(57)【要約】【課題】通信バスラインに異常が発生した場合でも異常が発生していないノードの動作を継続することができ、また、通信バスラインに接続されているノードに異常が発生した場合に、通信バスラインを切り離すことなく当該ノードのみを切り離すことができる通信装置を提供する。【解決手段】複数のノード４が接続される通信ライン３を監視する監視装置５であって、前記通信ライン３を２以上の通信ライン３に分割する複数のスイッチング手段と、前記通信ライン３に異常が発生したときに前記スイッチング手段を制御して異常発生箇所を特定し、前記スイッチング手段を制御して特定した異常発生箇所の属する通信ライン３をその他の通信ライン３から分離する制御手段を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードが接続される通信ラインを監視する監視装置であって、
前記通信ラインを２以上の通信ラインに分割する複数のスイッチング手段と、
前記通信ラインに異常が発生したときに前記スイッチング手段を制御して異常発生箇所を特定し、前記スイッチング手段を制御して特定した異常発生箇所の属する通信ラインをその他の通信ラインから分離する制御手段を備えたことを特徴とする監視装置。
【請求項２】
複数のノードが接続される通信ラインを監視し、前記通信ラインを第一の通信ラインから第二の通信ラインに分岐する監視装置であって、
前記第一の通信ラインと前記第二の通信ラインを分割する複数のスイッチング手段と、
前記第二の通信ラインに接続されたノードに異常が発生したときに当該ノードを切り離す制御手段を備えたことを特徴とする監視装置。
【請求項３】
前記通信ラインが差動信号方式によるバスラインであり、前記通信ラインに接続されたノードに終端回路が設けられているときに、前記通信ラインの終端回路を切り替えることを特徴とする請求項１または２記載の監視装置。
【請求項４】
複数のノードが接続される通信ラインを監視し、前記通信ラインに異常が発生したときに異常発生箇所を境界として前記通信ラインを切り離す監視装置であって、
前記ノードが車両の各部を制御する電子制御ユニットで構成され、前記通信ラインの水没を検出したときに車室外に配置された電子制御ユニットを前記通信ラインから切り離すことを特徴とする監視装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載の監視装置を複数備え、通信ラインに複数のノードを接続して各ノードが前記通信ラインを介して相互に通信可能に構成されるネットワークシステムの監視方法であって、
前記通信ラインまたは何れかのノードに異常が発生したときに、各監視装置が異常発生箇所を特定し、特定した異常発生箇所の属する通信ラインをその他の通信ラインから分離することを特徴とするネットワークシステムの監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信バスラインに複数のノードを接続して各ノードが前記通信バスラインを介して相互に通信可能に構成された通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両等を制御する制御システムは、複数のノード（車両の場合は電子制御ユニット）が相互に通信ラインで接続されることにより、通信ネットワークが構築されている。
【０００３】
従来、前記通信ネットワークでは、前記通信ネットワーク上の何れかのノードに備えられた回路の異常発生に起因する前記通信ラインのショート、または、前記通信ライン自体の他ラインへの接触によるショート等が発生すると、前記通信ネットワーク上の全ての通信が途絶え、前記制御システムの全体が使用不能となっていた。
【０００４】
前記回路の異常発生の例としては、車両等の障害物への衝突事故による衝撃や集中豪雨等による車両等の水没によって、前記回路が接地すること又は他ラインにショートすることによる前記回路の故障がある。
【０００５】
また、前記通信ライン自体の他ラインへの接触によるショートの例としては、前記通信ラインが車両のドアに挟まれる等の原因によって、前記通信ラインの被覆が削ぎ取られて電線が剥き出しになり、前記電線が他ラインと接触することによるショートがある。
【０００６】
上述の問題を解決するために特許文献１では、伝送電源線及び伝送信号線よりなる通信ラインの異常状態を判別する判別回路と、前記判別回路に接続され前記通信ラインが異常状態である時間の検出を行なう検出装置と、前記通信ラインの異常状態が所定時間以上継続しているとの前記検出装置からの出力によって前記伝送電源線と前記伝送信号線を離接する離接機構とを備えることで、前記通信ラインのうち異常状態である箇所を正常状態である箇所から切り離すことが可能な信号伝送装置が提案されている。
【特許文献１】特開平２−１０９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１では、信号伝送装置において通信ラインが切り離された場合、異常状態であるとして切り離された側の通信ラインに接続されている全てのノードが、正常状態であるとして切り離されなかった側の通信ラインと通信不能となってしまう。つまり、あるノードにおいて異常が発生した場合に当該ノードのみを通信ラインから切り離すことができないのである。
【０００８】
また、特許文献１では、何れかのノードでのみ異常が発生しただけでも、通信ライン自体が切断されてしまい全てのノードが動作不能となってしまうので、車両等において何れかのノード（電子制御ユニット）に異常が発生した場合に、残りの電子制御ユニットのみで動作を継続させて安全にエンジンを停止させることができない。
【０００９】
本発明の目的は、上述した従来の問題に鑑み、通信バスラインに異常が発生した場合でも異常が発生していないノードの動作を継続することができ、また、通信バスラインに接続されているノードに異常が発生した場合に、通信バスラインを切り離すことなく当該ノードのみを切り離すことができる通信装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の目的を達成するため、本発明による監視装置の第一の特徴構成は、複数のノードが接続される通信ラインを監視する監視装置５であって、前記通信ラインを２以上の通信ラインに分割する複数のスイッチング手段と、前記通信ラインに異常が発生したときに前記スイッチング手段を制御して異常発生箇所を特定し、前記スイッチング手段を制御して特定した異常発生箇所の属する通信ラインをその他の通信ラインから分離する制御手段を備えた点にある。
【００１１】
上述の構成によれば、前記ノードのうちの何れかのノードにおける異常、または、前記通信ラインの異常が発生した場合に、監視装置が、異常が発生したノードのみ、または、前記通信ラインのうち異常が発生した箇所のみを、前記通信ラインから分離する。
【００１２】
同第二の特徴構成は、複数のノードが接続される通信ラインを監視し、前記通信ラインを第一の通信ラインから第二の通信ラインに分岐する監視装置であって、前記第一の通信ラインと前記第二の通信ラインを分割する複数のスイッチング手段と、前記第二の通信ラインに接続されたノードに異常が発生したときに当該ノードを切り離す制御手段を備えた点にある。
【００１３】
上述の構成によれば、監視装置は、第二の通信ラインと前記第二の通信ラインに接続された異常が発生したノードのみを第一の通信ラインから切り離す。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明した通り、本発明によれば、通信バスラインに異常が発生した場合でも異常が発生していないノードの動作を継続することができ、また、通信バスラインに接続されているノードに異常が発生した場合に、通信バスラインを切り離すことなく当該ノードのみを切り離すことができる通信装置を提供することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明による通信装置を、複数の電子制御ユニットが協働して所定の制御対象を制御するネットワークシステムとしての車両制御システムに適用した実施形態について説明する。
【００１６】
図１に示すように、車両制御システム１は通信装置２を備えて構成されており、前記通信装置２は通信ラインとしての通信バスライン３に複数のノード４を接続して各ノード４が前記通信バスライン３を介して相互に通信可能に構成されている。
【００１７】
前記ノード４は、車両の各部を制御し、或いはセンサ（例えば、ブレーキの横滑りを感知するヨーＧセンサやステアリングホイールの操舵角を検出するための舵角センサ等）からの入力処理を行なう電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと記す）で構成されており、例えば、エンジン制御および車両状態やユーザ要求に応じて走行制御量をエンジン制御、電気モータ制御、ブレーキ制御に分配するハイブリッド制御を行なうＨＶ−ＥＣＵ４１と、電動パワーステアリングを制御するＥＰＳ−ＥＣＵ４２（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ  ＥＣＵ）と、ネットワーク間のデータ通信を中継するゲートウェイＥＣＵ４３と、電動ブレーキを制御するＥＣＢ−ＥＣＵ４４（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｂｒａｋｅ  ＥＣＵ）と、後方モニタを制御するバックガイドモニタＥＣＵ４５等で構成されている。
【００１８】
前記ＥＣＵ４の各々は、他のＥＣＵ４との通信データの送信および受信を可能とするための通信インタフェース回路と、制御プログラム格納のためのＲＯＭと、データ処理のために使用するワーキングエリアとしてのＲＡＭと、前記入出力インタフェース回路、前記ＲＯＭ、前記ＲＡＭと内部バスを介して接続され前記制御プログラムを実行するＣＰＵ等を備えて構成されており、予め設定された周期またはイベントの発生により繰り返し実行される制御プログラム及び内蔵データに基づいて所定の機能が実現されるように構成されている。
【００１９】
前記通信バスライン３は、複数のＥＣＵ４の間でデータの送受信が適正に行なわれるものであればよい。なお、本実施形態では、前記通信バスライン３が車両において一般的に使用されているＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）バス、つまり一対の信号ライン（例えば、図１及び図２に示すように、ＣＡＮＨライン３１とＣＡＮＬライン３２）に夫々逆位相の信号を伝送することでデータの送受信を行なう差動信号方式による通信バスラインで構成される場合について説明を行なう。
【００２０】
前記通信装置２は、前記通信バスライン３に異常が発生したときに、異常発生箇所を境界として当該複数のノード４（ＥＣＵ４）をグループに分割し、前記通信バスライン３の各グループ内で通信を可能とするバス監視部５を備えて構成されている。つまり、前記バス監視部５は、複数のノード４が接続される前記通信バスライン３を監視する監視装置として構成されている。
【００２１】
前記バス監視部５は、前記通信バスライン３を絶縁処理が施された被覆部で覆われており、前記被覆部の内部に以下で説明する制御手段としての制御回路やスイッチング手段としてのスイッチ回路を備えて構成されている。
【００２２】
詳述すると、前記バス監視部５は、前記通信バスライン３を２以上の通信バスライン３に分割する複数のスイッチ回路と、前記通信バスライン３に異常が発生したときに前記スイッチ回路を制御して異常発生箇所を特定し、前記スイッチ回路を制御して特定した異常発生箇所の属する通信ラインをその他の通信ラインから分離する制御手段を備えて構成されている。
【００２３】
具体的には、前記バス監視部５は、図１に示すように、前記通信バスライン３の本線３３と支線３４との接続部に設けられており、図２に示すように、前記通信バスライン３の電圧に基づいてスイッチ回路５３を制御することによって前記通信バスライン３の本線３３への短絡と終端回路としての終端抵抗Ｒ１、Ｒ２への接続を切り替え制御する制御回路５２と、前記通信バスライン３上に配置されており前記制御回路５２によって状態を切替制御されるスイッチ回路５３とを備えて構成されている。終端抵抗とはインピーダンスの不整合により反射が起って信号にノイズが載ることを防ぐために挿入する抵抗であり、ＣＡＮのようなネットワークにおいて、データ伝送の信頼性を向上させる上で重要な構成である。
【００２４】
前記スイッチ回路５３は、前記バス監視部５から見て一方の側（例えば右側）の前記通信バスライン３の本線３３を他方の側（例えば左側）から切り離すための二個のスイッチ５３１と、前記スイッチ５３１によって前記本線３３が切り離された場合に切り離された前記本線３３に備えられていた終端抵抗を代替する終端抵抗Ｒ１と、前記バス監視部５から見て他方の側（例えば左側）の前記通信バスライン３の本線３３を一方の側（例えば右側）から切り離すための二個のスイッチ５３２と、前記スイッチ５３２によって前記本線３３が切り離された場合に切り離された前記本線３３に備えられていた終端抵抗を代替する終端抵抗Ｒ２とを備えて構成されている。
【００２５】
なお、前記バス監視部５は、前記スイッチ回路５３に夫々備えられている終端抵抗Ｒ１、Ｒ２が、図４（ａ）に示すように、前記二個のスイッチ回路５３で種端抵抗Ｒ１２として共用される構成であってもよい。
【００２６】
前記制御回路５２は、ＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)等の集積回路で構成されており、車両のバッテリーから電力をレギュレータを介することで所定電圧に変換されている外部電源６０からの電力供給を受けて以下で説明する所定の機能を実現する。なお、前記制御回路５２は、前記外部電源６０と前記バス監視部５の間、または、前記外部電源６０の内部に備えられた給電スイッチ６１のオンオフによって、給電の有無を切り替えられるように構成されている。
【００２７】
以下、前記制御回路５２の所定の機能について説明する。前記制御回路５２は、前記ＣＡＮＨライン３１上の信号であるＣＡＮＨと前記ＣＡＮＬライン３２の信号であるＣＡＮＬの電圧レベルを一定周期で入力して、入力した電圧レベルが予め設定された適正範囲外である場合または前記適正範囲外である状態が所定時間以上継続した場合に、通信バスライン３に切断等の異常が発生したと判断する。
【００２８】
例えば、ＣＡＮのバスは差動信号方式であって２線式線路により構成される。この２線式線路のうち、一方の線路へは伝送すべき信号を二進信号として正の直流電圧で送信する。また他方の線路へは伝送すべき信号を二進信号として負の直流電圧で送信する。このように信号の判別を電圧レベルではなく極性に基づいて行えば、ノイズの影響を受けないで確実に信号の伝送を行うことが可能となる。また、ＣＡＮのバスにおける電圧レベルには２つあり、ドミナントとリセッシブがある。送信信号及び受信信号はこれらのうちいずれかの電圧レベルを有し、ドミナントレベルの信号はリセッシブレベルの信号によって修正されることはないが、リセッシブレベルの信号はドミナントレベルの信号によって修正される。つまり、ドミナントレベルの信号はリセッシブ信号に比べ優先順位が高くなる。前記車両制御システム１は、通常状態では、リセッシブレベルでＣＡＮＨの電圧レベルとＣＡＮＬの電圧レベルが何れも２．５（Ｖ）で差分が０（Ｖ）であり、ドミナントレベルでＣＡＮＨの電圧レベルが３．５（Ｖ）、ＣＡＮＬの電圧レベルが１．５（Ｖ）で差分が２．０（Ｖ）であるところ、前記ＣＡＮＨライン３１と前記ＣＡＮＬライン３２の少なくとも一方の電圧レベルが切断による接地等の原因で略０（Ｖ）となった場合、前記制御回路５２は、通信バスライン３に異常が発生したと判断する。
【００２９】
つまり、前記通信バスライン３が差動信号方式によるバスラインである場合、前記バス監視部５は、前記通信バスライン３に接続されたノード４に終端回路としての終端抵抗Ｒ１、Ｒ２が設けられているときに、前記通信バスライン３の終端抵抗Ｒ１、Ｒ２を切り替えるように構成されている。
【００３０】
そして、前記制御回路５２は、前記通信バスライン３に切断等の異常が発生したと判断した場合に、前記スイッチ回路５３を切替制御することで、異常が発生した通信バスライン３を異常が発生していない通信バスライン３から切り離す。具体的に説明すると、通信バスライン３の異常発生時に、通信バスライン３を予め定められた細かいグループに分割するように、通信バスライン３上に複数ある前記制御回路５２が自らの前記スイッチ５３１、５３２を制御する。そのあと、夫々の前記制御回路５２が再度異常検出処理を実行する。異常検出処理の結果からいずれのグループでショートが発生しているのかを特定する。前記制御回路５２は、特定した異常発生グループを孤立させるように、異常発生グループと異常が発生していないグループとに構成されるように前記スイッチ５３１、５３２を制御する。
【００３１】
なお、別の例として、通信バスライン３の異常発生時に、前記制御回路５２の各々が、前記スイッチ５３１、５３２を制御して通信バスライン３を片側ずつ終端抵抗Ｒ１、Ｒ２に切り替えることによって、前記制御回路５２から見て何れの側の通信バスライン３で異常が発生しているのか判断する方法がある。詳述すると、前記制御回路５２は、通信バスライン３に切断等の異常が発生したと判断した場合、前記スイッチ５３１と前記スイッチ５３２のうちの一方のスイッチ（例えば前記スイッチ５３２）だけ前記本線３３への短絡から終端抵抗Ｒ２への接続に切り替える。
【００３２】
前記制御回路５２は、この状態で、入力される電圧レベルが正常なレベルに戻っているか否かを判断して、前記電圧レベルが正常なレベルに戻っている場合は異常が解消していると判断して、現状の状態（つまり前記スイッチ５３２を終端抵抗Ｒ２への接続に切り替え、前記スイッチ５３１を前記本線３３への短絡に切り替えた状態）を維持する。
【００３３】
一方、前記制御回路５２は、入力される電圧レベルが正常なレベルに戻っていない場合は異常が解消していないと判断して、前記スイッチ５３２を前記本線３３への短絡に切り替え、前記スイッチ５３１を終端抵抗Ｒ１への接続に切り替える。
【００３４】
前記制御回路５２は、この状態で、入力される電圧レベルが正常なレベルに戻っているか否かを判断して、前記電圧レベルが正常なレベルに戻っている場合は異常が解消していると判断して、現状の状態（つまり前記スイッチ５３１を終端抵抗Ｒ１への接続に切り替え、前記スイッチ５３２を前記本線３３への短絡に切り替えた状態）を維持する。
【００３５】
一方、前記制御回路５２は、入力される電圧レベルが正常なレベルに戻っていない場合は異常が解消していないと判断して、前記スイッチ５３２を終端抵抗Ｒ２への接続に切り替える。この場合、前記バス監視部５は、その両側の通信バスライン３の本線３３から切り離された状態となる。
【００３６】
また、前記制御回路５２は、前記通信バスライン３に切断等の異常が発生したと判断して、前記スイッチ５３１、５３２を前記本線３３への短絡から終端抵抗Ｒ１、Ｒ２への接続に夫々切り替えると、所定時間経過する毎に、前記スイッチ５３１、５３２を再び前記本線３３への短絡に切り替えて、前記通信バスライン３の電圧レベルを検出する。前記制御回路５２は、検出した電圧レベルが適正範囲内であればその状態（前記本線３３への短絡に切り替えた状態）を維持し、適正範囲外であれば再び前記終端抵抗への接続に切り替える。なお、該短絡への切替は所定回数行なわれる。
【００３７】
これによって、異常発生時に、複数のバス監視部５に備えられたスイッチの全てが、前記制御回路５２によって終端抵抗への接続に切り替えられたとしても、所定時間経過する度に前記本線３３への短絡に切り替えられる。このとき、異常が発生した通信バスライン３に最も近い位置にある前記バス監視部５の異常発生箇所側のスイッチ５３１又は５３２は、異常が解消されることがなく前記本線３３への短絡に切り替えられることはない（正確には所定回数だけ前記本線３３への短絡に切り替えられるが再び前記終端抵抗への接続に切り替えられる）ので、最終的に異常発生箇所の両側において最も近い位置にある前記バス監視部５の異常発生箇所側のスイッチのみが終端抵抗に接続され、それ以外のスイッチは終端抵抗に接続された状態から前記本線３３への短絡に復帰することになる。
【００３８】
前記バス監視部５は、上述した前記制御回路５２による前記スイッチ回路５３の切替制御によって、前記車両制御システム１を複数のグループに分割する。
【００３９】
例えば、図１に示す車両制御システム１において、Ａ点で通信バスライン３の本線３３が切断された場合、バス監視部５Ａとバス監視部５Ｂが、Ａ点を含む通信バスライン３を、Ａ点を含まない通信バスライン３から切り離すことによって、図３に示すように、前記車両制御システム１は二つのグループに分割される。
【００４０】
この場合、一方のグループは、前記ＨＶ−ＥＣＵ４１、前記ＥＰＳ−ＥＣＵ４２、及び前記ゲートウェイＥＣＵ４３を備える車両制御システム１１を構成し、他方のグループは、前記ＥＣＢ−ＥＣＵ４４、前記バックガイドモニタＥＣＵ４５、及び前記操舵角検出部４７を備える車両制御システム１２を構成する。
【００４１】
そして、各車両制御システム１１、１２は、独立した二つの車両制御システム１として動作を続行する。
【００４２】
上述の構成によれば、通信バスライン３が切り離されて分割されても、分割されたＥＣＵ４のグループ毎に独自の車両制御システム１を構築して、各車両制御システム１で独自に動作を継続することができるので、車両等の走行中に突然車両制御システムが停止するといった事態を回避することができる。
【００４３】
例えば、前記ＨＶ−ＥＣＵ４１に異常が生じることによってエンジンが停止した場合であっても、照明を制御するライトＥＣＵの動作が継続することにより、ユーザは車両の周囲が暗い場合であっても周辺の状況を知ることができる。また、前記ＨＶ−ＥＣＵ４１に異常が生じることによってエンジンが停止した場合であっても、ドアの開閉やキーのロックのオンオフ等を制御するドアＥＣＵの動作が継続することにより、ユーザはエンジンに引火して爆発する前に車両からの退避を試みることができる。さらに、前記ＥＰＳ−ＥＣＵ４２に異常が生じることによって電動パワーステアリングが操作できない場合であっても、ブレーキを操作することで車両を停止させることができる。
【００４４】
また、上述の構成によれば、通信バスライン３が切り離されることにより、それまで終端でなかったＥＣＵ４または通信バスライン３に終端抵抗が必要となった場合であっても、バス監視部５が終端抵抗を接続した状態に切り替えることにより、終端抵抗が必要なＥＣＵ４または通信バスライン３に終端抵抗が備えられていない状態を回避することができる。
【００４５】
ここで、上述の構成では、車両制御システム１が複数のグループに分割された後、ある車両制御システム１が動作する際に他の車両制御システム１に含まれるＥＣＵ４からの制御データを必要とすることがあり、当該制御データを受信することができないために当該車両制御システム１の正常な動作に支障をきたす虞がある。
【００４６】
そこで、前記通信装置２は、前記複数のＥＣＵ４のうち相互に関連性の高いＥＣＵ４がグループ化されるように、前記通信バスライン３に沿って各ＥＣＵ４の接続位置が設定されている。
【００４７】
例えば、車両の制動関連のＥＣＵである前記ＨＶ−ＥＣＵ４１、前記ＥＰＳ−ＥＣＵ４２、及び前記ＥＣＢ−ＥＣＵ４４等が分割時に同一グループとなる可能性を高めるためにこれらを相互に近接位置に接続し、エアバッグを制御するエアバッグＥＣＵと、前記エアバッグＥＣＵが参照する各種センサが分割時に同一グループとなる可能性を高めるためにこれらを相互に近接位置に接続する。
【００４８】
これによって、前記ＨＶ−ＥＣＵ４１による制御でエンジンが駆動しているにもかかわらず、同一グループ内に前記ＥＣＢ−ＥＣＵ４２が存在していないために、ブレーキの操作が不能となるといった事態を回避することができ、また、グループ分割時に前記エアバッグＥＣＵが属するグループに前記各種センサの少なくとも一つが存在していないために、エアバッグが作動しないといった事態を回避することができる。
【００４９】
つまり、上述の構成によれば、通信バスライン３が切り離されてＥＣＵ４が分割された状態となっても、関連性の高いＥＣＵ４が同一グループに属する可能性が高いので、グループの動作に必要なＥＣＵ４が自グループに存在しないことによるグループの動作停止の可能性を低減することができる。
【００５０】
また、前記通信装置２は、異常が発生した前記通信バスライン３の異常原因が解消した場合に、分割された複数のグループを元の状態に結合する復帰制御部を備えて構成されている。
【００５１】
詳述すると、前記復帰制御部は、以下の機能を前記制御回路５２に加えることによって実現される。
【００５２】
即ち、前記制御回路５２は、前記復帰制御部を備えることによって、前記通信装置２のメンテナンスの開始時に全ての前記給電スイッチ６１が一旦オフに切り替えられた後、前記メンテナンスの終了時に前記給電スイッチ６１がオフからオンに切り替えると初期状態、つまり前記スイッチ５３１と５３２の何れも前記通信バスライン３の本線３３へ短絡された状態に戻るように構成されている。
【００５３】
上述の構成によれば、前記車両制御システム１が通信バスライン３の切断等によってＥＣＵ４が複数のグループに分割された場合において、ユーザが前記車両制御システム１への給電を一旦停止して前記通信バスライン３の切断状態からの復帰作業等のメンテナンスを施した後に前記バス監視部５に再給電したときに、前記復帰制御部が前記スイッチ回路５３を初期状態に自動的に復帰させるので、ユーザが手動で前記スイッチ回路５３を初期状態に復帰させる必要がない。
【００５４】
以下、通信装置２による通信バスライン３の切り離しと、前記通信バスライン３の復帰について、図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００５５】
バス監視部５は、給電されている状態において（ＳＡ１）、通信バスライン３の電圧に基づいて当該通信バスライン３に切断等の異常が発生したと判断すると（ＳＡ２）、当該通信バスライン３のうち異常が発生したと判断された箇所を他の箇所から切り離す（ＳＡ３）。
【００５６】
ステップＳＡ１において、前記バス監視部５が給電されていない状態の場合であって（ＳＡ１）、当該通信バスライン３が過去にステップＳＡ３において切り離されている場合は（ＳＡ４）、ユーザは切り離されたラインの接続処理等のメンテナンスを行なう（ＳＡ５）。
【００５７】
前記メンテナンスの終了後、ユーザが電源をオフからオンに切り替えると（ＳＡ６）、復帰制御部は、スイッチ回路５３を初期状態に切り替えることで、切り離された通信バスライン３を切り離されていない状態に切り替える（ＳＡ７）。
【００５８】
以下、別実施形態について説明する。上述の実施形態では、通信装置２は、通信バスライン３に異常が発生したときに、異常発生箇所を境界として当該複数のノード４をグループに分割し、前記通信バスライン３の各グループ内で通信を可能とするバス監視部５を備えた構成について説明したが、前記通信装置２は、図６（ａ）に示すように、上述の実施形態に加えて、または、上述の実施形態の代わりに、前記通信バスライン３を本線である第一の通信ラインとしての第一の通信バスライン３３から支線である第二の通信ラインとしての第二の通信バスライン３４に分岐するバス監視部５を備え、前記第二の通信バスライン３４に接続されたノード４に異常が発生したときに、前記バス監視部５は当該ノード４を切り離す構成であってもよい。
【００５９】
つまり、前記バス監視部５は、複数のノード４が接続される通信バスライン３を監視し、前記通信バスライン３を第一の通信バスライン３３から第二の通信バスライン３４に分岐し、前記第一の通信バスライン３３と前記第二の通信バスライン３４を分割する複数のスイッチ回路５３と、前記第二の通信バスライン３４に接続されたノード４に異常が発生したときに当該ノード４を切り離す制御回路５２を備えて構成されている。
【００６０】
以下に詳述する。本実施形態における通信装置２を備えた車両制御システム１は、図１に示すように、前記第一の通信バスライン３３は前記バス監視部５において前記第二の通信バスライン３４に分岐し、分岐した第二の通信バスライン３４は各ノード４に接続されている。
【００６１】
そして、前記バス監視部５は、図６（ａ）に示すように、前記第二の通信バスライン３４の電圧レベル、および、水没センサ４１のようなノード４の異常を検出するセンサの値に基づいてスイッチ回路５３を制御することによって第二の通信バスライン３４の短絡と開放への接続を切り替え制御する制御回路５２と、前記第二の通信バスライン３４上に配置されており前記制御回路５２によって状態を切替制御される二個のスイッチよりなるスイッチ回路５３とを備えて構成されている。
【００６２】
具体的には、前記制御回路５２は、前記第二の通信バスライン３４のＣＡＮＨ又はＣＡＮＬの電圧レベルが予め設定された適正値の範囲内であって、且つ、前記水没センサ４１によって前記ノード４の水没が検知された場合に、前記スイッチ回路５３をオフ制御する。
【００６３】
ここで、前記水没センサ４１は、前記ノード４に備えられ、前記ノード４が水没したことを検出するセンサで、対向電極によって構成されており、前記対向電極間に水が付着すると、水に含まれる不純物や塩分等によって両電極間に電流が発生する公知のセンサが使用される。
【００６４】
例えば、前記ノード４に備えられた水没センサ４１は、図６（ｂ）に示すような回路で前記制御回路５２と接続されており、前記ノード４が水没していない場合は、前記水没センサ４１の対向電極間は非導通であるので前記制御回路５２にはプルダウン抵抗Ｒ４によって入力電圧がローレベルであるが、前記ノード４が水没して前記水没センサ４１の対向電極間に水が付着することで導通となった場合は、前記制御回路５２には電源ＶＤＤによって入力電圧がハイレベルとなる。
【００６５】
前記制御回路５２は、前記水没センサ４１からの入力電圧がローレベルであるかハイレベルであるかによって前記ノード４に異常（この場合は水没）が発生しているか否か判断する。
【００６６】
また、前記バス監視部５に接続されているノード４が終端抵抗を備え、車両制御システム１における終端の役割を果たしている場合、前記バス監視部５は、図６に破線で示すように、前記制御回路５２と前記スイッチ回路５３に加えて、前記ノード４が前記バス監視部５から切り離された場合の代替となる終端抵抗Ｒ３を備えて構成されている。
【００６７】
前記バス監視部５が終端抵抗Ｒ３を備えている場合、前記スイッチ回路５３の状態は前記第二の通信バスライン３４への短絡と開放ではなく、前記第二の通信バスライン３４への短絡と前記終端抵抗Ｒ３への接続となる。
【００６８】
上述の構成によれば、通信装置２は、異常が発生したノード４と前記ノード４と接続されている第二の通信バスライン３４のみを、第一の通信バスライン３３から切り離すので、前記第一の通信バスライン３３自体が切り離されて分割されることはなく、他の正常なノード４と前記第一の通信バスライン３３で構成された車両制御システム１を維持することができる。
【００６９】
なお、上述の実施形態と同様に本実施形態の場合も、前記バス監視部５は、異常が発生したノード４の異常原因が解消した場合に、第二の通信バスライン３４から切り離された当該ノード４を前記第二の通信バスライン３４に再接続する復帰制御部を備えた構成であってもよい。
【００７０】
本実施形態における復帰制御部は、以下の機能を制御回路５２に加えることによって実現される。即ち、前記制御回路５２は、前記ノード４を切り離したことを記憶しておくメモリを備えており、前記ノード４を切り離した後も信号ＣＡＮＨと信号ＣＡＮＬを入力し続け、入力した信号の電圧レベルが予め設定された適正値の範囲内となった場合、または、適正値の範囲内となった状態が所定時間以上継続した場合に、前記ノード４に発生していた異常が解消したと判断して、前記メモリに記憶しておいた前記ノード４を切り離した旨の情報を削除する。
【００７１】
そして、前記制御回路５２は、前記スイッチ回路５３の二つのスイッチの状態を、前記終端抵抗Ｒ３への接続から前記第二の通信バスライン３４への短絡に切り替えることで、異常が解消した前記ノード４を通信バスライン３に再接続させる。
【００７２】
上述の構成によれば、異常が一時的なものであって異常状態が解消した場合に、前記復帰制御部が車両制御システム１を元の状態に復帰させるので、前記車両制御システム１はノード４が複数のグループに分割された不安定な状態から早期に復帰させられて、不安定な状態が長時間継続することによって発生する動作異常の可能性を低減することができる。
【００７３】
以下、通信装置２が、通信バスライン３を本線である第一の通信バスライン３３から支線である第二の通信バスライン３４に分岐するバス監視部５を備え、前記第二の通信バスライン３４に接続されたノード４に異常が発生したときに、前記バス監視部５は当該ノード４を切り離す構成である場合の、前記通信バスライン３の切り離しと、前記通信バスライン３の復帰について、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００７４】
バス監視部５は、ノード４に備えられた水没センサ４１によって水没が検知され（ＳＢ１）、且つ、通信バスライン３の電圧に基づいて当該通信バスライン３に通信異常が発生したと判断すると（ＳＢ２）、異常の発生が検出されたノード４を通信バスライン３から切り離す（ＳＢ３）。
【００７５】
また、切り離されたノード４が終端抵抗を備えている場合（ＳＢ４）、前記バス監視部５は前記終端抵抗の代わりとして、自身に備えられている終端抵抗Ｒ３を接続する（ＳＢ５）。
【００７６】
ステップＳＢ１またはステップＳＢ２において、前記バス監視部５が当該ノード４に異常が発生したことを認識しなかった場合（ＳＢ１、ＳＢ２）、復帰制御部は、前記バス監視部５に接続されているノード４が過去にステップＳＢ３において切り離されたノード４であると（ＳＢ６）、前記バス監視部５を通っている通信バスライン３が他のノード４の通信に使用されていないタイミングにて（ＳＢ７）、以下に示す復帰処理を行なう。
【００７７】
即ち、前記復帰制御部は、切り離されたノード４が終端回路を含んでいる場合は（ＳＢ８）、ステップＳＢ５にて接続した終端抵抗Ｒ３との接続を解除して（ＳＢ９）、切り離されたノード４を復帰させ（ＳＢ１０）、切り離されたノード４が終端抵抗を含んでいなかった場合は（ＳＢ８）、ステップＳＡ５にて終端抵抗Ｒ３は接続されていないので、終端抵抗が接続されていない状態のままで切り離されたノード４を復帰させる（ＳＢ１０）。
【００７８】
上述の実施形態と同様に、通信装置２は、通信バスライン３に異常が発生したときに、異常発生箇所を境界として前記通信バスライン３を切り離すバス監視部５を備えているが、前記バス監視部５は以下のような構成であってもよい。
【００７９】
つまり、前記バス監視部５は、複数のノード４としてのＥＣＵが接続される通信バスライン３を監視し、前記通信バスライン３に異常が発生したときに異常発生箇所を境界として前記通信バスライン３を切り離すように構成されるとともに、前記通信バスライン３の水没を検出したときに車室外に配置されたＥＣＵを前記通信バスライン３から切り離すように構成されていてもよい。ここで、車室外とは、例えばエンジンルームのことである。
【００８０】
以下に詳述する。本実施形態における通信装置２を備えた車両制御システム１は、図６に示したものと同様の構成となる。つまり、前記バス監視部５に接続されたＥＣＵ４は水没センサ４１を備えて構成されており、前記バス監視部５に備えられた制御回路５２は、前記通信バスライン３のＣＡＮＨ又はＣＡＮＬの電圧レベルが予め設定された適正値の範囲内であり、且つ、前記水没センサ４１によって前記ＥＣＵ４の水没が検知された場合に、前記スイッチ回路５３を前記ＥＣＵ４に接続されていない状態に切り替える。
【００８１】
例えば、図１に示す車両制御システム１の場合、前記車両制御システム１に備えられている何れかのバス監視部５が前記通信バスライン３の水没を検出したときに、エンジンルームに配置されているＥＣＵ４であるＨＶ−ＥＣＵ４１と接続されているバス監視部５Ｃは、自身が水没を検出したバス監視部５であるか否かに係わらず、前記ＨＶ−ＥＣＵ４１を前記通信バスライン３から切り離す。
【００８２】
車両は移動手段であるので、集中豪雨時や浸水地帯を移動する必要がある時等に車両の一部または全部が水没することを避けることは困難である。また、車両では車室内に比べて車室外の方が水没する可能性が高いので、車室外に配置されたＥＣＵ４をいち早く切り離すことで、水没したＥＣＵ４の故障に伴う他のＥＣＵ４の故障を防止することができる。
【００８３】
上述の実施形態で説明した構成、つまり通信バスライン３に異常が発生したときに、異常発生箇所を境界として当該複数のノード４をグループに分割し、前記通信バスライン３の各グループ内で通信を可能とするバス監視部５を備えた構成と、別実施形態で説明した構成、つまり前記通信バスライン３を第一の通信バスライン３３から第二の通信バスライン３４に分岐するバス監視部５を備え、前記第二の通信バスライン３４に接続されたノード４に異常が発生したときに前記バス監視部５は当該ノード４を切り離す構成とを組み合わせた構成であってもよい。
【００８４】
詳述すると、本実施形態におけるバス監視部５は図８に示すような構成となる。つまり、前記バス監視部５は、制御回路５２と三個のスイッチ回路５３とを備えて構成されており、前記制御回路５２は、前記通信バスライン３の電圧および前記ノード４に備えられた水没センサ４１に基づいて前記三個のスイッチ回路５３を制御するように構成されている。
【００８５】
なお、前記バス監視部５は、前記三個のスイッチ回路５３に夫々備えられている終端抵抗Ｒ５が、図４（ｂ）に示すように、前記三個のスイッチ回路５３で共用される構成であってもよい。
【００８６】
上述の実施形態では、通信バスライン３は差動信号方式である構成について説明したが、前記通信バスライン３はこれに限らない。例えば、前記通信バスライン３は、イーサネット（ゼロックス社の登録商標）やＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等で構成されていてもよい。
【００８７】
上述の実施形態では、ノード４に水没センサ４１を備え、車両等の水没に対処した構成について説明したが、対処する対象は水没に限らない。例えば、サーミスタ等の温度センサによって高温を検知することで火災に対処する構成であってもよい。
【００８８】
上述の実施形態では、ノード４は、車両の各部を制御するＥＣＵである構成について説明したが、前記ノード４はこれに限らずパソコン等でもよい。
【００８９】
上述の実施形態では、通信装置２を、複数の電子制御ユニット４が協働して所定の制御対象を制御する車両制御システム１に適用した実施形態について説明したが、前記通信装置２を適用するのは車両制御システム１に限るものではなく、例えば、様々な電子機器に対する制御システム等に適用できる。
【００９０】
上述した実施形態は、本発明を実現する一実施例を説明するものであり、各部の具体的な構成は、本発明の作用効果を奏する限りにおいて、構築するシステムに応じて適宜変更設計することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の通信装置を適用した車両制御システムのブロック構成図
【図２】バス監視部の説明図
【図３】二つのグループに分割された車両制御システムの説明図
【図４】（ａ）は、図２において終端抵抗を共用したバス監視部を示し、（ｂ）は、図８において終端抵抗を共用したバス監視部を示す説明図
【図５】複数のノードをグループに分割する構成における通信バスラインの切り離しと復帰について説明するためのフローチャート
【図６】（ａ）は、ノードを切り離す構成のバス監視部を示し、（ｂ）は、水没センサと制御回路の接続を示す説明図
【図７】ノードを切り離す構成におけるノードの切り離しと復帰について説明するためのフローチャート
【図８】複数のノードをグループに分割する構成とノードを切り離す構成を組み合わせたバス監視部の説明図
【符号の説明】
【００９２】
１：車両制御システム
２：通信装置
３：通信バスライン（通信ライン）
３３：第一の通信バスライン
３４：第二の通信バスライン
４：ノード（電子制御ユニット）
５：バス監視部（監視装置）
【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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