JP6674854B2 - Arithmetic unit - Google Patents
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Description
本発明は、演算装置に関する。 The present invention relates to an arithmetic device.
電子化の進行により車両には多くの演算装置が搭載される。これらの演算装置は車載ネットワークにより接続され、様々な制御情報を交換することで車両の制御が実現されている。演算装置同士の通信に問題が発生すると車両の制御に影響が生じるので、通信に発生する問題の検出が求められる。特許文献1には、複数のノードが1回以上メッセージを送信する略一定時間毎に、複数のノードの通信有無を監視して、前記略一定時間内に通信が検出されないノードを、ノードが検出されない順位情報と共に記録する通信途絶検出手段を有するノード監視方法が開示されている。
With the progress of computerization, many computing devices are mounted on vehicles. These computing devices are connected by a vehicle-mounted network, and control of the vehicle is realized by exchanging various control information. If a problem occurs in the communication between the arithmetic units, the control of the vehicle is affected. Therefore, it is required to detect the problem occurring in the communication.
特許文献1に記載されている発明では、周期的でない通信に発生する異常を検出できない。
In the invention described in
本発明の第1の態様による演算装置は、通信データを送受信する演算装置であって、前記通信データの内容を示す識別子を含む前記通信データを送受信する通信部と、前記識別子と規定の順番とを含むレコードを複数含む監視条件が格納される格納部と、通信の異常を検出する検出部とを備え、前記監視条件の複数のレコードには、同一の前記規定の順番が含まれ、前記検出部は、前記通信部が送受信した複数の前記通信データの通信順序と、前記監視条件に記された前記識別子の規定の順番とに基づき、通信の異常を検出し、前記検出部は、前記識別子をそれぞれ含む複数の前記通信データが、前記規定の順番とは異なる通信順序で前記通信部に送受信された場合に通信の異常を検出したと判断する。
Operation apparatus according to a first aspect of the present invention is an arithmetic unit for transmitting and receiving communication data, and a communication unit for transmitting and receiving said communication data including an identifier indicating the content of the communication data, the identifier and the provisions of the order and preparative storage unit monitoring conditions are stored including a plurality of records containing, and a detection unit for detecting an abnormality of communication, the multiple records of monitoring conditions are the same of the provisions of the order are included, The detection unit, based on the communication order of the plurality of communication data transmitted and received by the communication unit, based on the specified order of the identifier described in the monitoring condition, detects a communication abnormality, the detection unit, When a plurality of pieces of communication data each including the identifier are transmitted and received to and from the communication unit in a communication order different from the prescribed order, it is determined that a communication abnormality has been detected.
本発明によれば、周期的でない通信の異常を検出することができる。 According to the present invention, it is possible to detect a non-periodic communication abnormality.
以下、図1〜図6を参照して、演算装置である第1ECUの第1の実施の形態を説明する。ECUは車両に搭載される。 Hereinafter, a first embodiment of a first ECU as an arithmetic unit will be described with reference to FIGS. The ECU is mounted on a vehicle.
(ネットワーク構成)
図1は本発明にかかる第1ECU100が接続される車載ネットワーク2の構成を示す図である。車載ネットワーク2は、車両1に搭載される。車載ネットワーク2には、第1ECU100と、第2ECU200と、第3ECU300と、第4ECU400とが接続される。車載ネットワーク2には、不図示の他の装置も接続される。車載ネットワーク2は、通信プロトコルにCAN(Controller Area Network)を使用する、いわゆるCANネットワークである。第1ECU100、第2ECU200、第3ECU300、および第4ECU400は、CANの通信規約に沿った通信を行う。
(Network configuration)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a vehicle-mounted
CANネットワークにおいてやり取りされる通信データ、すなわちデータフレームは、ヘッダとペイロードとを含む。ヘッダにはCAN−IDが含まれる。CAN−IDとはペイロードの種類、またはペイロードの内容を表す情報であり、ペイロードとは通信の目的となるデータである。
第1ECU100、第2ECU200、第3ECU300、および第4ECU400はそれぞれ、CANに対応する通信インタフェースと、CPUと、RAMと、ROMとを備える。CPUはROMに格納された不図示のプログラムをRAMに展開して実行し、後述する動作を行う。
Communication data exchanged in a CAN network, that is, a data frame, includes a header and a payload. The header includes the CAN-ID. The CAN-ID is information indicating the type of the payload or the content of the payload, and the payload is data to be used for communication.
The
第4ECU400は、異常表示部610を含むダッシュボードの表示制御を行う。ダッシュボードは異常表示部610に接続される。第4ECU400は異常の検知を示す所定のデータフレームを受信すると、異常表示部610に異常の発生を示す表示を表示させる。異常表示部610は、図2に示すように車両1のダッシュボード800の一部であり、たとえば図2に示すように工具のアイコンを点灯させることにより、車両1の運転者に不具合の発生を通知する。
The fourth ECU 400 controls display of a dashboard including the
(動作の概要)
前述の図1を用いて第1ECU100の動作の概要を説明する。第1ECU100には、ECU同士の通信の順番が予め記憶されている。その順番とはたとえば以下のようなものである。まず第1ECU100から第2ECU200および第3ECU300宛ての通信が行われる(図1の“1”)。次に第2ECU200から第1ECU100宛ての通信が行われる(図1の“2”)。次に第3ECU300から第1ECU100宛ての通信が行われる(図1の“3”)。最後に第1ECU100から他の装置宛ての通信が行われる(図1の“4”)。
(Outline of operation)
The outline of the operation of the
第1ECU100は、通信が行われる順番を監視し、通信が上述した順番で行われていない場合、すなわち通信の順番が変わっている場合は異常が発生したと判断し、異常の発生を知らせる通信を行う。第4ECU400は、異常の発生を知らせる通信を受信すると異常表示部610に異常の発生を示す表示を表示させる。
The
(第1ECUの構成)
図3は第1ECU100の構成を示すブロック図である。第1ECU100は、その機能として、通信部110と、抽出部120と、格納部130と、検出部140と、出力部150と、制御演算部160を備える。
通信部110は、CANに対応する通信インタフェースであり、車載ネットワーク2へのデータフレームの送信、および車載ネットワーク2からのデータフレームの受信を行う。通信部110が送信または受信したデータフレームの情報は、抽出部120および制御演算部160に出力される。
抽出部120は、通信部110から入力されたデータフレームの情報からCAN−IDを抽出し、抽出したCAN−IDを検出部140に出力する。
(Configuration of the first ECU)
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the
The
The extracting
格納部130には、監視条件テーブル500が格納される。格納部130は、監視条件テーブル500を検出部140に提供する。監視条件テーブル500の構成は後に詳述する。検出部140は、格納部130から監視条件テーブル500を取得し、抽出部120から入力されたCAN−IDの情報に基づいて、通信部110が送信または受信したデータフレームの順番が、監視条件テーブル500に記載された順番に合致するか検証する。検出部140は、この検証に利用する検証テーブル600を備える。この検証により、通信部110が送信または受信したデータフレームの通信順序が監視条件テーブル500に記載された識別子の順番に合致しないと判断すると、出力部150に異常の検知を示す信号を出力する。検出部140の動作、および検証テーブル600の構成は後に詳述する。
The
出力部150は、検出部140から異常の検知を示す信号が入力されると、あらかじめ定められたデータフレームを生成して通信部110に送信させる。このデータフレームによる他の装置への影響は後述する。
制御演算部160は、あらかじめ定められた手順にしたがって、他のECUや他の装置と通信を行うためのデータフレームを生成し、通信部110に送信させる。たとえば制御演算部160は、あらかじめ定められた時間の周期でデータフレームを生成して通信部110に送信させる。また制御演算部160は、受信したデータフレームのペイロードを用いて演算を行い、演算結果をペイロードに含むデータフレームを生成して通信部110に送信させる。なお抽出部120、格納部130、および検出部140は連携して動作するが、これらと制御演算部160の動作は独立している。
When a signal indicating the detection of an abnormality is input from the
The
(監視条件テーブル)
図4は、監視条件テーブル500の一例を示す図である。監視条件テーブル500は、2以上のレコードから構成される。監視条件テーブル500の各レコードは、順序、前提フラグ、条件、タイムアウト、および成立時フラグの5つのフィールドを有する。
順序のフィールドには、この監視条件テーブル500において条件が成立する順番、換言すると正常な通信の順序を示す情報が格納される。順序のフィールドには、たとえば1以上の整数が格納され、少なくとも「1」と「2」が格納される。図4に示す例では4つのレコードにそれぞれ異なる値が格納されているので、4つの条件が1つずつ順番に成立するのが正常であることがわかる。
(Monitoring condition table)
FIG. 4 is a diagram showing an example of the monitoring condition table 500. The monitoring condition table 500 includes two or more records. Each record of the monitoring condition table 500 has five fields of an order, a premise flag, a condition, a time-out, and a fulfillment time flag.
The order field stores information indicating the order in which the conditions are satisfied in the monitoring condition table 500, in other words, information indicating the normal communication order. In the order field, for example, one or more integers are stored, and at least “1” and “2” are stored. In the example shown in FIG. 4, since different values are stored in the four records, it can be understood that it is normal that the four conditions are satisfied one by one in order.
前提フラグのフィールドには、当該レコードが有効になる前提となるフラグが記載される。たとえば図4の1番目のレコードは前提フラグが不要であり常時有効であることを示している。また図4の2番目のレコードは「CD1」というフラグが設定された際に有効になることを示している。
条件のフィールドには、当該レコードにおいて評価される条件が格納される。本実施の形態における条件は、検知したデータフレームのCAN−IDが特定の値と一致することである。たとえば図4の1番目のレコードの条件は、通信部110が送信または受信したデータフレームのCAN−IDが「0x01」であることを示している。
In the field of the premise flag, a flag which is a premise that the record becomes valid is described. For example, the first record in FIG. 4 indicates that the premise flag is unnecessary and is always valid. The second record in FIG. 4 indicates that the record becomes valid when the flag “CD1” is set.
The condition field stores the condition evaluated in the record. The condition in the present embodiment is that the CAN-ID of the detected data frame matches a specific value. For example, the condition of the first record in FIG. 4 indicates that the CAN-ID of the data frame transmitted or received by the
タイムアウトのフィールドには、タイムアウト時間が格納される。当該フィールドが有効になってからタイムアウトのフィールドに記載された時間が経過すると、通信部110が条件を満たさないデータフレームを送信または受信した場合と同様に処理される。ただし図4の1番目のレコードのように、タイムアウトのフィールドに無限大が格納されているレコードについては、タイムアウトは発生しないものとして扱われる。図4の2番目のレコードでは、タイムアウトのフィールドに「200マイクロ秒」が格納されているので、直前の条件である1番目のレコードの条件が成立したとき、すなわちCAN−IDが「0x11」のデータフレームを通信部110が送信または受信したときから、200マイクロ秒経過するとタイムアウトと判断される。
成立時フラグのフィールドには、当該レコードの条件のフィールドに記載された条件が成立した際に設定されるフラグが格納される。たとえば図4の1番目のレコードに記載の条件が成立すると、「CD1」のフラグが設定される。
The timeout field stores a timeout time. When the time described in the timeout field elapses after the field becomes valid, the processing is performed in the same manner as when the
In the field of the flag at the time of establishment, a flag set when the condition described in the field of the condition of the record is established is stored. For example, when the condition described in the first record in FIG. 4 is satisfied, a flag of “CD1” is set.
(検証テーブル)
図5は、検証テーブル600の一例を示す図である。検証テーブル600は、1以上のレコードから構成される。検証テーブル600の各レコードは、テーブル番号、成立時刻、監視番号、の3つのフィールドを有する。検証テーブル600を構成するレコード数は、格納部130に格納される監視条件テーブル500の数と同一である。検証テーブル600は検出部140により編集される。
テーブル番号のフィールドには、それぞれの監視条件テーブルを識別する識別子、すなわちテーブル番号が格納される。成立時刻のフィールドには、最新の条件が成立した時刻が格納される。監視番号のフィールドには、現在有効なレコードの「順序」を表す番号が格納される。監視番号のフィールドの初期値は「1」である。
(Verification table)
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the verification table 600. The verification table 600 includes one or more records. Each record of the verification table 600 has three fields: table number, establishment time, and monitoring number. The number of records constituting the verification table 600 is the same as the number of the monitoring condition tables 500 stored in the
The table number field stores an identifier for identifying each monitoring condition table, that is, a table number. The time at which the latest condition was satisfied is stored in the field of “established time”. The monitoring number field stores a number indicating the “order” of currently valid records. The initial value of the monitoring number field is “1”.
以上の説明をまとめると、図5に例示した検証テーブル600は以下のことを表している。ただしここでは、テーブル番号「1」が図4に示した監視条件テーブル500に対応することとする。
図5に例示した検証テーブル600の監視番号のフィールドが「2」なので、監視条件テーブル500の順序が「2」のレコードが有効である。また成立時刻のフィールドに格納された「0:01:23.456」に最新の条件が成立した、すなわち順序が「1」のレコードの条件が成立したことが示されている。換言すると通信部110が0x01のCAN−IDをヘッダに含むデータフレームを送信または受信した時刻が「0:01:23.456」である。
To summarize the above description, the verification table 600 illustrated in FIG. 5 indicates the following. However, here, it is assumed that the table number “1” corresponds to the monitoring condition table 500 shown in FIG.
Since the field of the monitoring number in the verification table 600 illustrated in FIG. 5 is “2”, the record whose order in the monitoring condition table 500 is “2” is valid. Also, “0: 01: 23.456” stored in the field of the establishment time indicates that the latest condition has been established, that is, the condition of the record whose order is “1” has been established. In other words, the time at which the
(検出部の動作)
検出部140は、通信部110が送信または受信したデータフレームのCAN−IDが抽出部120から入力されると、検証テーブル600を参照してそれぞれの監視条件テーブル500における監視番号、すなわち有効なレコードの順序の値を特定する。次に検出部140は、格納部130に格納される監視条件テーブル500を参照し、OK判断IDとNG判断IDを特定する。OK判断IDとは通信部110が次に送信または受信することが期待されるCAN−IDであり、有効なレコードにおいてトリガ条件のフィールドに記載されるCAN−IDである。NG判断IDとは通信部110が次回以降に送信または受信することが期待されるCAN−IDであり、監視条件テーブル500における有効なレコードの次以降のレコードにおいて条件のフィールドに記載されるCAN−IDである。
(Operation of the detector)
When the CAN-ID of the data frame transmitted or received by the
たとえば図4〜図5に示す例におけるOK判断IDとNG判断IDは以下のように特定される。図5に示す検証テーブル600では監視番号のフィールドに「2」が格納されているので2番目のレコードが有効であり、監視条件テーブル500における2番目のレコードに記載の「0x02」がOK判断IDとして特定される。また、2番目のレコードの次以降のレコード、すなわち3番目と4番目のレコードに記載の「0x03、0x04」がNG判断IDとして特定される。 For example, the OK judgment ID and the NG judgment ID in the examples shown in FIGS. 4 and 5 are specified as follows. In the verification table 600 shown in FIG. 5, "2" is stored in the monitoring number field, so the second record is valid, and "0x02" described in the second record in the monitoring condition table 500 is the OK determination ID. Specified as Further, the records subsequent to the second record, that is, “0x03, 0x04” described in the third and fourth records are specified as the NG determination ID.
検出部140は、OK判断IDとNG判断IDを特定すると、抽出部120から入力されたCAN−IDがOK判断IDと一致するか否か、NG判断IDと一致するか否かを判断する。OK判断IDと一致すると判断する場合は、検証テーブル600を更新する。NG判断IDと一致すると判断する場合は、通信の順序が異なるという異常の検知を示す信号を出力部150に出力する。いずれにも一致しないと判断する場合は、何も処理を行わない。ただし検証テーブル600の成立時刻のフィールドの時刻に監視条件テーブル500のタイムアウトのフィールドの時間を加えた時刻が現在時刻と比較して過去であれば、タイムアウトが発生したという異常の検知を示す信号を出力部150に出力する。
Upon specifying the OK determination ID and the NG determination ID, the
検出部140による検証テーブル600の更新は以下のとおりである。すなわち、成立時刻のフィールドの値が現在時刻に更新され、監視番号のフィールドの値が1増加した値に更新される。なお、監視番号のフィールドの値の更新の詳細は次のとおりである。監視条件テーブル500の2番目のレコードの条件が成立した場合は、2行目の成立時フラグのフィールドに記載されたフラグ「CD2」が設定される。そして監視条件テーブル500において前提フラグのフィールドの値が「CD2」である3番目のレコードが有効化されるので、検証テーブル600の監視番号のフィールドの値が「3」に更新される。
The update of the verification table 600 by the
(検出部のフローチャート)
図6は検出部140が抽出部120からCAN−IDを入力された際の動作を表すフローチャートである。以下に説明する各ステップの実行主体は第1ECU100のCPUである。
ステップS11では、検証テーブル600の監視番号のフィールドの値、すなわち監視条件テーブル500における有効なレコードの番号を特定する。続くステップS12では、監視条件テーブル500における有効なレコード、および次以降のレコードを参照し、OK判断IDとNG判断IDを特定する。続くステップS13では、タイムアウトが発生しているか否かを判断する。タイムアウトが発生していると判断する場合はステップS18に進み、タイムアウトが発生していないと判断する場合はステップS14に進む。
(Flowchart of detection unit)
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation when the
In step S11, the value of the monitoring number field of the verification table 600, that is, the number of a valid record in the monitoring condition table 500 is specified. In the following step S12, an OK record ID and an NG record ID are specified by referring to a valid record in the monitoring condition table 500 and records after the next record. In a succeeding step S13, it is determined whether or not a timeout has occurred. When it is determined that a timeout has occurred, the process proceeds to step S18, and when it is determined that a timeout has not occurred, the process proceeds to step S14.
ステップS14では、入力されたCAN−IDがOK判断IDと一致するか否かを判断する。OK判断IDと一致すると判断する場合はステップS17に進み、一致しないと判断する場合はステップS15に進む。
ステップS15では、入力されたCAN−IDがNG判断IDと一致するか否かを判断する。NG判断IDと一致すると判断する場合はステップS16に進み、一致しないと判断する場合は図7のフローチャートを終了する。
ステップS16では、通信の順序が異なるという異常の検知を示す信号を出力部150に出力し、図6のフローチャートを終了する。ステップS17では、検証テーブル600を更新し、図6のフローチャートを終了する。ステップS18では、タイムアウトのエラー、すなわちタイムアウトが発生したという異常の検知を示す信号を出力部150に出力して、図6のフローチャートを終了する。
In step S14, it is determined whether or not the input CAN-ID matches the OK determination ID. If it is determined that the ID matches the OK determination ID, the process proceeds to step S17. If it is determined that the ID does not match, the process proceeds to step S15.
In step S15, it is determined whether or not the input CAN-ID matches the NG determination ID. If it is determined that they match the NG determination ID, the process proceeds to step S16, and if it is determined that they do not match, the flowchart of FIG. 7 ends.
In step S16, a signal indicating the detection of abnormality indicating that the order of communication is different is output to the
上述した第1の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
(1)演算装置、すなわち第1ECU100は、ヘッダに通信データの内容を示す識別子、すなわちCAN−IDを含む通信データを受信する通信部110と、識別子の規定の順番が記された監視条件テーブル500が格納される格納部130と、通信の異常を検出する検出部140とを備える。検出部140は、通信部110が送受信した複数の通信データの通信順序と、監視条件テーブル500に記された識別子の規定の順番とに基づき、通信の異常を検出する。
第1ECU100は、データフレームのヘッダに格納されるCAN−IDに着目し、送受信するデータフレームの通信順序に応じたCAN−IDの順番が監視条件テーブル500に記された識別子の順番と一致しない場合に通信の異常を検出する。そのため第1ECU100は、周期的でない通信でも通信の異常を検出することができる。
According to the first embodiment, the following operation and effect can be obtained.
(1) The arithmetic unit, that is, the
The
(2)検出部140は、監視条件テーブル500に含まれる識別子、たとえば図4の例におけるCAN−ID「0x01」、「0x02」、「0x03」、「0x04」をそれぞれ含む通信データが、監視条件テーブル500に記された順番とは異なる通信順序、たとえば「0x01,0x02,0x04,0x03」の順で通信部110に送受信されたと判断すると通信の異常を検出したと判断する。そのため、通信データの順番が入れ替わって受信した場合に迅速に通信の異常を検出することができる。
(2) The detecting
(3)検出部140は、監視条件テーブル500に記された第1識別子を含む通信データが通信部110により送受信されると、監視条件テーブル500における第1識別子の次に記載された第2識別子を含む通信データが既定のタイムアウト時間までに通信部110により送受信されない場合に通信の異常を検出したと判断する。そのため、通信の順序が入れ替わった場合だけでなく、既定の時間よりも通信の間隔が長い場合に通信の異常として検出することができる。
(3) When communication data including the first identifier described in the monitoring condition table 500 is transmitted / received by the
(4)通信データはCANプロトコルにしたがったデータフレームであり、識別子はCAN−IDである。CANではバス型のネットワークトポロジが採用されているので、第1ECU100は同一ネットワーク内の通信をすべて受信することができる。したがって、通信データが送信された順序をもれなく把握することができる。
(4) The communication data is a data frame according to the CAN protocol, and the identifier is CAN-ID. Since the CAN adopts a bus-type network topology, the
(変形例1)
上述した実施の形態における検出部140の動作を以下のように変更してもよい。
図7は、変形例1における検出部140の動作を表すフローチャートである。図6と同一の動作を行う処理ステップには同一のステップ番号を付している。以下に説明する各ステップの実行主体は第1ECU100のCPUである。
(Modification 1)
The operation of the
FIG. 7 is a flowchart illustrating the operation of the
検出部140は、第1ECU100が起動すると動作を開始する。ステップS21では、監視条件テーブル500における順序が「1」のレコードにおいてトリガ条件のフィールドに記載されるCAN−IDが抽出部120から入力されたか否かを判断する。入力されたと判断する場合はステップS17に進み、入力されていないと判断する場合はステップS21に留まる。
Detecting
ステップS17では、現状の検証テーブル600の記述と、受信したCAN−IDに基づき検証テーブル600を更新し、ステップS11に進む。ステップS11では検証テーブル600の記述に基づき、監視条件テーブル500において有効なレコードの番号を特定する。続くステップS12Aでは、OK判断IDを特定する。続くステップS14Aでは、OK判断IDが入力されたか否かを判断し、入力されたと判断する場合はステップS22に進み、入力されていないと判断する場合はステップS13に進む。ステップS14Aにおいて否定判断される場合は、通信部110が何も受信していない場合、およびOK判断ID以外のCAN−IDを有するデータフレームを受信した場合である。
In step S17, the verification table 600 is updated based on the current description of the verification table 600 and the received CAN-ID, and the process proceeds to step S11. In step S11, a valid record number is specified in the monitoring condition table 500 based on the description of the verification table 600. In a succeeding step S12A, an OK determination ID is specified. In a succeeding step S14A, it is determined whether or not the OK determination ID has been input. When it is determined that the ID has been input, the process proceeds to step S22. When it is determined that the OK determination ID has not been input, the process proceeds to step S13. The case where a negative determination is made in step S14A is a case where the
ステップS22では、現在有効なレコードが最後のレコードであるか否かを判断し、最後のレコードであると判断する場合はステップS23に進み、最後のレコードではないと判断する場合はステップS17に戻る。ステップS23では、検証テーブル600の初期化、すなわち成立時刻の削除および監視番号の「1」への変更を行い、図7のフローチャートを終了する。 In step S22, it is determined whether or not the currently valid record is the last record. When it is determined that the record is the last record, the process proceeds to step S23. When it is determined that the record is not the last record, the process returns to step S17. . In step S23, the verification table 600 is initialized, that is, the establishment time is deleted and the monitoring number is changed to “1”, and the flowchart in FIG. 7 ends.
ステップS14Aにおいて否定判断されると実行されるステップS13では、タイムアウトが発生したか否かを判断する。タイムアウトが発生したと判断する場合はステップS18に進み、タイムアウトが発生していないと判断する場合はステップS14Aに戻る。ステップS18ではタイムアウトのエラー、すなわちタイムアウトが発生したという異常の検知を示す信号を出力部150に出力して、図7のフローチャートを終了する。
第1ECU100のCPUは、図7のフローチャートの実行が終了すると、再び図7のフローチャートを実行する。
In a step S13 executed when a negative determination is made in the step S14A, it is determined whether or not a timeout has occurred. If it is determined that a timeout has occurred, the process proceeds to step S18, and if it is determined that a timeout has not occurred, the process returns to step S14A. In step S18, a signal indicating a time-out error, that is, a signal indicating detection of abnormality indicating that a time-out has occurred, is output to the
When the execution of the flowchart of FIG. 7 ends, the CPU of
(動作例)
監視条件テーブル500が図4に示すものである場合に、「0x02」と「0x03」のCAN−IDの通信の順番が入れ替わり、通信部110が送受信したデータフレームのCAN−IDの順番が「0x01,0x03,0x02,0x04」である場合に以下のようにエラーが検出される。
(Operation example)
In the case where the monitoring condition table 500 is as shown in FIG. , 0x03, 0x02, 0x04 ", an error is detected as follows.
まず通信部110により、順序が「1」であるレコードのCAN−IDである「0x01」のデータフレームが送信され、このCAN−IDが検出部140に入力されると(図7のS21:YES)、検証テーブル600の監視番号が「2」に更新される(S17)。したがって順序が「2」であるレコードに記載された「0x02」がOK判断IDとして特定される(S11,S12A)。すると、「0x02」のCAN−IDが検出部140に入力されるかタイムアウトが発生するまで、S14AとS13のループが継続される。
First, the
そのため通信部110が「0x03」のCAN−IDのデータフレームを受信し、このCAN−IDが検出部140に入力されると、S14Aで否定判断される。その次に通信部110が「0x02」のCAN−IDのデータフレームを受信すると、S14Aで肯定判断され最後のレコードではないのでS17に戻り、検証テーブル600の監視番号が「3」に更新される。そのため次は「0x03」がOK判断IDとして特定され(S11,S12A)、S14Aでは「0x03」のCAN−IDが検出部140に入力されるのを待ち続ける。しかし、次に通信部110が送信するデータフレームのCAN−IDは最後の「0x04」なので、検出部140に「0x03」のCAN−IDが入力されることはなく、タイムアウトエラーが出力される(S13:YES,S18)。
Therefore, when the
この変形例1によれば、次の作用効果が得られる。
(1)検出部140は、監視部(図7のS17,S11,S12A,S14A,S13)と監視開始部(図7のS21)と監視終了部(図7のS22)とを含む。監視部は、監視条件テーブル500に記された第1識別子を含む通信データが通信部110により送受信されると、既定のタイムアウト時間までに監視条件テーブル500における第1識別子の次に記載された第2識別子を含む通信データが通信部110により送受信されない場合に通信の異常を検出したと判断する。監視開始部は、監視条件テーブル500に記された先頭の識別子を含む通信データが通信部110により送受信されると監視部の動作を開始させる。監視終了部は、監視条件テーブル500に記された末尾の識別子を含む通信データが通信部110により送受信されると監視部の動作を終了させる。
According to the first modification, the following operation and effect can be obtained.
(1) The
検出部140は、受信するCAN−IDかある1つのCAN−IDと一致するか否かを判断すればよく(図7のステップS14A)、第1の実施の形態のように複数のCAN−IDとの一致を判断する必要がないので、CPUの処理負荷を軽くすることができる。
なお検出部140は、実施の形態に示した手法と変形例1における方法とのいずれの方法を採用するかを選択可能であってもよい。検出部140は、処理負荷が高い点を許容し迅速に異常を検出することを重視する場合は実施の形態に示した手法を選択し、異常検出に時間を要する点を許容し処理負荷が低いことを重視する場合は変形例1に示した手法を選択する。
The
Note that the
(変形例2)
監視条件テーブル500の複数のレコードに、同一の順序が付与されてもよい。
図8は、複数のレコードに同一の順序が付された監視条件テーブル500の一例を示す図である。図8に示す例では、2番目と3番目のレコードに同一の「2」の順序が付されている。検出部140に「0x11」のCAN−IDが入力されると、「CD5」のフラグが成立するので、2番目と3番目のレコードが有効となる。そして「0x12」のCAN−IDが入力されると「CD6」のフラグが設定され、「0x13」のCAN−IDが入力されると「CD7」のフラグが設定される。
図8の4番目のレコードはトリガ設定が「CD6+CD7」なので、これら2つのフラグが両方とも設定されている場合に4番目のレコードが有効となる。なおこの2つのフラグはどちらが先に有効にされてもかまわない。
(Modification 2)
The same order may be assigned to a plurality of records in the monitoring condition table 500.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the monitoring condition table 500 in which the same order is assigned to a plurality of records. In the example shown in FIG. 8, the same order of “2” is assigned to the second and third records. When the CAN-ID of “0x11” is input to the
Since the trigger setting of the fourth record in FIG. 8 is “CD6 + CD7”, if both of these two flags are set, the fourth record is valid. Either of these two flags may be made valid first.
また監視条件テーブル500の複数のレコードに同一の順序が付与されている場合は、検証テーブルが付加的なフィールドを有する。
図9は、付加的なフィールドを有する検証テーブル600Aの一例を示す図である。検証テーブル600Aは、テーブル番号、成立時刻、監視番号に加えて、オプションパラメータのフィールドを有する。オプションパラメータのフィールドには、監視番号のフィールドの記載から複数のレコードが特定される場合に、成立済みのフラグを示す情報が格納される。たとえば図8に示すように同一の順序を有する2つのレコードがあり、それぞれのレコードの条件が成立するとCD2のフラグとCD3のフラグが設定される場合に、オプションパラメータのフィールドには以下の値が格納される。すなわち、いずれのフラグも設定されていない場合は「0x0000」が格納され、CD2のフラグのみが設定されると「0x0002」が格納され、さらにCD3のフラグも設定されると次のフィールドが有効になるので「0x0000」が格納される。
この変形例2によれば、通信の順序の入れ替わりを許容する柔軟な監視条件を設定することができる。
When the same order is assigned to a plurality of records in the monitoring condition table 500, the verification table has an additional field.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a verification table 600A having an additional field. The verification table 600A has an option parameter field in addition to the table number, the establishment time, and the monitoring number. When a plurality of records are specified from the description of the monitoring number field, information indicating a flag that has been established is stored in the option parameter field. For example, as shown in FIG. 8, there are two records having the same order, and when the conditions of the respective records are satisfied, the flag of CD2 and the flag of CD3 are set. Is stored. That is, if none of the flags are set, “0x0000” is stored. If only the flag of CD2 is set, “0x0002” is stored. If the flag of CD3 is also set, the next field becomes valid. Therefore, “0x0000” is stored.
According to the second modification, it is possible to set a flexible monitoring condition that allows the change of the order of communication.
(変形例3)
監視条件テーブル500のトリガ条件のフィールドには、CAN−IDの値に加えてペイロードに含まれる値の条件が含まれてもよい。データフラグのペイロードには各種の値、たとえばエンジン回転数や排気ガスの温度が含まれる。それらの値はそれぞれ通常とりうる値の範囲が想定されるので、その範囲を条件としてトリガ条件のフィールドに含める。たとえばCAN−IDが「0x30」のデータフラグのペイロードにはエンジン回転数Rの情報が格納され、その値がR1からR2の間であることを条件とする場合にトリガ条件のフィールドには「CAN−ID=0x30、R1<R<R2」という情報が格納される。
(Modification 3)
The trigger condition field of the monitoring condition table 500 may include a condition of a value included in the payload in addition to the value of the CAN-ID. The payload of the data flag includes various values, for example, engine speed and exhaust gas temperature. Since a range of possible values is assumed for each of these values, the range is included in the trigger condition field as a condition. For example, in the payload of the data flag with the CAN-ID “0x30”, information on the engine speed R is stored. When the condition is that the value is between R1 and R2, the field of the trigger condition is “CAN”. -Information of ID = 0x30 and R1 <R <R2 is stored.
この変形例3によれば、次の作用効果が得られる。
(1)監視条件テーブル500には、識別子と通信データのペイロードに格納される値の条件と識別子との組み合わせも記載される。検出部140は、通信データのペイロードに格納される値が、当該通信データに含まれる識別子と組み合わせて監視条件テーブル500に記載される条件を満たさない場合に通信の異常を検出したと判断する。
そのため、ペイロードに格納された値も監視対象とすることができる。
According to the third modification, the following operation and effect can be obtained.
(1) The monitoring condition table 500 also describes combinations of identifiers and conditions of values stored in the payload of communication data and identifiers. The detecting
Therefore, the value stored in the payload can also be monitored.
(変形例4)
格納部130には、複数の監視条件テーブル500が備えられてもよい。この場合、検出部140の検証テーブル600は、監視条件テーブル500と同数のレコードを有する。検出部140の動作における第1の実施の形態との相違点を図6のステップ番号ごとに説明する。
(Modification 4)
The
図6のステップS11およびS12では、検出部140はそれぞれの監視条件テーブル500を対象として処理を行う。ステップS13、S16、およびS18の処理は第1の実施の形態と同様である。ステップS14では、受信したIDがいずれかの監視条件テーブル500のOK判断IDと一致するか否かを判断する。いずれかの監視条件テーブル500のOK判断IDと一致すると判断する場合はステップS17に進み、いずれの監視条件テーブル500のOK判断IDとも一致しないと判断する場合はステップS15に進む。ステップS15では、受信したIDがいずれかの監視条件テーブル500のNG判断IDと一致するか否かを判断する。いずれかの監視条件テーブル500のNG判断IDと一致すると判断する場合はステップS16に進み、いずれの監視条件テーブル500のOK判断IDとも一致しないと判断する場合は図6のフローチャートを終了する。
In steps S11 and S12 of FIG. 6, the
(変形例)
上述した第1の実施の形態をさらに以下のように変形してもよい。
(1)第1ECU100は、制御演算部160を備えなくてもよい。すなわち第1ECU100は、監視のみを行うECUでもよい。
(2)検出部140は、タイムアウトによるエラーと、受信したCAN−IDが規定されていた順番ではないためのエラーとを区別せずに出力してもよい。
(3)第1ECU100はエラーが検出された際の対応を行うフォルトモードを備え、検出部140が順序のエラーを出力した場合(図6のステップS16)に、フォルトモードを有効にしてもよい。
(Modification)
The above-described first embodiment may be further modified as follows.
(1) The
(2) The
(3) The
(4)第4ECU400は、受信した異常の検知を示すデータフレームを蓄積し、外部から読出し可能であってもよい。この場合は、たとえばサービスマンなどが第4ECU400と通信を行い異常に関する情報を収集することができる。
(5)本発明を通信プロトコルにCAN以外を使用するネットワークに適用してもよい。たとえば通信プロトコルにFlexRayを使用するネットワークに適用してもよい。その場合は、FlexRayにおけるデータフレームIDがCANにおけるCAN−IDに相当する。
(6)格納部130に格納される監視条件の情報は、図4や図8に示したようなテーブル形式のものに限らない。また、検出部140に格納される検証のための情報も、図5や図9に示したようなテーブル形式のものに限らない。検出部140の処理において必要な情報が適切に表されていれば、格納部130や検出部140にどのような形式の情報を格納してもよい。
(4) The
(5) The present invention may be applied to a network using a communication protocol other than CAN. For example, the present invention may be applied to a network using FlexRay as a communication protocol. In that case, the data frame ID in FlexRay corresponds to the CAN-ID in CAN.
(6) The monitoring condition information stored in the
プログラムは第1ECU100の不図示のROMに格納されるとしたが、プログラムは格納部130に格納されていてもよい。また、第1ECU100が不図示の入出力インタフェースを備え、必要なときに入出力インタフェースと第1ECU100が利用可能な媒体を介して、他の装置からプログラムが読み込まれてもよい。ここで媒体とは、例えば入出力インタフェースに着脱可能な記憶媒体、または通信媒体、すなわち有線、無線、光などのネットワーク、または当該ネットワークを伝搬する搬送波やディジタル信号、を指す。また、プログラムにより実現される機能の一部または全部がハードウエア回路やFPGAにより実現されてもよい。
上述した実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
Although the program is stored in the ROM (not shown) of the
The above-described embodiments and modifications may be combined with each other.
Although various embodiments and modified examples have been described above, the present invention is not limited to these contents. Other embodiments that can be considered within the scope of the technical concept of the present invention are also included in the scope of the present invention.
2 … 車載ネットワーク
100 … 第1ECU
110 … 通信部
120 … 抽出部
130 … 格納部
140 … 検出部
150 … 出力部
500 … 監視条件テーブル
2 ... in-
110 ...
140 ...
Claims (5)
前記通信データの内容を示す識別子を含む前記通信データを送受信する通信部と、
前記識別子と規定の順番とを含むレコードを複数含む監視条件が格納される格納部と、
通信の異常を検出する検出部とを備え、
前記監視条件の複数のレコードには、同一の前記規定の順番が含まれ、
前記検出部は、前記通信部が送受信した複数の前記通信データの通信順序と、前記監視条件に記された前記識別子の規定の順番とに基づき、通信の異常を検出し、
前記検出部は、前記識別子をそれぞれ含む複数の前記通信データが、前記規定の順番とは異なる通信順序で前記通信部に送受信された場合に通信の異常を検出したと判断する演算装置。 An arithmetic unit for transmitting and receiving communication data,
A communication unit that transmits and receives the communication data including an identifier indicating the content of the communication data,
A storage unit the identifier and the provisions of containing a plurality of records containing the sequence monitoring condition is stored,
A detection unit for detecting a communication abnormality,
Wherein the plurality of records of the monitoring conditions are the same of the provisions of the order are included,
The detection unit, based on the communication order of the plurality of communication data transmitted and received by the communication unit, based on the specified order of the identifier described in the monitoring conditions, to detect communication abnormality,
An arithmetic unit that determines that a communication abnormality has been detected when the plurality of communication data each including the identifier are transmitted and received to and from the communication unit in a communication order different from the prescribed order.
前記識別子は、第1識別子と、前記規定の順番が前記第1識別子の次である第2識別子とを含み、
前記検出部は、前記第1識別子を含む前記通信データが前記通信部により送受信されると、前記第2識別子を含む前記通信データが既定のタイムアウト時間までに前記通信部により送受信されない場合に通信の異常を検出したと判断する演算装置。 The arithmetic unit according to claim 1,
The identifier includes a first identifier and a second identifier whose prescribed order is next to the first identifier,
When the communication data including the first identifier is transmitted and received by the communication unit, the detection unit performs communication when the communication data including the second identifier is not transmitted and received by the communication unit by a predetermined timeout time. An arithmetic unit that determines that an abnormality has been detected.
前記検出部は、監視部と監視開始部と監視終了部とを含み、
前記識別子は、第1識別子と、前記規定の順番が前記第1識別子の次である第2識別子とを含み、
前記監視部は、前記第1識別子を含む前記通信データが前記通信部により送受信されると、前記第2識別子を含む前記通信データが既定のタイムアウト時間までに前記通信部により送受信されない場合に通信の異常を検出したと判断し、
前記監視開始部は、前記規定の順番が先頭の前記識別子を含む前記通信データが前記通信部により送受信されると前記監視部の動作を開始させ、
前記監視終了部は、前記規定の順番が末尾の前記識別子を含む前記通信データが前記通信部により送受信されると前記監視部の動作を終了させる演算装置。 The arithmetic unit according to claim 1,
The detection unit includes a monitoring unit, a monitoring start unit, and a monitoring end unit,
The identifier includes a first identifier and a second identifier whose prescribed order is next to the first identifier,
The monitoring unit is configured to, when the communication data including the first identifier is transmitted and received by the communication unit, perform communication when the communication data including the second identifier is not transmitted and received by the communication unit within a predetermined timeout period. Judging that an abnormality was detected,
The monitoring start unit starts the operation of the monitoring unit when the communication data including the identifier at the head of the prescribed order is transmitted and received by the communication unit,
The computing device, wherein the monitoring termination unit terminates the operation of the monitoring unit when the communication data including the identifier ending in the prescribed order is transmitted and received by the communication unit.
前記監視条件には、前記識別子と前記通信データのペイロードに格納される値の条件との組み合わせも記載され、
前記検出部は、前記通信データのペイロードに格納される値が、当該通信データに含まれる前記識別子と組み合わせて前記監視条件に記載される前記条件を満たさない場合に通信の異常を検出したと判断する演算装置。 The arithmetic unit according to claim 1,
The monitoring condition also describes a combination of the identifier and a condition of a value stored in a payload of the communication data,
The detection unit determines that a communication abnormality has been detected when the value stored in the payload of the communication data does not satisfy the condition described in the monitoring condition in combination with the identifier included in the communication data. Arithmetic unit to do.
前記通信データはCANプロトコルにしたがったデータフレームであり、
前記識別子はCAN−IDである演算装置。 The arithmetic unit according to claim 1,
The communication data is a data frame according to a CAN protocol;
The arithmetic unit, wherein the identifier is a CAN-ID.
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