DE112011103594T5

DE112011103594T5 - Netzleitungs-Kommunikationssystem

Info

Publication number: DE112011103594T5
Application number: DE112011103594T
Authority: DE
Inventors: Daisuke Umehara; Toshiya Hisada; Shinichi Ishiko; Satoshi Horihata; Tetsuo Morita; Yasuhiro Yabuuchi; Masahiro Morikura
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2010-10-27
Filing date: 2011-10-17
Publication date: 2013-08-29
Anticipated expiration: 2031-10-18
Also published as: WO2012056927A1; US9048888B2; JP2012109943A; DE112011103594B4; US20130195208A1

Abstract

Ein Netzleitungs-Kommunikationssystem wird bereitgestellt, bei welchem der Einfluss des auf einer ein Kommunikationsmedium bildenden Netzleitung unerwartet erzeugten Impulsrauschens in Übereinstimmung mit den Eigenschaften des Impulsrauschens durch ein bestehendes Verfahren verringert werden kann, und eine Netzleitungskommunikation ohne Behinderung realisiert werden kann. Ein Sender 11 besteht aus: einem Modulator 13 zum Übermitteln eines LIN-Datensignals durch eine Netzleitung 3; einem Filter 14, das ein Signal eines vorbestimmten Bands durchlässt; und einem Sinuswellen-Ausgeber (Sinuswelle in der Zeichnung) 15. Demgegenüber besteht der Empfänger 12 aus dem Sinuswellen-Ausgeber 15, dem Filter 16 und einem Demodulator 17, der eine Demodulation durchführt. Mit der Netzleitung 3 ist ein Begrenzer 6 verbunden, der die Amplitude des sich ausbreitenden Signals auf eine vorbestimmte Amplitude (die Empfangssignalamplitude) begrenzt.

Description

[Technisches Gebiet]
Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem mit einer Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Netzleitungs-Kommunikationssystem, bei welchem dann, wenn eine Netzleitung als ein Kommunikationsmedium verwendet wird, eine Kommunikation mit einem verringerten Einfluss des Impulsrauschens, das unerwartet von einem mit der Netzleitung verbundenen Aktuator erzeugt wird, durchgeführt werden kann.
[Stand der Technik]
In den zurückliegenden Jahren wurde auf verschiedenen Gebieten ein System verwendet, in welchem eine Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen verbunden ist und jeder der Kommunikationseinrichtungen eine Funktion zugewiesen ist, und die Kommunikationseinrichtungen Daten miteinander austauschen und verschiedenartige Prozesse in Zusammenwirkung durchführen. In dem Kommunikationssystem beeinträchtigt ein auf einem die Kommunikationseinrichtungen verbindenden Kommunikationsmedium erzeugtes Rauschen die Kommunikationsqualität. Daher ist es notwendig, Maßnahmen zum Verhindern des Rauschens oder zum Realisieren der Kommunikation so, dass diese durch das Rauschen nicht beeinträchtigt wird, zu ergreifen.
Auf dem Gebiet fahrzeuginterner lokaler Netze (LANs; Local Area Networks), die in Fahrzeugen angeordnet sind, werden durch Verwenden elektronischer Steuereinheiten (ECUs; Electronic Control Units), welche Kommunikationseinrichtungen sind, und Veranlassen der elektronischen Steuereinheiten, spezialisierte Prozesse zum Austauschen von Daten miteinander durchzuführen, verschiedenartige Funktionen als ein System implementiert. Die Fahrzeugsteuerung verschob sich von der mechanischen Steuerung hin zu elektrischer Steuerung, und die Funktionen der elektronischen Steuereinheiten sind spezialisiert, um die Anzahl von in dem System implementierter Funktionen zu erhöhen. Demzufolge nehmen die Anzahl und die Arten von Kommunikationseinrichtungen zu, und nimmt die Anzahl von Kommunikationsleitungen (fahrzeuginterner Kabelbaum bzw. fahrzeuginterne Verkabelung), die die Kommunikationseinrichtungen verbinden, ebenfalls zu. Außerdem macht es eine Zunahme der in dem Kommunikationssystem gesendeten und empfangenen Datenmenge notwendig, große Datenmengen schneller zu senden und zu empfangen.
Auf dem Gebiet von Fahrzeugen soll insbesondere der Kraftstoffverbrauch durch Verringern des Fahrzeuggewichts verbessert oder die Ansteuer- bzw. Antriebsleistung verringert werden. Ebenfalls soll der Komfort von Passagieren durch Vergrößern des Fahrzeuginnenraums verbessert werden. Daher ist es erforderlich, das Gewicht der fahrzeuginternen Verkabelung durch Verringern der Anzahl von für das fahrzeuginterne lokale Netzwerk verwendeten Kommunikationsleitungen zu reduzieren.
Aus diesem Grund zieht eine Netzleitungskommunikation (PLC; Power Line Communication), bei welcher eine Trägerwelle zur Kommunikation auf eine bestehende Netzleitung überlagert wird, um eine Kommunikation zu realisieren, Aufmerksamkeit auf sich, und wurde ihre Anwendung auf fahrzeuginterne lokale Netze vorgeschlagen (vergleiche zum Beispiel das Patentdokument 1). Durch Anwenden der Netzleitungskommunikation auf fahrzeuginterne lokale Netze wird eine Einsparung von Leitungen realisiert, welche die Verringerung des Gewichts der fahrzeuginternen Verkabelung ermöglicht.
[Dokument des Standes der Technik]
[Patentdokument]

Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2006-067421

[Kurzbeschreibung der Erfindung]
[Von der Erfindung zu lösendes Problem]
Für das Impulsrauschen wurde für die (fahrzeuginterne) Netzleitungskommunikation weder eine detaillierte Analyse noch eine Betrachtung einer Umgehungslösung bereitgestellt, weil der Einfluss durch Maßnahmen wie zum Beispiel Durchführen einer Daten-Wiederübertragung bzw. Daten-Neuübertragung verringert werden kann. Insbesondere auf dem Gebiet von Fahrzeugen ist jedoch ein Aktuator bzw. ein Stellglied, welcher bzw. welches ereignisgesteuert arbeitet, mit einer Netzleitung verbunden, die als ein Kommunikationsmedium dient, und ist es in Übereinstimmung mit den Inhalten der gesendeten und empfangenen Daten weiter erforderlich, dass die Daten aus Sicherheitsgründen mit geringer Verzögerung und hoher Zuverlässigkeit gesendet und empfangen werden. Für ein regelmäßig erzeugtes Impulsrauschen ist es lediglich notwendig, die Zuverlässigkeit bzw. die Verlässlichkeit des Signals während einer bestimmten regelmäßigen Zeitspanne abzuschätzen. Zum Beispiel ist es in dem Fall einer Innenraum-Netzleitungskommunikation bekannt, dass die Erzeugungszeitspanne von Impulsrauschen mit der Zeitspanne der Netzstromerzeugung synchronisiert ist, und dass durch Durchführen einer Erfassung auf der Grundlage der Zeitspanne Impulsrauschen mit relativ hoher Genauigkeit erfasst werden kann, so dass dieses vermieden werden kann. Andererseits werden zum Beispiel ein Verriegeln und ein Entriegeln eines elektrischen Türschlosses eines Fahrzeugs in Antwort auf einen Betriebsablauf entsprechend einem Einschalten und Ausschalten eines Schalters durch einen Fahrer oder Passagier, und durch Einschalten und Ausschalten des Schalters für das Türschloss, durchgeführt, und wird ein Impulsrauschen von einem Türschloss-Aktuator oder dergleichen, der mit einer Netzleitung, welche ein Kommunikationsmedium ist, verbunden ist, erzeugt. Daher können die zeitlichen Eigenschaften bzw. die Kennlinie wie vorstehend beschrieben nicht gelernt werden.
Wenn eine fahrzeuginterne Netzleitungskommunikation realisiert wird, wird es stärker bevorzugt, dies eher durch Verwenden eines konventionellen Kommunikationsprotokolls und konventioneller fahrzeuginterner Kommunikationseinrichtungen zu relativ niedrigen Kosten zu realisieren, anstelle durch Entwerfen eines neuen Kommunikationsprotokolls und neuer Hardware für die Kommunikation.
Die Erfindung erfolgte in Anbetracht solcher Gegebenheiten, und der Erfindung liegt als eine Aufgabe zugrunde, ein Netzleitungskommunikationssystem zu schaffen, bei welchem eine Kommunikation durchgeführt werden kann, während der Einfluss des Impulsrauschens, das unerwartet auf einer Netzleitung erzeugt wird, welche ein Kommunikationsmedium von einem mit der Netzleitung verbundenen Aktuator ist, verringert wird.
[Mittel zur Lösung des Problems]
Ein Netzleitungs-Kommunikationssystem gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem Kommunikationssystem, bei welchem eine Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen, die an einem Fahrzeug angebracht sind, eine Kommunikation über eine in dem Fahrzeug verlegte Netzleitung durchführt, ein Amplitudenbegrenzer vorgesehen ist, welcher die Amplitude eines sich auf der Netzleitung ausbreitenden Signals auf einen vorbestimmten Amplitudenwert begrenzt, und die Kommunikationseinrichtungen ein Datensignal mit einer Trägerfrequenz, die sich von einer Frequenz eines auf der Netzleitung erzeugten Impulsrauschens unterscheidet, durch Phasenmodulation modulieren.
Ein Impulsrauschen einer sich abschwächenden Sinuswelle, welche eine hohe Amplitude zur Erzeugungszeit zeigt und sich dann danach abschwächt, wird auf einer Netzleitung, die als eine Übertragungsleitung dient, erzeugt. Dieses Impulsrauschen hat eine sehr hohe Amplitude, und die Zeit, die von der Erzeugung bis zu der Abschwächung bzw. Dämpfung benötigt wird, beträgt höchstens etwa 10 μs. Falls die Symboldauer des Datensignals ausreichend lang für die sich abschwächende Sinuswelle ist, wird es möglich, dass die Trägerfrequenz des Datensignals den Einfluss der hohen Amplitude des Impulsrauschens durch den Amplitudenbegrenzer abschwächt.
Es wurden Erkenntnisse dahingehend erhalten, dass dann, wenn eine Kommunikation mittels einer in einem Fahrzeug verlegten Netzleitung durchgeführt wird, ein Impulsrauschen einer sich abschwächenden Sinuswelle mit willkürlichem Zeitverhalten und intensiv durch einen aperiodischen Betrieb eines mit der Netzleitung verbundenen Aktuators erzeugt wird. In einer derartigen Kommunikation mittels der fahrzeuginternen Netzleitungskommunikation ermöglichen insbesondere ein Phasenmodulationsverfahren und ein Amplitudenbegrenzer, den Einfluss des Impulsrauschens wirkungsvoll abzuschwächen. Als das Protokoll der fahrzeuginternen Kommunikation, bei welcher die Symboldauer für die Erzeugungsdauer des Impulsrauschens ausreichend lang ist, wird ein LIN (Local Interconnect Network) bzw. LIN-Bus, dessen Kommunikationsgeschwindigkeit bzw. Kommunikationsrate bis zu 20 KBit/s beträgt, bevorzugt.
Ein Netzleitungs-Kommunikationssystem gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Kommunikationssystem, bei welchem eine Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen, die an einem Fahrzeug angebracht sind, eine Kommunikation über eine in dem Fahrzeug verlegte Netzleitung durchführt, ein Amplitudenbegrenzer vorgesehen ist, welcher die Amplitude eines sich auf der Netzleitung ausbreitenden Signals auf einen vorbestimmten Amplitudenwert begrenzt, die Kommunikationseinrichtungen eine Vielzahl von ersten Kommunikationseinrichtungen, welche ein Datensignal mit einer ersten Trägerfrequenz durch Phasenmodulation moduliert und eine Kommunikation mit niedriger Geschwindigkeit über die Netzleitung durchführt, und eine Vielzahl von zweiten Kommunikationseinrichtungen, welche mittels der Phasenmodulation ein Datensignal mit einer zweiten Trägerfrequenz, die sich von der ersten Trägerfrequenz unterscheidet, moduliert und eine Kommunikation mit hoher Geschwindigkeit über die Netzleitung durchführt, beinhalten, die erste Trägerfrequenz näher an einer Frequenz eines auf der Netzleitung erzeugten Impulsrauschens liegt als die zweite Trägerfrequenz, und eine Symboldauer des durch die ersten Kommunikationseinrichtungen modulierten Signals länger ist als eine Dauer des Impulsrauschens.
Die Erfindung verwendet eine Struktur, in welcher eine Gruppe der ersten Kommunikationseinrichtungen zum Durchführen der Netzleitungskommunikation bei der ersten Trägerfrequenz und eine Gruppe der zweiten Kommunikationseinrichtungen zum Durchführen der Netzleitungskommunikation bei der zweiten Trägerfrequenz eine Netzleitungskommunikation durch Verwenden einer gemeinsamen Netzleitung durchführen, d. h. eine Struktur, in welcher eine so genannte Multiplex-Kommunikation durchgeführt wird. Wenn die Kommunikationsgeschwindigkeiten bzw. Kommunikationsraten verglichen werden, werden dann, wenn die ersten Kommunikationseinrichtungen die Kommunikation mit niedriger Geschwindigkeit durchführen und die zweiten Kommunikationseinrichtungen die Kommunikation mit hoher Geschwindigkeit durchführen, die Trägerfrequenzen so festgelegt, dass die erste Trägerfrequenz nahe an der (Spitzen-)Frequenz des Impulsrauschen liegt, und die zweite Trägerfrequenz von der Frequenz des Impulsrauschen entfernt liegt. Die erste Trägerfrequenz kann dieselbe sein wie die Frequenz des Impulsrauschens. Außerdem wird die Symboldauer des Modulationssignals der ersten Kommunikationseinrichtungen so festgelegt, dass sie länger ist als das Impulsrauschen.
Dadurch kann in der durch die ersten Kommunikationseinrichtungen durchgeführten Netzleitungskommunikation auch dann, wenn die erste Trägerfrequenz nahe an der Frequenz des Impulsrauschens liegt oder gleich dieser ist, aufgrund der Wirkung des Begrenzens der Amplitude des Impulsrauschens durch den Amplitudenbegrenzer, und da die Symboldauer länger ist als das Impulsrauschen, eine normale Kommunikation ohne Beeinträchtigung durch das Impulsrauschen durchgeführt werden. Außerdem kann, da die erste Trägerfrequenz nahe an die Frequenz des Impulsrauschens geführt werden kann, die zweite Trägerfrequenz, die bei der schnellen Kommunikation mittels den zweiten Kommunikationseinrichtungen, welche durch das Impulsrauschen beeinträchtigt werden kann, verwendet wird, entfernt von der Frequenz des Impulsrauschen gelegt werden, so dass verhindert werden kann, dass die Kommunikation mittels den zweiten Kommunikationseinrichtungen durch das Impulsrauschen behindert wird.
Das Netzleitungs-Kommunikationssystem gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenmodulation eine BPSK(Binary Phase Shift Keying)-Modulation ist, und die Kommunikationseinrichtungen das Datensignal durch ein synchronisiertes Erfassungsverfahren empfangen.
Erfindungsgemäß kann durch Anwenden des BPSK-Verfahrens und des synchronisierten Erfassungsverfahrens ein Netzleitungs-Kommunikationssystem durch Verwenden einer existierenden Kommunikationseinrichtung realisiert werden.
Das Netzleitungs-Kommunikationssystem gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Phasenmodulation eine DBPSK(Differential Binary Phase Shift Keying)-Modulation ist, und die Kommunikationseinrichtungen das Datensignal durch ein Verzögerungserfassungsverfahren empfangen.
Erfindungsgemäß kann durch Verwenden des DBPSK-Verfahrens und des Verzögerungserfassungsverfahrens ein Netzleitungs-Kommunikationssystem durch Verwenden einer existierenden Kommunikationseinrichtung realisiert werden.
Das Netzleitungs-Kommunikationssystem gemäß einem fünften Gesichtspunkt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Amplitudenwert auf der Grundlage einer Eigenschaft des auf der Netzleitung erzeugten Impulsrauschens vorbestimmt ist.
Erfindungsgemäß wird der durch den Amplitudenbegrenzer begrenzte vorbestimmte Amplitudenwert auf der Grundlage der Eigenschaften bzw. der Kennlinie des Impulsrauschens, das vermutlich in dem Kommunikationssystem erzeugt wird, bestimmt, wodurch der Einfluss des Impulsrauschens präziser entfernt werden kann. Insbesondere bei fahrzeuginterner Netzleitungskommunikation können die Eigenschaften des auf der als Übertragungsleitung dienenden Netzleitung erzeugten Impulsrauschens in Übereinstimmung mit dem Schaltungsaufbau auffallend bzw. deutlich sein. Demzufolge kann der Einfluss der Rauscheigenschaften in Übereinstimmung mit dem Schaltungsaufbau des Kommunikationssystems, und insbesondere die Impulsrauscheigenschaften mit Bezug zu der Amplitude, wirkungsvoll entfernt werden.
Das Netzleitungs-Kommunikationssystem gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Amplitudenwert nicht größer ist als das Zweifache des Amplitudenwerts des zwischen den Kommunikationseinrichtungen gesendeten und empfangenen Signals.
Erfindungsgemäß ist der durch den Amplitudenbegrenzer begrenzte vorbestimmte Amplitudenwert nicht größer als das Zweifache des Amplitudenwerts des zwischen den Kommunikationseinrichtungen gesendeten und empfangenen Signals (des modulierten und auf die Netzleitung überlagerten Signals). Die Erfinder untersuchten die Eigenschaften des auf der Netzleitung eines Fahrzeugs erzeugten Impulsrauschens, modellierten diese Eigenschaften bzw. entwickelten diese Eigenschaften in ein Modell, und führten Simulationen durch. In diesen Simulationen wurde ein Ergebnis dahingehend erhalten, dass der Einfluss des Impulsrauschens ausreichend reduziert werden konnte, wenn der durch den Amplitudenbegrenzer begrenzte Amplitudenwert das Zweifache des Amplitudenwerts des Sendesignals und des Empfangssignals war. Hiervon ausgehend kann durch Begrenzen der Amplitude auf nicht mehr als das Zweifache des Amplitudenwerts des Sende- und Empfangssignals eine Netzleitungskommunikation realisiert werden, welche frei von Einflüssen des Impulsrauschens ist.
[Wirkungen der Erfindung]
In dem Fall der Erfindung kann der Einfluss des Impulsrauschens, das unerwartet auf der Netzleitung erzeugt wird, welche das Kommunikationsmedium ist, in Übereinstimmung mit den Eigenschaften bzw. der Kennlinie des Impulsrauschens durch existierende Verfahren abgeschwächt werden, so dass eine Netzleitungskommunikation behinderungsfrei realisiert werden kann. Insbesondere dann, wenn die Eigenschaften des Impulsrauschens aus einer mit der Leistungsquelle bzw. Stromquelle verbundenen Erzeugungsquelle auffallend ist, kann eine dieses vermeidende Kommunikation durchgeführt werden.
[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
1 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur eines fahrzeuginternen Netzleitungs-Kommunikationssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Verbindungsstruktur eines Senders und eines Empfängers zeigt, die in dem fahrzeuginternen Netzleitungs-Kommunikationssystem des Ausführungsbeispiels enthalten sind.
3 besteht aus Diagrammen, die die Eingangs-Ausgangs-Kennlinie eines Begrenzers des Ausführungsbeispiels zeigen.
4 ist eine erklärende Ansicht, die konzeptionell die Wirkung des Abschwächens des Einflusses von Impulsrauschen durch den in dem fahrzeuginternen Netzleitungs-Kommunikationssystem des Ausführungsbeispiels enthaltenen Begrenzer zeigt.
5 ist ein Diagramm, das das Messergebnis der Erzeugungszeit des Impulsrauschens zeigt.
6 ist eine erklärende Ansicht, die konzeptionell das Verfahren des Erzeugens eines für Simulationen verwendeten Impulsrauschens zeigt.
7 besteht aus Diagrammen, die die Eigenschaften des für die Simulationen verwendeten Impulsrauschens zeigen.
8 besteht aus Diagrammen, die Messergebnisse der Eigenschaften des Impulsrauschens zeigen.
9 ist ein Diagramm, das die Eigenschaften des durch eine Simulation erhaltenen Kommunikationsfehlers zeigt.
10 ist ein Diagramm, das die Eigenschaften des durch eine Simulation erhaltenen Kommunikationsfehlers zeigt.
11 ist ein Diagramm, das eine Eigenschaft des durch Simulationen erhaltenen Kommunikationsfehlers zeigt.
12 ist eine erklärende Ansicht, die konzeptionell das Verfahren des Erzeugens des für die Simulationen verwendeten Rauschens zeigt.
13 besteht aus Diagrammen, die die Eigenschaften des für die Simulationen verwendeten Impulsrauschens zeigen.
14 ist ein Diagramm, das die Eigenschaften durch die Simulationen erhaltenen Kommunikationsfehler zeigt.
15 ist ein Diagramm, das die Eigenschaften der durch die Simulationen erhaltenen Kommunikationsfehler zeigt.
16 ist ein Diagramm, das die Eigenschaften der durch die Simulationen erhaltenen Kommunikationsfehler zeigt.
17 ist ein Diagramm, das die Eigenschaften des durch eine Simulation erhaltenen Kommunikationsfehlers zeigt.
18 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur eines fahrzeuginternen Netzleitungs-Kommunikationssystems eines zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.
[Art zur Ausführung der Erfindung]
Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage der Ausführungsbeispiele derselben zeigenden Zeichnungen konkret beschrieben.
In den unten beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt eine Beschreibung anhand eines Beispiels, in welchem die Erfindung auf ein fahrzeuginternes Netzleitungs-Kommunikationssystem angewandt ist, das eine Kommunikation zwischen den an einem Fahrzeug angebrachten elektronischen Steuereinheiten durch Netzleitungskommunikation realisiert.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
1 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur eines fahrzeuginternen Netzleitungs-Kommunikationssystems eines Ausführungsbeispiels zeigt. Das fahrzeuginterne Netzleitungs-Kommunikationssystem des Ausführungsbeispiels beinhaltet: Eine Vielzahl von elektronischen Steuereinheiten bzw. ECUs 1 als Kommunikationseinrichtungen, die in dem Fahrzeug angeordnet sind; eine Vielzahl von Aktuatoren bzw. Aktoren oder Stellgliedern 2, welche gesteuert durch die elektronischen Steuereinheiten 1 betrieben werden; eine Netzleitung bzw. Stromleitung oder Versorgungsleitung 3, die Leistung bzw. Strom an die elektronischen Steuereinheiten 1 und die Aktuatoren 2 überträgt; eine Leistungsquelle bzw. Stromquelle 4, welche Leistung bzw. Strom zu den elektronischen Steuereinheiten 1 und dem Aktuator 2 führt; einen Leistungsteiler bzw. eine Verteilereinrichtung (J/B in der Figur) 5 zum Verteilen bzw. Verzweigen und Weiterleiten der Netzleitung 3; und einen Begrenzer 6, der mit der Netzleitung 3 verbunden ist.
Die elektronischen Steuereinheiten 1, für welche Mikrocomputer verwendet werden, sind Einrichtungen, welche eine Leistungsversorgung durch eine Leistungsschaltung erhalten und ein Senden und ein Empfangen von Daten durch Netzleitungskommunikation sowie eine Steuerung der Betriebsabläufe nicht dargestellter anderer Komponenten durchführen. Die elektronischen Steuereinheiten 1 arbeiten jede als ein Sender und ein Empfänger und tauschen Daten miteinander aus. Die elektronischen Steuereinheiten 1 des Ausführungsbeispiels haben die Funktion einer LIN(Local Interconnect Network)-Steuereinrichtung, und das Kommunikationsprotokoll zwischen den elektronischen Steuereinheiten 1 ist LIN.
Die Leistungsquelle 4 ist ein Generator, welcher Leistung von dem Motor erhält, um Leistung zu erzeugen, oder eine Batterie, die von dem Generator geladen wird, der Minus-Anschluss derselben ist an Masse gelegt, und der Plus-Anschluss derselben ist über die Netzleitung 3 mit dem Leistungsteiler 5 verbunden. Die Leistungsquelle 4 liefert eine Ansteuerspannung von zum Beispiel 12 V an die elektronischen Steuereinheiten 1 oder die Aktuatoren 2.
Der Leistungsteiler 5 ist mit Verzweigungs- und Weiterleitungsschaltungen für die Netzleitung 3 versehen. Mit dem Leistungsteiler 5 ist eine Vielzahl von Netzleitungen 3 so verbunden, dass sie von dort aus abzweigen. Diese Netzleitungen 3 sind mit den elektronischen Steuereinheiten 1 bzw. den Aktuatoren 2 verbunden. Ein Schalter ist derart in jeder elektronischen Steuereinheit 1 verbaut, dass das Einschalten und das Ausschalten des Verbindungsrelais zu den Aktuatoren 2 durch die elektronischen Steuereinheiten 1, welche die Aktuatoren 2 steuern, gesteuert wird. Wenn der Schalter eingeschaltet ist, wird Leistung aus der Leistungsquelle 4 zu den Aktuatoren 2 geführt, so dass die Aktuatoren 2 arbeiten.
Die elektronischen Steuereinheiten 1 und die Aktuatoren 2 sind jede bzw. jeder derart strukturiert, dass im Inneren derselben die Netzleitung 3, die damit verbunden ist, über die Komponenten und die Last, die darin selbst enthalten ist, mit der Fahrzeugmasse verbunden (auf Masse gelegt) ist.
In dem so angeordneten fahrzeuginternen Netzleitungs-Kommunikationssystem empfangen die elektronischen Steuereinheiten 1 nicht nur eine Leistungsversorgung von der Leistungsquelle 4 über die Netzleitungen 3, um zu arbeiten, sondern überlagern auch eine Trägerwelle zur Kommunikation auf die Netzleitungen 3, um Daten zur Steuerung zu senden und zu empfangen. Dadurch ist es in dem fahrzeuginternen Netzleitungs-Kommunikationssystem des Ausführungsbeispiels unnötig, zwischen den elektronischen Steuereinheiten 1 in dem Fahrzeug eine Signalleitung für die Kommunikation zum Senden und Empfangen von Daten, die für eine Geschwindigkeitsregelung verwendet werden, von Videodaten oder dergleichen separat zu verkabeln bzw. zu verlegen. Demzufolge kann eine Einsparung von Leitungen und eine Verringerung des Gewichts der Verkabelung bzw. des Kabelbaums realisiert werden.
Wie in 1 gezeigt ist, wird, da der Aktuator 2 mit der Netzleitung 3 verbunden ist, durch welche die elektronischen Steuereinheiten 1 eine Datenkommunikation durchführen, ein Impulsrauschen in einer ereignisgesteuerten Art und Weise auf der Netzleitung 3 erzeugt. Einer der Aktuatoren 2 ist zum Beispiel ein Türschlossmotor, der ein Verriegeln von Türen des Fahrzeugs beginnt. Wenn die elektronische Steuereinheit 1, die den Türschlossmotor steuert, den Schalter einschaltet, um den Türschlossmotor in Gang zu setzen, rotiert der Türschlossmotor zum Beispiel 95 ms lang, und wird während dieser Zeit eine Vielfachheit von Impulsrauschen auf der Netzleitung 3 erzeugt. Eine Hauptursache für das Impulsrauschen ist die Bürstenentladung des Motors, und nach etwa 95 ms ist die Erzeugungsfrequenz des Impulsrauschens ausreichend niedrig. Da das Ein/Aus-Zeitverhalten des Schalters des Türschlossmotors ein beliebiges Zeitverhalten ist, ist es, um das durch den Türschlossmotor verursachte Impulsrauschen zu vermeiden, anstelle einer zeitlichen Vermeidung notwendig, die Trägerfrequenz des Kommunikationssignals verschieden von der Frequenz des Impulsrauschens zu machen, oder ein Kommunikationsverfahren auszuwählen, das nicht leicht beeinträchtigt wird.
Daher wird in dem fahrzeuginternen Netzleitungs-Kommunikationssystem des Ausführungsbeispiels, um den Einfluss des auf der Netzleitung 3 erzeugten Impulsrauschens zu vermeiden, das Modulationsverfahren der Trägerwelle der Kommunikation definiert, und wird der Begrenzer 6 mit einbezogen. Nachstehend werden die Struktur eines Senders 11 und eines Empfängers 12 und die Struktur des Begrenzers 6, mit welchen die elektronischen Steuereinheiten 1 zu versehen sind, um den Einfluss des auf der Netzleitung 3 erzeugten Impulsrauschens zu vermeiden, beschrieben. Danach werden Ergebnisse von Untersuchungen dahingehend, ob eine Kommunikation, bei welcher der Einfluss des Impulsrauschens vermieden ist, durch die Strukturen realisiert werden kann, beschrieben.
12 ist ein Blockdiagramm, das schematisch die Verbindungsstruktur des Senders 11 und des Empfängers 12, die in dem fahrzeuginternen Netzleitungs-Kommunikationssystem des Ausführungsbeispiels enthalten sind, zeigt.
In der elektronischen Steuereinheit bzw. dem Sender 11 wird das Datensignal, das ausgegeben wird, um mittels der Funktion einer LIN-Steuereinrichtung Daten an eine andere elektronische Steuereinheit 11 zu übertragen, zur Durchführung einer Kommunikation im Rahmen der Netzleitungskommunikation dem Sender 11 zugeleitet. Desgleichen wird das von dem Empfänger 12 empfangene Datensignal durch die Funktion der LIN-Steuereinrichtung einem die elektronische Steuereinheit 1 bildenden Prozessor mitgeteilt, welches das Senden und das Empfangen mit der Netzleitung 3 als dem LIN-Bus ermöglicht.
Der Sender 11 besteht aus: Einem Modulator 13 zum Senden bzw. Übertragen eines LIN-Datensignals durch die Netzleitung 3; einem Filter 14, welcher ein Signal eines vorbestimmten Bands bzw. einer vorbestimmten Bandbreite durchlässt; und einem Sinuswellen-Ausgeber (Sinuswelle in der Figur) 15. Demgegenüber besteht der Empfänger 12 aus dem Begrenzer 6, dem Sinuswellen-Ausgeber 15, dem Filter 16 und einem Demodulator 17, der eine Demodulation durchführt.
Der Modulator 13 moduliert das von einer anderen Komponente in der elektronischen Steuereinheit 1 zugeführte Datensignal mittels binärer Phasenschiebung bzw. BPSK (Binary Phase Shift Keying) oder differenzieller binärer Phasenverschiebung bzw. DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying), und gibt das Signal aus. Zum Beispiel kann die Frequenz Fc der für die Modulation verwendeten Trägerwelle 20 MHz oder 10 MHz betragen. Demgegenüber demoduliert der Demodulator 17 das Datensignal aus der Trägerwelle.
Als der Filter 14 und der Filter 16 werden so genannte Root-Roll-Off-Filter verwendet, und beträgt die Roll-Off-Rate bzw. der Roll-Off-Faktor 0,5.
Der Sinuswellen-Ausgeber 15 gibt eine Sinuswelle bzw. eine sinusförmige Welle sin(2πFct) aus, mit welcher die Trägerwelle zu multiplizieren ist.
Der so aufgebaute Sender 11 moduliert das Datensignal mittels dem BPSK-Verfahren oder dem DBPSK-Verfahren, und der Empfänger 12 empfängt das Datensignal mittels einem Verfahren zur synchronisierten Erfassung bzw. einem synchronisierten Erfassungsverfahren oder einem Verzögerungserfassungsverfahren (wenn der Sender 11 die BPSK-Modulation durchführt, empfängt der Empfänger 12 das Datensignal mittels dem Verfahren zur synchronisierten Erfassung, während dann, wenn der Sender 11 die DBPSK-Modulation durchführt, der Empfänger 12 das Datensignal mittels dem Verzögerungserfassungsverfahren empfängt).
Der Begrenzer 6 begrenzt die Amplitude des sich auf der Netzleitung 3 ausbreitenden Signals auf eine vorbestimmte Amplitude (die Empfangssignalamplitude). 3 besteht aus Diagrammen, die die Eingangs-Ausgangs-Kennlinien des Begrenzers 6 des Ausführungsbeispiels zeigen. In jedem der beiden in 3 gezeigten Diagramme repräsentiert die horizontale Achse den Amplitudenpegel des zugeführten Signals, repräsentiert die vertikale Achse den Amplitudenpegel des ausgegebenen Signals, sind die Richtung nach rechts und die Richtung nach oben positiv, und sind die Richtung nach unten und die Richtung nach links negativ.
Der Begrenzer 6 des Ausführungsbeispiels hat Eigenschaften eines auf der linken Seite von 3 gezeigten harten Begrenzers. Wie in 3 gezeigt ist, gibt auch dann, wenn die Amplitude des zugeführten Signals höher ist als die Amplitude des Empfangssignals, der Begrenzer 6 das Signal mit der Amplitude des Empfangssignals aus.
Als der Begrenzer 6 kann ein solcher mit Eigenschaften eines weichen Begrenzers, der auf der rechten Seite von 3 gezeigt ist, verwendet werden. In dem Fall des weichen Begrenzers ist die Amplitude auf bis hin zu dem Zweifachen der Amplitude des Empfangssignals begrenzt. In diesem Fall gibt dann, wenn die Amplitude des zugeführten Signals nicht größer ist als das Zweifache der Amplitude des Empfangssignals, der Begrenzer 6 das Signal so wie es ist aus, und wenn die Amplitude höher als das Zweifache der Amplitude des Empfangssignals ist, gibt der Begrenzer 6 das Signal mit der Amplitude gleich dem Zweifachen der Amplitude des Empfangssignals aus.
Außerdem kann der Begrenzer 6 zwischen einem Multiplizierer und dem Filter 16 oder zwischen dem Filter 16 und dem Demodulator 17 angeordnet sein, und ebenso stromaufseitig des Multiplizierers angeordnet sein, wie in 2 gezeigt ist.
4 ist eine erklärende Ansicht, die konzeptionell die Wirkung des Abschwächens des Einflusses des Impulsrauschens durch den in dem fahrzeuginternen Netzleitungs-Kommunikationssystem des Ausführungsbeispiels enthaltenen Begrenzer 6 zeigt. Die durch die durchbrochen Linien in 4 gezeigten Wellenformen repräsentieren Impulsrauschen, und die horizontalen Linien der Rechtecke mit dicker Linie repräsentieren die Symboldauer eines Symbols eines Datensignals basierend auf LIN, und die vertikalen Linien derselben repräsentieren den Amplitudenwert des Empfangssignals. Die Wellenform des Impulsrauschens, nachdem die Amplitude durch den Begrenzer 6 begrenzt ist, ist in dem unteren Teil in 4 gezeigt.
Wie in 4 gezeigt ist, beträgt die Übertragungskapazität von LIN höchstens 20 KBit/s (eine Symboldauer ist 50 μs), und ist die Symboldauer ausreichend lang für eine Breite, die die Amplitude repräsentiert, wo das Impulsrauschen hoch ist. Daher kann durch Begrenzen der Amplitude durch den Begrenzer 6 der Einfluss auf ein Symbol wirkungsvoller abgeschwächt werden. Eine Verarbeitung kann durchgeführt werden, bei welcher die Größe des Signalpegels in jedem Symbol mit einem Abtastzeitverhalten ermittelt wird, das ausreichend kürzer ist als die Symboldauer, und eine größere Anzahl von Ermittlungsergebnissen als der Signalpegel festgelegt wird.
5 ist ein Diagramm, das das Messergebnis der Erzeugungszeit des Impulsrauschens zeigt, welches Ergebnis durch tatsächliches Messen der Erzeugungszeit des auf der Netzleitung 3 in einem Fahrzeug erzeugten Impulsrauschens erhalten wurde. In 5 repräsentiert die horizontale Achse die Erzeugungszeit [μs] des Impulsrauschens, und repräsentiert die vertikale Achse den Wert [%] der komplementären kumulativen Verteilungsfunktion (CCDF).
Wie in 5 gezeigt ist, wurde ein Messergebnis derart erhalten, dass die Erzeugungszeit von nicht weniger als näherungsweise 99% des erfassten Impulsrauschens nicht mehr als näherungsweise 18 μs betrug (das heißt, der Prozentsatz des Impulsrauschens von nicht weniger als 18 μs war nicht mehr als näherungsweise 1%). Hieraus ergibt sich, dass 50 μs, welches die Symboldauer von LIN ist, ausreichend lang sind für die Erzeugungszeit des in einem Fahrzeug erzeugten Impulsrauschens. Durch Festlegen der Symboldauer des auf der Netzleitung übertragenen Signals auf eine für die Erzeugungszeit des Impulsrauschens ausreichend lange Dauer kann der Einfluss des Impulsrauschens wirkungsvoll abgeschwächt werden.
Die Beschreibung wird zu 2 zurückkehrend fortgesetzt.
Der Sender 11 und der Empfänger 12 sind wie in 2 gezeigt aufgebaut, und das von dem Sender 11 gesendete Signal wird auf der Netzleitung 3 übertragen. Da eine Vielzahl von Aktuatoren 2 mit der Netzleitung 3 verbunden ist, werden sie zu einer Rauschquelle von Impulsrauschen, und wird das Impulsrauschen zu der Trägerwelle addiert. Außerdem wird zu den Eingangssignalen des Senders 11 und des Empfängers 12 jeder elektronischen Steuereinheit 1 additives weißes Gauß'sches Rauschen (AWGN) zu der Trägerwelle addiert.
Wenn die Trägerwelle, zu welcher das Impulsrauschen und das additive weiße Gauß'sche Rauschen addiert wurden, in den Begrenzer 6 geleitet wird, begrenzt der Begrenzer 6 die Amplitude auf die Amplitude des Empfangssignals wie in 3 gezeigt, und gibt die Trägerwelle aus. Dadurch wird der Einfluss des Impulsrauschens abgeschwächt.
Die von dem Begrenzer 6 ausgegebene Trägerwelle kommt an dem Multiplizierer in dem Empfänger 12 an. Der Multiplizierer in dem Empfänger 12 multipliziert die angekommene Trägerwelle mit einer Sinus förmigen Welle aus dem Sinuswellen-Ausgeben 15, veranlasst diese, den Filter 16 zu durchlaufen, und demoduliert sie dann an dem Demodulator 17 und teilt sie dem Prozessor als ein Datensignal in der elektronischen Steuereinheiten 1 mit.
Wie vorstehend beschrieben wurde, verwendet der Sender 11 BPSK oder DBPSK als Modulationsverfahren, wird die dem Modulation unter Verwendung einer synchronisierten Erfassung oder einer Verzögerungserfassung an dem Empfänger 12 durchgeführt, und ist der Begrenzer 6 mit der Netzleitung 3, welche die Übertragungsleitung ist, verbunden, wodurch die Kommunikation mittels LIN in einer Netzleitung Kommunikation realisiert werden kann.
Als Nächstes wird untersucht, ob eine Kommunikation, bei der der Einfluss des Impulsrauschens in dem Fahrzeug-Netzleitungs-Kommunikationssystem des Ausführungsbeispiels vermieden ist, durch Bereitstellen des wie in 2 gezeigt strukturierten Senders 11 und Empfängers 12 und Bereitstellen des Begrenzers 6 realisiert werden kann oder nicht.
Ob die Kommunikation, bei der der Einfluss des Impulsrauschens vermieden ist, realisiert werden kann oder nicht, wird auf der Grundlage der Bitfehlerrate (BER; Bit Error Rate) ausgewertet, wenn ein vorbestimmtes Impulsrauschen durch Simulationen in einer den Sender 11, den Empfänger 12 und den Begrenzer 6, gezeigt in 2, enthaltenden Struktur erzeugt wird.
Ein das durch die Simulationen erzeugte Impulsrauschen enthaltendes Rauschen wurde erzeugt. 6 ist eine erklärende Ansicht, die konzeptionell das Verfahren des Erzeugens des für die Simulationen verwendeten Rauschens zeigt.
Um das Impulsrauschen zu erzeugen, wird zunächst das Rauschen einschließlich des Impulsrauschens, das auf der Netzleitung 3 erzeugt wurde, mit welchem der Türschlossmotor als der Aktuator 2 verbunden ist, tatsächlich gemessen. Es ist jedoch sehr schwierig, das Impulsrauschen aus dem gemessenen Rauschen wahrheitsgetreu zu erfassen und es zu reproduzieren. Daher wird eine geschätzte Zustandsmatrix ermittelt, in welcher Ergebnisse der nachfolgenden Schätzung in chronologischer Reihenfolge angeordnet sind: Eine Schätzung, unter Verwendung eines Hidden Markov-Gauss-Modells und eines BW-MAP-Verfahrens, welcher der beiden Zustände (ein Zustand, in dem das Impulsrauschen erzeugt wird, und ein Zustand, in dem es nicht erzeugt wird) in jedem Abtastzeitpunkt der Zustand des durch die Messung erhaltenen Rauschens ist. Außerdem wurde festgestellt, dass die Frequenz des erzeugten Impulsrauschens Spitzen bei 10 MHz und 30 MHz hatte. Daher wird das Impulsrauschen unter Verwendung von Eigenschaften wie beispielsweise der erhaltenen geschätzten Zustandsmatrix und der Frequenz des Impulsrauschens erzeugt.
Die in dem obersten Diagramm in 6 gezeigte Wellenform ist die als Rechteckwelle gezeigte geschätzte Zustandsmatrix, und ein Zustand der Dauer einer Rechteckwelle entspricht einer Dauer, wo ermittelt wird, dass ein Impuls kontinuierlich erzeugt wird. ”0” ist ein Zustand, in dem das Impulsrauschen nicht erzeugt wird (nur das additive weiße Gauß'sche Rauschen), und ”1” ist ein Zustand, in dem das Impulsrauschen erzeugt wird (Mischung aus dem Impulsrauschen und dem additiven weißen Gauß'schen Rauschen). Wie in 6 gezeigt ist, setzt sich bei der fahrzeuginternen Netzleitungskommunikation ein Zustand, in dem das Impulsrauschen erzeugt wird, in kontinuierlichen Intervallen fort. Dies ist deshalb so, weil das bei der fahrzeuginternen Netzleitungskommunikation erzeugte Impulsrauschen eine sich abschwächende sinusförmige Welle ist, wie in 4 gezeigt.
Dann wurde, wie in dem zweiten Diagramm von oben in 6 gezeigt ist, das Intervall, in dem das Impulsrauschen erzeugt wurde (das Intervall, in dem sich ”1” fortsetzte) durch eine Fensterfunktion mit derselben Dauer wie das Intervall ersetzt. Als Fensterfunktion wurde ein Hanning-Fenster verwendet.
Dann wurde, da wie vorstehend erwähnt festgestellt wurde, dass die Frequenzperiode des Impulsrauschens Spitzen bei 10 MHz und 30 MHz aufweist, damit auch das erzeugte Impulsrauschen Spitzen bei den beiden Frequenzen von 10 MHz und 30 MHz hat, W₂(t), welches die Fensterfunktion W₁(t) multipliziert mit der Summe der Sinuswellen der beiden Frequenzen F₁ und F₂ ist, erhalten (Ausdruck 1). Die Phasen der beiden Sinuswellen sind φ₁ bzw. φ₂, und jede nimmt in dem Bereich von 0 bis 2π eine zufällige Phase an. Diese Phasen werden für jedes Erfassungsintervall zufällig und unabhängig bestimmt.
[Ausdruck 1]
Dann wurde der Maximalwert der Amplitude des erzeugten Impulsrauschens in Übereinstimmung mit der Amplitude des gemessenen Impulsrauschens in jedem Intervall gebracht. D. h., die Funktion W₂(t), in der die Amplitude auf ”1” normalisiert wurde, wurde mit der Amplitude A(i) des gemessenen Impulsrauschens multipliziert. A(i) in 6 ist der Absolutwert der Maximalamplitude des Impulsrauschens, welches die i-fach bzw. an i-ter Stelle gemessene, sich abschwächende Welle ist.
Zuletzt wurde das additive weiße Gauß'sche Rauschen in Übereinstimmung mit den Eigenschaften des Empfängers 12 als das Hintergrundrauschen addiert, um das für die Simulationen verwendete Rauschen zu erhalten.
7 besteht aus Diagrammen, die die Eigenschaften des für die Simulationen verwendeten Impulsrauschens zeigen. Die Wellenform eines Impulsrauschens ist in dem oberen Diagramm gezeigt, und die Frequenzkennlinie ist in dem unteren Diagramm gezeigt. Da die Fensterfunktion verwendet wird, zeigt das Impulsrauschen des erzeugten Rauschens eine bilateral bzw. zweiseitig symmetrische Wellenform mit einer hohen Amplitude in der Mitte, wie in dem oberen Diagramm von 7 gezeigt, und schwächt sich ab. Außerdem hat, wie in dem unteren Diagramm von 7 gezeigt ist, die Frequenz des erzeugten Impulsrauschens Spitzenwerte bei 10 MHz und 30 MHz, ähnlich zu dem tatsächlich gemessenen Impulsrauschen.
8 besteht aus Diagrammen, die die Messergebnisse der Eigenschaften des Impulsrauschens zeigen, welche Ergebnisse durch tatsächliches Messen des auf der Netzleitung 3 in einem Fahrzeug erzeugten Impulsrauschens erhalten wurden. In 8 ist die Wellenform eines Impulsrauschens in dem oberen Diagramm gezeigt, ist die Frequenzkennlinie in dem unteren Diagramm gezeigt, und sind diese in Entsprechung zu bzw. Übereinstimmung mit den Eigenschaften des Impulsrauschens für die Simulationen von 7 gebracht.
Das gemessene Impulsrauschen zeigt, wie in dem oberen Diagramm von 8 gezeigt ist, eine sich abschwächende Wellenform, bei der nach einer Wellenform, die sich bei hohen Amplitude steil ändert, die Amplitude langsam abnimmt und die Änderung sanft wird. Außerdem hat, wie in dem unteren Diagramm von 8 gezeigt ist, die Frequenz des gemessenen Impulsrauschens Spitzen bei näherungsweise 12 MHz und näherungsweise 33 MHz. Wie vorstehend beschrieben wurde, wird festgestellt, dass die Eigenschaften des Impulsrauschens für die in 7 gezeigten Simulationen nahe an den Eigenschaften des in 8 gezeigten, tatsächlich gemessenen Impulsrauschens liegen.
Das Rauschen, das das wie in 6 und 7 gezeigt erzeugte Impulsrauschen beinhaltet, wurde auf der Netzleitung 3 des Kommunikationssystems mit der in 2 gezeigten Struktur erzeugt, und Simulationen dahingehend, wie viel Empfangsfehler erzeugt wurde, wurden ausgeführt. Die Simulationen wurden mehrfach durchgeführt, während die Frequenz der Trägerwelle auf 5, 10, 15, 20, 25 und 30 MHz geändert wurde. Die Abtastfrequenz des Signals betrug 100 MHz.
9 und 10 sind Diagramme, die die Eigenschaften des durch die Simulationen erhaltenen Kommunikationsfehlers zeigen. 9 zeigt die Ergebnisse einer Simulation mittels dem BPSK-Verfahren und dem synchronisierten Erfassungsverfahren (hier fehlt der Begrenzer 6), und 10 zeigt die Ergebnisse einer Simulation mittels dem DBPSK-Verfahren und dem Verzögerungserfassungsverfahren (hier fehlt der Begrenzer 6). Die horizontale Achse repräsentiert ein Verhältnis von Signalleistung zu Leistung von Hintergrundrauschen E_b/N₀ [dB] pro Bit, und die vertikale Linie repräsentiert die Bitfehlerrate (BER). Wie in 9 und 10 gezeigt ist, ist in jedem der Fälle des BPSK-Verfahrens und des DBPSK-Verfahrens die Bitfehlerrate dann, wenn die Frequenz der durch ein Symbol ”x” repräsentierten Frequenz der Trägerwelle 20 MHz beträgt, relativ hervorragend. Wenn die Frequenz der Trägerwelle 10 MHz und 30 MHz beträgt, welche Frequenzen dieselben sind wie die Frequenz des Impulsrauschens, ist die Bitfehlerrate auch in einem Bereich, in dem E_b/N₀ hoch ist, schlecht.
Außerdem wird, wie in 9 und 10 gezeigt ist, dann, wenn die Frequenz der Trägerwelle 20 MHz beträgt, geschätzt, dass die Bitfehlerrate in jedem der Fälle des BPSK-Verfahrens und des DBPSK-Verfahrens zu näherungsweise 10^–4 gemacht werden kann, indem E_b/N₀ zu näherungsweise 60 [dB] gemacht wird.
11 ist ein Diagramm, das die Eigenschaften des durch die Simulationen erhaltenen Kommunikationsfehlers zeigt, und zeigt sowohl die Ergebnisse von Simulationen mittels dem BPSK-Verfahren und dem synchronisierten Erfassungsverfahren (der Begrenzer 6 ist vorhanden), als auch die Ergebnisse mittels dem DBPSK-Verfahren und dem Verzögerungserfassungsverfahren (der Begrenzer 6 ist vorhanden). Wie in 11 gezeigt ist, ist in jedem der Fälle des BPSK-Verfahrens und des DBPSK-Verfahrens die Bitfehlerrate niedrig, wenn die Trägerfrequenz 20 MHz beträgt. Obwohl die Bitfehlerrate im Vergleich zu dem Fall, in dem der Begrenzer 6 fehlt, auch dann verbessert ist, wenn die Trägerfrequenz dieselbe ist wie die Frequenz des Impulsrauschens, ist die Bitfehlerrate verglichen mit dem Fall von 20 MHz hoch.
Außerdem wird, wie in 11 gezeigt ist, dann, wenn die Frequenz der Trägerwelle eine andere Frequenz als 10 MHz oder 30 MHz und dieselbe wie die Frequenz des Impulsrauschens von zum Beispiel 20 MHz ist, geschätzt, dass die Bitfehlerrate zu näherungsweise 10^–4 gemacht werden kann, indem E_b/N₀ durch das BPSK-Verfahren zu näherungsweise 11 [dB] gemacht wird und E_b/N₀ durch das DBPSK-Verfahren zu näherungsweise 13 [dB] gemacht wird. Durch den Begrenzer 6 wird E_b/N₀ um näherungsweise 50 [dB] verbessert.
Dadurch kann ein fahrzeuginternes Netzleitungs-Kommunikationssystem unter Verwendung des LIN-Protokolls realisiert werden, in welchem der Einfluss des Impulsrauschens vermieden ist.
Wie vorstehend beschrieben wurde kann dann, wenn das existierende LIN als das Kommunikationsprotokoll verwendet wird, die Bitfehlerrate auf näherungsweise 10^–6 verringert werden, welches praktisch ist. Daher können durch die Struktur, in welcher die Modulation durch das BPSK-Verfahren durchgeführt wird, der Empfang durch das synchronisierte Erfassungsverfahren durchgeführt wird und der Begrenzer 6 verwendet wird, und durch die Struktur, in welcher die Modulation durch das DBPSK-Verfahren durchgeführt wird, der Empfang durch das Verzögerungserfassungsverfahren durchgeführt wird und der Begrenzer 6 verwendet wird, eine fahrzeuginterne Verkabelung und ein fahrzeuginternes Kommunikationssystem realisiert werden, bei welchen der Einfluss des Impulsrauschens verringert ist und das Kommunikationskabel für LIN eingespart wird.
Die in den vorstehend beschriebenen 9 bis 11 gezeigten Simulationsergebnisse sind das Impulsrauschen, das auf der Grundlage der Fensterfunktion des Hanning-Fensters wie in 6 gezeigt erzeugt und für die Simulationen verwendet wurde. Dies ist deshalb so, weil das in der fahrzeuginternen Netzleitungskommunikation erzeugte Impulsrauschen eine sich abschwächende sinusförmige Welle wie in 4 gezeigt war. Die Erfinder haben jedoch festgestellt, dass das bei der fahrzeuginternen Netzleitungskommunikation generierte Impulsrauschen durch eine sich exponentiell abschwächende sinusförmige Welle angenähert werden kann, und führten eine neue Untersuchung durch Simulationen mit dem Impulsrauschen als der sich exponentiell abschwächenden sinusförmigen Welle durch. 12 ist eine erklärende Ansicht, die konzeptionell das Verfahren des Erzeugens des für die Simulationen verwendeten Rauschens zeigt.
Wie an zweiter Stelle von oben in 12 gezeigt ist, wurde das Intervall, in dem das Impulsrauschen erzeugt wird (das Intervall, in dem sich ”1” fortsetzt), durch einen Hüllimpuls mit derselben Dauer wie das Intervall ersetzt. Als Hüllimpuls wurde eine sich exponentiell abschwächende Funktion verwendet.
Als Nächstes wurde, da die Frequenzperiode bzw. das Frequenzspektrum des Impulsrauschens Spitzen bei 10 MHz und 30 MHz aufweist, damit das erzeugte Impulsrauschen ebenfalls Spitzen bei zwei Frequenzen von 10 MHz und 30 MHz aufweist, P₂(t) erhalten, welches ein Hüllimpuls P₁(t) basierend auf der sich exponentiell abschwächenden Funktion multipliziert mit der Summe von sinusförmige Wellen zweier Frequenzen F₁ und F₂ ist (Ausdruck 2).
[Ausdruck 2]
Danach wurde, wie in dem Fall von 6, der Hüllimpuls P₂(t), dessen Amplitude auf ”1” normalisiert ist, mit der Amplitude A(i) des gemessenen Impulsrauschens multipliziert, und wurde das additive weiße Gauß'sche Rauschen gemäß den Eigenschaften des Empfängers 12 als das Hintergrundrauschen addiert, um das für die Simulationen verwendete Rauschen zu erhalten.
13 besteht aus Diagrammen, die die Eigenschaften des für die Simulationen verwendeten Impulsrauschens zeigen, welche Eigenschaften die Eigenschaften des durch das in 12 gezeigte Verfahren erzeugten Impulsrauschens sind. Die Wellenform eines Impulsrauschens ist in dem oberen Diagramm gezeigt, und die Frequenzkennlinie ist in dem unteren Diagramm gezeigt. Wie in dem oberen Diagramm von 13 gezeigt ist, schwächt sich die Amplitude des erzeugten Impulsrauschens ausgehend von dem Spitzenwert einer Exponentialfunktion folgend ab. Wie in dem unteren Diagramm von 13 gezeigt ist, hat die Frequenz des erzeugten Impulsrauschens Spitzen bei 10 MHz und 30 MHz, ähnlich zu dem tatsächlich gemessenen Impulsrauschen. Die Eigenschaften des Impulsrauschens für die in 13 gezeigten Simulationen liegen nahe bei den Eigenschaften des in 8 gezeigten, tatsächlich gemessenen Impulsrauschens.
Das wie in 12 und 13 erzeugte, das Impulsrauschen beinhaltende Rauschen wurde auf der Netzleitung 3 des Kommunikationssystems mit der in 2 gezeigten Struktur erzeugt, und Simulationen dahingehend, wie viel Empfangsfehler erzeugt wurde, wurden ausgeführt. Die Simulationen wurden für Fälle durchgeführt, in denen die Frequenz der Trägerwelle 10 MHz und 20 MHz betrug.
14 ist ein Diagramm, das die Eigenschaften der durch die Simulationen erhaltenen Kommunikationsfehler zeigt, und zeigt sowohl das Ergebnis einer Simulation mittels dem BPSK-Verfahren und dem synchronisierten Erfassungsverfahren (hier fehlt der Begrenzer 6) (siehe BPSK-C, repräsentiert durch ein Symbol ”x” in der Figur), als auch das Ergebnis einer Simulation mittels dem DBPSK-Verfahren und dem Verzögerungserfassungsverfahren (hier fehlt der Begrenzer 6) (siehe DBPSK-D, repräsentiert durch ein Symbol ”o” in der Figur). Wie in 14 gezeigt ist, ist in beiden der Fälle des BPSK-Verfahrens und des DBPSK-Verfahrens die Bitfehlerrate dann, wenn die Frequenz der Trägerwelle, gezeigt durch die durchbrochene Linie, 20 MHz beträgt, hervorragend, und ist die Bitfehlerrate dann, wenn die durch die durchgezogene Linie gezeigte Frequenz der Trägerwelle 10 MHz beträgt, schlecht.
15 ist ein Diagramm, das die Eigenschaften der durch die Simulationen erhaltenen Kommunikationsfehler zeigt, und zeigt sowohl das Ergebnis einer Simulation mittels dem BPSK-Verfahren und dem synchronisierten Erfassungsverfahren (hier ist der Begrenzer 6 vorhanden), als auch das Ergebnis einer Simulation mittels dem DBPSK-Verfahren und dem Verzögerungserfassungsverfahren (hier ist der Begrenzer 6 vorhanden). Als der Begrenzer 6 ist der in 3 gezeigte harte Begrenzer verwendet, und die Amplitude ist auf die Amplitude des Empfangssignals begrenzt. Wie in 15 gezeigt ist, ist in beiden der Fällen des BPSK-Verfahrens und des DBPSK-Verfahrens die Bitfehlerrate dann, wenn die durch die durchbrochene Linie gezeigte Frequenz der Trägerwelle 20 MHz beträgt, hervorragend, und ist die Bitfehlerrate dann, wenn die durch die durchgezogene Linie gezeigte Frequenz der Trägerwelle 10 MHz beträgt, schlecht.
Außerdem kann in dem Fall, in dem der Begrenzer 6 fehlt, gezeigt in 14, dann, wenn die Frequenz der Trägerwelle zu 20 MHz gemacht wird, die Bitfehlerrate zu näherungsweise 10^–4 gemacht werden, indem E_b/N₀ zu näherungsweise 55 [dB] gemacht wird. Demgegenüber kann in dem Fall, in dem der Begrenzer 6 vorhanden ist, gezeigt in 15, dann, wenn die Frequenz der Trägerwelle zu 20 MHz gemacht wird, die Bitfehlerrate zu näherungsweise 10^–4 gemacht werden, indem E_b/N₀ zu näherungsweise 11 [dB] gemacht wird. D. h., E_b/N₀ wird durch Verwenden des Begrenzers 6 (des harten Begrenzers) um näherungsweise 40 [dB] verbessert.
16 ist ein Diagramm, das die Eigenschaften der durch die Simulationen erhaltenen Kommunikationsfehler zeigt, und zeigt sowohl das Ergebnis einer Simulation mittels dem BPSK-Verfahren und dem synchronisierten Erfassungsverfahren (hier ist der Begrenzer 6 vorhanden), als auch das Ergebnis einer Simulation mittels dem DBPSK-Verfahren und dem Verzögerungserfassungsverfahren (hier ist der Begrenzer 6 vorhanden). Als der Begrenzer 6 ist der in 3 gezeigte weiche Begrenzer verwendet, und die Amplitude wird auf das Zweifache der Amplitude des Empfangssignals begrenzt. Wie in 16 gezeigt ist, ist in beiden der Fälle des BPSK-Verfahrens und des DBPSK-Verfahrens die Bitfehlerrate dann, wenn die durch die durchbrochene Linie gezeigte Frequenz der Trägerwelle 20 MHz beträgt, hervorragend, und ist die Bitfehlerrate dann, wenn die durch die durchgezogene Linie gezeigte Frequenz der Trägerwelle 10 MHz beträgt, schlecht.
Außerdem kann in dem Fall, in dem der Begrenzer 6 vorhanden ist, gezeigt in 16, dann, wenn die Frequenz der Trägerwelle zu 20 MHz gemacht wird, die Bitfehlerrate zu näherungsweise 10^–4 gemacht werden, indem E_b/N₀ zu näherungsweise 11 [dB] gemacht wird. D. h., E_b/N₀ wird durch Verwenden des Begrenzers 6 (des weichen Begrenzers) um näherungsweise 40 [dB] verbessert.
Was die von dem Fahrzeug internen Netzleitungs-Kommunikationssystems mittels dem LIN-Protokoll geforderte Kommunikationsqualität anbelangt, beträgt E_b/N₀ 60 [dB], und beträgt die Bitfehlerrate nicht mehr als 10^–4. Daher wird dann, wenn die Frequenz der Trägerwelle zu einer Frequenz gemacht wird, die sich von der Frequenz des Impulsrauschen (zum Beispiel 20 MHz) unterscheidet, durch Verwenden des Begrenzers 6 E_b/N₀ verbessert, so dass die geforderte Kommunikationsqualität ausreichend erfüllt werden kann. Die durch den Begrenzer 6 begrenzte Amplitude wird in dem Fall des harten Begrenzers zu nicht mehr als der Amplitude des Empfangssignals gemacht, und wird in dem Fall des weichen Begrenzers zu nicht mehr als dem Zweifachen des Empfangssignals gemacht, wodurch die geforderte Kommunikationsqualität ausreichend erfüllt werden kann.
Außerdem kann, da E_b/N₀ durch Verwenden der vorstehend beschriebenen Struktur verbessert wird, die Ausgangsleistung des von dem Sender 11 ausgegebenen Kommunikationssignals verringert werden. Dadurch kann der Leistungsverbrauch des Senders 11 verringert werden, und kann das in Verbindung mit der Kommunikation emittierte Rauschen verringert werden.
17 ist ein Diagramm, das die Eigenschaften des durch eine Simulation erhaltenen Kommunikationsfehlers zeigt. Die horizontale Achse repräsentiert die Kommunikationsrate bzw. die Kommunikationsgeschwindigkeit (Bitrate) [Mbit/s], und die vertikale Achse repräsentiert die Bitfehlerrate. Dieses Simulationsergebnis wird mit einer Struktur erhalten, in welcher die Kommunikation mittels dem DBPSK-Verfahren und dem Verzögerungserfassungsverfahren durchgeführt wird und der Begrenzer 6 (der harte Begrenzer) verwendet wird. Außerdem wurde die Simulation mit der Frequenz der Trägerwelle von 10 MHz oder 20 MHz und einem Verhältnis E_b/N₀ des Signals von 20 dB, 40 dB oder 60 dB durchgeführt. Außerdem trat in dieser Simulation, obwohl ein Fehler bei Bitraten von 100 KBit/s und 200 KBit/s auftrat, wenn die Trägerfrequenz 10 MHz betrug und E_b/N₀ 10 db war, kein Fehler bei Bitraten von 100 KBit/s und 200 KBit/s in anderen Fällen auf. Daher ist in dem Diagramm von 17 das Simulationsergebnis nicht aufgetragen.
Wie in 17 gezeigt ist, kann dann, wenn die Frequenz der Trägerwelle 20 MHz unterschiedlich von der Frequenz des Impulsrauschens gemacht wird, indem die Bitrate zu nicht mehr als 200 KBit/s gemacht wird, das Auftreten eines Fehlers reduziert werden (das Auftreten eines Fehlers eliminiert werden). Da die von dem fahrzeuginternen Netzleitungs-Kommunikationssystem mittels dem LIN-Protokoll geforderte Kommunikationsqualität derart ist, dass E_b/N₀ 60 [dB] beträgt und die Bitfehlerrate nicht mehr als 10^–4 beträgt, kann in dieser Struktur diese Kommunikationsqualität ausreichend erfüllt werden. Außerdem beträgt die Kommunikationsrate des LIN-Protokolls 20 KBit/s, und kann in dieser Struktur ein Kommunikationsratenanstieg von bis zu näherungsweise dem Zehnfachen dieser Kommunikationsrate realisiert werden.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde eine Struktur beschrieben, bei welcher das Netzleitungs-Kommunikationssystem auf ein lokales Fahrzeug-Netzwerk bzw. Fahrzeug-LAN angewandt ist. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, und kann auf ein Kommunikationssystem zum Steuern einer Last, die Impulsrauschen verursachen kann, angewandt werden.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
18 ist ein Blockdiagramm, das die Struktur eines fahrzeuginternen Netzleitungs-Kommunikationssystems eines zweiten Ausführungsbeispiels zeigt. Das fahrzeuginterne Netzleitungs-Kommunikationssystem des zweiten Ausführungsbeispiels ist in Bezug auf Kommunikation in zwei Gruppen klassifiziert. Eine erste elektronische Steuereinheit 210a, die zu einer ersten Kommunikationsgruppe gehört, und eine zweite elektronische Steuereinheit 201b, die zu einer zweiten Kommunikationsgruppe gehört, sind mit einer gemeinsamen Netzleitung 3 verbunden, und jede elektronische Steuereinheit führt eine Kommunikation über diese Netzleitung 3 durch.
Während die erste elektronische Steuereinheit 201a den in 2 gezeigten Sender 11 und Empfänger 12 aufweist und im Wesentlichen dieselbe Struktur hat wie die elektronische Steuereinheiten 1 des ersten Ausführungsbeispiels, ist die Frequenz der Trägerwelle, die für die Modulation und die Demodulation des Datensignals verwendet wird, unterschiedlich. Die Frequenz der Trägerwelle (erste Trägerwelle), die von der ersten elektronischen Steuereinheit 201a gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet wird, ist auf eine Frequenz festgelegt, die im Wesentlichen gleich der (Spitzen-)Frequenz des auf der Netzleitung 3 erzeugten Impulsrauschens, zum Beispiel 10 MHz, ist. Außerdem ist die Symboldauer des durch die erste elektronische Steuereinheit 201a über die Netzleitung 3 gesendeten und empfangenen Signals ausreichend länger als das Impulsrauschen, wie in 4 gezeigt (zum Beispiel 50 μs).
Werden die in 14 und 15 gezeigten Simulationsergebnisse verglichen, wird durch Bereitstellen der ersten elektronischen Steuereinheit 201a mit dem Begrenzer 6 eine ausreichende Verbesserungswirkung der Bitfehlerrate auch dann erhalten, wenn die Frequenz der Trägerwelle 10 MHz beträgt, welche dieselbe ist wie die Frequenz des Impulsrauschens.
Während die zweite elektronische Steuereinheiten 201b ebenfalls den Sender 11 und den Empfänger 12, die in 2 gezeigt sind, aufweist (sie kann jedoch eine Struktur haben, die den Begrenzer 6 nicht aufweist), und im Wesentlichen dieselbe Struktur hat wie die erste elektronische Steuereinheit 201a, führt sie eine Kommunikation mit höherer Geschwindigkeit bzw. eine schnellere Kommunikation als die erste elektronische Steuereinheit 201a durch. D. h., die Symboldauer des durch die zweite elektronische Steuereinheit 201b gesendeten und empfangenen Signals ist kürzer als die der ersten elektronischen Steuereinheit 201a (zum Beispiel 100 ns). Außerdem ist die Frequenz der Trägerwelle (zweite Trägerwelle), die von der zweiten elektronischen Steuereinheit 201b verwendet wird, auf eine Frequenz festgelegt, die sich von der Frequenz des auf der Netzleitung 3 erzeugten Impulsrauschens unterscheidet, zum Beispiel 20 MHz.
D. h., in dem fahrzeuginternen Netzleitungs-Kommunikationssystem gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet die erste elektronische Steuereinheit 201a, die eine Netzleitungskommunikation mit niedriger Geschwindigkeit durchführt, die erste Trägerfrequenz nahe an der Frequenz des Impulsrauschens, und verwendet die zweite elektronische Steuereinheit 201b, die eine Netzleitungskommunikation mit hoher Geschwindigkeit durchführt, die zweite Trägerfrequenz entfernt von der Frequenz des Impulsrauschens. Da die erste elektronische Steuereinheit 201a eine lange Symboldauer hat und der Einfluss des Impulsrauschens aufgrund der Bereitstellung des Begrenzers 6 klein ist, kann die Trägerfrequenz der ersten elektronischen Steuereinheit 201a nahe an die Frequenz des Impulsrauschens gelegt werden, wodurch der Bereich von Frequenzen, den die zweite elektronische Steuereinheit 201b als die Trägerfrequenz verwenden kann, verbreitert werden kann. Dadurch, dass die Trägerfrequenz der zweiten elektronischen Steuereinheit 201b ausreichend entfernt von der Frequenz des Impulsrauschen gelegt wird, kann der Einfluss des Impulsrauschens auf die Netzleitungs-Kommunikation durch die zweite elektronische Steuereinheit 201b unterdrückt werden.
Während in dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel Idee Symboldauer der ersten elektronischen Steuereinheit 201a 50 μs beträgt, die erste Trägerfrequenz 10 MHz beträgt, die Symboldauer der zweiten elektronischen Steuereinheit 201b 100 ns beträgt, und die zweite Trägerfrequenz 20 MHz beträgt, sind diese Zahlenwerte lediglich Beispiele, und ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Außerdem ist, während die beiden Kommunikationsgruppen eine Kommunikation über die gemeinsame Netzleitung 3 durchführen, die Erfindung nicht darauf beschränkt, können drei oder mehr Kommunikationsgruppen eine Kommunikation über die gemeinsame Netzleitung 3 durchführen, und wird in diesem Fall die Trägerfrequenz, die von der die Kommunikation mit niedrigster Geschwindigkeit durchführenden Kommunikationsgruppe verwendete Trägerfrequenz zu der am nächsten an der Frequenz des Impulsrauschen liegenden gemacht.
Die offenbarten Ausführungsbeispiele sind in jeder Hinsicht als lediglich darstellend und nicht beschränkend zu verstehen. Der Schutzbereich der Erfindung wird durch die Ansprüche und nicht durch die vorstehend erfolgte Beschreibung definiert, so das alle Änderungen, die äquivalent in die Bedeutung und den Schutzumfang der Ansprüche fallen, mit umfasst sind.
Bezugszeichenliste

1: Elektronische Steuereinheit (ECU; Kommunikationseinrichtung)
2: Aktuator
3: Netzleitung
6: Begrenzer (Amplitudenbegrenzer)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2006-067421 [0006]

Claims

Netzleitungs-Kommunikationssystem, bei welchem eine Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen, die an einem Fahrzeug angebracht sind, eine Kommunikation über eine in dem Fahrzeug verlegte Netzleitung durchführt, mit: einem Amplitudenbegrenzer, welcher die Amplitude eines sich auf der Netzleitung ausbreitenden Signals auf einen vorbestimmten Amplitudenwert begrenzt; wobei die Kommunikationseinrichtungen ein Datensignal mit einer Trägerfrequenz, die sich von einer Frequenz eines auf der Netzleitung erzeugten Impulsrauschens unterscheidet, durch Phasenmodulation modulieren.
Netzleitungs-Kommunikationssystem, bei welchem eine Vielzahl von Kommunikationseinrichtungen, die an einem Fahrzeug angebracht sind, eine Kommunikation über eine in dem Fahrzeug verlegte Netzleitung durchführt, mit: einem Amplitudenbegrenzer, welcher die Amplitude eines sich auf der Netzleitung ausbreitenden Signals auf einen vorbestimmten Amplitudenwert begrenzt; wobei die Kommunikationseinrichtungen beinhalten: eine Vielzahl von ersten Kommunikationseinrichtungen, welche ein Datensignal mit einer ersten Trägerfrequenz durch Phasenmodulation moduliert und eine Kommunikation mit niedriger Geschwindigkeit über die Netzleitung durchführt; und eine Vielzahl von zweiten Kommunikationseinrichtungen, welche mittels der Phasenmodulation ein Datensignal mit einer zweiten Trägerfrequenz, die sich von der ersten Trägerfrequenz unterscheidet, moduliert und eine Kommunikation mit hoher Geschwindigkeit über die Netzleitung durchführt, wobei die erste Trägerfrequenz näher an einer Frequenz eines auf der Netzleitung erzeugten Impulsrauschens liegt als die zweite Trägerfrequenz, und eine Symboldauer des durch die ersten Kommunikationseinrichtungen modulierten Signals länger ist als eine Dauer des Impulsrauschens.
Netzleitungs-Kommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Phasenmodulation eine BPSK-Modulation ist, und die Kommunikationseinrichtungen das Datensignal durch ein synchronisiertes Erfassungsverfahren empfangen.
Netzleitungs-Kommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Phasenmodulation eine DBPSK-Modulation ist, und die Kommunikationseinrichtungen das Datensignal durch ein Verzögerungserfassungsverfahren empfangen.
Netzleitungs-Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der vorbestimmte Amplitudenwert auf der Grundlage einer Eigenschaft des auf der Netzleitung erzeugten Impulsrauschens vorbestimmt ist.
Netzleitungs-Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der vorbestimmte Amplitudenwert nicht größer ist als das Zweifache des Amplitudenwerts des zwischen den Kommunikationseinrichtungen gesendeten und empfangenen Signals.