CN109716709B - 切换装置及确定方法 - Google Patents

Abstract

切换装置是安装在车辆中的切换装置，并且设置有：多个通信端口，其可连接到用于以太网通信的电缆；电路，通过使用通过相应通信端口供应的电力来操作；获取单元，其获取通过通信端口供应的电力的噪声的测量结果；以及确定单元，基于通过获取单元获取的噪声的测量结果，确定是否将通过相应的通信端口供应的电力输出到所述电路。

Description

切换装置及确定方法

技术领域

本发明涉及切换装置及确定方法。

本申请要求于2016年9月27日提交的日本专利申请No.2016-187941的权益，其全部内容通过引用结合于此。

背景技术

专利文献1(日本专利申请特开No.2016-12932)公开了如下所述的站侧装置。该站侧装置包括活动的(当前使用的)OSU 1至OSU N、备用(多余)OSU N+1和控制单元。控制单元将关于链接到逻辑线路的ONU的管理信息传送到网络管理系统(NMS)和传送来自网络管理系统(NMS)的该管理信息。逻辑线路由光线路单元和无源光网络的固定组合定义。同时，OSU获取链接到实际线路(real line)的管理信息。实际线路表示光线路单元和无源光网络的实际组合。控制单元通过使用映射信息在逻辑线路和实际线路之间相互地转换链接到管理信息的线路。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本专利申请特开No.2016-12932

专利文献2：日本专利申请特开No.2015-88815

发明内容

(1)根据本公开的切换装置是安装在车辆上的切换装置。该切换装置包括：多个通信端口，其可连接到用于以太网通信的电缆；电路，其通过使用经由所述通信端口的每个供应的电力来操作；获取单元，其获取经由所述通信端口的每个供应的电力中的噪声的测量结果，以及确定单元，其基于通过所述获取单元获取的噪声的测量结果，执行用于确定是否将经由所述通信端口的相应通信端口供应的电力输出到所述电路的确定处理。

(7)根据本公开的确定方法是用于安装在车辆上的切换装置的确定方法。该切换装置包括可连接到用于以太网通信的电缆的多个通信端口和通过使用经由所述通信端口的每个供应的电力来操作的电路。所述确定方法包括：获取经由所述通信端口的每个供应的电力中的噪声的测量结果；并且基于所获取的噪声的测量结果，确定是否将经由所述通信端口的相应的通信端口供应的电力是输出到所述电路。

本公开的一个方面可以实现为包括这样的特征处理单元的切换装置以及包括切换装置的车载通信系统，并且可以实现为用于使计算机执行这些步骤的程序。此外，本公开的一个方面可以实现为实现切换装置的一部分或全部的半导体集成电路。

附图说明

图1例示根据本发明的实施例1的车载通信系统的配置的示例。

图2例示根据本发明的实施例1的车载通信系统中的切换装置的配置的示例。

图3例示根据本发明的实施例1的切换装置中的电路的配置的示例。

图4例示根据本发明的实施例1的电路中的电力处理单元的配置的示例。

图5例示根据本发明的实施例1的切换装置的存储单元中保存的阈值表的示例。

图6是当根据本发明的实施例1的切换装置判断测量结果中的每个时定义操作规程的流程图。

图7是当根据本发明的实施例1的切换装置执行确定处理时定义操作规程的流程图。

图8例示根据本发明的实施例2的车载通信系统的配置的示例。

图9例示根据本发明的实施例2的车载通信系统中的切换装置的配置的示例。

图10例示根据本发明的实施例2的切换装置中的电路的配置的示例。

图11例示根据本发明的实施例2的电路中的电力处理单元的配置的示例。

具体实施方式

通常，为了提供高质量的服务，已经开发了用于执行系统的复制(冗余)的技术。

[本公开要解决的问题]

例如，可以想到将专利文献1中描述的冗余配置应用于车载网络。在这样的配置中，通过采用以太网供电(注册商标)(PoE)，可以从通过以太网电缆连接的另一装置向目标装置供应信号和电力。

在这样的配置中，用作电力的供应源的装置可以是噪声源。在这种情况下，通过以太网电缆传输的电力的噪声水平迅速增加，这可能导致目标装置中的电路的不可取的故障。因此，需要一种能够防止降低质量的电力被供应给车载网络中的电路的技术。

[本公开要解决的问题]

本公开旨在解决上述问题，并且目的是提供一种能够防止降低质量的电力被供应给车载网络中的电路的切换装置和确定方法。

[本公开的效果]

根据本公开，可以防止降低质量的电力被供应给车载网络中的电路。

[本发明实施例的描述]

首先列出和描述本发明的实施例。

(1)根据本发明的实施例的切换装置是安装在车辆上的切换装置。所述切换装置包括：多个通信端口，其可连接到用于以太网通信的电缆；电路，其通过使用经由所述多个通信端口中的每个供应的电力来操作；获取单元，其获取经由所述多个通信端口中的每个供应的电力中的噪声的测量结果，以及确定单元，其基于通过所述获取单元获取的噪声的测量结果，执行确定处理，所述确定处理用于确定是否将经由所述通信端口的相应通信端口供应的电力输出到所述电路。

通过采用获取经由所述多个通信端口中的每个供应的电力的噪声这样的配置，在检测到从某个通信端口供应的电力的噪声很大的情况下，例如，可以停止将经由该通信端口供应的电力输出到电路。因此，可以防止降低质量的电力被供应给车载网络中的电路。此外，例如，经由另一通信端口供应的电力输出到电路，从而可以正常操作电路。

(2)优选地，所述切换装置还包括存储单元，所述存储单元保存所述切换装置的多个温度与关于所述噪声的确定处理中的确定标准之间的对应关系。所述获取单元还获取切换装置自身的温度，并从所述存储单元获取所述对应关系。所述确定单元基于通过所述获取单元获取的所述温度和所述对应关系来执行所述确定处理。

根据这样的配置，如果噪声大小的上限(能够在电路中对经由通信端口接收的信号进行良好地处理)根据温度而变化，例如，可以从上述对应关系中获取取决于切换装置的温度的确定标准。因此，如果经由某一通信端口接收的电力中包括难以良好地执行上述处理的噪声，例如，则可以适当地确定停止从该通信端口向电路供应的电力。

(3)更优选地，所述存储单元保存针对所述通信端口的每个的对应关系。

根据这样的配置，如果噪声大小的上限(能够在电路中对经由通信端口中的每个接收的信号进行良好地处理)的温度变化从一个通信端口到另一个通信端口而变化，则例如，可以从上述对应关系获取取决于切换装置的温度的、针对每个通信端口的确定标准。

(4)进一步优选地，切换装置还包括测量单元，所述测量单元测量所述通信端口的每个的接收信号质量，并且所述确定单元还基于通过所述测量单元测量的接收信号质量来执行所述确定处理。

这样的配置使得确定处理能够将测量的接收信号质量考虑在内，因此如果电力的噪声大，则可以防止经由相应的通信端口供应的电力向电路的输出的停止被统一确定。具体地，即使在电力噪声很大的情况下，例如，如果可以在电路中对经由通信端口接收的信号良好地执行处理，则可以确定经由相应的通信端口供应的电力被持续地供应给电路。

(5)更优选地，所述获取单元还获取经由通信端口的每个接收的电源电压的测量结果，所述确定单元基于通过所述获取单元获取的噪声的测量结果和通过所述测量单元的接收信号质量的测量结果，判断所述噪声的水平和所述接收信号的质量，并且如果噪声的判断结果和接收信号质量的判断结果彼此不同，则基于通过所述获取单元获取的电源电压的测量结果和通过所述测量单元测量的经由所述通信端口接收的信号电压的测量结果，执行确定处理。

根据这样的配置，在不能容易地执行基于上述两个判断结果的确定的情况下，基于电源电压的测量结果和信号电压的测量结果来执行确定处理。因此，例如，通过指定电力的噪声的种类，例如基于是否可以利用滤波器去除指定种类的噪声，可以确定停止还是继续经由相应的通信端口供应至电路的电力，或者如果电力的噪声很小，但由于电路内部产生的噪声导致接收信号质量恶化，则可以确定持续地向电路供电。

(6)优选地，所述获取单元从所述电力的供应源获取电力中的噪声的测量结果。

例如，与在切换装置中测量用于以太网通信的电缆中的电力噪声的情况相比，这使得可以使切换装置的配置简单。此外，由于可以在电力的供应源处没有混合信号的噪声的情况下测量电力的噪声，因此切换装置可以获取更正确的测量结果。

(7)根据本发明的实施例的确定方法是用于安装在车辆上的切换装置的确定方法。所述切换装置包括可连接到用于以太网通信的电缆的多个通信端口和通过使用经由所述通信端口的每个供应的电力而操作的电路。所述方法包括：获取经由所述通信端口的每个供应的电力中的噪声的测量结果；并且基于所获取的噪声的测量结果，确定是否将经由所述通信端口的相应的通信端口供应的电力输出到所述电路。

通过采用获取经由通信端口中的每个供应的电力的噪声这样的配置，在例如检测到从某个通信端口供应的电力的噪声大的情况下，可以停止将经由该通信端口供应至电路的电力输出。因此，可以防止质量降低的电力被供应给车载网络中的电路。此外，例如，经由另一通信端口供应的电力输出到电路，从而可以正常地操作电路。

下面将参考附图描述本发明的实施例。注意，相同或相应的部分在附图中由相同的附图标记表示，以避免重复描述。此外，可以任意组合下面描述的实施例的至少一部分。

<实施例1>

[配置和基本操作]

图1例示根据本发明的实施例1的车载通信系统的配置的示例。

参考图1，车载通信系统301包括切换装置101A、切换装置101B和切换装置101C。下文中，切换装置101A、切换装置101B和切换装置101C中的每个也被称为切换装置101。

切换装置101安装在车辆上。另外，例如，多个车内通信装置111、车外通信装置112、中央网关113和控制装置114安装在车辆上。

注意，车辆可以配置为安装有单个车内通信装置111，而不限于多个车内通信装置111。此外，车辆可以配置为安装有多个车外通信装置112，而不限于单个车外通信装置112。

车内通信装置111例如是人机界面、相机、传感器、导航装置等，并且能够与切换装置101通信。

车外通信装置112可以遵循通信标准(例如，长期演进(LTE)、3G等)而与无线电基站装置(未示出)无线通信以及与切换装置101A通信。

控制装置114例如是发动机控制单元、自动变速器(AT)控制单元、混合电动车辆(HEV)控制单元、制动控制单元、底盘控制单元、转向控制单元等。

中央网关113可以经由控制器局域网络(CAN)与控制装置114通信，并且可以与切换装置101A通信。

中央网关113执行在控制装置114和车内通信装置111以及车外通信装置112之间交换的信息的中继处理。

注意，在车载通信系统301中，车外通信装置112和中央网关113配置为(但不限于)直接连接到切换装置101A。车外通信装置112和中央网关113可以配置为直接连接到相应的切换装置101。

切换装置101A-101C例如通过用于车载以太网通信的电缆(下文中，也被称为以太网电缆)10彼此连接。此外，切换装置101例如通过以太网电缆10连接到车内通信装置111、车外通信装置112和中央网关113。

切换装置101可以与直接连接到装置本身的车内通信装置111、车外通信装置112和中央网关113通信，并且可以与另一切换装置101通信。

例如，使用以太网帧在切换装置101和直接连接到该切换装置101的另一装置之间交换信息。

此外，例如，通过采用PoE由从直接连接到装置本身的车内通信装置111、车外通信装置112、中央网关113等接收的电力来操作切换装置101。

此后，能够通过采用PoE而通过以太网电缆10向目标切换装置101供电的装置将被定义为电源装置。两个或更多个电源装置通过以太网电缆10直接连接到切换装置101。

电源装置将用于电源的直流电压叠加在用于指示以太网帧的交流电的信号电压上，并通过以太网电缆10将叠加的电压传输到目标切换装置101。

[问题]

切换装置101可以并行地从例如多个电源装置接收电力，并且可以通过该电力来操作。从电源装置输出的用于电源的DC电压可以包括纹波(ripple)、尖峰噪声等。在这种情况下，电源装置成为噪声源，使得切换装置101可以从电源装置接收噪声。

通常采用的用于检测信号线的断开的阻抗测量方法难以检测如上所述的噪声。因此，需要一种技术，该技术能够检测电力的噪声并能够基于检测的结果防止包括噪声的电力被供应给切换装置101的内部电路。

因此，根据本发明实施例的切换装置通过采用以下配置和操作来解决这些问题。

[切换装置101的配置]

图2例示根据本发明的实施例1的车载通信系统中的切换装置的配置的示例。

参考图2，切换装置101包括多个通信端口34、多个AC耦合单元37和电路38。

多个AC耦合单元37和电路38设置在例如基板36上。注意，多个AC耦合单元37和电路38中的至少一个可以设置在不同的基板上。

通信端口34可以连接到用于以太网通信的电缆。具体地，通信端口34是例如可以连接以太网电缆10的终端。注意，通信端口34可以是集成电路的终端。

多个通信端口34中的每个通过以太网电缆10连接到以下的任何一个：另一切换装置101、车内通信装置111、车外通信装置112和中央网关113。

AC耦合单元37例如是高通滤波器，并且被设置用于每个通信端口34。AC耦合单元37从信号的频率分量中衰减等于或低于预定频率的分量，该信号通过连接到相应通信端口34的以太网电缆10接收。

图3例示根据本发明实施例1的切换装置的电路配置的示例。

参考图3，电路38包括层2(L2)切换单元(测量单元)31、控制单元(确定单元和获取单元)32、存储单元33、温度传感器35、电力处理单元39和电源质量分析单元(获取单元)40。

图4例示根据本发明的实施例1的电路中的电力处理单元的配置的示例。

参考图4，电力处理单元39包括多个端口基础处理单元41。每个端口基础处理单元41包括A/D转换器(ADC)42、整流电路43和电源开关44。

例如，为每个通信端口34提供端口基础处理单元41。针对每个预定采样周期，端口基础处理单元41的每个中的A/D转换器42将通过连接到相应通信端口34的以太网电缆10接收的模拟电压转换为数字信号。A/D转换器42将转换后的数字信号输出到电源质量分析单元40。

整流电路43对通过连接到相应通信端口34的以太网电缆10接收的电流进行整流，并基于已整流的电流将电力输出到电源开关44。

例如，当从控制单元32接收逻辑高电平的信号SS时，电源开关44切换到接通，以便将从整流电路43接收的电力输出到电路38。另一方面，例如当从控制单元32接收逻辑低电平的信号SS时，电源开关44切换到断开，以不将从整流电路43接收的电力输出到电路38。

在正常状态下，控制单元32将逻辑高电平的信号SS输出到端口基础处理单元41中的每个的电源开关44。因此，端口基础处理单元41中的每个的电源开关44接通。

再次参考图3，通过使用经由通信端口34中的每个供应的电力来操作电路38。更具体地，通过使用从电力处理单元39中的端口基础处理单元41供应的电力来操作电路38。

温度传感器35测量基板36的温度Ta，并且周期性地例如将指示测量结果的温度信息输出到控制单元32。

电源质量分析单元40获取经由通信端口34供应的电力中的噪声的测量结果和电源电压的测量结果。具体地，电源质量分析单元40测量电力的噪声和电源电压。

更具体地，针对预定时间周期，电源质量分析单元40对从A/D转换器42的每个接收的数字信号进行累积，从而产生表示每个通信端口34的电压的时间变化的波形Wpow，波形Wpow是电源电压的测量结果的示例。

电源质量分析单元40获取针对每个通信端口34产生的波形Wpow的最大电压和最小电压之间的差值，即，作为噪声的测量结果的噪声幅度Apow。电源质量分析单元40周期性地例如将包括每个通信端口34的噪声幅度Apow和波形Wpow的供电噪声信息输出到控制单元32。

L2切换单元31例如具有用于每个通信端口34的信号处理电路。为每个信号处理电路分配唯一的地址，例如媒体访问控制(MAC)地址。每个信号处理电路可以经由相应的通信端口34与另一切换装置101、车内通信装置111、车外通信装置112和中央网关113通信。

此外，切换装置101A的L2切换单元31可以执行例如层3(L3)路由。注意，切换装置101B和切换装置101C的L2切换单元31可以配置为能够执行L3路由。

L2切换单元31将从一个装置接收的以太网帧传输到与目的地相对应的另一装置。

此外，L2切换单元31例如测量通信端口34的每个的接收信号质量。更具体地，L2切换单元31针对每个通信端口34测量通过AC耦合单元37的信号的信噪比(SNR)，即，包括以太网帧的接收信号的信噪比，SNR是接收信号质量的一个示例。在该示例中，SNR值越大，噪声越小，使得接收信号质量更好。L2切换单元31周期性地例如将指示测量结果的SNR信息输出到控制单元32。

另外，L2切换单元31测量例如每个通信端口34的信号电压和信号电压的噪声。更具体地，L2切换单元31包括例如用于相应的通信端口34的ADC。针对每个预定采样周期，L2切换单元31通过使用ADC中的每个将经由AC耦合单元37从相应的通信端口34接收的信号电压转换为数字信号。

L2切换单元31对转换的数字信号累积预定时间周期，从而产生表示每个通信端口34的信号电压的时间变化的波形Ws ig，波形Wsig是信号电压的测量结果的示例。

L2切换单元31获取针对每个通信端口34产生的波形Wsig的最大电压和最小电压之间的差值，即，噪声幅度Asig，作为信号电压中的噪声的测量结果。L2切换单元31例如周期性地将包括每个通信端口34的噪声幅度Asig和波形Wsig的信号噪声信息输出到控制单元32。

图5例示根据本发明实施例1的切换装置的存储单元中保存的阈值表的示例。

参考图5，存储单元33例如是非易失性存储器，并且保存切换装置101的多个温度与关于噪声的确定处理中的确定标准之间的关联。稍后将描述该确定处理。

更具体地，例如，存储单元33为每个通信端口34注册阈值表TT1，阈值表TT1是上述对应关系的一个示例。

阈值表TT1包括基板36的温度Ta与阈值Th1之间的每个对应关系，阈值Th1是例如在温度Ta下的确定处理的标准。

例如，通过以下方法创建阈值表TT1。例如，开发者基于经由目标通信端口34接收的以太网帧中包含的数据来计算循环冗余校验(CRC)值。开发者将计算出的CRC值与该以太网帧中包含的帧校验序列字段(下文中，也被称为FCS值)中的值进行比较。

例如，开发者记录在某一温度Ta下改变噪声幅度Apow时在CRC值和FCS值之间不一致性的发生概率。然后，开发者采用不一致性的发生概率高于预定值的噪声幅度Apow作为目标通信端口34在该温度Ta下的阈值Th1。

开发者类似地确定另一温度Ta下的阈值Th1以完成阈值表TT1。

控制单元32基于通过电源质量分析单元40获取的噪声的测量结果，执行关于是否将经由相应的通信端口34供应的电力输出到电路38的确定处理。

具体地，控制单元32基于例如上述噪声的测量结果、切换装置101自身的温度、上述对应关系以及通过L2切换单元31测量的接收信号质量来执行确定处理。

更具体地，控制单元32基于例如上述噪声的测量结果、切换装置101自身的温度、上述对应关系以及L2切换单元31的用于接收信号质量的测量结果来判断噪声的水平和接收信号的质量。

具体地，例如，控制单元32每隔预定时间对每个通信端口34执行确定处理。

例如，控制单元32获取自身的切换装置101的温度，并且从存储单元33获取上述对应关系。更具体地，例如，当执行确定处理的定时到达时，控制单元32从(从温度传感器35接收的)最新温度信息获取温度Ta，并获取与通信端口34对应的阈值表TT1,通信端口34是来自存储单元33的确定的目标(下文中也被称为目标端口)。

然后，控制单元32从所获得的阈值表TT1获取与温度Ta对应的阈值Th1。

控制单元32将阈值Th1和从电源质量分析单元40接收的最新供电噪声信息中包含的目标端口的噪声幅度Apow进行比较。

例如，如果噪声幅度Apow等于或大于阈值Th1，则控制单元32判断供电的噪声处于有害水平，而如果噪声幅度Apow小于阈值Th1，则判断供电的噪声处于无害水平。

此外，控制单元32基于从例如L2切换单元31接收的最新SNR信息来获取目标端口的SNR。

例如，如果获取的SNR等于或大于预定阈值Th2，则控制单元32判断接收信号的噪声处于无害水平，而如果SNR小于阈值Th2，则判断接收信号的噪声处于有害水平。

例如，如果判断供电的噪声和接收信号的噪声都处于有害水平，则控制单元32确定经由目标端口34供应的电力不被输出到电路38。

然后，控制单元32将逻辑低电平的信号SS输出到对应于目标端口的电源开关44(参见图4)。这导致电源开关44切换到断开，使得经由目标端口34供应的电力不被输出到电路38。

另一方面，例如，如果判断供电的噪声和接收信号的噪声都处于无害水平，则控制单元32确定经由目标端口34供应的电力将被持续地输出到电路38。

在这种情况下，控制单元32将逻辑高电平的信号SS持续地输出到对应于目标端口的电源开关44。

此外，例如，如果噪声的判断结果和接收信号质量的判断结果彼此不同，则控制单元32基于通过电源质量分析单元40获取的电源电压的测量结果和由L2切换单元31经由通信端口34接收的信号电压的测量结果来执行确定处理。

具体地，如果判断供电的噪声处于无害水平并且接收信号的噪声处于有害水平，或者判断供电的噪声处于有害水平并且接收信号的噪声处于无害水平，则控制单元32基于供电噪声信息和信号噪声信息来执行确定处理。

更具体地，例如，如果判断供电的噪声处于有害水平并且接收信号的噪声处于无害水平，则控制单元32确认供电噪声信息中包含的目标端口的波形Wpow中是否存在尖峰噪声以及信号噪声信息中包含的目标端口的波形Wsig中是否存在尖峰噪声。

这里，在以下情况下，可以判断即使波形Wsig中包含尖峰噪声，接收信号的噪声也处于无害水平：在通过L2切换单元31测量SNR时，例如，根据比尖峰噪声的持续时间长得多的持续时间期间的噪声的平均值来计算SNR。

如果确认在波形Wpow和波形Wsig中的每个中包含尖峰噪声，则控制单元32将波形Wpow与波形Wsig进行比较。如果波形Wpow中的尖峰噪声和波形Wsig中的尖峰噪声彼此同步，则控制单元32识别出供电的噪声可能对L2切换单元31中的信号处理产生不利影响，并确定经由目标端口34供应的电力不被输出到电路38。

然后，控制单元32将逻辑低电平的信号SS输出到对应于目标端口的电源开关44。

另一方面，如果确认在波形Wpow和波形Wsig中的每个中不包含尖峰噪声，则控制单元32确认波形Wpow和波形Wsig中是否存在纹波及其大小。由于这里的纹波包含大量的低频分量，例如，纹波被AC耦合单元37衰减。因此，即使波形Wpow中包含纹波，L2切换单元31的SNR的测量结果也可以是好的。

例如，当确认波形Wpow中包含纹波，但是波形Wsig中的纹波被充分衰减时，控制单元32识别出供电的噪声不会对L2切换单元31的信号处理产生不利影响，并确定经由目标端口34供应的电力将被持续地输出到电路38。

此外，例如,如果判断供电的噪声处于无害水平并且接收信号的噪声处于有害水平，则控制单元32确认波形Wpow的噪声和波形Wsig的噪声。

如果波形Wpow的噪声和波形Wsig的噪声小，则控制单元32假设接收信号的噪声处于有害水平的原因是在L2切换单元31内发生噪声。

由于供电中的噪声没有问题，例如，然后，控制单元32确定经由目标端口34供应的电力将被持续地输出到电路38，并且记录推测结果的日志。

例如，每当执行确定处理时，控制单元32记录处理的日志。此外，控制单元32类似地执行另一通信端口34的确定处理。

[操作]

车载通信系统301中的每个装置包括计算机，并且计算机中的诸如CPU等的算术处理单元从存储器(未示出)读出包括下面描述的序列图或流程图中的步骤的部分或全部的程序并执行它。可以从外部安装这些多个装置的程序的每个。这些多个装置的程序的每个以便于存储在记录介质中的方式可在市场上买到。

图6是限定当根据本发明的实施例1的切换装置判断测量结果的每个时执行的操作规程的流程图。图6描述了针对目标端口的处理，尽管这同样适用于另一通信端口34。

参考图6，首先将切换装置101保持待机，直到执行确定处理的定时到来(在步骤S102处为否)。

当执行确定处理的定时到来时(在步骤S102处为是)，切换装置101获取温度Ta，从目标端口的阈值表TT1获取与温度Ta相对应的阈值Th1，并且还获取目标端口的噪声幅度Apow和SNR(步骤S104)。

接下来，如果噪声幅度Apow等于或大于阈值Th1(在步骤S106处为是)，则切换装置101判断供电的噪声处于有害水平(步骤S108)。

另一方面，如果噪声幅度Apow小于阈值Th1(在步骤S106处为否)，则切换装置101判断供电的噪声处于无害水平(步骤S 110)。

接下来，如果判断供电的噪声处于有害水平(步骤S108)或者如果判断供电的噪声处于无害水平(步骤S110)，则切换装置101将SNR与阈值Th2进行比较(步骤S112)。

如果SNR等于或大于阈值Th2(在步骤S112处为是)，则切换装置101判断接收信号的噪声处于无害水平(步骤S114)。

另一方面，如果SNR小于阈值Th2(在步骤S112处为否)，则切换装置101判断接收信号的噪声处于有害水平(步骤S 116)。

接下来，如果判断接收信号的噪声处于无害水平(步骤S114)或者判断接收信号的噪声处于有害水平(步骤S116)，则切换装置101执行确定处理(步骤S118)。

然后，如果确定要经由目标端口供应的电力不输出到电路38(在步骤S120处为是)，则切换装置101将对应于目标端口的电源开关44设置为断开(步骤S122)。

接下来，如果确定要经由目标端口供应的电力被持续地输出到电路38(在步骤S120处为否)或者如果将电源开关44设置为断开(步骤S122)，则保持切换装置101待机直到用于执行确定处理的新的定时到来(在步骤S102处为否)

图7是限定当根据本发明的实施例1的切换装置执行确定处理时执行的操作规程的流程图。图7例示图6中的步骤S118的操作的细节。

参考图7，如果判断供电的噪声和接收信号的噪声都处于无害水平(在步骤S202处为是)，则切换装置101首先确定要经由目标端口供应的电力被持续地输出到电路38(步骤S208)。

另一方面，如果判断供电的噪声和接收信号的噪声都处于有害水平(在步骤S202处为否并且在步骤S204处为是)，则切换装置101确定要经由目标端口供应的电力不被输出到电路38(步骤S206)。

此外，如果判断供电的噪声或接收信号的噪声中的任何一个处于无害水平或有害水平(在步骤S202处为否并且在步骤S204处为否)，则切换装置101基于波形Wpow和Wsig，确定是否将经由目标端口供应的电力输出到电路38(步骤S210)。

注意，在根据本发明实施例1的切换装置中，控制单元32被配置为(但不限于)基于通过电源质量分析单元40获取的噪声的测量结果、切换装置101自身的温度、阈值表TT1和通过L2切换单元31测量的接收信号质量、以及通过电源质量分析单元40获取的电源电压的测量结果、和由L2切换单元31测量的经由通信端口34接收到的信号电压的测量结果，执行确定处理。控制单元32可以配置为基于上述电力中的噪声的测量结果，而不使用自身的切换装置101的温度、阈值表TT1、接收信号质量、电源电压的测量结果和信号电压的测量结果，来执行确定处理。具体地，例如，控制单元32基于目标端口的噪声幅度Apow是大于还是小于预定阈值来执行确定处理。

此外，控制单元32可以配置为基于上述电力中的噪声的测量结果、切换装置101自身的温度和阈值表TT1，而不使用接收信号质量、电源电压的测量结果和信号电压的测量结果，来执行确定处理。

另外，控制单元32可以配置为基于上述电力中的噪声的测量结果和接收信号质量，而不使用切换装置101自身的温度、阈值表TT1、电源电压的测量结果和信号电压的测量结果，来执行确定处理。具体地，例如，控制单元32基于目标端口的噪声幅度Apow是大于还是小于预定阈值来判断噪声水平，并基于接收信号的SNR是大于还是小于预定阈值来判断接收信号的质量。如果两个判断结果中的至少一个指示否定的结果，则控制单元32确定要经由目标端口供应的电力不被输出到电路38。

此外，根据本发明实施例1的切换装置配置为针对每个通信端口34在存储单元33中注册(但不限于)阈值表TT1。切换装置101可以配置为在存储单元33中注册与通信端口34共用的阈值表TT1。

另外，根据本发明的实施例1的切换装置配置为(但不限于)使用基板36的温度Ta来进行确定处理。切换装置101可以配置为使用控制单元32的温度、L2切换单元31的温度等来进行确定处理。

在根据本发明实施例1的切换装置中，控制单元32配置为通过使用(但不限于此)SNR来判断接收信号的质量。控制单元32可以配置为通过使用噪声幅度Asig来判断接收信号的质量。

同时，例如，可以想到将如专利文献1中描述的冗余配置应用于车载网络。在这样的配置中，例如，通过采用PoE，可以从通过以太网电缆连接的另一装置向目标装置供应信号以及电力。

在这样的配置中，用作电力供应源的装置可以是噪声源。在这种情况下，通过以太网电缆传输的电力的噪声水平迅速增加，导致目标装置中的电路故障，这是不可取的。因此，需要一种能够防止降低质量的电力被供应给车载网络中的电路的技术。

与此相反，根据本发明的实施例1的切换装置安装在车辆上。多个通信端口34可连接到用于以太网通信的电缆。通过使用经由通信端口34的每个供应的电力来操作电路38。电源质量分析单元40获取经由通信端口34的每个供应的电力中的噪声的测量结果。基于通过电源质量分析单元40获取的噪声的测量结果，控制单元32执行关于是否将经由通信端口34的相应端口供应的电力被输出到电路38的确定处理。

通过采用获取经由通信端口34的每个供应的电力的噪声这样的配置，在检测到从某个通信端口34供应的电力的噪声大的情况下，例如，可以停止向电路38输出要经由通信端口34供应的电力。因此，可以防止质量降低的电力被供应给车载网络中的电路。另外，例如，经由另一通信端口34供应的电力被输出到电路38，从而可以正常地操作电路38。

此外，在根据本发明实施例1的切换装置中，存储单元33保存切换装置101的多个温度Ta与关于噪声的确定处理中的确定标准之间的对应关系。控制单元32获取切换装置101自身的温度并从存储单元33获取对应关系。然后，控制单元32还基于所获取的温度和上述对应关系来执行确定处理。

根据这样的配置，如果能够在电路38中对经由通信端口34接收的信号良好地执行处理的噪声的大小的上限根据温度而变化，例如，则可以从上述对应关系中获取取决于切换装置101的温度的确定标准。因此，例如，如果在经由某个通信端口34接收的电力中包括难以良好地执行上述处理的噪声，则可以适当地确定停止从该通信端口34向电路38供应的电力。

另外，在根据本发明实施例1的切换装置中，存储单元33保存通信端口34的每个的对应关系。

根据这样的配置，如果能够在电路38中对经由通信端口34的每个接收的信号良好地执行处理的噪声大小的上限中的温度变化从一个通信端口到另一个通信端口而变化，例如，则可以根据上述对应关系获取取决于针对每个通信端口34的切换装置101的温度的确定标准。

另外，在根据本发明实施例1的切换装置中，L2切换单元31测量通信端口34的每个的接收信号质量。控制单元32还基于通过L2切换单元31测量的接收信号质量来执行确定处理。

这样的配置使得确定处理能够将测量的接收信号质量考虑在内，因此如果电力的噪声很大，则可以防止经由相应的通信端口34供应的电力向电路38输出的停止被统一地确定。具体地，即使在电力的噪声大的情况下，例如，如果能够良好地执行经由通信端口34接收的信号的处理，则可以确定经由相应的通信端口34供应的电力将被持续地供应给电路38。

此外，在根据本发明实施例1的切换装置中，电源质量分析单元40还获取经由通信端口34接收的电源电压的测量结果。控制单元32基于由电源质量分析单元40获取的噪声的测量结果和通过L2切换单元31的接收信号质量的测量结果，判断噪声的水平和接收信号的质量。如果噪声和接收信号质量的判断结果彼此不同，则控制单元32基于通过电源质量分析单元40获取的电源电压的测量结果和通过L2切换单元31测量的经由通信端口34接收的信号电压的测量结果，执行确定处理。

根据这样的配置，在不能被容易地执行基于上述两个判断结果的确定的情况下，基于电源电压的测量结果和信号电压的测量结果来执行确定处理。因此，例如，通过指定电力的噪声的种类，并且基于是否可以利用滤波器去除指定种类的噪声，可以确定停止还是继续经由相应的通信端口34供应至电路38的电力，或者如果电力噪声很小但接收信号质量由于电路38内部产生的噪声而恶化，则可以确定持续地向电路38供电。

下面参考附图描述本发明的另一个实施例。注意，相同或相应的部分在附图中由相同的参考代码表示，以避免重复描述。

<实施例2>

本实施例涉及与根据实施例1的切换装置不同的从另一装置获取供电噪声信息的车载通信系统。除了以下描述之外的细节与根据实施例1的切换装置的细节类似。

图8例示根据本发明的实施例2的车载通信系统的配置的示例。

参考图8，车载通信系统302包括切换装置102A、切换装置102B和切换装置102C。此后，切换装置102A、切换装置102B和切换装置102C中的每个也可以被称为切换装置102。

图8中例示的车内通信装置111、车外通信装置112、中央网关113和控制装置114在操作上分别类似于图1中例示的车内通信装置111、车外通信装置112、中央网关113和控制装置114。

例如，切换装置102与电源装置(即，车内通信装置111、车外通信装置112和中央网关113)通过以太网电缆10连接。

例如，切换装置102和电源装置还通过用于串行通信的电缆(下文中，也被称为串行电缆)11连接。

例如，电源装置测量通过以太网电缆10被供应给切换装置101的电力的噪声和电源电压。

更具体地，电源装置测量电力的噪声幅度Apow2和波形Wpow2，并创建包括测量的噪声幅度Apow2和波形Wpow2的供电噪声信息。例如，这里的噪声幅度Apow2和波形Wpow2分别类似于上述噪声幅度Apow和波形Wpow。

电源装置周期性地例如通过串行电缆11将所创建的供电噪声信息发送到切换装置101。

[切换装置102的配置]

图9例示根据本发明的实施例2的车载通信系统中的切换装置的配置的示例。

参考图9，切换装置102包括多个通信端口34、多个AC耦合单元37和电路58。

切换装置102中的通信端口34和AC耦合单元37在操作上分别类似于图2中例示的切换装置101中的通信端口34和AC耦合单元37。

图10例示根据本发明的实施例2的切换装置中的电路的配置的示例。

参考图10，电路58包括层2(L2)切换单元(测量单元)31、控制单元(确定单元和获取单元)52、存储单元33、温度传感器35和电源处理单元59。

电路58中的L2切换单元31、控制单元52、存储单元33和温度传感器35在操作上分别类似于图3中例示的电路38中的L2切换单元31、控制单元32、存储单元33和温度传感器35。

图11例示根据本发明的实施例2的电路中的电力处理单元的配置的示例。

参考图11，电力处理单元59包括多个端口基础处理单元61。每个端口基础处理单元61包括整流电路43和电源开关44。

端口基础处理单元61中的整流电路43和电源开关44在操作上分别类似于图4例示的端口基础处理单元41中的整流电路43和电源开关44。

再次参考图10，串行电缆11连接到控制单元52。更具体地，控制单元52通过串行电缆11连接到电源装置，并经由该串行电缆11与电源装置进行串行通信。

例如，控制单元52从经由通信端口34供应的电力的供应源获取电力噪声的测量结果。

更具体地，控制单元52通过串行电缆11从经由通信端口34和以太网电缆10连接的电源装置接收供电噪声信息。

控制单元52基于从电源装置接收的供电噪声信息执行确定处理。

具体地，控制单元52基于例如通过L2切换单元31测量的供电噪声信息和接收信号质量来执行确定处理。

更具体地，控制单元52基于例如供电噪声信息中的噪声的测量结果和L2切换单元31的接收信号质量的测量结果来判断噪声的水平和接收信号的质量。

具体地，例如，控制单元52以预定时间间隔对每个通信端口34执行确定处理。在该确定处理中，对噪声幅度Apow2和波形Wpow2的处理分别类似于对上述噪声幅度Apow和波形Wpow的处理。

在根据本发明实施例2的切换装置中，控制单元52配置为通过(但不限于)串行电缆11从电源装置获取供电噪声信息。控制单元52可以配置为经由以太网电缆10和L2切换单元31从电源装置获取供电噪声信息。

如上所述，在根据本发明的实施例2的切换装置中，控制单元52从电力的供应源获取电力噪声的测量结果。

例如，与通过切换装置102测量用于以太网通信的电缆中的电力噪声的情况相比，这使得可以使切换装置102的配置简单。此外，由于可以在电力的供应源处混合的信号噪声不存在的情况下测量电力的噪声，因此切换装置102可以获得更正确的测量结果。

由于其他配置和操作类似于根据实施例1的切换装置的配置和操作，因此这里将不再重复其详细描述。

注意，可以适当地组合根据本发明的实施例1和实施例2的装置的部件和操作的部分或全部。

应该理解，这里公开的实施例在所有方面都是说明性的而不是限制性的。本发明的范围由所附权利要求限定，并且落入权利要求的含义和界限内的所有变化或这些含义和界限的等同物旨在被权利要求所包含。

以上描述包括下面描述的条款的特征。

[第1条]

一种安装在车辆上的切换装置，包括：

多个通信端口，其连接到用于以太网通信的电缆；

电路，通过使用经由所述多个通信端口中的每个供应的电力来操作；

获取单元，其获取经由所述多个通信端口中的每个供应的电力中的噪声的测量结果；和

确定单元，其执行确定处理，所述确定处理用于基于通过所述获取单元获取的噪声的测量结果，确定是否将经由所述多个通信端口中的相应端口供应的电力输出到所述电路，其中，

通过采用以太网供电(PoE)，使用经由通信端口中的每个供应的电力来操作所述电路，以及；

所述获取单元基于经由通信端口中的每个供应的电力，获取指示电压的时间变化的波长的最大电压和最小电压之间的差值作为噪声的测量的结果。

[参考符号的描述]

10 以太网电缆

11 串行电缆

31 L2切换单元(测量单元)

32 控制单元(确定单元和获取单元)

33 存储单元

34 通信端口

35 温度传感器

36 基板

37 AC耦合单元

38 电路

39 电力处理单元

40 电源质量分析单元(获取单元)

41 端口基础处理单元

42 A/D转换器

43 整流电路

44 电源开关

52 控制单元(确定单元和获取单元)

58 电路

59 电力处理单元

61 端口基础处理单元

101,102 切换装置

111 车内通信装置

112 车外通信装置

113 中央网关

114 控制装置

301,302 车载通信系统

Claims (8)

1.一种安装在车辆上的切换装置，包括：

多个通信端口，其可连接到用于以太网通信的电缆；

电路，通过使用经由所述多个通信端口中的每个供应的电力来操作；

获取单元，其获取经由所述多个通信端口中的每个供应的电力中的噪声的测量结果，

确定单元，其基于通过所述获取单元获取的噪声的测量结果执行确定处理，所述确定处理用于确定是否将经由所述多个通信端口中的相应的通信端口供应的电力输出到所述电路，以及

存储单元，所述存储单元保存所述切换装置的多个温度与关于噪声的确定处理中的确定标准之间的对应关系，其中

所述获取单元还获取切换装置自身的温度，并从所述存储单元获取所述对应关系，并且

所述确定单元还基于通过所述获取单元获取的温度和所述对应关系来执行所述确定处理。

2.根据权利要求1所述的切换装置，其中，所述存储单元保存针对所述多个通信端口中的每个的对应关系。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的切换装置，其中，

所述切换装置还包括测量单元，所述测量单元测量所述多个通信端口中的每个的接收信号质量，并且

所述确定单元还基于通过所述测量单元测量的接收信号质量来执行所述确定处理。

4.根据权利要求3所述的切换装置，其中，

所述获取单元还获取经由所述多个通信端口中的每个接收到的电源电压的测量结果，

所述确定单元基于由所述获取单元获取的噪声的测量结果和所述测量单元测量的接收信号质量的测量结果，判断所述噪声的水平和接收信号的质量，并且如果噪声的判断结果和接收信号质量的判断结果彼此不同，则所述确定单元基于由所述获取单元获取的电源电压的测量结果和所述测量单元测量的经由所述多个通信端口中的相应的通信端口接收到的信号电压的测量结果，执行所述确定处理。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的切换装置，其中，所述获取单元从所述电力的供应源获取电力中的噪声的测量结果。

6.根据权利要求3所述的切换装置，其中，所述获取单元从所述电力的供应源获取电力中的噪声的测量结果。

7.根据权利要求4所述的切换装置，其中，所述获取单元从所述电力的供应源获取电力中的噪声的测量结果。

8.一种用于安装在车辆上的切换装置的确定方法，所述切换装置包括可连接到用于以太网通信的电缆的多个通信端口和通过使用经由所述多个通信端口中的每个供应的电力来操作的电路，所述方法包括：

获取经由所述多个通信端口中的每个供应的电力中的噪声的测量结果；

基于所获取的噪声的测量结果，确定是否将经由所述多个通信端口中的相应的通信端口供应的电力输出到所述电路；并且其中

所述方法还包括：

保存所述切换装置的多个温度与关于噪声的确定处理中的确定标准之间的对应关系，

获取切换装置自身的温度以及所述对应关系，并且

基于获取的切换装置自身的温度和所述对应关系来执行所述确定处理。

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