JP3797166B2 - ネットワークシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御対象となる被制御装置を構成する各構成要素に設けられた制御ユニットをネットワークのノードとして、各ノードを互いにデータ通信可能に接続してなるネットワークシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータ技術の進歩を背景として情報通信の高度化が進んでおり、例えば自動車のように、装置を構成する構成要素毎に多数の制御ユニットが搭載される被制御装置では、各制御ユニットをノードとして、各ノード間で互いにデータ通信を行うことができるように、各制御ユニットを多重通信線で接続したネットワークシステム（所謂ＬＡＮ）が構築されている。
【０００３】
また、この種のネットワークシステムには、ノードの一つとして、監視装置を設け、この監視装置において、各制御ユニットから送信されるデータフレームを監視し、そのデータフレームに基づいて制御ユニットの動作状態（異常）を表す情報を収集して、システムに異常が発生した際には、その収集した情報から異常が発生した制御ユニット（延いては構成要素）を特定できるようにしたシステムも知られている。
【０００４】
例えば、特開平１１−３４１５７２号公報には、ネットワーク内に、そのノード数と同じビット数のチェックメモリを巡回させ、チェックメモリが巡回してきた各ノードは自己に割り当てられたビットにフラグを立てて次アドレスのノードに送信し、この送信したチェックメモリに対する応答確認フレームが次アドレスのノードから無い場合にはさらに次のアドレスのノードにチェックメモリを送信することにより、監視装置側で、ネットワーク内を一巡したときのチェックメモリのフラグから異常ノードを特定できるようにした多重伝送装置が開示されている。
【０００５】
また、例えば、特開平１１−３３２０８６号公報には、電源に異常があったときに多重通信線に電磁的な影響がでるように、電源線に多重通信線を併走させることで、電源異常発生時に通信異常を故意に発生させ、監視装置側では、通信異常の発生の頻度を監視して、その電源線の異常を検出できるようにした異常検出方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記前者の従来技術では、システムに異常が発生した場合に、異常が発生したノードを検出することができ、上記後者の従来技術では、電源に異常が発生した場合にその旨を検出することができるものの、その異常原因を特定することはできなかった。
【０００７】
このため、被制御装置が作動を停止し、ネットワークシステムを構成している各制御ユニットが本来動作を停止すべき状態にあるにもかかわらず、特定の制御ユニットが誤動作によって動作し続けているような場合や、誤動作により、起動・停止を繰り返す制御ユニットがある場合には、上記前者の従来技術を適用することにより、誤動作している制御ユニット自体は特定できるものの、その誤動作の原因を特定してシステムを改良するには時間がかかるという問題があった。
【０００８】
この場合、特に、制御ユニットの異常原因が、特定の条件下で単発的に発生するような極めて再現性の低い異常原因であるような場合には、異常原因を特定して、システムを改良することができないという問題もある。
尚、この問題を解決するには、各制御ユニット毎に制御内容を記録しておき、その記憶内容から異常原因を特定することも考えられるが、自動車のように制御が複雑化しているシステムでは、記憶すべきデータ量が莫大となり、また、膨大な制御内容のデータの中から異常原因を短時間で特定するのは困難であることから、このような方法は採用できない。
【０００９】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、制御対象となる被制御装置を構成する各構成要素に設けられた制御ユニットを互いにデータ通信可能に接続してなるネットワークシステムにおいて、システムに異常が発生した場合に、異常が発生した制御ユニットを特定できるだけでなく、その異常原因をも容易に特定できるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載のネットワークシステムにおいては、ネットワークの各ノードを構成している制御ユニットが、自己の通信状態を通知する管理フレームを他の制御ユニットへ送信する機能を有する。そして、各制御ユニットは、管理フレームを他の制御ユニットへ送信する際に、その管理フレームに、自己の通信状態を決定している制御要因の情報を付与する。
【００１１】
このため、本発明のネットワークシステムにおいては、例えば、制御ユニットの異常動作に伴いネットワーク内でのデータ通信に何等かの異常が生じた際には、各制御ユニットからネットワークに送信される管理フレームに基づき、異常動作している制御ユニットを特定できる。また、管理フレームには、各制御ユニットの通信状態を決定している制御要因の情報が付与されているため、その制御要因情報から、異常動作している制御ユニットの異常原因をも簡単に検知することができる。
【００１２】
よって、本発明のネットワークシステムによれば、制御ユニットの異常原因を特定するために、各制御ユニット毎にその動作内容を記録する必要がなく、各制御ユニットの構成を簡単にできる。また、異常原因特定のための解析動作も不要であるので、その異常原因を特定してシステムを改良若しくは修理する作業を極めて効率よく行うことができる。
【００１３】
また特に、本発明のネットワークシステムにおいて、各制御ユニットは、起動時にはシステム起動用の管理フレームである起動制御フレームを他の制御ユニットに送信し、また、動作停止時に他の制御ユニットから起動制御フレームを受信した際には、自動で起動し、しかも、その起動時に送信する起動制御フレームには、制御要因の情報として、その制御ユニットの起動要因を表す起動要因情報を付与する。
【００１４】
このため、本発明のネットワークシステムにおいては、ネットワークのノードの一つである特定の制御ユニットが誤動作によって起動・停止を繰り返すような場合には、その制御ユニットからネットワークに送出される起動制御フレームから、誤動作している制御ユニットを特定できるだけでなく、その誤動作の要因（起動要因）をも極めて簡単に検知することができるようになる。
【００１５】
また、本発明のネットワークシステムによれば、制御ユニットの起動・停止の異常原因を特定するために、各制御ユニット毎に起動時の動作内容を記録する必要がないので、各制御ユニットの構成を簡単にでき、しかも、異常原因特定のための解析動作も不要であるので、その異常原因を特定してシステムを改良若しくは修理する作業を極めて効率よく行うことができるようになる。
【００１６】
また、本発明のネットワークシステムにおいては、ノードの少なくとも一つに、起動監視手段が設けられている。そして、この起動監視手段は、被制御装置が作動停止状態にあるとき、何れかの制御ユニットから起動制御フレームが送信されると、その起動制御フレームに基づいて起動制御フレームを送信した制御ユニットを検出し、その制御ユニットを表す情報と共に起動制御フレームに付与された起動要因情報を不揮発性の記憶媒体に記憶する。
【００１７】
従って、本発明のネットワークシステムによれば、制御ユニットが起動・停止を繰り返すような異常が発生した場合に、その制御ユニットを表す情報と共にそのときの起動要因情報がＥＥＰＲＯＭ等からなる記憶媒体に自動的に記憶されることになるので、制御ユニットが異常状態から正常状態に復帰してしまっても、その記憶媒体に記憶された起動要因情報に基づき、制御ユニットの異常原因を容易に特定できることになり、その異常原因が再現性の低いものであっても、簡単に特定できる。
【００１８】
次に、請求項２に記載のネットワークシステムにおいては、ネットワークの各ノードを構成している制御ユニットが、動作中には、システム停止用の管理フレームとして、所定の送信時間間隔でシステムの停止不可を表す停止制御フレームを送信し、動作停止可能状態になると、停止制御フレームの送信を中止し、その後、他の制御ユニットから停止制御フレームが送信されてこない状態が停止制御フレームの送信時間間隔よりも長い待ち時間を越えると、動作を停止するように構成される。また、各制御ユニットが動作中に所定の送信時間間隔で送信する停止制御フレームには、制御要因の情報として、制御ユニットが動作を停止できない要因を表す停止不可要因情報が付与される。
【００１９】
このため、本発明のネットワークシステムにおいては、被制御装置が作動停止状態になったにもかかわらず、ネットワークのノードの一つである特定の制御ユニットが誤動作によって動作し続け、他の制御ユニットもその動作によって動作を停止できなくなるような場合には、その制御ユニットからネットワークに送出される停止制御フレームから、誤動作している制御ユニットを特定できるだけでなく、その誤動作の要因（停止不可要因）をも極めて簡単に検知することができるようになる。
【００２０】
また、本発明のネットワークシステムによれば、制御ユニットの停止不可要因を特定するために、各制御ユニット毎にその動作内容を記録する必要がないので、各制御ユニットの構成を簡単にでき、しかも、停止不可要因特定のための解析動作も不要であるので、その停止不可要因を特定してシステムを改良若しくは修理する作業を極めて効率よく行うことができるようになる。
【００２１】
次に、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のネットワークシステムにおいて、ノードの少なくとも一つに、停止監視手段を設けたことを特徴とするものである。そして、この停止監視手段は、被制御装置が作動状態から作動停止状態に入ると、その後、各制御ユニットから送信されてくる停止制御フレームに基づき、各制御ユニットが本来停止状態に移行する筈である待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを検出し、その制御ユニットを表す情報と共に、その停止制御フレームに付与された停止不可要因情報を不揮発性の記憶媒体に記憶する。
【００２２】
従って、本発明のネットワークシステムによれば、特定の制御ユニットの誤動作により各制御ユニットが動作を停止できなくなるような異常が発生した場合に、その原因となっている制御ユニットを表す情報と共に停止不可要因情報がＥＥＰＲＯＭ等からなる記憶媒体に自動的に記憶されることになるので、その原因となっている制御ユニットが異常状態から正常状態に復帰してしまっても、記憶媒体に記憶された停止不可要因情報に基づき異常原因を容易に特定できることになり、その異常原因が再現性の低いものであっても、簡単に特定できる。
【００２３】
また次に、請求項４に記載のネットワークシステムは、ネットワークの各ノードを構成している制御ユニットが、起動時には、システム起動用の管理フレームである起動制御フレームを他の制御ユニットに送信し、動作停止時に他の制御ユニットから前記起動制御フレームを受信すると、起動し、その起動後の動作中には、システム停止用の管理フレームとして、所定の送信時間間隔でシステムの停止不可を表す停止制御フレームを送信し、動作中に動作停止可能状態になると、停止制御フレームの送信を中止し、その後、他の制御ユニットから停止制御フレームが送信されてこない状態が停止制御フレームの送信時間間隔よりも長い待ち時間を越えると、動作を停止するように構成される。また、起動制御フレームには、上記請求項１に記載の発明と同様、制御ユニットの起動の要因を表す起動要因情報が付与され、停止制御フレームには、上記請求項２に記載の発明と同様、当該制御ユニットが動作を停止できない要因を表す停止不可要因情報が付与される。
【００２４】
従って、本発明のネットワークシステムによれば、ネットワークのノードの一つである特定の制御ユニットが誤動作によって起動・停止を繰り返すような場合にも、また、被制御装置が作動停止状態になったにもかかわらず、ネットワークのノードの一つである特定の制御ユニットが誤動作によって動作し続け、他の制御ユニットもその動作によって動作を停止できなくなるような場合にも、その異常状態となった制御ユニットからネットワークに送出される起動制御フレーム或いは停止制御フレームから、誤動作している制御ユニットを特定できるだけでなく、その誤動作の要因（起動要因或いは停止不可要因）を極めて簡単に検知することができるようになる。
【００２５】
また、本発明のネットワークシステムによれば、これらの異常原因を特定するために、各制御ユニット毎に動作内容を記録する必要がないので、請求項１及び請求項２に記載のネットワークシステムと同様、各制御ユニットの構成を簡単にでき、しかも、異常原因特定のための解析動作も不要であるので、その異常原因を特定してシステムを改良若しくは修理する作業を極めて効率よく行うことができるようになる。
【００２６】
次に、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のネットワークシステムにおいて、ノードの少なくとも一つに、請求項１に記載の起動監視手段及び請求項３に記載の停止監視手段を設けたことを特徴とするものである。
このため、本発明のネットワークシステムによれば、制御ユニットが起動・停止を繰り返すような異常が発生した場合、或いは、特定の制御ユニットの誤動作により各制御ユニットが動作を停止できなくなるような異常が発生した場合に、その制御ユニットを表す情報と共にそのときの起動要因情報或いは停止不可要因情報がＥＥＰＲＯＭ等からなる記憶媒体に自動的に記憶されることになり、その後、制御ユニットが異常状態から正常状態に復帰してしまっても、記憶媒体に記憶された起動要因情報或いは停止不可要因情報に基づき、制御ユニットの異常原因を容易に特定できることになり、その異常原因が再現性の低いものであっても、簡単に特定できる。
【００２７】
ここで、請求項１、請求項４、請求項５の何れかに記載のネットワークシステムにおいて、各制御ユニットが起動時に送信する起動制御フレームに起動要因情報を付与する際には、例えば、請求項６に記載のように、各種起動要因の有無をビット単位で表すデータを起動要因情報として付与するようにしてもよく、或いは、請求項７に記載のように、各種起動要因を所定のコードで表すデータを起動要因情報として付与するようにしてもよく、或いは、請求項８に記載のように、各種起動要因をビット単位で表すエリアとコードで表すエリアとからなるデータを起動要因情報として付与するようにしてもよい。
【００２８】
そして、特に、請求項７に記載のように、各種起動要因を所定のコードで表すデータを起動制御フレームに付与するようにした場合には、例えば、１バイト（８ビット）のデータに最大２５６種類の起動要因を含めることができることから、起動制御フレームのデータ量（フレーム長）を少なくできる。
【００２９】
また、各制御ユニットから送信すべき起動要因の種類が比較的少なく、例えば、８種類以下であれば、請求項６に記載のように、１バイトのデータの各ｂｉｔ値に各起動要因を割り当て、その有無を表す２値情報（所謂フラグ）を付与することができる。
【００３０】
また、請求項８に記載のように起動要因情報を構成すれば、請求項６に記載のように起動要因情報を構成する場合に比べて、１バイトのデータに含める起動要因を多くすることができる。そして、この場合、例えば、重要な起動要因についてはビット単位で表し、他の起動要因については、コードで表すことによって、起動制御フレームから重要な起動要因が成立しているか否かを速やかに検出することが可能となる。
【００３１】
尚、これら起動要因情報のデータ長は、制御ユニットの種類に関わらず、全て一定にしてもよいが、例えば、請求項９に記載のように、各制御ユニットの起動要因の数に応じて、各制御ユニット毎に設定するようにすれば、各制御ユニットから送信すべき起動要因の種類（数）が異なる場合に、それに応じて、各制御ユニットからの起動制御フレームに付与される起動要因情報のデータ長を必要最小限にすることができる。
【００３２】
一方、請求項３又は請求項５に記載のネットワークシステムにおいて、停止監視手段は、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後の経過時間が待ち時間を越えると、停止制御フレームに基づき、動作中にある制御ユニット（換言すれば動作停止不可状態となっている異常な制御ユニット）を検出し、その制御ユニットを表す情報と共に、その停止制御フレームに付与された停止不可要因情報を不揮発性の記憶媒体に記憶するが、その異常な制御ユニットを検出する具体的方法としては、請求項１０又は請求項１１に記載の方法を用いるとよい。
【００３３】
即ち、請求項１０に記載の停止監視手段は、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、待ち時間を越えると、その後、所定の検出時間の間、各制御ユニットから送信されてくる停止制御フレームに基づき、待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを検出する検出し、その検出した制御ユニットを表す情報と制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを記憶媒体に記憶する。
【００３４】
また、請求項１１に記載の停止監視手段は、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、待ち時間を越えると、その後、各制御ユニットから送信されてくる停止制御フレームに基づき、待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを検出する検出動作を複数回行い、その複数回の検出動作によって検出された制御ユニットを表す情報とこの制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを記憶媒体に記憶する。
【００３５】
そして、これら請求項１０又は請求項１１に記載のネットワークシステムによれば、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、待ち時間を越えて停止制御フレームを送信している制御ユニットが複数あれば、その複数の制御ユニットの停止不可要因情報が記憶されることになるので、その複数の停止不可要因情報を用いて、異常原因をより正確に特定できることになる。
【００３６】
また、請求項１２若しくは請求項１３に記載のネットワークシステムのように、各ノードが、被制御装置に設けられた共通のバッテリから電源供給を受けて動作するように構成されている場合には、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行したにも関わらず、停止制御フレームを送信している制御ユニットが存在して、各ノードが動作を停止できなければ、各ノードの動作によってバッテリが放電し、最終的には各ノードが動作を停止してしまうことになる。
【００３７】
そこで、このようなネットワークシステムにおいては、請求項１２に記載のように、停止監視手段を、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、バッテリからの供給電圧の低下によって他の制御ユニットからの送信フレームを受信できなくなるまで、待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを検出し、その検出した制御ユニットを表す情報と制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを記憶媒体に記憶するようにしてもよく、或いは、請求項１３に記載のように、停止監視手段を、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、バッテリからの供給電圧が所定電圧に低下するまで、待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを検出し、その検出した制御ユニットを表す情報と制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを記憶媒体に記憶するようにしてもよい。
【００３８】
また、請求項１０〜請求項１３に記載のように停止監視手段を構成した場合、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、待ち時間を越えて停止制御フレームを送信している制御ユニットが複数あれば、その複数の制御ユニットの停止不可要因情報が記憶されることになるが、この場合、停止監視手段が停止不可要因情報を記憶する記憶媒体の容量を充分大きくしておく必要がある。
【００３９】
そこで、請求項１０〜請求項１３に記載のネットワークシステムにおいて、停止監視手段が停止不可要因情報を記憶する記憶媒体の容量を小さくできるようにするには、停止監視手段を、更に、請求項１４若しくは請求項１５に記載のように構成するとよい。
【００４０】
即ち、請求項１４に記載のネットワークシステムにおいて、停止監視手段は、待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを複数検出すると、その複数の制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報に基づき、実際に停止妨害を行っている制御ユニットを特定し、その特定した制御ユニットを表す情報とその特定した制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを記憶媒体に記憶する。
【００４１】
また、請求項１５に記載のネットワークシステムにおいて、停止監視手段は、待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを複数検出すると、最初に検出した制御ユニットと最後に検出した制御ユニットとを停止妨害を行っている制御ユニットとして特定して、その特定した制御ユニットを表す情報と該特定した制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを記憶媒体に記憶する。
【００４２】
従って、請求項１４又は請求項１５に記載のネットワークシステムによれば、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、待ち時間を越えて停止制御フレームを送信している制御ユニットが複数ある場合に、記憶媒体に記憶する停止不可要因情報の数を制限して、記憶媒体の容量を小さくすることができると共に、その記憶された最小限の停止不可要因情報を用いて、異常原因を容易に特定できることになる。
【００４３】
尚、上述した起動監視手段や停止監視手段の機能は、ネットワークのノードを構成する監視専用の装置（１又は複数の監視装置）にて実現するようにしてもよく、或いは、ネットワークを構成している制御ユニットの内の何れか一つ又は複数の制御ユニットにて実現するようにしてもよい。
【００４４】
また、請求項２〜請求項５、請求項１０〜請求項１５の何れかに記載のネットワークシステムにおいて、各制御ユニットが送信する停止制御フレームに停止不可要因情報を付与する際には、例えば、請求項１６に記載のように、停止不可要因情報として、各種停止不可要因の有無をビット単位で表すデータを付与するようにしてもよく、或いは、請求項１７に記載のように、停止不可要因情報として、各種停止不可要因を所定のコードで表すデータを付与するようにしてもよく、或いは、請求項１８に記載のように、停止不可要因情報として、各種停止不可要因をビット単位で表すエリアとコードで表すエリアとからなるデータを付与するようにしてもよい。
【００４５】
そして、各制御ユニットを請求項１７に記載のように構成した場合には、請求項７に記載のものと同様の効果を得ることができ、各制御ユニットを請求項１６に記載のように構成した場合には、請求項６に記載のものと同様の効果を得ることができ、各制御ユニットを請求項１８に記載のように構成した場合には、請求項８に記載のものと同様の効果を得ることができる。
【００４６】
また、これら停止不可要因情報のデータ長は、制御ユニットの種類に関わらず、全て一定にしてもよいが、請求項１９に記載のように、各制御ユニットの停止不可要因の数に応じて、各制御ユニット毎に設定するようにしてもよい。そしてこのようにすれば、請求項９に記載のものと同様、各制御ユニットから送信すべき停止不可要因の種類（数）が異なる場合に、それに応じて、各制御ユニットからの停止制御フレームに付与される停止不可要因情報のデータ長を必要最小限にすることができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は本発明を自動車のボディ系のネットワークシステム（所謂車載ＬＡＮ）に適用した実施例のシステム構成を表す構成図である。
【００４８】
本実施例のネットワークシステムは、被制御装置である自動車の構成要素(以下、適宜、車両構成要素という)に設けられた制御ユニットであるＥＣＵ１１〜１４、２１〜２５、３１〜３４と、これら各ＥＣＵ１１〜１４、２１〜２５、３１〜３４が、夫々、ノードとして接続された多重通信線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３とからなる複数（本実施例では３種類）のネットワークＡ、Ｂ、Ｃからなる。そして、これら各ネットワークＡ、Ｂ、Ｃの多重通信線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３には、本発明の起動監視手段及び停止監視手段としての機能を有する監視装置５０が接続されている。
【００４９】
ここで、ネットワークＡにおいては、多重通信線Ｌ１に、運転席ドア制御用のＤ席ドアＥＣＵ１１、助手席ドア制御用のＰ席ドアＥＣＵ１２、パワーシート制御用のパワーシートＥＣＵ１３、ルーフ制御用のルーフＥＣＵ１４、等が接続されており、ネットワークＢにおいては、多重通信線Ｌ２に、エンジン制御用のエンジンＥＣＵ２１、メータ制御用のメータＥＣＵ２２、空調制御用のエアコンＥＣＵ２３、車両制動時のスリップ制御用のＡＢＳＥＣＵ２４、エアバッグ制御用のエアバッグＥＣＵ２５、等が接続されており、ネットワークＣにおいては、多重通信線Ｌ３に、ステアリングホイールに設けられた各種操作スイッチ（ＳＷ）制御用のステアリングホイールＳＷＥＣＵ３１、車両天井部分に設けられた各種操作スイッチ（ＳＷ）制御用のオーバーヘッドＳＷＥＣＵ３２、車両のインストルメントパネル部分に設けられた各種操作スイッチ（ＳＷ）制御用のフロントコントロールＳＷＥＣＵ３３、車両の後部席に設けられた各種操作スイッチ（ＳＷ）制御用のリアＳＷＥＣＵ３４等が接続されている。そして、これら各ネットワークＡ〜Ｃ内で各ノード（ＥＣＵ）が送受信するデータは、監視装置５０の動作によって、必要に応じて、他のネットワークへ転送される。
【００５０】
次に、当該ネットワークシステムのノードである上記各ＥＣＵ１１〜３４及び監視装置５０は、全て、ドアの作動用等のように常時作動可能であることが要求される一部の構成要素と同様に、図示しないバッテリから、キースイッチにより開閉されるスイッチ回路を迂回して常時電源供給を受けるようになっており、キースイッチの操作ではバッテリからの給電は遮断されない。つまり、例えば、運転席のキーボックスからキーが抜かれてキー電源がＯＦＦし、自動車が作動停止状態になっても、各ネットワークＡ〜Ｃはデータ通信可能な状態に保持される。
【００５１】
そして、各ＥＣＵ１１〜３４は、ＣＡＮ（Controller Area Network ）等の所定の通信プロトコルに則って、制御に必要な各種データを送受信するためのデータフレームとは別に、システム管理用の管理フレームを送信し、その管理フレームに基づき、各ネットワークＡ〜Ｃ毎に、停止・起動を切り換えるようになっている。図２、図３は、この管理フレームの構造を表す説明図である。
【００５２】
図２に示す管理フレームは、各ＥＣＵ１１〜３４が起動した際に、その旨を表す情報を他のＥＣＵに送信するための起動制御フレームであり、図２（ａ）に例示するように、ＣＡＮプロトコルに則って生成される送信データの種別を表すデータＩＤ（ＤＡＴＡ・ＩＤ）及びデータ長を表すデータ長コード（ＤＬＣ）からなるヘッダ領域と、各ＥＣＵ１１〜３４が起動した旨を表す起動要因情報（ＤＡＴＡ）からなるデータ領域とで構成される。
【００５３】
そして、本実施例では、この起動要因情報のデータ長は、１バイト（８ビット）とされ、各ビット毎に、各ＥＣＵ１１〜３４の起動要因が割り当てられる。例えば、図２（ｂ）は、Ｄ席ドアＥＣＵ１１において、起動要因情報の各ビットに割り当てられる起動要因を表しているが、この図から明らかなように、起動要因情報の最上位ビット「ｂｉｔ７」には、Ｄ席ドアＥＣＵ１１が外部からの信号の入力要因で起動したことを表すフラグＷＫＵＰが設定され、上位２ビット目「ｂｉｔ６」には、キー電源がＯＮ（イグニッションＳＷ−ＯＮ）されたことによる起動を表すフラグが設定される。
【００５４】
また、上位３ビット目「ｂｉｔ５」から、最下位ビット「ｂｉｔ０」には、詳細な入力要因を表す情報として、ドアアウトサイドハンドルスイッチの状態変化による起動、ドアキースイッチの状態変化による起動、ドアロックスイッチの状態変化による起動、ドアカーテシスイッチの状態変化による起動、パワーウィンドスイッチの状態変化による起動、他席パワーウインド遠隔操作用スイッチの状態変化による起動を表すフラグが設定される。
【００５５】
尚、上記各ビットデータ（フラグ）は、「１」にセットされている際には、対応する起動要因が存在することを表し、「０」にセットされている際には、対応する起動要因が存在しないことを表す。
そして、各ネットワークＡ〜Ｃにおいて、各ＥＣＵ１１〜３４は、他のＥＣＵから起動制御フレームが送信されてくると、ネットワークを通信可能状態（作動状態）に移行させるために、自動で起動し、更に、他のＥＣＵにその旨を通知するために、自己の起動要因情報を付与した起動制御フレームを送信する。この結果、各ネットワークＡ〜Ｃにおいては、各ＥＣＵ１１〜３４が、自己の起動要因若しくは他のＥＣＵの起動に伴う起動要因（ＷＫＵＰ）により個々に起動し、最終的に全てのＥＣＵ１１〜３４が起動することになる。
【００５６】
尚、この起動制御フレームは、監視装置５０に監視される。そして、監視装置５０は、キー電源がＯＦＦ状態で自動車及び各ＥＣＵが作動停止状態にあるときに、何れかのＥＣＵから起動制御フレームが送信されると、この起動制御フレームとそのＥＣＵから別途送信されるデータフレームとから起動したＥＣＵを検出して、起動制御フレームのデータ領域に付与された起動要因情報を後述の不揮発性メモリからなる記憶部に格納する。
【００５７】
一方、図３に示す管理フレームは、各ネットワークＡ〜Ｃにおいて、各ＥＣＵ１１〜３４が自己の動作中に、動作を停止できない旨を表す情報を他のＥＣＵに送信するための停止制御フレームであり、図３（ａ）に例示するように、ＣＡＮプロトコルに則って生成される送信データの種別を表すデータＩＤ（ＤＡＴＡ・ＩＤ）及びデータ長を表すデータ長コード（ＤＬＣ）からなるヘッダ領域と、自己の識別情報であるノードＩＤ（ＮＯＤＥ・ＩＤ）及び動作を停止できない理由を表す停止不可要因情報（ＤＡＴＡ）からなるデータ領域とで構成される。
【００５８】
そして、本実施例では、この停止不可要因情報のデータ長も、起動要因情報と同様に１バイト（８ビット）とされ、各ビット毎に、各ＥＣＵ１１〜３４の停止不可要因が割り当てられる。例えば、図３（ｂ）は、Ｄ席ドアＥＣＵ１１において、停止不可要因情報の各ビットに割り当てられる起動要因を表しているが、この図から明らかなように、停止不可要因情報の最上位ビット「ｂｉｔ７」には、Ｄ席ドアＥＣＵ１１が外部からの信号の入力要因又は信号の出力要因で動作中であることを表すフラグＳＬＮＧが設定され、上位２ビット目「ｂｉｔ６」には、キー電源がＯＮ（イグニッションＳＷ−ＯＮ）状態であるので動作中であることを表す電源要因フラグが設定される。
【００５９】
また、上位３ビット目「ｂｉｔ５」から、最下位ビット「ｂｉｔ０」には、詳細な入・出力要因を表す情報として、カーテシランプ点灯中、ドアロックモータ駆動中、パワーウィンド駆動中、多重通信線Ｌ１を介してデータが入力中（バス入力信号要因）、ＥＣＵ制御処理中（内部制御要因）、信号入力系統の状態変化中、を夫々表すフラグが設定される。
【００６０】
尚、上記各ビットデータ（フラグ）は、「１」にセットされている際には、対応する停止不可要因が存在することを表し、「０」にセットされている際には、対応する停止不可要因が存在しないことを表す。
そして、各ネットワークＡ〜Ｃにおいて、各ＥＣＵ１１〜３４は、他のＥＣＵから停止制御フレームが送信されている間は、キー電源がＯＦＦ状態で自動車が作動停止状態にあり、動作停止可能状態にあっても、動作を停止せず（換言すればスリープ状態に入らず）、また、自己が動作停止可能状態になるまでの間は、その旨を他のＥＣＵに通知するために、自己の停止不可要因情報を付与した起動制御フレームを、予め設定された送信時間間隔で送信する。
【００６１】
この結果、各ＥＣＵ１１〜３４は、各ネットワークＡ〜Ｃを構成している全てのＥＣＵ１１〜３４が動作停止可能となって、上記送信時間間隔以上、何れのＥＣＵから停止制御フレームが送信されなくなるまでの間、動作し続け、その後、個々に動作を停止することになる。
【００６２】
そして、この停止制御フレームは、上記起動制御フレームと同様、監視装置５０に監視され、監視装置５０は、キー電源がＯＦＦ状態で自動車が作動停止状態に入ったにも関わらず、上記送信時間間隔よりも長い所定の待ち時間が経過しても、停止制御フレームを送信しているＥＣＵがあれば、そのＥＣＵを検出して、停止制御フレームに付与された停止不可要因情報を後述の不揮発性メモリからなる記憶部に格納する。
【００６３】
次に、図４は、この監視装置５０の機能を表す機能ブロック図である。尚、監視装置５０は、実際には、他のＥＣＵ１１〜３４と同様に、通信機能を有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。
図４に示すように、監視装置５０は、多重通信線Ｌ１〜Ｌ３を介して各ネットワークＡ〜ＣのＥＣＵ１１〜３４とデータ通信を行うためのネットワーク送受信部５２と、このネットワーク送受信部５２が受信したＥＣＵ１１〜３４からの送信データ（受信フレーム）を一時格納するための受信フレームバッファ５４と、受信フレームバッファ５４からデータフレームを取り込み、該データフレームを送信してきたＥＣＵが属するネットワークとは異なるネットワークに転送する中継処理部５６と、を備える。
【００６４】
また、監視装置５０は、本発明に関わる主要部として、受信フレームバッファ５４から管理フレームを取り込み、これを上述した起動制御フレームと停止制御フレームに分類したり、これら各フレームから各種要因情報を取り出す管理フレーム処理部５８と、管理フレーム処理部５８から停止制御フレームに付与された情報を取り込み、これに基づき、キー電源がＯＦＦ状態で自動車が作動停止しているにも関わらず、各ネットワークＡ〜ＣでＥＣＵの停止を妨害している停止妨害ＥＣＵを判定して、停止不可要因情報をＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリからなる記憶部６８に格納する、停止監視手段としての停止妨害ＥＣＵ判定部６０と、管理フレーム処理部５８から起動制御フレームに付与された情報を取り込み、これに基づき、各ネットワークＡ〜Ｃが作動停止状態にある時に最初に起動した起動ＥＣＵを判定して、起動要因情報を記憶部６８に格納する、起動監視手段としての起動ＥＣＵ判定部６２を備える。
【００６５】
尚、停止妨害ＥＣＵ判定部６０には、停止妨害ＥＣＵの検出時間等を計時するためのタイマ部６４、及び、車両のキー電源のＯＮ・ＯＦＦ状態を判定する車両電源判定部６６が設けられている。
以下、このように構成された監視装置５０において、停止妨害ＥＣＵ判定部６０の機能を実現するために図示しないＣＰＵにて各ネットワークＡ、Ｂ、Ｃ毎に実行される停止妨害ＥＣＵ判定処理、及び、起動ＥＣＵ判定部６２の機能を実現するために図示しないＣＰＵにて各ネットワークＡ、Ｂ、Ｃ毎に実行される起動ＥＣＵ判定処理について、図５に示すフローチャートに沿って説明する。
【００６６】
まず、図５（ａ）は、停止妨害ＥＣＵ判定処理を表すフローチャートである。この処理では、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）にて、キー電源がＯＦＦされたか否かを判定することにより、被制御装置である自動車が作動停止状態になるのを待つ。
【００６７】
そして、キー電源がＯＦＦされ、自動車が作動停止状態になると、続くＳ１２０にて、監視対象となっているネットワークにおいて、各ＥＣＵが動作中に停止制御フレームを送信する送信時間間隔以上、連続して停止制御フレームが送信されていないか否かを判定することにより、ネットワークの停止条件が成立したか否かを判断し、ネットワークの停止条件が成立していれば、停止妨害ＥＣＵは存在しないので、そのまま当該処理を終了する。
【００６８】
一方、Ｓ１２０にて、停止条件が成立していないと判断されると、続くＳ１３０にて、キー電源がＯＦＦされてから、上記送信時間間隔よりも長い待ち時間（検出開始時間Ｔ１）が経過したか否かを判断する。
そして、Ｓ１３０にて、検出開始時間Ｔ１が経過していないと判断されると、再度Ｓ１２０に移行し、逆に、検出開始時間Ｔ１が経過したと判断されると（つまり、検出開始時間Ｔ１の間、ネットワークの停止条件が成立しなかった場合には）、Ｓ１４０に移行し、停止制御フレームを送信してくるＥＣＵを停止妨害ＥＣＵとして検出する停止妨害ＥＣＵ検出処理を実行する。
【００６９】
また、この停止妨害ＥＣＵ検出処理の実行中は、続くＳ１５０にて、予め設定された検出時間Ｔ２が経過したか否かを判断し、検出時間Ｔ２が経過していなければ、再度Ｓ１４０に移行することにより、停止妨害ＥＣＵ検出処理を予め設定された検出時間Ｔ２の間継続して実行する。
【００７０】
そして、Ｓ１５０にて、検出時間Ｔ２が経過したと判断されると、続くＳ１６０に移行し、上記Ｓ１４０の妨害ＥＣＵ検出処理にて停止妨害ＥＣＵとして検出された全ＥＣＵの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報に基づき、実際にネットワークの停止妨害を行っているＥＣＵを特定し、その特定した停止妨害ＥＣＵと、このＥＣＵが送信した停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを、記憶部６８に記憶し、当該処理を終了する。
【００７１】
この結果、図６（ａ）に示すように、ネットワークＡ、Ｂ、Ｃにおいて、時点ｔ０にて、キー電源がＯＦＦされ、その後、検出開始時間Ｔ１が経過したにもかからず（時点ｔ１）、停止可能状態とならない（換言すれば、他のＥＣＵの停止妨害を行ったいる）ＥＣＵが存在し、バッテリに蓄積された電力が無駄に消費され、所謂バッテリ上がりが発生するような異常時には、記憶部６８に記憶された停止不可要因情報に基づき、停止妨害ＥＣＵを簡単に特定できると共に、その停止妨害の原因についても簡単に特定できることになる。
【００７２】
また、本実施例では、キー電源がＯＦＦされ（時点ｔ０）、その後、検出開始時間Ｔ１が経過して（時点ｔ１）、停止妨害ＥＣＵの検出動作に入ると、その後、一定の検出時間Ｔ２の間、検出動作を継続し、検出時間Ｔ２が経過した時点（ｔ２）で、それまでに停止妨害ＥＣＵとして検出したＥＣＵから送信された停止不可要因情報に基づき、真の停止妨害ＥＣＵを特定するようにされているので、停止妨害ＥＣＵ検出処理（Ｓ１４０）で複数の停止妨害ＥＣＵが検出された場合であっても、記憶部６８に格納された停止不可要因情報から、停止妨害ＥＣＵの異常原因を正確に特定できる。
【００７３】
よって、本実施例によれば、停止妨害ＥＣＵの停止不可要因を特定するために、各ＥＣＵ毎にその動作内容を記録する必要がなく、各ＥＣＵの構成を簡単にできると共に、停止不可要因特定のための解析動作も不要となるので、その停止不可要因を特定してシステムを改良若しくは修理する作業を極めて効率よく行うことができる。また、停止不可要因情報は不揮発性メモリからなる記憶部６８に自動で記憶されるので、停止妨害ＥＣＵが異常状態から正常状態に復帰してしまっても、その記憶された停止不可要因情報に基づき異常原因を容易に特定でき、その異常原因が再現性の低いものであっても、問題なく特定できる。
【００７４】
次に、図５（ｂ）は、起動ＥＣＵ判定処理を表すフローチャートである。
この処理は、監視対象となるネットワークが作動停止状態にあるときに何れかのＥＣＵが起動制御フレームを送信した際に実行される処理であり、処理が開始されると、Ｓ２１０にて、その起動制御フレームに付与された起動要因情報を読み出し、起動要因が、起動制御フレームを送信したＥＣＵ固有の要因であるか、このＥＣＵ以外の要因であるかを判定し、ＥＣＵ固有の要因以外の起動要因であれば、そのＥＣＵの誤動作による起動ではないので、当該処理をそのまま終了する。
【００７５】
一方、Ｓ２１０にて、起動要因が、起動制御フレームを送信したＥＣＵ固有の要因であれば、そのＥＣＵから別途送信されるデータフレームと今回受信した起動制御フレームとから、今回起動したＥＣＵを特定し、そのＥＣＵを表す情報と起動制御フレームから取得した起動要因情報とを記憶部６８に格納し、当該処理を終了する。
【００７６】
このため、本実施例によれば、例えば、図６（ｂ）に示すように、各ネットワークＡ、Ｂ、Ｃを構成するＥＣＵの一つが誤動作によって起動・停止を繰り返すような場合には、そのＥＣＵの起動時に、そのＥＣＵの起動要因が繰り返し記憶部６８に記憶されることになる。よって、本実施例によれば、ＥＣＵの起動・停止の異常原因を特定するために、各ＥＣＵ毎に起動時の動作内容を記録する必要がないので、各ＥＣＵの構成を簡単にでき、しかも、異常原因特定のための解析動作も不要であるので、その異常原因を特定してシステムを改良若しくは修理する作業を極めて効率よく行うことができることになる。
【００７７】
また、本実施例のシステムによれば、システムを停止させることができない場合だけでなく、特定のＥＣＵが誤動作により起動・停止を繰り返すような異常が発生した場合にも、その異常ＥＣＵの起動要因情報が記憶部に記憶されることになるので、ＥＣＵが異常状態から正常状態に復帰しても、起動要因情報に基づき、制御ユニットの異常原因を容易に特定でき、その異常原因が再現性の低いものであっても、簡単に特定できる。
【００７８】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施例では、本発明を適用したネットワークシステムとして、各制御ユニット（ＥＣＵ）が管理フレームとして請求項１，４に記載の起動制御フレーム及び請求項２，４に記載の停止制御フレームを送信するように構成された車載ＬＡＮについて説明したが、本発明は、各制御ユニットが、これら各制御フレーム以外の管理フレームを送信するシステムであっても、上記実施例と同様に適用することができる。つまり、この場合、各制御ユニットを、自己が送信する管理フレームに制御要因を表す情報を付与するように構成すれば、その管理フレームから、各制御ユニットの異常動作やその異常原因を特定できる。
【００７９】
また、本発明は、上記実施例のような車載ＬＡＮに限らず、被制御装置を構成する複数の構成要素に設けられた制御ユニット（ＥＣＵ）を互いに送受信可能に多重通信線で接続したネットワークシステムであれば、どのようなシステムにも適用できる。また、本発明は、各制御ユニットを多重通信線で接続するのではなく、無線回線にて接続した所謂無線ＬＡＮに適用しても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
一方、上記実施例では、請求項１，７に記載の起動監視手段及び請求項３，７に記載の停止監視手段としての機能を一つの監視装置５０に組み込むようにしたが、これら各監視手段としての機能は、複数のＥＣＵに分散させてもよい。
また、上記実施例では、請求項１０及び請求項１４に記載の発明を適用することにより、停止監視手段としての停止妨害ＥＣＵ判定処理において、検出時間Ｔ２の間、停止制御フレームを送信してくるＥＣＵを検出する停止妨害ＥＣＵ検出処理を実行し、その後、その検出処理で停止妨害ＥＣＵとして検出されたＥＣＵの中から、実際に停止妨害を行っているＥＣＵを特定するようにしたが、例えば、請求項１５に記載の発明を適用することにより、Ｓ１６０において、停止妨害ＥＣＵ検出処理（Ｓ１４０）で停止妨害ＥＣＵとして検出されたＥＣＵの中から、最初と最後に検出されたＥＣＵを停止妨害を行っているＥＣＵとして特定するようにしてもよい。
【００８１】
また、例えば、停止妨害ＥＣＵ判定処理を図７（ａ）に示す如く変更し、検出時間Ｔ２の間、停止妨害ＥＣＵ検出処理を実行して、その後、実際に停止妨害を行っているＥＣＵを特定して記憶部６８に記憶するＳ１４０〜Ｓ１６０の処理を、複数回（ｎ回）実行したか否かを判断し（Ｓ１７０）、複数回実行していなければ、再度Ｓ１４０〜Ｓ１６０の処理を実行するようにしてもよい。
【００８２】
そして、このようにすれば、図７（ｂ）に示すように、検出時間Ｔ２間隔で、Ｓ１４０の停止妨害ＥＣＵ検出処理が複数回実行され、その後Ｓ１６０で特定される停止妨害ＥＣＵとその停止不可要因が、複数回分、順に記憶部６８に記憶されることになるので、記憶部６８に記憶された情報から、停止妨害ＥＣＵにて発生した停止不可要因をより正確に特定できるようになる。
【００８３】
また、例えば、停止妨害ＥＣＵ判定処理を図８（ａ）に示す如く変更し、キー電源ＯＦＦ後、検出開始時間Ｔ１が経過した後は、停止制御フレームを受信する度に（Ｓ１５５：ＹＥＳ）、その停止制御フレームを送信してきたＥＣＵを停止妨害ＥＣＵとして、停止不可要因情報と共に記憶部６８に記憶する（Ｓ１６０）処理を実行し、この処理を複数回（ｍ回）実行すると（Ｓ１７５：ＹＥＳ）、停止妨害ＥＣＵ判定処理を終了するようにしてもよい。
【００８４】
つまり、このようにすれば、図８（ｂ）に示すように、キー電源ＯＦＦ後、検出開始時間Ｔ１が経過した後は、停止制御フレームを複数回受信するまでの間、停止妨害ＥＣＵの検出処理が実行されて、その検出処理により特定される複数の停止妨害ＥＣＵが、停止不可要因情報と共にそのまま記憶部６８に記憶されることになるが、このようにしても、記憶部６８に記憶された複数の停止妨害ＥＣＵとその停止不可要因情報とから、停止妨害ＥＣＵにて発生した停止不可要因を正確に特定できることになる。尚、図８（ｂ）に示す停止妨害ＥＣＵ判定処理は、請求項１１に記載の停止監視手段に相当する。
【００８５】
また更に、停止妨害ＥＣＵ判定処理を、図９（ａ）に示す如く変更し、Ｓ１４０の停止妨害ＥＣＵ検出処理を、電源電圧（バッテリからの供給電圧）が、所定電圧Ｖｔｈ（例えば、監視装置５０が通信不能になる電圧）に低下するまで繰り返し実行し、電源電圧が所定電圧Ｖｔｈ（例えば、監視装置５０が通信不能になる電圧）まで低下すると（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、Ｓ１４０の停止妨害ＥＣＵ検出処理にて停止妨害ＥＣＵとして最初に検出したＥＣＵと最後に検出したＥＣＵとを、実際に停止妨害を行っているＥＣＵとして、これら２つのＥＣＵとその停止不可要因情報とを記憶部６８に記憶するようにしてもよい。
【００８６】
つまり、上記実施例のような自動車用のネットワークシステムにおいては、各ＥＣＵが共通のバッテリから電源供給を受けて動作することから、自動車が作動を停止して、バッテリへの充電がなされない状態で、停止妨害ＥＣＵによってネットワークを構成する全ＥＣＵが動作し続けると、最終的には、バッテリが完全放電されてしまうことになるが、図９（ｂ）に示すように、バッテリの放電に伴い監視装置５０が通信不能になる直前に検出した停止妨害ＥＣＵと、停止妨害ＥＣＵの検出開始直後に検出した停止妨害ＥＣＵとを、停止不可要因情報と共に記憶部６８に記憶するようにすれば、最初に停止妨害を行ったＥＣＵと最後まで停止妨害を行ったＥＣＵとの停止不可情報から、異常原因を特定できることになる。尚、図９（ａ）に示す停止妨害ＥＣＵ判定処理は、請求項１２若しくは請求項１３に記載の停止監視手段に相当する。
【００８７】
一方、上記実施例では、各ＥＣＵ１１〜３４が起動時に送信する起動制御フレームに付与する起動要因情報、及び、各ＥＣＵ１１〜３４が動作中に所定の送信時間間隔で送信する停止制御フレームに付与する停止不能要因情報は、各種要因の有無をビット単位で表す１バイトデータからなるものとして説明したが、これら各要因情報は、各種要因を所定ビット長のコードで表すデータとしてもよく、或いは、各種要因をビット単位で表すエリアとコードで表すエリアとからなるデータとしてもよい。また、これら各要因情報のデータ長は、上記実施例のように全てのＥＣＵ１１〜３４で一致させる必要はなく、各ＥＣＵ１１〜３４が送信すべき起動要因の種類（数）に応じて、適宜設定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の車両用ネットワークシステムの構成を表すブロック図である。
【図２】 実施例のネットワークを構成する各ＥＣＵが起動時に送信する起動制御フレームを説明する説明図である。
【図３】 実施例のネットワークを構成する各ＥＣＵが動作中に周期的に送信する停止制御フレームを説明する説明図である。
【図４】 実施例の監視装置を機能ブロックで表す説明図である。
【図５】 実施例の監視装置において実行される停止妨害ＥＣＵ判定処理及び起動ＥＣＵ判定処理を表すフローチャートである。
【図６】 実施例の監視装置の動作を表すタイムチャートである。
【図７】 停止妨害ＥＣＵ判定処理の第２の例を表すフローチャート及びタイムチャートである。
【図８】 停止妨害ＥＣＵ判定処理の第３の例を表すフローチャート及びタイムチャートである。
【図９】 停止妨害ＥＣＵ判定処理の第４の例を表すフローチャート及びタイムチャートである。
【符号の説明】
１１〜３４…ＥＣＵ、５０…監視装置、５２…ネットワーク送受信部、５４…受信フレームバッファ、５６…中継処理部、５８…管理フレーム処理部、６０…停止妨害ＥＣＵ判定部、６２…起動ＥＣＵ判定部、６４…タイマ部、６６…車両電源判定部、６８…記憶部、Ａ〜Ｃ…ネットワーク、Ｌ１〜Ｌ３…多重通信線。
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御対象となる被制御装置を構成する各構成要素に設けられた制御ユニットをネットワークのノードとして、各ノードを互いにデータ通信可能に接続してなるネットワークシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータ技術の進歩を背景として情報通信の高度化が進んでおり、例えば自動車のように、装置を構成する構成要素毎に多数の制御ユニットが搭載される被制御装置では、各制御ユニットをノードとして、各ノード間で互いにデータ通信を行うことができるように、各制御ユニットを多重通信線で接続したネットワークシステム（所謂ＬＡＮ）が構築されている。
【０００３】
また、この種のネットワークシステムには、ノードの一つとして、監視装置を設け、この監視装置において、各制御ユニットから送信されるデータフレームを監視し、そのデータフレームに基づいて制御ユニットの動作状態（異常）を表す情報を収集して、システムに異常が発生した際には、その収集した情報から異常が発生した制御ユニット（延いては構成要素）を特定できるようにしたシステムも知られている。
【０００４】
例えば、特開平１１−３４１５７２号公報には、ネットワーク内に、そのノード数と同じビット数のチェックメモリを巡回させ、チェックメモリが巡回してきた各ノードは自己に割り当てられたビットにフラグを立てて次アドレスのノードに送信し、この送信したチェックメモリに対する応答確認フレームが次アドレスのノードから無い場合にはさらに次のアドレスのノードにチェックメモリを送信することにより、監視装置側で、ネットワーク内を一巡したときのチェックメモリのフラグから異常ノードを特定できるようにした多重伝送装置が開示されている。
【０００５】
また、例えば、特開平１１−３３２０８６号公報には、電源に異常があったときに多重通信線に電磁的な影響がでるように、電源線に多重通信線を併走させることで、電源異常発生時に通信異常を故意に発生させ、監視装置側では、通信異常の発生の頻度を監視して、その電源線の異常を検出できるようにした異常検出方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記前者の従来技術では、システムに異常が発生した場合に、異常が発生したノードを検出することができ、上記後者の従来技術では、電源に異常が発生した場合にその旨を検出することができるものの、その異常原因を特定することはできなかった。
【０００７】
このため、被制御装置が作動を停止し、ネットワークシステムを構成している各制御ユニットが本来動作を停止すべき状態にあるにもかかわらず、特定の制御ユニットが誤動作によって動作し続けているような場合や、誤動作により、起動・停止を繰り返す制御ユニットがある場合には、上記前者の従来技術を適用することにより、誤動作している制御ユニット自体は特定できるものの、その誤動作の原因を特定してシステムを改良するには時間がかかるという問題があった。
【０００８】
この場合、特に、制御ユニットの異常原因が、特定の条件下で単発的に発生するような極めて再現性の低い異常原因であるような場合には、異常原因を特定して、システムを改良することができないという問題もある。
尚、この問題を解決するには、各制御ユニット毎に制御内容を記録しておき、その記憶内容から異常原因を特定することも考えられるが、自動車のように制御が複雑化しているシステムでは、記憶すべきデータ量が莫大となり、また、膨大な制御内容のデータの中から異常原因を短時間で特定するのは困難であることから、このような方法は採用できない。
【０００９】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたもので、制御対象となる被制御装置を構成する各構成要素に設けられた制御ユニットを互いにデータ通信可能に接続してなるネットワークシステムにおいて、システムに異常が発生した場合に、異常が発生した制御ユニットを特定できるだけでなく、その異常原因をも容易に特定できるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載のネットワークシステムにおいては、ネットワークの各ノードを構成している制御ユニットが、自己の通信状態を通知する管理フレームを他の制御ユニットへ送信する機能を有する。そして、各制御ユニットは、管理フレームを他の制御ユニットへ送信する際に、その管理フレームに、自己の通信状態を決定している制御要因の情報を付与する。
【００１１】
このため、本発明のネットワークシステムにおいては、例えば、制御ユニットの異常動作に伴いネットワーク内でのデータ通信に何等かの異常が生じた際には、各制御ユニットからネットワークに送信される管理フレームに基づき、異常動作している制御ユニットを特定できる。また、管理フレームには、各制御ユニットの通信状態を決定している制御要因の情報が付与されているため、その制御要因情報から、異常動作している制御ユニットの異常原因をも簡単に検知することができる。
【００１２】
よって、本発明のネットワークシステムによれば、制御ユニットの異常原因を特定するために、各制御ユニット毎にその動作内容を記録する必要がなく、各制御ユニットの構成を簡単にできる。また、異常原因特定のための解析動作も不要であるので、その異常原因を特定してシステムを改良若しくは修理する作業を極めて効率よく行うことができる。
【００１３】
また特に、本発明のネットワークシステムにおいて、各制御ユニットは、起動時にはシステム起動用の管理フレームである起動制御フレームを他の制御ユニットに送信し、また、動作停止時に他の制御ユニットから起動制御フレームを受信した際には、自動で起動し、しかも、その起動時に送信する起動制御フレームには、制御要因の情報として、その制御ユニットの起動要因を表す起動要因情報を付与する。
【００１４】
このため、本発明のネットワークシステムにおいては、ネットワークのノードの一つである特定の制御ユニットが誤動作によって起動・停止を繰り返すような場合には、その制御ユニットからネットワークに送出される起動制御フレームから、誤動作している制御ユニットを特定できるだけでなく、その誤動作の要因（起動要因）をも極めて簡単に検知することができるようになる。
【００１５】
また、本発明のネットワークシステムによれば、制御ユニットの起動・停止の異常原因を特定するために、各制御ユニット毎に起動時の動作内容を記録する必要がないので、各制御ユニットの構成を簡単にでき、しかも、異常原因特定のための解析動作も不要であるので、その異常原因を特定してシステムを改良若しくは修理する作業を極めて効率よく行うことができるようになる。
【００１６】
また、本発明のネットワークシステムにおいては、ノードの少なくとも一つに、起動監視手段が設けられている。そして、この起動監視手段は、被制御装置が作動停止状態にあるとき、何れかの制御ユニットから起動制御フレームが送信されると、その起動制御フレームに基づいて起動制御フレームを送信した制御ユニットを検出し、その制御ユニットを表す情報と共に起動制御フレームに付与された起動要因情報を不揮発性の記憶媒体に記憶する。
【００１７】
従って、本発明のネットワークシステムによれば、制御ユニットが起動・停止を繰り返すような異常が発生した場合に、その制御ユニットを表す情報と共にそのときの起動要因情報がＥＥＰＲＯＭ等からなる記憶媒体に自動的に記憶されることになるので、制御ユニットが異常状態から正常状態に復帰してしまっても、その記憶媒体に記憶された起動要因情報に基づき、制御ユニットの異常原因を容易に特定できることになり、その異常原因が再現性の低いものであっても、簡単に特定できる。
【００１８】
次に、請求項２に記載のネットワークシステムにおいては、ネットワークの各ノードを構成している制御ユニットが、動作中には、システム停止用の管理フレームとして、所定の送信時間間隔でシステムの停止不可を表す停止制御フレームを送信し、動作停止可能状態になると、停止制御フレームの送信を中止し、その後、他の制御ユニットから停止制御フレームが送信されてこない状態が停止制御フレームの送信時間間隔よりも長い待ち時間を越えると、動作を停止するように構成される。また、各制御ユニットが動作中に所定の送信時間間隔で送信する停止制御フレームには、制御要因の情報として、制御ユニットが動作を停止できない要因を表す停止不可要因情報が付与される。
【００１９】
このため、本発明のネットワークシステムにおいては、被制御装置が作動停止状態になったにもかかわらず、ネットワークのノードの一つである特定の制御ユニットが誤動作によって動作し続け、他の制御ユニットもその動作によって動作を停止できなくなるような場合には、その制御ユニットからネットワークに送出される停止制御フレームから、誤動作している制御ユニットを特定できるだけでなく、その誤動作の要因（停止不可要因）をも極めて簡単に検知することができるようになる。
【００２０】
また、本発明のネットワークシステムによれば、制御ユニットの停止不可要因を特定するために、各制御ユニット毎にその動作内容を記録する必要がないので、各制御ユニットの構成を簡単にでき、しかも、停止不可要因特定のための解析動作も不要であるので、その停止不可要因を特定してシステムを改良若しくは修理する作業を極めて効率よく行うことができるようになる。
【００２１】
次に、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のネットワークシステムにおいて、ノードの少なくとも一つに、停止監視手段を設けたことを特徴とするものである。そして、この停止監視手段は、被制御装置が作動状態から作動停止状態に入ると、その後、各制御ユニットから送信されてくる停止制御フレームに基づき、各制御ユニットが本来停止状態に移行する筈である待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを検出し、その制御ユニットを表す情報と共に、その停止制御フレームに付与された停止不可要因情報を不揮発性の記憶媒体に記憶する。
【００２２】
従って、本発明のネットワークシステムによれば、特定の制御ユニットの誤動作により各制御ユニットが動作を停止できなくなるような異常が発生した場合に、その原因となっている制御ユニットを表す情報と共に停止不可要因情報がＥＥＰＲＯＭ等からなる記憶媒体に自動的に記憶されることになるので、その原因となっている制御ユニットが異常状態から正常状態に復帰してしまっても、記憶媒体に記憶された停止不可要因情報に基づき異常原因を容易に特定できることになり、その異常原因が再現性の低いものであっても、簡単に特定できる。
【００２３】
また次に、請求項４に記載のネットワークシステムは、ネットワークの各ノードを構成している制御ユニットが、起動時には、システム起動用の管理フレームである起動制御フレームを他の制御ユニットに送信し、動作停止時に他の制御ユニットから前記起動制御フレームを受信すると、起動し、その起動後の動作中には、システム停止用の管理フレームとして、所定の送信時間間隔でシステムの停止不可を表す停止制御フレームを送信し、動作中に動作停止可能状態になると、停止制御フレームの送信を中止し、その後、他の制御ユニットから停止制御フレームが送信されてこない状態が停止制御フレームの送信時間間隔よりも長い待ち時間を越えると、動作を停止するように構成される。また、起動制御フレームには、上記請求項１に記載の発明と同様、制御ユニットの起動の要因を表す起動要因情報が付与され、停止制御フレームには、上記請求項２に記載の発明と同様、当該制御ユニットが動作を停止できない要因を表す停止不可要因情報が付与される。
【００２４】
従って、本発明のネットワークシステムによれば、ネットワークのノードの一つである特定の制御ユニットが誤動作によって起動・停止を繰り返すような場合にも、また、被制御装置が作動停止状態になったにもかかわらず、ネットワークのノードの一つである特定の制御ユニットが誤動作によって動作し続け、他の制御ユニットもその動作によって動作を停止できなくなるような場合にも、その異常状態となった制御ユニットからネットワークに送出される起動制御フレーム或いは停止制御フレームから、誤動作している制御ユニットを特定できるだけでなく、その誤動作の要因（起動要因或いは停止不可要因）を極めて簡単に検知することができるようになる。
【００２５】
また、本発明のネットワークシステムによれば、これらの異常原因を特定するために、各制御ユニット毎に動作内容を記録する必要がないので、請求項１及び請求項２に記載のネットワークシステムと同様、各制御ユニットの構成を簡単にでき、しかも、異常原因特定のための解析動作も不要であるので、その異常原因を特定してシステムを改良若しくは修理する作業を極めて効率よく行うことができるようになる。
【００２６】
次に、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のネットワークシステムにおいて、ノードの少なくとも一つに、請求項１に記載の起動監視手段及び請求項３に記載の停止監視手段を設けたことを特徴とするものである。
このため、本発明のネットワークシステムによれば、制御ユニットが起動・停止を繰り返すような異常が発生した場合、或いは、特定の制御ユニットの誤動作により各制御ユニットが動作を停止できなくなるような異常が発生した場合に、その制御ユニットを表す情報と共にそのときの起動要因情報或いは停止不可要因情報がＥＥＰＲＯＭ等からなる記憶媒体に自動的に記憶されることになり、その後、制御ユニットが異常状態から正常状態に復帰してしまっても、記憶媒体に記憶された起動要因情報或いは停止不可要因情報に基づき、制御ユニットの異常原因を容易に特定できることになり、その異常原因が再現性の低いものであっても、簡単に特定できる。
【００２７】
ここで、請求項１、請求項４、請求項５の何れかに記載のネットワークシステムにおいて、各制御ユニットが起動時に送信する起動制御フレームに起動要因情報を付与する際には、例えば、請求項６に記載のように、各種起動要因の有無をビット単位で表すデータを起動要因情報として付与するようにしてもよく、或いは、請求項７に記載のように、各種起動要因を所定のコードで表すデータを起動要因情報として付与するようにしてもよく、或いは、請求項８に記載のように、各種起動要因をビット単位で表すエリアとコードで表すエリアとからなるデータを起動要因情報として付与するようにしてもよい。
【００２８】
そして、特に、請求項７に記載のように、各種起動要因を所定のコードで表すデータを起動制御フレームに付与するようにした場合には、例えば、１バイト（８ビット）のデータに最大２５６種類の起動要因を含めることができることから、起動制御フレームのデータ量（フレーム長）を少なくできる。
【００２９】
また、各制御ユニットから送信すべき起動要因の種類が比較的少なく、例えば、８種類以下であれば、請求項６に記載のように、１バイトのデータの各ｂｉｔ値に各起動要因を割り当て、その有無を表す２値情報（所謂フラグ）を付与することができる。
【００３０】
また、請求項８に記載のように起動要因情報を構成すれば、請求項６に記載のように起動要因情報を構成する場合に比べて、１バイトのデータに含める起動要因を多くすることができる。そして、この場合、例えば、重要な起動要因についてはビット単位で表し、他の起動要因については、コードで表すことによって、起動制御フレームから重要な起動要因が成立しているか否かを速やかに検出することが可能となる。
【００３１】
尚、これら起動要因情報のデータ長は、制御ユニットの種類に関わらず、全て一定にしてもよいが、例えば、請求項９に記載のように、各制御ユニットの起動要因の数に応じて、各制御ユニット毎に設定するようにすれば、各制御ユニットから送信すべき起動要因の種類（数）が異なる場合に、それに応じて、各制御ユニットからの起動制御フレームに付与される起動要因情報のデータ長を必要最小限にすることができる。
【００３２】
一方、請求項３又は請求項５に記載のネットワークシステムにおいて、停止監視手段は、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後の経過時間が待ち時間を越えると、停止制御フレームに基づき、動作中にある制御ユニット（換言すれば動作停止不可状態となっている異常な制御ユニット）を検出し、その制御ユニットを表す情報と共に、その停止制御フレームに付与された停止不可要因情報を不揮発性の記憶媒体に記憶するが、その異常な制御ユニットを検出する具体的方法としては、請求項１０又は請求項１１に記載の方法を用いるとよい。
【００３３】
即ち、請求項１０に記載の停止監視手段は、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、待ち時間を越えると、その後、所定の検出時間の間、各制御ユニットから送信されてくる停止制御フレームに基づき、待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを検出する検出し、その検出した制御ユニットを表す情報と制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを記憶媒体に記憶する。
【００３４】
また、請求項１１に記載の停止監視手段は、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、待ち時間を越えると、その後、各制御ユニットから送信されてくる停止制御フレームに基づき、待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを検出する検出動作を複数回行い、その複数回の検出動作によって検出された制御ユニットを表す情報とこの制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを記憶媒体に記憶する。
【００３５】
そして、これら請求項１０又は請求項１１に記載のネットワークシステムによれば、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、待ち時間を越えて停止制御フレームを送信している制御ユニットが複数あれば、その複数の制御ユニットの停止不可要因情報が記憶されることになるので、その複数の停止不可要因情報を用いて、異常原因をより正確に特定できることになる。
【００３６】
また、請求項１２若しくは請求項１３に記載のネットワークシステムのように、各ノードが、被制御装置に設けられた共通のバッテリから電源供給を受けて動作するように構成されている場合には、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行したにも関わらず、停止制御フレームを送信している制御ユニットが存在して、各ノードが動作を停止できなければ、各ノードの動作によってバッテリが放電し、最終的には各ノードが動作を停止してしまうことになる。
【００３７】
そこで、このようなネットワークシステムにおいては、請求項１２に記載のように、停止監視手段を、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、バッテリからの供給電圧の低下によって他の制御ユニットからの送信フレームを受信できなくなるまで、待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを検出し、その検出した制御ユニットを表す情報と制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを記憶媒体に記憶するようにしてもよく、或いは、請求項１３に記載のように、停止監視手段を、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、バッテリからの供給電圧が所定電圧に低下するまで、待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを検出し、その検出した制御ユニットを表す情報と制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを記憶媒体に記憶するようにしてもよい。
【００３８】
また、請求項１０〜請求項１３に記載のように停止監視手段を構成した場合、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、待ち時間を越えて停止制御フレームを送信している制御ユニットが複数あれば、その複数の制御ユニットの停止不可要因情報が記憶されることになるが、この場合、停止監視手段が停止不可要因情報を記憶する記憶媒体の容量を充分大きくしておく必要がある。
【００３９】
そこで、請求項１０〜請求項１３に記載のネットワークシステムにおいて、停止監視手段が停止不可要因情報を記憶する記憶媒体の容量を小さくできるようにするには、停止監視手段を、更に、請求項１４若しくは請求項１５に記載のように構成するとよい。
【００４０】
即ち、請求項１４に記載のネットワークシステムにおいて、停止監視手段は、待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを複数検出すると、その複数の制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報に基づき、実際に停止妨害を行っている制御ユニットを特定し、その特定した制御ユニットを表す情報とその特定した制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを記憶媒体に記憶する。
【００４１】
また、請求項１５に記載のネットワークシステムにおいて、停止監視手段は、待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを複数検出すると、最初に検出した制御ユニットと最後に検出した制御ユニットとを停止妨害を行っている制御ユニットとして特定して、その特定した制御ユニットを表す情報と該特定した制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを記憶媒体に記憶する。
【００４２】
従って、請求項１４又は請求項１５に記載のネットワークシステムによれば、被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、待ち時間を越えて停止制御フレームを送信している制御ユニットが複数ある場合に、記憶媒体に記憶する停止不可要因情報の数を制限して、記憶媒体の容量を小さくすることができると共に、その記憶された最小限の停止不可要因情報を用いて、異常原因を容易に特定できることになる。
【００４３】
尚、上述した起動監視手段や停止監視手段の機能は、ネットワークのノードを構成する監視専用の装置（１又は複数の監視装置）にて実現するようにしてもよく、或いは、ネットワークを構成している制御ユニットの内の何れか一つ又は複数の制御ユニットにて実現するようにしてもよい。
【００４４】
また、請求項２〜請求項５、請求項１０〜請求項１５の何れかに記載のネットワークシステムにおいて、各制御ユニットが送信する停止制御フレームに停止不可要因情報を付与する際には、例えば、請求項１６に記載のように、停止不可要因情報として、各種停止不可要因の有無をビット単位で表すデータを付与するようにしてもよく、或いは、請求項１７に記載のように、停止不可要因情報として、各種停止不可要因を所定のコードで表すデータを付与するようにしてもよく、或いは、請求項１８に記載のように、停止不可要因情報として、各種停止不可要因をビット単位で表すエリアとコードで表すエリアとからなるデータを付与するようにしてもよい。
【００４５】
そして、各制御ユニットを請求項１７に記載のように構成した場合には、請求項７に記載のものと同様の効果を得ることができ、各制御ユニットを請求項１６に記載のように構成した場合には、請求項６に記載のものと同様の効果を得ることができ、各制御ユニットを請求項１８に記載のように構成した場合には、請求項８に記載のものと同様の効果を得ることができる。
【００４６】
また、これら停止不可要因情報のデータ長は、制御ユニットの種類に関わらず、全て一定にしてもよいが、請求項１９に記載のように、各制御ユニットの停止不可要因の数に応じて、各制御ユニット毎に設定するようにしてもよい。そしてこのようにすれば、請求項９に記載のものと同様、各制御ユニットから送信すべき停止不可要因の種類（数）が異なる場合に、それに応じて、各制御ユニットからの停止制御フレームに付与される停止不可要因情報のデータ長を必要最小限にすることができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は本発明を自動車のボディ系のネットワークシステム（所謂車載ＬＡＮ）に適用した実施例のシステム構成を表す構成図である。
【００４８】
本実施例のネットワークシステムは、被制御装置である自動車の構成要素(以下、適宜、車両構成要素という)に設けられた制御ユニットであるＥＣＵ１１〜１４、２１〜２５、３１〜３４と、これら各ＥＣＵ１１〜１４、２１〜２５、３１〜３４が、夫々、ノードとして接続された多重通信線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３とからなる複数（本実施例では３種類）のネットワークＡ、Ｂ、Ｃからなる。そして、これら各ネットワークＡ、Ｂ、Ｃの多重通信線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３には、本発明の起動監視手段及び停止監視手段としての機能を有する監視装置５０が接続されている。
【００４９】
ここで、ネットワークＡにおいては、多重通信線Ｌ１に、運転席ドア制御用のＤ席ドアＥＣＵ１１、助手席ドア制御用のＰ席ドアＥＣＵ１２、パワーシート制御用のパワーシートＥＣＵ１３、ルーフ制御用のルーフＥＣＵ１４、等が接続されており、ネットワークＢにおいては、多重通信線Ｌ２に、エンジン制御用のエンジンＥＣＵ２１、メータ制御用のメータＥＣＵ２２、空調制御用のエアコンＥＣＵ２３、車両制動時のスリップ制御用のＡＢＳＥＣＵ２４、エアバッグ制御用のエアバッグＥＣＵ２５、等が接続されており、ネットワークＣにおいては、多重通信線Ｌ３に、ステアリングホイールに設けられた各種操作スイッチ（ＳＷ）制御用のステアリングホイールＳＷＥＣＵ３１、車両天井部分に設けられた各種操作スイッチ（ＳＷ）制御用のオーバーヘッドＳＷＥＣＵ３２、車両のインストルメントパネル部分に設けられた各種操作スイッチ（ＳＷ）制御用のフロントコントロールＳＷＥＣＵ３３、車両の後部席に設けられた各種操作スイッチ（ＳＷ）制御用のリアＳＷＥＣＵ３４等が接続されている。そして、これら各ネットワークＡ〜Ｃ内で各ノード（ＥＣＵ）が送受信するデータは、監視装置５０の動作によって、必要に応じて、他のネットワークへ転送される。
【００５０】
次に、当該ネットワークシステムのノードである上記各ＥＣＵ１１〜３４及び監視装置５０は、全て、ドアの作動用等のように常時作動可能であることが要求される一部の構成要素と同様に、図示しないバッテリから、キースイッチにより開閉されるスイッチ回路を迂回して常時電源供給を受けるようになっており、キースイッチの操作ではバッテリからの給電は遮断されない。つまり、例えば、運転席のキーボックスからキーが抜かれてキー電源がＯＦＦし、自動車が作動停止状態になっても、各ネットワークＡ〜Ｃはデータ通信可能な状態に保持される。
【００５１】
そして、各ＥＣＵ１１〜３４は、ＣＡＮ（Controller Area Network ）等の所定の通信プロトコルに則って、制御に必要な各種データを送受信するためのデータフレームとは別に、システム管理用の管理フレームを送信し、その管理フレームに基づき、各ネットワークＡ〜Ｃ毎に、停止・起動を切り換えるようになっている。図２、図３は、この管理フレームの構造を表す説明図である。
【００５２】
図２に示す管理フレームは、各ＥＣＵ１１〜３４が起動した際に、その旨を表す情報を他のＥＣＵに送信するための起動制御フレームであり、図２（ａ）に例示するように、ＣＡＮプロトコルに則って生成される送信データの種別を表すデータＩＤ（ＤＡＴＡ・ＩＤ）及びデータ長を表すデータ長コード（ＤＬＣ）からなるヘッダ領域と、各ＥＣＵ１１〜３４が起動した旨を表す起動要因情報（ＤＡＴＡ）からなるデータ領域とで構成される。
【００５３】
そして、本実施例では、この起動要因情報のデータ長は、１バイト（８ビット）とされ、各ビット毎に、各ＥＣＵ１１〜３４の起動要因が割り当てられる。例えば、図２（ｂ）は、Ｄ席ドアＥＣＵ１１において、起動要因情報の各ビットに割り当てられる起動要因を表しているが、この図から明らかなように、起動要因情報の最上位ビット「ｂｉｔ７」には、Ｄ席ドアＥＣＵ１１が外部からの信号の入力要因で起動したことを表すフラグＷＫＵＰが設定され、上位２ビット目「ｂｉｔ６」には、キー電源がＯＮ（イグニッションＳＷ−ＯＮ）されたことによる起動を表すフラグが設定される。
【００５４】
また、上位３ビット目「ｂｉｔ５」から、最下位ビット「ｂｉｔ０」には、詳細な入力要因を表す情報として、ドアアウトサイドハンドルスイッチの状態変化による起動、ドアキースイッチの状態変化による起動、ドアロックスイッチの状態変化による起動、ドアカーテシスイッチの状態変化による起動、パワーウィンドスイッチの状態変化による起動、他席パワーウインド遠隔操作用スイッチの状態変化による起動を表すフラグが設定される。
【００５５】
尚、上記各ビットデータ（フラグ）は、「１」にセットされている際には、対応する起動要因が存在することを表し、「０」にセットされている際には、対応する起動要因が存在しないことを表す。
そして、各ネットワークＡ〜Ｃにおいて、各ＥＣＵ１１〜３４は、他のＥＣＵから起動制御フレームが送信されてくると、ネットワークを通信可能状態（作動状態）に移行させるために、自動で起動し、更に、他のＥＣＵにその旨を通知するために、自己の起動要因情報を付与した起動制御フレームを送信する。この結果、各ネットワークＡ〜Ｃにおいては、各ＥＣＵ１１〜３４が、自己の起動要因若しくは他のＥＣＵの起動に伴う起動要因（ＷＫＵＰ）により個々に起動し、最終的に全てのＥＣＵ１１〜３４が起動することになる。
【００５６】
尚、この起動制御フレームは、監視装置５０に監視される。そして、監視装置５０は、キー電源がＯＦＦ状態で自動車及び各ＥＣＵが作動停止状態にあるときに、何れかのＥＣＵから起動制御フレームが送信されると、この起動制御フレームとそのＥＣＵから別途送信されるデータフレームとから起動したＥＣＵを検出して、起動制御フレームのデータ領域に付与された起動要因情報を後述の不揮発性メモリからなる記憶部に格納する。
【００５７】
一方、図３に示す管理フレームは、各ネットワークＡ〜Ｃにおいて、各ＥＣＵ１１〜３４が自己の動作中に、動作を停止できない旨を表す情報を他のＥＣＵに送信するための停止制御フレームであり、図３（ａ）に例示するように、ＣＡＮプロトコルに則って生成される送信データの種別を表すデータＩＤ（ＤＡＴＡ・ＩＤ）及びデータ長を表すデータ長コード（ＤＬＣ）からなるヘッダ領域と、自己の識別情報であるノードＩＤ（ＮＯＤＥ・ＩＤ）及び動作を停止できない理由を表す停止不可要因情報（ＤＡＴＡ）からなるデータ領域とで構成される。
【００５８】
そして、本実施例では、この停止不可要因情報のデータ長も、起動要因情報と同様に１バイト（８ビット）とされ、各ビット毎に、各ＥＣＵ１１〜３４の停止不可要因が割り当てられる。例えば、図３（ｂ）は、Ｄ席ドアＥＣＵ１１において、停止不可要因情報の各ビットに割り当てられる起動要因を表しているが、この図から明らかなように、停止不可要因情報の最上位ビット「ｂｉｔ７」には、Ｄ席ドアＥＣＵ１１が外部からの信号の入力要因又は信号の出力要因で動作中であることを表すフラグＳＬＮＧが設定され、上位２ビット目「ｂｉｔ６」には、キー電源がＯＮ（イグニッションＳＷ−ＯＮ）状態であるので動作中であることを表す電源要因フラグが設定される。
【００５９】
また、上位３ビット目「ｂｉｔ５」から、最下位ビット「ｂｉｔ０」には、詳細な入・出力要因を表す情報として、カーテシランプ点灯中、ドアロックモータ駆動中、パワーウィンド駆動中、多重通信線Ｌ１を介してデータが入力中（バス入力信号要因）、ＥＣＵ制御処理中（内部制御要因）、信号入力系統の状態変化中、を夫々表すフラグが設定される。
【００６０】
尚、上記各ビットデータ（フラグ）は、「１」にセットされている際には、対応する停止不可要因が存在することを表し、「０」にセットされている際には、対応する停止不可要因が存在しないことを表す。
そして、各ネットワークＡ〜Ｃにおいて、各ＥＣＵ１１〜３４は、他のＥＣＵから停止制御フレームが送信されている間は、キー電源がＯＦＦ状態で自動車が作動停止状態にあり、動作停止可能状態にあっても、動作を停止せず（換言すればスリープ状態に入らず）、また、自己が動作停止可能状態になるまでの間は、その旨を他のＥＣＵに通知するために、自己の停止不可要因情報を付与した起動制御フレームを、予め設定された送信時間間隔で送信する。
【００６１】
この結果、各ＥＣＵ１１〜３４は、各ネットワークＡ〜Ｃを構成している全てのＥＣＵ１１〜３４が動作停止可能となって、上記送信時間間隔以上、何れのＥＣＵから停止制御フレームが送信されなくなるまでの間、動作し続け、その後、個々に動作を停止することになる。
【００６２】
そして、この停止制御フレームは、上記起動制御フレームと同様、監視装置５０に監視され、監視装置５０は、キー電源がＯＦＦ状態で自動車が作動停止状態に入ったにも関わらず、上記送信時間間隔よりも長い所定の待ち時間が経過しても、停止制御フレームを送信しているＥＣＵがあれば、そのＥＣＵを検出して、停止制御フレームに付与された停止不可要因情報を後述の不揮発性メモリからなる記憶部に格納する。
【００６３】
次に、図４は、この監視装置５０の機能を表す機能ブロック図である。尚、監視装置５０は、実際には、他のＥＣＵ１１〜３４と同様に、通信機能を有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。
図４に示すように、監視装置５０は、多重通信線Ｌ１〜Ｌ３を介して各ネットワークＡ〜ＣのＥＣＵ１１〜３４とデータ通信を行うためのネットワーク送受信部５２と、このネットワーク送受信部５２が受信したＥＣＵ１１〜３４からの送信データ（受信フレーム）を一時格納するための受信フレームバッファ５４と、受信フレームバッファ５４からデータフレームを取り込み、該データフレームを送信してきたＥＣＵが属するネットワークとは異なるネットワークに転送する中継処理部５６と、を備える。
【００６４】
また、監視装置５０は、本発明に関わる主要部として、受信フレームバッファ５４から管理フレームを取り込み、これを上述した起動制御フレームと停止制御フレームに分類したり、これら各フレームから各種要因情報を取り出す管理フレーム処理部５８と、管理フレーム処理部５８から停止制御フレームに付与された情報を取り込み、これに基づき、キー電源がＯＦＦ状態で自動車が作動停止しているにも関わらず、各ネットワークＡ〜ＣでＥＣＵの停止を妨害している停止妨害ＥＣＵを判定して、停止不可要因情報をＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリからなる記憶部６８に格納する、停止監視手段としての停止妨害ＥＣＵ判定部６０と、管理フレーム処理部５８から起動制御フレームに付与された情報を取り込み、これに基づき、各ネットワークＡ〜Ｃが作動停止状態にある時に最初に起動した起動ＥＣＵを判定して、起動要因情報を記憶部６８に格納する、起動監視手段としての起動ＥＣＵ判定部６２を備える。
【００６５】
尚、停止妨害ＥＣＵ判定部６０には、停止妨害ＥＣＵの検出時間等を計時するためのタイマ部６４、及び、車両のキー電源のＯＮ・ＯＦＦ状態を判定する車両電源判定部６６が設けられている。
以下、このように構成された監視装置５０において、停止妨害ＥＣＵ判定部６０の機能を実現するために図示しないＣＰＵにて各ネットワークＡ、Ｂ、Ｃ毎に実行される停止妨害ＥＣＵ判定処理、及び、起動ＥＣＵ判定部６２の機能を実現するために図示しないＣＰＵにて各ネットワークＡ、Ｂ、Ｃ毎に実行される起動ＥＣＵ判定処理について、図５に示すフローチャートに沿って説明する。
【００６６】
まず、図５（ａ）は、停止妨害ＥＣＵ判定処理を表すフローチャートである。この処理では、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）にて、キー電源がＯＦＦされたか否かを判定することにより、被制御装置である自動車が作動停止状態になるのを待つ。
【００６７】
そして、キー電源がＯＦＦされ、自動車が作動停止状態になると、続くＳ１２０にて、監視対象となっているネットワークにおいて、各ＥＣＵが動作中に停止制御フレームを送信する送信時間間隔以上、連続して停止制御フレームが送信されていないか否かを判定することにより、ネットワークの停止条件が成立したか否かを判断し、ネットワークの停止条件が成立していれば、停止妨害ＥＣＵは存在しないので、そのまま当該処理を終了する。
【００６８】
一方、Ｓ１２０にて、停止条件が成立していないと判断されると、続くＳ１３０にて、キー電源がＯＦＦされてから、上記送信時間間隔よりも長い待ち時間（検出開始時間Ｔ１）が経過したか否かを判断する。
そして、Ｓ１３０にて、検出開始時間Ｔ１が経過していないと判断されると、再度Ｓ１２０に移行し、逆に、検出開始時間Ｔ１が経過したと判断されると（つまり、検出開始時間Ｔ１の間、ネットワークの停止条件が成立しなかった場合には）、Ｓ１４０に移行し、停止制御フレームを送信してくるＥＣＵを停止妨害ＥＣＵとして検出する停止妨害ＥＣＵ検出処理を実行する。
【００６９】
また、この停止妨害ＥＣＵ検出処理の実行中は、続くＳ１５０にて、予め設定された検出時間Ｔ２が経過したか否かを判断し、検出時間Ｔ２が経過していなければ、再度Ｓ１４０に移行することにより、停止妨害ＥＣＵ検出処理を予め設定された検出時間Ｔ２の間継続して実行する。
【００７０】
そして、Ｓ１５０にて、検出時間Ｔ２が経過したと判断されると、続くＳ１６０に移行し、上記Ｓ１４０の妨害ＥＣＵ検出処理にて停止妨害ＥＣＵとして検出された全ＥＣＵの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報に基づき、実際にネットワークの停止妨害を行っているＥＣＵを特定し、その特定した停止妨害ＥＣＵと、このＥＣＵが送信した停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを、記憶部６８に記憶し、当該処理を終了する。
【００７１】
この結果、図６（ａ）に示すように、ネットワークＡ、Ｂ、Ｃにおいて、時点ｔ０にて、キー電源がＯＦＦされ、その後、検出開始時間Ｔ１が経過したにもかからず（時点ｔ１）、停止可能状態とならない（換言すれば、他のＥＣＵの停止妨害を行ったいる）ＥＣＵが存在し、バッテリに蓄積された電力が無駄に消費され、所謂バッテリ上がりが発生するような異常時には、記憶部６８に記憶された停止不可要因情報に基づき、停止妨害ＥＣＵを簡単に特定できると共に、その停止妨害の原因についても簡単に特定できることになる。
【００７２】
また、本実施例では、キー電源がＯＦＦされ（時点ｔ０）、その後、検出開始時間Ｔ１が経過して（時点ｔ１）、停止妨害ＥＣＵの検出動作に入ると、その後、一定の検出時間Ｔ２の間、検出動作を継続し、検出時間Ｔ２が経過した時点（ｔ２）で、それまでに停止妨害ＥＣＵとして検出したＥＣＵから送信された停止不可要因情報に基づき、真の停止妨害ＥＣＵを特定するようにされているので、停止妨害ＥＣＵ検出処理（Ｓ１４０）で複数の停止妨害ＥＣＵが検出された場合であっても、記憶部６８に格納された停止不可要因情報から、停止妨害ＥＣＵの異常原因を正確に特定できる。
【００７３】
よって、本実施例によれば、停止妨害ＥＣＵの停止不可要因を特定するために、各ＥＣＵ毎にその動作内容を記録する必要がなく、各ＥＣＵの構成を簡単にできると共に、停止不可要因特定のための解析動作も不要となるので、その停止不可要因を特定してシステムを改良若しくは修理する作業を極めて効率よく行うことができる。また、停止不可要因情報は不揮発性メモリからなる記憶部６８に自動で記憶されるので、停止妨害ＥＣＵが異常状態から正常状態に復帰してしまっても、その記憶された停止不可要因情報に基づき異常原因を容易に特定でき、その異常原因が再現性の低いものであっても、問題なく特定できる。
【００７４】
次に、図５（ｂ）は、起動ＥＣＵ判定処理を表すフローチャートである。
この処理は、監視対象となるネットワークが作動停止状態にあるときに何れかのＥＣＵが起動制御フレームを送信した際に実行される処理であり、処理が開始されると、Ｓ２１０にて、その起動制御フレームに付与された起動要因情報を読み出し、起動要因が、起動制御フレームを送信したＥＣＵ固有の要因であるか、このＥＣＵ以外の要因であるかを判定し、ＥＣＵ固有の要因以外の起動要因であれば、そのＥＣＵの誤動作による起動ではないので、当該処理をそのまま終了する。
【００７５】
一方、Ｓ２１０にて、起動要因が、起動制御フレームを送信したＥＣＵ固有の要因であれば、そのＥＣＵから別途送信されるデータフレームと今回受信した起動制御フレームとから、今回起動したＥＣＵを特定し、そのＥＣＵを表す情報と起動制御フレームから取得した起動要因情報とを記憶部６８に格納し、当該処理を終了する。
【００７６】
このため、本実施例によれば、例えば、図６（ｂ）に示すように、各ネットワークＡ、Ｂ、Ｃを構成するＥＣＵの一つが誤動作によって起動・停止を繰り返すような場合には、そのＥＣＵの起動時に、そのＥＣＵの起動要因が繰り返し記憶部６８に記憶されることになる。よって、本実施例によれば、ＥＣＵの起動・停止の異常原因を特定するために、各ＥＣＵ毎に起動時の動作内容を記録する必要がないので、各ＥＣＵの構成を簡単にでき、しかも、異常原因特定のための解析動作も不要であるので、その異常原因を特定してシステムを改良若しくは修理する作業を極めて効率よく行うことができることになる。
【００７７】
また、本実施例のシステムによれば、システムを停止させることができない場合だけでなく、特定のＥＣＵが誤動作により起動・停止を繰り返すような異常が発生した場合にも、その異常ＥＣＵの起動要因情報が記憶部に記憶されることになるので、ＥＣＵが異常状態から正常状態に復帰しても、起動要因情報に基づき、制御ユニットの異常原因を容易に特定でき、その異常原因が再現性の低いものであっても、簡単に特定できる。
【００７８】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。
例えば、上記実施例では、本発明を適用したネットワークシステムとして、各制御ユニット（ＥＣＵ）が管理フレームとして請求項１，４に記載の起動制御フレーム及び請求項２，４に記載の停止制御フレームを送信するように構成された車載ＬＡＮについて説明したが、本発明は、各制御ユニットが、これら各制御フレーム以外の管理フレームを送信するシステムであっても、上記実施例と同様に適用することができる。つまり、この場合、各制御ユニットを、自己が送信する管理フレームに制御要因を表す情報を付与するように構成すれば、その管理フレームから、各制御ユニットの異常動作やその異常原因を特定できる。
【００７９】
また、本発明は、上記実施例のような車載ＬＡＮに限らず、被制御装置を構成する複数の構成要素に設けられた制御ユニット（ＥＣＵ）を互いに送受信可能に多重通信線で接続したネットワークシステムであれば、どのようなシステムにも適用できる。また、本発明は、各制御ユニットを多重通信線で接続するのではなく、無線回線にて接続した所謂無線ＬＡＮに適用しても、上記と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
一方、上記実施例では、請求項１，７に記載の起動監視手段及び請求項３，７に記載の停止監視手段としての機能を一つの監視装置５０に組み込むようにしたが、これら各監視手段としての機能は、複数のＥＣＵに分散させてもよい。
また、上記実施例では、請求項１０及び請求項１４に記載の発明を適用することにより、停止監視手段としての停止妨害ＥＣＵ判定処理において、検出時間Ｔ２の間、停止制御フレームを送信してくるＥＣＵを検出する停止妨害ＥＣＵ検出処理を実行し、その後、その検出処理で停止妨害ＥＣＵとして検出されたＥＣＵの中から、実際に停止妨害を行っているＥＣＵを特定するようにしたが、例えば、請求項１５に記載の発明を適用することにより、Ｓ１６０において、停止妨害ＥＣＵ検出処理（Ｓ１４０）で停止妨害ＥＣＵとして検出されたＥＣＵの中から、最初と最後に検出されたＥＣＵを停止妨害を行っているＥＣＵとして特定するようにしてもよい。
【００８１】
また、例えば、停止妨害ＥＣＵ判定処理を図７（ａ）に示す如く変更し、検出時間Ｔ２の間、停止妨害ＥＣＵ検出処理を実行して、その後、実際に停止妨害を行っているＥＣＵを特定して記憶部６８に記憶するＳ１４０〜Ｓ１６０の処理を、複数回（ｎ回）実行したか否かを判断し（Ｓ１７０）、複数回実行していなければ、再度Ｓ１４０〜Ｓ１６０の処理を実行するようにしてもよい。
【００８２】
そして、このようにすれば、図７（ｂ）に示すように、検出時間Ｔ２間隔で、Ｓ１４０の停止妨害ＥＣＵ検出処理が複数回実行され、その後Ｓ１６０で特定される停止妨害ＥＣＵとその停止不可要因が、複数回分、順に記憶部６８に記憶されることになるので、記憶部６８に記憶された情報から、停止妨害ＥＣＵにて発生した停止不可要因をより正確に特定できるようになる。
【００８３】
また、例えば、停止妨害ＥＣＵ判定処理を図８（ａ）に示す如く変更し、キー電源ＯＦＦ後、検出開始時間Ｔ１が経過した後は、停止制御フレームを受信する度に（Ｓ１５５：ＹＥＳ）、その停止制御フレームを送信してきたＥＣＵを停止妨害ＥＣＵとして、停止不可要因情報と共に記憶部６８に記憶する（Ｓ１６０）処理を実行し、この処理を複数回（ｍ回）実行すると（Ｓ１７５：ＹＥＳ）、停止妨害ＥＣＵ判定処理を終了するようにしてもよい。
【００８４】
つまり、このようにすれば、図８（ｂ）に示すように、キー電源ＯＦＦ後、検出開始時間Ｔ１が経過した後は、停止制御フレームを複数回受信するまでの間、停止妨害ＥＣＵの検出処理が実行されて、その検出処理により特定される複数の停止妨害ＥＣＵが、停止不可要因情報と共にそのまま記憶部６８に記憶されることになるが、このようにしても、記憶部６８に記憶された複数の停止妨害ＥＣＵとその停止不可要因情報とから、停止妨害ＥＣＵにて発生した停止不可要因を正確に特定できることになる。尚、図８（ｂ）に示す停止妨害ＥＣＵ判定処理は、請求項１１に記載の停止監視手段に相当する。
【００８５】
また更に、停止妨害ＥＣＵ判定処理を、図９（ａ）に示す如く変更し、Ｓ１４０の停止妨害ＥＣＵ検出処理を、電源電圧（バッテリからの供給電圧）が、所定電圧Ｖｔｈ（例えば、監視装置５０が通信不能になる電圧）に低下するまで繰り返し実行し、電源電圧が所定電圧Ｖｔｈ（例えば、監視装置５０が通信不能になる電圧）まで低下すると（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、Ｓ１４０の停止妨害ＥＣＵ検出処理にて停止妨害ＥＣＵとして最初に検出したＥＣＵと最後に検出したＥＣＵとを、実際に停止妨害を行っているＥＣＵとして、これら２つのＥＣＵとその停止不可要因情報とを記憶部６８に記憶するようにしてもよい。
【００８６】
つまり、上記実施例のような自動車用のネットワークシステムにおいては、各ＥＣＵが共通のバッテリから電源供給を受けて動作することから、自動車が作動を停止して、バッテリへの充電がなされない状態で、停止妨害ＥＣＵによってネットワークを構成する全ＥＣＵが動作し続けると、最終的には、バッテリが完全放電されてしまうことになるが、図９（ｂ）に示すように、バッテリの放電に伴い監視装置５０が通信不能になる直前に検出した停止妨害ＥＣＵと、停止妨害ＥＣＵの検出開始直後に検出した停止妨害ＥＣＵとを、停止不可要因情報と共に記憶部６８に記憶するようにすれば、最初に停止妨害を行ったＥＣＵと最後まで停止妨害を行ったＥＣＵとの停止不可情報から、異常原因を特定できることになる。尚、図９（ａ）に示す停止妨害ＥＣＵ判定処理は、請求項１２若しくは請求項１３に記載の停止監視手段に相当する。
【００８７】
一方、上記実施例では、各ＥＣＵ１１〜３４が起動時に送信する起動制御フレームに付与する起動要因情報、及び、各ＥＣＵ１１〜３４が動作中に所定の送信時間間隔で送信する停止制御フレームに付与する停止不能要因情報は、各種要因の有無をビット単位で表す１バイトデータからなるものとして説明したが、これら各要因情報は、各種要因を所定ビット長のコードで表すデータとしてもよく、或いは、各種要因をビット単位で表すエリアとコードで表すエリアとからなるデータとしてもよい。また、これら各要因情報のデータ長は、上記実施例のように全てのＥＣＵ１１〜３４で一致させる必要はなく、各ＥＣＵ１１〜３４が送信すべき起動要因の種類（数）に応じて、適宜設定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の車両用ネットワークシステムの構成を表すブロック図である。
【図２】 実施例のネットワークを構成する各ＥＣＵが起動時に送信する起動制御フレームを説明する説明図である。
【図３】 実施例のネットワークを構成する各ＥＣＵが動作中に周期的に送信する停止制御フレームを説明する説明図である。
【図４】 実施例の監視装置を機能ブロックで表す説明図である。
【図５】 実施例の監視装置において実行される停止妨害ＥＣＵ判定処理及び起動ＥＣＵ判定処理を表すフローチャートである。
【図６】 実施例の監視装置の動作を表すタイムチャートである。
【図７】 停止妨害ＥＣＵ判定処理の第２の例を表すフローチャート及びタイムチャートである。
【図８】 停止妨害ＥＣＵ判定処理の第３の例を表すフローチャート及びタイムチャートである。
【図９】 停止妨害ＥＣＵ判定処理の第４の例を表すフローチャート及びタイムチャートである。
【符号の説明】
１１〜３４…ＥＣＵ、５０…監視装置、５２…ネットワーク送受信部、５４…受信フレームバッファ、５６…中継処理部、５８…管理フレーム処理部、６０…停止妨害ＥＣＵ判定部、６２…起動ＥＣＵ判定部、６４…タイマ部、６６…車両電源判定部、６８…記憶部、Ａ〜Ｃ…ネットワーク、Ｌ１〜Ｌ３…多重通信線。
Claims (19)
- 制御対象となる被制御装置を構成する各構成要素に設けられた制御ユニットをネットワークのノードとして、各ノードを互いにデータ通信可能に接続してなるネットワークシステムにおいて、
前記各制御ユニットは、
自己の通信状態を通知する管理フレームを他の制御ユニットへ送信する機能を有し、自己の通信状態を決定している制御要因の情報を前記管理フレームへ付与するように構成されると共に、
自己の起動時には、システム起動用の管理フレームである起動制御フレームを他の制御ユニットに送信し、動作停止時に他の制御ユニットから前記起動制御フレームを受信すると、起動し、しかも、前記起動制御フレームには、前記制御要因の情報として、当該制御ユニットの起動の要因を表す起動要因情報を付与するよう構成され、
更に、前記ネットワークを構成するノードの少なくとも一つには、
前記被制御装置が作動停止状態にあるとき、何れかの制御ユニットから前記起動制御フレームが送信されると、該起動制御フレームに基づき起動制御フレームを送信した制御ユニットを検出し、該制御ユニットを表す情報と共に該起動制御フレームに付与された起動要因情報を不揮発性の記憶媒体に記憶する起動監視手段、
が設けられていることを特徴とするネットワークシステム。 - 制御対象となる被制御装置を構成する各構成要素に設けられた制御ユニットをネットワークのノードとして、各ノードを互いにデータ通信可能に接続してなるネットワークシステムにおいて、
前記各制御ユニットは、
自己の通信状態を通知する管理フレームを他の制御ユニットへ送信する機能を有し、自己の通信状態を決定している制御要因の情報を前記管理フレームへ付与するように構成されると共に、
自己の動作中には、システム停止用の管理フレームとして、所定の送信時間間隔でシステムの停止不可を表す停止制御フレームを送信し、
自己が動作停止可能状態になると、前記停止制御フレームの送信を中止し、その後、他の制御ユニットから該停止制御フレームが送信されてこない状態が前記送信時間間隔よりも長い待ち時間以上継続すると、動作を停止するように構成され、
しかも、前記停止制御フレームには、前記制御要因の情報として、当該制御ユニットが動作を停止できない要因を表す停止不可要因情報を付与することを特徴とするネットワークシステム。 - 前記ネットワークを構成するノードの少なくとも一つに、
前記被制御装置が作動状態から作動停止状態に入ると、その後、前記各制御ユニットから送信されてくる停止制御フレームに基づき、前記待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを検出し、該制御ユニットを表す情報と共に該停止制御フレームに付与された停止不可要因情報を不揮発性の記憶媒体に記憶する停止監視手段、
を設けたことを特徴とする請求項２記載のネットワークシステム。 - 制御対象となる被制御装置を構成する各構成要素に設けられた制御ユニットをネットワークのノードとして、各ノードを互いにデータ通信可能に接続してなるネットワークシステムにおいて、
前記各制御ユニットは、
自己の通信状態を通知する管理フレームを他の制御ユニットへ送信する機能を有し、自己の通信状態を決定している制御要因の情報を前記管理フレームへ付与するように構成されると共に、
自己の起動時には、システム起動用の管理フレームである起動制御フレームを他の制御ユニットに送信し、動作停止時に他の制御ユニットから前記起動制御フレームを受信すると、起動し、
起動後の動作中には、システム停止用の管理フレームとして、所定の送信時間間隔でシステムの停止不可を表す停止制御フレームを送信し、
動作中に動作停止可能状態になると、前記停止制御フレームの送信を中止し、その後、他の制御ユニットから該停止制御フレームが送信されてこない状態が前記送信時間間隔よりも長い待ち時間以上継続すると、動作を停止するように構成され、
しかも、前記起動制御フレームには、前記制御要因の情報として、当該制御ユニットの起動の要因を表す起動要因情報を付与し、前記停止制御フレームには、前記制御要因の情報として、当該制御ユニットが動作を停止できない要因を表す停止不可要因情報を付与することを特徴とするネットワークシステム。 - 前記ネットワークを構成するノードの少なくとも一つに、
前記被制御装置が作動停止状態にあるとき、何れかの制御ユニットから前記起動制御フレームが送信されると、該起動制御フレームに基づき起動制御フレームを送信した制御ユニットを検出し、該制御ユニットを表す情報と共に該起動制御フレームに付与された起動要因情報を不揮発性の記憶媒体に記憶する起動監視手段と、
前記被制御装置が作動状態から作動停止状態に入ると、その後、前記各制御ユニットから送信されてくる停止制御フレームに基づき、前記待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを検出し、該検出した制御ユニットを表す情報と共に該停止制御フレームに付与された停止不可要因情報を不揮発性の記憶媒体に記憶する停止監視手段と、
を設けたことを特徴とする請求項４記載のネットワークシステム。 - 前記起動制御フレームには、前記起動要因情報として、各種起動要因の有無をビット単位で表すデータが付与されることを特徴とする請求項１、請求項４、請求項５の何れかに記載のネットワークシステム。
- 前記起動制御フレームには、前記起動要因情報として、各種起動要因を所定のコードで表すデータが付与されることを特徴とする請求項１、請求項４、請求項５の何れかに記載のネットワークシステム。
- 前記起動制御フレームには、前記起動要因情報として、各種起動要因をビット単位で表すエリアとコードで表すエリアとからなるデータが付与されることを特徴とする請求項１、請求項４、請求項５の何れかに記載のネットワークシステム。
- 前記起動制御フレームに付与される起動要因情報のデータ長は、各制御ユニットの起動要因の数に応じて、各制御ユニット毎に設定されることを特徴とする請求項６〜請求項８の何れかに記載のネットワークシステム。
- 前記停止監視手段は、
前記被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、前記待ち時間を越えると、その後、所定の検出時間の間、前記各制御ユニットから送信されてくる停止制御フレームに基づき、前記待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを検出する検出し、該検出した制御ユニットを表す情報と該制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを前記記憶媒体に記憶することを特徴とする請求項３又は請求項５記載のネットワークシステム。 - 前記停止監視手段は、
前記被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、前記待ち時間を越えると、その後、前記各制御ユニットから送信されてくる停止制御フレームに基づき、前記待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを検出する検出動作を複数回行い、該複数回の検出動作によって検出された制御ユニットを表す情報と該制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを前記記憶媒体に記憶することを特徴とする請求項３又は請求項５記載のネットワークシステム。 - 前記各ノードは、前記被制御装置に設けられた共通のバッテリから電源供給を受けて動作するように構成されており、
前記停止監視手段は、前記被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、前記バッテリからの供給電圧の低下によって他の制御ユニットからの送信フレームを受信できなくなるまで、前記待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを検出し、該検出した制御ユニットを表す情報と該制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを前記記憶媒体に記憶することを特徴とする請求項３又は請求項５記載のネットワークシステム。 - 前記各ノードは、前記被制御装置に設けられた共通のバッテリから電源供給を受けて動作するように構成されており、
前記停止監視手段は、前記被制御装置が作動状態から作動停止状態へ移行した後、前記バッテリからの供給電圧が所定電圧に低下するまで、前記待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを検出し、該検出した制御ユニットを表す情報と該制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを前記記憶媒体に記憶することを特徴とする請求項３又は請求項５記載のネットワークシステム。 - 前記停止監視手段は、前記待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを複数検出すると、該複数の制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報に基づき停止妨害を行っている制御ユニットを特定し、該特定した制御ユニットを表す情報と該特定した制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを前記記憶媒体に記憶することを特徴とする請求項３、請求項５、請求項１０〜請求項１３の何れかに記載のネットワークシステム。
- 前記停止監視手段は、前記待ち時間を越えて動作中にある制御ユニットを複数検出すると、最初に検出した制御ユニットと最後に検出した制御ユニットとを停止妨害を行っている制御ユニットとして特定して、該特定した制御ユニットを表す情報と該特定した制御ユニットからの停止制御フレームに付与された停止不可要因情報とを前記記憶媒体に記憶することを特徴とする請求項３、請求項５、請求項１０〜請求項１３の何れかに記載のネットワークシステム。
- 前記停止制御フレームには、前記停止不可要因情報として、各種停止不可要因の有無をビット単位で表すデータが付与されることを特徴とする請求項２〜請求項５、請求項１０〜請求項１５の何れかに記載のネットワークシステム。
- 前記停止制御フレームには、前記停止不可要因情報として、各種停止不可要因を所定のコードで表すデータが付与されることを特徴とする請求項２〜請求項５、請求項１０〜請求項１５の何れかに記載のネットワークシステム。
- 前記停止制御フレームには、前記停止不可要因情報として、各種停止不可要因をビット単位で表すエリアとコードで表すエリアとからなるデータが付与されることを特徴とする請求項２〜請求項５、請求項１０〜請求項１５の何れかに記載のネットワークシステム。
- 前記停止制御フレームに付与される停止不可要因情報のデータ長は、各制御ユニットの停止不可要因の数に応じて、各制御ユニット毎に設定されることを特徴とする請求項１６〜請求項１８の何れかに記載のネットワークシステム。
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