JPH04503434A - コンピュータネットワークの監視方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 コンピュータネットワークの監視方法 従来技術 本発明は請求項１の上位概念に示された、少なくとも２つの線路を含むデータバ スを介して接続された少なくとも２つの、それぞれ受信部およびまたは送信部を 有する加入者を備えたコンピュータネットワークを監視する方法に関する。

コンピュータネットワークはますます多く使用されており、例えば自動車にも使 用される。集積回路として構成されているいわゆるコントローラ・ニアリア・ネ ットワーク・インターフェース（ＣＡＮ　Ｉ　Ｃ）がある。個々のネットワーク の接続は、例えば２つの信号線路を用するデータバスを介して、行なわれる。こ の線路を介して情報が加入者へ送信される。アースへのまたは電圧源への短絡に よる、または線路の断線による両方の信号線路のうちの一方の各々が故障すると 、ネットワーク全体が障害を受ける。このことは、両方のバス線路の間に短絡が 生ずる時に、または加入者の一方が故障している時にも、当てはまる。

ネットワークの個々の加入者はＣＡＮ−Ｉ　Ｃのほかにいわゆるバス接続体を有 する。この場合、バス線路に現われるエラーを検出すべき特別な配線の接続構成 が用いられる。

これに対して請求項１の特徴部分に示されたコンピュータネットワークの本発明 による監視方法は、次の利点を有する。即ちコンピュータネットワークの個々の 加入者のバス側のハードウェアエラーおよび機能障害が迅速に検出されて、さら に適切な緊急作動操作が介入できる利点を有する。特に有利であるのは、この方 法が、バストラフィックに関与するＣＡＮ−Ｉ　Ｃの個数に依存することなく、 使用できることである。種々の加入者数への緊急作動操作の適合調整は必要とさ れない。特に重要なことは、個々の加入者において、この方法を実施するための 付加的な部品を設ける必要がないことである。さらに本発明による方法によりデ ータバスには著しくわずかな負荷しか加わらない。

データバスのおよび／または加入者め機能は、少なくとも１つの加入者のエラー 検出信号を用いて行なわれる。この場合、外部のエラー検出信号いわゆる監視信 号と内部のエラー検出信号すなわちＣＡＮエラー遮断信号（ＣＥＩ信号）とが区 別される。外部のエラー検出信号は加入者からデータバスへ与えられる。パスト ラフィックに関与する加入者はこの信号を所定の時間パターン内で待機する。加 入者の内部エラーは適切なエラー検出装置を用いて検出されさらにＣＥＩ信号に より表示される。

本発明による方法は次の点で優れている。即ちエラー検出信号に依存して適切な 緊急作動操作がなされ、これによりコンピュータネットワークの緊急作動が設定 される。緊急作動操作は、発生しているエラーに依存して、可変にされる。第１ の緊急作動作動の設定後に別のエラーが現われる時に、別の緊急作動モードを設 定する目的で、次続の緊急作動操作が介入される。

その後にさらに別のエラーが現われる時にはじめて、このエラーにより障害を受 けている加入者が、止むを得ない場合はネットワーク全体が遮断される、即ちい わゆるバス・オフが行なわれる。

個々の加入者だけが故障しているため遮断された時は、バス・オフ作動が再び解 除される方法は、著しく有利である。この方法は、全部の残りの加入者が再び正 常な２線作動を行なう利点を有する。

外部のエラー検出信号、監視信号を送出する加入者、主局の故障により、ネット ワーク全体がバス・オフ作動へ移行されている時に、エラー監視作用を遮断でき る方法は有利である。この構成により、それ以上のエラー監視機能がもはや可能 でなくなる時も、ネットワークの緊急作動作動が可能となる。

この方法の別の利点および実施形式が請求項２以下に示されている。例えばコン ピュータネ１．トワークに現われる各種のエラーに対して緊急作動操作がどのよ うに介入されるかが、明瞭に示されている。

図面 次に本発明を図面を用いて説明する。個々のダイヤグラムにコンピュータネット ワークの加入者から送出される信号が、即ちエラーにもとづいて介入される緊急 作動操作が説明されている。例えば前提とされていることは、コンピュータネッ トワークは、外部のエラー検出信号（監視信号）を送出する加入者（主局）のほ かに、２つの別の加入者ＡおよびＢを有する。しかしこの方法は、３つの加入者 を有するネットワークに限定されるのではない。

第１図は緊急作動において現われる信号を示す。第２図〜第４図はスタティック な広範なエラーへの応動の場合の信号の時間経過を示す。第５図〜第７図はダイ ナミックな広範なエラーへの応動の場合の信号の時間経過を示す；第８図〜第１ ０図はスタティックな局所的な受信側のエラーへの応動の場合の信号を示す；第 １１図と第１２図は局所的な送信側のダイナミックなエラーへの応動の場合の信 号を示す：第１３図は加入者のバス・オフの処理の場合の信号を示す。第１４図 は休止状態に現われるエラーの場合に介入される構成を示す表を示す；第１５図 は主局の故障への応動の場合の信号を示す；第１６図はこの方法が用いられるコ ンピュータネットワークのブロック図を示す。

このエラー監視方法を、２線バスを備えているコンピュータネットワークないし マルチブレクス装置を用いて説明する。データは両方のバス線路を介して伝送さ れる。エラーの場合、情報は１線緊急作動において別に伝送できる。データバス の線路に劣性レベルと優性レベルが存在する。優勢レベルは常に劣勢レベルを上 回わる。定常作動において、無負荷作動においてバスは劣勢状態にある、即ち第 １のデータ線路Ｕ十は例えば３，５ｖの第１の所定のレベルにあり、データバス の第２の線路Ｕ−は例えば１，５Ｖの第２の所定のレベルにある。第１データ線 路が第２線路の電位を有しさらに第２データ線路が第１線路の電位を有する時に 、優勢レベルが存在する。

以下の説明のためにエラーの分類をしておく：エラーがバス状態に依存せずに検 出できる時は、即ちバスが無負荷状態にあるか否か即ちデータが伝送されるか否 かに依然せずに検出できる時は、エラーは定常状態と称される。

エラーがデータ伝送中にだけ検出できる時は、エラーはダイナミックと称される 。

エラー検出の尺度によりエラーは次のように区分されるニ スタティックな広範なエラーの場合、バス線路にスタティックに優勢レベルが設 定される。このエラーはその発生の直後に加入者の各々のＣＡＮユニットにより 検出される。

ダイナミックな広範なエラーの場合、スタティックに劣勢レベルがバス線路にあ る。このエラーはバスの無負荷においてではなく、全部の加入者に対するデータ 伝送の場合にはじめて検出可能である。

スタティックな局所的なエラーの場合、故障している加入者はスタティックに優 勢レベルを読み取る。

このエラーはその発生直後に当該の加入者により検出される。

ダイナミックな局所的なエラーの場合、故障のあるノードはそれ自体は正しく読 み込まれない。送信−および受信部を備えている加入者はその固有の情報−それ の送信部からデータバスへ送出されるーを監視そのものの目的で読み取る、即ち 加入者は送信部から送出されたその固有の情報を受信部を介して読み取ってこれ を監視する。そのためダイナミックな局所的なエラーは故障のある加入者のデー タ伝送の場合に、はじめてこの加入者により検出される。

第１図を用いてコンピュータネットワークの通常の作動を説明する。

例えばバス給電およびデータ線路のレベルの監視を引き受ける加入者は、周期的 に第１の外部のエラー検出信号、監視メツセージを送信する。送信された信号は Ｓ　ｖｌ）で示される。この種の信号は主局から同期化時間ｔ　ｓｒＮにより送 信される。この同期化時間は、個々の加入者−この場合はＴｌｎＡおよびＴｌ　 ｎＢ−が時間同期化を実施可能にする目的で、用いられる。

通常の場合は監視信号Ｓ　ＷＤがこれらの加入者により受信される。受信された 信号はＥ　ｗｏにより示される。

エラーのない場合は主局の監視信号が加入者において、−１，。、および＋ｔ、 。、により示されている時間窓内に現われる。監視信号Ｓｗｏはｔ、。の時間の 後に繰り返される。

エラーなく受信されたまたは送信された信号の場合が、貫通する垂直線で示され る。

次に第２図〜第４図を用いてスタティックな広範なエラーに対する監視構成を説 明する。この場合、バス線路において常に優勢レベルが存在しさらにこのレベル はコンピュータネットワークの全部の加入者に関わる。

第２図に示されている様に、まず最初に主局から送出された監視信号Ｓ　ｗｏが 加入者ＡおよびＢにより受信された。次にスタティックな広範なエラーが発生し た。これにより各々の加入者においてエラー検出装置が作動される。この装置は 例えばエラー計数器から構成される。この計数器は、最後に内部のエラー検出信 号、ＣＡＮエラー遮断信号（ＣＥＩ）が送出されるまで、増分される。各々のＣ ＥＩの後に、加入者のＣＡＮユニットがリセットされて次に再び新たにスタート されることにより、リセットされる。

内部のエラー検出信号ＣＥＩは第２図において時点１）に、コンピュータネット ワークの全部の加入者により送出される。ＣＥＩ信号−これは垂直に上下に隣り 合う星印により示されている−の後に、次の監視信　、号５ＩＩＤが待機される 。垂直に上下に隣り合う２点により、所定の時間パターンにおいて待機された信 号が送信できないかまたは受信できないことを示す。この場合、スタティックに 優勢なレベルによりデータバスに関する情報が送信できない。そのため監視信号 Ｓｗｏは主局により送出できずそのため加入者ＡおよびＢにより受信（Ｅ　ｗｏ ）できない。この事実にもとづいて第１の緊急作動手段Ｍ１が開始される。

この緊急作動手段の開始は垂直方向に上下に隣り合う十記号により示されている 。時点３）において緊急作動手段Ｍ１が開始される。時点４）において、別のＣ ＥＩ信号が現われるか否かが検査される。このことは第２図においては当てはま らない。図示されている様に時点５）において監視信号Ｓｗｏが主局により送出 できてさらに加入者ＡおよびＢにより受信できる。そのため緊急作動作動形式、 １線緊急作動が維持される第３図に示されている時間ダイヤグラムの場合は、時 点３）に開始された緊急作動手段Ｍ１がエラー除去を実施しなかったことを示す 。時点１）、２）および３）における事象生起は、第２図により示された事象生 起と一致する。ここではその説明は省略する。

第３図において時点３）に第１の緊急作動手段Ｍ１が開始される。この手段にも かかわらず時点４）において新たに内部のエラー検出信号ＣＥＩが全部の加入者 において発生する。即ち緊急手段によりエラーが除去されなかった。続いて時点 ６）において緊急作動手段Ｍ２が開始される。緊急作動手段Ｍ１はリセットされ る。

時点７）において、別のエラー信号が到来するか否かが検査される。このことは 第３図においては当てはまらず、エラー状態の処理、いわゆるエラー操作は終了 されている。時点８）において、主局から送出された監視信号Ｓ　ｗｏが加入者 ＡおよびＢにより再び受信（Ｅｗｏ）される。そのため第２の緊急作動形式、特 別作動が維持される。

第４図にもダイヤグラムが示されており、これは、スタティックな広範なエラー の処理の場合の信号の時間経過が示されている。しかし第３図におけるエラー事 象生起とは異なりこの場合は緊急作動手段Ｍ２がエラー　の除去を行なわない。

時点１）〜６）の信号は第３図における信号に相応する。そのためその説明は省 略できる。

時点６）に第２の緊急作動手段Ｍ２が開始される、何故ならば第１の緊急作動手 段Ｍ１の開始後に再びエラー信号ＣＥＩが時点４）において現われているからで ある。その結果、監視信号が時点５）において送信できずさらに受信できなかっ た。

第２の緊急作動手段Ｍ２の開始後に再びエラー信号ＣＥＩが全部の加入者におい て現われ、監視信号Ｓ　ｗ。

が主局により送信できなかったため加入者ＡおよびＢにより受信（Ｅ−Ｄ）され なかった。

監視信号は時点８）において送信されて受信されるべきであった。

続いて時点９）においてコンピュータネットワークの全部の加入者が遮断され、 そのためいわゆるバス・オフが開始される。

遮断された状態においてもネットワークの加入者は完全には電流ゼロにはならな い。加入者はまだ信号に応動することができて、この緊急作動時相において緊急 機能を引き受けることができる。

第２図〜第４図において説明された第１の緊急作動手段Ｍ１の開始の目的で次の ステップがとられる。

データバスの第１の線路Ｕ＋に所属する、全部のＣＡＮ−ＩＣ’ｓ　の入力側Ｒ ＸＯが、例えばＶ　ｃ　ｃ　／　２の所定の電位へ置かれる。このことは、第１ ６図に示されているように、例えば切り換えスイッチＳＯを用いて実施できる。

続いて全部の加入者のＣＡＮユニットが新たにスタートされる。この緊急作動手 段により第１の緊急作動作動、いわゆる１線緊急作動がセットされる。

第３図および第４図に示された第２の緊急作動手段Ｍ２は一方では、第１の緊急 作動手段Ｍ１をリセットさせることにある。即ち全部の入力側ＲＸＯが再びデー タバスの第１線路Ｕ＋と接続されさらに所定の電位Ｖ　ｃ　ｃ　／　２から切り 離される。この目的で、データバスの第２データ線路Ｕ−に所属する全部の入力 側ＲＸ１が、切り換えスイッチとして構成されているスイッチＳ１が作動される ことにより、所定の電位に置かれる。

さらに第２データ線路Ｕ−に所属する、各々の加入者の出力端子ＴＸＩが、この 加入者の情報がもはやデータ線路へ送出できないように、切り換えられる。

主局においてだけ付加的に第２のデータ線路Ｕ−が遮断される。このことは例え ばマイクロプロセッサμＰの、主局に設けられている終端ネットワークＡ１への 特別の制御信号を介して行なわれる。

第２の緊急作動手段Ｍ２により第２の緊急作動作動がいわゆる特別緊急作動作動 が投入接続される。この場合も１線緊急作動が用いられる。

第５図、第６図および第７図の時間ダイヤグラムにおいて、ダイナミックな広範 なエラーの場合のエラー処理の時間経過が示されている。主局の監視信号　５Ｗ （ｌの送信の際に各々の結節点がエラーを検出する。

第５図に示されている様に、まず最初に主局から送出された監視信号Ｓ　ｖｏが 加入者ＡおよびＢにより受信された。時点１）において主局により送信されるべ き監視信号が送出されず、ｔ　ｔｅｌにより前もって与えられた時間フレームが 監視信号の送信の際に上回わられなかった。さらに主局がＣＡＮエラー遮断信号 ＣＥＩを時間２）において維持した、何故ならば監視信号はエラーなく送出でき たからである。

加入者ＡおよびＢにおいて主局の監視信号も受信されてなく、信号Ｅｗｏが欠落 した。または両方の加入者において時点２）に、ユニット内部のエラー検出信号 ＣＥＩが得られた、何故ならば監視信号がエラーをもって受信されたからである 。

続いて時点３）に、スタティックな広範なエラーの場合のエラー処理のように、 緊急作動手段Ｍ１が開始された。第５図においてこのことにより、監視信号Ｓ’ ｌ１ｌ）が主局により送信されてさらに加入者ＡおよびＢにより受信（Ｅ　ｗｏ ）された。このことは時点４）において当てはまる。そのためコンピュータネッ トワークはエラーなく第１の緊急作動作動、１線緊急作動において動作する。

第６図に示されているダイヤグラムは第５図のそれとは次の点で異なる。即ち時 点４）に監視信号が送信できて受信できたこと、したがって時点３）に開始され た監視作動手段Ｍ１エラー除去が実施されなかったことである。時点４）に監視 信号が監視信号が送信されないし受信もされず、時点５）に全部の加入者が内部 のエラー検出信号ＣＥＩを供給された。

続いて時点６）に第２の緊急作動手段Ｍ２が全部の加入者において開始された。

この目的で必要とされるステップは前に述べられた。

緊急作動手段Ｍ２にもとづいて第６図に示された場合は別のエラーが現われない 。時点７）に監視信号が送信されて加入者により受信される。そのためエラー処 理が終了されている。緊急作動手段Ｍ２により設定された特別緊急作動が維持さ れる。

第７図による時間ダイヤグラムにおいて時点１）〜６）に、第５図および第６図 を用いて説明された信号が記入されている。しかしこの場合は第２の緊急作動手 段Ｍ２が成功しない二重点７）に監視信号Ｓｗｏが主局により送信されて加入者 ＡおよびＢにより受信（Ｅｖｏ）されない。

それにもとづいて加入者がバスから遮断されて、いわゆるバス・オフが開始され る。この過程は時点８）において行なわれる。

この場合もまだ加入者の特別の緊急作動が行なわれ、その結果、まだ緊急機能が 維持されている。

第８図〜第１０図における時間ダイヤグラムを用いて、スタティックな局所的な 、加入者の、この場合は加入者ＴＩｎＡの受信側のエラーへの応動を説明するエ ラーが現われるとすぐに、故障のある加入者においてエラー検出装置を作動させ る。この装置は例えばエラー計数器を有する。この計数器はエラー毎に増分され 、最後にＣＡＮエラー遮断信号（ＣＥＩ）が送出されるまで増分される。第８図 において加入者ＡにＣＥＩ信号が時点１）において現われる。

各々のＣＥＩの後に加入者のエラー計数器が、ＣＡＮユニットがリセットされて 次に新たにスタートされることにより、リセットされる。

時点２）に主局により送出された監視信号Ｓ　ＷＤが加入者Ａにより到来すべき である。このことが生じない、このことは上下に相続く二重点Ｅｗ（＋により示 されている。第８図に実線で、監視信号が加入者Ｂに時点２）に到来することが 示されている。

欠如している監視信号ＳＷＤにもとづいて加入者Ａに一スタティックな広範なエ ラーの場合の様に一緊急作動手段Ｍ１が時点３）に開始される。第８図において 時点４）に別のＣＥＩ信号が現われない、即ち故障している加入者Ａの第１の緊 急作動作動、１線緊急作動が維持される。そのためネットワークが再びエラー無 く動作する。

第９図における時間ダイヤグラムの場合、第１の緊急作動Ｍ１の開始後も時点３ ）に第１の加入者のエラーが除去されないことから始まる。そのため除去４）に 加入者Ａの内部のエラー検出信号ＣＥＩが現われる。この加入者は時点５）に主 局の外部のエラー検出信号、監視信号Ｓ　ｗｏを受信できない。他方この信号は 加入者Ｂにエラー無く到来する。

時点７）に、別のエラー検出信号ＣＥＩが加入者Ａに現われないことがわかる。

そのためこの加入者はエラーなく動作して時点８）に主局の監視信号Ｓ　ｗｎを 受信（Ｅ　、、）することができる。この加入者Ａの第２の緊急作動作動形式、 特別緊急作動が維持される。

第１０図に示されているダイヤグラムにおいては、時点１）〜６）に第８図およ び第９図におけるのと同じ信号が記入されている。もちろんこの場合は時点７） に緊急作動手段Ｍ２の開始後も加入者Ａのエラーが相変らず除去されていない。

この場合は別の内部のエラー検出信号ＣＥ■が現われる。加入者Ａは時点８）に 主局の監視信号Ｓｗｏも受信できる。そのため加入者Ａは時点９）にネットワー クから遮断されてバス・オフ状態へ移行する。この場合も緊急作動が加入者Ａの 緊急機能により維持される。

第８図〜第１０図において説明されている緊急作動手段Ｍ１により、故障した加 入者Ａが第１の緊急作動作動状態、いわゆる１線緊急作動へ移行される。緊急作 動手段Ｍ２により故障している加入者Ａが第２の緊急作動作動、いわゆる特別緊 急作動へ移行される。

加入者のダイナミックな局所的な受信側のエラーの場合、エラー処理動作は、第 ５図〜第７図を用いて説明されたダイナミックな広範なエラーの場合と同じであ る。加入者は、たんに局所的なエラーなのかまたは広範なエラーが問題となって いるのか、検出することができない。

第１１図〜第１２図における時間ダイヤグラムを用いて、エラ一応動、エラー処 理が局所的な送信側エラーの場合に示されている。この種の故障の場合、加入者 は主局の監視信号を受信できるが、そのためエラー処理は開始されない。加入者 はもちろん、主局の信号の受信を確認応答することができない。この目的のため には確認応答ビットをデータネットワークへ送出しなければならなくなる。複数 個の加入者の場合、主局は、これが少なくとも１つの確認応答ビットを受信する 限り、どの加入者が故障しているのか検出することができない。何故ならば監視 信号を受信する各々の加入者はこの種のビットを送信するからである。

しかし局所的な送信側のエラーは、加入者が別の加入者の信号を待機する時に、 検出される。この信号が到来しないと、この加入者は、送信を所望した加入者が 送信部にエラーを有することを検出できる。

第４図における時間ダイヤグラムの場合、加入者Ａが信号ＳＩを加入者Ｂへ送信 すべきことを、前提とする。時点１）においてこの信号は加入者Ｂへ送らないた め、加入者Ｂは加入者Ａからの情報ＥＡを受信しない。そのため加入者Ｂは時点 ２）にいわゆる状態メツセージを主局へ“加入者Ａは送信しなかった”という内 容で送出する。第１１図にこの信号の受信が時点２）におけるＥ、で示されてい る。加入者Ｂの状態メツセージに基いて主局は加入者Ａにおける局所的な送信側 の故障を検出して、主局が次の監視信号ＳＷＤを時点３）に欠如させることによ り、エラー処理の開始をスタートさせる。そのため加入者ＡおよびＢもこの種の 信号Ｅｗｏを受信できない。

主局の監視信号の欠如にもとづいて全部の加入者においてエラー処理が開始され る。そのため時点４）に、広範なエラーの場合のような第１の緊急作動操作Ｍ１ が開始される。

この緊急作動操作の開始後に主局は時点５）において、故障のある加入者Ａに対 してその旨を主局に通報することを要請する。故障している加入者はこのように して自己診断をすることができる。

第１１図において前提とされていることは、加入者Ａが緊急作動操作Ｍ１により 開始された一線緊急作動にもとづいて、主局に自局を通報できる。主局の要求Ｓ Ａが加入者に到来する。このことはＥ、により示されている。そのため加入者Ａ は信号ＳＮを送出する。この信号は主局へも到来する。このことはＥＡで示され ている。そのため次のサイクルはエラー無く行なわれる：主局の監視信号Ｓｗｏ は加入者Ａに時点６）に到来する（　Ｅ　ｗｏ）。もちろん主局の監視信号はエ ラーの無い加入者Ｂにより受信される。

第１２図に示されているダイヤグラムは、時点４）までは第１１図におけるダイ ヤグラムと一致する。即ち第１２図におけるエラ一応動の場合に、緊急作動操作 Ｍ１が時点４）において全部の加入において開始される。その後に主局は加入者 Ａに、主局に自己を通報することを要求する。主局の信号ＳＡは時点５）に加入 者Ａに到来する。このことはＥ、の付されている実線により示されている。

加入者Ａは、送信側の故障にもとづいて当然、信号ＳＡを主局へ送信することが できない。そのため主局は次のサイクルの場合に時点６）に監視信号Ｓ　ＷＤの 送出を抑圧する、そのため加入者Ａも加入者Ｂもこの種の信号を受信できない。

そのため全部の加入者において第２の緊急構成Ｍ２が時点７）において開始され る。第１２図において前提とされていることは、加入者Ａにそれ自局を主局へ通 報させる、主局の要求が正確に応答される。そのため時点８）に信号ＳＡ、ＥＭ がエラーな（交換される。

次に時点９）にエラーのない作動が即ち緊急作動が維持される：監視信号Ｓｗｏ が加入者ＡおよびＢにエラーなく現われる。

局所的な送信側のエラーの処理の場合に前提とされていることは、全部の加入者 において緊急構成Ｍ１およびＭ２が実施されることである。これらはスタティッ クな広範なエラーを用いて説明される。緊急構成Ｍ１により全部の加入者は第１ の緊急作動に即ち一線緊急作動におかれる。別のエラーにより第２の緊急作動操 作Ｍ２が開始されるべき時は、全部の加入者は第２の緊急作動に即ち特別緊急作 動におかれる。

第１３図は、加入者のバス・オフ状態の場合におけるエラー処理の場合の信号の 時間順序を示す。このエラーは、加入者の所期のメツセージが欠落している時に 、はじめて検出される。次に、相応の加入者が送信側で故障しているか、または この加入者が“バス・オフ”の状態にあるかが、検出される。第１３図における 図面において時点１）〜７）に示されている構成は、局所的な送信側の故障にお いて検出される構成に相応している。これに関して第１１図および第１２図の説 明に示されている。

まず最初に主局の外部のエラー検出信号が即ち監視信号Ｓ　ｗｏが、加入者Ａお よびＢにより受信される。時点１）において加入者Ｂはもはや加入者Ａの所望の 情報を受信しない。そのため加入者Ｂは時点２）に状態メツセージ“加入者Ａは 送信しなかった”を主局へ送出する。そのため主局は時点３）に監視信号を欠如 される。これにより全部の加入者において時点４）において第１の緊急作動操作 Ｍ１が開始される。時点５）において主局は加入者Ａに信号ＳＡにより、自局を 主局へ通報すべきことを要求する。これに対してこの加入者はできない。

そのため時点６）において主局の監視信号は再び抑圧される。そのため全部の加 入者は時点７）に第２の緊急作動操作Ｍ２を開始する。

再び主局が時点８）において加入者Ａに、自局を主局へ通報することを要求する 。

主局は、加入者Ａがバス・トラフィックに関与していないことおよびバス・オフ 状態にあると、評価する。そのため主局においても全部の他の局においても緊急 作動操作が取り消される。加入者Ａだけがさらにバス・オフにある。緊急作動操 作の取り消しは時点１０）において行なわれる。

第１４図における構成プログラムを用いてエラー監視方法を即ちエラーの場合の エラー処理を休止状態において説明する。即ちコンピュータネットワークのスタ ートの前に既にエラーが存在している時は、個々の加入者は緊急作動操作を同期 の下に開始する。この目的で、第１図に示されているようも著しく長い同期化時 間が必要とされる。全部の加入者が同じ緊急作動操作を同時に実施することを保 証する目的で、例えば同期時間　ＴＭ１＝ＩＳ　と　ＴＭ２＝２Ｓ　が必要とさ れる。ＴＭＩとＴＭ２により、緊急作動操作Ｍ１とＭ２が維持される間中の同期 化時間が示される。この時間中に、監視信号が到来するか否かが検出される。

第１のステップ１においてコンピュータネットワークの電圧供給が投入接続され る。第２のステップ２において加入者の全部のデータ伝送が阻止される。第３の ステップにおいて、第１図に示されている同期化時間Ｔ□９が終了されるまで、 または監視信号が受信されるまで、待機される。

ステップ４において監視信号が開始されているか否かが質問される。開始されて いる場合は、ステップ５においてコンピュータネットワークの同期化が行なわれ 、続いてステップ６においてコンピュータネットワークの正常の作動が検出され る。

監視信号が受信されないと、ステップ７において緊急作動操作Ｍ１が開始される 。このことは、同期化時間ＴＭＩが終了されるまでまたは監視信号が受信される まで、維持される。このことがそうである時は、ステップ８においてタイマー同 期化が行なわれ、さらにステップ９において第１の緊急作動作動が即ち１線緊急 作動ＩＤＮが維持される。

監視信号が到来されない時は緊急作動操作Ｍ２がステップ１０において開始され る。このステップは、時間ＴＭ２が終了されるまでまたは監視信号が受信される まで、維持される。このことがそうである時はステップ１１においてタイマー同 期化が行なわれ続いてステップ１２において特別緊急作動ＳＮが維持される。

加入者は基本緊急作動モードにおいて維持される。

緊急作動操作Ｍ１およびＭ２は、スタティックなグローバルなエラーを用いて説 明された緊急作動操作と同一である。そのためこのエラー事象生起のエラー処理 の説明をする。第１４図における方法の場合、緊急作動操作１により第１の緊急 作動操作が即ち１線緊急作動が維持され、第２の緊急作動操作により第２の緊急 作動作動が即ち特別作動が維持される。

第１５図は、主局の故障への応動の場合の信号の時間経過が示されている時間ダ イヤグラムを示す。

時点１）〜７）に現われる信号は、ダイナミックなグローバルな故障の場合のエ ラー処理の信号に相応する。

このダイヤグラムに示されている様にまず最初に主局から送出されたエラー検出 信号が即ち監視信号Ｓ　ｗｆｌが両方の加入者ＡおよびＢによりエラーなく受信 されたことである。時点１）に監視信号が依然として送信も受信もされない。そ のため全部の加入者は時点２）において内部のエラー検出信号ＣＥＩを送出し、 さらに時点３）に第１の緊急作動操作Ｍ１が開始される。

この構成はエラーを除去できなかったことが示されている二重点４）において監 視信号は送信も受信もされなかった。そのため全部の加入者は時点５）において 内部のエラー信号ＣＥＩを送出して、時点６）において第２の緊急作動操作Ｍ２ が開始される。これにもとづいて実施された第２の緊急作動作動が即ち特別緊急 作動は、同じくエラーを除去できなかった。時点７）に監視信号が依然として送 信も受信もされない。

装置全体の全部の遮断を回避する目的で、時点８）において主局だけが電源から 切り離される；ここでバス・オフが行なわれる。主局の緊急作動作用が維持され る。

主局ではなく例えば加入者Ａが時点８）に最初の監視信号を送信する。このこと は実線と記号Ｓｗｏにより示されている。この信号もエラーなく加入者Ｂにより 受信される。そのため両方の加入者は、時点３）および６）において開始された 緊急作動操作を取り消してさらにエラー監視作用なしに動作を続ける。２つ以上 の別の加入者を、この加入者が完全な主局機能を即ちバス給電およびバス線路に おけるレベルの監視も引き受けられるように、設けることもできる。しかしこの 目的には、終端ネットワークを相応の加入者に設けなくてはならず、このことは もちろん著しく費用がかかる。

上述の構成を明示するために第１６図にコンピュータネットワークの基本図が示 されている。

この場合、加入者を接続するデータバスは例えば２つのデータ線路Ｕ＋およびＵ −を有する。これらの線路を介してこの回路の情報が転送される。

加入者の１つがバス給電およびデータ線路に存在するレベルの監視を引き受ける 。この加入者は主局として用いられる。この加入者には終端ネットワークＡＯお よびＡ１が設けられており、これは一方では給電電源Ｖｃｃと、他方ではバスの データ線路Ｕ−およびＵ＋と接続されている。終端ネットワークは例えばエミッ タフォロワを有することができる。この終端ネツトワ−りのエレメントＡ１は、 制御信号を送出するマイクロプロセッサμＰと接続されている。例えば第２の緊 急作動操作Ｍ２の開始の場合に適切な制御信号により第２のデータ線路Ｕ−が遮 断される。

主局Ｍは１つのＣＡＮユニットを有している。これについてはここでは送信部の 出力端子ＴＸＯおよびＴＸｌおよび、受信部の入力端子ＲＸＩおよびＲＸＯだけ が示されている。ＣＡＮユニットの送信部のうちドライバ段Ｔ１およびＴｏだけ が示されている。そのうちの一方であるＴ１は例えば＋５Ｖの給電電圧と接続さ れており、他方であるＴＯはアースと接続されている。両方のドライバ段は適切 な方法で制御される。ＣＡＮユニットの入力端子ＲＸＯおよびＲＸＩは受信比較 器１と接続されている。この比較器は入力端子において交換された信号を評価し てさらに出力線路３を介して転送する。ＣＡＮユニットはさらに演算増幅器５を 有しており、それの入力側へ電圧Ｖ　ｃ　ｃ　／　２が加えられる。その出力側 ７を介して端子がＶ　ｃ　ｃ　／　２をこの電位へ加えられる。これは基準電位 として用いられる。データ線路Ｕ＋およびＵ−と入力端子ＲＸＯおよびＲＸＩと の間に、ならびに出力端子ＴＸＯおよびＴＸｌとの間に、特別な電位の設定調整 用のバス接続体９が設置すられている。

バス接続体９はさらに切り換え接点ＳＯおよびＳｌを有しており、これはＣＡＮ ユニットの入力端子ＲＸ０およびＲＸＩと共働する。第１の切り換え接点を介し てＣＡＮユニットの入力端子ＲＸＯは所定の電位と接続することができる。第２ の切り換え接点Ｓ１は、ＣＡＮユニットの入力端子ＲＸＩを必要に応じて所定の 電位へ置く。

エラー処理の説明に示されている様に、第１の緊急作動操作の開始の目的で入力 端子ＲＸＯがスイッチＳＯを介して例えばＶｃｃ／２の所定の電位へ置かれる。

この緊急作動操作が所望の成果をあげなくて以後にエラーが現われる時は、スイ ッチＳＯはそのもとの、第１６図に示されている位置へ戻される。

続いて第２の緊急作動操作の開始の目的で切り換え接点Ｓ１が操作されて、ＣＡ Ｎユニットの入力端子ＲＸ１が例えばＶ　ｃ　ｃ　／　２の所定の電位と接続さ れる。

第１図〜第１５図の時間ダイヤグラムは主局のほかに、さらにそれぞれ２つの加 入者ＡおよびＢを示す。

第１６図の図においては、全部で３つよりも多い加入者もデータ線路と接続でき ることが前提とされている。そのため１つの加入者Ｔｌｎｘが示されている。

加入者Ａ−Ｘは全部同じ構成を有する。これらは１つのＣＡＮユニットと１つの バス接続９とを備えている。主局だけがさらに１つの終端ネットワークを備えて いる。

しかし少くとも１つの別の加入者が同じく１つの終端ネットワークを備えること もできる。その目的はこのネットワークが、主局のエラーの場合にこの機能を引 き受けることができるようにするためである。このことは第１５図の説明に示さ れている。

要するに確認すべきことは、上述の方法によりデータバスの機能エラーがおよび ／またはコンピュータネットワークの個々の加入者の機能エラーが検出できるこ とである。エラーの作用影響度に応じて適切なエラ一応動、エラー処理が開始さ れる。これにより相応の緊急作動操作が用いられ、これらが、ネットワークの以 後の機能をエラーの発生後も可能にさせる。

エラー検出信号を用いて区別可能な種々のエラーを表示することもできる。

第１６図に示されている主局Ｍがレベル監視を行なうことにより、スタティック な広範な、またはダイナミックな広範な、並びにスタティックな局所的なレベル エラーが区別可能となる。この場合、バスにおけるレベルは、スタティックな状 態においてまたはダイナミックな状態において歪んでいる。最後に述べたレベル エラーの場合、当該のＣＡＮユニットにおける比較器入力側ＲＸＯおよびＲＸＩ において歪んでいる。この種のレベルエラーの場合この装置は以後も動作可能で ある。しかしこの種のエラーを表示することができる。

へ 国際調査報告 国際調査報告 Ｏε８９０００９０ Ｓ＾　２６７７４

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも２つの線路を含むデータバスを介して接続された少なくとも２つ の、それぞれ受信部およびまたは送信部を有する加入者を備えたコンピュータネ ットワークを監視する方法において、データバスの機能をおよび／または加入者 の機能を少なくとも１つの加入者のエラー検出信号（監視信号Ｗａｔｃｈｄｏｇ 　ｓｉｇｎａｌ；ＣＥＩ）を用いて監視するようにし、さらにそれぞれのエラー 生起に応動するように調整されている緊急作動操作（Ｍ１；Ｍ２）を、所定の緊 急作動モード（１線一，特別緊急作動）を設定する目的で、介入することを特徴 とするコンピュータ回路網の監視方法。
2. ２．少なくとも１つの加入者（主局）が外部エラー信号（監視信号）を送出する ようにし、該エラー信号は他の全部の加入者のエラーのない作動において一例え ば所定の時間窓内で−受信されるようにした請求項１記載の方法。
3. ３．全部の加入者に関わるスタティックな広範なエラーの場合に、即ちデータバ スの線路（Ｕ−，Ｕ＋）がスタティックにそれらの作動された状態（優勢レベル ）を取る場合に、常に各々の加入者において、エラー検出装置が、加入者の内部 のエラー検出信号（ＣＥＩ）が送出されるまで作動されるようにした請求項１又 は２記載の方法。
4. ４．加入者の受信部のスタティックなエラーの場合、該加入者のエラー検出装置 が、内部のエラー検出信号（ＣＥＩ）が送出されるまで、作動されるようにした 請求項１又は２記載の方法。
5. ５．各々の内部のエラー検出信号（ＣＥＩ）ごとに、エラー検出装置がその初期 状態へ移行されるようにした請求項３又は４記載の方法。
6. ６．エラー検出装置としてエラー計数器が用いられるようにし、該計数器は所定 のエラー状態の場合にエラー信号を送出するようにした請求項３から５までのい ずれか１項記載の方法。
7. ７．加入者がリセットされ続いて新たにスタートされることにより、エラー計数 器がリセットされそのためその初期状態へ移行されるようにした請求項６記載の 方法。
8. ８．内部のエラー検出信号（ＣＥＩ）の発生の場合は、外部のエラー検出信号（ 監視信号）が送信および受信できないようにし、さらに第１の緊急作動操作（Ｍ １）が第１の緊急作動モード（１線緊急作動）の設定のために開始されるように した請求項３から７までのいずれか１項記載の方法。
9. ９．全部の加入者に関わるダイナミックな大きいエラー−この場合、データパス の線路（Ｕ−，Ｕ＋）がそれらの非作動状態（劣勢レベル）が存在している−が 、次の事象生起により検出されるようにし、即ち外部のエラー検出信号（監視信 号）が受信されないか、または所定の時間フレーム内で受信されないか、および ／または内部のエラー検出信号（ＣＥＩ）が受信されるような事象生起により検 出されるようにし、これにもとづいて第１の緊急作動操作（Ｍ１）が第１の緊急 作動モード（１線緊急作動）の設定の目的で開始されるようにした請求項１又は ２記載の方法。
10. １０．加入者の送信部のエラーの場合、主局の外部のエラー検出信号（監視信号 ）が抑圧されるようにし、さらにこれにより第１の緊急作動操作（Ｍ１）が、全 部の加入者において第１の緊急作動（１線緊急作動）の設定の目的で開始される ようにした請求項２記載の方法。
11. １１．第１の緊急作動作動（１線緊急作動）の設定後に、ネットワークのエラー のない作動の場合に、この作動モードが維持されるようにした請求項８又は９又 は１０記載の方法。
12. １２．第１の緊急作動（１線緊急作動）の設定の後に、別のエラー信号（監視信 号；ＣＥＩ）が現われた場合に、第１の緊急作動操作（Ｍ１）が取り消されて、 さらに第２の緊急作動（特別緊急作動）の設定の目的で第２の緊急作動操作（Ｍ ２）が開始されるようにした請求項８又は９又は１０記載の方法。
13. １３．第２の緊急作動（特別緊急作動）の設定後のエラーのない作動の場合に、 この作動モードが維持されるようにした請求項１２記載の方法。
14. １４．第２の緊急作動（特別緊急作動）の設定後に別の外部のまたは内部のエラ ー検出信号（監視信号；ＣＥＩ）の発生の場合、少なくとも故障している加入者 が遮断され、主局のエラーの場合におよび全部の加入者に関わる広範なエラーの 場合に、全部の加入者が遮断（バス・オフ）されるようにした請求項１２記載の 方法。
15. １５．個々の加入者の遮断（バス・オフ）後に第２の緊急作動操作（Ｍ２）が取 り消されるようにした請求項１４記載の方法。
16. １６．外部のエラー検出信号（監視信号）を送出する加入者（主局）の遮断（バ ス・オフ）の場合に、エラー監視作用が遮断されるようにした請求項１４記載の 方法。
17. １７．コンピュータネットワークの休止状態において既にエラーの存在する場合 、加入者が緊急作動操作（Ｍ１，Ｍ２）を同期化の下に開始するようにした請求 項１から１６までのいずれか１項記載の方法。
18. １８．局所的な、個々の加入者に関わるエラーの場合、第１の緊急作動操作（Ｍ １）として、データバスの第２の線路（Ｕ＋）に所属する、当該の加入者の入力 端子（ＲＸＯ）が所定の電位へ置かれるようにした請求項８から１０までのいず れか１項記載の又は１２又は１７記載の方法。
19. １９．広範な、全部の加入者に関わるエラーの場合、および／または主局のエラ ーの場合、第１の緊急作動操作（Ｍ１）として、データバスの第２線路（Ｕ＋） に所属する、全部の加入者の入力端子（ＲＸＯ）が所定の電位へ置くようにし、 さらに内部のエラー検出信号（ＣＥＩ）によりリセットされる全部の加入者が新 たにスタートされるようにした請求項８から１０までのいずれか１項記載の又は １２又は１７記載の方法。
20. ２０．局所的な、個々の加入者に関わるエラーの場合、第２の緊急作動操作（Ｍ ２）として、データバスの第２の線路（Ｕ−）に所属する、当該の加入者の入力 端子（ＲＸ１）が所定の電位へ置かれるようにし、第２の線路（Ｕ−）に所属す る、加入者の出力端子（ＴＸ１）が、該線路に情報が送出できないように、接続 されるようにした請求項１２から１４までのいずれか１項記載の又は１５又は１ ７記載の方法。
21. ２１．外部のエラー検出信号（監視信号）を送出する加入者（主局）の局所的な エラーの場合、および／または広範な、全部の加入者に関わるエラーの場合、第 ２の緊急作動操作（Ｍ２）として、第２の線路（Ｕ−）が主局により遮断される ようにし、データバスの第２の線路（Ｕ−）に所属する、全部の加入者の出力端 子（ＴＸ１）が、この線路へ情報が送出できないように接続されるようにした請 求項１２から１５までのいずれか１項記載の又は１７記載の方法。