(57)【要約】  方法、システム、装置は、電力線通信プロトコルに従ってデータユニットを受信し、抽出されたデータを提供するために、データユニット内のデータを抽出し、非電力線通信プロトコルに従って、抽出されたデータを処理するように構成される通信デバイスを含む。実施形態は、また、電力線通信プロトコルに従うデータユニットの部分として、非電力線通信プロトコルに従ってデータをフォーマットし、第２通信プロトコルに従って、複数の副搬送波にわたってデータユニットを冗長に符号化し、第２通信プロトコルに従って、別の通信デバイスにデータユニットを送信するように構成される通信デバイスを説明する。
2016510189.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信デバイスによって、電力線通信プロトコルに従ってデータユニットを受信する段階と、
前記通信デバイスによって、抽出されたデータを提供するために、前記データユニット内のデータを抽出する段階と、
前記通信デバイスによって、非電力線通信プロトコルに従って前記抽出されたデータを処理する段階と
備える方法。
【請求項２】
前記通信デバイスによって、前記データユニット内のデータタイプ識別子を識別する段階と、
前記通信デバイスによって、前記データタイプ識別子が予め定められた値に対応するか否かを判断する段階と
をさらに備え、
前記非電力線通信プロトコルに従って前記抽出されたデータを処理する段階は、前記データタイプ識別子が前記予め定められた値に対応することが判断される場合に実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記データタイプ識別子が前記予め定められた値に対応しないと判断される場合に、前記通信デバイスによって、前記電力線通信プロトコルに従って前記データユニットを処理する段階
をさらに備える請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記非電力線通信プロトコルは、シリアルネットワークプロトコルである、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記シリアルネットワークプロトコルは、
ローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）プロトコル、及び
コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）プロトコル
のうちの１又は複数を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記抽出する段階は、
前記データユニットのフレーム制御ブロックのバリアントフィールド内から前記データを抽出する段階
を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記データタイプ識別子は、前記データユニットのフレーム制御ブロック内のデリミタタイプフィールド値に対応し、前記予め定められた値は、（ｉ）６又は（ｉｉ）７のうちの１つである、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
前記非電力線通信プロトコルは、ローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）プロトコルであり、
前記方法は、スタート及びストップビットを前記抽出されたデータに追加する段階をさらに備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
電力線通信プロトコルに従ってデータユニットを受信し、
抽出されたデータを提供するために、前記データユニット内のデータを抽出し、
非電力線通信プロトコルに従って前記抽出されたデータを処理する
ように構成されるネットワークインターフェースデバイス
を備える通信デバイス。
【請求項１０】
前記ネットワークインターフェースデバイスは、
前記データユニットにおけるデータタイプ識別子が予め定められた値に対応するか否かを判断し、
前記データタイプ識別子が前記予め定められた値に対応すると判断することに応答して、前記非電力線通信プロトコルに従って前記抽出されたデータを処理する
ようにさらに構成される、請求項９に記載の通信デバイス。
【請求項１１】
前記ネットワークインターフェースデバイスは、
前記データタイプ識別子が前記予め定められた値に対応しないと判断される場合、前記電力線通信プロトコルに従って前記データユニットを処理する
ようにさらに構成される、請求項１０に記載の通信デバイス。
【請求項１２】
前記非電力線通信プロトコルは、シリアルネットワークプロトコルである、請求項９から１１のいずれか一項に記載の通信デバイス。
【請求項１３】
前記シリアルネットワークプロトコルは、
ローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）プロトコル、及び
コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）プロトコル
のうちの１又は複数を含む、請求項１２に記載の通信デバイス。
【請求項１４】
前記ネットワークインターフェースデバイスは、
前記データユニットにおけるフレーム制御ブロックからデータを抽出することによって、前記抽出されたデータを提供する
ようにさらに構成される、請求項９から１３のいずれか一項に記載の通信デバイス。
【請求項１５】
前記データタイプ識別子は、前記データユニットのフレーム制御ブロック内のデリミタタイプフィールド値に対応し、前記ネットワークインターフェースデバイスは、前記デリミタタイプフィールド値が（ｉ）６又は（ｉｉ）７のうちの１つであるか否かを判断するようにさらに構成される、請求項１０に記載の通信デバイス。
【請求項１６】
前記非電力線通信プロトコルは、ローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）プロトコルであり、
前記ネットワークインターフェースデバイスは、スタート及びストップビットを前記抽出されたデータに追加するようにさらに構成される、請求項９から１５のいずれか一項に記載の通信デバイス。
【請求項１７】
通信デバイスによって、電力線通信プロトコルに従うデータユニットの部分として、非電力線通信プロトコルに従ってデータをフォーマットする段階と、
前記通信デバイスによって、前記電力線通信プロトコルに従って、複数の副搬送波にわたって前記データユニットを冗長に符号化する段階と、
前記通信デバイスによって、前記電力線通信プロトコルに従って前記データユニットを送信する段階と
を備える方法。
【請求項１８】
前記非電力線通信プロトコルは、シリアルネットワークプロトコルである、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記シリアルネットワークプロトコルは、
ローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）プロトコル、及び
コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）プロトコル
のうちの１又は複数を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記データユニットは、
フレーム制御ブロック
を備え、
前記フォーマットする段階は、
前記データユニットのフレーム制御ブロック内に、前記非電力線通信プロトコルに従う前記データを含める段階
を備える、請求項１７から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
前記データユニットにおけるデリミタタイプフィールド値を、前記データユニットが前記非電力線通信プロトコルに従ってフォーマットされたデータを含むことを示す値に設定する段階
をさらに備える請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記非電力線通信プロトコルは、ローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）プロトコルであり、
前記フォーマットする段階は、前記データからスタート及びストップビットを取り除く段階を備える、請求項１７から２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
電力線通信プロトコルに従うデータユニットの部分として、非電力線通信プロトコルに従ってデータをフォーマットし、
前記電力線通信プロトコルに従って、複数の副搬送波にわたって前記データを冗長に符号化し、
前記電力線通信プロトコルに従って前記データユニットを送信する
ように構成されるネットワークインターフェースデバイス
を備える通信デバイス。
【請求項２４】
前記非電力線通信プロトコルは、シリアルネットワークプロトコルである、請求項２３に記載の通信デバイス。
【請求項２５】
前記シリアルネットワークプロトコルは、
ローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）プロトコル、及び
コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）プロトコル
のうちの１又は複数を含む、請求項２４に記載の通信デバイス。
【請求項２６】
前記データユニットは、
フレーム制御ブロック
を備え、
前記フォーマットする段階は、
前記データユニットのフレーム制御ブロック内に、前記非電力線通信プロトコルに従う前記データを含める段階
を備える、請求項２３から２５のいずれか一項に記載の通信デバイス。
【請求項２７】
前記データユニットにおけるデリミタタイプフィールド値を、前記データユニットが前記非電力線通信プロトコルに従ってフォーマットされたデータを含むことを示す値に設定する段階
をさらに備える請求項２６に記載の通信デバイス。
【請求項２８】
前記非電力線通信プロトコルは、ローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）プロトコルであり、
前記フォーマットする段階は、前記データからスタート及びストップビットを取り除く段階を備える、請求項２３から２７のいずれか一項に記載の通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願へのクロスリファレンス及び参照による組み込み］
本願は、２０１３年２月２５日に出願された発明の名称が「電力線通信に基づく車内通信」である米国仮出願番号６１／７６８，６９９の恩恵を請求し、これによりその開示がその全体において参照によってここに組み込まれる。
【０００２】
本開示は、概して、複数の通信ネットワークに関し、より具体的には、他の複数のタイプの複数の通信プロトコルに取って代わるために複数の電力線通信プロトコルを用いる複数の方法及び複数のシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
複数の乗り物は、それらの設計においてより多くの電子デバイスを採用し続け、それは、センサ入力の提供、フィードバック、複数のユーザ制御の提供等をしてよい。これらの様々なデバイスの間の通信は、それらの機能を保証するために必要である。例えば、診断データは、頻繁にモニタされ、エンジンの状態についてのユーザフィードバックを提供するために記録される。別の例を提供するために、自動車における搭載コンピュータは、例えば、複数のドアロック、複数のウインドウリフト等の様々な電気機械デバイスと連動して頻繁に動作する。これらの様々なデバイスのそれぞれは、乗り物内の「ノード」と称され、最新の複数の乗り物は、多数のそのようなノード（例えば、１００又はより多い）で設計されてよい。
【０００４】
これらのノードと通信するために、コンピュータシステム及び／又は他のタイプの中央ノードは、概して、一連のバス及びワイヤハーネスを介して各ノードに配線で接続されている。これらのワイヤハーネスは、典型的には、各製造者の非標準であり、設計時間を必要とし、コストを追加する。さらに、多数のノードが所与の乗り物において存在してよいので、複数のワイヤハーネス及びこれらのバスインターコネクトを形成するケーブルは、相当な乗り物の重量を追加し得、燃料効率に直接に影響を与える。より最新の電子的な特徴を有する乗り物に対する増大する消費者の要求の結果として、製造コストを下げ続けつつ、一方で、増大する燃料効率が深刻な課題を提示する。
【発明の概要】
【０００５】
電力線プロトコルデータ伝送の一部として非電力線プロトコルデータの伝送を可能にする方法、システム、及び装置が説明される。電力線通信は、複数のフレーム制御ブロックの冗長符号化を実装するので、データ伝送に対して冗長に符号化された複数のフレーム制御ブロックを用いることは、ロバストな通信を提供する。さらに、複数の電力線は、電力線通信を利用する複数のノードで既に用いられるので、追加の複数の通信プロトコルは、追加の配線を必要とせずに、複数の電力線通信フレーム制御ブロック内で伝送されることができ、それにより、重量及びコストを節約する。
【０００６】
実施形態において、通信デバイスによって実行される方法は、電力線通信プロトコルに従ってデータユニットを受信する段階と、抽出されたデータを提供するために、データユニット内のデータを抽出する段階と、非電力線通信プロトコルに従って抽出されたデータを処理する段階とを含む。
【０００７】
別の実施形態において、通信デバイスは、電力線通信プロトコルに従ってデータユニットを受信し、抽出されたデータを提供するために、データユニット内のデータを抽出し、非電力線通信プロトコルに従って抽出されたデータを処理するように構成されるネットワークインターフェースを含む。
【０００８】
さらに別の実施形態において、通信デバイスによって実行される方法は、電力線通信プロトコルに従うデータユニットの部分として、非電力線通信プロトコルに従ってデータをフォーマットする段階と、第２通信プロトコルに従って、複数の副搬送波にわたってデータユニットを冗長に符号化する段階と、第２通信プロトコルに従って、別の通信デバイスにデータユニットを送信する段階とを含む。
【０００９】
追加の実施形態において、通信デバイスは、電力線通信プロトコルに従うデータユニットの部分として、非電力線通信プロトコルに従ってデータをフォーマットし、第２通信プロトコルに従って、複数の副搬送波にわたってデータを冗長に符号化し、第２通信プロトコルに従ってデータユニットを送信するように構成されるネットワークインターフェースデバイスを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の実施形態による例示的なネットワーク１０のブロック図である。
【００１１】
【図２Ａ】当技術分野で既知のような、ロングタイプフォーマットを有する電力線通信（ＰＬＣ）メディアアクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルデータユニット（ＭＰＤＵ）２００のブロック図である。
【００１２】
【図２Ｂ】当技術分野で既知のような、ショートタイプフォーマットを有するＰＬＣ  ＭＰＤＵ２５０のブロック図である。
【００１３】
【図３】本開示の実施形態による例示的なＰＬＣ  ＭＰＤＵ３００のブロック図である。
【００１４】
【図４】本開示の実施形態による例示的なＰＬＣ方法４００のフロー図である。
【００１５】
【図５】本開示の実施形態による例示的なＰＬＣ方法５００のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本開示の実施形態による例示的な通信ネットワーク１０のブロック図である。ネットワーク１０は、中央ノード１４、コントローラ４０、及び複数のノード２５を含む。
【００１７】
中央ノード１４は、ネットワークインターフェース１６−１及びネットワークインターフェース１６−２に連結されるホストプロセッサ１５を含む。ネットワークインターフェース１６−１は、メディアアクセス制御（ＭＡＣ）ユニット１８及び物理層（ＰＨＹ）ユニット２０を含む。ＰＨＹユニット２０は、バス４４に連結される複数の送受信機２１を含む。当業者によって理解されるように、３つの送受信機が図１に示されるが、中央ノード１４の様々な実施形態は、任意の適切な数（例えば１、２、４、５等）の送受信機２１を含むことができる。ネットワークインターフェース１６−２は、実施形態において、ネットワークインターフェース１６−１と同様の構造を有し、すなわち、対応するＭＡＣユニット、ＰＨＹユニット、及び１又は複数の送受信機を有する。いくつかの実施形態において、ネットワークインターフェース１６−１及びネットワークインターフェース１６−２は、異なるネットワーク通信プロトコルに対応する。これらの実施形態によれば、ネットワークインターフェース１６−２は、バス４２を介してコントローラ４０に連結される。
【００１８】
４つのノード２５が図１に示されるが、ネットワーク１０の様々な実施形態は、任意の適切な数（例えば、１、２、３、５、６、・・・、１００、・・・２００、３００・・・等）のノード２５を含む。ノード２５−１は、ネットワークインターフェース２７に連結されるホストプロセッサ２６を含む。ネットワークインターフェース２７は、ＭＡＣ処理ユニット２８及びＰＨＹプロセッシングユニット２９を含む。ＰＨＹプロセッシングユニット２９は、バス４４に連結される１又は複数の送受信機３０を含む。３つの送受信機３０が図１に示されるが、ノード２５−１の様々な実施形態は、任意の適切な数（例えば、１、２、４、５等）の送受信機３０を含むことができる。
【００１９】
本開示の様々な実施形態によれば、任意の適切な数のノード２５は、ノード２５−１と同一又は実質的に同様の構造を有する。そのような実施形態によれば、ノード２５−１と同一又は実質的に同様に構造化された複数のノード２５は、任意の適切な数の送受信機及びネットワークインターフェースを含む。例えば、ノード２５−１が３つの送受信機３４及び単一ネットワークインターフェース２７を有するように示されるが、複数のノード２５の様々な実施形態は、２つの送受信機及び２つのネットワークインターフェース等を有してよい。複数のノード２５−２、２５−３、及び２５−４に関連付けられるネットワークインターフェース及び送受信機の数は、簡潔さの目的のために図１に示されない。
【００２０】
いくつかの実施形態において、コントローラ４０は、バス４２を介してネットワークインターフェース１６−２に、及びバス４４を介してネットワークインターフェース１６−１及び複数のノード２５に連結される。他の実施形態において、コントローラ４０は、図１において破線によって示されるように、バス４４を介してネットワークインターフェース１６−１及び複数のノード２５に、又はバス４２を介してネットワークインターフェース１６−２に接続される。他の実施形態において、コントローラ４０及び中央ノード１４は、単一のデバイスの一部として統合される。複数のノード２５及びコントローラ４０の両方に連結される中央ノード１４の実施形態において、中央ノード１４は、複数のノード２５とコントローラ４０との間のブリッジとしての役割を果たすことができる。
【００２１】
ネットワーク１０は、例えば、複数の有線ネットワークプロトコル、１又は複数のＩＥＥＥ標準によって規定される複数の通信プロトコル等の任意の数の適切な通信プロトコルに従って通信をサポートする。適切な複数のＩＥＥＥ標準の複数の例は、複数の１９０１プロトコルを含む。複数の有線ネットワークプロトコルの複数の例は、任意の適切なシリアル又はパラレル通信プロトコル、又はパラレル及びシリアルプロトコルの組み合わせを含む。複数の適切な有線通信プロトコルの複数の例は、複数のローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）プロトコル及び複数のコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）プロトコルを含む。図１は、単一の中央ノード１４及びコントローラ４０のみを示すが、複数のノード２５の様々な実施形態は、いつでも、単一の中央ノード及び／又はコントローラより多くと通信するように構成され、互いに同一又は異なってよい複数の通信プロトコルを用いる別個の複数の中央ノード及び／又はコントローラとの同時通信を含む。
【００２２】
本開示の実施形態によれば、中央ノード１４、コントローラ４０、及び／又は複数のノード２５は、複数の通信デバイスとして実装され、１又は複数の適切な通信プロトコル及び／又は複数のＩＥＥＥ通信プロトコル標準に従って互いにデータを送信及び受信するように構成される。
【００２３】
様々な実施形態によれば、ネットワーク１０は、例えば、自動車、航空機、ボート等の乗り物の一部として実装される。他の実施形態によれば、ネットワーク１０は、任意の適切な有線ネットワークの一部として実装され、乗り物で実装されない。
【００２４】
乗り物の実施形態によれば、コントローラ４０は、乗り物に関連付けられる複数の機能をモニタし、乗り物のオペレーションを管理し、及び／又は乗り物のオペレータにフィードバックを提供するように構成される。例えば、コントローラ４０は、自動車コンピュータの部分であってよい。さらに、そのような実施形態によれば、複数のノード２５は、データを収集し、中央ノード１４に及び／又はコントローラ４０にこのデータを報告するように構成される。例えば、複数のノード２５は、例えば、複数の速度センサ、複数の加速度計、複数の温度センサ、複数の圧力センサ、複数の化学センサ、複数のエアバッグセンサ、乗り物のエンジンで用いられる複数のアクチュエータ、複数のパワーウインドウアクチュエータ、複数のドアロックアクチュエータ、複数のパワーミラーモータ、複数のパワーシートモータ等の関連付けられる複数のセンサ及び／又は複数のアクチュエータを含んでよい又はに連結されてよい。様々な実施形態によれば、複数のノード２５は、中央ノード１４及び／又はコントローラ４０から受信される複数の要求に対して応答する。例えば、ノード２５−１が速度センサである場合、中央ノード１４及び／又はコントローラ４０は、速度データのためにノード２５−１に要求を送信してよく、それは、それから、バス４４を介して、中央ノード１４及び／又はコントローラ４０に返答される。他の実施形態において、少なくともいくつかのノード２５は、中央ノード１４及び／又はコントローラ４０が最初に情報を要求することなく、中央ノード１４及び／又はコントローラ４０に情報を提供する。
【００２５】
乗り物でない実施形態によれば、例えば、コントローラ４０は、デバイスに関連付けられる複数の機能をモニタするように構成され、それにおいて、例えば、ホームネットワーク等のネットワーク１０が実装される。さらに、そのような実施形態によれば、複数のノード２５は、データを収集し、中央ノード１４及び／又はコントローラ４０にこのデータを報告するために構成される。様々な実施形態によれば、複数のノード２５は、中央ノード１４及び／又はコントローラ４０から受信される複数の要求に応答する。例えば、ノード２５−１が温度センサを含む又はに関連付けられる場合、中央ノード１４及び／又はコントローラ４０は、温度データのためにノード２５−１に要求を送信してよく、それは、それから、バス４４を介して、中央ノード１４及び／又はコントローラ４０に返答される。他の実施形態において、少なくともいくつかのノード２５は、中央ノード１４及び／又はコントローラ４０が最初に情報を要求することなく、中央ノード１４及び／又はコントローラ４０に情報を提供する。
【００２６】
実施形態によれば、中央ノード１４は、ノード２５へ／からデータを送信及び受信するために、バス４４を介して複数のノード２５と通信し、コントローラ４０は、中央ノード１４からのデータを送信及び受信するために、バス４２及び／又はバス４４を介して中央ノード１４と通信する。いくつかの実施形態において、バス４４は、複数のノード２５に電力を提供する複数の電力線に含められる又はとして実装される。実施形態において、バス４４は、例えば、電力を伝送しない複数のワイヤ等の他の別個の通信媒体を有しない複数の電力線として実装される。そのような実施形態において、中央ノード１４、複数のノード２５、及び／又はコントローラ４０のいずれかは、１又は複数の電力線通信（ＰＬＣ）プロトコルに従って、バス４４を介して互いと通信するように構成される。
【００２７】
実施形態によれば、ネットワークインターフェース１６−１及び／又はプロセッサ１５は、その後に第２通信プロトコルに従って送信されるデータユニット内で、第１通信プロトコルに従って送信されるべきデータをフォーマットするように構成される。そのような実施形態によれば、例えば、ノード２５−１のネットワークインターフェース２７等の送信されたデータを受信するノード２５のネットワークインターフェースは、例えば、第２通信プロトコルに従ってデータを受信するように構成される。この例を続けると、データが第２通信プロトコルに従って一旦受信されると、ネットワークインターフェース２７は、データユニットが第１通信プロトコルに対応するデータを含むか否かを判断するように構成される。ネットワークインターフェース２７及び／又はプロセッサ１５が、データユニットが第１通信プロトコルに対応するデータを含むと判断する場合、データユニット内のデータは、ネットワークインターフェース２７及び／又はプロセッサ１５によって、第１通信プロトコルに従って抽出されて処理される。
【００２８】
いくつかの実施形態によれば、中央ノード１４は、１又は複数のデータタイプ識別子、ヘッダ、及び／又はデータユニット内の任意の他の適切な識別子を生成することによって、第１通信プロトコルに従って送信されるべきデータをフォーマットするように構成される。そのような実施形態によれば、各ノード２５の対応するネットワークインターフェース及び／又はプロセッサ（例えば、ネットワークインターフェース２７及び／又はプロセッサ２６）は、データが中央ノード１４によって生成された識別子によって一旦識別されると、データを回復するために、第１通信プロトコルに従ってデータを抽出して処理するように構成される。さらに、そのような実施形態によれば、対応するノード２５のネットワークインターフェース及び／又はプロセッサは、識別子がデータユニット内に見つけられない場合、第２通信プロトコルに従ってデータユニットを処理するように構成される。
【００２９】
実施形態によれば、例えば、ノード２５等の受信側ノードの対応するネットワークインターフェース及び／又はプロセッサは、例えば、後続の処理のためのメモリ及び／又はキューにデータを格納するように構成される。いくつかの実施形態において、そのようなメモリは、受信側ノードの対応するネットワークインターフェース及び／又はプロセッサの部分として実装される。当業者によって理解されるように、本開示の様々な実施形態が複数のノード２５のうちの１つでの抽出及び処理を説明するが、中央ノード１４及び２５の複数のネットワークインターフェース及び／又は複数のプロセッサは、各々、互いから受信されたデータを抽出して処理するように構成されてよい。
【００３０】
いくつかの実施形態において、データが一旦処理されると、複数の受信側ノード２５のネットワークインターフェース及び／又はプロセッサは、任意の適切なデータタイプ識別子、ヘッダ、及び／又はデータユニット内の任意の他の適切な識別子と共に、第２通信プロトコルに従って送信されるデータユニット内で、第１通信プロトコルに従って応答を同様にフォーマットするように構成される。中央ノード１４は、同様に、第２通信プロトコルに従って応答を受信し、データが送信ノードによって生成された識別子によって一旦識別されると、データを回復するために、第１通信プロトコルに従ってデータを処理するように構成される。
【００３１】
このように、実施形態によれば、ネットワーク１０は、第２通信プロトコル（例えば、ＰＬＣ）による既存の複数の電力線を介する通信のために、（そうでなければ、そのような専用の複数のバスを介して送信及び受信される）データをフォーマットすることによって、第１通信プロトコルに関連付けられる専用の複数のバスを取り除く。中央ノード１４及び複数のノード２５は、それらの関連付けられる複数の機能を実行するために電力を必要とするので、既存の複数の電力線でＰＬＣプロトコルを用いることは、追加の複数の有線のバス及び複数のワイヤハーネスの必要性を取り除き、それにより、コストを節約できる。乗り物の実施形態によれば、これらのバス及びワイヤハーネスの排除は、また、減少された乗り物の重量及びより良いバッテリ燃費をもたらす。
【００３２】
いくつかの実施形態によれば、中央ノード１４は、実質的に、複数のノード２５と同様の機能を有する。例えば、そのような実施形態によれば、中央ノード１４及び複数のノード２５は、複数の要求を互いに送信して、関連付けられる複数の応答、データ等を受信してよい。他の実施形態によれば、中央ノード１４は、複数のノード２５と比較して、追加の機能及び／又は処理能力を有する。
【００３３】
いくつかの実施形態によれば、中央ノード１４は、複数のノード２５の間の通信を調整及び／又はスケジュールするように構成される。他の実施形態によれば、中央ノード１４は、コントローラ４０によって指示されるように、複数のノード２５と通信するように構成される。例えば、スケジュールする実施形態によれば、中央ノード１４は、複数のノード２５の間の通信を調整し、任意的に、周期的又は非周期的であるスケジュールに従ってデータのための複数の要求を複数のノード２５に送信するように構成される。さらに、スケジュールを利用するいくつかの実施形態において、複数のノード２５は、スケジュールに従って送信するように構成される。中央ノード１４は、任意的に、各特定のノードの実装に基づいて、通信のスケジュールを調整するように構成される。当業者によって理解されるように、データためのより頻繁な要求は、他と比較して、複数のノード２５のいくつかから所望されてよい。例えば、ノード２５−４がＧＰＳシステムの一部として実装される一方で、ノード２５−３がエンジンセンサの一部として実装される場合、中央ノード１４は、ノード２５−４よりノード２５−３からの複数のデータ要求を頻繁にスケジュールしてよい。
【００３４】
コントローラ向けの実施形態によれば、中央ノード１４は、複数のノード２５からのデータを要求するために、コントローラ４０から複数の命令及び／又は複数のコマンドを受信してよい。コントローラ４０は、任意的に、スケジュールに従って又は割り込み駆動型の基準で、複数のノード２５に複数のデータ要求を送信するように中央ノード１４に命令する。例えば、コントローラ４０は、任意的に、周期的又は非周期的なスケジュールの一部として、複数のノード２５からデータを収集するように中央ノード１４に命令する。別の例を提供すると、コントローラ４０は、任意的に、ユーザ入力に応答して、１又は複数のノード２５からデータを収集するように中央ノード１４に命令する。ユーザ入力は、物理的なボタンを押すこと、例えば、電気機械スイッチの駆動のために中央ノード１４から複数のノード２５のうちの１つに送信されるべきコマンドをトリガすること等を含んでよく、それによって、フィードバックが、一旦駆動されたスイッチの状態に関して、対応するノードによって返答される。
【００３５】
当業者によって理解されるように、複数の乗り物内のネットワーク通信は、通常、ＣＡＮ及びＬＩＮプロトコルを用いる。複数の共通ＬＩＮプロトコルデータレートは、９．６Ｋビット／秒及び１９．２Ｋビット／秒である。高速データが必須でない場合に、複数のＬＩＮプロトコルは、概して、自動車システムに用いられる。例えば、ＬＩＮプロトコルの共通の複数のアプリケーションは、複数のウインドウリフト、複数のライト、複数のミラーコマンド等を含む。複数の共通ＣＡＮプロトコルデータレートは、１００Ｋビット／秒及び５００Ｋビット／秒である。高速データがより重要である場合に、複数のＣＡＮプロトコルは、概して、自動車システムで用いられる。例えば、ＣＡＮプロトコルの共通の複数のアプリケーションは、エンジンデータ、ＧＰＳデータ、速度データ、自動ブレーキシステム（ＡＢＳ）データ、エアバッグデータ等を含む。
【００３６】
ネットワーク１０の様々な乗り物の実施形態は、複数のＬＩＮ又はＣＡＮバスを取り除くことを含むが、中央ノード１４と複数のノード２５との間及び／又は複数のノード２５の間の少なくともいくつかのＬＩＮ及び／又はＣＡＮ通信の機能を維持することを含む。そのような実施形態において、バス４４は、電力線通信に用いられ、ＬＩＮ及び／又はＣＡＮデータは、ＰＬＣプロトコルの一部として、１又は複数のデータユニット内でフォーマットされる。そのような実施形態によれば、下でより詳細に説明されるように、中央ノード１４及び複数のノード２５は、任意的に、ＩＥＥＥ１９０１ＰＬＣプロトコルを実装する、又はＩＥＥＥ１９０１プロトコルの１又は複数の変形版を実装するように構成される。
【００３７】
図２Ａは、当技術分野において既知のような、ロングタイプフォーマットを有する電力線通信（ＰＬＣ）メディアアクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルデータユニット（ＭＰＤＵ）２００のブロック図である。ロングタイプフォーマットのＭＰＤＵは、ＩＥＥＥ１９０１標準に従って作動する複数の通信デバイスの間でデータを交換するために用いられる。ＩＥＥＥ１９０１標準に従えば、プリアンブルは、２５６個の副搬送波上で定義され、１０回（プリアンブルがハイブリッドフレームの部分である場合、９）繰り返される直交周波数領域多重（ＯＦＤＭ）シンボルである。プリアンブルは、後続のフレーム制御ブロックの復調を可能にするために、時間同期情報及び粗チャネル推定を含む。フレーム制御ブロックは、典型的には、例えば、４位相偏移変調（ＱＰＳＫ）等の各副搬送波上の低次の変調で符号化される。フレーム制御ブロックが一旦復調されると、フレーム制御ブロックは、改善されたチャネル推定を提供するために、再符号化されて再変調される。改善されたチャネル推定は、より高次の変調でマッピングされてよい後続のデータの復調を可能にする。フレーム制御ブロックに続く後続のデータブロック１からＮは、データペイロードを構成する。
【００３８】
ＭＰＤＵ２００を構成するプリアンブル、フレーム制御ブロック、及びデータペイロードは、各々、シンボル送信期間に関連付けられる。例えば、ＯＦＤＭプリアンブルは、５．１２マイクロ秒（μｓ）の期間を有し、期間ｔ１は、典型的には、このシンボル期間がプリアンブルにおいて繰り返されるＯＦＤＭシンボルの数倍にするように定義される（例えば、１０回繰り返されるプリアンブルに対しては５１．２μｓ）。別の例を提供すると、ＯＦＤＭシンボル期間は、フレーム制御及びペイロードに対して４０．９６μｓである。
【００３９】
フレーム制御ブロックの期間は、フレーム制御ガードインターバルＧＩ（ＦＣ）及び逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）インターバルｔ２によって定義される。ＧＩ（ＦＣ）は、典型的には、ＩＥＥＥ１９０１標準において規定される１８３２個の時間サンプルによって１８．３２μｓに固定される。さらに、ＩＦＦＴインターバルは、典型的には、ＩＥＥＥ１９０１標準において規定される４０９６個の時間サンプルによって４０．９６μｓに固定される。したがって、フレーム制御ブロックの期間の全体は、典型的には、５９．２８μｓである。
【００４０】
各データブロック１からＮの期間は、ペイロードガードインターバルＧＩ及びＩＦＦＴインターバルｔ３によって定義される。ペイロードに対して、ＧＩは、送信されるペイロードデータにおけるサンプルの数と共に増加する。ＧＩに対する典型的な複数の値は、５５６、７５６、及び４７１２のサンプルのサイズに対応して、各々、５．５６μｓ、７．５６μｓ、及び４７．１２μｓから変化する。したがって、データブロック１からＮのいずれかの期間は、各々のＧＩのそれぞれに対応して、４６．５２μｓ、４８．５２、又は８８．１５μｓであってよい。
【００４１】
図２Ｂは、当技術分野において既知のような、ショートタイプフォーマットを有するＰＬＣ  ＭＰＤＵ２５０のブロック図である。ショートタイプのＭＰＤＵは、ＩＥＥＥ１９０１標準内の複数の汎用コマンドのために用いられる。例えば、ＩＥＥＥ１９０１プロトコルを実装する通信デバイスは、ロングタイプフォーマットのＭＰＤＵにおいて受信されたデータの受信を肯定応答するために、プリアンブル及びフレーム制御ブロックを送信してよい。ショートタイプフォーマットのＭＰＤＵのフレーム制御ブロックは、図３を参照してさらに説明される各々のフィールドを含むいくつかのバイトを含む。例えば、ＩＥＥＥ１９０１標準において、２の３ビットのデリミタタイプフィールド（ＤＴ＿ＩＨ）値を含むフレーム制御ブロックは、ショートフォーマットのＭＰＤＵを受信する通信デバイスに、フレーム制御ブロックのデータが選択的肯定応答（ＳＡＣＫ）応答であることを示す。ＩＥＥＥ１９０１プロトコルは、また、データ競合を回避するために、ロングタイプフォーマットのＭＰＤＵを受信することと、ショートタイプフォーマットのＭＰＤＵにおいてＳＡＣＫで応答することとの間のフレーム間隔（ＩＦＳ）期間を定義する。複数のＩＥＥＥ１９０１標準に従えば、６及び７に対応する複数のデリミタタイプ値が予約され、特定のコマンド又は機能に割り当てられない。
【００４２】
図３は、本開示の実施形態によるＰＬＣ  ＭＰＤＵ３００のブロック図である。ＰＬＣ  ＭＰＤＵ３００は、プリアンブル及びフレーム制御ブロックを含む。実施形態によれば、フレーム制御データブロックは、データ伝送に利用され、ＭＰＤＵ３００は、ペイロードフィールドを省略する。
【００４３】
フレーム制御ブロックは、１６バイトのフィールドであり、１つの予約バイト、バリアントフィールドＶＦ＿ＩＨのための１２バイト、及びフレームコントローラチェックシーケンスのための３バイトを含む。予約バイトは、デリミタタイプフィールドＤＴ＿ＩＨのための３ビット、アクセスフィールドのための１ビット、及びショートネットワーク識別子フィールドのための４ビットを含む。実施形態によれば、これらのフィールドは、ＩＥＥＥ１９０１プロトコルにおいて用いられるものに対応する。そのような実施形態によれば、６及び７のデリミタタイプフィールド値が予約される。
【００４４】
例示的な実施形態において、ネットワークインターフェース１６−１は、ＰＬＣプロトコルでない通信プロトコルに従ってデータをフォーマットし、図３の示されるバリアントフィールド内にフォーマットデータを配置するように構成される。例えば、実施形態において、ネットワークインターフェース１６−１は、図３のバリアントフィールドを構成するデータの１２バイトの一部として、ＣＡＮ又はＬＩＮプロトコルに従ってデータをフォーマットするように構成される。実施形態において、中央ノード１４及び／又は複数のノード２５の一部として実装される対応するネットワークインターフェース及び／又はプロセッサは、フレーム制御ブロックがＣＡＮ又はＬＩＮプロトコルに従ってフォーマットされたデータを含むことを受信側ノードに信号で伝えるために、任意的に、データタイプ指標フィールド及び／又は適切な識別子を生成するように構成される。
【００４５】
様々な実施形態において、中央ノード１４及び／又は複数のノード２５の一部として実装される対応するネットワークインターフェース及び／又はプロセッサは、受信側ノードに指標を提供するために、６又は７の値を有するデリミタタイプフィールドＤＴ＿ＩＨを生成するように構成される。これらの値は、ＩＥＥＥ１９０１プロトコルにおいて予約されるので、中央ノード１４及び複数のノード２５は、ＩＥＥＥ１９０１通信に影響を及ぼさなければ、この値を用いてよい。実施形態によれば、複数のデリミタフィールド値に対応するＩＥＥＥ１９０１プロトコルの複数の値によって示されるように、デリミタフィールド値が６又は７以外の値の場合、中央ノード１４及び／又は複数のノード２５は、ＩＥＥＥ１９０１プロトコルに従ってＭＰＤＵ３００を処理する。
【００４６】
例えば、２のデリミタフィールド値は、フレーム制御ブロックのデータをＳＡＣＫとして扱うように中央ノード１４及び／又は複数のノード２５に示す。ノードが、複数のＩＥＥＥ１９０１標準に従ってのみ通信するように構成される、例えば、ここで説明されたようなフレーム制御ブロック内のデータを抽出して処理することが可能でなく、そのようなノードが、６又は７のデリミタフィールド値を有するフレーム制御ブロックを受信すると仮定すると、ＩＥＥＥ１９０１プロトコルの予約された複数の値がフレーム制御ブロックのデータタイプに関連付けられないので、ノードは、フレーム制御ブロックの内容を無視する。このように、システムは、６又は７のデリミタフィールド値を認識するいくつかのノード、及びそれをしないいくつかのノードを含むことができる。したがって、いくつかの実施形態において、６又は７のデリミタフィールド値を認識するように構成される複数の新しいノードは、それをしない既存の複数のノードを変形する必要なく、システムに追加されることができる。当業者によって理解されるように、いくつかの実施形態において、ＩＥＥＥ１９０１プロトコルに従ってのみ作動するように構成される複数のノード２５は、ＰＨＹ層を変更すること、及び／又は関連付けられるＰＨＹファームウェア及び／又はＰＨＹコントローラを再プログラムすることによって、本開示を通じて説明されるような通信技術を利用するように適合されることができる。
【００４７】
中央ノード１４及び／又は複数のノード２５の一部として実装される対応ネットワークインターフェース及び／又はプロセッサによって生成される複数のデリミタフィールド値に加えて、様々な実施形態によれば、追加のデータは、任意的に、生成されて、図３に示されるように、ヘッダとしてバリアントフィールドの最初に配置されることができる。さらに、これらの実施形態によれば、中央ノード１４及び／又は複数のノード２５は、ＰＬＣプロトコル以外の別の通信プロトコルに対応するデータのための残りの間隔を残しつつ、１２バイトのバリアントフィールド内にヘッダを生成するように構成される。例えば、実施形態によれば、ヘッダは、送信ノード（例えば、中央ノード）と受信ノード（例えば、ノード２５−１）との間のリンクを識別する情報を含む。別の例として、実施形態によれば、ヘッダは、メッセージ識別子を含む。さらに、実施形態によれば、ヘッダは、任意的に、送信されたメッセージの長さを識別する長さ識別子を含む。
【００４８】
様々な実施形態によれば、メッセージ識別子は、送信ノードの識別を容易にするための任意の適切な数のビットを含み、例えば、固有のアドレス、ＭＡＣアドレス等である。長さ識別子は、１又は複数のバリアントフィールド内の送信されたメッセージの長さの識別を容易にするための任意の適切な数のビットを含む。実施形態によれば、ヘッダは、メッセ−ジＩＤフィールドを構成する１２ビット及び長さ識別情報フィールドを構成する４ビットを有する２バイトのデータを含む。この実施形態によれば、バリアントフィールドの１２バイトのうちの１０バイトは、依然として、ＰＬＣプロトコル以外の複数の通信プロトコルに対応するデータ送信のための「ペイロード」として用いられる。
【００４９】
実施形態によれば、ヘッダは、中央ノード１４によって、及び中央ノード１４からの複数の要求に応答する場合に複数のノード２５によって送信される。他の実施形態によれば、中央ノード１４のみが、送信信号におけるヘッダを複数のノード２５に送信する。中央ノード１４がスケジュールに従ってノード２５に送信信号を送信する実施形態において、中央ノード１４は、複数のノード２５からの応答において、ヘッダに含まれるべきメッセ−ジＩＤを必要としない。つまり、中央ノード１４は、どのノードによって送信信号が送信されたのか、及び応答がスケジュールされたタイムスロット内で受信されたか否かを知っているので、中央ノード１４は、応答するノード２５を識別するように構成される。しかし、複数のタイムスロットと複数のノードとの間の相関は、追加の処理時間及び／又はネットワークインターフェース１６−１及び／又はプロセッサ１５内に実装されるメモリの検索を必要とし得る。したがって、ヘッダは、例えば、ファームウェアの複雑さを減少するために、デバッグの目的で重要なデータを提供するために等、任意的に、複数のノード２５によって送信される複数の応答に含まれてよい。当業者によって理解されるように、複数のノード２５によってヘッダを送信する決定の結果としての利便性及び／又は複雑さの減少は、特定のアプリケーションに基づいて、データレートにおける潜在的な損失を踏まえて考慮されることができる。
【００５０】
様々な実施形態によれば、複数のＭＰＤＵ３００は、ＰＬＣ以外の複数の適切な通信プロトコルに従ってフォーマットされたデータの伝送を容易にするために、中央ノード１４及び／又は複数のノード２５によって送信されてよい。例えば、非ＰＬＣプロトコルに対応するデータユニットがバリアントフィールドにおける利用可能な残りのバイトより長い場合、長さ識別情報フィールドは、任意的に、複数のＭＰＤＵの処理を容易にするために、データユニットの長さを示す。例えば、非ＰＬＣデータユニットが長さで１４バイトである場合、データの長さ識別子は、１４バイトの長さを示すことができる。ＭＰＤＵ３００が対応するノードで一旦受信されると、そのノードは、１４バイトのメッセージの残りを含む追加の複数のＭＰＤＵ３００を予期するか否かを判断するために、長さ識別情報フィールドを用いることができる。実施形態によれば、後続のフレーム制御ブロックのヘッダにおける長さ識別情報フィールドは、任意的に、残りのデータを示すアップデートされた長さ値を含む。別の実施形態によれば、後続の複数のフレーム制御ブロックの複数のヘッダは、任意的に、各後続のフレーム制御ブロックにおける初期の長さ値を繰り返す固定の長さ識別情報フィールドを含む。固定の長さ識別情報フィールドの実施形態によれば、受信ノードは、いつ非ＰＬＣデータユニットの全体が伝送されたかを判断するために、複数のフレーム制御ブロックをカウントするように構成される。
【００５１】
様々な実施形態によれば、長さ識別情報フィールドは、代替的に、後続の複数のフレーム制御ブロックが続くか否かの指標を含む、又はで置換される。例えば、長さ識別情報フィールドは、いくつかの実施形態において、現在のフレーム制御ブロックが送信されるべき最後のものであることを示す「０」の論理値、及び追加のフレーム制御ブロックが予期されるべきことを示す「１」の論理値を有する単一ビットフィールドを含む又はによって置換される。単一ビットの論理値を用いる実施形態は、データペイロードのためのバリアントフィールドにおける追加の間隔を予約すべく、ヘッダのサイズをさらに減少するために有利であってよい。
【００５２】
実施形態によれば、ＬＩＮプロトコルは、マスター−スレーブ協調を実装するので、中央ノード１４は、ＬＩＮマスタデバイスとしての役割を果たし、複数のノード２５は、複数のＬＩＮスレーブデバイスとしての役割を果たす。さらに、ＬＩＮプロトコルは、ＬＩＮデータ要求を構成する３４ビットを含むマスタデバイス（中央ノード１４）から送信されるヘッダメッセージを含む。この実施形態によれば、中央ノード１４は、図３に示されるような、メッセージ及び長さＩＤフィールドを有するヘッダフィールドを追加しつつ、ＭＰＤＵ３００のフレーム制御ブロック内の３４ビットのヘッダをフォーマットする。さらに、この実施形態によれば、中央ノード１４は、また、例えば、予約値に対してＤＴ＿ＩＨデリミタタイプフィールド値、例えば６等を生成し、そして、ＩＥＥＥ１９０１プロトコルの変形版を用いてＭＰＤＵ３００を送信する。
【００５３】
さらに、いくつかの実施形態によれば、ノード２５は、中央ノード１４から送信されたＭＰＤＵ３００を受信し、メッセ−ジＩＤフィールドに含まれるデータに基づいて、それがＭＰＤＵ３００の受信側であることを検証する。そして、受信ノードは、フレーム制御ブロックのデータを処理し、６に等しいＤＴ＿ＩＨ値に基づいて、フレーム制御ブロックがＬＩＮメッセージを含むことを判断する。この判断が一旦なされると、受信側ノード２５は、３６ビットのＬＩＮヘッダを抽出し、ＬＩＮプロトコルに従ってそれを処理する。
【００５４】
さらに、この実施形態によれば、３６ビットのＬＩＮヘッダが一旦抽出され、受信側ノードで処理されると、応答が中央ノード１４に戻される送信信号のために生成される。ＬＩＮプロトコルに従って、スレーブデバイスは、１−８バイトのペイロード及び１バイトのチェックサムを有する３４ビットのヘッダメッセージに応答する。その上、ＬＩＮプロトコルは、各ペイロードのバイト、及びフロー制御のためのスタート及びストップビットを有するチェックサムのバイトを囲む。結果として、ＬＩＮ応答は、１−８バイトのペイロードに対応する２０−９０ビットの間を含む。
【００５５】
受信側ノードが中央ノードへの複数の応答にヘッダを含めない実施形態において、最大９０ビットが１２バイトフレーム制御ブロック内に適合する。これらの実施形態によれば、受信側ノードは、例えば、予約値を有するＤＴ＿ＩＨデリミタタイプフィールド値、例えば６等を生成し、ＬＩＮ応答データを含むフレーム制御ブロックで中央ノード１４にＭＰＤＵを送信し返す。
【００５６】
受信側ノードが中央ノードに応答してヘッダを生成する実施形態において、最大９０ビットは、１２バイトフレーム制御ブロック内に適合しなくてよい。そのような実施形態において、複数のＭＰＤＵは、受信側ノードから送信されてよく、長さＩＤフィールドは、任意的に、複数のＭＰＤＵがＬＩＮ応答データを含んで送信されることを示すために用いられる。
【００５７】
受信側ノードと同様に、制御ノード１４は、１又は複数のＭＰＤＵを受信し、フレーム制御ブロックを処理し、ＤＴ＿ＩＨデリミタタイプフィールド値を検証し、１又は複数のフレーム制御ブロック内のＬＩＮ応答データを抽出し、ＬＩＮプロトコルに従ってＬＩＮ応答データを処理する。１より多いＭＰＤＵが制御ノード１４に送信される場合、制御ノード１４は、任意的に、複数のノード２５の実施形態に関して先に説明されたように、長さＩＤフィールドを用いて、複数のＭＰＤＵの各フレーム制御ブロック内のＬＩＮ応答データを抽出して処理する。
【００５８】
実施形態によれば、例えば、ＣＡＮプロトコルによって規定されるマルチマスタ協調システムに従って、中央ノード１４は、１つのマスタデバイスとしての役割を果たし、１又は複数のノード２５は、追加の複数のマスタデバイスとしての役割を果たす。ＣＡＮプロトコルは、０−８バイトのペイロード及び１０８ビットの最大フレーム長を含む。ＣＡＮプロトコルは、また、１２８ビット拡張フレームフォーマットを提供する。例えば、中央ノード１４は、図３に示されるような、メッセージ及び長さＩＤフィールドを有するヘッダフィールドを追加しつつ、ＭＰＤＵ３００のフレーム制御ブロック内のペイロードをフォーマットする。ＬＩＮプロトコルの例と同様に、中央ノード１４は、また、例えば、予約値にＤＴ＿ＩＨデリミタタイプフィールド値、例えば６等を生成する。さらに、この実施形態によれば、中央ノード１４は、ＩＥＥＥ１９０１プロトコルに従ってＭＰＤＵを送信する。
【００５９】
さらに、ＣＡＮの実施形態によれば、例えば、ノード２５−１等のノードは、例えば、中央ノード１４から送信されたＭＰＤＵを受信し、メッセ−ジＩＤフィールドに含まれるデータに基づいて、それがＭＰＤＵ３００の受信側であることを検証する。そして、受信ノードは、フレーム制御ブロックのデータを処理し、６に等しいＤＴ＿ＩＨ値に基づいて、フレーム制御ブロックがＣＡＮメッセージを含むことを判断する。この判断が一旦なされると、受信側ノードは、フレーム制御ブロックからＣＡＮメッセージを抽出し、ＣＡＮプロトコルに従って、ＣＡＮメッセージデータを処理する。
【００６０】
ＬＩＮプロトコルの実施形態に関して先に説明されたように、フレーム制御ブロックにおける利用可能な間隔より大きい複数のデータメッセージは、生成されたヘッダにおける長さ指標フィールドを用いて、複数のＭＰＤＵで対処されることができる。ＬＩＮプロトコルの例と同様に、ＣＡＮの実施形態において、中央ノード１４及び／又は複数のノード２５は、同様に、１又は複数のフレーム制御ブロック内のＣＡＮデータをフォーマットし、適当なＤＴ＿ＩＨフィールド値でこれを示し、ＣＡＮプロトコルに従って、ＣＡＮメッセージデータを抽出して処理する。
【００６１】
上で説明されたようなデータ伝送のためにフレーム制御ブロックを用いることによって、本開示の様々な実施形態は、ペイロードを取り除くことによって、データ通信の間のレイテンシを減少させる。さらに、いくつかの実施形態において、例えば、ＭＰＤＵ３００等の複数のＭＰＤＵは、ＭＰＤＵの肯定応答を送信する受信デバイスを必要とせず、したがって、レイテンシだけでなくトラフィックをさらに減少させる。実施形態において、中央ノード１４及び／又は複数のノード２５は、フレーム制御ブロックの正確な復調及び復号を検証するために、図３に示されるようなフレーム制御ブロックにおけるフレームチェックシーケンスを用いるように構成される。フレームチェックシーケンスは、例えば、サイクリックリダンダンシーチェック（ＣＲＣ）値を含むことができる。実施形態によれば、フレームコントローラチェックシーケンスは、ＩＥＥＥ１９０１プロトコルにおいて規定されるように計算される。上で説明されたように、実施形態によれば、肯定応答は、受信された送信信号に応答して、中央ノード１４又は複数のノード２５から送信されない。むしろ、様々な実施形態によれば、中央ノード１４及び／又は複数のノード２５は、フレームコントローラチェックシーケンスを用いて、フレーム制御ブロックを検証し、そして、フレーム制御ブロック内に要求されたデータを含む別のＭＰＤＵ３００で受信された送信信号に応答する。
【００６２】
その上、図３に示されるＩＦＳは、複数のＭＰＤＵの複数の交換の間のデータの競合を回避するために存在するが、複数のＡＣＫが送信されない実施形態において、このＩＦＳは、ＩＥＥＥ１９０１標準に従って要求されるＩＦＳから減少されることができる。結果として、ＩＦＳは、送受信機のレイテンシによってのみ制限される。したがって、ロングタイプフォーマットの複数のＭＰＤＵの使用を取り除くことと、ＩＦＳを減少することとの組み合わせは、ＩＥＥＥ１９０１標準でサポートされるものより速いデータレートを提供する。例えば、ｔ１が５１．１２μｓであり、ＧＩ（ＦＣ）が１８．３２μｓであり、及びｔ２が４０．９６μｓである場合、ＶＦ＿ＩＨフィールド内の１２バイトのデータを受信することに関連付けられる合計のシンボル期間は、１１０．４８μｓである。この例において、データレートは、次のような式１で表現されることができる。
【００６３】
【数１】
2016510189.tif 000003
【００６４】
ＩＦＳがゼロに近づくにつれて、これは、８６８．９３Ｋビット／秒の式１に基づくデータレートの最大をもたらす。ＬＩＮ及びＣＡＮプロトコルのデータレートは、このデータレートより小さい（例えば、ＣＡＮの最大のデータレートは、５００Ｋビット／秒である）ので、本開示を通じて説明される様々な実施形態は、ＬＩＮ及びＣＡＮプロトコルが向けられる複数のアプリケーションによく適している。
【００６５】
様々な実施形態によれば、データレートは、データフォーマット処理を活用することによってさらに増大されることができる。例えば、いくつかの通信プロトコル、例えばＬＩＮ等は、スタート及び／又はストップビットでデータの複数のバイトを埋め込む。実施形態によれば、中央ノード１４及び／又は複数のノード２５は、これらのスタート及び／又はストップビットを取り除くことによって、ＭＰＤＵ３００を介する送信のために、ＬＩＮデータを再フォーマットするように構成される。例えば、典型的な９０ビットのＬＩＮ応答は、８バイトのペイロード、１バイトのチェックサム、及び１８個のスタート／ストップビットを含む。
【００６６】
実施形態によれば、中央ノード１４及び／又はクライアント２５は、フレーム制御フィールドにデータを含める前に、そのようなスタート／ストップビットを取り除くように構成され、それにより、上記の９０ビットの例における送信されるデータの量を７２ビットまで減少させ、全体で２０％のサイズの減少をもたらす。実施形態において、スタート／ストップビットが取り除かれたか否かの指標は、任意的に、例えば、送信される情報のヘッダに含まれる。例えば、フォーマットフィールドは、メッセ−ジＩＤ及び／又は長さＩＤフィールドに加えて又はその部分として、図３に示されるように、ヘッダに含まれる。受信側ノードがＭＰＤＵを一旦受信すると、フォーマットフィールドは、スタート／ストップビットが取り除かれたか否かを判断するために利用される。実施形態において、フォーマットフィールドがスタート／ストップビットが取り除かれたことを示す場合、受信側ノードは、抽出されたＬＩＮデータがＬＩＮプロトコルに従って処理されることができるように、スタート／ストップビットを挿入する。実施形態によれば、スタート／ストップビットの再導入は、例えば、８ビット毎にカウントし、そして、処理する前に各抽出されたデータバイトにスタート／ストップビットを追加することによって８ビットをフォーマットするビット構文解析システムとして、実装されることができる。
【００６７】
いくつかの実施形態において、フレーム制御ブロックの冗長符号化が利用される。例えば、フレーム制御ブロックは、データの破損を軽減するために、ブロードキャストマスク内で複数の副搬送波にわたって冗長に符号化される。例えば、実施形態において、フレーム制御ブロックは、２−３０ＭＨｚのブロードキャストマスクを通じて９１７個の副搬送波にわたって符号化される。実施形態において、ターボ畳み込みエンコーダは、２５６ビットを有する１６バイトのフレーム制御ブロックを符号化するために利用され、複数の符号化ビットは、交互に配置され、ダイバーシティコピアは、交互に配置されて符号化された複数のフレーム制御ビットを９１７個の副搬送波にわたって拡散するために利用される。
【００６８】
様々な実施形態によれば、中央ノード１４及び／又は複数のノード２５の対応するネットワークインターフェース及び／又はプロセッサは、複数の副搬送波をわたってフレーム制御ブロック内でフォーマットされたデータを冗長に符号化するように構成される。さらに、そのような実施形態によれば、中央ノード１４及び／又は複数のノード２５に対応するネットワークインターフェース及び／又はプロセッサは、送信されたフレーム制御ブロックを回復するために、複数の冗長フレーム制御ブロックを復号化するように構成される。既存のＩＥＥＥ１９０１プロトコルは、冗長フレーム制御ブロックの符号化及び復号化の技術を利用するので、いくつかの実施形態において、既存のＩＥＥＥのネットワークインターフェース及びプロセッサの少なくとも部分、例えば、ＰＨＹ層のファームウェア等が利用されることができる。同様に、冗長符号化及び復号化は、既存のＩＥＥＥ１９０１のハードウェア（例えば、複数のターボ畳み込みエンコーダ、複数のインターリーバ、複数のダイバーシティコピア等）を用いる様々な実施形態において実装されることができる。冗長符号化の技術を利用する通信は、雑音が多い環境において、より大きい耐性及びロバスト性を提供するので、冗長フレーム制御ブロックの実施形態は、特に、ネットワーク１０が高い電気的雑音の環境、例えば、乗り物等で作動している場合に有用である。
【００６９】
図４は、本開示の実施形態によるデータを送信する例示的な方法４００のフロー図である。本開示の実施形態において、方法４００は、例えば、図１に示されるような中央ノード１４及び／又はノード２５−１のうちの１又は複数等の適切な通信デバイスにおいて実行される。図４は、例示を目的として、図１を参照して説明される。しかし、他の実施形態において、方法４００は、図１における複数のデバイス以外の適切な通信デバイスによって実装される。
【００７０】
ブロック４０２において、第１通信デバイスは、第２通信プロトコルに従うデータユニットの部分として、第１通信プロトコルに従ってデータをフォーマットする。第１通信デバイスは、例えば、中央ノード１４に対応する。データユニットは、実施形態において、例えば、図３に示されるようなフレーム制御ブロックを含む。第１及び第２通信プロトコルは、実施形態において、各々、例えば、シリアルインターコネクトプロトコル及びＰＬＣプロトコルを含む。様々な実施形態によれば、複数のシリアルインターコネクトプロトコルは、ＬＩＮ及び／又はＣＡＮプロトコルを含み、いくつかの実施形態において、ＰＬＣプロトコルは、ＩＥＥＥ１９０１プロトコルの変形版を含む。
【００７１】
ブロック４０４において、第１通信デバイスは、データユニット内にデータタイプ識別子及び／又はヘッダを生成する。このデータタイプ識別子は、実施形態において、例えば、データブロックが第１通信プロトコルに従うフォーマットデータを含むことを示す識別情報を含む。実施形態によれば、データタイプ識別子は、第１通信プロトコルに従うデータの指標を提供するための値にセットされるＤＴ＿ＩＨデリミタタイプフィールドである。ヘッダは、実施形態において、例えば、図３に示されるようなメッセージ識別情報及び／又は長さ識別情報を含む。
【００７２】
ブロック４０６において、第１通信デバイスは、第２通信プロトコルに従って、複数の副搬送波の周波数にわたってデータユニットを冗長に符号化する。実施形態において、このデータユニットは、ＩＥＥＥ１９０１プロトコルに従って、複数の副搬送波にわたって冗長に符号化される。
【００７３】
ブロック４０８において、第１通信デバイスは、第２通信プロトコルに従って、データユニットを第２通信デバイスに送信する。第２通信デバイスは、例えば、図１に示されるようなノード２５−１を含むことができる。
【００７４】
図５は、本開示の実施形態によるデータを受信して処理する例示的な方法５００のフロー図である。本開示の実施形態において、方法５００は、例えば、図１に示されるような中央ノード１４及び／又はノード２５−１のうちの１又は複数等の適切な通信デバイスで実行される。図５は、例示を目的として、図１を参照して説明される。しかし、他の実施形態において、方法５００は、図１における複数のデバイス以外の適切な通信デバイスによって実装される。
【００７５】
ブロック５０２において、通信デバイスは、第１通信プロトコルに従って、データユニットを受信する。通信デバイスは、実施形態において、例えば、ノード２５−１を含む。データユニットは、実施形態において、例えば、図１に示されるような中央ノード１４から送信される、図３に示されるようなフレーム制御ブロックを含む。第１通信プロトコルは、例えば、ＰＬＣプロトコルを含む。実施形態によれば、ＰＬＣプロトコルは、修正されたＩＥＥＥ１９０１標準のプロトコルである。
【００７６】
ブロック５０４において、通信デバイスは、データユニットを復号化する。実施形態において、復号化することは、上で説明されたような複数の副搬送波にわたって冗長に符号化されたデータを復号化することを含む。フレーム制御ブロックがＩＥＥＥ１９０１標準に従って符号化される実施形態によれば、ブロック５０４は、ＩＥＥＥ１９０１標準に従って、フレーム制御ブロックを回復するために、冗長に符号化されたデータを復号化することを含む。
【００７７】
ブロック５０６において、通信デバイスは、データユニット内のデータタイプ識別子及び／又はヘッダを識別する。このデータタイプ識別子は、例えば、データブロックが第１通信プロトコルに従うフォーマットデータを含むという識別情報、又はデータブロックが第２通信プロトコルに従うフォーマットデータを含むという識別情報を含むことができる。実施形態によれば、このデータタイプ識別子は、第１プロトコル又は第２プロトコルのいずれに従ってデータがフォーマットされているか示すための適当な値にセットされるＤＴ＿ＩＨデリミタタイプフィールドである。ヘッダは、実施形態において、例えば、図３に示されるようなメッセージ識別情報及び／又は長さ識別情報を含む。
【００７８】
ブロック５０８において、通信デバイスは、データタイプ識別子が第２通信プロトコルに従ってフォーマットされたデータに対応する予め定められた値に対応するか否かを判断する。この予め定められた値は、実施形態において、例えば、ＩＥＥＥ１９０１標準の予約値、例えば６又は７である。ブロック５０８において、識別子が予め定められた値に対応すると判断される場合、方法５００は、ブロック５１０に進む。一方で、ブロック５０８において、識別子が予め定められた値に対応しないと判断された場合、方法５００は、ブロック５１４に進む。
【００７９】
ブロック５１０において、通信デバイスは、第２通信プロトコルに従って、データユニット内のデータを抽出及び／又はフォーマットする。実施形態において、例えば、データユニット内のデータを抽出することは、第２通信プロトコルによって規定されるフォーマットに従って、データユニット内のデータを構文解析することを含む。データをフォーマットすることは、データユニット内のデータのスタート及び／又はストップビットが送信機において取り除かれた実施形態において、例えば、スタート及びストップビットを挿入すること含む。データユニット内のデータが既に第２通信プロトコルに従ってフォーマットされているいくつかの実施形態において、フォーマットすることは省略される。
【００８０】
ブロック５１２において、通信デバイスは、第２通信プロトコルに従って、ブロック５１０において抽出及び／又はフォーマットされたデータを処理する。ブロック５１２は、実施形態において、例えば、中央ノード１４から送信されたＬＩＮ又はＣＡＮコマンドを処理することを含む。
【００８１】
ブロック５１４において、通信デバイスは、第１通信プロトコルに従って、データユニットを処理する。これは、実施形態において、例えば、ＰＬＣプロトコルに従ってフレーム制御ブロックを処理することを含む。
【００８２】
いくつかの実施形態において、ブロック５０６、５０８、及び５１４、又はそれらの部分は、省略される。例えば、いくつかの実施形態において、複数のデータユニットにおけるデータが、第２通信プロトコルに従ってフォーマットされることが想定される。
【００８３】
ここで提示された図面は、例示の目的とするものである。図面を通して示される様々な要素の間の通信及び／又は連結は、ここで説明されるような対応するオペレーションを達成するための任意のタイプの連結又は通信の手段を用いて実行されてよい。例えば、たとえ複数の単線がいくつかの要素の間の通信を示すために用いられるとしても、この通信は、任意の数のワイヤ及び／又はバスで実装されてよい。さらに、そのような通信は、示される連結に関わらず、例えば、シリアル又はパラレル通信等の任意の適当な通信プロトコルで実装されてよい。
【００８４】
本発明のさらなる態様は、以下の項目のうちの１又は複数に関連する。
【００８５】
第１の実施形態において、方法は、通信デバイスによって実行され、電力線通信プロトコルに従ってデータユニットを受信する段階と、抽出されたデータを提供するために、データユニット内のデータを抽出する段階と、非電力線通信プロトコルに従って抽出されたデータを処理する段階とを含む。
【００８６】
第１及び他の実施形態の変形は、通信デバイスが、データユニット内のデータタイプ識別子を識別し、データタイプ識別子が予め定められた値に対応することを判断し、データタイプ識別子が予め定められた値に対応すると判断される場合に、非電力線通信プロトコルに従って抽出されたデータを処理することを含む。
【００８７】
第１及び他の実施形態の追加の変形は、通信デバイスが、データタイプ識別子が予め定められた値に対応しないと判断される場合に、電力線通信プロトコルに従ってデータユニットを処理することを含む。
【００８８】
さらに、第１及び他の実施形態の変形は、非電力線通信プロトコルがシリアルネットワークプロトコルであることを含む。
【００８９】
さらに、第１及び他の実施形態の変形は、シリアルネットワークプロトコルが、（ｉ）ローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）プロトコル、及び（ｉｉ）コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）プロトコルのうちの１又は複数を含むことを含む。
【００９０】
その上、第１及び他の実施形態の変形は、データユニットのフレーム制御ブロックのバリアントフィールド内からデータを抽出する段階を含む。
【００９１】
さらに、第１及び他の実施形態の変形は、データタイプ識別子がフレーム制御ブロック内のデリミタタイプフィールド値に対応し、予め定められた値が（ｉ）６又は（ｉｉ）７のうちの１つであることを含む。
【００９２】
さらに、第１及び他の実施形態の変形は、非電力線通信プロトコルがローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）プロトコルであること、及び抽出されたデータにスタート及びストップビットを追加する段階を含む。
【００９３】
第２の実施形態において、通信デバイスは、電力線通信プロトコルに従ってデータユニットを受信し、抽出されたデータを提供するために、データユニット内のデータを抽出し、非電力線通信プロトコルに従って抽出されたデータを処理するように構成されるネットワークインターフェースを含む。
【００９４】
第２及び他の実施形態の変形は、ネットワークインターフェースが、データユニットにおけるデータタイプ識別子が予め定められた値に対応するか否かを判断するように構成されること、及びデータタイプ識別子が予め定められた値に対応すると判断することに応答して、非電力線通信プロトコルに従って抽出されたデータを処理することを含む。
【００９５】
さらに、第２及び他の実施形態の変形は、ネットワークインターフェースが、データタイプ識別子が予め定められた値に対応しないと判断される場合に、電力線通信プロトコルに従ってデータユニットを処理するように構成されることを含む。
【００９６】
その上、第２及び他の実施形態の変形は、非電力線通信プロトコルがシリアルネットワークプロトコルであることを含む。
【００９７】
さらに、第２及び他の実施形態の変形は、シリアルネットワークプロトコルが、（ｉ）ローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）プロトコル、及び（ｉｉ）コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）プロトコルのうちの１又は複数を含むことを含む。
【００９８】
さらに、第２及び他の実施形態の変形は、ネットワークインターフェースデバイスが、データユニットにおけるフレーム制御ブロックからデータを抽出することによって、抽出されたデータを提供するようにさらに構成されることを含む。
【００９９】
さらに、第２及び他の実施形態の変形は、データタイプ識別子がフレーム制御ブロック内のデリミタタイプフィールド値に対応すること、及びネットワークインターフェースデバイスが、デリミタタイプフィールド値が（ｉ）６又は（ｉｉ）７のうちの１つであるか否かを判断するようにさらに構成されることを含む。
【０１００】
その上、第２及び他の実施形態の変形は、第２通信プロトコルがローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）プロトコルであること、及びネットワークインターフェースデバイスが抽出されたデータにスタート及びストップビットを追加するようにさらに構成されることを含む。
【０１０１】
第３の実施形態において、通信デバイスによって実行される方法は、電力線通信プロトコルに従うデータユニットの部分として、非電力線通信プロトコルに従ってデータをフォーマットする段階と、第２通信プロトコルに従って、複数の副搬送波にわたってデータユニットを冗長に符号化する段階と、第２通信プロトコルに従って、別の通信デバイスにデータユニットを送信する段階とを含む。
【０１０２】
第３及び他の実施形態の変形は、非電力線通信プロトコルがシリアルネットワークプロトコルであることを含む。
【０１０３】
さらに、第３及び他の実施形態の変形は、シリアルネットワークプロトコルが、（ｉ）ローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）プロトコル、及び（ｉｉ）コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）プロトコルのうちの１又は複数であることを含む。
【０１０４】
その上、第３及び他の実施形態の変形は、データユニットがフレーム制御ブロックを備えること、及びフォーマットする段階が、データユニットのフレーム制御ブロック内に、非電力線通信プロトコルに従うデータを含めることを備えることを含む。
【０１０５】
さらに、第３及び他の実施形態の変形は、データユニットにおけるデリミタタイプフィールド値を、データユニットが非電力線通信プロトコルに従ってフォーマットされたデータを含むことを示す値に設定することを含む。
【０１０６】
さらに、第３及び他の実施形態の変形は、非電力線通信プロトコルがローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）プロトコルであること、フォーマットする段階が、データからスタート及びストップビットを取り除く段階を含むことを含む。
【０１０７】
第４の実施形態において、通信デバイスは、電力線通信プロトコルに従うデータユニットの部分として、非電力線通信プロトコルに従ってデータをフォーマットし、第２通信プロトコルに従って、複数の副搬送波をわたってデータユニットを冗長に符号化し、第２通信プロトコルに従って、別の通信デバイスにデータユニットを送信するように構成されるネットワークインターフェースを含む。
【０１０８】
第４及び他の実施形態の変形は、非電力線通信プロトコルがシリアルネットワークプロトコルであることを含む。
【０１０９】
その上、第４及び他の実施形態の変形は、シリアルネットワークプロトコルが、（ｉ）ローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）プロトコル、及び（ｉｉ）コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）プロトコルのうちの１又は複数を含むことを含む。
【０１１０】
さらに、第４及び他の実施形態の変形は、データユニットがフレーム制御ブロックを備えること、及びフォーマットする段階が、データユニットのフレーム制御ブロック内に、非電力線通信プロトコルに従うデータを含めることを備えることを含む。
【０１１１】
さらに、第４及び他の実施形態の変形は、データユニットにおけるデリミタタイプフィールド値を、データユニットが非電力線通信プロトコルに従ってフォーマットされたデータを含むことを示す値に設定する段階を含む。
【０１１２】
さらに、第４及び他の実施形態の変形は、非電力線通信プロトコルがローカルインターコネクトネットワーク（ＬＩＮ）プロトコルであること、及びフォーマットする段階が、データからスタート及びストップビットを取り除く段階を備えることを含む。
【０１１３】
上で説明された様々なブロック、オペレーション、及び技術の少なくともいくつかは、ハードウェア、複数のファームウェア命令を実行するプロセッサ、複数のソフトウェア命令を実行するプロセッサ、又はそれらの任意の組み合わせを利用して実装されてよい。複数のソフトウェア又はファームウェア命令を実行するプロセッサを利用して実装される場合、複数のソフトウェア又はファームウェア命令は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、ＲＡＭ又はＲＯＭ又はフラッシュメモリ、テープドライブ等の任意の適切なコンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。同様に、複数のソフトウェア又はファームウェア命令は、任意の既知又は所望の伝送方法によってユーザ又はシステムに伝送されてよい。複数のソフトウェア又はファームウェア命令は、プロセッサによって実行された場合に、プロセッサに様々な動作を実行させる複数の機械可読命令を含んでよい。
【０１１４】
ハードウェアに実装される場合、ハードウェアは、複数の個別のコンポーネント、集積回路、ＡＳＩＣ、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）等のうちの１又は複数を備えてよい。
【０１１５】
本発明の様々な態様が特定の例を参照して説明されたが、例示のみが目的とされ、本発明を限定するものではなく、本発明の範囲から逸脱することなく、開示された実施形態に対して変更、追加、及び／又は削除がなされてよい。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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