JP2014241575A

JP2014241575A - 通信システム

Info

Publication number: JP2014241575A
Application number: JP2013242522A
Authority: JP
Inventors: 征二服部; Seiji Hattori
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2014-12-25

Abstract

【課題】マスタ装置が各スレーブ装置に対して固有アドレスの設定を行う初期設定時において、異常が発生したことをマスタ装置が把握することができる構成を備えた通信システムを提供する。
【解決手段】各スレーブ装置２０〜２２は、電流検出部２４によって検出された電流の大きさに応じた固有アドレスを電流マップに基づいて設定する第２制御部２５を有している。また、マスタ装置１０は、各スレーブ装置２０〜２２を制御する第１制御部１１と、初期設定時に、各スレーブ装置２０〜２２に固有アドレスを設定するための電流を通信線３０に流す固有アドレス設定部１２と、初期設定時に各スレーブ装置２０〜２２にそれぞれ設定された固有アドレスの値に基づいて、通信線３０に流れる電流に異常が発生したと判定すると共に当該異常を第１制御部１１に通報する異常判定部１３と、を有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、マスタ装置とこのマスタ装置にデイジーチェーン接続された複数のスレーブ装置とで構成された通信システムに関する。

従来より、マスタ装置に対して複数のスレーブ装置が通信線によってデイジーチェーン接続された通信装置の構成が、例えば特許文献１で提案されている。各スレーブ装置は、通信線においてマスタ装置側である入力側とは逆の出力側に流れる電流の電流値を電流検出部で検出する電流検出部を有している。また、各スレーブ装置は、複数の電流範囲が設定された記憶部を有しており、これら複数の電流範囲の各々に固有アドレスを対応付けてテーブル化した電流アドレスマップを記憶している。そして、各スレーブ装置は、該当する電流範囲に対応付けられた固有アドレスをメモリ部に設定する制御を行う制御部を有している。

このような構成の通信装置において、マスタ装置は起動時に各スレーブ装置に所定の電流を流すことにより固有アドレスをそれぞれ設定するための初期設定を行う。これにより、各スレーブ装置は、電流検出部で検出した電流値が電流アドレスマップのいずれかの電流範囲に該当する場合、当該電流値に対応する固有アドレスをメモリ部に記憶する。こうして、各スレーブ装置の初期設定が完了する。

特開２０１１−３５８１７号公報

しかしながら、上記従来の技術では、各スレーブ装置内で回路に異常が発生する場合や、スレーブ装置間の通信線が何らかの原因によりショートやオープンする場合がある。これにより、通信線に流れる電流に異常が発生したとしても、マスタ装置は各スレーブ装置に対して固有アドレスを設定する手段しか備えていないので、その異常を把握することができないという問題があった。

本発明は上記点に鑑み、マスタ装置が各スレーブ装置に対して固有アドレスの設定を行う初期設定時において、通信線に流れる電流に異常が発生したことをマスタ装置が把握することができる構成を備えた通信システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、通信システムは、マスタ装置（１０）と、マスタ装置（１０）に対して通信線（３０）を介してデイジーチェーン接続された複数のスレーブ装置（２０〜２２）と、を備えている。

マスタ装置（１０）は、複数のスレーブ装置（２０〜２２）を制御する第１制御部（１１）と、当該マスタ装置（１０）に電源が供給された起動後であって複数のスレーブ装置（２０〜２２）に固有アドレスをそれぞれ設定する初期設定時に、複数のスレーブ装置（２０〜２２）に固有アドレスを設定するための電流を通信線（３０）に流す固有アドレス設定部（１２）と、を有している。

また、複数のスレーブ装置（２０〜２２）は、電流の大きさを検出する電流検出部（２４）と、電流検出部（２４）で検出される電流の大きさに応じた固有アドレスの電流マップを有すると共に電流検出部（２４）によって検出した電流の大きさに応じた固有アドレスを電流マップに基づいて設定する第２制御部（２５）と、をそれぞれ有している。

さらに、初期設定時に電流検出部（２４）によって検出される電流の大きさに基づいて、または、複数のスレーブ装置（２０〜２２）にそれぞれ設定された固有アドレスの値に基づいて、通信線（３０）に流れる電流に異常が発生したと判定すると共に、当該異常を第１制御部（１１）に通報する異常判定部（１３、２９）を備えていることを特徴とする。

このように、異常判定部（１３、２９）が異常を判定したときには当該異常をマスタ装置（１０）の第１制御部（１１）に通報する構成となっている。したがって、通信線（３０）に流れる電流に異常が発生したことをマスタ装置（１０）が把握することができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態に係る通信システムの全体構成図である。通信線に異常なショートが発生した場合の通信システムの構成図である。本発明の第２実施形態に係る通信システムの全体構成図である。第３実施形態において、通信線に異常なオープンが発生した場合の通信システムの構成図である。本発明の第４実施形態に係る通信システムの全体構成図である。第４実施形態において、通信線が車両のボディに電気的に接続されたことにより異常なショートが発生した場合の通信システムの構成図である。第４実施形態において、通信線を構成する配線同士が電気的に接続されたことにより異常なショートが発生した場合の通信システムの構成図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る通信システムは、例えば、車両のエアバッグシステムに適用される。具体的に、通信システムは、図１に示されるように、マスタ装置１０と、複数のスレーブ装置２０〜２２と、を備えて構成されている。

各スレーブ装置２０〜２２は、マスタ装置１０に対して通信線３０を介してデイジーチェーン接続されている。マスタ装置１０と各スレーブ装置２０〜２２との間の通信方式としては、例えば、ＰＳＩ５（Peripheral Sensor Interface 5）やＤＳＩ（Distributed System Interface）通信が採用される。

マスタ装置１０は、エアバッグＥＣＵとして構成されている。マスタ装置１０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭに記憶された各種のエアバッグ制御用のプログラムを実行するように構成されている。

また、マスタ装置１０は、第１制御部１１と、固有アドレス設定部１２と、異常判定部１３と、を備えている。第１制御部１１は、制御機能、異常箇所特定機能、及び応答無視機能を有する回路部である。

制御機能は、マスタ装置１０がエアバッグシステムにおいて各スレーブ装置２０〜２２を制御する機能である。第１制御部１１は、通信線３０を介して各スレーブ装置２０〜２２に所定の電圧を印加し、各スレーブ装置２０〜２２を制御するための各種のコマンド信号を送信する。

また、異常箇所特定機能は、異常判定部１３からの通報に基づいて、通信線３０に流れる電流の大きさが異常であると判定された異常箇所を特定する機能である。応答無視機能は、マスタ装置１０が異常箇所に対応するスレーブ装置２０〜２２の応答を無視する機能である。

固有アドレス設定部１２は、エアバッグシステムの起動時すなわちマスタ装置１０に電源が供給された起動後に、各スレーブ装置２０〜２２に対して初期設定を行う回路部である。初期状態のスレーブ装置２０〜２２は、各々を識別するためのアドレス情報が設定されていないため、エアバッグシステムの起動時は各スレーブ装置２０〜２２に対して固有アドレスをそれぞれ設定する初期設定が必要となるからである。このため、固有アドレス設定部１２は、初期設定時に、各スレーブ装置２０〜２２に固有アドレスを設定するための所定の電流を通信線３０に流す。

異常判定部１３は、各スレーブ装置２０〜２２にそれぞれ設定された固有アドレスの値に基づいて、通信線３０に流れる電流に異常が発生したと判定する判定機能と、当該異常を第１制御部１１に通報する通報機能と、を有する回路部である。異常判定部１３は、固有アドレス設定部１２で設定した固有アドレスを確認するために、初期設定後に順次それぞれの固有アドレスに対して返信があるかを確認する。

各スレーブ装置２０〜２２は、車両の所定位置に配置されると共に車両の衝突を検出するように構成されたセンサ装置である。各スレーブ装置２０〜２２は、例えば加速度センサ等が形成されたＩＣとして構成されている。本実施形態では、３個のスレーブ装置２０〜２２がマスタ装置１０に対してデイジーチェーン接続されている。

各スレーブ装置２０〜２２はそれぞれ同じ構成になっている。具体的には、スレーブ装置２０〜２２は、コマンド受信部２３と、電流検出部２４と、第２制御部２５と、内部回路２６と、を備えて構成されている。

コマンド受信部２３は、マスタ装置１０から送信された各種のコマンド信号を受信する回路部である。コマンド受信部２３は、スレーブ装置２０〜２２において信号の入力側の通信線３０に接続されており、通信線３０を介して受信したコマンド信号を第２制御部２５に出力する。

電流検出部２４は、通信線３０を介してスレーブ装置２０〜２２内に流れる電流の大きさを検出する回路部であり、抵抗２７及びコンパレータ２８を有して構成されている。抵抗２７は、通信線３０に直列接続されている。各スレーブ装置２０〜２２では、内部回路２６に流れる電流は一定値（Ｉ）である。したがって、図１に示されるように、最もマスタ装置１０側の抵抗２７に３Ｉの電流が流れ、順に２Ｉ、Ｉの電流が流れる。また、コンパレータ２８は抵抗２７の両端電位差に基づいて抵抗２７に流れる電流を検出し、電流値に対応した信号を第２制御部２５に出力する。

第２制御部２５は、当該スレーブ装置２０〜２２の動作を制御する回路部であり、コマンド制御機能と固有アドレス設定機能とを有している。コマンド制御機能は、第２制御部２５がコマンド受信部２３から入力したコマンド信号の内容に従って内部回路２６に対して所定の制御を行う機能である。例えば、第２制御部２５は、車両の衝突を加速度センサによって検出すると共に衝突信号をマスタ装置１０に送信する。

固有アドレス設定機能は、電流検出部２４によって検出した電流の大きさに応じた固有アドレスを電流マップに基づいて設定する機能である。当該機能を実行するため、第２制御部２５は、電流検出部２４で検出される電流の大きさに応じて設定された固有アドレスの電流マップを有している。

電流マップには、電流値毎に異なる固有アドレスが設定されており、固有アドレスは例えば電流値が大きくなるに従って固有アドレス値が大きくなるように設定されている。例えば、電流値Ｉの固有アドレスは「０００１」であり、電流値２Ｉの固有アドレスは「００１０」であり、電流値３Ｉの固有アドレスは「００１１」であるというように、固有アドレスは連番になっている。つまり、異常がなければ、各スレーブ装置２０〜２２に設定される固有アドレスは連番となる。

内部回路２６は、加速度センサや当該加速度センサの信号を処理するセンサ信号処理回路、レギュレータ、発振器、メモリ等を有する回路部である。内部回路２６の動作は第２制御部２５によって制御される。内部回路２６では電流Ｉが消費される。

なお、各スレーブ装置２０〜２２は、制御信号に含まれる電源信号を図示しないコンデンサに蓄電することで動作可能になっている。以上が、本実施形態に係る通信システムの全体構成である。

次に、通信システムの作動について説明する。まず、通信システムに電源が供給されていない状態であるとする。この状態の通信システムにおいて、例えば車両の電源オンやイグニッションオンによりマスタ装置１０に電源が供給される。これにより、マスタ装置１０が起動する。

続いて、マスタ装置１０は、起動後に各スレーブ装置２０〜２２に対して初期設定を行う。このため、マスタ装置１０の固有アドレス設定部１２は、通信線３０に固有アドレスを設定するための所定の電流を流す。これにより、図１に示されるように、各スレーブ装置２０〜２２のうち最もマスタ装置１０側のスレーブ装置２０の抵抗２７に３Ｉの電流が流れる。したがって、スレーブ装置２０では電流検出部２４が３Ｉの電流を検出し、第２制御部２５は電流マップから電流値３Ｉに対応した固有アドレス「００１１」を当該スレーブ装置２０の固有アドレスとして設定する。

スレーブ装置２０の内部回路２６では電流Ｉが消費されるので、スレーブ装置２０の隣のスレーブ装置２１の抵抗２７には２Ｉの電流が流れる。したがって、当該スレーブ装置２１の第２制御部２５は固有アドレス「００１０」を設定する。同様に、スレーブ装置２１の内部回路２６では電流Ｉが消費されるので、スレーブ装置２１の隣のスレーブ装置２２の抵抗２７にはＩの電流が流れる。したがって、当該スレーブ装置２２の第２制御部２５は固有アドレス「０００１」を設定する。このようにして、各スレーブ装置２０〜２２において初期設定が完了する。

続いて、マスタ装置１０の異常判定部１３は、各スレーブ装置２０〜２２に固有アドレスが設定されたことを確認するために、順次、それぞれの固有アドレスに対して返信があるかを確認する。各スレーブ装置２０〜２２は、異常判定部１３の要求に従って、自己に設定した固有アドレスを異常判定部１３に送信する。こうして、異常判定部１３は固有アドレスについて各スレーブ装置２０〜２２の応答を受ける。

図１に示されるように、通信システムに異常が無い場合、異常判定部１３は各スレーブ装置２０〜２２の応答から各スレーブ装置２０〜２２に設定された固有アドレスが連番になっていることを判定する。このように、本実施形態では、異常判定部１３は固有アドレスの連続性を見て各スレーブ装置２０〜２２に固有アドレスが正常に設定されたか否かを判定する。そして、異常判定部１３は、固有アドレスが各スレーブ装置２０〜２２に正常に設定されたことを第１制御部１１に報告する。

以上のように各スレーブ装置２０〜２２に固有アドレスが設定されると、マスタ装置１０及び各スレーブ装置２０〜２２はエアバッグシステムとして稼働する。

一方、図２に示されるように、初期設定時にスレーブ装置２０とスレーブ装置２１との間の通信線３０に何らかの原因で異常なショートが発生する場合がある。これにより、スレーブ装置２０とスレーブ装置２１との間の通信線３０から電流Ｉｌｅａｋが流れてしまう。このため、スレーブ装置２０の抵抗２７には３Ｉ＋Ｉｌｅａｋの電流が流れる。

この場合、スレーブ装置２０では電流検出部２４が３Ｉ＋Ｉｌｅａｋの電流を検出し、第２制御部２５は電流マップから電流値３Ｉ＋Ｉｌｅａｋに対応した固有アドレスを設定する。この固有アドレスを例えば「０１００」とする。

また、スレーブ装置２１の抵抗２７には電流２Ｉが流れ、スレーブ装置２２の抵抗２７には電流Ｉが流れるので、スレーブ装置２１及びスレーブ装置２２は上記と同様に固有アドレスを設定する。したがって、スレーブ装置２１及びスレーブ装置２２では固有アドレスは連番となる。

この後、マスタ装置１０の異常判定部１３は、各スレーブ装置２０〜２２から固有アドレスをそれぞれ受信する。そして、異常判定部１３は各スレーブ装置２０〜２２に設定された固有アドレスは、スレーブ装置２１及びスレーブ装置２２の固有アドレスに連続性があるが、スレーブ装置２０の固有アドレスには連続性がないと判定する。これに伴い、異常判定部１３は、通信線３０に流れる電流に異常が発生したと判定し、当該異常を第１制御部１１に通報する。

第１制御部１１は、異常判定部１３からの通報に基づいて、通信線３０に流れる電流の大きさが異常であると判定された異常箇所を特定する。上述のように、スレーブ装置２１及びスレーブ装置２２の固有アドレスとスレーブ装置２０の固有アドレスとは連続性がない。したがって、第１制御部１１は、スレーブ装置２０とスレーブ装置２１とを接続する通信線３０と、スレーブ装置２０と、が異常箇所であると特定する。

また、第１制御部１１は、異常箇所に対応するスレーブ装置２０の応答を無視するように各スレーブ装置２０〜２２を制御する。すなわち、第１制御部１１は、スレーブ装置２１及びスレーブ装置２２の応答を正常な応答として取り扱う。これにより、異常な電流（３Ｉ＋Ｉｌｅａｋ）が流れたスレーブ装置２０の誤動作を防止することができる。

なお、上記では、図２に示された箇所に異常が発生したことを説明したが、通信線３０に異常がなく、スレーブ装置２０〜２２内で異常が発生する場合もある。そのような場合にも上記と同様に、異常判定部１３は各スレーブ装置２０〜２２から受信した固有アドレスに基づいて異常箇所を特定し、第１制御部１１は異常が発生したであろうスレーブ装置２０〜２２の応答を無視するように動作する。

以上説明したように、本実施形態では、マスタ装置１０の異常判定部１３が、通信線３０やスレーブ装置２０〜２２のいずれかの異常を判定したときには当該異常を第１制御部１１に通報する構成となっている。これにより、第１制御部１１は通信線３０に流れる電流に異常が発生したことを把握することができる。また、異常箇所の特定により、通信システムの誤動作を防止することができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、図３に示されるように、マスタ装置１０は異常判定部１３を有していない。一方、各スレーブ装置２０〜２２は、第２制御部２５が異常判定部２９を有している。

第２制御部２５の異常判定部２９は、マスタ装置１０の異常判定部１３と同様に、判定機能と通報機能を有している。本実施形態に係る判定機能は、異常判定部２９が、各スレーブ装置２０〜２２の初期設定時に、電流検出部２４によって検出される電流の大きさに基づいて通信線３０に流れる電流に異常が発生したと判定する機能である。

当該判定を行うため、異常判定部２９は抵抗２７に流れる電流が所定の大きさであるか否かを判定するための閾値を有している。この閾値は、各スレーブ装置２０〜２２の抵抗２７毎に異なるので、各スレーブ装置２０〜２２の各異常判定部２９はそれぞれ専用の閾値を有している。例えば、スレーブ装置２０の抵抗２７に流れる電流を３Ｉとすると、異常判定部２９は３Ｉの大きさの電流を検出するための閾値を有している。閾値は例えば所定の上限値と下限値である。スレーブ装置２１及びスレーブ装置２２の各異常判定部２９についても同様である。

上記の構成において、各スレーブ装置２０〜２２の初期設定時、各スレーブ装置２０〜２２は上述のようにマスタ装置１０の固有アドレス設定部１２の指令に従って固有アドレスを設定し、設定した固有アドレスを返信する。また、各スレーブ装置２０〜２２の各異常判定部２９は電流検出部２４で検出された電流の大きさが正常値であるか否かを判定し、その判定結果をマスタ装置１０の第１制御部１１に送信する。

ここで、通信線３０や各スレーブ装置２０〜２２のいずれかにおいて異常なショート等が発生したとしても、該当する第２制御部２５は電流マップに基づいて異常な電流に対応した固有アドレスを設定し、当該固有アドレスをマスタ装置１０に送信する。しかしながら、異常判定部２９は検出された電流が異常であると判定し、当該異常を第１制御部１１に通報する。

第１制御部１１は、異常判定部２９からの通報に基づいて、通信線３０に流れる電流の大きさが異常であると判定された異常箇所を特定する。例えば、異常の通報を行ったスレーブ装置２０〜２２と、当該スレーブ装置２０〜２２の出力側の通信線３０を異常であると特定する。例えば図２の場合では、異常判定部２９はスレーブ装置２０を異常箇所と特定すると共に、スレーブ装置２０及びスレーブ装置２１の間の通信線３０を異常箇所であると特定する。また、第１制御部１１は、異常箇所の応答を無視するように各スレーブ装置２０〜２２を制御する。以上のように、各スレーブ装置２０〜２２に異常判定部２９をそれぞれ設けることにより、異常な電流を判定することもできる。

（第３実施形態）
本実施形態では、第１、第２実施形態と異なる部分について説明する。上記各実施形態では、スレーブ装置２０〜２２の間の通信線３０で異常なショートが発生した場合の作動について説明したが、本実施形態ではスレーブ装置２０〜２２の間で異常なオープンが発生した場合の作動について説明する。

図４に示されるように、初期設定時にスレーブ装置２１とスレーブ装置２２との間の通信線３０に何らかの原因で異常なオープンが発生する場合がある。これにより、スレーブ装置２１とスレーブ装置２２との間に電流が流れないため、スレーブ装置２１とスレーブ装置２２との間で通信が遮断される。すなわち、スレーブ装置２２はマスタ装置１０との通信が遮断される。このため、スレーブ装置２２は初期設定時に固有アドレスを設定することができない。

一方、マスタ装置１０に最も近いスレーブ装置２０では電流検出部２４が２Ｉの電流を検出し、スレーブ装置２０の第２制御部２５は電流マップから電流値２Ｉに対応した固有アドレス「００１０」を設定する。また、スレーブ装置２１では電流検出部２４がＩの電流を検出し、スレーブ装置２１の第２制御部２５は電流マップから電流値Ｉに対応した固有アドレス「０００１」を設定する。したがって、スレーブ装置２０及びスレーブ装置２１では固有アドレスは連番となる。

この後、マスタ装置１０は、各スレーブ装置２０〜２２から固有アドレスをそれぞれ受信する。このとき、異常判定部１３は、スレーブ装置２０及びスレーブ装置２１からの応答を取得するが、スレーブ装置２２からの応答は得られない。

そして、異常判定部１３は各スレーブ装置２０〜２２に設定された固有アドレスは、スレーブ装置２０及びスレーブ装置２１については連続性があるが、スレーブ装置２２の固有アドレスは不明であると判定する。異常判定部１３は、この判定結果を第１制御部１１に通報する。

第１制御部１１は、異常判定部１３の通報に基づいて、通信線３０のうちスレーブ装置２１とスレーブ装置２２との間が異常箇所であると特定する。上述のように、スレーブ装置２０及びスレーブ装置２１の固有アドレスには連続性があり、スレーブ装置２２の固有アドレスは不明である。したがって、第１制御部１１は、スレーブ装置２１とスレーブ装置２２とを接続する通信線３０が異常箇所であると特定する。

この後、第１制御部１１は、異常箇所に対応するスレーブ装置２２の応答を無視するようにスレーブ装置２０及びスレーブ装置２１を制御する。もちろん、マスタ装置１０はスレーブ装置２２との通信が不能である。したがって、第１制御部１１はスレーブ装置２１及びスレーブ装置２２の応答を正常な応答として取り扱う。以上のように、通信線３０に異常なオープンが発生した場合にも、下流側のスレーブ装置２２の誤動作を防止することができる。

なお、上記では、異常判定部１３がマスタ装置１０に設けられた構成において、通信線３０に異常なオープンが発生した場合の作動について説明したが、異常判定部２９が各スレーブ装置２０〜２２にそれぞれ設けられた構成においても同様に動作する。

この場合、各スレーブ装置２０〜２２の異常判定部２９は抵抗２７に流れるであろう電流が所定の大きさであるか否かを判定するための閾値を有している。すなわち、各スレーブ装置２０〜２２は、通信線３０に異常なオープンが発生することで他のスレーブ装置に流れるであろう電流が想定された閾値も有している。

そして、スレーブ装置２０及びスレーブ装置２１はマスタ装置１０の固有アドレス設定部１２の指令に従って固有アドレスを設定し、設定した固有アドレスをマスタ装置１０に返信する。一方、スレーブ装置２２はマスタ装置１０に対して通信不能になっているので、固有アドレスの設定ができず、返信もできない。

したがって、マスタ装置１０の第１制御部１１は、スレーブ装置２０及びスレーブ装置２１の異常判定部２９からの通報に基づいて異常箇所を特定する。すなわち、第１制御部１１は、固有アドレスの返信がないスレーブ装置２２に基づいてスレーブ装置２１とスレーブ装置２２との間の通信線３０が異常箇所であると特定する。

このように、各スレーブ装置２０〜２２に異常判定部２９が設けられた構成においても、通信線３０の異常なオープンを特定することができる。

（第４実施形態）
本実施形態では、第１〜第３実施形態と異なる部分について説明する。図５に示されるように、通信線３０は２本の配線３１、３２で構成されている。一方の配線３１はマスタ装置１０からスレーブ装置２０及びスレーブ装置２１を介してスレーブ装置２２に電流が流れるようにマスタ装置１０及び各スレーブ装置２０〜２２に接続されている。他方の配線３２はスレーブ装置２２からスレーブ装置２１及びスレーブ装置２０を介してマスタ装置１０に電流が流れるようにマスタ装置１０及び各スレーブ装置２０〜２２に接続されている。

したがって、本実施形態では、マスタ装置１０からスレーブ装置２０及びスレーブ装置２１を介してスレーブ装置２２に電流が流れ、スレーブ装置２２からスレーブ装置２１及びスレーブ装置２０を介して再びマスタ装置１０に電流が戻る。つまり、本実施形態に係る通信システムでは、電流経路が環状になっている。

そして、各スレーブ装置２０〜２２は、内部回路２６に対して上流側を流れる電流経路と、内部回路２６に対して下流側を流れる電流経路と、の両方に電流検出部２４、２４ａを有している。

内部回路２６に対して上流側を流れる電流経路に設けられた電流検出部２４は上記各実施形態で示された電流検出部２４と同じものである。この電流検出部２４を第１電流検出部２４とする。これに伴い、抵抗２７を第１抵抗２７とし、コンパレータ２８を第２コンパレータ２８とする。そして、第１電流検出部２４は、マスタ装置１０側から流れてくる電流を検出する。

また、内部回路２６に対して下流側を流れる電流経路に設けられたものが第２電流検出部２４ａである。第２電流検出部２４ａは、第１電流検出部２４と同様に、第２抵抗２７ａ及び第２コンパレータ２８ａを有して構成されている。第２電流検出部２４ａは、マスタ装置１０に戻る電流を検出する。

このような構成によると、各スレーブ装置２０〜２２では、第１電流検出部２４から内部回路２６を経由して第２電流検出部２４ａに電流が流れる経路が形成されている。

また、各スレーブ装置２０〜２２は、第２制御部２５に異常判定部２９が設けられた構成になっている。本実施形態では、異常判定部２９は各電流検出部２４、２４ａで検出された電流値の差分が正常範囲内であるか否かを判定することにより異常の有無を判定するように構成されている。マスタ装置１０については第１制御部１１及び固有アドレス設定部１２が設けられた構成になっている。以上が、本実施形態に係る通信システムの全体構成である。

次に、本実施形態に係る通信システムの作動について説明する。上述のように、マスタ装置１０が起動すると、マスタ装置１０は初期設定を行う。これにより、図５に示されるように、マスタ装置１０の固有アドレス設定部１２は、各スレーブ装置２０〜２２のうち最もマスタ装置１０側のスレーブ装置２０の第１抵抗２７に３Ｉの電流を流す。これにより、スレーブ装置２１の第１抵抗２７に２Ｉの電流が流れ、スレーブ装置２２の第１抵抗２７にＩの電流が流れる。

そして、各スレーブ装置２０〜２２の内部回路２６にＩの電流が流れる。このため、マスタ装置１０から最も遠いスレーブ装置２２の第２抵抗２７ａにＩの電流が流れる。また、スレーブ装置２１の第２抵抗２７ａには当該スレーブ装置２１の内部回路２６に流れたＩの電流と、スレーブ装置２２から配線３２を介して流れてきたＩの電流とが合算された２Ｉの電流が流れる。同様に、マスタ装置１０に最も近いスレーブ装置２０の第２抵抗２７ａには当該スレーブ装置２０の内部回路２６に流れたＩの電流と、スレーブ装置２１から配線３２を介して流れてきた２Ｉの電流と、が合算された３Ｉの電流が流れる。このように、マスタ装置１０から各スレーブ装置２０〜２２に電流が流れる。

したがって、マスタ装置１０に最も近いスレーブ装置２０では第１電流検出部２４及び第２電流検出部２４ａの両方が３Ｉの電流を検出する。そして、第２制御部２５は電流マップから第１電流検出部２４で検出された電流値３Ｉに対応した固有アドレス「００１１」を当該スレーブ装置２０の固有アドレスとして設定する。また、スレーブ装置２０の異常判定部２９は各電流検出部２４、２４ａで検出された電流値を比較し、各電流値の差分が正常範囲内であると判定する。

スレーブ装置２１では、第１電流検出部２４及び第２電流検出部２４ａの両方が２Ｉの電流を検出する。そして、第２制御部２５は電流マップから第１電流検出部２４で検出された電流値２Ｉに対応した固有アドレス「００１０」を当該スレーブ装置２１の固有アドレスとして設定する。また、スレーブ装置２１の異常判定部２９は各電流検出部２４、２４ａで検出された各電流値の差分が正常範囲内であると判定する。

同様に、スレーブ装置２２では第１電流検出部２４及び第２電流検出部２４ａの両方がＩの電流を検出する。そして、第２制御部２５は電流マップから第１電流検出部２４で検出された電流値Ｉに対応した固有アドレス「０００１」を当該スレーブ装置２１の固有アドレスとして設定する。また、スレーブ装置２２の異常判定部２９は各電流検出部２４、２４ａで検出された各電流値の差分が正常範囲内であると判定する。

そして、各スレーブ装置２０〜２２の異常判定部２９は、マスタ装置１０の要求に応じて固有アドレスと異常の有無をマスタ装置１０に通報する。一方、マスタ装置１０の第１制御部１１は、各異常判定部２９からの通報に基づいて、各スレーブ装置２０〜２２に固有アドレスが正常に設定されていると共に、異常箇所は無いと判定する。これにより、マスタ装置１０は各スレーブ装置２０〜２２を通常制御する。

続いて、図６に示されるように、初期設定時にスレーブ装置２０とスレーブ装置２１との間の配線３１が何らかの原因で車両のボディに電気的に接続されたことにより異常なショートが発生した場合について説明する。この場合、スレーブ装置２０の第１抵抗２７には３Ｉ＋Ｉｌｅａｋの電流が流れる。このため、スレーブ装置２０では第１電流検出部２４は３Ｉ＋Ｉｌｅａｋの電流を検出し、第２制御部２５は電流マップから電流値３Ｉ＋Ｉｌｅａｋに対応した固有アドレス「０１００」を設定する。

また、スレーブ装置２１の第１抵抗２７には電流２Ｉが流れ、スレーブ装置２２の第１抵抗２７には電流Ｉが流れるので、上記と同様の固有アドレスを設定する。したがって、スレーブ装置２１及びスレーブ装置２２では固有アドレスは連番となる。また、スレーブ装置２２の第２抵抗２７ａには電流Ｉが流れ、スレーブ装置２１の第２抵抗２７ａには電流２Ｉが流れる。したがって、スレーブ装置２１及びスレーブ装置２２の異常判定部２９は各電流検出部２４、２４ａで検出された各電流値の差が無いため、各電流値の差分が正常範囲内であると判定する。

一方、スレーブ装置２０の第２抵抗２７ａには内部回路２６を流れた電流Ｉとスレーブ装置２１から流れてきた電流Ｉとの合算である３Ｉの電流が流れる。このため、スレーブ装置２０の第２電流検出部２４ａは３Ｉの電流を検出する。したがって、スレーブ装置２０の異常判定部２９は、各電流検出部２４、２４ａで検出された各電流値の差分Ｉｌｅａｋが正常範囲内ではないと判定する。このように、各電流検出部２４、２４ａで検出された電流値が異なるので、異常判定部２９は通信線３０が車両のボディとグランドショートしていると判定する。また、異常判定部２９は、判定結果をマスタ装置１０に通報する。

そして、マスタ装置１０の第１制御部１１は、異常判定部２９からの通報に基づいて、通信線３０のうちスレーブ装置２０とスレーブ装置２１との間の配線３１が異常箇所であると特定する。また、第１制御部１１は、異常箇所の応答を無視するように各スレーブ装置２０〜２２を制御する。なお、上記では、一方の配線３１が車両にショートした場合について説明したが、他方の配線３２が車両にショートする場合についても動作は同じである。つまり、各電流検出部２４、２４ａで検出された電流値に基づいて一方の配線３１と他方の配線３２のどちらが車両とグランドショートしているかまで判定可能である。

続いて、図７に示されるように、初期設定時にスレーブ装置２０とスレーブ装置２１との間の一方の配線３１及び他方の配線３２が何らかの原因で電気的に接続されたことによる異常なショートが発生した場合について説明する。

この場合、スレーブ装置２０の第１電流検出部２４の第１抵抗２７には３Ｉ＋Ｉｌｅａｋの電流が流れる。そして、当該スレーブ装置２０の内部回路２６にＩの電流が流れる。また、スレーブ装置２０とスレーブ装置２１との間の一方の配線３１から他方の配線３２にＩｌｅａｋの電流が流れる。これにより、スレーブ装置２１の第１電流検出部２４の第１抵抗２７には正常な２Ｉの電流が流れる。スレーブ装置２１、スレーブ装置２２、及びこれらを繋ぐ通信線３０が正常であれば、スレーブ装置２１からスレーブ装置２０に戻ってくる電流は２Ｉとなる。

したがって、スレーブ装置２０の第２電流検出部２４ａの第２抵抗２７ａには、スレーブ装置２１から流れてきた２Ｉの電流と、一方の配線３１と他方の配線３２との間に流れたＩｌｅａｋの電流と、スレーブ装置２０の内部回路２６に流れたＩの電流と、が流れる。すなわち、スレーブ装置２０の第２抵抗２７ａにはこれらの電流の合算である３Ｉ＋Ｉｌｅａｋの電流が流れる。

このような電流の流れにより、スレーブ装置２０の各電流検出部２４、２４ａはそれぞれ同じ３Ｉ＋Ｉｌｅａｋの電流値を検出する。これに伴い、第２制御部２５は電流マップから第１電流検出部２４で検出された電流値３Ｉ＋Ｉｌｅａｋに対応した固有アドレスを設定する。さらに、スレーブ装置２０の異常判定部２９は、電流値が異常であること及び各電流検出部２４、２４ａで検出された電流値が同じであることに基づいて、配線３１、３２同士がショートしていると判定する。そして、スレーブ装置２０の異常判定部２９は、異常な電流に基づいて固有アドレスを設定した旨と配線３１、３２同士がショートしている旨をマスタ装置１０に通報する。スレーブ装置２１及びスレーブ装置２２については正常に固有アドレスを設定した旨をマスタ装置１０に通報する。

以上のように、本実施形態に係る各スレーブ装置２０〜２２では、同じ構成の電流検出部２４、２４ａを備え、マスタ装置１０から流れてきた電流とマスタ装置１０に戻る電流とを検出するように構成されたことが特徴となっている。これにより、マスタ装置１０は、通信線３０が車両のボディとグランドショートした場合と、通信線３０の配線３１、３２同士がショートした場合と、をそれぞれ区別して認識することができる。

なお、上記ではスレーブ装置２０とスレーブ装置２１との間の配線３１、３２同士のショートについて説明したが、スレーブ装置２１とスレーブ装置２２との間の配線３１、３２同士のショートについても動作は同じである。

（他の実施形態）
上記各実施形態で示された通信システムの構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、通信システムは、車両のエアバッグシステムに適用される場合に限られず、マスタ装置１０と複数のスレーブ装置２０〜２２によって構成されるシステム全般に適用できる。

また、上記各実施形態ではスレーブ装置２０〜２２は３個設けられているが、これはスレーブ装置２０〜２２の数の一例である。したがって、通信システムの規模や利用形態に応じて適切な数のスレーブ装置２０〜２２を用いれば良い。

第１実施形態では、マスタ装置１０の異常判定部１３は固有アドレスの連続性に基づいて異常箇所を特定していたが、これは特定方法の一例である。したがって、他の方法に基づいて異常箇所を特定しても良い。

第４実施形態では、各スレーブ装置２０〜２２に異常判定部２９が設けられた構成について説明したが、第１、第３実施形態のように、マスタ装置１０に設けられた異常判定部１３が異常なショートの有無を判定しても良い。

この場合、各スレーブ装置２０の第２制御部２５は各電流検出部２４、２４ａで同じ値である異常な電流を検出した旨と当該異常な電流に応じた固有アドレスを設定した旨をマスタ装置１０の異常判定部１３に通報する。一方、スレーブ装置２１及びスレーブ装置２２は正常に固有アドレスを設定した旨をマスタ装置１０の異常判定部１３に通報する。そして、マスタ装置１０の異常判定部１３は、スレーブ装置２０の通報に基づいてスレーブ装置２０とスレーブ装置２１とを繋ぐ配線３１、３２同士がショートしたと判定する。このように、異常を判定する異常判定部１３はマスタ装置１０に設けられていても良い。

第４実施形態の図６において、通信システムが車両以外に適用された場合、異常判定部１３、２９は配線３１、３２が何らかの原因で別の導電体に電気的に接続されたことにより発生するであろう異常なショートの有無を判定することとなる。

１０マスタ装置
１１第１制御部
１２固有アドレス設定部
１３異常判定部
２０〜２２スレーブ装置
２４電流検出部
２５第２制御部
２９異常判定部
３０通信線

Claims

マスタ装置（１０）と、前記マスタ装置（１０）に対して通信線（３０）を介してデイジーチェーン接続された複数のスレーブ装置（２０〜２２）と、を備えており、
前記マスタ装置（１０）は、前記複数のスレーブ装置（２０〜２２）を制御する第１制御部（１１）と、当該マスタ装置（１０）に電源が供給された起動後であって前記複数のスレーブ装置（２０〜２２）に固有アドレスをそれぞれ設定する初期設定時に、前記複数のスレーブ装置（２０〜２２）に前記固有アドレスを設定するための電流を前記通信線（３０）に流す固有アドレス設定部（１２）と、を有し、
前記複数のスレーブ装置（２０〜２２）は、前記電流の大きさを検出する電流検出部（２４）と、前記電流検出部（２４）で検出される前記電流の大きさに応じた固有アドレスの電流マップを有すると共に前記電流検出部（２４）によって検出した電流の大きさに応じた固有アドレスを前記電流マップに基づいて設定する第２制御部（２５）と、をそれぞれ有する通信システムであって、
前記初期設定時に前記電流検出部（２４）によって検出される電流の大きさに基づいて、または、前記複数のスレーブ装置（２０〜２２）にそれぞれ設定された固有アドレスの値に基づいて、前記通信線（３０）に流れる電流に異常が発生したと判定すると共に、当該異常を前記第１制御部（１１）に通報する異常判定部（１３、２９）を備えていることを特徴とする通信システム。
前記第１制御部（１１）は、前記異常判定部（１３、２９）からの通報に基づいて、前記通信線（３０）に流れる電流の大きさが異常であると判定された異常箇所を特定することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
前記第１制御部（１１）は、前記異常箇所に対応するスレーブ装置（２０〜２２）の応答を無視することを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
前記通信線（３０）は、一方の配線（３１）及び他方の配線（３２）によって構成されており、前記マスタ装置（１０）から流れ出た電流が前記複数のスレーブ装置（２０〜２２）を介して再び前記マスタ装置（１０）に戻ってくるように環状の電流経路を構成しており、
前記複数のスレーブ装置（２０〜２２）それぞれは、前記電流検出部として、前記一方の配線（３１）に電気的に接続されていると共に前記マスタ装置（１０）側から流れてきた電流を検出する第１電流検出部（２４）と、前記他方の配線（３２）に接続されていると共に前記マスタ装置（１０）に戻っていく電流を検出する第２電流検出部（２４ａ）と、を有しており、
前記異常判定部（１３、２９）は、前記第１電流検出部（２４）で検出された電流値と前記第２電流検出部（２４ａ）で検出された電流値とに基づいて、前記一方の配線（３１）及び前記他方の配線（３２）のうちのいずれか一方が別の導電体に電気的に接続されたことによる異常なショートの有無を判定するか、または、前記一方の配線（３１）と前記他方の配線（３２）とが電気的に接続されたことによる異常なショートの有無を判定するようになっていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の通信システム。