JP4570753B2 - Error code sending apparatus and method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エラーコード送出装置および方法に関するものであって、特に複数のモジュール間で識別コード付きのメッセージを通信するネットワークに対してエラーコードを送出するエラーコード送出装置および方法に関するものである。
【0002】
【発明の背景】
車載用ネットワーク、家電製品用ネットワーク、産業制御機器用ネットワークなどのような複数のモジュールを接続したネットワークとして、国際規格(ISO11898)のコントロールエリアネットワーク(CAN)が知られている。CANの伝送レートは最高1Mbpsであり、従来の通信方式に比べ非常に高速である。デジタル信号のハイ、ローを、ネットワーク上の二線間の差動電圧に置き換えるシリアル通信なので耐ノイズ性に優れている。また、ネットワークの異常検知とリカバリー動作の殆どをCANコントローラが自動的に行なってくれるという特長がある。
【0003】
車載用ネットワークの場合には、接続されるモジュールとして例えばエンジンコントローラ、メーターパネルコントローラ、トランスミッションコントローラなどが挙げられる。これらのモジュールは他のモジュールの制御対象の状態を知らないと自分の制御対象を制御できないという関係にある。従って、各モジュール間でお互いにデータを高速で交換し合う必要がある。これらのモジュールを対等かつ並列に接続するためにCANが有効である。
【0004】
CANはマルチマスタ能力を備えるバスシステムであり、全てのCANモジュールがバス上にデータを送信することができる。 また複数のCANモジュールが同時にバスの信号を受信することもできる(ブロードキャスティング方式)。CANネットワークにおいては、いわゆるステーションIDというものが原則的にはなく、代わりに、識別コードであるメッセージIDによりメッセージを識別する。各モジュールは受信したIDを基にメッセージを正式に取り込むべきかどうかを処理するフィルタリング機能を持つ。また、メッセージIDは複数のモジュールからのバスアクセスが競合した場合の優先権も決定する。 回線争奪の結果、通信調停に勝利したモジュールからのメッセージのみがバス上に現れる。
このようなCANネットワークに接続された1個のモジュールの一例を図1に示す。バス上のデータを受信する場合には、CANトランシーバ2が、バス1上の差動電圧信号で表されるメッセージを受信し、2値のデジタル信号(L、H)に変換して、CANコントローラ3に送る。バスにデータを送信する場合には、CANトランシーバ2が、CANコントローラ3からの2値のデジタル信号を差動電圧信号に変換してバス1上に送出する。より具体的には、最大1Mbpsのハイスピード系の場合、デジタルハイ信号がCANバス上の電位差で-1.0V〜+0.4V(リセッシブ、Recessive)に相当し、デジタルロー信号がCANバス上の電位差 +1.0V〜+5.0V(ドミナント、Dominant)に相当する。最大125Kbpsのフォルトトレラント系の場合、デジタルハイ信号がCANバス上の電位差 -5V〜-3.2V(リセッシブ、Recessive)に相当し、デジタルロー信号がCANバス上の電位差 -2.5V〜+5.0V(ドミナント、Dominant)に相当する。ただし、これらの電位差は、トランシーバの品種によって、若干異なる。
【0005】
CANコントローラ3は、受信したメッセージのIDすなわち識別コードが自分の受信すべきメッセージであることを示すとき、そのメッセージをメッセージバッファ5に記憶させ、割り込み信号で演算装置4に知らせる。そのメッセージを利用して、演算装置4が所定の処理をする。演算装置4がデータをバスに供給するときは、メッセージバッファ5にIDと送信データを書き込んで、CANトランシーバを介して送信する。CANコントローラは規格に従い、バスが空いているときにデータを自動的にバスラインに載せる。他の全てのモジュールがバスライン上のこのデータを受信することができる。
【0006】
もし、あるメッセージにエラーが生じた場合には、そのメッセージを受信したCANコントローラ3がエラーを検出する。エラーを検出すると、CANコントローラ3が、14ビットのエラーフレームをバス上に送出する。エラーフレームの形式はCANで規格化されており、6ビット分のエラーフラグと8ビット分のエラーデリミターである。具体的に、エラーフラグとは、モジュールのエラー検出状態によってことなり、通常状態(error-active)のとき、6ビットの連続ドミナントを意味し、エラー状態(error-passive)のとき、6ビットの連続リセッシブを意味する。また、エラーデリミターとは、8ビットの連続リセッシブ信号を意味する。複数のモジュールがバス上に異なる信号を供給した場合、1つでもドミナントがあればバスは必ずドミナント状態になる。6ビット分のドミナント信号の後の8ビット分のリセッシブ信号は、次のフレームを識別可能にするためである。もし、全てのモジュールがエラーを検出したのでなく、1つのモジュールでもエラーを検出しなかった場合、そのエラーを検出しなかったモジュールは、他のエラーを検出したモジュールが送出するエラーフレームを受信して、初めてエラーであると認識し、エラーフレームを送出する。つまり、エラーフレーム検出後、エラーフレームを送出する。このように、バス上では、エラーフレームの送出が互いに時間的にずれているとすると、みかけのエラーフレーム全体の長さが長くなってしまう。そこで、バス上に現れるみかけのエラーフレームは14ビットではなく全部で最大20ビットであると考えておくのがよい。
【0007】
あるメッセージについて、受信したモジュールの何れかからエラーフレームが送出され、そのメッセージを送信した送信側がそのエラーフレームを受信すると、送信側はメッセージ送信を停止する。次に送信できる状態になるまで待って再送する。送信側は、エラーカウンタを有し、カウンタの値がしきい値まで増える(つまりエラーの数がしきい値を越える)と、自動的にバスオフになる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のモジュールは、通常のメッセージの送受信やエラー発生状況のモニターなどの機能がある。モジュール開発者がエラーに対処するプログラムを作成しそれを検証する場合には、エラーが起こることが必要である。しかし通常エラーは起きないので、エラーを故意に起こす必要がある。劣悪な通信回線の状況で起こるエラーの検証を行うために、従来、例えば正弦波などのノイズをバス上に混入させる方法があった。しかし、バス上にノイズを混入させる方法では、全てのモジュールからの通信メッセージが対象となってしまい、特定のモジュールのみまたは特定のメッセージのみをエラー状態にするということができなかった。
【0009】
そこで本発明は、特定のモジュールのみまたは特定のメッセージのみをエラー状態にできるエラーコード送出装置および方法を提供することを目的としている。
【0010】
【実施例】
以下に本発明の実施例について図面を参照して説明する。図2には従来のものと同様なモジュール10と本発明の一実施例に従ったエラーコード送出装置20が示されている。これらは、一体に形成されても良いし、別個に形成されても良い。通常はスイッチング回路30がCANコントローラ3側に接続されており、正常なメッセージやエラーを含むメッセージを受信したときは、図1と同様な通常の処理をする。
【0011】
ある所定の識別コードをもつメッセージをエラー状態に変えることによって、そのメッセージに関するエラー検出を行いたい場合、本実施例のエラーコード送出装置が有効である。CANトランシーバ2が受信したデータは、デジタル2値出力のシリアルデータに変換され、CANモジュール10およびエラーコード送出装置20へ供給される。識別コード検出素子21が、CANトランシーバ2からのシリアルデジタルデータを受信し、識別コードを検出して保存する。識別コードが11ビットからなるデジタルコードであるとすると、識別コード検出素子21は11ビットのレジスタを含む。
【0012】
識別コードレジスタ23は、演算装置4からエラー状態にしたいメッセージの識別コードの供給を受け、記憶する。例えば11ビットのレジスタであって良い。識別コードレジスタはさらにワイルドカードレジスタ25を有しても良い。比較器22が、識別コードレジスタ23に記憶された識別コードと識別コード検出素子21に保存された識別コードとを比較して、これらのコードが完全に一致したときに一致信号を出力する。単一のメッセージではなく、あるメッセージグループ全体をエラー状態にしたい場合には、識別コードの一部だけが一致したときに一致信号を出力するようにすることもできる。この際、例えばワイルドカードレジスタ25が有用である。11ビットのワイルドカードレジスタのうち、例えば1が入っているビットについては、識別コード検出素子21と識別コードレジスタ23の値に関係なく両識別コードが一致しているとみなすことができる。例えば、(検出した識別コード XNOR 記憶してある識別コード)OR ワイルドカードレジスタ というような論理式で表される結果のビットが全て1になったときに、一致出力を出せばよい。
【0013】
比較器22からの一致出力に応答して、エラーフレーム発生器26が上述のようなエラーフレームおよび切り替え制御信号を発生して、それらをスイッチング回路30に出力する。エラーフレームに限らず、その対象メッセージが、無効(エラー)と解釈されるような信号やコードであれば、どのような形式のものであって良い。これらを総称してエラーコードと呼ぶ。スイッチング回路30は、切り替え制御信号に応答して、CANトランシーバへの出力をCANコントローラ3側からエラーフレーム発生器26側に切り替える。これにより、エラーフレーム発生器26からのエラーコードがCANトランシーバ2を介してバス1に送出される。
【0014】
一致出力はまた割込制御回路27にも送られて、演算装置4にエラーフレーム送出が起こることを知らせる。
【0015】
エラー状態に変えられたメッセージを送信したモジュール(エラーコード送信(マーキング)対象となるメッセージを送信したモジュール)がバス上のエラーコードを受信すると、送信エラー検出及び処理の手順に入ることができ、初期の目的が達成される。
【0016】
本発明はもちろんCAN以外のどのようなネットワークにも適用可能である。CANの場合にはCANコントローラが自動的にデータの送受信をしてしまい自由度が低いことから、本発明のエラーコード送出装置は特に有用である。
【0017】
【実施例の効果】
本発明の実施例は、上述のとおり構成されているので、エラーフレームのマーキング機能により、特定の識別コードを送信するモジュールまたはメッセージをエラー状態にすることができる。これによって、通常ではできなかったモジュール上で動作しているソフトウェアのアブノーマル処理(エラー復帰処理)を検証することができる。
【0018】
本実施例によれば、特定の識別コードのメッセージを無効(エラー)にすることができ、尚かつ、そのメッセージを送信したモジュールを送信エラー状態にする事ができる。特定の識別コードのメッセージを無効(エラー)にすることができるので、その無効にされたメッセージを必要とし、つまりこのメッセージ内のデータを受け取り、そのデータに基づいて内部処理しているモジュールがあったとすると(受信モジュール)、そのモジュールは、特定のデータ(メッセージ)が入らない状況になる。別の言い方をすると、複数の必要とするデータの中で、特定のデータが入らない状況を、意図的に作り出すことが可能であり、そのような事態に対処するためのアブノーマル処理の検証することが可能である。
さらに、そのメッセージを送信したモジュールを送信エラー状態にする事ができるので、送信エラーカウンタを意図的に上げる(カウントアップさせる)ことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のCANモジュールの一例を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例に従ったエラーコード送出装置を従来のCANモジュールとともに示すブロック図である。
【符号の説明】
10 エラーコード送出装置
23 識別コードレジスタ
21 識別コード検出素子
22 比較器
26 エラーコード発生器
25 ワイルドカードレジスタ
27 割込制御回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an error code transmitting apparatus and method, and more particularly to an error code transmitting apparatus and method for transmitting an error code to a network for communicating a message with an identification code between a plurality of modules.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
An international standard (ISO11898) control area network (CAN) is known as a network connecting a plurality of modules such as an in-vehicle network, a home appliance network, and an industrial control device network. The CAN transmission rate is up to 1 Mbps, which is much faster than conventional communication methods. Serial communication that replaces high and low digital signals with differential voltages between two wires on the network, providing excellent noise resistance. Another feature is that the CAN controller automatically performs most network anomaly detection and recovery operations.
[0003]
In the case of an in-vehicle network, examples of the connected module include an engine controller, a meter panel controller, and a transmission controller. These modules have a relationship that their own control target cannot be controlled without knowing the status of the control target of other modules. Therefore, it is necessary to exchange data between modules at high speed. CAN is effective to connect these modules in equal and parallel fashion.
[0004]
CAN is a bus system with multi-master capability, and all CAN modules can transmit data on the bus. Multiple CAN modules can simultaneously receive bus signals (broadcasting). In a CAN network, there is no so-called station ID in principle. Instead, a message is identified by a message ID which is an identification code. Each module has a filtering function that processes whether or not a message should be formally captured based on the received ID. The message ID also determines the priority when bus accesses from a plurality of modules compete. As a result of the line contention, only messages from modules that have won communication arbitration appear on the bus.
An example of one module connected to such a CAN network is shown in FIG. When receiving data on the bus, the
[0005]
When the ID of the received message, that is, the identification code indicates that it is a message to be received, the
[0006]
If an error occurs in a message, the
[0007]
For a certain message, an error frame is transmitted from any of the received modules, and when the transmitting side that transmitted the message receives the error frame, the transmitting side stops message transmission. Wait until the next transmission is possible, then resend. The transmission side has an error counter, and when the value of the counter increases to a threshold value (that is, the number of errors exceeds the threshold value), the bus is automatically turned off.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional modules as described above have functions such as normal message transmission / reception and error occurrence monitoring. When a module developer creates a program to handle an error and validates it, an error must occur. However, since errors usually do not occur, errors must be deliberately generated. Conventionally, there has been a method of mixing noise such as a sine wave on a bus in order to verify an error that occurs in a poor communication line situation. However, in the method of mixing noise on the bus, communication messages from all modules are targeted, and it is not possible to put only a specific module or only a specific message into an error state.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to provide an error code transmission apparatus and method that can set only a specific module or a specific message to an error state.
[0010]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows a
[0011]
When it is desired to detect an error relating to a message by changing a message having a predetermined identification code to an error state, the error code transmission device of this embodiment is effective. The data received by the
[0012]
The
[0013]
In response to the coincidence output from the comparator 22, the
[0014]
The coincidence output is also sent to the interrupt
[0015]
When the module that sent the message that has been changed to the error state (the module that sent the message that is subject to error code transmission (marking)) receives the error code on the bus, it can enter the procedure for transmission error detection and processing The initial objective is achieved.
[0016]
The present invention is of course applicable to any network other than CAN. In the case of CAN, since the CAN controller automatically transmits and receives data and the degree of freedom is low, the error code transmission device of the present invention is particularly useful.
[0017]
[Effects of the embodiment]
Since the embodiment of the present invention is configured as described above, a module or message that transmits a specific identification code can be put into an error state by the error frame marking function. As a result, it is possible to verify the abnormal processing (error recovery processing) of the software operating on the module that could not be normally performed.
[0018]
According to the present embodiment, a message with a specific identification code can be invalidated (error), and a module that has transmitted the message can be placed in a transmission error state. Since a message with a specific identification code can be invalidated (error), there is a module that needs the invalidated message, that is, receives data in this message and performs internal processing based on that data. If this is the case (receiving module), the module will be in a situation where no specific data (message) is entered. In other words, it is possible to intentionally create a situation where specific data does not enter among multiple required data, and to verify the abnormal processing to cope with such a situation. Is possible.
Furthermore, since the module that transmitted the message can be put into a transmission error state, it is possible to intentionally increase (count up) the transmission error counter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a conventional CAN module.
FIG. 2 is a block diagram showing an error code transmission device according to an embodiment of the present invention together with a conventional CAN module.
[Explanation of symbols]
10 Error
Claims (5)
所望の識別コードを予め記憶しておく識別コードレジスタ;
ネットワークから識別コードを受信・検出して、保存する識別コード検出素子;
前記識別コードレジスタ内の識別コードと前記識別コード検出素子内の識別コードとを比較して、少なくとも一部が一致したときに一致信号を出力する比較器;および
前記比較器からの一致信号に応答して、ネットワークに対してエラーコードを送出するエラーコード発生器;
から成ることを特徴とするエラーコード送出装置。An error code sending device for sending an error code to a network for communicating a message with an identification code between a plurality of modules:
An identification code register for storing a desired identification code in advance;
An identification code detecting element for receiving and detecting the identification code from the network and storing it;
A comparator that compares the identification code in the identification code register with the identification code in the identification code detection element and outputs a coincidence signal when at least part of the identification code coincides; and responds to the coincidence signal from the comparator An error code generator that sends an error code to the network;
An error code sending device comprising:
前記比較器は、前記識別コードレジスタ内の識別コードと前記識別コード検出素子内の識別コードとを比較して、所定の一部が一致したときに一致信号を出力する、ことを特徴とする請求項1記載の装置。The identification code register comprises a wildcard register;
The comparator compares an identification code in the identification code register with an identification code in the identification code detection element, and outputs a coincidence signal when a predetermined part is coincident. Item 1. The apparatus according to Item 1.
所望の識別コードを予め記憶しておく段階;
ネットワークから識別コードを受信・検出して、保存する段階;
前記の予め記憶しておいた識別コードと前記の受信して保存した識別コードとを比較して、少なくとも一部が一致したときに一致信号を出力する段階;
前記一致信号に応答して、ネットワークに対してエラーコードを送出する段階;
から成り、エラーを含まないメッセージを見かけ上エラー状態にできることを特徴とする方法。A method for sending an error code to a network for communicating messages with identification codes between multiple modules:
Storing a desired identification code in advance;
Receiving, detecting and storing the identification code from the network;
Comparing the pre-stored identification code with the received and stored identification code and outputting a coincidence signal when at least part of the identification codes coincide;
Sending an error code to the network in response to the match signal;
A method characterized in that it can be made into an error state apparently without any error.
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