通信装置及び通信システム並びに通信方法
【課題】故障した通信装置の特定ができ、さらに該通信装置が送信する異常波形が他の通信装置に及ぼす影響を低減し、該故障した通信装置をネットワークから切り離すこと。
【解決手段】両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信システムにおける通信装置に、終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成される場合に、第１及び第２の抵抗と、第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成された終端回路と、通信システムにおける通信エラーを計測する通信エラー計測手段とを備える。終端回路は、通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、コンデンサの容量を変更する。
【解決手段】両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信システムにおける通信装置に、終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成される場合に、第１及び第２の抵抗と、第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成された終端回路と、通信システムにおける通信エラーを計測する通信エラー計測手段とを備える。終端回路は、通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、コンデンサの容量を変更する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＡＮ(Controller Area Network)バスを介して互いに接続された複数の通信装置間の通信を行うＣＡＮ通信方法およびシステムに係り、特に、故障箇所を特定するとともに、故障箇所を切り離すことのできる通信装置及び通信システム並びに通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＡＮバスを介して互いに接続され、それぞれＣＡＮコントローラユニットを有する複数の通信装置間でデータ通信を行うＣＡＮ通信システムが知られている。ＣＡＮ通信は、差動のシリアルバスを介して双方向のシリアル通信を行うプロトコルである。
【０００３】
ＣＡＮ通信システムにおいて、各通信装置は、自己の通信装置の識別ＩＤコードを付したデータをＣＡＮバスに向けて送り出す。データが送信される際にＣＡＮバスが他の通信装置によるデータに専有されていない場合には、通信装置から送り出されるデータはＣＡＮバスを流れて他の通信装置に受信される。一方、ＣＡＮバスが他の通信装置によるデータに専有されている場合には、通信装置から送り出されるべきデータはＣＡＮコントローラユニットに待機される。そして、データが待機する通信装置が一つの場合には、ＣＡＮバスが空いた際に、そのデータがＣＡＮバスを流れる。一方、データが待機する通信装置が複数存在する場合には、それらの通信装置のうちＩＤコードに基づく優先順位の最も高い通信装置のデータが他の待機データよりも先にＣＡＮバスを流れる。
【特許文献１】特開２００６−１３５３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。
【０００５】
ＣＡＮ通信システムは複数の通信装置（ノード）を備え、これら複数の通信装置は、ツイストペアの形態を有するＣＡＮバスにより各々接続され、それぞれの通信装置間で、データの送受信を行う。ＣＡＮバスのツイストペア線は一方がＣＡＮ Ｈｉｇｈ（以下、ＣＡＮＨと呼ぶ）、他方がＣＡＮ Ｌｏｗ（以下、ＣＡＮＬ）と呼ばれる母線である。各通信装置は、例えば、自動車の各部を制御する複数の電子制御ユニット(Electronic Control Unit)（以下、ECUと呼ぶ）により構成されるようにしてもよい。
【０００６】
例えば、図１に示すように、複数のＥＣＵに接続されたＣＡＮバスはＣＡＮ用ハブに接続され、ＣＡＮ用ハブを介して相互に通信する。具体的には、複数のＥＣＵ Ａ−ＥＣＵ Ｄに接続されたＣＡＮバスはＣＡＮ用ハブ１に接続され、一方、複数のＥＣＵ Ｅ−ＥＣＵ Ｈに接続されたＣＡＮバスはＣＡＮ用ハブ２に接続される。ＣＡＮ用ハブ１とＣＡＮ用ハブ２は、ＣＡＮ通信線により接続される。図１に示す例では、さらにＣＡＮ用ハブにデータリンクコネクタ(DLC)が接続され、該データリンクコネクタにはサービスツールが接続される。このサービスツールによりＣＡＮ通信の点検を行うことができる。
【０００７】
図１に示されるＣＡＮ通信システムにおいて、例えば、ＥＣＵ Ｃが故障した場合を考える。例えば、ＥＣＵ Ｃの支線の片側、例えば、ＣＡＮＬラインが断線した場合、ＥＣＵ Ｃからは、例えば、図２に示すような異常な波形を有する信号が送信される。
【０００８】
このような状態で、正常な状態であるＥＣＵ Ｇは送信を開始する。例えば、ＥＣＵ Ｇは他のＥＣＵと情報の授受を行うために、例えばＥＣＵ Ｄに対して信号を送信する。例えば、ＥＣＵ Ｇは、図３に示すように正常な波形を有する信号を送信する。しかし、このＥＣＵ Ｇから送信される信号は、ＥＣＵ Ｃから送信される信号による影響を受けるため、ＥＣＵ Ｄにより受信される信号の波形は図４に示すような波形になり、ＥＣＵ Ｇからの信号を正常に受信できないことがある。同様に、他のＥＣＵにより送信される信号も、ＥＣＵ Ｃから送信される信号による影響を受けるため、他のＥＣＵの送信先のＥＣＵは、他のＥＣＵからの正常な信号を受信できないことがある。従って、ＥＣＵ間の通信が破壊され、いくつかのＥＣＵ間の通信ができなくなる。このような状況で、サービスツールにより通信状態を検査した場合、複数のＥＣＵが故障と判断されているため、故障箇所の特定ができない。
【０００９】
これまで、複数の通信装置が接続されたバス方式の通信において、故障箇所を特定するとともに、該故障箇所を切り離す方法としては、マスター回路からコンピュータや通信線上に接続されたトランジスタやリレーを制御し、故障したコンピュータや電線を物理的に切り離す方法が一般的であった。ここで、通信装置にはコンピュータが含まれる。このような方法では、回路の追加や制御用電源の追加が必要である。通信線上に付加回路を付与する必要があるため、通信の物理的性能に影響が及ぶ場合がある。また、大規模なネットワークに対して適用して場合、この付加回路のコストが大きくなる。従って、ＣＡＮ通信ネットワークに接続されたＥＣＵや、ＣＡＮ通信線が故障した場合に、故障箇所を特定する箇所を切り離すための回路を通信性能に影響を与えずに低コストで実現するのは困難である。
【００１０】
また、バス接続されたＥＣＵ間の片側断線における故障箇所の特定と故障箇所の切り離しを行う方法において、自らの異常を検出した故障ノードがＣＡＮ通信を停止する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
しかし、この方法では、故障したＥＣＵからの異常波形が正常なＥＣＵに及ぼす影響を低減することはできない。
【００１２】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、故障した通信装置の特定ができ、さらに該通信装置が送信する異常波形が他の通信装置に及ぼす影響を低減し、該故障した通信装置をネットワークから切り離すことができる通信装置及び通信システム並びに通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明の通信装置は、
両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信システムにおける通信装置であって、
前記終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成され、
前記第１及び第２の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成された終端回路と、
前記通信システムにおける通信エラーを計測する通信エラー計測手段と
を有し、
終端回路は、前記通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、前記コンデンサの容量を変更することを特徴の１つとする。
【００１４】
このように構成することにより、終端回路に含まれるコンデンサの容量を変更することができ、故障したＥＣＵから送信された信号の異常波形を調整できるため、該故障したＥＣＵから送信される信号が他のＥＣＵ間の通信に及ぼす影響を低減できる。また、正常なＥＣＵ間の通信を復帰させることができる。
【００１５】
さらに別の構成例では、
前記終端回路は、サンプリングポイントの以前に差動電圧が発生しなくなるように前記コンデンサの容量を変更するように構成される。
【００１６】
このように構成することにより、サンプリングポイントの以前で差動波形を正常な波形に戻すことができる。従って、正常なＥＣＵ間の通信が可能となる。
【００１７】
さらに別の構成例では、
前記通信エラー計測手段は、所定の周期で通信エラーを計測し、
前記終端回路は、前記コンデンサの容量が変更された場合に、前記通信エラー計測手段により計測された通信エラーが前記所定の閾値未満である場合に、前記コンデンサの容量を変更前の容量に変更するように構成される。
【００１８】
このように構成することにより、故障したＥＣＵがＣＡＮ通信ネットワークを介した通信を行っていないとみなされる場合には、変更されたコンデンサの容量を変更前の容量に戻すことにより、通信装置の故障が生じる前の状況で通信を継続することができる。
【００１９】
さらに別の構成例では、
各通信装置は、送信元を示す情報が含まれるフレームを送信し、
フレームの誤りを検出し、該フレームに含まれる送信元を示す情報に基づいて、誤ったフレームを送信した通信装置を検出する通信装置検出手段
を有するように構成される。
【００２０】
このように構成することにより、各通信装置により送信されるフレームに含まれる送信元を示す情報に基づいて、誤って受信されるフレームを送信する通信装置を特定できる。ここで、誤って受信されるフレームとは、通信装置が故障している場合に、該通信装置により送信されるフレームが含まれる。
【００２１】
さらに別の構成例では、
前記通信装置検出手段により検出された通信装置を通知する通知手段
を有するように構成される。
【００２２】
このように構成することにより、故障中の通信装置を通知できる。
【００２３】
本発明の通信システムは、
両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信装置を有する通信システムであって、
前記通信装置は、前記終端抵抗を含んで構成される第１の通信装置と、該第１の通信装置以外の第２の通信装置を有し、
前記終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成され、
前記第１の通信装置は、
前記通信システムにおける通信エラーを計測する第１の通信エラー計測手段と、
前記第１及び第２の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成され、前記第１の通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、前記コンデンサの容量を変更する終端回路と
を有し、
前記第２の通信装置は、
前記通信システムにおける通信エラーを計測する第２の通信エラー計測手段と、
前記第２の通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、通信を停止する制御手段と
を有することを特徴の１つとする。
【００２４】
このように構成することにより、終端回路に含まれるコンデンサの容量を変更することができ、故障したＥＣＵから送信された信号の異常波形を調整できるため、該故障したＥＣＵから送信される信号が他のＥＣＵ間の通信に及ぼす影響を低減できる。また、正常なＥＣＵ間の通信を復帰させることができる。また、自ＥＣＵが故障である否かを判断でき、故障であれば通信を停止することができる。
【００２５】
本発明の他の通信システムは、
両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信装置を有する通信システムであって、
前記終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成され、
前記第１及び第２の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成された終端回路と、
前記通信システムにおける通信エラーを計測する通信エラー計測手段と、
前記通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、前記終端回路における前記コンデンサの容量を変更する容量変更手段と
を有することを特徴の１つとする。
【００２６】
このように構成することにより、終端回路に含まれるコンデンサの容量を変更することができ、故障したＥＣＵから送信された信号の異常波形を調整できるため、該故障したＥＣＵから送信される信号が他のＥＣＵ間の通信に及ぼす影響を低減できる。
【００２７】
本発明の通信方法は、
両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信装置を有する通信システムにおける通信方法であって、
前記通信装置は、前記終端抵抗を含んで構成される第１の通信装置と、該第１の通信装置以外の第２の通信装置を有し、
前記終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成され、
前記第１の通信装置が、前記通信システムにおける通信エラーを計測する第１の通信エラー計測ステップと、
前記第１の通信装置が、前記第１の通信エラー計測ステップにより計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、前記第１及び第２の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成され終端回路における前記コンデンサの容量を変更する容量変更ステップと、
前記第２の通信装置が、前記通信システムにおける通信エラーを計測する第２の通信エラー計測ステップと、
前記第２の通信装置が、前記第２の通信エラー計測ステップにより計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、通信を停止する通信停止ステップと
と有することを特徴の１つとする。
【００２８】
このようにすることにより、終端回路に含まれるコンデンサの容量を変更することができ、故障したＥＣＵから送信された信号の異常波形を調整できるため、該故障したＥＣＵから送信される信号が他のＥＣＵ間の通信に及ぼす影響を低減できる。また、正常なＥＣＵ間の通信を復帰させることができる。また、自ＥＣＵが故障である否かを判断でき、故障であれば通信を停止することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の実施例によれば、故障した通信装置の特定ができ、さらに該通信装置が送信する異常波形が他の通信装置に及ぼす影響を低減し、該故障した通信装置をネットワークから切り離すことができる通信装置及び通信システム並びに通信方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００３２】
（第１の実施例）
本発明の一実施例であるＣＡＮ通信システムについて、図５を参照して説明する。
【００３３】
本実施例に係るＣＡＮ通信システム１０００は、例えば、自動車内ＬＡＮの通信プロトコルに従って通信を行う複数の通信装置を備える。例えば、自動車内ＬＡＮの通信プロトコルとして、ＣＡＮ(Controller Area Network)が適用されるようにしてもよい。各通信装置は、例えば、自動車の各部を制御する複数の電子制御ユニット(Electronic Control Unit)（以下、ECUと呼ぶ）により構成される。
【００３４】
ＣＡＮでは、上述したように通信ライン（通信バス）として、ＣＡＮＨ２００とＣＡＮＬ３００とからなる２線式のＣＡＮ通信線４００が使用され、その２線式のＣＡＮ通信線４００の両端には終端抵抗が接続される。また、図５に示される例において、終端抵抗は、２線式のＣＡＮ通信線４００の端に配置された２つのＥＣＵ１００４及びＥＣＵ１００５の内部に夫々設けられている。そして、ＣＡＮにおいて、データを送信する通信装置はＣＡＮＨ２００とＣＡＮＬ３００とに反転信号を送出し、データを受信する通信装置はＣＡＮＨ２００とＣＡＮＬ３００との電圧差から、ＣＡＮ通信線４００上のデータが“１”であるか“０”であるかを判定する。
【００３５】
各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００５は、自動車の各部を制御するための制御処理や他のＥＣＵと通信を行うための処理を実行する通信エラー計測手段としてのＣＰＵ１０２と、上述した２線式のＣＡＮ通信線４００に接続され、ＣＰＵ１０２から与えられる送信データを２線式のＣＡＮ通信線４００に出力すると共に、２線式のＣＡＮ通信線４００上のデータをＣＰＵ１０２に入力する通信ドライバ１０４とを備える。通信ドライバ１０４は、２個の出力バッファと、二値化回路とを備える。例えば、第１の出力バッファは、送信データが“０”の時にＣＡＮＨ２００の電圧をハイレベル（例えば５Ｖ）にし、送信データが“１”の時にＣＡＮＨ２００の電圧をローレベル（例えば２．５Ｖ）に設定する。第２の出力バッファは、送信データが“０”の時にＣＡＮＬ３００の電圧をローレベル（例えば０Ｖ）にし、送信データが“１”の時にＣＡＮＬ３００の電圧をハイレベル（例えば２．５Ｖ）に設定する。二値化回路は、入力されたＣＡＮＨ２００の電圧とＣＡＮＬ３００の電圧との差から、ＣＡＮ通信線４００上のデータを表す“１”か“０”の二値信号を生成する。
【００３６】
さらに、終端抵抗を有するＥＣＵ１００４及び１００５は、終端回路１０６を備える。終端回路１０６には、終端抵抗とコンデンサ（終端容量）とが含まれる。例えば、終端抵抗は、第１の抵抗１０６１と、該第１の抵抗１０６１に直列に接続された第２の抵抗１０６２により構成される。終端回路１０６は、第１の抵抗１０６１及び第２の抵抗１０６２と、第１の抵抗１０６１と第２の抵抗１０６２との間に接続され、他端が接地されたコンデンサ１０６３とにより構成される。例えば、コンデンサ１０６３は、可変容量コンデンサにより構成され、その容量（定数）をリニアに変更できる。
【００３７】
各ＥＣＵ１００１−１００５は、ＣＰＵ１０２において、ＣＡＮ通信状態をモニターする。あるＥＣＵ、例えば、ＥＣＵ１００１が故障した場合を考える。例えば、ＥＣＵ１００１の支線の片側、例えば、ＣＡＮＬが断線した場合、ＥＣＵ１００１からは、異常な波形を有する信号が送信される。本実施例では、ＥＣＵが故障する原因の一例として、ＣＡＮＬが断線した場合について説明するが、ＣＡＮＨが断線した場合においても同様に適用できる。
【００３８】
各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００５は、ＣＰＵ１０２において、ＥＣＵ１００１により送信された信号に基づいて、ＣＡＮ通信エラーを検出し、「ＣＡＮ通信の故障」を認識する。例えば、各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００５は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に「ＣＡＮ通信の故障」と認識するようにしてもよい。
【００３９】
終端回路１０６を有するＥＣＵ１００４及びＥＣＵ１００５は、ＣＡＮ通信の故障を認識すると、ＣＰＵ１０２は、通信ドライバ１０４を介して、終端回路１０６に対して、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更するように命令する。終端回路１０６は、ＣＰＵ１０２による命令に応じてコンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更する。その結果、ＥＣＵ１００１により送信される信号は、図６に示すように変化し、ＥＣＵ１００１の送信先のＥＣＵは、図７に示すように、サンプリングポイントの以前に差動電圧が発生しなくなった信号を受信する。このように、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更することにより、サンプルポイントの以前において差動電圧の発生を低減できるため、他の正常なＥＣＵ間の通信へ及ぼす影響を低減できる。
【００４０】
その後、各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００５のＣＰＵ１０２は、継続してＣＡＮ通信エラーをモニターし、ＣＡＮ通信エラーが低減したか否かを判定する。ＣＡＮ通信エラーが低減していると判断した場合、該ＣＡＮ通信エラーがＣＡＮ通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満となったか否かを判断する。ＣＡＮ通信エラーが、該閾値未満となった場合、所定の時間経過後、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更前の値に戻す。一方、ＣＡＮ通信エラーが所定の閾値以上である場合、ＣＰＵ１０２は、通信ドライバ１０４を介して、終端回路１０６に対して、コンデンサ１０６３における終端容量の定数をさらに変更するように命令する。
【００４１】
終端回路１０６を有するＥＣＵ１００４及びＥＣＵ１００５により、コンデンサ１０６３における終端容量の定数が変更された後、ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００５は、ＣＰＵ１０２において、自ＥＣＵのＣＡＮ通信エラーを検出し、該ＣＡＮ通信エラーが低下した場合には、通信を継続し、ＣＡＮ通信エラーが低下しない場合には、自ＥＣＵの故障であると判断し、通信を停止する。例えば、各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００５は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に自ＥＣＵの故障であると判断し、通信を停止するようにしてもよい。
【００４２】
このように、終端回路１０６を有するＥＣＵのコンデンサ１０６３における容量（定数）を変更することにより、サンプリングポイントの以前において差動電圧の発生を低減できる。従って、あるＥＣＵが故障することによりＣＡＮ通信エラーが生じた場合に、故障したＥＣＵにより送信される信号が他の正常なＥＣＵ間の通信に与える影響を低減させることができる。さらに、終端回路１０６を有するＥＵＣ以外のＥＣＵについては、継続してＣＡＮ通信エラーをモニターすることにより、自ＥＣＵが故障しているか否かを判断できるため、故障ＥＣＵについては、通信を停止させることができる。
【００４３】
次に、各ＥＣＵ１００の動作について説明する。
【００４４】
終端回路１０６を有するＥＣＵ１００４及び１００５の動作について、図８を参照して説明する。
【００４５】
ＥＣＵ１００４及び１００５は、通信を開始する（ステップＳ８０２）。
【００４６】
ＣＰＵ１０２は、通信エラーが発生したか否かを判断する（ステップＳ８０４）。
【００４７】
通信エラーが発生していないと判断された場合（ステップＳ８０４：ＮＯ）、ステップＳ８０４に戻り、通信を継続する。例えば、ＣＰＵ１０２は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満である場合に、通信エラーが発生していないと判断する。
【００４８】
一方、通信エラーが発生したと判断された場合（ステップＳ８０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２は、終端回路１０６に、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更するように命令する。終端回路１０６は、ＣＰＵ１０２による命令に従って、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更する（ステップＳ８０６）。例えば、ＣＰＵ１０２は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、通信エラーが発生したと判断する。
【００４９】
ＣＰＵ１０２は、継続して通信エラーをモニターし、通信エラーがなくなったか否かを判断する（ステップＳ８０８）。ここで、通信エラーがＣＡＮ通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満となったか否かを判断するようにしてもよい。
【００５０】
通信エラーがなくならないと判断された場合（ステップＳ８０８：ＮＯ）、言い換えれば、通信エラーがＣＡＮ通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満とならない場合、ステップＳ８０６に戻る。すなわち、ＣＰＵ１０２は、終端回路１０６に対してさらに、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更するように命令する。一方、通信エラーがなくなったと判断された場合（ステップＳ８０８：ＹＥＳ）、言い換えれば、通信エラーがＣＡＮ通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満となった場合、ＣＰＵ１０２は、一定時間後、終端回路１０６に対して、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更前の定数に戻すように命令する（ステップＳ８１０）。この場合、故障したＥＣＵは、ＣＡＮ通信システムから切り離され、通信を行っていないと判断される。
【００５１】
終端回路１０６を有するＥＣＵ１００４及び１００５以外のＥＣＵ、すなわちＥＣＵ１００１、１００２及び１００３の動作について、図９を参照して説明する。
【００５２】
ＥＣＵ１００１、１００２及び１００３は、通信を開始する（ステップＳ９０２）。
【００５３】
ＣＰＵ１０２は、通信エラーが一定数以上発生したか否かを判断する（ステップＳ９０４）。例えば、各ＥＣＵ１００１、１００２及び１００３は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かを判断する。
【００５４】
通信エラーが一定数以上発生していないと判断された場合（ステップＳ９０４：ＮＯ）、
言い換えれば、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満である場合、ステップＳ９０４に戻り、通信を継続する。一方、通信エラーが一定数以上発生したと判断された場合（ステップＳ９０４：ＹＥＳ）、言い換えれば、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合、ＣＰＵ１０２は、通信を停止するように通信ドライバ１０４に対して命令する（ステップＳ９０６）。
【００５５】
本実施例によれば、終端回路におけるコンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更する手段を設けることにより、故障したＥＣＵから出力される異常波形を調整（整形）することができるため、該故障したＥＣＵにより送信される信号により他のＥＣＵ間の通信に与える影響を低減できる。このため、正常なＥＣＵ間の通信を復帰させることができる。また、ＥＣＵに、通信エラーをモニターし、通信エラーが一定数以上である状態が継続する場合に通信を停止する手段を設けることにより、故障箇所を特定でき、該特定された故障箇所、言い換えれば故障箇所を有するＥＣＵをＣＡＮＨが断線通信ネットワークから切り離すことができる。
【００５６】
（第２の実施例）
本発明の他の実施例であるＣＡＮ通信システムについて説明する。本実施例に係るＣＡＮ通信システムは、図５を参照して説明した構成と同様である。
【００５７】
本実施例に係るＣＡＮ通信システムでは、終端抵抗を有するＥＣＵ１００４及び１００５が備える終端回路１０６を、終端抵抗と複数のコンデンサにより構成したものである。例えば、終端抵抗を、第１の抵抗１０６１と、該第１の抵抗１０６１に直列に接続された第２の抵抗１０６２により構成する。終端回路１０６は、第１の抵抗１０６１及び第２の抵抗１０６２と、第１の抵抗１０６１と第２の抵抗１０６２との間に接続され、他端が接地された複数のコンデンサを直列に接続した可変容量１０６３とにより構成される。このように構成することにより、多段にコンデンサの容量（定数）を変更することができる。
【００５８】
（第３の実施例）
本発明の他の実施例であるＣＡＮ通信システムについて、図１０を参照して説明する。本実施例に係るＣＡＮ通信システムでは、終端抵抗は、第１の抵抗１０６１と、該第１の抵抗１０６１に直列に接続された第２の抵抗１０６２により構成する。終端回路１０６は、第１の抵抗１０６１及び第２の抵抗１０６２と、第１の抵抗１０６１と第２の抵抗１０６２との間に接続され、他端が接地されたコンデンサ１０６３とにより構成される。例えば、コンデンサ１０６３は、可変容量コンデンサにより構成され、その容量（定数）をリニアに変更できる。
【００５９】
本実施例に係るＥＣＵ１００（１００１、１００２及び１００３）は、その１つをマスターＥＣＵとする。マスターＥＣＵは、上述した実施例における終端回路１０６を有するＥＣＵと同様の機能を有する。
【００６０】
各ＥＣＵ１００１−１００３は、ＣＰＵ１０２において、ＣＡＮ通信状態をモニターする。あるＥＣＵ、例えば、ＥＣＵ１００１が故障した場合を考える。例えば、ＥＣＵ１００１の支線が断線した場合、ＥＣＵ１００１から異常な波形を有する信号が送信される。例えば、ＥＣＵ１００１の支線の片側、例えば、ＣＡＮＬが断線した場合、ＥＣＵ１００１からは、異常な波形を有する信号が送信される。本実施例では、ＥＣＵが故障する原因の一例として、ＣＡＮＬが断線した場合について説明するが、ＣＡＮＨが断線した場合においても同様に適用できる。
【００６１】
各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００３は、ＣＰＵ１０２において、ＥＣＵ１００１により送信された信号に基づいて、ＣＡＮ通信エラーを検出し、「ＣＡＮ通信の故障」を認識する。例えば、各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００３は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に「ＣＡＮ通信の故障」と認識するようにしてもよい。
【００６２】
マスターＥＣＵでは、ＣＡＮ通信の故障を認識すると、ＣＰＵ１０２は、通信ドライバ１０４を介して、終端回路１０６に対して、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更するように命令する。この場合、マスターＥＣＵは、例えば、該マスターＥＣＵと終端回路１０６との間に設けられた専用通信線により制御情報を送信することにより、終端回路１０６を制御する。終端回路１０６は、ＣＰＵ１０２による命令に応じてコンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更する。このように、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更することにより、サンプルポイントの以前において差動電圧の発生を低減させ、他の正常なＥＣＵ間の通信へ及ぼす影響を低減する。
【００６３】
その後、各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００３のＣＰＵ１０２は、継続してＣＡＮ通信エラーをモニターし、ＣＡＮ通信エラーが低減したか否かを判定する。ＣＡＮ通信エラーが低減していると判断した場合、該ＣＡＮ通信エラーがＣＡＮ通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満となったか否かを判断する。ＣＡＮ通信エラーが、該閾値未満となった場合、所定の時間経過後、マスターＥＣＵは、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更前の値に戻す命令を行う。一方、ＣＡＮ通信エラーが所定の閾値以上である場合、ＣＰＵ１０２は、通信ドライバ１０４を介して、終端回路１０６に対して、コンデンサ１０６３における終端容量の定数をさらに変更するように命令する。
【００６４】
終端回路１０６により、終端容量の定数が変更された後、ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００３は、ＣＰＵ１０２において、自ＥＣＵのＣＡＮ通信エラーを検出し、該ＣＡＮ通信エラーが低下した場合には、通信を継続し、ＣＡＮ通信エラーが低下しない場合には、自ＥＣＵの故障であると判断し、通信を停止する。例えば、各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００３は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に自ＥＣＵの故障であると判断し、通信を停止するようにしてもよい。
【００６５】
このように、終端回路のコンデンサの容量（定数）を変更することにより、サンプリングポイントの以前において差動電圧の発生を低減できる。従って、あるＥＣＵが故障することによりＣＡＮ通信エラーが生じた場合に、該故障したＥＣＵにより送信される信号が他の正常なＥＣＵ間の通信に与える影響を低減することができる。さらに、継続してＣＡＮ通信エラーをモニターすることにより、自ＥＣＵが故障しているか否かを判断できるため、故障ＥＣＵについては、通信を停止させることができる。
【００６６】
次に、ＥＣＵ１００の動作について、図１１を参照して説明する。
【００６７】
本実施例では、マスターＥＣＵの動作について説明する。マスターＥＣＵ以外のＥＣＵの動作は、図９を参照して説明した動作と同様である。
【００６８】
マスターＥＣＵ１００は、通信を開始する（ステップＳ１１０２）。
【００６９】
ＣＰＵ１０２は、通信エラーが発生したか否かを判断する（ステップＳ１１０４）。
【００７０】
通信エラーが発生していないと判断された場合（ステップＳ１１０４：ＮＯ）、ステップＳ１１０４に戻り、通信を継続する。例えば、ＣＰＵ１０２は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満である場合に、通信エラーが発生していないと判断する。
【００７１】
一方、通信エラーが発生したと判断された場合（ステップＳ１１０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２は、終端回路１０６に、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更するように命令する。例えば、ＣＡＮ通信の故障を認識すると、ＣＰＵ１０２は、通信ドライバ１０４を介して、終端回路１０６に対して、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更するように命令する。この場合、マスターＥＣＵは、該マスターＥＣＵと終端回路１０６との間に設けられた専用通信線により制御情報を送信することにより、終端回路１０６を制御する。終端回路１０６は、ＣＰＵ１０２による命令に従って、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更する（ステップＳ１１０６）。例えば、ＣＰＵ１０２は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、通信エラーが発生したと判断する。
【００７２】
ＣＰＵ１０２は、継続して通信エラーをモニターし、通信エラーがなくなったか否かを判断する（ステップＳ１１０８）。ここで、通信エラーがＣＡＮ通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満となったか否かを判断するようにしてもよい。
【００７３】
通信エラーがなくならないと判断された場合（ステップＳ１１０８：ＮＯ）、言い換えれば、通信エラーがＣＡＮ通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満とならない場合、ステップＳ１１０６に戻る。すなわち、ＣＰＵ１０２は、終端回路１０６に対してさらに、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更するように命令する。一方、通信エラーがなくなったと判断された場合（ステップＳ１１０８：ＹＥＳ）、言い換えれば、通信エラーがＣＡＮ通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満となった場合、ＣＰＵ１０２は、一定時間後、終端回路１０６に対して、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更前の定数に戻すように命令する（ステップＳ１１１０）。
【００７４】
このように構成することにより、終端回路のコンデンサ１０６３における容量を変更する付加機能を１つのＥＣＵに集約することができる。このため、コストダウンが可能となる。
【００７５】
（第４の実施例）
本発明の他の実施例に係るＣＡＮ通信システムについて説明する。本実施例に係るＣＡＮ通信システムの構成は、図５及び図１０を参照して説明した構成と同様である。
【００７６】
本実施例に係るＣＡＮ通信システムでは、終端回路１０６を有するＥＣＵ１００４及び１００５又はマスターＥＣＵは、各ＥＣＵにより送信されたフレームをチェックし、故障したＥＣＵを特定する。各ＥＣＵは、送信元ＥＣＵを特定できる固有のフレームを送信する。例えば、通信装置検出手段及び通知手段としてのＣＰＵ１０２は、フレームの誤りを検出し、誤っていた場合に、該フレームに含まれる送信元ＥＣＵを特定できる情報に基づいて、該フレームを送信したＥＣＵを特定する。そして、各ＥＣＵにおけるフレームの誤り率が、通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、該閾値以上である場合には、該フレームに基づいて特定された送信元のＥＣＵを故障であると判断する。故障ＥＣＵが検出された場合、ＣＰＵ１０２は、ユーザや修理担当者に対して、そのＥＣＵを通知するようにしてもよい。
【００７７】
このように構成することにより、各ＥＣＵから送信されたフレームをチェックすることができるため、通信できていない、言い換えれば故障中のＥＣＵを特定できる。
【００７８】
説明の便宜上、発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明されるが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてよい。
【００７９】
以上、本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】ＣＡＮ接続形態の一例を示す説明図である。
【図２】故障ＥＣＵから送信される信号の波形の一例を示す説明図である。
【図３】正常ＥＣＵから送信される信号の波形の一例を示す説明図である。
【図４】故障ＥＣＵが存在する状況で、正常ＥＣＵから送信された信号の受信波形の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施例に係る通信システムを示す説明図である。
【図６】本発明の一実施例に係るＥＣＵから送信される信号の波形の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施例に係る故障ＥＣＵが存在する状況で、正常ＥＣＵから送信された信号の受信波形の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施例に係る通信装置の動作を示すフロー図である。
【図９】本発明の一実施例に係る通信装置の動作を示すフロー図である。
【図１０】本発明の一実施例に係る通信システムを示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施例に係る通信装置の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００８１】
１００（１００１、１００２、１００３、１００４及び１００５） 電子制御ユニット（Electronic Control Unit)
１０２ ＣＰＵ
１０４ 通信ドライバ
１０６ 終端回路
１０６１ 第１の抵抗
１０６２ 第２の抵抗
１０６３ コンデンサ
２００ ＣＡＮ Ｈｉｇｈ（ＣＡＮＨ）
３００ ＣＡＮ Ｌｏｗ（ＣＡＮＬ）
４００ ＣＡＮ通信線
１０００ ＣＡＮ通信システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＡＮ(Controller Area Network)バスを介して互いに接続された複数の通信装置間の通信を行うＣＡＮ通信方法およびシステムに係り、特に、故障箇所を特定するとともに、故障箇所を切り離すことのできる通信装置及び通信システム並びに通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＡＮバスを介して互いに接続され、それぞれＣＡＮコントローラユニットを有する複数の通信装置間でデータ通信を行うＣＡＮ通信システムが知られている。ＣＡＮ通信は、差動のシリアルバスを介して双方向のシリアル通信を行うプロトコルである。
【０００３】
ＣＡＮ通信システムにおいて、各通信装置は、自己の通信装置の識別ＩＤコードを付したデータをＣＡＮバスに向けて送り出す。データが送信される際にＣＡＮバスが他の通信装置によるデータに専有されていない場合には、通信装置から送り出されるデータはＣＡＮバスを流れて他の通信装置に受信される。一方、ＣＡＮバスが他の通信装置によるデータに専有されている場合には、通信装置から送り出されるべきデータはＣＡＮコントローラユニットに待機される。そして、データが待機する通信装置が一つの場合には、ＣＡＮバスが空いた際に、そのデータがＣＡＮバスを流れる。一方、データが待機する通信装置が複数存在する場合には、それらの通信装置のうちＩＤコードに基づく優先順位の最も高い通信装置のデータが他の待機データよりも先にＣＡＮバスを流れる。
【特許文献１】特開２００６−１３５３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。
【０００５】
ＣＡＮ通信システムは複数の通信装置（ノード）を備え、これら複数の通信装置は、ツイストペアの形態を有するＣＡＮバスにより各々接続され、それぞれの通信装置間で、データの送受信を行う。ＣＡＮバスのツイストペア線は一方がＣＡＮ Ｈｉｇｈ（以下、ＣＡＮＨと呼ぶ）、他方がＣＡＮ Ｌｏｗ（以下、ＣＡＮＬ）と呼ばれる母線である。各通信装置は、例えば、自動車の各部を制御する複数の電子制御ユニット(Electronic Control Unit)（以下、ECUと呼ぶ）により構成されるようにしてもよい。
【０００６】
例えば、図１に示すように、複数のＥＣＵに接続されたＣＡＮバスはＣＡＮ用ハブに接続され、ＣＡＮ用ハブを介して相互に通信する。具体的には、複数のＥＣＵ Ａ−ＥＣＵ Ｄに接続されたＣＡＮバスはＣＡＮ用ハブ１に接続され、一方、複数のＥＣＵ Ｅ−ＥＣＵ Ｈに接続されたＣＡＮバスはＣＡＮ用ハブ２に接続される。ＣＡＮ用ハブ１とＣＡＮ用ハブ２は、ＣＡＮ通信線により接続される。図１に示す例では、さらにＣＡＮ用ハブにデータリンクコネクタ(DLC)が接続され、該データリンクコネクタにはサービスツールが接続される。このサービスツールによりＣＡＮ通信の点検を行うことができる。
【０００７】
図１に示されるＣＡＮ通信システムにおいて、例えば、ＥＣＵ Ｃが故障した場合を考える。例えば、ＥＣＵ Ｃの支線の片側、例えば、ＣＡＮＬラインが断線した場合、ＥＣＵ Ｃからは、例えば、図２に示すような異常な波形を有する信号が送信される。
【０００８】
このような状態で、正常な状態であるＥＣＵ Ｇは送信を開始する。例えば、ＥＣＵ Ｇは他のＥＣＵと情報の授受を行うために、例えばＥＣＵ Ｄに対して信号を送信する。例えば、ＥＣＵ Ｇは、図３に示すように正常な波形を有する信号を送信する。しかし、このＥＣＵ Ｇから送信される信号は、ＥＣＵ Ｃから送信される信号による影響を受けるため、ＥＣＵ Ｄにより受信される信号の波形は図４に示すような波形になり、ＥＣＵ Ｇからの信号を正常に受信できないことがある。同様に、他のＥＣＵにより送信される信号も、ＥＣＵ Ｃから送信される信号による影響を受けるため、他のＥＣＵの送信先のＥＣＵは、他のＥＣＵからの正常な信号を受信できないことがある。従って、ＥＣＵ間の通信が破壊され、いくつかのＥＣＵ間の通信ができなくなる。このような状況で、サービスツールにより通信状態を検査した場合、複数のＥＣＵが故障と判断されているため、故障箇所の特定ができない。
【０００９】
これまで、複数の通信装置が接続されたバス方式の通信において、故障箇所を特定するとともに、該故障箇所を切り離す方法としては、マスター回路からコンピュータや通信線上に接続されたトランジスタやリレーを制御し、故障したコンピュータや電線を物理的に切り離す方法が一般的であった。ここで、通信装置にはコンピュータが含まれる。このような方法では、回路の追加や制御用電源の追加が必要である。通信線上に付加回路を付与する必要があるため、通信の物理的性能に影響が及ぶ場合がある。また、大規模なネットワークに対して適用して場合、この付加回路のコストが大きくなる。従って、ＣＡＮ通信ネットワークに接続されたＥＣＵや、ＣＡＮ通信線が故障した場合に、故障箇所を特定する箇所を切り離すための回路を通信性能に影響を与えずに低コストで実現するのは困難である。
【００１０】
また、バス接続されたＥＣＵ間の片側断線における故障箇所の特定と故障箇所の切り離しを行う方法において、自らの異常を検出した故障ノードがＣＡＮ通信を停止する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
しかし、この方法では、故障したＥＣＵからの異常波形が正常なＥＣＵに及ぼす影響を低減することはできない。
【００１２】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、故障した通信装置の特定ができ、さらに該通信装置が送信する異常波形が他の通信装置に及ぼす影響を低減し、該故障した通信装置をネットワークから切り離すことができる通信装置及び通信システム並びに通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、本発明の通信装置は、
両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信システムにおける通信装置であって、
前記終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成され、
前記第１及び第２の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成された終端回路と、
前記通信システムにおける通信エラーを計測する通信エラー計測手段と
を有し、
終端回路は、前記通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、前記コンデンサの容量を変更することを特徴の１つとする。
【００１４】
このように構成することにより、終端回路に含まれるコンデンサの容量を変更することができ、故障したＥＣＵから送信された信号の異常波形を調整できるため、該故障したＥＣＵから送信される信号が他のＥＣＵ間の通信に及ぼす影響を低減できる。また、正常なＥＣＵ間の通信を復帰させることができる。
【００１５】
さらに別の構成例では、
前記終端回路は、サンプリングポイントの以前に差動電圧が発生しなくなるように前記コンデンサの容量を変更するように構成される。
【００１６】
このように構成することにより、サンプリングポイントの以前で差動波形を正常な波形に戻すことができる。従って、正常なＥＣＵ間の通信が可能となる。
【００１７】
さらに別の構成例では、
前記通信エラー計測手段は、所定の周期で通信エラーを計測し、
前記終端回路は、前記コンデンサの容量が変更された場合に、前記通信エラー計測手段により計測された通信エラーが前記所定の閾値未満である場合に、前記コンデンサの容量を変更前の容量に変更するように構成される。
【００１８】
このように構成することにより、故障したＥＣＵがＣＡＮ通信ネットワークを介した通信を行っていないとみなされる場合には、変更されたコンデンサの容量を変更前の容量に戻すことにより、通信装置の故障が生じる前の状況で通信を継続することができる。
【００１９】
さらに別の構成例では、
各通信装置は、送信元を示す情報が含まれるフレームを送信し、
フレームの誤りを検出し、該フレームに含まれる送信元を示す情報に基づいて、誤ったフレームを送信した通信装置を検出する通信装置検出手段
を有するように構成される。
【００２０】
このように構成することにより、各通信装置により送信されるフレームに含まれる送信元を示す情報に基づいて、誤って受信されるフレームを送信する通信装置を特定できる。ここで、誤って受信されるフレームとは、通信装置が故障している場合に、該通信装置により送信されるフレームが含まれる。
【００２１】
さらに別の構成例では、
前記通信装置検出手段により検出された通信装置を通知する通知手段
を有するように構成される。
【００２２】
このように構成することにより、故障中の通信装置を通知できる。
【００２３】
本発明の通信システムは、
両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信装置を有する通信システムであって、
前記通信装置は、前記終端抵抗を含んで構成される第１の通信装置と、該第１の通信装置以外の第２の通信装置を有し、
前記終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成され、
前記第１の通信装置は、
前記通信システムにおける通信エラーを計測する第１の通信エラー計測手段と、
前記第１及び第２の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成され、前記第１の通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、前記コンデンサの容量を変更する終端回路と
を有し、
前記第２の通信装置は、
前記通信システムにおける通信エラーを計測する第２の通信エラー計測手段と、
前記第２の通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、通信を停止する制御手段と
を有することを特徴の１つとする。
【００２４】
このように構成することにより、終端回路に含まれるコンデンサの容量を変更することができ、故障したＥＣＵから送信された信号の異常波形を調整できるため、該故障したＥＣＵから送信される信号が他のＥＣＵ間の通信に及ぼす影響を低減できる。また、正常なＥＣＵ間の通信を復帰させることができる。また、自ＥＣＵが故障である否かを判断でき、故障であれば通信を停止することができる。
【００２５】
本発明の他の通信システムは、
両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信装置を有する通信システムであって、
前記終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成され、
前記第１及び第２の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成された終端回路と、
前記通信システムにおける通信エラーを計測する通信エラー計測手段と、
前記通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、前記終端回路における前記コンデンサの容量を変更する容量変更手段と
を有することを特徴の１つとする。
【００２６】
このように構成することにより、終端回路に含まれるコンデンサの容量を変更することができ、故障したＥＣＵから送信された信号の異常波形を調整できるため、該故障したＥＣＵから送信される信号が他のＥＣＵ間の通信に及ぼす影響を低減できる。
【００２７】
本発明の通信方法は、
両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信装置を有する通信システムにおける通信方法であって、
前記通信装置は、前記終端抵抗を含んで構成される第１の通信装置と、該第１の通信装置以外の第２の通信装置を有し、
前記終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成され、
前記第１の通信装置が、前記通信システムにおける通信エラーを計測する第１の通信エラー計測ステップと、
前記第１の通信装置が、前記第１の通信エラー計測ステップにより計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、前記第１及び第２の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成され終端回路における前記コンデンサの容量を変更する容量変更ステップと、
前記第２の通信装置が、前記通信システムにおける通信エラーを計測する第２の通信エラー計測ステップと、
前記第２の通信装置が、前記第２の通信エラー計測ステップにより計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、通信を停止する通信停止ステップと
と有することを特徴の１つとする。
【００２８】
このようにすることにより、終端回路に含まれるコンデンサの容量を変更することができ、故障したＥＣＵから送信された信号の異常波形を調整できるため、該故障したＥＣＵから送信される信号が他のＥＣＵ間の通信に及ぼす影響を低減できる。また、正常なＥＣＵ間の通信を復帰させることができる。また、自ＥＣＵが故障である否かを判断でき、故障であれば通信を停止することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の実施例によれば、故障した通信装置の特定ができ、さらに該通信装置が送信する異常波形が他の通信装置に及ぼす影響を低減し、該故障した通信装置をネットワークから切り離すことができる通信装置及び通信システム並びに通信方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
【００３１】
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００３２】
（第１の実施例）
本発明の一実施例であるＣＡＮ通信システムについて、図５を参照して説明する。
【００３３】
本実施例に係るＣＡＮ通信システム１０００は、例えば、自動車内ＬＡＮの通信プロトコルに従って通信を行う複数の通信装置を備える。例えば、自動車内ＬＡＮの通信プロトコルとして、ＣＡＮ(Controller Area Network)が適用されるようにしてもよい。各通信装置は、例えば、自動車の各部を制御する複数の電子制御ユニット(Electronic Control Unit)（以下、ECUと呼ぶ）により構成される。
【００３４】
ＣＡＮでは、上述したように通信ライン（通信バス）として、ＣＡＮＨ２００とＣＡＮＬ３００とからなる２線式のＣＡＮ通信線４００が使用され、その２線式のＣＡＮ通信線４００の両端には終端抵抗が接続される。また、図５に示される例において、終端抵抗は、２線式のＣＡＮ通信線４００の端に配置された２つのＥＣＵ１００４及びＥＣＵ１００５の内部に夫々設けられている。そして、ＣＡＮにおいて、データを送信する通信装置はＣＡＮＨ２００とＣＡＮＬ３００とに反転信号を送出し、データを受信する通信装置はＣＡＮＨ２００とＣＡＮＬ３００との電圧差から、ＣＡＮ通信線４００上のデータが“１”であるか“０”であるかを判定する。
【００３５】
各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００５は、自動車の各部を制御するための制御処理や他のＥＣＵと通信を行うための処理を実行する通信エラー計測手段としてのＣＰＵ１０２と、上述した２線式のＣＡＮ通信線４００に接続され、ＣＰＵ１０２から与えられる送信データを２線式のＣＡＮ通信線４００に出力すると共に、２線式のＣＡＮ通信線４００上のデータをＣＰＵ１０２に入力する通信ドライバ１０４とを備える。通信ドライバ１０４は、２個の出力バッファと、二値化回路とを備える。例えば、第１の出力バッファは、送信データが“０”の時にＣＡＮＨ２００の電圧をハイレベル（例えば５Ｖ）にし、送信データが“１”の時にＣＡＮＨ２００の電圧をローレベル（例えば２．５Ｖ）に設定する。第２の出力バッファは、送信データが“０”の時にＣＡＮＬ３００の電圧をローレベル（例えば０Ｖ）にし、送信データが“１”の時にＣＡＮＬ３００の電圧をハイレベル（例えば２．５Ｖ）に設定する。二値化回路は、入力されたＣＡＮＨ２００の電圧とＣＡＮＬ３００の電圧との差から、ＣＡＮ通信線４００上のデータを表す“１”か“０”の二値信号を生成する。
【００３６】
さらに、終端抵抗を有するＥＣＵ１００４及び１００５は、終端回路１０６を備える。終端回路１０６には、終端抵抗とコンデンサ（終端容量）とが含まれる。例えば、終端抵抗は、第１の抵抗１０６１と、該第１の抵抗１０６１に直列に接続された第２の抵抗１０６２により構成される。終端回路１０６は、第１の抵抗１０６１及び第２の抵抗１０６２と、第１の抵抗１０６１と第２の抵抗１０６２との間に接続され、他端が接地されたコンデンサ１０６３とにより構成される。例えば、コンデンサ１０６３は、可変容量コンデンサにより構成され、その容量（定数）をリニアに変更できる。
【００３７】
各ＥＣＵ１００１−１００５は、ＣＰＵ１０２において、ＣＡＮ通信状態をモニターする。あるＥＣＵ、例えば、ＥＣＵ１００１が故障した場合を考える。例えば、ＥＣＵ１００１の支線の片側、例えば、ＣＡＮＬが断線した場合、ＥＣＵ１００１からは、異常な波形を有する信号が送信される。本実施例では、ＥＣＵが故障する原因の一例として、ＣＡＮＬが断線した場合について説明するが、ＣＡＮＨが断線した場合においても同様に適用できる。
【００３８】
各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００５は、ＣＰＵ１０２において、ＥＣＵ１００１により送信された信号に基づいて、ＣＡＮ通信エラーを検出し、「ＣＡＮ通信の故障」を認識する。例えば、各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００５は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に「ＣＡＮ通信の故障」と認識するようにしてもよい。
【００３９】
終端回路１０６を有するＥＣＵ１００４及びＥＣＵ１００５は、ＣＡＮ通信の故障を認識すると、ＣＰＵ１０２は、通信ドライバ１０４を介して、終端回路１０６に対して、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更するように命令する。終端回路１０６は、ＣＰＵ１０２による命令に応じてコンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更する。その結果、ＥＣＵ１００１により送信される信号は、図６に示すように変化し、ＥＣＵ１００１の送信先のＥＣＵは、図７に示すように、サンプリングポイントの以前に差動電圧が発生しなくなった信号を受信する。このように、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更することにより、サンプルポイントの以前において差動電圧の発生を低減できるため、他の正常なＥＣＵ間の通信へ及ぼす影響を低減できる。
【００４０】
その後、各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００５のＣＰＵ１０２は、継続してＣＡＮ通信エラーをモニターし、ＣＡＮ通信エラーが低減したか否かを判定する。ＣＡＮ通信エラーが低減していると判断した場合、該ＣＡＮ通信エラーがＣＡＮ通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満となったか否かを判断する。ＣＡＮ通信エラーが、該閾値未満となった場合、所定の時間経過後、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更前の値に戻す。一方、ＣＡＮ通信エラーが所定の閾値以上である場合、ＣＰＵ１０２は、通信ドライバ１０４を介して、終端回路１０６に対して、コンデンサ１０６３における終端容量の定数をさらに変更するように命令する。
【００４１】
終端回路１０６を有するＥＣＵ１００４及びＥＣＵ１００５により、コンデンサ１０６３における終端容量の定数が変更された後、ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００５は、ＣＰＵ１０２において、自ＥＣＵのＣＡＮ通信エラーを検出し、該ＣＡＮ通信エラーが低下した場合には、通信を継続し、ＣＡＮ通信エラーが低下しない場合には、自ＥＣＵの故障であると判断し、通信を停止する。例えば、各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００５は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に自ＥＣＵの故障であると判断し、通信を停止するようにしてもよい。
【００４２】
このように、終端回路１０６を有するＥＣＵのコンデンサ１０６３における容量（定数）を変更することにより、サンプリングポイントの以前において差動電圧の発生を低減できる。従って、あるＥＣＵが故障することによりＣＡＮ通信エラーが生じた場合に、故障したＥＣＵにより送信される信号が他の正常なＥＣＵ間の通信に与える影響を低減させることができる。さらに、終端回路１０６を有するＥＵＣ以外のＥＣＵについては、継続してＣＡＮ通信エラーをモニターすることにより、自ＥＣＵが故障しているか否かを判断できるため、故障ＥＣＵについては、通信を停止させることができる。
【００４３】
次に、各ＥＣＵ１００の動作について説明する。
【００４４】
終端回路１０６を有するＥＣＵ１００４及び１００５の動作について、図８を参照して説明する。
【００４５】
ＥＣＵ１００４及び１００５は、通信を開始する（ステップＳ８０２）。
【００４６】
ＣＰＵ１０２は、通信エラーが発生したか否かを判断する（ステップＳ８０４）。
【００４７】
通信エラーが発生していないと判断された場合（ステップＳ８０４：ＮＯ）、ステップＳ８０４に戻り、通信を継続する。例えば、ＣＰＵ１０２は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満である場合に、通信エラーが発生していないと判断する。
【００４８】
一方、通信エラーが発生したと判断された場合（ステップＳ８０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２は、終端回路１０６に、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更するように命令する。終端回路１０６は、ＣＰＵ１０２による命令に従って、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更する（ステップＳ８０６）。例えば、ＣＰＵ１０２は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、通信エラーが発生したと判断する。
【００４９】
ＣＰＵ１０２は、継続して通信エラーをモニターし、通信エラーがなくなったか否かを判断する（ステップＳ８０８）。ここで、通信エラーがＣＡＮ通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満となったか否かを判断するようにしてもよい。
【００５０】
通信エラーがなくならないと判断された場合（ステップＳ８０８：ＮＯ）、言い換えれば、通信エラーがＣＡＮ通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満とならない場合、ステップＳ８０６に戻る。すなわち、ＣＰＵ１０２は、終端回路１０６に対してさらに、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更するように命令する。一方、通信エラーがなくなったと判断された場合（ステップＳ８０８：ＹＥＳ）、言い換えれば、通信エラーがＣＡＮ通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満となった場合、ＣＰＵ１０２は、一定時間後、終端回路１０６に対して、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更前の定数に戻すように命令する（ステップＳ８１０）。この場合、故障したＥＣＵは、ＣＡＮ通信システムから切り離され、通信を行っていないと判断される。
【００５１】
終端回路１０６を有するＥＣＵ１００４及び１００５以外のＥＣＵ、すなわちＥＣＵ１００１、１００２及び１００３の動作について、図９を参照して説明する。
【００５２】
ＥＣＵ１００１、１００２及び１００３は、通信を開始する（ステップＳ９０２）。
【００５３】
ＣＰＵ１０２は、通信エラーが一定数以上発生したか否かを判断する（ステップＳ９０４）。例えば、各ＥＣＵ１００１、１００２及び１００３は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かを判断する。
【００５４】
通信エラーが一定数以上発生していないと判断された場合（ステップＳ９０４：ＮＯ）、
言い換えれば、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満である場合、ステップＳ９０４に戻り、通信を継続する。一方、通信エラーが一定数以上発生したと判断された場合（ステップＳ９０４：ＹＥＳ）、言い換えれば、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合、ＣＰＵ１０２は、通信を停止するように通信ドライバ１０４に対して命令する（ステップＳ９０６）。
【００５５】
本実施例によれば、終端回路におけるコンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更する手段を設けることにより、故障したＥＣＵから出力される異常波形を調整（整形）することができるため、該故障したＥＣＵにより送信される信号により他のＥＣＵ間の通信に与える影響を低減できる。このため、正常なＥＣＵ間の通信を復帰させることができる。また、ＥＣＵに、通信エラーをモニターし、通信エラーが一定数以上である状態が継続する場合に通信を停止する手段を設けることにより、故障箇所を特定でき、該特定された故障箇所、言い換えれば故障箇所を有するＥＣＵをＣＡＮＨが断線通信ネットワークから切り離すことができる。
【００５６】
（第２の実施例）
本発明の他の実施例であるＣＡＮ通信システムについて説明する。本実施例に係るＣＡＮ通信システムは、図５を参照して説明した構成と同様である。
【００５７】
本実施例に係るＣＡＮ通信システムでは、終端抵抗を有するＥＣＵ１００４及び１００５が備える終端回路１０６を、終端抵抗と複数のコンデンサにより構成したものである。例えば、終端抵抗を、第１の抵抗１０６１と、該第１の抵抗１０６１に直列に接続された第２の抵抗１０６２により構成する。終端回路１０６は、第１の抵抗１０６１及び第２の抵抗１０６２と、第１の抵抗１０６１と第２の抵抗１０６２との間に接続され、他端が接地された複数のコンデンサを直列に接続した可変容量１０６３とにより構成される。このように構成することにより、多段にコンデンサの容量（定数）を変更することができる。
【００５８】
（第３の実施例）
本発明の他の実施例であるＣＡＮ通信システムについて、図１０を参照して説明する。本実施例に係るＣＡＮ通信システムでは、終端抵抗は、第１の抵抗１０６１と、該第１の抵抗１０６１に直列に接続された第２の抵抗１０６２により構成する。終端回路１０６は、第１の抵抗１０６１及び第２の抵抗１０６２と、第１の抵抗１０６１と第２の抵抗１０６２との間に接続され、他端が接地されたコンデンサ１０６３とにより構成される。例えば、コンデンサ１０６３は、可変容量コンデンサにより構成され、その容量（定数）をリニアに変更できる。
【００５９】
本実施例に係るＥＣＵ１００（１００１、１００２及び１００３）は、その１つをマスターＥＣＵとする。マスターＥＣＵは、上述した実施例における終端回路１０６を有するＥＣＵと同様の機能を有する。
【００６０】
各ＥＣＵ１００１−１００３は、ＣＰＵ１０２において、ＣＡＮ通信状態をモニターする。あるＥＣＵ、例えば、ＥＣＵ１００１が故障した場合を考える。例えば、ＥＣＵ１００１の支線が断線した場合、ＥＣＵ１００１から異常な波形を有する信号が送信される。例えば、ＥＣＵ１００１の支線の片側、例えば、ＣＡＮＬが断線した場合、ＥＣＵ１００１からは、異常な波形を有する信号が送信される。本実施例では、ＥＣＵが故障する原因の一例として、ＣＡＮＬが断線した場合について説明するが、ＣＡＮＨが断線した場合においても同様に適用できる。
【００６１】
各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００３は、ＣＰＵ１０２において、ＥＣＵ１００１により送信された信号に基づいて、ＣＡＮ通信エラーを検出し、「ＣＡＮ通信の故障」を認識する。例えば、各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００３は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に「ＣＡＮ通信の故障」と認識するようにしてもよい。
【００６２】
マスターＥＣＵでは、ＣＡＮ通信の故障を認識すると、ＣＰＵ１０２は、通信ドライバ１０４を介して、終端回路１０６に対して、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更するように命令する。この場合、マスターＥＣＵは、例えば、該マスターＥＣＵと終端回路１０６との間に設けられた専用通信線により制御情報を送信することにより、終端回路１０６を制御する。終端回路１０６は、ＣＰＵ１０２による命令に応じてコンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更する。このように、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更することにより、サンプルポイントの以前において差動電圧の発生を低減させ、他の正常なＥＣＵ間の通信へ及ぼす影響を低減する。
【００６３】
その後、各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００３のＣＰＵ１０２は、継続してＣＡＮ通信エラーをモニターし、ＣＡＮ通信エラーが低減したか否かを判定する。ＣＡＮ通信エラーが低減していると判断した場合、該ＣＡＮ通信エラーがＣＡＮ通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満となったか否かを判断する。ＣＡＮ通信エラーが、該閾値未満となった場合、所定の時間経過後、マスターＥＣＵは、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更前の値に戻す命令を行う。一方、ＣＡＮ通信エラーが所定の閾値以上である場合、ＣＰＵ１０２は、通信ドライバ１０４を介して、終端回路１０６に対して、コンデンサ１０６３における終端容量の定数をさらに変更するように命令する。
【００６４】
終端回路１０６により、終端容量の定数が変更された後、ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００３は、ＣＰＵ１０２において、自ＥＣＵのＣＡＮ通信エラーを検出し、該ＣＡＮ通信エラーが低下した場合には、通信を継続し、ＣＡＮ通信エラーが低下しない場合には、自ＥＣＵの故障であると判断し、通信を停止する。例えば、各ＥＣＵ１００１−ＥＣＵ１００３は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に自ＥＣＵの故障であると判断し、通信を停止するようにしてもよい。
【００６５】
このように、終端回路のコンデンサの容量（定数）を変更することにより、サンプリングポイントの以前において差動電圧の発生を低減できる。従って、あるＥＣＵが故障することによりＣＡＮ通信エラーが生じた場合に、該故障したＥＣＵにより送信される信号が他の正常なＥＣＵ間の通信に与える影響を低減することができる。さらに、継続してＣＡＮ通信エラーをモニターすることにより、自ＥＣＵが故障しているか否かを判断できるため、故障ＥＣＵについては、通信を停止させることができる。
【００６６】
次に、ＥＣＵ１００の動作について、図１１を参照して説明する。
【００６７】
本実施例では、マスターＥＣＵの動作について説明する。マスターＥＣＵ以外のＥＣＵの動作は、図９を参照して説明した動作と同様である。
【００６８】
マスターＥＣＵ１００は、通信を開始する（ステップＳ１１０２）。
【００６９】
ＣＰＵ１０２は、通信エラーが発生したか否かを判断する（ステップＳ１１０４）。
【００７０】
通信エラーが発生していないと判断された場合（ステップＳ１１０４：ＮＯ）、ステップＳ１１０４に戻り、通信を継続する。例えば、ＣＰＵ１０２は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満である場合に、通信エラーが発生していないと判断する。
【００７１】
一方、通信エラーが発生したと判断された場合（ステップＳ１１０４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０２は、終端回路１０６に、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更するように命令する。例えば、ＣＡＮ通信の故障を認識すると、ＣＰＵ１０２は、通信ドライバ１０４を介して、終端回路１０６に対して、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更するように命令する。この場合、マスターＥＣＵは、該マスターＥＣＵと終端回路１０６との間に設けられた専用通信線により制御情報を送信することにより、終端回路１０６を制御する。終端回路１０６は、ＣＰＵ１０２による命令に従って、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更する（ステップＳ１１０６）。例えば、ＣＰＵ１０２は、ＣＡＮ通信エラーを計測し、該ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、ＣＡＮ通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、通信エラーが発生したと判断する。
【００７２】
ＣＰＵ１０２は、継続して通信エラーをモニターし、通信エラーがなくなったか否かを判断する（ステップＳ１１０８）。ここで、通信エラーがＣＡＮ通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満となったか否かを判断するようにしてもよい。
【００７３】
通信エラーがなくならないと判断された場合（ステップＳ１１０８：ＮＯ）、言い換えれば、通信エラーがＣＡＮ通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満とならない場合、ステップＳ１１０６に戻る。すなわち、ＣＰＵ１０２は、終端回路１０６に対してさらに、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更するように命令する。一方、通信エラーがなくなったと判断された場合（ステップＳ１１０８：ＹＥＳ）、言い換えれば、通信エラーがＣＡＮ通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値未満となった場合、ＣＰＵ１０２は、一定時間後、終端回路１０６に対して、コンデンサ１０６３における終端容量の定数を変更前の定数に戻すように命令する（ステップＳ１１１０）。
【００７４】
このように構成することにより、終端回路のコンデンサ１０６３における容量を変更する付加機能を１つのＥＣＵに集約することができる。このため、コストダウンが可能となる。
【００７５】
（第４の実施例）
本発明の他の実施例に係るＣＡＮ通信システムについて説明する。本実施例に係るＣＡＮ通信システムの構成は、図５及び図１０を参照して説明した構成と同様である。
【００７６】
本実施例に係るＣＡＮ通信システムでは、終端回路１０６を有するＥＣＵ１００４及び１００５又はマスターＥＣＵは、各ＥＣＵにより送信されたフレームをチェックし、故障したＥＣＵを特定する。各ＥＣＵは、送信元ＥＣＵを特定できる固有のフレームを送信する。例えば、通信装置検出手段及び通知手段としてのＣＰＵ１０２は、フレームの誤りを検出し、誤っていた場合に、該フレームに含まれる送信元ＥＣＵを特定できる情報に基づいて、該フレームを送信したＥＣＵを特定する。そして、各ＥＣＵにおけるフレームの誤り率が、通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上であるか否かに基づいて、該閾値以上である場合には、該フレームに基づいて特定された送信元のＥＣＵを故障であると判断する。故障ＥＣＵが検出された場合、ＣＰＵ１０２は、ユーザや修理担当者に対して、そのＥＣＵを通知するようにしてもよい。
【００７７】
このように構成することにより、各ＥＣＵから送信されたフレームをチェックすることができるため、通信できていない、言い換えれば故障中のＥＣＵを特定できる。
【００７８】
説明の便宜上、発明の理解を促すため具体的な数値例を用いて説明されるが、特に断りのない限り、それらの数値は単なる一例に過ぎず適切な如何なる値が使用されてよい。
【００７９】
以上、本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に係る装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】ＣＡＮ接続形態の一例を示す説明図である。
【図２】故障ＥＣＵから送信される信号の波形の一例を示す説明図である。
【図３】正常ＥＣＵから送信される信号の波形の一例を示す説明図である。
【図４】故障ＥＣＵが存在する状況で、正常ＥＣＵから送信された信号の受信波形の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施例に係る通信システムを示す説明図である。
【図６】本発明の一実施例に係るＥＣＵから送信される信号の波形の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施例に係る故障ＥＣＵが存在する状況で、正常ＥＣＵから送信された信号の受信波形の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施例に係る通信装置の動作を示すフロー図である。
【図９】本発明の一実施例に係る通信装置の動作を示すフロー図である。
【図１０】本発明の一実施例に係る通信システムを示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施例に係る通信装置の動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００８１】
１００（１００１、１００２、１００３、１００４及び１００５） 電子制御ユニット（Electronic Control Unit)
１０２ ＣＰＵ
１０４ 通信ドライバ
１０６ 終端回路
１０６１ 第１の抵抗
１０６２ 第２の抵抗
１０６３ コンデンサ
２００ ＣＡＮ Ｈｉｇｈ（ＣＡＮＨ）
３００ ＣＡＮ Ｌｏｗ（ＣＡＮＬ）
４００ ＣＡＮ通信線
１０００ ＣＡＮ通信システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信システムにおける通信装置であって、
前記終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成され、
前記第１及び第２の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成された終端回路と、
前記通信システムにおける通信エラーを計測する通信エラー計測手段と
を有し、
終端回路は、前記通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、前記コンデンサの容量を変更することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置において、
前記終端回路は、サンプリングポイントの以前に差動電圧が発生しなくなるように前記コンデンサの容量を変更することを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の通信装置において、
前記通信エラー計測手段は、所定の周期で通信エラーを計測し、
前記終端回路は、前記コンデンサの容量が変更された場合に、前記通信エラー計測手段により計測された通信エラーが前記所定の閾値未満である場合に、前記コンデンサの容量を変更前の容量に変更することを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の通信装置において、
各通信装置は、送信元を示す情報が含まれるフレームを送信し、
フレームの誤りを検出し、該フレームに含まれる送信元を示す情報に基づいて、誤ったフレームを送信した通信装置を検出する通信装置検出手段
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の通信装置において、
前記通信装置検出手段により検出された通信装置を通知する通知手段
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項６】
両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信装置を有する通信システムであって、
前記通信装置は、前記終端抵抗を含んで構成される第１の通信装置と、該第１の通信装置以外の第２の通信装置を有し、
前記終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成され、
前記第１の通信装置は、
前記通信システムにおける通信エラーを計測する第１の通信エラー計測手段と、
前記第１及び第２の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成され、前記第１の通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、前記コンデンサの容量を変更する終端回路と
を有し、
前記第２の通信装置は、
前記通信システムにおける通信エラーを計測する第２の通信エラー計測手段と、
前記第２の通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、通信を停止する制御手段と
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項７】
両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信装置を有する通信システムであって、
前記終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成され、
前記第１及び第２の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成された終端回路と、
前記通信システムにおける通信エラーを計測する通信エラー計測手段と、
前記通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、前記終端回路における前記コンデンサの容量を変更する容量変更手段と
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項８】
両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信装置を有する通信システムにおける通信方法であって、
前記通信装置は、前記終端抵抗を含んで構成される第１の通信装置と、該第１の通信装置以外の第２の通信装置を有し、
前記終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成され、
前記第１の通信装置が、前記通信システムにおける通信エラーを計測する第１の通信エラー計測ステップと、
前記第１の通信装置が、前記第１の通信エラー計測ステップにより計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、前記第１及び第２の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成され終端回路における前記コンデンサの容量を変更する容量変更ステップと、
前記第２の通信装置が、前記通信システムにおける通信エラーを計測する第２の通信エラー計測ステップと、
前記第２の通信装置が、前記第２の通信エラー計測ステップにより計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、通信を停止する通信停止ステップと
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１】
両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信システムにおける通信装置であって、
前記終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成され、
前記第１及び第２の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成された終端回路と、
前記通信システムにおける通信エラーを計測する通信エラー計測手段と
を有し、
終端回路は、前記通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、前記コンデンサの容量を変更することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置において、
前記終端回路は、サンプリングポイントの以前に差動電圧が発生しなくなるように前記コンデンサの容量を変更することを特徴とする通信装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の通信装置において、
前記通信エラー計測手段は、所定の周期で通信エラーを計測し、
前記終端回路は、前記コンデンサの容量が変更された場合に、前記通信エラー計測手段により計測された通信エラーが前記所定の閾値未満である場合に、前記コンデンサの容量を変更前の容量に変更することを特徴とする通信装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の通信装置において、
各通信装置は、送信元を示す情報が含まれるフレームを送信し、
フレームの誤りを検出し、該フレームに含まれる送信元を示す情報に基づいて、誤ったフレームを送信した通信装置を検出する通信装置検出手段
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の通信装置において、
前記通信装置検出手段により検出された通信装置を通知する通知手段
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項６】
両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信装置を有する通信システムであって、
前記通信装置は、前記終端抵抗を含んで構成される第１の通信装置と、該第１の通信装置以外の第２の通信装置を有し、
前記終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成され、
前記第１の通信装置は、
前記通信システムにおける通信エラーを計測する第１の通信エラー計測手段と、
前記第１及び第２の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成され、前記第１の通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、前記コンデンサの容量を変更する終端回路と
を有し、
前記第２の通信装置は、
前記通信システムにおける通信エラーを計測する第２の通信エラー計測手段と、
前記第２の通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、通信を停止する制御手段と
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項７】
両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信装置を有する通信システムであって、
前記終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成され、
前記第１及び第２の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成された終端回路と、
前記通信システムにおける通信エラーを計測する通信エラー計測手段と、
前記通信エラー計測手段により計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、前記終端回路における前記コンデンサの容量を変更する容量変更手段と
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項８】
両端に終端抵抗が接続される２線式の通信線を介して互いに通信を行う通信装置を有する通信システムにおける通信方法であって、
前記通信装置は、前記終端抵抗を含んで構成される第１の通信装置と、該第１の通信装置以外の第２の通信装置を有し、
前記終端抵抗が、第１の抵抗と、該第１の抵抗に直列に接続された第２の抵抗により構成され、
前記第１の通信装置が、前記通信システムにおける通信エラーを計測する第１の通信エラー計測ステップと、
前記第１の通信装置が、前記第１の通信エラー計測ステップにより計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、前記第１及び第２の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第２の抵抗との間に接続され、他端が接地されたコンデンサとにより構成され終端回路における前記コンデンサの容量を変更する容量変更ステップと、
前記第２の通信装置が、前記通信システムにおける通信エラーを計測する第２の通信エラー計測ステップと、
前記第２の通信装置が、前記第２の通信エラー計測ステップにより計測された通信エラーが通信システムの機能を満足するために必要とされる所定の閾値以上である場合に、通信を停止する通信停止ステップと
を有することを特徴とする通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１１１９１１（Ｐ２００９−１１１９１１Ａ）
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８４２９９（Ｐ２００７−２８４２９９）
【出願日】平成１９年１０月３１日（２００７．１０．３１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２１日（２００９．５．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月３１日（２００７．１０．３１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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