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Die
vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-052711 ,
eingereicht am 2. März 2007, deren gesamter Inhalt hiermit
durch Bezugnahme darauf enthalten ist.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugnetzwerksystem für
Kommunikationen zwischen mehreren Vorrichtungen, die an einem Fahrzeug
angebracht sind.
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In
den vergangenen Jahren ist eine Vielzahl von elektronischen Vorrichtungen
für verschiedene Betriebszwecke an einem Fahrzeug montiert
worden. Dieses macht es notwendig, mehrere elektronische Steuereinheiten
(ECUs) zum Steuern der Aktivitäten dieser elektronischen
Vorrichtungen an dem Fahrzeug anzubringen. Für kooperative
Aktivitäten der ECUs müssen die ECUs Informationen
teilen, und es ist wünschenswert, dass es ein Fahrzeug
gibt, bei dem diese durch ein Netzwerk miteinander verbunden sind. 4 zeigt ein schematisches Diagramm eines
Fahrzeugnetzwerksystems gemäß dem Stand der Technik.
In 4 bezeichnet das Bezugszeichen 100 an
einem nicht gezeigten Fahrzeug angebrachte ECUs, und es sind vier
ECUs 100 durch Kommunikationsleitungen 101 miteinander
verbunden. In 4A besteht der Aufbau aus einem
Netzwerksystem vom Kaskadentyp, bei dem die vier ECUs 100 in
Serie geschaltet sind. Die Daten können von einer Quellen-ECU 100 zu
einer Ziel-ECU 100 durch eine andere ECU 100 übertragen
werden. Andererseits zeigt 4B den
Aufbau eines sternförmigen Netzwerksystems, bei dem die
Kommunikationsleitung 101 an einem Verzweigungspunkt 102 in
vier Zweiglinien bzw. -leitungen verzweigt, die einzeln mit den
ECUs 100 verbunden sind. In dem sternförmigen Netzwerksystem
können die Daten, die von einer einzelnen ECU 100 übertragen
bzw. gesendet werden, von sämtlichen verbleibenden ECUs 100 empfangen werden.
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In
der
JP-A-2001-352336 besteht
ein Netzwerk aus mehreren Netzwerkknoten, die mit einem Sternknoten
verbunden sind. Der Sternknoten ist mit mehreren Schnittstellen
zum Verbinden mit den einzelnen Netzwerkknoten versehen. Der Sternknoten gibt
die Schnittstelle als Antwort auf ein Pilotsignal von einem jeweiligen
Netzwerkknoten frei, wodurch eine Nachricht an mindestens einen
Netzwerkknoten übertragen wird. Dieses Netzwerk ist an
dem Sternknoten mit einer Bestimmungsschaltung zum Bestimmen einer
Schnittstelle, die zum Übertragen der Nachricht zu öffnen
ist, in dem Fall, in dem zwei oder mehr Pilotsignale gleichzeitig
an der Schnittstelle des Sternknotens ankommen, versehen, so dass
der Zugriffskonflikt gelöst werden kann.
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In
dem Fall des Netzwerksystems vom Kaskadentyp, das in 4A gezeigt
ist, müssen jedoch die anderen ECUs 100 als die
ECUs 100 an den beiden Enden die Daten, die von der ECU 100 auf
einer Seite übertragen werden, empfangen und die Daten an
die ECU 100 an der anderen Seite übertragen. Demzufolge
müssen jeweils zwei Sendeschaltungen und Empfangsschaltungen
angebracht bzw. vorgesehen werden, womit das Problem besteht, dass hohe
Kosten verursacht werden. In dem Fall des sternförmigen
Netzwerksystems, das in 4B gezeigt
ist, muss jede ECU 100 nur eine Sendeschaltung und eine
Empfangsschaltung aufweisen. Es werden jedoch häufig Metallkabel
als Kommunikationsleitungen 101 verwendet. In dem Fall,
in dem die Metallkabel an einem Verzweigungspunkt 102 verzweigt
sind, wie es in der Figur gezeigt ist, werden Reflexionswellen durch
die Impedanzen der Metallkabel verursacht, wenn sich Signale für
die Datenübertragungen durch die Kommunikationsleitungen 101 fortpflanzen.
In Abhängigkeit von dem Grad dieser Reflexionswellen besteht
das Problem, dass Kommunikationsprobleme wie z. B. das sogenannte Ringing-Phänomen
auftreten können.
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In
den vergangenen Jahren wurde beobachtet, dass optische Fasern als
Kommunikationsleitungen, die das Netzwerk bilden, verwendet werden.
In dem Fall, in dem die Kommunikationen durch die optischen Fasern
erfolgen, ist es vorteilhaft, dass das Ringing-Phänomen
durch die zuvor genannten Einflüsse der reflektierten Wellen
nicht verursacht wird, so dass die Kommunikationen leicht und zuverlässig durchgeführt
werden können. In dem Fall des Netzwerksystems, das an
dem Fahrzeug angebracht ist, müssen die Kommunikationsleitungen
jedoch in dem begrenzten Raum des Fahrzeugs angeordnet werden. Dieses
kann es notwendig machen, die Kommunikationsleitungen zu biegen
und anzuordnen. Die optischen Fasern weisen das Problem auf, dass
sie schwer zu biegen und anzuordnen sind, das heißt, die
optischen Fasern weisen eine niedrige Flexibilität für
eine Anordnung auf. Außerdem verursacht das Verzweigen
des Lichtes einen Abfall der optischen Leistung. Wenn sich die Anzahl
der Vorrichtungen, die mit einer optischen Faser zu verbinden sind,
erhöht, kann es unmöglich werden, ausreichende S/N-Verhältnisse
(Signal/Rausch-Verhältnisse) in den einzelnen Vorrichtungen
zu erhalten.
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Die
Erfindung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 angegeben. Die
abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung.
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Gemäß einer
oder mehreren Ausführungsformen der Erfindung ist ein Fahrzeugnetzwerksystem
derart ausgebildet, dass es ein Sternnetzwerk unter Verwendung von
Kommunikationsleitungen für optische Kommunikationen als
Zweigleitungen ausbildet, wodurch mehrere Vorrichtungen miteinander verbunden
werden. Mehrere Sternnetzwerke sind unter Verwendung von Kommunikationsleitungen
für elektrische Kommunikationen verbunden. Die Kommunikationsleitungen
können auf einfache Weise in dem Fahrzeug angeordnet werden,
und es kann keinen Ringing-Phänomen in den Kommunikationen auftreten.
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Außerdem
ist gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen
der Erfindung ein Fahrzeugnetzwerksystem derart ausgebildet, dass
es ein Sternnetzwerk unter Verwendung von Umwandlern für
gemeinsame Verbindungen von optischen Signalen und elektrischen
Signalen ausbildet, um mit den Umwandlern mehrere Vorrichtungen
individuell durch Zweigleitungen miteinander zu verbinden. Die Umwandler
sind durch eine Verbindungsleitung miteinander verbunden, wodurch
die Sternnetzwerke miteinander verbunden werden. Die Verbindungsleitung zwischen
den Umwandlern kann auf einfache Weise in dem Fahrzeug angeordnet
werden, und es kann auf zuverlässige Weise verhindert werden,
dass das Ringing-Phänomen in dem Sternnetzwerk auftritt.
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Außerdem
ist gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen
der Erfindung ein Fahrzeugnetzwerksystem derart aufgebaut, dass
ein Umwandler Signale, die von einer Verbindungsleitung oder einer Zweigleitung
eingegeben werden, zu sämtlichen verbleibenden Verbindungsleitungen
oder Zweigleitungen ausgibt. Informationen können auf zuverlässige Weise
von mehreren Vorrichtungen, die an dem Fahrzeug angebracht sind,
geteilt werden.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeugnetzwerksystem mit mehreren
Sternnetzwerken, wobei mehrere Vorrichtungen, die an einem Fahrzeug
angebracht sind, durch jeweilige Zweigleitungen in jedem der Sternnetzwerke
in einer Sternform miteinander verbunden sind, und einer Verbindungsleitung
zum Verbinden der Sternnetzwerke versehen, wobei die Zweigleitungen
Kommunikationsleitungen für optische Kommunikationen sind
und die Verbindungsleitung eine Kommunikationsleitung für
eine elektrische Kommunikation ist.
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In
dem ersten Aspekt der Erfindung ist das Sternnetzwerk durch Verbinden
der Vorrichtungen durch die Zweigleitungen in der Sternform aufgebaut, und
das Fahrzeugnetzwerksystem ist durch Verbinden der Sternnetzwerke
durch die Verbindungsleitung aufgebaut. Gleichzeitig können
die Zweigleitungen Kommunikationsleitungen optischer Fasern für optische
Kommunikationen sein, und die Verbindungsleitung kann eine Kommunikationsleitung
eines Metallkabels für elektrische Kommunikationen sein.
Das Netzwerksystem ist derart aufgebaut, dass dessen Abschnitte
einer kürzeren Distanz zwischen den Vorrichtungen aus dem
Sternnetzwerk für optische Kommunikationen bestehen, wohingegen
dessen Abschnitte einer längeren Distanz für elektrische Kommunikationen
vorgesehen sind. Bei diesem Aufbau können die Abschnitte,
in denen die Kommunikationsleitungen sehr wahrscheinlich gebogen
sind, wenn sie in dem Fahrzeug angeordnet sind, aus Kommunikationsleitungen
wie z. B. den Metallkabeln bestehen, die leicht einer Biegung unterzogen
werden können. Außerdem kann das Sternnetzwerk,
in dem das Ringing-Phänomen auftreten kann, aus Kommunikationsleitungen
wie z. B. den optischen Fasern bestehen, bei denen keine Reflexionswelle auftritt,
um das Ringing-Phänomen zu verhindern. Durch Verteilen
der Vorrichtungen, die an dem Fahrzeug anzubringen sind, auf geeignete
Weise in mehrere Blöcke kann außerdem der Abfall
der optischen Leistung ebenso un terdrückt werden wie in
dem Fall, in dem sämtliche Vorrichtungen mit einem einzigen Netzwerk
optischer Fasern verbunden sind.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung enthält das Fahrzeugnetzwerksystem
Umwandler, die für die jeweiligen Sternnetzwerke vorgesehen sind,
um Umwandlungen zwischen optischen Signalen und elektrischen Signalen
durchzuführen, wobei die Vorrichtungen durch die Zweigleitungen
in den jeweiligen Sternnetzwerken mit den Umwandlern verbunden sind
und wobei die Umwandler durch die Verbindungsleitung miteinander
verbunden sind.
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In
dem zweiten Aspekt der Erfindung ist das Sternnetzwerk unter Verwendung
des Umwandlers zum Verbinden der optischen Signale und der elektrischen
Signale und durch Verbinden der Vorrichtungen individuell mit dem
Umwandler durch die Zweigleitungen aufgebaut. Außerdem
ist das Fahrzeugnetzwerksystem durch Verbinden der Umwandler mittels
der Verbindungsleitung aufgebaut, um dadurch die Sternnetzwerke
miteinander zu verbinden. Die optischen Signale, die von einer Vorrichtung
ausgegeben werden, werden durch den Umwandler in elektrische Signale
umgewandelt und zu dem Umwandler eines anderen Sternnetzwerkes übertragen. Die
empfangenen elektrischen Signale werden in optische Signale umgewandelt,
und diese optischen Signale werden in eine andere Vorrichtung eingespeist. In
dem Fall, in dem die Kommunikationen in einem anderen Sternnetzwerk
durchgeführt werden, wandelt andererseits der Umwandler
die optischen Signale, die von einer Vorrichtung ausgegeben werden, nicht
um, sondern kann die optischen Signale einer Vorrichtung zuführen.
Demzufolge kann das Netzwerksystem, das die optischen Kommunikationen und
die elektrischen Kommunikationen gemischt einsetzt, auf einfache
und zuverlässige Weise durch Bilden des Sternnetzwerkes
um den Umwandler und durch miteinander Verbinden der Umwandler durch die
Verbindungsleitung aufgebaut werden.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung enthält das Fahrzeugnetzwerksystem
Umwandler, die Signale, die von der Verbindungsleitung eingegeben
werden, in die Zweigleitungen ausgeben, und die Umwandler geben
die Signale, die von einer der Zweigleitungen eingegeben werden,
in die Verbindungsleitung und sämtliche andere Zweigleitungen aus.
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In
dem dritten Aspekt der Erfindung geben die Umwandler die Signale,
die von einem Umwandler, der mit einer Verbindungsleitung verbunden
ist, oder einer Vorrichtung, die mit einer Zweigleitung verbunden
ist, eingegeben werden, an sämtliche verbleibenden Verbindungsleitungen
oder Zweigleitungen aus. Demzufolge können die Signale
von einer Vorrichtung in sämtliche Vorrichtungen eingespeist werden,
die mit den Umwandlern durch die Verbindungsleitungen oder Zweigleitungen
verbunden sind. Daher können sämtliche Vorrichtungen
in diesem Fahrzeugnetzwerksystem die Informationen auf einfache
und zuverlässige Weise teilen.
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Gemäß dem
ersten Aspekt der Erfindung ist das Sternnetzwerk unter Verwendung
der Kommunikationsleitungen für optische Kommunikationen
als die Zweigleitungen aufgebaut, um dadurch die Vorrichtungen miteinander
zu verbinden. Das Fahrzeugnetzwerksystem ist unter Verwendung der
Kommunikationsleitungen für elektrische Kommunikationen als
die Verbindungsleitung aufgebaut, um dadurch die Sternnetzwerke
miteinander zu verbinden. Demzufolge kann das Fahrzeugnetzwerksystem
auf einfache Weise in dem Fahrzeug angeordnet werden, so dass der
Freiheitsgrad beim Entwickeln des Fahrzeugnetzwerksystems verbessert
bzw. erweitert werden kann. Außerdem kann eine Anordnung
der Kommunikationsleitungen wie z. B. der optischen Fasern mittels
Biegung so weit wie möglich vermieden werden. Somit tritt
ein Brechen der Kommunikationsleitungen kaum auf, wodurch die Zuverlässigkeit
des Fahrzeugnetzwerkes verbessert wird. Weiterhin sind die Vorrichtungen
geeignet auf die Netzwerke verteilt, so dass der Abfall der optischen
Leistung für die optischen Kommunikationen vermieden werden kann.
Daher können die Kommunikationen ohne das Ringing-Phänomen
in dem Sternnetzwerk gewährleistet werden, wodurch die
Zuverlässigkeit der Kommunikationen verbessert wird.
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Gemäß dem
zweiten Aspekt der Erfindung kann weiterhin ein Fahrzeugnetzwerksystem,
bei dem die optischen Kommunikationen und die elektrischen Kommunikationen
gemischt sind, auf einfache und zuverlässige Weise aufgebaut
sein. Das Sternnetzwerk wird unter Verwendung des Umwandlers zum
Verbinden der opti schen Signale und der elektrischen Signale und
durch Verbinden der Vorrichtungen individuell mit dem Umwandler
durch die Zweigleitungen ausgebildet. Die Sternnetzwerke sind durch
Verbinden der Umwandler durch die Verbindungsleitung miteinander
verbunden. Daher ist es auf einfache Weise möglich, das
Fahrzeugnetzwerksystem in dem Fahrzeug anzuordnen und das Auftreten
des Ringing-Phänomens zu verhindern.
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Gemäß dem
dritten Aspekt der Erfindung geben außerdem die Umwandler
die Signale, die von einer Zweigleitung oder Verbindungsleitung
eingegeben werden, an sämtliche der verbleibenden Verbindungsleitungen
oder Zweigleitungen aus. Die Signale können von einer Vorrichtung
sämtlichen Vorrichtungen, die mit den Umwandlern durch
die Verbindungsleitungen oder Zweigleitungen verbunden sind, zugeführt
werden. Daher können sämtliche Vorrichtungen in
diesem Fahrzeugnetzwerksystem die Informationen auf einfache und
zuverlässige Weise teilen. Somit können die Vorrichtungen,
die an dem Fahrzeug angebracht sind, auf einfache Weise miteinander
kooperieren.
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Weitere
Aspekte und Vorteile der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung
und den zugehörigen Zeichnungen deutlich. Es zeigen:
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1 ein
schematisches Diagramm, das ein Fahrzeugnetzwerksystem gemäß einer
Ausführungsform zeigt;
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2 ein
schematisches Diagramm, das ein Beispiel des Fahrzeugnetzwerksystems
zeigt;
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3 ein
schematisches Diagramm, das ein Fahrzeugnetzwerksystem gemäß einer
Modifikation der Ausführungsform zeigt;
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4A ein
schematisches Diagramm, das ein Fahrzeugnetzwerksystem vom Kaskadentyp
gemäß dem Stand der Technik zeigt; und
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4B ein
schematisches Diagramm, das ein sternförmiges Fahrzeugnetzwerksystem
gemäß dem Stand der Technik zeigt.
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Im
Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand
der zugehörigen Zeichnungen beschrieben. 1 ist
ein schematisches Diagramm, das das Fahrzeugnetzwerksystem zeigt.
In 1 ist ein Fahrzeug 1 durch gestrichelte
Linien gezeigt und weist mehrere ECUs 10, die daran angebracht
sind, auf. Die ECUs 10 steuern die Tätigkeiten
der verschiedenen elektronischen Vorrichtungen (obwohl diese in
der Zeichnung weggelassen sind), die an dem Fahrzeug 1 angebracht
sind, wie beispielsweise der elektronischen Vorrichtungen zum EIN-/AUS-Schalten
von Scheinwerfern, Rückscheinwerfern, Bremslichtern oder
Innenlichtern, die an dem Fahrzeug 1 angebracht sind, elektronischen Vorrichtungen
zum Aktivieren von Scheibenwischern, elektronischen Vorrichtungen
zum Ansteuern von Hupen, elektronischen Vorrichtungen zum automatischen Ändern
der Geschwindigkeit, elektronischen Vorrichtungen wie z. B. einem
Antiblockiersystem (ABS) oder Traktionssteuersystem (TCS) für
die elektrische Fahrsteuerung des Fahrzeugs 1 sowie elektronischen
Vorrichtungen zum Aktivieren von Airbags.
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An
dem Fahrzeug 1 sind außerdem mehrere Umwandler 20 angebracht,
die Funktionen zum Umwandeln optischer Signale, die eingegeben werden, in
elektrische Signale, um die elektrischen Signale auszugeben, und
zum Umwandeln elektrischer Signale, die eingegeben werden, in optische
Signale, um die optischen Signale auszugeben, aufweisen. Die ECUs 10,
die an dem Fahrzeug 1 angebracht sind, sind einzeln durch
optische Fasern 40 mit einem Umwandler 20 verbunden.
Die ECUs 10 können ein Sternnetzwerk, dessen Zentrum
der Umwandler 20 bildet, bilden, um dadurch Informationen
gemeinsam durch optische Kommunikationen zu übertragen.
Außerdem sind die Umwandler 20 seriell durch ein
Metallkabel 30 dazwischen verbunden, so dass sie Informationen
gemeinsam durch elektrische Kommunikationen übertragen
können.
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Der
Umwandler 20 ist mit mehreren Verbindungsports zur Verbindung
mit den optischen Fasern 40 und einem oder mehreren Verbindungsports
zum Verbinden mit dem Metallkabel 30 versehen. Der Umwandler 20 kann
optische Signale, die von den ECUs 10 durch die optischen
Fasern 40 eingegeben werden, in elektrische Signale umwandeln,
um die elektrischen Signale durch das Metallkabel 30 an
einen anderen Umwandler 20 auszugeben. Der Umwandler 20 kann
elektrische Signale, die durch das Metallkabel 30 von einem
anderen Umwandler 20 eingegeben werden, in optische Signale
umwandeln, um die optischen Signale durch die optischen Fasern 40 an
die ECUs 10 auszugeben. Außerdem können die
optischen Signale, die von den ECUs 10 durch die optischen
Fasern 40 eingegeben werden, als optische Signale an eine
andere ECU 10 ausgegeben werden, ohne dass sie in elektrische
Signale umgewandelt werden. Die elektrischen Signale, die von einem
Umwandler 20 durch das Metallkabel 30 eingegeben
werden, können als elektrische Signale an einen anderen
Umwandler 20 übertragen werden, ohne in optische
Signale umgewandelt zu werden.
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In
dem gezeigten Beispiel sind die Umwandler 20 individuell
an drei Abschnitten des vorderen, mittleren und hinteren Abschnitts
des Fahrzeugs 1 angeordnet. Es sind vier ECUs 10 in
einer Sternform durch optische Fasern 40 mit dem vorderen
Umwandler 20 verbunden. Es sind zwei ECUs 10 durch optische
Fasern 40 in einer Sternform mit dem mittleren Umwandler 20 verbunden.
Außerdem sind vier ECUs 10 durch optische Fasern 40 in
einer Sternform mit dem hinteren Umwandler 20 verbunden.
Weiterhin ist der vordere Umwandler 20 mit dem mittleren Umwandler 20 durch
ein Metallkabel 30 verbunden, und der mittlere Umwandler 20 ist
mit dem hinteren Umwandler 20 durch ein Metallkabel 30 verbunden. In
dem Fahrzeug 1 sind der vordere Abschnitt und der mittlere
Abschnitt sowie der mittlere Abschnitt und der hintere Abschnitt
durch relativ lange Abstände voneinander getrennt, und
die Signalleitungen müssen entlang der Karosserie des Fahrzeugs 1 angeordnet
werden. Diese Komponenten werden unter Verwendung der auf einfache
Weise biegbaren Metallkabel 30 verdrahtet, so dass das
Fahrzeugnetzwerksystem auf einfache Weise aufgebaut werden kann.
Weiterhin sind die ECUs 10 relativ konzentriert in dem
vorderen Abschnitt des Fahrzeugs 1 und mit relativ kurzen
Abständen angeordnet, so dass sie gerade verdrahtet werden
können. Daher sind die ECUs 10 und die Umwandler 20 in
der Sternform durch die optischen Fasern 40 miteinander
verbunden, so dass das Netzwerk auf einfache Weise unter Verhinderung
des Ringing-Phänomens aufgebaut werden kann. Ähnliches
gilt für den mittleren Abschnitt und den hinteren Abschnitt
des Fahrzeugs 1.
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2 ist
ein schematisches Diagramm, das ein Kommunikationsbeispiel des Fahrzeugnetzwerksystems
und das Senden und Empfangen von Signalen, wie es durch Pfeile angegeben
ist, von der Übertragungsseite zur Empfangsseite des Fahrzeugnetzwerksystems
der 1 zeigt. Hier erfolgt die Beschreibung für
das Fahrzeug 1 (obwohl es in der Zeichnung weggelassen
ist) derart, dass der obere Abschnitt der 2 an dem
Vorderteil des Fahrzeugs 1 angeordnet ist, wohingegen der
untere Abschnitt an dem Hinterteil des Fahrzeugs 1 angeordnet
ist. In dem Fall, in dem eine ECU 10, die in dem vorderen Abschnitt
des Fahrzeugs 1 angeordnet ist, beispielsweise die optischen
Signale überträgt, werden diese optischen Signale
von dem Umwandler 20, der in dem vorderen Abschnitt des
Fahrzeugs 1 angeordnet ist, empfangen. Der Umwandler 20 überträgt
die empfangenen optischen Signale an die verbleibenden drei ECUs 10,
die in dem vorderen Abschnitt des Fahrzeugs 1 angeordnet
sind, und wandelt die empfangenen optischen Signale in elektrische
Signale um und überträgt die umgewandelten elektrischen Signale
zum Umwandler 20 in dem mittleren Abschnitt des Fahrzeugs 1.
Der Umwandler 20 an dem mittleren Abschnitt des Fahrzeugs 1 wandelt
die empfangenen elektrischen Signale in optische Signale um, um
die optischen Signale an die beiden ECUs 10, die an dem
mittleren Abschnitt des Fahrzeugs 1 angeordnet sind, zu übertragen,
und überträgt die empfangenen elektrischen Signale
an den Umwandler 20, der in dem hinteren Abschnitt des
Fahrzeugs 1 angeordnet ist. Der Umwandler 20 an
dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 1 wandelt die empfangenen elektrischen
Signale in optische Signale um und überträgt die
umgewandelten optischen Signale an die vier ECUs 10, die
in dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 1 angeordnet sind.
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Somit überträgt
der Umwandler 20 in dem Fall, in dem er ein Signal von
irgendeiner der Kommunikationsleitungen, d. h. der Metallkabel 30 oder der
optischen Fasern 40, die mit ihm verbunden sind, empfängt,
das empfangene Signal in einem geeigneten Signalmodus zu sämtlichen
verbleibenden Kommunikationsleitungen. Demzufolge kann das Signal, wie
es von einer ECU 10 übertragen wird, von sämtlichen
verbleibenden ECUs 10, die an dem Fahrzeug 1 angebracht
sind, empfangen werden, so dass sämtliche ECUs 10,
die an dem Fahrzeug 1 angebracht sind, durch Teilen der
Informationen miteinander kooperieren können.
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In
dem Fahrzeugnetzwerksystem, das derart aufgebaut ist, sind die ECUs 10 des
Fahrzeugs 1 durch die optischen Fasern 40 in der
Sternform mit den Umwandlern 20 verbunden, so dass das
Ringing-Phänomen zum Zeitpunkt der Kommunikationen verhindert
werden kann. Weiterhin sind die Umwandler 20 durch das
Metallkabel 30 miteinander verbunden, so dass der Freiheitsgrad
hinsichtlich des Anordnens der Kommunikationsleitungen zwischen den
Umwandlern 20 verbessert werden kann. Somit sind die ECUs 10,
die innerhalb eines Bereiches nahe bei dem vorderen Abschnitt, dem
mittleren Abschnitt und dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 1 angeordnet
sind, mit einem Umwandler 20 verbunden, und die ECUs 10,
die an entfernten Positionen zwischen dem vorderen Abschnitt und
dem hinteren Abschnitt sowie zwischen dem mittleren Abschnitt und
dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs 1 angeordnet sind,
sind individuell mit den unterschiedlichen Umwandlern 20 verbunden,
so dass die Kommunikationen durch die Kommunikationsleitungen zwischen den
Umwandlern 20 erfolgen können. Demzufolge ist es
möglich, das Fahrzeugnetzwerksystem einfach aufzubauen
und die Zuverlässigkeit der Kommunikationen zu verbessern.
In dem Fall, in dem der Umwandler 20 Signale durch irgendeine
der verbundenen Kommunikationsleitungen empfängt, wird
das empfangene Signal an sämtliche Vorrichtungen, die mit
anderen Kommunikationsleitungen verbunden sind, übertragen.
Demzufolge können sämtliche ECUs 10,
die an dem Fahrzeug 1 angebracht sind, die Informationen
auf einfache Weise teilen, so dass die ECUs 10 auf einfache
Weise miteinander kooperieren können.
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Hier
ist dieser Modus der Ausführungsform derart ausgebildet,
dass der Umwandler 20 Signale von irgendeiner der Kommunikationsleitungen
empfängt, aber die empfangenen Signale an sämtliche der
verbleibenden Kommunikationsleitungen überträgt.
Der Aufbau sollte jedoch nicht als darauf eingeschränkt
verstanden werden, sondern kann derart modifiziert werden, dass
der Umwandler 20 eine oder mehrere seiner verbundenen Vorrichtungen
auswählt und die empfangenen Signale nur zu der ausgewählten
Vorrichtung oder den ausgewählten Vorrichtungen überträgt.
Weiterhin stellt der Aufbau des Fahrzeugnetzwerksystems, das in 1 gezeigt
ist, nur ein Beispiel dar, aber die Erfindung sollte nicht als darauf
beschränkt angesehen werden. In 1 ist beispielsweise
eine derartige Konfiguration vorgesehen, dass zehn ECUs 10 an
dem Fahrzeug 1 angebracht sind, aber die Erfindung ist
nicht darauf beschränkt. Der Aufbau kann derart beschaffen
sein, dass neun oder weniger oder elf oder mehr ECUs 10 angebracht
sind. Auf ähnliche Weise sind drei Umwandler 20 an
dem Fahrzeug 1 angebracht, aber die Erfindung ist nicht
darauf beschränkt. Der Aufbau kann derart beschaffen sein,
dass zwei oder weniger oder vier oder mehr Umwandler 20 angebracht
sind. Außerdem ist die Vorrichtung, die mit dem Netzwerk verbunden
ist, eine ECU 10, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Der Aufbau kann derart beschaffen sein, dass eine andere Vorrichtung
verbunden ist.
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Weiterhin
ist die Anordnung der ECUs 10 und der Umwandler 20 in
dem Fahrzeug 1, die in 1 gezeigt
ist, nicht darauf beschränkt, sondern kann geeignet entsprechend
der Gestalt der Karosserie des Fahrzeugs 1 ausgebildet
sein. Außerdem können die Anordnungen und die
Längen der Metallkabel 30 und der optischen Fasern 40 für
die Gestalt der Karosserie des Fahrzeugs 1 und für
die Anordnungen der ECUs 10 und der Umwandler 20 geeignet
ausgelegt sein. Außerdem können die Metallkabel 30 und
die optischen Fasern 40 gebündelt und angeordnet
werden, wenn sie an dem Fahrzeug 1 angebracht werden. Diese
Anordnung liegt nicht außerhalb des Bereiches der Erfindung.
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(Modifikation)
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3 ist
ein schematisches Diagramm, das einen Aufbau eines Fahrzeugnetzwerksystems
gemäß einer Modifikation der Ausführungsform
der Erfindung zeigt. Hier ist das Fahrzeug 1 ebenfalls
wie in 2 nicht gezeigt, aber die Beschreibungen betreffen
ebenfalls das Fahrzeug 1 derart, dass der obere Abschnitt
der 3 an dem Vorderteil des Fahrzeugs 1 angeordnet
ist, wohingegen der untere Abschnitt an dem Hinterteil des Fahrzeugs 1 angeordnet
ist. In dem Fahrzeugnetzwerksystem gemäß dieser
Modifikation ist das Metallkabel zwischen dem Umwandler 20 des
mittleren Abschnitts des Fahrzeugs 1 und dem Umwandler 20 des
hinteren Abschnitts an einem Verzweigungspunkt 35 zweigeteilt,
und eine ECU 10a ist mit einem Ende des verzweigten Metallkabels 30 verbunden.
Die elektrischen Signale, die beispielsweise von dem Umwandler 20 des
mittleren Abschnitts übertragen werden, können
durch das Metallkabel 30 von dem Umwandler 20 des
hinteren Abschnitts und von der ECU 10a an dem Zweigende des
Metallkabels 30 empfangen werden. Weiterhin können
die elektrischen Signale, die von der ECU 10a übertragen
bzw. gesendet werden, von den beiden Umwandlern 20 des
mittleren Abschnitts und des hinteren Abschnitts des Fahrzeug 1 empfangen
werden.
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In
dem Fall, in dem das Metallkabel 30 verzweigt ist, kann
das Ringing-Phänomen zu dem Zeitpunkt der Kommunikation
auftreten. Daher ist es wünschenswert, dass die Länge
des Metallkabels 30 von dem Verzweigungspunkt 35 des
Metallkabels 30 zu der ECU 10a gleich oder kleiner
als die Länge L ist, die wie folgt aus der Formel 1 berechnet
wird.
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Hier
bezeichnet in der Formel 1 das Zeichen T0 die
Anstiegszeit der elektrischen Signale zu dem Zeitpunkt der Kommunikation
durch das Metallkabel 30, und das Zeichen V bezeichnet
die Geschwindigkeit des Signals. Beispielsweise in dem Fall der
Anstiegszeit von T0 = 5 ns und der Geschwindigkeit
von V = 20 cm/ns beträgt die Länge L des Metallkabels 30 gemäß Formel
1 L = 50 cm. In Abhängigkeit von der Auslegung des Metallkabels 30 ergibt
sich jedoch eine andere Wahrscheinlichkeit, mit der das Ringing-Phänomen
auftritt. Daher sollte die Länge L des Metallkabels 30 von
dem Verzweigungspunkt 35 zu der ECU 10a nicht
notwendigerweise auf diejenige, die durch die Formel 1 angegeben
ist, beschränkt werden, sondern kann so groß sein,
dass sie kein Ringing-Phänomen verursacht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 2007-052711 [0001]
- - JP 2001-352336 A [0004]