JP2017092856A - Communication equipment and communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マスタスレーブ方式で通信を行う通信装置および通信システムに関する。 The present invention relates to a communication apparatus and a communication system that perform communication by a master-slave method.
特許文献1に記載されているように、複数の通信装置がデータ通信可能に接続された通信システムにおいて、一つの通信装置をマスタノードとし、他の通信装置をスレーブノードとして、マスタスレーブ方式の通信を実行するものが知られている。
As described in
スレーブノードに異常が発生した場合に、異常が発生しているスレーブノード(以下、異常スレーブノード)を停止させることは困難であり、さらに、正常なスレーブノードは異常スレーブノードを特定することができない。このため、正常なスレーブノードは、異常スレーブノードにより送信された信頼性の低いデータを使用してしまう可能性がある。 When an abnormality occurs in a slave node, it is difficult to stop the slave node where the abnormality has occurred (hereinafter referred to as an abnormal slave node), and a normal slave node cannot identify the abnormal slave node. . For this reason, a normal slave node may use data with low reliability transmitted by an abnormal slave node.
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、異常スレーブノードにより送信されたデータをスレーブノードが使用してしまう事態の発生を抑制することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and an object thereof is to suppress the occurrence of a situation where a slave node uses data transmitted by an abnormal slave node.
上記目的を達成するためになされた第1発明は、通信システム(1)において、複数の通信装置(2,3,4,5)が同期するためのクロック信号を通信線(6)に送信するマスタ通信装置として機能する通信装置(2)である。通信システムは、複数の通信装置が通信線を介してデータ通信可能に接続され、複数の通信装置が、送信すべき通信装置を指定するヘッダを送信するとともに、ヘッダが送信された後に、ヘッダにより指定された通信装置がレスポンスを送信するシステムである。 The first invention made to achieve the above object is to transmit a clock signal for synchronizing a plurality of communication devices (2, 3, 4, 5) to the communication line (6) in the communication system (1). It is a communication apparatus (2) which functions as a master communication apparatus. In the communication system, a plurality of communication devices are connected so as to be able to perform data communication via communication lines, and the plurality of communication devices transmit a header that specifies a communication device to be transmitted, and after the header is transmitted, A system in which a designated communication device transmits a response.
そして、第1発明の通信装置(2)は、異常判断部(S10〜S100)と、妨害部(S210〜S260,S510,S520,S610)とを備える。
異常判断部は、通信システムを構成する複数の通信装置の中でマスタ通信装置以外の通信装置をスレーブ装置とし、スレーブ装置で異常が発生しているか否かを判断する。
And the communication apparatus (2) of 1st invention is provided with an abnormality determination part (S10-S100) and a disturbance part (S210-S260, S510, S520, S610).
The abnormality determination unit determines whether a communication apparatus other than the master communication apparatus is a slave apparatus among a plurality of communication apparatuses constituting the communication system, and an abnormality has occurred in the slave apparatus.
妨害部は、異常が発生していると異常判断部によって判断されたスレーブ装置を異常スレーブ装置として、異常スレーブ装置が通信線にレスポンスを送信するのを妨げる。
このように構成された第1発明の通信装置は、異常スレーブ装置が通信線にレスポンスを送信するのを妨げるため、異常スレーブ装置により送信されたデータをスレーブ装置が使用してしまう事態の発生を抑制することができる。
The interfering unit prevents the abnormal slave device from transmitting a response to the communication line, with the slave device determined by the abnormality determining unit as having an abnormality as the abnormal slave device.
The communication device of the first invention configured as described above prevents the slave device from using the data transmitted by the abnormal slave device in order to prevent the abnormal slave device from transmitting a response to the communication line. Can be suppressed.
また第2発明は、複数の通信装置が通信線を介してデータ通信可能に接続され、複数の通信装置が、送信すべき通信装置を指定するヘッダを送信するとともに、ヘッダが送信された後に、ヘッダにより指定された通信装置がレスポンスを送信する通信システムである。 Further, in the second invention, a plurality of communication devices are connected so as to be capable of data communication via a communication line, and the plurality of communication devices transmit a header designating a communication device to be transmitted, and after the header is transmitted, This is a communication system in which a communication device specified by a header transmits a response.
そして、第2発明の通信システムは、複数の通信装置のうち、複数の通信装置が同期するためのクロック信号を通信線に送信するマスタ通信装置として機能する1つの通信装置が、異常判断部と、妨害部とを備える。 In the communication system according to the second aspect of the present invention, one communication device that functions as a master communication device that transmits a clock signal for synchronizing the plurality of communication devices to the communication line among the plurality of communication devices includes an abnormality determination unit. And a disturbing part.
このように構成された第2発明の通信システムは、第1発明の通信装置を備えたものであり、第1発明の通信装置と同様の効果を得ることができる。 The thus configured communication system of the second invention includes the communication device of the first invention, and can obtain the same effects as the communication device of the first invention.
[第1実施形態]
以下に本発明の第1実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態の通信システム1は、車両に搭載されており、図1に示すように、通信装置としてのノード2,3,4,5を備える。ノード2,3,4,5は、通信バス6を介して互いにデータ通信可能に接続される。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
A
ノード2,3,4,5は、CPU、ROM、RAM、I/O及びこれらの構成を接続するバスラインなどからなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されている。マイクロコンピュータの各種機能は、CPUが非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより実現される。この例では、ROMが、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。また、このプログラムの実行により、プログラムに対応する方法が実行される。
The
ノード2,3,4,5のうち、ノード2はマスタとして機能し、ノード3,4,5はスレーブとして機能する。以下、ノード2をマスタノード2ともいう。また、ノード3,4,5をそれぞれスレーブノード3,4,5ともいう。
Of the
通信バス6は、互いに異なる2つのノードからそれぞれハイレベルの信号とローレベルの信号とが同時に出力されると、通信バス6上の信号レベルがローレベルとなるように構成されている。以下、ハイレベルを単にハイ、ローレベルを単にローという。 The communication bus 6 is configured such that when a high level signal and a low level signal are simultaneously output from two different nodes, the signal level on the communication bus 6 becomes a low level. Hereinafter, the high level is simply referred to as high and the low level is simply referred to as low.
そして、図2に示すように、通信バス6に流れる「0」または「1」の伝送路符号としては、ビットの途中で信号レベルがローからハイに変化するPWM符号が用いられる。PWMは、Pulse Width Modulationの略である。この伝送路符号では、ドミナントおよびレセッシブの何れかの状態となる二値の信号を、2種類のデューティ比で表現する。本実施形態では、ドミナントが「0」に対応し、レセッシブが「1」に対応する。 As shown in FIG. 2, as a transmission line code “0” or “1” flowing through the communication bus 6, a PWM code whose signal level changes from low to high in the middle of a bit is used. PWM is an abbreviation for Pulse Width Modulation. In this transmission line code, a binary signal that is in a dominant or recessive state is expressed by two types of duty ratios. In the present embodiment, dominant corresponds to “0” and recessive corresponds to “1”.
具体的には、ドミナントの方がレセッシブよりローの比率が大きくなるように設定されている。本実施形態では、ドミナントが1ビットの2/3の期間、レセッシブが1ビットの1/3の期間となるように設定されている。そして、通信バス6上でドミナントとレセッシブとが衝突した場合には、ドミナントが勝つようになっている。 Specifically, the dominant ratio is set to be larger than the recessive ratio. In this embodiment, the dominant is set to 2/3 period of 1 bit and the recessive is set to 1/3 period of 1 bit. When a dominant and recessive collision occurs on the communication bus 6, the dominant wins.
ノード2,3,4,5による通信に使用される通信フレームは、図3に示すように、ヘッダとレスポンスにより構成されている。
ヘッダは、送信を許可するデータの「ID」を格納する。「ID」は、図4に示すように、フレームの種類を示す識別子でもある。例えば、ヘッダを成す8ビットのうち、7ビットが識別子として用いられ、残りの1ビットはパリティビットとして用いられる。
As shown in FIG. 3, the communication frame used for communication by the
The header stores an “ID” of data permitted to be transmitted. “ID” is also an identifier indicating the type of frame, as shown in FIG. For example, out of the 8 bits forming the header, 7 bits are used as an identifier, and the remaining 1 bit is used as a parity bit.
レスポンスは、図3と図4に示すように、ヘッダによって指定されたデータである「DATA」以外に、4ビットの「DLC」と、2ビットの「NM」と、2ビットの「CT」と、8ビットの「CRC」とを含む。なお、「DATA」は0〜12バイトの範囲で可変である。 As shown in FIGS. 3 and 4, the response includes, in addition to “DATA” that is data specified by the header, 4-bit “DLC”, 2-bit “NM”, and 2-bit “CT”. , And 8-bit “CRC”. Note that “DATA” is variable in the range of 0 to 12 bytes.
「DLC」は、レスポンスに含まれる「DATA」のデータ長を示す情報である。
「NM」は、ネットワークマネージメントのための情報であり、ウェイクアップパルス送信情報と、スリープ可否情報とにより構成されている。ウェイクアップパルス送信情報は、後述するウェイクアップパルスを送信したか否かを示す情報である。ウェイクアップパルス送信情報は、このウェイクアップパルス送信情報を含む通信フレームを送信したノードがウェイクアップパルスを送信した場合に、「1」に設定され、ウェイクアップパルスを送信していない場合に「0」に設定される。以下、ウェイクアップパルス送信情報をWUパルス送信情報という。
“DLC” is information indicating the data length of “DATA” included in the response.
“NM” is information for network management, and includes wake-up pulse transmission information and sleep availability information. The wakeup pulse transmission information is information indicating whether or not a wakeup pulse described later has been transmitted. The wake-up pulse transmission information is set to “1” when the node that has transmitted the communication frame including the wake-up pulse transmission information transmits a wake-up pulse, and “0” when the node does not transmit the wake-up pulse. "Is set. Hereinafter, the wake-up pulse transmission information is referred to as WU pulse transmission information.
スリープ可否情報は、後述するスリープモードに遷移可能か否かを示す情報である。スリープ可否情報は、このスリープ可否情報を含む通信フレームを送信したノードにおいてスリープが許可されている場合に「1」に設定され、スリープが禁止されている場合に「0」に設定される。 The sleep availability information is information indicating whether or not it is possible to shift to a sleep mode described later. The sleep propriety information is set to “1” when sleep is permitted in the node that has transmitted the communication frame including the sleep propriety information, and is set to “0” when sleep is prohibited.
「CT」は、フレームの連続性を示すカウンタ情報である。特定のヘッダに対するレスポンスについては、そのヘッダに対するレスポンスが送信される毎に、「CT」の値が所定のルールで更新される。例えば、あるヘッダに対するレスポンス内の「DATA」が、重要なデータであって、受信する側でデータ抜けが起こると、実施する制御への影響が大きいデータである場合、そのレスポンスを送信するノード3は、送信時毎に「CT」の値を「0→1→2→3→0」というように更新する。レスポンスを受信する側において、その「CT」の値に基づき、データの抜けを検出できるようにするためである。 “CT” is counter information indicating the continuity of frames. Regarding the response to a specific header, the value of “CT” is updated according to a predetermined rule every time a response to the header is transmitted. For example, if “DATA” in a response to a certain header is important data, and data omission occurs on the receiving side, it is data that greatly affects the control to be performed. Updates the value of “CT” such that “0 → 1 → 2 → 3 → 0” at each transmission. This is because the data receiving side can be detected on the side of receiving the response based on the value of “CT”.
「CRC」は、フレームのエラーをチェックするためのCRC符号である。CRCは、Cyclic Redundancy Checkの略である。
なお、ノード2,3,4,5がどのデータを送信するかは予め定められているため、ヘッダは、レスポンスを送信すべきノードを指定するための情報でもある。
“CRC” is a CRC code for checking a frame error. CRC is an abbreviation for Cyclic Redundancy Check.
Note that since the data to be transmitted by the
ノード2〜5は、車両のバッテリ電圧を電源として動作する。ノード2〜5の動作モードとしては、ウェイクアップモードとスリープモードがある。ウェイクアップモードは、予め割り当てられた全ての機能を実行可能な通常の動作モードである。スリープモードは、消費電力を抑えるために一部の機能を停止した動作モードである。ノード2〜5は、スリープモードでは、通信バス6に信号を送信しない。全てのノード2〜5がスリープモードになることで、通信システム1全体がスリープ状態になる。
ノード2〜5は、スリープモードになっている場合に、自身に定められたウェイクアップ要因が発生すると、ウェイクアップする。つまり、スリープモードからウェイクアップモードに遷移する。そして、ウェイクアップ要因の発生によってウェイクアップしたスレーブノード3〜5は、通信バス6にウェイクアップパルスを送信する。またノード2〜5は、ウェイクアップパルスを受信することでウェイクアップする。マスタノード2は、ウェイクアップ要因の発生によって、後述のクロック信号を送信する。
When the
マスタノード2は、ウェイクアップモードの場合に、予め定められた条件が成立すると、スリープモードに遷移し、通信バス6に信号を送信しない状態となる。
そしてマスタノード2は、スリープモードの場合に、自身のウェイクアップ要因あるいはスレーブノード3〜5からのウェイクアップパルスによってウェイクアップすると、そのウェイクアップ時から第1規定時間が経過した時点で、通信バス6へのクロック信号の送信を開始する。本実施形態において、クロック信号は、図2に示した伝送路符号の立ち下がりエッジ(すなわち、ビット境界となるエッジ)である。マスタノード2は、通信バス6に情報の信号を送信せずに、クロック信号だけを送信する場合には、図2に示したレセッシブの信号を繰り返し送信することとなる。
In the wake-up mode, the
In the sleep mode, when the
そしてマスタノード2は、ウェイクアップ時から上記第1規定時間よりも長い第2規定時間が経過すると、通信バス6へのヘッダの送信を開始する。マスタノード2から送信されるヘッダは複数種類あり、各ヘッダは予め定められたスケジュールで定期的に送信される。なお、マスタノード2がヘッダを送信している場合には、送信されるヘッダにおける各ビットの境界としての立ち下がりエッジが、スレーブノード3〜5においてクロック信号として扱われる。すなわち、マスタノード2は、通信バス6にクロック信号とヘッダ情報の両方を送信していることになる。
Then, the
スレーブノード3〜5も、予め定められた条件が成立するとスリープモードに遷移する。例えば、スレーブノード3〜5は、スリープモードへの遷移を指示するスリープフレームを受信した場合、またはヘッダを受信しない連続時間が所定のエラー判定時間以上になった場合に、スリープモードに遷移する。なお、エラー判定時間は、上記第2規定時間よりも十分に長い。
The
そしてスレーブノード3〜5は、スリープモードの場合に、自身のウェイクアップ要因あるいは他のノードからのウェイクアップパルスによってウェイクアップすると、通信バス6に流れる信号の立ち下がりエッジをクロック信号として抽出するとともに、そのクロック信号に同期して通信動作を行う。
When the
スレーブノード3〜5は、自身を指定するヘッダを受信すると、そのヘッダに対して送信すべきレスポンスを通信バス6に送信する。その際に、スレーブノード3〜5は、通信バス6から抽出したクロック信号に同期したタイミングで、受信データの復号化および送信データのPWM符号への符号化等を行う。
When the
またノード2〜5は、レスポンスを送信する必要があるイベントが発生した場合に、自身を指定するヘッダを通信バス6に送信することにより、自律的にレスポンスを送信することができる。
Also, when an event that requires a response to occur occurs, the
例えば図5に示すように、マスタノード2が、スレーブノード4を指定するヘッダHD1を通信バス6に送信すると、スレーブノード4が、ヘッダHD1に対して送信すべきレスポンスRP1を通信バス6に送信する。同様に、マスタノード2が、スレーブノード3を指定するヘッダHD2を通信バス6に送信すると、スレーブノード3が、ヘッダHD2に対して送信すべきレスポンスRP2を通信バス6に送信する。また、スレーブノード4が、自身を指定するヘッダHD3を通信バス6に送信すると、スレーブノード4が、ヘッダHD3に対して送信すべきレスポンスRP3を通信バス6に送信する。
For example, as shown in FIG. 5, when the
このように構成された通信システム1において、マスタノード2は、後述する異常検出処理と、後述するクロック停止処理と、後述するヘッダ送信処理を実行する。なお、マスタノード2が実行する機能の一部または全部を、一つあるいは複数のIC等によりハードウェア的に構成してもよい。
In the
まず、異常検出処理の手順を説明する。異常検出処理は、マスタノード2の動作中において繰り返し実行される処理である。
異常検出処理が実行されると、マスタノード2のCPUは、図6に示すように、まずS10にて、監視タイマを起動する。この監視タイマは、例えば100ms毎にインクリメントするタイマであり、起動されると、その値が0からインクリメントする。なお、「インクリメントする」とは、「1加算する」ことである。
First, the procedure of the abnormality detection process will be described. The abnormality detection process is a process that is repeatedly executed during the operation of the
When the abnormality detection process is executed, the CPU of the
そしてS20にて、マスタノード2がウェイクアップしているか否かを判断する。ここで、マスタノード2がウェイクアップしていない場合には、S80に移行する。一方、マスタノード2がウェイクアップしている場合には、S30にて、スレーブノード3,4,5の何れかからレスポンスを受信したか否かを判断する。ここで、レスポンスを受信していない場合には、S30の処理を繰り返すことにより、スレーブノード3,4,5の何れかからレスポンスを受信するまで待機する。
In S20, it is determined whether or not the
そして、スレーブノード3,4,5の何れかからレスポンスを受信すると、S40にて、受信したレスポンスのWUパルス送信情報が「1」に設定されているか否かを判断する。ここで、WUパルス送信情報が「0」に設定されている場合には、S80に移行する。
When a response is received from any of the
一方、レスポンスのWUパルス送信情報が「1」に設定されている場合には、S50にて、S30で受信したレスポンスの送信元に対応して設けられたウェイクアップカウンタをインクリメントする。なお、ウェイクアップカウンタは、スレーブノード3,4,5のそれぞれに対応してマスタノード2のRAMに設けられている。以下、ウェイクアップカウンタをWUカウンタという。
On the other hand, if the WU pulse transmission information of the response is set to “1”, the wake-up counter provided corresponding to the transmission source of the response received in S30 is incremented in S50. Note that the wake-up counter is provided in the RAM of the
その後S60にて、S30で受信したレスポンスの送信元に対応して設けられたWUカウンタの値(以下、WU回数)が、予め設定された異常判定回数以上であるか否かを判断する。なお本実施形態では、異常判定回数は例えば100回に設定されている。 Thereafter, in S60, it is determined whether or not the value of the WU counter provided corresponding to the transmission source of the response received in S30 (hereinafter referred to as the WU count) is equal to or greater than a preset abnormality determination count. In the present embodiment, the abnormality determination count is set to 100, for example.
ここで、WU回数が異常判定回数未満である場合には、S80に移行する。一方、WU回数が異常判定回数以上である場合には、S70にて、マスタノード2のRAMに設けられている異常スレーブ情報に、S20で受信したレスポンスの送信元を示す送信元情報を設定し、S80に移行する。
If the number of WUs is less than the number of abnormality determinations, the process proceeds to S80. On the other hand, if the number of WUs is equal to or greater than the number of abnormality determinations, in S70, transmission source information indicating the transmission source of the response received in S20 is set in the abnormal slave information provided in the RAM of the
そしてS80に移行すると、+B状態が継続しているか否かを判断する。なお、+B状態は、イグニッション電源とアクセサリ電源がオフである状態である。
ここで、+B状態が継続していない場合には、S100に移行する。一方、+B状態が継続している場合には、S90にて、予め設定された監視時間が経過したか否かを判断する。具体的には、監視タイマの値が、監視時間に相当する値以上であるか否かを判断する。なお本実施形態では、監視時間は例えば60分に設定されている。
In S80, it is determined whether or not the + B state continues. The + B state is a state in which the ignition power source and the accessory power source are off.
If the + B state is not continued, the process proceeds to S100. On the other hand, if the + B state continues, it is determined in S90 whether a preset monitoring time has elapsed. Specifically, it is determined whether or not the value of the monitoring timer is greater than or equal to the value corresponding to the monitoring time. In this embodiment, the monitoring time is set to 60 minutes, for example.
ここで、監視時間が経過していない場合には、S30に移行する。一方、監視時間が経過した場合には、S100にて、スレーブノード3,4,5のそれぞれに対応するWUカウンタをリセットし、異常ウェイクアップ検出処理を一旦終了する。なお、「リセットする」とは、「0に設定する」ことである。
If the monitoring time has not elapsed, the process proceeds to S30. On the other hand, if the monitoring time has elapsed, in S100, the WU counter corresponding to each of the
次に、クロック停止処理の手順を説明する。クロック停止処理は、マスタノード2の動作中において繰り返し実行される処理である。
クロック停止処理が実行されると、マスタノード2のCPUは、図7に示すように、まずS210にて、ヘッダを受信したか否かを判断する。ここで、ヘッダを受信していない場合には、S210の処理を繰り返すことにより、ヘッダを受信するまで待機する。そして、ヘッダを受信すると、S220にて、受信したヘッダは、異常が発生しているスレーブノード(以下、異常スレーブノード)が送信したものであるか否かを判断する。具体的には、受信したヘッダに格納されている「ID」に基づいて、ヘッダを送信したスレーブノードを特定する。「ID」はスレーブ毎に固有な値を有するため、「ID」に基づいて、スレーブノードを特定することが可能である。さらに、「ID」に基づいて特定されたスレーブノードが異常スレーブ情報に設定されている場合に、受信したヘッダは異常スレーブノードが送信したものであると判断する。
Next, the procedure of the clock stop process will be described. The clock stop process is a process that is repeatedly executed during the operation of the
When the clock stop process is executed, the CPU of the
ここで、異常スレーブノードが送信したヘッダではないと判断した場合には、クロック停止処理を一旦終了する。一方、異常スレーブノードが送信したヘッダであると判断した場合には、S230にて、クロック信号の送信を停止する。そしてS240にて、停止タイマを起動する。この停止タイマは、例えば1ビットタイム毎にインクリメントするタイマであり、起動されると、その値が0からインクリメントする。ビットタイムとは、1ビットを転送するために要する時間をいう。例えば、10ビットタイムは、10ビットを転送するために要する時間である。 If it is determined that the header is not transmitted by the abnormal slave node, the clock stop process is temporarily terminated. On the other hand, if it is determined that the header is transmitted by the abnormal slave node, transmission of the clock signal is stopped in S230. In S240, a stop timer is started. This stop timer is, for example, a timer that increments every bit time, and when activated, its value increments from zero. Bit time refers to the time required to transfer one bit. For example, 10-bit time is the time required to transfer 10 bits.
次にS250にて、予め設定された停止時間が経過したか否かを判断する。具体的には、停止タイマの値が、停止時間に相当する値以上であるか否かを判断する。なお本実施形態では、停止時間は例えば10ビットタイムに設定されている。 Next, in S250, it is determined whether a preset stop time has elapsed. Specifically, it is determined whether or not the value of the stop timer is equal to or greater than a value corresponding to the stop time. In this embodiment, the stop time is set to 10 bit time, for example.
ここで、停止時間が経過していない場合には、S250の処理を繰り返すことにより、停止時間が経過するまで待機する。そして、停止時間が経過すると、S260にて、クロック信号の送信を開始し、クロック停止処理を一旦終了する。 If the stop time has not elapsed, the process of S250 is repeated to wait until the stop time elapses. When the stop time elapses, transmission of a clock signal is started in S260, and the clock stop process is temporarily ended.
次に、ヘッダ送信処理の手順を説明する。ヘッダ送信処理は、マスタノード2の動作中において繰り返し実行される処理である。
ヘッダ送信処理が実行されると、マスタノード2のCPUは、図8に示すように、まずS310にて、送信順カウンタをインクリメントする。なお、送信順カウンタの初期値は0である。
Next, the procedure of the header transmission process will be described. The header transmission process is a process repeatedly executed during the operation of the
When the header transmission process is executed, the CPU of the
そしてS320にて、送信順カウンタが示す送信順に対応するスレーブノードを、例えば図9に示すように予め設定されたスケジュールテーブルSTを参照することにより特定する。 In S320, the slave node corresponding to the transmission order indicated by the transmission order counter is specified by referring to a preset schedule table ST as shown in FIG. 9, for example.
本実施形態のスケジュールテーブルSTは、送信順情報と、対象スレーブ情報と、送信間隔情報との対応関係が設定されている。送信順情報は、ヘッダの送信順を示す。対象スレーブ情報は、ヘッダ送信の対象となるスレーブノードを示す。送信間隔情報は、ヘッダの送信間隔を示す。 In the schedule table ST of the present embodiment, correspondence relationships among transmission order information, target slave information, and transmission interval information are set. The transmission order information indicates the transmission order of the header. The target slave information indicates a slave node that is a target of header transmission. The transmission interval information indicates the transmission interval of the header.
本実施形態のスケジュールテーブルSTは、スレーブノード3を指定するヘッダを1番目に送信するように設定されている。そしてスケジュールテーブルSTは、1000msが経過した後に、スレーブノード4を指定するヘッダを2番目に送信するように設定されている。スケジュールテーブルSTは、さらに2000msが経過した後に、スレーブノード3を指定するヘッダを3番目に送信し、500msが経過した後に、スレーブノード4を指定するヘッダを4番目に送信するように設定されている。スケジュールテーブルSTは、さらに500msが経過した後に、スレーブノード5を指定するヘッダを5番目に送信するように設定されている。スケジュールテーブルSTは、さらに1000msが経過した後に、1番目に戻り、スレーブノード3を指定するヘッダを送信するように設定されている。
The schedule table ST of the present embodiment is set so that the header specifying the
S320の処理が終了すると、図8に示すように、S330にて、S320で特定したスレーブノードを指定するヘッダを送信する。さらにS340にて、送信順カウンタが示す送信順に対応するヘッダ送信間隔を、スケジュールテーブルSTを参照することにより特定する。 When the process of S320 ends, as shown in FIG. 8, in S330, a header designating the slave node specified in S320 is transmitted. In S340, the header transmission interval corresponding to the transmission order indicated by the transmission order counter is specified by referring to the schedule table ST.
そしてS350にて、送信タイマを起動する。この送信タイマは、例えば10ms毎にインクリメントするタイマであり、起動されると、その値が0からインクリメントする。
次にS360にて、S340で特定したヘッダ送信間隔が経過したか否かを判断する。具体的には、送信タイマの値が、S340で特定したヘッダ送信間隔に相当する値以上であるか否かを判断する。
In S350, the transmission timer is started. This transmission timer is, for example, a timer that increments every 10 ms, and when activated, its value increments from zero.
Next, in S360, it is determined whether the header transmission interval specified in S340 has elapsed. Specifically, it is determined whether or not the value of the transmission timer is equal to or greater than the value corresponding to the header transmission interval specified in S340.
ここで、ヘッダ送信間隔が経過していない場合には、S360の処理を繰り返すことにより、ヘッダ送信間隔が経過するまで待機する。そして、ヘッダ送信間隔が経過すると、S370にて、送信順カウンタが示す送信順が予め設定された最大送信順以上であるか否かを判断する。本実施形態では、スケジュールテーブルSTの送信順が1から5まで設定されているため、最大送信順は5である。 Here, if the header transmission interval has not elapsed, the process of S360 is repeated to wait until the header transmission interval has elapsed. When the header transmission interval elapses, it is determined in S370 whether or not the transmission order indicated by the transmission order counter is equal to or greater than a preset maximum transmission order. In the present embodiment, since the transmission order of the schedule table ST is set from 1 to 5, the maximum transmission order is 5.
ここで、送信順が最大送信順未満である場合には、ヘッダ送信処理を一旦終了する。一方、送信順が最大送信順以上である場合には、S380にて、送信順カウンタをリセットし、ヘッダ送信処理を一旦終了する。 Here, if the transmission order is less than the maximum transmission order, the header transmission process is temporarily terminated. On the other hand, if the transmission order is greater than or equal to the maximum transmission order, the transmission order counter is reset in S380, and the header transmission process is temporarily terminated.
次に、このように構成されたマスタノード2の動作例を説明する。
例えば図10に示すように、異常スレーブノードであるスレーブノード4がヘッダHD11を送信した場合には、マスタノード2は、クロック停止期間Tcs1が示すように、クロック信号の送信を停止する。これにより、スレーブノード4によるヘッダ送信に起因したレスポンスRP11の送信を防止することができる。一方、異常スレーブノードではないスレーブノード3がヘッダHD12を送信した場合には、クロック動作期間Tcd1が示すように、マスタノード2は、クロック信号の送信を継続する。これにより、スレーブノード3によるヘッダ送信に起因したレスポンスRP12の送信が行われる。
Next, an operation example of the
For example, as shown in FIG. 10, when the
また図11では、クロック動作期間Tcd11が示すように、クロック信号が送信されており、このときに、異常スレーブノードの送信端子TxからヘッダHD21が送信されるとする。マスタノード2が通信バス6を介してヘッダHD21を受信すると、マスタノード2は、クロック停止期間Tcs11が示すように、10ビットタイムが経過するまでクロック信号の送信を停止する。これにより、異常スレーブノードが、その受信端子Rxを介してヘッダHD21を受信して、送信端子TxからレスポンスRP21を送信する処理が実行されても、レスポンスRP21は通信バス6へ送信されず、規定時間が経過することで、エラーER1が示すように、エラーとなる。本実施形態の規定時間は、9ビットタイム以下に設定されている。
In FIG. 11, it is assumed that the clock signal is transmitted as indicated by the clock operation period Tcd11, and at this time, the header HD21 is transmitted from the transmission terminal Tx of the abnormal slave node. When the
クロック信号の送信を停止してから10ビットタイムが経過すると、マスタノード2は、クロック動作期間Tcd12が示すように、クロック信号を送信する。そして、ヘッダHD21が送信されてからIFSが経過した後に、異常スレーブノードの送信端子TxからヘッダHD22が送信されるとする。IFSは、Inter Frame Spaceの略であり、本実施形態では例えば20ビットタイムに設定されている。
When 10-bit time has elapsed since the transmission of the clock signal is stopped, the
マスタノード2が通信バス6を介してヘッダHD22を受信すると、マスタノード2は、クロック停止期間Tcs12が示すように、10ビットタイムが経過するまでクロック信号の送信を停止する。これにより、異常スレーブノードの送信端子TxからレスポンスRP22を送信する処理が実行されても、レスポンスRP22は通信バス6へは送信されず、規定時間が経過することで、エラーER2が示すように、エラーとなる。このように、異常スレーブノードの送信端子Txから再度ヘッダが送信されても、クロック信号の送信が停止される。ヘッダの再送回数は有限であり、予め設定された再送回数のヘッダ送信が行われると、異常スレーブノードからのヘッダの送信が停止される。
When the
このように構成されたノード2は、通信システム1において、ノード2,3,4,5が同期するためのクロック信号を通信バス6に送信するマスタノード2として機能する。通信システム1は、ノード2,3,4,5が通信バス6を介してデータ通信可能に接続され、ノード2,3,4,5が、送信すべきノードを指定するヘッダを送信するとともに、ヘッダが送信された後に、ヘッダにより指定されたノードがレスポンスを送信するシステムである。
The
そしてノード2は、スレーブノード3,4,5で異常が発生しているか否かを判断する。またノード2は、ヘッダを受信すると、ヘッダが異常スレーブノードにより送信されたものであるか否かを判断する。そしてノード2は、ヘッダが異常スレーブノードにより送信されたものであると判断した場合に、クロック信号の送信を予め設定された停止時間だけ停止することにより、異常スレーブノードが通信バス6にレスポンスを送信するのを妨げる。
Then, the
これにより、ノード2は、異常スレーブノードが通信バス6にレスポンスを送信するのを妨げるため、異常スレーブノードにより送信されたデータをスレーブノード3,4,5が使用してしまう事態の発生を抑制することができる。
As a result, the
そしてノード2は、異常スレーブノードが、自身を指定するヘッダを通信バス6に送信することにより自律的にレスポンスを送信するのを妨げることができる。
以上説明した実施形態において、ノード2,3,4,5は通信装置、通信バス6は通信線、ノード2はマスタ通信装置、ノード3,4,5はスレーブ装置に相当する。
The
In the embodiment described above, the
また、異常スレーブノードは異常スレーブ装置、S10〜S100の処理は異常判断部、S210〜S260の処理は妨害部に相当する。
[第2実施形態]
以下に本発明の第2実施形態を図面とともに説明する。なお第2実施形態では、第1実施形態と異なる部分を説明する。また、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
Further, the abnormal slave node corresponds to an abnormal slave device, the processes in S10 to S100 correspond to an abnormality determination unit, and the processes in S210 to S260 correspond to an obstruction unit.
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the second embodiment, parts different from the first embodiment will be described. The same reference numerals as those in the first embodiment indicate the same configuration, and the preceding description is referred to.
第2実施形態の通信システム1は、クロック停止処理が省略された点と、スケジュールテーブルSTが変更された点と、後述するテーブル設定処理が追加された点と、ヘッダ送信処理が変更された点が第1実施形態と異なる。
In the
第2実施形態のスケジュールテーブルSTは、図12に示すように、送信順情報、対象スレーブ情報および送信間隔情報に加えて送信可否情報との対応関係が設定されている点が、第1実施形態と異なる。送信可否情報は、ヘッダ送信の可否を示す。 As shown in FIG. 12, the schedule table ST of the second embodiment has a correspondence relationship with transmission permission / inhibition information in addition to transmission order information, target slave information, and transmission interval information. And different. The transmission availability information indicates whether header transmission is possible.
次に、テーブル設定処理の手順を説明する。テーブル設定処理は、マスタノード2の動作中において繰り返し実行される処理である。
テーブル設定処理が実行されると、マスタノード2のCPUは、図13に示すように、まずS510にて、上記の異常スレーブ情報を参照することにより、異常スレーブノードを特定する。
Next, the table setting process will be described. The table setting process is a process that is repeatedly executed during the operation of the
When the table setting process is executed, as shown in FIG. 13, the CPU of the
そしてS520にて、S510で特定した異常スレーブノードに基づいて、スケジュールテーブルSTの送信可否情報を設定する。具体的には、スケジュールテーブルSTの対象スレーブ情報が示すスレーブノードが、S510で特定した1つまたは複数の異常スレーブノードの中に含まれる場合には、この対象スレーブ情報に対応する送信可否情報を「否」に設定する。一方、スケジュールテーブルSTの対象スレーブ情報が示すスレーブノードが、S510で特定した1つまたは複数の異常スレーブノードの中に含まれていない場合には、この対象スレーブ情報に対応する送信可否情報を「可」に設定する。 In S520, transmission permission / prohibition information of the schedule table ST is set based on the abnormal slave node specified in S510. Specifically, when the slave node indicated by the target slave information in the schedule table ST is included in one or more abnormal slave nodes specified in S510, transmission permission / inhibition information corresponding to the target slave information is displayed. Set to “No”. On the other hand, when the slave node indicated by the target slave information in the schedule table ST is not included in the one or more abnormal slave nodes specified in S510, the transmission availability information corresponding to the target slave information is set to “ Set to “Yes”.
そしてS520の処理が終了すると、テーブル設定処理を一旦終了する。
次に、第2実施形態のヘッダ送信処理の手順を説明する。
第2実施形態のヘッダ送信処理は、図14に示すように、S610の処理が追加された点が第1実施形態と異なる。
When the process of S520 is completed, the table setting process is temporarily ended.
Next, the procedure of the header transmission process of the second embodiment will be described.
As shown in FIG. 14, the header transmission process of the second embodiment is different from the first embodiment in that the process of S610 is added.
すなわち、S320の処理が終了すると、S610にて、S320で特定したスレーブノードを指定するヘッダの送信が可能であるか否かを判断する。具体的には、スケジュールテーブルSTを参照することにより、送信順カウンタが示す送信順に対応する送信可否情報が「可」に設定されている場合には、ヘッダの送信が可能であると判断する。一方、送信可否情報が「否」に設定されている場合には、ヘッダの送信が可能でないと判断する。 That is, when the process of S320 is completed, it is determined in S610 whether or not a header specifying the slave node specified in S320 can be transmitted. Specifically, referring to the schedule table ST, if the transmission permission / inhibition information corresponding to the transmission order indicated by the transmission order counter is set to “permitted”, it is determined that the header can be transmitted. On the other hand, when the transmission permission / inhibition information is set to “No”, it is determined that the header cannot be transmitted.
ここで、ヘッダの送信が可能であると判断した場合には、S330に移行する。一方、ヘッダの送信が可能でないと判断した場合には、S340に移行する。
次に、このように構成されたマスタノード2の動作例を説明する。
If it is determined that the header can be transmitted, the process proceeds to S330. On the other hand, if it is determined that the header cannot be transmitted, the process proceeds to S340.
Next, an operation example of the
例えば図15に示すように、スケジュールテーブルSTに基づいて、スレーブノード4を指定するヘッダHD31を通信バス6に送信するタイミングになった場合には、スレーブノード4が異常スレーブノードであるため、ヘッダHD31の送信を行わない。これにより、スレーブノード4によるレスポンスRP31の送信を防止することができる。一方、スレーブノード3を指定するヘッダHD32を通信バス6に送信するタイミングになった場合には、スレーブノード3が異常スレーブノードではないため、ヘッダHD32の送信を行う。これにより、スレーブノード3によるレスポンスRP32の送信が行われる。
For example, as shown in FIG. 15, when it is time to transmit the header HD 31 designating the
このように構成されたノード2は、少なくともヘッダの送信順と、ヘッダが指定するスレーブノードとの対応関係が予め設定されたスケジュールテーブルSTに基づいて、ヘッダを送信する。そしてノード2は、異常スレーブノードを指定するヘッダを送信するのを禁止するようにスケジュールテーブルSTを変更することにより、異常スレーブノードが通信バス6にレスポンスを送信するのを妨げる。
The
これにより、第2実施形態のノード2は、第1実施形態のノード2と同様の効果を奏する。そしてノード2は、異常スレーブノードがスケジュールテーブルSTに基づいて定期的にレスポンスを送信するのを妨げることができる。
Thereby, the
またスケジュールテーブルSTは、送信順およびスレーブノードに加えて更に、ヘッダの送信の可否を示す送信可否情報との対応関係が予め設定されている。そしてノード2は、異常スレーブノードに対応している送信可否情報を、ヘッダの送信ができないことを示す「否」に変更する。
Further, in the schedule table ST, in addition to the transmission order and slave nodes, a correspondence relationship with transmission availability information indicating whether header transmission is possible is set in advance. Then, the
これにより、第2実施形態のノード2は、送信可否情報を参照するという簡便な処理で、ヘッダを送信しないか否かを判断することができる。このため、ノード2は、異常スレーブノードがレスポンスを送信するのを妨げるための処理負荷を低減することができる。
Thereby, the
以上説明した実施形態において、S310〜S380の処理はヘッダ送信部、S510,S520,S610の処理は妨害部に相当する。
以上、本発明の一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ものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
In the embodiment described above, the processing of S310 to S380 corresponds to a header transmission unit, and the processing of S510, S520, and S610 corresponds to an obstruction unit.
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, As long as it belongs to the technical scope of this invention, a various form can be taken.
[変形例1]
例えば上記実施形態では、通信システム1が3つのスレーブノードで構成されているものを示したが、2つまたは4つ以上のスレーブノードで構成されるようにしてもよい。
[Modification 1]
For example, in the above embodiment, the
[変形例2]
また上記実施形態では、図11に示すように、クロック信号の送信が停止されているときにおける異常スレーブノードの受信端子Rxの信号レベルがハイであるものを示した。しかし、図16に示すように、クロック信号の送信が停止されているときの信号レベルLV1,LV2がローになる場合であっても、エラーER1,ER2が示すように、エラーを検出することができる。
[Modification 2]
In the above embodiment, as shown in FIG. 11, the signal level of the receiving terminal Rx of the abnormal slave node is high when the transmission of the clock signal is stopped. However, as shown in FIG. 16, even when the signal levels LV1 and LV2 are low when the transmission of the clock signal is stopped, the error can be detected as indicated by the errors ER1 and ER2. it can.
[変形例3]
また上記実施形態では、レスポンスのWUパルス送信情報に基づいて異常スレーブノードを検出するものを示した。しかし、異常スレーブノードを検出する方法は、上記実施形態で説明したものに限定されない。例えば、レスポンスのスリープ可否情報に基づいて異常スレーブノードを検出するようにしてもよい。
[Modification 3]
Moreover, in the said embodiment, what detected the abnormal slave node based on the WU pulse transmission information of a response was shown. However, the method for detecting an abnormal slave node is not limited to that described in the above embodiment. For example, an abnormal slave node may be detected based on the sleep availability information of the response.
また、上記実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加または置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。 In addition, the functions of one component in the above embodiment may be distributed as a plurality of components, or the functions of a plurality of components may be integrated into one component. Moreover, you may abbreviate | omit a part of structure of the said embodiment. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other embodiment. In addition, all the aspects included in the technical idea specified only by the wording described in the claim are embodiment of this invention.
上述したマスタノード2の他、当該マスタノード2を構成要素とするシステム、当該マスタノード2としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、通信方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。
In addition to the
1…通信システム、2…マスタノード、3,4,5…スレーブノード、6…通信バス
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記通信システムを構成する複数の前記通信装置の中で前記マスタ通信装置以外の前記通信装置をスレーブ装置(3,4,5)とし、前記スレーブ装置で異常が発生しているか否かを判断する異常判断部(S10〜S100)と、
異常が発生していると前記異常判断部によって判断された前記スレーブ装置を異常スレーブ装置として、前記異常スレーブ装置が前記通信線に前記レスポンスを送信するのを妨げる妨害部(S210〜S260,S510,S520,S610)と
を備える通信装置。 A plurality of communication devices (2, 3, 4, 5) are connected via a communication line (6) so that data communication is possible, and the plurality of communication devices transmit headers that specify the communication devices to be transmitted. In the communication system (1) in which the communication device specified by the header transmits a response after the header is transmitted, a master that transmits a clock signal for synchronizing a plurality of the communication devices to the communication line A communication device (2) functioning as a communication device,
Among the plurality of communication devices constituting the communication system, the communication device other than the master communication device is set as a slave device (3, 4, 5), and it is determined whether or not an abnormality has occurred in the slave device. An abnormality determination unit (S10 to S100);
An obstruction unit (S210 to S260, S510, S510, S510, S510) that prevents the abnormal slave device from transmitting the response to the communication line, using the slave device determined by the abnormality determination unit as an abnormal slave device when an abnormality has occurred. S520, S610).
前記妨害部(S210〜S260)は、前記ヘッダを受信すると、前記ヘッダが前記異常スレーブ装置により送信されたものであるか否かを判断し、前記ヘッダが前記異常スレーブ装置により送信されたものであると判断した場合に、前記クロック信号の送信を予め設定された停止時間だけ停止することにより、前記異常スレーブ装置が前記通信線に前記レスポンスを送信するのを妨げる
ことを特徴とする通信装置。 The communication device according to claim 1,
Upon receiving the header, the disturbing unit (S210 to S260) determines whether the header is transmitted by the abnormal slave device, and the header is transmitted by the abnormal slave device. When it is determined that there is a communication device, the transmission of the clock signal is stopped for a preset stop time, thereby preventing the abnormal slave device from transmitting the response to the communication line.
少なくとも前記ヘッダの送信順と、前記ヘッダが指定する前記スレーブ装置との対応関係が予め設定されたスケジュールテーブルに基づいて、前記ヘッダを送信するヘッダ送信部(S310〜S380)を更に備え、
前記妨害部(S510,S520,S610)は、前記異常スレーブ装置を指定する前記ヘッダを前記ヘッダ送信部が送信するのを禁止するように前記スケジュールテーブルを変更することにより、前記異常スレーブ装置が前記通信線に前記レスポンスを送信するのを妨げる
ことを特徴とする通信装置。 The communication device according to claim 1,
A header transmission unit (S310 to S380) for transmitting the header based on at least a schedule table in which a correspondence relationship between the transmission order of the header and the slave device specified by the header is set in advance;
The disturbing unit (S510, S520, S610) changes the schedule table so as to prohibit the header transmitting unit from transmitting the header designating the abnormal slave device. A communication device that prevents transmission of the response to a communication line.
前記スケジュールテーブルは、前記送信順および前記スレーブ装置に加えて更に、前記ヘッダの送信の可否を示す送信可否情報との対応関係が予め設定され、
前記妨害部は、前記異常スレーブ装置に対応している前記送信可否情報を、前記ヘッダの送信ができないことを示すように変更する
ことを特徴とする通信装置。 The communication device according to claim 3,
In the schedule table, in addition to the transmission order and the slave device, a correspondence relationship with transmission availability information indicating whether transmission of the header is possible is set in advance,
The communication device, wherein the disturbing unit changes the transmission permission information corresponding to the abnormal slave device so as to indicate that the header cannot be transmitted.
複数の前記通信装置のうち、複数の前記通信装置が同期するためのクロック信号を前記通信線に送信するマスタ通信装置として機能する1つの前記通信装置(2)が、
前記通信システムを構成する複数の前記通信装置の中で前記マスタ通信装置以外の前記通信装置をスレーブ装置(3,4,5)とし、前記スレーブ装置で異常が発生しているか否かを判断する異常判断部(S10〜S100)と、
異常が発生していると前記異常判断部によって判断された前記スレーブ装置を異常スレーブ装置として、前記異常スレーブ装置が前記通信線に前記レスポンスを送信するのを妨げる妨害部(S210〜S260,S510,S520,S610)とを備える
通信システム。 A plurality of communication devices (2, 3, 4, 5) are connected via a communication line (6) so that data communication is possible, and the plurality of communication devices transmit headers that specify the communication devices to be transmitted. A communication system (1) in which, after the header is transmitted, the communication device specified by the header transmits a response,
Among the plurality of communication devices, one communication device (2) functioning as a master communication device that transmits a clock signal for synchronizing the plurality of communication devices to the communication line,
Among the plurality of communication devices constituting the communication system, the communication device other than the master communication device is set as a slave device (3, 4, 5), and it is determined whether or not an abnormality has occurred in the slave device. An abnormality determination unit (S10 to S100);
Using the slave device determined by the abnormality determination unit as an abnormal slave device as an abnormal slave device, an obstruction unit (S210 to S260, S510, S520, S610).
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