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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugenergieversorgungsleitungs-Kommunikationssystem
zum Überlagern
von Kommunikationsdaten zwischen jeweiligen elektronischen Steuereinheiten (ECUs)
auf Energieversorgungsleitungen zum Zuführen von Energie zu jeweiligen
in einem Fahrzeug montierten Geräten,
hierdurch eine Kommunikation vornehmend.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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In
einem Fahrzeug ist in den letzten Jahren ein Energieversorgungsleitungs-Kommunikationssystem
vorgeschlagen worden, um Datenkommunikation zwischen verschiedenen
ECUs vorzunehmen, beispielsweise, wie in der
japanischen Patentveröffentlichung mit der Offenlegungsnummer 2004-56197 offenbart.
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Das
Energieversorgungsleitungs-Kommunikationssystem überlagert Kommunikationsdaten
zwischen ECUs, die in dem Fahrzeug montiert sind auf Energieversorgungsleitungen,
die imstande sind, den jeweiligen ECUs elektrische Energie zuzuführen, hierdurch
das Reduzieren, der Anzahl von jeweiligen ECUs miteinander verbindenden
Kabelbäumen
ermöglichend.
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1 ist
ein Blockdiagramm zum Zeigen eines Aufbaus einer mit einer Energieversorgungsleitung
eines konventionellen Energieversorgungsleitungs-Kommunikationssystems
verbundenen ECU. Wie dargestellt, ist eine ECU 101 mit
einer Energieversorgungsleitung 105 verbunden und schließt eine Sendeschaltung 102 ein,
die ASK-Modulation (Amplitudentastungsmodulation bzw. Amplitude
Shift Keying Modulation) vornimmt, eine Empfangsschaltung 103,
die ASK-Demodulation
vornimmt, und eine CPU 104 zum Steuern des Sendens bzw.
Empfangen der Daten durch die Sendeschaltung 102 und die Empfangsschaltung 103 und
des Steuerns der in dem Fahrzeug montierten (nicht dargestellten)
Lasten.
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Zudem
schließt
die ECU 101 ein Bandpassfilter (BPF) 106 ein,
das zwischen der Energieversorgungsleitung 105 zum Zuführen einer
Antriebsspannung (beispielsweise 12 V) zu der ECU 101 und
der Sendeschaltung 102 und der Empfangsschaltung 103 vorgesehen
ist, uhd eine Energieversorgungsschaltung 107 zum Umsetzen
der über
die Energieversorgungsleitung 105 zugeführten Antriebsspannung in eine
Spannung eines gewünschten
Pegels.
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In
dem Fall des Sendens der Daten werden Sendedaten, eine Trägerschwingung,
ein Sendezulässigkeitssignal
und ein Bereitschaftssignal von der CPU 104 zu der Sendeschaltung 102 ausgegeben und
die Sendedaten werden ASK-moduliert durch die Sendeschaltung 102 und
der Energieversorgungsleitung 105 überlagert.
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Unterdessen
werden in dem Fall des Empfangens von von einer anderen ECU gesendeten Sendedaten,
die auf der Energieversorgungsleitung 105 überlagert
sind, diese Sendedaten in die Empfangsschaltung 103 durch
das Bandpassfilter (BPF) 106 eingeführt und dort ASK-demoduliert,
und es wird demnach ermöglicht,
Empfangsdaten zu erhalten.
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Zudem
neigen in dem Fahrzeug montierte ECUS heutzutage, wo viele Kommunikationsbereiche
festgelegt sind, zuzunehmen, und Energieversorgungsleitungs-Kommunikation
unter Verwendung eines PLC-Geräts
wird in jedem Kommunikationsbereich vorgenommen. Hier ist die PLC
(Energieversorgungsleitungs-Kommunikation
bzw. "Power Line Communication") ein Modus, der
eine Kommunikation ohne eine dedizierte Leitung ermöglicht durch Überlagern
der Kommunikationsdaten auf der Energieversorgungsleitung. 2 ist
ein Verdrahtungsdiagramm in dem Fall, in dem ein erster Kommunikationsbereich 108a und
ein zweiter Kommunikationsbereich 108b für die Energieversorgungsleitung 105 festgelegt
sind.
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Wie
in dieser Zeichnung gezeigt, schließt der erste Kommunikationsbereich 108a einen
Abzweigverbinder 109 ein, der mit der Energieversorgungsleitung 105 verbunden
ist und mehrere von dem Abzweigverbinder 109 abzweigende
Zweigenergieversorgungsleitungen 110 sind mit einer ECU 101a gekoppelt,
die als eine Masterstation dient und mit mehreren ECUs 101b,
die als Slavestationen dienen. Zudem werden jeweilige ECUs 101b an
Lasten 111 gekoppelt, die zu steuernde Objekte sind. Darüber hinaus
hat der zweite Kommunikationsbereich 108b auch einen ähnlichen
Aufbau wie den obigen.
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Wie
oben beschrieben, wird in dem ersten Kommunikationsbereich 108a die
Datenkommunikation zwischen der ECU 101a, die als Masterstation dient
und den jeweiligen ECUs 101b, die als Slavestationen dienen,
durch die Zweigenergieversorgungsleitungen 110 vorgenommen.
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Jedoch
gelangen in einem solchen System, das die Vielzahl von Kommunikationsbereichen 108a, 108b,
wie in 2 gezeigt, einschließt in dem Fall, in dem die
beiden Kommunikationsbereiche 108a und 108b benachbart
zueinander angeordnet sind, in dem ersten Kommunikationsbereich 108a kommunizierte
Daten manchmal in den zweiten Kommunikationsbereich 108b über die
Energieversorgungsleitung 105, die die jeweiligen Kommunikationsbereiche 108a und 108b miteinander
koppelt, hierdurch ein Problem verursachend, dass die Kommunikation
in dem zweiten Kommunikationsbereich 108b gestört wird.
Unterdessen gelangen in ähnlicher
Weise in dem zweiten Kommunikationsbereich 108b kommunizierte
Daten manchmal in den ersten Kommunikationsbereich 108a durch
die Energieversorgungsleitung 105, hierdurch das Problem
einer Interferenz mit der Kommunikation in dem ersten Kommunikationsbereich 108a verursachend.
Schwingungsformen und Pfeile W in 2 repräsentieren jeweils
die Kommunikationsdaten und Kommunikationsrichtungen davon und zeigen
einen Zustand, in dem in dem Kommunikationsbereich 108a kommunizierte
Daten von dem Kommunikationsbereich 108a und dem Kommunikationsbereich 108b gelangen.
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Um
dieses Problem zu lösen
ist es denkbar, ein Reaktanzelement wie zum Beispiel eine Spule, wie
aus
GB 2 348 349 A bekannt,
und einen Kondensator entweder in einer +B-Leitung (positivseitige Verdrahtung),
oder einer Masse-Leitung
(negativseitige Verdrahtung) der Energieversorgungsleitung
105 einzufügen, die
den ersten Kommunikationsbereich
108a und den zweiten Kommunikationsbereich
108b miteinander
verbindet. Dies ermöglicht,
dass das Reaktanzelement eine Filterfunktion ausführt und
eine durch Durchmischung der Daten verhindernd. Jedoch, wenn eine
solche Konfiguration angenommen wird, dann ist es erforderlich,
das Element hinzuzufügen
und eine Gerätegröße wird
vergrößert, was
zu einer Kostenerhöhung
des Geräts
führt.
Entsprechend ist die Konfiguration nicht praktikabel.
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeugenergieversorgungsleitungs-Kommunikationssystem
bereitzustellen, das imstande ist, eine Durchmischung von Daten
zwischen mehreren Kommunikationsbereichen zu verhindern, selbst
wenn die jeweiligen Kommunikationsbereiche benachbart zueinander
angeordnet sind.
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Um
das oben beschriebene Ziel zu erreichen, wird ein Merkmal der vorliegenden
Erfindung dadurch zusammengefasst, dass ein Fahrzeugenergieversorgungsleitungs-Kommunikationssystem
einschließt:
Mehrere Kommunikationsbereiche; in den jeweiligen Kommunikationsbereichen
vorgesehene Elektroniksteuereinheiten; eine Batterie zum Zuführen elektrischer
Energie zu den jeweiligen Kommunikationsbereichen; eine die Batterie
und die jeweiligen Kommunikationsbereiche miteinander koppelnde
Energieversorgungsleitung zum Zuführen der elektrischen Energie
zu den jeweiligen Kommunikationsbereichen; und Zweigenergieversorgungsleitungen zum
Koppeln der jeweiligen Elektroniksteuereinheiten miteinander in
jedem der Kommunikationsbereiche, wobei die Zweigenergieversorgungsleitungen die
elektrische Energie von der Batterie zu den Elektroniksteuereinheiten
zuführen,
und Überlagern
der Kommunikationsdaten darauf, hierdurch eine Datenkommunikation
zwischen den jeweiligen Elektroniksteuereinheiten vornehmend.
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Hier
schließt
die Energieversorgungsleitung eine zur positiven Polarität gehende
+B-Leitung ein und eine zur negativen Polarität gehende Masse-Leitung, welche
in einem Teil der Energieversorgungsleitung verkabelt sind, um beabstandet
zueinander zu sein.
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Gemäß dem Merkmal
der vorliegenden Erfindung sind die +B-Leitung und die Masse-Leitung, die die
Energieversorgungsleitung bilden, derart angeordnet, dass sie beabstandet
voneinander sind in einem Teil der Energieversorgungsleitung. Demgemäss wird
eine Induktanz in dem betroffenen Bereich erzeugt und durch eine
Filterfunktion der Induktanz werden die Daten in einem Kommunikationsbereich abgeschirmt,
um nicht in dem anderen Kommunikationsbereich einzutreten. Daher
kann vermieden werden, dass die Kommunikationsdaten in einem Kommunikationsbereich
in den anderen Kommunikationsbereich eintreten. Auf solche Weise
wird eine hochqualitative Kommunikation in jedem der Kommunikationsbereiche
ermöglicht.
Darüber
hinaus ist es nicht erforderlich, das Reaktanzelement wie zum Beispiel
eine Spule zu verwenden, um das Eintreten der Kommunikationsdaten
zu unterbinden. Entsprechend kann ein Aufbau des Gesamtsystems vereinfacht
werden und eine Kostenreduzierung davon kann erzielt werden.
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Verdrahtungsabstände der
+B-Leitung und der Masse-Leitung können sich voneinander unterscheiden
und die +B-Leitung und die Masse-Leitung können gegebenenfalls voneinander
beabstandet sein durch Führen
einer von beiden über
einen Umweg, der länger
ist.
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Mit
dem oben beschriebenen Aufbau unterscheiden sich die Länger der
+B-Leitung und der Masse-Leitung voneinander, die längere Leitung
ist von der kürzeren
Leitung weggeführt
und die beiden Leitungen sind demnach voneinander beabstandet. Daher
wird die Verkabelungsarbeit erleichtert.
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Die
mehreren Kommunikationsbereiche können einschließen: Einen
Türkommunikationsbereich für die Verwendung
bei der Kommunikation innerhalb der Tür eines Fahrzeugs; und einen
Elektroantriebssitz-Kommunikationsbereich für die Verwendung bei der Kommunikation
innerhalb eines Elektroantriebs-Sitzes, wobei eine von der +B-Leitung
und Masse-Leitung von der Energieversorgungsleitung, die den Türkommunikationsbereich
und den Elektroantriebssitz-Kommunikationsbereich miteinander verbinden,
in dem Elektroantriebssitz verkabelt sind, und die +B-Leitung und
die Masse-Leitung können demnach
voneinander beabstandet sein.
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Mit
dem oben beschriebenen Aufbau kann sicher verhindert werden, dass
die Kommunikationsdaten des Türkommunikationsbereichs
und des Elektroantriebssitz-Kommunikationsbereichs
gegenseitig in die Bereiche eintreten. Zudem ist die +B-Leitung
oder die Masse-Leitung innerhalb des Sitzes verkabelt und daher
ist ein Umleitungsabschnitt nicht nach außen zugänglich, was es möglich macht,
die äußere Erscheinung
zu verbessern.
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Ein
Metallabschnitt einer Fahrzeugkarosserie kann verwendet werden für die Masse-Leitung, ein
Teil der +B-Leitung kann weg von dem Metallabschnitt der Karosserie
verlegt werden und die +B-Leitung und die Masse-Leitung können demnach
voneinander beabstandet sein.
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Mit
dem oben beschriebenen Aufbau wird der die Fahrzeugkarosserie bildende
Metallabschnitt als die Masse-Leitung
verwendet und die +B-Leitung ist entlang des Metallabschnitts verkabelt.
Zusätzlich ist
die +B-Leitung in einem Teil davon von dem Metallabschnitt beabstandet.
Demgemäss
kann das Eindringen von Kommunikationsdaten in einen Kommunikationsbereich
des anderen Kommunikationsbereichs verhindert werden, hierdurch
die hochqualitative Datenkommunikation ermöglichend. Zudem kann sicher
verhindert werden, dass die Kommunikationsdaten in einem Kommunikationsbereich
in den anderen Kommunikationsbereich eintreten, selbst wenn das
Fahrzeuggehäuse
als Masse-Leitung verwendet wird im Falle des Koppelns von jenen
Kommunikationsbereichen getrennt voneinander durch einen großen Abstand.
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Die
vielen Kommunikationsbereiche können einen
Frontkommunikationsbereich einschließen, in welchem die Kommunikation
einer Vorderseite des Fahrzeugs ausgeführt wird, und einen Heckkommunikationsbereich,
in welchem die Kommunikation auf einer Rückseite des Fahrzeugs ausgeführt wird,
und die +B-Leitung der Energieversorgungsleitung, die den Frontkommunikationsbereich
und den Heckkommunikationsbereich koppelt, kann entlang des Metallabschnitts
der Fahrzeugkarosserie verkabelt sein und kann von dem Metallabschnitt
der Fahrzeugkarosserie beabstandet verkabelt sein an einem Konsolenteil
des Fahrzeugs. Mit der oben beschriebenen Konfiguration wird die
Masse-Leitung, die die Energieversorgungsleitung bildet und den
auf der Vorderseite des Fahrzeugs vorgesehenen Frontkommunikationsbereich
und den auf der Rückseite
des Fahrzeugs vorgesehenen Heckkommunikationsbereich koppelt, festgelegt
als der Metallabschnitt der Fahrzeugkarosserie und die +B-Leitung
wird unter Verwendung der Konsole umgeleitet. Demgemäss wird eine
Verkabelung der +B-Leitung erleichtert und die Ausführbarkeit
wird verbessert.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es
zeigt:
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1 ein
Blockdiagramm eines Aufbaus eines konventionellen Energieversorgungsleitungs-Kommunikationssystems;
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2 eine
erläuternde
Ansicht zweier Kommunikationsbereiche, die benachbart zueinander
angeordnet sind und einen Zustand, bei dem Kommunikationsdaten in
einem Kommunikationsbereich in den anderen Kommunikationsbereich
eintreten;
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3A bis 3C erläuternde
Ansichten eines Zustands eines Magnetfelds, das erzeugt wird, wenn
eine +B-Leitung, die eine Energieversorgungsleitung bildet, länger ist als
eine die Energieversorgungsleitung bildende Masse-Leitung in Übereinstimmung
mit ersten und zweiten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
erläuternde
Ansicht eines Zustands, in dem die +B-Leitung und die Masse-Leitung,
die die Energieversorgungsleitung bilden, beabstandet voneinander
angeordnet sind, in Übereinstimmung
mit den ersten und zweiten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung;
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5A und 5B erläuternde
Ansichten eines Verbindungszustandes der +B-Leitung und der Masse-Leitung, wenn sie
parallel zueinander angeordnet sind und eine Äquivalentschaltung davon gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6A bis 6C erläuternde
Ansichten eines Verbindungszustands der +B-Leitung und der Masse-Leitung, wobei die
+B-Leitung teilweise von der Masse-Leitung beabstandet ist und eine Äquivalentschaltung
davon gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 eine
erläuternde
Ansicht einer Konfiguration eines Fahrzeugenergieversorgungsleitungs-Kommunikationssystems
gemäß der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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8 eine
erläuternde
Ansicht einer Konfiguration eines Fahrzeugenergieversorgungsleitungs-Kommunikationssystems
eines Modifikationsbeispiels gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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9A und 9B erläuternde
Ansichten eines Verbindungszustands der +B-Leitung und eines Metallabschnittes
wie zum Beispiel einer Fahrzeugkarosserie als Masse-Leitung, wobei
die +B-Leitung entlang
des Metallabschnittes angeordnet ist und eine Äquivalentschaltung davon gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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10A bis 10C erläuternde
Ansichten eines Verbindungszustands der +B-Leitung und des Metallabschnittes
wie zum Beispiel der Fahrzeugkarosserie als Masse-Leitung, wobei
die +B-Leitung beabstandet
von dem Metallabschnitt ist und eine Äquivalentschaltung davon gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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11 eine
erläuternde
Ansicht einer Konfiguration eines Fahrzeugenergieversorgungsleitungs-Kommunikationssystems
gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Erste
und zweite Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachstehend basierend auf den
Zeichnungen beschrieben. In der folgenden auf den Zeichnungen basierenden
Beschreibung sind dieselben oder ähnliche Bezugszeichen denselben
oder ähnlichen
Abschnitten zugeordnet.
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In
einem Fahrzeugenergieversorgungsleitungs-Kommunikationssystem gemäß den ersten und
zweiten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung sind eine +B-Leitung und eine Masse-Leitung beabstandet
voneinander in einem Teil einer Energieversorgungsleitung voneinander
beabstandet, die die jeweiligen in einem Fahrzeug montierten Kommunikationsbereichen
miteinander koppelt, hierdurch eine Induktanz erzeugend, um dem
beabstandeten Abschnitt eine Rolle eines Filters zukommen zu lassen.
Auf solche Weise werden Kommunikationsdaten in einem Kommunikationsbereich davon abgehalten,
in den anderen Kommunikationsbereich einzutreten.
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Speziell
umfasst die Energieversorgungsleitung zwei Leiter, welche sind:
Die zur positiven Polarität
verlaufende +B-Leitung
und die zur negativen Polarität
verlaufende Masse-Leitung
und gewöhnlich sind
diese parallel verkabelt miteinander innerhalb des Fahrzeugs; jedoch
sind in dieser Ausführungsform
die zwei Leiter in einem Teil eines Kabelabschnitts voneinander
beabstandet. Auf solche Weise wird ein Zustand gebildet, der im
Wesentlichen äquivalent
dem Fall des Anbringens eines Reaktanzelementes wie zum Beispiel
einer Spule in die Verdrahtung entspricht, hierdurch das Eindringen
der in einem Kommunikationsbereich vorliegende Kommunikationsdaten
in die anderen Kommunikationsbereiche verhindernd.
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Als
Erstes wird ein Prinzip zum Bilden der Induktanz beschrieben. Von
einem Zustand ausgehend, bei dem die +B-Leitung und die Masse-Leitung parallel
zueinander verkabelt sind, wie in 3A gezeigt,
wird die +B-Leitung länger
ausgeführt
als die Masse-Leitung und ein Teil davon wird umgeleitet, wie in 3B gezeigt.
Dann unterscheiden sich ein durch einen Stromfluss durch die +B-Leitung
erzeugtes Magnetfeld und ein durch einen Stromfluss durch die Masse-Leitung erzeugtes
Magnetfeld voneinander. Als ein Ergebnis, wie in 3C gezeigt,
spielen diese zwei Verdrahtungen eine äquivalente Rolle zu einer Einwicklungsspule.
Pfeile auf einer Volllinie repräsentieren
eine Orientierung des Stroms und Pfeile auf einer unterbrochenen
Linie repräsentieren
eine Ausrichtung eines Magnetfeldes, das erzeugt wird, wenn Strom
in einer Richtung der Pfeile der Volllinie fließt.
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Darüber hinaus
kann eine Größe der Induktanz
L (H), die in diesem Fall erzeugt wird, ausgedrückt werden durch die folgende
Gleichung (1), wenn die +B-Leitung und ein Teil der Masse-Leitung voneinander
beabstandet sind, wie in 4 gezeigt: L(H) = k·u·S·n2/x (1)wobei H eine
Einheit (Henry) der Induktanz ist, k ein Nagaoka-Koeffizient, u
ein Produkt einer magnetischen Permeabilität im Vakuum und einer relativen Permeabilität, S ein
Querschnittsbereich einer Spule, n eine Wicklungszahl der Spule
und x eine Länge
der Spule.
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In
dem Fall, in dem die oben beschriebene Gleichung (1) verwendet wird,
wenn ein Abstand D zwischen den zwei Leitern, der in 4 gezeigt
ist, 10 [cm] ist, und ein Durchmesser der Leitungen 1,25 [mm] ist,
wird die Induktanz 317 n[H]. Wenn der Abstand D 20 [cm] ist, und
ein Leitungsdurchmesser 1,25 [mm] ist, wird die Induktanz 662 n[H].
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5A und 5B sind
erläuternde
Ansichten einer Energieversorgungsleitung, die zwischen PLC-Geräten 1a und 1b verkabelt
sind, die in voneinander unterschiedlichen Kommunikationsbereichen vorgesehen
sind, in welchen eine +B-Leitung
und eine Masse-Leitung, die die Energieversorgungsleitung 2 bilden,
parallel zueinander verkabelt sind. 5A zeigt
einen Verbindungszustand dieser beiden Leitungen und 5B zeigt
eine Äquivalenzschaltung
davon. Speziell hat die Energieversorgungsleitung 2 eine
Impedanz mit den Eigenschaften, die von einem Widerstand R1, einer
Induktanz L1 und einer elektrostatischen Kapazität c1 hergeleitet werden.
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6A bis 6C zeigen
den Fall, in dem die +B-Leitung derart verkabelt ist, dass die teilweise von
der Masse-Leitung beabstandet ist im Vergleich mit dem Fall, der
in 5A und 5B gezeigt
ist, wo die beiden eine Energieversorgungsleitung 2 bildenden
Verdrahtungen parallel zueinander verkabelt sind.
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6A zeigt
einen Verbindungszustand der beiden Leitungen und 6B und 6C zeigen Äquivalenzschaltungen
davon.
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Wenn
der Abstand der +B-Leitung länger festgelegt
worden ist als der Abstand der Masse-Leitung und ein Teil der +B-Leitung
von der Masse-Leitung umgeleitet wird, wie in 6A gezeigt,
wird die Induktanz L in einem Abschnitt der umgeleiteten +B-Leitung
erzeugt, wie in 6B gezeigt. Als ein Ergebnis
spielt die oben beschriebene Konfiguration eine Rolle eines Äquivalents
zu einer Konfiguration, in der die Induktanz L in die +B-Leitung
eingefügt
ist, wie in 6C gezeigt.
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In
den ersten und zweiten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird beim Verwenden des oben beschriebenen
Prinzips die Induktanz in der Energieversorgungsleitung 2 erzeugt,
die die beiden Kommunikationsbereiche (PLC-Geräte) miteinander verbindet,
und es wird der Induktanz ermöglicht,
als das Filter zu funktionieren. Auf solche Weise wird verhindert,
dass die Kommunikationsdaten in einem Kommunikationsbereich in den
anderen Kommunikationsbereich eindringen.
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(Erste Ausführungsform)
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Die
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben. 7 ist eine
erläuternde
Ansicht des Falls des Koppelns eines Türkommunikationsbereichs 3,
der in einer Tür 5 im
Fahrzeug montiert ist, und eines Elektroantriebssitz-Kommunikationsbereichs 4,
der in einem im Fahrzeug montierten Sitz 6 angeordnet ist
miteinander unter Verwendung der Energieversorgungsleitung 2.
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In
dem Türkommunikationsbereich 3 ist
ein Verzweigungsverbinder 8 angeordnet und die jeweiligen
ECUs 10, die von dem Verzweigungsverbinder 8 abzweigen,
und miteinander verbunden sind, wie zum Beispiel eine ECU zum Steuern
eines Fensterhebers, eine ECU zum Steuern eines Außenspiegels und
eine ECU für
eine Türverriegelung.
Eine von einer Batterie 16 ausgegebene Energieversorgungsspannung
wird den jeweiligen ECUs 10 über die Energieversorgungsleitung 2 und
Zweigenergieversorgungsleitung 12 zugeführt. Darüber hinaus werden unter den
jeweiligen ECUS 10 Kommunikationsdaten auf den jeweiligen
Zweigenergieversorgungsleitung 12 überlagert und eine Datenübertragung
wird derart ausgeführt.
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Unterdessen
sind in einem Elektroantriebssitz-Kommunikationsbereich 4 ein
Verzweigungsverbinder 9 und die jeweiligen von dem Verzweigungsverbinder 9 abzweigenden
ECUS 11 angeordnet und miteinander verbunden wie zum Beispiel
eine ECU zum Steuern eines Elektroantriebssitzschalters und eine
ECU zum Steuern eines Antriebsmotors. Die von der Batterie 16 ausgegebene
Energieversorgungsspannung wird den jeweiligen ECUs 11 über die
Energieversorgungsleitung 2 und Zweigenergieversorgungsleitungen 13 zugeführt. Darüber hinaus werden
Kommunikationsdaten unter den jeweiligen ECUs 11 auf den
jeweiligen Zweigenergieversorgungsleitungen 13 überlagert
und eine Datenübertragung
wird derart ausgeführt.
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Zudem
ist in der Energieversorgungsleitung 2, die jene beiden
Kommunikationsbereiche 3 und 4 koppelt, eine Abzweigbox 7 vorgesehen.
Die Masse-Leitung, die die Energieversorgungsleitung 2 zwischen
der Abzweigbox 7 und des Elektroantriebssitz-Kommunikationsbereichs 4 bildet,
ist auf einer Seite einer Sitzpositionsfläche des Sitzes 6 verkabelt und
ist mit dem Verzweigungsverbinder 9 verbunden. Die +B-Leitung ist innerhalb
des Sitzabschnitts des Sitzes 6 verkabelt und innerhalb
eines Rückenlehnenabschnitts
davon und ist mit dem Verzweigungsverbinder 9 verbunden.
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Demnach
unterscheiden sich an diesem Abschnitt die Distanz der +B-Leitung
und die Distanz der Masse-Leitung voneinander und die Induktanz wird
in der Masse-Leitung 3 basierend auf dem oben beschriebenen
Prinzip erzeugt. Auf solche Weise können die Kommunikationsdaten
des Türkommunikationsbereichs 3 und
des Elektroantriebssitz-Kommunikationsbereichs 4 davon
abgehalten werden, in die jeweils anderen Bereiche einzudringen. 8 ist ein
Konfigurationsdiagramm zum Zeigen eines Modifikationsbeispiels dieser
Ausführungsform. 8 ist ein
schematisches Diagramm eines Abschnitts eines Fahrersitzes und eines
Passagiersitzes des Fahrzeugs betrachtet von oben. Dieses Modifikationsbeispiel
zeigt den Fall des Koppelns des Elektroantriebssitz-Kommunikationsbereichs 4 auf
der Fahrersitzseite und des Türkommunikationsbereichs 3 auf der
Beifahrersitzseite miteinander durch das Verwenden der Energieversorgungsleitung 2.
Darüber
hinaus wird die +B-Leitung der Energieversorgungsleitung 2,
die eine Abzweigbox 29 und den Verzweigungsverbinder 9 auf
der Elektroantriebssitzseite miteinander verbindet, über eine
Rückseite
einer Konsole 14 geführt
und die Masse-Leitung davon wird durch eine Vorderseite der Konsole 14 geführt. Auf
solche Weise sind an diesem Abschnitt die +B-Leitung und die Masse-Leitung
voneinander beabstandet.
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Demnach
kann wie in der in 7 gezeigten Ausführungsform
die Induktanz in der Energieversorgungsleitung 2 erzeugt
werden und die Kommunikationsdaten des Türkommunikationsbereichs 3 und des
Elektroantriebssitz-Kommunikationsbereichs 4 können davon
abgehalten werden, in den jeweils anderen Bereich einzudringen.
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Wie
oben beschrieben, wird in dem Fahrzeugenergieversorgungsleitungs-Kommunikationssystem
gemäß der ersten
Ausführungsform
die +B-Leitung länger
ausgeführt
als die Masse-Leitung und die +B-Leitung ist von der Masse-Leitung in einem
Teil des Kabelabschnitts der Energieversorgungsleitung 2 beabstandet.
Demgemäss
kann an diesem Abschnitt die Induktanz in der Energieversorgungsleitung 2 erzeugt
werden. Darüber
hinaus können
durch eine Filteroperation der betreffenden Induktanz die Kommunikationsdaten
in einem Kommunikationsbereich davon abgehalten werden, in den anderen Kommunikationsbereich über die
Energieversorgungsleitung 2 einzudringen. Daher kann ein
Vermischen der Daten zwischen den benachbarten Kommunikationsbereichen
miteinander vermieden werden, hierdurch eine hochqualitative Kommunikation ermöglichend.
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Zudem
kann, da es nicht erforderlich ist, ein Reaktanzelement, wie zum
Beispiel die Spule, separat vorzusehen, eine Konfiguration des Gesamtsystems
vereinfacht werden und eine Kostenreduzierung davon kann erzielt
werden.
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Beachte,
dass obwohl die Beschreibung des Falles des unterschiedlichen Ausgestaltens
der Längen
der +B-Leitung und der Masse-Leitung und der Verkabelung der jeweiligen
Leiter durch die unterschiedliche Streckenführung in der ersten Ausführungsform
vorgenommen worden ist, ein ähnlicher Effekt
erhalten werden kann, selbst wenn die beiden Leitungen parallel
zueinander angeordnet sind mit derselben Länge und derart verkabelt werden,
dass sie voneinander in einem Teil davon beabstandet sind.
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(Zweite Ausführungsform)
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Als
nächstes
wird die zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung nachstehend beschrieben. In der oben
beschriebenen ersten Ausführungsform
wurde der Fall des Verwendens des Drahtes als Masse-Leitung der
Energieversorgungsleitung 2 beschrieben. In der zweiten
Ausführungsform wird
der Fall beschrieben, bei dem ein Metallabschnitt 15 (beispielsweise
ein Gehäuseteil
bzw. Karosserieteil), der eine Fahrzeugkarosserie bildet, als eine
Masse verwendet wird, das heißt,
die Masse-Leitung ohne Verwendung des Drahtes. Im Grunde ist ein
Prinzip der zweiten Ausführungsform ähnlich dem
Prinzip, dass unter Bezugnahme auf 5A bis 6C beschrieben
worden ist.
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9A und 9B sind
erläuternde
Ansichten zum Zeigen der Energieversorgungsleitung 2, die verkabelt
ist zwischen den PLC-Geräten 1a und 1b, welche
in den voneinander unterschiedlichen Kommunikationsbereichen vorgesehen
sind: 9A zeigt einen Verbindungszustand
der Energieversorgungsleitung 2; und 9B zeigt
eine äquivalente Schaltung
davon. Wie in 9A gezeigt, wird die Masse-Leitung
als Fahrzeuggehäusemetallteil 15 wie
zum Beispiel die Karosserie des Fahrzeugs festgelegt. Darüber hinaus,
wie in 9B gezeigt, hat die Energieversorgungsleitung 2 eine
Impedanz mit den Eigenschaften, die von dem Widerstand R1, der Induktanz
L1 und dem elektrostatischen Kondensator C1 beschrieben werden.
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10A bis 10C zeigen
den Fall, in dem in der aus der +B-Leitung und dem Fahrzeugkarosseriemetallabschnitt 15 gebildeten
Energieversorgungsleitung, die wie in 9A gezeigt
angeordnet sind, die +B-Leitung beabstandet ist von dem Fahrzeuggehäusemetallteil 15 durch
den Abstand D in einem Teil davon. 10A zeigt
einen Verbindungszustand der +B-Leitung
und des Metallabschnitts und 10B und 10C zeigen individuelle Äquivalenzschaltungen davon.
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Wenn
ein Teil der +B-Leitung beabstandet von dem Fahrzeugkarosseriemetallabschnitt 15 ist, wie
in 10A gezeigt, wird die Induktanz L, wie in 10B gezeigt, erzeugt. Als ein Ergebnis spielt
die oben beschriebene Konfiguration eine Rolle eines Äquivalentes
zu einer Konfiguration, in der die Induktanz L in die +B-Leitung
eingefügt
ist, wie in 10C gezeigt.
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Mit
einem solchen Aufbau, wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform,
agiert die Filterfunktion durch die Induktanz zwischen den jeweiligen
Kommunikationsbereichen (zwischen den PLC-Geräten 1a und 1b),
und die Kommunikationsdaten in einem Kommunikationsbereich werden davon
abgehalten, in den anderen Kommunikationsbereich einzudringen.
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11 ist
eine beispielhafte Ansicht zum Zeigen einer Konfiguration des Koppelns
eines Frontkommunikationsbereichs 25, in welchem die Datenkommunikation
zwischen den jeweiligen ECUs 21 vorgenommen wird, die auf
einer Vorderseite des Fahrzeugs angeordnet sind, und einem Heckkommunikationsbereich 26,
in welchem die Datenkommunikation zwischen den jeweiligen ECUs 24 vorgenommen
wird, die an einer Rückseite
des Fahrzeugs vorgesehen sind durch Verwenden der Energieversorgungsleitung 2.
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Der
Frontkommunikationsbereich 25 schließt einen Verzweigungsverbinder 22 ein
und die jeweiligen ECUs 21 zweigen von dem Verzweigungsverbinder 22 ab
und sind durch Zweigenergieversorgungsleitungen 27 miteinander
gekoppelt.
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Unterdessen
schließt
der Heckkommunikationsbereich 26 einen Verzweigungsverbinder 23 ein und
die jeweiligen ECUs 24 zweigen von dem Verzweigungsverbinder 23 ab
und sind miteinander über Zweigenergieversorgungsleitungen 28 gekoppelt. Die
ECUs 24 schließen
eine ECU ein zum Steuern eines Stopplichts, eine ECU zum Steuern
eines Heckwischers, eine ECU zum Steuern eines Türöffnungsmotors, eine ECU zum
Steuern einer Rückleuchte, einer
ECU für
einen Master und Ähnliches.
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Der
Verzweigungsverbinder 22 ist mit der Abzweigbox 7 gekoppelt
und die Abzweigbox 7 und der Verzweigungsverbinder 23 sind
miteinander über die
Energieversorgungsleitung 2 gekoppelt.
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Wie
oben beschrieben wird die Energieversorgungsleitung 2 aus
der +B-Leitung und dem Fahrzeugkarosseriemetallabschnitt 15 als
Masse-Leitung gebildet. In 11 sind
Negativpolseiten der Energieversorgungen miteinander über die
Fahrzeugkarosserie als Fahrzeugkarosseriemetallabschnitt 15 gekoppelt.
Zudem ist die +B-Leitung entlang der Karosserie verkabelt und an
einem Abschnitt der Konsole 14, welcher ein Teil davon
ist, wird die +B-Leitung oberhalb der Konsole 14 geführt und
ist demnach von der Karosserie um den Abstand D beabstandet. Obwohl
die Darstellung der Karosserie in 11 weggelassen
worden ist, ist ein Zusammenhang zwischen der Karosserie und der
+B-Leitung ähnlich
einem Zusammenhang zwischen dem Fahrzeugkarosseriemetallabschnitt 15 und
der +B-Leitung in 10A. Demnach wird basierend auf dem oben beschriebenen
Prinzip die Induktanz an dem betreffenden Abschnitt erzeugt und
die Filterfunktion wird erlangt, es hierdurch ermöglichend,
zu verhindern, dass Daten im Frontkommunikationsbereich 25 und
im Heckkommunikationsbereich 26 in den jeweiligen anderen
Bereichen eindringen.
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Wie
oben beschrieben sind in dem Fahrzeugenergieversorgungsleitungs-Kommunikationssystem
gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die die Energieversorgungsleitung 2 bildende
+B-Leitung und der Fahrzeugkarosseriemetallabschnitt 15 wie
zum Beispiel das Gehäuse
als Masse-Leitung teilweise voneinander beabstandet. Demgemäss kann
die hochqualitative Datenkommunikation in jedem der Kommunikationsbereiche 25 und 26 vorgenommen
werden wie in der oben beschriebenen ersten Ausführungsform.
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Darüber hinaus
wird in der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung das Gehäuse des Fahrzeugkarosseriemetallabschnitts 15 als
Masse-Leitung verwendet und demgemäss ist die die zweite Ausführungsform
extrem nützlich,
wenn eine Verkabelungsdistanz der Energieversorgungsleitung 2 lang
ist wie im vorderen und rückwärtigen Bereich des
Fahrzeugs.
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Obwohl
die ersten und zweiten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung oben beschrieben worden sind, ist die
vorliegende Erfindung nicht auf jene beschränkt und Konfigurationen der
jeweiligen Einheiten können
ersetzt werden durch beliebige Konfigurationen mit ähnlichen
Funktionen.