車両内通信システム
【課題】メーターＥＣＵと車両後端に配置した通信ＥＣＵとの間で直流電源の供給と信号の送受信を単一回路上で行なうことで車両後端に配置された複数のランプを操作する。
【解決手段】車両内通信システムは、インストルメントパネルに配置され、直流電源を供給するメーターＥＣＵ（親機）１と、車両後端部に配置される通信ＥＣＵ（子機）２と、メーターＥＣＵ（親機）１および通信ＥＣＵ（子機）２間を接続する単一の伝送路Ｌとを備える。メーターＥＣＵ（親機）１は、スイッチの信号に応じて直流電源（バッテリー３）の電圧をパルス状列の電圧に変換する手段を備える。通信ＥＣＵ（子機）２は、パルス状列の電圧を監視する手段を備える。
【解決手段】車両内通信システムは、インストルメントパネルに配置され、直流電源を供給するメーターＥＣＵ（親機）１と、車両後端部に配置される通信ＥＣＵ（子機）２と、メーターＥＣＵ（親機）１および通信ＥＣＵ（子機）２間を接続する単一の伝送路Ｌとを備える。メーターＥＣＵ（親機）１は、スイッチの信号に応じて直流電源（バッテリー３）の電圧をパルス状列の電圧に変換する手段を備える。通信ＥＣＵ（子機）２は、パルス状列の電圧を監視する手段を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両内通信システムに係わり、特に、ワイヤーハーネスの省線化による省スペース化・軽量化およびコストダウンを図ることができる車両内通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の車両内通信システムとしては、図４に示すようなものが知られている。
【０００３】
同図において、従来の車両内通信システムは、エンジンルームまたはインストルメントパネル周辺に配置されるスイッチ群１００、メーター２００、リレー群３００およびバッテリー４００と、車両後端部に配置されるランプ群５００とを備えており、バッテリー４００はリレー群３００を構成する第１〜第４のリレー３００ａ〜３００ｄに接続され、第１のリレー３００ａにはスイッチ群１００を構成するペダルスイッチ１００ａおよび第１の通信線Ｌａを介してランプ群５００を構成するストップランプ５００ａが接続されている。また、第２のリレー３００ｂにはシフトレバースイッチ１００ｂ、メーター２００および第２の通信線Ｌｂを介してバックランプ５００ｂが、第３のリレー３００ｃにはライトスイッチ１００ｃ、メーター２００および第３の通信線Ｌｃを介してクリアランプ５００ｃが、第４のフラッシュリレー３００ｄにはライトスイッチ１００ｃ、メーター２００および第４の通信線Ｌｄを介してターンランプ５００ｄがそれぞれ接続されている。
【０００４】
このような構成の車両内通信システムにおいては、ドライバーの操作した例えばペダルスイッチ１００ａの信号によって第１のリレー３００ａが駆動され、バッテリー４００から直流電源が供給されることでストップランプ５００ａが点灯されるように構成されている。
【０００５】
しかしながら、このような構成の車両内通信システムにおいては、次のような難点があった。
【０００６】
第１に、各ランプにそれぞれリレーおよび通信線が割り当てられるため、車両前後に配策される電線束径が太くなり、ひいては電線が重くなることで、車両の重量が増加し、室内空間が圧迫される。
【０００７】
第２に、一般的な乗用車のバッテリーは直流１２Ｖであるところ、ＬＥＤや電子制御ユニット、すなわち車載ＥＣＵ（Electronic Control Unit）は,必ずしも１２Ｖの電源を必要としないことから、電源を必要な電圧値・電流値まで降下させて使用する必要がある。
【０００８】
第３に、リレーからランプまでの通信線が長く、また他の機器に繋がる複数の長い電線が束ねられて併走するため、他の機器が動作した場合に当該電線がアンテナのように作用することで信号線に微弱電流が流れ、ひいては通常のバルブ（ランプ）より消費電力の少ないＬＥＤが誤動作する虞がある。
【０００９】
このため、（イ）車載された各電装機器間を繋ぐ通信線を廃止し、直流電源（バッテリー）から繋がる電源線に信号を重畳し、単一の回路で電源供給と通信を行うことで各機器を動作させるもの（例えば、特許文献１等）や、（ロ）エアバック制御ＥＣＵとエアバックセンサを繋ぐ単一の回路で電源供給と通信を行うことでセンサを動作させるもの（例えば、特許文献２等）が開発されている。
【００１０】
ここで、（イ）の車両内通信システムにおいては、各ＥＣＵはそれぞれ電源線に繋がる通信用の送信回路、受信回路を有しており、各ＥＣＵは送信したい信号を搬送波に重畳して電源線に乗せ、受信側は電源線から搬送波の周波数成分を取り出してそれを信号として受信する。なお、ＥＣＵの電源は常に供給されている。
【００１１】
しかしながら、（イ）の車両内通信システムにおいては、ワイヤーハーネスの省線化によるスペース効率アップ・軽量化およびコストダウンを図ることができるものの、信号が搬送波に重畳されて電源線に乗せられることから、電源線が長くなると信号が劣化する上、ノイズの重畳が大きくなり、また搬送波に近い周波数のノイズを判別することが困難であるという難点があった。
【００１２】
一方、（ロ）の車両内通信システムにおいては、（イ）の車両内通信システムと同様に、ワイヤーハーネスの省線化による省スペース化・軽量化およびコストダウンを図ることができるものの、エアバックセンサの消費電流がある程度小さく安定していることが必要であるため、大きな負荷を駆動することができず、また、電源の供給を受ける側の機器（以下「子機」という。）の定格消費電流により電源を供給する側の機器（以下「親機」という。）の閾値を調整する必要があり、さらに、定格電流の異なる子機を接続することが困難になるという難点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１１−１５６９５３号公報
【特許文献２】特開平１１−５３６７７号公報
【特許文献３】特開２００１−１４４６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上述の難点を解決するためになされたもので、メーターＥＣＵと車両後端に配置した通信ＥＣＵとの間で直流電源の供給と信号の送受信を単一回路上で行なうことで車両後端に配置された複数のランプを操作することができる車両内通信システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の態様である車両内通信システムは、インストルメントパネルに配置され、直流電源を供給するメーターＥＣＵと、車両後端部に配置される通信ＥＣＵと、メーターＥＣＵおよび通信ＥＣＵ間を接続する単一の伝送路とを備え、メーターＥＣＵは、スイッチの信号に応じて直流電源の電圧をパルス状列の電圧に変換する手段を備え、通信ＥＣＵは、パルス状列の電圧を監視する手段を備えるものである。
【００１６】
第１の態様である車両内通信システムによれば、第１に、ワイヤーハーネスの省線化による軽量化・省スペース化およびワイヤーハーネス部材のコストダウンを図ることができ、第２に、伝送路にパルス状列の電圧に変換した信号が印加されることで、伝送路（電源線）が長い場合でも信号が劣化せず、ノイズの重畳による誤通信も少なくできる。
【００１７】
第３に、閾値を調整することで直流電源（バッテリー）の劣化や、オルタネータ（発電機）のオン／オフ等による電源の揺らぎによる誤通信を改善することができる。
【００１８】
第４に、一般的な直流デジタル回路で構成することで、既存のシステムへの追加を容易に行うことができる。
【００１９】
本発明の第２の態様は、第１の態様である車両内通信システムにおいて、通信ＥＣＵは、パルス状列の電圧がＬｏ（低電位）電圧のときに、伝送路を電気的に切離する手段、通信ＥＣＵの各部回路を駆動する手段およびメーターＥＣＵへ信号を送出する手段を備えるものである。
【００２０】
第２の態様である車両内通信システムによれば、第１の態様である車両内通信システムの作用・効果に加え、通信ＥＣＵからメーターＥＣＵへ信号を送出することができる。
【００２１】
本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様である車両内通信システムにおいて、伝送路の通信ＥＣＵ側には、通信ＥＣＵと同一構成の他の通信ＥＣＵが通信ＥＣＵと並列に接続されているものである。
【００２２】
第３の態様である車両内通信システムによれば、第１の態様または第２の態様である車両内通信システムの作用・効果に加え、他の通信ＥＣＵからメーターＥＣＵへ信号を送出することができ、一の通信ＥＣＵと他の通信ＥＣＵ間で信号の送受信が可能になる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の第１の態様乃至第４の態様の車両内通信システムによれば、次のような効果がある。
【００２４】
第１に、ワイヤーハーネスの省線化による軽量化・省スペース化およびワイヤーハーネス部材のコストダウンを図ることができる。
【００２５】
第２に、伝送路にパルス状列の電圧に変換した信号が印加されることで、搬送波を用いた通信よりも伝送路（電源線）が長い場合でも信号が劣化せず、ノイズの重畳による誤通信も少なくできる。
【００２６】
第３に、閾値を調整することで直流電源（バッテリー）の劣化や、オルタネータ（発電機）のオン／オフ等による電源の揺らぎによる誤通信を改善することができる。
【００２７】
第４に、一般的な直流デジタル回路で構成することで、既存のシステムへの追加を容易に行うことができる。
【００２８】
第５に、メーターＥＣＵと通信ＥＣＵ若しくは通信ＥＣＵどうしの送受信が可能になることで、例えば通信ＥＣＵからの情報により、バルブ（ランプ）切れなどの車両情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の車両内通信システムの一例を模式的に示す説明図。
【図２】図１に示すメーターＥＣＵ（親機）の一例を示すブロック図。
【図３】図１に示す通信ＥＣＵ（子機）の一例を示すブロック図。
【図４】従来の車両内通信システムの一例を模式的に示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の車両内通信システムを適用した最良の実施の形態例について、図面を参照して説明する。
【００３１】
図１は、本発明における車両内通信システムの一実施例を模式的に示す説明図、図２は、本発明の車両内通信システムにおけるメーターＥＣＵの一実施例を示すブロック図、図３は、本発明の車両内通信システムにおける通信ＥＣＵの一実施例を示すブロック図である。
【００３２】
図１において、本発明における車両内通信システムは、インストルメントパネル（不図示）に配置され、直流電源を供給するメーターＥＣＵ（親機）１と、車両後端部に配置される通信ＥＣＵ（子機）２と、メーターＥＣＵ（親機）１および通信ＥＣＵ（子機）２間を電気的に接続する単一の伝送路Ｌとを備えており、メーターＥＣＵ１には直流電源としてのバッテリー３およびペダルスイッチ４ａ、シフトレバースイッチ４ｂ、ライトスイッチ４ｃ等から構成されるスイッチ群４が接続され、通信ＥＣＵ２にはストップランプ５ａ、バックランプ５ｂ、クリアランプ５ｃ、ターンランプ５ｄ等から構成されるランプ群５が接続されている。
【００３３】
メーターＥＣＵ（親機）１は、図２に示すように、送信回路（以下「親機送信回路」という。）１１と、受信回路（以下「親機受信回路」という。）１２と、伝送路Ｌの電圧を調整するレギュレータ（以下「親機レギュレータ」という。）１３と、各部（回路）を制御するマイクロコンピュータ（以下「親機マイクロコンピュータ」という。）１４とを備えており、伝送路Ｌの一端部には直流電源としてのバッテリー３が接続され、さらにその下流側（通信ＥＣＵ（子機）２側）には下流側に向かって順次親機レギュレータ１３、親機送信回路１１および親機受信回路１２が接続されている。
【００３４】
また、ペダルスイッチ４ａ、シフトレバースイッチ４ｂ、ライトスイッチ４ｃ等のスイッチ群４は親機マイクロコンピュータ１４にそれぞれ接続され、親機マイクロコンピュータ１４には親機レギュレータ１３、親機送信回路１１および親機受信回路１２が接続されている。
【００３５】
親機送信回路１１は、第１〜第４の電気抵抗１１ａ〜１１ｄと、第１〜第３のトランジスタ１１ｅ〜１１ｇと、直流電源としてのバッテリー３の電圧をパルス状列の電圧に変換する手段としての電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）１１ｈとを備えており、電界効果トランジスタ１１ｈのドレインは伝送路Ｌのバッテリー３側に、ソースは伝送路Ｌの通信ＥＣＵ２側に、ゲートは第４の電気抵抗１１ｄを介して第２、第３のトランジスタ１１ｆ、１１ｇに接続されている。
【００３６】
親機受信回路１２は、第１、第２の電気抵抗１２ａ、１２ｂと、コンパレータ（以下「親機コンパレータ」という。）１２ｃおよび閾値電圧（以下「親機閾値電圧」という。）Ｖ１とを備えており、親機コンパレータ１２ｃの入力側には、分圧抵抗としての第１、第２の電気抵抗１２ａ、１２ｂの接続部Ｐ１と親機閾値電圧Ｖ１のプラス側が接続され、親機コンパレータ１２ｃの出力側には親機マイクロコンピュータ１４が接続されている。
【００３７】
一方、通信ＥＣＵ（子機）は、図３に示すように、受信回路（以下「子機受信回路」という。）２１と、送信回路（以下「子機送信回路」という。）２２と、伝送路Ｌを電気的に切離する機能を有する整流子２３としてのダイオードと、所定時に通信ＥＣＵ（子機）の各部回路を駆動する手段としてのコンデンサ２４と、伝送路Ｌの電圧を調整するレギュレータ（以下「子機レギュレータ」という。）２７と、各部（回路）を制御するマイクロコンピュータ（以下「子機マイクロコンピュータ」という。）２５と、第１〜第４のトランジスタ２６ａ〜２６ｄと、第１〜第４の電気抵抗Ｒａ〜Ｒｄとを備えており、伝送路Ｌの他端部にはスイッチ群５が接続され、さらにその上流側（メーターＥＣＵ（親機）１側）には上流側に向かって順次子機レギュレータ２７、コンデンサ２４、整流子２３としてのダイオード、子機送信回路２２および子機受信回路２１が接続されている。ここで、コンデンサ２４は伝送路Ｌと対地間に接続され、整流子２３としてのダイオードのアノードは伝送路ＬのメーターＥＣＵ（親機）１側に、カソードは伝送路Ｌのコンデンサ２４側に接続されている。
【００３８】
子機受信回路２１は、第１、第２の電気抵抗２１ａ、２１ｂと、コンパレータ（以下「子機コンパレータ」という。）２１ｃ、および閾値電圧（「子機閾値電圧」という。）Ｖ２とを備えており、子機コンパレータ２１ｃの入力側には、分圧抵抗としての第１、第２の電気抵抗２１ａ、２１ｂの接続部Ｐ２と子機閾値電圧Ｖ２のプラス側が接続され、子機コンパレータ２１ｃの出力側には子機マイクロコンピュータ２５が接続されている。
【００３９】
子機送信回路２２は、第１〜第３の電気抵抗２２ａ〜２２ｃと、第１、第２のトランジスタ２２ｄ、２２ｅとを備えており、第２のトランジスタ２２ｅのエミッタ側はコンデンサ２４に、コレクタ側は整流子２３としてのダイオードのアノード側に接続されている。また、第１のトランジスタ２２ｄのベース側は第１の電気抵抗２２ａを介して子機マイクロコンピュータ２５に接続され、コレクタ側は第２の電気抵抗２２ｂを介して第２のトランジスタ２２ｅのベース側に接続されている。
【００４０】
子機マイクロコンピュータ２５は子機レギュレータ２７、第１〜第４の電気抵抗Ｒａ〜Ｒｄに接続され、第１の電気抵抗Ｒａには第１のトランジスタ２６ａを介してストップランプ５ａが接続され、第２の電気抵抗Ｒｂには第２のトランジスタ２６ｂを介してバックランプ５ｂが接続され、第３の電気抵抗Ｒｃには第３のトランジスタ２６ｃを介してクリアランプ５ｃが接続され、第４の電気抵抗Ｒｄには第４のトランジスタ２６ｄを介してターンランプ５ｄが接続されている。
【００４１】
次に、このように構成された本発明の車両内通信システムの動作について説明する。
【００４２】
例えば、ペダルスイッチ４ａがオンすると、親機マイクロコンピュータ１４においてペダルスイッチ４ａが押されたことが認識され、当該親機マイクロコンピュータ１４からペダルスイッチ４ａのオン信号が第１のトランジスタ１１ｅへ送出され、これにより第１のトランジスタ１１ｅが動作し、さらに第２、第３のトランジスタ１１ｆ、１１ｇが動作することでペダルスイッチ４ａのオン信号が電界効果トランジスタ１１ｈへ送出される。
【００４３】
これにより、次のようにして、親機送信回路１１から伝送路Ｌ上の直流電源の電圧を断続させた信号、すなわち直流電源の電圧をパルス状列の電圧に変換された信号が伝送路Ｌに重畳される。
【００４４】
先ず、本発明のメーターＥＣＵ（親機）１においては、当該メーターＥＣＵ（親機）１から優先的に信号を送出するように構成され、また伝送路Ｌ上の信号の送受信を容易にするための設定が行われる。
【００４５】
具体的には、本発明におけるメーターＥＣＵ（親機）１と通信ＥＣＵ（子機）２間では、伝送路Ｌ上の電圧がＨｉ（高電位「１２Ｖ」）かＬｏ（低電位「０Ｖ」）かで信号の送受信が行なわれる。このため、複数のＥＣＵから同時に信号が送出されると、信号の判断が不可能になり、ひいては信号の送受信が不可能になる。例えば一のＥＣＵが信号をＬｏ（低電位「０Ｖ」）にしようとしても、他のＥＣＵからの信号がＨｉ（高電位「１２Ｖ」）の状態にあると、伝送路Ｌ上の電圧がＨｉ（高電位「１２Ｖ」）になってしまうからである。
【００４６】
このように、Ｌｏ（低電位「０Ｖ」）の信号よりＨｉ（高電位「１２Ｖ」）の信号が優先されることで、一度に送信するＥＣＵを一つに限定し、それ以外のＥＣＵはＬｏ（低電位「０Ｖ」）状態で待機させる必要がある。
【００４７】
このような観点から、本発明においては、複数の信号が同時に送信されるのを防止するため、メーターＥＣＵ（親機）１において、信号を送信するタイミングを管理している。
【００４８】
具体的には、次のようにして、伝送路Ｌ上の信号（電圧）を変化させることで、同時に信号を送出しないように設定している。
【００４９】
例えば、メーターＥＣＵ（親機）１に、伝送路Ｌを介して二つの通信ＥＣＵ（子機）２が並列に接続されている場合において、メーターＥＣＵ（親機）１が「１１００」を、右ランプとしての一方の通信ＥＣＵ（子機）２が「１１００」を、左ランプとしての他方の通信ＥＣＵ（子機）２が「１０１１」をそれぞれ送信する場合を想定すると、メーターＥＣＵ（親機）１は信号のヘッドに「０」をつけて伝送路Ｌ上の電圧を親機送信回路１１において「０（０Ｖ：０．１ｍｓ）」→「１（１２Ｖ：０．１ｍｓ）」→「１（１２Ｖ：０．１ｍｓ）」→「０（０Ｖ：０．１ｍｓ）」→「０（０Ｖ：０．１ｍｓ）」と変化させる。その後、メーターＥＣＵ（親機）１は二つの通信ＥＣＵ（子機）２が送信できるように、Ｌｏ（低電位「０Ｖ」）で０．１ｍｓ×８ｂｉｔ＝０.８ｍｓ待機することになる。
【００５０】
そして、一方の通信ＥＣＵ（子機）２はメーターＥＣＵ（親機）１からの最初の信号０（Ｌｏ「低電位」）を受信してから０．１ｍｓ×５ｂｉｔ＝０．５ｍｓ待ってから子機送信回路２２より伝送路Ｌを「１（１２Ｖ：０．１ｍｓ）」→「１（１２Ｖ：０．１ｍｓ）」→「０（０Ｖ：０．１ｍｓ）」→「０（０Ｖ：０．１ｍｓ）」と変化させる。また、他方の通信ＥＣＵ（子機）２はメーターＥＣＵ（親機）１からの最初の信号０（Ｌｏ「低電位」）を受信してから０．１ｍｓ×９ｂｉｔ＝０．９ｍｓ待ってから子機送信回路２２より伝送路Ｌを「１（１２Ｖ：０．１ｍｓ）」→「０（０Ｖ：０．１ｍｓ）」→「１（１２Ｖ：０．１ｍｓ）」→「１（１２Ｖ：０．１ｍｓ）」と変化させる。
【００５１】
一方、通信ＥＣＵ（子機）２の各部(回路)の電源はメーターＥＣＵ（親機）２のＨｉ（高電位「１２Ｖ」）の信号に依存していることから、通信ＥＣＵ（子機）２へ電源を供給するためには、可能な限りメーターＥＣＵ（親機）１をＨｉ（高電位「１２Ｖ」）の状態にしておく必要があり、また、前述のように信号を送出できるのは１個のＥＣＵのみであることから、メーターＥＣＵ（親機）１が優先されるようにしておく必要がある。
【００５２】
以上のようにして、親機送信回路１１から通信ＥＣＵ（子機）２へ送信したい信号（例えばペダルスイッチ４ａのオン信号）がパルス状列の電圧に変換されて伝送路Ｌに重畳される。
【００５３】
しかして、伝送路Ｌに重畳されたパルス状列の電圧（信号）は、通信ＥＣＵ（子機）２の子機受信回路２１において、次のようにして監視される。
【００５４】
すなわち、伝送路Ｌに重畳されたパルス状列の電圧（信号）が第１の電気抵抗２１ａを介して子機コンパレータ２１ｃに入力すると、当該パルス状列の電圧と子機閾値電圧Ｖ２とが比較され、当該比較データが子機マイクロコンピュータ２５へ送出され、子機マイクロコンピュータ２５において伝送路Ｌの電圧の監視、すなわち伝送路Ｌ上におけるパルス状列の電圧が子機閾値電圧Ｖ２より高いか／低いかが判断される。
【００５５】
ここで、子機閾値電圧Ｖ２の閾値およびその調整について述べる。
【００５６】
先ず、直流電源としてのバッテリー３の正常時の電圧は１２Ｖであるところ、バッテリー３が劣化すると、バッテリー３の電圧が例えば１１Ｖ→１０Ｖ→９Ｖと低下する。また、オルタネータ（発電機）でバッテリーを充電しているオン状態の時は１４Ｖ程度の電圧が発生し、バッテリーに接続される電装品にも１４Ｖの電圧が供給されることになる。
【００５７】
また、バッテリー３の電圧は正常時は１２Ｖであるところ、実際に電装品が車両に搭載されると、メーターＥＣＵ（親機）１と通信ＥＣＵ（子機）２を接続する伝送路Ｌは、電源の供給と信号の送受信を共有しているため、バッテリー３の電圧が上下すると送受信される信号の電圧も上下することでノイズとなり、良好な状態で信号を送受信できない虞がある。また、ある車両では良好に信号を送受信できるのに他の異なる形状の車両では良好に信号を送受信できないなどの現象がある。
【００５８】
この場合、従来の搬送波を用いる技術では、伝送路Ｌから特定の周波数のノイズを減衰させつつ、送信される別の周波数の信号は増幅させる等の複雑な対応が必要になるところ、本発明においては、子機コンパレータ２１ｃに印加される閾値電圧Ｖ２の閾値を変化させることで調整が可能となる。
【００５９】
具体的には、送信側が１（Ｈｉ「高電位」）信号を送信しているのに、受信側が０（Ｌｏ「低電位」）と認識する場合は子機閾値電圧Ｖ２の閾値を引き下げる。逆に、送信側が０（Ｌｏ「低電位」）信号を送信しているのに、受信側が１（Ｈｉ「高電位」）と認識する場合は子機閾値電圧Ｖ２の閾値を引き上げる。例えば、子機閾値電圧Ｖ２の閾値の初期値が１１Ｖの場合、直流電源としてのバッテリー３が劣化して１０Ｖに低下すると、送信側の１（Ｈｉ「高電位」）信号は１０Ｖにしかならないため、受信側において０（Ｌｏ「低電位」）と認識されることになる。そこで、このような可能性のある車両（車種）の場合には、子機閾値電圧Ｖ２の閾値を例えば８Ｖに設定するとで、場合によっては、バッテリー３が劣化し８Ｖに降下するまで、長期間通信性能を維持することができる。
【００６０】
以上のようにして、通信ＥＣＵ（子機）２において、信号（ペダルスイッチ４ａのオン信号）を読み取ることでストップランプ５ａが点灯・消灯する。
【００６１】
この場合、ストップランプ５ａは信号を直接電源として駆動するため、瞬断（最大で２ｍｓ程度）するが、通信ＥＣＵ（子機）２は後述するように一時的にコンデンサ２４に蓄電しておいた電荷が放電することで、また各種ランプの瞬断は極めて短いためランプが消灯するよりも早く通信が終了することから性能上問題が生じない。また、問題が生ずる場合、コンデンサ２４から給電する（図３はコンデンサ２４から給電する場合の図）。
【００６２】
以上述べたように、本発明の車両内通信システムによれば、次のような効果がある。
【００６３】
第１に、ワイヤーハーネスの省線化による軽量化・省スペースおよびワイヤーハーネス部材のコストダウンを図ることができる。
【００６４】
第２に、伝送路Ｌにパルス状列の電圧に変換した信号が印加されることで、伝送路（電源線）Ｌが長い場合でも信号が劣化せず、ノイズの重畳による誤通信も少なくできる。
【００６５】
第３に、子機受信回路２１の閾値電圧Ｖ２の閾値を調整することでバッテリー３の劣化や、オルタネータ（発電機）のオン／オフ等による電源の揺らぎによる誤通信を改善することができる。
【００６６】
第４に、一般的な直流デジタル回路で構成することで、既存のシステムへの追加を容易に行うことができる。
【００６７】
次に、通信ＥＣＵ（子機）２からメーターＥＣＵ（親機）１へ信号を送出する場合の動作について説明する。
【００６８】
先ず、前述のように、伝送路Ｌ上の同時にＨｉ（高電位「１２Ｖ」）信号とＬｏ（低電位「０Ｖ」）信号が同時に送出されると、伝送路Ｌ上の信号がＨｉ（高電位「１２Ｖ」）になるため、通信ＥＣＵ（子機）２からはメーターＥＣＵ（親機）１がＬｏ（低電位「０Ｖ」）状態の場合しか送出できないことになる。
【００６９】
そこで、本発明においては、伝送路Ｌ上のパルス状列の電圧がＬｏ（低電位）電圧になると、整流子２３としてのダイオードにより伝送路Ｌが電気的に切り離される。しかして、当該伝送路Ｌが電気的に切り離されると、コンデンサ２４に蓄電された電荷が放電され、これにより、通信ＥＣＵ（子機）２の各部回路へ電源が供給され、通信ＥＣＵ（子機）２の各部回路が能動状態になる。ここで、子機送信回路２０から所定の信号を伝送路Ｌへ重畳させることで、メーターＥＣＵ（親機）１の親機受信回路１２において当該信号を受信することができる。
【００７０】
以上のように、この実施例においては、伝送路Ｌを電気的に切離する手段、通信ＥＣＵの各部回路を駆動する手段およびメーターＥＣＵへ信号を送出する手段を備えることを通信ＥＣＵ（子機）２からメーターＥＣＵ（親機）１へ信号を送出することができる。
【００７１】
なお、これまで本発明について、図面に示した特定の実施の形態をもって本発明を説明しているが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られているいかなる構成であっても採用することができる。
【００７２】
例えば、前述の実施例では、１個のメーターＥＣＵ（親機）１に１個の通信ＥＣＵ（子機）２を接続しているが、１個のメーターＥＣＵ（親機）２に複数個の同じ構成の通信ＥＣＵ（子機）を接続してもよい。この場合には、メーターＥＣＵ（親機）１と通信ＥＣＵ（子機）２若しくは一の通信ＥＣＵ（子機）２と他の通信ＥＣＵ（子機）２どうしの送受信が可能になることで、例えば通信ＥＣＵ（２）からの情報により、バルブ（ランプ）切れなどの車両情報を取得することができる。
【００７３】
また、前述の実施例における通信のルールは、同時に送信が起こらないようにするための一例であり、データの長さ、送信の順序、送信の時間等は設計者の任意の値を使用してもよい。この場合、マイクロコンピュータのプログラムを変更することで実現できる。
【符号の説明】
【００７４】
１・・・メーターＥＣＵ（親機）
１１・・・送信回路（親機送信回路）
１１ｈ・・・電界効果トランジスタ
２・・・通信ＥＣＵ（子機）
２１・・・受信回路（子機受信回路）
２３・・・整流子（ダイオード）
２４・・・コンデンサ
Ｖ２・・・閾値電圧
３・・・直流電源（バッテリー）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両内通信システムに係わり、特に、ワイヤーハーネスの省線化による省スペース化・軽量化およびコストダウンを図ることができる車両内通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種の車両内通信システムとしては、図４に示すようなものが知られている。
【０００３】
同図において、従来の車両内通信システムは、エンジンルームまたはインストルメントパネル周辺に配置されるスイッチ群１００、メーター２００、リレー群３００およびバッテリー４００と、車両後端部に配置されるランプ群５００とを備えており、バッテリー４００はリレー群３００を構成する第１〜第４のリレー３００ａ〜３００ｄに接続され、第１のリレー３００ａにはスイッチ群１００を構成するペダルスイッチ１００ａおよび第１の通信線Ｌａを介してランプ群５００を構成するストップランプ５００ａが接続されている。また、第２のリレー３００ｂにはシフトレバースイッチ１００ｂ、メーター２００および第２の通信線Ｌｂを介してバックランプ５００ｂが、第３のリレー３００ｃにはライトスイッチ１００ｃ、メーター２００および第３の通信線Ｌｃを介してクリアランプ５００ｃが、第４のフラッシュリレー３００ｄにはライトスイッチ１００ｃ、メーター２００および第４の通信線Ｌｄを介してターンランプ５００ｄがそれぞれ接続されている。
【０００４】
このような構成の車両内通信システムにおいては、ドライバーの操作した例えばペダルスイッチ１００ａの信号によって第１のリレー３００ａが駆動され、バッテリー４００から直流電源が供給されることでストップランプ５００ａが点灯されるように構成されている。
【０００５】
しかしながら、このような構成の車両内通信システムにおいては、次のような難点があった。
【０００６】
第１に、各ランプにそれぞれリレーおよび通信線が割り当てられるため、車両前後に配策される電線束径が太くなり、ひいては電線が重くなることで、車両の重量が増加し、室内空間が圧迫される。
【０００７】
第２に、一般的な乗用車のバッテリーは直流１２Ｖであるところ、ＬＥＤや電子制御ユニット、すなわち車載ＥＣＵ（Electronic Control Unit）は,必ずしも１２Ｖの電源を必要としないことから、電源を必要な電圧値・電流値まで降下させて使用する必要がある。
【０００８】
第３に、リレーからランプまでの通信線が長く、また他の機器に繋がる複数の長い電線が束ねられて併走するため、他の機器が動作した場合に当該電線がアンテナのように作用することで信号線に微弱電流が流れ、ひいては通常のバルブ（ランプ）より消費電力の少ないＬＥＤが誤動作する虞がある。
【０００９】
このため、（イ）車載された各電装機器間を繋ぐ通信線を廃止し、直流電源（バッテリー）から繋がる電源線に信号を重畳し、単一の回路で電源供給と通信を行うことで各機器を動作させるもの（例えば、特許文献１等）や、（ロ）エアバック制御ＥＣＵとエアバックセンサを繋ぐ単一の回路で電源供給と通信を行うことでセンサを動作させるもの（例えば、特許文献２等）が開発されている。
【００１０】
ここで、（イ）の車両内通信システムにおいては、各ＥＣＵはそれぞれ電源線に繋がる通信用の送信回路、受信回路を有しており、各ＥＣＵは送信したい信号を搬送波に重畳して電源線に乗せ、受信側は電源線から搬送波の周波数成分を取り出してそれを信号として受信する。なお、ＥＣＵの電源は常に供給されている。
【００１１】
しかしながら、（イ）の車両内通信システムにおいては、ワイヤーハーネスの省線化によるスペース効率アップ・軽量化およびコストダウンを図ることができるものの、信号が搬送波に重畳されて電源線に乗せられることから、電源線が長くなると信号が劣化する上、ノイズの重畳が大きくなり、また搬送波に近い周波数のノイズを判別することが困難であるという難点があった。
【００１２】
一方、（ロ）の車両内通信システムにおいては、（イ）の車両内通信システムと同様に、ワイヤーハーネスの省線化による省スペース化・軽量化およびコストダウンを図ることができるものの、エアバックセンサの消費電流がある程度小さく安定していることが必要であるため、大きな負荷を駆動することができず、また、電源の供給を受ける側の機器（以下「子機」という。）の定格消費電流により電源を供給する側の機器（以下「親機」という。）の閾値を調整する必要があり、さらに、定格電流の異なる子機を接続することが困難になるという難点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０１１−１５６９５３号公報
【特許文献２】特開平１１−５３６７７号公報
【特許文献３】特開２００１−１４４６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上述の難点を解決するためになされたもので、メーターＥＣＵと車両後端に配置した通信ＥＣＵとの間で直流電源の供給と信号の送受信を単一回路上で行なうことで車両後端に配置された複数のランプを操作することができる車両内通信システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の態様である車両内通信システムは、インストルメントパネルに配置され、直流電源を供給するメーターＥＣＵと、車両後端部に配置される通信ＥＣＵと、メーターＥＣＵおよび通信ＥＣＵ間を接続する単一の伝送路とを備え、メーターＥＣＵは、スイッチの信号に応じて直流電源の電圧をパルス状列の電圧に変換する手段を備え、通信ＥＣＵは、パルス状列の電圧を監視する手段を備えるものである。
【００１６】
第１の態様である車両内通信システムによれば、第１に、ワイヤーハーネスの省線化による軽量化・省スペース化およびワイヤーハーネス部材のコストダウンを図ることができ、第２に、伝送路にパルス状列の電圧に変換した信号が印加されることで、伝送路（電源線）が長い場合でも信号が劣化せず、ノイズの重畳による誤通信も少なくできる。
【００１７】
第３に、閾値を調整することで直流電源（バッテリー）の劣化や、オルタネータ（発電機）のオン／オフ等による電源の揺らぎによる誤通信を改善することができる。
【００１８】
第４に、一般的な直流デジタル回路で構成することで、既存のシステムへの追加を容易に行うことができる。
【００１９】
本発明の第２の態様は、第１の態様である車両内通信システムにおいて、通信ＥＣＵは、パルス状列の電圧がＬｏ（低電位）電圧のときに、伝送路を電気的に切離する手段、通信ＥＣＵの各部回路を駆動する手段およびメーターＥＣＵへ信号を送出する手段を備えるものである。
【００２０】
第２の態様である車両内通信システムによれば、第１の態様である車両内通信システムの作用・効果に加え、通信ＥＣＵからメーターＥＣＵへ信号を送出することができる。
【００２１】
本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様である車両内通信システムにおいて、伝送路の通信ＥＣＵ側には、通信ＥＣＵと同一構成の他の通信ＥＣＵが通信ＥＣＵと並列に接続されているものである。
【００２２】
第３の態様である車両内通信システムによれば、第１の態様または第２の態様である車両内通信システムの作用・効果に加え、他の通信ＥＣＵからメーターＥＣＵへ信号を送出することができ、一の通信ＥＣＵと他の通信ＥＣＵ間で信号の送受信が可能になる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の第１の態様乃至第４の態様の車両内通信システムによれば、次のような効果がある。
【００２４】
第１に、ワイヤーハーネスの省線化による軽量化・省スペース化およびワイヤーハーネス部材のコストダウンを図ることができる。
【００２５】
第２に、伝送路にパルス状列の電圧に変換した信号が印加されることで、搬送波を用いた通信よりも伝送路（電源線）が長い場合でも信号が劣化せず、ノイズの重畳による誤通信も少なくできる。
【００２６】
第３に、閾値を調整することで直流電源（バッテリー）の劣化や、オルタネータ（発電機）のオン／オフ等による電源の揺らぎによる誤通信を改善することができる。
【００２７】
第４に、一般的な直流デジタル回路で構成することで、既存のシステムへの追加を容易に行うことができる。
【００２８】
第５に、メーターＥＣＵと通信ＥＣＵ若しくは通信ＥＣＵどうしの送受信が可能になることで、例えば通信ＥＣＵからの情報により、バルブ（ランプ）切れなどの車両情報を取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の車両内通信システムの一例を模式的に示す説明図。
【図２】図１に示すメーターＥＣＵ（親機）の一例を示すブロック図。
【図３】図１に示す通信ＥＣＵ（子機）の一例を示すブロック図。
【図４】従来の車両内通信システムの一例を模式的に示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の車両内通信システムを適用した最良の実施の形態例について、図面を参照して説明する。
【００３１】
図１は、本発明における車両内通信システムの一実施例を模式的に示す説明図、図２は、本発明の車両内通信システムにおけるメーターＥＣＵの一実施例を示すブロック図、図３は、本発明の車両内通信システムにおける通信ＥＣＵの一実施例を示すブロック図である。
【００３２】
図１において、本発明における車両内通信システムは、インストルメントパネル（不図示）に配置され、直流電源を供給するメーターＥＣＵ（親機）１と、車両後端部に配置される通信ＥＣＵ（子機）２と、メーターＥＣＵ（親機）１および通信ＥＣＵ（子機）２間を電気的に接続する単一の伝送路Ｌとを備えており、メーターＥＣＵ１には直流電源としてのバッテリー３およびペダルスイッチ４ａ、シフトレバースイッチ４ｂ、ライトスイッチ４ｃ等から構成されるスイッチ群４が接続され、通信ＥＣＵ２にはストップランプ５ａ、バックランプ５ｂ、クリアランプ５ｃ、ターンランプ５ｄ等から構成されるランプ群５が接続されている。
【００３３】
メーターＥＣＵ（親機）１は、図２に示すように、送信回路（以下「親機送信回路」という。）１１と、受信回路（以下「親機受信回路」という。）１２と、伝送路Ｌの電圧を調整するレギュレータ（以下「親機レギュレータ」という。）１３と、各部（回路）を制御するマイクロコンピュータ（以下「親機マイクロコンピュータ」という。）１４とを備えており、伝送路Ｌの一端部には直流電源としてのバッテリー３が接続され、さらにその下流側（通信ＥＣＵ（子機）２側）には下流側に向かって順次親機レギュレータ１３、親機送信回路１１および親機受信回路１２が接続されている。
【００３４】
また、ペダルスイッチ４ａ、シフトレバースイッチ４ｂ、ライトスイッチ４ｃ等のスイッチ群４は親機マイクロコンピュータ１４にそれぞれ接続され、親機マイクロコンピュータ１４には親機レギュレータ１３、親機送信回路１１および親機受信回路１２が接続されている。
【００３５】
親機送信回路１１は、第１〜第４の電気抵抗１１ａ〜１１ｄと、第１〜第３のトランジスタ１１ｅ〜１１ｇと、直流電源としてのバッテリー３の電圧をパルス状列の電圧に変換する手段としての電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）１１ｈとを備えており、電界効果トランジスタ１１ｈのドレインは伝送路Ｌのバッテリー３側に、ソースは伝送路Ｌの通信ＥＣＵ２側に、ゲートは第４の電気抵抗１１ｄを介して第２、第３のトランジスタ１１ｆ、１１ｇに接続されている。
【００３６】
親機受信回路１２は、第１、第２の電気抵抗１２ａ、１２ｂと、コンパレータ（以下「親機コンパレータ」という。）１２ｃおよび閾値電圧（以下「親機閾値電圧」という。）Ｖ１とを備えており、親機コンパレータ１２ｃの入力側には、分圧抵抗としての第１、第２の電気抵抗１２ａ、１２ｂの接続部Ｐ１と親機閾値電圧Ｖ１のプラス側が接続され、親機コンパレータ１２ｃの出力側には親機マイクロコンピュータ１４が接続されている。
【００３７】
一方、通信ＥＣＵ（子機）は、図３に示すように、受信回路（以下「子機受信回路」という。）２１と、送信回路（以下「子機送信回路」という。）２２と、伝送路Ｌを電気的に切離する機能を有する整流子２３としてのダイオードと、所定時に通信ＥＣＵ（子機）の各部回路を駆動する手段としてのコンデンサ２４と、伝送路Ｌの電圧を調整するレギュレータ（以下「子機レギュレータ」という。）２７と、各部（回路）を制御するマイクロコンピュータ（以下「子機マイクロコンピュータ」という。）２５と、第１〜第４のトランジスタ２６ａ〜２６ｄと、第１〜第４の電気抵抗Ｒａ〜Ｒｄとを備えており、伝送路Ｌの他端部にはスイッチ群５が接続され、さらにその上流側（メーターＥＣＵ（親機）１側）には上流側に向かって順次子機レギュレータ２７、コンデンサ２４、整流子２３としてのダイオード、子機送信回路２２および子機受信回路２１が接続されている。ここで、コンデンサ２４は伝送路Ｌと対地間に接続され、整流子２３としてのダイオードのアノードは伝送路ＬのメーターＥＣＵ（親機）１側に、カソードは伝送路Ｌのコンデンサ２４側に接続されている。
【００３８】
子機受信回路２１は、第１、第２の電気抵抗２１ａ、２１ｂと、コンパレータ（以下「子機コンパレータ」という。）２１ｃ、および閾値電圧（「子機閾値電圧」という。）Ｖ２とを備えており、子機コンパレータ２１ｃの入力側には、分圧抵抗としての第１、第２の電気抵抗２１ａ、２１ｂの接続部Ｐ２と子機閾値電圧Ｖ２のプラス側が接続され、子機コンパレータ２１ｃの出力側には子機マイクロコンピュータ２５が接続されている。
【００３９】
子機送信回路２２は、第１〜第３の電気抵抗２２ａ〜２２ｃと、第１、第２のトランジスタ２２ｄ、２２ｅとを備えており、第２のトランジスタ２２ｅのエミッタ側はコンデンサ２４に、コレクタ側は整流子２３としてのダイオードのアノード側に接続されている。また、第１のトランジスタ２２ｄのベース側は第１の電気抵抗２２ａを介して子機マイクロコンピュータ２５に接続され、コレクタ側は第２の電気抵抗２２ｂを介して第２のトランジスタ２２ｅのベース側に接続されている。
【００４０】
子機マイクロコンピュータ２５は子機レギュレータ２７、第１〜第４の電気抵抗Ｒａ〜Ｒｄに接続され、第１の電気抵抗Ｒａには第１のトランジスタ２６ａを介してストップランプ５ａが接続され、第２の電気抵抗Ｒｂには第２のトランジスタ２６ｂを介してバックランプ５ｂが接続され、第３の電気抵抗Ｒｃには第３のトランジスタ２６ｃを介してクリアランプ５ｃが接続され、第４の電気抵抗Ｒｄには第４のトランジスタ２６ｄを介してターンランプ５ｄが接続されている。
【００４１】
次に、このように構成された本発明の車両内通信システムの動作について説明する。
【００４２】
例えば、ペダルスイッチ４ａがオンすると、親機マイクロコンピュータ１４においてペダルスイッチ４ａが押されたことが認識され、当該親機マイクロコンピュータ１４からペダルスイッチ４ａのオン信号が第１のトランジスタ１１ｅへ送出され、これにより第１のトランジスタ１１ｅが動作し、さらに第２、第３のトランジスタ１１ｆ、１１ｇが動作することでペダルスイッチ４ａのオン信号が電界効果トランジスタ１１ｈへ送出される。
【００４３】
これにより、次のようにして、親機送信回路１１から伝送路Ｌ上の直流電源の電圧を断続させた信号、すなわち直流電源の電圧をパルス状列の電圧に変換された信号が伝送路Ｌに重畳される。
【００４４】
先ず、本発明のメーターＥＣＵ（親機）１においては、当該メーターＥＣＵ（親機）１から優先的に信号を送出するように構成され、また伝送路Ｌ上の信号の送受信を容易にするための設定が行われる。
【００４５】
具体的には、本発明におけるメーターＥＣＵ（親機）１と通信ＥＣＵ（子機）２間では、伝送路Ｌ上の電圧がＨｉ（高電位「１２Ｖ」）かＬｏ（低電位「０Ｖ」）かで信号の送受信が行なわれる。このため、複数のＥＣＵから同時に信号が送出されると、信号の判断が不可能になり、ひいては信号の送受信が不可能になる。例えば一のＥＣＵが信号をＬｏ（低電位「０Ｖ」）にしようとしても、他のＥＣＵからの信号がＨｉ（高電位「１２Ｖ」）の状態にあると、伝送路Ｌ上の電圧がＨｉ（高電位「１２Ｖ」）になってしまうからである。
【００４６】
このように、Ｌｏ（低電位「０Ｖ」）の信号よりＨｉ（高電位「１２Ｖ」）の信号が優先されることで、一度に送信するＥＣＵを一つに限定し、それ以外のＥＣＵはＬｏ（低電位「０Ｖ」）状態で待機させる必要がある。
【００４７】
このような観点から、本発明においては、複数の信号が同時に送信されるのを防止するため、メーターＥＣＵ（親機）１において、信号を送信するタイミングを管理している。
【００４８】
具体的には、次のようにして、伝送路Ｌ上の信号（電圧）を変化させることで、同時に信号を送出しないように設定している。
【００４９】
例えば、メーターＥＣＵ（親機）１に、伝送路Ｌを介して二つの通信ＥＣＵ（子機）２が並列に接続されている場合において、メーターＥＣＵ（親機）１が「１１００」を、右ランプとしての一方の通信ＥＣＵ（子機）２が「１１００」を、左ランプとしての他方の通信ＥＣＵ（子機）２が「１０１１」をそれぞれ送信する場合を想定すると、メーターＥＣＵ（親機）１は信号のヘッドに「０」をつけて伝送路Ｌ上の電圧を親機送信回路１１において「０（０Ｖ：０．１ｍｓ）」→「１（１２Ｖ：０．１ｍｓ）」→「１（１２Ｖ：０．１ｍｓ）」→「０（０Ｖ：０．１ｍｓ）」→「０（０Ｖ：０．１ｍｓ）」と変化させる。その後、メーターＥＣＵ（親機）１は二つの通信ＥＣＵ（子機）２が送信できるように、Ｌｏ（低電位「０Ｖ」）で０．１ｍｓ×８ｂｉｔ＝０.８ｍｓ待機することになる。
【００５０】
そして、一方の通信ＥＣＵ（子機）２はメーターＥＣＵ（親機）１からの最初の信号０（Ｌｏ「低電位」）を受信してから０．１ｍｓ×５ｂｉｔ＝０．５ｍｓ待ってから子機送信回路２２より伝送路Ｌを「１（１２Ｖ：０．１ｍｓ）」→「１（１２Ｖ：０．１ｍｓ）」→「０（０Ｖ：０．１ｍｓ）」→「０（０Ｖ：０．１ｍｓ）」と変化させる。また、他方の通信ＥＣＵ（子機）２はメーターＥＣＵ（親機）１からの最初の信号０（Ｌｏ「低電位」）を受信してから０．１ｍｓ×９ｂｉｔ＝０．９ｍｓ待ってから子機送信回路２２より伝送路Ｌを「１（１２Ｖ：０．１ｍｓ）」→「０（０Ｖ：０．１ｍｓ）」→「１（１２Ｖ：０．１ｍｓ）」→「１（１２Ｖ：０．１ｍｓ）」と変化させる。
【００５１】
一方、通信ＥＣＵ（子機）２の各部(回路)の電源はメーターＥＣＵ（親機）２のＨｉ（高電位「１２Ｖ」）の信号に依存していることから、通信ＥＣＵ（子機）２へ電源を供給するためには、可能な限りメーターＥＣＵ（親機）１をＨｉ（高電位「１２Ｖ」）の状態にしておく必要があり、また、前述のように信号を送出できるのは１個のＥＣＵのみであることから、メーターＥＣＵ（親機）１が優先されるようにしておく必要がある。
【００５２】
以上のようにして、親機送信回路１１から通信ＥＣＵ（子機）２へ送信したい信号（例えばペダルスイッチ４ａのオン信号）がパルス状列の電圧に変換されて伝送路Ｌに重畳される。
【００５３】
しかして、伝送路Ｌに重畳されたパルス状列の電圧（信号）は、通信ＥＣＵ（子機）２の子機受信回路２１において、次のようにして監視される。
【００５４】
すなわち、伝送路Ｌに重畳されたパルス状列の電圧（信号）が第１の電気抵抗２１ａを介して子機コンパレータ２１ｃに入力すると、当該パルス状列の電圧と子機閾値電圧Ｖ２とが比較され、当該比較データが子機マイクロコンピュータ２５へ送出され、子機マイクロコンピュータ２５において伝送路Ｌの電圧の監視、すなわち伝送路Ｌ上におけるパルス状列の電圧が子機閾値電圧Ｖ２より高いか／低いかが判断される。
【００５５】
ここで、子機閾値電圧Ｖ２の閾値およびその調整について述べる。
【００５６】
先ず、直流電源としてのバッテリー３の正常時の電圧は１２Ｖであるところ、バッテリー３が劣化すると、バッテリー３の電圧が例えば１１Ｖ→１０Ｖ→９Ｖと低下する。また、オルタネータ（発電機）でバッテリーを充電しているオン状態の時は１４Ｖ程度の電圧が発生し、バッテリーに接続される電装品にも１４Ｖの電圧が供給されることになる。
【００５７】
また、バッテリー３の電圧は正常時は１２Ｖであるところ、実際に電装品が車両に搭載されると、メーターＥＣＵ（親機）１と通信ＥＣＵ（子機）２を接続する伝送路Ｌは、電源の供給と信号の送受信を共有しているため、バッテリー３の電圧が上下すると送受信される信号の電圧も上下することでノイズとなり、良好な状態で信号を送受信できない虞がある。また、ある車両では良好に信号を送受信できるのに他の異なる形状の車両では良好に信号を送受信できないなどの現象がある。
【００５８】
この場合、従来の搬送波を用いる技術では、伝送路Ｌから特定の周波数のノイズを減衰させつつ、送信される別の周波数の信号は増幅させる等の複雑な対応が必要になるところ、本発明においては、子機コンパレータ２１ｃに印加される閾値電圧Ｖ２の閾値を変化させることで調整が可能となる。
【００５９】
具体的には、送信側が１（Ｈｉ「高電位」）信号を送信しているのに、受信側が０（Ｌｏ「低電位」）と認識する場合は子機閾値電圧Ｖ２の閾値を引き下げる。逆に、送信側が０（Ｌｏ「低電位」）信号を送信しているのに、受信側が１（Ｈｉ「高電位」）と認識する場合は子機閾値電圧Ｖ２の閾値を引き上げる。例えば、子機閾値電圧Ｖ２の閾値の初期値が１１Ｖの場合、直流電源としてのバッテリー３が劣化して１０Ｖに低下すると、送信側の１（Ｈｉ「高電位」）信号は１０Ｖにしかならないため、受信側において０（Ｌｏ「低電位」）と認識されることになる。そこで、このような可能性のある車両（車種）の場合には、子機閾値電圧Ｖ２の閾値を例えば８Ｖに設定するとで、場合によっては、バッテリー３が劣化し８Ｖに降下するまで、長期間通信性能を維持することができる。
【００６０】
以上のようにして、通信ＥＣＵ（子機）２において、信号（ペダルスイッチ４ａのオン信号）を読み取ることでストップランプ５ａが点灯・消灯する。
【００６１】
この場合、ストップランプ５ａは信号を直接電源として駆動するため、瞬断（最大で２ｍｓ程度）するが、通信ＥＣＵ（子機）２は後述するように一時的にコンデンサ２４に蓄電しておいた電荷が放電することで、また各種ランプの瞬断は極めて短いためランプが消灯するよりも早く通信が終了することから性能上問題が生じない。また、問題が生ずる場合、コンデンサ２４から給電する（図３はコンデンサ２４から給電する場合の図）。
【００６２】
以上述べたように、本発明の車両内通信システムによれば、次のような効果がある。
【００６３】
第１に、ワイヤーハーネスの省線化による軽量化・省スペースおよびワイヤーハーネス部材のコストダウンを図ることができる。
【００６４】
第２に、伝送路Ｌにパルス状列の電圧に変換した信号が印加されることで、伝送路（電源線）Ｌが長い場合でも信号が劣化せず、ノイズの重畳による誤通信も少なくできる。
【００６５】
第３に、子機受信回路２１の閾値電圧Ｖ２の閾値を調整することでバッテリー３の劣化や、オルタネータ（発電機）のオン／オフ等による電源の揺らぎによる誤通信を改善することができる。
【００６６】
第４に、一般的な直流デジタル回路で構成することで、既存のシステムへの追加を容易に行うことができる。
【００６７】
次に、通信ＥＣＵ（子機）２からメーターＥＣＵ（親機）１へ信号を送出する場合の動作について説明する。
【００６８】
先ず、前述のように、伝送路Ｌ上の同時にＨｉ（高電位「１２Ｖ」）信号とＬｏ（低電位「０Ｖ」）信号が同時に送出されると、伝送路Ｌ上の信号がＨｉ（高電位「１２Ｖ」）になるため、通信ＥＣＵ（子機）２からはメーターＥＣＵ（親機）１がＬｏ（低電位「０Ｖ」）状態の場合しか送出できないことになる。
【００６９】
そこで、本発明においては、伝送路Ｌ上のパルス状列の電圧がＬｏ（低電位）電圧になると、整流子２３としてのダイオードにより伝送路Ｌが電気的に切り離される。しかして、当該伝送路Ｌが電気的に切り離されると、コンデンサ２４に蓄電された電荷が放電され、これにより、通信ＥＣＵ（子機）２の各部回路へ電源が供給され、通信ＥＣＵ（子機）２の各部回路が能動状態になる。ここで、子機送信回路２０から所定の信号を伝送路Ｌへ重畳させることで、メーターＥＣＵ（親機）１の親機受信回路１２において当該信号を受信することができる。
【００７０】
以上のように、この実施例においては、伝送路Ｌを電気的に切離する手段、通信ＥＣＵの各部回路を駆動する手段およびメーターＥＣＵへ信号を送出する手段を備えることを通信ＥＣＵ（子機）２からメーターＥＣＵ（親機）１へ信号を送出することができる。
【００７１】
なお、これまで本発明について、図面に示した特定の実施の形態をもって本発明を説明しているが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られているいかなる構成であっても採用することができる。
【００７２】
例えば、前述の実施例では、１個のメーターＥＣＵ（親機）１に１個の通信ＥＣＵ（子機）２を接続しているが、１個のメーターＥＣＵ（親機）２に複数個の同じ構成の通信ＥＣＵ（子機）を接続してもよい。この場合には、メーターＥＣＵ（親機）１と通信ＥＣＵ（子機）２若しくは一の通信ＥＣＵ（子機）２と他の通信ＥＣＵ（子機）２どうしの送受信が可能になることで、例えば通信ＥＣＵ（２）からの情報により、バルブ（ランプ）切れなどの車両情報を取得することができる。
【００７３】
また、前述の実施例における通信のルールは、同時に送信が起こらないようにするための一例であり、データの長さ、送信の順序、送信の時間等は設計者の任意の値を使用してもよい。この場合、マイクロコンピュータのプログラムを変更することで実現できる。
【符号の説明】
【００７４】
１・・・メーターＥＣＵ（親機）
１１・・・送信回路（親機送信回路）
１１ｈ・・・電界効果トランジスタ
２・・・通信ＥＣＵ（子機）
２１・・・受信回路（子機受信回路）
２３・・・整流子（ダイオード）
２４・・・コンデンサ
Ｖ２・・・閾値電圧
３・・・直流電源（バッテリー）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インストルメントパネルに配置され、直流電源を供給するメーターＥＣＵと、車両後端部に配置される通信ＥＣＵと、前記メーターＥＣＵおよび前記通信ＥＣＵ間を接続する単一の伝送路とを備え、
前記メーターＥＣＵは、スイッチの信号に応じて前記直流電源の電圧をパルス状列の電圧に変換する手段を備え、
前記通信ＥＣＵは、前記パルス状列の電圧を監視する手段を備えることを特徴とする車両内通信システム。
【請求項２】
前記通信ＥＣＵは、前記パルス状列の電圧がＬｏ（低電位）電圧のときに、前記伝送路を電気的に切離する手段、前記通信ＥＣＵの各部回路を駆動する手段および前記メーターＥＣＵへ信号を送出する手段を備えることを特徴とする請求項１記載の車両内通信システム。
【請求項３】
前記伝送路の前記通信ＥＣＵ側には、前記通信ＥＣＵと同一構成の他の通信ＥＣＵが前記通信ＥＣＵと並列に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両内通信システム。
【請求項１】
インストルメントパネルに配置され、直流電源を供給するメーターＥＣＵと、車両後端部に配置される通信ＥＣＵと、前記メーターＥＣＵおよび前記通信ＥＣＵ間を接続する単一の伝送路とを備え、
前記メーターＥＣＵは、スイッチの信号に応じて前記直流電源の電圧をパルス状列の電圧に変換する手段を備え、
前記通信ＥＣＵは、前記パルス状列の電圧を監視する手段を備えることを特徴とする車両内通信システム。
【請求項２】
前記通信ＥＣＵは、前記パルス状列の電圧がＬｏ（低電位）電圧のときに、前記伝送路を電気的に切離する手段、前記通信ＥＣＵの各部回路を駆動する手段および前記メーターＥＣＵへ信号を送出する手段を備えることを特徴とする請求項１記載の車両内通信システム。
【請求項３】
前記伝送路の前記通信ＥＣＵ側には、前記通信ＥＣＵと同一構成の他の通信ＥＣＵが前記通信ＥＣＵと並列に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両内通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−９３６５５（Ｐ２０１３−９３６５５Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３２８５３（Ｐ２０１１−２３２８５３）
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（０００１５７０８３）トヨタ自動車東日本株式会社 (1,164)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２４日（２０１１．１０．２４）
【出願人】（０００１５７０８３）トヨタ自動車東日本株式会社 (1,164)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]