-
HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeuginformationskommunikationstechnik, die
eine Steuertechnik für
die in einem Fahrzeug montierte Ausrüstung einschließt, die
eine PLC (Power Line Communication, Stromleitungskommunikation)
für das Übertragen
eines Steuersignals als auch von Leistung unter Verwendung einer
Stromleitung für
das Liefern von Leistung an einen Verbraucher verwendet.
-
Eine
Stromleitungskommunikation (hier nachfolgend als PLC bezeichnet)
wird als ein Kommunikationsverfahren für das Steuern verschiedener Typen
elektrischer Ausrüstung,
die in einem Automobil montiert sind, wie beispielsweise ein motorbetriebenes
Fenster und einen Scheibenwischer, verwendet.
-
3 ist eine konzeptionelle
Darstellung, die eine Konfiguration eines Steuersystems für eine in
einem Fahrzeug montierte Ausrüstung,
das eine PLC verwendet, als ein Beispiel eines Fahrzeuginformationskommunikationssystems
zeigt. Das in 3 gezeigte
System liefert Leistung von einer (nicht gezeigten) Batterie zu
einer Vielzahl von Verbrauchern 73, die eine elektrische
Ausrüstung
umfassen, und einer Hauptsteuerung 74 (hier nachfolgend
einfach als master (Hauptsteuerung) bezeichnet), und einer Nebensteuerung 75 (hier
nachfolgend einfach als slave (Nebensteuerung) bezeichnet), um diese
Verbraucher über
einen Verbindungsstecker (J/C) 72, der mit einer Stromleitung 71 verbunden
ist, zu steuern. Die Nebensteuerung 75 ist eine Steuerung,
die für
jeden Verbraucher 73 vorgesehen ist, während die Hauptsteuerung 74 eine
Steuerung für
das Steuern der Verbraucher 73 über die Nebensteuerungen 75 ist.
In diesem System überträgt die Hauptsteuerung 74 ein Kommunikationssignal
M an die Nebensteuerung 75 als einen entfernten Teilnehmer über eine
Stromleitung (eine Stromleitung im PLC-Netz wird nachfolgend als
eine Nebenstromleitung bezeichnet) 77 in ein PLC-Netz 76,
das durch den Verbindungsstecker 72 verbunden ist. Die
Nebensteuerung 75 empfängt das
Kommunikationssignal M über
die Nebenstromleitung 77 und sendet über die Nebenstromleitung 77 ein
Kommunikationssignal S, das den Zustand des Verbrauchers 73,
der durch die Nebensteuerung 75 gesteuert wird, anzeigt.
Die Hauptsteuerung 74 sendet ein Kommunikationssignal M,
das dem Kommunikationssignal S, das von der Nebensteuerung 75 empfangen
wurde, entspricht. Die Hauptsteuerung 74 und jede Nebensteuerung 75 steuern
die jeweiligen Verbraucher 72, während sie über die Nebenstromleitung 76 miteinander
kommunizieren (siehe JP-A-2003-118509).
-
Ein
Steuersystem für
in einem Fahrzeug montierte Ausrüstung,
das eine PLC verwendet, kann eine passende Steueroperation in dem
Fall ausführen,
in dem das PLC-Netz alleine existiert, wie das in 3 gezeigt ist, da die Kommunikation zwischen der
Hauptsteuerung und den Nebensteuerungen stabil gehalten wird. Wenn
zwei PLC-Netze 89, 90 über die Hauptstromleitung 71 nebeneinander
liegen, wie das in 4 gezeigt
ist, kann eine Interferenz zwischen den PLC-Netzen 80, 90 eine
nicht korrekte Steueroperation verursachen. Im Beispiel der 4 dringt ein Kommunikationssignal
SigA, das zwischen der Hauptsteuerung 83 und der Nebensteuerung 84 im
PLC-Netz 80 übertragen
wird, über
die Hauptstromleitung 71 in das PLC-Netz 90, das sich neben dem
PLC-Netz 80 befindet, um somit eine Interferenz mit der Übertragung
im PLC-Netz 90 zu bewirken. Umgekehrt dringt ein Kommunikationssignal
SigB im PLC-Netz 90 über die
Hauptstromleitung 71 in das PLC-Netz 80, um somit
eine Interferenz mit der Kommunikation im PLC-Netz 80 zu
bewirken.
-
Um
ein solches Problem zu lösen,
schiebt eine verwandte Technologie eine Spule in eine Hauptstromleitung
zwischen PLC-Netzen,
die mittels eines Masttransformators verbunden sind, um Leistung
zu einem Haus oder Büro
zu liefern, um eine Interferenz zwischen PLC-Netzen zu verhindern
(siehe JP-A-2001-358618).
-
Durch
das Anwenden des Stands der Technik auf das Steuersystem für die im
Fahrzeug montierte Ausrüstung,
das in 3 gezeigt ist,
das heißt, durch
das zusätzliche
Einschieben einer Spule in die Hauptstromleitung 71 oder
die Nebenstromleitung, die die PLC-Netze 80 und 90 verbindet,
ist es möglich,
ein eine Interferenz verursachendes Signal, das über die Hauptstromleitung 71 fließt, zu unterbrechen.
In einem System, das eine Antriebssteuerung einer Ausrüstung, die
in einem Fahrzeug montiert ist, durchführt, ist es schwierig, einen
Raum für
das Einschieben einer Spule zu reservieren. Darüberhinaus führt eine zusätzliche
Spule zu höheren
Kosten. Somit ist diese Lösung
nicht praktikabel.
-
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
-
Die
Erfindung wurde in Anbetracht der vorher erwähnten Umstände gemacht, und sie weist
die Aufgabe auf, ein Fahrzeuginformationskommunikationssystem, das
eine PLC verwendet, bereit zu stellen, das fähig ist, eine Interferenz zwischen
PLC-Netzen, die mit einer Hauptstromleitung verbunden sind, zu vermeiden,
ohne dass zusätzlich
eine Spule in die Hauptstromleitung eingeschoben wird.
-
Um
die Aufgabe zu lösen,
liefert die Erfindung ein Kommunikationssystem, umfassend:
eine
Hauptstromleitung; und
eine Vielzahl von PLC-Netzen, die gemeinsam
mit der Hauptstromleitung verbunden sind;
wobei mindestens
eines der PLC-Netze eine Vielzahl von Knoten einschließt;
wobei
ein Knoten der Knoten im PLC-Netz mit der Hauptstromleitung verbunden
ist;
wobei die anderen Knoten über eine Nebenstromleitung
miteinander verbunden sind, um so Leistung von der Hauptstromleitung
durch den einen Knoten zu empfangen;
und wobei der eine Knoten
eine Spule hat, die mit der Hauptstromleitung und der Nebenstromleitung
verbunden ist.
-
Vorzugsweise
dient eine Schaltung für
das Reservieren einer Impedanz in einem Knoten als Spule.
-
Vorzugsweise
sind die anderen Knoten Nebensteuerungen, die jeweils mit Verbrauchern
verbunden sind. Der eine Knoten ist eine Hauptsteuerung, die die
Verbraucher durch die Nebensteuerungen steuert.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird auch ein PLC-Netz bereitgestellt, das umfasst:
eine
Vielzahl von Knoten,
wobei ein Knoten der Knoten mit einer
Hauptstromleitung verbunden ist, wobei die Hauptstromleitung gemeinsam
mit dem anderen PLC-Netz verbunden ist;
wobei die anderen Knoten über eine
Nebenstromleitung miteinander verbunden sind, um so Leistung von
der Hauptstromleitung durch den einen Knoten zu empfangen; und
wobei
der eine Knoten eine Spule aufweist, die mit der Hauptstromleitung
und der Nebenstromleitung verbunden ist.
-
Vorzugsweise
dient eine Schaltung für
das Reservieren einer Impedanz in dem einen Knoten als Spule.
-
Vorzugsweise
sind die anderen Knoten Nebensteuerungen, die jeweils mit Verbrauchern
verbunden sind. Der eine Knoten ist eine Hauptsteuerung, die die
Verbraucher durch die Nebensteuerungen steuert.
-
Mit
den Konfigurationen muss ein Signal, das das PLC-Netz verlässt, das
heißt,
ein Signal, das in die Hauptstromleitung austritt, durch die Spule
in dem einen Knoten hindurch gehen, so dass das ausgetreten Signal
abgeschwächt
wird. In ähnlicher
Weise muss ein Signal, das in das PLC-Netz von einen anderen PLC-Netz über die
Hauptstromleitung eindringt, durch die Spule in dem einen Knoten
hindurch gehen, so dass das eingedrungene Signal abgeschwächt wird.
Somit ist es möglich,
eine Interferenz zwischen PLC-Netzen, die mit einer gemeinsamen Hauptstromleitung
verbunden sind, zu verhindern, ohne zusätzlich eine Spule in die Hauptstromleitung einzufügen.
-
Im
Kommunikationssystem gemäß der Erfindung
kann ein existierende Schaltung für das Reservieren einer Impedanz
in einem Knoten, wie beispielsweise eine LC-Resonanzschaltung, als
Spule verwendet werden.
-
Das
Kommunikationssystem gemäß der Erfindung
verwendet eine existierende Spule in einem Knoten in einem PLC-Netz,
um eine Interferenz zwischen PLC-Netzen, die mit einer gemeinsamen Hauptstromleitung
verbunden sind, zu verhindern. Dies eliminiert die Notwendigkeit,
zusätzlich
eine Spule für
das Abschwächen
eines Signals in die Hauptstromleitung einzufügen. Es ist somit möglich, leicht
und kosteneffektiv ein System bereit zu stellen, das eine in einem
Fahrzeug montierte Ausrüstung ohne
eine Fehlfunktion, die durch eine Interferenz zwischen PLC-Netzen
verursacht wird, präzise
steuern kann.
-
Die
Erfindung wurde kurz beschrieben. Details der Erfindung werden durch
das Betrachten der folgenden Beschreibung der besten Ausführungsformen
für das
Implementieren der Erfindung unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen
weiter klargestellt.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Die
obigen Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch
eine detaillierte Beschreibung bevorzugter beispielhafter Ausführungsformen
unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen deutlicher.
-
1A ist
eine konzeptionelle Darstellung, die ein Steuersystem für eine in
einem Fahrzeug montierte Ausrüstung
als ein Beispiel eines Fahrzeuginformationskommunikationssystems
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
-
1B ist
eine konzeptionelle Darstellung, die ein Beispiel eines PLC-Netzes
zeigt;
-
2 ist
eine konzeptionelle Darstellung, die ein Steuersystem für die in
einem Fahrzeug montierte Ausrüstung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
-
3 ist
eine konzeptionelle Darstellung eines Steuersystem für eine in
einem Fahrzeug montierte Ausrüstung,
das ein einzelnes PLC-Netz aufweist; und
-
4 ist
eine konzeptionelle Darstellung eines Steuersystems für eine in
einem Fahrzeug montierte Ausrüstung,
bei dem eine Interferenz zwischen benachbarten PLC-Netzen auftritt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Es
werden nachfolgend beste Ausführungsformen
für das
Implementieren der Erfindung beschrieben.
-
1A ist
eine konzeptionelle Darstellung, die ein Steuersystem für eine in
einem Fahrzeug montierte Ausrüstung
als ein Beispiel eines Fahrzeuginformationskommunikationssystems
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt. In 1 stellen
die Zahlen 10 und 20 PLC-Netze dar. Diese Netze
befinden sich so dicht beieinander, dass sie eine schwerwiegende
Interferenz verursachen. Die PLC-Netze 10, 20 sind
jeweils mit einer Hauptstromleitung 30 für das Übertragen
von Leistung von einer (nicht gezeigten) Batterie verbunden.
-
Die
PLC-Netze 10, 20 haben jeweils vier Knoten, das
heißt
eine Hauptsteuerung (master) 40 (40A, 40B)
und drei Nebensteuerungen (slaves) 50 (50A, 50B).
Die Hauptsteuerung 40 jedes PLC-Netzes 10, 20 ist
mit der Hauptstromleitung 30 über einen Kabelbaum 35 (35A, 35B)
verbunden. Die Hauptsteuerung 40 funktioniert auch als
ein Verbindungsstecker. Die Hauptsteuerung 40 und die Nebensteuerungen 50 in
jedem PLC-Netz 10, 20 sind über eine
Nebenstromleitung 36 (36A, 36B) miteinander
verbunden, um Leistung von der Hauptstromleitung 30 über die
Hauptsteuerung 40 an die Nebensteuerungen 50 zu
liefern. Die Nebensteuerung 50 ist eine Steuerung, die
für jeden
Verbraucher 55 (55A, 55B) vorgesehen
ist, während
die Hauptsteuerung 40 eine Steuerung für das Steuern jedes Verbrauchers 55 über jede
Nebensteuerung 50 ist.
-
1B zeigt
die innere Konfiguration der Hauptsteuerung 40 und der
Nebensteuerung 50.
-
Die
Hauptsteuerung 40 weist einen Transceiver 41,
ein Bandpassfilter (BPF) 42 und eine Spule 43 für das Reservieren
einer Impedanz auf. Der Transceiver 41 und das Bandpassfilter 42 sind über eine Signalleitung 45 verbunden.
Das Bandpassfilter 42 ist mit einer Nebenstromleitung 36 verbunden,
und überträgt nur ein
Kommunikationssignal in einem vorbestimmten Band, das der Nebenstromleitung 36 überlagert
wurde. Der Transceiver 41 kommuniziert mit jeder Nebensteuerung 50,
während
er die Nebenstromleitung 36 als eine Signalübertragungsleitung durch
das Bandpassfilter 42 verwendet. Die Spule 43 für das Reservieren
einer Impedanz ist auf halbem Weg in einer Stromleitung 44,
die den Transceiver 41 und die Hauptstromleitung 30 verbindet,
eingeschoben. Ein Kabelbaum 35 ist zwischen der Spule 43 für das Reservieren
der Impedanz und dem Transceiver 41 verbunden. Leistung,
die von der Hauptstromleitung 30 über den Kabelbaum 35 übertragen
wird, wird dem Transceiver 41 in der Hauptsteuerung 40 als
auch jeder Nebensteuerung 50 über die Spule 43 für das Reservieren
der Impedanz zugeführt
und sie wird in die Hauptsteuerung 40 und die Nebenstromleitung 36 geführt.
-
Jede
Nebensteuerung 50 weist einen Transceiver 51,
ein Bandpassfilter 52, eine Spule 53 für das Reservieren
einer Impedanz, und eine Verbrauchersteuerung 54 auf. Der
Transceiver 51 und das Bandpassfilter 52 sind über eine
Signalleitung 56 miteinander verbunden. Das Bandpassfilter 52 ist
mit einer Nebenstromleitung 36 verbunden, und überträgt nur Kommunikationssignale
M (MA, MB) und S (SA, SB) in einem vorbestimmten Band, das der Nebenstromleitung 36 überlagert
wurde. Der Transceiver 51 kommuniziert mit der Hauptsteuerung 40,
während
er die Nebenstromleitung 36 als eine Signalübertragungsleitung
durch das Bandpassfilter 52 verwendet. Die Spule 53 für das Reservieren
der Impedanz ist auf halbem Weg in eine Stromleitung 57,
die den Transceiver 51 und die Nebenstromleitung 36 verbindet,
eingeschoben. Leistung, die zur Nebensteuerung 50 über die
Nebenstromleitung 36 übertragen wird,
wird dem Transceiver 51 über die Spule 52 für das Reservieren
einer Impedanz zugeführt.
Die Verbrauchersteuerung 54 emp fängt ein Kommunikationssignal
M von der Hauptsteuerung 40 über den Transceiver 51 und
steuert den Verbraucher 55 gemäß dem Kommunikationssignal
M und überträgt auch
ein Kommunikationssignal S, das dem Zustand des Verbrauchers 55 entspricht, über den
Transceiver 51 an die Hauptsteuerung 40.
-
Der
PLC-Betrieb der so konfigurierten im Fahrzeug montierten Ausrüstung stellt
sich folgendermaßen
dar.
-
Die
Hauptsteuerung 40A im ersten PLC-Netz 10 überträgt ein Kommunikationssignal MA
an die Nebensteuerung 50A als einen entfernten Teilnehmer über die
Nebenstromleitung 36A im ersten PLC-Netz 10. Die
Nebensteuerung 50A, die das Kommunikationssignal MA von
der Hauptsteuerung 40A empfängt, überträgt ein Kommunikationssignal SA,
das den Zustand des Verbrauchers 55A, der durch die Nebensteuerung 50A gesteuert
wird, anzeigt, über
die Nebenstromleitung 36A im ersten PLC-Netz 10 an
die Hauptsteuerung 40A. Die Hauptsteuerung 40A überträgt das Kommunikationssignal MA,
das dem Kommunikationssignal SA, das von der Nebensteuerung 50A empfangen
wurde, entspricht. Auf diese Weise steuern die Hauptsteuerung 40A und
jede Nebensteuerung 50A im ersten PLC-Netz 10 die
jeweiligen Verbraucher 55A, während sie über die Nebenstromleitung 36A im
ersten PLC-Netz 10 miteinander kommunizieren.
-
Die
Hauptsteuerung 40B im zweiten PLC-Netz 20 überträgt ein Kommunikationssignal MB
an die Nebensteuerung 50B als entfernten Teilnehmer über die
Nebenstromleitung 36B im zweiten PLC-Netz 20.
Die Nebensteuerung 50B, die das Kommunikationssignal MB
von der Hauptsteuerung 40B empfängt, überträgt ein Kommunikationssignal SB,
das den Zustand des Verbrauchers 55B, der durch die Nebensteuerung 50B gesteuert
wird, anzeigt, über
die Nebenstromleitung 36B im zweiten PLC-Netz 20 an
die Hauptsteuerung 40B. Die Hauptsteuerung 40B überträgt das Kommunikationssignal MB,
das dem Kommunikationssignal SB, das von der Nebensteuerung 50B empfangen
wird, entspricht. Auf diese Weise steuern die Hauptsteuerung 40B und
jede Nebensteuerung 50B im zweiten PLC-Netz 20 die
jeweiligen Verbraucher 55B, während sie über die Nebenstromleitung 36B im
zweiten PLC-Netz 20 miteinander kommunizieren.
-
Während jedes
PLC-Netz 10, 20 eine auf PLC basierende Hauptsteuerung-Nebensteuerung-Kommunikation
(master-slave communication) durchführt, tritt ein Teil eines Kommunikationssignals, das
in jedem PLC-Netz 10, 20 übertragen wird, in die Hauptstromleitung 30 aus.
Das Signal, das in die Hauptstromleitung 30 von jedem PLC-Netz 10, 20 austritt,
muss durch die Spule 43 für das Reservieren einer Impedanz
in der Hauptsteuerung 40 hindurch, so dass das ausgetretene
Signal abgeschwächt
wird. In ähnlicher
Weise muss ein Signal, das von außen in das PLC-Netz 10, 20 eintritt,
durch die Spule 43 für das
Reservieren einer Impedanz hindurch gehen, so dass das eingedrungene
Signal abgeschwächt
wird. Somit wird eine Interferenz zwischen den PLC-Netzen 10 und 20 verhindert.
-
Wie
oben erwähnt
wurde, verwendet das Steuersystem für eine im Fahrzeug montierte
Ausrüstung
gemäß der ersten
Ausführungsform
die in der Hauptsteuerung 40, die einen Knoten im PLC-Netz 10, 20 darstellt,
existierende Spule 43 als eine Spule für das Abschwächen eines
Signals, um eine Interferenz zwischen den PLC-Netzen 10 und 20 zu
verhindern. Mit dieser Systemkonfiguration ist es nicht notwendig,
zusätzlich
eine Spule für
das Abschwächen
eines Signals in die Hauptstromleitung 30 einzufügen. Es
ist somit möglich,
auf einfache und kosteneffektive Weise ein System bereit zu stellen, das
präzise
eine in einem Fahrzeug montierte Ausrüstung ohne eine Fehlfunktion,
die durch eine Interferenz zwischen den PLC-Netzen 10 und 20 verursacht
wird, steuern kann.
-
Während in
den obigen Ausführungsformen die
Spule 53 für
das Reservieren einer Impedanz in der Hauptsteuerung 40 als
eine Spule für
das Abschwächen
eines Signals verwendet wird, kann eine LC-Resonanzschaltung 46 als
eine Spule für
das Abschwächen
eines Signals (eine Schaltung für
das Reservieren einer Impedanz) verwendet werden, wie das in 2 gezeigt
ist.
-
Während in
den ersten und zweiten Ausführungsformen
Leistung jeder Nebensteuerung 50 über die Hauptsteuerung 40 zugeführt wird,
ist es auch möglich,
Leistung zu jeder der Nebensteuerungen 50 zu führen und
von dort zur Hauptsteuerung 40 und den verbleibenden Nebensteuerungen 50,
als auch die Spule 53 in einer Nebensteuerung als eine
Spule für
das Abschwächen
eines Signals zu verwenden.
-
Die
Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen
beschränkt,
sondern es sind je nach Erfordernis verschiedene Änderungen
oder Verbesserungen der Erfindung möglich. Die Form, die Menge
und der Ort jeder Komponente in den vorangehenden Ausführungsformen
sind beliebig und nicht beschränkt, so
lange der Zweck der Erfindung erzielt wird.