JP6391866B1 - 極性判定装置及び極性判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】通信レスポンスの低下を抑制しつつ、簡易な構成により信号の極性を判定する。
【解決手段】極性判定装置は、第１配線と第２配線とによってデジタル差動信号を流す差動線路のうちの第１の差動線路および第２の差動線路に対して接続され、第１の差動線路の第１配線と第２の差動線路の第１配線との間を流れる電流の大きさ、又は第１の差動線路の第２配線と第２の差動線路の第２配線との間を流れる電流の大きさを取得する取得部と、取得部が取得する電流の大きさに基づいて、デジタル差動信号の極性を判定する極性判定部とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、極性判定装置及び極性判定方法に関する。

複数の機器（端末装置）を通信可能に接続する規格として、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が知られている。ＣＡＮは、自動車分野あるいは他の分野で使用されている。
ＣＡＮの通信システムでは、端末装置であるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）とバスとが線路を介して接続される。

また、ＣＡＮの通信システムでは、優性であるドミナントのビットと、劣性であるレセッシブのビットが、通信に使用される。そして、複数のノード（端末装置など）からバスに同時にドミナントのビットとレセッシブのビットが送信された場合には、これらが衝突して、ドミナントのビットの方が優先される（いわゆる「勝つ」）ことで、優先度が高いフレームが優先される通信が行われる。

また、背景技術の一例として、特許文献１には、端末装置（例えば、ＥＣＵ）とバスとの間に転送制御装置を接続し、そして、転送制御装置が、端末装置から送信されたフレームの情報を記憶しておき、バスに接続された不正検出装置から当該フレームが不正フレームであることが通知された場合に、異常を判定する技術が記載されている（特許文献１参照。）。

特許第６１８２７７９号公報

このような従来技術においては、端末装置（例えば、ＥＣＵ）とバスとの間の電気的な接続を切り離して、端末装置側のビットの極性（ドミナント又はレセッシブ）と、バス側のビットの極性とを、それぞれ監視するように構成すれば、端末装置側とバス側とのいずれの優先度が高いのかを判定することができる。このような従来技術によれば、例えば、ＣＡＮのバスに接続されている複数のノードのうち、フレームの送信元のノードを判定することもできる。

しかしながら、上述のように端末装置（例えば、ＥＣＵ）とバスとの間の電気的な接続を切り離した場合には、端末装置とバスとの間の通信内容をハードウェアやソフトウェアによって橋渡しする必要が生じ、回路構成が複雑になるという課題が生じる。また、上述のように端末装置（例えば、ＥＣＵ）とバスとの間の電気的な接続を切り離した場合には、端末装置とバスとの間の通信内容を橋渡しするハードウェアやソフトウェアにおいて、通信レスポンスが遅れることがあった。一般に、通信レスポンスの速さを実現することが望ましい場合も多い。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、通信レスポンスの低下を抑制しつつ、簡易な構成により信号の極性を判定することができる極性判定装置及び極性判定方法を提供することを課題とする。

本発明の一実施形態は、第１配線と第２配線とによってデジタル差動信号を流す差動線路のうちの第１の差動線路および第２の差動線路に対して接続され、前記第１の差動線路の第１配線と前記第２の差動線路の第１配線との間を互いに接続する第１接続部に流れる電流の大きさ、又は前記第１の差動線路の第２配線と前記第２の差動線路の第２配線との間を互いに接続する第２接続部に流れる電流の大きさを取得する取得部と、前記取得部が取得する前記第１接続部に流れる電流の大きさ、又は前記第２接続部に流れる電流の大きさに基づいて、前記デジタル差動信号の極性を判定する極性判定部と、を備える極性判定装置である。

本発明の一態様に係る極性判定装置において、前記極性判定部は、前記第１接続部を流れる電流の大きさ、及び前記第２接続部を流れる電流の大きさに基づいて、前記極性を判定する。

本発明の一態様に係る極性判定装置において、前記第１接続部は、前記第１の差動線路の前記第１配線と前記第２の差動線路の前記第１配線との間に接続される第１抵抗を備え、前記第２接続部は、記第１の差動線路の前記第２配線と前記第２の差動線路の前記第２配線との間に接続される第２抵抗を備え、前記極性判定部は、前記第１抵抗の両端電位差と、前記第２抵抗の両端電位差とに基づいて、前記極性を判定する。

本発明の一態様に係る極性判定装置において、前記極性には、第１極性と、前記第１極性より通信の優先度が低い第２極性とがあり、前記極性判定部は、前記第１の差動線路の前記極性と前記第２の差動線路の前記極性とが前記第１極性と前記第２極性とのうち互いに異なる極性である場合に、前記第１の差動線路の前記極性と、前記第２の差動線路の前記極性とが、それぞれ前記第１極性と前記第２極性とのうちいずれであるかを、前記第１接続部を流れる電流の方向及び前記第２接続部を流れる電流の方向に基づいて判定する。

本発明の一態様は、第１配線と第２配線とによってデジタル差動信号を流す差動線路のうちの第１の差動線路および第２の差動線路について、前記第１の差動線路の第１配線と前記第２の差動線路の第１配線との間を互いに接続する第１接続部に流れる電流の大きさ、又は前記第１の差動線路の第２配線と前記第２の差動線路の第２配線との間を互いに接続する第２接続部に流れる電流の大きさを取得する取得手順と、前記取得手順において取得される前記第１接続部に流れる電流の大きさ、又は前記第２接続部に流れる電流の大きさに基づいて、前記デジタル差動信号の極性を判定する極性判定手順と、を有する極性判定方法である。

本発明によれば、通信レスポンスの低下を抑制しつつ、簡易な構成により信号の極性を判定することができる。

本発明の一実施形態に係る通信システムの概略的な構成例を示す図である。 本実施形態の極性判定装置の構成の一例を示す図である。 本実施形態の差動線路を流れるデジタル差動信号の一例を示す図である。 本実施形態の第１の差動線路がレセッシブからドミナントに遷移する場合の一例を示す図である。 本実施形態の第２の差動線路がレセッシブからドミナントに遷移する場合の一例を示す図である。 本実施形態の極性判定部によるデジタル差動信号の極性判定の一例を示す図である。 本実施形態の極性判定部のＨ側電位差信号によるデジタル差動信号の極性判定の一例を示す図である。 本実施形態の極性判定部のＬ側電位差信号によるデジタル差動信号の極性判定の一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
［通信システム］
図１は、本発明の一実施形態に係る通信システム１の概略的な構成例を示す図である。
本実施形態では、デジタル信号が通信されるＣＡＮの通信システム１を示す。
通信システム１は、端末装置であるＥＣＵ１２と、侵入検知システム（ＩＤＳ：Ｉｎｔｒｕｓｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）１３と、中継装置１４と、管理装置１５と、端末部２１〜２２と、差動線路３１と、極性判定装置１００とを備える。

差動線路３１は、ＣＡＮ−Ｈ線３１Ｈ（図１においては不図示。）とＣＡＮ−Ｌ線３１Ｌ（図１においては不図示。）とによって、デジタル差動信号を流す。
ＩＤＳ１３と、中継装置１４と、管理装置１５と、それぞれの端末部２１〜２２とは、差動線路３１と接続されており、差動線路３１を介して互いに通信可能となっている。また、ＥＣＵ１２は、極性判定装置１００を介して差動線路３１と接続されており、差動線路３１を介してＩＤＳ１３と、中継装置１４と、管理装置１５と、それぞれの端末部２１〜２２と通信可能となっている。

図１には、ＥＣＵ１２に接続された第１の差動線路４１と、差動線路３１に接続された第２の差動線路４２とを示してある。なお、当該第２の差動線路４２は、差動線路３１の一部であると捉えられてもよく、あるいは、差動線路３１とは別の線路であると捉えられてもよい。以下の説明において、第１の差動線路４１をＥＣＵ側ＣＡＮと、第２の差動線路４２をバス側ＣＡＮとも称する。
極性判定装置１００は、ＥＣＵ１２の側の第１の差動線路４１と接続されているとともに、差動線路３１の側の第２の差動線路４２と接続されている。

ここで、従来の一般的なＣＡＮのシステムでは、第１の差動線路４１と第２の差動線路４２とが直接接続されており、極性判定装置１００は備えられていない構成である。つまり、従来の一般的なＣＡＮのシステムでは、ＥＣＵ１２が差動線路３１に直接的に電気的に接続された構成である。
これに対して、本実施形態に係る通信システム１では、ＥＣＵ１２と差動線路３１との間に極性判定装置１００が接続されている。

端末部２１は、例えば、ＥＣＵ１２と極性判定装置１００と第１の差動線路４１と第２の差動線路４２とによる構成と同様な構成を有する部分であり、他のＥＣＵ（図示せず）と、他の接続装置（図示せず）と、他の線路（図示せず）とを備える。
同様に、端末部２２は、例えば、ＥＣＵ１２と極性判定装置１００と第１の差動線路４１と第２の差動線路４２とによる構成と同様な構成を有する部分であり、他のＥＣＵ（図示せず）と、他の接続装置（図示せず）と、他の線路（図示せず）とを備える。

ここで、本実施形態では、２個の端末部２１〜２２を示したが、任意の数の端末部が差動線路３１に接続されてもよい。
また、本実施形態では、すべての端末部２１〜２２が１個のＥＣＵおよび１個の極性判定装置を備える構成としたが、他の構成例として、すべての端末部２１〜２２のうちの一部または全部が、極性判定装置を備えずに、１個のＥＣＵを備えてもよく、この場合、当該ＥＣＵが差動線路３１と直接接続される。つまり、通信システム１は、極性判定装置１００が適用されたＥＣＵ１２を少なくとも１個備えるが、他のＥＣＵについては接続装置が適用されてもよくあるいは適用されなくてもよい。

ＥＣＵ１２は、差動線路３１に接続された他のＥＣＵ（図１の例では、いずれかの端末部２１〜２２に含まれるＥＣＵ）に宛てたフレームを第１の差動線路４１に送信（出力）する。
ＥＣＵ１２は、第１の差動線路４１から受信（入力）されたフレームについて、自装置（当該ＥＣＵ１２）に宛てられたフレームであるか否かを判定し、自装置に宛てられたフレームについて処理を行う。
なお、自装置（当該ＥＣＵ１２）に宛てられたフレームとしては、例えば、自装置の宛先が指定されたフレームであってもよく、あるいは、ブロードキャストのフレームであってもよい。

ＩＤＳ１３は、不正検出装置の一例である。ＩＤＳ１３は、差動線路３１を流れるフレームを取得して、当該フレームが不正なフレーム（不正フレーム）であるか否かを判定する。
そして、ＩＤＳ１３は、不正フレームであると判定（検出）したフレームがあった場合、当該フレームに関する情報を含むフレーム（「不正通知フレーム」ともいう。）を差動線路３１に出力（送信）する。不正通知フレームは、ブロードキャストのフレームであってもよい。

なお、不正検出装置の他の例として、侵入を検知する機能を有するＩＤＳ１３の代わりに、侵入を検知してその侵入を防止する機能を有する侵入防止システム（ＩＰＳ：Ｉｎｔｒｕｓｉｏｎ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）が用いられてもよい。

中継装置１４は、本実施形態では、ゲートウェイである。
中継装置１４は、差動線路３１を流れるフレームの通信を中継する。例えば、中継装置１４は、ＥＣＵ１２から他のＥＣＵに宛てられたフレームを差動線路３１から受信して、当該フレームを当該差動線路３１に送信する。同様に、中継装置１４は、他のフレームについても、当該フレームの通信を中継する。

管理装置１５は、通信システム１における各種の管理を行う。
例えば、管理装置１５は、通信システム１における各種の情報を記憶する。当該情報は、例えば、通信システム１において発生した事象に関する情報であってもよく、この場合、当該情報の履歴を記憶して残すことができる。

なお、図１に示される通信システム１は、一例であり、他の様々な構成を有する通信システムが用いられてもよい。基本的には、通信システム１は、差動線路３１に複数の端末部（図１の例では、ＥＣＵ１２および極性判定装置１００を備える部分、あるいは、端末部２１、２２）が接続される構成であり、ＩＤＳ１３、中継装置１４あるいは管理装置１５のうちの１以上は必ずしも備えられなくてもよい。

［極性判定装置の構成の具体例］
図２は、本実施形態の極性判定装置１００の構成の一例を示す図である。極性判定装置１００は、極性判定部１１０と、取得部１２０とを備える。
取得部１２０は、第１の差動線路４１と第２の差動線路４２との間を流れる電流の大きさを取得する。この一例において、取得部１２０は、電流検出抵抗ＲとコンパレータＣＭＰとを備える。電流検出抵抗Ｒは、第１の差動線路４１と第２の差動線路４２との間に接続される。コンパレータＣＭＰは、電流検出抵抗Ｒの両端電位の電位差を検出し、検出した電位差を示す電位差信号ＳＶを出力する。この電位差信号ＳＶとは、第１の差動線路４１と第２の差動線路４２との間を流れる電流の大きさを示す信号である。

より具体的には、差動線路３１は、ＣＡＮ−Ｈ線３１Ｈと、ＣＡＮ−Ｌ線３１Ｌとを備える。ＣＡＮ−Ｈ線３１Ｈには、バス側ＣＡＮ−Ｈ線４２Ｈが接続される。ＣＡＮ−Ｌ線３１Ｌには、バス側ＣＡＮ−Ｌ線４２Ｌが接続される。
ＥＣＵ１２には、ＥＣＵ側ＣＡＮ−Ｈ線４１Ｈと、ＥＣＵ側ＣＡＮ−Ｌ線４１Ｌとが接続される。
取得部１２０は、上述した電流検出抵抗Ｒとしての、Ｈ側電流検出抵抗ＲＨとＬ側電流検出抵抗ＲＬとを備える。Ｈ側電流検出抵抗ＲＨは、ＥＣＵ側ＣＡＮ−Ｈ線４１Ｈとバス側ＣＡＮ−Ｈ線４２Ｈとの間に接続される。Ｌ側電流検出抵抗ＲＬは、ＥＣＵ側ＣＡＮ−Ｌ線４１Ｌとバス側ＣＡＮ−Ｌ線４２Ｌとの間に接続される。
また、取得部１２０は、上述したコンパレータＣＭＰとしての、Ｈ側コンパレータＣＭＰＨと、Ｌ側コンパレータＣＭＰＬとを備える。Ｈ側コンパレータＣＭＰＨは、Ｈ側電流検出抵抗ＲＨの両端電位（電位Ｖ４１Ｈ及び電位Ｖ４２Ｈ）の電位差、すなわちＨ側電位差ΔＶＨを検出する。Ｈ側コンパレータＣＭＰＨは、検出したＨ側電位差ΔＶＨを示すＨ側電位差信号ＳＶＨを出力する。Ｌ側コンパレータＣＭＰＬは、Ｌ側電流検出抵抗ＲＬの両端電位（電位Ｖ４１Ｌ及び電位Ｖ４２Ｌ）の電位差、すなわちＬ側電位差ΔＶＬを検出する。Ｌ側コンパレータＣＭＰＬは、検出したＬ側電位差ΔＶＬを示すＬ側電位差信号ＳＶＬを出力する。

一例として、Ｈ側コンパレータＣＭＰＨは、検出したＨ側電位差ΔＶＨについて、電位Ｖ４１Ｈよりも電位Ｖ４２Ｈが高い場合には、＋（プラス）をＨ側電位差信号ＳＶＨとして出力する。Ｈ側コンパレータＣＭＰＨは、検出したＨ側電位差ΔＶＨについて、電位Ｖ４１Ｈよりも電位Ｖ４２Ｈが低い場合には、−（マイナス）をＨ側電位差信号ＳＶＨとして出力する。また、Ｈ側コンパレータＣＭＰＨは、検出したＨ側電位差ΔＶＨについて、電位Ｖ４１Ｈと電位Ｖ４２Ｈとの電位差が所定値以下の場合には、０（ゼロ）をＨ側電位差信号ＳＶＨとして出力する。
Ｈ側コンパレータＣＭＰＨと同様に、Ｌ側コンパレータＣＭＰＬは、検出したＬ側電位差ΔＶＬについて、電位Ｖ４１Ｌよりも電位Ｖ４２Ｌが高い場合には、＋（プラス）をＬ側電位差信号ＳＶＬとして出力する。Ｌ側コンパレータＣＭＰＬは、検出したＬ側電位差ΔＶＬについて、電位Ｖ４１Ｌよりも電位Ｖ４２Ｌが低い場合には、−（マイナス）をＬ側電位差信号ＳＶＬとして出力する。また、Ｌ側コンパレータＣＭＰＬは、検出したＬ側電位差ΔＶＬについて、電位Ｖ４１Ｌと電位Ｖ４２Ｌとの電位差が所定値以下の場合には、０（ゼロ）をＬ側電位差信号ＳＶＬとして出力する。

極性判定部１１０は、取得部１２０が取得する電流の大きさに基づいて、デジタル差動信号の極性を判定する。以下、極性判定部１１０によるデジタル差動信号の極性判定の具体例について説明する。

［フレームの通信］
図３は、本実施形態の差動線路を流れるデジタル差動信号の一例を示す図である。
本実施形態では、ＣＡＮにおける一般的なフレームが通信される。本実施形態では、論理的な接続において、デジタル差動信号の極性として、優性であるドミナントと、劣性であるレセッシブを定義する。
ここで、ＥＣＵ側ＣＡＮ−Ｈ線４１Ｈの電位である電位Ｖ４１Ｈと、ＥＣＵ側ＣＡＮ−Ｌ線４１Ｌの電位である電位Ｖ４１Ｌとを一例に、図３（Ｃ）を参照してドミナント及びレセッシブについて説明する。
図３（Ｃ）の時刻ｔ０から時刻ｔ１までの信号波形がレセッシブの一例である。すなわち、レセッシブにおいては、デジタル差動信号の振幅が５［Ｖ］である場合、電位Ｖ４１Ｈと、電位Ｖ４１Ｌとは、いずれも振幅の半分の２．５［Ｖ］程度になる。このように、レセッシブにおいては、電位Ｖ４１Ｈと電位Ｖ４１Ｌとの差、すなわち、デジタル差動信号の電位差が０［Ｖ］程度になる。
図３（Ｃ）の時刻ｔ１から時刻ｔ２までの信号波形がドミナントの一例である。すなわち、ドミナントにおいては、デジタル差動信号の振幅が５［Ｖ］である場合、電位Ｖ４１Ｈが５［Ｖ］程度に、電位Ｖ４１Ｌが０［Ｖ］程度になる。このように、ドミナントにおいては、電位Ｖ４１Ｈと電位Ｖ４１Ｌとの差、すなわち、デジタル差動信号の電位差が５［Ｖ］程度になる。

本実施形態に係るフレームは、これらドミナントのビットと、レセッシブのビットとが、時系列に並べられた情報を有する。
そして、ＣＡＮにおける通信の原理として、複数のノード（ＥＣＵ１２など）から差動線路３１に同時にドミナントのビットとレセッシブのビットが送信された場合には、これらが競合（衝突）して、ドミナントのビットの方が優先されることで、優先度が高いフレームが優先される通信が行われる。このため、差動線路３１の側からの信号（フレーム）とＥＣＵ１２の側からの信号（フレーム）とが衝突した場合には、ドミナントの方がレセッシブよりも優先されるように回路の動作が行われる。

具体的には、それぞれのノード（ＥＣＵ１２など）により通信されるフレームには、調停（アービトレーション）のための識別情報（ＩＤ）が含められる。当該識別情報は、例えば、１１ビットなどの長さを有する。当該識別情報としては、任意の情報が用いられてもよく、例えば、フレームに含まれるデータの内容に関する情報が用いられてもよく、あるいは、送信先（宛先）となるノードを識別する情報が用いられてもよく、あるいは、送信元（発信元）のノードを識別する情報が用いられてもよい。
そして、フレームに含められた識別情報に基づいて、通信の優先度が制御される。本実施形態では、異なるノードから送信された異なるフレームが競合した場合、フレームに含まれる識別情報が全体として優性である方が、優先して通信される。
ここで、優先されなかったフレームの送信元であるノードは、送信しようとしていたフレームの送信をいったん中止し、他のノードから送信された優先されたフレームを受信する状態となる。また、優先されなかったフレームの送信元であるノードは、送信しようとしていたフレームがあった場合、例えば、後に、当該フレームを再送する手続きを行う。

［極性の優先度］
極性の優先度についてより具体的に説明する。ここで、極性の優先度を説明するため電流検出抵抗Ｒが接続されていない場合の、第２の差動線路４２の開放端電位を図３（Ａ）に、第１の差動線路４１の開放端電位を図３（Ｂ）にそれぞれ示す。また、電流検出抵抗Ｒが接続されている場合の、第１の差動線路４１の電位及び第２の差動線路４２の電位を図３（Ｃ）に示す。

なお、電流検出抵抗Ｒが接続されていない場合の電位Ｖ４１Ｈを、Ｈ＿ＥＣＵ側開放端電位Ｖｏｐ４１Ｈと、電流検出抵抗Ｒが接続されていない場合の電位Ｖ４１Ｌを、Ｌ＿ＥＣＵ側開放端電位Ｖｏｐ４１Ｌと記載する。また、電流検出抵抗Ｒが接続されていない場合の電位Ｖ４２Ｈを、Ｈ＿バス側開放端電位Ｖｏｐ４２Ｈと、電流検出抵抗Ｒが接続されていない場合の電位Ｖ４２Ｌを、Ｌ＿バス側開放端電位Ｖｏｐ４２Ｌと記載する。

［極性の優先度（その１：ドミナント対ドミナント）］
時刻ｔ１から時刻ｔ２において、第２の差動線路４２の極性は、ドミナントである（図３（Ａ）を参照）。同時刻において、第１の差動線路４１の極性は、ドミナントである（図３（Ｂ）を参照）。この場合、第１の差動線路４１と第２の差動線路４２とは、いずれもドミナントであるため、極性の優劣がない。
第１の差動線路４１と第２の差動線路４２とが電流検出抵抗Ｒを介して接続されている場合、電位Ｖ４１Ｈと電位Ｖ４２Ｈとは同電位（例えば、５［Ｖ］）、電位Ｖ４１Ｌと電位Ｖ４２Ｌとは同電位（例えば、０［Ｖ］）であり、ドミナントである（図３（Ｃ）の時刻ｔ１から時刻ｔ２を参照）。

［極性の優先度（その２：レセッシブ対レセッシブ）］
時刻ｔ２から時刻ｔ３において、第２の差動線路４２の極性は、レセッシブである（図３（Ａ）を参照）。同時刻において、第１の差動線路４１の極性は、レセッシブである（図３（Ｂ）を参照）。この場合、第１の差動線路４１と第２の差動線路４２とは、いずれもレセッシブであるため、極性の優劣がない。
第１の差動線路４１と第２の差動線路４２とが電流検出抵抗Ｒを介して接続されている場合、電位Ｖ４１Ｈと電位Ｖ４２Ｈとは同電位（例えば、２．５［Ｖ］）、電位Ｖ４１Ｌと電位Ｖ４２Ｌとは同電位（例えば、２．５［Ｖ］）であり、レセッシブである（図３（Ｃ）の時刻ｔ２から時刻ｔ３を参照）。

［極性の優先度（その３：ドミナント対レセッシブ）］
時刻ｔ３から時刻ｔ４において、第２の差動線路４２の極性は、ドミナントである（図３（Ａ）を参照）。同時刻において、第１の差動線路４１の極性は、レセッシブである（図３（Ｂ）を参照）。この場合、第１の差動線路４１の極性（ドミナント）は、第２の差動線路４２の極性（レセッシブ）に対して優勢、すなわち優先度が高い。
第１の差動線路４１と第２の差動線路４２とが電流検出抵抗Ｒを介して接続されている場合、電位Ｖ４１Ｈと電位Ｖ４２Ｈとが同電位になるように、電位Ｖ４１Ｌと電位Ｖ４２Ｌとが同電位になるように、それぞれ遷移する。
具体的には、電位Ｖ４１Ｈがレセッシブの電位（例えば、２．５［Ｖ］）からドミナントの電位（例えば、５［Ｖ］）に、電位Ｖ４１Ｌがレセッシブの電位（例えば、２．５［Ｖ］）からドミナントの電位（例えば、０［Ｖ］）に、それぞれ遷移する（図３（Ｃ）の時刻ｔ３から時刻ｔ４を参照。）。

図４は、本実施形態の第１の差動線路４１がレセッシブからドミナントに遷移する場合の一例を示す図である。同図に示すように、第２の差動線路４２の極性がドミナントである場合、電位Ｖ４２Ｈは、例えば５［Ｖ］であり、電位Ｖ４２Ｌは、例えば０［Ｖ］である。また、第１の差動線路４１の極性がレセッシブである場合、電位Ｖ４１Ｈ及び電位Ｖ４１Ｌは、いずれも例えば２．５［Ｖ］である。
この場合、電位Ｖ４１Ｈと電位Ｖ４２ＨとのＨ側電位差ΔＶＨを０（ゼロ）にするように、Ｈ側電流検出抵抗ＲＨには、バス側ＣＡＮ−Ｈ線４２ＨからＥＣＵ側ＣＡＮ−Ｈ線４１Ｈに向けて電流ＩＨが流れる。この結果、電位Ｖ４１Ｈは、２．５［Ｖ］から５［Ｖ］に遷移する。また、電位Ｖ４１Ｌと電位Ｖ４２ＬとのＬ側電位差ΔＶＬを０（ゼロ）にするように、Ｌ側電流検出抵抗ＲＬには、ＥＣＵ側ＣＡＮ−Ｌ線４１Ｌからバス側ＣＡＮ−Ｌ線４２Ｌに向けて電流ＩＬが流れる。この結果、電位Ｖ４１Ｌは、２．５［Ｖ］から０［Ｖ］に遷移する。
この結果、第１の差動線路４１の極性は、レセッシブからドミナントに遷移する。

［極性の優先度（その４：レセッシブ対ドミナント）］
時刻ｔ４から時刻ｔ５において、第２の差動線路４２の極性は、レセッシブである（図３（Ａ）を参照）。同時刻において、第１の差動線路４１の極性は、ドミナントである（図３（Ｂ）を参照）。この場合、第１の差動線路４１の極性（レセッシブ）は、第２の差動線路４２の極性（ドミナント）に対して劣性、すなわち優先度が低い。
第１の差動線路４１と第２の差動線路４２とが電流検出抵抗Ｒを介して接続されている場合、電位Ｖ４１Ｈと電位Ｖ４２Ｈとが同電位になるように、電位Ｖ４１Ｌと電位Ｖ４２Ｌとが同電位になるように、それぞれ遷移する。
具体的には、電位Ｖ４２Ｈがレセッシブの電位（例えば、２．５［Ｖ］）からドミナントの電位（例えば、５［Ｖ］）に、電位Ｖ４２Ｌがレセッシブの電位（例えば、２．５［Ｖ］）からドミナントの電位（例えば、０［Ｖ］）に、それぞれ遷移する（図３（Ｃ）の時刻ｔ４から時刻ｔ５を参照。）。

図５は、本実施形態の第２の差動線路４２がレセッシブからドミナントに遷移する場合の一例を示す図である。同図に示すように、第１の差動線路４１の極性がドミナントである場合、電位Ｖ４１Ｈは、例えば５［Ｖ］であり、電位Ｖ４１Ｌは、例えば０［Ｖ］である。また、第２の差動線路４２の極性がレセッシブである場合、電位Ｖ４２Ｈ及び電位Ｖ４２Ｌは、いずれも例えば２．５［Ｖ］である。
この場合、電位Ｖ４１Ｈと電位Ｖ４２ＨとのＨ側電位差ΔＶＨを０（ゼロ）にするように、Ｈ側電流検出抵抗ＲＨには、ＥＣＵ側ＣＡＮ−Ｈ線４１Ｈからバス側ＣＡＮ−Ｈ線４２Ｈに向けて電流ＩＨが流れる。この結果、電位Ｖ４２Ｈは、２．５［Ｖ］から５［Ｖ］に遷移する。また、電位Ｖ４１Ｌと電位Ｖ４２ＬとのＬ側電位差ΔＶＬを０（ゼロ）にするように、Ｌ側電流検出抵抗ＲＬには、バス側ＣＡＮ−Ｌ線４２ＬからＥＣＵ側ＣＡＮ−Ｌ線４１Ｌに向けて電流ＩＬが流れる。この結果、電位Ｖ４２Ｌは、２．５［Ｖ］から０［Ｖ］に遷移する。
この結果、第２の差動線路４２の極性は、レセッシブからドミナントに遷移する。

［極性の判定］
上述したように、第１の差動線路４１と第２の差動線路４２とのうち、いずれか一方の極性がドミナントであり、他方の極性がレセッシブである場合、電流検出抵抗Ｒに電流が流れることによって、いずれの極性もドミナントに遷移する。ここで、第１の差動線路４１と第２の差動線路４２とのうち、第１の差動線路４１がレセッシブである場合と、第２の差動線路４２がレセッシブである場合とで、電流検出抵抗Ｒに流れる電流の向きが互いに異なる。つまり、電流検出抵抗Ｒに流れる電流の方向を検出することにより、第１の差動線路４１と第２の差動線路４２とのうち、いずれがドミナントであり、いずれがレセッシブであるかを判定することができる場合がある。
本実施形態の極性判定部１１０は、電流検出抵抗Ｒに流れる電流の方向を検出することにより、すなわち、取得する電流の大きさに基づいて、デジタル差動信号の極性を判定する。

図６は、本実施形態の極性判定部１１０によるデジタル差動信号の極性判定の一例を示す図である。極性判定部１１０は、コンパレータＣＭＰが出力する電位差信号ＳＶに基づいて、極性を判定する。

［状態１］
Ｈ側コンパレータＣＭＰＨが出力するＨ側電位差信号ＳＶＨ（すなわちＨ側電位差ΔＶＨ）が＋（プラス）を示し、Ｌ側コンパレータＣＭＰＬが出力するＬ側電位差信号ＳＶＬ（すなわちＬ側電位差ΔＶＬ）が−（マイナス）を示す場合について説明する。この場合、極性判定部１１０は、第２の差動線路４２（バス側）の極性がドミナントであり、第１の差動線路４１（ＥＣＵ側）の極性がレセッシブであると判定する。この場合、第１の差動線路４１（ＥＣＵ側）の極性はレセッシブからドミナントに遷移する。この場合、極性判定部１１０は、信号の方向性を、「バス側優位」であると判定する。

［状態２］
Ｈ側コンパレータＣＭＰＨが出力するＨ側電位差信号ＳＶＨ（すなわちＨ側電位差ΔＶＨ）が−（マイナス）を示し、Ｌ側コンパレータＣＭＰＬが出力するＬ側電位差信号ＳＶＬ（すなわちＬ側電位差ΔＶＬ）が＋（プラス）を示す場合について説明する。この場合、極性判定部１１０は、第２の差動線路４２（バス側）の極性がレセッシブであり、第１の差動線路４１（ＥＣＵ側）の極性がドミナントであると判定する。この場合、第２の差動線路４２（バス側）の極性はレセッシブからドミナントに遷移する。この場合、極性判定部１１０は、信号の方向性を、「ＥＣＵ側優位」であると判定する。

［状態３］
Ｈ側コンパレータＣＭＰＨが出力するＨ側電位差信号ＳＶＨ（すなわちＨ側電位差ΔＶＨ）が０（ゼロ）、つまり電位差がないことを示し、Ｌ側コンパレータＣＭＰＬが出力するＬ側電位差信号ＳＶＬ（すなわちＬ側電位差ΔＶＬ）が０（ゼロ）、つまり電位差がないことを示す場合について説明する。この場合、極性判定部１１０は、第２の差動線路４２（バス側）の極性がドミナント又はレセッシブのいずれかであり、第１の差動線路４１（ＥＣＵ側）の極性が第２の差動線路４２（バス側）の極性と同一であると判定する。この場合、第１の差動線路４１（ＥＣＵ）側の極性及び第２の差動線路４２（バス側）の極性は、いずれも遷移しない。この場合、極性判定部１１０は、信号の方向性を、「バス側ＥＣＵ側同位」であると判定する。

なお、Ｈ側電位差信号ＳＶＨとＬ側電位差信号ＳＶＬとの組み合わせが、上述のいずれでもない場合も生じうる。この場合には、極性判定部１１０は、極性が不定である（又は、ドミナントとレセッシブとのいずれでもない）と判定する。

なお、これまで極性判定部１１０は、Ｈ側電位差信号ＳＶＨとＬ側電位差信号ＳＶＬとの両方の信号に基づいて極性を判定するとして説明したが、これに限られない。

図７は、本実施形態の極性判定部１１０のＨ側電位差信号ＳＶＨによるデジタル差動信号の極性判定の一例を示す図である。この場合、極性判定部１１０は、Ｈ側コンパレータＣＭＰＨが出力するＨ側電位差信号ＳＶＨに基づいて、極性を判定する。つまりこの場合、極性判定部１１０は、Ｌ側コンパレータＣＭＰＬが出力するＬ側電位差信号ＳＶＬには基づかずに、極性を判定する。

図８は、本実施形態の極性判定部１１０のＬ側電位差信号ＳＶＬによるデジタル差動信号の極性判定の一例を示す図である。この場合、極性判定部１１０は、Ｌ側コンパレータＣＭＰＬが出力するＬ側電位差信号ＳＶＬに基づいて、極性を判定する。つまりこの場合、極性判定部１１０は、Ｈ側コンパレータＣＭＰＨが出力するＨ側電位差信号ＳＶＨには基づかずに、極性を判定する。

なお、本実施形態では、ＣＡＮ−Ｈ線３１ＨとＣＡＮ−Ｌ線３１Ｌとによってデジタル差動信号を流す差動線路による通信、すなわち、二線式の通信を一例にして説明したが、これに限られない。例えば、一線式の通信（一線の電圧を用いる通信）が用いられてもよく、あるいは、二線式の通信（二線の差動電圧を用いる通信）が用いられてもよく、あるいは、他の通信が用いられてもよい。

なお、本実施形態では、取得部１２０が電流検出抵抗Ｒの両端電位差を検出することにより、第１の差動線路４１と第２の差動線路４２との間を流れる電流の大きさを取得する構成を一例にして説明したが、これに限られない。取得部１２０は、例えば、電流センサなどを備えることにより、第１の差動線路４１と第２の差動線路４２との間を流れる電流の大きさを取得してもよい。

［実施形態のまとめ］
以上のように、本実施形態に係る極性判定装置１００では、ＥＣＵ１２と差動線路３１とが極性判定装置１００を介して接続される。極性判定装置１００は、ＥＣＵ１２側の第１の差動線路４１と、差動線路３１側の第２の差動線路４２との間を流れる電流の大きさに基づいて、信号の極性を判定する。

このように構成される本実施形態に係る極性判定装置１００では、簡易な構成により信号の極性を判定することができる。

また、従来技術においては、信号の極性を判定する場合、例えば、第１の差動線路４１と第２の差動線路４２の接続を電気的に切り離した状態にして、それぞれの電位を測定することも考えられる。しかしながら、この従来技術によれば、第１の差動線路４１と第２の差動線路４２の接続が電気的に切り離された状態になる。このため、第１の差動線路４１と第２の差動線路４２との間において通信内容を橋渡しするために、ハードウェアやソフトウェアによって論理的に接続しなければならず、第１の差動線路４１と第２の差動線路４２との間の信号のやり取りに遅れ時間が生じるなどの問題が生じる。

本実施形態に係る極性判定装置１００によれば、第１の差動線路４１と第２の差動線路４２の接続を電気的に切り離すことなく、信号の極性を判定することができる。すなわち、本実施形態に係る極性判定装置１００によれば、第１の差動線路４１と第２の差動線路４２との間の信号のやり取りに遅れ時間を生じさせることなく、号の極性を判定することができる。

また、本実施形態に係る極性判定装置１００は、極性判定部１１０は、ＥＣＵ側ＣＡＮ−Ｈ線４１Ｈ(第１の差動線路の第１配線)とバス側ＣＡＮ−Ｈ線４２Ｈ(第２の差動線路の第１配線)との間を流れる電流の大きさ、及びＥＣＵ側ＣＡＮ−Ｌ線４１Ｌ(第１の差動線路の第２配線)とバス側ＣＡＮ−Ｌ線４２Ｌ(第２の差動線路の第２配線)との間を流れる電流の大きさに基づいて、極性を判定する。つまり、本実施形態に係る極性判定装置１００は、ＣＡＮバスのＨ側配線の電流の大きさとＣＡＮバスのＬ側配線の電流の大きさとの両方に基づいて信号の極性を判定する。
このように構成することにより、極性判定装置１００は、Ｈ側配線のみ又はＬ側配線のみに基づいて判定する場合に比べ、より安定して極性を判定することができる。また、極性判定装置１００は、Ｈ側配線又はＬ側配線のいずれかについてドミナント又はレセッシブに遷移できないような異常が生じている場合、これらの異常を検出することができる。

また、本実施形態に係る極性判定装置１００は、ＥＣＵ側ＣＡＮ−Ｈ線４１Ｈ(第１の差動線路の第１配線)とバス側ＣＡＮ−Ｈ線４２Ｈ(第２の差動線路の第１配線)との間に接続されるＨ側電流検出抵抗ＲＨの両端の電位差（Ｈ側電位差ΔＶＨ）と、ＥＣＵ側ＣＡＮ−Ｌ線４１Ｌ(第１の差動線路の第２配線)とバス側ＣＡＮ−Ｌ線４２Ｌ(第２の差動線路の第２配線)との間に接続されるＬ側電流検出抵抗ＲＬの両端の電位差（Ｌ側電位差ΔＶＬ）とに基づいて、極性を判定する。つまり、本実施形態に係る極性判定装置１００は、電流検出抵抗Ｒの両端の電位差に基づいて極性を判定する。
このように構成することにより、極性判定装置１００は、比較的簡易な構成により、信号の極性を判定することができる。

また、本実施形態に係る極性判定装置１００は、第１の差動線路４１(ＥＣＵ側ＣＡＮ)の極性との極性とがドミナント（第１極性）とレセッシブ（第２極性）とのうち互いに異なる極性である場合に、第１の差動線路４１(ＥＣＵ側ＣＡＮ)の極性と、第２の差動線路４２(バス側ＣＡＮ)の極性とが、それぞれのドミナント（第１極性）とレセッシブ（第２極性）とのうちいずれであるかを、第１の差動線路４１(ＥＣＵ側ＣＡＮ)と第２の差動線路４２(バス側ＣＡＮ)との間を電流が流れる方向に基づいて判定する。つまり、本実施形態に係る極性判定装置１００は、極性が遷移する際の電流の大きさを検出することにより信号の極性を判定する。
このように構成することにより、本実施形態に係る極性判定装置１００は、信号の極性の優先度に基づいて劣位の極性（レセッシブ）が優位の極性（ドミナント）に遷移するというＣＡＮバスの特性を利用することにより、比較的簡易な構成によって信号の極性を判定することができる。

ここで、以上に示した実施形態に係る各装置等（例えば、極性判定部１１０など）の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録（記憶）して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、処理を行ってもよい。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、オペレーティング・システム（ＯＳ：Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）あるいは周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、例えば、非一時的記録媒体である。

さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークあるいは電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバあるいはクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）あるいは電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１…通信システム、１２…ＥＣＵ、１３…侵入検知システム、１４…中継装置、１５…管理装置、２１…端末部、２２…端末部、３１…差動線路（ＣＡＮバス）、４１…第１の差動線路、４２…第２の差動線路１００…極性判定装置、１１０…極性判定部、１２０…取得部、Ｒ…電流検出抵抗、ＳＶ…電位差信号

Claims (5)

1. 第１配線と第２配線とによってデジタル差動信号を流す差動線路のうちの第１の差動線路および第２の差動線路に対して接続され、
   前記第１の差動線路の第１配線と前記第２の差動線路の第１配線との間を互いに接続する第１接続部に流れる電流の大きさ、又は前記第１の差動線路の第２配線と前記第２の差動線路の第２配線との間を互いに接続する第２接続部に流れる電流の大きさを取得する取得部と、
   前記取得部が取得する前記第１接続部に流れる電流の大きさ、又は前記第２接続部に流れる電流の大きさに基づいて、前記デジタル差動信号の極性を判定する極性判定部と、
   を備える極性判定装置。
2. 前記極性判定部は、前記第１接続部を流れる電流の大きさ、及び前記第２接続部を流れる電流の大きさに基づいて、前記極性を判定する
   請求項１に記載の極性判定装置。
3. 前記第１接続部は、前記第１の差動線路の前記第１配線と前記第２の差動線路の前記第１配線との間に接続される第１抵抗を備え、
   前記第２接続部は、記第１の差動線路の前記第２配線と前記第２の差動線路の前記第２配線との間に接続される第２抵抗を備え、
   前記極性判定部は、
   前記第１抵抗の両端電位差と、前記第２抵抗の両端電位差とに基づいて、前記極性を判定する
   請求項１又は請求項２に記載の極性判定装置。
4. 前記極性には、第１極性と、前記第１極性より通信の優先度が低い第２極性とがあり、
   前記極性判定部は、
   前記第１の差動線路の前記極性と前記第２の差動線路の前記極性とが前記第１極性と前記第２極性とのうち互いに異なる極性である場合に、前記第１の差動線路の前記極性と、前記第２の差動線路の前記極性とが、それぞれ前記第１極性と前記第２極性とのうちいずれであるかを、前記第１接続部を流れる電流の方向及び前記第２接続部を流れる電流の方向に基づいて判定する
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の極性判定装置。
5. 第１配線と第２配線とによってデジタル差動信号を流す差動線路のうちの第１の差動線路および第２の差動線路について、
   前記第１の差動線路の第１配線と前記第２の差動線路の第１配線との間を互いに接続する第１接続部に流れる電流の大きさ、又は前記第１の差動線路の第２配線と前記第２の差動線路の第２配線との間を互いに接続する第２接続部に流れる電流の大きさを取得する取得手順と、
   前記取得手順において取得される前記第１接続部に流れる電流の大きさ、又は前記第２接続部に流れる電流の大きさに基づいて、前記デジタル差動信号の極性を判定する極性判定手順と、
   を有する極性判定方法。

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