JP2007096799A - Monitoring apparatus of vehicle-mounted electronic control network - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車載LAN(Local Area Network)等の車載用電子制御ネットワークの監視装置に関する。 The present invention relates to a monitoring device for an in-vehicle electronic control network such as an in-vehicle LAN (Local Area Network).
従来、自動車等の車両においては、CAN(Controller Area Network)などを用いた通信システムがしばしば設けられる。このような車両用の通信システムの例としては車載LANなどが挙げられ、これは車両や車載機器の制御等に非常に有用である。
このような通信システムを構築する場合には、送受信するメッセージの種類、目的、送受信頻度等に応じて複数のネットワーク(バス)を用意し、これらのネットワークをゲートウェイ装置により相互通信可能に接続することがシステム構成の一態様としてよく行なわれる。例えば、CANを用いた車載LANを例にすれば、ナビゲーションシステム制御等のための情報系ネットワーク、ヘッドランプ制御等のためのボディ制御系ネットワーク、エアバック制御等のための安全系ネットワーク、エンジン制御等のためのエンジン・パワートレン系ネットワークなどをゲートウェイ装置〔ゲートウェイECU(Electrical Control Unit)〕により接続して通信システムを構築している。
Conventionally, in a vehicle such as an automobile, a communication system using a CAN (Controller Area Network) or the like is often provided. An example of such a vehicle communication system is an in-vehicle LAN, which is very useful for controlling vehicles and in-vehicle devices.
When constructing such a communication system, prepare multiple networks (buses) according to the type of message to be transmitted / received, purpose, frequency of transmission / reception, etc., and connect these networks so that they can communicate with each other by a gateway device. Is often performed as one aspect of the system configuration. For example, taking an in-vehicle LAN using CAN as an example, an information system network for navigation system control, a body control system network for headlamp control, a safety network for air bag control, engine control, etc. For example, a communication system is constructed by connecting an engine / power train network and the like by a gateway device [gateway ECU (Electrical Control Unit)].
このような通信システム(車載LAN)において、従来技術では、通信相手ノードの送信途絶等を監視して、通信データが相手ノードから送られてこないことに対するフェールセーフを実施したり、各ノードで検出した車両自体の異常情報(車載センサ等の異常)を通信データにのせて別ノードに送信し、そのデータを受信したノードが記憶し、さらに、当該異常情報を外部へ無線で通知したりすることが行なわれている。 In such a communication system (vehicle-mounted LAN), the conventional technique monitors the transmission interruption of the communication partner node and implements fail-safe against the fact that communication data is not sent from the partner node, or detects at each node. The abnormal information of the vehicle itself (abnormality of the in-vehicle sensor, etc.) is transmitted to another node on communication data, the node that received the data stores it, and further, the abnormal information is notified to the outside wirelessly. Has been done.
なお、車載LANに関する従来技術として、例えば下記特許文献1及び2により提案されている技術もある。
特許文献1の技術は、直接接続できるセンサ等の負荷に限らず、車両に設けられた複数の負荷からの出力を車両運行情報として広く収集することができるようにすることを目的とし、そのために、この技術においては、バスラインに分散接続された複数のノードに加えて、当該バスラインに付加ノードを接続し、この付加ノードに、上記複数のノードや複数の負荷が搭載された車両の走行状態を示す車両運行情報に関連する関連項目監視結果をバスラインから収集し、収集した関連項目監視結果を基に車両運行情報を生成するようになっている。
In addition, as a prior art regarding a vehicle-mounted LAN, there is also a technique proposed by
The technology of
また、特許文献2の技術は、通信ラインに異常が発生した場合に、異常となったノードによるバスの占有を防止し、他ノードからの通信が行なえるようにすることを目的とし、そのために、この技術においては、上記通信ラインを介してデータの送受信が可能な状態(第1状態)からデータの送受信が不能な状態(第2状態)への遷移が所定回数繰り返された場合、当該遷移が繰り返されたノードからの送信を停止させるようになっている。
しかしながら、車載LAN等の通信システムにおいて、従来技術では、ネットワーク(バス)自体の高負荷となる要因の特定及び解析並びにバスの物理的な異常の特定は不可能であった。通信の場合、バスに異常がある場合は致命的であり、また、異常部位の特定が困難である。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、車載LAN等の車載用電子制御ネットワークにおけるバス負荷増加の原因を特定及び解析可能とすることを目的とする。また、バスの物理的な異常を特定できるようにすることも目的とする。
However, in a communication system such as an in-vehicle LAN, in the conventional technology, it is impossible to identify and analyze a factor that causes a high load on the network (bus) itself and to identify a physical abnormality of the bus. In the case of communication, if there is an abnormality in the bus, it is fatal and it is difficult to identify the abnormal part.
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to make it possible to identify and analyze the cause of an increase in bus load in an in-vehicle electronic control network such as an in-vehicle LAN. Another object of the present invention is to make it possible to identify a physical abnormality of the bus.
上記の目的を達成するために、本発明の車載用電子制御ネットワークの監視装置(請求項1)は、車載用電子制御ネットワークの通信バスに接続される監視装置であって、該通信バスの通信状態を監視するバス通信状態監視部と、該通信バスの通信状態に異常が発生したときの過去の通信状態に関する情報である異常状態情報を予め記憶しておく異常状態情報記憶部と、該バス通信状態監視部による監視結果と該異常状態情報記憶部における異常状態情報とを比較、照合する照合部とをそなえたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, an on-vehicle electronic control network monitoring device according to the present invention (Claim 1) is a monitoring device connected to a communication bus of an on-vehicle electronic control network. A bus communication state monitoring unit for monitoring the state, an abnormal state information storage unit for preliminarily storing abnormal state information that is information related to a past communication state when an abnormality has occurred in the communication state of the communication bus, and the bus The present invention is characterized in that a collation unit for comparing and collating the monitoring result by the communication state monitoring unit with the abnormal state information in the abnormal state information storage unit is provided.
ここで、該バス通信状態監視部は、該通信バスの通信内容を通信ログとして記録して監視する通信ログ監視部と、該通信バスの電気的な通信波形を監視する波形監視部とをそなえて構成されていてもよい(請求項2)。
また、該バス通信状態監視部は、該通信バスの通信内容を通信ログとして記録して監視する通信ログ監視部をそなえて構成されてもよいし(請求項3)、該通信バスの電気的な通信波形を監視する波形監視部をそなえて構成されていてもよい(請求項4)。
Here, the bus communication state monitoring unit includes a communication log monitoring unit that records and monitors the communication content of the communication bus as a communication log, and a waveform monitoring unit that monitors an electrical communication waveform of the communication bus. (Claim 2).
In addition, the bus communication state monitoring unit may include a communication log monitoring unit that records and monitors the communication content of the communication bus as a communication log (Claim 3), It may be configured to include a waveform monitoring unit for monitoring a simple communication waveform (claim 4).
さらに、該通信ログ監視部は、該通信バスの通信内容を通信ログとして記録する通信ログ記録部と、該通信ログ記録部で記録された前記通信ログの統計及び解析を行なってその結果を前記異常状態情報との比較、照合対象として該照合部へ出力する通信ログ統計・解析部とをそなえて構成されていてもよい(請求項5)。
また、該通信ログ記録部は、記録した該通信ログを該通信バス経由で外部へ出力しうるように構成されていてもよい(請求項6)。
Further, the communication log monitoring unit records a communication content of the communication bus as a communication log, performs statistics and analysis of the communication log recorded in the communication log recording unit, and outputs the result as the result. A communication log statistic / analysis unit output to the comparison unit as a comparison target and comparison target with the abnormal state information may be provided.
The communication log recording unit may be configured to output the recorded communication log to the outside via the communication bus.
さらに、該波形監視部は、該通信バスの電気的な波形データを記録する波形記録部と、該波形記録部で記録された上記波形データを解析してその結果を前記異常状態情報との比較、照合対象として該照合部へ出力する波形解析部とをそなえて構成されていてもよい(請求項7)。
また、該波形記録部は、記録した該波形データを該通信バス経由で外部へ出力しうるように構成されていてもよい(請求項8)。
Further, the waveform monitoring unit analyzes a waveform recording unit that records electrical waveform data of the communication bus and the waveform data recorded by the waveform recording unit, and compares the result with the abnormal state information. A waveform analysis unit that outputs to the verification unit as a verification target may be provided.
Further, the waveform recording unit may be configured to output the recorded waveform data to the outside via the communication bus.
さらに、該バス通信状態監視部は、該通信状態の監視の要否を該通信バス経由で外部設定可能なように構成されていてもよい(請求項9)。
また、本発明の監視装置は、該照合部による照合結果を該通信バス経由で外部へ出力する外部出力部をさらにそなえていてもよい(請求項10)。
Further, the bus communication state monitoring unit may be configured to be able to externally set whether or not to monitor the communication state via the communication bus.
The monitoring apparatus of the present invention may further include an external output unit that outputs a result of collation by the collation unit to the outside via the communication bus (claim 10).
上記本発明によれば、次のような効果ないし利点が得られる。
(1)通信バス上に監視装置を設置することにより、バス負荷上昇の原因(通信バスの通信状態)を解析することが可能となる。
(2)通信ログ及び波形データを取得できることにより、送信データが多いためにバス負荷が上昇しているのか、もしくは、ハード異常が起因してバス負荷を上昇させているのかの解析が可能となる。また、任意にログ取得が設定可能なため、条件に応じたログ取得及び波形取得が可能である。
According to the present invention, the following effects and advantages can be obtained.
(1) By installing a monitoring device on the communication bus, it is possible to analyze the cause of the bus load increase (communication state of the communication bus).
(2) Since the communication log and waveform data can be acquired, it is possible to analyze whether the bus load has increased due to a large amount of transmission data, or whether the bus load has increased due to a hardware abnormality. . Moreover, since log acquisition can be set arbitrarily, log acquisition and waveform acquisition according to conditions can be performed.
(3)通信ログを通信バス経由で外部に取り出せるので、机上にて効率的な解析が可能である。
(4)過去の異常発生時のデータ(異常状態情報)との比較による解析が可能なので、バス負荷を上昇させる原因が簡単に突き止められる。したがって、開発時間短縮を図ることが可能である。また、市場では、不具合等の早期発見、早期対策が可能となる。
(3) Since the communication log can be taken out via the communication bus, efficient analysis on the desk is possible.
(4) Since analysis by comparison with data at the time of occurrence of a past abnormality (abnormal state information) is possible, the cause of increasing the bus load can be easily identified. Therefore, the development time can be shortened. In the market, it is possible to detect defects early and take early countermeasures.
(5)バス負荷上昇の要因は、送信データそのものが多いだけとは限らず、通信バスが物理的にダメージを受けている場合も想定されるため、通信ログ及び波形データの両面からの解析により、バス負荷上昇の要因を詳細に特定することが可能となる。
(6)物理的な波形モニタ結果と過去の異常波形とを照合することで、可能な限り的確にバス負荷上昇の要因を特定することができ、解析に必要な時間を激減させることが可能である。
(5) The cause of the increase in bus load is not only a large amount of transmission data itself, but it is also assumed that the communication bus is physically damaged. In addition, it is possible to specify in detail the cause of the bus load increase.
(6) By collating the physical waveform monitoring results with the past abnormal waveforms, it is possible to identify the cause of the increase in bus load as accurately as possible, and to drastically reduce the time required for analysis. is there.
〔A〕一実施形態の説明
図1は本発明の一実施形態に係る車載LAN(車載用電子制御ネットワーク)の要部構成を示すブロック図で、この図1に示す車載LANは、複数の通信ノード(ECUノード)1−1〜1−n(nは2以上の整数で、図1ではn=4の場合を示している)が接続された車載用電子制御ネットワーク(通信バス)2と、この車載電子制御ネットワーク(以下、単に「ネットワーク」又は「バス」という)2に接続された監視ノード(監視装置)3とをそなえて構成されている。
[A] Description of an Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of an in-vehicle LAN (in-vehicle electronic control network) according to an embodiment of the present invention. The in-vehicle LAN shown in FIG. In-vehicle electronic control network (communication bus) 2 to which nodes (ECU nodes) 1-1 to 1-n (n is an integer equal to or larger than 2 and n = 4 in FIG. 1) is connected; A monitoring node (monitoring device) 3 connected to the in-vehicle electronic control network (hereinafter simply referred to as “network” or “bus”) 2 is configured.
ここで、本例の車載LANは、通信プロトコルとして例えばCANを適用している。CANは、バス2に空きが存在するときにはバス2に接続された全てのECUノード1−i(i=1〜n)からメッセージの送信を行なうことのできるマルチマスタ型の通信プロトコルであり、バス2に先にアクセスしたECUノード1−iが送信権を得ることができるようになっている。このため、バス2は、CANプロトコルに従って通信を行なうことができるように構成されている。
Here, the in-vehicle LAN of this example applies CAN as a communication protocol, for example. CAN is a multi-master type communication protocol that can transmit a message from all ECU nodes 1-i (i = 1 to n) connected to the
また、バス2に接続された上記ECUノード(以下、単に「ノード」ともいう)1−iは、それぞれ、所定のフレームフォーマットのデータ(パケット)を送受信可能な通信装置であり、例えば、CPU(Central Processing Unit)や、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、通信コントローラ等の所要の電子部品により構成されており、バス2経由で他のECUノードとデータの送受信が可能になっている。
The ECU nodes (hereinafter also simply referred to as “nodes”) 1-i connected to the
監視ノード3は、バス2上の通信(車載用LAN通信)を監視して、データ送受信時のバス負荷を計算するとともに、その際に発生しているエラー状況を記録し、記録したデータを別途解析することにより、バス負荷増大の原因解析及びバス負荷の許容範囲の見極めを行なうことを可能とするためのものである。
このため、本例の監視ノード3は、例えば、通信ログ(データ)監視機能部31,波形監視機能部32,照合機能部33,異常状態データベース(DB)34及び通知機能部35をそなえて構成されている。
The monitoring node 3 monitors communication on the bus 2 (vehicle-mounted LAN communication), calculates the bus load at the time of data transmission / reception, records the error situation occurring at that time, and separately records the recorded data. By analyzing, it is possible to analyze the cause of the increase in bus load and determine the allowable range of the bus load.
For this reason, the monitoring node 3 of this example includes a communication log (data)
ここで、上記の通信ログ監視機能部31及び波形監視機能部32は、バス2の通信状態を監視するバス通信状態監視部としての機能を果たす部分で、通信ログ監視機能部31は、バス2上の通信内容を通信ログとして記録するとともに、当該通信ログを統計及び解析する機能を有するもので、そのために、通信ログを記録する通信ログ記録部311と、この通信ログ記録部311によって記録された通信ログを統計及び解析する通信ログ統計・解析部312とをそなえて構成され、この通信ログ統計・解析部312の機能によって、バス負荷が高くなる要因を解析することが可能になっている。なお、上記の通信ログ記録部311は、RAM等の所要のメモリを有して構成され、当該メモリに記録された通信ログをバス2経由で、適宜、別の記憶媒体等に取り出すことも可能になっている。
Here, the communication log
また、波形監視機能部32は、バス2の電気的な通信波形を監視(波形データを記録して解析)する機能を有するもので、そのために、バス2の電気的な波形データを記録する波形記録部321と、この波形記録部321で記録された波形データを解析して、高バス負荷(過負荷)、異常(断線等)となる要因を解析する波形解析部322とをそなえて構成されている。なお、上記の波形記録部321も、RAM等の所要のメモリを有して構成され、当該メモリに記録された波形データをバス2経由で、適宜、別の記憶媒体等に取り出すことが可能になっている。
The waveform
次に、異常状態DB(異常状態情報記憶部)34は、バス2の通信状態に異常が発生したときの過去の通信状態に関する情報である異常状態情報を予め記憶しておくもので、例えば、上記通信ログに関する過去の異常等の現象(統計・解析結果)を異常状態情報として記憶するとともに、バス2に異常(高負荷状態を含む)が発生したときの過去の異常波形データを異常状態情報として記憶しておくことができる。このDB34は、例えば、RAMやハードディスク等の所要の記録媒体を用いて構成される。
Next, the abnormal state DB (abnormal state information storage unit) 34 stores in advance abnormal state information that is information related to the past communication state when an abnormality has occurred in the communication state of the
照合機能部(照合部)33は、通信ログ統計・解析部312により得られた解析結果と、異常状態DB34に予め記憶されている、過去の異常現象等に対応する解析結果(異常状態情報)とを比較して、バス2に異常(高負荷状態を含む)があるか否かを判定するとともに、波形解析部322により得られた解析結果と、異常状態DB34に記憶されている過去の異常波形データとを比較して、バス2に異常があるか否かを判定する機能を有するものである。
The collation function unit (collation unit) 33 includes an analysis result obtained by the communication log statistics /
通知機能部(外部出力部)35は、上記照合機能部33の照合結果(異常の有無)をバス2経由で、ユーザへ通知(出力)する機能を有するものである。なお、ユーザは、バス2に保守端末等を接続することで、監視ノード3にアクセスして当該通知を受けることができ、また、上記通信ログ記録部311及び波形記録部321での記録内容を、適宜、取り出すことが可能である。
The notification function unit (external output unit) 35 has a function of notifying (outputting) the collation result (abnormality presence / absence) of the
加えて、上記の通信ログ監視機能部31(通信ログ統計・解析部312),波形監視機能部32(波形解析部322),照合機能部33及び通知機能部35は、いずれも、例えば図示しないCPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)等の一機能として実現することができる。
また、図1では照合機能部33及び異常状態DB34は、通信ログ監視機能部31及び波形監視機能部32に共通となっているが、これらの通信ログ監視機能部31及び波形監視機能部32に対して独立してそなえていてもよい。
In addition, the communication log monitoring function unit 31 (communication log statistics / analysis unit 312), the waveform monitoring function unit 32 (waveform analysis unit 322), the
In FIG. 1, the
以下、上述のごとく構成された本実施形態の監視ノード3による監視処理について詳述する。
例えば図2に示すように、監視ノード3は、まず、ユーザによる通信ログ及び波形のモニタ要求(設定)があるか否かをチェックし(ステップS1)、要求が無ければそのまま処理を終えるが(ステップS1のNOルート)、要求が有れば、通信ログ監視機能部31の通信ログ記録部311によって、バス2上の通信内容を取得して記録するとともに、波形監視機能部32の波形記録部321によって、バス2の波形データを取得して記録する(ステップS1のYESルートからステップS2)。つまり、本例の監視ノード3は、バス2についての通信ログ及び波形のモニタの要否をバス2経由で適宜に外部設定できるようになっている。
Hereinafter, the monitoring process by the monitoring node 3 of the present embodiment configured as described above will be described in detail.
For example, as shown in FIG. 2, the monitoring node 3 first checks whether or not there is a communication log and waveform monitoring request (setting) by the user (step S1). (NO route of step S1), if there is a request, the communication log recording unit 311 of the communication log
ここで、通信ログ記録部311は、通信ログとして、例えば図3に示すように、バス2上をデータが送受される毎に、その時の時刻,データの宛先であるノード1−iの識別情報(ID)(以下、ノードIDという),データ長,データ内容等を記録してゆく。なお、この通信ログの「時刻」及び「データ長」を通信ログ統計・解析部312で解析することで、単位時間あたりのデータ通信量を求めて、バス2の負荷を計算することが可能となる。
Here, as shown in FIG. 3, for example, as shown in FIG. 3, the communication log recording unit 311 each time data is transmitted / received on the
次いで、監視ノード3は、通信ログ監視機能部31の通信ログ統計・解析部312によって、上述のごとく記録された通信ログを解析する(ステップS3)。例えば、通信ログ統計・解析部312は、図4の右側に示すように、通信ログ記録部311によって記録された通信ログの内容を基に、ノードID別に、バス2へのデータの送信周期を計算して集計することができ、図4の右側上段に示すように、送信周期が他と極端に異なっている部分(異常発生ポイント;矢印10参照)があれば、その通信ログを取得、記憶する。なお、この際の通信ログの記憶は、同じノード1−iについて同じ現象(送信周期異常)が1回でも生じた場合に行なってもよいし、所定回数(例えば、連続して10回等)発生した場合に行なうようにしてもよく、当該回数はユーザ(保守端末)によりバス2経由で指定することが可能である。
Next, the monitoring node 3 uses the communication log statistics /
また、通信ログ統計・解析部312は、図4の右側下段に符号11で示すように、本来のデータ長が「8」であるところ、実際には、データ長「2」で送信されていること(つまり、通信エラーの発生)を検出することができ、その時刻とノードIDとを取得、記憶することができる。なお、この際の記憶についても、同じノード1−iについて同じ現象(データ長異常)が1回でも生じた場合に行なってもよいし、所定回数(例えば、連続して10回等)発生した場合に行なうようにしてもよく、当該回数はユーザ(保守端末)によりバス2経由で指定することが可能である。
Further, the communication log statistics /
一方、波形解析部322では、波形記録部321によって記録された上記波形データを解析、統計し、その結果を基に高バス負荷、異常(断線等)となる要因を解析する(ステップS4)。
次いで、監視ノード3は、照合機能部33によって、比較、照合対象として上記通信ログ統計・解析部312及び波形解析部322から出力されてくる解析結果と、異常状態DB34に記憶されている異常状態情報とを比較、照合して(ステップS5)、その結果を通知機能部35へ伝達(出力)する。
On the other hand, the
Next, the monitoring node 3 uses the
即ち、例えば、図4により上述した例でいうと、照合機能部33は、通信ログに関して、通信ログ統計・解析部312によって記憶された送信周期異常の可能性のある通信ログと、同様の現象が発生した過去の通信ログ(異常状態情報)とを比較、照合して、その結果(送信周期異常の有無)を通知機能部35へ伝達する。つまり、監視ノード3は、通信ログの統計及び原因究明を監視ノード3内で行ない、最も原因として考えられるものをユーザに通知することができる。なお、データ長異常の場合も、同様にして、過去の異常状態情報との照合結果を通知機能部35へ伝達する。
That is, for example, in the example described above with reference to FIG. 4, the
また、照合機能部33は、波形データに関して、波形解析部322による解析結果と、異常状態DB34に記憶されている過去の異常発生時の異常波形データとを比較、照合して、その結果(バス2自体の物理的な異常の有無)を通知機能部35へ伝達する。
ここで、上記異常波形データの例を図5、図6(A)及び図6(B)を用いて説明する。図5は図6(A)、図6(B)に示す波形図のサンプリング箇所を説明するための構成ブロック図である。バス2は、図5中に示すように、2本のペア線(CAN_H,CAN_L)からなっており、図6(A)は一方(CAN_H)の線が断線した場合を、図6(B)は他方(CAN_L)の線が断線した場合の波形データを示している。
Further, the
Here, examples of the abnormal waveform data will be described with reference to FIGS. 5, 6A, and 6B. FIG. 5 is a configuration block diagram for explaining sampling points in the waveform diagrams shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B). As shown in FIG. 5, the
即ち、例えば、図6(A)、図6(B)において、符号H,Lを付した波形は監視ノード3の図5に示すCANレシーバでの波形整形直前の波形データを示し、符号Tx,Rxを付した波形は図5に示すCANレシーバでの波形整形後の波形データを示している。
これらの異常波形データは、デジタルデータ化されて異常状態DB34に記憶されている。なお、上記のようにCANレシーバの前後(入出力)2箇所での異常波形データを利用して波形の照合を行なうことにより、断線異常を検知するのみならず、バス2の断線か監視ノード3内での断線かをも判断することが可能となる。
That is, for example, in FIGS. 6 (A) and 6 (B), the waveforms with symbols H and L indicate the waveform data immediately before waveform shaping at the CAN receiver shown in FIG. The waveform with Rx indicates the waveform data after waveform shaping by the CAN receiver shown in FIG.
These abnormal waveform data are converted into digital data and stored in the
そして、図2に示すように、通知機能部35は、まず、ユーザへの通知要求があるか否かをチェックし(ステップS6)、通知要求がなければ、通信ログ統計・解析部312及び波形解析部322から伝達された上記照合結果のユーザへの通知は行なわずに、処理を終了する(ステップS6のNOルート)。つまり、本例の監視ノード3は、上記照合結果のユーザへの通知の要否をバス2経由で適宜に外部設定できるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
これに対し、通知要求があれば、通知機能部35は、当該照合結果をバス2経由でユーザ(保守端末等)へ通知して(ステップS6のYESルートからステップS7)、上記ステップS1以降の処理を繰り返す。
例えば、図4により上述した例であれば、通知機能部35は、ノードID=2D2の送信周期異常やデータ長異常が発生した旨をバス2経由でユーザに通知することができる。
On the other hand, if there is a notification request, the
For example, in the example described above with reference to FIG. 4, the
以上のように、本実施形態によれば、通信ログの(統計)&(原因究明)を監視ノード内で行ない、最も原因として考えられるものをユーザに通知する機能を有する。
次のような効果ないし利点が得られる。
(1)バス2上に監視ノード3を設置することにより、バス負荷上昇の原因(バス2の通信状態)を解析することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the communication log (statistics) & (cause investigation) is performed in the monitoring node, and the function that notifies the user of the most probable cause is provided.
The following effects or advantages can be obtained.
(1) By installing the monitoring node 3 on the
(2)通信ログ及び波形データを取得できることにより、送信データが多いためにバス負荷が上昇しているのか、もしくは、ハード異常が起因してバス負荷を上昇させているのかの解析が可能となる。また、任意にログ取得が設定可能なため、条件に応じたログ取得及び波形取得が可能である。
(3)「パケットの送信時間(通信時刻)」、「ID」、「パケット長」、「バス負荷」、「通信エラー状況」を取得可能としているので、監視ノード3のみで、通常のバスモニタツールと同レベルの計測が実施可能である。
(2) Since the communication log and waveform data can be acquired, it is possible to analyze whether the bus load has increased due to a large amount of transmission data, or whether the bus load has increased due to a hardware abnormality. . Moreover, since log acquisition can be set arbitrarily, log acquisition and waveform acquisition according to conditions can be performed.
(3) Since it is possible to acquire “packet transmission time (communication time)”, “ID”, “packet length”, “bus load”, and “communication error status”, only the monitoring node 3 can perform normal bus monitoring. The same level of measurement as the tool can be performed.
(4)通信ログをバス2経由で外部に取り出せるので、机上にて効率的な解析が可能である。
(5)過去の異常発生時のデータ(異常状態情報)との比較による解析が可能なので、バス負荷を上昇させる原因が簡単に突き止められる。したがって、ECU試作段階での開発時間短縮を図ることが可能である。また、市場では、不具合等の早期発見、早期対策が可能となる。さらに、解析結果を無線で外部に発信することも可能(バス2に無線送信機を接続すれば実現可能)なため、データ収集に必要な人員を減らし、サンプル取得も簡単に行なうことが可能となる。
(4) Since the communication log can be taken out via the
(5) Since analysis by comparison with data at the time of occurrence of a past abnormality (abnormal state information) is possible, the cause of increasing the bus load can be easily identified. Therefore, it is possible to shorten the development time at the ECU prototype stage. In the market, it is possible to detect defects early and take early countermeasures. Furthermore, the analysis results can be transmitted to the outside wirelessly (which can be achieved by connecting a wireless transmitter to the bus 2), so that it is possible to reduce the number of personnel required for data collection and easily obtain samples. Become.
(6)バス負荷上昇の要因は、送信データそのものが多いだけとは限らず、バス2が物理的にダメージを受けている場合も想定されるため、通信ログ及び波形データの両面からの解析により、バス負荷上昇の要因を詳細に特定することが可能となる。
(7)複数のノード1−iがバス2に接続されている場合、バス負荷を上げている要因を特定することは困難であり、ましてやハードウェアに起因する内容であれば、なおさらであるが、上述した実施形態によれば、物理的な波形モニタ結果と過去の異常波形とを照合することで、可能な限り的確にバス負荷上昇の要因をユーザに通知することができ、解析に必要な時間を激減させることが可能である。
(6) The cause of the increase in bus load is not limited to a large amount of transmission data itself, and it is assumed that the
(7) When a plurality of nodes 1-i are connected to the
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できることはいうまでもない。
例えば、上述した実施形態では、通信ログ監視機能部31(通信ログ記録部311,通信ログ統計・解析部312)及び波形監視機能部32(波形記録部321,波形解析部322)の双方が監視ノード3にそなえられているが、いずれか一方のみをそなえるようにしてもよい。
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the embodiment described above, both the communication log monitoring function unit 31 (communication log recording unit 311, communication log statistics / analysis unit 312) and the waveform monitoring function unit 32 (waveform recording unit 321, waveform analysis unit 322) monitor. The node 3 is provided, but only one of them may be provided.
以上詳述したように、本発明によれば、車載LAN等の車載用電子制御ネットワークのバスの通信状態を監視(通信ログの取得、統計及び解析、波形記録及び解析)することで、バス負荷上昇の要因を的確に探ることが可能となり、また、物理的に通信波形に異常があることも見当が付けやすくなるので、車載用電子制御ネットワークを用いる技術分野において極めて有用と考えられる。 As described above in detail, according to the present invention, a bus load is monitored by monitoring a communication state of a bus of an in-vehicle electronic control network such as an in-vehicle LAN (acquisition of communication log, statistics and analysis, waveform recording and analysis). It is possible to accurately find the cause of the increase, and it is easy to find out that there is a physical abnormality in the communication waveform. Therefore, it is considered extremely useful in the technical field using an in-vehicle electronic control network.
1−1〜1−n 通信ノード(ECUノード)
2 車載用電子制御ネットワーク(通信バス)
3 監視ノード(監視装置)
31 通信ログ監視機能部(バス通信状態監視部)
311 通信ログ記録部
312 通信ログ統計・解析部
32 波形監視機能部(バス通信状態監視部)
321 波形記録部
322 波形解析部
33 照合機能部(照合部)
34 異常状態データベース(DB)
35 通知機能部(外部出力部)
1-1 to 1-n Communication nodes (ECU nodes)
2 In-vehicle electronic control network (communication bus)
3 Monitoring node (monitoring device)
31 Communication log monitoring function section (bus communication status monitoring section)
311 Communication
321
34 Abnormal state database (DB)
35 Notification function part (external output part)
Claims (10)
該通信バスの通信状態を監視するバス通信状態監視部と、
該通信バスの通信状態に異常が発生したときの過去の通信状態に関する情報である異常状態情報を予め記憶しておく異常状態情報記憶部と、
該バス通信状態監視部による監視結果と該異常情報記憶部における異常状態情報とを比較、照合する照合部とをそなえたことを特徴とする、車載用電子制御ネットワークの監視装置。 A monitoring device connected to a communication bus of an in-vehicle electronic control network,
A bus communication state monitoring unit for monitoring the communication state of the communication bus;
An abnormal state information storage unit that stores in advance abnormal state information that is information related to a past communication state when an abnormality has occurred in the communication state of the communication bus;
An on-vehicle electronic control network monitoring device comprising: a collation unit that compares and collates the monitoring result of the bus communication state monitoring unit with the abnormal state information in the abnormality information storage unit.
該通信バスの通信内容を通信ログとして記録して監視する通信ログ監視部と、
該通信バスの電気的な通信波形を監視する波形監視部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項1記載の車載用電子制御ネットワークの監視装置。 The bus communication state monitoring unit
A communication log monitoring unit for recording and monitoring communication contents of the communication bus as a communication log;
2. The vehicle electronic control network monitoring device according to claim 1, further comprising a waveform monitoring unit for monitoring an electrical communication waveform of the communication bus.
該通信バスの通信内容を通信ログとして記録して監視する通信ログ監視部をそなえて構成されたことを特徴とする、請求項1記載の車載用電子制御ネットワークの監視装置。 The bus communication state monitoring unit
2. The monitoring apparatus for an in-vehicle electronic control network according to claim 1, further comprising a communication log monitoring unit that records and monitors communication contents of the communication bus as a communication log.
該通信バスの電気的な通信波形を監視する波形監視部をそなえて構成されたことを特徴とする、請求項1記載の車載用電子制御ネットワークの監視装置。 The bus communication state monitoring unit
2. The vehicle electronic control network monitoring device according to claim 1, further comprising a waveform monitoring unit that monitors an electrical communication waveform of the communication bus.
該通信バスの通信内容を通信ログとして記録する通信ログ記録部と、
該通信ログ記録部で記録された前記通信ログの統計及び解析を行なってその結果を前記異常状態情報との比較、照合対象として該照合部へ出力する通信ログ統計・解析部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項2又は3に記載の車載用電子制御ネットワークの監視装置。 The communication log monitoring unit
A communication log recording unit for recording communication contents of the communication bus as a communication log;
A communication log statistic / analysis unit that performs statistics and analysis of the communication log recorded in the communication log recording unit and compares the result with the abnormal state information and outputs the result to the verification unit as a verification target 4. The on-vehicle electronic control network monitoring device according to claim 2, wherein the on-vehicle electronic control network monitoring device is provided.
該通信バスの電気的な波形データを記録する波形記録部と、
該波形記録部で記録された上記波形データを解析してその結果を前記異常状態情報との比較、照合対象として該照合部へ出力する波形解析部とをそなえて構成されたことを特徴とする、請求項2又は4に記載の車載用電子制御ネットワークの監視装置。 The waveform monitoring unit
A waveform recording unit for recording electrical waveform data of the communication bus;
The waveform data recorded in the waveform recording unit is analyzed, the result is compared with the abnormal state information, and the waveform analysis unit is output as a verification target to the verification unit. The monitoring apparatus of the vehicle-mounted electronic control network of Claim 2 or 4.
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