JP7218199B2 - 信号読取装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＣＡＮバスおよびＣＡＮ－ＦＤバスのうちのいずれか一方のバスについて、レベル状態がレセッシブ状態であるかドミナント状態であるかを検出すると共に、この一方のバスの規格に準じた信号であって、検出したレベル状態に同期して電圧レベルが変化する信号に変換して外部機器に出力する信号読取装置に関するものである。

例えば、下記の特許文献には、ＣＡＮ通信用のシリアルバス（ＣＡＮバスおよびＣＡＮ－ＦＤバスのうちの一方のバス（車内ＬＡＮなど））を介して伝送されている各種ＣＡＮフレーム（制御データ）を収集して記録可能に構成された車両データ収集装置（以下、単に「収集装置」ともいう）の発明が開示されている。この収集装置は、故障診断やメンテナンスなどを目的として外部機器を接続可能にシリアルバスに予め設けられているダイアグコネクタ（診断機器接続用コネクタ：以下、単に「コネクタ」ともいう）に接続可能に構成されている。また、この収集装置では、上記のコネクタに接続することでコネクタを介して供給される電源によって動作し、イグニッションスイッチの操作に連動してシリアルバスからのＣＡＮフレームの収集の開始／停止を自動的に実行する構成が採用されている。

特開２００８－７０１３３号公報（第４－１１頁、第１－１７図）

ところで、収集装置が上記のようにコネクタを介してシリアルバスに直接接続される構成では、車両の製造者（製造メーカ）が想定している収集装置を接続することでは問題は生じないが、想定していない収集装置を接続したときには、その車両において想定外のトラブル（シリアルバスにおけるＣＡＮフレームの伝送や、シリアルバスに接続されている機器の動作を阻害するなどのトラブル）が生じる可能性がある。その一方で、車両の製造者が想定している収集装置等が手元にない状況下において、車両の製造者が想定していない外部機器をシリアルバスに接続して、故障診断やメンテナンスなどを行いたいという要請がある。

そこで、本願出願人は、一例として、上記のコネクタを使用せずに、シリアルバスに容量結合するプローブを介してシリアルバスに接続されて、シリアルバスを介して伝送されるＣＡＮフレーム（符号列）を構成する符号を特定可能な符号特定用信号（言い換えれば、符号を示すバスのレベル状態（レセッシブ状態またはドミナント状態）を示すレベル状態検出信号）を生成して出力する信号生成装置を種々開発した。この信号生成装置を介して収集装置などの外部機器をシリアルバスに接続することで、車両の製造者が想定している収集装置であっても、想定していない収集装置であっても、シリアルバスからのＣＡＮフレームの収集が可能となる。

しかしながら、この信号生成装置は、シリアルバスに接続されている車載のＥＣＵと通信してＣＡＮフレームを受信する構成ではなく、シリアルバスを構成する一対の被覆導線に伝送される各電圧信号（シリアルバスについての上記のレベル状態）を単に検出し、この電圧信号に基づいて符号特定用信号（上記のレベル状態検出信号）を生成して出力する構成のため、例えば、自機の電源が投入された直後（起動直後）などの自機の動作が不安定な状態のときに、不正確な符号特定用信号（レベル状態検出信号）を収集装置などの外部機器に出力する虞があるため、これを改善することが望まれている。

本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、ＣＡＮバスなどのバスに伝送されているＣＡＮフレームを検出すると共に、このバスの規格に準じた信号であって、このＣＡＮフレームのレベル状態に応じて、レベル状態がレセッシブ状態またはドミナント状態に変化する信号（ＣＡＮ信号またはＣＡＮ－ＦＤ信号）を出力可能で、かつ起動時においてレベル状態が不正確な信号の出力を防止し得る信号読取装置を提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載の信号読取装置は、ＣＡＮバスおよびＣＡＮ－ＦＤバスのうちのいずれか一方のバスについて、レベル状態が劣位なレセッシブ状態であるか優位なドミナント状態であるかを検出すると共に、当該検出したレベル状態に同期して、当該レベル状態が前記レセッシブ状態のときには第１電圧レベルに変化し、当該レベル状態が前記ドミナント状態のときには当該第１電圧レベルとは異なる第２電圧レベルに変化するレベル状態検出信号を生成して出力する信号生成部と、前記レベル状態検出信号を入力すると共に、前記一方のバスの規格に準じた信号であって、当該レベル状態検出信号が前記第１電圧レベルのときにはレベル状態が前記レセッシブ状態に変化し、当該レベル状態検出信号が前記第２電圧レベルのときには当該レベル状態が前記ドミナント状態に変化する信号に変換して外部機器に出力する信号変換部とを備えている信号読取装置であって、前記信号生成部と前記信号変換部との間に介装されて、当該信号生成部から前記レベル状態検出信号を入力すると共に、当該レベル状態検出信号を前記第１電圧レベルに固定して当該信号変換部に出力するマスク出力処理、および当該レベル状態検出信号をそのまま当該信号変換部に出力する通常出力処理のうちの一方の出力処理を実行するマスク部と、処理部とを備え、前記マスク部は、当該信号読取装置の起動時に前記マスク出力処理の実行を開始し、前記処理部は、前記レベル状態検出信号を入力して当該レベル状態検出信号の電圧レベルを検出すると共に、当該検出した電圧レベルが前記第２電圧レベルから前記第１電圧レベルに変化した後、当該第１電圧レベルが予め規定された基準時間以上継続したときに、前記マスク部に対して前記マスク出力処理に代えて前記通常出力処理を実行させる出力切替処理を実行する。

また、請求項２記載の信号読取装置は、請求項１記載の信号読取装置において、前記処理部は、前記一方のバスについての既知のボーレートに基づいて、前記信号読取装置の起動後から予め規定された時間に亘って、前記レベル状態検出信号の前記第１電圧レベルに対応する前記レセッシブ状態でのレセッシブビット数、および前記レベル状態検出信号の前記第２電圧レベルに対応する前記ドミナント状態でのドミナントビット数を検出すると共に、当該予め規定された時間内に、前記ドミナントビット数を１ビット以上検出した後、前記レセッシブビット数を前記基準時間以上となる７ビット以上検出したときに、前記出力切替処理を実行する。

また、請求項３記載の信号読取装置は、請求項１記載の信号読取装置において、前記処理部は、前記信号読取装置の起動後から予め規定された時間に亘って、前記レベル状態検出信号についての前記第１電圧レベルの最大連続時間長および前記第２電圧レベルの最大連続時間長を計測すると共に、当該予め規定された時間内に、当該第２電圧レベルの当該最大連続時間長を超える前記基準時間以上となる当該第１電圧レベルの当該最大連続時間長を計測したときに、前記出力切替処理を実行する。

また、請求項４記載の信号読取装置は、ＣＡＮバスおよびＣＡＮ－ＦＤバスのうちのいずれか一方のバスについて、レベル状態が劣位なレセッシブ状態であるか優位なドミナント状態であるかを検出すると共に、当該検出したレベル状態に同期して、当該レベル状態が前記レセッシブ状態のときには第１電圧レベルに変化し、当該レベル状態が前記ドミナント状態のときには当該第１電圧レベルとは異なる第２電圧レベルに変化するレベル状態検出信号を生成して出力する信号生成部と、前記レベル状態検出信号を入力すると共に、前記一方のバスの規格に準じた信号であって、当該レベル状態検出信号が前記第１電圧レベルのときにはレベル状態が前記レセッシブ状態に変化し、当該レベル状態検出信号が前記第２電圧レベルのときには当該レベル状態が前記ドミナント状態に変化する信号に変換して外部機器に出力する信号変換部とを備えている信号読取装置であって、前記信号生成部と前記信号変換部との間に介装されて、当該信号生成部から前記レベル状態検出信号を入力すると共に、当該レベル状態検出信号を前記第１電圧レベルに固定して当該信号変換部に出力するマスク出力処理、および当該レベル状態検出信号をそのまま当該信号変換部に出力する通常出力処理のうちの一方の出力処理を実行するマスク部と、前記レベル状態検出信号を入力すると共に、当該レベル状態検出信号で表されるＣＡＮフレームのプロトコルを解析して、解析した結果を出力するＣＡＮコントローラと、処理部とを備え、前記マスク部は、当該信号読取装置の起動時に前記マスク出力処理の実行を開始し、前記ＣＡＮコントローラは、前記信号読取装置の起動後から予め規定された時間に亘って前記プロトコルの解析を実行し、前記処理部は、前記プロトコルにエラーがないことを示す前記結果が前記予め規定された時間内に前記ＣＡＮコントローラから出力されたときに、前記マスク部に対して前記マスク出力処理に代えて前記通常出力処理を実行させる出力切替処理を実行する。

また、請求項５記載の信号読取装置は、請求項２から４のいずれかに記載の信号読取装置において、前記処理部は、前記予め規定された時間内に前記出力切替処理を実行していないときには、当該予め規定された時間の経過後に前記出力切替処理を実行する。

請求項１，２記載の信号読取装置では、信号生成部と信号変換部との間に介装されて、信号読取装置の起動時にマスク出力処理の実行を開始するマスク部を備え、処理部が、レベル状態検出信号の電圧レベルを検出しつつ、この検出した電圧レベルが第２電圧レベルから第１電圧レベルに変化した後、この第１電圧レベルが予め規定された基準時間（具体的には、ＥＯＦの出力時間、つまりレセッシブビットの７ビット分の時間）以上継続したときに、マスク部に対してマスク出力処理に代えて通常出力処理を実行させる出力切替処理を実行する。

したがって、この信号読取装置によれば、信号読取装置の起動直後におけるレベル状態が不正確な信号の外部機器への出力を防止しつつ、信号読取装置の起動直後から予め規定された時間が経過するまでには、一方のバスに伝送されている信号のレベル状態に応じて、レベル状態がレセッシブ状態またはドミナント状態に変化する正確な信号を外部機器に出力することができる。

請求項３記載の信号読取装置によれば、一方のバスについてのボーレートが未知のときにおいても、処理部が、予め規定された時間内において、信号生成部が一方のバスの規格に合致した正確なレベル状態検出信号の出力を開始したことを検出して、マスク部に対してマスク出力処理に代えて通常出力処理を実行させることができることから、信号読取装置の起動直後におけるレベル状態が不正確な信号の外部機器への出力を防止しつつ、信号読取装置の起動直後から予め規定された時間が経過するまでには、一方のバスに伝送されている信号のレベル状態に応じて、レベル状態がレセッシブ状態またはドミナント状態に変化する正確な信号を外部機器に出力することができる。

請求項４記載の信号読取装置によれば、市販のＣＡＮコントローラを使用することで、処理部での処理の負荷を軽減しながら、信号読取装置の起動直後におけるレベル状態が不正確な信号の外部機器への出力を防止し、また信号読取装置の起動直後から予め規定された時間が経過するまでには、一方のバスに伝送されている信号のレベル状態に応じて、レベル状態がレセッシブ状態またはドミナント状態に変化する正確な信号を外部機器に出力することができる。

請求項５記載の信号読取装置によれば、処理部が予め規定された時間の経過後に（この時間が経過した時点で）出力切替処理を実行して、マスク部に対してマスク出力処理に代えて通常出力処理を実行させる構成のため、この規定された時間の経過後においては、信号生成部から出力されるレベル状態検出信号がマスクされずにそのまま信号に変換されて外部機器に出力される。このため、使用者が外部機器を使用して、信号読取装置の起動直後から継続して（具体的には、予め規定された時間が経過した以降においても）、正確なレベル状態検出信号が信号生成部から出力されないという事態に至っている原因を特定することも可能となる。

信号読取装置１Ａの構成を示す構成図である。 符号Ｃｓ（シリアルバスＳＢのレベル状態）、電圧Ｖａ，Ｖｂ、電圧信号Ｖｃ１，Ｖｃ２、第１電圧信号Ｖｄ１、第２電圧信号Ｖｄ２、およびレベル状態検出信号Ｓｆの波形図である。 信号読取装置１Ａの動作を説明するための波形図である。 信号読取装置１Ｂの構成を示す構成図である。

以下、信号読取装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

図１に示すように、この信号読取装置としての信号読取装置１Ａは、シリアルバスＳＢ（ＣＡＮバスおよびＣＡＮ－ＦＤバスのうちのいずれか一方のバス）と、このシリアルバスＳＢに伝送されているＣＡＮフレームやＣＡＮ－ＦＤフレーム（以下、特に区別しないときにはＣＡＮフレームともいう）を観測したり収集したりするための外部機器との間に配設されて、シリアルバスＳＢについてのレベル状態を検出すると共にこの検出したレベル状態（レセッシブ状態またはドミナント状態）に同期して電圧レベルが変化するレベル状態検出信号Ｓｆを生成し、かつこのレベル状態検出信号Ｓｆを上記の一方のバスの規格に準じた信号であって、レベル状態検出信号Ｓｆの電圧レベルに応じてレベル状態が上記のレセッシブ状態または上記のドミナント状態に変化する信号Ｖｃｖａ，Ｖｃｖｂ（ＣＡＮ信号またはＣＡＮ－ＦＤ信号）に変換して、外部機器に出力する。

なお、このシリアルバスＳＢを介してのＣＡＮフレームの伝送原理については公知のため、詳細な説明を省略するが、一例として２線差動電圧方式のシリアルバスＳＢ（一対の被覆導線Ｌａ，Ｌｂで構成されるバス）でのＣＡＮＨｉｇｈ（CANH）の被覆導線Ｌａに伝送される電圧信号Ｖａ、およびＣＡＮＬｏｗ（CANL）の被覆導線Ｌｂに伝送される電圧信号Ｖｂの仕様について簡単に説明する。

図２に示すように、電圧信号Ｖａ，Ｖｂは、ベースになる電圧（＋２．５Ｖ）から逆方向に変化する電圧信号であって、電圧信号Ｖａがこのベースの電圧のときには、電圧信号Ｖｂも同じ期間に亘り同じベースの電圧になって（シリアルバスＳＢのレベル状態がレセッシブ状態になって）、電位差（Ｖａ－Ｖｂ）がゼロ（最小）となるこの期間に伝送されるＣＡＮフレームを構成する符号Ｃｓ（論理値）は「１」を示すものとなる。一方、電圧信号Ｖａがこのベースの電圧よりも高電圧の規定電圧（＋３．５Ｖ）のときには、電圧信号Ｖｂは同じ期間に亘り、逆にベースの電圧よりも低電圧の他の規定電圧（＋１．５Ｖ）になって（シリアルバスＳＢのレベル状態がドミナント状態になって）、電位差（Ｖａ－Ｖｂ）が最大となるこの期間に伝送されるＣＡＮフレームを構成する符号Ｃｓ（論理値）は「０」を示すものとなる。また、シリアルバスＳＢにおいて差動信号を伝送するための基準電位となる信号線である「SG」や、差動信号の伝送の用途以外に配設されている信号線および電力線等の図示および説明を省略する。

また、ＣＡＮフレームおよびＣＡＮ－ＦＤフレームのそれぞれのデータフレーム構造についても公知であるため、詳細な説明を省略するが、概要を簡単に説明する。それぞれのデータフレーム構造は、最初に、ＣＡＮフレームおよびＣＡＮ－ＦＤフレームのそれぞれのデータフレーム構造において共通するドミナント状態の１ビット（１ビットのドミナントビット）で構成されるＳＯＦが送信され、次いで、ＩＤ、ＲＴＲ（ＣＡＮ－ＦＤでは、ＲＲＳ）、ＩＤＥ、・・・、Ｄａｔａ，（ＣＡＮ－ＦＤでは、Stuff Count ）、ＣＲＣまでが、ＣＡＮフレームおよびＣＡＮ－ＦＤフレームのそれぞれのデータフレーム構造に従って送信され、続いて、ＣＡＮフレームおよびＣＡＮ－ＦＤフレームのそれぞれのデータフレーム構造において共通するＣＲＣ Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ（１ビットのレセッシブビット）、ＡＣＫ、ＡＣＫ Ｄｅｌｉｍｉｔｅｒ（１ビットのレセッシブビット）、ＥＯＦが送信される構造となっている。

この場合、ＳＯＦからＣＲＣの終わりまでの範囲では、ビットスタッフィングルール（シリアルバスＳＢのレベル状態が同じ状態で５回連続した場合、それまでのレベル状態と反対のレベル状態を１ビット分だけ挿入するというルール）が適用されるため、レセッシブ状態のビット数およびドミナント状態の連続するビット数のそれぞれの最大は５ビットである。一方、共通のＥＯＦは、ビットスタッフィングルールの適用外であって、レセッシブ状態の連続する７ビット（７ビットのレセッシブビット）で構成されている。

次いで、本例の信号読取装置１Ａの構成について説明する。この信号読取装置１Ａは、一例として図１に示すように、後述の金属非接触型の第１プローブＰＬａ，第２プローブＰＬｂを介して対応する被覆導線Ｌａ，Ｌｂの各芯線と接続され（容量結合で接続され）、かつ出力ケーブルＣＢｏを介して既存の外部機器（例えば、データ収集装置などの電子機器）に接続される。これにより、既存の外部機器は、ダイアグコネクタを使用することなく、各プローブＰＬａ，ＰＬｂ、信号読取装置１Ａおよび出力ケーブルＣＢｏを介して、被覆導線Ｌａ，Ｌｂの各芯線に容量結合で接続される。

信号読取装置１Ａは、具体的には、入力端子部１１ａ，１１ｂ、信号生成部１２、信号変換部１３、マスク部１４、処理部１５Ａ、電源部１６およびパワーオンリセット部１７を備えている。また、信号読取装置１Ａは、入力端子部１１ａ，１１ｂに接続された第１プローブＰＬａおよび第２プローブＰＬｂを備えている。

第１プローブＰＬａおよび第２プローブＰＬｂは、シールドケーブル（一例として、同軸ケーブル）を用いて同一に構成されている。また、第１プローブＰＬａは、基部側が対応する入力端子部１１ａに接続される（固定的、または取り外し自在に接続される）と共に、被覆導線Ｌａに取り外し自在に接続される先端部に電極部２１ａが設けられている。本例では、第１プローブＰＬａは金属非接触型のプローブとして構成されている。このため、電極部２１ａは、被覆導線Ｌａに接続された状態において、被覆導線Ｌａの不図示の絶縁被覆部（以下、単に「被覆部」ともいう）に接触（当接）して、被覆導線Ｌａの不図示の芯線（導体自体（金属部））と容量結合する電極２２ａと、被覆導線Ｌａの被覆部における電極２２ａの接触部位をこの電極２２ａを含めて覆うことで、電極２２ａの他の金属部（被覆導線Ｌａの芯線以外の金属部）との容量結合を防止するためのシールド２３ａとを備えている。また、電極２２ａは、第１プローブＰＬａを構成するシールドケーブルの芯線および入力端子部１１ａの一の端子を介して信号生成部１２の後述する第１検出回路３１に接続されている。また、シールド２３ａは、このシールドケーブルのシールドおよび入力端子部１１ａの他の端子を介して、信号読取装置１Ａにおける基準電位の部位（グランドＧ）に接続されている。

第２プローブＰＬｂも第１プローブＰＬａと同様に金属非接触型のプローブとして構成されて、基部側が対応する入力端子部１１ｂに接続されると共に、被覆導線Ｌｂに取り外し自在に接続される先端部に電極部２１ｂが設けられている。また、電極部２１ｂは、被覆導線Ｌｂの金属部（芯線）と容量結合する電極２２ｂと、被覆導線Ｌｂの被覆部における電極２２ｂの接触部位をこの電極２２ｂを含めて覆うことで、電極２２ｂの他の金属部（被覆導線Ｌｂの芯線以外の金属部）との容量結合を防止するためのシールド２３ｂとを備えている。また、電極２２ｂは、第２プローブＰＬｂを構成するシールドケーブルの芯線および入力端子部１１ｂの一の端子を介して信号生成部１２の後述する第２検出回路３２に接続されている。また、シールド２３ａは、このシールドケーブルのシールドおよび入力端子部１１ｂの他の端子を介して、グランドＧに接続されている。また、被覆導線Ｌａ，Ｌｂは同一構造（外径や断面構造が同一）の電線で構成されているため、この被覆導線Ｌａ，Ｌｂに接続される電極部２１ａ，２１ｂは同一に構成されている。

また、上記したように電極部２１ａ，２１ｂが同一に構成されているため、信号読取装置１Ａの使用者が各プローブＰＬａ，ＰＬｂを被覆導線Ｌａ，Ｌｂに誤接続する（第１プローブＰＬａを被覆導線Ｌｂに接続し（取り付け）、第２プローブＰＬｂを被覆導線Ｌａに接続する（取り付ける））、という可能性もある。しかしながら、信号読取装置１Ａでは、第１検出回路３１が、入力端子部１１ａに接続された第１プローブＰＬａを介して被覆導線Ｌａ（CANHの信号線）に接続され、第２検出回路３２が、入力端子部１１ｂに接続された第２プローブＰＬｂを介して被覆導線Ｌｂ（CANLの信号線）に接続される必要がある。このため、誤接続を防止すべく、第１プローブＰＬａおよび第２プローブＰＬｂには、接続すべき被覆導線Ｌａ，Ｌｂを明示するためのマーク等（例えば、接続すべき被覆導線Ｌａ，Ｌｂを示す「CANH」，「CANL」の文字等）が表示されている。

信号生成部１２は、図１に示すように、第１検出回路３１、第２検出回路３２および信号生成回路３３を備えている。

第１検出回路３１は、一例として、インピーダンス素子３１ａおよびアンプ３１ｂを備えて、入力端子部１１ａおよび第１プローブＰＬａを介して接続された被覆導線Ｌａに伝送されている電圧Ｖａに応じて電圧が変化する第１電圧信号Ｖｄ１を出力する。

一例として、インピーダンス素子３１ａは、抵抗４１ａ（高抵抗値の抵抗（少なくとも数ＭΩ程度の高インピーダンス抵抗））、および抵抗４１ａに並列接続されたコンデンサ４２ａを備えて構成されている。インピーダンス素子３１ａは、その一端（抵抗４１ａの一端）が入力端子部１１ａの一の端子を介して第１プローブＰＬａを構成するシールドケーブルの芯線に接続され、その他端（抵抗４１ａの他端）がグランドＧに接続されている。この構成により、インピーダンス素子３２ａは、電極部２１ａの電極２２ａと容量結合する被覆導線Ｌａに伝送されている電圧信号Ｖａの電圧Ｖａに応じて電圧が変化する電圧信号Ｖｃ１を、両端間に発生させる。この場合、インピーダンス素子３１ａは、電圧Ｖａがベースの電圧のときに低電圧となり、電圧Ｖａが高電圧の規定電圧のときに高電圧となるように変化する電圧信号Ｖｃ１を発生させる。

アンプ３１ｂは、一例として、この電圧信号Ｖｃ１を非反転増幅して、第１電圧信号Ｖｄ１として出力する。なお、この構成に代えて、アンプ３１ｂが、この電圧信号Ｖｃ１を反転増幅して、第１電圧信号Ｖｄ１として出力する構成を採用することもできる。また、アンプ３１ｂは、電圧信号Ｖｃ１に含まれる交流成分と共に直流成分も併せて増幅する構成とすることもできるが、電圧信号Ｖｃ１に含まれる交流成分のみを増幅する構成（交流アンプとする構成）を採用して、アンプ３１ｂの出力が飽和する（第１電圧信号Ｖｄ１がアンプ３１ｂの作動用電圧で頭打ちとなる）事態の発生を軽減するのが好ましい。

第２検出回路３２は、一例として、インピーダンス素子３２ａおよびアンプ３２ｂを備えて、入力端子部１１ｂおよび第２プローブＰＬｂを介して接続された被覆導線Ｌｂに伝送されている電圧Ｖｂに応じて電圧が変化する第２電圧信号Ｖｄ２を出力する。

一例として、インピーダンス素子３２ａは、抵抗４１ｂ（抵抗４１ａと同じ抵抗値の抵抗）、および抵抗４１ｂに並列接続されたコンデンサ４２ｂ（好ましくは、コンデンサ４２ａと同等の容量値のコンデンサ）を備えて構成されている。インピーダンス素子３２ａは、その一端（抵抗４１ｂの一端）が入力端子部１１ｂの一の端子を介して第２プローブＰＬｂを構成するシールドケーブルの芯線に接続され、その他端（抵抗４１ｂの他端）がグランドＧに接続されている。この構成により、インピーダンス素子３２ａは、電極部２１ｂの電極２２ｂと容量結合する被覆導線Ｌｂに伝送されている電圧信号Ｖｂの電圧Ｖｂに応じて電圧が変化する電圧信号Ｖｃ２を、両端間に発生させる。この場合、インピーダンス素子３２ａは、電圧Ｖｂがベースの電圧のときに高電圧となり、電圧Ｖｂが低電圧の規定電圧のときに低電圧となるように変化する電圧信号Ｖｃ２を発生させる。

なお、インピーダンス素子３１ａ，３２ａは、上記の構成（抵抗４１ａおよびコンデンサ４２ａの並列回路、抵抗４１ｂおよびコンデンサ４２ｂの並列回路）に限定されるものではない。例えば、抵抗４１ａや抵抗４１ｂだけの回路や、コンデンサ４２ａやコンデンサ４２ｂだけの回路で構成してもよい。また、コンデンサ４２ａ，４２ｂについては、ディスクリート部品で構成することもできるし、入力端子部１１ａ，１１ｂを介して接続されたプローブＰＬａ，ＰＬｂを構成するシールドケーブルの配線容量（芯線とシールドとの間に形成される容量）で構成することもできる。

アンプ３２ｂは、一例として、アンプ３１ｂと同一に構成（増幅率が同一で、かつ増幅形態（非反転増幅であるか反転増幅であるか、交流アンプであるか否か）が同一に構成）されている。本例では、アンプ３２ｂは、増幅率がアンプ３１ｂと同一の非反転アンプで構成されて、この電圧信号Ｖｃ２を非反転増幅して、第２電圧信号Ｖｄ２として出力する。なお、アンプ３１ｂが反転アンプのときには、アンプ３２ｂは増幅率がアンプ３１ｂと同一の反転アンプで構成されて、この電圧信号Ｖｃ２を反転増幅して、第２電圧信号Ｖｄ２として出力する。また、アンプ３１ｂが交流アンプのときには、アンプ３２ｂも交流アンプで構成されて、電圧信号Ｖｃ２に含まれる交流成分のみを増幅して、第２電圧信号Ｖｄ２として出力する。

信号生成回路３３は、第１電圧信号Ｖｄ１および第２電圧信号Ｖｄ２を入力すると共に、各電圧信号Ｖｄ１，Ｖｄ２の差分電圧（Ｖｄ１－Ｖｄ２）に基づいてレベル状態検出信号Ｓｆを生成して出力する。この場合、信号生成回路３３は、第１プローブＰＬａが被覆導線Ｌａに接続され、かつ第２プローブＰＬｂが被覆導線Ｌｂに接続されて、図２に示すように、電圧Ｖａがベースの電圧のときに低電圧となり、かつ電圧Ｖａが高電圧の規定電圧のときに高電圧となるように電圧信号Ｖｃ１が発生し、また電圧Ｖｂがベースの電圧のときに高電圧となり、かつ電圧Ｖｂが低電圧の規定電圧のときに低電圧となるように電圧信号Ｖｃ２が発生している状態において、電圧信号Ｖｃ１と同相の第１電圧信号Ｖｄ１および電圧信号Ｖｃ２と同相の第２電圧信号Ｖｄ２の差分電圧（Ｖｄ１－Ｖｄ２）に基づいて、シリアルバスＳＢがレセッシブ状態の期間（つまり、ＣＡＮフレームを構成する符号Ｃｓ（「１」）が伝送されている期間）において第１電圧レベルとしての高電位側電圧（レセッシブに対応する電圧）となり、シリアルバスＳＢがドミナント状態の期間（つまり、符号Ｃｓ（「０」）が伝送されている期間）において第２電圧レベルとしての低電位側電圧（ドミナントに対応する電圧。一例として、グランドＧの電位）となるレベル状態検出信号Ｓｆを正しく生成して出力する。

以上の構成により、信号生成部１２は、シリアルバスＳＢ（ＣＡＮバスおよびＣＡＮ－ＦＤバスのうちのいずれか一方のバス）について、レベル状態が劣位なレセッシブ状態であるか優位なドミナント状態であるかを検出すると共に、この検出したレベル状態に同期して、このレベル状態がレセッシブ状態のときには高電位側電圧（レセッシブに対応する第１電圧レベル）に変化し、このレベル状態がドミナント状態のときには低電位側電圧（ドミナントに対応する第２電圧レベル（第１電圧レベルとは異なる電圧レベル））に変化するレベル状態検出信号Ｓｆを生成して出力する。

信号変換部１３は、シリアルバスＳＢの規格に準じたＣＡＮトランシーバで構成されて、入力した信号（レベル状態検出信号Ｓｆ１）を送信信号としての差動信号（ＣＡＮ通信方式の信号Ｖｃｖａ，Ｖｃｖｂ）に変換して出力する。

マスク部１４は、信号生成部１２と信号変換部１３との間に介装されて、信号生成部１２からレベル状態検出信号Ｓｆを入力すると共に、このレベル状態検出信号Ｓｆを高電位側電圧（第１電圧レベル）に固定して、新たなレベル状態検出信号Ｓｆ１として信号変換部１３に出力するマスク出力処理、およびレベル状態検出信号Ｓｆをそのまま新たなレベル状態検出信号Ｓｆ１として信号変換部１３に出力する通常出力処理のうちの一方の出力処理を実行する。本例では、マスク部１４は、パワーオンリセット部１７から出力される後述のリセット信号Ｓｒｓｔを入力したときには、マスク出力処理の実行を開始する。また、マスク部１４は、処理部１５Ａから後述のセット信号Ｓｓｅｔを入力したときには、通常出力処理を実行する。

このマスク部１４は、種々の既知の回路（順序回路など）で構成することができる。例えば、マスク部１４は、図示はしないが、２入力のＯＲ素子と、セット端子およびリセット端子を有する非同期式フリップフロップ（Ｄフリップフロップなど）とで構成することができる。具体的には、フリップフロップは、例えば、データ入力端子はグランドＧに接続され、セット端子にはリセット信号Ｓｒｓｔが入力され、リセット端子にはセット信号Ｓｓｅｔが入力される。ＯＲ素子は、一方の入力端子にレベル状態検出信号Ｓｆが入力され、かつ他方の入力端子にフリップフロップのＱ端子からの出力信号が入力されて、出力端子からレベル状態検出信号Ｓｆ１を出力する。

この構成のマスク部１４では、フリップフロップは、信号読取装置１Ａの起動時（つまり、電源部１６から出力される作動用電圧Ｖｏｐの立ち上がり時）においてパワーオンリセット部１７から出力されるリセット信号Ｓｒｓｔに基づき、Ｑ端子からの出力信号をハイレベルとし、その後、処理部１５Ａからセット信号Ｓｓｅｔが出力されたときに、Ｑ端子からの出力信号をローレベルとする。ＯＲ素子は、フリップフロップからの出力信号がハイレベルのときには、レベル状態検出信号Ｓｆ１をハイレベルに固定して出力し、フリップフロップからの出力信号がローレベルのときには、レベル状態検出信号Ｓｆをそのままレベル状態検出信号Ｓｆ１として出力する。したがって、マスク部１４は、信号読取装置１Ａの起動時からセット信号Ｓｓｅｔが入力されるまでの間において、レベル状態検出信号Ｓｆ１をハイレベルに固定して出力する（レベル状態検出信号Ｓｆをマスクする）マスク出力処理を実行し、セット信号Ｓｓｅｔが入力された時点からは、レベル状態検出信号Ｓｆをそのままレベル状態検出信号Ｓｆ１として出力する通常出力処理を実行する。

処理部１５Ａは、例えば、Ａ／Ｄ変換器とＣＰＵ、またはＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などを用いて構成されて、マスク部１４に対して上記したようにセット信号Ｓｓｅｔを出力して、マスク出力処理に代えて通常出力処理を実行させる出力切替処理を実行する。この出力切替処理では、処理部１５Ａは、レベル状態検出信号Ｓｆを入力して、レベル状態検出信号Ｓｆの電圧レベルを検出すると共に、この検出した電圧レベルが第２電圧レベルとしての低電位側電圧（ドミナントに対応する電圧であるグランドＧの電位）から第１電圧レベルとしての高電位側電圧（レセッシブに対応する電圧）に変化した後、この高電位側電圧の状態（レセッシブ状態）が予め規定された基準時間以上継続したときに、セット信号Ｓｓｅｔを出力する。なお、処理部１５Ａは、シリアルバスＳＢについての規定のボーレートに基づいて規定される上記したＣＡＮフレームの１ビットの周期よりも十分に短い周期の動作クロックで動作して、レベル状態検出信号Ｓｆをサンプリングすることで、レベル状態検出信号Ｓｆのレベル状態（第１電圧レベル状態および第２電圧レベル状態）の長さを十分な精度で計測可能となっている。また、処理部１５Ａは、計測した第１電圧レベル状態や第２電圧レベル状態の長さ（時間）と、既知の上記ボーレートとに基づいて、レセッシブに対応する第１電圧レベル状態に含まれるレセッシブビット数や、ドミナントに対応する第２電圧レベル状態に含まれるドミナントビット数を検出可能となっている。

信号読取装置１Ａの起動直後においては、信号生成部１２は、動作が安定していないことから、上記したＣＡＮフレームのデータフレーム構造に合致した正確なレベル状態検出信号Ｓｆを生成し得ないことがあるが、信号読取装置１Ａの起動直後から予め規定された時間ｔ１（例えば、数秒から十数秒）が経過するまでには、動作が安定して、このデータフレーム構造に合致した正確なレベル状態検出信号Ｓｆの生成および出力を開始する。データフレーム構造に合致した正確なレベル状態検出信号Ｓｆにおいては、７ビットのレセッシブビットで構成されるＥＯＦが必ず含まれる。また、このＥＯＦの前に含まれるＳＯＦからＣＲＣの終わりまでの範囲では、ビットスタッフィングルールが適用されることから、この範囲には、ドミナントビットが１ビット以上必ず含まれる。

したがって、処理部１５Ａは、上記の起動後から予め規定された時間ｔ１に亘って、レベル状態検出信号Ｓｆの電圧レベルを検出しつつ、レベル状態検出信号Ｓｆの第１電圧レベル状態（レセッシブに対応する電圧の状態）および第２電圧レベル状態（ドミナントに対応する電圧の状態）の長さを計測して、レベル状態検出信号Ｓｆの電圧レベルがドミナントに対応する電圧の状態からレセッシブに対応する電圧の状態に変化し（つまり、１ビット以上のドミナントビットを検出した後、レセッシブビットを検出している状態に変化し）、かつその後においてこのレセッシブビットを検出している状態が予め規定された基準時間（具体的には、ＥＯＦの出力時間、つまりレセッシブビットの７ビット分の時間）以上継続したときに、セット信号Ｓｓｅｔを出力する。この構成により、処理部１５Ａは、上記の予め規定された時間ｔ１内において、信号生成部１２がデータフレーム構造に合致した正確なレベル状態検出信号Ｓｆの出力を開始したことを検出して、セット信号Ｓｓｅｔを出力することが可能となっている。

なお、処理部１５Ａは、上記したように、シリアルバスＳＢについてのボーレートが既知のときには、ドミナントに対応する電圧の状態のときのドミナントビット数や、レセッシブに対応する電圧のときのレセッシブビット数を検出可能であるが、シリアルバスＳＢについてのボーレートが未知のときには、ドミナントに対応する電圧の状態のときの長さ（時間）やレセッシブに対応する電圧の状態のときの長さ（時間）を計測し得るものの、ドミナントビット数やレセッシブビット数の検出は行えない。

しかしながら、信号生成部１２がデータフレーム構造に合致した正確なレベル状態検出信号Ｓｆの出力を開始した状態においては、ビットスタッフィングルールが正確に適用され、かつＥＯＦが正確に出力されていることから、上記の予め規定された時間ｔ１に亘って、レベル状態検出信号Ｓｆについての第１電圧レベルとなる状態（レセッシブに対応する電圧の状態）の最大連続時間長、および第２電圧レベルとなる状態（ドミナントに対応する電圧の状態）の最大連続時間長を計測した場合（通常は、複数回計測した場合）、この予め規定された時間ｔ１内に、第２電圧レベルとなる状態についての最大連続時間長（最大で５ビット分の時間長）を超える基準時間（７ビット分の時間）以上となる第１電圧レベルとなる状態についての最大連続時間長（７ビット分の時間）が必ず計測される。

したがって、信号読取装置１Ａでは、処理部１５Ａが、上記の起動後から予め規定された時間ｔ１に亘って、レベル状態検出信号Ｓｆの電圧レベルを検出しつつ、レベル状態検出信号Ｓｆの第１電圧レベルの状態および第２電圧レベルの状態の各長さを計測して、この予め規定された時間ｔ１内に、第２電圧レベルとなる状態についての最大連続時間長（最大で５ビット分の時間長）を超える基準時間（７ビット分の時間）以上となる第１電圧レベルとなる状態についての最大連続時間長（７ビット分の時間）を計測したときに、セット信号Ｓｓｅｔを出力する構成を採用することもできる。この構成においても、処理部１５Ａは、上記の予め規定された時間ｔ１内において、信号生成部１２がデータフレーム構造に合致した正確なレベル状態検出信号Ｓｆの出力を開始したことを検出して、セット信号Ｓｓｅｔを出力することが可能となっている。

電源部１６は、外部からの直流電圧や交流電圧の供給が開始されたときに、この直流電圧や交流電圧に基づいて、信号読取装置１Ａの各構成要素（信号生成部１２、信号変換部１３、マスク部１４、処理部１５Ａ、パワーオンリセット部１７）を動作させるための作動用電圧Ｖｏｐを生成すると共に、この各構成要素への供給を開始する。信号読取装置１Ａのパワーオンリセット部１７を除く各構成要素は、例えば、作動用電圧Ｖｏｐが予め規定された電圧値（規定の電圧値）に達した時点で動作を開始する（信号読取装置１Ａが起動する）。

パワーオンリセット部１７は、公知のリセット回路やリセットＩＣで構成されて、例えば、電源部１６から供給される作動用電圧Ｖｏｐの立ち上がりの開始からリセット信号Ｓｒｓｔの出力を開始し、その後に作動用電圧Ｖｏｐが規定の電圧値（信号読取装置１Ａの各構成要素が動作を開始する電圧値）に達し、さらに作動用電圧Ｖｏｐがこの規定の電圧値以上に維持された時間が予め規定された遅延時間ｔｄを超えたときにリセット信号Ｓｒｓｔの出力を停止する。

次に、信号読取装置１Ａの使用例、およびその際の信号読取装置１Ａの動作について、図面を参照して説明する。

最初に、図１に示すように、使用者によって、信号読取装置１Ａに接続された第１プローブＰＬａおよび第２プローブＰＬｂがシリアルバスＳＢを構成する被覆導線Ｌａ，Ｌｂに接続されると共に、信号読取装置１Ａに接続された出力ケーブルＣＢｏが既存の外部機器（シリアルバスＳＢに伝送されているＣＡＮフレームを収集したり観測したりする電子機器）に接続される。

次いで、使用者は、外部から信号読取装置１Ａへの直流電圧や交流電圧の供給を開始させる。信号読取装置１Ａでは、電源部１６が、この直流電圧や交流電圧に基づいて、作動用電圧Ｖｏｐを生成すると共に、信号読取装置１Ａの各構成要素への供給を開始する。この場合、作動用電圧Ｖｏｐは、図３に示すように、信号読取装置１Ａにおける基準電位の部位（グランドＧ）の電圧（ゼロボルト）から目標電圧値に向けて立ち上がる。

なお、電源部１６が各構成要素を動作させるために作動用電圧Ｖｏｐとして生成する電圧は、例えば＋５Ｖや＋１５Ｖなどの正電圧だけでなく、例えば－５Ｖや－１５Ｖなどの負電圧の場合もあり、正電圧の場合には、ゼロボルトからそれぞれの目標電圧（この例では、＋５Ｖや＋１５Ｖ）に向けて立ち上がり、負電圧の場合には、ゼロボルトからそれぞれの目標電圧（この例では、－５Ｖや－１５Ｖ）に向けて立ち下がることになる。パワーオンリセット部１７は、正電圧の作動用電圧Ｖｏｐに基づいてリセット信号Ｓｒｓｔを出力する構成や負電圧の作動用電圧Ｖｏｐに基づいてリセット信号Ｓｒｓｔを出力する構成のいずれについても採用することが可能であるが、本例では、理解の容易のため、前者の構成を採用しているものとする。

パワーオンリセット部１７は、電源部１６から供給される作動用電圧Ｖｏｐに基づいて、図３に示すように、作動用電圧Ｖｏｐの立ち上がりの開始からリセット信号Ｓｒｓｔの出力を開始し（リセット信号Ｓｒｓｔの電圧（レベル）をローレベル（０Ｖ）とする動作を開始し）、その後に作動用電圧Ｖｏｐが規定の電圧値（信号読取装置１Ａの各構成要素が動作を開始する電圧値（例えば、目標電圧値の５０％から６０％程度の電圧値））に達し、さらに作動用電圧Ｖｏｐがこの規定の電圧値以上に維持された時間が予め規定された遅延時間ｔｄを超えたときにリセット信号Ｓｒｓｔの出力を停止する（リセット信号Ｓｒｓｔの電圧（レベル）をハイレベル（例えば、作動用電圧Ｖｏｐの目標電圧値）とする）。

信号読取装置１Ａでは、信号生成部１２は、供給されている作動用電圧Ｖｏｐの電圧値が規定の電圧値以上となったときから、シリアルバスＳＢについてのレベル状態がレセッシブ状態であるかドミナント状態であるかを検出しつつ、この検出したレベル状態に同期して、このレベル状態がレセッシブ状態のときには高電位側電圧（レセッシブに対応する電圧）に変化し、このレベル状態がドミナント状態のときには低電位側電圧（ドミナントに対応する電圧）に変化するレベル状態検出信号Ｓｆを生成して出力する動作を開始する。しかしながら、信号生成部１２は、この動作の開始直後（つまり、信号読取装置１Ａの起動直後）においては、動作が安定していないことから、図３に示すように、シリアルバスＳＢに伝送されているＣＡＮフレームのデータフレーム構造に合致した正確なレベル状態検出信号Ｓｆを生成し得ないことがある（つまり、信号生成部１２が不正確な状態のレベル状態検出信号Ｓｆをマスク部１４に出力することがある）。

このような状況下においても、信号読取装置１Ａでは、パワーオンリセット部１７が、上記したように、作動用電圧Ｖｏｐが規定の電圧値（信号読取装置１Ａの各構成要素が動作を開始する電圧値）に達する前からリセット信号Ｓｒｓｔの出力を開始しているため、マスク部１４は、このリセット信号Ｓｒｓｔに基づいて、動作を開始した時点からマスク出力処理を実行する。つまり、マスク部１４は、入力されているレベル状態検出信号Ｓｆをそのまま新たなレベル状態検出信号Ｓｆ１として出力するのではなく、図３に示すように、高電位側電圧（第１電圧レベル）に固定されたレベル状態検出信号Ｓｆ１の出力を実行する。また、マスク部１４は、処理部１５Ａからセット信号Ｓｓｅｔが出力されるまで、マスク出力処理の実行を継続する。

信号変換部１３は、このレベル状態検出信号Ｓｆ１を入力すると共に、送信信号としての差動信号（ＣＡＮ通信方式の信号Ｖｃｖａ，Ｖｃｖｂ）に変換して出力するが、レベル状態検出信号Ｓｆ１は、レセッシブに対応する第１電圧レベルである高電位側電圧に固定されているため、レセッシブ状態を示す信号Ｖｃｖａ，Ｖｃｖｂを出力する。したがって、信号読取装置１Ａでは、起動直後において、動作が安定していない信号生成部１２から出力される虞のある不正確な状態のレベル状態検出信号Ｓｆがそのまま信号変換部１３から信号Ｖｃｖａ，Ｖｃｖｂに変換されて、外部機器に出力される事態の発生が防止（回避）されている。

処理部１５Ａは、起動時から出力切替処理を実行する。この出力切替処理では、処理部１５Ａは、レベル状態検出信号Ｓｆを入力して、レベル状態検出信号Ｓｆの電圧レベルを検出すると共に、この検出した電圧レベルが第２電圧レベルとしての低電位側電圧（ドミナントに対応する電圧であるグランドＧの電位）から第１電圧レベルとしての高電位側電圧（レセッシブに対応する電圧）に変化した後、この高電位側電圧の状態（レセッシブ状態）が予め規定された基準時間（具体的には、ＥＯＦの出力時間、つまりレセッシブビットの７ビット分の時間）以上継続したときに、セット信号Ｓｓｅｔを出力する。

信号生成部１２は、図３に示すように、起動直後から予め規定された時間ｔ１（例えば、数秒から十数秒）が経過するまでには、動作が安定して、シリアルバスＳＢに伝送されているＣＡＮフレームのデータフレーム構造に合致した正確な状態のレベル状態検出信号Ｓｆの生成および出力を開始する。

上記したように、データフレーム構造に合致した正確なレベル状態検出信号Ｓｆにおいては、７ビットのレセッシブビットで構成されるＥＯＦが必ず含まれる。また、このＥＯＦの前に含まれるＳＯＦからＣＲＣの終わりまでの範囲では、ビットスタッフィングルールが適用されることから、この範囲には、ドミナントビットが１ビット以上必ず含まれる。したがって、処理部１５Ａは、実行している出力切替処理において、レベル状態検出信号Ｓｆの電圧レベルが第２電圧レベルとしての低電位側電圧（ドミナントに対応する電圧）から第１電圧レベルとしての高電位側電圧（レセッシブに対応する電圧）に変化した後、この高電位側電圧の状態（レセッシブ状態）が予め規定された基準時間（レセッシブビットの７ビット分の時間）以上継続したことを、予め規定された時間ｔ１内に検出して、マスク部１４に対してセット信号Ｓｓｅｔを出力する。

マスク部１４は、図３に示すように、セット信号Ｓｓｅｔを入力した時点で、マスク出力処理の実行に代えて、通常出力処理の実行を開始する。この通常処理では、マスク部１４は、信号生成部１２から出力されるレベル状態検出信号Ｓｆをそのまま新たなレベル状態検出信号Ｓｆ１として信号変換部１３に出力する。信号変換部１３は、このレベル状態検出信号Ｓｆ１を入力すると共に、送信信号としての差動信号（信号Ｖｃｖａ，Ｖｃｖｂ）に変換して、外部機器に出力する。これにより、シリアルバスＳＢの規格に準じた信号であって、レベル状態検出信号Ｓｆの電圧レベルに応じて（つまり、シリアルバスＳＢに伝送されているＣＡＮフレームのレベル状態に応じて）、レベル状態がレセッシブ状態またはドミナント状態に変化する信号Ｖｃｖａ，Ｖｃｖｂ（ＣＡＮ信号またはＣＡＮ－ＦＤ信号）が、信号読取装置１Ａを介して外部機器に出力される。

このように、この信号読取装置１Ａでは、信号生成部１２と信号変換部１３との間に介装されて、起動時に上記のマスク出力処理の実行を開始するマスク部１４を備え、処理部１５Ａが、レベル状態検出信号Ｓｆの電圧レベルを検出しつつ、この検出した電圧レベルが第２電圧レベルとしての低電位側電圧（ドミナントに対応する電圧）から第１電圧レベルとしての高電位側電圧（レセッシブに対応する電圧）に変化した後、この第１電圧レベルが予め規定された基準時間（ＥＯＦの出力時間、つまりレセッシブビットの７ビット分の時間）以上継続したときに、マスク部１４に対してマスク出力処理に代えて通常出力処理を実行させる出力切替処理を実行する。

したがって、この信号読取装置１Ａによれば、起動直後におけるレベル状態が不正確な信号Ｖｃｖａ，Ｖｃｖｂ（ＣＡＮ信号またはＣＡＮ－ＦＤ信号）の外部機器への出力を防止しつつ、起動直後から予め規定された時間ｔ１が経過するまでには、検出しているシリアルバスＳＢに伝送されているＣＡＮフレームのレベル状態に応じて、レベル状態がレセッシブ状態またはドミナント状態に変化する正確な信号Ｖｃｖａ，Ｖｃｖｂを外部機器に出力することができる。

また、この信号読取装置１Ａでは、上記したように、処理部１５Ａが、予め規定された時間ｔ１に亘って、レベル状態検出信号Ｓｆの電圧レベルを検出しつつ、レベル状態検出信号Ｓｆの第１電圧レベルの状態および第２電圧レベルの状態の各長さを計測して、この予め規定された時間ｔ１内に、第２電圧レベルとなる状態についての最大連続時間長（最大で５ビット分の時間長）を超える基準時間（７ビット分の時間）以上となる第１電圧レベルとなる状態についての最大連続時間長（７ビット分の時間）を計測したときに、セット信号Ｓｓｅｔを出力する構成を採用することもできる。

そして、この構成を採用した信号読取装置１Ａによれば、シリアルバスＳＢについてのボーレートが未知のときにおいても、処理部１５Ａが、予め規定された時間ｔ１内において、信号生成部１２がデータフレーム構造に合致した正確なレベル状態検出信号Ｓｆの出力を開始したことを検出して、セット信号Ｓｓｅｔを出力することができることから、起動直後におけるレベル状態が不正確な信号Ｖｃｖａ，Ｖｃｖｂ（ＣＡＮ信号またはＣＡＮ－ＦＤ信号）の外部機器への出力を防止しつつ、起動直後から予め規定された時間ｔ１が経過するまでには、検出しているシリアルバスＳＢに伝送されているＣＡＮフレームのレベル状態に応じて、レベル状態がレセッシブ状態またはドミナント状態に変化する正確な信号Ｖｃｖａ，Ｖｃｖｂを外部機器に出力することができる。

なお、上記の信号読取装置１Ａでは、ＣＰＵなどで構成される処理部１５Ａが、レベル状態検出信号Ｓｆを入力して、レベル状態検出信号Ｓｆの電圧レベルを検出すると共に、この検出した電圧レベルに基づいて、セット信号Ｓｓｅｔを出力する構成を採用しているが、この構成に限定されるものではない。例えば、市販のＣＡＮコントローラ（例えば、ＭＩＣＲＯＣＨＩＰ社製のＭＣＰ２５１５など）は、レベル状態検出信号Ｓｆに相当する信号を入力すると共に、この信号で表されるＣＡＮフレームのプロトコルを解析して、解析した結果を出力する機能を備えている。すなわち、このＣＡＮコントローラは、レベル状態検出信号Ｓｆに相当する信号であって、不正確な信号（起動直後に信号生成部１２から出力されるような信号）を入力しているときには、この信号のプロトコルにＣＡＮフレームの正しいプロトコルに合致していない箇所が存在していることを解析して、合致していない旨を示すエラー信号を解析の結果として出力する。

以下において、市販のＣＡＮコントローラを使用して構成された信号読取装置１Ｂについて図４を参照して説明する。なお、上記した信号読取装置１Ａと同一の構成については同一の符号を付して重複する説明を省略する。

信号読取装置１Ｂは、入力端子部１１ａ，１１ｂ、信号生成部１２、信号変換部１３、マスク部１４、処理部１５Ｂ、電源部１６およびパワーオンリセット部１７に加えて、ＣＡＮコントローラ１８を備えている。また、信号読取装置１Ｂは、入力端子部１１ａ，１１ｂに接続された第１プローブＰＬａおよび第２プローブＰＬｂを備えている。

この信号読取装置１Ｂでは、処理部１５Ｂは、例えばＣＰＵなどを用いて構成されて、ＣＡＮコントローラ１８から予め規定された時間ｔ１内に、プロトコルにエラーがないことを示す結果が出力されたときに（本例では一例として、ＣＡＮコントローラ１８からエラー信号Ｓｅｒが、予め規定された他の時間ｔ２（例えば、ＣＡＮフレームで２～３フレーム分の時間）以上、継続して出力されなかったことを検出したときに）、マスク部１４に対して上記のセット信号Ｓｓｅｔを出力して、マスク出力処理に代えて通常出力処理を実行させる出力切替処理を実行する。

したがって、この信号読取装置１Ｂによれば、市販のＣＡＮコントローラ１８を使用することで、処理部１５Ｂでの処理の負荷を軽減しながら、起動直後におけるレベル状態が不正確な信号Ｖｃｖａ，Ｖｃｖｂ（ＣＡＮ信号またはＣＡＮ－ＦＤ信号）の外部機器への出力を防止し、また起動直後から予め規定された時間ｔ１が経過するまでには、検出しているシリアルバスＳＢに伝送されているＣＡＮフレームのレベル状態に応じて、レベル状態がレセッシブ状態またはドミナント状態に変化する正確な信号Ｖｃｖａ，Ｖｃｖｂを外部機器に出力することができる。

また、上記の信号読取装置１Ａ，１Ｂでは、起動直後から予め規定された時間ｔ１が経過するまでには、検出しているシリアルバスＳＢに伝送されているＣＡＮフレームのレベル状態に応じて、レベル状態が正しく第１電圧レベルとなる状態（レセッシブに対応する電圧の状態）になったり、第２電圧レベルとなる状態（ドミナントに対応する電圧の状態）になったりする（つまり、シリアルバスＳＢに伝送されているＣＡＮフレームのデータフレーム構造に合致した）正確なレベル状態検出信号Ｓｆが信号生成部１２から出力されるようになることを前提としているが、何らかの理由により、起動直後から予め規定された時間ｔ１が経過した以降においても、正確なレベル状態検出信号Ｓｆが信号生成部１２から出力されないという事態に至ることもある。

このような事態に至る原因（理由）としては、信号読取装置１Ａ，１Ｂ側に原因がある場合もあるが、シリアルバスＳＢ側に原因がある場合もある。このような事態に至った状態において上記の信号読取装置１Ａ，１Ｂでは、マスク部１４がレベル状態検出信号Ｓｆ１をハイレベルに固定して出力する（レベル状態検出信号Ｓｆをマスクする）動作を継続することから、信号読取装置１Ａ，１Ｂは、接続された外部機器に対してレセッシブ状態に固定された信号Ｖｃｖａ，Ｖｃｖｂを継続して出力するが、このままでは原因の特定が難しい。

一方、この場合において信号読取装置１Ａ，１Ｂに対して信号生成部１２から出力されるレベル状態検出信号Ｓｆをマスクせずにそのまま信号Ｖｃｖａ，Ｖｃｖｂに変換して外部機器に出力させる動作を実行させることで、使用者が外部機器を使用して、起動直後から継続して（具体的には、上記の時間ｔ１が経過した以降においても）、正確なレベル状態検出信号Ｓｆが信号生成部１２から出力されない原因が信号読取装置１Ａ，１Ｂ側にあるのかシリアルバスＳＢ側にあるのかを特定できる場合もある。

そこで、処理部１５Ａ，１５Ｂが上記の予め規定された時間ｔ１内に出力切替処理を実行していないときには、この時間ｔ１が経過した時点で出力切替処理を実行して、マスク部１４に対してセット信号Ｓｓｅｔを出力するという構成を、信号読取装置１Ａ，１Ｂにおいて採用することもできる。この構成を採用することで、上記したように、信号生成部１２から出力されるレベル状態検出信号Ｓｆがマスクされずにそのまま信号Ｖｃｖａ，Ｖｃｖｂに変換されて外部機器に出力されるため、使用者が外部機器を使用して、上記の原因を特定することも可能となる。

また、上記の信号読取装置１Ａ，１Ｂでは、一例として金属非接触型の第１プローブＰＬａおよび第２プローブＰＬｂを使用する構成を採用しているが、被覆導線Ｌａ，Ｌｂの各芯線に直接接続される接触型のプローブを使用する構成であってもよいのは勿論である。また、上記の信号読取装置１Ａ，１Ｂでは、処理部１５Ａ，１５Ｂとは別体にパワーオンリセット部１７を有する構成を採用しているが、処理部１５Ａ，１５ＢをＤＳＰで構成するときには、処理部１５Ａ，１５Ｂにパワーオンリセット部１７と同等の機能を備えた回路を内蔵させる構成を採用することもできる。

１Ａ，１Ｂ 信号読取装置
１２ 信号生成部
１３ 信号変換部
１４ マスク部
１５Ａ，１５Ｂ 処理部
ＳＢ シリアルバス
Ｓｆ レベル状態検出信号
Ｓｆ１ 新たなレベル状態検出信号
Ｖｃｖａ，Ｖｃｖｂ 一方のバスの規格に準拠した信号

Claims (5)

1. ＣＡＮバスおよびＣＡＮ－ＦＤバスのうちのいずれか一方のバスについて、レベル状態が劣位なレセッシブ状態であるか優位なドミナント状態であるかを検出すると共に、当該検出したレベル状態に同期して、当該レベル状態が前記レセッシブ状態のときには第１電圧レベルに変化し、当該レベル状態が前記ドミナント状態のときには当該第１電圧レベルとは異なる第２電圧レベルに変化するレベル状態検出信号を生成して出力する信号生成部と、
   前記レベル状態検出信号を入力すると共に、前記一方のバスの規格に準じた信号であって、当該レベル状態検出信号が前記第１電圧レベルのときにはレベル状態が前記レセッシブ状態に変化し、当該レベル状態検出信号が前記第２電圧レベルのときには当該レベル状態が前記ドミナント状態に変化する信号に変換して外部機器に出力する信号変換部とを備えている信号読取装置であって、
   前記信号生成部と前記信号変換部との間に介装されて、当該信号生成部から前記レベル状態検出信号を入力すると共に、当該レベル状態検出信号を前記第１電圧レベルに固定して当該信号変換部に出力するマスク出力処理、および当該レベル状態検出信号をそのまま当該信号変換部に出力する通常出力処理のうちの一方の出力処理を実行するマスク部と、
   処理部とを備え、
   前記マスク部は、当該信号読取装置の起動時に前記マスク出力処理の実行を開始し、
   前記処理部は、前記レベル状態検出信号を入力して当該レベル状態検出信号の電圧レベルを検出すると共に、当該検出した電圧レベルが前記第２電圧レベルから前記第１電圧レベルに変化した後、当該第１電圧レベルが予め規定された基準時間以上継続したときに、前記マスク部に対して前記マスク出力処理に代えて前記通常出力処理を実行させる出力切替処理を実行する信号読取装置。
2. 前記処理部は、前記一方のバスについての既知のボーレートに基づいて、前記信号読取装置の起動後から予め規定された時間に亘って、前記レベル状態検出信号の前記第１電圧レベルに対応する前記レセッシブ状態でのレセッシブビット数、および前記レベル状態検出信号の前記第２電圧レベルに対応する前記ドミナント状態でのドミナントビット数を検出すると共に、当該予め規定された時間内に、前記ドミナントビット数を１ビット以上検出した後、前記レセッシブビット数を前記基準時間以上となる７ビット以上検出したときに、前記出力切替処理を実行する請求項１記載の信号読取装置。
3. 前記処理部は、前記信号読取装置の起動後から予め規定された時間に亘って、前記レベル状態検出信号についての前記第１電圧レベルの最大連続時間長および前記第２電圧レベルの最大連続時間長を計測すると共に、当該予め規定された時間内に、当該第２電圧レベルの当該最大連続時間長を超える前記基準時間以上となる当該第１電圧レベルの当該最大連続時間長を計測したときに、前記出力切替処理を実行する請求項１記載の信号読取装置。
4. ＣＡＮバスおよびＣＡＮ－ＦＤバスのうちのいずれか一方のバスについて、レベル状態が劣位なレセッシブ状態であるか優位なドミナント状態であるかを検出すると共に、当該検出したレベル状態に同期して、当該レベル状態が前記レセッシブ状態のときには第１電圧レベルに変化し、当該レベル状態が前記ドミナント状態のときには当該第１電圧レベルとは異なる第２電圧レベルに変化するレベル状態検出信号を生成して出力する信号生成部と、
   前記レベル状態検出信号を入力すると共に、前記一方のバスの規格に準じた信号であって、当該レベル状態検出信号が前記第１電圧レベルのときにはレベル状態が前記レセッシブ状態に変化し、当該レベル状態検出信号が前記第２電圧レベルのときには当該レベル状態が前記ドミナント状態に変化する信号に変換して外部機器に出力する信号変換部とを備えている信号読取装置であって、
   前記信号生成部と前記信号変換部との間に介装されて、当該信号生成部から前記レベル状態検出信号を入力すると共に、当該レベル状態検出信号を前記第１電圧レベルに固定して当該信号変換部に出力するマスク出力処理、および当該レベル状態検出信号をそのまま当該信号変換部に出力する通常出力処理のうちの一方の出力処理を実行するマスク部と、
   前記レベル状態検出信号を入力すると共に、当該レベル状態検出信号で表されるＣＡＮフレームのプロトコルを解析して、解析した結果を出力するＣＡＮコントローラと、
   処理部とを備え、
   前記マスク部は、当該信号読取装置の起動時に前記マスク出力処理の実行を開始し、
   前記ＣＡＮコントローラは、前記信号読取装置の起動後から予め規定された時間に亘って前記プロトコルの解析を実行し、
   前記処理部は、前記プロトコルにエラーがないことを示す前記結果が前記予め規定された時間内に前記ＣＡＮコントローラから出力されたときに、前記マスク部に対して前記マスク出力処理に代えて前記通常出力処理を実行させる出力切替処理を実行する信号読取装置。
5. 前記処理部は、前記予め規定された時間内に前記出力切替処理を実行していないときには、当該予め規定された時間の経過後に前記出力切替処理を実行する請求項２から４のいずれかに記載の信号読取装置。

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