JP2006191404A - ショート故障検出装置及びノード装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２線式通信ラインのショート故障を検出することができるようにする。
【解決手段】 車載ＬＡＮを構成する２線式通信ライン１０に、その２本の線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬのそれぞれの電位を測定する電位測定手段１３と、電位測定手段１３で測定された電位に基づいて２線式通信ライン１０がショート故障であるか否か判定するショート故障判定手段１５とを備えたショート故障検出装置１を取り付けることにより、２線式通信ラインのショート故障を検出することが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、２線式通信ラインのショート故障を検出するショート故障検出装置及びノード装置に関する。

車載ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等に従来から用いられる通信プロトコルとして、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）がある。このＣＡＮでは、２線式通信ラインを用いて通信が行なわれる。
図７に、ＣＡＮの２線式通信ラインの一例を模式的に示す。図７に示すように、この２線式通信ライン１００は、末端に終端抵抗１０６，１０７を有する２本の線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬを有している。また、２本の線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの間には、それぞれ通信機能を有するノード装置１０１〜１０５が接続されている。
さらに、ノード装置１０１〜１０５がデータを送信するに際しては、反転信号を送信することにより、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬそれぞれの電位を変動させるようになっている。一方、ノード装置１０１〜１０５が、データを受信するに際しては、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬそれぞれの電位を測定するようになっている。

かかる２線式通信ライン１００を用いての通信を行なう場合には、データ送信元となるいずれかのノード装置（例えば、ノード装置１０５）から線路ＣＡＮＨと線路ＣＡＮＬとに反転信号を送出して、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬそれぞれの電位を変動させ、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬ間の電位差を、論理値「１」に当たるレセシブレベルと論理値「０」に当たるドミナントレベルとに切り替える。

一方、通信を受信するノード装置（例えば、ノード装置１０１〜１０４）は、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬそれぞれの電位を測定することにより線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬ間の電位差がレセシブレベルとドミナントレベルとにいずれであるかを判定し、送信されたデータを２値情報として受信する。
ＣＡＮでは、以上のようにして２線式通信ラインを用いた通信が行なわれている（特許文献１）。

特開２００３−３０４２６５号公報

ところで、上記のような２線式通信ラインでいずれかの線路にショート故障が生じた場合には通信異常が生じ、上記２線式通信ラインを用いた通信を行なうことができなくなる。このような場合、従来は、通信異常の原因がショート故障に起因するものであることを検出するための装置が無かったため、通信異常の原因を特定するためにはオシロスコープやテスターなどを用いて人手により調査を行なっていた。

このため、通信異常の原因を特定することが困難であり、更には、例えば車載ＬＡＮ等において、ショート故障による通信異常が起こった場合に通信異常の原因を特定できないために、異常が生じていない部材を誤って交換してしまう等の不適切な対応をすることがあった。
本発明は、上記の課題に鑑みて創案されたもので、２線式通信ラインのショート故障を検出することができるようにした、ショート故障検出装置及びノード装置を提案することを目的とする。

本発明のショート故障検出装置は、２本の線路を有しこれら２本の線路間に通信機能を有するノード装置が接続された２線式通信ラインのショート故障を検出するショート故障検出装置であって、上記２本の線路のそれぞれの電位を測定する電位測定手段と、該電位測定手段で測定された電位に基づいて上記２線式通信ラインがショート故障であるか否か判定するショート故障判定手段とを備えることを特徴とする（請求項１）。これにより、２線式通信ラインのショート故障を検出することが可能となる。また、２本の線路のどちらでショート故障が生じたかを判定することもできる。

このとき、上記ノード装置に、該電位測定手段又は該ショート故障判定手段が設けられていることが好ましい（請求項２）。これにより、２線式通信ラインに新たな部材を追加することなくショート故障の検出ができるようになるため、２線式通信ラインの構成の簡素化を図ることができる。

また、該ショート故障検出手段は、該電位測定手段による測定電位が第１所定時間以上グランドショート判定のための基準値以下である場合に上記２線式通信ラインがグランドショート故障であると判定するように構成することが好ましい（請求項３）。さらに、該ショート故障判定手段は、該電位測定手段による測定電位が第２所定時間以上バッテリショート判定のための基準値以上である場合に上記２線式通信ラインがバッテリショート故障であると判定するように構成することが好ましい（請求項４）。これにより、発生しているショート故障がグランドショート故障かバッテリショート故障かを判定することができる。

また、該ショート故障検出装置は、該ショート故障判定手段で判定された故障状態を記憶する故障状態記憶手段を備えることが好ましい（請求項５）。さらに、該ショート故障検出装置は、該ショート故障判定手段で判定された故障状態を通知する故障状態通知手段とを備えることが好ましい（請求項６）。これにより、通信異常の発生時に故障状態を的確に把握することが可能となるため、通信異常の発生原因の特定に要する時間を短縮することができるようになる。

さらに、該ショート故障検出装置は、通信異常を検出する通信異常検出手段と、該通信異常検出手段が上記通信異常を検出した場合には該ショート故障判定手段にショート故障の判定を行なわせ、該通信異常検出手段が上記通信異常を検出していない場合には該ショート故障判定手段にショート故障の判定を禁止するショート判定制御手段とを備えることが好ましい（請求項７）。これにより、現実に通信異常が発生し、ショート故障の発生が疑われるときにのみショート故障の検出を行なうようにすることができるため、ショート故障の誤検出を防止することが可能となる。

また、本発明のノード装置は、２本の線路を有する２線式通信ラインの上記２本の線路間に接続されるノード装置であって、上記２本の線路のそれぞれの電位を測定する電位測定手段と、該電位測定手段で測定された電位に基づいて通信を行なう通信手段と、該電位測定手段で測定された電位に基づいて上記２線式通信ラインがショート故障であるか否か判定するショート故障判定手段とを備えることを特徴とする（請求項８）。これによっても、２線式通信ラインのショート故障を検出することが可能となり、また、２本の線路のどちらでショート故障が生じたかを判定することもできるようになる。

本発明のショート故障検出装置及びノード装置によれば、２線式通信ラインのショート故障を検出できるようにすることが可能となる。

以下、図面を用いて本発明の一実施形態について説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。
図１〜図６は本実施形態について説明するもので、図１は本実施形態の２線式ライン及びノード装置を模式的に示すブロック図、図２はショート判定制御手段で行なわれる制御要領を説明するためのフローチャート、図３はグランドショート判定手段で行なわれる判定要領を説明するためのフローチャート、図４はバッテリショート判定手段で行なわれる判定要領を説明するためのフローチャート、図５はグランドショート故障の検出を説明するためのタイミングチャート、図６はバッテリショート故障の検出を説明するためのタイミングチャートである。

本実施形態の２線式通信ライン１０は、車載ＬＡＮを構成するためにＣＡＮによる通信を行なう通信ラインである。図１に示すように、２線式通信ライン１０は、末端に終端抵抗６，７を有する２本の線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬを有している。また、２本の線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの間には、それぞれ通信機能を有するノード装置１〜５が接続されていて、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬ間の電圧差をレセシブレベルとドミナントレベルとに切り替えて通信を行なうようになっている。なお、各ノード装置１〜５は、それぞれの目的に応じた車両制御を行なうための電子制御装置（ＥＣＵ）として構成されている。

ただし、上記２線式通信ライン１０においてノード装置１はショート故障検出装置としても機能するものであり、通信手段としてのＣＡＮトランシーバ１１と、通信制御手段としてのＣＡＮコントローラ１２と、電位測定手段としての電位センサ１３と、ショート検出部１４とを備えている。一方、ノード装置１はハードウェア的にはＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリ、更にはＡＤ変換部等のインターフェース部からなるマイクロコンピュータ１Ａを内蔵しており、ＣＡＮコントローラ１２、電位センサ１３及びショート検出部１４は、マイクロコンピュータ１Ａがその機能を発揮するようになっている。

ＣＡＮトランシーバ１１は、マイクロコンピュータ１Ａに接続されて、マイクロコンピュータ１Ａ内のＣＡＮコントローラ１２の制御にしたがって通信を行なうべく、線路ＣＡＮＨ及び線路ＣＡＮＬそれぞれに接続されており、データの送信を行なうデータ送信手段（図示省略）と、データの受信を行なうデータ受信手段（図示省略）とを備えている。

データ送信手段は、データの送信時に反転信号を送信することにより、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬそれぞれの電位を変動させて線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬ間の電位差をレセシブレベルとドミナントレベルとに切り替えてデータを送信するものである。なお、線路ＣＡＮＨの電位は、レセシブレベルでは相対的に低い電位になり、ドミナントレベルでは相対的に高い電位になるようになっている。一方、線路ＣＡＮＬの電位は、レセシブレベルでは相対的に高い電位になり、ドミナントレベルでは相対的に低い電位になるようになっている。
また、データ受信手段は、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬそれぞれの電位を測定することにより線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬ間の電位差がレセシブレベルとドミナントレベルとのいずれであるかを検出し、それを信号として受信するものである。

さらに、ＣＡＮコントローラ１２は、送信しようとするデータに応じてＣＡＮトランシーバ１１を制御し、他のノード装置２〜５にデータを送ることができるようにすると共に、ＣＡＮトランシーバ１１のデータ受信手段で受信した信号を受け取って、他のノード装
置２〜５からのデータを受信できるようになっている。
また、ＣＡＮコントローラ１２は、その通信状態の情報をショート検出部１４に送るようになっていて、ショート検出部１４に送られた通信状態の情報は通信のエラー検出に用いられるようになっている。

さらに、電位センサ１３は、マイクロコンピュータ１ＡにおけるＡＤ変換部のＡＤ端子ＡＤ０，ＡＤ１が線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬに接続されることにより、線路ＣＡＮＨ及び線路ＣＡＮＬそれぞれの電位をマイクロコンピュータ１ＡのＡＤ端子ＡＤ０，ＡＤ１を通じて測定するセンサである。なお、この電位センサ１３は、ＣＡＮトランシーバ１１内に設けられたデータ送受信用の電位センサ（図示省略）に兼用させても構わないが、本実施形態ではＣＡＮトランシーバ１１とは別にマイクロコンピュータ１Ａ内に設けられているものとして説明する。また、電位センサ１３で測定された線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬそれぞれの電位は、ショート検出部１４に送られるようになっている。

ショート検出部１４は、上記２線式通信ラインのショート故障を検出するもので、ショート故障判定手段１５と、故障記憶手段１６と、故障状態通知手段１７と、通信異常判定手段１８と、ショート判定制御手段１９とを備えている。

ショート故障判定手段１５は、電位センサ１３から送られた線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの電位に基づいて、２線式通信ライン１０がショート故障であるか否かを判定するものである。さらに、ショート故障判定手段１５は、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬそれぞれの電位に基づいて判定を行なうことにより、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬのどちらでショート故障が生じているか否かを検出することもできるようになっている。また、ショート故障判定手段１５は、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬそれぞれでグランドショート（以下適宜、「ＧＮＤショート」という）故障が生じているか否かを判定するＧＮＤショート判定手段２０と、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬそれぞれでバッテリショート（以下適宜、「＋Ｂショート」という）故障が生じているか否かを判定する＋Ｂショート判定手段２１とを備えている。

ＧＮＤショート判定手段２０は、ＧＮＤショート判定のための基準値（以下適宜、「ＧＮＤショート基準値」という）及び判定のための所定の時間（以下適宜、「第１所定時間」という）を記憶している。そして、ＧＮＤショート判定手段２０では、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬにＧＮＤショート故障が生じた場合にはＧＮＤショート故障が生じた線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの電位が正常時よりも低くなることを利用し、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの電位が第１所定時間以上の期間だけＧＮＤショート基準値以下となった場合に、電位がＧＮＤショート基準値以下となった側の線路でＧＮＤショート故障が生じていると判定するようになっている。

ここで、ＧＮＤショート基準値は、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬにＧＮＤショート故障が生じたと判定するための基準となる電圧値である。ＧＮＤショート故障が生じた場合には、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの電位が低下するため、通常は、上記線路ＣＡＮＬのドミナントレベル時の電位よりも低く設定される。なお、このＧＮＤショート基準値は、例えば、実験的に求めたものをメモリに記憶させておけばよい。

また、第１所定時間はＧＮＤショート故障が生じたと判定するまでの検証を行なう時間である。即ち、ＧＮＤショート故障が生じていない場合であっても、例えば線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの瞬断やノイズ、通常の通信時の電圧のゆらぎなどの要因によって、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの電位が一時的にＧＮＤショート基準値以下となることはありえる。したがって、上記のように線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの電位が一時的にＧＮＤショート基準値以下となった場合にショート故障を誤検出することを防止するため、ある所定の時間（即ち、第１所定時間）だけ電圧値がＧＮＤショート基準値以下となった場合に、ＧＮＤショー
ト判定手段２０はＧＮＤショート故障が発生していると判定するようになっている。

一方、＋Ｂショート判定手段２１は、＋Ｂショート判定のための基準値（以下適宜、「＋Ｂショート基準値」という）及び判定のための所定の時間（以下適宜、「第２所定時間」という）を記憶している。そして、＋Ｂショート判定手段２１では、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬに＋Ｂショート故障が生じた場合には＋Ｂショート故障が生じた線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの電位が正常時よりも高くなることを利用し、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの電位が第２所定時間以上の期間だけ＋Ｂショート基準値以上となった場合に、電位が＋Ｂショート基準値以上となった側の線路で＋Ｂショート故障が生じていると判定するようになっている。

ここで、＋Ｂショート基準値は、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬに＋Ｂショート故障が生じたと判定するための基準となる電圧値である。＋Ｂショート故障が生じた場合には、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの電位が上昇するため、通常は、上記線路ＣＡＮＨのドミナントレベル時の電位よりも高く設定される。なお、この＋Ｂショート基準値も、例えば、実験的に求めたものをメモリに記憶させておけばよい。

また、第２所定時間は＋Ｂショート故障が生じたと判定するまでの検証を行なう時間である。即ち、＋Ｂショート故障が生じていない場合であっても、ＧＮＤショート故障の場合と同様に、例えば線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの瞬断やノイズ、通常の通信時の電圧のゆらぎなどの要因によって、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの電位が一時的に＋Ｂショート基準値以上となることはありえる。したがって、上記のように線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの電位が一時的に＋Ｂショート基準値以上となった場合にショート故障を誤検出することを防止するため、ある所定の時間（即ち、第２所定時間）だけ電圧値が＋Ｂショート基準値以上となった場合に、＋Ｂショート判定手段２１は＋Ｂショート故障が発生していると判定するようになっている。

さらに、故障記憶手段１６は、ショート故障判定手段１５で判定された判定結果を記憶するものである。本実施形態では、ショート故障が生じた時刻、線路ＣＡＮＨと線路ＣＡＮＬとのどちらでショート故障が生じたか、生じたショート故障はＧＮＤショート故障と＋Ｂショート故障とのどちらであるかなどの情報をダイアグコードとして記憶するようになっている。

また、故障情報通知手段１７は、ショート故障判定手段１５でショート故障が生じたと判定された場合に、ショート故障が生じていることをユーザなどに通知するものである。通知の方法は任意であるが、本実施形態では、ショート故障が生じたと判定された場合に車両内のインジケータ２２を制御して、ショート故障が生じている旨をユーザに通知するようになっているものとする。

さらに、通信異常判定手段１８は、２線式通信ライン１０で通信異常が発生しているか否かを判定するものである。具体的には、通信異常判定手段１８は、ＣＡＮコントローラ１２から送られてくる通信状態の情報を用いて、ＣＡＮプロトコルで規定されているビットエラー、スタッフエラー、巡回冗長検査エラー（ＣＲＣエラー）、フォームエラー、送信確認エラー（ＡＣＫエラー）などの通信異常が発生しているか否かを判定するようになっている。

また、ショート判定制御手段１９は、ショート故障判定手段１５の制御を行なうものである。具体的には、車両のイグニッションがオン（ＩＧＯＮ）となって２線式通信ライン１０が通信可能となってから所定の時間（以下適宜、「開始所定時間」という）を経過し、且つ、通信異常判定手段１８が通信異常が発生していると判定している場合にショート
故障検出手段１５にショート故障が生じているか否かの判定を行なわせ、それ以外の場合にはショート故障検出手段１５にショート故障が生じているか否かの判定を行なわせないように禁止する制御を行なうようになっている。
なお、他のノード装置２〜５もマイクロコンピュータとＣＡＮトランシーバ１１とを有しているが、マイクロコンピュータはＣＡＮコントローラ１２のみを有し、ショート故障検出機能は有していない。

本実施形態のノード装置１は以上のように構成されているので、通信時には、ＣＡＮコントローラ１２の制御によりＣＡＮトランシーバ１１が線路ＣＡＮＨ及び線路ＣＡＮＬ間の電位差をレセシブレベルとドミナントレベルとに変動させることでデータの送信を行ない、また、上記の電位差をＣＡＮトランシーバ１１で読み取って信号化し、その信号をＣＡＮコントローラ１２が受け取ることでデータの受信を行なう。
また、通信が行なわれる際、ＣＡＮコントローラ１２は通信情報をショート検出部１４に送る。また、電位センサ１３は、線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬそれぞれの電位を測定し、それをショート検出部１４に送る。

ショート検出部１４では、ＣＡＮコントローラ１２から送られてきた通信情報に基づいて、通信異常判定手段１８が２線式通信ライン１０に通信異常が生じているか否かの判定を行なう。そして、この判定結果はショート判定制御手段１９に送られる。
ショート判定制御手段１９は、図２に示すように、まず、ステップＳ１で２線式通信ライン１０が通信可能となってから開始所定時間が経過しているか否かの判定を行なう。開始所定時間が経過していればステップＳ２に進み次の判定を行ない、経過していなければステップＳ３に進んでショート故障判定手段１５によるショート故障判定を禁止する制御を行なう。車両のイグニッションスイッチがＯＮとなった直後など、２線式通信ライン１０が通信可能となった直後においては線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬの電位が安定していないため、そのままショート故障の検出操作を行なうとショート故障を誤検出する虞があるためである。

ステップＳ２では、通信異常判定手段１８の判定結果に基づき、２線式通信ライン１０に通信異常が生じていると判定された場合にはステップＳ４に進んでショート故障判定手段１５にショート故障の判定を許可する制御を行ない、逆に２線式通信ライン１０に通信異常が生じていないと判定された場合にはステップＳ３に進んでショート故障判定手段１５のショート故障の判定を禁止する制御を行なう。ショート故障が発生している場合には２線式通信ライン１０で何らかの通信異常が生じているはずであり、したがって、上記の通信異常が発生している場合にだけショート故障が生じているか否かの判定を行なうようにすれば、確実にショート故障の検出を行なうことができるようになる。即ち、ショート故障が発生していない状態においてショート故障の検出操作を行なうことによるショート故障の誤検出の可能性を防止しているのである。

このようにステップＳ３によるショート故障の判定の禁止又はステップＳ４によるショート故障の判定の許可のいずれかを行ない、ショート判定制御手段１９での一連の制御は終了する。なお、ショート判定制御手段１９はこの一連の制御をショート故障の検出に適切な所定周期毎に繰り返し行なっているものとする。

ショート判定制御手段１９によりショート故障判定を実施することを許可された場合には、ショート故障判定手段１５では、ＧＮＤショート判定手段２０が線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬそれぞれについてＧＮＤショート故障が発生しているか否かの判定を行ない、＋Ｂショート判定手段２１が線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬそれぞれについて＋Ｂショート故障が発生しているか否かの判定を行なう。

ＧＮＤショート判定手段２０では、図３に示すように、まず、ステップＳｇ１において電位センサ１３から送られてきた線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬそれぞれの電位を読み取り、それがＧＮＤショート基準値以下となっているか否かの判定を行なう。測定された電位がＧＮＤショート基準値以下となっている場合にはステップＳｇ２に進み、逆に、測定された電位がＧＮＤショート基準値以下となっていない場合にはステップＳｇ３に進んで判定対象となっている側の線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬではＧＮＤショート故障が発生していないと判定する。

ステップＳｇ２では、測定された電位がＧＮＤショート基準値以下となってから第１所定時間が経過したか否かの判定を行なう。第１所定時間が経過している場合にはステップＳｇ４に進んで検出対象となっている側の線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬでＧＮＤショート故障が発生していると判定する。逆に、第１所定時間が経過していない場合にはステップＳｇ３に進んで検出対象となっている側の線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬではＧＮＤショート故障が発生していないと判定する。

このようにステップＳｇ４によるＧＮＤショート故障が発生しているとの判定又はステップＳｇ３によるＧＮＤショート故障が発生していないとの判定のいずれかを行ない、ＧＮＤショート判定手段２０での一連の判定操作は終了する。なお、ＧＮＤショート判定手段２０はこの一連の判定操作をショート故障の検出に適切な所定周期毎に繰り返し行なっているものとする。

また、＋Ｂショート判定手段２１では、図４に示すように、まず、ステップＳｂ１において電位センサ１３から送られてきた線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬそれぞれの電位を読み取り、それが＋Ｂショート基準値以上となっているか否かの判定を行なう。測定された電位が＋Ｂショート基準値以上となっている場合にはステップＳｂ２に進み、逆に、測定された電位が＋Ｂショート基準値以上となっていない場合にはステップＳｂ３に進んで検出対象となっている側の線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬでは＋Ｂショート故障が発生していないと判定する。

ステップＳｂ２では、測定された電位が＋Ｂショート基準値以上となってから第２所定時間が経過したか否かの判定を行なう。第２所定時間が経過している場合にはステップＳｂ４に進んで検出対象となっている側の線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬで＋Ｂショート故障が発生していると判定する。逆に、第２所定時間が経過していない場合にはステップＳｂ３に進んで検出対象となっている側の線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬでは＋Ｂショート故障が発生していないと判定する。

このようにステップＳｂ４による＋Ｂショート故障が発生しているとの判定又はステップＳｂ３による＋Ｂショート故障が発生していないとの判定のいずれかを行ない、＋Ｂショート判定手段２１での一連の判定操作は終了する。なお、＋Ｂショート判定手段２１はこの一連の判定操作をショート故障の検出に適切な所定周期毎に繰り返し行なっているものとする。

ショート故障判定手段１４で行なわれた判定の結果は、故障記憶手段１６に送られ、故障記憶手段１６でダイアグコードとして記憶される。したがって、ユーザ（多くは整備を行なう者）は故障記憶手段１６に記憶されたダイアグコードを読み取ることにより、何時、どこで、どのようなショート故障が発生しているかを知ることができるため、速やかにショート故障の有無を発見してその修理を行なうことができる。

また、ショート故障判定手段１４でショート故障が発生していると判定された場合には、故障情報通知手段１７がインジケータ２２を制御して、ショート故障の発生をユーザ（
多くは運転者）に通知する。例えば、インジケータ２２にショート故障通知用のランプを設けておき、ショート故障が発生している間だけ当該ランプを点灯させるようにすればよい。

以下、具体的な事例を示して、本実施形態について更に説明する。
図５に、上記のようにしてＧＮＤショート故障の検出を行なった場合のタイミングチャートを示す。なお、図５において横軸はすべて共通の時間軸を表わすものとする。
図５の事例では、それまで正常であった電位が時刻ｔ１にＧＮＤショート基準値以下となっている。しかし、時刻ｔ２以降は電位はＧＮＤショート基準値よりも大きくなっており、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間は第１所定時間に満たない。したがって、ＧＮＤショート判定手段２０はＧＮＤショート故障が発生していないと判定し、故障記憶手段１６は故障情報を記憶せず、故障状態通知手段１７もインジケータ２２をＯＮにしない。

また、時刻ｔ３には、再度電位がＧＮＤショート基準値以下となっている。そして、時刻ｔ４になったときに、電位がＧＮＤショート基準値以下となってから第１所定時間が経過することになるので、この時点で、ＧＮＤショート判定手段２０はＧＮＤショート故障が発生していると判定する。また、この判定に伴い故障記憶手段１６は故障情報をダイアグコードとして記憶し、故障状態通知手段１７はインジケータ２２をＯＮにしてユーザにＧＮＤショート故障が発生していることを通知する。

さらに、時刻ｔ５以降には電位はＧＮＤショート基準値よりも大きくなっており、これにより、ＧＮＤショート判定手段２０はＧＮＤショート故障が発生していないと判定し、故障状態通知手段１７もインジケータ２２をＯＦＦにする。ただし、後でダイアグコードを参照して修理を行なうようにするために、故障記憶手段１６はダイアグコードを記憶し続ける。
なお、この事例は、永久ＧＮＤショート故障ではなく、２線式通信ライン１０が一時的にＧＮＤショート故障状態になったときのものである。

さらに、図６に、上記のようにして＋Ｂショート故障の検出を行なった場合のタイミングチャートを示す。なお、図６において横軸はすべて共通の時間軸を表わすものとする。
図６の事例では、それまで正常であった電位が時刻Ｔ１に＋Ｂショート基準値以上となっている。しかし、時刻Ｔ２以降は電位は＋Ｂショート基準値よりも小さくなっており、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間は第２所定時間に満たない。したがって、＋Ｂショート判定手段２１は＋Ｂショート故障が発生していないと判定し、故障記憶手段１６は故障情報を記憶せず、故障状態通知手段１７もインジケータ２２をＯＮにしない。

また、時刻Ｔ３には、再度電位が＋Ｂショート基準値以上となっている。そして、時刻Ｔ４になったときに、電位が＋Ｂショート基準値以上となってから第２所定時間が経過することになるので、この時点で、＋Ｂショート判定手段２１は＋Ｂショート故障が発生していると判定する。また、この判定に伴い故障記憶手段１６は故障情報をダイアグコードとして記憶し、故障状態通知手段１７はインジケータ２２をＯＮにしてユーザに＋Ｂショート故障が発生していることを通知する。

さらに、時刻Ｔ５以降には電位は＋Ｂショート基準値よりも小さくなっており、これにより、＋Ｂショート判定手段２１は＋Ｂショート故障が発生していないと判定し、故障状態通知手段１７もインジケータ２２をＯＦＦにする。ただし、後でダイアグコードを参照して修理を行なうようにするために、故障記憶手段１６はダイアグコードを記憶し続ける。
なお、この事例も、永久＋Ｂショート故障ではなく、２線式通信ライン１０が一時的に＋Ｂショート故障状態になったときのものである。

このように、本実施形態のノード装置１によれば、２線式通信ライン１０のショート故障を検出することが可能となる。また、２本の線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬのどちらでショート故障が生じたかを判定することもできる。
また、本実施形態のノード装置１によれば、発生しているショート故障がＧＮＤショート故障か＋Ｂショート故障かを判定することができる。したがって、２線式通信ライン１０で通信異常が生じている場合に、例えば線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬと車体部とのショートに起因するＧＮＤショート故障が上記通信異常の原因である場合や、例えば線路ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬと電源系のハーネスとのショートに起因する＋Ｂショート故障が上記通信異常の原因である場合に、その通信異常の原因を速やかに特定することが可能となる。さらに、これにより、従来生じていたようなノード装置の誤交換などの不適切な修理を防止することができる。

また、検出したショート故障の故障状態を記憶するようにしたため、通信異常の発生時に故障状態を的確に把握することが可能となるため、通信異常の発生原因の特定に要する時間を短縮することができるようになる。特に、線路ＣＡＮＨと線路ＣＡＮＬとのどちらでショート故障が生じたか、生じたショート故障はＧＮＤショート故障と＋Ｂショート故障とのどちらであるかなどの情報を別々のコード情報を有するダイアグコードで記憶するようにすれば、車両を顧客先やディーラー等で修理・点検する際などにおいて通信異常の原因調査に要する時間を格段に短縮することが可能となる。

さらに、ショート故障が生じていると判定された場合にその旨を通知するようにすれば、ショート故障の発生を確実にユーザ等へ伝えることができる。
また、２線式通信ライン１０の電圧が安定している場合や、通信異常が生じている場合にだけショート故障の検出を行なうようにすれば、ショート故障の発生が疑われる条件時にのみショート故障の検出を行なうようにすることができるため、ショート故障の誤検出を防止することが可能となる。

さらに、ノード装置に電位センサ１３やショート故障判定手段１５を設けてノード装置１自体をショート故障検出装置として構成したため、２線式通信ライン１０に新たな部材を追加することなくショート故障の検出ができるようになり、２線式通信ライン１０の構成を簡素化することができる。特に、車載ＬＡＮに上記のショート故障検出装置を用いる場合は、インジケータ２２、ＭＩＬ、オフボードダイアグ装置などからアクセス可能なノード装置１をショート故障検出装置として機能するように構成すれば、安価なシステム構築が可能となる。

なお、２線式通信ライン１０上でショート故障が生じた場合には、線路ＣＡＮＨ及び線路ＣＡＮＬのうちのショートした方の線路は同電位となるため、２線式通信ライン１０のショート故障を検出するためにはその２線式通信ライン１０に少なくとも１つのショート故障検出装置（上記実施形態ではノード装置１）を接続するようにすれば良い。

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施することができる。
例えば、他のノード装置２〜５にもノード装置１と同様にショート故障検出機能を備えさせることもできる。
さらに、ショート故障の検出を行なう際、ＧＮＤショート故障又は＋Ｂショート故障のいずれか一方のみを検出するように構成することもできる。

また、上記実施形態では故障記憶手段１６、故障状態通知手段１７、通信異常判定手段１８、及びショート判定制御手段１９を全て有する例を示したが、これらを選択的に組み
合わせて用いることも可能である。
さらに、上記実施形態ではショート故障検出装置を通信可能なノード装置に組み込んで構成したが、ショート故障検出装置の構成要素の一部又は全部を上記ノード装置から独立させて構成しても良い。

また、通信プロトコルとしてＣＡＮ以外のプロトコルを用いた２線式通信ラインにショート故障検出装置を設けるようにしてもよい。
さらに、上記実施形態では車載ＬＡＮに用いられる２線式通信ラインを例示したが、船舶、電車、建造物、農業機器、医療機器など、他のものに設けられたネットワークに用いられる２線式通信ラインに上記ショート故障検出装置を設けてもよい。

本発明は、２線式通信ラインを用いる任意の分野で用いることができ、特に、通信プロトコルとしてＣＡＮを用いるものに用いて好適である。

本発明の一実施形態を説明するもので、２線式ライン及びノード装置を模式的に示すブロック図である。 本発明の一実施形態を説明するもので、ショート判定制御手段で行なわれる制御要領を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態を説明するもので、ＧＮＤショート判定手段で行なわれる判定要領を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態を説明するもので、＋Ｂショート判定手段で行なわれる判定要領を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態を説明するもので、ＧＮＤショート故障の検出を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の一実施形態を説明するもので、＋Ｂショート故障の検出を説明するためのタイミングチャートである。 従来のＣＡＮの２線式通信ラインの一例を模式的に示す図である。

符号の説明

１ ノード装置（ショート故障検出装置）
１Ａ マイクロコンピュータ
２〜５，１０１〜１０５ ノード装置
６，７，１０６，１０７ 終端抵抗
１０，１００ ２線式通信ライン
１１ ＣＡＮトランシーバ（通信手段）
１２ ＣＡＮコントローラ
１３ 電位センサ（電位測定手段）
１４ ショート検出部
１５ ショート故障判定手段
１６ 故障記憶手段
１７ 故障状態通知手段
１８ 通信異常判定手段
１９ ショート判定制御手段
２０ ＧＮＤショート判定手段
２１ ＋Ｂショート判定手段
２２ インジケータ
ＣＡＮＨ，ＣＡＮＬ 線路

Claims (8)

1. ２本の線路を有しこれら２本の線路間に通信機能を有するノード装置が接続された２線式通信ラインのショート故障を検出するショート故障検出装置であって、
   上記２本の線路のそれぞれの電位を測定する電位測定手段と、
   該電位測定手段で測定された電位に基づいて上記２線式通信ラインがショート故障であるか否か判定するショート故障判定手段とを備える
   ことを特徴とする、ショート故障検出装置。
2. 上記ノード装置に、該電位測定手段又は該ショート故障判定手段が設けられていることを特徴とする、請求項１記載のショート故障検出装置。
3. 該ショート故障判定手段が、該電位測定手段による測定電位が第１所定時間以上グランドショート判定のための基準値以下である場合に上記２線式通信ラインがグランドショート故障であると判定することを特徴とする、請求項１又は２に記載のショート故障検出装置。
4. 該ショート故障判定手段が、該電位測定手段による測定電位が第２所定時間以上バッテリショート判定のための基準値以上である場合に上記２線式通信ラインがバッテリショート故障であると判定することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のショート故障検出装置。
5. 該ショート故障判定手段で判定された故障状態を記憶する故障状態記憶手段を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のショート故障検出装置。
6. 該ショート故障判定手段で判定された故障状態を通知する故障状態通知手段とを備えることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のショート故障検出装置。
7. 通信異常を検出する通信異常検出手段と、
   該通信異常検出手段が上記通信異常を検出した場合には該ショート故障判定手段にショート故障の判定を行なわせ、該通信異常検出手段が上記通信異常を検出していない場合には該ショート故障判定手段にショート故障の判定を禁止するショート判定制御手段とを備えることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のショート故障検出装置。
8. ２本の線路を有する２線式通信ラインの上記２本の線路間に接続されるノード装置であって、
   上記２本の線路のそれぞれの電位を測定する電位測定手段と、
   該電位測定手段で測定された電位に基づいて通信を行なう通信手段と、
   該電位測定手段で測定された電位に基づいて上記２線式通信ラインがショート故障であるか否か判定するショート故障判定手段とを備える
   ことを特徴とする、ノード装置。

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