JP2017092566A - On-vehicle network system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an on-vehicle network system that enables a communication node connected to an Ethernet network to grasp a communication node of which the communication state changes, in real time.SOLUTION: An intermediate node detects that a communication with a neighboring low-order node is interrupted or that the communication is recovered, and notifies a highest-order node of a detection content. The highest-order node also detects that a communication with a neighboring low-order node is interrupted or that the communication is recovered. Based on information about the low-order node reported from the intermediate node or detected by the highest-order node itself and hierarchical constitution information indicating a hierarchical connection constitution of a plurality of network-connected communication nodes, the highest-order node identifies a communication node of which the communication with the highest-order node is interrupted or the communication is recovered, and sends information about the identified communication node to an Ethernet network.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、複数の通信ノードがネットワークを介して接続された車載ネットワークシステムに関する。   The present invention relates to an in-vehicle network system in which a plurality of communication nodes are connected via a network.

車載ネットワークシステムには、数多くの通信ノードが通信バスなどのネットワークを介して接続されている。通信ノードは、例えば、電子制御装置(ECU: Electronic Control Unit)、センサ、カメラなどである。   Many communication nodes are connected to the in-vehicle network system via a network such as a communication bus. The communication node is, for example, an electronic control unit (ECU), a sensor, or a camera.

この車載ネットワークシステムにおいて、ネットワークに接続された通信ノードに通信途絶などの異常が発生した場合、異常が発生した通信ノードを検出して対策を行う技術が様々に開発されている。例えば、特許文献1には、リング型ネットワークにおける異常が発生した通信ノードの検出方法が開示されている。   In this in-vehicle network system, when an abnormality such as communication interruption occurs in a communication node connected to the network, various techniques for detecting the communication node in which the abnormality has occurred and taking countermeasures have been developed. For example, Patent Document 1 discloses a method for detecting a communication node in which an abnormality has occurred in a ring network.

特開2014−078871号公報JP 2014-078771 A

複数の通信ノードがスイッチを介して通信バスによって接続されたイーサネット(登録商標)ネットワークにおいて、通信バスの任意の箇所で通信途絶が発生した場合、IEEE802.3で規定されているLink−Down検出機能を用いて通信が途絶した箇所と直近の通信ノードを検出できる。しかし、このLink−Down検出機能では、直近の通信ノードのさらに先に接続されている通信ノードを検出できない。   In an Ethernet (registered trademark) network in which a plurality of communication nodes are connected by a communication bus via a switch, when communication interruption occurs at an arbitrary location on the communication bus, a link-down detection function defined in IEEE 802.3 Can be used to detect the location where communication is interrupted and the nearest communication node. However, this link-down detection function cannot detect a communication node connected further ahead of the latest communication node.

この直近の通信ノードのさらに先に接続されている通信ノードについては、一定間隔で返答要求(Ping)を送信して要求に対する応答を確認する検出方法によって、通信が途絶えたことを把握できる。しかし、この従来の検出方法では、通信が途絶えた通信ノードを、ネットワーク接続された他の通信ノードがリアルタイムに把握することができない。また、この従来の検出方法では、ネットワークリソースを消費してネットワークに負荷がかかる。このため、ネットワーク接続された複数の通信ノードが同じタイミングでフェールセーフ制御を行うことができないおそれがある。   With respect to a communication node connected further ahead of the latest communication node, it is possible to grasp that communication has been interrupted by a detection method in which a response request (Ping) is transmitted at regular intervals and a response to the request is confirmed. However, with this conventional detection method, a communication node that has lost communication cannot be recognized in real time by another communication node connected to the network. In addition, this conventional detection method consumes network resources and places a load on the network. For this reason, there is a possibility that a plurality of communication nodes connected to the network cannot perform fail-safe control at the same timing.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、通信状態が変化(通信途絶または通信復帰)した通信ノードを、イーサネットネットワークに接続された通信ノードがリアルタイムに把握することができる車載ネットワークシステムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an in-vehicle network system in which a communication node connected to an Ethernet network can grasp in real time a communication node whose communication state has changed (communication interruption or communication return). The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明は、最上位ノードと、中継機能を有する中間ノードと、中継機能を有さない末端ノードとが、イーサネットネットワークを介して階層的に接続された車載ネットワークシステムであって、中間ノードは、隣接する下位ノードとの通信が途絶えたまたは通信が復帰したことを検出する第1の検出部と、第1の検出部で通信途絶または通信復帰が検出された下位ノードを最上位ノードに通知する通知部とを備え、最上位ノードは、隣接する下位ノードとの通信が途絶えたまたは通信が復帰したことを検出する第2の検出部と、最上位ノード、中間ノード、および末端ノードの階層的な接続構成を示した階層構成情報を保持する保持部と、中間ノードから通知されたあるいは第2の検出部で通信途絶または通信復帰が検出された下位ノードと、階層構成情報とに基づいて、最上位ノードとの通信が途絶えたまたは通信が復帰したノードを特定する特定部と、特定部で特定されたノードの情報をイーサネットネットワークに送出する送出部とを備える、ことを特徴とする。   In order to solve the above problem, the present invention provides an in-vehicle network system in which a top node, an intermediate node having a relay function, and a terminal node not having a relay function are connected in a hierarchical manner via an Ethernet network. The intermediate node includes a first detection unit that detects that communication with an adjacent lower node has been interrupted or has returned, and a lower level in which communication interruption or communication recovery has been detected by the first detection unit. A notification unit for notifying the highest node of the node, the highest node being a second detection unit for detecting that communication with the adjacent lower node has been interrupted or returned to communication, and the highest node, intermediate A node that holds the hierarchical configuration information indicating the hierarchical connection configuration of the node and the end node, and a communication interruption or communication recovery at the second detection unit notified from the intermediate node or the second node. Based on the lower-level node where the node is detected and the hierarchical configuration information, the identification unit for identifying the node where communication with the highest node is interrupted or the communication is restored, and the node information identified by the identification unit And a sending unit for sending to the device.

この本発明の車載ネットワークシステムでは、最上位ノードが、イーサネットネットワークに接続された各ノード(最上位ノード、中間ノード、末端ノード)の階層的な接続構造を表した階層構成情報を、予め保持している。中間ノードは、隣接する下位ノードとの通信途絶または通信復帰を検出し、最上位ノードに通知する。また、最上位ノードにおいても、隣接する下位ノードとの通信途絶または通信復帰を検出する。最上位ノードは、中間ノードからの通知あるいは自身の検出によって通信途絶または通信復帰した下位ノードを認識すると、認識した下位ノードと階層構成情報とに基づいて、最上位ノードとの通信が途絶えたまたは通信が復帰したノードを特定する。そして、最上位ノード10は、この特定したノードの情報をイーサネットネットワークに送出する。   In this in-vehicle network system of the present invention, the highest node holds in advance hierarchical configuration information representing the hierarchical connection structure of each node (the highest node, intermediate node, and end node) connected to the Ethernet network. ing. The intermediate node detects the communication interruption or communication return with the adjacent lower node, and notifies the highest node. Further, also in the uppermost node, a communication interruption or communication return with an adjacent lower node is detected. When the uppermost node recognizes a lower node whose communication has been interrupted or returned due to notification from the intermediate node or its own detection, communication with the uppermost node has been interrupted based on the recognized lower node and the hierarchy configuration information. Identify the node to which communication has returned. Then, the highest node 10 sends information on the identified node to the Ethernet network.

このように、通信途絶または通信復帰によって通信状態が変化したノードの情報がイーサネットネットワークでブロードキャスト送出されるので、最上位ノードから情報を受信した中間ノードおよび末端ノードは、通信途絶または通信復帰したノードを容易に把握することができる。   In this way, information on nodes whose communication status has changed due to communication interruption or communication recovery is broadcasted over the Ethernet network, so that intermediate nodes and terminal nodes that have received information from the highest node are nodes that have lost communication or communication recovery. Can be easily grasped.

特に、本車載ネットワークシステムでは、下位ノードに通信途絶または通信復帰が生じると、当該下位ノードに関する情報が直ちに最上位ノードに通知される。よって、イーサネットネットワークで接続された通信ノードは、上述した従来の検出方法よりも、通信状態が変化したノードをリアルタイムで把握することができる。従って、イーサネットネットワークに接続された複数の通信ノードが、同じタイミングでフェールセーフ制御を行うことができる。   In particular, in this in-vehicle network system, when communication interruption or communication recovery occurs in a lower node, information on the lower node is immediately notified to the highest node. Therefore, the communication node connected by the Ethernet network can grasp the node in which the communication state has changed in real time as compared with the conventional detection method described above. Therefore, a plurality of communication nodes connected to the Ethernet network can perform fail-safe control at the same timing.

また、本車載ネットワークシステムでは、下位ノードに通信途絶または通信復帰が生じた時にだけ通知が行われる。よって、上述した従来の検出方法よりも、イーサネットネットワークの負荷を最小限に抑えることができる。これにより、通信遅延に起因する誤動作の発生を抑制することができる。   In this in-vehicle network system, notification is performed only when communication is interrupted or communication is returned to a lower node. Therefore, the load on the Ethernet network can be minimized as compared with the conventional detection method described above. Thereby, generation | occurrence | production of the malfunction resulting from a communication delay can be suppressed.

以上述べたように、本発明の車載ネットワークシステムによれば、通信途絶または通信復帰によって通信状態が変化した通信ノードを、イーサネットネットワークに接続された通信ノードがリアルタイムに把握することができる。   As described above, according to the in-vehicle network system of the present invention, a communication node connected to the Ethernet network can grasp a communication node whose communication state has changed due to communication interruption or communication return in real time.

本発明の一実施形態に係る車載ネットワークシステムの構成例を示す図The figure which shows the structural example of the vehicle-mounted network system which concerns on one Embodiment of this invention. (a)図1に示す車載ネットワークシステムにおける通信ノードの接続構成を説明する図、(b)最上位ノードに保持される階層構成情報の一例を示す図(A) The figure explaining the connection structure of the communication node in the vehicle-mounted network system shown in FIG. 1, (b) The figure which shows an example of the hierarchy structure information hold | maintained at the highest node 最上位ノードがイーサネットネットワークに送出する情報の一例を示す図The figure which shows an example of the information which the highest node sends out to the Ethernet network 中間ノードが実行する通信途絶/復帰検出処理の手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the procedure of the communication interruption / recovery detection process which an intermediate node performs 最上位ノードが実行する通信途絶/復帰ノード特定処理の手順を示すフローチャートThe flowchart which shows the procedure of the communication interruption / restoration node specific process which a highest node performs 通信ノード間の通信が途絶えた具体例を説明する図The figure explaining the example in which communication between communication nodes was interrupted 車両に搭載される通信ノードを用いた最上位ネットワークシステムの具体例を示す図The figure which shows the specific example of the highest-level network system using the communication node mounted in a vehicle

[概要]
本発明は、親ノードに複数の子ノードが階層的に接続された車載ネットワークシステムである。このシステムでは、親ノードが、複数の子ノードの階層的な接続構成を予め把握している。各子ノードは、隣接する下位ノードとの接続状況の変化(通信途絶または通信復帰)を検出すると、検出した内容を親ノードに通知する。親ノードは、通知された内容と接続構成とに基づいて、通信状態が変化したノードを特定し、特定した情報をネットワークにブロードキャスト送出する。よって、この情報を受信した子ノードは、通信状態が変化したノードをリアルタイムに把握することができる。
[Overview]
The present invention is an in-vehicle network system in which a plurality of child nodes are hierarchically connected to a parent node. In this system, a parent node grasps in advance a hierarchical connection configuration of a plurality of child nodes. When each child node detects a change in the connection status (communication interruption or communication return) with an adjacent lower node, the child node notifies the detected content to the parent node. The parent node identifies the node whose communication state has changed based on the notified contents and the connection configuration, and broadcasts the identified information to the network. Therefore, the child node receiving this information can grasp the node whose communication state has changed in real time.

[本実施形態の説明]
以下、本発明が提供する車載ネットワークシステムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。
[Description of this embodiment]
Hereinafter, an in-vehicle network system provided by the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

1.車載ネットワークシステムの構成例
図1は、本発明の一実施形態に係る車載ネットワークシステム1の構成例を示す図である。図1に示した車載ネットワークシステム1は、イーサネット通信プロトコルに基づいて構成された車両に搭載されるイーサネットネットワークシステムであり、最上位ノード10、複数の中間ノード20、および複数の末端ノード30を構成に含む。この車載ネットワークシステム1は、最上位ノード10に、複数の中間ノード20および複数の末端ノード30が、ネットワークである複数の通信バス50を介して、階層的に接続されている。
1. Configuration Example of In-vehicle Network System FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an in-vehicle network system 1 according to an embodiment of the present invention. An in-vehicle network system 1 shown in FIG. 1 is an Ethernet network system mounted on a vehicle configured based on an Ethernet communication protocol, and includes a top node 10, a plurality of intermediate nodes 20, and a plurality of end nodes 30. Included. In this in-vehicle network system 1, a plurality of intermediate nodes 20 and a plurality of end nodes 30 are hierarchically connected to the highest node 10 via a plurality of communication buses 50 that are networks.

なお、図1の車載ネットワークシステム1では、最上位ノード10には、イーサネット以外の通信プロトコルに基づいた通信バス60を介して、第3の子ノード40がさらに接続されている構成例を示している。   In the in-vehicle network system 1 of FIG. 1, a configuration example in which a third child node 40 is further connected to the highest node 10 via a communication bus 60 based on a communication protocol other than Ethernet is shown. Yes.

1−1.最上位ノード
最上位ノード10は、電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)などのいわゆる通信ノードであり、例えばマルチプロトコルゲートウェイ装置(GW)である。この最上位ノード10は、イーサネットネットワーク階層構成における最上位の通信ノード(親ノード)であり、イーサネットネットワークで接続された中間ノード20および末端ノード30の状態を管理する。また、最上位ノード10は、イーサネットネットワークとは通信プロトコルが異なる他のネットワーク(例えばCAN(Controller Area Network)に接続された他の通信ノード40との間のデータ通信を中継する。
1-1. The highest node The highest node 10 is a so-called communication node such as an electronic control unit (ECU), for example, a multi-protocol gateway device (GW). The highest node 10 is the highest communication node (parent node) in the Ethernet network hierarchy, and manages the states of the intermediate node 20 and the end node 30 connected by the Ethernet network. Further, the highest node 10 relays data communication with another communication node 40 connected to another network (for example, CAN (Controller Area Network)) having a communication protocol different from that of the Ethernet network.

最上位ノード10は、図1に示すように、スイッチ11と、情報送出部12と、通信途絶/復帰検出部13と、通信ノード特定部14と、ネットワーク情報保持部15とを備えている。   As shown in FIG. 1, the highest node 10 includes a switch 11, an information transmission unit 12, a communication interruption / recovery detection unit 13, a communication node identification unit 14, and a network information holding unit 15.

スイッチ11は、最上位ノード10を所定の通信ノードに接続するスイッチ機能を有したネットワーク機器である。このスイッチ11は、例えば接続されている通信ノードのMACアドレスを記憶しており、宛先のMACアドレスが所属している接続ポートにだけデータを送信(スイッチング)する。例えば、図1では、親ノード(最上位ノード10)は、スイッチ11によって通信バス50を介して、子ノード_1(末端ノード30)と子ノード_2(中間ノード20)とに接続されている。   The switch 11 is a network device having a switch function for connecting the highest node 10 to a predetermined communication node. The switch 11 stores, for example, the MAC address of the connected communication node, and transmits (switches) data only to the connection port to which the destination MAC address belongs. For example, in FIG. 1, the parent node (top node 10) is connected to the child node_1 (terminal node 30) and the child node_2 (intermediate node 20) via the communication bus 50 by the switch 11.

ネットワーク情報保持部15は、イーサネットネットワークにおける通信ノード、つまり最上位ノード10、中間ノード20、および末端ノード30の階層的な接続構造を表した情報(以下「階層構成情報」という)を保持する。図1に示すイーサネットネットワークは、図2(a)に示す接続構成で表すことができる。そこで、ネットワーク情報保持部15は、この接続構成を例えば図2(b)に示すテーブル形式の情報として保持する。この図2(b)のテーブルでは、図2(a)に示す接続構成を最上位ノード10である親ノードから縦型探索した順に各通信ノードを並べ、その通信ノードに接続される下位側の全ての通信ノードの数に従って昇順で記述されている。例えば、子ノード_2の下位ノード接続数が「2」であるので、子ノード_2にはテーブル上で下2つ分の子ノード_3および子ノード_4が接続されていると理解できる。   The network information holding unit 15 holds information representing the hierarchical connection structure of communication nodes in the Ethernet network, that is, the highest node 10, the intermediate node 20, and the terminal node 30 (hereinafter referred to as “hierarchical configuration information”). The Ethernet network shown in FIG. 1 can be represented by the connection configuration shown in FIG. Therefore, the network information holding unit 15 holds this connection configuration as, for example, information in a table format shown in FIG. In the table of FIG. 2 (b), the communication nodes are arranged in the order in which the connection configuration shown in FIG. 2 (a) is vertically searched from the parent node which is the highest node 10, and the lower side connected to the communication node is arranged. It is described in ascending order according to the number of all communication nodes. For example, since the number of lower node connections of the child node_2 is “2”, it can be understood that the child node_2 is connected to the child node_3 and the child node_4 corresponding to the lower two on the table.

通信途絶/復帰検出部13は、スイッチ11を介して最上位ノード10と隣接する下位ノードとの接続状況の変化、すなわち下位ノードとの間の通信が途絶えたか否か、または途絶えていた通信が復帰したか否か、を検出する。以下、通信が途絶えた(「通信途絶」とも表現する)または途絶えていた通信が復帰した(「通信復帰」とも表現する)下位ノードを、「対象ノード」という。例えば図1では、通信途絶/復帰検出部13は、親ノード(最上位ノード10)と子ノード_1(末端ノード30)との間で通信途絶したか否かまたは通信復帰したか否か、および最上位ノード10と子ノード_2(中間ノード20)との間で通信途絶したか否かまたは通信復帰したか否か、をそれぞれ検出する。そして、通信途絶/復帰検出部13は、検出した対象ノードについて、対象ノードを識別する情報および通信途絶または通信復帰を示す情報を、通信ノード特定部14に通知する。   The communication interruption / return detection unit 13 determines whether or not the change in the connection status between the uppermost node 10 and the adjacent lower node via the switch 11, that is, whether or not the communication between the lower node and the lower node has been interrupted. It is detected whether or not it has returned. Hereinafter, a lower node in which communication has been interrupted (also expressed as “communication loss”) or communication that has been lost (also referred to as “communication return”) is referred to as a “target node”. For example, in FIG. 1, the communication interruption / recovery detection unit 13 determines whether or not the communication between the parent node (the highest node 10) and the child node_1 (the end node 30) has been lost or has returned. Whether the communication between the highest node 10 and the child node_2 (intermediate node 20) is interrupted or communication is recovered is detected. Then, the communication interruption / recovery detection unit 13 notifies the communication node specifying unit 14 of information for identifying the target node and information indicating communication interruption or communication recovery for the detected target node.

通信ノード特定部14は、通信途絶/復帰検出部13から通信途絶または通信復帰を検出した対象ノードの通知を受けた場合、および中間ノード20から通信途絶または通信復帰した対象ノードの通知を受けた場合(後述する)、対象ノードにおいて接続状況の変化が生じたと認識する。そして、通信ノード特定部14は、認識した対象ノードとネットワーク情報保持部15が保持する階層構成情報とに基づいて、通信状態が変化した通信ノードを特定する。すなわち、通信ノード特定部14は、最上位ノード10との通信が途絶えたまたは途絶えていた通信が復帰した通信ノードを特定する。   The communication node specifying unit 14 receives the notification of the target node that detected the communication interruption or the communication return from the communication interruption / recovery detection unit 13 and the notification of the target node that has lost or returned the communication from the intermediate node 20. In the case (described later), it is recognized that the connection status has changed in the target node. Then, the communication node specifying unit 14 specifies the communication node whose communication state has changed based on the recognized target node and the hierarchical configuration information held by the network information holding unit 15. That is, the communication node specifying unit 14 specifies a communication node in which communication with the highest node 10 is interrupted or communication that has been interrupted is restored.

階層構成情報が、図2(b)に示すように、通信ノードの数に従って昇順で記述されていれば、通信ノード特定部14は、二分探索アルゴリズムを使用して少ない計算量O(logn)で、n個のデータの中から最上位ノード10との通信が途絶えたまたは途絶えていた通信が復帰した通信ノードを特定することができる。 If the hierarchical configuration information is described in ascending order according to the number of communication nodes as shown in FIG. 2B, the communication node specifying unit 14 uses the binary search algorithm to reduce the calculation amount O (log 2 n ), It is possible to specify a communication node in which communication with the highest node 10 is interrupted or communication that has been interrupted is restored from among the n pieces of data.

情報送出部12は、通信ノード特定部14において特定された通信状態が変化した通信ノードを伝える情報を通信バス50に送出し、イーサネットネットワークに接続された通信ノードに対して当該情報をブロードキャストする。例えば、情報送出部12は、図3に示すようなメッセージフレームをブロードキャスト送出する。図3の例では、通知する通信ノードが「通信途絶」したのか「通信復帰」したのかを示す情報と、対象となる複数の通信ノードを示す情報が、1つのメッセージフレームに格納されている。   The information sending unit 12 sends information indicating the communication node whose communication state specified by the communication node specifying unit 14 has changed to the communication bus 50, and broadcasts the information to the communication nodes connected to the Ethernet network. For example, the information sending unit 12 broadcasts a message frame as shown in FIG. In the example of FIG. 3, information indicating whether the communication node to be notified has “disconnected” or “communication return” and information indicating a plurality of communication nodes to be targeted are stored in one message frame.

なお、情報送出部12は、通信ノード特定部14において特定された通信状態が変化した通信ノードを伝える情報を、イーサネット以外の通信プロトコルに基づいた通信バス60に送出してもよい。   Note that the information sending unit 12 may send information that tells the communication node whose communication state specified by the communication node specifying unit 14 has changed to the communication bus 60 based on a communication protocol other than Ethernet.

1−2.中間ノード
中間ノード20は、電子制御装置(ECU)などのいわゆる通信ノードである。中間ノード20は、イーサネットネットワーク階層構成における中間に位置する通信ノードであり、隣接する上位ノートと下位ノードとを中継する中継機能を有している。中間ノード20は、図1に示すように、スイッチ21と、通知部22と、通信途絶/復帰検出部23とを備えている。
1-2. The intermediate node intermediate node 20 is a so-called communication node such as an electronic control unit (ECU). The intermediate node 20 is a communication node located in the middle of the Ethernet network hierarchical configuration, and has a relay function for relaying adjacent upper notes and lower nodes. As shown in FIG. 1, the intermediate node 20 includes a switch 21, a notification unit 22, and a communication interruption / recovery detection unit 23.

スイッチ21は、中間ノード20を所定の通信ノードに接続するスイッチ機能を有したネットワーク機器である。このスイッチ21は、上述したスイッチ11と同様に、宛先のMACアドレスが所属している接続ポートにだけデータを送信(スイッチング)する。例えば、図1では、子ノード_2(中間ノード20)は、スイッチ21によって通信バス50を介して、親ノード(最上位ノード10)と子ノード_3(中間ノード20)とに接続されている。また、子ノード_3(中間ノード20)は、スイッチ21によって通信バス50を介して、子ノード_2(中間ノード20)と子ノード_4(末端ノード30)とに接続されている。   The switch 21 is a network device having a switch function for connecting the intermediate node 20 to a predetermined communication node. The switch 21 transmits (switches) data only to the connection port to which the destination MAC address belongs in the same manner as the switch 11 described above. For example, in FIG. 1, the child node_2 (intermediate node 20) is connected to the parent node (top node 10) and the child node_3 (intermediate node 20) via the communication bus 50 by the switch 21. The child node_3 (intermediate node 20) is connected to the child node_2 (intermediate node 20) and the child node_4 (terminal node 30) via the communication bus 50 by the switch 21.

通信途絶/復帰検出部23は、スイッチ21を介して中間ノード20と隣接する下位ノードとの接続状況の変化、すなわち下位ノードとの間の通信が途絶えたか否か、または途絶えていた通信が復帰したか否かを検出する。例えば図1では、子ノード_2(中間ノード20)の通信途絶/復帰検出部23は、子ノード_2(中間ノード20)と子ノード_3(中間ノード20)との間で通信途絶または通信復帰を検出する。また、子ノード_3(中間ノード20)の通信途絶/復帰検出部23は、子ノード_3(中間ノード20)と子ノード_4(末端ノード30)との間で通信途絶または通信復帰を検出する。   The communication interruption / recovery detection unit 23 changes the connection status between the intermediate node 20 and the adjacent lower node via the switch 21, that is, whether or not the communication with the lower node is interrupted, or the communication that has been interrupted is recovered. Detect whether or not. For example, in FIG. 1, the communication interruption / recovery detection unit 23 of the child node_2 (intermediate node 20) performs communication interruption or communication recovery between the child node_2 (intermediate node 20) and the child node_3 (intermediate node 20). To detect. Further, the communication interruption / recovery detection unit 23 of the child node_3 (intermediate node 20) detects communication interruption or communication return between the child node_3 (intermediate node 20) and the child node_4 (terminal node 30).

通知部22は、通信途絶/復帰検出部23において通信途絶または通信復帰した下位ノード(対象ノード)が検出された場合、この検出された対象ノードについて、対象ノードを識別する情報および通信途絶または通信復帰を示す情報を、最上位ノード10に通知する。   When the communication interruption / recovery detection unit 23 detects a subordinate node (target node) that has lost or returned communication, the notification unit 22 identifies information for identifying the target node and communication interruption or communication for the detected target node. Information indicating the return is notified to the highest node 10.

1−3.末端ノード
末端ノード30は、電子制御装置(ECU)、センサ、カメラなどのいわゆる通信ノードである。末端ノード30は、イーサネットネットワーク階層構成における最下位の通信ノードである。よって、末端ノード30は、隣接する上位ノートと下位ノードとを中継する中継機能を有さないため、中間ノード20が構成に含むスイッチ、通知部、および通信途絶/復帰検出部は、持たない。
1-3. The terminal node The terminal node 30 is a so-called communication node such as an electronic control unit (ECU), a sensor, or a camera. The end node 30 is the lowest communication node in the Ethernet network hierarchy. Therefore, since the end node 30 does not have a relay function for relaying adjacent upper notes and lower nodes, the intermediate node 20 does not have a switch, a notification unit, and a communication interruption / recovery detection unit included in the configuration.

なお、上述した最上位ノード10、複数の中間ノード20、および複数の末端ノード30は、典型的には中央演算処理装置(CPU:Central Processing Unit)、メモリ、および入出力インタフェースを含んで構成され、メモリに格納されたプログラムをCPUが読み出して解釈実行することにより、様々な機能を実現する。   Note that the top node 10, the plurality of intermediate nodes 20, and the plurality of end nodes 30 described above typically include a central processing unit (CPU), a memory, and an input / output interface. Various functions are realized by the CPU reading and interpreting and executing the program stored in the memory.

2.車載ネットワークシステムで実行される処理
図4を参照して、本発明の一実施形態に係る車載ネットワークシステム1における中間ノード20および最上位ノード10で実行される処理を説明する。図4は、中間ノード20が実行する通信途絶/復帰検出処理の手順を示すフローチャートである。図5は、最上位ノード10が実行する通信途絶/復帰ノード特定処理の手順を示すフローチャートである。図6は、子ノード_2(中間ノード20)と子ノード_3(中間ノード20)との間の通信が途絶えた具体例を用いて情報の流れを説明する図である。
2. Processing Performed in In-vehicle Network System Processing performed in the intermediate node 20 and the highest node 10 in the in-vehicle network system 1 according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing a procedure of communication interruption / recovery detection processing executed by the intermediate node 20. FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the communication interruption / recovery node identification process executed by the highest node 10. FIG. 6 is a diagram for explaining the flow of information using a specific example in which communication between the child node_2 (intermediate node 20) and the child node_3 (intermediate node 20) is interrupted.

2−1.中間ノードが実行する処理
図4を参照する。通信途絶/復帰検出処理が開始されると、まず所定の周期に基づいた定周期タイマによる計時が開始される(ステップS401)。計時が開始されると、中間ノード20のスイッチ21において、システム構成上で通信バス50を介して下位の通信ノードが接続された接続ポートが、1つ選択される(ステップS402)。図6の例では、子ノード_2において、子ノード_3が接続された接続ポートが選択される。
2-1. Process Performed by Intermediate Node Refer to FIG. When the communication interruption / recovery detection process is started, time measurement by a fixed-cycle timer based on a predetermined cycle is first started (step S401). When timing is started, one connection port to which a lower communication node is connected via the communication bus 50 in the system configuration is selected in the switch 21 of the intermediate node 20 (step S402). In the example of FIG. 6, the connection port to which the child node_3 is connected is selected in the child node_2.

そして、中間ノード20の通信途絶/復帰検出部23において、選択された接続ポートについて、隣接する下位ノードとの通信が不可能である「リンクダウン」または下位ノードとの通信が可能である「リンクアップ」のいずれかのリンク状態が取得される(ステップS403)。図6の例では、「リンクダウン」のリンク状態が取得される(図6(1))。   Then, in the communication interruption / recovery detection unit 23 of the intermediate node 20, “link down” in which communication with an adjacent lower node is impossible or communication with a lower node is possible for the selected connection port. Any link status of “up” is acquired (step S403). In the example of FIG. 6, the link state of “link down” is acquired (FIG. 6 (1)).

取得されたリンク状態が「リンクダウン」である場合には(ステップS404、Yes)、通信途絶/復帰検出部23において、同一の接続ポートについて前回に行った通信途絶/復帰検出処理でもリンク状態が「リンクダウン」であったか否かが判断される(ステップS405)。そして、前回の処理ではリンク状態が「リンクダウン」でなかった場合には(ステップS405、No)、今回の処理において接続ポートに接続されている下位ノードとの通信が途絶えたと判断され、中間ノード20の通知部22によって、当該下位ノード(対象ノード)を識別する情報および通信途絶した旨の情報が最上位ノード10に通知される(ステップS407)。一方、前回の処理でもリンク状態が「リンクダウン」であった場合には(ステップS405、Yes)、前回の処理までに下位ノードが通信途絶した旨の情報が最上位ノード10にすでに通知されているため、通知部22によって改めて通知は行われない。図6の例では、前回の処理ではリンク状態が「リンクダウン」でなかったため、子ノード_3との通信が途絶した旨の情報が、最上位ノード10に通知される(図6(2))。   When the acquired link state is “link down” (step S404, Yes), the communication interruption / recovery detection unit 23 determines that the link state is the same even in the communication interruption / recovery detection process performed previously for the same connection port. It is determined whether or not it is “link down” (step S405). If the link state is not “link down” in the previous process (step S405, No), it is determined that communication with the lower node connected to the connection port has been interrupted in this process, and the intermediate node The notification unit 22 of 20 notifies the highest node 10 of information identifying the lower node (target node) and information indicating that communication has been interrupted (step S407). On the other hand, if the link state is “link down” in the previous process (step S405, Yes), information indicating that the lower-level node has lost communication by the previous process has already been notified to the highest node 10. Therefore, the notification unit 22 does not notify again. In the example of FIG. 6, since the link state was not “link down” in the previous process, information indicating that communication with the child node_3 was interrupted is notified to the highest node 10 (FIG. 6 (2)). .

また、取得されたリンク状態が「リンクダウン」でない場合、つまり「リンクアップ」である場合には(ステップS404、No)、通信途絶/復帰検出部23において、同一の接続ポートについて前回に行った通信途絶/復帰検出処理でもリンク状態が「リンクダウン」であったか否かが判断される(ステップS406)。そして、前回の処理ではリンク状態が「リンクダウン」であった場合には(ステップS406、Yes)、今回の処理において接続ポートに接続されている下位ノードとの途絶えていた通信が復帰したと判断され、通知部22によって、当該下位ノード(対象ノード)を識別する情報および通信復帰した旨の情報が最上位ノード10に通知される(ステップS408)。一方、前回の処理ではリンク状態が「リンクダウン」でなかった場合には(ステップS406、No)、前回の処理までに下位ノードが通信復帰した旨の情報が最上位ノード10にすでに通知されているため、通知部22によって改めて通知は行われない。   In addition, when the acquired link state is not “link down”, that is, “link up” (No in step S404), the communication interruption / recovery detection unit 23 performs the same connection port last time. Whether or not the link state is “link down” is also determined in the communication interruption / recovery detection process (step S406). If the link state is “link down” in the previous process (step S406, Yes), it is determined that the communication that has been interrupted with the lower node connected to the connection port in this process has been restored. Then, the notification unit 22 notifies the highest-level node 10 of information for identifying the lower node (target node) and information indicating that communication has been restored (step S408). On the other hand, if the link state is not “link down” in the previous process (step S406, No), information indicating that the lower-level node has returned to the communication by the previous process has already been notified to the highest node 10. Therefore, the notification unit 22 does not notify again.

上述したステップS402〜S408の処理は、中間ノード20が有する全ての接続ポートについて繰り返し実行される(ステップS409)。そして、全ての接続ポートについてステップS402〜S408の処理が完了すると、定周期タイマによる計時の終了を待って、中間ノード20における通信途絶/復帰検出処理が終了する(ステップS410)。   The processes in steps S402 to S408 described above are repeatedly executed for all connection ports of the intermediate node 20 (step S409). Then, when the processing of steps S402 to S408 is completed for all the connection ports, the communication interruption / recovery detection processing in the intermediate node 20 is completed after the completion of the timing by the fixed cycle timer (step S410).

なお、図4では、中間ノード20で実行される通信途絶/復帰検出処理の手順を説明したが、この通信途絶/復帰検出処理は、最上位ノード10でも実行される。最上位ノード10が通信途絶/復帰検出処理する場合は、図4に示したフローチャートのステップS407で実行される「中間ノード20の通知部22によって、対象ノードを識別する情報および通信途絶した旨の情報が最上位ノード10に通知される」が、「通信途絶/復帰検出部13から通信ノード特定部14へ、対象ノードを識別する情報および通信途絶した旨の情報が通知される」に読み替えられる。また、ステップS408で実行される「中間ノード20の通知部22によって、対象ノードを識別する情報および通信復帰した旨の情報が最上位ノード10に通知される」が、「通信途絶/復帰検出部13から通信ノード特定部14へ、対象ノードを識別する情報および通信復帰した旨の情報が通知される」に読み替えられる。   In FIG. 4, the procedure of the communication interruption / recovery detection process executed by the intermediate node 20 has been described, but this communication interruption / recovery detection process is also executed by the highest node 10. When the uppermost node 10 performs communication interruption / recovery detection processing, “the information identifying the target node by the notification unit 22 of the intermediate node 20 and the fact that communication has been interrupted” is executed in step S407 of the flowchart shown in FIG. “Information is notified to the highest-level node 10” is read as “communication interruption / recovery detection unit 13 notifies communication node identification unit 14 of information identifying the target node and information indicating that communication has been interrupted”. . Also, “communication interruption / recovery detection unit is notified by the notification unit 22 of the intermediate node 20 that the information identifying the target node and the information indicating that communication has been restored is notified by the notification unit 22 of the intermediate node 20” executed in step S408. 13 is notified to the communication node specifying unit 14 of information for identifying the target node and information indicating that communication has been restored.

なお、上述のように、前回に行った通信途絶/復帰検出処理におけるリンク状態を利用するためには、上記ステップS403において取得されたリンク状態を、最上位ノード10および中間ノード20が有するメモリなど(図示せず)に記憶しておけばよい。   As described above, in order to use the link state in the previous communication interruption / recovery detection process, the link state acquired in step S403 is stored in the memory of the highest node 10 and the intermediate node 20 or the like. (Not shown) may be stored.

2−2.最上位ノードが実行する処理
図5を参照する。通信途絶/復帰ノード特定処理が開始されると、まず所定の周期に基づいた定周期タイマによる計時が開始される(ステップS501)。計時が開始されると、最上位ノード10の通信ノード特定部14において、中間ノード20または通信途絶/復帰検出部13のいずれかから通信途絶または通信復帰した対象ノードについて通知を受けたか否かが、判断される(ステップS502)。図6の例では、最上位ノード10は、子ノード_2から対象ノードについて通知を受けている(図6(2))。
2-2. Processing performed by the highest node Referring to FIG. When the communication interruption / recovery node identification process is started, time measurement by a fixed-cycle timer based on a predetermined cycle is first started (step S501). When the timing is started, whether or not the communication node specifying unit 14 of the highest node 10 has received a notification about the target node that has lost or returned communication from either the intermediate node 20 or the communication interruption / recovery detection unit 13. Is determined (step S502). In the example of FIG. 6, the highest node 10 has received a notification about the target node from the child node_2 (FIG. 6 (2)).

中間ノード20または通信途絶/復帰検出部13から通信途絶または通信復帰した対象ノードについて通知を受けた場合、通信ノード特定部14において、当該対象ノードと情報保持部15に保持された階層構成情報とに基づいて、通信状態が変化した通信ノードが特定される(ステップS503)。換言すれば、最上位ノード10との通信が途絶えたまたは途絶えていた通信が復帰した通信ノード(中間ノード20および/または末端ノード30)が特定される。図6の例では、イーサネットネットワークの階層構成情報に基づいて(図6(3))、子ノード_3および子ノード_4が、通信状態が変化した子ノードとして特定される(図6(4))。   When the communication node identification unit 14 receives a notification about a target node that has lost or returned communication from the intermediate node 20 or the communication interruption / recovery detection unit 13, the communication node identification unit 14 and the hierarchical configuration information held in the information holding unit 15 Based on, a communication node whose communication state has changed is identified (step S503). In other words, a communication node (intermediate node 20 and / or end node 30) to which communication with the highest node 10 has been interrupted or communication that has been interrupted has been restored is identified. In the example of FIG. 6, based on the hierarchical configuration information of the Ethernet network (FIG. 6 (3)), the child node_3 and the child node_4 are identified as child nodes whose communication state has changed (FIG. 6 (4)). .

通信状態が変化した通信ノードが特定されると、通信ノード特定部14によって、通知された対象ノードのリンク状態が「リンクダウン」であるか否かが判断される(ステップS504)。この判断においてリンク状態が「リンクダウン」である場合には(ステップS504、Yes)、最上位ノード10の情報送出部12によって、特定した通信ノードとの通信が途絶えたことを示す情報がイーサネットネットワークに送出され、ネットワーク接続された通信ノードに対して当該情報がブロードキャストされる(ステップS505)。一方、上記判断においてリンク状態が「リンクダウン」でない場合には(ステップS504、No)、最上位ノード10の情報送出部12によって、特定した通信ノードとの途絶えていた通信が復帰したことを示す情報がイーサネットネットワークに送出され、ネットワークに接続された通信ノードに対して当該情報がブロードキャストされる(ステップS506)。   When the communication node whose communication state has changed is specified, the communication node specifying unit 14 determines whether or not the notified link state of the target node is “link down” (step S504). If the link status is “link down” in this determination (step S504, Yes), the information sending unit 12 of the highest node 10 shows information indicating that communication with the identified communication node has been interrupted. The information is broadcast to the communication nodes connected to the network (step S505). On the other hand, if the link state is not “link down” in the above determination (step S504, No), the information sending unit 12 of the highest node 10 indicates that the communication that has been interrupted with the identified communication node has been restored. Information is transmitted to the Ethernet network, and the information is broadcast to the communication nodes connected to the network (step S506).

なお、上述した特定した通信ノードが通信途絶または通信復帰したことを示す情報は、イーサネットネットワークに限られず、他の通信プロトコルのネットワークにもブロードキャスト送信しても構わない。図6の例では、子ノード_3および子ノード_4との通信が途絶したことを示す情報が、子ノード_1および子ノード_2への通知に加え(図6(5))、子ノード_5にも通知される(図6(6))。   Note that the information indicating that the specified communication node described above has lost communication or has returned to communication is not limited to the Ethernet network, and may be broadcast to other communication protocol networks. In the example of FIG. 6, information indicating that communication with the child node_3 and the child node_4 has been interrupted is notified to the child node_1 and the child node_2 (FIG. 6 (5)), and also to the child node_5. Notification is made (FIG. 6 (6)).

上述したステップS502〜S506の処理は、中間ノード20または通信途絶/復帰検出部13から通知を受けた全ての対象ノードについて繰り返し実行される(ステップS507)。そして、通知を受けた全ての対象ノードについてステップS502〜S506の処理が完了すると、定周期タイマによる計時の終了を待って、最上位ノード10における通信途絶/復帰ノード特定処理が終了する(ステップS508)。   The processes in steps S502 to S506 described above are repeatedly executed for all target nodes that receive the notification from the intermediate node 20 or the communication interruption / recovery detection unit 13 (step S507). Then, when the processing of steps S502 to S506 is completed for all the target nodes that have received the notification, the communication disruption / recovery node identification processing at the highest node 10 ends after the completion of the time measurement by the fixed cycle timer (step S508) ).

3.車載ネットワークシステムの具体例
図7は、車載ネットワークシステム1を構成する最上位ノード10、複数の中間ノード20、および複数の末端ノード30を、車両に搭載される具体的な通信ノードを用いて説明する図である。
3. Specific Example of In-Vehicle Network System FIG. 7 illustrates the uppermost node 10, the plurality of intermediate nodes 20, and the plurality of end nodes 30 constituting the in-vehicle network system 1 using specific communication nodes mounted on the vehicle. It is a figure to do.

図7に示した車載ネットワークシステム1は、最上位ノード10として機能するゲートウェイECUと、中間ノード20として機能する先進安全ECUおよびスイッチECUと、末端ノード30として機能するセンサ1〜4、前方カメラ、ディスプレイECU、エンジンECU、およびブレーキECUを、構成に含んでいる。   The in-vehicle network system 1 shown in FIG. 7 includes a gateway ECU that functions as the highest node 10, an advanced safety ECU and switch ECU that function as the intermediate node 20, sensors 1 to 4 that function as the end node 30, a front camera, The configuration includes a display ECU, an engine ECU, and a brake ECU.

先進安全ECUとスイッチECUとの間で通信途絶が発生した場合を考える(図7(1))。通信途絶が発生すると、先進安全ECUが、スイッチ1を介して接続された下位のスイッチECUと通信できないことを検出し(図7(2))、スイッチECU(対象ノード)との通信が途絶したことをゲートウェイECUに通知する(図7(3))。ゲートウェイECUは、スイッチECU(対象ノード)と通信途絶の通知を先進安全ECUから受けると、当該スイッチECU(対象ノード)と階層構成情報とに基づいて、スイッチECU(対象ノード)に接続されているセンサ3、センサ4、および前方カメラを、通信途絶した通信ノードとして特定する(図7(4))。そして、ゲートウェイECUは、センサ3、センサ4、および前方カメラを通信途絶した通信ノードとして特定すると、その情報をネットワークにブロードキャスト送出する。   Consider a case where communication interruption occurs between the advanced safety ECU and the switch ECU (FIG. 7 (1)). When the communication interruption occurs, the advanced safety ECU detects that it cannot communicate with the lower switch ECU connected via the switch 1 (FIG. 7 (2)), and communication with the switch ECU (target node) is interrupted. This is notified to the gateway ECU (FIG. 7 (3)). When the gateway ECU receives a notification of communication interruption with the switch ECU (target node) from the advanced safety ECU, the gateway ECU is connected to the switch ECU (target node) based on the switch ECU (target node) and the hierarchical configuration information. The sensor 3, the sensor 4, and the front camera are specified as communication nodes that have lost communication (FIG. 7 (4)). When the gateway ECU identifies the sensor 3, the sensor 4, and the front camera as communication nodes that have lost communication, the gateway ECU broadcasts the information to the network.

ゲートウェイECUから情報の通知を受けたディスプレイECUは、表示部に故障発生の表示を行ってドライバーに警告を行ったり、前方カメラの表示機能を停止したりする(図7(5))。また、ゲートウェイECUから情報の通知を受けた先進安全ECUは、センサ1およびセンサ2だけで車両周辺の認識処理を継続する(図7(6))。例えば、先進安全ECUは、センサ3、センサ4、および前方カメラからの物標データの受信をタイムアウトによって除外すると共に、当該物標データの合成処理を停止することで実行する。また、ゲートウェイECUから情報の通知を受けたエンジンECUおよびブレーキECUは、フェールセーフ処理を実行する(図7(7))。   The display ECU that has received the notification of information from the gateway ECU displays a failure occurrence on the display unit to warn the driver and stops the display function of the front camera (FIG. 7 (5)). Further, the advanced safety ECU that has received the notification of information from the gateway ECU continues the recognition processing around the vehicle using only the sensor 1 and the sensor 2 (FIG. 7 (6)). For example, the advanced safety ECU executes the processing by excluding the reception of the target data from the sensor 3, the sensor 4, and the front camera by timeout and stopping the synthesis process of the target data. Further, the engine ECU and the brake ECU that have received the notification of information from the gateway ECU execute a fail-safe process (FIG. 7 (7)).

この例のように、車載ネットワークシステム1のいずれかの箇所で通信途絶が発生しても、リアルタイムに通信が途絶した通信ノードを確認することができる。よって、システムの停止や縮退動作を所定の時間以内で素早く実行することができる。この所定の時間は、例えば1秒とすることができる。時速100kmで高速道路を運転している場合、1秒間に30m程度車両が移動する。急ブレーキ後の移動距離が60m程度であることおよび高速走行時の一般的な車間距離が50〜100mであることを考慮すると、前方車両の急ブレーキにドライバーが対応できるようにするためには、通信途絶の発生から1秒以内に故障をドライバーに知らせることが望ましいのである。   As in this example, even if communication interruption occurs in any part of the in-vehicle network system 1, it is possible to confirm the communication node where communication is interrupted in real time. Therefore, it is possible to quickly execute a system stop or degeneration operation within a predetermined time. This predetermined time can be set to 1 second, for example. When driving on an expressway at 100 km / h, the vehicle moves about 30 m per second. Considering that the travel distance after sudden braking is about 60 m and that the general inter-vehicle distance at high speed is 50 to 100 m, in order for the driver to respond to sudden braking of the vehicle ahead, It is desirable to notify the driver of the failure within one second from the occurrence of the communication interruption.

[実施の形態の作用・効果]
以上のように、本発明の一実施形態に係る車載ネットワークシステム1によれば、最上位ノード10が、イーサネットネットワークにおける最上位ノード10、中間ノード20、および末端ノード30の階層的な接続構造を表した階層構成情報を、予め保持している。中間ノード20は、隣接する下位ノードとの接続状況の変化(通信途絶または通信復帰)を検出し、最上位ノード10に通知する。また、最上位ノード10においても、隣接する下位ノードとの接続状況の変化(通信途絶または通信復帰)を検出する。最上位ノード10は、中間ノード20または自身から接続状況の変化した下位ノード(対象ノード)の通知を受けると、通知された対象ノードと階層構成情報とに基づいて、通信状態が変化した、つまり最上位ノード10との通信が途絶えたまたは通信が復帰した通信ノードを特定する。そして、最上位ノード10は、この特定した情報をネットワークにブロードキャスト送出する。
[Operations and effects of the embodiment]
As described above, according to the in-vehicle network system 1 according to the embodiment of the present invention, the highest node 10 has a hierarchical connection structure of the highest node 10, the intermediate node 20, and the end node 30 in the Ethernet network. The represented hierarchical configuration information is held in advance. The intermediate node 20 detects a change in connection status with adjacent lower nodes (communication interruption or communication return) and notifies the highest node 10. In addition, the uppermost node 10 also detects a change in connection status with adjacent lower nodes (communication interruption or communication return). When the highest node 10 receives a notification from the intermediate node 20 or the lower node (target node) whose connection status has changed from itself, the communication state has changed based on the notified target node and the hierarchical configuration information. A communication node in which communication with the highest node 10 is interrupted or communication is restored is specified. Then, the highest node 10 broadcasts the specified information to the network.

これにより、ブロードキャストで最上位ノード10から情報を受信した中間ノード20および末端ノード30は、通信状態が変化する通信ノード、すなわち通信途絶または通信復帰した通信ノードを、容易に把握することができる。   Thereby, the intermediate node 20 and the end node 30 that have received information from the highest node 10 by broadcast can easily grasp the communication node whose communication state changes, that is, the communication node that has lost communication or has returned from communication.

特に、本実施形態に係る車載ネットワークシステム1では、通信途絶または通信復帰が生じると、対象ノードに関する情報が直ちに最上位ノード10に通知される。よって、ネットワークで接続された通信ノードは、背景で説明した一定間隔で返答要求(Ping)を送信して要求に対する応答を確認する従来の検出方法よりも、通信状態が変化した通信ノードをリアルタイムに把握することができる。従って、ネットワークに接続された複数の通信ノードが、同じタイミングでフェールセーフ制御を行うことができる。   In particular, in the in-vehicle network system 1 according to the present embodiment, when communication is interrupted or communication is restored, information on the target node is immediately notified to the highest node 10. Therefore, a communication node connected in a network transmits a response request (Ping) at a fixed interval described in the background to check a communication node whose communication state has changed in real time, compared with a conventional detection method. I can grasp it. Therefore, a plurality of communication nodes connected to the network can perform fail-safe control at the same timing.

また、本実施形態に係る車載ネットワークシステム1では、通信途絶または通信復帰が生じた時にだけ通知が行われる。また、最上位ノード10が行うブロードキャスト送出は、例えば図3に示すように、通信状態が変化した複数の通信ノードの情報を1つのメッセージフレームに含めて行われるため、ネットワークリソースの消費を抑えることができる。よって、上記従来の検出方法よりも、ネットワークの負荷を最小限に抑えることができる。これにより、通信遅延に起因する誤動作の発生を抑制することができる。   In the in-vehicle network system 1 according to the present embodiment, notification is performed only when communication is interrupted or communication is restored. Also, the broadcast transmission performed by the highest node 10 is performed by including information of a plurality of communication nodes whose communication states have changed in one message frame as shown in FIG. 3, for example, thereby suppressing consumption of network resources. Can do. Therefore, the load on the network can be minimized as compared with the conventional detection method. Thereby, generation | occurrence | production of the malfunction resulting from a communication delay can be suppressed.

なお、上記実施形態では、イーサネットネットワークを用いた車載ネットワークシステムを説明した。しかし、イーサネット以外を用いた車載ネットワークシステムであっても、親ノード(最上位ノード10)に複数の子ノード(中間ノード20、末端ノード30)が階層的に接続された階層構造を有するネットワークシステムであれば、本発明の通信途絶/復帰検出処理および通信途絶/復帰ノード特定処理を適用することも可能である。   In the above embodiment, the in-vehicle network system using the Ethernet network has been described. However, even in an in-vehicle network system using other than Ethernet, a network system having a hierarchical structure in which a plurality of child nodes (intermediate node 20 and terminal node 30) are hierarchically connected to a parent node (top node 10) If so, the communication interruption / recovery detection process and the communication interruption / recovery node identification process of the present invention can be applied.

本発明の車載ネットワークシステムは、親ノードに複数の子ノードが階層的に接続されたイーサネットネットワークシステムなどに利用可能であり、特に通信途絶または通信復帰によって通信状態が変化した通信ノードを、ネットワークに接続された通信ノードにリアルタイムに把握させたい場合に有用である。   The in-vehicle network system according to the present invention can be used for an Ethernet network system in which a plurality of child nodes are hierarchically connected to a parent node, and in particular, a communication node whose communication state has changed due to communication interruption or communication recovery can be used as a network. This is useful when you want the connected communication node to know in real time.

1 車載ネットワークシステム
10 最上位ノード
11、21 スイッチ
12 情報送出部
13、23 通信途絶/復帰検出部
14 通信ノード特定部
15 ネットワーク情報保持部
20 中間ノード
22 通知部
30 末端ノード
40 他の通信ノード
50、60 通信バス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 In-vehicle network system 10 Top node 11, 21 Switch 12 Information transmission part 13, 23 Communication interruption / recovery detection part 14 Communication node specific | specification part 15 Network information holding | maintenance part 20 Intermediate | middle node 22 Notification part 30 Terminal node 40 Other communication nodes 50 , 60 Communication bus

Claims (1)

最上位ノードと、中継機能を有する中間ノードと、中継機能を有さない末端ノードとが、イーサネットネットワークを介して階層的に接続された車載ネットワークシステムであって、
前記中間ノードは、
隣接する下位ノードとの通信が途絶えたまたは通信が復帰したことを検出する第1の検出部と、
前記第1の検出部で通信途絶または通信復帰が検出された前記下位ノードを前記最上位ノードに通知する通知部とを備え、
前記最上位ノードは、
隣接する下位ノードとの通信が途絶えたまたは通信が復帰したことを検出する第2の検出部と、
前記最上位ノード、前記中間ノード、および前記末端ノードの階層的な接続構成を示した階層構成情報を保持する保持部と、
前記中間ノードから通知されたあるいは前記第2の検出部で通信途絶または通信復帰が検出された前記下位ノードと、前記階層構成情報とに基づいて、前記最上位ノードとの通信が途絶えたまたは通信が復帰したノードを特定する特定部と、
前記特定部で特定されたノードの情報を前記イーサネットネットワークに送出する送出部とを備える、
車載ネットワークシステム。
An in-vehicle network system in which an uppermost node, an intermediate node having a relay function, and a terminal node not having a relay function are hierarchically connected via an Ethernet network,
The intermediate node is
A first detection unit for detecting that communication with an adjacent lower node is interrupted or communication is restored;
A notification unit for notifying the uppermost node of the lower-order node in which communication interruption or communication return is detected by the first detection unit;
The top node is
A second detection unit for detecting that communication with an adjacent lower node is interrupted or communication is restored;
A holding unit that holds hierarchical configuration information indicating a hierarchical connection configuration of the top node, the intermediate node, and the end node;
Communication with the highest node is interrupted or communicated based on the subordinate node notified from the intermediate node or the communication detection or communication recovery detected by the second detection unit and the hierarchical configuration information. A specific part that identifies the node that has returned,
A sending unit that sends information of the node specified by the specifying unit to the Ethernet network;
In-vehicle network system.
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