(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、外部に接続される電子装置とシリアル通信によるデータ交換が可能な車両用電子制御装置において、
上記電子装置からのデータを格納する受信部と、この受信部と独立して上記電子装置へ送信するデータを格納する送信部とを有する通信手段と、
上記電子装置から上記受信部へバッファを介してデータを伝送するデータ伝送系統と上記送信部から上記電子装置へデータを伝送するデータ伝送系統とを、互いに独立した２系統と受信及び送信兼用の１系統とに選択的に切り換える伝送系統切換手段と、
上記電子装置が接続されたとき、上記伝送系統切換手段によりデータ伝送系統を互いに独立した２系統にさせた状態で上記受信部に格納されるデータに基づいて上記電子装置の通信方式が全二重通信方式か否かを判別し、全二重通信方式と判別したときには、上記伝送系統切換手段によりデータ伝送系統を互いに独立した２系統にさせた状態で上記通信手段による上記電子装置との双方向通信を可能とし、全二重通信方式でないと判別したとき、上記バッファから読み込んだデータに基づいて上記電子装置の通信方式が半二重通信方式か否かを判別し、半二重通信方式と判別したときには、上記伝送系統切換手段によりデータ伝送系統を受信及び送信兼用の１系統にさせた状態で上記通信手段による双方向通信を可能とする通信設定手段とを備えたことを特徴とする車両用電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリアル通信により外部の電子装置とデータ交換が可能な車両用電子制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の自動車等の車両においては、制御系が複雑に電子制御化され、マイクロコンピュータによる電子制御装置を搭載することが標準といっても過言ではなくなっており、この電子制御装置は、シリアル通信インタフェースを介して外部の電子装置とデータ交換が可能なようになっている。
【０００３】
車載の電子制御装置に接続される外部の電子装置としては、車載電子制御装置の開発時点での各種制御プログラムの作成、データセッティング、デバッグ等を行なうための開発支援装置、完成検査用の各種電子装置、市場における故障診断用の故障診断装置等があり、この故障診断装置と車載電子制御装置との通信に係わる技術は、本出願人による特公平７−７６７３７号公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車載電子制御装置に接続される故障診断装置では、電子装置における一般的な全二重通信方式に対し、様々な車載電子制御装置の能力を考慮した国際規格（例えば、ISO 9141-1989 Road vehicles-Diagnostic systems-Requirements for interchange of digital information）に沿って半二重通信方式を採用するものが多い。
【０００５】
このため、車載電子制御装置の通信方式を半二重通信とすることにより、市場における故障診断の際の故障診断装置に対する通信を確保できるものの、大量のデータを扱う開発支援装置や限られた時間内で検査を行わなければならない完成検査用電子装置までも半二重通信方式としなければならず、扱うデータ量の多さやデータ伝送速度から通信能力が不足することになる。逆に、車載電子制御装置の通信方式を全二重通信とすると、開発時や完成検査時の通信能力を確保できるものの、市場における故障診断装置との通信に不具合が生じてしまう。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、外部に接続される電子装置の通信方式に応じて半二重通信と全二重通信とを自動的に切り換え、適切な通信方式として通信能力や接続上の不具合を防止することのできる車両用電子制御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】
請求項１記載の発明は、車両に搭載され、外部に接続される電子装置とシリアル通信によるデータ交換が可能な車両用電子制御装置において、図１の基本構成図に示すように、上記電子装置からのデータを格納する受信部と、この受信部と独立して上記電子装置へ送信するデータを格納する送信部とを有する通信手段と、上記電子装置から上記受信部へバッファを介してデータを伝送するデータ伝送系統と上記送信部から上記電子装置へデータを伝送するデータ伝送系統とを、互いに独立した２系統と受信及び送信兼用の１系統とに選択的に切り換える伝送系統切換手段と、上記電子装置が接続されたとき、上記伝送系統切換手段によりデータ伝送系統を互いに独立した２系統にさせた状態で上記受信部に格納されるデータに基づいて上記電子装置の通信方式が全二重通信方式か否かを判別し、全二重通信方式と判別したときには、上記伝送系統切換手段によりデータ伝送系統を互いに独立した２系統にさせた状態で上記通信手段による上記電子装置との双方向通信を可能とし、全二重通信方式でないと判別したとき、上記バッファから読み込んだデータに基づいて上記電子装置の通信方式が半二重通信方式か否かを判別し、半二重通信方式と判別したときには、上記伝送系統切換手段によりデータ伝送系統を受信及び送信兼用の１系統にさせた状態で上記通信手段による双方向通信を可能とする通信設定手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
すなわち、請求項１記載の発明では、外部の電子装置が接続されたとき、データ伝送系統を互いに独立した２系統にさせた状態で受信部に格納されるデータに基づいて電子装置の通信方式が全二重通信方式か否かを判別し、全二重通信方式と判別したときには、データ伝送系統を互いに独立した２系統として外部の電子装置との双方向通信を可能とし、全二重通信方式でないと判別したとき、受信部の上流側のバッファから読み込んだデータに基づいて電子装置の通信方式が半二重通信方式か否かを判別する。そして、半二重通信方式と判別したときには、データ伝送系統を受信及び送信兼用の１系統として外部の電子装置との双方向通信を可能とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図２〜図４は本発明の実施の一形態を示し、図２は通信設定ルーチンのフローチャート、図３は外部に電子装置が接続される車載電子制御装置の回路ブロック図、図４はＳＣＩ及び通信ライン切換回路の回路ブロック図である。
【００１４】
図３において、符号１は、自動車等の車両に搭載され、エンジンや自動変速機等のパワートレイン制御、エアコンや各種インフォメーションシステム等のボディ制御、サスペンションやオートクルーズ等の車両制御等に係わる電子制御装置であり、本形態においては、エンジンを制御するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）である。
【００１５】
上記ＥＣＵ１は、主演算装置であるＣＰＵ２、エンジン制御プログラムや各種のマップ類等の固定データが記憶されているＲＯＭ３、各種センサ・スイッチ類の出力信号を処理した後のデータや演算処理したデータが格納されるＲＡＭ４、各種センサ・スイッチ類からの信号を入力する入力インタフェース５、各種アクチュエータ類等に対する制御信号を出力する出力インタフェース６、及び、外部に接続される電子装置１００とのシリアル通信を行う通信手段としてのシリアル通信インタフェース（ＳＣＩ）７がシステムバス８を介して互いに接続されるマイクロコンピュータを中核として構成されており、各部に所定の定電圧を供給する定電圧回路８、上記出力インタフェース６からの信号によりアクチュエータ類を駆動する駆動回路６ａ、及び、外部に接続される電子装置１００からのデータ通信方式が全二重通信か半二重通信かに応じ、通信のデータ伝送系統を受信と送信とが互いに独立した２系統と受信及び送信兼用の１系統とに選択的に切り換える伝送系統切換手段としての通信ライン切換回路７ａ等の周辺回路が内蔵されている。
【００１６】
上記入力インタフェース５を介して入力されるデータとしては、冷却水温センサ１０で検出した冷却水温信号、Ｏ2センサ１１で検出した空燃比のリーン／リッチ信号、吸入空気量センサ１２で計測した吸入空気量信号、エアコンＳＷ（スイッチ）１３のＯＮ／ＯＦＦ信号、車速センサ１４で検出した車速信号、アイドルＳＷ１５のＯＮ／ＯＦＦ信号、スロットル開度センサ１６で検出したスロットル開度信号、ニュートラルＳＷ１７のＯＮ／ＯＦＦ信号、エンジン回転数センサ１８で検出したエンジン回転数信号等があり、これらの各入力データは、上記ＣＰＵ２によって処理されてＲＡＭ４に一時格納され、制御量の演算に使用される。すなわち、ＣＰＵ２で、上記ＲＡＭ４に格納されている各データに基づいて、燃料噴射パルス幅、点火時期等、種々の制御量演算を行い、その制御量に対応する制御信号を上記出力インタフェース６から駆動回路６ａへ所定タイミングで出力する。
【００１７】
上記駆動回路６ａには、キャニスタパージ量を制御するキャニスタ制御装置１９、ＥＧＲ量を制御するＥＧＲアクチュエータ２０、アイドル回転数を制御するアイドル制御アクチュエータ２１、点火プラグに高電圧を印加するイグニッションコイル２２、燃料を噴射するインジェクタ２３等が接続されており、上記出力インタフェース６からの制御信号によって駆動され、各運転領域ごとにエンジンが最適な状態に制御される。
【００１８】
さらに、上記駆動回路６ａには、自己診断機能によってシステム中の異常を検知した場合、上記ＲＯＭ３から読み出された故障部位に対応するトラブルコードを、例えば複数個のランプを適宜点灯させたり、あるいは、所定回数点滅することで表示する自己診断ランプ２４が接続されている。
【００１９】
尚、上記ＲＡＭ４の一部は、システムの電源がＯＦＦされた後も、バッテリＶBから上記定電圧回路９を介して電源が供給され、データを保持するバックアップＲＡＭとなっており、学習制御による学習値や、自己診断機能によって検知された故障部位に対応するトラブルコード等が格納される。
【００２０】
また、上記ＥＣＵ１には、外部接続用コネクタ２ａを介して外部の電子装置１００が接続可能となっており、上記出力インタフェース６を介した外部の電子装置１００へのデータ送信や、上記通信ライン切換回路７ａを介したシリアル通信による外部の電子装置１００とのデータ交換が可能なようになっている。
【００２１】
外部に接続される電子装置１００としては、車載電子制御装置からデータを読み込んで故障診断を行う故障診断装置や、車載電子制御装置をターゲットとして、各種制御プログラムの作成、データセッティング、デバッグ等を行なう開発支援装置、完成検査用の電子装置等があり、故障診断装置に多く採用されている通信方式が国際規格に沿った半二重通信方式であるのに対し、開発支援装置や完成検査用電子装置では、扱うデータ量の多さやデータ伝送速度を考慮して一般的な全二重通信方式を採用することが望ましい。
【００２２】
このため、上記ＥＣＵ１は、外部に接続される電子装置１００からのデータに基づいて外部の電子装置１００の通信方式が全二重通信か半二重通信かを判別し、通信ライン切換回路７ａによって、全二重通信、半二重通信のいずれの通信方式にも対応可能とする通信設定手段としての機能を有している。
【００２３】
上記通信ライン切換回路７ａが接続されるＳＣＩ７は、受信部と送信部とが独立したモジュール構成の通信インタフェースであり、図４に示すように、受信データを格納するレシーブ・データ・レジスタ（ＲＤＲ）２５、送信データを格納するトランスミット・データ・レジスタ（ＴＤＲ）２６、送受信を制御する送受信コントローラ２７、通信ボーレートを設定するボーレートジェネレータ２８等がモジュールバス２９を介して互いに接続され、上記ＲＤＲ２５に、上記通信ライン切換回路７ａからデータを受信し、１バイトのデータ受信が終了すると上記ＲＤＲ２５にデータを転送するレシーブ・シフト・レジスタ（ＲＳＲ）３０が接続されるとともに、上記ＴＤＲ２６に、上記通信ライン切換回路７ａへデータを送信し、１バイトのデータ送信が終了すると上記ＴＤＲ２６からデータが転送されるトランスミット・シフト・レジスタＴＳＲ３１が接続される構成で、上記モジュールバス２９がバスインタフェース３２を介してシステムバス８に接続されるようになっている。
【００２４】
また、上記送受信コントローラ２７には、送信データの書込みイネーブル、データ受信完了、受信エラーの発生等の動作状態を示すシリアル・ステータス・レジスタ（ＳＳＲ）、送信動作や受信動作の許可・禁止、送信完了割込要求ＴＸ１の許可・禁止、受信完了割込要求ＲＸ１の許可・禁止、受信エラー割込要求ＥＲ１の許可・禁止、クロックの選択等、動作のコントロールを行うためのシリアル・コントロール・レジスタ（ＳＣＲ）、調歩同期式かクロック同期式かの選択、調歩同期式におけるパリティ発生及びパリティチェック等の転送フォーマットの設定を行うためのシリアル・モード・レジスタ（ＳＭＲ）が備えられ、上記ボーレートジェネレータ２８には、上記ＳＭＲとの組み合わせにより、システムクロックΦ，Φ／４，Φ／１６，Φ／６４あるいは外部クロックＳＣＫを選択してビットレート（ｂｉｔ／ｓ）を設定するためのビットレート・レジスタ（ＢＲＲ）が備えられている。
【００２５】
また、上記通信ライン切換回路７ａは、外部の電子装置１００に接続される１個の送信バッファ３５に対し、外部の電子装置１００の通信方式に応じて接続が切り換えられる全二重通信用の受信バッファ３６と半二重通信用の受信バッファ３７とを備えており、さらに、ハイレベルの信号でＯＮし、全二重通信と半二重通信とで受信バッファ３６，３７を切り換えるためのアナログスイッチ３８，３９と、出力インタフェース６の出力ポートＰOから出力されるアナログスイッチ制御信号を反転するインバータ４０とを備えている。
【００２６】
全二重通信用の受信バッファ３６は、その出力端子が第２のスイッチ手段としてのアナログスイッチ３８を介して上記ＳＣＩ７のＲＳＲ３０に接続され、半二重通信用の受信バッファ３７は、その出力端子が入力インタフェース５の入力ポートＰIに接続されるとともに、第１のスイッチ手段としてのアナログスイッチ３９を介して上記ＲＳＲ３０に接続されている。
【００２７】
半二重通信用の受信バッファ３７の入力端子と送信バッファ３５の出力端子とは互いに接続されており、送信バッファ３５の入力端子が上記ＳＣＩ７のＴＳＲ３１に接続されている。さらに、上記アナログスイッチ３９の制御入力端子が出力インタフェース６の出力ポートＰOに接続されるとともに、上記アナログスイッチ３８の制御入力端子がインバータ４０を介して出力インタフェース６の出力ポートＰOに接続されている。
【００２８】
すなわち、出力インタフェース６の出力ポートＰOからの制御信号がローレベルのとき、このローレベルの制御信号が入力されるアナログスイッチ３９がＯＦＦし、インバータ４０によって反転された制御信号が入力されるアナログスイッチ３８がＯＮするため、半二重通信用の受信バッファ３７が切り離されて全二重通信用の受信バッファ３６がＳＣＩ７のＲＳＲ３０に接続され、ＳＣＩ７のＴＳＲ３１から送信バッファ３５を経て電子装置１００に至る第１のデータ伝送系統（送信系統）と、電子装置１００から受信バッファ３６を介してＳＣＩ７のＲＳＲ３０に至る第２のデータ伝送系統（受信系統）とが互いに独立した二線式の全二重通信が可能となる。
【００２９】
一方、出力インタフェース６の出力ポートＰOからの制御信号がハイレベルのときには、このハイレベルの制御信号が入力されるアナログスイッチ３９がＯＮし、インバータ４０によって反転された制御信号が入力されるアナログスイッチ３８がＯＦＦするため、全二重通信用の受信バッファ３６が切り離されて半二重通信用の受信バッファ３７がＳＣＩ７のＲＳＲ３０に接続され、ＳＣＩ７のＴＳＲ３１から送信バッファ３５を介して電子装置１００に至る第１のデータ伝送系統（送信系統）と、電子装置１００から受信バッファ３７を介してＳＣＩ７のＲＳＲ３０に至る第２のデータ伝送系統（受信系統）とが１系統で兼用された一線式の半二重通信が可能となる。
【００３０】
以下、上記ＥＣＵ１における外部の電子制御装置１００とのシリアル通信の設定処理を、図２のフローチャートに従って説明する。
【００３１】
まず、システムの電源がＯＮされると、ステップS101でシステムがイニシャライズされ、ステップS102で、ＳＣＩ７内部のレジスタ類等が初期セットされると、ステップS103へ進み、ＳＣＩ７のＲＳＲ３０をアクティブ状態にして外部の電子装置１００からのデータ受信を可能とする。
【００３２】
次いで、ステップS104へ進み、出力インタフェース６の出力ポートＰOをローレベルとし、通信ライン切換回路７ａのアナログスイッチ３９をＯＦＦしてアナログスイッチ３８をＯＮさせ、全二重通信用の受信バッファ３６をＳＣＩ７のＲＳＲ３０に接続して半二重通信用の受信バッファ３７をＳＣＩ７のＲＳＲ３０から切り離すと、ステップS105でＳＣＩ７のＲＤＲ２５に受信データが有るか否かを調べる。
【００３３】
その結果、全二重通信用の受信バッファ３６を介して外部の電子装置１００からデータが入力され、ＳＣＩ７のＲＤＲ２５に受信データが格納されているときには、上記ステップS105からステップS109へジャンプし、一方、上記ステップS105でＲＤＲ２５に受信データが無いときには、上記ステップS105からステップS106へ進んで半二重通信用の受信バッファ３７からのデータを入力インタフェース５の入力ポートＰIを介して読み込み、ステップS107へ進む。
【００３４】
ステップS107では、上記ステップS106で読み込んだデータが半二重通信の初期化手順であるか否かを調べる。この初期化手順は、例えば、外部の電子装置１００側からＥＣＵ１を識別して応答を待つためのアドレス指定であり、高速でデータが伝送される全二重通信に対し、１バイトからなるコードが５ボー（＝５ｂｉｔ／ｓ）の低速で送られてくる。従って、外部の電子装置１００から５ボーの初期化手順が送られてきていないとき、すなわち、全二重通信及び半二重通信のいずれの通信も行われていないときには、ステップS111へジャンプし、５ボーで初期化されたとき、ステップS108へ進む。
【００３５】
ステップS108では、出力インタフェース６の出力ポートＰOをハイレベルとし、通信ライン切換回路７ａのアナログスイッチ３９をＯＮしてアナログスイッチ３８をＯＦＦさせ、全二重通信用の受信バッファ３６をＳＣＩ７のＲＳＲ３０から切り離して半二重通信用の受信バッファ３７をＳＣＩ７のＲＳＲ３０に接続し、ステップS109へ進む。
【００３６】
そして、上記ステップS108からステップS109へ進んだとき、あるいは、上記ステップS105からステップS109へジャンプしたとき、ステップS109では、ＳＣＩ７のＴＳＲ３１をアクティブにする。これにより、ステップS105でＲＤＲ２５に受信データが有り、ステップS105からステップS109へジャンプしたときには、全二重通信用の受信バッファ３６がＲＳＲ３０に接続されるとともに、ＴＳＲ３１から送信バッファ３５にデータ送信可能となって全二重通信モードとなり、一方、上記ステップS108を経てステップS109へ進んだときには、半二重通信用の受信バッファ３７がＲＳＲ３０に接続されるとともに、ＴＳＲ３１から送信バッファ３５にデータ送信可能となって半二重通信モードになる。
【００３７】
そして、上記ステップS109からステップS110へ進むと、外部の電子装置１００と通信可能状態となったことを示す通信アクティブフラグＦをセットし（Ｆ←１）、ステップS111でメイン制御ルーチンを実行した後、ステップS112へ進んで通信アクティブフラグＦを参照する。
【００３８】
そして、Ｆ＝１で通信可能状態が継続しているときには、上記ステップS112からステップS111へ戻ってメイン制御ルーチンの実行を繰り返し、Ｆ＝０であり、通信が一旦終了しているときには、通信の再設定を行うべく上記ステップS112から前述のステップS105へ戻る。
【００３９】
これにより、ＥＣＵ１に接続される外部の電子装置１００の通信方式が全二重通信方式及び半二重通信方式のいずれであっても、自動的に電子装置１００の通信方式で通信が行われるようになり、市場における半二重通信方式の故障診断装置との通信接続性を重視してＥＣＵ１の通信方式を半二重通信方式とすることによる開発時や完成検査時に通信能力が不足することがなくなる。また、逆に、開発時や完成検査時の通信能力を重視してＥＣＵ１の通信方式を全二重通信方式とすることにより、市場における故障診断装置との通信に不具合が生じることもない。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、外部に接続される電子装置の通信方式が全二重通信方式及び半二重通信方式のいずれであっても、自動的に外部の電子装置の通信方式で通信を行うことができ、半二重通信方式に固定することによる通信能力不足を防止するとともに、全二重通信方式に固定することによる接続上の不具合を生じることもなく、外部の電子装置に応じて柔軟な対応が可能となる等優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本構成図
【図２】通信設定ルーチンのフローチャート
【図３】外部に電子装置が接続される車載電子制御装置の回路ブロック図
【図４】ＳＣＩ及び通信ライン切換回路の回路ブロック図
【符号の説明】
１  …ＥＣＵ（電子制御装置、通信設定手段）
７  …ＳＣＩ（通信手段）
７ａ…通信ライン切換回路（伝送系統切換手段）
【図１】
0003752009.tif 000002
【図２】
0003752009.tif 000003
【図３】
0003752009.tif 000004
【図４】
0003752009.tif 000005