JP4572865B2 - 双方向通信システム - Google Patents

Description

本発明は、互いに情報を伝達し合う双方向通信システムに関する。

従来から、内燃機関の気筒毎に正常燃焼状態／失火状態またはワイヤハーネス等の異常状態を判定する、内燃機関の燃焼状態検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この燃焼状態検出装置は、燃焼状態検出手段により点火プラグとグランドとの間に流れる電流が検出され、信号変換手段によりこの検出された電流に基づき燃焼状態に応じた電圧信号が出力され、更に、オフセット手段により信号変換手段から出力された電圧信号が所定範囲にオフセットされるものである。この燃焼状態検出装置によれば、内燃機関が正常燃焼状態または失火状態の何れの状態にあるときでもオフセット手段から出力される信号が電源電圧またはグランド電位に固定されることがないため、回路上の正常／異常の確実な判定を可能にしようとしている。
特開平１１−３７９００号公報

しかしながら、上述の従来技術は、ＥＣＵはワイヤハーネスを介して相手の正常燃焼状態と失火状態の２つの状態を判定することができるとともに、そのワイヤハーネスの異常を判定することができるが、逆に、ＥＣＵはそのワイヤハーネスを介して相手に対して指令等の情報を伝達することができない。したがって、双方向に情報を伝達したい場合には、ワイヤハーネスを介して片方向に情報を伝達するとともにワイヤハーネスの異常を判定する上述の従来技術を利用することはできない。

そこで、本発明は、通信線を介して互いに情報を双方向に伝達するとともに通信線の異常を検出することができる双方向通信システムの提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明として、
第１の通信装置と、
第２の通信装置と、
前記第１の通信装置と前記第２の通信装置を結ぶ通信線とを有する双方向通信システムであって、
前記第１の通信装置は、前記通信線を通る信号波の電圧が所定電圧以上ある半波長区間における前記信号波の電圧変動に基づいて前記第２の通信装置の伝送情報を取得し、
前記第２の通信装置は、前記信号波の周波数変動に基づいて前記第１の通信装置の伝送情報を取得し、
前記信号波の電圧が所定電圧以上ある半波長区間における前記信号波の電圧変動による下限電圧より小さい閾値が設定され、前記信号波が所定期間内に前記閾値を横切るか否かによって前記通信線の異常が判定される、ことを特徴とする双方向通信システムを提供する。

ここで、前記第２の通信装置の伝送情報の取得は、前記信号波の電圧を可変させるタイミングの直前及び／又は直後の所定期間では禁止されると好適である。

また、前記第２の通信装置の伝送情報は、前記信号波の電圧変動によって第１の電圧が認識された場合に前記第１の電圧に対応する第１の情報であると判断され、前記信号波の電圧変動によって前記第１の電圧と所定値以上異なる第２の電圧が認識された場合に前記第２の電圧に対応する第２の情報であると判断されると好適である。

一方、前記第１の通信装置の伝送情報は、前記信号波の周波数変動によって第１の周波数が認識された場合に前記第１の周波数に対応する第３の情報であると判断され、前記信号波の周波数変動によって前記第１の周波数と所定値以上異なる第２の周波数が認識された場合に前記第２の周波数に対応する第４の情報であると判断されると好適である。

また、前記信号波の電圧が所定期間内に前記閾値より小さい電圧が認識された場合に前記通信線の断線異常と判断されると好適であり、前記信号波の電圧が所定期間内に前記閾値より大きい電圧が認識された場合に前記通信線の電源線との短絡異常と判断されると好適である。

本発明によれば、通信線を介して互いに情報を双方向に伝達するとともに通信線の異常を検出することができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図１は、本発明に係る双方向通信システムの第１の実施形態である。本第１の実施形態の双方向通信システムは、電子制御装置（いわゆる、ＥＣＵ）１００と、そのＥＣＵ１００によって制御される制御対象ユニット２００（以下、「ユニット２００」という）と、ＥＣＵ１００とユニット２００を接続する通信線３０とを有する制御システムである。ＥＣＵ１００の接続端子１７とユニット２００の接続端子２７が、一本の通信線３０によって、互いに通信可能なように結ばれる。

ＥＣＵ１００は、通信線３０を介して、ユニット２００に対して一つ又は複数の指令情報をパルスで出力する。ＥＣＵ１００は、指令情報毎に割り当てられた固定周波数に信号波（パルス）の周波数を可変させることでユニット２００に指令情報を伝送する。

一方、ユニット２００は、通信線３０を介してその信号波を受信し、その信号波の周波数の違いによって指令情報の内容を判断する。逆に、ユニット２００は、通信線３０を介して、ＥＣＵ１００に対して一つ又は複数の状態情報を伝送する。状態情報とは、例えば、ユニット２００の正常状態や異常状態等を表す情報であったり、ユニット２００が有しているＥＣＵ１００に伝達すべき情報であったりする。ユニット２００は、通信線３０を通る信号波の電圧を可変させることでＥＣＵ１００に状態情報を伝送する。ＥＣＵ１００は、その信号波の電圧の違いによってユニット２００からの状態情報の内容を判断する。

以下、ＥＣＵ１００とユニット２００のそれぞれの構成について詳細説明する。

ＥＣＵ１００は、演算や制御を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）や、データの記憶を行うメモリや、外部との入出力を行うＩ／Ｏ部などを備えるマイコン１０を有している。

マイコン１０は、ユニット２００に一つ又は複数の指令情報を伝送するため、指令情報とパルスの周波数との既定の対応関係に従って、指令情報に応じた周波数のパルスを出力ポートＰ１から出力する。ユニット２００に対する指令情報の内容として、例えば、「動作開始」、「動作禁止」、「動作内容変化」の３つの指令情報がある場合、マイコン１０は、「動作開始」の指令をする場合には６４ｍｓ周期のパルスを出力し、「動作禁止」の指令をする場合には９６ｍｓ周期のパルスを出力し、「動作内容変化」の指令をする場合には１２８ｍｓ周期のパルスを出力する。なお、周波数は周期と等価であるため、便宜上、「＊ｍｓ周期のパルス」と表現している。

マイコン１０の出力ポートＰ１から出力されたパルスはトランジスタ１１に入力される。そのパルスのＨｉレベル電圧とＬｏレベル電圧に従いトランジスタ１１はＯＮ／ＯＦＦする。出力ポートＰ１がＨｉレベルであればトランジスタ１１はＯＮし、出力ポートＰ１がＬｏレベルであればトランジスタ１１はＯＦＦする。トランジスタ１１がＯＮしているときには、ユニット２００内の定電圧電源２４から抵抗２２、通信線３０、抵抗１３及びツェナーダイオード１２を通って電流が流れる。なお、抵抗１３は保護抵抗であり抵抗２２に比べて十分小さく、無くてもよい。トランジスタ１１がＯＮしている時の通信線３０上の信号波のＬｏ電圧（下限の電圧）をオフセットするツェナーダイオード１２も、同様に、無くてもよい。

また、通信線３０上の信号波の電圧は、抵抗１４及び抵抗１５から構成される分圧回路を介して分圧され、その分圧値がマイコン１０のアナログ入力ポートＡＤＣに入力される。これにより、マイコン１０は、マイコン１０に内蔵されるＡ／Ｄコンバータによってアナログ値がデジタル値に変換され、信号線３０上の信号波の電圧を認識可能となる。なお、抵抗１４あるいは抵抗１５は、トランジスタ１１がＯＮしている時の通信線３０上の信号波のＬｏ電圧を確保するため、回路設計上成立する範囲内で抵抗２２に対してできるだけ大きい値とする。

一方、ユニット２００は、ＥＣＵ１００と同様に、演算や制御を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）や、データの記憶を行うメモリや、外部との入出力を行うＩ／Ｏ部などを備えるマイコン２０を有している。

ＥＣＵ１００が通信線３０を介して送信した信号波は、マイコン２０の入力ポートＰ３に入力される。マイコン２０は、信号波の周波数（周期）の違いによってその信号波に含まれるＥＣＵ１００からの指令情報の内容を判断する。マイコン２０は、上述の例示を引用すると信号波の周期が６４ｍｓの場合には「動作開始」の指令と判断し、その指令に従った所定の処理を実行する。

また、マイコン２０は、ＥＣＵ１００に２つの状態情報を伝達するため、状態情報とＨｉ／Ｌｏレベルとの既定の対応関係に従って、状態情報に応じたレベルの電圧を出力ポートＰ４から出力する。ＥＣＵ１００に対して伝達すべき状態情報の内容として、例えば、ユニット２００自体の動作状態や、ユニット２００が他の装置から取得した情報や、ダイアグ情報が挙げられる。ＥＣＵ１００に対して伝達すべき状態情報の内容として、例えば、「正常動作中」及び「異常検出中」の２つの状態情報がある場合、マイコン２０は、「正常動作中」の応答をする場合にはＬｏレベルの電圧を出力ポートＰ４から出力し、「異常検出中」の応答をする場合にはＨｉレベルの電圧を出力ポートＰ４から出力する。

マイコン２０の出力ポートＰ４から出力された電圧はトランジスタ２１に入力される。その電圧のＨｉレベル電圧とＬｏレベル電圧に従いトランジスタ２１はＯＮ／ＯＦＦする。出力ポートＰ４がＨｉレベルであればトランジスタ２１はＯＮし、出力ポートＰ４がＬｏレベルであればトランジスタ２１はＯＦＦする。トランジスタ２１がＯＮしているときには、ユニット２００内の定電圧電源２４から抵抗２２、抵抗２３を通って電流が流れる。トランジスタ２１がＯＮ／ＯＦＦすることによって、通信線３０上の信号波の電圧は変化する。通信線３０上の信号波の電圧は、上述したように、抵抗１４及び抵抗１５から構成される分圧回路とＡ／Ｄコンバータによって、ＥＣＵ１００のマイコン１０によって認識される。したがって、ＥＣＵ１００のマイコン１０は、通信線３０上の信号波の電圧の違いによってその信号波に含まれるユニット２００からの状態情報の内容を判断する。マイコン１０は、その状態情報に従った所定の処理を必要であれば実行する。

図２は、本発明に係る双方向通信システムの第１の実施形態の動作波形を示した図である。図２（ａ）は、通信線３０の電圧波形（すなわち、信号波の電圧波形）を示す。図２（ｂ）は、ユニット２００のマイコン２０の出力ポートＰ４の電圧レベルを示す。図２（ｃ）は、ＥＣＵ１００のマイコン１０の内部フラグ（ユニット２００からの状態情報についての判定フラグ）を示す。図２（ｄ）は、ＥＣＵ１００のマイコン１０の出力ポートＰ１の電圧レベルを示す。また、図２に示される「処理タイミング」とは（図２上には、１から４０まで記載）、ＥＣＵ１００のマイコン１０の処理タイミングを示す。処理タイミングの間隔を、例えば、８ｍｓとする。以下、各処理タイミングをｔ１，ｔ２のように「ｔ＊」で表す。

図２に示されるように、ＥＣＵ１００のマイコン１０の出力ポートＰ１がＨｉレベルの場合には、ユニット２００のマイコン２０の出力ポートＰ４がＨｉレベル／Ｌｏレベルにかかわらず、トランジスタ１１のＯＮによって通信線３０の信号波の電圧はＬｏレベル（電圧値Ｖ_Ｌ）になる。出力ポートＰ１及びＰ４がいずれもＬｏレベルの場合には、トランジスタ１１及び２１のＯＦＦによって通信線３０の信号波の電圧は第１段目のＨｉレベル（定電圧電源２４の電圧値に略等しい電圧値Ｖ_Ｈ１）になる。出力ポートＰ１がＬｏレベルで出力ポートＰ４がＨｉレベルの場合には、トランジスタ１１のＯＦＦ且つトランジスタ２１のＯＮによって通信線３０の信号波の電圧は第２段目のＨｉレベル（抵抗２２と抵抗２３とによる定電圧電源２４の電圧値の分圧値に略等しい電圧値Ｖ_Ｈ２）になる。

ユニット２００のマイコン２０は、図２（ａ）に示される信号波のエッジ間隔によってその信号波に含まれる指令情報の内容を判断する。つまり、マイコン２０は、例えば、立ち上がりエッジの間隔が６４ｍｓ（ｔ２〜ｔ１０）であれば「動作開始」の指令と判断し、立ち上がりエッジの間隔が１２８ｍｓ（ｔ２２〜ｔ３８）であれば「動作内容変化」の指令と判断する。

一方、ＥＣＵ１００のマイコン１０は、出力ポートＰ１にＬｏレベルを出力している間における図２（ａ）に示される信号波の電圧の変動によってその信号波に含まれる状態情報の内容を判断する。つまり、マイコン１０は、通信線３０の信号波３０の電圧がＶ_Ｈ１と認識すれば、Ｖ_Ｈ１に対応する状態情報であると判断し、通信線３０の信号波３０の電圧がＶ_Ｈ２と認識すれば、Ｖ_Ｈ２に対応する状態情報であると判断する。上述の例示を引用すると、マイコン１０は、Ｖ_Ｈ１と認識した場合「正常動作中」であると判断し、Ｖ_Ｈ２と認識した場合「異常検出中」であると判断する。

ここで、ユニット２００のマイコン２０は、任意のタイミングで、状態情報に応じたレベルの電圧を出力ポートＰ４から出力することができる。図２に示されるように、ユニット２００のマイコン２０は、ＥＣＵ１００のマイコン１０の出力ポートＰ１がＨｉレベル／Ｌｏレベルにかかわらず（つまり、マイコン１０と非同期で）、出力ポートＰ４の電圧レベルを切り替えることができる。

また、ＥＣＵ１００のマイコン１０は、通信線３０の信号波３０の電圧を可変させるタイミングの直前及び／又は直後の所定期間では、通信線３０の信号波３０の電圧認識によって、ユニット２００からの状態情報を判断しない、若しくは、その判断結果は無効とする。すなわち、出力ポートＰ１の電圧レベルの切り替えタイミング（具体的には、ｔ２，ｔ６，ｔ１０，ｔ１４，ｔ２２，ｔ３０，ｔ３８）では、通信線３０の信号波３０の電圧認識によって、ユニット２００からの状態情報を判断しない、若しくは、その判断結果は無効とする。

言い換えれば、マイコン１０は、ｔ３，ｔ４，ｔ５などのタイミングでのみ（図２（ｄ）の「判定有効」と記載の区間に該当するタイミング）、通信線３０の信号波３０の電圧認識による状態情報の判断を行う。図２の場合、判定有効となるタイミングは、出力ポートＰ１の電圧レベルをＨｉレベルからＬｏレベルへ切り替えたタイミングの次の処理タイミングから出力ポートＰ１の電圧レベルをＬｏレベルからＨｉレベルへ次に切り替えたタイミングの前の処理タイミングまでに相当する。

また、マイコン１０には、通信線３０の異常を検出するための断線検出閾値Ｖ_ＴＨが設定されており、マイコン１０は、図２（ａ）の電圧波形と断線検出閾値Ｖ_ＴＨとの関係に基づいて、通信線３０の異常を検出する。断線検出閾値Ｖ_ＴＨは、第２のＨｉレベル電圧Ｖ_Ｈ２とＬｏレベル電圧Ｖ_Ｌの間に設定されている。

規定時間以内に（例えば、出力ポートＰ１から出力される指令パルスの１波長（ｔ２〜ｔ１０）の間に）通信線３０の信号波の電圧が電圧断線検出閾値Ｖ_ＴＨを横切ることが認識された場合には、マイコン１０は通信線３０が正常であると判断する（図２の場合、ｔ６で横切っている）。通信線３０の信号波の電圧が電圧断線検出閾値Ｖ_ＴＨを横切っているか否かは、規定時間以内に電圧断線検出閾値Ｖ_ＴＨより大きい電圧と電圧断線検出閾値Ｖ_ＴＨより小さい電圧が検出されるか否かによって判断可能である。

一方、規定時間以内に通信線３０の信号波の電圧が電圧断線検出閾値Ｖ_ＴＨを横切ることが認識されない場合には、マイコン１０は通信線３０が異常であると判断する。マイコン１０は、規定時間以内において通信線３０の信号波の電圧が電圧断線検出閾値Ｖ_ＴＨより小さい電圧の場合には、通信線３０の断線異常と判断し、規定時間以内において通信線３０の信号波の電圧が電圧断線検出閾値Ｖ_ＴＨより大きい電圧の場合には、通信線３０の＋Ｂショート異常（通信線３０と電気負荷に電力を供給する電源線との短絡）と判断する。

図３は、本発明に係る双方向通信システムの第２の実施形態である。本第２の実施形態の双方向通信システムは、上述の第１の実施形態と同様に、ＥＣＵ１００と、そのＥＣＵ１００によって制御されるユニット２００と、ＥＣＵ１００とユニット２００を接続する通信線３０とを有する制御システムである。

第２の実施形態について、第１の実施形態と同様の構成部位については同一の符号を付し、第１の実施形態と同様の機能についてはその説明を省略又は簡略する。

ユニット２００は、第１の実施形態に比較して、ＥＣＵ１００に伝達すべき状態情報の数を３つに増やすため、抵抗２５及びトランジスタ２６が追加され、マイコン２０の出力ポートＰ５を使ってトランジスタ２６が駆動される。

マイコン１０のトランジスタ１１がＯＮしているときには、ユニット２００のトランジスタ２６がＯＦＦの場合にはユニット２００内の定電圧電源２４から抵抗２２、通信線３０、抵抗１３及びツェナーダイオード１２を通って電流が流れ、ユニット２００のトランジスタ２６がＯＮの場合にはユニット２００内の定電圧電源２４から抵抗２２，２５、通信線３０、抵抗１３及びツェナーダイオード１２を通って電流が流れる。なお、抵抗１３は保護抵抗であり抵抗２２，２５に比べて十分小さく、無くてもよい。トランジスタ１１がＯＮしている時の通信線３０上の信号波のＬｏ電圧（下限の電圧）をオフセットするツェナーダイオード１２も、同様に、無くてもよい。

ユニット２００のマイコン２０は、ＥＣＵ１００に３つの状態情報を伝達するため、状態情報とＨｉ／Ｌｏレベルとの既定の対応関係に従って、状態情報に応じたレベルの電圧を出力ポートＰ４及びＰ５から出力する。

マイコン２０の出力ポートＰ４から出力された電圧はトランジスタ２１に入力され、マイコン２０の出力ポートＰ５から出力された電圧はトランジスタ２６に入力される。その電圧のＨｉレベル電圧とＬｏレベル電圧に従いトランジスタ２１，２６はＯＮ／ＯＦＦする。出力ポートＰ４がＨｉレベルであればトランジスタ２１はＯＮし、出力ポートＰ４がＬｏレベルであればトランジスタ２１はＯＦＦする。出力ポートＰ５とトランジスタ２５の関係も同じである。トランジスタ２１がＯＮしているときにトランジスタ２６がＯＦＦしているときには、ユニット２００内の定電圧電源２４から抵抗２２、抵抗２３を通って電流が流れ、トランジスタ２１がＯＮしているときにトランジスタ２６がＯＮしているときには、ユニット２００内の定電圧電源２４から抵抗２２，２５、抵抗２３を通って電流が流れる。トランジスタ２１，２６がＯＮ／ＯＦＦすることによって、通信線３０上の信号波の電圧は変化する。したがって、上述と同様に、ＥＣＵ１００のマイコン１０は、通信線３０上の信号波の電圧の違いによってその信号波に含まれるユニット２００からの状態情報の内容を判断する。

ＥＣＵ１００のマイコン１０の出力ポートＰ１がＨｉレベルの場合には、マイコン２０の出力ポートＰ４やＰ５がＨｉレベル／Ｌｏレベルにかかわらず、トランジスタ１１のＯＮによって通信線３０の信号波の電圧はＬｏレベル（電圧値Ｖ_Ｈ１）になる。出力ポートＰ１がＬｏレベル且つ出力ポートＰ４がＬｏレベルの場合には、出力ポートＰ５がＨｉレベル／Ｌｏレベルにかかわらず、トランジスタ１１のＯＦＦ且つトランジスタ２１のＯＦＦによって通信線３０の信号波の電圧は第１段目のＨｉレベル（定電圧電源２４の電圧値に略等しい電圧値Ｖ_Ｈ１）になる。出力ポートＰ１がＬｏレベル且つ出力ポートＰ４がＨｉレベル且つ出力ポートＰ５がＨｉレベルの場合には、トランジスタ１１のＯＦＦ且つトランジスタ２１及び２６のＯＮによって通信線３０の信号波の電圧は第２段目のＨｉレベル（抵抗２２と抵抗２３と抵抗２５とによる定電圧電源２４の電圧値の分圧値に略等しい電圧値Ｖ_Ｈ２）になる。出力ポートＰ１がＬｏレベル且つ出力ポートＰ４がＨｉレベル且つ出力ポートＰ５がＬｏレベルの場合には、トランジスタ１１のＯＦＦ且つトランジスタ２１のＯＮ且つトランジスタ２６のＯＦＦによって通信線３０の信号波の電圧は第３段目のＨｉレベル（抵抗２２と抵抗２３による定電圧電源２４の電圧値の分圧値に略等しい電圧値Ｖ_Ｈ３）になる。

したがって、ＥＣＵ１００のマイコン１０は、出力ポートＰ１にＬｏレベルを出力している間における信号波の電圧振幅の変動によってその信号波に含まれる状態情報の内容を判断する。つまり、マイコン１０は、通信線３０の信号波３０の電圧がＶ_Ｈ１と認識すれば、Ｖ_Ｈ１に対応する状態情報であると判断し、通信線３０の信号波３０の電圧がＶ_Ｈ２と認識すれば、Ｖ_Ｈ２に対応する状態情報であると判断し、通信線３０の信号波３０の電圧がＶ_Ｈ３と認識すれば、Ｖ_Ｈ３に対応する状態情報であると判断する。

また、マイコン１０には、通信線３０の異常を検出するための断線検出閾値Ｖ_ＴＨが設定されており、通信線３０の信号波の電圧波形と断線検出閾値Ｖ_ＴＨとの関係に基づいて、通信線３０の異常を検出する。断線検出閾値Ｖ_ＴＨは、第２のＨｉレベル電圧Ｖ_Ｈ２と第３のＨｉレベル電圧Ｖ_Ｈ３のうち小さいほうの電圧とＬｏレベル電圧Ｖ_Ｌの間に設定されている。

したがって、第１の実施形態と同様に、規定時間以内に通信線３０の信号波の電圧が電圧断線検出閾値Ｖ_ＴＨを横切ることが認識された場合には、マイコン１０は通信線３０が正常であると判断し、マイコン１０は、規定時間以内において通信線３０の信号波の電圧が電圧断線検出閾値Ｖ_ＴＨより小さい電圧の場合には、通信線３０の断線異常と判断し、規定時間以内において通信線３０の信号波の電圧が電圧断線検出閾値Ｖ_ＴＨより大きい電圧の場合には、通信線３０の＋Ｂショート異常（電源線と通信線３０との短絡）と判断する。

なお、ユニット２００のマイコン２０は、第１の実施形態と同様に、信号波のエッジ間隔によってその信号波に含まれる指令情報の内容を判断することができるとともに、任意のタイミングで、状態情報に応じたレベルの電圧を出力ポートＰ４から出力することができる。さらに、ＥＣＵ１００のマイコン１０は、第１の実施形態と同様に、通信線３０の信号波３０の電圧を可変させるタイミングの直前及び／又は直後の所定期間では、通信線３０の信号波３０の電圧認識によって、ユニット２００からの状態情報を判断しない、若しくは、その判断結果は無効とする。

したがって、上述の実施形態によれば、ＥＣＵ１００は、通信線３０を通る信号波の電圧がＨｉレベルにある半波長区間におけるその信号波の電圧変動に基づいてユニット２００が伝送した状態情報を取得する。したがって、ユニット２００は、信号波の振幅方向の電圧がＥＣＵ１００に伝達すべき状態情報に対応する電圧となるようにトランジスタをＯＮ／ＯＦＦすることによって、ＥＣＵ１００にその状態情報を伝達することができる。

また、上述の実施形態によれば、ユニット２００は、通信線３０を通る信号波の周波数変動に基づいてＥＣＵ１００が伝送した指令情報を取得する。したがって、ＥＣＵ１００は、信号波の周波数がユニット２００に伝達すべき指令情報に対応する周波数となるようにトランジスタをＯＮ／ＯＦＦすることによって、ユニット２００にその指令情報を伝達することができる。

また、上述の実施形態によれば、第２のＨｉレベル電圧Ｖ_Ｈ２もしくは第３のＨｉレベル電圧Ｖ_Ｈ３より小さい断線検出閾値Ｖ_ＴＨが設定され、信号波が規定時間内にその閾値Ｖ_ＴＨを横切るか否かによって通信線３０の異常が判定される。したがって、一本の通信線３０で双方向に情報の伝送を行っても、通信線３０の異常判定を実行することができる。

また、上述の実施形態によれば、ユニット２００が伝送した状態情報の取得は、出力ポートＰ１の電圧レベルの切り替えタイミングの直前及び／又は直後の所定期間では禁止される。したがって、信号波の立ち上がり前後や立ち下がり前後に発生しやすい電圧のハンチングやなまりを避けて信号波の電圧が認識されるので、電圧の誤検出やその誤検出による状態情報の誤認識を防止することができる。

また、上述の実施形態によれば、複数の指令情報を相手に伝達させ複数の状態情報をその相手から取得したい場合であっても、両者を接続する通信線を複数設定する必要がない。その上、そのような場合であっても、通信線を増加させる必要がないので、複数設定された通信線の異常をそれぞれ検出する必要はなく、コストも抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施形態において、ＥＣＵ１００が特許請求の範囲に記載の「第１の通信装置」に相当し、ユニット２００が特許請求の範囲に記載の「第２の通信装置」に相当するが、「通信装置」は相手に情報を伝達することが可能な装置であればよいので、「通信装置」には、通信機能のみ有する装置だけでなく、その機能の一部として通信機能を備えた装置も含まれる。

また、上述の実施形態では、ＥＣＵ１００が通信線３０を通る信号波の周波数を可変させることでユニット２００に指令情報を伝送し、ユニット２００が通信線３０を通る信号波の電圧を可変させることでＥＣＵ１００に状態情報を伝送しているが、逆に、ＥＣＵ１００が通信線３０を通る信号波の周波数を可変させることでユニット２００に状態情報を伝送し、ユニット２００が通信線３０を通る信号波の電圧を可変させることでＥＣＵ１００に指令情報を伝送するとしてもよい。

また、上述の実施形態では、マイコン１０は、マイコン１０に内蔵されるＡ／Ｄコンバータによってアナログ値がデジタル値に変換され、信号線３０上の信号波の電圧を認識していたが、図１及び図３に示されるように、ラッチ回路１６によって信号線３０上の信号波の電圧を認識してもよい。ラッチ回路１６の出力がマイコン１０の入力ポートＰ２に入力される。これにより、通信線３０の異常検出が上述と同様に可能となる。

本発明に係る双方向通信システムの第１の実施形態である。 本発明に係る双方向通信システムの第１の実施形態の動作波形を示した図である。 本発明に係る双方向通信システムの第２の実施形態である。

符号の説明

１０，２０ マイコン
１１，２１，２６ トランジスタ
１２ ツェナーダイオード
１３，１４，１５，２２，２３，２５ 抵抗
１６ ラッチ回路
２４ 定電圧電源
３０ 通信線
１００ ＥＣＵ（第１の通信装置）
２００ ユニット（第２の通信装置）

Claims (7)

1. 第１の通信装置と、
   第２の通信装置と、
   前記第１の通信装置と前記第２の通信装置を結ぶ通信線とを有する双方向通信システムであって、
   前記第１の通信装置は、前記通信線を通る信号波の電圧が所定電圧以上ある半波長区間における前記信号波の電圧変動に基づいて前記第２の通信装置の伝送情報を取得し、
   前記第２の通信装置は、前記信号波の周波数変動に基づいて前記第１の通信装置の伝送情報を取得し、
   前記信号波の電圧が所定電圧以上ある半波長区間における前記信号波の電圧変動による下限電圧より小さい閾値が設定され、前記信号波が所定期間内に前記閾値を横切るか否かによって前記通信線の異常が判定される、ことを特徴とする双方向通信システム。
2. 前記第２の通信装置の伝送情報の取得は、前記信号波の電圧を可変させるタイミングの直前及び／又は直後の所定期間では禁止される、請求項１記載の双方向通信システム。
3. 前記第２の通信装置の伝送情報は、前記信号波の電圧変動によって第１の電圧が認識された場合に前記第１の電圧に対応する第１の情報であると判断され、前記信号波の電圧変動によって前記第１の電圧と所定値以上異なる第２の電圧が認識された場合に前記第２の電圧に対応する第２の情報であると判断される、請求項１または２に記載の双方向通信システム。
4. 前記第１の通信装置の伝送情報は、前記信号波の周波数変動によって第１の周波数が認識された場合に前記第１の周波数に対応する第３の情報であると判断され、前記信号波の周波数変動によって前記第１の周波数と所定値以上異なる第２の周波数が認識された場合に前記第２の周波数に対応する第４の情報であると判断される、請求項１に記載の双方向通信システム。
5. 前記信号波の電圧が所定期間内に前記閾値より小さい電圧が認識された場合に前記通信線の断線異常と判断される、請求項１に記載の双方向通信システム。
6. 前記信号波の電圧が所定期間内に前記閾値より大きい電圧が認識された場合に前記通信線の電源線との短絡異常と判断される、請求項１に記載の双方向通信システム。
7. 前記信号波の電圧は、Ａ／Ｄコンバータを介して検出される、請求項１から６のいずれかに記載の双方向通信システム。

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