JPH05292042A - Ｐｗｍ信号通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＰＷＭ信号通信装置において、各通信装置の
使用温度環境や使用される電子部品の特性等に左右され
ず、通信を高速で、しかも正確に実行できるようにす
る。 【構成】 送信側ＣＰＵが、データパルスと予め設定さ
れたパルス幅Ｔ１を持つ基準パルスとから送信パルス列
を形成し、送信する。受信側ＣＰＵでは、受信パルスの
両エッジ毎割り込み処理にて、Ｓ１１０からＳ１４０
で、受信した基準パルスのパルス幅Ｔ２を計測し、Ｓ１
５０で、上記計測したパルス幅Ｔ２と予め設定された基
準パルスのパルス幅Ｔ１とから送受信過程で生じたパル
ス幅の偏差Ｈを求め、この偏差Ｈにより、その後受信
し、計測する各データパルスのパルス幅をＳ１８０，Ｓ
２１０，Ｓ２３０で、逐次補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、送信データをＰＷＭ変
調して通信を行うＰＷＭ信号通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種のＰＷＭ信号通信装置
においては、例えば特開平３−１５１７３５号公報に開
示されている如く、まず、送信装置が、予め設定された
パルス幅を持つ基準パルスを最初に送信し、その後、任
意のデータをそのデータ値に応じてＰＷＭ変調したデー
タパルスを送信する。そして、受信装置が、まず先頭の
基準パルスを受信し、そのパルス幅を計測することで、
その後送られて来る任意データの種類を認識し、その上
で、以後のデータパルスを受信し、内部に取り込む。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしこうした従来の
ＰＷＭ信号通信装置は、送信装置から送信するデータ量
が少なく、その伝送速度が低い場合には比較的問題はな
いが、送信するデータ量が多く、その伝送速度が高い場
合には、受信装置で受信データを正常に処理できなくな
ることがあった。

【０００４】これは、通常、送信装置の信号出力回路及
び受信装置の信号入力回路は、トランジスタ，抵抗器，
コンパレータ等の電子部品によって構成されるが、これ
らの部品が持つ各固有特性には、元来、較差があり、し
かもその特性は温度環境や使用する電源電圧及び電流に
よっても変化してしまうからである。例えば、図４に示
す如く、送信装置内の送信制御部で形成した送信パルス
列Ｐｏｕｔがそのまま受信装置内の受信制御部へ取り込
まれることはなく、実際に取り込まれる受信パルス列Ｐ
ｉｎとしては、パルスの立ち上がり遅れａ及びパルスの
立ち下がり遅れｂを含んでしまうからである。

【０００５】特に、複数のＣＰＵを使ってエンジン等を
制御する車両用電子制御装置等においては、制御精度を
向上させるためには多くのデータを高速で処理する必要
があり、このために、ＣＰＵ間でのデータ伝送速度を上
げることが要求されているが、上記の如く従来のＰＷＭ
信号通信装置では、データ伝送速度が上がるほど送信側
ＣＰＵの送信パルス列と受信側ＣＰＵの受信パルス列と
の差が無視できなくなる。更に、車両用電子制御装置で
は、送信装置と受信装置の使用温度環境が、例えば車室
内とエンジンルーム内のように、その搭載位置によって
全く違う場合があり、しかもこれらは使用中にも変化す
る。よって、予めこれらの条件を考慮して車両用電子制
御装置の設計を行うことは非常に困難であった。

【０００６】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、各通信装置の使用温度環境や使用される電子部品
の特性等に左右されず、ＰＷＭ信号通信を高速で、しか
も正確に実行できるＰＷＭ信号通信装置を提供すること
を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的を達成す
るためになされた本発明は、図１に例示する如く、送信
データをそのデータ値に応じてＰＷＭ変調したデータパ
ルスと予め設定されたパルス幅を持つ基準パルスとから
送信パルス列を形成する送信制御手段と、上記送信パル
ス列を伝送路へ送出する信号出力手段と、を備えた送信
装置と、上記伝送路から上記送信パルス列を受信する信
号入力手段と、この受信したパルス列を受信データとし
て処理する受信制御手段と、を備えた受信装置と、を備
えたＰＷＭ信号通信装置において、受信装置に、上記基
準パルスのパルス幅を検出するパルス幅検出手段と、該
パルス幅検出手段で検出した基準パルスのパルス幅と予
め設定された基準パルスのパルス幅から、送受信過程で
生じるパルス幅の偏差を検出する偏差検出手段と、上記
偏差により、受信したＰＷＭ変調データパルスのパルス
幅を補正し、該補正後のデータパルスを受信データとし
て上記受信制御手段に入力する補正手段と、を設けたこ
とを特徴とするＰＷＭ信号通信装置を要旨としている。

【０００８】

【作用】以上のように構成された本発明のＰＷＭ信号通
信装置においては、まず送信装置内で、送信制御手段
が、送信データをそのデータ値に応じてＰＷＭ変調した
データパルスと予め設定されたパルス幅を持つ基準パル
スとから送信パルス列を形成する。そして、この送信パ
ルス列を、信号出力手段が伝送路へ送出する。

【０００９】受信装置内では、信号入力手段が上記送信
パルス列を受信パルス列として取り込む。そして、まず
パルス幅検出手段が上記受信パルス列の中から基準パル
スのパルス幅を検出する。次に、偏差検出手段が、この
検出した基準パルスのパルス幅と、予め送信装置との間
で設定された基準パルスのパルス幅から、送受信過程で
生じたパルス幅の偏差を求める。そして、補正手段が、
上記の手順で求めた偏差によって、その後受信するデー
タパルスの各パルス幅を逐次補正し、この補正後のデー
タパルスを受信データとして受信制御手段に入力する。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面と共に説明す
る。まず、図２は本発明が適用された実施例の車両用エ
ンジン燃料噴射制御システムの構成を表すブロック図で
ある。

【００１１】図２に示す如く、本実施例の車両用エンジ
ン燃料噴射制御システムは、スロットル，エンジン回転
数等の運転パラメータから目標燃料噴射量，噴射圧力等
の制御データを算出し、この制御データを送信データと
して送信する送信側電子制御装置（以下単にＥＣＵとい
う）１と、上記の送信された制御データを受信し、これ
を基に、燃料噴射量，噴射圧力等を制御するアクチュエ
ータを駆動する受信側ＥＣＵ２と、上記送信側ＥＣＵ１
と受信側ＥＣＵ２とを接続する通信線３により構成され
ている。

【００１２】送信側ＥＣＵ１は、上記制御データを算出
すると共にその制御データをＰＷＭ変調し、そのＰＷＭ
変調したデータパルスと予め設定されたパルス幅を持つ
基準パルスとから送信パルス列を形成する送信側マイク
ロコンピュータ（以下単にＣＰＵという）４、トランジ
スタ，抵抗器等で構成され、送信側ＣＰＵ４で形成した
上記送信パルス列を通信線３へ送出する出力回路５、及
び各種センサーからの信号を入力する図示しない入力回
路等から構成されている。

【００１３】また、受信側ＥＣＵ２は、コンパレータ，
抵抗器等で構成され、通信線３から上記送信パルス列を
受信する入力回路６、入力回路６で受信したデータパル
スのパルス幅を補正し、この補正後のデータパルスを受
信データとして処理する受信側ＣＰＵ７、及び各種アク
チュエータを駆動する図示しない負荷駆動回路等から構
成されている。

【００１４】即ち、本実施例の車両用エンジン燃料噴射
制御システムにおいては、通信線３が伝送路となり、送
信側ＥＣＵ１が送信装置、受信側ＥＣＵ２が受信装置と
して働く。その中で送信側ＣＰＵ４が送信制御手段とし
て、出力回路５が信号出力手段としてそれぞれ機能し、
また、入力回路６が信号入力手段として、受信側ＣＰＵ
７が受信データパルスのパルス幅補正機能を有する受信
制御手段として、それぞれ機能する。

【００１５】次に、各ＥＣＵ１，２間でのデータ通信に
使用される通信信号について図４を用いて説明する。図
４において、Ｐｏｕｔは、送信側ＣＰＵ４で形成される
送信パルス列を表し、Ｐｉｎは、受信側ＣＰＵ７へ取り
込まれる受信パルス列を表す。

【００１６】図４に示す如く、送信パルス列Ｐｏｕｔ
は、予め一定に設定されたパルス幅Ｔ１（本実施例では
５００μｓと設定した）の送信基準パルスＰ１を先頭と
し、その後に送信側ＣＰＵ４で算出した制御データをＰ
ＷＭ変調した３種の送信データパルスＰＱ１，ＰＰ１，
ＰＴ１が続く構成であり、送信側ＣＰＵ４にて所定周期
Ｔ（本実施例では１０ｍｓと設定した）毎に形成され
る。また上記３種の送信データパルスは、送信データパ
ルスＰＱ１のパルス幅ＴＱ１が燃料噴射量を、送信デー
タパルスＰＰ１のパルス幅ＴＰ１が燃料噴射圧力を、送
信データパルスＰＴ１のパルス幅ＴＴ１が燃料噴射時期
をそれぞれ示している。

【００１７】次に、送信パルス列Ｐｏｕｔは、出力回路
５、通信線３、及び入力回路６を経て、受信パルス列Ｐ
ｉｎとして受信側ＣＰＵ７に取り込まれる。しかし、こ
の送受信過程によって、受信パルス列Ｐｉｎは、図４に
示す如く、送信パルス列Ｐｏｕｔに対し一律にパルスの
立ち上がり遅れａ、及びパルスの立ち下がり遅れｂを含
むものとなる。

【００１８】よって、受信基準パルスＰ２、及び受信デ
ータパルスＰＱ２，ＰＰ２，ＰＴ２のそれぞれのパルス
幅Ｔ２，ＴＱ２，ＴＰ２，ＴＴ２は、各送信パルスのパ
ルス幅に対し（ｂ−ａ）の差（本実施例では最大変化で
も（ｂ−ａ）＝±１００μｓ以内と設定した）を持つこ
とになり、例えば、受信基準パルスＰ２のパルス幅Ｔ２
は４００μｓから６００μｓの値となる。

【００１９】尚、送信データパルスＰＱ１，ＰＰ１，Ｐ
Ｔ１の各パルス幅ＴＱ１，ＴＰ１，ＴＴ１は、受信側Ｃ
ＰＵ７にて行われる受信基準パルスＰ２と受信データパ
ルスＰＱ２，ＰＰ２，ＰＴ２との識別を正確にできるよ
うに、最小でも７５０μｓ以上の値に設定されている。
つまり、上記受信データパルスのパルス幅の最小値が受
信基準パルスＰ２のパルス幅Ｔ２の最大値（６００μ
ｓ）よりも、十分に大きくなるため上記識別が正確にで
きるようになる。

【００２０】次に、受信側ＣＰＵ７による制御下で実行
される、上記受信データパルスのパルス幅補正処理につ
いて、図３に示すフローチャートに沿って説明する。本
実施例の車両用エンジン燃料噴射制御システムでは、入
力回路６で受信した受信パルス列Ｐｉｎが受信側ＣＰＵ
７の両エッジ割り込み入力端子に入力されるように構成
されており、図３に示す補正処理は、受信パルスの立ち
上がり及び立ち下がり毎に起動される。

【００２１】まず、受信パルスが受信側ＣＰＵ７に入力
されると、Ｓ１１０にて、上記受信パルスのエッジを判
断する。そして、上記エッジが立ち上がりであると判断
したときはＳ１２０へ移行し、Ｓ１２０にて、上記受信
パルスのパルス幅を計測するためにＣＰＵ７の内部タイ
マをスタートさせる。そして、一巡の処理を終了する。

【００２２】次に、Ｓ１１０で受信パルスのエッジが立
ち下がりであると判断したときは、Ｓ１３０へ移行す
る。Ｓ１３０では、そのときのＣＰＵ７の内部タイマの
タイマ値から受信パルスの立ち上がりから立ち下がりま
での時間、つまり１パルスのパルス幅を計測する。そし
て、Ｓ１４０にて、受信したパルスのパルス幅が６００
μｓ以下であれば受信したパルスが受信基準パルスＰ２
であると判断し、Ｓ１５０に移行する。

【００２３】ここで、このＳ１１０からＳ１４０までの
処理が基準パルスのパルス幅検出手段として機能してい
る。偏差検出手段としての処理を実行するＳ１５０で
は、Ｓ１３０で計測した受信基準パルスＰ２のパルス幅
Ｔ２から送信側ＣＰＵ４との間で予め設定されている送
信基準パルスＰ１のパルス幅Ｔ１を減算して偏差Ｈを算
出する。そして、Ｓ１６０にて、次の受信データを判断
するためのカウンタＣをクリアし一巡の処理を終了す
る。

【００２４】一方、Ｓ１４０にて、受信したパルスが受
信基準パルスＰ２でないと判断したときは、Ｓ１７０に
移行する。Ｓ１７０では、Ｓ１６０でクリアしたカウン
タＣの値が０であるか否かを判断し、Ｃ＝０であれば、
今回受信したパルスが受信基準パルスＰ２の次に来るべ
き受信データパルスＰＱ２であると認識し、Ｓ１８０へ
移行する。Ｓ１８０では、Ｓ１３０で計測した受信デー
タパルスＰＱ２のパルス幅ＴＱ２からＳ１５０で算出し
た偏差Ｈを減算して補正後の燃料噴射量データＴＱを得
る。そして、Ｓ１９０にて、次の受信データを判断する
ためのカウンタＣをインクリメントし、一巡の処理を終
了する。

【００２５】次に、Ｓ１７０にて、カウンタＣの値が０
でないと判断したときはＳ２００へ移行する。Ｓ２００
では、カウンタＣの値が１であるか否かを判断し、Ｃ＝
１であれば、今回受信したパルスが受信データパルスＰ
Ｑ２の次に来るべき受信データパルスＰＰ２であると認
識し、Ｓ２１０へ移行する。Ｓ２１０では、Ｓ１３０で
計測した受信データパルスＰＰ２のパルス幅ＴＰ２から
Ｓ１５０で算出した偏差Ｈを減算して補正後の燃料噴射
圧力データＴＰを得る。そして、Ｓ１９０にて、次の受
信データを判断するためのカウンタＣをインクリメント
し、一巡の処理を終了する。

【００２６】また、Ｓ２００にて、カウンタＣの値が１
でないと判断したときはＳ２２０へ移行する。Ｓ２２０
では、カウンタＣの値が２であるか否かを判断し、Ｃ＝
２であれば、今回受信したパルスが受信データパルスＰ
Ｐ２の次に来るべき受信データパルスＰＴ２であると認
識し、Ｓ２３０へ移行する。Ｓ２３０では、Ｓ１３０で
計測した受信データパルスＰＴ２のパルス幅ＴＴ２から
Ｓ１５０で算出した偏差Ｈを減算して補正後の燃料噴射
時期データＴＴを得る。そして、Ｓ１９０にて、次の受
信データを判断するためのカウンタＣをインクリメント
し、一巡の処理を終了する。上記のように、Ｓ１８０、
Ｓ２１０、及びＳ２３０が補正手段として機能してい
る。

【００２７】ここで、Ｓ２２０にて、カウンタＣの値が
２でないことを判断したときはＳ２４０へ移行し通信エ
ラーの発生を検出する。上述のように、受信基準パルス
Ｐ２を受信した時のみＳ１６０にてカウンタＣはクリア
されるため、次に受信基準パルスＰ２を受信するまでは
Ｃ＝０にならない。つまり、所定周期Ｔの間に余分なパ
ルスを受信したときには、Ｓ１９０によってカウンタＣ
の値が３以上になるため、Ｓ２４０によって、通信エラ
ーが検出され、この際は再度Ｓ１１０のパルス幅計測の
処理からやり直すようにしている。つまり、Ｓ２２０及
びＳ２４０は、ノイズ等のデータパルス以外のパルスを
誤受信したときに、通信エラーを検出するための処理で
ある。

【００２８】上述の処理の後、受信側ＣＰＵ７は、補正
後の上記受信データＴＱ，ＴＰ，ＴＴを基に、アクチュ
エータを駆動するための処理を行う。以上のように、本
実施例の車両用エンジン燃料噴射制御システムでは、受
信側ＣＰＵ７が、受信した受信基準パルスＰ２のパルス
幅Ｔ２と、予め送信側ＣＰＵ４との間で設定された送信
基準パルスＰ１のパルス幅Ｔ１との差を求め、この差を
送受信過程で生じたパルス幅の偏差Ｈとして、その後受
信するデータパルスのパルス幅を逐次補正するので、送
信側ＣＰＵ４で形成した送信データパルスのパルス幅と
受信側ＣＰＵ７で処理するデータとしての受信データパ
ルスのパルス幅が全く同じになる。また、受信基準パル
スＰ２から次の受信基準パルスＰ２までの間のデータパ
ルス数をカウントすることによって、ノイズ等の混入も
検出できる。よって、送信側ＥＣＵ１及び受信側ＥＣＵ
２の使用温度環境や電圧変化、また使用される電子部品
の特性等に左右されず、送信側ＥＣＵ１で算出した制御
データに忠実に、受信側ＥＣＵ２がアクチュエータを駆
動することができ、更にノイズ等に対する耐性も向上さ
せることができる。

【００２９】尚、本実施例の車両用エンジン燃料噴射制
御システムでは、一連のデータパルス列の間に配置した
一定の基準パルスのパルス幅によって受信データパルス
のパルス幅を補正したが、データパルス相互の間隔を一
定にし、これを上記基準パルスのパルス幅として代用す
ることで、受信データパルスのパルス幅を補正すること
も可能である。また、本実施例は３個の制御データを２
個のＣＰＵ間で通信した場合についてのものであるが、
本発明は、当然、通信データ及びＣＰＵの数に関係なく
適用できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明のＰＷＭ信号
通信装置においては、受信装置が、予め送信装置との間
で設定された基準パルスのパルス幅を基に、受信したデ
ータパルスのパルス幅を補正するようになっているの
で、各通信装置の使用温度環境や使用される電子部品の
特性等に左右されず、送信装置内の送信制御手段で形成
した送信データパルスのパルス幅と受信装置内の受信制
御手段で処理するデータとしての受信データパルスのパ
ルス幅が全く同じになる。

【００３１】よって、各通信装置の設計に当り、使用す
る電子部品の諸特性や温度環境等に別段の注意をせずと
も、ＰＷＭ信号通信を高速で、しかも正確に実行でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の構成を例示するブロック図である。

【図２】 実施例の車両用エンジン燃料噴射制御システ
ムの構成を表すブロック図である。

【図３】 実施例の受信装置における受信データパルス
のパルス幅補正処理を表すフローチャートである。

【図４】 送信パルス列に対して生じる受信パルス列の
パルス遅れを説明するタイムチャートである。

【符号の説明】

１、２…電子制御装置（ＥＣＵ） ３…通信線 ４、７…マイクロコンピュータ（ＣＰＵ） ５…出力回路 ６…入力回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信データをそのデータ値に応じてＰＷ
   Ｍ変調したデータパルスと予め設定されたパルス幅を持
   つ基準パルスとから送信パルス列を形成する送信制御手
   段と、上記送信パルス列を伝送路へ送出する信号出力手
   段と、を備えた送信装置と、 上記伝送路から上記送信パルス列を受信する信号入力手
   段と、この受信したパルス列を受信データとして処理す
   る受信制御手段と、を備えた受信装置と、 を備えたＰＷＭ信号通信装置において、 受信装置に、 上記基準パルスのパルス幅を検出するパルス幅検出手段
   と、 該パルス幅検出手段で検出した基準パルスのパルス幅と
   予め設定された基準パルスのパルス幅から、送受信過程
   で生じるパルス幅の偏差を検出する偏差検出手段と、 上記偏差により、受信したＰＷＭ変調データパルスのパ
   ルス幅を補正し、該補正後のデータパルスを受信データ
   として上記受信制御手段に入力する補正手段と、 を設けたことを特徴とするＰＷＭ信号通信装置。