JP2006287738A - Network system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はネットワークシステムに関し、特に通信プロトコルの異なるネットワークをゲートウェイノードにて中継するように構成した車載ＬＡＮ（Local Area Network）のシステムの中で、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルを採用しているネットワークのバス負荷を適正に調整するようにしたネットワークシステムに関する。 The present invention relates to a network system, and particularly adopts a CAN (Controller Area Network) communication protocol in an in-vehicle LAN (Local Area Network) system configured to relay networks having different communication protocols at gateway nodes. The present invention relates to a network system that appropriately adjusts a network bus load.
車両には、エンジンやトランスミッションを制御するエンジン・パワートレイン系、ステアリングやブレーキなどを制御するシャシ系、エアコン、パワーウインドウなどを制御するボディ系、オーディオ、ビデオなどを制御する情報系など、複数のネットワークが存在し、それぞれの系に適した通信速度やデータ形式などのプロトコルが採用されている。特に、車載ＬＡＮのプロトコルには、ＣＡＮプロトコルが主流になりつつある。それぞれのネットワークは独立していて、それらの中では接続された機器同士で共通のプロトコルにより通信を行っていたが、車両に要求されるシステムが増大するに伴ってたとえば同一の検出対象のセンサが複数の制御系にて個々に設けられているといったことから、各ネットワークの垣根を越えてデータを共有することが行われるようになってきている。そのため、通信速度などの伝送条件が異なるネットワーク間でデータを相互に中継して通信を可能にする電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）が用いられている。以下の説明においては、このようなネットワーク間でデータの中継を行う通信機能を持った電子制御ユニットをゲートウェイノード、ネットワークに接続される電子制御ユニットやセンサを他ノードまたは単にノードということにする。 There are several types of vehicles, such as an engine / powertrain system that controls engines and transmissions, a chassis system that controls steering and brakes, a body system that controls air conditioners and power windows, and an information system that controls audio and video. There are networks, and protocols such as communication speed and data format suitable for each system are adopted. In particular, the CAN protocol is becoming mainstream as a protocol for in-vehicle LAN. Each network is independent, and connected devices communicate with each other using a common protocol. However, as the number of systems required for vehicles increases, Since they are individually provided by a plurality of control systems, data is being shared across the boundaries of each network. Therefore, an electronic control unit (ECU) that enables communication by relaying data between networks having different transmission conditions such as communication speed is used. In the following description, an electronic control unit having a communication function for relaying data between networks is referred to as a gateway node, and an electronic control unit or sensor connected to the network is referred to as another node or simply a node.
ＣＡＮ通信プロトコルによるネットワークにおいては、定期送信するノードは、バスの通信状態、バス負荷に関係なくシステム仕様の周期にてデータ送信が行われている。また、スイッチ入力情報や回転数の値など値の変化に応じたイベント送信を採用しているノードは、バスの通信状態、バス負荷に関係なく、イベントに応じて送信処理を行っている。さらに、中継元からの受信イベントによる逐次中継を採用しているゲートウェイノードは、中継先のバス状態、バス負荷に関係なく中継処理を行っている。 In a network based on the CAN communication protocol, a node that periodically transmits data is transmitted at a system specification cycle regardless of the bus communication state and the bus load. In addition, a node that employs event transmission according to a change in value such as switch input information or a value of the number of rotations performs transmission processing according to the event regardless of the bus communication state and bus load. Further, the gateway node adopting the sequential relay based on the reception event from the relay source performs the relay process regardless of the bus state of the relay destination and the bus load.
ネットワークの中には、これに接続された複数のノードのうち、１つをマスタとし、その他のノードをスレーブとして管理するようにしたものがあるが（たとえば、特許文献１参照。）、ＣＡＮ通信プロトコルによるネットワークでは、マルチマスタ、マルチキャスト、受信ノードでのＩＤ（Identifier）によるフィルタリングのため、バスの通信状態を管理するようなマスタノードは存在しない。
しかしながら、定期送信するノード、イベント送信を採用しているノード、受信イベントによる逐次中継を採用しているゲートウェイノードを含むＣＡＮ通信プロトコルによるネットワークでは、バス負荷が高くなった場合、重要なフレームに通信遅延が発生したり、受信負荷の増大により受信抜けの可能性が発生したり、低優先度ＩＤのフレームがいつまでも送信を待たされたり、さらに、イベント送信が連続した場合には、その間は高バス負荷状態がいつまでも継続したりといった問題点があった。 However, in a network using a CAN communication protocol that includes a node that regularly transmits, a node that employs event transmission, and a gateway node that employs sequential relay based on a received event, it communicates with an important frame when the bus load increases. If there is a delay, there is a possibility of missing reception due to an increase in reception load, frames with low priority IDs will be kept waiting forever, and if event transmission continues, there will be a high bus. There was a problem that the load state continued indefinitely.
このような問題点に対して、接続ノードに各々バスを監視させる方法もあるが、その場合には、ノードごとに判定差が発生する可能性があり、しかも、エンジン、ブレーキ制御
といった本来の目的以外の処理負荷が高くなってしまう危険がある。また、監視するだけに特化したノードをネットワークに追加することは、コストの増大につながり、得策ではない。さらに、各ノードは、その制御機能にバス負荷を推定するのに必要なビット数取得やバス負荷を監視するといった要求を満たす機能がない場合が多く、各ノードにそのような機能を付加することは、コストの増大につながる。
To solve this problem, there is a method to monitor the bus for each connected node, but in that case, there is a possibility that a judgment difference may occur for each node, and the original purpose such as engine and brake control may occur. There is a risk that the processing load other than will increase. In addition, adding a node specialized for monitoring to the network increases the cost and is not a good idea. Furthermore, each node often does not have a function that satisfies the requirements such as obtaining the number of bits necessary to estimate the bus load and monitoring the bus load, and such a function should be added to each node. Leads to increased costs.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、重要なフレームの通信遅延、受信抜けの発生、低優先度ＩＤの送信遅延発生を抑制したネットワークシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a network system in which important frame communication delays, reception omissions, and low priority ID transmission delays are suppressed.
本発明では上記問題点を解決するために、接続先の少なくとも１つがＣＡＮバスのネットワークに接続されるゲートウェイノードを備えたネットワークシステムにおいて、前記ゲートウェイノードが、前記ＣＡＮバスに送出されるフレームを監視して前記ＣＡＮバス上のバス負荷状態を監視するバス負荷監視手段を備えていることを特徴とするネットワークシステムが提供される。 In the present invention, in order to solve the above problems, in a network system including a gateway node in which at least one of connection destinations is connected to a CAN bus network, the gateway node monitors a frame transmitted to the CAN bus. There is provided a network system comprising bus load monitoring means for monitoring a bus load state on the CAN bus.
このようなネットワークシステムによれば、ゲートウェイノードがバス負荷監視手段によって中継するフレームを監視することでＣＡＮバスのバス負荷を算出し、バス負荷が高くなった場合に、バス負荷調整手段により、中継するフレームに対してバス負荷を低減する措置を施すように構成した。これにより、バス負荷が増加することによって生じる弊害を排除することができ、重要なフレームの通信遅延、受信抜けの発生、低優先度ＩＤの送信遅延発生を抑制することができる。 According to such a network system, the bus load of the CAN bus is calculated by monitoring the frame relayed by the gateway node by the bus load monitoring unit, and when the bus load becomes high, the bus load adjusting unit relays the relay. The frame is configured to take measures to reduce the bus load. As a result, it is possible to eliminate adverse effects caused by an increase in bus load, and it is possible to suppress communication delay of important frames, occurrence of missing reception, and transmission delay of low priority ID.
本発明のネットワークシステムは、従来から存在する通信機能に特化した比較的処理負荷の小さいゲートウェイノードにバス監視機能を持たせたことによりコスト増加を抑え、特定のノードにより監視を行うようにしたことにより、ノードごとの判定差をなくすことができる。この結果、バス負荷が増加したとしても、ゲートウェイノードが一時的にバス負荷を小さくするよう調整するので、イベント送信が連続した場合など、バス負荷の増加要因が発生したとしても、重要なフレームの通信遅延、受信抜けの発生、低優先度ＩＤの送信遅延発生を抑制することができるという利点がある。 In the network system of the present invention, a gateway node having a relatively small processing load specialized for the existing communication function has a bus monitoring function, thereby suppressing an increase in cost and monitoring by a specific node. Thus, the determination difference for each node can be eliminated. As a result, even if the bus load increases, the gateway node adjusts the bus load temporarily to reduce the bus load. There is an advantage that it is possible to suppress occurrence of communication delay, reception omission and transmission delay of low priority ID.
以下、本発明の実施の形態を、車載ＬＡＮに適用した場合を例に図面を参照して詳細に説明する。
図１はゲートウェイノードを用いた車載ＬＡＮの構成例を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings, taking as an example the case of application to an in-vehicle LAN.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an in-vehicle LAN using a gateway node.
この車載ＬＡＮの構成例では、たとえば、電子制御ユニットＥＣＵとする複数のノード１１〜１６をＣＡＮバス１７に接続して構成された第１のネットワーク１８と、センサとする複数のノード１９〜２１および電子制御ユニットＥＣＵとする複数のノード２２〜２５を通信プロトコルが任意の任意バス２６に接続して構成された第２のネットワーク２７との間にネットワーク間の中継を行う電子制御ユニットＥＣＵであるゲートウェイノード２８が接続されている。第２のネットワーク２７の通信プロトコルは、ＣＡＮ通信プロトコルでも良いし、他の通信プロトコルであっても良い。ここでは、第２のネットワーク２７は、第１のネットワーク１８とはたとえば通信速度が異なる同じＣＡＮ通信プロトコルを採用しているものとする。
In this configuration example of the in-vehicle LAN, for example, a
ゲートウェイノード２８は、第１のネットワーク１８および第２のネットワーク２７における通信媒体（ＣＡＮバス１７、任意バス２６）や通信プロトコルの違いを吸収して第
１のネットワーク１８と第２のネットワーク２７とを接続する中継機能を有している。このゲートウェイノード２８は、さらに、ＣＡＮバスに送出されるフレームを監視してＣＡＮバス１７上のバス負荷状態を監視するバス負荷監視手段２８ａと、このバス負荷監視手段２８ａにより検出したバス負荷状態に応じてバス負荷の調整を行うバス負荷調整手段２８ｂとを備えている。
The
なお、実際の車載ＬＡＮでは、第１のネットワーク１８または第２のネットワーク２７に別のゲートウェイノードを介して別のネットワークが接続されるといった構成を有している。この場合は、ＣＡＮ通信プロトコルを採用したネットワークを中継しているすべてのゲートウェイノードにバス負荷を監視する機能を持たせることができる。
Note that an actual in-vehicle LAN has a configuration in which another network is connected to the
図２はゲートウェイノードのハードウェア構成例を示す図である。
ゲートウェイノード２８は、全体を制御しているＣＰＵ（Central Processing Unit）２９と、ＲＡＭ（Random Access Memory)３０と、ＲＯＭ（Read Only Memory）３１と、ＣＡＮコントローラ３２，３３とを備え、これらの機能はたとえば専用の１チップのマイクロプロセッサによって構成されている。各ＣＡＮコントローラ３２，３３には、それぞれＣＡＮトランシーバ３４，３５が接続されている。ＣＡＮトランシーバ３４は、２本のワイヤＣＡＮ−Ｈ，ＣＡＮ−Ｌで構成される第１のネットワーク１８のＣＡＮバス１７に接続され、ＣＡＮトランシーバ３５は、２本のワイヤＣＡＮ−Ｈ，ＣＡＮ−Ｌで構成される第２のネットワーク２７の任意バス２６（ＣＡＮバス）に接続される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the gateway node.
The
ＲＯＭ３１には、ＣＰＵ２９に実行させる基本ソフトウェア、ゲートウェイ用のプログラム、バス負荷監視手段２８ａおよびバス負荷調整手段２８ｂの機能を実現するプログラムなどが格納されている。ＲＡＭ３０には、ＲＯＭ３１からロードした基本ソフトウェアおよびプログラムの少なくとも一部が一時的に格納され、ＣＰＵ２９による処理に係る各種データが一時的に格納される。ＣＡＮコントローラ３２，３３およびＣＡＮトランシーバ３４，３５は、第１のネットワーク１８から送信されたフレームを第２のネットワーク２７に再送信したり、第２のネットワーク２７から送信されたフレームを第１のネットワーク１８に再送信したりする。
The
以上のようなハードウェア構成によって、ゲートウェイノード２８がバス負荷を監視して調整する処理機能を実現することができる。
次に、ゲートウェイノード２８がバス負荷を監視して調整する処理機能の詳細を順次説明する。
With the hardware configuration described above, it is possible to realize a processing function for the
Next, the details of the processing function that the
図３はゲートウェイノードの初期設定処理の流れを示すフローチャートである。
一般的なゲートウェイノードは、実際に中継するフレームだけを受ける設定にしていたが、これではＣＡＮバスを占有するフレームが分からないので、すべてのフレームを受信できるように設定する必要がある。
FIG. 3 is a flowchart showing a flow of initial setting processing of the gateway node.
A general gateway node is set to receive only the frames that are actually relayed. However, since it does not know the frames that occupy the CAN bus, it needs to be set so that all frames can be received.
そのためには、まず、ゲートウェイノード２８の起動時に、初期化および再初期化の処理を行い（ステップＳ１）、ＣＡＮメッセージレジスタを設定し（ステップＳ２）、そして、全フレームを受信可能に設定するためにバス負荷を算出したいバス側に指定した通信速度の全ＩＤを受信するメッセージレジスタを設定する（ステップＳ３）。ＣＡＮメッセージレジスタの設定では、バス構成およびＣＡＮコントローラの仕様に合わせてフレームフォーマットを、標準フォーマットまたは拡張フォーマットあるいは両方のフォーマットで設定することができる。
To do so, first, when the
図４は受信フレームのビット長の算出処理の流れを示すフローチャートである。
バス上に送出されたすべてのフレームを受信可能に設定しておくことによって、フレー
ム情報を取得することが可能になる。ここで、マイクロプロセッサの機能にフレームのビット長（ビット数）を検出する機能がない場合には、受信したフレームからビット長を取得することになる。
FIG. 4 is a flowchart showing the flow of the calculation process of the bit length of the received frame.
By setting all frames sent on the bus to be receivable, it becomes possible to acquire frame information. Here, when the function of the microprocessor does not have the function of detecting the bit length (number of bits) of the frame, the bit length is acquired from the received frame.
まず、ＣＡＮフレームの受信が完了すると（ステップＳ１１）、その受信フレームのフレーム情報から受信フレームのビット長を取得し（ステップＳ１２）、今回取得した受信フレームのビット長を前回までの受信フレームのビット長に加算してビット長を累積する（ステップＳ１３）。 First, when reception of the CAN frame is completed (step S11), the bit length of the received frame is acquired from the frame information of the received frame (step S12), and the bit length of the received frame acquired this time is the bit of the received frame up to the previous time. The bit length is accumulated by adding to the length (step S13).
ここで、ビット長の取得は、標準フォーマットおよび拡張フォーマットともに、フレーム情報から可変長ビット数と長さがあらかじめ決められた固定長ビット数とを加算することで行われる。また、フレーム開始ビットから周期冗長検査フィールド間のデータで同一レベルが５ビット連続した場合に次のビット位置に反転したレベルのスタッフビットと呼ばれる１ビットが挿入されることがあるので、そのビット数も考慮した方がよい。本実施の形態では、そのスタッフビット数は、任意の値（０〜２０）を定義することとし、その値は、経験値の平均を設定するようにしている。 Here, the acquisition of the bit length is performed by adding the number of variable length bits and the number of fixed length bits whose length is determined in advance from the frame information in both the standard format and the extended format. In addition, when the same level continues for 5 bits in the data from the frame start bit to the cyclic redundancy check field, one bit called a stuff bit at an inverted level may be inserted at the next bit position. Should also be considered. In the present embodiment, an arbitrary value (0 to 20) is defined as the stuff bit number, and an average of experience values is set as the value.
具体的には、固定長ビット数は、標準フォーマットの場合、４７ビット、拡張フォーマットの場合は、６７ビットであり、可変長ビットは、データフィールドのビット長となる。このデータのビット長は、送ることができるデータが最大で８バイトであるので、データ長コード（ＤＬＣ：Data Length Code）の８倍ということになる。 Specifically, the fixed-length bit number is 47 bits in the standard format and 67 bits in the extended format, and the variable-length bits are the bit length of the data field. The bit length of this data is eight times the maximum data length code (DLC: Data Length Code) since the maximum data that can be sent is 8 bytes.
したがって、標準フォーマットの場合、たとえば、データ長コードが６バイトであって、スタッフビットとして１０ビットが定義されていた場合は、４７＋（６＊８）＋１０＝１０５となり、ビット長≒１０５ビットが取得されることになる。また、拡張フォーマットの場合で、たとえば、データ長コードが８バイトであって、スタッフビットとして１０ビットが定義されていた場合には、６７＋（８＊８）＋１０＝１４１となり、ビット長≒１４１ビットが取得されることになる。 Therefore, in the case of the standard format, for example, when the data length code is 6 bytes and 10 bits are defined as the stuff bits, 47+ (6 * 8) + 10 = 105 is obtained, and the bit length≈105 bits is obtained. Will be. Further, in the case of the extended format, for example, when the data length code is 8 bytes and 10 bits are defined as stuff bits, 67+ (8 * 8) + 10 = 141, and the bit length≈141 bits Will be acquired.
バス上を流れるフレームは、ノードが送信した受信フレームだけではない。ゲートウェイノード自身が中継して送信したフレームもあるので、そのような送信フレームについてもビット長を取得する必要がある。 The frame that flows on the bus is not only the received frame transmitted by the node. Since some frames are relayed and transmitted by the gateway node itself, it is necessary to acquire a bit length for such a transmission frame.
図５は送信フレームのビット長の算出処理の流れを示すフローチャートである。
まず、ＣＡＮフレームの送信が完了すると（ステップＳ２１）、その送信フレームのフレーム情報から送信フレームのビット長を取得し（ステップＳ２２）、今回取得した送信フレームのビット長を前回までの送信フレームのビット長に加算してビット長を累積する（ステップＳ２３）。
FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the calculation process of the bit length of the transmission frame.
First, when the transmission of the CAN frame is completed (step S21), the bit length of the transmission frame is acquired from the frame information of the transmission frame (step S22), and the bit length of the transmission frame acquired this time is the bit of the transmission frame up to the previous time. The bit length is accumulated by adding to the length (step S23).
ここで、送信フレームのビット長を取得する方法は、受信フレームのビット長を取得する方法と同じである。
図６はバス負荷の算出処理の流れを示すフローチャートである。
Here, the method for obtaining the bit length of the transmission frame is the same as the method for obtaining the bit length of the reception frame.
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the bus load calculation process.
バス負荷は、単位時間当たりにどれだけバスを通信データが占有したかということになるので、先に計算した受信および送信フレームのビット長の単位時間当たりの累積値を算出することによって判断することができる。 The bus load is determined by how much bus communication data occupies per unit time. Therefore, the bus load is determined by calculating the cumulative value per unit time of the received and transmitted frame bit length. Can do.
まず、ゲートウェイノードの起動時において時間計測が開始され（ステップＳ３１）、その後、ｎ時間経過したかどうかが判断される（ステップＳ３２）。ここで、ｎは、任意に設定される単位時間であり、本実施の形態では、１０ミリ秒〜１００ミリ秒程度に設定
される。ｎ時間が経過すると、バス負荷の算出が行われる（ステップＳ３３）。このバス負荷は、送受信フレームがバスを占有する割合を意味するもので、次式によって算出されるが、実際には、スタッフビット数が変わるので、おおよその値になる。
First, time measurement is started when the gateway node is activated (step S31), and then it is determined whether n hours have passed (step S32). Here, n is an arbitrarily set unit time, and is set to about 10 milliseconds to 100 milliseconds in the present embodiment. When n hours elapse, the bus load is calculated (step S33). This bus load means the ratio of the transmission / reception frame occupying the bus, and is calculated by the following equation. However, since the number of stuff bits actually changes, it is an approximate value.
バス負荷≒（ビット累積値＊ビット時間）／ｎ時間
ここで、ビット累積値は、受信フレームのビット累積値と送信フレームのビット累積値との和であり、ビット時間は、通信速度から算出される１ビット当たりの時間であり、たとえば、通信速度が５００Ｋｂｐｓの場合は、２μ秒となる。
Bus load ≒ (bit accumulated value * bit time) / n time Here, the bit accumulated value is the sum of the bit accumulated value of the received frame and the bit accumulated value of the transmitted frame, and the bit time is calculated from the communication speed. For example, when the communication speed is 500 Kbps, the time is 2 μs.
次に、算出されたバス負荷からＣＡＮバスが高バス負荷状態であるかどうかが判断され（ステップＳ３４）、高バス負荷状態ならば、高バス負荷状態フラグをＯＮにし（ステップＳ３５）、高バス負荷状態でなければ、高バス負荷状態フラグをＯＦＦにする（ステップＳ３６）。ここで、高バス負荷状態であるかどうかの判断基準は、システムにより任意に設定することができ、本実施の形態では、バス負荷が４０％を越えると、高バス負荷状態にあると判断している。 Next, it is judged from the calculated bus load whether the CAN bus is in a high bus load state (step S34). If the CAN bus is in a high bus load state, the high bus load state flag is turned on (step S35). If it is not a load state, the high bus load state flag is turned OFF (step S36). Here, the criteria for determining whether or not the bus is in a high bus load state can be arbitrarily set by the system. In this embodiment, when the bus load exceeds 40%, it is determined that the bus is in a high bus load state. ing.
その後、時間計測を再開始し（ステップＳ３７）、受信フレームのビット累積値および送信フレームのビット累積値をクリアする（ステップＳ３８）。このリセット処理後は、ステップＳ３２に戻る。 Thereafter, time measurement is restarted (step S37), and the bit accumulation value of the reception frame and the bit accumulation value of the transmission frame are cleared (step S38). After this reset process, the process returns to step S32.
図７はバス負荷調整処理の流れを示すフローチャートである。
バス負荷調整は、ゲートウェイノードにおいて、中継処理が発生するタイミングで行われる（ステップＳ４１）。監視タイミングになると、バス負荷状態は高バス負荷状態か否かが判断される（ステップＳ４２）。この判断は、バス負荷算出時に設定された高バス負荷状態フラグを参照することによって行われる。
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of bus load adjustment processing.
The bus load adjustment is performed at the timing when the relay process occurs in the gateway node (step S41). At the monitoring timing, it is determined whether the bus load state is a high bus load state (step S42). This determination is made by referring to the high bus load state flag set when the bus load is calculated.
ここで、高バス負荷状態フラグがＯＮならば、バス負荷軽減処理が行われることになる。まず、高バス負荷状態がＣＡＮバスに接続されたノード（他ノード）からの受信によるものかゲートウェイノードの中継フレームの送信によるものかを判断し（ステップＳ４３）、他ノードによるバス負荷の方が大きい場合には、他ノードへ高バス負荷状態を通知して（ステップＳ４４）、他ノード側でバス負荷軽減処理を行ってもらうようにする。ステップＳ４３の判断では、受信フレームのビット累積値と送信フレームのビット累積値とを比較することにより判断される。他ノードへ高バス負荷状態を通知するとき、ゲートウェイノードが他ノードに送信する通知フレームは、高優先度のＩＤを採用するように設定しておく必要がある。 Here, if the high bus load state flag is ON, bus load reduction processing is performed. First, it is determined whether the high bus load state is due to reception from a node (another node) connected to the CAN bus or transmission of a relay frame of the gateway node (step S43). If larger, a high bus load state is notified to the other node (step S44), and the other node side performs the bus load reduction process. In step S43, the determination is made by comparing the bit accumulated value of the received frame with the bit accumulated value of the transmitted frame. When notifying another node of the high bus load state, the notification frame transmitted from the gateway node to the other node needs to be set to adopt a high priority ID.
ステップＳ４３の判断で、高バス負荷状態が中継フレームの送信によるものであるとされたときには、データ長コードを変化できる中継フレームによるバス負荷増大であるか否かが判断され（ステップＳ４５）、そうならば、中継フレームのデータ長を減らすようにデータ長コードを変化させて送信する処理をする（ステップＳ４６）。このデータ長コードを変化できる中継フレームについては、あらかじめ該当する可変長フレームが定義されている。 If it is determined in step S43 that the high bus load state is due to transmission of the relay frame, it is determined whether or not the bus load is increased due to the relay frame capable of changing the data length code (step S45). If so, processing is performed to change the data length code so as to reduce the data length of the relay frame (step S46). For the relay frame that can change the data length code, a corresponding variable length frame is defined in advance.
次に、中継処理を半分にすることが可能な中継フレームによるバス負荷増大であるか否かが判断され（ステップＳ４７）、そうならば、中継フレームの中継処理を半分にし、データを間引いて送信する処理をする（ステップＳ４８）。この中継処理を半分にすることが可能な中継フレームについては、あらかじめ該当するフレームが決められている。この例では、中継処理をたとえば２回に１回送信するようにして送信処理を減らした場合について説明したが、受信先の他ノードでフェール検出をしない範囲であれば、該当フレームの中継処理はさらに間引くように定義される。また、中継処理を半分にすることができな
い中継フレームに対しては、中継を一時中止するようにしてもよい。
Next, it is determined whether or not the bus load is increased due to the relay frame capable of halving the relay process (step S47). If so, the relay process of the relay frame is halved and the data is thinned and transmitted. (Step S48). For a relay frame that can halve the relay process, a corresponding frame is determined in advance. In this example, the case where the transmission process is reduced by transmitting the relay process once, for example, twice has been described. However, if the failure is not detected by the other node of the reception destination, the relay process of the corresponding frame is performed. It is defined to be further thinned out. Also, relaying may be temporarily suspended for relay frames that cannot be halved.
ステップＳ４２の判断で、高バス負荷状態フラグがＯＦＦならば、他ノードへ高負荷状態を通知しているかどうかが判断され（ステップＳ４９）、高負荷状態を通知している場合には、他ノードへ高負荷状態から通常状態へ復帰したことを通知する（ステップＳ５０）。次に、中継処理を減らしているか否かが判断され（ステップＳ５１）、中継処理を減らしている場合には、中継処理を通常状態に戻す（ステップＳ５２）。そして、中継フレームのデータ長を減らしているか否かが判断され（ステップＳ５３）、データ長を減らしている場合には、データ長を元の長さに戻す処理を行う（ステップＳ５４）。 If it is determined in step S42 that the high bus load state flag is OFF, it is determined whether or not a high load state is notified to another node (step S49). Is notified of the return from the high load state to the normal state (step S50). Next, it is determined whether or not the relay process is reduced (step S51). If the relay process is reduced, the relay process is returned to the normal state (step S52). Then, it is determined whether or not the data length of the relay frame is reduced (step S53). If the data length is reduced, a process for returning the data length to the original length is performed (step S54).
図８は他ノードの処理の流れを示すフローチャートである。
他ノードがゲートウェイノードからの通知フレームを受信すると（ステップＳ６１）、その通知は復帰要求の指示であるかどうかが判断され（ステップＳ６２）、復帰要求の指示であれば、バス負荷軽減処理を通常処理に戻す（ステップＳ６３）。ゲートウェイノードからのバス負荷軽減処理の通知が復帰要求の指示でなければ、その通知が定期送信周期の変更要求の指示であるかどうかが判断され（ステップＳ６４）、定期送信周期の変更要求の指示である場合には、定期送信周期を一時的に中止するか、または送信周期を２倍に設定してバス負荷を軽減させる処理を行う（ステップＳ６５）。次に、ゲートウェイノードからのバス負荷軽減処理の通知がデータ長変更要求の指示であるかどうかが判断され（ステップＳ６６）、データ長変更要求の指示であれば、定期送信フレームのデータ長を短くしてバス負荷を軽減させる処理を行う（ステップＳ６７）。
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of processing of another node.
When another node receives the notification frame from the gateway node (step S61), it is determined whether or not the notification is an instruction for a return request (step S62). It returns to processing (step S63). If the notification of the bus load reduction processing from the gateway node is not an instruction for a return request, it is determined whether the notification is an instruction for a change in the periodic transmission cycle (step S64), and an instruction for a request for changing the periodic transmission cycle is issued. If it is, the periodic transmission cycle is temporarily stopped, or the transmission cycle is set to be doubled to reduce the bus load (step S65). Next, it is determined whether or not the notification of the bus load reduction process from the gateway node is a data length change request instruction (step S66). If the notification is a data length change request instruction, the data length of the periodic transmission frame is shortened. Then, processing for reducing the bus load is performed (step S67).
１１〜１６ ノード（他ノード）
１７ ＣＡＮバス
１８ 第１のネットワーク
１９〜２５ ノード（他ノード）
２６ 任意バス
２７ 第２のネットワーク
２８ ゲートウェイノード
２８ａ バス負荷監視手段
２８ｂ バス負荷調整手段
11-16 nodes (other nodes)
17
26
Claims (19)
前記ゲートウェイノードが、前記ＣＡＮバスに送出されるフレームを監視して前記ＣＡＮバス上のバス負荷状態を監視するバス負荷監視手段を備えていることを特徴とするネットワークシステム。 In a network system including a gateway node in which at least one of connection destinations is connected to a CAN bus network,
The network system, wherein the gateway node includes a bus load monitoring unit that monitors a frame sent to the CAN bus and monitors a bus load state on the CAN bus.
前記ＣＡＮバスに送出されるフレームを監視して前記ＣＡＮバス上のバス負荷状態を監視するバス負荷監視手段を備えていることを特徴とするゲートウェイノード。 In a gateway node where at least one of the connection destinations is connected to a CAN bus network,
A gateway node, comprising: a bus load monitoring means for monitoring a frame sent to the CAN bus and monitoring a bus load state on the CAN bus.
前記ゲートウェイノードから送信されたバス負荷の低減の命令を受けて、送信フレームの送信を一時的に中止する送信一時中止処理手段、定期送信周期を長くする周期変更処理手段、および特定のフレームのデータ長を減らすデータ長変更処理手段の少なくとも１つと、
前記ゲートウェイノードから送信されたバス負荷の復帰の命令を受けて、前記送信一時中止処理手段、前記周期変更処理手段、または前記データ長変更処理手段による処理を通常処理に復帰する手段と、
を備えていることを特徴とするノード。 In a node connected to a CAN bus network together with a gateway node,
In response to an instruction to reduce the bus load transmitted from the gateway node, transmission temporary suspension processing means for temporarily stopping transmission of a transmission frame, period change processing means for extending a periodic transmission period, and data of a specific frame At least one data length change processing means for reducing the length;
In response to the bus load restoration command transmitted from the gateway node, the transmission temporary suspension processing means, the cycle change processing means, or the data length change processing means returns to normal processing;
A node characterized by comprising:
前記ゲートウェイノードのバス負荷監視手段が前記ＣＡＮバスに中継された送信フレームを監視して前記ＣＡＮバス上のバス負荷状態を監視することを特徴とするネットワークシステムのバス負荷監視方法。 In a bus load monitoring method of a network system including a gateway node in which at least one of connection destinations is connected to a CAN bus network,
A bus load monitoring method for a network system, wherein the bus load monitoring means of the gateway node monitors a transmission frame relayed to the CAN bus and monitors a bus load state on the CAN bus.
前記ゲートウェイノードのバス負荷監視手段が前記ＣＡＮバスに接続される他ノードから前記ＣＡＮバスに送出された受信フレームを監視して前記ＣＡＮバス上のバス負荷状態を監視することを特徴とするネットワークシステムのバス負荷監視方法。 In a bus load monitoring method of a network system including a gateway node in which at least one of connection destinations is connected to a CAN bus network,
A network system characterized in that the bus load monitoring means of the gateway node monitors a received frame sent to the CAN bus from another node connected to the CAN bus and monitors a bus load state on the CAN bus. Bus load monitoring method.
クシステムのバス負荷監視方法。
The bus load adjustment unit of the gateway node adjusts the bus load of the CAN bus by requesting the other node to perform a process of reducing the bus load according to the bus load state detected by the bus load monitoring unit. 19. The bus load monitoring method for a network system according to claim 18, wherein:
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