DE112020000632T5

DE112020000632T5 - Bordeigenes Kommunikationssystem und bordeigenes Kabel

Info

Publication number: DE112020000632T5
Application number: DE112020000632.8T
Authority: DE
Inventors: Yuta Miyagawa
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2019-01-31
Filing date: 2020-01-28
Publication date: 2021-11-04
Also published as: JP7414017B2; CN113365880A; CN113365880B; WO2020158723A1; JPWO2020158723A1; US20220094502A1

Abstract

Ein bordeigenes Kommunikationssystem enthält eine Vielzahl von Funktionseinheiten, die an einem Fahrzeug montiert sind und eine vorbestimmte Informationskommunikation durchführen, eine Vielzahl von Kommunikationseinheiten, die jeweils entsprechend der Vielzahl von Funktionseinheiten angeordnet sind, und eine Vielzahl von verdrahteten Übertragungspfaden, die die Vielzahl von Kommunikationseinheiten miteinander verbinden. Jede der mehreren Kommunikationseinheiten sendet und empfängt Signale in einem Funkfrequenzband zu und von den anderen Kommunikationseinheiten über die verdrahteten Übertragungspfade, wobei die Signale moduliert sind und Kommunikationsinformationen enthalten, die zwischen den Funktionseinheiten übertragen werden sollen.

Description

Technisches Feld
Die vorliegende Erfindung betrifft ein bordeigenes Kommunikationssystem und ein bordeigenes Kabel.
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-15309 , die am 31. Januar 2019 eingereicht wurde und deren gesamter offengelegter Inhalt hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Stand der Technik
In der Patentliteratur (PTL) 1 (japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2009-177785 ) wird das folgende Verfahren offenbart. Eine bordeigene drahtlose Kommunikationsvorrichtung enthält eine Vielzahl von Antennen für verschiedene Frequenzen, eine Multiplexing-Schaltung, eine Demultiplexing-Schaltung und eine Vielzahl von drahtlosen Vorrichtungen entsprechend der Vielzahl von Antennen für verschiedene Frequenzen. Die mehreren Antennen sind entweder mit der Multiplexerschaltung oder der Demultiplexerschaltung verbunden und sind zusammen mit der Multiplexerschaltung oder der Demultiplexerschaltung, mit der die Antennen verbunden sind, auf einem Dach, einem oberen Bereich einer Frontscheibe oder einem oberen Bereich einer Heckscheibe eines Fahrzeugs angeordnet. Die Vielzahl der drahtlosen Vorrichtungen sind über Antennenkabel auf der Seite der drahtlosen Vorrichtungen mit der anderen der Multiplexing-Schaltung und der Demultiplexing-Schaltung verbunden, mit der die Antennen nicht verbunden sind. Die Multiplexing-Schaltung und die Demultiplexing-Schaltung sind durch ein Antennenkabel auf der Antennenseite verbunden, das durch eine Säule geführt wird.
Zitierliste
Patentliteratur
PTL 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2009-177785
Zusammenfassung der Erfindung
(1) Die vorliegende Offenbarung stellt ein bordeigenes Kommunikationssystem bereit, das eine Vielzahl von Funktionseinheiten, die an einem Fahrzeug angebracht sind und eine vorbestimmte Informationskommunikation durchführen, eine Vielzahl von Kommunikationseinheiten, die jeweils entsprechend der Vielzahl von Funktionseinheiten angeordnet sind, und eine Vielzahl von verdrahteten Übertragungspfaden, die die Vielzahl von Kommunikationseinheiten miteinander verbinden, enthält, wobei jede der Vielzahl von Kommunikationseinheiten Signale in einem Funkfrequenzband zu und von den anderen Kommunikationseinheiten über die verdrahteten Übertragungspfade sendet und empfängt, wobei die Signale moduliert sind und Kommunikationsinformationen enthalten, die zwischen den Funktionseinheiten übertragen werden sollen.
(6) Die vorliegende Offenbarung stellt ferner ein bordeigenes Kabel zur Verfügung, das an einem Fahrzeug montiert ist, das eine Vielzahl von Funktionseinheiten enthält, wobei das bordeigene Kabel einen Verbinderabschnitt, der mit einer der Funktionseinheiten verbunden werden kann, und einen Kabelabschnitt enthält, der in der Lage ist, ein Signal in einem Funkfrequenzband zu übertragen, wobei das Signal moduliert ist, wobei der Verbinderabschnitt an den Kabelabschnitt das Signal ausgibt, das Kommunikationsinformationen enthält, die zwischen den Funktionseinheiten zu übertragen sind.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann als integrierte Halbleiterschaltung implementiert werden, die einen Teil oder die Gesamtheit des bordeigenen Kommunikationssystems bildet.
Figurenliste

[1] 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines bordeigene Kommunikationssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[2] 2 veranschaulicht ein Beispiel für eine Konfiguration einer Verbindungseinheit im bordeigene Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[3] 3 zeigt ein weiteres Beispiel für die Konfiguration der Verbindungseinheit im bordeigene Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[4] 4 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Kommunikationseinheit in dem bordeigenen Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[5] 5 veranschaulicht ein Beispiel für eine Frequenzkorrespondenzinformation in dem bordeigenen Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[6] 6 veranschaulicht ein Beispiel für eine Leistungskorrespondenzinformation in dem bordeigenen Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[7] 7 veranschaulicht ein Beispiel für eine Konfiguration eines verdrahteten Übertragungspfad in dem bordeigenen Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[8] 8 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eins bordeigenen Kommunikationssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
[9] 9 veranschaulicht ein Beispiel für eine Konfiguration eines bordeigenen Kabels in dem bordeigenen Kommunikationssystem gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[10] 10 zeigt ein weiteres Beispiel für die Konfiguration des bordeigenen Kabels in dem bordeigenen Kommunikationssystem gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der Ausführungsformen
[Durch die vorliegende Offenbarung zu lösende Probleme]
Es gibt Bedarf an einer Technik, die in der Lage ist, eine stabile Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Funktionseinheiten in einem Fahrzeug mit einer einfachen Konfiguration zu realisieren, die über ein Niveau der in PTL 1 offenbarten Technik hinausgeht.
Mit der Absicht, das oben genannte Problem zu lösen, ist es ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein bordeigene Kommunikationssystem und ein bordeigenes Kabelbereitzustellen, von denen jedes die stabile Kommunikation zwischen der Vielzahl von Funktionseinheiten in dem Fahrzeug mit der einfachen Konfiguration realisieren kann.
[Vorteilhafte Effekte der vorliegenden Offenbarung]
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die stabile Kommunikation zwischen der Vielzahl von Funktionseinheiten in dem Fahrzeug mit der einfachen Konfiguration realisiert werden.
[Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung]
Zunächst werden Merkmale von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
(1) Ein bordeigene Kommunikationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine Vielzahl von Funktionseinheiten, die an einem Fahrzeug montiert sind und eine vorbestimmte Informationskommunikation durchführen, eine Vielzahl von Kommunikationseinheiten, die jeweils entsprechend der Vielzahl von Funktionseinheiten angeordnet sind, und eine Vielzahl von verdrahteten Übertragungspfaden, die die Vielzahl von Kommunikationseinheiten miteinander verbinden, wobei jede der Vielzahl von Kommunikationseinheiten Signale in einem Funkfrequenzband zu und von den anderen Kommunikationseinheiten über die verdrahteten Übertragungspfade sendet und empfängt, wobei die Signale moduliert sind und Kommunikationsinformationen enthalten, die zwischen den Funktionseinheiten übertragen werden sollen.
Da die verdrahteten Übertragungspfade in einem bordeigenen Netz zum Senden und Empfangen von Hochfrequenzsignalen einschließlich der zwischen den Funktionseinheiten zu übertragenden Kommunikationsinformationen, nämlich den modulierten Signalen im Hochfrequenzband, verwendet werden, können die Hochfrequenzsignale in verschiedenen Frequenzbändern und in Übereinstimmung mit verschiedenen Modulationsschemata beispielsweise über die verdrahteten Übertragungspfade übertragen werden und somit kann ein Freiheitsgrad bei der Einstellung der Kommunikation zwischen den Funktionseinheiten erhöht werden. Da der verdrahtete Übertragungspfad, der als Übertragungspfad für das Hochfrequenzsignal verwendet wird, durch die Verwendung eines passiven Bauelements mit Einstellung der Impedanzanpassung verzweigt werden kann, kann außerdem ein Freiheitsgrad bei der Verdrahtung erhöht werden. Außerdem kann die Anzahl der aktiven Komponenten, die z. B. erforderlich sind, wenn viele Kommunikationseinheiten über die verdrahteten Übertragungspfade miteinander verbunden sind, auf Null gesetzt oder reduziert werden. Die Reduzierung der Anzahl der aktiven Komponenten ermöglicht es, den Stromverbrauch zu reduzieren, die Wärmeentwicklung zu unterdrücken und Kommunikationsfehler zu unterdrücken, die auf Störungen zurückzuführen sind, die in den Stromversorgungsleitungen verursacht werden, die mit den aktiven Komponenten verbunden sind. Da das bordeigene Netz z. B. nur ein Kabel als Hauptleitung für ein Transfersystem verwenden muss, ist es außerdem möglich, die Anzahl der zu verwendenden Kabel und die Anzahl der zu verwendenden Anschlussports zu reduzieren. Dadurch kann mit dem bordeigenen Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine stabile Kommunikation zwischen den Funktionseinheiten mit einer einfachen Konfiguration im bordeigenen Netz realisiert werden.
(2) Vorzugsweise umfasst das bordeigene Kommunikationssystem drei oder mehr Kommunikationseinheiten, die in der Lage sind, die Signale über die verdrahteten Übertragungspfade zwischen den drei oder mehr Kommunikationseinheiten zu senden und zu empfangen, wobei die Kommunikationseinheiten, die zu mindestens einem Paar unter mehreren Paaren der Kommunikationseinheiten gehören, die die Signale dazwischen senden und empfangen, die Signale mit einer Trägerfrequenz senden und empfangen, die sich von einer oder mehreren Trägerfrequenzen unterscheidet, die von den Kommunikationseinheiten verwendet werden, die zu dem anderen oder den mehreren Paaren gehören, und die Signale mit den unterschiedlichen Trägerfrequenzen über die verdrahteten Übertragungspfade gemeinsam gesendet und empfangen werden.
Mit dem obigen Merkmal, da ein Paar der Kommunikationseinheiten die Funkfrequenzsignale auf der Trägerfrequenz sendet und empfängt, die sich von der unterscheidet, die von einem anderen Paar verwendet wird, können diese Paare der Kommunikationseinheiten die Funkfrequenzsignale parallel senden und empfangen. Daher kann die Kommunikationsverarbeitung vereinfacht werden, während eine Kommunikationsverzögerung unterdrückt wird, die z. B. durch das Warten auf den Beginn der Übertragung verursacht werden kann, um eine Kollision der Funkfrequenzsignale im verdrahteten Übertragungspfad zu vermeiden.
(3) Vorzugsweise ist jede der mehreren Kommunikationseinheiten in der Lage, eine Trägerfrequenz des von ihr übertragenen Signals einzustellen.
Mit dem obigen Merkmal kann die Dämpfung des Funkfrequenzsignals unterdrückt und die Kommunikationsqualität verbessert werden, indem z. B. die Trägerfrequenz des Funkfrequenzsignals niedriger eingestellt wird, wenn der verdrahtete Übertragungspfad zwischen den Kommunikationseinheiten länger ist.
(4) Vorzugsweise ist jede der mehreren Kommunikationseinheiten in der Lage, die Sendeleistung des von ihr übertragenen Signals einzustellen.
Mit dem obigen Merkmal kann die Verschlechterung eines SN (Signal-Rausch)-Verhältnisses unterdrückt und die Kommunikationsqualität verbessert werden, indem beispielsweise die Sendeleistung des Hochfrequenzsignals größer eingestellt wird, wenn der verdrahtete Übertragungspfad zwischen den Kommunikationseinheiten länger ist.
(5) Vorzugsweise ist jede der mehreren Kommunikationseinheiten über den verdrahteten Übertragungspfad mit einer Verbindungseinheit verbunden, die mindestens eine zwischen Multiplexing und Demultiplexing für eines oder mehrere der Signale durchführt.
Mit obigem Merkmal kann in dem bordeigenen Kommunikationssystem, in dem die drei oder mehr Funktionseinheiten über die verdrahteten Übertragungspfade und die Verbindungseinheiten miteinander kommunizieren können, eine stabile Kommunikation zwischen den Funktionseinheiten mit der einfachen Konfiguration durch Senden und Empfangen der Hochfrequenzsignale einschließlich der zwischen den Funktionseinheiten zu übertragenden Kommunikationsinformationen realisiert werden.
(6) Ein bordeigenes Kabel gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist an einem Fahrzeug angebracht, das eine Vielzahl von Funktionseinheiten enthält, wobei das bordeigene Kabel einen Verbinderabschnitt, der mit einer der Funktionseinheiten verbindbar ist, und einen Kabelabschnitt enthält, der in der Lage ist, ein Signal in einem Funkfrequenzband zu übertragen, wobei das Signal moduliert ist, wobei der Verbinderabschnitt das Signal einschließlich der zwischen den Funktionseinheiten zu übertragenden Kommunikationsinformationen an den Kabelabschnitt ausgibt.
Mit dem obigen Merkmal des Einbeziehens des Verbinderabschnitts, der an den Kabelabschnitt das Funkfrequenzsignal ausgibt, das die zwischen den Funktionseinheiten zu übertragenden Kommunikationsinformationen enthält, nämlich das modulierte Signal in dem Funkfrequenzband, können die Funkfrequenzsignale in verschiedenen Frequenzbändern und in Übereinstimmung mit verschiedenen Modulationsschemata, zum Beispiel, über das bordeigene Kabel in dem bordeigenen Netz übertragen werden, und somit kann ein Freiheitsgrad bei der Einstellung der Kommunikation zwischen den Funktionseinheiten erhöht werden. Da der Kabelabschnitt, der als Übertragungspfad für das Hochfrequenzsignal dient, durch Verwendung eines passiven Bauteils verzweigt werden kann, kann außerdem die Anzahl der aktiven Bauteile, die erforderlich sind, wenn die vielen Funktionseinheiten über die bordeigene Kabel miteinander verbunden sind, auf Null gesetzt oder reduziert werden. Die Reduzierung der Anzahl der aktiven Komponenten ermöglicht es, den Stromverbrauch zu reduzieren, die Wärmeentwicklung zu unterdrücken und Kommunikationsfehler zu unterdrücken, die auf Rauschen in den Stromversorgungsleitungen zurückzuführen sind, die mit den aktiven Komponenten verbunden sind. Als Ergebnis kann eine stabile Kommunikation zwischen den Funktionseinheiten mit einer einfachen Konfiguration im bordeigenen Netz realisiert werden.
(7) Vorzugsweise enthält der Verbinderabschnitt die Kommunikationseinheit, die das Signal erzeugt, und die Kommunikationseinheit ist in der Lage, die Trägerfrequenz des von ihr erzeugten Signals einzustellen.
Mit dem obigen Merkmal kann die Dämpfung des Hochfrequenzsignals unterdrückt und die Kommunikationsqualität verbessert werden, indem beispielsweise die Trägerfrequenz des Hochfrequenzsignals niedriger eingestellt wird, da der verdrahtete Übertragungspfad zwischen den Kommunikationseinheiten länger ist.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Gleiche oder korrespondierende Komponenten in den Zeichnungen sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und die Beschreibung dieser Komponenten wird nicht wiederholt. Zumindest Teile der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen können optional miteinander kombiniert werden.
<Erste Ausführungsform>
[Konfiguration und Grundbetrieb]
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines bordeigenen Kommunikationssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bezugnehmend auf 1 umfasst das bordeigene Kommunikationssystem 300 eine Vielzahl von Kommunikationseinheiten 100A, 100B, 100C, 100D und 100E. Die Kommunikationseinheiten 100A, 100B, 100C, 100D und 100E sind jeweils entsprechend einer Vielzahl von Funktionseinheiten 2A, 2B, 2C, 2D und 2E an einem Fahrzeug 1 angeordnet. Im Folgenden wird jede der Kommunikationseinheiten 100A, 100B, 100C, 100D und 100E auch als Kommunikationseinheit 100 bezeichnet, und jede der Funktionseinheiten 2A, 2B, 2C, 2D und 2E wird auch als Funktionseinheit 2 bezeichnet.
Das bordeigene Kommunikationssystem 300 umfasst eine Vielzahl von verdrahteten Übertragungspfaden, die die Kommunikationseinheiten 100 miteinander verbinden. Zum Beispiel sind die Kommunikationseinheit 100A und die Funktionseinheit 2A über einen verdrahteten Übertragungspfad 220A miteinander verbunden. Die Kommunikationseinheit 100B und die Funktionseinheit 2B sind über einen verdrahteten Übertragungspfad 220B miteinander verbunden. Die Kommunikationseinheit 100C und die Funktionseinheit 2C sind über einen verdrahteten Übertragungspfad 220C miteinander verbunden. Die Kommunikationseinheit 100D und die Funktionseinheit 2D sind über einen verdrahteten Übertragungspfad 220D miteinander verbunden. Die Kommunikationseinheit 100E und die Funktionseinheit 2E sind über einen verdrahteten Übertragungspfad 220E miteinander verbunden. Im Folgenden wird jeder der verdrahteten Übertragungspfade 220A, 220B, 220C, 220D und 220E auch als verdrahteter Übertragungspfad 220 bezeichnet.
Der verdrahtete Übertragungspfad 220 ist ein Pfad in Übereinstimmung mit Standards wie z. B. Ethernet (eingetragenes Warenzeichen). Der verdrahtete Übertragungspfad 220 kann ein Pfad in Übereinstimmung mit anderen Standards sein, z. B. CAN (Controller Area Network) (eingetragenes Warenzeichen), oder er kann ein Glasfaserkabel sein.
Die Funktionseinheit 2 ist z. B. eine beliebige von verschiedenen Steuer-ECUs (Electronic Control Units), wie z. B. eine Selbstfahr-ECU, eine Motorsteuer-ECU und eine Getriebesteuer-ECU, eine Kamera, eine Radarvorrichtung und eine Navigationsvorrichtung, und führt eine vorbestimmte Funktion aus. Die Funktionseinheit 2 führt eine vorbestimmte Informationskommunikation durch.
Die Navigationsvorrichtung als ein Beispiel der Funktionseinheit 2 erhält beispielsweise Karteninformationen von einem außerhalb des Fahrzeugs 1 angeordneten Kartenserver über eine TCU (Telematics Communication Unit). Ein Bildsensor als Beispiel für die Funktionseinheit 2 nimmt periodisch ein Bild der Umgebung des Fahrzeugs 1 auf und erzeugt Bildinformationen, die ein Ergebnis der Bildaufnahme darstellen. Die Radareinrichtung als Beispiel für die Funktionseinheit 2 erzeugt periodisch Erkennungsinformationen, die ein Ergebnis der Erkennung eines Objekts, z. B. eines Fußgängers in der Umgebung des Fahrzeugs 1, unter Verwendung einer Millimeterwelle darstellen. Die Selbstfahr-ECU erzeugt Steuerinformationen zur Unterstützung des Selbstfahrens auf der Grundlage sowohl der vom Bildsensor empfangenen Bildinformationen als auch der von der Radarvorrichtung empfangenen Erkennungsinformationen.
Die Funktionseinheit 2 überträgt einen Ethernet-Frame, der Kommunikationsinformationen enthält, wie die erhaltenen Karteninformationen und die erzeugten Bildinformationen, Erkennungsinformationen und Steuerinformationen, zu und von den anderen Funktionseinheiten 2 über die Kommunikationseinheit 100.
Das bordeigene Kommunikationssystem 300 umfasst beispielsweise die drei oder mehr Kommunikationseinheiten 100, die in der Lage sind, untereinander Wechselstromsignale in einem Funkfrequenzband (im Folgenden auch „Funkfrequenzsignale“ genannt) zu senden und zu empfangen, nämlich Signale auf Funkfrequenzen, wobei diese Signale jeweils gemäß einem in der drahtlosen Kommunikation verwendeten Modulationsschema moduliert sind.
In dem in 1 dargestellten Beispiel umfasst das bordeigene Kommunikationssystem 300 die fünf Kommunikationseinheiten 100 und die Verbindungseinheiten 200A, 200B und 200C.
Im Einzelnen sind die Kommunikationseinheit 100A und die Verbindungseinheit 200A über einen verdrahteten Übertragungspfad 210A miteinander verbunden. Die Kommunikationseinheit 100B und die Anschlusseinheit 200A sind über einen verdrahteten Übertragungspfad 210B miteinander verbunden. Die Kommunikationseinheit 100C und die Anschlusseinheit 200B sind über einen verdrahteten Übertragungspfad 210C miteinander verbunden. Die Kommunikationseinheit 100D und die Anschlusseinheit 200C sind über einen verdrahteten Übertragungspfad 210D miteinander verbunden. Die Kommunikationseinheit 100E und die Anschlusseinheit 200C sind über einen verdrahteten Übertragungspfad 210E miteinander verbunden. Die Anschlusseinheit 200A und die Anschlusseinheit 200B sind über einen verdrahteten Übertragungspfad 210F miteinander verbunden. Die Anschlusseinheit 200B und die Anschlusseinheit 200C sind über einen verdrahteten Übertragungspfad 210G miteinander verbunden.
Im Folgenden wird jeder der verdrahteten Übertragungspfade 210A, 210B, 210C, 210D, 210E, 210F und 210G auch als verdrahteter Übertragungspfad 210 bezeichnet, und jede der Anschlusseinheiten 200A, 200B und 200C wird auch als Anschlusseinheit 200 bezeichnet. Ein bordeigenes Netz 310 wird durch die Funktionseinheiten 2, die Kommunikationseinheiten 100 und die verdrahteten Übertragungspfade 210 gebildet.
Jeder verdrahtete Übertragungspfad 210 ist z. B. ein Koaxialkabel. Das Koaxialkabel, das als verdrahteter Übertragungspfad 210A dient, ist beispielsweise mit einem Stecker an einem Ende angeordnet, der mit der Kommunikationseinheit 100 A verbunden ist, und mit einem Stecker am anderen Ende, der mit der Anschlusseinheit 200A verbunden ist. Das Koaxialkabel, das als verdrahteter Übertragungspfad 210F dient, ist beispielsweise so angeordnet, dass ein Stecker an einem Ende mit der Anschlusseinheit 200A und ein Stecker am anderen Ende mit der Anschlusseinheit 200B verbunden ist. Der verdrahtete Übertragungspfad 210 ist nicht auf das Koaxialkabel beschränkt und kann z. B. ein Hohlleiter sein.
Die Kommunikationseinheiten 100 senden und empfangen die Funkfrequenzsignale untereinander über die verdrahteten Übertragungspfade 210, wobei diese Signale die Kommunikationsinformationen enthalten, die zwischen den Funktionseinheiten 2 übertragen werden sollen.
Im Einzelnen erzeugt die Funktionseinheit 2 einen Ethernet-Frame, der die erhaltenen oder erzeugten Kommunikationsinformationen, eine MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 an einem Übertragungsziel und eine MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 an einer Übertragungsquelle enthält, und sendet den erzeugten Ethernet-Frame an die entsprechende Kommunikationseinheit 100.
Nach dem Empfang des Ethernet-Frames von der entsprechenden Funktionseinheit 2 erzeugt die Kommunikationseinheit 100 das Funkfrequenzsignal einschließlich des empfangenen Ethernet-Frames und sendet das erzeugte Funkfrequenzsignal über den verdrahteten Übertragungspfad 210 an eine andere Kommunikationseinheit 100. Die andere Kommunikationseinheit 100 erzeugt den Ethernet-Frame aus dem empfangenen Funkfrequenzsignal und überträgt den erzeugten Ethernet-Frame an die entsprechende Funktionseinheit 2.
Die Verbindungseinheit 200 führt für ein oder mehrere Funkfrequenzsignale, die über einen oder mehrere verdrahtete Übertragungspfade 210 empfangen werden, mindestens eines von beiden, nämlich Multiplexing und Demultiplexing, durch und gibt das resultierende eine oder mehrere Signale an den anderen einen oder mehrere verdrahtete Übertragungspfade 210 aus.
In dem in 1 dargestellten Beispiel sind die verdrahteten Übertragungspfade 210A, 210B und 210F mit der Anschlusseinheit 200A verbunden. Die Verbindungseinheit 200A führt Multiplexing oder Demultiplexing für ein oder mehrere Hochfrequenzsignale durch, die über einen oder mehrere der verdrahteten Übertragungspfade 210A, 210B und 210F empfangen werden, und gibt das resultierende eine oder mehrere Signale an den anderen einen oder mehrere verdrahtete Übertragungspfade aus.
Zum Beispiel kann die Kommunikationseinheit 100 eine Trägerfrequenz des von ihr übertragenen Funkfrequenzsignals einstellen. Beispielsweise stellt die Kommunikationseinheit 100 die Trägerfrequenz des Funkfrequenzsignals in Abhängigkeit von einer Übertragungsleitungslänge des verdrahteten Übertragungspfads 210 zwischen sich selbst und einer anderen Kommunikationseinheit 100, die ein Kommunikationspartner ist, ein. Beispielsweise stellt die Kommunikationseinheit 100 die Trägerfrequenz des Funkfrequenzsignals niedriger ein, je länger die Übertragungsleitungslänge ist.
Zum Beispiel senden und empfangen die Kommunikationseinheiten 100, die zu mindestens einem Paar unter mehreren Paaren der Kommunikationseinheiten 100 gehören, die Funkfrequenzsignale zwischen ihnen mit einer Trägerfrequenz, die sich von der unterscheidet, die von den Kommunikationseinheiten 100 verwendet wird, die zu dem anderen oder den mehreren Paaren gehören. Mit anderen Worten, in dem bordeigenen Kommunikationssystem 300 werden die mehreren Funkfrequenzsignale mit voneinander verschiedenen Trägerfrequenzen gemeinsam über der verdrahtete Übertragungspfad 210 gesendet und empfangen.
Im Einzelnen sendet und empfängt beispielsweise ein Paar der Kommunikationseinheit 100A und der Kommunikationseinheit 100B die Funkfrequenzsignale mit einer Trägerfrequenz f1 über die Verbindungseinheit 200A und die verdrahteten Übertragungspfade 210A und 210B. Ein Paar aus der Kommunikationseinheit 100A und der Kommunikationseinheit 100C sendet und empfängt die Funkfrequenzsignale mit einer Trägerfrequenz f2 über die Verbindungseinheiten 200A und 200B und die verdrahteten Übertragungspfade 210A, 210F und 210C. Ein Paar aus der Kommunikationseinheit 100A und der Kommunikationseinheit 100D sendet und empfängt die Funkfrequenzsignale mit einer Trägerfrequenz f3 über die Verbindungseinheiten 200A, 200B und 200C und die verdrahteten Übertragungspfade 210A, 210F, 210G und 210D.
Wenn beispielsweise die Funktionseinheit 2A einen Ethernet-Frame an die Funktionseinheiten 2B, 2C, 2D und 2E sendet, erzeugen die Funktionseinheiten 2B, 2C, 2D und 2E den entsprechenden Ethernet-Frame aus dem Funkfrequenzsignal mit derselben Trägerfrequenz, das von der Kommunikationseinheit 100A übertragen wird. Wenn die Funktionseinheiten 2B, 2C, 2D und 2E als Antwort auf den gesendeten Ethernet-Frame Ethernet-Frames an die Funktionseinheit 2A senden, können die Kommunikationseinheiten 100B, 100C, 100D und 100E außerdem als die aus den entsprechenden Ethernet-Frames zu erzeugenden Funkfrequenzsignale die Funkfrequenzsignale mit voneinander verschiedenen Trägerfrequenzen oder die Funkfrequenzsignale mit der gleichen Trägerfrequenz an die Kommunikationseinheit 100A senden.
Details zur Einstellung der Trägerfrequenz des Funkfrequenzsignals durch die Kommunikationseinheit 100 werden später beschrieben.
Zum Beispiel kann die Kommunikationseinheit 100 die Sendeleistung des von ihr gesendeten Funkfrequenzsignals einstellen. Beispielsweise stellt die Kommunikationseinheit 100 die Sendeleistung des Funkfrequenzsignals in Abhängigkeit von der Übertragungsleitungslänge ein, nämlich der Länge des verdrahteten Übertragungspfades 210 zwischen ihr und einer anderen Kommunikationseinheit 100, die der Kommunikationspartner ist. Zum Beispiel stellt die Kommunikationseinheit 100 die Sendeleistung des Funkfrequenzsignals umso größer ein, je länger der Übertragungspfad ist. Details zur Einstellung der Sendeleistung des Funkfrequenzsignals durch die Kommunikationseinheit 100 werden später beschrieben.
[Anschlusseinheit]
2 zeigt ein Beispiel für eine Konfiguration der Verbindungseinheit im bordeigenen Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf 2 ist die Anschlusseinheit 200 beispielsweise ein passives Bauelement und umfasst einen Hauptkörper 201 und Anschlüsse 202A, 202B und 202C. Der Hauptkörper 201 umfasst die Widerstände R1, R2 und R3. Im Folgenden wird jeder der Anschlüsse 202A, 202B und 202C auch als Anschluss 202 bezeichnet. Der verdrahtete Übertragungspfad 210 ist mit dem Anschluss 202 verbunden.
In dem Hauptkörper 201 ist der Widerstand R1 zwischen dem Anschluss 202A und einem Knoten N1 angeschlossen, der Widerstand R2 ist zwischen dem Anschluss 202B und dem Knoten N1 angeschlossen, und der Widerstand R3 ist zwischen dem Anschluss 202C und dem Knoten N1 angeschlossen. Die Widerstandswerte der Widerstände R1, R2 und R3 betragen jeweils z. B. 50/3 Ohm, nämlich etwa 16,7 Ohm.
Die Anschlusseinheit 200 demultiplexiert beispielsweise das von einem der Anschlüsse 202A, 202B und 202C empfangene Hochfrequenzsignal und gibt demultiplexierte Signale an die beiden anderen Anschlüsse aus. Außerdem multiplexiert die Verbindungseinheit 200 die von zwei der Anschlüsse 202A, 202B und 202C empfangenen Hochfrequenzsignale und gibt ein gemultiplextes Signal an den anderen einen Anschluss aus.
3 zeigt ein weiteres Beispiel für die Konfiguration der Verbindungseinheit im bordeigene Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf 3 umfasst die Anschlusseinheit 200A einen Hauptkörper 201A und Anschlüsse 202A, 202B und 202C.
In dem Hauptkörper 201A sind die Klemmen 202A und 202C miteinander verbunden. Der Anschluss 202B ist über einen Widerstand R4 von z. B. 50 Ohm geerdet und mit den Anschlüssen 202A und 202C über z. B. nicht dargestellte Dielektrika verbunden.
[Kommunikationseinheit]
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Kommunikationseinheit im bordeigene Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bezugnehmend auf 4 umfasst die Kommunikationseinheit 100 eine digitale Schnittstelleneinheit 10, eine Datenverarbeitungseinheit 11, eine Sendesignalverarbeitungseinheit 20, eine Funksendeeinheit 30, einen Sende-/Empfangsumschalter 40, eine Funkempfangseinheit 50, eine Empfangssignalverarbeitungseinheit 60, eine Schaltsteuereinheit 71, eine Frequenzsteuereinheit 72, eine Leistungssteuereinheit 73, eine Leistungsmesseinheit 74, einen Oszillator 80 und eine Speichereinheit 90. Die Speichereinheit 90 umfasst z. B. einen nichtflüchtigen Speicherbereich.
Die digitale Schnittstelleneinheit 10 gibt den von der Funktionseinheit 2 empfangenen Ethernet-Frame an die Datenverarbeitungseinheit 11 aus. Weiterhin sendet die digitale Schnittstelleneinheit 10 den von der Datenverarbeitungseinheit 11 empfangenen Ethernet-Frame an die Funktionseinheit 2.
Nach dem Empfang des Ethernet-Frames von der digitalen Schnittstelleneinheit 10 gibt die Datenverarbeitungseinheit 11 den empfangenen Ethernet-Frame an die Sendesignalverarbeitungseinheit 20 aus. Ferner erzeugt die Datenverarbeitungseinheit 11 beim Empfang demodulierter Daten von der Empfangssignalverarbeitungseinheit 60 einen Ethernet-Frame aus den empfangenen demodulierten Daten und gibt den erzeugten Ethernet-Frame an die digitale Schnittstelleneinheit 10 aus.
Nach dem Empfang des Ethernet-Frames von der digitalen Schnittstelleneinheit 10 erhält die Datenverarbeitungseinheit 11 ferner die MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 am Sendeziel und die MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 an der Sendequelle aus dem empfangenen Ethernet-Frame und gibt die erhaltenen MAC-Adressen an die Frequenzsteuereinheit 72 und die Leistungssteuereinheit 73 aus.
Die Sendesignalverarbeitungseinheit 20 erzeugt beispielsweise modulierte Daten durch Modulation des von der Datenverarbeitungseinheit 11 empfangenen Ethernet-Frames, wandelt die erzeugten modulierten Daten in ein analoges Signal um und gibt das analoge Signal aus.
Im Einzelnen umfasst die Sendesignalverarbeitungseinheit 20 eine Modulationseinheit 21 und einen Digital/Analog-Wandler (DAC) 22.
Die Modulationseinheit 21 erzeugt modulierte Daten, indem sie eine Signalverarbeitung, wie z. B. IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) gemäß einem OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex)-Schema, an dem von der Datenverarbeitungseinheit 11 empfangenen Ethernet-Frame durchführt, und gibt die erzeugten modulierten Daten an den DAC 22 aus. Die Modulationseinheit 21 kann so beschaffen sein, dass sie einen anderen Modulationstyp wie QAM (Quadrature Amplitude Modulation) oder PSK (Phase Shift Keying) durchführt, oder sie kann so beschaffen sein, dass sie die modulierten Daten durch die Durchführung von Modulationen gemäß einer Vielzahl von Schemata erzeugt.
Der DAC 22 wandelt die von der Modulationseinheit 21 empfangenen modulierten Daten in ein analoges Signal um und gibt das umgewandelte analoge Signal an die Funkübertragungseinheit 30 aus.
Die Funkübertragungseinheit 30 wandelt das von der Sendesignalverarbeitungseinheit 20 empfangene analoge Signal in ein Hochfrequenzsignal um und gibt das umgewandelte Hochfrequenzsignal an den Sende/Empfangs-Umschalter 40 aus.
Im Einzelnen umfasst die Funkübertragungseinheit 30 einen Bandpassfilter (BPF) 31, einen Mischer 32, einen BPF 33 und einen Sendeverstärker 34.
Der BPF 31 gibt an den Mischer 32 ein Signal aus, das durch Abschwächen von Frequenzkomponenten des vom DAC 22 empfangenen analogen Signals mit Ausnahme einer Komponente in einem vorbestimmten Frequenzband erhalten wird.
Der Mischer 32 wandelt das vom BPF 31 empfangene analoge Signal aufwärts, indem er das vom BPF 31 empfangene analoge Signal mit einem Frequenzumwandlungssignal multipliziert, das vom Oszillator 80 zur Umwandlung in ein Hochfrequenzsignal, nämlich ein Signal in einem HF (Radiofrequenz)-Band, empfangen wird, und gibt das Hochfrequenzsignal an den BPF 33 aus.
Der BPF 33 gibt an den Übertragungsverstärker 34 ein Signal aus, das durch Abschwächen von Frequenzkomponenten des vom Mischer 32 empfangenen Hochfrequenzsignals mit Ausnahme einer Komponente in einem vorbestimmten Frequenzband erhalten wird.
Der Übertragungsverstärker 34 verstärkt das vom BPF 33 empfangene Hochfrequenzsignal um eine Verstärkung in Übereinstimmung mit einem von der Leistungssteuereinheit 73 empfangenen Steuersignal und gibt das verstärkte Hochfrequenzsignal an den Sende/Empfangs-Umschalter 40 aus.
Die Schaltsteuereinheit 71 gibt ein Schaltsteuersignal an den Sende-/Empfangsumschalter 40 aus und schaltet damit den Sende-/Empfangsumschalter 40 regelmäßig oder unregelmäßig um.
Der Sende-/Empfangsumschalter 40 schaltet in Abhängigkeit von dem von der Schaltsteuereinheit 71 empfangenen Schaltsteuersignal um, ob das von der Funksendeeinheit 30 empfangene Funkfrequenzsignal an den drahtgebundene Übertragungspfad 210 ausgegeben wird oder das von dem drahtgebundenen Übertragungspfad 210 empfangene Funkfrequenzsignal an die Funkempfangseinheit 50 ausgegeben wird.
Die Funkempfangseinheit 50 erzeugt ein analoges Signal in einem Basisband, z. B. durch Abwärtswandlung des von der Sende-/Empfangsumschalteinheit 40 empfangenen Funkfrequenzsignals, und gibt das erzeugte analoge Signal an die Empfangssignalverarbeitungseinheit 60 aus.
Im Einzelnen umfasst die Funkempfangseinheit 50 einen Empfangsverstärker 51, einen BPF 52, einen Mischer 53 und einen BPF 54.
Der Empfangsverstärker 51 verstärkt das vom Sende/Empfangs-Umschalter 40 empfangene Funkfrequenzsignal und gibt das verstärkte Signal an den BPF 52 aus.
Der BPF 52 gibt an den Mischer 53 ein Signal aus, das durch Abschwächen von Frequenzkomponenten des vom Empfangsverstärker 51 empfangenen Hochfrequenzsignals mit Ausnahme einer Komponente in einem vorbestimmten Frequenzband erhalten wird.
Der Mischer 53 wandelt das vom BPF 52 empfangene Hochfrequenzsignal abwärts, indem er das vom BPF 52 empfangene Hochfrequenzsignal mit einem vom Oszillator 80 empfangenen Frequenzumwandlungssignal multipliziert und so ein analoges Signal erzeugt, und gibt das erzeugte analoge Signal an den BPF 54 aus.
Der BPF 54 gibt an die Empfangssignalverarbeitungseinheit 60 ein Signal aus, das durch Abschwächen von Frequenzkomponenten des vom Mischer 53 empfangenen Analogsignals mit Ausnahme einer Komponente in einem vorbestimmten Frequenzband erhalten wird.
Die Empfangssignalverarbeitungseinheit 60 erzeugt beispielsweise demodulierte Daten, indem sie das von der Funkempfangseinheit 50 empfangene Analogsignal demoduliert, und gibt die erzeugten demodulierten Daten an die Datenverarbeitungseinheit 11 aus.
Im Einzelnen umfasst die Empfangssignalverarbeitungseinheit 60 einen Analog/Digital-Wandler (ADC) 61 und eine Demodulationseinheit 62.
Der ADC 61 wandelt das vom BPF 54 empfangene analoge Signal in ein digitales Signal um und gibt das gewandelte digitale Signal an die Demodulationseinheit 62 aus.
Die Demodulationseinheit 62 erzeugt demodulierte Daten, indem sie eine Signalverarbeitung, wie z. B. FFT (Fast Fourier Transform) in Übereinstimmung mit dem OFDM-Schema, an dem von dem ADC 61 empfangenen digitalen Signal durchführt und die erzeugten demodulierten Daten an die Datenverarbeitungseinheit 11 ausgibt.
Durch Ausgabe eines Frequenzsteuersignals F an den Oszillator 80 steuert die Frequenzsteuereinheit 72 das vom Oszillator 80 auszugebende Frequenzumsetzungssignal.
Der Oszillator 80 erzeugt das Frequenzumsetzungssignal, das in Form einer Sinusform vorliegt und eine Frequenz aufweist, die von einem Pegel des von der Frequenzsteuereinheit 72 empfangenen Frequenzsteuersignals F abhängt, und gibt das erzeugte Frequenzumsetzungssignal an den Mischer 32 oder 53 aus.
Beispielsweise speichert die Speichereinheit 90 Frequenzkorrespondenzinformationen, die eine Beziehung zwischen einem Paar der MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 an der Sendequelle und der MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 am Sendeziel und der Trägerfrequenz des Funkfrequenzsignals darstellen, das zwischen der Kommunikationseinheit 100, die der Funktionseinheit 2 an der Sendequelle entspricht, und der Kommunikationseinheit 100, die der Funktionseinheit 2 am Sendeziel entspricht, gesendet und empfangen wird.
Nach dem Empfang der MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 an der Sendequelle und der MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 am Sendeziel von der Datenverarbeitungseinheit 11 bezieht sich die Frequenzsteuereinheit 72 auf die Frequenzkorrespondenzinformation in der Speichereinheit 90 und stellt die Trägerfrequenz des Funkfrequenzsignals, das zwischen den Kommunikationseinheiten 100, die einander entsprechen, gesendet und empfangen werden soll, auf der Grundlage der MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 an der Sendequelle, der MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 am Sendeziel und der Frequenzkorrespondenzinformation ein.
5 zeigt ein Beispiel für die Frequenzkorrespondenzinformation im bordeigenen Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Im Folgenden wird der Einfachheit halber angenommen, dass eine MAC-Adresse der Funktionseinheit 2A „MAC-A“ ist, eine MAC-Adresse der Funktionseinheit 2B „MAC-B“ ist, eine MAC-Adresse der Funktionseinheit 2C „MAC-C“ ist, eine MAC-Adresse der Funktionseinheit 2D „MAC-D“ ist und eine MAC-Adresse der Funktionseinheit 2E „MAC-E“ ist.
Wenn beispielsweise die Funktionseinheit 2A den Ethernet-Frame über die Kommunikationseinheiten 100A und 100B an die Funktionseinheit 2B sendet, stellt die Frequenzsteuereinheit 72 in der Kommunikationseinheit 100A die Trägerfrequenz des Funkfrequenzsignals auf 5 GHz ein, wie in 5 gezeigt.
Die Frequenzsteuereinheit 72 erzeugt das Frequenzsteuersignal F mit einem der eingestellten Trägerfrequenz entsprechenden Pegel und gibt das erzeugte Frequenzsteuersignal F an den Oszillator 80 aus.
In der Speichereinheit 90 ist z. B. eine LUT (Look Up Table) gespeichert, die den Pegel des Frequenzsteuersignals F entsprechend der Trägerfrequenz darstellt. Durch Bezugnahme auf die LUT in der Speichereinheit 90 erzeugt die Frequenzsteuereinheit 72 das Frequenzsteuersignal F mit dem der Trägerfrequenz entsprechenden Pegel. In einem anderen Beispiel kann die Speichereinheit 90 Frequenzkorrespondenzinformationen speichern, in denen die Trägerfrequenz in den oben beschriebenen Frequenzkorrespondenzinformationen durch den Pegel des Frequenzsteuersignals F ersetzt wird, und die Frequenzsteuereinheit 72 kann das Frequenzsteuersignal F durch Bezugnahme auf die in der Speichereinheit 90 gespeicherten modifizierten Frequenzkorrespondenzinformationen erzeugen.
Die Leistungssteuereinheit 73 steuert die Verstärkung des Übertragungsverstärkers 34, indem sie ein Verstärkungssteuersignal G an den Übertragungsverstärker 34 ausgibt.
Die Speichereinheit 90 speichert beispielsweise Leistungskorrespondenzinformationen, die eine Beziehung zwischen einem Paar aus der MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 an der Sendequelle und der MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 am Sendeziel und der Sendeleistung des Hochfrequenzsignals darstellen, das zwischen der Kommunikationseinheit 100, die der Funktionseinheit 2 an der Sendequelle entspricht, und der Kommunikationseinheit 100, die der Funktionseinheit 2 am Sendeziel entspricht, gesendet und empfangen wird.
Nach dem Empfang der MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 an der Sendequelle und der MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 am Sendeziel von der Datenverarbeitungseinheit 11 bezieht sich die Leistungssteuereinheit 73 auf die Leistungskorrespondenzinformationen in der Speichereinheit 90 und stellt die Sendeleistung des Funkfrequenzsignals, das zwischen den einander entsprechenden Kommunikationseinheiten 100 gesendet und empfangen werden soll, auf der Grundlage der MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 an der Sendequelle, der MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 am Sendeziel und der Leistungskorrespondenzinformationen ein.
6 veranschaulicht ein Beispiel für die Leistungskorrespondenzinformation in dem bordeigenen Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wenn beispielsweise die Funktionseinheit 2A den Ethernet-Frame an die Funktionseinheit 2B sendet, stellt die Leistungssteuerungseinheit 73 in der Kommunikationseinheit 100A die Sendeleistung des Funkfrequenzsignals auf 18 dBm ein, wie in 6 gezeigt.
Die Leistungssteuereinheit 73 erzeugt das Verstärkungssteuersignal G mit einem der eingestellten Sendeleistung entsprechenden Pegel und gibt das erzeugte Verstärkungssteuersignal G an den Sendeverstärker 34 aus.
In der Speichereinheit 90 ist beispielsweise eine LUT gespeichert, die den Pegel des Verstärkungsregelsignals G entsprechend der Sendeleistung darstellt. Unter Bezugnahme auf die LUT in der Speichereinheit 90 erzeugt die Leistungssteuereinheit 73 das Verstärkungssteuersignal G mit dem der Sendeleistung entsprechenden Pegel. In einem anderen Beispiel kann die Speichereinheit 90 Leistungskorrespondenzinformationen speichern, in denen die Sendeleistung in den oben beschriebenen Leistungskorrespondenzinformationen durch den Pegel des Verstärkungssteuersignals G ersetzt wird, und die Leistungssteuereinheit 73 kann das Verstärkungssteuersignal G durch Bezugnahme auf die in der Speichereinheit 90 gespeicherten modifizierten Leistungskorrespondenzinformationen erzeugen.
Die Datenverarbeitungseinheit 11 in der Kommunikationseinheit 100, die als Master-Einheit fungiert, zum Beispiel in der Kommunikationseinheit 100A, fungiert als Kommunikationssteuereinheit zur Steuerung der Kommunikation im bordeigenen Kommunikationssystem 300. Die Datenverarbeitungseinheit 11 in der Kommunikationseinheit 100A erstellt die Frequenzkorrespondenzinformation und die Leistungskorrespondenzinformation und überträgt die erstellte Frequenzkorrespondenzinformation und Leistungskorrespondenzinformation an jede der anderen Kommunikationseinheiten 100 im bordeigenen Kommunikationssystem 300, außer an die Kommunikationseinheit 100A. Jede Kommunikationseinheit 100 (im Folgenden auch „Slave-Kommunikationseinheit 100“ genannt) außer der Kommunikationseinheit 100A empfängt die Frequenzkorrespondenzinformationen und die Leistungskorrespondenzinformationen und speichert die empfangenen Frequenzkorrespondenzinformationen und Leistungskorrespondenzinformationen in ihrer Speichereinheit 90.
Im Einzelnen kann jede Kommunikationseinheit 100 Informationen, wie die Frequenzkorrespondenzinformationen und die Leistungskorrespondenzinformationen, in einem vorher zugewiesenen Frequenzband (im Folgenden auch „gemeinsames Frequenzband“ genannt) senden und empfangen.
Die Datenverarbeitungseinheit 11 in der Kommunikationseinheit 100A erzeugt ein Funkfrequenzsignal in dem gemeinsamen Frequenzband, wobei das Funkfrequenzsignal ein Paket zur Messung der Empfangsleistung enthält, und sendet das erzeugte Funkfrequenzsignal an die Slave-Kommunikationseinheit 100 mit einem vorgegebenen Wert der Sendeleistung.
Die Leistungsmesseinheit 74 in der Slave-Kommunikationseinheit 100 misst die Leistung des empfangenen Funkfrequenzsignals, indem sie z. B. einen Pegel des vom BPF 54 ausgegebenen Analogsignals erfasst. Die Leistungsmesseinheit 74 in jeder Slave-Kommunikationseinheit 100 misst die Empfangsleistung des empfangenen Pakets zur Messung der Empfangsleistung und speichert ein Messergebnis in der Speichereinheit 90.
Die Datenverarbeitungseinheit 11 in der Kommunikationseinheit 100A sendet an die Slave-Kommunikationseinheit 100 ein Hochfrequenzsignal mit Anforderungsinformationen zur Abfrage der Empfangsleistung.
Die Slave-Kommunikationseinheit 100 erhält als Antwort auf die von der Kommunikationseinheit 100A empfangene Anforderungsinformation das Messergebnis der Empfangsleistung von der Speichereinheit 90 und sendet ein Funkfrequenzsignal, das das erhaltene Messergebnis darstellt, an die Kommunikationseinheit 100A.
Nach dem Empfang der Messergebnisse der Empfangsleistung von den einzelnen Slave-Kommunikationseinheiten 100 berechnet die Datenverarbeitungseinheit 11 in der Kommunikationseinheit 100A basierend auf den Messergebnissen die Übertragungspfadlängen zwischen den einzelnen Kommunikationseinheiten 100. Die Datenverarbeitungseinheit 11 erstellt die Frequenzkorrespondenzinformationen und die Leistungskorrespondenzinformationen basierend auf den berechneten Übertragungspfadlängen. Die Datenverarbeitungseinheit 11 erstellt die Leistungskorrespondenzinformationen beispielsweise so, dass die Sendeleistung des Funkfrequenzsignals bei jeder Trägerfrequenz niedriger als oder gleich einem oberen Grenzwert der Sendeleistung gehalten wird, wobei der obere Grenzwert beispielsweise unter dem Gesichtspunkt der EMI (Electro Magnetic Interface) berechnet wird.
Die Datenverarbeitungseinheit 11 in der Kommunikationseinheit 100A kann so beschaffen sein, dass sie die Frequenzkorrespondenzinformation basierend auf der Rauschumgebung jeder Slave-Kommunikationseinheit 100 erstellt.
Im Detail stellt die Kommunikationseinheit 100A beispielsweise eine Übertragungsstoppperiode ein, in der die Übertragung eines Funkfrequenzsignals in jeder Kommunikationseinheit 100 gestoppt werden soll, erzeugt ein Funkfrequenzsignal, das Informationen enthält, die die eingestellte Übertragungsstoppperiode darstellen, und überträgt das erzeugte Funkfrequenzsignal an die Slave-Kommunikationseinheit 100.
Jede Slave-Kommunikationseinheit 100 misst die Empfangsleistung in der Sendestoppperiode und sendet das Funkfrequenzsignal, das ein Messergebnis darstellt, an die Kommunikationseinheit 100A.
Nach dem Empfang des Messergebnisses der Empfangsleistung von jeder Slave-Kommunikationseinheit 100 detektiert die Datenverarbeitungseinheit 11 in der Kommunikationseinheit 100A basierend auf dem empfangenen Messergebnis ein Frequenzband, in dem die Empfangsleistung in der Slave-Kommunikationseinheit 100 während der Sende-Stopp-Periode klein ist, nämlich ein Frequenzband, in dem ein Rauschpegel niedrig ist, und erzeugt die Frequenzkorrespondenzinformation basierend auf einem Detektionsergebnis.
In einem anderen Beispiel erzeugt die Datenverarbeitungseinheit 11 in der Kommunikationseinheit 100A die Frequenzkorrespondenzinformation basierend auf einer Rauschumgebungsinformation, die ein Frequenzband repräsentiert, in dem ein Rauschpegel in jeder Slave-Kommunikationseinheit 100 niedrig ist, wobei die Rauschumgebungsinformation zuvor in der Speichereinheit 90 von einem Hersteller oder einem Benutzer des bordeigenen Kommunikationssystems 300 gespeichert wurde.
Während das bordeigene Kommunikationssystem 300 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als ein System mit den fünf Kommunikationseinheiten 100 ausgebildet ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. Das bordeigene Kommunikationssystem 300 kann die zwei oder mehr und vier oder weniger Kommunikationseinheiten 100 oder die sechs oder mehr Kommunikationseinheiten 100 umfassen.
Während das bordeigene Kommunikationssystem 300 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als ein System mit der einen Kommunikationseinheit 100 für die eine Funktionseinheit 2 ausgebildet ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. Das bordeigene Kommunikationssystem 300 kann die eine Kommunikationseinheit 100 für die zwei oder mehr Funktionseinheiten 2 umfassen.
Während das bordeigene Kommunikationssystem 300 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als ein System ausgebildet ist, in dem die Kommunikationseinheit 100 mit der Funktionseinheit 2 über den verdrahteten Übertragungspfad 220 verbunden ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. Die Kommunikationseinheit 100 kann in der Funktionseinheit 2 enthalten sein.
Während das bordeigene Kommunikationssystem 300 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als ein System mit der Kommunikationseinheit 100, aber ohne die Funktionseinheit 2 gebildet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. Das bordeigene Kommunikationssystem 300 kann weiterhin die Funktionseinheit 2 enthalten.
Während in der bordeigene Kommunikationssystem 300 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die verdrahtete Übertragungspfad 210 durch das Koaxialkabel gebildet wird, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. Der verdrahtete Übertragungspfad 210 kann beispielsweise ein Twisted-Pair-Kabel umfassen. Weiterhin kann der verdrahtete Übertragungspfad 210 einen Symmetrie-Unsymmetrie-Wandler enthalten, der das Koaxialkabel und das Twisted-Pair-Kabel verbindet.
7 zeigt ein Beispiel für eine Konfiguration des verdrahteten Übertragungspfades in dem bordeigenen Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf 7 umfasst der verdrahtete Übertragungspfad 210 ein Koaxialkabel 211, ein Twisted-Pair-Kabel 212 und einen Symmetrie-Unsymmetrie-Wandler 213. Der Symmetrie-Unsymmetrie-Wandler 213 wandelt ein über das Koaxialkabel 211 empfangenes Single-Ended-Signal in ein Differenzsignal um und gibt das Differenzsignal an das Twisted-Pair-Kabel 212 aus. Des Weiteren wandelt der Symmetrie-Unsymmetrie-Wandler 213 ein vom Twisted-Pair-Kabel 212 empfangenes Differenzsignal in ein Single-Ended-Signal um und gibt das Single-Ended-Signal an das Koaxialkabel 211 aus.
Während das bordeigene Kommunikationssystem 300 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so aufgebaut ist, dass die Kommunikationseinheit 100A, die als Master-Einheit fungiert, die Frequenzkorrespondenzinformationen erzeugt und dass die Frequenzsteuereinheit 72 in der Slave-Kommunikationseinheit 100 die Trägerfrequenz basierend auf der MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 am Übertragungsziel, der MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 an der Übertragungsquelle und den von der Kommunikationseinheit 100A empfangenen Frequenzkorrespondenzinformationen einstellt, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. In einem anderen Beispiel können die Frequenzkorrespondenzinformationen, die zuvor vom Hersteller oder dem Benutzer des bordeigenen Kommunikationssystems 300 erstellt wurden, in der Speichereinheit 90 gespeichert werden, und die Frequenzsteuereinheit 72 in jeder Kommunikationseinheit 100 kann die Trägerfrequenz basierend auf der MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 am Übertragungsziel, der MAC-Adresse der Funktionseinheit 2 an der Übertragungsquelle und den zuvor erstellten Frequenzkorrespondenzinformationen einstellen. In einem weiteren Beispiel kann jede Kommunikationseinheit 100 Bandnutzungsinformationen senden und empfangen, die Frequenzbänder repräsentieren, die ihr selbst und den anderen Kommunikationseinheiten 100 zugewiesen sind, und die Frequenzsteuereinheit 72 in jeder Kommunikationseinheit 100 kann das Frequenzband für sich selbst basierend auf den Bandnutzungsinformationen der anderen Kommunikationseinheiten 100 einstellen.
Während das bordeigene Kommunikationssystem 300 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so aufgebaut ist, dass die Kommunikationseinheiten 100, die zu mindestens einem Paar unter den mehreren Paaren der Kommunikationseinheiten 100 gehören, die Funkfrequenzsignale auf der Trägerfrequenz senden und empfangen, die sich von der unterscheidet, die von den Kommunikationseinheiten verwendet wird, die zu dem anderen oder den mehreren Paaren gehören, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. Alle Kommunikationseinheiten 100 können die Funkfrequenzsignale auf der gleichen Trägerfrequenz senden und empfangen.
Während in dem bordeigene Kommunikationssystem 300 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Kommunikationseinheit 100 die Frequenzsteuereinheit 72 umfasst, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. Die Kommunikationseinheit 100 kann auch ohne die Frequenzsteuerungseinheit 72 ausgebildet sein. In einem solchen Fall gibt der Oszillator 80 ein Frequenzumsetzungssignal mit einer vorgegebenen Frequenz aus, zum Beispiel.
Während in dem bordeigene Kommunikationssystem 300 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Kommunikationseinheit 100 die Leistungssteuereinheit 73 umfasst, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. Die Kommunikationseinheit 100 kann auch ohne die Leistungssteuereinheit 73 ausgebildet sein. In einem solchen Fall verstärkt der Sendeverstärker 34 das Hochfrequenzsignal beispielsweise mit einer vorgegebenen Verstärkung.
Während in dem bordeigenen Kommunikationssystem 300 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Kommunikationseinheit 100 so ausgebildet ist, dass sie die Trägerfrequenz des Funkfrequenzsignals einstellen kann, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. Die Kommunikationseinheit 100 kann so ausgebildet sein, dass sie die Funkfrequenzsignale mit einer vorgegebenen Trägerfrequenz sendet und empfängt.
Während in der bordeigene Kommunikationssystem 300 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die Kommunikationseinheit 100 gebildet ist, um in der Lage, die Sendeleistung des Funkfrequenzsignals einzustellen, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. Die Kommunikationseinheit 100 kann so ausgebildet sein, dass sie die Hochfrequenzsignale mit vorgegebener Sendeleistung sendet und empfängt.
Während das bordeigene Kommunikationssystem 300 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung so aufgebaut ist, dass die Kommunikationseinheit 100 die Leistungsmesseinheit 74 umfasst und dass die Datenverarbeitungseinheit 11 in der Kommunikationseinheit 100 als Kommunikationssteuereinheit fungiert, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. Die Kommunikationseinheit 100A, die als Master-Einheit fungiert, kann auch ohne die Leistungsmesseinheit 74 aufgebaut sein. Außerdem kann die Datenverarbeitungseinheit 11 in der Slave-Kommunikationseinheit 100 so aufgebaut sein, dass sie nicht als Kommunikationssteuereinheit fungiert.
Während unter den Paaren der Kommunikationseinheiten 100 die beiden Kommunikationseinheiten 100, die jedes Paar bilden, so aufgebaut sind, dass sie die Funkfrequenzsignale mit der gleichen Trägerfrequenz dazwischen senden und empfangen, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. In mindestens einem der mehreren Paare der Kommunikationseinheiten 100 können die beiden Kommunikationseinheiten 100, die dieses eine Paar bilden, so beschaffen sein, dass sie die Funkfrequenzsignale mit voneinander verschiedenen Trägerfrequenzen übertragen. Genauer gesagt, zum Beispiel sendet in dem Paar aus der Kommunikationseinheit 100A und der Kommunikationseinheit 100B die Kommunikationseinheit 100A das Funkfrequenzsignal mit einer Trägerfrequenz f11 an die Kommunikationseinheit 100B, und die Kommunikationseinheit 100B sendet das Funkfrequenzsignal mit einer Trägerfrequenz f12 an die Kommunikationseinheit 100A.
Indem ein bestimmtes Paar der Kommunikationseinheiten 100, wie oben beschrieben, so gebildet wird, dass diese Kommunikationseinheiten 100 die Funkfrequenzsignale mit voneinander verschiedenen Trägerfrequenzen übertragen, kann die Kommunikationsverarbeitung vereinfacht werden, während eine Kommunikationsverzögerung unterdrückt wird, die beispielsweise durch das Warten auf den Beginn der Übertragung verursacht werden kann, um eine Kollision der von den Kommunikationseinheiten 100 des betreffenden Paares übertragenen Funkfrequenzsignale zu vermeiden.
Es besteht ein Bedarf an einer Technik, die in der Lage ist, eine stabile Kommunikation zwischen den Funktionseinheiten im Fahrzeug mit einer einfachen Konfiguration zu realisieren.
In Anbetracht einer solchen Forderung umfasst das bordeigene Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Vielzahl von Funktionseinheiten 2, die an dem Fahrzeug 1 angebracht sind und eine vorbestimmte Informationskommunikation durchführen, die Vielzahl von Kommunikationseinheiten 100, die jeweils entsprechend der Vielzahl von Funktionseinheiten 2 angeordnet sind, und die Vielzahl von verdrahteten Übertragungspfaden 210, die die Vielzahl von Kommunikationseinheiten 100 miteinander verbinden. Jede der Vielzahl von Kommunikationseinheiten 100 sendet und empfängt die Hochfrequenzsignale zu und von den anderen Kommunikationseinheiten über die verdrahteten Übertragungspfade 210, wobei diese Hochfrequenzsignale die Kommunikationsinformationen enthalten, die zwischen den Funktionseinheiten 2 übertragen werden sollen.
Da die verdrahteten Übertragungspfade 210 im bordeigenen Netz 310 zum Senden und Empfangen der Funkfrequenzsignale einschließlich der zwischen den Funktionseinheiten 2 zu übertragenden Kommunikationsinformationen verwendet werden, können über die verdrahteten Übertragungspfade 210 beispielsweise die Funkfrequenzsignale in verschiedenen Frequenzbändern und gemäß verschiedenen Modulationsschemata übertragen werden, wodurch ein Freiheitsgrad bei der Einstellung der Kommunikation zwischen den Funktionseinheiten 2 erhöht werden kann. Da der verdrahtete Übertragungspfad 210, die als Übertragungspfad für das Hochfrequenzsignal verwendet wird, durch Verwendung eines passiven Bauteils mit Anpassung der Impedanz verzweigt werden kann, kann außerdem ein Freiheitsgrad bei der Verdrahtung erhöht werden. Außerdem kann die Anzahl der aktiven Komponenten, die z. B. erforderlich sind, wenn die vielen Kommunikationseinheiten 100 über die verdrahteten Übertragungspfade 210 miteinander verbunden sind, auf Null gesetzt oder reduziert werden. Die Reduzierung der Anzahl der aktiven Komponenten ermöglicht es, den Stromverbrauch zu reduzieren, die Wärmeentwicklung zu unterdrücken und Kommunikationsfehler zu unterdrücken, die auf Rauschen in den Stromversorgungsleitungen zurückzuführen sind, die mit den aktiven Komponenten verbunden sind. Da das bordeigene Netz 310 z. B. nur ein Kabel als Hauptleitung für ein Übertragungssystem verwenden muss, ist es außerdem möglich, die Anzahl der zu verwendenden Kabel und die Anzahl der zu verwendenden Anschlussports zu reduzieren.
Im Ergebnis kann mit dem bordeigenen Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine stabile Kommunikation zwischen den Funktionseinheiten mit einer einfachen Konfiguration im bordeigenen Netz realisiert werden. Da die Hochfrequenzsignale über die drahtgebundenen Übertragungspfade, z. B. Kabel, gesendet und empfangen werden, kann außerdem die Dämpfung der Hochfrequenzsignale unterdrückt und sowohl die Sendeleistung als auch die Empfangsleistung im Vergleich zum Senden und Empfangen der Hochfrequenzsignale über Antennen reduziert werden. Da die Hochfrequenzsignale über den drahtgebundenen Übertragungspfad mit der eingestellten Impedanzanpassung gesendet und empfangen werden können, kann z. B. die Reflexion der Hochfrequenzsignale im Vergleich zu einer durch das Vorhandensein von Mehrpfaden beeinträchtigten Funkübertragungspfad deutlich unterdrückt werden. Somit kann eine Kommunikation unter Verwendung eines Modulationsschemas mit einer größeren Anzahl von Mehrpfaden realisiert werden und die Kommunikationsgeschwindigkeit kann erhöht werden.
Das bordeigene Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die drei oder mehr Kommunikationseinheiten 100, die in der Lage sind, die Hochfrequenzsignale über die verdrahteten Übertragungspfade 210 zwischen diesen Kommunikationseinheiten zu senden und zu empfangen. Die Kommunikationseinheiten 100, die zu mindestens einem Paar unter mehreren Paaren der Kommunikationseinheiten 100 gehören, die die Funkfrequenzsignale dazwischen senden und empfangen, senden und empfangen die Funkfrequenzsignale mit einer Trägerfrequenz, die sich von einer oder mehreren Trägerfrequenzen unterscheidet, die von den Kommunikationseinheiten verwendet werden, die zu dem anderen oder den mehreren Paaren gehören. Die Funkfrequenzsignale mit den unterschiedlichen Trägerfrequenzen werden über die verdrahteten Übertragungspfade 210 gemeinsam gesendet und empfangen.
Mit dem obigen Merkmal, da ein Paar der Kommunikationseinheiten 100 die Funkfrequenzsignale mit einer anderen Trägerfrequenz als die von einem anderen Paar verwendete sendet und empfängt, können diese Paare der Kommunikationseinheiten die Funkfrequenzsignale parallel senden und empfangen. Daher kann die Kommunikationsverarbeitung vereinfacht werden, während eine Kommunikationsverzögerung unterdrückt wird, die z. B. durch das Warten auf den Beginn der Übertragung verursacht werden kann, um eine Kollision der Funkfrequenzsignale im verdrahteten Übertragungspfad zu vermeiden.
In dem bordeigenen Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Kommunikationseinheit 100 die Trägerfrequenz des von ihr übertragenen Hochfrequenzsignals einstellen.
Mit dem obigen Merkmal kann die Dämpfung des Funkfrequenzsignals unterdrückt und die Kommunikationsqualität verbessert werden, indem beispielsweise die Trägerfrequenz des Funkfrequenzsignals niedriger eingestellt wird, wenn der verdrahtete Übertragungspfad 210 zwischen den Kommunikationseinheiten 100 länger ist.
In dem bordeigene Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Kommunikationseinheiten 100 die Sendeleistung des von ihnen gesendeten Hochfrequenzsignals einstellen.
Mit dem obigen Merkmal kann die Verschlechterung eines SN-Verhältnisses unterdrückt und die Kommunikationsqualität verbessert werden, indem beispielsweise die Sendeleistung des Funkfrequenzsignals größer eingestellt wird, wenn der verdrahtete Übertragungspfad 210 zwischen den Kommunikationseinheiten 100 länger ist.
In dem bordeigenen Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist jede der mehreren Kommunikationseinheiten 100 über den verdrahteten Übertragungspfad 210 mit der Verbindungseinheit 200 verbunden, die mindestens ein zwischen Multiplexing und Demultiplexing für das eine oder mehrere Hochfrequenzsignale durchführt.
Mit dem obigen Merkmal kann in dem bordeigenen Kommunikationssystem, in dem die drei oder mehr Funktionseinheiten 2 über die verdrahteten Übertragungspfade 210 und die Verbindungseinheiten 200 miteinander kommunizieren können, eine stabile Kommunikation zwischen den Funktionseinheiten 2 mit der einfachen Konfiguration durch Senden und Empfangen der Funkfrequenzsignale einschließlich der zwischen den Funktionseinheiten 2 zu übertragenden Kommunikationsinformationen realisiert werden.
Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die gleichen oder äquivalente Komponenten in den Zeichnungen sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und die Beschreibung dieser Komponenten wird nicht wiederholt.
<Zweite Ausführungsform>
[Konfiguration und Grundbetrieb]
Eine zweite Ausführungsform bezieht sich auf ein bordeigenes Kommunikationssystem, das sich von dem bordeigenen Kommunikationssystem gemäß der ersten Ausführungsform dadurch unterscheidet, dass es ein bordeigenes Kabel mit einer darin integrierten Kommunikationseinheit enthält. Andere Punkte als die im Folgenden beschriebenen sind ähnlich zu denen des bordeigenen Kommunikationssystems gemäß der ersten Ausführungsform.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des bordeigene Kommunikationssystems gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Bezugnehmend auf 8 umfasst das bordeigene Kommunikationssystem 301 eine Vielzahl von bordeigenen Kabeln 230A, 230B, 230C, 230D und 230E, die an dem Fahrzeug 1 angebracht sind. Die bordeigene Kabel 230A, 230B, 230C, 230D und 230E sind jeweils entsprechend den fünf am Fahrzeug 1 montierten Funktionseinheiten 2 angeordnet. Im Folgenden wird jedes der bordeigenen Kabel 230A, 230B, 230C, 230D und 230E auch als ein bordeigenes Kabel 230 bezeichnet.
Über das bordeigene Kabel 230A sind z. B. die Funktionseinheit 2A und die Anschlusseinheit 200A miteinander verbunden. Die Funktionseinheit 2B und die Anschlusseinheit 200A sind über das bordeigene Kabel 230B miteinander verbunden. Die Funktionseinheit 2C und die Anschlusseinheit 200B sind über das bordeigene Kabel 230C miteinander verbunden. Die Funktionseinheit 2D und die Anschlusseinheit 200C sind über das bordeigene Kabel 230D miteinander verbunden. Die Funktionseinheit 2E und die Anschlusseinheit 200C sind über das bordeigene Kabel 230E miteinander verbunden.
9 zeigt ein Beispiel für eine Konfiguration des bordeigenen Kabels in dem bordeigenen Kommunikationssystem gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf 9 umfasst das bordeigene Kabel 230 einen Steckerabschnitt 231, der mit der Funktionseinheit 2 verbunden werden kann, und einen Kabelabschnitt 232, der ein Hochfrequenzsignal übertragen kann. Das bordeigene Kabel 230 umfasst ferner einen Steckverbinder 233 an einem Ende davon auf einer dem Verbinderabschnitt 231 gegenüberliegenden Seite, wobei der Steckverbinder 233 mit der Anschlusseinheit 200 verbunden werden kann.
Der Verbinderabschnitt 231 gibt das Funkfrequenzsignal, das die zwischen den Funktionseinheiten 2 zu übertragenden Kommunikationsinformationen enthält, an den Kabelabschnitt 232 aus.
Genauer gesagt, enthält der Verbinderabschnitt 231 eine Kommunikationseinheit 100. Beim Empfang eines Ethernet-Frames, der die Kommunikationsinformationen von der Funktionseinheit 2 enthält, erzeugt die Kommunikationseinheit 100 ein Funkfrequenzsignal, das den empfangenen Ethernet-Frame enthält, und gibt das erzeugte Funkfrequenzsignal an den Kabelabschnitt 232 aus. Des Weiteren erzeugt die Kommunikationseinheit 100 nach dem Empfang des Funkfrequenzsignals vom Kabelabschnitt 232 einen Ethernet-Frame aus dem empfangenen Funkfrequenzsignal und sendet den erzeugten Ethernet-Frame an die Funktionseinheit 2.
Der Kabelabschnitt 232 gibt das von der Anschlusseinheit 200 empfangene Funkfrequenzsignal an den Verbinderabschnitt 231 aus. Weiterhin überträgt der Kabelabschnitt 232 das von der Funktionseinheit 2 empfangene Funkfrequenzsignal an den Verbinderabschnitt 231. Der Kabelabschnitt 232 überträgt das Funkfrequenzsignal z. B. in einem unsymmetrischen Modus. Der Kabelabschnitt 232 kann so ausgebildet sein, dass er das Hochfrequenzsignal überträgt, dem eine von der Funktionseinheit 2 oder dem Verbinderabschnitt 231 erzeugte Gleichspannung überlagert ist.
10 zeigt ein weiteres Beispiel für die Konfiguration des bordeigenen Kabels in dem bordeigenen Kommunikationssystem gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bezugnehmend auf 10 umfasst das bordeigene Kabel 230 einen Steckerabschnitt 231A, der mit der Funktionseinheit 2 verbunden werden kann, und einen Kabelabschnitt 232A, der in der Lage ist, ein Hochfrequenzsignal zu übertragen.
Der Verbinderabschnitt 231A gibt an den Kabelabschnitt 232A das Funkfrequenzsignal aus, das die Kommunikationsinformationen enthält, die zwischen den Funktionseinheiten 2 übertragen werden sollen.
Im Einzelnen umfasst der Verbinderabschnitt 231A eine Kommunikationseinheit 100 und einen Symmetrie-Unsymmetrie-Wandler 213. Nach dem Empfang eines Ethernet-Frames, der die Kommunikationsinformationen von der Funktionseinheit 2 enthält, erzeugt die Kommunikationseinheit 100 ein Hochfrequenzsignal, das den empfangenen Ethernet-Frame enthält, und gibt das erzeugte Hochfrequenzsignal als ein unsymmetrisches Signal an den Symmetrie-Unsymmetrie-Wandler 213 aus. Der Symmetrie-Unsymmetrie-Wandler 213 wandelt das von der Kommunikationseinheit 100 empfangene Single-Ended-Signal in ein Differenzsignal um und gibt das Differenzsignal an den Kabelabschnitt 232 aus.
Des Weiteren wandelt der Symmetrie-Unsymmetrie-Wandler 213 beim Empfang des als Differenzsignal gegebenen Hochfrequenzsignals vom Kabelabschnitt 232 das empfangene Differenzsignal in ein Eintaktsignal um und gibt das Eintaktsignal an die Kommunikationseinheit 100 aus. Nach dem Empfang des als Single-Ended-Signal gegebenen Hochfrequenzsignals vom Symmetrie-Unsymmetrie-Wandler 213 erzeugt die Kommunikationseinheit 100 einen Ethernet-Frame aus dem empfangenen Hochfrequenzsignal und sendet den erzeugten Ethernet-Frame an die Funktionseinheit 2.
Während das bordeigene Kabel 230 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Stecker 233, der mit der Anschlusseinheit 200 verbunden werden kann, an seinem Ende auf der dem Steckerabschnitt 231 gegenüberliegenden Seite aufweist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diesen Fall beschränkt. In einem anderen Beispiel kann das bordeigene Kabel 230 anstelle des Steckers 233 den mit einer anderen Funktionseinheit 2 verbindbaren Steckerabschnitt 231 oder beispielsweise einen Symmetrie-Unsymmetrie-Wandler enthalten.
Somit ist das bordeigene Kabel 230 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an dem Fahrzeug 1 mit der Vielzahl von Funktionseinheiten 2 angebracht. Das bordeigene Kabel 230 umfasst den Steckerabschnitt 231, der mit der Funktionseinheit 2 verbindbar ist, und den Kabelabschnitt 232, der in der Lage ist, das Hochfrequenzsignal zu übertragen. Der Verbinderabschnitt 231 gibt an den Kabelabschnitt 232 das Funkfrequenzsignal aus, das die zwischen den Funktionseinheiten 2 zu übertragenden Kommunikationsinformationen enthält.
Mit dem obigen Merkmal des Einbeziehens des Verbinderabschnitts 231, der das Funkfrequenzsignal einschließlich der zwischen den Funktionseinheiten 2 zu übertragenden Kommunikationsinformationen an den Kabelabschnitt 232 ausgibt, können die Funkfrequenzsignale in verschiedenen Frequenzbändern und in Übereinstimmung mit verschiedenen Modulationsschemata, zum Beispiel, über das bordeigene Kabel 230 im bordeigenen Netz 310 übertragen werden, und daher kann ein Freiheitsgrad bei der Einstellung der Kommunikation zwischen den Funktionseinheiten 2 erhöht werden. Da der Kabelabschnitt 232, der als Übertragungspfad für das Hochfrequenzsignal dient, durch Verwendung eines passiven Bauteils verzweigt werden kann, kann außerdem die Anzahl der aktiven Bauteile, die erforderlich sind, wenn die vielen Funktionseinheiten 2 über die bordeigene Kabel 230 miteinander verbunden sind, auf Null gesetzt oder reduziert werden. Die Reduzierung der Anzahl der aktiven Komponenten ermöglicht es, den Stromverbrauch zu reduzieren, die Wärmeentwicklung zu unterdrücken und Kommunikationsfehler zu unterdrücken, die auf Rauschen zurückzuführen sind, das in Stromversorgungsleitungen verursacht wird, die mit den aktiven Komponenten verbunden sind.
Infolgedessen kann mit dem bordeigenen Kabel 230 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine stabile Kommunikation zwischen den Funktionseinheiten mit einer einfachen Konfiguration im bordeigenen Netz realisiert werden.
Des Weiteren umfasst der Verbinderabschnitt 231 im bordeigenen Kabel 230 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Kommunikationseinheit 100, die das Hochfrequenzsignal erzeugt. Die Kommunikationseinheit 100 kann die Trägerfrequenz des von ihr erzeugten Funkfrequenzsignals selbst einstellen.
Mit dem obigen Merkmal kann die Dämpfung des Funkfrequenzsignals unterdrückt und die Kommunikationsqualität verbessert werden, indem beispielsweise die Trägerfrequenz des Funkfrequenzsignals niedriger eingestellt wird, da der verdrahtete Übertragungspfad 210 zwischen den Kommunikationseinheiten 100 länger ist.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sollten als illustrativ und nicht in jeder Hinsicht einschränkend betrachtet werden. Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist in den Ansprüchen und nicht in der obigen Beschreibung definiert. Alle Modifikationen, die in den in den Ansprüchen definierten Umfang fallen oder diesem gleichwertig sind, sollen in den Umfang der vorliegenden Erfindung einbezogen werden.
Die obige Beschreibung umfasst das in der folgenden Anlage angegebene Merkmal.
[Appendix 1]
Ein bordeigenes Kommunikationssystem, umfassend:

eine oder mehrere Funktionseinheiten, die an einem Fahrzeug angebracht sind und eine vorbestimmte Informationskommunikation durchführen;
eine Vielzahl von Kommunikationseinheiten, die entsprechend der einen oder mehreren Funktionseinheiten angeordnet sind; und
eine Vielzahl von verdrahteten Übertragungspfaden, die die Vielzahl von Kommunikationseinheiten miteinander verbinden,
wobei jede der Vielzahl von Kommunikationseinheiten Signale in einem Funkfrequenzband zu und von den anderen Kommunikationseinheiten über die verdrahteten Übertragungspfade sendet und empfängt, wobei die Signale moduliert sind und Kommunikationsinformationen enthalten, die zwischen den Funktionseinheiten übertragen werden sollen,
die Kommunikationseinheiten jeweils mit den Verbindungseinheiten über die verdrahteten Übertragungspfade verbunden sind, und
jede der Verbindungseinheiten mindestens eines zwischen Multiplexen und Demultiplexen für eines oder mehrere der Hochfrequenzsignale in einem oder mehreren der verdrahteten Übertragungspfade durchführt.

Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Funktionseinheit
100: Kommunikationseinheit
200: Anschlusseinheit
210: verdrahteter Übertragungspfad
230: bordeigenes Kabel
300: bordeigenes Kommunikationssystem
301: bordeigenes Kommunikationssystem

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 201915309 [0002]
JP 2009177785 [0003]

Claims

Ein bordeigenes Kommunikationssystem umfassend: eine Vielzahl von Funktionseinheiten, die an einem Fahrzeug angebracht sind und eine vorbestimmte Informationskommunikation durchführen; eine Vielzahl von Kommunikationseinheiten, die jeweils entsprechend der Vielzahl von Funktionseinheiten angeordnet sind; und eine Vielzahl von verdrahteten Übertragungspfaden, die die Vielzahl von Kommunikationseinheiten miteinander verbinden, wobei jede der Vielzahl von Kommunikationseinheiten Signale in einem Funkfrequenzband zu und von den anderen Kommunikationseinheiten über die verdrahteten Übertragungspfade sendet und empfängt, wobei die Signale moduliert sind und Kommunikationsinformationen enthalten, die zwischen den Funktionseinheiten übertragen werden sollen.
Das bordeigene Kommunikationssystem nach Anspruch 1, wobei das bordeigene Kommunikationssystem die drei oder mehr Kommunikationseinheiten umfasst, die in der Lage sind, die Signale über die drahtgebundenen Übertragungspfade zwischen den drei oder mehr Kommunikationseinheiten zu senden und zu empfangen, die Kommunikationseinheiten, die zu mindestens einem Paar unter mehreren Paaren der Kommunikationseinheiten gehören, die die Signale dazwischen senden und empfangen, die Signale auf einer Trägerfrequenz senden und empfangen, die sich von einer oder mehreren Trägerfrequenzen unterscheidet, die von den Kommunikationseinheiten verwendet werden, die zu dem anderen einen oder mehreren Paaren gehören, und die Signale mit den unterschiedlichen Trägerfrequenzen über die verdrahteten Übertragungspfade gemeinsam gesendet und empfangen werden.
Das bordeigene Kommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei jede der mehreren Kommunikationseinheiten in der Lage ist, eine Trägerfrequenz des von ihr gesendeten Signals einzustellen.
Das bordeigene Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jede der mehreren Kommunikationseinheiten in der Lage ist, die Sendeleistung des von ihr gesendeten Signals einzustellen.
Das bordeigene Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei jede der Vielzahl von Kommunikationseinheiten über den verdrahteten Übertragungspfad mit einer Verbindungseinheit verbunden ist, die mindestens eines von Multiplexing und Demultiplexing für eines oder mehrere der Signale durchführt.
Ein bordeigenes Kabel, das an einem Fahrzeug montiert ist, das eine Vielzahl von Funktionseinheiten enthält, wobei das bordeigene Kabel Folgendes umfasst: einen Verbinderabschnitt, der mit einer der Funktionseinheiten verbindbar ist; und einen Kabelabschnitt, der in der Lage ist, ein Signal in einem Funkfrequenzband zu übertragen, wobei das Signal moduliert ist, wobei der Verbinderabschnitt an den Kabelabschnitt das Signal ausgibt, das Kommunikationsinformationen enthält, die zwischen den Funktionseinheiten übertragen werden sollen.
Das bordeigene Kabel nach Anspruch 6, wobei der Verbinderabschnitt eine Kommunikationseinheit enthält, die das Signal erzeugt, und die Kommunikationseinheit in der Lage ist, eine Trägerfrequenz des von ihr erzeugten Signals einzustellen.