安装于移动体的通信系统以及通信系统的制作方法

1.本公开涉及一种安装于移动体的通信系统以及通信系统。


背景技术：

2.传统地，在诸如车辆、船舶和飞行器这样的移动体中已经构建了通信网络以处理大量的数据信息，诸如传感器信息和娱乐信息。近年来，已经考虑将这些大量的数据信息聚合到诸如云计算之类的系统中，并且使用聚合的大量数据信息来提供新的服务。然而，为了将如此大量的数据信息聚合到诸如云计算这样的外部系统中，须要在常规技术中执行中继处理，诸如协议转换、调制和解调处理以及信号转换。此外，当从外部系统向移动体提供更新程序以提供新的服务时，也需要执行上述中继处理。
3.例如，专利文献1(jp2014-113952a)公开了一种车载系统，其中，分别与一个或多个电子控制装置连接的网络经由诸如网关这样的中继装置分级连接。车载系统包括结构再现装置，其用于基于与中继装置相关联的电子控制装置的列表来再现网络结构。车载系统还包括通信路径确定装置，其用于基于通信路径确定信息和网络结构来确定可将更新程序从第一电子控制单元传输到第二电子控制单元所经由的通信路径。车载系统还包括经由通信路径向目标装置传输更新程序的结构。在这种情况下，可以通过多个诸如网关这样的中继装置传输更新程序。


技术实现要素：

4.专利文献1中公开的车载系统具有中继装置，该中继装置包括在其与基础设施的连接配置中间具备调制和解调的配置。因此，存在车载系统不适于在短时间内下载和上传大量数据的情况。换句话说，存在专利文献1中公开的车载系统导致通信时间延迟的可能性。此外，当将光学通信应用于专利文献1中公开的车载系统时，中继装置需要被配置为将光信号转换成电信号，而后将电信号再次转换为光信号。此外，在专利文献1中公开的车载系统中，如果在中继装置中需要协议转换，则存在低延时传输变得更加困难的情况。
5.已经考虑到这样的传统问题做出本发明，并且本发明的目的是提供一种安装于移动体的通信系统以及通信系统，其能够利用如下通信以比之前更高的速度传输大量的数据：在该通信中，在安装于移动体的通信网络与其外部之间不使用具有协议转换或媒体转换的转换器。
6.根据本发明，提供一种安装于移动体的通信系统，包括：内部连接器，该内部连接器安装在移动体上，并且连接到外部连接器，该外部连接器连接到第二传输线，其中，信息在所述移动体外部的信息及通信网络中使用的第一传输线中传送，并且所述信息在所述第一传输线与所述第二传输线之间传送，而不执行所述信息的信息形式在光与电之间的转换；第三传输线，该第三传输线布置在所述移动体中，并且连接到所述内部连接器，其中，所述信息在所述第二传输线与所述第三传输线之间传送，而不执行所述信息的信息形式在光与电之间的转换；以及第一信息发送及接收装置，该第一信息发送及接收装置连接到所述
第三传输线，并且发送和接收在第三传输线中传送的所述信息，其中，所述第一信息发送及接收装置向所述信息及通信网络发送所述信息，并且接收来自所述信息及通信网络的所述信息，而不执行所述信息的信息形式在光与电之间的转换；并且所述内部连接器连接到所述第二传输线和能量供应传输线，通过所述能量供应传输线供应用于使所述移动体移动的能量。
7.根据本发明，所述第一信息发送及接收装置向所述信息及通信网络发送所述信息，并且接收来自所述信息及通信网络的所述信息，而不执行所述信息形式的调制处理和解调处理中的至少一者。
8.根据本发明，所述第一传输线、所述第二传输线和所述第三传输线中的每一者是光纤，并且所述信息形式是光信号。
9.根据本发明，单模光纤用于所述第一传输线的连接到所述第二传输线的部分中，并且所述第二传输线和所述第三传输线中的每一者是单模光纤或多模光纤。
10.根据本发明，所述内部连接器连接到多个所述第三传输线，并且连接到所述内部连接器的所述第三传输线中的一个第三传输线连接到一个所述第一信息发送及接收装置。
11.根据本发明，所述内部连接器经由光分路装置连接到所述第三传输线，并且连接到所述光分路装置的所述第三传输线直接连接到所述第一信息发送及接收装置，或者通过另一光分路装置连接到所述第一信息发送及接收装置。
12.根据本发明，提供了一种安装于移动体的通信系统，还包括第二信息发送及接收装置，所述第二信息发送及接收装置经由光纤或金属电缆连接到所述第一信息发送及接收装置，其中，当所述第一信息发送及接收装置与所述第二信息发送及接收装置之间的通信速度低于所述第一信息发送及接收装置与所述第三传输线之间的通信速度时，所述第一信息发送及接收装置包括用于与所述第二信息发送及接收装置通信的数据缓存部。
13.根据本发明，提供了一种通信系统，包括：安装于移动体的通信系统，其包括安装在移动体上的内部连接器；外部连接器，其连接到内部连接器；以及混合电缆，该混合电缆连接到所述外部连接器，并且在该混合电缆中包括所述第二传输线和所述能量供应传输线，通过所述能量供应传输线供应用于使所述移动体移动的能量，其中，所述安装于移动体的通信系统还包括：第三传输线，该第三传输线布置在所述移动体中，并且连接到所述内部连接器；以及第一信息发送及接收装置，该第一信息发送及接收装置连接到所述第三传输线，并且发送和接收在第三传输线中传送的所述信息，所述信息在所述移动体外部的信息及通信网络中使用的第一传输线中传送，所述信息在所述第一传输线与所述第二传输线之间传送，而不执行所述信息的信息形式在光与电之间的转换，所述信息在所述第二传输线与所述第三传输线之间传送，而不执行所述信息的信息形式在光与电之间的转换，所述第一信息发送及接收装置向所述信息及通信网络发送所述信息，并且接收来自所述信息及通信网络的所述信息，而不执行所述信息的信息形式在光与电之间的转换。
14.根据本发明，提供了一种通信系统，该通信系统还包括：向所述能量供应传输线供应能量的能量供应设施，其中，所述能量供应设施包括将所述第一传输线连接到所述第二传输线的连接部，并且所述连接部包括光放大器。
15.根据本发明，所述移动体使用电能作为能量，并且所述能量供应传输线是电力电缆。
16.根据本发明，安装于移动体的通信系统以及通信系统能够利用在安装于移动体的通信网络与其外部之间不用带有协议转换或媒体转换的转换器这样的通信，比之前更快速度地传输大量数据。
附图说明
17.图1是示出根据实施例的通信系统的配置的实例的示意图。
18.图2是示出图1中的能量供应设施的配置的实例的示意图。
19.图3是示出根据实施例的安装于移动体的通信系统的配置的实例的示意图。
20.图4是示出根据实施例的安装于移动体的通信系统的配置的另一实例的示意图。
21.图5是示出根据实施例的安装于移动体的通信系统的配置的另一实例的示意图。
22.图6是示出根据实施例的安装于移动体的通信系统的配置的另一实例的示意图。
23.图7是示出根据实施例的信息发送及接收装置的配置的实例的框图。
24.图8是示出根据实施例的安装于移动体的通信系统的操作的实例的流程图。
25.图9是示出根据实施例的安装于移动体的通信系统的另一操作的实例的流程图。
26.图10是示出根据实施例的信息发送及接收装置的另一配置的实例的框图。
具体实施方式
27.下面将参照附图详细描述根据本实施例的安装于移动体的通信系统以及通信系统的实例。下面描述的实施例旨在提供全面或具体的实例。在以下实施例中所示的数值、形状、材料、部件元件、部件元件的布置位置和连接形式、步骤、步骤的顺序等是实例并且不旨在限制本公开。此外，以下实施例中的未在独立权利要求中描述的、分别表示通用概念的部件元件被描述为可选的部件元件。此外，为了方便说明，附图中的尺寸比例被夸大，并且可能与实际比例不同。
28.(通信系统的概述)
29.如图1所示，根据实施例的通信系统2000通过与下一代联网汽车处理的大量数据的高容量有线通信来实现下一代联网汽车与车辆外部的信息及通信网络700之间的高速连接，所述下一代联网汽车为由移动体10表示的汽车。
30.为了实现这一点，在信息及通信网络700与移动体10中的信息发送及接收装置之间采用不包括调制和解调处理的传输线路，从而实现信息及通信网络700与移动体10中的信息发送及接收装置之间的直接连接。
31.在传统通信系统中，例如，即使当使用ftth时，光信号也被转换成电信号，执行电信号处理，经处理的电信号被再次转换成光信号，并且执行与外部通信网络的通信。然而，在这种情况下，调制和解调处理对于在光信号与电信号之间的转换处理是必不可少的，这导致通信的延迟。此外，如果在光信号与电信号之间需要协议转换，则在通信中产生进一步的延迟，这使得难以进行低延迟传输。
32.另外，如在专利文献1中公开的车载系统中，当需要通过信号转换进行分路和路由时，功率消耗增加。此外，虽然专利文档1需要在车辆中设置省电路线，但是根据实施例的安装于移动体的通信系统1000能够降低功耗，这是因为不再需要分路和路由而且也不需要通信路由的功率计算。
33.此外，如上所述，通信系统2000能够与车辆外部的信息及通信网络700高速地直接通信大量的数据，诸如车辆所需的动态地图以及由车辆收集的感测数据。
34.另外，通信系统2000不执行调制和解调处理或协议转换处理，这实现了来自车辆外部的信息及通信网络700中的数据中心或云的低延时传输。
35.(通信系统2000)
36.图1是示出通信系统2000的实例的示意图，该通信系统2000包括安装于移动体的通信系统1000的简化配置。
37.通信系统2000包括：安装于移动体的通信系统1000，其包括作为移动体10的车辆；外部连接器300b；混合电缆400；能量供应设施500；以及第一传输线600a。存在信息及通信网络700包括在通信系统2000中的情况。信息及通信网络700可以被配置为将第一传输线600b、600c和600d用作传输线。在本说明书中，存在将第一传输线600a、第一传输线600b、第一传输线600c和第一传输线600d中的一者或多者统称为第一传输线600的情况。
38.将在下面的安装于移动体的通信系统1000的描述中详细描述包括在安装于移动体的通信系统1000中的第一信息发送及接收装置100、第三传输线200和内部连接器300a。
39.包含在混合电缆400中的能量供应传输线420和第二传输线410连接到外部连接器300b。外部连接器300b能够由具有任意形状的诸如金属、树脂等的材料形成。外部连接器300b与设置在移动体10中的内部连接器300a配合。存在内部连接器300a与移动体10的外部构件一体形成的情况。在这种情况下，外部连接器300b能够安装到与形成在外部构件上的内部连接器300a相对应的部分。外部连接器300b可以设置有能量供应控制单元，诸如附图中未示出杠杆或开关，用以控制来自能量供应传输线420的能量的供应。换句话说，在附图中未示出的用于传输能量供应控制信息的能量供应控制单元和传输线可以包括在混合电缆400中，并且传输线可以连接到能量供应设施500。
40.能量供应传输线420和第二传输线410包括在混合电缆400中。作为实例，混合电缆400包括外部护套，并且能量供应传输线420和第二传输线410包括在外部护套内部。外部护套优选为柔性的结构或材料。
41.当要在第一传输线600与第三传输线200中传输的信息的形式是光信号时，第二传输线410是光纤。当要在第一传输线600和第三传输线200中传输的信息的形式是电信号时，第二传输线410是金属电缆。在由光信号使用的频率范围中，作为第二传输线410的光纤的频率特性优选地具有平坦度。类似地，在由电信号使用的频率范围中，作为第二传输线410的金属电缆的频率特性优选地具有平坦度。尽管第二传输线410可以是单模光纤，但是存在从成本、刚性和易于布线的角度考虑优选使用多模光纤的情况。
42.当用于移动体10的能量是电力时，能量供应传输线420是电力电缆，或者当用于移动体10的能量是轻油、汽油、lp气体或氢时，能量供应传输线420是柔性管状物。
43.作为实例，能量供应设施500是加油站或充电站。也就是说，当要由能量供应传输线420供应的能量是轻油、汽油等时，能量供应设施500是加油站。当要由能量供应传输线420供应的能量是电力时，能量供应设施500是充电站。代替充电站，能量供应设施500可以是普通房屋等。
44.将使用图2描述能量供应设施500的配置。如图2所示，在混合电缆400的与移动体10相反的一侧上的端部处，能量供应设施500能够设置有能量供应侧连接器530。混合电缆
400可以在没有能量供应侧连接器530的情况下连接到能量供应设施500的内部。能量供应设施500在第一传输线600与第二传输线410之间具有放大器。在图2中，示出了如下配置，其中：当第一传输线600和第二传输线410是光纤时，利用包括具有内置光放大器的光分路装置510的配置，受光放大器511和发光放大器512包括在能量供应设施500中。当能量供应设施500与信息及通信网络700之间的物理距离远时，因为信号在将能量供应设施500与信息及通信网络700连接的第一传输线600中大幅衰减，因此存在需要放大器的情况。因此，在图2中，存在如下情况：能够通过利用受光放大器511放大通过第一传输线600传播的光接收信号，来降低光接收信号的错误率。如果光接收信号的错误率降低，可以减少重传请求的数量，并且存在高速数据接收变为可能的情况。类似地，存在如下情况：能够通过利用发光放大器512放大通过第一传输路径600传播的光发射信号，来降低光发射信号的错误率。如果光发射信号的错误率降低，则可以减少重传请求的数量，并且存在高速数据接收成为可能的情况。当第一传输线600和第二传输线410是单核双向光纤时，具有内置光放大器的光分路装置510将光信号一次分离成接收光信号和发射光信号，分别将它们放大，然后再次组合放大后的光信号用于传输。
45.能量供应设施500能够包括能量存储装置520。例如，如果将被供应到移动体10的能量是电力，则能量存储装置520可以是电池。如果要供应给移动体10的能量是轻油、汽油、lp气体或氢气，则存在能量存储装置520优选地设置在能量供应设施500外部的情况。如果要供应给移动体10的能量是电力，则存在需要电力供给电缆540将电力存储在能量存储装置520中的情况。
46.第一传输线600取决于在信息及通信网络700中使用的传输线。当信息及通信网络700由光纤构成时，第一传输线600是光纤。当信息及通信网络700由金属电缆构成时，第一传输线600是金属电缆。如上所述，在由光纤传输的光信号所使用的频率范围中，作为第一传输线600的光纤的频率特性优选地具有平坦度。类似地，在由金属电缆传输的电信号所使用的频率范围中，作为第一传输线600的金属电缆的频率特性优选地具有平坦度。
47.信息及通信网络700具有如下功能：向移动体10提供要在移动体10中使用的程序；更新程序并且和向移动体10提供程序；向移动体10提供动态地图；以及处理诸如移动体10的感测数据这样的大量数据。信息及通信网络700是经由第一传输线600、第二传输线410和第三传输线200等直接连接到移动体10的第一信息发送及接收装置100这样的网络。因此，能够在信息及通信网络700与第一信息发送及接收装置100之间高速且低延时地发送和接收大量数据。信息及通信网络700能够具有如下功能：凭借包括从移动体10接收的感测数据的指示车辆状态的状态信息，在移动体10静止的同时实时诊断移动体10。此外，当移动体10是所谓的联网汽车时，信息及通信网络700具有向联网汽车提供服务信息并执行来自联网汽车的信息的接收的功能。作为实例，信息及通信网络700是云计算。由于信息及通信网络700通常通过互连光缆来配置，所以假设存在第一传输线600、第二传输线410和第三传输线200也是光学电缆的诸多情况。
48.光纤或光学波导能够用于从能量供应设施500到第一信息发送及接收装置100或第二信息发送及接收装置230的传输线路。光纤或光学波导可以是单模光纤或多模光纤。多模光纤的材料可以是基于玻璃的或基于塑料的。在使用单模光纤的波长复用通信的情况下，阵列波导光栅(awg)可以用于传输线中的任何位置的波长分离。第一信息发送及接收装
置100或第二信息发送及接收装置230可以包括附图中未示出的数字相干信号处理电路(dsp)。如果从能量供应设施500到第一信息发送及接收装置100或第二信息发送及接收装置230的传输线路是单核双向的，则光放大器可以包含在分叉波导中。如果传输线路不是单核双向的，则可以使用双纤或多纤光纤或者多芯光纤用于发射和接收。
49.(安装于移动体的通信系统1000)
50.图1中的安装于移动体的通信系统1000示出了包括在安装于移动体的通信系统1000中的组件的简化视图。
51.图1中的安装于移动体的通信系统1000主要包括与上述外部连接器300b配合的内部连接器300a、第三传输线200和第一信息发送及接收装置100。
52.内部连接器300a连接到包括在上述混合电缆400中的能量供应传输线420和第二传输线410。如上所述，存在内部连接器300a与移动体10的外部构件一体形成的情况。在这种情况下，外部连接器300b能够安装到与形成在外部构件上的内部连接器300a相对应的部分。与内部连接器300a相对应的部分可以是插座的形式。
53.当第一传输线600和第二传输线410是光纤时，第三传输线200是光纤。当第一传输线600和第二传输线410是金属电缆时，第三传输线200是金属电缆。尽管第三传输线200可以是单模光纤，但是存在从成本、刚性和易于布线的角度考虑优选使用多模光纤的情况。
54.第一信息发送及接收装置100是经由第一传输线600、第二传输线410和第三传输线200等直接连接到信息及通信网络700的电子装置。当第一传输线600、第二传输线410和第三传输线200是光缆时，第一信息发送及接收装置100包括在附图中未示出的光电转换器以及电光转换器。在第一信息发送及接收装置100内部，信息被处理为电信号。第一信息发送及接收装置100包括将在后面描述的车载i/f单元130，并且能够连接到作为车载装置的诸如车辆控制装置、车辆感测装置、用于获取车辆周围的信息的装置和娱乐装置这样的电子装置。车辆控制装置可以包括导航设备和自动驾驶控制设备。
55.(安装于移动体的通信系统1000的配置的实例)
56.接下来，将参考图3至图6描述安装于移动体的通信系统1000的配置的实例。
57.图3示出了安装于移动体的光网络的一个实例，包括第三传输线200a、光分路装置210a、第三传输线200b和第四传输线220。安装于移动体的光网络还包括均发送并接收信息的第一信息发送及接收装置100a、第一信息发送及接收装置100b以及第二信息发送及接收装置230。在本说明书中，存在第一信息发送及接收装置100a、第一信息发送及接收装置100b和第一信息发送及接收装置100c(参见图4等)中的一者或多者被统称为第一信息发送及接收装置100的情况。此外，在本说明书中，存在第三传输线200a、第三传输线200b、第三传输线200c(参见图4等)、第三传输线200d(参见图5)、第三传输线200e(参见图6)和第三传输线200f(参见图5)中一者或多者被统称为第三传输线200的情况。此外，在说明书中，存在光分路装置210a、光分路装置210b(参见图4等)、光分路装置210c(参见图5)中一者或多者被统称为光分路装置210的情况。
58.第一信息发送及接收装置100是如下的电子装置：其经由第一传输线600、第二传输线410和第三传输线200等直接连接到信息及通信网络700，并且直接与信息及通信网络700通信。第二信息发送及接收装置230是如下的电子装置：其直接连接到第一信息发送及接收装置100，并且经由第一信息发送及接收装置100间接地与信息及通信网络700通信。第
二信息发送及接收装置230可以是通信速度低于信息及通信网络700中的通信速度的电子装置。在这种情况下，由于第二信息发送及接收装置230与第一信息发送及接收装置100b之间的通信速度低于信息及通信网络700中的通信速度，因此第四传输线220可以是金属电缆。第四传输线220不限于金属电缆，而也可以是光纤。此外，具有比信息及通信网络700中的通信速度高的通信速度的电子装置可以用于第二信息发送及接收装置230。
59.图3中的安装在移动体10上的内部连接器300a连接到外部连接器300b。包括第二传输线410和能量供应传输线420的混合电缆400连接到外部连接器300b。经由能量供应传输线420供应的能量经由内部连接器300a向移动体10供应。当第二传输线410是光纤时，通过第二传输线410传输的光信号在光分路装置210a中被分为要通过第三传输线200a传输的光信号和要通过第三传输线200b传输的光信号。在安装于移动体的通信系统1000中，分路后的光信号的功率比能够被划分成任何比率。未由附图中的附图标记指示的光缆可以连接在内部连接器300a与光分路装置210a之间。内部连接器300a与光分路装置210a可以直接连接。光分路装置210a能够组合从第三传输线200a和第三传输线200b传输的光信号，并且在第二传输线410中传输组合的光信号。存在如下情况：期望与第二信息发送及接收装置230直接连接的第一信息发送及接收装置100b包括用于与第二信息发送及接收装置230通信的数据缓存部。
60.根据具有上述配置的安装于移动体的通信系统1000，从信息及通信网络700到第一信息发送及接收装置100不执行调制和解调处理以及协议转换处理，从而实现与信息及通信网络700的高速且低延迟的传输。此外，即使在车载网络中存在诸如第二信息发送及接收装置230这样的低速电子装置，该低速电子装置也能够被配置为经由第一信息发送及接收装置100与信息及通信网络700进行通信。该配置使得安装于移动体的通信系统1000能够执行与信息及通信网络700的高速传输以及低延迟传输，从而在与信息及通信网络700进行传输之后，实现安装于移动体的通信系统1000中执行的低速处理。
61.图4示出了包括第三传输线200a、光分路装置210a、第三传输线200b、光分路装置210b和第三传输线200c的安装于移动体的光网络的一个实例。安装于移动体的光网络还包括均发送和接收信息的第一信息发送及接收装置100a、第一信息发送及接收装置100b以及第一信息发送及接收装置100c。
62.省略具有与图3中相同配置的部分的描述以避免重复描述。换句话说，省略了第三传输线200a、光分路装置210a、第三传输线200b的连接到光分路装置210a的部分、内部连接器300a、外部连接器300b和混合电缆400的描述。
63.因此，图4的安装于移动体的通信系统1000与图3的配置的区别之处在于：第一信息发送及接收装置100c而不是第二信息发送及接收装置230能够被布置为直接与信息及通信网络700通信。换句话说，光分路装置210b连接到第三传输线200b，并且第一信息发送及接收装置100c能够经由光分路装置210b与第一信息发送及接收装置100b通信。该配置使得安装于移动体的通信系统1000中的所有第一信息发送及接收装置100能够直接与信息及通信网络700通信。在这种情况下，第三传输线200c优选地为光纤。以这种方式，因为通过在光纤网络的中间分布光分路装置而使一个光纤由多个发送与接收装置共享，所以图4中的安装于移动体的光网络也称为所谓的pon(无源光网络)。
64.根据具有上述配置的安装于移动体的通信系统1000，安装于移动体的通信系统
1000中的所有信息发送及接收装置能够直接连接到信息及通信网络700，从而实现高速且低延迟的传输。
65.图5示出了包括第三传输线200a、光分路装置210a、第三传输线200b、光分路装置210b、第三传输线200c、光分路装置210c、第三传输线200d和第三传输线200f的安装于移动体的光网络的一个实例。安装于移动体的光网络还包括均发送和接收信息的第一信息发送及接收装置100a、第一信息发送及接收装置100b以及第一信息发送及接收装置100c。
66.省略具有与图4中相同配置的部分的描述以避免重复描述。换句话说，第三传输线200a、光分路装置210a、第三传输线200b、光分路装置210b、内部连接器300a、外部连接器300b和混合电缆400的描述被省略。
67.因此，图5的安装于移动体的通信系统1000与图4的配置的不同之处在于：第一信息发送及接收装置100c经由第三传输线200d和光分路装置210c连接到第三传输线200c和第三传输线200f。第一信息发送及接收装置100c还经由第三传输线200f连接到第一信息发送及接收装置100a。
68.图5中的安装于移动体的光网络具有组合了环形网络和星形网络的配置。与图4中的作为pon的安装于移动体的通信系统1000一样，安装于移动体的通信系统1000中的所有信息发送及接收装置能够直接连接到信息及通信网络700，从而实现高速且低延迟的传输。
69.注意，在包括第三传输线200a、第三传输线200b、第三传输线200c和第三传输线200f的环形网络中，图5中的第一信息发送及接收装置100a在顺时针和逆时针方向上可以具有不同的传输信号的载波频率。能够在第三传输线200a、光分路装置210a、第三传输线200b、光分路装置210b、第三传输线200c、光分路装置210c、第三传输线200f等中使用的载波频率提前存储在存储单元150中。
70.图6示出了安装于移动体的光网络的一个实例，其中，包括在混合电缆400中的第二传输线410是多纤光纤，例如三纤光纤，或者其中，包括在混合电缆400中的第二传输线410是多芯光纤，例如三芯光纤。换句话说，当第二传输线410是多纤光纤时，图6示出了形成有与多纤光纤中的光纤数相同的第三传输线200的配置。各第三传输线200分别连接一个第一信息发送及接收装置100。当第二传输线410是多芯光纤时，图6示出了形成有与多芯光纤中的芯数相同的第三传输线200的配置。各第三传输线路200分别连接一个第一信息发送及接收装置100。
71.当第二传输线410是三纤光纤时，外部连接器300b可以包括mpo(多光纤推入式)光学连接器。在这种情况下，三个第三传输线200a、200b和200e连接到内部连接器300a。形成与第二传输线410中的光线数量相同的传输线，并且每个传输线允许与信息及通信网络700的直接连接。当第二传输线410是三芯光纤时，外部连接器300b可以包括用于mcf(多芯光纤)的连接器，用于多芯光纤和单芯光纤的分路和耦合。由于用于mcf的连接器是已知技术，所以本文中省略了细节。在这种情况下，作为三个单芯光纤的第三传输线200a、200b和200e被连接到内部连接器300a。形成与第二传输线410中的芯数量相同的传输线，并且每个传输线允许与信息及通信网络700的直接连接。
72.在图6中，第一信息发送及接收装置100a连接到第三传输线200a，并且第一信息发送及接收装置100a能够直接与信息及通信网络700通信。类似地，第一信息发送及接收装置100b连接到第三传输线200b，并且第一信息发送及接收装置100b能够直接与信息及通信网
络700通信。此外，第一信息发送及接收装置100c连接到第三传输线200e，并且第一信息发送及接收装置100c能够与信息及通信网络700直接通信。
73.如图6所示，根据作为多个芯布置在一个包层上的光纤这样的多芯光纤被用作第二传输线410的配置，能够针对每个芯传输不同的信息，这增加了在一个光纤中传输的信息(传输容量)的量。根据该配置，能够针对每个芯连接不同的第一信息发送及接收装置100。在这种情况下，由于多芯光纤用作第二传输线410，因此可以实现大容量数据传输，而不妨碍混合电缆400的柔性。类似地，在图6中，根据多纤光纤用作第二传输线410的配置，能够针对每个光线连接不同的第一信息发送及接收装置100。在这种情况下，在向第二传输线410提供强度的同时，能够实现高容量数据传输，而不妨碍混合电缆400的柔性。
74.(第一信息发送及接收装置的配置的实例)
75.图7是示出了第一信息发送及接收装置100的配置的实例的框图。
76.第一信息发送及接收装置100包括：可连接到第三传输线200的发送和接收单元110、调制和解调单元120、车载i/f(接口)单元130、控制单元140和存储单元150。控制单元140包括通信协议确定部141和通信控制部142。
77.发送和接收单元110包括在第三传输线200是光纤时用于接收光信号的光电转换器(未示出)以及用于发送光信号的电光转换器(未示出)。在这种情况下，优选的是，利用第一信息发送及接收装置100中的电信号处理信息。光电转换器的实例包括光电二极管。电光转换器的实例包括半导体激光器、led等。光电转换器和电光转换器的频率特性需要在高频范围内具有良好的特性，以不影响第三传输线200中的光信号的传输速度。换句话说，第三传输线200中的光信号的传输速度需要不受光电转换器和电光转换器的转换速度的影响。
78.调制和解调单元120包括：解调器(未示出)，其对从发送和接收单元110接收的电信号进行解调；以及调制器(未示出)，其生成要输出到发送和接收单元110的信号。调制和解调单元120中的信号处理速度等于或快于与信息及通信网络700的第一传输线600直接连接的电子装置中的信号处理速度。因此，当第一信息发送及接收装置100直接连接到信息及通信网络700时，能够抑制传输速度降低。
79.车载i/f单元130包括与可连接到第一信息发送及接收装置100的诸如传感器这样的装置或电子装置的接口功能。ecu(电子控制单元)可以由可连接到车载i/f单元130的装置或电子装置配置。电子装置的实例包括作为车载装置的电子装置，诸如车辆控制装置、车辆感测装置、车辆周边信息获取设备和娱乐装置。车辆控制装置的实例包括导航装置和自动驾驶控制装置。
80.通信协议确定部141具有确定通信协议使得安装于移动体的通信系统1000中的逻辑通信协议匹配信息及通信网络700中使用的逻辑通信协议这样的功能。通信协议可以预先存储在存储单元150中，或者通信协议确定部141分析并确定在发送和接收单元110中接收的信号。例如，通信协议确定部141分析在发送和接收单元110与调制和解调单元120之间传输的发送接收信号h1的协议。在信息及通信网络700中使用的逻辑通信协议可以从安装在第一信息发送及接收装置100中的输入部(未示出)输入到通信协议确定部141。在信息及通信网络700中使用的逻辑通信协议可以经由车载i/f单元130输入到通信协议确定部141。
81.通信控制部142具有使调制和解调单元120基于在通信协议确定部141中确定的通信协议来调制和解调发送接收信号的功能。诸如调制和解调处理所必需的参数之类的信息
可以被存储在存储单元150中。通信控制部142能够具有利用经由车载i/f单元130连接到第一信息发送及接收装置100的车载装置执行数据和控制信息的输入和输出控制处理的功能。通信控制部142能够具有充当安装于移动体的通信系统1000中的主机以执行移动体10中的通信的同步以及通信可用性控制的功能。当在信息及通信网络700与第一信息发送及接收装置100之间直接执行通信时，通信控制部142可以是主机。信息及通信网络700中的电子装置可以在确保安装于移动体的通信系统1000中的信息安全的范围内控制信息及通信网络700与第一信息发送及接收装置100之间的通信。确保安全性的范围可以由通信协议的每一层或由通信协议的多个层来确定。作为一个实例，如果在应用层确保安装于移动体的通信系统1000的信息的安全性，则将安装于移动体的通信系统1000的应用层的控制权限转移到信息及通信网络700中的电子装置。
82.存储单元150存储第一信息发送及接收装置100的控制程序、诸如调制解调单元120的参数这样的信息、通信协议或其相关信息以及可连接到车载i/f单元130的车载装置的数据或控制程序中的至少一者或多者。当ecu由能够与第一信息发送及接收装置100的车载i/f单元130连接的电子装置或装置配置时，存储单元150可以存储ecu的控制程序。存储单元150可以存储大量的数据，诸如动态地图和感测数据。当第一信息发送及接收装置100直接连接到第二信息发送及接收装置230时，存储单元150能够包括数据缓存部151。如上所述，动态地图可以是数字地图，其将大量的不断变化的动态信息(诸如“交通管制和施工信息、事故和拥堵，或行人和信号信息”)与诸如高精度三维位置信息(路面信息、车道信息、三维结构)的静态信息组合。
83.未使用与第一信息发送及接收装置100区分开的框图来描述第二信息发送及接收装置230的配置，而第二信息发送及接收装置230可以具有与图7中的第一信息发送及接收装置100相同功能的区块。然而，存在第一信息发送及接收装置100的发送和接收单元110的发送和接收速度以及调制和解调单元120中的调制和解调速度比第二信息发送及接收装置230的对应区块快的情况。此外，存在第二信息发送及接收装置230不包括通信协议确定部141的情况。
84.(安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700通信的操作的实例)
85.图8是示出当安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700通信时的操作的实例的流程图。图8中的流程图描述了在也用作电源连接器的外部连接器300b连接到内部连接器300a之后，信息及通信网络700的逻辑通信协议与安装于移动体的通信系统1000的逻辑通信协议彼此匹配的情况。
86.在步骤s801中，确定信息及通信网络700中的逻辑通信协议。独立于安装于移动体的通信系统1000中的逻辑通信协议来确定信息及通信网络700中的逻辑通信协议。因此，假设信息及通信网络700和安装于移动体的通信系统1000中的逻辑通信协议是不同的，然而它们可以是相同的逻辑通信协议。
87.在步骤s802中，确定安装于移动体的通信系统1000的逻辑通信协议。独立于信息及通信网络700中的逻辑通信协议来确定安装于移动体的通信系统1000的逻辑通信协议。
88.在步骤s803中，当在安装于移动体的通信系统1000的第一信息发及送接收装置100、另一第一信息发送及接收装置100或者第二信息发送及接收装置230中请求数据传输时，在安装于移动体的通信系统1000中执行数据发送和接收。第一信息发送及接收装置100
以及另一个第一信息发送及接收装置100中的任一者能够用作主装置。接下来，第一信息发送及接收装置100前进到步骤s804。
89.在步骤s804中，第一信息发送及接收装置100确定也用作电源连接器的外部连接器300b是否连接到内部连接器300a。在图10中将详细描述用于确定外部连接器300b是否连接到内部连接器300a的配置。如果外部连接器300b连接到内部连接器300a(步骤s804：是)，则第一信息发送及接收装置100前进到步骤s805。如果外部连接器300b未连接到内部连接器300a(步骤s804：否)，则第一信息发送及接收装置100返回到步骤s803，并且继续在移动体10中执行通信。
90.在步骤s805中，安装于移动体的通信系统1000的逻辑通信协议能够由通信协议确定部141通过分析发送接收信号h1而确定为与信息及通信网络700的逻辑通信协议一致。例如，优选地，安装于移动体的通信系统1000的逻辑通信协议与信息及通信网络700的逻辑通信协议完全匹配。然而，osi(开放系统互连)中的osi参考模型中的逻辑通信协议的一部分可以与安装于移动体的通信系统1000和信息及通信网络700的逻辑通信协议匹配。例如，osi参考模型的应用层中的通信协议与安装于移动体的通信系统1000和信息及通信网络700的逻辑通信协议匹配。接下来，第一信息发送及接收装置100前进到步骤s806。
91.在步骤s806中，第一信息发送及接收装置100确定作为主装置的控制装置，该主装置允许安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700进行通信。第一信息发送及接收装置100以及另一第一信息发送及接收装置100中的任一者或信息及通信网络700中的任意电子装置都能够用作主装置。可以预先确定用作主装置的控制装置，或者可以通过当安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700连接时执行控制信息的发送和接收来确定用作主装置的控制装置。接下来，第一信息发送及接收装置100前进到步骤s807。
92.在步骤s807中，在安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700之间执行通信。在安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700之间的通信中，在信息形式没有任何改变并且不执行电光转换处理、调制解调处理以及协议转换处理的情况下传输信息。
93.在步骤s808中，第一信息发送及接收装置100确定也用作电源连接器的外部连接器300b与内部连接器300a之间的连接是否已经断开。例如，当从外部连接器300b供应到移动体10的能量达到可以存储在移动体10中的全部量时，外部连接器300b与内部连接器300a之间的连接脱离。在图10中详细描述了用于确定外部连接器300b是否连接到内部连接器300a的配置。如果外部连接器300b与内部连接器300a断开(步骤s808：是)，则第一信息发送及接收装置100返回到步骤s803。如果外部连接器300b未从内部连接器300a断开(步骤s808：否)，则第一信息发送及接收装置100前进到步骤s809。
94.在步骤s809中，在步骤s806中确定的充当主装置的控制装置确定安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700之间的通信是否已经终止。如果安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700之间的通信已经终止(步骤s809：是)，则控制装置终止通信处理。如果安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700之间的通信尚未终止(步骤s809：否)，则控制装置继续通信处理。例如，以作为主干网络的信息及通信网络700中的通信速度来执行在安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700之间的通信。因此，预期在安装于移动体的通信系1000与信息及通信网络700之间实现高速且低延迟的通信，并
且在完成向移动体10的能量供应之前完成通信。
95.图9是示出当安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700通信时的操作的另一实例的流程图。图9中的流程图描述了在也用作电源连接器的外部连接器300b连接到内部连接器300a之前，信息及通信网络700的逻辑通信协议与安装于移动体的通信系统1000的逻辑通信协议彼此匹配的情况。
96.在步骤s901中，确定信息及通信网络700中的逻辑通信协议。逻辑通信协议可以预先存储在第一信息发送及接收装置100的存储单元150中。通信协议确定部141可以在第一信息发送及接收装置100预先连接到信息及通信网络700的状态下分析和确定信息及通信网络700的逻辑通信协议。
97.在步骤s902中，确定安装于移动体的通信系统1000的逻辑通信协议。安装于移动体的通信系统1000的逻辑通信协议可以由通信协议确定部141通过分析发送接收信号h1而确定为与信息及通信网络700的逻辑通信协议一致。例如，优选地，安装于移动体的通信系统1000的逻辑通信协议完全匹配信息及通信网络700中的逻辑通信协议。然而，osi中的osi参考模型的逻辑通信协议的一部分可以与安装于移动体的通信系统1000和信息及通信网络700的逻辑通信协议匹配。例如，osi参考模型的应用层的通信协议与安装于移动体的通信系统1000和信息及通信网络700的逻辑通信协议相匹配。
98.在步骤s903中，当在安装于移动体的通信系统1000的第一信息发送及接收装置100、另一第一信息发送及接收装置100或者第二信息发送及接收装置230中请求数据传输时，在安装于移动体的通信系统1000中执行数据发送和接收。第一信息发送及接收装置100以及另一第一信息发送及接收装置100中的任一者能够用作主装置。接下来，第一信息发送及接收装置100前进到步骤s904。
99.在步骤s904中，第一信息发送及接收装置100确定也用作电源连接器的外部连接器300b是否连接到内部连接器300a。在图10中将详细描述用于确定外部连接器300b是否连接到内部连接器300a的配置。如果外部连接器300b连接到内部连接器300a(步骤s904：是)，则第一信息发送及接收装置100前进到步骤s905。如果外部连接器300b没有连接到内部连接器300a(步骤s904：否)，则第一信息发送及接收装置100返回到步骤s903，并且继续执行移动体10中的通信。
100.在步骤s905中，第一信息发送及接收装置100确定作为主装置的控制装置，该主装置允许安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700进行通信。第一信息发送及接收装置100以及另一第一信息发送及接收装置100中的任一者或信息及通信网络700中的任意电子装置都能够用作主装置。可以预先确定用作主装置的控制装置，或者可以通过当安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700连接时执行控制信息的发送和接收来确定用作主装置的控制装置。
101.在步骤s906中，在安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700之间执行通信。在安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700之间的通信中，在信息形式没有任何改变并且不执行电光转换处理、调制解调处理和协议转换处理的情况下传输信息。
102.在步骤s907中，第一信息发送及接收装置100确定也用作电源连接器的外部连接器300b与内部连接器300a之间的连接是否已经断开。例如，当从外部连接器300b供应到移动体10的能量达到能够存储在移动体10中的全部量时，外部连接器300b和内部连接器300a
之间的连接脱离。在图10中详细描述了用于确定外部连接器300b是否连接到内部连接器300a的配置。如果外部连接器300b与内部连接器300a断开(步骤s907：是)，则第一信息发送及接收装置100返回到步骤s903。如果外部连接器300b未与内部连接器300a断开(步骤s907：否)，则第一信息发送及接收装置100前进到步骤s908。
103.在步骤s908中，在步骤s905中确定的充当主装置的控制装置确定安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700之间的通信是否已经终止。如果安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700之间的通信已经终止(步骤s908：是)，则控制装置终止通信处理。如果安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700之间的通信尚未终止(步骤s908：否)，则控制装置继续通信处理。例如，以作为主干网络的信息及通信网络700中的通信速度来执行安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700之间的通信。因此，预期在安装于移动体的通信系统1000与信息及通信网络700之间实现高速且低延迟的通信，并且在完成向移动体10的能量供应之前完成通信。
104.图10示出了具有图8和图9中的用于检测也用作电源连接器的外部连接器300b与内部连接器300a之间的连接或断开的附加配置的第一信息发送及接收装置100的示意图。
105.第一信息发送及接收装置100包括可连接到第三传输线200的发送和接收单元110、调制和解调单元120、车载i/f单元130、控制单元140、存储单元150和连接器检测单元160。
106.发送和接收单元110、调制和解调单元120、车载i/f单元130、控制单元140和存储单元150的细节由于在图7中进行描述因而省略。
107.连接器检测单元160具有确定通过第二传输线410传输的信号是否在内部连接器300a与外部连接器300b连接的部分处断开的功能。例如，在外部连接器300b中设置连接到地或预定电压的检测端子。然后，在外部连接器300b中设置连接到检测端子的导电插座。在该配置下，来自插座的与地或者预定电压相对应的信号通过导体连接到连接器检测单元160的输入。注意，上拉电阻或下拉电阻连接到连接器检测单元160的输入。连接器检测单元160被配置为在将被传输到发送和接收单元110的信号断开之前检测内部连接器300a与外部连接器300b是否断开。例如，连接器检测单元160被配置为在通过第二传输线410传输的信号断开之前，使得检测端子与插座之间的连接断开。
108.连接器检测单元160可以具有以下配置，以确定通过第二传输线410传输的信号是否在内部连接器300a与外部连接器300b连接的部分处断开。例如，在不再从与外部连接器300b连接的能量供应传输线420供应能量的时间点处，可以使用能量供应信息传输线(未示出)将不供能信息从能量供应设施500传输到连接器检测单元160。能量供应信息传输线被包括在混合电缆400中，并且经由外部连接器300b和内部连接器300a连接到连接器检测单元160。当如上所述连接器检测单元160检测到内部连接器300a与外部连接器300b连接时，可以针对通过第二传输线410传输的信号执行下述处理。即，通信协议确定部141还能够分析在发送和接收单元110与调制和解调单元120之间传输的发送接收信号h1的协议。
109.如上所述，能够提供一种安装于移动体的通信系统，该系统能够通过在安装于移动体的通信网络与其外部之间不包括使用带有协议转换或媒体转换的转换器这样的通信，以比之前更高的速度传输大量的数据。
110.安装于移动体的通信系统1000和通信系统2000的特征将在下面描述。
111.根据第一方面的安装于移动体的通信系统1000包括：内部连接器300a，其安装在移动体10上，并且连接到外部连接器300b，外部连接器300b连接到第二传输线410。在移动体10之外的信息及通信网络700中使用的第一传输线600中传送信息。在不执行信息的信息形式在光与电之间的转换的情况下，在第一传输线600与第二传输线410之间传输信息。安装于移动体的通信系统1000包括第三传输线200，该第三传输线200布置在移动体10中，并且连接到内部连接器300a。信息在第二传输线410与第三传输线200之间传输，而不执行信息的信息形式在光与电之间的转换。安装于移动体的通信系统1000包括第一信息发送及接收装置100，该第一信息发送及接收装置100连接到第三传输线200并且发送和接收信息。第一信息发送及接收装置100将信息发送到信息及通信网络700，并且接收来自信息及通信网络700的信息，而不执行信息的信息形式在光与电之间的转换。内部连接器300a连接到第二传输线410和能量供应传输线420，通过该能量供应传输线420供应用于使移动体10移动的能量。
112.利用上述配置，能够通过使用在安装于移动体的通信网络与其外部之间不用带有协议转换或媒体转换的转换器这样的通信，比之前更快地下载和上传大量的数据。
113.在根据第二方面的安装于移动体的通信系统1000中，第一信息发送及接收装置100将信息发送到信息及通信网络700，并且接收来自信息及通信网络700的信息，而不执行信息形式的调制处理和解调处理中的至少一者。
114.利用上述配置，能够通过使用在安装于移动体的通信网络与其外部之间不执行信号的调制处理和解调处理中的至少一者这样的通信，比之前更加减少数据延迟。
115.在根据第三方面的安装于移动体的通信系统1000中，第一传输线600、第二传输线410和第三传输线200中的每一者是光纤，并且信息形式是光信号。
116.利用上述配置，能够通过使用在安装于移动体的通信网络与其外部之间不用带有协议转换或媒体转换的转换器这样的通信，比之前更快地下载和上传大量的数据。
117.在根据第四方面的安装于移动体的通信系统1000中，单模光纤在第一传输线600(第一传输线600a)的连接到第二传输线410的部分中使用。第二传输线410和第三传输线200中的每一者是单模光纤或多模光纤。
118.利用上述配置，其中单模光纤用于连接安装于移动体的通信系统与安装于移动体的通信系统外部的光学通信系统这样的光学通信的使用，以简单配置实现了高速通信。此外，如果使用多模光纤作为第二传输线410和第三传输线200，则能够实现低成本且通信路径的耐弯曲的高柔性布线。
119.在根据第五方面的安装于移动体的通信系统1000中，内部连接器300a连接到多个第三传输线200a、200b和200e。连接到内部连接器300a的第三传输线200a、200b和200e中的一者连接到第一信息发送及接收装置100a、100b和100c中的一者。
120.利用上述配置，能够通过使用在安装于移动体的通信网络与其外部之间不用带有协议转换或媒体转换的转换器这样的通信，比之前更快地下载和上传大量的数据。
121.在根据第六方面的安装于移动体的通信系统1000中，内部连接器300a经由光分路装置210a连接到第三传输线200。连接到光分路装置210a的第三传输线200直接连接到第一信息发送及接收装置100，或者经由另一光分路装置210b或另一光分路装置210b和210c连接到第一信息发送及接收装置100。
122.利用上述配置，能够通过使用在安装于移动体的通信网络与其外部之间不用带有协议转换或媒体转换的转换器这样的通信，比之前更快地下载和上传大量的数据。
123.根据第七方面的安装于移动体的通信系统1000还包括第二信息发送及接收装置230，该第二信息发送及接收装置230经由光纤或金属电缆连接到第一信息发送及接收装置100。当第一信息发送及接收装置100与第二信息发送及接收装置230之间的通信速度低于第一信息发送及接收装置100与第三传输线200之间的通信速度时，第一信息发送及接收装置100包括数据缓存部151。数据缓存部151具有将用于第一信息发送及接收装置100与第二信息发送及接收装置230之间的通信的数据缓存的功能。
124.利用上述配置，即使在安装于移动体的通信系统1000中存在低速通信路径，也能够通过在等同于光学通信系统的通信速度的高速通信路径中包括数据缓存部151来实现与安装于移动体的通信系统1000外部的光学通信系统的高速下载和上传。
125.根据第八方面的通信系统2000包括根据第一至第七方面中的任一方面的安装于移动体的通信系统以及外部连接器300b。通信系统2000包括连接到外部连接器300b的混合电缆400，第二传输线410和能量供应传输线420包括在该混合电缆400中。
126.利用上述配置，能够通过使用在安装于移动体的通信网络与其外部之间不用带有协议转换或媒体转换的转换器这样的通信，比之前更快地下载和上传大量的数据。如果能量供应传输线420是加燃料管或电力电缆，并且第二传输线410是光纤，则减少在混合电缆400中传输信息的光信号中引起干扰的可能性，从而实现高速通信。
127.根据第九方面的通信系统，还包括将能量供应到能量供应传输线420的能量供应设施500。能量供应设施500包括将第一传输线600连接到第二传输线410的连接部，并且连接部包括受光放大器511和发送光放大器512。
128.利用上述方面，当从诸如充电站或燃料补给站这样的能量供应设施500接收到能量供应时，移动体10一定是停止的，使得有可能通过有线通信而不是无线通信以高速下载和上传大量数据。此外，通过在能量供应设施500中包括光放大器，即使当光信号从长距离传输时也能够降低信号的错误率，从而以减少的重传次数实现高速通信。
129.在根据第十方面的通信系统中，移动体10使用电力作为能量，并且能量供应传输线420是电力电缆。
130.在上述方面中，由于在光纤线缆中传送的信息表示为光信号，所以即使光纤线缆与电力电缆混合，光信号也不会受到电力电缆的干扰，使得能够以高速度且准确地传送信息。
131.已经参考附图详细描述了实施例，但是本发明不限于在上述实施例中描述的内容。上文所描述的组件包含所属领域的技术人员可容易地设想的组件及大体上相同的组件。此外，可以适当地组合上述配置。此外，在不脱离本发明的主旨的情况下，可以对配置进行各种省略、替换或改变。
132.虽然已经描述了某些实施例，但是这些实施例仅作为实例呈现，并且不旨在限制本发明的范围。实际上，本文描述的新颖的实施例可以以各种其他形式体现；此外，可以在不脱离本发明的精神的情况下对本文描述的实施例的形式进行各种省略、替换和改变。所附权利要求及其等同物旨在覆盖落入本发明的范围和精神内的这些形式或修改。