WO2013084741A1 - 通信装置、通信システム、および通信方法 - Google Patents

Abstract

配線数を増加させることなく、同一のプロトコルに基づく通信データの通信容量を容易に増加させる通信装置が提供される。通信装置は、通信線（２１）を介して通信データを送受信する。送信部（６０）は、通信データ（Ｓ１）を変調後の通信信号（ＴＳ１）を、通信線（２１）へ送信する。受信部（５０）は、通信線（２１）から受信した通信信号（ＴＲ１）を復調することで、通信データ（Ｒ１）を得る。送信部（６０）は、所定の送信周波数帯（Ｆ１）内で動的に変化する周波数に基づき、通信データ（Ｓ１）を変調する。受信部（５０）は、変調されて受信された送信周波数帯（Ｆ１）に対応する通信信号を復調することで、通信データ（Ｒ１）を得る。

Description

通信装置、通信システム、および通信方法

　本開示は、通信ネットワークたとえば車両に搭載される通信ネットワークに接続される通信装置に関する。通信装置は通信ネットワークを介して通信を行う。本開示は、通信装置を用いた通信システムに関するとともに、通信装置に用いられる通信方法にも関する。

　周知のように、車両に搭載された複数の電子制御装置（ＥＣＵ）は、互いにネットワーク接続されることによって車両ネットワークシステムを構成することが多く、車両ネットワークシステムではこれら電子制御装置は、それぞれが有する情報たとえば車両情報を相互に送受信可能である。このような車両ネットワークシステムを構成する通信システムの一つに、コントロールエリアネットワーク（ＣＡＮ）がある。ＣＡＮは、一つのバスに複数のノードが接続されるバス型のネットワークであり、たとえば高速ＣＡＮの仕様は、伝送レートが５００ｋｂｐｓ、最大バス長が４０ｍ、最大接続ノード数が１６個と規定されている。ところが近年、車両に搭載されるＥＣＵの増加に伴って、ＣＡＮに対しても通信容量の増加や接続ノード数の増加などの要望が高まりつつある。ＣＡＮを利用して通信容量を増加させる通信システムの一例が、特許文献１に記載されている。

　特許文献１の通信システムでは、ＣＡＮの差動信号を伝達する通信線としてのツイストペアケーブルの第１端部に第１カップリングコンデンサが接続され、第２端部に第２カップリングコンデンサが接続される。通信システムでは、ＣＡＮの通信線で通信されているＣＡＮプロトコルのデータに、第１カップリングコンデンサを介して高い周波数のデータが重畳されるとともに、第２カップリングコンデンサを介して、ＣＡＮの通信線に重畳された高い周波数のデータが取得される。ＣＡＮの通信線には、たとえばＣＡＮプロトコルの信号が５００ｋｂｐｓで伝送され、高い周波数のデータの信号が１００Ｍｂｐｓで伝送される。よってＣＡＮを利用してのＣＡＮプロトコルの通信に加えて、高い周波数でのデータ通信が併せて行われることとなり、通信容量を増加させることが可能となる。

特開２００８－１９３６０６号公報

　上述の特許文献１の通信システムによれば、確かにＣＡＮを介して伝送されるデータ量が増加する。しかし高い周波数によるデータ通信は、ＣＡＮでの伝送には適していない映像データの通信であるため、この通信システムではＣＡＮプロトコルの通信容量を増加させることはできない。

　本願の図２６に示すように、複数のＣＡＮバス１２１，１２２，１２３を、それらＣＡＮバス１２１，１２２，１２３間で通信データの相互転送を行うゲートウェイ（ＧＷ）１２０を介して接続することで、各ＣＡＮバス１２１～１２３に接続された第１～第１２ＥＣＵ１０１～１１２の相互間で通信データを伝達可能にする構成も知られている。しかしこの場合、通信システムに接続できるノード数を増加させることはできるものの、各ＣＡＮバス１２１～１２３の通信容量を増加させるものではない。相互転送されるデータが増えると、逆に通信データの輻輳を招いてしまうおそれもある。

　本願の図２７に示すように、第１ＥＣＵ１０１に、ＣＡＮトランシーバ１４４と、コモンモードチョークコイル１４３と、終端回路１４２と、コネクタ１４１とを１組としてなる通信部を２つ設け、各通信部にＣＡＮバス１２１，１２２のいずれかをそれぞれ接続する構成もある。よって第１ＥＣＵ１０１は、データ通信に２つのＣＡＮバス１２１，１２２を利用することができることで通信容量が増加される。しかしながら、一方のバスのみに伝送する通信データを選択することは容易ではない。この選択を実現するためには、ＣＡＮバスと、ＣＡＮバスに接続される回路とをさらに１組追加しなければならないなどコストアップや配線の複雑化が無視できない。

　本開示の目的は、配線数を増加させることなく、同一のプロトコルに基づく通信データの通信容量を容易に増加させることにある。

　本開示の一側面によれば、通信線に接続される通信装置が提供され、前記通信装置は前記通信線を介して通信データを送受信するように構成される。前記通信装置は、前記通信データが変調された通信信号を、前記通信線へ送信する送信部と；前記通信線から受信した通信信号を復調することで、通信データを得る受信部とを備える。前記送信部は、所定の送信周波数帯内で動的に変化する周波数に基づき、前記通信データを変調するように構成され、前記受信部は、前記変調されて受信された周波数帯に対応する通信信号を復調することで、前記通信データを得るように構成される。

　本開示の別の一側面によれば、ネットワークに通信可能に接続される複数の通信装置を有する通信システムが提供される。前記複数の通信装置のうちの少なくとも２つの通信装置は、通信信号を前記ネットワークに送信する送信部を備え、前記送信部は、所定の送信周波数帯内で動的に変化する周波数に基づき変調された通信データを、前記通信信号として送信するように構成される。前記複数の通信装置のうちの少なくとも１つの通信装置は、前記ネットワークから取得した変調された通信信号を、前記送信周波数帯に基づき復調することで通信データを得る受信部を備える。前記送信部は、前記送信部から送信された通信信号と、前記ネットワークに伝達されている信号との比較に基づき、前記送信部からの通信信号の送信を制御するように構成される。

　本開示の別の一側面によれば、コントロールエリアネットワークを介して通信される通信データを送信する通信方法が提供され、前記コントロールエリアネットワークを介する通信を制御するコントローラは、通信データを出力する。前記通信方法は、前記コントローラから出力された前記通信データを、所定の送信周波数帯内で動的に変化する周波数に基づき変調することと；変調後の通信データを、前記コントロールエリアネットワークに送信することとを有する。

　本開示の別の一側面によれば、コントロールエリアネットワークを介して通信される通信データを受信する通信方法が提供され、コントローラは前記コントロールエリアネットワークを介する通信を制御する。前記通信方法は、所定の周波数帯内で動的に変化する周波数に基づき変調された通信信号を、前記コントロールエリアネットワークから受信することと；受信した前記通信信号を、前記所定の周波数帯で復調することと；復調後の通信信号を、通信データとして前記コントローラに出力することとを有する。

　本開示の別の一側面によれば、コントロールエリアネットワークに通信可能に接続される通信装置が提供され、コントローラは前記コントロールエリアネットワークを介する通信を制御する。前記通信装置は、前記コントローラから出力された通信データを、所定の送信周波数帯内で動的に変化する周波数に基づき変調するように構成される。前記通信装置は、変調後の前記通信データを、前記コントロールエリアネットワークに送信するように構成される。

　本開示の別の一側面によれば、コントロールエリアネットワークに通信可能に接続される通信装置が提供される。コントローラは前記コントロールエリアネットワークを介する通信を制御する。前記通信装置は、所定の周波数帯内で動的に変化する周波数に基づき変調された通信信号を、前記コントロールエリアネットワークから受信するように構成される。前記通信装置は、受信した前記通信信号を、前記所定の周波数帯で復調することで通信データを得るように構成される。前記通信装置は、復調後の前記通信データを、前記コントローラに出力するように構成される。

　このような構成もしくは方法によれば、通信信号が、所定の周波数範囲で変動する周波数によって変調される。よって、たとえ複数の通信装置が同一の送信周波数帯の通信信号を通信線に送信したとしても、通信信号が干渉しあることが抑制される。たとえば逆位相の通信信号が重なって通信信号が検出されないレベルになってしまうおそれが抑制される。具体的には変調用の信号、いわゆる搬送波の位相が１８０°ズレている２つの通信装置が、同時に論理「０」を変調後の通信信号を出力した場合、通信線では位相の１８０°相違する２つの通信信号が重ね合わさり、通信信号が打ち消されてしまうことがある。すなわち２つの通信装置はいずれも論理「０」を出力しているにもかかわらず、信号線の通信信号からは論理「１」が検出されることとなってしまうことがある。しかし本願の構成もしくは方法によれば、変調に用いる周波数を送信周波数帯に含まれる範囲で動的に変化させることで、２つの通信装置の搬送波が１８０°の位相で重なり続けることを防止する。たとえば論理「０」が出力されている場合、短時間であれ、論理「０」が出力されていることを検出可能な通信信号が信号線に伝送される。

　変調する周波数を動的に変更することで通信信号を送信部から送信中の通信装置は、受信部を介して通信信号を監視する。よって、通信線に他の通信信号が重畳されていることを検出することができる。つまり通信装置は、他の通信信号の有無を監視することで、自身の通信部からの通信信号の送信を制御することができる。

　さらに、所定の送信周波数帯を変更すれば、通信線で周波数多重通信を行うことができる。
　よって、この通信装置によれば、配線数を増加させることなく、同一のプロトコルに基づく通信データの通信容量を増加させることができる。

　一態様では、動的に変化する周波数は、疑似雑音符号に基づき決定される。
　このような構成によれば、通信装置毎に周波数が動的かつランダムに変化するため、複数の通信装置間ではそれぞれの周波数の位相差が逐次変化する。よって、仮に複数の通信装置が同時に送信信号を送信したとしても、送信中の通信装置は他の通信信号が送信されていることを検出できる。

　一態様では、前記通信線は、コントロールエリアネットワークの規格に基づく通信線である。前記通信データは、前記コントロールエリアネットワークのプロトコルに基づく通信データである。

　このような構成によれば、コントロールエリアネットワーク、いわゆるＣＡＮを適用した通信装置は、ＣＡＮにおける配線数を増加させることなく、ＣＡＮプロトコルに基づく通信データの通信量を増加させることができる。ところで、通常、ＣＡＮプロトコルでは、通信データが論理「０」つまりドミナント、または論理「１」つまりリセッシブの２つのレベルで伝送され、論理「０」の優先度が論理「１」よりも高い。複数の通信装置が送信信号を同時送信したとき、各通信装置は自身が送信した信号レベルと、通信線、いわゆるバスの信号レベルとが等しいか否かを監視し、送信制御、いわゆるアビトレーションを行う。アビトレーションでは、送信している信号レベルと、バスの信号レベルとを比較し、それらが等しいと判断された場合、送信を継続する。一方、それらが等しくないと判断された場合、送信を中止する。

　このような構成によれば、通信信号を復調した時点、すなわち通信データを取得できるようになった時点で、上述のアビトレーションが可能になるため、ＣＡＮプロトコルによる通信制御を実時間で処理することができる。

　よって、ＣＡＮの規格に基づく通信線、つまりＣＡＮバスを増加させることなく、ＣＡＮプロトコルに基づく通信データの通信容量を増加させることができる。
　一態様では、前記受信部は、前記コントロールエリアネットワークのプロトコルの１ビットの信号の長さの期間内に検出された通信信号に基づき、前記プロトコルの１ビットに対応する信号レベルを決定するように構成される。

　一態様では、前記通信データは、前記コントロールエリアネットワークのプロトコルに基づく通信データである。前記通信データの信号レベルは、前記プロトコルの１ビットの信号の長さの期間内に検出された通信信号に基づき、前記プロトコルの１ビットに対応する信号レベルに決定される。

　このような構成によれば、受信部が通信信号に基づき決定した信号レベルが、ＣＡＮのプロトコルに適合した通信データに復元される。よって、この復元された通信データをそのまま、ＣＡＮプロトコルを解析するＣＡＮコントローラに入力することができる。このため、バス上に周波数変調された通信信号を伝送したとしても、通信装置では、ＣＡＮプロトコルに適合した処理を、一般のＣＡＮコントローラに行わせることができる。よって、こうした通信装置の利用可能性が向上する。

　一態様では、前記信号レベルは、前記１ビットの信号の長さの期間内に所定の閾値を超えた通信信号が検出されたことを条件に、「ドミナントである」と決定される。一方、信号レベルは、前記ドミナントであると決定されなかったことを条件に、「リセッシブである」と決定される。

　このような構成によれば、通信データの「ドミナント」つまり論理「０」、または「リセッシブ」つまり論理「１」を、１ビット長程度の期間内で決定することが可能になる。このため、たとえばＣＡＮコントローラによるＣＡＮプロトコルに関する各種処理を、実時間で処理させることができる。

本開示に係る第１実施形態を具体化した通信装置を備える通信システムの構成を示すブロック図。 図１の通信システムが行う周波数多重通信の模式図。 図１の１例目の通信装置の構成を示すブロック図。 図１の２例目の通信装置の構成を示すブロック図。 図１の３例目の通信装置の構成を示すブロック図。 図１の４例目の通信装置の構成を示すブロック図。 図１の５例目の通信装置の構成を示すブロック図。 図１の通信装置のＡＳＫモジュールの構成を示すブロック図。 図１の通信装置が、搬送波を変化させた場合の例を示すグラフであり、図９（ａ）は第１ＥＣＵの送信波を示すグラフ。図９（ｂ）は第３ＥＣＵの送信波を示すグラフ。図９（ｃ）は、図９（ａ）および図９（ｂ）の２つ送信波が送信されたバスの信号レベルを示すグラフ。 比較例として、搬送波が変化しない場合の例を示すグラフであり、図１０（ａ）は第１ＥＣＵの送信波を示すグラフ。図１０（ｂ）は第３ＥＣＵの送信波を示すグラフ。図１０（ｃ）は、図１０（ａ）および図１０（ｂ）の２つ送信波が送信されたバスの信号レベルを示すグラフ。 本開示に係る第２実施形態を具体化した通信装置を備える通信システムの構成を示すブロック図。 本開示に係る第３実施形態を具体化した通信装置を備える通信システムの構成を示すブロック図。 図１２の通信システムが行う周波数多重通信を示す模式図。 図１２の通信装置の１例目の構成を示すブロック図。 図１２の通信装置の２例目の構成を示すブロック図。 図１２の通信装置の３例目の構成を示すブロック図。 本開示に係る第４実施形態を具体化した通信装置を備える通信システムの構成を示すブロック図。 比較例として、図１７の通信システムによって置換えできる通信システムの例を示すブロック図。 図１７の１例目の通信装置の構成を示すブロック図。 図１７の２例目の通信装置の構成を示すブロック図。 本開示に係る第５実施形態を具体化した通信装置を備える通信システムの構成を示すブロック図。 比較例として、一般の通信システムのバス上の信号の歪みを示すグラフ。 図２１の通信装置の構成の一例を示すブロック図。 図２１の１例目の通信装置の構成を示すブロック図。 図２１の２例目の通信装置の構成を示すブロック図。 一般の通信システムの一例の構成を示すブロック図。 一般の通信装置の一例の構成を示すブロック図。

　（第１実施形態）
　図１～図９は、本開示に係る第１実施形態を具体化した通信装置を備える通信システムを説明する。

　本実施形態の通信システムは、基本的には、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）の通信ネットワークとして構成されている。一方、この通信システムは、通信容量を大きくするため、ＣＡＮの通信仕様を生かしつつ、通信線としての通信バス２１にＣＡＮプロトコルに基づく複数の通信信号をそれぞれ同時に異なる周波数帯で伝送する、いわゆる周波数分割多重による通信をさせる通信システムである。

　図１および図２は、本実施形態の通信システムの概略を説明する。
　図１に示すように、車両９０は、車両用のネットワークシステムとして通信システムを備えている。通信システムは、通信装置としての第１～第１２電子制御装置（ＥＣＵ）１～１２と、各第１～第１２ＥＣＵ１～１２が通信信号を送受信可能に接続される通信バス２１とを備えている。

　通信バス２１は、ＣＡＮプロトコルの伝送に適合する電気的特性を有しているツイストペアケーブルを用いたバスであるとともに、ＣＡＮプロトコルが専有する周波数帯域よりも高い周波数帯域の信号の伝送も可能な特性を有している。図２に示すように、通信バス２１には、相互に異なる周波数からなる第１～第３中心周波数Ｂ１～Ｂ３を中心周波数として含み所定の周波数幅を有する第１～第３周波数帯域Ｆ１～Ｆ３に対応する通信信号が同時送信可能になっている。

　第１～第１２ＥＣＵ１～１２は、ＣＡＮプロトコルに基づく通信データの入出力が可能になっている。第１～第９ＥＣＵ１～９は、ＣＡＮプロトコルに基づく通信データを第１周波数帯域Ｆ１で変調して通信信号とし、通信バス２１に送信する一方、通信バス２１から受信した第１周波数帯域Ｆ１の通信信号を復調することで、通信データとして入力する。第１，２，１２ＥＣＵ１，２，１２は、ＣＡＮプロトコルに基づく通信データを第２周波数帯域Ｆ２で変調して通信信号とし、通信バス２１に送信する一方、通信バス２１から受信した第２周波数帯域Ｆ２の通信信号を復調することで、通信データとして入力する。第１０および第１１ＥＣＵ１０，１１は、ＣＡＮプロトコルに基づく通信データを第３周波数帯域Ｆ３で変調して通信信号とし、通信バス２１に送信する一方、通信バス２１から受信した第３周波数帯域Ｆ３の通信信号を復調することで、通信データとして入力する。つまり通信システムには、通信データの送受信に用いる周波数帯域ごとに、第１～第９ＥＣＵ１～９を相互通信可能にする第１仮想バスＶＢ１と、第１，２，１２ＥＣＵ１，２，１２を相互通信可能にする第２仮想バスＶＢ２と、第１０および第１１ＥＣＵ１０，１１を相互通信可能にする第３仮想バスＶＢ３とが構成されている。

　通信システムは、通信バス２１に接続され、受信した通信信号の電気的特性、具体的には受信した周波数帯域を他の周波数帯域に変更して再送信するゲートウェイ（ＧＷ）２０を備えている。ＧＷ２０は、ＣＡＮプロトコルに基づく通信データの入出力が可能になっている。ＧＷ２０は、第１～第３周波数帯域Ｆ１～Ｆ３のいずれに対しても通信信号を送受信可能になっており、いずれかの周波数帯域で受信した通信信号を復調することで、通信データとして入力するとともに、入力した通信データをその他の周波数帯域に変調して通信信号として通信バス２１に送信する。つまりＧＷ２０は、第１～第３仮想バスＶＢ１～ＶＢ３で伝達される通信信号の周波数帯域の変換を行い、他の周波数帯域の仮想バスに転送する。ＧＷ２０は、たとえば第１周波数帯域Ｆ１から受信した通信信号を第２および第３周波数帯域Ｆ２，Ｆ３の通信信号に変換して送信したり、第３周波数帯域Ｆ３から受信した通信信号を第１および第２周波数帯域Ｆ１，Ｆ２の通信信号に変換して送信したりする。よって、異なる仮想バスに属するＥＣＵ間にも通信信号を伝達することができる。

　よって通信システムは、通信バス２１を介して第１～第１２ＥＣＵ１～１２相互間で制御に用いられる各種情報が相互通信（送受信）できる。
　こうして構成される通信システムは、前述した本願の図２６の通信システムと同様の機能を有している。すなわち前述した図２６の通信システムは、第１ＣＡＮバス１２１に第１～９ＥＣＵ１０１～１０９が接続され、第２ＣＡＮバス１２２に第１，２，１２ＥＣＵ１０１，１０２，１１２が接続され、第３ＣＡＮバス１２３に第１０，１１ＥＣＵ１１０，１１１が接続されている。ＧＷ１２０は、一のＣＡＮバスの通信データを他のＣＡＮバスに転送させるシステムである。一方、本実施形態の通信システムには、一般の通信システムの第１ＣＡＮバス１２１に対応する第１仮想バスＶＢ１と、第２ＣＡＮバス１２２に対応する第２仮想バスＶＢ２と、第３ＣＡＮバス１２３に対応する第３仮想バスＶＢ３と、ＧＷ１２０に対応するＧＷ２０とが設けられている。つまり一般の通信システムでは３つ必要であったＣＡＮバス１２１～１２３を、本実施形態では１つの通信バス２１だけにしている。

　図３～図１０は、本実施形態の通信システムの詳細を説明する。
　第１～第１２ＥＣＵ１～１２はそれぞれ、車両９０の各種制御に用いられる制御装置であり、たとえば駆動系や、走行系や、車体系や、情報機器系等を制御対象としているＥＣＵである。たとえば駆動系を制御対象とするＥＣＵとしては、エンジンＥＣＵが挙げられ、走行系を制御対象とするＥＣＵとしては、ステアリングＥＣＵやブレーキＥＣＵが挙げられ、車体系を制御するＥＣＵとしては、ライトＥＣＵやウィンドウＥＣＵが挙げられ、情報機器系を制御対象とするＥＣＵとしては、カーナビゲーションＥＣＵが挙げられる。

　第１および第２ＥＣＵ１，２は互いに同様の構成であり、第３～第９ＥＣＵ３～９は互いに同様の構成であり、第１０および第１１ＥＣＵ１０，１１は互いに同様の構成である。このことから、同様の構成を有する複数のＥＣＵに対して１つのＥＣＵ、つまり第１ＥＣＵ１、第３ＥＣＵ３、および第１０ＥＣＵ１０の構成についてそれぞれ説明し、その他のＥＣＵ、つまり第２ＥＣＵ２、第４～第９ＥＣＵ４～９および第１１ＥＣＵ１１の構成については、その詳細な説明を割愛する。第１ＥＣＵ１、第３ＥＣＵ３、第１０ＥＣＵ１０および第１２ＥＣＵ１２の構成の説明についても、同様の構成については同様の符号を付し、その詳細な説明を割愛する。

　図３～図６に示すように、第１，３，１０，１２ＥＣＵ１，３，１０，１２には、各種制御に必要とされる処理を行う処理装置３０と、ＣＡＮプロトコルに基づく通信データを送信および受信することができる１つ、もしくは複数のＣＡＮコントローラ（３１，３２）が設けられている。処理装置３０は、マイクロコンピュータを含み構成されており、各種処理を行う演算装置や、演算結果や各種制御機能を提供するプログラムなどを保持する記憶装置を有している。処理装置３０では、所定の制御機能を提供するプログラムが演算装置で実行処理されることによって所定の制御機能が提供される。

　図３に示すように、第１ＥＣＵ１は、処理装置３０に第１および第２ＣＡＮコントローラ３１，３２を備えていることから、第１ＥＣＵ１は、第１および第２ＣＡＮコントローラ３１，３２のそれぞれを介してＣＡＮプロトコルに基づく通信データをそれぞれ送受信できる。第１ＥＣＵ１は、第１ＣＡＮコントローラ３１に接続される第１ＡＳＫモジュール４３ａと、第２ＣＡＮコントローラ３２に接続される第２ＡＳＫモジュール４３ｂと、第１および第２ＡＳＫモジュール４３ａ，４３ｂに接続されるとともに、コネクタ４１を介して通信バス２１に接続されるカップリング回路４２とを備えている。ＡＳＫとは、振幅偏移変調（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　ｓｈｉｆｔ　ｋｅｙｉｎｇ）のことである。

　第１および第２ＣＡＮコントローラ３１，３２は、入力されたＣＡＮプロトコルに基づく通信データを解析して、通信データに含まれる制御情報などの情報を処理装置３０に提供するとともに、処理装置３０から受信した制御情報などの情報をＣＡＮプロトコルに基づく通信データに変換して出力する。

　第１ＡＳＫモジュール４３ａは、第１ＣＡＮコントローラ３１から入力された通信データを、所定の送信周波数帯としての第１周波数帯域Ｆ１（ｆ：Ｆ１）に基づき変調した後の通信信号を送信し、カップリング回路４２に入力させる。第１ＡＳＫモジュール４３ａは、カップリング回路４２から出力された通信信号を受信し、所定の受信周波数帯としての第１周波数帯域Ｆ１に基づき復調することで、第１ＣＡＮコントローラ３１に出力する。このように送信周波数帯と受信周波数帯とに同じ第１周波数帯域Ｆ１が設定されていることで、第１ＡＳＫモジュール４３ａは、自ら送信した信号を受信することができる。

　第２ＡＳＫモジュール４３ｂは、第２ＣＡＮコントローラ３２から入力された通信データを、所定の送信周波数帯として第２周波数帯域Ｆ２（ｆ：Ｆ２）に基づき変調した後の通信信号を送信し、カップリング回路４２に入力させる。第２ＡＳＫモジュール４３ｂは、カップリング回路４２から出力された通信信号を受信し、所定の受信周波数帯としての第２周波数帯域Ｆ２に基づき復調することで、第２ＣＡＮコントローラ３２に出力する。このように送信周波数帯と受信周波数帯とに同じ第２周波数帯域Ｆ２が設定されていることで、第２ＡＳＫモジュール４３ｂは、自ら送信した信号を受信することができる。

　カップリング回路４２は、コネクタ４１に接続される通信バス２１に対して入出力される通信信号の電気的特性と、第１および第２ＡＳＫモジュール４３ａ，４３ｂに対して入出力される通信信号の電気的特性とを整合させるための回路である。たとえば通信バス２１から入力される直流成分と交流成分とを含む通信信号を、交流成分のみを含む通信信号に変換して第１または第２ＡＳＫモジュール４３ａ，４３ｂに出力する。たとえば第１または第２ＡＳＫモジュール４３ａ，４３ｂから入力される交流成分のみを含む通信信号を、直流成分と交流成分とを含む通信信号に変換して通信バス２１に出力する。

　つまり第１ＥＣＵ１は、通信データの送受信に、第１および第２周波数帯域Ｆ１，Ｆ２を利用することができる。
　図４に示すように、第３ＥＣＵ３は、処理装置３０に第１ＣＡＮコントローラ３１を備えていることから、第３ＥＣＵ３は、第１ＣＡＮコントローラ３１を介してＣＡＮプロトコルに基づく通信データを送受信できる。第３ＥＣＵ３は、第１ＣＡＮコントローラ３１に接続される第１ＡＳＫモジュール４３ａと、第１ＡＳＫモジュール４３ａに接続されるとともに、コネクタ４１を介して通信バス２１に接続されるカップリング回路４２とを備えている。つまり第３ＥＣＵ３は、通信データの送受信に、第１周波数帯域Ｆ１を利用することができる。

　図５に示すように、第１２ＥＣＵ１２は、第３ＥＣＵ３の第１ＡＳＫモジュール４３ａが第２ＡＳＫモジュール４３ｂに変更された点を除いて、第３ＥＣＵ３と同様の構成をしている。つまり第１２ＥＣＵ１２は、通信データの送受信に、第２周波数帯域Ｆ２を利用することができる。

　図６に示すように、第１０ＥＣＵ１０は、第３ＥＣＵ３の第１ＡＳＫモジュール４３ａが第３ＡＳＫモジュール４３ｃに変更された点を除いて、第３ＥＣＵ３と同様の構成をしている。第３ＡＳＫモジュール４３ｃは、第１ＡＳＫモジュール４３ａの構成に対し、所定の送信周波数帯および所定の受信周波数帯にそれぞれ第３周波数帯域Ｆ３（ｆ：Ｆ３）が設定されている点が相違する以外、第１ＡＳＫモジュール４３ａと同様の構成をしている。つまり第１０ＥＣＵ１０は、通信データの送受信に第３周波数帯域Ｆ３を利用することができる。

　図７に示すように、ＧＷ２０は、第１ＥＣＵ１の構成に対し、第１および第２ＡＳＫモジュール４３ａ，４３ｂに並列させて第３ＡＳＫモジュール４３ｃが追加された点と、処理装置３０に第３ＡＳＫモジュール４３ｃに対応する第３ＣＡＮコントローラ３３が追加された点とが相違するものの、その他の構成については同様である。つまりＧＷ２０は、通信データの送受信に、第１～第３周波数帯域Ｆ１～Ｆ３の通信信号を利用することができる。ＧＷ２０の処理装置３０には制御情報などの情報を転送するための転送処理用のプログラムが格納されており、処理装置３０は、転送処理用のプログラムの実行に基づき制御情報などの情報の転送処理を行う。つまり処理装置３０は、第１～第３ＣＡＮコントローラ３１～３３のいずれかを通じて取得した情報を、情報を取得しなかったＣＡＮコントローラから出力する。

　図８～図１０は、第１ＡＳＫモジュール４３ａの詳細を説明する。第２および第３ＡＳＫモジュール４３ｂ，４３ｃは、第１ＡＳＫモジュール４３ａでは第１周波数帯域Ｆ１に設定されている所定の送信周波数帯および所定の受信周波数帯が、それぞれ第２周波数帯域Ｆ２または第３周波数帯域Ｆ３に設定されている点が相違するものの、その他の構成については同様である。このことから、以下では、第１ＡＳＫモジュール４３ａの構成について説明し、第２および第３ＡＳＫモジュール４３ｂ，４３ｃの構成についての説明は割愛する。

　図８に示すように、第１ＡＳＫモジュール４３ａには、受信部としての受信モジュール５０と、送信部としての送信モジュール６０とが設けられている。
　送信モジュール６０は、ＣＡＮプロトコルに基づく通信データＳ１を第１ＣＡＮコントローラ３１から入力されるとともに、入力された通信データＳ１を振幅変調後の通信信号ＴＳ１をカップリング回路４２に出力する。

　送信モジュール６０には、変調波発生モジュール６３と、アナログスイッチ（ＳＷ）６２と、バッファアンプ６１とが設けられている。
　変調波発生モジュール６３は、通信データＳ１を振幅変調させるための搬送波を生成するモジュールである。変調波発生モジュール６３は、いわゆる電圧制御発振器（ＶＣＯ）であり、中心周波数Ｂ１を中心周波数として、第１周波数帯域Ｆ１内に含まれる範囲でランダムに変化する周波数からなる搬送波ＣＷを生成する。つまり搬送波ＣＷは、中心周波数Ｂ１を中心にランダムに微小変化するとともに、その変化範囲が第１周波数帯域Ｆ１内である周波数からなる。変調波発生モジュール６３には、コルピッツ発信回路６４ａと、電圧変換回路６６と、疑似ランダム雑音（Ｐｓｅｕｄｏｒａｎｄｏｍ　Ｎｏｉｓｅ：ＰＮ）符号発生回路６７とが設けられている。

　疑似ランダム雑音符号発生回路６７は、２値によって示される擬似的な雑音符号、いわゆる疑似雑音符号であり、たとえば一般に知られているように、予め決められたランダムなビット列を繰り返すことによって得られる信号に基づきランダムなビット列を発生させる回路である。疑似ランダム雑音符号発生回路６７によって生成される雑音符号は、他のＥＣＵと一致することがないように設定されている。

　電圧変換回路６６は、疑似ランダム雑音符号発生回路６７によって発生された雑音符号をコルピッツ発信回路６４ａに入力可能な電気信号に変換させる回路である。
　コルピッツ発信回路６４ａは、送信周波数帯に対応する搬送波を生成する公知の発信回路であり、コイル１個とコンデンサ２個によって発振する周波数が定められる。コルピッツ発信回路６４ａには、上述した２個のコンデンサの静電容量を、電圧変換回路６６から入力される雑音符号に応じて変化する電圧に基づき変化させるバリキャップ部６５が設けられている。つまりコルピッツ発信回路６４ａは、疑似ランダム雑音符号発生回路６７によって発生される雑音符合に基づき中心周波数Ｂ１を中心周波数として第１周波数帯域Ｆ１内でランダムに変化する周波数からなる搬送波を生成させる。

　アナログスイッチ６２は、通信データＳ１を振幅変調後の通信信号ＴＳ１を出力するスイッチである。アナログスイッチ６２には、通信データＳ１を入力させる第１ＣＡＮコントローラ３１と、搬送波を入力させる変調波発生モジュール６３と、グランドとが接続されている。アナログスイッチ６２は、通信データＳ１を振幅変調後の通信信号ＴＳ１を出力する出力先としてバッファアンプ６１が接続されている。アナログスイッチ６２には、出力を、搬送波とグランドとの間で切り換える内部スイッチが設けられている。つまりアナログスイッチ６２は、通信データＳ１の信号レベルに応じた内部スイッチの切り換えによって、出力への接続先を、搬送波とグランドとの間で切り替えることで、通信データＳ１の論理「０」または「１」に応じた振幅の搬送波からなる通信信号を生成し出力して、バッファアンプ６１に入力させる。詳述すると、アナログスイッチ６２は、通信データＳ１が論理「０」（ドミナント）であることを条件に出力を搬送波に接続させることで、通信データＳ１の論理「０」に対応する通信信号（送信波）を出力する。一方、アナログスイッチ６２は、通信データＳ１が論理「１」（リセッシブ）であることを条件に出力をグランドに接続させることで、通信データＳ１の論理「１」に対応する通信信号（送信波）を出力する。つまり本実施形態では、通信データＳ１の振幅が、論理「０」および「１」の２値のみからなることに基づき、搬送波を、論理「０」が振幅変調された通信信号とし、グランドレベルを、論理「１」が振幅変調された通信信号とする。よって、通信データＳ１に対応する通信信号ＴＳ１が、送信周波数帯としての第１周波数帯域Ｆ１で変調された信号として出力される。

　バッファアンプ６１は、アナログスイッチ６２から入力された信号レベルなどを通信バス２１に送信可能な電気的特性を有する通信信号ＴＳ１に調整して出力する。
　よって、ＣＡＮプロトコルに基づく通信データＳ１が第１周波数帯域Ｆ１の搬送波によって振幅変調された通信信号ＴＳ１として、第１ＥＣＵ１からカップリング回路４２に出力される。

　受信モジュール５０は、カップリング回路４２を介して振幅変調された通信信号ＴＲ１を受信するとともに、受信した通信信号ＴＲ１を復調することで、得られたＣＡＮプロトコルに基づく通信データＲ１を第１ＣＡＮコントローラ３１に出力する。受信モジュール５０には、通信信号ＴＲ１が入力されるバンドパスフィルタ５１ａと、バンドパスフィルタ５１ａを通過した通信信号が入力されるバッファアンプ５２と、バッファアンプ５２から通信信号が入力される包絡線検波回路５３と、包絡線検波回路５３が検出した通信データが入力される電圧変換回路５４とが設けられている。

　バンドパスフィルタ５１ａは、入力された通信信号ＴＲ１に含まれている周波数帯域から第１周波数帯域Ｆ１のみを通過させて出力する回路、いわゆるバンドパスフィルタであり、たとえばコイルとコンデンサを含み構成されているＬＣバンドパスフィルタであってよい。バンドパスフィルタ５１ａは、中心周波数Ｂ１を中心周波数とする第１周波数帯域Ｆ１内に含まれる周波数範囲の信号を通過させるように構成されている。バンドパスフィルタ５１ａは、公知のバンドパスフィルタであるとともに、必要な周波数帯域のみを通過させることができるバンドパスフィルタであればよいため、一般に知られている各種のバンドパスフィルタ、たとえば受動素子によって構成されたものや、能動素子を含み構成されたものを採用することができる。

　バッファアンプ５２は、バンドパスフィルタ５１ａを通過した通信信号を、包絡線検波回路５３が復調することに適した信号レベルに変換する、たとえば信号増幅する。よって、バンドパスフィルタ５１ａを通過した通信信号を、包絡線検波回路５３によって復調させることに適した信号にすることができる。

　包絡線検波回路５３は、振幅変調された搬送波から信号を復調させる回路である。包絡線検波回路５３は、ＣＡＮプロトコルの論理「０」と論理「１」とを振幅とする通信データを振幅変調させた通信信号を、ＣＡＮプロトコルの論理「０」と論理「１」とからなる通信データに復調させる。よって、第１周波数帯域Ｆ１の搬送波によって振幅変調された通信信号から、ＣＡＮプロトコルに適合する通信データが得られる。第１周波数帯域Ｆ１に、複数のＥＣＵが送信する通信信号が重畳されて相互干渉することによって、復調された論理「０」を示す信号の長さが、ＣＡＮプロトコルにおける１ビットの期間よりも短くなる場合もある。このことから、包絡線検波回路５３は、通信信号に論理「０」が含まれている場合、論理「０」の検出結果を、少なくとも第１ＣＡＮコントローラ３１が検出可能な長さ（時間）まで延ばすようにしてもよい。

　電圧変換回路５４は、包絡線検波回路５３が復調した通信データを第１ＣＡＮコントローラ３１に入力可能な電圧レベルの通信データＲ１に変換する回路である。よって、包絡線検波回路５３によって復調された通信データが第１ＣＡＮコントローラ３１に入力できる。上述のように、包絡線検波回路５３は、ＣＡＮプロトコルにおける１ビットの長さよりも短い長さの論理「０」を通信データとして出力する場合もある。この場合、電圧変換回路５４は、通信データＲ１における論理「０」の長さを、少なくとも第１ＣＡＮコントローラ３１が検出可能な長さまで延ばすようにしてもよい。

　第１ＣＡＮコントローラ３１を、ＣＡＮプロトコルにおける１ビットの期間よりも短い論理「０」を検出できるように調整してもよい。
　よって、第１～第３周波数帯域Ｆ１～Ｆ３の信号を含む通信信号ＴＲ１から、所定の受信周波数帯である第１周波数帯域Ｆ１の通信信号のみが選択され、したがって第１ＣＡＮコントローラ３１がＣＡＮプロトコルとして検出可能な状態の通信データＲ１として復調される。

　図９は、ＣＡＮプロトコルにおけるアビトレーションを、実時間で処理可能とすることを説明する。図９は、第１ＥＣＵ１と第３ＥＣＵ３とが第１周波数帯域Ｆ１に、各通信信号ＴＳ１，ＴＳ３を同時に出力した場合を示している。第１ＥＣＵ１と第３ＥＣＵ３との搬送波の周波数はランダムに変化することでそれら搬送波の位相差もランダムに変化する。

　図９（ａ）に示すように、第１ＥＣＵ１は、論理「１」→論理「０」→論理「１」と変化する通信データを、搬送波ＣＷによって振幅変調する。搬送波ＣＷは、ＣＡＮプロトコルの１ビットのビット長に対応する時間中にランダムに動的に変化する周波数を有するとともに、±Ｖａ［Ｖ］の振幅を有する。この変調によって、通信データが論理「１」のときには搬送波ＣＷが重畳されず、通信データが論理「０」のときには搬送波が重畳されてなる通信信号ＴＳ１（送信波）が、第１ＥＣＵ１から通信バス２１に出力される。

　図９（ｂ）に示すように、第３ＥＣＵ３は、第１ＥＣＵ１の通信データと同じタイミングで経時的に論理「１」→論理「０」→論理「１」と変化する通信データを、搬送波ＣＷ１によって振幅変調する。搬送波ＣＷ１は、ＣＡＮプロトコルの１ビットのビット長に対応する時間中にランダムに動的に変化する周波数を有するとともに、±Ｖｂ［Ｖ］の振幅を有する。この変調によって、通信データが論理「１」のときには搬送波が重畳されず、通信データが論理「０」のときには搬送波ＣＷ１が重畳されてなる通信信号ＴＳ３（送信波）が、第３ＥＣＵ３から通信バス２１に出力される。

　すなわち通信バス２１には、第１ＥＣＵ１から出力された通信信号ＴＳ１と、第３ＥＣＵ３から出力された通信信号ＴＳ３とが重畳される。ところで通信信号ＴＳ１の搬送波の周波数と通信信号ＴＳ３の搬送波の周波数とは、相互に無関係にランダムかつ動的に変化する。このため、通信データが論理「０」のとき、通信バス２１に重畳された通信信号ＴＳ１の振幅と通信信号ＴＳ３の振幅とは、相互に打ち消しあい「０」を検出できない大きさになる場合も生じるものの、逆に、互いに相乗して大きくなる場合も生じる。つまり図９（ｃ）に示すように、通信バス２１上の通信信号の振幅は、通信データが論理「０」であると判定するための閾値±Ｖｔよりも大きな振幅が含まれる。よって、第１または第３ＥＣＵ１，３から論理「０」に対応する通信信号ＴＳ１，ＴＳ３が出力されたとき、通信バス２１の通信信号を監視することで、第１または第３ＥＣＵ１，３は通信バス２１に論理「０」の通信データが出力されていることを検出できる。よって、ＣＡＮプロトコルの１ビットの期間中、たとえば図における論理「０」の期間中、論理「０」が検出されることによって、ＣＡＮコントローラは、１ビットは論理「０」であると決定することができる。一方、ＣＡＮコントローラは、１ビット期間中に論理「０」であると決定できないとき、１ビットを論理「１」である決定することができる。通常、論理「０」は１ビット期間中に複数回検出されると考えられることから、１ビット期間の半分の期間や３／１の期間を残して１ビットを論理「１」と決定するようにしてもよい。

　通信バス２１では、論理「１」を出力しているＥＣＵがある場合であれ、少なくとも１つのＥＣＵが論理「０」を出力しているとき、通信バス２１の信号レベルには論理「０」の信号が重畳されるため、論理「０」は正しく検出される。つまり通信バス２１では、論理「０」の優先順位が、論理「１」の優先順位よりも高くなる。

　ところで、複数のＥＣＵが論理「０」を同時送信したとき、通信バス２１から検出される論理「０」を示す通信信号の振幅は、上述のように、相互にランダムに変化する搬送波の重畳する態様によって変動するため、検出できる期間が、ＣＡＮプロトコルの１ビット長の長さよりもかなり短い期間となるおそれがある。そのため、アビトレーションを行う場合、１ビット長よりも短い期間に検出された論理「０」を示すデータについては、第１ＣＡＮコントローラ３１が検出可能な長さの信号に変換する。そうすることで一般のＣＡＮコントローラでも、周波数多重通信で送信された通信信号について、ＣＡＮプロトコルに基づくアビトレーションを実時間で行うことができる。

　一般のＣＡＮコントローラでもアビトレーションを好適に行えるように、短期間しか検出されない論理「０」の信号は、ＣＡＮコントローラにはある程度の期間、通信データとして入力されるようにしてもよい。たとえば論理「０」の検出後、それが検出された１ビット長が終わるまでの間論理「０」が出力されるようにしてもよいし、ＣＡＮコントローラが検出可能な所定の期間だけ論理「０」が出力されるようにしてもよい。またはＣＡＮコントローラが論理「０」を検出するために要する時間を短くするようにしてもよい。

　図１０は比較例として、搬送波の周波数が変化しない場合を説明する。図１０には、第１ＥＣＵ１の搬送波ＣＷａと第３ＥＣＵ３の搬送波ＣＷｂとが１８０°の位相差を維持している場合が模式的に示されている。

　図１０（ａ）に示すように、第１ＥＣＵ１は、経時的に論理「１」→論理「０」→論理「１」と変化する通信データを、±Ｖａ［Ｖ］の振幅を有する搬送波ＣＷａによって振幅変調する。この変調によって、通信データが論理「１」のときには搬送波ＣＷａが重畳されず、論理「０」のときには搬送波ＣＷａが重畳されてなる通信信号ＴＳ１（送信波）が、第１ＥＣＵ１から通信バス２１に出力される。

　図１０（ｂ）に示すように、第３ＥＣＵ３は、経時的に論理「１」→論理「０」→論理「１」と変化する通信データを、±Ｖａ［Ｖ］の振幅を有する搬送波ＣＷｂによって振幅変調する。この変調によって、通信データが論理「１」のときには搬送波ＣＷｂが重畳されず、論理「０」のときには搬送波ＣＷｂが重畳されてなる通信信号ＴＳ３（送信波）が、第３ＥＣＵ３から通信バス２１に出力される。

　第３ＥＣＵ３の搬送波は、第１ＥＣＵ１の搬送波に対して１８０°の位相差を通している。すなわち通信バス２１では、通信信号ＴＳ１と通信信号ＴＳ３の搬送波の位相差が１８０°であるため、論理「０」に対応して通信バス２１に出力される通信信号ＴＳ１の振幅（搬送波）と通信信号ＴＳ３の振幅（搬送波）とが相互に干渉して振幅を打ち消しあってしまう。つまり図１０（ｃ）に示すように、論理「０」に対応する期間の通信バス２１上の通信信号の振幅は、論理「０」であることを判定するための閾値±Ｖｔよりも小さい振幅になってしまう。このように第１および第３ＥＣＵ１，３から論理「０」に対応する通信信号ＴＳ１，ＴＳ３が出力されたとき、通信バス２１の通信信号を監視しても、第１または第３ＥＣＵ１，３は、通信バス２１に論理「０」の通信データが出力されていることを検出することができないというおそれが考えられ得るが、本実施形態はこの問題を解決している。

　以上説明したように、本実施形態の通信装置および通信システムによれば、以下に列記するような効果が得られる。
　（１）通信信号が所定の周波数帯域（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）で変動する周波数によって変調される。よって、たとえ複数のＥＣＵが同一の送信周波数帯（送信用周波数帯）の通信信号を通信バス２１に送信したとしても、通信信号が干渉することは抑制される。たとえば逆位相の通信信号（ＴＳ１，ＴＳ３）が重なって通信信号が検出されないレベルになってしまうおそれが抑制される。具体的には変調用の信号、いわゆる搬送波ＣＷの位相が１８０°ズレている２つのＥＣＵ（１，３）が同時に論理「０」を変調後の通信信号（ＴＳ１，ＴＳ３）を単に出力した場合、通信バス２１では位相の１８０°相違する２つの通信信号（ＴＳ１，ＴＳ３）が重ね合わさり、通信信号が打ち消されてしまうことが生じうる。すなわち２つのＥＣＵ（１，３）はいずれも論理「０」を出力しているにもかかわらず、通信バス２１の通信信号からは論理「１」が検出されることとなってしまうおそれがある。しかし本実施形態は、変調に用いる周波数を、送信周波数帯たとえば周波数帯域Ｆ１に含まれる範囲で動的に変化させることで、２つのＥＣＵ（１，３）の搬送波ＣＷが１８０°の位相で重なり続けることを防止する。よって、たとえば論理「０」が出力されている場合、短時間であれ、論理「０」が出力されていることを検出可能な通信信号が通信バス２１に伝送される。

　変調する周波数（搬送波ＣＷ）を動的に変更することで、通信信号を送信モジュール６０から送信中のＥＣＵは、受信モジュール５０を介して通信信号を監視する。そうすることで、通信バス２１に他の通信信号が重畳されていることを検出することができる。つまりＥＣＵは、他の通信信号の有無を監視して、自身の送信モジュール６０からの通信信号の送信を制御することができる。

　さらに、所定の周波数帯域（Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３）を変更すれば、通信バス２１で周波数多重通信を行うことができる。
　よって、本実施形態の通信装置によれば、通信バス２１を増加させることなく、ＣＡＮプロトコルに基づく通信データの通信容量を増加させることができる。

　（２）ＥＣＵ毎に搬送波ＣＷの周波数が動的かつランダムに変化する。このため複数のＥＣＵ間では、それぞれの周波数の位相差が逐次変化する。よって、たとえ複数のＥＣＵが同時に送信信号を送信したとしても、送信中のＥＣＵは他の通信信号が送信されていることを検出できる。

　（３）コントロールエリアネットワーク、いわゆるＣＡＮを適用したＥＣＵは、ＣＡＮにおける通信バス２１の数を増加させることなく、ＣＡＮプロトコルに基づく通信データの通信量を増加させることができる。ところで通常、ＣＡＮプロトコルでは、通信データが論理「０」すなわちドミナントと、論理「１」すなわちリセッシブという２つのレベルで伝送され、論理「０」の優先度が論理「１」よりも高い。複数のＥＣＵが送信信号を同時送信したとき、各ＥＣＵは自身が送信した信号レベルと、通信バス２１の信号レベルとが等しいか否かを監視し、送信制御いわゆるアビトレーションを行う。アビトレーションでは、送信している信号レベルと、通信バス２１の信号レベルとを比較し、それらが等しいと判断された場合には送信を継続し、それらが等しくないと判断された場合には送信を中止する。

　通信信号ＴＲ１を復調した時点、すなわち通信データＲ１を取得できるようになった時点で、上述のアビトレーションが可能になるため、ＣＡＮプロトコルによる通信制御を実時間で処理することができる。

　よって、ＣＡＮにおいてＣＡＮバス、つまり通信バス２１を増加させることなく、ＣＡＮプロトコルに基づく通信データの通信容量を増加させることができる。
　（４）受信モジュール５０において通信信号に基づき決定した信号レベルが、ＣＡＮのプロトコルに適合した通信データに復元される。よって、この復元された通信データをそのまま、ＣＡＮプロトコルを解析するＣＡＮコントローラ（３１など）に入力することができる。このため、通信バス２１上に周波数変調された通信信号を伝送したとしても、ＥＣＵでは、ＣＡＮプロトコルに適合した処理を一般のＣＡＮコントローラ（３１など）に行わせることができる。よって、こうしたＥＣＵの利用可能性が向上する。

　（５）通信データの「ドミナント」すなわち論理「０」、または「リセッシブ」すなわち「論理「１」を、１ビット長程度の期間内で決定することが可能になる。このため、たとえばＣＡＮコントローラ（３１など）によるＣＡＮプロトコルに関する各種処理を実時間で処理させることができる。

　（第２実施形態）
　図１１は、本開示に係る通信装置を備える通信システムを具体化した第２実施形態を説明する。

　本実施形態の通信システムは、第１実施形態の通信システムに対して、第１～第１２ＥＣＵ１～１２のすべてが第１～第３周波数帯域Ｆ１～Ｆ３において通信可能に構成されている一方、ＧＷが設けられていない点が相違し、それ以外の構成については同様であるので、同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は割愛する。

　第１～第１２ＥＣＵ１～１２の構成は、第１実施形態のＧＷ２０と同様の構成をしている。第１～第１２ＥＣＵ１～１２の処理装置３０には、第１実施形態のＧＷ２０の処理装置３０に設けられていた転送処理用のプログラムは設けられていない一方、所定の制御機能を提供するプログラムが設けられている。このように第１～第１２ＥＣＵ１～１２は、周波数帯域Ｆ１～Ｆ３を通信に利用できることから、それぞれが、第１周波数帯域Ｆ１が構成する仮想バスＶＢ１、第２周波数帯域Ｆ２が構成する仮想バスＶＢ２、および第３周波数帯域Ｆ３が構成する仮想バスＶＢ３に含まれる態様となる。よって、第１～第１２ＥＣＵ１～１２は、周波数帯域Ｆ１～Ｆ３を利用して相互に情報を送受信できる。

　以上説明したように、本実施形態の通信装置および通信システムによれば、上述の第１実施形態の（１）～（５）に記載した効果に加えて、以下に列記するような効果が得られる。

　（６）全てのＥＣＵが周波数帯域Ｆ１～Ｆ３を利用して相互に情報を送受信できることから、通信システムを簡単に構成することができる。
　（第３実施形態）
　図１２～図１６は、本開示に係る通信装置を備える通信システムを具体化した第３実施形態を説明する。

　本実施形態の通信システムは、第１実施形態の第１周波数帯域Ｆ１に代わり、ＣＡＮプロトコルの信号変化に基づく標準周波数帯域Ｆ１０を用いる点が第１実施形態の通信システムとの相違点であり、それ以外の構成については同様であるので、同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は割愛する。

　図１２および図１３は、通信システムの概要を説明する。
　図１２に示すように、通信システムの通信バス２１には、第１～第９ＥＣＵ１ａ～９ａと、第１０～第１２ＥＣＵ１０～１２と、ＧＷ２０ＡとがＣＡＮプロトコルに基づく通信信号の送受信を可能に接続されている。第１～第９ＥＣＵ１ａ～９ａは、標準のＣＡＮプロトコルの通信信号、つまり最大５００ｋｂｐｓで変化する信号に対応する周波数である標準周波数帯域Ｆ１０によって相互通信を行う。第１，２，１２ＥＣＵ１ａ，２ａ，１２は、第２周波数帯域Ｆ２に基づき相互通信を行い、第１０および第１１ＥＣＵ１０，１１は第３周波数帯域Ｆ３に基づき相互通信を行う。このように通信システムには、通信データの送受信に用いる周波数帯域ごとに、第１～第９ＥＣＵ１ａ～９ａを相互通信可能にする標準バスＳＢと、第１，２，１２ＥＣＵ１，２，１２を相互通信可能にする第２仮想バスＶＢ２と、第１０および第１１ＥＣＵ１０，１１を相互通信可能にする第３仮想バスＶＢ３とが構成されている。ＧＷ２０Ａは、標準バスＳＢ、および第２および第３仮想バスＶＢ２，ＶＢ３間の相互間に通信信号を転送処理させる。

　図１４～図１６は、通信システムの詳細を説明する。第１および第２ＥＣＵ１ａ，２ａの構成はいずれも同様であることから以下では第１ＥＣＵ１ａについて説明をし、第２ＥＣＵ２ａの説明については割愛する。第３～第９ＥＣＵ３ａ～９ａの構成はいずれも同様であることから以下では第３ＥＣＵ３ａについて説明をし、第４～第９ＥＣＵ４ａ～９ａの説明については割愛する。

　図１４に示すように、第１ＥＣＵ１ａは、処理装置３０に備えている第１および第２ＣＡＮコントローラ３１，３２のそれぞれを介してＣＡＮプロトコルに基づく通信データを送受信できる。第１ＥＣＵ１ａは、第１ＣＡＮコントローラ３１に接続されるＣＡＮトランシーバ４４と、ＣＡＮトランシーバ４４に接続されるローパスフィルタ４５（ＬＰＦ）と、第２ＣＡＮコントローラ３２に接続される第２ＡＳＫモジュール４３ｂとを備えている。第１ＥＣＵ１ａは、ローパスフィルタ４５および第２ＡＳＫモジュール４３ｂに接続されるとともに、コネクタ４１を介して通信バス２１に接続されるカップリング回路４２を備えている。

　ＣＡＮトランシーバ４４は、公知のＣＡＮトランシーバであり、通信バス２１から受信した通信信号を第１ＣＡＮコントローラ３１に入力可能な通信データに変換して出力したり、第１ＣＡＮコントローラ３１から出力された通信データを通信バス２１に送信可能な通信信号に変換して送信したりする。

　ローパスフィルタ４５は、カップリング回路４２を介して入力される通信信号から、ＣＡＮプロトコルの信号に用いられる標準周波数帯域Ｆ１０のみを選択する、つまり標準周波数帯域Ｆ１０よりも高い周波数帯域、たとえば第２および第３周波数帯域Ｆ２，Ｆ３の信号を除去する。よってローパスフィルタ４５は、受信した通信信号からＣＡＮプロトコルの通信に用いられる信号周波数に対応する、たとえば５００ｋｂｐｓの信号変化に対応する周波数帯域以下の標準周波数帯域Ｆ１０の信号を選択して、ＣＡＮトランシーバ４４に伝達する。ＣＡＮトランシーバ４４から出力されるＣＡＮプロトコルに基づく信号は、たとえば５００ｋｂｐｓに対応する周波数帯域以下の周波数領域であることから、ローパスフィルタ４５によって除去されずに通信バス２１に伝送される。

　第２ＡＳＫモジュール４３ｂは第１ＥＣＵ１ａに、第２周波数帯域Ｆ２による通信信号の送受信を可能にさせる。
　よって、第１ＥＣＵ１ａは、通信データの送受信に標準周波数帯域Ｆ１０と第２周波数帯域Ｆ２とを用いることができる。

　図１５に示すように、第３ＥＣＵ３ａは、処理装置３０に第１ＣＡＮコントローラ３１を備えていることから、第１ＣＡＮコントローラ３１を介してＣＡＮプロトコルに基づく通信データを送受信できる。第３ＥＣＵ３ａは、第１ＣＡＮコントローラ３１に接続されるＣＡＮトランシーバ４４と、ＣＡＮトランシーバ４４に接続されるローパスフィルタ４５と、ローパスフィルタ４５に接続されるとともに、コネクタ４１を介して通信バス２１に接続されるカップリング回路４２とを備えている。つまり第３ＥＣＵ３は、通信データの送受信にＣＡＮプロトコルの通信に用いられる標準周波数帯域Ｆ１０を利用することができる。

　図１６に示すように、ＧＷ２０Ａは、第１ＥＣＵ１ａに対して、第２ＡＳＫモジュール４３ｂに並列するように第３ＡＳＫモジュール４３ｃを追加した点と、処理装置３０に、第３ＡＳＫモジュール４３ｃに対応する第３ＣＡＮコントローラ３３を追加した点とが相違するものの、その他の構成については同様である。つまりＧＷ２０Ａは、通信データの送受信に、標準周波数帯域Ｆ１０、周波数帯域Ｆ２および周波数帯域Ｆ３を利用することができる。

　ＧＷ２０Ａの処理装置３０には、第１実施形態のＧＷ２０と同様に、通信情報の転送処理を行う転送処理用のプログラムが格納されており、処理装置３０は転送処理用のプログラムの実行に基づき通信情報の転送処理を行う。つまり処理装置３０は、第１～第３ＣＡＮコントローラ３１～３３のいずれかを通じて受信した通信内容を、第１～第３ＣＡＮコントローラ３１～３３のうち通信内容を受信しなかったＣＡＮコントローラに設定して送信させる。

　以上説明したように、本実施形態の通信装置および通信システムによれば、上述の第１実施形態の（１）～（５）に記載した効果に加えて、以下に列記するような効果が得られる。

　（７）通信バス２１に通常のＣＡＮプロトコルの通信信号と、周波数帯域Ｆ２および周波数帯域Ｆ３に基づく通信信号とを重畳させることができる。このことから、通信システムを、既存のＣＡＮシステムを含み構成することができるため、通信システムの適用可能性などが向上する。

　（第４実施形態）
　図１７および図１８は、本開示に係る通信装置を備える通信システムを具体化した第４実施形態を説明する。

　本実施形態の通信システムは、第１実施形態の通信システムに対し、第３周波数帯域Ｆ３がＣＡＮプロトコルの代わりに、ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ　ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ　ｎｅｔｗｏｒｋ）プロトコルに用いられる点が相違点であり、それ以外の構成については同様であるので、同様の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明は割愛する。

　先ず、通信システムの概要を説明する。
　図１７に示すように、通信システムの通信バス２１には、ＣＡＮプロトコルで通信する第１～第９，第１２ＥＣＵ１～９，１２と、ＬＩＮプロトコルで通信する第１０および第１１ＥＣＵ１０ａ，１１ａと、ＣＡＮプロトコルおよびＬＩＮプロトコルで通信するＧＷ２０Ｂとが通信信号の送受信を可能に接続されている。つまり通信システムには、通信データの送受信に用いる周波数帯域ごとに、第１～第９ＥＣＵ１～９を相互通信可能にする第１仮想バスＶＢ１と、第１，２，１２ＥＣＵ１，２，１２を相互通信可能にする第２仮想バスＶＢ２と、第１０および第１１ＥＣＵ１０ａ，１１ａを相互通信可能にする仮想ＬＩＮバスＶＢＬとが構成されている。ＧＷ２０Ｂは、第１および第２仮想バスＶＢ１，ＶＢ２間、および仮想ＬＩＮバスＶＢＬの相互間に通信信号を転送処理させる。

　ところで図１８には、比較例の通信システムとして、ＣＡＮバス１２１と、ＣＡＮバス１２２と、ＬＩＮバス１２４とから構成されているとともに、各バス間の通信信号を、ＧＷ１２０ａを介して相互に転送するシステムが示されている。つまり本実施形態の通信システムは、たとえば上述した一般の通信システムを周波数分割多重によって構成しうるシステムである。

　図１９～図２０は、通信システムの詳細を説明する。第１０および第１１ＥＣＵ１０ａ，１１ａの構成はいずれも同様であることから以下では第１０ＥＣＵ１０ａについて説明をし、第１１ＥＣＵ１１ａの説明については割愛する。

　図１９に示すように、第１０ＥＣＵ１０ａは、第１実施形態の第１０ＥＣＵ１０に対し、第３ＣＡＮコントローラ３３がＬＩＮコントローラ３４に変更された点が相違点であり、当該相違点を除き第１実施形態の第１０ＥＣＵ１０と同様の構成をしている。つまり第１０ＥＣＵ１０ａは、ＬＩＮプロトコルに基づく通信データの送受信に、第３周波数帯域Ｆ３の通信信号を利用することができる。

　ＬＩＮコントローラ３４は、ＬＩＮプロトコルに基づく通信を行うことのできる公知のコントローラであり、第１０ＥＣＵ１０ａはマスタ・ノードとされている。すなわちこのＬＩＮコントローラ３４と通信する他のＬＩＮコントローラは、スレーブ・ノードに設定されて。具体的には第１１ＥＣＵ１１ａに設けられているＬＩＮコントローラは、スレーブ・ノードに設定されている。

　図２０に示すように、ＧＷ２０Ｂは、第１実施形態のＧＷ２０に対し、第３ＣＡＮコントローラ３３がＬＩＮコントローラ３４に変更された点が相違点であり、当該相違点を除いて第１実施形態のＧＷ２０と同様の構成をしている。つまりＧＷ２０Ｂは、ＣＡＮプロトコルの通信データの送受信に第１および第２周波数帯域Ｆ１，Ｆ２を利用するとともに、ＬＩＮプロトコルの通信データの送受信に第３周波数帯域Ｆ３を利用することができる。仮想ＬＩＮバスＶＢＬには、第１０ＥＣＵ１０ａがマスタ・ノードとして設けられていることから、ＧＷ２０ＢのＬＩＮコントローラ３４はスレーブ・ノードとして設けられている。ＬＩＮは、マスタ・ノードからの信号に反応して、スレーブ・ノードが応答を返すように規定されているプロトコルであるため、つまりＣＡＮプロトコルのような同時送信が生じることがないため、周波数分割多重通信の適用が容易である。

　ＧＷ２０Ｂの処理装置３０には通信情報の転送処理を行う転送処理用のプログラムが格納されており、処理装置３０は転送処理用のプログラムの実行に基づき通信情報の転送処理を行う。つまり処理装置３０は、第１および第２ＣＡＮコントローラ３１，３２およびＬＩＮコントローラ３４のいずれかを通じて受信した通信情報を、第１または第２ＣＡＮコントローラ３１，３２またはＬＩＮコントローラ３４のうち通信情報を受信しなかったコントローラから送信させる。

　よって通信システムは、通信バス２１を介して第１～第９および第１２ＥＣＵ１～９，１２、および第１０および第１１ＥＣＵ１０ａ，１１ａ相互間で制御に用いられる各種情報が相互通信（送受信）できる。

　以上説明したように、本実施形態の通信装置および通信システムによれば、上述の第１実施形態の（１）～（５）に記載した効果に加えて、以下に列記するような効果が得られる。

　（８）通信バス２１を利用してＣＡＮプロトコルに基づく第１および第２仮想バスＶＢ１，ＶＢ２のみならずＬＩＮプロトコルに基づく仮想ＬＩＮバスＶＢＬを設けることができる。このことから、複数のプロトコルを利用する通信システムであっても、配線数を減少させることができる。

　（第５実施形態）
　図２１～図２５は、本開示に係る通信装置を備える通信システムを具体化した第５実施形態を説明する。本実施形態の通信システムは、基本的には、ＣＡＮネットワークとして構成されている。一方、この通信システムは、通信容量を大きくするため、ＣＡＮネットワークの通信仕様を生かしつつ、第１および第２通信バス２２，２３にＣＡＮプロトコルに基づく複数の通信信号をそれぞれ同時に異なる周波数帯で伝送する、いわゆる周波数分割多重による通信をさせる通信システムである。本実施形態のＥＣＵやＧＷに設けられている送信モジュールや受信モジュールは、第１実施形態のＥＣＵやＧＷに設けられている送信モジュール６０や受信モジュール５０と同様の構成をしていることから、同様の構成には同様の符号を付し、その詳細な説明については割愛する。

　図２１および図２２は、本実施形態の通信システムの概略を説明する。
　図２１に示すように、通信システムは、第１通信バス２２に接続される通信装置としての第１～第９ＥＣＵ７１～７９と、第２通信バス２３に接続される通信装置としての第１０～第１４ＥＣＵ８０～８４と、第１および第２通信バス２２，２３とに接続されるＧＷ２０Ｃとを備えている。

　各第１および第２通信バス２２，２３は、ＣＡＮプロトコルの伝送に適合する電気的特性を有しているツイストペアケーブルを用いたバスであるとともに、ＣＡＮプロトコルが専有する周波数帯域よりも高い周波数帯域の信号の伝送も可能な特性を有している。

　図２１に示すように、第１～第９ＥＣＵ７１～７９は、第１通信バス２２において、第１周波数帯域Ｆ１を送受信周波数帯としているとともに、第２周波数帯域Ｆ２を受信専用周波数帯としている。第１０～第１４ＥＣＵ８０～８４は、第２通信バス２３において、第２周波数帯域Ｆ２を送受信周波数帯としているとともに、第１周波数帯域Ｆ１を受信専用周波数帯としている。ところで、第１～第９ＥＣＵ７１～７９が通信信号の送受信に利用する第１周波数帯域Ｆ１と、第１０～第１４ＥＣＵ８０～８４が通信信号の送受信に利用する第２周波数帯域Ｆ２とは相互に異なる周波数帯域であるため、それらＥＣＵを単一の通信バスに接続させて周波数分割多重通信させることも可能である。

　ところで、通信バスに伝達される通信信号は、本来ならば、図２２の「送信波形（理想）」に示されるように、論理「０」または「１」に対応する期間に応じて、同期間だけ対応する信号（搬送波）が伝達されることが理想である。しかしながら、ＣＡＮプロトコルに対応するツイストペアケーブルからなるバスは、多数のＥＣＵが接続されると、バスの性能が劣化して伝送信号の品質劣化を招くことがある。このため、たとえば振幅変調された信号の波形に歪みが生じると、図２２の「ＣＡＮバス上の波形（実際）」に示されるように、論理「０」に対応するビット長の期間の終了に遅れて信号が消滅するようなことが生じる。特に本実施形態のように、短い長さの論理「０」を検出できるようにした通信システムの場合、通信バスで伝達される通信信号に上述のような遅れが大きく生じると、ＣＡＮコントローラが、理論「１」の期間に理論「０」を検出してしまうなど、通信精度が低下することが懸念される。

　よって本実施形態では、第１および第２通信バス２２，２３の性能（信号伝達特性）が大きく劣化しないように、第１および第２通信バス２２，２３に接続させるＥＣＵの数を制限した。その一方、多数のＥＣＵを相互通信可能に接続させる必要があるため、それらＥＣＵを第１および第２通信バス２２，２３に分散接続させるとともに、第１および第２通信バス２２，２３を、通信バス間で通信信号を相互転送させるＧＷ２０Ｃに接続させる。

　図２３～図２５は、本実施形態の通信システムの詳細を説明する。第１～第９ＥＣＵ７１～７９は、送受信周波数帯が第１周波数帯域Ｆ１であるとともに、受信専用周波数が第２周波数帯域Ｆ２である。すなわち第１～第９ＥＣＵ７１～７９は、第１実施形態の第１ＥＣＵ１に対して、第２ＡＳＫモジュール４３ｂが受信専用である点が相違し、それ以外は同様の構成をしていることから詳細な説明については割愛する。つまり第１～第９ＥＣＵ７１～７９では、図示しない第２周波数帯域Ｆ２に対応するＡＳＫモジュールには受信モジュールのみが設けられており、送信モジュールは設けられていない。よって、第１～第９ＥＣＵ７１～７９は、第１通信バス２２を介して通信データの送受信に第１周波数帯域Ｆ１を利用するとともに、通信データの受信に第２周波数帯域Ｆ２を利用することができる。

　第１０～第１４ＥＣＵ８０～８４は、いずれも同様の構成をしていることから、以下では、第１４ＥＣＵ８４について詳細に説明し、その他の第１０～第１３ＥＣＵ８０～８３についての説明は割愛する。

　図２３および図２４に示すように、第１４ＥＣＵ８４は、処理装置３０に設けられた第１ＣＡＮコントローラ３１を介してＣＡＮプロトコルに基づく通信データを送受信できるとともに、同じく処理装置３０に設けられた第２ＣＡＮコントローラ３２を介してＣＡＮプロトコルに基づく通信データを受信できる。

　第１４ＥＣＵ８４は、第１ＣＡＮコントローラ３１に接続される第２ＡＳＫモジュール４３ｂと、第２ＣＡＮコントローラ３２に接続される第４ＡＳＫモジュール４７ａと、第２および第４ＡＳＫモジュール４３ｂ，４７ａに接続されるとともに、コネクタ４１を介して第２通信バス２３に接続されるカップリング回路４２とを備えている。第２ＡＳＫモジュール４３ｂには、第２周波数帯域Ｆ２にそれぞれ対応する受信モジュール５０と送信モジュール６０とが設けられている。第４ＡＳＫモジュール４７ａには、第１周波数帯域Ｆ１に対応する受信モジュール５０のみが設けられている。よって、第１４ＥＣＵ８４は、第２通信バス２３を介して通信データの送受信に第２周波数帯域Ｆ２を利用するとともに、通信データの受信に第１周波数帯域Ｆ１を利用することができる。

　図２３および図２５に示すように、ＧＷ２０Ｃには、第１通信バス２２にコネクタ４１を介して接続される第１カップリング回路４２と、第２通信バス２３にコネクタ４１を介して接続される第２カップリング回路４２と、第１ＡＳＫモジュール４３ａと、第２ＡＳＫモジュール４３ｂとが設けられている。第１および第２ＡＳＫモジュール４３ａ，４３ｂでは、それらの受信モジュール５０の通信データ出力と送信モジュール６０の通信データ入力との間に、それぞれ波形整形部４６が設けられている。波形整形部４６は、受信した通信信号を復調した通信データが入力され、通信によって生じた波形の歪みを、ＣＡＮプロトコルの電圧や、切換タイミングに適合するように整形するためのものであり、整形後の通信データを出力する。つまりＧＷ２０Ｃは、復調した通信データを再送信するとき、波形整形部４６によって、通信データに生じた信号の歪みを矯正してから送信する。

　ＧＷ２０Ｃでは、１つめのカップリング回路４２の出力が第１ＡＳＫモジュール４３ａの受信モジュール５０に接続され、受信モジュール５０の出力が波形整形部４６を介して第１ＡＳＫモジュール４３ａの送信モジュール６０の入力に接続され、送信モジュール６０の出力が、第２カップリング回路４２に接続されている。ＧＷ２０Ｃでは、第２カップリング回路４２の出力が第２ＡＳＫモジュール４３ｂの受信モジュール５０に接続され、受信モジュール５０の出力が波形整形部４６を介して第２ＡＳＫモジュール４３ｂの送信モジュール６０の入力に接続され、送信モジュール６０の出力が第１カップリング回路４２に接続されている。

　つまり第１周波数帯域Ｆ１で振幅変調された通信信号が、第１通信バス２２を介してＧＷ２０Ｃに入力されると、ＧＷ２０Ｃは、通信信号を受信・復調することで、ＣＡＮプロトコルに対応する通信データを得る。ＧＷ２０Ｃは、通信データの波形を整形してから、第１周波数帯域Ｆ１の周波数で振幅変調して、第２通信バス２３に再送信する。すなわち第１通信バス２２に伝送された第１周波数帯域Ｆ１の通信信号が、第２通信バス２３に転送される。

　同様に、第２周波数帯域Ｆ２の周波数で振幅変調された通信信号が、第２通信バス２３を介してＧＷ２０Ｃに入力されると、ＧＷ２０Ｃは、通信信号を受信・復調することで、ＣＡＮプロトコルに対応する通信データを得る。ＧＷ２０Ｃは、通信データの波形を整形してから、第２周波数帯域Ｆ２の周波数で振幅変調して、第１通信バス２２に再送信する。すなわち第２通信バス２３に伝送された第２周波数帯域Ｆ２の通信信号が、第２通信バス２３に転送される。

　よって、ＧＷ２０Ｃに設ける送信モジュール６０や受信モジュール５０の数を、通信信号を受信するバスから送信させるバスへ信号を伝達させるために必要な最少数にすることができるため、ＧＷ２０Ｃの構成を簡単にすることができる。つまり第１通信バス２２には、受信モジュールとして第１周波数帯域Ｆ１に対応する受信モジュール５０のみが接続され、送信モジュールとして第２周波数帯域Ｆ２に対応する送信モジュール６０のみが接続される。第２通信バス２３には、受信モジュールとして第２周波数帯域Ｆ２に対応する受信モジュール５０のみが接続され、送信モジュールとして第１周波数帯域Ｆ１に対応する送信モジュール６０のみが接続される。

　以上説明したように、本実施形態の通信装置および通信システムによれば、上述の第１実施形態の（１）～（５）に記載した効果に加えて、以下に列記するような効果が得られる。

　（９）第１および第２通信バス２２，２３に接続させるＥＣＵの数を制限することによって、通信バスの性能劣化を小さくして、通信バス上の通信信号の歪みを抑制することができる。

　（１０）ＧＷ２０Ｃを、周波数帯域Ｆ１の通信信号を第１通信バス２２から第２通信バス２３へ転送する構造、および周波数帯域Ｆ２の通信信号を第２通信バス２３から第１通信バス２２へ転送する構造とした。つまりＧＷ２０Ｃは、通信信号を一方の通信バスから他方の通信バスへ、その通信信号の周波数帯域を変更させることなく通過させる簡単な構造とすることができるようになった。構造が簡単であるため、通信信号の遅延を少なくするとともに、構造が簡易化でき、コストを低く抑えることができる。

　（１１）第１～第９ＥＣＵ７１～７９は、送信を周波数帯域Ｆ１のみで行い、受信を２つの周波数帯域Ｆ１，Ｆ２で行う構成とした。第１０～第１４ＥＣＵ８０～８４は、送信を周波数帯域Ｆ２のみで行い、受信を２つの周波数帯域Ｆ１，Ｆ２で行う構成とした。よって、たとえば各ＥＣＵに複数の周波数帯域への送信モジュールを設けるような場合に比較して、ＥＣＵの構成を簡単にするとともに、コストを低く抑えることができる。

　通信バスに、通信信号の周波数帯域を変更して転送するゲートウェイを設ける必要がない。このため、通信バスを簡単にすることができる。ＥＣＵは、どの周波数帯域で送信された通信信号であれ受信できる。このことから、たとえばＧＷなどが一つの通信信号を複数の周波数帯域に重複送信するような必要がなく、通信バスにおける通信信号の輻輳を防ぐことができる。

　（その他の実施形態）
　上記各実施形態は、たとえば以下のような態様によって実施することもできる。
　・上記第４実施形態では、第１０ＥＣＵ１０ａのＬＩＮコントローラ３４がマスタ・ノードである場合について例示した。しかしこれに限らず、１つのＬＩＮバスに１台のマスタ・ノードを設けることができるのであれば、マスタ・ノードは他のＥＣＵやＧＷに設けられてもよい。よって、通信システムの構成自由度が向上する。

　・上記第１，２，４，５実施形態では、論理「０」に対応する通信信号を搬送波とし、論理「１」に対応する通信信号をグランドレベルとする場合について例示した。しかしこれに限らず、通信信号の伝達やアビトレーションを適正に行うことができるのであれば、論理「０」に対応する通信信号をグランドレベルとし、論理「１」に対応する通信信号を搬送波としてもよい。よって、こうした通信システムの設計自由度が向上する。

　・上記各実施形態では、最大で第１～第３周波数帯域Ｆ１～Ｆ３の３つの周波数帯が設けられる場合について例示した。しかしこれに限らず、周波数帯は３つの帯域より多くても、１つの帯域であってもよい。よって、通信バスの通信容量を調整することができる。

　・上記各実施形態では、通信バスにＣＡＮプロトコルに適合したツイストペアケーブルを用いる場合について例示した。しかしこれに限らず、振幅変調しないＣＡＮプロトコルの通信信号を伝送しない場合、つまり振幅変調後の通信信号のみを伝送する場合、通信バスに用いる通信線は、ＣＡＮプロトコルに適合していなかったり、ツイストペアケーブルでなかったりしてもよい。この場合、通信線に適合するバッファアンプやカップリング回路などを用いれば、通信線を用いた場合であれ、振幅変調された通信信号を好適に送受信できる。よって、通信システムの設計自由度が向上する。

　１～１２…第１～第１２電子制御装置（ＥＣＵ）。１０ａ…第１０ＥＣＵ。１１ａ…第１１ＥＣＵ。２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ…ゲートウェイ（ＧＷ）。２１…通信バス。２２…第１通信バス。２３…第２通信バス。３０…処理装置。３１～３３…第１～第３ＣＡＮコントローラ。３４…ＬＩＮコントローラ。４１…コネクタ。４２…カップリング回路。４３ａ…第１ＡＳＫモジュール。４３ｂ…第２ＡＳＫモジュール。４３ｃ…第３ＡＳＫモジュール。４４…ＣＡＮトランシーバ。４５…ローパスフィルタ。４６…波形整形部。４７ａ…第４ＡＳＫモジュール。５０…受信モジュール。５１ａ…バンドパスフィルタ。５２…バッファアンプ。５３…包絡線検波回路。５４…電圧変換回路。６０…送信モジュール。６１…バッファアンプ。６２…アナログスイッチ。６３…変調波発生モジュール。６４ａ…コルピッツ発信回路。６５…バリキャップ部。６６…電圧変換回路。６７…疑似ランダム雑音符号発生回路。７１～７９…第１～第９ＥＣＵ。８０～８４…第１０～第１４ＥＣＵ。９０…車両。ＶＢ１…第１仮想バス。ＶＢ２…第２仮想バス。ＶＢ３…第３仮想バス。ＶＢＬ…仮想ＬＩＮバス。

Claims (12)

1. 　通信線に接続される通信装置であって、前記通信装置は前記通信線を介して通信データを送受信するように構成され、前記通信装置は、
   　前記通信データが変調された通信信号を、前記通信線へ送信する送信部と；
   　前記通信線から受信した通信信号を復調することで、通信データを得る受信部と
   を備え、
   　前記送信部は、所定の送信周波数帯内で動的に変化する周波数に基づき、前記通信データを変調するように構成され、
   　前記受信部は、前記変調されて受信された周波数帯に対応する通信信号を復調することで、前記通信データを得るように構成される、
   　通信装置。
2. 　前記動的に変化する周波数は、疑似雑音符号に基づき決定される、
   　請求項１記載の通信装置。
3. 　前記通信線は、コントロールエリアネットワークの規格に基づく通信線であり、
   　前記通信データは、前記コントロールエリアネットワークのプロトコルに基づく通信データである、
   　請求項１または２記載の通信装置。
4. 　前記受信部は、前記コントロールエリアネットワークのプロトコルの１ビットの信号の長さの期間内に検出された通信信号に基づき、前記プロトコルの１ビットに対応する信号レベルを決定するように構成される、
   　請求項３記載の通信装置。
5. 　前記信号レベルは、
   　前記１ビットの信号の長さの期間内に所定の閾値を超えた通信信号が検出されたことを条件に、「ドミナントである」と決定される一方、
   　前記ドミナントであると決定されなかったことを条件に、「リセッシブである」と決定される、
   　請求項４記載の通信装置。
6. 　ネットワークに通信可能に接続される複数の通信装置を有する通信システムであって、
   　前記複数の通信装置のうちの少なくとも２つの通信装置は、通信信号を前記ネットワークに送信する送信部を備え、前記送信部は、所定の送信周波数帯内で動的に変化する周波数に基づき変調された通信データを、前記通信信号として送信するように構成され、
   　前記複数の通信装置のうちの少なくとも１つの通信装置は、前記ネットワークから取得した変調された通信信号を、前記送信周波数帯に基づき復調することで通信データを得る受信部を備え、
   　前記送信部は、前記送信部から送信された通信信号と、前記ネットワークに伝達されている信号との比較に基づき、前記送信部からの通信信号の送信を制御するように構成される、
   　通信システム。
7. 　コントロールエリアネットワークを介して通信される通信データを送信する通信方法であって、前記コントロールエリアネットワークを介する通信を制御するコントローラは、通信データを出力し、前記通信方法は、
   　前記コントローラから出力された前記通信データを、所定の送信周波数帯内で動的に変化する周波数に基づき変調することと；
   　変調後の通信データを、前記コントロールエリアネットワークに送信することと
   を有する、
   　通信方法。
8. 　コントロールエリアネットワークを介して通信される通信データを受信する通信方法であって、コントローラは前記コントロールエリアネットワークを介する通信を制御し、前記通信方法は、
   　所定の周波数帯内で動的に変化する周波数に基づき変調された通信信号を、前記コントロールエリアネットワークから受信することと；
   　受信した前記通信信号を、前記所定の周波数帯で復調することと；
   　復調後の通信信号を、通信データとして前記コントローラに出力することと
   を有する、通信方法。
9. 　コントロールエリアネットワークに通信可能に接続される通信装置であって、コントローラは前記コントロールエリアネットワークを介する通信を制御し、
   　前記通信装置は、前記コントローラから出力された通信データを、所定の送信周波数帯内で動的に変化する周波数に基づき変調するように構成され、
   　前記通信装置は、変調後の前記通信データを、前記コントロールエリアネットワークに送信するように構成される、
   　通信装置。
10. 　前記動的に変化する周波数は、疑似雑音符号に基づき決定される、
    　請求項９記載の通信装置。
11. 　コントロールエリアネットワークに通信可能に接続される通信装置であって、コントローラは前記コントロールエリアネットワークを介する通信を制御し、
    　前記通信装置は、所定の周波数帯内で動的に変化する周波数に基づき変調された通信信号を、前記コントロールエリアネットワークから受信するように構成され、
    　前記通信装置は、受信した前記通信信号を、前記所定の周波数帯で復調することで通信データを得るように構成され、
    　前記通信装置は、復調後の前記通信データを、前記コントローラに出力するように構成される、
    　通信装置。
12. 　前記通信データは、前記コントロールエリアネットワークのプロトコルに基づく通信データであり、
    　前記通信データの信号レベルは、前記プロトコルの１ビットの信号の長さの期間内に検出された通信信号に基づき、前記プロトコルの１ビットに対応する信号レベルに決定される、
    　請求項１１記載の通信装置。

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