车载通信系统的制作方法

本发明涉及一种车载通信系统。本申请主张基于2016年11月10日申请的日本申请第2016-219928号的优先权，援引所述日本申请中记载的全部记载事项。

背景技术：

使用多个进行基于计算机程序(下面简称为程序)的控制的控制装置的控制系统在各种领域中利用。在车辆控制的领域中，在车辆内，作为控制装置而配设有大量ecu(electroniccontrolunit，电子控制单元)，各ecu构成为经由车载lan(localareanetwork，局域网)收发信息，协调并协作来进行多种多样的处理。

例如，在专利文献1中，记载了如下车载的网关：存储决定信息的中继目的地所需的线路图，进行多个车内网络间的信息中继。在专利文献1中，由车内网络进行基于can(controllerareanetwork，控域网)的通信标准的通信，但在连接到网关的网络中，包括进行基于以太网(ethernet：注册商标)等其他通信标准的通信的网络。

在车辆内的控制装置与车辆外的控制装置之间，有时利用使通信信号重叠于用于供给电源的正和负的电源线的plc(powerlinecommunication：电力线载波通信)。例如，在专利文献2中，记载了一种在与车辆外的充电装置之间通过电力线载波通信来收发充电所需的数据的充电通信ecu。该充电通信ecu还连接于车载通信网络(车内网络)，但电力线载波通信在充电通信ecu处终止，与各ecu之间的通信明确地区分开。

在车内网络中的通信中，通常将车身用作电源的返回路径，使包括电源线的线束在车内纵横地布满。这样的线束的重量与车身的重量相比无法忽略，伴随着车载设备的功耗的增大，电源噪声、压降以及功率损失也处于增大的倾向。对此，在非专利文献1中，提出了一种从车身前部的发动机室至车身后部地进行电源线的多点连接的集中型的电源供给架构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-193654号公报

专利文献2：日本特开2013-187968号公报

非专利文献

非专利文献1：anettesedlmaier、michaelwortberg、stefanlobmeyer、karlring合著、“atzelektronikworldwide”、ausgabe(版)52014、p.52-56

技术实现要素：

本发明的一个方式涉及一种车载通信系统，具备搭载于车辆且从正和负的电源干线接受供电的多个通信装置，在该通信装置之间收发通信信号，其中，所述通信装置分别具有经由所述电源干线进行电力线载波通信的通信部，所述通信装置分别使用该通信部相互收发通信信号。

此外，本申请不仅能够实现为具备这样的特征性的处理部的车载通信系统，还能够实现为将上述特征性的处理作为步骤的车载通信方法，或者实现为用于使计算机执行上述步骤的程序。另外，能够将车载通信系统的一部分实现为半导体集成电路，或者实现为包括车载通信系统的其他系统。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的实施方式1的车载通信系统的结构例的说明图。

图2是示出电源干线的结构例的纵剖面立体图。

图3是示出本发明的实施方式1的车载通信系统的结构例的框图。

图4是示出本发明的实施方式2的车载通信系统的结构例的框图。

图5是示出本发明的实施方式3的车载通信系统的结构例的框图。

图6是示出本发明的实施方式4的车载通信系统的结构例的框图。

图7是示出本发明的实施方式5的车载通信系统的结构例的框图。

具体实施方式

[本发明所要公开的课题]

然而，非专利文献1的记载内容只不过仅限于提出解决与电源供给相关的课题的提案，并未提供通信介质、通信的网络拓扑变化那样的影响。

本发明是鉴于上述情形而完成的，其目的在于，提供一种能够进行适合于集中型的电源供给架构的方式的通信的车载通信系统。

[本发明的效果]

根据本申请的公开，能够进行适合于集中型的电源供给架构的方式的通信。

[本发明的实施方式的说明]

首先，列举本发明的实施方式来说明。另外，也可以将以下记载的实施方式的至少一部分任意地组合。

(1)本发明的一个方式涉及一种车载通信系统，具备搭载于车辆且从正和负的电源干线接受供电的多个通信装置，在该通信装置之间收发通信信号，其中，所述通信装置分别具有经由所述电源干线进行电力线载波通信的通信部，所述通信装置分别使用该通信部相互收发通信信号。

在本方式中，多个通信装置从正和负的电源干线接受供电，通过将电源干线作为通信介质的电力线载波通信，相互收发通信信号。由此，与不进行使用电源干线的供电以及通信的以往的车载通信系统相比，削减电源用以及通信用的线束。另外，通过电力线载波通信来同时地收发多个通信信号，因此，不需要对通信装置间的通信信号进行中继的中继装置。

(2)优选的是，所述电源干线构成为包括在与长度方向交叉的方向上隔着绝缘体相对的一对导电体。

在本方式中，从为了使一对导电体在与长度方向交叉的方向上隔着绝缘体相对而构成的电源干线对通信装置进行供电。在这里，在导电体的长度方向的电阻值适当地低的情况下，在车辆的前部和后部之间提供电阻较低的集合性的供电电路，因此，向通信装置的电源供给稳定。另外，在导电体彼此的每单位线路长度的相对面积保持为恒定、并且相对方向的间隔距离保持为恒定的情况下，提供特性阻抗的变动较小的良好的通信电路，因此，通信装置之间的电力线载波通信稳定。

(3)优选的是，一个通信装置从自所述电源干线分支的正和负的分支线接受供电，所述一个通信装置具有的通信部经由所述分支线及电源干线进行电力线载波通信。

在本方式中，任意的一个通信装置从自电源干线分支的分支线接受供电，通过将分支线及电源干线作为通信介质的电力线载波通信收发通信信号。在这里，在分支线的线路方向的长度与电力线载波通信的载波的波长相比充分短的情况下，良好地抑制波及到向通信装置的供电以及电力线载波通信的不良影响，因此，针对通信装置的电源布线的自由度提高。

(4)优选的是，一个通信装置经由不同于所述电源干线的通信线与外部的通信装置以能够进行通信的方式连接，所述一个通信装置还具有：第2通信部，接收来自所述外部的通信装置的通信信号；以及控制部，汇集由所述通信部及所述第2通信部接收到的通信信号，进行基于所汇集的通信信号的信息处理，所述一个通信装置将包括与处理结果相应的信息的通信信号发送到其他通信装置以及所述外部的通信装置中的至少一方。

在本方式中，任意的一个通信装置经由不同于电源干线的一条或者多条通信线与一个或者多个外部的通信装置以能够进行通信的方式连接，汇集来自其他通信装置以及外部的通信装置中的某一方或者双方的通信信号，进行信息处理，将包括与处理结果相应的信息的通信信号发送到其他通信装置以及外部的通信装置中的至少一方。由此，抑制经由电源干线收发的通信信号的通信量，因此，将使用电源干线的网络设为最上一级的网络，将更多的通信装置以及外部的通信装置收容到车内网络。

(5)优选的是，所述第2通信部进行依照以太网标准的通信。

在本方式中，第2通信部进行以太网通信，因此，上述一个通信装置能够高速地收发通信信号。

(6)优选的是，所述车载通信系统具备中继装置，该中继装置与所述通信装置分别以能够进行通信的方式连接，对在所述通信装置之间收发的通信信号进行中继，所述通信装置具有经由所述电源干线以及中继装置中的至少一方收发通信信号的冗余结构。

在本方式中，多个通信装置分别经由例如不同于电源干线的通信线与中继装置连接，各通信装置以经由电源干线以及中继装置中的至少一方收发通信信号的方式进行双重化。由此，各通信装置能够以高的可靠度相互收发通信信号。

[本发明的实施方式的详细内容]

下面，参照附图，说明本发明的实施方式的车载通信系统的具体例。此外，本发明不限定于这些示例，而是通过权利要求书来表示，旨在包括与权利要求书等同的含义以及范围内的全部变更。另外，在各实施方式中记载的技术特征能够相互组合。

(实施方式1)

图1是示意性地示出本发明的实施方式1的车载通信系统的结构例的说明图，图2是示出电源干线的结构例的纵剖面立体图。车载通信系统具备搭载于车辆1、并且从自车辆1的前部至后部地按一笔画成的形状进行布线的正和负的电源干线(下面也简称为电源干线)20接受供电的ecu3、3··3(相当于通信装置)。ecu3、3··3通过将电源干线20作为通信介质的电力线载波通信(plc)相互收发通信信号。

通过这样的简单结构，促进线束的削减。

从通过与未图示的发动机联动地进行发电的交流发电机11充电的蓄电池12对电源干线20的一端施加直流的电源电压。对电源干线20还连接有不具有通信功能的负载13、13··13。此外，从交流发电机11、蓄电池12、负载13以及ecu3延伸的2根线表示正和负的电源干线20以及用于以最短距离进行连接的正和负的供电线。

转移到图2，电源干线20包括例如由铜或者铝的合金构成的单个板状的导电体21及22(相当于一对导电体)，用绝缘体23及24分别覆盖导电体21及22。导电体21及22的剖面例如为矩形形状，与剖面的长边对应的面彼此在与长度方向交叉的方向上隔着绝缘体23及24相对。

导电体21及22的长度方向(即，电源干线20的线路方向)的电阻值为了能够稳定地进行向各ecu3以及负载13的电源供给，优选尽可能小。另外，在将有绝缘体23及24介于其间的导电体21和22视为分布常数线路的情况下，为了抑制特性阻抗的变动而使得电力线载波通信能够稳定地进行，导电体21及22彼此的每单位线路长度的相对面积以及相对方向的间隔距离优选尽可能保持为恒定。

接下来，说明电源干线20与ecu3、3··3的连接以及通信方式。图3是示出本发明的实施方式1的车载通信系统的结构例的框图。ecu3、3、3、3分别具有经由正的电源端子31以及负的电源端子32从导电体21及22接受供电、并且连接到导电体21及22而进行电力线载波通信的p通信部34(相当于通信部)以及使用该p通信部34来与其他ecu3收发通信信号的控制部33。

这里的电力线载波通信可以是正交频分复用(ofdm：orthogonalfrequency-divisionmultiplexing)方式、频谱扩散(ss：spreadspectrum)方式以及多载波(mc：multiplecarrier)方式中的任一种。例如在进行基于can或者以太网的通信标准的通信的以往的车内网络中，由于通信调解，不同时进行2个以上的通信。因此，根据情况，需要将网络分离成2个以上，通过中继装置来对网络间的通信信号进行中继。

在本实施方式1的情况下，无论在使用上述ofdm方式、ss方式以及mc方式中的哪一种通信方式的情况下，都能够将电源干线20作为通信介质而同时收发多个通信信号，因此，不需要将网络分离，削减中继装置。

如上所述，根据本实施方式1，多个ecu3从正和负的电源干线20接受供电，通过将电源干线20作为通信介质的电力线载波通信，相互收发通信信号。由此，与不进行使用电源干线20的供电以及通信的以往的车载通信系统相比，削减电源用以及通信用的线束。另外，通过ofdm方式、ss方式或者mc方式的电力线载波通信，同时收发多个通信信号，因此，能够不需要对ecu3间的通信信号进行中继的中继装置。

进一步地，根据实施方式1，从为了使一对导电体21及22在与长度方向交叉的方向上隔着绝缘体23及24相对而构成的电源干线20对ecu3、3··3进行供电。在这里，通过选定为导电体21及22的长度方向的电阻值适当地低，从而在车辆1的前部和后部之间提供较低电阻的集合性的供电电路，因此，能够使向ecu3、3··3以及负载13、13··13的电源供给稳定。另外，通过选定为导电体21及22彼此的每单位线路长度的相对面积恒定、并且相对方向的间隔距离恒定，从而提供特性阻抗的变动较小的良好的通信电路，因此，能够稳定地进行ecu3、3··3之间的电力线载波通信。

(实施方式2)

实施方式1是在电源干线20上没有分支线的方式，与此相对，实施方式2是从自电源干线20分支的分支线对ecu3进行供电的方式。图4是示出本发明的实施方式2的车载通信系统的结构例的框图。图中40是从电源干线20分支的正和负的分支线(下面简称为分支线)，分支线40包括隔着未图示的绝缘体相对的导电体41以及42。导电体41以及42分别分支连接到导电体21及22。

任意的一个ecu3经由正的电源端子31以及负的电源端子32从导电体41以及42接受供电，进行电力线载波通信的p通信部34连接于导电体41以及42。其他结构与实施方式1的图3所示的框图相同，因此，对与实施方式1对应的部位附加相同的标号，省略其说明。

通过将分支线40分支连接到电源干线20，从而不对电源干线20中的电力线载波通信产生影响，因此，分支线40的线路长度优选是与电力线载波通信的载波的波长相比能够忽略的程度的长度。另外，在将有绝缘体介于其间的导电体41以及42视为分布常数线路的情况下，优选基于导电体41以及42的线路的特性阻抗与基于导电体21及22的线路的特性阻抗相比充分大。如果进行这样的考虑，则能够实现与实施方式1的情况相同的电力线载波通信。

如上所述，根据本实施方式2，任意的一个ecu3从自电源干线20分支的分支线40接受供电，通过将分支线40及电源干线20作为通信介质的电力线载波通信来收发通信信号。在这里，通过将分支线40的线路长度选定得与电力线载波通信的载波的波长相比充分短，从而适当地抑制波及到向ecu3、3、3、3的供电以及电力线载波通信的不良影响，因此，能够提高针对任意的一个ecu3的电源布线的自由度。

(实施方式3)

实施方式1是ecu3、3、3、3从电源干线20接受供电并相互进行电力线载波通信的方式，与此相对，实施方式3是将ecu3、3、3、3的一部分或者全部置换成域控制器的方式。图5是示出本发明的实施方式3的车载通信系统的结构例的框图。

图中3b是从ecu3置换成的域控制器。域控制器3b(相当于通信装置)经由正的电源端子31以及负的电源端子32从导电体21及22接受供电，并且具有连接到导电体21及22而进行电力线载波通信的p通信部34以及使用该p通信部34来与其他域控制器3b收发通信信号的控制部33。

任意的一个域控制器3b还具有进行基于以太网的通信标准的通信的e通信部35(相当于第2通信部)以及进行基于can的通信标准的通信的c通信部36(相当于第2通信部)。将作为以太网电缆的第1通信线5a、5a、5a连接于e通信部35。将作为双绞线的第2通信线5b、5b、5b连接于c通信部36。对各第1通信线5a还连接有ecu6a、6a、6a(相当于外部的通信装置)。另外，对各第2通信线5b还连接有ecu6b、6b、6b(相当于外部的通信装置，其中省略一部分ecu6b的图示)。关于其他域控制器3b、3b、3b，省略e通信部35以及c通信部36的图示。

本实施方式3中的任意的一个域控制器3b接收来自其他域控制器3b、3b、3b、ecu6a、6a··6a及ecu6b、6b··6b的一部分或者全部的通信信号并进行汇集，进行基于所汇集的通信信号的信息处理，将包括与处理结果相应的信息的通信信号发送到其他域控制器3b、3b、3b、ecu6a、6a··6a及ecu6b、6b··6b中的至少1个。通过这样的结构，抑制经由电源干线20收发的通信信号的通信量。

在本实施方式3中，用域控制器3b来置换ecu3、3、3、3的全部，但不限定于此。也可以不置换连接于电源干线20的ecu3的一部分而保留，任意的一个域控制器3b接收来自ecu3··3、其他域控制器3b··3b、ecu6a、6a··6a及ecu6b、6b··6b的一部分或者全部的通信信号，并进行汇集。

另外，连接到各域控制器3b的第1通信线5a及第2通信线5b不限定于进行基于以太网以及can的通信标准的通信。例如，也可以进行基于lin(localinterconnectnetwork，局域互连网络)、most(mediaorientedsystemstransport，面向媒体的运输系统)、avtp(audiovideotransportprotocol，音频视频传输协议)或者flexray(注册商标)的通信标准的通信。

如上所述，根据本实施方式3，任意的一个域控制器3b分别经由不同于电源干线20的第1通信线5a、5a、5a及第2通信线5b、5b、5b与ecu6a、6a··6a及ecu6b、6b··6b以能够进行通信的方式连接，汇集来自ecu3··3、其他域控制器3b··3b、ecu6a、6a··6a及ecu6b、6b··6b的一部分或者全部的通信信号而进行信息处理，将包括与处理结果相应的信息的通信信号发送到ecu3··3、其他域控制器3b··3b、ecu6a、6a··6a及ecu6b、6b··6b的至少1个。由此，抑制经由电源干线20收发的通信信号的通信量，因此，能够将使用电源干线20的网络设为最上一级的网络，将更多的ecu3··3、域控制器3b··3b、ecu6a、6a··6a及ecu6b、6b··6b收容到车内网络。

(实施方式4)

实施方式1是ecu3、3、3、3仅经由电源干线20收发通信信号的方式，与此相对，实施方式4是ecu经由电源干线20以及/或者中继装置收发通信信号的方式。图6是示出本发明的实施方式4的车载通信系统的结构例的框图。

图中3c是与ecu3相比还具备进行以太网(注册商标)通信的e通信部37的ecu(通信装置)。这里的车载通信系统相对于实施方式1的车载通信系统，还具备在多个网络之间对通信信号进行中继的中继装置7。

中继装置7经由正的电源端子71以及负的电源端子72从导电体21及22接受供电，并且具备基于收信方的mac地址(mediaaccesscontroladdress，介质访问控制地址)对通信信号进行中继的以太网开关(下面称为以太网sw)73。以太网sw73包括以太网的物理接口。将作为以太网电缆的通信线8、8、8、8连接于以太网sw73。

在ecu3c中，e通信部37连接于通信线8。此外，对与实施方式1对应的部位附加相同的标号，省略其说明。

ecu3c的控制部33使用p通信部34以及e通信部37而使通信信号的收发双重化。经双重化的通信路径的使用方式没有特别限定。例如在ecu3c始终经由电源干线20以及中继装置7进行通信的收发的情况下，成为所谓全时二元(フルタイムデュアル)(实时冗余系统)。另一方面，还能够做成如下备用结构：在通常时候，ecu3c仅进行经由中继装置7的通信，在由于断路、中继装置7的故障等某些理由而经由中继装置7的通信中断的情况下，切换成经由电源干线20的通信。

如上所述，根据本实施方式4，ecu3c、3c、3c、3c分别经由通信线8、8、8、8连接于中继装置7的以太网sw73，各ecu3c以经由电源干线20以及中继装置7中的至少一方而收发通信信号的方式进行双重化。由此，各ecu3c能够以高的可靠度相互收发通信信号。

此外，在本实施方式4中，说明了中继装置7对基于以太网的通信标准的通信信号进行中继的情况，但不限定于此。例如，中继装置7也可以对基于can、lin、most、avtp或者flexray的通信标准的通信信号进行中继。在该情况下，ecu3c设为具备与通信标准对应的通信部，通信线8、8、8、8也设为与通信标准相应的通信线。

另外，通信线8、8、8、8的数量不一定需要与ecu3c的数量相同，例如只要通信线8按can等通信标准进行通信，则当然也能够对1条通信线8连接2个以上的ecu3c。进一步地，在用1条通信线8连接全部ecu3c的情况下，不需要中继装置7。

(实施方式5)

实施方式3是从ecu3置换成的域控制器3b仅经由电源干线20收发通信信号的方式，与此相对，实施方式5是域控制器经由电源干线20以及/或者中继装置7收发通信信号的方式。图7是示出本发明的实施方式5的车载通信系统的结构例的框图。

图中3d是与域控制器3b相比还具备进行以太网通信的e通信部37的域控制器。这里的车载通信系统相对于实施方式3的车载通信系统，还具备在多个网络之间对通信信号进行中继的中继装置7。

中继装置7与实施方式4的情况同样地，将通信线8、8、8、8连接于以太网sw73。域控制器3d与实施方式3的情况同样地，将e通信部37连接于通信线8。此外，对与实施方式3及4对应的部位附加相同的标号，省略其说明。

将ecu3置换成域控制器3d的效果与实施方式3的情况相同，还具备中继装置7的效果与实施方式4的情况相同，因此，省略关于这些的详细说明。

如上所述，根据本实施方式5，任意的一个域控制器3d汇集来自ecu3··3、其他域控制器3d··3d、ecu6a、6a··6a及ecu6b、6b··6b的一部分或者全部的通信信号而进行信息处理，将包括与处理结果相应的信息的通信信号发送到ecu3··3、其他域控制器3d··3d、ecu6a、6a··6a及ecu6b、6b··6b的至少1个。由此，抑制经由电源干线20收发的通信信号的通信量，因此，能够将使用电源干线20的网络设为最上一级的网络，将更多的ecu3··3、域控制器3d··3d、ecu6a、6a··6a及ecu6b、6b··6b收容到车内网络。

另外，根据本实施方式5，域控制器3d、3d、3d、3d分别经由通信线8、8、8、8连接于中继装置7的以太网sw73，各域控制器3d以经由电源干线20以及中继装置7中的至少一方而收发通信信号的方式进行双重化。由此，各域控制器3d能够以高的可靠度相互收发通信信号。

另外，根据实施方式3、4或者5，e通信部35、37进行以太网通信，因此，域控制器3b、3d或者中继装置7能够高速地收发通信信号。

标号说明

100车载通信系统

1车辆

11交流发电机

12蓄电池

13负载

20电源干线

21、22导电体

23、24绝缘体

3、3cecu(通信装置)

3b、3d域控制器

33控制部

34p通信部(通信部)

35、37e通信部(第2通信部)

36c通信部(第2通信部)

40分支线

41、42导电体

5a第1通信线

5b第2通信线

6a、6becu

7中继装置

73以太网sw