(57)【要約】【課題】通信される信号の波形歪みに対して状況に応じた補正を行う。【解決手段】車載装置４〜６を有するボディ系ＬＡＮ２及び車載機器７〜９を有する情報系ＬＡＮ３をゲートウェイ装置１０で接続すると共に、車載機器７〜９に対応して波形補正装置２１〜２３を設ける。車載装置４〜６のＥＣＵ４ａ〜６ａは電源スイッチのオン／オフ時に通知信号をゲートウェイ装置１０へ送信し、ゲートウェイ装置１０は通知信号の受信に伴いトレーニング信号を波形補正装置２１〜２３へ送信する。波形補正装置２１〜２３はトレーニング信号及び自身が記憶する比較信号の比較により補正係数を特定し、各車載機器７〜９間で通信される信号の波形歪みを、特定された補正係数を用いて補正する。【選択図】        図１
2004253920.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他のネットワークとの接続用の接続装置及び相互に通信を行う複数の車載機器が接続してある車両内通信システムにおいて、
各車載機器毎に対応して接続してあり、各車載機器が受信する信号の波形歪みを補正する波形補正装置を備えており、
前記接続装置は、
基準信号を送信する基準信号送信手段を備え、
前記波形補正装置は、
前記基準信号と同一の比較信号を記憶する記憶手段と、
前記基準信号を受信した場合、受信した基準信号及び前記比較信号の比較を行う比較手段と、
該比較手段の比較に基づいて対応する車載機器宛の信号の波形歪みを補正する補正手段と、
該補正手段が補正した信号を対応する車載機器へ伝送する伝送手段と
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】
車載装置を有する第１ネットワーク及び相互に通信を行う複数の車載機器を有する第２ネットワークを接続装置で接続する車両内通信システムにおいて、
前記車載装置は、
受電開始時及び／又は受電終了時に、受電開始及び／又は受電終了を通知する通知信号を送信する信号送信手段を備え、
前記接続装置は、
前記通知信号を受信した場合、基準信号を前記第２ネットワークへ送信する基準信号送信手段を備え、
前記第２ネットワークは、
各車載機器毎に対応して接続してあり、各車載機器が受信する信号の波形歪みを補正する波形補正装置を備え、
該波形補正装置は、
前記基準信号と同一の比較信号を記憶する記憶手段と、
前記基準信号を受信した場合、受信した基準信号及び前記比較信号の比較を行う比較手段と、
該比較手段の比較に基づいて対応する車載機器宛の信号の波形歪みを補正する補正手段と、
該補正手段が補正した信号を対応する車載機器へ伝送する伝送手段と
を備えることを特徴とする車両内通信システム。
【請求項３】
前記波形補正装置は更に、
前記比較手段の比較に基づいて波形歪みに対する補正係数を特定する係数特定手段を備え、
前記補正手段は、前記係数特定手段が特定した補正係数に基づいて信号の波形歪みを補正する演算を行う請求項１又は請求項２に記載の車両内通信システム。
【請求項４】
前記車載装置は更に、
前記通知信号を送信する場合、通知信号に送信元情報を付加する手段を備え、
前記接続装置は更に、
前記車載装置に応じた波形歪み補正用の係数を記憶する係数記憶手段と、
前記通知信号を受信した場合、付加された送信元情報に対応する係数を前記係数記憶手段から読み出す係数読出手段と、
該係数読出手段が読み出した係数を前記第２ネットワークへ送信する係数送信手段と
を備え、
前記波形補正装置は更に、
前記係数を受信した場合、該係数及び前記比較に基づいて信号の波形歪みを補正する演算を行う手段を備える請求項２に記載の車両内通信システム。
【請求項５】
前記波形補正装置は更に、
前記比較手段の比較に係る信号を前記接続装置へ送信する送信手段を備え、
前記接続装置は更に、
前記送信手段が送信した比較に係る信号に基づいて、前記基準信号を送信する間隔を決定する間隔決定手段を備える請求項１乃至４のいずれかに記載の車両内通信システム。
【請求項６】
他のネットワークとの接続用の接続装置及び複数の車載機器が接続してあるネットワーク内で前記各車載機器同士が通信を行う車両内通信方法において、
前記ネットワークは、
各車載機器毎に対応して接続してあり、各車載機器が受信する信号の波形歪みを補正する波形補正装置を備え、
前記接続装置は、
基準信号を送信し、
前記波形補正装置は、
前記基準信号と同一の比較信号を記憶しており、
前記基準信号を受信した場合、受信した基準信号及び前記比較信号の比較を行い、
該比較に基づいて対応する車載機器宛の信号の波形歪みを補正し、
波形歪みを補正した信号を対応する車載機器へ伝送することを特徴とする車両内通信方法。
【請求項７】
車載装置を有する第１ネットワークに接続装置で接続してある第２ネットワークが有する複数の車載機器間で通信を行う車両内通信方法において、
前記第２ネットワークは、
各車載機器毎に対応して接続してあり、各車載機器が受信する信号の波形歪みを補正する波形補正装置を備えており、
前記車載装置は、
受電開始時及び／又は受電終了時に、受電開始及び／又は受電終了を通知する通知信号を送信し、
前記接続装置は、
前記通知信号を受信した場合、基準信号を送信し、
前記波形補正装置は、
前記基準信号と同一の比較信号を記憶しており、
前記基準信号を受信した場合、受信した基準信号及び前記比較信号の比較を行い、
該比較に基づいて対応する車載機器宛の信号の波形歪みを補正し、
波形歪みを補正した信号を対応する車載機器へ伝送することを特徴とする車両内通信方法。
【請求項８】
複数のネットワークを接続する車載用の接続装置において、
前記ネットワークで通信される信号の波形歪み補正用の基準信号を記憶する基準信号記憶手段と、
前記ネットワークからの信号の受信に応じて該基準信号記憶手段が記憶する基準信号を読み出す基準信号読出手段と、
該基準信号読出手段が読み出した基準信号を送信する基準信号送信手段と
を備えることを特徴とする接続装置。
【請求項９】
信号の波形歪みを補正する車載用の波形補正装置において、
外部より送信される基準信号と同一の比較信号を記憶する記憶手段と、
外部より基準信号を受信した場合、受信した基準信号及び前記比較信号の比較を行う比較手段と、
該比較手段の比較に基づいて外部から受信する信号の波形歪みを補正する補正手段と、
該補正手段が補正した信号を外部へ出力する手段と
を備えることを特徴とする波形補正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載される機器間の通信に関し、通信される信号の波形歪みを補正して通信精度の向上を図る車両内通信システム、車両内通信方法、接続装置及び波形補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両内に通信システムを構築する場合、各機器及び装置の特性に応じたＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を複数形成し、各ＬＡＮを接続装置であるゲートウェイ装置で接続して全体的な通信システムが形成されることが多い。各ＬＡＮには情報系ＬＡＮ及びボディ系ＬＡＮ等が存在し、情報系ＬＡＮにはナビゲーション機器及びオーディオ機器等の情報系に属する車載機器が接続される。ボディ系ＬＡＮにはパワーウインド用ＥＣＵ、ワイパー用ＥＣＵ及びエアコン用ＥＣＵ等の各種車載装置を制御するＥＣＵが接続される。
【０００３】
また、ボディ系ＬＡＮに属する各種車載装置は自身の機能を達成するために、例えばパワーウインドであればウインドの昇降のために夫々モータを備えている。モータは駆動されると電磁的なノイズを発生し、発生したノイズは情報系ＬＡＮで通信される信号に重畳することがある。
【０００４】
具体的には、情報系ＬＡＮが各車載機器をメタル通信線で接続して構築される場合、メタル通信線で通信される信号に上述したノイズが重畳し、信号の波形にノイズ成分による歪みが生じることがある。従来、このような波形歪みに対しては、車載機器毎に信号の波形整形を行う波形整形装置を設けて対処をすることがあった。
なお、車載機器の接続に関しては、下記の特許文献１でも開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１５２２４４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
車載装置のモータ駆動により生じるノイズは、各車載装置の作動状況によって一様でないため、従来の波形整形装置では充分にノイズ成分を除去できない場合があった。例えば、車載装置に電力が供給されてモータの駆動が開始された場合、及び、給電が遮断されてモータの駆動が停止された場合等は、モータの回転が変化するためノイズの発生状況も変動し、従来の波形整形では前記変動に対応した歪み補正処理を行えず、安定した通信が確保できなかったと云う問題がある。
【０００７】
また、複数の車載装置のモータが同時に作動した場合、個々に発生するノイズが重なって複雑なノイズ成分が通信される信号に重畳するため、このような状況に対しても従来の波形整形装置は対応できなかった。さらに、信号の波形歪みは、ノイズの影響以外にも、通信線の線長の相異及びコネクタ接続方式に起因するインピーダンスマッチングにより生じることもあり、このような波形歪みも従来の波形整形では補正できないと云う問題がある。
【０００８】
さらに、また、各車載機器は車両内の限られたスペース内に搭載されるため、上述した各種要因が複雑に入り交じって通信される信号に悪影響を及ぼすので、車載機器毎に精度の高いノイズ除去性能が要求されると云う実情がある。また、情報系ＬＡＮは一般に数十〜数百Ｍｂｐｓで高速通信されるため、波形歪みの補正に係る処理も効率的に行う必要がある。
【０００９】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ネットワークを接続する接続装置から送信する基準信号と波形補正装置で記憶する比較信号との比較に基づいて信号の波形歪みを補正することで通信精度を向上した車両内通信システム、車両内通信方法、接続装置及び波形補正装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、車載装置の電源スイッチのオン／オフに伴う受電状態の変化に応じて接続装置から基準信号を送信することで、受電状態の変化によるノイズの影響を低減した車両内通信システム及び車両内通信方法を提供することを目的とする。
さらに、本発明は接続装置が波形歪みの補正を演算で行うことにより効率的に補正処理を行える車両内通信システムを提供することを目的とする
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る車両内通信システムは、他のネットワークとの接続用の接続装置及び相互に通信を行う複数の車載機器が接続してある車両内通信システムにおいて、各車載機器毎に対応して接続してあり、各車載機器が受信する信号の波形歪みを補正する波形補正装置を備えており、前記接続装置は、基準信号を送信する基準信号送信手段を備え、前記波形補正装置は、前記基準信号と同一の比較信号を記憶する記憶手段と、前記基準信号を受信した場合、受信した基準信号及び前記比較信号の比較を行う比較手段と、該比較手段の比較に基づいて対応する車載機器宛の信号の波形歪みを補正する補正手段と、該補正手段が補正した信号を対応する車載機器へ伝送する伝送手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
第２発明に係る車両内通信システムは、車載装置を有する第１ネットワーク及び相互に通信を行う複数の車載機器を有する第２ネットワークを接続装置で接続する車両内通信システムにおいて、前記車載装置は、受電開始時及び／又は受電終了時に、受電開始及び／又は受電終了を通知する通知信号を送信する信号送信手段を備え、前記接続装置は、前記通知信号を受信した場合、基準信号を前記第２ネットワークへ送信する基準信号送信手段を備え、前記第２ネットワークは、各車載機器毎に対応して接続してあり、各車載機器が受信する信号の波形歪みを補正する波形補正装置を備え、該波形補正装置は、前記基準信号と同一の比較信号を記憶する記憶手段と、前記基準信号を受信した場合、受信した基準信号及び前記比較信号の比較を行う比較手段と、該比較手段の比較に基づいて対応する車載機器宛の信号の波形歪みを補正する補正手段と、該補正手段が補正した信号を対応する車載機器へ伝送する伝送手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
第３発明に係る車両内通信システムは、前記波形補正装置は更に、前記比較手段の比較に基づいて波形歪みに対する補正係数を特定する係数特定手段を備え、前記補正手段は、前記係数特定手段が特定した補正係数に基づいて信号の波形歪みを補正する演算を行うことを特徴とする。
【００１４】
第４発明に係る車両内通信システムは、前記車載装置は更に、前記通知信号を送信する場合、通知信号に送信元情報を付加する手段を備え、前記接続装置は更に、前記車載装置に応じた波形歪み補正用の係数を記憶する係数記憶手段と、前記通知信号を受信した場合、付加された送信元情報に対応する係数を前記係数記憶手段から読み出す係数読出手段と、該係数読出手段が読み出した係数を前記第２ネットワークへ送信する係数送信手段とを備え、前記波形補正装置は更に、前記係数を受信した場合、該係数及び前記比較に基づいて信号の波形歪みを補正する演算を行う手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
第５発明に係る車両内通信システムは、前記波形補正装置は更に、前記比較手段の比較に係る信号を前記接続装置へ送信する送信手段を備え、前記接続装置は更に、前記送信手段が送信した比較に係る信号に基づいて、前記基準信号を送信する間隔を決定する間隔決定手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
第６発明に係る車両内通信方法は、他のネットワークとの接続用の接続装置及び複数の車載機器が接続してあるネットワーク内で前記各車載機器同士が通信を行う車両内通信方法において、前記ネットワークは、各車載機器毎に対応して接続してあり、各車載機器が受信する信号の波形歪みを補正する波形補正装置を備え、前記接続装置は、基準信号を送信し、前記波形補正装置は、前記基準信号と同一の比較信号を記憶しており、前記基準信号を受信した場合、受信した基準信号及び前記比較信号の比較を行い、該比較に基づいて対応する車載機器宛の信号の波形歪みを補正し、波形歪みを補正した信号を対応する車載機器へ伝送することを特徴とする。
【００１７】
第７発明に係る車両内通信方法は、車載装置を有する第１ネットワークに接続装置で接続してある第２ネットワークが有する複数の車載機器間で通信を行う車両内通信方法において、前記第２ネットワークは、各車載機器毎に対応して接続してあり、各車載機器が受信する信号の波形歪みを補正する波形補正装置を備えており、前記車載装置は、受電開始時及び／又は受電終了時に、受電開始及び／又は受電終了を通知する通知信号を送信し、前記接続装置は、前記通知信号を受信した場合、基準信号を送信し、前記波形補正装置は、前記基準信号と同一の比較信号を記憶しており、前記基準信号を受信した場合、受信した基準信号及び前記比較信号の比較を行い、該比較に基づいて対応する車載機器宛の信号の波形歪みを補正し、波形歪みを補正した信号を対応する車載機器へ伝送することを特徴とする。
【００１８】
第８発明に係る接続装置は、複数のネットワークを接続する車載用の接続装置において、前記ネットワークで通信される信号の波形歪み補正用の基準信号を記憶する基準信号記憶手段と、前記ネットワークからの信号の受信に応じて該基準信号記憶手段が記憶する基準信号を読み出す基準信号読出手段と、該基準信号読出手段が読み出した基準信号を送信する基準信号送信手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
第９発明に係る波形補正装置は、信号の波形歪みを補正する車載用の波形補正装置において、外部より送信される基準信号と同一の比較信号を記憶する記憶手段と、外部より基準信号を受信した場合、受信した基準信号及び前記比較信号の比較を行う比較手段と、該比較手段の比較に基づいて外部から受信する信号の波形歪みを補正する補正手段と、該補正手段が補正した信号を外部へ出力する手段とを備えることを特徴とする。
【００２０】
第１発明及び第６発明にあっては、波形補正装置が実際に通信された基準信号及び自身が記憶する比較信号を比較して信号の波形歪みを補正するため、現在の通信状況に応じて波形補正処理が可能となり通信精度の向上を図れる。即ち、各車載装置の作動によるノイズ及びインピーダンスマッチング等の各種要因により通信される信号に波形歪みが生じても、実際に通信された基準信号及び波形補正装置に記憶される比較信号を比較することで歪みの程度を推測でき、この推測した程度を解消するように波形を補正することで信号のノイズ成分を確実に除去し、信頼性の高い通信を実現できる。
【００２１】
第２発明及び第７発明にあっては、車載装置の受電開始時及び／又は受電終了時に応じて、接続装置から基準信号を送信して通信される信号の波形歪みを補正する処理を行うので、車載装置に生じるノイズが大きい変動する場合に対して、適切な歪み補正処理を行って安定した通信性を確保できる。
【００２２】
第３発明にあっては、基準信号及び比較信号の比較に基づいて補正係数を特定し、この特定した補正係数を用いて演算により波形歪みの補正を行うので歪み補正に係る処理速度を向上でき、波形補正による通信に対する影響を抑制できる。第４発明にあっては、車載装置が送信元情報を付加した通知信号を送信すると共に、接続装置が送信元情報に応じて記憶する波形歪み補正用の係数を送信するので、波形補正装置は送信された係数も考慮して補正係数を特定できるため、一段と迅速な補正処理が可能になる。
【００２３】
第５発明にあっては、波形補正装置が比較手段による比較に係る信号を接続装置へ送信すると共に、接続装置は比較内容に基づいて基準信号の送信間隔を決定するので、ノイズによる影響度に応じて基準信号を送信する間隔を決定できる。例えば、ノイズによる影響が大きい場合、基準信号と比較信号の誤差も大きくなるので、基準信号の送信間隔を短くして多くの基準信号を送信することにより波形歪みの補正処理を迅速に行うことができる。また、ノイズによる影響が小さい場合、基準信号と比較信号の誤差も小さくなるので、基準信号の送信間隔を長くして時間当たりの基準信号の送信量を抑えることにより、基準信号ではなく通信した信号に係る通信効率の低下を防止できる。
【００２４】
第８発明にあっては、車載用の接続装置が波形歪み補正用の基準信号を記憶すると共に接続するネットワークからの信号受信に応じて基準信号を送信するので、ネットワークが備える車載機器間で通信される信号の波形歪み補正処理に好適に利用可能となる。
第９発明にあっては、車載用の波形補正装置が外部からの基準信号と自身が記憶する比較信号とを比較して波形歪みに対する補正処理を行うので、通信状況に応じた波形歪みの補正処理を実現できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両内通信システム１の全体的な構成を示している。車両内通信システム１は、第１ネットワークに相当するボディ系ＬＡＮ２及び第２ネットワークに相当する情報系ＬＡＮ３を接続装置であるゲートウェイ装置１０で接続した構成にしている。ボディ系ＬＡＮ２は車載装置としてパワーウインド４、ワイパー５及びエアコンディショナ６を有しており、情報系ＬＡＮ３は車載機器としてモニタ７、ナビゲーション機器８及びオーディオ機器９を有している。
【００２６】
ボディ系ＬＡＮ２ではパワーウインド４、ワイパー５及びエアコンディショナ６を通信線２ａで接続しており、各車載装置４〜６は自己の機能を行うためにモータ及びコンプレッサ等を有し、モータ及びコンプレッサ等が駆動することにより電磁的なノイズが発生する。なお、ノイズの発生する程度及びノイズの内容等は各車載装置４〜６のモータ及びコンプレッサ等の形式及び出力等が異なることより夫々相異している。
【００２７】
各車載装置４〜６は自己の機能に係る制御を行うＥＣＵ４ａ〜６ａを夫々設けている。各ＥＣＵ４ａ〜６ａは、電源スイッチのオン／オフ操作により図示しないバッテリーから電力が供給されて受電開始となった時、及び、受電が終了となった時に、受電開始及び受電終了を通知する通知信号を送信する信号送信手段を備えている。なお、信号送信手段は、受電開始時又は受電終了時のいずれかのみに通知信号を送信する仕様にすることも可能である。
【００２８】
また、ゲートウェイ装置１０は、図２に示すように、通信インタフェース１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、ＭＰＵ１４及び情報系ＬＡＮ通信部１５を夫々備えている。通信インタフェース１１はボディ系ＬＡＮ２の通信線２ａと接続されており、ボディ系ＬＡＮ２が有する各車載機器４〜６のＥＣＵ４ａ〜６ａが送信した通知信号の受信を行う。
【００２９】
ＲＯＭ１２は波形歪み補正用の基準信号に相当するトレーニング信号を記憶している。トレーニング信号とは「０」及び「１」のビットをランダムに並べた信号であり、このような内容にすることでトレーニング信号の周波数帯域を広くすると共にセキュリティ性を確保している。また、ＲＯＭ１２はＭＰＵ１４用のプログラム等も記憶している。ＲＡＭ１３は、ＭＰＵ１４の処理に係る各種信号及びファイル等を一時的に記憶するものである。
【００３０】
ＭＰＵ１４はＲＯＭ１２に記憶されたプログラムに基づいてゲートウェイ装置１０の各種処理及び制御を行うものであり、本実施形態では、通信インタフェース１１が通知信号を受信した場合、ＲＯＭ１２よりトレーニング信号を読み出すと共に、読み出したトレーニング信号を情報系ＬＡＮ通信部１５を介して情報系ＬＡＮ３へ送信する基準信号送信手段として機能する。なお、ＭＰＵ１４は、後述するように、波形補正装置２１〜２３から終了通知信号を受信するまでトレーニング信号の送信に係る処理を続ける。
【００３１】
情報系ＬＡＮ通信部１５は、情報系ＬＡＮ３の各メタル通信線３ａ〜３ｆと接続してあり、情報系ＬＡＮ３が有する各車載機器７〜９が通信する信号の送受信を行うと共に、ＭＰＵ１４の制御によりトレーニング信号を送信することも行っている。
【００３２】
情報系ＬＡＮ通信部１５は、車載機器７〜９間の信号のみを送受信する場合、各車載機器７〜９と接続された２本のメタル通信線３ａ〜３ｆで信号の送受信を行う。また、トレーニング信号を送信する場合、２本の内の一方のメタル通信線３ａ、３ｃ、３ｅでトレーニング信号を送信すると共に、他方のメタル通信線３ｂ、３ｄ、３ｆを用いて各車載機器７〜９間で通信される信号の送受信を行う。なお、情報系ＬＡＮ通信部１５は時分割でトレーニング信号及び機器間の信号を送受信する機能をもたせることも可能であり、時分割で送受信を行うときはゲートウェイ装置１０及び各車載機器７〜９を夫々１本のメタル通信線で接続する構成も適用できる。
【００３３】
一方、図１に示す情報系ＬＡＮ３はモニタ７、ナビゲーション機器８及びオーディオ機器９に対応して波形補正装置２１〜２３を直接的に接続しており、各波形補正装置２１〜２３はゲートウェイ装置１０と夫々２本のメタル通信線３ａ〜３ｆで接続されている。このように接続することでゲートウェイ装置１０を含む情報系ＬＡＮ３側はツリー型の接続形態になっている。
【００３４】
波形補正装置２１〜２３は、各車載機器７〜９が通信を行う場合、各車載機器が受信する信号の波形歪みの補正を行うものである。また、各波形補正装置２１〜２３は夫々同様の構成であるため、以下、代表して波形補正装置２１に基づいて説明する。
【００３５】
図３は波形補正装置２１の内部構成を示しており、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２１ａ、等化器２１ｂ、ＲＯＭ２１ｃ、推定回路部２１ｄ、切替部２１ｅ及び調整部２１ｆを備えている。ＬＰＦ２１ａはメタル通信線３ａ、３ｂと接続されており、各種信号の受信を行うと共に、トレーニング信号を受信した場合、処理に対して余分な帯域の除去処理も行う。
【００３６】
等化器２１ｂは、波形補正装置２１が接続してあるモニタ７宛の信号の波形歪みを補正する補正手段として機能し、後述するように推定回路部２１ｄが特定した補正係数に基づいて信号の波形歪みを補正する処理を行い、また、補正処理を行った信号をモニタ７へ伝送する伝送手段としても機能する。
【００３７】
さらに、等化器２１ｂは、波形補正装置２１がトレーニング信号を受信した場合は、ＬＰＦ２１ａから伝送されるトレーニング信号に対し波形歪みの補正処理を行った信号の出力も行う。この処理は、後述するように推定回路部２１ｄが補正係数を特定する段階で暫定的に算出する暫定補正係数をトレーニング信号に乗じて行うが、最初に受信したトレーニング信号に対しては推定回路部２１ｄより暫定補正係数が出力されないので、１回目の乗算では暫定補正係数を「０」として扱う。
【００３８】
ＲＯＭ２１ｄは、ゲートウェイ装置１０が記憶しているトレーニング信号と同様に「０」及び「１」のビットがランダムに並ぶ比較信号を記憶する記憶手段として機能している。
【００３９】
推定回路部２１ｄは、ＲＯＭ２１ｄが記憶している比較信号及び等化器２１で暫定補正係数を乗じたトレーニング信号の比較を行う比較手段として機能すると共に、前記比較の誤差が少なくなるようにＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）アルゴリズム等を用いて暫定補正係数を算出する。さらに、推定回路部２１ｄは係数特定手段として、誤差が「０」に近付くように暫定補正係数を算出していき、誤差が予め設定された「０」に対する許容誤差の範囲内に収まったときの暫定補正係数を補正係数として特定する。推定回路部２１ｄは、特定した補正係数又は暫定補正係数を等化器２１ｂへ第１回路線２１ｇを通じて出力すると共に、補正係数の特定後にトレーニング信号の送信終了を伝える終了通知信号をゲートウェイ装置１０へ送信する制御も行う。
【００４０】
切替部２１ｅは等化器２１ｂから出力される信号が暫定補正係数の乗算されたトレーニング信号であるか、各車載機器７〜９間で通信される信号であるかを判断しており、トレーニング信号である場合は調整部２１ｆ側へ流し、各車載機器７〜９間で通信される信号である場合はモニタ７側へ流す処理を行う。なお、トレーニング信号であるか通信される信号であるかは、各信号のヘッダ内容を見て判断している。
【００４１】
調整部２１ｆは、切替部２１ｅからのトレーニング信号を推定回路部２１ｄへ流す処理を行うと共に、ＲＯＭ２１ｃから読み出された比較信号を推定回路部２１ｄへ流す処理を行う。
【００４２】
次に、上述した車両内通信システム１の車両内通信方法に係る一連の処理内容を図４の第１フローチャートに基づいて説明すると共に、波形歪みに対する補正係数の特定に対する処理内容を図５の第２フローチャートに基づいて説明する。
【００４３】
先ず、図４の第１フローチャートに示すように、ボディ系ＬＡＮ２が有する車載装置４〜６の電源スイッチがオン、又は、電源スイッチがオンされていた状態からオフされる（Ｓ１）。なお、このような電源スイッチのオン又はオフに伴う電源供給状態の変動により、各車載装置４〜６は電源供給状態が一定の状態に収束するまで変動するノイズを発生する。
【００４４】
次に、車載装置４〜６のＥＣＵ４ａ〜６ａは、車載装置４〜６の電源スイッチのオン又はオフに従い、通知信号をゲートウェイ装置１０へ送信する（Ｓ２）。通知信号を受信したゲートウェイ装置１０は、ＲＯＭ１２からトレーニング信号を読み出して情報系ＬＡＮ３の波形補正装置２１〜２３へ送信する（Ｓ３）。波形補正装置は、受信したトレーニング信号及びＲＯＭ２１ｃに記憶する比較信号の比較に基づいて補正係数を特定する（Ｓ４）。なお、波形補正装置が受信するトレーニング信号は車載装置４〜６が発生するノイズの影響により波形歪みが生じているため、比較信号の波形と相異している。
【００４５】
補正係数を特定した波形補正装置２１〜２３は、情報系ＬＡＮ３の車載機器７〜９が通信する信号の中で、自身が接続されている車載機器７〜９宛に通信される信号の波形歪みを特定した補正係数に基づき補正する（Ｓ５）。このように波形歪みが補正された信号は波形補正装置２１〜２３から伝送されて車載機器７〜９が受信する（Ｓ６）。よって、車両内通信システム１では、上述したように波形補正装置２１〜２３が信号の波形歪みを状況に応じて補正することで、車載装置４〜６が発生するノイズの影響を受けた信号を送信時の状態に戻し、通信の安定性を確保している。
【００４６】
また、上述した波形補正装置２１〜２３での補正係数の特定（Ｓ４）の詳細な処理手順は、図５の第２フローチャートに示すように、先ず、波形補正装置２１〜２３はゲートウェイ装置１０からノイズの影響を受けたトレーニング信号を受信し（Ｓ１０）、図３に示すＬＰＦ２１ａで余分な帯域を除去する。次に、波形補正装置２１〜２３は、等化器２１ｂで受信したトレーニング信号に推定回路部２１ｄで推定された暫定補正係数を乗じる（Ｓ１１）。なお、１回目に暫定補正係数を乗じる場合は、推定回路部２１ｄでは暫定補正係数が推定されていないことから暫定補正係数を「０」として乗算を行う。
【００４７】
また、波形補正装置２１〜２３はＲＯＭ２１ｃから比較信号を読み出し（Ｓ１２）、この比較信号と暫定補正係数を乗じたトレーニング信号の誤差の演算を推定回路部２１ｄで行う（Ｓ１３）。この演算は下記の式（１）に基づいて行われる。
ｅ＝ｙ（ｔ）−ｈ・ｘ（ｔ）・・・（１）
但し、ｙ（ｔ）は比較信号、ｈは暫定補正係数、ｘ（ｔ）はトレーニング信号、ｔは時間である。
【００４８】
さらに、波形補正装置２１〜２３は、推定回路部２１ｄで誤差ｅが予め設定された「０」に対する許容誤差範囲内か否かを判断する（Ｓ１４）。誤差ｅが許容誤差範囲内に収まらない場合（Ｓ１４：ＮＯ）、誤差が「０」に近付くように暫定補正係数ｈの値を推定し（Ｓ１５）、この推定した暫定補正係数をトレーニング信号に乗じて（Ｓ１１）、誤差ｅが許容誤差範囲内に収まるまでＳ１１からＳ１５までの処理を繰り返すことになる。
【００４９】
よって、誤差ｅ及び時間ｔの関係を示すグラフは図６に示すように、最初の時間ａでは、暫定補正係数ｈが「０」であることから、誤差ｅは式（１）よりｙ（ａ）となるが、時間が進むにつれて誤差ｅが「０」に向かって収束する。また、推定回路部２１ｄで誤差ｅが「０」へ近付くように暫定補正係数ｈを推定する処理には、誤差ｅを時間ｔで微分したｄｅ／ｄｔが「０」となるようなアルゴリズムを用いている。
【００５０】
上述した処理により、最終的に誤差ｅが許容誤差範囲内に収まった場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、推定回路部２１ｄは、その時点における暫定補正係数ｈの値を補正係数として特定する（Ｓ１６）。補正係数の特定後、波形補正装置２１〜２３はトレーニング信号の送信を終了する旨の終了通知信号をゲートウェイ装置１０へ送信し（Ｓ１７）、補正係数特定に係る処理を終了する。なお、ゲートウェイ装置１０は終了通知信号を受信することでトレーニング信号の送信を終了する。このように波形補正装置２１〜２３は、ボディ系ＬＡＮ２の各車載装置４〜６がどのようなノイズの発生状況になっても、さらに、インピーダンスマッチングによる波形歪みに対しても、適正な補正係数を随時特定し、情報系ＬＡＮ３が有する各車載機器７〜９間で通信される信号の波形歪みを精度良く補正する。
【００５１】
なお、本実施形態に係る車両内通信システム１は、上述した形態に限定されるものではなく種々の変形例が存在する。例えば、ボディ系ＬＡＮ２が有する車載装置４〜６のＥＣＵ４ａ〜６ａは、電源スイッチのオン／オフ操作に伴い通知信号を送信する際、通知信号に送信元となる車載装置４〜６を示す送信元情報を付加することが多い。よって、第１の変形例として、上記送信元情報を利用することで波形補正装置２１〜２３の補正係数特定に係る処理を効率的に行うことが可能になる。
【００５２】
具体的には、ボディ系ＬＡＮ２の車載装置４〜６が作動により発生するノイズの内容及び状況等は、車両内での実験及びシミュレーションにより予め判明する。よって、図１に示すパワーウインド４、ワイパー５、エアコンディショナ６が単独で作動した場合に生じるノイズ対して適切と思われる波形歪み補正用の係数、及び、各車載装置４〜６の少なくとも２台が同時に夫々作動した場合に生じるノイズに対して適切と思われる波形歪み補正用の係数も推定できる。
【００５３】
ゲートウェイ装置１０は、上述したように推定できる係数を、図２に示すＲＯＭ１２に推奨補正係数として車載装置４〜６と対応させて予め記憶する。また、ゲートウェイ装置１０はボディ系ＬＡＮ２の車載装置４〜６より通知信号を受信した場合、受信した通知信号に付加された送信元情報よりＭＰＵ１４が、ボディ系ＬＡＮ２のいずれの車載装置４〜６から通知信号が送信されたかを判断する。
【００５４】
さらに、ＭＰＵ１４は係数読出手段及び係数送信手段として機能し、通知信号の送信元と判断した車載装置４〜６が発生させるノイズに対して適切な推奨補正係数を、係数記憶手段であるＲＯＭ１２から読み出し、この読み出した推奨補正係数も情報系ＬＡＮ３へ送信するように情報系ＬＡＮ通信部１５を制御することも行う。
【００５５】
一方、図３に示す波形補正装置２１は、ゲートウェイ装置１０からトレーニング信号に加えて推奨補正係数を受信した場合、等化器２１ｂが最初の暫定補正係数を「０」とするのではなく、受信した推奨補正係数の値を用いて、この値をトレーニング信号に乗算して出力する。このように等化器２１ｂが最初の暫定補正係数に推奨補正係数を用いることで、推定回路部２１で演算する誤差ｅが「０」に対する許容誤差範囲内に収束する時間を短縮できる。よって、波形補正装置２１における図５の第２フローチャートに示すステップＳ１１からステップＳ１５に至るループの処理時間を短縮可能となり、その結果、システム全体の通信効率も向上できる。
【００５６】
また、第２の変形例として、ゲートウェイ装置１０は、ボディ系ＬＡＮ２の車載装置４〜６が電源スイッチをオン／オフする場合だけでなく、所要の時間間隔で随時、トレーニング信号を情報系ＬＡＮ３へ送信する仕様にしてもよい。
【００５７】
この場合、図２に示すゲートウェイ装置１０のＭＰＵ１４は、予め定められた一定の時間間隔又はランダムな時間間隔でＲＯＭ１２に記憶されるトレーニング信号を情報系ＬＡＮ３へ送信するように情報系ＬＡＮ通信部１５を制御する。また、情報系ＬＡＮ３が有する波形補正装置２１〜２３は、送信されたトレーニング信号に基づき特定される補正係数を随時更新し、更新された補正係数を用いて情報系ＬＡＮ３で通信される信号の波形歪みを補正することで、現在の車両Ｓ内の状況に応じた波形歪み処理を行える。
【００５８】
上述した第２の変形例において、ボディ系ＬＡＮ２が有する車載装置４〜６の電源スイッチのオンからの補正係数更新に至る処理は、図７の第３フローチャートで示す手順となる。
即ち、ボディ系ＬＡＮ２が有する車載装置４〜６の電源スイッチがオンされると（Ｓ２０）、車載装置４〜６のＥＣＵ４ａ〜６ａは通知信号をゲートウェイ装置１０へ送信する（Ｓ２１）。ゲートウェイ装置１０は、通知信号の受信に応じて、トレーニング信号を情報系ＬＡＮ３の波形補正装置２１〜２３へ送信し（Ｓ２２）、波形補正装置２１〜２３はトレーニング信号の受信に応じて補正係数の特定を行う（Ｓ２３）。
【００５９】
次に、ゲートウェイ装置１０は、トレーニング信号を送信してから予め設定された一定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ２４）。一定時間が経過していない場合（Ｓ２４：ＮＯ）、一定時間が経過するまで処理待ちとなる。一方、一定時間が経過した場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、ゲートウェイ装置１０はトレーニング信号を波形補正装置２１〜２３へ再度送信する（Ｓ２２）。波形補正装置２１〜２３は、送信されたトレーニング信号に基づいて、補正係数の更新を行う（Ｓ２３）。以降、ボディ系ＬＡＮ２が有する車載装置４〜６の電源スイッチがオフされるまで、Ｓ２２からＳ２４までの各処理を順次繰り返すことになる。
【００６０】
このように第２の変形例では、補正係数が随時更新されるため、更新された補正係数により現状に合致した波形歪みの補正処理を行うことができる。よって、ボディ系ＬＡＮ２の車載装置４〜６が発生するノイズが複雑に入り交じる場合、情報系ＬＡＮ３におけるメタル通信線３ａ〜３ｆの線長の相異及び各メタル通信線３ａ〜３ｆをコネクタ接続する方式等に起因するインピーダンスマッチングによる波形のズレに対しても確実な信号波形の補正処理が可能になり通信の信頼性を確保できる。なお、第２の変形例は、上述した第１の変形例と組み合わせて行うことも可能である。
【００６１】
また、第２の変形例のような場合では、情報系ＬＡＮ３にトレーニング信号が送信される回数が多くなり、各車載機器７〜９間の通信を妨げないようにするため、ゲートウェイ装置１０は、波形補正装置２１〜２３より送信される比較に係る信号に基づき、トレーニング信号を送信する時間間隔を決定する処理を行うことが好適になる。
【００６２】
即ち、波形補正装置２１〜２３は、比較手段として機能する推定回路部２１ｄでＲＯＭ２１ｄに記憶される比較信号及び暫定補正係数を乗じたトレーニング信号を比較するが、この比較による誤差が、図８に示す誤差ｅ及び時間ｔのグラフにおいて、許容誤差範囲より上の範囲を３つに分けた第１範囲Ｈ１〜第３範囲Ｈ３のいずれに属するかを判断する。
【００６３】
さらに、推定回路部２１ｄは、比較に伴う判断の結果、誤差が第１範囲Ｈ１から第２範囲Ｈ２へと云うように異なる範囲に属するようになった時、その旨を通知する変更通知信号を比較に係る信号としてゲートウェイ装置１０へ送信する。なお、第１範囲Ｈ１が誤差の大きい範囲であり、以降、第２範囲Ｈ２から第３範囲Ｈ３へと誤差が小さい範囲になっている。
【００６４】
また、ゲートウェイ装置１０は、波形補正装置２１〜２３より変更通知信号を受信するまで、予め定められた一定の時間間隔でトレーニング信号を送信する。次に、第１範囲Ｈ１から第２範囲へ誤差の属する範囲が変更された時の変更通知信号をゲートウェイ装置１０が受信した場合、ＭＰＵ１４は間隔決定手段として、変更通知信号に基づいて最初の時間間隔を半分にする決定を行い、この決定した時間間隔でトレーニング信号を送信する制御を行う。
【００６５】
さらに、第２範囲Ｈ２から第３範囲Ｈ３へ誤差の属する範囲が変更された時の変更通知信号をゲートウェイ装置１０が受信した場合、ＭＰＵ１４は、原稿の時間間隔を更に半分にしてトレーニング信号を送信する制御を行う。なお、ゲートウェイ装置１０は各波形補正装置２１〜２３に対して上述した制御を行うので、各機器７〜９におけるノイズの影響度合いに応じてゲートウェイ装置１０がトレーニング信号を送信する時間間隔を決定できる。その結果、ノイズの影響による誤差が大きいときはトレーニング信号を多く送信することで歪み補正に係る処理を効率的に行い、誤差の小さいときはトレーニング信号の送信回数を抑えて、各機器７〜９の間の通信効率を高めている。
【００６６】
また、上述した場合では、図８に示すように、誤差の範囲を第１範囲Ｈ１から第３範囲の３つに分ける以外に、２つ又は４以上の複数範囲に分けることも可能である。さらに、各範囲毎に時間間隔を半減する以外に、３分の１、４分の１のように他の割合で時間間隔を変更することも可能である。
【００６７】
さらに、第２の変形例のような場合では、「０」及び「１」がランダムに並ぶ信号長を相異させた複数のトレーニング信号を図２に示すゲートウェイ装置１０のＲＯＭ１２に記憶させると共に、図３に示す波形補正装置２１のＲＯＭ２１ｃにも複数のトレーニング信号に応じた比較信号を記憶させるようにしてもよい。
【００６８】
この場合、補正係数の更新に対応させて信号長の相異するトレーニング信号をゲートウェイ装置１０が送信すると共に、波形補正装置２１〜２３は送信されたトレーニング信号に対応する比較信号を読み出して補正係数を特定する処理を行う。さらに、上記の場合では、図２に示すゲートウェイ装置１０の情報系ＬＡＮ通信部１５に情報系ＬＡＮ３の各車載機器７〜９間の通信量を検出する機能を設けて、このＭＰＵ１４が検出した通信量に応じてＲＯＭ１２から適切な信号長のトレーニング信号を読み出して情報系ＬＡＮ３へ送信するように情報系ＬＡＮ通信部１５を制御してもよい。
【００６９】
具体的には、図９に示すように情報系ＬＡＮ３の通信量が少ないとき、ゲートウェイ装置１０は信号長がＬ１と云う長いトレーニング信号を送信し、各トレーニング信号の間隔をＬ３として、この間隔内で信号を送信する。このように信号長が長いＬ１のトレーニング信号を送信することで、補正係数の特定に係る処理の収束を迅速に行うことができる。一方、情報系ＬＡＮ３の通信量が多いとき、ゲートウェイ装置１０は信号長がＬ１に比べて短いＬ２のトレーニング信号を送信し、各トレーニング信号の間隔をＬ３より広いＬ４にすることで、多量の信号を送信できるようにする。
【００７０】
さらに、本発明の第３の変形例として、ゲートウェイ装置１０はＲＯＭ１２にトレーニング信号を記憶するのではなく、図１０に示すように情報系ＬＡＮ通信部１５の出力側にトレーニング信号生成部１６を設けて、送信するトレーニング信号を随時生成するようにしてもよい。トレーニング信号生成部１６は、ＭＰＵ１４の制御に伴いトレーニング信号を生成してメタル通信線３ａより送信する。なお、第３の変形例では、波形補正装置２１と接続される一方のメタル通信線３ａをトレーニング信号の送信用にすると共に他方のメタル通信線３ｂを通信用にする。
【００７１】
なお、上述した第２の変形例及び第３の変形例は、第１の実施形態とは別に独立して行うことも可能である。
【００７２】
【発明の効果】
以上に詳述した如く、第１発明及び第６発明にあっては、実際に通信された基準信号及び自身が記憶する比較信号を比較して信号の波形歪みを補正するため、現在の通信状況に応じた波形歪みの補正を行うことができる。
第２発明及び第７発明にあっては、車載装置の受電開始及び／又は受電終了に応じて、接続装置から基準信号を送信して波形歪みの補正処理を行うので、電源スイッチのオン／オフに伴いノイズが大きく変動する場合に対して、適切な歪み補正処理を行うことができる。
【００７３】
第３発明にあっては、基準信号及び比較信号の比較に基づいて補正係数を特定し、この特定した補正係数を用いて演算で波形歪みの補正処理を行うので、迅速な補正処理を行うことができる。
第４発明にあっては、接続装置が現状の歪み要因に対応した波形歪み補正用の係数を送信するので、波形補正装置は送信された係数も考慮して補正係数を特定できるため、一段と迅速な補正処理が可能になる。
【００７４】
第５発明にあっては、接続装置が誤差の比較に基づいて、基準信号の送信間隔を決定するので、各車載機器が受けるノイズの影響度に応じて基準信号を送信でき、歪み補正処理の効率化を図れると共に基準信号送信による通信の影響を低く抑えることができる。
【００７５】
第８発明にあっては、車載用の接続装置が波形歪み補正用の基準信号を記憶すると共に接続するネットワークからの信号受信に応じて基準信号を送信するので、車両内通信システムの波形歪み補正処理に好適に利用可能となる。
第９発明にあっては、車載用の波形補正装置が外部からの基準信号と自身が記憶する比較信号とを比較して波形歪みに対する補正処理を行うので、ノイズ発生状況及び歪み発生要因に応じた波形歪みの補正処理を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る車両内通信システムの全体構成図である。
【図２】ゲートウェイ装置の内部構成図である。
【図３】波形補正装置の内部構成図である。
【図４】車両内通信システムの車両内通信方法に係る一連の処理手順を示す第１フローチャートである。
【図５】補正係数特定に係る第２フローチャートである。
【図６】トレーニング信号及び比較信号の誤差及び時間の関係を示すグラフである。
【図７】補正係数更新に係る第３フローチャートである。
【図８】誤差大きさに対する各範囲を示すグラフである。
【図９】通信量に応じたトレーニング信号の信号長及び前後のトレーニング信号の間隔を示す概略図である。
【図１０】トレーニング信号生成部を備えたゲートウェイ装置の要部である。
【符号の説明】
１  車両内通信システム
２  ボディ系ＬＡＮ
３  情報系ＬＡＮ
４〜６  車載装置（パワーウインド、ワイパー、エアコンディショナ）
４ａ〜６ａ  ＥＣＵ
７〜９  車載機器（モニタ、ナビゲーション機器、オーディオ機器）
１０  ゲートウェイ装置
１２  ＲＯＭ
１４  ＭＰＵ
１５  情報系ＬＡＮ通信部
２１〜２３  波形補正装置
２１ｂ  等化器
２１ｄ  推定回路部
【図１】
2004253920.tif 000003
【図２】
2004253920.tif 000004
【図３】
2004253920.tif 000005
【図４】
2004253920.tif 000006
【図５】
2004253920.tif 000007
【図６】
2004253920.tif 000008
【図７】
2004253920.tif 000009
【図８】
2004253920.tif 000010
【図９】
2004253920.tif 000011
【図１０】
2004253920.tif 000012