WO2020230537A1 - ノード装置 - Google Patents

ノード装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2020230537A1
WO2020230537A1 PCT/JP2020/017069 JP2020017069W WO2020230537A1 WO 2020230537 A1 WO2020230537 A1 WO 2020230537A1 JP 2020017069 W JP2020017069 W JP 2020017069W WO 2020230537 A1 WO2020230537 A1 WO 2020230537A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
data
node device
slave node
processor
transmission
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/017069
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
高橋　健一
Original Assignee
株式会社東海理化電機製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社東海理化電機製作所 filed Critical 株式会社東海理化電機製作所
Priority to DE112020002316.8T priority Critical patent/DE112020002316T5/de
Priority to US17/607,990 priority patent/US20220294563A1/en
Publication of WO2020230537A1 publication Critical patent/WO2020230537A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/08—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by repeating transmission, e.g. Verdan system
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40143—Bus networks involving priority mechanisms
    • H04L12/4015—Bus networks involving priority mechanisms by scheduling the transmission of messages at the communication node
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40006—Architecture of a communication node
    • H04L12/40013—Details regarding a bus controller
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/403—Bus networks with centralised control, e.g. polling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/40273—Bus for use in transportation systems the transportation system being a vehicle

Definitions

  • This disclosure relates to a node device connected to a network communication bus.
  • Japanese Patent Application Publication No. 2014-027510 discloses a configuration in which data communication is performed between a plurality of node devices connected via a network communication bus.
  • data may be transmitted from a plurality of node devices to the same destination node device at the same time.
  • the destination node device executes the arbitration process so as to receive only the data transmitted from one node device.
  • the priority information given to the data transmitted from each node device is used for mutual comparison. As a result of the comparison, only the data determined to be given the highest priority is received by the destination node device.
  • the node device that transmitted the data that lost the arbitration retransmits the data at the following specified timing.
  • the data is subjected to the arbitration process again.
  • the specific node device may continue to lose the arbitration and the reception by the destination node device may be delayed.
  • One aspect of meeting the above requirements is a node device connected to a network communication bus.
  • Communication interface and A processor that causes the communication interface to transmit data to the network communication bus.
  • the processor is configured to accelerate the retransmission timing at which the data is retransmitted when the transmission of the data fails.
  • the node device is generally configured not to transmit data when another node device has already started transmitting data to the network communication bus. According to the above configuration, the timing of retransmitting data from the specific node device that failed to transmit is accelerated. Therefore, when the transmission timing of the node device whose transmission timing is the same as the initial one arrives, the specific node device is specified. It is possible to increase the possibility that the retransmission of data from the node device has already started. Therefore, it is possible to suppress the delay in receiving the data transmitted from the specific node device.
  • the configuration of the node device is illustrated.
  • the configuration of data transmitted and received between the node devices of FIG. 1 is illustrated.
  • the operation of the node device of FIG. 1 is illustrated.
  • the operation of the node device of FIG. 1 is illustrated.
  • the operation of the node device of FIG. 1 is illustrated.
  • the operation of the node device of FIG. 1 is illustrated.
  • FIG. 1 illustrates a communication network 3 in which a plurality of node devices 1 are connected to a network communication bus 2. Each node device 1 is configured to be able to send and receive data D to and from each other via the network communication bus 2.
  • FIG. 2 illustrates the schematic configuration of data D.
  • the data D includes a header area h and a data area d.
  • the header area h is identification information for identifying the node device 1 that is the source and the contents of data, and priority information for indicating the relative priority of the plurality of node devices 1 in the communication network 3. Includes.
  • the data area d includes a main body of data to be transmitted / received.
  • the plurality of node devices 1 include the master node device 11 and the slave node device 12.
  • the master node device 11 may request the slave node device 12 to transmit data D.
  • the slave node device 12 may transmit data D in response to the request.
  • each node device 1 may be an ECU (Electronic Control Unit) that controls the operation of the associated in-vehicle component.
  • the master node device 11 may be an ECU that performs integrated control in the vehicle.
  • the slave node device 12 can be an ECU involved in a man-machine interface in the vehicle.
  • the master node device 11 includes a communication interface 111 and a processor 112.
  • Processor 112 generates a clock signal.
  • the clock signal is output to the network communication bus 2 via the communication interface 111.
  • the clock signal is received by each slave node device 12 via the network communication bus 2.
  • the clock signal is used to synchronize various processes performed between the master node device 11 and each slave node device 12.
  • the processor 112 can be realized by a general-purpose microprocessor that operates in cooperation with a general-purpose memory. Examples of general-purpose microprocessors include CPUs, MPUs, and GPUs. ROM and RAM can be exemplified as the general-purpose memory. In this case, a computer program capable of executing the processing described later may be stored in the ROM. The processor 112 specifies at least a part of the computer program stored in the ROM, expands it on the RAM, and performs the above-described processing in cooperation with the RAM. The processor 112 may be realized by a dedicated integrated circuit such as a microcontroller, ASIC, or FPGA capable of executing a computer program that realizes the processing described later. The processor 112 may be realized by a combination of a general-purpose microprocessor and a dedicated integrated circuit.
  • the slave node device 12 includes a communication interface 121 and a processor 122.
  • the processor 122 causes the communication interface 121 to transmit the data D to the network communication bus 2 in response to the request of the master node device 11.
  • the processor 122 can be realized by a dedicated integrated circuit such as a microcontroller, ASIC, or FPGA that can execute a computer program that realizes the processing described later.
  • the master node device 11 is configured to be able to transmit a transmission permission signal P that permits all slave node devices 12 to transmit data to the network communication bus 2.
  • the transmission permission signal P is generated by the processor 112 of the master node device 11 and transmitted from the communication interface 111.
  • the processor 122 of each slave node device 12 determines whether the communication interface 121 has received the transmission permission signal P (STEP 1). The determination is repeated until the transmission permission signal P is received (NO in STEP1).
  • the processor 122 determines whether or not the specified transmission timing has arrived (STEP 2). As illustrated in FIG. 4, the transmission timing is defined based on the time length T1 after the transmission permission signal P is received. In the initial state, the time length T1 is the same for all slave node devices 12.
  • the time length T1 is determined based on the clock signal transmitted from the master node device 11.
  • the time length T1 is, for example, 300 microseconds.
  • the processor 122 determines whether the specified time length T1 has elapsed. The determination is repeated until the time length T1 elapses (NO in STEP2).
  • the processor 122 When it is determined that the specified transmission timing has arrived (YES in STEP 2), the processor 122 starts transmitting the generated data (STEP 3).
  • the data is transmitted from the communication interface 111 to the network communication bus 2.
  • FIG. 4 shows an example in which the slave node device A and the slave node device B transmit data in response to a request from the master node device.
  • the slave node device A transmits the data D1.
  • the slave node device B transmits the data D2.
  • the master node device 11 can receive only data transmitted from one of the plurality of slave node devices 12 as a response to a certain transmission permission signal P. Therefore, an arbitration process for determining one data received by the master node device 11 is performed.
  • priorities are predetermined between the plurality of slave node devices 12 connected to the network communication bus 2.
  • the priority is determined based on the urgency of the data to be transmitted.
  • the priority information indicating the priority is included in the header area of the transmitted data.
  • the priority information can be represented by at least one bit contained in the header area. For example, it is determined that the case where the bit is "0" has a higher priority than the case where the bit is "1".
  • the priority information is represented by a plurality of bits, the bits closest to the beginning of the bit string are compared, and it is determined that the priority of the data associated with the bit string in which "1" appears earlier is low.
  • the priority of the slave node device A is set higher than the priority of the slave node device B.
  • the priority information included in the header area of the data D1 and the priority information included in the header area of the data D2 are compared.
  • the transmission of the data area following the header area of the data D1 is continued.
  • the transmission of the data D2 that has lost the arbitration due to the information contained in the header area is interrupted.
  • Each slave node device 12 monitors the content of the data actually transmitted to the network communication bus 2. If the data generated as the transmission target and the data actually transmitted are different, the processor 122 determines that the data transmission has failed. In the case of the above example, the data D1 generated in the slave node device A and the data D1 actually transmitted match. On the other hand, since the transmission of the data D2 generated in the slave node device B is interrupted, the generated data and the actually transmitted data are different. Therefore, the processor of the slave node device B determines that the transmission of the data D2 has failed.
  • the processor 122 of each slave node device 12 determines whether or not the data transmission has failed as described above (STEP 4). When it is determined that the data transmission is successful (NO in STEP4), the process ends.
  • the master node device 11 periodically outputs a transmission permission signal P.
  • the data whose transmission has not been completed is retransmitted as a response to the next transmission permission signal P.
  • the processor 122 of the slave node device 12 performs a process of accelerating the retransmission timing at which the data is retransmitted. (STEP5).
  • the time length from the reception of the transmission permission signal P to the start of data retransmission is shortened from the initial value T1 to T2.
  • the time length T2 is, for example, 200 microseconds.
  • the processor 122 determines whether or not the specified retransmission timing has arrived (STEP 6). That is, the processor 122 determines whether the time length T2 has elapsed since the transmission permission signal P was received by the communication interface 121. At this time, it is determined whether or not the transmission permission signal P has been received in the same manner as in STEP 1, but the illustration is omitted. The determination is repeated until the time length T2 elapses (NO in STEP 6).
  • the processor 122 When it is determined that the specified retransmission timing has arrived (YES in STEP 6), the processor 122 starts the data retransmission (STEP 7). The data is transmitted from the communication interface 121 to the network communication bus 2. When the retransmission is completed, the process ends.
  • the transmission permission signal P transmitted from the master node device is received by the slave node device A and the slave node device B
  • the data D1 is transmitted and the data D2 is transmitted after the time length T1 elapses. Transmission starts at the same time.
  • the arbitration process is performed based on the priority set for the slave node device A and the slave node device B, and the transmission of the data D2 that has lost the arbitration is interrupted. Therefore, the data D2 is then subjected to retransmission as a response to the transmission permission signal P transmitted from the master node device.
  • the arbitration process is not performed. The transmission of data D2 is completed without any problem.
  • FIG. 6 illustrates a case where the slave node device A transmits the data D3 in addition to the slave node device B retransmitting the data D2 as a response to the next transmission permission signal P. Since the time length T1 from the reception of the transmission permission signal P to the start of data transmission is invariant, the data D2 is retransmitted and the data D3 is transmitted at the same time. Therefore, the arbitration process is performed again between the data D2 and the data D3. Since the priorities of the slave node device A and the slave node device B do not change, the data D2 loses arbitration again and is subject to retransmission. In this way, the data transmitted from the specific slave node device may continue to lose the arbitration, and the reception of the data by the master node device may be delayed.
  • Each slave node device 12 is configured not to perform data transmission when another slave node device 12 has already started data transmission to the network communication bus 2. For example, it may be configured that data transmission is started when the state in which the signal level of the network communication bus 2 corresponds to "1" continues for a certain period of time or longer. If communication has already been started by the other slave node device 12, such a signal level state cannot be obtained.
  • the timing of retransmitting the data from the slave node device that failed to be transmitted due to the arbitration loss is accelerated, so that the data transmitted from the specific slave node device can be obtained. It becomes easier to avoid the situation of continuing to lose the mediation. Specifically, since the retransmission timing of the data D2 from the slave node device B has been advanced, the slave node device when the transmission timing of the data D3 from the slave node device A, which is the same as the initial transmission timing, arrives. Retransmission of data D2 from B has already started. Therefore, the data D3 is not transmitted. The data D3 is further subject to retransmission in response to the next transmission permission signal P. Therefore, it is possible to suppress the delay in reception due to the arbitration loss of the data transmitted from the specific slave node device.
  • Each slave node device 12 does not change the priority information included in the data header area when performing the process of accelerating the retransmission timing. That is, the relationship regarding the priority between the plurality of predetermined slave node devices is maintained. In the case of the example shown in FIG. 4, there is no change in the fact that the priority of the slave node device A is higher than the priority of the slave node device B. However, as far as the data D2 that has lost the arbitration is concerned, the priority of the slave node device B is tentatively higher than the priority of the slave node device A by accelerating the retransmission timing.
  • FIG. 4 illustrates a conflict between data transmitted from the two slave node devices 12.
  • data arbitration loss may occur in a plurality of slave node devices.
  • conflict occurs again between the data retransmitted by the plurality of slave node devices, and the arbitration process is performed.
  • the data D2 to be retransmitted may lose arbitration again due to the data D4 (not shown) transmitted from the slave node device C (not shown) to which the priority is given higher than that of the slave node device B. It is possible.
  • the processor 122 of each slave node device 12 may perform a process of further advancing the retransmission timing each time the data transmission fails, as illustrated by the broken line in FIG. ..
  • the processor 122 when the data D2 loses the arbitration with the data D4 and fails to transmit again (YES in STEP4), the processor 122 performs a process of further accelerating the timing at which the data D2 is retransmitted (YES in STEP4). STEP5).
  • the time length from the next reception of the transmission permission signal P to the start of data retransmission is shortened from the current value T2 to T3 (not shown).
  • the time length T3 is, for example, 100 microseconds.
  • the probability that the data D2 will lose the arbitration at the time of the next response to the transmission permission signal P transmitted from the master node device can be further reduced. Therefore, it is possible to further suppress the delay in reception due to the loss of arbitration of the data transmitted from the specific slave node device.
  • the time length that defines the retransmission timing is shortened from 300 microseconds to 200 microseconds and from 200 microseconds to 100 microseconds. ing. That is, the amount of time for which the retransmission timing is advanced is set to 100 microseconds. However, the amount of time can be determined based on the time length T1 that defines the initial transmission timing and the number of slave node devices 12 that can simultaneously transmit data to the network communication bus 2.
  • the time length from the reception of the transmission permission signal P to the start of data retransmission is 10 steps from the initial time length T1.
  • the above amount of time can be defined as a value that can be shortened. According to such a configuration, the data transmitted from the specific slave node device 12 does not continue to lose the arbitration until the end. At this time, it is not necessary that the number of slave node devices 12 capable of simultaneously transmitting data to the network communication bus 2 and the number of steps capable of shortening the time length until the start of retransmission are the same.
  • Transmission from a specific slave node device 12 by increasing the number of steps that can shorten the time until the start of retransmission is within the range equal to or less than the number of slave node devices 12 that can simultaneously transmit data to the network communication bus 2. It is possible to reduce the possibility that the data to be generated will continue to lose the mediation.
  • the amount of time for which the retransmission timing is advanced is set to be longer than the time required for 1-bit data transmission on the network communication bus 2.
  • the time required for 1-bit data transmission is determined based on the clock frequency transmitted from the master node device 11. With such a configuration, it is possible to reliably perform the retransmission of the data that has lost the arbitration.
  • the communication network 3 operates based on the polling type CXPI standard, and the plurality of node devices 1 connected to the network communication bus 2 include the master node device 11 and the slave node device 12. I'm out.
  • the above-mentioned process of accelerating the re-transmission timing of the data that has failed to be transmitted can also be applied to a communication network in which there is no distinction between a master and a slave for a plurality of node devices 1.
  • a communication network that operates based on a carrier sense type CAN (Control Area Network) standard can be mentioned.
  • the cause of data transmission failure is not limited to mediation loss. Due to the occupation of the network communication bus by data transmission of other node devices, it may not be possible to transmit data at the specified timing. Such a situation is also an example of data transmission failure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

ネットワーク通信バス（２）に接続されるノード装置（１）は、通信インターフェース（１２１）とプロセッサ（１２２）を備えている。プロセッサ（１２２）は、通信インターフェース（１２１）にネットワーク通信バス（２）へのデータ（Ｄ）の送信を行なわせる。プロセッサ（１２２）は、データ（Ｄ）の送信に失敗した場合、データ（Ｄ）が再送信される再送信タイミングを早めるように構成されている。

Description

ノード装置
　本開示は、ネットワーク通信バスに接続されるノード装置に関連する。
　日本国特許出願公開２０１４－０２７５１０号公報は、ネットワーク通信バスを介して接続された複数のノード装置間でデータ通信が行なわれる構成を開示している。当該構成においては、複数のノード装置から同じ宛先ノード装置へ同時にデータが送信される場合がある。このようにしてデータ送信の競合が生じたとき、宛先ノード装置においては、一つのノード装置から送信されたデータのみを受信するように調停処理が実行される。具体的には、各ノード装置から送信されるデータに付与されている優先度情報が、相互比較に供される。比較の結果として最も高い優先度が付与されていると判断されたデータのみが、宛先ノード装置に受信される。
　調停に負けたデータを送信したノード装置は、次の規定されたタイミングにおいて当該データの再送信を行なう。当該データについて他のノード装置から送信されたデータとの競合が生じると、当該データは、再び調停処理に供される。当該データに付与された優先度によっては、特定のノード装置が調停に負け続けて宛先ノード装置による受信が遅れる場合がありうる。
　したがって、特定のノード装置から送信されるデータの受信の遅延を抑制することが求められている。
　上記の要求に応えるための一態様は、ネットワーク通信バスに接続されるノード装置であって、
　通信インターフェースと、
　前記通信インターフェースに前記ネットワーク通信バスへのデータの送信を行なわせるプロセッサと、
を備えており、
　前記プロセッサは、前記データの送信に失敗した場合、当該データが再送信される再送信タイミングを早めるように構成されている。
　ノード装置は、他のノード装置がネットワーク通信バスへのデータ送信を既に開始している場合は送信を行なわないように構成されていることが一般的である。上記のような構成によれば、送信に失敗した特定のノード装置からのデータの再送信タイミングが早められるので、送信タイミングが当初のままであるノード装置の送信タイミングが到来したときには、当該特定のノード装置からのデータの再送信が既に開始されている可能性を高めることができる。したがって、特定のノード装置から送信されるデータの受信の遅延を抑制できる。
一実施形態に係るノード装置の構成を例示している。 図１のノード装置間で送受信されるデータの構成を例示している。 図１のノード装置の動作を例示している。 図１のノード装置の動作を例示している。 図１のノード装置の動作を例示している。 図１のノード装置の動作を例示している。
　添付の図面を参照しつつ、実施形態の例について以下詳細に説明する。以下の説明に用いられる各図面においては、各要素を認識可能な大きさとするために縮尺が適宜変更されている。
　図１は、複数のノード装置１がネットワーク通信バス２に接続されている通信ネットワーク３を例示している。各ノード装置１は、ネットワーク通信バス２を介して相互にデータＤを送受信できるように構成されている。
　図２は、データＤの概略構成を例示している。データＤは、ヘッダ領域ｈとデータ領域ｄを含んでいる。ヘッダ領域ｈは、送信元であるノード装置１やデータの内容を識別するための識別情報や、通信ネットワーク３における複数のノード装置１同士の相対的な優先度の高低を示すための優先度情報を含んでいる。データ領域ｄは、送受信されるデータの本体を含んでいる。
　一例として、ポーリング方式のＣＸＰＩ（Clock Extension Peripheral Interface）規格に基づいて通信ネットワーク３が動作する構成を説明する。この場合、複数のノード装置１は、マスタノード装置１１とスレーブノード装置１２を含む。マスタノード装置１１は、スレーブノード装置１２に対してデータＤの送信を要求しうる。スレーブノード装置１２は、当該要求に対してデータＤを送信しうる。
　このような通信ネットワーク３は、例えば車両に搭載されうる。この場合、各ノード装置１は、対応づけられた車載部品の動作を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）でありうる。マスタノード装置１１は、車両において統括的な制御を行なうＥＣＵでありうる。スレーブノード装置１２は、当該車両においてマンマシンインターフェースに関与するＥＣＵでありうる。
　マスタノード装置１１は、通信インターフェース１１１とプロセッサ１１２を備えている。プロセッサ１１２は、クロック信号を生成する。クロック信号は、通信インターフェース１１１を介してネットワーク通信バス２へ出力される。クロック信号は、ネットワーク通信バス２を介して各スレーブノード装置１２に受信される。クロック信号は、マスタノード装置１１と各スレーブノード装置１２との間で行なわれる各種処理の同期をとるために使用される。
　プロセッサ１１２は、汎用メモリと協働して動作する汎用マイクロプロセッサにより実現されうる。汎用マイクロプロセッサとしては、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵが例示されうる。汎用メモリとしては、ＲＯＭやＲＡＭが例示されうる。この場合、ＲＯＭには、後述する処理を実行可能なコンピュータプログラムが記憶されうる。プロセッサ１１２は、ＲＯＭ上に記憶されたコンピュータプログラムの少なくとも一部を指定してＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭと協働して上述した処理を実行する。プロセッサ１１２は、後述する処理を実現するコンピュータプログラムを実行可能なマイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどの専用集積回路によって実現されてもよい。プロセッサ１１２は、汎用マイクロプロセッサと専用集積回路の組合せによって実現されてもよい。
　スレーブノード装置１２は、通信インターフェース１２１とプロセッサ１２２を備えている。プロセッサ１２２は、マスタノード装置１１の要求に応じて、通信インターフェース１２１にネットワーク通信バス２へのデータＤの送信を行なわせる。プロセッサ１２２は、後述する処理を実現するコンピュータプログラムを実行可能なマイクロコントローラ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡなどの専用集積回路によって実現されうる。
　図３から図６を参照しつつ、各スレーブノード装置１２のプロセッサ１２２により実行される処理の一例について説明する。図４に例示されるように、マスタノード装置１１は、全てのスレーブノード装置１２に対してデータの送信を許可する送信許可信号Ｐを、ネットワーク通信バス２へ送信可能に構成されている。送信許可信号Ｐは、マスタノード装置１１のプロセッサ１１２により生成され、通信インターフェース１１１より送信される。
　図３に例示されるように、各スレーブノード装置１２のプロセッサ１２２は、通信インターフェース１２１が送信許可信号Ｐを受信したかを判断する（ＳＴＥＰ１）。送信許可信号Ｐが受信されるまで、当該判断が繰り返される（ＳＴＥＰ１においてＮＯ）。
　送信許可信号Ｐが受信されたと判断されると（ＳＴＥＰ１においてＹＥＳ）、プロセッサ１２２は、規定された送信タイミングが到来したかを判断する（ＳＴＥＰ２）。図４に例示されるように、送信タイミングは、送信許可信号Ｐが受信されてからの時間長Ｔ１に基づいて規定される。初期状態において、時間長Ｔ１は、全てのスレーブノード装置１２について同一である。
　時間長Ｔ１は、マスタノード装置１１から送信されるクロック信号に基づいて定められる。時間長Ｔ１は、例えば３００マイクロ秒である。換言すると、プロセッサ１２２は、規定された時間長Ｔ１が経過したかを判断する。時間長Ｔ１が経過するまで、当該判断が繰り返される（ＳＴＥＰ２においてＮＯ）。
　規定された送信タイミングが到来したと判断されると（ＳＴＥＰ２においてＹＥＳ）、プロセッサ１２２は、生成されたデータの送信を開始する（ＳＴＥＰ３）。データは、通信インターフェース１１１からネットワーク通信バス２へ送信される。図４においては、マスタノード装置からの要求に応じてスレーブノード装置Ａとスレーブノード装置Ｂがデータを送信する例が示されている。スレーブノード装置Ａは、データＤ１を送信する。スレーブノード装置Ｂは、データＤ２を送信する。
　前述のように、初期状態においては全てのスレーブノード装置１２について時間長Ｔ１が同一であるので、複数のスレーブノード装置１２から同時にデータ送信が開始される場合がありうる。他方、マスタノード装置１１は、ある送信許可信号Ｐへの応答として受信できるデータは、当該複数のスレーブノード装置１２の一つから送信されたものだけである。したがって、マスタノード装置１１に受信される一つのデータを決定するための調停処理が行なわれる。
　図２を参照して説明したように、ネットワーク通信バス２に接続されている複数のスレーブノード装置１２同士の間には、優先度が予め定められている。優先度は、送信されるデータの緊急性などに基づいて定められる。優先度を示す優先度情報は、送信されるデータのヘッダ領域に含まれている。優先度情報は、ヘッダ領域に含まれる少なくとも一つのビットにより表現されうる。例えば、当該ビットが「０」である場合の方が、当該ビットが「１」である場合よりも優先度が高いと判断される。優先度情報が複数のビットにより表現される場合、ビット列の先頭に近いビット同士から比較がなされ、より早く「１」が現れたビット列に対応付けられたデータの優先度が低いと判断される。
　図４に示される例においては、スレーブノード装置Ａの優先度がスレーブノード装置Ｂの優先度よりも高く設定されているとする。この場合、データＤ１のヘッダ領域に含まれる優先度情報とデータＤ２のヘッダ領域に含まれる優先度情報が比較される。結果として、データＤ１が調停に勝ち、データＤ２が調停に負ける。この場合、データＤ１のヘッダ領域に後続するデータ領域の送信が継続される。他方、ヘッダ領域に含まれる情報で調停に負けたデータＤ２の送信は中断される。
　各スレーブノード装置１２は、実際にネットワーク通信バス２へ送信されたデータの内容を監視している。送信対象として生成されたデータと実際に送信されたデータが相違している場合、プロセッサ１２２は、データの送信に失敗したと判断する。上記の例の場合、スレーブノード装置Ａにおいて生成されたデータＤ１と実際に送信されたデータＤ１は一致している。他方、スレーブノード装置Ｂにおいて生成されたデータＤ２の送信は中断されているので、生成されたデータと実際に送信されたデータが相違する。したがって、スレーブノード装置Ｂのプロセッサは、データＤ２の送信に失敗したと判断する。
　図３に例示されるように、各スレーブノード装置１２のプロセッサ１２２は、上記のようにしてデータの送信に失敗したかを判断する（ＳＴＥＰ４）。データの送信に成功したと判断されると（ＳＴＥＰ４においてＮＯ）、処理は終了する。
　図４に例示されるように、マスタノード装置１１は、定期的に送信許可信号Ｐを出力する。送信が完了しなかったデータは、次の送信許可信号Ｐに対する応答として、再送信に供される。図３に例示されるように、データの送信に失敗したと判断されると（ＳＴＥＰ４においてＹＥＳ）、スレーブノード装置１２のプロセッサ１２２は、当該データが再送信される再送信タイミングを早める処理を行なう（ＳＴＥＰ５）。換言すると、送信許可信号Ｐが受信されてからデータの再送信が開始されるまでの時間長が、初期値であるＴ１からＴ２へ短縮される。時間長Ｔ２は、例えば２００マイクロ秒である。
　続いてプロセッサ１２２は、規定された再送信タイミングが到来したかを判断する（ＳＴＥＰ６）。すなわち、プロセッサ１２２は、送信許可信号Ｐが通信インターフェース１２１に受信されてから時間長Ｔ２が経過したかを判断する。このとき、ＳＴＥＰ１と同様にして送信許可信号Ｐが受信されたかの判断がなされるが、図示は省略されている。時間長Ｔ２が経過するまで、当該判断が繰り返される（ＳＴＥＰ６においてＮＯ）。
　規定された再送信タイミングが到来したと判断されると（ＳＴＥＰ６においてＹＥＳ）、プロセッサ１２２は、データの再送信を開始する（ＳＴＥＰ７）。データは、通信インターフェース１２１からネットワーク通信バス２へ送信される。再送信が完了すると、処理は終了する。
　このような構成の有利性について、図５と図６に示される比較例を参照しつつ説明する。比較例においては、送信許可信号Ｐの応答としてデータの送信が開始されるタイミング（すなわち時間長Ｔ１）が不変である。スレーブノード装置Ａとスレーブノード装置Ｂの優先度に係る関係は、図４に示される例と同じである。
　図５に例示されるように、マスタノード装置から送信された送信許可信号Ｐがスレーブノード装置Ａとスレーブノード装置Ｂに受信されると、時間長Ｔ１の経過後に、データＤ１の送信とデータＤ２の送信が同時に開始される。その結果、スレーブノード装置Ａとスレーブノード装置Ｂについて設定された優先度に基づいて調停処理が行なわれ、調停に負けたデータＤ２の送信は中断される。したがって、データＤ２は、次にマスタノード装置から送信される送信許可信号Ｐへの応答として、再送信に供される。同図に示される例においては、スレーブノード装置Ｂのみが次の送信許可信号Ｐに対してデータを送信するので、調停処理は行なわれない。データＤ２の送信は問題なく完了する。
　図６は、次の送信許可信号Ｐへの応答として、スレーブノード装置ＢによるデータＤ２の再送信に加えてスレーブノード装置ＡによるデータＤ３の送信が行なわれる場合を例示している。送信許可信号Ｐの受信からデータ送信開始までの時間長Ｔ１は不変であるので、データＤ２の再送信とデータＤ３の送信は同時に行なわれる。したがって、データＤ２とデータＤ３の間で再び調停処理が行なわれる。スレーブノード装置Ａとスレーブノード装置Ｂの優先度も変わらないので、データＤ２は再び調停に負けて再送信の対象とされる。このようにして、特定のスレーブノード装置から送信されるデータが調停に負け続け、マスタノード装置による当該データの受信が遅れる場合がありうる。
　各スレーブノード装置１２は、他のスレーブノード装置１２がネットワーク通信バス２へのデータ送信を既に開始している場合、送信を行なわないように構成されている。例えば、ネットワーク通信バス２の信号レベルが「１」に対応する状態が一定期間以上継続している場合に、データの送信が開始されるように構成されうる。他のスレーブノード装置１２により既に通信が開始されていると、このような信号レベルの状態は得られない。
　本実施形態の構成によれば、図４に示されるように、調停負けにより送信に失敗したスレーブノード装置からのデータの再送信タイミングが早められるので、特定のスレーブノード装置から送信されるデータが調停に負け続ける事態を回避しやすくなる。具体的には、スレーブノード装置ＢからのデータＤ２の再送信タイミングが早められているので、送信タイミングが当初のままであるスレーブノード装置ＡからのデータＤ３の送信タイミングの到来時には、スレーブノード装置ＢからのデータＤ２の再送信が既に開始されている。したがって、データＤ３の送信は行なわれない。データＤ３は、さらに次の送信許可信号Ｐへの応答としての再送信の対象とされる。よって、特定のスレーブノード装置から送信されるデータの調停負けに伴う受信の遅延を抑制できる。
　各スレーブノード装置１２は、再送信タイミングを早める処理を行なうに際して、データのヘッダ領域に含まれる優先度情報を変更していない。すなわち、予め定められた複数のスレーブノード装置間の優先度に係る関係は維持されている。図４に示される例の場合、スレーブノード装置Ａの優先度がスレーブノード装置Ｂの優先度よりも高いという事実に変わりはない。しかしながら、調停負けしたデータＤ２に関する限りにおいて、再送信タイミングが早められることによって、スレーブノード装置Ｂの優先度がスレーブノード装置Ａの優先度よりも暫定的に高められている。
　このような構成によれば、優先度情報を書き替える処理が不要であるので、スレーブノード装置１２におけるプロセッサ１２２の処理負荷の増大を抑制できる。特に優先度情報がスレーブノード装置１２の識別情報を兼ねるような構成においては、識別処理に与える影響を抑制できる。
　図４においては、二つのスレーブノード装置１２から送信されるデータ同士の競合が例示されている。しかしながら、より多くのスレーブノード装置１２がネットワーク通信バス２に接続される場合、データの調停負けは、複数のスレーブノード装置において発生する可能性がある。この場合、当該複数のスレーブノード装置により再送信されたデータ同士の間で再び競合が生じ、調停処理が行なわれる。例えば、再送信に供されるデータＤ２が、スレーブノード装置Ｂよりも高い優先度が付与されたスレーブノード装置Ｃ（不図示）から送信されるデータＤ４（不図示）によって再び調停に負ける場合がありうる。
　このような状況に対応するために、図３に破線で例示されるように、各スレーブノード装置１２のプロセッサ１２２は、データの送信に失敗する度に、再送信タイミングをさらに早める処理を行ないうる。図４に示される例において、データＤ２がデータＤ４との調停に負けて再び送信に失敗した場合（ＳＴＥＰ４においてＹＥＳ）、プロセッサ１２２は、データＤ２が再送信されるタイミングをさらに早める処理を行なう（ＳＴＥＰ５）。換言すると、次に送信許可信号Ｐが受信されてからデータの再送信が開始されるまでの時間長が、現行値であるＴ２からＴ３（不図示）へ短縮される。時間長Ｔ３は、例えば１００マイクロ秒である。
　これにより、次にマスタノード装置から送信される送信許可信号Ｐへの応答時においてデータＤ２が調停負けする確率をさらに低下させることができる。よって、特定のスレーブノード装置から送信されるデータの調停負けに伴う受信の遅延をさらに抑制できる。
　上記の例においては、あるデータが調停負けに伴って送信に失敗する度に、再送信タイミングを規定する時間長が３００マイクロ秒から２００マイクロ秒へ、２００マイクロ秒から１００マイクロ秒へと短縮されている。すなわち、再送信タイミングが早められる時間量は１００マイクロ秒とされている。しかしながら、当該時間量は、当初の送信タイミングを規定する時間長Ｔ１、およびネットワーク通信バス２へ同時にデータを送信可能なスレーブノード装置１２の数に基づいて定められうる。
　例えば、１０個のスレーブノード装置１２がネットワーク通信バス２へ同時にデータを送信可能である場合、送信許可信号Ｐの受信からデータの再送信開始までの時間長が当初の時間長Ｔ１から１０段階で短縮されうる値として、上記の時間量が定められうる。このような構成によれば、特定のスレーブノード装置１２から送信されるデータが最後まで調停に負け続けることがない。このとき、ネットワーク通信バス２へ同時にデータを送信可能なスレーブノード装置１２の数と再送信開始までの時間長を短縮可能な段階の数が一致している必要はない。再送信開始までの時間長を短縮可能な段階の数を、ネットワーク通信バス２へ同時にデータを送信可能なスレーブノード装置１２の数以下の範囲で多くすることにより、特定のスレーブノード装置１２から送信されるデータが調停に負け続ける可能性を低減できる。
　なお、再送信タイミングが早められる時間量は、ネットワーク通信バス２において１ビットのデータ送信に要する時間よりも長くなるように定められる。上記の例の場合、１ビットのデータ送信に要する時間は、マスタノード装置１１から送信されるクロック周波数に基づいて定まる。このような構成によれば、調停に負けたデータの再送信を確実に遂行できる。
　上記の実施形態は、本開示の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本開示の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。
　上記の実施形態においては、ポーリング方式のＣＸＰＩ規格に基づいて通信ネットワーク３が動作しており、ネットワーク通信バス２に接続された複数のノード装置１は、マスタノード装置１１とスレーブノード装置１２を含んでいる。しかしながら、送信に失敗したデータの再送信タイミングを早めるという上記の処理は、複数のノード装置１についてマスタとスレーブの区別がない通信ネットワークにも適用可能である。例えば、キャリアセンス方式のＣＡＮ（Control Area Network）規格に基づいて動作する通信ネットワークが挙げられる。データ送信失敗の原因は、調停負けに限られない。他のノード装置のデータ送信によるネットワーク通信バスの占有により、規定されたタイミングでデータの送信を行なえない場合がありうる。そのような状況もまた、データ送信失敗の一例である。
　本開示の一部を構成するものとして、２０１９年５月１０日に提出された日本国特許出願２０１９－０８９６８９号の内容が援用される。

Claims (6)

  1. 　ネットワーク通信バスに接続されるノード装置であって、
    　通信インターフェースと、
    　前記通信インターフェースに前記ネットワーク通信バスへのデータの送信を行なわせるプロセッサと、
    を備えており、
    　前記プロセッサは、前記データの送信に失敗した場合、当該データが再送信される再送信タイミングを早めるように構成されている、
    ノード装置。
  2. 　前記データの優先度を示す優先度情報が当該データに付与されており、
    　前記プロセッサは、前記優先度情報を変更することなく、前記再送信タイミングを早めるように構成されている、
    請求項１に記載のノード装置。
  3. 　前記プロセッサは、前記データの送信に失敗する度に、前記再送信タイミングをさらに早めるように構成されている、
    請求項１または２に記載のノード装置。
  4. 　前記再送信タイミングが早められる時間量は、前記ネットワーク通信バスへ同時にデータを送信可能なノード装置の数に基づいて定められる、
    請求項１から３のいずれか一項に記載のノード装置。
  5. 　前記再送信タイミングが早められる時間量は、前記ネットワーク通信バスにおいて１ビットのデータ送信に要する時間よりも長くなるように定められる、
    請求項１から４のいずれか一項に記載のノード装置。
  6. 　前記再送信タイミングは、前記ネットワーク通信バスに接続された複数のノード装置に対してデータ送信を許可する信号が前記通信インターフェースに受信されてから経過した時間に基づいて決定される、
    請求項１から５のいずれか一項に記載のノード装置。
PCT/JP2020/017069 2019-05-10 2020-04-20 ノード装置 WO2020230537A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112020002316.8T DE112020002316T5 (de) 2019-05-10 2020-04-20 Knotenvorrichtung
US17/607,990 US20220294563A1 (en) 2019-05-10 2020-04-20 Node device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-089689 2019-05-10
JP2019089689A JP2020188304A (ja) 2019-05-10 2019-05-10 ノード装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020230537A1 true WO2020230537A1 (ja) 2020-11-19

Family

ID=73222170

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/017069 WO2020230537A1 (ja) 2019-05-10 2020-04-20 ノード装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220294563A1 (ja)
JP (1) JP2020188304A (ja)
DE (1) DE112020002316T5 (ja)
WO (1) WO2020230537A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017092639A (ja) * 2015-11-06 2017-05-25 矢崎総業株式会社 Ｉｄ割り当て修正方法および車載通信システム
JP2018157428A (ja) * 2017-03-17 2018-10-04 株式会社東芝 無線アクセスシステム、無線機及び無線通信方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4033294B2 (ja) * 2002-07-11 2008-01-16 ヤマハマリン株式会社 船舶のネットワークにおけるデータ通信方法
EP2852100A4 (en) * 2012-05-14 2015-05-06 Toyota Motor Co Ltd COMMUNICATION MANAGEMENT DEVICE AND COMMUNICATION MANAGEMENT PROCESS FOR A VEHICLE-SPECIFIC NETWORK
JP5892890B2 (ja) 2012-07-27 2016-03-23 ダイハツ工業株式会社 通信制御装置
US9439142B2 (en) * 2013-03-15 2016-09-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Power saving for low latency deterministic networks in wireless personal area networks
JP2019089689A (ja) 2017-11-14 2019-06-13 日本電気硝子株式会社 ガラス組成物及び封着材料

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017092639A (ja) * 2015-11-06 2017-05-25 矢崎総業株式会社 Ｉｄ割り当て修正方法および車載通信システム
JP2018157428A (ja) * 2017-03-17 2018-10-04 株式会社東芝 無線アクセスシステム、無線機及び無線通信方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020188304A (ja) 2020-11-19
US20220294563A1 (en) 2022-09-15
DE112020002316T5 (de) 2022-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10025738B2 (en) Time and event based message transmission
US8868807B2 (en) Communication system, master node, and slave node
JP4766160B2 (ja) 通信システムおよび通信ノード
US9083477B2 (en) Communication system and communication apparatus
US20150237174A1 (en) Multi-frame and frame streaming in a controller area network (can) with flexible data- rate (fd)
US20230048058A1 (en) Anomaly determination method, anomaly determination device, and recording medium
US20160246743A1 (en) Communication system for inter-chip communication
JP2006191337A (ja) バス間のメッセージ転送を行うゲートウエイ装置及びそれを使用したネットワークシステム
JP4673749B2 (ja) 車両用通信制御ユニットおよび車両用通信制御システム
WO2020230537A1 (ja) ノード装置
CN113545012B (zh) 通信装置、通信系统及消息仲裁方法
JP2006253922A (ja) ゲートウェイ装置及びゲートウェイ装置におけるデータ転送方法
US8605744B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
US20130262610A1 (en) Communication system and method for configuring programmable hardware
JP6406559B2 (ja) 通信装置、通信方法、およびプログラム
US8989203B2 (en) Electronic device, communication control method, and recording medium
CN112398901B (zh) 执行双报文仲裁的方法和系统
WO2021065370A1 (ja) 車両制御装置及びデータ転送制御方法
JP4361540B2 (ja) ゲートウェイ装置、データ転送方法及びプログラム
JP7411467B2 (ja) 電子制御装置及びプログラム書き換え制御方法
JP2009017154A (ja) 車載ゲートウェイ装置
JP7446517B2 (ja) 電子装置及び通信制御方法
JP6379925B2 (ja) 通信波形生成装置
US11463373B2 (en) In-vehicle communication system, relay device, and communication method
US11265185B2 (en) Communication system, receiving device, transmission interval change method, and computer program

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20805249

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20805249

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1