(57)【要約】  複数の子通信装置００２ａ〜００２ｄとの間で、双方向多重通信を行う通信装置００１は、複数の子通信装置が接続される伝送線路００３の一方の端部に接続される第１ポート００４ａと、伝送線路の他方の端部に接続される第２ポート００４ｂと、第１ポートと第２ポートに接続された電流検知部００５ａとを備える。通信装置から複数の子通信装置に対して動作電圧が供給され、電流検知部によって、第１ポートおよび第２ポートのうちの少なくともいずれかを流れる電流量の変化が検知され、電流量の変化に基づいて伝送線路における断線の発生が検知される。
2016189947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の子通信装置との間で、双方向多重通信を行う通信装置であって、
前記通信装置は、
前記複数の子通信装置が接続される伝送線路の一方の端部に接続される第１ポートと、
前記伝送線路の他方の端部に接続される第２ポートと、
前記第１ポートと前記第２ポートに接続された電流検知部と、
を備え、
前記伝送線路を介して、前記通信装置から前記複数の子通信装置のそれぞれに対して、それぞれを動作させる電圧が供給され、前記電流検知部によって、前記第１ポートおよび前記第２ポートのうちの少なくともいずれかを流れる電流量の変化が検知され、電流量の変化に基づいて前記伝送線路における断線の発生を検知する、通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信装置において、
前記通信装置は、前記複数の子通信装置のそれぞれへデータ転送をするとき、伝送すべきデータに応じて、前記伝送線路の電圧を変化させる、通信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の通信装置において、
前記第１ポートを流れる電流量と、前記第２ポートを流れる電流量とが異なるとき、前記伝送線路において断線が発生していると検知する、通信装置。
【請求項４】
請求項１に記載の通信装置において、
前記複数の子通信装置のそれぞれは、前記通信装置へデータ伝送をするとき、時間的に互いに異なるタイミングで、伝送すべきデータに応じて、前記伝送線路の電流量を変化させ、
前記通信装置は、前記複数の子通信装置のそれぞれと、前記複数の子通信装置のそれぞれが前記伝送線路において接続されている物理的な位置との対応を示すテーブルを、具備し、
前記通信装置は、前記複数の子通信装置のそれぞれからデータを受信したとき、前記電流検知部によって検知されたそれぞれの電流量の電流幅を、データを受信した子通信装置に対応するように、前記テーブルに登録し、
前記通信装置は、前記テーブルに登録されている前記複数の子通信装置のそれぞれに対応する電流幅間における変化に基づいて、前記伝送線路における断線箇所を特定する、通信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の通信装置において、
前記テーブルは、子通信装置を特定する識別情報を備え、前記通信装置は、データを受信するタイミングに基づいて、前記識別情報を生成する、通信装置。
【請求項６】
請求項４に記載の通信装置において、
前記テーブルは、子通信装置を特定する識別情報を備え、子通信装置からのデータに識別情報が含まれている、通信装置。
【請求項７】
請求項１に記載の通信装置において、
前記伝送線路は、正極側線路と負極側線路とを備え、
前記第１ポートおよび第２ポートのそれぞれは、前記正極側線路に接続されたポートと、前記負極側線路に接続されたポートとを備え、
前記電流検知部は、前記正極側線路に接続されたポートを流れる電流量と、前記負極側線路に接続されたポートを流れる電流量を検知する、通信装置。
【請求項８】
１対の端部を有する第１伝送線路と、
前記第１伝送線路に、それぞれ接続され、前記第１伝送線路からの電圧によって動作する複数の子通信装置と、
前記第１伝送線路の一方の端部に接続された第１ポートと、前記第１伝送線路の他方の端部に接続された第２ポートと、前記第１ポートと前記第２ポートに接続された電流検知部とを備え、前記複数の子通信装置との間で、双方向多重通信を行う親通信装置と、
を備え、
前記電流検知部によって、前記第１ポートおよび前記第２ポートのうちの少なくともいずれかを流れる電流量の変化に基づいて、前記第１伝送線路における断線を検知する、通信システム。
【請求項９】
請求項８に記載の通信システムにおいて、
前記親通信装置は、前記複数の子通信装置のそれぞれへデータ転送をするとき、伝送すべきデータに応じて、前記第１伝送線路の電圧を変化させる、通信システム。
【請求項１０】
請求項８に記載の通信システムにおいて、
前記第１ポートを流れる電流量と、前記第２ポートを流れる電流量とが異なるとき、前記第１伝送線路に断線が発生していると検知する、通信システム。
【請求項１１】
請求項８に記載の通信システムにおいて、
前記複数の子通信装置のそれぞれは、前記親通信装置へデータ伝送をするとき、時間的に互いに異なるタイミングで、伝送すべきデータに応じて、前記第１伝送線路の電流量を変化させ、
前記親通信装置は、前記複数の子通信装置のそれぞれと、前記複数の子通信装置のそれぞれが前記第１伝送線路において接続されている物理的な位置との対応を示すテーブルを、備え、
前記親通信装置は、前記複数の子通信装置のそれぞれからデータを受信したとき、前記電流検知部によって検知されたそれぞれの電流量の電流幅を、データを受信した子通信装置に対応するように、前記テーブルに登録し、
前記親通信装置は、前記テーブルに登録されている前記複数の子通信装置のそれぞれに対応する電流幅間における変化に基づいて、前記第１伝送線路における断線箇所を特定する、通信システム。
【請求項１２】
請求項８に記載の通信システムにおいて、
前記第１伝送線路は、正極側線路と負極側線路とを備え、
前記第１ポートおよび第２ポートのそれぞれは、前記正極側線路に接続されたポートと、前記負極側線路に接続されたポートとを備え、
前記電流検知部は、前記正極側線路に接続されたポートを流れる電流量と、前記負極側線路に接続されたポートを流れる電流量を検知する、通信システム。
【請求項１３】
請求項８に記載の通信システムにおいて、
前記通信システムは、
前記第１ポートに一方の端部が接続され、前記第２ポートに他方の端部が接続された第２伝送線路と、
前記第２伝送線路に接続された複数の子通信装置と、
を備え、通信システム。
【請求項１４】
請求項８に記載の通信システムにおいて、
前記親通信装置は、前記電流検知部に接続された第３ポートを備え、
前記通信システムは、
前記第２ポートに、一方の端部が接続され、前記第３ポートに、他方の端部が接続された第３伝送線路と、
前記第３伝送線路に接続された複数の子通信装置と、
を備える、通信システム。
【請求項１５】
１対の端部を有する伝送線路と、
前記伝送線路に、それぞれ接続された複数の子通信装置と、
前記伝送線路の一方の端部に接続された第１ポートと、前記伝送線路の他方の端部に接続された第２ポートとを有し、前記複数の子通信装置との間で、双方向多重通信を行う親通信装置と、
を備え、
前記複数の子通信装置のそれぞれは、前記親通信装置へデータ伝送をするとき、時間的に互いに異なるタイミングで、伝送すべきデータに応じて、前記伝送線路の電流量を変化させ、
前記親通信装置は、
前記第１ポートおよび前記第２ポートのうちの少なくともいずれかを流れる電流量を検知する電流検知部と、
前記複数の子通信装置のそれぞれと、前記複数の子通信装置のそれぞれが前記伝送線路において接続されている物理的な位置との対応を示すテーブルと、
を備え、
前記親通信装置は、前記複数の子通信装置のそれぞれからデータを受信したとき、前記電流検知部によって検知されたそれぞれの電流量の電流幅を、データを受信した子通信装置に対応するように、前記テーブルに登録し、前記テーブルに登録されている前記複数の子通信装置のそれぞれに対応する電流幅間における変化に基づいて、前記伝送線路における断線箇所を特定する、通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置および通信システムに関し、特にネットワーク障害の検知、障害箇所を特定することが可能な通信装置および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワークは、複数の被制御装置の制御を行う制御システムにおいても用いられている。例えば１個の制御部によって、複数の被制御装置を制御するような制御システムにおいては、１個の制御部と、それぞれの被制御装置とを接続する複数の配線が必要とされる。この場合、被制御装置の数が増加するのに伴って、配線の数も増加することになる。配線の数が増えることにより、占有面積の増加、配線に要するコストの増加等が生じる。そのため、配線数を減らす要求、すなわち省配線の要求がある。このような制御システムの例として、自動車の制御システムがある。自動車には、複数のセンサおよび／またはアクチュエータが搭載され、それぞれのセンサからデータが収集され、アクチュエータの制御が行われる。搭載されるセンサ、アクチュエータの数は、近年の走行性能の追求に伴い、ますます増加している。その結果、被制御装置であるセンサ、アクチュエータと、制御部とを結ぶ配線の束であるワイヤハーネスの増大を招いている。【０００３】
省配線化を図るために、制御部と複数の被制御装置との接続をバス化し、制御部および被制御装置を節点とし、バスを経路としたネットワークを構成し、配線数を少なくする技術が、例えば特許文献１および特許文献２に記載されている。制御システムで用いられるネットワークは、過酷な環境で利用されることが多く、しかも通信遮断が許容されないことが多い。そのため、高信頼性を有するアーキテクチャが要求される。例えば、特許文献３には、ネットワークが断線したときに、断線を検知し、通信を維持する技術が記載されている。また、例えば特許文献４には、ネットワークが断線したときに、断線箇所を特定する技術が、記載されている。
【選考技術文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０１−０７２６２３号公報
【特許文献２】特開平０３−００６９９７号公報
【特許文献３】特開２００６−１６５６５６号公報
【特許文献４】特開平１０ー２９４７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ネットワークにおいて、制御部はバスマスターとして機能し、それぞれの被制御装置はスレーブとして機能する。本明細書においては、バスマスターである制御部を、親通信装置または単に通信装置と称し、複数の被制御装置を、子通信装置と称する。この場合、ネットワークは、バスを構成する伝送線路を介して、親通信装置と複数の子通信装置との間でデータ伝送が行われる通信ネットワークと見なすことができる。【０００６】
親通信装置と複数の子通信装置との間のデータ伝送を、双方向多重通信で行う通信ネットワークでは、伝送線路に１箇所でも断線が発生したり、通信障害が発生すると、親通信装置と、全ての子通信装置との間で、通信遮断が起きる可能性がある。【０００７】
伝送線路に断線が発生した場合でも、通信を維持するために、特許文献３には、バスを２重化することが示されている。この場合、一方のバスを構成する伝送線路で通信をしているときに、断線の検知を行う。断線が検知されると、他方のバスを構成する伝送線路を有効にして、通信を維持する。特許文献３に記載された技術では、断線が発生した直後に、通信エラーが発生してしまう。また、断線検知時の制御が複雑になると言う課題がある。さらに、特許文献３に記載された技術では、断線した箇所（断線箇所）の特定が困難であると言う課題も存在する。【０００８】
また、特許文献４には、それぞれの子通信装置に出力電流監視機能を備え、断線箇所を特定する技術が記載されている。子通信装置のそれぞれに出力電流監視機能を設けるため、コストの増大が危惧される。また、特許文献４の技術では、全ての子通信装置の出力電流を共有するため、断線が発生してから断線を検知する迄の時間が増大し、オーバーヘッドの増加が危惧される。【０００９】
なお、特許文献１および特許文献２には、伝送線路に断線が発生した場合でも、通信が維持されるようにすることは、記載されていない。【００１０】
本発明の目的は、簡易な構成で、断線が発生したときも、通信を維持することが可能な通信装置および通信システムを提供することにある。【００１１】
本発明の他の目的は、簡易な構成で、断線等の障害が発生したときも、通信を維持することが可能で、断線等の障害の発生している障害箇所（例えば断線箇所）を特定することが可能な通信装置および通信システムを提供することにある。【００１２】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。【００１４】
先ず、通信装置の観点で見た場合、通信装置は、複数の子通信装置との間で、双方向多重通信を行う。この通信装置は、複数の子通信装置が接続される伝送線路の一方の端部に接続される第１ポートと、伝送線路の他方の端部に接続される第２ポートと、第１ポートと第２ポートに接続された電流検知部とを備えている。伝送線路を介して、通信装置から複数の子通信装置のそれぞれに対して、それぞれを動作させる電圧が供給され、電流検知部によって、第１ポートおよび第２ポートのうちの少なくともいずれかを流れる電流量の変化が検知され、電流量の変化に基づいて伝送線路における断線の発生が検知される。【００１５】
これにより、簡易な構成で、伝送線路に断線が発生していることを検知することが可能となる。また、断線箇所を境として、複数の子通信装置は、第１ポートまたは第２ポートに継続的に接続されるため、通信装置と複数の子通信装置との間の通信は維持することが可能となる。【００１６】
次に、通信システムの観点で見た場合、通信システムは、１対の端部を有する第１伝送線路と、第１伝送線路に、それぞれ接続され、第１伝送線路からの電圧によって動作する複数の子通信装置と、親通信装置とを備えている。ここで、親通信装置は、第１伝送線路の一方の端部に接続された第１ポートと、第１伝送線路の他方の端部に接続された第２ポートと、第１ポートと第２ポートに接続された電流検知部とを備え、複数の子通信装置との間で、双方向多重通信を行う。電流検知部によって、第１ポートおよび第２ポートのうちの少なくともいずれかを流れる電流量の変化が検知され、電流量の変化に基づいて第１伝送線路における断線の発生が検知される。【００１７】
上記した通信装置および通信システムにおいては、簡易な構成で、伝送線路（第１伝送線路）に断線が発生していることを検知することが可能となる。また、断線箇所を境として、複数の子通信装置は、第１ポートまたは第２ポートに継続的に接続されるため、通信装置と複数の子通信装置との間の通信は維持することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。【００１９】
簡易な構成で、断線が発生したときも、通信を維持することが可能な通信装置および通信システムを提供することが可能となる。また、簡易な構成で、断線等の障害が発生したときも、通信を維持することが可能で、断線等の障害の発生している障害箇所（例えば断線箇所）を特定することが可能な通信装置および通信システムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施の形態１に係わる通信システムの概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係わる通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係わる子通信装置の構成を示すブロック図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は、実施の形態１に係わる断線検知のメカニズムを、説明する説明図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｆ）は、実施の形態１に係わる断線検知と断線箇所特定のメカニズムを示す波形図である。
【図６】実施の形態１に係わる通信システムに設けられるテーブルの構成を示す図である。
【図７】実施の形態１に係わる通信システムの動作を示すフローチャート図である。
【図８】実施の形態１に係わる通信システムの変形例の構成を示すブロック図である。
【図９】実施の形態２に係わる通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態３に係わる通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】実施の形態４に係わる通信システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は、原則として省略する。
【００２２】
以下で説明する複数の実施の形態では、伝送線路が有線の場合を説明する。すなわち、有線の通信装置および有線の通信システムを説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
＜通信システムの概要＞
図１は、実施の形態１に係わる通信システムの概略的な構成を示すブロック図である。同図において、１００は、通信システム、００１は、親通信装置（通信装置）、００３は、１対の端部を有する伝送線路である。伝送線路００３には、複数の子通信装置００２が接続されているが、図１には、代表として４個の子通信装置００２ａ〜００２ｄが、示されている。この実施の形態１においては、通信システム１００は、親通信装置００１と伝送線路００３と複数の子通信装置００２とによって構成されている。
【００２４】
親通信装置００１は、第１ポート００４ａ、第２ポート００４ｂ、電流検知部００５ａ、電流検知・変調部００６および処理部００７を備えている。親通信装置００１の第１ポート００４ａには、伝送線路００３の一方の端部が接続され、第２ポート００４ｂには、伝送線路００３の他方の端部が接続されている。親通信装置００１の第１ポート００４ａを始端とし、第２ポート００４ｂを終端と見なした場合、伝送線路００３は、始端と終端との間に電気的に接続されたリング状のネットワークを構成していると見なすことができる。また、子通信装置００２ａ〜００２ｄのそれぞれは、伝送線路００３を介して、親通信装置００１の第１ポート００４ａと第２ポート００４ｂに、電気的に接続されていることになる。
【００２５】
親通信装置００１において、電流検知部００５ａは、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂに接続され、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂの少なくともいずれかを流れる電流量を検知する。すなわち、第１ポート００４ａおよび／または第２ポート００４ｂを介して伝送線路００３を流れる電流量を検知する。
【００２６】
親通信装置００１において、電流検知・変調部００６は、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂに接続されており、２つの機能を有している。
【００２７】
第１の機能は、第１ポート００４ａを流れる電流量と第２ポート００４ｂを流れる電流量との合成により得られた電流量を検知する電流検知の機能である。すなわち、第１の機能は、伝送線路００３を流れる合成の電流量を検知する機能である。子通信装置００２ａ〜００２ｄからデータを受信するとき、電流検知・変調部００６において検知された合成の電流量は、受信したデータに応じて変化する。処理部００７は、この合成の電流量を、受信データとして処理する。
【００２８】
第２の機能は、処理部００７から、伝送線路００３へ伝送されるべきデータを受信したとき、受信したデータを変調して、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂを介して、伝送線路００３へ供給する。
【００２９】
この実施の形態１においては、電流検知・変調部００７が、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂに接続されているため、子通信装置からのデータは、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂのそれぞれから、電流検知・変調部００７へ供給されることになる。また、送信されるべきデータは、電流検知・変調部００７から第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂの両方へ供給されることになる。
【００３０】
処理部００７は、電流検知部００５ａおよび電流検知・変調部００６に接続され、電流検知部００５での電流検知の結果および電流検知・変調部００６での電流検知の結果に基づいて、伝送線路００３において断線あるいは短絡が発生しているか否かの判定（検知）を行う。また、断線が発生している場合、電流検知の結果に基づいて、処理部００７は、断線箇所の特定を行う。
【００３１】
なお、処理部００７は、子通信装置００２ａ〜００２ｄへ、データを伝送する際には、伝送すべきデータを形成して、電流検知・変調部００５へ供給する。また、伝送線路００３を介して、子通信装置００２ａ〜００２ｄから第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂへ伝送されたデータは、特に制限されないが、電流検知・変調部００５を介して、処理部００７へ供給される。すなわち、処理部００７において、子通信装置００２ａ〜００２ｄへ送信されるデータが形成されるとともに、子通信装置００２ａ〜００２ｄから受信したデータは、処理部００７で処理されることになる。
【００３２】
子通信装置００２ａ〜００２ｄのそれぞれは、伝送線路００３の互いに異なる位置（箇所）に接続されている。図１の例では、始端である第１ポート００４ａから、終端である第２ポート００４ｂに向けて、子通信装置００２ａから００２ｄの順に接続されている。子通信装置００２ａ〜００２ｄのそれぞれには、図示しないがセンサおよび／またはアクチュエータ等の機器が接続されている。
【００３３】
子通信装置にセンサが接続されている場合、子通信装置は、センサからの検出信号を、データとして伝送線路００３へ供給する。このデータが、伝送線路００３を介して、親通信装置００１へ伝送され、親通信装置００１内の処理部００７において、センサからの検出信号が処理される。また、子通信装置にアクチュエータが接続されている場合には、親通信装置００１内の処理部００７が、アクチュエータを制御するためのデータを形成する。このデータが、親通信装置００１から伝送線路００３へ供給され、子通信装置へ伝送される。アクチュエータを制御するデータを受信した子通信装置は、このデータをアクチュエータへ供給する。これにより、親通信装置００１からのデータに従って、アクチュエータが動作することになる。
【００３４】
親通信装置００１は、子通信装置００２ａ〜００２ｄに対して、例えば一斉にアクセスを行う。子通信装置００２ａ〜００２ｄは、それぞれ予め定められたタイミングを有しており、親通信装置００１からアクセスされると、予め定められたタイミングで、センサからの検出信号に応じたデータを、伝送線路００３へ供給する。または、予め定められたタイミングで、伝送線路に００３におけるデータを取り込み、アクチュエータへ供給する。それぞれの子通信装置００２ａ〜００２ｄに予め定められたタイミングは、互いに異なるようにされている。これにより、親通信装置と複数の子通信装置との間で、データ伝送を時分割的に多重化して行うことが可能となる。上記した例では、センサからの検出信号に相当するデータは、子通信装置から親通信装置へ供給され、アクチュエータを制御するデータは、親通信装置から子通信装置へ供給されることになる。
【００３５】
上記した多重化の制御方法には限定されない。すなわち、子通信装置００２ａ〜００２ｄのそれぞれが、それぞれに固有の識別情報を有するようにしてもよい。この場合、子通信装置は、自分に割り当てられた（自分を特定する）識別情報を、センサからの検出信号とともに、データに含めて、伝送線路００３へ供給する。親通信装置００１は、伝送線路００３へ伝送されたデータから、識別情報を認識し、データを伝送線路００３へ供給した子通信装置を特定する。これにより、親通信装置００１は、特定した子通信装置に接続されたセンサからの検出信号に相当するデータが、伝送線路００３を介して、親通信装置００１へ伝送されていることを把握することができる。
【００３６】
この場合、アクチュエータの制御は、次のようにすればよい。すなわち、アクチュエータが接続されている子通信装置の識別情報を、アクチュエータを制御するデータに含めて、親通信装置００１が、伝送線路００３へ供給する。伝送線路００３に接続された子通信装置００２ａ〜００２ｄのうち、伝送線路００３へ供給されたデータに含まれている識別情報に対応する識別情報が割り当てられた子通信装置のみが、伝送線路００３のデータを取り込み、アクチュエータへ供給する。
【００３７】
識別情報が、子通信装置００２ａ〜００２ｄのそれぞれを特定する情報であると見なした場合、子通信装置００２ａ〜００２ｄのそれぞれに予め定められたタイミングも、識別情報と見なすことができる。
【００３８】
あとで、説明するが、親通信装置００１から、子通信装置００２ａ〜００２ｄへのデータは、電圧によって表される。すなわち、データは電圧変調される。これに対して、子通信装置００２ａ〜００２ｄから、親通信装置００１へのデータは、電流によって表される。すなわち、データは電流変調される。そのため、実施の形態１に係わる通信システム１００においては、双方向のデータ伝送が可能となっている。すなわち、実施の形態１に係わる通信システム１００は、双方向多重通信の通信システムとなっている。
【００３９】
また、子通信装置００２ａ〜００２ｄのそれぞれは、伝送線路００３を介して供給される電圧によって動作する。すなわち、親通信装置００１は、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂを介して、伝送線路００３へ、子通信装置００２ａ〜００２ｄを動作させる電源電圧を供給することになる。そのため、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂを流れる電流量は、子通信装置００２ａ〜００２ｄを動作させるための動作電流も含むことになる。
【００４０】
なお、図１において、ＤＰは、伝送線路００３に断線が発生した場合の箇所の一例を示している。
【００４１】
＜通信システムの構成＞
図２は、実施の形態１に係わる通信システム１００の構成を示すブロック図である。図２には、図１に示した通信システムの構成が、詳しく示されている。また、図２においては、伝送線路００３が、単線の伝送線路００３として示されている。単線の伝送線路００３であるため、親通信装置００１と子通信装置００２ａ〜００２ｄは、互いに共通の接地電圧Ｖｓｓに接続されている。特に制限されないが、子通信装置００２ａ〜００２ｄは、互いに同様な構成を備えているため、同図には、子通信装置００２ｃは、省略されている。
【００４２】
また、この実施の形態１では、親通信装置００１から子通信装置００２ａ〜００２ｄへのデータ伝送は電圧変調とされている。親通信装置００１の第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂからは、伝送線路００３を介して、子通信装置００２ａ〜００２ｄの電源電圧も供給される。そのため、親通信装置００１から子通信装置００２ａ〜００２ｄへデータ伝送をするとき、第１ポート００４ａ、第２ポート００４ｂおよび伝送線路００３には、伝送されるデータに応じた変調電圧が、子通信装置の電源電圧に重畳されることになる。一方、子通信装置００２ａ〜００２ｄから親通信装置００１へのデータ伝送は電流変調とされる。そのため、子通信装置００２ａ〜００２ｄから親通信装置００１へデータ伝送をするとき、第１ポート００４ａ、第２ポート００４ｂおよび伝送線路００３に流れる電流量は、伝送するデータに応じた電流量と子通信装置の動作電流量とが重畳された電流量となる。実施の形態１では、送信するデータに応じて値が変化する電圧変調および電流変調を、変調方式の例にして説明するが、変調方式は、これに限定されるものではない。
【００４３】
＜＜子通信装置の概略構成＞＞
子通信装置００２ａ〜００２ｄのそれぞれは、コネクタＣＮ１、ＣＮ２と、送受信部０１７と、インタフェース部（以下、Ｉ／Ｆ部とも称する）０１８とを備えている。コネクタＣＮ１は、伝送線路００３に接続され、コネクタＣＮ２は、接地電圧Ｖｓｓに接続されている。送受信部０１７は、コネクタＣＮ１を介して、伝送線路００３に電気的に接続され、伝送線路００３を流れるデータを受信する。またＩ／Ｆ部０１８から受け取った送信データを適切に処理し、コネクタＣＮ１を介して伝送線路００３へ送信する。
【００４４】
図２において、ＰＡ、ＰＢ、ＰＤは、機器を示しており、子通信装置００２ａ、００２ｂ、００２ｄに接続されたセンサまたは／およびアクチュエータ等の被制御端末を示している。例えばＰＡ、ＰＢおよびＰＤが、センサであった場合、センサＰＡ、ＰＢおよびＰＤからの検出信号が、Ｉ／Ｆ部０１８に供給され、Ｉ／Ｆ部０１８において、デジタル信号へ変換され、送信データとして、Ｉ／Ｆ部０１８から送受信部０１７へ供給されることになる。送受信部０１７は、供給された送信データを処理して、処理されたデータを、伝送線路００３を介して、親通信装置００１へ伝送する。これに対して、ＰＡ、ＰＢおよびＰＤが、アクチュエータ等の被制御端末であった場合、親通信装置００１からのデータは、送受信部０１７を介して、Ｉ／Ｆ部０１８に供給される。Ｉ／Ｆ部０１８は、供給されたデータをアナログに変換して、被制御端末へ送信する。これによって、アクチュエータ等の被制御端末が、親通信装置００１からのデータに従って制御されることになる。
【００４５】
子通信装置００２ａ〜００２ｄのそれぞれのコネクタＣＮ１は、伝送線路００３の互いに異なる位置（箇所）に電気的に接続されている。この実施の形態１においては、親通信装置００１の第１ポート００４ａから、第２ポート００４ｂに向けて、物理的に遠くなる方向に、子通信装置００２ａから００２ｄの順に接続されている。図２では、伝送線路００３の位置（箇所）Ｌ１に子通信装置００２ａのコネクタＣＮ１が接続され、伝送線路００３の位置（箇所）Ｌ２に子通信装置００２ｂのコネクタＣＮ１が接続され、伝送線路００３の位置（箇所）Ｌ４に子通信装置００２ｄのコネクタＣＮ１が接続されている。同図には示していないが、伝送線路００３の位置（箇所）Ｌ３に子通信装置００２ｃのコネクタＣＮ１が接続されている。すなわち、伝送線路００３に沿って、第１ポート００４ａから物理的に遠ざかる位置Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の順に、子通信装置００２ａ、００２ｂ、００２ｃ、００２ｄが接続されている。
【００４６】
＜＜親通信装置の構成＞＞
親通信装置００１は、図１で述べたように、第１ポート００４ａ、第２ポート００４ｂと、電流検知部００５ａと、電流検知・変調部００６と、処理部００７とを備えている。図２には、電流検知部００５ａ、電流検知・変調部００６および処理部００７のそれぞれの構成が詳しく示されている。
【００４７】
先ず、電流検知部００５ａについて述べると、電流検知部００５ａは、電流検知回路０１５ａおよび電流検知回路０１５ｂを備えている。電流検知回路０１５ａは、第１ポート００４ａに接続され、第１ポート００４ａを流れる電流量を測定し、電流検知回路０１５ｂは、第２ポート００４ｂに接続され、第２ポート００４ｂを流れる電流量を測定する。それぞれの測定の結果は、処理部００７へ供給されるとともに、電流検知・変調部００６へ供給される。
【００４８】
電流検知・変調部００６は、電流検知回路０１５ｃおよび電圧変調回路０１６を備えている。電流検知回路０１５ｃには、電流検知回路０１５ａおよび０１５ｂからの測定結果が供給される。電流検知回路０１５ｃは、電流検知回路０１５ａからの測定結果と電流検知回路０１５ｂからの測定結果とを合成して、合成電流を形成する。すなわち、合成により、第１ポート００４ｂを流れる電流量と第２ポートを流れる電流量との和に相当する電流量を合成電流として、電流検知回路０１５ｃは形成する。形成された合成電流は、処理部００７へ供給される。電圧変調回路０１６は、処理部００７から、送信すべきデータ系列を受け取り、データ系列に応じた電圧変調を行い、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂを介して伝送線路００３へ供給する。なお、電圧変調回路０１６にも、子通信装置と同様に、接地電圧Ｖｓｓが供給されており、接地電圧Ｖｓｓを基準として、伝送線路００３の電圧を変化させる。
【００４９】
処理部００７は、制御ユニット０１２、通信制御回路０１４および断線・短絡検知回路０１３を備えている。通信制御回路０１４は、制御ユニット０１２から送信すべき送信データを受け取ると、受け取った送信データを適切な形にエンコードして、電圧変調回路０１６へ供給する。また、電圧変調回路０１６は、電流検知回路０１５ｃからの合成電流をモニタすることにより、電流変調されたデータ、すなわち、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂへ供給された子通信装置からのデータを復調し、制御ユニット０１２へ供給する。
【００５０】
断線・短絡検知回路０１３は、電流検知回路０１５ａ、０１５ｂおよび０１５ｃからの測定結果および合成電流を基にして、第１ポート００４ａを流れる電流量、第２ポート００４ｂを流れる電流量および合成電流の電流量をモニタし、断線および短絡の有無を検知する。
【００５１】
制御ユニット０１２は、通信タイミングの制御、通信制御回路０１４からのデータの受信、送信データの形成、受信したデータおよび送信データに対する処理、及び形成した送信データの通信制御回路０１４への送信を行う。また、制御ユニット０１２は、あとで説明するテーブルを形成するための記憶領域ＭＭを備えている。伝送線路００３に断線が発生した場合、断線箇所の特定は、断線・短絡検知回路０１３からモニタの結果と、記憶量器ＭＭに形成されたテーブルとに基づいて、制御ユニット０１２が行う。この制御ユニット０１２は、特に制限されないが、記憶領域ＭＭを備えたマイクロプロセッサによって構成されている。そのため、制御ユニット０１２の機能は、図示しないプログラムによって達成されることになる。なお、記憶領域ＭＭは、マイクロプロセッサとは別に記憶回路を設け、この記憶回路を記憶領域ＭＭとして用いてもよい。
【００５２】
＜＜子通信装置の構成＞＞
図３は、実施の形態１に係わる子通信装置の構成を示すブロック図である。子通信装置００２ａ〜００２ｄは、互いに類似しているので、ここでは、１個の子通信装置（代表として、符号００２を付す）について、説明する。先に説明したように、実施の形態１においては、親通信装置００１からのデータは、子通信装置００２の動作電圧にデータに応じて変調された変調電圧が重畳され、伝送線路００３を介して子通信装置００２のコネクタＣＮ１に供給される。また、子通信装置００２からのデータは、子通信装置００２の動作電流にデータに応じて変調された変調電流が重畳されて、コネクタＣＮ１を流れる。
【００５３】
図２では、子通信装置の概略構成を説明するために、子通信装置が、コネクタＣＮ１、ＣＮ２と、送受信部０１７と、Ｉ／Ｆ部０１８とを備えているように説明したが、図３には、子通信装置の詳しい構成が示されている。図３において、ＣＮ１およびＣＮ２は、図２で説明したコネクタを示している。図３において、０２１は、定電圧回路、０２２は、電流変調回路、０２３は、通信回路である。図３に示した定電圧回路０２１、電流変調回路０２２および通信回路０２３によって、図２に示した送受信部０１７およびＩ／Ｆ部０１８が構成されている。ここで、Ｉ／Ｆ部０１８とセンサおよび／または被制御端末（図２では、機器ＰＡ、ＰＢ、ＰＤ）との間のデータの送受信は、図３において、通信回路０２３の入出力ＰＰとして示されている。
【００５４】
定電圧回路０２１は、コネクタＣＮ１、ＣＮ２に接続されている。定電圧回路０２１は、コネクタＣＮ１およびＣＮ２を介して、伝送線路００３および接地電圧Ｖｓｓに接続される。コネクタＣＮ１を介して伝送線路００３から、変調電圧が重畳された電源電圧を定電圧回路０２１は、受電し、受電した電圧から、電源電圧の成分に相当する電圧を、子通信装置００２の電源電圧Ｖｃｃとして、出力する。この実施の形態では、この電源電圧Ｖｃｃは、通信回路０２３に、通信回路０２３を動作させるための動作電圧として給電される。また、特に制限されないが、この電源電圧Ｖｃｃは、図２に、機器ＰＡ、ＰＢ、ＰＤとして示したセンサおよび／または被制御端末を動作させるための電源電圧としても用いられる。
【００５５】
電流変調回路０２２は、コネクタＣＮ１とＣＮ２の間に接続され、通信回路０２３からのデータに従って、コネクタＣＮ１とコネクタＣＮ２間を流れる電流ＩＤの電流量を変化させる。これにより、通信回路０２３からのデータに従って、伝送線路００３を流れる電流量の変調が行われることになる。
【００５６】
通信回路０２３は、コネクタＣＮ１およびＣＮ２に接続され、コネクタＣＮ１を介して電圧変調された信号を受信し、復調して、出力（入出力ＰＰのうちの出力）する。また、通信回路０２３は、入力（入出力ＰＰのうちの入力）した送信データを、エンコードし、電流変調回路０２２へ供給する。これにより、送信データに従って電流変調された電流が、信号として伝送線路００３へ送信されることになる。
【００５７】
ここで、コネクタＣＮ１を介して、伝送線路００３を流れる電流は、２個の成分を有することになる。すなわち、第１の電流成分は、子通信装置００２を動作させるための動作電流（以下、負荷電流とも称する）である。そして、第２の電流成分は、送信データに従って変化する電流変調の電流である。第１の電流成分である負荷電流は、定常的に流れる電流である。これに対して、第２の電流成分である電流変調の電流は、送信する送信データによって変化する。負荷電流をＩＱとし、電流変調による電流の最大値をＩＤとして表すと、１個の子通信装置当たりで、伝送線路００３、言い換えるならば、第１ポート００４ａ、第２ポート００４ｂを流れる電流量のトータルは、最大でＩＱ＋ＩＤとなる。伝送線路００３には、子通信装置当たりの電流量ＩＱ＋ＩＤに、接続された子通信装置の個数を掛けて求めた電流量の電流が流れることになる。
【００５８】
＜断線検知（判定）のメカニズム＞
次に、図４を用いて、実施の形態１に係わる断線検知のメカニズムを説明する。図４（Ａ）〜図４（Ｄ）は、実施の形態１に係わる断線有無検知のメカニズムを、簡略化して説明する説明図である。
【００５９】
図４（Ａ）〜図４（Ｄ）のそれぞれは、図２に示した通信システム１００を電流の視点で、簡略的に示している。図４（Ａ）〜図４（Ｄ）のそれぞれにおいて、０３１は、電流検知回路０１５ａ（図２）を、簡略化して、等価的に抵抗で示しており、０３２は、電流検知回路０１５ｂを、簡略化して、等価的に抵抗で示しており、０３３は、電流検知回路０１５ｃを、簡略化して、等価的に抵抗で示している。また、０３４は、子通信装置００２ａ（図２）を、簡略化して、等価的に電流源で示しており、０３５は、子通信装置００２ｂを、簡略化して、等価的に電流源で示しており、０３６は、子通信装置００２ｄを、簡略化して、等価的に電流源で示している。図４において、Ｉ１、Ｉ２およびＩ３は、子通信装置００２ａ、００２ｂおよび００２ｄ（電流源０３４、０３５および０３６）が、定常的な状態にあるときに、子通信装置００２ａ、００２ｂおよび００２ｄを流れる電流を示している。ここで、電流Ｉ１、Ｉ２およびＩ３のそれぞれは、子通信装置００２ａ、００２ｂおよび００２ｄのそれぞれが定常状態にあるときの負荷電流（第１の電流成分）に相当する。例えば、電流Ｉ１、Ｉ２およびＩ３のそれぞれは、子通信装置００２ａ、００２ｂおよび００２ｄのそれぞれが、送信すべきデータに従って動作していない定常的なときの負荷電流である。
【００６０】
図４（Ａ）〜図４（Ｄ）において、０３Ｖは、親通信装置００１に設けられている電源回路を、簡略化して、等価的に電圧源で示している。図２には、図示していないが、親通信装置００１は、電源回路を有している。この電源回路によって形成された電圧が、子通信装置００２の電源電圧として、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂへ印加される。また、親通信装置からのデータ伝送の際には、この電源回路によって形成された電圧に、電圧変調回路０１６（図２）によって形成された変調電圧が重畳されることになる。しかしながら、親通信装置００１は、この電源回路を備えていなくてもよい。例えば、電圧変調回路０１６によって、子通信装置００２の電源電圧を形成するようにしてもよい。
【００６１】
図４（Ａ）は、伝送線路００３に断線等が発生していない場合（正常時）が示されている。断線等が発生していないため、伝送線路００３を流れる電流量は、子通信装置００２ａ、００２ｂおよび００２ｄの電流Ｉ１、Ｉ２およびＩ３の合成電流Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３となる。この合成電流の電流量は、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂによって分配されるため、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂのそれぞれを流れる電流量は、（Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３）／２となる。すなわち、電流検知回路０１５ａ（抵抗０３１）を流れる電流量は、（Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３）／２となり、電流検知回路０１５ｂ（抵抗０３２）を流れる電流量も、（Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３）／２となる。また、電流検知回路０１５ｃ（抵抗０３３）には、電流検知回路０１５ａを流れる電流量と電流検知回路０１５ｂを流れる電流量との合成電流が流れるため、その電流量は、Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３となる。
【００６２】
図４（Ｂ）は、子通信装置００２ｂ（電流源０３５）のコネクタＣＮ１が破損し、子通信装置００２ｂが、伝送線路００３から電気的に分離してしまった場合が示されている。ここでは、コネクタＣＮ１が破損した場合を例としているが、伝送線路００３からコネクタＣＮ１が、電気的に外れた場合等も同様であり、図４（Ｂ）では、断線時（コネクタ故障）として示されている。
【００６３】
コネクタ故障の場合（図４（Ｂ））、伝送線路００３を流れる電流量が、正常時の場合（図４（Ａ））に対して変化する。すなわち、伝送線路００３を流れる電流量は、Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３から、Ｉ１＋Ｉ３へと変化する。これに伴い、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂのそれぞれを流れる電流量も、（Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３）／２から、（Ｉ１＋Ｉ３）／２へと変化する。すなわち、電流検知回路０１５ａおよび０１５ｂを流れる電流量が変化し、電流検知回路０１５ａ（抵抗０３１）には、電流量Ｉ１が流れ、電流検知回路０１５ｂ（抵抗０３２）には、電流量Ｉ３が流れる。また、電流検知回路０１５ｃを流れる合成電流についても、Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３から、Ｉ１＋Ｉ３へと変化する。図２に示した断線・短絡検知回路０１３は、合成電流の電流量が変化したことを、電流検知回路０１５ｃの測定結果から把握し、断線が発生したことを検知し、制御ユニット０１２へ通知する。この実施の形態１においては、コネクタの故障も、断線の発生として検知することが可能である。
【００６４】
図４（Ｃ）は、子通信装置００２ｃが接続された伝送線路００３の位置Ｌ２（図２）と子通信装置００２ｄが接続された伝送線路００３の位置Ｌ３（図２）との間の箇所ＤＰ１で、伝送線路００３に断線が発生した場合を示している。この場合、断線が発生した箇所ＤＰ１を境にして、第１ポート００４ａ側に接続されている伝送線路を流れる電流は、子通信装置００２ａおよび００２ｂの分となり、電流量はＩ１＋Ｉ２となる。これに対して、断線が発生した箇所ＤＰ１を境にして、第２ポート００４ｂ側に接続されている伝送線路を流れる電流は、子通信装置００２ｄの分となり、電流量はＩ３となる。すなわち、第１ポート００４ａを流れる電流量、言い換えるならば電流検知回路０１５ａ（抵抗０３１）を流れる電流量は、（Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３）／２（正常時）から、Ｉ１＋Ｉ２へと変化する。このとき、第２ポート００４ｂを流れる電流量、言い換えるならば電流検知回路０１５ｂ（抵抗０３２）を流れる電流量は、（Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３）／２（正常時）から、Ｉ３へと変化する。
【００６５】
箇所ＤＰ１で、断線が発生した場合（断線時１）、電流検知回路０１５ｃ（抵抗０３３）を流れる合成電流の電流量は、正常時（図４（Ａ））と同じであり、Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３となる。そのため、電流検知回路０１５ｃからの測定結果だけでは、断線・短絡検知回路０１３は、断線を検知することが困難である。しかしながら、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂのそれぞれを流れる電流量が、正常時から変化しているため、電流検知回路０１５ａおよび０１５ｂのそれぞれによる測定結果も、正常時から変化する。断線・短絡検知回路０１３は、電流検知回路０１５ａおよび／または０１５ｂの測定結果が変化したことにより、断線が発生したことを検知し、制御ユニット０１２へ通知する。
【００６６】
図４（Ｄ）は、子通信装置００２ａが接続された伝送線路００３の位置Ｌ１（図２）と親通信装置００１の第１ポート００４ａの始点との間の箇所ＤＰ２で、伝送線路００３に断線が発生した場合を示している。この場合、断線が発生した箇所ＤＰ２を境にして、第１ポート００４ａ側に接続されている伝送線路には、子通信装置が接続されていないため、電流量は０となる。これに対して、断線が発生した箇所ＤＰ２を境にして、第２ポート００４ｂ側に接続されている伝送線路を流れる電流は、子通信装置００２ａ、００２ｂおよび００２ｄの分となり、電流量はＩ１＋Ｉ２＋Ｉ３となる。すなわち、第１ポート００４ａを流れる電流量、言い換えるならば電流検知回路０１５ａを流れる電流量は、（Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３）／２（正常時）から、０へと変化する。このとき、第２ポート００４ｂを流れる電流量、言い換えるならば電流検知回路０１５ｂを流れる電流量は、（Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３）／２（正常時）から、Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３へと変化する。
【００６７】
箇所ＤＰ１で、断線が発生した場合（断線時２）、電流検知回路０１５ｃを流れる合成電流の電流量は、正常時（図４（Ａ））と同じであり、Ｉ１＋Ｉ２＋Ｉ３となる。そのため、電流検知回路０１５ｃからの測定結果だけでは、断線・短絡検知回路０１３は、断線を検知することが困難である。しかしながら、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂのそれぞれを流れる電流量が、正常時から変化しているため、電流検知回路０１５ａおよび０１５ｂのそれぞれによる測定結果も、正常時から変化する。断線・短絡検知回路０１３は、電流検知回路０１５ａおよび／または０１５ｂの測定結果が変化したことにより、断線が発生したことを検知し、制御ユニット０１２へ通知する。
【００６８】
このようにして、電流検知部００５ａ（電流検知回路０１５ａ、０１５ｂ）によって第１ポート００４ａおよび／または第２ポート００４ｂを流れる電流量の変化を検知することにより、断線（図４（Ｃ）、図４（Ｄ））の有無を検知することが可能となる。また、電流検知回路０１５ｃによって、合成電流の電流量が変化したか否かを判定することにより、コネクタが故障（図４（Ｂ））しているか否かを検知することが可能である。さらに、第１ポート００４ａまたは／および第２ポート００４ｂを流れる電流量の変化量は、断線が発生している箇所（位置）に依存する。そのため、電流検知回路０１５ａまたは／および０１５ｂの測定結果の変化量を基にして、断線・短絡検知回路０１３は、断線箇所を特定することが可能である。
【００６９】
例えば図４（Ｃ）に示すように、箇所ＤＰ１で断線が発生した場合も、この断線箇所ＤＰ１を境として、子通信装置００２ａおよび００２ｂ（電流源０３４、０３５）は、第１ポート００４ａに、継続的に接続され、子通信装置００２ｄ（電流源０３６）は、第２ポート００４ｂに継続的に接続されることになる。そのため、親通信装置００１と子通信装置００２ａ、００２ｂおよび００２ｄのそれぞれとの間の通信は維持されることになる。同様に、図４（Ｄ）のように、箇所ＤＰ２で断線が発生した場合も、この断線箇所ＤＰ２を境として、子通信装置００２ａ、００２ｂおよび００２ｄは、第２ポート００４ｂに継続的に接続される。そのため、親通信装置００１と子通信装置００２ａ、００２ｂおよび００２ｄとの間の通信は維持されることになる。
【００７０】
電流検知回路０１５ａまたは０１５ｂによって測定された電流量が変化した場合、伝送線路００３に断線が発生していると検知することを述べたが、断線の検知は、電流検出回路０１５ａおよび０１５ｂのそれぞれによって測定された電流量を比較することによって検知するようにしてもよい。断線が発生した場合、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂのそれぞれを流れる電流量が変化することになる。そのため、断線によって、第１ポート００４ａを流れる電流量と、第２ポート００４ｂを流れる電流量とが異なることになる。従って、電流検知部００５ａ（電流検知回路０１５ａおよび０１５ｂ）によって、第１ポート００４ａを流れる電流と第２ポート００４ｂを流れる電流量とが異なることを判定したとき、親通信装置００１は、伝送線００３に断線が発生していると検知するようにしてもよい。
【００７１】
＜断線箇所特定メカニズム＞
図４で説明したメカニズムでは、特定の状況の場合、断線を検知することが困難となる場合が存在する。例えば、伝送線路００３に接続されている子通信装置の個数が、偶数であり、断線箇所を境にして、第１ポートに接続されている子通信装置の個数と、第２ポートに接続されている子通信装置の個数とが同じであった場合、この断線を検知することが困難となる。この場合には、第１ポートを流れる電流量と、第２ポートを流れる電流量とが同じになり、合成電流の電流量は、接続されている全ての子通信装置の電流の合成値となる。そのため、電流検知回路０１５ａ〜０１５ｃのそれぞれの測定結果は、正常時と同じになってしまい、断線の検知が困難となる。
【００７２】
図５は、上記したような特定の状況であっても、断線の検知と断線箇所の特定が可能なメカニズムを示す波形図である。図４に示したメカニズムでは、子通信装置００２が、定常の状態にあるときの電流（例え負荷電流）を用いて、断線の検知を行っていた。これに対して、図５に示すメカニズムにおいては、子通信装置００２による電流変調によって変化する電流（第２の電流成分）が、断線の検知および特定に用いられる。
【００７３】
図５において、横軸は時間を示し、縦軸は電流量を示している。図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、図４（Ａ）に示したように断線が発生していないとき、図４（Ａ）に示した抵抗０３１〜０３３を流れる電流の波形を示している。これに対して、図５（Ｄ）〜図５（Ｆ）は、図４（Ｃ）に示したように箇所ＤＰ１において断線が発生しているとき、図４（Ｃ）に示した抵抗０３１〜０３３を流れる電流の波形を示している。ここで、図５（Ａ）および図５（Ｄ）のそれぞれは、抵抗０３１を流れる電流の波形を示し、図５（Ｂ）および図５（Ｅ）は、抵抗０３２を流れる電流の波形を示し、図５（Ｃ）および図５（Ｆ）は、抵抗０３３を流れる電流の波形を示している。
【００７４】
図２に示した電流検知回路０１５ａ〜０１５ｃによる測定結果は、図４に示した抵抗０３１〜０３３を流れる電流の電流量に相当する。そのため、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）は、正常時の電流検知回路０１５ａ〜０１５ｃの測定結果の波形を示していると見なすことができる。同様に、図５（Ｄ）〜図５（Ｆ）は、断線時の電流検知回路０１５ａ〜０１５ｃの測定結果の波形を示していると見なすことができる。
【００７５】
図５において、子通信装置００２ａ（電流源０３４）を定常的に流れる負荷電流は、ＩＱ１として示され、子通信装置００２ｂ（電流源０３５）を定常的に流れる負荷電流は、ＩＱ２として示され、子通信装置００２ｄ（電流源０３６）を定常的に流れる負荷電流は、ＩＱ３として示されている。子通信装置が、送信データに従って電流変調を行った際に変化する最大の電流量は、図４と同様に、ＩＤであり、最小の電流量は０であるとする。すなわち、送信データに従って、変調された電流量は、０とＩＤとの間で変化する。
【００７６】
図５には、子通信装置００２ｄ、００２ｂ、００２ａから親通信装置００１へ、時分割で、データが伝送されている状態が示されている。すなわち、子通信装置００２ｄ、００２ｂ、００２ａの順に、期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３において、子通信装置から親通信装置へデータが送信される場合が示されている。図５では、子通信装置００２ａ、００２ｂおよび００２ｄが、図４で用いた符号で記載されている。すなわち、子通信装置００２ａは電流源０３４として描かれ、子通信装置００２ｂは電流源０３５として描かれ、子通信装置００２ｄは電流源０３６として描かれている。
【００７７】
先ず、正常時の動作を、図５（Ａ）〜図５（Ｃ）を用いて説明する。期間Ｔ１において、子通信装置００２ｄ（電流源０３６）から親通信装置００１へデータの送信が行われる。この場合、データを送信する子通信装置００２ｄにおける電流量は、送信するデータによって、ＩＱ３＋０とＩＱ３＋ＩＤの間で変化することになる。そのため、図４（Ａ）で説明したのと同様に、子通信装置００２ａ、００２ｂおよび００２ｃのそれぞれの定常電流（負荷電流）を合成した電流ＩＱ１＋ＩＱ２＋ＩＱ３が、伝送線路００３を流れる。さらに、子通信装置００２ｄによって実行された電流変調により形成された電流の電流量（０からＩＤの間）が重畳される。
【００７８】
伝送線路００３を流れる電流は、第１ポート００４ａと第２ポート００４ｂに分配されるため、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂのそれぞれを流れる電流の電流量は、（ＩＱ１＋ＩＱ２＋ＩＱ３）／２と（ＩＱ１＋ＩＱ２＋ＩＱ３）／２＋ＩＤ／２の間となる。すなわち、図５（Ａ）および（Ｂ）に網掛けで示すように、抵抗０３１および抵抗０３２を流れる電流、言い換えるならば電流検知回路０１５ａおよび０１５ｂの測定結果は、（ＩＱ１＋ＩＱ２＋ＩＱ３）／２と（ＩＱ１＋ＩＱ２＋ＩＱ３）／２＋ＩＤ／２との間の電流量となる。このとき、抵抗０３３を流れる電流、言い換えるならば電流検知回路０１５ｃの測定結果は、図５（Ｃ）に網掛けで示すように、ＩＱ１＋ＩＱ２＋ＩＱ３とＩＱ１＋ＩＱ２＋ＩＱ３＋ＩＤとの間の電流量となる。他の子通信装置００２ｂ、００２ａ（抵抗０３５、０３４）が、期間Ｔ２、Ｔ３において、親通信装置００１と通信を行う場合も同様である。なお、図２において説明したように、通信制御回路０１４は、電流検知回路０１５ｃの測定結果に基づいて、送信されたデータを判定する。
【００７９】
図４（Ｃ）に示すように、箇所ＤＰ１において断線が発生していた場合を次に説明する。この場合、箇所ＤＰ１を境にして、伝送線路００３が電気的に分離されるため、第１ポート００４ａへ流れる電流と、第２ポート００４ｂへ流れる電流とが異なることになる。しかしながら、第１ポート００４ａへ流れる電流量と第２ポート００４ｂへ流れる電流の合成電流の電流量は、正常時と同じである。そのため、図５（Ｆ）に網掛けで示すように、抵抗０３３を流れる電流、言い換えるならば電流検知回路０１５ｃの測定結果は、ＩＱ１＋ＩＱ２＋ＩＱ３とＩＱ１＋ＩＱ２＋ＩＱ３＋ＩＤとの間の電流量となる。図２で説明したように、通信制御回路０１４は、電流検知回路０１５ｃの測定結果を基にして、子通信装置００２から伝送されたデータを判定している。電流検知回路０１５ｃの測定結果は、正常時と同様に、ＩＱ１＋ＩＱ２＋ＩＱ３とＩＱ１＋ＩＱ２＋ＩＱ３＋ＩＤとの間の電流量となるため、断線が発生していても、子通信装置から、送信されたデータを取得することが可能である。すなわち、断線が発生していても、通信を継続することが可能である。
【００８０】
まず、子通信装置００２ｄ（電流源０３６）が、期間Ｔ１においてデータを送信する場合を説明する。この場合、箇所ＤＰ１を境にして、伝送線路００３が電気的に分離されているため、子通信装置００２ｄ（０３６）における電流変調によって形成される電流は、箇所ＤＰ１を境にして、第１ポート００４ａ側に接続された伝送線路には、伝えられない。
【００８１】
すなわち、箇所ＤＰ１を境にして、第１ポート００４ａ側に接続された伝送線路における電流には、子通信装置００２ｄによって形成された変調電流の電流量は重畳されない。その結果、第１ポート００４ａには、子通信装置００２ｂ、００２ａ（０３５、０３４）の定常的な電流の合成電流である電流量ＩＱ１＋ＩＱ２が流れ、電流検知回路０１５ａ（抵抗０３１）にも、図５（Ｄ）に示すように、電流量ＩＱ１＋ＩＱ２が流れる。
【００８２】
これに対して、箇所ＤＰ１を境にして、第２ポート００４ｂ側に接続された伝送線路における電流には、子通信装置００２ｄによって形成された変調電流の電流量が重畳されることになる。その結果、第２ポート００４ｂには、子通信装置００２ｄ（０３６）の定常的な電流に子通信装置００２ｄにより形成された変調電流が重畳され、送信するデータに従ってＩＱ３からＩＱ３＋ＩＤ間の電流量が供給される。これにより、図５（Ｅ）に網掛けで示すように、電流検知回路０１５ｂ（抵抗０３２）にも、送信データに従ったＩＱ３からＩＱ３＋ＩＤ間の電流量（電流幅）が流れることになる。
【００８３】
このように、箇所ＤＰ１で断線が発生しているときに、子通信装置００２ｄ（０３６）から親通信装置００１へ通信を行うと、電流検知回路０１５ａ（０３１）を流れる電流量は、送信データに従って変化せず、変化量は０となる。すなわち、送信データに従って変化する電流の変化幅（電流幅）は０となる。このとき、電流検知回路０１５ｂ（０３２）を流れる電流量は、送信データに従って変化し、電流量の変化幅（電流幅）は、ＩＤとなる。
【００８４】
次に、子通信装置００２ｂ（電流源０３５）から親通信装置００１へデータの送信を行うときには、子通信装置００２ｂが、送信するデータに従って０からＩＤの間で変化する電流を形成する。そのため、第１ポート００４ａには、送信データに従ってＩＱ１＋ＩＱ２からＩＱ１＋ＩＱ２＋ＩＤの間で変化する電流が流れることになる。一方、第２ポート００４ｂには、子通信装置００２ｄの定常的な電流量Ｉ３が流れることになる。その結果、子通信装置００２ｂから親通信装置００１へデータを送信する場合、図５（Ｄ）に網掛けで示すように、電流検知回路０１５ａ（０３１）を流れる電流は、送信データに従って変化し、変化幅（電流幅）はＩＤとなる。このとき、電流検知回路０１５ｂ（０３２）を流れる電流量は、送信データに従って変化せず、変化幅（電流幅）は０となる。
【００８５】
子通信装置００２ａ（電流源０３４）から親通信装置００１へデータの送信を行う場合は、上記した子通信装置００２ｂがデータの送信を行う場合と同様になる。すなわち、子通信装置００２ａから親通信装置００１へデータを送信する場合、図５（Ｄ）に網掛けで示すように、電流検知回路０１５ａ（０３１）を流れる電流は、送信データに従って変化し、変化幅（電流幅）はＩＤとなる。このとき、電流検知回路０１５ｂ（０３２）を流れる電流量は、送信データに従って変化せず、変化幅（電流幅）は０となる。
【００８６】
なお、子通信装置００２ａ、００２ｂおよび００２ｄのいずれが、親通信装置００１へデータを送信する場合であっても、電流検知回路０１５ｃを流れる電流量は、送信データに従って、図５（Ｆ）に網掛けで示すように変化する。
【００８７】
箇所ＤＰ１において断線が発生した場合を例にして説明したが、他の箇所において断線が発生した場合も同様になる。すなわち、断線が発生していると、その断線箇所を物理的に挟むように接続されている２個の子通信装置から、データを順次受信したとき、電流検知回路０１５ａまたは／および０１５ｂによって測定した電流量の変化幅（電流幅）が、０からＩＤ（あるいは、ＩＤから０）へ変化する。そのため、このように電流幅が変化した場合、親通信装置００１は、断線が発生していると検知する。また、電流幅が０からＩＤ（あるいは、ＩＤから０）へ変化する場合、変化の直前において、電流幅が０（あるいは、ＩＤ）となるデータを送信している子通信装置と、変化の直後において、電流幅がＩＤ（あるいは、０）となるデータを送信している子通信装置との間で、断線が発生していると特定することができる。
【００８８】
子通信装置００２ａ、００２ｂ、００２ｄから親通信装置００１へデータを送信したときに、断線が発生した箇所に応じて、電流検知回路０１５ａおよび／または０１５ｂにより測定された電流幅が、送信データに従って変化する（電流幅ＩＤ）か、変化しない（電流幅０）かが定まる。従って、親通信装置００１が、現在どの子通信装置からの通信であるかを認識し、そのときの第１ポート００４ａまたは／および第２ポート００４ｂを流れる電流量の変化（電流幅）を測定すれば、断線箇所を特定することが可能となる。これは、偶数個の子通信装置が伝送線路に接続され、断線によって、第１ポート００４ａに接続されている子通信装置の個数と第２ポート００４ｂに接続されている子通信装置の個数とが同じであっても、同様である。
【００８９】
＜テーブル＞
この実施の形態１において、親通信装置００１は、制御ユニット０１２内に記憶領域ＭＭ（図２）を有しており、制御ユニット０１２は、この記憶領域ＭＭにテーブルを形成する。図６は、実施の形態１に係わる通信システム１００に設けられているテーブルの構成を示す構成図である。
【００９０】
テーブルは、特に制限されないが、接続順序の欄、接続機器の欄、子通信装置ＩＤの欄および電流幅の欄を有している。ここで、電流幅の欄には、接続順序の欄、接続機器の欄および子通信装置ＩＤの欄が、登録された後、子通信装置からの通信時に測定される電流幅が、登録（格納）される。勿論、テーブルの構成は、これに限定されるものではない。なお、図６には、説明の都合上、切断箇所の欄が設けられているが、この欄は説明のためであり、テーブルに設けなくてよい。
【００９１】
親通信装置００１内の制御ユニット０１２は、特に制限されないが、伝送線路００３に、複数の子通信装置を接続したとき、接続順序の欄、接続機器の欄および子通信装置ＩＤの欄を、それぞれ登録する。ここで、接続順序の欄には、例えば、１から順番に数が大きくなる番号を登録する。接続順序の１番は、例えば、伝送線路００３において、第１ポート００４ａに最も近い位置（箇所）を示し、接続順序の２番は、接続順序の１番よりも、第２ポート００４ｂに近い位置（箇所）を示す。以降、同様にして、接続順番が大きくなるのに従って、第２ポート００４ｂに近い位置（箇所）を示す。これにより、接続順序の欄に登録されている番号は、その数が大きくなるに従って、伝送線路００３において、第１ポート００４ａから第２ポート００４ｂに近づく物理的な位置（箇所）を示すことになる。
【００９２】
図２を参照にして説明すると、接続順序が１番は、伝送線路００３において、第１ポート００４ａに最も近い位置Ｌ１を示し、接続順序が２番は、位置Ｌ１よりも第２ポート００４ｂに近い位置Ｌ２を示す。以降、同様にして、接続順序３番は、位置Ｌ２よりもより第２ポート００４ｂに近づいた位置Ｌ３に示し、接続順序４番は、位置Ｌ３よりも第２ポート００４ｂに近い位置Ｌ４を示す。
【００９３】
子通信装置ＩＤの欄には、子通信装置を特定する識別情報を登録する。また、接続機器の欄には、子通信装置に接続されている機器の種類を登録する。ここで、機器の種類は、図２において、ＰＡ、ＰＢおよびＰＤとして示した機器の種類である。機器の種類としては、センサの種類、アクチュエータの種類等がある。
【００９４】
テーブルに登録を行う際、親通信装置００１は、接続順序の番号で示されている位置（箇所）に接続されている子通信装置の情報（接続機器、子通信装置ＩＤ）を、その接続順序の番号と同じ行に登録する。図２を参照にして例を述べると、接続順序の１番は、位置Ｌ１を示すため、接続順序の１番の行には、子通信装置００２ａの情報が登録される。すなわち、接続順序１番の行において、接続機器の欄には、子通信装置００２ａに接続された機器ＰＡの種類が登録され、子通信装置ＩＤの欄には、子通信装置００２ａの識別情報が登録される。
【００９５】
以降、同様にして、接続順序の番号で示されている位置Ｌ２〜Ｌ４に接続された子通信装置００２ｂ〜００２ｄの情報を、親通信装置００１は、テーブルに登録する。図６に示した例では、接続順序１番から４番によって示されている位置Ｌ１〜Ｌ４には、識別情報が５、６、１１および１５の子通信装置００２ａ〜００２ｄが接続され、それぞれの子通信装置００２ａ〜００２ｄに接続されている機器の種類は、センサＡ〜センサＤとなっている。
【００９６】
これにより、テーブルは、子通信装置００２ａ〜００２ｄのそれぞれと、子通信装置００２ａ〜００２ｄのそれぞれが接続されている伝送線路００３における物理的な位置Ｌ１〜Ｌ４との対応を示すことになる。この場合、子通信装置００２ａ〜００２ｄは、識別情報によって特定され、物理的な位置Ｌ１〜Ｌ４は、接続順序によって特定されることになる。
【００９７】
親通信装置００１は、時分割で、子通信装置００２ａ〜００２ｄからデータを受信する。親通信装置００１は、それぞれの子通信装置からデータを受信したとき（子通信装置からの通信時）、第１ポート００４ａを流れる電流量の電流幅を、電流検知回路０１５ａにおいて、測定する。測定した電流量の電流幅を、そのときの識別情報と一致する識別情報が登録されているテーブルの行において、電流幅の欄に登録する。通信する子通信装置が、断線箇所（図２（Ｃ）では、ＤＰ１）を境として、第１ポート００４ａ側に接続されていれば、その子通信装置が送信するデータに従って、電流検知回路０１５ａによって測定される電流は、０とＩＤとの間で変化することになるため、電流幅はＩＤとして登録する。これに対して、通信する子通信装置が、断線箇所を境として、第２ポート００４ｂ側に接続されていれば、電流検知回路０１５ａによって測定される電流は、その子通信装置が送信するデータに従って変化せず、電流幅は０となり、電流幅０を登録する。
【００９８】
識別情報は、既に説明しているが、例えば子通信装置から送信された送信データに含まれている。そのため、親通信装置００１は、受信したデータ（子通信装置からの送信データ）に含まれている識別情報を基にして、テーブルを検索する。検索によって一致した識別情報が登録されている行において、電流幅の欄に、電流検知回路０１５ａによって測定された電流幅を登録すればよい。
【００９９】
また、親通信装置００１から子通信装置００２ａ〜００２ｄに対してのアクセスに対して、子通信装置００２ａ〜００２ｄが、データを送信するタイミング（順番）が、予め定まっている場合には、タイミング（順番）に基づいて識別情報を、親通信装置００１は形成するようにしてもよい。
【０１００】
例えば、アクセスに対して、最も早い第１タイミングで、データを送信するのは子通信装置００２ａと定め、次の第２タイミングで、データを送信するのは子通信装置００２ｂと定める。この場合、親通信装置００１は、第１タイミングを、子通信装置００２ａの識別情報として形成し、第２タイミングを、子通信装置００２ｂの識別情報として形成する。テーブルに識別情報を登録する際には、この第１タイミングおよび第２タイミングを登録する。テーブルに電流幅を登録する際には、第１タイミングで受信したデータに対して測定した電流幅を、第１タイミングを識別情報として登録したテーブルの行に登録し、第２タイミングで受信したデータに対して測定した電流幅を、第２タイミングを識別情報として登録したテーブルの行に登録すればよい。
【０１０１】
図６においては、接続順序１で示されている位置Ｌ１に接続されている子通信装置００２ａからの送信データを受信したとき、電流検知回路０１５ａによって測定された電流幅は０である。また、接続順序２で示されている位置Ｌ２に接続されている子通信装置００２ｂからの送信データを受信したとき、電流検知回路０１５ａによって測定された電流幅も０である。次に、接続順序３で示されている位置Ｌ３に接続されている子通信装置００２ｃからの送信データを受信したとき、電流検知回路０１５ａによって測定された電流幅はＩＤである。さらに、接続順序４で示されている位置Ｌ４に接続されている子通信装置００２ｄからの送信データを受信したとき、電流検知回路０１５ａによって測定された電流幅はＩＤである。
【０１０２】
データを送信する子通信装置が、断線箇所を境として、第１ポート側に接続されていれば、電流幅はＩＤとなり、断線箇所を境として、第２ポート側に接続されていれば、電流幅は０となる。そのため、電流検知回路０１５ａによって測定された電流幅が、０からＩＤへ変化したとき、断線が発生していることが親通信装置によって検知される。また、この変化の直前で、電流幅が０となるデータを送信しているのは、位置Ｌ２に接続された子通信装置００２ｂであり、この変化の直後で、電流幅がＩＤとなるデータを送信しているのは、位置Ｌ３に接続された子通信装置００２ｃである。そのため、親通信装置００１は、伝送線路００３において、子通信装置００２ｂが接続された位置Ｌ２と子通信装置００２ｃが接続された位置Ｌ３との間で、断線が発生していると特定する。
【０１０３】
子通信装置００２ｂと子通信装置００２ｃとの間の箇所（Ｌ２とＬ３の間の箇所）で断線が発生しているため、切断箇所の欄に示すように、センサＢとセンサＣとの間で断線が発生していることになる。
【０１０４】
図６では、電流幅が、０からＩＤへ変化する場合を示しているが、電流幅がＩＤから０へ変化する場合も同様である。すなわち、電流幅がＩＤから０へ変化する場合には、断線が発生していると親通信装置００１は検知する。そのときの断線箇所は、電流幅が変化する直前にデータを送信していた子通信装置が接続されていた箇所と、電流幅が変化した直後にデータを送信していた子通信装置が接続されていた箇所との間であると、親通信装置００１は特定する。
【０１０５】
このように、それぞれの子通信装置からの通信時に、電流検知回路０１５ａにより測定された電流幅を、テーブルに登録し、テーブルに登録された電流幅の変化を判定することにより、断線の発生の検知と、発生した断線箇所の特定を行うことが可能となる。すなわち、親通信装置００１は、テーブルに登録されている電流幅間における変化を検知することにより、断線箇所を特定することができる。
【０１０６】
図７は、実施の形態１に係わる通信システム１００の動作を示すフローチャート図である。親通信装置００１は、ステップＳ００１において、それぞれの子通信装置からのデータ通信（データ送信）時の電流幅を測定し、図６において説明したテーブルに電流幅を登録する。次に、登録したテーブル（図６）において、電流幅が変化する箇所を把握する。例えば、電流幅が変化する直前の接続順序の番号と、電流幅が変化した直後の接続順序の番号とを把握する。把握した番号によって示される箇所の間を、断線箇所（アドレス）として特定し、断線箇所を保存する（ステップＳ００２）。
【０１０７】
次に、保存した断線箇所を、ステップＳ００３において、運用者に通知する。実施の形態１の通信システム１００が、自動車に適用されている場合、運用者は例えば運転者となるため、断線箇所が運転者に通知されることになる。
【０１０８】
この実施の形態１においては、図４（Ｃ）に示した箇所ＤＰ１において断線が発生しても、この断線の箇所ＤＰ１を境にして、子通信装置００２ａおよび００２ｂは、第１ポート００４ａに接続され、子通信装置００２ｃおよび００２ｄは、第２ポート００４ｂに接続されている。そのため、箇所ＤＰ１において、断線が発生している場合でも、それぞれの子通信装置と親通信装置とは、通信を継続して実施することが可能である。箇所ＤＰ１に限らず、伝送線路００３において、いずれの箇所に断線が発生しても、断線箇所の特定をすることが可能であり、通信は継続して実施することが可能である。
【０１０９】
そのため、例えば運転者は、断線の通知を受けた後も、運転を継続することが可能であり、断線の通知を受けた後、安全を図るために、修理依頼をすることが可能となる。
【０１１０】
＜短絡検知＞
伝送線路００３が、例えば接地電圧Ｖｓｓに短絡した場合、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂを流れる電流量が増加する。これにより、電流検知回路０１５ｃ（図２）によって求められた合成電流の電流量が増加することになる。断線・短絡検知回路０１３は、電流検知回路０１５ｃによって求められた合成電流の電流量が増加したとき、伝送線路００３において短絡が発生したと判定する。すなわち、短絡の発生を検知することが可能である。
【０１１１】
＜変形例＞
図８は、実施の形態１に係わる通信システム１００の変形例の構成を示すブロック図である。図８に示した通信システムの構成は、図２に示した通信システムの構成と類似している。異なる点は、親通信装置の構成が異なることである。ここでは、親通信装置００１において、図２との相違する部分についてのみ説明する。
【０１１２】
図２に示した親通信装置００１においては、電流検知部００５ａが、電流検知回路０１５ａおよび０１５ｂを備えていた。これに対して、この変形例の親通信装置００１においては、電流検知部００５ａが、電流検知回路０１５ｂを備えていない。
【０１１３】
図８に示した親通信装置００１においては、図２に示した親通信装置と同様に、電流検知回路０１５ａによって、第１ポート００４ａを流れる電流量の測定が行われるが、第２ポート００４ｂを流れる電流量の測定は行われない。電流検知回路０１５ｃが、電流検知回路０１５ａによって測定される電流と、第２ポート００４ｂを流れる電流の合成電流を測定する。電流検知回路０１５ｃにおいて、合成電流の電流量を測定しているため、例えば測定した合成電流の電流量から、電流検知回路０１５ａによって測定された電流量を減算することにより、第２ポート００４ｂを流れる電流量を求めることが可能である。
【０１１４】
図８では、電流検知回路０１５ｃを設けて、合成電流を求める例を示したが、電流検知回路０１５ｃを設けずに、電流検知回路０１５ｂを設けるようにしてもよい。この場合には、電流検知回路０１５ａによって測定された第１ポート００４ａを流れる電流量と、電流検知回路０１５ｃによって測定された第２ポート００４ｂを流れる電流量とを合成することにより、電流検知回路０１５ｃを設けなくても、合成電流の電流量を求めることが可能となる。
【０１１５】
このように、３個の電流検知回路０１５ａ〜０１５ｃのうちの２個の電流検知回路を設けることにより、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂを流れる電流を測定することが可能であり、また合成電流を求めることが可能である。
【０１１６】
第１ポート００４ａを流れる電流量を用いて、断線箇所を特定する例を説明したが、第２ポート００４ｂを流れる電流量を用いて、断線箇所を特定してもよいし、第１ポート００４ａおよび第２ポート００４ｂのそれぞれを流れる電流量を用いて、断線箇所を特定するようにしてもよい。
【０１１７】
実施の形態１によれば、子通信装置に付加機能をつけることなく簡易な構成で、断線発生時にも、通信遮断を起こすことなく通信可能であり、さらにネットワーク障害の検知及び障害箇所の特定が可能になる。
【０１１８】
（実施の形態２）
図９は、実施の形態２に係わる通信システム２００の構成を示すブロック図である。図９に示す通信システム２００は、図２に示した通信システム１００と類似している。主に相違する点は、通信システム２００では、伝送線路０４１ａ、０４１ｂが、正極側の線路と負極側の線路とを有する複線により構成されている点である。図９では、複線を構成する線路が、００３−１と００３−２によって示されている。実施の形態１と同様に、伝送線路によって、リング状のネットワークが構成されている。特に制限されないが、ノイズ等により影響を低減し、不要な輻射を低減するために、複線は、撚り対線になるようにされている。図９では、伝送線路０４１ａおよび０４１ｂとして示されている部分において、線路００３−１、００３−２が、繰り返し交差するようにされている。
【０１１９】
伝送線路が、正極側の線路００３−１と負極側の線路００３−２を備えているため、実施の形態２に係わる親通信装置００１は、第１ポート００４ａ（図２）として、線路００３−１の一方の端部に接続された正極側の第１ポート００４ａ−１と、線路００３−２の一方の端部に接続された負極側の第１ポート００４ａ−２とを備えている。また、第２ポート００４ｂ（図２）として、線路００３−１の他方の端部に接続された正極側の第２ポート００４ｂ−１と、線路００３−２の他方の端部接続された負極側の第２ポート００４ｂ−２とを備えている。実施の形態２に係わる親通信装置００１は、実施の形態１（図２）と同様に、第１ポート００４ａ−１を流れる電流量を検知する電流検知回路０１５ａと、第２ポート００４ｂ−１を流れる電流量を検知する電流検知回路０１５ｂを備えている。
【０１２０】
電流検知回路０１５ａおよび０１５ｂによって検知された電流は、実施の形態１（図２）と同様に、電流検知回路０１５ｃによって合成され、合成電流が求められる。また、電流検知回路０１５ａ〜０１５ｃのそれぞれの測定結果は、実施の形態１（図２）と同様に、断線・短絡検知回路０１３ａに供給され、断線、短絡の検知が行われる。さらに、断線・短絡検知回路０１３ａの出力は、実施の形態１と同様に、制御ユニット０１２へ供給され、記憶領域ＭＭに形成されたテーブルを用いて、短絡箇所の特定が行われる。
【０１２１】
図９において、０１５ｄは、電流検知回路０１５ａと同じ構成を有し、第１ポート００４ａ−２を流れる電流量を測定する電流検知回路、０１５ｅは、電流検知回路０１５ｂと同じ構成を有し、第２ポート００４ｂ−２を流れる電流量を測定する電流検知回路である。電流検知回路０１５ｄおよび０１５ｅの測定結果は、電流検知回路０１５ｃによって合成され、合成電流が求められる。電流検知回路０１５ｃ〜０１５ｅのそれぞれの測定結果は、断線・短絡検知回路０１３ｂへ供給される。この断線・短絡検知回路０１３ｂの出力は、制御ユニット０１２へ供給される。断線・短絡検知回路０１３ｂの構成および動作は、端子断線・短絡検知回路０１３と同じである。ただし、端子断線・短絡検知回路０１３が、実施の形態１で述べたように、正極側の線路００３−１における断線、短絡を検知し、断線箇所の特定をするように動作するのに対して、断線・短絡検知回路０１３ｂは、負極側の線路００３−２における断線、短絡を検知し、断線箇所の特定をするように動作する。
【０１２２】
通信制御回路０１４は、電流検知回路０１５ｃからの合成電流を基にして、子通信装置から送信された送信データを、実施の形態１で述べたのと同様に、制御ユニット０１２へ供給する。また、通信制御回路０１４は、親通信装置００１から送信すべきデータを制御ユニット００１から受け、送信すべきデータに応じた振幅を有する電圧を、線路００３−１と００３−２との間に供給する。
【０１２３】
制御ユニット０１２は、実施の形態１で述べた制御ユニットと類似した動作をする。すなわち、子通信装置からのデータの処理、送信すべきデータの形成および線路００３−１、００３−２の断線、短絡の検知および断線箇所の特定を行う。線路００３−１における断線箇所の特定は、制御ユニット１２が、断線・短絡検知回路０１３ａからの結果と記憶領域ＭＭに形成したテーブルとを用いて行う。これに対して、線路００３−２における断線箇所の特定は、制御ユニット１２が、断線・短絡検知回路０１３ｂからの結果と記憶領域ＭＭに形成したテーブルとを用いて行う。
【０１２４】
子通信装置００２ａ〜００２ｄ（００２ｃは省略）の構成および動作は、実施の形態１と同じであるため、説明は省略する。実施の形態１では、リング状のネットワークが、単相によって構成されていたため、それぞれの子通信装置００２ａ〜００２ｄのコネクタＣＮ２は、接地電圧Ｖｓｓに接続されていた。これに対して、実施の形態２では、子通信装置００２ａのコネクタＣＮ２は、箇所Ｌ１−２において、線路００３−２に接続され、子通信装置００２ｂのコネクタＣＮ２は、箇所Ｌ２−２において、線路００３−２に接続され、子通信装置００２ｄのコネクタＣＮ２は、箇所Ｌ４−２において、線路００３−２に接続されている。勿論、子通信装置００２ａのコネクタＣＮ１は、箇所Ｌ１−１において、線路００３−１に接続され、子通信装置００２ｂのコネクタＣＮ１は、箇所Ｌ２−１において、線路００３−１に接続され、子通信装置００２ｄのコネクタＣＮ１は、箇所Ｌ４−１において、線路００３−１に接続されている。
【０１２５】
実施の形態１で説明したように、断線・短絡検知回路０１３ａは、電流検知回路０１５ａ〜０１５ｃの測定結果に基づいて、線路００３−１における断線を検知する。また、子通信装置からの通信時に、電流検知回路０１５ａによって測定された電流幅が、記憶領域にＭＭに形成されたテーブルに登録され、登録された電流幅の変化から、線路００３−１における断線箇所の特定が行われる。
【０１２６】
同様に、断線・短絡検知回路０１３ｂは、電流検知回路０１５ｃ〜０１５ｅの測定結果に基づいて、線路００３−２における断線を検知する。また、子通信装置からの通信時に、例えば電流検知回路０１５ｄによって測定された電流幅が、記憶領域にＭＭに形成されたテーブルに登録され、登録された電流幅の変化から、線路００３−２における断線箇所の特定が行われる。
【０１２７】
図９においても、線路００３−１に対して、３個の電流検知回路０１５ａ〜０１５ｃを設け、線路００３−２に対して、３個の電流検知回路０１５ｃ〜０１５ｅを設ける例を示しているが、これに限定されない。すなわち、実施の形態１で述べたように、線路００３−１に対して２個の電流検知回路を設け、線路００３−２に対して２個の電流検知回路を設けるようにしてもよい。この場合、合成電流を求める電流検知回路０１５ｃは、線路００３−１および００３−２に対して共通であるため、電流検知回路０１５ｂおよび０１５ｄを省略した場合には、３個の電流検知回路０１５ａ、０１５ｃおよび０１５ｅを設ければよい。
【０１２８】
なお、負極性の線路００３−２における断線の検出および断線箇所の特定に関する動作は、実施の形態１で説明した動作と同じである。例えば、実施の形態１の説明において、断線・短絡検知回路１３ａを１３ｂと読み替え、電流検知回路０１５ａおよび０１５ｂを０１５ｄおよび０１５ｅと読み替えればよい。
【０１２９】
実施の形態２によれば、複線を用いた伝送線路においても、子通信装置側に付加機能をつけることなく簡易な構成で、断線発生時にも通信遮断を起こすことなく通信可能であり、さらにネットワーク障害の検知及び障害箇所の特定が可能になる。
【０１３０】
（実施の形態３）
図１０は、実施の形態３に係わる通信システム３００の構成を示すブロック図である。図１０に示す通信システム３００の構成は、図９に示した通信システム２００の構成と類似している。ここでは、図９に示した通信システム２００との相違点を主に説明する。通信システム３００における親通信装置００１の構成は、図９に示した親通信装置と同じであるため、説明は省略する。通信システム３００と通信システム２００との相違点は、通信システム３００では、２個のリング状のネットワークが並列的に接続されていることである。
【０１３１】
すなわち、通信システム３００は、伝送線路０４１ａおよび伝送線路０４１ｂ（第１伝送線路）によって構成された第１のリング状のネットワークと、伝送線路０４１ｃおよび伝送線路０４１ｄ（第２伝送線路）とによって構成された第２のリング状のネットワークとを備えている。ここで、第１のリング状ネットワークおよび第２のリング状のネットワークのそれぞれは、実施の形態２で説明したリング状のネットワークと同じ構成を有している。
【０１３２】
第１のリング状のネットワークの構成は、符号も含めて、図９と同じであるため、説明は省略する。第２のリング状のネットワークは、正極側の線路００３−３、負極側の線路００３−４、子通信装置００２ｅ〜００２ｈ（００２ｇは省略）を備えている。子通信装置００２ｅ〜００２ｆのコネクタＣＮ１は、線路００３−３の位置（箇所）Ｌ５−１〜Ｌ８−１に接続され、コネクタＣＮ２は、線路００３−４の位置（箇所）Ｌ５−２〜Ｌ８−２に接続されている。また、線路００３−１の一方の端部は、第１ポート００４ａ−１に接続され、その他方の端部は、第２ポート００４ｂ−１に接続されており、線路００３−２の一方の端部は、第１ポート００４ａ−２に接続され、その他方の端部は、第２ポート００４ｂ−２に接続されている。
【０１３３】
親通信装置００１は、第１のリング状のネットワークに含まれている子通信装置００２ａ〜００２ｄおよび第２のリング状のネットワークに含まれている子通信装置００２ｅ〜００２ｈと、時分割で通信を行う。すなわち、子通信装置００２ａ〜００２ｈからは、時分割的に、送信データが供給される。言い換えるならば、複数の子通信装置が、実質的同時に、親通信装置００１へデータを送信しない。
【０１３４】
線路００３−１または００３−２に断線が発生した場合、図４で説明したのと同様に、電流が変化するため、断線・短絡検知回路０１３ａおよび０１３ｂにより断線を検知することが可能である。同様に、線路００３−３または００３−４に断線が発生した場合、図４で説明したのと同様に、電流が変化するため、断線・短絡検知回路０１３ａおよび０１３ｂにより断線を検知することが可能である。
【０１３５】
親通信装置００１は、図６で説明したデーブルを、記憶領域ＭＭに形成する。この場合、デーブルの接続順序の欄には、位置（箇所）Ｌ１−１、Ｌ１−２〜Ｌ８−１、Ｌ８−２のそれぞれ指定する番号が登録され、それぞれの番号に対応する接続機器および子通信装置ＩＤが登録される。すなわち、テーブルには、第１および第２のリング状のネットワークに含まれる全ての子通信装置００２ａ〜００２ｈの情報が登録されることになる。
【０１３６】
親通信装置００１は、それぞれの子通信装置００２ａ〜００２ｈから送信データが供給される毎に、電流検知回路０１５ａおよび電流検知回路０１５ｄによって測定された電流幅を、テーブルの対応する行に登録する。これにより、テーブルにおいて、電流幅が変化した直前と直後の子通信装置を把握し、断線箇所を特定する。
【０１３７】
これにより、簡単な構成で、通信を維持した状態で、断線の検知と断線箇所の特定を行うことが可能となる。
【０１３８】
実施の形態３によれば、２個のリング状のネットワークが構成されていることから、異なるリング状のネットワークで発生すれば、２か所に断線が発生しても通信を継続することが可能である。例えば、第１のリング状のネットワークに含まれている第１群のセンサと、第２のリング状のネットワークに含まれている第２群のセンサが、物理的に離れたところにある場合、この実施の形態によれば、１個の親通信装置００１でネットワークを構築することが可能であり、断線発生時にも通信遮断をおこすことなく通信可能であり、ネットワーク障害の検知、障害箇所の特定が可能である。
【０１３９】
例えば、通信システム３００を自動車に適用した場合、すなわち通信システム３００が車載ネットワークの場合、第１のリング状のネットワークは、ダッシュボード周辺に配線されたリング状のネットワークとされ、第２のリング状のネットワークは、エンジン周辺に配線されたリング状のネットワークとされ、この２個のリング状のネットワークに、１個の共通制御装置（親通信装置００１）に接続されることになる。従って、物理的に離れた場所にあるダッシュボード周辺にあるセンサ、アクチュエータ群と、エンジン周辺にあるセンサ、アクチュエータ群を、共通の制御装置で制御することができる。この場合、それぞれのリング状のネットワークに断線が発生しても継続して通信が可能である。
【０１４０】
図１０では、複数個の例として２個のリング状のネットワークを説明したが、勿論３個以上のリング状のネットワークを設けるようにしてもよい。この場合でも、共通となる親通信装置００１を中心として、親通信装置００１の第１ポートおよび第２ポートに、複数のリング状のネットワークが、スター状に接続されることになる。
【０１４１】
（実施の形態４）
図１１は、実施の形態４に係わる通信システム４００の構成を示すブロック図である。図１１に示す通信システム４００の構成は、図９に示した通信システム２００に類似している。ここでは、通信システム２００との相違点を主に説明する。
【０１４２】
親通信装置００１は、３個のポート、すなわち第１ポート００４ａ、第２ポート００４ｂおよび第３ポート００４ｃを備えている。この実施の形態４においても、伝送線路は、正極の線路と負極の線路を備えているため、第１ポート００４ａは、正極の第１ポート００４ａ−１と負極の第１ポート００４ａ−２を有し、第２ポート００４ｂは、正極の第２ポート００４ｂ−１と負極の第２ポート００４ｂ−２を有し、第３ポート００４ｃも、正極の第３ポート００４ｃ−１と負極の第３ポート００４ｃ−２を有する。
【０１４３】
親通信装置００１は、それぞれのポートに流れる電流量を検知する電流検知回路を備えている。すなわち、実施の形態２と同様に、第１ポート００４ａ−１を流れる電流検知回路０１５ａ、第２ポート００４ｂ−１を流れる電流量を検知する電流検知回路０１５ｂ、第１ポート００４ａ−２を流れる電流量を検知する電流検知回路０１５ｇ（図９では、０１５ｄに相当）、第２ポート００４ｂ−２を流れる電流量を検知する電流検知回路０１５ｆ（図９では、０１５ｅに相当）を備えている。さらに、第３ポート００４ｃ−１、００４ｃ−２が設けられているため、実施の形態４に係わる親通信装置００１は、この第３ポート００４ｃ−１を流れる電流量を検知する電流検知回路０１５ｃと、第３ポート００４ｃ−２を流れる電流量を検知する電流検知回路０１５ｅを備えている。これらの電流検知回路０１５ａ〜０１５ｃおよび０１５ｅ〜０１５ｇのそれぞれは、図９で説明した電流検知回路０１５ａ、０１５ｂ、０１５ｄおよび０１５ｅと同様に、対応するポートを流れる電流量を検知（測定）する。
【０１４４】
図１１において、０１５ｄは、電流検知回路であり、電流検知回路０１５ｄは、図９に示した電流検知回路０１５ｃと同様な動作をする。すなわち、電流検知回路０１５ｃは、電流検知回路０１５ａ〜０１５ｃのそれぞれによって検知された電流を合成し、合成電流を求める。また、電流検知回路０１５ｃは、電流検知回路０１５ｅ〜０１５ｇのそれぞれによって検知された電流を合成し、合成電流を求める。求めた合成電流は、個通信装置からのデータとして、通信制御回路０１４を介して制御ユニット０１２へ供給される。また、制御ユニット０１２からのデータは、通信制御回路０１４を介して、電圧変調回路０１６へ供給される。親通信装置００１から送信されるデータは、電圧変調回路０１６によって、送信されるべきデータに対応した電圧とされ、電圧変調回路０１６から１個のポートを構成する正極用のポートと負極用のポート間に供給される。例えば、第１ポート００４ａを構成する第１ポート００４ａ−１と第２ポート００４ａ−２に供給される。
【０１４５】
電流検知回路０１５ａ〜０１５ｃのそれぞれによって検知された測定結果と電流検知回路０１５ｄによって求められた合成電流は、断線・短絡検知回路０１３ａに供給される。このとき、電流検知回路０１５ｄから断線・短絡検知回路０１３ａへ供給される合成電流は、電流検知回路０１５ａ〜０１５ｃのそれぞれによって検知された電流の合成電流である。また、電流検知回路０１５ｅ〜０１５ｇのそれぞれによって検知された測定結果と電流検知回路０１５ｄによって求められた合成電流は、断線・短絡検知回路０１３ｂに供給される。このとき、電流検知回路０１５ｄから断線・短絡検知回路０１３ｂへ供給される合成電流は、電流検知回路０１５ｅ〜０１５ｇのそれぞれによって検知された電流の合成電流である。
【０１４６】
制御ユニット０１２は、上記した実施の形態で説明したのと同様に、送信すべきデータを形成して、通信制御回路０１４へ供給する。また、通信制御回路０１４を介してデータが供給された場合、このデータに対して処理を行う。さらに、記憶領域ＭＭを用いて、断線箇所の特定を行う。
【０１４７】
この実施の形態４においては、実施の形態２および３と異なり、ネットワークは、３重構成とされている。すなわち、この実施の形態４において、通信システム４００は、３個の伝送線路０４１ａ、０４１ｂおよび０４１ｃを備えている。通信システム４００では、伝送線路０４１ａおよび０４１ｂ（第１伝送線路）によって、実質的に第１のリング状のネットワークが構成され、伝送線路０４１ｂおよび０４１ｃ（第３伝送線路）によって、実質的に第２のリング状のネットワークが合成される。すなわち、伝送線路０４１ｂは、２個（第１および第２）のリング状のネットワにおいて共通に用いられる。言い換えるならば、伝送線路０４１ｂは、２個のリング状のネットワークにおいて、兼用されることになる。
【０１４８】
第１のリング状のネットワークは、伝送線路０４１ａおよび０４１ｂと、線路００３−１および００３−２と、子通信装置００２ａ〜００２ｄ（００２ｃは省略）を備えている。ここで、子通信装置００２ａ〜００２ｄのそれぞれのコネクタＣＮ１は、線路００３−１の位置Ｌ１−１〜Ｌ４−１において、線路００３−１に接続され、それぞれのコネクタＣＮ２は、線路００３−２の位置Ｌ１−２〜Ｌ４−２において、線路００３−２に接続されている。線路００３−１の一方の端部は、伝送線路０４１ａを介して、第１ポート００４ａ−１に接続され、線路００３−１の他方の端部は、伝送線路００４１ｂを介して、第２ポート００４ｂ−１に接続されている。また、線路００３−２の一方の端部は、伝送線路０４１ｂを介して、第１ポート００４ａ−２に接続され、線路００３−２の他方の端部は、伝送線路００４１ｂを介して、第２ポート００４ｂ−２に接続されている。
【０１４９】
第２のリング状のネットワークは、伝送線路０４１ｂおよび０４１ｃと、線路００３−３および００３−４と、子通信装置００２ｅ〜００２ｈ（００２ｇは省略）を備えている。ここで、子通信装置００２ｅ〜００２ｈのそれぞれのコネクタＣＮ１は、線路００３−３の位置Ｌ５−１〜Ｌ８−１において、線路００３−３に接続され、それぞれのコネクタＣＮ２は、線路００３−４の位置Ｌ５−２〜Ｌ８−２において、線路００３−２４接続されている。線路００３−３の一方の端部は、伝送線路０４１ｂを介して、第２ポート００４ｂ−１に接続され、線路００３−３の他方の端部は、伝送線路００４１ｃを介して、第３ポート００４ｃ−１に接続されている。また、線路００３−４の一方の端部は、伝送線路０４１ｂを介して、第２ポート００４ｂ−２に接続され、線路００３−４の他方の端部は、伝送線路００４１ｃを介して、第３ポート００４ｃ−２に接続されている。
【０１５０】
図４で説明したように、伝送線路（線路）に断線が発生すると、ポートを流れる電流が変化する。これにより、電流検知回路０１５ａ〜０１５ｃ、０１５ｅ〜０１５ｇを流れる電流量が変化する。その結果、断線・短絡検知回路０１３ａ、０１３ｂによって、断線の検知を行うことが可能となる。
【０１５１】
また、親通信装置００１は、時分割で、子通信装置００２ａ〜００２ｈと通信を行う。記憶領域ＭＭには、実施の形態３で述べたのと同様に、子通信装置００２ａ〜００２ｈの情報が登録されたテーブルが形成される。子通信装置００２ａ〜００２ｈのそれぞれからデータが送信されたとき、例えば電流検知回路０１５ａ、０１５ｇ、０１５ｃおよび０１５ｅによって、対応するポートを流れる電流幅を測定し、テーブルに登録する。テーブルに登録された電流幅が変化する箇所を、制御ユニット０１２が判定することにより、上記した実施の形態１〜３において述べたのと同様に、断線箇所を特定することが可能である。
【０１５２】
この実施の形態４においても、伝送線路０４１ａ、０４１ｂで構成される第１のリング状のネットワークと、伝送線路０４１ｂ、０４１ｃで構成される第２のリング状のネットワークで、それぞれ１箇所の断線時においても通信継続と断線箇所の特定が可能である。したがって、異なるリング状のネットワーク上であれば、２か所まで通信継続が可能である。
【０１５３】
この実施の形態４によれば、伝送線路の数を低減することが可能である。例えば、実施の形態３と異なり、第１のリング状のネットワークと第２のリング状のネットワークとが、互いに物理的に近接した場所に配置されている場合、伝送線路の数を低減しながら、通信信頼性を増す際に有効である。例えば、実施の形態３と同様に、通信システム４００をネット車載ネットワークに用いた場合、エンジン周辺のセンシング及び制御は非常に信頼性が求められるため、３つのツイストペア（伝送線路０４１ａ〜０４１ｃ）がエンジン周辺のセンサ、アクチュエータ群と親通信装置である制御装置に接続される。このようにした場合、３つのツイストペアのうち２つで構成されるリング状のネットワークが構成され、それぞれ１箇所ずつ断線が起きても通信が継続される信頼性を増すことができる。実施の形態３でも、それぞれ１つの断線が許容されるが、この実施の形態では、エンジン周辺のように、互いに物理的に近接した場所に、第１および第２のリング状のネットワークを配置する場合、実施の形態３と異なり１つのツイストペアが不要になる。
【０１５４】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【符号の説明】
【０１５５】
００１  親通信装置
００２ａ〜００２ｈ  子通信装置
００３  伝送線路
００４ａ  第１ポート
００４ｂ  第２ポート
００５ａ  電流検知部
００６  電流検知・変調部
０１２  制御ユニット
０１３、０１３ａ、０１３ｂ  断線・短絡検知回路
０１４  通信制御回路
０１５ａ〜０１５ｇ  電流検知回路
０１６  電圧変調回路
１００、２００、３００、４００  通信システム
【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】
2016189947.tif 000012
【図１１】
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【国際調査報告】
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