JPH0522312A - 多重伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の通信ノードの故障診断と多重伝送路上
の通信のトラフィック量の監視とを実現しながら低コス
ト化、小型化及び高システム効率化を図る。 【構成】 多重伝送路１に複数の通信ノード１０，２
０，…が接続されており、これらの通信ノードはフレー
ムＦを単位として互いの間で通信データを送受する。Ｔ
ＭＳノード３０は、送信元を示すフレームＦ中のＩＤコ
ードに基づいて複数の通信ノードの各々について多重伝
送路１上のトラフィック量を各通信ノード別に監視して
おり、いずれかの通信ノードのトラフィック量が各通信
ノード毎に予め設定された最大トラフィック量を越えた
ときに該通信ノードに異常があると判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多重伝送路に複数の通
信ノードが各々接続され、該複数の通信ノードが多重伝
送路を通して互いの間で通信を行なう多重伝送装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近自動車の分野において、エレクトロ
ニクス化にともなってスイッチ、センサ、アクチュエー
タ等の電装品の数が多くなってきたことから、電装品間
を結ぶワイヤーハーネスの肥大化、複雑化が深刻な問題
になっている。そこで、１つの伝送路を多数の電装品で
共用する多重伝送方式が注目されている。具体的には、
前記各種電装品の通信ノードとアンチロックブレーキ制
御（ＡＢＳ）、自動変速制御（ＥＡＴ）、四輪操舵制御
（４ＷＳ）、エンジン制御（ＥＧＩ）等のための通信ノ
ードとが各々多重伝送路に接続されて時分割方式の多重
伝送ネットワークが構成される。各々の通信ノードは多
重伝送を司る通信チップと該通信チップを介して多重伝
送路に接続されたＣＰＵとを有し、多重伝送路を通して
他の通信ノードとの間でデータを送受するのである。

【０００３】さて、例えばツイストペア線で構成される
多重伝送路に断線・短絡等の故障が発生すると、ノード
間の通信が不能になってしまう。この多重伝送路自体の
故障は、例えば特開昭６１−２２４５９６号公報に開示
されている回路によって検知することができる。一方、
いずれかの通信ノードにおいてＣＰＵに異常が発生して
該ＣＰＵが暴走すると、該通信ノードの機能が損なわれ
てしまうので何らかのフェールセーフ処理を施す必要が
生じる。したがって、前記のように多重伝送路自体の故
障を検知するだけでは不十分であって、各通信ノードに
異常がないかどうかを常に診断することも必要である。
従来は、重要な通信ノード特にＡＢＳ制御等を司る複数
の通信ノードについては、該複数の通信ノードの各々に
故障診断機能を持たせるように各ノードのＣＰＵを二重
化することによって、これに対処していた。

【０００４】また従来、トータルマネージングシステム
（ＴＭＳ）と呼ばれる監視ノード（以下、ＴＭＳノード
という。）を多重伝送路に接続し、該ＴＭＳノードによ
って他の全通信ノードの作動状態を監視する構成を採用
することもあった。このＴＭＳノードによって、どの通
信ノードから送信された通信データであるかは区別せず
に多重伝送路上の通信のトラフィック総量を全体的に監
視することも考えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の多
重伝送装置では、故障診断のために複数の通信ノードの
ＣＰＵを各々二重化する構成を採用していたので、コス
トが高くつくだけでなく、多重伝送装置全体が大型化す
る問題があった。また、トラフィック総量の監視機能を
有するＴＭＳノードを別途設ける場合には、多重伝送装
置全体のシステム効率が悪くなる。

【０００６】本発明の目的は、複数の通信ノードの故障
診断と多重伝送路上の通信のトラフィック量の監視とを
実現しながら多重伝送装置全体の低コスト化、小型化及
び高システム効率化を図ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の解決手段は、ある通信ノードにおいてＣＰ
Ｕが暴走すると該通信ノードのトラフィック量が異常に
大きくなることに着目したものであって、単一の監視ノ
ードが多重伝送路上の各通信ノード別のトラフィック量
の監視を通して各通信ノードの故障診断を行なう構成を
採用したものである。具体的には、本発明は、多重伝送
路に各々接続され該多重伝送路を通して互いの間で通信
を行なう複数の通信ノードと、該複数の通信ノードの各
々について多重伝送路上の通信のトラフィック量を各通
信ノード別に監視し、いずれかの通信ノードのトラフィ
ック量が各通信ノード毎に予め設定された最大トラフィ
ック量を越えたときに該通信ノードに異常があると判定
する単一の監視ノードとを備えた構成を採用したもので
ある。

【０００８】

【作用】上記本発明によれば、多重伝送路に接続された
複数の通信ノードの各々について各通信ノード毎に最大
トラフィック量が予め設定されている。監視ノードは、
該多重伝送路上の各通信ノード毎のトラフィック量が各
々最大トラフィック量を越えるかどうかを監視してい
る。通信ノードに異常がない場合は、該通信ノードのト
ラフィック量が該通信ノードの最大トラフィック量を越
えることはない。ところが、ある通信ノードに異常が発
生すると、該通信ノードのトラフィック量は異常に大き
くなって最大トラフィック量を越えてしまう。監視ノー
ドは、トラフィック量が最大トラフィック量を越えた通
信ノードについて該通信ノードに異常があると判定する
のである。

【０００９】

【実施例】図１は、本発明の多重伝送装置の実施例を示
すブロック図である。同図に示すように、例えばツイス
トペア線で構成される多重伝送路１にノードＡ１０、ノ
ードＢ２０等の多数の通信ノードが接続されて時分割方
式の多重伝送ネットワークが構成されている。各々の通
信ノード１０，２０，…は、通信チップとＣＰＵとを有
し、多重伝送路１を通して他の通信ノードとの間でデー
タを送受することができる。この多重伝送路１には、さ
らにＴＭＳノード３０が接続されている。このＴＭＳノ
ード３０も同様に通信チップとＣＰＵとを有し、多重伝
送路１を通して通信ノード１０，２０，…との間でデー
タを送受することができる。ただし、本実施例のＴＭＳ
ノード３０は、前記のようにどの通信ノードから送信さ
れた通信データであるかを区別せずに多重伝送路１上の
通信のトラフィック総量を監視するものではなく、後に
詳細に説明するように複数の通信ノード１０，２０，…
の各々について多重伝送路１上の通信のトラフィック量
を各通信ノード別に監視し、しかもいずれかの通信ノー
ドのトラフィック量が各通信ノード毎に予め設定された
最大トラフィック量を越えたときに該通信ノードに異常
があると判定するものである。

【００１０】図２は、この多重伝送装置における通信デ
ータの単位であるフレームＦの構造を示す説明図であ
る。同図に示すように１つのフレームＦは、例えばＳＤ
（Start Delimiter ）コード、プライオリティコード、
フレームＩＤコード、データ長、データ１〜データＮ及
びチェックコードの各フィールドからなる。送信を実行
しようとするノードは、自己が送信元であることを示す
フレームＩＤコードを付与したフレームを送信する。こ
の際、データ長のフィールドで長さが表示されるデータ
１〜データＮのフィールドには複数のノードに関係する
データが含まれる。他の各ノードは、ＳＤコードの受信
によってフレームの開始を認知し、フレームＩＤコード
に基いて該フレームが自己宛てのフレームであるかどう
かを知り、自己宛てのフレームである場合には受信を開
始し、更にチェックコードの受信によってフレームの終
りを認知する。以上のようにして通信ノード１０，２
０，…及びＴＭＳノード３０を含む全てのノード間の通
信が進められるわけである。

【００１１】次に、以上の多重伝送装置の動作を説明す
る。各々の通信ノード１０，２０，…は、自己の作動特
性に応じた頻度でフレームＦを送信している。自動車の
場合には、例えばＥＧＩ制御を司る通信ノードは、各種
センサから常に新しいデータを受信して、これに対応す
るデータを逐次送信している。つまり、該ＥＧＩ制御を
司る通信ノードについては、多重伝送路１上に送信フレ
ームが常に存在する。これに比べて例えばＡＢＳ制御を
司る通信ノードについては、ブレーキが踏まれたときだ
け多重伝送路１上の該通信ノードのトラフィック量が増
大する。このように多重伝送路１上のトラフィック量は
各通信ノード別に見ると一定であったり時々刻々変化し
たりするわけであるが、通信ノードに異常がないかぎり
各通信ノード１０，２０，…別のトラフィック量Ｔ₁₀，
Ｔ₂₀，…が該通信ノードに対して予め設定された最大ト
ラフィック量Ｔ_max10 ，Ｔ_max20 ，…を越えることはあ
り得ない。ところが、ある通信ノード例えばノードＡ１
０においてＣＰＵが暴走すると、該通信ノード１０のト
ラフィック量Ｔ₁₀が異常に大きくなって最大トラフィッ
ク量Ｔ_max10 を越えてしまう。そこで、ＴＭＳノード３
０により各通信ノード１０，２０，…別のトラフィック
量を監視することによって複数の通信ノード１０，２
０，…の故障診断を行なってフェールセーフ処理に備え
るのである。

【００１２】図３は、ＴＭＳノード３０の動作を示すフ
ローチャート図である。同図に示すようにＴＭＳノード
３０は、まずステップＳ１で多重伝送路１上の通信のト
ラフィック量を各通信ノード１０，２０，…別に計測す
る。前記のように、多重伝送路１上のフレームＦには送
信元を示すフレームＩＤコードが与えられている。ＴＭ
Ｓノード３０は、このフレームＩＤコードに基づいて多
重伝送路１上のフレームＦの送信元を識別しながら各通
信ノード別のトラフィック量を計測するのである。これ
に対応して各通信ノード毎に作動特性を考慮した最大ト
ラフィック量が予め設定されており、ＴＭＳノード３０
はこれを記憶している。ステップＳ２では、計測した各
通信ノード別のトラフィック量が各々最大トラフィック
量（しきい値）を越えたかどうかを調べる。通信ノード
に異常がない場合は、該通信ノードの送信フレームが該
通信ノードの最大トラフィック量を越えることはない。
ところが、ある通信ノードに異常が発生すると、該通信
ノードのトラフィック量は、異常に大きくなって該通信
ノードの最大トラフィック量を越えてしまう。ＴＭＳノ
ード３０は、トラフィック量が最大トラフィック量を越
えた通信ノードについて、ステップＳ３で該通信ノード
に異常があるとの判定を下し、さらにステップＳ４で該
通信ノードにシステムダウン指令を与える等のフェール
セーフ処理を実行するのである。

【００１３】以上のとおり本実施例によれば、故障診断
のために複数の通信ノード１０，２０，…のＣＰＵを二
重化することなくＴＭＳノード３０によってこれら通信
ノードの故障診断を一括して実行することができるの
で、多重伝送装置全体の低コスト化と小型化とを図るこ
とができる。また、ＴＭＳノード３０が各通信ノード１
０，２０，…の故障診断機能とトラフィック量監視機能
とを兼ね備えるので、多重伝送装置全体のシステム効率
が高くなる。なお、ＴＭＳノード３０は、各通信ノード
別のトラフィック量を計測しているので、これを総計す
ることにより全通信ノードに関するトラフィック総量を
逐次算出することもでき、該トラフィック総量に基づい
た制御を実行することも可能である。

【００１４】

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、単一の監視ノードが多重伝送路上の通信ノード別の
トラフィック量の監視を通して各通信ノードの故障診断
を行なう構成を採用したので、従来とは違って複数の通
信ノードの各々に故障診断の機能を持たせることなく各
通信ノードの故障診断を実現することができ、多重伝送
装置全体の低コスト化と小型化とを図ることができる。
また、監視ノードが通信ノードの故障診断機能とトラフ
ィック量監視機能とを兼ね備えるので、多重伝送装置全
体のシステム効率が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の多重伝送装置の実施例を示すブロッ
ク図である。

【図２】 図１の多重伝送装置における通信データの単
位であるフレームの構造を示す説明図である。

【図３】 図１中のＴＭＳノードの動作を示すフローチ
ャート図である。

【符号の説明】

１…多重伝送路 １０…ノードＡ（通信ノード） ２０…ノードＢ（通信ノード） ３０…ＴＭＳノード（監視ノード） Ｆ…フレーム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 多重伝送路に各々接続され該多重伝送路
   を通して互いの間で通信を行なう複数の通信ノードと、
   該複数の通信ノードの各々について前記多重伝送路上の
   通信のトラフィック量を各通信ノード別に監視し、いず
   れかの通信ノードのトラフィック量が各通信ノード毎に
   予め設定された最大トラフィック量を越えたときに該通
   信ノードに異常があると判定する単一の監視ノードとを
   備えたことを特徴とする多重伝送装置。