DE4231337C2 - Datenübertragungssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Datenübertragungssystem mit einer Vielzahl von sequentiell in Kaskade angeordneten Datenverarbeitungseinheiten, die durch Verbinden ihrer jeweiligen Dateneingangs- und Ausgangsanschlüsse durch optische Fasern in einer Schleife verbunden sind. Ein derartiges Datenübertragungssystem ist in "Nachrichtentechnik Elektronik, Heft 7, 1985, Seiten 242-246, Zaremba, J.; Jänicke, K. -H.: Lokales Rechnernetz Lancelot" beschrieben. Das hier offenbarte Datenübertragungssystem verwendet Optik-/Elektrik- Wandlereinrichtungen und Elektrik-/Optik-Wandlereinrichtungen in einer Schleifenanordnung zwischen den Datenverarbeitungseinheiten. Auf einer Mediumplatte für das LANCELOT-Datenübertragungssystem wird eine Datenempfangseinrichtung und eine Datensendeeinrichtung bereitgestellt. Ferner ist eine Schalteinrichtung offenbart, um elektrische Daten direkt an die Elektrik-/Optik-Wandlereinrichtung (den Sender) zu führen, wobei sich die Elektrik-/Optik- Wandlereinrichtung in einem offenen Zustand bei einem Datenempfangs-/Durchlaßmodus befindet. Eine Datenempfangseinrichtung ist durch einen Decoder und eine Taktrückgewinnungsschaltung gebildet und eine Datensendeeinrichtung umfaßt einen Coder. Derartige Datenübertragungssysteme mit Lichtwellenleitern besitzen sehr hohe Übertragungsraten und sind durch elektromagnetische Störungen unbeeinflußbar. Ein Zugriffsverfahren wird beschrieben, bei dem die übermittelten Signaldaten in Teilblöcke oder Pakete aufgeteilt werden, wobei ein zeitsequentielles LANCELOT-Zugriffsverfahren verwendet wird. Bei diesem zeitsequentiellen Verfahren kann bei einem nicht-exakten Uhrengleichlauf bei einer großen Zeitabweichung die Möglichkeit eines Bus-Konflikts bestehen. Dann ist es unmöglich, daß mehrere Datenverarbeitungseinheiten gleichzeitig senden. Die hier zur Datenkollision vorgeschlagene Lösung betrifft das Zugriffsverfahren selbst mittels der verschiedenen Zeitintervalle.

In Kraftfahrzeugen, Motorrädern und dergleichen (im folgenden einfach als Fahrzeuge bezeichnet), werden vielerlei Funktionen, beispielsweise die Zündsteuerung des Motors, die Kraftstoffeinspritzsteuerung, die Steuerung einer Änderung des automatischen Getriebes, Antriebskraftsteuerung, Bremsensteuerung, Aufhängungssteuerung, Klimaanlagensteuerung und Selbstdiagnose von einer elektronischen Steuereinheit (im folgenden als ECU bezeichnet) mit einer Datenverarbeitungseinheit, beispielsweise einem Mikrocomputer, durchgeführt. Nachdem ein Betrieb eines Mikrocomputers zum Ausführen einer derartigen Vielzahl von Steuerungen unzureichend ist, werden getrennte Mikrocomputer für jede der Steueraufgaben oder einer Gruppe von diesen verwendet.

Da diese Vielzahl von Mikrocomputern oft gemeinsame Kraftfahrzeugdaten, beispielsweise die Motorgeschwindigkeit, Kraftfahrzeuggeschwindigkeit und Temperatur verwenden, ist die Last für jeden Mikrocomputer reduziert, falls eine Datenkommunikation zwischen diesen Mikrocomputern zum Teilen von Daten durchgeführt.

Für die Datenkommunikation ist die Technik eines LAN (lokalen Netzes) im Bereich von normaler elektronischer Kommunikation wohl bekannt, aber das System kann ungeeignet große Abmessungen besitzen, falls das LAN-System direkt auf ein in einem Auto eingebautes Datenübertragungssystem angewendet wird.

Andererseits wird beispielsweise in der japanischen Patentschrift Kokai 62-257239 ein Datenübertragungssystem für Kraftfahrzeuge beschrieben, das die LAN-Technik nicht verwendet. In diesem System ist ein mit einem Schieberegister ausgerüstetes Eingangs-/Ausgangs-Interface an jede der Vielzahl von elektronischen Steuereinheiten angeschlossen, und die Schieberegister sind miteinander in Reihe geschaltet, um einen Schleifenübertragungspfad zu bilden, und Daten werden sequentiell in dem Übertragungspfad übertragen, in dem Daten bitweise an die Schieberegister abgegeben werden.

Bei dem oben beschriebenen herkömmlichen Datenübertragungssystem werden Daten bitweise an die den Übertragungspfad bildenden Schieberegister abgegeben, wenn beabsichtigt ist, Daten an den Schleifenübertragungspfad in dem System auszusenden. Die abgegebenen Daten werden synchron mit dem Synchronisationssignal zur Datenübertragung bitweise verschoben. In diesem System werden von einem Mikrocomputer gesendete Daten an den nächsten Mikrocomputer gesendet, nachdem sie einmal in einem Register gespeichert sind und somit tritt für die zu sendende Datenlänge eine Übertragungsverzögerung an dem nächsten Mikrocomputer auf.

Dementsprechend steigt die Datenverzögerung mit dem Anstieg von angeschlossenen Mikrocomputern an und die Anzahl von anschließbaren Mikrocomputern ist begrenzt, falls eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung bei einer Motorsteuerung oder dergleichen erwünscht ist.

Da eine Synchronisationssignal-Erzeugungseinrichtung und eine Übertragungsstuerungseinheit zum Verhindern einer Datenkollision erforderlich sind, wird der Aufbau des Datenübertragungssystems kompliziert.

Außerdem wird oft für den Übertragungsweg zwischen Mikrocomputern eine optische Faser verwendet (siehe US Patentschrift Nr. 5025142), aber optischen Strahlteiler, beispielsweise halbdurchlässige Spiegel oder bidirektionale Verteiler werden benötigt um Signalverarbeitungseinheiten, beispielsweise Mikrocomputer, an den optischer Faser-Übertragungspfad anzuschließen und ein Signal an diese zu verteilen. Wenn solche Verteiler in den optischen Faser-Übertragungspfad eingefügt werden, wird das optische Signal beträchtlich gedämpft und Zwischenverstärker werden benötigt, ein Vorgang, der zu einem komplizierten Aufbau und hohen Kosten führt.

Abgesehen von dem Computer, der das Aussenden von Daten durchführt, kann hierbei eine Datenübertragungsverzögerung vermieden werden, falls ein wie in der obigen japanischen Patentschrift beschriebenes Register in einem Computer, der einen Datendurchfluß dadurch erlaubt, nicht vorgesehen ist, aber wenn die Daten beispielsweise durch ein anderes Tor oder dergleichen als das Register gehen, kann die Datenimpulsbreite, ihre Form oder dergleichen während des Zeitpunktes eines Durchgehens variieren. Eine derartige Impulsänderung wird auffallender sowie sich die Anzahl der das Datenübertragungssystem bildenden Computer erhöht und in einem extremen Fall können Impulse verschwinden oder sie können von den benachbarten Impulsen nicht unterschieden werden. Als Folge davon kann eine Datenübertragung nicht genau durchgeführt werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es,

• - ein Datenübertragungssystem bereitzustellen, welches eine Datenübertragung bei hoher Geschwindigkeit durchführen kann und trotzdem keine Kollision bei der Datenübertragung auftritt.

Diese Aufgabe wird mit einem Datenübertragungssystem gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Eine Prüfbitsteuereinrichtung ist vorgesehen, die ein Bit eines Prüfbitbereichs in den Signaldaten dann invertiert, wenn es sich bei den Signaldaten um Signaldaten einer anderen Datenverarbeitungseinheit handelt, und sich die Datenverarbeitungseinheit in einem Datenempfangs-/Durchlaßmodus befindet. Durch das Invertieren des Bits an der vorgegebenen Stelle in dem Prüfbitbereich der durchlaufenden Signaldaten wird eine Anzeige darüber bewirkt, daß der Rahmen die bestimmte oder lokale Datenverarbeitungseinheit passiert hat. Falls die Invertierung des Bits nicht durchgeführt worden ist, bestimmt in diesem Fall die lokale Datenverarbeitungseinheit, die die Daten gesendet hat, daß die Übertragung nicht erfolgreich durchgeführt worden ist und kann dann den Rahmen nochmals übertragen. Dabei wird die hohe Geschwindigkeit und die Vermeidung einer Datenkollision bereits dann erzielt, wenn nur die Datenverarbeitungseinheit eine Bit-Inversion durchführt, die tatsächlich die Daten in den durchlaufenden Signaldaten geholt hat und die Datenverarbeitungseinheiten, über die die Signaldaten nicht gelaufen sind, führen die Prüfbit-Invertierung nicht durch.

Entsprechend dem Datenübertragungssystem der vorliegenden Erfindung werden außerdem die folgenden Vorteile bereitgestellt:

• 1. Datenkommunikation kann mit hoher Geschwindigkeit mit einem relativ einfachen Aufbau ohne einer Technik, beispielsweise einem LAN, durchgeführt werden, und falls die in einer Datenempfangseinrichtung einer lokalen Datenverarbeitungseinheit empfangenen Daten nicht mit denjenigen übereinstimmen, die von der lokalen Datenverarbeitungseinheit selbst gesendet werden, werden die empfangenen Daten von der Datensendeeinrichtung neu gesendet, wobei eine Datenkollision vermieden wird.
• 2. Durch Erfassung von Informationen in der Datenverarbeitungseinheit für das Senden von Daten, die in den übertragenen Daten enthalten ist, kann bestimmt werden, ob die empfangenen Daten die Daten sind, die von der bestimmten Station (lokalen Station) gesendet wurden oder nicht, so daß diese Beurteilung einfach durchgeführt werden kann.
• 3. Da das Prüfbit invertiert wird, wenn die empfangenen Daten neu gesendet werden, ist es möglich zu bestimmen, ob die Daten durch die jeweiligen Datenverarbeitungseinheiten erfolgreich gelaufen sind, wenn die Daten zu der Station, die die Daten ursprünglich gesendet hat, zurückkehren.
• 4. Die Konstruktionen der Datensendeeinrichtung und der Datenempfangseinrichtung werden einfach und bei dem Datensenden kann eine genaue Datenübertragungssynchronisation mit dem Taktimpuls oder dergleichen, der dem Register eingegeben wird, durchgeführt werden.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Verbesserungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 15 definiert. Nachstehend wird die Erfindung anhand ihrer Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein Funktionsblockschaltbild der ECUs des Ausführungsbeispiels aus Fig. 2;

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein Blockschaltbild, das den ausführlichen Aufbau der ersten ECU in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 ein Diagramm, das das Datenformat eines Rahmens zeigt, der von jeder ECU in dem ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung gesendet wird;

Fig. 5 ein Diagramm, das die Inhalte eines Befehls zeigt;

Fig. 6 ein Diagramm, das ein Beispiel eines Datencodes und Fahrzeugdaten zeigt;

Fig. 7 ein Flußdiagramm, das die Verarbeitung des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn sich die erste ECU 1 in einem Datenübertragungsmodus befindet;

Fig. 8 ein Flußdiagramm, das die Verarbeitung des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn sich die erste ECU 1 in einem Datenempfangs-/Durchlassmodus befindet;

Fig. 9 ein Teil des Funktionsblockschaltbilds der ersten ECU 1 des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, das mit Fig. 10 verbunden werden soll um das vollständige Funktionsblockschaltbild zu bilden;

Fig. 10 ein Teil des Funktionsblockschaltbilds der ersten ECU 1 des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, das mit Fig. 9 kombiniert werden soll, um das gesamte Funktionsblockschaltbild zu bilden;

Fig. 11 ein Diagramm, das ein Beispiel der Ausgangssignale der ersten ECU 1 bis zur vierten ECU 4 zeigt, wenn die erste ECU 1 einen Rahmen abgibt;

Fig. 12a einen Rahmenaufbau, der in dem Senderegister der ersten ECU akkumuliert ist, wenn ein Rahmen von der ersten ECU in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gesendet wird;

Fig. 12b einen Rahmenaufbau, der vom Empfangsregister der ersten ECU empfangen wird, nachdem es durch das Datenübertragungssystem umgelaufen ist;

Fig. 13 ein Diagramm, das einen Rahmenaufbau (A) zeigt, der auf das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet wird, und einen Rahmenaufbau (B), wenn andere Daten mit dem Rahmen in Multiplexform zusammengefasst werden und eine Variation (C) davon;

Fig. 14 ein Flußdiagramm, das das Datenmultiplexverfahren in dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 15 ein Diagramm, das den funktionellen Aufbau des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 16 ein Blockschaltbild, das den spezifischen Aufbau der ersten ECU in dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 17 ein Teil des Funktionsblockschaltbilds der ersten ECU des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, das mit Fig. 9 kombiniert werden soll um das gesamte Funktionsblockschaltbild zu bilden;

Fig. 18 ein Flußdiagramm, das einem Beispiel der Impulsbreiten-Korrekturoperation des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 19 ein Diagramm, das die Impulsbreitenkorrektur durch die Verarbeitung aus Fig. 18 zeigt;

Fig. 20 ein Funktionsblockschaltbild für die in Fig. 18 gezeigte Verarbeitung;

Fig. 21 ein Flußdiagramm, das ein weiteres Beispiel der Impulsbreiten-Korrekturoperation des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 22 ein Diagramm, das die Impulsbreitenkorrektur durch die Verarbeitung aus Fig. 21 zeigt;

Fig. 23 ein Funktionsblockschaltbild für die in Fig. 21 gezeigte Verarbeitung;

Fig. 24 ein Flußdiagramm, das ein weiteres Beispiel einer Impulsbreiten-Korrekturoperation des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 25 ein Diagramm, das die Impulsbreitenkorrektur durch die Verarbeitung aus Fig. 24 zeigt;

Fig. 26 ein Funktionsblockschaltbild für die in Fig. 24 gezeigte Verarbeitung;

Fig. 27 ein Blockschaltbild, das ein Beispiel eines Unterhaltungssystems zeigt.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden ausführlich unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erklärt. Fig. 2 ist ein schematisches Blockschaltbild des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In dieser Figur umfassen die erste elektronische Steuereinheit oder Datenverarbeitungseinheit (im folgenden als "ECU" bezeichnet) 1 bis zur vierten ECU 4 jeweils einen Mikrocomputer und verwenden die Ausgänge von verschiedenen zugeordneten Sensoren oder die in anderen ECUs berechneten Daten zur Durchführung einer vorgegebenen Operation, wodurch die zugeordneten verschiedenen Stellglieder gesteuert werden.

Die erste ECU 1 bis vierte ECU 4 sind mit Ausgangsanschlüssen 1A bis 4A bzw. Eingangsanschlüssen 1B bis 4B versehen und sind durch Verbinden der Ausgangsanschlüsse und Eingangsanschlüsse der jeweiligen nebeneinanderliegenden ECUs durch optische Faserleitungen 5 in eine Schleife verkettet. Wenn die jeweiligen ECUs eine Datenübertragung durchführen, werden Daten von diesen Ausgangsanschlüssen gesendet und in der in der Figur durch Pfeile angedeutete Richtung in einer umlaufenden Art übertragen.

Fig. 1 ist ein Funktionsschaltbild des Ausführungsbeispiels aus Fig. 2. In diesen Figuren bezeichnen die gleichen Symbole die gleichen oder identische Abschnitte. Da die erste bis vierte ECU 1 bis 4 jeweils die gleiche Konfiguration besitzen ist nur die ECU 1 im Detail bezeigt.

Im folgenden wird der Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kurz unter Verwendung von Fig. 1 beschrieben. Wenn jede ECU 1 bis 4 eine Datenübertragung durchführt, erzeugt sie einen Rahmen einer vorgegebenen Anzahl von Bits wie in Fig. 4 gezeigt, und sendet diesen Rahmen. Die erste bis vierte ECU 1 bis 4 umfassen jeweils ein Senderegister 11 zum Speichern eines zu sendenden Rahmens und ein Empfangsregister 12 zum Speichern eines empfangenen Rahmens. Der zweite Eingangsanschluß 13B eines Und-Gatters 13 nimmt einen "L"(niedrig)-Pegel an und das Und-Gatter 13 schließt, wenn ein Rahmen (in einem Datenübertragungsmodus) gesendet wird, und der zweite Eingangsanschluß 13B nimmt einen "H"-(hohen)-Pegel an und das Und-Gatter 13 öffnet sich, wenn kein Rahmen (in einem Datenempfangs-/Durchlassmodus) gesendet wird.

Wenn sich beispielsweise die zweiten bis vierten ECU 2 bis 4 in dem Datenempfangs-/Durchlassmodus befinden und sich die erste ECU 1 in dem Datenübertragungsmodus zum Senden eines Rahmens an andere ECUs (zweite bis vierte ECUs 2 bis 4) befindet, wird der in einer Rahmenerzeugungseinrichtung 15 erzeugte Rahmen vorübergehend in einem Senderegister 11 gespeichert und dann an den Eingangsanschluß 2B der benachbarten zweiten ECU 2 über ein ODER-Gatter 14, einen Ausgangsanschluß 1A und eine optische Faser 5 abgegeben. Nachdem der Rahmen von dem Senderegister 11 abgegeben worden ist, verbleibt der Ausgangsrahmen noch in dem Senderegister 11.

Da ein Und-Gatter 13 der zweiten ECU 2 geöffnet ist, wird der von der ersten ECU 1 gesendete Rahmen an die dritte ECU 3 von einem Ausgangsanschluß 2A über eine optische Faser 5 übertragen, wobei er durch ein Und-Gatter 13 und ein Oder-Gatter 14 in der zweiten ECU 2 läuft. Auch ein dem Eingangsanschluß 2B eingegebener Rahmen wird an das Empfangsregister 12 übertragen und Fahrzeugdaten werden je nach Anforderung aus dem Rahmen extrahiert und an eine Datenverarbeitungseinrichtung 16 zur Verwendung für eine vorgegebene Berechnung übertragen.

Der von der zweiten ECU an die dritte ECU 3 übertragene Rahmen der ersten ECU 1 wird dann an die vierte ECU 4 übertragen. Er wird außerdem von der vierten ECU 4 an die erste ECU 1 übertragen. Auch in der dritten ECU 3 und der vierten ECU 4 wird der Eingangsrahmen in das jeweilige Empfangsregister 12 geholt und Fahrzeugdaten werden extrahiert und an die Datenverarbeitungseinrichtung je nach Erfordernis übertragen.

Da sich die erste ECU 1 in dem Datenübertragungsmodus befindet, ist das Und-Gatter 13 geschlossen. Dementsprechend wird der Rahmen, der zurückgekommen ist, nachdem er eine Runde in dem in Fig. 1 und 2 gezeigtem Datenübertragungssystem zurückgelegt hat, nur in das Empfangsregister 12 eingegeben und wird nicht wieder an die zweite ECU 2 abgegeben. Dann bestimmt die erste ECU 1, ob der in dem Empfangsregister 12 empfangene Rahmen, der von ihr selber gesendete Rahmen ist oder nicht. Wenn es sich um den von ihr selber gesendeten Rahmen handelt, nimmt die erste ECU 1 der Datenübertragungs-/ Durchlassmodus an, wenn sie nicht aufeinanderfolgend einen zusätzlichen Rahmen sendet.

ECUs in dem Datenübertragungs-/Durchlassmodus (in dem obigen Beispiel die zweite ECU 2 bis vierte ECU 4) invertieren das Bit einer vorgegebenen Stelle von durchlaufenden Daten, um anzuzeigen, daß der Rahmen die bestimmte oder lokale ECU passiert hat. Falls die Inversion des Bytes nicht durchgeführt worden ist, bestimmt in diesem Fall die lokale ECU (die erste ECU), die die Daten gesendet hat, daß die Datenübertragung nicht erfolgreich durchgeführt worden ist und kann den Rahmen nochmals übertragen. Es ist möglich, daß die Bit-Inversion nur durch die ECU durchgeführt wird, die tatsächlich die Daten in dem Rahmen geholt hat und die ECUs, über die der Rahmen nicht gelaufen ist, führen die Bit-Inversion nicht durch.

Falls mehr als eine ECU, beispielsweise die ECU 1 und die ECU 3, zugleich Daten senden, bleibt der von der ECU 1 abgegebene Rahmen nur in dem Empfangsregister 12 der dritten ECU 3 über die zweite ECU 2 und wird nicht an die vierte ECU 4 übertragen, weil die Und-Gatter 13 der ersten ECU 1 und der dritten ECU 3 geschlossen sind. In ähnlicher Art werden die von der dritten ECU 3 abgegebenen Daten nur im Empfangsregister 12 der ersten ECU 1 über die vierte ECU 4 empfangen und werden nicht an die ECU 2 übertragen.

Die erste ECU 1 und die dritte ECU 3 überprüfen die in Inhalte der Empfangsregister 12 und wenn der Rahmen in dem Empfangsregister derjenige ist, der von einer anderen ECU gesendet wird, extrahieren sie Fahrzeugdaten aus dem Rahmen und übertragen die Daten an die Datenverarbeitungseinheit 16 wie gewünscht und übertragen danach den Rahmen in dem Empfangsregister 12 an das Senderegister 11, um den Rahmen an die benachbarte stromabwärts liegende ECU zu übertragen. Dies erlaubt eine genaue Übertragung der Daten ohne Kollision, sogar wenn mehr als eine ECU Rahmen gleichzeitig sendet.

Ein Beispiel der spezifischen Konfiguration der ersten ECU ist in Fig. 3 dargestellt. In der Figur bezeichnen die gleichen Symbole wie Fig. 1 die gleichen oder identischen Abschnitte. Die erste ECU 1 umfaßt einen Mikrocomputer mit einer CPU 21, einem RAM 22, einem ROM 23, einem Eingangs-/Ausgangs-Interface 24 und einem gemeinsamen Bus 25. An den gemeinsamen Bus 25 sind das Senderegister 11 und das Empfangsregister 12 angeschlossen.

In diesem Beispiel dient ein Photodetektor 26 als Eingangsanschluß 1B der ersten ECU 1, der optische Daten empfängt, die von einer stromaufwärts liegenden ECU über eine optische Faserleitung 5 (siehe Fig. 1 und 2) herrühren, und sie in ein elektrisches Signal wandelt. Der Ausgang des Photodetektors 26 wird mit einer Spannung eines vorgegebenen Pegels im Komparator 27 verglichen und falls er den Pegel überschreitet, wird er als "H"-Datenwert erkannt und der Komparator 27 erzeugt einen Ausgang. Der Ausgang wird dem ersten Eingangsanschluß 13A eines Und-Gatters 13 eingegeben und außerdem einem Empfangsregister 12 und einer CPU 21. Die CPU 21 ist auch mit dem zweiten Eingangsanschluß 13B des Und-Gatters 13 und dem Eingangsanschluß des Oder-Gatters 14 verbunden.

Der serielle Ausgangsanschluß des Senderegisters 11 ist an den Eingangsanschluß des Oder-Gatters 14 und an den seriellen Eingangsanschluß des Senderegisters 11 selbst angeschlossen. Der Ausgang eines Oder-Gatters 14 ist an ein Schaltelement 28 angeschlossen und durch die Ein-/Aus-Operation des Schaltelementes 28 wird ein lichtaussendendes Element 29 oder Elektrik/Optik- Wandlerelement 29, das einen Ausgangsanschluß 1A der ersten ECU darstellt, gesteuert. Somit wird der Ausgang der ersten ECU 1 an die nachfolgende zweite ECU 2 über eine optische Faserleitung 5 übertragen.

Sensoren 201 und 202 sind an das Eingangs-/Ausgangs-Interface 24 angeschlossen. Stellglieder 401 und 402 sind außerdem an das Eingangs-/Ausgangs-Interface 24 über Ansteuerungseinrichtungen 301 und 302 angeschlossen.

Die Funktionen des Senderegisters 11 und Empfangsregisters 12 und eines Teils der Funktion eines RAMs 22 werden durch die CPU 21 realisiert. Außerdem können die Funktionen des Und-Gatters 13 und Oder-Gatters 14 durch die CPU 21 realisiert werden. Das heißt, daß die von einer gestrichelten Linie 21A umgebenen Schaltungselemente und die Funktion des von einer gestrichelten Linie 21B umgebenen Abschnitts durch eine CPU realisiert werden können.

Fig. 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Datenformats eines Rahmens zeigt, das Sendedaten jeder ECU darstellt. In diesem Beispiel besteht ein Rahmen aus einem Startbit und 5 Blöcken. Der führende erste Block ist ein Befehl, der anzeigt, ob Fahrzeugdaten, beispielsweise Motorgeschwindigkeit, Fahrzeuggeschwindigkeit und Ansaugluftfluß an eine vorgegebene CPU "gesendet" werden oder ob das Senden derartiger Fahrzeugdaten von einer vorgegebenen CPU "angefordert" wird (siehe Fig. 5).

Der zweite Block ist eine ECU Nummer, die die sendende ECU darstellt, die den Rahmen sendet, und der dritte Block ist eine ECU Nummer, die die empfangene ECU spezifiziert, von der der gesendete Rahmen empfangen werden soll (eine ECU, die nicht nur erlaubt, einfach den Rahmen durchzulassen, sondern auch tatsächlich die Daten in dem Rahmen holt und verwendet).

In dem vierten Block befindet sich ein Datencode entsprechend der Fahrzeugdaten, beispielsweise Motorgeschwindigkeit, Fahrzeuggeschwindigkeit, Ansaugluftfluß, falls der erste Block ein "Anforderungs"-Befehl ist und falls der erste Block ein "Sende"-Befehl ist, befinden sich dort ein Datencode und Fahrzeugdaten entsprechend dem Datencode. Ein Beispiel des Datencodes und Fahrzeugdaten ist in Fig. 6 gezeigt.

Dem fünften Block sind die Bits der Anzahl der das Datenübertragungssystem bildenden ECUs zugeordnet. Jedes Bit entspricht einer jeweiligen CPU. Wenn ein Rahmen von einer bestimmten ECU gesendet wird, wird durch eine andere ECU, durch die der Rahmen gelaufen ist, nämlich durch eine ECU, die den Rahmen nicht gesendet hat, das Bit entsprechend der anderen ECU invertiert. Die bestimmte lokale ECU, die den Rahmen gesendet hat, bestätigt eine Invertierung des Bits, wenn der gesendete Rahmen eine Runde dreht und zurückkommt, um zu bestimmen, ob andere ECUs den Rahmen richtig empfangen haben oder nicht. Der Rahmen aus Fig. 4 kann eine feste Bitlänge besitzen.

Fig. 12A zeigt den Rahmenaufbau, der in dem Senderegister 11 der ersten ECU 1 gespeichert ist, wenn ein Rahmen von der ersten ECU 1 gesendet wird und Fig. 12B zeigt den Rahmenaufbau, wenn der Rahmen in dem Empfangsregister 12 der ersten ECU empfangen wird, nachdem er eine Runde im Datenübertragungssystem gedreht hat. Es soll nun angenommen werden, daß es sich bei dem Befehl um einen "Anforderungs"-Befehl handelt und der Bestimmungsort des Rahmens in diesem Beispiel die dritte ECU 3 ist.

Der Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird im folgenden ausführlich beschrieben. Wie oben beschrieben besitzt jede ECU zwei Moden, einen Datenübertragungsmodus und einen Datenempfangs-/Durchlassmodus. Der Datenübertragungsmodus umfaßt zwei Zustände, einen ersten Zustand, bei dem das Senden von Fahrzeugdaten, beispielsweise Motorgeschwindigkeit, Fahrzeuggeschwindigkeit und Ansaugluftfluß von einer anderen ECU angefordert wird (der Befehl ist "Anforderung") und einen zweiten Zustand, bei dem die bestimmte lokale ECU den Rahmen in Ansprechen auf einen Empfang des "Anforderungs"-Befehls sendet oder sie sendet den Rahmen zwangsläufig an eine andere ECU (der Befehl ist "Senden").

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung zeigt, wenn sich die erste ECU 1 in dem Datenübertragungsmodus befindet. Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel der Verarbeitung zeigt, wenn sich die erste ECU 1 in dem Datenempfangs-/Durchlassmodus befindet, und Fig. 9 und 10 stellen ein Funktionsblockschaltbild der ersten ECU 1 des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung dar. Die Operationen aus Fig. 7 und 8 werden unter Bezugnahme auf Fig. 9 und 10 beschrieben. Die Funktion und Operation der zweiten bis vierten ECUs 2 bis 4 ist die gleiche wie diejenige der ersten ECU 1.

Wenn die Übertragungsmodus-Beurteilung aus Schritt 1A in Fig. 1 positiv ist, schreitet der Prozeß zum Schritt S1 fort und ein Rahmen wird in einer Rahmenerzeugungseinrichtung 15 (Fig. 9) erzeugt, indem Fahrzeugdaten, die in der Fahrzeugdaten-Erzeugungseinrichtung 41 erzeugt werden, verwendet werden. Die Fahrzeugdaten werden unter Verwendung der Ausgangsdaten von Sensoren 201, 202, ... oder der von der Datenverarbeitungseinrichtung 16 abgegebenen Daten erzeugt.

Im Schritt S2 wird bestimmt, ob die Übertragungsleitung (Leitung 5) des Datenübertragungssystems belegt ist oder nicht. Wenn der in Fig. 4 gezeigte Rahmen gesendet wird (Schritt S), wird ein Startbit (Synchronisationsbit) vor dem Senden des Rahmens gesendet. Falls ein Stillezustand nach der Sendezeit eines Rahmens (eine vorgegebene Zeit) abgelaufen ist, nachdem das Startbit empfangen wurde, befindet sich die Leitung 5 in einem "unbesetzten" Zustand und die Beurteilung von Schritt S2 ist negativ. Wenn das Startbit von der Startbit-Erfassungseinrichtung 42 erfaßt wird, wird insbesondere ein Zeitgeber 43 initialisiert und falls der Ablauf der vorgegebenen Zeit von dem Zeitgeber 43 nicht erfaßt wird, erzeugt der Zeitgeber 43 einen Ausgang, wobei der "unbesetzte" Zustand der Leitung 5 bestimmt wird. Durch diese Bestimmung wird die Startbit-Erfassungseinrichtung 42 zurückgesetzt und eine Rahmenerzeugungseinrichtung 15 wird für eine Abgabe bereit. Falls die Beurteilung von Schritt S2 positiv ist, überspringt der Prozeß den Einfügungs-/Übertragungsmodus aus Fig. 14.

Wenn sich alle ECUs in dem Datenempfangs-/Durchlassmodus befinden und bestimmt wird, daß sich die Leitung in einem "unbelegten" Zustand befindet, wird ein Befehl eines "L"-Ausgangs von der Rahmenerzeugungseinrichtung 15 an die Torsteuereinrichtung 45 ausgegeben. Da dies bewirkt, daß die Torsteuereinrichtung 45 ein "L" an dem zweiten Eingangsanschluß 13B des Und-Gatters 13 abgibt, wird UND-Gatter 13 geschlossen.

Nachdem der Zählwert N eines Zählers 49 im Schritt S4 auf 0 zurückgesetzt worden ist, wird der in der Rahmenerzeugungseinrichtung 15 erzeugte Rahmen an das Senderegister 11 übertragen, von dem der Rahmen über ein Oder-Gatter 14, einen Ausgangsanschluß 1A und eine optische Faser 5 an stromabwärts liegende ECUs gesendet wird. Das Senden wird sequentiell bitweise durch Taktimpulse oder Impulse, die diesen äquivalent sind, durchgeführt.

Das später beschriebene Zurücksenden von empfangenen Daten wird in einer ähnlichen Art durchgeführt. Wenn der Rahmen gesendet wird, befinden sich die anderen ECU in dem Datenempfangs-/Durchlaßmodus und ihre UND-Gatter 13 sind geöffnet und somit läuft jedes Mal, wenn ein Bit des Rahmens gesendet wird, das Bit in dem Datenübertragungssystem um und wird in dem lokalen Empfangsregister 12 gespeichert. Demzufolge ist im wesentlichen zum gleichen Zeitpunkt wie die Beendigung des Sendens des Rahmens das Speichern des Rahmens in dem lokalen Empfangsregister 12 auch beendet. Fig. 11 zeigt ein Beispiel der Ausgangssignale der ersten bis vierten ECU 1 bis 4, wenn die erste ECU einen Rahmen abgibt.

Vor der Rahmenübertragung von der Rahmenerzeugungseinrichtung 15 an das Senderegister 11 werden, falls erforderlich, die Inhalte des Senderegisters 11 unter Verwendung einer Rücksetzsignal-Erzeugungseinrichtung 46 zurückgesetzt. Da der serielle Datenausgangsanschluß des Senderegisters 11 an den seriellen Dateneingangsanschluß davon angeschlossen ist, gehen die Inhalte des Rahmens nicht verloren, sogar wenn der Rahmen von dem Senderegister 11 ausgesendet wird.

Im Schritt S6 wird von einer Erfassungseinrichtung für die Nummer einer sendenden ECU bestimmt, ob der zweite Block des in dem Empfangsregister 12 gespeicherten Rahmens die ECU-Nummer der lokalen Station (die erste ECU 1 selbst) ist. Da der empfangene Rahmen derjenige ist, der von der lokalen ECU selbst losgesendet worden ist, falls der zweite Block die lokale ECU-Nummer ist, wird eine Prüfbitinversions-Erfassungseinrichtung 48 angeregt und Schritt 7 wird begonnen.

Im Schritt 7 wird von einer Prüfbitinversions- Erfassungseinrichtung bestimmt, ob die Bits in den anderen Bereichen als der lokalen Station der fünften Blockes des empfangenen Rahmens alle invertiert sind oder nicht. Da bestimmt werden kann, daß der gesendete Rahmen durch andere ECUs erfolgreich durchgelaufen ist, wenn die anderen Bits, außer diejenigen der lokalen Station alle invertiert sind, wird diese Verarbeitung abgeschlossen und der Programmfluß kehrt zum Schritt 1A zurück.

Falls die Beurteilung von Schritt S1A negativ ist, überspringt danach der Prozeß den Schritt S21 aus Fig. 8, wo ein Ausgangsbefehl für "H" von der Prüfbitinversions- Erfassungseinrichtung 48 an eine Torsteuereinrichtung 45 ausgegeben wird, um ein Und-Gatter 13 zu öffnen, und die ECU wird in den Datenempfangs-/Durchlassmodus gebracht.

Wenn die Beurteilung von Schritt S7 negativ ausfällt, d. h. wenn die Prüfbits der anderen ECUs nicht alle invertiert sind, wird im Schritt S8 ein Zähler 49 aktiviert um 1 zu dem Zählwert hinzuzuaddieren. Im Schritt S9 wird von einer Vergleichereinrichtung 15 beurteilt, ob der Zählwert N des Zählers 19 eine vorgegebene Anzahl von Wiederholungen (z. B. 3), die in einer Speichereinrichtung für Anzahl von Wiederholungen gesetzt ist, überschritten hat. Falls die Anzahl von Wiederholungen nicht überschritten worden sind, kehrt der Prozeß zum Schritt S5 zurück und der "unbesetzte" Zustand von Leitung 5 wird wie erforderlich erfaßt und ein Senderegister 11 wird aktiviert, um den Rahmen zurückzusenden.

Falls die vorgegebene Anzahl von Wiederholungen überschritten worden ist, schreitet der Prozeß zum Schritt S10 fort, wo eine Abgabeeinrichtung SZ für ein abnormales Signal aktiviert wird, um ein abnormales Signal zu erzeugen, und diese Verarbeitung wird beendet. Das abnormale Signal wird von der ersten oder lokalen ECU 1 an andere ECUs übertragen und von den anderen ECUs verwendet, um eine vorgegebene abnormale Verarbeitung oder Anzeige durchzuführen.

Wenn sich alle ECUs in dem Datenempfangs-/Durchlassmodus befinden, können eine Vielzahl von ECUs im wesentlichen gleichzeitig das Senden eines Rahmens durchführen. Da ein Und-Gatter 13 jeder das Senden eines Rahmens durchführenden ECU geschlossen ist, beispielsweise wenn die erste ECU 1 und die dritte ECU 3 gleichzeitig einen Rahmen senden, wird nur der von der ersten ECU gesendete Rahmen im Empfangsregister 12 der dritten ECU 3 über die zweite ECU 2 gespeichert und wird nicht an die nachfolgenden ECUs einschließlich der vierten ECU 4 übertragen.

In ähnlicher Art wird der von der dritten ECU 3 gesendete Rahmen nur in dem Empfangsregister 12 der ersten ECU 1 gespeichert und wird nicht an die nachfolgenden ECUs einschließlich der zweiten ECU 2 übertragen. Das bedeutet, daß in den Empfangsregistern 12 der ersten ECU 1 und der dritten ECU 3 die von den jeweiligen lokalen Stationen gesendeten Rahmen nicht empfangen werden, aber die von der dritten ECU 3 und der ersten ECU 1, die andere Stationen sind, gesendeten Rahmen werden empfangen. In diesem Fall bestimmt die Erfassungseinrichtung 47 für eine Nummer einer Sende-ECU, daß die Inhalte in dem zweiten Block des Rahmens die ECU-Nummer einer anderen ECU (in diesem Beispiel eine andere ECU als die ECU 1) ist, eine Erfassungseinrichtung 58 für eine Nummer einer Empfangs-ECU wird in Gang gebracht und der Prozeß springt vom Schritt S6 zum Schritt S11.

Im Schritt S11 wird durch die Erfassungseinrichtung 43 für die Nummer einer Empfangs-ECU bestimmt, ob der dritte Block des empfangenen Rahmens die ECU-Nummer der lokalen Station (ersten ECU 1) ist oder nicht. Falls der dritte Block die lokale ECU-Nummer ist, schreitet der Prozeß über Schritt S12 zum Schritt S13 fort und falls er die ECU-Nummer einer anderen Station ist, springt der Prozeß direkt zum Schritt S13.

Im Schritt S12 werden ein Datencode und Fahrzeugdaten, die in dem vierten Block des in dem Empfangsregister 12 gespeicherten Rahmens enthalten sind, in einen Speicher 54 (RAM 22 aus Fig. 3) kopiert. Die kopierten Daten werden in geeigneter Weise für die von der Verarbeitungseinheit 16 durchgeführten Berechnung verwendet.

Im Schritt S13 wird das Prüfbit für die erste ECU 1 in dem fünften Block des in dem Empfangsregister 12 gespeicherten Rahmen invertiert und im Schritt S14 werden die Inhalte des Empfangsregisters 12 an das Senderegister 11 übertragen. Dann kehrt der Prozeß zum Schritt S1A zurück. Wenn insbesondere die Inhalte oder der Rahmen aus dem Empfangsregister 12 durch eine Datenübertragungseinrichtung 56 an die nachfolgende ECU über das Senderegister 11, ein Oder-Gatter 14 und eine optische Faser 5 übertragen werden, wird das entsprechende Prüfbit der ersten ECU 1 in dem fünften Block durch die Prüfbit-Steuereinrichtung 44, die auf den Ausgang der Erfassungseinrichtung 53 für die Nummer einer Empfangs-ECU anspricht, invertiert.

Vor der Rahmenübertragung von dem Empfangsregister 12 an das Senderegister 11 wird eine Rücksetzsignal-Erzeugungseinrichtung 46 aktiviert, um das Senderegister 11 zurück zu setzen.

Somit wird der von der dritten ECU 3 gesendete und im Empfangsregister 12 gespeicherte Rahmen an das Senderegister 11 übertragen und von dem Senderegister 11 an die stromabwärts liegende zweite ECU 2 über ein ODER-Gatter 14, eine Elektrik/Optik-Wandlereinrichtung (Ausgangsanschluß 1A) und eine optische Faser 5 übertragen. Dadurch wird der Rahmen an die sendende dritte ECU 3 zurückgeführt. Da eine ähnliche Verarbeitung auch in der dritten ECU 3 durchgeführt wird, empfängt schließlich das Empfangsregister 12 der ersten ECU 1 auch den Rahmen, der von der ersten ECU 1 selbst abgegeben worden ist.

Im Schritt S21 aus Fig. 8 wird festgestellt, daß sich der zweite Eingangsanschluß 13B eines UND-Gatters 13 auf einen "H"-Pegel befindet. Dadurch wird ein UND-Gatter 13 geöffnet und der an dem Eingangsanschluß 1B empfangene Rahmen wird in dem Empfangsregister 12 gespeichert und gleichzeitig von einem Ausgangsanschluß 1A an die stromabwärts liegende ECU 2 über ein ODER-Gatter 14 übertragen.

Im Schritt 22 wird bestimmt, ob das Startbit von der Startbit-Erfassungseinrichtung 42 erfaßt worden ist oder nicht. Wenn das Startbit nicht erfaßt worden ist, wird im Schritt S23 bestimmt, ob das Speichern eines Rahmens in dem Empfangsregister 12 abgeschlossen ist und ob es bereits durch die erste ECU 1 gelaufen ist oder nicht.

Während der Rahmen durch die erste ECU läuft, invertiert die erste ECU 1 das Prüfbit des fünften Blocks des durchlaufenden Rahmens, der der ersten ECU 1 entspricht.

Diese Inversion wird durch Aktivieren einer Prüfbit-Steuereinrichtung 44 durchgeführt, falls eine Starbit-Erfassungseinrichtung 42 das Startbit in dem Datenempfangs/Durchlaßmodus erfaßt. Dies wird insbesondere zum Zeitpunkt durchgeführt, wenn das Prüfungsbit durch ein UND-Gatter 13 läuft, durch einen Prüfbit-Steuereingangsanschluß 13B auf einen "L"-Pegel zum Schließen von UND-Gatter 13 und indem gleichzeitig ein invertiertes Bit des Prüfbits an ein ODER-Gatter 14 gesendet wird. Die Prüfbit-Steuereinrichtung 44 ändert nach dem Durchlaufen des Prüfbits einen zweiten Eingangsanschluß 13B nochmals auf "H". Alternativ kann das UND-Gatter 13 von einer Gattersteuereinrichtung 45 geschlossen werden, wenn das Prüfbit auf Null gebracht wird und umgekehrt, falls das Prüfbit Null gemacht wird, kann der Ausgang von der Prüfbit-Steuereinrichtung 44 an das ODER-Gatter 14 Eins gemacht werden.

Falls die Beendigung eines Empfangens/Durchlassens eines Rahmens im Schritt S28 bestätigt wird, wird im Schritt S24 von der Erfassungseinrichtung 43 für die Nummer einer Empfangs-ECU bestimmt, ob der dritte Block des empfangenen Rahmens die ECU-Nummer der lokalen Station (ersten ECU 1) ist. Falls er nicht die lokale ECU-Nummer ist, kehrt der Prozeß zum Schritt S1A zurück, wohingegen, falls er die lokale ECU-Nummer ist, aktiviert die Empfangseinrichtung 53 für die Nummer eine Empfangs-ECU eine Befehlserfassungseinrichtung 58 und der Prozeß schreitet zum Schritt S25 fort.

Im Schritt S25 wird von der Befehlserfassungseinrichtung 58 bestimmt, ob der erste Block des in dem Empfangsregister 12 empfangenen Rahmens ein "Sende"-Befehl ist oder nicht. Falls es sich um einen "Sende"-Befehl handelt, werden die Inhalte (Datencode und Fahrzeugdaten) des vierten Blockes des empfangenen Rahmens in einem Speicher 54 im Schritt S26 in einer ähnlichen Art wie im Schritt S12 aus Fig. 7 gespeichert. Diese Daten werden für die Berechnung, die von der Datenverarbeitungseinrichtung 16 ausgeführt wird, je nach Erfordernis verwendet. Dann kehrt der Prozeß zum Schritt S1A aus Fig. 7 zurück.

Falls die Befehls-Erfassungseinrichtung 58 einen "Anforderungs"-Befehl erfaßt, wird die Beurteilung im Schritt S25 negativ und der Modus ändert sich in einen Sendemodus im Schritt S27, und der Prozeß springt zum Schritt S1A aus Fig. 7 und eine Rahmenerzeugungseinrichtung 15 wird aktiviert, um notwendige Fahrzeugdaten von einer Fahrzeugdaten-Erzeugungseinrichtung 41 zu empfangen und erzeugt und überträgt einen vorgegebenen Rahmen an das Senderegister 11, von dem der Rahmen auf eine optische Faser 5 abgegeben wird. Falls der erste Block ein "Anforderungs"-Befehl ist, wird der Datencode der erforderlichen Fahrzeugdaten in dem vierten Block des Rahmens gesetzt und somit werden in der Rahmenerzeugungseinrichtung 15 die Fahrzeugdaten entsprechend dem Datencode von der Fahrzeugdaten-Erzeugungseinrichtung 41 geholt, um einen Rahmen zu bilden.

Der dritte Block des Rahmens (Fig. 4) kann weggelassen werden. Das bedeutet, falls der Datencode (vierte Block) des in dem Empfangsregister 12 empfangenen Rahmens immer überwacht wird, ist es möglich, Fahrzeugdaten entsprechend dem Datencode zu empfangen oder erforderliche Fahrzeugdaten je nach Erfordernis zu senden. In diesem Fall ist es erforderlich, eine Einrichtung zum Erfassen des Datencodes anstelle der Erfassungseinrichtung 53 für die Nummer einer Empfangs-ECU vorzusehen.

Eine Inversion des Prüfbits entsprechend einer ECU in dem fünften Block muß jedoch nicht immer durchgeführt werden. Das heißt, auch der fünfte Block kann weggelassen werden. Eine Inversion des Prüfbits kann beispielsweise nur durch die Ziel-ECU eines Rahmens (nämlich durch die Empfangs-ECU, die in dem dritten Block gespeichert werden soll) durchgeführt werden.

Obwohl der Rahmen eine feste Bitlänge in der obigen Beschreibung besitzt, kann beispielsweise der vierte Block oder dergleichen eine variable Datenlänge besitzen. In diesem Fall sollte ein Datenwert, der die Bitlänge des Rahmens oder des vierten Bitblocks anzeigt, an einer geeigneten Position des Rahmens hinzugefügt werden.

Obwohl die einzelnen ECUs, die das Datenübertragungssystem bilden, so beschrieben worden sind, wie sie in einer Schleifenkette verbunden sind, müssen sie nicht unbedingt in einer Schleifenkette verbunden werden, falls eine Bestätigung der Prüfbitinversion nicht durchgeführt wird. Beispielsweise kann in dem System aus den Fig. 1 und 2 eine der Leitungen 5, die die jeweiligen ECUs verbinden, weggelassen werden.

Falls ein Rahmen von einer ECU gesendet wird, muß in dem obigen Ausführungsbeispiel die Übertragung dieses Rahmens abgeschlossen sein, bevor im Prinzip eine weitere ECU einen Rahmen senden kann, aber in dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das im folgenden erklärt wird, ist eine andere Datenübertragung zugelassen, ohne die Beendigung des Sendens des einen ersten Rahmens abzuwarten, indem Daten durch Hinzufügen von weiteren Daten durch eine andere ECU in eine Multiplexform zusammengefasst werden, wenn der von der einen ECU gesendete Rahmen durch die andere ECU läuft. Im zweiten Ausführungsbeispiel sind die einzelnen ECUs wieder in einer Schleifenkette verbunden.

Ein Beispiel des in dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendeten Rahmens ist bei (A) in Fig. 13 gezeigt. In der Figur besteht ein Rahmen aus einem (nicht gezeigten) Startbit, Befehl, Datenlänge, Datencode (oder Datencode und Fahrzeugdaten), der Nummer der ECU, die den Rahmen sendet und ein Paritäts-Prüfabschnitt. Die Datenlänge ist die Gesamtanzahl von Bits des nachfolgenden Datencodes (oder Datencodes und Fahrzeugdaten) und der sendenden ECU-Nummer des Rahmens und der Paritäts-Prüfabschnitt befindet sich in einem Bereich, in dem sich ein Paritätsbit befindet.

Es sei beispielsweise wie in Fig. 1 gezeigt angenommen, daß wenn die ersten bis vierten ECUs 1 bis 4 in einer Schleifenkette verbunden sind, die erste ECU 1 einen Rahmen aus Fig. 13(A) (der Befehl ist "Senden") gesendet hat. Die Operation ist in Fig. 14 für den Fall gezeigt, daß die zweite ECU 2 einen Rahmen von sich selbst (der Befehl ist "Senden") senden möchte, nachdem begonnen wurde, den Rahmen von der ersten ECU 1 auszusenden.

Da sich die zweite ECU 2 in dem Datenempfangs/Durchlaßmodus befindet und ein UND-Gatter 13 geöffnet ist, werden die empfangenen Daten direkt von einem Ausgangsanschluß 2A abgegeben und gleichzeitig im Empfangsregister 12 gespeichert. Zusätzlich wird der Prozeß aus Fig. 14 durchgeführt, beispielsweise wenn die Beurteilung im Schritt S2 aus Fig. 7 positiv ist und der Prozeß wird in Echtzeit jedesmal durchgeführt, wenn ein Bit empfangen wird.

Außerdem wird in dem zweiten Ausführungsbeispiel, in ähnlicher Art wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, der in dem Empfangsregister 12 vorübergehend gespeicherte Rahmen an das Senderegister 11 übertragen, um den Rahmen an die benachbarte stromabwärts liegende ECU zu übertragen, falls der in dem Empfangsregister 12 gespeicherte Rahmen derjenige ist, der von einer anderen ECU gesendet ist. Dies ermöglicht Daten ohne Kollision genau zu übertragen, sogar wenn mehr als eine ECU einen Rahmen gleichzeitig sendet.

Im Schritt S31 wird beurteilt, ob es der Zeitpunkt ist, um die "Datenlängen"-Abschnitte in dem Rahmen zu empfangen oder nicht. Wenn es sich um diesen Zeitpunkt handelt, wird der zweite Eingangsanschluß 13B eines UND-Gatters 13 im Schritt S32 auf "L" geändert, um das UND-Gatter 13 zu schließen. Im Schritt S33 wird die Datenlänge in der zweiten ECU 2 durchgesehen (erniedrigt oder erhöht) und von einem Ausgangsanschluß 1A ausgesendet. Die Datenlänge, die empfangen worden ist, besteht aus einer Summe der Datenlänge des Datencodes (oder Datencode plus Fahrzeugdaten) und der Sende-ECU-Nummer ((1) und (2) aus Fig. 13), die von der ersten ECU 1 gesendet wird, während die Datenlänge nach dem Durchsehen erhalten wird, indem zu der obigen Summe die Datenlängen des Datencodes (oder Datencode plus Fahrzeugdaten) und die Sende-ECU-Nummer ((3) und (4) aus Fig. 13(B)), die von der zweiten ECU 2 gesendet werden sollen, addiert werden.

Nachdem die durchgesehene Datenlänge gesendet worden ist, und zum Zeitpunkt eines Empfangens des "Datencodes" (oder "Datencode plus Fahrzeugdaten")-Abschnitts wird der zweite Eingangsanschluß 13B auf "H" gebracht, um das UND-Gatter 13 im Schritt S34 zu öffnen und im Schritt S35 wird bestimmt, ob die Daten (1) und (2), die von der ersten ECU 1 gesendet werden, durchgelaufen sind oder nicht. Nachdem sie durchgelaufen sind, wird das UND-Gatter 13 im Schritt S36 wieder geschlossen und im Schritt S37 werden die Daten (3) und (4) gesendet. Diese Daten sollte die ECU 2 zu dem Rahmen hinzufügen und aussenden. Durch den oben beschriebenen Prozeß werden Daten in einer Multiplexform zusammengefaßt.

Danach werden im Schritt S38 die Paritäts-Überprüfungsdaten, die von der ersten ECU 1 gesendet werden und vorübergehend in der zweiten ECU 2 gespeichert wurden und die Paritäts-Überprüfungsdaten 5, die von der zweiten ECU 2 gesendet werden sollen, gesendet. Danach wird der Prozeß abgeschlossen und in den Empfangs/Durchlaßmodus geschaltet, beispielsweise durch Zurückkehren zum Schritt 21 aus Fig. 8. Somit ist der von der zweiten ECU 2 gesendete Rahmen so wie bei (B) in Fig. 13 gezeigt.

Dementsprechend kehrt ein Rahmen wie (B) in Fig. 13 zur ersten ECU 1 zurück, die einen Unterschied in der Datenlänge feststellt und die folgende Verarbeitung ausführt. Sie löscht die Daten (1) und (2), die von der lokalen Station (erste ECU 1) gesendet wurden sowie die Paritäts-Überprüfungsdaten, die von der lokalen Station gesendet worden sind, in dem bei (B) der gleichen Figur gezeigten Rahmen und überträgt die übrigen Daten. Zugleich wird die Datenlänge neu geschrieben. In dieser Art wird ein bei (C) in Fig. 13 gezeigter Rahmen von der ersten ECU 1 ausgesendet.

Die Datenmultiplexfunktion wie oben beschrieben muß nicht in allen Datenverarbeitungseinheiten in dem Datenübertragungssystem vorgesehen werden und beispielsweise kann sie nur in einem oder mehrerer Datenverarbeitungseinheiten mit hoher Priorität vorgesehen sein. Obwohl bei (B) aus Fig. 13 zu addierende Daten (3) und (4) gezeigt sind, so wie sie nach Daten (1) und (2) plaziert sind, können sie vor den Daten (1) und (2) plaziert werden oder unmittelbar nach der Datenlänge. Es wurde angenommen, daß die Befehle der ersten ECU 1 und der zweiten ECU 2 der gleiche Befehl "Senden" waren, aber Datenmultiplexen ist auch für verschiedene Befehle möglich.

Natürlich beschränkt sich die Konfiguration der in den obigen jeweiligen Ausführungsbeispielen gezeigten jeweiligen Rahmen nicht nur auf diejenige, die in Fig. 4 oder bei (A) in Fig. 13 gezeigt ist. Ein Fachmann kann in einfacher Weise Modifikationen der Rahmen erzeugen.

Im folgenden wird das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. In dem oben beschriebenen Datenübertragungssystem kann sich die Breite von Impulsen, die die Daten bilden, im Vergleich mit der Impulsbreite zum Zeitpunkt eines Sendens von Daten aufweiten oder verengen.

Falls der Impuls bei jedem Durchlauf durch eine ECU immer kürzer wird, kann eine Fehlbeurteilung des Impulses durchgeführt werden oder er kann im schlimmsten Fall verschwinden. Falls andererseits der Impuls jedesmal beim Durchlauf durch eine ECU immer länger wird, kann eine Fehlbeurteilung des Impulses durchgeführt werden oder er wird im schlimmsten Falle mit den benachbarten Impulsen integral verbunden. Eine derartige Tendenz wird um so gravierender, je größer die Anzahl von in Reihe geschalteten ECUs, die das Datenübertragungssytem bilden, wird.

Das dritte Ausführungsbeispiel ist dafür vorgesehen, einen derartigen Defekt zu beseitigen. Fig. 15 ist ein einfaches Funktionsblockschaltbild des dritten Ausführungsbeispiels, das ähnlich wie Fig. 1 ist. In der gleichen Figur bezeichnen die gleichen Symbole wie in Fig. 1 die gleichen oder identischen Abschnitte und somit wird deren Beschreibung vermieden.

Wie in Fig. 15 gezeigt, ist in der jeweiligen ersten bis vierten ECU 1 bis 4 eine Impulsbreiten-Korrektureinrichtung 17 zwischen dem Ausgangsanschluß eines UND-Gatters 13 und dem Eingangsanschluß eines ODER-Gatters 14 angeschlossen. Falls sich die bestimmte ECU in dem Datenempfangs/Durchlaßmodus befindet, korrigiert die Impulsbreiten-Korrektureinrichtung 17 die Breite von Impulsen, die einer nach dem anderen durch eine später beschriebene Technik über ein UND-Gatter 13 eingegeben werden und gibt sie an die benachbarte ECU über ein ODER-Gatter 14 ab.

Fig. 16 ist ein Blockschaltbild, das die spezifische Konfiguration einer ersten ECU in dem dritten Ausführungsbeispiel zeigt. In der Figur bezeichnen die gleichen Symbole wie Fig. 3 dieselben oder identischen Abschnitte.

Wie aus einem Vergleich mit Fig. 3 klar hervorgeht, werden Daten, die von einem UND-Gatter 13 abgegeben werden, vorübergehend in die CPU 21 geholt, einer Impulsbreiten-Korrekturverarbeitung ausgesetzt und dann an ODER-Gatter 14 abgegeben, wenn UND-Gatter 13 geöffnet ist.

Fig. 17 ist ein Teil eines Funktionsblockschaltbildes einer ersten ECU 1 des dritten Ausführungsbeispiels und bildet in Kombination mit Fig. 9 das gesamte Funktionsschaltbild. In der Figur stellen die gleichen Symbole wie Fig. 10 die gleichen oder identischen Abschnitte dar. Die Konfiguration in Fig. 17 ergibt sich einem Fachmann in naheliegender Art aus den Beschreibungen in Fig. 10 und 15.

Im folgenden wird die spezifische Impulsbreiten-Korrekturtechnik beschrieben. Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Korrekturtechnik durch die zweite ECU 2, wenn die zweite ECU 2 die von der ersten ECU 1 gesendeten Daten empfängt und durchläßt. Zunächst bezieht sich die Beschreibung auf den Vorgang für den Fall, bei dem sich die Impulsbreite verkürzt.

Fig. 18 zeigt ein Flußdiagramm, das ein Beispiel der Impulsbreiten-Korrekturoperation des dritten Ausführungsbeispiels zeigt. Fig. 19 ist ein Diagramm, das die Impulsbreiten-Korrektur aufgrund der Verarbeitung von Fig. 18 zeigt. Die Verarbeitung aus Fig. 18 ist vorgesehen, um die Verarbeitungen in den Schritten 522 und 523 aus Fig. 8 zu ersetzen.

Es soll nun angenommen werden, daß, wenn der von der ersten ECU 1 gesendete Impuls von der zweiten ECU 2 empfangen wird, sich die Impulsbreite um Delta X1 wie bei (A) und (B) aus Fig. 19 gezeigt, verkürzt. Die Impulsbreite wird von der zweiten ECU 2 korrigiert (oder um Delta X1 erweitert), wobei die Breite des von der zweiten ECU gesendeten Impulses mit derjenigen des von der ersten ECU gesendeten Impulses wie bei (C) der gleichen Figur gezeigt, in Übereinstimmung gebracht wird.

In Fig. 18 wird zunächst im Schritt S41 bestimmt, ob sich das Eingangssignal auf "1" (oder "H") befindet oder nicht. Wenn es sich auf "1" befindet, wird "1" über ein ODER-Gatter 14 im Schritt S42 abgegeben.

Im Schritt S43 wird bestimmt, ob sich das Eingangssignal auf "0" (oder "L") befindet oder nicht. Wenn es sich auf "0" befindet, wird im Schritt S41 bestimmt, ob Delta X1 abgelaufen ist oder nicht, nachdem das Eingangssignal "0" wurde. Und nach dem Ablaufen von Delta X1 wird im Schritt S45 "0" über das ODER-Gatter 14 abgegeben. Da das Delta X1 von den Anstiegs- und Abfall-Eigenschaften der Wellenform der Schaltungselemente aus Fig. 16 abhängt, ist es in jeder Anschlußstation oder ECU bekannt.

Im Schritt S46 wird bestimmt, ob ein Datenempfang für einen Rahmen abgeschlossen ist oder nicht und wenn er noch nicht abgeschlossen ist, kehrt der Prozeß zum Schritt S41 zurück, ansonsten überspringt der Prozeß Schritt S24 aus Fig. 8.

Obwohl in dem Prozeß aus Fig. 18, nicht gezeigt, ergibt es sich von selbst, daß das Eingangssignal auch in das Empfangsregister 12 geholt wird und die geholten Daten für die verschiedenen Verarbeitungen der bestimmen ECU je nach Erfordernis verwendet werden.

Fig. 20 ist ein Funktionsblockschaltbild der Impulsbreiten-Korrektureinrichtung, die den in Fig. 18 gezeigten Prozeß ausführt.

Das Eingangssignal wird einem Setzanschluß S eines Flip-Flops 71 zugeführt. Falls das Eingangssignal "1" wird, wird eine "1" von seinem Ausgangsanschluß Q abgegeben. Auch das Eingangssignal wird an eine Taktimpuls-Erzeugungseinrichtung 73 über einen Inverter 72 zugeführt. Falls sich das Eingangssignal von "1" nach "0" ändert, wird die Impuls-Erzeugungseinrichtung 73 in einen Zustand gebracht, um einen Taktimpuls zu erzeugen, durch den ein Zeitgeber 74A in Gang gebracht. Der Zeitgeber 74 mißt Delta X1 und setzt nach der Messung die Rücksetz-Impuls-Erzeugungseinrichtung 73, den Zeitgeber 74A und das Flip-Flop 71 zurück. Als Folge davon wird das Ausgangssignal des Flip-Flops 71 "0".

Mit dieser Konfiguration wird die Impulsbreite auf die ursprüngliche Breite in jedem Fall unabhängig von der Tatsache, ob sich die Übertragungsdaten in der RZ (Zurück-nach-Null) Form oder in der NRZ (Nicht-Zurück-nach-Null) Form befinden korrigiert, falls sich die empfangenen Daten so ändern, daß sich die Breite des Impulses verkürzt.

Es ist möglich, daß das Flip-Flop 71 von dem Ausgang eines Inverters 72 direkt zugesetzt wird und eine Impuls-Erzeugungseinrichtung ist vorgesehen, um Impulse für die Zeit von Delta X1 nach der Rücksetzung zu erzeugen. Zusätzlich kann der zuletzt beschriebene Ansatz aus Fig. 21 anstelle des oben identifizierten Ansatzes aus Fig. 18 verwendet werden.

Wenn die Impulsbreite länger wird, kann sich der Vorgang auf die RZ-Form oder die NRZ-Form beziehen. Falls er sich auf die RZ-Form bezieht, kann die ursprüngliche Impulsbreite neu erzeugt werden, da die Breite eines Impulses vorher bekannt ist, indem Impulse einer festen Breite synchron mit dem Anstieg der Impulse erzeugt werden,.

Fig. 21 ist ein Flußdiagramm, das ein anderes Beispiel der Impulsbreiten-Korrekturoperation des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt, und Fig. 22 ist ein Diagramm, das die Impulsbreitenänderung aufgrund des Prozesses aus Fig. 21 zeigt. Der Prozeß aus Fig. 21 besteht darin, die Verarbeitung aus den Schritten 522 und 523 aus Fig. 8 wie in dem Prozeß aus Fig. 18 zu ersetzen.

In Fig. 22 soll angenommen werden, daß der Impuls (B) der von zweiten ECU 2 empfangen wird, um Delta X2 im Vergleich mit dem vom der ersten ECU 1 gesendeten Impulsen (A) um Delta X2 länger wird. Die Impulsbreite wird von der zweiten ECU 2 korrigiert, das heißt die Impulsbreite wird um Delta X2 beschnitten, wobei die gesendete Impulsbreite der zweiten ECU 2 mit derjenigen der ersten ECU wie bei (C) der gleichen Figur gezeigt, in Übereinstimmung gebracht wird.

Wenn im Schritt S51 bestätigt wird, daß der Eingangsimpuls "1" ist, wird "1" abgegeben und im Schritt S52 gesendet. Im Schritt S53 wird bestimmt, ob nachdem der Eingangsimpuls "1" geworden ist, eine vorgegebene Impulsbreitenzeit X abgelaufen ist oder nicht. Wenn der Ablauf einer Zeit X erfaßt wird, wird "0" im Schritt S54 abgegeben. Im Schritt S55 wird bestimmt, ob ein Empfang von Daten für einen Rahmen abgeschlossen worden ist oder nicht und, falls er nicht abgeschlossen ist, kehrt der Prozeß zum Schritt S51 zurück, ansonsten überspringt der Prozeß Schritt S24.

Auch in dem Prozeß aus Fig. 21 wird das Eingangssignal in das Empfangsregister 12 wie oben beschrieben geholt und die Daten werden für die verschiedenen Verarbeitungen der ECU wie gewünscht verwendet.

Fig. 23 ist ein Funktionsblockschaltbild für den in Fig. 21 gezeigten Prozeß. In der gleichen Figur stellen die gleichen Symbole wie in Fig. 20 die gleichen oder identischen Abschnitte dar. Das Eingangssignal wird einem Setzanschluß S des Flip-Flops 71 eingegeben. Falls das Eingangssignal "1" wird, wird von seinem Ausgangsanschluß Q "1" abgegeben. Der Q-Ausgang wird auch einer Taktimpuls-Erzeugungseinrichtung 73 eingegeben. Als Folge davon wird die Impuls-Erzeugungseinrichtung 73 angeregt, den Zeitgeber 74B anzuregen, falls der Q-Ausgang von "0" nach "1" geht. Der Zeitgeber 74B mißt eine Zeit X und nach der Beendigung einer Messung setzt er die Impuls-Erzeugungseinrichtung 73, den Zeitgeber 74B und das Flip-Flop 71 zurück. Als Folge davon wird das Ausgangssignal des Flip-Flops 71 "0".

Ganz offensichtlich wird mit dieser Konfiguration die Impulsbreite auf die ursprüngliche Breite korrigiert, sogar wenn die empfangenen Daten eine schmale Breite besitzen, wenn die Übertragungsdaten in der RZ-Form sind.

Wenn die Impulsübertragungs-Form in der NRZ ist, wenn Mehrfach-Eingangssignale von "1" kontinuierlich eingegeben werden, hängt die Impulsbreite von der Anzahl von fortlaufenden "1"-en ab und somit kann die Impulsbreiten-Erzeugung und Korrektur von dem Verfahren wie in Fig. 21 gezeigt nicht durchgeführt werden. Beispielsweise wird diesem Zweck durch Ausführen des Prozesses, wie beispielsweise in Fig. 24 gezeigt, gedient.

Fig. 24 ist ein Flußdiagramm, das noch ein weiteres Beispiel einer Impulsbreiten-Korrekturoperation des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt und Fig. 25 ist ein Diagramm, das die Impulsbreitenänderung aufgrund des Prozesses aus Fig. 24 zeigt. Der Prozeß aus Fig. 24 ist dafür vorgesehen, um die Verarbeitung aus den Schritten 522 und 523 aus Fig. 8 wie die Prozesse aus den Fig. 18 und 21 zu ersetzen. Nebenbei gesagt ist in dem NRZ-Schema eine Verzögerung beim Abfall von Impulsen unabhängig von der kontinuierlichen Länge von "1"-Bits fest.

In Fig. 25 soll angenommen werden, daß der Abfall des von der zweiten ECU 2 empfangenen Impulses (B) um Delta X3 im Vergleich mit dem von der ersten ECU 1 gesendeten Impulses (A) um Delta X3 verzögert ist. In diesem Fall wird die Impulsbreite von der zweiten ECU 2 korrigiert und die Sende-Impulsbreite der zweiten ECU 2 wird die gleiche wie diejenige der ersten ECU, wie bei (C) der gleichen Figur gezeigt.

Im Schritt S61 aus Fig. 24 wird bestimmt, ob ein Synchronisationsimpuls (Startimpuls) eingegeben worden ist oder nicht. An den Anfang eines Rahmens wird immer ein Synchronisationsimpuls unabhängig von den Inhalten der Rahmendaten plaziert. Auch in den jeweiligen Ausführungsbeispielen aus den Fig. 18 bis 20 und den Fig. 21 bis 23 wird, obwohl nicht dargestellt, an den Anfang eines jeden Rahmens ein Synchronisationsimpuls plaziert. Falls der Synchronisationsimpuls erfaßt wird, wird im Schritt S62 "1" abgegeben.

Im Schritt S63 wird bestimmt, ob der Abfall des Synchronisationsimpulses erfaßt worden ist oder nicht. Falls der Abfall erfaßt worden ist, wird im Schritt S64 bestimmt, ob eine Zeit Alpha nach dem Abfall davon weiter abgelaufen ist oder nicht. Falls der Ablauf von Alpha erfaßt wird, werden Zeitsteuerungs-Signale im Schritt S65 erzeugt und "0" im Schritt S66 abgegeben. Das Zeitsteuerungs-Signal wird durch den Mikroprozessor der ECU abgegeben, der diesen Prozeß zu jeder vorgegebenen Zeit X nach dem ersten Zeitsteuerungs-Signal ausführt. Die vorgegebene Zeit X gleicht einer vorgegebenen Dauer eines Impulses der jeweiligen Impulse, die einen Rahmen bilden.

Im Schritt S67 wird bestimmt, ob das Zeitsteuerungs-Signal aufgetreten ist oder nicht, oder falls der Schritt S67 unmittelbar nach der Verarbeitung aus Schritt S66 durchgeführt wird, ob das Zeitsteuerungs-Signal, das sich zu dem im Schritt S65 erzeugten Zeitsteuerungs-Signal am nächsten befindet, aufgetreten ist. Falls das Zeitsteuerungs-Signal aufgetreten ist, wird das Eingangssignal im Schritt S68 gelesen und im Schritt S69 wird bestimmt, ob sich das Eingangssignal auf "1" oder "0" befindet, und falls sich das Eingangssignal auf "1" befindet, wird "1" im Schritt S70 abgegeben, während "0" im Schritt S71 abgegeben wird, falls das Eingangssignal "0" ist.

Im Schritt S72 wird bestimmt, ob eine vorgegebene Anzahl (N) von Bits, die einen Rahmen bilden, nach der Erfassung des Synchronisationsimpulses erfaßt worden sind. In diesem Beispiel ist die Anzahl von Bits, die einen Rahmen bilden, ein vorgegebener fester Wert. Falls die N-Bits nicht erfaßt worden sind, kehrt der Prozeß zum Schritt S67 zurück, ansonsten überspringt der Prozeß den Schritt S24 aus Fig. 8. Das heißt, die Verarbeitung von Schritt S72 bestimmt, ob die Erfassung eines Rahmens abgeschlossen ist oder nicht.

In diesem Beispiel wird die Impulsbreite des Synchronisationsimpulses länger als die ursprüngliche Impulsbreite, aber da die vorgegebene Zeit X (Symbol D in Fig. 25) zwischen dem Synchronisationsimpuls und dem ihm folgenden Datenimpuls beibehalten wird, tritt keine Behinderung bei der Unterscheidung der Datenimpulse auf.

Fig. 26 ist ein Funktionsblockschaltbild des in Fig. 24 gezeigten Prozesses, wobei die gleichen Symbole wie in den Fig. 20 und 23 die gleichen oder identischen Abschnitte bezeichnen. In Fig. 26 wird einem Setzanschluß S des Flip-Flops 71 ein Eingangssignal zugeführt. Da der Anfangszustand der Schalteinrichtung 75 ein geschlossener Zustand ist, wird der Q-Ausgang des Flip-Flops 71 gleichzeitig mit dem Eingeben des Synchronisationsimpulses "1" und das Signal wird über ein ODER-Gatter 78 abgegeben.

Der Synchronisationsimpuls wird außerdem einem Inverter 72 eingegeben. Wenn der Synchronisationsimpuls verschwindet, wird der Zeitgeber 74C angeregt, um eine Messung einer vorgegebenen Zeit Alpha zu starten. Eine Zeitsteuerungs-Ssignal-Erzeugungseinrichtung 77 wird nach dem Ablauf der vorgegebenen Zeit Alpha angeregt und erzeugt Zeitsteuerungs-Signale bei Intervallen einer vorgegebenen Zeit X. Durch die Erzeugung des ersten Zeitsteuerungs-Signals wird das Flip-Flop 71 zurückgesetzt, um zu bewirken, daß der Ausgang eines ODER-Gatters 76 "0" wird (oder um zu bewirken, daß der Synchronisationsimpuls verschwindet) und sich eine Schalteinrichtung 75 öffnet und das Eingeben eines weiteren Eingangssignals an das Flip-Flop 71 wird unterbrochen.

Die Schalteinrichtung 78 schließt sich für jedes Abgeben des Zeitsteuerungs-Signals nur für eine sehr kurze Zeit, um das Eingangssignal in die Impuls-Erzeugungseinrichtung zu senden. Die Impuls-Erzeugungseinrichtung 79 erzeugt eine "1" nur für die Zeit X, falls das Eingangssignal, das über ein ODER-Gatter 76 abgegeben wird, "1" ist. Die Impulserzeugung durch die Impuls-Erzeugungseinrichtung 79 wird angehalten, nachdem eine vorgegebene Anzahl von Bits empfangen wurde, das heißt nach dem Ablauf der Empfangszeit von Daten für einen Rahmen.

Obwohl die Impulsbreiten-Korrekturen, die in den Fig. 18 bis 26 gezeigt sind, beschrieben worden sind, so wie sie von der zweiten ECU 2 ausgeführt werden, kann diese Funktion in allen anderen ECUs vorgesehen sein oder sie können nur in einer vorgewählten ECU oder ECUs der ECUs, die das Datenübertragungssystem bilden, vorgesehen werden.

Von den Impulsbreiten-Korrekturen sind die in den Fig. 18 bis 20 und Fig. 21 bis 23 gezeigten Ausführungsbeispiele vorgesehen, um die Impulsbreite zu steuern, indem die Zeitpunkte des Anstiegs und Abfalls eines Impulses mit den von einer bestimmten ECU gesendeten ursprünglichen Impuls in Übereinstimmung gebracht werden und Fig. 24 bis 26 sind vorgesehen, um die Zeitpunkte des Anstiegs und Abfalls von diesen zu steuern, wodurch die Impulsbreite gesteuert wird. Zusätzlich zu einer derartigen Impulsbreiten-Steuerung kann eine Funktion zum Einstellen der Impulshöhe jeder ECU oder einer vorgegebenen ECU oder ECUs hinzugefügt werden, um die sogenannte 3R (Zeitpunkt, Impulsbreite und Spitzenwert)-Korrektur durchzuführen.

Ein in den Fig. 1, 3, 10 und 15 bis 17 gezeigtes UND-Gatter 13 kann irgendeine Schalteinrichtung sein, deren Öffnen und Schließen von einem Steuersignal gesteuert wird, das beispielsweise dem zweiten Eingangsanschluß 13B des UND-Gatters 13 zugeführt werden soll. Ein ODER-Gatter 14 kann genauso irgendeine Einrichtung sein, die einen Datenrückfluß von Ausgangsanschlüssen 1A bis 4A verhindert.

Obwohl die obigen Ausführungsbeispiele auf die Steuereinheit von Fahrzeugen angewendet werden, können sie beispielsweise für Zusatzsysteme verwendet werden, die in Fahrzeugen eingebaut sind, beispielsweise eine r Navigationseinrichtung, einer Audio/Video-Abspielvorrichtung und einem Telefon, wie in Fig. 27 gezeigt oder im Bereich der Heimelektronik. In Fig. 27 bezeichnet ein Symbol 501 eine Steuereinrichtung und ein Monitor und Symbole 502 bis 506 sind eine Navigationseinrichtung, eine Klimaanlage, eine Audio/Video-Abspieleinrichtung, ein Radio (Empfänger oder Verstärker) bzw. eine optische Faser.

Claims (15)

1. Datenübertragungssystem mit einer Vielzahl von sequentiell in Kaskade angeordneten Datenverarbeitungseinheiten (1, 2, 3, 4), die durch Verbinden ihrer jeweiligen Dateneingangs- und Ausgangsanschlüsse (1A, 2A, 3A, 4A; 1B, 2B, 3B, 4B) durch optische Fasern (5) in einer Schleife verbunden sind und jeweils umfassen:

• a) eine Optik/Elektrik-Wandlereinrichtung (26) zum Umwandeln von optischen Signaldaten, die von einer vorhergehenden Datenverarbeitungseinheit (4) zugeführt werden, in elektrische Signaldaten;
• b) eine Elektrik/Optik-Wandlereinrichtung (29) zum Umwandeln von elektrischen Signaldaten, die an eine nachfolgende Datenverarbeitungseinheit (2) gesendet werden sollen, in optische Signaldaten;
• c) eine zwischen die Optik/Elektrik-Wandlereinrichtung (26) und die Elektrik/Optik-Wandlereinrichtung (29) geschaltete Toreinrichtung (13, 14, 21B), die in einem Datensendemodus ihrer Datenverarbeitungseinheit (1) bei einer Datenübertragung geschlossen und in einem Datenempfangs-/Durchlaßmodus geöffnet ist;
• d) eine Datenempfangseinrichtung (12) zum Empfangen der elektrischen Signaldaten von der Optik/Elektrik-Wandlereinrichtung (26); und
• e) eine Datensendeeinrichtung (11, 15) zum Erzeugen und Senden von elektrischen Signaldaten an die Elektrik/Optik-Wandlereinrichtung (29)

dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die in dem Datenübertragungssystem übertragenen Signaldaten mit einem Prüfbit-Bereich versehen sind;
• b) wenigstens eine der Datenverarbeitungseinheiten (2, 3, 4) eine Prüfbit-Steuereinrichtung (44) umfaßt, zum Invertieren eines Bits in dem Prüfbit-Bereich in den von einer anderen Datenverarbeitungseinheit (1) gesendeten Signaldaten, wenn sich die Datenverarbeitungseinheit (2, 3, 4) in einem Datenempfangs-/Durchlaßmodus befindet, in dem die Signaldaten durch die Toreinrichtung (13, 14) an den jeweiligen Ausgang durchgelassen werden; und
• c) eine Beurteilungseinrichtung (21, 47) zum Bestimmen, von welcher Datenverarbeitungseinheit (1) die empfangenen Signaldaten gesendet wurden.

2. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der anderen Datenverarbeitungsheiten (1)

• 1. eine Beurteilungseinrichtung (21, 47) zum Bestimmen, ob die in der Datenempfangseinrichtung (12) empfangenen Signaldaten von der Datenverarbeitungseinheit (1) selbst gesendet wurden; und
• 2. eine Prüfbitinversions-Erfassungseinrichtung (48) umfaßt, zur Erfassung einer Bitinversion in dem Prüfbit-Bereich in den in der Empfangseinrichtung (12) empfangenen Signaldaten, falls die Signaldaten von der Datenverarbeitungseinheit (1) selbst abgegeben wurden, wobei die bereits übertragenen Signaldaten nochmals gesendet werden, wenn die Bitinversion nicht richtig durchgeführt ist.

3. Datenübertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Datenverarbeitungseinheit (1, 2, 3, 4) eine Prüfbit-Steuereinrichtung (44), eine Beurteilungseinrichtung (21, 41) und eine Prüfbitinversions-Erfassungseinrichtung (48) umfasst.

4. Datenübertragungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Prüfbit-Bereich der übertragenen Signaldaten eine Anzahl von einzelnen Prüfbits umfasst, die jeweils zur Invertierung duch die einzelnen Prüfbit- Steuereinrichtungen (44) vorgesehen sind.

5. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Prüfbit-Steuereinrichtung (44) einer lokalen Datenverarbeitungseinheit (1-4) ein Bit in dem Prüfbit- Bereich nur dann invertiert, wenn die von einer anderen Datenverarbeitungseinheit übertragenen Signaldaten an die lokale Datenverarbeitungseinheit adressiert sind; und
die bereits übertragenen Signaldaten nochmals neu übertragen werden, wenn die Datenverarbeitungseinheit (1-4), die die Zielstelle der Datenübertragung ist, das Bit in dem Prüfbit-Bereich nicht invertiert.

6. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine erneute Datenübertragung nicht öfter als eine vorgegebene Anzahl von Wiederholungen durchgeführt wird.

7. Datenübertragungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaldaten einen Datenlängenbereich umfassen und wenigstens eine der Datenverarbeitungseinheiten (1-4) umfaßt:
eine Einrichtung (15, 46, 56) zum Hinzufügen von Daten zu den von einer anderen Datenverarbeitungseinheit übertragenen Daten; und
eine Einrichtung zum Neuschreiben der Datenlänge in den von der anderen Datenverarbeitungseinheit abgesendeten Signaldaten, wenn neue Signaldaten mit den von der anderen Datenverarbeitungseinheit multiplexiert werden.

8. Datenübertragungssystem nach Anspruch 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Datenverarbeitungseinheiten (1-4) umfaßt:
eine Multiplexierungs-Erfassungseinrichtung zum Erfassen, ob die empfangenen Signaldaten multiplexiert sind oder nicht, falls das Beurteilungsergebnis der Beurteilungseinrichtung (47) anzeigt, daß die empfangenen Signaldaten von der Datenverarbeitungseinheit (1-4) selbst gesucht werden; und
eine Einrichtung zum Löschen der von der lokalen Datenverarbeitungseinheit selbst gesendeten Signaldaten von den in der Datenempfangseinrichtung empfangenen Signaldaten und zum Neuschreiben der Datenlänge in den empfangenen Signaldaten, wenn die Signaldaten multiplexiert sind.

9. Datenübertragungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Datenübertragungseinrichtung vorgesehen ist zum Übertragen der in der Datenempfangseinrichtung (12) empfangenen Daten an die Datensendeeinrichtung (11), falls das Beurteilungsergebnis der Beurteilungseinrichtung (47) anzeigt, daß die Signaldaten nicht von der Datenverarbeitungseinrichtung gesendet wurden; und
die Datensendeeinrichtung (11) die in der Datenempfangseinrichtung (12) empfangenen Signaldaten erneut sendet, falls die Daten dahin übertragen wurden.

10. Datenübertragungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaldaten, die zwischen den Datenverarbeitungseinheiten übertragen werden sollen, eine Information darüber einschließen, welche Datenverarbeitungseinheit die Signaldaten gesendet hat, und die Beurteilungseinrichtung (47) die Beurteilung abgibt, daß die Signaldaten von ihr selbst gesendet wurden, wenn die Information in den in der Datenempfangseinrichtung (12) empfangenen Signaldaten nicht eine Information einer lokalen Datenverarbeitungseinheit ist.

11. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Datenverarbeitungseinheiten in der Toreinrichtung eine Impuls-Korrektureinrichtung (17) zum Korrigieren der Wellenform von Impulsen, die die Signaldaten bilden, wenn die Daten die Toreinrichtung durchlaufen.

12. Datenübertragungssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Impuls-Korrektureinrichtung (17) die Breite von empfangenen Impulsen auf ihre ursprüngliche Impulsbreite korrigiert.

13. Datenübertragungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Impuls-Korrektureinrichtung (17) eine Signalausgabeeinrichtung (71) umfaßt, zum Ausgeben eines Signals an einen Ausgangsanschluß einer Datenverarbeitungseinheit während einer Periode vom Empfang des Impulses an der Datenverarbeitungseinheit bis zum Ende des Impulsempfangs, und eine Einrichtung um zu bewirken, daß der Signalausgang durch die Signalausgabeeinrichtung (73, 74A) für eine vorgegebene Zeit (ΔX1) nach dem Ende des Impulsempfangs fortdauert oder eine Impulsausgabeeinrichtung zum Ausgeben eines Signals an den Ausgangsanschluß für die vorgegebene Zeit (ΔX1) nach dem Ende des Impulsempfangs.

14. Datenübertragungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Impuls-Korrektureinrichtung (17) eine Signalausgabeeinrichtung (71, 73, 74B) ist, die beim Empfang des Impulses an der Datenverarbeitungseinheit einen Impuls mit der ursprünglichen Impulsbreite (X) des Impulses an den Ausgangsanschluß ausgibt.

15. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu übertragenen Signaldaten Impulsdaten einer NRZ- Form sind, die einen Synchronisationsimpuls an ihrem Anfang besitzen, und die Impulskorrektureinrichtung (17) umfaßt:
eine erste Signalausgabeeinrichtung (71, 74C) zum Ausgeben eines Signals an den Ausgangsanschluß zu Beginn eines Empfangs des Synchronisationsimpulses an der Datenverarbeitungseinheit, und zum Beenden des Signalausgangs nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeit (α) nach dem Ende eines Empfangs des Synchronisationsimpulses;
eine Zeitsteuerungssignal-Erzeugungseinrichtung (77) zum Erzeugen eines Zeitsteuerungssignals für jeden Ablauf einer vorgegebenen Zeit (X) entsprechend der Impulsbreite für ein Bit und nach dem Ablauf der vorgegebenen Zeit (α) nach dem Ende eines Empfangs des Synchronisationsimpulses; und
eine zweite Signalausgabeeinrichtung (79) zum Ausgeben eines Signals an den Ausgangsanschluß bei der Erzeugung des Zeitsteuerungssignals entsprechend dem Impulsempfang in der Datenverarbeitungseinheit.