(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３本以上の信号ラインからなる信号線によって複数のノード同士を接続してあり、その信号線の両端部に接続されて入出力端子に入力された信号を各信号ラインに分配送信する信号分配部と、これらの信号ラインを介して受信する複数の受信信号を比較して最も一致数の多い受信信号を真として選択受信し入出力端子に出力する多数決選択受信回路と、前記複数のノードの数に合わせたトークンを所定時間毎に発信させるトークン発呼制御部と、所定のノードが前記トークンに続く自局に与えられた同期タイミングで前記入出力端子に入力された信号を前記信号線に出力すると共に、前記所定のノード以外の他のノードが前記入出力端子からの信号入力を阻止するインターロックをかけることで、前記信号分配部および多数決選択受信回路による通信の方向を時分割されたタイミングで切り換えて双方向の通信を行なう時分割通信制御部とを備えることを特徴とする通信回路。
【請求項２】
前記時分割通信制御部による前記通信の方向の切り換えを行なうスイッチ回路を含む入出力回路を備え、該入出力回路は、前記入出力端子を前記信号分配部または前記多数決選択受信回路に切り替えて接続することにより、前記多数決選択受信回路からの信号を前記入出力端子に出力しているときはこの入出力端子からの信号を前記信号分配部に入力させないことで前記インターロックをかけるものである請求項１に記載の通信回路。
【請求項３】
前記信号分配部は、前記信号線の両端部において複数の入出力端子に入力されたパラレル信号を信号ラインの数に合わせて分配すると共にシリアル信号に変換して各信号ラインに送信するものであり、前記多数決選択受信回路は、各信号ラインを介して受信する複数のシリアル信号を比較して最も一致数の多いシリアル信号を真として選択すると共にパラレル信号に変換して前記入出力端子に出力するものである請求項１または請求項２に記載の通信回路。
【請求項４】
前記多数決選択受信回路は、各信号ラインに接続されてそれぞれシリアル信号をパラレル信号に変換する変換回路と、変換された複数のパラレル信号からなるパラレル信号群単位で比較する比較回路と、この比較回路の比較結果を用いて前記パラレル信号のうち最も一致数の多いものを選択する選択回路とを備える請求項３に記載の通信回路。
【請求項５】
前記信号線は配線分岐部において分岐接続されており、分岐接続された各信号線の末端に前記信号分配部、多数決選択受信回路および時分割通信制御部を有し、かつ、分岐接続された各信号線の末端から受信する多数決選択された信号をそれぞれ記憶する記憶回路と、この記憶回路に記憶させた各信号線の末端における信号の論理和を受信した信号とする論理和演算回路とを備える請求項１〜請求項４のうち何れか１項に記載の通信回路。
【請求項６】
前記多数決選択受信回路によって受信され多数決選択された出力信号をそれぞれ出力する複数の内部信号出力部と、前記信号分配部を介して信号線に送信する信号をそれぞれ入力する複数の内部信号入力部と、これらの内部信号出力部から内部信号入力部の間を任意に接続することにより各入出力端子間の接続状態を切り換える格子状結線回路とを備える請求項１〜請求項５のうち何れか１項に記載の通信回路。
【請求項７】
前記格子状結線回路に直接的に接続されて信号の中継を行う中継接続部を備える請求項６に記載の通信回路。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の複数の通信回路を前記格子状結線回路を介して網目状に連結して形成される通信ネットワークであり、
前記格子状結線回路はプログラマブルロジックデバイスからなり、前記内部信号出力部は結線情報を書き込むための書込ポートを備え、前記多数決選択受信回路は通信不良を発生した回数および／または正しく受信できなかった回数を集計して信号線の信頼度を求める信頼度監視回路を備えるものであり、かつ、各通信回路の信頼性監視回路および書込ポートと通信可能な位置に信頼度の低い信号線をバイパスさせるように各格子状結線回路による結線状態を調整する結線調整部を有することを特徴とする通信ネットワーク。
【請求項９】
請求項１〜請求項５のうち何れか１項に記載の少なくとも２本の通信回路の各多数決選択受信回路は通信不良を発生した回数および／または正しく受信できなかった回数の記録を集計して信号線の信頼度を求める信頼度監視回路を備えており、各通信回路の入出力端子が接続される中継入出力端子と、各中継入出力端子から受信する信号をそれぞれ出力する内部信号出力部と、各中継入出力端子から送信する信号をそれぞれ入力する内部信号入力部と、内部信号入力部に入力されるパラレル信号を中継入出力端子を介して出力すると共に、この信号を出力している中継入出力端子を介して信号を入力させないインターロックをかけながら中継入出力端子を介して入力する信号を内部信号出力部を介して出力させる入出力回路と、これらの内部信号出力部から内部信号入力部の間を任意に接続することにより各入出力端子間の接続状態を切り換える格子状結線回路と、前記信頼度監視回路が求めた信号線の信頼度により格子状結線回路の結線状態を調整する結線調整部とを備えることを特徴とする連結装置。
【請求項１０】
前記格子状結線回路はプログラマブルロジックデバイスからなり、このプログラマブルロジックデバイスに結線情報を書き込むことにより前記格子状結線回路による結線状態を調整可能とする書込ポートを備える請求項９に記載の連結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信回路、通信ネットワークおよび連結装置に関するものであり、より詳細には、信頼性の高い通信を行なうことができる通信回路、通信ネットワークおよび連結装置を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信ケーブルを配線して信号の送受信を行なう場合、電気的および磁気的なノイズの影響を受けたり通信ケーブルの劣化などにより通信不良が発生することがある。また、通信不良が発生した信号をそのまま制御に用いることにより、システム全体の動作に支障をもたらすことが考えられる。
【０００３】
そこで、通信ケーブルを用いた通信の信頼性を高めるために、信号にパリティ、チェックサム、巡回冗長検査（ＣＲＣ）などの誤り検出符号を付加し、この誤り検出符号を用いて正確な通信が行なわれているかどうかを確認している。そして、誤りの発生が確認された受信信号を破棄したり、誤りが発生した信号の再送を求めることなどが行なわれている。しかしながら、信号の再送を行なう場合には通信時間が倍必要となり、これがレスポンスの低下を招く原因となる。
【０００４】
近年では特許文献１（特許３５９５０３３号）に示す計算機システムのように、とりわけ重要な信号を通信する配線を施す場合に、同じ信号を送信するように２本の通信ケーブルを配線することが行なわれている。これは、同じ信号を２重に送信することにより、何れか一方の通信ケーブルを介する通信が正確に行なわれることにより、障害時にも通信できるようにすることを狙ったものである。
【０００５】
自動車のＬＡＮに用いられる通信ネットワークの規格（例えばＦｌｅｘＲａｙ：ダイムラー・アーゲー社の登録商標）では一つの通信ケーブルに複数回同じ信号を送信してこれらを比較することにより、正確な通信ができているかどうかを判断することが行なわれているが、重要データを二度送信することにより、通信時間が倍必要となるという問題がある。そこで、２つの通信ケーブルを用いて同じ信号を通信する場合には、この２つの信号を比較することにより、正確な通信が行なわれたことを確認することも可能である。つまり、誤り検出符号による通信不良の検出に加えて、２本の通信ケーブルを用いて通信される信号を比較することにより、正確な通信が行なわれているかどうかをさらに確実に判断することができ、更に信頼性の高い通信を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許３５９５０３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、２本の通信ケーブルを用いた二重化の通信を行なうだけでは、受信した信号が正しく通信できたかどうかを判断できるにすぎず、誤り検出符号によって誤りが検出できなかった場合にはどちらが真の値であるかを判断できなかった。このため、このような場合には両方の信号を破棄せざるを得なかった。そして破棄した信号の補完をするためには、信号の再送を求める必要が生じ、データ通信を再び行なう必要が生じるため、通信時間が長くなることは避けられなかった。これは、とりわけ通信する信号に即時応答が求められる場合に問題となり、制御の遅れが発生するという問題がある。
【０００８】
また、２本の通信ケーブルを用いて一旦受信した信号を比較するためには送信側と受信側の通信回路をそれぞれ２個設ける必要があり、受信した信号を比較して誤り判断を行なうためのＣＰＵが必要となる。つまり、通信した信号の誤り判断や選択のためにＣＰＵの処理能力の一部が使用されるという問題も生じる。したがって、従来方式の信号の二重化を行なうためには、特別な制御システムやプログラムを必要としており、これが構成の複雑化や製造コストの引き上げの原因となっていた。
【０００９】
加えて、従来の二重化を実現するためには通信ケーブルの接続先にはマイクロコンピュータのようなＣＰＵを必要としているので、この面でも構成が複雑になるため、相当重要度の高い通信でなければ二重化を取り入れることはできなかった。つまり、シーケンス回路やプログラマブルロジックコントローラ（以下、ＰＬＣという）のように各端末にＣＰＵを備えない制御システム、または車載ＬＡＮのように低処理能力のＣＰＵを備える制御システムの配線においては通信ケーブルの二重化を実現することは極めて困難であった。
【００１０】
とりわけ、近年では車載制御システムや機械制御システムなどの制御システムにおいて省配線化が行なわれているが、車や機械の制御においては耐ノイズ性や高信頼性を高く保ちながら、構成の簡略化や製造コストの削減が求められている。また、車や機械の制御システムでは動作不良の原因となるＣＰＵはできるだけ排除することが望まれているが、従来の二重化ではこの要求を満たすことができなかった。
【００１１】
本発明は上述の事柄を考慮に入れてなされたものであり、その目的は、信頼性の極めて高い通信を簡素な配線システムによって実現できる通信回路、通信ネットワークおよび連結装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するために、第１発明は、３本以上の信号ラインからなる信号線によって複数のノード同士を接続してあり、その信号線の両端部に接続されて入出力端子に入力された信号を各信号ラインに分配送信する信号分配部と、これらの信号ラインを介して受信する複数の受信信号を比較して最も一致数の多い受信信号を真として選択受信し入出力端子に出力する多数決選択受信回路と、前記複数のノードの数に合わせたトークンを所定時間毎に発信させるトークン発呼制御部と、所定のノードが前記トークンに続く自局に与えられた同期タイミングで前記入出力端子に入力された信号を前記信号線に出力すると共に、前記所定のノード以外の他のノードが前記入出力端子からの信号入力を阻止するインターロックをかけることで、前記信号分配部および多数決選択受信回路による通信の方向を時分割されたタイミングで切り換えて双方向の通信を行なう時分割通信制御部とを備えることを特徴とする通信回路を提供する（請求項１）。
【００１３】
信号線の一端側の入力端子に入力された信号は信号分配部によって各信号ラインに分配送信されるので、同じ信号が各信号ラインによって他端側に伝達される。他端側では各信号ラインを介して受信した各受信信号を比較し、多数決選択受信回路が最も一致数の多い受信信号を選択受信するので、他端側の出力端子には一端側の入力端子に入力されたと同じ信号が出力される。仮に、１本の信号ラインを用いて通信される受信信号に外乱による誤りが発生したとすると、この誤りが発生した受信信号が他の２本の信号ラインを用いて通信される正常な受信信号と一致しなくなるが、残る２つの正常な受信信号は一致するので多数決選択受信回路が正常な受信信号をリアルタイムに選択して受信することができる。
【００１４】
信号ラインは銅や銀などの導電率の高い金属からなるワイヤーからなることが好ましく、少なくとも３本あることにより多数決による選択を行うことができる。なお、信号ラインは４本以上あってもよく、その数を増やせば増やすほど、多数決選択によって信頼性を高めることができる。各信号ラインは単なるワイヤーであるだけなく、このワイヤーの外側に磁気シールド層を備える同軸線であることによりノイズの影響を受けにくくなるので好ましい。また、３本の信号ラインをまとめて磁気シールドを備えるものであってもよい。なお、前記信号ラインとして電源重畳（Power Line Communication）や無線を含む論理信号ラインを形成してもよいことはいうまでもない。
【００１５】
また、一端側の入力端子に入力される信号は電磁リレーや半導体によるスイッチングによるオン／オフの接点入力信号であることが好ましく、例えば、入力端子がプルアップされているとすると、オン状態（信号入力があるアクティブ状態）の接点入力信号はＬｏｗレベル、オフ状態（信号入力がない解放状態）ではＨｉレベルである。逆に入力端子がプルダウンされている場合には、オン状態の接点入力信号はＨｉレベル、オフ状態ではＬｏｗレベルである。加えて、前記入力部が開放状態で中間電位に設定されているとすると、接点入力信号はオン状態でＨｉ／Ｌｏｗレベルの接点入力を行うことができ、オフ状態は入力端がハイ・インピーダンス（フローティングレベル）となる３つの状態を有するもの（３ステート）である。
【００１６】
前記信号分配部は単なる分岐接続部であってもよいが、各信号ラインに出力する電圧または電流を増幅するバッファ回路（整形・増幅回路）を備えることが好ましい。
【００１７】
前記多数決選択受信回路は各信号ラインを介して通信される信号の比較をリアルタイムに行なう比較器を備えることが好ましい。また、信号線の一端側には信号分配部、他端側には多数決選択受信回路を内蔵させたコネクタを形成することにより形成されたワイヤーハーネスは、従来の信号ケーブルと差し替えて使用可能であり、演算処理装置を含まない自動制御システムに容易に組み込んで信頼性を高めることが可能となる。
【００１８】
時分割通信制御部は前記一端側への信号入力が行なわれている状態では一端側から他端側への信号の伝達を行ない、他端側への信号入力を阻止するように制御し、逆に、他端側への信号入力が行なわれている状態では他端側から一端側への信号の伝達を行ない、一端側への信号入力を阻止するように制御することにより、時分割されたタイミングで通信方向を切り換える。また、信号線の各端部に接続される時分割通信制御部は同端部に位置する信号分配部による信号の送信を、前記複数のノードの数に合わせたトークンを所定時間毎に発信させるトークン発呼制御部に従って自局に与えられた同期タイミングで行い、前記所定のノード以外の他のノードが前記入出力端子からの信号入力を阻止するインターロックをかけることによって、信号の衝突を確実に防止することができる。なお、各時分割制御部は通信回路内にトークン発呼する親局がいない場合には自発的にトークン発呼するものであることにより、通信回路切断時にも通信回路の縮退動作をさせることができる。
【００１９】
また、入出力回路は信号を出力している入出力端子から信号を入力させないインターロックをかけるものであるから、通信方向を入力信号に合わせて切り換えることができる。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
前記時分割通信制御部による前記通信の方向の切り換えを行なうスイッチ回路を含む入出力回路を備え、該入出力回路は、前記入出力端子を前記信号分配部または前記多数決選択受信回路に切り替えて接続することにより、前記多数決選択受信回路からの信号を前記入出力端子に出力しているときはこの入出力端子からの信号を前記信号分配部に入力させないことで前記インターロックをかけるものであってもよい（請求項２）
【００２４】
前記信号分配部は、前記信号線の両端部において複数の入出力端子に入力されたパラレル信号を信号ラインの数に合わせて分配すると共にシリアル信号に変換して各信号ラインに送信するものであり、前記多数決選択受信回路は、各信号ラインを介して受信する複数のシリアル信号を比較して最も一致数の多いシリアル信号を真として選択すると共にパラレル信号に変換して前記入出力端子に出力するものである場合（請求項３）には、信号線の一端側の入出力端子に入力されたパラレル信号は信号分配部においてシリアル信号に変換されると共に各信号ラインに分配送信されるので、同じシリアル信号が各信号ラインによって他端側に伝達される。他端側では各信号ラインを介して受信した各シリアル信号を多数決選択受信回路においてパラレル信号に変換すると共に各受信信号を比較して一致数の多い受信信号を選択受信するので、他端側では一端側に入力されたと同じパラレル信号を他端側の入出力端子に出力する。
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
なお、前記信号分配部はシリアル変換した後に各信号ラインに分配するものであることによりシリアル変換部を一つにすることができるが、各信号ラインの数に合わせて先に分配したパラレル信号をそれぞれシリアル変換するものであることによりシリアル変換部の動作不良による影響も多数決選択によって取り除くことができる。
【００３０】
また、本発明の信号線の両端部に前記信号分配部および多数決選択受信回路を内蔵させたコネクタを形成することにより形成されたワイヤーハーネスは、従来の信号ケーブルと差し替えて使用可能であり、演算処理装置を含まない自動制御システムに容易に組み込んで信頼性を高めることが可能となる。
【００３１】
前記多数決選択受信回路は、各信号ラインに接続されてそれぞれシリアル信号をパラレル信号に変換する変換回路と、変換された複数のパラレル信号からなるパラレル信号群単位で比較する比較回路と、この比較回路の比較結果を用いて前記パラレル信号のうち最も一致数の多いものを選択する選択回路とを備える場合（請求項４）には、変換回路がパラレル変換した信号を比較回路によってパラレル信号群単位で比較するので、選択回路は正しく通信できた信号を容易かつ確実に見分けることができる。また、変換回路、比較回路、選択回路が論理演算によって最も信頼できる受信信号を選択するので、リアルタイムで時間的な遅れなしに選択することができる。
【００３２】
【００３３】
前記信号線は配線分岐部において分岐接続されており、分岐接続された各信号線の末端に前記信号分配部、多数決選択受信回路および時分割通信制御部を有し、かつ、分岐接続された各信号線の末端から受信する多数決選択された信号をそれぞれ記憶する記憶回路と、この記憶回路に記憶させた各信号線の末端における信号の論理和を受信した信号とする論理和演算回路とを備える（請求項５）には、分岐接続された各信号線の末端においても同様に受信信号を受信してこれを出力することができる。また、何れかの末端において信号が入力された場合には、他のすべての末端においてその記憶回路に記憶されて同じ部分の論理和を出力するので、信号の流れる方向を容易かつ明確に調整でき、信号の衝突が発生することがない。
【００３４】
前記多数決選択受信回路によって受信され多数決選択された出力信号をそれぞれ出力する複数の内部信号出力部と、前記信号分配部を介して信号線に送信する信号をそれぞれ入力する複数の内部信号入力部と、これらの内部信号出力部から内部信号入力部の間を任意に接続することにより各入出力端子間の接続状態を切り換える格子状結線回路とを備える場合（請求項６）には、格子状結線回路による接続を切り換えるだけで、内部信号出力部と内部信号入力部が接続または切断されるので、格子状結線回路の設定によって各入出力端子間の結線状態を自在に設定することができる。
【００３５】
前記格子状結線回路に直接的に接続されて信号の中継を行う中継接続部を備える場合（請求項７）には、この中継接続部に例えば保守点検用のモニタ装置などの入出力端子を接続することができる。なお、本発明の通信回路を、その中継端に設けた中継コネクタ内に前記中継接続部が形成された、ワイヤーハーネスとすることにより、このワイヤーハーネス同士を容易に連結してネットワーク化することができる。
【００３６】
第２発明は、複数の通信回路を前記格子状結線回路を介して網目状に連結して形成される通信ネットワークであり、前記格子状結線回路はプログラマブルロジックデバイスからなり、前記内部信号出力部は結線情報を書き込むための書込ポートを備え、前記多数決選択受信回路は通信不良を発生した回数および／または正しく受信できなかった回数を集計して信号線の信頼度を求める信頼度監視回路を備えるものであり、かつ、各通信回路の信頼性監視回路および書込ポートと通信可能な位置に信頼度の低い信号線をバイパスさせるように各格子状結線回路による結線状態を調整する結線調整部を有することを特徴とする通信ネットワークを提供する。（請求項８）
【００３７】
本発明の前記通信ネットワークは、複数の通信線を網目状に連結して形成されるものであるから、通信ネットワーク上の一つの入出力端子に入力された信号は複数の通信線を介して伝達され、格子状結線回路によって結線された別の通信回路に設けた入出力端子に出力される。また、格子状結線回路は例えばＦＰＧＡなどのプログラマブルロジックデバイスからなるので、結線調整部を介して動的に結線状態を調整することができる。加えて、多数決受信回路が信頼度監視回路を備えるので、種々のノイズや劣化に伴って通信回路の信頼性が低いと判断される場合に、この通信回路を通さないように前記格子状結線回路の結線状態を動的に変更することができる。
【００３８】
つまり、本発明の通信ネットワークによれば、複数の通信回路が、それぞれより信頼性の高い多数決選択による通信を行なうことができるだけでなく、仮に一本の通信回路において切断や特性劣化による回避できない通信不良が発生した場合には、この通信不良が発生した通信回路をバイパスするように信号を伝達させることができるという点において、更に信頼性の高い通信を行うことができる。なお、各通信回路に接続された各信分配部は積極的にトークン発呼することにより、信号線切断時における縮退通信を行なうものであることがより好ましい。このように更に信頼性の高い通信を行なう通信ネットワークは、自動車、飛行機、船、ロケットなどの移動手段、および、ロボットなどの装置に組み込まれる自動制御装置において、高信頼性を必要とする部分の配線を行なうのに適している。
【００３９】
第３発明は、少なくとも２本の通信回路の各多数決選択受信回路は通信不良を発生した回数および／または正しく受信できなかった回数の記録を集計して信号線の信頼度を求める信頼度監視回路を備えており、各通信回路の入出力端子が接続される中継入出力端子と、各中継入出力端子から受信する信号をそれぞれ出力する内部信号出力部と、各中継入出力端子から送信する信号をそれぞれ入力する内部信号入力部と、内部信号入力部に入力されるパラレル信号を中継入出力端子を介して出力すると共に、この信号を出力している中継入出力端子を介して信号を入力させないインターロックをかけながら中継入出力端子を介して入力する信号を内部信号出力部を介して出力させる入出力回路と、これらの内部信号出力部から内部信号入力部の間を任意に接続することにより各入出力端子間の接続状態を切り換える格子状結線回路と、前記信頼度監視回路が求めた信号線の信頼度により格子状結線回路の結線状態を調整する結線調整部とを備えることを特徴とする連結装置を提供する。（請求項９）
【００４０】
本発明の連結装置は、前記中継入出力端子に少なくとも２本の通信回路の入出力端子を連結することにより、一つの通信回路間において任意の入出力端子に入力された信号を中継して別の通信回路の入出力端子に出力させることができる。つまり、一つの通信回路の入出力端子に入力された信号をこれが接続される側の内部信号出力部に出力させ、これを格子状結線回路を介して内部信号入力部に入力させ、別の通信回路に中継させることができる。
【００４１】
また、前記通信回路がワイヤーハーネスである場合には、連結装置はワイヤーハーネスの中継器となる。加えて、一つの連結装置に３本以上の通信回路を接続できるように中継入出力端子を設けた場合には、連結装置は通信回路の分岐接続装置となる。
【００４２】
前記格子状結線回路はプログラマブルロジックデバイスからなり、このプログラマブルロジックデバイスに結線情報を書き込むことにより前記格子状結線回路による結線状態を調整可能とする書込ポートを備える場合（請求項１０）には、前記連結装置による信号の中継を動的に変更することができる。つまり、信頼性の低い通信回路を動作中にバイパスさせる動的変化を容易に行うことができる。なお、書込ポートは内部信号出力部に設けることにより、書込ポートに出力する内容も通信にて送信することが可能である。
【発明の効果】
【００４３】
前述したように、第１発明の通信回路は３本以上の信号ラインを用いて同じ信号を通信させ、多数決による選択を行なうことにより外乱の影響を通信回路単体でリアルタイムに取り除くことができる。つまり、高速応答性と高信頼性を両立させることができる。加えて、本発明の通信回路は従来の通信回路と差し替えて使用することが可能であるから、従来のように高信頼性を確保するために比較的高価で誤動作発生や処理の遅れの原因となるＣＰＵを用いることなく、オン／オフの接点信号を電送することができる。
【００４４】
信号線が配線分岐部において分岐接続された場合には、２箇所以上の離れた位置において、入出力端子に入出力される信号を共有することができる。
【００４５】
第２発明の通信ネットワークは複数の通信回路を用いて通信ネットワークを形成することにより、通信の信頼性を更に向上させることができる。
【００４６】
第３発明の連結装置は複数の通信回路を容易に中継接続または分岐接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る通信回路の全体構成を示す図である。
【図２】図１に示す通信回路の要部を拡大して示す図である。
【図３】第２実施形態に係る通信回路の全体構成を示す図である。
【図４】図３に示す通信回路の要部を拡大して示す図である。
【図５】前記通信回路の動作を説明する図である。
【図６】第３実施形態に係る通信回路の全体構成を示す図である。
【図７】図６に示す通信回路の要部を拡大して示す図である。
【図８】前記通信回路の細部の具体的な構成を示す図である。
【図９】本発明の連結装置の構成を示す図である。
【図１０】本発明の通信回路および連結装置を用いた通信ネットワークの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１，２は本発明の通信回路１の概念を説明する図である。
図１，２に示す通信回路１は、３本の信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃからなる信号線２と、これらの信号線２の一端側に接続されて入力端子３ｉに入力された信号を各信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃに分配送信する信号分配部４と、前記信号線２の他端側に接続されて各信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃを介して受信する複数の受信信号を比較して一致数の多い受信信号を真として選択受信し出力端子３ｏに出力する多数決選択受信回路５とを備える。
【００４９】
６は入力端子３ｉと信号分配部４を収容するコネクタ、７は多数決選択受信回路５と出力端子３ｏを収容するコネクタであり、本発明の通信回路１はモータＭ等の制御対象８と、制御装置９とを接続可能とするワイヤーハーネスである。これら制御対象８と制御装置９にはワイヤーハーネス１に接続可能なコネクタ８ａ，９ａを備え、これらのコネクタ８ａ，９ａにワイヤーハーネス１のコネクタ６，７を接続可能としている。
【００５０】
図２に示すように、前記信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃは何れもメッシュ状の導体からなる磁気シールド２ｓを備える同軸ケーブルであり、これらの磁気シールド２ｓは信号分配部４および多数決選択受信回路５のグランドに接続されている。なお、本発明の通信回路１は３本以上の信号ライン２ａ，２ｂ…を備えるものであればよい。
【００５１】
前記入力端子３ｉおよび出力端子３ｏはコネクタ６，７の接続端子を形成するものであり、プラグまたはレセプタクルからなり、本例では説明を簡単にするために一つのコネクタ６，７に対して１本設けている。
【００５２】
前記信号分配部４は前記信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃの数に合わせて複数のバッファ４ａ，４ｂ，４ｃを備え、これらのバッファ４ａ，４ｂ，４ｃは分岐部４ｄにおける信号の分岐に伴う電流不足を解消するものである。
【００５３】
前記多数決選択受信回路５は前記各信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃを介して受信する受信信号のうち２つを比較する比較器５ａ，５ｂ，５ｃと、これらの比較器５ａ，５ｂ，５ｃの比較結果を用いて、最も一致数の多い受信信号を選択受信する選択回路５ｄとを備え、ハードウェア処理によって多数決選択受信を行うことができるものである。
【００５４】
従って、上記構成の通信回路１を通常の信号線として用いているワイヤーハーネスと入れ替えて用いることにより、矢印Ｘの方向に信号を伝達させることができ、通信の信頼性を大幅に引き上げることができる。例えば、信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃに外乱によるノイズＮがあったとしても、まず、磁気シールド２ｓによってノイズＮの大多数が吸収される。つまり、３つの信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃを介して受信する３つの信号はすべて同じとなり、比較器５ａ，５ｂ，５ｃは何れも一致を出力するので、選択回路５ｄは信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃのどれから信号を受信してもよく、選択回路５ｄはどの信号を選んでも真の値である。
【００５５】
今、一例として信号ライン２ａによって通信される情報がノイズＮの影響を受けて反転したとすると、この信号ライン２ａを介して受信する信号と他の信号ライン２ｂ，２ｃを介して受信する信号が一致しなくなり、比較器５ａ，５ｂが不一致を出力し、比較器５ｃのみが一致を出力するので、前記選択回路５ｄは一致している信号ライン２ｂ，２ｃを介して受信する信号の何れか一方を選択して出力端子３ｏに出力する。
【００５６】
つまり、前記３本の信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃの何れかにノイズＮが入り込み、信号に誤りが入り込んだとしても、入力端子３ｉに入力された信号は正しく出力端子３ｏにリアルタイムに出力されるので、制御装置９からの制御信号によってモータＭ等の制御対象は正しく制御される。前記信号の送受信においてＣＰＵなどを用いた信号処理を行なっておらず、遅れ時間なしで正しい信号を出力させることができる。従って、本発明の通信回路１は本実施形態に例示したように、より簡単な自動制御システムにおける高信頼性を必要とする部分に用いることができる。
【００５７】
なお、本例では、信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃがそれぞれ同軸ケーブルを採用しているので、更に外部のノイズＮの影響を受けにくくしてるが、これら信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃは銅や銀などの金属からなる電線（ワイヤー）であってもよい。また、上述の本実施形態では前記入力端子３ｉ、出力端子３ｏは何れも一つのコネクタ６，７に一つだけ設けているので、信号をスイッチ切り替えすることなく連続的に送信する例を示しているが、一つのコネクタ６，７に対して複数の入力端子３ｉ、出力端子３ｏを設けた場合には、時分割のシリアル通信によって複数の信号を送信することができる。
【００５８】
図３，４は本発明の第１実施形態にかかる通信回路１０の構成を示す図である。なお、以下の説明において図１，２と同じ符号付した部材は同一または同等の部材であるから、その詳細な説明を省略することにより重複説明を避ける。
【００５９】
図３，４に示すように、本実施形態の通信回路１０は３本以上の信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃからなる信号線２と、これらの信号線２の末端に接続されて入出力端子１１に入力された信号を各信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃに分配送信する信号分配部１２と、これらの信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃを介して受信する複数の受信信号を比較して一致数の多い受信信号を真として選択受信し入出力端子１１に出力する多数決選択受信回路１３と、前記信号分配部１２および多数決選択受信回路１３による通信の方向を時分割されたタイミングで切り換えて双方向の通信を行なう時分割通信制御部１４と、多数決選択受信回路１３によって選択受信した信号を入出力端子１１に出力すると共に信号を出力しているときは信号を入力させないインターロックをかける入出力回路１５とを備える。また、１０ａ〜１０ｃは前記通信回路１０の両端に設けたコネクタであり、２ｅは前記信号線２の配線分岐部である。
【００６０】
本実施形態の通信回路１０は信号線２が配線分岐部２ｅによって分岐接続されているので３つの末端を有するものであり、これらの末端にそれぞれコネクタ１０ａ〜１０ｃを設けたワイヤーハーネスである。信号線２の分岐数はモータ１６を制御する制御信号を出力する機器の数によって定められるのであり、本実施形態では説明を簡略化するために信号線２が３つの末端を備える例を示しているが、この分岐数は必要に応じて自在に調整できることはいうまでもない。
【００６１】
入出力端子１１はコネクタ１０ａ〜１０ｃの接続端子を形成し、信号線の入出力端子１１はプラグまたはレセプタクルからなり、本実施形態では説明を簡単にするためにコネクタ１０ａ〜１０ｃに対して１本設けている例を示す。なお、コネクタ１０ａ〜１０ｃ内に複数の入出力端子１１を設けた場合には、各信号分配部１２で各入出力端子１１に入力された信号をシリアル信号に変換して時分割送信することができる。
【００６２】
信号分配部１２は入出力端子１１から入力する信号を前記時分割通信制御部１４によって定められたタイミングで信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃにＨｉレベルまたはＬｏｗレベルのオン信号、あるいは、ハイインピーダンスのオフ信号の何れかの信号（３ステート信号）を出力するものであり、図４に示すように、これらの信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃの数に合わせて設けた３ステートバッファ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを備える。なお、３ステートバッファ１２ａ，１２ｂ，１２ｃのハイインピーダンス時の電圧レベルはＨｉレベルとＬｏｗレベルの中間の電圧レベル（以下、Ｍｉｄレベルという）となるように構成している。
【００６３】
多数決選択受信回路１３は各信号ライン２ａ，２ｂ，２ｃを介して受信する受信信号のうち２つを比較する比較器１３ａ，１３ｂ，１３ｃと、これらの比較器１３ａ，１３ｂ，１３ｃの比較結果を用いて、最も一致数の多い受信信号を選択受信する選択回路１３ｄとを備え、ハードウェア処理によって多数決選択受信を行うことができるものである。
【００６４】
時分割通信制御部１４は、トークンパッシング方式による同期型の通信を行なわせるものであって、トークン信号を積極的に発呼させるアービトレーション機能を備えたトークン発呼制御部１４ａと、自局のノード番号を記録するＳＳ（Sending Slot）記憶部１４ｂと、受信する局のノード番号を記録するＲＳ（Receiving Slot)記憶部１４ｃと、トークン信号によってＳＳ記憶部１４ｂに記録させた自局ノードが割当てられた同期タイミングに合わせて信号分配部１２に信号を出力させる信号送信制御部１４ｄと、ＲＳ記憶部１４ｃに記憶させた他局ノードからの信号を多数決選択受信回路１３に受信させる信号受信制御部１４ｅとを備える。
【００６５】
入出力回路１５は入出力端子１１を信号分配部１２または多数決選択受信回路１３に切り換えて接続することにより、多数決選択受信回路１３からの信号を入出力端子１１に出力しているときにはこの入出力端子１１からの信号を信号分配部１２に入力させないインターロックをかけるものであり、前記ＲＳ記憶部１４ｃに記録させた他局ノードからの受信信号のオンオフ状態および電圧レベルをトークン１サイクル以上の間一旦記憶させる記憶回路１５ａと、この記憶回路１５ａに記憶させた信号がオン状態である場合の論理和を演算して信号線２の使用権を求める論理和演算回路１５ｂと、この論理和演算回路１５ｂの論理和演算によってＲＳ記憶部１４ｃに記録させた他局ノードからの受信信号の何れかがオン状態であることが判明したときに入出力端子１１にその電圧レベルを出力させるようにスイッチ切換を行なうスイッチ回路１５ｃとを備える。
【００６６】
１６は自動車のドアの施解錠を行なうモータ、１７はこのモータ１６に電力を供給するモータドライバ、１８は使用者の操作によって入力されるドアの施解錠を行なうための操作スイッチ、１９は電磁波などによるリモート制御によってモータドライバ１７に制御信号を送る電子制御ユニットである。前記モータドライバ１７、操作スイッチ１８、電子制御ユニット１９はそれぞれコネクタ１７ａ，１８ａ，１９ａを備え、これらのコネクタ１７ａ，１８ａ，１９ａは通信回路１０のコネクタ１０ａ，１０ｂ，１０ｃに接続されることにより各部材１７，１８，１９が通信回路１０による配線システムによって互いに接続される。
【００６７】
次に、図５を用いて前記通信回路１を用いた配線システムの動作を説明する。仮にモータ１６，操作スイッチ１８，電子制御ユニット１９が接続された各ノード（コネクタ１０ａ〜１０ｃ内の入出力端子１１）毎にＳＳ記憶部１４ｂに、それぞれ、アドレス”１”、”２”、”３”が設定されているとする。このとき、ＲＳ記憶部１４ｃには他局ノードのアドレス”２，３”、”１，３”、”１，２”が設定される。
【００６８】
各ノードのトークン発呼制御部１４ａはトークン発呼がない状態で所定時間が経過すると、積極的に発呼するが、例えばＳＳ記憶部１４ｂに記憶させた情報に合わせてトークンを発呼するタイミングをずらすことにより、最も優先順位の高いＳＳ番号”１”のノード（操作スイッチ１８が取り付けられたコネクタ１０ａの入出力端子１１）のトークン発呼制御部１４ａがバスマスタとして選択されトークンＴ１〜Ｔ３を発呼して全体の同期タイミングを定める。本実施形態の場合、通信回路１０内に３つのノードが存在するので、トークン発呼制御部１４ａはその数に合わせたトークンＴ１〜Ｔ３を所定時間（スロットサイクル）Ｔ毎に発信させる。
【００６９】
各ノードはトークンＴ１〜Ｔ３に続く、自局に与えられた同期タイミングで自局ノード番号”＃１”〜”＃３”と入出力端子１１に入力された信号を信号線２に送信する。なお、入出力端子１１に信号の入力がない場合には、Ｍｉｄレベル（オフ状態）が送信される。図５に示すＳ１〜Ｓ３はコネクタ１０ａ〜１０ｃ内の信号分配部１２が信号線２に送信する信号を表わしており、実線を用いて一つの例を説明し、点線を用いて信号の変動範囲を示す。また、ＳＷは操作スイッチ１８からの入力信号、Ｍｏｔはモータドライバ１７への出力信号を示す。
【００７０】
図５における最初のトークンＴ１が発呼されるときに操作スイッチ１８が操作されてＨｉレベルが入力されているとすると、コネクタ１０ａ内の信号分配部１２は自局ノード番号”＃１”を送信した後に、入力信号に合わせてＨｉレベルを信号線２に送信し、コネクタ１０ｂ内の多数決選択受信回路１３はこの信号を受信して入出力端子１１に出力する。つまり、モータドライバ１７にＨｉレベルが出力されて、モータ１６に駆動電流が流されることによりモータ１６は正方向に回転する。なお、入力された電圧レベルがＬｏｗレベルであればモータ１６は逆方向に回転する。すなわち、スイッチＳＷによってモータ１６を正逆回転させて自動車の施解錠を行うことができる。
【００７１】
同時にノード番号”２”と”３”の入出力回路１５に設けた記憶回路１５ａには、ノード番号”１”からＨｉレベルの信号を受信したことが記憶され、入出力端子１１に受信したＨｉレベルの電圧信号が出力されると共に、論理和演算回路１５ｂが記憶回路１５ａに何れかのノードからのオン信号が入力されていることを検出することにより、入出力端子１１からの信号入力を阻止するインターロックをかけるようにスイッチ回路１５ｃを切り換える。
【００７２】
すなわち、前記スイッチ回路１５ｃを切り換えた状態ではノード番号”２”と”３”の入出力端子１１にはノード番号”１”の入出力端子１１に入力された接点入力信号がそのまま出力され、擬似的に各コネクタ１０ａ〜１０ｃ内の入出力端子１１を信号線で直接接続したような状態となる。この接点入力信号の通信は図３に双方向矢印Ｙによって示すように、双方向に行うことができるものであるが、前記入出力回路１５によってインターロックをかけることにより、通信回路１０の両端において互いに相反する入力が行なわれたとしても決して信号の衝突が起こらないようにしている。これは通信回路１０が同期通信を行なうものであるゆえに得られる効果である。
【００７３】
すなわち、前記インターロックの解除は次の同期サイクルにおいてノード番号”１”の入出力端子１１への接点入力信号がオフ状態となるまで行なわれないゆえに、信号の衝突によって通信回路が損傷するといった問題が発生することが決して起こらないように保護することができる。図５に示す例ではノード番号”１”のノードに２回目の同期タイミングが訪れる頃までに、操作スイッチ１８がオフ状態となっているので、ノード番号”１”の信号分配部１２からの送信信号がオフ状態のＭｉｄレベルとなり、前記記憶回路１５ａがクリアされると前記インターロックが解除されてすべての入出力端子１１から接点入力信号を入力することが可能となる。
【００７４】
上述の実施形態では３ステートバッファを用いる場合には、信号ライン２ａ〜２ｃに送信する信号には、オン状態の２つの電圧（ＨｉレベルとＬｏｗレベル）およびオフ状態の中間電圧（Ｍｉｄレベル）が生じ得る例を示しているが、本発明はこの点に限定されるものではない。すなわち、信号ライン２ａ〜２ｃには、２ビットの２値の値−２つのオン状態（ＨｉレベルまたはＬｏｗレベル）を識別する信号と、オン状態かオフ状態かを識別する信号−に分けて送信するようにしてもよい。また、信号送信に用いるバッファも、共通バスとしての特性に近づけるために、オープンコレクタタイプのものを用いたり、電源重畳や無線通信を用いるなど、種々の変形が考えられることはいうまでもない。
【００７５】
図６，７は本発明の第２実施形態にかかる通信回路２０の構成を示す図である。なお、以下の説明において図１〜５と同じ符号付した部材は同一または同等の部材であるから、その詳細な説明を省略することにより重複説明を避ける。
【００７６】
図６，７に示すように、本実施形態の通信回路２０は、３本の信号ライン２ａ〜２ｃからなる信号線２と、これらの信号線２の両端部において複数の入出力端子１１（１１ａ〜１１ｈ）に入力されたパラレル信号を信号ライン２ａ〜２ｃの数に合わせて分配すると共にシリアル信号に変換して各信号ライン２ａ〜２ｃに送信する信号分配部２１と、各信号ライン２ａ〜２ｃを介して受信する複数のシリアル信号を比較して一致数の多いシリアル信号を真として選択すると共にパラレル信号に変換する多数決選択受信回路２２と、多数決選択受信回路２２によって選択受信したパラレル信号を入出力端子１１を介して出力すると共に信号を出力している入出力端子１１を介して信号を入力させないインターロックをかける入出力回路１５と、前記信号分配部２１、多数決選択受信回路２２および入出力回路１５による通信の方向を時分割されたタイミングで切り換える時分割通信制御部１４とを備える。
【００７７】
また、２３は通信回路２０を構成する通信線２に分岐接続された結線設定部であり、この結線設定部２３は前記多数決選択受信回路２２によって受信された信号をそれぞれ出力する複数の内部信号出力部２４と、前記信号分配部２１を介して信号線に送信する信号をそれぞれ入力する複数の内部信号入力部２５と、これらの内部信号出力部２４から内部信号入力部２５の間を任意に接続することにより各入出力端子１１間の接続状態を切り換える格子状結線回路２６と、この格子状結線回路２６に接続される一方、別の通信回路２０’を連結することにより通信回路２０，２０’間の信号の中継を行なう中継接続部２７とを備える。なお、２８ａ〜２８ｃは前記複数の入出力端子１１が接続されるＥＣＵ（Electronic Control Unit）などの自動制御を行なう電子回路や制御対象となる各デバイスである。
【００７８】
前記信号分配部２１は基本的には第１実施形態および第２実施形態に示す信号分配部４，１２と同じであるが、本実施形態の信号分配部２１は各信号ライン２ａ〜２ｃに信号を分配出力するバッファ２１ａ〜２１ｃの前にパラレル信号をシリアル信号に変換する変換回路２１ｄを備える点において異なる。また、バッファ２１ａ〜２１ｃはＬｏｗレベルをオン状態、Ｈｉレベルをオフ状態とする２値の信号を出力するものである。したがって、バッファ２１ａ〜２１ｃは３ステートバッファである必要はない。なお、先に入力信号を分岐し、変換回路２１ｄを信号ライン２ａ〜２ｃの数に合わせて複数設けて、変換回路２１ｄの動作不良による通信不良も多数決選択受信によって除去できるようにしてもよい。
【００７９】
同様に、前記多数決選択受信回路２２は前述の多数決選択受信回路５，１３とほぼ同じであるが、比較器２２ａ〜２２ｃと信号ライン２ａ〜２ｃの間にシリアル信号をパラレル信号に変換する変換回路２２ｄ〜２２ｆを備える点において異なる。この場合も、先に変換回路２２ｄ〜２２ｆを用いてパラレル変換した後に比較器２２ａ〜２２ｃで比較し、選択回路２２ｇによって多数決選択を行なっているので、変換回路２２ｄ〜２２ｆの動作不良による通信不良も多数決選択によって除去できるように構成している。
【００８０】
本実施形態における入出力回路１５は、オン状態においてＬｏｗレベルとなる接点信号を入出力するものであるから、その制御回路を簡潔なスイッチング素子によって形成することが可能である。
【００８１】
図８はスイッチング素子を用いた入出力回路１５の一例を示す図である。図８において、１５ｄは前記多数決選択受信回路２２に接続されるＦＥＴ等のスイッチング素子、１５ｅはこのスイッチング素子１５ｄと電源Ｖｃｃとの間に接続されるプルアップ抵抗、１５ｆはスイッチング素子１５と抵抗１５ｅと前記入出力端子１１ａに接続されるダイオード、１５ｇ，１５ｈはダイオード１５ｆに直列接続される抵抗、１５ｉは両抵抗１５ｇ，１５ｈの間と電源Ｖｃｃとの間に接続されるダイオード、１５ｊは前記抵抗１５ｈに接続される論理反転回路である。
【００８２】
これら一連の素子１５ｄ〜１５ｊによって形成される回路は多数決選択受信回路２２によって受信される信号を反転して入出力端子１１ａに出力し、多数決選択受信回路２２がオン状態（Ｈｉレベル）であるときに入出力端子１１ａを介してＬｏｗレベルを出力し、この入出力端子１１ａを介して信号の入力を行うことができないようにするインターロックをかけるものである。すなわち、多数決選択受信回路２２の出力信号がオフ状態（Ｌｏｗレベル）のときのみ入出力端子１１ａの電圧レベルに合わせて論理反転回路１５ｊの入力端の電圧が変化し、その反転した信号が信号分配部２１に入力されるように構成している。この入出力回路１５を設けることにより、通信回路２０は入出力端子１１ａ〜１１ｈへの入力信号に合わせて双方向の通信を行うことができる。
【００８３】
なお、入出力回路１５として、あえて、ダイオードやトランジスタのような単純な動作を行なう素子を簡単に組み合わせただけの回路を構成し、ＣＰＵなどの複雑な制御回路を排除することにより、製造コストを引き下げられるだけでなく、誤動作の発生をより確実に阻止することができる。
【００８４】
これら一連の素子１５ｄ〜１５ｊは、図示を省略するが多数決選択受信回路２２によって受信される各ビットのオン／オフ接点信号について行なわれ入出力端子１１ａ〜１１ｈに接続される。なお、図８には入力信号のインターロックをかける部分の回路構成を詳述するために要部だけを記載したものであるから、通信回路２０に含まれる種々の詳細な部材の記載は省略していることはいうまでもない。
【００８５】
再び図６、７に戻り、前記結線設定部２３は前記入出力端子１１の中から任意に選んだもの同士を結線する設定を行なうものであり、前記内部信号出力部２４は予め選択しておいた入出力端子１１に出力されるのと同じ信号を出力する出力ポートであり、内部信号入力部２５は前記入出力端子１１に出力させる信号を入力する入力ポートである。そして、格子状結線回路２６は内部信号入力部２５と内部信号出力部２４に連結された結線ラインを縦横に格子状に配置させ、結線したい位置に置いて縦と横の結線ラインを接続するものであり、今日においてはプログラマブルロジックデバイスで容易に形成することができる。
【００８６】
さらに、２２ｈは多数決選択受信回路２２に設けて通信不良を発生した回数および／または正しく受信できなかった回数を集計して信号線の信頼度を求める信頼度監視回路、２４ａは内部信号出力部２４に備えて前記プログラマブルロジックデバイスに結線情報を書き込むための書込ポート、２９は各通信回路２０，２０’の信頼度監視回路２２ｈおよび書込ポート２４ａと通信可能な位置に信頼度の低い通信線をバイパスさせるように各格子状結線回路２６による結線状態を調整する結線調整部である。
【００８７】
本実施形態の場合、既に詳述したように信号の信頼性を確保した上で多数のオンオフ信号からなる、パラレル信号を３本の信号ラインだけで通信できるので、配線の数を少なくして、簡潔で間違いの少ない配線を行うことができる。また、結線状態の変更は格子状結線回路２６によって行うことができ、ハード的な構成の変更を行なう必要がないので、メンテナンスを容易とすることができる。通信回路２０は言わばフラットケーブルなどによって連結されているかのように多数のＥＣＵ間を連結することができる。
【００８８】
前記信頼度監視回路２２ｈは多数決選択によって通信不良を回避した回数や回避できなかった回数などを記録して、その通信回路２０の信頼性を確認するので、結線調整部２９によって信頼性の低い通信回路２０をバイパスさせるように前記書込ポート２４ａを介してプログラマブルロジックデバイスの結線情報を書き換えることが可能となる。つまり、動的に通信回路２０、２０’の取捨選択を行うことができ、通信回路２０，２０’単位での多重化を実現してさらに高い信頼性を確保することができる。
【００８９】
図９は前記通信回路１０，２０，２０’を連結可能に構成された連結装置３０の構成を示す図である。この連結装置３０は、少なくとも２本の通信回路１０，２０，２０’の入出力端子１１ａ，１１ｂが接続される中継入出力端子３１ａ，３１ｂと、各中継入出力端子３１ａ，３１ｂから受信する信号をそれぞれ出力する内部信号出力部３２ａ，３２ｂと、各中継入出力端子３１ａ，３１ｂから送信する信号をそれぞれ入力する内部信号入力部３３ａ，３３ｂと、内部信号入力部３３ａ，３３ｂに入力されるパラレル信号を中継入出力端子３１ａ，３１ｂを介して出力すると共に、この信号を出力している中継入出力端子３１ａ，３１ｂを介して信号を入力させないインターロックをかけながら中継入出力端子を介して入力する信号を内部信号出力部を介して出力させる入出力回路３４ａ，３４ｂと、これらの内部信号出力部３２から内部信号入力部３３ａ，３３ｂの間を任意に接続することにより各入出力端子間３１ａ，３１ｂの接続状態を切り換える格子状結線回路３５とを備える。
【００９０】
前記中継入出力端子３１ａ，３１ｂは既に詳述した入出力端子１１とほぼ同じ構造であり、接続対象となる通信回路１０，２０，２０’の入出力端子１１を接続可能に構成されている。本実施形態では図面を簡略化する為に２方向に中継入出力端子３１ａ，３１ｂを設けた図を示しているが、この中継入出力端子３１ａ，３１ｂを設ける数や方向は任意に設定できることは言うまでもない。
【００９１】
前記内部信号出力部３２ａ，３２ｂおよび内部信号入力部３３ａ，３３ｂは図６に示す内部信号出力部２４、内部信号入力部２５と同じものであるから、その詳細な構成の説明を省略する。また、内部信号出力部３２ａ，３２ｂのうち何れか一方には書込ポート３２ｃを形成している。
【００９２】
前記格子状結線回路３５はプログラマブルロジックデバイスからなり、前記書込ポート３２ｃを介してプログラマブルロジックデバイスに結線情報を書き込むことにより、結線状態を変更可能に構成している。
【００９３】
本実施形態の連結装置はワイヤーハーネスの連結アダプタを構成するものとなり、これによって任意の通信ネットワークを形成することができる。
【００９４】
図１０は前記連結装置３０を用いて形成した通信ネットワーク４０の一例を示す図である。図１０に示すように、本実施形態の通信ネットワーク４０は、それぞれ前記通信回路１０，２０，２０’の何れかからなるワイヤーハーネス１’を連結装置３０を介してネット状に接続した例を示している。４１ａ〜４１ｄは接続対象となるＥＣＵであり、本例の場合、各ＥＣＵ４１ａ〜４１ｄは２ルートで接続されているので、仮に一本のワイヤーハーネス１’が部分Ｃにおいて完全に切断されて通信不能になることがあったとしても、通信できなくなったワイヤーハーネス１’の両端に設けた信頼度監視回路２２ｈ（図６参照）がワイヤーハーネス１’の切断を検知し、結線調整部２９が結線状態を調整することにより、ワイヤーハーネス１’の切断前と同じように通信できる環境に動的に対応することができる。
【００９５】
なお、本実施形態では説明を簡略化するためにできるだけ簡素な構成を図示しているが、実際には重要なＥＣＵ間は３ルート以上確保するように通信ネットワーク４０を構築できることはいうまでもない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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