JP3716796B2 - 車両用故障診断装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子制御装置（ＥＣＵ）などの故障診断を行う車両用故障診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの制御装置や自動変速機の制御装置など、車両には複数の電子制御装置が使用されている。これら電子制御装置の故障診断には、故障診断装置が用いられる。故障診断装置は、電子制御装置が搭載された車両と接続して当該電子制御装置との間で通信リンクを確立し、電子制御装置内に記憶されている自己診断データや制御データなどを読み出して故障診断を行う。読み出したデータは、故障診断装置内に記録されたり、故障診断装置の表示画面に表示されたりする。
【０００３】
電子制御装置は、その制御対象や車両によって複数の種類が存在し、また、通信プロトコルも複数存在する。したがって、車両と故障診断装置とを結ぶ通信回線は、車両ごとに異なる場合がある。一方で、車両に故障診断装置を接続するコネクタは、全ての車両に同じタイプで同じ端子数のコネクタを使用するとコスト面で有利になる。そこで、各車両に同じコネクタを使用し、各車両間で共通の通信回線にコネクタの同一番号の端子を割り当て、各車両ごとに異なる通信回線には他の番号の端子が割り当てられる。このため、車両と故障診断装置とを接続するハーネスは、車両のコネクタの端子番号の割り当てに応じて端子間の配線を変えた変換ケーブルまたは変換コネクタが使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
変換ケーブルを用いる方法では、電子制御装置の種類が増加し、各車両間の電源および信号を共通にできない場合には、車両ごとに異なる変換ケーブルが必要になる。変換ケーブルの数が増えると、その管理が複雑になるという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、それぞれあらかじめ定められたプロトコルで通信を行う複数の電子制御装置、電子制御装置に接続された通信回線、および通信回線に接続された端子を備えたコネクタを有する車両にコネクタを介して接続し、複数の電子制御装置のうち少なくとも１つの電子制御装置と通信回線を介して通信を行う通信手段と、コネクタの端子に車両側で割り当てられている通信回線の通信プロトコルを識別する識別手段とを備え、識別手段によって識別された通信回線の通信プロトコルに基づいて通信回線を介して電子制御装置と通信を行うことによって故障診断を行う車両用故障診断装置に適用される。そして、コネクタの端子のそれぞれに電圧を印加する電圧印加回路と、端子のそれぞれの電圧を検出する電圧検出回路とを有し、電圧印加回路から第１の印加電圧を印加した状態で電圧検出回路によって検出される第１の検出電圧、および電圧印加回路から第１の印加電圧より低い第２の印加電圧を印加した状態で電圧検出回路によって検出される第２の検出電圧をそれぞれ第１の判定閾値および第２の判定閾値と比較することにより、端子に割り当てられている通信回線の通信プロトコルを識別するように識別手段を構成したものである。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、車両と接続するコネクタの端子へ電圧印加時に検出される端子電圧と判定閾値との比較結果に応じて車両側の通信プロトコルを識別するので、変換ケーブルを不要にする車両用故障診断装置において、車両との間の通信プロトコルを簡単に識別することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施の形態による車両用故障診断装置を車両に接続した状態を示す図である。図１において、車両用故障診断装置１が車両３３に通信ハーネス３２を介して接続されている。車両用故障診断装置１には、端子識別／接続切替部３１が設けられている。端子識別／接続切替部３１に通信ハーネス３２の一端が接続され、通信ハーネス３２の他端に標準コネクタ３ａが設けられている。標準コネクタ３ａは、後述する車両３３側の標準コネクタ３ｂと嵌合する。ここでは、標準コネクタ３ａおよび標準コネクタ３ｂを総称してコネクタ３と呼ぶ。また、車両用故障診断装置１には、液晶表示パネルなどによって構成される表示部６０が備えられている。
【０００９】
車両３３には、６つの電子制御装置（ＥＣＵ）２１〜２６が搭載されている。ＥＣＵ２５およびＥＣＵ２６は、第１のＣＡＮ(Controller Area Network)プロトコル回線２９によって接続されている。ＥＣＵ２３およびＥＣＵ２４は、標準プロトコル回線１１によって接続されている。ＥＣＵ２１およびＥＣＵ２２は、第２のＣＡＮプロトコル回線１０によって接続されている。
【００１０】
各ＣＡＮプロトコル回線に接続された電子制御装置は、各回線の電子制御装置間で相互にデータや故障情報などのデータ通信を行い、車両の総合制御を行うように構成されている。標準プロトコル回線１１は、自動車業界によって標準化された通信プロトコルにしたがって通信を行う通信回線である。標準プロトコル回線１１、第１のＣＡＮプロトコル回線２９および第２のＣＡＮプロトコル回線１０は、それぞれ上述した接続用標準コネクタ３ｂに接続されている。ここで、コネクタ３の端子は、標準プロトコル回線１１で使用される端子と、第１のＣＡＮプロトコル回線２９および第２のＣＡＮプロトコル回線１０で使用される端子とが重複しないように割り当てられている。
【００１１】
図２(a)は、標準コネクタ３の端子配列例を示す図である。図２(a)に記された番号は端子番号であり、本実施の形態による標準コネクタ３は端子１〜端子１６の１６端子を有する。ここで、標準コネクタ３の全１６端子のうち、端子１〜５、端子７〜９、端子１１および端子１５〜１６は、どの車両でも共通に使用する端子とする。そこで、標準プロトコル回線１１を構成する通信回線には、これら共通に使用する端子が割り当てられる。
【００１２】
図２(b)は、車両３３の場合のコネクタ３ｂの端子割り当てを説明する図である。図２(b)において、「特殊」と記載されている端子１〜３、端子９および端子１１は、それぞれ特殊用途信号に割り当てられている。特殊用途信号は、車両の開発時に使用される信号である。「ＧＮＤ」と記載されている端子４および端子５は、それぞれアースラインに割り当てられている。アースラインは、車両用故障診断装置１および車両３３間のグランドレベルを共通（同電位）にする。「ＩＧＮ」と記載されている端子８は、イグニション電源ラインに割り当てられている。イグニション電源ラインは、車両側のイグニションスイッチのオン／オフ操作に連動して電源供給がオン／オフされる。「Ｖｂ」と記載されている端子１６は、バッテリ電源ラインに割り当てられている。バッテリ電源ラインは、車両のバッテリ電源が供給される。「Ｋ」および「Ｌ」と記載されている端子７および端子１５は、それぞれ標準プロトコル回線１１の通信回線に割り当てられている。以上説明した番号の端子は、車両３３以外の他の車両でも同様に使用される。
【００１３】
標準コネクタ３の全１６端子のうち、端子６、端子１０および端子１２〜１４は、各車両ごとに異なる通信回線を割り当てて使用する。車両３３の例を示す図２(b)において、「ＣＡＮＨ」および「ＣＡＮＬ」と記載されている端子６および端子１４は、それぞれ第１のＣＡＮプロトコル回線２９を構成する通信回線に割り当てられている。「ＣＡＮ２Ｈ」および「ＣＡＮ２Ｌ」と記載されている端子１２および端子１３は、それぞれ第２のＣＡＮプロトコル回線１０を構成する通信回線に割り当てられている。
【００１４】
他の車両の例を図３を参照して説明する。図３において、車両３３と異なる車両２が車両用故障診断装置１に接続されている。車両２には、４つの電子制御装置（ＥＣＵ）４〜７が搭載されている。ＥＣＵ４およびＥＣＵ５は、第２のＣＡＮプロトコル回線１０によって接続されている。ＥＣＵ６およびＥＣＵ７は、標準プロトコル回線１１によって接続されている。なお、車両２では、第１のＣＡＮプロトコル回線は存在しない。標準プロトコル回線１１および第２のＣＡＮプロトコル回線２０は、それぞれ上述した接続用標準コネクタ３ｂに接続されている。
【００１５】
図２(c)は、車両２の場合のコネクタ３ｂの端子割り当てを説明する図である。図２(c)において、「空き」と記載されている端子６および端子１４は、それぞれ未使用端子である。端子６および端子１４以外の番号の各端子は、それぞれ図２(b)と同様に使用されるので説明を省略する。図２(d)は、不図示の他の車両Ｘの場合のコネクタ３ｂの端子割り当てを説明する図である。不図示の車両Ｘは、標準プロトコル回線と不図示の専用プロトコル回線とを有する。図２(d)において、「ＴＸ」、「ＲＸ」および「ＣＬＫ２」と記載されている端子１２、端子１３および端子１４は、それぞれ専用プロトコル回線を構成する通信回線に割り当てられる。また、「特殊」と記載されている端子６は、上述した車両開発時の信号に割り当てられている。図２(e)は、さらに不図示の車両Ｙの場合のコネクタ３ｂの端子割り当てを説明する図である。不図示の車両Ｙは、ＣＡＮプロトコル回線と不図示の専用プロトコル回線とを有する。図２(e)において、「ＣＬＫ１」と記載されている端子１０は、ＣＡＮプロトコル回線用のクロック信号に割り当てられている。
【００１６】
このように、車両ごとに異なる信号は、コネクタ３ｂの端子６、端子１０、および端子１２〜１４のいずれかに割り当てられる。これにより、車両用故障診断装置１は、同じ通信ハーネス３２を使用してどの車両にも接続が可能に構成される。
【００１７】
一方で車両用故障診断装置１は、標準コネクタ３を介して車両に接続されると、端子６、端子１０、および端子１２〜１４に割り当てられた通信回線の通信プロトコルを判別する。上述したように、端子６、端子１０、および端子１２〜１４は車両ごとに異なる通信回線で使用されるので、各電子制御装置の故障診断を行うためには各端子を識別して当該端子がどの通信プロトコルに割り当てられているかを判別する必要がある。端子に割り当てられている通信回線の通信プロトコルを判別できると、判別した通信プロトコルで通信を行うことによって、当該通信回線に接続されている電子制御装置がわかる。車両用故障診断装置１は、その内部に故障診断を行う複数の電子制御装置の情報をあらかじめ有しており、判別した電子制御装置用の故障診断を行う。
【００１８】
本発明は、車両用故障診断装置１が車両に搭載されている電子制御装置の通信プロトコルを判別し、判別した通信プロトコルに基づいて車両用故障診断装置１内の接続を切替え、当該電子制御装置に対する故障診断を行うことに特徴を有する。
【００１９】
図４は、端子識別／接続切替部３１の構成を説明する図である。図４において、通信ハーネス３２内に端子１〜端子１６に接続される通信回線が含まれている。これら通信回線のうち、コネクタ３の端子６、端子１０、および端子１２〜１４に接続される通信回線が端子識別を必要とする通信回線である。端子１〜５、端子７〜９、端子１１および端子１５〜１６に接続される通信回線は、通信プロトコルの識別の必要がない通信回線である。
【００２０】
通信プロトコルの識別を必要とする通信回線は、それぞれリレー４５〜５０、ならびに入出力インターフェイス（以後Ｉ／Ｆとする）４１〜４３を介してＣＰＵ５１に接続されている。これら通信回線はさらに、アナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介してＣＰＵ５１に接続されている。アナログ入出力Ｉ／Ｆ４４は、接続されている通信回線のそれぞれに対して電圧を印加するとともに、接続されている通信回線の電圧を検出するように構成されている。端子識別／接続切替部３１は、リレー４５〜５０およびアナログ入出力Ｉ／Ｆ４４によって構成される。端子識別を必要としない通信回線は、それぞれ入出力Ｉ／Ｆ４０を介してＣＰＵ５１に接続されている。
【００２１】
端子識別／接続切替部３１は、上述した端子６、端子１０、および端子１２〜１４のそれぞれに対して端子識別を行う。端子識別は、識別しようとする端子（通信回線）に所定の電圧を印加するとともに、電圧印加時の端子電圧を測定し、測定した端子電圧によって当該端子がどの信号で使用されているかを判定するものである。図５は、端子識別の判定表である。端子１０に対する識別を例にあげて説明すると、ＣＰＵ５１がアナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介して端子１０に接続される通信回線に電圧ＶＨを印加する。ＶＨはたとえば５Ｖである。
【００２２】
以下、端子に対応する通信プロトコルの判別方法を、端子１０を例にあげて説明する。ＣＰＵ５１は、電圧ＶＨを印加した状態で端子１０に接続される通信回線の電圧ｖ１をアナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介して検出する。端子識別による判定は、次のように行われる。
▲１▼ｖ１＜１．５Ｖの場合に「ＣＬＫ１」と判定する。
▲２▼１．５Ｖ≦ｖ１＜４．５Ｖの場合に識別エラー「Ｅ」と判定する。
▲３▼４．５Ｖ≦ｖ１の場合に未接続「ＯＰＥＮ」もしくは識別エラー「Ｅ」と判定する。
【００２３】
ＣＰＵ５１は、上記▲３▼における「ＯＰＥＮ」もしくは「Ｅ」の切り分けを次のように行う。ＣＰＵ５１は、アナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介して端子１０に接続される通信回線に電圧ＶＬを印加する。ＶＬはたとえば０Ｖである。ＣＰＵ５１は、電圧ＶＬを印加した状態で端子１０に接続される通信回線の電圧ｖ２をアナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介して検出する。切り分け判定は、次のように行われる。
▲４▼ｖ２＜１．５Ｖの場合に未接続「ＯＰＥＮ」と判定する。
▲５▼１．５Ｖ≦ｖ２の場合に識別エラー「Ｅ」と判定する。
【００２４】
端子識別／接続切替部３１は、端子識別の結果に応じてリレー４５〜５０の切替えを行う。図４において、たとえば、端子１０に接続される通信回線と端子１４に接続される通信回線とが、それぞれリレー４５および４６を介してクロック入出力Ｉ／Ｆ４１と接続されている。リレー４５をオンするとともにリレー４６をオフすると、クロック信号が端子１０の通信回線に割り当てられる。リレー４６をオンするとともにリレー４５をオフすると、クロック信号が端子１４の通信回線に割り当てられる。このとき、端子１０の通信回線は未接続の状態「ＯＰＥＮ」になる。なお、図２(b)〜図２(d)では、このような未接続の状態が「空き」と記されている。
【００２５】
ＣＰＵ５１は、端子１０を「ＣＬＫ１」と判定した場合に、クロック信号が端子１０の通信回線に割り当てられるようにリレー４５および４６を切替え制御する。一方、ＣＰＵ５１は、端子１０を「ＯＰＥＮ」と判定した場合に、端子１０の通信回線を未接続にするようにリレー４５および４６を切替え制御する。
【００２６】
端子６および端子１２〜１４に接続される通信回線は、リレー４７〜４９を介してＣＡＮプロトコル入出力Ｉ／Ｆ４２と接続されている。端子１２および端子１３に接続される通信回線はさらに、それぞれ専用プロトコル入出力Ｉ／Ｆ４３にも接続される。リレー４７〜５０を適宜切替えることにより、端子６、端子１０、および端子１２〜１４に接続される通信回線に、図２(b)〜図２(e)に示される通信回線が割り当てられる。ＣＰＵ５１は、図５による判定結果にしたがってリレー４７〜４９を切り替え制御する。
【００２７】
車両用故障診断装置１のＣＰＵ５１で行われる故障診断処理の流れを、図６のフローチャートを参照して説明する。図６によるプログラムは、車両用故障診断装置１で診断処理開始操作が行われると起動する。図６のステップＳ１０において、ＣＰＵ５１は、バッテリ電源ライン「Ｖｂ」の電圧を検出し、電圧が所定値以上か否かを判定する。ＣＰＵ５１は、端子１６を介して入力される電圧が所定値以上の場合にステップＳ１０を肯定判定してステップＳ２０へ進み、電圧が所定値未満の場合にステップＳ１０を否定判定して判定処理を繰り返す。肯定判定する場合は、車両用故障診断装置１が車両に接続され、車両側から電源電圧が印加されている場合である。否定判定する場合は、車両用故障診断装置１が車両に接続されていないか、車両側のバッテリが接続されていないなどの理由によって車両側から電源電圧が印加されない場合である。
【００２８】
ステップＳ２０において、ＣＰＵ５１は、車両側の不図示のイグニションスイッチがオフされている状態で第１の端子識別処理を行ってステップＳ３０へ進む。通信プロトコル識別処理の詳細は後述する。ステップＳ３０において、ＣＰＵ５１は、通信プロトコル識別を必要とする通信回線について、全ての識別が終了したか否かを判定する。ＣＰＵ５１は、全ての端子に対する識別結果がＣＰＵ５１内に記憶されている場合にステップＳ３０を肯定判定してステップＳ６０へ進み、全ての端子に対する識別結果がＣＰＵ５１内に記憶されていない場合にステップＳ３０を否定判定してステップＳ４０へ進む。
【００２９】
ステップＳ４０において、ＣＰＵ５１は、車両側の不図示のイグニションスイッチがオフからオンに変化したか否かを判定する。ＣＰＵ５１は、端子８を介して入力されるイグニション電源ライン「ＩＧＮ」の電圧が所定値以上の場合にステップＳ４０を肯定判定してステップＳ５０へ進み、電圧が所定値未満の場合にステップＳ４０を否定判定して判定処理を繰り返す。肯定判定する場合は、イグニションスイッチがオンされ、車両側からイグニション電源電圧が印加された場合である。
【００３０】
ステップＳ５０において、ＣＰＵ５１は、車両側のイグニションスイッチがオンされている状態で第２の端子識別処理を行ってステップＳ６０へ進む。端子識別処理をイグニションスイッチのオフ状態とオン状態とで２回に分けて行うのは、電子制御装置の種類によってイグニションスイッチのオフ状態で識別するものと、イグニションスイッチのオン状態で識別するものとが存在するからである。
【００３１】
ステップＳ６０において、ＣＰＵ５１は、通信プロトコル識別を必要とする通信回線について、識別エラー「Ｅ」がないか否かを判定する。ＣＰＵ５１は、通信プロトコル識別による「Ｅ」判定がない場合にステップＳ６０を肯定判定してステップＳ７０へ進み、端子識別の結果１つでも「Ｅ」判定がある場合にステップＳ６０を否定判定してステップＳ９０へ進む。
【００３２】
ステップＳ７０において、ＣＰＵ５１は、通信プロトコル識別の結果に応じて端子切替えを行ってステップＳ８０へ進む。端子切替えは、上述したリレー４５〜５０の切替えによって行う。ステップＳ８０において、ＣＰＵ５１は、電子制御装置に対する故障診断処理を行い、図６による処理を終了する。故障診断処理の詳細については後述する。一方、ステップＳ６０を否定判定して進むステップＳ９０において、ＣＰＵ５１は、端子識別が正常に終了しなかったことを表示部６０（図１）に表示し、図６による処理を終了する。
【００３３】
通信プロトコル識別処理の詳細について図７のフローチャートを参照して説明する。図７は、通信プロトコル識別処理の流れを説明するフローチャートであり、上述したステップＳ２０およびステップＳ５０においてそれぞれ行われる。本実施の形態では、通信プロトコル識別が必要な端子６、端子１０、および端子１２〜１４の５つの端子に対して識別を行うが、１６端子全てについて行ってもよい。図７のステップＳ２１０において、ＣＰＵ５１は、カウンタＮに０をセットして初期化し、ステップＳ２２０へ進む。カウンタＮは、識別すべき端子数をカウントするものである。
【００３４】
ステップＳ２２０において、ＣＰＵ５１は、Ｎが５未満か否かを判定する。ＣＰＵ５１は、Ｎ＜５が成立する場合にステップＳ２２０を肯定判定してステップＳ２３０へ進み、Ｎ＜５が成立しない場合にステップＳ２２０を否定判定し、図７による処理を終了する。肯定判定する場合は５つの端子全てについて通信プロトコル識別が終了していない場合であり、否定判定する場合は５つの端子全てについて通信プロトコル識別が終了している場合である。
【００３５】
ステップＳ２３０において、ＣＰＵ５１は、カウンタＮに１を加えてステップＳ２４０へ進む。ステップＳ２４０において、ＣＰＵ５１は、識別端子ＡをセットしてステップＳ２５０へ進む。Ａには、６、１０、１２、１３、１４が順にセットされる。ステップＳ２５０において、ＣＰＵ５１は、端子Ａに接続される通信回線にアナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介して電圧ＶＨを印加してステップＳ２６０へ進む。ステップＳ２６０において、ＣＰＵ５１は、端子Ａに接続される通信回線の電圧ｖ１をアナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介して読み込み、ステップＳ２７０へ進む。
【００３６】
ステップＳ２７０において、ＣＰＵ５１は、端子Ａに接続される通信回線にアナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介して電圧ＶＬを印加してステップＳ２８０へ進む。ステップＳ２８０において、ＣＰＵ５１は、端子Ａに接続される通信回線の電圧ｖ２をアナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介して読み込み、ステップＳ２９０へ進む。ステップＳ２９０において、ＣＰＵ５１は、図５の判定表にしたがって端子Ａを識別し、ステップＳ３００へ進む。
【００３７】
ステップＳ３００において、ＣＰＵ５１は、判定結果が識別エラー「Ｅ」か否かを判定する。ＣＰＵ５１は、判定結果が識別エラーでない場合にステップＳ３００を否定判定してステップＳ３１０へ進み、判定結果が識別エラーの場合にステップＳ３００を肯定判定してステップＳ３２０へ進む。ステップＳ３１０において、ＣＰＵ５１は、端子Ａの識別結果を内部のメモリに記憶してステップＳ２２０へ戻る。識別結果は、識別した端子番号ごとに記憶される。ステップＳ３２０において、ＣＰＵ５１は、端子Ａの識別結果としてエラーを内部のメモリに記憶してステップＳ２２０へ戻る。
【００３８】
なお、以上説明した図７による通信プロトコル識別処理をイグニションスイッチオン後に行う場合（図６のステップＳ５０）には、イグニションスイッチをオンする前（図６のステップＳ２０）に行った通信プロトコル識別処理で識別エラー判定された端子についてのみ識別処理を行えばよい。
【００３９】
故障診断処理の詳細について図８のフローチャートを参照して説明する。図８は、故障診断処理の流れを説明するフローチャートであり、上述したステップＳ８０において行われる。なお、ＣＰＵ５１には、車両用故障診断装置１で故障診断診断を行う電子制御装置に関する情報があらかじめ記憶されている。電子制御装置装置に関する情報には、電子制御装置ごとのＩＤを示す情報、各電子制御装置が接続されるプロトコル回線の情報、および電子制御装置に対応する診断プログラムが含まれる。
【００４０】
図８のステップＳ８１０において、ＣＰＵ５１は、専用プロトコル回線が接続されているか否かを判定する。ＣＰＵ５１は、端子識別処理の結果、たとえば、端子１３による通信回線が「ＲＸ」と判定されている場合に、ステップＳ８１０を肯定判定してステップＳ８２０へ進み、端子１３による通信回線が「ＲＸ」と判定されていない場合に、ステップＳ８１０を否定判定してステップＳ８３０へ進む。ステップＳ８２０において、ＣＰＵ５１は、専用プロトコル回線に対して専用プロトコルでＩＤを送信し、ステップＳ８５０へ進む。専用プロトコル回線に接続されている各電子制御装置は、それぞれにあらかじめ定められているＩＤを受信すると応答信号を返信する。ＣＰＵ５１は、応答信号を受信した場合には送信したＩＤに対応する電子制御装置が存在すると判定し、専用プロトコル回線に接続されている各電子制御装置を判別する。
【００４１】
ステップＳ８５０において、ＣＰＵ５１は、第１のＣＡＮプロトコル回線が接続されているか否かを判定する。ＣＰＵ５１は、端子識別処理の結果、たとえば、端子１４による通信回線が「ＣＡＮＬ」と判定されている場合に、ステップＳ８５０を肯定判定してステップＳ８６０へ進み、端子１３による通信回線が「ＣＡＮＬ」と判定されていない場合に、ステップＳ８５０を否定判定してステップＳ８７０へ進む。ステップＳ８６０において、ＣＰＵ５１は、第１のＣＡＮプロトコル回線に対してＣＡＮプロトコルでＩＤを送信し、ステップＳ８７０へ進む。第１のＣＡＮプロトコル回線に接続されている各電子制御装置は、それぞれにあらかじめ定められているＩＤを受信すると応答信号を返信する。ＣＰＵ５１は、応答信号を受信した場合には送信したＩＤに対応する電子制御装置が存在すると判定し、第１のＣＡＮプロトコル回線に接続されている各電子制御装置を判別する。
【００４２】
ステップＳ８７０において、ＣＰＵ５１は、標準プロトコル回線に対して標準プロトコルでＩＤを送信し、ステップＳ８８０へ進む。標準プロトコル回線に接続されている各電子制御装置は、それぞれにあらかじめ定められているＩＤを受信すると応答信号を返信する。ＣＰＵ５１は、応答信号を受信した場合には送信したＩＤに対応する電子制御装置が存在すると判定し、標準プロトコル回線に接続されている各電子制御装置を判別する。
【００４３】
ステップＳ８８０において、ＣＰＵ５１は、専用プロトコル回線、第１のＣＡＮプロトコル回線、第２のＣＡＮプロトコル回線、および標準プロトコル回線ごとに、接続されている電子制御装置の名称を表示部６０（図１）に表示してステップＳ８９０へ進む。ここで、電子制御装置の名称の代わりに、電子制御装置を特定する装置番号などを表示部６０に表示するようにしてもよい。
【００４４】
ステップＳ８９０において、ＣＰＵ５１は、作業者の操作入力によって指示された電子制御装置を選択し、車両用故障診断装置１と選択した電子制御装置との間を当該電子制御装置が接続されているプロトコル回線によって通信リンクを確立し、当該電子制御装置に対する故障診断を行って図８による処理を終了する。電子制御装置の選択は、車両用故障診断装置１に備えられる選択操作部材を作業者が操作し、表示部６０に表示されている電子制御装置の名称の中から故障診断すべき装置名を選択することによって行う。なお、ＣＰＵ５１内には各電子制御装置に対する故障診断に必要な診断プログラムが個別に記憶されている。車両用故障診断装置１は、電子制御装置から読み出したデータを診断情報と比較したり、電子制御装置自身で行われた自己診断データを電子制御装置から読み出したりする。電子制御装置から読み出したデータおよび診断結果は、表示部６０に表示するとともに、ＣＰＵ５１内に記憶する。
【００４５】
上述したステップＳ８１０を否定判定して進むステップＳ８３０において、ＣＰＵ５１は、第２のＣＡＮプロトコル回線が接続されているか否かを判定する。ＣＰＵ５１は、端子識別処理の結果、たとえば、端子１２による通信回線が「ＣＡＮ２Ｈ」と判定されている場合に、ステップＳ８３０を肯定判定してステップＳ８４０へ進み、端子１２による通信回線が「ＣＡＮ２Ｈ」と判定されていない場合に、ステップＳ８３０を否定判定してステップＳ８５０へ進む。ステップＳ８４０において、ＣＰＵ５１は、第２のＣＡＮプロトコル回線に対してＣＡＮプロトコルでＩＤを送信し、ステップＳ８７０へ進む。第２のＣＡＮプロトコル回線に接続されている各電子制御装置は、それぞれあらかじめ定められているＩＤを受信すると応答信号を返信する。ＣＰＵ５１は、応答信号を受信した場合には送信したＩＤに対応する電子制御装置が存在すると判定し、第２のＣＡＮプロトコル回線に接続されている各電子制御装置を判別する。
【００４６】
上述した第２のＣＡＮプロトコル回線を用いて、ＣＰＵ５１が端子１２および端子１３による通信回線で電子制御装置と通信を行う場合、ＣＰＵ５１には、図４のＣＡＮプロトコル入出力Ｉ／Ｆ４２を介してデータが入力される他に、専用プロトコル入出力Ｉ／Ｆ４３からもデータが入力される。しかしながら、ＣＰＵ５１は第２のＣＡＮプロトコルによって通信している場合に他の通信プロトコル回線による通信データを無視するため、ＣＡＮプロトコルによる通信に何ら影響はない。
【００４７】
以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）車両用故障診断装置１と車両３３（車両２）とを接続するコネクタ３において、車両ごとに異なる通信プロトコルをコネクタ３の端子６、端子１０、および端子１２〜１４のいずれかに割り当てる。車両用故障診断装置１の端子識別／接続切替部３１は、上記端子６、端子１０、および端子１２〜１４に割り当てられている通信プロトコルに応じてリレー４５〜５０の切替えを行い、車両用故障診断装置１側の通信プロトコルを車両側の通信プロトコルに合わせて切替え接続する。この結果、車両用故障診断装置１は、同じ通信ハーネス３２を介してどの車両にも接続が可能になり、従来技術で用いられた変換ケーブルを必要としない。これにより、変換ケーブルの管理を簡単にできる上に、変換ケーブルを間違えて誤った信号接続をすることが防止される。さらに、端子６、端子１０、および端子１２〜１４を各車両が車両ごとに異なる信号でそれぞれ使用することができるから、各車両にそれぞれ異なる端子を割り当てる場合に比べて、コネクタ３の端子数の増加が抑えられ、コネクタ３の大型化およびコスト上昇を防止できる。
（２）車両用故障診断装置１は、コネクタ３の端子６、端子１０、および端子１２〜１４を端子識別してこれら各端子に割り当てられている通信プロトコルを識別し、識別した通信プロトコルに応じて端子識別／接続切替部３１でリレー４５〜５０を切替えるようにした。この結果、操作者が切替え操作しなくても、車両および車両用故障診断装置１間の通信プロトコルが自動的に正しく切替えられるようになる。
（３）車両用故障診断装置１は、通信プロトコル識別結果から接続されている通信プロトコル回線を判別し、各プロトコル回線ごとにＩＤを送信し、このＩＤに応答して返信された応答信号によって当該プロトコル回線に接続されている電子制御装置を判別する。判別したプロトコル回線に対してのみ当該プロトコルでＩＤを送信するようにしたので、接続されていないプロトコル回線の通信プロトコルでＩＤを送信する場合に比べて、無駄な処理を省略して全体の判別処理時間を短縮できる。
（４）判別された電子制御装置は、その名称が表示部６０に表示されるようにしたので、どの電子制御装置が車両に搭載されているかが自動的に操作者に報知される。
（５）表示部６０に表示されている電子制御装置の中から故障診断の対象とする電子制御装置を作業者が選択し、選択された電子制御装置に対して故障診断を行うようにしたので、操作性のよい故障診断装置１が得られる。
【００４８】
以上の説明では、ＣＰＵ５１が各プロトコル回線ごとに各電子制御装置ごとにあらかじめ定められたＩＤ信号を送信し、このＩＤ信号に応答して返信された応答信号によって接続されている電子制御装置を判別するようにした。この代わりに、ＣＰＵ５１が各プロトコル回線ごとに呼び出し信号を送信し、この呼び出し信号に応答して電子制御装置から送信された各電子制御装置ごとにあらかじめ定められたＩＤ信号によって接続されている電子制御装置を判別してもよい。
【００４９】
上述した説明では、回路切替えをリレー４５〜５０を切替えることによって行うようにしたが、リレーの代わりにアナログスイッチを用いるようにしてもよい。
【００５０】
また、回路切替えは、双方向バッファ回路を用いて入力および出力を切替えるものでもよい。
【００５１】
さらにまた、回路切替えは、入力および出力を切替える他に、入力インピーダンスや出力インピーダンス、論理レベルの変換を行うものであってもよい。
【００５２】
特許請求の範囲における各構成要素と、発明の実施の形態における各構成要素との対応について説明する。電子制御装置は、たとえば、ＥＣＵ４〜７、２１〜２６によって構成される。通信回線は、たとえば、第２ＣＡＮプロトコル回線１０、標準プロトコル回線１１、第１ＣＡＮプロトコル回線２９、および専用プロトコル回線がそれぞれ対応する。通信手段は、たとえば、入出力Ｉ／Ｆ４０、クロック入出力Ｉ／Ｆ４１、ＣＡＮ入出力Ｉ／Ｆ４２、および専用プロトコル入出力Ｉ／Ｆ４３によって構成される。識別手段は、たとえば、ＣＰＵ５１および端子識別／接続切替部３１によって構成される。電圧印加回路および電圧検出回路は、アナログ入出力Ｉ／Ｆ４４によって構成される。電子制御装置判別手段、通信制御手段、およびプロトコル判別回路は、たとえば、ＣＰＵ５１によって構成される。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による車両用故障診断装置を車両に接続した状態を示す図である。
【図２】 (a)標準コネクタの端子配列例を示す図、(b)車両３３のコネクタの端子割り当てを説明する図、(c)車両２のコネクタの端子割り当てを説明する図、(d)他の車両の場合のコネクタの端子割り当てを説明する図、(e)他の車両の場合のコネクタの端子割り当てを説明する図である。
【図３】車両用故障診断装置を他の車両に接続した状態を示す図である。
【図４】端子識別／接続切替部の構成を説明する図である。
【図５】端子識別の判定表を示す図である。
【図６】車両用故障診断装置のＣＰＵで行われる故障診断処理の流れを説明するフローチャートである。
【図７】端子識別処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図８】故障診断処理の詳細を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１…車両用故障診断装置、 ２、３３…車両、
３、３ａ、３ｂ…コネクタ、 ４〜７、２１〜２６…電子制御装置、
１０…第２ＣＡＮプロトコル回線、 １１…標準プロトコル回線、
２９…第１ＣＡＮプロトコル回線、 ３１…端子識別／接続切替部、
３２…通信ハーネス、 ４０…入出力Ｉ／Ｆ、
４１…クロック入出力Ｉ／Ｆ、 ４２…ＣＡＮ入出力Ｉ／Ｆ、
４３…専用プロトコル入出力Ｉ／Ｆ、４４…アナログ入出力Ｉ／Ｆ、
４５〜５０…リレー、 ５１…ＣＰＵ、
６０…表示部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子制御装置（ＥＣＵ）などの故障診断を行う車両用故障診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの制御装置や自動変速機の制御装置など、車両には複数の電子制御装置が使用されている。これら電子制御装置の故障診断には、故障診断装置が用いられる。故障診断装置は、電子制御装置が搭載された車両と接続して当該電子制御装置との間で通信リンクを確立し、電子制御装置内に記憶されている自己診断データや制御データなどを読み出して故障診断を行う。読み出したデータは、故障診断装置内に記録されたり、故障診断装置の表示画面に表示されたりする。
【０００３】
電子制御装置は、その制御対象や車両によって複数の種類が存在し、また、通信プロトコルも複数存在する。したがって、車両と故障診断装置とを結ぶ通信回線は、車両ごとに異なる場合がある。一方で、車両に故障診断装置を接続するコネクタは、全ての車両に同じタイプで同じ端子数のコネクタを使用するとコスト面で有利になる。そこで、各車両に同じコネクタを使用し、各車両間で共通の通信回線にコネクタの同一番号の端子を割り当て、各車両ごとに異なる通信回線には他の番号の端子が割り当てられる。このため、車両と故障診断装置とを接続するハーネスは、車両のコネクタの端子番号の割り当てに応じて端子間の配線を変えた変換ケーブルまたは変換コネクタが使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
変換ケーブルを用いる方法では、電子制御装置の種類が増加し、各車両間の電源および信号を共通にできない場合には、車両ごとに異なる変換ケーブルが必要になる。変換ケーブルの数が増えると、その管理が複雑になるという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、それぞれあらかじめ定められたプロトコルで通信を行う複数の電子制御装置、電子制御装置に接続された通信回線、および通信回線に接続された端子を備えたコネクタを有する車両にコネクタを介して接続し、複数の電子制御装置のうち少なくとも１つの電子制御装置と通信回線を介して通信を行う通信手段と、コネクタの端子に車両側で割り当てられている通信回線の通信プロトコルを識別する識別手段とを備え、識別手段によって識別された通信回線の通信プロトコルに基づいて通信回線を介して電子制御装置と通信を行うことによって故障診断を行う車両用故障診断装置に適用される。そして、コネクタの端子のそれぞれに電圧を印加する電圧印加回路と、端子のそれぞれの電圧を検出する電圧検出回路とを有し、電圧印加回路から第１の印加電圧を印加した状態で電圧検出回路によって検出される第１の検出電圧、および電圧印加回路から第１の印加電圧より低い第２の印加電圧を印加した状態で電圧検出回路によって検出される第２の検出電圧をそれぞれ第１の判定閾値および第２の判定閾値と比較することにより、端子に割り当てられている通信回線の通信プロトコルを識別するように識別手段を構成したものである。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、車両と接続するコネクタの端子へ電圧印加時に検出される端子電圧と判定閾値との比較結果に応じて車両側の通信プロトコルを識別するので、変換ケーブルを不要にする車両用故障診断装置において、車両との間の通信プロトコルを簡単に識別することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施の形態による車両用故障診断装置を車両に接続した状態を示す図である。図１において、車両用故障診断装置１が車両３３に通信ハーネス３２を介して接続されている。車両用故障診断装置１には、端子識別／接続切替部３１が設けられている。端子識別／接続切替部３１に通信ハーネス３２の一端が接続され、通信ハーネス３２の他端に標準コネクタ３ａが設けられている。標準コネクタ３ａは、後述する車両３３側の標準コネクタ３ｂと嵌合する。ここでは、標準コネクタ３ａおよび標準コネクタ３ｂを総称してコネクタ３と呼ぶ。また、車両用故障診断装置１には、液晶表示パネルなどによって構成される表示部６０が備えられている。
【０００９】
車両３３には、６つの電子制御装置（ＥＣＵ）２１〜２６が搭載されている。ＥＣＵ２５およびＥＣＵ２６は、第１のＣＡＮ(Controller Area Network)プロトコル回線２９によって接続されている。ＥＣＵ２３およびＥＣＵ２４は、標準プロトコル回線１１によって接続されている。ＥＣＵ２１およびＥＣＵ２２は、第２のＣＡＮプロトコル回線１０によって接続されている。
【００１０】
各ＣＡＮプロトコル回線に接続された電子制御装置は、各回線の電子制御装置間で相互にデータや故障情報などのデータ通信を行い、車両の総合制御を行うように構成されている。標準プロトコル回線１１は、自動車業界によって標準化された通信プロトコルにしたがって通信を行う通信回線である。標準プロトコル回線１１、第１のＣＡＮプロトコル回線２９および第２のＣＡＮプロトコル回線１０は、それぞれ上述した接続用標準コネクタ３ｂに接続されている。ここで、コネクタ３の端子は、標準プロトコル回線１１で使用される端子と、第１のＣＡＮプロトコル回線２９および第２のＣＡＮプロトコル回線１０で使用される端子とが重複しないように割り当てられている。
【００１１】
図２(a)は、標準コネクタ３の端子配列例を示す図である。図２(a)に記された番号は端子番号であり、本実施の形態による標準コネクタ３は端子１〜端子１６の１６端子を有する。ここで、標準コネクタ３の全１６端子のうち、端子１〜５、端子７〜９、端子１１および端子１５〜１６は、どの車両でも共通に使用する端子とする。そこで、標準プロトコル回線１１を構成する通信回線には、これら共通に使用する端子が割り当てられる。
【００１２】
図２(b)は、車両３３の場合のコネクタ３ｂの端子割り当てを説明する図である。図２(b)において、「特殊」と記載されている端子１〜３、端子９および端子１１は、それぞれ特殊用途信号に割り当てられている。特殊用途信号は、車両の開発時に使用される信号である。「ＧＮＤ」と記載されている端子４および端子５は、それぞれアースラインに割り当てられている。アースラインは、車両用故障診断装置１および車両３３間のグランドレベルを共通（同電位）にする。「ＩＧＮ」と記載されている端子８は、イグニション電源ラインに割り当てられている。イグニション電源ラインは、車両側のイグニションスイッチのオン／オフ操作に連動して電源供給がオン／オフされる。「Ｖｂ」と記載されている端子１６は、バッテリ電源ラインに割り当てられている。バッテリ電源ラインは、車両のバッテリ電源が供給される。「Ｋ」および「Ｌ」と記載されている端子７および端子１５は、それぞれ標準プロトコル回線１１の通信回線に割り当てられている。以上説明した番号の端子は、車両３３以外の他の車両でも同様に使用される。
【００１３】
標準コネクタ３の全１６端子のうち、端子６、端子１０および端子１２〜１４は、各車両ごとに異なる通信回線を割り当てて使用する。車両３３の例を示す図２(b)において、「ＣＡＮＨ」および「ＣＡＮＬ」と記載されている端子６および端子１４は、それぞれ第１のＣＡＮプロトコル回線２９を構成する通信回線に割り当てられている。「ＣＡＮ２Ｈ」および「ＣＡＮ２Ｌ」と記載されている端子１２および端子１３は、それぞれ第２のＣＡＮプロトコル回線１０を構成する通信回線に割り当てられている。
【００１４】
他の車両の例を図３を参照して説明する。図３において、車両３３と異なる車両２が車両用故障診断装置１に接続されている。車両２には、４つの電子制御装置（ＥＣＵ）４〜７が搭載されている。ＥＣＵ４およびＥＣＵ５は、第２のＣＡＮプロトコル回線１０によって接続されている。ＥＣＵ６およびＥＣＵ７は、標準プロトコル回線１１によって接続されている。なお、車両２では、第１のＣＡＮプロトコル回線は存在しない。標準プロトコル回線１１および第２のＣＡＮプロトコル回線２０は、それぞれ上述した接続用標準コネクタ３ｂに接続されている。
【００１５】
図２(c)は、車両２の場合のコネクタ３ｂの端子割り当てを説明する図である。図２(c)において、「空き」と記載されている端子６および端子１４は、それぞれ未使用端子である。端子６および端子１４以外の番号の各端子は、それぞれ図２(b)と同様に使用されるので説明を省略する。図２(d)は、不図示の他の車両Ｘの場合のコネクタ３ｂの端子割り当てを説明する図である。不図示の車両Ｘは、標準プロトコル回線と不図示の専用プロトコル回線とを有する。図２(d)において、「ＴＸ」、「ＲＸ」および「ＣＬＫ２」と記載されている端子１２、端子１３および端子１４は、それぞれ専用プロトコル回線を構成する通信回線に割り当てられる。また、「特殊」と記載されている端子６は、上述した車両開発時の信号に割り当てられている。図２(e)は、さらに不図示の車両Ｙの場合のコネクタ３ｂの端子割り当てを説明する図である。不図示の車両Ｙは、ＣＡＮプロトコル回線と不図示の専用プロトコル回線とを有する。図２(e)において、「ＣＬＫ１」と記載されている端子１０は、ＣＡＮプロトコル回線用のクロック信号に割り当てられている。
【００１６】
このように、車両ごとに異なる信号は、コネクタ３ｂの端子６、端子１０、および端子１２〜１４のいずれかに割り当てられる。これにより、車両用故障診断装置１は、同じ通信ハーネス３２を使用してどの車両にも接続が可能に構成される。
【００１７】
一方で車両用故障診断装置１は、標準コネクタ３を介して車両に接続されると、端子６、端子１０、および端子１２〜１４に割り当てられた通信回線の通信プロトコルを判別する。上述したように、端子６、端子１０、および端子１２〜１４は車両ごとに異なる通信回線で使用されるので、各電子制御装置の故障診断を行うためには各端子を識別して当該端子がどの通信プロトコルに割り当てられているかを判別する必要がある。端子に割り当てられている通信回線の通信プロトコルを判別できると、判別した通信プロトコルで通信を行うことによって、当該通信回線に接続されている電子制御装置がわかる。車両用故障診断装置１は、その内部に故障診断を行う複数の電子制御装置の情報をあらかじめ有しており、判別した電子制御装置用の故障診断を行う。
【００１８】
本発明は、車両用故障診断装置１が車両に搭載されている電子制御装置の通信プロトコルを判別し、判別した通信プロトコルに基づいて車両用故障診断装置１内の接続を切替え、当該電子制御装置に対する故障診断を行うことに特徴を有する。
【００１９】
図４は、端子識別／接続切替部３１の構成を説明する図である。図４において、通信ハーネス３２内に端子１〜端子１６に接続される通信回線が含まれている。これら通信回線のうち、コネクタ３の端子６、端子１０、および端子１２〜１４に接続される通信回線が端子識別を必要とする通信回線である。端子１〜５、端子７〜９、端子１１および端子１５〜１６に接続される通信回線は、通信プロトコルの識別の必要がない通信回線である。
【００２０】
通信プロトコルの識別を必要とする通信回線は、それぞれリレー４５〜５０、ならびに入出力インターフェイス（以後Ｉ／Ｆとする）４１〜４３を介してＣＰＵ５１に接続されている。これら通信回線はさらに、アナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介してＣＰＵ５１に接続されている。アナログ入出力Ｉ／Ｆ４４は、接続されている通信回線のそれぞれに対して電圧を印加するとともに、接続されている通信回線の電圧を検出するように構成されている。端子識別／接続切替部３１は、リレー４５〜５０およびアナログ入出力Ｉ／Ｆ４４によって構成される。端子識別を必要としない通信回線は、それぞれ入出力Ｉ／Ｆ４０を介してＣＰＵ５１に接続されている。
【００２１】
端子識別／接続切替部３１は、上述した端子６、端子１０、および端子１２〜１４のそれぞれに対して端子識別を行う。端子識別は、識別しようとする端子（通信回線）に所定の電圧を印加するとともに、電圧印加時の端子電圧を測定し、測定した端子電圧によって当該端子がどの信号で使用されているかを判定するものである。図５は、端子識別の判定表である。端子１０に対する識別を例にあげて説明すると、ＣＰＵ５１がアナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介して端子１０に接続される通信回線に電圧ＶＨを印加する。ＶＨはたとえば５Ｖである。
【００２２】
以下、端子に対応する通信プロトコルの判別方法を、端子１０を例にあげて説明する。ＣＰＵ５１は、電圧ＶＨを印加した状態で端子１０に接続される通信回線の電圧ｖ１をアナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介して検出する。端子識別による判定は、次のように行われる。
▲１▼ｖ１＜１．５Ｖの場合に「ＣＬＫ１」と判定する。
▲２▼１．５Ｖ≦ｖ１＜４．５Ｖの場合に識別エラー「Ｅ」と判定する。
▲３▼４．５Ｖ≦ｖ１の場合に未接続「ＯＰＥＮ」もしくは識別エラー「Ｅ」と判定する。
【００２３】
ＣＰＵ５１は、上記▲３▼における「ＯＰＥＮ」もしくは「Ｅ」の切り分けを次のように行う。ＣＰＵ５１は、アナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介して端子１０に接続される通信回線に電圧ＶＬを印加する。ＶＬはたとえば０Ｖである。ＣＰＵ５１は、電圧ＶＬを印加した状態で端子１０に接続される通信回線の電圧ｖ２をアナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介して検出する。切り分け判定は、次のように行われる。
▲４▼ｖ２＜１．５Ｖの場合に未接続「ＯＰＥＮ」と判定する。
▲５▼１．５Ｖ≦ｖ２の場合に識別エラー「Ｅ」と判定する。
【００２４】
端子識別／接続切替部３１は、端子識別の結果に応じてリレー４５〜５０の切替えを行う。図４において、たとえば、端子１０に接続される通信回線と端子１４に接続される通信回線とが、それぞれリレー４５および４６を介してクロック入出力Ｉ／Ｆ４１と接続されている。リレー４５をオンするとともにリレー４６をオフすると、クロック信号が端子１０の通信回線に割り当てられる。リレー４６をオンするとともにリレー４５をオフすると、クロック信号が端子１４の通信回線に割り当てられる。このとき、端子１０の通信回線は未接続の状態「ＯＰＥＮ」になる。なお、図２(b)〜図２(d)では、このような未接続の状態が「空き」と記されている。
【００２５】
ＣＰＵ５１は、端子１０を「ＣＬＫ１」と判定した場合に、クロック信号が端子１０の通信回線に割り当てられるようにリレー４５および４６を切替え制御する。一方、ＣＰＵ５１は、端子１０を「ＯＰＥＮ」と判定した場合に、端子１０の通信回線を未接続にするようにリレー４５および４６を切替え制御する。
【００２６】
端子６および端子１２〜１４に接続される通信回線は、リレー４７〜４９を介してＣＡＮプロトコル入出力Ｉ／Ｆ４２と接続されている。端子１２および端子１３に接続される通信回線はさらに、それぞれ専用プロトコル入出力Ｉ／Ｆ４３にも接続される。リレー４７〜５０を適宜切替えることにより、端子６、端子１０、および端子１２〜１４に接続される通信回線に、図２(b)〜図２(e)に示される通信回線が割り当てられる。ＣＰＵ５１は、図５による判定結果にしたがってリレー４７〜４９を切り替え制御する。
【００２７】
車両用故障診断装置１のＣＰＵ５１で行われる故障診断処理の流れを、図６のフローチャートを参照して説明する。図６によるプログラムは、車両用故障診断装置１で診断処理開始操作が行われると起動する。図６のステップＳ１０において、ＣＰＵ５１は、バッテリ電源ライン「Ｖｂ」の電圧を検出し、電圧が所定値以上か否かを判定する。ＣＰＵ５１は、端子１６を介して入力される電圧が所定値以上の場合にステップＳ１０を肯定判定してステップＳ２０へ進み、電圧が所定値未満の場合にステップＳ１０を否定判定して判定処理を繰り返す。肯定判定する場合は、車両用故障診断装置１が車両に接続され、車両側から電源電圧が印加されている場合である。否定判定する場合は、車両用故障診断装置１が車両に接続されていないか、車両側のバッテリが接続されていないなどの理由によって車両側から電源電圧が印加されない場合である。
【００２８】
ステップＳ２０において、ＣＰＵ５１は、車両側の不図示のイグニションスイッチがオフされている状態で第１の端子識別処理を行ってステップＳ３０へ進む。通信プロトコル識別処理の詳細は後述する。ステップＳ３０において、ＣＰＵ５１は、通信プロトコル識別を必要とする通信回線について、全ての識別が終了したか否かを判定する。ＣＰＵ５１は、全ての端子に対する識別結果がＣＰＵ５１内に記憶されている場合にステップＳ３０を肯定判定してステップＳ６０へ進み、全ての端子に対する識別結果がＣＰＵ５１内に記憶されていない場合にステップＳ３０を否定判定してステップＳ４０へ進む。
【００２９】
ステップＳ４０において、ＣＰＵ５１は、車両側の不図示のイグニションスイッチがオフからオンに変化したか否かを判定する。ＣＰＵ５１は、端子８を介して入力されるイグニション電源ライン「ＩＧＮ」の電圧が所定値以上の場合にステップＳ４０を肯定判定してステップＳ５０へ進み、電圧が所定値未満の場合にステップＳ４０を否定判定して判定処理を繰り返す。肯定判定する場合は、イグニションスイッチがオンされ、車両側からイグニション電源電圧が印加された場合である。
【００３０】
ステップＳ５０において、ＣＰＵ５１は、車両側のイグニションスイッチがオンされている状態で第２の端子識別処理を行ってステップＳ６０へ進む。端子識別処理をイグニションスイッチのオフ状態とオン状態とで２回に分けて行うのは、電子制御装置の種類によってイグニションスイッチのオフ状態で識別するものと、イグニションスイッチのオン状態で識別するものとが存在するからである。
【００３１】
ステップＳ６０において、ＣＰＵ５１は、通信プロトコル識別を必要とする通信回線について、識別エラー「Ｅ」がないか否かを判定する。ＣＰＵ５１は、通信プロトコル識別による「Ｅ」判定がない場合にステップＳ６０を肯定判定してステップＳ７０へ進み、端子識別の結果１つでも「Ｅ」判定がある場合にステップＳ６０を否定判定してステップＳ９０へ進む。
【００３２】
ステップＳ７０において、ＣＰＵ５１は、通信プロトコル識別の結果に応じて端子切替えを行ってステップＳ８０へ進む。端子切替えは、上述したリレー４５〜５０の切替えによって行う。ステップＳ８０において、ＣＰＵ５１は、電子制御装置に対する故障診断処理を行い、図６による処理を終了する。故障診断処理の詳細については後述する。一方、ステップＳ６０を否定判定して進むステップＳ９０において、ＣＰＵ５１は、端子識別が正常に終了しなかったことを表示部６０（図１）に表示し、図６による処理を終了する。
【００３３】
通信プロトコル識別処理の詳細について図７のフローチャートを参照して説明する。図７は、通信プロトコル識別処理の流れを説明するフローチャートであり、上述したステップＳ２０およびステップＳ５０においてそれぞれ行われる。本実施の形態では、通信プロトコル識別が必要な端子６、端子１０、および端子１２〜１４の５つの端子に対して識別を行うが、１６端子全てについて行ってもよい。図７のステップＳ２１０において、ＣＰＵ５１は、カウンタＮに０をセットして初期化し、ステップＳ２２０へ進む。カウンタＮは、識別すべき端子数をカウントするものである。
【００３４】
ステップＳ２２０において、ＣＰＵ５１は、Ｎが５未満か否かを判定する。ＣＰＵ５１は、Ｎ＜５が成立する場合にステップＳ２２０を肯定判定してステップＳ２３０へ進み、Ｎ＜５が成立しない場合にステップＳ２２０を否定判定し、図７による処理を終了する。肯定判定する場合は５つの端子全てについて通信プロトコル識別が終了していない場合であり、否定判定する場合は５つの端子全てについて通信プロトコル識別が終了している場合である。
【００３５】
ステップＳ２３０において、ＣＰＵ５１は、カウンタＮに１を加えてステップＳ２４０へ進む。ステップＳ２４０において、ＣＰＵ５１は、識別端子ＡをセットしてステップＳ２５０へ進む。Ａには、６、１０、１２、１３、１４が順にセットされる。ステップＳ２５０において、ＣＰＵ５１は、端子Ａに接続される通信回線にアナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介して電圧ＶＨを印加してステップＳ２６０へ進む。ステップＳ２６０において、ＣＰＵ５１は、端子Ａに接続される通信回線の電圧ｖ１をアナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介して読み込み、ステップＳ２７０へ進む。
【００３６】
ステップＳ２７０において、ＣＰＵ５１は、端子Ａに接続される通信回線にアナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介して電圧ＶＬを印加してステップＳ２８０へ進む。ステップＳ２８０において、ＣＰＵ５１は、端子Ａに接続される通信回線の電圧ｖ２をアナログ入出力Ｉ／Ｆ４４を介して読み込み、ステップＳ２９０へ進む。ステップＳ２９０において、ＣＰＵ５１は、図５の判定表にしたがって端子Ａを識別し、ステップＳ３００へ進む。
【００３７】
ステップＳ３００において、ＣＰＵ５１は、判定結果が識別エラー「Ｅ」か否かを判定する。ＣＰＵ５１は、判定結果が識別エラーでない場合にステップＳ３００を否定判定してステップＳ３１０へ進み、判定結果が識別エラーの場合にステップＳ３００を肯定判定してステップＳ３２０へ進む。ステップＳ３１０において、ＣＰＵ５１は、端子Ａの識別結果を内部のメモリに記憶してステップＳ２２０へ戻る。識別結果は、識別した端子番号ごとに記憶される。ステップＳ３２０において、ＣＰＵ５１は、端子Ａの識別結果としてエラーを内部のメモリに記憶してステップＳ２２０へ戻る。
【００３８】
なお、以上説明した図７による通信プロトコル識別処理をイグニションスイッチオン後に行う場合（図６のステップＳ５０）には、イグニションスイッチをオンする前（図６のステップＳ２０）に行った通信プロトコル識別処理で識別エラー判定された端子についてのみ識別処理を行えばよい。
【００３９】
故障診断処理の詳細について図８のフローチャートを参照して説明する。図８は、故障診断処理の流れを説明するフローチャートであり、上述したステップＳ８０において行われる。なお、ＣＰＵ５１には、車両用故障診断装置１で故障診断診断を行う電子制御装置に関する情報があらかじめ記憶されている。電子制御装置装置に関する情報には、電子制御装置ごとのＩＤを示す情報、各電子制御装置が接続されるプロトコル回線の情報、および電子制御装置に対応する診断プログラムが含まれる。
【００４０】
図８のステップＳ８１０において、ＣＰＵ５１は、専用プロトコル回線が接続されているか否かを判定する。ＣＰＵ５１は、端子識別処理の結果、たとえば、端子１３による通信回線が「ＲＸ」と判定されている場合に、ステップＳ８１０を肯定判定してステップＳ８２０へ進み、端子１３による通信回線が「ＲＸ」と判定されていない場合に、ステップＳ８１０を否定判定してステップＳ８３０へ進む。ステップＳ８２０において、ＣＰＵ５１は、専用プロトコル回線に対して専用プロトコルでＩＤを送信し、ステップＳ８５０へ進む。専用プロトコル回線に接続されている各電子制御装置は、それぞれにあらかじめ定められているＩＤを受信すると応答信号を返信する。ＣＰＵ５１は、応答信号を受信した場合には送信したＩＤに対応する電子制御装置が存在すると判定し、専用プロトコル回線に接続されている各電子制御装置を判別する。
【００４１】
ステップＳ８５０において、ＣＰＵ５１は、第１のＣＡＮプロトコル回線が接続されているか否かを判定する。ＣＰＵ５１は、端子識別処理の結果、たとえば、端子１４による通信回線が「ＣＡＮＬ」と判定されている場合に、ステップＳ８５０を肯定判定してステップＳ８６０へ進み、端子１３による通信回線が「ＣＡＮＬ」と判定されていない場合に、ステップＳ８５０を否定判定してステップＳ８７０へ進む。ステップＳ８６０において、ＣＰＵ５１は、第１のＣＡＮプロトコル回線に対してＣＡＮプロトコルでＩＤを送信し、ステップＳ８７０へ進む。第１のＣＡＮプロトコル回線に接続されている各電子制御装置は、それぞれにあらかじめ定められているＩＤを受信すると応答信号を返信する。ＣＰＵ５１は、応答信号を受信した場合には送信したＩＤに対応する電子制御装置が存在すると判定し、第１のＣＡＮプロトコル回線に接続されている各電子制御装置を判別する。
【００４２】
ステップＳ８７０において、ＣＰＵ５１は、標準プロトコル回線に対して標準プロトコルでＩＤを送信し、ステップＳ８８０へ進む。標準プロトコル回線に接続されている各電子制御装置は、それぞれにあらかじめ定められているＩＤを受信すると応答信号を返信する。ＣＰＵ５１は、応答信号を受信した場合には送信したＩＤに対応する電子制御装置が存在すると判定し、標準プロトコル回線に接続されている各電子制御装置を判別する。
【００４３】
ステップＳ８８０において、ＣＰＵ５１は、専用プロトコル回線、第１のＣＡＮプロトコル回線、第２のＣＡＮプロトコル回線、および標準プロトコル回線ごとに、接続されている電子制御装置の名称を表示部６０（図１）に表示してステップＳ８９０へ進む。ここで、電子制御装置の名称の代わりに、電子制御装置を特定する装置番号などを表示部６０に表示するようにしてもよい。
【００４４】
ステップＳ８９０において、ＣＰＵ５１は、作業者の操作入力によって指示された電子制御装置を選択し、車両用故障診断装置１と選択した電子制御装置との間を当該電子制御装置が接続されているプロトコル回線によって通信リンクを確立し、当該電子制御装置に対する故障診断を行って図８による処理を終了する。電子制御装置の選択は、車両用故障診断装置１に備えられる選択操作部材を作業者が操作し、表示部６０に表示されている電子制御装置の名称の中から故障診断すべき装置名を選択することによって行う。なお、ＣＰＵ５１内には各電子制御装置に対する故障診断に必要な診断プログラムが個別に記憶されている。車両用故障診断装置１は、電子制御装置から読み出したデータを診断情報と比較したり、電子制御装置自身で行われた自己診断データを電子制御装置から読み出したりする。電子制御装置から読み出したデータおよび診断結果は、表示部６０に表示するとともに、ＣＰＵ５１内に記憶する。
【００４５】
上述したステップＳ８１０を否定判定して進むステップＳ８３０において、ＣＰＵ５１は、第２のＣＡＮプロトコル回線が接続されているか否かを判定する。ＣＰＵ５１は、端子識別処理の結果、たとえば、端子１２による通信回線が「ＣＡＮ２Ｈ」と判定されている場合に、ステップＳ８３０を肯定判定してステップＳ８４０へ進み、端子１２による通信回線が「ＣＡＮ２Ｈ」と判定されていない場合に、ステップＳ８３０を否定判定してステップＳ８５０へ進む。ステップＳ８４０において、ＣＰＵ５１は、第２のＣＡＮプロトコル回線に対してＣＡＮプロトコルでＩＤを送信し、ステップＳ８７０へ進む。第２のＣＡＮプロトコル回線に接続されている各電子制御装置は、それぞれあらかじめ定められているＩＤを受信すると応答信号を返信する。ＣＰＵ５１は、応答信号を受信した場合には送信したＩＤに対応する電子制御装置が存在すると判定し、第２のＣＡＮプロトコル回線に接続されている各電子制御装置を判別する。
【００４６】
上述した第２のＣＡＮプロトコル回線を用いて、ＣＰＵ５１が端子１２および端子１３による通信回線で電子制御装置と通信を行う場合、ＣＰＵ５１には、図４のＣＡＮプロトコル入出力Ｉ／Ｆ４２を介してデータが入力される他に、専用プロトコル入出力Ｉ／Ｆ４３からもデータが入力される。しかしながら、ＣＰＵ５１は第２のＣＡＮプロトコルによって通信している場合に他の通信プロトコル回線による通信データを無視するため、ＣＡＮプロトコルによる通信に何ら影響はない。
【００４７】
以上説明した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）車両用故障診断装置１と車両３３（車両２）とを接続するコネクタ３において、車両ごとに異なる通信プロトコルをコネクタ３の端子６、端子１０、および端子１２〜１４のいずれかに割り当てる。車両用故障診断装置１の端子識別／接続切替部３１は、上記端子６、端子１０、および端子１２〜１４に割り当てられている通信プロトコルに応じてリレー４５〜５０の切替えを行い、車両用故障診断装置１側の通信プロトコルを車両側の通信プロトコルに合わせて切替え接続する。この結果、車両用故障診断装置１は、同じ通信ハーネス３２を介してどの車両にも接続が可能になり、従来技術で用いられた変換ケーブルを必要としない。これにより、変換ケーブルの管理を簡単にできる上に、変換ケーブルを間違えて誤った信号接続をすることが防止される。さらに、端子６、端子１０、および端子１２〜１４を各車両が車両ごとに異なる信号でそれぞれ使用することができるから、各車両にそれぞれ異なる端子を割り当てる場合に比べて、コネクタ３の端子数の増加が抑えられ、コネクタ３の大型化およびコスト上昇を防止できる。
（２）車両用故障診断装置１は、コネクタ３の端子６、端子１０、および端子１２〜１４を端子識別してこれら各端子に割り当てられている通信プロトコルを識別し、識別した通信プロトコルに応じて端子識別／接続切替部３１でリレー４５〜５０を切替えるようにした。この結果、操作者が切替え操作しなくても、車両および車両用故障診断装置１間の通信プロトコルが自動的に正しく切替えられるようになる。
（３）車両用故障診断装置１は、通信プロトコル識別結果から接続されている通信プロトコル回線を判別し、各プロトコル回線ごとにＩＤを送信し、このＩＤに応答して返信された応答信号によって当該プロトコル回線に接続されている電子制御装置を判別する。判別したプロトコル回線に対してのみ当該プロトコルでＩＤを送信するようにしたので、接続されていないプロトコル回線の通信プロトコルでＩＤを送信する場合に比べて、無駄な処理を省略して全体の判別処理時間を短縮できる。
（４）判別された電子制御装置は、その名称が表示部６０に表示されるようにしたので、どの電子制御装置が車両に搭載されているかが自動的に操作者に報知される。
（５）表示部６０に表示されている電子制御装置の中から故障診断の対象とする電子制御装置を作業者が選択し、選択された電子制御装置に対して故障診断を行うようにしたので、操作性のよい故障診断装置１が得られる。
【００４８】
以上の説明では、ＣＰＵ５１が各プロトコル回線ごとに各電子制御装置ごとにあらかじめ定められたＩＤ信号を送信し、このＩＤ信号に応答して返信された応答信号によって接続されている電子制御装置を判別するようにした。この代わりに、ＣＰＵ５１が各プロトコル回線ごとに呼び出し信号を送信し、この呼び出し信号に応答して電子制御装置から送信された各電子制御装置ごとにあらかじめ定められたＩＤ信号によって接続されている電子制御装置を判別してもよい。
【００４９】
上述した説明では、回路切替えをリレー４５〜５０を切替えることによって行うようにしたが、リレーの代わりにアナログスイッチを用いるようにしてもよい。
【００５０】
また、回路切替えは、双方向バッファ回路を用いて入力および出力を切替えるものでもよい。
【００５１】
さらにまた、回路切替えは、入力および出力を切替える他に、入力インピーダンスや出力インピーダンス、論理レベルの変換を行うものであってもよい。
【００５２】
特許請求の範囲における各構成要素と、発明の実施の形態における各構成要素との対応について説明する。電子制御装置は、たとえば、ＥＣＵ４〜７、２１〜２６によって構成される。通信回線は、たとえば、第２ＣＡＮプロトコル回線１０、標準プロトコル回線１１、第１ＣＡＮプロトコル回線２９、および専用プロトコル回線がそれぞれ対応する。通信手段は、たとえば、入出力Ｉ／Ｆ４０、クロック入出力Ｉ／Ｆ４１、ＣＡＮ入出力Ｉ／Ｆ４２、および専用プロトコル入出力Ｉ／Ｆ４３によって構成される。識別手段は、たとえば、ＣＰＵ５１および端子識別／接続切替部３１によって構成される。電圧印加回路および電圧検出回路は、アナログ入出力Ｉ／Ｆ４４によって構成される。電子制御装置判別手段、通信制御手段、およびプロトコル判別回路は、たとえば、ＣＰＵ５１によって構成される。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による車両用故障診断装置を車両に接続した状態を示す図である。
【図２】 (a)標準コネクタの端子配列例を示す図、(b)車両３３のコネクタの端子割り当てを説明する図、(c)車両２のコネクタの端子割り当てを説明する図、(d)他の車両の場合のコネクタの端子割り当てを説明する図、(e)他の車両の場合のコネクタの端子割り当てを説明する図である。
【図３】車両用故障診断装置を他の車両に接続した状態を示す図である。
【図４】端子識別／接続切替部の構成を説明する図である。
【図５】端子識別の判定表を示す図である。
【図６】車両用故障診断装置のＣＰＵで行われる故障診断処理の流れを説明するフローチャートである。
【図７】端子識別処理の詳細を説明するフローチャートである。
【図８】故障診断処理の詳細を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１…車両用故障診断装置、 ２、３３…車両、
３、３ａ、３ｂ…コネクタ、 ４〜７、２１〜２６…電子制御装置、
１０…第２ＣＡＮプロトコル回線、 １１…標準プロトコル回線、
２９…第１ＣＡＮプロトコル回線、 ３１…端子識別／接続切替部、
３２…通信ハーネス、 ４０…入出力Ｉ／Ｆ、
４１…クロック入出力Ｉ／Ｆ、 ４２…ＣＡＮ入出力Ｉ／Ｆ、
４３…専用プロトコル入出力Ｉ／Ｆ、４４…アナログ入出力Ｉ／Ｆ、
４５〜５０…リレー、 ５１…ＣＰＵ、
６０…表示部
Claims (6)
- それぞれあらかじめ定められたプロトコルで通信を行う複数の電子制御装置、前記電子制御装置に接続された通信回線、および前記通信回線に接続された端子を備えたコネクタを有する車両に前記コネクタを介して接続し、前記複数の電子制御装置のうち少なくとも１つの電子制御装置と前記通信回線を介して通信を行う通信手段と、
前記コネクタの端子に車両側で割り当てられている前記通信回線の通信プロトコルを識別する識別手段とを備え、
前記識別手段によって識別された前記通信回線の通信プロトコルに基づいて前記通信回線を介して前記電子制御装置と通信を行うことによって故障診断を行う車両用故障診断装置において、
前記識別手段は、前記コネクタの端子のそれぞれに電圧を印加する電圧印加回路と、前記端子のそれぞれの電圧を検出する電圧検出回路とを有し、
前記電圧印加回路から第１の印加電圧を印加した状態で前記電圧検出回路によって検出される第１の検出電圧、および前記電圧印加回路から前記第１の印加電圧より低い第２の印加電圧を印加した状態で前記電圧検出回路によって検出される第２の検出電圧をそれぞれ第１の判定閾値および第２の判定閾値と比較することにより、前記端子に割り当てられている前記通信回線の通信プロトコルを識別することを特徴とする車両用故障診断装置。 - 請求項１に記載の車両用故障診断装置において、
前記複数の電子制御装置に対して、前記識別手段によって識別された通信プロトコルで前記電子制御装置ごとにそれぞれあらかじめ定められた第１のＩＤを送信し、前記複数の電子制御装置から前記第１のＩＤに応答してそれぞれ返信される応答信号を受信し、受信した応答信号に基づいて前記通信プロトコルに対応する電子制御装置を判別する電子制御装置判別手段をさらに備えることを特徴とする車両用故障診断装置。 - 請求項１に記載の車両用故障診断装置において、
前記複数の電子制御装置に対して、前記識別手段によって識別された通信プロトコルで前記電子制御装置ごとにそれぞれあらかじめ定められた第２のＩＤの送信を要求するＩＤ要求を送信し、前記複数の電子制御装置から前記ＩＤ要求に応答してそれぞれ返信される前記第２のＩＤを受信し、受信した第２のＩＤに基づいて前記通信プロトコルに対応する電子制御装置を判別する電子制御装置判別手段をさらに備えることを特徴とする車両用故障診断装置。 - 請求項２または３に記載の車両用故障診断装置において、
前記識別手段によって識別された通信プロトコルでのみ通信を行うように前記通信手段を制御する通信制御手段をさらに備えることを特徴とする車両用故障診断装置。 - 請求項２〜４のいずれか一項に記載の車両用故障診断装置において、
前記電子制御装置判別手段による判別結果を表示する表示部をさらに備えることを特徴とする車両用故障診断装置。 - 請求項５に記載の車両用故障診断装置において、
前記表示部は、判別された電子制御装置を示す情報を表示し、
前記表示部に表示された情報のうち故障診断の対象とする電子制御装置を示す情報を選択する選択手段をさらに備え、
前記通信制御手段は、前記選択手段で選択された情報に対応する電子制御装置と通信を行うように前記通信手段を制御することを特徴とする車両用故障診断装置。
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