JPH0685523B2 - 多重通信におけるデ−タ受信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、例えば、車両に搭載される多重通信システ
ムに用いて好適な多重通信におけるデータ受信方法に関
する。

「従来の技術」 車両に搭載される送信システムあるいは受信システムと
しては、構成が簡単で軽量であることが望ましい。そこ
で、１本の通信線により複数のノードが送受信し得る多
重通信方式が開発されている。第６図は、この多重通信
方式を採用した送受信システムの構成を示すブロック図
である。

この図に示す１は、車両に搭載されるオーディオユニッ
ト（ノード）、２は車高調整を行うエアサスペンション
ユニット（ノード）であり、3,4は各々上記各ユニット
を制御するためのラジオスイッチユニット（ノード）お
よびエアサスペンションスイッチユニット（ノード）で
ある。このラジオスイッチユニット３およびエアサスペ
ンションスイッチユニット４は、運転者が操作するもの
である。また、５は同乗者が操作するためのラジオスイ
ッチユニットであり、６はオーディオユニット１とエア
サスペンションユニット２の作動状態を表示する表示ユ
ニット（ノード）である。

前述した各ユニット１〜６の入出力端は、各々１本のデ
ータライン10に接続されており、このデータライン10の
みを介してデータの授受を行うようになっている。ま
た、上記説明から判るように、各ユニットはLAN（Local
Area Network）を構成している。

次に、1b〜6bは、各々ユニット１〜６のデータの授受を
制御する通信制御部であり、個々にマイクロコンピュー
タを内蔵している。この場合、通信制御部1bの出力端1c
は、第７図に示すようにトランジスタTrのベースに抵抗
器を介して接続されている。トランジスタTrは、コレク
タが正電源端（電圧Vcc）に接続されるとともに、入出
力端1aを介してデータライン10に接続されており、ま
た、エミッタが接地されている。また、通信制御部1bの
入力端1dは、直接入出力端1aに接続されている。そし
て、各ユニット２〜６内の通信制御部2a〜6aは各々上述
した通信制御部1bと同様の構成となっている。

ここで、データライン10の特性について説明すると、こ
のデータライン10は、各ユニット１〜６の入出力端にお
いてトランジスタのコレクタに接続されているから、い
づれかのトランジスタTrが１個でもオンになれば、他の
トランジスタTrの状態にかかわらず、強制的に接地レベ
ル（低レベル）となる。すなわち、データライン10は、
低レベル側優先に構成されており、各ユニット１〜６の
いづれかが低レベル信号を出力しているときは、他のユ
ニットは高レベルの信号を出力して得ない構成となって
いる。

次に、各ユニット１〜６におけるデータの授受について
説明する。

ユニット１〜６から出力される信号は、第８図に示すよ
うな調歩同期式信号であり、低レベルのスタート信号ST
R（１または5.5ビット）、高レベルのスタートビット
Ｓ、データ部Ｂ（８ビット）、パリティビット、および
高レベルのエンド信号とからなっており、スタートビッ
ト、データビットＢ、およびパリティビットは、各々前
半の0.5ビットがそのビットの内容（図面Ｓ又はＤ参
照）を表し、後半の0.5ビットが当該ビット内容を反転
したレベルのギャップＧとなっている。したがって、デ
ータの読み取りは、第８図に示すように各ビットの前半
部分のレベルを読み取るようにしている。

上述のようにギャップＧを設けたのは、１つにはデータ
ライン10の使用状態の検出を容易に行うためである。す
なわち、上述した信号の形態によれば、第８図に示すよ
うに、信号が出力されているときは、少なくとも0.5ビ
ットを超える期間においては、必ず低レベルになる。し
たがって、0.5ビットを超える期間（例えば１ビット）
にわたってラインの状態が低レベルであるか否かを検出
すれば、データライン10が使用中であるか否かを知るこ
とができる。

また、オーディオユニット１、エアサスペンションユニ
ット２と表示ユニット６との間のデータ転送は、第６図
に示すように１方向のデータ転送であり、非同期の送信
が行なわれるようになっている。この非同期送信におけ
る送信データの形態は、第９図（ａ）に示すようになっ
ている。この図に示すデータD₁は、受信ユニットアドレ
ス（すなわち、表示ユニットアドレス６のアドレス）と
送信ユニットアドレスから成るアドレスデータであり、
また、データD₂以降は、表示に用いられる各種のデータ
である。この場合、データD₁のスタート信号STRは0.5ビ
ット（以下STR1という）に設定され、データD₂、D₃……
のスタート信号STRは１ビット（以下STR2という）に設
定されている。したがって、表示ユニット６はスタート
信号がSTR1であるからSTR2であるかを判定することによ
り、受信したデータがアドレスデータか表示用データで
あるかを知ることができる。

次に、オーディオユニット１とラジオスイッチユニット
3,5とは各々マスタとスレイブの関係になっており、同
様にエアサスペンションユニット２とエアサスペンショ
ンスイッチユニット４との関係もマスタとスレイブの関
係になっている。そして、マスタとスレイブの間におけ
るデータの授受は、まず、マスタ側が第９図（ｂ）に示
すデータ要求信号を出力し、次いで、スレイブ側がマス
タ側の制御の下に同図（ｃ）に示すデータ返信信号を出
力するようになっている。第６図に示す双方向の矢印
は、上記データの授受の方向を示している。この場合の
データ要求信号は、第９図（ｂ）に示すようにデータD₁
のみの信号であり、このデータD₁は同図（ａ）に示すデ
ータD₁と同様の信号である。また、データ返信信号は、
同図（ｃ）に示すように、データ成分のみのデータから
成っており、この図に示すデータD₁,D₂……は同図
（ａ）に示すデータD₂,D₃……と同様のデータである。

次に、上記システムにおいて、２以上のユニットが競合
して送信を開始した場合のデータ衝突回避の動作につい
て説明する。

今、第10図に示すように、マスタ側であるオーディオユ
ニット１およびエアサスペンションユニット２が同時に
に送信を開始したとする。この場合の送信信号は、第９
図（ａ）、（ｂ）に示すいづれかの信号であるから、ス
タート信号、スタートビットの後に続いて受信ユニット
のアドレスデータが送出される。そして、時刻t₀に至る
までは、オーディオユニット１とエアサスペンションユ
ニット２とのデータが同一で、時刻t₀以降においてこれ
らのデータが異なったとする。

この場合、時刻t₀以前においては、データライン10のレ
ベルと各ユニット1,2の出力信号のレベルとは等しい
が、時刻t₀においては、エアサスペンションユニット２
の出力信号のレベルはデータライン10のレベルと異なっ
てしまう。これは、前述のように、データライン10が低
レベル側優先に構成されているからであり、時刻t₀にお
けるオーディオユニット１の低レベル信号が優先される
からである。そして、エアサスペンションユニット２に
おいては、出力信号のレベルとデータライン10のレベル
の違いが検出された時に、データの衝突が発生したと判
定するようにしており、この結果、時刻t₀において衝突
が検出され、以後エアサスペンションユニット２は送信
を中断する。そして、オーディオユニット１のみが送信
を継続し、衝突の回避がなされる。なお、オーディオユ
ニット１の衝突検出も上記と全く同様にして行なわれ
る。

従来のシステムにおいては、上述のようにしてデータ衝
突の回避が行なわれ、この結果、１本の通信線によって
複数のユニット間のデータの授受を行うことができるよ
うになっている。なお、以上は出願人の先願（特願昭60
-157807）に開示されている。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、従来のデータ受信方法においては、スタート
信号およびエンド信号が正確に検出され、かつ、パリテ
ィエラーがなければ、正常なデータとして判定していた
ため、例えば、ノイズ等の混入によりビット前半部のレ
ベルが反転し、しかもこの反転が偶数箇所で発生した場
合はパリティエラーが発生しないので、正常データと判
定して誤読み取りをしてしまうという欠点があった。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、パ
リティチェックでは検出し得ないデータ異常を検出し得
る多重通信におけるデータ通信方法に関する。

「問題点を解決するための手段」 この発明は、上記問題点を解決するために、１本の通信
線によって接続された複数のノードが時分割多重方式に
よる通信を行うように構成されるとともに、各ノードの
送出データはスタート信号とエンド信号との間に、スタ
ートビット、データビット、およびパリティビットが順
次配置され、かつ、前記スタートビット、データビッ
ト、およびパリティビットは、各々の前半部がそのビッ
トの内容を表し、後半部が当該ビットの内容を反転した
ギャップとなるように構成されている多重通信システム
において、データの受信を行う場合は、スタート信号の
検出、データビット、パリティビットの各前半部および
各キャップレベルの検出、およびエンド信号の検出を行
い、スタート信号、エンド信号がともに正しく検出さ
れ、かつ、パリティエラーがなく、さらに、前記ギャッ
プのすべてがビット前半部の反転レベルとなっていた場
合にデータが正しく受信されたと判定するようにしてい
る。

「作用」 パリティチェックに加えて、ギャップのレベルとビット
前半部の反転関係が判定されるから、データ正誤の判定
精度が向上する。

「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。

第１図はこの発明の一実施例である受信データの正誤判
定方法の処理手順を示すフローチャートである。なお、
この実施例は第６図〜第10図に示す多重通信システムに
この発明を適用した実施例である。

まず、第１図に示すステップSP1から動作を開始し、次
いでステップSP2に移ると、データライン10上にスター
ト信号が出力されているかどうかを判定し、以後この判
定が「YES」となるまでループl1を循環する。ステップS
P2において、「YES」と判定されると、ステップSP3へ移
り、スタートビットが立ち上がったかどうかが判定され
る。この判定が「NO」の場合は、以後「YES」となるま
でループl2を循環し、「YES」となったときにステップS
P4の処理に移行する。ステップSP4においては、インタ
ーバルタイマにより所定時間T₁を計時し、その後にステ
ップSP5に移りデータの読み取りを行う。この場合、イ
ンターバルタイマは通信制御部1b〜6b内のマイクロコン
ピュータに設けられているタイマであり、また、所定時
間T₁は第２図に示すように、スタート信号の立ち上がり
時から1/4ビット分の長さに設定されている。このよう
に、時間T₁の長さが1/4ビットに設定されていると、ス
テップSP5におけるデータの読み取りは、スタートビッ
トの前半部（スタートビッドの内容を表す部分）のほぼ
中央において行なわれ、この結果、スタートビットの内
容読み取りが安定したタイミングにおいて行なわれる。

次に、ステップSP6に移ると、インターバルタイマによ
り所定時間T₂を計時し、その後にステップSP7に移って
ギャップＧの内容を読み取る。この場合、所定時間T₂は
第２図に示すように0.5ビット分の長さに設定されてお
り、この結果、ステップSP7における読み取りは、ギャ
ップＧのほぼ中央部で安定に行なわれる。そして、ステ
ップSP8に移ると、データの内容（ビットの前半部）と
ギャップＧの内容とが反転関係にあるかどうかが判定さ
れ、反転関係にあれば正常なデータと判定してステップ
SP9に移り、ここで返信されているデータが全て終了し
たかが判定される。ステップSP9の判定が「NO」であれ
ば、ステップSP10に移って再び所定時間T₂を計時した
後、ステップSP5に移る。以後、ステップSP8の判定が継
続して「YES」となり、かつ、ステップSP9の判定が継続
して「NO」となった場合、すなわち、各ビットの前半部
とギャップＧとが反転関係を維持し、かつ、データが終
了していない場合では、第１図に示すループl3を循環す
る。そして、このループl3の循環においては、第２図に
示すように、所定時間T₂毎に読み取り動作が行なわれ、
この結果、各ビットの前半部の中央およびギャップＧの
中央において安定した読み取り動作が行なわれる。

この場合、第２図に示すような正常なデータが送信され
ると、各ビットの前半部と後半部とのレベルとは必ず反
転関係となるから、ステップSP8で「NO」と判定される
ことはなく、データ終了までループl3を循環する。そし
て、データが終了すると、ステップSP9からステップSP1
1へ移ってパリティテェックを行い、パリティが正常で
あればステップSP12に移ってエンド信号が正常であるか
どうかを判定し、正常であれば受信動作を終了する（ス
テップSP13）。一方、ステップSP8、ステップSP11また
はステップSP12において「NO」と判定された場合、すな
わち、受信データに異常がある場合は、読み取ったデー
タにエラーがあったと判定する（ステップSP14）。

以上がこの実施例における処理手順である。次に、この
実施例による方法と従来の受信方法とにおける受信デー
タチェックの差異について説明する。

まず、第３図（イ）に示すように受信データが正常であ
ったとすると、同図（ロ）に示す従来方法のデータチェ
ックにおいては、パリティもエンド信号も正常であるか
ら受信データは正常と判定される。また、この実施例に
よるデータチェックにおいても、各ビットの前半部とギ
ャップＧとのレベル反転関係、パリティおよびエンド信
号が全て正常であるから受信データは正常であると判定
される。

次に、第４図（イ）に示すように受信データ中の部分A,
Bにノイズが混入した場合について説明する。なお、こ
の図に示す例では、部分Ａは本来高レベルにある信号が
ノイズにより低レベルになった部分であり、部分Ｂは本
来例レベルにある信号がノイズにより高レベルになった
部分である。

上記のようなノイズが混入すると、部分Ａにおいて低レ
ベル側に変化してしまった信号が、部分Ｂにおいては高
レベル側に変化しているので、データのパリティ（偶数
パリティとする）は変化せず正常と判定されてしまう。
そして、従来のデータチェック方法によれば、同図
（ロ）に示すようにパリティとエンド信号が正しければ
正しいデータと判定してしまうから、上記のような場合
には誤読取りを行ってしまう。

一方、本実施例によるチェック方法によれば、第４図
（ハ）に示すように、部分Ａとこれに続くギャップＧの
レベル比較において反転関係が検出されないので、第１
図に示すステップSP8で「NO」と判定され、この時点で
データエラーと判定される。したがって、誤読取りが行
なわれることがなく、しかも、データエラーの判定時期
が早い。

次に、データライン10のコネクタ接触不良等に起因する
瞬間的な回路OPENにより、例えば、第５図（イ）に示す
ように、時刻t₁以降において高レベルが連続したとす
る。この場合においても、従来方法によれば正常データ
と判定して誤読取りを行ってしまうが、この実施例によ
れば時刻t₁の直後のビットの前半部とそのギャップＧの
双方において高レベルが検出されると、この時点でデー
タエラーと判定するから誤読取を行う心配がない。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、１本の通信線
によって接続された複数のノードが時分割多重方式によ
る通信を行うように構成されるとともに、各ノードの送
出データはスタート信号とエンド信号との間に、スター
トビット、データビット、およびパリティビットが順次
配置され、かつ、前記スタートビット、データビット、
およびパリティビットは、各々の前半部がそのビットの
内容を表し、後半部が当該ビットの内容を反転したギャ
ップとなるように構成されている多重通信システムにお
いて、データの受信を行う場合は、スタート信号の検
出、データビット、パリティビットの各前半部および各
ギャップレベルの検出、およびエンド信号の検出を行
い、スタート信号、エンド信号がともに正しく検出さ
れ、かつ、パリティエラーがなく、さらに、前記ギャッ
プのすべてがビット前半部の反転レベルとなっていた場
合にデータが正しく受信されたと判定するようにしたの
で、パリティチェックやエンド信号の良否判定では検出
し得ないデータ異常を検出することができ、受信データ
の判定精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のデータ受信方法を示すフ
ローチャート、第２図は同実施例におけるデータ読み取
りタイミングを示すタイミングチャート、第３図〜第５
図は各々同実施例によるデータチェックと従来方法によ
るデータチェックとを比較するための説明図、第６図は
車両に搭載される多重通信システムの構成を示すブロッ
ク図、第７図は第６図に示すシステムのデータライン10
の構成を示す回路図、第８図は同システムにおける出力
信号を示す波形図、第９図は同システムにおける送信デ
ータの態様を示す概念図、第10図は第６図に示す通信シ
ステムにおけ送信中断処理を説明するための波形図であ
る。 １〜６……ユニット（ノード）、1a〜6a……入出力端、
1b〜6b……通信制御部、10……データライン、STR……
スタート信号、Ｇ……ギャップ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１本の通信線によって接続された複数のノ
   ードが時分割多重方式による通信を行うように構成され
   るとともに、各ノードの送出データはスタート信号とエ
   ンド信号との間に、スタートビット、データビット、お
   よびパリティビットが順次配置され、かつ、前記スター
   トビット、データビット、およびパリティビットは、各
   々の前半部がそのビットの内容を表し、後半部が当該ビ
   ットの内容を反転したギャップとなるように構成されて
   いる多重通信システムにおいて、データの受信を行う場
   合は、スタート信号の検出、データビット、パリティビ
   ットの各前半部および各キャップレベルの検出、および
   エンド信号の検出を行い、スタート信号、エンド信号が
   ともに正しく検出され、かつ、パリティエラーがなく、
   さらに、前記ギャップのすべてがビット前半部の反転レ
   ベルとなっていた場合にデータが正しく受信されたと判
   定することを特徴とする多重通信におけるデータ受信方
   法。