JP5003335B2

JP5003335B2 - 車載光通信システム

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Publication number: JP5003335B2
Application number: JP2007199096A
Authority: JP
Inventors: 靖裕前田; 茂郎林
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2027-07-31
Also published as: JP2009038464A

Description

本発明は、光信号を用いて情報の送受信を行う車載光通信システムに関する。

車載光通信システムは、複数の装置（例えば、図８の第１〜第５カメラ１００_１〜１００_５及びセンターＥＣＵ２００）からなり、これら装置同士は、光信号を用いて情報の送受信を行うために、光ファイバ等の光導波手段で接続されている。また、このシステムでは、図８のように複数の光送信装置（カメラ）からの情報（映像情報）を合波して、光受信装置（センターＥＣＵ（Electric Control Unit））に集める単方向のみの通信方式も想定される。また、その通信方式としては、コストのかかる波長多重方式（ＷＤＭ：Wavelength Division Multiplexing）ではなく、時分割多重方式（ＴＤＭ：Time Division Multiplexing）を採用することが予想される。

ここで、図８の従来の車載光通信システムにおいて、第１〜第５カメラ１００_１〜１００_５が、光信号送信のためにレーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）を備え、ＬＤが発光状態になるような映像を撮像しているものとする。このような状態で従来の車載光通信システムにＴＤＭを用いた場合の、第１〜第５カメラ１００_１〜１００_５からセンターＥＣＵ２００へ入力される光信号の強度を図９に示す。

この状態のように全てのカメラ１００_１〜１００_５に入力される映像情報が同じであっても、カメラ１００_１〜１００_５毎にそのＬＤの出力強度が異なり、また各カメラ１００_１〜１００_５とセンターＥＣＵ２００との間の接続状況が他のものと異なるので、図９に示すように、センターＥＣＵ２００への入力パワーは時間とともに変動する。光受信器（センターＥＣＵ２００）は、入力パワーが変動した直後は正しく受信できないため、従来の車載光通信システムでは、光送信装置が送信した情報を、光受信装置で再現することができない。つまり、正常に通信を行うことができない。

また、上記と同様にＴＤＭを用いた一般的なシステムとしてＰＯＮシステムが挙げられるが、ＰＯＮシステムでは、光受信器への入力パワーが切り替わってから正常な電気出力が出力されるまでの時間（settling time）が経過した後に通信を開始するので、正常に通信を行うことができるようになっている。しかし、その時間が経過するまで待機しなければならないため、その分タイムロスが発生する。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、光受信装置に入力されるパワーが、入力元の光送信装置によらず一定になるようにし、タイムロス無く正常に通信を行うことができる車載光通信システムを提供することを目的とする。

本発明による車載光通信システムは、複数の光送信装置と、それら複数の光送信装置から出力される複数の光信号を時分割で受信するセンター光受信装置とを備えた車載光通信システムである。センター光受信装置は、受信した光信号の強度を示す光入力強度情報を、当該光信号を送信した光送信装置にコントローラエリアネットワークを介して電気的に送信する。光送信装置は、光信号を出力するレーザダイオードを備えており、上記の光入力強度情報を電気信号として受信し、その光入力強度情報に基づいて、センター光受信装置により受信される光信号の強度が設定値になるように出力光強度を調整する。

そして、車載光通信システムの起動時に、複数の光送信装置が出力する光信号の出力光強度を順次調整し、複数の光送信装置から受信する光信号の強度をセンター光受信装置において一致させ、当該車載光通信システムの定常動作時に、光送信装置はセンター光受信装置からイネーブル信号が入力されている時は、センター光受信装置から受信した光入力強度情報に基づいてレーザダイオードに供給する電流量を随時調整し、イネーブル信号が入力されていない時は、当該電流量を保持するようにする。

本発明によれば、当該システムが閉じたシステムであることを活用して、システム起動
時および起動後の定常動作時に、光受信装置に受光されている各光送信装置からの光信号の入力パワーに基づいて、各光送信装置の出力パワーを調整するので、通信時に光受信装置に入力される光入力パワーが、入力元の光送信装置によらず一定になる。この結果、車載光通信システムにおいて、常にタイムロス無く正常に通信を行うことができる。

本発明に係る車載光通信システムは、従来のものと同様に、例えば、情報を光信号で送信する複数の光送信装置と、その光送信装置が送信する光信号を受信する光受信装置とを、光ファイバ等の光導波手段で接続してなる。本明細書では、本車載光ＬＡＮは、図８に示した従来の車載光ＬＡＮと同様に、５台のカメラ（第１〜第５カメラ１００_１〜１００_５）を光送信装置として備え、また、センターＥＣＵ２００を光受信装置として備えるものとして説明する。また、センターＥＣＵ２００は、光ファイバを介して、第１〜第５カメラ１００_１〜１００_５と光学的に接続され、各カメラ１００_１〜１００_５からセンターＥＣＵ２００への光信号を時分割で受信する。

まず、図１〜図３を用いて、本発明に係る車載光通信システム（以下、車載光ＬＡＮ（Local Area Network）システムという）について説明する。図１は、本車載光ＬＡＮシステムを構成する、各々のカメラとセンターＥＣＵとの接続関係について説明するブロック図である。図２は、各カメラの光送信モジュールの構成例を示すブロック図で、図３は、センターＥＣＵの光受信モジュールの構成例を示すブロック図である。

本車載光ＬＡＮを構成する第１〜第ｎカメラ１００_１〜１００_ｎは、それぞれ車外や車内の様子を撮像するものであり、通常動作時は、例えば、撮像した動画像データを光信号に変換し、図１に示すように、光ファイバＯを介して、センターＥＣＵ２００に出力する。また、各カメラ１００_ｉ（ｉ＝１〜ｎ）の出力信号は、時分割によりセンターＥＣＵ２００へ伝送される。つまり、カメラ１００_１〜１００_ｎごとにタイムスロットがそれぞれ割り当てられ、タイムスロットごとに１つのカメラ１００_ｉから信号出力が行われる。

センターＥＣＵ２００は、動画像データの光信号を受信し、通常動作時は、受信した画像データに基づく動画像をアプリケーション３００（例えば、車内の表示装置等）に出力する。なお、複数のカメラ１００_ｉから動画像データを受信した場合、センターＥＣＵ２００は、そのいずれかを選択し、または、２以上の動画像データを多重化してアプリケーション３００に出力する。

このような車載光ＬＡＮシステムにおいて、図１に示すように、カメラ１００_ｉは、光信号を送信するための光送信モジュール１１１を備え、センターＥＣＵ２００は、光信号を受信するための光受信モジュール２１１を備える。これら光送信モジュール１１１と光受信モジュール２１１とが、光ファイバＯを介して光学的に接続されている。

また、本車載光ＬＡＮシステムは、通信時（通常動作時）に光受信装置に入力される光入力パワーが入力元の光送信装置によらず一定にすることができるようしている。これは、通常動作前であるシステム起動時に、センターＥＣＵ２００（の光受信モジュール２１１）への光信号の入力パワーに基づいて、カメラ１００_ｉ（の光送信モジュール１１１）からの出力パワーを予め調整することにより達成される。

そのために、カメラ１００_ｉとセンターＥＣＵ２００とは、センターＥＣＵ２００が送信する光信号の入力パワー（入力強度）を示す光入力パワー情報（光入力強度情報）をカメラ１００_ｉが電気信号として受信できるように、例えば、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ：Controller Area Network）バスＣを介して接続されている。なお、カメラ１００_ｉとセンターＥＣＵ２００には、情報送受信部としてＣＡＮドライバ／レシーバ１１２，２１２がそれぞれ備えられ、このＣＡＮドライバ／レシーバ１１２，２１２及びＣＡＮバスＣを介して、光入力パワー情報の他に、時分割伝送のための同期信号等の情報が、カメラ１００_ｉとセンターＥＣＵ２００との間で電気信号として伝達される。

また、カメラ１００_ｉは、図１に示すように、車外の様子等を撮像するもの（例えばＣＣＤ素子）から成る撮像部１２０と、撮像部１２０で撮像した動画像を光信号に変換しセンターＥＣＵ２００に送信するカメラ本体部１１０と、を備える。
カメラ本体部１１０は、上述の光送信モジュール１１１及びＣＡＮドライバ／レシーバ１１２に加え、撮像部１２０で撮影した動画像データを送信するために、撮像部１２０から入力された動画像をアナログ・デジタル変換等して出力する入出力回路１１３を備える。また、カメラ本体部１１０を制御するためのマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）１１４と、データに基づいて当該データを示す電気入力信号を生成するＰＨＹチップ１１５と、を備える。

また、ＰＨＹチップ１１５からの電気入力信号を光出力信号に変換して放射する光送信モジュール１１１は、図２に示すように、レーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）１１１ａと、ＬＤ駆動回路１１１ｂと、バイアス電流制御回路１１１ｃと、制御部１１１ｄと、を有する。

ＬＤ１１１ａは、データを示す電気入力信号及びバイアス電流に基づいた、ＬＤ駆動回路１１１ｂからの駆動電流（変調電流）によって駆動される。このＬＤ１１１ａは、変調電流に応じた光出力信号を発する。駆動電流はＰＨＹチップ１１５からＬＤ駆動回路１１１ｂに入力される電気入力信号に対応しているので、ＬＤ１１１ａからの光出力信号は電気入力信号と同じデータを示す。このＬＤ１１１ａからの光出力信号は光ファイバＯを介してセンターＥＣＵ２００に入力される。
なお、センターＥＣＵ２００は、後述のように、カメラ１００_ｉのそれぞれのＬＤ１１１ａから送信される光信号の光入力パワー情報を、ＣＡＮバスＣを介して、それぞれのカメラ１００_ｉに電気的に送信できるようになっている。

バイアス電流制御回路１１１ｃは、制御部１１１ｄの制御に従ってＬＤ駆動回路１１１ｂを制御するもので、ＬＤ駆動回路１１１ｂがＬＤ１１１ａに流すバイアス電流を制御する。
制御部１１１ｄは、マイコン１１４等を介して、センターＥＣＵ２００から送信される光入力パワー情報を受信する。また、制御部１１１ｄは、受信した光入力パワー情報に基づいてＬＤ１１１ａの光出力パワーを調整するために演算する演算装置であり、演算結果に基づいて、バイアス電流制御回路１１１ｃを制御する。なお、制御部１１１ｄは、受信した光入力パワー情報に基づいてＬＤ駆動回路１１１ｂを制御して、ＬＤ駆動回路１１１ｂがＬＤ１１１ａに流す変調電流を制御することもできる。

これら制御部１１１ｄ等からなる光送信モジュール１１１は、ＬＤ１１１ａの光出力パワーを調整する際は、センターＥＣＵ２００から送信される光入力パワー情報（すなわち、センターＥＣＵ２００が受信する光信号の強度）が設定値となるように、ＬＤ１１１ａに流すバイアス電流を制御して、出力する光信号の出力強度を調整する。
カメラ１００_ｉにおいて、光送信モジュール１１１が、センターＥＣＵ２００から送信される光入力パワー情報を受信して、順次上記の光信号の出力強度の調整を行うことにより、センターＥＣＵ２００が各カメラ_ｉから受信する光信号の強度を一致させることができる。すなわち、センターＥＣＵ２００への光入力パワーがカメラ１００_ｉ毎に変化しないようにすることができる。

なお、本車載光ＬＡＮシステムにおいて、センターＥＣＵ２００からの光入力パワー情報に基づくＬＤ１１１ａの光出力パワーの調整は、上述のように、システム起動時に行えばよいが、走行途中で何らかの要因（例えば、振動等によるコネクタ接合部のずれなど）で、光入力パワーが変化することがある。このような場合は、通常動作時であっても随時行うようにしてもよい。

続いて、センターＥＣＵ２００について図１に戻って説明する。センターＥＣＵ２００は、上述の光受信モジュール２１１及びＣＡＮドライバ／レシーバ２１２に加えて、光受信モジュール２１１からの電気出力信号を動画像データとして出力するために、光受信モジュール２１１からの電気出力信号に対してアナログ・デジタル変換等を行うＰＨＹチップ２１３を備える。また、センターＥＣＵ２００は、当該ＥＣＵを制御するためのマイコン２１４と、マイコン２１４から動画像データを受け付け、外部アプリケーション（例えば、表示装置）３００にて処理することが可能な形式に変換し、外部アプリケーション３００に出力する入出力回路２１５と、を備える。

外部アプリケーション３００に出力される動画像データの元となる電気信号を光信号として受信する光受信モジュールは、図３に示すように、ＰＤ２１１ａと、トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ：Trans Impedance Amplifier）２１１ｂと、リミティングアンプ２１１ｃと、ＰＤ電流検出回路２１１ｄと、Ａ／Ｄコンバータ２１１ｅと、演算装置２１１ｆと、を備える。

ＰＤ２１１ａは、カメラ１００_ｉのＬＤ１１１ａから光ファイバＯを介して送信された光信号を検出し、光信号の強度に応じた出力電流信号を生成する。ＰＤ２１１ａからの出力電流信号は、ＴＩＡ２１１ｂにより増幅され、さらにリミティングアンプ２１１ｃによりリミット増幅され、リミット増幅された電気信号には、ＰＨＹチップ２１３によりアナログ・デジタル変換等が行われ、その結果、動画像データが電気出力信号としてマイコン２１４に出力される（図１参照）。

また、ＰＤ電流検出回路２１１ｄは、ＰＤ２１１ａで検出されたＬＤ１１１ａからの光信号の強度に応じた電流の大きさを検出しており、検出された電流の大きさは、Ａ／Ｄコンバータ２１１ｅでデジタル信号に変換され、演算装置２１１ｆに入力される。演算装置２１１ｆでは、入力値から光入力パワーを換算し、モニタ値（光入力パワー情報）としてマイコン２１４に送信する。マイコン２１４は、ＣＡＮドライバ／レシーバ２１２及びＣＡＮバスＣを介して、カメラ１００_ｉに光入力パワー情報を電気的に送信する。上述のように、この光入力パワー情報に基づいて、カメラ１００_ｉは、光出力パワーを調節する。

なお、本明細書では、車載光ＬＡＮシステムは、通信プロトコルとしてＣＡＮプロトコルを用いるように構成されるものとして説明したが、ＩＥＥＥ１３９４プロトコルやＦｌｅｘＲａｙプロトコル等を用いるように構成されてもよい。また、本車載光ＬＡＮシステムは、電源ラインを用いたＰＬＣ（Power Line Communications）プロトコルを用いるように構成されてもよい。

次に、以上のような構成を有する車載光ＬＡＮシステムの起動時における、光送信モジュールの光出力パワーを調整する処理を、図４を用いて説明する。なお、この処理例では、カメラ１００_ｉは、センターＥＣＵ２００が受信する光信号の強度が所定の設定値に一致するように、受信した光入力パワー情報の値が設定値に一致するか否かの判定結果に基づいて、ＬＤに供給する電流量（ここでは、ＬＤに流すバイアス電流量）を調整し、ＬＤから出力する光信号の出力強度を調整する。なお、受信した光入力パワー情報の値が設定値に一致するか否かの判定は、受信した光入力パワー情報の値が、設定値を含む所定の範囲内にあるか否かの判定に基づいて行われる。

まず、本発明の車載光ＬＡＮシステムでは、起動後、センターＥＣＵ２００のマイコン２１４が、光受信モジュール２１１の電源が入っているかを判定する（ステップＳ１）。光受信モジュール２１１の電源が入っている場合（ＹＥＳの場合）、マイコン２１４は、光出力パワーを調整するカメラ（光送信モジュール）を選択し（ステップＳ２）、選択したカメラに、当該カメラが調整するように選択された旨を示す選択信号を、ＣＡＮバスＣを介して送信する。なお、調整するカメラの順番は任意であり、予め設定されていてもよい。

選択されたカメラ、すなわち、選択信号を受信したカメラでは、マイコン１１４が、調整信号を受信した旨を光送信モジュール１１１に送信するとともに、光出力調整用のデータ（テストデータ）を示す電気信号をＰＨＹチップ１１５から光送信モジュール１１１に入力するように制御する。光送信モジュール１１１では、制御部１１１ｄが、初期設定値のバイアス電流がＬＤ１１１ａに流れるように、バイアス電流制御回路１１１ｃを制御する。また、ＬＤ駆動回路１１１ｂが、バイアス電流制御回路１１１ｃからの制御と、ＰＨＹチップ１１５からのテストデータを示す電気信号とに基づいて、駆動電流をＬＤ１１１ａに流す（ステップＳ３）。

その後、カメラ１００_ｉでは、ＬＤ１１１ａの光出力が安定するまで、待機する（ステップＳ４）。なお、この待機（ウェイト）時間は予め設定しておく。
このとき、センターＥＣＵ２００では、光受信モジュール２１１のＰＤ２１１ａで、カメラ１００_ｉのＬＤ１１１ａからの光信号を、光ファイバＯを介して受信（受光）している。カメラ１００_ｉは、待機時間経過後に、このセンターＥＣＵ２００に光入力パワー情報の送信を要求する等して、光入力パワー情報を受信する（ステップＳ５）。

カメラ１００_ｉの光送信モジュール１１１の制御部１１１ｄは、マイコン１１４等を介して取得した光入力パワー情報に基づいて、光受信モジュール２１１のＰＤ２１１ａで受信された光信号の入力パワーが所定の範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ６）。
規定の範囲内にない場合（ＮＯの場合）、光送信モジュール１１１の制御部１１１ｄは、光受信モジュール２１１で受信されている光信号の入力パワーが所定の範囲よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ７）。

所定の範囲よりも大きい場合（ＹＥＳの場合）、光送信モジュール１１１の制御部１１１ｄは、ＬＤ１１１ａに流すバイアス電流を１段階小さいものにするように、バイアス電流制御回路１１１ｃを制御する（ステップＳ８）。
ＬＤ１１１ａに流すバイアス電流の大きさを変更した後、所定の時間待機する（ステップＳ９）。所定の時間経過後には、ステップＳ５の処理に戻る。

一方、ステップＳ６において、光受信モジュール２１１で受信されている光信号の強度が規定の範囲よりも小さい場合（ＮＯの場合）、バイアス電流値がリミット値以下か否かを判定する（ステップＳ１０）。なお、リミット値とは、この値を超えるとＬＤ１１１ａにダメージが起こり得る恐れのある値をいう。
リミット値を越えていない場合（ＹＥＳの場合）、カメラ１００_ｉの光送信モジュール１１１の制御部１１１ｄは、ＬＤ１１１ａに流すバイアス電流を１段階大きいものにするように、バイアス電流制御回路１１１ｃを制御する（ステップＳ８）。
ＬＤ１１１ａに流すバイアス電流の大きさを変更した後は、カメラ１００_ｉでの処理は、上述のステップＳ９の処理に移行し、ステップＳ５の処理に戻る。

また、ステップＳ６において、規定の範囲内にある場合（ＹＥＳの場合）は、調整することを選択されたカメラ１００_ｉでは、そのときのバイアス電流のレジスタ値を保持し、光信号の調整を終了し（ステップＳ１２）、調整が終了した旨を、センターＥＣＵ２００に送信する。保持されたバイアス電流のレジスタ値は、全てのカメラの調整終了後、当該カメラ（の光送信モジュール）に光信号送信指示があった場合に用いられる。

カメラ１００_ｉの調整が終了した旨を受信したセンターＥＣＵ２００は、何れのカメラが調整を終了したかを記録し、その記録に基づき、未調整のカメラがあるか否かを判定する（ステップＳ１３）。未調整のカメラがある場合（ＹＥＳの場合）は、センターＥＣＵ２００は、調整するカメラをその中から選択するように、処理はステップＳ２に戻る。一方、ステップＳ１２において、未調整のカメラがない場合（ＮＯの場合）は、車載光ＬＡＮシステムにおける処理は終了する。

また、ステップＳ１０においてバイアス電流値がリミット値を越えている場合（ＹＥＳの場合）は、カメラ１００_ｉの光送信モジュール１１１の制御部１１１ｄは、カメラ１００_ｉにおける光出力の調整が不完全である旨等を、センターＥＣＵ２００のマイコン２１４に送信する（ステップＳ１４）。また、このステップにおいて、カメラ１００_ｉの光送信モジュール１１１の制御部１１１ｄは、光出力調整処理を終了し、調整が終了した旨を、カメラ１００_ｉのマイコン１１４を介して、センターＥＣＵ２００のマイコン２１４に送信する。

そして、カメラ１００_ｉにおける光出力の調整が不完全である旨を受信したセンターＥＣＵ２００では、マイコン２１４が、当該カメラにおいて出力調整ができなかった旨を表示装置が表示するためのエラー表示情報を、表示装置（外部アプリケーション）３００に出力する（ステップＳ１５）。そして、車載光ＬＡＮシステムにおける処理は、ステップＳ１２に移行する。

また、ステップＳ１において、光受信モジュール２１１の電源が入っていなければ（ＮＯの場合）、その旨を表示装置に表示するためのエラー表示情報を、センターＥＣＵ２００のマイコン２１４が表示装置（外部アプリケーション）３００に出力する（ステップＳ１６）。その後に、車載光ＬＡＮシステムにおける処理は終了する。

なお、ステップＳ１５やステップＳ１６において、エラーを表示装置３００に表示するようにエラー表示情報を出力する際は、表示装置３００がアラーム音を鳴らすためのアラーム音鳴動情報を、エラー表示情報に代えて、または、エラー表示情報とともに出力するようにしてもよい。

なお、ＬＤ１１１ａに流す各段階におけるバイアス電流の大きさや、ステップＳ４やステップＳ９における待機時間、バイアス電流のリミット値は、予め設定しておくことが好ましい。また、段階間のバイアス電流の大きさは、一定とは限られず、バイアス電流の電流値に応じて、その大小が変化していてもよく、予め設定された待機時間は、前述のステップＳ４における待機時間と異なっていてもよいし、同じであってもよい。

上述のようにシステム起動時に光出力の調整を行った後に、例えば、第１〜第５カメラ１００_１〜１００_５の光送信モジュール１１１に所定のデータを入力したときに、センターＥＣＵ２００の光受信モジュール２１１で受光される光出力の状態を図５に示す。ここでは、所定のデータとして、ＬＤ１１１ａが発光状態になるようなデータが入力されている。システム起動時に上記調整を行ったため、カメラが複数ある場合でも、図５に示すように、センターＥＣＵ２００の光受信モジュール２１１への光入力パワーを一定にすることができるので、正常に通信することが可能となる。

上記では、光入力パワー情報に基づいて、ＬＤ１１１ａに流す電流を一段階ずつ変更することにより、ＬＤ１１１ａの光出力パワーの調整を行っていた。しかし、調整方法は、上記の方法に限られず、現在の光入力パワー及びバイアス電流の情報から、目標光入力パワーにするためのバイアス電流を計算して、ＬＤ１１１ａに流すバイアス電流を変更（調整）するようにしてもよい。

この方法においては、例えば、現在の光入力値（Ｐ[now]）が目標値（通常は幅を持たせている）に対して小さいとき（上記幅内の最小値（Ｐ[min]）より小さいとき）、目標光入力パワーにするためにさらに必要なバイアス電流値（（Ｐ[min]−Ｐ[now]＝ΔＰ）×Ａ）を計算し、現在のバイアス電流値に加算し、ＬＤに供給するバイアス電流値を変更する。なお、乗数Ａは〔ｍＡ／Ｐ〕の次元を持つものである。また、現在の光入力値が所定幅の最大値（Ｐ[max]）よりも大きいとき、目標光入力パワーにするために減ずべきバイアス電流値（（Ｐ[now]−Ｐ[max]＝ΔＰ）×Ａ）を計算し、現在のバイアス電流値から減算し、ＬＤに供給するバイアス電流値を変更する。

このようにして、あるスロットの受信器（センターＥＣＵ２００）への入力パワーと、ＬＤ１１１ａに流しているバイアス電流の情報とに基づいて、目標光入力パワーするために供給すべきバイアス電流を計算し、次のスロットの出力パワーに反映させてもよい。ここでいうスロットとは、光入力パワー情報を取得し、光入力値と目標値を比較／判定し、加減電流値を計算し、供給電流を増減させる、という一連の流れの一回分を指す。

なお、加減電流値を求める際に用いる乗数Ａは、予め定められた定数であってもよく、また、１または複数スロット分の光入力パワー情報及びバイアス電流値の情報を記憶しておき、記憶した情報等に基づき定めてもよい。また、１スロット目では、乗数Ａには予め定めた値を用い、２スロット目では、１スロット目及び２スロット目の光入力パワー情報とバイアス電流値に基づいて、乗数Ａを決定し、加減電流値を求めるようにしてもよい。
また、上記では、光入力パワー値の許容範囲（幅）内での最小値または最大値に基づいて、加減電流値を求めていたが、許容範囲内の上記以外の値をターゲット値とし、そのターゲット値に基づいて、加減電流値を求めるようにしてもよい。

上述のように調整することでシステム起動直後は正常に通信できるが、走行中に、何らかの要因（例えば振動によるコネクタ接合部のずれなど）により、各カメラ１００ｉからセンターＥＣＵ２００への入力パワーがずれる可能性がある。そのため、本発明においては、特にセンターＥＣＵ２００の光受信モジュール２１１への入力パワーが一定になるように、全てのカメラ１００ｉにおいてＬＤ１１１ａに供給する電流量を起動時に調整した後の定常動作時に、ＬＤ１１１ａに供給する電流量を光入力パワー情報に基づいて随時調整し、送信出力を常時制御するようにしている。

図６は、本発明の車載光ＬＡＮシステムにおける光送信モジュールの光出力パワーを常時調整する処理を説明するフローチャートである。
センターＥＣＵ２００は、ある一定の時間おきに動作させるカメラ１００_ｉを切り替えており、その切り替えは、センターＥＣＵ２００からイネーブル（Ｅｎａｂｌｅ）信号をカメラ１００_ｉへ入力することで行う。つまり、動作させるカメラ１００_ｉにだけＥｎａｂｌｅ信号を入力し、その他のカメラ１００_ｉにはディスエーブル（Ｄｉｓａｂｌｅ）信号を入力しておく（Ｄｉｓａｂｌｅ信号が入っている場合でも、光信号の出力がＯＦＦになっているだけで、内部の演算装置等は動作している）。以下に示すように、カメラ１００_ｉは、Ｅｎａｂｌｅ信号が自身に入力されているときにだけ、自動パワー制御（ＡＰＣ：Automatic Power Control）制御を行う。

カメラ１００_ｉのマイコン１１４は、センターＥＣＵ２００からＥｎａｂｌｅ信号が入っているかを判定する（ステップＳ２１）。入っている場合（ＹＥＳの場合）は、カメラ１００_ｉの光送信モジュール１１１の制御部１１１ｄが、マイコン１１４等を介して光入力パワー情報を受信する（ステップＳ２２）。そして、受信した光入力パワー情報に基づいて、光受信モジュール２１１のＰＤ２１１ａで受信された光信号の入力パワーが、所定の範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ２３）。

所定の範囲内にない場合（ＮＯの場合）、光送信モジュール１１１の制御部１１１ｄは、光受信モジュール２１１で受信されている光信号の入力パワーは、所定の範囲よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２４）。
所定の範囲よりも大きい場合（ＹＥＳの場合）、光送信モジュール１１１の制御部１１１ｄは、ＬＤ１１１ａに流すバイアス電流を１段階小さいものにするように、バイアス電流制御回路１１１ｃを制御する（ステップＳ２５）。ＬＤ１１１ａに流すバイアス電流の大きさを変更した後、所定の時間待機する（ステップＳ２６）。

所定の時間経過後に、カメラ１００_ｉのマイコン１１４は、センターＥＣＵ２００からＥｎａｂｌｅ信号が入っているか否かを判定する（ステップＳ２７）。入っている場合（ＹＥＳの場合）は、ステップＳ２３の処理に戻る。
一方、ステップＳ２４において、光受信モジュール２１１で受信されている光信号の強度が所定の範囲よりも小さい場合（ＮＯの場合）、バイアス電流値がリミット値以下か否かを判定する（ステップＳ２８）。このリミット値は予め設定しておく。

リミット値を越えていない場合（ＹＥＳの場合）、カメラ１００_ｉの光送信モジュール１１１の制御部１１１ｄは、ＬＤ１１１ａに流すバイアス電流を１段階大きいものにするように、バイアス電流制御回路１１１ｃを制御する（ステップＳ２９）。ＬＤ１１１ａに流すバイアス電流の大きさを変更した後は、カメラ１００_ｉでの処理は、上述のステップＳ２６の処理に移行する。

また、ステップＳ２３において、規定の範囲内にある場合（ＹＥＳの場合）は、ステップＳ２７の処理に移行する。
ステップＳ２７において、センターＥＣＵからＥｎａｂｌｅ信号が入っていないと判定された場合（ＮＯの場合）は、バイアス電流のレジスタ値を保持し（ステップＳ３０）、当該カメラ１００_ｉにおける処理を終了する。

また、ステップＳ２８において、バイアス電流値がリミット値以上と判定された場合（ＮＯの場合）、カメラ１００_ｉの光送信モジュール１１１の制御部１１１ｄは、カメラ１００_ｉにおける光出力の調整ができない旨等を、センターＥＣＵ２００のマイコン２１４に送信する（ステップＳ３１）。なお、カメラ１００_ｉにおける光出力の調整ができない旨を受信したセンターＥＣＵ２００では、当該カメラにおいて出力調整ができない旨を表示装置が表示するためのエラー表示情報を、マイコン２１４が表示装置（外部アプリケーション）３００に出力してもよい。
そして、車載光ＬＡＮシステムにおける処理は、ステップＳ３０に移行し、当該カメラ１００_ｉに対する処理を終了する。

上述のようにセンターＥＣＵ２００への光入力パワーが一定になるように送信出力を常時制御した際の、センターＥＣＵ２００の光受信モジュール２１１で受光される光出力の状態を図７に示す。ここでは、ＬＤ１１１ａが発光状態になるようなデータが入力されているものとする。図７の例では、第２カメラ１００_２及び第４カメラ１００_４のタイムスロットに切り替わったとき、並びに、第５カメラ１００_５のタイムスロットの途中で、車載光ＬＡＮシステムにおいて、何らかの要因で各光送信装置から光受信装置への入力パワーがずれている。しかし、上述のように、常時ＬＤ１１１ａの光出力パワーを制御しているため、光受信装置への入力パワーが一定になるように修正することができるので、正常に通信することができる。

なお、以上の例の車載光ＬＡＮシステムでは、光送信装置としてカメラを備えるものとして説明したが、カメラに限らず別のアプリケーションでも良い。

本発明の車載光ＬＡＮシステムを構成する、各々のカメラとセンターＥＣＵとの接続関係について説明するブロック図である。各カメラの光送信モジュールの構成例を示すブロック図である。センターＥＣＵの光受信モジュールの構成例を示すブロックである。本発明の車載光ＬＡＮシステムの起動時における、光送信モジュールの光出力パワーを調整する処理を説明するフローチャートである。システム起動時に光出力の調整を行った後に、複数のカメラに所定のデータを入力したときに、センターＥＣＵで受光される光出力の状態を示す図である。本発明の車載光ＬＡＮシステムにおける光送信モジュールの光出力パワーを常時調整する処理を説明するフローチャートである。センターＥＣＵへの光入力パワーが一定になるように送信出力を常時制御を行った際の、センターＥＣＵで受光される光出力の状態を示す図である。車載光ＬＡＮシステムの構成例を示す図である。従来の車載光ＬＡＮシステムにＴＤＭを用いた場合の、複数のカメラからセンターＥＣＵへ入力される光信号の強度を示す図である。

符号の説明

１００_１…第１カメラ、１００_２…第２カメラ、１００_３…第３カメラ、１００_４…第４カメラ、１００_５…第５カメラ、１１０…カメラ本体部、１１１…光送信モジュール、１１１ａ…ＬＤ、１１１ｂ…ＬＤ駆動回路、１１１ｃ…バイアス電流制御回路、１１１ｃ…制御部、１１１ｄ…制御部、１１２…ＣＡＮドライバ／レシーバ、１１３…入出力回路、１１４…マイコン、１１５…ＰＨＹチップ、１２０…撮像部、２００…センターＥＣＵ、２１１…光受信モジュール、２１１ａ…ＰＤ、２１１ｂ…ＴＩＡ、２１１ｃ…リミティングアンプ、２１１ｄ…ＰＤ電流検出回路、２１１ｅ…Ａ／Ｄコンバータ、２１１ｆ…演算装置、２１２…ＣＡＮドライバ／レシーバ、２１３…ＰＨＹチップ、２１４…マイコン、２１５…入出力回路。

Claims

複数の光送信装置と、該複数の光送信装置から出力される複数の光信号を時分割で受信するセンター光受信装置とを備えた車載光通信システムであって、
前記センター光受信装置は、受信した光信号の強度を示す光入力強度情報を、当該光信号を送信した光送信装置にコントローラエリアネットワークを介して電気的に送信し、
前記光送信装置は、前記光信号を出力するレーザダイオードを備えており、前記光入力強度情報を電気信号として受信し、該光入力強度情報に基づいて、前記センター光受信装置により受信される光信号の強度が設定値となるように出力光強度を調整し、
当該車載光通信システムの起動時に、前記複数の光送信装置が出力する光信号の前記出力光強度を順次調整し、前記複数の光送信装置から受信する光信号の強度を前記センター光受信装置において一致させ、
当該車載光通信システムの定常動作時に、前記光送信装置は前記センター光受信装置からイネーブル信号が入力されている時は、前記センター光受信装置から受信した前記光入力強度情報に基づいて前記レーザダイオードに供給する電流量を随時調整し、前記イネーブル信号が入力されていない時は、当該電流量を保持する、ことを特徴とする車載光通信システム。