(57)【要約】【課題】ネットワーク診断装置の制御を簡単化する。【解決手段】複数の電子制御装置１〜６と、各電子制御装置１〜６どうしを接続する通信線８と、故障診断装置を接続するための故障診断装置接続コネクタ７と、故障診断装置接続接続コネクタ７と各電子制御装置１〜６とを接続する診断専用線９とを有するネットワーク診断装置において、各電子制御装置１〜６は、他の電子制御装置１〜６への問い合わせ信号を発信する問い合わせ信号生成部２０を備えたスレーブユニット機構部１８と、他の電子制御装置１〜６から発信される問い合わせ信号の着信の有無を判定する問い合わせ信号判定部１６を備えたマスタユニット機構部１４と、マスタユニット機構部１４とスレーブユニット機構部１８とを切り替えるマスタ・スレーブ切り替え部１３とを有する。【選択図】    図２
2005354345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信線により互いに接続された複数の電子制御装置を有するネットワーク診断装置において、
前記各電子制御装置は、
他の前記電子制御装置への問い合わせ信号を発信する問い合わせ信号発信手段を備えたスレーブユニット機構部と、
他の前記電子制御装置から発信される前記問い合わせ信号の着信の有無を判定する着信有無判定手段を備えたマスタユニット機構部と、
前記マスタユニット機構部と前記スレーブユニット機構部とを切り替える切り替え手段とを有することを特徴とするネットワーク診断装置。
【請求項２】
前記切り替え手段は、所定時間が経過する毎に切り替えを行うことを特徴とする請求項１記載のネットワーク診断装置。
【請求項３】
前記切り替え手段は、イグニッションスイッチをオンする毎に切り替えを行うことを特徴とする請求項１記載のネットワーク診断装置。
【請求項４】
前記切り替え手段は、前記故障診断装置を接続する毎に切り替えを行うことを特徴とする請求項１記載のネットワーク診断装置。
【請求項５】
前記マスタユニット機構部は、前記着信有無判定手段による判定の結果を記憶する判定結果記憶手段を有することを特徴とする請求項１記載のネットワーク診断装置。
【請求項６】
通信線により互いに接続された複数の電子制御装置を有するネットワークにおけるネットワーク診断方法において、
前記各電子制御装置に、他の前記電子制御装置への問い合わせ信号を発信する問い合わせ信号発信手段を備えたスレーブユニット機構部と、
他の前記電子制御装置から発信される前記問い合わせ信号の着信の有無を判定する着信有無判定手段を備えたマスタユニット機構部とを設け、
前記マスタユニット機構部と前記スレーブユニット機構部とを切り替えることを特徴とするネットワーク診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークにおける故障部位を診断するネットワーク診断装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のネットワークにおいて故障部位を診断する技術が、例えば下記特許文献１に記載されている。  
この技術では、ネットワークシステムの異常発生をいずれかのコントロールユニット（電子制御装置）の故障ランプの点灯によって知らされた場合、故障診断装置を、複数のコントロールユニットすべてに対してパラレルまたはシリアルに接続する。そして、複数のコントロールユニットそれぞれに順次、自ユニットから他ユニットのすべてに対して、問い合わせ信号を発信させ、他ユニットそれぞれからの応答信号を受信する。これにより、各ユニット間の通信の成立／不成立が識別できる表示形態で相関マップを作成して表示させ、該相関マップの表示パターンからユニットもしくは通信線の故障個所を認識するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３２４１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の診断技術においては、全てのユニット間において、問い合わせ信号に対する応答信号の関係を得るための通信をしなければならず、制御が複雑化するという問題があった。  
なお、これを避けるために、あるユニットをマスタユニットとし、このマスタユニットで応答信号を全て記憶することが考えられるが、この場合、マスタユニットが故障した場合には、診断ができなくなってしまう。  
本発明の目的は、診断の制御を簡単にすることができるネットワーク診断装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、通信線によってそれぞれ接続された複数の電子制御装置を有するネットワーク診断装置において、各電子制御装置は、他の電子制御装置への問い合わせ信号を発信する手段を備えたスレーブユニット機構部と、他の電子制御装置から発信される問い合わせ信号の着信の有無を判定する手段を備えたマスタユニット機構部と、マスタユニット機構部とスレーブユニット機構部との切り替え手段とを有する構成になっている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、診断の制御を簡単にすることができるネットワーク診断装置および方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。  
《故障診断装置の構成》
図１は、本発明の実施の形態における車載ネットワーク機構における問い合わせ信号の流れを示す図である。  
図１において、１、２、３、４、５、６はそれぞれ例えば自動車等の車両のネットワーク機構に設けられた電子制御装置、７は故障診断装置（図示省略）が接続される故障診断装置接続コネクタ、８は通信線、９は診断専用線、１０は問い合わせ信号である。  
本実施の形態は、複数の電子制御装置１〜６を備えた車載ネットワークにおけるネットワーク診断装置であり、各電子制御装置１〜６がマスタユニットおよびスレーブユニットとして機能し得る。各電子制御装置１〜６は、通信線８または電子制御装置１〜６の故障を識別するために、マスタユニットとして動作する電子制御装置（１〜６）へ問い合わせ信号を出力するスレーブユニットとしての問い合わせ信号の出力機構と、各スレーブユニットから問い合わせ信号の着信の有無を判別するマスタユニットとしての問い合わせ信号の着信の有無の判定機構を持つ。そして、各電子制御装置１〜６は、切り替え信号によってこれらの２つの機構を切り替える機能を有する。  
図１は、例えば電子制御装置６をマスタユニットとして動作させ、電子制御装置１〜５にスレーブユニットとして動作させている場合を示し、問い合わせ信号１０の流れが示されている。マスタユニットとして動作する電子制御装置６は、スレーブユニットとして動作する電子制御装置１〜５から出力される問い合わせ信号１０の着信の有無を判定し、その結果を記憶することにより、マスタユニットとしての電子制御装置６とスレーブユニットとしての各電子制御装置１〜５間の通信の成立／不成立を監視している。
【０００８】
《電子制御装置１〜６の構成》
次に、図２を用いて図１の電子制御装置１〜６内の構成について説明する。図２は、本発明の実施の形態における電子制御装置１〜６の機能ブロック図である。  
図２において、１１は通信線８に接続されたデータ送受信部、１２は診断専用線９に接続されたデータ送受信部、１３はマスタ・スレーブ切り替え部、１４はマスタユニット機構部、１５はスレーブユニット認識部、１６は問い合わせ信号判定部、１７は通信成立／不成立記憶部、１８はスレーブユニット機構部、１９はマスタユニット認識部、２０は問い合わせ信号生成部、２１は時間計測部、２２はマスタユニットローテーション記憶部、２３はイグニッションスイッチである。  
図２に示すように車両に搭載された各電子制御装置１〜６は、データ送受信部１１、データ送受信部１２、マスタ・スレーブ切り替え部１３、マスタユニット機構部１４、スレーブユニット機構部１８、時間計測部２１、マスタユニットローテーション記憶部２２から構成されている。マスタユニット機構部１４は、スレーブユニット認識部１５、問い合わせ信号判定部１６、通信成立／不成立記憶部１７から構成される。スレーブユニット機構部１８は、マスタユニット認識部１９、問い合わせ信号生成部２０から構成される。  
データ送受信部１１は、他の電子制御装置（１〜６）または故障診断装置接続コネクタ７に接続される故障診断装置（図示省略）と通信線８を介して通信するためのものである。データ送受信部１２は、故障診断装置接続コネクタ７に接続される故障診断装置と診断専用線９を介して通信するためのものである。時間計測部２１は、時間を計測する。  
マスタ・スレーブ切り替え部１３は、データ送受信部１１、１２、時間計測部２１、あるいはイグニッション２３から出力される信号を切り替え信号として受けて、マスタユニット機構部１４とスレーブユニット機構部１８とを切り替えるものである。マスタユニットローテーション記憶部２２は、電子制御装置１〜６の種別を認識し、マスタユニットのローテーション、および現在のマスタユニットを記憶するものである。  
マスタユニット機構部１４におけるスレーブユニット認識部１５は、スレーブユニットとなる電子制御装置１〜６を認識するものである。問い合わせ信号判定部１６は、スレーブユニットから送信される問い合わせ信号の着信の有無を判定するものである。通信成立／不成立記憶部１７は、問い合わせ信号判定部１６より判定された結果を記憶するものである。  
スレーブユニット機構部１８におけるマスタユニット認識部１９は、マスタユニットとなる電子制御装置１〜６を認識するものである。問い合わせ信号生成部２０は、マスタユニットヘ送信する問い合わせ信号を生成するものである。
【０００９】
《切り替え信号》
次に、各電子制御装置１〜６において、マスタユニット機構部１４とスレーブユニット機構部１８とを切り替えるマスタ・スレーブ切り替え部１３が受ける切り替え信号について説明する。  
図２では、通信線８（図１参照）を介した切り替え信号、故障診断装置接続コネクタ７を介した切り替え信号、時間計測部２１からの切り替え信号、イグニッションスイッチ２３からの切り替え信号を受けるような構造が示されている。しかし、実装においては、１つの切り替え信号に統一した実装が望ましい。すなわち、例えばマスタ・スレーブ切り替え部１３は、時間計測部２１からの所定時間が経過する毎に切り替えを行うようにする。あるいはイグニッションスイッチ２３をオンする毎に切り替えを行うようにする。あるいは故障診断装置接続コネクタ７（図１）へ故障診断装置を接続する毎に切り替えを行うようにする。あるいは診断専用線９を介して故障診断装置により切り替えできるようにしてもよい。これにより、マスタユニットとスレーブユニットとの切り替えを容易に実施でき、マスタユニットとして機能する電子制御装置１〜６が故障した場合でも、故障部位を特定できるので、ネットワーク診断装置の信頼性を向上させることができる。
【００１０】
次に、図３を用いて図２のマスタユニットローテーション記憶部２２で記憶している情報について説明する。図３は、マスタユニットローテーション記憶部２２の記憶情報を示す図である。なお、図１では電子制御装置は符号１〜６の６個を図示しているが、本図では７個が示されている。  
本情報は、各電子制御装置のマスタユニットローテーション記憶部２２において同一の情報が記憶されるものとする。  
マスタユニットローテーション記憶部２２では、車両に搭載されている電子制御装置を認識する識別番号Ａ、各電子制御装置でマスタユニットを受け持つ順番を意味するローテーション番号Ｂ、現在のマスタユニットを認識する識別フラグＣを保持する。識別番号Ａは、各電子制御装置でユニークな値を持つ。ローテーション番号Ｂは、１からの追番号である。識別フラグＣにおけるＳ（ここでは「１」）は現在スレーブユニットであることを示し、Ｍ（ここでは「０」）は現在マスタユニットであることを示している。
【００１１】
《処理の流れ》
次に、図４を用いて本実施の形態の故障診断装置および方法の処理の流れについて説明する。図４は、本実施の形態の処理の流れ、すなわち、マスタ・スレーブ切り替え部１３が切り替え信号を受けたときのマスタユニットからスレーブユニットへの切り替え処理の流れを示す図である。  
車両のネットワーク機構で通信が開始された場合、まず、ステップＳ７０１、ステップＳ７０２、ステップＳ７０３を実施し、マスタユニットローテーション記憶部２２（図２参照。以下、同様）から、「Ｉ＝マスタユニットのローテーション番号（図３のＢ）の最大値」、「Ｊ＝自電子制御装置のマスタユニットのローテーション番号」、の「Ｋ＝現在のマスタユニットのローテーション番号」を読み出す。
【００１２】
続いて、ステップＳ７０４において、本ネットワーク機構で通信を開始してから自電子制御装置がマスタユニット機構部１４またはスレーブユニット機構部１８を選択したことがあるかどうかのフラグＮを初期化する（すなわち、Ｎ＝０とする）。これは、マスタユニット機構部１４またはスレーブユニット機構部１８を選択したことがないという状態を作り出すものである。  
次に、ステップＳ７０５において、マスタ・スレーブ切り替え部１３にて、切り替え信号が受信されているかどうかの判定を実施する。  
切り替え信号が受信されていた場合、ステップＳ７０７において、前述のフラグＮを立て（Ｎ＝１とし）、マスタユニット機構部１４またはスレーブユニット機構部１８を選択したことがあるという状態を作り出す。  
さらに、切り替え信号が受信されていた場合は、ステップＳ７０９において、現在のマスタユニツトのローテーション番号Ｋをインクリメントする（Ｋ＝Ｋ＋１とする）。
【００１３】
次に、ステップＳ７１０において、ステップＳ７０９でインクリメントしたローテーション番号Ｋがマスタユニットのローテーション番号の最大値Ｉを超えているかどうかの判定を実施する。  
インクリメントしたローテーション番号Ｋがマスタユニットのローテーション番号の最大値Ｉを超えた場合、ステップＳ７１１において、最初の電子制御装置のローテンション番号を現在のマスタユニットのローテーション番号とする（Ｋ＝１とする）。  
次に、ステップＳ７１２において、そのローテーション番号を現在のマスタユニットのローテーション番号として、マスタユニットローテーション記憶部２２に記憶する。
【００１４】
前述のステップＳ７０５において、切り替え信号が受信されていなかった場合、ステップＳ７０６において、フラグＮにより、マスタユニット機構部１４またはスレーブユニット機構部１８を選択したことがあるかどうかの判定を行う。  
マスタユニット機構部１４またはスレーブユニット機構部１８を選択したことがある場合は、ステップＳ７０５の切り替え信号の受信判定に戻る。  
マスタユニット機構部１４またはスレーブユニット機構部１８を選択したことがない場合は、ステップＳ７０７と同様に、ステップＳ７０８において、前述のフラグＮを立て（Ｎ＝１とし）、マスタユニット機構部１４またはスレーブユニット機構部１８を選択したことがあるという状態を作り出す。
【００１５】
続いて、現在のマスタユニットのローテーション番号Ｋをもとに、マスタユニット機構部１４またはスレーブユニット機構部１８を選択する。すなわち、ステップＳ７１３において、現在のマスタユニットのローテーション番号Ｋが、自電子制御装置のマスタユニットのローテーション番号Ｊと一致するかどうかを比較する。
【００１６】
ステップＳ７１３で一致した場合、自電子制御装置はマスタユニット機構部１４を選択する。すなわち、ステップＳ７１４において、自電子制御装置以外の電子制御装置をスレーブユニットとし、マスタユニットローテーション記憶部２２からスレーブユニットの識別番号（図３のＡ）を読み出す。  
次に、ステップＳ７１５において、Ｘ秒待ち、ステップＳ７１６において、問い合わせ信号判定部１６により、識別番号を介したスレーブユニットからの問い合わせ信号の着信の有無の判定を開始する。なお、ステップＳ７１５におけるＸ秒は、スレーブユニットがスレーブ機構を作動し終えるまでの十分な時間である。
【００１７】
ステップＳ７１３で一致しなかった場合、自電子制御装置はスレーブユニット機構部１８を選択する。すなわち、ステップＳ７１７において、現在のマスタユニットのローテーション番号Ｋである電子制御装置をマスタユニットとし、マスタユニットローテーション記憶部２２からマスタユニットの識別番号を読み出す。  
次に、ステップＳ７１８において、識別番号を介しマスタユニットヘ問い合わせ信号の送信を開始する。  
ステップＳ７１６またはステップＳ７１８の実施後は、ステップＳ７０５に戻り、切り替え信号が受信されているかどうかの判定を実施する。
【００１８】
《相関マップ》
次に、図１〜図４で説明してきた本実施の形態の故障診断装置を実装した電子制御装置が構成する車載ネットワーク診断機構における相関マップについて、図５を用いて説明する。図５は、本実施の形態の車載ネットワークにおいて使用する相関マップの一例を示す図である。また、図６は、図５の相関マップから想定される車載ネットワークの故障部位を示す図である。  
図５に示す相関マップのＸ軸１００は、問い合わせ信号を発生させたスレーブユニットとしての電子制御装置であり、Ｙ軸２００は、問い合わせ信号を受けて着信の有無により通信成立／不成立を判定したマスタユニットとしての電子制御装置である。また、Ｇ（ここでは「０」）は通信成立を意味し、Ｎ（ここでは「１」）は通信不成立を意味する。図５の相関マップから想定し得ることのできる車載ネットワーク上の故障部位は、図６のＦに示すとおり、スレーブユニット１−スレーブユニット５間の幹線異常となる。
【００１９】
以上のように本実施の形態のネットワーク診断装置は、通信線８により互いに接続された複数の電子制御装置を有するネットワーク診断装置において、各電子制御装置１〜６は、他の電子制御装置（１〜６）への問い合わせ信号を発信する問い合わせ信号生成部２０を備えたスレーブユニット機構部１８と、他の電子制御装置（１〜６）から発信される問い合わせ信号の着信の有無を判定する問い合わせ信号判定部１６を備えたマスタユニット機構部１４と、マスタユニット機構部１４とスレーブユニット機構部１８とを切り替えるマスタ・スレーブ切り替え部１３とを有するという構成になっている。  
また、本実施の形態のネットワーク診断方法は、通信線８により互いに接続された複数の電子制御装置を有するネットワークにおけるネットワーク診断方法において、各電子制御装置１〜６に、他の電子制御装置（１〜６）への問い合わせ信号を発信する問い合わせ信号生成部２０を備えたスレーブユニット機構部１８と、他の電子制御装置（１〜６）から発信される問い合わせ信号の着信の有無を判定する問い合わせ信号判定部１６を備えたマスタユニット機構部１４とを設け、マスタユニット機構部１４とスレーブユニット機構部１８とを切り替えるようになっている。  
上記従来の診断技術においては、前述のように全てのユニット間において、問い合わせ信号に対する応答信号の関係を得るための通信をしなければならず、制御が複雑化するという問題があった。これを避けるために、あるユニットをマスタユニットとし、このマスタユニットで応答信号を全て記憶しようとする場合において、マスタユニットが故障した場合には、診断が継続できなくなってしまう。しかしながら、本実施の形態では、マスタユニットとスレーブユニットとを切り替えるので、マスタユニットとして機能する電子制御装置１〜６が故障した場合でも、故障部位を特定できるので、ネットワーク診断装置の信頼性を向上できる。また、ネットワークの故障診断時の制御と、相関マップを簡単化することができ、相関マップからの故障部位の特定の作業が容易になる。
【００２０】
また、マスタユニット機構部１４は、問い合わせ信号判定部１６による判定の結果、すなわち、問い合わせ信号の着信の有無を記憶する通信成立／不成立記憶部１７を有している。これによりネットワークの故障診断時の制御を簡単化することができ、故障部位の特定が容易になる。
【００２１】
なお、以上説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。例えば、故障診断する対象は車両に限定されない。また、上記実施の形態では、車載ネットワーク側でいずれかの電子制御装置１〜６の故障表示器が故障表示をした場合に、車両のユーザーは修理工場に車両を持って行き、そこで故障診断装置を接続コネクタ７に接続し、ネットワーク診断を行う。しかし、図１に示したネットワーク機構と故障診断装置とをはじめから接続した状態で車載しておき、かつ、故障診断装置側には、いずれかの電子制御装置１〜６から診断専用線９を介して故障検出信号を受け取った場合に、上述したネットワーク診断を自動的に開始し、診断結果を相関マップとして表示するという構成にすることもできる。  
なお、本実施の形態の問い合わせ信号生成部２０が問い合わせ信号発信手段に、問い合わせ信号判定部１６が着信有無判定手段に、マスタ・スレーブ切り替え部１３が切り替え手段に、通信成立／不成立記憶部１７が判定結果記憶手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態における車載ネットワーク機構における問い合わせ信号の流れを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における電子制御装置の機能ブロック図である。
【図３】図２のマスタユニットローテーション記憶部の記憶情報を示す図である。
【図４】本実施の形態のマスタユニットからスレーブユニットへの切り替え処理の流れを示す図である。
【図５】本実施の形態の車載ネットワークにおいて使用する相関マップの一例を示す図である。
【図６】図５の相関マップから想定される車載ネットワークの故障部位を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１、２、３、４、５、６…電子制御装置    ７…故障診断装置接続コネクタ
８…通信線                              ９…は診断専用線
１０…問い合わせ信号                    １１…データ送受信部
１２…データ送受信部                    １３…マスタ・スレーブ切り替え部
１４…マスタユニット機構部              １５…スレーブユニット認識部
１６…問い合わせ信号判定部              １７…通信成立／不成立記憶部
１８…スレーブユニット機構部            １９…マスタユニット認識部
２０…問い合わせ信号生成部              ２１…時間計測部
２２…マスタユニットローテーション記憶部
２３…イグニッションスイッチ
【図１】
2005354345.tif 000003
【図２】
2005354345.tif 000004
【図３】
2005354345.tif 000005
【図４】
2005354345.tif 000006
【図５】
2005354345.tif 000007
【図６】
2005354345.tif 000008