JP2014187545A - 通信システム、及び監視通信ノード並びに監視方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワークへの通信ノードの接続状態の判定精度を向上させること。
【解決手段】通信ノードと状態情報とを対応付けた監視テーブルと、通信ノードをウエイクアップさせ、ウエイクアップした通信ノードに状態情報を含む応答フレームを送信させる要求フレームを作成する要求フレーム作成部と、要求フレームを送信した通信ノードからの応答フレームを解析し、監視テーブルを更新する応答フレーム解析部と、監視テーブルに基づいて、通信ノードを監視する監視部と、要求フレームを送信するとともに、応答フレームを受信する通信部とを有する監視ノードと、監視通信ノードからの要求フレームに基づいて、ウエイクアップする制御を実行する状態制御部と、自通信ノードの状態情報を含む応答フレームを作成する応答フレーム作成部と、要求フレームを受信するとともに、応答フレームを送信する通信部とを有する通信ノードとを有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、通信システムに関する。

車両には、該車両内の様々な制御を行うために車載ネットワークが構成されることが多い。車載ネットワークは、LANに、多くの電子制御ユニット(ECU: Electronic Control Unit)、センサ、アクチュエータ等が接続されることにより実現される。以下、車載ネットワークに接続される、電子制御ユニット、センサ、アクチュエータ等を通信ノードと呼ぶ。該通信ノードは、車両内の様々な位置に設置される。通信ノード間は、通信線や電線により接続される。

例えば、データバスに、複数の通信ノードが接続されることにより、車載ネットワークが構成される。該車載ネットワークには、CAN(Controller Area Network)、LIN(Local Interconnect Network)が含まれる。また、該車載ネットワークには、 FlexRay（登録商標）に従って通信を行うものが含まれてもよい。

多重通信線を介して交信する複数のノードからなる多重伝送装置に関して、各ノードが、自ノードが通信不能な状態になった場合でも、所定のスリープ条件が成立した場合に適切にスリープ状態へ移行することができ、さらにいずれか１つでも交信不能なノードがある場合には、装置全体の統制よりも消費電力の節約を重視してスリープ制御を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１０７８２１号公報

通信ノードは、通信波形のエッジを検出することによりウエイクアップする。つまり、通信ノードに電源が供給されている状態で、通信線に通信波形が流れるとウエイクアップする。

また、車載ネットワークに含まれる通信ノードは、定期的にフレームを送信する。

ところで、車載ネットワークに接続される複数の通信ノードのうち、スリープ状態の通信ノードを個別に動作状態に移行させる機能を導入することが検討されている。スリープ状態の通信ノードを動作状態へ移行させる専用のウエイクアップフレームが用意され、該専用のウエイクアップフレームにより、スリープ状態の通信ノードを個別に動作状態へ移行させる。この機能は、セレクティブウエイクアップ(Selective Wake-up)と呼ばれることもある。スリープ状態の通信ノードのうち、スリープ状態から動作状態へ移行させる通信ノード以外の通信ノードは、スリープ状態を継続する。さらに、動作状態へ移行した通信ノードは、所定の期間、他の通信ノードからフレームを受信しない場合、他の通信ノードへフレームを送信しない場合には、スリープ状態へ移行する。

他の通信ノードを監視する通信ノードは、各通信ノードから定期的に送信されるフレームを受信することにより、車載ネットワークに通信ノードが接続されているか否かを確認する。セレクティブウエイクアップ機能が導入されると、車載ネットワークに接続される通信ノードには、動作状態のものとスリープ状態のものとが存在する。スリープ状態の通信ノードは、定期的にフレームを送信しない。従って、セレクティブウエイクアップ機能が導入される場合、他の通信ノードを監視する通信ノードは、スリープ状態の通信ノードを接続されていない、つまり通信が途絶えていると誤判定（誤判断）するおそれがある。

本発明は、ネットワークへの通信ノードの接続状態の判定精度を向上させることである。

開示の一実施例の通信システムは、
通信ノードと該通信ノードを監視する監視通信ノードとを有する通信システムであって、
前記監視通信ノードは、
通信ノードと該通信ノードの状態情報とを対応付けた通信ノード監視テーブルと、
通信ノードをウエイクアップさせるとともに、ウエイクアップした通信ノードに該通信ノードの状態情報を含む応答フレームを送信させるウエイクアップ要求フレームを作成するウエイクアップ要求フレーム作成部と、
前記ウエイクアップ要求フレームを送信した通信ノードからの応答フレームを解析し、前記通信ノード監視テーブルを更新する応答フレーム解析部と、
前記通信ノード監視テーブルに基づいて、通信ノードを監視する監視部と、
前記ウエイクアップ要求フレームを送信するとともに、前記応答フレームを受信する通信部と
を有し、
前記通信ノードは、
前記監視通信ノードからのウエイクアップ要求フレームに基づいて、ウエイクアップする制御を実行する状態制御部と、
自通信ノードの状態情報を含む応答フレームを作成する応答フレーム作成部と
前記ウエイクアップ要求フレームを受信するとともに、前記応答フレームを送信する通信部と
を有する。

開示の一実施例の監視通信ノードは、
通信ノードを監視する監視通信ノードであって、
通信ノードと該通信ノードの状態情報とを対応付けた通信ノード監視テーブルと、
通信ノードをウエイクアップさせるとともに、ウエイクアップした通信ノードに該通信ノードの状態情報を含む応答フレームを送信させるウエイクアップ要求フレームを作成するウエイクアップ要求フレーム作成部と、
前記ウエイクアップ要求フレームを送信した通信ノードからの応答フレームを解析し、前記通信ノード監視テーブルを更新する応答フレーム解析部と、
前記通信ノード監視テーブルに基づいて、通信ノードを監視する監視部と、
前記ウエイクアップ要求フレームを送信するとともに、前記応答フレームを受信する通信部と
を有する。

開示の一実施例の監視方法は、
通信ノードと該通信ノードを監視する監視通信ノードとを有する通信システムにおける監視方法であって、
前記監視通信ノードは、通信ノードと該通信ノードの状態情報とを対応付けた通信ノード監視テーブルを有し、
前記監視通信ノードは、
通信ノードをウエイクアップさせるとともに、ウエイクアップした通信ノードに該通信ノードの状態情報を含む応答フレームを送信させるウエイクアップ要求フレームを作成し、
前記ウエイクアップ要求フレームを送信した通信ノードからの応答フレームを解析し、前記通信ノード監視テーブルを更新し、
前記通信ノード監視テーブルに基づいて、通信ノードを監視し、
前記通信ノードは、
前記監視通信ノードからのウエイクアップ要求フレームに基づいて、ウエイクアップする制御を実行し、
自通信ノードの状態情報を含む応答フレームを作成し、
前記応答フレームを送信する。

開示の実施例によれば、ネットワークへの通信ノードの接続状態の判定精度を向上させることができる。

通信システムの一実施例を示す図である。 第１の通信ノードの一実施例を示す図である。 CANフレームの一実施例を示す図である。 第１の通信ノードの一実施例を示す機能ブロック図である。 集中監視通信ノードの一実施例を示す図である。 集中監視通信ノードの一実施例を示す機能ブロック図である。 通信ノード監視テーブルの一実施例を示す図である。 ウエイクアップ要求フレームの一実施例を示す図である。 通信システムの動作の一実施例を示すフローチャートである。 通信システムの動作の一実施例を示す図である。 通信ノード監視テーブルの一実施例を示す図である。 通信ノード監視テーブルの一実施例を示す図である。

次に、本発明を実施するための形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施例は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施例に限られない。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。

＜実施例＞
＜通信システム＞
図１に、通信システムの一実施例を示す。

通信システムは、第１の通信ノード１００と、第２の通信ノード２００と、第３の通信ノード３００と、第４の通信ノード４００と、第５の通信ノード５００と、集中監視通信ノード６００とを有する。各通信ノードは、バス５０により有線接続される。

集中監視通信ノード６００以外の通信ノードの数は、５台に限られず、１−４台であってもよいし、６台以上であってもよい。

各通信ノードは、電子制御ユニット等により実現されてもよい。また、第１の通信ノード１００−第５の通信ノード５００に、センサ、アクチュエータ等が含まれてもよい。例えば、集中監視通信ノード６００にエアコンの制御機能が含まれ、第１の通信ノード１００−第５の通信ノード５００のいずれかに温度センサ等が含まれてもよい。

また、集中監視通信ノード６００に複数のシステムが内蔵されている場合もある。例えば、集中監視通信ノード６００が、他の集中監視通信ノード（図示無し）との間で通信を行うようにしてもよい。また、集中監視通信ノード６００が、システムの制御を実行してもよい。

第１の通信ノード１００−第５の通信ノード５００、及び集中監視通信ノード６００は、例えば車両等の移動体に搭載される。通信システムの一実施例は、車両に搭載される。通信システムの一実施例は、CAN(Controller Area Network)、LIN(Local Interconnect Network)等のLANが適用される。LANには、情報系LAN、パワートレイン系LAN、ボディ系LAN等が含まれる。通信システムの一実施例は、FlexRay（登録商標）に従って通信を行うようにしてもよい。以下では、一実施例として、CANが適用される場合について説明する。

第１の通信ノード１００−第５の通信ノード５００は、集中監視通信ノード６００からのウエイクアップ要求フレームを受信する。ウエイクアップ要求フレームは、集中監視通信ノード６００と接続される通信ノードに対して、ウエイクアップを要求するフレームである。

ウエイクアップ要求フレームを受信した第１の通信ノード１００−第５の通信ノード５００の各々は、動作状態である場合には、通信ノードの識別子と動作状態を表す情報とを含む応答フレーム（以下、「動作応答フレーム」という）を送信する。

ウエイクアップ要求フレームを受信した第１の通信ノード１００−第５の通信ノード５００の各々は、スリープ状態へ移行する状態である場合には、通信ノードの識別子とスリープ状態へ移行する状態を表す情報とを含む応答フレーム（以下、「スリープ移行応答フレーム」という）を送信する。

集中監視通信ノード６００は、第１の通信ノード１００−第５の通信ノード５００を監視する。集中監視通信ノード６００は、第１の通信ノード１００−第５の通信ノード５００へウエイクアップ要求フレームを送信する。集中監視通信ノード６００は、第１の通信ノード１００−第５の通信ノード５００に電源が供給されている状態で、ウエイクアップ要求フレームを送信するのが好ましい。集中監視通信ノード６００は、ウエイクアップ要求フレームに対する第１の通信ノード１００−第５の通信ノード５００の各々からの応答フレームが動作応答フレームであるかスリープ移行応答フレームであるかに基づいて、第１の通信ノード１００−第５の通信ノード５００を監視する。

＜第１の通信ノード１００＞
図２に、第１の通信ノード１００の一実施例を示す。図２には、主に、第１の通信ノード１００のハードウエア構成が示される。第２の通信ノード２００−第５の通信ノード５００は、第１の通信ノード１００と略同一であるため、その説明を省略する。

第１の通信ノード１００は、マイクロコントローラユニット(Micro-Control Unit)１０２と、トランシーバ１０６とを備える。

マイクロコントローラユニット１０２には、１又は複数のマイコンが含まれる。マイコンの代わりにＣＰＵが含まれてもよいし、マイコンとＣＰＵとが混在していてもよい。さらに、マイクロコントローラユニット１０２には、通信装置１０４が含まれる。マイクロコントローラ１０２は、トランシーバ１０６を介して、バス５０と接続される。マイクロコントローラユニット１０２は、集中監視通信ノード６００からのウエイクアップ要求フレームに対する応答フレームを作成する。

図３に、CANフレームの一実施例を示す。

CANフレームには、スタートオブフレーム(SOF: Start Of Frame)ビットと、IDと、リモートトランスミッションリクエスト(RTR: Remote Transmission Request)ビットと、データ長コード(DLC: Data Length Code)と、Dataフィールドと、CRCスロットと、ACK（アクノレッジ）スロットと、エンドオブフレーム(EOF: End of Frame)とが含まれる。

スタートオブフレームビットは、メッセージの始めを示し、ドミナント(論理0)ビットで示される。

IDは、メッセージを識別し、メッセージの優先順位を示す。IDは、11ビットで表されてもよいし（標準フレーム）、29ビットで表されてもよい（拡張フレーム）。通信システムの一実施例では、IDは11ビットで表される。

リモートトランスミッションリクエストビットは、リモートフレームとデータフレームを区別するのに使用される。ドミナント(論理0)のリモートトランスミッションリクエストビットはデータフレームを示す。リセッシブ(論理1)のリモートトランスミッションリクエストビットはリモートフレームを示す。

データ長コードは、データフィールドに含まれるバイト数を示す。

Dataフィールドには、0〜8バイトのデータが含まれる。

CRCは、巡回冗長検査を示す。CRCには、15ビットの巡回冗長検査コードとリセッシブデリミタビットが含まれる。CRCフィールドは、エラー検出に使用される。

ACK（アクノレッジ）スロットは、メッセージを正しく受信した場合に、メッセージの最後に送信する。送信側のノードはバス上でACKビットの有無をチェックし、ACKが検出されなかった場合は再度送信を試みるのが好ましい。

エンドオブフレームは、データフレームやリモートフレームの終了位置を示す。エンドオブフレームは、7ビットで構成され、ビットレベルは全て"リセッシブ"である。

マイクロコントローラ１０２は、集中監視通信ノード６００からウエイクアップ要求フレームへの応答フレームとして、IDに第１の通信ノード１００のIDを含めるのが好ましい。また、マイクロコントローラ１０２は、動作状態か、スリープ状態へ移行する状態であるかを判定する。マイクロコントローラ１０２は、動作状態であると判定した場合、Dataに「0001，・・・」を含める。マイクロコントローラ１０２は、スリープ状態へ移行する状態であると判定した場合、Dataに「0010，・・・」を含める。動作状態であると判定した場合に含める「0001，・・・」、スリープ状態へ移行する状態であると判定した場合に含める「0010，・・・」は、一例であり、異なるように設定してもよい。

通信装置１０４は、トランシーバ１０６を介して、ウエイクアップ要求フレームを受信するとともに、応答フレームを送信する。通信装置１０４は、シリアル通信を実行するようにしてもよい。通信装置１０４の一実施例は、UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）が適用される。

トランシーバ１０６は、マイクロコントローラユニット１０２、通信バス５０と接続される。トランシーバ１０６は、集中監視通信ノード６００からのウエイクアップ要求フレームを受信し、通信装置１０４に入力する。また、トランシーバ１０６は、バス５０に、動作応答フレーム又はスリープ移行応答フレームを送信する。

第１の通信ノード１００が複数のマイクロコントローラユニットを有するようにしてもよい。また、第１の通信ノード１００が複数のトランシーバを有するようにしてもよい。

＜第１の通信ノード１００の機能＞
第１の通信ノード１００の機能の一実施例について説明する。

図４は、第１の通信ノード１００の機能の一実施例を示す機能ブロック図である。この機能ブロック図により表される機能は、主に、マイクロコントローラ１０２により実行される。

マイクロコントローラ１０２は、状態制御部１０２２と、応答フレーム作成部１０２４として機能する。

状態制御部１０２２は、第１の通信ノード１００の状態制御を実行する。第１の通信ノード１００の状態には、動作状態と、スリープ状態と、スリープ状態へ移行する状態が含まれる。スリープ状態へ移行する状態は、スリープ状態へ移行するまでの時間が所定の閾値以下である動作状態をいうのが好ましい。

集中監視通信ノード６００からのウエイクアップフレームが第１の通信ノード１００をウエイクアップさせることを示す場合、状態制御部１０２２は、スリープ状態から動作状態へ遷移させる。

また、集中監視通信ノード６００からのウエイクアップ要求フレームにより、状態制御部１０２２は、該ウエイクアップ要求フレームにより自通信ノードのウエイクアップが要求されている場合、スリープ状態から動作状態へ遷移させる。

応答フレーム作成部１０２４は、状態制御部１０２２と接続される。応答フレーム作成部１０２４は、集中監視通信ノード６００からのウエイクアップ要求フレームが通信装置１０４から入力された場合に、応答フレームを作成する。応答フレーム作成部１０２４は、状態制御部１０２２に第１の通信ノード１００の状態を問い合わせる。応答フレーム作成部１０２４は、第１の通信ノード１００の状態が動作状態である場合には、動作応答フレームを作成する。応答フレーム作成部１０２４は、第１の通信ノード１００の状態がスリープ状態へ移行する状態である場合には、スリープ移行応答フレームを作成する。応答フレーム作成部１０２４は、通信装置１０４へ、応答フレームを入力する。

＜集中監視通信ノード６００＞
図５は、集中監視通信ノード６００の一実施例を示す。図５には、主に、集中監視通信ノード６００のハードウエア構成が示される。

集中監視通信ノード６００は、マイクロコントローラユニット６０２と、トランシーバ６０６とを備える。

マイクロコントローラユニット６０２には、１又は複数のマイコンが含まれる。マイコンの代わりにＣＰＵが含まれてもよいし、マイコンとＣＰＵとが混在していてもよい。さらに、マイクロコントローラユニット６０２には、通信装置６０４が含まれる。マイクロコントローラユニット６０２は、トランシーバ６０６を介して、バス５０と接続される。

マイクロコントローラユニット６０２は、ウエイクアップフレーム、ウエイクアップ要求フレームを作成する。ウエイクアップフレームにより通信ノードを個別にウエイクアップさせることができる。ウエイクアップ要求フレームにより１又は複数の通信ノードをウエイクアップさせることができる。通信システムの一実施例では、図３に示されるCANフレームに含まれるIDを変更することにより、ウエイクアップさせる通信ノードが指定される。Dataを変更することによりウエイクアップさせる通信ノードが指定されてもよいし、他のフィールドに含まれる情報を変更することによりウエイクアップさせる通信ノードが指定されてもよい。

マイクロコントローラユニット６０２は、ウエイクアップ要求フレームに対する応答フレームに含まれるIDと、Dataに基づいて、通信ノードの状態を監視する。

通信装置６０４は、トランシーバ６０６を介して、ウエイクアップ要求フレーム等のフレームを送信する。通信装置６０４は、シリアル通信を実行するようにしてもよい。通信装置６０４の一実施例は、UARTが適用される。

トランシーバ６０６は、マイクロコントローラユニット６０２、通信バス５０と接続される。トランシーバ６０６は、バス５０に、通信装置６０４からのフレームを送信する。また、トランシーバ６０６は、第１の通信ノード１００−第５の通信ノード５００からの応答フレームを受信し、通信装置６０４に入力する。

集中監視通信ノード６００が複数のマイクロコントローラユニットを有するようにしてもよい。また、集中監視通信ノード６００が複数のトランシーバを有するようにしてもよい。

＜集中監視通信ノード６００の機能＞
集中監視通信ノード６００の機能の一実施例について説明する。

図６は、集中監視通信ノード６００の機能の一実施例を示す機能ブロック図である。この機能ブロック図により表される機能は、主に、マイクロコントローラ６０２により実行される。

マイクロコントローラ６０２は、ウエイクアップ要求フレーム作成部６０２２、応答フレーム解析部６０２４と、監視部６０３０として機能する。また、マイクロコントローラ６０２は、記憶部６０２６を備える。

記憶部６０２６には、通信ノード監視テーブル６０２８が格納される。

図７は、通信ノード監視テーブル６０２８の一実施例を示す。

通信ノード監視テーブル６０２８は、通信ノード毎に、状態情報と、監視状態情報とを対応付けて格納する。図７に示される例では、通信ノードのIDと、状態情報と、監視状態情報とが対応付けられる。さらに、監視状態情報には、スリープフラグと通信途絶情報フラグとが含まれる。

スリープフラグは、通信ノードがスリープ状態であるか否かを示すフラグである。スリープフラグは、応答フレームがスリープ移行応答フレームである場合にオンにされ、動作応答フレームである場合にオフにされる。

通信途絶情報フラグは、集中監視通信ノードと通信ノードとの間の通信が途絶えているか否かを示すフラグである。ウエイクアップ要求フレームに対して応答フレームが受信されない通信ノードの通信途絶情報フラグがオンにされる。ウエイクアップ要求フレームにより該当する通信ノードがウエイクアップするため、通信途絶えがない場合には、該当する全ての通信ノードから応答フレームが受信される。従って、応答フレームが受信されない通信ノードは、通信途絶えが発生していると判定（判断）するのが好ましい。

ウエイクアップ要求フレーム作成部６０２２は、ウエイクアップ要求フレームを作成する。ウエイクアップ要求フレーム作成部６０２２は、通信装置６０４へウエイクアップ要求フレームを入力する。通信装置６０４へ入力されたウエイクアップ要求フレームは、トランシーバ６０６からバス５０へ送信される。

図８は、ウエイクアップ要求フレームの一実施例を示す。

ウエイクアップ要求フレーム作成部６０２２は、図３に示されるCANフレームに含まれるIDを変更することにより、ウエイクアップさせる通信ノードを指定するのが好ましい。CANフレームに含まれるDataなどの他の部分を変更することにより、ウエイクアップさせる通信ノードを指定するようにしてもよい。

図８には、ネットワークに含まれる全ての通信ノードをウエイクアップさせるウエイクアップ要求フレーム（「全通信ノードウエイクアップ要求フレーム」という）が示される。また、図８には、ネットワークに含まれる複数の通信ノードの一部の通信ノードをウエイクアップさせるウエイクアップ要求フレーム（「グループ１通信ノードウエイクアップ要求フレーム」、「グループ２通信ノードウエイクアップ要求フレーム」という）が示される。ここで、ネットワークに含まれる通信ノードには、集中監視通信ノード６００により監視対象とされる通信ノードが含まれる。

全通信ノードウエイクアップ要求フレームのIDには、「00000000001」が格納される。

グループ１通信ノードウエイクアップ要求フレームにより、第１の通信ノード１００と第２の通信ノード２００とがウエイクアップされる。グループ１通信ノードウエイクアップ要求フレームのIDには、「00000000010」が格納される。

グループ２通信ノードウエイクアップ要求フレームにより、第３の通信ノード３００と第４の通信ノード４００とがウエイクアップされる。グループ２通信ノードウエイクアップ要求フレームのIDには、「00000000100」が格納される。

ウエイクアップ要求フレーム作成部６０２２は、電源がオンにされた場合に、全通信ノードウエイクアップ要求フレームを作成するのが好ましい。例えば、イグニッションがオンにされた場合に、ウエイクアップ要求フレーム作成部６０２２は、全通信ノードウエイクアップ要求フレームを作成するのが好ましい。セレクティブウエイクアップ機能が導入されると、イグニションがオンにされてもスリープ状態の通信ノードが存在する可能性がある。従って、各通信ノードが接続されているか否かを判定する際に、全ての通信ノードをウエイクアップさせるのが好ましい。ウエイクアップ要求フレームを送信することにより、全ての通信ノードをウエイクアップさせることができる。

応答フレーム解析部６０２４には、通信装置６０４から、各通信ノードからの応答フレームが入力される。応答フレーム解析部６０２４は、応答フレームに含まれるIDに基づいて、通信ノード監視テーブル６０２８に含まれる通信ノードに該当するか否かを判定する。応答フレームに含まれるIDが通信ノード監視テーブル６０２８に含まれる通信ノードに該当しない場合、応答フレーム解析部６０２４は、通信ノード監視テーブル６０２８に、該応答フレームに含まれるIDと状態情報を追加する。応答フレーム解析部６０２４は、応答フレームに含まれるIDが通信ノード監視テーブル６０２８に含まれる通信ノードに該当する場合、通信ノード監視テーブル６０２８に状態情報を反映する。応答フレーム解析部６０２４は、監視部６０３０に応答フレームに基づく処理が終了したことを通知する。

監視部６０３０は、応答フレーム解析部６０２４、記憶部６０２６と接続される。監視部６０３０は、応答フレーム解析部６０２４から処理が終了したことが通知された場合に、通信ノード監視テーブル６０２８の更新前後の状態情報に基づいて、通信途絶えが発生した通信ノードを特定する。また、監視部６０３０は、通信ノード監視テーブル６０２８の更新前後の状態情報に基づいて、監視を継続する通信ノードを特定する。

＜通信システムの動作＞
図９は、通信システムの動作の一実施例を示す。図９には、主に集中監視通信ノード６００の動作が示される。

ステップＳ９０２では、通信システムの電源がオンにされる。具体的には、通信システムが搭載される車両のイグニッションがオンにされるのが好ましい。

図１０は、通信システムの電源をオンにする際の動作を示す。図１０において、「＋Ｂ」はバッテリを示す。

セレクティブウエイクアップ機能が導入されていない通信システムでは、電源がオンにされると、全ての通信ノードがウエイクアップし、動作状態となる。これに対し、セレクティブウエイクアップ機能が導入される通信システムでは、電源がオンにされても、スリープ状態の通信ノードが存在する。

図１０では、第２の通信ノード２００と、第４の通信ノード４００はスリープ状態である。

SW1がオフである場合には、第１の通信ノード１００と、集中監視通信ノード６００と、第４の通信ノード４００が動作可能である。従って、SW1がオフである場合には、集中監視通信ノード６００は、第１の通信ノード１００と、第４の通信ノード４００を監視する。

SW1がオンにされると、さらに第２の通信ノード２００と、第３の通信ノード３００と、及び第５の通信ノード５００が動作可能となる。従って、SW1がオンである場合には、集中監視通信ノード６００は、第１の通信ノード１００−第５の通信ノード５００を監視できる。ただし、第２の通信ノード２００と、第４の通信ノード４００は、スリープ状態である。

ステップＳ９０４では、集中監視通信ノード６００は、全通信ノードウエイクアップ要求フレームを送信する。全通信ノードウエイクアップ要求フレームを送信することで、電源がオンにされてもスリープ状態である通信ノードをウエイクアップさせるとともに、該ウエイクアップさせた通信ノードに該通信ノードの状態情報を含む応答フレームを送信させることができる。

ステップＳ９０６では、集中監視通信ノード６００は、応答フレームを受信する。ここで、応答フレームは受信されない場合には、集中監視通信ノード６００は、通信が途絶えていると判定するのが好ましい。この場合、集中監視通信ノード６００は、通信途絶え情報フラグをオンにする。

ステップＳ９０８では、集中監視通信ノード６００は、応答フレームが、通信ノード監視テーブル６０２８に含まれる通信ノードからのものであるか否かを判定する。

図１１は、通信ノード監視テーブル６０２８の一実施例を示す。図１１は、ステップＳ９０６により応答フレームが受信される際に、集中監視通信ノード６００の記憶部６０２６に格納されている通信ノード監視テーブル６０２８の一実施例を示す。通信ノードIDに関して、「１」は第１の通信ノード１００を示し、「２」は第２の通信ノード２００を示し、「３」は第３の通信ノード３００を示し、「４」は第４の通信ノード４００を示す。

図１１によれば、ステップＳ９０６により応答フレームが受信される際には、第１の通信ノード１００−第４の通信ノード４００が監視対象とされている。第１の通信ノード１００−第４の通信ノード４００のそれぞれについて、動作状態、動作状態、スリープ状態、スリープ状態として管理されている。スリープフラグ、通信途絶情報フラグについては、全てオフである。

ステップＳ９１０では、ステップＳ９０８で応答フレームが、通信ノード監視テーブル６０２８に含まれる通信ノードからのものでないと判定した場合、集中監視通信ノード６００は、通信ノード監視テーブル６０２８に、該通信ノードを追加する。

ステップＳ９１２では、ステップＳ９０８で応答フレームが、通信ノード監視テーブル６０２８に含まれる通信ノードからのものであると判定した場合、集中監視通信ノード６００は、応答フレームに含まれるIDが通信ノード監視テーブル６０２８に含まれる状態情報と同じ状態情報を示すか否かを判定する。

ステップＳ９１４では、ステップＳ９１２で応答フレームに含まれるIDが通信ノード監視テーブル６０２８に含まれる状態情報と同じ状態情報を示す場合、又はステップＳ９１０で通信ノード監視テーブル６０２８に通信ノードを追加した後、集中監視通信ノード６００は、応答フレームがスリープ移行応答フレームであるか否かを判定する。

ステップＳ９１６では、ステップＳ９１４で応答フレームがスリープ移行応答フレームであると判定した場合、集中監視通信ノード６００は、スリープフラグをオンにする。

ステップＳ９１８では、ステップＳ９１４で応答フレームがスリープ移行応答フレームでないと判定した場合、集中監視通信ノード６００は、その通信ノードが通信途絶えか否かを監視する。つまり、監視を継続する。

ステップＳ９２０では、ステップＳ９１２で応答フレームに含まれるIDが通信ノード監視テーブルに含まれる状態情報と異なる状態情報を示す場合、集中監視通信ノード６００は、通信途絶情報フラグをオンにする。

図１２は、通信ノード監視テーブル６０２８の一実施例を示す。図１２は、応答フレームにより更新された通信のノード監視テーブルの一実施例が示される。

図１１と比較すると、ステップＳ９１０において、応答フレーム解析部６０２４は、通信ノードIDが「５」により表される第５通信ノード５００を追加する。第５の通信ノード５００からの応答フレームに含まれる状態情報は動作状態である。スリープフラグ、通信途絶え情報フラグともにオフにされる。

第１の通信ノード１００は動作状態として管理され、応答フレームに含まれる状態情報は動作状態である。更新の前後で動作状態が継続しているため、監視部６０３０は、通信途絶えの監視を継続する。つまり、図９のステップＳ９０８、Ｓ９１２、Ｓ９１４、Ｓ９１８の順に処理される。

第２の通信ノード２００は動作状態として管理され、応答フレームに含まれる状態情報はスリープ状態へ移行する状態である。更新の前後で動作状態からスリープ状態へ移行する状態へ遷移している。第２の通信ノード２００は、まもなくスリープ状態へ移行するため、状態情報はスリープ状態とされる。監視部６０３０は、スリープフラグをオンにする。つまり、図９のステップＳ９０８、Ｓ９１２、Ｓ９１４、Ｓ９１６の順に処理される。スリープフラグをオンにすることにより、監視対象から除外できる。

第３の通信ノード３００はスリープ状態として管理され、応答フレームに含まれる状態情報はスリープ状態へ移行する状態である。更新の前後でスリープ状態が継続しているため、状態情報はスリープ状態とされる。監視部６０３０は、スリープフラグをオンにする。つまり、図９のステップＳ９０８、Ｓ９１２、Ｓ９１４、Ｓ９１６の順に処理される。スリープフラグをオンにすることにより、監視対象から除外できる。

第４の通信ノード４００はスリープ状態として管理され、応答フレームは受信されない。応答フレームが受信されないため、通信が途絶えている可能性がある。従って、監視部６０３０は、通信途絶え情報フラグをオンにする。通信途絶え情報フラグをオンにすることにより、第４の通信ノード４００に通信途絶えが発生していることを通知できる。

通信システムの一実施例によれば、各通信ノードの通信状態を監視できるとともに、セレクティブウエイクアップ機能により複数の通信ノードの各々について、ウエイクアップ制御、スリープ制御を実行できる。

以上、本発明は特定の実施例及び変形例を参照しながら説明されてきたが、各実施例及び変形例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に従った装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。

５０ バス
１００ 第１の通信ノード
１０２ マイクロコントローラ
１０４ 通信装置
１０６ トランシーバ
２００ 第２の通信ノード
３００ 第３の通信ノード
４００ 第４の通信ノード
５００ 第５の通信ノード
６００ 集中監視通信ノード
６０２ マイクロコントローラ
６０４ 通信装置
６０６ トランシーバ
１０２２ 状態制御部
１０２４ 応答フレーム作成部
６０２２ ウエイクアップ要求フレーム作成部
６０２４ 応答フレーム解析部
６０２６ 記憶部
６０２８ 通信ノード監視テーブル
６０３０ 監視部

Claims (8)

1. 通信ノードと該通信ノードを監視する監視通信ノードとを有する通信システムであって、
   前記監視通信ノードは、
   通信ノードと該通信ノードの状態情報とを対応付けた通信ノード監視テーブルと、
   通信ノードをウエイクアップさせるとともに、ウエイクアップした通信ノードに該通信ノードの状態情報を含む応答フレームを送信させるウエイクアップ要求フレームを作成するウエイクアップ要求フレーム作成部と、
   前記ウエイクアップ要求フレームを送信した通信ノードからの応答フレームを解析し、前記通信ノード監視テーブルを更新する応答フレーム解析部と、
   前記通信ノード監視テーブルに基づいて、通信ノードを監視する監視部と、
   前記ウエイクアップ要求フレームを送信するとともに、前記応答フレームを受信する通信部と
   を有し、
   前記通信ノードは、
   前記監視通信ノードからのウエイクアップ要求フレームに基づいて、ウエイクアップする制御を実行する状態制御部と、
   自通信ノードの状態情報を含む応答フレームを作成する応答フレーム作成部と
   前記ウエイクアップ要求フレームを受信するとともに、前記応答フレームを送信する通信部と
   を有する、通信システム。
2. 前記監視部は、前記ウエイクアップ要求フレームに対して、応答フレームを受信しない通信ノードとの間で通信途絶えが発生していると判定する、請求項１に記載の通信システム。
3. 前記ウエイクアップ要求フレーム作成部は、電源がオンにされた際に、前記ウエイクアップ要求フレームを作成する、請求項１又は２に記載の通信システム。
4. 前記ウエイクアップ要求フレーム作成部は、前記監視通信ノードが監視する通信ノードのうち、ウエイクアップさせる通信ノードを指定したウエイクアップ要求フレームを作成する、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の通信システム。
5. 状態情報には、動作状態とスリープ状態へ移行する状態とが含まれ、
   前記監視部は、前記通信ノード監視テーブルに基づいて、更新前後で動作状態が継続している場合、通信途絶えが生じているか否かの監視を継続すると判定する、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の通信システム。
6. 状態情報には、動作状態とスリープ状態へ移行する状態とが含まれ、
   前記監視部は、前記通信ノード監視テーブルに基づいて、更新前後でスリープ状態が継続している通信ノードを監視対象から外すと判定する、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の通信システム。
7. 通信ノードを監視する監視通信ノードであって、
   通信ノードと該通信ノードの状態情報とを対応付けた通信ノード監視テーブルと、
   通信ノードをウエイクアップさせるとともに、ウエイクアップした通信ノードに該通信ノードの状態情報を含む応答フレームを送信させるウエイクアップ要求フレームを作成するウエイクアップ要求フレーム作成部と、
   前記ウエイクアップ要求フレームを送信した通信ノードからの応答フレームを解析し、前記通信ノード監視テーブルを更新する応答フレーム解析部と、
   前記通信ノード監視テーブルに基づいて、通信ノードを監視する監視部と、
   前記ウエイクアップ要求フレームを送信するとともに、前記応答フレームを受信する通信部と
   を有する監視通信ノード。
8. 通信ノードと該通信ノードを監視する監視通信ノードとを有する通信システムにおける監視方法であって、
   前記監視通信ノードは、通信ノードと該通信ノードの状態情報とを対応付けた通信ノード監視テーブルを有し、
   前記監視通信ノードは、
   通信ノードをウエイクアップさせるとともに、ウエイクアップした通信ノードに該通信ノードの状態情報を含む応答フレームを送信させるウエイクアップ要求フレームを作成し、
   前記ウエイクアップ要求フレームを送信した通信ノードからの応答フレームを解析し、前記通信ノード監視テーブルを更新し、
   前記通信ノード監視テーブルに基づいて、通信ノードを監視し、
   前記通信ノードは、
   前記監視通信ノードからのウエイクアップ要求フレームに基づいて、ウエイクアップする制御を実行し、
   自通信ノードの状態情報を含む応答フレームを作成し、
   前記応答フレームを送信する、監視方法。

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