JP2020195060A - Communication abnormality detection device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、通信異常検出装置に関する。 The present disclosure relates to a communication abnormality detection device.
車載ネットワークの代表的なものとしてCAN(Controller Area Network)に基づくバスが知られている。CANに基づくバスにおいて発生しうる異常形態の1つとして、対の通信線が短絡している状態(以下、「通信線の短絡異常」という)が知られている。 A bus based on CAN (Control Area Network) is known as a typical in-vehicle network. As one of the abnormal forms that can occur in a bus based on CAN, a state in which a pair of communication lines is short-circuited (hereinafter, referred to as "communication line short-circuit abnormality") is known.
ところで、通信線の短絡異常のモードとして、短絡状態が連続的に発生するモードに加えて、短絡状態が断続的に発生するモードがある。このような、短絡状態が断続的に発生するモードであっても、通信線の短絡異常として検出されることが有用な場合がある。従来技術では、このような短絡状態が断続的に発生するモードの通信線の短絡異常を検出することが難しい。 By the way, as a mode of a short-circuit abnormality of a communication line, there is a mode in which a short-circuit state occurs intermittently in addition to a mode in which a short-circuit state occurs continuously. Even in such a mode in which a short-circuit state occurs intermittently, it may be useful to detect it as a short-circuit abnormality of a communication line. With the prior art, it is difficult to detect a short-circuit abnormality of a communication line in a mode in which such a short-circuit state occurs intermittently.
本発明は、短絡状態が断続的に発生するモードの通信線の短絡異常を検出することを目的とする。 An object of the present invention is to detect a short-circuit abnormality of a communication line in a mode in which a short-circuit state occurs intermittently.
本発明によれば、対の通信線の電位差に基づいて通信を行う通信システムにおける通信異常検出装置であって、
前記対の通信線の短絡状態の有無を所定周期ごとに判定する判定部と、
前記所定周期ごとに、前記判定部により前記短絡状態があると判定された場合に、第1カウンタ値を第1所定値だけ、増加方向又は減少方向のいずれかである第1方向に変化させ、前記判定部により前記短絡状態がないと判定された場合に、第2カウンタ値を第2所定値だけ、増加方向又は減少方向のいずれかである第2方向に変化させるカウンタ更新部と、
前記第1カウンタ値が、前記第1所定値に対して前記第1方向側にある第1閾値を前記第1方向に超えた場合に、前記対の通信線の短絡異常を検出する短絡異常検出部と、
前記第2カウンタ値が、前記第2所定値に対して前記第2方向側にある第2閾値を前記第2方向に超えた場合に、前記第1カウンタ値をリセットするリセット部と、を備える通信異常検出装置が提供される。
According to the present invention, it is a communication abnormality detection device in a communication system that communicates based on a potential difference between a pair of communication lines.
A determination unit that determines the presence or absence of a short-circuited state of the pair of communication lines at predetermined intervals, and
When the determination unit determines that there is a short-circuited state at each predetermined cycle, the first counter value is changed by the first predetermined value in the first direction, which is either an increasing direction or a decreasing direction. When the determination unit determines that there is no short-circuit state, a counter update unit that changes the second counter value by a second predetermined value in a second direction that is either an increase direction or a decrease direction.
Short-circuit abnormality detection that detects a short-circuit abnormality of the pair of communication lines when the first counter value exceeds the first threshold value on the first direction side with respect to the first predetermined value in the first direction. Department and
A reset unit for resetting the first counter value when the second counter value exceeds the second threshold value on the second direction side with respect to the second predetermined value in the second direction. A communication abnormality detection device is provided.
本発明によれば、短絡状態が断続的に発生するモードの通信線の短絡異常を検出することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to detect a short-circuit abnormality of a communication line in a mode in which a short-circuit state occurs intermittently.
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。 Hereinafter, each embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、CAN(Controller Area Network)に基づくバス2を用いた通信システム1の全体構成例を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic view showing an overall configuration example of a
通信システム1は、CANに基づくバス2と、複数のノードNd(ノードNd1〜Nd2のみ図示)とを含む。
The
バス2は、対の通信線(図1等では、「CAN−H」及び「CAN−L」と表記)により構成される。通信システム1は、対の通信線CAN−H、CAN−Lの電位差に基づいて通信を行う通信システムの一例である。
The
複数のノードNdは、バス2に接続される。なお、ノード数は任意である。複数のノードNdは、対の通信線CAN−H、CAN−Lの電位差に基づいて互いに通信可能である。すなわち、複数のノードNdは、2線式差動電圧方式で通信可能である。具体的には、複数のノードNdのうちの、任意の1つは、バス2にメッセージを送信可能であり、他のノードは、当該メッセージをバス2から受信可能である。メッセージは、CANに準拠し、メッセージのCAN_ID(identification)が優先度を示す。メッセージのデータフィールドには、各種車両情報や制御情報等が含められる。
The plurality of nodes Nd are connected to the
次に、複数のノードNdのうちのノードNd1を代表して、ノードNd1内の構成について説明する。 Next, the configuration in the node Nd1 will be described on behalf of the node Nd1 among the plurality of nodes Nd.
図2は、ノードNd1のハードウェア構成例を示す概略図である。 FIG. 2 is a schematic view showing a hardware configuration example of node Nd1.
ノードNd1は、図2に示すように、マイクロコンピュータ10(以下、「マイコン10」という)と、CANトランシーバ20と、終端回路21とを含む。
As shown in FIG. 2, the node Nd1 includes a microcomputer 10 (hereinafter, referred to as “
マイコン10は、例えばECU(Electronic Control Unit)を形成してもよい。この場合、ECUは、電動パワーステアリング装置を制御するECUであってもよい。マイコン10は、CPU11、ROM12、及びRAM13等を含むとともに、CANコントローラ14を内蔵している。なお、CANコントローラ14は、CANトランシーバ20によりバス2を介した各種の通信処理等を行う。
The
CANトランシーバ20は、CANで規定された電気信号(メッセージ)を送受信する。この電気信号では、対の通信線CAN−H、CAN−Lの電位差が閾値以下である場合がレセッシブであり、閾値より大きい場合がドミナントである。
The
なお、バス2では、ドミナント(“0”)とレセッシブ(“1”)が同時に送信された場合は、ドミナントが優先される。これにより、優先度の高いメッセージが優先度の低いメッセージよりも優先されることになる。具体的には、CAN_IDの数字は2進表記で上位から順にバス2に送信される。複数のメッセージ間では、上位から順に先に“0”を持つメッセージが、同順に“1”を持つメッセージよりも優先されることになる。ここで、CAN_IDの数字が小さいほど、2進表記の“0”の位置が上位側になる。例えば、CAN_IDの数字が“9”の場合は、2進表記で“1001”となり、CAN_IDの数字が“10”の場合は、2進表記で“1010”となり、上位から3番目の値が“0”となるCAN_ID“9”が、上位から3番目の値が“1”となるCAN_ID“10”よりも優先される。
In
各メッセージに付与される優先度は、車両システムの必要な健全性が保たれるように車両システムの設計者により決定される。一般的に、車両走行制御(走る、止まる、曲がる)に関連するメッセージには、相対的に高い優先度が与えられる。車両走行制御に関連するメッセージには、例えば制動力制御や、駆動力制御、操舵制御に関わるメッセージである。他方、利便性や快適性を高める制御(例えば空調制御)に関連するメッセージには、相対的に低い優先度が与えられる。 The priority given to each message is determined by the vehicle system designer to maintain the required integrity of the vehicle system. In general, messages related to vehicle travel control (running, stopping, turning) are given relatively high priority. The messages related to vehicle running control include, for example, messages related to braking force control, driving force control, and steering control. On the other hand, messages related to controls that enhance convenience and comfort (eg, air conditioning control) are given relatively low priority.
終端回路21は、対の通信線CAN−H、CAN−L間に接続され、バス2を所定の抵抗値で終端する。
The
図3は、ノードNd1のマイコン10の機能構成例を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a functional configuration example of the
マイコン10は、図3に示すように、判定部110と、カウンタ更新部112と、リセット部114と、短絡異常検出部116とを含む。判定部110、カウンタ更新部112、リセット部114、及び短絡異常検出部116は、CANコントローラ14又はCPU11がROM12内のプログラムを実行することで実現できる。
As shown in FIG. 3, the
判定部110は、対の通信線CAN−H、CAN−Lの短絡状態の有無を所定周期ΔT1ごとに判定する。例えば、判定部110は、自ノードがドミナントを送信してもレセッシブを受信した場合に短絡状態であると判定し、自ノードがドミナントを送信してドミナントを受信した場合に短絡状態でないと判定する。所定周期ΔT1は、一定周期であってもよいし、一定でない周期(例えば自ノードがドミナントを送信するごとの周期)であってもよい。
The
以下では、説明の都合上、判定部110は、所定周期ΔT1ごとに判定結果を2値で出力し、2値の一方は、対の通信線CAN−H、CAN−Lの短絡状態があると判定された判定結果を表し、「H:異常」とも表記する。また、2値の他方は、対の通信線CAN−H、CAN−Lの短絡状態がないと判定された判定結果を表し、「L:正常」とも表記する。
In the following, for convenience of explanation, the
カウンタ更新部112は、判定部110の判定周期と同じ所定周期ΔT1ごとに、判定部110の判定結果が「H:異常」である場合に、異常カウンタC1の値(第1カウンタ値の例)を第1所定値(本例では“1”)だけインクリメントし、判定部110の判定結果が「L:正常」である場合に、正常カウンタC2の値(第2カウンタ値の例)を第2所定値(本例では“1”)だけインクリメントする。
The
リセット部114は、正常カウンタC2の値が所定閾値Th2(第2閾値の例)を超えた場合に、異常カウンタC1の値を初期値(例えば0)にリセットする。所定閾値Th2は、第2所定値以上の任意の値であり、適合値である。
When the value of the normal counter C2 exceeds a predetermined threshold value Th2 (example of the second threshold value), the
また、リセット部114は、正常カウンタC2の値が所定閾値Th2を超えた場合に、正常カウンタC2の値を初期値(例えば0)にリセットする。
Further, the
また、リセット部114は、判定部110の判定結果が「H:異常」である場合に、正常カウンタC2の値を初期値(例えば0)にリセットする。なお、変形例では、リセット部114は、判定部110の判定結果が「H:異常」である状態が連続した場合に、正常カウンタC2の値を初期値(例えば0)にリセットしてもよい。
Further, the
短絡異常検出部116は、異常カウンタC1の値が所定閾値Th1(第1閾値の例)を超えた場合に、対の通信線CAN−H、CAN−Lの短絡異常を検出する。所定閾値Th1は、第1所定値以上の任意の値であり、適合値である。
The short-circuit
なお、複数のノードNdのうちの、ノードNd1以外の他のすべて又は一部は、ノードNd1と同様の各部110から116を有してもよいし、あるいは、ノードNd1以外の他のすべては、各部110から116を有さなくてもよい。
In addition, among the plurality of nodes Nd, all or a part other than the node Nd1 may have the
図4は、マイコン10により実行される短絡異常検出処理例を示す概略フローチャートである。図4の短絡異常検出処理は、所定周期ΔT1ごとに繰り返し実行される。
FIG. 4 is a schematic flowchart showing an example of short-circuit abnormality detection processing executed by the
まず、ステップS400では、マイコン10は、確定状態が“正常”であるか否かを判定する。確定状態は、“正常”又は“異常”の2値であり、短絡異常検出部116により短絡異常が検出された状態が、確定状態=“異常”に対応する。確定状態の初期値は“正常”である。確定状態が“正常”である場合は、ステップS402に進み、そうでない場合は、今回周期の処理を終了する。
First, in step S400, the
ステップS402では、マイコン10は、今回周期の判定部110の判定結果が「L:正常」か否かを判定する。今回周期の判定部110の判定結果が「L:正常」である場合は、ステップS404に進み、そうでない場合は、ステップS410に進む。
In step S402, the
ステップS404では、マイコン10は、正常カウンタC2の値を“1”だけインクリメントする。
In step S404, the
ステップS406では、マイコン10は、正常カウンタC2の値が所定閾値Th2を超えたか否かを判定する。正常カウンタC2の値が所定閾値Th2(例えば“9”)を超えた場合は、ステップS408に進み、そうでない場合は、今回周期の処理を終了する。
In step S406, the
ステップS408では、マイコン10は、正常カウンタC2の値を“0”にリセットするとともに、異常カウンタC1の値を“0”にリセットする。
In step S408, the
ステップS410では、マイコン10は、異常カウンタC1の値を“1”だけインクリメントするとともに、正常カウンタC2の値を“0”にリセットする。
In step S410, the
ステップS412では、マイコン10は、異常カウンタC1の値が所定閾値Th1を超えたか否かを判定する。異常カウンタC1の値が所定閾値Th1(例えば“9”)を超えた場合は、ステップS414に進み、そうでない場合は、今回周期の処理を終了する。
In step S412, the
ステップS414では、マイコン10は、確定状態を“異常”にセットする。確定状態が“異常”にセットされると、短絡異常が報知される。例えば、その旨が外部に出力されてもよいし、あるいは、短絡異常を表すダイアグ情報が発生されてもよい。
In step S414, the
ここで、図5以降を参照して、比較例と対比しつつ本実施例の効果を説明する。 Here, with reference to FIGS. 5 and 5 onward, the effects of this embodiment will be described in comparison with the comparative examples.
図5は、比較例による短絡異常検出処理例を示す概略フローチャートである。図5に示す比較例による短絡異常検出処理は、図4に示した本実施例による短絡異常検出処理に対して、ステップS404からステップS408に代えて、ステップS500が実行される点が異なる。ステップS500では、異常カウンタC1の値が“0”にリセットされる。 FIG. 5 is a schematic flowchart showing an example of short-circuit abnormality detection processing according to a comparative example. The short-circuit abnormality detection process according to the comparative example shown in FIG. 5 differs from the short-circuit abnormality detection process according to the present embodiment shown in FIG. 4 in that step S500 is executed instead of steps S404 to S408. In step S500, the value of the abnormality counter C1 is reset to “0”.
ところで、対の通信線CAN−H、CAN−Lの短絡状態は、連続的に発生せずに、断続的に発生する場合がある。 By the way, the short-circuited state of the paired communication lines CAN-H and CAN-L may not occur continuously but may occur intermittently.
図6Aは、短絡状態が連続的に発生する場合における判定部110の判定結果の履歴例を示す図であり、図6Bは、短絡状態が断続的に発生する場合の判定部110の判定結果の履歴例を示す図である。図6A及び図6Bでは、それぞれ、上側から、判定部110の判定結果の履歴(時系列)が示される。
FIG. 6A is a diagram showing a history example of the determination result of the
図6Aに示す例では、時点t1から判定部110の判定結果が「L:正常」から「H:異常」に遷移し、その後も、判定部110の判定結果が「H:異常」で連続している。他方、図6Bに示す例では、時点t2から判定部110の判定結果が「L:正常」から「H:異常」に遷移するものの、その後、すぐに時点t3で判定部110の判定結果が「L:正常」となる。そして、その後、判定部110の判定結果が再び時点t4「L:正常」から「H:異常」に遷移する。この場合も、その後すぐに時点t5で判定部110の判定結果が「L:正常」となる。
In the example shown in FIG. 6A, the determination result of the
比較例では、図6Aに示すような、短絡状態が連続的に発生する場合においては、短絡異常を検出できる。具体的には、短絡状態が連続的に発生する場合は、ステップS402での判定結果が、異常カウンタC1の値が所定閾値Th1を超えるまで連続して“NO”となるので、ステップS500が機能せずに、確定状態が”異常“にセットされる。 In the comparative example, when a short-circuit state occurs continuously as shown in FIG. 6A, a short-circuit abnormality can be detected. Specifically, when the short-circuit state occurs continuously, the determination result in step S402 becomes "NO" continuously until the value of the abnormality counter C1 exceeds the predetermined threshold Th1. Therefore, step S500 functions. Without doing so, the confirmed state is set to "abnormal".
他方、比較例では、図6Bに示すような、短絡状態が断続的に発生する場合においては、短絡異常を検出できない場合が比較的多くなる。具体的には、短絡状態が断続的に発生する場合は、一連の短絡状態の継続時間と所定閾値Th1との関係に依存するが、ステップS402での判定結果が、異常カウンタC1の値が所定閾値Th1を超えるまで連続して“NO”とならない場合が多い。ステップS402での判定結果が、異常カウンタC1の値が所定閾値Th1を超えるまで連続して“NO”とならない場合、ステップS500が機能して異常カウンタC1の値がリセットされてしまう。この場合、次の短絡状態(例えば、図6Bの時点t4「L:正常」から「H:異常」に遷移させる短絡状態)が発生しても、当該短絡状態の継続時間と所定閾値Th1との関係によっては、再び、異常カウンタC1の値がリセットされてしまう。 On the other hand, in the comparative example, when the short-circuit state occurs intermittently as shown in FIG. 6B, there are relatively many cases where the short-circuit abnormality cannot be detected. Specifically, when the short-circuit state occurs intermittently, the value of the abnormality counter C1 is predetermined as the determination result in step S402, although it depends on the relationship between the duration of the series of short-circuit states and the predetermined threshold Th1. In many cases, "NO" is not continuously obtained until the threshold value Th1 is exceeded. If the determination result in step S402 does not continuously become "NO" until the value of the abnormality counter C1 exceeds the predetermined threshold Th1, the value of the abnormality counter C1 is reset by functioning in step S500. In this case, even if the next short-circuit state (for example, the short-circuit state in which the transition from the time point t4 “L: normal” to “H: abnormal” in FIG. 6B occurs), the duration of the short-circuit state and the predetermined threshold Th1 Depending on the relationship, the value of the abnormality counter C1 will be reset again.
このようにして、比較例では、短絡状態が断続的に発生する場合においては、毎回の短絡状態の終了時に、異常カウンタC1の値がリセットされることで、比較的長い時間にわたって短絡異常を検出できない状態が継続しやすい傾向がある。 In this way, in the comparative example, when the short-circuit state occurs intermittently, the value of the abnormality counter C1 is reset at the end of each short-circuit state, so that the short-circuit abnormality is detected for a relatively long time. There is a tendency for the inability to continue.
これに対して、本実施例によれば、短絡状態が連続的に発生する場合のみならず、短絡状態が断続的に発生する場合においても、短絡異常を検出できる可能性が高い。 On the other hand, according to this embodiment, there is a high possibility that a short-circuit abnormality can be detected not only when the short-circuit state occurs continuously but also when the short-circuit state occurs intermittently.
すなわち、本実施例では、比較例の場合と同様、図6Aに示すような、短絡状態が連続的に発生する場合においては、短絡異常を検出できる。具体的には、短絡状態が連続的に発生する場合は、ステップS402での判定結果が、異常カウンタC1の値が所定閾値Th1を超えるまで連続して“NO”となるので、ステップS500が機能せずに、確定状態が”異常“にセットされる。 That is, in this embodiment, as in the case of the comparative example, the short-circuit abnormality can be detected when the short-circuit state continuously occurs as shown in FIG. 6A. Specifically, when the short-circuit state occurs continuously, the determination result in step S402 becomes "NO" continuously until the value of the abnormality counter C1 exceeds the predetermined threshold Th1. Therefore, step S500 functions. Without doing so, the confirmed state is set to "abnormal".
他方、本実施例では、図6Bに示すような、短絡状態が断続的に発生する場合においては、短絡異常を検出できない可能性を適切に低減できる。具体的には、短絡状態が断続的に発生する場合は、一連の短絡状態の継続時間と所定閾値Th1との関係に依存するが、ステップS402での判定結果が、異常カウンタC1の値が所定閾値Th1を超えるまで連続して“NO”とならない場合が多い。ステップS402での判定結果が、異常カウンタC1の値が所定閾値Th1を超えるまで連続して“NO”とならない場合、ステップS500に代えて、まずステップS404で正常カウンタC2の値がインクリメントされ、次にステップS406で正常カウンタC2の値が所定閾値Th2を超えた場合だけ、ステップS408が機能して異常カウンタC1の値がリセットされる。このようにして、本実施例では、一時的に短絡状態が検出されない期間があった場合でも、正常カウンタC2の値が所定閾値Th2を超えない限り、異常カウンタC1の値がリセットされることはない。このため、次の短絡状態(例えば、図6Bの時点t4「L:正常」から「H:異常」に遷移させる短絡状態)が発生すると、当該短絡状態の継続時間と所定閾値Th1との関係によっては、異常カウンタC1の値が所定閾値Th1を超えることで、短絡異常を検出できる。 On the other hand, in this embodiment, when a short-circuit state occurs intermittently as shown in FIG. 6B, the possibility that the short-circuit abnormality cannot be detected can be appropriately reduced. Specifically, when the short-circuit state occurs intermittently, the value of the abnormality counter C1 is predetermined as the determination result in step S402, although it depends on the relationship between the duration of the series of short-circuit states and the predetermined threshold Th1. In many cases, "NO" is not continuously obtained until the threshold value Th1 is exceeded. If the determination result in step S402 does not continuously become "NO" until the value of the abnormality counter C1 exceeds the predetermined threshold Th1, the value of the normal counter C2 is first incremented in step S404 instead of step S500, and then the value of the normal counter C2 is incremented. Only when the value of the normal counter C2 exceeds the predetermined threshold Th2 in step S406, step S408 functions and the value of the abnormality counter C1 is reset. In this way, in this embodiment, even if there is a period during which the short-circuit state is temporarily not detected, the value of the abnormality counter C1 is reset unless the value of the normal counter C2 exceeds the predetermined threshold Th2. Absent. Therefore, when the next short-circuit state (for example, a short-circuit state for transitioning from the time point t4 “L: normal” to “H: abnormal” in FIG. 6B) occurs, the relationship between the duration of the short-circuit state and the predetermined threshold Th1 Can detect a short-circuit abnormality when the value of the abnormality counter C1 exceeds a predetermined threshold value Th1.
ここで、更に図7A及び図7Bを参照して、本実施例の場合の動作例を説明する。 Here, an operation example in the case of this embodiment will be described with reference to FIGS. 7A and 7B.
図7A及び図7Bは、図4の短絡異常検出処理の説明図であり、図7Aは、短絡異常として検出されることが好ましい短絡状態の検出履歴例を示し、図7Bは、短絡異常として検出されないことが好ましい短絡状態の検出履歴例を示す。図7A及び図7Bでは、上側から、判定部110の判定結果の履歴(時系列)、異常カウンタC1の値の時系列、正常カウンタC2の値の時系列、及び確定状態の時系列が示される。
7A and 7B are explanatory views of the short-circuit abnormality detection process of FIG. 4, FIG. 7A shows an example of detection history of a short-circuit state preferably detected as a short-circuit abnormality, and FIG. 7B is detected as a short-circuit abnormality. An example of the detection history of a short-circuit state, which is preferably not performed, is shown. In FIGS. 7A and 7B, the history (time series) of the determination result of the
図7Aでは、比較的短い間隔ΔT5をおいて断続的に短絡状態が検出される。このように、短絡状態が比較的短い間隔ΔT5をおいて断続的に発生する場合、報知対象の短絡異常の可能性が高く、それゆえに、短絡異常として検出されることが好ましい。 In FIG. 7A, a short-circuit state is detected intermittently at a relatively short interval ΔT5. As described above, when the short-circuit state occurs intermittently at a relatively short interval ΔT5, there is a high possibility of the short-circuit abnormality of the notification target, and therefore, it is preferable to detect the short-circuit abnormality.
他方、図7Bでは、比較的長い間隔ΔT5をおいて短絡状態が検出される。このように、短絡状態が比較的長い間隔ΔT5をおいて複数回発生する場合、ノイズ等の他の要因である可能性が高いと考えられ、報知対象の短絡異常の可能性が比較的低く、それゆえに、短絡異常として検出されないことが好ましい。 On the other hand, in FIG. 7B, a short-circuit state is detected at a relatively long interval ΔT5. When the short-circuit state occurs a plurality of times with a relatively long interval ΔT5 as described above, it is considered that there is a high possibility that it is another factor such as noise, and the possibility of a short-circuit abnormality of the notification target is relatively low. Therefore, it is preferable that it is not detected as a short circuit abnormality.
この点、本実施例によれば、所定閾値Th1及び所定閾値Th2を適切に設定することで、図7Aに示すように短絡状態が比較的短い間隔ΔT5をおいて断続的に発生する場合には、短絡異常を検出する一方で、図7Bに示すように短絡状態が比較的長い間隔ΔT5をおいて発生する場合には、短絡異常を検出しないようにすることができる。 In this regard, according to the present embodiment, when the predetermined threshold value Th1 and the predetermined threshold value Th2 are appropriately set so that the short-circuit state occurs intermittently at a relatively short interval ΔT5 as shown in FIG. 7A. On the other hand, when the short-circuit state occurs at a relatively long interval ΔT5 as shown in FIG. 7B, the short-circuit abnormality can be prevented from being detected.
具体的には、図7A及び図7Bに示す例では、所定閾値Th1及び所定閾値Th2は、ともに“9”である。 Specifically, in the examples shown in FIGS. 7A and 7B, the predetermined threshold Th1 and the predetermined threshold Th2 are both “9”.
図7Aでは、間隔ΔT5に対応する期間、正常カウンタC2の値が増加していくが、間隔ΔT5が比較的短いため、正常カウンタC2の値は、“2”又は“3”まで増加するにとどまり、所定閾値Th2=“9”を超えることがない。従って、正常カウンタC2の値は、間隔ΔT5の終了時に(すなわち短絡状態が再び検出されるときに)“0”にリセットされている。この結果、比較的短い間隔ΔT5に起因して異常カウンタC1の値がリセットされることはなく、図7Aでは、4つ目の短絡状態が検出される際(図7Aの時点t9参照)に異常カウンタC1の値が所定閾値Th1を超えることで、短絡異常が検出される(すなわち確定状態が“異常”となる)。 In FIG. 7A, the value of the normal counter C2 increases during the period corresponding to the interval ΔT5, but since the interval ΔT5 is relatively short, the value of the normal counter C2 only increases to “2” or “3”. , The predetermined threshold Th2 = "9" is not exceeded. Therefore, the value of the normal counter C2 is reset to "0" at the end of the interval ΔT5 (that is, when the short circuit state is detected again). As a result, the value of the abnormality counter C1 is not reset due to the relatively short interval ΔT5, and in FIG. 7A, when the fourth short-circuit state is detected (see time point t9 in FIG. 7A). When the value of the counter C1 exceeds the predetermined threshold value Th1, a short-circuit abnormality is detected (that is, the confirmed state becomes "abnormal").
これに対して、図7Bでは、間隔ΔT5に対応する期間、正常カウンタC2の値が増加していくが、間隔ΔT5が比較的長いため、正常カウンタC2の値は、“10”に達する(すなわち所定閾値Th2=“9”を超える)。従って、異常カウンタC1の値(及び正常カウンタC2の値)は、間隔ΔT5の途中(図7Bの時点t10参照)で“0”にリセットされている。この結果、比較的長い間隔ΔT5に起因して異常カウンタC1の値がリセットされ、図7Aでは、2つ目の短絡状態が検出されても(図7Bの時点t11参照)異常カウンタC1の値が“0”からインクリメントされる。従って、1つ目の短絡状態の検出は実質的にマスクされ、2つ目の短絡状態に基づく短絡異常の判定に影響しない。 On the other hand, in FIG. 7B, the value of the normal counter C2 increases during the period corresponding to the interval ΔT5, but the value of the normal counter C2 reaches “10” because the interval ΔT5 is relatively long (that is,). The predetermined threshold Th2 = "9" is exceeded). Therefore, the value of the abnormality counter C1 (and the value of the normal counter C2) is reset to “0” in the middle of the interval ΔT5 (see the time point t10 in FIG. 7B). As a result, the value of the abnormality counter C1 is reset due to the relatively long interval ΔT5, and in FIG. 7A, even if the second short-circuit state is detected (see time point t11 in FIG. 7B), the value of the abnormality counter C1 remains. It is incremented from "0". Therefore, the detection of the first short-circuit state is substantially masked and does not affect the determination of the short-circuit abnormality based on the second short-circuit state.
このようにして、本実施例によれば、報知対象の短絡異常の可能性が高い場合の比較的短い間隔ΔT5と、報知対象の短絡異常の可能性が低い場合の比較的長い間隔ΔT5との差を利用して、これらを切り分けることができる適切な所定閾値Th2を設定することで、短絡異常の検出精度(報知対象の短絡異常のみが短絡異常として検出される可能性)を高めることができる。 In this way, according to the present embodiment, the relatively short interval ΔT5 when the possibility of the short-circuit abnormality of the notification target is high and the relatively long interval ΔT5 when the possibility of the short-circuit abnormality of the notification target is low. By setting an appropriate predetermined threshold Th2 that can separate these by using the difference, it is possible to improve the detection accuracy of the short-circuit abnormality (the possibility that only the short-circuit abnormality to be notified is detected as the short-circuit abnormality). ..
ところで、図7Bの1つ目の短絡状態の検出は、ノイズ等のような、対の通信線CAN−H、CAN−Lの短絡とは無関係な要因で生じる場合がある。このような場合、短絡状態の検出の持続時間ΔT6は、比較的短い。他方、図7Aの場合でも、短絡状態の検出の持続時間ΔT6は、同様に比較的短い。 By the way, the detection of the first short-circuit state in FIG. 7B may occur due to a factor unrelated to the short-circuit of the paired communication lines CAN-H and CAN-L, such as noise. In such a case, the duration ΔT6 for detecting the short-circuit state is relatively short. On the other hand, even in the case of FIG. 7A, the duration ΔT6 for detecting the short-circuit state is also relatively short.
従って、所定閾値Th1を、かかる比較的短い持続時間ΔT6に対して過小に設定してしまうと、ノイズ等のような、対の通信線CAN−H、CAN−Lの短絡とは無関係な要因で生じる短絡状態の検出に起因して、短絡異常が検出されてしまう可能性が高くなる。 Therefore, if the predetermined threshold Th1 is set too small with respect to the relatively short duration ΔT6, a factor unrelated to the short circuit of the paired communication lines CAN-H and CAN-L, such as noise, may occur. Due to the detection of the short-circuit state that occurs, there is a high possibility that a short-circuit abnormality will be detected.
この点、図7A及び図7Bでは、所定閾値Th1は、かかる比較的短い持続時間ΔT6に対して有意に長い持続時間に対してのみ機能するように設定されるので、ノイズ等のような、対の通信線CAN−H、CAN−Lの短絡とは無関係な要因に起因して、短絡異常が検出されてしまう可能性を低減できる。 In this regard, in FIGS. 7A and 7B, the predetermined threshold Th1 is set to function only for a significantly longer duration with respect to such a relatively short duration ΔT6, and thus is paired with noise and the like. It is possible to reduce the possibility that a short circuit abnormality is detected due to a factor unrelated to the short circuit of the communication lines CAN-H and CAN-L.
このように、所定閾値Th2は、短絡状態が断続的に発生するモードの短絡異常時において生じる比較的短い間隔ΔT5に適合するように適切に設定され、かつ、所定閾値Th1は、ノイズ等のような、対の通信線CAN−H、CAN−Lの短絡とは無関係な要因に起因して生じる比較的短い持続時間ΔT6に反応しないように適切に設定されてよい。 In this way, the predetermined threshold Th2 is appropriately set so as to match the relatively short interval ΔT5 that occurs at the time of a short-circuit abnormality in the mode in which the short-circuit state occurs intermittently, and the predetermined threshold Th1 is such as noise. In addition, it may be appropriately set so as not to react to the relatively short duration ΔT6 caused by a factor unrelated to the short circuit of the paired communication lines CAN-H and CAN-L.
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。 Although each embodiment has been described in detail above, the present invention is not limited to a specific embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims. It is also possible to combine all or a plurality of the components of the above-described embodiment.
例えば、上述した実施例では、異常カウンタC1の値は、判定部110の判定結果が「H:異常」であるごとに、増加方向(第1方向の例)に変化されるが、これに限られない。すなわち、異常カウンタC1の値は、判定部110の判定結果が「H:異常」であるごとに、減少方向(第1方向の例)に変化されてもよい。この場合、異常カウンタC1の初期値は、例えば「所定閾値Th1+1」とされ、異常カウンタC1の値が1よりも小さくなった場合に、短絡異常が検出されてよい。
For example, in the above-described embodiment, the value of the abnormality counter C1 is changed in the increasing direction (example of the first direction) every time the determination result of the
同様に、上述した実施例では、正常カウンタC2の値は、判定部110の判定結果が「L:正常」であるごとに、増加方向(第2方向の例)に変化されるが、これに限られない。すなわち、正常カウンタC2の値は、判定部110の判定結果が「L:正常」であるごとに、減少方向(第2方向の例)に変化されてもよい。この場合、正常カウンタC2の初期値は、例えば「所定閾値Th2+1」とされ、正常カウンタC2の値が1よりも小さくなった場合に、異常カウンタC1の値及び正常カウンタC2の値がリセットされてよい。
Similarly, in the above-described embodiment, the value of the normal counter C2 is changed in the increasing direction (example in the second direction) every time the determination result of the
<付記>
なお、以上の実施例に関し、さらに以下の付記を開示する。
<Additional notes>
The following additional notes will be further disclosed with respect to the above examples.
[付記1]
対の通信線(例えば対の通信線CAN−H、CAN−L)の電位差に基づいて通信を行う通信システムにおける通信異常検出装置(例えばマイコン10)であって、
前記対の通信線の短絡状態の有無を所定周期ごとに判定する判定部(例えば判定部110)と、
前記所定周期ごとに、前記判定部により前記短絡状態があると判定された場合に、第1カウンタ値(例えば異常カウンタC1の値)を第1所定値(例えば“1”)だけ、増加方向又は減少方向のいずれかである第1方向に変化させ(例えばインクリメントし)、前記判定部により前記短絡状態がないと判定された場合に、第2カウンタ値(例えば正常カウンタC2の値)を第2所定値(例えば“1”)だけ、増加方向又は減少方向のいずれかである第2方向に変化させる(例えばインクリメントする)カウンタ更新部(例えばカウンタ更新部112)と、
前記第1カウンタ値が、前記第1所定値に対して前記第1方向側にある第1閾値(例えば所定閾値Th1)を前記第1方向に超えた場合に、前記対の通信線の短絡異常を検出する短絡異常検出部(例えば短絡異常検出部116)と、
前記第2カウンタ値が、前記第2所定値に対して前記第2方向側にある第2閾値(例えば所定閾値Th2)を前記第2方向に超えた場合に、前記第1カウンタ値をリセットするリセット部(例えばリセット部114)と、を備える通信異常検出装置。
[Appendix 1]
A communication abnormality detection device (for example, a microcomputer 10) in a communication system that communicates based on a potential difference between a pair of communication lines (for example, a pair of communication lines CAN-H and CAN-L).
A determination unit (for example, determination unit 110) that determines whether or not the pair of communication lines is short-circuited at predetermined intervals,
When the determination unit determines that there is a short-circuit state at each predetermined cycle, the first counter value (for example, the value of the abnormality counter C1) is increased by the first predetermined value (for example, “1”) in the increasing direction or. The second counter value (for example, the value of the normal counter C2) is changed to the second counter value (for example, the value of the normal counter C2) when the determination unit determines that the short-circuit state is not present by changing the first direction (for example, incrementing) which is one of the decreasing directions. A counter update unit (for example, counter update unit 112) that changes (for example, increments) a predetermined value (for example, “1”) in a second direction that is either an increase direction or a decrease direction.
When the first counter value exceeds the first threshold value (for example, predetermined threshold value Th1) on the first direction side with respect to the first predetermined value in the first direction, a short-circuit abnormality of the pair of communication lines occurs. Short-circuit abnormality detection unit (for example, short-circuit abnormality detection unit 116) that detects
When the second counter value exceeds the second threshold value (for example, the predetermined threshold value Th2) on the second direction side with respect to the second predetermined value in the second direction, the first counter value is reset. A communication abnormality detecting device including a reset unit (for example, a reset unit 114).
付記1によれば、例えば第1方向及び第2方向がともに増加方向である場合、第1カウンタ値が、第1所定値より大きくなっても、第1閾値(例えば所定閾値Th1)を超えない場合は、対の通信線の短絡異常が検出されることはない。従って、ノイズ等に起因して対の通信線の短絡異常が検出される可能性を低減できる。他方、第1閾値を比較的大きくすると、ノイズに対するロバスト性を高めることができる反面、短絡状態が断続的に発生するモードで生じる短絡状態に基づいて、短絡異常を検出し難くなる。これは、短絡状態が断続的に発生するモードでは、判定部により短絡状態があると判定される期間が、ノイズ等に起因して、判定部により短絡状態があると判定される期間と同様に比較的短い傾向があるためである。
According to
この点、付記1によれば、第2カウンタ値が、第2所定値より大きくなっても、第2閾値(例えば所定閾値Th2)を超えない場合は、第1カウンタ値がリセットされることはない。これにより、短絡状態が断続的に発生するモードに起因して、一時的に判定部により短絡状態がないと判定された場合であっても、第1カウンタ値をリセットされ難くすることができる。この結果、短絡状態が断続的に発生するモードの通信線の短絡異常を検出することが可能となる。
In this regard, according to
このようにして、付記1によれば、ノイズに対するロバスト性を確保しつつ、短絡状態が断続的に発生するモードの通信線の短絡異常を検出することが可能となる。
In this way, according to
[付記2]
前記リセット部は、更に、前記判定部により前記短絡状態があると判定された場合に、前記第2カウンタ値をリセットする付記1に記載の通信異常検出装置。
[Appendix 2]
The communication abnormality detection device according to
付記2によれば、短絡状態があると判定された場合に、第2カウンタ値がリセットされるので、短絡状態が断続的に発生するモードで第2カウンタ値がリセットされずに増加してしまうことに起因した不都合(すなわち、第2カウンタ値が第2閾値を超えて第1カウンタ値がリセットされてしまうという不都合)を低減できる。
According to
[付記3]
前記対の通信線がCAN(Controller Area Network)に基づくバス(例えばバス2)を形成する付記1又は2に記載の通信異常検出装置。
[Appendix 3]
The communication abnormality detection device according to
付記3によれば、CANに基づくバスを利用する通信システムにおいて、短絡状態が断続的に発生するモードの通信線の短絡異常を検出することが可能となる。
According to
1 通信システム
2 バス
10 マイコン
14 CANコントローラ
20 CANトランシーバ
21 終端回路
110 判定部
112 カウンタ更新部
114 リセット部
116 短絡異常検出部
C1 異常カウンタ
C2 正常カウンタ
CAN−H 通信線
CAN−L 通信線
Nd ノード
Nd1 ノード
Nd2 ノード
1
Claims (3)
前記対の通信線の短絡状態の有無を所定周期ごとに判定する判定部と、
前記所定周期ごとに、前記判定部により前記短絡状態があると判定された場合に、第1カウンタ値を第1所定値だけ、増加方向又は減少方向のいずれかである第1方向に変化させ、前記判定部により前記短絡状態がないと判定された場合に、第2カウンタ値を第2所定値だけ、増加方向又は減少方向のいずれかである第2方向に変化させるカウンタ更新部と、
前記第1カウンタ値が、前記第1所定値に対して前記第1方向側にある第1閾値を前記第1方向に超えた場合に、前記対の通信線の短絡異常を検出する短絡異常検出部と、
前記第2カウンタ値が、前記第2所定値に対して前記第2方向側にある第2閾値を前記第2方向に超えた場合に、前記第1カウンタ値をリセットするリセット部と、を備える通信異常検出装置。 A communication abnormality detection device in a communication system that communicates based on the potential difference between a pair of communication lines.
A determination unit that determines the presence or absence of a short-circuited state of the pair of communication lines at predetermined intervals, and
When the determination unit determines that there is a short-circuited state at each predetermined cycle, the first counter value is changed by the first predetermined value in the first direction, which is either an increasing direction or a decreasing direction. When the determination unit determines that there is no short-circuit state, a counter update unit that changes the second counter value by a second predetermined value in a second direction that is either an increase direction or a decrease direction.
Short-circuit abnormality detection that detects a short-circuit abnormality of the pair of communication lines when the first counter value exceeds the first threshold value on the first direction side with respect to the first predetermined value in the first direction. Department and
A reset unit for resetting the first counter value when the second counter value exceeds the second threshold value on the second direction side with respect to the second predetermined value in the second direction. Communication error detector.
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