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Die Erfindung betrifft eine Relaisverbindungseinheit und bezieht sich insbesondere auf eine Relaisverbindungseinheit, mit der die Führung (”routing”) von Kommunikationsleitungen und die Zuverlässigkeit innerhalb eines fahrzeugseitigen LAN-Systems verbesserbar sind.
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In den letzten Jahren wurde eine Vielzahl elektronischer Steuereinheiten (ECUs) in Kraftfahrzeugen angeordnet, wobei ihre Anzahl weiter zunehmend sein dürfte. Entsprechende ECUs sind untereinander über Kommunikations- oder Verbindungsleitungen verbunden, um ein fahrzeugseitiges LAN zu bilden, und vermögen unter sich Nachrichten zu senden und zu empfangen, d. h. auszutauschen. Um weiterhin die Menge an Nachrichten oder Daten zu verringern, welche über jede der Kommunikationsleitungen übertragen wird, ist eine Mehrzahl der Kommunikationsleitungen über eine Relaisverbindungseinheit miteinander verbunden, um die Anzahl von ECUs zu verringern, die mit einer einzelnen Kommunikationsleitung (einem Segment des fahrzeugseitigen LAN) verbunden sind. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung
JP-A-2006-67543 beschreibt den Aufbau eines Sammelverbinders, der erlaubt, dass eine Mehrzahl von Kommunikationsleitungen mit einer einzelnen Kommunikationsleitung verbunden werden kann, die dann eine Stammleitung (”trunk line”) bildet.
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11 der beigefügten Zeichnung zeigt ein Beispiel eines fahrzeugseitigen LAN, das unter Verwendung des oben genannten Sammelverbinders aufgebaut ist. Mit 90A, 90B... sind in einem Fahrzeug eingebaute ECUs bezeichnet. Mit 91A, 91B..., 92A, 92B... sind Kommunikations- oder Verbindungsleitungen bezeichnet, die aus jeweils einem verdrillten Kabelpaar bestehen, wie es Standard bei einem fahrzeugseitigen LAN ist (CAN oder dergleichen), und welche eine Verbindung zwischen den ECUs 90A, 90B... darstellen. Mit 93A und 93B sind die Sammelverbinder bezeichnet. Die ECUs 90A, 90B... bilden ein erstes Segment des fahrzeugseitigen LAN, welche unter sich Nachrichten übertragen und empfangen können, die über die entsprechenden Kommunikationsleitungen 91A und 91B und den Sammelverbinder 93A laufen, sowie ein zweites Segment des fahrzeugseitigen LAN mit den Kommunikationsleitungen 92A und 92B und dem Sammelverbinder 93B. In der nachfolgenden Beschreibung werden die jeweiligen Bauteile 90A, ... 91A, ... 92A, ... 93A, ... jeweils zusammenfassend mit den Bezugszeichen 90, 91, 92, 93 bezeichnet, solange nicht genauere Unterscheidungen untereinander nötig sind.
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Wenn ein so ausgelegtes fahrzeugseitiges LAN zu bauen ist, indem jedes Segment entsprechend ausgebildet wird, und wenn Nachrichten durch eine Auswahl der Kommunikationsleitungen 91, 92 gesendet/empfangen werden, können alle ECUs 90 Nachrichten von anderen ECUs 90 empfangen oder hierzu übertragen. Durch Unterteilen der Sammelverbinder 93 in Gruppen (eine für jeden der logischen Pfade der ECUs 90) ist es möglich, den Kommunikationsauslastungsfaktor in jeder Kommunikationsleitung 91 zu drücken. Mit 92A, 94B sind Gateways bezeichnet, welche nachfolgend zusammenfassend mit dem Bezugszeichen 94 versehen sind, solange nicht eine spezifische Unterscheidung notwendig ist.
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12 zeigt den Aufbau eines fahrzeugseitigen LAN, das die Gateways 94A, 94B verwendet. Genauer gesagt, durch Verbinden der Sammelverbinder 93 mit den Gateways 94A, 94B und durch eine Verbindung zwischen den jeweiligen Gateways 94A, 94B mittels einer Kommunikationsleitung 910 als Stammleitung kann jede der ECUs 90 in der Lage sein, Nachrichten von allen ECUs 90 zu empfangen bzw. hieran zu übertragen, indem nur eine Verbindung mit dem fahrzeugseitigen LAN erfolgt, wobei zumindest eine Kommunikationsleitung 91 verwendet wird.
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Wenn das fahrzeugseitige LAN wie oben beschrieben ausgelegt wird, kann jede der ECUs 90 über die nächstgelegene Relaisverbindungseinheit 94 (Gateway) mit jeder der ECUs 90, die das fahrzeugseitige LAN bilden, verbunden werden, indem die Gateways 94A, 94B voneinander getrennt angeordnet werden. Die Länge einer jeden Kommunikationsleitung 91 kann hierdurch verringert werden. Weiterhin hat die Relaisverbindungseinheit 93 Kommunikationsanschlüsse zur jeweiligen Verbindung mit vier Kommunikationsleitungen 91, so dass eine Verringerung der Anzahl von ECUs 90 möglich ist, die mit einem Kommunikationsanschluss in Verbindung stehen. Damit ist man in der Lage, die Nachrichtenmenge zu verringern, die von der Relaisverbindungseinheit 93 auf jede der Kommunikationsleitungen 91 verteilt oder geschaltet werden muss. Folglich ist es möglich, den Kommunikationsauslastungsfaktor in jeder der Kommunikationsleitungen 91 zu verringern. Durch Verwendung der Sammelverbinder gemäß der oben genannten Druckschrift kann ein Übersprechen (”ringing”) in den Kommunikationsleitungen 91 verhindert werden, so dass die Länge der Kommunikationsleitungen 91 entsprechend erhöht werden kann.
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Jedoch muss in dem fahrzeugseitigen LAN mit dem Aufbau gemäß 11 das Übertragen/Empfangen von Nachrichten durch Verbinden einer Mehrzahl von Kommunikationsleitungen 91, 92 mit einer einzelnen ECU 90 ermöglicht werden. Somit ist nicht nur eine große Anzahl von Kommunikationsleitungen 90, 92 nötig, sondern es wird auch von der ECU 90 gefordert, separate Kommunikationsvorgänge unter Verwendung einer Mehrzahl der Kommunikationsleitungen 91, 92 durchzuführen. Weiterhin ist eine Mehrzahl von ECUs 90 direkt mit jedem der Sammelverbinder 93A, 93B verbunden, und einige der ECUs 90 sind mit beiden Sammelverbindern 93A, 93B verbunden. Somit wird es schwierig, die Anordnungen der ECUs 90 frei zu konfigurieren.
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In dem fahrzeugseitigen LAN mit dem Aufbau gemäß 12 gibt es eine große Anzahl von ECUs 90 relativ zur Anzahl der Empfangsverbinder, die für die Gateways 94 zur Verbindung der Kommunikationsleitungen 91 sind. Somit besteht die Notwendigkeit, dass eine Mehrzahl der ECUs 90 mit einem Kommunikationsanschluss unter Verwendung eines Sammelverbinders 93 dann zweigverbunden werden muss, wenn alle ECUs 90 nicht auf einer Eins-zu-eins-Basis mit den Empfangsverbindern verbindbar sind. Neben der Relaisverbindungseinheit 92 sind daher die Sammelverbinder 93A bis 93C und Kommunikationsleitungen 91L bis 91N für eine Verbindung zwischen den Sammelverbindern 93A bis 93C und den Gateways 94 notwendig.
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Weiterhin kann die Verwendung der Sammelverbinder 93 gemäß der obigen Druckschrift zwar das Übersprechen in den Kommunikationsleitungen 91 verringern, jedoch gibt es eine Längenbegrenzung der Kommunikationsleitungen 91, 92, die mit den Sammelverbindern 93 in Verbindung stehen, was es schwierig macht, die Anordnungen der ECUs 90 frei zu wählen.
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Darüber hinaus offenbart die Druckschrift
US 2003 0 043 779 A1 ein aktives Fahrzeugnetzwerk, das Einrichtungen innerhalb eines Fahrzeugs über eine Mehrzahl von Kommunikationspfaden einschließlich einer Pfadschleife kommunikativ koppelt. Der Betrieb einer Einrichtung ist unabhängig von der Schnittstelle der Einrichtung zu dem aktiven Netzwerk. Außerdem stellt die Architektur des aktiven Netzwerks eine oder mehrere Kommunikationsredundanzebenen bereit. Insgesamt gezeigt wird eine Relaisverbindungseinheit mit Empfangsverbindern, mit denen eine Mehrzahl von Steckerverbindern von Kommunikationsleitungen entsprechend verbindbar ist, einer Zweigverbindungseinheit, die die Empfangsverbinder in eine Mehrzahl von Gruppen unterteilt, wobei die Zweigverbindungseinheit die Kommunikationsleitungen über die Empfangsverbinder, die zu den jeweiligen Gruppen gehören, zweigverbindet, einer Mehrzahl von fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheiten, die entsprechend mit jeder der Gruppen der jeweiligen Verbinder über die Zweigverbindungseinheit verbunden sind und welche die Übertragung/den Empfang von Nachrichten durchzuführen vermögen, und einer Relaisverarbeitungseinheit, welche eine eingehende Nachricht, die über eine der fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheiten empfangen wird, an andere fahrzeugseitige LAN-Kommunikationseinheiten gemäß einer Weiterschaltungsbedingung weiterzuschalten vermag.
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Ferner offenbart die Druckschrift
US 5 258 978 A ein mehrstufiges Netzwerk, dessen einzelne Vermittlungsknoten keine Eingangsselektivität und keine Ausgangsselektivität aufweisen. Jeder Knoten wird in Antwort auf ein einzelnes Steuersignal zugeschaltet oder weggeschaltet, um eine über ihn erfolgende Kommunikation zu steuern. Die Funktionalität eines Weiterleitungsnetzwerks wird durch Steuern der zuzuschaltenden Knoten erzielt.
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Weiter offenbart die Druckschrift
DE 696 29 730 T2 eine Kabelbaumanlage für das Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs, die wenigstens einen elektrischen Anschlusskasten mit einem Sammelverbinderabschnitt aufweist.
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Außerdem betrifft die Druckschrift
US 4 403 155 A ein Verkabelungssystem für Kraftfahrzeuge mit zumindest einem Verbinderkasten mit einer Mehrzahl von Anschlüssen, elektrischen Schaltkreisen und Sammelschienen, wobei die Sammelschienen Leitungspfade von externen Verbindern zu den Anschlüssen in einer Eins-zu-eins-Entsprechung erlauben.
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Schließlich bezieht sich die Druckschrift
DE 199 44 132 A1 auf ein System zur prozessgesteuerten Übertragung von elektrischen Signalen und elektrischer Energie innerhalb eines militärischen Fahrzeugs, bei dem mehrere Verbraucher über ein Bus-System, das in eine zentrale Verteilereinheit integriert ist, miteinander und mit einer zentralen Energieversorgungseinheit verbunden sind. Die Verbraucher sind sternförmig über kombinierte Daten- und Versorgungsleitungen entweder direkt oder über ein gemeinsames Knotenelement an das Bus-System angeschlossen.
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Die Erfindung erfolgte angesichts der obigen Probleme, und Aufgabe der Erfindung ist es, eine Relaisverbindungseinheit bereitzustellen, die eine Verwaltung oder Relaisverbindung von Nachrichten sowie die Bereitstellung einer ausreichenden Anzahl von Verzweigungen durchführt, so dass eine Verbindung mit einer großen Anzahl von ECUs möglich ist.
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Zur Lösung der genannten Aufgabe schafft die Erfindung eine Relaisverbindungseinheit, aufweisend: Empfangsverbinder, mit denen eine Mehrzahl von Steckerverbindern von Kommunikationsleitungen entsprechend verbindbar ist; eine Zweigverbindungseinheit, die die Empfangsverbinder in eine Mehrzahl von Gruppen unterteilt, wobei die Zweigverbindungseinheit die Kommunikationsleitungen über die Empfangsverbinder, die zu den jeweiligen Gruppen gehören, zweigverbindet; eine Mehrzahl von fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheiten, die entsprechend mit jeder der Gruppen der jeweiligen Empfangsverbinder über die Zweigverbindungseinheit verbunden sind und welche die Übertragung und den Empfang von Nachrichten durchzuführen vermögen; und eine Relaisverarbeitungseinheit, welche eine eingehende Nachricht, die über eine der fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheiten empfangen wird, an andere fahrzeugseitige LAN-Kommunikationseinheiten gemäß einer Weiterschaltungsbedingung weiterzuschalten vermag, wobei die Zweigverbindungseinheit ein Matrixschaltkreis ist, in welchem schaltende Schaltkreise in Leitungen zwischen ersten Leitern in Verbindung mit den Empfangsverbindern und zweiten Leitern in Verbindung mit den fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheiten angeordnet sind, wobei die schaltenden Schaltkreise elektrische Signale bidirektional durchlassen oder sperren können; und eine Verbindungseinstelleinheit vorgesehen ist, die dazu angeordnet ist, einen Kommunikationsstatus von Nachrichten über die zweiten Leiter innerhalb einer jeweiligen Gruppe zu überwachen, den Einfluss einer Nachricht in Bezug darauf, ob diese fehlerhaft ist oder einen Belastungsfaktor auf dem zweiten Leiter über einen Schwellenwert hinaus erhöht, zu bestätigen, und ein Steuersignal auf den zweiten Leiter auszugeben, um die Einstellung eines entsprechenden einen der schaltenden Schaltkreise auf einen Blockierungszustand oder einen Durchlässigkeitszustand zu ändern, um Gruppierungen der Empfangsverbinder dynamisch einzustellen, wenn sich der Kommunikationsstatus unter Verwendung irgendeines der zweiten Leiter verschlechtert.
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Bei der Relaisverbindungseinheit mit obigem Aufbau sind die jeweiligen Empfangsverbinder in Gruppen mit einer Anzahl entsprechend der Anzahl der fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheiten unterteilt. Die Kommunikationsleitungen, die mit den Empfangsverbindern verbunden sind, die zu jeder der Gruppen gehören, sind über die Zweigverbindungseinheit mit einer fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheit zweigverbunden. Somit ist wechselseitige Übertragung/wechselseitiger Empfang einer Nachricht zwischen jeder der ECUs möglich, die über jede der Kommunikationsleitungen verbunden sind, die zu einer einzelnen Gruppe gehören. Wenn weiterhin die Relaisverbindungseinheit eine Nachricht über einen Empfangsverbinder empfängt, der mit einer fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheit zweigverbunden ist, und wenn eine ECU, die diese Nachricht empfängt, über einen Empfangsverbinder, der mit einer anderen fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheit zweigverbunden ist, angeschlossen ist, erfolgt ein Weiterschalten dieser Nachricht durch die Relaisverarbeitungseinheit. Folglich können alle mit den Kommunikationsanschlüssen verbundenen ECUs Nachrichten wechselseitig übertragen/empfangen.
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Die Relaisverbindungseinheit gemäß der Erfindung kann eine Einheit sein, die für eine Relaisverarbeitung von Nachrichten vorgesehen ist, beispielsweise ein Gateway (Übertragungsschnittstelle), kann jedoch auch eine elektronisch gesteuerte Vorrichtung sein, beispielsweise eine ECU, die mit einer Nachrichtenrelaisfunktion versehen ist. Die Empfangsverbinder haben bevorzugt eine Impedanz, die an die charakteristische Impedanz der Kommunikationsleitungen angepasst ist, um Reflexionen an den Empfangsverbindern zwischen den Kommunikationsleitungen und den Empfangsverbindern zu verhindern.
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Weiterhin kann die Zweigverbindungseinheit mit passiven Zweigen versehen sein, die die jeweiligen Kommunikationsleitungen zweigverbinden. Auch kann eine zuverlässige Impedanzanpassung an den Zweigen unter Verwendung aktiver Elemente durchgeführt werden. Die fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheiten führen die Übertragung/den Empfang von Nachrichten in Übereinstimmung mit verschiedenen Standards für fahrzeugseitige LANs durch, beispielsweise CAN, Flex-Ray, LIN oder dergleichen. Zusätzlich kann eine Mischung von fahrzeugseitigen Kommunikationseinheiten vorliegen, die in Übereinstimmung mit einer Mehrzahl von fahrzeugseitigen LAN-Standards sind.
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Es ist bevorzugt, wenn die Relaisverarbeitungseinheit einen Logikschaltkreis enthält, der zur Durchführung einer Nachrichtenweiterschaltung auf parallele Weise Relaisinformationsaufzeichnungseinheiten enthält, um eine Nachricht, die weiterzuleiten ist, zu puffern und um die Beziehung zwischen Identifikationsinformationen der weiterzuschaltenden Nachricht und der fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheiten als Relaisbestimmungsort anzuzeigen, sowie einen Komparator zum Vergleich der Identifikationsinformation einer jeden Nachricht mit der Identifikationsinformation, die innerhalb der Relaisinformationsaufzeichnungseinheiten gespeichert ist. Die Relaisverarbeitung kann jedoch auch über eine Softwareverarbeitung erfolgen.
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Die Relaisverbindungseinheit hat eine ausreichende Anzahl von Empfangsverbindern durch Verwendung der Relaisverbindungseinheit gemäß der Erfindung. Somit ist es möglich, ECUs mit Empfangsverbindern auf einer Eins-zu-eins-Basis unter Verwendung einer einzelnen Kommunikationsleitung zu verbinden. Folglich ist eine Verzweigung von Kommunikationsleitungen unter Verwendung separater Sammelverbinder wie im Stand der Technik nicht notwendig, so dass eine Vereinfachung der Konfiguration des fahrzeugseitigen LAN möglich wird. Auch lässt sich eine Unterdrückung von Übersprechen realisieren, das durch Impedanzfehlanpassungen hervorgerufen wird, die ansonsten in einem Abschnitt auftreten, wo ein separater Sammelverbinder an einer einzelnen Kommunikationsleitung angebracht ist, so dass eine stabilere Kommunikation durchführbar wird.
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Mit dem Aufbau als Matrixschaltkreis kann durch das Setzen eines jeden der schaltenden Schaltkreise innerhalb des Matrixschaltkreises die Gruppierung der Empfangsverbinder flexibel erfolgen. Folglich ist es nach der Herstellung von Relaisverbindungseinheiten mit gleichem Schaltkreisaufbau möglich, jeden der Empfangsverbinder beliebig zu gruppieren, indem einfach die Verbindungszustände der schaltenden Schaltkreise festgesetzt werden. Somit werden die Herstellungskosten durch die gemeinsame Architektur der Relaisverbindungseinheiten minimiert. Da zusätzlich die ersten Leiter, die zweiten Leiter und der Matrixschaltkreis problemlos innerhalb eines einzelnen integrierten Halbleiterschaltkreises gebildet werden können, ist es möglich, eine Miniaturisierung der Relaisverbindungseinheiten zu erreichen. Da es in diesem Fall auch möglich ist, die Zweigverbindungseinheiten, die fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheiten und die Relaisverarbeitungseinheit gemeinsam in einem einzelnen integrierten Halbleiterschaltkreis zu bilden, ist eine weitere Miniaturisierung möglich.
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Die schaltenden Schaltkreise sind mit Analogschaltern vergleichbar und können so betrachtet werden, dass sie die ersten und zweiten Leiter in elektrische Verbindung bringen, um somit entweder den Durchlauf elektrischer Signale bidirektional zwischen den Leitern zu ermöglichen oder zu unterbinden. Wenn die schaltenden Schaltkreise aus einer Kombination von Empfänger- und Senderschaltkreisen gebildet sind, ist es möglich, zuverlässig das Auftreten von Übersprechen aufgrund einer Impedanzfehlanpassung durch Entfernen passiver Zweige zu verhindern. Weiterhin sind die schaltenden Schaltkreise jeweils für jeden der ersten Leiter vorgesehen und sind bevorzugt zwischen einem Zustand, wo die ersten Leiter alle von den zweiten Leitern getrennt sind, und einem Zustand wählbar, wo elektrische Signale bidirektional zwischen einem ersten Leiter und einem bestimmten der zweiten Leiter übertragen werden und jegliche elektrische Signale zwischen dem ersten Leiter und den anderen Leitern unterbunden sind.
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Mit dem eine Verbindungseinstelleinheit beinhaltenden Aufbau nimmt die Menge an Nachrichten, die unter Verwendung irgendeiner der Kommunikationsleitungen in Verbindung mit irgendeinem der zweiten Leiter gesendet/empfangen werden, zu. Wenn der Kommunikationsbelastungsfaktor so hoch wird, dass eine Verschlechterung des Kommunikationszustands verursacht wird, überwacht die Verbindungseinstelleinheit diesen Zustand und erneuert die Gruppierung, bevor ein Kommunikationsfehler in der Nachrichtenübertragung/dem Nachrichtenempfang erfolgt, die/der den zweiten Leiter verwendet, um die Angleichung der Kommunikationsbelastungsfaktoren der jeweiligen Teile anzustreben. Wenn irgendeine der ECUs, die Nachrichten über die zweiten Leiter sendet/empfängt, ein anormales Signal ausgibt, das den Standard des fahrzeugseitigen LAN nicht erfüllt, so dass sich ein nachteiliger Effekt auf die anderen ECUs innerhalb der gleichen Gruppe ausbreiten kann, trennt die Verbindungseinstelleinheit den ersten Leiter, der mit den ECUs verbunden ist, die den nachteiligen Effekt weitergeben, von dem zweiten Leiter, so dass verhindert wird, dass sich der nachteilige Effekt innerhalb der Gruppe ausbreitet.
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Eine ECU, die eine wichtige Nachricht sendet, kann mit der Relaisverbindungseinheit über eine Mehrzahl von Kommunikationsleitungen verbunden werden, indem eine Mehrzahl von Empfangsverbindern verwendet wird. Selbst wenn somit ein Problem in der Nachrichtenkommunikation über jede der Kommunikationsleitungen auftritt, kann die Verbindungseinstelleinheit die Gruppierung derart neu einstellen, dass die Übertragung/der Empfang der Nachricht über eine bessere oder sich im besseren Zustand befindliche Kommunikationsleitung erfolgen kann, so dass es möglich wird, den nachteiligen Effekt zu minimieren, der durch das Kommunikationsproblem verursacht wird.
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Es ist bevorzugt, wenn die Zweigverbindungseinheit ein Leiter für eine Zweigverbindung zwischen der fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheit und den Empfangsverbindern innerhalb der Gruppen ist.
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Mit der obigen Konfiguration kann der Aufbau der Zweigverbindungseinheit so einfach wie möglich gemacht werden und die Herstellungskosten hierfür können verringert werden. Weiterhin ist es im vorliegenden Fall bevorzugt, ein Empfangsverbindermodul zu bilden, in dem die Verbinder, welche die Zweigverbindungseinheit bilden, integral mit den Empfangsverbindern ausgebildet sind, indem die Leiter, die die Zweigverbindungseinheit und die Empfangsverbinder bilden, integriert werden. Das heißt, wie bei dem Empfangsverbindermodul kann eine Mehrzahl von Verzweigungs-mustern vorgesehen sein, die an die Umgebungsverhältnisse des bestimmten fahrzeugseitigen LAN angepasst sind, bei dem die Relaisverbindungseinheit einzusetzen ist. Empfangsverbindermodule können selektiv mit einem Substrat verbunden werden, das die fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationsmittel und die Relaisverarbeitungseinheit hierauf trägt.
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Es ist bevorzugt, wenn die Relaisverbindungseinheit weiterhin einen Verbinder enthält, der zwischen der Zweigverbindungseinheit und der fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheit angeordnet ist, wobei der Verbinder ermöglicht, dass die Empfangsverbinder und die Zweigverbindungseinheit bezüglich der fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheit und der Relaisverarbeitungseinheit verbindbar bzw. trennbar sind.
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Mit obigem Aufbau kann das Empfangsverbindermodul mit den Empfangsverbindern und der Zweigverbindungseinheit von dem Körper der Relaisverbindungseinheit getrennt bzw. hiermit verbunden werden, welche die fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheiten und die Relaisverarbeitungseinheit enthält. Somit kann das Empfangsverbindermodul ausgetauscht werden, um bei anderen Umgebungsverhältnissen ein (anderes) fahrzeugseitiges LAN aufzunehmen.
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Es kann somit ein Sammelverbinder entstehen, der Empfangsverbinder, mit denen eine Mehrzahl von Steckverbindern von Kommunikationsleitungen entsprechend verbindbar ist; eine Zweigverbindungseinheit, die die Empfangsverbinder in eine Mehrzahl von Gruppen unterteilt, wobei die Zweigverbindungseinheit die Kommunikationsleitungen über die Empfangsverbinder, die zu den jeweiligen Gruppen gehören, zweigverbindet; und einheitsseitige Steckverbinder, die mit den jeweiligen Gruppen der Empfangsverbinder über die Zweigverbindungseinheit zweigverbunden sind und so ausgebildet sind, dass sie an die Anzahl der Mehrzahl von einheitsseitigen Empfangsverbindern an einer Relaisverbindungseinheit angepasst sind, und die mit den einheitsseitigen Empfangsverbindern gemeinsam verbindbar sind, aufweist.
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Ein solcher Sammelverbinder kann gemeinsam oder gebündelt mit den einheitsseitigen Empfangsverbindern der Relaisverbindungseinheit verbindbar sein und eine große Anzahl von Empfangsverbindern haben, die in eine Anzahl von Gruppen unterteilt sind. Wenn folglich irgendein Fehler oder eine Unzulänglichkeit in der Anzahl der einheitsseitigen Empfangsverbinder auftritt, die innerhalb der Relaisverbindungseinheit gebildet sind, kann der Sammelverbinder mit den einheitsseitigen Empfangsverbindern verbunden werden, um die Anzahl der Empfangsverbinder zu erhöhen.
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Weiterhin kann die Zweigverbindungseinheit über eine Verbinderverbindung direkt mit dem einheitsseitigen Empfangsverbinder der Relaisverbindungseinheit verbunden sein, was die Strecke zwischen Verbindungspunkten der Kommunikationsleitungen und den Empfangsverbindern äußerst kurz macht. Selbst wenn somit aufgrund einer Impedanzfehlanpassung an einem Zweig der Kommunikationsleitung eine Reflexion auftritt, ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Übersprechen zwischen dem Zweig und einem entsprechenden Empfangsverbinder auftritt. Somit lässt sich eine stabilere Kommunikation erreichen. Durch Zwischenschalten von Empfängern und Treibern in der Zweigverbindungseinheit ist es auch möglich, eine passende Impedanzanpassung an Abschnitten zu erreichen, wo die jeweiligen Empfangsverbinder vorhanden sind.
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Eine erfindungsgemäße Relaisverbindungseinheit hat eine ausreichende Anzahl von Empfangsverbindern, so dass eine ECU mit einem Empfangsverbinder unter Verwendung einer einzelnen Kommunikationsleitung auf einer Eins-zu-eins-Basis verbindbar ist. Folglich ist es nicht notwendig, Abzweigungen der Kommunikationsleitung durch Verwendung separater Sammelverbinder herzustellen, wie es bislang notwendig war, und der Aufbau des fahrzeugseitigen LAN kann vereinfacht werden. Im Vergleich zu einem Fall, wo die Verzweigung durch Anbringen eines separaten Sammelverbinders an einer einzelnen Kommunikationsleitung erreicht wird, kann die Anzahl von Kommunikationsleitungen verringert werden. Weiterhin lässt sich das Auftreten von Übersprechen aufgrund einer Impedanzfehlanpassung an einem Abschnitt einer einzelnen Kommunikationsleitung, wo ein separater Sammelverbinder angebracht ist, insoweit minimieren, dass die Kommunikation stabil wird.
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In einem fahrzeugseitigen LAN, das mit der Relaisverbindungseinheit gemäß der Erfindung aufgebaut ist, müssen ECUs nicht jeweils mit dem fahrzeugseitigen LAN verbunden werden, das eine Mehrzahl von Logikschaltkreisen bildet, da die Relaisverbindungseinheit jeden der Empfangsverbinder nach deren Gruppierung verbindet. Somit wird der Aufbau der ECUs vereinfacht.
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Da weiterhin die Relaisverbindungseinheit eine ausreichende Anzahl von Empfangsverbindern hat, ist sie gut skalierbar, und eine Anzahl von fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheiten, welche durch die Relaisverarbeitungseinheit einer Relaisverarbeitung unterworfen werden, lässt sich minimieren. Damit wird die Herstellung vereinfacht und preiswerter.
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Weitere Einzelheiten, Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich besser aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen anhand der Zeichnung.
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Es zeigt:
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1 ein Blockdiagramm eines fahrzeugseitigen LAN unter Verwendung einer Relaisverbindungseinheit gemäß der Erfindung;
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2 ein Blockdiagramm einer Relaisverbindungseinheit gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
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3 ein Diagramm, wo der innere Aufbau der Relaisverbindungseinheit näher dargestellt ist;
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4 ein Diagramm, das die Arbeitsweise der Relaisverbindungseinheit veranschaulicht;
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5 ein Diagramm, das eine andere Arbeitsweise der Relaisverbindungseinheit veranschaulicht;
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6 ein Diagramm, das den Aufbau einer Relaisverbindungseinheit gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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7 ein Diagramm, das den Teilaufbau der Relaisverbindungseinheit zeigt;
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8 ein Diagramm, das den elektrischen Aufbau eines Sammelverbinders gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
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9 ein Diagramm, das den strukturellen Aufbau des Sammelverbinders zeigt;
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10 ein Diagramm, das eine abgewandelte Version des Sammelverbinders zeigt;
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11 ein Diagramm, das den Aufbau eines fahrzeugseitigen LAN unter Verwendung eines Sammelverbinders nach dem Stand der Technik zeigt; und
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12 ein Diagramm, das den Aufbau des fahrzeugseitigen LAN unter Verwendung einer Relaisverbindungseinheit nach dem Stand der Technik zeigt.
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Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen einer Relaisverbindungseinheit 1 gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, wobei diese exemplarischen Ausführungsformen den Umfang der Erfindung nicht einschränken sollen.
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Die 1 bis 5 sind Ansichten zur Erläuterung einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 1 zeigt den Aufbau eines fahrzeugseitigen LAN unter Verwendung einer Relaisverbindungseinheit 1 gemäß einer ersten Ausführungsform (die Relaisverbindungseinheit 1 der ersten Ausführungsform erhält nachfolgend das Bezugszeichen ”1a”). 2 ist ein Blockdiagramm, das das Innere der Relaisverbindungseinheit 1a auf konzeptueller Basis zeigt. 3 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau des Inneren der Relaisverbindungseinheit 1a noch detaillierter zeigt. Die 4 und 5 sind Darstellungen, welche die Arbeitsweise der Relaisverbindungseinheit 1a zeigen.
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In 1 bezeichnet Bezugszeichen ”2” ECUs (wenn nachfolgend jede ECU 2 separat angesprochen wird, werden Bezugszeichen ”2A, 2B...” verwendet), welche mit der Relaisverbindungseinheit 1a verbunden sind. Bezugszeichen ”3” bezeichnet Kommunikationsleitungen (wenn nachfolgend eine Kommunikationsleitung 3 separat angesprochen wird, werden Bezugszeichen ”3A, 3B...” verwendet), die mit der Relaisverbindungseinheit 1a verbunden sind.
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Die ECUs 2... enthalten jeweils fahrzeugseitige LAN-Kommunikationseinheiten 2a zum Übertragen/Senden von Nachrichten ma, mb..., die beispielsweise in Übereinstimmung mit dem CAN-Standard sind, und die Kommunikationsleitungen 3 sind verdrillte Kabelpaare in Übereinstimmung mit dem CAN-Standard. In der vorliegenden Ausführungsform übertragen/empfangen alle Kommunikationsleitungen 3A, 3B... Nachrichten mit einer Kommunikationsgeschwindigkeit von 500 kps. Weiterhin kann jede der Kommunikationsleitungen 3A, 3B... ein fahrzeugseitiges LAN bilden, das in Übereinstimmung mit verschiedenen Standards ist, wie LIN, CAN, Flex Ray (eingetragene Marke), MOST, D2B, IDB1394, Ethernet (eingetragene Marke) etc. Zusätzlich kann ein fahrzeugseitiges LAN gebildet werden, indem Kommunikationsleitungen 3 verwendet werden, von denen jede einem unterschiedlichen Standard und/oder einer anderen Kommunikationsgeschwindigkeit genügt.
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Die beiden Relaisverbindungseinheiten 1 gemäß 1 sind über eine Kommunikationsleitung 3L verbunden. Folglich sind sie in der Lage, Nachrichten m zwischen ECUs 2A bis 2E und ECUs 2F bis 2K zu übertragen/empfangen. Was die ECUs 2A bis 2E und die ECUs 2F bis 2K betrifft, ist es durch deren geeignete Unterteilung gemäß ihrer Positionen und durch ihre Verbindung mit nahebei gelegenen Relaisverbindungseinheiten 1 möglich, Nachrichten m zwischen allen ECUs 2 zu übertragen/empfangen.
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Wie in 2 gezeigt, weist die Relaisverbindungseinheit 1a gemäß der Erfindung auf: Empfangsverbinder Ra bis Rl, die in der Lage sind, mit den Steckverbindern Pa, Pb... Pl einer Mehrzahl von Kommunikationsleitungen 3A, 3B...3L in Verbindung zu gelangen; eine Zweigverbindungseinheit Ja, die die Empfangsverbinder Ra bis Rl in eine Mehrzahl von Gruppen Ga bis Gd unterteilt und die Kommunikationsleitungen 3A, 3B... zweigverbindet (wo eine Unterscheidung nicht notwendig ist, werden die Empfangsverbinder nachfolgend gemeinsam als ”Empfangsverbinder R” bezeichnet); Anschlüsse 10a bis 10d (wo keine Unterscheidung notwendig ist, werden sie nachfolgend als ”Anschluss oder Anschlüsse 10” bezeichnet) mit fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheiten, jeweils in Verbindung mit jeder der Gruppen Ga, Gb... der Empfangsverbinder Ra, Rb... über die Zweigverbindungseinheit Ja, und zum Übertragen/Empfangen der Nachrichten ma, mb... (wo eine Unterscheidung nicht notwendig ist, werden diese nachfolgend mit dem Bezugszeichen ”m” bezeichnet); einen Relaisprozessor 11 in Verbindung mit den Anschlüssen 10a bis 10d für eine Relaisverarbeitung der Nachrichten m; eine CPU 12, die den Relaisprozessor 11 steuert, um die Relaisprozesse zu verwalten; und eine Aufzeichnungseinheit 13, die ein Betriebsprogramm der CPU 12 speichert, sowie festgesetzte Werte des Relaisprozessors 11. Die Ausführungsform beschreibt den Aufbau der Relaisverbindungseinheit 1a mit vier Anschlüssen 10. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf diese Anzahl von Anschlüssen 10 beschränkt ist.
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Die Zweigverbindungseinheit Ja enthält einen speichergemischten logischen IC, beispielsweise ein Field Programmable Gate Array (FPGA) oder dergleichen, und mit den hierin eingeschriebenen notwendigen Informationen ist sie in der Lage, die Empfangsverbinder Ra, Rb... in die Gruppen Ga, Gb... (Details werden nachfolgend beschrieben) beliebig zu unterteilen.
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Die Anschlüsse 10a bis 10d sind voneinander unabhängig betreibbar. Jeder der Anschlüsse 10a bis 10d ist entsprechend mit Sätzen der Kommunikationsleitungen 3A bis 3C, 3D, 3E, 3L verbunden, welche entsprechend die Gruppen Ga bis Gd bilden, wobei die Verbindung über die Zweigverbindungseinheit Ja erfolgt. Das heißt, jede der Gruppen Ga, Gb... der Empfangsverbinder bildet entsprechend ein Segment des fahrzeugseitigen LAN.
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Der Relaisprozessor 11 ist aufgebaut aus einem speichergemischten Logik-IC, beispielsweise einem FPGA oder dergleichen, wo ein Logikschaltkreis zur Relaisverarbeitung der Nachrichten m aufgezeichnet ist, und enthält eine Mehrzahl von funktionellen Blöcken (IP: Intellectual Property), gebildet durch Schreiben entsprechender Informationen, und führt eine parallele Verarbeitung der Relaisverarbeitung einer Mehrzahl von Nachrichten m durch. Obgleich in der vorliegenden Ausführungsform der Relaisprozessor 11 unter Verwendung eines PFGA gebildet ist, um die Vielseitigkeit zu erhöhen, kann der Relaisprozessor 11 auch durch ein übliches IC gebildet sein, beispielsweise ein ASIC (Application Specific Integrated Circuit), um die funktionellen Blöcke in einer festen Weise zu bilden. Im Gegensatz hierzu kann der Relaisverarbeitungsprozess innerhalb des Relaisprozessors 11 durch eine Software realisiert werden.
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Durch Schreiben von Daten zum Bilden der funktionellen Blöcke in dem speichergemischten Logik-IC veranlasst die CPU 12, dass dieser speichergemischte Logik-IC als der Relaisprozessor 11 arbeitet, der hardwaremäßig eine geeignete Relaisverarbeitung liefert. Weiterhin wird der Kommunikationsstatus durch die Anschlüsse 10 überwacht und die vom Relaisprozessor 11 durchgeführten Relaisverarbeitungen gesteuert.
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Die Aufzeichnungseinheit 13 ist ein nichtflüchtiges ROM. Das ROM 13 speichert als festgesetzte Werte für die Zweigverbindungseinheit Ja und den Relaisprozessor 11 Daten, die die funktionellen Blöcke darstellen, in einer Hardwaresprache oder dergleichen, um von der CPU 12 ausgelesen und in die Zweigverbindungseinheit Ja und den Relaisprozessor 11 gelesen zu werden. Das ROM 13 speichert weiterhin ein Steuerprogramm für die CPU 12, um den Kommunikationsstatus über die Anschlüsse 10 und den Relaisprozessor 11 zu steuern. Wenn jedoch zum Herstellungszeitpunkt die Bildung der funktionellen Blöcke auf feste Weise erfolgt und die funktionellen Blöcke nicht innerhalb des speichergemischten Logik-IC beim Hochfahren der Relaisverbindungseinheit 1a gebildet werden, ist es für das ROM 13 nicht notwendig, diejenigen Daten zu halten, mit denen der speichergemischte Logik-IC als Relaisprozessor 11 betreibbar ist.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform sind aus Gründen der Einfachheit die Zweigverbindungseinheit Ja, die Anschlüsse 10a bis 10d und der Relaisprozessor 11 separat dargestellt. Diese Elemente können jedoch innerhalb eines einzelnen Logik-IC gebildet werden. Weiterhin kann durch Integration der CPU 12 und des ROM 13 jedes der Bauteile Ja und 10 bis 13 auf einem einzelnen Chip ausgebildet werden.
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Unter Bezugnahme auf 3 werden nachfolgend Details des Aufbaus der Relaisverbindungseinheit 1a der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Wie in 3 zu sehen ist, ist die Zweigverbindungseinheit Ja ein Matrixschaltkreis mit ersten Leitern Ca bis Cl in Verbindung mit den Empfangsverbindern Ra bis Rl, zweiten Leitern Da bis Dd entsprechend in Verbindung mit den Anschlüssen 10a bis 10d und Schalt-Schaltkreisen bzw. schaltenden Schaltkreisen Saa bis Sld in Matrixanordnung, um elektrische Signale zwischen den ersten Leitern Ca bis Cl und den zweiten Leitern bidirektional durchzulassen oder zu blockieren. In der nachfolgenden Beschreibung sind, wo eine Unterscheidung zwischen den einzelnen Leitern Ca bis Cl, Da bis Dd und den schaltenden Schaltkreisen Saa bis Sld nicht nötig ist, diese gemeinsam entsprechend mit den Bezugszeichen C, D und S bezeichnet.
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Die schaltenden Schaltkreise S bei dieser Ausführungsform sind Analogschalter, und diejenigen schaltenden Schaltkreise Saa bis Sga, Sha, Sia, Sjc, Skc und Sld, die in 3 mit durchgezogenen Linien dargestellt sind, sind so eingestellt, dass sie bidirektional Signale zwischen den Leitern C und D durchlassen. Die anderen schaltenden Schaltkreise S, die gestrichelt dargestellt sind, sind so eingestellt, dass sie elektrische Signale zwischen den Leitern C und D blockieren. Basierend auf der so ausgelegten Zweigverbindungseinheit Ja können die Empfangsverbinder in Sätze Ra bis Rg, Rh, Ri, Rj, Rk und Rl unterteilt werden, die entsprechend zu den Gruppen Ga, Gb, Gc und Gd gehören. Weiterhin kann fehlerfrei eine Impedanzanpassung an jedem der ersten Leiter C durchgeführt werden, indem Empfänger und Treiber in den schaltenden Schaltkreisen S zwischengeschaltet werden.
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Die CPU 12 führt ein Programm P0 zum Initialisieren des Relaisprozessors 11 durch, wie voranstehend erläutert, und ein Verbindungseinstellprogramm P1, welches eine Änderung der Festlegung der schaltenden Schaltkreise S erlaubt.
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Das Verbindungseinstellprogramm P1 ist auf dem ROM 13 gespeichert, welches durch Abarbeitung mittels der CPU 12 als Verbindungseinstelleinheit dient. Die Verbindungseinstelleinheit P1 ist nicht notwendigerweise ein von der CPU 12 durchzuführendes Softwareprogramm. Sie kann auch ein funktioneller Block einer Hardware sein. In diesem Fall ist es möglich, sie innerhalb des speichergemischten Logik-IC zu bilden, der die Zweigverbindungseinheit Ja und den Relaisprozessor 11 bildet. Folglich wird sie in der nachfolgenden Beschreibung als Verbindungseinstelleinheit P1 bezeichnet.
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Die Verbindungseinstelleinheit P1 überwacht den Zustand der Datenkommunikation über die zweiten Leiter Da bis Dd, die mit den jeweiligen Anschlüssen 10a bis 10d verbunden sind. Wenn sich der Kommunikationsstatus unter Verwendung irgendeines der zweiten Leiter Da bis Dd verschlechtert, werden die Einstellungen der schaltenden Schaltkreise S geändert, um die Gruppierungen Ga bis Gd der Empfangsverbinder dynamisch einzustellen.
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Die Arbeitsweise der Relaisverbindungseinheit mit dem oben erwähnten Aufbau wird nachfolgend erläutert. Die Relaisverbindungseinheit 1a der Ausführungsform enthält eine ausreichende Anzahl von Empfangsverbindern R. Folglich kann durch Verbinden entsprechender Steckverbinder Pa, Pb... mit diesen Empfangsverbindern R eine Verbindung der ECUs 2A, 2B... mit der Relaisverbindungseinheit 1a auf einer Eins-zu-eins-Basis erfolgen.
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Weiterhin sind in dem in dieser Ausführungsform gezeigten Zustand zwölf Empfangsverbinder R vorhanden, und die Empfangsverbinder Ra bis Rg gehören zu einer einzelnen Gruppe Ga. Folglich ist jede der Kommunikationsleitungen 3A bis 3C mit dem Anschluss 10a über einen der Steckverbinder Pa bis Pc, die in Verbindung mit einem der Empfangsverbinder Ra bis Rg sind, zweigverbunden, so dass diese Kommunikationsleitungen 3A bis 3C und ECUs 2A bis 2C zu einem Segment des fahrzeugseitigen LAN werden, und sie können Nachrichten bidirektional senden/empfangen, ohne dass der Relaisprozessor 11 eingreifen muss. In diesem Fall besteht keine Notwendigkeit, Abzweigungen in den Kommunikationsleitungen 3A bis 3C vorzusehen, die die jeweiligen ECUs 2A bis 2C mit der Relaisverbindungseinheit 1a verbinden, so dass eine stabile Übertragung/ein stabiler Empfang von Nachrichten m erhalten wird.
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Weiterhin gibt es unter den Empfangsverbindern Ra bis Rg, die zur gleichen Gruppe Ga gehören, Empfangsverbinder Ra, Rb, Rd und Rf, die nicht angeschlossen sind, so dass es möglich ist, andere ECUs 2 innerhalb des gleichen Segments unter Verwendung dieser Verbinder anzuschließen. Anders gesagt, die Skalierbarkeit ist hervorragend. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt, an den Empfangsverbindern Ra und Rb Freiräume zur Verfügung zu stellen.
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4 ist ein Diagramm, das die Arbeitsweise in der Verbindungseinstelleinheit erläutert. Wenn gemäß 4 eine der ECUs 2, die mit den Empfangsverbindern Ra bis Rg, die zur gleichen Gruppe Ga gehören, verbunden sind, eine fehlerhafte Nachricht Ein überträgt, welche einen nachteiligen Effekt auf die anderen ECUs 2B, 2C ausüben kann, überwacht die Verbindungseinstelleinheit P1 den Anschluss 10a, um den Kommunikationsstatus von Nachrichten m über den zweiten Leiter Da zu überwachen, und bestätigt den Einfluss der fehlerhaften Nachricht Em. Sodann gibt sie ein Steuersignal Ct1 aus, um den schaltenden Schaltkreis Sca in einen Blockierungszustand zu schalten. Auf diese Weise kann der Einfluss der fehlerhaften Nachricht daran gehindert werden, die anderen ECUs 2B, 2C zu beeinflussen.
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5 ist eine Darstellung, die eine andere Arbeitsweise der Verbindungseinstelleinheit P1 zeigt. Wenn gemäß 5 eine ECU 2A, die mit einem Empfangsverbinder Ra bis Rg, die zur Gruppe Ga gehören, verbunden ist, viele Bildnachrichten Im, beispielsweise eine Bildinformation, überträgt, wird der Kommunikationsbelastungsfaktor innerhalb dieses Segments erhöht, und die Verbindungseinstelleinheit P1 überwacht den Anschluss 10a, um den Kommunikationsstatus der Nachrichten m zu überwachen, die über den zweiten Leiter Da übertragen werden, und erkennt, dass der Kommunikationsbelastungsfaktor hiervon dabei ist, einen Schwellenwert zu übersteigen.
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Danach blockiert die Verbindungseinstelleinheit P1 den Schalter Sca, um die ECU 2A mit einem anderen zweiten Leiter Db zu verbinden, der mehr Kapazität in seinem Durchsatz zur Verfügung hat, und gibt ein Steuersignal Ct2 aus, welches den schaltenden Schaltkreis Scb in einen Durchlässigkeitszustand schaltet, sowie ein Steuersignal Ct3, das die Relaisinformation der Bildnachrichten Im an die Relaisverarbeitungseinheit neu schreibt. Dies kann das Problem eines zeitlichen Anstiegs im Kommunikationsbelastungsfaktor lösen, was zu Kommunikationsfehlern in anderen Nachrichten m innerhalb der Gruppe führen könnte.
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Wie oben erwähnt, kann durch dynamische Einstellung der Gruppierung innerhalb der Relaisverbindungseinheit 1a durch die Zweigverbindungseinheit Ja die Relaisverbindungseinheit 1a weitaus flexibler Nachrichten m in Übereinstimmung mit dem Zustand des fahrzeugseitigen LAN weiterschalten oder vermitteln. Weiterhin kann eine Mehrzahl von Kommunikationsleitungen 3L und 3M zu einem Abschnitt verdrahtet werden, der eine wichtige Übertragung durchführt, so dass man in der Lage ist, flexibel auf einen Anstieg im Nachrichtenverkehr oder Kommunikationsverkehr einzugehen, so dass die Zuverlässigkeit erhöht wird, da Aussetzer aufgrund von Kommunikationsfehlern verhindert werden.
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Die 6 und 7 sind Darstellungen, die eine zweite Ausführungsform der Relaisverbindungseinheit 1 der Erfindung zeigen (wenn im Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform auf die Relaisverbindungseinheit Bezug genommen wird, wird sie nachfolgend durch das Bezugszeichen ”1b” gekennzeichnet). Die Relaisverbindungseinheit 1b dieser Ausführungsform unterscheidet sich von der Relaisverbindungseinheit 1a der 1 bis 5 dahingehend, dass die Zweigverbindungseinheit Jb ein Satz von Leitern ist, die eine Zweigverbindung zwischen den Empfangsverbindern R und den fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheiten 2 bilden. Da die Zweigverbindungseinheit Jb der vorliegenden Ausführungsform ein Satz von Leitern ist, ist die Architektur der Verzweigungsabschnitte äußerst einfach. Somit lassen sich die Herstellungskosten verringern.
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Die Zweigverbindungseinheit Jb mit integral ausgebildeten Empfangsverbindern R bildet eine Verbindereinheit U. Folglich wird gemäß den 7A und 7B durch Bereitstellen einer Anzahl von Verbindereinheiten Ua, Ub... mit Zweigverbindungseinheiten Jba, Jbb, in denen unterschiedliche Verzweigungsmuster zwischen den Empfangsverbindern R und den fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheiten 2 geschaffen sind, und durch Wählen und Verbinden passender Verbindereinheiten Ua, Ub... mit den fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheiten 2 für die Implementierung die Relaisverbindungseinheit 1b bei unterschiedlichen fahrzeugseitigen LAN-Architekturen anwendbar.
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Die 8 und 9 sind Darstellungen, die eine dritte Ausführungsform der Erfindung zeigen. In der nachfolgenden Beschreibung haben gleiche oder äquivalente Teile gleiche Bezugszeichen, und eine nochmalige detaillierte Beschreibung erfolgt nicht.
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In 8 bezeichnet Bezugszeichen 20 einen Sammelverbinder, der direkt mit der Relaisverbindungseinheit 1 verbunden ist, und die elektrische Konfiguration hiervon ist die Zweigverbindungseinheit Ja in der Relaisverbindungseinheit 1a und sind die fahrzeugseitigen LAN-Kommunikationseinheiten 2 gemäß 1 mit einem entfernbaren Verbinder dazwischen. Es sei festzuhalten, dass die Zweigverbindungseinheit Ja durch die Zweigverbindungseinheit Jb aus Leitern gemäß den 6 und 7 ersetzt werden kann.
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9 zeigt den strukturellen Aufbau des Sammelverbinders 20 der dritten Ausführungsform. Der Sammelverbinder 20 enthält einheitsseitige Steckverbinder P', die in der Lage sind, gemeinsam oder gesammelt mit einheitsseitigen Empfangsverbindern Ra' bis Rd verbunden zu werden (wo keine Unterscheidung notwendig ist, wird nachfolgend das Bezugszeichen ”R'” verwendet), Empfangsverbinder R, welche jeweils Steckverbinder P einer Mehrzahl von Kommunikationsleitungen 3 kontaktieren können, und die einheitsseitigen Empfangsverbinder Ra' bis Rd', die die Empfangsverbinder in eine Mehrzahl von Gruppen Ga bis Gd unterteilen und entsprechend zu den jeweiligen Gruppen Ga bis Gd sind. Bezugszeichen 20a ist eine Anzeige, die dargestellt ist, um den Zweigverbindungszustand eines jeden der Empfangsverbinder R klar hervorzuheben.
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Unter Verwendung des Sammelverbinders 20 dieser Ausführungsform ist es, selbst wenn die Anzahl von einheitsseitigen Empfangsverbindern R' der Relaisverbindungseinheit 1' nicht ausreichend ist, möglich, eine ausreichende Anzahl von Empfangsverbindern R zu erhalten. Somit kann eine Führung eines Kabelbaums leicht durchgeführt werden. Weiterhin kann durch Bereitstellen mehrerer Sammelverbinder mit unterschiedlichen Zweigverbindungen die Möglichkeit geschaffen werden, eine Anpassung an den Zustand des fahrzeugseitigen LAN zu erreichen, bei dem die Relaisverbindungseinheit 1' angeordnet ist.
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10 ist eine Darstellung der Architektur eines Sammelverbinders R als modifizierte Version von 9. Durch Anordnen der Empfangsverbinder R in einer Mehrzahl von Reihen gemäß 10 lassen sich die Empfangsverbinder R auf kompakte Weise anordnen.