JP6024604B2 - 通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信ノードとしての機能を有する通信装置に関する。

通信システムにおいて、ある通信ノードに備えられた、各通信ノードが同期するために利用するクロックの発生装置が異常である場合に、クロックの発生装置を備えた他の通信ノードがクロックを発生させる構成が知られている（例えば、特許文献１参照）

特開２０１３−０３０９３２号公報

ところで、通信システムにおいては、システムが正常に作動しているか否かを診断する診断機能を有するものがある。しかしながら、上記通信システムでは、他の通信ノードにおいてクロック以外の診断機能を実施する機能を備えていないので、クロックの発生装置に異常が生じると診断機能が停止してしまうという問題点があった。

そこで、このような問題点を鑑み、通信システムを構成する通信装置において、診断機能についても多重化できるようにすることを本発明の目的とする。

かかる目的を達成するために成された本発明の通信装置において、代行診断手段は、通信ノードの１つであり複数の通信ノードが接続された通信系を統括する統括部において実施される通信系に含まれる装置の診断を行う診断機能を代行して実施する。

このような通信装置によれば、診断機能を代行することができるので、他の通信装置（他の通信ノード）において診断機能が実施できない状況であっても、本発明の通信装置が診断機能を代行して実施することができる。よって、通信システムにおいて診断機能を多重化することができる。

なお、上記目的を達成するためには、コンピュータを、通信装置を構成する各手段として実現するための通信プログラムとしてもよい。
また、各請求項の記載は、可能な限りにおいて任意に組み合わせることができる。この際、発明の目的を達成できる範囲内において一部構成を除外してもよい。

本発明が適用された通信システムの概略構成を示すブロック図である。 予備自己診断部（診断情報管理部）が実行する代理診断処理を示すフローチャートである。

以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［本実施形態の構成］
本発明が適用された通信システム１は、通信バス５に接続された複数の通信ノードが例えばＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の所定の通信プロトコルで互いに通信するよう構成されている。

詳細には、図１に示すように、通信システム１は、マスタノード１０と複数のスレーブノード２０，３０，４０とを備えている。各通信ノードは、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えており、ＣＰＵはＲＯＭやＲＡＭに格納されたプログラムに基づいて後述する各部としての機能を実現する。

マスタノード１０は、通信システム１の統括を行うための統括部１１としての機能を備えている。また、他の通信ノードに対するデータの送受信を行う通信部１７としての機能を備えている。統括部１１の機能としては、自己診断部１２としての機能、クロック発生部１６としての機能、その他、スレーブノード２０，３０，４０を自身の配下で制御する機能を備えている。

自己診断部１２としての機能では、診断情報テーブル１３と診断情報管理部１４とを利用して、通信システム１を構成する何れかの装置の異常を診断する。ここで、診断情報テーブル１３には、データの種別とその送信先とが対応付けられている。

そこで、自己診断部１２としての機能では、診断情報テーブル１３を参照しつつ、通信バス５を介して受信したデータの種別（例えばセンサ等の各通信ノードに対応する機器に異常がある旨）や、受信されたデータに対応する情報を診断情報管理部１４に記録したり、他の通信ノードに送信したりする。

クロック発生部１６としての機能では、通信バス５において他の通信ノードと同期を取るためのクロックパルスを生成し、通信バス５に送る。他の通信ノードはこのクロックパルスに同期して信号を送ることになる。

スレーブノード２０，３０，４０には、予備装置（予備自己診断部２２）としての機能を有するスレーブノード２０と、予備装置としての機能を備えないスレーブノード３０，４０とが備えられている。予備装置としての機能を有するスレーブノード２０は、少なくとも１つ備えられていればよい。また、各スレーブノード２０，３０，４０は、マスタノード１０と同様の通信部２７を備えている。

各スレーブノード２０，３０，４０のうちの予備装置としての機能を有するスレーブノード２０には、マスタノード１０と同様のクロック発生部２６を備えるとともに、マスタノード１０の自己診断部１２に換えて予備自己診断部２２を備えている。クロック発生部２６は、マスタノード１０のクロック発生部１６に異常が発生した場合にこのクロック発生部１６に換えて作動する。

予備自己診断部２２としての機能は、後述する代理診断処理において統括部１１に異常を検出した場合に作動する。予備自己診断部２２としての機能では、自己診断部１２と同様の診断情報テーブル２３と、診断情報管理部２４とを利用する。また、予備自己診断部２２においては、状態検出部２５としての機能を備えている。

状態検出部２５としての機能では、通信バス５を伝送される信号をモニタリングすることで統括部１１における異常を検出する。詳細には、マスタノード１０から同様のデータが繰り返し送信されていたり、マスタノード１０の自己診断部１２のエラーを示すデータが送信されていたりした場合、異常である旨を認識する。

［本実施形態の処理］
このように構成された通信システム１において、予備装置としての機能を有するスレーブノード２０は、図２に示す代理診断処理を実施する。代理診断処理は、例えばスレーブノード２０の電源が投入されると開始される処理であり、マスタノード１０において自己診断機能に異常が発生したときに自己診断機能を代行する処理である。

この代理診断処理では、図２に示すように、まず、マスタノード１０の統括部１１（特に自己診断機能）に異常が生じているか否かを判定する（Ｓ１１０）。統括部１１に異常が生じていなければ（Ｓ１１０：ＮＯ）、Ｓ１１０の処理を繰り返す。

また、統括部１１に異常が生じていれば（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、予備自己診断部２２を作動させ、診断機能を実施する際に取り扱うデータを表す自己診断情報を代理で保管および管理する（Ｓ１２０）。ここで、この処理では、マスタノード１０の自己診断部１２に換えて予備自己診断部２２において通信システム１を構成する装置の異常を検出し、診断情報管理部２４に異常に関する情報を記録したり、必要なデータを他の装置に送ったりする。

続いて、統括部１１が復帰したか否かを判定する（Ｓ１３０）。ここで、統括部１１が復帰したか否かについては、例えば、スレーブノード２０が定期的にマスタノード１０に対して所定の応答を求める信号を送信し、この信号に対する応答が正常に得られたか否かによって判定する。

統括部１１が復帰していなければ（Ｓ１３０：ＮＯ）、Ｓ１２０を繰り返す。また、統括部１１が復帰していれば（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、診断情報管理部２４に記録された自己診断情報をマスタノード１０（統括部１１）に送信する（Ｓ１４０）。

そして、ベリファイチェックを行い、自己診断情報が正しく送信できたか否かを判定する（Ｓ１５０）。自己診断情報が正しく送信できていなければ（Ｓ１５０：ＮＯ）、Ｓ１４０の処理に戻る。

また、自己診断情報が正しく送信できていれば（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、Ｓ１１０の処理に戻る。この際、予備自己診断部２２による代理で診断機能を実施する処理を終了する。
［本実施形態による効果］
以上のように詳述した通信システム１において、スレーブノード２０の予備自己診断部２２は、通信ノードの１つであり複数の通信ノードが接続された通信システム１を統括する統括部１１において実施される通信システム１に含まれる装置の診断を行う診断機能を代行して実施する。

このような通信システム１によれば、診断機能を代行することができるので、他のスレーブノード２０（他の通信ノード）において診断機能が実施できない状況であっても、本発明のスレーブノード２０が診断機能を代行して実施することができる。よって、通信システムにおいて診断機能を多重化することができる。

また、上記通信システム１において、予備自己診断部２２は、診断機能を実施する統括部１１における異常を検出し、異常が検出された場合、診断機能を実施する際に取り扱うデータを表す診断情報を管理する。ここで、「管理する」とは例えば「記録部（診断情報管理部２４）に保持する」こと等を意味する。

このような通信システム１によれば、診断機能を代行する際の診断情報を管理することができる。
さらに、上記通信システム１において、予備自己診断部２２は、統括部１１が異常でない状態になると予備自己診断部２２（Ｓ１２０）による診断機能の実施を終了させる。

このような通信システム１によれば、統括部１１が異常でない状態に復帰すると、診断機能を統括部１１に行わせることができる。
また、上記通信システム１において、予備自己診断部２２は、統括部１１が異常でない状態になると、診断情報を統括部１１に送信する。

このような通信システム１によれば、統括部１１が異常でない状態に復帰すると、統括部１１が異常であった間に得られた診断情報を統括部１１に送信することで、統括部１１にて管理する診断情報に漏れが生じないようにすることができる。この際、通信バス５を通じて統括部１１に診断情報を送信するようにしてもよく、このようにすれば統括部１１との専用線を不要とすることができる。

さらに、上記通信システム１において、予備自己診断部２２は、スレーブノード２０が接続された通信バス５を伝送される信号をモニタリングすることで統括部１１における異常を検出する。

このような通信システム１によれば、スレーブノード２０が接続された通信バス５を伝送される信号をモニタリングすることで異常を検出するので、統括部１１からの異常を検出するための専用線等を不要とすることができる。

［その他の実施形態］
本発明は、上記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。また、上記の実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記の複数の実施形態を適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、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発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。また、上記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、各請求項に係る発明の理解を容易にする目的で使用しており、各請求項に係る発明の技術的範囲を限定する意図ではない。

［実施形態の構成と本発明の手段との対応関係］
上記実施形態において通信システム１は本発明でいう通信系に相当し、上記実施形態においてスレーブノード２０は本発明でいう通信装置に相当する。また、上記実施形態において予備自己診断部２２は本発明でいう代行診断手段に相当する。

さらに、上記実施形態においてスレーブノード２０が実行する処理のうちのＳ１１０の処理は本発明でいう異常検出手段に相当し、Ｓ１２０の処理は本発明でいう診断情報管理手段に相当する。また、上記実施形態においてＳ１３０の処理は本発明でいう実施終了手段に相当し、上記実施形態においてＳ１４０の処理は本発明でいう診断情報送信手段する。

１…通信システム、５…通信バス、１０…マスタノード、１１…統括部、１２…自己診断部、１３…診断情報テーブル、１４…診断情報管理部、１６…クロック発生部、１７…通信部、２０，３０，４０…スレーブノード、２２…予備自己診断部、２３…診断情報テーブル、２４…診断情報管理部、２５…状態検出部、２６…クロック発生部、２７…通信部。

Claims (3)

1. 通信ノードとしての機能を有する通信装置（２０）であって、
   前記通信ノードの１つであり複数の通信ノードが接続された通信系を統括する統括部（１０）において実施される通信系（１）に含まれる装置の診断を行う診断機能を代行して実施する代行診断手段（２２）と、
   前記診断機能を実施する統括部における異常を検出する異常検出手段（Ｓ１１０）と、
   前記異常が検出された場合、前記診断機能を実施する際に取り扱うデータを表す診断情報を管理する診断情報管理手段（Ｓ１２０）と、
   前記統括部が異常でない状態になると、前記診断情報を前記統括部に送信する診断情報送信手段（Ｓ１４０）と、
   を備えたことを特徴とする通信装置。
2. 請求項１に記載の通信装置において、
   前記統括部が異常でない状態になると前記代行診断手段による前記診断機能の実施を終了させる実施終了手段（Ｓ１３０）
   を備えたことを特徴とする通信装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の通信装置において、
   前記異常検出手段は、当該通信装置が接続された通信バス（５）を伝送される信号をモニタリングすることで前記統括部における異常を検出すること
   を特徴とする通信装置。

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