JP2007274115A

JP2007274115A - 伝送線の分岐装置及びそれを用いたモニタ装置

Info

Publication number: JP2007274115A
Application number: JP2006094591A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Mizutani; 勉水谷
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2007-10-18

Abstract

【課題】多岐にわたる伝送方式に適用し、伝送線で行われる情報伝送をモニタし、かつコマンドを送出することができる汎用の伝送線の分岐装置及びそれを用いたモニタ装置を提供する。また、伝送線の分岐装置及びそれを用いたモニタ装置を車両とサービスツールとの間のＣＡＮ通信に適用し、車両の開発を効率的に行う。
【解決手段】少なくとも２本の信号線からなり、両端部にそれぞれコネクタをもつ主伝送線と、前記信号線から分岐し、端部に分岐用コネクタをもつ第一分岐伝送線と、前記信号線から分岐し、端部に分岐用端子台をもつ第二分岐伝送線と、その一端が前記信号線の一方に接続される終端抵抗と、該終端抵抗の他端を前記信号線の他方と接続するかあるいは開路する切替スイッチと、を備えることを特徴とする伝送線の分岐装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報を伝送する伝送線の分岐装置、及び分岐装置を用いて情報伝送をモニタするモニタ装置に関する。

高度情報化社会の発達に伴い、あらゆる分野で情報の処理、伝送が行われるようになり、その方式は多岐にわたっている。車両制御の分野でも、マイクロコンピュータを応用した電子制御装置によりエンジンや変速機を制御することが一般的になってきている。電子制御に用いられる車両内の各種装置の作動状況を示す情報は、単に車両走行に必要なだけでなく、定期点検時や不具合時の対応にも有益である。

近年、北米の自動車市場では、ＣＡＮ通信（Controller Area Network 通信）を使用したダイアグサービスが法規制によって義務付けられる動きがある。ＣＡＮ通信とは、車両内の制御装置間で情報を伝送する標準的な伝送方式である。ダイアグサービスとは、サービスディーラーの整備工場などにサービスツールと呼ぶ伝送装置を備え付けて、車両から情報を読み出し、点検や整備、不具合時の原因究明などに役立てるサービスである。読み出す情報としては、車速やエンジン回転数、変速ギヤ段などの一般的な車両作動状況のデータに加え、ダイアグノーシスコードと呼ばれる異常を系統的に分類したコード番号も含んでいる。これにより、整備員は異常発生部位や異常内容を即時に把握でき、非常に有益である。

ところで、このダイアグサービスの法規制に適合した車両を開発する際に、いろいろと不便が生じ、開発効率を低下させていた。すなわち、性能確認のために、車両とサービスツールとの間の情報伝送をモニタすることが難しかった。車両側に伝送装置とのコネクタ接続箇所は１箇所しかないので、開発用のモニタ装置を接続するためには、車両配線を改造する必要があり、手間がかかっていた。また、特許文献１に開示される伝送線の接続装置を用いて伝送線を分岐しても、車両メーカや車種によってコネクタの形状がそれぞれ異なるため、モニタ装置を直接接続することができず、個別に変換アダプタを必要としていた。さらに、モニタ装置を接続できても、開発中の車両のためにＣＡＮ通信に必要な１２０ｋΩの終端抵抗が取り付けられていない場合があり、情報を読み出すことができなかった。

一方、車両全体を用いずに、情報伝送に関係する各種装置を机上で接続し、モニタ装置から擬似信号を送出して情報伝送機能のチェックや各種装置の作動状況を確認する場合もある。この場合、通常は終端抵抗が設けられていないため、情報を読み出すことができない。また、ＣＡＮ通信以外の伝送方式が用いられる場合もある。このときには、装置の組み合わせにより、終端抵抗の抵抗値が変わり、また終端抵抗の要否が変わる場合もある。このため、車両側の装置と同等の終端抵抗を準備して付け外しする煩わしい作業が必要で、かつ誤りの一因でもあり、開発効率を低下させる要因になっていた。
特開平１０−１７２６９９号公報

本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、多岐にわたる伝送方式に適用し、伝送線で行われる情報伝送をモニタし、かつコマンドを送出することができる汎用の伝送線の分岐装置及びそれを用いたモニタ装置を提供する。また、伝送線の分岐装置及びそれを用いたモニタ装置を車両とサービスツールとの間のＣＡＮ通信に適用し、車両の開発を効率的に行う。

本発明の伝送線の分岐装置は、少なくとも２本の信号線からなり、両端部にそれぞれコネクタをもつ主伝送線と、前記信号線から分岐し、端部に分岐用コネクタをもつ第一分岐伝送線と、前記信号線から分岐し、端部に分岐用端子台をもつ第二分岐伝送線と、その一端が前記信号線の一方に接続される終端抵抗と、該終端抵抗の他端を前記信号線の他方と接続するかあるいは開路する切替スイッチと、を備えることを特徴とする。また、前記終端抵抗を複数備え、前記切替スイッチは複数の前記終端抵抗のいずれか１つの他端を選択して前記信号線の他方と接続するかあるいはいずれも選択せずに開路するようにしてもよい。

主伝送線は、情報伝送を行う２つの装置を有線で結ぶものであり、情報を順次直列に伝送する直列伝送方式では通常２本の信号線からなる。他にアース線などを備えてもよい。主伝送線は、両端部にそれぞれコネクタを備え、簡易な操作で装置の接続箇所と接続できるようになっている。

第一分岐伝送線は、信号線の途中で分岐する伝送線であり、端部には分岐用コネクタを備え、例えばモニタ装置を簡易に接続できるようになっている。分岐用コネクタの形状は、互換性を考慮して主伝送線のコネクタと同一としてもよいし、誤接続を防止するために異なる形状としてもよい。

第二分岐伝送線も、信号線の途中で分岐する伝送線であり、端部には分岐用端子台を備え、任意の装置を自由に接続できるようになっている。分岐用端子台に設けられた分岐用端子には、わに口クリップやアンプ端子などにより終端処理された信号線の他、端部の絶縁被覆を取り除いたむき出しの信号線も接続できるようになっている。

終端抵抗は、信号線の情報伝送方式で標準的に用いられる抵抗値をもつことが好ましい。また、複数の終端抵抗を備えて、各種の情報伝送方式で標準的に用いられる抵抗値を取り揃えるようにしてもよい。複数の終端抵抗のそれぞれの一端は信号線の一方に接続されている。

切替スイッチは、終端抵抗の他端を信号線の他方と接続するかあるいは開路するようになっている。終端抵抗を複数備える構成では、終端抵抗のいずれか１つの他端を選択して信号線の他方と接続するか、あるいはいずれも選択せずに開路するようになっている。そして、主伝送線、第一分岐伝送線及び第二分岐伝送線の各端部に接続されたいずれの装置も終端抵抗を持たない場合には、切替スイッチで伝送方式に適した終端抵抗を選択して接続することができる。また、いずれかの装置が終端抵抗をもつ場合、及び終端抵抗の不要な伝送方式を採用している場合には、切替スイッチは開路しておくこともできる。この切替スイッチの操作により、信号線の間の抵抗値を適正なものとして、正確に情報を伝送することができる。切替スイッチには、例えばロータリ式スイッチやスライド式スイッチを適用することができる。

上述の伝送線やコネクタ、分岐用端子台、終端抵抗、切替スイッチには、規格に準拠して製作された汎用品を用いることができる。汎用品を用いれば、本発明の分岐装置を低廉なコストで実現することができる。

前記主伝送線は前記分岐をしない別の並列信号線をもち、前記コネクタは前記並列信号線と前記信号線とを一括して接続するようにしてもよい。想定される最多の並列信号線に対応できるピン数をもつコネクタを採用しておけば、多岐にわたる用途に適用することができる。なお、主伝送線は、信号線と並列信号線の本数を合わせて束ねた多心線としてもよく、信号線と並列信号線をそれぞれ別々に束ねてもよい。

前記信号線で車両用ＣＡＮ通信（Controller Area Network 通信）が行われ、前記終端抵抗は前記車両用ＣＡＮ通信に適した抵抗値、好ましくは１２０ｋΩとすることができる。前記終端抵抗を複数備える構成では、いずれかの抵抗値を１２０ｋΩとすることが好ましい。

上述のように構成された伝送線の分岐装置を用い、前記分岐用コネクタあるいは前記分岐用端子台で前記主伝送線の前記車両用ＣＡＮ通信の情報伝送をモニタし、かつコマンドを送出するモニタ装置を設けることができる。モニタ装置には、例えばＣＡＮ通信仕様の情報伝送端末を適用することができ、分岐用コネクタあるいは分岐用端子台に接続して使用する。

上述の伝送線の分岐装置及びそれを用いたモニタ装置を、車両とサービスツールとの間のＣＡＮ通信に適用すれば、モニタ装置を接続するために車両配線を改造する必要はなくなる。また、ＣＡＮ通信の終端抵抗の標準抵抗値は１２０ｋΩであり、切替スイッチでこの１２０ｋΩを簡単に入り切りできるようになっている。したがって、各種装置を机上で接続してＣＡＮ通信を行う場合、各種装置のなかに終端抵抗があれば切替スイッチを開路し、終端抵抗がなければ１２０ｋΩを選択して接続すればよい。これにより、従来の終端抵抗を準備して付け外しする煩わしい作業は不要になる。

また、モニタ装置から第一分岐伝送線あるいは第二分岐伝送線にコマンドを送出することが可能であり、コマンドは主伝送線を経由して車両内の電子制御装置あるいはサービスツールに伝送される。

本発明の伝送線の分岐装置では、信号線を分岐して分岐用コネクタ及び分岐用端子台を備え、かつ切替スイッチで終端抵抗を選択あるいは開路できるようにしている。したがって、一般的なモニタ装置は分岐用コネクタに接続でき、コネクタ形状の適合しない特殊な装置は信号線の終端処理を行うことにより分岐用端子台に接続することができる。これにより、信号線の情報伝送をモニタし、かつコマンドを送出することができる。

また、本発明の伝送線の分岐装置及びそれを用いたモニタ装置は、車両とサービスツールとのＣＡＮ通信に適用することができる。これにより、車両配線の改造や終端抵抗を準備して付け外しする煩わしい作業は不要となり、車両の開発を効率的に行うことができる。

本発明を実施するための最良の形態を、図１〜図３を参考にして説明する。図１は本発明の実施例の伝送線の分岐装置を示す結線図であり、車両用ＣＡＮ通信に適用する場合について説明する。実施例の分岐装置は、主伝送線１０、第一分岐伝送線２０、第２分岐伝送線３０、３つの終端抵抗Ｒ１〜Ｒ３、ロータリスイッチ４０とで構成されている。

主伝送線１０は、２本の信号線Ｈ、Ｌと、アース線Ｇと、ｎ本の並列信号線Ｓ１〜Ｓｎからなっている。信号線Ｈ、Ｌ及びアース線Ｇは、ＣＡＮ通信用であり、並列信号線Ｓ１〜Ｓｎは別の方式の情報伝送を行うためのものである。主伝送線１０の一端部には車両用コネクタ１１が設けられており、車両に接続できるようになっている。主伝送線１０の他端部にはサービスツール用コネクタ１２が設けられており、サービスツール９３に接続できるようになっている。

第一分岐伝送線２０は、主伝送線１０の２本の信号線Ｈ、Ｌとアース線Ｇとが分岐して形成されている。第一分岐伝送線２０の端部には分岐用コネクタ２１が設けられており、モニタ装置９４に接続できるようになっている。

第二分岐伝送線３０も、主伝送線１０の２本の信号線Ｈ、Ｌとアース線Ｇとが分岐して形成されている。第二分岐伝送線３０の端部には分岐用端子台３１が設けられており、分岐用端子３２、３３、３４に、わに口クリップやアンプ端子、あるいはむき出しの信号線を接続できるようになっている。

３つの終端抵抗Ｒ１〜Ｒ３の抵抗値はそれぞれ異なり、Ｒ１＝１２０ｋΩである。それぞれの終端抵抗Ｒ１〜Ｒ３の一端は信号線Ｈに接続され、他端はロータリスイッチ４０に引き込まれている。

ロータリスイッチ４０の回転する選択バー４１の固定端は、常時信号線Ｌに接続されている。選択バー４１の可動端は回転するにつれて終端抵抗Ｒ１〜Ｒ３の他端と順番に接続され、最後には電気的に孤立している開路端子４２に接続されるようになっている。したがって、ロータリスイッチ４０を操作することにより、信号線Ｈと信号線Ｌとの間を終端抵抗Ｒ１〜Ｒ３のいずれかで終端し、あるいは開路することができる。

次に、図２を参考にして上述の実施例の分岐装置の結線図を実現した構造について説明する。図２は実施例の分岐装置の構成を示す説明図であり、分岐装置は主伝送線１０と両端のコネクタ１１、１２と中継ユニット５０とで構成されている。

主伝送線１０は、２本の信号線Ｈ、Ｌと、アース線Ｇと、ｎ本の並列信号線Ｓ１〜Ｓｎとを、一括して束ねた１本の多心線で構成されている。主伝送線１０の両端部にはコネクタ１１、１２が設けられている。コネクタ１１、１２は１６ピンの接点をもつが、並列信号線Ｓ１〜Ｓｎの本数が多い場合には適宜の接点数のコネクタを使用することができる。

中継ユニット５０は、上述の図１の結線図で説明した第一分岐伝送線２０と、第二分岐伝送線３０と、３つの終端抵抗Ｒ１〜Ｒ３と、ロータリスイッチ４０と、を兼ね備えている。中継ユニット５０には概略箱形の筐体が用いられ、主伝送線１０が貫通している。また、中継ユニット５０の内部の２箇所で、２本の信号線Ｈ、Ｌ及びアース線Ｇが分岐され、筐体表面に実装された分岐用コネクタ２１と、３つの分岐用端子３２、３３、３４とに、それぞれ接続されている。３つの終端抵抗Ｒ１〜Ｒ３は筐体内部で配線、接続されている。ロータリスイッチ４０は筐体表面に実装され、外部から終端抵抗Ｒ１〜Ｒ３及び開路を切替操作できるようになっている。

次に、上述の実施例の分岐装置を車両用ＣＡＮ通信に適用する場合の使用方法、及び動作について説明する。実施例の分岐装置は、車両用コネクタ１１を車両に接続し、サービスツール用コネクタ１２をサービスツール９３に接続し、分岐用コネクタ２１をモニタ装置９４に接続して使用する。このとき、一般的には車両内に１２０ｋΩの終端抵抗が接続されているため、ロータリスイッチ４０は開路しておく。なお、本実施例ではサービスツール用コネクタ１２と分岐用コネクタ２１とは同一の形状としており、サービスツール９３とモニタ装置９４を取り替えて接続してもよく、また一方の装置のみを接続してもよい。

図３は、上述の接続を行ったときの情報伝送の機能ブロック図を示している。なお、車両には、電子制御方式のエンジン制御装置９１及び変速機制御装置９２が搭載されているものとする。サービスツール９３から読み出しコマンドが送出されると、エンジン制御装置９１及び変速機制御装置９２はレスポンスを返送する。レスポンスの内容としては、車速、エンジンや各部軸の回転数、各部のトルク、シフト装置のレンジ、変速ギヤ段、など一般的な車両作動状況のデータに加え、ダイアグノーシスコードと呼ばれる異常を系統的に分類したコード番号も含んでいる。本発明の分岐装置を介して接続されたモニタ装置９４は、この読み出しコマンド及びレスポンスを、モニタ（傍受）することができる。さらに、車両内の制御装置９１、９２の間の情報交換も、モニタすることができる。

また、開発段階では、車両全体を用いずに、制御装置９１、９２の一部だけを机上で接続して、情報伝送機能のチェックや装置の作動状況を確認する場合がある。このときには、接続した装置に終端抵抗が接続されているか確認し、接続されていない場合には、ロータリスイッチ４０により終端抵抗Ｒ１（＝１２０ｋΩ）を選択して接続しておく。これにより、正常に情報伝送を行うことができる。さらに、サービスツール９３を接続できない場合でも、モニタ装置９４から読み出しコマンドに相当する擬似信号を送出して、試験を行うことができる。

一方、分岐用端子３２、３３、３４には、モニタ装置以外の計器や試験装置も接続することができる。例えば、ノイズ発生装置を接続して意図的に信号線にノイズを重畳させ、耐ノイズ性能を評価することができる。本発明の分岐装置は、通常の使用状態では実施することが困難な特殊試験にも好適である。

本発明の実施例の分岐装置は、車両とサービスツールとの間のＣＡＮ通信に適用して、読み出しコマンドとレスポンスをモニタすることができる。これにより、車両配線の改造や終端抵抗を準備して付け外しする煩わしい作業は不要となり、また一部の装置の組み合わせでも十分な試験検証を行え、また特殊な試験も行えて、車両の開発を効率的に行うことができる。

本発明の伝送線の分岐装置は、車両とサービスツールとの間のＣＡＮ通信の他、多岐にわたる伝送方式に広く適用できる。

本発明の実施例の伝送線の分岐装置を示す結線図である。図１の実施例における構成を示す説明図である。図１の実施例における情報伝送の機能ブロック図である。

符号の説明

１０：主伝送線Ｈ、Ｌ：信号線Ｇ：アース線
Ｓ１〜Ｓｎ：並列信号線
１１：車両用コネクタ１２：サービスツール用コネクタ
２０：第一分岐伝送線２１：分岐用コネクタ
３０：第二分岐伝送線３１：分岐用端子台
３２、３３、３４：分岐用端子
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３：終端抵抗
４０：ロータリスイッチ
４１：選択バー４２：開路端子４２
５０：中継ユニット
９１：エンジン制御装置９２：変速機制御装置
９３：サービスツール９４：モニタ装置

Claims

少なくとも２本の信号線からなり、両端部にそれぞれコネクタをもつ主伝送線と、
前記信号線から分岐し、端部に分岐用コネクタをもつ第一分岐伝送線と、
前記信号線から分岐し、端部に分岐用端子台をもつ第二分岐伝送線と、
その一端が前記信号線の一方に接続される終端抵抗と、
該終端抵抗の他端を前記信号線の他方と接続するかあるいは開路する切替スイッチと、
を備えることを特徴とする伝送線の分岐装置。
前記終端抵抗を複数備え、前記切替スイッチは複数の前記終端抵抗のいずれか１つの他端を選択して前記信号線の他方と接続するかあるいはいずれも選択せずに開路する請求項１に記載の伝送線の分岐装置。
前記主伝送線は分岐をしない別の並列信号線をもち、前記コネクタは前記並列信号線と前記信号線とを一括して接続する請求項１に記載の伝送線の分岐装置。
前記主伝送線は分岐をしない別の並列信号線をもち、前記コネクタは前記並列信号線と前記信号線とを一括して接続する請求項２に記載の伝送線の分岐装置。
前記信号線で車両用ＣＡＮ通信（Controller Area Network 通信）が行われ、前記終端抵抗は前記車両用ＣＡＮ通信に適した抵抗値、好ましくは１２０ｋΩである請求項１に記載の伝送線の分岐装置。
前記信号線で前記車両用ＣＡＮ通信が行われ、前記終端抵抗は前記車両用ＣＡＮ通信に適した抵抗値、好ましくは１２０ｋΩである請求項３に記載の伝送線の分岐装置。
前記信号線で前記車両用ＣＡＮ通信が行われ、複数の前記終端抵抗のうちいずれかは前記車両用ＣＡＮ通信に適した抵抗値、好ましくは１２０ｋΩである請求項２に記載の伝送線の分岐装置。
前記信号線で前記車両用ＣＡＮ通信が行われ、複数の前記終端抵抗のうちいずれかは前記車両用ＣＡＮ通信に適した抵抗値、好ましくは１２０ｋΩである請求項４に記載の伝送線の分岐装置。
請求項５に記載の伝送線の分岐装置を用い、前記分岐用コネクタあるいは前記分岐用端子台で前記主伝送線の前記車両用ＣＡＮ通信の情報伝送をモニタし、かつコマンドを送出するモニタ装置。
請求項６に記載の伝送線の分岐装置を用い、前記分岐用コネクタあるいは前記分岐用端子台で前記主伝送線の前記車両用ＣＡＮ通信の情報伝送をモニタし、かつコマンドを送出するモニタ装置。
請求項７に記載の伝送線の分岐装置を用い、前記分岐用コネクタあるいは前記分岐用端子台で前記主伝送線の前記車両用ＣＡＮ通信の情報伝送をモニタし、かつコマンドを送出するモニタ装置。
請求項８に記載の伝送線の分岐装置を用い、前記分岐用コネクタあるいは前記分岐用端子台で前記主伝送線の前記車両用ＣＡＮ通信の情報伝送をモニタし、かつコマンドを送出するモニタ装置。