(57)【要約】【課題】送信出力レベルの最適化を図り、ノイズの発生ならびに消費電力を低減し、通信の安定性ならびに確実性を向上させることを課題とする。【解決手段】車両内に直流電力を供給する電源線に通信信号を重畳して多重通信する車両用電源重畳多重通信装置において、通信信号の送受信状態に基づいて、通信信号の送信出力レベルを調整して設定する演算部１０と、送信される通信信号の送信出力レベルを、演算部１０で設定された送信出力レベルに調整する出力調整部とを備えて構成される。【選択図】      図１
2004241995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両内に直流電力を供給する電源線に接続され、前記電源線の直流電力に重畳された通信信号を受けて、直流成分に重畳された通信信号を分離して取り出し、生成した通信信号を前記電源線の直流電力に重畳して送信し、ポーリング動作により通信信号をマスター側の車両用電源重畳多重通信装置と複数のスレーブ側の車両用電源重畳多重通信装置との間で双方向で送受信する車両用電源重畳多重通信システムにおいて、
各スレーブから送信された通信信号の受信状態に基づいて、通信信号の送信出力レベルを調整して設定する第１の演算部と、
送信される通信信号の送信出力レベルを、前記第１の演算部で設定された送信出力レベルに調整する第１の出力調整部と
を備えたマスター側の車両用電源重畳多重通信装置と、
前記マスター側の車両用電源重畳多重通信装置から送信された通信信号に基づいて、送信した通信信号が前記マスター側の車両用電源重畳多重通信装置で受信されたか否かを判断し、判断結果に基づいて通信信号の送信出力レベルを調整して設定する第２の演算部と、
送信される通信信号の送信出力レベルを、前記第２の演算部で設定された送信出力レベルに調整する第２の出力調整部と
を備えたスレーブ側の車両用電源重畳多重通信装置と
を有することを特徴とする車両用電源重畳多重通信システム。
【請求項２】
前記第１の演算部又は前記第２の演算部は、
送信出力レベルを最大値から徐々に低下させることにより調整して設定する
ことを特徴とする請求項１記載の車両用電源重畳多重通信システム。
【請求項３】
前記第１の演算部又は前記第２の演算部は、
送信出力レベルを最小値から徐々に上昇させることにより調整して設定する
ことを特徴とする請求項１記載の車両用電源重畳多重通信システム。
【請求項４】
前記第１の演算部は、
少なくとも１つの前記スレーブ側の車両用電源重畳多重通信装置から送信された通信信号の送信出力レベルの低下を検出し、通信信号の送信出力レベルが低下したことを表示する
ことを特徴とする請求項１，２及び３のいずれか１項に記載の車両用電源重畳多重通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両で使用する各種信号を電源線に重畳して通信するマスター側の車両用電源重畳多重通信装置とスレーブ側の車両用電源重畳多重通信装置との間で双方向通信する車両用電源重畳多重通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車の高性能化が進み、１台の車両に多数の電子制御ユニット（ＥＣＵ、Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ  ）が車載されている。このＥＣＵは、エンジンやトランスミッションの制御の他、パワーウィンドー、ランプ、ドアミラー等を制御するものである。それぞれのＥＣＵは関連して機能するため、それぞれのＥＣＵは、ＥＣＵ間に設けられた専用の信号線や、各ＥＣＵに共通なバスを介して接続され、信号線やバスの通信線を介して信号の入出力が行われている。
【０００３】
最近では、１台に搭載されるＥＣＵの数が増えたり、制御の複雑化による信号数の増加等により、ＥＣＵ間を接続する通信線の本数も増加傾向にあり、通信線を含むワイヤハーネスの大型化や価格の上昇を招いていた。
【０００４】
これを解消するために、ＥＣＵ間を入出力する信号を、ＥＣＵに電源を供給する電源線に重畳させて、ＥＣＵ間の通信を行うようにした技術が開発されている（例えば、特許文献１参照）。この技術により通信線の本数を削減して、上記不具合を解消している。
【０００５】
また、車両に電源を供給する電源線に通信信号を重畳する車両用電源重畳多重通信において、搬送波が例えば数１００Ｈｚ〜数ｋＨｚ帯の低周波数である場合には、電源に接続された電子機器に実装されたバイパスコンデンサにより通信信号が著しく減衰してしまう。このため、数ＭＨｚ（例えば２．５ＭＨｚ）の高周波で通信信号をＡＳＫ（振幅シフトキーイング）変調することで、バイパスコンデンサによる通信信号の減衰が抑制され、電源重畳多重通信を安定して行うことが可能となる。また、ＡＳＫ変調は、他の変調方式に比べて、簡易な構成で安価に実現することができる。
【０００６】
図１３に示すように、複数のＥＣＵそれぞれに含まれる、マスターの車両用電源重畳多重通信装置（以下、ＰＬＣと記す）ＰＬＣ９０と、スレーブ１〜３のＰＬＣ（それぞれの負荷に対応したＰＬＣ）９１〜９３との間では、ＬＩＮ準拠のプロトコルに基づいて一定のサイクルでマスター側のＰＬＣ９０とスレーブ側のＰＬＣ９１〜９３との間でポーリング動作を行うことにより、マスター側のＰＬＣとスレーブ側のＰＬＣ間で双方向通信が行われる。
【０００７】
マスター（ＩＤ０）とスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）との間では、図１４のフローチャートに示すように、ポーリング動作により双方向通信が行われる。図１４において、まずシステムがフルパワーの状態で起動されて、マスター（ＩＤ０）とスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）間でポーリング動作により双方向通信が行われると（ステップＳ１４００）、マスター（ＩＤ０）からすべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）に対して、負荷の駆動を指令制御する指令信号が送信され、マスター（ＩＤ０）とスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）との間の同期がとられる（ステップＳ１４０１）。その後、マスター（ＩＤ０）からスレーブ（ＩＤ１）に送信許可信号が送信され（ステップＳ１４０２）、スレーブ（ＩＤ１）は送信許可信号を受けて応答信号を送信する（ステップＳ１４０３）。
【０００８】
次に、マスター（ＩＤ０）からスレーブ（ＩＤ２）に送信許可信号が送信され（ステップＳ１４０４）、スレーブ（ＩＤ２）は送信許可信号を受けて応答信号を送信する（ステップＳ１４０５）。このようなポーリング動作がすべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）に対して行われる（ステップＳ１４０６〜Ｓ１４０７）。
【０００９】
このようなポーリング動作がすべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）で一巡すると、システムは起動動作から通常動作に移行し、ステップＳ１４０１〜ステップＳ１４０７の処理が繰り返し行われる。
【００１０】
図１５は従来のＰＬＣ１０７を含むＥＣＵ１００の概略構成を示す図である。図１５において、電圧変動を抑制するバイパスコンデンサ１０３が接続された電源線１０１からノイズ除去用のインピーダンス素子１０２を介して供給される車両用の電源電圧、例えば１２Ｖの電源電圧はレギュレータで構成された電源回路部１０４で、車両内部の電子機器の動作電源電圧、例えば５Ｖに変換され、車両内部の電子機器に供給される。リレー等のスイッチング素子で構成された負荷制御部１０５は、負荷制御信号に基づいてスイッチング制御され、電源線１０１を介して与えられる負荷駆動電流を制御している。例えばパワーウィンドーやドアミラー等の駆動モータ、ランプ等の負荷１０６は、電源線１０１から負荷制御部１０５を介して与えられる駆動電流により駆動される。電源線１０１には、電源線１０１に信号を重畳してＥＣＵ間の通信を行うＰＬＣ１０７が接続されている。
【００１１】
ＰＬＣ１０７は、ＥＣＵ１００が通信信号を受信する場合には、電源線１０１に重畳されて変調された通信信号がバンドパスフィルタ１０８ならびに電圧変動追従部１０９を介してコンパレータ部１１０に与えられ、通信信号は電圧変動追従部１０９で生成された比較基準レベルと比較されて増幅される。増幅された通信信号は、検波部１１１で検波されて受信データが得られる。得られた受信データは、波形整形部１１２に与えられて波形整形されることで短パルス性のノイズが取り除かれる。ノイズが取り除かれた受信データは演算部１１３に与えられ、各種処理が施され、処理の一つとして負荷制御信号が生成され負荷制御部１０５に与えられる。
【００１２】
一方、ＰＬＣ１０７が通信信号を送信する場合には、演算部１１３で生成された送信データが変調部１１５に与えられ、変調部１１５に与えられた送信データは搬送波発振部１１４で発振された搬送波とともに数ＭＨｚ帯の高周波信号にＡＳＫ変調される。ＡＳＫ変調された送信データは、出力部１１６を介して電源線１０１に与えられ、電源線１０１の直流電力に重畳されて送信される。
【００１３】
【特許文献１】
特開平１０−１７４２８２号公報（図８）
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両用電源重畳多重通信システムにおいて、図１３に示すように、マスター９０とスレーブ９１〜９３を含むＥＣＵに対して、他のＥＣＵ（Ｊ／Ｂ）９４が近接して配置されていると、他のＥＣＵ９４に含まれるバイパスコンデンサのインダクタンス成分や、他のＥＣＵ９４と接続器（Ｊ／Ｃ）９５との配線距離に依存する伝送路特性によっては、通信信号の減衰が大きくなることがある。例えば図１６に示すように、車両内においてＥＣＵ（Ｊ／Ｂ）９４とＪ／Ｃ９５との距離が５０ｃｍ程度になると、上記伝送路特性によりスレーブ側の受信電圧は、限界値（−３０ｄＢＶ）を下回ってしまう。
【００１５】
また、車両用電源重畳多重通信システムにおいて、接続されるＰＬＣの数が増えると、通信路となる電源線における通信信号の減衰が大きくなり、通信信号を受信するＰＬＣでの受信信号レベルが低下することになる。例えば、図１７に示すように、１つのマスターに対してスレーブの個数が増加するにしたがって、スレーブの受信レベルは低下する。モジュール数（システムに接続されるマスターとスレーブの個数）が７個、例えば１つのマスターに対して６個のスレーブが接続されると、それぞれのスレーブの受信レベルは、予め設定された規定値（図１４に示す例では−３０ｄＢＶ）を下回ることになる。
【００１６】
このように、伝送路特性やモジュールの個数により、通信信号の減衰が大きくなり、通信が成立しなくなるといった不具合が生じるおそれがあった。このため、従来では、通信の安定性ならびに確実性を得るため、送信データの送信出力レベルは、マージンを考慮して多少高めに設定されていた。
【００１７】
しかし、送信出力レベルを必要以上に上げると、通信信号の周波数特性において、周波数スペクトラム全体の信号レベルが上昇することになる。このため、搬送波の周波数から離れた信号帯域の信号レベルも上昇し、例えばラジオ等の通信機器に対してノイズとなり、他機器に影響を与えてしまうといった不具合を招いていた。さらに、送信出力レベルを必要以上に上げると、消費電力が増大するといった不具合も招くことになる。このように、送信出力レベルを常に固定して通信を行った場合には、上記のような不具合を解消することは極めて困難であった。
【００１８】
また、従来では、送信出力レベルを常に固定して通信を行った場合に、例えば図１４に示す動作の中で、マスター（ＩＤ０）がスレーブ（ＩＤ１）からの応答信号を受信した際に（ステップＳ１４０３）、図８（ａ）のａ１で示すように、受信した応答信号のレベルが低下していた場合に、スレーブ（ＩＤ１）の応答信号の送信出力レベルの低下を検出することができなかった。このように、従来では、マスターならびにスレーブの双方ともに送信データの送信出力レベルを常に固定して通信を行っていたので、通信装置に不具合が生じて、徐々に性能が低下するのにともなって、送信出力レベルも低下した場合に、通信が不能になるまで送信出力レベルの低下を検出することができなかった。
【００１９】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、送信出力レベルの最適化を図り、ノイズの発生ならびに消費電力を低減し、通信の安定性ならびに確実性を向上させた車両用電源重畳多重通信システムを提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、課題を解決する第１の手段は、車両内に直流電力を供給する電源線に接続され、前記電源線の直流電力に重畳された通信信号を受けて、直流成分に重畳された通信信号を分離して取り出し、生成した通信信号を前記電源線の直流電力に重畳して送信し、ポーリング動作により通信信号をマスター側の車両用電源重畳多重通信装置と複数のスレーブ側の車両用電源重畳多重通信装置との間で双方向で送受信する車両用電源重畳多重システムにおいて、各スレーブから送信された通信信号の受信状態に基づいて、通信信号の送信出力レベルを調整して設定する第１の演算部と、送信される通信信号の送信出力レベルを、前記第１の演算部で設定された送信出力レベルに調整する第１の出力調整部とを備えたマスター側の車両用電源重畳多重通信装置と、前記マスター側の車両用電源重畳多重通信装置から送信された通信信号に基づいて、送信した通信信号が前記マスター側の車両用電源重畳多重通信装置で受信されたか否かを判断し、判断結果に基づいて通信信号の送信出力レベルを調整して設定する第２の演算部と、送信される通信信号の送信出力レベルを、前記第２の演算部で設定された送信出力レベルに調整する第２の出力調整部とを備えたスレーブ側の車両用電源重畳多重通信装置とを有することを特徴とする。
【００２１】
第２の手段は、前記第１の手段において、前記第１の演算部又は前記第２の演算部は、送信出力レベルを最大値から徐々に低下させることにより調整して設定することを特徴とする。
【００２２】
第３の手段は、前記第１の手段において、前記第１の演算部又は前記第２の演算部は、送信出力レベルを最小値から徐々に上昇させることにより調整して設定することを特徴とする。
【００２３】
第４の手段は、前記第１，第２又は第３の手段において、記第１の演算部は、少なくとも１つの前記スレーブ側の車両用電源重畳多重通信装置から送信される通信信号の送信出力レベルの低下を検出し、通信信号の送信出力レベルが低下したことを表示することを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いてこの発明の実施形態を説明する。
【００２５】
図１はこの発明の一実施形態に係る車両用電源重畳多重通信システムにおける、マスター側又はスレーブ側の車両用電源重畳多重通信装置（ＰＬＣ）の構成を示す図である。
【００２６】
図１において、この実施形態のＰＬＣ１は、図１４に示すＰＬＣ１０７と同様に、インピーダンス素子１０２、バンドパスフィルタ１０８、電圧変動追従部１０９、コンパレータ部１１０、検波部１１１、波形整形部１１２、搬送波発信部１１４，変調部１１５、出力部１１６を備え、図７に示す従来の演算部１１３が備えている機能に加えて、さらにこの実施形態の特徴となる機能を備えた演算部１０と、出力調整部１１を有して構成されている。
【００２７】
マスターならびにスレーブの演算部１０は、例えばＣＰＵ等を含むマイクロコンピュータにより構成され、プログラムに基づいて双方向通信ならびに負荷の駆動制御に必要な処理を含む様々な処理を行う。その処理の一つとして演算部１０は、マスターとスレーブ間で行われる双方向通信において、送信データの送信出力レベルが最適となるように、送信データの送信出力レベルを調整して設定する。
【００２８】
マスター側の演算部１０は、各スレーブから送信された送信データの受信状態に基づいて、送信データの送信出力レベルを、最大値から徐々に低下させて、もしくは最小値から徐々に上昇させて調整し設定する。マスター側の演算部１０は、通常動作中に少なくとも１つのスレーブから応答信号を受信できなかった場合には、応答信号の送信出力レベルが低下したと判断し、エラーフラグを立て、送信出力レベルが低下したことを表示装置（図示せず）を介して表示する。
【００２９】
スレーブ側の演算部１０は、マスターから送信された送信データに基づいて、送信した送信データがマスターで受信されたか否かを判断し、判断結果に基づいて送信データの送信出力レベルを、最大値から徐々に低下させて、もしくは最小値から徐々に上昇させて調整し設定する。
【００３０】
マスターならびにスレーブの演算部１０は、送信データが設定された送信出力レベルとなるように、出力調整部１１を制御する出力調整信号を出力調整部１１に出力する。
【００３１】
出力調整部１１は、演算部１０から与えられる出力調整信号に基づいて、送信データを出力する出力部１１６の送信出力レベルを調整する。
【００３２】
図２は出力調整部１１と出力部１１６を一体化した構成を示す図である。
【００３３】
図２において、出力調整部１１と出力部１１６は、変調部１１５でＡＳＫ変調された送信データをエミッタ端子で受け、演算部１０から与えられる出力調整信号をベース端子で受け、コレクタ端子に抵抗２０ａ〜２０ｄが接続された４つのトランジスタ２１ａ〜２１ｄが、エミッタ端子が共通接続され、抵抗２０ａ〜２０ｄの一端が共通接続されることにより、並列に接続されて構成されている。
【００３４】
このような構成において、出力調整信号に基づいてトランジスタ２１ａ〜２１ｄが導通制御され、入出力間に接続される抵抗２０ａ〜２０ｄの個数を変えることにより、入出力間の抵抗値を変え、送信データの送信出力レベルを調整している。図２に示す構成例では、トランジスタ２１ａ〜２１ｄと抵抗２０ａ〜２０ｄとの組み合わせを４つとしたが、これに限ることはない。
【００３５】
次に、マスター側のＰＬＣとスレーブ側のＰＬＣにおける、送信データの送信出力レベルの調整動作について説明する。
【００３６】
図３は車両用電源重畳多重通信システムの起動時に、マスターが、送信データの送信出力レベルをフルパワーレベル（最大値）から徐々に低下させて、送信出力レベルを調整する動作手順を示すフローチャートである。
【００３７】
図３において、まずシステムがフルパワーの状態で起動されて、マスター（ＩＤ０）とスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）間でポーリング動作により双方向通信が行われると（ステップＳ３００）、マスター（ＩＤ０）からすべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）に対して、負荷の駆動を指令制御する指令信号が送信され、マスター（ＩＤ０）とスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）との間の同期がとられる（ステップＳ３０１）。その後、マスター（ＩＤ０）からスレーブ（ＩＤ１）に送信許可信号が送信され（ステップＳ３０２）、スレーブ（ＩＤ１）は送信許可信号を受けて応答信号を送信する（ステップＳ３０３）。次に、マスター（ＩＤ０）からスレーブ（ＩＤ２）に送信許可信号が送信され（ステップＳ３０４）、スレーブ（ＩＤ２）は送信許可信号を受けて応答信号を送信する（ステップＳ３０５）。このようなポーリング動作がすべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）に対して行われる（ステップＳ３０６〜Ｓ３０７）。
【００３８】
このような双方向通信において、マスターが送信データの送信出力レベルの調整を終了したか否かを判断し（ステップＳ３０８）、調整が終了していない場合には、すべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）の応答信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ３０９）。判断結果において、すべてのスレーブ（ＩＤ０〜ＩＤｎ）の応答信号を受信した場合には、送信出力レベルをフルパワーとした場合に通信が成立することが判断され、次のポーリング動作では送信出力レベルをそれまでの送信出力レベルから一定レベル下げ（ステップＳ３１０）、ステップＳ３０１に戻り、再びポーリング動作を行う。
【００３９】
一方、ステップＳ３０９において、すべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）のうち１つでも応答信号を受信できなかった場合には、次のポーリング動作では送信出力レベルをそれまでの送信出力レベルから一定レベル上げる（ステップＳ３１１）。これにより、起動時におけるマスター（ＩＤ０）の送信出力レベルの調整は終了し（ステップＳ３１２）、ステップＳ３０１に戻り、再びポーリング動作を行う。
【００４０】
一方、ステップＳ３０８において、マスター（ＩＤ０）の送信出力レベルの調整が終了している場合には、すべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）における送信データの送信出力レベルの調整が終了したか否かを判断する（ステップＳ３１３）。終了していない場合には、ステップＳ３０１に戻り、再びポーリング動作を行う。終了している場合には、マスター（ＩＤ０）ならびにスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）における送信データの送信出力レベルの調整が終了し、マスター（ＩＤ０）ならびにスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）ともに起動動作から通常動作に移行する。
【００４１】
図４はシステムの起動時に、スレーブが、送信データの送信出力レベルをフルパワーレベル（最大値）から徐々に低下させて、送信出力レベルを調整する動作手順を示すフローチャートである。
【００４２】
図４において、まずシステムがフルパワーの状態で起動されて、マスター（ＩＤ０）とスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）間でポーリング動作により双方向通信が行われると（ステップＳ４００）、スレーブはマスター（ＩＤ０）から指令信号を受信し（ステップＳ４０１）、続いてマスター（ＩＤ０）から送信された送信許可信号を受信する（ステップＳ４０２）。次に、スレーブが送信出力レベルを調整中か否かを判断し（ステップＳ４０３）、調整中である場合には、前回行った通信に異常があったか否か、すなわちスレーブが送信した応答信号がマスターで受信されたか否かを、マスターから送信された指令信号に基づいて判断する（ステップＳ４０４）。ここで、マスター（ＩＤ０）は、スレーブが送信した応答信号を送信出力レベルの不足等で受信できなかった場合には、その旨指令信号によりスレーブに指令する。
【００４３】
ステップＳ４０４の判断結果において、前回の通信で異常があった場合には、送信データの送信出力レベルをそれまでのレベルから一定レベル上げる（ステップＳ４０５）。そして、送信出力レベルを上げたことを確認する確認フラグを立て（ステップＳ４０６）、一定レベル上げた送信出力レベルで応答信号を送信し（ステップＳ４０７）、ステップＳ４０１に戻る。
【００４４】
ステップＳ４０４の判断結果において、前回の通信に異常がない場合には、送信レベルの確認中か否か、すなわち確認フラグが立っているか否かを判断し（ステップＳ４０８）、確認フラグが立っている場合には、送信レベルの調整を終了し（ステップＳ４０９）、それまでの送信出力レベルで応答信号を送信する（ステップＳ４０７）。一方、ステップＳ４０８の判断結果において、確認フラグが立っていない場合には、送信出力レベルを一定レベル下げ（ステップＳ４１０）、応答信号を送信する（ステップＳ４０７）。
【００４５】
ステップＳ４０３の判断結果において、送信出力レベルが調整中でない場合には、それまでの送信出力レベルで応答信号を送信する（ステップＳ４０７）。
【００４６】
図５はシステムがフルパワーの状態で起動され時の電源線１０１の通信信号の信号レベルの状態を示す図である。なお、図５では、１台のマスター（ＩＤ０）と３台のスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤ３）の通信信号の信号レベルを示しており、同図（ａ）は従来の調整を行わない場合の一例であり、同図（ｂ）は送信出力レベルをフルパワーから徐々に下げて送信出力レベルを調整する場合の一例である。
【００４７】
図５（ｂ）に示すように、マスターは、上述したように通信が成立する最低限もしくは最適値の電圧まで送信出力レベルをフルパワーから徐々に低下させ、スレーブも上述したように通信が成立する最低限もしくは最適値の電圧まで送信出力レベルをフルパワーから徐々に低下させる。マスターの送信出力レベルの調整過程において、マスター（ＩＤ０）が低下させた送信出力レベルで送信許可信号を送信するが、この送信許可信号が送信出力レベルの不足でスレーブ（ＩＤ３）で受信できず、スレーブ（ＩＤ３）は応答信号を送信することができなくなる（図５（ｂ）のｂ１に示す）。そこで、マスター（ＩＤ０）は送信出力レベルを上げて信号を送信する。これにより、スレーブ（ＩＤ３）は応答信号を送信することができるようになり、マスター（ＩＤ０）の送信出力レベルの調整が終了する。
【００４８】
一方、スレーブの送信出力レベルの調整過程において、送信出力レベルの不足によりスレーブ（ＩＤ２）の応答信号がマスター（ＩＤ０）で受信できなくなり（図５（ｂ）のｂ２に示す）、送信出力レベルの不足によりスレーブ（ＩＤ１）の応答信号がマスター（ＩＤ０）で受信できなくなるが（図５（ｂ）のｂ３に示す）、調整を行うことにより送信出力レベルは最適値に調整される。
【００４９】
図６はシステムが起動されて、図３のフローチャートで説明したように、送信出力レベルを徐々に下げることにより起動時における送信出力レベルの調整が終了し、システムが通常動作に移行し、スレーブの応答信号の低下により双方向通信ができなくなった場合に、マスターが送信出力レベルを調整する動作手順を示すフローチャートである。
【００５０】
図６において、マスター（ＩＤ０）からすべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）に対して指令信号が送信される（ステップＳ６００）。続いて、マスター（ＩＤ０）からスレーブ（ＩＤ１）に送信許可信号が送信され（ステップＳ６０１）、スレーブ（ＩＤ１）は送信許可信号を受けて応答信号を送信する（ステップＳ６０２）。ここで、スレーブ（ＩＤ１）の応答信号の送信出力レベルが低下したとする。
【００５１】
ポーリング動作は続けられ、マスター（ＩＤ０）からスレーブ（ＩＤ２）に送信許可信号が送信され（ステップＳ６０３）、スレーブ（ＩＤ２）は送信許可信号を受けて応答信号を送信する（ステップＳ６０４）。このようなポーリング動作がすべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）に対して行われる（ステップＳ６０５〜Ｓ６０６）。
【００５２】
次に、現在行っている通信が、スレーブから送信された応答信号を受信できないことにより、フルパワーの送信出力レベルで行っている送信か否かを判断する（ステップＳ６０７）。フルパワーの送信出力レベルで行っていない場合には、すべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）から応答信号があったか否かを判断し（ステップＳ６０８）、すべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）から応答信号があった場合には、ステップＳ６００に戻る。一方、上述したように、例えばスレーブ（ＩＤ１）の送信出力レベルが低下して、スレーブ（ＩＤ１）からの応答信号を受信できなかった場合には、送信出力レベルを調整する調整中フラグを立てる（ステップＳ６０９）。さらに、スレーブ（ＩＤ１）からの応答信号を受信できないというエラーが発生したことを示すエラーフラグを立て、演算部１０はエラーが発生したことを表示する（ステップＳ６１０）。そして、このエラーを解消するために、送信出力レベルをフルパワーにして、送信を行う（ステップＳ６１１）。
【００５３】
ステップＳ６０７の判断結果において、フルパワーの送信出力レベルで送信を行っている場合には、すべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）から応答信号があったか否かを判断する（ステップＳ６１２）。判断結果において、すべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）から応答信号がなかった場合には、ステップＳ６１０に進み、一方すべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）から応答信号があった場合には、図３に示すステップＳ３０１に進み、起動時の調整処理を行う（ステップＳ６１３）。
【００５４】
図７は図６に示すマスター側の処理に対応したものであり、システムが通常動作に移行し、スレーブの応答信号の低下により双方向通信ができなくなった場合に、スレーブが送信出力レベルを調整する動作手順を示すフローチャートである。
【００５５】
図７において、図４に示すシステムの起動時の処理から移行した通常動作において（ステップＳ７００）、スレーブはマスター（ＩＤ０）から指令信号を受信し（ステップＳ７０１）、マスター（ＩＤ０）から送信された送信許可信号を受信する（ステップＳ７０２）。続いて、前回の通信で異常があったか否か、すなわち応答信号がマスター（ＩＤ０）で受信されたか否かを判断し（ステップＳ７０３）、異常があった場合には、送信出力レベルを調整するために調整フラグを立てる（ステップＳ７０４）。そして、送信出力レベルをフルパワーにして（ステップＳ７０５）、応答信号を送信する（ステップＳ７０６）。
【００５６】
次に、スレーブは送信出力レベルの調整中か否かを判断し（ステップＳ７０７）、調整中であれば、図４に示すステップＳ４０１に進み、起動時の処理を行う（ステップＳ７０８）。一方、調整中でなければ、ステップＳ７０１に戻る。また、ステップＳ７０３の判断結果において、前回の通信において異常がなかった場合には、ステップＳ７０６に進み、それまでの送信出力レベルで送信が続けて行われる。
【００５７】
図８はシステムが通常動作時の電源線１０１の通信信号の信号レベルの状態を示す図である。なお、図８では、１台のマスター（ＩＤ０）と３台のスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤ３）の通信信号の信号レベルを示しており、同図（ａ）は従来の調整を行わない場合の一例であり、同図（ｂ）はシステムの起動時に、送信出力レベルをフルパワーから徐々に下げて送信出力レベルを調整して移行した通常動作の一例である。
【００５８】
図８（ｂ）に示すように、マスター（ＩＤ０）の送信出力レベルの調整が終了した後、例えばスレーブ（ＩＤ１）の応答信号がマスターで受信できなかった場合は（図８（ｂ）のｂ１に示す）、図６に示す動作処理で説明したように、マスター（ＩＤ０）ならびにスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤ３）はフルパワーの送信出力レベルで送信を行い、再度起動時の調整動作処理を実行して、送信出力レベルの調整を行う。
【００５９】
このように、送信データの送受信状態に基づいて、送信出力レベルを最大値から徐々に低下させ、送信データの送信出力レベルを調整することにより、送信出力レベルを最適化することが可能となる。これにより、送信出力レベルが過大になることによる、ノイズの発生は抑制され、他機器への影響を緩和することができる。また、消費電力を低減することができる。一方、送信出力レベルが過小になることによる、伝送路の信号減衰で通信の不成立を回避することができる。  また、スレーブの不具合による応答信号の送信出力レベルの低下を検出することが可能となる。これにより、通信が不能になる以前に、スレーブの不具合を認識することができる。
【００６０】
これらの結果、通信の安定性、通信の確実性を向上させることができる。
【００６１】
図９はシステムの起動時に、マスター（ＩＤ０）が、送信データの送信出力レベルを最小値から徐々に上昇させて、送信出力レベルを調整する動作手順を示すフローチャートである。
【００６２】
図９において、まずシステムが起動されて、最小の送信出力レベルでポーリング動作が開始されると（ステップＳ９００）、マスター（ＩＤ０）からすべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）に対して指令信号が送信される（ステップＳ９０１）。その後、マスター（ＩＤ０）からスレーブ（ＩＤ１）に送信許可信号が送信され（ステップＳ９０２）、スレーブ（ＩＤ１）は送信許可信号を受けて応答信号を送信する（ステップＳ９０３）。次に、マスター（ＩＤ０）からスレーブ（ＩＤ２）に送信許可信号が送信され（ステップＳ９０４）、スレーブ（ＩＤ２）は送信許可信号を受けて応答信号を送信する（ステップＳ９０５）。このようなポーリング動作がすべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）に対して行われる（ステップＳ９０６〜Ｓ９０７）。
【００６３】
このような双方向通信において、マスター（ＩＤ０）が送信出力レベルの調整を終了したか否かを判断し（ステップＳ９０８）、調整が終了していない場合には、すべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）の応答信号を受信したか否かを判断し（ステップＳ９０９）、すべてのスレーブ（ＩＤ０〜ＩＤｎ）の応答信号を受信した場合には、送信出力レベルの調整は終了し（ステップＳ９１１）、ステップＳ９０１に戻る。ステップＳ９０９の判断結果において、すべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）から応答信号を受信できなかった場合には、送信出力レベルを一定レベル上げ（ステップＳ９１０）、ステップＳ９０１に戻ってポーリング動作を行う。
【００６４】
一方、ステップＳ９０８の判断結果において、マスター（ＩＤ０）の送信出力レベルの調整が終了している場合には、すべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）の送信出力レベルの調整が終了しているか否かを判断する（ステップＳ９１２）。終了していない場合には、ステップＳ９０１に戻り、再びポーリング動作を行う。終了している場合には、マスター（ＩＤ０）ならびにスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）における送信出力レベルの調整が終了し、マスター（ＩＤ０）ならびにスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）ともに起動動作から通常動作に移行する（ステップＳ９１３）。
【００６５】
図１０はシステムの起動時に、スレーブ（ＩＤ０）が、送信データの送信出力レベルを最小値から徐々に上昇させることで、送信出力レベルを調整する動作手順を示すフローチャートである。
【００６６】
図１０において、まずシステムが起動されて、最小の送信出力レベルでポーリング動作が開始されると（ステップＳ１０００）、スレーブはマスター（ＩＤ０）から指令信号を受信し（ステップＳ１００１）、続いてマスター（ＩＤ０）から送信された送信許可信号を受信する（ステップＳ１００２）。次に、スレーブが送信出力レベルを調整中か否かを判断し（ステップＳ１００３）、調整中である場合には、前回行った通信に異常があったか否か、すなわちスレーブが送信した応答信号がマスター（ＩＤ０）で受信されたか否かを、マスター（ＩＤ０）から送信された指令信号に基づいて判断する（ステップＳ１００４）。ここで、マスター（ＩＤ０）は、スレーブが送信した応答信号を送信出力レベルの不足等で受信できなかった場合には、その旨指令信号によりスレーブに指令する。
【００６７】
ステップＳ１００４の判断結果において、前回の通信に異常がない場合には、送信出力レベルの調整を終了し、（ステップＳ１００５）、それまでの送信出力レベルで応答信号を送信する（ステップＳ１００６）。一方、前回の通信で異常があった場合には、送信出力レベルをそれまでのレベルから一定レベル上げ（ステップＳ１００７）、上げた送信出力レベルで応答信号を送信する（ステップＳ１００６）。
【００６８】
図１１はシステムが起動されて、図９のフローチャートで説明したように、送信出力レベルを徐々に上げることにより起動時における送信出力レベルの調整が終了し、システムが通常動作に移行し、スレーブの応答信号の低下により双方向通信ができなくなった場合に、マスターが送信出力レベルを調整する動作手順を示すフローチャートである。
【００６９】
図１１において、まずマスター（ＩＤ０）からすべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）に対して指令信号が送信される（ステップＳ１１００）。続いて、マスター（ＩＤ０）からスレーブ（ＩＤ１）に送信許可信号が送信され（ステップＳ１１０１）、スレーブ（ＩＤ１）は送信許可信号を受けて応答信号を送信する（ステップＳ１１０２）。ここで、スレーブ（ＩＤ１）の応答信号の送信出力レベルが低下したものとする。
【００７０】
ポーリング動作は続けられ、マスター（ＩＤ０）からスレーブ（ＩＤ２）に送信許可信号が送信され（ステップＳ１１０３）、スレーブ（ＩＤ２）は送信許可信号を受けて応答信号を送信する（ステップＳ１１０４）。このようなポーリング動作がすべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）に対して行われる（ステップＳ１０５〜Ｓ１１０６）。
【００７１】
次に、すべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）から応答信号があったか否かを判断し（ステップＳ１１０７）、すべてのスレーブ（ＩＤ１〜ＩＤｎ）から応答信号があった場合には、ステップＳ１１００に戻る。一方、上述したように、例えばスレーブ（ＩＤ１）の送信出力レベルが低下して、スレーブ（ＩＤ１）からの応答信号を受信できなかった場合には、送信出力レベルを調整する調整中フラグを立てる（ステップＳ１１０８）。さらに、スレーブ（ＩＤ１）からの応答信号を受信できないというエラーが発生したことを示すエラーフラグを立て、演算部１０はエラーが発生したことを表示する（ステップＳ１１０９）。そして、このエラーを解消するために、送信出力レベルを一定レベル上げ（ステップＳ１１１０）、図９に示すステップＳ９０１に進み、起動時の調整処理を行う（ステップＳ１１１１）。
【００７２】
図１２は図１１に示すマスター側の処理に対応したものであり、システムが通常動作に移行し、スレーブの応答信号の低下により双方向通信ができなくなった場合に、スレーブが送信出力レベルを調整する動作手順を示すフローチャートである。
【００７３】
図１２において、図１０に示すシステムの起動時の処理から移行した通常動作において（ステップＳ１２００）、スレーブはマスター（ＩＤ０）から指令信号を受信し（ステップＳ１２０１）、マスター（ＩＤ０）から送信された送信許可信号を受信する（ステップＳ１２０２）。続いて、前回の通信で異常があったか否か、すなわち応答信号がマスター（ＩＤ０）で受信されたか否かを判断し（ステップＳ１２０３）、異常があった場合には、送信出力レベルを調整するために調整フラグを立てる（ステップＳ１２０４）。そして、送信出力レベルを一定レベル上げ（ステップＳ１２０５）、応答信号を送信する（ステップＳ１２０６）。
【００７４】
次に、スレーブは送信出力レベルの調整中か否かを判断し（ステップＳ１２０７）、調整中であれば、図１０に示すステップＳ１００１に進み、起動時の調整処理を行う（ステップＳ１２０８）。一方、調整中でなければ、ステップＳ１２０１に戻る。
【００７５】
このように、送信データの送受信状態に基づいて、送信出力レベルを最小値から徐々に上昇させ、送信データの送信出力レベルを調整することにより、送信出力レベルを最適化することが可能となる。これにより、上述した、送信出力レベルを最大値から徐々に低下させて最適化する場合と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、通信信号の送受信状態に基づいて通信信号の送信出力レベルを調整するようにしたので、送信出力レベルを最適値に設定することが可能となる。これにより、ノイズの発生ならびに消費電力を低減し、通信の安定性ならびに確実性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る車両用電源重畳多重通信装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す出力調整部ならびに出力部の構成を示す図である。
【図３】この発明の一実施形態における送信出力レベルの調整動作を示すフローチャートである。
【図４】この発明の一実施形態における送信出力レベルの調整動作を示すフローチャートである。
【図５】システムの起動時における電源線の信号の状態を示す図である。
【図６】この発明の一実施形態における送信出力レベルの調整動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明の一実施形態における送信出力レベルの調整動作を示すフローチャートである。
【図８】システムの通常動作時における電源線の信号の状態を示す図である。
【図９】この発明の一実施形態における送信出力レベルの調整動作を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の一実施形態における送信出力レベルの調整動作を示すフローチャートである。
【図１１】この発明の一実施形態における送信出力レベルの調整動作を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の一実施形態における送信出力レベルの調整動作を示すフローチャートである。
【図１３】従来のマスターとスレーブの車両用電源重畳多重通信装置の接続例を示す図である。
【図１４】従来の車両用電源重畳多重通信システムにおける通信動作を示すフローチャートである。
【図１５】従来の車両用電源重畳多重通信装置の構成を示す図である。
【図１６】ＥＣＵ間の伝送路特性を示す図である。
【図１７】送受信レベルとモジュール数との関係を示す図である。
【符号の説明】
１…ＰＬＣ
１０…演算部
１１…出力調整部
２０ａ〜２０ｄ…抵抗
２１ａ〜２１ｄ…トランジスタ
１０１…電源線
１１６…出力部
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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