通信システム
【課題】ＴＤＭＡ通信方式を用いた車載ＬＡＮ通信のフェールセーフ機能の実現を目的として、通信プロトコルとハードウェアに新規な機能、仕様をインプリメントすることで、前記目的を達成することを提案するものである。
【解決手段】複数のノードと、前記複数の各ノードと１対１で接続され、前記各ノード間での通信を実現する中継ノードが在り、前記各ノード間における前記中継ノードＲＡを介したデータ通信が、ＴＤＭＡ通信方式にて行われるネットワークの通信システムであって、ＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルには、データ通信を行うための複数の通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔと、異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔが割り当てられ、前記中継ノーＡは、受信した前記結果データに基づいて、特定の或るノードを、前記通信データバスから切り離す。
【解決手段】複数のノードと、前記複数の各ノードと１対１で接続され、前記各ノード間での通信を実現する中継ノードが在り、前記各ノード間における前記中継ノードＲＡを介したデータ通信が、ＴＤＭＡ通信方式にて行われるネットワークの通信システムであって、ＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルには、データ通信を行うための複数の通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔと、異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔが割り当てられ、前記中継ノーＡは、受信した前記結果データに基づいて、特定の或るノードを、前記通信データバスから切り離す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時分割多重通信システムにおいて、エラーの発生の検出と、その対応に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｅｖｅｎｔ−Ｔｒｉｇｇｅｒ動作においては、各送受信ノードが自己の異常の有無を確認し、異常有りの場合には、受信エラー情報を共通バスラインにワイヤードＯＲ接続にて出力し、通信制御主装置に通知することで障害の検出を行うこととしており、この障害検出について開示する文献も存在する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、自動車の車載ＬＡＮの一つであるＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、前記Ｅｖｅｎｔ−Ｔｒｉｇｇｅｒ動作により情報伝達さがされることとなっており、通信方式としてＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）が採用され、受信ノードは異常検出すると、バスに対してエラーフレーム送信を行って異常通知を行い、送信ノードは前記エラーフレーム受信によって送信処理を中断し、送信リトライ処理を実行する。そして、このエラーフレーム受信の頻度によって、故障ノードをバスから切り離すバスオフ等のフェールセーフ機能が働く仕組みとなっている。
【０００４】
また、前述のＣＡＮのほか、将来的に個別制御されるセンサや、電装品のデータを連係させて、リアルタイムに統合的な車両システム制御を行うこと等を目的として、より高性能な車載ＬＡＮの検討が活発に進められている。
そして、高速伝送／高信頼性を必要とする駆動走行制御系のネットワークでは、Ｘ−ｂｙ−Ｗｉｒｅシステム向けの通信としてＴｉｍｅ−Ｔｒｉｇｇｅｒ動作の通信制御が必要とされており、ＦｌｅｘＲａｙプロトコル等においては、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）通信方式が採用されている。
【０００５】
このＴＤＭＡ通信方式の実現においては、ネットワークの全ノードがグローバル時間に同期して送信タイミングを図る、即ち、スケジュールする必要があり、全ノードは、ネットワーク内のある代表ノードが送信する同期ｆｒａｍｅ（ｓｙｎｃｈ−ｆｒａｍｅ）に従い、クロック補正をすることで網同期が図られるようになっている。この機能を司るものがスケジューラーと呼ばれるものである。
【０００６】
そして、特に高い信頼性が要求されるネットワークにおいては、各ノードのスケジューラーの正常性を監視するための手段として、バスガーディアン機能が装備されることがある。
このバスガーディアン機能は、送信タイミングを図るスケジューリング機能を別ブロックで実施することでネットワークへの誤送信を阻止するものであり、データのコリジョンが許容されない通信プロトコルの保護機能、即ち、通信監視部の役割を果たすものである。
【特許文献１】特開平５−１４５５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、前述のバスガーディアン機能が対応できるのは、物理層以上の通信コントローラレベルでの障害であり、物理層がハード的に故障した場合や、本来の通信コントローラ処理部であるスケジューラーと、通信監視部であるバスガーディアン機能にて二重障害が発生した場合等では、正常なノード間での通信を保護する手立てがなく、信頼性の観点から非常に大きな問題となる。
さらに、このバスガーディアン機能は、各ノードにスケジューラーを装備する必要があり、コスト的なリスクが大きい割には信頼性が十分に確保できないという結果になる。
【０００８】
また、前述のＴＤＭＡ通信方式においては、各ノードがＴｉｍｅ−Ｔｒｉｇｇｅｒ動作で情報伝達を実行するために、ｆｒａｍｅを送信するタイミング（ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ）が固定されており、受信ノードは異常検出しても送信ノードへ通信する方法がない。つまり、故障ノードをバスから切り離すためのフェールセーフ機能が実装されていないこととなっている。
【０００９】
そこで、本発明は、ＴＤＭＡ通信方式を用いた車載ＬＡＮ通信のフェールセーフ機能の実現を目的として、通信プロトコルとハードウェアに新規な機能、仕様をインプリメントすることで、前記目的を達成することを提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
即ち、請求項１に記載のごとく、
複数のノードと、
前記複数の各ノードと１対１で接続され、前記各ノードを終端するとともに、内部の通信データバスを介して前記各ノード間での通信を実現する中継ノードが在り、
前記各ノード間における前記中継ノードを介したデータ通信が、ＴＤＭＡ通信方式にて行われるネットワークの通信システムであって、
ＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルには、
データ通信を行うための複数の通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔと、
異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔが割り当てられ、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングでは、
或る送信ノードからの送信データが前記中継ノードを介して送信され、
前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングでは、
前記各ノードにて行われる受信データのエラーチェックの結果データが、前記各ノードから前記中継ノードにそれぞれ送信されるものとし、
前記中継ノードは、受信した前記結果データに基づいて、
特定の或るノードを、前記通信データバスから切り離すものとする。
【００１２】
また、請求項２に記載のごとく、
前記各ノードには、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔで受信する受信データのエラーチェックを行う機能と、
前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングに、前記エラーチェックの結果データを前記中継ノードに送信する機能が設けられ、
前記中継ノードには、
前記通信データバスと前記各ノードの間にそれぞれ設けられ、前記各ノードを前記通信データバスから切り離す機能を有する閉塞処理機能部と、
前記各閉塞処理機能部と制御信号バスを介して接続されるスターコントローラが設けられ、
前記スターコントローラは、
前記結果データに基づいて、或るノードについてのエラーが閾値を超えた場合には、
前記或るノードを、前記或るノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバスから切り離すこととする。
【００１３】
また、請求項３に記載のごとく、
前記結果データは、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける受信データについてのエラーの有無を、エラー有り「１」、エラー無し「０」として表現されるｂｉｔ列であり、
前記スターコントローラには、
前記各ノードから受信する結果データの「１」の数を、各ノードについてカウントする異常検出カウンタが設けられ、
前記スターコントローラは、
前記異常検出カウンタの或るノードについての値が閾値ＴＨ１を超えた場合には、
前記ノードを、前記ノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバスから切り離すこととする。
【００１４】
また、請求項４に記載のごとく、
前記スターコントローラには、
前記各ノードから受信する結果データの「１」の数を、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについてカウントする異常通知カウンタが設けられ、
前記スターコントローラは、
前記異常通知カウンタの或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについての値が閾値ＴＨ３を超えた場合には、
前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノードを、
当該ノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバスから切り離すこととする。
【００１５】
また、請求項５に記載のごとく、
前記複数のノードと、
前記中継ノードから構成されるスターが複数あって、
前記各中継ノード同士が通信接続されるネットワークの通信システムであって、
前記各スターの各中継ノードには、
前記通信データバスと接続されるとともに、
他のスターの中継ノードと接続される対向スター通信機能部が設けられ、
或るスターの中継ノードの前記スターコントローラにおいて、
前記異常通知カウンタの或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのカウンタ値が閾値ＴＨ２を超えた場合であって、その或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノードが、他のスターの配下である場合には、
前記スターの前記スターコントローラは、前記対向スター通信機能部を介し、前記スターの前記スターコントローラに対し、異常通知フラグを前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングで通知し、
前記スターの前記スターコントローラは、前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについての異常通知カウンタのカウンタ値に、前記閾値ＴＨ２を加算し、
加算後の異常通知カウンタのカウンタ値が、前記閾値ＴＨ３を超えた場合には、
前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノードを、
当該ノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバスから切り離すこととする。
【００１６】
また、請求項６に記載のごとく、
前記スター間での異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける異常通知フラグの送信は、
前記異常通知フラグの送信に関するＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルの異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔの利用が、
各スターについて順番に割り当てられることで、
或るスターから他のスター、他のスターから或るスターへの異常通知フラグの送信が、順次行われるようにする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、中継ノードが、異常に関連するノードを通信データバスから切り離す、即ち、バスオフ機能を有することになり、ＴＤＭＡ通信による通信システムにおいてフェールセーフ機能を実現することができ、より高品質なネットワークの確保が可能となる。
また、既存のＴＤＭＡ通信プロトコルとハードウェアに新規な機能、仕様をインプリメントすることで、ＴＤＭＡ通信方式を用いた車載ＬＡＮ通信のフェールセーフ機能を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本実施例の通信システムは、
図１及び図２に示すごとく、
複数のノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４と、
前記複数の各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４と１対１で接続され、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４を終端するとともに、内部の通信データバス１０Ａを介して前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４間での通信を実現する中継ノードＲＡが在り、
前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４間における前記中継ノードＲＡを介したデータ通信が、
ＴＤＭＡ通信方式にて行われるネットワークの通信システムであって、
図３乃至図５に示すごとく、
ＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルには、
データ通信を行うための複数の通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（ｓｌｏｔ＃０〜ｓｌｏｔ＃７）と、
異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（ｓｌｏｔ＃８）が割り当てられ、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングでは、
或る送信ノードからの送信データが前記中継ノードＲＡを介して送信され、
前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングでは、
前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４にて行われる受信データのエラーチェックの結果データＫＤが、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４から前記中継ノードＲＡにそれぞれ送信されるものとし、
前記中継ノードＲＡは、受信した前記結果データＫＤに基づいて、
特定の或るノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４を、前記通信データバス１０Ａから切り離すものである。
【００１９】
以上の構成では、中継ノードＲＡが、異常に関連するノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４を通信データバス１０Ａから切り離す、即ち、バスオフ機能を有することになり、ＴＤＭＡ通信による通信システムにおいてフェールセーフ機能を実現することができ、より高品質なネットワークの確保が可能となる。
【００２０】
また、従来のＴＤＭＡ通信スケジュールの概念において、例えば、ＦｌｅｘＲａｙプロトコルの場合では、Ｓｙｍｂｏｌ−ｗｉｎｄｏｗとして割り当てられ、定常的には利用されることがないｔｉｍｅ−ｓｌｏｔを、異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔとして利用することで、本実施例を実施することができる。
つまり、既存のプロトコルに対して親和性が高く、本実施例の実施に際しては、既存技術からの変更差分が少なくて済むことになる。
【００２１】
また、ＦｌｅｘＲａｙプロトコルに関連するＸ−ｂｙ−Ｗｉｒｅアプリケーションに適用するＴＤＭＡ通信システムにおいては、広帯域伝送であるため、電気的特性を満足するための中継ノード（スター機構）が必要とされるものであるが、この中継ノードへの追加機能として前述のフェールセーフ機能を実装できるので、通信主体となる各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４側にバスオフの機能を持たせる構成（各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４で対処する方式）と比較すると、ハードウェアとしてのコストの低減化を図ることができる。
【００２２】
以下、各構成の詳細、実施形態について説明する。
図１に示すごとく、本実施例は、複数のノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４と、前記複数の各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４と１対１で接続される中継ノードＲＡからスターＡが構成されるネットワークへの適用を考慮したものである。
また、図１の構成では、複数のノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４と、中継ノードＲＡ・ＲＢからそれぞれ構成されるスターＡ・Ｂにて構成されている。
【００２３】
また、図３に示すごとく、ＴＤＭＡ通信スケジュールにおいては、各サイクルにおいて、前記ノード数（スターＡ・Ｂで合計８個）の通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（ｓｌｏｔ＃０〜＃７）と、異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（ｓｌｏｔ＃８）が割り当てられている。
また、図３に示すごとく、各サイクルの通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔは、
ｓｌｏｔ＃０：ノード＃Ａ−１→ノード＃Ｂ−１
ｓｌｏｔ＃１：ノード＃Ｂ−１→ノード＃Ａ−１
ｓｌｏｔ＃２：ノード＃Ａ−２→ノード＃Ｂ−２
ｓｌｏｔ＃３：ノード＃Ｂ−２→ノード＃Ａ−２
ｓｌｏｔ＃４：ノード＃Ａ−３→ノード＃Ｂ−３
ｓｌｏｔ＃５：ノード＃Ｂ−３→ノード＃Ａ−３
ｓｌｏｔ＃６：ノード＃Ａ−４→ノード＃Ｂ−４
ｓｌｏｔ＃７：ノード＃Ｂ−４→ノード＃Ａ−４
のように、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて、或る特定のノードが送信ノードとなり、他の特定のノードに向けてのデータ通信が実施される。
【００２４】
また、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける送信データは、特定のノードの他、ネットワーク内においてデータがブロードャストされ、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて受信ノードとされているノードの他のノードにおいても、データが受信される。各ノードにおいては、受信データのエラーチェック後、受信データが自ノード宛であるか否かを判断し、自ノード宛である場合は、そのデータを取り込む。
【００２５】
また、図３に示すごとく、前記ＴＤＭＡ通信スケジュールにおいて、異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔは、各サイクルの最後にある通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔの次に割り当てられている。
また、図５に示すごとく、前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔは、前記通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（ネットワークのノード数（中継ノードを除く））と同数に分割、即ち、＃０〜＃７で８分割されており、それぞれ、異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃０〜＃７として割り当てられている。
【００２６】
また、図４に示すごとく、異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔでは、各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４から中継ノードＲＡ、各ノード＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４から中継ノードＲＢへと、それぞれ、後述するエラーチェックの結果データＫＤが送信される。また、この異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔでは、前記各中継ノードＲＡ・ＲＢは、それぞれ、各ノードを終端することとなるため、前記結果データＫＤは、中継ノードＲＡ・ＲＢ内に収容されることになる。
【００２７】
また、図１に示す前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４には、それぞれ、ＴＤＭＡ通信スケジュールの通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔで受信する受信データのエラーチェックを行う機能が設けられている。
また、このエラーチェックは、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔで受信した有効データに対してＦＣＳ−Ｃｈｅｃｋ（フレーム・チェック・シーケンス・チェック）を実行して、受信データの正常性判定を実施するものである。
【００２８】
また、このエラーチェックの結果は、図６に示すごとくであり、例えば、サイクル＃１のノード＃Ａ−１については、「００１０００１０」のビット列で表される。このビット列は、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔの順番に対応して、エラー検出された通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについて「１」、エラー検出されなかった通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔを「０」のビットで表すこととしており、「００１０００１０」である場合では、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃２・＃６の受信データでエラー検出され、その他の通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔの受信データは正常であるものとされる。
【００２９】
また、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４には、図４に示すごとく、それぞれ、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおけるエラーチェックの結果のビット列を結果データＫＤとして、前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングで中継ノードＲＡ／ＲＢへと送信する機能が設けられている。この結果データＫＤは、前述のごとく、前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける受信データについてのエラーの有無を、エラー有り「１」、エラー無し「０」として表現されるビット列である。
尚、このノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４は、車載ＬＡＮにおいては、ＥＣＵ（電子制御ユニット）といわれる機能・構成を具備するものである。
【００３０】
そして、図４に示すごとく、前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔでは、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４にて行われる受信データのエラーチェックの結果データＫＤが、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４から前記中継ノードＲＡ／ＲＢにそれぞれ送信される。
【００３１】
また、図２に示すごとく、前記中継ノードＲＡ・ＲＢは、それぞれ、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４を終端するとともに、内部の通信データバス１０Ａ・１０Ｂを介して前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４、＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４間での通信を実現すべく構成されている。
【００３２】
また、図２に示すごとく、スターＡにつき、前記中継ノードＲＡには、前記通信データバス１０Ａと前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４の間にそれぞれ設けられ、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４を前記通信データバス１０Ａから切り離す機能を有する閉塞処理機能部＃Ｃ−１〜＃Ｃ−４が設けられる。この閉塞処理機能部＃Ｃ−１〜＃Ｃ−４については、スターＢの中継ノードＲＢにおいても同様である。
【００３３】
また、図２に示すごとく、スターＡにつき、前記中継ノードＲＡには、前記各閉塞処理機能部＃Ｃ−１〜＃Ｃ−４と制御信号バス１１Ａを介して接続されるスターコントローラＳＡが設けられており、前記各閉塞処理機能部＃Ｃ−１〜＃Ｃ−４は、スターコントローラＳＡからの指令によって、それぞれ、前述のノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４の通信データバス１０Ａからの切り離しの機能を実行する。このスターコントローラＳＡと制御信号バス１１Ａについては、スターＢの中継ノードＲＢにおいても同様である。
【００３４】
また、図２に示すごとく、前記スターコントローラＳＡ・ＳＢは、前記結果データＫＤに基づいて、自配下の或るノードについてのエラーが閾値を超えた場合には、前記或るノードを、前記或るノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバス１０Ａから切り離すこととするものである。
例えば、中継ノードＲＡのスターコントローラＳＡにおいて、自配下にあるノード＃Ａ−１についてのエラーが閾値を超えた場合には、前記閉塞処理機能部＃Ｃ−１によって、ノード＃Ａ−１を通信データバス１０Ａから切り離すものである。
【００３５】
また、前記スターコントローラＳＡにおけるエラーの閾値の取扱に関し、図６に示すごとく、前記スターコントローラＳＡには、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４から受信する結果データＫＤの「１」の数を、各ノードについてカウントする異常検出カウンタＤＣが設けられている（図において水平方向の「１」の個数をカウントする）。
そして、前記スターコントローラＳＡは、各サイクルについて各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４から送信されてくる結果データＫＤの「１」の数を、前記異常検出カウンタＤＣにより累積してカウントし、前記異常検出カウンタＤＣの或るノード（例えば、＃Ａ−１）についての値が閾値ＴＨ１を超えた場合には、前記ノード（＃Ａ−１）を、前記ノード（＃Ａ−１）が接続される前記閉塞処理機能部（＃Ｃ−１）によって、前記通信データバス１０Ａから切り離すこととしている。
【００３６】
前記異常検出カウンタＤＣは、図６に示すごとく、例えば、サイクル＃１でのノード＃Ａ−１からの結果データＫＤのビット列は、「００１０００１０」であり、「１」の数が２個あるため、「２」（１０進数）としてカウントする。また、次のサイクル＃２では、ノード＃１についての結果データＫＤ「００１１０１１０」の「１」の数が４個あり、既に計上したサイクル＃１でのカウント「２」に、サイクル＃２での「１」の個数４が加算され、異常検出カウンタＤＣにおいては、カウンタ値「６」として計上される。
尚、この異常検出カウンタＤＣは、スターＢの中継ノードＲＢのスターコントローラＳＢにおいても同様の構成とされる。
【００３７】
そして、このように計上される異常検出カウンタＤＣのカウンタ値が、閾値ＴＨ１を超えた場合には、該当するノードについて、通信データバス１０Ａからの切り離しを行うものである。
図７は、サイクル＃１〜サイクル＃ｎにおける異常検出カウンタＤＣによるカウンタ値の変化ついて示すものであり、サイクル＃ｎにおいて、スターＡのノード＃Ａ−１については、カウンタ値が「２６」となっている。そして、前記閾値ＴＨ１を「２５」として設定している場合では、カウンタ値「２６」の値が、閾値ＴＨ１「２５」を超えたことになるので、中継ノードＲＡのスターコントローラＳＡは、ノード＃Ａ−１を通信データバス１０Ａから切り離すものである。
【００３８】
ここで、異常検出カウンタＤＣのカウンタ値は、ノード＃Ａ−１においてエラーが検出された回数（図７の例では、「２６」）を計上するものであり、ノード＃Ａ−１では、このカウンタ値だけエラーが検出されたということになる。
そして、このエラーの検出が閾値ＴＨ１（図７の例では「２５」）を超えた場合には、前記スターコントローラＳＡでは、該当するノード＃Ａ−１ではエラー検出が多発しており、このエラー検出は誤検出であるものと推定し、該当するノード＃Ａ−１を故障であると判断するものである。
以上のように、各ノードからのエラーチェックの結果に基づいて、各ノードについてのエラー回数を診断することで、異常が発生している（正常なエラーチェックが行われていない）と推定されるノードの切り離しを行うものである。
【００３９】
また、前記スターコントローラＳＡにおけるエラーの閾値の取扱に関し、図６に示すごとく、前記スターコントローラＳＡには、前記各ノードから受信する結果データＫＤの「１」の数を、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについてカウントする異常通知カウンタＴＣが設けられている（図において垂直方向の「１」の個数をカウントする）。
そして、前記スターコントローラＳＡは、各サイクルについて各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４から送信されてくる結果データＫＤの「１」の数を、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ毎で前記異常通知カウンタＴＣにより累積してカウントし、前記異常通知カウンタＴＣの或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについての値が閾値ＴＨ３を超えた場合には、前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノード（例えば、＃Ａ−１）を、当該ノード（＃Ａ−１）が接続される前記閉塞処理機能部（＃Ｃ−１）によって、前記通信データバス１０Ａから切り離すこととしている。
【００４０】
前記異常通知カウンタＴＣは、図６に示すごとく、例えば、サイクル＃１の通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃２における「１」の数が２個あるため、「２」（１０進数）としてカウントする。また、次のサイクル＃２では、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃２における「１」の数が２個あり、既に計上したサイクル＃１でのカウント「２」に、サイクル＃２での「１」の個数２が加算され、異常通知カウンタＴＣにおいては、カウンタ値「４」として計上される。
尚、この異常通知カウンタＴＣは、スターＢの中継ノードＲＢのスターコントローラＳＢにおいても同様の構成とされる。
【００４１】
そして、このように計上される異常通知カウンタＴＣのカウンタ値が、閾値ＴＨ３を超えた場合には、該当するノードについて、通信データバス１０Ａからの切り離しを行うものである。
図８は、サイクル＃１〜サイクル＃ｎにおける異常通知カウンタＴＣによるカウンタ値の変化ついて示すものであり、サイクル＃ｎにおいて、スターＡの通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃６については、カウンタ値が「５１」となっている。そして、前記閾値ＴＨ３を「５０」として設定している場合では、カウンタ値「５１」の値が、閾値ＴＨ３「５０」を超えたことになるので、中継ノードＲＡのスターコントローラＳＡは、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃６において送信ノードとされているノード＃Ａ−４を通信データバス１０Ａから切り離すものである。
【００４２】
ここで、異常通知カウンタＴＣのカウンタ値は、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃６においてエラーが検出された回数（図８の例では、「５１」）を計上するものであり、ノード＃Ａ−４から送信されたデータは、受信側ノード（ノード＃Ａ−４も含む）にて、合計してカウンタ値だけエラーが検出されたということになる。
そして、このエラーの検出が閾値ＴＨ３（図８の例では「５０」）を超えた場合には、前記スターコントローラＳＡでは、該当するノード＃Ａ−４から送信されるデータは、各ノードによるエラーチェックによってエラーが検出される回数が多く、ノード＃Ａ−４から送信されるデータは正常でないものと推定し、該当するノード＃Ａ−４を故障であると判断するものである。
以上のように、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについてのエラーチェックの結果に基づいて、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについてのエラー回数を診断することで、異常が発生している（異常なデータを送信している）と推定されるノードの切り離しを行うものである。
【００４３】
また、前記異常通知カウンタＴＣに関し、図１及び図２に示すごとく、前記複数のノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４と、前記中継ノードＲＡ・ＲＢから構成されるスターＡ・Ｂが複数あって、前記各中継ノードＲＡ・ＲＢ同士が通信接続されるネットワークの通信システムにおいては、各中継ノードＲＡ・ＲＢのスターコントローラＳＡ・ＳＢ間で、互いの異常通知カウンタＴＣのカウンタ値に関して情報交換を行う必要がある。
【００４４】
これは、図４に示すごとく、前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて、各スターＡ／Ｂでは、各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４から中継ノードＲＡ／ＲＢへの結果データＫＤの送信が行われるものであるが、この結果データＫＤは、それぞれ、中継ノードＲＡ／ＲＢで終端されるため、中継ノードＲＢへはスターＡ側の結果データＫＤ、中継ノードＲＢへはスターＢ側の結果データＫＤがそれぞれ送信されないこととなっている。
【００４５】
そして、例えば、図８のサイクル＃ｎにおいて、中継ノードＲＡの異常通知カウンタＴＣの通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃３についてのカウンタ値が「３１」となっている場合（このことは、中継ノードＲＡの配下にあるノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４によるエラーチェックにより、中継ノードＲＢの配下にあるノード＃Ｂ−２から送信されたデータについて３１回のエラー検出がされたことを意味する）、このエラー検出の結果、即ち、ノード＃Ｂ−２からの送信データについて、数多くのエラー検出が行われているということを、中継ノードＲＢへ通知してあげる必要がある。
【００４６】
さらに、図８の例でいえば、サイクル＃ｎにおいて、スターＡ側の異常通知カウンタＴＣにおいては、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃３につきカウンタ値「３１」となっている一方、スターＢ側の異常通知カウンタＴＣにおいては、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃３につきカウンタ値「２５」となっている。このことは、ネットワーク内の中継ノードＲＡ・ＲＢを除く全てのノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４、＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４において、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃３の受信データにつき、合計で「５１」回のエラーが検出されたことを意味する。そして、この「５１」という値は前記閾値ＴＨ３「５０」を超えるものであることから、スターコントローラＳＢにより、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃３において送信ノードとされている＃Ｂ−２を通信データバス１０Ｂ（図２参照）からの切り離しを行おうとするものである。
【００４７】
そして、以上のスターＡ／Ｂ間での異常通知カウンタＴＣのカウンタ値に関する情報交換につき、本実施例では、図８に示すごとく、前記異常通知カウンタＴＣについて閾値ＴＨ２（図８の例では「３０」）を設けることで対応することとしている。
即ち、図１及び図２に示すごとく、前記複数のノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４と、前記中継ノードＲＡ・ＲＢから構成されるスターＡ・Ｂが複数あって、前記各中継ノードＲＡ・ＲＢ同士が通信接続されるネットワークの通信システムであって、前記各スターＡ・Ｂの各中継ノードＲＡ・ＲＢには、前記通信データバス１０Ａ・１０Ｂと接続されるとともに、他のスターＡ／Ｂの中継ノードＲＡ／ＲＢと接続され、各中継ノードＲＡ／ＲＢ間での通信を確立する機能を有する対向スター通信機能部ＨＡ／ＨＢを設ける構成とする。
【００４８】
そして、図８に示すごとく、或るスターＡの中継ノードＲＡの前記スターコントローラＳＡにおいて、前記異常通知カウンタＴＣの或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（＃３）のカウンタ値（「３１」）が閾値ＴＨ２（「３０」）を超えた場合であって、その或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（＃３）において送信ノードとされているノード（＃Ｂ−３）が、他のスターＢの配下である場合には、前記スターＡの前記スターコントローラＳＡは、前記対向スター通信機能部ＨＡ・ＨＢを介し、前記スターＢの前記スターコントローラＳＢに対し、異常通知フラグＦを前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングで通知し（図４参照）、前記スターＢの前記スターコントローラＳＢは、前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（＃３）についての異常通知カウンタＴＣのカウンタ値（「２６」）に、前記閾値ＴＨ２（「３０」）を加算し、加算後の異常通知カウンタＴＣのカウンタ値（「５６」）が、前記閾値ＴＨ３（「５０」）を超えた場合には、前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（＃３）において送信ノードとされているノード（＃Ｂ−３）を、当該ノード（＃Ｂ−３）が接続される前記閉塞処理機能部（＃Ｃ−３）によって、前記通信データバス１０Ｂから切り離すこととするものである。
尚、閾値ＴＨ２と閾値ＴＨ３の関係は、０＜ＴＨ２＜ＴＨ３の関係となっている。
【００４９】
また、図８に示すごとく、前記スターＡ・Ｂ間での異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける異常通知フラグＦの送信は、前記異常通知フラグＦの送信に関するＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルの異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔの利用が、各スターＡ・Ｂについて順番に割り当てられることで、或るスターＡから他のスターＢ、他のスターＢから或るスターＡへの異常通知フラグの送信が、順次行われるようになっている。本実施例では、ｏｄｄ（奇数サイクル）において、スターＡからスターＢへの通信機会が割り当てられ、ｅｖｅｎ（偶数サイクル）において、スターＢからスターＡへの通信機会が割り当てられるようになっている。
【００５０】
以上の構成により、図８の例のサイクル＃ｎにおいて、スターＡ側の異常通知カウンタＴＣの通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（＃３）において閾値Ｈ２超えが生じた場合には、次のサイクル＃ｎ＋１において、スターＡからスターＢへの異常通知フラグＦの送信がされる。
ここで、前記異常通知フラグＦは、閾値ＴＨ２超えが生じた通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（＃３）について、「１」のｂｉｔを付加したビット列であり、本実施例では、８つの通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔが存在するため、８ビットで構成される。そして、スターＢ側の異常通知カウンタＴＣにおいては、「１」のｂｉｔが付された通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（＃３）について、閾値ＴＨ２が加算される（「２６」＋「３０」→「５６」）。
【００５１】
また、以上のように、実際の異常通知カウンタＴＣのカウンタ値（「３０」）を送信するのではなく、異常通知フラグＦにて閾値ＴＨ２超えを通知する形態とすることによれば、少数のビット数の使用により、必要な情報の交換を実施することができ、また、関連する通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔをビット列の位置で特定できるものとなる。
【００５２】
また、以上の構成によれば、スターＡ／Ｂ間（中継ノードＲＡ／ＲＢ間（対向スター通信機能部ＨＡ・ＨＢ間））の通信を、ＴＤＭＡ通信スケジュールの異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにインバンドさせる形態で実現することができ、この異常通知カウンタＴＣのカウンタ値に関する情報交換について別の信号線を確保する必要もなく、シンプルなハードウェア構成を実現することができる。
【００５３】
また、以上に述べた各閾値ＴＨ１・ＴＨ２・ＴＨ３の設定値については、上記の設定例に限定されるものではなく、適宜、信頼性を確保する上で適切な値が設定される。尚、前述のごとく、閾値ＴＨ２・ＴＨ３については、０＜ＴＨ２＜ＴＨ３の関係とする必要がある。
【００５４】
また、ノードの切り離し後におけるＴＤＭＡ通信の確保に関し、ＴＤＭＡ通信スケジュールの同期用のシンクロフレームの生成機能をノード側に設ける構成とする他、中継ノード側に実装してノードの切り離し後の通信を確保する形態としてもよく、このように中継ノード側に実装することによれば、より高レベルなフェールセーフを実現できることとなる。
【００５５】
次に、以上に述べた処理について、図９及び図１０に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、異常検出カウンタＤＣのカウンタ値に基づく閉塞処理に関し、図９に示すごとく、スターコントローラは、異常検出カウンタＤＣのカウンタ値を累積し（ステップＳ３１）、異常検出カウンタＤＣのカウンタ値が閾値ＴＨ１を超えた場合には（ステップＳ３２）、閾値ＴＨ１を超えたノードについて閉塞処理を実行する（ステップＳ３３）。ここでの閉塞処理は、前述のごとく、受信ノードでのエラーの誤検出を推定するものである。
【００５６】
また、異常通知カウンタＴＣのカウンタ値に基づく閉塞処理に関し、図９に示すごとく、スターコントローラは、自配下ノードの異常通知カウンタＴＣにつき（ステップＳ３４）、異常通知カウンタＴＣのカウンタ値を累積し（ステップＳ３５）、異常通知カウンタＴＣのカウンタ値が閾値ＴＨ３を超えた場合には（ステップＳ３６）、対応する通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノードについて閉塞処理を実行する（ステップＳ３７）。ここでの閉塞処理は、前述のごとく、送信ノードから送信されるデータは正常でないものと推定するものである。
【００５７】
また、異常通知カウンタＴＣのカウンタ値に基づく異常通知フラグＦ（図８参照）のスターＡ／Ｂ間での通信に関し、図９に示すごとく、スターコントローラは、他のスターの配下にあるノードが送信ノードとなっている通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔの異常通知カウンタＴＣについて（ステップＳ３４）、異常通知カウンタＴＣのカウンタ値を累積し（ステップＳ３８）、異常通知カウンタＴＣのカウンタ値が閾値ＴＨ２を超えた場合には（ステップＳ３９）、異常通知フラグＦにおいて該当する通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについて「１」のｂｉｔを立て（ステップＳ４０）、異常通知フラグＦを対向スターへと送信する（ステップＳ４１）。また、この異常通知フラグＦの送信後は、「１」のｂｉｔ立てを行った通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのカウンタ値について、前記閾値ＴＨ２を差し引くカウンタ補正を実施する（ステップＳ４２）（図８に示すＴＨ２減算カウンタ補正参照）。これは、スターＡ・Ｂにおいて異常通知カウンタＴＣの同期を図る、つまり、カウンタ値を重複させない（エラー回数のカウントを重複させない）ことを意図するものである。また、異常通知フラグＦについてもリセットを実施し、時回の通知に備えることとする（ステップＳ４３）。
【００５８】
また、異常通知カウンタＴＣのカウンタ値に基づく閉塞処理に関し、図１０に示すごとく、異常通知フラグＦを受取った側のスターにおいては、異常通知フラグＦにおいて「１」のｂｉｔ立てがされている通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについて（ステップＳ５１）、閾値Ｈ２を加算し（ステップＳ５２）、加算後のカウンタ値が閾値ＴＨ３よりも大きい場合には（ステップＳ５３）、対応する通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノードについて閉塞処理を実行する（ステップＳ５４）。
【００５９】
以上が本実施例の通信システムの構成であり、図１乃至図８に示すごとく、
複数のノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４と、
前記複数の各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４と１対１で接続され、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４を終端するとともに、内部の通信データバス１０Ａを介して前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４間での通信を実現する中継ノードＲＡが在り、
前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４間における前記中継ノードＲＡを介したデータ通信が、
ＴＤＭＡ通信方式にて行われるネットワークの通信システムであって、
ＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルには、
データ通信を行うための複数の通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（ｓｌｏｔ＃０〜ｓｌｏｔ＃７）と、
異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（ｓｌｏｔ＃８）が割り当てられ、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングでは、
或る送信ノードからの送信データが前記中継ノードＲＡを介して送信され、
前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングでは、
前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４にて行われる受信データのエラーチェックの結果データＫＤが、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４から前記中継ノードＲＡにそれぞれ送信されるものとし、
前記中継ノードＲＡは、受信した前記結果データＫＤに基づいて、
特定の或るノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４を、前記通信データバス１０Ａから切り離すものである。
【００６０】
また、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４には、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔで受信する受信データのエラーチェックを行う機能と、
前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングに、前記エラーチェックの結果データＫＤを前記中継ノードＲＡに送信する機能が設けられ、
前記中継ノードＲＡには、
前記通信データバス１０Ａと前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４の間にそれぞれ設けられ、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４を前記通信データバス１０Ａから切り離す機能を有する閉塞処理機能部＃Ｃ−１〜＃Ｃ−４と、
前記各閉塞処理機能部＃Ｃ−１〜＃Ｃ−４と制御信号バス１１Ａを介して接続されるスターコントローラＳＡが設けられ、
前記スターコントローラＳＡは、
前記結果データＫＤに基づいて、或るノード（例えば、＃Ａ−１）についてのエラーが閾値を超えた場合には、
前記或るノード（＃Ａ−１）を、前記或るノード（＃Ａ−１）が接続される前記閉塞処理機能部（＃Ｃ−１）によって、前記通信データバス１０Ａから切り離すこととするものである。
【００６１】
また、前記結果データＫＤは、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける受信データについてのエラーの有無を、エラー有り「１」、エラー無し「０」として表現されるｂｉｔ列であり、
前記スターコントローラＳＡには、
前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４から受信する結果データＫＤの「１」の数を、各ノードについてカウントする異常検出カウンタＤＣが設けられ、
前記スターコントローラＳＡは、
前記異常検出カウンタＤＣの或るノード（例えば、＃Ａ−１）についての値が閾値ＴＨ１を超えた場合には、
前記ノード（＃Ａ−１）を、前記ノード（＃Ａ−１）が接続される前記閉塞処理機能部（＃Ｃ−１）によって、前記通信データバス１０Ａから切り離すこととするものである。
【００６２】
また、前記スターコントローラＳＡには、
前記各ノードから受信する結果データＫＤの「１」の数を、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについてカウントする異常通知カウンタＴＣが設けられ、
前記スターコントローラＳＡは、
前記異常通知カウンタＴＣの或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについての値が閾値ＴＨ３を超えた場合には、
前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノード（例えば、＃Ａ−１）を、
当該ノード（＃Ａ−１）が接続される前記閉塞処理機能部（＃Ｃ−１）によって、前記通信データバス１０Ａから切り離すこととするものである。
【００６３】
また、前記複数のノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４と、
前記中継ノードＲＡ・ＲＢから構成されるスターＡ・Ｂが複数あって、
前記各中継ノードＲＡ・ＲＢ同士が通信接続されるネットワークの通信システムであって、
前記各スターＡ・Ｂの各中継ノードＲＡ・ＲＢには、
前記通信データバス１０Ａ・１０Ｂと接続されるとともに、
他のスターＡ／Ｂの中継ノードＲＡ／ＲＢと接続される対向スター通信機能部ＨＡ／ＨＢが設けられ、
或るスターＡの中継ノードＲＡの前記スターコントローラＳＡにおいて、
前記異常通知カウンタＴＣの或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのカウンタ値が閾値ＴＨ２を超えた場合であって、その或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノード（＃Ｂ−１）が、他のスターＢの配下である場合には、
前記スターＡの前記スターコントローラＳＡは、前記対向スター通信機能部ＨＡ・ＨＢを介し、前記スターＢの前記スターコントローラＳＢに対し、異常通知フラグを前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングで通知し、
前記スターＢの前記スターコントローラＳＢは、前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについての異常通知カウンタＴＣのカウンタ値に、前記閾値ＴＨ２を加算し、
加算後の異常通知カウンタＴＣのカウンタ値が、前記閾値ＴＨ３を超えた場合には、
前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノード（例えば、＃Ｂ−１）を、
当該ノード（＃Ｂ−１）が接続される前記閉塞処理機能部（＃Ｃ−１）によって、前記通信データバス１０Ｂから切り離すこととするものである。
【００６４】
また、前記スターＡ・Ｂ間での異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける異常通知フラグの送信は、
前記異常通知フラグの送信に関するＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルの異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔの利用が、
各スターについて順番に割り当てられることで、
或るスターから他のスター、他のスターから或るスターへの異常通知フラグの送信が、順次行われるようになっている。
【００６５】
また、以上では、複数のスターＡ・Ｂについての適用について説明したが、以上の構成はスターが一つの構成についても適用可能であることはいうまでもない。尚、スターが一つで構成される場合には、前記閾値ＴＨ２及び対向スター通信機能部に関する仕様を省略することができる。
また、ＴＤＭＡ通信スケジュールに割り当ての例についてもあくまでも一例であり、上記の例に限定されるものではない。
【００６６】
また、以上に述べた異常検出カウンタＤＣ、及び、異常通知カウンタＴＣの二つのカウンタについて、それぞれ閾値を設けて異常検出を行う構成とすることによれば、異常検出カウンタＤＣについては、受信ノードについての異常の有無、異常通知カウンタＴＣについては、送信ノードについての異常の有無について診断することが可能となり、この診断結果を障害ノードの切り分けの際の指針の一つとして利用することができる。
【００６７】
また、図６に示すごとく、異常検出カウンタＤＣについての水平方向のビット数カウント、異常通知カウンタＴＣについての垂直方向のビット数カウント、の両方によってエラー状況を診断することにより、各ノードにおける送信・受信データのエラーの検出が、自検出・他検出の両方で実施されることになり、より精度の高い（誤判断のない）閉塞処理の実施が可能となる。
【００６８】
そして、以上の構成によれば、既存のＴＤＭＡ通信プロトコルとハードウェアに新規な機能、仕様をインプリメントすることで、ＴＤＭＡ通信方式を用いた車載ＬＡＮ通信のフェールセーフ機能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施例に係るネットワーク構成について示す図。
【図２】中継ノード内の構成について示す図。
【図３】ＴＤＭＡ通信スケジュールのＴｉｍｅ−ｓｌｏｔの割り当てについて示す図。
【図４】異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて実施される通信内容について示す図。
【図５】異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおけるＴｉｍｅ−ｓｌｏｔの割り当てについて示す図。
【図６】異常検出カウンタＤＣ、異常通知カウンタＴＣのカウントの概念について示す図。
【図７】異常検出カウンタＤＣの経時的な変化について示す図。
【図８】異常通知カウンタＴＣの経時的な変化について示す図。
【図９】自配下ノードの閉塞処理、及び、異常通知フラグの通知のフローについて示す図。
【図１０】異常通知フラグに基づく自配下ノードの閉塞処理について示す図。
【符号の説明】
【００７０】
Ａ スター
ＲＡ 中継ノード
＃Ａ−１ ノード
１０Ａ 通信データバス
１１Ａ 制御信号バス
＃Ｃ−１ 閉塞処理機能部
ＳＡ スターコントローラ
ＨＡ 対向スター通信機能部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、時分割多重通信システムにおいて、エラーの発生の検出と、その対応に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｅｖｅｎｔ−Ｔｒｉｇｇｅｒ動作においては、各送受信ノードが自己の異常の有無を確認し、異常有りの場合には、受信エラー情報を共通バスラインにワイヤードＯＲ接続にて出力し、通信制御主装置に通知することで障害の検出を行うこととしており、この障害検出について開示する文献も存在する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、自動車の車載ＬＡＮの一つであるＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）は、前記Ｅｖｅｎｔ−Ｔｒｉｇｇｅｒ動作により情報伝達さがされることとなっており、通信方式としてＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）が採用され、受信ノードは異常検出すると、バスに対してエラーフレーム送信を行って異常通知を行い、送信ノードは前記エラーフレーム受信によって送信処理を中断し、送信リトライ処理を実行する。そして、このエラーフレーム受信の頻度によって、故障ノードをバスから切り離すバスオフ等のフェールセーフ機能が働く仕組みとなっている。
【０００４】
また、前述のＣＡＮのほか、将来的に個別制御されるセンサや、電装品のデータを連係させて、リアルタイムに統合的な車両システム制御を行うこと等を目的として、より高性能な車載ＬＡＮの検討が活発に進められている。
そして、高速伝送／高信頼性を必要とする駆動走行制御系のネットワークでは、Ｘ−ｂｙ−Ｗｉｒｅシステム向けの通信としてＴｉｍｅ−Ｔｒｉｇｇｅｒ動作の通信制御が必要とされており、ＦｌｅｘＲａｙプロトコル等においては、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）通信方式が採用されている。
【０００５】
このＴＤＭＡ通信方式の実現においては、ネットワークの全ノードがグローバル時間に同期して送信タイミングを図る、即ち、スケジュールする必要があり、全ノードは、ネットワーク内のある代表ノードが送信する同期ｆｒａｍｅ（ｓｙｎｃｈ−ｆｒａｍｅ）に従い、クロック補正をすることで網同期が図られるようになっている。この機能を司るものがスケジューラーと呼ばれるものである。
【０００６】
そして、特に高い信頼性が要求されるネットワークにおいては、各ノードのスケジューラーの正常性を監視するための手段として、バスガーディアン機能が装備されることがある。
このバスガーディアン機能は、送信タイミングを図るスケジューリング機能を別ブロックで実施することでネットワークへの誤送信を阻止するものであり、データのコリジョンが許容されない通信プロトコルの保護機能、即ち、通信監視部の役割を果たすものである。
【特許文献１】特開平５−１４５５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、前述のバスガーディアン機能が対応できるのは、物理層以上の通信コントローラレベルでの障害であり、物理層がハード的に故障した場合や、本来の通信コントローラ処理部であるスケジューラーと、通信監視部であるバスガーディアン機能にて二重障害が発生した場合等では、正常なノード間での通信を保護する手立てがなく、信頼性の観点から非常に大きな問題となる。
さらに、このバスガーディアン機能は、各ノードにスケジューラーを装備する必要があり、コスト的なリスクが大きい割には信頼性が十分に確保できないという結果になる。
【０００８】
また、前述のＴＤＭＡ通信方式においては、各ノードがＴｉｍｅ−Ｔｒｉｇｇｅｒ動作で情報伝達を実行するために、ｆｒａｍｅを送信するタイミング（ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ）が固定されており、受信ノードは異常検出しても送信ノードへ通信する方法がない。つまり、故障ノードをバスから切り離すためのフェールセーフ機能が実装されていないこととなっている。
【０００９】
そこで、本発明は、ＴＤＭＡ通信方式を用いた車載ＬＡＮ通信のフェールセーフ機能の実現を目的として、通信プロトコルとハードウェアに新規な機能、仕様をインプリメントすることで、前記目的を達成することを提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
即ち、請求項１に記載のごとく、
複数のノードと、
前記複数の各ノードと１対１で接続され、前記各ノードを終端するとともに、内部の通信データバスを介して前記各ノード間での通信を実現する中継ノードが在り、
前記各ノード間における前記中継ノードを介したデータ通信が、ＴＤＭＡ通信方式にて行われるネットワークの通信システムであって、
ＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルには、
データ通信を行うための複数の通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔと、
異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔが割り当てられ、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングでは、
或る送信ノードからの送信データが前記中継ノードを介して送信され、
前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングでは、
前記各ノードにて行われる受信データのエラーチェックの結果データが、前記各ノードから前記中継ノードにそれぞれ送信されるものとし、
前記中継ノードは、受信した前記結果データに基づいて、
特定の或るノードを、前記通信データバスから切り離すものとする。
【００１２】
また、請求項２に記載のごとく、
前記各ノードには、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔで受信する受信データのエラーチェックを行う機能と、
前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングに、前記エラーチェックの結果データを前記中継ノードに送信する機能が設けられ、
前記中継ノードには、
前記通信データバスと前記各ノードの間にそれぞれ設けられ、前記各ノードを前記通信データバスから切り離す機能を有する閉塞処理機能部と、
前記各閉塞処理機能部と制御信号バスを介して接続されるスターコントローラが設けられ、
前記スターコントローラは、
前記結果データに基づいて、或るノードについてのエラーが閾値を超えた場合には、
前記或るノードを、前記或るノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバスから切り離すこととする。
【００１３】
また、請求項３に記載のごとく、
前記結果データは、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける受信データについてのエラーの有無を、エラー有り「１」、エラー無し「０」として表現されるｂｉｔ列であり、
前記スターコントローラには、
前記各ノードから受信する結果データの「１」の数を、各ノードについてカウントする異常検出カウンタが設けられ、
前記スターコントローラは、
前記異常検出カウンタの或るノードについての値が閾値ＴＨ１を超えた場合には、
前記ノードを、前記ノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバスから切り離すこととする。
【００１４】
また、請求項４に記載のごとく、
前記スターコントローラには、
前記各ノードから受信する結果データの「１」の数を、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについてカウントする異常通知カウンタが設けられ、
前記スターコントローラは、
前記異常通知カウンタの或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについての値が閾値ＴＨ３を超えた場合には、
前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノードを、
当該ノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバスから切り離すこととする。
【００１５】
また、請求項５に記載のごとく、
前記複数のノードと、
前記中継ノードから構成されるスターが複数あって、
前記各中継ノード同士が通信接続されるネットワークの通信システムであって、
前記各スターの各中継ノードには、
前記通信データバスと接続されるとともに、
他のスターの中継ノードと接続される対向スター通信機能部が設けられ、
或るスターの中継ノードの前記スターコントローラにおいて、
前記異常通知カウンタの或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのカウンタ値が閾値ＴＨ２を超えた場合であって、その或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノードが、他のスターの配下である場合には、
前記スターの前記スターコントローラは、前記対向スター通信機能部を介し、前記スターの前記スターコントローラに対し、異常通知フラグを前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングで通知し、
前記スターの前記スターコントローラは、前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについての異常通知カウンタのカウンタ値に、前記閾値ＴＨ２を加算し、
加算後の異常通知カウンタのカウンタ値が、前記閾値ＴＨ３を超えた場合には、
前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノードを、
当該ノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバスから切り離すこととする。
【００１６】
また、請求項６に記載のごとく、
前記スター間での異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける異常通知フラグの送信は、
前記異常通知フラグの送信に関するＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルの異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔの利用が、
各スターについて順番に割り当てられることで、
或るスターから他のスター、他のスターから或るスターへの異常通知フラグの送信が、順次行われるようにする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、中継ノードが、異常に関連するノードを通信データバスから切り離す、即ち、バスオフ機能を有することになり、ＴＤＭＡ通信による通信システムにおいてフェールセーフ機能を実現することができ、より高品質なネットワークの確保が可能となる。
また、既存のＴＤＭＡ通信プロトコルとハードウェアに新規な機能、仕様をインプリメントすることで、ＴＤＭＡ通信方式を用いた車載ＬＡＮ通信のフェールセーフ機能を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本実施例の通信システムは、
図１及び図２に示すごとく、
複数のノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４と、
前記複数の各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４と１対１で接続され、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４を終端するとともに、内部の通信データバス１０Ａを介して前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４間での通信を実現する中継ノードＲＡが在り、
前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４間における前記中継ノードＲＡを介したデータ通信が、
ＴＤＭＡ通信方式にて行われるネットワークの通信システムであって、
図３乃至図５に示すごとく、
ＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルには、
データ通信を行うための複数の通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（ｓｌｏｔ＃０〜ｓｌｏｔ＃７）と、
異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（ｓｌｏｔ＃８）が割り当てられ、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングでは、
或る送信ノードからの送信データが前記中継ノードＲＡを介して送信され、
前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングでは、
前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４にて行われる受信データのエラーチェックの結果データＫＤが、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４から前記中継ノードＲＡにそれぞれ送信されるものとし、
前記中継ノードＲＡは、受信した前記結果データＫＤに基づいて、
特定の或るノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４を、前記通信データバス１０Ａから切り離すものである。
【００１９】
以上の構成では、中継ノードＲＡが、異常に関連するノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４を通信データバス１０Ａから切り離す、即ち、バスオフ機能を有することになり、ＴＤＭＡ通信による通信システムにおいてフェールセーフ機能を実現することができ、より高品質なネットワークの確保が可能となる。
【００２０】
また、従来のＴＤＭＡ通信スケジュールの概念において、例えば、ＦｌｅｘＲａｙプロトコルの場合では、Ｓｙｍｂｏｌ−ｗｉｎｄｏｗとして割り当てられ、定常的には利用されることがないｔｉｍｅ−ｓｌｏｔを、異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔとして利用することで、本実施例を実施することができる。
つまり、既存のプロトコルに対して親和性が高く、本実施例の実施に際しては、既存技術からの変更差分が少なくて済むことになる。
【００２１】
また、ＦｌｅｘＲａｙプロトコルに関連するＸ−ｂｙ−Ｗｉｒｅアプリケーションに適用するＴＤＭＡ通信システムにおいては、広帯域伝送であるため、電気的特性を満足するための中継ノード（スター機構）が必要とされるものであるが、この中継ノードへの追加機能として前述のフェールセーフ機能を実装できるので、通信主体となる各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４側にバスオフの機能を持たせる構成（各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４で対処する方式）と比較すると、ハードウェアとしてのコストの低減化を図ることができる。
【００２２】
以下、各構成の詳細、実施形態について説明する。
図１に示すごとく、本実施例は、複数のノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４と、前記複数の各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４と１対１で接続される中継ノードＲＡからスターＡが構成されるネットワークへの適用を考慮したものである。
また、図１の構成では、複数のノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４と、中継ノードＲＡ・ＲＢからそれぞれ構成されるスターＡ・Ｂにて構成されている。
【００２３】
また、図３に示すごとく、ＴＤＭＡ通信スケジュールにおいては、各サイクルにおいて、前記ノード数（スターＡ・Ｂで合計８個）の通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（ｓｌｏｔ＃０〜＃７）と、異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（ｓｌｏｔ＃８）が割り当てられている。
また、図３に示すごとく、各サイクルの通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔは、
ｓｌｏｔ＃０：ノード＃Ａ−１→ノード＃Ｂ−１
ｓｌｏｔ＃１：ノード＃Ｂ−１→ノード＃Ａ−１
ｓｌｏｔ＃２：ノード＃Ａ−２→ノード＃Ｂ−２
ｓｌｏｔ＃３：ノード＃Ｂ−２→ノード＃Ａ−２
ｓｌｏｔ＃４：ノード＃Ａ−３→ノード＃Ｂ−３
ｓｌｏｔ＃５：ノード＃Ｂ−３→ノード＃Ａ−３
ｓｌｏｔ＃６：ノード＃Ａ−４→ノード＃Ｂ−４
ｓｌｏｔ＃７：ノード＃Ｂ−４→ノード＃Ａ−４
のように、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて、或る特定のノードが送信ノードとなり、他の特定のノードに向けてのデータ通信が実施される。
【００２４】
また、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける送信データは、特定のノードの他、ネットワーク内においてデータがブロードャストされ、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて受信ノードとされているノードの他のノードにおいても、データが受信される。各ノードにおいては、受信データのエラーチェック後、受信データが自ノード宛であるか否かを判断し、自ノード宛である場合は、そのデータを取り込む。
【００２５】
また、図３に示すごとく、前記ＴＤＭＡ通信スケジュールにおいて、異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔは、各サイクルの最後にある通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔの次に割り当てられている。
また、図５に示すごとく、前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔは、前記通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（ネットワークのノード数（中継ノードを除く））と同数に分割、即ち、＃０〜＃７で８分割されており、それぞれ、異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃０〜＃７として割り当てられている。
【００２６】
また、図４に示すごとく、異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔでは、各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４から中継ノードＲＡ、各ノード＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４から中継ノードＲＢへと、それぞれ、後述するエラーチェックの結果データＫＤが送信される。また、この異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔでは、前記各中継ノードＲＡ・ＲＢは、それぞれ、各ノードを終端することとなるため、前記結果データＫＤは、中継ノードＲＡ・ＲＢ内に収容されることになる。
【００２７】
また、図１に示す前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４には、それぞれ、ＴＤＭＡ通信スケジュールの通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔで受信する受信データのエラーチェックを行う機能が設けられている。
また、このエラーチェックは、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔで受信した有効データに対してＦＣＳ−Ｃｈｅｃｋ（フレーム・チェック・シーケンス・チェック）を実行して、受信データの正常性判定を実施するものである。
【００２８】
また、このエラーチェックの結果は、図６に示すごとくであり、例えば、サイクル＃１のノード＃Ａ−１については、「００１０００１０」のビット列で表される。このビット列は、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔの順番に対応して、エラー検出された通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについて「１」、エラー検出されなかった通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔを「０」のビットで表すこととしており、「００１０００１０」である場合では、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃２・＃６の受信データでエラー検出され、その他の通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔの受信データは正常であるものとされる。
【００２９】
また、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４には、図４に示すごとく、それぞれ、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおけるエラーチェックの結果のビット列を結果データＫＤとして、前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングで中継ノードＲＡ／ＲＢへと送信する機能が設けられている。この結果データＫＤは、前述のごとく、前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける受信データについてのエラーの有無を、エラー有り「１」、エラー無し「０」として表現されるビット列である。
尚、このノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４は、車載ＬＡＮにおいては、ＥＣＵ（電子制御ユニット）といわれる機能・構成を具備するものである。
【００３０】
そして、図４に示すごとく、前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔでは、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４にて行われる受信データのエラーチェックの結果データＫＤが、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４から前記中継ノードＲＡ／ＲＢにそれぞれ送信される。
【００３１】
また、図２に示すごとく、前記中継ノードＲＡ・ＲＢは、それぞれ、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４を終端するとともに、内部の通信データバス１０Ａ・１０Ｂを介して前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４、＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４間での通信を実現すべく構成されている。
【００３２】
また、図２に示すごとく、スターＡにつき、前記中継ノードＲＡには、前記通信データバス１０Ａと前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４の間にそれぞれ設けられ、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４を前記通信データバス１０Ａから切り離す機能を有する閉塞処理機能部＃Ｃ−１〜＃Ｃ−４が設けられる。この閉塞処理機能部＃Ｃ−１〜＃Ｃ−４については、スターＢの中継ノードＲＢにおいても同様である。
【００３３】
また、図２に示すごとく、スターＡにつき、前記中継ノードＲＡには、前記各閉塞処理機能部＃Ｃ−１〜＃Ｃ−４と制御信号バス１１Ａを介して接続されるスターコントローラＳＡが設けられており、前記各閉塞処理機能部＃Ｃ−１〜＃Ｃ−４は、スターコントローラＳＡからの指令によって、それぞれ、前述のノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４の通信データバス１０Ａからの切り離しの機能を実行する。このスターコントローラＳＡと制御信号バス１１Ａについては、スターＢの中継ノードＲＢにおいても同様である。
【００３４】
また、図２に示すごとく、前記スターコントローラＳＡ・ＳＢは、前記結果データＫＤに基づいて、自配下の或るノードについてのエラーが閾値を超えた場合には、前記或るノードを、前記或るノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバス１０Ａから切り離すこととするものである。
例えば、中継ノードＲＡのスターコントローラＳＡにおいて、自配下にあるノード＃Ａ−１についてのエラーが閾値を超えた場合には、前記閉塞処理機能部＃Ｃ−１によって、ノード＃Ａ−１を通信データバス１０Ａから切り離すものである。
【００３５】
また、前記スターコントローラＳＡにおけるエラーの閾値の取扱に関し、図６に示すごとく、前記スターコントローラＳＡには、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４から受信する結果データＫＤの「１」の数を、各ノードについてカウントする異常検出カウンタＤＣが設けられている（図において水平方向の「１」の個数をカウントする）。
そして、前記スターコントローラＳＡは、各サイクルについて各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４から送信されてくる結果データＫＤの「１」の数を、前記異常検出カウンタＤＣにより累積してカウントし、前記異常検出カウンタＤＣの或るノード（例えば、＃Ａ−１）についての値が閾値ＴＨ１を超えた場合には、前記ノード（＃Ａ−１）を、前記ノード（＃Ａ−１）が接続される前記閉塞処理機能部（＃Ｃ−１）によって、前記通信データバス１０Ａから切り離すこととしている。
【００３６】
前記異常検出カウンタＤＣは、図６に示すごとく、例えば、サイクル＃１でのノード＃Ａ−１からの結果データＫＤのビット列は、「００１０００１０」であり、「１」の数が２個あるため、「２」（１０進数）としてカウントする。また、次のサイクル＃２では、ノード＃１についての結果データＫＤ「００１１０１１０」の「１」の数が４個あり、既に計上したサイクル＃１でのカウント「２」に、サイクル＃２での「１」の個数４が加算され、異常検出カウンタＤＣにおいては、カウンタ値「６」として計上される。
尚、この異常検出カウンタＤＣは、スターＢの中継ノードＲＢのスターコントローラＳＢにおいても同様の構成とされる。
【００３７】
そして、このように計上される異常検出カウンタＤＣのカウンタ値が、閾値ＴＨ１を超えた場合には、該当するノードについて、通信データバス１０Ａからの切り離しを行うものである。
図７は、サイクル＃１〜サイクル＃ｎにおける異常検出カウンタＤＣによるカウンタ値の変化ついて示すものであり、サイクル＃ｎにおいて、スターＡのノード＃Ａ−１については、カウンタ値が「２６」となっている。そして、前記閾値ＴＨ１を「２５」として設定している場合では、カウンタ値「２６」の値が、閾値ＴＨ１「２５」を超えたことになるので、中継ノードＲＡのスターコントローラＳＡは、ノード＃Ａ−１を通信データバス１０Ａから切り離すものである。
【００３８】
ここで、異常検出カウンタＤＣのカウンタ値は、ノード＃Ａ−１においてエラーが検出された回数（図７の例では、「２６」）を計上するものであり、ノード＃Ａ−１では、このカウンタ値だけエラーが検出されたということになる。
そして、このエラーの検出が閾値ＴＨ１（図７の例では「２５」）を超えた場合には、前記スターコントローラＳＡでは、該当するノード＃Ａ−１ではエラー検出が多発しており、このエラー検出は誤検出であるものと推定し、該当するノード＃Ａ−１を故障であると判断するものである。
以上のように、各ノードからのエラーチェックの結果に基づいて、各ノードについてのエラー回数を診断することで、異常が発生している（正常なエラーチェックが行われていない）と推定されるノードの切り離しを行うものである。
【００３９】
また、前記スターコントローラＳＡにおけるエラーの閾値の取扱に関し、図６に示すごとく、前記スターコントローラＳＡには、前記各ノードから受信する結果データＫＤの「１」の数を、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについてカウントする異常通知カウンタＴＣが設けられている（図において垂直方向の「１」の個数をカウントする）。
そして、前記スターコントローラＳＡは、各サイクルについて各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４から送信されてくる結果データＫＤの「１」の数を、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ毎で前記異常通知カウンタＴＣにより累積してカウントし、前記異常通知カウンタＴＣの或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについての値が閾値ＴＨ３を超えた場合には、前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノード（例えば、＃Ａ−１）を、当該ノード（＃Ａ−１）が接続される前記閉塞処理機能部（＃Ｃ−１）によって、前記通信データバス１０Ａから切り離すこととしている。
【００４０】
前記異常通知カウンタＴＣは、図６に示すごとく、例えば、サイクル＃１の通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃２における「１」の数が２個あるため、「２」（１０進数）としてカウントする。また、次のサイクル＃２では、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃２における「１」の数が２個あり、既に計上したサイクル＃１でのカウント「２」に、サイクル＃２での「１」の個数２が加算され、異常通知カウンタＴＣにおいては、カウンタ値「４」として計上される。
尚、この異常通知カウンタＴＣは、スターＢの中継ノードＲＢのスターコントローラＳＢにおいても同様の構成とされる。
【００４１】
そして、このように計上される異常通知カウンタＴＣのカウンタ値が、閾値ＴＨ３を超えた場合には、該当するノードについて、通信データバス１０Ａからの切り離しを行うものである。
図８は、サイクル＃１〜サイクル＃ｎにおける異常通知カウンタＴＣによるカウンタ値の変化ついて示すものであり、サイクル＃ｎにおいて、スターＡの通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃６については、カウンタ値が「５１」となっている。そして、前記閾値ＴＨ３を「５０」として設定している場合では、カウンタ値「５１」の値が、閾値ＴＨ３「５０」を超えたことになるので、中継ノードＲＡのスターコントローラＳＡは、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃６において送信ノードとされているノード＃Ａ−４を通信データバス１０Ａから切り離すものである。
【００４２】
ここで、異常通知カウンタＴＣのカウンタ値は、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃６においてエラーが検出された回数（図８の例では、「５１」）を計上するものであり、ノード＃Ａ−４から送信されたデータは、受信側ノード（ノード＃Ａ−４も含む）にて、合計してカウンタ値だけエラーが検出されたということになる。
そして、このエラーの検出が閾値ＴＨ３（図８の例では「５０」）を超えた場合には、前記スターコントローラＳＡでは、該当するノード＃Ａ−４から送信されるデータは、各ノードによるエラーチェックによってエラーが検出される回数が多く、ノード＃Ａ−４から送信されるデータは正常でないものと推定し、該当するノード＃Ａ−４を故障であると判断するものである。
以上のように、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについてのエラーチェックの結果に基づいて、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについてのエラー回数を診断することで、異常が発生している（異常なデータを送信している）と推定されるノードの切り離しを行うものである。
【００４３】
また、前記異常通知カウンタＴＣに関し、図１及び図２に示すごとく、前記複数のノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４と、前記中継ノードＲＡ・ＲＢから構成されるスターＡ・Ｂが複数あって、前記各中継ノードＲＡ・ＲＢ同士が通信接続されるネットワークの通信システムにおいては、各中継ノードＲＡ・ＲＢのスターコントローラＳＡ・ＳＢ間で、互いの異常通知カウンタＴＣのカウンタ値に関して情報交換を行う必要がある。
【００４４】
これは、図４に示すごとく、前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて、各スターＡ／Ｂでは、各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４から中継ノードＲＡ／ＲＢへの結果データＫＤの送信が行われるものであるが、この結果データＫＤは、それぞれ、中継ノードＲＡ／ＲＢで終端されるため、中継ノードＲＢへはスターＡ側の結果データＫＤ、中継ノードＲＢへはスターＢ側の結果データＫＤがそれぞれ送信されないこととなっている。
【００４５】
そして、例えば、図８のサイクル＃ｎにおいて、中継ノードＲＡの異常通知カウンタＴＣの通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃３についてのカウンタ値が「３１」となっている場合（このことは、中継ノードＲＡの配下にあるノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４によるエラーチェックにより、中継ノードＲＢの配下にあるノード＃Ｂ−２から送信されたデータについて３１回のエラー検出がされたことを意味する）、このエラー検出の結果、即ち、ノード＃Ｂ−２からの送信データについて、数多くのエラー検出が行われているということを、中継ノードＲＢへ通知してあげる必要がある。
【００４６】
さらに、図８の例でいえば、サイクル＃ｎにおいて、スターＡ側の異常通知カウンタＴＣにおいては、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃３につきカウンタ値「３１」となっている一方、スターＢ側の異常通知カウンタＴＣにおいては、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃３につきカウンタ値「２５」となっている。このことは、ネットワーク内の中継ノードＲＡ・ＲＢを除く全てのノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４、＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４において、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃３の受信データにつき、合計で「５１」回のエラーが検出されたことを意味する。そして、この「５１」という値は前記閾値ＴＨ３「５０」を超えるものであることから、スターコントローラＳＢにより、通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ＃３において送信ノードとされている＃Ｂ−２を通信データバス１０Ｂ（図２参照）からの切り離しを行おうとするものである。
【００４７】
そして、以上のスターＡ／Ｂ間での異常通知カウンタＴＣのカウンタ値に関する情報交換につき、本実施例では、図８に示すごとく、前記異常通知カウンタＴＣについて閾値ＴＨ２（図８の例では「３０」）を設けることで対応することとしている。
即ち、図１及び図２に示すごとく、前記複数のノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４と、前記中継ノードＲＡ・ＲＢから構成されるスターＡ・Ｂが複数あって、前記各中継ノードＲＡ・ＲＢ同士が通信接続されるネットワークの通信システムであって、前記各スターＡ・Ｂの各中継ノードＲＡ・ＲＢには、前記通信データバス１０Ａ・１０Ｂと接続されるとともに、他のスターＡ／Ｂの中継ノードＲＡ／ＲＢと接続され、各中継ノードＲＡ／ＲＢ間での通信を確立する機能を有する対向スター通信機能部ＨＡ／ＨＢを設ける構成とする。
【００４８】
そして、図８に示すごとく、或るスターＡの中継ノードＲＡの前記スターコントローラＳＡにおいて、前記異常通知カウンタＴＣの或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（＃３）のカウンタ値（「３１」）が閾値ＴＨ２（「３０」）を超えた場合であって、その或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（＃３）において送信ノードとされているノード（＃Ｂ−３）が、他のスターＢの配下である場合には、前記スターＡの前記スターコントローラＳＡは、前記対向スター通信機能部ＨＡ・ＨＢを介し、前記スターＢの前記スターコントローラＳＢに対し、異常通知フラグＦを前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングで通知し（図４参照）、前記スターＢの前記スターコントローラＳＢは、前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（＃３）についての異常通知カウンタＴＣのカウンタ値（「２６」）に、前記閾値ＴＨ２（「３０」）を加算し、加算後の異常通知カウンタＴＣのカウンタ値（「５６」）が、前記閾値ＴＨ３（「５０」）を超えた場合には、前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（＃３）において送信ノードとされているノード（＃Ｂ−３）を、当該ノード（＃Ｂ−３）が接続される前記閉塞処理機能部（＃Ｃ−３）によって、前記通信データバス１０Ｂから切り離すこととするものである。
尚、閾値ＴＨ２と閾値ＴＨ３の関係は、０＜ＴＨ２＜ＴＨ３の関係となっている。
【００４９】
また、図８に示すごとく、前記スターＡ・Ｂ間での異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける異常通知フラグＦの送信は、前記異常通知フラグＦの送信に関するＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルの異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔの利用が、各スターＡ・Ｂについて順番に割り当てられることで、或るスターＡから他のスターＢ、他のスターＢから或るスターＡへの異常通知フラグの送信が、順次行われるようになっている。本実施例では、ｏｄｄ（奇数サイクル）において、スターＡからスターＢへの通信機会が割り当てられ、ｅｖｅｎ（偶数サイクル）において、スターＢからスターＡへの通信機会が割り当てられるようになっている。
【００５０】
以上の構成により、図８の例のサイクル＃ｎにおいて、スターＡ側の異常通知カウンタＴＣの通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（＃３）において閾値Ｈ２超えが生じた場合には、次のサイクル＃ｎ＋１において、スターＡからスターＢへの異常通知フラグＦの送信がされる。
ここで、前記異常通知フラグＦは、閾値ＴＨ２超えが生じた通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（＃３）について、「１」のｂｉｔを付加したビット列であり、本実施例では、８つの通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔが存在するため、８ビットで構成される。そして、スターＢ側の異常通知カウンタＴＣにおいては、「１」のｂｉｔが付された通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（＃３）について、閾値ＴＨ２が加算される（「２６」＋「３０」→「５６」）。
【００５１】
また、以上のように、実際の異常通知カウンタＴＣのカウンタ値（「３０」）を送信するのではなく、異常通知フラグＦにて閾値ＴＨ２超えを通知する形態とすることによれば、少数のビット数の使用により、必要な情報の交換を実施することができ、また、関連する通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔをビット列の位置で特定できるものとなる。
【００５２】
また、以上の構成によれば、スターＡ／Ｂ間（中継ノードＲＡ／ＲＢ間（対向スター通信機能部ＨＡ・ＨＢ間））の通信を、ＴＤＭＡ通信スケジュールの異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにインバンドさせる形態で実現することができ、この異常通知カウンタＴＣのカウンタ値に関する情報交換について別の信号線を確保する必要もなく、シンプルなハードウェア構成を実現することができる。
【００５３】
また、以上に述べた各閾値ＴＨ１・ＴＨ２・ＴＨ３の設定値については、上記の設定例に限定されるものではなく、適宜、信頼性を確保する上で適切な値が設定される。尚、前述のごとく、閾値ＴＨ２・ＴＨ３については、０＜ＴＨ２＜ＴＨ３の関係とする必要がある。
【００５４】
また、ノードの切り離し後におけるＴＤＭＡ通信の確保に関し、ＴＤＭＡ通信スケジュールの同期用のシンクロフレームの生成機能をノード側に設ける構成とする他、中継ノード側に実装してノードの切り離し後の通信を確保する形態としてもよく、このように中継ノード側に実装することによれば、より高レベルなフェールセーフを実現できることとなる。
【００５５】
次に、以上に述べた処理について、図９及び図１０に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、異常検出カウンタＤＣのカウンタ値に基づく閉塞処理に関し、図９に示すごとく、スターコントローラは、異常検出カウンタＤＣのカウンタ値を累積し（ステップＳ３１）、異常検出カウンタＤＣのカウンタ値が閾値ＴＨ１を超えた場合には（ステップＳ３２）、閾値ＴＨ１を超えたノードについて閉塞処理を実行する（ステップＳ３３）。ここでの閉塞処理は、前述のごとく、受信ノードでのエラーの誤検出を推定するものである。
【００５６】
また、異常通知カウンタＴＣのカウンタ値に基づく閉塞処理に関し、図９に示すごとく、スターコントローラは、自配下ノードの異常通知カウンタＴＣにつき（ステップＳ３４）、異常通知カウンタＴＣのカウンタ値を累積し（ステップＳ３５）、異常通知カウンタＴＣのカウンタ値が閾値ＴＨ３を超えた場合には（ステップＳ３６）、対応する通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノードについて閉塞処理を実行する（ステップＳ３７）。ここでの閉塞処理は、前述のごとく、送信ノードから送信されるデータは正常でないものと推定するものである。
【００５７】
また、異常通知カウンタＴＣのカウンタ値に基づく異常通知フラグＦ（図８参照）のスターＡ／Ｂ間での通信に関し、図９に示すごとく、スターコントローラは、他のスターの配下にあるノードが送信ノードとなっている通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔの異常通知カウンタＴＣについて（ステップＳ３４）、異常通知カウンタＴＣのカウンタ値を累積し（ステップＳ３８）、異常通知カウンタＴＣのカウンタ値が閾値ＴＨ２を超えた場合には（ステップＳ３９）、異常通知フラグＦにおいて該当する通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについて「１」のｂｉｔを立て（ステップＳ４０）、異常通知フラグＦを対向スターへと送信する（ステップＳ４１）。また、この異常通知フラグＦの送信後は、「１」のｂｉｔ立てを行った通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのカウンタ値について、前記閾値ＴＨ２を差し引くカウンタ補正を実施する（ステップＳ４２）（図８に示すＴＨ２減算カウンタ補正参照）。これは、スターＡ・Ｂにおいて異常通知カウンタＴＣの同期を図る、つまり、カウンタ値を重複させない（エラー回数のカウントを重複させない）ことを意図するものである。また、異常通知フラグＦについてもリセットを実施し、時回の通知に備えることとする（ステップＳ４３）。
【００５８】
また、異常通知カウンタＴＣのカウンタ値に基づく閉塞処理に関し、図１０に示すごとく、異常通知フラグＦを受取った側のスターにおいては、異常通知フラグＦにおいて「１」のｂｉｔ立てがされている通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについて（ステップＳ５１）、閾値Ｈ２を加算し（ステップＳ５２）、加算後のカウンタ値が閾値ＴＨ３よりも大きい場合には（ステップＳ５３）、対応する通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノードについて閉塞処理を実行する（ステップＳ５４）。
【００５９】
以上が本実施例の通信システムの構成であり、図１乃至図８に示すごとく、
複数のノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４と、
前記複数の各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４と１対１で接続され、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４を終端するとともに、内部の通信データバス１０Ａを介して前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４間での通信を実現する中継ノードＲＡが在り、
前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４間における前記中継ノードＲＡを介したデータ通信が、
ＴＤＭＡ通信方式にて行われるネットワークの通信システムであって、
ＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルには、
データ通信を行うための複数の通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（ｓｌｏｔ＃０〜ｓｌｏｔ＃７）と、
異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔ（ｓｌｏｔ＃８）が割り当てられ、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングでは、
或る送信ノードからの送信データが前記中継ノードＲＡを介して送信され、
前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングでは、
前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４にて行われる受信データのエラーチェックの結果データＫＤが、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４から前記中継ノードＲＡにそれぞれ送信されるものとし、
前記中継ノードＲＡは、受信した前記結果データＫＤに基づいて、
特定の或るノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４を、前記通信データバス１０Ａから切り離すものである。
【００６０】
また、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４には、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔで受信する受信データのエラーチェックを行う機能と、
前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングに、前記エラーチェックの結果データＫＤを前記中継ノードＲＡに送信する機能が設けられ、
前記中継ノードＲＡには、
前記通信データバス１０Ａと前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４の間にそれぞれ設けられ、前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４を前記通信データバス１０Ａから切り離す機能を有する閉塞処理機能部＃Ｃ−１〜＃Ｃ−４と、
前記各閉塞処理機能部＃Ｃ−１〜＃Ｃ−４と制御信号バス１１Ａを介して接続されるスターコントローラＳＡが設けられ、
前記スターコントローラＳＡは、
前記結果データＫＤに基づいて、或るノード（例えば、＃Ａ−１）についてのエラーが閾値を超えた場合には、
前記或るノード（＃Ａ−１）を、前記或るノード（＃Ａ−１）が接続される前記閉塞処理機能部（＃Ｃ−１）によって、前記通信データバス１０Ａから切り離すこととするものである。
【００６１】
また、前記結果データＫＤは、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける受信データについてのエラーの有無を、エラー有り「１」、エラー無し「０」として表現されるｂｉｔ列であり、
前記スターコントローラＳＡには、
前記各ノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４から受信する結果データＫＤの「１」の数を、各ノードについてカウントする異常検出カウンタＤＣが設けられ、
前記スターコントローラＳＡは、
前記異常検出カウンタＤＣの或るノード（例えば、＃Ａ−１）についての値が閾値ＴＨ１を超えた場合には、
前記ノード（＃Ａ−１）を、前記ノード（＃Ａ−１）が接続される前記閉塞処理機能部（＃Ｃ−１）によって、前記通信データバス１０Ａから切り離すこととするものである。
【００６２】
また、前記スターコントローラＳＡには、
前記各ノードから受信する結果データＫＤの「１」の数を、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについてカウントする異常通知カウンタＴＣが設けられ、
前記スターコントローラＳＡは、
前記異常通知カウンタＴＣの或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについての値が閾値ＴＨ３を超えた場合には、
前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノード（例えば、＃Ａ−１）を、
当該ノード（＃Ａ−１）が接続される前記閉塞処理機能部（＃Ｃ−１）によって、前記通信データバス１０Ａから切り離すこととするものである。
【００６３】
また、前記複数のノード＃Ａ−１〜＃Ａ−４／＃Ｂ−１〜＃Ｂ−４と、
前記中継ノードＲＡ・ＲＢから構成されるスターＡ・Ｂが複数あって、
前記各中継ノードＲＡ・ＲＢ同士が通信接続されるネットワークの通信システムであって、
前記各スターＡ・Ｂの各中継ノードＲＡ・ＲＢには、
前記通信データバス１０Ａ・１０Ｂと接続されるとともに、
他のスターＡ／Ｂの中継ノードＲＡ／ＲＢと接続される対向スター通信機能部ＨＡ／ＨＢが設けられ、
或るスターＡの中継ノードＲＡの前記スターコントローラＳＡにおいて、
前記異常通知カウンタＴＣの或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのカウンタ値が閾値ＴＨ２を超えた場合であって、その或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノード（＃Ｂ−１）が、他のスターＢの配下である場合には、
前記スターＡの前記スターコントローラＳＡは、前記対向スター通信機能部ＨＡ・ＨＢを介し、前記スターＢの前記スターコントローラＳＢに対し、異常通知フラグを前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングで通知し、
前記スターＢの前記スターコントローラＳＢは、前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについての異常通知カウンタＴＣのカウンタ値に、前記閾値ＴＨ２を加算し、
加算後の異常通知カウンタＴＣのカウンタ値が、前記閾値ＴＨ３を超えた場合には、
前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノード（例えば、＃Ｂ−１）を、
当該ノード（＃Ｂ−１）が接続される前記閉塞処理機能部（＃Ｃ−１）によって、前記通信データバス１０Ｂから切り離すこととするものである。
【００６４】
また、前記スターＡ・Ｂ間での異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける異常通知フラグの送信は、
前記異常通知フラグの送信に関するＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルの異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔの利用が、
各スターについて順番に割り当てられることで、
或るスターから他のスター、他のスターから或るスターへの異常通知フラグの送信が、順次行われるようになっている。
【００６５】
また、以上では、複数のスターＡ・Ｂについての適用について説明したが、以上の構成はスターが一つの構成についても適用可能であることはいうまでもない。尚、スターが一つで構成される場合には、前記閾値ＴＨ２及び対向スター通信機能部に関する仕様を省略することができる。
また、ＴＤＭＡ通信スケジュールに割り当ての例についてもあくまでも一例であり、上記の例に限定されるものではない。
【００６６】
また、以上に述べた異常検出カウンタＤＣ、及び、異常通知カウンタＴＣの二つのカウンタについて、それぞれ閾値を設けて異常検出を行う構成とすることによれば、異常検出カウンタＤＣについては、受信ノードについての異常の有無、異常通知カウンタＴＣについては、送信ノードについての異常の有無について診断することが可能となり、この診断結果を障害ノードの切り分けの際の指針の一つとして利用することができる。
【００６７】
また、図６に示すごとく、異常検出カウンタＤＣについての水平方向のビット数カウント、異常通知カウンタＴＣについての垂直方向のビット数カウント、の両方によってエラー状況を診断することにより、各ノードにおける送信・受信データのエラーの検出が、自検出・他検出の両方で実施されることになり、より精度の高い（誤判断のない）閉塞処理の実施が可能となる。
【００６８】
そして、以上の構成によれば、既存のＴＤＭＡ通信プロトコルとハードウェアに新規な機能、仕様をインプリメントすることで、ＴＤＭＡ通信方式を用いた車載ＬＡＮ通信のフェールセーフ機能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施例に係るネットワーク構成について示す図。
【図２】中継ノード内の構成について示す図。
【図３】ＴＤＭＡ通信スケジュールのＴｉｍｅ−ｓｌｏｔの割り当てについて示す図。
【図４】異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて実施される通信内容について示す図。
【図５】異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおけるＴｉｍｅ−ｓｌｏｔの割り当てについて示す図。
【図６】異常検出カウンタＤＣ、異常通知カウンタＴＣのカウントの概念について示す図。
【図７】異常検出カウンタＤＣの経時的な変化について示す図。
【図８】異常通知カウンタＴＣの経時的な変化について示す図。
【図９】自配下ノードの閉塞処理、及び、異常通知フラグの通知のフローについて示す図。
【図１０】異常通知フラグに基づく自配下ノードの閉塞処理について示す図。
【符号の説明】
【００７０】
Ａ スター
ＲＡ 中継ノード
＃Ａ−１ ノード
１０Ａ 通信データバス
１１Ａ 制御信号バス
＃Ｃ−１ 閉塞処理機能部
ＳＡ スターコントローラ
ＨＡ 対向スター通信機能部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードと、
前記複数の各ノードと１対１で接続され、前記各ノードを終端するとともに、内部の通信データバスを介して前記各ノード間での通信を実現する中継ノードが在り、
前記各ノード間における前記中継ノードを介したデータ通信が、ＴＤＭＡ通信方式にて行われるネットワークの通信システムであって、
ＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルには、
データ通信を行うための複数の通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔと、
異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔが割り当てられ、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングでは、
或る送信ノードからの送信データが前記中継ノードを介して送信され、
前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングでは、
前記各ノードにて行われる受信データのエラーチェックの結果データが、前記各ノードから前記中継ノードにそれぞれ送信されるものとし、
前記中継ノードは、受信した前記結果データに基づいて、
特定の或るノードを、前記通信データバスから切り離すものとする、通信システム。
【請求項２】
前記各ノードには、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔで受信する受信データのエラーチェックを行う機能と、
前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングに、前記エラーチェックの結果データを前記中継ノードに送信する機能が設けられ、
前記中継ノードには、
前記通信データバスと前記各ノードの間にそれぞれ設けられ、前記各ノードを前記通信データバスから切り離す機能を有する閉塞処理機能部と、
前記各閉塞処理機能部と制御信号バスを介して接続されるスターコントローラが設けられ、
前記スターコントローラは、
前記結果データに基づいて、或るノードについてのエラーが閾値を超えた場合には、
前記或るノードを、前記或るノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバスから切り離すこととする、
ことを特徴とする、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記結果データは、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける受信データについてのエラーの有無を、エラー有り「１」、エラー無し「０」として表現されるｂｉｔ列であり、
前記スターコントローラには、
前記各ノードから受信する結果データの「１」の数を、各ノードについてカウントする異常検出カウンタが設けられ、
前記スターコントローラは、
前記異常検出カウンタの或るノードについての値が閾値ＴＨ１を超えた場合には、
前記ノードを、前記ノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバスから切り離すこととする、
ことを特徴とする、請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記スターコントローラには、
前記各ノードから受信する結果データの「１」の数を、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについてカウントする異常通知カウンタが設けられ、
前記スターコントローラは、
前記異常通知カウンタの或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについての値が閾値ＴＨ３を超えた場合には、
前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノードを、
当該ノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバスから切り離すこととする、
ことを特徴とする、請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記複数のノードと、
前記中継ノードから構成されるスターが複数あって、
前記各中継ノード同士が通信接続されるネットワークの通信システムであって、
前記各スターの各中継ノードには、
前記通信データバスと接続されるとともに、
他のスターの中継ノードと接続される対向スター通信機能部が設けられ、
或るスターの中継ノードの前記スターコントローラにおいて、
前記異常通知カウンタの或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのカウンタ値が閾値ＴＨ２を超えた場合であって、その或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノードが、他のスターの配下である場合には、
前記スターの前記スターコントローラは、前記対向スター通信機能部を介し、前記スターの前記スターコントローラに対し、異常通知フラグを前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングで通知し、
前記スターの前記スターコントローラは、前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについての異常通知カウンタのカウンタ値に、前記閾値ＴＨ２を加算し、
加算後の異常通知カウンタのカウンタ値が、前記閾値ＴＨ３を超えた場合には、
前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノードを、
当該ノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバスから切り離すこととする、
ことを特徴とする、請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
前記スター間での異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける異常通知フラグの送信は、
前記異常通知フラグの送信に関するＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルの異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔの利用が、
各スターについて順番に割り当てられることで、
或るスターから他のスター、他のスターから或るスターへの異常通知フラグの送信が、順次行われるようにする、
ことを特徴とする、請求項５に記載の通信システム。
【請求項１】
複数のノードと、
前記複数の各ノードと１対１で接続され、前記各ノードを終端するとともに、内部の通信データバスを介して前記各ノード間での通信を実現する中継ノードが在り、
前記各ノード間における前記中継ノードを介したデータ通信が、ＴＤＭＡ通信方式にて行われるネットワークの通信システムであって、
ＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルには、
データ通信を行うための複数の通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔと、
異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔが割り当てられ、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングでは、
或る送信ノードからの送信データが前記中継ノードを介して送信され、
前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングでは、
前記各ノードにて行われる受信データのエラーチェックの結果データが、前記各ノードから前記中継ノードにそれぞれ送信されるものとし、
前記中継ノードは、受信した前記結果データに基づいて、
特定の或るノードを、前記通信データバスから切り離すものとする、通信システム。
【請求項２】
前記各ノードには、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔで受信する受信データのエラーチェックを行う機能と、
前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングに、前記エラーチェックの結果データを前記中継ノードに送信する機能が設けられ、
前記中継ノードには、
前記通信データバスと前記各ノードの間にそれぞれ設けられ、前記各ノードを前記通信データバスから切り離す機能を有する閉塞処理機能部と、
前記各閉塞処理機能部と制御信号バスを介して接続されるスターコントローラが設けられ、
前記スターコントローラは、
前記結果データに基づいて、或るノードについてのエラーが閾値を超えた場合には、
前記或るノードを、前記或るノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバスから切り離すこととする、
ことを特徴とする、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記結果データは、
前記各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける受信データについてのエラーの有無を、エラー有り「１」、エラー無し「０」として表現されるｂｉｔ列であり、
前記スターコントローラには、
前記各ノードから受信する結果データの「１」の数を、各ノードについてカウントする異常検出カウンタが設けられ、
前記スターコントローラは、
前記異常検出カウンタの或るノードについての値が閾値ＴＨ１を超えた場合には、
前記ノードを、前記ノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバスから切り離すこととする、
ことを特徴とする、請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記スターコントローラには、
前記各ノードから受信する結果データの「１」の数を、各通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについてカウントする異常通知カウンタが設けられ、
前記スターコントローラは、
前記異常通知カウンタの或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについての値が閾値ＴＨ３を超えた場合には、
前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノードを、
当該ノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバスから切り離すこととする、
ことを特徴とする、請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記複数のノードと、
前記中継ノードから構成されるスターが複数あって、
前記各中継ノード同士が通信接続されるネットワークの通信システムであって、
前記各スターの各中継ノードには、
前記通信データバスと接続されるとともに、
他のスターの中継ノードと接続される対向スター通信機能部が設けられ、
或るスターの中継ノードの前記スターコントローラにおいて、
前記異常通知カウンタの或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのカウンタ値が閾値ＴＨ２を超えた場合であって、その或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノードが、他のスターの配下である場合には、
前記スターの前記スターコントローラは、前記対向スター通信機能部を介し、前記スターの前記スターコントローラに対し、異常通知フラグを前記異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔのタイミングで通知し、
前記スターの前記スターコントローラは、前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔについての異常通知カウンタのカウンタ値に、前記閾値ＴＨ２を加算し、
加算後の異常通知カウンタのカウンタ値が、前記閾値ＴＨ３を超えた場合には、
前記或る通信用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおいて送信ノードとされているノードを、
当該ノードが接続される前記閉塞処理機能部によって、前記通信データバスから切り離すこととする、
ことを特徴とする、請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
前記スター間での異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔにおける異常通知フラグの送信は、
前記異常通知フラグの送信に関するＴＤＭＡ通信スケジュールの各サイクルの異常通知用ｔｉｍｅ−ｓｌｏｔの利用が、
各スターについて順番に割り当てられることで、
或るスターから他のスター、他のスターから或るスターへの異常通知フラグの送信が、順次行われるようにする、
ことを特徴とする、請求項５に記載の通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１５８５３４（Ｐ２００７−１５８５３４Ａ）
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４８２０５（Ｐ２００５−３４８２０５）
【出願日】平成１７年１２月１日（２００５．１２．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１日（２００５．１２．１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]