JP7449785B2 - 電子制御装置、判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子制御装置、および判定方法に関する。

自動運転や先進運転支援システム向けの電子制御装置は、センサによる運転制御が求められている。センサからのデータ信号の高速化に伴い、伝送路の劣化による信号品質の低下が顕在化してしまう。その中で、センサとＥＣＵ間は高信頼な通信を実現する必要があり、データ伝送変数を診断基準と比較することで、通信品質診断を行う技術が知られている。特許文献１には、診断対象経路上の送受信デバイスからデータ伝送路の特性によって設定されるデータ伝送変数を採取する採取部と、採取された前記データ伝送変数に基づき、データ伝送変数の値と良否判定情報とを対応付けて構成された診断基準情報を参照することで、前記診断対象経路の診断を行なう診断部とを備えることを特徴とする診断装置が開示されている。

特開２０１７-１２９９６９号公報

特許文献１に記載されている発明では、製品ごとのばらつきが考慮されていない。

本発明の第１の態様による電子制御装置は、外部装置から伝送路を介してデータ信号を受信する受信部と、前記データ信号における波形の遷移情報に基づいて判定基準を決定する判定基準選択部と、前記データ信号における伝送波形特性と前記判定基準に基づいて、前記外部装置、前記受信部、および前記伝送路を含む通信システムの状態を判定する状態判定部と、を備える。
本発明の第２の態様による判定方法は、外部装置から伝送路を介してデータ信号を受信する受信部を有するコンピュータが実行する判定方法であって、前記データ信号における波形の遷移情報に基づいて判定基準を決定することと、前記データ信号における伝送波形特性と前記判定基準に基づいて、前記外部装置、前記受信部、および前記伝送路を含む通信システムの状態を判定することとを含む。

本発明によれば、送受信に関わる装置および伝送路を含む通信システム全体の特性のばらつきに対応する診断ができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の発明を実施するための形態の説明により明らかにされる。

第１の実施の形態における信号伝送システムの構成図 通信システムの損失と補償係数の関係を示す図 アイパターンを示す図 アイパターンの開口部の推定を示す概念図 通信システムの特性の判別を示す図 第１の実施の形態における信号伝送システムの動作を示すフローチャート 変形例２における信号伝送システムの構成を示す図 第２の実施の形態における信号伝送システムの構成図 第２の実施の形態における信号伝送システムの動作を示すフローチャート 第３の実施の形態における信号伝送システムの構成図 第４の実施の形態における信号伝送システムの構成図

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。実施例は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。

図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
各種情報の例として、「テーブル」、「リスト」、「キュー」等の表現にて説明することがあるが、各種情報はこれら以外のデータ構造で表現されてもよい。例えば、「ＸＸテーブル」、「ＸＸリスト」、「ＸＸキュー」等の各種情報は、「ＸＸ情報」としてもよい。識別情報について説明する際に、「識別情報」、「識別子」、「名」、「ＩＤ」、「番号」等の表現を用いるが、これらについてはお互いに置換が可能である。

同一あるいは同様の機能を有する構成要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。また、これらの複数の構成要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。実施例において、プログラムを実行して行う処理について説明する場合がある。ここで、計算機は、プロセッサ（例えばＣＰＵ、ＧＰＵ）によりプログラムを実行し、記憶資源（例えばメモリ）やインターフェースデバイス（例えば通信ポート）等を用いながら、プログラムで定められた処理を行う。そのため、プログラムを実行して行う処理の主体を、プロセッサとしてもよい。同様に、プログラムを実行して行う処理の主体が、プロセッサを有するコントローラ、装置、システム、計算機、ノードであってもよい。プログラムを実行して行う処理の主体は、演算部であれば良く、特定の処理を行う専用回路を含んでいてもよい。ここで、専用回路とは、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）やＡＳＩＣ（ApplicationSpecific Integrated Circuit）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）等である。

プログラムは、プログラムソースから計算機にインストールされてもよい。プログラムソースは、例えば、プログラム配布サーバまたは計算機が読み取り可能な記憶メディアであってもよい。プログラムソースがプログラム配布サーバの場合、プログラム配布サーバはプロセッサと配布対象のプログラムを記憶する記憶資源を含み、プログラム配布サーバのプロセッサが配布対象のプログラムを他の計算機に配布してもよい。また、実施例において、２以上のプログラムが１つのプログラムとして実現されてもよいし、１つのプログラムが２以上のプログラムとして実現されてもよい。

―第１の実施の形態―
以下、図１～図６を参照して、信号伝送システムの第１の実施の形態を説明する。

（構成）
図１は、第１の実施の形態における信号伝送システムＳ１の構成図である。信号伝送システムＳ１が設置される場所は特に限定されないが、本実施の形態では信号伝送システムＳ１が車両の内部に設置されるとして構成を説明する。信号伝送システムＳ１は、センサ４００を内蔵するセンサモジュール１００と、電子制御装置（Electronic Control Unit）であるＥＣＵ３００と、センサモジュール１００およびＥＣＵ３００を接続する伝送路２００とを含む。センサモジュール１００は、センサ４００と、通信用の大規模集積回路（Large Scale Integration：ＬＳＩ）であるセンサ通信ＬＳＩ５００とを備える。センサ通信ＬＳＩ５００は、ＥＣＵ３００との通信を行うセンサ送受信回路５１０を備える。

ＥＣＵ３００は、ＥＣＵ通信ＬＳＩ６００と、データ処理ＬＳＩ７００とを備える。
ＥＣＵ通信ＬＳＩ６００は、センサモジュール１００との通信を行うＥＣＵ送受信回路６１０と、ＥＣＵ送受信回路６１０に送られたセンシング信号の伝送波形の特性を抽出する伝送特性抽出部６２０とを備える。データ処理ＬＳＩ７００は、データ処理部７１０、特性判定部７２０、判定基準選択部７４０、および状態判定部７５０を備える。またデータ処理ＬＳＩ７００は不図示の不揮発性の記憶装置を備え、その記憶装置にはデータセット７３０が格納される。

データ処理ＬＳＩ７００は、中央演算装置である不図示のＣＰＵ、読み出し専用の記憶装置である不図示のＲＯＭ、および読み書き可能な記憶装置である不図示のＲＡＭを備え、ＣＰＵがＲＯＭに格納されるプログラムをＲＡＭに展開して実行することで、データ処理部７１０、特性判定部７２０、判定基準選択部７４０、および状態判定部７５０を実現する。ただしデータ処理ＬＳＩ７００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭの組み合わせの代わりに書き換え可能な論理回路であるＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や特定用途向け集積回路であるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）を用いてこれらの機能を実現してもよい。

センサ４００がセンシングして得られたセンシングデータは、センサ通信ＬＳＩ５００に伝達される。このデータはセンサ通信ＬＳＩ５００の内部にあるセンサ送受信回路５１０で受信されて、伝送路２００にセンシング信号として送信される。このセンシング信号は、伝送路２００を介してＥＣＵ３００に到達し、ＥＣＵ通信ＬＳＩ６００に入力される。ＬＳＩ６００の内部にあるＥＣＵ送受信回路６１０で受信されたセンシング信号は、データ処理ＬＳＩ７００のデータ処理部７１０に伝達する。なお、センサ４００からデータ処理部７１０までのセンシング信号の伝達経路について説明したが、データ処理部７１０からセンサ４００への制御信号の伝達も行われる。

伝送特性抽出部６２０は、波形情報やＥＣＵ送受信回路６１０のイコライザ情報などの伝送特性情報を取得し、その伝送特性情報を状態判定部７５０に送る。なおイコライザ情報とは、ＦＦＥ（Feed Forward Equalizer）、ＣＬＴＥ（Continuous Time Linear Equalizer）、ＤＦＥ（Decision Feedback Equalizer）などである。またこのイコライザ情報には、センサ通信ＬＳＩ５００とＥＣＵ通信ＬＳＩ６００との間における通信信号の損失を補償するためにＥＣＵ送受信回路６１０が演算に用いる係数である損失補償係数も含まれる。さらに伝送特性抽出部６２０は、後述する伝送波形の遷移情報を導出する機能も有する。

データ処理部７１０は、センサ４００の出力を利用するＥＣＵ３００の本来的な処理を行う。データ処理部７１０の処理内容は特に限定されないが、データ処理部７１０はたとえば、カメラであるセンサ４００が撮影して得られた画像から他の車両を検出し、その車両までの距離を推定して他のＥＣＵに伝達する。

特性判定部７２０は、センサ送受信回路５１０、伝送路２００、およびＥＣＵ送受信回路６１０を含めた通信システム２５０の特性を動作速度の最低値であるＳＳ、代表値であるＴＴ、動作速度の最高値であるＦＦのいずれかに分類する。特性判定部７２０の動作は後に詳述する。

判定基準選択部７４０は、特性判定部７２０による分類に基づき、データセット７３０を参照して判定基準を決定して状態判定部７５０に送信する。ただし判定基準選択部７４０は、決定した判定基準を不図示の記憶装置の所定の位置に書き込んでもよい。状態判定部７５０の動作は後に詳述する。なお特性判定部７２０および判定基準選択部７４０の動作頻度は比較的低く、たとえば当該信号伝送システムＳ１を搭載する車両が工場出荷される際や出荷後にセンサモジュール１００、伝送路２００、ＥＣＵ３００の少なくともいずれかが交換される際などである。

状態判定部７５０は、判定基準選択部７４０から送信された判定基準と、伝送特性抽出部６２０から送信される、後述するイコライザ係数とを比較し、通信システム２５０の特性の劣化の有無を判断する。なお以下では、判定基準を「閾値」とも呼び、イコライザ係数は「損失補償係数」とも呼ぶ。状態判定部７５０の動作頻度は判定基準選択部７４０などよりは高く、たとえば１時間ごと、１日ごと、１カ月ごと、または当該信号伝送システムシステムＳ１を搭載する車両の点検ごとである。状態判定部７５０は、通信システム２５０の特性が劣化したと判断する場合は、データ処理部７１０にその旨を伝達してもよいし、他のＥＣＵにその旨を伝達してもよい。

（特性ばらつきと状態判定の関係）
各機能の詳細な説明をする前に、通信システム２５０の特性のばらつきが異常検出に与える影響を説明する。図２は、電源電圧や温度が一定の条件下における、通信システム２５０の損失と補償係数の関係を示す図である。図２に示すグラフは、たとえば同一の型番を有する大量の信号伝送システムＳ１を対象として事前の演算や事前の実験などにより得られたものである。図２における横軸は、通信システム２５０の損失の大きさを示しており、図示右側ほど大きい。図２における縦軸は、ＥＣＵ送受信回路６１０に備えられるイコライザの損失補償係数の大きさを示しており、図示上部ほど大きい。ＥＣＵ送受信回路６１０は、通信システム２５０の損失が大きいほど損失補償係数を大きく設定することで信号波形を誤りなくＡＤ変換されるように整形する。そのため図２では、全てが右肩上がりの傾向を有する。

また前述のとおり状態判定部７５０は、損失補正係数を監視することで軽い処理負荷で通信システム２５０の特性を検出する。ここで、損失補正係数と損失の関係にシステムごとにばらつきがある点が問題となる。たとえば損失補正係数の値「６」を閾値にすると、標準品であるＴＴの場合には損失２１ｄＢを閾値に設定したことになる。しかし同じ損失補正係数の値が「６」でも、特性がＦＦの場合には１３ｄＢ、特性がＳＳの場合には２５ｄＢとなり大きなばらつきがある。もちろんこの場合であっても、損失が１２ｄＢ以上に悪化した場合に検出することが要求事項であれば、１３、２１、２５のいずれも１２以上なので検出ができることには間違いはない。しかし過剰な品質を要求することになり経済的ではない。

そこで本実施の形態では、初期処理として通信システム２５０の特性を判別して、適切な損失補償係数の閾値を設定する。この処理器処理は、伝送特性抽出部６２０、特性判定部７２０、および判定基準選択部７４０が実行する。そしてその後の定常処理では、状態判定部７５０が設定された閾値と伝送特性抽出部６２０がその都度出力する損失補償係数とを比較する。

（特性の判別）
図３は、一般に通信路の伝送特性評価に用いられるアイパターンを示す図であり、横軸は時間を示し縦軸は電圧を示す。アイパターンはいわば、受信した信号の波形を多数重ね書きしたものであり、本実施の形態ではこの重ね書きの回数を「サンプリング数」と呼ぶ。図３の上部はサンプリング数が２の場合を示し、図３の下部はサンプリング数が非常に大きい場合を示す。アイパターンは開口部の寸法が重要な指標である。開口部とは、図３の上部では符号９０１Ｅで示す六角形の領域、図３の下部では符号９０２Ｅで示すひし形の領域である。

図３の上部と下部の比較から明らかなように、同一の通信システムを用いる場合であっても、重ね書きの回数が多いほど開口部は狭くなる。そのため一般に、アイパターンの評価に際してはサンプリング数が指定される。たとえばアイパターンの条件が、「サンプリング数が１０の１２乗回において、開口部９０２Ｅの幅９０２ＷがＴ１秒以上、高さ９０２ＨがＴ２Ｖ以上」などと指定される。このとき、膨大な数のサンプリング数が求められた場合に、試験が長時間に及ぶ問題が生じる。本実施の形態では次の手法により解決した。

図４は、アイパターンの開口部の推定を示す概念図である。図４は、左上に示すアイパターンを示す図と、左下に示す幅９０２Ｗの推定図と、右上に示す高さ９０２Ｈの推定図とから構成される。図４では、アイパターンのサンプリング数を変数「Ｎ」で表している。本願の発明者らは鋭意検討の結果、アイパターンの幅９０２Ｗおよび高さ９０２Ｈは、サンプリング数「Ｎ」との相関を有することを見出した。図４のそれぞれのグラフに示す「Ｌｏｇ」は常用対数、すなわち底が１０である。なお図４に示す２つの推定図は、形状が似ていることから「バスタブ曲線」とも呼ばれる。

図４の左下に示す幅９０２Ｗの推定図では、サンプリング数Ｎが１０の２乗、すなわち１００回の場合に幅９０２ＷがＮＷ２、サンプリング数Ｎが１０の４乗、すなわち１００００回の場合に幅９０２ＷがＮＷ４、サンプリング数Ｎが１０の１２乗回の場合に幅９０２ＷがＮＷ１２であることを示している。図４の右上に示す高さ９０２Ｈの推定図では、サンプリング数Ｎが１０の２乗、すなわち１００回の場合に高さ９０２ＨがＮＨ２、サンプリング数Ｎが１０の４乗、すなわち１００００回の場合に高さ９０２ＨがＮＨ４、サンプリング数Ｎが１０の１２乗回の場合に高さ９０２ＨがＮＨ１２であることを示している。

本実施の形態では、少ないサンプリング回数で図示する直線の傾きを推定して、多いサンプリング回数におけるアイパターンの開口部の幅および高さを算出する。たとえば、サンプリング数１０の１２乗回のアイパターンを評価する場合であっても、実際には１０の２乗回および１０の４乗回のアイパターンのみを実際に作成することで、１０の１２乗回のアイパターンの幅および高さを算出する。なお図４に示す例では、１次関数で近似しているが二次関数で近似してもよい。

図５は、通信システムの特性の判別を示す図である。アイパターンの開口部における幅および高さのそれぞれは、ランダムジッタ（ＲＪ）とランダムノイズ（ＲＮ）のそれぞれの大きさに対応する。そしてこれらの比が通信システムの特性を決定づけるスルーレートである。具体的には、スルーレートはＲＮ／ＲＪとして算出される。データセット７３０には、たとえば特性とスルーレートの組合せであり具体的には、「ＳＳは０．８、ＴＴは１．０、ＦＦは１．２」という情報である。特性判定部７７２０は、算出されたスルーレートとデータセット７３０に記載された情報とを比較して、通信システム２５０の特性を判別する。なおこのスルーレートは、「伝送波形の遷移情報」とも呼ばれる。

なお上述した通信システム２５０の特性の判別処理において、伝送特性抽出部６２０はスルーレートの算出までを行い、特性判定部７２０は特性の判別だけを行う。また伝送特性抽出部６２０が少ないサンプリング数でのアイパターンの評価のために使用するデータ信号は、システム特性の評価のために特別に用意した信号でもよいが、センサ４００が出力するセンシング信号など伝送路２００を通過するどのような信号でもよい。

（判定基準の選択）
データセット７３０には、あらかじめ定められた損失の閾値、および図２に示す特性ごとの損失と損失補償係数の関係を示す情報が格納される。判定基準選択部７４０は、特性判定部７２０が通信システム２５０の特性を選択すると、データセット７３０を参照して閾値を決定する。たとえばあらかじめ定められた損失の閾値が２１ｄＢの場合は、特性がＴＴの場合は閾値が「６」、特性がＳＳの場合は閾値が「４」、特性がＦＦの場合は閾値が「１０」に決定される。

（フローチャート）
図６は、信号伝送システムＳ１の動作を示すフローチャートである。以下に説明する各ステップのうち、ステップＳ９３１～Ｓ９３５が初期処理であり、ステップＳ９３６～Ｓ９３７が定常処理である。また本フローチャートは各処理の前後関係を明示するために記載しており、各処理が時系列的に連続していることを示すものではない。特に初期処理と定常処理との間は、数日、数か月、または数年の間隔を有する場合もある。

ステップＳ９３１では、伝送特性抽出部６２０がバスタブ曲線の評価を行う。具体的には、伝送特性抽出部６２０が少ないサンプリング数、たとえば１００回と１００００回のサンプリング数でアイパターンを作成して開口部の横幅および高さを評価する。続くステップＳ９３２では伝送特性抽出部６２０は、図４に示す２つのグラフの傾き、すなわち近似直線の係数を算出する。続くステップＳ９３２では伝送特性抽出部６２０は、ステップＳ９３２において算出した係数を用いて、規定のサンプリング数におけるアイパターンの幅９０２Ｗおよび高さ９０２Ｈを算出する。さらに伝送特性抽出部６２０は、幅９０２Ｗと高さ９０２Ｈの比であるスルーレートを算出する。

続くステップＳ９３４では特性判定部７２０は、データセット７３０を参照してシステムの特性を判定する。特性判定部７２０はたとえば、算出したスルーレートに最も近い値を有する特性を選択する。続くステップＳ９３５では判定基準選択部７４０は、特性判定部７２０が判定した特性に基づき、データセット７３０を参照して閾値を決定する。続くステップＳ９３６では状態判定部７５０は、伝送特性抽出部６２０からＥＣＵ送受信回路６１０において設定されているイコライザ係数を読み取る。続くステップＳ９３７では状態判定部７５０は、ステップＳ９３５において設定された閾値と、ステップＳ９３６において読み取ったイコライザ係数とを比較してシステムを評価する。

具体的には状態判定部７５０は、ステップＳ９３６において読み取ったイコライザ係数が閾値よりも大きい場合には異常が発生したと判断し、テップＳ９３６において読み取ったイコライザ係数が閾値以下の場合には正常と判断する。状態判定部７５０は、ステップＳ９３７の処理が完了するとステップＳ９３６に戻る。なおステップＳ９３６は外部から所定の信号が入力されることを条件に実行が開始されてもよい。すなわちステップＳ９３６～Ｓ９３７の定常処理は、ステップＳ９３１～Ｓ９３５に示す初期処理が完了しており、かつ外部から所定の信号が入力された場合に実行が開始されてもよい。

上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）電子制御装置であるＥＣＵ３００は、外部装置であるセンサモジュール１００から伝送路２００を介してデータ信号を受信するＥＣＵ送受信回路６１０と、データ信号における波形の遷移情報、すなわちスルーレートに基づいて、データセット７３０を参照して判定基準すなわち閾値を決定する判定基準選択部７４０と、データ信号における伝送波形特性、すなわちイコライザの損失補償係数と前述の閾値に基づいて、通信システム２５０の状態を判定する状態判定部７５０と、を備える。そのためＥＣＵ３００は、送受信に関わる装置、すなわちセンサモジュール１００とＥＣＵ３００および伝送路２００を含む通信システム２５０の特性のばらつきに対応する診断ができる。これにより診断精度を向上することができる。換言すると本実施の形態では、通信システム２５０の特性にあわせて閾値を設定することで、通信システム２５０の特性のばらつきが少ない場合と同様の診断の精度を得ることができる。

なおデバイスばらつきは、一般にＰＶＴ（プロセス、電源電圧、温度）があるが、本実施の形態では、電源電圧と温度については、診断時の許容範囲を設定することで、ばらつきを抑制し、診断精度を確保する。また本実施の形態における判定方法では、センサ通信ＬＳＩ５００からＥＣＵ通信ＬＳＩ６００間の伝送路の特性も含まれる。そのためたとえば、伝送路２００を基板、コネクタ、ケーブル、中継コネクタなどを使用した場合、それらの特性の影響を受けたデータ伝送波形の遷移情報を取得できる。したがって、通信に関わるデバイスのプロセス情報を含む判定基準を選択することができる。

（２）データ信号における伝送波形特性は、データ信号の波形を調整するイコライザ波形調整設定値、すなわち損失補償係数である。状態判定部７５０は、伝送波形特性と判定基準に基づいて通信部の状態を判定する。

（３）ＥＣＵ３００は、第１のサンプリング数Ｎ１によるアイパターンと、第２のサンプリング数Ｎ２によるアイパターンとを用いて、第３のサンプリング数Ｎ３におけるアイパターンの特徴を推定して波形の遷移情報を算出する伝送特性抽出部６２０を備える。Ｎ１はたとえば１０の２乗、Ｎ２はたとえば１０の４乗、Ｎ３はたとえば１０の１２乗であり、Ｎ３はＮ１およびＮ２よりも大きい。そのため初期処理において短時間で通信システム２５０の特性を判断できる。

（変形例１）
第１の実施の形態では、ＥＣＵ３００が通信の受信側になる際に信号を整形する処理であるイコライザの損失補正係数に着目した。しかしＥＣＵ３００が送信側になる際の信号の整形、すなわちプリエンファシスやデエンファシスについて同様の手法を適用してもよい。換言すると、ＥＣＵ３００が受信側となる場合だけでなく、送信側となる場合にも第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

この変形例１によれば次の作用効果が得られる。
（４）データ信号における伝送波形特性には、データ信号の波形を調整するプリエンファシスやデエンファシスの設定値も含まれる。そのためＥＣＵ３００は、データを受信する場合だけでなく送信する場合にも第１の実施の形態と同様な診断を行うことができる。

（変形例２）
図７は、変形例２における信号伝送システムＳ１ｂの構成を示す図である。本変形例では、ＥＣＵ通信ＬＳＩ６００は損失補正係数を記録する記録部６２８をさらに備える。記録部６２８は、ＥＣＵ送受信回路６１０から損失補正係数を取得し、ログ６２９として記録する。ログ６２９は、不図示の不揮発性記憶装置に記録される。

この変形例２によれば次の作用効果が得られる。
（５）ＥＣＵ３００は、データ信号に関する伝送波形特性のログデータを保存する記録部６２８を備える。そのためログデータを事後的な解析に役立てることができる。

（変形例３）
伝送特性抽出部６２０が導出する伝送波形の遷移情報には、オーバーシュートやアンダーシュートの情報が含まれてもよい。この場合には、オーバーシュートやアンダーシュートの情報、すなわち電圧値や時間情報より、通信システム２５０の特性を特定してもよい。

（変形例４）
伝送波形の遷移情報からプロセス判定する際は、データセット７３０でなくてもスルーレートの値を分類し、プロセス情報を判断してもよい。

（変形例５）
伝送特性抽出部６２０は、センサモジュール１００のセンサ送受信回路５１０のプロセス情報とＥＣＵ送受信回路６１０のプロセス情報を外部より直接取得してもよいし、機械学習やＡＩなどの技術を活用し、プロセス情報の判定や通信品質診断を行ってもよい。

（変形例６）
上述した第１の実施の形態では、通信システム２５０の特性を３とおりに分類した。しかし分類の数は３に限定されず、２以上であればよい。また判定基準選択部７４０は、スルーレートの値に基づき通信システム２５０を３とおりのいずれかの閾値を選択したが、比例補完などの手法により中間の値を閾値としてもよい。

―第２の実施の形態―
図８～図９を参照して、信号伝送システムの第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、電圧および温度を考慮する点で、第１の実施の形態と異なる。

図８は、第２の実施の形態における信号伝送システムＳ２の構成図である。信号伝送システムＳ２は、第１の実施の形態における信号伝送システムＳ１の構成に加えて、センサモジュール１００が電源電圧センサ８３０と温度センサ８４０とをさらに備え、ＥＣＵ３００が電源電圧センサ８１０と温度センサ８２０とをさらに備える。電源電圧センサ８１０、８３０と温度センサ８２０、８４０のセンシング信号は、ＥＣＵ３００の判定基準選択部７４０に入力される。また本実施の形態のデータセット７３０には、通信システム２５０のＳＳ、ＴＴ、ＦＦの特性ごとに、電源電圧と温度の組合せのそれぞれに対応する損失と損失補償係数の関係を示す情報が格納されている。

本実施の形態における判定基準選択部７４０は、特性判定部７２０が判定する通信システム２５０の特性だけでなく、電源電圧および温度の情報を用いて閾値を決定する。すなわち本実施の形態では判定基準選択部７４０は、初期処理として１度だけではなく、状態判定部７５０が判断を行うたびに電源電圧および温度に応じて閾値を設定する。

図９は、第２の実施の形態における信号伝送システムＳ２の動作を示すフローチャートである。第１の実施の形態と同一の処理には同一のステップ番号を付して説明を省略する。第２の実施の形態では、ステップＳ９３４の次にステップＳ９３５ａが実行される。また第２の実施の形態では、ステップＳ９３１～Ｓ９３４が初期処理であり、ステップＳ９３５ａ～Ｓ９３７が定常処理である。

ステップＳ９３５ａでは判定基準選択部７４０は、電源電圧センサ８１０、８３０および温度センサ８２０、８４０のセンシング信号を読み取り、電圧と温度の値を読み取る。続くステップＳ９３５ｂでは判定基準選択部７４０は、データセット７３０を参照し、ステップＳ９３５ａにおいて読み取った電圧と温度の組合せ、およびあらかじめ定められた損失の閾値に基づき、対応する損失補償係数、すなわち閾値を設定する。この閾値はステップＳ９３７において使用される。ステップＳ９３６およびステップＳ９３７の処理は第１の実施の形態と同様である。ただしステップＳ９３７の処理が完了するとステップＳ９３５ａに遷移する。

上述した第２の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（６）ＥＣＵ３００の判定基準選択部７４０は、センサモジュール１００とＥＣＵ１００の電源電圧及び温度情報に基づいて判定基準を決定する。そのため判定基準選択部７４０による判定基準の選択時の情報が増えて、高精度な診断が可能になる。

―第３の実施の形態―
図１０を参照して、信号伝送システムの第３の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、複数の通信システムを評価する点で、第１の実施の形態と異なる。

図１０は、第３の実施の形態における信号伝送システムＳ３の構成図である。信号伝送システムＳ３は、第１の実施の形態における信号伝送システムＳ１の構成に加えて、第２伝送路２０１を介して第２センサモジュール１０１がＥＣＵ３３０に接続されている。ＥＣＵ３３０は、第１の実施の形態の構成に加えて、ＥＣＵ第２通信ＬＳＩ６０１と、第２データ処理ＬＳＩ７０１をさらに備える。

第２センサモジュール１０１は、センサ４０１と、第２センサ通信ＬＳＩ５０１と、を備え、第２センサ通信ＬＳＩ５０１はセンサ送受信回路５１１を備える。ＥＣＵ第２通信ＬＳＩ６０１は、ＥＣＵ送受信回路６１１と伝送特性抽出部６２１とを備える。第２データ処理ＬＳＩ７０１は、データ処理部７１１と、特性判定部７２１と、判定基準選択部７４１と、状態判定部７５１とを備える。本実施の形態では、センサ送受信回路５１１、第２伝送路２０１、およびＥＣＵ送受信回路６１１をまとめて、第２通信システム２５１と呼ぶ。

ＥＣＵ第２通信ＬＳＩ６０１の構成および動作はＥＣＵ通信ＬＳＩ６００と略同一であり、第２データ処理ＬＳＩ７０１の構成およびはデータ処理ＬＳＩ７００と略同一である。ただし第２データ処理ＬＳＩ７０１のデータセット７３１に含まれるあらかじめ定められた損失は、第２通信システム２５１に対応する値である。

上述した第３の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（７）ＥＣＵ３３０は、第２外部装置である第２センサモジュール１０１から第２伝送路２０１を介して第２データ信号を受信する第２受信部であるＥＣＵ送受信回路６１１と、第２データ信号における波形の遷移情報に基づいて第２判定基準を決定する判定基準選択部７４１と、第２データ信号における伝送波形特性と第２判定基準に基づいて、第２通信システム２５１の状態を判定する状態判定部７５１と、を備える。そのため、センサごとに判定基準選択部、送受信回路、伝送路を持つため、各伝送系において診断をすることが可能であり、診断後の異常経路の特定が可能である。

―第４の実施の形態―
図１１を参照して、信号伝送システムの第４の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、センサ側で通信システムの劣化を検出する点で、第１の実施の形態と異なる。

図１１は、第４の実施の形態における信号伝送システムＳ４の構成図である。第１の実施の形態の信号伝送システムＳ１と比較すると、ＥＣＵ３００に含まれた伝送特性抽出部６２０、特性判定部７２０、データセット７３０、判定基準選択部７４０、および状態判定部７５０がセンサモジュール１４０に移動している。ただし各構成の動作は第１の実施の形態と同様のため説明を省略する。

上述した第４の実施の形態によれば、実施例１の効果に加えて、センサ側に通信診断機能を持つため、ＥＣＵ３００の演算負荷低減をすることができる。また、ＥＣＵ３００からセンサモジュール１００への信号に対して通信状態を判定することができる。

上述した各実施の形態および変形例において、機能ブロックの構成は一例に過ぎない。別々の機能ブロックとして示したいくつかの機能構成を一体に構成してもよいし、１つの機能ブロック図で表した構成を２以上の機能に分割してもよい。また各機能ブロックが有する機能の一部を他の機能ブロックが備える構成としてもよい。

上述した各実施の形態および変形例において、プログラムは不図示のＲＯＭに格納されるとしたが、プログラムは不揮発性の記憶装置に格納されていてもよい。また、ＥＣＵが不図示の入出力インタフェースを備え、必要なときに入出力インタフェースとＥＣＵが利用可能な媒体を介して、他の装置からプログラムが読み込まれてもよい。ここで媒体とは、例えば入出力インタフェースに着脱可能な記憶媒体、または通信媒体、すなわち有線、無線、光などのネットワーク、または当該ネットワークを伝搬する搬送波やディジタル信号、を指す。また、プログラムにより実現される機能の一部または全部がハードウエア回路やＦＰＧＡにより実現されてもよい。

上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１００…センサモジュール
２００…伝送路
２５０…通信システム
５１０…センサ送受信回路
６１０…ＥＣＵ送受信回路
６２０…伝送特性抽出部
６２８…記録部
７１０…データ処理部
７２０…特性判定部
７３０…データセット
７４０…判定基準選択部
７５０…状態判定部
８１０、８３０…電源電圧センサ
８２０、８４０…温度センサ

Claims (8)

1. 外部装置から伝送路を介してデータ信号を受信する受信部と、
   前記データ信号における波形の遷移情報に基づいて判定基準を決定する判定基準選択部と、
   前記データ信号における伝送波形特性と前記判定基準に基づいて、前記外部装置、前記受信部、および前記伝送路を含む通信システムの状態を判定する状態判定部と、を備える電子制御装置。
2. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   前記データ信号における伝送波形特性は、前記データ信号の波形を調整するイコライザまたはプリエンファシスの波形調整設定値であり、
   前記状態判定部は、前記伝送波形特性と前記判定基準に基づいて通信部の状態を判定する電子制御装置。
3. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   第１のサンプリング数Ｎ１によるアイパターンと、第２のサンプリング数Ｎ２によるアイパターンとを用いて、第３のサンプリング数Ｎ３におけるアイパターンの特徴を推定して前記波形の遷移情報を算出する伝送特性抽出部をさらに備え、
   前記Ｎ３は前記Ｎ１および前記Ｎ２よりも大きい電子制御装置。
4. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   前記データ信号に関する伝送波形特性のログデータを保存する記録部をさらに備える電子制御装置。
5. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   前記判定基準選択部は、前記外部装置と前記電子制御装置の電源電圧及び温度情報に基づいて前記判定基準を決定する電子制御装置。
6. 請求項１に記載の電子制御装置において、
   第２外部装置から第２伝送路を介して第２データ信号を受信する第２受信部と、
   前記第２データ信号における波形の遷移情報に基づいて第２判定基準を決定する第２判定基準選択部と、
   前記第２データ信号における伝送波形特性と前記第２判定基準に基づいて、前記第２外部装置、前記第２受信部、および前記第２伝送路を含む第２通信システムの状態を判定する第２状態判定部と、をさらに備える電子制御装置。
7. 外部装置から伝送路を介してデータ信号を受信する受信部を有するコンピュータが実行する判定方法であって、
   前記データ信号における波形の遷移情報に基づいて判定基準を決定することと、
   前記データ信号における伝送波形特性と前記判定基準に基づいて、前記外部装置、前記受信部、および前記伝送路を含む通信システムの状態を判定することとを含む判定方法。
8. 請求項７に記載の判定方法において、
   第１のサンプリング数Ｎ１によるアイパターンと、第２のサンプリング数Ｎ２によるアイパターンとを用いて、第３のサンプリング数Ｎ３におけるアイパターンの特徴を推定して前記波形の遷移情報を算出することをさらに含み、
   前記Ｎ３は前記Ｎ１および前記Ｎ２よりも大きい判定方法。
   
   

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