JP4531555B2 - データ処理モジュール及びその送付候補メッセージの決定方法 - Google Patents

Description

本発明は、データ処理モジュール及びその送付候補メッセージの決定方法に関する。

近年、通信プロトコルとして、マルチマスタの通信プロトコルが注目されている。マルチマスタのプロトコルでは、バスが解放されているとき、バスに接続されている複数の通信ノードのいずれもがデータをバス上に送信することができ、システムの柔軟性が高い等の特徴を持っている。このようなマルチマスタの通信プロトコルとして、自動車内のＥＣＵ（電子制御ユニット）間のシリアル通信プロトコルとして用いられている、特開昭６１−１９５４５３号公報に記載されたマルチマスタのＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ、以下、ＣＡＮという）プロトコル（ＩＳＯ１１８９８、ＩＳＯ１１５１９シリーズで規格化）が知られている。このようなマルチマスタの通信プロトコルは、通信ノードの増減が簡単にできる等システムの柔軟性が高いため、上記した自動車分野に止まらず、ＦＡ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）、船舶、医療機器といった分野の通信プロトコルとしても有望視されている。

図５は、通信ノードとしてのＣＡＮの概略構成を表した図である。サブネットワークを構成するＣＡＮバス（図示せず）に接続されるＣＡＮトランシーバ６０を有するＣＡＮモジュール１１、１ｎ、１６を接続することが可能となっており、各ＣＡＮモジュール１１、１ｎ、１６がＣＰＵ Ｉ／Ｆ（インタフェース）４０を介して、メッセージを送受信することが可能となっている。また、図５のＣＡＮモジュール１９は、メッセージの受信のみを行うことが可能となっている。

ＣＡＮプロトコルでは、特許文献１の３４頁右上欄５）−３ データ交換ＤＰＲＡＭ以下に示されたとおりメッセージ送信に先だって、送信候補メッセージを決定する探索プロセスが行われる。そして、同３５頁左下欄５）−３．６ 探索プロセス及び図２０に示されたとおり、メッセージの探索は、分割不可能な動作として実施される。

図６は、従来のデータ処理モジュールのメッセージハンドリング部の構成と送信エラー時の挙動を表したタイミングチャートである。図６の上段に示されたとおり、メッセージハンドリング部２には、送信サーチ用のアドレス生成部２１と、送信サーチ用の比較器２２が組となって備えられている。図６の下段に示されたとおり、送信要求メッセージ（例えば１２番目のメッセージＴｘ１２）を送信中にエラーが発生した場合、当該送信要求メッセージ（Ｔｘ１２）を再送するのではなく、当該送信要求メッセージを含めて再度送信候補の探索プロセスが行われている。このような処理を行う理由は、メッセージバッファに入っている、優先順位が一番高い送信要求メッセージを送るためであり、送信中の送信要求メッセージよりも優先度の高い送信要求メッセージ（例えば、Ｔｘ３０）が、送信メッセージＴｘ１２の送信中に、メッセージバッファにストアされている可能性があるためである。

特開昭６１−１９５４５３号公報

ここで、メッセージは、ＩＤ、制御情報、データから構成され、メッセージハンドリング部は、バス上にＩＤを出力したタイミングをもって、次の送信候補を決定している。したがって、現在送信中のメッセージ（Ｔｘ１２）がエラーとなった時点で、送信中のメッセージ（Ｔｘ１２）を除いた残りの送信メッセージの中で優先順位の高い送信候補メッセージ（例えばＴｘ３０）が既に決定されている場合が存在する。しかしながら、メッセージハンドリング部は、図６の下段に示されたように、再度の送信候補の探索プロセスを実行し、送信エラーとなったメッセージＴｘ１２を含んで再度送信候補を決定することになる。そのため、エラー後の送信開始が探索プロセスを経た後に行われるため、送信開始のタイミングが遅れるという問題点があった。

本発明の第１の視点によれば、上述したＣＡＮに代表されるマルチマスタ方式のネットワークに接続されたデータ処理モジュールにおいて、エラー発生時に、次の送信候補メッセージが決定している場合には、当該送信に失敗した送信要求メッセージと送信候補として決定した送信要求メッセージとを比較し、速やかに送信処理を再開できるようにした送信候補メッセージ決定方法が提供される。この方法によれば、データ処理モジュール（ＣＡＮモジュール）のメッセージハンドリング部は、送信メッセージ及び受信メッセージがバッファされるメッセージバッファを走査して各メッセージに与えられた識別子に従って送信候補メッセージを決定しておく。そして、メッセージを送信中において送信エラーが発生した場合には、前記メッセージハンドリング部は、前記送信中の送信メッセージと送信候補メッセージとを比較して、それぞれの識別子に基づいて優先度を比較し、いずれか優先度の高い方を送信候補メッセージに決定する処理を実行する。

また、本発明の第２の視点によれば、上述の送信候補メッセージ決定方法を実施するために適した構成、回路構成を備えたデータ処理モジュールが提供される。

本発明によれば、メッセージの送信エラーが発生した場合において、速やかに優先度の高いメッセージを選択し、送信を再開することが可能となる。

続いて、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係るＣＡＮモジュール（データ処理モジュール）とＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２、周辺回路５３を１チップで構成したＣＡＮデバイス１００の概略構成を表した図である。例えば、周辺回路５３は、Ｉ／Ｏ回路を含み、ＣＡＮデバイス１００の外部に設けられた各種センサ及び表示装置と接続され外部と内部との間のインターフェースを行い、ＣＰＵ５１は、各種センサからのデータをＩ／Ｏを介して取り出すと共にＲＡＭを利用して所望の処理を実行してメッセージバッファに書き込む処理及びメッセージバッファに書き込まれたメッセージを取り出し所望の処理を実行した後Ｉ／Ｏを介して外部に接続された表示装置にデータを送信することを行う。

ＣＡＮモジュールは、メッセージハンドリング部２と、メッセージバッファ３と、ＣＡＮプロトコル送信層４、マスクセット５を備えている。メッセージハンドリング部２は、受信したメッセージの識別子に従ってメッセージバッファ３の適当な位置に該メッセージをストアする処理や、メッセージバッファ３にストアされた送信要求メッセージの識別子に従って、送信候補メッセージを決定する処理等を行う。

メッセージバッファ３は、メッセージ優先度を表す識別子（ＩＤ）、送信要求メッセージであるか否かやメッセージ本文長を指定するコントロールフィールド（制御セグメント）、メッセージ本文の順で所定数のメッセージをバッファ可能となっている。図２は、３２個のメッセージをバッファ可能なメッセージバッファの構成を表したものであり、アドレスを指定して任意の番号のメッセージを特定することが可能となっている。

ＣＡＮプロトコル送信層４は、ＣＡＮプロトコルに従ってＣＡＮトランシーバとデータの送受信を行う。マスクセット５は、メッセージの所定部分（例えばＩＤの一部）をマスクする際に用いられ、例えば、ＩＤが２進数４ビットのデータであるとして、０〜３１番地のメッセージバッファのｎ番地のメッセージバッファにＩＤの１１００が割り振られていた場合において、上位２ビットにマスクをかけることによって１１００以外に００００、０１００、１０００が番地のメッセージバッファに格納されることになるよう用いられる。

図３は、本発明の第１の実施の形態に係るメッセージハンドリング部の構成と送信エラー時の挙動を表したタイミングチャートである。図４の上段を参照すると、メッセージハンドリング部２は、図３に示した従来の構成に加えて、２者選択サーチ用アドレス生成部２３と、２者選択サーチ用比較器２４と、を備えている。

２者選択サーチ用アドレス生成部２３は、送信候補メッセージが決定しており（送信候補確定レジスタが「１」である）、かつ、エラー発生時に起動されて、送信候補として決定されたメッセージの識別子のアドレスと、送信エラーが生じた送信メッセージの識別子のアドレスとを生成する。

２者選択サーチ用比較器２４は、送信候補として決定されたメッセージの識別子と、送信エラーが生じた送信メッセージの識別子とを比較する。

上記構成を備えるメッセージハンドリング部２は、送信候補メッセージが決定しており（例えば３０番目のメッセージＴｘ_３０）、かつ、エラー発生時に、再度送信候補の探索プロセスを起動せずに、送信候補メッセージ（Ｔｘ_３０）とエラーが発生した送信メッセージ（例えば１２番目のメッセージＴｘ_１２）の識別子に基づいて優先度を比較し、いずれか優先度の高い方（例えば３０番目のメッセージＴｘ_３０）を送信候補メッセージに決定する。

従って、図３の下段のタイミングチャートに示されたとおり、送信候補メッセージが決定しており、かつ、エラーが発生した場合において、メッセージバッファを探索することなく優先度の高いメッセージを選択し、速やかに送信候補を決定することができ、その結果、速やかに次の送信動作に移ることが可能となっている。

続いて、本発明の第２の実施の形態について、上記した第１の実施の形態の説明と重複する部分は省略して説明する。

図４は、本発明の第２の実施の形態に係るメッセージハンドリング部の構成と送信エラー時の挙動を表したタイミングチャートである。図４の上段を参照すると、本実施の形態に係るメッセージハンドリング部２は、上記した第１の実施の形態の送信サーチ用比較器２２、２者選択サーチ用比較器２４に代えて、送信／２者選択サーチ用比較器２５を備えている。

送信／２者選択サーチ用比較器２５は、送信サーチの際のメッセージの識別子を順次比較する機能と、送信候補として決定されたメッセージの識別子と、送信エラーが生じた送信メッセージの識別子とを比較する機能とを備えている。

上記構成を備えるメッセージハンドリング部２は、上記した第１の実施の形態と同様、送信候補メッセージが決定しており、かつ、エラー発生時に、再度送信候補の探索プロセスを起動せずに、送信候補メッセージ（Ｔｘ_３０）とエラーが発生した送信メッセージ（Ｔｘ_１２）の識別子に基づいて優先度を比較し、いずれか優先度の高い方（例えばＴｘ_３０）を送信候補メッセージに決定することが可能となっている。また、本実施の形態の構成は、上記した第１の実施の形態の構成に比較して、よりコンパクトな回路構成とすることが可能となっている。

以上、本発明の第１、第２の実施の形態を説明したが、その原理からも明らかなとおり、本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、エラー発生時に既にメッセージ更新候補が決定している場合に、送信できなかったメッセージとの２者選択（送信候補の入れ替え）処理を行うという本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各種の変形・置換をなしうることが可能であることはいうまでもない。

本発明の第１の実施の形態に係るＣＡＮデバイスの概略構成を表した図である。 本発明の第１の実施の形態に係るメッセージバッファの構成を表した図である。 本発明の第１の実施の形態に係るメッセージハンドリング部の構成と送信エラー時の挙動を表したタイミングチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係るメッセージハンドリング部の構成と送信エラー時の挙動を表したタイミングチャートである。 従来のメッセージハンドリング部の構成と送信エラー時の挙動を表したタイミングチャートである。 ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の概略構成を表した図である。

符号の説明

２ メッセージハンドリング部
３ メッセージバッファ
４ ＣＡＮプロトコル送信層
５ マスクセット
１１、１ｎ、１６、１９ ＣＡＮモジュール（ＣＡＮ コントローラ）
２０ サーチ用共通アドレス生成部
２１ 送信サーチ用アドレス生成部
２２ 送信サーチ用比較器
２３ ２者選択サーチ用アドレス生成部
２４ ２者選択サーチ用比較器
２５ 送信／２者選択サーチ用比較器
４０ ＣＰＵ Ｉ／Ｆ
５１ ＣＰＵ
５２ ＲＡＭ
５３ 周辺回路
６０ ＣＡＮトランシーバ
１００ ＣＡＮデバイス

Claims (4)

1. マルチマスタ方式のネットワークに接続されたデータ処理モジュールにおける送信候補メッセージの決定方法であって、
   前記データ処理モジュールのメッセージハンドリング部が、送信メッセージ及び受信メッセージがバッファされるメッセージバッファを走査して各メッセージに与えられた識別子に従って送信候補メッセージを決定しておく工程と、
   送信メッセージを送信中において送信エラーが発生した場合には、前記送信中の送信メッセージと、前記送信候補メッセージとを比較して、それぞれの識別子に基づいて優先度を比較し、いずれか優先度の高い方を送信候補メッセージに決定する比較処理を実行する工程と、を含むこと、
   を特徴とする送信候補メッセージの決定方法。
2. マルチマスタ方式のネットワークに接続されるデータ処理モジュールにおいて、
   Ｎメッセージ分の送信メッセージ及び受信メッセージをバッファ可能なメッセージバッファと、
   前記メッセージバッファに格納された送信メッセージに与えられた識別子に従って送信候補メッセージを決定する送信サーチ処理を実行可能なメッセージハンドリング部と、
   送信メッセージを送信中において送信エラーが発生した場合には、前記送信中の送信メッセージと、前記送信候補メッセージとを比較して、それぞれの識別子に基づいて優先度を比較し、いずれか優先度の高い方を送信候補メッセージに決定する比較器と、を備えたこと、
   を特徴とするデータ処理モジュール。
3. 請求項２に記載のデータ処理モジュールにおいて、
   前記送信サーチ処理用のアドレスを生成する第１のアドレス生成部と、
   送信エラーが発生した場合に起動されて、前記優先度の比較用のアドレスを生成する第２のアドレス生成部と、
   前記比較器は、各アドレス生成部からセットされたアドレスの内容を比較すること、
   を特徴とするデータ処理モジュール。
4. 前記メッセージハンドリング部は、メッセージを送信中に前記送信候補メッセージを決定すること、
   を特徴とする請求項２または３のデータ処理モジュール。

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