(57)【要約】     複数の通信経路にそれぞれ同一のメッセージを送信する相手側の送信部と、複数の前記通信経路を流れる前記メッセージをそれぞれ受信する自己側の受信部とを備え、前記受信部は、受信した複数の前記メッセージを比較し、一致した場合はいずれかの前記メッセージに対して、一致しなかった場合は全ての前記メッセージに対して、誤り検出符号による検査を実施し、誤りであるか又は未受信であるかの前記メッセージの誤りを検出した場合には、その時に受信した全ての前記メッセージを破棄すると共に、前記メッセージが伝送された通信経路毎の誤り検出回数を積算して誤りが所定回数に達したときは、誤りが前記所定回数に達した前記通信経路からの制御に係わる前記メッセージの受信を取りやめる。
2012144068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御に係わるデータを含むメッセージを伝送する、複数の通信経路を用いた通信装置において、
複数の通信経路にそれぞれ同一のメッセージを送信する相手側の送信部と、
複数の前記通信経路を流れる前記メッセージをそれぞれ受信する自己側の受信部とを備え、
前記受信部は、受信した複数の前記メッセージを比較し、一致した場合はいずれかの前記メッセージに対して、一致しなかった場合は全ての前記メッセージに対して、誤り検出符号による検査を実施し、
誤りであるか又は未受信であるかの前記メッセージの誤りを検出した場合には、その時に受信した全ての前記メッセージを破棄すると共に、前記メッセージが伝送された通信経路毎の誤り検出回数を積算して誤りが所定回数に達したときは、誤りが前記所定回数に達した前記通信経路からの制御に係わる前記メッセージの受信を取りやめることを特徴とする複数の通信経路を用いた通信装置。
【請求項２】
誤りが前記所定回数に達した前記通信経路からの制御に係わる前記メッセージの受信を取りやめるときは、前記受信部は、正常な前記通信経路から受信する前記メッセージに対する誤り検出符号の符号強度を上げることを特徴とする請求項１記載の複数の通信経路を用いた通信装置。
【請求項３】
誤りが前記所定回数に達した前記通信経路からの制御に係わる前記メッセージの受信を取りやめるときは、前記受信部は、正常な前記通信経路から受信する前記メッセージ数を増やすことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の複数の通信経路を用いた通信装置。
【請求項４】
さらに、自己側の送信部と、相手側の受信部を備え、自己側の前記受信部が前記メッセージの誤りを検出した場合には、自己側の前記送信部は、誤りを検出した前記メッセージが伝送された前記通信経路以外の通信経路を用いてエラーメッセージを相手側の前記受信部に送信することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の複数の通信経路を用いた通信装置。
【請求項５】
自己側の前記受信部は、受信したメッセージの中でテストメッセージを識別し、受信した前記テストメッセージに対する検査結果と、通信経路を診断するテストメッセージを自己側の前記送信部より送信することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の複数の通信経路を用いた通信装置。
【請求項６】
自己側の前記受信部は、受信を取りやめていた通信経路から受信した前記テストメッセージに対する検査結果が誤りなしの場合に、該通信経路からのメッセージの受信を再開することを特徴とする請求項５記載の複数の通信経路を用いた通信装置。
【請求項７】
自己側の前記受信部は、受信するメッセージ数又は符号強度を指定した変更要求メッセージを受信した場合、前記変更要求メッセージにもとづいて受信方式を変更することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の複数の通信経路を用いた通信装置。
【請求項８】
自己側の前記受信部は、制御に係わるメッセージの受信を取りやめるための誤り検出回数を指定した変更要求メッセージを受信した場合に、誤りが該検出回数に達した通信経路からの制御に係わるメッセージの受信を取りやめることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の複数の通信経路を用いた通信装置。
【請求項９】
自己側の前記受信部は、複数の前記メッセージを比較する際に、特定のメッセージのデータ部分が反転されたメッセージを受信し、受信した前記特定のメッセージのデータ部分を反転して戻し、戻した前記特定のメッセージと残りの前記メッセージとを比較することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の複数の通信経路を用いた通信装置。
【請求項１０】
相手側の前記送信部は、複数の前記通信経路の各々に送信するメッセージのメッセージ数又は符号強度を、前記通信経路の品質に応じて調整することを特徴とする請求項１記載の複数の通信経路を用いた通信装置。
【請求項１１】
さらに、相手側の受信部を備え、相手側の前記受信部が自己側の前記送信部から誤りを示すエラーメッセージを受信すると、相手側の前記送信部は該エラーメッセージにもとづいて複数の前記通信経路の品質を決定することを特徴とする請求項１０記載の複数の通信経路を用いた通信装置。
【請求項１２】
さらに、自己側の送信部を備え、相手側の前記送信部は、往信テストメッセージを複数の前記通信経路に送信し、自己側の前記送信部から返信された返信テストメッセージを検査することで、複数の前記通信経路の品質を決定する請求項１０記載の複数の通信経路を用いた通信装置。
【請求項１３】
前記返信テストメッセージには、前記往信テストメッセージを受信した自己側の前記送信部の持っている前記通信経路の品質情報が含まれることを特徴とする請求項１２記載の複数の通信経路を用いた通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、制御に係わるデータを含むメッセージを伝送する、複数の通信経路を用いた通信装置に関し、特に安全性と信頼性が高い通信装置に係わる。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の通信に対する安全性や信頼性の要求は増加している。例えば、車両制御システムにおいては、ブレーキシステムやステアリングシステムといった運転者の安全に係わるシステムにおいて、運転者の制御力を計測機器にて電子化した情報を入力として、制御装置が演算した所望の制御力を、通信を用いて、最終的な制御対象であるブレーキ機構や、前輪又は後輪軸の付近に設置されたモータ、油圧機器に伝達することで、運転者と制御対象を直接接続する機械的な機構を無くし、省スペース化並びに運転席や運転装置の配置の自由度を高めることができるシステムが検討されている。{ステア−バイ−ワイヤー（Steer-by-Wire）等と呼ばれている。}【０００３】
また、電子機器間の通信以外で、同一の電子機器内に配置されている制御部間の通信についても同様に、安全性や信頼性が要求されており、特に、自動車の運転に関わる制御装置のような、故障の影響が直接運転者の安全性を脅かす、電子機器内の制御部間の通信において要求が高まっている。以下に具体例として、電動パワーステアリング装置を挙げて説明する。【０００４】
車両制御システムの一つである電動パワーステアリング装置は、運転者のハンドル操舵を補助する装置であり、ハンドルとタイヤ間の連結部(コラムシャフト，ラック，ピニオン)に対してモータが補助力を印加することにより実現している。該モータの補助力は、一般的に、センサにて検出した運転者の操舵力を基に制御部が演算し、モータ駆動部を制御することによって出力している。電動パワーステアリングの制御において、通信を使用する場合、該通信の故障はモータの補助力の異常につながり、モータの補助力の異常が運転者のハンドル操舵に影響を与えることによって、最終的に運転者の安全性を脅かすことがある。【０００５】
従来の電動パワーステアリング装置では、図１６に示すように異なる２つの制御部間で信頼性を持った通信を行なっている（例えば，特許文献１）。センサ６１が計測した車両情報やステアリングのトルク情報といった、制御に必要な情報がコントロールユニット６２に入力され、入力情報に応じてコントロールユニット６２が制御した電流がモータ６３に入力され、その電流に応じてモータ６３が出力するトルクに従って電動パワーステアリング装置は動作する。コントロールユニット６２の制御としては、まずセンサ６１の入力情報を用いて第１制御部６４がモータ電流指令値を演算し、高速通信経路６５、及び低速通信経路６６を用いて第２制御部６７に送信する。第２制御部６７は受信したモータ電流指令値に応じた電流を出力するようにモータ駆動部６９を制御する。モータ駆動部６９は第２制御部６７の制御に応じた電流を発生させ、モータ６３へと出力する。【０００６】
コントロールユニット６２の制御において、第１制御部６４から第２制御部６７に送信するモータ電流指令値は、最終的にモータ６３が出力するトルクを決定するため、高い安全性と信頼性が要求される。そのため、通信経路は高速通信経路６５と低速通信経路６６に冗長化されている。冗長化された通信経路における冗長な通信データの利用手段としては、通常は高速通信経路６５を用いて通信されたデータを利用し、高速通信経路６５に異常が発生した場合には、低速通信経路６６を用いて通信されたデータの利用に切り替える方式である。このように、複数の通信経路のうち、通常時の通信に使用する高速通信経路に異常が発生した場合に低速通信経路に切り替えることで、制御を継続させ、信頼性を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１４３４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような電動パワーステアリング装置においては、高速通信において要求される通信量を低速通信において実現するためには、制御に必要なデータであるモータ電流指令値以外を削減する必要があり、高速通信時と同等のデータ長の誤り検出符号を付加できないため、安全性を確保できなくなると考えられる。また、制御に必要なデータを削減すると、本来要求されている制御の応答性を満たせず、安全性を確保できなくなると考えられる。【０００９】
また、前述の複数の通信経路の異常を検出する手段として、チェックサムや反転データ送信による送信データの比較検査を想定しているが、安全関連データに対する近年の要求としては、ＣＲＣ程度の符号強度が必要であると考えられる。また、ＣＲＣ符号検査を含む前述の通信経路異常検出手段のいずれを用いた場合にも、従来技術では複数の通信経路から受信した冗長な通信データ各々に対して同様に検査を実施するため、通信経路の数に比例して受信側である制御部の処理負荷が高くなると考えられる。【００１０】
この発明は、前記問題を解決するためになされたものであり、誤り検出符号による検査を実施して、安全性と信頼性を確保し、しかも、メッセージに対する誤り検査符号による検査に対する処理負荷の増加を抑制できる、複数の通信経路を用いた通信装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の複数の通信経路を用いた通信装置は、制御に係わるデータを含むメッセージを伝送する、複数の通信経路を用いた通信装置において、複数の通信経路にそれぞれ同一のメッセージを送信する相手側の送信部と、複数の前記通信経路を流れる前記メッセージをそれぞれ受信する自己側の受信部とを備え、前記受信部は、受信した複数の前記メッセージを比較し、一致した場合はいずれかの前記メッセージに対して、一致しなかった場合は全ての前記メッセージに対して、誤り検出符号による検査を実施し、誤りであるか又は未受信であるかの前記メッセージの誤りを検出した場合には、その時に受信した全ての前記メッセージを破棄すると共に、前記メッセージが伝送された通信経路毎の誤り検出回数を積算して誤りが所定回数に達したときは、誤りが前記所定回数に達した前記通信経路からの制御に係わる前記メッセージの受信を取りやめるものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係わる複数の通信経路を用いた通信装置は、複数の通信経路による複数の同一のメッセージに対して、処理負荷の重い誤り検出符号による検査を、誤りのない平常時には、一致したいずれかの前記メッセージに対して実施するだけでよく、処理負荷の増加を抑制できる。また、誤り検出符号による検査を実施し、メッセージの誤りを検出した場合には、その時に受信した全ての前記メッセージを破棄し、誤りが所定回数に達した通信経路からの制御に係わるメッセージの受信を取りやめることにより、高い安全性を確保できる。
この発明の上記以外の目的、特徴、観点及び効果は、図面を参照する以下のこの発明の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態１における複数の通信経路を用いた通信装置（以下、単に通信装置と呼ぶ）を含むもので、電動パワーステアリング装置の操舵力を発生させるモータの制御部と、通信装置を含む車両ネットワークを示すブロック図である。
【図２】実施の形態１の通信装置における受信部を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１の通信装置における送信部を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１の通信装置が用いるメッセージのフレームフォーマットを示す図である。
【図５】実施の形態１の通信装置の受信部における制御メッセージの受信処理を示す前半のフローチャートである。
【図６】実施の形態１の通信装置の受信部における制御メッセージの受信処理を示す後半のフローチャートであり、図５と合わせて、１つのフローチャートを示す。
【図７】実施の形態１の通信装置において、スレーブノードの受信部におけるテストメッセージの受信処理を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１の通信装置において、マスターノードの受信部におけるテストメッセージの受信処理を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態１の通信装置において、スレーブノードの受信部における変更要求メッセージの受信処理を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態１の通信装置において、受信部におけるエラーメッセージの受信処理を示すフローチャートである。
【００１４】
【図１１】実施の形態１の通信装置において、送信部における制御メッセージの送信処理を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態１の通信装置において、マスターノードの送信部におけるテストメッセージの送信処理を示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態１の通信装置において、スレーブノードの送信部におけるテストメッセージの送信処理を示すフローチャートである。
【図１４】実施の形態１の通信装置の送信部における変更要求メッセージの送信処理を示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態１の通信装置の送信部におけるエラーメッセージの送信処理を示すフローチャートである。
【図１６】従来の通信装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は実施の形態１における通信装置を含むもので、電動パワーステアリング装置の操舵力を発生させるモータの制御部と、通信装置を含む車両ネットワークを示すブロック図である。複数の通信線を含む通信経路３には、通信装置を含む複数の制御装置７２，７７〜８０が接続され、各制御装置が複数のメッセージを送受信している。制御装置であるモータ制御部７２は、センサ７１と、車両ネットワークからの複数の受信メッセージを基に適切な操舵力を演算し、モータ７３を制御することで操舵力を発生させる。モータ制御部７２は、制御部７６と、安全な通信装置の送受信部７４を含み、制御部７６は、通信装置の送受信部７４を介して通信経路３とデータの受け渡しを行い、それらデータとセンサ７１の情報を基に、制御力を演算する。
【００１６】
通信装置の送受信部７４は、自己側の受信部１と送信部２を含み、受信部１によって受信した複数の受信メッセージに含まれる受信データを制御部７６に入力し、また、制御部７６が出力する送信データを、送信部２を介して、車両ネットワークに複数の送信メッセージとして相手側に送信する。通信の主従関係として、ここでは、モータ制御部７２をスレーブノードとし、通信経路３に接続された、相手側の通信装置を含む他の制御装置７７〜８０の中にマスタノードが存在するものとする。以上に述べた構成を前提として、以下にこの発明の通信装置を実施するための形態を説明する。
【００１７】
図２は実施の形態１の通信装置における（自己側又は相手側の）受信部を示すブロック図である。図３は実施の形態１の通信装置における（自己側又は相手側の）送信部を示すブロック図である。通信装置はネットワークの管理を主体的に行なうマスターノードと、マスターノードの指示に従うスレーブノードの２種類ある。但し、一つの通信装置がマスターノードとスレーブノードの両方の機能を持つ場合もある。図４は通信装置によって通信されるメッセージのフレームフォーマットを示す図である。
【００１８】
メッセージ３０は、宛先や送信元の情報が含まれるアドレス部３１と、各種付随情報が含まれるヘッダ部３２と、メッセージフレームの通し番号であるフレーム番号部３３と、（安全系の）制御データなどの情報を含むデータ部３４と、誤り検出符号であるCyclic  Redundancy  Code（以下、ＣＲＣと呼ぶ）部３５からなる。また、アドレス部・ヘッダ部及び／又はフレーム番号部のみを検査する第２のＣＲＣ部（図示せず）を追加することもある。以下に、実施の形態１における通信装置の動作を詳細に説明する。
【００１９】
図２において、通信装置の受信部１は、メッセージ識別部１１、比較部１２、符号検査部１３、符号調整部１４からなる。メッセージ識別部１１は、複数（ここでは２本）の通信経路３からメッセージ３０に記載のフレームフォーマットを持つ、複数の受信メッセージを受信し、その種別を判定する。受信メッセージの種別には、制御に係わる（安全系の）制御メッセージ、通信状況を含む通信経路を診断するテストメッセージ、通信相手からの通信方式の変更要求である変更要求メッセージがある。これらのメッセージの種別は、メッセージのヘッダ３２に示されている。すなわち、メッセージ識別部１１は、２本の通信経路３から各々受信メッセージを受信し、ヘッダ３２に基づいてそれらの種別を判定する。以下、制御メッセージに係わる受信処理を示す。
【００２０】
図５，図６は合わせて、実施の形態１の通信装置の（自己側の）受信部における制御メッセージの受信処理を示すフローチャートである。図５のＲ，Ｓ，Ｔは、それぞれ図６のＲ，Ｓ，Ｔに連絡される。受信メッセージが制御メッセージであった場合、各通信経路３からあらかじめ決められた数又は後述する変更要求メッセージの内容に示された数の受信メッセージを受信する。例えば、２本の通信経路３から各々１通ずつ同じ制御メッセージを、相手側の送信部から受信するものとする。規定時間以内に全ての制御メッセージを受信した場合（ステップＳ１の「はい」）、受信したメッセージは、比較部１２へ渡される。比較部１２では、この２つのメッセージについて比較を行なう（ステップＳ２）。２つのメッセージが一致した場合は、そのうちの１つのメッセージを符号検査部１３に渡して、メッセージ３０の誤り検査を実施する（ステップＳ３）。一致しなかった場合は、全ての受信メッセージを符号検査部１３に渡して、メッセージの誤り検査を実施する（ステップＳ８）。
【００２１】
符号検査部１３では、比較部１２から受け取ったメッセージに対して、誤り検出符号（例えばＣＲＣ）による検査を実施する。検査に使用するＣＲＣは、符号調整部１４から各受信メッセージに対してあらかじめ設定された生成多項式を用いる。比較結果が一致しており、ＣＲＣによる検査の結果、誤りがなければ（ステップＳ４の「いいえ」）、制御メッセージから制御に係わるデータを取り出し、図１に記載の制御部７６に渡す（ステップＳ５）。ＣＲＣ検査で誤りが見つかった場合（ステップＳ４の「はい」及びステップＳ９の「はい」）並びに、比較結果が不一致でありＣＲＣ検査で誤りが見つからなかった場合（ステップＳ９の「いいえ」）、比較部１２、符号調整部１４、制御部７６へ異常を検出した旨を通知する。
【００２２】
比較部１２では、符号検査部１３から誤り検出通知を受けると、受信メッセージを破棄すると共に、通信異常が起きていることを、通信装置の自己側の送信部２から正常な通信経路３を用いて、異常な通信経路３の情報を含むエラーメッセージを通信相手に送信する（ステップＳ６，ステップＳ１０及びステップＳ１７）。ステップＳ１７の場合は、異常な通信経路３が不明のため、いずれかの通信経路３から送信する。この時、異常な通信経路３も用いてもよいが信用性に欠けることに注意する必要がある。このとき、受信部１の機能の１部を受け持つ制御部７６は、誤りが検出されたメッセージが伝送された通信経路３毎の誤り検出回数を記憶しており（ステップＳ７及びステップＳ１１）、この誤り検出回数が所定の回数（閾値）に達した場合（ステップＳ１４の「はい」）、その通信経路３からの制御メッセージの受信を取りやめる（ステップＳ１５）。すなわち、その通信経路３から制御メッセージが送られてきたとしても破棄する。
【００２３】
さらに、比較部１２から符号調整部１４に対して、符号強度を上げるように指示する（ステップＳ１６）。符号調整部１４は該指示を受けると、各メッセージに対してあらかじめ設定されたＣＲＣ符号のうち、現在の符号強度より高いものに切り替える。例えば、現在ＣＲＣ８（８ビット）を使用していた場合、ＣＲＣ１６（１６ビット）に切り替える。又は、同じ符号長のＣＲＣでもよりハミング距離の長い生成多項式に切り替える。あるいは、正常な通信経路３から受信する制御メッセージ数を増やす（ステップＳ１６）。この場合、正常な通信経路３から受信する制御メッセージ数を２に変更する。すなわち、正常な通信経路３から２つ続けて同じ制御メッセージを受信するようにする。
【００２４】
また、規定時間以内に制御メッセージを受信しなかった場合は（ステップＳ１の「いいえ」）、比較部１２は、受信メッセージを破棄すると共に、通信異常が起きていることを、自己側の送信部２から正常な通信経路３を用いて、異常な通信経路３の情報を含むエラーメッセージを通信相手に送信する（ステップＳ１２）。さらに、未受信であるメッセージの誤り検出回数を、通信経路毎に記憶しており（ステップＳ１３）、この未受信である誤り検出回数が所定の回数（閾値）に達した場合、前記誤り検出回数が所定の回数に達した場合と同様の処理を実施する。あるいは、未受信である誤り検出回数と、符号検査部１３からの誤り検出回数の合計値が通信経路毎について所定回数に達した場合、前記誤り検出回数が所定の回数に達した場合と同様の処理を実施する（ステップＳ１４ないしステップＳ１６）。
【００２５】
一方、通信装置の自己側又は相手側の送信部２は、メッセージ生成部２１、符号生成部２２、符号調整部２３、メッセージ数調整部２４からなる。送信するメッセージは受信部１にて記載した通り、制御に係わる制御メッセージ、通信状況を含む通信経路を診断するテストメッセージ、通信相手の通信方式の変更要求である変更要求メッセージがある。以下に、送信部２の動作を詳細に説明する。
【００２６】
図１１は、実施の形態１の通信装置において、自己側の送信部における制御メッセージの送信処理を示すフローチャートである。図１２は、マスターノードの自己側の送信部におけるテストメッセージの送信処理を示すフローチャートである。図１３は、スレーブノードの自己側の送信部におけるテストメッセージの送信処理を示すフローチャートである。図１４は、自己側の送信部における変更要求メッセージの送信処理を示すフローチャートである。図１５は、自己側の送信部におけるエラーメッセージの送信処理を示すフローチャートである。
【００２７】
図１１〜図１５は各メッセージに対する送信部の処理フローであり、並行して説明する。メッセージ生成部２１では、制御部７６から渡されたデータをもとに制御メッセージを生成する（図１１、ステップＳ４１）。メッセージ生成部２１では、通信経路３を診断するテストメッセージや、品質情報を付加した折り返しテストメッセージ（図１２，図１３、ステップＳ５１，ステップＳ１５１）を生成する。メッセージ生成部２１では、通信相手に符号強度・経路毎のメッセージ数・誤り検出回数の閾値を変更させる変更要求メッセージを生成する（図１４、ステップＳ６１）。又は、メッセージ生成部２１では、エラー内容を伝送するエラーメッセージを生成する（図１５、ステップＳ７１）。これらメッセージ３０の種別は、メッセージのヘッダ３２に格納される。
【００２８】
メッセージ生成部２１で生成されたメッセージは、符号生成部２２に渡される。符号生成部２２は、誤り検出符号（例えばＣＲＣ）を各メッセージに付加する（図１１，図１２，図１３，図１４，図１５、ステップＳ４２，ステップＳ５２，ステップＳ１５２，ステップＳ６２，ステップＳ７２）。このとき、付加される誤り検出符号は、符号調整部２３から各メッセージに対してあらかじめ指定された生成多項式を用いて計算する。ＣＲＣを付加されたメッセージは、メッセージ数調整部２４へ渡される。メッセージ数調整部２４では、通信経路３の品質に応じて、複数の通信経路３に同一送信メッセージを送信する（図１１、ステップＳ４３、）。例えば、２本の通信経路３に対して、１通ずつ同一メッセージを送信する。また、メッセージの種別によっては、複数の異なるメッセージを各通信経路３に割り当てて送信する。例えば、ある通信経路３に１通、別の通信経路３にそれとは別の２通のメッセージを送信する。
【００２９】
このとき、制御メッセージがどの誤り検出符号を用いて、どの通信経路３を使って何通ずつ送信されるかを、通信相手とあらかじめ取り決めていてもよいし、変更要求メッセージを用いて送信前に通知することもできる。メッセージ種別がテストメッセージであった場合は、テスト対象となる通信経路からテストメッセージを送信する（図１２，図１３、ステップＳ５３，ステップＳ１５３）。変更要求メッセージ及びエラーメッセージの場合は、正常な通信経路から変更要求メッセージ及びエラーメッセージを送信する（図１４，図１５、ステップＳ６３，ステップＳ７３）。
【００３０】
ここで、相手側の送信部からの通信異常を示すエラーメッセージを、自己側の受信部１で受信すると、該エラーメッセージから通信異常が起こった通信経路３を特定し、自己側の送信部２に対して異常な通信経路３に対する送信割り当てを無くすように指示する。また、このとき、自己側の送信部は該エラーメッセージにもとづいて複数の通信経路の品質を決定する。そして、自己側の受信部１は符号調整部１４に対して符号強度を上げるように指示する。符号調整部１４は該指示を受けると、各メッセージに対してあらかじめ設定されたＣＲＣ符号のうち、現在の符号強度より高いものに切り替える。例えば、現在ＣＲＣ８（８ビット）を使用していた場合、ＣＲＣ１６（１６ビット）に切り替える。又は、同じ符号長のＣＲＣでもよりハミング距離の長い生成多項式に切り替える。あるいは、自己側の送信部２に対して正常な通信経路３へ送信する制御メッセージ数を増やすように指示する。この場合、正常な通信経路３へ送信する制御メッセージ数を２に変更する。すなわち、正常な通信経路３へ２つ続けて同一制御メッセージを送信する。
【００３１】
マスターノードは、これらの変更内容を示した変更要求メッセージを生成し、スレーブノードに送信する。スレーブノードは、該変更要求メッセージを受信すると、変更要求メッセージの内容にしたがって受信方式を切り替える。通信異常によっていくつかの通信経路３が正常に使えない状況下において、マスターノードは、通信経路３を診断するためのテストメッセージを、異常となっている通信経路３を用いてスレーブノードに送信する。
【００３２】
図７はスレーブノードの受信部におけるテストメッセージの受信処理を示すフローチャートである。テストメッセージには、診断テスト用のテストデータが含まれる。異常な通信経路からテストメッセージを識別して受信したスレーブノードは、誤り検出符号による検査を実施し（ステップＳ２１）、誤りが検出されなかった場合（ステップＳ２２の「いいえ」）、受信したテストメッセージに含まれるテストデータをそのまま、又は、通信経路３に係わる品質情報（異常検出回数など）を付加してテストメッセージをマスターノードに返信する（ステップＳ２３）。また、通信経路を診断するテストメッセージをマスターノードに送信する。さらに、受信をとりやめていた通信経路３からの制御メッセージの受信を再開する（ステップＳ２４）。テストメッセージの誤りを検出した場合は（ステップＳ２２の「はい」）、その受信メッセージを破棄し、他の通信経路３からマスターノードへエラーメッセージを送信する（ステップＳ２５）。
【００３３】
また、マスターノードである送信部は、複数の通信経路の各々に送信するメッセージのメッセージ数又は符号強度を、前記通信経路の品質に応じて調整するようにするとよい。送信部は、往信テストメッセージを複数の通信経路に送信し、通信相手から返信された返信テストメッセージを検査することで、複数の通信経路の品質を決定するとよい。返信テストメッセージには、往信テストメッセージを受信した通信相手の持っている通信経路の品質情報が含まれていてもよい。
【００３４】
図８は、マスターノードの受信部におけるテストメッセージの受信処理を示すフローチャートである。マスターノードが返信されたテストメッセージを受信すると、誤り検出符号による検査を実施し（ステップＳ１２１）、誤りが検出されなかった場合（ステップＳ１２２の「いいえ」）、受信したテストメッセージに含まれるテストデータは自身が送信したテストデータと一致しているか比較する。一致している場合には（ステップＳ１２３の「はい」）、通信経路３が正常に戻ったと判定する。一致していない場合には（ステップＳ１２２の「はい」、ステップＳ１２３の「いいえ」）、通信経路３が異常のままであると判定する
【００３５】
通信経路３が正常に戻った場合、マスターノードは、その通信経路３を使った制御メッセージの送信を再開する（ステップＳ１２４）。このとき、誤り検出符号の強度を上げていた場合は、もとの強度に戻すとともに、２本の通信経路３を使って同一の制御メッセージを送信する。あるいは、他の通信経路３の制御メッセージ数を増やしていた場合は、その通信経路３の制御メッセージ数を減らし、代わりに正常に戻った通信経路３を使って制御メッセージを送信する。この時、マスターノードは通信方式を変更するために変更要求メッセージをスレーブノードに送信する。また、マスターノードは、スレーブノードの誤り検出回数や未受信である誤り検出回数の閾値を変更要求メッセージにおいて指定することができる。マスターノードはこれらの変更内容を示した変更要求メッセージを生成し、スレーブノードに送信する。
【００３６】
図９は、スレーブノードの受信部における変更要求メッセージの受信処理を示すフローチャートである。スレーブノードは、変更要求メッセージを受信すると、変更要求メッセージの誤りを検査し（ステップＳ３１）、誤りがなければ（ステップＳ３２の「いいえ」）、変更要求メッセージの内容にしたがって受信方式について、誤り検出符号の強度及び／又は各通信経路の受信メッセージ数を変更し（ステップＳ３３）、誤り検出回数や未受信である誤り検出回数の閾値を変更する（ステップＳ３４）。誤りが検出された場合（ステップＳ３２の「はい」）、正常な通信経路３からエラーメッセージを送信する（ステップＳ３５）。変更要求メッセージ又はテストメッセージに付加するＣＲＣはあらかじめ決められたものを付加するか、変更要求又はテスト内容に応じた誤り検出強度を持ったＣＲＣを付加する。また、変更要求メッセージ又はテストメッセージは同一メッセージを複数個伝送してもよい。    
【００３７】
図１０は、受信部におけるエラーメッセージの受信処理を示すフローチャートである。エラーメッセージを受信すると、エラーメッセージの誤りを検査し（ステップＳ３６）、誤りがなければ（ステップＳ３７の「いいえ」）、エラー内容を制御部７６等に転送する（ステップＳ３８）。誤りが検出された場合（ステップＳ３７の「はい」）、受信したエラーメッセージを破棄する（ステップＳ３９）。
【００３８】
前記に説明した構成とすることで、この発明に関わる通信装置は、複数の通信経路において、１つ又は複数の通信経路が異常になった場合においても、安全性と信頼性を共に確保することができ、且つ、複数の通信経路の複数の冗長なメッセージに対して、一般的に処理負荷の重い誤り検出符号による検査を、伝送された同一のメッセージが一致した平常時は、一致したいずれかの前記メッセージに対して実施するだけでよく、通信経路の数に応じた符号検査の処理負荷の増加を抑制できる。また、前記効果に加えてさらに、メッセージの一致誤り検出符号検査の組み合わせにより、受信データの安全性を向上させ、受信したメッセージが誤りの場合に、誤り率の高い受信メッセージの通信経路を特定でき、通信経路の異常を他の通信機器に対して確実に通知することができる。また、テストメッセージを送信した側は自分が送信したメッセージの通信経路を診断でき、テストメッセージを送信した側の受信部がテストメッセージを用いた通信経路を診断できる。
【００３９】
さらに、通信経路の異常が無くなった場合に通信方式を縮退状態から自動的に復帰させることができ、通信経路の異常が無くなった場合に通信方式を送信側と同期して縮退状態から復帰させることができる。また、誤り検出のための誤り検出回数をシステムが指定可能となることで通信異常時のタイムアウト時間を柔軟に変更できる。さらに、複数の通信経路の状態に合わせて通信の信頼性、安全性、伝送量（伝送速度）を確保でき、エラーメッセージにより各通信経路の品質に応じて最適な伝送方式に調整することができる。
【００４０】
また、テストメッセージにより各通信経路の品質に応じて最適な伝送方式に調整することができ、テストメッセージによる通信経路の品質情報の精度を向上させることができる。また、送信相手先に対して通信方式の切り替えをあらかじめ通知することで通信方式の同期が取れる。
【００４１】
実施の形態１では、制御に係わるデータを含むメッセージを複数送信する場合は、メッセージの内容を同一にすることを説明したが、半数のメッセージについてデータ部を反転して送信し、受信側で該メッセージのデータ部を反転し戻して、残りのメッセージのデータと比較してもよい。こうすることでより多くの誤りを検出することが可能である。また、メッセージに付加する誤り検出符号としてＣＲＣ以外の符号、例えばパリティビット、ＢＣＨ符号、リードソロモン符号、誤り訂正符号などを用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。
この発明の各種の変形又は変更は、関連する熟練技術者が、この発明の範囲と精神を逸脱しない中で実現可能であり、この明細書に記載された各実施の形態には制限されないことと理解されるべきである。
【図１】
2012144068.tif 000003
【図２】
2012144068.tif 000004
【図３】
2012144068.tif 000005
【図４】
2012144068.tif 000006
【図５】
2012144068.tif 000007
【図６】
2012144068.tif 000008
【図７】
2012144068.tif 000009
【図８】
2012144068.tif 000010
【図９】
2012144068.tif 000011
【図１０】
2012144068.tif 000012
【図１１】
2012144068.tif 000013
【図１２】
2012144068.tif 000014
【図１３】
2012144068.tif 000015
【図１４】
2012144068.tif 000016
【図１５】
2012144068.tif 000017
【図１６】
2012144068.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月4日(2013.6.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
自己側の前記受信部は、受信したメッセージの中でテストメッセージを識別し、受信した前記テストメッセージに対する検査結果と、通信経路を診断するテストメッセージを自己側の送信部より送信することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の複数の通信経路を用いた通信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１１】
さらに、相手側の受信部と自己側の送信部を備え、相手側の前記受信部が自己側の前記送信部から誤りを示すエラーメッセージを受信すると、相手側の前記送信部は該エラーメッセージにもとづいて複数の前記通信経路の品質を決定することを特徴とする請求項１０記載の複数の通信経路を用いた通信装置。
【国際調査報告】
2012144068.tif 000019
2012144068.tif 000020
2012144068.tif 000021
2012144068.tif 000022