(57)【要約】【課題】配線が容易であり配線コストを低減する制御信号伝送システムを提供する。【解決手段】制御信号伝送システムは、電源１０、ＥＣＵボックス２０およびＥＣＣＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｏｌｉｎｇ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｖａｌｖｅ）装置３０を備えている。電源１０は、車両用の１２Ｖの直流電源である。電源１０から供給される電力は、ＥＣＵ２０を通り電力線１００によりＥＣＣＶ装置３０に供給される。電力線１００は、＋線１０１および−線（アース線）１０２の２本のワイヤハーネスからなる。ＥＣＵ２１は、ＥＣＣＶ装置３０のモータ３３の作動を制御する制御信号を生成する。ＥＣＵ２１が生成した制御信号は信号変換回路２２で交流信号またはシリアル信号に変換され、＋線１０１の直流電源電圧により交流信号またはデジタル信号として搬送される。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、
前記電源から電力を供給される駆動部を有する周辺装置と、
前記駆動部の作動を制御する制御信号を生成する制御装置と、
前記電源の電力を前記駆動部に供給する電力線と、
を備え車両に用いられる制御信号伝送システムであって、
前記電力線は前記制御装置から前記駆動部に制御信号を伝送する信号線を兼ねていることを特徴とする制御信号伝送システム。
【請求項２】
前記電源は直流電源であり、前記制御信号は交流信号であることを特徴とする請求項１記載の制御信号伝送システム。
【請求項３】
前記電源は直流電源であり、前記制御信号はデジタル信号であることを特徴とする請求項１記載の制御信号伝送システム。
【請求項４】
直流電源と、
前記電源から電力を供給される駆動部を有する周辺装置と、
前記駆動部の作動を制御する交流制御信号を生成する制御装置と、
前記電源の電力を前記駆動部に供給する電力線と、
を備える制御信号伝送システムであって、
前記電力線は前記制御装置から前記駆動部に制御信号を伝送する信号線を兼ねていることを特徴とする制御信号伝送システム。
【請求項５】
直流電源と、
前記電源から電力を供給される駆動部を有する周辺装置と、
前記駆動部の作動を制御するデジタル制御信号を生成する制御装置と、
前記電源の電力を前記駆動部に供給する電力線と、
を備える制御信号伝送システムであって、
前記電力線は前記制御装置から前記駆動部に制御信号を伝送する信号線を兼ねていることを特徴とする制御信号伝送システム。
【請求項６】
前記制御信号の周波数帯域は、前記電力線に発生するノイズの周波数帯域と異なっていることを特徴とする請求項２または４記載の制御信号伝送システム。
【請求項７】
前記制御装置は前記制御信号を暗号化して前記電力線で前記周辺装置に伝送し、前記周辺装置は暗号化された制御信号を復元することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の制御信号伝送システム。
【請求項８】
前記周辺装置はセンサを有し、前記センサの検出信号を前記電力線で伝送することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項記載の制御信号伝送システム。
【請求項９】
複数の周辺装置同士を電力線で接続し、複数の周辺装置の１個と電源側とを電力線で接続していることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の制御信号伝送システム。
【請求項１０】
複数の周辺装置同士を直列に電力線で接続し、直列に接続されている複数の周辺装置の少なくとも２個と電源側とを電力線で接続していることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項記載の制御信号伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力線が信号線を兼ねている制御信号伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周辺装置の駆動部に電源から電力を供給し、制御装置から周辺装置に駆動部を制御する制御信号を伝送する制御信号伝送システムとして、図９および図１０に示す車両の制御信号伝送システムが知られている。車両では、電力の供給には電力供給専用線を用い、制御信号通信には制御信号伝送専用線を用いることが一般的である。
【０００３】
図９に示す従来例１の制御信号伝送システムは、直流電源２００、エンジン制御装置（以下、「エンジン制御装置」をＥＣＵという。）ボックス２１０および周辺装置２２０を有している。電力線２３０を介し直流電源２００からＥＣＵボックス２１０のＥＣＵ２１１および周辺装置２２０の駆動回路２２２に電力が供給される。ＥＣＵ２１１は、周辺装置２２０のモータ２２３の作動を制御する制御信号を生成する。生成された制御信号は、シリアル変換回路２１２でデジタル信号の一種であるシリアル信号化され、信号線２４０を通り周辺装置２２０のシリアル受信回路２２１に伝送される。シリアル受信回路２２１で受信された制御信号に基づき、駆動回路２２２はモータ２２３の作動を制御する。
図１０に示す従来例２は、直流電源２００からＥＣＵ２１１を通り駆動回路２２２に電力が供給される点が従来例１と異なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来例１および従来例２ともに、電力線２３０は電力の供給専用、信号線２４０は制御信号の伝送専用である。したがって、電力線２３０用および信号線２４０用の両方のワイヤハーネスを周辺装置２２０に接続しなければならない。ワイヤハーネス量が増加すると配線重量が増加する。また、車両のように各種の周辺装置を搭載し配線空間に制約がある場合、配線量が増加すると配線作業が困難になるという問題がある。さらに、配線コストが増加するという問題がある。
本発明の目的は、配線が容易であり配線コストを低減する制御信号伝送システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の制御信号伝送システムによると、制御装置から周辺装置の駆動部に制御信号を伝送する信号線を電力線が兼ねているので、電源側と周辺装置とを接続する配線量が減少する。配線重量が減少し、狭い配線空間であっても周辺装置に配線する作業が容易になる。さらに配線量が減少するので、配線コストが低減する。
【０００６】
本発明の請求項２および４記載の制御信号伝送システムによると、直流電源電圧により交流制御信号が搬送されるので、直流電源電圧から交流制御信号を容易に取り出すことができる。また、直流電源電圧が交流制御信号を搬送しているので、交流制御信号の周波数帯域を自由に設定することができる。
本発明の請求項３および５記載の制御信号伝送システムによると、直流電源電圧によりデジタル制御信号が搬送されるので、直流電源電圧からデジタル制御信号を容易に取り出すことができる。
【０００７】
本発明の請求項６記載の制御信号伝送システムによると、制御信号の周波数帯域はノイズの周波数帯域と異なっている。周波数フィルタ等を用いることにより制御信号だけを取り出すことができるので、ノイズの影響を受けることなく周辺装置に制御信号を伝送できる。
【０００８】
本発明の請求項７記載の制御信号伝送システムによると、制御信号を暗号化、つまり制御信号を変換して周辺装置に伝送し、暗号化された制御信号を周辺装置で復元する。ノイズの影響を受けにくい暗号化方式を用いることにより、ノイズの影響を低減できる。また、周辺装置毎に制御信号に識別子を付与して伝送することにより、共通の電力線で複数の周辺装置に制御信号を伝送できる。したがって、配線量が減少する。
【０００９】
本発明の請求項８記載の制御信号伝送システムによると、センサの検出信号を電力線で伝送するので、センサの検出信号を伝送する信号線が不要である。したがって、センサを有する周辺装置に接続する配線量が減少する。
本発明の請求項９記載の制御信号伝送システムによると、複数の周辺装置同士を接続し、複数の周辺装置の１個と電源側とを接続している。電源側から複数の周辺装置側に１本の電力線を配線すればよいので、電源側と周辺装置との間の配線量が減少する。
【００１０】
本発明の請求項１０記載の制御信号伝送システムによると、直列に接続されている周辺装置の少なくとも２個と電源側とを電力線で接続している。電源側と周辺装置とを接続する少なくとも２系統の電力線の１箇所が断線しても、各周辺装置に電力を供給し、制御信号を伝送することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を示す複数の実施例を図に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例による制御信号伝送システムを図１に示す。図１に示す制御信号伝送システムは車両に用いられる制御信号伝送システムである。
制御信号伝送システムは、電源１０、ＥＣＵボックス２０およびＥＣＣＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｃｏｏｌｉｎｇ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｖａｌｖｅ）装置３０を備えている。電源１０は、車両用の１２Ｖの直流電源である。制御装置としてのＥＣＵボックス２０は、ＥＣＵ２１および信号変換回路２２を有している。周辺装置としてのＥＣＣＶ装置３０は、信号受信回路３１、駆動回路３２およびモータ３３を有している。駆動回路３２およびモータ３３は駆動部を構成している。電源１０から供給される電力は、ＥＣＵ２０を通り電力線１００によりＥＣＣＶ装置３０に供給される。電力線１００は、＋線１０１および−線（アース線）１０２の２本のワイヤハーネスからなる。車両のボディでアースをする場合、−線１０２は不要である。
【００１２】
ＥＣＵ２１は、ＥＣＣＶ装置３０のモータ３３の作動を制御する制御信号を生成する。ＥＣＵ２１が生成した制御信号は信号変換回路２２で交流信号に変換され、図２に示すように＋線１０１の直流電源電圧に交流信号として搬送される。図３に示すように、制御信号を信号変換回路２２でシリアル信号に変換し、＋線１０１の直流電源電圧にデジタル信号として搬送させてもよい。電力線１００は、ＥＣＵ２１から駆動回路３２に制御信号を伝送する信号線を兼ねている。
【００１３】
ＥＣＣＶ装置３０の信号受信回路３１は、直流電源電圧に搬送された制御信号を＋線１０１から取り出し駆動回路３２に送出する。駆動回路３２は信号受信回路３１から送出された制御信号を直流電源電圧を用いて増幅しモータ３３を駆動制御する。
【００１４】
（第２実施例）
本発明の第２実施例を図４に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。
図４に示す制御信号伝送システムでは、信号変換回路２２は、図５に示すように車両で発生するノイズの周波数帯域を避けノイズよりも高い周波数帯域で制御信号を交流信号に変換する。第１実施例と同様に、信号変換回路２２は制御信号をデジタル信号に変換してもよい。
【００１５】
ＥＣＣＶ装置３０では、周波数フィルタ３４を用い＋線１０１から制御信号に該当する周波数帯域の信号だけを取り出し、信号受信回路３１に送出する。ノイズの周波数帯域と異なる周波数帯域で制御信号を伝送するので、ノイズの影響を受けることなくＥＣＵ２１からＥＣＣＶ装置３０に制御信号を伝送できる。
【００１６】
（第３実施例）
本発明の第３実施例を図６に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。
信号変換回路２２で交流信号に変換された制御信号は、暗号化回路２４で変換され暗号化される。制御信号の暗号化として、公知の周波数拡散方式（Ｃｏｄｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ：ＣＤＭＡ）または直交周波数分割多重方式（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＯＦＤＭ）等を用いることができる。
【００１７】
ＣＤＭＡでは、周辺装置毎に異なる識別子を割り当てて制御信号とともに符号化、つまり拡散コード化することにより、ある一定の周波数帯域内に複数の周辺装置の制御信号を共有できる。符号化するときに広帯域に信号を拡散変調することにより、ある周波数のノイズが混入しても、ＥＣＣＶ装置３０の解読器３５で逆拡散変調して解読すると、ノイズは信号の裾野に残るだけになる。したがって、周波数フィルタ３４で制御信号だけを取り出すことができる。
【００１８】
ＯＦＤＭでは、狭い周波数間隔で複数の搬送波を配置し、搬送波毎に周辺装置を割り当てることにより、複数の周辺装置に同時に制御信号を伝送できる。ノイズの発生する周波数帯域の搬送波を使用停止にすることにより、ノイズの混入を最小限に低減できる。
【００１９】
ＣＤＭＡまたはＯＦＤＭで暗号化された制御信号は、ＥＣＣＶ装置３０の解読器３５により暗号化前の状態に復元され、周波数フィルタ３４により制御信号だけを取り出される。制御信号を暗号化してから電力線１００で伝送することにより、ノイズの混入を極力低減することができる。
【００２０】
（第４実施例）
本発明の第４実施例を図７に示す。第１実施例と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。
第４実施例では、複数の周辺装置同士、例えばＥＣＣＶ装置３０、スロットル装置４０、ＥＧＲ（Ｅｘａｕｓｔ　Ｇａｓ　Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置５０を互いに電力線１００で接続し、ＥＣＵボックス２０と周辺装置の１個であるＥＣＣＶ装置３０とを電力線１００で接続している。前述したＣＤＭＡまたはＯＦＤＭ等の暗号方式を用いることにより、１系統の電力線１００で複数の周辺装置に制御信号を伝送できる。電源１０側と周辺装置群との配線量が減少するので、狭い配線空間であっても配線が容易である。また、複数の周辺装置に同時に制御信号を伝送できるので、伝送効率が上昇する。
【００２１】
（第５実施例）
本発明の第５実施例を図８に示す。第４実施例と実質的に同一構成部分に同一符号を付す。
第５実施例では、周辺装置であるＥＣＣＶ装置３０、スロットル装置４０、ＥＧＲ装置５０を電力線１００で直列に接続し、直列接続した周辺装置のうちＥＣＣＶ装置３０およびＥＧＲ装置５０の２個の周辺装置と電源１０側とを２系統の電力線１００で接続している。２系統の電力線１００のうち１系統が断線しても、各周辺装置に電源１０側から電力を供給し、制御信号を伝送できる。また周辺装置の水温センサ３６、角度センサ４６、酸素センサ５６の検出信号は電力線１００によりＥＣＵ２１に伝送される。したがって、各センサとＥＣＵ２１とを接続する配線が不要になる。
【００２２】
以上説明した本発明の実施の形態を示す上記複数の実施例では、周辺装置の駆動部に電力を供給する電力線１００が駆動部の作動を制御する制御信号を伝送するので、周辺装置に接続する配線量が減少する。配線重量が低減するとともに、電源側と周辺装置との配線が容易である。さらに、配線コストが低減する。
上記複数の実施例では、車両の制御信号伝送システムに本発明を適用したが、電源が直流電源であり、制御信号が交流信号またはデジタル信号ならば、どのような制御信号伝送システムに本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例による制御信号伝送システムを示す構成図である。
【図２】電力線が伝送する交流信号の周波数と電圧との関係を示す特性図である。
【図３】電力線が伝送するデジタル信号の時間と電圧との関係を示す特性図である。
【図４】本発明の第２実施例による制御信号伝送システムを示す構成図である。
【図５】電力線が伝送する信号の周波数と電圧との関係を示す特性図である。
【図６】本発明の第３実施例による制御信号伝送システムを示す構成図である。
【図７】本発明の第４実施例による制御信号伝送システムを示す構成図である。
【図８】本発明の第５実施例による制御信号伝送システムを示す構成図である。
【図９】従来例１による制御信号伝送システムを示す構成図である。
【図１０】従来例２による制御信号伝送システムを示す構成図である。
【符号の説明】
１０　　　電源
２０　　　ＥＣＵボックス（制御装置）
２１　　　ＥＣＵ
２４　　　暗号化回路
３０　　　ＥＣＣＶ装置（周辺装置）
３２、４２、５２　　　駆動回路（駆動部）
３３、４３、５３　　　モータ（駆動部）
４０　　　スロットル装置（周辺装置）
５０　　　ＥＧＲ装置（周辺装置）
１００　　　電力線
１０１　　　＋線
１０２　　　−線
【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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