JP4176629B2 - 自動車用光通信マルチプレックス装置及びこれを利用した通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用光通信マルチプレックス装置及びこれを利用した通信方法に係り、より具体的には車両内の負荷（電気、電子装備のような電装品）間の物理的なネットワーク構成をより簡素化してマルチプレックス装置の大きさを減らし、電子装備システムをより効率的に構成できるようにした自動車用光通信マルチプレックス装置及びこれを利用した通信方法に関するものである。

自動車の機能の多様化、高級化に伴い、自動車に装着された負荷（電気、電子装備のような電装品）の間のデータ通信量が急増している。特に、銅が内蔵された電線を利用したデータ通信において、あるいは、より高速で、かつ安定して通信を遂行できるように光ファイバケーブルのような光通信線路を利用したデータ通信において、物理的なネットワークを構成する技術が開発されているが、このような物理的ネットワークをより簡素化する必要がある。

特に、各負荷の増加によってマルチプレックス装置の構造がますます複雑になり、このような構造的複雑性は制御を必要とする電子装備システムの増加と相まってマルチプレックス装置の物理的大きさを増加させ、光通信マルチプレックス装置の効率性を低下するという問題点がある。
特開２００３−１３７０４７号公報 特開平１０−１１２６８４号公報

そこで本発明の目的は、制御端子に連結されたトランジスタのスイッチング作用で光通信線路長を選択的に増加して、位相変化された信号のみが受信される構造を通じて、車両負荷間の物理的なネットワーク構成をより簡素化してマルチプレックス装置の大きさを減らし、電子装備システムをより効率的に構成できるようにした自動車用光通信マルチプレックス装置及びこれを利用した通信方法を提供することにある。

上記のような目的を達成するためになされた本発明による自動車用光通信マルチプレックス装置は、送信端の負荷と受信端の負荷とを連結する光通信線路と、前記光通信線路に隣接するように設けられ、光通信線路の長さ変更のための熱を発生させる二個一組からなる接点抵抗と、前記二個一組の中の第一の接点抵抗の一端と他端にそれぞれ連結され、前記第一の接点抵抗に電源を供給する電源端子と接地端子と、前記二個一組の中の第二の接点抵抗の一端と他端にそれぞれ連結され、前記第二の接点抵抗に電源を供給する制御端子と前記接地端子と、前記制御端子と前記第１の接点抵抗との間に連結され、前記制御端子から印加される制御信号に応じて前記電源端子から前記第１の接点抵抗に印加される電源のスイッチング作用をするトランジスタからなり、前記トランジスタのコレクタ端は負荷抵抗を介して前記電源端子と連結され、エミッタ端は前記接地端子と連結され、ベース端は前記制御端子と連結され、前記トランジスタのコレクタ端と前記電源端子との間には前記負荷抵抗が連結され、前記トランジスタのコレクタ端と前記接地端子との間には前記第一の接点抵抗が連結され、前記トランジスタのベース端と前記接地端子との間には前記第二の接点抵抗が連結され、前記第一の接点抵抗への通電をコントロールするトランジスタへの前記制御信号を、同時に前記第二の接点抵抗への通電の電圧源にする構成からなることを特徴とする。

上記のような目的を達成するためになされた本発明による自動車用光通信マルチプレックス装置を利用した通信方法は、二個一組の中の第一の接点抵抗への通電をコントロールするトランジスタへの制御信号を、同時に第二の接点抵抗への通電の電圧源にする構成により、制御端子から入力される制御信号に応じて前記トランジスタの動作がオンまたはオフになる段階と、前記トランジスタのオン動作である場合には前記制御端子からの前記制御信号によって、前記第二の接点抵抗の通電がなされ、前記トランジスタのオフ動作である場合には前記制御端子から入力された電圧によって前記第一の接点抵抗の通電がなされる段階と、前記通電された接点抵抗と隣接した光通信線路を通じて転送された信号を負荷の受信端で受信する段階と、前記位相変化された信号だけを負荷の受信端で受信する段階、からなることを特徴とする。

本発明の自動車用光通信マルチプレックス装置及びこれを利用した通信方法による効果は、
第一に、光通信ネットワークをより簡素化して構成することができ、設計自由度を高めることができる。
第二に、電子装備システムの追加／変更に容易に対応可能なため、メンテナンスによる費用及び作業工数が節減できる。
第三に、既存の光通信マルチプレックス装置に比べて外部端子の数量縮小により装置の小型化を実現することができる。

本発明は、トランジスタのスイッチング作用を通じて、車両負荷間の物理的なネットワーク構成をより簡素化してマルチプレックス装置の大きさを減らし、電子装備システムをより効率的に構成できるようにした自動車用光通信マルチプレックス装置である。
以下、本発明の実施例を添付図によって詳述する。

構造
図１に、本発明による自動車用光通信マルチプレックス装置の内部構造を示す。
図１に示すように、本発明によるマルチプレックス装置は、送信端（Ｔｘ）の負荷１と受信端（Ｒｘ）の負荷３、４とを連結する光通信線路２２ａ、２２ｂと
光通信線路２２ａ、２２ｂに隣接するように設けられ、負荷の送受信端の間の通信を活性化するために該当光通信線路長を変更するための熱を発生する接点抵抗３８、４２と
接点抵抗３８の一端に連結され、接点抵抗に電源を供給するための電源端子Ｐ５０と
接点抵抗３８、４２の一端にそれぞれ連結される接地端子（Ｐ６０）と
負荷の送信端１と受信端３との間の通信を活性化するために、該当光通信線路長２２ａを変更するための制御信号を出力し、なおかつ、負荷の送信端１と受信端４との間の通信を活性化するために、該当光通信線路長２２ｂを変更する電圧源端子をも兼ねる制御端子（Ｐ７０）と
及び制御端子Ｐ７０と接点抵抗３８、４２との間に連結され、制御端子から印加される制御信号に応じて電源端子（Ｐ５０）から接点抵抗３８に印加される電源のスイッチング作用のためのトランジスタ１７ａと から構成される。

上記において、本発明によるトランジスタ１７ａのコレクタ端Ｃは電源端子（Ｐ５０）と連結され、エミッタ端（Ｅ）は接地端子（Ｐ６０）と連結され、ベース端（Ｂ）は制御端子（Ｐ７０）と連結され、トランジスタ１７ａのコレクタ端と電源端子との間には負荷抵抗７が連結される。

このように、本発明によるマルチプレックス装置では負荷増加による接点連結数を減少させるために、トランジスタに入力される制御端子の制御信号入力可否によって電源端子から印加される電源のスイッチング作用により、該当接点抵抗で通電の可否を決めるようにした。

通信方法
図２に、本発明によるマルチプレックス装置を利用した通信方法を示す。
図２に示すように、最初に、制御端子（Ｐ７０）からの制御信号入力可否を判断する［Ｓ１０］。

上記の段階の判断結果に従って、トランジスタ１７ａの動作がオンまたはオフになる［Ｓ２０ａ又はＳ２０ｂ］。
即ち、制御端子から制御信号が入力されてトランジスタの動作がオンである場合は負荷Ａの送信端１から負荷Ｄの受信端４に信号の転送がなされる反面、トランジスタの動作がオフである場合は負荷Ａの送信端１から負荷Ｃの受信端３に信号の転送がなされる。

上記にて説明したように、トランジスタがオン動作である場合（Ａ→Ｄに信号転送）には制御端子からの制御信号（電流）によって通電がなされる［Ｓ３０ｂ］。
即ち、接点抵抗４２の通電がなされて、光通信線路２２ｂの線路長が増えて信号の位相変化がなされる［Ｓ４０ｂ］。
反面、トランジスタがオフ動作である場合（Ａ→Ｃに信号転送）には電源端子から入力された電圧によって接点抵抗３８の通電がなされる［Ｓ３０ａ］。
即ち、電源端子の常時電圧の印加によって接点抵抗３８の通電がなされて、光通信線路２２ａの線路長が増えて信号の位相変化がなされるようになるものである［Ｓ４０ａ］。

一方、［Ｓ４０ａ］または［Ｓ４０ｂ］段階による接点抵抗の通電により、光通信線路（２２ａ又は２２ｂ）を通じて転送された信号を負荷Ｃまたは負荷Ｄで受信端（３又は４）を通じて受信し［Ｓ５０ａ又はＳ５０ｂ］、受信された信号の状態判断がなされた［Ｓ６０ａ又はＳ６０ｂ］後、受信された信号の中で位相変化した信号のみを受信する段階からなる［Ｓ７０ａ又はＳ７０ｂ］。
上記において、各負荷の受信端３、４にはフォトダイオードが設けられ、特に位相変化した信号のみを検出できるように設定されている。

図３は、図１に示された本発明によるマルチプレックス装置の基本構造に送信端負荷を追加して拡張させた構造であり、基本概念は先に図１を参照して説明した通りである。

図３に示すように、負荷Ａの送信端１から負荷Ｃの受信端３または負荷Ｄの受信端４への信号転送は制御端子（Ｐ７０）から制御信号を入力されるトランジスタ１７ａを通じてスイッチング作用がなされる一方、負荷Ｂの送信端２から負荷Ｃの受信端３または負荷Ｄの受信端４への信号転送は制御端子（Ｐ７１）から制御信号を入力されるトランジスタ１７ｂを通じてスイッチング作用がなされる。

一例として、制御端子（Ｐ７０）から制御信号がトランジスタ１７ａには入力され、制御端子（Ｐ７１）から制御信号がトランジスタ１７ｂには入力されない状態である場合、負荷Ａの送信端１と負荷Ｂの送信端２から負荷Ｃの受信端３と負荷Ｄの受信端４への信号転送は次のようになされる。

負荷Ａの送信端１での信号転送においては、トランジスタ１７ａの動作がオンになった状態であるため接点抵抗４２が通電されて負荷Ｄの受信端４で位相変化された信号の受信がなされる。一方、負荷Ｂ送信端２での信号転送においては、トランジスタ１７ｂの動作がオフになった状態であるため接点抵抗４０が通電されて負荷Ｃの受信端３で位相変化された信号の受信がなされるのである。

先に図１と図３で、未説明の図面符号中「３０」と「３２」は分配部であって、光通信線路を通じて転送される信号を同一の位相信号として転送するように光通信線路を連結するためのものであり、「３４」と「３６」は結合部であって、分配部を経た複数の光通信線路から転送された信号を同一位相として伝達する役割をする。

以上において、好ましい実施例を中心に本発明を説明したが、本発明の技術的思想はこれらに限定されるものではなく、本発明による技術的範囲内において変更実施が可能である。

本発明によるマルチプレックス装置の概念構造図である。 本発明によるマルチプレックス装置を利用した通信方法のフローチャートである。 本発明によるマルチプレックス装置の拡張構造図である。

符号の説明

１ 負荷Ａ
２ 負荷Ｂ
３ 負荷Ｃ
４ 負荷Ｄ
７ 抵抗
１７ａ、１７ｂ トランジスタ
２２、２２’ 送信光通信線路
２４、２４’ 受信光通信線路
３０、３２ 分配部
３４、３６ 結合部
３８、４０、４２、４４ 接点抵抗
２２ａ、２２ｂ、２４ａ、２４ｂ 光通信線路
Ｐ５０、Ｐ６０ 電源及び接地端子
Ｐ７０、Ｐ７１ 制御端子

Claims (2)

1. 自動車用光通信マルチプレックス装置であって、
   送信端の負荷１と受信端の負荷３、４とを連結する光通信線路２２ａ、２２ｂと、
   前記光通信線路２２ａ、２２ｂとに隣接するように設けられ、光通信線路の長さ変更のための熱を発生させる二個一組からなる接点抵抗３８，４２と、
   前記二個一組の中の第一の接点抵抗３８の一端と他端にそれぞれ連結され、前記第一の接点抵抗３８に電源を供給する電源端子Ｐ５０と接地端子６０と、
   前記二個一組の中の第二の接点抵抗４２の一端と他端にそれぞれ連結され、前記第二の接点抵抗４２に電源を供給する制御端子７０と前記接地端子６０と、
   前記制御端子７０と前記第１の接点抵抗３８との間に連結され、前記制御端子Ｐ７０から印加される制御信号に応じて前記電源端子Ｐ５０から前記第１の接点抵抗３８に印加される電源のスイッチング作用をするトランジスタ１７ａからなり、
   前記トランジスタ１７ａのコレクタ端は負荷抵抗７を介して前記電源端子Ｐ５０と連結され、エミッタ端は前記接地端子Ｐ６０と連結され、ベース端は前記制御端子Ｐ７０と連結され、
   前記トランジスタ１７ａのコレクタ端と前記電源端子Ｐ５０との間には前記負荷抵抗７が連結され、
   前記トランジスタ１７ａのコレクタ端と前記接地端子Ｐ６０との間には前記第一の接点抵抗３８が連結され、
   前記トランジスタ１７ａのベース端と前記接地端子Ｐ６０との間には前記第二の接点抵抗４２が連結され、
   前記第一の接点抵抗３８への通電をコントロールするトランジスタ１７ａへの前記制御信号を、同時に前記第二の接点抵抗４２への通電の電圧源にする構成としたことを特徴とする自動車用光通信マルチプレックス装置。
2. 請求項１記載の自動車用光通信マルチプレックス装置の通信方法であって、
   二個一組の中の第一の接点抵抗３８への通電をコントロールするトランジスタ１７ａへの制御信号を、同時に第二の接点抵抗４２への通電の電圧源にする構成により、
   制御端子Ｐ７０から入力される制御信号に応じて前記トランジスタ１７ａの動作がオンまたはオフになる段階と、
   前記トランジスタ１７ａのオン動作である場合には前記制御端子Ｐ７０からの前記制御信号によって、前記第二の接点抵抗４２の通電がなされ、前記トランジスタ１７ａのオフ動作である場合には前記制御端子Ｐ７０から入力された電圧によって前記第一の接点抵抗３８の通電がなされる段階と、
   前記通電された接点抵抗３８，４２と隣接した光通信線路２２ａ、２２ｂを通じて転送された信号を負荷の受信端で受信する段階と、
   前記位相変化された信号だけを負荷の受信端で受信する段階と、
   からなることを特徴とする自動車用光通信マルチプレックス装置を利用した通信方法。

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