JP2007028409A - 通信システム及びノード接続形態特定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数のノードがマルチドロップ接続されている場合でも、管理ノードが各ノードの接続形態を簡便且つ確実に特定することができるようにする。
【解決手段】管理ノードが他の複数のノードのそれぞれに対して接続形態検査用データを送信し、他の複数のノードのそれぞれが、管理ノードからの接続形態検査用データを受信して、当該接続形態検査用データが自ノード宛のものであれば、自ノード下流側のネットワークバスを遮断するとともに管理ノードに対して接続形態検査用データに対する応答として返信データを送信し、当該接続形態検査用データが他のノード宛のものであれば、当該接続形態検査用データの受信から所定時間経過した後に管理ノードに対して返信データを送信する。そして、管理ノードが、接続形態検査用データに対する応答として他の複数のノードから送信された返信データに基づいて、他の複数のノードの接続形態を特定する。
【選択図】図８

Description

本発明は、管理ノードと他の複数のノードとがマルチドロップ接続によってネットワークバスに接続されて構成される通信システムに関し、特に、管理ノードが他の複数のノードの接続形態を特定するための技術に関する。

車両に搭載される各種車載電装システムは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）と呼ばれるコントローラによって電気的に動作制御されている。また、近年では、複数のＥＣＵをノードとしてネットワークバスに接続し、これら複数のＥＣＵ間で通信を行って情報を共有する車内通信システムも提案され、実用化されている。このような車内通信システムでは、ノードのレイアウトが車種毎に異なることが多く、また、オプション部品などのユーザの要望で接続されるノードもあることから、ノードの接続形態として様々なバリエーションが生じ得る。

ところで、車載電装システムは年々大規模化、複雑化してきており、このような車載電装システムを動作制御するＥＣＵには、益々高い信頼性が要求されるようになってきている。このため、ＥＣＵをノードとする車内通信システムにおいては、何らかの要因で通信障害などが発生した場合には、その障害を迅速且つ正確に検出して障害発生部位を特定できるようにすることが重要であり、特にこのような障害発生部位を正確に検出するには、車内通信システムにおけるノードの接続形態を予め把握しておくことが必要となる。

この種の通信システムにおけるノードの接続形態を検出する方法としては、管理ノードが他のノードに対してチェックフレームを送信し、その応答として他のノードから送信されたチェックフレームを管理ノードで解析することによって、ノードの接続形態を検出する手法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

具体的には、この特許文献１には、管理ノードから他の各ノードに対してアドレス情報を格納するためのチェックフレームを送信し、チェックフレームを受信したノードは、このチェックフレームが他のノード宛のものであれば、このチェックフレームに自ノードのアドレス情報を書き込んで下流側ノードに転送し、チェックフレームが自ノード宛のものであれば、このチェックフレームに自ノードのアドレス情報を書き込んで管理ノードに返送するという手法が開示されている。この特許文献１に開示される手法によれば、ノードの接続順序に従ってアドレス情報が書き込まれたチェックフレームが管理ノードに返送されるので、管理ノードは返送されたチェックフレームを解析することによって、通信ネットワークにおけるノードの接続形態を特定することが可能となる。
特開２００１−１５６８０１号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載された技術は、各ノードがデジチェーンと呼ばれる形式で接続されていることを前提としているため、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）に代表されるように、各ノードがマルチドロップと呼ばれる形式で接続されている通信システムにおいては、各ノードの接続順序などの接続形態を特定することができないという問題がある。また、デジチェーン接続とマルチドロップ接続とが混在する通信システムにおいても、マルチドロップ接続されているノードが１つのみであれば特許文献１に記載された技術で対応可能であるが、マルチドロップ接続されているノードが複数あると、特許文献１に記載された技術では、これらのノード同士の接続順序などを特定できないという問題がある。

本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて創案されたものであって、複数のノードがマルチドロップ接続されている場合でも、管理ノードが各ノードの接続形態を簡便且つ確実に特定することができる通信システム、及び通信システムにおけるノード接続形態特定方法を提供することを目的としている。

本発明では、前記目的を達成するために、管理ノードと他の複数のノードとがマルチドロップ接続によってネットワークバスに接続されて構成される通信システムにおいて、管理ノードが、他の複数のノードのそれぞれに対して接続形態検査用データを送信し、他の複数のノードのそれぞれが、管理ノードからの接続形態検査用データを受信して、当該接続形態検査用データが自ノード宛のものであれば、自ノード下流側のネットワークバスを遮断するとともに管理ノードに対して接続形態検査用データに対する応答として返信データを送信し、当該接続形態検査用データが他のノード宛のものであれば、当該接続形態検査用データの受信から所定時間経過した後に管理ノードに対して返信データを送信する。そして、管理ノードが、接続形態検査用データに対する応答として他の複数のノードから送信された返信データに基づいて、他の複数のノードの接続形態を特定するようにしている。

本発明によれば、管理ノードがマルチドロップ接続されている各ノードの接続順序などの接続形態を簡便且つ確実に特定することができる。したがって、何らかの要因でネットワーク上の通信障害などが発生した場合でも、各ノードの接続形態の情報を用いて、障害発生部位の特定などを容易に行うことができる。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施形態は、車内通信システムとして広く普及しているＣＡＮシステムに本発明を適用した例である。なお、本発明は、この実施形態で説明するＣＡＮシステムに限らず、複数のノードがマルチドロップ接続された構成のあらゆる通信システムに対して広く適用可能である。また、本発明の技術的範囲は、以下の実施形態で例示的に説明した内容に限定されるものではなく、以下の説明から容易に導き得る様々な代替技術も含まれることは勿論である。

［システム概要］
本発明を適用した通信システムの概略構成を図１に示す。この通信システムは、図１に示すように、管理ノード１０と他の複数のノード（図１に示す例では、ノード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの４つのノード）とを２本の電線３１，３２から構成されるネットワークバス３０で接続し、これらネットワークバス３０の２本の電線３１，３２の電位差によって、管理ノード１０や他の複数のノード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの間でデータを送受信するものである。この通信システムにおいて、管理ノード１０や他の複数のノード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、それぞれマルチドロップ（多点間通信）接続によってネットワークバス３０に接続されている。マルチドロップ接続では、各ノードがネットワークバス３０を流れるデータを同時に受信することができる。この種の通信システムでは、通常は、各ノードがネットワークバス３０を流れるデータの中で自ノード宛のデータを選択的に受信して内部で処理するようにしているが、本発明を適用した通信システムにおいては、管理ノード１０から後述する接続形態検査用データが送信されたときは、他の複数のノード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、その接続形態検査用データが自ノード宛であっても他ノード宛であってもこれを受信して内部で処理するようにしている。

［管理ノードの構成］
本発明を適用した通信システムにおける管理ノード１０の構成を図２に示す。この管理ノード１０は、図２に示すように、トランシーバ１１と、通信コントローラ１２と、ノードリスト記憶部１３と、ノード応答記憶部１４と、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）１５と、ノード接続形態記憶部１６とを備えている。また、この管理ノード１０には、各種情報を表示する表示部４１と、各種操作入力を受け付ける操作部４２とが接続されている。また、トランシーバ１１に接続されたネットワークバス３０の２本の電線３１，３２間には、終端抵抗４３が接続されており、当該管理ノード１０が本発明を適用した通信システムにおける上流側端部のノードとされている。

トランシーバ１１及び通信コントローラ１２は、ＭＰＵ１５による制御のもとで、ネットワークバス３０経由でデータを送信するとともに、ネットワークバス３０経由で送信されたデータを受信するものである。本発明を適用した通信システムにおける管理ノード１０では、これらトランシーバ１１及び通信コントローラ１２が、データ送受信手段に相当する。

ノードリスト記憶部１３は、当該通信システムにおいてネットワークバス３０に接続される可能性のあるノードのリストを記憶するものである。ネットワークバス３０に接続される可能性のあるノードのリストは、システムの開発時などにおいて予め作成され、このノードリスト記憶部１３に格納される。本発明を適用した通信システムにおける管理ノード１０では、このノードリスト記憶部１３が、ノードリスト記憶手段に相当する。

ノード応答記憶部１４は、後述する接続形態検査用データに対する応答として他の複数のノード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄから送信され、トランシーバ１１で受信された返信データを記憶するものである。具体的には、このノード応答記憶部１４には、どのノードを宛先として接続形態検査用データを送信したときに、その応答としてどのノードから返信データが送信されたかが、それぞれ記憶される。本発明を適用した通信システムにおける管理ノード１０では、このノード応答記憶部１４が、返信データ記憶手段に相当する。

ＭＰＵ１５は、当該管理ノード１０における各種動作を統括的に制御するものである。特に、本発明を適用した通信システムにおいて、この管理ノード１０のＭＰＵ１５は、所定のタイミングでノードリスト記憶部１４に記憶されている各ノードそれぞれを宛先として、トランシーバ１１から接続形態検査用データを送信させる機能と、この接続形態検査用データに対する応答として各ノードから送信され、トランシーバ１１により受信されてノード応答記憶部１４に記憶された返信データに基づいて、各ノードの接続形態を特定する機能とを有している。本発明を適用した通信システムにおける管理ノード１０では、このＭＰＵ１５が、制御手段に相当する。

ここで、接続形態検査用データは、管理ノード１０のＭＰＵ１５が他の複数のノード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの接続順序などの接続形態を検査するために送信するデータであり、宛先とするノードに対して、当該ノード下流側のネットワークバス３０を遮断する旨の指示を含むものである。すなわち、管理ノード１０からこの接続形態検査用データが送信されると、他の複数のノード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄそれぞれがこの接続形態検査用データを受信する。そして、各ノード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、受信した接続形態検査用データが自ノード宛のものであれば、自ノード下流側のネットワークバス３０を遮断するとともに、管理ノード１０に対して接続形態検査用データへの応答としての返信データを送信する。また、各ノード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、受信した接続形態検査用データが自ノード以外の他のノード宛のものであれば、接続形態検査用データの受信から所定時間経過した後に、管理ノード１０に対して接続形態検査用データへの応答としての返信データを送信する。

ノード接続形態記憶部１６は、ＭＰＵ１５での処理により特定された他の複数のノード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの接続順序などの接続形態を示す情報（トポロジ情報）を記憶するものである。本発明を適用した通信システムでは、何らかの要因でネットワーク上の通信障害などが発生した場合には、このノード接続形態記憶部１６に記憶されているトポロジ情報を参照することによって、障害発生部位の特定などを容易に行うことが可能となっている。

［他のノードの構成］
本発明を適用した通信システムにおける他の複数のノード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ（以下、これらを特に区別しないときは、ノード２０と総称する。）の構成を図３に示す。このノード２０は、図３に示すように、トランシーバ２１と、通信コントローラ２２と、切断部２３と、ＭＰＵ２４とを備えている。

トランシーバ２１及び通信コントローラ２２は、管理ノード１０におけるトランシーバ１１及び通信コントローラ１２と同様に、ＭＰＵ２４による制御のもとで、ネットワークバス３０経由でデータを送信するとともに、ネットワークバス３０経由で送信されたデータを受信するものである。本発明を適用した通信システムにおけるノード２０では、これらトランシーバ２１及び通信コントローラ２２が、データ送受信手段に相当する。

切断部２３は、当該ノード２０と当該ノード２０下流側の他のノード２０との間のネットワークバス３０の接続／遮断を切り替えるものであり、ネットワークバス３０を構成する２本の電線３１，３２にそれぞれ介装されたスイッチ２３ａ，２３ｂを有する。これらスイッチ２３ａ，２３ｂは、通常は接点Ａ１，Ａ２側に付勢されており、当該ノード２０と当該ノード２０下流側の他のノード２０との間のネットワークバス３０を接続状態としている。そして、切断部２３では、ＭＰＵ２４による制御のもとで、これらスイッチ２３ａ，２３ｂが接点Ｂ１，Ｂ２側に操作されることによって、当該ノード２０と当該ノード２０下流側の他のノード２０との間のネットワークバス３０が遮断される。なお、接点Ｂ１，Ｂ２間には終端抵抗４４が接続されており、スイッチ２３ａ，２３ｂが接点Ｂ１，Ｂ２側に操作されたときには、当該ノード２０が本発明を適用した通信システムにおける下流側端部のノードとされ、それ以降のノード２０はネットワークから切り離されることになる。本発明を適用した通信システムにおけるノード２０では、この切断部２３が、切替手段に相当する。

ＭＰＵ２４は、当該ノード２０における各種動作を統括的に制御するものである。特に、本発明を適用した通信システムにおいて、このノード２０のＭＰＵ２４は、管理ノード２０から接続形態検査用データが送信されてトランシーバ２１により受信されたときに、この接続形態検査用データが自ノード宛のものであるか否かを判断し、自ノード宛のものである場合には、切断部２３のスイッチ２３ａ，２３ｂを接点Ｂ１，Ｂ２側に操作して下流側のネットワークバス３０を遮断するとともに、トランシーバ２１から管理ノード１０に対して接続形態検査用データに対する応答としての返信用データを送信させ、また、接続形態検査用データが自ノード以外の他のノード宛のものである場合には、この接続形態検査用データがトランシーバ２１により受信されてから所定時間経過した後に、トランシーバ２１から管理ノード１０に対して接続形態検査用データに対する応答としての返信用データを送信させる機能を有している。ここで、前記所定時間は、他のノードにおいて下流側ネットワークバス３０を遮断する処理を完了するまでの所要時間よりも若干長い時間に設定され、例えば、システムの開発時などにおいて予め実験等によって求められた値に設定される。本発明を適用した通信システムにおけるノード２０では、このＭＰＵ２４が、制御手段に相当する。

［管理ノードの動作］
次に、本発明を適用した通信システムにおける管理ノード１０が、他の複数のノード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの接続形態を検査する際の動作について説明する。この管理ノード１０では、ＭＰＵ１５が例えば図４のフローチャートで示す一連の処理を実行することで、他の複数のノード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの接続形態を検査する。

すなわち、管理ノード１０のＭＰＵ１５は、まず、ステップＳ１００において、例えば表示部４１や操作部４２を用いた作業者などの操作によって、各ノードの接続形態を検査する旨の指示入力がなされたか否かを判断する。そして、このような外部からの指示入力があった場合にステップＳ１１０へと進む。

次に、管理ノード１０のＭＰＵ１５は、ステップＳ１１０において、ノードリスト記憶部１３に記憶されているノードリスト、すわなち、本発明を適用した通信システムにおいてネットワークバス３０に接続される可能性のあるノードのリストを読み込む。そして、ステップＳ１２０において、管理ノード１０のＭＰＵ１５は、読み込んだノードリストの中から、接続形態検査用データの宛先とするノードを選択する。なお、ここでのノードの選択方法としては、例えばノードリストの先頭に記載されているノードから順に選択するといった方法でよい。

次に、管理ノード１０のＭＰＵ１５は、ステップＳ１３０において、ステップＳ１２０で選択したノードを宛先とする接続形態検査用データを作成し、ステップＳ１４０において、ステップＳ１３０で作成した接続形態検査用データをトランシーバ１１から送信させる。

次に、管理ノード１０のＭＰＵ１５は、ステップＳ１５０において、ステップＳ１４０で送信した接続形態検査用データに対する応答として、他の複数のノード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄから送信された返信データがトランシーバ１１によって受信されるまでの間、所定時間待機する。なお、ここでの所定時間は、他の複数のノード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄが返信データを送信する処理を完了するのに十分な時間に設定される。そして、所定時間が経過すると、管理ノード１０のＭＰＵ１５は、ステップＳ１６０において、ステップＳ１４０で送信した接続形態検査用データに対する応答の結果、すなわち、ステップＳ１４０で送信した接続形態検査用データに対する応答として、どのノードから返信データが送られてきたかといった情報を、ノード応答記憶部１４に格納する。

次に、管理ノード１０のＭＰＵ１５は、ステップＳ１７０において、ステップＳ１４０で送信した接続形態検査用データの宛先のノードに対して、当該ノード下流側のネットワークバス３０を接続状態に復帰させる旨の復帰要求を、トランシーバ１１から送信させる。

管理ノード１０のＭＰＵ１５は、ステップＳ１１０で読み込んだノードリストに記載されている全てのノードを対象としてステップＳ１２０からステップＳ１７０までの処理を繰り返し、全てのノードを対象とした処理が終了した段階（ステップＳ１８０で肯定判定）で、ステップＳ１９０に処理を移行する。

そして、管理ノード１０のＭＰＵ１５は、ステップＳ１９０において、ノード応答記憶部１４に記憶されている応答結果の情報を読み出して、この応答結果の情報をもとに他の複数のノード２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの接続順序などの接続形態を特定し、その情報（トポロジ情報）をノード接続形態記憶部１６に格納して、以上の一連の処理を終了する。

［他のノードの動作］
次に、本発明を適用した通信システムにおける他のノード２０の動作について説明する。このノード２０では、管理ノード１０において上述した一連の処理が実行されることに呼応して、ＭＰＵ２４が例えば図５のフローチャートで示す一連の処理を実行する。

すなわち、ノード２０のＭＰＵ２４は、管理ノード１０から送信された接続形態検査用データがトランシーバ２１によって受信されると（ステップＳ２００で肯定判定）、ステップＳ２１０において、このトランシーバ２１によって受信された接続形態検査用データが、自ノード宛のものであるか否かを判断する。そして、この接続形態検査用データが自ノード宛のものであると判断した場合には、ノード２０のＭＰＵ２４は、次のステップＳ２２０において、切断部２３のスイッチ２３ａ，２３ｂを接点Ｂ１，Ｂ２側に操作して、当該ノード２０と当該ノード２０下流側の他のノード２０との間のネットワークバス３０を遮断するとともに、ステップＳ２３０において、接続形態検査用データに対する応答として、返信データをトランシーバ２１から管理ノード１０に対して送信させる。

その後、ノード２０のＭＰＵ２４は、管理ノード１０からの復帰要求がトランシーバ２１によって受信されるまで待機し、管理ノード１０からの復帰要求がトランシーバ２１によって受信されると（ステップＳ２４０で肯定判定）、ステップＳ２５０において、切断部２３のスイッチ２３ａ，２３ｂを接点Ａ１，Ａ２側に戻して、当該ノード２０と当該ノード２０下流側の他のノード２０との間のネットワークバス３０を接続状態に復帰させ、一連の処理を終了する。

一方、ノード２０のＭＰＵ２４は、ステップＳ２００で受信された接続形態検査用データが自ノード以外の他のノード宛のものであると判断した場合（ステップＳ２１０で否定判定）には、ステップＳ２６０において、接続形態検査用データの受信から所定時間が経過するまで待機する。そして、ノード２０のＭＰＵ２４は、所定時間が経過した後に、ステップＳ２７０において、接続形態検査用データに対する応答として、返信データをトランシーバ２１から管理ノード１０に対して送信させ、一連の処理を終了する。

［ノード接続形態特定ロジック］
次に、本発明を適用した通信システムにおいて、管理ノード１０が他の複数のノード２０の接続形態を特定する手法の詳細について、図６に示すシステム構成の場合を例に挙げて具体的に説明する。

本例では、図６に示すように、他の複数のノード２０として、管理ノード１０に近い順からノードＡ、ノードＢ、ノードＣ、ノードＤがそれぞれネットワークバス３０に実際に接続されているものとする。また、この通信システムでは、これらの各ノード以外に、ネットワークバス３０に接続される可能性のあるノードとしてノードＥが存在し、管理ノード１０のノードリスト記憶部１３には、ノードＡ、ノードＢ、ノードＣ、ノードＤ、ノードＥがこの順で記述されたノードリストが記憶されているものとする。

このような構成の通信システムにおいて、例えば表示部４１や操作部４２を用いた作業者などの操作によって、各ノードの接続形態を検査する旨の指示入力がなされると、管理ノード１０において図４のフローチャートで示した一連の処理が実行され、また、これに呼応して、ノードＡ、ノードＢ、ノードＣ、ノードＤのそれぞれにおいて図５のフローチャートで示した一連の処理が実行される。図７は、そのときの管理ノード１０の動作およびノードＡ、ノードＢ、ノードＣ、ノードＤの動作をまとめたタイムチャートである。

まず、管理ノード１０が、ノードリスト記憶部１３に記憶されているノードリストに従って、ノードＡを宛先とする接続形態検査用データを送信すると、ノードＡはこの接続形態検査用データを受信して、自ノード下流側のネットワークバス３０を遮断するとともに、管理ノード１０に対して接続形態検査用データへの応答として返信データを送信する。また、このとき、ノードＢ、ノードＣ、ノードＤは、ノードＡ宛の接続形態検査用データを受信してから所定時間経過後に管理ノード１０に対して返信データを送信するが、ノードＡ下流側のネットワークバス３０が遮断されているので、これらノードＢ、ノードＣ、ノードＤからの返信データは、管理ノード１０によって受信されることはない。

次に、管理ノード１０がノードＢを宛先とする接続形態検査用データを送信すると、ノードＢはこの接続形態検査用データを受信して、自ノード下流側のネットワークバス３０を遮断するとともに、管理ノード１０に対して接続形態検査用データへの応答として返信データを送信する。また、このとき、ノードＡ、ノードＣ、ノードＤは、ノードＢ宛の接続形態検査用データを受信してから所定時間経過後に管理ノード１０に対して返信データを送信するが、ノードＢ下流側のネットワークバス３０が遮断されているので、ノードＡからの返信データのみが管理ノード１０によって受信され、ノードＣ、ノードＤからの返信データは、管理ノード１０によって受信されることはない。

次に、管理ノード１０がノードＣを宛先とする接続形態検査用データを送信すると、ノードＣはこの接続形態検査用データを受信して、自ノード下流側のネットワークバス３０を遮断するとともに、管理ノード１０に対して接続形態検査用データへの応答として返信データを送信する。また、このとき、ノードＡ、ノードＢ、ノードＤは、ノードＣ宛の接続形態検査用データを受信してから所定時間経過後に管理ノード１０に対して返信データを送信するが、ノードＣ下流側のネットワークバス３０が遮断されているので、ノードＡ及びノードＢからの返信データは管理ノード１０によって受信されるが、ノードＤからの返信データは、管理ノード１０によって受信されることはない。

次に、管理ノード１０がノードＤを宛先とする接続形態検査用データを送信すると、ノードＤはこの接続形態検査用データを受信して、自ノード下流側のネットワークバス３０を遮断するとともに、管理ノード１０に対して接続形態検査用データへの応答として返信データを送信する。また、このとき、ノードＡ、ノードＢ、ノードＣは、ノードＤ宛の接続形態検査用データを受信してから所定時間経過後に管理ノード１０に対して返信データを送信するが、これらの各ノードはノードＤの上流側に接続されているので、これら各ノードからの返信データは全て管理ノード１０によって受信される。

次に、管理ノード１０はノードＥを宛先とする接続形態検査用データを送信するが、ノードＥはネットワークバス３０に接続されていないので、管理ノード１０がノードＥからの返信データを受信することはない。また、ノードＡ、ノードＢ、ノードＣ、ノードＤは、ノードＥ宛の接続形態検査用データを受信してから所定時間経過後に管理ノード１０に対して返信データを送信するが、このときは、ネットワークバス３０が遮断されていない状態にあるので、これら各ノードからの返信データは全て管理ノード１０によって受信される。

管理ノード１０は、以上のように、ノードリスト記憶部１３に記憶されているノードリストに従って、ノードＡ乃至ノードＥを宛先とする接続形態検査用データを送信したときに、その接続形態検査用データに対する応答として、どのノードから返信データが送られてきたかといった情報を、ノード応答記憶部１４に格納する。上述した例では、管理ノード１０に近い順からノードＡ、ノードＢ、ノードＣ、ノードＤが接続され、ノードＥは接続されていないので、図８に示すような応答結果が得られることになる。

管理ノード１０は、この応答結果から、返信データの応答が少ない接続形態検査用データの宛先ノードが、当該管理ノード１０に近いノードであると特定することができる。すなわち、図８に示す例では、ノードＡを宛先とする接続形態検査用データに対する応答が最も少ないので、ノードＡが管理ノード１０に最も近いノードであると特定できる。また、ノードＢを宛先とする接続形態検査用データ、ノードＣを宛先とする接続形態検査用データ、ノードＤを宛先とする接続形態検査用データの順に、接続形態検査用データへの応答が多くなっているので、２番目に管理ノード１０に近いノードがノードＢ、３番目に管理ノード１０に近いノードがノードＣ、４番目に管理ノード１０に近いノードがノードＤであると特定することができる。また、接続形態検査用データに対する応答として返信データの送信が全くないノードＥについては、ネットワークバス３０に接続されていないノードであると判断できる。

本発明を適用した通信システムでは、管理ノード１０が、以上の手法で特定した各ノードの接続順序などの接続形態に関する情報を、トポロジ情報としてノード接続形態記憶部１６に格納する。したがって、本発明を適用した通信システムでは、何らかの要因でネットワーク上の通信障害などが発生した場合には、この管理ノード１０のノード接続形態記憶部１６に記憶されているトポロジ情報を参照することによって、障害発生部位の特定などを容易に行うことが可能となる。

以上、具体的な例を挙げて詳細に説明したように、本発明を適用した通信システムでは、管理ノード１０が他の複数のノード２０のそれぞれに対して接続形態検査用データを送信し、他の複数のノード２０のそれぞれが、管理ノード１０からの接続形態検査用データを受信して、当該接続形態検査用データが自ノード宛のものであれば、自ノード下流側のネットワークバス３０を遮断するとともに管理ノード１０に対して接続形態検査用データに対する応答として返信データを送信し、当該接続形態検査用データが他のノード宛のものであれば、当該接続形態検査用データの受信から所定時間経過した後に管理ノード１０に対して返信データを送信する。そして、管理ノード１０が、接続形態検査用データに対する応答として他の複数のノード２０から送信された返信データに基づいて、他の複数のノード２０の接続形態を特定するようにしている。

したがって、この通信システムによれば、管理ノード１０がマルチドロップ接続されている他の各ノード２０の接続順序などの接続形態を簡便且つ確実に特定することができ、何らかの要因でネットワーク上の通信障害などが発生した場合でも、各ノード２０の接続形態の情報（トポロジ情報）を用いて、障害発生部位の特定などを容易に行うことができる。

なお、以上の説明では、表示部４１や操作部４２を用いた作業者などの操作によって、他のノード２０の接続形態を検査する旨の指示入力がなされたときに、管理ノード１０が他のノード２０の接続形態を検査する処理を開始するものとして説明したが、管理ノード１０が自らの判断で処理を開始するようにしてもよい。例えば、工場などにおいて各ノードが初めてネットワークバス３０に接続され、管理ノード１０に電源が投入されたときに管理ノード１０が以上の処理を自動的に行うようにすれば、作業者の負担を軽減させることができる。

ただし、ノードの変更が作業者により行われたような場合には、上述したような表示部４１や操作部４２を用いた作業者の操作、或いは通信ネットワークの異常を診断するための所定の診断機を用いた作業者の操作をトリガとして、管理ノード１０が他のノード２０の接続形態を検査する処理を開始することが有効である。これにより、ノードの変更により接続形態が初期状態から変化した場合でも、各ノードの接続形態を常に正確に把握することが可能となる。

本発明を適用した通信システムの概略構成を示す図である。 本発明を適用した通信システムにおける管理ノードの構成を示すブロック図である。 本発明を適用した通信システムにおける他のノードの構成を示すブロック図である。 管理ノードが他の複数のノードの接続形態を検査する際の一連の処理の流れを示すフローチャートである。 管理ノードにおいて図４の処理が実行されることに呼応して他の複数のノードで実行される一連の処理の流れを示すフローチャートである。 管理ノードが他の複数のノードの接続形態を特定する手法の詳細を説明するための図であり、前提とする通信システムの構成を示す図である。 管理ノードにおいて図４の処理が実行され、これに呼応してノードＡ、ノードＢ、ノードＣ、ノードＤのそれぞれにおいて図５の処理が実行されたときの管理ノードの動作およびノードＡ、ノードＢ、ノードＣ、ノードＤの動作をまとめたタイムチャートである。 管理ノードがノードＡ乃至ノードＥをそれぞれ宛先として接続形態検査用データを送信したときの応答結果の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 管理ノード
１１ トランシーバ
１２ 通信コントローラ
１３ ノードリスト記憶部
１４ ノード応答記憶部
１５ ＭＰＵ
１６ ノード接続形態記憶部
２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ） ノード
２１ トランシーバ
２２ 通信コントローラ
２３ 切断部
２４ ＭＰＵ

Claims (5)

1. 管理ノードと他の複数のノードとがマルチドロップ接続によってネットワークバスに接続されて構成される通信システムにおいて、
   前記管理ノードが、
   前記他の複数のノードのそれぞれに対して接続形態検査用データを送信する機能と、
   前記接続形態検査用データに対する応答として前記他の複数のノードから送信された返信データに基づいて、前記他の複数のノードの接続形態を特定する機能とを有し、
   前記他の複数のノードのそれぞれが、
   前記管理ノードからの接続形態検査用データを受信したときに、当該接続形態検査用データが自ノード宛のものである場合には、自ノード下流側のネットワークバスを遮断するとともに前記管理ノードに対して前記返信データを送信し、当該接続形態検査用データが他のノード宛のものである場合には、当該接続形態検査用データの受信から所定時間経過した後に前記管理ノードに対して前記返信データを送信する機能を有すること
   を特徴とする通信システム。
2. 前記管理ノードは、
   前記ネットワークバス経由でデータを送受信するデータ送受信手段と、
   前記ネットワークバスに接続される可能性のあるノードのリストを記憶するノードリスト記憶手段と、
   前記接続形態検査用データに対する応答として前記他の複数のノードから送信され、前記データ送受信手段により受信された返信データを記憶する返信データ記憶手段と、
   当該管理ノードにおける動作を統括的に制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段が、所定のタイミングで前記ノードリスト記憶手段に記憶されている各ノードそれぞれを宛先として前記データ送受信手段から前記接続形態検査用データを送信させ、当該接続形態検査用データに対する応答として前記各ノードから送信され前記データ送受信手段により受信されて前記返信データ記憶手段に記憶された返信データに基づいて、前記各ノードの接続形態を特定すること
   を特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記管理ノードの制御手段は、前記各ノードの接続形態を検査する旨の外部からの指示入力をトリガとして、前記データ送受信手段に前記接続形態検査用データの送信を行わせること
   を特徴とする請求項２に記載の通信システム。
4. 前記他の複数のノードのそれぞれは、
   前記ネットワークバス経由でデータを送受信するデータ送受信手段と、
   自ノードと自ノード下流側の他のノードとの間のネットワークバスの接続／遮断を切り替える切替手段と、
   自ノードにおける動作を統括的に制御する制御手段とを備え、
   前記管理ノードからの接続形態検査用データが前記データ送受信手段により受信されたときに、前記制御手段が、当該接続形態検査用データが自ノード宛のものであるか否かを判断し、当該接続形態検査用データが自ノード宛のものである場合には、前記切替手段を制御して自ノード下流側のネットワークバスを遮断するとともに前記データ送受信手段から前記管理ノードに対して前記返信データを送信させ、当該接続形態検査用データが他のノード宛のものである場合には、当該接続形態検査用データが前記データ送受信手段により受信されてから所定時間経過した後に前記データ送受信手段から前記管理ノードに対して前記返信データを送信させること
   を特徴とする請求項１に記載の通信システム。
5. 管理ノードと他の複数のノードとがマルチドロップ接続によってネットワークバスに接続されて構成される通信システムにおいて、前記管理ノードが前記他の複数のノードの接続形態を特定する方法であって、
   前記管理ノードが、前記他の複数のノードのそれぞれに対して接続形態検査用データを送信するステップと、
   前記他の複数のノードのそれぞれが、前記管理ノードからの接続形態検査用データを受信して、当該接続形態検査用データが自ノード宛のものであれば、自ノード下流側のネットワークバスを遮断するとともに前記管理ノードに対して前記接続形態検査用データに対する応答として返信データを送信し、当該接続形態検査用データが他のノード宛のものであれば、当該接続形態検査用データの受信から所定時間経過した後に前記管理ノードに対して前記返信データを送信するステップと、
   前記管理ノードが、前記接続形態検査用データに対する応答として前記他の複数のノードから送信された返信データに基づいて、前記他の複数のノードの接続形態を特定するステップとを有すること
   を特徴とするノード接続形態特定方法。

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