JP6825800B1 - Ｃａｎバス通信システムの診断装置および診断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車載のＣＡＮバス通信システムを簡易的に診断することができる診断装置を提供する。【解決手段】本発明に係る診断装置は、ＣＡＮバスを構成するＣＡＮ＿Ｈラインに接続され得る第１端子５ａと、ＣＡＮバスを構成するＣＡＮ＿Ｌラインに接続され得る第２端子５ｂと、ＣＡＮバスに接続されたノードのＧＮＤラインに接続され得る第３端子５ｃと、端子５ａ−５ｃ間に接続された、第１端子５ａの電位が第３端子５ｃの電位よりも高い場合に点灯する第１発光素子６ａと、端子５ａ−５ｂ間に接続された、第１端子５ａの電位が第２端子５ｂの電位よりも高い場合に点灯する第２発光素子６ｂと、を備えている。【選択図】図３

Description

本発明は、各種車両に搭載されたＣＡＮバス通信システムを簡易的に診断するための診断装置および診断方法に関する。

近年の各種車両は、複数の電子制御装置（ＥＣＵ）がＣＡＮバスを介して相互に通信するように構成されたＣＡＮバス通信システムを搭載している。ＣＡＮバス通信システムに何らかの異常が生じると、ＥＣＵ間の通信がうまくいかなくなり、車両を安全に動作させることができなくなる。このため、ＣＡＮバス通信システムの異常を未然に防いだり、発生した異常を特定したりするために、様々な手法が検討されている。

例えば、特許文献１には、複数のＥＣＵのうちの１つをスリープモードに設定して通信不能にするとともに、このＥＣＵの代わりにＣＡＮバスに接続した検査装置に通信を行わせてＣＡＮバス上を流れるデータを確認する手法が開示されている。この手法によれば、ＣＡＮバス通信システムに異常が発生しているか否かだけでなく、異常の原因がどのＥＣＵにあるのかまで特定することができる。

特開２００４−３６２０６８号公報

しかしながら、上記の手法は、通信可能に構成された検査装置のコストが高くつくという問題があった。また、上記の手法は、事前の準備として複数のＥＣＵのうちの１つをスリープモードに設定する必要があるため、ＣＡＮバス通信システムに何らかの異常が発生しているか否かを簡易的に診断するのには不向きであった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、車載のＣＡＮバス通信システムを簡易的に診断することができる診断装置および診断方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る診断装置は、車載のＣＡＮバス通信システムを簡易的に診断するための診断装置であって、ＣＡＮバスを構成するＣＡＮ＿Ｈラインに接続され得る第１端子と、ＣＡＮバスを構成するＣＡＮ＿Ｌラインに接続され得る第２端子と、ＣＡＮバスに接続されたノードのＧＮＤラインに接続され得る第３端子と、第１および第３端子の間に接続された、第１端子の電位が第３端子の電位よりも高い場合に点灯する第１発光素子と、第１および第２端子の間に接続された、第１端子の電位が第２端子の電位よりも高い場合に点灯する第２発光素子と、を備えている。

上記診断装置は、第１発光素子に直列接続された第１抵抗器と、第２発光素子に直列接続された第２抵抗器とをさらに備えていることが好ましい。この場合、第１および第２抵抗器は、可変抵抗器であることがさらに好ましい。

また、上記診断装置は、第１および第２発光素子、並びに第１および第２抵抗器を収容した任意の形状の筐体と、第１および第２抵抗器の抵抗値を個別に調整するための調整手段とをさらに備えていてもよい。ただし、筐体は、第１および第２発光素子の点灯状態を視認できるように構成されていなければならない。また、調整手段は、筐体の外部に設けられていることが好ましい。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る診断方法は、車載のＣＡＮバス通信システムを簡易的に診断するための診断方法であって、ＣＡＮバスを構成するＣＡＮ＿ＨラインとＣＡＮバスに接続されたノードのＧＮＤラインとの間に、ＣＡＮ＿Ｈラインの電位がＧＮＤラインの電位よりも高い場合に点灯するように第１発光素子を接続する工程と、ＣＡＮバスを構成するＣＡＮ＿ＬラインとＣＡＮ＿Ｈラインとの間に、ＣＡＮ＿Ｈラインの電位がＣＡＮ＿Ｌラインの電位よりも高い場合に点灯するように第２発光素子を接続する工程と、第１および第２発光素子のそれぞれの点灯状態の組み合わせに基づいて、ＣＡＮバス通信システムを診断する工程と、を備えている。

本発明によれば、車載のＣＡＮバス通信システムを簡易的に診断することができる診断装置および診断方法を提供することができる。

ＣＡＮバス通信システムの概略的な構成を示すブロック図である。 本発明の実施例に係る診断装置の（Ａ）前面側から見た斜視図、および（Ｂ）背面側から見た斜視図である。 本発明の実施例に係る診断装置の回路図である。 ＣＡＮバス通信中のＣＡＮバスの電圧波形図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る診断装置および診断方法の実施例について説明する。

［実施例］
図１に、本発明の実施例に係る診断装置および診断方法が診断の対象とするＣＡＮバス通信システムＳを示す。ＣＡＮバス通信システムＳは、フォークリフト等の荷役車に搭載されたものであり、同図に示すように、ＣＡＮバスＢと、これに接続された３つのノード（主ＥＣＵ１０、第１副ＥＣＵ１１および第２副ＥＣＵ１２）とを備えている。

ＣＡＮバスＢは、ＣＡＮ＿ＨラインおよびＣＡＮ＿Ｌラインで構成されている。ＣＡＮ＿ＨラインおよびＣＡＮ＿Ｌラインの両端は、適当な抵抗器（例えば、１２０Ωの抵抗器）によって終端されている。

主ＥＣＵ１０は、荷役車全体の動作を司るもので、搭乗者に各種情報を接続するディスプレイ１３に接続されている。第１副ＥＣＵ１１は、荷役車の動作のうち特に走行を担当するもので、駆動輪、操舵輪およびこれらの駆動系を含む走行装置１４に接続されている。また、第２副ＥＣＵ１２は、荷役車の動作のうち特に荷役に関する動作を担当するもので、マストおよび該マストに沿って昇降するフォークを含む荷役装置１５に接続されている。

主ＥＣＵ１０、第１副ＥＣＵ１１および第２副ＥＣＵ１２は、国際標準化機構によって定められたＩＳＯ１１８９８−２にしたがって相互に通信を行うように構成されている。また、主ＥＣＵ１０、第１副ＥＣＵ１１および第２副ＥＣＵ１２は、共通のＧＮＤラインＧに接続されている。

ＣＡＮバス通信システムＳは、メンテナンス用のコネクタ１６をさらに備えている。コネクタ１６は、少なくともＣＡＮバスＢを構成するＣＡＮ＿ＨラインおよびＣＡＮ＿Ｌライン、並びにＧＮＤラインＧを外部に引き出すように構成されたメス型のコネクタである。本実施例に係る診断装置１は、コネクタ１６に接続して使用される。もちろん、コネクタ１６には、従来から使用されている各種診断装置を接続することもできる。

図２に示すように、本実施例に係る診断装置１は、箱型の筐体２と、筐体２の前面２ａに設けられた２つの窓４ａ，４ｂと、筐体２の背面２ｂに設けられたオス型のコネクタ５と、筐体２の右側面２ｃに設けられた第１スライダ３ａと、筐体２の左側面２ｄに設けられた第２スライダ３ｂとを備えている。

コネクタ５は、ＣＡＮバス通信システムＳのコネクタ１６に対応したもので、ＣＡＮ＿Ｈラインに接続されるＣＡＮ＿Ｈ用端子５ａと、ＣＡＮ＿Ｌラインに接続されるＣＡＮ＿Ｌ用端子５ｂと、ＧＮＤラインに接続されるＧＮＤ用端子５ｃとを有している。

なお、第１スライダ３ａおよび第２スライダ３ｂは、本発明の「調整手段」に相当する。また、コネクタ５を構成するＣＡＮ＿Ｈ用端子５ａは本発明の「第１端子」に相当し、ＣＡＮ＿Ｌ用端子５ｂは本発明の「第２端子」に相当し、ＧＮＤ用端子５ｃは本発明の「第３端子」に相当する。

本実施例に係る診断装置１は、図３に示すように、第１発光素子６ａ、第２発光素子６ｂ、第１抵抗器７ａおよび第２抵抗器７ｂをさらに備えている。これらはすべて筐体２に収容されている。

第１発光素子６ａおよび第２発光素子６ｂは、ＬＥＤからなる。第１発光素子６ａの点灯状態は、筐体２の窓４ａから確認することができる。また、第２発光素子６ｂの点灯状態は、筐体２の窓４ｂから確認することができる。

第１抵抗器７ａおよび第２抵抗器７ｂは、可変抵抗器からなる。第１抵抗器７ａの抵抗値は、筐体２の右側面２ｃから外部に出た第１スライダ３ａを操作することによって任意に調整することができる。また、第２抵抗器７ｂの抵抗値は、筐体２の左側面２ｄから外部に出た第２スライダ３ｂを操作することによって任意に調整することができる。

図３に示すように、第１発光素子６ａは、アノードが第１抵抗器７ａを介してＣＡＮ＿Ｈ用端子５ａに接続されるとともに、カソードがＧＮＤ用端子５ｃに接続されている。言い換えると、ＣＡＮ＿Ｈ用端子５ａおよびＧＮＤ用端子５ｃの間に、第１発光素子６ａと第１抵抗器７ａとを直列に接続したものが配置されている。このため、ＣＡＮ＿Ｈ用端子５ａの電位がＧＮＤ用端子５ｃの電位よりも高くなると、その電位差と第１抵抗器７ａの抵抗値とに応じた量の電流が第１発光素子６ａに流れ、第１発光素子６ａが点灯する。

また、第２発光素子６ｂは、アノードが第２抵抗器７ｂを介してＣＡＮ＿Ｈ用端子５ａに接続されるとともに、カソードがＣＡＮ＿Ｌ用端子５ｂに接続されている。言い換えると、ＣＡＮ＿Ｈ用端子５ａおよびＣＡＮ＿Ｌ用端子５ｂの間に、第２発光素子６ｂと第２抵抗器７ｂとを直列に接続したものが配置されている。このため、ＣＡＮ＿Ｈ用端子５ａの電位がＣＡＮ＿Ｌ用端子５ｂの電位よりも高くなると、その電位差と第２抵抗器７ｂの抵抗値とに応じた量の電流が第２発光素子６ｂに流れ、第２発光素子６ｂが点灯する。

図４に、ＣＡＮバス通信中のＣＡＮバスＢ（ＣＡＮ＿ＨラインおよびＣＡＮ＿Ｌライン）の電圧波形の一例を示す。本実施例では、ＣＡＮバスＢ上をリセッシブのデータが流れているとき、ＣＡＮ＿ＨラインおよびＣＡＮ＿Ｌラインの電位はいずれも２．５Ｖとなる。このとき、第１発光素子６ａは点灯し、第２発光素子６ｂは消灯する。一方、ＣＡＮバスＢ上をドミナントのデータが流れているとき、ＣＡＮ＿Ｈラインの電位は３．７５Ｖまで引き上げられ、ＣＡＮ＿Ｌラインの電位は１．２５Ｖまで引き下げられる。このとき、第１発光素子６ａおよび第２発光素子６ｂはいずれも点灯する。

本実施例に係る診断装置１によれば、第１発光素子６ａおよび第２発光素子６ｂの点灯状態に基づいて、ＣＡＮバス通信システムＳの状態が表１に示した４つの状態（異常１、異常２、異常３および正常）のうちのどの状態なのかを特定することができる。

・診断結果：異常１
ＣＡＮバスＢに接続されたノード（主ＥＣＵ１０、第１副ＥＣＵ１１および第２副ＥＣＵ１２）に電力が供給されていない場合に、第１発光素子６ａおよび第２発光素子６ｂは消灯する。

・診断結果：異常２
ＣＡＮバスＢに接続されたノードに電力は供給されているが、ＣＡＮバス通信システムＳに比較的重度の異常が発生しており、ノード間の通信が全く行われていない場合に、第１発光素子６ａは点灯し、第２発光素子６ｂは消灯する。第２発光素子６ｂの消灯は、ドミナントのデータが全く存在しないことを意味する。

・診断結果：異常３
ＣＡＮバスＢに接続されたノードに電力は供給されているが、ＣＡＮバス通信システムＳに比較的軽度の異常が発生しており、いずれかのノードが通信のリトライを繰り返している場合に、第１発光素子６ａは点灯し、第２発光素子６ｂは比較的明るく点滅する。第２発光素子６ｂの点滅が明るいのは、通信のリトライ中はドミナントの占める比率が高まるからである。

・診断結果：正常
ＣＡＮバスＢに接続されたノードに電力が供給されており、かつＣＡＮバス通信システムＳが正常に動作している場合に、第１発光素子６ａは点灯し、第２発光素子６ｂは比較的暗く点滅する。第２発光素子６ｂの点滅が暗いのは、リトライ中よりもドミナントの占める比率が低いからである。

このように、本実施例に係る診断装置１（診断方法）によれば、２つの発光素子６ａ，６ｂの点灯状態の組み合わせに基づいて、ＣＡＮバス通信システムＳを簡易的に診断することができる。なお、異常２と正常との区別がつきにくい場合、および異常３と正常との区別がつきにくい場合は、第２スライダ３ｂを操作して第２発光素子６ｂの明るさを変えてみるとよい。また、周囲の明るさに応じて、第１スライダ３ａを操作して第１発光素子６ａの明るさを変えてみるのも、視認性を高めるのに効果的である。

［変形例］
以上、本発明に係る診断装置および診断方法の実施例について説明してきたが、本発明の構成は実施例の構成に限定されるものではない。

例えば、第１発光素子６ａの明るさを調整する必要がない場合は、第１抵抗器７ａを固定抵抗器とするとともに第１スライダ３ａを省略することができる。同様に、第２発光素子６ｂの明るさを調整する必要がない場合は、第２抵抗器７ｂを固定抵抗器とするとともに第２スライダ３ｂを省略することができる。

また、第１抵抗器７ａおよび第２抵抗器７ｂは、第１発光素子６ａおよび第２発光素子６ｂのカソード側に設けることができる。

また、第１発光素子６ａおよび第２発光素子６ｂに流れる電流を制限する必要がない場合は、第１抵抗器７ａおよび第２抵抗器７ｂを省略することができる。

また、筐体２の形状は、任意の形状に変更することができる。

また、診断の対象となるＣＡＮバス通信システムＳは、荷役車以外の車両に搭載されたものであってもよい。

１ 診断装置
２ 筐体
２ａ （筐体の）前面
２ｂ （筐体の）背面
２ｃ （筐体の）右側面
２ｄ （筐体の）左側面
３ａ 第１スライダ
３ｂ 第２スライダ
４ａ 窓
４ｂ 窓
５ コネクタ
５ａ ＣＡＮ＿Ｈ用端子
５ｂ ＣＡＮ＿Ｌ用端子
５ｃ ＧＮＤ用端子
６ａ 第１発光素子
６ｂ 第２発光素子
７ａ 第１抵抗器
７ｂ 第２抵抗器
１０ 主ＥＣＵ
１１ 第１副ＥＣＵ
１２ 第２副ＥＣＵ
１３ ディスプレイ
１４ 走行装置
１５ 荷役装置
１６ コネクタ
Ｂ ＣＡＮバス
Ｇ ＧＮＤライン
Ｓ ＣＡＮバス通信システム

Claims (5)

1. 車載のＣＡＮバス通信システムを簡易的に診断するための診断装置であって、
   ＣＡＮバスを構成するＣＡＮ＿Ｈラインに接続され得る第１端子と、
   前記ＣＡＮバスを構成するＣＡＮ＿Ｌラインに接続され得る第２端子と、
   前記ＣＡＮバスに接続されたノードのＧＮＤラインに接続され得る第３端子と、
   前記第１および第３端子の間に接続された、前記第１端子の電位が前記第３端子の電位よりも高い場合に点灯する第１発光素子と、
   前記第１および第２端子の間に接続された、前記第１端子の電位が前記第２端子の電位よりも高い場合に点灯する第２発光素子と、
   を備えたことを特徴とする診断装置。
2. 前記第１発光素子に直列接続された第１抵抗器と、
   前記第２発光素子に直列接続された第２抵抗器と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の診断装置。
3. 前記第１および第２抵抗器のそれぞれが可変抵抗器である
   ことを特徴とする請求項２に記載の診断装置。
4. 前記第１および第２発光素子、並びに前記第１および第２抵抗器を収容した筐体と、
   前記第１および第２抵抗器の抵抗値を個別に調整するための調整手段と、
   をさらに備え、
   前記筐体は、前記第１および第２発光素子の点灯状態を視認できるように構成され、
   前記調整手段は、前記筐体の外部に設けられている
   ことを特徴とする請求項３に記載の診断装置。
5. 車載のＣＡＮバス通信システムを簡易的に診断するための診断方法であって、
   ＣＡＮバスを構成するＣＡＮ＿Ｈラインと前記ＣＡＮバスに接続されたノードのＧＮＤラインとの間に、前記ＣＡＮ＿Ｈラインの電位が前記ＧＮＤラインの電位よりも高い場合に点灯するように第１発光素子を接続する工程と、
   前記ＣＡＮバスを構成するＣＡＮ＿Ｌラインと前記ＣＡＮ＿Ｈラインとの間に、前記ＣＡＮ＿Ｈラインの電位が前記ＣＡＮ＿Ｌラインの電位よりも高い場合に点灯するように第２発光素子を接続する工程と、
   前記第１および第２発光素子のそれぞれの点灯状態の組み合わせに基づいて、前記ＣＡＮバス通信システムを診断する工程と、
   を備えたことを特徴とする診断方法。

Images