(57)【要約】【課題】リンギングの影響を低減し、通信の高速化を実現可能な通信システム、通信装置、通信方法及び通信パラメータ決定方法を提供する。【解決手段】ＥＣＵ１の送信部１７が、送信データがドミナントの場合に、１ビット分の送信時間より短いパルス幅Ｔｐに亘る所定信号レベルの信号を通信線５へ出力し、その後は通信線５へ信号出力を停止してハイインピーダンス状態とすると共に、送信データがレセシブの場合に、通信線５へ信号出力をせずハイインピーダンス状態とする。またＥＣＵ１の受信部１８が、サンプリング期間Ｔｄに亘って信号線５の信号レベルをサンプリングし、サンプリングした信号レベルの平均値を算出し、算出した平均値が閾値を超えるか否かに応じてドミナント／レセシブの判定を行う。【選択図】図２
2013093827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の通信線を介して接続された複数の通信装置を備え、各通信装置が、前記通信線を介して各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信手段をそれぞれ有する通信システムにおいて、
前記通信手段は、
送信する情報の優性値に対して、１ビット分の情報送信時間より短い所定パルス幅に亘って所定信号レベルのパルスを前記通信線へ出力した後、前記通信線への信号出力を行わず、
送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないようにしてあること
を特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記通信装置は、
前記通信手段が優性値又は劣性値に係る情報を前記通信線へ出力した場合に、所定サンプリング期間に亘って前記通信線における信号レベルのサンプリングを複数回行って、前記所定サンプリング期間の信号レベルの平均値を算出する算出手段と、
該算出手段が算出した平均値に応じて、前記通信線に送信された信号が優性値又は劣性値のいずれであるかを判定する判定手段と、
劣性値の情報を送信した後に前記判定手段が優性値であると判定した場合に、他の通信装置からの情報送信を検知する検知手段と
を有すること
を特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記通信装置は、
前記通信手段が優性値又は劣性値に係る情報を前記通信線へ出力した場合に、所定サンプリング期間に亘って前記通信線における信号レベルのサンプリングを複数回行って、各サンプリング結果の信号レベルと閾値とを比較する比較手段と、
該比較手段の比較結果に基づき、信号レベルが前記閾値を超えるサンプル数及び信号レベルが前記閾値を超えないサンプル数に応じて、前記通信線に送信された信号が優性値又は劣性値のいずれであるかを判定する判定手段と、
劣性値の情報を送信した後に前記判定手段が優性値であると判定した場合に、他の通信装置からの情報送信を検知する検知手段と
を有すること
を特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記通信装置は、
前記パルスのパルス幅が異なる複数の優性値の情報を順に送信する試験送信手段と、
該試験送信手段が送信した情報に対して異なるサンプリング期間に亘るサンプリングを行って前記判定手段による判定を行い、パルス幅及びサンプリング期間の組み合わせに対して受信結果を評価する評価手段と、
該評価手段による評価結果に基づいて、各パルス幅に対して評価が高いサンプリング期間を選別する選別手段と
を有し、
一の通信装置が前記試験送信手段による送信を行って、各通信装置が前記評価手段による評価及び前記選別手段による選別を行う処理を、全ての通信装置について順に行い、
各通信装置の前記選別手段による選別結果に基づいて、前記所定パルス幅及び前記所定サンプリング期間を決定するようにしてあること
を特徴とする請求項２又は請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記試験送信手段は、優性値の情報及び劣性値の情報を交互に送信するようにしてあること
を特徴とする請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
前記評価手段は、優性値の情報を優性値と判定した数、劣性値の情報を優性値と判定した数及びサンプリング数に応じた評価値を算出するようにしてあること
を特徴とする請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
前記複数の通信装置には、一の主通信装置及び複数の従通信装置を含み、
前記従通信装置は、前記選別手段の選別結果に対応する前記評価手段の評価結果を、前記主通信装置へ送信する評価結果送信手段を有し、
前記主通信装置は、
複数の前記従通信装置が送信した評価結果を受信する評価結果受信手段と、
該評価結果受信手段が受信した複数の評価結果に基づき、前記所定パルス幅を決定する所定パルス幅決定手段と、
該所定パルス幅決定手段が決定した所定パルス幅の情報を、複数の前記従通信装置へ送信する所定パルス幅情報送信手段と
を有し、
前記従通信装置は、
前記所定パルス幅情報送信手段が送信した所定パルス幅の情報を受信する所定パルス幅情報受信手段を更に有し、
該所定パルス幅情報受信手段が受信した所定パルス幅にて、前記通信手段による以後のパルスの出力を行うようにしてあること
を特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか１つに記載の通信システム。
【請求項８】
前記主通信装置は、
前記所定パルス幅決定手段が決定した所定パルス幅に応じて、前記所定サンプリング期間を決定する所定サンプリング期間決定手段を有し、
該所定サンプリング期間決定手段が決定した所定サンプリング期間にて、以後のサンプリングを行うようにしてあり、
前記従通信装置は、
前記所定パルス幅情報受信手段が受信した所定パルス幅に応じて、前記所定サンプリング期間を決定する所定サンプリング期間決定手段を有し、
該所定サンプリング期間決定手段が決定した所定サンプリング期間にて、以後のサンプリングを行うようにしてあること
を特徴とする請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
共通の通信線を介して他の装置に接続され、前記通信線を介して各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信手段を備える通信装置において、
前記通信手段は、
送信する情報の優性値に対して、１ビット分の情報送信時間より短い所定パルス幅に亘って所定信号レベルのパルスを前記通信線へ出力した後、前記通信線への信号出力を行わず、
送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないようにしてあること
を特徴とする通信装置。
【請求項１０】
前記通信手段が優性値又は劣性値に係る情報を前記通信線へ出力した場合に、所定サンプリング期間に亘って前記通信線における信号レベルのサンプリングを複数回行って、前記所定サンプリング期間の信号レベルの平均値を算出する算出手段と、
該算出手段が算出した平均値に応じて、前記通信線に送信された信号が優性値又は劣性値のいずれであるかを判定する判定手段と、
劣性値の情報を送信した後に前記判定手段が優性値であると判定した場合に、他の通信装置からの情報送信を検知する検知手段と
を備えること
を特徴とする請求項９に記載の通信装置。
【請求項１１】
前記通信手段が優性値又は劣性値に係る情報を前記通信線へ出力した場合に、所定サンプリング期間に亘って前記通信線における信号レベルのサンプリングを複数回行って、各サンプリング結果の信号レベルと閾値とを比較する比較手段と、
該比較手段の比較結果に基づき、信号レベルが前記閾値を超えるサンプル数及び信号レベルが前記閾値を超えないサンプル数に応じて、前記通信線に送信された信号が優性値又は劣性値のいずれであるかを判定する判定手段と、
劣性値の情報を送信した後に前記判定手段が優性値であると判定した場合に、他の通信装置からの情報送信を検知する検知手段と
を備えること
を特徴とする請求項９に記載の通信装置。
【請求項１２】
前記パルスのパルス幅が異なる複数の優性値の情報を順に送信する試験送信手段と、
該試験送信手段が送信した情報に対して異なるサンプリング期間に亘るサンプリングを行って前記判定手段による判定を行い、パルス幅及びサンプリング期間の組み合わせに対する受信結果を評価する評価手段と、
該評価手段による評価結果に基づいて、各パルス幅に対して評価が高いサンプリング期間を選別する選別手段と
を備えること
を特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の通信装置。
【請求項１３】
共通の通信線を介して、各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信方法において、
送信する情報の優性値に対して、１ビット分の情報送信時間より短い所定パルス幅に亘って所定信号レベルのパルスを前記通信線へ出力した後、前記通信線への信号出力を行わず、
送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないこと
を特徴とする通信方法。
【請求項１４】
請求項２又は請求項３に記載の通信システムにて、前記所定パルス幅及び前記所定サンプリング期間を決定する通信パラメータ決定方法であって、
一の通信装置にて前記パルスのパルス幅が異なる複数の優性値の情報を順に送信し、
前記一の通信装置が送信した情報に対して異なるサンプリング期間に亘るサンプリングを行って前記判定手段による判定を行い、パルス幅及びサンプリング期間の組み合わせに対する受信結果を評価し、
評価結果に基づいて、各パルス幅に対して評価が高いサンプリング期間を選別し、
一の通信装置の送信を行って、各通信装置が評価及び選別を行う処理を、全ての通信装置について順に行い、
各通信装置の選別結果に基づいて、前記所定パルス幅及び前記所定サンプリング期間を決定すること
を特徴とする通信パラメータ決定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、共通の通信線に接続された複数の通信装置が相互に情報の送受信を行うと共に、通信線に対する情報送信の衝突を検知することができる通信システム、通信装置、通信方法及び通信パラメータ決定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車輌に搭載された複数の電子機器（通信装置）間の通信にはＣＡＮ（Controller Area Network）の通信プロトコルが広く採用されている（非特許文献１、２参照）。ＣＡＮの通信プロトコルでは、共通のＣＡＮバスに複数の通信装置が接続されるため、複数の通信装置が同時的に情報送信を行って衝突が発生した場合には、各通信装置にて調停処理（アービトレーション）が行われ、優先度の高い情報送信が実行される。アービトレーションを行うために、各通信装置は、ＣＡＮバスに送信信号の出力を行うと同時に、ＣＡＮバスの信号レベルの検出を行い、自らが出力した送信信号に対して、検出した信号の信号レベルがレセシブ（劣性値）からドミナント（優性値）に変化した場合、優先度の高い情報送信が発生したと判断し、送信処理を停止する。ＣＡＮバス上の信号はレセシブよりドミナントが優位であるため、複数の通信装置からの同時送信が発生してもドミナントを出力した電子機器は送信処理を継続して行うことができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】ＩＳＯ  １１８９８−１：２００３  Road vehicles--Controller area network（ＣＡＮ）--Part1:Data link layer and physical signaling
【非特許文献２】ＩＳＯ  １１５１９−１：１９９４  Road vehicles--Low-speed serial data communication--Part1:General and definitions
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に、ＣＡＮの通信プロトコルを採用した通信システムでは、通信線としてツイスト線が用いられ、各通信装置が差動信号による通信を行っており、ツイスト線間の電位差が閾値を超えるものをドミナントとし、電位差が閾値を超えないものをレセシブとしている。また通信装置内のデジタル処理では、ドミナントをデータ０に対応付け、レセシブをデータ１に対応付けている。図１８は、従来の通信システムにおける信号波形の一例を示す模式図であり、縦軸をツイスト線間の電位差Ｖとし、横軸を時間ｔとしたグラフである。図１８に示す信号波形は、ＣＡＮバス上でドミナントからレセシブへ信号を変化させた場合の波形を示してある。図示のように、通信装置がＣＡＮバスへ出力する送信信号をドミナントからレセシブへ変化させた場合、ＣＡＮバス上の信号レベル（電位差）が徐々に減衰しながら振動する波形が生じる。これは、多くの通信装置を接続するためにＣＡＮバスに多くの分岐部分を設ける必要があり、この分岐部分でのインピーダンス不整合などの要因により信号反射などが繰り返されることによって生じるものであり、リンギングと呼ばれる。
【０００５】
このようなリンギングが発生した場合、リンギングの信号レベルが有る程度減衰するまで、各通信装置はドミナント／レセシブの判定を行うことはできない。リンギングの信号レベルが減衰する時間は、ＣＡＮバスを分岐させた分岐線の長さなどにより変化する。またリンギングの信号レベルは、ＣＡＮバスに接続される通信装置の数などにより変化する。このため各通信装置は、通信システム中の通信装置の数及び分岐線の長さ等を考慮して、リンギングが十分に減衰すると考えられる時間を待機した後でドミナント／レセシブの判定を行う必要があり、ＣＡＮプロトコルを用いる従来の通信システムはリンギングの影響によって通信の高速化が阻害されるという問題があった。
【０００６】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、リンギングの影響を低減し、通信の高速化を実現可能な通信システム、通信装置、通信方法及び通信パラメータ決定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る通信システムは、共通の通信線を介して接続された複数の通信装置を備え、各通信装置が、前記通信線を介して各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信手段をそれぞれ有する通信システムにおいて、前記通信手段は、送信する情報の優性値に対して、１ビット分の情報送信時間より短い所定パルス幅に亘って所定信号レベルのパルスを前記通信線へ出力した後、前記通信線への信号出力を行わず、送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないようにしてあることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る通信システムは、前記通信装置が、前記通信手段が優性値又は劣性値に係る情報を前記通信線へ出力した場合に、所定サンプリング期間に亘って前記通信線における信号レベルのサンプリングを複数回行って、前記所定サンプリング期間の信号レベルの平均値を算出する算出手段と、該算出手段が算出した平均値に応じて、前記通信線に送信された信号が優性値又は劣性値のいずれであるかを判定する判定手段と、劣性値の情報を送信した後に前記判定手段が優性値であると判定した場合に、他の通信装置からの情報送信を検知する検知手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る通信システムは、前記通信装置が、前記通信手段が優性値又は劣性値に係る情報を前記通信線へ出力した場合に、所定サンプリング期間に亘って前記通信線における信号レベルのサンプリングを複数回行って、各サンプリング結果の信号レベルと閾値とを比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づき、信号レベルが前記閾値を超えるサンプル数及び信号レベルが前記閾値を超えないサンプル数に応じて、前記通信線に送信された信号が優性値又は劣性値のいずれであるかを判定する判定手段と、劣性値の情報を送信した後に前記判定手段が優性値であると判定した場合に、他の通信装置からの情報送信を検知する検知手段とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る通信システムは、前記通信装置が、前記パルスのパルス幅が異なる複数の優性値の情報を順に送信する試験送信手段と、該試験送信手段が送信した情報に対して異なるサンプリング期間に亘るサンプリングを行って前記判定手段による判定を行い、パルス幅及びサンプリング期間の組み合わせに対して受信結果を評価する評価手段と、該評価手段による評価結果に基づいて、各パルス幅に対して評価が高いサンプリング期間を選別する選別手段とを有し、一の通信装置が前記試験送信手段による送信を行って、各通信装置が前記評価手段による評価及び前記選別手段による選別を行う処理を、全ての通信装置について順に行い、各通信装置の前記選別手段による選別結果に基づいて、前記所定パルス幅及び前記所定サンプリング期間を決定するようにしてあることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る通信システムは、前記試験送信手段が、優性値の情報及び劣性値の情報を交互に送信するようにしてあることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る通信システムは、前記評価手段が、優性値の情報を優性値と判定した数、劣性値の情報を優性値と判定した数及びサンプリング数に応じた評価値を算出するようにしてあることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る通信システムは、前記複数の通信装置には、一の主通信装置及び複数の従通信装置を含み、前記従通信装置は、前記選別手段の選別結果に対応する前記評価手段の評価結果を、前記主通信装置へ送信する評価結果送信手段を有し、前記主通信装置は、複数の前記従通信装置が送信した評価結果を受信する評価結果受信手段と、該評価結果受信手段が受信した複数の評価結果に基づき、前記所定パルス幅を決定する所定パルス幅決定手段と、該所定パルス幅決定手段が決定した所定パルス幅の情報を、複数の前記従通信装置へ送信する所定パルス幅情報送信手段とを有し、前記従通信装置は、前記所定パルス幅情報送信手段が送信した所定パルス幅の情報を受信する所定パルス幅情報受信手段を更に有し、該所定パルス幅情報受信手段が受信した所定パルス幅にて、前記通信手段による以後のパルスの出力を行うようにしてあることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る通信システムは、前記主通信装置は、前記所定パルス幅決定手段が決定した所定パルス幅に応じて、前記所定サンプリング期間を決定する所定サンプリング期間決定手段を有し、該所定サンプリング期間決定手段が決定した所定サンプリング期間にて、以後のサンプリングを行うようにしてあり、前記従通信装置は、前記所定パルス幅情報受信手段が受信した所定パルス幅に応じて、前記所定サンプリング期間を決定する所定サンプリング期間決定手段を有し、該所定サンプリング期間決定手段が決定した所定サンプリング期間にて、以後のサンプリングを行うようにしてあることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る通信装置は、共通の通信線を介して他の装置に接続され、前記通信線を介して各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信手段を備える通信装置において、前記通信手段は、送信する情報の優性値に対して、１ビット分の情報送信時間より短い所定パルス幅に亘って所定信号レベルのパルスを前記通信線へ出力した後、前記通信線への信号出力を行わず、送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないようにしてあることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る通信装置は、前記通信手段が優性値又は劣性値に係る情報を前記通信線へ出力した場合に、所定サンプリング期間に亘って前記通信線における信号レベルのサンプリングを複数回行って、前記所定サンプリング期間の信号レベルの平均値を算出する算出手段と、該算出手段が算出した平均値に応じて、前記通信線に送信された信号が優性値又は劣性値のいずれであるかを判定する判定手段と、劣性値の情報を送信した後に前記判定手段が優性値であると判定した場合に、他の通信装置からの情報送信を検知する検知手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る通信装置は、前記通信手段が優性値又は劣性値に係る情報を前記通信線へ出力した場合に、所定サンプリング期間に亘って前記通信線における信号レベルのサンプリングを複数回行って、各サンプリング結果の信号レベルと閾値とを比較する比較手段と、該比較手段の比較結果に基づき、信号レベルが前記閾値を超えるサンプル数及び信号レベルが前記閾値を超えないサンプル数に応じて、前記通信線に送信された信号が優性値又は劣性値のいずれであるかを判定する判定手段と、劣性値の情報を送信した後に前記判定手段が優性値であると判定した場合に、他の通信装置からの情報送信を検知する検知手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る通信装置は、前記パルスのパルス幅が異なる複数の優性値の情報を順に送信する試験送信手段と、該試験送信手段が送信した情報に対して異なるサンプリング期間に亘るサンプリングを行って前記判定手段による判定を行い、パルス幅及びサンプリング期間の組み合わせに対する受信結果を評価する評価手段と、該評価手段による評価結果に基づいて、各パルス幅に対して評価が高いサンプリング期間を選別する選別手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る通信方法は、共通の通信線を介して、各ビットが優性値又は劣性値の２値で表される連続した複数ビットの情報を送受信する通信方法において、送信する情報の優性値に対して、１ビット分の情報送信時間より短い所定パルス幅に亘って所定信号レベルのパルスを前記通信線へ出力した後、前記通信線への信号出力を行わず、送信する情報の劣性値に対して、前記通信線への信号出力を行わないことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る通信パラメータ決定方法は、上述の通信システムにて、前記所定パルス幅及び前記所定サンプリング期間を決定する通信パラメータ決定方法であって、一の通信装置にて前記パルスのパルス幅が異なる複数の優性値の情報を順に送信し、前記一の通信装置が送信した情報に対して異なるサンプリング期間に亘るサンプリングを行って前記判定手段による判定を行い、パルス幅及びサンプリング期間の組み合わせに対する受信結果を評価し、評価結果に基づいて、各パルス幅に対して評価が高いサンプリング期間を選別し、一の通信装置の送信を行って、各通信装置が評価及び選別を行う処理を、全ての通信装置について順に行い、各通信装置の選別結果に基づいて、前記所定パルス幅及び前記所定サンプリング期間を決定することを特徴とする。
【００２１】
本発明においては、送信する情報がドミナント（優性値）の場合、通信装置は、１ビット分の情報送信時間に対して、この時間よりも短い所定パルス幅に亘るハイレベル（所定信号レベル）の信号を通信線へ出力し、その後は通信線への信号出力を停止する（ハイインピーダンス状態となる）。また送信する情報がレセシブ（劣性値）の場合、通信装置は、通信線への信号出力を行わない（ハイインピーダンス状態となる）。
これにより、ドミナントの送信とレセシブの送信とが衝突した場合、通信線上には所定パルス幅に亘ってドミナントに対応する信号が伝送されるため、レセシブを送信した通信装置は通信線上の信号を検出することによって、他の通信装置が送信した優性値の信号を検知することができる。
また通信装置がドミナントを送信する場合、所定パルス幅に亘る信号の出力後に、通信線にはリンギングが発生するが、信号の出力時間を１ビット分の情報送信時間に対して短く設定することにより、信号出力後から次のビットの情報送信が開始されるまでの間に、リンギングを減衰させることができる。また通信装置がレセシブを送信してもリンギングは発生しない。
これにより、通信装置がドミナントを送信した次のビットにおけるリンギングの影響を低減できるため、各ビットにおいてドミナント／レセシブの判定を早いタイミングで行うことが可能となる。よって、通信の高速化が実現できる。
【００２２】
また、本発明においては、通信装置は上記のような信号を通信線へ出力する場合、所定サンプリング期間に亘って通信線の信号レベルのサンプリングを複数回行い、複数回のサンプリング結果から信号レベルの平均値を算出する。例えば通信装置は、ドミナントとして出力する信号の出力時間（所定パルス幅）と同程度の時間に亘ってサンプリングを行う。これにより通信装置は、通信線上の信号がドミナントの場合、信号レベルの平均値として、ドミナントとして出力する信号の信号レベルと同程度の値を算出することができる。また通信線上の信号がレセシブの場合、通信装置は、信号レベルの平均値として、０Ｖ近傍の値を算出することができる。通信線上にリンギングが発生している場合であっても、リンギングは正負の振幅を繰り返すため、信号レベルの平均値を算出することによってリンギングの影響を排除できる。
通信装置は、例えば算出した信号レベルの平均値が閾値を超えるか否かに応じて、通信線上の信号がドミナント／レセシブのいずれのものであるかを判定し、自らがレセシブの情報を送信した後に通信線上の信号がドミナントと判定した場合、情報送信が衝突したことを検知する。これにより通信装置は、リンギングの影響を低減して、他の通信装置が送信した信号の検知を行うことができる。
【００２３】
また、本発明においては、通信装置は上記のような信号を通信線へ出力する場合、所定サンプリング期間に亘って通信線の信号レベルのサンプリングを複数回行い、各サンプリング結果の信号レベルと閾値との比較を行う。この比較の結果から、信号レベルが閾値を超えたサンプル数と、信号レベルが閾値を超えないサンプル数とを比較し、いわゆる多数決判定によって通信線上の信号がドミナント／レセシブのいずれであるかを判定する。
例えば通信装置は、ドミナントとして出力する信号の出力時間（所定パルス幅）と同程度の時間に亘ってサンプリングを行う。サンプリング結果と閾値との比較は、簡単なＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）回路にサンプリング結果の信号レベルを入力し、出力される２値信号を取得することによって容易に行うことができる。
通信装置は、自らがレセシブの情報を送信した後に通信線上の信号がドミナントと判定した場合、他の通信装置がドミナントの信号を送信したことを検知できる。
【００２４】
上述のような通信を行うためには、各通信装置にて通信処理を行うために必要な所定パルス幅及び所定サンプリング期間の通信パラメータを適切に設定する必要がある。通信特性は通信線の長さ及び通信装置の数等の影響を受けるため、これら通信パラメータは通信システム毎に適切な設定を行わなければならない。通信システムにて通信特性を測定し、これら通信パラメータを予め決定することが可能であるが、通信システムにおける通信装置の増減又は経年変化等の要因によって通信特性が変化する可能性がある。
そこで本発明においては、例えば通信システムの出荷時、メンテナンス時又は通信装置の数を増減したとき等に、通信システムの各通信装置が試験的な情報の送受信を行い、所定パルス幅及び所定サンプリング期間の通信パラメータを決定する。
【００２５】
一の通信装置は、パルス幅が異なる複数の優性値の情報を順に送信する。各通信装置は、一の通信装置が順に送信した情報を異なるサンプリング期間で複数回サンプリングして情報の受信処理を行う。例えば一の通信装置は、パルス幅Ｔｐ１、Ｔｐ１、Ｔｐ１、Ｔｐ２、Ｔｐ２、Ｔｐ２、Ｔｐ３、Ｔｐ３、Ｔｐ３のようにパルス幅を変化させて優性値の情報を順に送信する。これに対して例えば各通信装置は、サンプリング期間Ｔｄ１、Ｔｄ２、Ｔｄ３、Ｔｄ１、Ｔｄ２、Ｔｄ３、Ｔｄ１、Ｔｄ２、Ｔｄ３のようにサンプリング期間を変化させて順にサンプリングを行う。この例の場合、３通りのパルス幅及び３通りのサンプリング期間により、パルス幅及びサンプリング期間の組み合わせは９通りとなる。各通信装置は、各組み合わせの受信結果を評価し、評価結果に基づいて各パルス幅に対して評価の高いサンプリング期間を選別する。上記の例では、各パルス幅Ｔｐ１、Ｔｐ２、Ｔｐ３に対して評価が高いサンプリング期間Ｔｄ１、Ｔｄ２、Ｔｄ３が１つ選択され、選別結果として３通りのパルス幅及びサンプリング期間の組み合わせが得られる。
一の通信装置として試験的な情報送信を行う通信装置を順に変更して、全ての通信装置について同様の処理を行い、これらの処理結果から最終的に所定パルス幅及び所定サンプリング期間を決定する。
これにより、通信システムの通信装置間で試験的な情報の送受信を通信パラメータの種々の条件で行うことができ、何れの条件が適しているかを各通信装置が判断することができる。
【００２６】
また、本発明においては、上記のような試験的な情報の送受信を行う際に、一の通信装置は優性値の情報と劣性値の情報とを交互に送信する。これによりリンギングの発生しやすい悪条件で試験的な情報の送受信が行われ、より適切な通信パラメータを決定することができる。
【００２７】
また、本発明においては、パルス幅及びサンプリング期間の一の組み合わせに対して、優性値の情報を優性値と判定した数（Ｄ０）、劣性値の情報を優性値と判定した数（Ｒ０）、及び、サンプリング期間中に行ったサンプリング数（Ｐｄ）に応じた評価値（例えば（Ｄ０−Ｒ０）／Ｐｄ）を算出する。各通信装置は、算出した評価値に応じてパルス幅に対して適したサンプリング期間を選別することができる。
【００２８】
また、本発明においては、通信システムに一の主通信装置と複数の従通信装置とを含む。従通信装置は、上記のような評価及び選別を行い、選別結果に対応する評価結果を主通信装置へ送信する。主通信装置は、各従通信装置からの評価結果を受信し、この評価結果に基づいて一のパルス幅を所定パルス幅として決定する。主通信装置は、決定した所定パルス幅を各従通信装置へ送信する。各従通信装置は、主通信装置から受信した所定パルス幅にて、以後の情報送信の際のパルス出力を行う。
これにより、各従通信装置での評価結果を主通信装置に集約して所定パルス幅を決定することができ、全ての通信装置が共通の所定パルス幅で以後の通信を行うことができる。
【００２９】
また、本発明においては、各従通信装置は主通信装置から受信した所定パルス幅に応じて、所定サンプリング期間を決定する。各従通信装置は、パルス幅に対して評価が高いサンプリング期間を既に選別しているため、選別結果から所定パルス幅に対応するサンプリング期間を選択することによって、所定サンプリング期間を決定することができる。なお所定サンプリング期間は、通信装置毎に異なってよい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明による場合は、１ビット分の情報送信時間より短い信号をドミナントとして出力する構成とすることにより、送信する情報の次ビットにリンギングが与える影響を低減することができ、各ビットにおけるドミナント／レセシブの判定を早いタイミングで行うことが可能となるため、ＣＡＮプロトコルのようなアービトレーションを行う必要がある通信を高速化することができる。
【００３１】
また本発明による場合は、各通信装置が試験的な情報の送受信を行って所定パルス幅及び所定サンプリング期間の通信パラメータを決定する構成とすることで、例えば通信装置の数が増減した場合又は経年変化等によって通信特性が変化した場合であっても、変化した通信特性に適した通信パラメータを自動的に決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】通信システムの一構成例を示す模式図である。
【図２】通信装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る通信システムにおいて各ＥＣＵが送受信する信号を説明するための模式図である。
【図４】シミュレーションにより評価を行った通信システムの構成を説明するための模式図である。
【図５】シミュレーション結果を示すグラフである。
【図６】送信部による送信処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】受信部による受信処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態２のシミュレーション結果を示す表である。
【図９】実施の形態２の受信部による受信処理の手順を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態２の受信部による受信処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】自動設定処理にて出力される試験信号を説明するための模式図である。
【図１２】自動設定処理にて行うサンプリングを説明するための模式図である。
【図１３】ＲＡＭに記憶される選別結果の一例を示す模式図である。
【図１４】マスターＥＣＵが行う自動設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１５】スレーブＥＣＵが行う自動設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図１６】試験信号送信処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】試験信号受信処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】従来の通信システムにおける信号波形の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図１は、通信システムの一構成例を示す模式図である。本実施の形態に係る通信システムは、例えば図示しない車輌に搭載された複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）１を通信装置として備え、複数のＥＣＵ１が共通の通信線５を介して接続された構成である。なお、図１においては、複数のＥＣＵ１にそれぞれ１ａ〜１ｅの符号を付して区別すると共に、通信線５を幹線５ａ及び支線５ｂ〜５ｄに区別して図示してある。即ち、図示の通信システムは、ＥＣＵ１ａ及び１ｅが幹線５ａを介して接続され、通信線５の幹線５ａから分岐した３つの支線５ｂ〜５ｄにそれぞれＥＣＵ１ｂ〜１ｄが接続された構成である。
【００３４】
例えばＥＣＵ１ｂにて通信線５の支線５ｂへ信号が出力された場合、この信号は支線５ｂから幹線５ａ、支線５ｃを経てＥＣＵ１ｃへ至り、ＥＣＵ１ｃの端子部などにて反射された反射波が支線５ｃ、幹線５ａ、支線５ｂを経てＥＣＵ１ｂへ至る（図１中の破線の矢印参照）。また図１において図示は省略するが、ＥＣＵ１ｄにおいても同様の反射波が発生する。このような信号の反射が繰り返されることによって、図１８に示したようなリンギングとなる。なお、支線５ｂ〜５ｄの距離が長くなると、信号の出力元へ反射波が戻るまでの時間が長くなるため、リンギングの周期が長くなり、リンギングが継続する時間（減衰までに要する時間）が長くなる。また通信線５の支線５ｂ〜５ｄの数が多くなる（ＥＣＵ１の数が多くなる）と、反射波の発生箇所が増加するため、リンギングの振幅が大きくなり、リンギングが減衰するまでに要する時間が長くなる。
【００３５】
図２は、通信装置（ＥＣＵ１）の構成を示すブロック図である。ＥＣＵ１は、制御部１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、入力部１４、出力部１５及びＣＡＮ通信制御部１６等を備えて構成されている。制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の演算処理装置を用いて構成されるものであり、ＲＯＭ１２に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより種々の制御処理を行うことができる。
【００３６】
ＲＯＭ１２は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子で構成されるものであり、制御部１１にて実行される制御プログラム及び制御部１１が行う処理に必要な情報等が予め記憶されている。ＲＡＭ１３は、例えばＳＲＡＭ（Static RAM）又はＤＲＡＭ（Dynamic RAM）等のメモリ素子で構成されるものであり、制御部１１の処理に伴って生成された情報及び他のＥＣＵ１との間で送受信する情報等の種々の情報が記憶される。
【００３７】
入力部１４は、例えば車輌の車速センサ若しくは温度センサ等のセンサ、又は、車輌の内外に配置された操作用の種々のスイッチ等の入力装置からの信号が入力され、入力信号のサンプリング又はＡ／Ｄ変換等の処理を行って得られた情報を制御部１１へ与える。出力部１５は、例えばモータ又はランプ等の負荷が接続され、制御部１１からの指示に応じてこれらの負荷を駆動する駆動信号を出力する。なお、ＥＣＵ１は必ずしも入力部１４及び出力部１５の両方を備える必要はなく、いずれか一方のみを備える構成であってよい。
【００３８】
ＣＡＮ通信制御部１６は、通信線５に接続される端子を有しており、この端子に接続された通信線５を介して他のＥＣＵ１との間でＣＡＮプロトコルに従った情報の送受信を行うものである。ＣＡＮ通信制御部１６は、制御部１１から与えられた送信情報をＣＡＮプロトコルに応じた送信用のデータ（フレーム）に変換して送信部１７へ与える。ＣＡＮ通信制御部１６の送信部１７は、与えられた送信データの各ビットの値（０（ドミナント）又は１（レセシブ））に応じて、通信線５へ信号を出力する。なおＣＡＮプロトコルにおいては、通信線５としてツイスト線が用いられ、送信部１７は通信線５へ差動信号を出力する。送信部１７は、複数ビットで構成された送信データの各ビットについて順に処理を行い、処理対象ビットの値がドミナントの場合には所定信号レベルの短い信号を出力した後で端子をハイインピーダンス状態とし、処理対象ビットの値がレセシブの場合には端子をハイインピーダンス状態とする。
【００３９】
またＣＡＮ通信制御部１６は、通信線５の信号レベル（ツイスト線の電位差）を検知することによって、通信線５上に送信された信号がドミナント／レセシブのいずれに対応する信号であるかを判定し、各ビットがドミナント／レセシブの２値で表されるデータの受信を行う受信部１８を有している。ＣＡＮ通信制御部１６は、受信部１８にて受信したデータを制御部１１へ与える。またＣＡＮ通信制御部１６は、送信部１７にて自らが送信したデータを受信部１８にて受信し、送信データと受信データとが一致しない場合（送信データのレセシブが受信データにてドミナントに変化していた場合）、通信線５に接続された他のＥＣＵ１の送信との衝突が発生していることを検知し、アービトレーションの処理を行う。なおＥＣＵ１が行うアービトレーションの処理は、従来のＣＡＮプロトコルによるものと同じであるため、詳細な説明を省略する。
【００４０】
図３は、本発明に係る通信システムにおいて各ＥＣＵ１が送受信する信号を説明するための模式図であり、縦軸を通信線５のツイスト線間の電位差［Ｖ］とし、横軸を時間［ｎ秒］としたグラフである。また図３においては、上段に送信信号を示し、下段に受信信号を示してある。図示の例では、ＥＣＵ１は１Ｍｂｐｓの通信速度でＣＡＮプロトコルに応じた通信を行う構成、即ち１ビットのデータ送信時間が１０００ｎｓの通信システムを想定している。また図示の例では、送信部１７が０ｎｓ〜１０００ｎｓにドミナントに対応する信号を出力し、１０００ｎｓ〜２０００ｎｓにレセシブに対応する信号を出力した場合の波形を示してある。
【００４１】
ＥＣＵ１の送信部１７は、ドミナントのデータ送信を行う場合、１ビットの送信時間１０００ｎｓのうち開始時点から４００ｎｓまでの期間に、所定信号レベル（２Ｖ）の信号（パルス信号）を出力した後、４００ｎｓ〜１０００ｎｓの期間は信号を出力せずに端子をハイインピーダンス状態とする。また送信部１７は、レセシブのデータ送信を行う場合、１ビットの送信時間（図３の１０００ｎｓ〜２０００ｎｓの期間）の全てについて信号を出力せずに端子をハイインピーダンス状態とする。
【００４２】
上記のような信号を送信部１７が通信線５へ出力した場合、通信線５上の信号は反射波などの影響による例えば図３の下段に示すような波形となる。送信部１７が所定信号レベルの信号を出力する０ｎｓ〜４００ｎｓの期間は、通信線５上の信号は所定信号レベルの近傍で歪んだ波形となる。また送信部１７が端子をハイインピーダンス状態とする４００ｎｓ〜２０００ｎｓの期間は、通信線５上の信号は、約０Ｖを中心として振動すると共に、時間経過に従って徐々に減衰する波形、即ちリンギングの波形となる。
【００４３】
ＥＣＵ１の受信部１８は、各ビットの送信時間１０００ｎｓのうち開始時点から所定期間（例えば４００ｎｓ）に亘って、通信線５の信号レベルを例えば５ｎｓ周期でサンプリングしている。受信部１８は、所定期間のサンプリング結果から信号レベルの平均値を算出し、算出した平均値が予め定められた閾値を超えるか否かに応じて、ドミナント／レセシブの判定を行う。図３下段に示す例では、０ｎｓ〜４００ｎｓの信号レベルの平均は約１．７Ｖであり、受信部１８は例えば１Ｖを閾値として判定を行うことによって、０ｎｓ〜１０００ｎｓの期間はドミナントの送信が行われていると判定する。また１０００ｎｓ〜１４００ｎｓの信号レベルの平均は約０Ｖであり、受信部１８はこの期間にレセシブの送信が行われていると判定する。
【００４４】
次に、本発明に係る通信システムのシミュレーションによる評価結果を説明する。本シミュレーションでは、通信速度を１Ｍビット／ｓ（即ち１ビットのデータ送信時間を１０００ｎｓ）とし、受信部１８が５ｎｓ周期で信号レベルのサンプリングを行うものとした。また各サンプリング結果について、雑音の標準偏差σ＝１Ｖ／サンプルを考慮した。またサンプリング結果の平均値との比較を行う閾値は０．８５Ｖとした。また本シミュレーションは、リンギングの影響が最も大きいドミナント→レセシブのデータを送信した場合について行った。この条件において、ドミナントの送信時に送信部１７が出力する信号の信号幅（パルス幅）をＴｐとし、受信部１８が信号レベルのサンプリングを行う期間をＴｄとした場合に、通信エラー（ビット誤り率）が最小となるＴｐ及びＴｄの組み合わせについて検討する。
【００４５】
図４は、シミュレーションにより評価を行った通信システムの構成を説明するための模式図である。本シミュレーションは、通信に厳しい２つの条件を考慮して行った。条件１は、送信側のＥＣＵ１から受信側のＥＣＵ１までの距離が長く、信号の伝搬遅延が厳しい条件である。条件１では、送信側及び受信側のＥＣＵ１間の距離（通信線５の長さ）を１５ｍ（車輌における通信線５の最長距離）とし、送信側及び受信側のＥＣＵ１での負荷インピーダンスを１２０Ωとした。また条件２は、リンギングが厳しい条件である。条件２では、ＥＣＵ１が自ら送信した信号を受信するものとし、ＥＣＵ１が接続される通信線５の支線の長さを２ｍとし、ＥＣＵ１の負荷インピーダンスを４０ｋΩとした。なおビット誤り率ＢＥＲは、下記の（１）式で算出される。なお（１）式において、Ａ１はドミナントに対応する信号にて受信部１８が算出する信号レベルの平均値を示し、Ａ０はレセシブに対応する信号にて受信部１８が算出する信号レベルの平均値を示し、Ｔｓはサンプリング時間を示し、ｅｒｆｃ（）は相補誤差関数である。
【００４６】
【数１】
2013093827.tif 000003
【００４７】
図５は、シミュレーション結果を示すグラフであり、横軸をパルス幅Ｔｐとし、縦軸をビット誤り率としたものである。図示のグラフでは、条件１によるシミュレーション結果を破線で示し、条件２によるシミュレーション結果を一点鎖線で示し、両条件の平均を実線で示してある。また図示のグラフでは、ドミナントに対して出力する信号のパルス幅Ｔｐについて、１００ｎｓから１０００ｎｓまで１００ｎｓ間隔でシミュレーション結果をプロットしてある。図示のグラフから、ビット誤り率の平均値が最小となるのはパルス幅Ｔｐ＝４００ｎｓであった。またシミュレーション結果の図示は省略するが、パルス幅Ｔｐ＝４００ｎｓに対して、最もビット誤り率の平均値が最小となるサンプリング期間Ｔｄ＝３４５ｎｓであった。よって本実施の形態の通信システムが通信速度１Ｍｂｐｓの通信を行う場合、送信部１７がドミナントに対して出力する信号のパルス幅Ｔｐ＝４００ｎｓとし、受信部１８によるサンプリング期間Ｔｄ＝３４５ｎｓとすることにより、ビット誤り率が最小となる高精度な通信を実現できる。
【００４８】
図６は、送信部１７による送信処理の手順を示すフローチャートである。ＣＡＮ通信制御部１６の送信部１７は、まず、送信すべきデータの中から送信対象とする１ビットの情報を取得し（ステップＳ１）、この１ビットがドミナントであるか否かを判定する（ステップＳ２）。送信対象の１ビットがドミナントである場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、送信部１７は、通信線５に対して所定信号レベルの信号出力を行う（ステップＳ３）。次いで送信部１７は、この信号の出力開始から定められたパルス幅Ｔｐに相当する時間が経過したか否かを更に判定し（ステップＳ４）、パルス幅Ｔｐに相当する時間が経過していない場合（Ｓ４：ＮＯ）、ステップＳ３へ処理を戻し、信号出力を継続して行う。
【００４９】
定められたパルス幅Ｔｐに相当する時間が経過した場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、送信部１７は、信号出力を停止して、端子をハイインピーダンス状態とする（ステップＳ５）。また、送信対象とする１ビットがドミナントでない場合（Ｓ２：ＮＯ）、即ちレセシブの場合も同様に、送信部１７は、信号出力を行わずに、端子をハイインピーダンス状態とする（ステップＳ５）。その後、送信部１７は、１ビットの送信時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ６）、１ビットの送信時間が経過していない場合には（Ｓ６：ＮＯ）、ステップＳ５へ処理を戻し、ハイインピーダンス状態を継続する。１ビットの送信時間が経過した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、送信部１７は、送信データの全ビットの送信を終えたか否かなどを判定することによって、送信を終了するか否かを更に判定する（ステップＳ７）。送信を終了しないと判定した場合（Ｓ７：ＮＯ）、送信部１７は、ステップＳ１へ処理を戻し、送信データの次のビットについて同様の処理を行う。送信を終了すると判定した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、送信部１７は、送信処理を終了する。
【００５０】
図７は、受信部１８による受信処理の手順を示すフローチャートである。ＣＡＮ通信制御部１６の受信部１８は、通信線５の信号レベルが予め定められた閾値を超えたか否かを判定し（ステップＳ２０）、信号レベルが閾値を超えない場合（Ｓ２０：ＮＯ）、信号レベルが閾値を超えるまで待機する。信号レベルが閾値を超えた場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、受信部１８は、通信線５の信号レベルのサンプリングを行い（ステップＳ２１）、サンプリング開始からサンプリング期間Ｔｄが経過したか否かを判定する（ステップＳ２２）。サンプリング期間Ｔｄが経過していないと判定した場合（Ｓ２２：ＮＯ）、受信部１８は、ステップＳ２１へ処理を戻し、信号レベルのサンプリングを繰り返し行う。
【００５１】
サンプリング期間Ｔｄが経過したと判定した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、受信部１８は、サンプリング期間Ｔｄにてサンプリングした複数の信号レベルの平均値を算出し（ステップＳ２３）、算出した平均値が予め定められた閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ２４）。信号レベルの平均値が閾値を超えると判定した場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、受信部１８は、受信した信号がドミナントに対応するものであると判定し（ステップＳ２５）、ステップＳ２７へ処理を進める。また信号レベルの平均値が閾値を超えないと判定した場合（Ｓ２４：ＮＯ）、受信部１８は、受信した信号がレセシブに対応するものであると判定し（ステップＳ２６）、ステップＳ２９へ処理を進める。
【００５２】
また受信部１８は、ステップＳ２５にて受信した信号がドミナントであると判定した後、この信号のサンプリングを行っていた期間に送信部１７がレセシブの送信を行っていたか否かを判定する（ステップＳ２７）。送信部１７がレセシブの送信を行っていた場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、送信したレセシブがドミナントに変化しているため、受信部１８は、他のＥＣＵ１が信号を送信したことを検知し（ステップＳ２８）、ステップＳ２９へ処理を進める。また送信部１７がレセシブの送信を行っていない場合（Ｓ２７：ＮＯ）、受信部１８は、他のＥＣＵ１の信号送信を検知することなく、ステップＳ２９へ処理を進める。
【００５３】
その後、受信部１８は、１ビットの送信時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ２９）、１ビットの送信時間が経過していない場合には（Ｓ２９：ＮＯ）、この時間が経過するまで待機する。１ビットの送信時間が経過した場合（Ｓ２９：ＹＥＳ）、受信部１８は、ステップＳ２０へ処理を戻し、次のビットについて同様の受信処理を行う。
【００５４】
以上の構成の通信システムは、ＥＣＵ１の送信部１７が、送信データがドミナントの場合に、１ビット分の送信時間より短いパルス幅Ｔｐに亘る所定信号レベルの信号を通信線５へ出力し、その後は通信線５へ信号出力を停止してハイインピーダンス状態とすると共に、送信データがレセシブの場合に、通信線５へ信号出力をせずハイインピーダンス状態とする。これにより、ドミナントに対応する信号の出力後にリンギングが発生した場合であっても、次のビットの送信時間に至るまでにリンギングを減衰させることができるため、各ビットにおけるドミナント／レセシブの判定を早いタイミングで行うことが可能となり、通信の高速化を実現することができる。
【００５５】
また、ＥＣＵ１の受信部１８が、サンプリング期間Ｔｄに亘って通信線５の信号レベルをサンプリングし、サンプリングした信号レベルの平均値を算出し、算出した平均値が閾値を超えるか否かに応じてドミナント／レセシブの判定を行う構成とすることにより、０Ｖ近傍にて正負の振幅を繰り返すリンギングの影響を低減して、データ受信及びアービトレーション等の処理を高精度に行うことができる。
【００５６】
なお、本実施の形態においては、通信システムが車輌に搭載されるものとしたが、これに限るものではない。また、図１に示した通信システムの構成（ＥＣＵ１の数、ＥＣＵ１の接続形態等）は、一例であってこれに限るものではない。また、通信線５としてツイスト線を用いる構成としたが、これに限るものではなく、１つのケーブルを通信線５として用いるなど、その他の構成であってよい。
【００５７】
（実施の形態２）
上述の実施の形態１に係る通信システムは、ＥＣＵ１の受信部１８が通信線５の信号レベルをサンプリングし、サンプリング結果の信号レベルの平均値を算出し、この平均値が閾値を超えるか否かに応じてドミナント／レセシブの判定を行う構成である。これに対して実施の形態２に係る通信システムは、ＥＣＵ１の受信部１８が通信線５の信号レベルをサンプリングする点は同様であるが、その後のドミナント／レセシブの判定方法が異なる。実施の形態２に係る通信システムでは、受信部１８が各サンプリング結果の信号レベルと閾値との比較を行い、信号レベルが閾値を超えたサンプル数と、信号レベルが閾値を超えないサンプル数とによる多数決判定を行って、ドミナント／レセシブの判定を行う構成である。
【００５８】
実施の形態２のＥＣＵ１の受信部１８は、各ビットの送信時間（例えば１０００ｎｓ）のうち開始時点から所定期間（例えば４００ｎｓ）に亘って、通信線５の信号レベルを所定周期（例えば５ｎｓ周期）でサンプリングし、信号レベルと閾値との比較を所定周期で行っている。例えば受信部１８は、通信線５の信号がＣＭＯＳ回路へ入力される構成とすることができ、このＣＭＯＳ回路が出力する信号を所定周期で取得する。
【００５９】
また受信部１８は、信号レベルと閾値との比較結果を計数する２つのカウンタを有しており、信号レベルが閾値を超えたサンプル数と、信号レベルが閾値を超えないサンプル数とをそれぞれのカウンタにて計数している。例えば受信部１８は、上記のＣＭＯＳ回路の出力信号に応じて２つのカウンタのいずれか一方をカウントアップする構成とすることができる。
【００６０】
所定期間の経過後、受信部１８は、２つのカウンタの値を比較し、信号レベルが閾値を超えたサンプル数が閾値を超えないサンプル数より多い場合、この期間にドミナントの送信が行われていたと判定する。また受信部１８は、信号レベルが閾値を超えたサンプル数が閾値を超えないサンプル数より少ない場合、この期間にレセシブの送信が行われていたと判定する。
【００６１】
次に、実施の形態２に係る通信システムのシミュレーションによる評価結果を説明する。本シミュレーションでは、通信線５にて送受信される信号の振幅（ツイストケーブル間の電位差）を２．０Ｖとし、受信部１８のＣＭＯＳ回路の判定レベルを０．９Ｖとし、信号の最大遅延を０．５μｓとし、受信部１８が１００ｎｓ周期で信号レベル（ＣＭＯＳ回路の出力）のサンプリングを行うものとした。また実施の形態１に係る通信システムのシミュレーションと同様に、図４に示した２つの条件（ただし条件２の送受信間距離は０ｍとした）について、実施の形態２の通信システムのシミュレーションを行った。この条件において、ドミナントの送信時に送信部１７が出力する信号の信号幅（パルス幅）をＴｐとし、受信部１８が信号レベルのサンプリングを行う期間をＴｄとした場合に、多数決判定による通信の正誤（成功／失敗）を検討する。
【００６２】
図８は、実施の形態２のシミュレーション結果を示す表である。図示の表は、パルス幅Ｔｐを０．１μｓから１．０μｓまで０．１μｓ間隔で変化させ、サンプリング期間Ｔｄを０．１μｓから０．５μｓまで変化させた場合の、Ｔｐ及びＴｄの各組み合わせについて、誤りなく通信を行うことができた場合を”正”とし、誤りが生じた場合を”誤”として、シミュレーション結果を記載したものである。なお、表中に”−”と記載した組み合わせは、シミュレーションを行っていない（パルス幅Ｔｐよりサンプリング期間Ｔｄを長く設定することはできないため）。なおシミュレーション結果は、Ｔｐ及びＴｄの各組み合わせについて、条件１及び条件２の両条件においてドミナント及びレセシブの両値の判定に誤りが生じなかったものを”正”としてあり、いずれかにて誤りが生じたものを”誤”としてある。
【００６３】
図示のシミュレーションの結果から、パルス幅Ｔｐが長い場合、リンギングの影響が現れるため、通信のドミナント／レセシブの判定に誤りが生じることが分かる。これに対してサンプリング期間Ｔｄを長くすることによって、誤りの発生を抑制することができる。
【００６４】
図９及び図１０は、実施の形態２の受信部１８による受信処理の手順を示すフローチャートである。なお本処理においては、受信部１８がＤカウンタ及びＲカウンタの２つのカウンタを用いて処理を行うものとする。実施の形態２のＣＡＮ通信部１６の受信部１８は、まず、Ｄカウンタ及びＲカウンタの２つのカウンタを初期化する（ステップＳ４１）。次いで受信部１８は、通信線５の信号レベルが予め定められた閾値を超えたか否かを判定し（ステップＳ４２）、信号レベルが閾値を超えない場合（Ｓ４２：ＮＯ）、信号レベルが閾値を超えるまで待機する。
【００６５】
信号レベルが閾値を超えた場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、受信部１８は、通信線５の信号レベルのサンプリングを行い（ステップＳ４３）、サンプリングした信号の信号レベルが閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ４４）。なおステップＳ４２の閾値と、ステップＳ４４の閾値とは同じ値であってよい。受信部１８は、信号レベルが閾値を超える場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）、Ｄカウンタをカウントアップし（ステップＳ４５）、また、信号レベルが閾値を超えない場合（Ｓ４４：ＮＯ）、Ｒカウンタをカウントアップする（ステップＳ４６）。
【００６６】
Ｄカウンタ又はＲカウンタをカウントアップした後、受信部１８は、サンプリング開始からサンプリング期間Ｔｄが経過したか否かを判定する（ステップＳ４７）。サンプリング期間Ｔｄが経過していないと判定した場合（Ｓ４７：ＮＯ）、受信部１８は、ステップＳ４３へ処理を戻し、信号レベルのサンプリング及び閾値との比較を繰り返し行う。
【００６７】
サンプリング期間Ｔｄが経過したと判定した場合（Ｓ４７：ＹＥＳ）、受信部１８は、２つのカウンタの値を比較し、Ｄカウンタの値がＲカウンタの値を超えるか否かを判定する（ステップＳ４８）。Ｄカウンタの値がＲカウンタの値を超えると判定した場合（Ｓ４８：ＹＥＳ）、受信部１８は、受信した信号がドミナントに対応するものであると判定し（ステップＳ４９）、ステップＳ５１へ処理を進める。またＤカウンタの値がＲカウンタの値を超えないと判定した場合（Ｓ４８：ＮＯ）、受信部１８は、受信した信号がレセシブに対応するものであると判定し（ステップＳ５０）、ステップＳ５３へ処理を進める。
【００６８】
また受信部１８は、ステップＳ４９にて受信した信号がドミナントであると判定した後、この信号のサンプリングを行っていた期間に送信部１７がレセシブの送信を行っていたか否かを判定する（ステップＳ５１）。送信部１７がレセシブの送信を行っていた場合（Ｓ５１：ＹＥＳ）、送信したレセシブがドミナントに変化しているため、受信部１８は、他のＥＣＵ１が信号を送信したことを検知し（ステップＳ５２）、ステップＳ５３へ処理を進める。また送信部１７がレセシブの送信を行っていない場合（Ｓ５１：ＮＯ）、受信部１８は、他のＥＣＵ１の信号送信を検知することなく、ステップＳ５３へ処理を進める。
【００６９】
その後、受信部１８は、１ビットの送信時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ５３）、１ビットの送信時間が経過していない場合には（Ｓ５３：ＮＯ）、この時間が経過するまで待機する。１ビットの送信時間が経過した場合（Ｓ５３：ＹＥＳ）、受信部１８は、ステップＳ４１へ処理を戻し、次のビットについて同様の受信処理を行う。
【００７０】
以上の構成の実施の形態２に係る通信システムは、ＥＣＵ１の受信部１８が、サンプリング期間Ｔｄに亘って通信線５の信号レベルをサンプリングし、サンプリングした信号レベルが閾値と閾値との比較を行って、信号レベルが閾値を超えるサンプル数と、信号レベルが閾値を超えないサンプル数とに応じてドミナント／レセシブの判定を行う構成である。この実施の形態２に係る通信システムの構成は、実施の形態１に係る通信システムの構成と比較して、受信部１８の回路構成を容易化することができるため、ＥＣＵ１の低価格化等を実現することができる。
【００７１】
なお実施の形態２においては、受信部１８が２つのカウンタを用いて判定を行う構成としたが、これに限るものではなく、１つのカウンタを用いて判定を行う構成であってもよい。例えば信号レベルが閾値を超えると判定した場合にのみカウンタをカウントアップし、このカウンタの値が全サンプリング数の半分を超えるか否かを判定する構成とすることができる。また例えば、信号レベルが閾値を超えると判定した場合にカウンタをカウントアップし、信号レベルが閾値を超えないと判定した場合にカウンタをカウントダウンする構成とすることができる。また、通信線５の信号レベルと閾値との比較をＣＭＯＳ回路にて行う構成としたが、これに限るものではなく、その他の回路にて比較を行う構成としてもよい。
【００７２】
（実施の形態３）
上述の実施の形態１、２に係る通信システムでは、図５及び図８等に示したように、ドミナント送信の際に出力するパルス信号のパルス幅Ｔｐと、受信の際に信号レベルをサンプリングするサンプリング期間Ｔｄとをどのような値とするかが、通信性能に与える影響が大きい。最適なパルス幅Ｔｐ及びサンプリング期間Ｔｄは、例えば通信システム（を搭載した車輌）の工場出荷前などに、通信システムの特性を測定して最適値を算出し、各ＥＣＵ１に予め設定しておく。
【００７３】
しかしながら予め算出及び設定されたパルス幅Ｔｐ及びサンプリング期間Ｔｄは、例えば車輌のオプション装備の追加／削除などによってＥＣＵ１の搭載数が増加／減少した場合に通信システムの特性が変化し、最適な値でなくなる可能性がある。またＥＣＵ１及び通信線５等の経年変化によっても通信特性が変化する可能性があり、予め算出及び設定されたパルス幅Ｔｐ及びサンプリング期間Ｔｄが最適な値でなくなる可能性がある。
【００７４】
実施の形態３に係る通信システムは、パルス幅Ｔｐ及びサンプリング期間Ｔｄの自動設定機能を備えることによって、上記の問題を解決したものである。この自動設定の処理は、例えば通信システムを搭載した車輌の工場出荷前、車輌の点検を行う場合、又は、ＥＣＵ１の追加／削除を行った場合等に、車輌のディーラ又は工場等にて行われる。自動設定処理を行っている間、通信システムの各ＥＣＵ１は通常の通信処理を停止する。
【００７５】
また実施の形態３に係る通信システムは、パルス幅Ｔｐ及びサンプリング期間Ｔｄの自動設定処理の際に、一のＥＣＵ１がマスターＥＣＵとなり、残りのＥＣＵ１がスレーブＥＣＵとなって処理を進める。なお、マスターＥＣＵとしての機能は、通信システム中の１つのＥＣＵ１にのみ設けられていてもよく、又は、複数のＥＣＵ１に設けられて、状況に応じていずれかのＥＣＵ１がマスターＥＣＵとして動作してもよい。
【００７６】
以下の説明においては、図１の通信システムの構成において、ＥＣＵ１ａをマスターＥＣＵとし、その他のＥＣＵ１ｂ〜１ｅをスレーブＥＣＵとする。例えばマスターＥＣＵ１ａには、パルス幅Ｔｐ及びサンプリング期間Ｔｄの自動設定処理を動作させるための操作部（図示は省略する）が設けられており、車輌のディーラ又は工場等にて作業者がこの操作部に対する操作を行うことによって、自動設定処理が開始される。
【００７７】
マスターＥＣＵ１ａは、自動設定処理の開始命令を、通信線５を介してスレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅに送信する。これを受信した各スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、通常の制御処理及び通信処理等を停止して、自動設定処理を開始する。なおマスターＥＣＵ１ａが送信する自動設定処理の開始命令は、例えばＣＡＮプロトコルに従ったデータとして送信されるものであってよく、また例えばＣＡＮプロトコルとは異なる特定信号を通信線５に出力し、この特定信号を各スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅが検知する構成であってもよい。
【００７８】
その後、マスターＥＣＵ１ａは、通信線５に対して試験信号の出力を行う。図１１は、自動設定処理にて出力される試験信号を説明するための模式図である。マスターＥＣＵ１ａは、試験信号としてドミナント及びレセシブが交互に連なった信号を出力する。図１１上段に示すように、試験信号は、Ｔｐ１の信号列からＴｐＮの信号列までのＮ個の信号列がデリミタで区切られた構成である。デリミタは区切りとして予め定められた信号列であり、例えば所定個のレセシブが連続した信号とすることができる。Ｔｐｎ（ｎ＝１、２、…、Ｎ）の信号列は、ドミナント及びレセシブの２ビット列をＭ個連続した構成である。
【００７９】
また図１１下段に示すように、Ｔｐｎの信号列は、それぞれドミナントとして出力するパルス信号のパルス幅が異なる。即ちＴｐ１の信号列におけるドミナントのパルス幅はＴｐ１であり、Ｔｐ２の信号列におけるドミナントのパルス幅はＴｐ２であり、…、ＴｐＮの信号列におけるドミナントのパルス幅はＴｐＮである。
【００８０】
このように、マスターＥＣＵ１ａは、ドミナント及びレセシブの２ビット列をＬ×Ｎ個含む試験信号を通信線５へ出力する。これに対してマスターＥＣＵ１ａ及びスレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅ（即ち通信システムの全てのＥＣＵ１ａ〜１ｅ）は、通信線５に出力された試験信号のサンプリングを行う。図１２は、自動設定処理にて行うサンプリングを説明するための模式図である。図１２上段に示すように試験信号のＴｐｎの信号列には、ドミナントのパルス幅がＴｐｎに設定されたドミナント及びレセシブの２ビット列がＭ個連続している。
【００８１】
これに対して各ＥＣＵ１ａ〜１ｅは、サンプリング期間Ｔｄｍ（ｍ＝１、２、…、Ｍ）を変化させながら、試験信号のサンプリングを行う。各ＥＣＵ１ａ〜１ｅは、１つのドミナント及びレセシブの２ビット列に対して同じサンプリング期間Ｔｄｍでサンプリングを行い、次の２ビット列に対して別のサンプリング期間Ｔｄｍでサンプリングを行う。よって各ＥＣＵ１ａ〜１ｅは、サンプリング期間Ｔｄ１、Ｔｄ１、Ｔｄ２、Ｔｄ２、…、ＴｄＭ、ＴｄＭのように、同じサンプリング期間Ｔｄｍでのサンプリングを２回ずつ行う。試験信号はドミナント及びレセシブが交互に繰り返される信号であるため、同じサンプリング期間Ｔｄｍでのサンプリングを２回行うことで、各ＥＣＵ１ａ〜１ｅは、ドミナント及びレセシブのサンプリングを同じサンプリング期間Ｔｄｍで行うことができる。
【００８２】
また各ＥＣＵ１ａ〜１ｅは、各サンプリング期間Ｔｄｍの間に、例えば５ｎｓなどの所定周期で通信線５の電圧値のサンプリングを繰り返し行っており、複数回のサンプリングで得られた複数個のサンプリング結果に基づいて（例えば実施の形態１ではサンプリング結果の平均値に基づいて、また例えば実施の形態２ではサンプリング結果の多数決判定に基づいて）、通信線５上の信号がドミナント又はレセシブのいずれであるかを判定している。自動設定処理において各ＥＣＵ１ａ〜１ｅは、各サンプリング期間Ｔｄｍの間に得られた複数のサンプリング結果から、以下の（２）式による評価値を算出する。
【００８３】
評価値  ＝  （Ｄ０−Ｒ０）／Ｐｄ    …（２）
【００８４】
なお評価値の算出は、同じサンプリング期間Ｔｄｍで行ったドミナント及びレセシブのサンプリング結果について行う。（２）式において、Ｄ０はドミナントの信号をドミナントと判定したサンプリング結果の数であり、Ｒ０はレセシブの信号をドミナントと判定したサンプリング結果の数であり、Ｐｄはドミナント又はレセシブの各サンプリング数である。評価値は−１から＋１までの値をとり、評価値が０より大きい場合には多数決判定によりドミナント又はレセシブを正しく判定できる。
【００８５】
試験信号の一のパルス幅Ｔｐｎの信号列に対して上記のサンプリング及び評価値の算出を行った場合、各ＥＣＵ１ａ〜１ｅは、Ｍ個の評価値を算出することができる。各ＥＣＵ１ａ〜１ｅは、最も高い評価値となったサンプリング期間Ｔｄｍを選別する。試験信号にはＮ通りのパルス幅Ｔｐｎの信号列が含まれているため、各ＥＣＵ１ａ〜１ｅは、各パルス幅Ｔｐｎに対してそれぞれ１つのサンプリング期間Ｔｄｍを選別することができ、選別したＮ個のサンプリング期間Ｔｄｍを、そのパルス幅Ｔｐｎ及び評価値と共にＲＡＭ１３に記憶する。
【００８６】
図１３は、ＲＡＭ１３に記憶される選別結果の一例を示す模式図である。マスターＥＣＵ１ａによる試験信号の出力、並びに、各ＥＣＵ１ａ〜１ｅによる試験信号のサンプリング及び評価等が終了した後、例えばスレーブＥＣＵ１ｂが同様の試験信号を出力し、各ＥＣＵ１ａ〜１ｅにて試験信号のサンプリング及び評価等を行う。このように試験信号の出力を通信システム中の全ＥＣＵ１ａ〜１ｅが順に行い、全ＥＣＵ１ａ〜１ｅが出力した全ての試験信号に対して各ＥＣＵ１ａ〜１ｅがサンプリング及び評価等を行う。例えば通信システム中のＥＣＵの搭載数がＬ個の場合、ＲＡＭ１３には選別されたＬ×Ｎ個のサンプリング期間Ｔｄｍが記憶される。
【００８７】
なおＥＣＵ１ａ〜１ｅによる試験信号の出力順は、どのような順番であってもよい。上記の説明では、初めにマスターＥＣＵ１ａが試験信号を出力するものとしたが、必ずしもマスターＥＣＵ１ａから試験信号の出力を開始する必要はない。試験信号の出力は、例えばＥＣＵ１ａ〜１ｅ毎に予め定められた順番に従って行う構成であってもよく、また例えば各ＥＣＵ１ａ〜１ｅがランダムに試験信号の出力を行う構成であってもよい。ランダムに試験信号を出力する構成では、複数のＥＣＵ１ａ〜１ｅが同時的に試験信号を出力した場合、例えば試験信号の出力を停止してランダムな待ち時間の経過後に再出力を行えばよい。
【００８８】
全てのＥＣＵ１ａ〜１ｅによる試験信号の出力が終了した後、マスターＥＣＵ１ａは、スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅに対して、ＲＡＭ１３に記憶した情報の送信を順に要求する。この要求に応じてスレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、ＲＡＭ１３に記憶した情報を読み出してマスターＥＣＵ１ａへ送信する。マスターＥＣＵ１ａは、全てのスレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅからの情報を受信し、ＲＡＭ１３に記憶する。これによりマスターＥＣＵ１ａのＲＡＭ１３には、自身が作成した情報を含めて、Ｌ×Ｌ×Ｎ個のサンプリング期間及び評価値等の情報が記憶される。
【００８９】
次いでマスターＥＣＵ１ａは、ＲＡＭ１３に記憶した情報に基づいて、以後の通信で用いるパルス幅を決定する。マスターＥＣＵ１ａは、Ｌ×Ｌ×Ｎ個の情報に含まれる評価値に基づいて、Ｎ個のパルス幅Ｔｐｎから一のパルス幅を選択するが、選択方法はどのような方法であってもよい。例えばマスターＥＣＵ１ａは、Ｌ×Ｌ×Ｎ個の情報について、まず評価値が閾値以下のパルス幅Ｔｐｎを選択対象から除外し、各パルス幅Ｔｐｎの評価値の平均が最も大きいパルス幅Ｔｐｎを選択することができる。マスターＥＣＵ１ａは、選択した一のパルス幅Ｔｐｎを、スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅへブロードキャストなどにより通知する。
【００９０】
マスターＥＣＵ１ａからパルス幅Ｔｐｎが通知された各スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、ＲＡＭ１３に記憶した情報（図１３参照）に基づいて、このパルス幅Ｔｐｎに適したサンプリング期間Ｔｄｍを決定する。ＲＡＭ１３に記憶された情報には、通知されたパルス幅Ｔｐｎに対応するサンプリング期間Ｔｄｍ及び評価値の情報がＬ個記憶されており、スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、これらの中から１つのサンプリング期間Ｔｄｍを選択する。但し選択方法はどのような方法であってもよい。例えばスレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、Ｌ個の情報について、まず評価値が閾値以下のサンプリング期間Ｔｄｍを選択対象から除外し、最も評価値が大きいサンプリング期間Ｔｄｍを選択することができる。なおマスターＥＣＵ１ａも同様に、自らが決定したパルス幅Ｔｐｎに対するサンプリング期間Ｔｄｍの決定を、ＲＡＭ１３に記憶された情報の内の自らが作成した情報に基づいて行う。
【００９１】
次いで各ＥＣＵ１ａ〜１ｅは、マスターＥＣＵ１ａが決定したパルス幅Ｔｐｎと、各自が決定したサンプリング期間Ｔｄｍとを、例えばＣＡＮ通信制御部１６内に設けられた設定値を記憶するための不揮発性メモリなどに記憶し、通信パラメータを更新する。その後、各ＥＣＵ１ａ〜１ｅによる通信は、新たに設定されたパルス幅及びサンプリング期間を用いて行われる。即ち、各ＥＣＵ１ａ〜１ｅは、マスターＥＣＵ１ａにて決定された共通のパルス幅にてドミナントの送信処理を行う。また各ＥＣＵ１ａ〜１ｅは、自らが決定したサンプリング期間にて受信処理を行う。各ＥＣＵ１ａ〜１ｅのサンプリング期間は、それぞれ異なるものであってよい。
【００９２】
図１４は、マスターＥＣＵ１ａが行う自動設定処理の手順を示すフローチャートである。マスターＥＣＵ１ａは、まず、自動設定処理の開始命令を通信システム中の全スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅへ送信する（ステップＳ６１）。次いでマスターＥＣＵ１ａは、試験信号の送信処理を行うと共に（ステップＳ６２）、試験信号の受信処理を行う（ステップＳ６３）。なおステップＳ６２の試験信号送信処理及びステップＳ６３の試験信号受信処理は並列的に行われる。またステップＳ６２及びＳ６３の処理の詳細な手順は後述する。
【００９３】
試験信号受信処理により得られるサンプリング期間及び評価値等の情報に基づいて、マスターＥＣＵ１ａは、パルス幅に対して適したサンプリング期間を選別し（ステップＳ６４）、選別結果をＲＡＭ１３に記憶する（ステップＳ６５）。次いでマスターＥＣＵ１ａは、通信システムの全ＥＣＵ１ａ〜１ｅが試験信号の送信を終了したか否かを判定する（ステップＳ６６）。全ＥＣＵ１ａ〜１ｅが試験信号の送信を終了していない場合（Ｓ６６：ＮＯ）、マスターＥＣＵ１ａは、ステップＳ６３へ処理を戻し、スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅの試験信号の送信に対して、試験信号受信処理及びサンプリング期間の選別等を行う（なおこの際には、マスターＥＣＵ１ａは試験信号送信処理を行わない。）。
【００９４】
全ＥＣＵ１ａ〜１ｅが試験信号の送信を終了した場合（Ｓ６６：ＹＥＳ）、マスターＥＣＵ１ａは、スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅのいずれかへ、サンプリング期間の選別結果の送信要求を与え（ステップＳ６７）、これに応じてスレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅから送信される選別結果を受信し（ステップＳ６８）、受信した選別結果をＲＡＭ１３に記憶する（ステップＳ６９）。マスターＥＣＵ１ａは、全ＥＣＵ１ａ〜１ｅの選別結果をＲＡＭ１３に記憶したか否かを判定し（ステップＳ７０）、全ＥＣＵ１ａ〜１ｅの選別結果を記憶していない場合（Ｓ７０：ＮＯ）、ステップＳ６７へ処理を戻し、別のスレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅに対する送信要求を行う。
【００９５】
全ＥＣＵ１ａ〜１ｅの選別結果を記憶した場合（Ｓ７０：ＹＥＳ）、マスターＥＣＵ１ａは、ＲＡＭ１３に記憶した情報の評価値に基づいて、一のパルス幅を決定し（ステップＳ７１）、決定したパルス幅を全てのスレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅへ通知する（ステップＳ７２）。次いでマスターＥＣＵ１ａは、ＲＡＭ１３に記憶した情報に基づいて、ステップＳ７１にて決定したパルス幅に適したサンプリング期間を決定する（ステップＳ７３）。マスターＥＣＵ１ａは、ステップＳ７１にて決定したパルス幅及びステップＳ７３にて決定したサンプリング期間を、例えばＣＡＮ通信制御部１６内のメモリなどに記憶することで設定を更新し（ステップＳ７４）、処理を終了する。
【００９６】
図１５は、スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅが行う自動設定処理の手順を示すフローチャートである。スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、マスターＥＣＵ１ａからの自動設定処理の開始命令を受信したか否かを判定し（ステップＳ８１）、開始命令を受信していない場合には（Ｓ８１：ＮＯ）、開始命令を受信するまで待機する。
【００９７】
開始命令を受信した場合（Ｓ８１：ＹＥＳ）、スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、自らの送信順であるか否かを判定する（ステップＳ８２）。スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、自らの送信順である場合（Ｓ８２：ＹＥＳ）、試験信号の送信処理を行い（ステップＳ８３）、自らの送信順でない場合（Ｓ８２：ＮＯ）、試験信号の送信処理を行わない。また、スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、試験信号の受信処理を行う（ステップＳ８４）。なおステップＳ８３の試験信号送信処理をスレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅが行う場合、この試験信号送信処理とステップＳ８４の試験信号受信処理とは並列的に行われる。
【００９８】
試験信号受信処理により得られるサンプリング期間及び評価値等の情報に基づいて、スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、パルス幅に対して適したサンプリング期間を選別し（ステップＳ８５）、選別結果をＲＡＭ１３に記憶する（ステップＳ８６）。次いでスレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、通信システムの全ＥＣＵ１ａ〜１ｅが試験信号の送信を終了したか否かを判定する（ステップＳ８７）。全ＥＣＵ１ａ〜１ｅが試験信号の送信を終了していない場合（Ｓ８７：ＮＯ）、スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、ステップＳ８２へ処理を戻し、上記の処理を繰り返し行う。
【００９９】
全ＥＣＵ１ａ〜１ｅが試験信号の送信を終了した場合（Ｓ８７：ＹＥＳ）、スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、マスターＥＣＵ１ａからの選別結果の送信要求を受信したか否かを判定する（ステップＳ８８）。選別結果の送信要求を受信していない場合（Ｓ８８：ＮＯ）、スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、送信要求を受信するまで待機する。選別結果の送信要求を受信した場合（Ｓ８８：ＹＥＳ）、スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、ＲＡＭ１３に記憶した選別結果をマスターＥＣＵ１ａへ送信する（ステップＳ８９）。
【０１００】
次いでスレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、マスターＥＣＵ１ａにより決定されて通知されるパルス幅を受信したか否かを判定する（ステップＳ９０）。マスターＥＣＵ１ａからパルス幅を受信していない場合（Ｓ９０：ＮＯ）、スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、パルス幅を受信するまで待機する。パルス幅を受信した場合（Ｓ９０：ＹＥＳ）、スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、ＲＡＭ１３に記憶した情報に基づいて、ステップＳ９０にて受信したパルス幅に適したサンプリング期間を決定する（ステップＳ９１）。スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅは、ステップＳ９０にて受信したパルス幅及びステップＳ９１にて決定したサンプリング期間を、例えばＣＡＮ通信制御部１６内のメモリなどに記憶することで設定を更新し（ステップＳ９２）、処理を終了する。
【０１０１】
図１６は、試験信号送信処理の手順を示すフローチャートであり、図１４に示すフローチャートのステップＳ６２及び図１５に示すフローチャートのステップＳ８３にてＥＣＵ１（マスターＥＣＵ１ａ又はスレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅ）が行う処理である。また図示のフローチャートでは、処理のループ数をカウントするための変数ｉ、ｊを用いるが、これらの変数はＥＣＵ１の制御部１１内のレジスタ又はＲＡＭ１３等の記憶領域に確保される。また定数Ｎは試験信号中のパルス幅の種類数であり、定数Ｍは試験信号中の一のパルス幅に関して出力するドミナント及びレセシブの２ビット列連続数である。
【０１０２】
試験信号送信処理において、まずＥＣＵ１は、変数ｉ、ｊの値を１に初期化する（ステップＳ１０１）。次いでＥＣＵ１は、パルス幅をｉ番目のパルス幅Ｔｐｉに設定し（ステップＳ１０２）、このパルス幅にてドミナントを出力し（ステップＳ１０３）、レセシブを出力し（ステップＳ１０４）、変数ｊの値に１を加算する（ステップＳ１０５）。ＥＣＵ１は、変数ｊの値が定数Ｍを超えたか否かを判定し（ステップＳ１０６）、変数ｊの値が定数Ｍを超えていない場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、ステップＳ１０３へ処理を戻し、ドミナント及びレセシブの出力を繰り返し行う。
【０１０３】
変数ｊの値が定数Ｍを超えた場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、変数ｊの値を１に初期化すると共に（ステップＳ１０７）、変数ｉの値に１を加算する（ステップＳ１０８）。次いでＥＣＵ１は、変数ｉの値が定数Ｎを超えたか否かを判定する（ステップＳ１０９）。変数ｉの値が定数Ｎを超えていない場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、デリミタを出力して（ステップＳ１１０）、ステップＳ１０２へ処理を戻し、次のパルス幅での信号出力を繰り返し行う。変数ｉの値が定数Ｎを超えた場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、試験信号送信処理を終了する。
【０１０４】
図１７は、試験信号受信処理の手順を示すフローチャートであり、図１４に示すフローチャートのステップＳ６３及び図１５に示すフローチャートのステップＳ８４にてＥＣＵ１（マスターＥＣＵ１ａ又はスレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅ）が行う処理である。また変数ｉ、ｊ及び定数Ｍ、Ｎについては、図１６に示したフローチャートと同様である。
【０１０５】
試験信号受信処理において、まずＥＣＵ１は、変数ｉ、ｊの値を１に初期化する（ステップＳ１２１）。次いでＥＣＵ１は、サンプリング期間をｊ番目のサンプリング期間Ｔｄｊに設定し（ステップＳ１２２）、このサンプリング期間にてドミナントのサンプリングを行い（ステップＳ１２３）、レセシブのサンプリングを行う（ステップＳ１２４）。ＥＣＵ１は、ステップＳ１２３及びＳ１２４のサンプリング結果を基に、（２）式による評価値を算出して、ＲＡＭ１３に記憶する（ステップＳ１２５）。次いでＥＣＵ１は、変数ｊの値に１を加算し（ステップＳ１２６）、変数ｊの値が定数Ｍを超えたか否かを判定する（ステップＳ１２７）。変数ｊの値が定数Ｍを超えていない場合（Ｓ１２７：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、ステップＳ１２２へ処理を戻し、次のサンプリング期間にてサンプリングを繰り返し行う。
【０１０６】
変数ｊの値が定数Ｍを超えた場合（Ｓ１２７：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、変数ｊの値を１に初期化すると共に（ステップＳ１２８）、変数ｉの値に１を加算する（ステップＳ１２９）。次いでＥＣＵ１は、変数ｉの値が定数Ｎを超えたか否かを判定する（ステップＳ１３０）。変数ｉの値が定数Ｎを超えていない場合（Ｓ１３０：ＮＯ）、ＥＣＵ１は、デリミタを受信した後（ステップＳ１３１）、ステップＳ１２２へ処理を戻し、上記の処理を繰り返し行う。変数ｉの値が定数Ｎを超えた場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１は、試験信号受信処理を終了する。
【０１０７】
以上の構成の実施の形態３に係る通信システムは、通信処理を行うために必要なパルス幅及びサンプリング期間の設定を自動的に行う機能を備える。これによりＥＣＵ１の搭載数が増減した場合又は経年変化が発生した場合等であっても、例えばＥＣＵ１の搭載数を増減したとき又は通信システムのメンテナンス時等に自動設定を行うことによって、変化した通信特性に適した通信パラメータでの通信を行うことができる。よって通信システムは、高品質且つ高速な通信を維持することができる。
【０１０８】
通信パラメータの自動設定の際に、一のＥＣＵ１が試験信号を順に送信し、全てのＥＣＵ１がこれを受信する処理を行う。試験信号の送信はドミナントのパルス幅を変化させながら行い、且つ、試験信号の受信はサンプリング期間を変化させながら行う。これによりパルス幅及びサンプリング期間の複数の組み合わせに対して送受信の結果を評価することができ、これらの評価結果から通信システムの通信特性に適したパルス幅及びサンプリング期間を決定することができる。
【０１０９】
またスレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅの評価結果をマスターＥＣＵ１ａに集約し、マスターＥＣＵ１ａが全ての評価結果に基づいてパルス幅を決定して各スレーブＥＣＵ１ｂ〜１ｅへ通知する。これにより全てのＥＣＵ１が共通のパルス幅にて以後の通信を行うことができる。またマスターＥＣＵ１ａが決定したパルス幅と、自らの評価結果とに応じて、各ＥＣＵ１がサンプリング期間を決定する。これにより各ＥＣＵ１に適したサンプリング期間を決定することができる。
【０１１０】
なお本実施の形態においては、（２）式に基づく評価値を算出してパルス幅及びサンプリング期間を決定する構成としたが、これに限るものではなく、その他の算出式に基づいて評価値を算出してもよい。またパルス幅及びサンプリング期間を決定する上記の処理を、各ＥＣＵ１の制御部１１が行う構成としたが、これに限るものではなく、ＣＡＮ通信制御部１６が行ってもよい。
【符号の説明】
【０１１１】
１、１ａ〜１ｅ  ＥＣＵ（通信装置）
５  通信線
５ａ  幹線
５ｂ〜５ｄ  支線
１１  制御部（評価手段、選別手段、所定パルス幅決定手段、所定サンプリング期間決定手段）
１６  ＣＡＮ通信制御部（通信手段、算出手段、判定手段、検知手段）
１７  送信部（試験送信手段、評価結果送信手段、所定パルス幅情報送信手段）
１８  受信部（評価結果受信手段、所定パルス幅情報受信手段）
【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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【図１８】
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