(57)【要約】故障注入回路３４は、通常ハイ論理レベルと通常ロー論理レベルとを有するデータ・バス１７へテスト信号を注入する。テスト信号は、データ・バス１７の通常ハイ論理レベルよりも高い論理レベル、またはデータ・バス１７の通常ロー論理レベルよりも低い論理レベルを有する。アナログ／デジタル変換器３６は、データ・バス１７上の集合信号の集合レベルを感知するために、電圧レベル検出器３５と結合される。集合信号は、終端回路信号とテスト信号とで構成される。診断ツールは１０は、感知した集合レベルが通常ハイ論理レベルと通常ロー論理レベルとのうちの少なくとも一方を超えるか否かにより、データ・バス１７とネットワーク・デバイス４４、１４４、２４４との間に故障接続が存在するか否かを判定する。
2014505411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークにおける故障または開路を診断する方法であって、
ネットワークのデータ・バスを動作させるステップであって、前記ネットワークが、前記ネットワークの１以上のネットワーク・エレメントにより印加される終端回路信号と整合性のある通常ハイ論理レベルと通常ロー論理レベルとを有する、ステップと、
テスト期間中に前記ネットワークの前記データ・バスへテスト信号を注入するステップであって、前記テスト信号は、前記データ・バスの前記通常ハイ論理レベルよりも高い論理レベルと、前記データ・バスの前記通常ロー論理レベルよりも低い論理レベルとのうちの少なくとも一方を有する、ステップと、
前記テスト期間中に、前記データ・バス上の集合信号の集合レベルを感知するステップであって、前記集合信号は前記終端回路信号と前記テスト信号とを含む、ステップと、
前記データ・バスとネットワーク・デバイスとの間に故障接続が存在するか否かを判定するステップであって、故障接続の結果として、感知した前記集合レベルが、前記通常ハイ論理レベルと前記通常ロー論理レベルとのうちの少なくとも一方を超える、ステップと
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記注入するステップは、第１ネットワーク・デバイスが前記データ・バスと結合された第１ノードで、前記テスト信号を注入するステップを含み、
前記感知するステップは、前記第１ノードにおいて感知するステップを含み、
前記判定するステップは、感知した前記集合レベルが、前記通常ハイ論理レベルと前記通常ロー論理レベルとのうちの少なくとも一方を超える場合に、前記データ・バスと結合された前記第１ノードまたは診断ツールにおいて、前記第１ネットワーク・デバイスと前記データ・バスとの間に故障接続が存在すると判定するステップを含む、
方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、
前記注入するステップは、第２ネットワーク・デバイスが前記データ・バスと結合された第２ノードで、前記テスト信号を注入するステップを含み、
前記感知するステップは、前記第２ノードにおいて感知するステップを含み、
前記判定するステップは、感知した前記集合レベルが、前記通常ハイ論理レベルと前記通常ロー論理レベルとのうちの少なくとも一方を超える場合に、前記データ・バスと結合された前記第２ノードまたは診断ツールにおいて、前記第２ネットワーク・デバイスと前記データ・バスとの間に故障接続が存在すると判定するステップを含む、
方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、
前記注入するステップおよび前記感知するステップは、ノード毎ベースで、前記ネットワークの前記データ・バスの各ノードで反復され、各ノードは、前記データ・バスへのネットワーク・デバイスの接続部分または接続が試みられる部分に形成され、
前記方法は、感知された前記集合レベルを各ノードにより、前記データ・バスと結合された診断ツールへ報告するステップを含む、
方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、各ノードには、前記診断ツールまたは前記ネットワーク上のマスタ・コントローラにより、互いに異なるテスト期間が割り当てられる、方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、各ノードには、周期的間隔内または規則的間隔内の互いに異なるテスト期間が割り当てられる、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、前記注入するステップは、前記データ・バスの動作中に周期的または規則的な間隔で行われる、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、前記データ・バスは、コントローラ・エリア・ネットワーク・データ・バスを含み、前記テスト信号は、約５ボルトＤＣの高い論理レベルと、約０ボルトＤＣの低い論理レベルとを有し、前記通常ハイ論理レベルは約３．５ボルトＤＣであり、前記通常ロー論理レベルは約１．５ボルトＤＣである、方法。
【請求項９】
ネットワークにおける故障または開路を診断するシステムであって、
データ・バスと１以上のネットワーク・エレメントとを含むネットワークであって、前記データ・バスは、前記ネットワークの前記１以上のネットワーク・エレメントにより印加される終端回路信号と整合性のある通常ハイ論理レベルと通常ロー論理レベルとを有する、ネットワークと、
テスト期間中に、［データ・バスに対して高インピーダンスをもつプルアップ抵抗を介して］前記ネットワークの前記データ・バスへテスト信号を注入する故障注入回路であって、前記テスト信号は、前記データ・バスの前記通常ハイ論理レベルよりも高い論理レベルと、前記データ・バスの前記通常ロー論理レベルよりも低い論理レベルとのうちの少なくとも一方を有する、故障注入回路と、
前記データ・バス上の集合信号の集合レベルを感知するために電圧レベル検出器と結合されたアナログ／デジタル変換器であって、前記集合信号は前記終端回路信号と前記テスト信号とを含む、アナログ／デジタル変換器と、
前記データ・バスとネットワーク・デバイスとの間に故障接続が存在するか否かを判定する診断ツールであって、故障接続の結果として、感知した前記集合レベルが、前記通常ハイ論理レベルと前記通常ロー論理レベルとのうちの少なくとも一方を超える、診断ツールと
を含む診断システム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムであって、
前記第１ノードで前記データ・バスと結合され、前記１以上のネットワーク・エレメントのうちの１つを含む第１ネットワーク・デバイスと、
前記第１ネットワーク・デバイスの前記故障注入回路であって、第１ノードでの前記テスト信号の注入を容易にする前記故障注入回路と、
前記第１ノードにおける電圧レベルを感知するための、前記第１ネットワーク・デバイスの電圧レベル検出器と、
感知した前記集合レベルが、前記通常ハイ論理レベルと前記通常ロー論理レベルとのうちの少なくとも一方を超える場合に、前記第１ネットワーク・デバイスと前記データ・バスとの間の前記第１ノードにおいて、故障接続が存在すると判定するデータ・プロセッサと、
を含むシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のシステムであって、
第２ノードで前記データ・バスと結合され、前記１以上のネットワーク・エレメントのうちの１つを含む第２ネットワーク・デバイスと、
前記第２ネットワーク・デバイスの第２の故障注入回路であって、前記第２ノードでの前記テスト信号の注入を容易にする第２の故障注入回路と、
前記第２ノードにおける電圧レベルを感知するための、前記第２ネットワーク・デバイスの第２電圧レベル検出器と、
感知した前記集合レベルが、前記通常ハイ論理レベルと前記通常ロー論理レベルとのうちの少なくとも一方を超える場合に、前記第２ネットワーク・デバイスと前記データ・バスとの間の前記第２ノードにおいて故障接続が存在すると判定する第２データ・プロセッサと、
を含むシステム。
【請求項１２】
請求項９に記載のシステムであって、
前記１以上のネットワーク・エレメントのそれぞれは、対応する故障注入回路および対応する電圧レベル検出器を含み、
前記対応する故障注入回路は、ノード毎ベースで、前記ネットワークの前記データ・バスの各ノードにおいてテスト信号を注入するように構成または適合され、
前記対応する電圧レベル検出器は、ノード毎ベースで、前記ネットワークの前記データ・バスの各ノードにおいて、検出される電圧レベルを感知し、各ノードは、前記データ・バスへのネットワーク・デバイスの接続部分または接続が試みられる部分に形成され、
前記システムは、感知した前記集合レベルを各ノードにより、前記データ・バスと結合された前記診断ツールへ報告するために、各ネットワーク・デバイスにおいてトランシーバを含む、
システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のシステムであって、各ノードには、前記診断ツールまたは前記ネットワーク上のマスタ・コントローラにより、互いに異なるテスト期間が割り当てられる、システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシステムであって、各ノードには、周期的間隔内または規則的間隔内の互いに異なるテスト期間が割り当てられる、
システム。
【請求項１５】
請求項９に記載のシステムであって、各ノードにおける各故障注入回路は、前記データ・バスの動作中に周期的または規則的な間隔で前記テスト信号を注入するために、命令を有するかトリガ信号を受信する、システム。
【請求項１６】
請求項９に記載のシステムであって、前記データ・バスは、コントローラ・エリア・ネットワーク・データ・バスを含み、前記テスト信号は、約５ボルトＤＣの高い論理レベルと、約０ボルトＤＣの低い論理レベルとを有し、前記通常ハイ論理レベルは約３．５ボルトＤＣであり、前記通常ロー論理レベルは約１．５ボルトＤＣである、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この書類は、３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．１１９（ｅ）に基づいて２０１０年１２月２０日に提出され「METHOD AND SYSTEM FOR DIAGNOSING A FAULT OR OPEN CIRCUIT IN A NETWORK（ネットワークにおける故障または開路を診断する方法およびシステム）」と題されたアメリカ合衆国仮出願第６１／４２４９２６号に基づく優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、ネットワークにおける故障または開路を診断する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来技術において、車両や機器は、コントローラと他のネットワーク・エレメントとの間の通信をサポートするコントローラ・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）・データ・バスや、他のネットワーク・データ・バスを用いて、コンフィギュレーションできる。車両データ・バスは、例えば、１以上の撚線対や同軸線などのような伝送線を介して、信号を通信する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
伝送線が切断されたり損傷したりすると、ネットワーク・データ・バスを介しての通信は、害されたり、中断したり、欠損したりする。ケーブルが、コンジット、シース、フレーム部材、ユニボディ（unibody）車両構造、ボディ・パネル、または他の装備構造を通じて配線されている場合、伝送線の物理的な視覚的検査は実用的ではないか、または可能ではない。従って、ネットワークにおける故障や開路を診断するための別の方法およびシステムが必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの実施形態に従うと、方法およびシステムは、ネットワーク（例えば、車両ネットワーク）における故障や開路を診断することが可能である。ネットワークは、ネットワーク・データ・バスと、１以上のネットワーク・エレメントとを含む。ネットワーク・データ・バスは、１以上のネットワーク・エレメントにより印加される終端回路信号（termination circuit signal）と整合性のある通常のハイ論理レベルと通常のロー論理レベルとを有する。故障注入（fault injection）回路は、テスト期間中にネットワーク・データ・バスへテスト信号を注入するために適用される。テスト信号は、データ・バスの通常ハイ論理レベルよりも高い論理レベルと、データ・バスの通常ロー論理レベルよりも低い論理レベルとのうちの少なくとも一方を有する。アナログ／デジタル変換器は、ネットワーク・データ・バス上の集合信号の集合レベルを感知するために、検出器（例えば、電圧レベル検出器）と結合される。集合信号は、終端回路信号とテスト信号とで構成される。診断ツールは、データ・バスとネットワーク・デバイスとの間に故障接続が存在するか否かを示す。故障接続が存在する場合、検出器の感知した集合レベルが、通常ハイ論理レベルと通常ロー論理レベルとのうちの少なくとも一方を超える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、ネットワークにおける故障または開路の診断を行うシステムの１つの実施形態のブロック図である。
【図２】図２は、ネットワークにおける故障または開路の診断を行う方法の１つの実施形態のフローチャートである。
【図３】図３は、１以上の診断テストを促進するための、診断ツールとネットワークにおけるネットワーク・エレメントとの間でのデータ・メッセージの通信を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、ネットワークのハードウェアの例を示す図であり、第２ノードでの開路を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、ネットワーク・データ・バス上の信号の大きさと時間との対応を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、診断ソフトウェア（例えば、リモート診断ソフトウェア、１次診断ソフトウェア、または双方）の機能状態図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、診断ソフトウェア（例えば、リモート診断ソフトウェア、１次診断ソフトウェア、または双方）の機能状態図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１において、１つの実施形態に従って、システム１１は、ネットワーク２６における故障または開路の診断を行うようにコンフィギュレーションされる。ネットワーク２６は、車両ネットワーク、インプリメント（implement）・ネットワーク、サブネット、車両ネットワークのサブネット、インプリメント・ネットワークのサブネットなどと呼ばれるものや、任意の他のネットワークとすることができる。システム１１は、ネットワーク２６、ネットワーク・バックボーン１６（例えば、ネットワーク・データ・バス１７）、１以上のネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）、故障注入回路３４、検出器３５、アナログ／デジタル変換器３６、および診断ツール１０を含む。少なくとも１つのネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）は、故障注入回路３４、検出器３５、およびアナログ／デジタル変換器３６を含む。診断ツール１０は、データ・ネットワーク２６と結合される。診断ツール１０およびネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）は、ネットワーク・データ・バス１７や、ネットワーク・バックボーン１６や、ネットワーク２６の補助データ・バスを介して、通信することができる。
【０００８】
１つの実施形態では、ネットワーク２６は、ネットワーク・バックボーン１６と、１以上のネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）とを含む。例えば、ネットワーク・バックボーン１６は、ネットワーク・データ・バス１７、車両データ・バス、データ・バス、およびコントローラ・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ、Controller Area Network）・データ・バスのうちの１以上のものを含むことができる。ネットワーク・データ・バス１７は、物理データ・パス、論理データ・パス（例えば、仮想データ・パス）、またはこれらの双方を含むことができる。ネットワーク・データ・バス１７は、例えば、ソースと宛先との間でのデータの通信をサポートする１以上のデータ・パスを提供する。
【０００９】
ネットワーク２６は、ネットワーク２６の基礎となる物理構造およびデータ構造と関連するネットワーク・アーキテクチャを有する。ネットワーク２６の物理構造は、ネットワーク・バックボーン１６と呼ばれる。ネットワーク２６のネットワーク・バックボーン１６は、例えば、ネットワーク・データ・バス１７のための伝送線、コネクタ、インピーダンス整合インターフェース、増幅器、リピータ、フィルタ、スプリッタ、コンバイナ、終端、スタブ、インターフェース、ハードウェアなどを含む。ネットワーク２６のデータ構造は、ネットワーク・データ・バス１６を介してのネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）間でのデータ通信をサポートする（例えば、未解決の競合無しにサポートする）ための機能層、インターフェース、およびプロトコルを含むことができる。
【００１０】
ネットワーク２６の伝送線は、１以上の撚線対、リボン・ケーブル、多導体ケーブル、シールド多導体ケーブル、同軸ケーブル、光ケーブル、配線用ハーネス、および他の伝送線を含むことができる。ネットワーク２６の１つの構成では、ネットワーク・データ・バス１７またはネットワーク・バックボーン１６は、１以上のデジタル論理レベルと関連する。例えば、ネットワーク・データ・バス１７またはネットワーク・バックボーン１６は、ネットワーク２６の１以上のネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）により印加される終端回路信号と整合性のある通常ハイ論理レベルと通常ロー論理レベルとを有する。
【００１１】
各ネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）は、ネットワーク・データ・バス１７と結合または接続されているときに、ノード（１８、２０、２２）またはノード識別子と関連する。各ネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）は、コントローラ３８、アクチュエータ、センサ、通信デバイス、または他の電子デバイスを備えることができる。例えば、エンジン・コントローラ、トランスミッション・コントローラ、またはコンビネーション・コントローラ（例えば、エンジン・コントローラとトランスミッション・コントローラとを組み合わせたもの）は、ネットワーク２６を介して他のネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）と通信するために、ネットワーク２６と接続される。
【００１２】
１つの実施形態では、第１ネットワーク・エレメント（２８）は、第１ネットワーク・エレメント・デバイス４４、アナログ／デジタル変換器３６、検出器３５、および故障注入回路３４を含む。第１ネットワーク・エレメント・デバイス４４は、コントローラ３８と結合されたトランシーバ４６（例えば、ＣＡＮトランシーバ）を含む。トランシーバ４６は、第１ネットワーク・エレメント・デバイス４４とネットワーク２６またはネットワーク・バックボーン１６との間の通信インターフェースを提供するために、ネットワーク・バックボーン１６（例えば、ネットワーク・データ・バス１７）およびネットワーク２６と結合される。
【００１３】
コントローラ３８は、データ・バス５０と結合されたデータ・プロセッサ４８およびデータ・ストレージ・デバイス４０を含む。データ・プロセッサ４８は、データを処理または操作するために、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、プログラマブル・ロジック・アレイ、特定用途向け集積回路、または他の電子デバイスを含む。データ・ストレージ・デバイス４０は、リモート診断ソフトウェア４２を記憶または内包する。データ・ストレージ・デバイス４０は、電子データを記憶、取り出し、および管理するための電子メモリ（例えば、不揮発性ランダム・アクセス・メモリ）、光ストレージ・デバイス、磁気ストレージ・デバイス、磁気ディスク・ドライブ、または他のデバイスとすることができる。
【００１４】
リモート診断ソフトウェア４２は、ネットワーク・エレメント・デバイスのデータ・ストレージ・デバイス４０（例えば、電子メモリ）またはトランシーバ４６に駐在することができる。例えば、リモート診断ソフトウェア４２は、一時的なデータ記憶のためではないデータ・ストレージ・デバイス４０に、またはトランシーバ４６内の技術的に類似のデータ・ストレージ・デバイスに記憶される。ネットワーク・エレメント・デバイスのデータ・プロセッサ４８、またはトランシーバ４６内の技術的に類似のデータ・プロセッサは、リモート診断ソフトウェア４２を実行する。１つの実施形態では、アナログ／デジタル変換器３６が、ネットワーク・バックボーン１６とリモート診断ソフトウェア４２との間のインターフェースを提供する。逆に、故障注入回路３４は、リモート診断ソフトウェア４２とネットワーク・バックボーン１６との間のインターフェースを提供する。リモート診断ソフトウェア４２およびそのインターフェースは、トランシーバ４６、第１ネットワーク・エレメント・デバイス４４、またはそれら双方と関連するハードウェアを使用または制御する。
【００１５】
故障注入回路３４は、リモート診断ソフトウェア４２と通信できる。故障注入回路３４は、テスト間隔の間にテスト信号を提供するための故障注入論理と、分離した電圧源（または電流源）を含む。テスト信号は、電圧パルス、一般に矩形状の波、実質的に正方形状の波、パルス・トレイン、または他の適切なテスト信号を含むことができる。故障注入回路３４は、テスト期間中に、テスト信号をネットワーク・データ・バス１７、ネットワーク・バックボーン１６、またはネットワーク２６の２次伝送線２４へ注入するように構成または適用される。
【００１６】
第１の例では、故障注入回路３４は、ネットワーク・データ・バス１７に対して高インピーダンスをもつインピーダンス・ブリッジまたは抵抗インターフェース（例えば、プルアップ抵抗）を介して、テスト信号を、ネットワーク２６のネットワーク・データ・バス１７へ注入する。第２の例では、故障注入回路３４は、トランシーバ４６を介して、テスト信号を、ネットワーク２６のネットワーク・データ・バス１７へ注入する。１つの構成では、テスト信号は、ネットワーク・データ・バス１７の通常ハイ論理レベルよりも高い論理レベルと、ネットワーク・データ・バス１７の通常ロー論理レベルよりも低い論理レベルとのうちの少なくとも一方を有する。故障注入回路３４は、診断強化手段を表すものであり、これは、例えば、ネットワーク・データ・バス１７とのインターフェースに適切な多くの商用のネットワーク・エレメントの中からは見つけることができない。
【００１７】
１つの構成において、ネットワーク・データ・バス１７がＣＡＮデータ・バスを含む場合、通常ハイ論理レベルは約３．５ボルト（ＤＣ）であり、通常論理レベルは約１．５ボルト（ＤＣ）である。更に、ネットワーク・データ・バス１７がＣＡＮデータ・バスを含む場合、特定の構成では、テスト信号は、約５ボルト（ＤＣ）のより高い論理レベルと、約０ボルト（ＤＣ）のより低い論理レベルとを有する。
【００１８】
１つの実施形態では、検出器３５（例えば、電圧レベル検出器）は、中間回路として、ネットワーク・データ・バス１７とアナログ／デジタル変換器３６との間に結合される。検出器３５は、コンパレータ（例えば、演算増幅器）を含み、その１つの入力へ、基準電圧が印加され、別の入力へ、入力抵抗あるいはその他の方法を介してネットワーク・データ・バス１７の集合電圧が印加される。検出器３５（例えば、コンパレータ）の出力は、アナログ／デジタル変換器３６の入力部と結合されるか、またはアナログ／デジタル変換器３６の入力部へ印加される前に分圧器や電圧スケーリング回路によりスケーリングされる。
【００１９】
アナログ／デジタル変換器３６の入力は、ネットワーク・データ・バス１７上の集合信号の集合レベルを感知するために、検出器３５（例えば、電圧レベル検出器）へ結合される。アナログ／デジタル変換器３６の出力部は、コントローラ３８またはネットワーク・エレメント・デバイス（４４、１４４、または２４４）へ結合される。集合信号は、終端回路信号とテスト信号とで構成される。例えば、１以上のネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）は、正常動作中に、終端回路信号をネットワーク・データ・バス１７へ供給または印加する。終端回路信号は、データ・パケット（例えば、コントローラ・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）・データ・パケット）、データ・メッセージ、アイドル信号、アイドル・データ・メッセージ、ロー論理レベル信号、ハイ論理レベル信号、バイアス信号（例えば、通常ハイ論理レベル信号と通常ロー論理レベル信号との間の電圧レベル）のうちの１以上のものを含み得る。テスト信号は、ハイ論理レベル信号より高いか、ロー論理レベル信号より低いか、または周波数、時間振幅（time amplitude）、パルス期間、パルス形状、波形の大きさと時間応答との関係などに関して終端回路信号と区別可能なものである。故障注入回路３４はテスト信号を供給する。
【００２０】
リモート診断ソフトウェア４２はソフトウェア命令を有し、ソフトウェア命令は、（１）アナログ／デジタル変換器３６および関連する検出器３５の出力に基づいて、故障または開路が存在するか否かを決定するため、および（２）故障または開路と、関連する個々のノード識別子とを、ネットワーク・バックボーン１６を介して（ただしネットワーク・バックボーン１６が機能している範囲で）、または補助データ・バス（例えば、冗長ＣＡＮデータ・バス）を介して、または代替の有線通信システムやワイヤレス通信システムを介して、診断ツール１０へ報告するために、適用される。
【００２１】
診断ツール１０は、故障または開路の位置を特定するために、ネットワーク・バックボーン１６を介して通信ネットワーク２６と結合される電子データ処理システム（例えば、コンピュータ）と、そのユーザ・インターフェース１４とを含むことができる。診断ツール１０は１次診断ソフトウェア１２を含み、１次診断ソフトウェア１２は、通信ネットワーク２６と結合された１以上のネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）のリモート診断ソフトウェア４２と通信することができ、この通信は、診断ツール１０のデータ・ポートと、対応するネットワーク・エレメントとの間のネットワーク・データ・バス１６や補助データ・バスを介して、またはバックアップ有線接続（例えば、イーサネット（登録商標）、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）、ヌルモデム・ケーブルと接続された診断ツール１０およびコントローラ３８のパラレル・ポートまたはシリアル・ポートなど）を介して、行われる。ユーザ・インターフェース１４は、ディスプレイ、キーボード、キーパッド、スイッチ、およびポインティング・デバイス（例えば、電子マウスやトラックボール）のうちの１以上のものを含む。
【００２２】
診断ツール１０は、ネットワーク・データ・バス１６とネットワーク２６のデバイスとの間に故障接続が存在するか否かを判定し、ユーザ・インターフェース１４を介してユーザへ報告する（例えば、可聴または可視の警告を提示する）。故障接続が存在する場合、感知される集合レベルが、通常ハイ論理レベルおよび通常ロー論理レベルのうちの少なくとも一方を超える。
【００２３】
図１で示された１つの例では、ネットワーク・エレメントは、第１ネットワーク・エレメント２８、第２ネットワーク・エレメント３０、そして第Ｎネットワーク・エレメント３２までのネットワーク・エレメントを含むことができる。なお、Ｎは、２より大きい任意の整数である。第１ネットワーク・エレメント２８は、第１ノード１８で、ネットワーク・データ・バス１７（例えば、ＣＡＮデータ・バス）またはネットワーク・バックボーン１６と結合される。第１ネットワーク・エレメント２８の故障注入回路３４は、第１ノード１８でのテスト信号の注入を容易にする。第１ネットワーク・エレメント２８または第１ネットワーク・エレメント・デバイス４４の検出器３５（例えば、電圧レベル検出器）は、第１ノード１８における２次伝送線２４の信号レベル（例えば、電圧レベル）を感知することができる。データ・プロセッサ４８は、感知された集合レベルが基準に反するか、または通常ハイ論理レベルおよび通常ロー論理レベルのうちの少なくとも一方を超える場合に、第１ネットワーク・エレメント２８とネットワーク・データ・バス１７との間第１ノード１８において故障接続または開路が存在すると判定するように、適用される。
【００２４】
第２ネットワーク・エレメント３０は、第２ノード２０においてネットワーク・データ・バス１７（例えば、ＣＡＮデータ・バス）またはネットワーク・バックボーン１６と結合される。第２ネットワーク・エレメント３０は、トランシーバ４６、コントローラ３８、検出器３５、アナログ／デジタル変換器３６、および故障注入回路３４を備える。第２ネットワーク・エレメント３０は、第２ネットワーク・エレメント・デバイス２４４を備え、第２ネットワーク・エレメント・デバイス２４４は、コントローラ３８と結合されたトランシーバ４６を備える。
【００２５】
第２ネットワーク・エレメント３０の故障注入回路３４は、第２ノード２０でのテスト信号の注入を容易にする。第２ネットワーク・エレメント３０または第２ネットワーク・エレメント・デバイス２４４の検出器３５（例えば、電圧レベル検出器）は、第２ノード２０における２次伝送線２４の信号レベル（例えば、電圧レベル）を感知することができる。第２ネットワーク・エレメント・デバイス２４４のデータ・プロセッサ４８は、感知された集合レベルが基準に反するか、または通常ハイ論理レベルおよび通常ロー論理レベルのうちの少なくとも一方を超える場合に、第２ネットワーク・エレメント３０とネットワーク・データ・バス１７またはネットワーク・バックボーン１６との間の第２ノード２０において故障接続または開路が存在すると判定するように、構成される。
【００２６】
第Ｎネットワーク・エレメント３２は、第Ｎノード２２においてネットワーク・データ・バス１７またはネットワーク・バックボーン１６と結合される。第Ｎネットワーク・エレメント３２は、トランシーバ４６、コントローラ３８、検出器３５、アナログ／デジタル変換器３６、および故障注入回路３４を備える。第Ｎネットワーク・エレメント３２は、第Ｎネットワーク・エレメント・デバイス１４４を備え、第Ｎネットワーク・エレメント・デバイス１４４は、コントローラ３８と結合されたトランシーバ４６を備える。
【００２７】
第Ｎネットワーク・エレメント３２の故障注入回路３４は、第Ｎノード２２でのテスト信号の注入を容易にする。第Ｎネットワーク・エレメント３２または第Ｎネットワーク・エレメント・デバイス１４４の検出器３５（例えば、電圧レベル検出器）は、第Ｎノード２２における２次伝送線２４の信号レベル（例えば、電圧レベル）を感知することができる。第Ｎネットワーク・エレメント・デバイス１４４のデータ・プロセッサ４８は、感知された集合レベルが基準に反するか、または通常ハイ論理レベルおよび通常ロー論理レベルのうちの少なくとも一方を超える場合に、第Ｎネットワーク・エレメント３２とネットワーク・データ・バス１７またはネットワーク・バックボーン１６の第Ｎノード２２との間に故障接続または開路が存在すると判定するように、構成される。
【００２８】
１以上のネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）のそれぞれは、対応する故障注入回路３４（例えば、３４）と、対応する電圧レベル検出器３５（例えば、電圧レベル検出器）を備える。対応する故障注入回路３４は、ネットワーク２６のネットワーク・データ・バス１７またはネットワーク・バックボーン１６の各ノードにおいてノード毎ベースで、テスト信号を注入するように構成または適用される。
【００２９】
対応する検出器３５（例えば、電圧レベル検出器）は、ネットワーク２６のネットワーク・データ・バス１７の各ノードにおいてノード毎ベース（１８、２０、２２）で、検出される電圧レベルを感知する。各ノードは、ネットワーク・データ・バス１７へのネットワーク・エレメントまたはネットワーク・エレメント・デバイスの接続部分または接続が試みられる部分において、形成される。各ネットワーク・エレメントのトランシーバ４６は、各ノードでの感知した集合レベルを、データ・バス１７と結合された診断ツール１０へ報告するように、または補助データ・バスを介して報告するように、構成または適用される。
【００３０】
１つの構成では、各ノード（例えば、１８、２０、２２）には、ネットワーク上の診断ツール１０またはコントローラ３８（例えば、１つのノードにおけるマスタ・コントローラであって、他のノードにおけるスレーブ・コントローラと通信するものであり、マスタとスレーブとの設定はプログラマブルまたはユーザ選択可能である）により、互いに異なるテスト時間が割り当てられる。例えば、各ノードには、特定の間隔内または規則的間隔内の互いに異なるテスト期間が割り当てられる。各ノードにおける各故障注入回路３４は、ネットワーク・データ・バス１７の動作中に周期的または規則的な間隔でテスト信号を注入する命令を有するか、または注入するトリガ信号を受信する。
【００３１】
図２は、ネットワーク２６における故障または開路を検出する方法を示す。図２の方法はステップＳ１００から開始する。
【００３２】
ステップＳ１００において、ネットワーク２６の１以上のネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）により印加される終端回路信号と整合性のある通常ハイ論理レベルおよび通常ロー論理レベルを有するネットワーク・データ・バス１７をネットワークへ提供するか、またはネットワーク・データ・バス１７を用いてネットワークを動作させる。１つの構成では、ネットワーク・データ・バス１７はコントローラ・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）・データ・バスを含み、通常ハイ論理レベルは約３．５ボルト（ＤＣ）であり、通常論理レベルは約１．５ボルト（ＤＣ）である。
【００３３】
ステップＳ１０２において、ネットワーク・エレメント・デバイス（例えば、４４、１４４、２４４）、故障注入回路３４、またはトランシーバ４６は、テスト期間中に、テスト信号をネットワーク２６のネットワーク・データ・バス１７へ注入する。テスト信号は、ネットワーク・データ・バス１７の通常ハイ論理レベルよりも高い論理レベルと、ネットワーク・データ・バス１７の通常ロー論理レベルよりも低い論理レベルとのうちの少なくとも一方を有する。１つの構成において、車両データ・バス１６は、コントローラ・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）車両データ・バス１６を含み、テスト信号は、約５ボルト（ＤＣ）のより高い論理レベルと、約０ボルト（ＤＣ）のより低い論理レベルとを有する。
【００３４】
ステップＳ１０２は、様々な技術に従って行うことができ、それらの技術を交替して行うことや追加して行うことができる。第１の技術では、第１ネットワーク・エレメント２８、故障注入回路３４、またはトランシーバ４６が、第１ノード１８でテスト信号を注入する。この第１ネットワーク・エレメント２８は、２次伝送線２４（例えば、ネットワーク・データ・バス１７と接続されたスタブ）を介してネットワーク・データ・バス１７と結合される。第２の技術では、第２ネットワーク・エレメント３０、故障注入回路３４、またはトランシーバ４６が、第２ノード２０でテスト信号を注入する。この第２ネットワーク・エレメント３０は、２次伝送線２４を介してネットワーク・データ・バス１７と結合される。第３の技術では、第Ｎネットワーク・エレメント３２、故障注入回路３４、またはトランシーバ４６が、第Ｎノード２０でテスト信号を注入する。この第Ｎネットワーク・エレメント３２は、２次伝送線２４を介してネットワーク・データ・バス１７と結合される。第４の技術では、各ネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）、故障注入回路３４、またはトランシーバ４６が、ノード毎ベースで、２次伝送線２４またはスタブを介して各ノードで、テスト信号を連続的またはシーケンシャルな順序で注入する。これらのネットワーク・エレメントのそれぞれはネットワーク・データ・バス１７と結合される。第５の技術では、各ネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）、故障注入回路３４、またはトランシーバ４６が、データ・バス１７の動作中に、テスト信号を周期的または規則的な間隔で注入する。
【００３５】
ステップＳ１０４において、テスト期間中に、ネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）または検出器３５（例えば、電圧レベル検出器）は、ネットワーク・データ・バス１７上の集合信号の集合レベルを感知する。集合信号は、終端回路信号とテスト信号とで構成される。ステップＳ１０４は、様々な技術に従って行うことができ、それらの技術を交替して行うことや追加して行うことができる。第１の技術では、第１ネットワーク・エレメント２８または検出器３５（例えば、電圧レベル検出器）は、第１ノード１８におけるネットワーク・データ・バス１７の電圧レベルまたは論理レベルを感知または検出する。第２の技術では、第２ネットワーク・エレメント３０または検出器３５（例えば、電圧レベル検出器）は、第２ノード２０における電圧レベルまたは論理レベルを感知または検出する。第３の技術では、第Ｎネットワーク・エレメント３２または検出器３５（例えば、電圧レベル検出器）は、ノード毎ベースで、ネットワーク・データ・バス１７上の各ノードでの電圧レベルまたは論理レベルを連続的またはシーケンシャルに感知または検出する。第４の技術では、ネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）または検出器３５は、ネットワーク・データ・バス１７の動作中に、ネットワーク・データ・バス１７上の電圧レベルまたは論理レベルを周期的または規則的な間隔で感知または検出する。
【００３６】
ステップＳ１０５において、ネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）、ネットワーク・エレメント・デバイス（４４、１４４、２４４）、またはデータ・プロセッサ４８は、テスト期間中に、感知した集合レベルが通常ハイ論理レベル、通常ロー論理レベル、またはそれら双方を超えるか否か（例えば、絶対値に関して）を判定する。例えば、ステップＳ１０５において、ネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）、ネットワーク・エレメント・デバイス（４４、１４４、２４４）、またはデータ・プロセッサ４８は、感知した集合レベルの絶対値と、対応する通常ハイ論理レベルの絶対値と、対応する通常ロー論理レベルの絶対値とを評価して、上記の判定を行うことができる。ネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）、ネットワーク・エレメント・デバイス（４４、１４４、２４４）、またはデータ・プロセッサ４８が、テスト期間中に、感知した集合レベルが通常ハイ論理レベル、通常ロー論理レベル、またはそれら双方を超えたと判定した場合、方法のステップはステップＳ１０６へ進む。しかし、ネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）、ネットワーク・エレメント・デバイス（４４、１４４、２４４）、またはデータ・プロセッサ４８が、テスト期間中に、感知した集合レベルが通常ハイ論理レベルおよび通常ロー論理レベル（例えば、絶対値ベース）を超えなかったと判定した場合、方法のステップはステップＳ１０７へ進む。
【００３７】
ステップＳ１０５は、様々な技術に従って行うことができ、それらの技術を交替して行うことや追加して行うことができる。ステップＳ１０５を実行するための第１の技術では、ネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）、ネットワーク・エレメント・デバイス（４４、１４４、２４４）、またはデータ・プロセッサ４８は、テスト期間中に、感知した集合レベルが、通常ハイ論理レベル（例えば、正のＤＣ電圧）よりも高いか、または通常ロー論理レベル（例えば、０ボルトまたは負のＤＣ電圧）よりも低いかを判定する。即ち、感知した高い集合レベルまたは感知した低い集合レベルが、通常ハイ論理レベルまたは通常ロー論理レベルを超えるかを判定する。
【００３８】
ステップＳ１０５を実行するための第２の技術では、トランシーバ４６またはネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）は、各ノードでの感知した集合レベル、または感知した集合レベルから導き出した誘導データ（derivative data）を、ネットワーク・データ・バス１７と検出された診断ツール１０へ報告する。ネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）、ネットワーク・エレメント・デバイス（４４、１４４、２４４）、またはデータ・プロセッサ４８は、感知した集合レベルが通常ハイ論理レベルおよび通常ロー論理レベルのうちの少なくとも一方を超えるか否か（例えば、絶対値ベースで）を示す誘導データを形成する。
【００３９】
第３の技術では、診断ツール１０またはネットワーク・エレメント・デバイス（例えば、マスタ・コントローラとして構成されるコントローラ３８）は、各ノードに、診断ツール１０またはネットワーク２６上のマスタ・コントローラ３８による互いに異なるテスト期間を割り当て、ネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）やネットワーク・エレメント・デバイス（４４、１４４、２４４）がある。さらにデータ・プロセッサ４８は、感知した集合レベルが通常ハイ論理レベルおよび通常ロー論理レベルのうちの少なくとも一方を超えるか否か（例えば、絶対値ベースで）を示す誘導データを、その割り当てられたテスト期間中に送信する（例えば、ネットワーク・エレメント・デバイスまたはトランシーバ４６により送信する）ために形成する。
【００４０】
第４の技術では、診断ツール１０またはネットワーク２６のデバイス（例えば、マスタ・コントローラとして構成されるコントローラ３８）は、各ノードに、周期的間隔内または規則的間隔内の互いに異なるテスト期間を割り当てる。更に、データ・プロセッサ４８は、感知した集合レベルが通常ハイ論理レベルおよび通常ロー論理レベルのうちの少なくとも一方を超えるか否か（例えば、絶対値ベースで）を示す誘導データを、割り当てられた周期的間隔または規則的間隔の間に送信する（例えば、ネットワーク・エレメント・デバイスまたはトランシーバ４６により送信する）ために形成する。
【００４１】
ステップＳ１０６において、ネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）、ネットワーク・エレメント・デバイス（４４、１４４、２４４）、またはネットワーク２６のデバイスのデータ・プロセッサ４８は、ネットワーク・データ・バス１７とネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）との間に故障接続（例えば、開路や断続的接続）が検出されたと判定する。故障接続により、感知された集合レベルは、基準に反するものとなり、通常ハイ論理レベルおよび通常ロー論理レベルのうちの少なくとも一方を超える（例えば、絶対値ベースにおいて）。ステップＳ１０６は、様々な技術に従って行うことができ、それらの技術を交替して行うことや追加して行うことができる。第１の技術では、第１ノード１８において、第１ネットワーク・エレメント・デバイス４４または第１ネットワーク・エレメント・デバイス４４のデータ・プロセッサ４８は、感知した集合レベルが通常ハイ論理レベルおよび通常ロー論理レベルのうちの少なくとも１つを超える場合（例えば、絶対値ベースにおいて超える場合）、第１のネットワーク２６のデバイスとネットワーク・データ・バス１７との間に故障接続が存在すると判定する。
【００４２】
第２の技術では、第２ノード２０において、第２ネットワーク・エレメント・デバイス２４４または第２ネットワーク・エレメント・デバイス２４４のデータ・プロセッサ４８は、感知した集合レベルが通常ハイ論理レベルおよび通常ロー論理レベルのうちの少なくとも一方を超える場合（例えば、絶対値ベースにおいて超える場合）、第２ネットワーク・エレメント・デバイス２４４とネットワーク・データ・バス１７との間に故障接続が存在すると判定する。
【００４３】
第３の技術では、第２ノード２０において、第Ｎネットワーク・エレメント・デバイス１４４または第Ｎネットワーク・エレメント・デバイス１４４のデータ・プロセッサ４８は、感知した集合レベルが通常ハイ論理レベルおよび通常ロー論理レベルのうちの少なくとも一方を超える場合（例えば、絶対値ベースにおいて超える場合）、第Ｎネットワーク・エレメント・デバイス１４４とネットワーク・データ・バス１７との間に故障接続が存在すると判定する。
【００４４】
第４の技術では、ノード（１８、２０、２２）において、各ネットワーク・エレメント・デバイス（４４、１４４、２４４）、または各ネットワーク・エレメント・デバイス（４４、１４４、２４４）のデータ・プロセッサ４８は、感知した集合レベルが通常ハイ論理レベルおよび通常ロー論理レベルのうちの少なくとも一方を超える場合、各ネットワーク・エレメント・デバイス（４４、１４４２、４４）とネットワーク・データ・バス１７との間に故障接続が存在すると、ノード毎ベースで連続的またはシーケンシャルに、判定する。
【００４５】
ステップＳ１０７において、ネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）、ネットワーク・エレメント・デバイス（４４、１４４、２４４）、またはネットワーク２６のデバイスのデータ・プロセッサ４８は、データ・バスとネットワーク・デバイスとの間（例えば、テスト信号が注入される個々のノード）に故障接続が検出されないと判定する。
【００４６】
図３は、幾つかの診断関連プロセスと関連するシーケンス図、即ち、データ・フローを示すものであり、（ａ）ブロック３００における測定値の収集に関するデータ・フローと、（ｂ）ブロック３４０における故障注入テストに関するデータ・フローと、（ｃ）ブロック３８０における診断測定値のクリアに関するデータ・フローとを含む。
【００４７】
ブロック３００において、診断ツール１０は、診断のデータまたは測定値に関して第１ノード１８および第２ノード２０においてネットワーク・エレメント・デバイスに対して問い合わせを行うことにより、測定値を収集する。例えば、診断ツール１０は、診断データをネットワーク２６を介して診断ツール１０へ報告することを要求するリクエストを、全てのノードへ送信するか（例えば、共通のブロードキャスト・メッセージを用いる）、またはノード毎ベースでそれぞれのポートに対してシーケンシャルな順序でポーリングで送信する。それぞれのネットワーク・コントローラ３８は、そのリクエストに対して個々に診断データによって応答する。この応答は、割り当てられた通信時間スロットにおいて、または時分割多重化に基づいて、または周波数分割多重化に基づいて、またはコンテンションに基づいて、またはキャリア・センス・マルチプル・アクセス（ＣＳＭＡ）に従って、またはシーケンシャルな順序で、またはＡＬＯＨＡプロトコルやＳｌｏｔｔｅｄ  ＡＬＯＨＡプロトコルに従って、またはこれらの他の形で、行われる。例えば、第１ノード１８は、診断測定値（diagnostic metrics）に関する問い合わせ３０２に応答して、現在の測定値（metrics）３０４を含む第１ノード・データ・メッセージ３０８を返す。第２ノード２０は、診断測定値に関する問い合わせ３０２に応答して、現在の測定値３０６を含む第２ノード・データ・メッセージ３１０を返す。
【００４８】
ブロック３４０において、診断ツール１０の問い合わせは、第１ノード１８での故障注入回路３４による故障注入テスト、または第２ノード２０での故障注入回路３４による故障注入テスト、または故障注入回路３４を装備された別のノードでの故障注入テストを開始することを、トリガする。１つの構成では、診断ツール１０は、活動、クワイエット・コマンド、またはデータ・バス使用可能メッセージに関して、ネットワーク・データ・バス１７に対して聴取または読み出しを行う。これにより、ネットワーク・データ・バス１７上の通信トラフィックとの混乱や干渉無しに、診断ツール１０が故障注入テストのリクエストをネットワーク・データ・バス１７を介してノードへ送信できることが、示される。別の構成では、診断ツール１０は、バス・クワイエット・コマンド３４２を第１ノード１８および第２ノード２０へ送信する。また、診断ツール１０は、バス・クワイエット・コマンドの送信を反復することもできる。
【００４９】
ネットワーク・データ・バス１７が使用可能であるとき、またはリクエストが受信されると、ブロック３４０において、診断ツールは、故障注入テスト３４４を行うリクエストまたはコマンドを第１ノード１８へ送信する。故障注入回路３４は、第１ノード１８においてテスト信号を注入する。この第１のネットワーク２６のデバイスは、ネットワーク・データ・バス１７と結合されている。第１ノード１８において、ネットワーク・エレメントまたはセンサは、電圧レベル検出器によりテスト信号を感知する。検出した電圧レベルが、ネットワーク・データ・バス１７に関してのスレッショルド電圧レベルまたは通常論理レベルを超える場合、第１のネットワーク２６のデバイスとネットワーク・データ・バス１７との間に故障接続（例えば、開路状態）が存在する。例えば、感知した集合レベルが、通常ハイ論理レベルおよび通常ロー論理レベルのうちの少なくとも一方を超える場合、第１のネットワーク２６のデバイスとネットワーク・データ・バス１７との間に故障接続（例えば、開路状態）が存在し、そのテスト結果または故障データ・メッセージと、関連するノード識別子とが、電子データ処理システムのユーザ・インターフェース１４での表示のために、診断ツール１０へ報告される。第１ノード１８は、テスト結果３４６の第１ノード・データ・メッセージ３５２を診断ツール１０へ送信する。
【００５０】
ネットワーク・データ・バス１７が使用可能であるとき、またはリクエストが受信されると、ブロック３４０において、診断ツールは、故障注入テスト３４４を行うリクエストまたはコマンドを第２ノード２０へ送信する。故障注入回路３４は、第２ノード２０においてテスト信号を注入する。この第２のネットワーク２６のデバイスは、ネットワーク・データ・バス１７と結合されている。第２ノード２０において、ネットワーク・エレメントまたはセンサは、電圧レベル検出器によりテスト信号を感知する。検出した電圧レベルが、ネットワーク・データ・バス１７に関してのスレッショルド電圧レベルまたは通常論理レベルを超える場合、第２のネットワーク２６のデバイスとネットワーク・データ・バス１７との間に故障接続（例えば、開路状態）が存在する。例えば、感知した集合レベルが、通常ハイ論理レベルおよび通常ロー論理レベルのうちの少なくとも一方を超える場合、第２のネットワーク２６のデバイスとネットワーク・データ・バス１７との間に故障接続（例えば、開路状態）が存在し、そのテスト結果または故障データ・メッセージと、関連するノード識別子とが、電子データ処理システムのユーザ・インターフェース１４での表示のために、診断ツール１０へ報告される。第２ノード２０は、テスト結果３５０の第２ノード・データ・メッセージ３５４を診断ツール１０へ送信する。
【００５１】
ブロック３８０において、診断ツール１０は、診断測定値、テスト結果、または故障データ・メッセージと、関連するノード識別子とを、そのノードまたはネットワーク・デバイスにおいて、リセットまたはクリアする。例えば、診断ツール１０は、コマンドまたはデータ・メッセージ（例えば、診断測定データのメッセージのクリア３８２）を第１ノード１８における第１ネットワーク・デバイスおよび第２ノード２０における第２ネットワーク・デバイスへ送信することにより、診断測定値、テスト結果、または故障データ・メッセージと、関連するノード識別子とを、リセットまたはクリアする。トランシーバ４６の中またはネットワーク２６のデバイスの中にあるデータ・プロセッサ４８は、コマンドに従って、例えば、１以上の累積された故障または開路のメッセージを記憶する１以上のデータ・レジスタをリセットするか、またはデータ・ストレージ・デバイス４０をクリアする。トランシーバ４６は、第１ノード・データ・メッセージ３８４および第２ノード・データ・メッセージ３８６において、各ノード（１８、２０）で診断測定値をクリアしたことのアクノレッジ（acknowledgment）（３８８、３９０）を供給する。
【００５２】
図４Ａは、ネットワーク・バックボーン１６またはデータ・バス（例えば、コントローラ・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）・バス）が撚線対の伝送線１５を含むものとして示している。しかし、ネットワーク・バックボーン１６は、任意の適切なタイプの伝送線を用いて実施でき、伝送線の例としては同軸線、多導体ケーブル、光ケーブルなどがあるが、これらに限定はされない。第１ネットワーク・エレメント・デバイス２８は、２次伝送線２４（例えば、トリビュータリー（tributary）撚線対）を介して、第１ノード１８でネットワーク・データ・バス１７と結合される。第２ネットワーク・エレメント３０は、２次伝送線２４（例えば、トリビュータリー（tributary）撚線対）を介して、第２ノード２０でデータ・バスまたはネットワーク・バックボーン１６と結合される。図に示すように、第２ノード２０と関連する２次伝送線２４に開路または断線７７がある。
【００５３】
図４Ｂは、第１期間４２５、第２期間４２６、および第３期間４２７とラベル付けした複数の期間中のデータ・バス（例えば、ＣＡＮバス）上またはネットワーク・バックボーン１６上の信号の波形および大きさを示すダイヤグラムである。図４Ｂの垂直軸は、データ・バス１７上の信号の電圧または大きさ４０４を示し、水平軸は、時間４０６を示す。図４Ｂの波形は、図４Ａに示した開路または断線７７の検出を例示するものであり、以下にその詳細を説明する。
【００５４】
図４Ｂにおいて、第１期間４２５に、データ・メッセージ・パケット４０８（例えば、ＣＡＮメッセージ）が、データ・バス１７またはネットワーク・バックボーン１６を介して送信される。例えば、データ・メッセージ・パケットは、通常データ・メッセージまたは他のデジタル・データを含み、第１ノード１８から第２ノード２０へまたはその逆に送信されるものである。第２ノード２０には開路があるので、第１ノード１８および第２ノード２０と関連するネットワーク・エレメント・デバイス間で、送信は有効に行われない（ロバストまたは高信頼度で通信されない）。通常データ・メッセージ４１０は、データ・バス１７、ネットワーク・バックボーン１６、またはデータ・ネットワーク２６に関して指定されたデジタル論理レベルと整合性がある。例えば、第１期間４２５において、ＣＡＮデータ・パケットは、通常ロー論理レベル４２０（例えば、ＣＡＮローまたは１．５ボルトＤＣ）と、通常ハイ論理レベル４１８（例えば、ＣＡＮハイまたは３．５ボルトＤＣ）との間である。
【００５５】
第２期間４２６の間、データ・メッセージは送信されていない。しかし、テスト信号が、第１ノード１８に関して、第１ネットワーク・エレメント・デバイス４４から送信され、第１ノード１８に関して、第１ネットワーク・エレメント２８の検出器３５により検知される。検出された電圧レベルは、ネットワーク・データ・バス１７の直流バイアス電圧レベル４２１に重大な偏差が無いこと、または僅かな偏差があることを、示すのみである。図４Ｂに示すように、僅かな偏差は、ネットワーク・データ・バス１７のバイアス電圧（例えば、２．５ボルトＤＣ）を示す水平の点線の上および下の限界に近づく僅かな曲がりにより表されている。
【００５６】
第３期間４２７の間、データ・メッセージは送信されていない。しかし、故障注入回路３４は、テスト信号を、第２ノード２０に関して、第２ネットワーク・エレメント３０から送信する。第２ノード２０に関して、検出器３５で検出された電圧レベルは、データ・バス上、または少なくとも２次伝送線２４上の直流バイアス電圧に重大な偏差が有ることを示すものとなる。図４Ｂにおいて、重大な偏差、または大きいハイ論理レベル４１６は、階段関数または概ね矩形の波形として示されている。偏差が生じるのは、第２ノード２０と関連する断線７７のところに開路が存在するからである。従って、第２ノード２０において、第２ネットワーク・エレメント・デバイス３０の電圧レベル検出器は、その重大な偏差、階段関数、または概ね矩形の波形を、例えば、データ・バスまたは第２ノード２０での接続における、または第２ノード２０に関する２次伝送線２４における故障または開路と認識する。
【００５７】
図５Ａおよび図５Ｂは、診断システムの何れの実施形態にも適用可能であり、例えば、図１に示した実施形態などにも適用可能な診断ソフトウェアの機能状態図である。図５Ａにおいて、診断ソフトウェアの故障注入テストと関連する状態を例示する。ブロック５００において、診断ソフトウェアは、ソフトウェアがアイドルである第１状態となる。
【００５８】
ブロック５１０の第２状態において、診断ツール１０は、診断テストまたは注入テストを許可または要求する。ユーザは、診断ツール１０（例えば、ポータブルの診断ツール１０）を、例えば、２次伝送線２４またはスタブ接続を介して、データ・バスまたはバックボーン・ネットワーク１６と接続し、そして、ユーザ・インターフェース１４を介して、診断テストを要求するリクエストを行う。
【００５９】
ブロック５０２において、ネットワーク・エレメント・デバイスは、診断ツール１０のリクエストまたは許可に応答して、テスト信号の注入を開始する。その注入およびある可能な時間遅延５１３の後、ブロック５０４の第３状態において、ネットワーク・エレメント・デバイスまたはその診断ソフトウェアに対して、データ・ネットワーク２６またはネットワーク・バックボーン１６（例えば、データ・バス）のアナログ電圧のサンプリングを行うことが、命令される。ブロック５０４に続いて、ある可能な時間遅延５１３が行われる。
【００６０】
テスト信号の注入が完了した後のブロック５０６の第４状態において、ネットワーク・エレメント・デバイスまたは診断ソフトウェアは、テスト信号の注入を停止する。ブロック５０６に続いて、ある可能な時間遅延５１３が行われる。
【００６１】
ブロック５０８の第５状態において、テストの結果が、ネットワーク・エレメント・デバイスから、ネットワーク２６またはデータ・バスを介して、診断ツール１０へ送信される。代替例として、ネットワーク２６またはネットワーク・データ・バス１７が、故障や制約が原因で高信頼性のデータ送信をサポートしない場合、テストの結果は、ネットワーク・エレメント・デバイスから、２次有線インターフェースまたはワイヤレス・インターフェースを介して、診断ツールへ送信される。ブロック５０８に続くのは遅延無し状態５１５であり、状態はアイドル状態５００へと戻る。
【００６２】
図５Ｂは図５Ａと類似であるが、ブロック５１４の第１状態が、図５Ａのブロック５１０の第１状態とは異なり、また、図５Ｂのブロック５１２の第５状態が、図５Ａのブロック５０８の第５状態とは異なる。図５Ａと図５Ｂとに関して同様の状態、手順、またはブロックは、同様の参照番号で示している。
【００６３】
図５Ｂの状態図は、図５Ａと両立するユーザ・インターフェース１４からのユーザ始動型の診断テストとは異なり、自己始動型の診断テストに適応させたものである。例えば、図５Ｂにおいて、診断ツール１０は、少なくとも一時的にデータ・バスとの接続が解除されているか、またはユーザ・インターフェース１４が停止している。
【００６４】
図５Ｂのブロック５１４において、ネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）、故障注入回路３４、またはデータ・プロセッサ４８は、論理アルゴリズム（例えば、診断テストまたはテスト信号注入が保証されることを示す、トリガ・イベントとしての、１以上のエラー・コードにおけるパターン認識）を介して、エラー（例えば、ＣＡＮエラー）を検出する。ブロック５１４において、ネットワーク・エレメント（２８、３０、３２）、故障注入回路３４、またはデータ・プロセッサ４８は、ブロック５０２における注入の開始をトリガするが、この開始のトリガは、コントローラ３８、トランシーバ４６、またはネットワーク・エレメントにより検出される期間の期限切れ、タイマの期間満了、ユーザ・インターフェース１４を介してユーザのスケジュールした予定の時間、周期的テスト、１以上のエラー（例えば、ＣＡＮデータ・バス・エラー・メッセージ）の検出のうちの１以上のものの発生などのようなトリガ・イベントによるものである。
【００６５】
図５Ｂのブロック５１２の第５状態において、テストの結果は、後にブロードキャストするために記憶され、ネットワーク・エレメントと診断ツール１０との間の適切な伝送パスが使用可能であるときにブロードキャストされる。適切な伝送パスは、データ・バスを含むことができ、また、例えば、２次有線インターフェースやワイヤレス・インターフェースを介することもできる。
【００６６】
好適な実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載した本発明の範囲を超えずに様々な変更を行えることが明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
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