JP4036124B2 - リング型ｌａｎの断線検出方法、リング型ｌａｎシステム、及びリング型ｌａｎシステムの中継局 - Google Patents
リング型ｌａｎの断線検出方法、リング型ｌａｎシステム、及びリング型ｌａｎシステムの中継局 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＭＯＳＴ（Media Oriented System Tranport) と称される、主として乗用車等の車内ＬＡＮ向けに規定されたインタフェイス規格を利用したリング型のＬＡＮ回線の断線を検出するためのリング型ＬＡＮの断線検出方法、そのような断線検出方法が適用されるリング型ＬＡＮシステム、及びリング型ＬＡＮシステムの中継局に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＯＳＴは、プラスチック光ファイバを使用したインタフェイス規格であり、しかもリング型のネットワークとして構成されるため、プラスティック光ファイバが折損等により断線する可能性が高い。しかも、従来のＭＯＳＴでは、マスタノード（親局）のみがクロック発振器を有しており、リング型のネットワーク上の複数のスレーブノード（中継局）はマスタノードから受信したフレームによってクロックを生成するようにしている。
【０００３】
図４は従来のＭＯＳＴのリング型のネットワーク（ＭＯＳＴＲｉｎｇ）の構成例を示す模式図である。マスタノードＭＮはクロック発振器ＣＧを有しており、複数のスレーブノード、即ち第１スレーブノードＳＮ１，第２スレーブノードＳＮ２，第３スレーブノードＳＮ３…がプラスチック光ファイバＰＦによりリング型に接続されている。そして、マスタノードＭＮから矢符にて示す方向（この例では時計回り方向）にフレームが伝送される。
【０００４】
第１スレーブノードＳＮ１このマスタノードＭＮから送信されたフレームを受信し、自身宛のデータが有る場合にはそれを取り込み、送信すべきデータが有る場合にはそれをフレームに挿入して次の第２スレーブノードＡＮ２へ送信する。以下、各スレーブノードＳＮ２，ＳＮ３，ＳＮ４…は順次的に一つ上流側のスレーブノードから送信されたフレームを受信して一つ下流側のスレーブノードへ送信する。最後のスレーブノードＳＮ５は一つ上流側のスレーブノードＳＮ４からフレームを受信して一つ下流側のノード、具体的にはマスタノードＭＮへフレームを送信する。
【０００５】
この際の各スレーブノードＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３…でのフレームの送受信のためのクロックは、各スレーブノードＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３…において受信したフレームによって生成される。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１５２２４４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、従来のＭＯＳＴでは、リング型のネットワークの各ノード間のプラスティック光ファイバが折損等により断線した場合、またはいずれかのスレーブノードが故障したような場合、マスタノードと断線区間または故障ノードの一つ上流側のスレーブノードまでの各ノードはマスタノードからフレームを受信することが可能であるが、断先区間または故障ノードよりも下流側のノードではプラスティック光ファイバからの入射光、即ち光信号の入力がなくなるためにアンロック状態になって通信が不可能になる。
【０００８】
このような場合に、断線区間または故障ノードを特定するためには、リング型のネットワークのいずれの部分で通信が途切れたかを検知する必要がある。しかし、リング型のネットワークでは、通信が途切れた位置から下流側へは信号が伝送されなくなってマスタノードＭＮへフレームが戻らないため、全く通信ができない状態となり、このためにアプリケーション（各スレーブノードに接続された機器）または通信ログ等から断線区間または故障ノードを特定することが困難であった。
【０００９】
また、ＭＯＳＴ用のプラスティック光ファイバは他の通信線等と共巻きにされて車内の狭隘な部分に配線されるため、プラスティック光ファイバを辿って実際の断線区間を特定する作業は狭い車内では非常に困難であった。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ＭＯＳＴのプラスチック光ファイバの断線区間または故障ノードを容易に検出し得ることを主たる目的としたリング型ＬＡＮの断線検出方法、リング型ＬＡＮシステム、及びリング型ＬＡＮシステムの中継局の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１個の親局と複数の中継局とがＬＡＮ回線によりリング型に接続されており、前記親局が発生する基準クロックに同期して前記親局から一方向へデータ伝送するリング型ＬＡＮの断線検出方法において、前記複数の中継局それぞれは、クロックを発生し、正常にデータを受信している場合のデータの受信タイミングと発生したクロックとの差分を記憶し、記憶している差分に基づくフレームの受信タイミングでフレームを受信できなかった場合に前記ＬＡＮ回線に断線が生じていると判断し、記憶している差分に基づいて前記基準クロックのタイミングを推定し、推定した基準クロックに同期してエラーメッセージをブロードキャストすることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、１個の親局と複数の中継局とがＬＡＮ回線によりリング型に接続されており、前記親局が発生する基準クロックに同期して前記親局から一方向へデータ伝送するリング型ＬＡＮシステムにおいて、前記複数の中継局それぞれは、クロックを発生するクロック発生器と、正常にデータを受信している場合のデータの受信タイミングと前記クロック発生器が発生したクロックとの差分を検出するクロック差分検出手段と、該クロック差分検出手段が検出した差分を所定値と比較する比較手段と、該比較手段による比較結果が所定値以下である場合に、前記クロック差分検出手段が検出した差分を記憶するクロック差分記憶手段と、該クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づくフレームの受信タイミングでフレームを受信できなかった場合に前記ＬＡＮ回線に断線が生じていると判断する手段と、前記クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づくフレームの受信タイミングでフレームを受信できなかった場合に、前記クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づいて前記基準クロックのタイミングを推定する基準クロック推定手段と、エラーメッセージを記憶するエラーメッセージ記憶手段と、該エラーメッセージ記憶手段が記憶しているエラーメッセージに基づいて送信データを生成するエラー通知データ生成手段と、該エラー通知データ生成手段が生成した送信データを前記基準クロック推定手段が推定した基準クロックに同期してブロードキャスト送信する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また更に本発明は、１個の親局とＬＡＮ回線により複数がリング型に接続されており、前記親局が発生する基準クロックに同期して前記親局から送信されるデータを一方向へ順次的に伝送するリング型ＬＡＮシステムの中継局において、クロックを発生するクロック発生器と、正常にデータを受信している場合のデータの受信タイミングと前記クロック発生器が発生したクロックとの差分を検出するクロック差分検出手段と、該クロック差分検出手段が検出した差分を所定値と比較する比較手段と、該比較手段による比較結果が所定値以下である場合に、前記クロック差分検出手段が検出した差分を記憶するクロック差分記憶手段と、該クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づくフレームの受信タイミングでフレームを受信できなかった場合に前記ＬＡＮ回線に断線が生じていると判断する手段と、前記クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づくフレームの受信タイミングでフレームを受信できなかった場合に、前記クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づいて前記基準クロックのタイミングを推定する基準クロック推定手段と、エラーメッセージを記憶するエラーメッセージ記憶手段と、該エラーメッセージ記憶手段が記憶しているエラーメッセージに基づいて送信データを生成するエラー通知データ生成手段と、該エラー通知データ生成手段が生成した送信データを前記基準クロック推定手段が推定した基準クロックに同期してブロードキャスト送信する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
このような本発明のリング型ＬＡＮの断線検出方法、リング型ＬＡＮシステム、及びリング型ＬＡＮシステムの中継局では、リング型ＬＡＮで断線が生じた場合に、いずれかの中継局において断線が検出される。
【００１８】
また、このような本発明のリング型ＬＡＮの断線検出方法、リング型ＬＡＮシステム、及びリング型ＬＡＮシステムの中継局では、リング型ＬＡＮに断線が生じた場合に、断線を検出した中継局から他の全ての局へエラーメッセージが通知される。
【００１９】
更に本発明は、前述のリング型ＬＡＮの断線検出方法の発明において、前記複数の中継局それぞれは、他の中継局から受信した前記エラーメッセージを記憶することを特徴とする。
【００２２】
このような本発明のリング型ＬＡＮの断線検出方法では、リング型ＬＡＮで断線が生じた場合、断線を検出した中継局から他の全ての局へエラーメッセージが通知され、それぞれの局で記憶される。
【００２３】
また更に本発明は、前述のリング型ＬＡＮの断線検出方法の発明において、前記複数の中継局のいずれかが他のネットワークに接続されており、前記他のネットワークに接続されている中継局が他の中継局から前記エラーメッセージを受信した場合に、前記他のネットワークへ送信することを特徴とする。
【００２６】
このような本発明のリング型ＬＡＮの断線検出方法では、リング型ＬＡＮで断線が生じた場合、断線を検出した中継局から他の全ての局へエラーメッセージが通知されると共に、他のネットワークに接続している中継局がある場合にはその中継局から他のネットワークへエラーメッセージが送信される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００２８】
図１は本発明のリング型ＬＡＮの断線検出方法の適用対象であるＭＯＳＴ規格のネットワーク構成（ＭＯＳＴＲｉｎｇ）の構成例を示す模式図である。
【００２９】
本発明においては、従来例とは異なり、親局であるマスタノードＭＮのみならず、全ての中継局であるスレーブノードＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３…がそれぞれに専用のクロック発振器を有している。具体的には、マスタノードＭＮが基準クロックであるマスタクロックを発生するためのクロック発振器ＣＧ０を有していることは従来同様であるが、本発明においては、第１スレーブノードＳＮ１は自身に専用のクロック発振器ＣＧ１を、第２スレーブノードＳＮ２は自身に専用のクロック発振器ＣＧ２を、第３スレーブノードＳＮ３は自身に専用のクロック発振器ＣＧ３を、というように各スレーブノードが自身に専用のクロック発振器を有している。
【００３０】
なお、図１に示す例では、第３スレーブノードＳＮ３は他のネットワークであるＣＡＮ（Control Area Network) にも接続されており、ＭＯＳＴＲｉｎｇとＣＡＮとの間でデータの送受を行なうことが可能になっている。
【００３１】
図２は本発明のリング型ＬＡＮの断線検出方法の原理を説明するためのタイミングチャートである。
【００３２】
マスタノードＭＮは自身のクロック発振器ＣＧ０により発振したクロック（以下、マスタクロックという）に同期して、図２(a) に示す例では、マスタクロックの４クロックに１度の割合でフレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３…を一つ下流側の第１スレーブノードＳＮ１へ送信する。
【００３３】
第１スレーブノードＳＮ１では、図２(b) に示すように、マスタノードＭＮからマスタクロックの４クロックに一度順次的に送信されるフレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３…を受信し、更に下流側のスレーブノードＳＮ２へ送信する。この図２(b) に示す例では、第１スレーブノードＳＮ１は正常に動作しているものとする。
【００３４】
ここで、図１に「×」印で示すように、第１スレーブノードＳＮ１と第２スレーブノードＳＮ２との間のプラスチック光ファイバＰＦがたとえば第２スレーブノードＳＮ２がフレームＦ４を第１スレーブノードＳＮ１から受信した直後に折損して断線した場合を考える。この場合、第１スレーブノードＳＮ１から下流側へ正常に送信された各フレームはフレームＦ１乃至Ｆ４までは第２スレーブノードＳＮ２に受信されるが、図２(c) に示すように、それ以降のフレームＦ５を第２スレーブノードＳＮ２は受信することができなくなる。
【００３５】
ところで、前述したように、本発明においては全てのスレーブノードＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３…がそれぞれ自身専用のクロック発振器ＣＧ１，ＣＧ２，ＣＧ３…を有している。そして、各スレーブノードＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３…はそれぞれの専用のクロック発振器ＣＧ１，ＣＧ２，ＣＧ３…が発振するクロックに対する各フレームの受信タイミング、換言すればマスタノードＭＮのクロック発振器ＣＧ０が発振するクロックとそれぞれのスレーブノードＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３…のクロック発振器ＣＧ１，ＣＧ２，ＣＧ３…が発振するクロックとの差分に関する情報（以下、クロック差分情報という）を検出して記憶しておくと共に、クロック差分情報に基づいてマスタクロックを推定している。
【００３６】
従って、いずれかのノード間のプラスチック光ファイバＰＦが断線した場合またはいずれかのスレーブノードで故障が発生した場合、各スレーブノードＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３…のクロック差分情報を調べることにより、フレーム受信が正常時のクロック差分に比して大きく遅れたスレーブノードがあれば、それらの内の最も上流側、即ちマスタノードＭＮに最も近い側のスレーブノードの上流側のプラスチック光ファイバＰＦが断線しているか、またはそのスレーブノード自身のの受信側（具体的には、光信号の受光部が故障しているか、またはそのスレーブノードの一つ上流側のスレーブノードの送信部（具体的には、光信号の発光部）が故障しているか、のいずれかであると推定することが可能になる。
【００３７】
また、各スレーブノードでは、断線または故障発生のためにアンロック（unlock) 状態であると判断される規定時間内に次のフレームを受信できなかった場合、具体的には図２(d) に示すように、推定しているマスタクロックの４クロック毎にフレームを受信できない場合に、推定しているマスタクロックの送信タイミングに同期してエラー通知のためのフレーム（以下、エラー通知フレームという）を生成して下流側のスレーブノードへ送信する。このエラー通知フレームには、これを送信したスレーブノードを特定るする情報が含まれている。
【００３８】
このようにしてスレーブノードからのエラー通知フレームが送信された場合、上流側から正常にフレームを受信できなかったスレーブノードよりも下流側のスレーブノード及びマスタノードＭＮでは故障発生を認識することが可能になると共に、マスタノードＭＮを含む任意のノードでの通信ログの受信記録から故障発生の部分を特定することが容易に可能になる。
【００３９】
更に自己診断のために使用されるＣＡＮ（Control Area Network) 等のＭＯＳＴ以外の自動車内のＬＡＮ規格のネットワークにＭＯＳＴを接続しているノードを介して故障状態を通知することも可能になる。従って、この場合には、特別な自己診断機能を別途備える必要なしに、既存の自己診断のための通信経路を利用して診断を行なうことも可能になる。
【００４０】
図３は各スレーブノードの機能構成例を示す機能ブロック図である。スレーブノードは、プラスチック光ファイバＰＦを介して送信されてくる光信号を受光して電気信号に変換する受光部１１と、この電気信号を受信する受信回路１２と、受信した信号（フレーム）に所定の信号処理を施す信号処理部１３と、処理後の信号（フレーム）を送信する送信回路１４と、送信回路１４から送信された電気信号を光信号入力変換してプラスチック光ファイバＰＦへ送出する発光部１５とを信号の送受信のための構成要素として備えており、これらの構成要素は基本的には従来同様である。
【００４１】
本発明では、各スレーブノード更には、受信回路１２によるフレームの受信タイミングを検出する受信タイミング検出部２１と、この受信タイミング検出部２１が検出した各フレームの受信タイミングと各スレーブノードが有するクロック発生器ＣＧｎが発生するクロックとを比較して差分（時間）を検出するクロック差分検出部２２を備えている。このクロック差分検出部２２により検出された差分は比較部２３に与えられている。
【００４２】
比較部２３は所定の時間とクロック差分検出部２２により検出された差分とを比較し、クロック差分検出部２２により検出された差分が所定値以下である場合は正常にフレームを受信しているものとして、クロック差分検出部２２により検出された差分をクロック差分情報記憶部２４に記憶させる。また、このクロック差分情報記憶部２４に記憶された差分とクロック発生器ＣＧｎが発生するクロックとから、マスタクロック推定部２５がマスタクロック、即ちマスタノードＭＮのクロック発生器ＣＧ０が発生するクロックのタイミングを推定している。
【００４３】
一方、クロック差分検出部２２により検出された差分が所定値を超えている場合は正常にフレームを受信していないものとして、即ち何らかの異常が発生しているものとして、エラーフレーム送出部２６にエラーフレームを送出させる信号を与える。このエラーフレーム送出部２６には、エラーメッセージ記憶部２７が予め記憶しているエラーメッセージからエラーフレーム生成部２８が生成したエラーフレームが与えられている。また、エラーフレーム送出部２６にはマスタクロック推定部２５が推定しているマスタクロックのタイミングが与えられている。なお、エラーフレーム送出部２６はエラーフレームを送信回路１４へ送る。
【００４４】
従って、クロック差分検出部２２により検出された差分が所定値を超えている場合は、マスタクロック推定部２５が推定してるマスタクロックのタイミングに同期してエラーフレーム送出部２６から送信回路１４へエラーフレームが送られ、発光部１５から光信号として一つ下流側のスレーブノード又はマスタノードＭＮへ送信される。
【００４５】
また、本発明においては、信号処理部１３において、他のスレーブノードからエラーメッセージを受信した場合にはそれを記憶しておくためのエラーメッセージ記憶部２０を備えている。そして、このエラーメッセージ記憶部２０に記憶されたエラーメッセージは直接読み出すことも可能であるが、たとえば図１に示す第３スレーブノードＳＮ３ではこのエラーメッセージ記憶部２０に記憶されたエラーメッセージをＣＡＮへ送出することも可能に構成されている。そのための構成としては、図示しないが、ＭＯＳＴ用の信号処理部１３の他にＣＡＮ用の信号処理部を備え、エラーメッセージ記憶部２０に記憶されているエラーメッセージがＣＡＮ用の信号処理部へ送られるようにすればよい。
【００４６】
なお、上述の各スレーブノードの機能構成は一例であって、同等の動作を行ない得る他の構成例を採ることも勿論可能である。
【００４７】
また、上述の実施の形態においては本発明をＭＯＳＴに適用した例について説明したが、本発明はリング型ＬＡＮ一般に適用可能であることはいうまでもない。
【００４８】
【発明の効果】
以上に詳述したように本発明によれば、リング型ＬＡＮで断線が生じた場合に、いずれかのスレーブノード（中継局）で検出されるので、断線区間を容易に発見することが可能になる。
【００４９】
また本発明によれば、リング型ＬＡＮに断線が生じた場合に、断線を検出したスレーブノードから他の全てのノードへエラーメッセージが通知されるので、いずれかのノードにおいて断線区間が判明する。
【００５０】
また本発明によれば、リング型ＬＡＮで断線が生じた場合、断線を検出したスレーブノードから他の全てのノードへエラーメッセージが通知され、それぞれのノードで記憶されるので、たとえば自己診断機能に利用することが可能になる。
【００５１】
更に本発明によれば、リング型ＬＡＮで断線が生じた場合、断線を検出したスレーブノードから他の全てのノードへエラーメッセージが通知されると共に、他のネットワークに接続しているノードがある場合にはそのノードから他のネットワークへ送信されるので、他のネットワークを介して自己診断機能に利用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリング型ＬＡＮの断線検出方法の適用対象であるＭＯＳＴ規格のネットワーク構成（ＭＯＳＴＲｉｎｇ）の構成例を示す模式図である。
【図２】本発明のリング型ＬＡＮの断線検出方法の原理を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】各スレーブノードの機能構成例を示す機能ブロック図である。
【図４】従来のＭＯＳＴのリング型のネットワーク（ＭＯＳＴＲｉｎｇ）の構成例を示す模式図である。
【符号の説明】
ＭＮ マスタノード
ＳＮ スレーブノード
ＣＧ クロック発生器
ＰＦ プラスチック光ファイバ
２０ エラーメッセージ記憶部
２１ 受信タイミング検出部
２２ クロック差分検出部
２３ 比較部
２４ クロック差分情報記憶部
２５ マスタクロック推定部
２６ エラーフレーム送出部
２７ エラーメッセージ記憶部
２８ エラーフレーム生成部
【発明の属する技術分野】
本発明はＭＯＳＴ（Media Oriented System Tranport) と称される、主として乗用車等の車内ＬＡＮ向けに規定されたインタフェイス規格を利用したリング型のＬＡＮ回線の断線を検出するためのリング型ＬＡＮの断線検出方法、そのような断線検出方法が適用されるリング型ＬＡＮシステム、及びリング型ＬＡＮシステムの中継局に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＭＯＳＴは、プラスチック光ファイバを使用したインタフェイス規格であり、しかもリング型のネットワークとして構成されるため、プラスティック光ファイバが折損等により断線する可能性が高い。しかも、従来のＭＯＳＴでは、マスタノード（親局）のみがクロック発振器を有しており、リング型のネットワーク上の複数のスレーブノード（中継局）はマスタノードから受信したフレームによってクロックを生成するようにしている。
【０００３】
図４は従来のＭＯＳＴのリング型のネットワーク（ＭＯＳＴＲｉｎｇ）の構成例を示す模式図である。マスタノードＭＮはクロック発振器ＣＧを有しており、複数のスレーブノード、即ち第１スレーブノードＳＮ１，第２スレーブノードＳＮ２，第３スレーブノードＳＮ３…がプラスチック光ファイバＰＦによりリング型に接続されている。そして、マスタノードＭＮから矢符にて示す方向（この例では時計回り方向）にフレームが伝送される。
【０００４】
第１スレーブノードＳＮ１このマスタノードＭＮから送信されたフレームを受信し、自身宛のデータが有る場合にはそれを取り込み、送信すべきデータが有る場合にはそれをフレームに挿入して次の第２スレーブノードＡＮ２へ送信する。以下、各スレーブノードＳＮ２，ＳＮ３，ＳＮ４…は順次的に一つ上流側のスレーブノードから送信されたフレームを受信して一つ下流側のスレーブノードへ送信する。最後のスレーブノードＳＮ５は一つ上流側のスレーブノードＳＮ４からフレームを受信して一つ下流側のノード、具体的にはマスタノードＭＮへフレームを送信する。
【０００５】
この際の各スレーブノードＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３…でのフレームの送受信のためのクロックは、各スレーブノードＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３…において受信したフレームによって生成される。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１５２２４４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、従来のＭＯＳＴでは、リング型のネットワークの各ノード間のプラスティック光ファイバが折損等により断線した場合、またはいずれかのスレーブノードが故障したような場合、マスタノードと断線区間または故障ノードの一つ上流側のスレーブノードまでの各ノードはマスタノードからフレームを受信することが可能であるが、断先区間または故障ノードよりも下流側のノードではプラスティック光ファイバからの入射光、即ち光信号の入力がなくなるためにアンロック状態になって通信が不可能になる。
【０００８】
このような場合に、断線区間または故障ノードを特定するためには、リング型のネットワークのいずれの部分で通信が途切れたかを検知する必要がある。しかし、リング型のネットワークでは、通信が途切れた位置から下流側へは信号が伝送されなくなってマスタノードＭＮへフレームが戻らないため、全く通信ができない状態となり、このためにアプリケーション（各スレーブノードに接続された機器）または通信ログ等から断線区間または故障ノードを特定することが困難であった。
【０００９】
また、ＭＯＳＴ用のプラスティック光ファイバは他の通信線等と共巻きにされて車内の狭隘な部分に配線されるため、プラスティック光ファイバを辿って実際の断線区間を特定する作業は狭い車内では非常に困難であった。
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ＭＯＳＴのプラスチック光ファイバの断線区間または故障ノードを容易に検出し得ることを主たる目的としたリング型ＬＡＮの断線検出方法、リング型ＬＡＮシステム、及びリング型ＬＡＮシステムの中継局の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１個の親局と複数の中継局とがＬＡＮ回線によりリング型に接続されており、前記親局が発生する基準クロックに同期して前記親局から一方向へデータ伝送するリング型ＬＡＮの断線検出方法において、前記複数の中継局それぞれは、クロックを発生し、正常にデータを受信している場合のデータの受信タイミングと発生したクロックとの差分を記憶し、記憶している差分に基づくフレームの受信タイミングでフレームを受信できなかった場合に前記ＬＡＮ回線に断線が生じていると判断し、記憶している差分に基づいて前記基準クロックのタイミングを推定し、推定した基準クロックに同期してエラーメッセージをブロードキャストすることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、１個の親局と複数の中継局とがＬＡＮ回線によりリング型に接続されており、前記親局が発生する基準クロックに同期して前記親局から一方向へデータ伝送するリング型ＬＡＮシステムにおいて、前記複数の中継局それぞれは、クロックを発生するクロック発生器と、正常にデータを受信している場合のデータの受信タイミングと前記クロック発生器が発生したクロックとの差分を検出するクロック差分検出手段と、該クロック差分検出手段が検出した差分を所定値と比較する比較手段と、該比較手段による比較結果が所定値以下である場合に、前記クロック差分検出手段が検出した差分を記憶するクロック差分記憶手段と、該クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づくフレームの受信タイミングでフレームを受信できなかった場合に前記ＬＡＮ回線に断線が生じていると判断する手段と、前記クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づくフレームの受信タイミングでフレームを受信できなかった場合に、前記クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づいて前記基準クロックのタイミングを推定する基準クロック推定手段と、エラーメッセージを記憶するエラーメッセージ記憶手段と、該エラーメッセージ記憶手段が記憶しているエラーメッセージに基づいて送信データを生成するエラー通知データ生成手段と、該エラー通知データ生成手段が生成した送信データを前記基準クロック推定手段が推定した基準クロックに同期してブロードキャスト送信する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また更に本発明は、１個の親局とＬＡＮ回線により複数がリング型に接続されており、前記親局が発生する基準クロックに同期して前記親局から送信されるデータを一方向へ順次的に伝送するリング型ＬＡＮシステムの中継局において、クロックを発生するクロック発生器と、正常にデータを受信している場合のデータの受信タイミングと前記クロック発生器が発生したクロックとの差分を検出するクロック差分検出手段と、該クロック差分検出手段が検出した差分を所定値と比較する比較手段と、該比較手段による比較結果が所定値以下である場合に、前記クロック差分検出手段が検出した差分を記憶するクロック差分記憶手段と、該クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づくフレームの受信タイミングでフレームを受信できなかった場合に前記ＬＡＮ回線に断線が生じていると判断する手段と、前記クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づくフレームの受信タイミングでフレームを受信できなかった場合に、前記クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づいて前記基準クロックのタイミングを推定する基準クロック推定手段と、エラーメッセージを記憶するエラーメッセージ記憶手段と、該エラーメッセージ記憶手段が記憶しているエラーメッセージに基づいて送信データを生成するエラー通知データ生成手段と、該エラー通知データ生成手段が生成した送信データを前記基準クロック推定手段が推定した基準クロックに同期してブロードキャスト送信する手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
このような本発明のリング型ＬＡＮの断線検出方法、リング型ＬＡＮシステム、及びリング型ＬＡＮシステムの中継局では、リング型ＬＡＮで断線が生じた場合に、いずれかの中継局において断線が検出される。
【００１８】
また、このような本発明のリング型ＬＡＮの断線検出方法、リング型ＬＡＮシステム、及びリング型ＬＡＮシステムの中継局では、リング型ＬＡＮに断線が生じた場合に、断線を検出した中継局から他の全ての局へエラーメッセージが通知される。
【００１９】
更に本発明は、前述のリング型ＬＡＮの断線検出方法の発明において、前記複数の中継局それぞれは、他の中継局から受信した前記エラーメッセージを記憶することを特徴とする。
【００２２】
このような本発明のリング型ＬＡＮの断線検出方法では、リング型ＬＡＮで断線が生じた場合、断線を検出した中継局から他の全ての局へエラーメッセージが通知され、それぞれの局で記憶される。
【００２３】
また更に本発明は、前述のリング型ＬＡＮの断線検出方法の発明において、前記複数の中継局のいずれかが他のネットワークに接続されており、前記他のネットワークに接続されている中継局が他の中継局から前記エラーメッセージを受信した場合に、前記他のネットワークへ送信することを特徴とする。
【００２６】
このような本発明のリング型ＬＡＮの断線検出方法では、リング型ＬＡＮで断線が生じた場合、断線を検出した中継局から他の全ての局へエラーメッセージが通知されると共に、他のネットワークに接続している中継局がある場合にはその中継局から他のネットワークへエラーメッセージが送信される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００２８】
図１は本発明のリング型ＬＡＮの断線検出方法の適用対象であるＭＯＳＴ規格のネットワーク構成（ＭＯＳＴＲｉｎｇ）の構成例を示す模式図である。
【００２９】
本発明においては、従来例とは異なり、親局であるマスタノードＭＮのみならず、全ての中継局であるスレーブノードＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３…がそれぞれに専用のクロック発振器を有している。具体的には、マスタノードＭＮが基準クロックであるマスタクロックを発生するためのクロック発振器ＣＧ０を有していることは従来同様であるが、本発明においては、第１スレーブノードＳＮ１は自身に専用のクロック発振器ＣＧ１を、第２スレーブノードＳＮ２は自身に専用のクロック発振器ＣＧ２を、第３スレーブノードＳＮ３は自身に専用のクロック発振器ＣＧ３を、というように各スレーブノードが自身に専用のクロック発振器を有している。
【００３０】
なお、図１に示す例では、第３スレーブノードＳＮ３は他のネットワークであるＣＡＮ（Control Area Network) にも接続されており、ＭＯＳＴＲｉｎｇとＣＡＮとの間でデータの送受を行なうことが可能になっている。
【００３１】
図２は本発明のリング型ＬＡＮの断線検出方法の原理を説明するためのタイミングチャートである。
【００３２】
マスタノードＭＮは自身のクロック発振器ＣＧ０により発振したクロック（以下、マスタクロックという）に同期して、図２(a) に示す例では、マスタクロックの４クロックに１度の割合でフレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３…を一つ下流側の第１スレーブノードＳＮ１へ送信する。
【００３３】
第１スレーブノードＳＮ１では、図２(b) に示すように、マスタノードＭＮからマスタクロックの４クロックに一度順次的に送信されるフレームＦ１，Ｆ２，Ｆ３…を受信し、更に下流側のスレーブノードＳＮ２へ送信する。この図２(b) に示す例では、第１スレーブノードＳＮ１は正常に動作しているものとする。
【００３４】
ここで、図１に「×」印で示すように、第１スレーブノードＳＮ１と第２スレーブノードＳＮ２との間のプラスチック光ファイバＰＦがたとえば第２スレーブノードＳＮ２がフレームＦ４を第１スレーブノードＳＮ１から受信した直後に折損して断線した場合を考える。この場合、第１スレーブノードＳＮ１から下流側へ正常に送信された各フレームはフレームＦ１乃至Ｆ４までは第２スレーブノードＳＮ２に受信されるが、図２(c) に示すように、それ以降のフレームＦ５を第２スレーブノードＳＮ２は受信することができなくなる。
【００３５】
ところで、前述したように、本発明においては全てのスレーブノードＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３…がそれぞれ自身専用のクロック発振器ＣＧ１，ＣＧ２，ＣＧ３…を有している。そして、各スレーブノードＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３…はそれぞれの専用のクロック発振器ＣＧ１，ＣＧ２，ＣＧ３…が発振するクロックに対する各フレームの受信タイミング、換言すればマスタノードＭＮのクロック発振器ＣＧ０が発振するクロックとそれぞれのスレーブノードＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３…のクロック発振器ＣＧ１，ＣＧ２，ＣＧ３…が発振するクロックとの差分に関する情報（以下、クロック差分情報という）を検出して記憶しておくと共に、クロック差分情報に基づいてマスタクロックを推定している。
【００３６】
従って、いずれかのノード間のプラスチック光ファイバＰＦが断線した場合またはいずれかのスレーブノードで故障が発生した場合、各スレーブノードＳＮ１，ＳＮ２，ＳＮ３…のクロック差分情報を調べることにより、フレーム受信が正常時のクロック差分に比して大きく遅れたスレーブノードがあれば、それらの内の最も上流側、即ちマスタノードＭＮに最も近い側のスレーブノードの上流側のプラスチック光ファイバＰＦが断線しているか、またはそのスレーブノード自身のの受信側（具体的には、光信号の受光部が故障しているか、またはそのスレーブノードの一つ上流側のスレーブノードの送信部（具体的には、光信号の発光部）が故障しているか、のいずれかであると推定することが可能になる。
【００３７】
また、各スレーブノードでは、断線または故障発生のためにアンロック（unlock) 状態であると判断される規定時間内に次のフレームを受信できなかった場合、具体的には図２(d) に示すように、推定しているマスタクロックの４クロック毎にフレームを受信できない場合に、推定しているマスタクロックの送信タイミングに同期してエラー通知のためのフレーム（以下、エラー通知フレームという）を生成して下流側のスレーブノードへ送信する。このエラー通知フレームには、これを送信したスレーブノードを特定るする情報が含まれている。
【００３８】
このようにしてスレーブノードからのエラー通知フレームが送信された場合、上流側から正常にフレームを受信できなかったスレーブノードよりも下流側のスレーブノード及びマスタノードＭＮでは故障発生を認識することが可能になると共に、マスタノードＭＮを含む任意のノードでの通信ログの受信記録から故障発生の部分を特定することが容易に可能になる。
【００３９】
更に自己診断のために使用されるＣＡＮ（Control Area Network) 等のＭＯＳＴ以外の自動車内のＬＡＮ規格のネットワークにＭＯＳＴを接続しているノードを介して故障状態を通知することも可能になる。従って、この場合には、特別な自己診断機能を別途備える必要なしに、既存の自己診断のための通信経路を利用して診断を行なうことも可能になる。
【００４０】
図３は各スレーブノードの機能構成例を示す機能ブロック図である。スレーブノードは、プラスチック光ファイバＰＦを介して送信されてくる光信号を受光して電気信号に変換する受光部１１と、この電気信号を受信する受信回路１２と、受信した信号（フレーム）に所定の信号処理を施す信号処理部１３と、処理後の信号（フレーム）を送信する送信回路１４と、送信回路１４から送信された電気信号を光信号入力変換してプラスチック光ファイバＰＦへ送出する発光部１５とを信号の送受信のための構成要素として備えており、これらの構成要素は基本的には従来同様である。
【００４１】
本発明では、各スレーブノード更には、受信回路１２によるフレームの受信タイミングを検出する受信タイミング検出部２１と、この受信タイミング検出部２１が検出した各フレームの受信タイミングと各スレーブノードが有するクロック発生器ＣＧｎが発生するクロックとを比較して差分（時間）を検出するクロック差分検出部２２を備えている。このクロック差分検出部２２により検出された差分は比較部２３に与えられている。
【００４２】
比較部２３は所定の時間とクロック差分検出部２２により検出された差分とを比較し、クロック差分検出部２２により検出された差分が所定値以下である場合は正常にフレームを受信しているものとして、クロック差分検出部２２により検出された差分をクロック差分情報記憶部２４に記憶させる。また、このクロック差分情報記憶部２４に記憶された差分とクロック発生器ＣＧｎが発生するクロックとから、マスタクロック推定部２５がマスタクロック、即ちマスタノードＭＮのクロック発生器ＣＧ０が発生するクロックのタイミングを推定している。
【００４３】
一方、クロック差分検出部２２により検出された差分が所定値を超えている場合は正常にフレームを受信していないものとして、即ち何らかの異常が発生しているものとして、エラーフレーム送出部２６にエラーフレームを送出させる信号を与える。このエラーフレーム送出部２６には、エラーメッセージ記憶部２７が予め記憶しているエラーメッセージからエラーフレーム生成部２８が生成したエラーフレームが与えられている。また、エラーフレーム送出部２６にはマスタクロック推定部２５が推定しているマスタクロックのタイミングが与えられている。なお、エラーフレーム送出部２６はエラーフレームを送信回路１４へ送る。
【００４４】
従って、クロック差分検出部２２により検出された差分が所定値を超えている場合は、マスタクロック推定部２５が推定してるマスタクロックのタイミングに同期してエラーフレーム送出部２６から送信回路１４へエラーフレームが送られ、発光部１５から光信号として一つ下流側のスレーブノード又はマスタノードＭＮへ送信される。
【００４５】
また、本発明においては、信号処理部１３において、他のスレーブノードからエラーメッセージを受信した場合にはそれを記憶しておくためのエラーメッセージ記憶部２０を備えている。そして、このエラーメッセージ記憶部２０に記憶されたエラーメッセージは直接読み出すことも可能であるが、たとえば図１に示す第３スレーブノードＳＮ３ではこのエラーメッセージ記憶部２０に記憶されたエラーメッセージをＣＡＮへ送出することも可能に構成されている。そのための構成としては、図示しないが、ＭＯＳＴ用の信号処理部１３の他にＣＡＮ用の信号処理部を備え、エラーメッセージ記憶部２０に記憶されているエラーメッセージがＣＡＮ用の信号処理部へ送られるようにすればよい。
【００４６】
なお、上述の各スレーブノードの機能構成は一例であって、同等の動作を行ない得る他の構成例を採ることも勿論可能である。
【００４７】
また、上述の実施の形態においては本発明をＭＯＳＴに適用した例について説明したが、本発明はリング型ＬＡＮ一般に適用可能であることはいうまでもない。
【００４８】
【発明の効果】
以上に詳述したように本発明によれば、リング型ＬＡＮで断線が生じた場合に、いずれかのスレーブノード（中継局）で検出されるので、断線区間を容易に発見することが可能になる。
【００４９】
また本発明によれば、リング型ＬＡＮに断線が生じた場合に、断線を検出したスレーブノードから他の全てのノードへエラーメッセージが通知されるので、いずれかのノードにおいて断線区間が判明する。
【００５０】
また本発明によれば、リング型ＬＡＮで断線が生じた場合、断線を検出したスレーブノードから他の全てのノードへエラーメッセージが通知され、それぞれのノードで記憶されるので、たとえば自己診断機能に利用することが可能になる。
【００５１】
更に本発明によれば、リング型ＬＡＮで断線が生じた場合、断線を検出したスレーブノードから他の全てのノードへエラーメッセージが通知されると共に、他のネットワークに接続しているノードがある場合にはそのノードから他のネットワークへ送信されるので、他のネットワークを介して自己診断機能に利用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリング型ＬＡＮの断線検出方法の適用対象であるＭＯＳＴ規格のネットワーク構成（ＭＯＳＴＲｉｎｇ）の構成例を示す模式図である。
【図２】本発明のリング型ＬＡＮの断線検出方法の原理を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】各スレーブノードの機能構成例を示す機能ブロック図である。
【図４】従来のＭＯＳＴのリング型のネットワーク（ＭＯＳＴＲｉｎｇ）の構成例を示す模式図である。
【符号の説明】
ＭＮ マスタノード
ＳＮ スレーブノード
ＣＧ クロック発生器
ＰＦ プラスチック光ファイバ
２０ エラーメッセージ記憶部
２１ 受信タイミング検出部
２２ クロック差分検出部
２３ 比較部
２４ クロック差分情報記憶部
２５ マスタクロック推定部
２６ エラーフレーム送出部
２７ エラーメッセージ記憶部
２８ エラーフレーム生成部
Claims (5)
- １個の親局と複数の中継局とがＬＡＮ回線によりリング型に接続されており、前記親局が発生する基準クロックに同期して前記親局から一方向へデータ伝送するリング型ＬＡＮの断線検出方法において、
前記複数の中継局それぞれは、
クロックを発生し、
正常にデータを受信している場合のデータの受信タイミングと発生したクロックとの差分を記憶し、
記憶している差分に基づくフレームの受信タイミングでフレームを受信できなかった場合に前記ＬＡＮ回線に断線が生じていると判断し、記憶している差分に基づいて前記基準クロックのタイミングを推定し、
推定した基準クロックに同期してエラーメッセージをブロードキャストすること
を特徴とするリング型ＬＡＮの断線検出方法。 - 前記複数の中継局それぞれは、
他の中継局から受信した前記エラーメッセージを記憶することを特徴とする請求項１に記載のリング型ＬＡＮの断線検出方法。 - 前記複数の中継局のいずれかが他のネットワークに接続されており、
前記他のネットワークに接続されている中継局が他の中継局から前記エラーメッセージを受信した場合に、前記他のネットワークへ送信することを特徴とする請求項１に記載のリング型ＬＡＮの断線検出方法。 - １個の親局と複数の中継局とがＬＡＮ回線によりリング型に接続されており、前記親局が発生する基準クロックに同期して前記親局から一方向へデータ伝送するリング型ＬＡＮシステムにおいて、
前記複数の中継局それぞれは、
クロックを発生するクロック発生器と、
正常にデータを受信している場合のデータの受信タイミングと前記クロック発生器が発生したクロックとの差分を検出するクロック差分検出手段と、
該クロック差分検出手段が検出した差分を所定値と比較する比較手段と、
該比較手段による比較結果が所定値以下である場合に、前記クロック差分検出手段が検出した差分を記憶するクロック差分記憶手段と、
該クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づくフレームの受信タイミングでフレームを受信できなかった場合に前記ＬＡＮ回線に断線が生じていると判断する手段と、
前記クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づくフレームの受信タイミングでフレームを受信できなかった場合に、前記クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づいて前記基準クロックのタイミングを推定する基準クロック推定手段と、
エラーメッセージを記憶するエラーメッセージ記憶手段と、
該エラーメッセージ記憶手段が記憶しているエラーメッセージに基づいて送信データを生成するエラー通知データ生成手段と、
該エラー通知データ生成手段が生成した送信データを前記基準クロック推定手段が推定した基準クロックに同期してブロードキャスト送信する手段と
を備えたことを特徴とするリング型ＬＡＮシステム。 - １個の親局とＬＡＮ回線により複数がリング型に接続されており、前記親局が発生する基準クロックに同期して前記親局から送信されるデータを一方向へ順次的に伝送するリング型ＬＡＮシステムの中継局において、
クロックを発生するクロック発生器と、
正常にデータを受信している場合のデータの受信タイミングと前記クロック発生器が発生したクロックとの差分を検出するクロック差分検出手段と、
該クロック差分検出手段が検出した差分を所定値と比較する比較手段と、
該比較手段による比較結果が所定値以下である場合に、前記クロック差分検出手段が検出した差分を記憶するクロック差分記憶手段と、
該クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づくフレームの受信タイミングでフレームを受信できなかった場合に前記ＬＡＮ回線に断線が生じていると判断する手段と、
前記クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づくフレームの受信タイミングでフレームを受信できなかった場合に、前記クロック差分記憶手段が記憶している差分に基づいて前記基準クロックのタイミングを推定する基準クロック推定手段と、
エラーメッセージを記憶するエラーメッセージ記憶手段と、
該エラーメッセージ記憶手段が記憶しているエラーメッセージに基づいて送信データを生成するエラー通知データ生成手段と、
該エラー通知データ生成手段が生成した送信データを前記基準クロック推定手段が推定した基準クロックに同期してブロードキャスト送信する手段と
を備えたことを特徴とするリング型ＬＡＮシステムの中継局。
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