JP2008236408A - Multiplex communication apparatus for vehicle - Google Patents

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Tomohiro Taniguchi
知弘 谷口
Hiroshi Horibata
啓史 堀端
Toshiyuki Sonoda
敏之 園田
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an information processor for detecting the existence of an ECU transmitting an error frame and a bus having communication abnormality and specifying an ECU connected to the bus and having abnormality in a transmission period of a message frame. <P>SOLUTION: In the multiplex communication apparatus 10 for vehicle for connecting a plurality of electronic control units 11 connected through a bus 12 for multiplex communication through a relay connection unit 20 and relaying communication of the electronic control units 11 by the relay connection unit 20, the relay connection unit 20 is provided, as a detecting means for communication abnormality, with a counter 21b for counting the number of message frames received from the electronic control unit through the bus 12 in each ID (identifier) attached to each message frame, and a counter value checking means 22b for comparing the counted number of the counter 21b with preset reference value per unit time to determine that the message frame is communication abnormality. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、車載用多重通信装置に関し、詳しくは、多重通信用のバスを介して接続される電子制御ユニット間に通信異常が発生した場合に、該通信異常を検出するものである。   The present invention relates to an in-vehicle multiplex communication device, and more particularly, to detect a communication abnormality when a communication abnormality occurs between electronic control units connected via a multiplex communication bus.

近年、車両に搭載される電装品および電機装置の数は、車両の高機能化および高性能化に伴って急増しており、車両内の配線が複雑化すると共に大規模化している。
そこで、車両内の配線の本数増加を抑制すべく、車載電装品を制御する電子制御ユニット(ECU)をシートやドアのボディ系、エンジンやスロットル等のパワートレイン系などに区分けしてグループ化し、グループ毎にグループ内に属するECUを通信線で接続すると共に、異なるECUに接続した通信線間に中継接続ユニット(ゲートウェイユニット)を介設し、該中継接続ユニットでグループ内のECU間の通信の中継を行う車載用通信システムが採用されている。
このように、車両に搭載した多数のECUをグループ別とし、かつ、各グループ内ではECUに接続した通信線を中継接続ユニットと接続するシステムとすることで、配線数の低減化を図ると共に、中継接続ユニットを介したECU間の通信の高速化を図っている。
In recent years, the number of electrical components and electrical devices mounted on a vehicle has increased rapidly as the functions and performance of the vehicle have increased, and the wiring in the vehicle has become more complex and larger.
Therefore, in order to suppress the increase in the number of wires in the vehicle, electronic control units (ECUs) that control in-vehicle electrical components are grouped into seat and door body systems, engine and throttle power train systems, etc. For each group, ECUs belonging to the group are connected by communication lines, and a relay connection unit (gateway unit) is provided between the communication lines connected to different ECUs, and communication between the ECUs in the group is performed by the relay connection unit. An in-vehicle communication system that performs relaying is employed.
In this way, a large number of ECUs mounted on the vehicle are grouped, and in each group, a communication line connected to the ECU is connected to the relay connection unit, thereby reducing the number of wires, The communication speed between the ECUs via the relay connection unit is increased.

前記した車載用通信システムにおいては、通信線上に存在する複数のECUのうちいずれかが故障して通信異常が発生すると、車両や電装品の制御に支障をきたすこととなる。よって、通信異常を発生させているECUや該ECUが接続されているバスを早期に特定して、通信異常に対する対処を迅速に開始することが好ましい。   In the above-described in-vehicle communication system, if any of the plurality of ECUs existing on the communication line fails and communication abnormality occurs, control of the vehicle and electrical components is hindered. Therefore, it is preferable that the ECU causing the communication abnormality and the bus to which the ECU is connected are identified at an early stage, and the countermeasure against the communication abnormality is quickly started.

そこで、特開2003−244170号公報(特許文献1)においては、多重通信用のバスの負荷率(占有率)を算出し、バス負荷率が所定値よりも高い場合にバスの異常を検出する通信異常検出装置が提案されている。
バス負荷率とはバス上で通信されるメッセージフレームの通信時間の所定期間内に占める割合であり、通信異常検出装置はバス上にメッセージフレームが送信されているか否かをサンプリングして通信時間を求め、バス負荷率を算出してバスの通信異常を判定している。
Therefore, in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-244170 (Patent Document 1), a load factor (occupancy rate) of a bus for multiplex communication is calculated, and a bus abnormality is detected when the bus load factor is higher than a predetermined value. Communication abnormality detection devices have been proposed.
The bus load factor is the proportion of the communication time of message frames communicated on the bus within a predetermined period, and the communication error detection device samples whether the message frame is transmitted on the bus and determines the communication time. The bus load factor is calculated to determine the bus communication abnormality.

また、特開2006−222800号公報(特許文献2)においては、1つのバスに接続されている複数のECUのうちの1つを監視用ECUに設定し、該監視用ECUがバスもしくは他のECUに生じた故障を検出する多重通信装置が提案されている。監視用ECU以外の他のECUは監視用ECUに監視用フレームを送信するが、あるECUからの監視用フレームを監視用ECUが受信できない場合、監視用ECUは該ECUまたは該ECU近傍のバスに通信異常が発生していると判定している。   In Japanese Patent Laid-Open No. 2006-222800 (Patent Document 2), one of a plurality of ECUs connected to one bus is set as a monitoring ECU, and the monitoring ECU is connected to a bus or other ECU. There has been proposed a multiplex communication apparatus that detects a failure occurring in an ECU. An ECU other than the monitoring ECU transmits a monitoring frame to the monitoring ECU. If the monitoring ECU cannot receive a monitoring frame from a certain ECU, the monitoring ECU is connected to the ECU or a bus in the vicinity of the ECU. It is determined that a communication error has occurred.

しかし、特許文献1では通信異常を発生しているECUが接続されたバスの通信異常検出を行っており、通信異常であるECUの特定までは行っていないという問題がある。
また、あるECUが正常値を超えた送信周期で多数のメッセージフレームを送信する一方、同じ多重通信線に接続された他のECUがメッセージフレームを送信できないかメッセージフレームの送信周期が長くなっているときには、見かけ上バス負荷率が正常となることがある。このような場合、特許文献1のようにバス負荷率を用いる通信異常検出装置では、バスの通信異常の判定を行うことができないという問題がある。
However, in Patent Document 1, there is a problem that communication abnormality is detected on a bus to which an ECU in which communication abnormality has occurred is connected, and the ECU that has communication abnormality is not identified.
In addition, while a certain ECU transmits a large number of message frames at a transmission cycle exceeding the normal value, another ECU connected to the same multiplex communication line cannot transmit the message frame or the transmission cycle of the message frame is long. Sometimes, the bus load factor may appear to be normal. In such a case, there is a problem that the communication abnormality detection device using the bus load factor as in Patent Document 1 cannot determine the bus communication abnormality.

さらに、車載用通信システムの通信プロトコルをCANとした場合、メッセージフレームにはデータを送受信するための通常フレームの他に、バスのエラーを検知したECUまたは中継接続ユニットが送信するエラーフレームがある。即ち、エラーフレームを送信しているECU等が存在するバスは、フォーマットエラー等を含むメッセージフレームが送受信され通信異常が発生しているバスである。しかし、特許文献1では、メッセージフレームの種類を問わずメッセージフレームの通信時間からバス負荷率を算出してバスの通信異常を判定しており、エラーフレームについては何ら記載されていない。   Further, when the communication protocol of the in-vehicle communication system is CAN, the message frame includes an error frame transmitted by an ECU or a relay connection unit that detects a bus error in addition to a normal frame for transmitting and receiving data. That is, a bus on which an ECU or the like that transmits an error frame exists is a bus in which a communication error occurs due to transmission / reception of a message frame including a format error or the like. However, in Patent Document 1, regardless of the type of message frame, the bus load factor is calculated from the communication time of the message frame to determine the bus communication abnormality, and no error frame is described.

さらに、特許文献2では、監視用ECUが他のECUから送信された監視用フレームを受信できるか否かで通信途絶箇所を検出しているが、監視用フレームの受信が完全に途絶してはいないが受信の周期が異常であるような場合に通信異常を検出することができないという問題がある。   Furthermore, in Patent Document 2, the location where the communication is interrupted is detected based on whether or not the monitoring ECU can receive the monitoring frame transmitted from another ECU. However, the reception of the monitoring frame is completely interrupted. However, there is a problem that a communication abnormality cannot be detected when the reception cycle is abnormal.

特開2003−244170号公報JP 2003-244170 A 特開2006−222800号公報JP 2006-222800 A

本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、エラーフレームを送信しているECUが存在し通信異常となっているバスを検出すると共に、該バスに接続されたメッセージフレームの送信周期が異常であるECUを特定するものである。   The present invention has been made in view of the above problem, and detects a bus having an abnormal communication due to the presence of an ECU that transmits an error frame, and the transmission cycle of a message frame connected to the bus is abnormal. The ECU is specified.

多重通信用のバスを介して接続された電子制御ユニットを中継接続ユニットを介して接続し、異なる前記バスに属する前記電子制御ユニット間で送受信するメッセージフレームを前記中継接続ユニットで中継している車載用の多重通信装置であって、
前記バスを介して前記電子制御ユニットから受信する前記メッセージフレームの数を、各メッセージフレームに付されたID(識別子)毎にカウントするカウンタと、
前記カウンタでのカウント数を予め設定した単位時間あたりの基準値と比較して前記IDのメッセージフレームが通信異常であると判定するカウンタ値チェック手段と、
を備えていることを特徴とする車載用多重通信装置を提供している。
An in-vehicle system in which an electronic control unit connected via a bus for multiplex communication is connected via a relay connection unit, and a message frame transmitted and received between the electronic control units belonging to different buses is relayed by the relay connection unit A multiplex communication device for
A counter that counts the number of message frames received from the electronic control unit via the bus for each ID (identifier) attached to each message frame;
Counter value check means for comparing the count number of the counter with a reference value per unit time set in advance and determining that the message frame of the ID is in communication abnormality;
An in-vehicle multiplex communication device is provided.

また、第2の発明として、多重通信用のバスを介して複数の電子制御ユニット同士を接続している車載用の多重通信装置であって、前記複数の電子制御ユニットのうちの1つの電子制御ユニットは通信異常の検出手段として、
他の電子制御ユニットから受信するメッセージフレームの数を、各メッセージフレームに付されたID(識別子)毎にカウントするカウンタと、
前記カウンタでのカウント数を予め設定した単位時間あたりの基準値と比較して前記IDのメッセージフレームが通信異常であると判定するカウンタ値チェック手段と、
を備えていることを特徴とする車載用多重通信装置を提供している。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an on-vehicle multiplex communication apparatus in which a plurality of electronic control units are connected to each other via a multiplex communication bus, wherein one of the plurality of electronic control units is controlled electronically. As a means for detecting communication abnormalities, the unit
A counter that counts the number of message frames received from other electronic control units for each ID (identifier) attached to each message frame;
Counter value check means for comparing the count number of the counter with a reference value per unit time set in advance and determining that the message frame of the ID is in communication abnormality;
An in-vehicle multiplex communication device is provided.

前記構成によれば、第1の発明の中継接続ユニットまたは第2の発明の複数の電子制御ユニットのうちの1つの電子制御ユニットは、他の各電子制御ユニット(ECU)が送信するメッセージフレーム毎にカウンタを備え、該カウンタによりバスを介して受信する単位時間あたりのメッセージフレーム数を数えて基準値と比較することで、該メッセージフレームの通信異常を判定し、メッセージフレームのIDから該メッセージフレームを送信している異常ECUを特定することができる。
さらに、通信異常のメッセージフレームを検知することで、該メッセージフレームの通信異常の記録や所定のフェールセーフ処理等の通信異常に対する対処を迅速に行うことができる。
According to the above configuration, one electronic control unit of the relay connection unit of the first invention or the plurality of electronic control units of the second invention is provided for each message frame transmitted by each other electronic control unit (ECU). The counter includes a counter, and counts the number of message frames per unit time received via the bus by the counter and compares it with a reference value, thereby determining communication error of the message frame and determining the message frame from the message frame ID. Can be identified.
Furthermore, by detecting a message frame having a communication error, it is possible to quickly cope with the communication error such as recording a communication error in the message frame or a predetermined fail-safe process.

また、多重通信線に接続されたあるECUが正常値を超えた送信周期で多数のメッセージフレームを送信する一方、他のECUがメッセージフレームを送信できないかメッセージフレームの送信周期が長くなっている場合、特許文献1のようにバス負荷率を算出するだけではバスやECUが通信異常か否かを確実に判定することはできないが、本発明の車載用多重通信装置では、第1の発明の中継接続ユニットまたは第2の発明の通信異常の検出手段を備えた電子制御ユニットに送信される各メッセージフレームの数を数えているので、メッセージフレームごとに通信異常を判定することができる。   In addition, when an ECU connected to a multiplex communication line transmits a large number of message frames at a transmission cycle exceeding the normal value, another ECU cannot transmit a message frame or the transmission cycle of the message frame is long As in Patent Document 1, it is not possible to reliably determine whether the bus or the ECU is in communication abnormality only by calculating the bus load factor. However, in the in-vehicle multiplex communication device of the present invention, the relay of the first invention is performed. Since the number of each message frame transmitted to the connection unit or the electronic control unit having the communication abnormality detecting means of the second invention is counted, it is possible to determine the communication abnormality for each message frame.

カウンタがメッセージフレームの数をカウントする処理は、第1の発明の中継接続ユニットまたは第2の発明の通信異常の検出手段を備えた電子制御ユニットの通常処理に組み込まれて周期的に行っている。
カウンタ値チェック手段によるECUの通信異常の判定は、前記通常処理の空き時間に行ってもよい。また、後述するバス異常検知手段によりバスの通信異常が検知された場合は、通常処理に割り込みを入れて優先的に行ってもよい。
The process in which the counter counts the number of message frames is periodically performed by being incorporated in the normal process of the relay connection unit of the first invention or the electronic control unit having the communication abnormality detecting means of the second invention. .
The determination of the ECU communication abnormality by the counter value check means may be performed during the idle time of the normal process. In addition, when a bus communication abnormality is detected by a bus abnormality detection unit described later, the normal process may be interrupted to give priority.

また、第1の発明によれば、バスが接続された中継接続ユニット(ゲートウェイユニット)に通信異常の検出手段を備えているので、ECUが接続された複数のバスから通信異常となるバスを早期に検出できると共に、該通信異常のバスに接続されたECUから送信周期通信異常のECUを特定することができる。
さらに、第2の発明によれば、複数のECUうちの1つのECUに通信異常の検出手段を備えているので、一本のバスに接続された複数のECUから送信周期通信異常のECUを特定することができる。
In addition, according to the first invention, the relay connection unit (gateway unit) to which the bus is connected is provided with the communication abnormality detection means. In addition, it is possible to identify an ECU having a transmission cycle communication abnormality from an ECU connected to the communication abnormality bus.
Further, according to the second invention, since one of the plurality of ECUs is provided with the communication abnormality detecting means, the transmission period communication abnormality ECU is identified from the plurality of ECUs connected to one bus. can do.

前記バスに送信されたメッセージフレームからエラーフレームを検出して通信異常のバスを特定するバス異常検知手段、あるいは/および前記バスの負荷率を算出して通信異常のバスを特定するバス異常検知手段を備え、
前記カウンタ値チェック手段により、前記バス異常検知手段により通信異常と判定された前記バスを介して受信するメッセージフレームのカウント数から、前記メッセージフレームが通信異常であると判定することが好ましい。
Bus abnormality detecting means for detecting an error frame from a message frame transmitted to the bus and specifying a bus with abnormal communication, and / or bus abnormality detecting means for calculating a load factor of the bus and specifying a bus with abnormal communication With
Preferably, the counter value check means determines that the message frame is in communication error from the count number of message frames received via the bus determined as communication error by the bus error detection means.

バスにフォーマットエラーやビットエラー等を含むメッセージフレームが送信された場合、該エラーを含んだメッセージフレームを検知したECUまたは中継接続ユニットはエラーフレームを送信する。即ち、エラーフレームを送信しているECU等が存在するバスは、フォーマットエラー等を含むメッセージフレームが送受信され通信異常が発生しているバスである。また、フォーマットエラー等を含むメッセージフレームもエラーフレームとなる。このため、バス異常検知手段は、エラーフレームを送受信したか否かを検知することで、バスに通信異常が発生しているか否かを検知することができる。
また、バス異常検知手段は、第1の発明の中継接続ユニットまたは第2の発明の通信異常の検出手段を備えた電子制御ユニットが通常フレームを各バスへ送受信する時間を計測してバス負荷率を算出し、該バス負荷率からバスに通信異常が発生しているか否かを検知することができる。
さらに、エラーを含んだメッセージフレームを受信した各ECUや中継接続ユニットが送信するメッセージフレームや、フォーマットエラー等が発生しているメッセージフレーム、IDが判別できないメッセージフレームなどをエラーフレームとして、該エラーフレームを各バスへ送受信する時間を計測してバス負荷率を算出し、該バス負荷率からバスに通信異常が発生しているか否かを検知することができる。
When a message frame including a format error or a bit error is transmitted to the bus, the ECU or relay connection unit that detects the message frame including the error transmits an error frame. That is, a bus on which an ECU or the like that transmits an error frame exists is a bus in which a communication error occurs due to transmission / reception of a message frame including a format error or the like. A message frame including a format error is also an error frame. Therefore, the bus abnormality detection means can detect whether or not a communication abnormality has occurred on the bus by detecting whether or not an error frame has been transmitted / received.
The bus abnormality detection means measures the time for the electronic control unit having the relay connection unit of the first invention or the communication abnormality detection means of the second invention to transmit / receive a normal frame to / from each bus, thereby measuring the bus load factor. And whether or not a communication abnormality has occurred on the bus can be detected from the bus load factor.
Further, a message frame transmitted by each ECU or relay connection unit that has received a message frame including an error, a message frame in which a format error has occurred, a message frame in which an ID cannot be identified, and the like are used as error frames. The bus load factor is calculated by measuring the time for transmitting / receiving the bus to / from each bus, and it can be detected from the bus load factor whether a communication abnormality has occurred on the bus.

バス異常検知手段により通信異常のバスを検知した場合には、カウンタ値チェック手段によって該バスに接続されたメッセージフレームの通信異常の判定を行う。このとき、カウンタ値チェック手段の処理は通常処理の空き時間ではなく、通常処理に割り込みを入れて優先的に行う。
このように、バス異常検知手段により通信異常のバスが特定された後は、該バスに接続されたECUが送信するメッセージフレームの通信異常のみを優先的に判定するので、通信異常のメッセージフレームを早期に検知することができる。また、全てのECUの通信異常を判定する場合に比べてカウンタ値チェック手段の処理を少なくすることができる。
When the bus abnormality detecting unit detects a communication abnormal bus, the counter value checking unit determines communication abnormality of the message frame connected to the bus. At this time, the processing of the counter value check means is preferentially performed by interrupting the normal processing, not the idle time of the normal processing.
Thus, after the bus abnormality detecting means identifies the communication abnormal bus, only the communication abnormality of the message frame transmitted by the ECU connected to the bus is preferentially determined. It can be detected early. Further, the processing of the counter value check means can be reduced as compared with the case of determining communication abnormality of all ECUs.

前記カウンタ値チェック手段で通信異常と判定されたメッセージフレームの受信周期を検知する受信周期検知手段と、
前記受信周期検知手段で検知した受信周期と予め設定した基準値を比較して、前記メッセージフレームを送信した前記電子制御ユニットの通信異常を判定する受信周期チェック手段と
を備えることが好ましい。
A reception cycle detection unit that detects a reception cycle of a message frame determined to be communication abnormality by the counter value check unit;
It is preferable to include a reception cycle check unit that compares the reception cycle detected by the reception cycle detection unit with a preset reference value to determine a communication abnormality of the electronic control unit that has transmitted the message frame.

受信周期チェック手段が通信異常と判定されたメッセージフレームの受信周期を検知することで、該メッセージフレームを送信するECUが送信周期通信異常であることを特定することができる。また、該メッセージフレームが所定期間を超えて受信できない場合には通信途絶であると特定することができる。   By detecting the reception cycle of the message frame determined to be communication abnormality by the reception cycle check means, it is possible to specify that the ECU that transmits the message frame has a transmission cycle communication abnormality. Further, when the message frame cannot be received beyond a predetermined period, it can be specified that communication is interrupted.

前述したように、第1の発明の車載用多重通信装置は中継接続ユニットに通信異常の検出手段を備えており、前記検出手段であるカウンタ値チェック手段が、他の電子制御ユニット(ECU)が送信するメッセージフレーム毎にカウンタを備えて単位時間あたりのメッセージフレーム数を数え、基準値と比較することで、各メッセージフレームの送信周期が異常か否かを判定し、通信異常のECUを特定することができる。
また、第2の発明の車載用多重通信装置は複数の電子制御ユニットのうちの1つの電子制御ユニットに通信異常の検出手段を備えており、前記検出手段であるカウンタ値チェック手段が、他の電子制御ユニット(ECU)が送信するメッセージフレーム毎にカウンタを備えて単位時間あたりのメッセージフレーム数を数え、基準値と比較することで、各メッセージフレームの送信周期が異常か否かを判定し、通信異常のECUを特定することができる。
さらに、該メッセージフレームを受信する周期を受信周期チェック手段により検知しているので、ECUが送信周期異常または通信途絶であることを特定することができる。
また、バス異常検知手段がエラーフレームを受信したか否かを検知することで、バスに通信異常が発生しているか否かを検知することができる。
As described above, the in-vehicle multiplex communication device according to the first aspect of the present invention includes a communication abnormality detecting means in the relay connection unit, and the counter value check means as the detecting means is connected to another electronic control unit (ECU). A counter is provided for each message frame to be transmitted, and the number of message frames per unit time is counted and compared with a reference value to determine whether or not the transmission cycle of each message frame is abnormal, and an ECU having a communication abnormality is specified. be able to.
Further, the in-vehicle multiplex communication device of the second invention is provided with a communication abnormality detection means in one electronic control unit of the plurality of electronic control units, and the counter value check means which is the detection means includes other A counter is provided for each message frame transmitted by the electronic control unit (ECU), and the number of message frames per unit time is counted and compared with a reference value to determine whether or not the transmission cycle of each message frame is abnormal. It is possible to identify an ECU having a communication error.
Further, since the reception period check means detects the period for receiving the message frame, the ECU can specify that the transmission period is abnormal or the communication is interrupted.
Further, by detecting whether or not the bus abnormality detection means has received an error frame, it is possible to detect whether or not a communication abnormality has occurred on the bus.

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1乃至図3は本発明の第1実施形態を示す。
図1は本発明の車載用多重通信装置10の構成を示し、中継接続ユニット20(ゲートウェイユニット)は電子制御ユニット(ECU)11と接続した多重通信用のバス12同士を接続し、異なるバス12に接続されるECU11間でのメッセージフレームmの送受信の中継を行っている。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show a first embodiment of the present invention.
FIG. 1 shows a configuration of an on-vehicle multiplex communication apparatus 10 according to the present invention. A relay connection unit 20 (gateway unit) connects multiple communication buses 12 connected to an electronic control unit (ECU) 11, and different buses 12. Relay of transmission / reception of the message frame m between the ECUs 11 connected to the ECU 11 is performed.

本実施形態では、中継接続ユニット20に2本のバス12A、12Bを接続すると共に、各バス12A、12Bに夫々1つのECU11A、11Bを接続している。また、多重通信の通信プロトコルはCANを用いており、バス12上で送受信されるメッセージフレームmとして、ECU11間で送受信するデータを含む通常フレームmoと、エラーを検出したECU11または中継接続ユニット20によって送信されるエラーフレームmeの2種類のメッセージフレームmを備えている。   In the present embodiment, two buses 12A and 12B are connected to the relay connection unit 20, and one ECU 11A and 11B are connected to each bus 12A and 12B, respectively. The communication protocol of the multiplex communication uses CAN, and the message frame m transmitted / received on the bus 12 includes a normal frame mo including data transmitted / received between the ECUs 11 and the ECU 11 or the relay connection unit 20 that detects an error. Two types of message frames m, which are error frames me to be transmitted, are provided.

中継接続ユニット20は通信異常のECU11を特定するために、図2に示す動作を行っている。
まず、ステップS10で中継接続ユニット20に接続されたバス12の異常検知を行う。後述するバス異常検知手段22aにより各バス12に通信異常が発生しているかを検知している。バス12に通信異常が発生している場合はステップS11に進み、発生していない場合はステップS10を繰り返す。
次に、ステップS11で受信した通常フレームmoのカウンタ値チェックをカウンタ値チェック手段22bにより行う。ステップS10のバス異常検知により、通信異常であるバス12が検知されると、該バス12に接続されたECU11が送信するメッセージフレームmの数をカウントし、単位時間内のメッセージフレームm数を基準値と比較して各ECU11が送信するメッセージフレームmの異常を判定する。
The relay connection unit 20 performs the operation shown in FIG. 2 in order to identify the ECU 11 having a communication abnormality.
First, in step S10, the abnormality of the bus 12 connected to the relay connection unit 20 is detected. A bus abnormality detecting means 22a, which will be described later, detects whether a communication abnormality has occurred in each bus 12. If a communication abnormality has occurred on the bus 12, the process proceeds to step S11, and if not, step S10 is repeated.
Next, the counter value check unit 22b checks the counter value of the normal frame mo received in step S11. When the bus abnormality detection in step S10 detects the bus 12 having a communication abnormality, the number of message frames m transmitted by the ECU 11 connected to the bus 12 is counted, and the number of message frames m within the unit time is used as a reference. The abnormality of the message frame m transmitted by each ECU 11 is determined by comparing with the value.

ステップS12で受信周期チェック手段22cにより該メッセージフレームmの受信周期を判定する。通信異常であると特定されたECU11が送信するメッセージフレームmの受信周期を検知している。受信周期が異常である場合にはスタートに戻り、正常である場合にはステップS13に進む。
ステップS13では、メッセージフレームmは通信途絶または送信周期異常であると判定し、該メッセージフレームmを送信したECU11を通信異常のECU11と特定している。
In step S12, the reception cycle of the message frame m is determined by the reception cycle check means 22c. The reception cycle of the message frame m transmitted by the ECU 11 identified as a communication abnormality is detected. If the reception cycle is abnormal, the process returns to the start, and if it is normal, the process proceeds to step S13.
In step S13, it is determined that the message frame m is a communication interruption or a transmission cycle abnormality, and the ECU 11 that has transmitted the message frame m is identified as a communication abnormality ECU 11.

中継接続ユニット20はバッファ部21と、処理部22と、記憶部23と、メッセージフレームmの送受信を行う送受信部24を備えている。
バッファ部21A、21Bは中継接続ユニット20に接続されたバス12A、12B毎に設けており、通常フレーム受信時間計測カウンタ21a−1、通常フレーム送信時間計測カウンタ21a−2、エラーフレーム受信時間計測カウンタ21a−3、エラーフレーム送信時間計測カウンタ21a−4の4つの時間計測カウンタ21aを備えている。
The relay connection unit 20 includes a buffer unit 21, a processing unit 22, a storage unit 23, and a transmission / reception unit 24 that transmits and receives a message frame m.
The buffer units 21A and 21B are provided for each of the buses 12A and 12B connected to the relay connection unit 20, and include a normal frame reception time measurement counter 21a-1, a normal frame transmission time measurement counter 21a-2, and an error frame reception time measurement counter. There are four time measurement counters 21a, 21a-3 and an error frame transmission time measurement counter 21a-4.

通常フレーム受信時間計測カウンタ21a−1及びエラーフレーム受信時間計測カウンタ21a−3は、中継接続ユニット20がECU11から受信する通常フレームmo及びエラーフレームmeの受信に要する時間を計測している。また、通常フレーム送信時間計測カウンタ21a−2及びエラーフレーム送信時間計測カウンタ21a−4は中継接続ユニット20がバス12に送信する通常フレームmo及びエラーフレームmeの送信に要する時間を計測している。中継接続ユニット20が単位時間当たりに複数のメッセージフレームmの送受信を行った場合、各時間計測カウンタ21aは、複数のメッセージフレームmの送受信に要する時間の和を計測する。
これら4つの時間計測カウンタ21aは後述するバス異常検知に用いられる。
また、バッファ部21には各バス12に接続されたECU11から受信する通常フレームmoの数を数えるカウンタ21bを、各通常フレームmoのID(識別子)毎に設けている。該カウンタ21bはカウンタ値チェックに用いられる。
The normal frame reception time measurement counter 21a-1 and the error frame reception time measurement counter 21a-3 measure the time required for reception of the normal frame mo and the error frame me received by the relay connection unit 20 from the ECU 11. The normal frame transmission time measurement counter 21 a-2 and the error frame transmission time measurement counter 21 a-4 measure the time required for transmission of the normal frame mo and error frame me that the relay connection unit 20 transmits to the bus 12. When the relay connection unit 20 transmits / receives a plurality of message frames m per unit time, each time measurement counter 21a measures the sum of the time required for transmitting / receiving the plurality of message frames m.
These four time measurement counters 21a are used for bus abnormality detection described later.
The buffer unit 21 is provided with a counter 21b for counting the number of normal frames mo received from the ECU 11 connected to each bus 12, for each ID (identifier) of each normal frame mo. The counter 21b is used for a counter value check.

処理部22はバス異常検知手段22aと、カウンタ値チェック手段22bと、受信周期チェック手段22cと、受信周期検知手段22dを備えている。また、異なるバス12に属するECU11間で送受信する通常フレームmoの中継等の通常処理を行う手段(図示せず)を備えている。   The processing unit 22 includes a bus abnormality detection unit 22a, a counter value check unit 22b, a reception cycle check unit 22c, and a reception cycle detection unit 22d. In addition, there is provided means (not shown) for performing normal processing such as relaying of a normal frame mo transmitted and received between ECUs 11 belonging to different buses 12.

バス異常検知手段22aは、バス負荷率算出手段22a−1と、エラーフレーム送信時間計測カウンタ21a−3及びエラーフレーム送信時間計測カウンタ21a−4のチェック手段22a−2を備えている。
バス異常検知手段22aは2つの方法でバス12の異常を検知しており、第1の方法は、エラーフレームの時間計測カウンタ21aのチェック手段22a−2がエラーフレーム受信時間計測カウンタ21a−3及びエラーフレーム送信時間計測カウンタ21a−4の計測値を読み出し、エラーフレームmeの受信時間もしくは送信時間が計測されている場合に該エラーフレームmeが送受信されたバス12を通信異常とする方法である。
第2の方法は、バス負荷率算出手段22a−1が算出するバス負荷率を、記憶部23に記憶したバス負荷率基準値23aと比較して通信異常のバス12を特定する方法である。
The bus abnormality detection unit 22a includes a bus load factor calculation unit 22a-1, an error frame transmission time measurement counter 21a-3, and a check unit 22a-2 for the error frame transmission time measurement counter 21a-4.
The bus abnormality detection means 22a detects the abnormality of the bus 12 by two methods. In the first method, the check means 22a-2 of the error frame time measurement counter 21a is operated by the error frame reception time measurement counter 21a-3 and the error frame reception time measurement counter 21a-3. In this method, the measurement value of the error frame transmission time measurement counter 21a-4 is read, and when the reception time or transmission time of the error frame me is measured, the bus 12 to / from which the error frame me is transmitted / received is communication abnormal.
The second method is a method in which the bus load factor calculated by the bus load factor calculating unit 22a-1 is compared with the bus load factor reference value 23a stored in the storage unit 23 to identify the bus 12 having a communication abnormality.

カウンタ値チェック手段22bは、バス異常検知手段22aで通信異常のバス12が検知された場合に、該バス12に接続されたECU11から送信された通常フレームmoの受信カウンタ21bのカウント値と記憶部23の受信数マップ23bに記憶された各通常フレームmoの基準値とを比較して、通信異常のECU11を特定している。
受信周期検知手段22dは、メッセージフレームmの受信周期を検知している。
受信周期チェック手段22cは、カウンタ値チェック手段22bにより通信異常のECU11が特定された場合に、該ECU11が送信している通常フレームmoの受信周期を基準値と比較して、送信周期が異常であるECUを特定している。
The counter value check unit 22b is configured to store the count value of the reception counter 21b of the normal frame mo transmitted from the ECU 11 connected to the bus 12 and the storage unit when the bus abnormality detecting unit 22a detects the communication abnormality bus 12. 23 is compared with the reference value of each normal frame mo stored in the reception number map 23b of 23, and the communication abnormality ECU 11 is specified.
The reception cycle detection unit 22d detects the reception cycle of the message frame m.
The reception cycle check unit 22c compares the reception cycle of the normal frame mo transmitted by the ECU 11 with the reference value when the communication abnormality ECU 11 is specified by the counter value check unit 22b, and the transmission cycle is abnormal. An ECU is specified.

記憶部23には、バス負荷率基準値23aと、受信数マップ23bと、受信周期基準値23cを備えている。
バス負荷率基準値23aは、バス異常検知手段22aが用いる基準値であり、バス異常検知手段22aはバス負荷率を基準値と比較してバス12の通信異常を判定している。
受信数マップ23bは、カウンタ値チェック手段22bが用いる基準値であり、各ECU11が送信する通常フレームmoの送信周期に基づいて基準値を設定している。カウンタ値チェック手段22bは通常フレームmoの単位時間あたりの受信数を基準値と比較して通信異常のECU11を判定している。
受信周期基準値23cは受信周期チェック手段22cが用いる基準値であり、中継接続ユニット20が受信する通常フレームmoの受信周期が基準値よりも長い場合は、処理部22の受信周期チェック手段22cは該通常フレームmoを送信しているECU11を通信異常であると特定する。
The storage unit 23 includes a bus load factor reference value 23a, a reception number map 23b, and a reception cycle reference value 23c.
The bus load factor reference value 23a is a reference value used by the bus abnormality detecting unit 22a, and the bus abnormality detecting unit 22a compares the bus load factor with the reference value to determine a communication abnormality of the bus 12.
The reception number map 23b is a reference value used by the counter value check unit 22b, and sets a reference value based on the transmission period of the normal frame mo transmitted by each ECU 11. The counter value check means 22b compares the number of receptions per unit time of the normal frame mo with a reference value to determine the ECU 11 with communication abnormality.
The reception cycle reference value 23c is a reference value used by the reception cycle check unit 22c. When the reception cycle of the normal frame mo received by the relay connection unit 20 is longer than the reference value, the reception cycle check unit 22c of the processing unit 22 The ECU 11 transmitting the normal frame mo is identified as having a communication abnormality.

次に、本発明の中継接続ユニット20の動作について説明する。
中継接続ユニット20は、通常フレームmo、エラーフレームmeの送受信に要する時間を計測し、通常フレーム受信時間計測カウンタ21a−1、通常フレーム送信時間計測カウンタ21a−2、エラーフレーム受信時間計測カウンタ21a−3、エラーフレーム送信時間計測カウンタ21a−4の4つの時間計測カウンタ21aに、それぞれ計測値を格納している。
また、受信するメッセージフレームmのID毎に設けたカウンタ21bに、受信したメッセージフレームmの数のカウント値を格納している。
前記時間計測カウンタ21a及びカウンタ21bの処理は、中継接続ユニット20の通常処理に組み込まれて周期的に行っている。
Next, the operation of the relay connection unit 20 of the present invention will be described.
The relay connection unit 20 measures the time required for transmission / reception of the normal frame mo and error frame me, and receives a normal frame reception time measurement counter 21a-1, a normal frame transmission time measurement counter 21a-2, and an error frame reception time measurement counter 21a-. 3. The measured values are stored in the four time measurement counters 21a of the error frame transmission time measurement counter 21a-4.
In addition, a count value of the number of received message frames m is stored in a counter 21b provided for each ID of the received message frame m.
The processing of the time measurement counter 21a and the counter 21b is incorporated in the normal processing of the relay connection unit 20 and periodically performed.

次に、前述した図2のステップS10に示すように、バス異常検知手段22aによってバス12の異常検知を行う。
バス異常検知手段22aは2つの方法でバス異常検知を行う。
まず、エラーフレームmeを用いる第1の方法について説明する。エラーフレームmeは、通常フレームmoにビットエラーやフォーマットエラー等が発生した場合に、該エラーを検知したECU11及び中継接続ユニット20によって送信されるものであり、エラーフレームmeがバス12に送信された場合は、該バス12に通信異常が発生している。
このため、バス異常検知手段22aは、エラーフレームme時間計測カウンタ21aのチェック手段により、エラーフレーム受信時間計測カウンタ21a−3、エラーフレーム送信時間計測カウンタ21a−4の計測値を読み出し、計測値がゼロでなくエラーフレームmeの受信時間もしくは送信時間が計測されている場合には、該エラーフレームmeが送受信されたバス12に通信異常が発生していると判定する。
Next, as shown in step S10 of FIG. 2 described above, the abnormality of the bus 12 is detected by the bus abnormality detecting means 22a.
The bus abnormality detection means 22a detects the bus abnormality by two methods.
First, the first method using the error frame me will be described. The error frame me is transmitted by the ECU 11 and the relay connection unit 20 that detect the error when a bit error or a format error occurs in the normal frame mo, and the error frame me is transmitted to the bus 12. In this case, a communication abnormality has occurred on the bus 12.
For this reason, the bus abnormality detection means 22a reads the measurement values of the error frame reception time measurement counter 21a-3 and the error frame transmission time measurement counter 21a-4 by the check means of the error frame me time measurement counter 21a. If the reception time or transmission time of the error frame me is measured instead of zero, it is determined that a communication error has occurred in the bus 12 through which the error frame me has been transmitted and received.

次に、バス負荷率を算出して基準値と比較する第2の方法について説明する。
バス負荷率算出手段22a−1は、通常フレーム受信時間計測カウンタ21a−1、通常フレーム送信時間計測カウンタ21a−2、エラーフレーム受信時間計測カウンタ21a−3、エラーフレーム送信時間計測カウンタ21a−4の4つの時間計測カウンタ21aの計測値を読み出す。
Next, a second method for calculating the bus load factor and comparing it with a reference value will be described.
The bus load factor calculation means 22a-1 includes a normal frame reception time measurement counter 21a-1, a normal frame transmission time measurement counter 21a-2, an error frame reception time measurement counter 21a-3, and an error frame transmission time measurement counter 21a-4. The measurement values of the four time measurement counters 21a are read out.

エラーフレーム受信時間計測カウンタ21a−3とエラーフレーム送信時間計測カウンタ21a−4の計測値は、中継接続ユニット20がエラーフレームmeの送受信に要する時間を示しており、例えば図3に示すように、単位時間Tあたりに、エラーフレームme1とme2を受信した時間t1、t2の和t1+t2がエラーフレーム受信時間計測カウンタ21a−3の計測時間となり、エラーフレームme3とme4を送信した時間t3、t4の和t3+t4がエラーフレーム送信時間計測カウンタ21a−4の計測時間となる。エラーフレーム受信時間計測カウンタ21a−3とエラーフレーム送信時間計測カウンタ21a−4の計測時間の和teはt1+t2+t3+t4となり、エラーフレームmeがバス12上に存在する時間となる。
エラーフレームmeのバス負荷率BReは、式(1)で求められる。
BRe=te/T×100 (%) ・・・式(1)
The measurement values of the error frame reception time measurement counter 21a-3 and the error frame transmission time measurement counter 21a-4 indicate the time required for the relay connection unit 20 to transmit / receive the error frame me. For example, as shown in FIG. The sum t1 + t2 of the times t1 and t2 when the error frames me1 and me2 are received per unit time T becomes the measurement time of the error frame reception time measurement counter 21a-3, and the sum of the times t3 and t4 when the error frames me3 and me4 are transmitted. t3 + t4 is the measurement time of the error frame transmission time measurement counter 21a-4. The sum te of the measurement times of the error frame reception time measurement counter 21a-3 and the error frame transmission time measurement counter 21a-4 is t1 + t2 + t3 + t4, which is the time that the error frame me exists on the bus 12.
The bus load factor BRe of the error frame me is obtained by Expression (1).
BRe = te / T × 100 (%) (1)

同様に、通常フレーム受信時間計測カウンタ21a−1、通常フレーム送信時間計測カウンタ21a−2の計測値は、中継接続ユニット20が通常フレームmoの送受信に要する時間を示しており、図3に示すように、中継接続ユニット20が通常フレームmo1とmo2を受信した時間t5、t6の和t5+t6と、通常フレームmo3とmo4を送信した時間t7、t8の和t7+t8が、それぞれ通常フレーム受信時間計測カウンタ21a−1、通常フレーム送信時間計測カウンタ21a−2の計測時間となる。通常フレーム受信時間計測カウンタ21a−1と通常フレーム送信時間計測カウンタ21a−2の計測時間の和toはt5+t6+t7+t8となり、通常フレームmoがバス12上に存在する時間となる。   Similarly, the measurement values of the normal frame reception time measurement counter 21a-1 and the normal frame transmission time measurement counter 21a-2 indicate the time required for the relay connection unit 20 to transmit / receive the normal frame mo, as shown in FIG. In addition, the sum t5 + t6 of the times t5 and t6 when the relay connection unit 20 receives the normal frames mo1 and mo2, and the sum t7 + t8 of the times t7 and t8 when the normal frames mo3 and mo4 are transmitted are the normal frame reception time measurement counter 21a−. 1. It becomes the measurement time of the normal frame transmission time measurement counter 21a-2. The sum of the measurement times of the normal frame reception time measurement counter 21a-1 and the normal frame transmission time measurement counter 21a-2 is t5 + t6 + t7 + t8, which is the time that the normal frame mo exists on the bus 12.

メッセージフレームmがバス12上に存在する時間Taはエラーフレームmeと通常フレームmoがバス12上に存在する時間の和te+toとなり、通常フレームmoのバス負荷率BRoは、式(2)で求められる。
BRo=(Ta−te)/T×100 (%) ・・・式(2)
また、メッセージフレームmのバス負荷率BRは、式(3)で求められる。
BR=BRe+BRo ・・・式(3)
The time Ta when the message frame m exists on the bus 12 is the sum te + to of the time when the error frame me and the normal frame mo exist on the bus 12, and the bus load factor BRo of the normal frame mo is obtained by equation (2). .
BRo = (Ta−te) / T × 100 (%) (2)
Further, the bus load ratio BR of the message frame m can be obtained by Expression (3).
BR = BRe + BRo (3)

バス異常検知手段22aは、中継接続ユニット20に接続されたバス12ごとにメッセージフレームmのバス負荷率BRを算出し、記憶部23に記憶したバス負荷率基準値23aと比較してバス負荷率が異常の場合には、該バス12に通信異常が発生していると判定する。
詳細には、バス負荷率基準値23aとしてABR、α、βの3つの値を記憶部23に記憶しており、ABRは各ECU11から送信される通常フレームmoの送信周期から算出して導き出される通常バス負荷率、αは通信途絶と判定する通常フレームmo送信周期異常値から算出される許容バス負荷率差分の下方差分であり、βはバス12負荷上限規定値から算出される許容バス負荷率差分の上方差分である。このとき、BRが式(4)を満たさない場合、バス12に通信異常が発生していると判定する。
−α<BR−ABR、BR−ABR<β ・・・式(4)
The bus abnormality detection means 22a calculates the bus load factor BR of the message frame m for each bus 12 connected to the relay connection unit 20, and compares the bus load factor BR with the bus load factor reference value 23a stored in the storage unit 23. Is abnormal, it is determined that a communication abnormality has occurred in the bus 12.
Specifically, three values ABR, α, and β are stored in the storage unit 23 as the bus load factor reference value 23a, and the ABR is calculated and derived from the transmission period of the normal frame mo transmitted from each ECU 11. The normal bus load factor, α is the lower difference of the allowable bus load factor difference calculated from the normal frame mo transmission cycle abnormal value determined as communication interruption, and β is the allowable bus load factor calculated from the bus 12 load upper limit specified value. It is the upper difference of the difference. At this time, if BR does not satisfy Expression (4), it is determined that a communication abnormality has occurred in the bus 12.
-Α <BR-ABR, BR-ABR <β (4)

本実施形態では、バス異常検知手段22aは第1のバス異常検知方法及び第2のバス検知方法の両方を行いるが、どちらか一方だけ行ってもよい。
また、バス異常検知手段22aはバス異常検知を第1のバス異常検知方法及び第2のバス検知方法により複数回繰り返して行っており、継続してバス12の異常を判定した場合に該バス12が通信異常を発生しているバス12であると特定している。
このように、バス異常検知手段22aは第1のバス異常検知方法と第2のバス検知方法を行い、いずれかの方法によりバス12の異常を判定した場合には、次の動作であるカウンタ値チェックを行う。
In the present embodiment, the bus abnormality detection means 22a performs both the first bus abnormality detection method and the second bus detection method, but only one of them may be performed.
Further, the bus abnormality detection means 22a repeatedly performs the bus abnormality detection by the first bus abnormality detection method and the second bus detection method, and when the abnormality of the bus 12 is continuously determined, the bus 12 Identifies the bus 12 in which a communication error has occurred.
As described above, the bus abnormality detection means 22a performs the first bus abnormality detection method and the second bus detection method, and when the abnormality of the bus 12 is determined by any of the methods, the counter value which is the next operation is determined. Check.

次に、図2のステップS11に示すカウンタ値チェック手段22bの動作について説明する。
バス異常検知手段22aにより通信異常を発生しているバス12が特定されると、中継接続ユニット20の処理部22は通常処理に割り込みを入れてカウンタ値のチェックを優先的に行っている。
まず、カウンタ値チェック手段22bは、バッファ部21に設けたカウンタ21bのカウント値TRxを読み出す。
カウンタ21bは、中継接続ユニット20がバス12を介して受信するメッセージフレームmごとに設けられている。本実施形態では、図1に示すようにECU11Aから通常フレームmoA−1、moA−2の2つのメッセージフレームmが送信されており、カウンタ21bにはmoA−1カウンタとmoB−2カウンタの2つのカウンタが設けられている。各カウンタ21bには中継接続ユニット20が受信した各メッセージフレームmの数をID毎にカウントしたカウント値TRxが格納されている。
Next, the operation of the counter value check unit 22b shown in step S11 of FIG. 2 will be described.
When the bus abnormality detecting unit 22a identifies the bus 12 in which the communication abnormality has occurred, the processing unit 22 of the relay connection unit 20 interrupts the normal process and preferentially checks the counter value.
First, the counter value check unit 22b reads the count value TRx of the counter 21b provided in the buffer unit 21.
The counter 21 b is provided for each message frame m received by the relay connection unit 20 via the bus 12. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, two message frames m of the normal frames moA-1 and moA-2 are transmitted from the ECU 11A, and two counters, a moA-1 counter and a moB-2 counter, are transmitted to the counter 21b. A counter is provided. Each counter 21b stores a count value TRx obtained by counting the number of each message frame m received by the relay connection unit 20 for each ID.

カウンタ値チェック手段22bは記憶部23から受信数マップ23bを読み出し、バッファ部21のカウント値と比較して通信異常のメッセージフレームmを判定している。
詳細には、受信数マップ23bはメッセージフレームmのカウント値TRxの基準値IRxを、メッセージフレームm毎に示した表である。また、受信数マップ23bには、メッセージフレームmの受信周期毎に許容するフレーム数カウント値誤差γも記載されている。このとき、カウンタ値チェック手段22bはメッセージフレームm毎に式(4)を満たすか否かを判定し、式(4)を満たす場合にはメッセージフレームmのカウント値が異常であると判定する。
|TRx−IRx|≧γ ・・・式(4)
The counter value check means 22b reads the reception number map 23b from the storage unit 23 and compares it with the count value of the buffer unit 21 to determine the message frame m of communication abnormality.
Specifically, the reception number map 23b is a table showing the reference value IRx of the count value TRx of the message frame m for each message frame m. The reception number map 23b also describes the frame number count value error γ allowed for each reception period of the message frame m. At this time, the counter value check unit 22b determines whether or not the expression (4) is satisfied for each message frame m, and determines that the count value of the message frame m is abnormal when the expression (4) is satisfied.
| TRx−IRx | ≧ γ (4)

また、カウンタ値チェック手段22bはカウンタ値チェックによる判定を複数回繰り返して行い、継続してメッセージフレームmのカウント値の異常を判定した場合に該メッセージフレームmを送信しているECU11に通信異常が発生していると判定する。
なお、ECU11に通信異常が発生しているとは、ECU11に異常が発生している場合に加え、ECU11に接続されたセンサまたは機器等の故障によりメッセージフレームmが正常に送信できない場合も含む。
Further, the counter value check means 22b repeats the determination by the counter value check a plurality of times, and when it continues to determine the abnormality of the count value of the message frame m, there is a communication abnormality in the ECU 11 that transmits the message frame m. It is determined that it has occurred.
Note that the communication abnormality in the ECU 11 includes not only the abnormality in the ECU 11 but also the case where the message frame m cannot be transmitted normally due to a failure of a sensor or a device connected to the ECU 11.

次に、受信周期チェック手段22c及び受信周期検知手段22dの動作について説明する。
受信周期検知手段22dはカウンタ値チェック手段22bで異常と判定されたIDのメッセージフレームmを検知して、受信周期Trを検知する。
受信周期チェック手段22cは記憶部23に記憶した受信周期基準値23cを読み出す。受信周期基準値23cは上限値と下限値を備えており、受信周期検知手段22dが検知した受信周期と比較し、該メッセージフレームmの受信周期が受信周期基準値23cの上限値よりも長ければ、通信途絶であると判定する。また、受信周期基準値23cの下限値よりも短ければ、受信周期異常であると判定する。
詳細には、基準値はメッセージフレームmの受信が正常な場合の受信周期をT、許容周期差分時間をtとすると、T±atと設定し、a>2T/tとする。受信周期Trが3T未満である場合にメッセージフレームmの通信が途絶していると判定するのは好ましくなく、T+at>3Tの場合にメッセージフレームmが通信途絶であると判定している。
Next, operations of the reception cycle check unit 22c and the reception cycle detection unit 22d will be described.
The reception cycle detection unit 22d detects the message frame m of the ID determined to be abnormal by the counter value check unit 22b, and detects the reception cycle Tr.
The reception cycle check unit 22 c reads the reception cycle reference value 23 c stored in the storage unit 23. The reception cycle reference value 23c has an upper limit value and a lower limit value. If the reception cycle of the message frame m is longer than the upper limit value of the reception cycle reference value 23c as compared with the reception cycle detected by the reception cycle detection means 22d. It is determined that communication is interrupted. Further, if it is shorter than the lower limit value of the reception cycle reference value 23c, it is determined that the reception cycle is abnormal.
More specifically, the reference value is set as T ± at, where T is the reception period when the message frame m is normally received and t is the allowable period difference time, and a> 2T / t. It is not preferable to determine that communication of the message frame m is interrupted when the reception cycle Tr is less than 3T, and it is determined that the message frame m is disconnected when T + at> 3T.

前記構成によれば、中継接続ユニット20にバス異常検知手段22aを設けることで、異常なメッセージフレームmを送信しているECU11が接続されたバス12を特定することができる。特に、エラーフレームmeを受信したか否かを時間計測カウンタ21aにより検知することで、バス12の通信異常を簡単に判定することができる。
さらに、カウンタ値チェック手段22bを設けることで、中継接続ユニット20は送信周期が異常なメッセージフレームmを検知することができる。また、バス異常検知手段22aにより通信異常であると判定されたバス12上で送受信されるメッセージフレームmのカウント値だけをチェックすることで、カウンタ値チェック手段22bの処理が少なくなると共に、通信異常のECU11を迅速に特定することができる。
さらにまた、受信周期チェック手段22cを設けることで、メッセージフレームmが通信途絶であるか、送信周期異常であるかを判定し、通信異常のECU11を特定することができる。
According to the said structure, the bus | bath 12 with which ECU11 which is transmitting the abnormal message frame m was connected can be specified by providing the bus | bath abnormality detection means 22a in the relay connection unit 20. FIG. In particular, communication abnormality of the bus 12 can be easily determined by detecting whether or not the error frame me has been received by the time measurement counter 21a.
Further, by providing the counter value check means 22b, the relay connection unit 20 can detect the message frame m having an abnormal transmission cycle. Further, by checking only the count value of the message frame m transmitted / received on the bus 12 determined to be a communication abnormality by the bus abnormality detection unit 22a, the processing of the counter value check unit 22b is reduced and the communication abnormality is performed. The ECU 11 can be quickly identified.
Furthermore, by providing the reception cycle check means 22c, it is possible to determine whether the message frame m is a communication interruption or a transmission cycle abnormality, and to identify the ECU 11 having a communication abnormality.

図4は本発明の第2実施形態を示す。
第2実施形態では、第1実施形態の図2のステップS10〜S13の動作に図4のステップS20を追加している。
ステップS20では中継接続ユニット20で受信する全てのメッセージフレームmについて、カウンタ値チェック手段22bによりカウンタ21bのカウント値を読み出して基準値と比較し、各メッセージフレームmが通信異常であるか否かを判定している。また、該判定は中継接続ユニット20の通常処理の空き時間に行っている。
ステップS10のバス異常検知手段22aの処理も中継接続ユニット20の通常処理の空き時間にカウンタ値チェック手段22bの処理と並列に行っている。ステップS10でバス12の通信異常を検知するか、もしくはステップS20でカウント値の異常を検知した場合には、処理部22は通常処理に割り込みを入れて次のステップの動作を優先的に行い、通信異常のECU11を早期に特定する。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
In the second embodiment, step S20 in FIG. 4 is added to the operations in steps S10 to S13 in FIG. 2 of the first embodiment.
In step S20, with respect to all message frames m received by the relay connection unit 20, the count value of the counter 21b is read by the counter value check means 22b and compared with the reference value to determine whether or not each message frame m has a communication abnormality. Judgment. Further, this determination is made during the idle time of normal processing of the relay connection unit 20.
The processing of the bus abnormality detection means 22a in step S10 is also performed in parallel with the processing of the counter value check means 22b during the idle time of the normal processing of the relay connection unit 20. If the communication abnormality of the bus 12 is detected in step S10 or the abnormality of the count value is detected in step S20, the processing unit 22 interrupts the normal process and preferentially performs the operation of the next step. The communication abnormality ECU 11 is identified early.

ステップS11でもステップS20と同様にカウンタ値チェック手段22bによるメッセージフレームmの通信異常の判定を行っているが、ステップS11ではステップS10で通信異常が検知されたバス12から中継接続ユニット20が受信したメッセージフレームmに関してのみ判定を行っているのに対して、ステップS20では中継接続ユニット20で受信する全てのメッセージフレームmについて判定を行っている点が異なっている。
また、ステップS20は処理部22の通常処理の空き時間に判定を行っているが、ステップS11では、ステップS10でバス12の通信異常が検知された場合に、通常処理に割り込みを入れて優先的に行っている点が異なっている。
Even in step S11, the counter value check means 22b determines whether or not the communication error has occurred in the message frame m in the same manner as in step S20. In step S11, the relay connection unit 20 receives from the bus 12 in which the communication abnormality was detected in step S10. The determination is made only for the message frame m, but in step S20, the determination is made for all message frames m received by the relay connection unit 20.
In step S20, a determination is made based on the free time of the normal process of the processing unit 22. However, in step S11, if a communication abnormality of the bus 12 is detected in step S10, the normal process is interrupted to give priority. The point of going to is different.

前記構成によれば、多重通信線に接続されたあるECU11が正常値を超えた送信周期で多数のメッセージフレームmを送信する一方、他のECU11がメッセージフレームmを送信できないかメッセージフレームmの送信周期が長くなっている場合であっても、ステップS20のカウンタ値チェック手段22bにより中継接続ユニット20に送信される各メッセージフレームmの数を数えているので、各メッセージフレームmごとに通信異常を判定することができる。
なお、他の構成及び作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
According to the above configuration, a certain ECU 11 connected to the multiplex communication line transmits a large number of message frames m at a transmission cycle exceeding the normal value, while another ECU 11 cannot transmit the message frame m or transmits the message frame m. Even if the period is long, the number of each message frame m transmitted to the relay connection unit 20 is counted by the counter value check means 22b in step S20. Can be determined.
In addition, since another structure and an effect are the same as that of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

図5は本発明の第3実施形態を示す。
第3実施形態では1本のバス12に本発明の監視用ECU20を接続すると共に複数のECU11C、11Dを接続し、該監視用ECU20が他のECU11の通信異常の発生を監視する通信異常の検出手段を備えている。
本発明の監視用ECU20の構成は第1実施形態の中継接続ユニット20と同様であるが、1本のバス12に接続しているので、バス12と接続する送受信部24及びバッファ部21は1つとなっている。
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention.
In the third embodiment, the monitoring ECU 20 of the present invention is connected to one bus 12 and a plurality of ECUs 11C and 11D are connected, and the monitoring ECU 20 detects the communication abnormality of the other ECUs 11. Means.
The configuration of the monitoring ECU 20 of the present invention is the same as that of the relay connection unit 20 of the first embodiment. However, since it is connected to one bus 12, the transmission / reception unit 24 and the buffer unit 21 connected to the bus 12 are one. It has become one.

監視用ECU20はバス異常検知手段22aにより、自身が接続されたバス12の通信異常を検知する。該バス異常検知手段22aの処理は監視用ECU20の通常処理の余り時間に行う。
該バス異常検知手段22aでバス12の通信異常を検知すると、カウンタ値チェック手段22bにより、監視用ECU20は受信したメッセージフレームmのうち送信周期が異常なメッセージフレームmを検知する。該カウンタ値チェック手段22bの処理は通常処理に割り込みを入れて優先的に行う。
The monitoring ECU 20 detects a communication abnormality of the bus 12 to which the monitoring ECU 20 is connected by the bus abnormality detection means 22a. The processing of the bus abnormality detecting means 22a is performed during the remaining time of the normal processing of the monitoring ECU 20.
When the bus abnormality detection means 22a detects a communication abnormality of the bus 12, the counter value check means 22b causes the monitoring ECU 20 to detect a message frame m having an abnormal transmission cycle from the received message frames m. The processing of the counter value check means 22b is preferentially performed by interrupting normal processing.

さらに、受信周期チェック手段22cにより、メッセージフレームmが通信途絶であるか、送信周期異常であるかを判定し、通信異常のECU11を特定する。
中継接続ユニット20が接続されていない車載用多重通信装置10であっても、通信異常の検出手段を監視用ECU20に持たせることで、通信異常のECU11を特定することができる。
なお、他の構成及び作用効果は第1実施形態と同様のため、同一の符号を付して説明を省略する。
Further, the reception cycle check means 22c determines whether the message frame m is a communication interruption or a transmission cycle abnormality, and specifies the ECU 11 having a communication abnormality.
Even in the in-vehicle multiplex communication apparatus 10 to which the relay connection unit 20 is not connected, the ECU 11 having a communication abnormality can be identified by providing the monitoring ECU 20 with a communication abnormality detecting means.
In addition, since another structure and an effect are the same as that of 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

本発明の車載用多重通信装置の第1実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 1st Embodiment of the vehicle-mounted multiplex communication apparatus of this invention. 車載用多重通信装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the vehicle-mounted multiplex communication apparatus. バス負荷率算出の説明図である。It is explanatory drawing of bus load factor calculation. 第2実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows 2nd Embodiment. 第3実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

11(11A〜11D) ECU
12(12A、12B) 多重通信用のバス
20 中継接続ユニット、監視用ECU
21 バッファ部
21a 時間計測カウンタ
21b カウンタ
22 処理部
22a バス異常検知手段
22b カウンタ値チェック手段
22c 受信周期チェック手段
22d 受信周期検知手段
23 記憶部
23a バス負荷率基準値
23b 受信数マップ
23c 受信周期基準値
24 送受信部
m メッセージフレーム
mo 通常フレーム
me エラーフレーム
11 (11A-11D) ECU
12 (12A, 12B) Multiple communication bus 20 Relay connection unit, monitoring ECU
21 Buffer unit 21a Time measurement counter 21b Counter 22 Processing unit 22a Bus abnormality detection unit 22b Counter value check unit 22c Reception cycle check unit 22d Reception cycle detection unit 23 Storage unit 23a Bus load factor reference value 23b Reception number map 23c Reception cycle reference value 24 Transmitter / receiver m Message frame mo Normal frame me Error frame

Claims (4)

多重通信用のバスを介して接続された電子制御ユニットを中継接続ユニットを介して接続し、異なる前記バスに属する前記電子制御ユニット間で送受信するメッセージフレームを前記中継接続ユニットで中継している車載用の多重通信装置であって、
前記バスを介して前記電子制御ユニットから受信する前記メッセージフレームの数を、各メッセージフレームに付されたID(識別子)毎にカウントするカウンタと、
前記カウンタでのカウント数を予め設定した単位時間あたりの基準値と比較して前記IDのメッセージフレームが通信異常であると判定するカウンタ値チェック手段と、
を備えていることを特徴とする車載用多重通信装置。
An in-vehicle system in which an electronic control unit connected via a bus for multiplex communication is connected via a relay connection unit, and a message frame transmitted and received between the electronic control units belonging to different buses is relayed by the relay connection unit A multiplex communication device for
A counter that counts the number of message frames received from the electronic control unit via the bus for each ID (identifier) attached to each message frame;
Counter value check means for comparing the count number of the counter with a reference value per unit time set in advance and determining that the message frame of the ID is in communication abnormality;
An in-vehicle multiplex communication device comprising:
多重通信用のバスを介して複数の電子制御ユニット同士を接続している車載用の多重通信装置であって、前記複数の電子制御ユニットのうちの1つの電子制御ユニットは通信異常の検出手段として、
他の電子制御ユニットから受信するメッセージフレームの数を、各メッセージフレームに付されたID(識別子)毎にカウントするカウンタと、
前記カウンタでのカウント数を予め設定した単位時間あたりの基準値と比較して前記IDのメッセージフレームが通信異常であると判定するカウンタ値チェック手段と、
を備えていることを特徴とする車載用多重通信装置。
An in-vehicle multiplex communication apparatus in which a plurality of electronic control units are connected to each other via a multiplex communication bus, wherein one electronic control unit of the plurality of electronic control units serves as a communication abnormality detection means. ,
A counter that counts the number of message frames received from other electronic control units for each ID (identifier) attached to each message frame;
Counter value check means for comparing the count number of the counter with a reference value per unit time set in advance and determining that the message frame of the ID is in communication abnormality;
An in-vehicle multiplex communication device comprising:
前記バスに送信されたメッセージフレームからエラーフレームを検出して通信異常のバスを特定するバス異常検知手段あるいは/および前記バスの負荷率を算出して通信異常のバスを特定するバス異常検知手段を備え、
前記カウンタ値チェック手段により、前記バス異常検知手段により通信異常と判定された前記バスを介して受信するメッセージフレームのカウント数から、前記メッセージフレームが通信異常であると判定している請求項1または請求項2に記載の車載用多重通信装置。
A bus abnormality detecting means for detecting an error frame from a message frame transmitted to the bus and identifying a communication abnormal bus; and / or a bus abnormality detecting means for calculating a load factor of the bus to identify a communication abnormal bus. Prepared,
The counter value check means determines that the message frame is a communication error from the count number of message frames received via the bus determined as a communication error by the bus error detection means. The in-vehicle multiplex communication apparatus according to claim 2.
前記カウンタ値チェック手段で通信異常と判定されたメッセージフレームの受信周期を検知する受信周期検知手段と、
前記受信周期検知手段で検知した受信周期と予め設定した基準値を比較して、前記メッセージフレームを送信した前記電子制御ユニットの通信異常を判定する受信周期チェック手段と、
を備えた請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の車載用多重通信装置。
A reception cycle detection unit that detects a reception cycle of a message frame determined to be communication abnormality by the counter value check unit;
A reception cycle check unit that compares the reception cycle detected by the reception cycle detection unit with a preset reference value to determine a communication abnormality of the electronic control unit that transmitted the message frame;
The in-vehicle multiplex communication apparatus according to claim 1, further comprising:
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