JP2020142646A

JP2020142646A - 通信故障検出装置

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Publication number: JP2020142646A
Application number: JP2019040820A
Authority: JP
Inventors: 明弘小谷; Akihiro Kotani; 真大石; Makoto Oishi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-03-06
Filing date: 2019-03-06
Publication date: 2020-09-10
Anticipated expiration: 2039-03-06
Also published as: JP7159921B2; US20200287746A1; US11095475B2; CN111669299B; CN111669299A

Abstract

【課題】２つの信号検出回路を用いた簡易な構成により故障の種類を特定する。【解決手段】通信故障検出装置は、ノード間でＣＡＮプロトコルに従った通信を実行する２線式ＣＡＮ通信装置の通信故障を検出するものであり、２本の通信線上の信号を検出する２つの信号検出回路が各ノードにそれぞれ設けられる。各ノードは、ＣＡＮ通信のプロトコルエラーの発生に基づいて実行条件が成立したときに、予め定められた所定パターンの信号を２本の通信線上に出力する故障判定用通信を実行し、故障判定用通信時において２つの信号検出回路によりそれぞれ検出される信号の組み合わせに基づいて故障の種類を特定する故障判定を実行する。【選択図】図７

Description

本発明は、ノード間でＣＡＮ（Controller Area Network）プロトコルに従った通信を実行する２線式ＣＡＮ通信装置の通信故障を検出する通信故障検出装置に関する。

従来、複数のノードにそれぞれ分岐接続される２線式ＣＡＮ通信線にコネクタ接続され、各ＣＡＮ通信線のＨライン（Ｈｉｇｈライン）およびＬライン（Ｌｏｗライン）の異常診断を行なう異常診断装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この異常診断装置では、各ＣＡＮ通信線のＨライン同士を接続すると共に各ＣＡＮ通信線のＬライン同士を接続するジョイント回路と、各ＣＡＮ通信線の各ラインをジョイント回路から個別に切り離す分離手段（リレー）と、を備える。また、異常診断装置では、各ＣＡＮ通信線のＨラインおよびＬラインに接続される検査用Ｈラインおよび検査用Ｌラインと、検査用Ｈラインおよび検査用Ｌラインに接続された検査用抵抗と、検査用Ｈラインおよび検査用Ｌラインに接続された電位測定器と、を備える。異常診断装置は、診断対象となるＣＡＮ通信線のＨラインおよびＬラインをジョイント回路から切り離して検査用Ｈラインおよび検査用Ｌラインに接続し、検査用Ｈラインおよび検査用Ｌラインのそれぞれの電位を電位測定器で測定することで、測定した電位に基づいて異常診断を行なう。これにより、異常診断装置は、分岐接続されている複数のＣＡＮ通信線を個別に異常診断することができるとしている。

特開２０１０−１１１９２５号公報

しかしながら、上述した異常診断装置では、ＣＡＮ通信線をジョイント回路から切り離して検査用回路に接続するため、通常の回路状態で故障診断を行なうことができない。また、上述した異常診断装置では、ＣＡＮ通信線をジョイント回路から切り離すための分離手段（リレー）が必要であり、回路が複雑化してしまう。

本発明の通信故障検出装置は、２つの信号検出回路を用いた簡易な構成により故障の種類を特定することができる通信故障検出装置を提供することを主目的とする。

本発明の通信故障検出装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の通信故障検出装置は、
ノード間でＣＡＮプロトコルに従った通信を実行する２線式ＣＡＮ通信装置の通信故障を検出する通信故障検出装置であって、
各ノードにそれぞれ設けられ、２本の通信線上の信号を検出する２つの信号検出回路を備え、
前記各ノードは、ＣＡＮ通信のプロトコルエラーの発生に基づいて実行条件が成立したときに、予め定められた所定パターンの信号を前記２本の通信線上に出力する故障判定用通信を実行し、前記故障判定用通信時において前記２つの信号検出回路によりそれぞれ検出される信号の組み合わせに基づいて故障の種類を特定する故障判定を実行する、
ことを要旨とする。

この本発明の通信故障検出装置は、ノード間でＣＡＮプロトコルに従った通信を実行する２線式ＣＡＮ通信装置の通信故障を検出するものであり、２本の通信線上の信号を検出する２つの信号検出回路が各ノードにそれぞれ設けられる。各ノードは、ＣＡＮ通信のプロトコルエラーの発生に基づいて実行条件が成立したときに、予め定められた所定パターンの信号を２本の通信線上に出力する故障判定用通信を実行し、故障判定用通信時において２つの信号検出回路によりそれぞれ検出される信号の組み合わせに基づいて故障の種類を特定する故障判定を実行する。これにより、２つの信号検出回路を用いた簡易な構成によりＣＡＮ通信装置の故障の種類を特定することができる。ここで、「所定パターン」には、一方のノードがドミナントを出力すると共に他方のノードがレセッシブを出力するパターンａや、全てのノードがレセッシブを出力するパターンｂ、一方のノードがレセッシブを出力すると共に他方のノードがドミナントを出力するパターンｃが含まれる。ＣＡＮ通信では２本の通信線（バス）はドミナントがレセッシブよりも優先されるから、２本の通信線の状態は、ＣＡＮ通信装置が正常であれば、パターンａ，ｃでは、ドミナント状態となり、パターンｂでは、レセッシブ状態となる。本願の発明者らは、ＣＡＮ通信装置に故障が発生すると、２本の通信線の状態は、上記パターンに応じた状態とは異なる状態となり、且つ、その状態は、故障の種類に応じて異なることを見出した。これにより、故障判定用通信時においてそれぞれ検出される信号の組み合わせに基づいて故障の種類を特定することができる。

こうした本発明の通信故障検出装置において、前記実行条件は、前記各ノードが第１所定時間に亘って正常に通信ができなかったときに成立する条件であり、前記各ノードは、第２所定時間に亘って前記故障判定用通信を継続して実行し、前記第２所定時間は、前記第１所定時間よりも長いものとしてもよい。こうすれば、各ノードにおいて故障判定用通信の開始タイミングにズレが生じても、そのズレを第２所定時間によって吸収することができる。これにより、各ノードは、所定パターンにおいて通信線上の信号を適正に検出することができ、通信故障の誤判定を抑制することができる。

また、本発明の通信故障検出装置において、ＣＡＮ通信のプロトコルエラーの発生を監視するエラー監視部を備え、前記エラー監視部は、前記プロトコルエラーの発生に基づいて前記実行条件が成立したときに、前記故障判定の実行指示を前記各ノードに送信し、前記各ノードは、前記エラー監視部から前記故障判定の実行指示を受信すると、前記故障判定用通信を開始するものとしてもよい。こうすれば、各ノードにおいて故障判定用通信の開始タイミングを容易に合わせることができる。これにより、各ノードは、所定パターンにおいて通信線上の信号を適正に検出することができ、通信故障の誤判定を抑制することができる。

さらに、本発明の通信故障検出装置において、前記２つの信号検出回路は、前記２本の通信線に作用する電圧を検出する２つの電圧検出回路であり、前記各ノードは、前記故障判定用通信時において前記２つの電圧検出回路によりそれぞれ検出される電圧の組み合わせに基づいて前記故障判定を実行するものとしてもよい。こうすれば、２つの電圧検出回路を用いて２本の通信線の状態を直接検出することができるため、通信故障の判定をより適正に行なうことができる。

また、本発明の通信故障検出装置において、前記２つの信号検出回路は、前記２本の通信線上に出力される電流を検出する２つの電流検出回路であり、前記各ノードは、前記故障判定用通信時において前記２つの電流検出回路によりそれぞれ検出される電流の組み合わせに基づいて前記故障判定を実行するものとしてもよい。こうすれば、特に、２本の通信線のうち一方の断線検出をより適正に行なうことができる。例えば、２本の通信線のうち一方の通信線が断線した場合には、自ノードのドミナント状態に対して当該一方の通信線への電流が流れないことを自ノード側の電流検出回路で検出することで、相手ノードの状態（ドミナント状態，レセッシブ状態）に拘わらず、一方の断線を判定することが可能となる。

また、本発明の通信故障検出装置において、前記各ノードは、前記２本の通信線の状態の組み合わせに基づいて前記故障判定を実行する制御装置と、前記制御装置とは別に設けられ前記２つの信号検出回路からの出力信号をそれぞれ入力して前記２本の通信線の状態を判定する状態判定部と、を備え、前記状態判定部は、前記２本の通信線の状態をあらわす状態信号を前記制御装置へ送信するものとしてもよい。こうすれば、２つの信号検出回路の出力信号を直接に制御装置に出力するものに比して、ノイズの混入を抑制することができ、制御装置の誤作動を抑制することができる。

第１実施例の通信故障検出装置５０を含む制御システム１の構成の概略を示す構成図である。ＣＡＮトランシーバ３０の構成の概略を示す構成図である。送信ノードおよび受信ノードにより実行される送信ノード側処理および受信ノード側処理の一例を示すフローチャートである。通信中に異常が発生して故障モード判定が開始されるまでのタイムチャートである。送信ノードおよび受信ノードによりそれぞれ実行される故障モード判定処理の一例を示すフローチャートである。パターンａ〜ｃの一例を示す説明図である。故障判定マトリクスの一例を示す説明図である。第２実施例の通信故障検出装置１５０を含む制御システム１０１の構成の概略を示す構成図である。第２実施例の送信ノード側処理，受信ノード側処理およびバス監視処理の一例を示すフローチャートである。第３実施例の通信故障検出装置２５０を含む制御システム２０１の構成の概略を示す構成図である。第３実施例の故障判定マトリクスを示す説明図である。第４実施例の通信故障検出装置３５０を含む制御システム３０１の構成の概略を示す構成図である。通信バス１１に作用する電圧と通信バス１１の状態をあらわす状態信号との関係を示す説明図である。第４実施例の故障判定マトリクスを示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、第１実施例の通信故障検出装置５０を含む制御システム１の構成の概略を示す構成図であり、図２は、ＣＡＮトランシーバ３０の構成の概略を示す構成図である。第１実施例の制御システム１は、車両に搭載され、ＣＡＮ通信装置１０によって互いに通信可能に接続された複数の電子制御ユニット（ノード）を備える。図１では、複数の電子制御ユニットとして、第１電子制御ユニット（以下、第１ＥＣＵという）４０Ａと、第２電子制御ユニット（以下、第２ＥＣＵという）４０Ｂとを示した。

第１および第２ＥＣＵ４０Ａ，４０Ｂは、それぞれ、マイクロコントロールユニット（以下、ＭＣＵという）４２を備える。各ＭＣＵ４２は、車両の制御装置として機能するものであり、ＣＡＮ通信装置１０を用いて互いにデータのやり取りを行なう。

ＣＡＮ通信装置１０は、通信バス１１の２本の通信線であるＣＡＮＨライン１１ＨとＣＡＮＬライン１１Ｌとの間に生じる電圧差の有無によってデータを送受信する２線式差動電圧方式のＣＡＮ通信装置として構成される。このＣＡＮ通信装置１０は、ＥＣＵごとにＣＡＮコントローラ２０とＣＡＮトランシーバ３０とが設けられ、各ＣＡＮトランシーバ３０は、通信バス１１を介して互いに接続されている。通信バス１１のＣＡＮＨライン１１ＨおよびＣＡＮＬライン１１Ｌの両端部には、終端抵抗ＲＴ１，ＲＴ２（例えば６０Ω）が直列に接続される。

各ＣＡＮコントローラ２０は、本実施例では、ＭＣＵ４２に搭載されており、ＣＡＮプロトコルに従って通信バス１１に対してデータの授受を行なう。

各ＣＡＮトランシーバ３０は、送信用端子ＴＸＤ，受信用端子ＲＸＤを介してＣＡＮコントローラ２０と接続されると共にＣＡＮＨ端子，ＣＡＮＬ端子を介して通信バス１１（ＣＡＮＨライン１１Ｈ，ＣＡＮＬライン１１Ｌ）と接続され、ＣＡＮコントローラ２０と通信バス１１との間で通信の中継を行なう。この各ＣＡＮトランシーバ３０は、図２に示すように、送信回路３２と、ドライバ回路３４と、受信回路３６と、を備える。

送信回路３２は、第１電源回路Ｖ１（例えば５Ｖ電源回路），トランジスタＴ１（例えばｐチャンネルＭＯＳＦＥＴ），ダイオードＤ１，抵抗Ｒ１（例えば２．５ｋΩ），抵抗Ｒ２（例えば２．５ｋΩ），ダイオードＤ２，トランジスタＴ２（例えばｎチャンネルＭＯＳＦＥＴ），グランドＧＮＤがこの順に直列に接続されたものである。ダイオードＤ１と抵抗Ｒ１との接続点には、ＣＡＮＨ端子が接続され、抵抗Ｒ２とダイオードＤ２との接続点には、ＣＡＮＬ端子が接続される。また、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２との接続点には、第２電源回路Ｖ２（例えば２．５Ｖ電源回路）が接続される。

送信回路３２では、トランジスタＴ１，Ｔ２が共にオフされているときには、ＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子の電位は共に第２電源回路Ｖ２の電位となり、これにより、通信バス１１へリセッシブを出力する。本実施例では、第２電源回路Ｖ２は２．５Ｖ電源回路として構成されているから、リセッシブ状態では、ＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子の電位は共に略２．５Ｖとなる。一方、トランジスタＴ１，Ｔ２が共にオンされているときには、ダイオードＤ１，抵抗Ｒ１，抵抗Ｒ２，ダイオードＤ２に通電されるため、ＣＡＮＨ端子とＣＡＮＬ端子との間には電位差が生じ、これにより、通信バス１１へドミナントを出力する。本実施例では、第１電源回路Ｖ１は５Ｖ電源回路として構成され、ダイオードＤ１，Ｄ２の順方向電圧は略１．５Ｖ程度に設定される。このため、ドミナント状態では、ＣＡＮＨ端子の電位は略３．５Ｖとなり、ＣＡＮＬ端子の電位は略１．５Ｖとなる。

ドライバ回路３４は、ＣＡＮコントローラ２０から送信用端子ＴＸＤを介して入力される送信信号に基づいてトランジスタＴ１とトランジスタＴ２とをオンオフ制御する。

受信回路３６は、受信用端子ＲＸＤと接続されると共にＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子とに接続される。この受信回路３６は、通信バス１１のＣＡＮＨライン１１Ｈ，ＣＡＮＬライン１１ＬからＣＡＮＨ端子，ＣＡＮＬ端子を介して電圧信号を入力し、入力した電圧信号を受信信号として受信用端子ＲＸＤを介してＣＡＮコントローラ２０へ出力する。

また、第１実施例の制御システム１は、ＣＡＮ通信装置１０にプロトコルエラーが発生したときに、エラーの発生原因を特定するための通信故障検出装置５０を備える。第１実施例では、通信故障検出装置５０は、ＣＡＮトランシーバ３０のＣＡＮＨ端子，ＣＡＮＬ端子に作用する電圧を計測する電圧モニタ回路５２Ｈ，５２Ｌと、電圧モニタ回路５２Ｈ，５２Ｌにより計測された電圧を入力して故障モード（故障の種類）を判定するＭＣＵ４２と、が該当する。電圧モニタ回路５２Ｈ，５２Ｌは、それぞれ、フィルタ５４Ｈ，５４Ｌと、Ａ／Ｄコンバータ５６とにより構成される。フィルタ５４Ｈ，５４Ｌは、ノイズを除去するためのものであり、抵抗ＲＨ，ＲＬとコンデンサＣＨ，ＣＬとを含むＲＣフィルタとして構成される。抵抗ＲＨ，ＲＬは、ＣＡＮ通信に影響を与えないように比較的高い抵抗値のものが用いられる。Ａ／Ｄコンバータ５６は、ＲＣフィルタ５４Ｈを介して入力される信号（電圧信号）とＲＣフィルタ５４Ｌを介して入力される信号（電圧信号）とをＡ／Ｄ変換してＭＣＵ４２に出力する。

次に、こうして構成された第１実施例の制御システム１の動作について説明する。特に、通信故障検出装置５０の動作について説明する。図３は、送信ノード（図１では第１ＥＣＵ４０Ａおよび第２ＥＣＵ４０Ｂのうち一方のＭＣＵ４２），受信ノード（図１では第１ＥＣＵ４０Ａおよび第２ＥＣＵ４０Ｂのうち他方のＭＣＵ４２）により実行される送信ノード側処理，受信ノード側処理の一例を示すフローチャートである。以下、送信ノード側処理と受信ノード側処理とを図４のタイムチャートを参照しつつ説明する。

送信ノードは、通信バス１１にＣＡＮプロトコルに従ったデータ（データフレーム）を送信すると共に（ステップＳ１００）、送信したデータのエラーチェックを行なう（ステップＳ１１０）。送信ノード側のエラーチェックは、例えばビットモニタリングやアクナレッジチェックなどを挙げることができる。一方、受信ノードは、通信バス１１上のデータを受信し（ステップＳ２００）、受信したデータのエラーチェックを行なう（ステップＳ２１０）。受信ノード側のエラーチェックは、例えば、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）チェックやフォームチェック、スタッフチェックなどを挙げることができる。送信ノードおよび受信ノードは、エラーチェックの結果、エラーが発生していないと判定すると（ステップＳ１２０，Ｓ２２０）、送受信完了割り込みを発生させて（ステップＳ１３０，Ｓ２３０）、本処理を終了する。一方、エラーチェックの結果、エラーが発生していると判定すると、送受信完了割り込みを発生させることなく、次のステップＳ１４０，Ｓ２４０に進む。ここで、送受信完了割り込みは、通信異常カウンタを初期値にリセットするためのものである。通信異常カウンタは、送受信に要する時間を計測するために所定時間ごとに値をカウントアップまたはカウントダウンするものであり、送受信完了割り込みが発生する度に初期値にリセットされる（時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３参照）。そして、通信異常カウンタが異常判定閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ１４０，Ｓ２４０）。ここで、異常判定閾値は、プロトコルエラーの発生を確定させるための閾値であり、本実施例では、通信バス１１の負荷を考慮した送受信の最大周期よりも長い時間（例えば３００ｍｓｅｃ）に定められている。異常通信カウンタが異常判定閾値に到達していないと判定すると、ステップＳ１００，Ｓ２００に戻ってデータを再送する。一方、異常通信カウンタが異常判定閾値を到達していると判定すると（時刻ｔ４参照）、ＣＡＮ通信装置１０に故障が発生していると判断して、その故障箇所を特定するための故障モード判定処理を実行する（ステップＳ１５０，Ｓ２５０）。そして、故障モード判定処理の判定結果を図示しない記憶装置（不揮発性メモリ等）に記憶して（ステップＳ１６０，Ｓ２６０）、本処理を終了する。

ステップＳ１５０，Ｓ２５０の処理は、図５に例示する故障モード判定処理によって実行される。故障モード判定処理では、送信ノードおよび受信ノードは、まず、所定時間Ｔ（例えば５００ｍｓｅｃ）が経過するまでの間、パターンａに従った通信バス１１上への信号（ドミナントまたはレセッシブ）の出力と、電圧モニタ回路５２Ｈ，５２Ｌによる通信バス１１上の電圧の計測とを繰り返す（ステップＳ３００〜Ｓ３２０）。所定時間Ｔが経過すると、次の所定時間Ｔが経過するまでの間、パターンｂに従った通信バス１１上への信号（ドミナントまたはレセッシブ）の出力と、電圧モニタ回路５２Ｈ，５２Ｌによる通信バス１１上の電圧の計測とを繰り返す（ステップＳ３３０〜Ｓ３５０）。所定時間Ｔが経過すると、次の所定時間Ｔが経過するまでの間、パターンｃに従った通信バス１１上への信号（ドミナントまたはレセッシブ）の出力と、電圧モニタ回路５２Ｈ，５２Ｌによる通信バス１１上の電圧の計測とを繰り返す（ステップＳ３６０〜Ｓ３８０）。図６は、パターンａ〜ｃの一例を示す説明図である。図示するように、パターンａは、第１ＥＣＵ４０Ａがドミナントの出力を５００ｍｓｅｃ継続し、第２ＥＣＵ４０Ｂがレセッシブの出力を５００ｍｓｅｃ継続するパターンである。ＣＡＮ通信ではドミナントがレセッシブよりも優先されるから、パターンａでは、ＣＡＮ通信装置１０が正常であれば、ＣＡＮＨ端子の電圧は略３．５Ｖとなり、ＣＡＮＬ端子の電圧は略１．５Ｖとなる。パターンｂは、第１ＥＣＵ４０Ａおよび第２ＥＣＵ４０Ｂが共にレセッシブの出力を５００ｍｓｅｃ継続するパターンである。このパターンｂでは、ＣＡＮ通信装置１０が正常であれば、ＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子の電圧は共に略２．５Ｖとなる。パターンｃは、第１ＥＣＵ４０Ａがレセッシブの出力を５００ｍｓｅｃ継続し、第２ＥＣＵ４０Ｂがドミナントの出力を５００ｍｓｅｃ継続するパターンである。このパターンｃでは、ＣＡＮ通信装置１０が正常であれば、ＣＡＮＨ端子の電圧は略３．５Ｖとなり、ＣＡＮＬ端子の電圧は略１．５Ｖとなる。ここで、故障モード判定処理において、各パターンで所定時間Ｔが経過するまでの間、各パターンに従った信号の出力と通信バス１１上の電圧の計測とを繰り返すのは、各ノード（各ＭＣＵ４２）の故障モード判定処理の開始タイミングが多少ずれた場合であっても、そのずれを所定時間Ｔによって吸収するためである。通信バス１１上の電圧の計測は、各ノードにおいて故障モード判定処理の開始タイミングがずれたことに起因して各パターンａ〜ｃにおいて所定時間Ｔの間に計測される電圧が変化した場合には、最も長く計測された電圧を本来計測すべき電圧とするものとした。これにより、各ノードは、パターンａ〜ｃごとの通信バス１１上の電圧を適正に計測することができる。

こうして各パターンａ〜ｃに従った信号を通信バス１１上に出力すると共に各パターンａ〜ｃにおいて通信バス上１１（ＣＡＮＨ端子，ＣＡＮＬ端子）に作用する電圧を計測すると、故障判定マトリクスを用いて故障モード（故障箇所）を判定して（ステップＳ３９０）、本処理を終了する。図７は、故障判定マトリクスの一例を示す説明図である。図示するように、故障判定マトリクスは、各パターンａ〜ｃにおいてそれぞれ電圧モニタ回路５２Ｈ，５２Ｌにより計測された電圧の組み合わせと、故障モード（故障の種類）とを対応付けたものである。故障モードには、伝送路の故障と、ノードの故障とが含まれる。伝送路の故障には、ＣＡＮＨ断線故障，ＣＡＮＬ断線故障，ＣＡＮＨ−５Ｖ電源短絡故障，ＣＡＮＨ−ＧＮＤ短絡故障，ＣＡＮＬ−５Ｖ電源短絡故障，ＣＡＮＬ−ＧＮＤ短絡故障，ＣＡＮＨ−ＣＡＮＬ短絡故障が含まれる。ノードの故障には、ドミナント固着故障，自ＥＣＵレセッシブ固着故障，相手ＥＣＵレセッシブ固着故障が含まれる。

ＣＡＮＨ断線故障は、ＣＡＮＨライン１１Ｈが断線して相手ＥＣＵから自ＥＣＵへドミナント（ＣＡＮＨライン１１Ｈ側）が送信されない状態であり、パターンｃにおいてＣＡＮＨ端子の電圧として略１．５Ｖ（異常値）が測定され、その他で正常値が測定されることで特性される。

ＣＡＮＬ断線故障は、ＣＡＮＬライン１１Ｌが断線して相手ＥＣＵから自ＥＣＵへドミナント（ＣＡＮＨライン１１Ｌ側）が送信されない状態であり、パターンｃにおいてＣＡＮＬ端子の電圧として略３．５Ｖ（異常値）が測定され、その他で正常値が測定されることで特定される。

ＣＡＮＨ−５Ｖ電源短絡故障は、ＣＡＮＨライン１１Ｈが第１電源回路Ｖ１と短絡してＣＡＮＨライン１１Ｈの電圧が常時５Ｖとなる状態であり、パターンａ〜ｃの全てでＣＡＮＨ端子の電圧として略５．０Ｖ（異常値）が測定されると共にパターンｂにおいてＣＡＮＬ端子の電圧として略５．０Ｖ（異常値）が測定され、その他で正常値が測定されることで特定される。

ＣＡＮＨ−ＧＮＤ短絡故障は、ＣＡＮＨライン１１ＨがグランドＧＮＤと短絡してＣＡＮＨライン１１Ｈの電圧が常時０Ｖとなる状態であり、パターンａ〜ｃの全てでＣＡＮＨ端子の電圧として略０Ｖ（異常値）が測定されると共にパターンｂにおいてＣＡＮＬ端子の電圧として略０Ｖ（異常値）が測定され、その他で正常値が測定されることで特定される。

ＣＡＮＬ−５Ｖ電源短絡故障は、ＣＡＮＬライン１１Ｌが第１電源回路Ｖ１と短絡してＣＡＮＬライン１１Ｌの電圧が常時５Ｖとなる状態であり、パターンｂにおいてＣＡＮＨ端子の電圧として略５．０Ｖ（異常値）が測定されると共にパターンａ〜ｃの全てでＣＡＮＬ端子の電圧として略５．０Ｖ（異常値）が測定され、その他で正常値が測定されることで特定される。

ＣＡＮＬ−ＧＮＤ短絡故障は、ＣＡＮＬライン１１ＬがグランドＧＮＤと短絡してＣＡＮＬライン１１Ｌの電圧が常時０Ｖとなる状態であり、パターンｂにおいてＣＡＮＨ端子の電圧として略０Ｖ（異常値）が測定されると共にパターンａ〜ｃの全てでＣＡＮＬ端子の電圧として略０Ｖ（異常値）が測定され、その他で正常値が測定されることで特定される。

ＣＡＮＨ−ＣＡＮＬ短絡故障は、ＣＡＮＨライン１１ＨとＣＡＮＬライン１１Ｌとが短絡してＣＡＮＨライン１１ＨとＣＡＮＬライン１１Ｌとが常時同電位となる状態であり、パターンａ，ｃにおいてＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子の電圧として共に略２．５Ｖ（異常値）が測定（レセッシブの状態が測定）され、その他で正常値が測定されることで特定される。

ドミナント固着故障は、自ＥＣＵまたは相手ＥＣＵがドミナント出力で常時固着した状態であり、パターンｂにおいてＣＡＮＨ端子の電圧として略３．５Ｖ（異常値）が測定されると共にＣＡＮＬ端子の電圧として略１．５Ｖ（異常値）が測定（ドミナントの状態が測定）され、その他で正常値が測定されることで特定される。

自ＥＣＵレセッシブ固着故障は、自ＥＣＵのドミナントが送信されない状態であり、パターンａにおいてＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子の電圧として共に略２．５Ｖ（異常値）が測定（レセッシブの状態が測定）され、その他で正常値が測定されることで特定される。

相手ＥＣＵレセッシブ固着故障は、相手ＥＣＵのドミナントが送信されない状態であり、パターンｃにおいてＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子の電圧として共に略２．５Ｖ（異常値）が測定（レセッシブの状態が測定）され、その他で正常値が測定されることで特定される。

このように、各パターンａ〜ｃにおいてそれぞれ電圧モニタ回路５２Ｈ，５２ＬによりＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子の電圧を測定することで、測定した電圧の組み合わせに基づいて故障モードを判定することができる。

以上説明した第１実施例の通信故障検出装置５０では、通信バス１１のＣＡＮＨライン１１Ｈ，ＣＡＮＬライン１１Ｌの電圧を計測する電圧モニタ回路５２Ｈ，５２Ｌが各ノード（第１ＥＣＵ４０Ａ，第２ＥＣＵ４０Ｂ）にそれぞれ設けられる。各ノードは、通信異常カウンタが異常判定閾値に到達したときに、予め定められたパターンａ〜ｃの信号を出力する（故障判定用通信）。そして、各パターンａ〜ｃにおいて電圧モニタ回路５２Ｈ，５２Ｌによりそれぞれ検出される電圧の組み合わせに基づいて故障モードを判定する（故障判定）。これにより、電圧モニタ回路５２Ｈ，５２Ｌを用いた簡易な構成によりＣＡＮ通信装置１０の故障の種類（断線故障や短絡故障，固着故障）を特定することができる。

また、第１実施例の通信故障検出装置５０では、各パターンａ〜ｃにおいて、異常判定閾値（第１所定時間）よりも長い所定時間Ｔ（第２所定時間）に亘って故障判定用通信と通信バス１１上の電圧の計測とを継続する。これにより、各ノードの故障判定用通信の開始タイミングにずれが生じても、そのずれを所定時間Ｔによって吸収することができ、各パターンａ〜ｃにおいて通信バス１１上の電圧を適正に計測することができる。

［第２実施例］
第１実施例の通信故障検出装置５０では、各ノードは、正常に送受信が完了する度に通信異常カウンタを初期値にリセットしつつ、通信異常カウンタが異常判定閾値に到達したときに、故障モード判定処理を開始するものとした。これに対して、第２実施例の通信故障検出装置１５０は、通信バス１１の状態を監視するバス監視部１５８を備え、バス監視部１５８が各ノードに対して必要に応じて故障モード判定処理の開始を指示するものである。図８は、第２実施例の通信故障検出装置１５０を含む制御システム１０１の構成の概略を示す構成図である。図示するように、第２実施例の通信故障検出装置１５０は、バス監視部１５８を備える点を除いて、第１実施例の通信故障検出装置５０と同様に構成される。バス監視部１５８は、通信バス１１の状態（電圧）をモニタしてプロトコルエラーの有無を検出すると共に、各ノード（第１ＥＣＵ４０Ａ，第２ＥＣＵ４０Ｂ）のＭＣＵ４２へ信号を出力可能に接続されている。なお、バス監視部１５８は、図８の例では、第１ＥＣＵ４０Ａに搭載されるものとしたが、第２ＥＣＵ４０Ｂに搭載されてもよいし、第１ＥＣＵ４０Ａおよび第２ＥＣＵ４０Ｂの外に配置されてもよい。

図９は、送信ノード，受信ノード，バス監視部１５８により実行される第２実施例の送信ノード側処理，受信ノード側処理およびバス監視処理の一例を示すフローチャートである。送信ノードは、通信バス１１へのデータ（データフレーム）の送信と（ステップＳ１００）、送信したデータのエラー（プロトコルエラー）チェックを行なう（ステップＳ１１０）。受信ノードは、通信バス１１上のデータの受信と（ステップＳ２００）、受信したデータのエラーチェックを行なう（ステップＳ２１０）。バス監視部１５８は、通信バス１１の状態を監視し、データのエラーチェックを行なう（ステップＳ１０）。送信ノード，受信ノードおよびバス監視部１５８は、エラーチェックの結果、エラーが発生していないと判定すると、本処理を終了する。バス監視部１５８は、エラーが発生していると判定すると、エラーの発生が所定回数継続しているか否かを判定する（ステップＳ３０）。ここで、所定回数は、通信故障の確定に要する回数として予め定められた回数である。バス監視部１５８は、エラーの発生が所定回数継続していないと判定すると、ステップＳ１０に戻り、エラーの発生が所定回数継続していると判定すると、送信ノードおよび受信ノードに対して故障モード判定処理の開始を指示して（ステップＳ４０）、本処理を終了する。送信ノードおよび受信ノードは、ステップＳ１２０，Ｓ２２０においてエラーが発生していると判定すると、バス監視部１５８から故障モード判定処理の開始が指示されているか否かを判定する（ステップＳ１６０，Ｓ２６０）。送信ノードおよび受信ノードは、故障モード判定処理の開始が指示されていなければ、ステップＳ１００，Ｓ２００に戻り、データを再送する。一方、送信ノードおよび受信ノードは、故障モード判定処理の開始が指示されていれば、故障モード判定処理を開始すると共に（ステップＳ１４０，Ｓ２４０）、その判定結果を記憶して（ステップＳ１５０，Ｓ２５０）、本処理を終了する。このように、バス監視部１５８は、通信バス１１の状態を監視し、必要に応じて故障モード判定処理の開始を送信ノードおよび受信ノードに指示することにより、送信ノードおよび受信ノードによりそれぞれ実行される故障モード判定処理の開始タイミングを同期させることができる。これにより、各パターンａ〜ｃにおいてそれぞれ電圧モニタ回路５２Ｈ，５２Ｌにより通信バス１１上の電圧を適正に計測することができるため、故障箇所の誤判定を抑制することができる。なお、第２実施例では、バス監視部１５８によって各ノードで実行される故障モード判定処理の開始タイミングを同期させるから、第２実施例の故障モード判定処理においては、ステップ３２０，Ｓ３５０，Ｓ３８０の処理を省略してもよいし、所定時間Ｔを第１実施例に比して短縮するものとしてもよい。

［第３実施例］
第１実施例の通信故障検出装置５０では、通信バス１１の状態を監視するためにＣＡＮトランシーバ３０のＣＡＮＨ端子，ＣＡＮＬ端子に作用する電圧をモニタする電圧モニタ回路５２Ｈ，５２Ｌを備えるものとした。これに対して、第３実施例の通信故障検出装置２５０では、ＣＡＮトランシーバ３０のＣＡＮＨ端子，ＣＡＮＬ端子から出力される電流をモニタする電流モニタ回路２５２Ｈ，２５２Ｌを備えるものである。図１０は、第３実施例の通信故障検出装置２５０を含む制御システム２０１の構成の概略を示す構成図である。図示するように、ＣＡＮＨ端子から出力される電流を計測する電流モニタ回路２５２Ｈと、ＣＡＮＬ端子から出力される電流を計測する電流モニタ回路２５２Ｌと、を備える。電流モニタ回路２５２Ｈ，２５２Ｌによりそれぞれ計測された電流はＭＣＵ４２に入力される。第３実施例では、故障モード判定処理として、ステップＳ３１０，Ｓ３４０，Ｓ３７０において、電圧モニタ回路５２Ｈ，５２Ｌによる電圧の測定に代えて電流モニタ回路２５２Ｈ，２５２Ｌによる電流の測定を行なう。そして、各パターンａ〜ｃにおいてそれぞれ測定された電流の組み合わせに基づいて故障判定マトリクスを用いて故障モードを判定する。

図１１は、第３実施例の故障判定マトリクスを示す説明図である。図示するように、第３実施例の故障判定マトリクスは、各パターンａ〜ｃにおいてそれぞれ電流モニタ回路２５２Ｈ，２５２Ｌにより計測された電流の組み合わせと、故障モード（故障の種類）とを対応付けたものである。故障モードには、伝送路の故障と、ノードの故障とが含まれ、伝送路の故障には、第１実施例と同様に、ＣＡＮＨ断線故障，ＣＡＮＬ断線故障，ＣＡＮＨ−５Ｖ電源短絡故障，ＣＡＮＨ−ＧＮＤ短絡故障，ＣＡＮＬ−５Ｖ電源短絡故障，ＣＡＮＬ−ＧＮＤ短絡故障，ＣＡＮＨ−ＣＡＮＬ短絡故障が含まれる。一方、ノードの故障には、第１実施例と若干異なり、自ＥＣＵドミナント固着故障，相手ＥＣＵドミナント固着故障，レセッシブ固着故障が含まれる。なお、パターンａでは、ＣＡＮ通信装置１０が正常であれば、ＣＡＮＨ端子の出力電流は当該端子からＣＡＮＨライン１１Ｈへ向かう方向を正として略＋１６．６ｍＡとなり、ＣＡＮＬ端子の出力電流は当該端子からＣＡＮＬライン１１Ｌへ向かう方向を正として略−１６．６ｍＡとなる。また、パターンｂでは、ＣＡＮ通信装置１０が正常であれば、ＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子の出力電流は共に略０ｍＡとなる。また、パターンｃでは、ＣＡＮ通信装置１０が正常であれば、ＣＡＮＨ端子の出力電流は略−１６．６ｍＡとなり、ＣＡＮＬ端子の出力電流は略＋１６．６ｍＡとなる。

ＣＡＮＨ断線故障は、パターンａにおいてＣＡＮＨ端子の出力電流として略０ｍＡ（異常値）が測定されると共にＣＡＮＬ端子の出力電流として略−２ｍＡ（異常値）が測定され、パターンｃにおいてＣＡＮＨ端子の出力電流として略０ｍＡ（異常値）が測定されると共にＣＡＮＬ端子の出力電流として略＋２ｍＡ（異常値）が測定され、その他で正常値が測定されることで特定される。

ＣＡＮＬ断線故障は、パターンａにおいてＣＡＮＨ端子の出力電流として略＋２ｍＡ（異常値）が測定されると共にＣＡＮＬ端子の出力電流として略０ｍＡ（異常値）が測定され、パターンｃにおいてＣＡＮＨ端子の出力電流として略−２ｍＡ（異常値）が測定されると共にＣＡＮＬ端子の出力電流として略０ｍＡ（異常値）が測定され、その他で正常値が測定されることで特定される。

ＣＡＮＨ−５Ｖ電源短絡故障は、パターンａにおいてＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子の出力電流として共に略−３０ｍＡ（異常値）が測定され、パターンｂにおいてＣＡＮＨ端子の出力電流として略−２ｍＡ（異常値）が測定され、パターンｃにおいてＣＡＮＨ端子の出力電流として略−３０ｍＡ（異常値）が測定されると共にＣＡＮＬ端子の出力電流として略＋３０ｍＡ（異常値）が測定され、その他で正常値が測定されることで特定される。

ＣＡＮＨ−ＧＮＤ短絡故障は、パターンａにおいてＣＡＮＨ端子の出力電流として略＋５０ｍＡ以上（異常値）が測定されると共にＣＡＮＬ端子の出力電流として略０ｍＡ（異常値）が測定され、パターンｂにおいてＣＡＮＬ端子の出力電流として略＋２ｍＡ（異常値）が測定され、パターンｃにおいてＣＡＮＨ端子の出力電流として略＋２ｍＡ（異常値）が測定されると共にＣＡＮＬ端子の出力電流として略０ｍＡ（異常値）が測定され、その他で正常値が測定されることで特定される。

ＣＡＮＬ−５Ｖ電源短絡故障は、パターンａにおいてＣＡＮＨ端子の出力電流として略０ｍＡ（異常値）が測定されると共にＣＡＮＬ端子の出力電流として略−５０ｍＡ以下（異常値）が測定され、パターンｂにおいてＣＡＮＬ端子の出力電流として略−２ｍＡ（異常値）が測定され、パターンｃにおいてＣＡＮＨ端子の出力電流として略０ｍＡ（異常値）が測定されると共にＣＡＮＬ端子の出力電流として略−２ｍＡ（異常値）が測定され、その他で正常値が測定されることで特定される。

ＣＡＮＬ−ＧＮＤ短絡故障は、パターンａにおいてＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子の出力電流として共に略＋３０ｍＡ（異常値）が測定され、パターンｂにおいてＣＡＮＬ端子の出力電流として略＋２ｍＡ（異常値）が測定され、パターンｃにおいてＣＡＮＨ端子の出力電流として略−３０ｍＡ（異常値）が測定されると共にＣＡＮＬ端子の出力電流として略＋３０ｍＡ（異常値）が測定され、その他で正常値が測定されることで特定される。

ＣＡＮＨ−ＣＡＮＬ短絡故障は、パターンａ，ｃにおいてＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子の出力電流としていずれも略０ｍＡ（異常値）が測定され、その他で正常値が測定されることで特定される。

自ＥＣＵドミナント固着故障は、自ＥＣＵのＣＡＮＨ端子とＣＡＮＬ端子とが常時ドミナント出力で固着した状態であり、パターンｂにおいてＣＡＮＨ端子の出力電流として略＋１６．６ｍＡ（異常値）が測定されると共にＣＡＮＬ端子の出力電流として略−１６．６ｍＡ（異常値）が測定され、パターンｃにおいてＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子の出力電流として共に略０ｍＡ（異常値）が測定され、その他で正常値が測定されることで特定される。

相手ＥＣＵドミナント固着故障は、相手ＥＣＵのＣＡＮＨ端子とＣＡＮＬ端子とが常時ドミナント出力で固着した状態であり、パターンａにおいてＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子の出力電流として共に略０ｍＡ（異常値）が測定され、パターンｂにおいてＣＡＮＨ端子の出力電流として略＋１６．６ｍＡ（異常値）が測定されると共にＣＡＮＬ端子の出力電流として略−１６．６ｍＡ（異常値）が測定され、その他で正常値が測定されることで特定される。

レセッシブ固着故障は、自ＥＣＵまたは相手ＥＣＵのＣＡＮＨ端子とＣＡＮＬ端子とが常時レセッシブ出力で固着した状態であり、パターンａ，ｃにおいてＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子の出力電流として共に略０ｍＡ（異常値）が測定され、その他で正常値が測定されることで特定される。

このように、各パターンａ〜ｃにおいてそれぞれ電流モニタ回路２５２Ｈ，２５２ＬによりＣＡＮトランシーバ３０のＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子の出力電流を測定することで、測定した出力電流の組み合わせに基づいて故障箇所を特定することができる。ここで、発生し易い故障モードである断線故障（ＣＡＮＨ断線故障，ＣＡＮＬ断線故障）が発生した際、第１実施例では、図７に示すように、パターンｃで相手ＥＣＵからドミナント出力が届かないことで断線故障を特定するため、自ＥＣＵと相手ＥＣＵとが同期してパターンｃの故障判定用通信を行なう必要がある。これに対して、第３実施例では、自ＥＣＵのドミナント状態に対してＣＡＮＨ端子，ＣＡＮＬ端子から電流が流れないことを検出することで、断線故障を特定することができる。したがって、相手ＥＣＵとの同期を考慮することなく、自ＥＣＵ単独で断線故障を特定することができる。

［第４実施例］
第１実施例の通信故障検出装置５０では、電圧モニタ回路５２Ｈ，５２Ｌの信号を直接にＭＣＵ４２に入力するものとした。これに対して、第４実施例の通信故障検出装置３５０では、電圧モニタ回路３５２Ｈ，３５２Ｌの信号を状態判定回路３５４に入力し、状態判定回路３５４からの信号をＭＣＵ４２に入力するものである。図１２は、第４実施例の通信故障検出装置３５０を含む制御システム３０１の構成の概略を示す構成図である。第４実施例の通信故障検出装置３５０は、ＣＡＮＨ端子の電圧を測定する電圧モニタ回路３５２Ｈと、ＣＡＮＬ端子の電圧を測定する電圧モニタ回路３５２Ｌと、電圧モニタ回路３５２Ｈ，３５２Ｌにより計測された電圧を入力すると共に通信バス１１の状態を判定しその状態をあらわす状態信号をＭＣＵ４２に出力する状態判定回路３５４と、を備える。

図１３は、通信バス１１に作用する電圧と通信バス１１の状態をあらわす状態信号との関係を示す説明図である。上述したように、本実施例では、ドミナント状態では、ＣＡＮ通信装置１０が正常であれば、ＣＡＮＨ端子に略３．５Ｖが作用し、ＣＡＮＬ端子に略１．５Ｖが作用する。また、レセッシブ状態では、ＣＡＮ通信装置１０が正常であれば、ＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子に共に略２．５Ｖが作用する。すなわち、ＣＡＮＨ端子には、通常、略３．５Ｖか略２．５Ｖが作用し、ＣＡＮＬ端子には、通常、略１．５Ｖか略２．５Ｖが作用する。したがって、ＣＡＮＨ端子の状態は、電圧が略５．０Ｖの場合には正常値よりも高い異常状態（Ｈｉｇｈ異常状態）となり、電圧が略３．５Ｖの場合には、ドミナント状態となり、電圧が略２．５Ｖの場合にはレセッシブ状態となり、電圧が略１．５Ｖや略０Ｖの場合には正常値よりも低い異常状態（Ｌｏｗ異常状態）となる。一方、ＣＡＮＬ端子の状態は、電圧が略３．５Ｖか略５．０Ｖの場合には正常値よりも高い異常状態（Ｈｉｇｈ異常状態）となり、電圧が略２．５Ｖの場合には、レセッシブ状態となり、電圧が略１．５Ｖの場合にはドミナント状態となり、電圧が略０Ｖの場合には正常値よりも低い異常状態（Ｌｏｗ異常状態）となる。

図１４は、第４実施例の故障判定マトリクスを示す説明図である。第４実施例の故障判定マトリクスにおける故障モードの種類は、図７の第１実施例の故障判定マトリクスと同様である。この第４実施例の故障判定マトリクスは、第１実施例の故障判定マトリクスにおけるパターン（パターンａ〜ｃ）ごと端子（ＣＡＮＨ端子，ＣＡＮＬ端子）ごとの電圧が状態信号（ドミナント状態，レセッシブ状態，Ｈｉｇｈ異常状態，Ｌｏｗ異常状態のいずれか）に置き換えられたものである。このように、各パターンａ〜ｃにおいてそれぞれ電圧モニタ回路３５２Ｈ，３５２Ｌにより測定されたＣＡＮＨ端子およびＣＡＮＬ端子の電圧を状態信号に変換してＭＣＵ４０に出力することで、ＭＣＵ４０が入力した状態信号の組み合わせに基づいて故障モードを判定することができる。これにより、ＣＡＮＨ端子，ＣＡＮＬ端子の信号を直接にＭＣＵ４２に入力するものに比して、外部ノイズに対する回路の耐性が向上する結果、ＭＣＵ４２の誤作動や破損を防止することができる。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、第１ＥＣＵ４０Ａ（ＭＵＣ４２），第２ＥＣＵ４０Ｂ（ＭＵＣ４２）が「ノード」に相当し、ＣＡＮ通信装置１０が「ＣＡＮ通信装置」に相当し、ＣＡＮＨライン１１ＨおよびＣＡＮＬライン１１Ｌが「２本の通信線」に相当し、電圧モニタ回路５２Ｈ，５２Ｌ，３５２Ｈ，３５２Ｌや電流モニタ回路２５２Ｈ，２５２Ｌが「信号検出回路」に相当する。また、バス監視部１５８が「エラー監視部」に相当する。また、電圧モニタ回路５２Ｈ，５２Ｌ，３５２Ｈ，３５２Ｌが「電圧検出回路」に相当する。また、電流モニタ回路２５２Ｈ，２５２Ｌが「電流検出回路」に相当する。ＭＣＵ４２が「制御装置」に相当し、状態判定回路３５４が「状態判定部」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、通信故障検出装置の製造産業に利用可能である。

１，１０１，２０１，３０１制御システム、１０ＣＡＮ通信装置、１１通信バス、１１ＨＣＡＮＨライン、１１ＬＣＡＮＬライン、２０ＣＡＮコントローラ、３０ＣＡＮトランシーバ、３２送信回路、３４ドライバ回路、３６受信回路、４０Ａ第１電子制御ユニット（第１ＥＣＵ）、４０Ｂ第２電子制御ユニット（第２ＥＣＵ）、４２ＭＣＵ、５０，１５０，２５０，３５０通信故障検出装置、５２Ｈ，５２Ｌ，３５２Ｈ，３５２Ｌ電圧モニタ回路、５４Ｈ，５４Ｌフィルタ、５６Ａ／Ｄコンバータ、１５８バス監視部、２５２Ｈ，２５２Ｌ電流モニタ回路、３５４状態判定回路、ＣＨ，ＣＬコンデンサ、ＲＨ，ＲＬ，Ｒ１，Ｒ２抵抗、Ｖ１第１電源回路、Ｖ２第２電源回路、Ｄ１，Ｄ２ダイオード、Ｔ１，Ｔ２トランジスタ、ＲＴ１，ＲＴ２終端抵抗、ＴＸＤ送信用端子、ＲＸＤ受信用端子、ＧＮＤグランド。

Claims

ノード間でＣＡＮプロトコルに従った通信を実行する２線式ＣＡＮ通信装置の通信故障を検出する通信故障検出装置であって、
各ノードにそれぞれ設けられ、２本の通信線上の信号を検出する２つの信号検出回路を備え、
前記各ノードは、ＣＡＮ通信のプロトコルエラーの発生に基づいて実行条件が成立したときに、予め定められた所定パターンの信号を前記２本の通信線上に出力する故障判定用通信を実行し、前記故障判定用通信時において前記２つの信号検出回路によりそれぞれ検出される信号の組み合わせに基づいて故障の種類を特定する故障判定を実行する、
通信故障検出装置。
請求項１に記載の通信故障検出装置であって、
前記実行条件は、前記各ノードが第１所定時間に亘って正常に通信ができなかったときに成立する条件であり、
前記各ノードは、第２所定時間に亘って前記故障判定用通信を継続して実行し、
前記第２所定時間は、前記第１所定時間よりも長い、
通信故障検出装置。
請求項１または２に記載の通信故障検出装置であって、
ＣＡＮ通信のプロトコルエラーの発生を監視するエラー監視部を備え、
前記エラー監視部は、前記プロトコルエラーの発生に基づいて前記実行条件が成立したときに、前記故障判定の実行指示を前記各ノードに送信し、
前記各ノードは、前記エラー監視部から前記故障判定の実行指示を受信したときに、前記故障判定用通信を開始する、
通信故障検出装置。
請求項１ないし３いずれか１項に記載の通信故障検出装置であって、
前記２つの信号検出回路は、前記２本の通信線に作用する電圧を検出する２つの電圧検出回路であり、
前記各ノードは、前記故障判定用通信時において前記２つの電圧検出回路によりそれぞれ検出される電圧の組み合わせに基づいて前記故障判定を実行する、
通信故障検出装置。
請求項１ないし３いずれか１項に記載の通信故障検出装置であって、
前記２つの信号検出回路は、前記２本の通信線上に出力される電流を検出する２つの電流検出回路であり、
前記各ノードは、前記故障判定用通信時において前記２つの電流検出回路によりそれぞれ検出される電流の組み合わせに基づいて前記故障判定を実行する、
通信故障検出装置。
請求項１ないし５いずれか１項に記載の通信故障検出装置であって、
前記各ノードは、前記２本の通信線の状態の組み合わせに基づいて前記故障判定を実行する制御装置と、前記制御装置とは別に設けられ前記２つの信号検出回路からの出力信号をそれぞれ入力して前記２本の通信線の状態を判定する状態判定部と、を備え、
前記状態判定部は、前記２本の通信線の状態をあらわす状態信号を前記制御装置へ送信する、
通信故障検出装置。