JP4661624B2 - 故障診断装置およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ネットワークに接続された各ノードに故障が発生しているか否かを診断する故障診断装置に関する。

従来、ネットワークに接続された各ノードに故障が発生しているか否かを診断する故障診断装置では、コネクタを介してネットワークに接続した後、各ノードそれぞれとのデータ通信を行った結果に基づいて、各ノードに故障が発生しているか否かを診断するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２８３８９２号公報

しかし、従来の故障診断装置においては、コネクタを介してのネットワークへの接続が不完全な状態であると、各ノードとのデータ通信に際して不適切なデータが送受信されてしまう結果、適切な故障の診断ができなくなるばかりか、各ノードに悪影響を与えてしまう恐れがある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、各ノードとのデータ通信に際して不適切なデータが送受信されてしまうことを防止するための技術を提供することである。

上記課題を解決するため請求項１に記載の故障診断装置は、１以上のノードそれぞれが接続されてなるネットワークに対する接続を実現するためのコネクタと、該コネクタを介して前記ネットワークに接続された状態で、前記ノードそれぞれとのデータ通信を経て該ノードに故障が発生しているか否かを診断する故障診断手段と、を備えた故障診断装置である。

この故障診断装置では、接続判定手段が、前記故障診断手段による前記ノードそれぞれとのデータ通信に先立ち、前記コネクタを介したデータの受信状態に基づいて、前記コネクタと前記ネットワークとの接続が適切に実現されているか否かを判定する。そして、故障診断手段が、前記接続判定手段により接続が適切に実現されていると判定された場合に、前記ノードそれぞれとのデータ通信を開始する、ように構成されている。

このように構成された故障診断装置によれば、故障診断手段による各ノードとのデータ通信は、コネクタを介したネットワークへの接続が適切に実現されたことを条件に開始されることとなる。そのため、ネットワークへの接続が不完全な状態である場合には、故障診断手段による各ノードとのデータ通信が行われることはなく、このことに起因して不適切なデータが送受信されてしまうことがない。

これにより、ネットワークへの接続が不完全な状態となることに起因して適切な故障の診断ができなくなったり、各ノードに悪影響を与えてしまったり、といったことを防止することができる。

なお、この構成における接続判定手段は、コネクタを介したネットワークへの接続が適切に実現されているか否かを判定することができれば、その判定を行うための具体的な構成については特に限定されない。

例えば、上述した各ノードが、本故障診断装置とのデータ通信以外で、ネットワークを介したデータ通信を行うように構成されている場合であれば、請求項２に記載の故障診断装置のように構成することが考えられる。

この故障診断装置は、前記故障診断手段による前記ノードそれぞれとのデータ通信に先立ち、前記コネクタを介して前記ノードそれぞれが出力しうるデータを収集するデータ収集手段を備えている。そして、前記接続判定手段が、前記データ収集手段によりデータが収集された場合に、接続が適切に実現されていると判定する、ように構成されている。

このように構成すれば、コネクタを介してノードからのデータを収集することができたことをもって、接続が適切に実現されていると判定することができる。
上述したノードが、本故障診断装置とのデータ通信以外で、ネットワークを介したデータ通信を行うように構成されている場合には、そのデータ通信に際して送受信されるデータがネットワーク上を流通することになる。このとき、本故障診断装置が、コネクタを介して適切にネットワークと接続されていれば、そのようにノードから送信されたデータを、コネクタを介して受信することになる。つまり、コネクタを介してノードからのデータを受信することができたということは、本故障診断装置が、コネクタを介して適切にネットワークと接続されていることを意味する。上記構成では、このことを接続判定手段により判定しており、これにより、接続が適切に実現されているか否かを間違いなく判定することができる。

この構成におけるデータ収集手段は、ノードそれぞれが出力しうるデータを収集する手段であるが、このときデータを収集する期間については特に限定されない。例えば、所定数のデータが受信されるまでの期間だけデータを収集する，所定時間内に受信されるデータを収集する，といった構成とすればよい。

この場合、接続判定手段は、単にデータが収集されたことのみをもって、接続が適切に実現されていると判定することとしてもよいが、収集済みデータに基づく何らかの判断基準に従った判断を行うように構成してもよい。

例えば、収集済みデータそれぞれの内容が、ノードから送信されうる適正なデータであるか否かを判定し、少なくとも一部のデータが適正なデータであると判定された場合にのみ、接続が適切に実現されていると判定する、といった構成を考えることができる。

データ収集手段によりデータが収集されたとしても、それが適切なデータではない場合には、接続が適切に実現されているとは必ずしもいえない。そのため、上述のように収集済みデータが適切なデータであることを、接続が適切に実現されたと判定するための条件とすることで、接続が適切に実現されているか否かを、より高い精度で判定することができるようになる。

また、収集済みデータに基づく何らかの判断基準に従った判断を行う構成としては、請求項３に記載のように、前記データ収集手段により所定数以上のデータが収集された場合に、接続が適切に実現されていると判定する、といった構成を考えることもできる。

データ収集手段によりデータが収集されたとしても、その数が少なければ、接続が適切に実現されていないにも拘わらず何らかの外乱によりデータが受信された，データ収集手段によるデータの収集中に適切な接続が解消された，といったトラブルが発生している可能性がある。そのため、上述のように所定数以上のデータが収集されたことを、接続が適切に実現されたと判定するための条件にすることで、接続が適切に実現されているか否かを、より高い精度で判定することができるようになる。

また、接続判定手段により判定を行うための別の構成としては、請求項４に記載の故障診断装置のように構成することが考えられる。
この故障診断装置は、前記故障診断手段による前記ノードそれぞれとのデータ通信に先立ち、前記コネクタにおける各端子から入力される信号の信号レベルを判定するレベル判定手段を備えている。そして、前記接続判定手段は、前記レベル判定手段により判定された信号レベルそれぞれの組み合わせが、前記コネクタと前記ネットワークとの接続が適切に実現されている場合における各端子の信号レベルである想定レベルの組み合わせと一致している場合に、接続が適切に実現されていると判定する、ように構成されている。

このように構成すれば、コネクタにおける各端子の信号レベルの組み合わせが想定レベルの組み合わせと一致していることをもって、接続が適切に実現されていると判定することができる。

上述したネットワークを構成する経路は、本故障診断装置が接続されているか否かに拘わらず、それぞれ所定の信号レベルに保たれるように構成されていることが一般的である。そのため、本故障診断装置が、コネクタを介して適切にネットワークと接続されたならば、コネクタにおける各端子から入力される信号の信号レベルは、ネットワークにおいて該当する経路の信号レベル（想定レベル）と一致することになる。つまり、コネクタにおける各端子の信号レベルそれぞれの組み合わせが、想定レベルの組み合わせと一致するということは、本故障診断装置が、コネクタを介して適切にネットワークと接続されていることを意味する。上記構成では、このことを接続判定手段により判定しており、これにより、接続が適切に実現されているか否かを間違いなく判定することができる。

この構成における接続判定手段は、レベル判定手段により判定された信号レベルの組み合わせが想定レベルの組み合わせと一致したことをもって、直ちに接続が適切に実現されていると判定することとしてもよいが、何らかの判断基準に従った判断を行うように構成してもよい。例えば、請求項５に記載の故障診断装置のように構成することが考えられる。

この故障診断装置において、前記接続判定手段は、前記レベル判定手段により判定された信号レベルそれぞれの組み合わせが、前記想定レベルの組み合わせと所定時間以上継続して一致する場合に、接続が適切に実現されていると判定する、ように構成されている。

レベル判定手段により信号レベルが判定されたとしても、そのように判定した時間が短ければ、接続が適切に実現されていないにも拘わらず何らかの外乱により正しい組み合わせの信号レベルであると判定された，レベル判定手段による信号レベルの判定中または判定後に適切な接続が解消された，といったトラブルが発生する（している）可能性がある。そのため、上述したように同一の信号レベルである状態が所定時間以上継続したことを、接続が適切に実現されたと判定するための条件にすることで、接続が適切に実現されているか否かを、より高い精度で判定することができるようになる。

また、上述した各故障診断装置においては、請求項６に記載のように、モード切替手段を備えた構成にするとよい。このモード切替手段は、当該故障診断装置が起動した際に、当該故障診断装置の動作モードを、前記コネクタを介してデータの受信のみを行う受信専用モードに切り替え、その後、前記接続判定手段により接続が適切に実現されていると判定された場合に、当該故障診断装置の動作モードを、前記コネクタを介してデータの送受信を行う送受信可能モードに切り替える手段である。

このように構成すれば、故障診断装置が起動した以降、接続判定手段により接続が適切に実現されていると判定されるまでは、動作モードがコネクタを介したデータの受信のみを行う受信専用モードに切り替えられる。そして、接続判定手段により接続が適切に実現されていると判定されるまでは、動作モードがコネクタを介したデータの送受信を行う送受信可能モードに切り替えられることはない。

そのため、仮にコネクタを介したネットワークとの接続が不完全な状態になっていたとしても、ネットワークに対してデータの送信が行われることはないため、接続が不完全であることに起因する不適切なデータが各ノードに悪影響を与えてしまうことを防止できる。

また、この構成におけるモード切替手段は、請求項７に記載のように、前記故障診断手段による診断が行われた後、当該故障装置の動作モードを前記受信専用モードに切り替え直す、ように構成するとよい。

このように構成すれば、故障診断手段による診断が行われた後は、ネットワークに対してデータの送信が行われなくなる。そのため、診断後にコネクタを介したネットワークとの接続が不完全なものになってしまったとしても、そのことに起因して送信される不適切なデータが各ノードに悪影響を与えてしまうことを防止できる。

また、上述した各故障診断装置において、故障診断手段は、請求項８に記載のように、ユーザの操作を受けて前記ノードそれぞれとのデータ通信を開始する、ように構成されているとよい。

このように構成すれば、ユーザによる意思に基づいて故障の診断を行うことができる。
また、上述した各故障診断装置においては、請求項９に記載のように、前記故障診断手段による前記ノードそれぞれとのデータ通信に先立ち、前記コネクタと前記ネットワークとを適切に接続すべき旨をユーザに促す第１接続督促手段を備えるとよい。この場合において、前記接続判定手段は、前記第１接続督促手段による督促の後、ユーザの操作を受けた場合に、前記コネクタと前記ネットワークとの接続が適切に実現されているか否かを判定する、ように構成されているとよい。

このように構成すれば、接続判定手段による判定，ひいては故障診断手段による診断に先立って、ユーザにコネクタを介したネットワークへの接続を促すことができる。
また、上述した各故障診断装置においては、請求項１０に記載のように、前記接続判定手段により接続が適切に実現されていないと判定された場合に、前記コネクタと前記ネットワークとを適切に接続すべき旨をユーザに促す第２接続督促手段を備えるとよい。この場合において、前記接続判定手段は、前記接続督促手段による督促の後、ユーザの操作を受けて、再度前記コネクタと前記ネットワークとの接続が適切に実現されているか否かを判定し直す、ように構成されているとよい。

このように構成すれば、接続判定手段により接続が適切に実現されていないと判定された場合に、コネクタとネットワークとを適切に接続すべき旨をユーザに促すことができる。

なお、上述した接続督促手段（第１，第２接続督促手段）は、ユーザに促すべき事項を示すメッセージを、スピーカから出力させる，表示部に表示させる，などといった方法により督促を行うように構成すればよい。

また、請求項１１に記載のプログラムは、請求項１から１０のいずれかに記載の故障診断装置の備える全ての手段として機能させるための各種処理手順を、コンピュータシステムに実行させるためのプログラムである。

このようなプログラムにより制御されるコンピュータシステムは、請求項１から１０のいずれかに記載の故障診断装置の一部を構成することができる。
なお、上述した各プログラムは、コンピュータシステムによる処理に適した命令の順番付けられた列からなるものであって、各種記録媒体や通信回線を介して故障診断装置や、これらを利用するユーザに提供されるものである。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（１）第１実施形態
（１−１）全体構成
故障診断装置１０は、図１に示すように、複数のノード２０（２０ａ〜２０ｃ）それぞれが接続されてなるネットワーク３０に対して接続した状態で使用されるものであって、これらノード２０それぞれに異常が発生しているか否かを診断するための装置である。

なお、本実施形態においては、各ノード２０が車両における制御対象を制御するためのＥＣＵであり、ネットワーク３０におけるプロトコルにＣＡＮ（Controller Area Network ）が採用されており、ネットワーク３０としてそれぞれ信号レベルがＨレベルおよびＬレベルに定められた２線式の通信バスからなるものが採用されている構成について例示する。

この故障診断装置１０は、ネットワーク３０に対する接続を実現するためのコネクタ１１、コネクタ１１を介したネットワーク３０とのデータ通信を制御する通信制御部１３、各種情報を表示するための表示部１５、ユーザの操作を受け付ける操作部１７、故障診断装置１０全体の動作を制御するマイコン１９などを備えている。

これらのうち、コネクタ１１は、ネットワーク３０側に設けられたコネクタ３２と嵌合した状態でネットワーク３０の通信バスそれぞれを通信制御部１３に接続する端子を備え、この端子を介して故障診断装置１０とネットワーク３０との接続を実現する。

また、通信制御部１３は、マイコン１９に接続された入出力端子（ＴＸＤ，ＲＸＤ），および，コネクタ１１を介してネットワーク３０それぞれの通信バスに接続される接続端子（ＣＡＮＬ，ＣＡＮＨ）を備えたトランシーバＩＣであり、これら端子を介して、マイコン１９とネットワーク３０との間の通信を中継する。

なお、上述したノード２０は、ネットワーク３０とのデータ通信を制御する通信制御部２２、ノード２０全体の動作を制御するマイコン２４などを備えている。これらのうち、通信制御部２２は、マイコン２４に接続された入出力端子（ＴＸＤ，ＲＸＤ），および，ネットワーク３０それぞれの通信バスに接続される接続端子（ＣＡＮＬ，ＣＡＮＨ）を備えたトランシーバＩＣであり、これら端子を介して、マイコン２４とネットワーク３０との間の通信を中継する。そして、これらノード２０それぞれは、マイコン２４が、ノード２０同士の通信，ネットワーク３０を流通するデータなどに基づき、これらに関する情報であるダイアグ情報をマイコン２４の内蔵メモリに記憶するように構成されている。
（１−２）マイコン１９による診断処理
以下に、マイコン１９により実行される診断処理の処理手順を図２に基づいて説明する。この診断処理は、操作部１７にて各ノード２０の診断を開始するための操作が行われた際に起動する。

この診断処理が起動されると、まず、初期化処理が行われる（ｓ１１０）。ここでは、マイコン１９の内蔵メモリの初期化やパラメータ（初期値）のセットなどが行われる。
次に、故障診断装置１０の動作モードが受信専用モードに切り替えられる（ｓ１２０）。本実施形態においては、マイコン１９の内蔵メモリに、故障診断装置１０の動作モードを示す値がセットされたフラグが用意されており、このフラグには、上記ｓ１１０にて送受信可能モードを示す値「０」が初期値としてセットされる。そのため、このｓ１２０においては、そのフラグに受信専用モードを示す値「１」をセットすることで、動作モードが受信専用モードに切り替えられる。

なお、動作モードとは、故障診断装置１０がデータの送受信をどのように行うかを示すものであって、「送受信可能モード」に切り替えられている状態においては、ネットワーク３０側との間でデータの送受信両方を行う状態となる。一方、「受信専用モード」に切り替えられている状態においては、ネットワーク３０との間でデータの受信のみを行う状態となる。

次に、故障診断装置１０のコネクタ１１をネットワーク３０へと接続させるためのメッセージが、表示部１５に表示される（ｓ１３０）。ここでは、マイコン１９から表示部１５に対し、コネクタ１１をネットワーク３０に接続させるためのメッセージを表示させる旨の指令がなされ、この指令を受けた表示部１５がそのメッセージを表示する（図３（ａ）参照）。こうして、メッセージが表示された後、ユーザは、コネクタ１１をネットワーク３０のコネクタ３２に嵌合させた後、操作部１７により以降の処理を継続させるための操作を行うこととなる。

このｓ１３０にてメッセージが表示された後、ユーザにより以降の処理を継続させるための操作が行われたら、コネクタ１１を介して入力されるデータの収集が所定期間にわたって行われる（ｓ１４０）。ここでは、ネットワーク３０においてやりとりされうるデータを、コネクタ１１（および通信制御部１３）を介して受信した回数が、所定期間（例えば、５秒間）にわたってカウントされる。なお、この「所定期間」については、ユーザの設定操作により任意に変更できるように構成してもよい。

次に、ｓ１４０にて所定数（例えば、１０）以上のデータを収集できたか否かがチェックされる（ｓ１５０）。ここでは、ｓ１４０にてカウントされたカウンタのカウント値が所定数以上となっていれば、所定数以上のデータを収集できたと判定される。

このｓ１５０で、所定数以上のデータが収集できていないと判定された場合（ｓ１５０：ＮＯ）、コネクタ１１とネットワーク３０との接続が適切に実現されていないと判定され（ｓ１６０）、故障診断装置１０のコネクタ１１をネットワーク３０へと接続し直すべき旨のメッセージが表示部１５に表示される（ｓ１７０）。ここでは、マイコン１９から表示部１５に対し、コネクタ１１をネットワーク３０に接続し直すべき旨のメッセージを表示させる旨の指令がなされ、この指令を受けた表示部１５がそのメッセージを表示する（図３（ｂ）参照）。こうして、メッセージが表示された後、ユーザは、改めてコネクタ１１をネットワーク３０のコネクタ３２に嵌合させることとなる。

こうして、ｓ１７０にてメッセージが表示された後、プロセスがｓ１３０へ戻り、メッセージが表示される。コネクタ１１をネットワーク３０のコネクタ３２に嵌合させた後、ユーザは、操作部１７により以降の処理を継続させるための操作を行うこととなる。

また、上記ｓ１５０で、所定数以上のデータが収集できていると判定された場合（ｓ１５０：ＹＥＳ）、コネクタ１１とネットワーク３０との接続が適切に実現されていると判定され（ｓ１８０）、故障診断装置１０のネットワーク３０への接続が完了した旨のメッセージが、表示部１５に表示された後（ｓ１９０）、故障診断装置１０の動作モードが送受信可能モードに切り替えられる（ｓ２００）。ｓ１９０では、マイコン１９から表示部１５に対し、故障診断装置１０のネットワーク３０への接続が完了した旨のメッセージを表示させる旨の指令がなされ、この指令を受けた表示部１５がそのメッセージを表示する（図３（ｃ）参照）。また、ｓ２００では、上記フラグに送受信可能モードを示す値「０」をセットすることで、動作モードが送受信可能モードに切り替えられる。これにより、故障診断装置１０は、ネットワーク３０側との間でデータの送受信両方を行う状態となる。

次に、故障診断装置１０による実際の診断を開始させるためのメッセージが、表示部１５に表示される（ｓ２１０）。ここでは、マイコン１９から表示部１５に対し、実際の診断を開始させるためのメッセージを表示させる旨の指令がなされ、この指令を受けた表示部１５がそのメッセージを表示する（図３（ｄ）参照）。こうして、メッセージが表示された後、ユーザは、操作部１７により以降の処理を継続させるための操作を行うこととなる。

このｓ２１０にてメッセージが表示された後、ユーザにより以降の処理を継続させるための操作が行われたら、各ノード２０に対する診断が開始される（ｓ２２０）。ここでは、各ノード２０がマイコン２４の内蔵メモリに記憶しているダイアグ情報を通知すべき旨を指令するための指令データが、ネットワーク３０に接続されたノード２０それぞれに対してあらかじめ定められた順番に送信される。この指令データを受けた各ノード２０からは、マイコン２４の内蔵メモリに記憶されたダイアグ情報が返信されてくることとなる。なお、このｓ２２０では、上記指令データの送信と共に、マイコン１９から表示部１５に対し、診断中である旨のメッセージを表示させる旨の指令がなされ、この指令を受けた表示部１５がそのメッセージを表示する（図３（ｅ）参照）。

そして、各ノード２０に対する診断が終了（全てのノード２０からのダイアグ情報を受信）するまでの待機が行われた後（ｓ２３０：ＮＯ）、各ノード２０に対する診断が終了したら（ｓ２３０：ＹＥＳ）、上記ｓ１２０と同様、故障診断装置１０の動作モードが受信専用モードに切り替えられて（ｓ２４０）、本診断処理が終了する。また、このｓ２４０では、上記ｓ２２０にて指令されたメッセージの表示を消去すべき旨の指令が、マイコン１９から表示部１５に対してなされ、この指令を受けた表示部１５がそのメッセージを消去させる。

なお、ｓ２２０において各ノード２０からダイアグ情報を受信した以降は、このダイアグ情報に基づいて各ノード２０に異常が発生しているか否かの判定がなされ、その結果に応じた報知などが行われることとなるが、その具体的な処理については本発明を理解する上で重要ではないため省略する。
（１−３）作用，効果
上記実施形態のようなネットワーク３０において、コネクタ１１とネットワーク３０のコネクタ３２との接続が適切に実現されていない場合は、上記通信バスのうち１以上の通信バスが通信制御部１３に接続されていない状態となってしまう。

このような場合、コネクタ１１と通信制御部１３との間で全くデータの入出力が行われない，または，コネクタ１１と通信制御部１３とを接続する特定の通信バスのみで信号レベルが変化する異常なデータが入出力されることとなる。この後者の場合における異常なデータは、適切な故障の診断ができなくなったり、各ノードに悪影響を与えてしまう要因となってしまう。

例えば、各ノード２０が異常なデータを受信したことをダイアグ情報の一部として記憶するように構成されているとすると、正常であるにも拘わらず異常が発生した旨を示すダイアグ情報が記憶されてしまうため、診断処理による診断が正常に行えなくなる恐れがある。また、異常なデータを受信したノード２０がそのデータを無効化するためのデータを送信する構成とされている場合、故障診断装置１からは異常なデータしか送信されないため、その都度、無効化するためのデータがネットワーク３０上を流れてしまい、ネットワーク３０のトラフィックを無用に増加させる要因になってしまう。

ところが、上記実施形態の故障診断装置１では、コネクタ１１を介したネットワーク３０への接続が適切に実現されていると判定された場合にのみ、各ノード２０に対する診断に際してのデータ通信が行われる構成となっている。そのため、ネットワーク３０への接続が不完全な状態である場合には、各ノード２０に対する診断に際してのデータ通信が行われることはなく、このことに起因して不適切なデータが送受信されてしまうことがない。

これにより、ネットワーク３０への接続が不完全な状態となることに起因して適切な故障の診断ができなくなったり、各ノードに悪影響を与えてしまったり、といったことを防止することができる。

また、上記実施形態においては、コネクタ１１を介して各ノード２０からのデータを収集することができたことをもって、ネットワーク３０との接続が適切に実現されていると判定することができる（図２のｓ１５０〜ｓ１８０）。

上述したノード２０は、本故障診断装置１０とのデータ通信以外で、ネットワーク３０を介したデータ通信を行うものであるため、そのデータ通信に際して送受信されるデータがネットワーク３０上を流通することになる。このとき、本故障診断装置１０が、コネクタ１１を介して適切にネットワーク３０と接続されていれば、そのようにノード２０から送信されたデータを、コネクタ１１を介して受信することになる。つまり、コネクタ１１を介してノード２０からのデータを受信することができたということは、本故障診断装置１０が、コネクタ１１を介して適切にネットワーク３０と接続されていることを意味する。上記構成では、このことを図２のｓ１４０，ｓ１５０にて判定しており、これにより、接続が適切に実現されているか否かを間違いなく判定することができる。

また、上記実施形態においては、故障診断装置１０が起動し、診断処理が起動された以降、図２のｓ１８０で接続が適切に実現されていると判定されるまでは、動作モードがコネクタを介したデータの受信のみを行う受信専用モードに切り替えられる（図２のｓ１２０）。そして、同図ｓ１８０で接続が適切に実現されていると判定されるまでは、動作モードがコネクタを介したデータの送受信を行う送受信可能モードに切り替えられることはない。そのため、仮にコネクタ１１を介したネットワーク３０との接続が不完全な状態になっていたとしても、ネットワーク３０に対してデータの送信が行われることはないため、本故障診断装置１０からの不適切なデータが各ノード２０に悪影響を与えてしまうことを防止することができる。

さらに、図２において各ノード２０に対する診断が行われた後（同図ｓ２２０）、同図ｓ２４０で、動作モードが受信専用モードに戻される（同図ｓ２４０）。そのため、図２において各ノード２０に対する診断が行われた後は、その後にコネクタ１１を介したネットワーク３０との接続が不完全なものになってしまったとしても、ネットワーク３０に対してデータの送信が行われなくなるため、本故障診断装置１０からの不適切なデータが各ノード２０に悪影響を与えてしまうことを防止することができる。

また、上記実施形態においては、図２のｓ２１０にて、メッセージを表示させた後、ユーザの操作を受けて各ノード２０との通信を開始するように構成されている（同図ｓ２２０）ため、ユーザによる意思に基づいて故障の診断を行うことができる。また、このように、ユーザ主導で故障の診断が行われるようにすることで、予期せぬ誤動作により通信バスに悪影響が及ぶことを防止できる。

また、上記実施形態においては、図２のｓ１３０にて、コネクタ１１をネットワーク３０へと接続させるためのメッセージを表示させた後、ユーザの操作を受けてコネクタ１１とネットワーク３０との接続が適切に実現されているか否かを判定するように構成されている（同図ｓ１４０〜ｓ１５０）。そのため、接続が適切に実現されているか否かの判定に先立って、ユーザにコネクタ１１を介したネットワーク３０への接続を促すことができる。

また、上記実施形態においては、ネットワーク３０との接続が適切に実現されていないと判定された場合に、図２のｓ１３０にて、再度、コネクタ１１をネットワーク３０へと接続させるためのメッセージを表示させるように構成されている（同図ｓ１６０，ｓ１７０→ｓ１３０）。そのため、ネットワーク３０との接続が適切に実現されていない場合に、コネクタ１１とネットワーク３０のコネクタ３２とを適切に接続すべき旨をユーザに促すことができる。

また、図２のｓ２２０では、表示部１５により、診断中である旨のメッセージが表示される（図３（ｅ）参照）。これにより、診断中にコネクタ１１の接続を解消してしまわないよう、ユーザに注意を喚起することができる。
（２）第２実施形態
（２−１）全体構成
本実施形態における故障診断装置４０は、図４に示すように、第１実施形態における故障診断装置１０と同様の構成要素の他、コネクタ１１からの入力信号に基づいて後述する接続判定を行う判定部４２、判定部４２による判定結果を示す情報を格納する格納部４４、コネクタ１１を介してネットワーク３０それぞれの通信バスに接続すべき経路（以降、「接続経路」という）を通信制御部１３または判定部４２に切り替える切替スイッチ４６などを備えている。

これらのうち、判定部４２は、切替スイッチ４６に接続された接続端子（ＣＡＮＬ，ＣＡＮＨ）からの入力信号の信号レベルそれぞれが、所定のしきい値レベルより大きくなっているか否かを判定し、その結果を格納部４４に通知するように構成された回路である。

具体的な回路構成としては、図５に示すように、それぞれ切替スイッチ４６からの入力信号の信号レベルが所定のしきい値レベルよりも大きい場合にのみＨレベルの信号を出力するコンパレータ４２ａ，４２ｂと、コンパレータ４２ａ，４２ｂそれぞれからの出力信号を論理積演算した信号を出力する論理積部４２ｃと、で構成される。

このコンパレータ４２ａ，４２ｂにおけるしきい値レベルは、ネットワーク３０における通信バスそれぞれがとりうる信号レベルの下限となる信号レベルに設定されている。
そのため、切替スイッチ４６により接続経路が判定部４２側に切り替えられているときに、コネクタ１１とネットワーク３０のコネクタ３２との接続が適切に実現された場合は、コンパレータ４２ａ，４２ｂからの出力信号が共にＨレベルとなる結果、論理積部４２ｃからの出力信号がＨレベルとなる。つまり、コネクタ１１とネットワーク３０のコネクタ３２との接続が適切に実現されている場合に、判定部４２からの出力信号がＨレベルになる。

それに対し、コネクタ１１とネットワーク３０のコネクタ３２との接続が適切に実現されていない場合は、上記通信バスのうち１以上の通信バスが切替スイッチ４６に接続されていない状態となってしまう。このような場合には、少なくともコンパレータ４２ａ，４２ｂいずれかからの出力信号がＬレベルとなる結果、論理積部４２ｃからの出力信号がＬレベルとなる。つまり、コネクタ１１とネットワーク３０のコネクタ３２との接続が適切に実現されていない場合には、判定部４２からの出力信号がＬレベルになる。

このように、判定部４２は、切替スイッチ４６を介して入力される信号の信号レベルが適切な組み合わせとなっているか否かに基づいて、コネクタ１１とネットワーク３０のコネクタ３２との接続が適切に実現されているか否かの判定（接続判定）を行っている。そして、信号レベルが適切な組み合わせとなっており、接続が適切に実現されていると判定される場合には、Ｈレベルの信号を出力することでその旨を格納部４４に通知する。一方、信号レベルが適切な組み合わせとなっておらず、適切に実現されていないと判定される場合には、Ｌレベルの信号を出力することでその旨を格納部４４に通知する。

また、格納部４４は、判定部４２から出力される信号の信号レベルに対応する値を格納する回路により構成されており、その信号レベルがＨレベルであれば「１」を格納し、その信号レベルがＬレベルであれば「０」を格納する。

また、切替スイッチ４６は、マイコン１９からの指令を受けて接続経路を通信制御部１３または判定部４２へと切り替える。なお、接続経路は、初期状態において通信制御部１３側に切り替えられている。
（２−２）マイコン１９による診断処理
以下に、本実施形態における診断処理の処理手順を図６に基づいて説明する。なお、第１実施形態における診断処理と同様の処理については、同じステップ番号を付し、その具体的な処理内容を省略する。

この診断処理が起動されると、まず、初期化処理が行われる（ｓ１１０）。
次に、故障診断装置１０の動作モードが受信専用モードに切り替えられる（ｓ１２０）。

次に、故障診断装置１０のコネクタ１１をネットワーク３０へと接続させるためのメッセージが、表示部１５に表示される（ｓ１３０）。
このｓ１３０にてメッセージが表示された後、ユーザにより以降の処理を継続させるための操作が行われたら、接続経路が通信制御部１３から判定部４２へと切り替えられる（ｓ１３２）。ここでは、切替スイッチ４６に対して、接続経路を判定部４２へと切り替える旨の指令がなされ、この指令を受けた切替スイッチ４６が接続経路を判定部４２側へと切り替える。こうして接続経路が判定部４２に切り替えられた以降、この判定部４２は、各通信バスにおける信号レベルがしきい値レベルより大きいか否かをコンパレータ４２ａ，４２ｂにてチェックし、全ての通信バスにおける信号レベルがしきい値レベルより大きくなっている間、その旨の判定結果を示す信号レベルの信号を格納部４４に出力する。格納部４４では、こうして判定部４２から入力した信号の信号レベルに対応する値（０または１）が格納される。

次に、格納部４４に格納されている値が「１」であるか否かがチェックされ（ｓ１３４）、「１」でない（つまり「０」である）と判定された場合（ｓ１３４：ＮＯ）、コネクタ１１とネットワーク３０との接続が適切に実現されていないと判定され（ｓ１６０）、故障診断装置１０のコネクタ１１をネットワーク３０へと接続し直すべき旨のメッセージが表示部１５に表示される（ｓ１７０）。こうして、ｓ１７０にてメッセージが表示された後、プロセスがｓ１３０へ戻る。

また、ｓ１３４で格納部４４に格納されている値が「１」であると判定された場合（ｓ１３４：ＹＥＳ）、その値が所定期間（例えば５秒）にわたって監視される（ｓ１３６）。なお、この「所定期間」については、ユーザの設定操作により任意に変更できるように構成してもよい。

次に、ｓ１３６にて監視を行った結果、格納部４４に格納されている値が「１」から「０」へと変化していたか否かがチェックされる（ｓ１３８）。
このｓ１３８で、格納部４４に格納されている値が変化していたと判定された場合（ｓ１３８：ＹＥＳ）、プロセスがｓ１６０へ移行する。その一方、格納部４４に格納されている値が変化していないと判定された場合（ｓ１３８：ＮＯ）、コネクタ１１とネットワーク３０との接続が適切に実現されていると判定され（ｓ１８０）、故障診断装置１０のネットワーク３０への接続が完了した旨のメッセージが、表示部１５に表示された後（ｓ１９０）、故障診断装置１０の動作モードが送受信可能モードに切り替えられる（ｓ２００）。

次に、故障診断装置１０による実際の診断を開始させるためのメッセージが、表示部１５に表示される（ｓ２１０）。
このｓ２１０にてメッセージが表示された後、ユーザにより以降の処理を継続させるための操作が行われたら、接続経路が判定部４２側から通信制御部１３側へと戻される（ｓ２１２）。ここでは、切替スイッチ４６に対して、接続経路を通信制御部１３へと切り替える旨の指令がなされ、この指令を受けた切替スイッチ４６が接続経路を通信制御部１３側へと切り替える。

次に、各ノード２０に対する診断が開始される（ｓ２２０）。
そして、各ノード２０に対する診断が終了（全てのノード２０からのダイアグ情報を受信）するまでの待機が行われた後（ｓ２３０：ＮＯ）、各ノード２０に対する診断が終了したら（ｓ２３０：ＹＥＳ）、上記ｓ１２０と同様、故障診断装置１０の動作モードが受信専用モードに切り替えられて（ｓ２４０）、本診断処理が終了する。
（２−３）作用，効果
このように構成された故障診断装置４０によれば、第１実施形態と同様の構成により得られる作用・効果の他、以下に示すような作用・効果を得ることができる。

例えば、判定部４２は、切替スイッチ４６を介してコネクタ１１から入力される各信号の信号レベルが適切な組み合わせとなっていることをもって、接続が適切に実現されていると判定することができる。

上述したネットワーク３０を構成する通信バスは、本故障診断装置４０が接続されているか否かに拘わらず、それぞれ所定の信号レベルに保たれるように構成されていることが一般的である。そのため、本故障診断装置４０が、コネクタ１１を介して適切にネットワーク３０と接続されたならば、コネクタ１１の各端子から入力される信号の信号レベルは、ネットワーク３０において該当する通信バスの信号レベル（想定レベル）と一致することになる。つまり、コネクタ１１における各端子の信号レベルそれぞれの組み合わせが、想定レベルの組み合わせと一致するということは、本故障診断装置４０が、コネクタ１１を介して適切にネットワーク３０と接続されていることを意味する。上記構成では、このことを判定部４２により判定しており、これにより、接続が適切に実現されているか否かを間違いなく判定することができる。

また、図６のｓ１３８では、格納部４４に格納された値が所定時間以上、「１」のまま変化していない場合に、ネットワーク３０との接続が適切に実現されていると判定している（同図ｓ１３４〜ｓ１８０）。

判定部４２によりコネクタ１１を介して適切にネットワーク３０と接続されていると判定されて、格納部４４に「１」が格納されたとしても、そのように判定された時間が短ければ、何らかのトラブルが発生している（する）可能性がある。例えば、接続が適切に実現されていないにも拘わらず何らかの外乱により適切な信号レベルの組み合わせで各コンパレータ４２ａ，４２ｂからの信号が出力された、判定部４２による判定中または判定後に適切な接続が解消された、といったトラブルが考えられる。そのため、上述したように、格納部４４に格納された値が所定時間以上「１」のまま変化していない，つまり判定部４２により適切な接続が実現されていると判定された状態が所定時間以上継続したことを、接続が適切に実現されたと判定するための条件にすることで、その判定を、より高い精度で行うことができるようになる。
（３）変形例
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。

例えば、上記実施形態においては、各ノード２０が車両における制御対象を制御するためのＥＣＵである構成において本発明を適用した場合を例示したが、各ノード２０がＥＣＵ以外である構成において本発明を適用することとしてもよい。

また、上記実施形態においては、ネットワーク３０におけるプロトコルとしてＣＡＮが採用されている構成を例示したが、ＣＡＮ以外のプロトコルを採用した構成としてもよい。

また、上記実施形態においては、ネットワーク３０が２線式の通信バスで構成された場合を例示したが、ネットワークは、１線式や３線式以上の通信バスで構成されたものとしてもよい。

また、上記実施形態においては、マイコン１９の内蔵メモリに用意されたフラグに所定の値を変更することで動作モードを切り替えるように構成されたものを例示した。しかし、動作モードの切り替えについては、他の方法により実現してもよい。例えば、通信制御部１３に対してネットワーク３０側へのデータの送信を禁止すべき旨を指令し、この指令を受けた通信制御部１３がその旨を解除すべき旨の指令があるまで、データの送信を行わないようにすることで、切替を実現する構成を考えることができる。

また、上記実施形態においては、図２のｓ１４０にて、データの収集を所定期間にわたって行うように構成されたものを例示した。しかし、このｓ１４０でのデータの収集は、１または複数のデータが受信されるまでの期間だけ行うように構成してもよい。

また、上記実施形態においては、図２のｓ１４０にて、所定数以上データが収集されたことを条件に、接続が適切に実現されていると判定するように構成されたものを例示した。しかし、接続が適切に実現されていると判定するための条件としては、収集したデータの数以外の基準を用いてもよい。

例えば、同図ｓ１５０で、収集済みデータそれぞれの内容がノード２０から送信されうる適正なデータであるか否かをそのデータ構造から判定し、一部または全部のデータが適正なデータであると判定された場合にのみ、同図ｓ１８０へ移行して、接続が適切に実現されていると判定する、といった構成を考えることができる。

同図ｓ１４０でデータが収集されたとしても、それが適切なデータではない場合には、接続が適切に実現されているとは必ずしもいえない。そのため、上述のように収集済みデータが適切なデータであることを、接続が適切に実現されたと判定するための条件とすることで、接続が適切に実現されているか否かを、より高い精度で判定することができるようになる。

また、上記実施形態においては、表示部１５にメッセージを表示させることにより、そのメッセージの内容をユーザに通知するように構成されたものを例示した。しかし、このようなメッセージの内容をユーザに通知することは、そのメッセージをスピーカから出力させることで実現してもよい。

また、ネットワークが、プロトコルの異なる複数の通信バスで構成されている場合、それぞれのプロトコルに合わせて診断を行うことが可能な故障診断装置を複数設ければよい。

また、上記実施形態において、操作部１７の操作によって、図２のｓ１１０からｓ１２０〜ｓ２００を行わずにｓ２１０へ移行する処理モード（または、図６のｓ１１０からｓ１２０〜ｓ２００を行わずにｓ２１０→ｓ２２０へ移行する処理モード）に設定できるように構成してもよい。

また、上記実施形態においては、図６のｓ１３４にて、ネットワーク３０への接続が適切に実現されているか否かを判定するにあたり、判定部４２による判定結果（格納部４４に格納される値）に基づいてその判定を行うように構成されたものを例示した。しかし、このように判定部４２により実現している判定を、マイコン１９の処理により実現するように構成してもよい。

具体的な構成としては、例えば、故障診断装置を第１実施形態の構成とし、図６の診断処理を以下に示すようなものとすればよい。
すなわち、マイコン１９は、図７に示すように、図６のｓ１１０〜ｓ１３０を行った後、ｓ１３２を行うことなく、ネットワーク３０における通信バスそれぞれから入力される信号の信号レベルを、通信制御部１３を介して間接的に特定し（ｓ３０２）、その特定した信号レベルの組み合わせが上記想定レベルの組み合わせと一致するか否かを判定する（ｓ３０４）。

このｓ３０４にて一致しないと判定した場合（ｓ３０４：ＮＯ）、プロセスをｓ１６０へ移行させる。一方、ｓ３０４にて一致していると判定した場合（ｓ３０４：ＹＥＳ）、ｓ３０２にて特定した信号レベルを所定期間（例えば、５秒）監視する（ｓ３０６）。

その後、ｓ３０６による監視期間中に、いずれかの信号の信号レベルが変化していたか否かをチェックし（ｓ３０８）、変化していると判定した場合（ｓ３０８：ＹＥＳ）、プロセスをｓ１６０へ移行させる。一方、ｓ３０８で変化していないと判定された場合（ｓ３０８：ＮＯ）、プロセスをｓ１８０へ移行させる。以降は、図６と同様である。
（４）本発明との対応関係
以上説明した実施形態において、判定部４２は本発明におけるレベル判定手段，接続判定手段である。

また、図２，図６のｓ２２０は本発明における故障診断手段であり、図２のｓ１４０〜ｓ１８０，図６のｓ１３２〜ｓ１８０は本発明における接続判定手段であり、図２のｓ１４０は本発明におけるデータ収集手段である。

また、図２，図６のｓ１２０，ｓ２００，ｓ２４０は本発明におけるモード切替手段であり、同図ｓ１３０は本発明における第１接続督促手段であり、同図ｓ１３０，ｓ１７０は本発明における第２接続督促手段である。

第１実施形態における故障診断装置およびネットワークの構成を示すブロック図 第１実施形態における診断処理を示すフローチャート 表示部に表示されるメッセージ，画面を示す図 第２実施形態における故障診断装置の構成を示すブロック図 判定部の回路構成を示すブロック図 第２実施形態における診断処理を示すフローチャート 別の実施形態における診断処理を示すフローチャート

符号の説明

１…故障診断装置、１０…故障診断装置、１１…コネクタ、１３…通信制御部、１５…表示部、１７…操作部、１９…マイコン、２０…ノード、２２…通信制御部、２４…マイコン、３０…ネットワーク、３２…コネクタ、４０…故障診断装置、４２…判定部、４２ａ…コンパレータ、４２ｂ…コンパレータ、４２ｃ…論理積部、４４…格納部、４６…切替スイッチ。

Claims (11)

1. １以上のノードそれぞれが接続されてなるネットワークに対する接続を実現するためのコネクタと、該コネクタを介して前記ネットワークに接続された状態で、前記ノードそれぞれとのデータ通信を経て該ノードに故障が発生しているか否かを診断する故障診断手段と、を備えた故障診断装置であって、
   前記故障診断手段による前記ノードそれぞれとのデータ通信に先立ち、前記コネクタを介したデータの受信状態に基づいて、前記コネクタと前記ネットワークとの接続が適切に実現されているか否かを判定する接続判定手段を備え、
   前記故障診断手段は、前記接続判定手段により接続が適切に実現されていると判定された場合に、前記ノードそれぞれとのデータ通信を開始する、ように構成されている
   ことを特徴とする故障診断装置。
2. 前記故障診断手段による前記ノードそれぞれとのデータ通信に先立ち、前記コネクタを介して前記ノードそれぞれが出力しうるデータを収集するデータ収集手段を備えており、
   前記接続判定手段は、前記データ収集手段によりデータが収集された場合に、接続が適切に実現されていると判定する、ように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の故障診断装置。
3. 前記接続判定手段は、前記データ収集手段により所定数以上のデータが収集された場合に、接続が適切に実現されていると判定する、ように構成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の故障診断装置。
4. 前記故障診断手段による前記ノードそれぞれとのデータ通信に先立ち、前記コネクタにおける各端子から入力される信号の信号レベルを判定するレベル判定手段を備えており、
   前記接続判定手段は、前記レベル判定手段により判定された信号レベルそれぞれの組み合わせが、前記コネクタと前記ネットワークとの接続が適切に実現されている場合における各端子の信号レベルである想定レベルの組み合わせと一致している場合に、接続が適切に実現されていると判定する、ように構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の故障診断装置。
5. 前記接続判定手段は、前記レベル判定手段により判定された信号レベルそれぞれの組み合わせが、前記想定レベルの組み合わせと所定時間以上継続して一致する場合に、接続が適切に実現されていると判定する、ように構成されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の故障診断装置。
6. 当該故障診断装置が起動した際に、当該故障診断装置の動作モードを、前記コネクタを介してデータの受信のみを行う受信専用モードに切り替え、その後、前記接続判定手段により接続が適切に実現されていると判定された場合に、当該故障診断装置の動作モードを、前記コネクタを介してデータの送受信を行う送受信可能モードに切り替えるモード切替手段を備えている
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の故障診断装置。
7. 前記モード切替手段は、前記故障診断手段による診断が行われた後、当該故障装置の動作モードを前記受信専用モードに切り替え直す、ように構成されている
   ことを特徴とする請求項６に記載の故障診断装置。
8. 前記故障診断手段は、ユーザの操作を受けて前記ノードそれぞれとのデータ通信を開始する、ように構成されている
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の故障診断装置。
9. 前記故障診断手段による前記ノードそれぞれとのデータ通信に先立ち、前記コネクタと前記ネットワークとを適切に接続すべき旨をユーザに促す第１接続督促手段を備え、
   前記接続判定手段は、前記第１接続督促手段による督促の後、ユーザの操作を受けた場合に、前記コネクタと前記ネットワークとの接続が適切に実現されているか否かを判定する、ように構成されている
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の故障診断装置。
10. 前記接続判定手段により接続が適切に実現されていないと判定された場合に、前記コネクタと前記ネットワークとを適切に接続すべき旨をユーザに促す第２接続督促手段を備え、
    前記接続判定手段は、前記接続督促手段による督促の後、ユーザの操作を受けて、再度前記コネクタと前記ネットワークとの接続が適切に実現されているか否かを判定し直す、ように構成されている
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の故障診断装置。
11. 請求項１から１０のいずれかに記載の故障診断装置の備える全ての手段として機能させるための各種処理手順を、コンピュータシステムに実行させるためのプログラム。