(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードが分岐接続された通信線路を通信媒体としてノード間で通信される信号波形の歪みをフィルタ回路により低減する波形歪低減方法において、
前記ノードと前記分岐接続された通信線路の線路長について特定の周波数帯での特性インピーダンスが極小となる線路長を求め、該求めた線路長の位置に前記フィルタ回路を設置する
ことを特徴とする波形歪低減方法。
【請求項２】
前記特定の周波数帯は、前記分岐接続された通信線路の通信波形を測定して解析される前記信号波形の歪みの主要因となる周波数帯として特定される
請求項１に記載の波形歪低減方法。
【請求項３】
前記通信線路のうち信号波形の歪みが大きい通信線路を予め特定するとともに、当該特定された通信線路に対して前記フィルタ回路を設置する
請求項１または２に記載の波形歪低減方法。
【請求項４】
前記フィルタ回路を、前記分岐接続された通信線路の別に設置する
請求項１または２に記載の波形歪低減方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の波形歪低減方法において、
前記周波数帯の特定、及び前記特性インピーダンスが極小となる線路長の求出の回帰的な実行に基づいて特定のノードに対応する通信線路に複数のフィルタ回路を設置する
ことを特徴とする波形歪低減方法。
【請求項６】
複数のノードが分岐接続された通信線路を通信媒体としてノード間での通信が実行される有線通信系において、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の波形歪低減方法に基づき設置されたフィルタ回路を通じて信号波形の歪みの低減を行う
ことを特徴とする有線通信系。
【請求項７】
複数のノードが分岐接続された通信線路を通信媒体としてノード間で通信される信号波形の歪みを低減するフィルタ回路を備える有線通信系において、
前記フィルタ回路は、前記ノードと前記分岐接続された通信線路の線路長のうち、特定の周波数帯での特性インピーダンスが極小となる線路長の位置に設置されてなる
ことを特徴とする有線通信系。
【請求項８】
前記有線通信系は、車載ネットワークを構成する多重通信系である
請求項６または７に記載の有線通信系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信線路上の波形歪みを低減する波形歪低減方法及び該波形歪低減方法が適用された有線通信系に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＦＡ（ファクトリーオートメーション）機器や自動車等の通信系では、１つの伝送路で複数の信号を伝送可能とした多重通信が採用されている。例えば自動車に採用される車載通信系では、３３ｋｐｓ前後の低速用の通信系として、一本の信号線による通信線路が用いられている。また、数十ｂｐｓ〜１０Ｍｂｐｓの高速用の通信系としては、撚り対線、いわゆるツイストペアケーブルをバスとした通信線路が用いられている。そして、こうした通信線路を介して複数のノードが接続されることにより車載ＬＡＮが構成されている。このように構成される車載ＬＡＮでは、主要となるバスから分岐された通信線路が各ノード毎に配索されており、ノードの数に対応した分岐点が存在している。このため、各々分岐された各通信線路の特性インピーダンスが相違すると、特性インピーダンスの不整合となる箇所が発生する。この結果、インピーダンスの不整合に伴う反射波が発生し、この反射波に起因する信号波形の歪み、さらには通信不良をも招きかねないものとなっている。そして、こうした反射波の存在が、通信線路におけるノード数や配索領域に対して制約を与える要因となっている。
【０００３】
そこで従来は、例えば特許文献１に見られるように、フィルタ回路を有したコネクタを各通信線の分岐点に配設することによって、インピーダンスの不整合に伴って発生した反射波を減衰させるようにした有線通信系なども提案されている。図１０及び図１１に、この特許文献１に記載の有線通信系を示す。
【０００４】
図１０に示すように、この通信系２では、複数の電子制御装置（ＥＣＵ）４Ａ〜４Ｆが、それぞれ通信線路３Ａ〜３Ｆを介して、主要となる通信線路３Ｏに設けられた分岐コネクタ１Ａに電気的に接続されている。同様に、複数の電子制御装置４Ｇ〜４Ｌが、それぞれ通信線路３Ｇ〜３Ｌを介して通信線路３Ｏに設けられた分岐コネクタ１Ｂに電気的に接続されている。各通信線路３Ａ〜３Ｌは、例えば一対の通信線が互いに撚り合わされたツイストペアケーブルにより構成されている。また、通信線路３Ｏの両端には、終端抵抗を備えた終端回路５Ａ及び５Ｂが取り付けられている。
【０００５】
ここで、上記分岐コネクタ１Ａの内部回路の構成を図１１に示すように、分岐コネクタ１Ａの接続部１２には、各通信線路３Ａ〜３Ｏを構成する一対のツイストペアケーブル３Ａａ〜３Ｏａ、３Ａｂ〜３Ｏｂが電気的に接続されている。また、分岐コネクタ１Ａは、その内部に各チャネルに対応するフィルタ回路１１を有している。そして、各ツイストペアケーブル３Ａａ〜３Ｏａ及び３Ａｂ〜３Ｏｂは各々、抵抗ＲとコイルＬとが並列に接続されたフィルタ回路１１を介して、通信線路３Ｏを各チャネル毎に分岐する分岐配線１０ａ及び１０ｂに接続されている。
【０００６】
このように構成される分岐コネクタ１Ａ（１Ｂ）では、各通信線路３Ａ〜３Ｏの分岐点に近接されたフィルタ回路１１によって、各通信線路３Ａ〜３Ｏの特性インピーダンスの不整合に起因して発生した反射波がそれぞれ減衰される。これにより、反射波の影響による波形歪みが抑制され、通信線路におけるノード数や配索領域の拡大が図られるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２０１６９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで通常、各通信線路の特性インピーダンスの不整合に起因する周波数の歪み成分とは、通信線路の線路長や分岐数等といったネットワーク形態によって変化する。このため、上記分岐コネクタ１Ａ及び１Ｂに設けられたフィルタ回路１１による歪みの抑制効果も変化し、必ずしもネットワーク形態に応じた適切な反射波の減衰が行われるとは限らない。この結果、インピーダンスの不整合に起因して発生した反射波を十分に減衰することができず、ノード間の通信を成立させることのできる配索領域を拡大する上でも、実用上はなお改良の余地を残すものとなっている。
【０００９】
また、上記分岐コネクタ１Ａ及び１Ｂにあっては、例えば８つのフィルタ回路１１が同分岐コネクタ１Ａ及び１Ｂと一体に構成されることから、全てのチャネルを用いない場合には、実際には使用されない箇所にまでフィルタが配設される構成となる。このため、フィルタ数が不要に多くなってしまう。
【００１０】
なお、このような課題は、自動車に採用される有線通信系に限らず、通信線路を介して電気的に接続される有線通信系にあっては概ね共通した課題となっている。
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、必要最小限のフィルタ回路による通信線路上の波形歪みの低減を通じて通信の成立可能な配索領域の拡張を図ることのできる波形歪低減方法及び該波形歪低減方法が適用された有線通信系を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、複数のノードが分岐接続された通信線路を通信媒体としてノード間で通信される信号波形の歪みをフィルタ回路により低減する波形歪低減方法において、前記ノードと前記分岐接続された通信線路の線路長について特定の周波数帯での特性インピーダンスが極小となる線路長を求め、該求めた線路長の位置に前記フィルタ回路を設置する。
【００１２】
上記フィルタ回路では、同フィルタ回路を流れる電流値が大きいほどその減衰も大きくなり、この電流に含まれる波形歪みに対する歪低減効果も高いものとなる。そして、上記方法では、ノードに分岐接続された通信線路の線路長について特定の周波数帯での特性インピーダンスが極小となる線路長、換言すれば、特定の周波数帯で流れる電流値が最大となる線路長を求め、この求められた線路長の位置にフィルタ回路を設置する。このため、如何なるネットワーク形態であっても、このネットワークを構成する通信線路の線路長に応じて波形歪みを低減し得る適切な位置に必要最小限のフィルタ回路が設置されるようになり、通信線路上の波形歪みが低減されるようになる。そして、たとえノード間で特にデジタル信号の授受が行われるような場合であれ、差動電圧に基づく論理レベル（“０”、“１”）の判定が正確に行われるようになる。これにより、ノード数の増加や線路長の変化などに起因する反射波の影響を的確に抑制しつつ、ノード間での通信の成立可能な配索領域を拡張することができるようになる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の波形歪低減方法において、前記特定の周波数帯は、前記分岐接続された通信線路の通信波形を測定して解析される前記信号波形の歪みの主要因となる周波数帯として特定されることを要旨とする。
【００１４】
上記方法によれば、特性インピーダンスが極少となる線路長の求出にあたり、スペクトル解析等によって波形歪みの主要因となる周波数帯が特定される。そして、この特定された周波数帯での特性インピーダンスをもとに、経路長の求出、フィルタ回路の設置を行うことにより、波形歪みの主要因となる歪み成分を確実に低減させることができるようになる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の波形歪低減方法において、前記通信線路のうち信号波形の歪みが大きい通信線路を予め特定するとともに、当該特定された通信線路に対して前記フィルタ回路を設置することを要旨とする。
【００１６】
複数のノード毎に通信線路が分岐接続されて構成される有線通信系では、ネットワーク形態に応じて各通信線路での波形歪みの大きさも異なるものとなる。すなわち、フィルタ回路の設置の要否も各通信線路毎に異なるものとなる。このため、上記方法によれば、各ノードに分岐接続される通信線路のうち信号波形の歪みが大きい線路として予め特定された通信線路に対してフィルタ回路が設置される。これにより、フィルタ回路を用いて信号波形の歪みを低減する上で、フィルタ回路のさらなる削減、及び有線通信系としての簡略化が図られるようになる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の波形歪低減方法において、前記フィルタ回路を、前記分岐接続された通信線路の別に設置することを要旨とする。
上記方法によるように、分岐接続された通信線路の別にフィルタ回路を設置することとすれば、各々の通信線路で発生した信号波形の歪みを各通信線路単位で的確に低減することができる。これにより、ある通信線路で発生した歪みの影響が他の通信線路に及ぶことが的確に抑制され、各ノード間での通信をより正確に行うことができるようになる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の波形歪低減方法において、前記周波数帯の特定、及び前記特性インピーダンスが極小となる線路長の求出の回帰的な実行に基づいて特定のノードに対応する通信線路に複数のフィルタ回路を設置することを要旨とする。
【００１９】
上記方法によれば、周波数帯の特定、及び特性インピーダンスが極小となる線路長の求出を回帰的に実行することにより、特定のノードに対応する通信線路に複数のフィルタ回路が設置される。このため、特に通信線路上で発生した信号波形の歪みが大きい場合であっても、複数のフィルタ回路を介して信号波形の歪みが段階的に低減されることが期待される。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、複数のノードが分岐接続された通信線路を通信媒体としてノード間での通信が実行される有線通信系において、請求項１〜５のいずれか一項に記載の波形歪低減方法に基づき設置されたフィルタ回路を通じて信号波形の歪みの低減を行うことを要旨とする。
【００２１】
上記構成によれば、複数のノードが分岐接続された通信線路のうち歪低減効果が特に大きくなる位置にフィルタ回路が設置される。このため、分岐接続された通信線路によって複数のノードが接続される有線通信系として、各ノード間での通信をより正確に行うことができるようになる。これにより、有線通信系として必要最小限のフィルタ回路による信号波形の歪みの低減を通じて、通信の成立可能な配索領域の拡張が図られるようになる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、複数のノードが分岐接続された通信線路を通信媒体としてノード間で通信される信号波形の歪みを低減するフィルタ回路を備える有線通信系において、前記フィルタ回路は、前記ノードと前記分岐接続された通信線路の線路長のうち、特定
の周波数帯での特性インピーダンスが極小となる線路長の位置に設置されてなることを要旨とする。
【００２３】
上記構成によれば、複数のノードが分岐接続された通信線路のうち歪低減効果が特に大きくなる位置にフィルタ回路を有する。このため、分岐接続された通信線路によって複数のノードが接続される有線通信系として、各ノード間での通信をより正確に行うことができるようになる。これにより、有線通信系として必要最小限のフィルタ回路による信号波形の歪みの低減を通じて、通信の成立可能な配索領域の拡張が図られるようになる。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載の有線通信系において、前記有線通信系は、車載ネットワークを構成する多重通信系であることを要旨とする。
車載ネットワークを構成する多重通信系にあっては、ノード数の増加や配索領域の拡張に対する要望が特に高く、ノード数の増加や配索領域の拡張に伴う高周波歪みの影響も大きい。この点、上記構成によれば、こうした多重通信系に対するフィルタ回路の適切な設置を通じて信号波形歪みを好適に低減することができるようになり、車載ネットワークとしての信頼性を高めることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明にかかる波形歪低減方法及び有線通信系の一実施形態について、車載ネットワークの概略構成を示すブロック図。
【図２】同実施の形態の波形歪低減方法によるフィルタ回路の設置態様の一例を示すブロック図。
【図３】同実施の形態の波形歪低減方法によるフィルタ回路の設置位置の規定手順を示すフローチャート。
【図４】（ａ）は、受信端の受信電圧の振幅を周波数帯毎に示すグラフ。（ｂ）は、受信端で測定された差動電圧の推移例を示すグラフ。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、通信線路の特性インピーダンスと線路長との関係を示す図。
【図６】同実施の形態の波形歪低減方法によるフィルタ回路の設置態様の一例を示すブロック図。
【図７】フィルタ回路の概略構成を示すブロック図。
【図８】（ａ）は、受信端の受信電圧の振幅を周波数帯毎に示すグラフ。（ｂ）は、受信端で測定された差動電圧の推移例を示すグラフ。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、受信端の受信電圧の振幅と周波数帯との関係をフィルタ回路の設置位置毎に示すグラフ。
【図１０】従来の有線通信系の概略構成を示すブロック図。
【図１１】同有線通信系を構成する分岐コネクタの概略構成を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明にかかる波形歪低減方法及び有線通信系を具体化した一実施の形態について図１〜図９を参照して説明する。図１は、本実施の形態の波形歪低減方法が適用される有線通信系として、車載ネットワークを構成する多重通信系の概略構成を示したものである。
【００２７】
図１に示すように、この多重通信系は、例えばビットレートが５Ｍｐｓのフレックスレイ（ＦｌｅｘＲａｙ）の規格に準拠して構成されている。この多重通信系は、車両に搭載されるエンジンやブレーキ、パワーウィンドウ等の各種機器を制御する複数の電子制御装置（ＥＣＵ）１０１〜１０６を有している。それら電子制御装置１０１〜１０６は、それぞれ通信線路１１１〜１１６を介して、主要となる通信線路１１０に設けられた分岐コネクタ１２１〜１２３に電気的に接続されている。また、各通信線路１１０〜１１６は、例
えば一対の通信線が互いに撚り合わされたツイストペアケーブルにより構成されており、所定の特性インピーダンスを有している。そして、主要となる通信線路１１０の両端のノードには終端回路１３１及び１３２が取り付けられている。なお、主要となる通信線路１１０の両端には、終端回路を内蔵したノードを取り付けることとしてもよい。
【００２８】
このように構成される車載ネットワークでは、各電子制御装置１０１〜１０６間で所望の情報を伝達すべく、各通信線路１１０〜１１６を通信媒体として各々の通信線の差動電圧に基づくデジタル信号の送受信が行われる。例えば電子制御装置１０１から差動電圧に基づくデジタル信号が発信されると、このデジタル信号が電子制御装置１０１に分岐接続された通信線路１１１、分岐コネクタ１２１〜１２３、通信線路１１０及び１１２〜１１６を順に介して他の電子制御装置１０２〜１０６にそれぞれ送信される。そして、各電子制御装置１０２〜１０６では、電子制御装置１０１から受信されたデジタル信号、すなわち差動電圧に基づく論理レベル“０”あるいは“１”の判定を通じて、各ノード間での通信が行われるようになる。
【００２９】
ところで、このように複数の電子制御装置１０１〜１０６に通信線路１１０〜１１６が分岐接続される構成では、各通信線路１１０〜１１６間での特性インピーダンスが相違すると、インピーダンスの不整合が発生する。そして、このインピーダンスが不整合となる箇所で信号波形が反射し、こうした信号波形の反射が合成されることによって、各電子制御装置１０１〜１０６により受信される信号波形に歪みが生じることとなる。この結果、各電子制御装置１０１〜１０６では、差動電圧に基づく論理レベル“０”、“１”の判定を正確に行うことが困難となってしまう。
【００３０】
そこで本実施の形態では、インピーダンスの不整合に起因する信号波形の歪みを低減すべく、各電子制御装置１０１〜１０６に分岐接続された各通信線路１１１〜１１６の所定の位置にフィルタ回路１４１〜１４６を設置することとする。
【００３１】
以下、本実施の形態の波形歪低減方法について図２〜図９を参照して詳述する。
ここで、図２に示すように、例えば上記電子制御装置１０１〜１０６等の通信機器によって構成される送信ノード２０１及び受信ノード２０２、終端回路２０３毎に、通信線路２１１〜２１３が分岐点ａを基点に分岐接続された有線通信系を想定する。なおここでの例では、送信ノード２０１に分岐接続される送信用通信線路２１１の線路長は「１．５ｍ」、受信ノード２０２に分岐接続される受信用通信線路２１２の線路長は「２．５ｍ」、終端回路２０３に分岐接続される終端側通信線路２１３の線路長は「２．５ｍ」となっている。また、それら各通信線路２１１〜２１３も、一対の通信線が互いに撚り合わされたツイストペアケーブルにより構成されている。そして、このように構成される有線通信系においても、先の図１に示した有線通信系と同様に、ビットレートが５Ｍｂｐｓの差動電圧に基づくデジタル信号の授受が送信ノード２０１と受信ノード２０２との間で行われる。
【００３２】
本実施の形態の波形歪低減方法に際してはまず、図３にステップＳ１００として示すように、先の図２に示したようなフィルタ回路が設置されていない状態で、送信ノード２０１から受信ノード２０２に対して例えば論理レベル“１”のデジタル信号を送信する。次いで、このデジタル信号の受信端となる受信ノード２０２にて授受された信号波形を測定し、この測定された信号波形の周波数帯をフーリエ変換（ＦＦＴ解析）等に基づき解析する（ステップＳ１０１）。なお、本実施の形態では、送信ノード２０１から受信ノード２０２に対して送信される信号の識別は、受信端の電圧振幅が１ビット中に上記論理レベルを判別する閾値を超えた割合を示すアイダイア開口率に基づき行われる。
【００３３】
こうして測定された信号波形の一例を図４（ａ）に波形Ｌａ１として示すように、受信
端の電圧振幅は、各通信線路２１１〜２１３間のインピーダンスの不整合に伴って発生した信号波形の反射波が合成された歪み成分を含んだ波形となっている。このため、受信端の電圧振幅の推移は、図４（ｂ）に波形Ｌａ２として示すように、大きく歪んだ波形となっている。このため、タイミングｔ１において立ち上がった電圧振幅Ｌａ２は、期間Ｔａ１においては、送信ノード２０１から送信されたデジタル信号が論理レベル“０”及び“１”のいずれであるかを判別する閾値Ｖｓを安定して超えることができない。そして、期間Ｔａ２では、受信端の電圧振幅Ｌａ２が安定し、閾値Ｖｓを安定して超えるようになる。ただし、この期間Ｔａ２は、上記アイダイア開口率に相当する期間Ｔｓよりも短く、送信ノード２０１から受信ノード２０２に対して送信された信号が論理レベル“１”であると認識することができない。この結果、受信ノード２０２では、送信ノード２０１から送信されたデジタル信号に基づく情報の授受を正確に行うことができない。
【００３４】
そこでまず、図４（ａ）に示した信号波形の測定結果に基づき、信号波形の歪みの主要因となる周波数帯が特定される（図３：ステップＳ１０２）。すなわち、ここでの例では、「６７ＭＨｚ」の周波数帯が、信号波形の歪みの主要因となる歪み成分を含んでいる周波数帯として特定される。
【００３５】
次いで、この特定された周波数帯「６７ＭＨｚ」における送信ノード２０１及び送信用通信線路２１１の線路長に対する特性インピーダンスを算出する（図３：ステップＳ１０３）。
【００３６】
すなわち、図５（ａ）及び（ｂ）に「６７ＭＨｚ」の周波数帯における送信用通信線路２１１の特性インピーダンスの一例を示すように、この特性インピーダンスは、送信ノード２０１側から見た線路長Ｌが「０．９ｍ」付近となる位置で最大となる一方、線路長が「０．１６ｍ」、「１．６５ｍ」付近となる位置で極小となっている。このため、この特性インピーダンスに相関する送信用通信線路２１１を流れる電流の値は、線路長が「０．１６ｍ」、「１．６５ｍ」付近となる位置で最も大きくなる。なお、この図５（ｂ）に示した送信用通信線路２１１の特性インピーダンスは、例えばネットワークアナライザを用いて実測された値である。
【００３７】
そこで、本実施の形態では、送信ノード２０１に分岐接続された送信用通信線路２１１のうちの線路長が「０．１６ｍ」、「１．６５ｍ」付近となる位置を、波形歪みの低減のためのフィルタ回路の設置位置として規定する（図３：ステップＳ１０４）。
【００３８】
そして、先の図２に対応する図として図６に示すように、送信用通信線路２１１のうち送信ノード２０１からの距離が上記求出された「０．１６ｍ」となる位置にフィルタ回路２２０を設置する。なお、このフィルタ回路２２０は、その概略構成を図７に示すように、送信用通信線路２１１を構成する一対の通信線２１１ａ及び２１１ｂの各々の途中に、抵抗Ｒ及びコイルＬが並列接続された第１フィルタ回路２２０ａ及び第２フィルタ回路２２０ｂによって構成されている。また、それら第１フィルタ回路２２０ａ及び第２フィルタ回路２２０ｂの減衰量は、図２に示したネットワーク形態において上記解析された信号波形の歪みを差動電圧に基づく論理レベルを正確に判別することのできるレベルまで低減可能な値に設定されている。
【００３９】
そしてこのような方法を通じてフィルタ回路２２０が設置されることにより、受信端の電圧振幅は、先の図４（ａ）に対応する図として図８（ａ）に推移例Ｌｆ１として示すように、歪みが大幅に低減された波形となる。このため、受信端の電圧振幅の推移は、図４（ｂ）に対応する図として図８（ｂ）に波形Ｌｆ２として示すように、歪みが低減されることにより安定した推移を示すようになり、閾値Ｖｓを安定して超える期間Ｔｆが上記期間Ｔｓよりも長くなっている。これにより、受信ノード２０２では、アイダイアグラムの
開口率に基づく判別を通じて、送信ノード２０１から送信されたデジタル信号が論理レベル“０”及び“１”のいずれであるかを正確に判別することができるようになり、送信ノード２０１からの情報の授受を正確に行うことができるようになる。
【００４０】
以下、図２に示したネットワーク形態における上記フィルタ回路２２０の設置位置と受信端での電圧振幅との関係を図９を参照して説明する。なお、図９（ａ）〜図９（ｃ）において推移例Ｌａ１は、送信ノード２０１から送信されるデジタル信号を論理レベル“１”としたときの受信端の電圧振幅の推移を示している。また、図９（ａ）〜図９（ｃ）において推移例Ｌｆ１６は、上記求出された線路長である送信ノード２０１から「０．１６ｍ」の位置にフィルタ回路２２０を設置したときの受信端の電圧振幅の推移を示している。そして、図９（ａ）〜図９（ｃ）において推移例Ｌｂ１〜Ｌｂ３は、それぞれ、分岐点ａ、送信ノード２０１から「０．１０ｍ」の位置、受信端に、フィルタ回路２２０を設置したときの受信端における電圧振幅の推移を示している。
【００４１】
すなわち、図９（ａ）〜（ｃ）に推移例Ｌａ１として示されるように、フィルタ回路２２０が通信線路上に設置されていないときには、信号波形に含まれる歪み成分が最も大きくなっている。
【００４２】
また、図９（ａ）に推移例Ｌｂ１として示されるように、上記分岐点ａにフィルタ回路２２０が設置されたときには、波形歪みが低減されるものの、同図９（ａ）に推移例Ｌｆ１６として示すように、上記求出された位置にフィルタ回路２２０が設置されたときよりも波形歪みは大きなものとなっている。
【００４３】
一方、図９（ｂ）に推移例Ｌｂ２として示されるように、送信用通信線路２１１における送信ノード２０１から「１．０ｍ」の位置にフィルタ回路２２０が設置されたときには、当該位置が先の図５（ｂ）に示したように特性インピーダンスが大きくなる位置であることから、フィルタ回路２２０による歪低減効果が小さくなっている。このため、上記求出された位置にフィルタ回路２２０が設置されたときよりも、信号波形に含まれる歪み成分が非常に大きなものとなっている。
【００４４】
そして、図９（ｃ）に推移例Ｌｂ３として示されるように、受信端にフィルタ回路２２０が設置されたときにおいても、フィルタ回路２２０による歪低減効果は得られるものの、やはり、上記求出された位置にフィルタ回路２２０を設置したときよりも同フィルタ回路２２０による歪低減効果は小さなものとなっている。
【００４５】
このように本実施の形態の波形歪低減方法によれば、特性インピーダンスが極小となる位置にフィルタ回路２２０を設置することにより、このフィルタ回路２２０による歪低減効果を好適に高められるようになり、上記差動電圧に基づく情報の伝達を正確に行うことができるようになる。
【００４６】
そして、先の図１に示したように、デジタル信号が送受信される有線通信系として複数の電子制御装置１０１〜１０６や通信線路１１１〜１１６を備える構成にあっては、各電子制御装置１０１〜１０６の各々に分岐接続された通信線路１１１〜１１６毎に、
ａ、フィルタ回路１４１〜１４６が設置されていない状態での信号波形の測定及び解析、
ｂ、歪みの主要因となる周波数帯の特定、
ｃ、特定した周波数帯での各電子制御装置１０１〜１０６及び各通信線路１１１〜１１６の線路長に対する特性インピーダンスの算出、
ｄ、特性インピーダンスが極小となる位置の求出
といった工程を通じて、各通信線路１１１〜１１６に対するフィルタ回路１４１〜１４６
の設置位置が規定される。そして、各々規定された位置にフィルタ回路１４１〜１４６が設置されることで、各通信線路１１１〜１１６に対応する６つのフィルタ回路１４１〜１４６のみによって各電子制御装置１０１〜１０６間での通信を高い信頼性のもとに成立させることができるようになる。これにより、複数のノードに分岐接続された通信線路を有する有線通信系を構成する上で、通信の成立可能な配索領域が拡張されるようになる。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態にかかる波形歪低減方法及び有線通信系によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）各電子制御装置１０１〜１０６に分岐接続された各通信線路１１１〜１１６の線路長について特定の周波数帯での特性インピーダンスが極小となる線路長を求め、この求めた線路長の位置にフィルタ回路１４１〜１４６を設置することとした。このため、それらフィルタ回路１４１〜１４６による歪低減効果を最大限に高めることができるようになり、必要最小限のフィルタ回路の設置を通じて信号波形の歪みを好適に低減することができるようになる。これにより、各電子制御装置１０１〜１０６間での通信を高い信頼性のもとに成立させることができるようになり、複数のノードに分岐接続された通信線路を有する有線通信系を構成する上で通信の成立可能な配索領域が拡張されるようになる。
【００４８】
（２）経路長の求出対象となる特性インピーダンスの周波数帯として、信号波形の歪みの主要因となる周波数帯を対象とした。これにより、波形歪みの主要因となる歪み成分を確実に低減させることができるようになる。
【００４９】
（３）フィルタ回路１４１〜１４６の各々を、各電子制御装置１０１〜１０６に分岐接続された各通信線路１１１〜１１６の別に設置することとした。このため、各通信線路１１１〜１１６で発生した波形歪みをそれら線路毎に低減することができるようになる。これにより、ある通信線路で発生した歪みの影響が他の通信線路に及ぶことが的確に抑制され、各電子制御装置１０１〜１０６間での通信をより正確に行うことができるようになる。
【００５０】
（４）複数のノード毎に分岐接続された通信線路を備えた有線通信系として、車載ネットワークを構成する多重通信系を対象とした。これにより、各電子制御装置１０１〜１０６で高周波通信が行われる場合であれ、インピーダンスの不整合に起因する高周波歪みを好適に低減することができるようになる。これにより、車載ネットワークとして各ノード間での通信成立性を維持しながらも、より高い自由度のもとに同ネットワークを構成することができるようになる。
【００５１】
なお、上記実施の形態は、以下のような形態をもって実施することもできる。
・上記各通信線路１１１〜１１６の特性インピーダンスを、ネットワークアナライザを用いた実測値に基づき算出することとした。この他、上記構成された多重通信系に基づくシミュレーションや、理論式による演算を通じて各々の特性インピーダンスを求めるようにしてもよい。
【００５２】
・上記フィルタ回路１４１〜１４６を、上記求出された位置に基づき各通信線路１１１〜１１６の別に１つずつ設置することとした。これに限らず、信号波形の歪みの主要因となる周波数帯の特定、及び特性インピーダンスが極小となる線路長の求出の回帰的な実行に基づいて各電子制御装置１０１〜１０６に対応する各通信線路１１１〜１１６に複数のフィルタ回路を設置するようにしてもよい。この場合には、特に通信線路上で発生した信号波形の歪みが大きいとき、この信号波形の歪みが複数のフィルタ回路を介して段階的に低減されることが期待される。
【００５３】
・上記フィルタ回路１４１〜１４６を、各電子制御装置１０１〜１０６に分岐接続され
た各通信線路１１１〜１１６の別に設置することとした。これに限らず、例えば、各通信線路１１１〜１１６のうち信号波形の歪みが大きい通信線路を予め特定するとともに、この特定された通信線路に対してのみフィルタ回路を設置するようにしてもよい。この場合には、各通信線路１１１〜１１６のうち信号波形の歪みが大きい経路として特定された通信線路に対してフィルタ回路が設置される構成となる。これにより、フィルタ回路を用いて信号波形の歪みを低減する上で、フィルタ回路のさらなる削減、及び有線通信系としての簡略化が図られるようになる。
【００５４】
・特性インピーダンスの算出のための周波数帯として、信号波形の歪みの主要因となる周波数帯を用いることとした。これに限らず、特性インピーダンスの算出のための周波数帯とは歪み成分が含まれる周波数帯であればよい。そして、同周波数帯での特性インピーダンスが極小となる線路長の位置にフィルタ回路を設置することとすれば、信号波形の歪みを低減させることは可能である。
【００５５】
・上記フィルタ回路１４１〜１４６を、各電子制御装置１０１〜１０６に分岐接続された各通信線路１１１〜１１６上に設置することとした。これに限らず、フィルタ回路１４１〜１４６の設置位置とは、特定の周波数帯での特性インピーダンスが極小となる線路長の位置であればよく、この他、主要となる通信線路１１０上や、上記分岐コネクタ１２１〜１２３内、各電子制御装置１０１〜１０６の基板配線上であってもフィルタ回路による歪低減効果を得ることはできる。
【００５６】
・フィルタ回路として、抵抗Ｒ及びコイルＬが並列接続されたフィルタ回路を用いることとした。この他、フィルタ回路としては、信号波形に含まれる歪み成分を低減可能なフィルタであればよく、例えばバンドパスフィルタやフェライトビーズ等を用いることができる。
【００５７】
・上記有線通信系として、車載ネットワークを構成するフレックスレイ（ＦｌｅｘＲａｙ）を対象とした。これに限らず、ＣＡＮ（コントローラー・エリア・ネットワーク）やＬＩＮ（ローカル・インターコネクト・ネットワーク）等によって構成される車載ネットワークを適用対象としてもよい。またこの他、車載ネットワークに限らず、複数のノード毎に分岐接続された通信線路を有する有線通信系であれば本発明の適用は可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１０１〜１０６…電子制御装置、１１０〜１１６…通信線路、１２１〜１２３…分岐コネクタ、１３１、１３２…終端回路、１４１〜１４６…フィルタ回路、２０１…送信ノード、２０２…受信ノード、２０３…終端回路、２１１…送信用通信線路、２１２…受信用通信線路、２１３…終端側通信線路、２２０…フィルタ回路、２２０ａ…第１フィルタ回路、２２０ｂ…第２フィルタ回路、Ｌ…コイル、Ｒ…抵抗。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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