(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
等時性転送および非同期転送用のネットワークに接続されたユティリティ機能を有する被監視ノードと前記被監視ノードの動作状態を監視する監視ノードとを含むネットワーク・システムであって、
前記被監視ノードは、その正常な動作状態を表すコマンドを、前記ネットワーク上の等時性チャネルの１つで前記監視ノードに周期的に送信し、
前記監視ノードは、前記被監視ノードからその正常な動作状態を表すコマンドを受信しなくなったとき、リセット、電源切断またはネットワーク接続の切断等の異常対策処理を実行させるリアルタイム・コマンドを、等時性チャネルの１つで前記被監視ノードに送信するよう構成されていることを特徴とする、ネットワーク・システム。
【請求項２】
前記正常な動作状態を表すコマンドは、キープアライブ・コマンドであることを特徴とする、請求項１に記載のネットワーク・システム。
【請求項３】
前記正常な動作状態を表すコマンドを送信するのに用いられる等時性チャネルは、前記リアルタイム・コマンドを送信するのに用いられる等時性チャネルと異なることを特徴とする、請求項１に記載のネットワーク・システム。
【請求項４】
前記被監視ノードは、データ生成部を用いてデータを生成し、前記ネットワーク上の等時性チャネルで前記生成されたデータを送信するものであることを特徴とする、請求項１に記載のネットワーク・システム。
【請求項５】
前記ネットワーク・システムは自動車用の安全システムを構成するものであり、前記リアルタイム・コマンドによって前記安全システムの誤動作が防止されるものであることを特徴とする、請求項１に記載のネットワーク・システム。
【請求項６】
前記監視ノードは、前記被監視ノードの正常な動作状態を表すコマンドを受信する受信部と、前記コマンドの受信を判定する判定部と、前記判定部が前記被監視ノードからその正常な動作状態を表すコマンドを受信しなかったと判定したとき、前記リアルタイム・コマンドを前記被監視ノードに送信するコマンド送信部と、を具えるものであることを特徴とする、請求項１に記載のネットワーク・システム。
【請求項７】
前記被監視ノードは、前記被監視ノードのユティリティ機能の動作状態に従って正常な動作状態を表すコマンドを周期的に送信する送信部と、前記リアルタイム・コマンドを受信したとき、前記リアルタイム・コマンドに応答して異常対策処理を実行させる対処部と、を具えるものであることを特徴とする、請求項１に記載のネットワーク・システム。
【請求項８】
等時性転送および非同期転送用のネットワークに接続された複数の被監視ノードと前記複数の被監視ノードの動作状態を監視する監視ノードとを含むネットワーク・システムであって、
前記複数の被監視ノードの各々は、その正常な動作状態を表すコマンドを、等時性チャネルの１つで前記監視ノードに周期的に送信し、
前記監視ノードは、前記複数の被監視ノードの中の或る被監視ノードからその正常な動作状態を表すコマンドを受信しなくなったとき、リセット、電源切断またはネットワーク接続の切断等の異常対策処理を実行させるリアルタイム・コマンドを、等時性チャネルの１つで前記或る被監視ノードに送信するよう構成されていることを特徴とする、ネットワーク・システム。
【請求項９】
前記複数の被監視ノードは、それぞれの正常な動作状態を表すコマンドを、互いに異なるサイクルにおいて前記ネットワーク上の等時性チャネルの１つで前記監視ノードに送信することを特徴とする、請求項８に記載のネットワーク・システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク・システムにおけるノードの動作状態の監視に関し、特に、ＩＥＥＥ１３９４ネットワーク上で１つのノードが別のノードの動作状態を監視しその別のノードを制御するネットワーク・システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ１３９４規格のネットワークは、ベストエフォート型の非同期（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ）通信と伝送帯域幅および周期的転送を保証する等時性（Ｉｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓ）通信とを実現する。しかし、ＩＥＥＥ１３９４準拠のネットワーク・システムは、ネットワーク上の各ノードの動作状態を監視するよう構成されていない。【０００３】
特開２００１−３０８９５１号公報（Ａ）（特許文献１）には、非同期接続に適したパケット送受信処理装置が記載されている。そのパケット送受信処理装置において、コンスーマのパケット処理制御回路が受信パケットを所定時間内に処理できなかった場合、パケット処理制御タイマは、タイムアウトを検出してＣＰＵに知らせる。ＣＰＵは、レジスタを介して、パケット処理制御回路にパケット処理一時停止命令およびパケット送信命令を送る。パケット処理制御回路は、現在処理しているパケット処理を一時中断し、ライト・レスポンス（ＷＲＳ）パケットのヘッダとデータとを生成する。ＷＲＳパケットは、バスからプロデューサに送信される。これにより、プロデューサに対してタイムアウトを生じさせることなくパケットを処理できる。
特開２００２−１３５２６２号公報（Ａ）（特許文献２）には、ネットワーク監視システムが記載されている。そのネットワーク監視システムにおいて、制御手段は、パケットが来るたびにテーブルの該当するＭＡＣアドレスの時間情報領域の値を更新する。制御手段は、ネットワーク・インタフェース・カード（ＮＩＣ）に対する監視コマンドを受信した場合、ＮＩＣへパケット転送せず、テーブルの時間情報領域を参照し、時間情報領域の値と現在時刻との差が所定時間以内であれば、監視装置に対してＮＩＣが正常に動作していると応答し、所定時間を超えていた場合には、ＮＩＣまたはそれに至る回線に異常が発生したものとして、異常発生を監視装置に通知する。
特開２００３−８５７９号公報（Ａ）（特許文献３）には、サイクリック・データ通信システムが記載されている。そのサイクリック・データ通信システムにおいて、管理局に割り当てられた通信ノードは、アイソクロナス通信フェーズにおいて、通信サイクルの開始を示すサイクリック・トリガ・パケットを周期的に送信する一方、通常局に割り当てられた通信ノードは、アイソクロナス通信フェーズにおいて、管理局に割り当てられた通信ノードから送信されるサイクリック・トリガ・パケットに応答して、アシンクロナス通信フェーズにおいて、送信要求を発して送信機会を得ることにより、目的とするデータを送信する。
特開２００４−８６３６７号公報（Ａ）（特許文献４）には、プラント・ネットワーク健全性診断装置が記載されている。リピータを介して複数の制御装置およびオペレータ・コンソールがスター型に接続される。プラント・ネットワーク健全性診断装置は、リピータにデータ収集手段を直接接続し、データ収集手段に検査手段を直接接続するよう構成される。データ収集手段は、プラント・ネットワークに送信された全てのフレームを受信し、収集する。検査手段の定周期データ検査手段は、定周期で送信されるフレームを予め記録されたフレーム基準情報と比較することによってフレームの検査を行う。それによって、制御装置の異常が判定される。
【特許文献１】特開２００１−３０８９５１号公報
【特許文献２】特開２００２−１３５２６２号公報
【特許文献３】特開２００３−８５７９号公報
【特許文献４】特開２００４−８６３６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＥＥＥ１３９４規格のネットワークにおいて、或るノードは、別のノードのホストＣＰＵ等に異常が生じたときにその或るノードがそれを検出するには、その別のノードに非同期コマンドを送信し、それに対する非同期応答の有無およびその応答の内容を分析して判定する必要がある。しかし、ＩＥＥＥ１３９４規格のネットワークにおける非同期通信では、バス上のトラフィックに応じて変動する転送時間遅延が生じ、さらにソフトウェアによる送受信処理が必要なのでソフトウェアの処理負荷および動作状態に応じて処理時間遅延も生じる。従って、或るノードは、保証された短いサイクルで別のノードの動作状態を監視することができず、検出した別のノードの動作状態を確定するには相対的に長い時間遅延が生じる。従って、ノードに異常が生じたときにそれが検出されるまでには時間がかかる。このようなシステムが、例えば緊急時にブレーキを作動させる自動車の安全システムに適用された場合は、通信および処理の僅かな時間遅延によって安全上重大な結果を招くであろう。
発明者たちは、ＩＥＥＥ１３９４規格のネットワークにおいてサイクリックに等時性転送された各ノードの動作状態を表す情報を監視することによって、各ノードの動作状態の検出の時間遅延を大幅に減少させることができる認識した。【０００５】
本発明の１つの目的は、ネットワーク・システムにおいてノードの動作状態の監視の時間遅延を減少させることである。
本発明の別の目的は、ネットワーク・システムにおいてノードの動作の異常状態による別のノードの誤動作を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの特徴によれば、ネットワーク・システムは、等時性転送および非同期転送用のネットワークに接続されたユティリティ機能を有する被監視ノードとその被監視ノードの動作状態を監視する監視ノードとを含む。その被監視ノードは、その正常な動作状態を表すコマンドを、そのネットワーク上の等時性チャネルの１つでその監視ノードに周期的に送信する。その監視ノードは、その被監視ノードからその正常な動作状態を表すコマンドを受信しなくなったとき、リセット、電源切断またはネットワーク接続の切断等の異常対策処理を実行させるリアルタイム・コマンドを、その被監視ノードに送信するよう構成されている。
本発明の別の特徴によれば、ネットワーク・システムは、等時性転送および非同期転送用のネットワークに接続された複数の被監視ノードとその複数の被監視ノードの動作状態を監視する監視ノードとを含む。その複数の被監視ノードの各々は、その正常な動作状態を表すコマンドを、等時性チャネルの１つでその監視ノードに周期的に送信する。その監視ノードは、その複数の被監視ノードの中の或る被監視ノードからその正常な動作状態を表すコマンドを受信しなくなったとき、リセット、電源切断またはネットワーク接続の切断等の異常対策処理を実行させるリアルタイム・コマンドを、等時性チャネルの１つでその或る被監視ノードに送信するよう構成されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ネットワーク・システムにおいてノードの動作状態の監視の時間遅延を減少させることができ、ネットワーク・システムにおいてノードの動作の異常状態による別のノードの誤動作を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図面において、同様の構成要素には同じ参照番号が付されている。【０００９】
図１は、ＩＥＥＥ１３９４準拠のネットワーク上での１つのノードＮＤ０から他のノードへの通常の非同期コマンドＣＭＤ０、ＣＭＤ１およびＣＭＤ２の送信における最短および最長の間隔のタイミングの例を示している。
図１において、ノードＮＤ０だけがＩＥＥＥ１３９４ネットワーク上で連続的な非同期コマンドＣＭＤ０およびＣＭＤ１を送信しそれ以外に転送がない場合、その送信の時間遅延は、或るコマンドＣＭＤ０の送信後から次のコマンドＣＭＤ１の送信までの時間間隔すなわちアービトレーション・リセット・ギャップに等しく、その初期値は例えば約２０μｓである。一方、コマンドＣＭＤ１の送信の直後に他の多くのノードＮＤ１〜７からの非同期および等時性のデータ転送が発生した場合、時間遅延の最大値は、同時転送要求ノード数÷１サイクル当たり非同期転送可能なノード数×サイクル長さ＝６３（ネットワークへの最大接続可能なノード数）÷１（１サイクルのうち等時性転送後に残った時間で転送可能な最大サイズの非同期パケットを転送する場合）×１２５μｓ≒７．８ｍｓである。
図２Ａは、ＩＥＥＥ１３９４ネットワーク上のノード１００のブロック形式の典型例のハードウェア構成の例を示している。図２Ｂは、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークにおけるノード１００のハードウェアおよびソフトウェアの階層構造を示している。
図２Ａにおいて、ノード１００は、ＣＰＵ１０２、ＣＰＵ１０２に接続されたブリッジＬＳＩ１０４、ブリッジＬＳＩ１０４に接続されたメイン・メモリ１０６、ＩＥＥＥ１３９４ネットワーク５０のバスにコネクタ１１４および１１６を介して接続されたＩＥＥＥ１３９４物理およびリンク層インタフェース（ＩＦ）１１２、インタフェース１１２とブリッジＬＳＩ１０４の間に接続された専用処理ハードウェア１０８、およびインタフェース１１２とブリッジＬＳＩ１０４にホスト・バス５を介して接続された入出力部（Ｉ／Ｏ）１１０を具えている。
図２Ｂにおいて、ノード１００は、ハードウェアとして、ＩＥＥＥ１３９４物理層１２２、ＩＥＥＥ１３９４リンク（コア）層１２４、各アプリケーション機能別のＩＥＥＥ１３９４リンク（ＩＦ）層１２６、および物理層およびリンク層としての等時性データ用の専用処理ハードウェア１２８を具え、ソフトウェアとして、バス・マネージメント１３４およびトランザクション層１３６を含むＩＥＥＥ１３９４スタック１３２、およびユティリティ（用途）機能用のアプリケーション１４０を具えている。
非同期データを受信すると、インタフェース１１２は、受信処理のためにＣＰＵ１０２に割込む。その割込みの受付処理には、通常、１ｍｓ以上の時間を要する。非同期データは、物理層１２２、リンク層（コア）１２４、リンク層（ＩＦ）１２６、トランザクション層１３６およびアプリケーション層１４０において処理される。一方、等時性データは、ＣＰＵ１０２への割込みを必要とすることなく、従ってソフトウェア処理による時間遅延なしで、物理層１２２、リンク層（コア）１２４、リンク層（ＩＦ）１２６および専用処理ハードウェア１２８において処理される。専用処理ハードウェア１２８は、アプリケーション１４０によって制御される。但し、等時性データは、破線矢印で示されているように、ソフトウェアによって処理されることもある。【００１０】
図３Ａは、本発明の原理による、監視ノードＮＤｍと被監視ノードＮＤ０およびＮＤ１を含むネットワーク・システムを示している。図３Ｂは、本発明の原理による、被監視ノードＮＤ０およびＮＤ１から監視ノードＮＤｍへのキープアライブ・コマンドの等時性転送の例を示している。
被監視ノードＮＤ０は、各サイクルにおける予約された等時性転送チャネルＣＨ０の期間にキープアライブ（ＫＡ）コマンドＫＡを監視ノードＮＤｍに送信する。被監視ノードＮＤ１は、３サイクル毎の１サイクルにおける予約された等時性転送チャネルＣＨ１の期間にキープアライブ・コマンドＫＡを監視ノードＮＤｍに送信する。従って、監視ノードＮＤｍが等時性転送チャネルＣＨ０におけるキープアライブ・コマンドＫＡを検出しなかったとき、被監視ノードＮＤ０の動作状態の異常が、ネットワーク上の非同期データのトラフィックに関係なく、異常の発生から１サイクル＋１サイクル未満という短い期間で検出される。監視ノードＮＤｍが等時性転送チャネルＣＨ１におけるキープアライブ・コマンドＫＡを検出しなかったとき、被監視ノードＮＤ１の動作状態の異常が、ネットワーク上の非同期データのトラフィックに関係なく、異常の発生から３サイクル＋１サイクル未満という短い期間で検出される。【００１１】
図４Ａおよび４Ｂは、本発明の原理を適用した自動車３０の安全システム４０において被監視ノードＮＤ０の動作状態が正常なときの周辺監視制御ノードＮＤｍの動作を示している。
安全システム４０は、ＩＥＥＥ１３９４ネットワーク５０のバスに接続された、ネットワーク・ノードとしてのユティリティ機能を有する周辺装置を監視し制御する機能と他のネットワーク・ノードの動作状態を監視する機能とを有する周辺監視制御ＥＣＵ（電子制御装置）ノードＮＤｍ、周辺装置としてのカメラ・ノードＮＤ０、ＮＤ４、ＮＤ５およびＮＤ６、レーダ・ノードＮＤ３およびブレーキＥＣＵノードＮＤ１と、ネットワーク・ノードとしてのＨＭＩ（ヒューマン・マシン・インタフェース）コンピュータＮＤ２と、ＩＥＥＥ１３９４準拠のハードディスクＨＤＤと、を含んでいる。
図４Ａおよび４Ｂを参照すると、安全システム４０が正常状態であるとき、周辺監視制御ＥＣＵノードＮＤｍは、各サイクルの等時性チャネルＣＨ０、ＣＨ１、．．．ＣＨ４においてノードＮＤ０およびＮＤ３〜ＮＤ６から等時性キープアライブ・コマンドＫＡ（ＣＭＤ）および複数の等時性チャネルにおいて等時性データを受信する。周辺監視制御ＥＣＵノードＮＤｍが、キープアライブ・コマンドＫＡを正常に受信し、かつ受信した等時性データに基づいて自動車３０およびドライバの危険を認識したとき、例えば停車中にカメラ・ノードＮＤ４からの映像データに基づいて後ろの別の自動車の追突の危険性を認識したときに、周辺監視制御ＥＣＵノードＮＤｍは、同じまたはその後のサイクルの等時性チャネルにおいてゲートウェイＧＷを介してブレーキＥＣＵノードＮＤ１にブレーキを作動させる等時性リアルタイム・コマンドＣＭＤを送信する。それによって、別の自動車の追突によるドライバのむち打ち症を予防することができる。【００１２】
図５Ａおよび５Ｂは、図４Ａの安全システム４０において被監視制御ノードＮＤ０の動作状態が異常なときの周辺監視制御ノードＮＤｍの動作を示している。
図５Ａおよび５Ｂを参照すると、安全システム４０において、周辺監視制御ＥＣＵノードＮＤｍが、或るときカメラ・ノードＮＤ０からの等時性のキープアライブ・コマンドＫＡ（ＣＭＤ）の受信を検出しなくなったと仮定する。その不検出に応答して、周辺監視制御ＥＣＵノードＮＤｍは、その後のサイクルの等時性チャネルにおいてカメラ・ノードＮＤ０に例えばリセットまたは電源遮断のような異常対策処理を実行させる等時性リアルタイム・コマンドＣＭＤを送信する。次いで、必要に応じて周辺監視制御ＥＣＵノードＮＤｍは、ＨＭＩコンピュータ・ノードＮＤ２にカメラ・ノードＮＤ０の故障を表す警告用のリアルタイム・コマンドＣＭＤを送信する。カメラ・ノードＮＤ０は、異常対策処理のリアルタイム・コマンドＣＭＤに応答して、例えば自己の機能のリセット処理を行ったり、カメラ機能の電源を遮断して映像データの送信を停止する。それによって、カメラ・ノードＮＤ０の故障による周辺監視制御ＥＣＵノードＮＤｍにおける受信データの誤認識およびそれによる誤った応答動作が防止される。ＨＭＩコンピュータ・ノードＮＤ２は、カメラ・ノードＮＤ０への異常対策処理を実行させる等時性リアルタイム・コマンドＣＭＤまたは警告用のリアルタイム・コマンドＣＭＤに応答して、Ｉ／Ｏ（図２Ａ、１１０）を介してディスプレイにその警告を表示し、スピーカで警告音を発生する。それによって、ドライバにカメラ・ノードＮＤ０の動作に障害があることを知らせる。【００１３】
図６Ａは、本発明の実施形態による、ＩＥＥＥ１３９４ネットワーク５０に接続された監視ノード２００および被監視ノード３００の概略的構成と、被監視ノード３００の正常状態における監視ノード２００の動作とを示している。図６Ｂは、本発明の実施形態による、ＩＥＥＥ１３９４ネットワーク５０に接続された監視ノード２００および被監視ノード３００の概略的構成と、被監視ノード３００のキープアライブ消失状態における監視ノード２００の動作とを示している。
監視ノード２００は、任意のユティリティ機能を有するノードに割り当てることができ、例えば図４Ａおよび５Ａの周辺監視制御機能を有するノードＤＮｍにネットワーク・ノードの監視機能を持たせてもよい。被監視ノード３００は、監視制御されるべき任意のユティリティ機能を有するノードであり、この場合、図４Ａおよび５Ａのカメラ・ノードＮＤ０である。さらに、ハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）ノード４００と、ＩＥＥＥ１３９４ネットワーク５０におけるバス・マネージャ、サイクル・マスタおよび等時性資源マネージャの機能を有するマネージャ・ノード５００が、ネットワーク５０に接続されている。バス・マネージャ、サイクル・マスタおよび等時性資源マネージャの各機能は、別々のノードに分散して割り当てられていてもよい。
監視ノード２００は、ＩＥＥＥ１３９４準拠のハードウェア２２として、物理層およびリンク層（コア）の非同期制御部２０２および等時性制御部２０４を具え、アプリケーション別のリンク層（ＩＦ）の、非同期送受信部２１１、リアルタイム・コマンド（ＲＴ  ＣＭＤ）送信部２１６、キープアライブ（ＫＡ）受信部２１４、ユティリティ機能の等時性データを受信するデータ受信部２１２および受信チェック部（ＣＨＫ）２２２を具えている。
監視ノード２００は、ＩＥＥＥ１３９４準拠のソフトウェア２４として、バス・マネージャ（ＢＵＳ  ＭＮＧ）２４０、トランザクション層（ＴＡ．Ｌ．）制御部２３８、ノード監視の条件を設定する監視設定部２３４、および監視ノード２００のユティリティ機能として例えば映像データおよびレーダ・データ等の等時性受信データを認識する認識部２３２を具え、さらに、例えば追突防止機能を含む周辺監視制御のようなユティリティ機能およびネットワーク・ノード監視機能のアプリケーション２５０を具えている。
被監視ノード３００は、ＩＥＥＥ１３９４準拠のハードウェア３２として、物理層およびリンク層（コア）の非同期制御部３０２および等時性制御部３０４を具え、アプリケーション用のリンク層（ＩＦ）の、非同期送受信部３１１、リアルタイム・コマンド（ＲＴ  ＣＭＤ）受信部３１６、キープアライブ（ＫＡ）送信部３１４、ユティリティ機能の等時性データを送信するデータ送信部３１２、被監視ノード３００のユティリティ機能の動作状態を確認する動作状態チェック部（ＣＨＫ）３２２、および監視ノード２００からの等時性の制御リアルタイム・コマンドに応答して異常状態に対処する対処部３２４を具えている。
被監視ノード３００は、ＩＥＥＥ１３９４準拠のソフトウェア３４として、バス・マネージャ（ＢＵＳ  ＭＮＧ）３４０、およびトランザクション層（ＴＡ．Ｌ．）制御部３３８を具え、さらに、例えばカメラ制御アプリケーションのようなユティリティ機能用およびノード・キープアライブ発生機能用のアプリケーション３５０を具えている。また、被監視ノード３００は、ユティリティ機能の動作状態検出のために、例えば、カメラの異常温度を検出する異常温度センサ３３２およびソフトウェア動作状態の定期的通知を行うソフトウェア動作通知部３３４、およびカメラ・モジュール（ハードウェア）３５２の動作状態を表す情報を生成する状態通知部３５４を具えている。
監視ノード２００において、アプリケーション２５０は被監視ノード３００のユティリティ機能の動作状態の監視のための条件を監視設定部２３４に設定する。被監視ノード３００において、アプリケーション３５０は被監視ノード３００のユティリティ機能の動作状態確認の条件を動作状態チェック部３２２に設定する。
監視ノード２００のアプリケーション２５０は、ハードディスク・ドライブ・ノード４００にログを格納し、マネージャ・ノード５００に対してネットワーク５０上のバス・チャネルに対する等時性データ転送の予約ＩＳＯＣ＿ＲＳＶを要求する。その等時性データ転送は、この場合、被監視ノード３００から監視ノード２００へのキープアライブ・コマンドＫＡの転送、監視ノード２００から被監視ノード３００への異常対処用のリアルタイム（ＲＴ）コマンドの転送、ノード間での例えば映像データのようなユティリティ機能用の等時性データの転送、およびノード間でのユティリティ機能を制御するためのリアルタイム（ＲＴ）コマンドの転送である。
【００１４】
動作を説明すると、被監視ノード３００におけるカメラ・モジュール３５２は、アプリケーション３５０の制御の下で映像データを取り込んでデータ送信部３１２に供給する。データ送信部３１２は、ネットワーク５０上の予約された所定の等時性チャネルにおいて監視ノード２００に映像データを送信する。監視ノード２００のアプリケーション２５０は、ネットワーク５０上の非同期転送チャネルにおいて被監視ノード３００のアプリケーション３５０にユティリティ機能の制御信号ＣＴＲＬを送信する。被監視ノード３００のアプリケーション３５０は、受信したリアルタイム・コマンドに従ってユティリティ機能を制御する。
監視ノード２００におけるデータ受信部２１２は、ネットワーク５０上の予約された所定の等時性転送チャネルにおいて被監視ノード３００からユティリティ機能用の等時性データを受信する。データ受信部２１２は受信した等時性データを認識部２３２に供給する。認識部２３２はその受信した等時性データを認識し、その認識結果をアプリケーション２５０に供給する。アプリケーション２５０は、その認識結果に従って所要の処理および制御を行う。
被監視ノード３００の正常動作状態において、被監視ノード３００における動作状態チェック部３２２は、異常温度センサ３３２からの検出値、ソフトウェア動作通知部３３４からの動作状態値、状態通知部３５４からの状態値を受け取って、それぞれの値を判定する。それらの値が正常であると判定された場合は、動作状態チェック部３２２は、キープアライブ送信許可の指示をキープアライブ送信部３１４に供給する。その許可に応答して、キープアライブ送信部３１４は、ネットワーク５０上の予約された所定の等時性チャネルにおいて監視ノード２００にキープアライブ・コマンドを送信する。
監視ノード２００におけるキープアライブ受信部２１４は、ネットワーク５０上の予約された所定の等時性チャネルにおいて被監視ノード３００からキープアライブ・コマンドを受信する。受信チェック部２２２は、キープアライブ受信部２１４によってキープアライブ・コマンドが受信されたかどうかを判定する。キープアライブ・コマンドが正常に受信されたと判定された場合は、正常にキープアライブ・コマンドが受信されたことを監視設定部２３４に通知してもよい。
図６Ｂを参照して、被監視ノード３００においてユティリティ機能に異常が生じた場合について説明する。被監視ノード３００における動作状態チェック部３２２は、異常温度センサ３３２からの検出値、ソフトウェア動作通知部３３４からの動作状態値、カメラ・モジュール３５２からの動作状態値のいずれかが異常であると判定された場合、例えばソフトウェア・ハングが発生してソフトウェア動作通知部３３４からの動作状態値が異常であると判定された場合は、動作状態チェック部３２２は、キープアライブ送信許可の取消をキープアライブ送信部３１４に供給する。その許可取消に応答して、キープアライブ送信部３１４はキープアライブ（ＫＡ）コマンドの送信を停止する。
従って、監視ノード２００におけるキープアライブ受信部２１４は、ネットワーク５０上の予約された所定の等時性チャネルにおいて被監視ノード３００からキープアライブ（ＫＡ）コマンドを受信しなくなる。受信チェック部２２２は、被監視ノード３００からのキープアライブ受信部２１４によるキープアライブ・コマンドの受信が停止したと判定する。
キープアライブ・コマンドの受信の停止に応答して、受信チェック部２２２は、被監視ノード３００の異常状態に対する対処コマンドを送信するようリアルタイム・コマンド送信部２１６に要求し、監視設定部２３４においてキープアライブ・コマンドが受信されなかったことをアプリケーション２５０に通知する。リアルタイム・コマンド送信部２１６は、例えばリセットまたは電源遮断のような異常に対する対処（リアクション）のための等時性のリアルタイム・コマンドを被監視ノード３００に送信する。また、アプリケーション２５０は、被監視ノード３００の故障を警告するためのコマンドを送信するようリアルタイム・コマンド送信部２１６に要求する。リアルタイム・コマンド送信部２１６は、被監視ノード３００の故障の警告のための等時性リアルタイム・コマンドを別のＨＭＩコンピュータ・ノード（図５ＡのＮＤ２）に送信する。
被監視ノード３００におけるリアルタイム・コマンド受信部３１６は、ネットワーク５０上の予約された所定の等時性チャネルにおいて対処のための等時性リアルタイム・コマンドを受信する。対処部３２４は、リアルタイム・コマンド受信部３１６からその対処コマンドを受け取って、その対処コマンドに従って、例えば、被監視ノード３００のユティリティ機能をリセットし、被監視ノード３００の電源を遮断しまたは被監視ノード３００をネットワーク５０から切り離す。リアルタイム・コマンド受信部３１６は、その対処コマンドの受信をアプリケーション３５０に通知してもよい。被監視ノード３００が正常状態に復帰した場合は、アプリケーション３５０は、対処部３２４の動作をリセットして、被監視ノード３００およびそのユティリティ機能の動作を再開する。
認識機能のような監視ノード２００のユティリティ機能は、さらに、ノード監視機能を有する別のノードによって監視されてもよく、即ち監視ノード２００は被監視ノードでもあってもよい。
【００１５】
図７Ａは、監視ノード２００によって実行される、被監視ノード３００からの受信データを処理し被監視ノード３００の動作状態を監視するための概略のフローチャートを示している。
図６Ａおよび７Ａを参照すると、ステップ６０２において、例えば自動車３０のエンジン起動によって図４Ａの安全システム４０の電源が投入され、従って監視ノード２００の電源が投入される。ステップ６０４において、監視ノード２００は、監視ノード２００の動作を初期化し、監視ノード２００のシステム状態をチェックする。
ステップ６０６において、アプリケーション２５０は監視ノード２００のＩＥＥＥ１３９４ハードウェア２２をネットワーク５０に接続する。ステップ６０８において、アプリケーション２５０は、ネットワーク５０上のサイクルにおけるリアルタイム・コマンド用の等時性転送を予約する非同期コマンドをマネージャ・ノード５００に送信する。
等時性転送の予約の手順は、（１）予約可能な等時性チャネルの残り帯域（即ち、サイクルにおける時間期間）と等時性転送チャネル番号の現在の予約状態とを問い合わせる非同期コマンドを等時性資源マネージャ（５００）に送信し、（２）空きチャネルの中から使用すべきチャネルを選択し、（３）使用チャネル番号と使用チャネル帯域の予約を登録する非同期コマンドを等時性資源マネージャ（５００）に送信すること、からなる。
ステップ６１０において、アプリケーション２５０は、その登録された予約に従って予約チャネルにおけるリアルタイム・コマンド送信部２１６の動作条件を設定する。アプリケーション２５０は、ステップ６１２においてノード監視機能を、即ち監視設定部２１４、受信チェック部２２２およびキープアライブ受信部２３４を起動し、ステップ６１４において認識部２３２の認識機能のようなユティリティ機能を起動する。【００１６】
図７Ｂ〜７Ｄは、監視ノード２００のノード監視機能の詳細なフローチャートを示している。
図７Ｂを参照すると、ステップ６２２において、アプリケーション２５０は、ノード監視用のキープアライブ・コマンド送信用の等時性転送を予約する非同期コマンドをマネージャ・ノード５００に送信する。
ステップ６２４において、アプリケーション２５０は、被監視ノード３００のキープアライブ送信部３１４のキープアライブ・コマンド送信の条件を設定する非同期コマンドを被監視ノード３００に送信する。その条件は、キープアライブ・コマンドの送信に使用すべき等時性チャネル番号、送信周期（サイクル）、キープアライブ・コマンド・パケット中のパラメータ値、例えば、パケット正常性を確認するためのコード、パケット順序のカウント値、任意の特定のデータ（例えばモジュールの温度）、等である。
ステップ６２６において、アプリケーション２５０は、受信チェック部２２２に用いられるチェック条件を監視設定部２３４に設定する。そのチェック条件は、キープアライブ・コマンドを受信すべき等時性チャネルの番号、キープアライブ・コマンドの受信タイムアウト時間（またはサイクル数）、キープアライブ・コマンド・パケットのチェック項目、キープアライブ・コマンド・パケットの異常または不検出における対処（リアクション）、等である。その対処は、キープアライブ・コマンドの受信タイムアウト、キープアライブ・コマンド・パケットのデータ異常、等の各要因に応じた、ＣＰＵ（１０２）への割込み、被監視ノード３００のユティリティ機能のリセットまたは被監視ノード３００のバスからの切り離しを実行させるリアルタイム・コマンド・パケットの送信、等の対処のしかたを表すものである。
ステップ６２８において、アプリケーション２５０は、動作状態チェック部３２２およびキープアライブ送信部３１４を起動する非同期コマンドを被監視ノード３００に送信する。ステップ６３０において、アプリケーション２５０は、受信チェック部２２２およびキープアライブ受信部２１４を起動する。【００１７】
図７Ｃを参照すると、ステップ６３２において、受信チェック部２２２はそのキープアライブの受信タイムアウトを検出するタイマを起動する。ステップ６３４において、受信チェック部２２２はキープアライブの受信タイムアウトが発生したかどうかを判定する。タイムアウトが発生したと判定された場合は、手順は図７Ｄのステップ６５０に進む。
ステップ６３４においてタイムアウトが発生しなかったと判定された場合は、ステップ６３６において、受信チェック部２２２はキープアライブ・コマンド・パケットを受信したかどうかを判定する。キープアライブ・コマンド・パケットを受信しなかったと判定された場合は、手順はステップ６３４に戻る。ステップ６３６においてキープアライブ・コマンド・パケットを受信したと判定された場合は、ステップ６３８において、受信チェック部２２２はその受信したキープアライブ・コマンド・パケットが正常かどうかを判定する。キープアライブ・コマンド・パケットが正常であると判定された場合は、ステップ６４８において、受信チェック部２２２はその検出タイマをリセットする。その後、手順はステップ６３４に戻る。
ステップ６３８においてキープアライブ・コマンド・パケットが正常でないと判定された場合は、ステップ６４２において、受信チェック部２２２はＣＰＵ（図２Ａ、１０２）に割り込む。その後、手順はステップ６３４に戻るか、ステップ６４８に進む。一方、アプリケーション２５０は、ステップ６４４においてその割込の要因を判定し、ステップ６４６においてパケット異常に対処する。【００１８】
図７Ｄを参照すると、ステップ６５０において、受信チェック部２２２は受信キープアライブ・コマンド・パケットの不検出に対する対処を開始する。ステップ６５２において、受信チェック部２２２は、直前の所定時間内（例えば４分）でそれが初回のタイムアウトかどうかを判定する。初回のタイムアウトでないと判定された場合は、ステップ６５８において、リアルタイム・コマンド送信部２１６は、例えばノード切り離しのような対処のためのリアルタイム・コマンドを被監視ノード３００に送信し、ステップ６６０において、受信チェック部２２２はＣＰＵ（図２Ａ、１０２）に割り込む。
アプリケーション２５０は、ステップ６６２においてその割込の要因を判定し、ステップ６６４において認識部２３２による被監視ノード３００からの受信データの認識を停止させる。ステップ６６６において、アプリケーション２５０は、ＨＭＩコンピュータ・ノード（図５ＢのＮＤ２）に対して、被監視ノード３００の故障を表す警告コマンドを送信する。
ステップ６５２において初回のタイムアウトであると判定された場合は、受信チェック部２２２はステップ６７４においてタイムアウト・フラグを設定する。ステップ６７６において、そのタイムアウト・フラグに応答して、リアルタイム・コマンド送信部２１６は例えばリセットのような対処のためのリアルタイム・コマンドを被監視ノード３００に送信する。ステップ６８０において、受信チェック部２２２はＣＰＵ（１０２）に割り込む。アプリケーション２５０は、ステップ６８２においてその割込の要因を判定する。アプリケーション２５０は、ステップ６８４において被監視ノード３００の動作状態が正常かどうかをチェックする。
被監視ノード３００の動作状態が正常であると判定された場合は、ステップ６８６において、手順は図７Ｃのステップ６３２に戻る。被監視ノード３００の動作状態が正常でないと判定された場合は、アプリケーション２５０は、ステップ６８８において、例えばカメラ機能のような被監視ノード３００のユティリティ機能を再設定する。ステップ６９０において、アプリケーション２５０はノード監視機能の動作を再開する。その後、手順は図７Ｃのステップ６３２に戻る。【００１９】
図７Ｅは、監視ノード２００おける映像認識のようなユティリティ機能の動作のためのフローチャートを示している。
図７Ｅを参照すると、ステップ７０２において、アプリケーション２５０は、例えば映像データのようなユティリティ・データの等時性転送を予約する非同期コマンドを、マネージャ・ノード５００に送信する。
ステップ７０４において、アプリケーション２５０は、ユティリティ・データ送信の条件をデータ送信部３１２に設定する非同期コマンドを被監視ノード３００に送信する。ステップ７０６において、アプリケーション２５０はデータ受信部２１２に受信の条件を設定する。ステップ７０８において、アプリケーション２５０は、被監視ノード３００のユティリティ機能、例えばカメラ機能の動作条件を設定する非同期コマンドを被監視ノード３００に送信する。ステップ７１０において、アプリケーション２５０は、データ送信部３１２を起動させる非同期コマンドを被監視ノード３００に送信する。
ステップ７１２において、アプリケーション２５０は認識部２３２のような監視ノード２００のユティリティ機能を起動する。ステップ７１４において、アプリケーション３５０は、被監視ノード３００のデータ送信部３１２を起動する非同期コマンドを被監視ノード３００に送信する。【００２０】
図８Ａは、被監視ノード３００によって実行される、ユティリティ・データを送信しキープアライブ・コマンドを送信するための概略のフローチャートを示している。
図８Ａを参照すると、ステップ８０２において、例えば自動車３０のエンジン起動によって図４Ａの安全システム４０の電源が投入され、従って被監視ノード３００の電源が投入される。ステップ８０４において、被監視ノード３００は、被監視ノード３００の動作を初期化し、被監視ノード３００のシステム状態をチェックする。
ステップ８０６において、アプリケーション３５０はコマンド対処部３２４の動作条件を設定する。ステップ８０８において、アプリケーション３５０は動作状態チェック部３２２に状態確認の条件を設定する。ステップ８１０において、アプリケーション３５０はソフトウェア動作状態通知部３２４を起動する。ステップ８１２において、アプリケーション３５０は被監視ノード３００のＩＥＥＥ１３９４ハードウェア３２をネットワーク５０に接続する。ステップ８１４において、アプリケーション３５０およびリアルタイム・コマンド受信部３１６は非同期コマンドおよびリアルタイム・コマンドの受信待ち状態になる。【００２１】
図８Ｂおよび８Ｃは、被監視ノード３００によって実行される、受信コマンドに応答してユティリティ・データを送信しキープアライブ・コマンドを送信しノード状態異常に対処するための詳細なフローチャートを示している。
図８Ｂを参照すると、被監視ノード３００のリンク（ＩＦ）層の非同期送受信部３１１は、ステップ８２２においてネットワーク５０を介して非同期コマンドを受信し、ステップ８２４においてその受信した非同期コマンドを処理するためにＣＰＵ（１０２）に割り込む。ステップ８２６において、アプリケーション３５０はネットワーク５０を介して非同期コマンドに対する応答を監視ノード２００に送信し返す。
アプリケーション３５０は、ステップ８３０において読み取り要求のコマンドの処理を開始し、ステップ８３２においてさらにそのコマンドを判別し、そのコマンドに従ってステップ８３４において被監視ノード３００の所要の情報を読み出し、ステップ８３６においてその情報を非同期データとして送信する。
アプリケーション３５０は、ステップ８４０において書き込み要求のコマンドの処理を開始し、ステップ８４２においてさらにそのコマンドを判別する。そのコマンドに従って、アプリケーション３５０は、ステップ８４４においてカメラ・モジュール３５２のようなユティリティ機能の条件、例えば、映像データのフォーマットおよび映像データのフレーム周波数を設定する。アプリケーション３５０は、ステップ８４６においてデータ送信部３１２の条件、例えば、使用する等時性チャネルの番号および送信データのフォーマット、を設定する。アプリケーション３５０は、ステップ８４８においてリアルタイム・コマンド受信部３１６の受信条件、例えば、使用する等時性チャネルの番号および受信待ちするコマンド、を設定する。アプリケーション３５０は、ステップ８５０においてキープアライブ送信部３１４の送信条件、例えば、使用する等時性チャネルの番号、送信周期、パケットのパラメータ値および送信開始、を設定する。【００２２】
図８Ｃを参照すると、被監視ノード３００のリアルタイム・コマンド受信部３１６はステップ８６２においてネットワーク５０を介してリアルタイム・コマンドを受信する。ステップ８６４において、リアルタイム・コマンド受信部３１６はさらにそのリアルタイム・コマンドのタイプを判別する。ステップ８６６において、対処部３２４はその判別結果に従ってリアルタイム・コマンドを処理する。対処部３２４は、ステップ８６８においてＣＰＵ（１０２）へ割り込み、ステップ８７０においてＣＰＵ（１０２）をリセットし、ステップ８７２において回路ボードをリセットし（ＲＳＴ）、ステップ８７４において被監視ノード３００をネットワーク５０から切り離し（ＤＣＮＴ）、ステップ８７６において回路ボードの電源を遮断する。ステップ８６８〜８７６の中のいくつかは同時に発生してもよい。図８Ｃにおいて、ステップ８６８〜８７０のうち左側にあるほど軽い対処であり、右側にあるほど重大な対処である。【００２３】
図９Ａは、本発明の実施形態による、監視ノード２００のハードウェア２２のＬＳＩ実装の例を示している。ハードウェア２２は、物理層として、コネクタ１１４および１１６に接続されるポート４０６および４０８に接続された物理層制御部４０２および電源管理部４０４を有する。ハードウェア２２は、リンク層（コア）として、物理層制御部４０２に接続されたリンク層（コア）制御部４１２を有する。ハードウェア２２は、アプリケーション機能別のリンク層（ＩＦ）として、リンク層（コア）制御部４１２に接続された送信／受信パケット処理部４１４、送信／受信パケット処理部４１４に接続された非同期送信ＦＩＦＯ４１６および非同期受信ＦＩＦＯ４１８、ＦＩＦＯ４１６および４１８に接続されＣＰＵに接続されたＭＰＵインタフェース（ＩＦ）４２０、リンク層（コア）制御部４１２に接続され等時性ＦＩＦＯ４５７に接続されたチャネル用の等時性ブリッジ４５６、および等時性ブリッジ４５６に接続された等時性データ・インタフェース４５８を有する。構成要素４０２〜４２０および４５６〜４５８は通常の構成である。
この例では、ハードウェア２２は、アプリケーション機能別のリンク層（ＩＦ）として、通常の構成のリンク層（コア）制御部４１２に接続され等時性ＦＩＦＯ４５３および４５５に接続された各チャネル用の等時性ブリッジ４５２および４５４を有し、さらに、等時性ブリッジ４５２からキープアライブ・コマンドを受け取ってそのキープアライブ・コマンドを判定しキープアライブ・コマンド受信を通知するキープアライブ判定部４２４、キープアライブ判定部４２４からのキープアライブ・コマンドの受信通知に応答して所定の条件に従うキープアライブ・コマンドの受信を確認する受信チェック部４２６、ソフトウェア２４または外部ハードウェアからの送信要求に従って送信制御する制御インタフェース（ＩＦ）４２２、および受信チェック部４２６からの送信要求と制御インタフェース（ＩＦ）４２２からの送信制御信号とＭＰＵインタフェース（ＩＦ）４２０からの送信要求に応答して等時性ブリッジ４５４にリアルタイム・コマンドを送信するリアルタイム・コマンド送信部４２８を有する。キープアライブ判定部４２４、受信チェック部４２６およびリアルタイム・コマンド送信部４２８は、ＭＰＵインタフェース（ＩＦ）４２０を介してソフトウェア２４のアプリケーション２５０によって設定される。
【００２４】
図９Ｂは、本発明の実施形態による、被監視ノード３００のハードウェア３２のＬＳＩ実装の例を示している。構成要素４０２〜４２０および４５２〜４５８は、図９Ａのものと同様である。
この例では、ハードウェア３２は、さらに、外部ハードウェア（例えば、センサ３３２、状態通知部３５４、等）および／またはソフトウェア３４からの状態通知に基づいてユティリティ機能の動作状態値を発生する制御インタフェース（ＩＦ）４３２、制御インタフェース（ＩＦ）４３２からの動作状態値および／またはソフトウェア３４からＭＰＵインタフェース（ＩＦ）を介した状態通知に基づいて正常動作を確認してキープアライブ送信許可を発行する動作状態チェック部４３３、リンク層（コア）制御部４１２からのサイクル・スタートおよびバス・タイムに基づいてキープアライブ・コマンドの送信サイクルを管理し動作状態チェック部４３３からのキープアライブ送信許可に従ってキープアライブ・コマンドを等時性ブリッジ４５２を介して送信するキープアライブ送信サイクル管理部４３４、等時性ブリッジ４５４を介してリアルタイム・コマンドの受信を制御するリアルタイム・コマンド受信制御部４３６、および、リアルタイム・コマンド受信制御部４３６からのコマンドに対処して、リセット、異常通報、電源遮断等を制御するコマンド対処部４３７を有する。動作状態チェック部４３３、キープアライブ送信サイクル管理部４３４、リアルタイム・コマンド受信制御部４３６およびコマンド対処部４３７は、ＭＰＵインタフェース（ＩＦ）４２０を介してソフトウェア３４のアプリケーションによって設定される。【００２５】
図１０は、図９Ａのハードウェア２２および図９Ｂのハードウェア３２の例の構成要素を含むＬＳＩ実装の例を示している。図１０のＬＳＩは、図９Ａの監視ノード２００と図９Ｂの被監視ノード３００の双方に適用できる。【００２６】
図１１は、図１０の例を変形した、図１０のハードウェア２２／３２の構成要素を含むＬＳＩ実装の別の例を示している。この例において、キープアライブ判定部４２４は、等時性ブリッジ４５４を介してキープアライブ・コマンドを受け取ってそのキープアライブ・コマンドを判定してキープアライブ・コマンド受信を受信チェック部４２６に通知する。リアルタイム・コマンド送信部４２８は、受信チェック部４２６からの送信要求と制御インタフェース（ＩＦ）４２２からの送信制御信号とＭＰＵインタフェース（ＩＦ）４２０からの送信要求に応答して等時性ブリッジ４５２を介してリアルタイム・コマンドを送信する。図１１のＬＳＩは、図９Ａの監視ノード２００と図９Ｂの被監視ノード３００の双方に適用できる。【００２７】
図１２Ａは、本発明の実施形態による、監視ノード２００のハードウェア２２のＬＳＩ実装の別の例を示している。この例において、キープアライブ判定部４２４は、等時性ブリッジ４５２、４５４および４５６のうちの少なくとも１つからキープアライブ・コマンドを受け取ってそのキープアライブ・コマンドを判定してキープアライブ・コマンド受信を受信チェック部４２６に通知する。リアルタイム・コマンド送信部４２８は、受信チェック部４２６からの送信要求と制御インタフェース（ＩＦ）４２２からの送信制御信号に応答して等時性ブリッジ４５２、４５４および５４６のいずれかを介してリアルタイム・コマンドを送信する。この例では、等時性データ・インタフェース４７２、４７３および４７４が、セレクタ１７０を介して等時性ブリッジ４５２、４５４および４５６に接続されている。図１２Ａの例のその他の構成は、図９Ａのものと同様である。【００２８】
図１２Ｂは、本発明の実施形態による、監視ノード３００のハードウェア３２のＬＳＩ実装の別の例を示している。この例において、キープアライブ送信サイクル管理部４３４は、リンク層（コア）制御部４１２からのサイクル・スタートおよびバス・タイムに基づいてキープアライブ・コマンドの送信サイクルを管理し動作状態チェック部４３３からのキープアライブ送信許可に従ってキープアライブ・コマンドを等時性ブリッジ４５２、４５４および４５６のいずれかを介して送信する。リアルタイム・コマンド受信制御部４３６は、等時性ブリッジ４５２、４５４および４５６のいずれかを介してリアルタイム・コマンドの受信を制御する。この例では、等時性データ・インタフェース４７２、４７３および４７４が、セレクタ１７０を介して等時性ブリッジ４５２、４５４および４５６に接続されている。図１２Ｂの例のその他の構成は、図９Ｂのものと同様である。【００２９】
図１３は、図１２Ａのハードウェア２２および図１２Ｂのハードウェア３２の例の構成要素を含むＬＳＩ実装の別の例を示している。図１３のＬＳＩは、図１２Ａの監視ノード２００と図１２Ｂの被監視ノード３００の双方に適用できる。【００３０】
図１４Ａは、本発明の別の実施形態による、ＩＥＥＥ１３９４ネットワーク５０に接続された監視ノードＮＤｍと被監視ノードＮＤ０、ＮＤ１、ＮＤ２およびＮＤ３の配置を示している。図１４Ｂは、監視ノードＮＤｍと複数の被監視ノードＮＤ０〜ＮＤ３の間の通信手順を示している。図１４Ｃは、同じチャネルＣＨ１を用いて循環的に転送される被監視ノードＮＤ０、ＮＤ１、ＮＤ２およびＮＤ３から監視ノードＮＤｍへのキープアライブ・コマンドのタイム・チャートを示している。この場合、被監視ノードＮＤ０は、等時性資源マネージャでもある。
図１４Ａ〜１４Ｃを参照すると、ステップ１４２において、監視ノードＮＤｍのアプリケーション２５０は、等時性資源マネージャである被監視ノードＮＤ１に等時性チャネル１の転送予約を要求する非同期コマンドを送信する。ステップ１４３において、監視ノードＮＤｍのアプリケーション３５０は、被監視ノードＮＤ０〜ＮＤ３のキープアライブ送信部３１４に送信条件を設定する非同期コマンドを被監視ノードＮＤ０〜ＮＤ３に送信する。その送信条件は、使用チャネル（例えばＣＨ１）、送信許可順序、各ノードのキープアライブ送信周期（例えば４サイクル）、および送信開始トリガ待機の要求を含んでいる。被監視ノードＮＤ０〜ＮＤ３のキープアライブ送信部３１４は、送信開始トリガの受信を待つ。
ステップ１４４において、監視ノードＮＤｍは、チャネル共有送信開始を要求する非同期コマンドを被監視ノードＮＤ０〜ＮＤ３に同報通信（ブロードキャスト）する。そのコマンドは、予約された等時性チャネル（例えばＣＨ０またはＣＨ１）で送信されてもよい。そのコマンドを、キープアライブ・コマンド送信用の等時性チャネル（例えばＣＨ１）と異なる別の等時性チャネル（ＣＨ０）で転送する場合は、ステップ１４２において、監視ノードＮＤｍはその別の等時性チャネルも予約する。
ステップ１４５において、被監視ノードＮＤ０〜ＮＤ３のキープアライブ送信部３１４は、チャネル共有送信開始のコマンドに従ってキープアライブ・コマンドの送信を開始する。ステップ１４６において、被監視ノードＮＤ０のキープアライブ送信部３１４は最初のサイクルの等時性チャネル（ＣＨ１）でキープアライブ・コマンドを監視ノードＮＤｍに送信する。ステップ１４７において、被監視ノードＮＤ１のキープアライブ送信部３１４は第２のサイクルの等時性チャネル（ＣＨ１）でキープアライブ・コマンドを監視ノードＮＤｍに送信する。ステップ１４８において、被監視ノードＮＤ２のキープアライブ送信部３１４は第３のサイクルの等時性チャネル（ＣＨ１）でキープアライブ・コマンドを監視ノードＮＤｍに送信する。ステップ１４９において、被監視ノードＮＤ３のキープアライブ送信部３１４は第４のサイクルの等時性チャネル（ＣＨ１）でキープアライブ・コマンドを送信する。このようにして、被監視ノードＮＤ０〜ＮＤ３から監視ノードＮＤｍにキープアライブ・コマンドが循環的に送信される。【００３１】
図１５は、図１４Ａ〜１４Ｃの実施形態に用いられる、被監視ノード３００のハードウェア３２のＬＳＩ実装の別の例を示している。この例において、チャネル共有キープアライブ送信サイクル管理部４３５が、図９Ａのキープアライブ送信サイクル管理部４３４の代わりに用いられる。チャネル共有キープアライブ送信サイクル管理部４３５は、リンク層（コア）制御部４１２からのサイクル・スタートおよびバス・タイムに基づいてキープアライブ・コマンドの送信サイクルを管理し、監視ノードＮＤｍから受信した送信条件の等時性チャネル共有サイクルを管理し、動作状態チェック部４３３からのキープアライブ送信許可に従ってキープアライブ・コマンドを等時性ブリッジ４５２を介して送信する。コマンド対処部４３７は、リアルタイム・コマンド受信制御部４３６から受け取ったチャネル共有送信開始を要求するリアルタイム・コマンドに応答して、そのチャネル共有送信開始の要求の受信をチャネル共有キープアライブ送信サイクル管理部４３５に通知する。図１５の例のその他の構成は、図９Ａのものと同様である。【００３２】
図１６は、図９Ａのハードウェア２２および図１５のハードウェア３２の例の構成要素を含むＬＳＩ実装の例を示している。図１６のＬＳＩは、図９Ａの監視ノード２００と図１５の被監視ノード３００の双方に適用できる。【００３３】
以上説明した実施形態は典型例として挙げたに過ぎず、その実施形態の変形およびバリエーションは当業者にとって明らかであり、当業者であれば本発明の原理および請求の範囲に記載した発明の範囲を逸脱することなく上述の実施形態の種々の変形を行えることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、ＩＥＥＥ１３９４準拠のネットワーク上での１つのノードから他のノードへの通常の非同期コマンドの送信における最短および最長の間隔のタイミングの例を示している。
【図２】図２Ａは、ＩＥＥＥ１３９４ネットワーク上のノードのブロック形式の典型例のハードウェア構成の例を示している。図２Ｂは、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークにおけるノードのハードウェアおよびソフトウェアの階層構造を示している。
【図３】図３Ａは、本発明の原理による、監視ノードと被監視ノードを含むネットワーク・システムを示している。図３Ｂは、本発明の原理による、被監視ノードから監視ノードへのキープアライブ・コマンドの等時性転送の例を示している。
【図４】図４Ａおよび４Ｂは、本発明の原理を適用した自動車の安全システムにおいて被監視ノードの動作状態が正常なときの周辺監視制御ノードの動作を示している。
【図５】図５Ａおよび５Ｂは、図４Ａの安全システムにおいて被監視制御ノードの動作状態が異常なときの周辺監視制御ノードの動作を示している。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の実施形態による、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークに接続された監視ノードおよび被監視ノードの概略的構成と、被監視ノードの正常状態における監視ノードの動作とを示している。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の実施形態による、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークに接続された監視ノードおよび被監視ノードの概略的構成と、被監視ノードのキープアライブ消失状態における監視ノードの動作とを示している。
【図７Ａ】図７Ａは、監視ノードによって実行される、被監視ノードからの受信データを処理し被監視ノードの動作状態を監視するための概略のフローチャートを示している。
【図７Ｂ】図７Ｂ〜７Ｄは、監視ノードのノード監視機能の詳細なフローチャートを示している。
【図７Ｃ】.
【図７Ｄ】.
【図７Ｅ】図７Ｅは、監視ノードおけるユティリティ機能の動作のためのフローチャートを示している。
【図８Ａ】図８Ａは、被監視ノードによって実行される、ユティリティ・データを送信しキープアライブ・コマンドを送信するための概略のフローチャートを示している。
【図８Ｂ】図８Ｂおよび８Ｃは、被監視ノードによって実行される、受信コマンドに応答してユティリティ・データを送信しキープアライブ・コマンドを送信しノード状態異常に対処するための詳細なフローチャートを示している。
【図８Ｃ】.
【図９Ａ】図９Ａは、本発明の実施形態による、監視ノードのハードウェアのＬＳＩ実装の例を示している。
【図９Ｂ】図９Ｂは、本発明の実施形態による、被監視ノードのＬＳＩ実装のハードウェアの例を示している。
【図１０】図１０は、図９Ａのハードウェアおよび図９Ｂのハードウェアの例の構成要素を含むＬＳＩ実装の例を示している。
【図１１】図１１は、図９Ａの監視ノードのハードウェアおよび図９Ｂの被監視ノードのハードウェアの例の構成要素を含むＬＳＩ実装の別の例を示している。
【図１２Ａ】図１２Ａは、本発明の実施形態による、監視ノードのハードウェアのＬＳＩ実装の別の例を示している。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、本発明の実施形態による、監視ノードのハードウェアのＬＳＩ実装の別の例を示している。
【図１３】図１３は、図１２Ａのハードウェアおよび図１２Ｂのハードウェアの例の構成要素を含むＬＳＩ実装の別の例を示している。
【図１４】図１４Ａは、本発明の別の実施形態による、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークに接続された監視ノードと複数の被監視ノードの配置を示している。図１４Ｂは、監視ノードと被監視ノードの間の通信手順を示している。図１４Ｃは、同じチャネルを用いて循環的に転送される被監視ノードから監視ノードへのキープアライブ・コマンドのタイム・チャートを示している。
【図１５】図１５は、図１４Ａ〜１４Ｃの実施形態に用いられる、被監視ノードのハードウェアのＬＳＩ実装の別の例を示している。
【図１６】図１６は、図９Ａのハードウェアおよび図１５のハードウェアの例の構成要素を含むＬＳＩ実装の例を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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