DC-BUS

代表製品　DC-BUS　DC Powerline Communication

目次

ＤＣ－ＢＵＳ通信技術開発背景
ＤＣ－ＢＵＳ技術は自動車をはじめとした多くの配線を必要とする電子機器の配線省力化、軽量化、を図るためにイスラエルYAMAR ELECTRONICS社により開発されコバテル（株）は開発当初から研究開発に参画して来ました。
自動車の配線重量は約５０Ｋｇと大人１人分の重量があると言われ今後の電気自動車時代に向けて車両重量の軽量化、配線の省力化は必修となっています。
DC-BUS技術は自動車分野、バッテリー制御、太陽光ソーラーパネルの電源管理、ロボット、家電製品、制御機器、産業機器、分野等への応用が、期待され国内、特に欧米では実用化がはじまっています。

Established in 1994, Yamar has been developing unique AC and DC-BUS multiplex power line communication [PLC] technology and semiconductors. Our aim is to reduce wiring, save on weight,cost, and space wherever harness cables are used. We are experts engineers focusing on innovating and improving our PLC technology to help our costumers have the best PLC solution.
By now, Yamar has customers in more than 34 countries, using our devices in many versatile applications.

YAMAR社のＤＣ－ＢＵＳ通信技術とは

ＤＣ－ＢＵＳとはＰＬＣ（PowerLine Communication)の技術と同じでＡＣ電力線ではなくＤＣ電力線を使って各種機器間で通信制御を行う事が、できる技術です。
日本ではＰＬＣを使ったＡＣ電力線通信は既に実用化されていますが、ＤＣ電力線通信を使った高速通信技術は、困難な問題が多く、開発と実用化が遅れていました。
ＤＣ電力線は一般家庭分野のＡＣ電力線と違い、非常に高いレベルのノイズが含まれ、良好な通信を阻害する大きな要因が多く、YAMAR ELECTRONICS社は欧米の自動車会社との連携により実用化開発を進めすでに半導体開発に成功し航空機、特殊車両、ロボット、産業機器、等への応用が始まりました。

国際的にはダイムラー社（ドイツ）によって組織されたＥＵ－６ＦＰ　ＳＰＡＲＣプロジェクトに参画、下記車両はＤＣ－ＢＵＳ通信によりフロント、バックのランプ制御が行われています。
Thales,Airbus, Dassault ,Saab,,,社等によって組織された第２世代 ＩＭＡの為のEU-7FP SCARLETTプロジェクトパ－トナーとして活動。
自動車、航空機、産業機器その他の分野のノイジーな ＤＣパワーライン上での通信を可能にします 。
ＤＣ－ＢＵＳ通信は割高な配線材を削減、重量、コスト、スペースを削減し信頼性を高めます。配線材の重量とコストは、エンジンに次いでコ スト占めています。

商品内容　DC-BUS半導体・評価装置・周辺装置

SIGファミリー

独自の信号技術を使用した最大速度115.2Kbit/sにDC電力洗浄のURATおよびLINトランシーバー。
・SIG102 IC devices
・SIG102 Evaluation Board
・SIG60 IC devices
・SIG61 IC devices
・SIG60 Evaluation Board
●SIG60
SIG60電力線トランシーバ0は、最大115.2Kbit/sのビットレートでDC電力線を介して任意の数のURATプロトコルバイトを転送できます。このICは、複数のSIG60およびSIG61デバイスのネットワークでマスターまたはスレーブとして動作します。
●アプリケーション　SIG60
・家電の内部ネットワーク。
・アビオニクスセンサーアクチュエータバス
・電力線を介してURATまたはLINを送信します
・車体制御ドア、座席、ミラー、エアコン、照明など
・電気自動車バッテリー管理システム（BMS）
●SIG61
SIG61は、マスターとしてSIG60によって制御されるスマートI/OスレーブICです。SIG60は、電力線を介してSIG61I/Cピンを読み書きします。4つのIDピンがSIG62デバイスのネットワークでマスターまたはスレーブとして動作します。
●アプリケーション　SIG61
・家電の内部ネットワーク。
・アビオニクスセンサーアクチュエータバス
・ドア、座席、ミラー、空調、照明などの車両用サブバス
・電気自動車のバッテリー管理
・LEDネットワークの制御
●SIG102
8つの構成可能なI/Oピンを備えたSIG102では、リモートセンサーが電力線を介してアクチュエータを読み取り、作動させることができます。モーター、ライト、読み取りセンサーなどの制御などのアアプリケーションで役立ちます。
●アプリケーション　SIG102
・家電の内部ネットワーク。
・アビオニクスセンサーアクチュエータバス
・ドア、座席、ミラー、空調、照明などの車両用サブバス
・電気自動車のバッテリー管理
・LEDネットワークの制御

DCBファミリー

CAN、URAT、SPI、I2Cトランシーバーは、DC-BUSテクノロジーを使用して、最大1.4Mbit/sのビットレートでDC電力線を介して通信します。
・DCB1M IC devices
・DCAN500 IC devices
・DCB1M Evaluation Board
・DCAN500 Evaluation Board
●DCB1M
DCB1M は、マルチマスターネットワークトポロジを可能にするメッセージ通信用のトランシーバーです。 ノイズの多い電力線で動作するように設計されたデバイス。デバイスは、UART、SPI、およびI2C プロトコルとインターフェイスします。 ファームウェア全体が小さなサイズのASICに実装されています。そのIPは、モノのインターネット(IoT)サブネットワークなどの顧客の設計の一部として移植できます。
●アプリケーション DCB1M
・データ、audio、ビデオのストリーミング。
・モノのインターネットのサブネットワーク
・電力線を介したデータ転送
・冗長な電力線ネットワーク
・SPIセンサーバス
・セキュリティーネットワーク
●DCAN500
低電圧狭帯域キャリアを使用して変調されたQPSK。通常のCAN ビットの「方形波」によって生成されるEMCを排除します。DCAN500は小さなCMOSデジタルプロセスで実装され、 マイクロコントローラーなどの他のCMOS IPとの統合を可能にします。DCAN500はコンデンサを介してDC ラインに結合されているため、通常のCANトランシーバーで必要なような高電圧プロセスは必要ありません。
この革新的なソリューションにより、同じケーブルで電カとデータを組み合わせた低コストのCAN全体の実装が可能になり、ツイストペア線を排除する敵対的なDCラインのインパルスノイズに耐え、重量を節約し、設置を簡素化します。

DCAN500評価ボード(EVB)を使用すると、システム内のDCAN500デバイスをテストできます。複数のDCAN500ボードは、CANプロトコルを使用して車両のDC電力線で通信できます。EVBには、ライン保護ネットワーク、パッシブフィルター、10Vから36Vのスイッチング電源など、動作に必要なすべてのハードウェアが含まれています。このボードは、最大500Kbit/sのデータレートで DC電力線を介してCANプロトコルを実行します。EVBは、J1ホストI/Oコネ来たを介してCANホスト（CAN-controller）に直接接続できます。
●アプリケーション DCAN500
・電力線通信を介したCAN2.0A/B。
・CANチャンネルに冗長性を追加します。
・既存のCANバスの交換
・トラックトレーラーCAN通信

Evaluation and test tools

1.DC-BUS EVB Tester

Plug&Play DCB1M/SIG102
Evaluation solutin...
このDC-BUS評価ボード(EVB)テスターは、新しいDC電力線通信デバイスとEVBを迅速に評価するためのツールです。 電源投入時に、EVBテスターはスイッチ(周波数、コーディングなど)に従って、接続されたEVB を目的の操作パラメーターに設定します。EVB テスターは、接続されたEVBが電力線を介して実施するテストメッセージを生成します。受信側では、EVB テスターが受信したテストメッセージを分析し、エラーイベントを示します。EVBテスターは、事前テストのためにUSBポート経由でYamarのDC-BUSテストプログラムとインターフェイスできます。オプションのDC Powerline Attenuatorを使用すると、 制御された減衰チャネルで通信テストを実行できます。
DC-BUS EVB Tester

2.SIG60/61 Test Program

SIG60/61 Test Program
SIG60 /61テストソフトウェアおよびSIG60 USB PCインターフェイスとSIG60/61評価ボードは、SIG60 DC-BUsシステムの評価環境です。USBインターフェイスを備えた1つのSIG60評価ボードは、事前に定義されたテストメッセージを生成します。これらのメッセージは、DC電力線で変調されます。受信側では、SIG60評価ボードがこれらのメッセージを受信し、USBインターフェイス経由でPCに転送します。DC-BUSテストソフトウェアは、受信したメッセージを分析し、通信ビットエラーレートを測定し、結果をPC画面に表示します。

操作のプログラムモードは次のとおりです。
・16 進形式または ASCII 形式のデータの送受信
・テストパターンの送受信とBER測定の実行
・SIG60の動作パラメーターを設定する
・コマンドリモートSIG61、スレーブデバイス(USB-SIG60 インターフェイスのみ)

テストプログラムに付属のSIG60 USBインターフェイスには、テストメッセージを生成するスタンドアロン機能もあり、送信側のPCの必要性を節約します。 USBケーブルに接続されていない場合、USBインターフェイスは、SIG60が受信したメッセージを分析して、LEDをアクティブにするバイトエラーを検出します。これは、迅速なテストに役立つツールであり、 EMC チャンバーテストで特に役立ちます。

3.DCB1M/SIG102/DCAN500 Test Program

DCB1M/SIG102/DCAN500 Test Program
操作のDCB1M/SIG102/DCAN500テストプログラムモードは次のとおりです。
・BER モードーテストパターンを送受信し、固定キャリア周波数でBER測定を実行します。
・BER スイープモードーテストパターンを送受信し、合計251キャリア周波数選択にわたってBER 測定を実行します。
データモード-16進形式またはASCI形式でデータを送受信します。
・ファイルモードーファイルを送受信します。
・BER 統計とデータのロギング。
・デバイスレジスタ構成(読み取りおよび書き込み操作)。

4.DC Power Line Attenuator


Communication over power line tets equipment...
DC Power Line Attenuator
2つのDC-BUSデバイス間の通信は、DC電圧を変更せずに0~61dB のステップで減衰できます。減衰器には、減衰器の両側にコンデンサで結合された2つのBNCコネクタがあり、電力線に外部ノイズを注入したり、オシロスコープで信号を監視したりできます。
このツールを使用すると、Labで極端な減衰レベルで通信をテストできます。
DC Power Line Attenuator

評価試験対応

コバテルはDC-BUSシステム評価試験を行うためのツールを用意しております。
・評価ボード（半導体SIG60が、内蔵されています）
・評価ボ－ドは双方向通信、片方向通信を行うデバイスを用意しています。(USB、RS232C対応）
・半導体はSIG60及びSIG61を使用致します。
・ノイズシュミレーター（実際のノイズを発生させてシステム評価が出来ます）
・評価用システムソフトを用意しています。（簡単に応用システムの通信制御評価が出来ます）

DC-BUSの応用

最近の応用分野（研究分野含む）

●自動車分野（CAN-BUS/Lin-BUS/UART/SPI/インターフェースプロトコル対応）
●フロント・バアックライト制御、ドアー制御、バックカメラ
●トラック・トレラー連結制御
●モーターの単独制御、複数のモーターを同時制御
●ロボット（配線の省力化、軽量化）
●産業機械（制御配線の省力化）
●バッテリー制御（バッテリーコントロール、制御配線の省力化）
●ソーラーバッテリー制御（制御配線の省力化）
●自動販売機（配線の省力化）
●航空機分野（シート制御）
●ＬＥＤ点燈制御
●ホームセキリュティー分野（DCラインに全ての防犯・火災検知センサー接続、双方向通信を可能化）
DC Power Line Attenuator
自動車のDC-BUSバックライト応用例（ ウインカー/ストップランプ/ブレーキ/ランプ/ハザードランプ/その他）

応用分野の例

●電気自動車分野・ハイブリット車

・配線の省力化・・・通信線の共通化
・車両の軽量化例

●モーターの制御

・電源線と制御線の共通化・・・複数のモータを共通電源線で自由に制御化
・ロケット・ロボット・・・電源線を制御線共通化

●自動車用通信LAN

・全てのランプ制御、ドアー、バッテリー、関連システム制御、ハーネスの省力化、軽量化、スペースの効率化

●バッテリー/ソーラー制御

・バッテリー、ソーラーは複数のセルにより構成されています。一つのセルの性能劣化により全体の充放電性能が、低下します。ＤＣ－ＢＵＳは各セルの制御を行い全体を安定させます。

●ロボットの通信制御

・ロボットの通信制御は多くの配線が、必要とされています。
この配線の省力化を図り重量の軽量化とスペース効率をアップさせます。既に研究用ロボットの実用化に入っています。

●機械制御、セキリュティーシステムの省力化配線

・多くの配線を必要とする制御装置の配線省力化と軽量化を可能にします。

●セキュリティー

・配線の省力化・・・信号線を共通化