JP5249139B2 - 電源重畳多重通信システム - Google Patents
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Description
車両ネットワークシステム100は、バス10に、自動車の各部を制御するECU101,102,103,104がそれぞれ接続されてなるものである。また、この車両ネットワークシステム100は、CAN(Controller Area Network)プロトコルにて通信を行うものである。
調整手段は、取得手段により取得された伝送路特性情報に基づき、送信信号の信号強度を調整する。
特に、取得手段は、通信を行う通信装置(1つの送信ノード及び2つの受信ノード)について、送信ノードから2つの受信ノードへのデータ送信の場合のそれぞれについて、及び2つの受信ノードから送信ノードへのデータ送信の場合のそれぞれについて、電力線の伝送路特性情報を取得し、調整手段は、送信ノードから2つの受信ノードへのデータ送信の場合のそれぞれについて、及び2つの受信ノードから送信ノードへのデータ送信の場合のそれぞれについて、取得手段によって取得された伝送路特性情報であって各データ送信に対応した伝送路特性情報に基き、送信信号の信号強度を調整する。
図1に示すように、本実施形態の車両ネットワークシステム1は、一例として、ドアミラー制御用のECU111,114,ドアロック用のECU112,115、パワーウインド用のECU113,116、車両のボディー系を制御するためにボディーECU117とが、通信路としての電力線118に接続されて構成される。電力線118は、プラス極となる+B線と、マイナス極となるグランド線の2本の電線から成り、通常はこの2本の電線は平行して車両内部に配設される。
コネクタ120は、一対の端子保持部材121,122と、端子保持部材121,122を回動可能に接続する支持具123と、を備えている。そして、端子保持部材121,122に端子125がそれぞれ支持される。端子125は、電力線118との接続(電力線118の芯線との接触)を確実なものとするために、複数設けられることが好ましい。本例では、端子125は、端子保持部材121側のものと端子保持部材122側のものとの2個1対として、3対設けられている。また、端子125には凹部126が設けられている。
ECU111は、自動車の各部を制御するための制御処理や他のECU112〜117と通信を行うための処理を実行するマイクロコンピュータ(以下、マイコンと記載する)17と、電力線118に接続されて、マイコン17から与えられる送信フレームTXを電力線118に出力すると共に、電力線118上のデータ(受信フレームRX)をマイコン17に入力する送受信回路15と、外部のセンサ・スイッチ群12からの信号をマイコン17に入力すると共に、マイコン17からの信号を外部のアクチュエータ14に出力する入出力回路13と、電力線118を介して供給される動作電圧(例えば5[V])を、マイコン17、送受信回路15、入出力回路13に供給する電源回路11とを備えている。
送受信回路15は、送受信データの変調・復調・解析処理などを行うデジタルシグナルプロセッサ(以下、DSPと記載する)131、アナログ/デジタル変換回路(以下、A/D変換回路と記載する)132、デジタル/アナログ変換回路(以下、D/A変換回路と記載する)133,134、トランジスタ137,138、コンデンサ135,136などを備えて構成される。
ここで、DSP131により実現される処理について説明する。
尚、図6に示すが、ECU111を送信側のECU(以下、送信ノードとも記載する)とすると、受信側のECU(以下、受信ノードとも記載する)も送受信回路15と同じ送受信回路を備えており、送信ノードから送受信回路15を介して送出された信号は、受信ノードにおいて、送信側と逆の手順で(逆拡散により)復調され、その信号が表すデータが受信ノードにおいて取得される。
ところで、送信ノードから送信される基準スペクトラムは、通信路(電力線118)の伝送路特性によって減衰し、その減衰が生じた信号が受信ノードにおいて受信される。伝送路特性とは、周波数の違いによる利得の変化の特性である。通信路におけるその伝送路特性により、その通信路においては、周波数の違いにより信号の減衰にも差が生じ、受信ノードA,Bにおいて受信される受信信号は、送信ノードから送信される信号に対して不規則に歪んだものとなる。
続くS209では、受信ノードAから平均波形を表す情報(平均波形については、図7にて前述した通りである)を受信したか否かを判定し、受信していないと判定すると(S209:NO)、再びS209の処理を繰り返す。受信待機する趣旨である。
次に、S213に移行し、受信ノードBから平均波形を表す情報を受信したか否かを判定し、受信していないと判定すると(S213:YES)、再びS213の処理を繰り返す。受信待機する趣旨である。
次に、S217では、受信ノードA,Bから受信して記憶した平均波形の情報に基づき、受信ノードA,Bにおける、伝送路特性に起因する信号の減衰を加味し、その減衰分に相当する信号強度を予め送信信号に印加したうえでその送信信号を送信する。そしてその後、当該処理を終了する。
その後、S237に移行し、送信ノードから再送信される基準スペクトラム、に対応する信号を受信したか否かを判定する。この基準スペクトラムは、前述のように図8のS205にて送信ノードから再送信される信号である。
一方、S237にて基準スペクトラムに相当する信号を受信したと判定すると(S237:YES)、S239に移行し、受信信号を解析する。具体的には、受信信号の信号波形を解析する。
まず、図10(a)は、送信ノード−受信ノードA間、送信ノード−受信ノードB間の通信路について、その伝送路特性の一態様を示したグラフである。具体的には、横軸に周波数、縦軸に利得(ゲイン)をとったものであり、周波数の違いによる利得の変化の特性を示したものである。ここでは、通信路に図10(a)のグラフに示すような伝送路特性があることを前提とする。、図10(a)に示す伝送路特性の一態様では、周波数が大きくなるにつれ利得が小さくなる傾向が示されている。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
本第2実施形態において、送信ノードは、第1実施形態と同様基準スペクトラムを送信する(S61)。基準スペクトラムを所定期間に亘って送信した後はその送信を一旦停止する(S63)。
受信ノードA,Bは、それぞれ、送信ノードから送信された基準スペクトラムに対応する受信信号を解析し(S91,S121)、解析結果を記憶する(S93,123)。具体的には、受信信号の信号波形(伝送路特性に起因して歪みが生じた信号波形)を表す情報を記憶する。例えば、信号波形を所定のサンプリング周波数で量子化し、得られた量子化データ(信号の大きさ)を二値の数値データにて表したうえで記憶する。尚、解析結果は、受信ノードA,BとしてのECU112,113が有するマイコン17のRAM9、或いは図示しない不揮発性メモリ(EEPROM)に記憶される。
送信ノードは、受信ノードAから送信される平均波形の情報を記憶する(S71)。
このため、本第2実施形態では、送信ノード及び受信ノードA,Bの双方において、伝送路特性の影響(減衰)によって受信信号、ひいては受信データに誤りが生じてしまうようなことを抑制することができる。より具体的に、伝送路特性によらず所望の信号強度で信号が受信され得るようになる。このため、一定の通信品質を確保できるようになる。
例えば、上記実施形態では、ドアミラー制御用のECU111,114,ドアロック用のECU112,115、パワーウインド用のECU113,116、車両のボディー系を制御するためにボディーECU117を備えた車両ネットワークシステム1について説明したが、その構成は一例であり、上記実施形態の構成に限定されるものではない。
Claims (3)
- 動作電圧を供給するための電力線に3つの通信装置として1つの送信ノード及び2つの受信ノードが接続され、前記3つの通信装置が、前記電力線にデータ信号を重畳することによって通信を行う電源重畳多重通信システムであって、
前記電力線について、信号の周波数の違いによる利得の変化の特性を表す情報(以下、伝送路特性情報と記載する)を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された前記伝送路特性情報に基づき、送信信号の信号強度を調整する調整手段と、を備え、
前記取得手段は、
前記送信ノードに設けられる送信ノード側送出手段であって、前記電力線にホワイトノイズを送出する送信ノード側送出手段と、前記2つの受信ノードのそれぞれに設けられる受信ノード側受信手段、受信ノード側記憶手段、及び受信ノード側返信手段であって、前記送信ノードから送出される前記ホワイトノイズに対応する信号を受信する受信ノード側受信手段と、前記受信ノード側受信手段により受信されたホワイトノイズに対応する信号表す情報を記憶する受信ノード側記憶手段と、前記受信ノード側記憶手段に記憶された前記ホワイトノイズに対応する信号を表す情報を前記送信ノードに返信する受信ノード側返信手段と、を有し、前記送信ノード側送出手段は、前記電力線に前記ホワイトノイズを所定期間送出した後その送出を一旦停止し、その後前記ホワイトノイズを再送出し、前記2つの受信ノードは、それぞれ、前記送信ノード側送出手段から送出される1回目のホワイトノイズに対応する信号を受信して記憶した後、2回目のホワイトノイズに対応する信号を受信して記憶し、前記2つの受信ノードは、それぞれ、1回目のホワイトノイズに対応する信号と2回目のホワイトノイズに対応する信号との平均を演算する演算手段を備え、前記受信ノード側返信手段は、前記演算手段により演算された平均を表す情報を前記送信ノードに返信するように構成され、
前記送信ノードから前記2つの受信ノードへのデータ送信の場合のそれぞれについて、前記電力線の前記伝送路特性情報を取得し、
該取得手段は、さらに、
前記2つの受信ノードのそれぞれに設けられる受信ノード側送出手段であって、前記受信ノード側返信手段が前記演算手段により演算された平均を表す情報を前記送信ノードに返信した後、前記電力線にホワイトノイズを送出する受信ノード側送出手段と、前記送信ノードに設けられる送信ノード側受信手段、送信ノード側記憶手段、送信ノード側返信手段であって、前記受信ノードのそれぞれから送信される前記ホワイトノイズに対応する信号を受信する送信ノード側受信手段と、前記送信ノード側受信手段により受信された前記ホワイトノイズに対応する信号を表す情報を記憶する送信ノード側記憶手段と、前記送信ノード側記憶手段に記憶された前記ホワイトノイズに対応する信号を表す情報を前記2つの受信ノードのそれぞれに返信する送信ノード側返信手段と、を備え、
前記2つの受信ノードから前記送信ノードへのデータ送信の場合のそれぞれについて、前記電力線の前記伝送路特性情報を取得し、
前記調整手段は、前記送信ノードから前記2つの受信ノードへのデータ送信の場合のそれぞれについて、及び前記2つの受信ノードから前記送信ノードへのデータ送信の場合のそれぞれについて、前記取得手段によって取得された前記伝送路特性情報であって各データ送信に対応した前記伝送路特性情報に基き、送信信号の信号強度を調整する
ことを特徴とする電源重畳多重通信システム。 - 請求項1に記載の電源重畳多重通信システムにおいて、
前記取得手段は、前記送信ノード又は前記受信ノードにより前記電力線に送出されたホワイトノイズに対応する信号をその電力線から検出し、その検出波形を、前記伝送路特性情報として取得することを特徴とする電源重畳多重通信システム。 - 請求項2に記載の電源重畳多重通信システムにおいて、
前記調整手段は、前記ホワイトノイズと、前記伝送路特性情報としての前記検出波形との差分に相当する信号強度を送信信号に印加するようになっていることを特徴とする電源重畳多重通信システム。
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