JP2012049884A - Communication apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の通信装置が共通のバスを介して通信を行い、バス上でフレームの衝突が発生した場合には、フレームに含まれた識別コードを用いて調停処理を行う通信システムに用いられる通信装置に関するものである。 The present invention is used in a communication system in which a plurality of communication devices communicate via a common bus and, when a frame collision occurs on the bus, arbitration processing is performed using an identification code included in the frame. The present invention relates to a communication device.
従来、ローカルエリアネットワーク(LAN)、特に車内LANに多用されている通信プロトコルとして、CSMA/CD方式のCAN(Controller Area Network)プロトコルが知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, a CSMA / CD CAN (Controller Area Network) protocol is known as a communication protocol widely used for a local area network (LAN), particularly an in-vehicle LAN (see Patent Document 1).
CANプロトコルで規定されたフレームの先頭部分には、後続のデータ領域にどのようなメッセージが割り付けられたフレームであるかを識別するための識別コード(ID)が含まれており、通信システムを構成する通信装置は、受信したフレームの種別を、そのフレームに含まれているIDに基づき識別する。なお、IDは、通信装置間で同じ値を持つことがないようにユニークに割り当てられるように規定されている。 An identification code (ID) for identifying what kind of message is assigned to the subsequent data area is included in the head part of the frame defined by the CAN protocol, and constitutes a communication system. The communication device that performs identification identifies the type of the received frame based on the ID included in the frame. The ID is defined to be uniquely assigned so that the communication device does not have the same value.
また、複数の通信装置が共通のバスを介して通信を行うため、送信すべきフレームを有する通信装置は、バスが使用中でなければ直ちにフレームの送信を開始し、バスが使用中であればバスが解放(フレームの送信が終了)されてからフレームの送信を開始する。このため、送信すべきフレームを有する通信装置が複数存在すると、複数の通信装置が同時にフレームの送信を開始することがあり、この場合、バス上でフレームの衝突が発生する。 In addition, since a plurality of communication devices communicate via a common bus, a communication device having a frame to be transmitted starts frame transmission immediately if the bus is not in use, and if the bus is in use. Frame transmission starts after the bus is released (frame transmission is completed). For this reason, if there are a plurality of communication devices having a frame to be transmitted, the plurality of communication devices may start transmitting frames at the same time. In this case, a frame collision occurs on the bus.
このようなフレームの衝突が発生した場合、CANプロトコルでは、どのフレームを優先的に処理するかを決定する調停処理を、前述のIDを用いて行うように規定されている。すなわち、CANプロトコルでは、バス上の信号レベルとしてドミナント(優性)とレセッシブ(劣性)とが規定されており、複数の通信装置からドミナントとレセッシブとが同時に送信された場合、バス上の信号レベルはドミナントとなる。なお、一般的に、ドミナントの論理値を「0」、レセッシブの論理値を「1」として考える。 When such a frame collision occurs, the CAN protocol stipulates that an arbitration process for determining which frame is preferentially processed is performed using the above-described ID. That is, in the CAN protocol, dominant (dominant) and recessive (inferior) are defined as signal levels on the bus. When multiple dominant and recessive signals are transmitted simultaneously from multiple communication devices, the signal level on the bus is Become dominant. In general, the dominant logic value is “0” and the recessive logic value is “1”.
そして、通信装置は、フレームの送信中に、送信したフレームの信号レベルとバス上の信号レベルとをビットごとに比較し、IDを構成するビットの送信中に、送信したフレームの信号レベルとバス上の信号レベルとが相違した場合には、調停負けと判定してフレームの送信を中止して受信状態に遷移する。複数の通信装置が同時にフレームの送信を開始しても、送信フレームのIDは互いに相違することから、値が相違するビットを送信したタイミングで、レセッシブ「1」を送信した通信装置が調停負けとなる。この結果、IDを送信し終えた段階でフレームを送信しているのは1つの通信装置となり、この通信装置(調停に勝ち残った通信装置)によってフレームの送信が継続される。 Then, the communication device compares the signal level of the transmitted frame with the signal level on the bus for each bit during the transmission of the frame, and the signal level of the transmitted frame and the bus during the transmission of the bits constituting the ID. If the signal level is different from the upper level, it is determined that the arbitration has been lost, the frame transmission is stopped, and a transition is made to the reception state. Even if a plurality of communication devices start transmitting frames at the same time, the IDs of the transmission frames are different from each other. Therefore, the communication device that has transmitted recessive “1” at the timing of transmitting a bit having a different value causes the arbitration loss. Become. As a result, the frame is transmitted by one communication device when the ID has been transmitted, and the frame transmission is continued by this communication device (the communication device that has won the arbitration).
一方、IDよりも後のビットの送信中に、送信したフレームの信号レベルとバス上の信号レベルとが相違した場合には、エラーが発生したと判定する。この場合、通信装置は、フレームの送信を中止するとともに、エラーフレームを送信することで他の通信装置にもエラーの発生を通知するエラー処理を行う。このエラー処理の後、通信装置は、エラーの発生により送信が完了しなかったフレームを再送信する。 On the other hand, if the signal level of the transmitted frame is different from the signal level on the bus during transmission of bits after the ID, it is determined that an error has occurred. In this case, the communication device stops the frame transmission and performs error processing for notifying other communication devices of the occurrence of the error by transmitting the error frame. After this error processing, the communication apparatus retransmits a frame whose transmission has not been completed due to the occurrence of an error.
ところで、通信を実行可能な通常モードと、通信を停止して消費電力を低減するスリープモードとに動作モードを切替可能な構成の通信装置が用いられる通信システムなどでは、通信装置が送信するフレームとして、一般の制御フレームの他に、ネットワーク管理用フレーム(NMフレーム)が用いられる。NMフレームは、ネットワークの管理のためのデータをやりとりするためのものであり、車両制御用のデータなどをやりとりするための制御フレームに比べると重要度の低いものである。NMフレームとしては、例えば、スリープモードの通信装置を通常モードに遷移(ウェイクアップ)させるためのものや、通常モードの通信装置をスリープモードに遷移させるためのものや、通信装置の生死に関する情報(アライブ情報)を確認するためのものなどが挙げられる。 By the way, in a communication system or the like in which a communication device having a configuration in which the operation mode can be switched between a normal mode in which communication can be performed and a sleep mode in which communication is stopped to reduce power consumption is used, a frame transmitted by the communication device is used. In addition to a general control frame, a network management frame (NM frame) is used. The NM frame is for exchanging data for network management, and is less important than a control frame for exchanging data for vehicle control. As the NM frame, for example, a device for transitioning (wake-up) the communication device in the sleep mode to the normal mode, a device for transitioning the communication device in the normal mode to the sleep mode, or information on the life or death of the communication device ( For checking alive information).
CANプロトコル(ISO11898)などで規定されている通信方式では、IDが通信装置ごとにユニークに割り当てられるため、通信システムを構成する通信装置の数が多い場合、一般の制御に使用しないNMフレームにも多くのIDを割り当てなければならない。このため、一般の制御フレームに割り当てるためのID領域が圧迫されてしまうという問題があった。 In the communication system defined by the CAN protocol (ISO11898) or the like, an ID is uniquely assigned to each communication device. Therefore, when there are a large number of communication devices constituting the communication system, even in an NM frame not used for general control. Many IDs must be assigned. For this reason, there is a problem that an ID area to be allocated to a general control frame is compressed.
なお、複数の通信装置に同一のIDを割り当てることも考えられるが、この場合、複数の通信装置から同一IDのフレームが同時に送信されてバス上で衝突すると、IDの送信が終わった段階でも複数の通信装置によってフレームの送信が継続されることになる。このため、IDよりも後のデータの相違によりエラーが発生したと判定され、プロトコルの規定に従ってフレームの再送信が繰り返されてバス上にエラーフレームが頻発することとなり、バス負荷が増大して正常なフレームの送信が妨害されてしまう。 Although it is possible to assign the same ID to a plurality of communication devices, in this case, if frames with the same ID are simultaneously transmitted from a plurality of communication devices and collide on the bus, a plurality of IDs are transmitted even at the stage where the transmission of the ID is finished. The transmission of the frame is continued by the communication device. For this reason, it is determined that an error has occurred due to a difference in data after the ID, and frame retransmission is repeated according to the protocol stipulation, resulting in frequent error frames on the bus, which increases the bus load and is normal. Frame transmission is interrupted.
本発明は、こうした問題にかんがみてなされたものであり、複数の通信装置に同一の識別コードを割り当てることを可能としつつ、バス負荷の増大を抑制することのできる通信装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a communication device capable of suppressing an increase in bus load while enabling the same identification code to be assigned to a plurality of communication devices. It is said.
上記目的を達成するためになされた本発明の請求項1に記載の通信装置は、複数の通信装置が共通のバスを介して通信を行う通信システムに用いられるものである。
この通信装置は、識別コードが含まれたフレームの送信中に、送信したフレームの信号レベルとバス上の信号レベルとをビットごとに比較する。そして、識別コードを構成するビットの信号レベルが相違した場合には調停負けと判定してフレームの送信を中止する一方、識別コードよりも後のビットの信号レベルが相違した場合にはエラーが発生したと判定し、フレームの送信を中止するとともにエラーフレームを送信した後、送信が完了しなかったフレームを再送信するように構成されたものである。
The communication apparatus according to claim 1 of the present invention made to achieve the above object is used in a communication system in which a plurality of communication apparatuses communicate via a common bus.
During transmission of a frame including an identification code, this communication device compares the signal level of the transmitted frame with the signal level on the bus for each bit. If the signal level of the bits constituting the identification code is different, it is determined that the arbitration has been lost, and transmission of the frame is stopped. On the other hand, if the signal level of the bit after the identification code is different, an error occurs. It is determined that the frame has been transmitted, the frame transmission is stopped, the error frame is transmitted, and the frame whose transmission has not been completed is retransmitted.
ただし、この通信装置は、送信するフレームの種別の一つであるネットワーク管理用フレームの送信中に、信号レベルの相違によりエラーが発生したと判定して送信を中止した場合には、送信が完了しなかったネットワーク管理用フレームを再送信しないように構成されている。 However, this communication device completes transmission when it is determined that an error has occurred due to a difference in signal level during transmission of a network management frame, which is one of the types of frames to be transmitted, and transmission is stopped. The network management frame that has not been received is configured not to be retransmitted.
このような通信装置が用いられた通信システムによれば、ネットワーク管理用フレームの識別コードとして同一の識別コードを複数の通信装置に割り当て、これが原因でエラーが発生しても、ネットワーク管理用フレームの再送信によるバス負荷の増大を抑制することができる。 According to a communication system using such a communication device, the same identification code is assigned to a plurality of communication devices as the identification code of the network management frame, and even if an error occurs due to this, the network management frame An increase in bus load due to retransmission can be suppressed.
すなわち、ネットワーク管理用フレームの識別コードとして同一の識別コードを複数の通信装置に割り当てた場合、それら複数の通信装置によってネットワーク管理用フレームが同時に送信されると、識別コードの送信が終わった段階でも複数の通信装置によってフレームの送信が継続されることになる。このため、識別コードよりも後のデータの相違によりエラーが発生したと判定され、フレームの送信が中止されるとともにエラーフレームが送信される。したがって、送信が完了しなかったフレームを再送信する処理では、エラーが繰り返し発生してバス負荷が増大してしまうという問題がある。 In other words, when the same identification code is assigned to a plurality of communication devices as the identification code of the network management frame, when the network management frame is simultaneously transmitted by the plurality of communication devices, the transmission of the identification code is completed. Frame transmission is continued by a plurality of communication devices. For this reason, it is determined that an error has occurred due to a difference in data after the identification code, and transmission of the frame is stopped and an error frame is transmitted. Therefore, in the process of retransmitting a frame whose transmission has not been completed, there is a problem that an error repeatedly occurs and the bus load increases.
この点、本発明の通信装置は、ネットワーク管理用フレームの衝突によりエラーが発生してもネットワーク管理用フレームを再送信しないため、バス負荷の増大を抑制することができる。したがって、複数の通信装置に同一の識別コードを割り当てることを可能としつつ、バス負荷の増大を抑制することができる。 In this regard, the communication device of the present invention does not retransmit the network management frame even if an error occurs due to the collision of the network management frame, so that an increase in bus load can be suppressed. Therefore, an increase in bus load can be suppressed while enabling the same identification code to be assigned to a plurality of communication devices.
ここで、例えば請求項2に記載のように、通信装置が、通信を実行可能な通常モードと、通信を停止して消費電力を低減するスリープモードとに動作モードを切替可能である場合、ネットワーク管理用フレームとしては、動作モードがスリープモードの状態の他の通信装置を通常モードへ切り替えるためのウェイクアップ指示用フレームが挙げられる。このようなウェイクアップ指示用フレームは、制御用のデータなどをやりとりするための制御フレームに比べると重要度の低いものであるため、エラーの発生により再送信しないことによる影響は小さいものとなる。 Here, for example, as described in claim 2, when the communication device can switch the operation mode between a normal mode in which communication can be performed and a sleep mode in which communication is stopped to reduce power consumption, The management frame includes a wake-up instruction frame for switching another communication apparatus whose operation mode is the sleep mode to the normal mode. Such a wake-up instruction frame is less important than a control frame for exchanging control data and the like. Therefore, the influence of not retransmitting due to the occurrence of an error is small.
特に、例えば請求項3に記載のように、通信装置が、動作モードがスリープモードの状態において、ウェイクアップ指示用フレームの送信がエラーの発生により中止されるまでの信号を受信することによって、動作モードを通常モードへ切り替える構成であれば、ウェイクアップ指示用フレームを再送信することなく、スリープモードの通信装置を通常モードへ切り替えることができる。 In particular, as described in claim 3, for example, the communication device operates by receiving a signal until the transmission of the wake-up instruction frame is stopped due to the occurrence of an error when the operation mode is the sleep mode. If the mode is switched to the normal mode, the communication device in the sleep mode can be switched to the normal mode without retransmitting the wakeup instruction frame.
具体的には、例えば請求項4に記載の通信装置は、送信すべきデータを一時的に記憶するための送信用メッセージボックスを備えている。そして、送信用メッセージボックスにネットワーク管理用フレームを一時的に記憶させる場合にはエラー割込みを許可し、エラーが発生した場合にはエラー割込みにより送信用メッセージボックスに記憶されているネットワーク管理用フレームを消去する。このようにすれば、エラーの発生により送信が完了しなかったフレームを再送信する処理をベースとしながら、ネットワーク管理用フレームについては例外的な処理として再送信を行わないようにすることができる。 Specifically, for example, the communication apparatus according to claim 4 includes a transmission message box for temporarily storing data to be transmitted. When a network management frame is temporarily stored in the transmission message box, an error interrupt is permitted. When an error occurs, the network management frame stored in the transmission message box is transmitted by the error interrupt. to erase. In this way, it is possible to prevent the network management frame from being retransmitted as an exceptional process, while being based on the process of retransmitting a frame whose transmission has not been completed due to the occurrence of an error.
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
[1.全体構成]
図1は、通信プロトコルとしてCAN(Controller Area Network)プロトコルが用いられた車載用の通信システムの構成を表すブロック図である。
Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.
[1. overall structure]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an in-vehicle communication system in which a CAN (Controller Area Network) protocol is used as a communication protocol.
この通信システムは、車両に搭載された複数の電子制御ユニット(以下「ECU」という。)10,10,…が、共通のバス90を介して相互に通信可能となるように接続されたものであり、各ECU10が通信装置(ノード)として機能する。なお、車両に搭載されたECU10,10,…としては、例えば、エンジン制御を行うエンジンECU、ブレーキ制御を行うブレーキECU、ステアリング制御を行うステアリングECU、サスペンション制御を行うサスペンションECU等、種々のECUが挙げられる。 In this communication system, a plurality of electronic control units (hereinafter referred to as “ECUs”) 10, 10,... Mounted in a vehicle are connected so as to be able to communicate with each other via a common bus 90. Yes, each ECU 10 functions as a communication device (node). As the ECUs 10, 10,... Mounted on the vehicle, there are various ECUs such as an engine ECU that performs engine control, a brake ECU that performs brake control, a steering ECU that performs steering control, and a suspension ECU that performs suspension control. Can be mentioned.
また、この通信システムに用いられるECU10,10,…は、通信を実行可能な通常モードと、通信を停止して消費電力を低減するスリープモードとに動作モードを切替可能に構成されている。 Moreover, ECU10,10, ... used for this communication system is comprised so that operation mode can be switched to the normal mode which can perform communication, and the sleep mode which stops communication and reduces power consumption.
[2.ECU10の構成]
次に、この通信システムに用いられるECU10の構成について説明する。
ECU10は、車両各部の制御処理や他のECU10との通信処理を実行するマイクロコンピュータ(以下「マイコン」という。)20と、マイコン20とバス90との間を仲介するインタフェース用ICであるトランシーバ50とを備えている。
[2. Configuration of ECU 10]
Next, the structure of ECU10 used for this communication system is demonstrated.
The ECU 10 is a transceiver 50 that is an interface IC that mediates between the microcomputer 20 (hereinafter referred to as “microcomputer”) 20 that executes control processing of each part of the vehicle and communication processing with other ECUs 10, and the microcomputer 20 and the bus 90. And.
マイコン20は、CANプロトコルに従った通信処理(フレームの送受信、調停処理、エラー処理等)を実行する通信コントローラ30と、通信コントローラ30を介して他のECU10との間でメッセージを交換することにより、他のECU10と連携して各種処理を実行する処理部40とを備えている。なお、CANプロトコルで規定されている調停処理やエラー処理などは、背景技術で説明したとおりである。 The microcomputer 20 exchanges messages between the communication controller 30 that executes communication processing (frame transmission / reception, arbitration processing, error processing, etc.) according to the CAN protocol, and another ECU 10 via the communication controller 30. And a processing unit 40 that executes various processes in cooperation with other ECUs 10. Note that the arbitration processing and error processing defined by the CAN protocol are as described in the background art.
また、マイコン20は、動作クロックを生成するクロック回路(図示せず)を備えており、クロック回路への電源供給を停止することで、クロック回路の動作を停止させることができるように構成されている。なお、マイコン20のクロック回路が動作している状態が、ECU10の動作モードが通常モードの状態に相当し、マイコン20のクロック回路が動作を停止している状態が、ECU10の動作モードがスリープモードの状態に相当する。そして、ECU10は、動作モードがスリープモードの状態において、バス90上でドミナントパルスが検出されることにより通常モードに遷移(ウェイクアップ)する。 The microcomputer 20 includes a clock circuit (not shown) that generates an operation clock, and is configured to stop the operation of the clock circuit by stopping the power supply to the clock circuit. Yes. Note that the state in which the clock circuit of the microcomputer 20 is operating corresponds to the state in which the operation mode of the ECU 10 is in the normal mode, and the state in which the clock circuit of the microcomputer 20 is stopped in the operation mode is the sleep mode. Corresponds to the state of Then, the ECU 10 transitions (wakes up) to the normal mode when a dominant pulse is detected on the bus 90 in a state where the operation mode is the sleep mode.
トランシーバ50は、通信コントローラ30が生成するフレームを、あらかじめ規定されたバス90の電気的条件を満たす通信信号に変換し、バス90を介して送信する。具体的には、通信コントローラ30は、バス90を介して送信すべきメッセージ等の送信データを格納(一時的に記憶)するための送信用メッセージボックス31を備えており、処理部40によって送信データが送信用メッセージボックス31にセット(記憶)されると、バス90が解放されている状態でその送信データを送信する。 The transceiver 50 converts the frame generated by the communication controller 30 into a communication signal that satisfies a predetermined electrical condition of the bus 90 and transmits the communication signal via the bus 90. Specifically, the communication controller 30 includes a transmission message box 31 for storing (temporarily storing) transmission data such as a message to be transmitted via the bus 90. Is set (stored) in the transmission message box 31, the transmission data is transmitted in a state where the bus 90 is released.
[3.フレームフォーマット]
図2は、CANプロトコルのフレームフォーマットの一例を表す説明図である。通信コントローラ30が生成するフレームの先頭部分には、後続のデータ領域にどのようなメッセージが割り付けられたフレームかを識別するための11ビットの識別コード(送信元ID)が含まれており、フレームを受信したECU10は、送信元IDに基づきフレームの種別を識別する。
[3. Frame format]
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a frame format of the CAN protocol. The head portion of the frame generated by the communication controller 30 includes an 11-bit identification code (source ID) for identifying what message is assigned to the subsequent data area. The ECU 10 that has received the frame identifies the type of the frame based on the transmission source ID.
また、通信コントローラ30が生成するフレームの種別としては、一般の制御フレームの他にネットワーク管理用フレーム(NMフレーム)が挙げられ、本実施形態の通信システムでは、スリープモードのECU10を通常モードに遷移(ウェイクアップ)させるためのウェイクアップ指示用フレームをNMフレームとして送信する。 The type of frame generated by the communication controller 30 includes a network control frame (NM frame) in addition to a general control frame. In the communication system according to this embodiment, the sleep mode ECU 10 is switched to the normal mode. A wake-up instruction frame for (wake-up) is transmitted as an NM frame.
送信元IDは、異なるECU10が同じ値を持つことがないようにユニークに割り当てられ、同じECU10であってもフレームの種別によって異なるIDが割り当てられる。ただし、本実施形態の通信システムでは、ウェイクアップ指示用フレームの送信元IDについては、すべてのECU10に共通の送信元IDが割り当てられている。このため、万が一、複数のECU10からウェイクアップ指示用フレームが同時に送信されてバス90上で衝突すると、調停処理が正しく行われず、エラーが発生してしまうことになる。そこで、本実施形態の通信システムに用いられるECU10は、以下に詳述するように、ウェイクアップ指示用フレームの送信中にエラーが発生して送信を中止した場合には、送信が完了しなかったウェイクアップ指示用フレームを再送信しないように構成されている。 The transmission source ID is uniquely assigned so that different ECUs 10 do not have the same value, and different IDs are assigned depending on the frame type even for the same ECU 10. However, in the communication system of the present embodiment, a common transmission source ID is assigned to all the ECUs 10 for the transmission source ID of the wake-up instruction frame. For this reason, if a wake-up instruction frame is simultaneously transmitted from a plurality of ECUs 10 and collides on the bus 90, the arbitration process is not performed correctly, and an error occurs. Therefore, as described in detail below, the ECU 10 used in the communication system of the present embodiment did not complete the transmission when an error occurred during transmission of the wake-up instruction frame and the transmission was stopped. The wake-up instruction frame is not retransmitted.
[4.マイコン20が実行する処理]
次に、ECU10のマイコン20(処理部40)が実行する処理について説明する。マイコン20は、送信すべきデータが発生した場合に図3(a)のフローチャートに示す送信処理を実行し、エラーが発生しかつエラー割込みが許可されている場合に図3(b)のフローチャートに示すエラー割込み処理を実行する。
[4. Processing executed by the microcomputer 20]
Next, processing executed by the microcomputer 20 (processing unit 40) of the ECU 10 will be described. The microcomputer 20 executes the transmission process shown in the flowchart of FIG. 3A when data to be transmitted occurs, and when the error occurs and the error interrupt is permitted, the flowchart of FIG. Execute the indicated error interrupt processing.
マイコン20は、図3(a)に示す送信処理として、まず、送信データがウェイクアップ指示用フレームであるか否かを判定し(S11)、ウェイクアップ指示用フレームでないと判定した場合にはエラー割込みを禁止する一方(S12)、ウェイクアップ指示用フレームであると判定した場合にはエラー割込みを許可する(S13)。その後、マイコン20は、送信データを送信用メッセージボックス31にセットして(S14)、送信処理を終了する。 As the transmission process shown in FIG. 3A, the microcomputer 20 first determines whether or not the transmission data is a wake-up instruction frame (S11). If it is determined that the transmission data is not a wake-up instruction frame, an error occurs. While interrupting is prohibited (S12), if it is determined that the frame is a wake-up instruction frame, an error interrupt is permitted (S13). Thereafter, the microcomputer 20 sets the transmission data in the transmission message box 31 (S14), and ends the transmission process.
そして、ウェイクアップ指示用フレームの送信中にエラーが発生すると、マイコン20は、図3(b)に示すエラー割込み処理を実行し、送信用メッセージボックス31にセットされている送信データを消去することでその送信をキャンセルする(S21)。 If an error occurs during the transmission of the wake-up instruction frame, the microcomputer 20 executes the error interrupt process shown in FIG. 3B and erases the transmission data set in the transmission message box 31. The transmission is canceled (S21).
つまり、本実施形態の通信システムでは、ウェイクアップ指示用フレームの送信中にたとえフレームの衝突によるエラーが発生しても、そのウェイクアップ指示用フレームの再送信を行わない仕組みを設けており、これにより複数のECU10が同一の送信元IDでウェイクアップ指示用フレームを送信することを可能としている。 In other words, the communication system of this embodiment is provided with a mechanism that does not retransmit the wakeup instruction frame even if an error due to a collision of frames occurs during the transmission of the wakeup instruction frame. Thus, a plurality of ECUs 10 can transmit wake-up instruction frames with the same transmission source ID.
そして、CANプロトコル(ISO11898−5)の規定では、スリープモードのECU10を通常モードに遷移(ウェイクアップ)させるためには、ドミナントパルスがバス上に発生すればよいため、ウェイクアップ指示用フレームの送信がエラーの発生により中止されても、スリープモードのECU10をウェイクアップさせることができる。なお、一般の制御フレームを送信する場合にはエラー割込みを許可しないため、エラーの発生により送信を完了できなかった制御フレームについてはCANプロトコルの規定に従って再送信される。 According to the CAN protocol (ISO11898-5), in order to cause the ECU 10 in the sleep mode to transition (wake up) to the normal mode, it is only necessary to generate a dominant pulse on the bus. Can be waked up even if the error is canceled due to the occurrence of an error. Note that, when transmitting a general control frame, an error interrupt is not permitted, so that a control frame that could not be transmitted due to the occurrence of an error is retransmitted according to the CAN protocol.
[5.効果]
以上説明したように、本実施形態の通信システムに用いられるECU10は、ウェイクアップ指示用フレームにおける送信元IDよりも後のビットの送信中に、送信したフレームの信号レベルとバス90上の信号レベルとの相違によりエラーが発生したと判定して送信を中止した場合には、送信が完了しなかったウェイクアップ指示用フレームを再送信しないように構成されている。
[5. effect]
As described above, the ECU 10 used in the communication system according to the present embodiment determines the signal level of the transmitted frame and the signal level on the bus 90 during transmission of the bit after the transmission source ID in the wake-up instruction frame. When the transmission is canceled because it is determined that an error has occurred due to the difference between the wake-up instruction frame and the wake-up instruction frame that has not been transmitted, the wake-up instruction frame is not retransmitted.
具体的には、ECU10は、送信用メッセージボックス31にウェイクアップ指示用フレームをセットする場合にはエラー割込みを許可し(S11:YES,S13)、エラーが発生した場合にはエラー割込みにより送信用メッセージボックス31にセットされたウェイクアップ指示用フレームの送信をキャンセルする(S21)。 Specifically, the ECU 10 permits an error interrupt when setting a wake-up instruction frame in the transmission message box 31 (S11: YES, S13), and transmits an error interrupt when an error occurs. The transmission of the wake-up instruction frame set in the message box 31 is canceled (S21).
つまり、ウェイクアップ指示用フレームを送信する場合にだけエラー割込みを許可することにより、ウェイクアップ指示用フレームが万が一衝突しても、エラー割込み処理でウェイクアップ指示用フレームの再送信が禁止されるようにしている。このように、エラーの発生により送信が完了しなかったフレームを再送信する処理をベースとしながら、ウェイクアップ指示用フレームについては例外的な処理として再送信を行わないようにしている。 In other words, by allowing an error interrupt only when transmitting a wakeup instruction frame, even if the wakeup instruction frame collides, the error interrupt process prohibits retransmission of the wakeup instruction frame. I have to. As described above, the wake-up instruction frame is not retransmitted as an exceptional process while the process of retransmitting a frame whose transmission has not been completed due to the occurrence of an error is used as a base.
このようなECU10が用いられた通信システムによれば、ウェイクアップ指示用フレームの送信元IDとして同一の送信元IDを複数のECU10に割り当てることができ、これが原因でエラーが発生してもウェイクアップ指示用フレームの再送信が行われないため、バス負荷の増大を抑制することができる。したがって、複数のECU10に同一の送信元IDを割り当てることを可能としつつ、バス負荷の増大を抑制することができる。 According to such a communication system using the ECU 10, the same transmission source ID can be assigned to a plurality of ECUs 10 as the transmission source ID of the wake-up instruction frame, and even if an error occurs due to this, the wake-up is performed. Since the instruction frame is not retransmitted, an increase in bus load can be suppressed. Therefore, an increase in bus load can be suppressed while enabling the same transmission source ID to be assigned to a plurality of ECUs 10.
ここで、従来のようにエラー割込みを許可しない構成と比較した効果について説明する。図4(a)は、エラー割込みを許可しない構成のタイミングチャートであり、図4(b)は、エラー割込みを許可する構成(本実施形態の構成)のタイミングチャートである。 Here, the effect compared with the structure which does not permit an error interruption like the past is demonstrated. FIG. 4A is a timing chart of a configuration that does not permit error interrupts, and FIG. 4B is a timing chart of a configuration that permits error interrupts (configuration of the present embodiment).
図4(a),(b)に共通するように、ウェイクアップ指示用フレームを送信すべきイベントの発生を契機として、複数のECU10(説明の便宜上、ここでは「ノードA〜D」と称する。)によりウェイクアップ指示用フレームが同時に送信されたとすると、送信元IDよりも後のデータの相違によりエラーが発生したと判定したノードによってエラーフレームが送信され、すべてのノードA〜Dでフレームの送信が中止される。 As common to FIGS. 4A and 4B, triggered by the occurrence of an event for transmitting a wake-up instruction frame, a plurality of ECUs 10 (referred to herein as “nodes A to D” for convenience of explanation). ), The error frame is transmitted by the node that has determined that an error has occurred due to the difference in data after the transmission source ID, and the frames are transmitted by all the nodes A to D. Is canceled.
ここで、エラー割込みを許可しない構成では、図4(a)に示すように、ノードA〜Dのいずれにおいてもウェイクアップ指示用フレームの送信が完了していないことから、エラー処理の後にノードA〜Dによりウェイクアップ指示用フレームが再送信される。この結果、エラーが繰り返し発生してバス負荷が増大してしまうという問題がある。 Here, in the configuration in which the error interrupt is not permitted, the transmission of the wake-up instruction frame is not completed in any of the nodes A to D as shown in FIG. ˜D retransmits the wakeup instruction frame. As a result, there is a problem that an error repeatedly occurs and the bus load increases.
これに対し、本実施形態のようにエラー割込みを許可する構成では、図4(b)に示すように、ウェイクアップ指示用フレームの衝突によりエラーが発生してもウェイクアップ指示用フレームを再送信しないため、バス上の無駄な負荷の解消することができる。 On the other hand, in the configuration in which the error interrupt is permitted as in this embodiment, as shown in FIG. 4B, even if an error occurs due to collision of the wakeup instruction frame, the wakeup instruction frame is retransmitted. Therefore, useless loads on the bus can be eliminated.
特に、本実施形態の通信システムに用いられるECU10は、動作モードがスリープモードの状態において、バス90上でドミナントパルスが検出されることにより通常モードに遷移(ウェイクアップ)する。このため、ウェイクアップ指示用フレームを再送信するまでもなく、ウェイクアップ指示用フレームの送信がエラーの発生により中止されるまでの信号によって、スリープモードのECU10を通常モードへ切り替えることができる。 In particular, the ECU 10 used in the communication system of the present embodiment transitions (wakes up) to the normal mode when a dominant pulse is detected on the bus 90 when the operation mode is the sleep mode. Therefore, the ECU 10 in the sleep mode can be switched to the normal mode by a signal until the transmission of the wakeup instruction frame is stopped due to the occurrence of an error without retransmitting the wakeup instruction frame.
[6.他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
[6. Other Embodiments]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention can take a various form, without being limited to the said embodiment.
例えば、上記実施形態では、ウェイクアップ指示用フレームの送信がエラーの発生により中止されても、ドミナントパルスの検出によりスリープモードのECU10をウェイクアップさせることができると説明した。ただし、本発明は、ウェイクアップ指示用フレームの送信によりバス90に接続されたすべてのECU10をウェイクアップさせる構成に限定されるものではなく、一部のECU10を指定してウェイクアップさせ、他のECU10についてはスリープモードの状態にする構成の通信システムにも適用することも可能である。このような構成の通信システムは、例えば、ドミナントパルスの検出によりスリープモードのECU10がいったん仮ウェイクアップ状態となり、仮ウェイクアップ状態のECU10自身が、ウェイクアップすべき状況であるか否かを判定することで実現することができる。また例えば、ドミナントパルスの検出でウェイクアップするECU10と、ドミナントパルスの検出だけではウェイクアップしないECU10とを混在させることによっても実現することができる。 For example, in the above embodiment, it has been described that the sleep mode ECU 10 can be woken up by detecting a dominant pulse even if transmission of a wakeup instruction frame is stopped due to an error. However, the present invention is not limited to a configuration in which all ECUs 10 connected to the bus 90 are woken up by transmission of a wake-up instruction frame. The ECU 10 can also be applied to a communication system configured to be in a sleep mode. In the communication system having such a configuration, for example, when the dominant pulse is detected, the ECU 10 in the sleep mode temporarily enters the temporary wakeup state, and the ECU 10 itself in the temporary wakeup state determines whether or not the situation is to be waked up. Can be realized. Further, for example, the ECU 10 that wakes up by detecting the dominant pulse and the ECU 10 that does not wake up only by detecting the dominant pulse can be realized.
また、上記実施形態では、NMフレームとしてウェイクアップ指示用フレームを例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、通常モードの通信装置をスリープモードに遷移させるためのフレームや、通信装置の生死に関する情報(アライブ情報)を確認するためのフレームであってもよい。 In the above-described embodiment, the wake-up instruction frame is exemplified as the NM frame. However, the wake-up instruction frame is not limited to this. For example, a frame for shifting the communication device in the normal mode to the sleep mode, It may be a frame for confirming information on life and death (alive information).
また、上記実施形態ではCANプロトコルの車載用通信システムを例示したが、これに限定されるものではなく、その他のCSMA/CD方式の通信プロトコル(例えばJ1850等)であっても本発明を適用することができる。 In the above embodiment, the in-vehicle communication system of the CAN protocol is exemplified. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to other CSMA / CD communication protocols (for example, J1850). be able to.
10…ECU、20…マイコン、30…通信コントローラ、31…送信用メッセージボックス、40…処理部、50…トランシーバ、90…バス DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... ECU, 20 ... Microcomputer, 30 ... Communication controller, 31 ... Message box for transmission, 40 ... Processing part, 50 ... Transceiver, 90 ... Bus
Claims (4)
送信するフレームの種別の一つであるネットワーク管理用フレームの送信中に前記エラーが発生したと判定して送信を中止した場合には、送信が完了しなかったネットワーク管理用フレームを再送信しないように構成されていること
を特徴とする通信装置。 Used in a communication system in which a plurality of communication devices communicate via a common bus. During transmission of a frame including an identification code, the signal level of the transmitted frame and the signal level on the bus are changed bit by bit. In comparison, if the signal levels of the bits constituting the identification code are different, it is determined that the arbitration has been lost and the frame transmission is stopped. On the other hand, if the signal levels of the bits after the identification code are different, A communication device configured to determine that an error has occurred, stop transmitting the frame and transmit the error frame, and then retransmit the frame that has not been transmitted,
When it is determined that the error has occurred during transmission of a network management frame, which is one of the types of frames to be transmitted, and transmission is stopped, the network management frame that has not been transmitted is not retransmitted. It is comprised in these. The communication apparatus characterized by the above-mentioned.
前記ネットワーク管理用フレームは、前記動作モードが前記スリープモードの状態の他の通信装置を前記通常モードへ切り替えるためのウェイクアップ指示用フレームであること
を特徴とする請求項1に記載の通信装置。 The operation mode can be switched between a normal mode in which communication can be performed and a sleep mode in which communication is stopped to reduce power consumption.
The communication apparatus according to claim 1, wherein the network management frame is a wake-up instruction frame for switching another communication apparatus whose operation mode is the sleep mode to the normal mode.
を特徴とする請求項2に記載の通信装置。 When the operation mode is the sleep mode, the operation mode is switched to the normal mode by receiving a signal until transmission of the wake-up instruction frame is stopped due to the occurrence of the error. The communication device according to claim 2.
前記送信用メッセージボックスに前記ネットワーク管理用フレームを一時的に記憶させる場合にはエラー割込みを許可し、前記エラーが発生した場合にはエラー割込みにより前記送信用メッセージボックスに記憶されているネットワーク管理用フレームを消去すること
を特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の通信装置。 A message box for transmission to temporarily store data to be transmitted;
When the network management frame is temporarily stored in the transmission message box, an error interrupt is permitted. When the error occurs, the network management frame stored in the transmission message box by the error interrupt is allowed. The communication device according to any one of claims 1 to 3, wherein the frame is erased.
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