DE112017003145B4

DE112017003145B4 - Fahrzeugstromkreiskörper

Info

Publication number: DE112017003145B4
Application number: DE112017003145.1T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Takamatsu; Kousuke Kinoshita; Atsushi Nakata; Yasuyuki Saito; Kazuyuki Oiwa; Terumitsu Sugimoto; Taku Furuta; Noriaki Sasaki; Yukinari Naganishi; Sadaharu Okuda
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2017-06-23
Publication date: 2023-02-16
Anticipated expiration: 2037-06-24
Also published as: JP6856641B2; JPWO2017222074A1; WO2017222074A1; US10780847B2; CN109311439A; DE112017003145T5; US20190118744A1

Abstract

Ein in einem Fahrzeug vorgesehener Fahrzeugstromkreiskörper, aufweisend:eine Hauptleitung (21, 22, 23), die sich in zumindest einer vorne-und-hinten Richtung des Fahrzeugs erstreckt, undeine Vielzahl von Steuerkästen (31, 32, 33), die in der Hauptleitung (21, 22, 23) vorgesehen sind,wobei jeder von der Vielzahl von Steuerkästen (31, 32, 33) sich mit einer Zweigleitung (LS) verbinden kann, die direkt oder indirekt mit einem Zubehörsatz verbunden ist, undwobei die Hauptleitung (21, 22, 23) eine Energiequellenleitung (L1, L2), die eine vorgegebene Stromkapazität aufweist, und eine Kommunikationsleitung (L4, L5), die eine vorgegebene Kommunikationskapazität aufweist, beinhaltet,dadurch gekennzeichnet, dassdie Zweigleitung (LS) eine Energiequellenleitung und eine Kommunikationsleitung beinhaltet,wobei jeder von der Vielzahl von Steuerkästen (31, 32, 33) einen Zweigleitungsverbindungsabschnitt (CBb, Cbc, Cnx), mit dem die Zweigleitung (LS) verbunden ist, und eine Zweigleitungssteuereinheit (Cba) beinhaltet, die Energie von der Hauptleitung (21, 22, 23) an die Zweigleitung durch Steuern des Zweigleitungsverbindungsabschnitts (CBb, Cbc, Cnx) gemäß einem Steuerprogramm verteilt, unddas Steuerprogramm extern gemäß dem mit der Zweigleitung (LS) verbundenen Zubehörsatz geändert werden kann.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugstromkreiskörper, der in einem Fahrzeug verlegt ist.
[Stand der Technik]
In einem Fahrzeug muss beispielsweise Quellenergie von einer Lichtmaschine (Generator) oder einer Batterie, die eine Hauptenergiequelle ist, einer großen Anzahl verschiedener elektrischer Komponenten angemessen bereitgestellt werden. Ein System, welches benutzt wird, solch Quellenergie bereitzustellen, muss auch eine Funktion aufweisen, die zwischen einem AN und AUS der Energiebereitstellung bei Bedarf umschaltet, oder eine Funktion aufweisen, die einen Strom für jedes System in einem Fall, in dem ein überhöhter Strom durch eine elektrische Komponente fließt, abschaltet.
In einem allgemeinen Fahrzeug ist ein Kabelbaum, welcher ein Aggregat einer Vielzahl von elektrischen Kabeln ist, an einem Fahrzeug verlegt, und ist eine Hauptenergiequelle mit elektrischen Komponenten an jeder Stelle so über den Kabelbaum verbunden, dass diesen Energie bereitgestellt wird. Allgemein wird ein Anschlussblock benutzt, um Quellenergie an eine Vielzahl von Systemen zu verteilen, wird ein Relaiskasten benutzt, um AN und AUS der Energiebereitstellung für jedes System zu steuern, oder wird ein Sicherungskasten benutzt, um jedes elektrische Kabel oder einen Verbraucher des Kabelbaums zu schützen.
Das Fahrzeug ist zur Steuerung der elektrischen Komponenten mit einer Vielzahl von Steuereinheiten versehen, und die Steuereinheiten und die elektrischen Komponenten sind kommunizierbar miteinander über den Kabelbaum verbunden.
Beispielsweise enthält ein in Patentdokument 1 offenbarter Kabelbaum einen Netzwerkübertragungspfad und einen Stromkreis zur Bereitstellung von Energie, GND und anderen Signalen. Der Kabelbaum enthält eine Kabelbaumhauptleitung, einen Unterkabelbaum, einen optionalen Unterkabelbaum und ein Netzwerkhubgerät.
[Patentdokument]
[Patentdokument 1] JP 2005-78962 A
Weiterer Stand der Technik ist aus den Dokumenten US 2004/0 227 402 A1 , DE 37 02 517 A1 , US 5 675 189 A , JP 2011-20 523 A und US 2006/ 0 031 590 A1 bekannt.
Insbesondere zeigt die US 2004/0227402 A1 einen Fahrzeugstromkreiskörper gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
[Zusammenfassung der Erfindung]
[Problem, das die Erfindung lösen soll]
In den letzten Jahren wurden Fahrzeugsysteme, die solch ein Energiequellensystem oder Kommunikationssystem beinhalten, aufgrund einer Zunahme in der Anzahl angeschlossener elektrischer Komponenten, der Komplexität der Steuerung oder ähnlichem weiterentwickelt. Eine automatische Fahrtechnologie entwickelt sich schnell und Sicherheitsanforderungen an verschiedene Funktionen nehmen auch zu, um dieses automatische Fahren zu bewältigen. In diesem Zusammenhang neigt eine Struktur eines Kabelbaums, der an einem Fahrzeugkörper verlegt ist, kompliziert zu sein. Deshalb wird ein Kabelbaum, der eine komplexe Gestalt als Ganzes aufweist, wie zum Beispiel in Patentdokument 1 durch Vereinen der Kabelbaumhauptleitung, des Unterkabelbaums und des optionalen Unterkabelbaums ausgebildet, und eine Verbindung zu verschiedenen elektrischen Komponenten, die an verschiedenen Stellen an einem Fahrzeugkörper angeordnet sind, kann deshalb durchgeführt werden.
Da ein Durchmesser jedes den Kabelbaum bildenden elektrischen Kabels oder die Anzahl der elektrischen Kabel aufgrund einer Zunahme in der Anzahl von an einem Fahrzeug angeschlossenen elektrischen Komponenten zunimmt, gibt es eine Neigung, dass eine Größe des gesamten Kabelbaums zunimmt oder ein Gewicht davon zunimmt. Die Arten und die Anzahl von Komponenten eines Kabelbaums, die herzustellen sind, nehmen aufgrund eines Unterschieds zwischen Fahrzeugmodellen, an denen ein Kabelbaum angeschlossen ist, zu oder nimmt in den Arten von optionalen elektrischen Komponenten zu, die an einem Fahrzeug angeschlossen sind, und es ist daher schwierig, Komponenten, die den Kabelbaum bilden, zu standardisieren, und die Komponentenkosten oder die Herstellungskosten nehmen zu.
In einem Arbeitsvorgang des Herstellens eines Kabelbaums wird ein Bündel von einer Vielzahl von elektrischen Kabeln, die den Kabelbaum bilden, über eine lange Distanz entlang eines Pfades, der im Voraus bestimmt wird, herumgezogen, um den Kabelbaum in einer vorgegebenen Leitungsweggestalt fertigzustellen, und ist daher eine Menge Arbeitszeit erforderlich. Da fast alle elektrischen Kabel an einem Hauptleitungsabschnitt des Kabelbaums gesammelt sind, nimmt die Anzahl von gebündelten elektrischen Kabeln zu und nimmt daher ein Gewicht davon zu.
Zum Beispiel in einem Fall, in dem eine neue elektrische Komponente, die nicht im anfänglichen Entwurf erwartet wird, an einem Fahrzeug angeschlossen wird, muss ein neues elektrisches Kabel einem Kabelbaum hinzugefügt werden, um einen Pfad, entlang dessen ein spezielles Signal zwischen der elektrischen Komponente und einer anderen elektrischen Komponente übertragen wird, sicherzustellen oder dieser Quellenergie bereitzustellen. Jedoch weist ein Kabelbaum eine komplexe Struktur oder Gestalt auf und ist es sehr schwierig, andere elektrische Kabel dem bestehenden Kabelbaum in der Zukunft hinzuzufügen. Deshalb muss ein neuer Kabelbaum entworfen werden, der eine unterschiedliche Art oder Komponentenanzahl aufweist, sodass er als gesondertes Produkt hergestellt wird.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Umstände gemacht und eine Aufgabe davon ist es, einen Fahrzeugstromkreiskörper vorzusehen, in dem eine Struktur zur elektrischen Verbindung zwischen verschiedenen elektrischen Komponenten und einer Energiequelle an einem Fahrzeug und zwischen den elektrischen Komponenten, speziell, eine Ausgestaltung eines Hauptleitungsabschnitts vereinfacht wird und ein neues elektrisches Kabel mühelos hinzugefügt werden kann.
[Mittel zum Lösen der Aufgabe]
Um die oben beschriebene Aufgabe zu erreichen, ist ein Fahrzeugstromkreiskörper gemäß der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet in Form der folgenden (1) bis (6).

(1) Ein in einem Fahrzeug vorgesehener Fahrzeugstromkreiskörper gemäß Anspruch 1.
(2) Der Fahrzeugstromkreiskörper gemäß (1), wobei die Hauptleitung Energiequellenleitungen von zwei Systemen beinhaltet.
(3) Der Fahrzeugstromkreiskörper gemäß (1), wobei die Kommunikationsleitung der Hauptleitung so verlegt ist, dass die Vielzahl der Steuerkästen in einer Ringform verbunden sind.
(4) Der Fahrzeugstromkreiskörper gemäß (1), wobei jeder von der Vielzahl von Steuerkästen eine Vielzahl von Zweigleitungsverbindungsabschnitten beinhaltet, an die und von denen die Kommunikationsleitung der Zweigleitung anbringbar und abnehmbar ist, und wobei jeder von der Vielzahl von Zweigleitungsverbindungsabschnitten mit einem Sperrfunktionsabschnitt versehen ist, der physisch oder elektrisch in einen Sperrzustand gebracht wird in einem Fall, in dem die Zweigleitung nicht mit diesem verbunden ist.
(5) Der Fahrzeugstromkreiskörper gemäß (1), wobei das Fahrzeug in eine Vielzahl von Regionen unterteilt ist, wobei zumindest zwei Steuerkästen in den Regionen angeordnet sind, die unterschiedlich voneinander sind, von denen jede ein gateway beinhaltet, das Kommunikationsverfahren für die Kommunikationsleitung der Zweigleitung und die Kommunikationsleitung der Hauptleitung umwandelt, und wobei eine Vielzahl der gateways miteinander über die Kommunikationsleitung der Hauptleitung kommunizieren kann.
(6) Der Fahrzeugstromkreiskörper gemäß (1), wobei die Kommunikationsleitung der Hauptleitung einen Übertragungspfad für ein optisches Signal aufweist, und wobei die Kommunikationsleitung der Zweigleitung einen Übertragungspfad für ein elektrisches Signal aufweist.

Mit der Ausgestaltung von (1) ist es möglich, einen Fahrzeugstromkreiskörper vorzusehen, in dem eine Ausgestaltung des Hauptleitungsabschnitts vereinfacht ist und ein neues elektrisches Kabel mühelos hinzugefügt werden kann.
Mit der Ausgestaltung von (2) wird, da die Energiequellenleitungen von zwei Systemen zwischen den Steuerkästen ausgebildet sind, eine Energiequellenleitung zur Absicherung benutzt, um eine Wahrscheinlichkeit, dass die Energiebereitstellung unterbunden werden könnte, zu reduzieren, oder kann Energie stabil bereitgestellt werden, indem eine Spannung eines Systems bei Bedarf erhöht wird.
Mit der Ausgestaltung von (1) kann angemessene Energie dem Zubehörsatz über die Zweigleitung von der Hauptleitung, durch Ändern des Steuerprogramms, ungeachtet der Art des Zubehörsatzes, der mit der Zweigleitung verbunden ist, bereitgestellt werden.
Sogar wenn eine Störung in irgendeiner Kommunikationsleitung, die die Vielzahl von Steuerkästen miteinander verbindet, auftritt, kann mit der Ausgestaltung von (3) Kommunikation kontinuierlich durchgeführt werden, indem ein Weg in einer Richtung entgegengerichtet einer Stelle benutzt wird, an der die Störung auftritt. Deshalb ist es möglich, die Kommunikationszuverlässigkeit an der Hauptleitung des Fahrzeugstromkreiskörpers zu verbessern.
Sogar wenn Zweigleitungsverbindungsabschnitte von der größeren Anzahl als die Anzahl verbundener Zweigleitungen zu dem gegenwärtigen Zeitpunkt in dem Steuerkasten vorgesehen sind, sodass Zweigleitungen zusätzlich in der Zukunft verbunden werden können, ist es mit der Ausgestaltung von (4) möglich, zu verhindern, dass eine Zweigleitung, die nicht verbunden werden sollte, mit einem Zweigleitungsverbindungsabschnitt verbunden wird, mit dem keine Zweigleitung verbunden ist. Deshalb ist es zum Beispiel möglich, zu verhindern, dass ein Programmumschreibungsgerät zu dem Zweck des Umschreibens eines Programms einer Steuereinheit eines Steuerkastens mit Schädigungsabsicht mit einem Zweigleitungsverbindungsabschnitt verbunden wird, mit dem keine Zweigleitung verbunden ist.
Da das gateway, welches Kommunikationsverfahren für die Kommunikationsleitung der Hauptleitung und die Kommunikationsleitung der Zweigleitung umwandelt, in jeder Region des Fahrzeugs vorgesehen ist, ist mit der Ausgestaltung von (5) ein in einer Region vorgesehener Zubehörsatz mit einem in der Region vorgesehenen Steuerkasten über die Zweigleitung verbunden, und kann daher Übertragung und Empfang von Signalen zwischen dem Zubehörsatz und der Hauptleitung durchgeführt werden.
Da die Hauptleitung, die die Steuerkästen miteinander verbindet, den Übertragungspfad für ein optisches Signal aufweist, ist es mit der Ausgestaltung von (6) möglich, eine Übertragungskapazität zwischen den Steuerkästen zu erhöhen. Da ein optisches Signal benutzt wird, ist es kaum beeinflusst durch elektromagnetisches Rauschen, das in der Energiequellenleitung der Hauptleitung oder externen Vorrichtungen erzeugt wird, und es ist daher möglich, die Kommunikationszuverlässigkeit zu erhöhen.
[Vorteil der Erfindung]
Es ist möglich, einen Fahrzeugstromkreiskörper vorzusehen, in dem eine Ausgestaltung eines Hauptleitungsabschnitts vereinfacht ist und ein neues elektrisches Kabel mühelos hinzugefügt werden kann.
Wie oben erwähnt, wurde die vorliegende Erfindung kurz beschrieben. Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher durch Durchlesen der Art und Weisen zum Ausführen der Erfindung (hiernach als „Ausführungsformen“ bezeichnet), die unten mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben sind.
Figurenliste

[1] 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel wesentlicher Abschnitte eines fahrzeugseitigen Geräts, das einen Fahrzeugstromkreiskörper in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet, veranschaulicht.
[2] 2 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines fahrzeugseitigen Systems veranschaulicht.
[3] 3(a) und 3(b) sind Schaubilder elektrischer Stromkreise, die Ausgestaltungsbeispiele von Grundgerüsthauptleitungen veranschaulichen.
[4] 4 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines elektrischen Stromkreises innerhalb eines Steuerkastens veranschaulicht.
[5] 5 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel von Funktionen des Steuerkastens veranschaulicht.
[6] 6 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kommunikationssystems in einem fahrzeugseitigen System veranschaulicht.
[7] 7 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel des Kommunikationssystems in dem fahrzeugseitigen System, das ein gateway beinhaltet, veranschaulicht.
[8] 8(a), 8(b) und 8(c) sind perspektivische Ansichten, die jeweils Ausgestaltungsbeispiele für das physische Schützen von unbenutzten Steckern in einem Verbindungsabschnitt des Steuerkastens veranschaulichen.
[9] 9 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Vorgangs zum Schützen eines unbenutzten Steckers durch Steuerung veranschaulicht.
[10] 10 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kommunikationssystems innerhalb des Steuerkastens veranschaulicht.
[11] 11 ist ein Schaubild eines elektrischen Stromkreises, das ein Stromkreisausgestaltungsbeispiel zum Bereitstellen von Energie an jedes Kommunikationssystem innerhalb des Steuerkastens veranschaulicht.
[12] 12 ist eine Explosionsansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kabelbaums, erhalten durch Vereinen einer gedruckten Leiterplatte mit elektrischen Kabeln, veranschaulicht.
[13] 13 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Außenbereichs eines Steuerkastens, der USB-Porte aufweist, veranschaulicht.
[14] 14(a), 14(b) und 14(c) sind Draufsichten, die drei Ausgestaltungsbeispiele von in einem Steuerkasten oder ähnlichem verbauten Leiterplatten veranschaulichen.
[15] 15 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel einer Verbindungsstelle eines eine Hauptleitung ausbildenden Leitungswegglieds veranschaulicht.
[16] 16 ist eine Draufsicht, die ein Verbindungsbeispiel zwischen einem Steuerkasten an der Hauptleitung und Zweigleitungsunterbäumen veranschaulicht.
[17] 17 ist eine Draufsicht, die ein Verbindungsbeispiel zwischen einem Steuerkasten an der Hauptleitung und Zweigleitungsunterbäumen veranschaulicht.
[18] 18(a) und 18(b) sind Draufsichten, die Verbindungsbeispiele zwischen einer Hauptleitung und Zweigleitungsunterbäumen veranschaulichen.
[19] 19 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Verbindungsbeispiel zwischen einem Steuerkasten an der Hauptleitung und Zweigleitungsunterbäumen veranschaulicht.
[20] 20 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Anordnungsbeispiel einer Hauptleitung und einer Vielzahl von Zweigleitungsunterbäumen, die an einem Fahrzeugkörper verlegt sind, veranschaulicht.
[21] 21(a) und 21(b) sind Blockschaltbilder, die eine Vielzahl von Steuerkästen und eine Kommunikationshauptleitung, die die Steuerkästen miteinander verbindet, veranschaulicht.
[22] 22 ist ein Schaubild eines elektrischen Stromkreises, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Steuerkastens, der eine Wiederherstellungsfunktion aufweist, veranschaulicht.
[23] 23(a) und 23(b) sind Blockschaltbilder, die Verbindungsbeispiele zwischen einem Kabelbaum und einem Verbraucher veranschaulichen.
[24] 24 ist eine perspektivische Ansicht, die ein spezifisches Beispiel einer Anordnung und Verbindung von verschiedenen Bestandselementen an einem Fahrzeugkörper veranschaulicht.
[25] 25(a), 25(b) und 25(c) sind Blockschaltbilder, die spezifische Beispiele von Verbindungszuständen einer Hauptleitung, eines Steuerkastens, einer Batterie und ähnlichem veranschaulichen.
[26] 26(a), 26(b), 26(c), 26(d) und 26(e) sind Blockschaltbilder, die spezifische Beispiele von Verbindungszuständen einer Hauptleitung und einer oder mehrerer Batterien veranschaulichen.
[27] 27 ist ein Blockschaltbild, das ein spezifisches Beispiel eines Verbindungszustands einer Hauptleitung und einer Vielzahl von Batterien veranschaulicht.
[28] 28 ist ein Schaubild eines elektrischen Stromkreises, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Energiequellensystems in einem fahrzeugseitigen System veranschaulicht.
[29] 29(a) ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines fahrzeugseitigen Systems veranschaulicht und 29(b) ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Außenbereichs des selbigen fahrzeugseitigen Systems veranschaulicht.
[30] 30(a) und 30(b) sind Längsschnittansichten, die jeweils Ausgestaltungsbeispiele von unterschiedlichen Grundgerüsthauptleitungen veranschaulichen.
[31] 31 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel einer Entsprechungsbeziehung zwischen einem Energiequellenstrom und einer Energiequellenspannung in einem Fall, in dem spezielle Energiequellensteuerung durchgeführt wird, veranschaulicht.
[32] 32(a), 32(b) und 32(c) sind Längsschnittansichten, die jeweils Ausgestaltungsbeispiele von unterschiedlichen Grundgerüsthauptleitungen veranschaulichen.
[33] 33 ist ein Schaubild eines elektrischen Stromkreises, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Energiequellensystems in einem fahrzeugseitigen System veranschaulicht.
[34] 34 ist eine Längsschnittansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kommunikationskabels veranschaulicht.
[35] 35 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kommunikationssystems in einem fahrzeugseitigen System veranschaulicht.
[36] 36 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kommunikationssystems in einem fahrzeugseitigen System, in dem die Kommunikationssysteme in einer Ringform verbunden sind, veranschaulicht.
[37] 37 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kommunikationssystems in einem fahrzeugseitigen System, in dem die Kommunikationssysteme in einer Sternform verbunden sind, veranschaulicht.
[38] 38(a), 38(b) und 38(c) veranschaulichen Kommunikationsverbindungszustände zwischen Vorrichtungen in unterschiedlichen Situationen, bei denen 38(a) eine perspektivische Ansicht ist und 38(b) und 38(c) Blockschaltbilder sind.
[39] 39 ist ein Schaubild eines elektrischen Stromkreises, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Energiequellensystems in einem fahrzeugseitigen System veranschaulicht.
[40] 40 ist ein Schaubild eines elektrischen Stromkreises, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Energiequellensystems in einem fahrzeugseitigen System veranschaulicht.
[41] 41 ist ein Schaubild eines elektrischen Stromkreises, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Absicherungsenergiequellenstromkreises veranschaulicht.
[42] 42 ist ein Schaubild eines elektrischen Stromkreises, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Energiequellenstromkreises für einen Energieverbraucher veranschaulicht.
[43] 43 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines fahrzeugseitigen Systems veranschaulicht.
[44] 44 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Steuerkastens, der zwischen einer Vielzahl von Kommunikationsprotokollen umschalten kann, veranschaulicht.
[45] 45 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Steuerkastens veranschaulicht.
[46] 46(a) und 46(b) sind Blockschaltbilder, die ein Ausgestaltungsbeispiel eines fahrzeugseitigen Systems veranschaulichen.
[47] 47 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Stromkreismoduls, das in einer Fahrersitztürverkleidung vorgesehen ist, veranschaulicht.
[48] 48 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Stromkreismoduls, das in einer Beifahrersitztürverkleidung vorgesehen ist, veranschaulicht.
[49] 49 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Stromkreismoduls, das in einer Rücksitztürverkleidung vorgesehen ist, veranschaulicht.
[50] 50 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Stromkreismoduls, das in einem Fahrzeugdach vorgesehen ist, veranschaulicht.
[51] 51 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines intelligenten Verbindungssteckers veranschaulicht.
[52] 52(a) und 52(b) sind Blockschaltbilder, die jeweils Ausgestaltungsbeispiele von Kommunikationssystemen in unterschiedlichen fahrzeugseitigen Systemen veranschaulichen.
[53] 53 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kommunikationssystems in einem fahrzeugseitigen System veranschaulicht.
[54] 54 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kommunikationssystems in einem fahrzeugseitigen System veranschaulicht.
[55] 55 ist eine Längsschnittansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel einer Kommunikationshauptleitung BB_LC veranschaulicht.
[56] 56 ist ein Zeitdiagramm, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines optischen Signals, an dem das Wellenlängenmultiplexverfahren und Zeitmultiplexverfahren durchgeführt werden, veranschaulicht.
[57] 57 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kommunikationssystems in einem fahrzeugseitigen System, das optische Multiplexverfahrenskommunikation durchführt, veranschaulicht.

[Beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung]
Spezifische Ausführungsformen bezüglich der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die jeweiligen Zeichnungen beschrieben werden.
<Offenbarung der vorliegenden Erfindung und Ansprüche>
[Energiequelle-1]
In einem Fahrzeug ist es zum Beispiel notwendig, eine automatische Fahrtechnologie zu bewältigen, und ist es daher notwendig, die Zuverlässigkeit eines Energiequellensystems eines Kabelbaums zu verbessern. Zum Beispiel sogar während eines Fahrzeugzusammenpralls aufgrund eines Verkehrsunfalls ist es wünschenswert, dass die Energiebereitstellung an eine wichtige fahrzeugseitige Vorrichtung nicht unterbunden wird, und ein Problem nur durch das Fahrzeug selbst gelöst werden kann. In einem Fahrzeugstromkreiskörper wie beispielswiese einem Kabelbaum gibt es den Bedarf nach Reduzierung der Komponentenkosten oder der Herstellungskosten durch Vereinfachen der Ausgestaltung, oder nach Reduzierung der Anzahl von Komponenten durch Benutzen einer Komponente in gemeinsamer Weise für verschiedene Arten von Fahrzeugen. Deshalb ist der Fahrzeugstromkreiskörper, wie in den folgenden (1) bis (7) beschrieben, ausgestaltet.
(1) Ein in einem Fahrzeug vorgesehener Fahrzeugstromkreiskörper beinhaltet:

eine Hauptleitung, die sich in zumindest einer vorne-und-hinten Richtung des Fahrzeugs erstreckt; und
eine Vielzahl von Steuerkästen, die in der Hauptleitung vorgesehen sind,
bei dem die Hauptleitung Energiequellenleitungen von zwei Systemen und eine Kommunikationsleitung beinhaltet.

Mit dieser Ausgestaltung, da die Energiequellenleitungen von zwei Systemen zwischen den Steuerkästen ausgebildet sind, wird eine Energiequellenleitung zur Absicherung benutzt, um eine Wahrscheinlichkeit, dass die Energiebereitstellung unterbunden werden könnte, zu reduzieren, oder kann Energie stabil bereitgestellt werden, indem eine Spannung eines Systems bei Bedarf erhöht wird.
(2) In dem Fahrzeugstromkreiskörper gemäß dem obigen (1) übertragen die Energiequellenleitungen von zwei Systemen Energie derselben Spannung.
Situationsabhängig können mit dieser Ausgestaltung die Energiequellenleitungen von zwei Systemen zusammen benutzt werden oder kann eine Energiequellenleitung zur Absicherung benutzt werden
(3) In dem Fahrzeugstromkreiskörper gemäß dem obigen (1) übertragen die Energiequellenleitungen von zwei Systemen Energie unterschiedlicher Spannung.
In einem Fall, in dem ein Verbraucher, der einen großen Energieverbrauch aufweist, verbunden ist, fließt mit dieser Ausgestaltung ein großer Energiequellenstrom, und nimmt ein Spannungsabfall in einem Bereitstellungsleitungspfad daher zu. Daher ist es möglich, eine Zunahme eines Energieverlusts durch Auswählen einer höheren Energiequellenspannung zu verhindern.
(4) In dem Fahrzeugstromkreiskörper gemäß den obigen (1) bis (3) beinhalten die Vielzahl von Steuerkästen einen ersten Steuerkasten und einen zweiten Steuerkasten, der weiter zu einer stromabwärts gelegenen Seite bezüglich einer Energiequelle gelegen ist als der erste Steuerkasten, und bei dem der erste Steuerkasten, durch Benutzen von nur einer von den Energiequellenleitungen von zwei Systemen, Energie zu dem zweiten Steuerkasten überträgt.
Mit dieser Ausgestaltung wird eine der Energiequellenleitungen von zwei Systemen als Reserveenergiequellensystem sichergestellt und kann in einem Fall, in dem eine Unregelmäßigkeit in einer benutzten Energiequellenleitung auftritt, Umschalten zu dem Reserveenergiequellensystem durchgeführt werden.
(5) In dem Fahrzeugstromkreiskörper gemäß irgendeinem der obigen (1) bis (4) beinhaltet der Fahrzeugstromkreiskörper weiterhin eine Zweigleitung, die mit einem in dem Fahrzeug vorgesehenen Zubehörsatz verbunden ist.
Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, der Hauptleitung Energie kollektiv von einer Energiequelle bereitzustellen und die Energie von der Hauptleitung an jeden Zubehörsatz zu verteilen.
(6) In dem Fahrzeugstromkreiskörper gemäß dem obigen (5) ist ein Ende der Zweigleitung mit dem Steuerkasten verbunden.
Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, von dem Steuerkasten Energie zu verteilen, die einem Zubehörsatz bereitgestellt werden soll.
(7) In dem Fahrzeugstromkreiskörper gemäß der obigen (1) bis (6) sind die Energiequellenleitungen von zwei Systemen vorgesehen, sich parallel zu erstrecken.
Mit dieser Ausgestaltung können die Energiequellenleitungen von zwei Systemen, durch Verbinden der Steuerkästen miteinander über eine einzige Hauptleitung, zusammen angeordnet werden.
[Energiequelle-2]
In Fahrzeugen sind unterschiedliche Anzahlen oder unterschiedliche Arten von elektrischen Komponenten (Zubehörsätze) für jedes Fahrzeug aufgrund eines Unterschieds in einem Fahrzeug, einem Unterschied in einem Rang, einem Unterschied in einem Bestimmungsland und einem Unterschied in einer optionalen Vorrichtung verbunden. Wenn die Anzahl oder die Art einer elektrischen Komponente geändert wird, könnte eine Ausgestaltung eines Kabelbaums geändert werden. Eine neue Art einer elektrischen Komponente, die während des Entwurfs eines Fahrzeugs nicht erwartet wird, könnte einem Fahrzeug in Zukunft hinzugefügt werden. In diesem Fall kann die hinzugefügte elektrische Komponente vorzugsweise benutzt werden, indem sie lediglich mit einem bestehenden Kabelbaum oder ähnlichem, der bereits in dem Fahrzeug angeschlossen wurde, verbunden wird. Es ist wünschenswert, dass eine Verbindungsposition jeder elektrischen Komponente bei Bedarf geändert werden kann. Es ist wünschenswert, dass der Kabelbaum oder ähnliches durch Komponenten in gemeinsamer Weise ausgestaltet wird, sogar wenn die Fahrzeugart oder die Anzahl oder die Art von elektrischen Komponenten, die verbunden werden soll, geändert wird.
Deshalb ist der Fahrzeugstromkreiskörper, wie in den folgenden (1) und (2) beschrieben, ausgestaltet.
(1) Ein in einem Fahrzeug vorgesehener Fahrzeugstromkreiskörper beinhaltet:

eine Hauptleitung, die sich in zumindest einer vorne-und-hinten Richtung des Fahrzeugs erstreckt;
eine Vielzahl von Steuerkästen, die in der Hauptleitung vorgesehen sind; und
eine Zweigleitung, die den Steuerkasten mit einem Zubehörsatz verbindet.

Jede von der Hauptleitung und der Zweigleitung beinhaltet eine Energiequellenleitung und eine Kommunikationsleitung.
Jeder von der Vielzahl von Steuerkästen beinhaltet einen Zweigleitungsverbindungsabschnitt, der mit einer Zweigleitung verbunden ist, und eine Zweigleitungssteuereinheit, die Energie von der Hauptleitung an die Zweigleitung, durch Steuern des Zweigleitungsverbindungsabschnitts gemäß einem Steuerprogramm, verteilt.
Das Steuerprogramm kann extern gemäß einem Zubehörsatz, der mit der Zweigleitung verbunden ist, geändert werden.
Mit dieser Ausgestaltung kann angemessene Energie einem Zubehörsatz über die Zweigleitung von der Hauptleitung, durch Ändern des Steuerprogramms, ungeachtet der Art des Zubehörsatzes, der mit der Zweigleitung verbunden ist, bereitgestellt werden.
(2) In dem Fahrzeugstromkreiskörper gemäß dem obigen (1) beinhaltet der Zweigleitungsverbindungsabschnitt eine Vielzahl von Steckern, die mit Enden der Zweigleitungen verbunden sind, und weisen die Vielzahl von Steckern dieselbe Gestalt auf.
Mit dieser Ausgestaltung muss sich ein Stecker, der mit einer Zweigleitung verbunden werden soll, nicht abhängig von einem Zubehörsatz unterscheiden, und ist es daher möglich, die Anzahl von Zubehörsätzen mühelos zu erhöhen oder Zubehörsätze mühelos zu ändern.
[Kommunikation-1]
In einem Fahrzeug ist es zum Beispiel notwendig, eine automatische Fahrtechnologie zu bewältigen, und ist es daher notwendig, die Zuverlässigkeit, zum Beispiel, eines Kommunikationssystems eines Kabelbaums zu verbessern. Zum Beispiel sogar während eines Fahrzeugzusammenpralls aufgrund eines Verkehrsunfalls ist es wünschenswert, dass ein Kommunikationssystem, das benutzt wird, um eine wichtige fahrzeugseitige Vorrichtung zu steuern, in einem kommunizierbaren Zustand aufrechterhalten werden kann, und eine Unregelmäßigkeit in einem Fahrzeugsteuerzustand nicht auftritt. In einem Fahrzeugstromkreiskörper wie beispielswiese einem Kabelbaum, der als Kommunikationspfad benutzt wird, gibt es den Bedarf nach Reduzierung der Komponentenkosten oder der Herstellungskosten durch Vereinfachen der Ausgestaltung, oder nach Reduzierung der Anzahl von Komponenten durch Benutzen einer Komponente in gemeinsamer Weise für verschiedene Arten von Fahrzeugen.
Deshalb ist der Fahrzeugstromkreiskörper, wie in dem folgenden (1) beschrieben, ausgestaltet.
(1) Ein in einem Fahrzeug vorgesehener Fahrzeugstromkreiskörper beinhaltet:

eine Hauptleitung, die sich in zumindest einer vorne-und-hinten Richtung des Fahrzeugs erstreckt; und
eine Vielzahl von Steuerkästen, die in der Hauptleitung vorgesehen sind.

Die Hauptleitung beinhaltet eine Energiequellenleitung und eine Kommunikationsleitung.
Die Kommunikationsleitung ist so verlegt, dass die Vielzahl von Steuerkästen in einer Ringform verbunden sind.
Sogar wenn eine Störung in irgendeiner Kommunikationsleitung, die die Vielzahl von Steuerkästen miteinander verbindet, auftritt, kann mit dieser Ausgestaltung Kommunikation kontinuierlich durchgeführt werden, indem ein Weg in einer Richtung entgegengerichtet einer Stelle benutzt wird, an der die Störung auftritt. Deshalb ist es möglich, die Kommunikationszuverlässigkeit an der Hauptleitung des Fahrzeugstromkreiskörpers zu verbessern.
[Kommunikation-2]
Verschiedene elektrische Komponenten können mit einem Kabelbaum eines Fahrzeugs verbunden werden. Es ist wünschenswert, eine Komponente in gemeinsamer Weise zu benutzen oder eine Verbindungsposition eines Steckers oder ähnlichem einer elektrischen Komponente frei ändern zu können. Daher könnte es erwartet werden, dass ein allgemein benutzter Kommunikationsstandard verwendet wird oder eine Vielzahl von Steckern oder ähnlichem, die eine übliche Gestalt aufweisen, an einem Kabelbaum eines Fahrzeugs vorbereitet werden. Jedoch gibt es, beispielsweise unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit, einen Fall, in dem es erforderlich ist, dass einige Stecker nicht frei von einem Benutzer eines Fahrzeugs oder einer Drittpartei benutzt werden sollen, es sei denn, eine spezielle Erlaubnis wird erteilt. Jedoch könnte ein Benutzer oder dergleichen, in einem Fall, in dem ein Kommunikationsverfahren basierend auf einem Standard verwendet wird oder ein Stecker basierend auf einem Standard verwendet wird, einen Stecker in einem unbesetzten Zustand frei benutzen, und tritt daher ein Problem wie beispielsweise Sicherheit auf.
Deshalb ist der Fahrzeugstromkreiskörper, wie in den folgenden (1) bis (5) beschrieben, ausgestaltet.
(1) Ein in einem Fahrzeug vorgesehener Fahrzeugstromkreiskörper beinhaltet:

eine Vielzahl von Steuerkästen;
eine Hauptleitung, die die Vielzahl von Steuerkästen miteinander verbindet; und eine Zweigleitung, die einen Steuerkasten direkt oder indirekt mit einem Zubehörsatz verbindet. Jede von der Hauptleitung und der Zweigleitung beinhaltet eine Energiequellenleitung und eine Kommunikationsleitung.

Jeder der Steuerkästen beinhaltet eine Vielzahl von Zweigleitungsverbindungsabschnitten, an die und von denen die Kommunikationsleitung der Zweigleitung anbringbar und abnehmbar ist. Die Vielzahl von Zweigleitungsverbindungsabschnitten sind mit einem Sperrfunktionsabschnitt versehen, der physisch oder elektrisch in einen Sperrzustand gebracht wird in einem Fall, in dem die Zweigleitung nicht mit diesem verbunden ist.
Sogar wenn Zweigleitungsverbindungsabschnitte von der größeren Anzahl als die Anzahl verbundener Zweigleitungen zu dem gegenwärtigen Zeitpunkt in dem Steuerkasten vorgesehen sind, sodass Zweigleitungen zusätzlich in der Zukunft verbunden werden können, ist es mit dieser Ausgestaltung möglich, zu verhindern, dass eine Zweigleitung, die nicht verbunden werden sollte, mit einem Zweigleitungsverbindungsabschnitt verbunden wird, mit dem keine Zweigleitung verbunden ist. Deshalb ist es zum Beispiel möglich, zu verhindern, dass ein Programmumschreibungsgerät zu dem Zweck des Umschreibens eines Programms einer Steuereinheit eines Steuerkastens mit Schädigungsabsicht mit einem Zweigleitungsverbindungsabschnitt verbunden wird, mit dem keine Zweigleitung verbunden ist.
(2) In dem Fahrzeugstromkreiskörper gemäß dem obigen (1) beinhaltet jeder von der Vielzahl von Zweigleitungsverbindungsabschnitten einen Stecker, an den und von dem ein Ende der Kommunikationsleitung anbringbar und abnehmbar ist, und bei dem der Sperrfunktionsabschnitt ein Abdeckglied, das Öffnungen einer Vielzahl von den Steckern kollektiv abdeckt, und ein Schlüsselteil, das verhindert, dass das Abdeckglied von den Steckern in einem Sperrzustand abgenommen wird, beinhaltet.
In einem Fall, in dem es nicht erforderlich ist, dass eine Zweigleitung zu dem gegenwärtigen Zeitpunkt mit irgendeinem Zweigleitungsverbindungsabschnitt verbunden ist, werden mit dieser Ausgestaltung alle Stecker des Zweigleitungsverbindungsabschnitts kollektiv durch das Abdeckglied abgedeckt, und kann das Abdeckglied durch das Schlüsselteil nicht abgenommen werden. Daher kann verhindert werden, dass eine Zweigleitung fälschlicherweise oder mit Schädigungsabsicht mit einem Stecker verbunden wird.
(3) In dem Fahrzeugstromkreiskörper gemäß dem obigen (1) beinhaltet jeder von der Vielzahl von Zweigleitungsverbindungsabschnitten einen Stecker, an den und von dem ein Ende der Kommunikationsleitung anbringbar und abnehmbar ist. Der Sperrfunktionsabschnitt beinhaltet ein Abdeckglied, das zumindest einen Teil einer Öffnung von irgendeinem der Stecker abdeckt, und ein Schlüsselteil, das verhindert, dass das Abdeckglied von dem Stecker in einem Sperrzustand abgenommen wird.
Mit dieser Ausgestaltung kann das Abdeckglied nur an einem notwendigen Stecker unter der Vielzahl von Steckern angebracht werden und nicht abgenommen werden. Deshalb ist in einem Fall, in dem Zweigleitungen nicht mit einigen Steckern unter der Vielzahl von Steckern verbunden sind, das Abdeckglied an den Steckern angebracht, und kann daher verhindert werden, dass Zweigleitungen fälschlicherweise oder mit Schädigungsabsicht mit den Steckern verbunden werden.
(4) In dem Fahrzeugstromkreiskörper gemäß dem obigen (1) beinhaltet jeder von der Vielzahl von Zweigleitungsverbindungsabschnitten einen Stecker, an den und von dem ein Ende der Kommunikationsleitung anbringbar und abnehmbar ist, und bei dem der Sperrfunktionsabschnitt ein Versiegelungsglied ist, das eine Öffnung von zumindest einem der Stecker abdeckt, und das Versiegelungsglied Entsiegelungsanzeigemittel zum Identifizieren von Entsiegelung beinhaltet.
Da das Versiegelungsglied die Entsiegelungsanzeigemittel aufweist, ist es mit dieser Ausgestaltung möglich, eine Person mit Schädigungsabsicht davon abzuhalten, eine Zweigleitung mit einem Stecker zu verbinden. In einem Fall, in dem eine Zweigleitung verbotenerweise mit einem Stecker verbunden wird, ist es für einen Händler oder dergleichen mühelos, das Gesicht herauszufinden.
(5) In dem Fahrzeugstromkreiskörper gemäß dem obigen (1) überträgt jeder von der Vielzahl von Zweigleitungsverbindungsabschnitten ein Signal an ein verbundenes Zielobjekt und bestimmt anhand von einer Antwort auf das Signal von dem Zielobjekt, ob Übertragung und Empfang von Signalen an und von dem Zielobjekt erlaubt sind oder nicht.
Sogar wenn eine Zweigleitung, die nicht mit dem Zweigleitungsverbindungsabschnitt verbunden werden sollte, mit diesem verbunden ist, kann mit dieser Ausgestaltung mit einem Zielobjekt, das mit der Zweigleitung verbunden ist, Kommunikation nicht durchgeführt werden, und ist es daher möglich, zu verhindern, dass üble Effekte auf eine Funktion eines Steuerkastens oder jedes Zubehörsatzes, der mit der Zweigleitung verbunden ist, durch verbotene Kommunikation ausgeübt werden.
[Kommunikation-3]
Bezüglich Kommunikation an einem Fahrzeug kann eine Schnittstelle basierend auf einer Vielzahl von Standards wie beispielsweise CAN, CXPI und Ethernet (eingetragenes Warenzeichen) benutzt werden. Die verbundenen elektrischen Komponenten können verschiedene Kommunikationsstandards für jede Art von Fahrzeug, für jeden Rang eines Fahrzeugs oder für jeden Bereich an einem Fahrzeugkörper verwenden. Da ein Gerät wie beispielsweise ein spezielles Kommunikationskabel, ein Stecker oder eine Kommunikationsschnittstelle getrennt vorbereitet wird, um Kommunikationsvorrichtungen basierend auf unterschiedlichen Standards miteinander zu verbinden, kann eine Ausgestaltung eines Kabelbaums kompliziert sein und kann Verbindungsarbeit beschwerlich sein.
Deshalb ist der Fahrzeugstromkreiskörper, wie in den folgenden (1) und (2) beschrieben, ausgestaltet.
(1) Ein in einem Fahrzeug vorgesehener Fahrzeugstromkreiskörper beinhaltet:

eine Hauptleitung, die sich in zumindest einer vorne-und-hinten Richtung des Fahrzeugs erstreckt;
eine Vielzahl von Steuerkästen, die in der Hauptleitung vorgesehen sind; und
eine Zweigleitung, die einen Steuerkasten direkt oder indirekt mit einem Zubehörsatz verbindet.

Jede von der Hauptleitung und der Zweigleitung beinhaltet eine Energiequellenleitung und eine Kommunikationsleitung.
Das Fahrzeug ist in eine Vielzahl von Regionen unterteilt.
Zumindest zwei Steuerkästen sind in Regionen angeordnet, die unterschiedlich voneinander sind, von denen jede ein gateway beinhaltet, das Kommunikationsverfahren für die Kommunikationsleitung der Zweigleitung und die Kommunikationsleitung der Hauptleitung umwandelt.
Eine Vielzahl der gateways kann Kommunikation miteinander über die Kommunikationsleitung der Hauptleitung durchführen.
Da das gateway, welches Kommunikationsverfahren für die Kommunikationsleitung der Hauptleitung und die Kommunikationsleitung der Zweigleitung umwandelt, in jeder Region des Fahrzeugs vorgesehen ist, ist mit dieser Ausgestaltung ein in einer Region vorgesehener Zubehörsatz mit einem in der Region vorgesehenen Steuerkasten über die Zweigleitung verbunden, und kann daher Übertragung und Empfang von Signalen zwischen dem Zubehörsatz und der Hauptleitung durchgeführt werden.
(2) In dem Fahrzeugstromkreiskörper gemäß dem obigen (1) ändert das gateway ein Kommunikationsverfahren, um einem Kommunikationsverfahren zu entsprechen, das in dem Zubehörsatz benutzt wird, der mit dem gateway über die Zweigleitung verbunden ist.
Mit dieser Ausgestaltung können ungeachtet eines Kommunikationsverfahrens verschiedene Arten von Zubehörsätzen mit Steuerkästen, die in denselben Regionen vorgesehen sind wie Regionen, in denen die Zubehörsätze vorgesehen sind, verbunden werden.
[Kommunikation-4]
An einem Fahrzeug ist es zum Beispiel wünschenswert, eine Vielzahl von Vorrichtungen, die ein großes Datenvolumen wie beispielsweise durch verschiedene Kameras erfasste Videosignale übertragen, miteinander zu verbinden. In solch einer Umgebung kann optische Kommunikation verwendet werden, sodass eine große Kapazität von Kommunikation bei einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden kann. Wenn jedoch das gesamte fahrzeugseitige System durch Benutzen eines optischen Kommunikationsnetzwerks verbunden wird, ist das System unvermeidbar sehr teuer.
Deshalb ist der Fahrzeugstromkreiskörper, wie in den folgenden (1) und (2) beschrieben, ausgestaltet.
(1) Ein in einem Fahrzeug vorgesehener Fahrzeugstromkreiskörper beinhaltet:

Die Hauptleitung beinhaltet eine Energiequellenleitung und eine Kommunikationsleitung.
Die Zweigleitung beinhaltet zumindest eine von einer Energiequellenleitung und einer Kommunikationsleitung.
Die Kommunikationsleitung der Hauptleitung weist einen Übertragungspfad für ein optisches Signal auf und die Kommunikationsleitung der Zweigleitung weist einen Übertragungspfad für ein elektrisches Signal auf.
Da die Hauptleitung, die die Steuerkästen miteinander verbindet, den Übertragungspfad für ein optisches Signal aufweist, ist es mit dieser Ausgestaltung möglich, eine Übertragungskapazität zwischen den Steuerkästen zu erhöhen. Da ein optisches Signal benutzt wird, ist es kaum beeinflusst durch elektromagnetisches Rauschen, das in der Energiequellenleitung der Hauptleitung oder externen Vorrichtungen erzeugt wird, und es ist daher möglich, die Kommunikationszuverlässigkeit zu erhöhen.
(2) In dem Fahrzeugstromkreiskörper gemäß dem obigen (1) verbindet zumindest eine Kommunikationsleitung der Hauptleitung zwei von der Vielzahl Steuerkästen direkt miteinander.
Mit dieser Ausgestaltung sind zwei Steuerkästen direkt miteinander über einen Übertragungspfad für ein optisches Signal verbunden und kann daher Übertragung und Empfang von Signalen bei einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden.
<Beschreibung der Ausführungsformen>
Spezifische Ausführungsformen bezogen auf den Fahrzeugstromkreiskörper gemäß der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf Zeichnungen beschrieben werden.
<Ausgestaltungsbeispiel wesentlicher Abschnitte>
1 veranschaulicht ein Ausgestaltungsbeispiel wesentlicher Abschnitte eines fahrzeugseitigen Geräts, das einen Fahrzeugstromkreiskörper in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
Ein Fahrzeugstromkreiskörper, veranschaulicht in 1, wird als eine Übertragungsleitung benutzt, die erforderlich ist, um Energie von einer Hauptenergiequelle wie beispielsweise einer fahrzeugseitigen Batterie Zubehörsätzen an jeweiligen Fahrzeugkörperstellen bereitzustellen, also verschiedenen elektrischen Komponenten, oder Signale zwischen den elektrischen Komponenten auszutauschen. Mit anderen Worten ist eine Funktion des Fahrzeugstromkreiskörpers der dritten Ausführungsform dieselbe wie ein allgemeiner Kabelbaum, aber eine Struktur davon ist erheblich unterschiedlich von der des allgemeinen Kabelbaums.
Das fahrzeugseitige Gerät, das in 1 gezeigt ist, veranschaulicht eine Ausgestaltung einer Fahrzeuginnenseite in der Nähe einer Trennwand 16, die einen Fahrzeugkörper in eine Motorräumlichkeit 11 und ein Fahrzuginneres (Insassenraum) 13 teilt. Wie in 1 veranschaulicht, ist eine Verstärkung (nicht gezeigt), die ein Verstärkungsglied ist, an einem Armaturenbrettabschnitt vorgesehen, der geringfügig auf einer hinteren Seite der Trennwand 16 gelegen ist, um sich in der links-und-rechts Richtung des Fahrzeugkörpers zu erstrecken. Wesentliche Bestandselemente des Fahrzeugstromkreiskörpers sind in der Nähe der Verstärkung angeordnet. Der Fahrzeugstromkreiskörper kann an einer Stelle, die sich in der links-und-rechts Richtung des Fahrzeugkörpers erstreckt, an der Verstärkung befestigt werden, kann an der Trennwand 16 befestigt sein, oder kann an einem zugehörigen Befestigungshilfsmittel befestigt werden.
Der Fahrzeugstromkreiskörper, veranschaulicht in 1, beinhaltet eine Vielzahl von Grundgerüsthauptleitungsabschnitten 21, 22 und 23, und eine Vielzahl von Grundgerüststeuerkästen 31, 32 und 33. Jeder der Grundgerüsthauptleitungsabschnitte 21, 22 und 23 beinhaltet Leitungen wie beispielsweise eine Energiequellenleitung, eine Erdleitung und eine Kommunikationsleitung. Die Energiequellenleitung und die Erdleitung jedes Grundgerüsthauptleitungsabschnitts weisen eine Ausgestaltung auf, bei der ein streifenförmiges Metallmaterial (beispielsweise Kupfer oder Aluminium), das eine flache Schnittgestalt aufweist, verwendet wird, und solche Metallmaterialien sind in einer Dickenrichtung in einem Zustand, in dem sie elektrisch voneinander isoliert sind, gestapelt. Folglich darf ein großer Strom dadurch laufen, und wird Biegebearbeitung in der Dickenrichtung vergleichsweise erleichtert.
Die Grundgerüsthauptleitungsabschnitte 21 und 22 sind geradlinig in der links-und-rechts Richtung angeordnet, um im Wesentlichen parallel zu der Verstärkung über der Verstärkung an einer Stelle entlang einer Oberfläche der Trennwand 16 zu sein. Der Grundgerüsthauptleitungsabschnitt 23 ist im Wesentlichen in der Mitte des Fahrzeugkörpers in der links-und-rechts Richtung angeordnet, und erstreckt sich geradlinig in der oben-und-unten Richtung an der Stelle entlang der Oberfläche der Trennwand 16. Der Grundgerüsthauptleitungsabschnitt 23 ist in der Dickenrichtung um etwa 90 Grad in der Nähe einer Grenze zwischen der Trennwand 16 und einem Fahrzeuginnenboden gebogen und ist angeordnet, um sich in der vorne-und-hinten Richtung des Fahrzeugkörpers entlang des Fahrzeuginnenbodens zu erstrecken.
Der Grundgerüststeuerkasten 32 ist im Wesentlichen in der Mitte des Fahrzeugkörpers in der links-und-rechts Richtung angeordnet, der Grundgerüststeuerkasten 31 ist in der Nähe eines linken Endes in der links-und-rechts Richtung angeordnet und der Grundgerüststeuerkasten 33 ist in der Nähe eines rechten Endes in der links-und-rechts Richtung angeordnet.
Ein linkes Ende des Grundgerüsthauptleitungsabschnitts 21 ist mit einem rechten Ende des Grundgerüststeuerkastens 31 verbunden und ein rechtes Ende des Grundgerüsthauptleitungsabschnitts 21 ist mit einem linken Ende des Grundgerüststeuerkastens 32 verbunden. Ein linkes Ende des Grundgerüsthauptleitungsabschnitts 22 ist mit einem rechten Ende des Grundgerüststeuerkastens 32 verbunden und ein rechtes Ende des Grundgerüsthauptleitungsabschnitts 22 ist mit einem linken Ende des Grundgerüststeuerkastens 33 verbunden.
Ein vorderes Ende des Grundgerüsthauptleitungsabschnitts 23 ist mit einem unteren Ende des Grundgerüststeuerkastens 32 verbunden.
Mit anderen Worten sind die Grundgerüsthauptleitungsabschnitte 21 bis 23 und die Grundgerüststeuerkästen 31 bis 33 in einer Gestalt ähnlich einer T Gestalt ausgebildet, wie in 1 veranschaulicht. Interne Stromkreise der Grundgerüsthauptleitungsabschnitte 21 bis 23 sind in einem Zustand, in dem sie fähig sind, elektrisch miteinander über den Grundgerüststeuerkasten 32 verbunden zu werden.
<Einzelheiten der Grundgerüststeuerkästen>
Der Grundgerüststeuerkasten 31, der auf der linken Seite des Fahrzeugkörpers angeordnet ist, ist mit einem Hauptenergiequellenverbindungsabschnitt 31a, einem Hauptleitungsverbindungsabschnitt 31b und einem Zweigleitungsverbindungsabschnitt 31c versehen. Wie in 1 veranschaulicht, ist der Hauptenergiequellenverbindungsabschnitt 31a des Grundgerüststeuerkastens 31 mit einem Hauptenergiequellenkabel 41 verbunden, ist der Hauptleitungsverbindungsabschnitt 31b mit dem linken Ende des Grundgerüsthauptleitungsabschnitts 21 verbunden und ist der Zweigleitungsverbindungsabschnitt 31c mit einer Vielzahl von Zweigleitungsunterbäumen 42 verbunden.
Obwohl nicht in 1 veranschaulicht, sind Energiequellenleitungen von zwei Systemen, eine Erdleitung und eine Kommunikationsleitung innerhalb des Grundgerüsthauptleitungsabschnitts 21 vorgesehen. Der Hauptenergiequellenverbindungsabschnitt 31a ist mit zwei Verbindungsanschlüssen, die mit einer Energiequellenleitung und einer Erdleitung des Hauptenergiequellenkabels 41 verbunden sind, versehen.
Zum Beispiel wird von den Energiequellenleitungen von zwei Systemen, die in dem Grundgerüsthauptleitungsabschnitt 21 beinhaltet sind, eine Energiequellenleitung als ein Pfad zur Bereitstellung von Energie von der Hauptenergiequelle benutzt. Die andere Energiequellenleitung wird als ein Pfad zur Bereitstellung von Energie zur Absicherung, wenn zum Beispiel Unregelmäßigkeit auftritt.
Eine Leiterplatte zum Verbinden von Energiequellensystemen, Erdsystemen und Kommunikationssystemen von jeweiligen Stromkreisen unter dem Hauptenergiequellenkabel 41, dem Grundgerüsthauptleitungsabschnitt 21 und den Zweigleitungsunterbäumen 42 miteinander ist innerhalb des Grundgerüststeuerkastens 31 vorgesehen.
Bezüglich des Hauptenergiequellenkabels 41 sind Anschlüsse, die mit vorderen Enden der Energiequellenleitung und der Erdleitung verbunden sind, mit den Anschlüssen des Hauptenergiequellenverbindungsabschnitt 31a verbunden, und sind befestigt, indem Bolzen und Muttern benutzt werden, und können daher die Stromkreise miteinander verbunden werden.
Bezüglich der Zweigleitungsunterbäume 42 sind Stecker, die an jeweiligen vorderen Enden davon vorgesehen sind, an und von dem Zweigleitungsverbindungsabschnitt 31c anbringbar und abnehmbar, und können die Stromkreise daher bei Bedarf miteinander verbunden werden. Jeder der Zweigleitungsunterbäume 42 ist ausgestaltet, alle von einer Energiequellenleitung, einer Erdleitung und eine Kommunikationsleitung, oder einen Teil davon zu beinhalten. In dem Grundgerüststeuerkasten 31, veranschaulicht in 1, ist der Zweigleitungsverbindungsabschnitt 31c mit sechs Steckern versehen und kann daher höchstens mit sechs Zweigleitungsunterbäumen 42 verbunden werden.
Wie in 1 veranschaulicht, sind die Grundgerüsthauptleitungsabschnitte 21 bis 23 und die Grundgerüststeuerkästen 31 bis 33 vereint und verschiedene Zweigleitungsunterbäume 42 bis 44 sind mit den Grundgerüststeuerkästen 31 bis 33 verbunden, und ist es daher möglich, verschiedene Übertragungsleitungen mit einer einfachen Struktur ähnlich einem Grundgerüst zu verlegen.
Zum Beispiel können Optionen oder verschiedene elektrische Komponenten, die zusätzlich an einem Fahrzeug angeschlossen werden, gehandhabt werden, indem lediglich die Zweigleitungsunterbäume 42 bis 44 hinzugefügt oder geändert werden, die mit irgendeinem der Grundgerüststeuerkästen 31 bis 33 verbunden sind, und ist es daher nicht notwendig, die Struktur der Hauptleitung des Fahrzeugstromkreiskörpers zu ändern. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird ein Fall angenommen, bei dem die Zweigleitungsunterbäume 42 bis 44 mit den Grundgerüststeuerkästen 31 bis 33 verbunden sind, aber andere Zweigleitungsunterbäume (nicht veranschaulicht) können zum Beispiel mit Stellen geeigneter Relaispunkte an den Grundgerüsthauptleitungsabschnitten 21 bis 23 verbunden werden.
In einem tatsächlichen fahrzeugseitigen Gerät, zum Beispiel wie in 1 veranschaulicht, kann eine elektronische Steuereinheit (ECU) 51, die in einem Fahrzeug vorgesehen ist, mit dem Grundgerüststeuerkasten 31 oder anderen elektrischen Komponenten über die Zweigleitungsunterbäume 42 verbunden werden. Der Grundgerüststeuerkasten 32 kann mit elektronischen Steuereinheiten 51, 52 und 53 oder anderen elektrischen Komponenten über die Zweigleitungsunterbäume 43 verbunden werden. Der Grundgerüststeuerkasten 33 kann mit verschiedenen elektrischen Komponenten über die Zweigleitungsunterbäume 44 verbunden werden. Die jeweiligen elektronischen Steuereinheiten 51, 52 und 53 können verschiedene elektrische Komponenten an dem Fahrzeug über Kommunikationsleitungen der Zweigleitungsunterbäume 42, 43 und 44, der Grundgerüststeuerkästen 31 bis 33 und ähnlichem steuern.
Andererseits muss der Fahrzeugstromkreiskörper, veranschaulicht in 1, elektrische Verbindung nicht nur zwischen elektrischen Komponenten in dem Fahrzeuginneren 13, sondern auch zwischen der Hauptenergiequelle und elektrischen Komponenten in der Motorräumlichkeit 11 durchführen. Die Trennwand 16 ist an einer Grenze zwischen der Motorräumlichkeit 11 und einem Fahrzeuginneren 13 angeordnet und eine Stelle, an der ein elektrisches Verbindungsglied die Trennwand 16 durchdringt, muss perfekt abgedichtet sein. Mit anderen Worten ist es erforderlich, dass die Trennwand Funktionen aufweist, die Vibration von der Motorräumlichkeit isoliert, die Vibration oder Lärm von einer Federung reduziert, und die Wärme, Lärm und Geruch abblockt, um aufrechtzuerhalten, dass das Fahrzeuginnere angenehm ist. Ausreichende Achtung ist auch für die Durchdringungsstelle des elektrischen Verbindungsglieds erforderlich, um zu verhindern, dass die Funktionen beeinträchtigt werden.
Wenn jedoch zum Beispiel eine Komponente, die eine große Schnittfläche aufweist und kaum in andere Richtungen als eine spezifische Richtung gebogen wird, wie beispielsweise die Grundgerüsthauptleitungsabschnitte 21 bis 23, ausgestaltet ist, die Trennwand 16 zu durchdringen, ist es erheblich schwierig, die Durchdringungsstelle abzudichten, und ist es daher auch schwierig, Verlegungsarbeit von einem Fahrzeugstromkreiskörper durchzuführen.
In dem Fahrzeugstromkreiskörper, veranschaulicht in 1, sind die Grundgerüsthauptleitungsabschnitte 21 bis 23 und die Grundgerüststeuerkästen 31 bis 33, die wesentliche Bestandselemente sind, alle in einem Raum auf der Fahrzeuginnenseite 13 angeordnet, und kann daher das Problem der Durchdringungsstelle in der Trennwand 16 mühelos gelöst werden.
Tatsächlich ist, wie in 1 veranschaulicht, das Hauptenergiequellenkabel 41, das mit dem linken Ende des Grundgerüststeuerkastens 31 verbunden ist, verlegt, durch ein Durchdringungsloch 16a der Trennwand 16 zu laufen, und ist ein Stromkreis der Hauptenergiequelle in der Motorräumlichkeit 11 mit einem Energiequellenstromkreis des Grundgerüststeuerkastens 31 über das Hauptenergiequellenkabel 41 verbunden.
Folglich kann Energie von der Hauptenergiequelle dem Grundgerüststeuerkasten 31 bereitgestellt werden. Da ein mühelos biegbares Material für das Hauptenergiequellenkabel 41 benutzt werden kann, eine Schnittgestalt davon eine kreisförmige Gestalt gemacht werden kann und eine Schnittfläche davon klein gemacht werden kann, kann Abdichten des Durchdringungslochs 16a erleichtert werden und ist es daher auch möglich, zu verhindern, dass sich die Verarbeitbarkeit vermindert, wenn Verlegungsarbeit durchgeführt wird.
In einem Fall, in dem verschiedene elektrische Komponenten in der Motorräumlichkeit 11 mit dem Fahrzeugstromkreiskörper des Fahrzeuginneren 13 verbunden sind, ist zum Beispiel ein Teil der Zweigleitungsunterbäume 42, die mit dem Grundgerüststeuerkasten 31 verbunden sind, vorgesehen, durch die Trennwand 16 zu laufen, oder ist ein Teil der Zweigleitungsunterbäume 44, die mit dem Grundgerüststeuerkasten 33 verbunden sind, vorgesehen, durch die Trennwand 16 zu laufen, und kann daher ein gewünschter elektrischer Verbindungspfad realisiert werden. In diesem Fall kann, da die Zweigleitungsunterbäume 42 und 44 kleine Schnittflächen aufweisen und mühelos gebogen werden, eine Stelle, an der die Zweigleitungsunterbäume durch die Trennwand 16 laufen, mühelos abgedichtet werden.
Da die Hauptenergiequelle auf der Motorräumlichkeitsseite 11 gelegen ist, kann eine Energiequellenleitung oder eine Erdleitung in einem Zweigleitungsunterbaum, der an einer Durchdringungsstelle der Trennwand 16 vorgesehen ist, weggelassen werden, und kann nur eine Kommunikationsleitung darin vorgesehen sein. Solch ein spezieller Zweigleitungsunterbaum kann als eine Kommunikationshauptleitung ausgestaltet sein, die getrennt von den Zweigleitungsunterbäumen 42 bis 44 von der Grundgerüsthauptleitung abgezweigt ist.
Das fahrzeugseitige Gerät der vorliegenden Ausführungsform weist die oben beschriebene wesentliche Ausgestaltung, wie in 1 veranschaulicht, auf, aber verschiedene Änderungen oder Hinzufügungen können in einer Ausgestaltung oder einem Betrieb gemacht werden, wie unten zur weiteren Verbesserung beschrieben werden wird.
<Charakteristische Technik bezüglich Energiebereitstellung>
<Systemausgestaltungsbeispiel>
Ein System, veranschaulicht in 2, beinhaltet eine Grundgerüsthauptleitung BB_LM, um wesentliche Pfade für die Bereitstellung von Energie und Kommunikation sicherzustellen. Eine Vielzahl von Steuerkästen CB(1) und CB(2) sind in der Mitte der Grundgerüsthauptleitung BB_LM verbunden. Eine Hauptbatterie MB und eine Lichtmaschine ALT, die Hauptenergiequellen einer Fahrzeugseite sind, sind mit einer stromaufwärts gelegenen Seite der Grundgerüsthauptleitung BB_LM verbunden.
Jeder der Steuerkästen CB(1) und CB(2) ist mit Verbindungsabschnitten Cnx zur Verbindung mit verschiedenen Zubehörsätzen AE versehen. Die jeweiligen Zubehörsätze AE entsprechen elektrischen Komponenten wie beispielsweise verschiedene Verbraucher oder einer elektronischen Steuereinheit (ECU), die an dem Fahrzeug angeschlossen sind.
In der Ausgestaltung, veranschaulicht in 2, ist der Zubehörsatz AE(1) mit einem einzigen Stecker in den Verbindungsabschnitten Cnx des Steuerkastens CB(1) über einen Zweigleitungsunterbaum LS(1) verbunden. Der Zubehörsatz AE(2) ist mit einem einzigen Stecker in den Verbindungsabschnitten Cnx des Steuerkastens CB(1) über einen Zweigleitungsunterbaum LS(2) verbunden. In ähnlicher Weise ist jeder der Zubehörsätze AE(3) und AE(4) mit einem einzigen Stecker in den Verbindungsabschnitten Cnx des Steuerkastens CB(2) über entsprechende Zweigleitungsunterbäume LS(3) und LS(4) verbunden.
Die Verbindungsabschnitte Cnx jedes Steuerkastens CB sind mit einer Vielzahl von Steckern (nicht veranschaulicht in 2) versehen und die Vielzahl von Steckern weisen dieselbe Gestalt, Größe und Ausgestaltung auf. Deshalb kann in einem Fall, in dem jeder Zweigleitungsunterbaum LS mit dem Stecker des Verbindungsabschnitts Cnx verbunden wird, irgendeiner von der Vielzahl von Steckern ausgewählt werden.
Deshalb verzweigt sich Quellenergie, die der Grundgerüsthauptleitung BB_LM von der Hauptenergiequelle oder ähnlichem bereitgestellt wird, an der Stelle der Steuerkästen CB(1) oder CB(2) und wird jedem Zubehörsatz AE über den Zweigleitungsunterbaum LS, der mit der Verzweigungsstelle verbunden ist, bereitgestellt.
<Hauptleitungsausgestaltungsbeispiel>
3(a) und 3(b) veranschaulichen Ausgestaltungsbeispiele von den Grundgerüsthauptleitungen BB_LM. In dem Beispiel, veranschaulicht in 3(a), beinhaltet die Grundgerüsthauptleitung BB_LM Energiequellenleitungen L1 und L2 von zwei unabhängigen Systemen, eine Erdleitung L3 und Kommunikationsleitungen L4 und L5, die von zwei elektrischen Kabeln gebildet werden. Die Energiequellenleitungen L1 und L2, die Erdleitung L3 und die Kommunikationsleitungen L4 und L5 sind als Leitungen angeordnet, die parallel zueinander sind, um sich parallel zu erstrecken. In einer Umgebung, in der jeder der Zubehörsatze AE mit der Masse der Energiequelle entlang anderer Pfade wie beispielsweise der Fahrzeugbodenmasse verbunden werden kann, kann die Erdleitung L3 von den Bestandselementen der Grundgerüsthauptleitung BB_LM weggelassen werden.
In dem Beispiel, veranschaulicht in 3(a), sind beide der Energiequellenleitungen L1 und L2 von zwei Systemen ausgestaltet, eine gemeinsame DC Energiequellenspannung von 12 V handzuhaben. Der Steuerkasten CB weist eine Funktion auf, die eine der Energiequellenleitungen L1 und L2 von zwei Systemen auswählt und Energie einer stromabwärts gelegenen Seite bereitstellt. Deshalb kann, beispielsweise in einem Fall, in dem nur eine der Energiequellenleitungen in der Mitte der Grundgerüsthauptleitung BB_LM getrennt wird, jeder Steuerkasten CB kontinuierlich Energie bereitstellen, indem der verbleibende regelmäßige Pfad benutzt wird.
In dem Beispiel, veranschaulicht in 3(b), beinhaltet die Grundgerüsthauptleitung BB_LM Energiequellenleitungen L1 und L2B von zwei unabhängigen Systemen, eine Erdleitung L3 und Kommunikationsleitungen L4 und L5, die von zwei elektrischen Kabeln gebildet werden. Von den Energiequellenleitungen L1 und L2B von zwei Systemen, ist eine Energiequellenleitung L1 ausgestaltet, eine DC Energiequellenspannung von 12 V handzuhaben. Die andere Energiequellenleitung L2B ist ausgestaltet, eine DC Energiequellenspannung von 48 V handzuhaben.
Deshalb kann der Steuerkasten CB in der Ausgestaltung, veranschaulicht in 3(b), eine von den zwei Arten von Energiequellenspannungen auswählen und die ausgewählte Spannung dem Zubehörsatz AE unter Steuerung davon bereitstellen. Daher kann eine angemessene Energiequellenspannung automatisch abhängig von beispielsweise Charakteristika oder Situationen eines Verbrauchers ausgewählt werden. Zum Beispiel fließt in einem Fall, in dem der Verbraucher großen Energieverbrauch aufweist, ein großer Energiequellenstrom und ein Spannungsabfall in einem Bereitstellungsleitungspfad nimmt zu, und daher ist es möglich, eine Zunahme in einem Energieverlust zu verhindern, indem eine höhere Energiequellenspannung ausgewählt wird. Wie in dem Beispiel, veranschaulicht in 3(b), kann in einem Fall, in dem nur eine der Energiequellenleitungen L1 und L2B getrennt wird, jeder Steuerkasten CB kontinuierlich Energie bereitstellen, indem der verbleibende regelmäßige Pfad benutzt wird.
In einem Fall, in dem zwei Arten von Energiequellenspannungen benutzt werden, kann eine Spannung von 12 V auf 48 V auf der Hauptenergiequellenseite erhöht werden, um der Grundgerüsthauptleitung BB_LM bereitgestellt zu werden, und kann Energie von 12 V, die von der Grundgerüsthauptleitung BB_LM bereitgestellt wird, erhöht werden, um als Energie von 48 V in jedem beliebigen der Steuerkästen CB erzeugt zu werden.
<Stromkreisausgestaltungsbeispiel eines Energiequellensystems>
4 veranschaulicht ein spezifisches Ausgestaltungsbeispiel bezüglich eines Energiequellensystems in dem Steuerkasten CB. In dieser Ausgestaltung sind ein Mikrocomputer (CPU) CBa, ein Umschaltstromkreis CBb und ein Brückenstromkreis CBc in dem Steuerkasten CB vorgesehen.
Der Mikrocomputer CBa ist durch eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA) ausgestaltet, und daher kann eine Ausgestaltung und ein Betrieb davon gemäß einer externen Programmumschreibungsinstruktion umgestaltet werden (umprogrammieren). Eine Ausgestaltung der FPGA in der vorliegenden Spezifikation ist nur ein Beispiel.
Der Mikrocomputer CBa ist mit einem vorgegebenen Diagnosehilfsmittel DT über eine Kommunikationsleitung Lx verbunden. Tatsächlich gibt es einen Fall, in dem das Diagnosehilfsmittel DT nur verbunden ist, wenn Anpassung oder Wartung in einer Fahrzeugfabrik durchgeführt wird, und ein Fall, in dem das Diagnosehilfsmittel DT üblicherweise an einem Fahrzeug angeschlossen ist, um automatisch ein Problem durch Diagnose, die ständig durchgeführt wird, zu lösen.
Wie die Kommunikationsleitung Lx können die Kommunikationsleitungen L4 und L5 der Grundgerüsthauptleitung BB_LM benutzt werden ohne geändert zu werden, oder kann eine zugehörige Kommunikationsleitung getrennt vorbereitet werden. Wenn ein vorgegebener Manager eine Instruktion durch Benutzen des Diagnosehilfsmittel DT gibt, oder ein vorgegebenes Wiederherstellungsprogramm ausgeführt wird, kann das Diagnosehilfsmittel DT ein Programm bezüglich einer Ausgestaltung und einem Betrieb des Mikrocomputers CBa umschreiben.
Der Umschaltstromkreis CBb beinhaltet eine Vielzahl von Schaltelementen, die Energie einer DC Energiequellenspannung (+B), die von der Energiequellenleitung L1 oder L2 der Grundgerüsthauptleitung BB_LM bereitgestellt wird, an eine Vielzahl von Ausgangssystemen verteilen und Umschalten zwischen AN und AUS der Leitung für die jeweiligen Ausgangssysteme durchführen. In dem Beispiel, veranschaulicht in 4, werden sechs Leistungsfeldeffekttransistoren (FETs) als Schaltelemente benutzt. Jedes der Schaltelemente ist ausgestaltet, gemäß einem Ausgang von dem Mikrocomputer CBa an- und ausgeschaltet zu werden. Bezüglich eines Betriebs des Schaltelements kann zusätzlich zu einfachem An- und Ausschalten beispielsweise eine Ausgangsleistungsanpassungsfunktion vorgesehen sein, indem Pulsweitensteuerung (PWM), die Anschalten und Ausschalten benutzt, durchgeführt wird.
Der Brückenstromkreis CBc beinhaltet eine Vielzahl von Schaltelementen zum Verbinden der Vielzahl von Ausgangssystemen, die auf der Ausgangsseite des Umschaltstromkreises CBb gelegen sind, miteinander als Brücken. Jedes der Schaltelemente ist auch ausgestaltet, gemäß einem Ausgang von dem Mikrocomputer CBa an- und ausgeschaltet zu werden.
<Ausgestaltungsbeispiel einer Energiesteuerfunktion>
5 veranschaulicht ein spezifisches Beispiel von einer Energiesteuerfunktion CBx des Steuerkastens CB. In dem Beispiel weist der Steuerkasten CB sechs Arten von Funktionen CBx0, CBx1, CBx2, CBx3, CBx4 und CBx5, veranschaulicht in 5, als repräsentative Energiesteuerfunktonen auf. Diese Funktionen werden realisiert durch Vorgänge, die von dem Mikrocomputer CBa durchgeführt werden.
Funktion CB×0: Der Mikrocomputer CBa ermittelt verschiedene Situationen und stellt von der Grundgerüsthauptleitung BB_LM bereitgestellte Energie von allen von der Vielzahl von Systemen bereit, oder stellt selektiv Energie nur von einem von diesen einer stromabwärts gelegenen Seite, also den Seiten der Zubehörsätze, abhängig von einer ermittelten Situation bereit. Zum Beispiel wenn in einem Fall, in dem die Grundgerüsthauptleitung BB_LM die Ausgestaltung, veranschaulicht in 3(a), aufweist, Trennung von einer der Energiequellenleitungen L1 und L2 ermittelt wird, wird nur Energie, die von einem regelmäßigen Pfad der Energiequellenleitungen L1 und L2 bereitgestellt wird, einem Ausgangspfad bereitgestellt. Zum Beispiel wird in einem Fall, in dem die Grundgerüsthauptleitung BB_LM die Ausgestaltung, veranschaulicht in 3(b), aufweist, Energie von höherer Spannung (48V), die von der Energiequellenleitung L2B bereitgestellt wird, vorzugsweise ausgewählt und basierend auf einer Spezifizierung ausgegeben, oder vorzugsweise ausgewählt und an ein Ausgangsystem ausgegeben, das mit dem Zubehörsatz AE verbunden ist, welcher einen tatsächlich großen Laststromaufweist.
Funktion CBx1: Der Mikrocomputer CBa identifiziert die jeder Zweigleitung bereitzustellende Art von Energie. Bezüglich der Energieart gibt es, im Besonderen, „+B“ Energie, die ständig bereitgestellt wird, „ACC“ Energie, deren Bereitstellung in Verbindung mit Anschalten und Ausschalten eines Zubehörsatzschalters steht, und „IG“ Energie, deren Bereitstellung in Verbindung mit Anschalten und Ausschalten eines Zündschalters steht. Der Mikrocomputer CBa identifiziert die Art von Zubehörsatz AE, der mit diesem verbunden ist und unter dessen Steuerung steht, und stellt selektiv Energie einer angemesseneren Art unter „+B, ACC und IG“ einer entsprechenden Zweigleitung bereit. Energie einer im Voraus auf der Grundlage von konstanten Daten eines Programms bestimmten Art kann jeder Zweigleitung bereitgestellt werden und Information wie beispielsweise eine ID kann von dem tatsächlich verbundenen Zubehörsatz AE erworben werden, sodass die Art von Energie identifiziert werden kann.
Funktion CBx2: Der Mikrocomputer CBa überwacht Anschalt- und Ausschaltzustände eines Zubehörsatzschalters und eines Zündschalters, die in einer Fahrzeugseite vorgesehen sind, und steuert AN und AUS von Energie jedes Ausgangssystems für jede Art. Mit anderen Worten wird Energie einer Zweigleitung eines Ausgangssystems, dem „ACC: Zubehörsatz“ als die Art von Energie zugewiesen ist, bereitgestellt, indem der Umschaltstromkreis CBb nur angeschaltet wird, wenn der Zubehörsatzschalter angeschaltet ist, und wird Energie nicht bereitgestellt, wenn der Zubehörsatzschalter ausgeschaltet ist. Energie wird einer Zweigleitung eines Ausgangssystems, dem „IG: Zündung“ als die Art von Energie zugewiesen ist, bereitgestellt, indem der Umschaltstromkreis CBb nur angeschaltet wird, wenn der Zündschalter angeschaltet ist, und Energie wird nicht bereitgestellt, wenn der Zündschalter ausgeschaltet ist.
Funktion CBx3: Der Mikrocomputer CBa ändert (programmiert um) die Arten „+B, ACC und IG“ von Quellenergie, die jeder Zweigleitung bereitgestellt wird, in Erwiderung auf eine Instruktion von dem Diagnosehilfsmittel DT. Zum Beispiel ist die Art von Energie, die von einem Element „FET4“ des Umschaltstromkreises CBB ausgegeben wird, „IG“ in einem regelmäßigen Zustand zugewiesen. Wenn ein bestimmter Bedarf für Änderung auftritt, wird die Energieart, die von dem Element „FET4“ ausgegeben wird, zu „ACC“ geändert, indem das umgeschriebene Programm des Mikrocomputers CBa ausgeführt wird. Diese Änderung beeinflusst Steuerbedingungen für ein Steuersignal, das dem Element „FET4“ von dem Mikrocomputer CBa gegeben wird. Mit anderen Worten wird in einem Fall, in dem „IG“ als die Energieart zugewiesen ist, ein Steuersignal für das Element „FET4“ gemäß einem Zustand des Zündschalters geändert. In einem Fall, in dem Element „ACC“ als die Energieart zugewiesen ist, wird ein Steuersignal für das Element „FET4“ gemäß einem Zustand des Zubehörsatzschalters geändert.
Funktion CBx4: Der Mikrocomputer CBa schützt ein entsprechendes elektrisches Kabel für jede mit einer Ausgangsseite verbundene Zweigleitung. Im Besonderen wird ein tatsächlicher Leitungsstrom in jedem Ausgangssystem gemessen, wird eine Wärmemenge auf der Grundlage des Leitungsstroms berechnet und wird ein entsprechendes System des Umschaltstromkreises CBb unterbrochen bevor eine Temperatur bis zu einem vorgegebenen Niveau oder mehr zunimmt.
Funktion CBx5: Der Mikrocomputer CBa ermittelt eine Störung in jedem Umschaltstromkreis CBb und umgeht automatisch die Störung, um die Funktion in einem Fall aufrechtzuerhalten, in dem die Störung ermittelt wird. Im Besonderen werden benachbarte Ausgangssysteme miteinander verbunden, indem der Brückenstromkreis benutzt wird, und die Bereitstellung von Energie an eine Ausgangsseite wird kontinuierlich durchgeführt, indem vorübergehend ein Pfad benutzt wird, der nicht durch ein Element läuft, bei dem eine Störung aufgetreten ist.
Anstatt der obigen „+B, ACC und IG“ können „+BA“, „IGP“ und „IGR“ als eine neue Klassifizierung der Energieart verwendet werden. „+BA“ weist auf Energie eines Systems hin, das angeschaltet wird, wenn ein Benutzer nahe an ein Fahrzeug kommt. „IGP“ weist auf Energie eines Systems hin, das angeschaltet wird, wenn die Zündung in einen AN Zustand gebracht ist und dann ein Motor in einem vollen Zustand ist. „IGR“ weist auf Energie eines Systems hin, das angeschaltet wird, wenn sich die Räder drehen. Sogar in einem Fall, in dem solch neu klassifizierte Energieart verwendet wird, können die jeweiligen Funktionen CBx1 und CBx2, veranschaulicht in 5, in derselben Weise realisiert werden, indem zur Steuerung erforderliche Information erworben wird,
<Charakteristische Techniken bezüglich Kommunikation>
<Technik für ununterbrochene Kommunikation>
6 veranschaulicht ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kommunikationssystems, das an einem Fahrzeug angeschlossen ist. Eine Ausgestaltung, veranschaulicht in 6 verwendet eine Kommunikationshauptleitung BB_LC, die in einer Ringform ausgebildet ist. Obwohl nicht veranschaulicht in 6, ist die Kommunikationshauptleitung BB_LC integral mit einem Kabelbaum zur Energiebereitstellung oder einer Grundgerüsthauptleitung, die eine speziell vorgesehene Energiequellenleitung beinhaltet, ausgebildet.
In der Ausgestaltung, veranschaulicht in 6, sind eine Vielzahl von Steuerkästen CB(1) bis CB(4) in der Mitte der Kommunikationshauptleitung BB_LC in einer Verteilungsweise verbunden. Zubehörsätze AE(1) bis AE(4) sind jeweils mit den Steuerkästen CB(1) bis CB(4) verbunden und stehen jeweils unter der Steuerung der Steuerkästen CB(1) bis CB(4) über Zweigleitungsunterbäume LS(1) bis LS(4). Die Zubehörsätze AE entsprechen elektrischen Komponenten wie beispielsweise verschieden Verbraucher oder eine elektrische Steuereinheit (ECU), die an einem Fahrzeug angeordnet sind.
Jeder von der Vielzahl von Steuerkästen CB(1) bis CB(4) weist eine Funktion auf, die von einer Hauptleitung auseinandergehende Energie dem Zubehörsatz AE über den Zweigleitungsunterbaum LS bereitstellt, oder die einen Kommunikationspfad verzweigt, der durch die Kommunikationshauptleitung BB_LC verläuft. Jeder Zweigleitungsunterbaum LS beinhaltet eine Energiequellenleitung und eine Kommunikationsleitung. Der Zweigleitungsunterbaum LS kann eine Erdleitung beinhalten.
In einem System, das die in 6 veranschaulichte Ausgestaltung aufweist, wird ein Fall angenommen, in dem Kommunikation zwischen dem Zubehörsatz AE(1) und AE(2) durchgeführt wird. In diesem Fall wird in der Kommunikationshauptleitung BB_LC in einer Ringform ein Pfad zwischen dem Steuerkasten CB(1) und dem Steuerkasten CB(2) benutzt, und kann daher Kommunikation entlang des kürzesten Pfads durchgeführt werden.
Weiterhin könnte ein Teil der Kommunikationshauptleitung BB_LC getrennt werden. Jedoch, sogar wenn die Kommunikationshauptleitung BB_LC an dem Pfad zwischen dem Steuerkasten CB(1) und dem Steuerkasten CB(2) getrennt ist, weist der gesamte Pfad eine Ringform auf, und kann daher ein anderer Pfad benutzt werden. Mit anderen Worten kann ein Kommunikationspfad benutzt werden, der den Steuerkasten CB(2) von dem Steuerkasten CB(1) über den Steuerkasten CB(4) und den Steuerkasten CB(3) erreicht, und wird daher ein Kommunikationspfad zwischen dem Zubehörsatz AE(1) und dem Zubehörsatz AE(2) nicht unterbrochen.
Die Kommunikationshauptleitung BB_LC in einer Ringform, wie in 6 veranschaulicht, kann auch auf ein Kommunikationssystem, das einen geradlinigen Pfad aufweist, angewendet werden, wie beispielsweise auf die Grundgerüsthauptleitung BB_LM, veranschaulicht in 2, ohne geändert zu werden. Zum Beispiel sind zwei Hauptleitungen wie beispielsweise eine Kommunikationshauptleitung BB_LC für einen Vorwärtsweg und eine Kommunikationshauptleitung BB_LC für einen Rückwärtsweg als ein Satz angeordnet, und sind Enden von den Kommunikationshauptleitungen BB_LC für einen Vorwärtsweg und einen Rückwärtsweg miteinander verbunden, und kann daher ein Kommunikationspfad in einer Ringform, also in einer geschlossenen Schleife, ausgestaltet werden.
<Sicherheitstechnik für Verbindungsabschnitt>
<Schutz durch Benutzen physischer Mittel>
8(a), 8(b) und 8(c) veranschaulichen spezifische Beispiele von Techniken zum physischen Schützen des Verbindungsabschnitts Cnx jedes Steuerkastens CB. Eine Leiterplatte CBd, veranschaulicht in 8(a), 8(b) und 8(c) ist in jedem Steuerkasten CB vorgesehen.
Jeder der Steuerkästen CB(1) bis CB(4) weist die Verbindungsabschnitte Cnx auf, die eine Vielzahl von Steckern beinhalten, um mit verschiedenen Zubehörsätzen AE über die Zweigleitungsunterbäume LS oder ähnlichem verbunden zu werden. Die Stecker sind ausgestaltet, für einen vorgegebenen Standard wie beispielsweise dem universellen seriellen Bus (USB) passend zu sein, und die Vielzahl von Steckern sind angeordnet, um Seite an Seite zur Verbindung mit einer Vielzahl von Vorrichtungen angeordnet zu sein.
Jedoch könnten in einem spezifischen Steuerkasten CB aufgrund eines Unterschieds in einem Fahrzeugmodell, eines Unterschieds in einem Rang, eines Unterschieds in einem Bestimmungsland und eines Unterschieds in einer Option, die von einem ein Fahrzeug kaufenden Benutzer ausgewählt wird, keiner der Stecker des Verbindungsabschnitts Cnx benutzt werden, oder könnten einige der Stecker des Verbindungsabschnitts Cnx nicht benutzt werden. Wenn eine Ausgestaltung jedes Steuerkastens CB geändert wird, um den Unterschied in dem Fahrzeugmodell, den Unterschied in dem Rang, den Unterschied in dem Bestimmungsland oder ähnlichem widerzuspiegeln, kann solch eine Ausgestaltung nicht in gemeinsamer Weise benutzt werden, und wird daher die Anzahl von Steuerkästen erhöht, wobei dabei auch Herstellungskosten erhöht werden.
Auf der anderen Seite kann in einem Fall, in dem ein Stecker in einem unbesetzten Zustand, in dem kein Zweigleitungsunterbaum LS damit in einem festgelegten Fahrzeugvorgabezustand verbunden ist, in dem Verbindungsabschnitt Cnx vorliegt, ein Benutzer oder eine Drittpartei mühelos und verbotenerweise eine bestimmte Vorrichtung mit dem Stecker in einem unbesetzten Zustand verbinden. Physische Ausgestaltungen, veranschaulicht in 8(a), 8(b) und 8(c), werden benutzt, um solch eine Illegalität zu verhindern.
In der Ausgestaltung, veranschaulicht in 8(a), wird ein Fall angenommen, in dem keine der sechs Stecker des Verbindungsabschnitts Cnx benutzt werden. Deshalb sind Öffnungen von allen Steckern geschlossen, indem eine physische Abdeckung Kc1 mit einem Schlüssel benutzt wird, sodass keine der Stecker des Verbindungsabschnitts Cnx frei benutzt werden.
Die Abdeckung Kc1 mit einem Schlüssel ist eine Abdeckung, die eine Außenseite des Verbindungsabschnitts Cnx abdeckt und an dem Verbindungsabschnitt Cnx korrekt befestigt werden kann. Die Abdeckung Kc1 mit einem Schlüssel weist einen darin verbauten Schlüsselmechanismus auf und weist eine Struktur auf, bei der die Befestigung der Abdeckung Kc1 mit einem Schlüssel nicht entriegelt werden kann, es sei denn eine Bedienung wird durch Benutzen eines im Voraus vorbereiteten Entriegelungsschlüssel Kk durchgeführt. Deshalb kann eine Person ohne den Entriegelungsschlüssel Kk nicht verbotenerweise irgendeine Vorrichtung mit den Steckern des Verbindungsabschnitts Cnx verbinden.
In der Ausgestaltung, veranschaulicht in 8(b), wird ein Fall angenommen, in dem die vorgegebenen Zweigleitungsunterbäume LS oder ähnliches mit einigen Steckern des Verbindungsabschnitts Cnx verbunden sind und verbleibende Stecker in einem unbesetzten Zustand sind. Deshalb sind in dem Verbindungsabschnitt Cnx Öffnungen oder ähnliches von den Steckern in einem unbesetzten Zustand einzeln geschlossen, indem eine physische Abdeckung Kc2 mit einem Schlüssel benutzt wird, sodass die Stecker nicht frei benutzt werden.
Die Abdeckung Kc2 mit einem Schlüssel ist strukturell an einem Stecker in einem Zustand befestigt, in dem eine entsprechende einzige Öffnung infolge dessen, dass sie an einen der sechs Stecker angebracht ist, die dieselbe Gestalt und Größe aufweisen, in dem Verbindungsabschnitt Cnx, geschlossen wird. In derselben Weise wie die Abdeckung Kc1 mit einem Schlüssel weist die Abdeckung Kc2 mit einem Schlüssel einen darin verbauten Schlüsselmechanismus auf und weist eine Struktur auf, bei der die Befestigung der Abdeckung Kc2 mit einem Schlüssel nicht entriegelt werden kann, es sei denn eine Bedienung wird durch Benutzen eines im Voraus vorbereiteten Entriegelungsschlüssel Kk durchgeführt.
In der Ausgestaltung, veranschaulicht in 8(c), wird ein Fall angenommen, in dem die vorgegebenen Zweigleitungsunterbäume LS oder ähnliches mit einigen Steckern des Verbindungsabschnitts Cnx verbunden sind und verbleibende Stecker in einem unbesetzten Zustand sind. Deshalb sind in dem Verbindungsabschnitt Cnx Öffnungen oder ähnliches von den Steckern in einem unbesetzten Zustand einzeln geschlossen, indem eine physische Versiegelung Ks zum Versiegeln benutzt wird, sodass die Stecker nicht frei benutzt werden.
Zum Beispiel ist die Versiegelung Ks zum Versiegeln in einer länglichen und dünnen Bandform ausgebildet und aus Harz gefertigt. Zum Beispiel ist ein spezielles Muster an einer Oberfläche der Versiegelung Ks zum Versiegeln durch Drucken ausgebildet, um klar differenziert von anderen allgemein auf dem Markt verfügbaren Versiegelungen zu sein. Beide Enden der Versiegelungen Ks zum Versiegeln in einer Längsrichtung sind an dem Verbindungsabschnitt Cnx über einen Kleber oder ähnliches verbunden.
In einem Fall, in dem ein Benutzer oder ähnliches verbotenerweise einen spezifischen Stecker benutzt, dessen Öffnung mit der Versiegelung Ks zum Versiegeln abgedeckt ist, wird die Versiegelung Ks zum Versiegeln gebrochen oder die Klebestelle wird abgerissen, und können daher Zeichen des Entfernens der Versiegelung physikalisch hinterlassen werden. Mit anderen Worten kann verbotene Benutzung eines Steckers mühelos durch einen vorgegebenen Manager oder ähnlichem bestätigt werden, nachdem die verbotene Benutzung durchgeführt ist.
<Schutz basierend auf Steuerung>
9 veranschaulicht ein spezifisches Beispiel einer Technik zum Schützen des Verbindungsabschnitts Cnx jedes Steuerkastens CB auf der Grundlage von elektrischer Steuerung. Mit anderen Worten führt ein Mikrocomputer (nicht veranschaulicht), der auf der Leiterplatte vorgesehen ist, Steuerung, veranschaulicht in 9, durch und schützt daher einen unbenutzten Stecker des Verbindungsabschnitts Cnx vor verbotener Benutzung.
Der Mikrocomputer auf der Leiterplatte Cbd erkennt, ob jeder Stecker des Verbindungsabschnitts Cnx, der von dem Mikrocomputer verwaltet wird, benutzt wird oder nicht auf der Grundlage eines Programms und konstanter Daten, die im Voraus durch Benutzen eines Diagnosehilfsmittels geschrieben werden. Der Mikrocomputer überwacht Spannungen an einer Vielzahl von Anschlüssen, die in den jeweiligen Steckern vorgesehen sind, und kann daher tatsächlich ermitteln, ob eine bestimmte Vorrichtung mit einem Stecker verbunden ist oder nicht.
In Schritt S11 überwacht der Mikrocomputer, ob jeder Kommunikationsportstecker für jeden Stecker verbunden ist. Wenn eine neue Verbindung an jeden Stecker in Schritt S12 ermittelt wird, geht der Fluss weiter zu Schritt S13. In einem Fall, in dem der Stecker, an den eine neue Verbindung ermittelt wird, als unbenutzter Stecker registriert wird, geht der Fluss zum nächsten Schritt S14 weiter und ein Vorgang, bei dem verbotene Verbindung ermittelt wird, wird durchgeführt.
Durch den Vorgang in Schritt S14 werden beispielsweise Daten, die die verbotene Benutzung anzeigen, in einem nichtflüchtigen Speicher aufbewahrt oder wird eine Unregelmäßigkeitsanzeige bezüglich der verbotenen Benutzung auf einer Anzeige wie beispielsweise einer Zählereinheit durchgeführt. Kommunikation, die einen entsprechenden Stecker benutzt, kann automatisch unterbrochen werden, sodass verbotene Benutzung einer Vorrichtung verhindert wird.
<Technik zum gegenseitigen Verbinden von Kommunikationsnetzwerken und Kommunikationsvorrichtungen basierend auf verschiedenen Spezifikationen>
7 veranschaulicht ein Ausgestaltungsbeispiel eines an einem Fahrzeug angeschlossenen Kommunikationssystems. Das Kommunikationssystem, veranschaulicht in 7, beinhaltet eine Kommunikationshauptleitung BB_LC. Obwohl nicht veranschaulicht in 7, ist die Kommunikationshauptleitung BB_LC integral mit einem Kabelbaum zur Energiebereitstellung oder einer Grundgerüsthauptleitung, die eine speziell vorgesehene Energiequellenleitung beinhaltet, ausgebildet. Die Grundgerüsthauptleitung ist bei Bedarf mit einer Erdleitung versehen.
In der Ausgestaltung, veranschaulicht in 7, sind eine Vielzahl von Steuerkästen CB(1), CB(2) und CB(3) mit der Kommunikationshauptleitung BB_LC, die in gemeinsamer Weise genutzt wird, in einem Zustand, in dem sie an eine Vielzahl von Bereichen AR1, AR2 und AR3 verteilt sind, verbunden. Spezifische Beispiele der Bereiche AR1, AR2 und AR3 können beinhalten eine Motorräumlichkeit, eine Armaturenbrettregion, eine Bodenregion und eine Gepäckräumlichkeit.
Jeder der Steuerkästen CB(1) bis CB(3) weist eine Funktion auf, die einer Hauptleitung bereitgestellte Energie aufteilt, um die Energie dem Zubehörsatz AE bereitzustellen, oder eine Funktion, die einen Pfad einer Kommunikationsleitung verzweigt, um einen Verbindungspfad sicherzustellen. In der Ausgestaltung, veranschaulicht in 7, beinhaltet jeder der Vielzahl von Steuerkästen CB(1), CB(2) und CB(3) ein gateway GW.
Jedes der Vielzahl von gateways GW(1) bis GW(3), veranschaulicht in 7, weist grundlegend eine Funktion auf, die Netzwerke oder Vorrichtungen basierend auf unterschiedlichen Spezifikationen wie beispielsweise Kommunikationsprotokollen miteinander verbindet.
Zum Beispiel in einem System an einem Fahrzeug können Kommunikationsvorrichtungen oder Netzwerke basierend auf verschiedenen Standards, die unterschiedliche Spezifikationen benutzen, wie beispielsweise Controller Area Network (CAN), CAN mit flexibler Datenrate (CAN_FD), Clock Extensible Peripheral Interface (CXPI), Ethernet (eingetragenes Warenzeichen) und ein optisches Kommunikationsnetzwerk für jeden Bereich, jedes Fahrzeugmodell und ähnliches verwendet werden. Das gateway GW nimmt solch einen Unterschied zwischen den Spezifikationen auf und daher können Vorrichtungen, die unterschiedliche Spezifikationen aufweisen, kommunikativ miteinander verbunden werden.
In der Ausgestaltung, veranschaulicht in 7, ist jeweils ein gateway GW in dem Steuerkasten CB für jeden Bereich vorgesehen und können daher Kommunikationsleitungen miteinander durch Benutzen des gateways GW verbunden werden, sogar wenn sich eine Kommunikationsspezifikation für jeden Bereich unterscheidet.
<Technik zum Ermöglichen von Kommunikation mit hoher Geschwindigkeit und Technik für gateway>
10 veranschaulicht Ausgestaltungsbeispiele des Steuerkastens CB, der eine optische Kommunikationsfunktion und eine gateway-Funktion aufweist, und ein Kommunikationssystem der Grundgerüsthauptleitung BB_LM. 11 veranschaulicht ein Ausgestaltungsbeispiel zur Bereitstellung von Quellenergie an ein Kommunikationssystem.
Auch in dem System, veranschaulicht in 10, ist der Steuerkasten CB mit der Grundgerüsthauptleitung BB_LM verbunden. Die Grundgerüsthauptleitung BB_LM, veranschaulicht in 10, beinhaltet Energiequellenleitungen L1 und L2, eine Erdleitung L3 und Kommunikationsleitungen L4B und L5B. In 10 zeigt GND die Masse, also die Erde, an.
In dem Beispiel, veranschaulicht in 10, ist die Energiequellenleitung L1 mit einer Hauptbatterie (BATT) des Fahrzeugs verbunden, und die Energiequellenleitung L2 ist mit einer Unterbatterie verbunden. Die Kommunikationsleitungen L4B und L5B sind von optischen Fasern ausgebildet, um optischer Kommunikation gerecht zu werden. Die optische Kommunikation wird in der Hauptleitung verwendet und daher kann Kommunikation mit hoher Geschwindigkeit an verschiedenen Stellen an dem Fahrzeug durchgeführt werden. Auch ist es schwierig, dass sie durch Rauschen beeinflusst wird.
Der Steuerkasten CB, veranschaulicht in 10, wird jeder Kommunikationsfunktion in Ethernet (Warenzeichen), CAN_FD und CXPI zusätzlich zu der optischen Kommunikation gerecht. Im Besonderen sind acht Sätze von Kommunikationsportsteckern CP1 bis CP8 in dem Steuerkasten CB vorgesehen. Die Kommunikationsportstecker CP1 und CP2 sind Kommunikationsporte zur Benutzung nur in Ethernet (Warenzeichen) und jeder der Kommunikationsportstecker CP3 bis CP8 ist ein Kommunikationsport, für den eine von Spezifikationen wie beispielsweise CAN_FD und CXPI auswählbar ist. Jeder der acht Sätze von Kommunikationsportsteckern CP1 bis CP8 weist eine Spezifikation entsprechend einer metallenen Kommunikationsleitung auf. Eine Zweigleitung weist eine metallene Spezifikation auf und daher können Komponentenkosten der Zweigleitung reduziert werden.
Wie in 10 veranschaulicht, beinhaltet der Steuerkasten CB einen Energiequellenstromkreis CB01, einen gateway-Steuerstromkreis CB02, PHY Stromkreise CB03, CB04, CB05 und CB06, Netzwerkschalter CB07 und CB08, Sendeempfänger CB09 und CB10 und einen Umschaltstromkreis CB11.
Der Energiequellenstromkreis CB01 ist mit den Energiequellenleitungen L1 und L2 und der Erdleitung L3 verbunden und eine Energiequellenspannung, zum Beispiel „+5 V“, die in jedem Stromkreis wie beispielsweise dem gateway-Steuerstromkreis CB02 erforderlich ist, wird auf der Grundlage von Quellenergie, die von der Grundgerüsthauptleitung BB_LM bereitgestellt wird, erzeugt.
Der gateway-Steuerstromkreis CB02 wird von einem Mikrocomputer ausgebildet und realisiert eine Funktion eines gateways (GW). Mit anderen Worten wird Protokollumwandlung zwischen Kommunikationen basierend auf unterschiedlichen Standards oder Signalumschaltsteuerung durchgeführt. Ein Steuersignal zum Umschalten in dem Umschaltstromkreis CB11 wird auch erzeugt.
Die PHY Stromkreise CB03, CB04, CB05 und CB06 sehen eine Schnittstellenfunktion einer physikalischen Schicht in Ethernet (Warenzeichen) vor. Jeder der PHY Stromkreise CB03 und CB04 weist eine Funktion auf, die gegenseitige Umwandlung zwischen einem optischen Signal und einem elektrischen Signal oder gegenseitige Umwandlung zwischen einem digitalen Signal und einem analogen Signal, um zwei Wellenlängen des optischen Signals zu entsprechen, durchführt. Jeder der PHY Stromkreise CB05 und CB06 weist eine Funktion auf, die gegenseitige Umwandlung zwischen einem digitalen Signal und einem analogen Signal durchführt, um einem Signal basierend auf dem metallenen Standard von Ethernet (Warenzeichen) zu entsprechen.
Die Netzwerkschalter CB07 und CB08 sind den Standards von Ethernet (Warenzeichen) entsprechende Umschaltstromkreise und weisen eine Funktion auf, die bestimmt, ob Kommunikation mit jeder verbundenen Vorrichtung durchzuführen ist oder nicht unter Berücksichtigung eines Ziels von empfangenen Daten.
In der Ausgestaltung, veranschaulicht in 10, weist der Netzwerkschalter CB07 eine Funktion auf, die ein Chassissystem und ein Antriebsstrangsystem an dem Fahrzeugsystem steuert. Der Netzwerkschalter CB08 weist eine Funktion auf, die ein Körpersystem, ein Unterhaltungssystem, ein Fahrassistenzsystem und ein hochwertiges Fahrassistenzsystem an dem Fahrzeugsystem steuert. Der Netzwerkschalter CB07 ist zwischen den PHY Stromkreisen CB03 und CB04 und dem gateway-Steuerstromkreis CB02 verbunden. Der Netzwerkschalter CB08 ist zwischen den PHY Stromkreisen CB03 bis CB06 und dem gateway-Steuerstromkreis CB02 verbunden.
Die Sendeempfänger CB09 und CB10 sind zwischen dem gateway-Steuerstromkreis CB02 und dem Umschaltstromkreis CB11 verbunden. Der Sendeempfänger CB09 weist eine Funktion auf, die Signale entsprechend dem Standard von CAN_FD sendet und empfängt. Der Sendeempfänger CB10 weist eine Funktion auf, die Signale entsprechend dem Standard von CXPI sendet und empfängt.
Der Umschaltstromkreis CB11 weist eine Umschaltfunktion auf, die es CAN_FD ermöglicht, zwei Kommunikationsleitungen zu benutzen und es CXPI ermöglicht, eine einzige Kommunikationsleitung zu benutzen, die von den Kommunikationsportsteckern CP3 bis CP8 zu benutzen sind. Im Besonderen weist der Umschaltstromkreis CB11 zwölf Schaltelemente zum Umschalten zwischen Signalen auf, die in die jeweiligen Kommunikationsportstecker CP3 bis CP8 eingegeben werden. Anschalten und Ausschalten der Schaltelemente werden auf der Basis von Steuersignalen, die von dem gateway-Steuerstromkreis CB02 ausgegeben werden, gesteuert, und daher können Signale passend für irgendeines von CAN_FD und CXPI von den Kommunikationsportsteckern CP3 bis CP8 benutzt werden.
Zum Beispiel ist es in einem Fall, in dem ein Zubehörsatz AE wie beispielsweise Kameras oder verschiedene Sensoren, die eine relativ hohe Kommunikationsgeschwindigkeit erfordern, mit dem Steuerkasten CB verbunden ist und unter der Steuerung des Steuerkastens CB steht, möglich, eine zur Kommunikation mit hoher Geschwindigkeit erforderliche Spezifikation zu erfüllen, indem beispielsweise der Kommunikationsportstecker CP1 oder CP2 benutzt wird. In einem Fall, in dem ein Zubehörsatz AE, der Kommunikation mit relativ geringer Geschwindigkeit durchführt, verbunden ist, ist es möglich, eine notwendige minimale Kommunikationsfunktion zu gewährleisten, indem die Kommunikationsportstecker CP3 bis CP8 benutzt werden.
11 veranschaulicht ein Stromkreisausgestaltungsbeispiel zum Bereitstellen von Quellenergie an jeden von den Kommunikationsportsteckern CP1 bis CP8. In der Ausgestaltung, veranschaulicht in 11, sind Anschlüsse CBz1 und CBz2, die in dem Steuerkasten CB vorgesehen sind, mit einer Hauptenergiequelle verbunden. Im Besonderen ist der Anschluss CBz1 mit einer positiven Elektrode der Hauptbatterie MB über ein in der Hauptbatterie verbautes schmelzbares Bindeglied FL verbunden. Der Anschluss CBz2 des Steuerkastens CB ist mit einer negativen Elektrode der Hauptbatterie MB verbunden. Die Anschlüsse CBz1 und Cbz2 sind jeweils mit der Energiequellenleitung L1 und der Erdleitung L3 der Grundgerüsthauptleitung BB_LM verbunden. Die Energiequellenleitung L2 der Grundgerüsthauptleitung BB_LM ist mit einer positiven Elektrode einer Unterbatterie (nicht veranschaulicht) verbunden.
Ein Energiequellenstromkreis CB01a zum Bereitstellen von Quellenergie an jeden von den Kommunikationsportsteckern CP1 bis CP8 von acht Systemen ist in dem Steuerkasten CB verbaut. Der Energiequellenstromkreis CB01a beinhaltet Umschaltstromkreise SW01 und SW02 und Dioden D1 und D2 für jedes System bezüglich des Kommunikationsportsteckers.
Jeder der Umschaltstromkreise SW01 und SW02 ist als ein Stromkreis ausgebildet, in dem ein Schaltelement, dessen Anschalten und Ausschalten durch einen Steuerstromkreis des Steuerkastens CB gesteuert werden kann, in Serie mit einer Sicherung verbunden ist. Die Dioden D1 und D2 weisen eine Funktion auf, die einen umgekehrten Strom verhindern.
Deshalb kann, wenn von den Umschaltstromkreisen SW01 und SW02 nur der Umschaltstromkreis SW01 angeschaltet ist, Energie von der Hauptenergiequelle jedem der Kommunikationsportstecker CP1 bis CP8 bereitgestellt werden. Wenn von den Umschaltstromkreisen SW01 und SW02 nur der Umschaltstromkreis SW02 angeschaltet ist, kann Energie von der Unterenergiequelle jedem der Kommunikationsportstecker CP1 bis CP8 bereitgestellt werden.
<Spezielle optische Kommunikationstechnik>
<Vereinigung von einer Vielzahl von Kommunikationspfaden>
54 veranschaulicht ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kommunikationssystems eines fahrzeugseitigen Systems. Das fahrzeugseitige System, veranschaulicht in 54, beinhaltet fünf Steuerkästen CB(1) bis CB(5). Drei Steuerkästen CB(1), CB(2) und CB(3) sind miteinander über eine Kommunikationshauptleitung BB_LC, ausgestaltet in einer Ringform, verbunden. Eine Peerto-Peer(P2P)-Kommunikationsleitung LPP1 ist zwischen dem Steuerkasten CB(1) und dem Steuerkasten CB(5) verbunden, und eine P2P-Kommunikationsleitung LPP2 ist zwischen dem Steuerkasten CB(1) und dem Steuerkasten CB(5) verbunden. Optische Kommunikation wird für alle von der Kommunikationshauptleitung BB_LC und den Kommunikationsleitungen LPP1 und LPP2 benutzt.
In einem Fall, in dem optische Kommunikation benutzt wird, führt jeder Relaisknoten an einem Kommunikationspfad entsprechend dem Steuerkasten CB einen Vorgang durch, bei dem ein empfangenes optisches Signal in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, das elektrische Signal wieder in ein optisches Signal umgewandelt wird, und das optische Signal an einen Übertragungspfad gesendet wird. Deshalb tritt ein Verzug eines optischen Signals für jeden Relaisknoten auf. In einem Fall, in dem ein Kommunikationspfad des gesamten Systems in einer Ringform ausgestaltet ist, nimmt ein Verzug eines optischen Signals aufgrund einer Zunahme in der Anzahl von verbundenen Relaisknoten zu.
Auf der anderen Seite kann, da in dem fahrzeugseitigen System, veranschaulicht in 54, die Kommunikationshauptleitung BB_LC, die eine Ringform aufweist, und die P2P-Kommunikationsleitungen LPP1 und LPP2 miteinander vereint werden, ein Signalverzug reduziert werden und kann Kommunikation mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden. Mit anderen Worten kann ein an dem Ring auftretender Verzug minimiert werden, da die Anzahl von Knoten an der Kommunikationshauptleitung BB_LC, die eine Ringform aufweist, drei ist.
Deshalb wird verglichen mit einem Fall, in dem der gesamte Kommunikationspfad in einer Ringform ausgestaltet ist, zum Beispiel in einem Fall, in dem optische Kommunikation zwischen dem Steuerkasten CB(3) und dem Steuerkasten CB(4) durchgeführt wird, ein Signalverzug reduziert, und kann daher Kommunikation mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden.
Da die Kommunikationshauptleitung BB_LC, die eine Ringform aufweist, vorgesehen ist, gibt es eine Redundanz in dem Kommunikationspfad, und wird daher Kommunikationszuverlässigkeit verbessert. Mit anderen Worten kann in einem Fall, in dem Trennung an einer einzigen Stelle an der Kommunikationshauptleitung BB_LC auftritt, Kommunikation durch Benutzen anderer Pfade, die nicht getrennt sind, durchgeführt werden. Eine Hauptleitung kann von einem Übertragungspfad für optische Kommunikation ausgebildet werden, eine Zweigleitung kann von einem Übertragungspfad für ein elektrisches Signal ausgebildet werden und diese können miteinander vereint werden.
<Gleichzeitige Benutzung optischer Signale mit einer Vielzahl von Wellenlängen>
55 veranschaulicht ein Ausgestaltungsbeispiel eines Schnitts der Kommunikationshauptleitung BB_LC in dem fahrzeugseitigen System, veranschaulicht in 54. Mit anderen Worten beinhaltet, wie in 55 veranschaulicht, die Kommunikationshauptleitung BB_LC, veranschaulicht in 54, ein optisches Faserkabel FBC1, das einen Vorwärtsweg ausbildet, und ein optisches Faserkabel FBC2, das einen Rückwärtsweg ausbildet. Jedes der optischen Faserkabel FBC1 und FBC2 weist zwei darin verbaute optische Fasern FB11 und FB12 auf.
In der vorliegenden Ausführungsform werden beide von einer spezifischen Wellenlänge λ1 und einer Wellenlänge λ2, die von der Wellenlänge λ1 unterschiedlich ist, jeweils für gehandhabte optische Signale benutzt. Wie in 55 veranschaulicht, überträgt ein optisches Faserkabel FBC1 ein optisches Signal, das die Wellenlänge λ1 aufweist, und überträgt das andere optische Faserkabel FBC2 ein optisches Signal, das die Wellenlänge λ2 aufweist.
Deshalb können zwei Kommunikationspfade zusammen an der Kommunikationshauptleitung BB_LC sichergestellt werden, indem optische Signale entsprechend zwei Wellenlängen benutzt werden, und kann daher Redundanz vorgesehen werden.
Als ein spezifisches Beispiel werden optische Signale entsprechend zwei Arten von Wellenlängen abhängig von Wichtigkeit und Priorität benutzt. Zum Beispiel wird ein Signal, das benutzt wird, um einen wichtigen Verbraucher an einem Fahrzeug zu steuern, einem optischen Signal zugewiesen, das die Wellenlänge λ1 aufweist, und wird ein Signal, das benutzt wird, um einen Verbraucher, der niedrige Wichtigkeit aufweist, zu steuern, einem optischen Signal entsprechend der Wellenlänge λ2 zugewiesen. In einem Fall, in dem Kommunikation, die ein optisches Signal benutzt, das die Wellenlänge λ1 aufweist und an das ein wichtiger Verbraucher gelegt ist, unterbrochen wird, wird die zu übertragende Information automatisch übertragen, indem ein optisches Signal, das die Wellenlänge λ2 aufweist, benutzt wird. Folglich ist es möglich, einen Pfad zum kontinuierlichen Durchführen von Kommunikation sicherzustellen. Diese Steuerung kann durchgeführt werden, indem ein Mikrocomputer an jedem Steuerkasten CB benutzt wird.
<Benutzung von Wellenlängenmultiplexverfahren/Zeitmultiplexverfahren (TDM)>
56 veranschaulicht ein Ausgestaltungsbeispiel eines optischen Signals, an dem Wellenlängenmultiplexverfahren und Zeitmultiplexverfahren durchgeführt sind. 57 veranschaulicht ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kommunikationssystems eines fahrzeugseitigen Systems, das optische Wellenlängenmultiplexverfahrenskommunikation durchführt.
Zum Beispiel sind in einem Fall, in dem ein optisches Signal, das die Wellenlänge λ1 aufweist, und ein optisches Signal, das die Wellenlänge λ2 aufweist, zusammen benutzt werden, die Wellenlängen der zwei optischen Signale unterschiedlich voneinander und können daher die Signale mit einer einzigen optischen Faser durch das Wellenlängenmultiplexverfahren wie in 56 übertragen werden.
Deshalb kann eine von den zwei optischen Fasern FB11 und FB 12, veranschaulicht in 55, weggelassen werden. Hohe Priorität kann dem optischen Signal zugewiesen werden, das die Wellenlänge λ1 aufweist, und niedrige Priorität kann dem optischen Signal zugewiesen werden, das die Wellenlänge λ2 aufweist. Die optischen Signale werden dem Zeitmultiplexverfahren unterzogen und daher können optische Signale ch1, ch2 und ch3 von einer Vielzahl von Kanälen sequentiell von einer einzigen Kommunikationsleitung übertragen werden, wie in 56 veranschaulicht.
In dem fahrzeugseitigen System, veranschaulicht in 57, sind drei Steuerkästen CB(1), CB(2) und CB(3) miteinander über die Kommunikationshauptleitung BB_LC verbunden. Die Kommunikationshauptleitung BB_LC, veranschaulicht in 57, wird von einer optischen Faser für einen Vorwärtsweg und einer optischen Faser für einen Rückwärtsweg ausgebildet und ist als Ganzes in einer Ringform ausgestaltet.
Ein optisches Signal, das dem Wellenlängenmultiplexverfahren und dem Zeitmultiplexverfahren unterzogen ist, wird an eine einzige optische Faser der Kommunikationshauptleitung BB_LC gesendet, wie in 56 veranschaulicht, und daher kann optische Kommunikation zwischen dem Steuerkasten CB(1) bis zu dem Steuerkasten CB(3) durchgeführt werden.
Jeder der Steuerkästen CB(1) bis CB(3), veranschaulicht in 57, beinhaltet einen empfangsseitigen Stromkreis und einen übertragungsseitigen Stromkreis. Der empfangsseitige Stromkreis beinhaltet eine Spalteinrichtung 57-1, optisch/elektrische Umwandlungseinheiten (O/E) 57-2 und 57-3, Verzweigungseinheiten (DROP) 57-4 und 57-5 und einen Zeitdemultiplexer 57-6. Der übertragungsseitige Stromkreis beinhaltet einen Zeitmultiplexer 57-7, Einsetzeinheiten (ADD) 57-8 und 57-9 und elektrisch/optische Umwandlungseinheiten (E/O) 57-10 und 57-11.
Mit anderen Worten ist in den Steuerkästen CB(1) bis CB(3) ein optisches Signal einfallend auf den empfangsseitigen Stromkreis von der einzigen optischen Faser der Kommunikationshauptleitung BB_LC. Das optische Signal wird in zwei optische Signale, die jeweils die Wellenlängen λ1 und λ2 aufweisen, in der Spalteinrichtung 57-1 aufgeteilt. Das geteilte optische Signal, das die Wellenlänge λ1 aufweist, wird in ein elektrisches Signal durch die optisch/elektrische Umwandlungseinheit (O/E) 57-2 umgewandelt, und verzweigt sich in zwei Systeme in der Verzweigungseinheit 57-4. Ein verzweigtes elektrisches Signal wird in den Zeitdemultiplexer 57-6 eingegeben, und das andere elektrische Signal wird in den übertragungsseitigen Stromkreis eingegeben.
In ähnlicher Weise wird das geteilte optische Signal, das die Wellenlänge λ2 aufweist, in ein elektrisches Signal durch die optisch/elektrische Umwandlungseinheit (O/E) 57-3 umgewandelt, und verzweigt sich in zwei Systeme in der Verzweigungseinheit 57-5. Ein verzweigtes elektrisches Signal wird in den Zeitdemultiplexer 57-6 eingegeben, und das andere elektrische Signal wird in den übertragungsseitigen Stromkreis eingegeben.
Der Zeitdemultiplexer 57-6 teilt die eingegebenen elektrischen Signale, die von den Verzweigungseinheiten 57-4 und 57-5 ausgegeben werden, für jede Zeit auf, um Signale von einer Vielzahl von Kanälen (ch1, ch2 und ch3) zu erzeugen.
Zum Beispiel sendet der Steuerkasten CB(1) ein empfangenes Signal eines ersten Kanals, das von dem Zeitdemultiplexer 57-6 ausgegeben wird, an einen Zubehörsatz AE11 (ADAS ECU). Der Steuerkasten CB(2) kann ein empfangenes Signal eines zweiten Kanals, das von dem Zeitdemultiplexer 57-6 ausgegeben wird, benutzen. Der Steuerkasten CB(3) sendet ein empfangenes Signal eines dritten Kanals, das von dem Zeitdemultiplexer 57-6 ausgegeben wird, an einen Zubehörsatz AE31 (hinterer Monitor).
In dem übertragungsseitigen Stromkreis des Steuerkastens CB(1) wird ein Signal für einen Zubehörsatz AE12 (ridar) in den Zeitmultiplexer 57-7 als ein hohe Priorität aufweisendes Signal eingegeben und wird ein Signal für einen Zubehörsatz AE13 (DVD-Player) in den Zeitmultiplexer 57-7 als ein niedrige Priorität aufweisendes Signal eingegeben durch Benutzen des Kanals (ch1), der diesem Steuerkasten zugewiesen ist. Der Zeitmultiplexer 57-7 weist die Eingabesignale von zwei Systemen jeweils entsprechenden Zeiteinteilungen des Kanals zu, um elektrische Signale zu erzeugen, die dem Zeitmultiplexverfahren unterzogen sind.
Das Signal, das hohe Priorität aufweist, und das Signal, das niedrige Priorität aufweist, werden jeweils von dem Zeitmultiplexer 57-7 in die Einsetzeinheiten 57-8 und 57-9 eingegeben.
Die Einsetzeinheit 57-8 erzeugt ein Signal, das erhalten wird durch Vereinen des empfangenen Signals mit dem Ausgang von dem Zeitmultiplexer 57-7 für jeden Kanal bezüglich des Signals, das hohe Priorität aufweist. Die Einsetzeinheit 57-9 erzeugt ein Signal, das erhalten wird durch Vereinen des empfangenen Signals mit dem Ausgang von dem Zeitmultiplexer 57-7 für jeden Kanal bezüglich des Signals, das niedrige Priorität aufweist.
Das Ausgangssignal von der Einsetzeinheit 57-8 wird in ein optisches Signal, das die Wellenlänge λ1 aufweist, von der elektrisch/optischen Umwandlungseinheit 57-10 umgewandelt. Das Ausgangssignal von der Einsetzeinheit 57-9 wird in ein optisches Signal, das die Wellenlänge λ2 aufweist, von der elektrisch/optischen Umwandlungseinheit 57-11 umgewandelt. Das optische Signal, das die Wellenlänge λ1 aufweist und von der elektrisch/optischen Umwandlungseinheit 57-10 ausgegeben wird, und das optische Signal, das die Wellenlänge λ2 aufweist und von der elektrisch/optischen Umwandlungseinheit 57-11 ausgegeben wird, werden gleichzeitig einer einzigen gemeinsamen optischen Faser der Kommunikationshauptleitung BB_LC bereitgestellt und werden als ein optisches Signal, das dem Wellenlängenmultiplexverfahren unterzogen ist, übertragen.
In ähnlicher Weise wird in dem übertragungsseitigen Stromkreis des Steuerkastens CB(2) ein Signal für einen Zubehörsatz AE21 (Kamera) in den Zeitmultiplexer 57-7 als ein hohe Priorität aufweisendes Signal eingegeben und wird ein Signal für einen Zubehörsatz AE22 (Kamera) in den Zeitmultiplexer 57-7 als ein niedrige Priorität aufweisendes Signal eingegeben durch Benutzen des Kanals (ch2), der diesem Steuerkasten CB zugewiesen ist. In dem übertragungsseitigen Stromkreis des Steuerkastens CB(3) wird ein Signal für einen Zubehörsatz AE32 (Kamera) in den Zeitmultiplexer 57-7 als ein hohe Priorität aufweisendes Signal eingegeben durch Benutzen des Kanals (ch3), der diesem Steuerkasten CB zugewiesen ist.
In jedem Fall kann in dem Kommunikationssystem des fahrzeugseitigen Systems, veranschaulicht in 57, ein optisches Signal, das dem Wellenlängenmultiplexverfahren und dem Zeitmultiplexverfahren unterzogen ist, durch Benutzen einer einzigen optischen Faser der Kommunikationshauptleitung BB_LC, wie in 56 veranschaulicht, übertragen werden.
In dem fahrzeugseitigen System, veranschaulicht in 57, werden beide von den zwei Arten von Wellenlängen λ1 und λ2 benutzt und wird Signalbearbeitung getrennt für jede Wellenlänge durchgeführt. Ein Unterschied zwischen den Wellenlängen wird mit einem Unterschied zwischen Prioritäten in Beziehung gebracht. Deshalb kann in einem Fall, in dem eine Störung in der Kommunikation, die eine der zwei Arten von Wellenlängen λ1 und λ2 benutzt, auftritt, zum Beispiel Umschaltsteuerung durchgeführt werden, sodass eine regelmäßige Kommunikationsleitung zum Übertragen eines Signals, das hohe Priorität aufweist, benutzt wird. Ein Kommunikationspfad kann mit nur einer einzigen optischen Faser sichergestellt werden.
<Andere charakteristische Techniken>
<Technik des Reduzierens der Anzahl von Komponenten des Kabelbaums>
12 ist eine Explosionsansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kabelbaums, erhalten durch Vereinen einer gedruckten Leiterplatte mit elektrischen Kabeln, veranschaulicht.
Eine Ausgestaltung eines Kabelbaums kann sich in verschiedener Weise abhängig von einem Unterschied in einem Fahrzeugmodell, einem Unterschied in einem Rang, einem Unterschied in einem Bestimmungsland und einem Unterschied in einer Option ändern. Wenn sich die Ausgestaltung ändert, ist es notwendig, eine Komponentenanzahl einzeln zu jeder Komponente für jede Ausgestaltung hinzuzufügen. Wenn die Anzahl von Arten von Ausgestaltungen zunimmt, nimmt die Anzahl von Komponenten zu und nimmt daher die Herstellung auch zu.
Deshalb ist ein Bestandselement eines Kabelbaums in eine Basis, in der eine Ausgestaltung sich nicht ändert, und eine Ergänzung, in der sich eine Ausgestaltung ändert, aufgeteilt. Wie in einem Grundgerüstglied 12-1, veranschaulicht in 12, wird ein Stromkreis, der auf einer gedruckten Leiterplatte ausgebildet ist, als ein Ergänzungselement eines Kabelbaums benutzt, wird ein Unterbaum 12-2, der von elektrischen Kabeln gebildet wird, als ein Basiselement des Kabelbaums benutzt, und der gesamte Kabelbaum wird durch Vereinen des Ergänzungselements mit dem Basiselement ausgestaltet.
Hier wird der auf der gedruckten Leiterplatte ausgebildete Stromkreis mühelos als ein elektronischer Stromkreis ausgebildet, und weist zum Beispiel ein darin verbautes feldprogrammierbares Gatteranordnungs- (FPGA)-Gerät auf, um ein Programm umzuschreiben, und daher kann eine Stromkreisausgestaltung mühelos geändert werden. Daher kann Hardware, die allen Elementen gemeinsam ist, in dem Grundgerüstglied 12-1 verwendet werden, und daher ist es möglich, eine Zunahme in der Anzahl von Komponenten zu verhindern.
<Technik zum Bewältigen der Verbindung einer Nachinstallationsvorrichtung oder einer Einbringvorrichtung>
13 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Außenbereichs eines Steuerkastens, der USB-Porte aufweist, veranschaulicht.
Ein Steuerkasten 13-1, veranschaulicht in 13, ist mit einer Grundgerüsthauptleitung 12-0 verbunden und beinhaltet eine Vielzahl von Standardkommunikationsporten 13-2, um mit vorgegebenen Zweigleitungsbäumen verbunden zu werden. Im Besonderen sind eine Vielzahl von Steckern, die eine Kommunikationsfunktion basierend auf einem universellen seriellen Bus (USB) Standard aufweisen, in den Standardkommunikationsporten 13-2 vorgesehen. Deshalb können verschiedene Vorrichtungen mit der Grundgerüsthauptleitung 12-0 über den Steuerkasten 13-1 verbunden werden, solange die Vorrichtung einen standardisierten Kommunikationsport aufweist. Mit anderen Worten ist es mühelos, verschiedene Vorrichtungen nachzuinstallieren oder eine von einem Nutzer in ein Fahrzeug eingebrachte Vorrichtung zu verbinden.
<Technik zum Diversifizieren von Funktionen des Steuerkastens oder ähnlichem>
14(a), 14(b) und 14(c) sind Draufsichten, die drei Ausgestaltungsbeispiele von in einem Steuerkasten oder ähnlichem verbauten Leiterplatten veranschaulichen.
In einem Kabelbaum oder ähnlichem eines Fahrzeugs ändern sich zu unterstützende Funktionen erheblich abhängig von der Art eines Fahrzeugmodells, der Art eines Rangs, der Art eines Bestimmungslands, der Art einer Option und ähnlichem. Zum Beispiel ändern sich die Anzahl von Stromkreisen, eine Stromkapazität, eine Verarbeitungsgeschwindigkeit und die Anzahl von Vorgängen, die jeder Steuerkasten an einer Grundgerüsthauptleitung bewältigen sollte, abhängig von einem Rang oder ähnlichem eines Fahrzeugs. Wenn Funktionen, die alle Bedürfnisse erfüllen, in Steuerkästen aller Ränge installiert werden, nehmen die minimalen Kosten zu, und kann daher ein Fahrzeug mit niedrigen Kosten nicht vorgesehen werden. Jedoch, wenn ein Steuerkasten, der eine optimale Ausgestaltung für jede von verschiedenen Kombinationen von Fahrzeugmodellen, -rängen, -bestimmungsländern, -optionen und ähnlichem vorbereitet wird, nimmt die Anzahl von Komponenten erheblich zu und nehmen daher die Kosten zu.
Deshalb wird, wie in 14(a), 14(b) und 14(c) veranschaulicht, eine Zunahme in der Anzahl von Komponenten durch Benutzen einer Komponente in gemeinsamer Weise verhindert. Im Besonderen wird eine notwendige Stromkreisfunktion durch Kombinieren der standardisierten Leiterplatten 14-1A, 14-1B und 14-1C von drei Arten mit einem Mikrocomputer 14-2, der von einer FPGA ausgebildet wird, realisiert.
Die Leiterplatte 14-1A ist eine Leiterplatte für einen Rang A, welcher der höchste von drei Rängen ist. Die Leiterplatte 14-1 B ist eine Leiterplatte für einen Rang B, welcher der zweithöchste von drei Rängen ist. Die Leiterplatte 14-1C ist eine Leiterplatte für einen Rang C, welcher der niedrigste von drei Rängen ist. Die Leiterplatten 14-1A, 14-1 B und 14-1C von drei Arten weisen unterschiedliche Größen (groß, mittel und klein) auf und können daher eine Änderung in der Anzahl von Stromkreisen durch Auswahl der Platten bewältigen. Die Anzahl von Mikrocomputern 14-2 wird geändert, um einer Änderung in der Anzahl von Stromkreisen gerecht zu werden.
Mit anderen Worten wird, da die Anzahl von Stromkreisen, die zu bewältigen sind, klein ist in einem Fall eines Fahrzeugs niedrigen Rangs, die kleine Leiterplatte 14-1C mit einem einzigen Mikrocomputer 14-2 kombiniert, um eine notwendige Funktion zu realisieren, wie in 14(c) veranschaulicht. Da die Anzahl von Stromkreisen, die zu bewältigen sind, mittel ist in einem Fall eines Fahrzeugs mittleren Rangs, wird die mittlere Leiterplatte 14-1B mit zwei Mikrocomputern 14-2 kombiniert, um eine notwendige Funktion zu realisieren, wie in 14(b) veranschaulicht. Da die Anzahl von Stromkreisen, die zu bewältigen sind, groß ist in einem Fall eines Fahrzeugs hohen Rangs, wird die große Leiterplatte 14-1A mit drei Mikrocomputern 14-2 kombiniert, um eine notwendige Funktion zu realisieren, wie in 14(a) veranschaulicht.
Jeder Mikrocomputer 14-2 ist eine FPGA und ein Programm davon wird mühelos umgeschrieben. Deshalb wird das Programm jedes Mikrocomputers 14-2 umgeschrieben, um einem Unterschied zwischen verschiedenen Spezifikationen wie beispielsweise einem Rang eines Fahrzeugs gerecht zu werden.
Deshalb müssen in einem Fall, in dem die Ausgestaltungen, veranschaulicht in 14(a), 14(b) und 14(c), verwendet werden, nur irgendeine von den drei Arten von Leiterplatten 14-1A, 14-1 B und 14-1C und eine Art von Mikrocomputer 14-2 vorbereitet werden, und ist es daher möglich, Zunahmen in der Anzahl von Arten von Komponenten und der Anzahl von Komponenten zu verhindern.
<Technik zum Reduzieren der Anzahl von Komponenten wie beispielsweise der Hauptleitung>
15 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel einer Verbindungsstelle eines eine Hauptleitung ausbildenden Leitungswegglieds veranschaulicht.
Zum Beispiel in einem Fall, in dem große Leitungswegglieder wie beispielsweise die Grundgerüsthauptleitungsabschnitte 21, 22 und 23, veranschaulicht in 1, ausgebildet werden, kann ein einziges Leitungswegglied ausgestaltet werden, indem eine Vielzahl von Komponenten, die in gemeinsamer Weise genutzt werden, miteinander kombiniert werden, um eine Zunahme in der Anzahl von Arten von Komponenten oder eine Zunahme in der Anzahl von Komponenten aufgrund eines Unterschieds zwischen Spezifikationen wie beispielsweise Ausgestaltungen oder Gestalten zu verhindern.
In dem Ausgestaltungsbeispiel, veranschaulicht in 15, werden zwei dünne flachsteckerförmige Leitungswegglieder 15-1 und 15-2 miteinander verbunden, indem gegenüberliegende Oberflächen davon gestoßen werden, um integriert zu werden. Im Besonderen ist, wie in 15 veranschaulicht, ein Vorsprung 15-1a an einer rechten Endoberfläche des Verlegungsglieds 15-1 ausgebildet, und ist eine Konkavität 15-2a, die eine Gestalt komplementär zu der des Vorsprungs 15-1a aufweist, an einer linken Endoberfläche des Verlegungsglieds 15-2 ausgebildet.
Eine Vielzahl von Elektroden 15-3, die jeweils mit einer Energiequellenleitung (+12 V), der Masse (GND) und einer vorgegebenen Signalleitung verbunden sind, sind angeordnet, zu der rechten Endoberfläche des Verlegungsglieds 15-1 freigelegt zu sein. Obwohl nicht veranschaulicht, sind in ähnlicher Weise auch Elektroden, die jeweils mit den Elektroden 15-3 in Kontakt gebracht werden können, an der linken Endoberfläche des Verlegungsglieds 15-2 angeordnet.
Wie oben erwähnt, werden die Arten von den Leitungsweggliedern 15-1 und 15-2, bei denen Gestalten von Verbindungsstellen, Elektrodenspezifikationen und ähnliches im Voraus standardisiert werden, ausgewählt und werden die ausgewählten Glieder miteinander vereint, sodass das Leitungswegglied entsprechend verschiedenen Spezifikationen ausgestaltet werden kann. In diesem Fall ist es möglich, die Anzahl von Arten von standardisierten Leitungsweggliedern zu reduzieren und auch die Anzahl von Komponenten zu reduzieren.
<Technik zum Bewältigen einer Änderung in der Verbindungspezifikation>
16 ist eine Draufsicht, die ein Verbindungsbeispiel zwischen einem Steuerkasten an der Hauptleitung und Zweigleitungsunterbäumen veranschaulicht.
Ein Steuerkasten 16-1, veranschaulicht in 16, ist zum Beispiel mit den Grundgerüsthauptleitungsabschnitten 21, 22 und 23, veranschaulicht in 1, verbunden. Die ganze Funktion oder Spezifikation eines Kabelbaums wird gemäß einem Auftrag eines Benutzers, der ein Fahrzeug bestellt hat, bestimmt, und vorgegebene Zweigleitungsunterbäume 16-2A, 16-2B, 16-2C und 16-2D sind mit Verbindungsabschnitten des Steuerkastens 16-1 verbunden.
Ein Mikrocomputer, dessen Programm mühelos umgeschrieben wird, ist an dem Steuerkasten 16-1 angeschlossen. Wenn solch ein Kabelbaum hergestellt wird, wird ein Leitungsprüfer 16-3 vorbereitet zu prüfen, ob es ein Auftreten von Leitung zwischen jedem Anschluss der Zweigleitungsunterbäume 16-2A, 16-2B, 16-2C und 16-2D und jedem Anschluss des Steuerkastens 16-1 durch tatsächliche Verbindung gibt oder nicht. Wenn das Programm des Mikrocomputers an dem Steuerkasten 16-1 mit einem vorgegebenen Hilfsmittel umgeschrieben wird, wird der Inhalt des Programms umgeschrieben, um einen tatsächlichen Leitungszustand in Verbindung mit dem Leitungsprüfer 16-3 widerzuspiegeln.
Deshalb schreibt ein Arbeiter tatsächlich das Programm in angemessener Weise um, sodass die Arten von Zweigleitungsunterbäumen 16-2A, 16-2B, 16-2C und 16-2D, die mit dem Steuerkasten 16-1 verbaut sind, oder ein Unterschied zwischen Verbindungspositionen widergespiegelt wird und kann daher Umschalten zwischen Stromkreisverbindungszuständen in dem tatsächlichen Steuerkasten 16-1 automatisch geschehen. Daher wird die Produktivität eines Kabelbaums verbessert.
<Technik zum Bewältigen einer Änderung in der Verbindungspezifikation>
17 ist eine Draufsicht, die ein Verbindungsbeispiel zwischen einem Steuerkasten an der Hauptleitung und Zweigleitungsunterbäumen veranschaulicht.
Ein Steuerkasten 17-1, veranschaulicht in 17, ist zum Beispiel mit den Grundgerüsthauptleitungsabschnitten 21, 22 und 23, veranschaulicht in 1, verbunden. Die ganze Funktion oder Spezifikation eines Kabelbaums wird gemäß einem Auftrag eines Benutzers, der ein Fahrzeug bestellt hat, bestimmt, und vorgegebene Zweigleitungsunterbäume 17-2A, 17-2B, 17-2C und 17-2D sind mit Verbindungsabschnitten des Steuerkastens 17-1 verbunden.
Hier weist jeder der Zweigleitungsunterbäume 17-2A, 17-2B, 17-2C und 17-2D eine Kommunikationsfunktion auf und überträgt diesen zuvor zugewiesene einzigartige Identifikationsinformation (ID) an einen Mikrocomputer des Steuerkastens 17-1, der ein Verbindungsziel ist. Der Mikrocomputer identifiziert irgendeine von zum Beispiel „ABCD“, „ABDC“ und „ACDB“ als Kombinationen von IDs, die von den Zweigleitungsunterbäumen 17-2A, 17-2B, 17-2C und 17-2D, die tatsächlich damit verbunden sind, übertragen werden, und wählt daher automatisch ein Muster von Software, die auf ein Verbindungsziel jeder Zweigleitung angewendet werden soll.
Deshalb kann ein Arbeiter eine Verbindungsposition von jedem von verschiedenen Zweigleitungsunterbäumen 17-2A, 17-2B, 17-2C und 17-2D frei wählen und wird daher Produktivität verbessert. Sogar in einem Fall, in dem irgendein Zubehörsatz nachinstalliert wird, kann der Mikrocomputer automatisch dem Zubehörsatz gerecht werden, wenn der Mikrocomputer den Zubehörsatz im Voraus erkennt.
<Technik zum Bewältigen einer Änderung in der Verbindungspezifikation>
18(a) und 18(b) sind Draufsichten, die Verbindungsbeispiele zwischen einer Hauptleitung und Zweigleitungsunterbäumen veranschaulichen.
Wie in 18(a) veranschaulicht, können sich in einem Fall, in dem ein Grundgerüst, das von einer Hauptleitung 18-1 und einer Vielzahl von Steuerkästen 18-2 und 18-3 gebildet wird, mit verschiedenen Zubehörsätzen über verschiedene Zweigleitungsunterbäume 18-4 und 18-5 verbunden ist, Positionen von Steckern zur Verbindung von den jeweiligen Zweigleitungsunterbäumen 18-4 und 18-5 ändern oder kann sich eine Kontaktanordnung der Stecker ändern.
Zum Beispiel wird in dem Beispiel, veranschaulicht in 18(b), ein Fall angenommen, bei dem eine von einer automatischen Klimaanlage 18-6A und einer manuellen Klimaanlage 18-6B, die Zubehörsätze sind, selektiv mit einem Stecker 18-2b des Steuerkastens 18-2 gemäß einer Änderung in einer Spezifikation verbunden wird. In diesem Fall sind die Kontaktanordnung eines Steckers für die automatische Klimaanlage 18-6A und die Kontaktanordnung eines Steckers für die manuelle Klimaanlage 18-6B unterschiedlich voneinander.
Um dieser Änderung gerecht zu werden, ist ein Mikrocomputer 18-2a, der von einer FPGA ausgebildet wird, an dem Steuerkasten 18-2 angeschlossen und ist ein Mikrocomputer 18-3a, der von einer FPGA ausgebildet wird, auch an dem Steuerkasten 18-3 angeschlossen. Der Mikrocomputer 18-2a, der von einer FPGA ausgebildet wird, ist in Hauptkörpern oder Steckern der automatischen Klimaanlage 18-6A und der manuellen Klimaanlage 18-6B, veranschaulicht in 18(b) angeschlossen.
Jedes Verbindungsziel wird in angemessener Weise von den Mikrocomputern 18-2a und 18-3a, die ein Programm gemäß einer Spezifikation für jeden Stromkreis der verbundenen Zweigleitungsunterbäume 18-4 und 18-5 umschreiben, ausgewählt. Wie in 18(b) veranschaulicht, führt ein Mikrocomputer, angeordnet in einem Zweigleitungsunterbaum an einer Zubehörsatzseite, oder ein Stecker davon Steuerungen durch, sodass ein Spezifikationsunterschied wie beispielsweise ein Steckerkontaktanordnungsunterschied aufgenommen wird. Folglich kann eine Zubehörsatzseite eine Verbindungsspezifikation in einem Fall aufnehmen, in dem jeweilige Zubehörsätze mit den Steuerkästen 18-2 und 18-3 verbunden sind, und kann eine Spezifikation der Grundgerüstseite in gemeinsamer Weise benutzt werden.
<Technik zum Bewältigen einer Änderung in der Verbindungspezifikation>
19 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Verbindungsbeispiel zwischen einem Steuerkasten an einer Hauptleitung und Zweigleitungsunterbäumen veranschaulicht.
Eine Vielzahl von Steckern 19-1a, 19-1b, 19-1c, 19-1d, 19-1e und 19-1f, die dieselbe Größe oder Gestalt aufweisen, sind angeordnet, um Seite an Seite an einem Steuerkasten 19-1, veranschaulicht in 19, angeordnet zu sein, um verschiedene Zweigleitungen und Zubehörsätze zu verbinden. In einem Fall, in dem ein Zubehörsatz mit dem Steuerkasten 19-1 verbunden wird, wird irgendeiner von der Vielzahl von Steckern 19-1a bis 19-1f ausgewählt und werden jeweils Zweigleitungsunterbäume 19-2A, 19-2B und 19-2C verbunden.
Hier kann ein Arbeiter eine Position eines Steckers, der ein Verbindungsziel von jedem der Zweigleitungsunterbäume 19-2A, 19-2B und 19-2C ist, nach Bedarf frei auswählen, wenn ein Fahrzeug produziert wird. Eine Änderung in einer Position eines Steckers, der ein Verbindungsziel von den Zweigleitungsunterbäumen 19-2A, 19-2B und 19-2C ist, wird bewältigt, indem ein Stromkreisverbindungszustand in dem Steuerkasten 19-1 automatisch durch einen Mikrocomputer, der von einer FPGA ausgebildet wird, in dem Steuerkasten 19-1 verbaut ist und ein Programm umschreibt, geändert wird.
Deshalb kann der Arbeiter eine Position eines Steckers, der ein Verbindungsziel von jedem der Zweigleitungsunterbäume 19-2A, 19-2B und 19-2C ist, frei auswählen und wird daher Produktivität verbessert. Es ist möglich, die Anzahl von Komponenten durch Benutzen einer Funktion in gemeinsamer Weise zu reduzieren.
<Technik des Benutzens von AC Energie>
20 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Anordnungsbeispiel einer Hauptleitung und einer Vielzahl von Zweigleitungsunterbäumen, die an einem Fahrzeugkörper verlegt sind, veranschaulicht.
Ein fahrzeugseitiges System, veranschaulicht in 20, beinhaltet eine Grundgerüsthauptleitung 20-1, die geradlinig in einer vorwärts-und-rückwärts Richtung eines Fahrzeugkörpers verlegt ist, und eine Vielzahl von Zweigleitungsunterbäumen 20-2A, 20-2B und 20-2C, die mit jeweiligen Stellen der Grundgerüsthauptleitung 20-1 verbunden sind. Die jeweiligen Zweigleitungsunterbäume 20-2A, 20-2B und 20-2C sind mit Steuerkästen verbunden, die an der Grundgerüsthauptleitung 20-1 vorgesehen sind.
Als ein charakteristischer Gegenstand wird AC Energie der Grundgerüsthauptleitung 20-1 bereitgestellt. Im Besonderen wird eine Spannung von etwa AC 200 V benutzt. Jeder Steuerkasten ist mit einem Transformator und einem AC/DC Umwandler versehen, transformiert die AC Energie und wandelt die AC Energie in eine vorgegebene DC Spannung in dem Steuerkasten um und versorgt dann jeden der Zweigleitungsunterbäume 20-2A, 20-2B und 20-2C. In dem Beispiel, veranschaulicht in 20, werden DC Energiespannungen wie beispielsweise DC 5 V, DC 48 V und DC 12 V jeweils den Zweigleitungsunterbäumen 20-2A, 20-2B und 20-2C bereitgestellt.
Wie oben erwähnt, wird AC Energie gezwungen, durch die Grundgerüsthauptleitung 20-1 zu flie-ßen, und es ist daher möglich, einen Energieverlust in der Hauptleitung verglichen mit einem Fall von DC Energie zu reduzieren. Da eine Ausgestaltung einfach ist und eine Spannung durch Benutzen eines billigen Transformators umgewandelt werden kann, ist es möglich, Kosten des Systems zu reduzieren. Ein Energieverlust wird reduziert und eine Kraftstoffeffizienz eines Fahrzeugs wird daher verbessert.
<Technik des Benutzens von Multiplexkommunikation>
21 (a) und 21 (b) sind Blockschaltbilder, die eine Vielzahl von Steuerkästen und eine Kommunikationshauptleitung, die die Steuerkästen miteinander verbindet, veranschaulicht.
In einer Ausgestaltung, veranschaulicht in 21(a), wird eine Kommunikationsleitung 21-3 einer Grundgerüsthauptleitung, die zwei Steuerkästen 21-1 und 21-2 miteinander verbindet, von einem Satz von einer Vielzahl von elektrischen Kabeln ausgebildet. Mit anderen Worten müssen einzelne Kommunikationsleitungen derselben Anzahl von zu übertragenden Signalen vorbereitet werden, um Kommunikationspfade sicherzustellen, und nimmt daher, wenn die Anzahl von Signalen zunimmt, auch die Anzahl von Kommunikationsleitungen zu.
Auf der anderen Seite wird in der Ausgestaltung, veranschaulicht in 21 (b), eine Kommunikationsleitung 21-3B einer Grundgerüsthauptleitung, die zwei Steuerkästen 21-1 B und 21-2B miteinander verbindet, nur von einer oder zwei Kommunikationsleitungen ausgebildet.
Mit anderen Worten ist es bei einer Ausgestaltung, veranschaulicht in 21 (b), möglich, die Anzahl von Kommunikationsleitungen in einem Fall, in dem die Anzahl von zu übertragenden Signalen zunimmt, erheblich zu reduzieren, da Signale von einer Vielzahl von Systemen auf einer einzigen Kommunikationsleitung durch Benutzen einer Technik wie beispielweise des Zeitmultiplexverfahrens (TDM) überlagert werden. Eine Technik wie beispielsweise das Frequenzmultiplexverfahren (FDM) kann anstatt des Zeitmultiplexverfahrens (TDM) benutzt werden.
In einem Fall, in dem die Anzahl von Kommunikationsleitungen groß ist wie in 21 (a), kann es erforderlich sein, dass eine Kommunikationsleitung an einem mittleren Abschnitt eines Leitungspfads einer Hauptleitung unterteilt wird, jedoch muss eine Kommunikationsleitung durch Reduzieren der Anzahl von Kommunikationsleitungen nicht unterteilt werden, und eine Ausgestaltung kann daher vereinfacht werden. Deshalb werden die Anzahl von Stromkreisen und die Anzahl von Komponenten reduziert.
<Technik zur Wiederherstellung während des Auftretens von Unregelmäßigkeit>
22 ist ein Schaubild eines elektrischen Stromkreises, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Steuerkastens, der eine Wiederherstellungsfunktion aufweist, veranschaulicht.
Unregelmäßigkeit wie beispielsweise Trennung eines Stromkreises könnte auftreten in einer Grundgerüsthauptleitung oder einem Steuerkasten. Wenn solch eine Unregelmäßigkeit auftritt, kann vorgegebene Quellenergie nicht einem Zweigleitungsunterbaum oder einer Verbraucherseite bereitgestellt werden und werden daher Operationen von Zubehörsätzen, die verschiedene Verbraucher beinhalten, unterbunden. Um dies zu verhindern, wird eine Wiederherstellungsfunktion vorgesehen.
In der Ausgestaltung, veranschaulicht in 22, wird ein Fall angenommen, bei dem Quellenergie, die von einer Hauptenergiequelle 22-2 eines Fahrzeugs bereitgestellt wird, zwei Verbrauchern 22-3 und 2022-4 über einen Steuerkasten 22-1 bereitgestellt wird. Wenn ein Schalter 22-1a geschlossen ist, kann Energie dem Verbraucher 22-3 bereitgestellt werden. Wenn ein Schalter 22-1b geschlossen ist, kann Energie dem Verbraucher 22-4 bereitgestellt werden.
Jedoch wenn eine Störung wie beispielsweise Trennung in einem Leitungspfad auftritt, der mit dem Schalter 22-1b verbunden ist, tritt ein unregelmäßiger Zustand auf, bei dem Energie dem Verbraucher 22-4 nicht bereitgestellt wird, sogar wenn der Schalter 22-1 b geschlossen ist. Deshalb ist unter der Annahme, dass der Verbraucher 22-4 ein Verbraucher ist, der sehr hohe Priorität aufweist, in der Ausgestaltung, veranschaulicht in 22, ein Absicherungspfad 22-1c in einem Zustand, in dem er parallel zu dem Pfad des Schalters 22-1b ist, verbunden. Der Absicherungspfad 22-1c ist mit einem Relais 22-1d verbunden, das von einem Mikrocomputer 22-1e an- und ausgeschaltet werden kann.
Wenn ermittelt wird, dass eine Unregelmäßigkeit in einem Leitungspfad des Schalters 22-1 b aufgetreten ist, schaltet der Mikrocomputer 22-1e automatisch das Relais 22-1d an, um Wiederherstellungssteuerung durchzuführen, bei der Quellenergie dem Verbraucher 22-4 über den Absicherungspfad 22-1c bereitgestellt wird. Der Mikrocomputer 22-1e steuert einen Warnungsanzeigeabschnitt, der in einer Zählereinheit eines Fahrzeugs vorgesehen ist, um das Auftreten der Störung anzuzeigen. Die Zuverlässigkeit bezüglich eines Kabelbaums und Operationen verschiedener Zubehörsätze wird aufgrund der Wiederherstellungsfunktion verbessert.
<Kabellose Nahbereichskommunikationstechnik an Fahrzeug>
23(a) und 23(b) sind Blockschaltbilder, die Verbindungsbeispiele zwischen einem Kabelbaum und einem Verbraucher veranschaulichen. 24 ist eine perspektivische Ansicht, die ein spezifisches Beispiel einer Anordnung und Verbindung von verschiedenen Bestandselementen an einem Fahrzeugkörper veranschaulicht.
Wie in 23(a) veranschaulicht wird in einem Fall, in dem verschiedene Zubehörsätze, die in einer Tür 23-3 eines Fahrzeugs angeordnet sind, mit einem Kabelbaum 23-1 auf einer Fahrzeuginnenseite über einen Kabelbaum verbunden sind, ein Bündel elektrischer Kabel an einem gebogenen Teil des Kabelbaums, der mit Öffnen und Schließen der Tür gebogen wird, generell in eine Dichtungshülse 23-2 gelegt und weist daher Funktionen wie beispielsweise Schutz elektrischer Kabel, Wasserdichtigkeit, Staubdichtigkeit und Schalldichtigkeit auf. Jedoch ist es schwierig in einem Fall, in dem eine Dichtungshülse benutzt wird, Verlegungsarbeit eines Kabelbaums durchzuführen, und nehmen auch Komponentenkosten zu.
Deshalb werden in der Ausgestaltung, veranschaulicht in 23(b) kabellose Nahbereichskommunikationseinheiten 23-5 und 23-6 benutzt um einen Steuerkasten 23-4 an einem Grundgerüst auf der Fahrzeuginnenseite mit verschiedenen Zubehörsätzen, die in einer Tür 23-7 des Fahrzeugs angeordnet sind, zu verbinden. Die kabellosen Nahbereichskommunikationseinheiten 23-5 und 23-6 weisen nicht nur eine Kommunikationsfunktion auf, sondern auch eine Funktion der Bereitstellung von Quellenergie in einer kabellosen Weise. Deshalb ist in einem Fall, in dem die Ausgestaltung, veranschaulicht in 23(b) benutzt wird, eine Dichtungshülse nicht notwendig und wird Verlegungsarbeit zur Verbindung von Zubehörsätzen auch erheblich vereinfacht.
Eine Beschreibung wird an einem realistischeren Ausgestaltungsbeispiel an einem Fahrzeug gemacht werden. In einer Ausgestaltung, veranschaulicht in 24, sind eine Grundgerüsthauptleitung 24-1, ein Armaturenbrettabschnittsgrundgerüst 24-2, ein Motorraumgrundgerüst 24-3 und ähnliches an jeweiligen Stellen an einem Fahrzeugkörper als Hauptleitungen verlegt. Steuerkästen 24-41, 24-42, 24-43, 24-44 und 24-45 sind an jeweiligen Stellen in diesen Hauptleitungen angeordnet.
In der Ausgestaltung, veranschaulicht in 24, sind ein Lenkmodul 24-5 und der Steuerkasten 24-41 miteinander in einer kabellosen Weise durch kabellose Nahbereichskommunikation verbunden. Die jeweiligen Steuerkästen und die Zubehörsätze in der Tür sind auch miteinander in einer kabellosen Weise durch kabellose Nahbereichskommunikation verbunden. Zubehörsätze wie beispielsweise ein Sensor 24-7 und eine Antenne 24-8, die in einem Gepäckraum angeordnet sind, und der Steuerkasten 24-45 sind auch miteinander in einer kabellosen Weise durch kabellose Nahbereichskommunikation verbunden.
<Technik für Rauschgegenmaßnahme>
25(a), 25(b) und 25(c) sind Blockschaltbilder, die spezifische Beispiele von Verbindungszuständen einer Hauptleitung, eines Steuerkastens, einer Batterie und ähnlichem veranschaulichen.
In einem Ausgestaltungsbeispiel, veranschaulicht in 25(a), sind in derselben Weise wie in einem allgemeinen Fahrzeug eine einzige Hauptbatterie 25-1 und eine Lichtmaschine 25-2 mit der Umgebung eines Endes eines Kabelbaums 25-3 verbunden. Verschiedene Teile des Kabelbaums 25-3 sind mit Zubehörsätzen wie beispielsweise elektronischen Steuereinheiten (ECUs) 25-4 und 25-5 und einem elektrischen Motor 25-6 verbunden.
In der Ausgestaltung, wie in 25(a) veranschaulicht, ist eine Vorrichtung wie beispielsweise die Lichtmaschine 25-2 oder der elektrische Motor 25-6 eine Quelle, die Rauschen erzeugt, und gibt es daher eine Wahrscheinlichkeit, dass von diesen erzeugtes elektromagnetisches Rauschen einen nachteiligen Effekt auf die elektronischen Steuereinheiten 25-4 und 25-5 oder ähnliches, das in der Nähe von diesen gelegen ist, aufweist.
Deshalb werden die folgenden Gegenmaßnahmen ergriffen, um den Einfluss von Rauschen zu reduzieren. Mit anderen Worten sind eine Vielzahl von Batterien vorbereitet und in einer Verteilungsweise in einem Grundgerüst an Positionen nahe den Rauschquellen angeordnet. Folglich nimmt die Batterie mühelos erzeugtes Rauschen auf. Es ist möglich, Weitergeben von Rauschen in jede elektronische Steuereinheit zu verhindern. Das Rauschproblem kann ungeachtet der Stellen an dem Grundgerüst, an denen Rauschquellen und Vorrichtungen, die mühelos von Rauschen beeinflusst werden, verbunden sind, gelöst werden.
In dem Ausgestaltungsbeispiel, veranschaulicht in 25(b), sind zusätzlich zu der Hauptbatterie 25-1 Unterbatterien 25-1 B und 25-1C mit dem Grundgerüst des Kabelbaums 25-3 in einer Verteilungsweise verbunden. Deshalb wird Rauschen, das von dem elektrischen Motor 25-6 erzeugt wird, der eine Rauschquelle ist, von den Unterbatterien 25-1 B und 25-1C aufgenommen, die in der Nähe davon verbunden sind.
Die elektronischen Steuereinheiten 25-4 und 25-5, die mühelos von Rauschen beeinflusst werden, sind an Positionen weiter weg von der Rauschquelle als die Unterbatterien 25-1B und 25-1C angeordnet und werden daher kaum von Rauschen beeinflusst.
In dem Ausgestaltungsbeispiel, veranschaulicht in 25(c), sind zusätzlich zu der Hauptbatterie 25-1 sechs Unterbatterien 25-1 B, 25-1C, 25-1D, 25-1 E, 25-1 F und 25-1G mit dem Grundgerüst des Kabelbaums 25-3 in einer Verteilungsweise verbunden. Die Unterbatterie 25-1 B ist mit einer Hauptleitung 25-3A zwischen der Hauptbatterie 25-1 und einem Steuerkasten 25-7A verbunden. Die Unterbatterie 25-1C ist mit einem internen Stromkreis des Steuerkastens 25-7A verbunden.
Die Unterbatterie 25-1D ist mit einer Hauptleitung 25-3B zwischen zwei Steuerkästen 25-7A und 25-7B verbunden. Die Unterbatterie 25-1E ist mit einem internen Stromkreis des Steuerkastens 25-7B verbunden. Die Unterbatterie 25-1 F ist mit einer Hauptleitung 25-3C zwischen zwei Steuerkästen 25-7B und 25-7C verbunden. Die Unterbatterie 25-1G ist mit einem internen Stromkreis des Steuerkastens 25-7C verbunden.
Wie in der Ausgestaltung, veranschaulicht in 25(c), kann in einem Fall, in dem eine Vielzahl von Unterbatterien verbunden sind, jede Unterbatterie mit irgendeiner Stelle verbunden werden. Da jede Unterbatterie als ein Rauschfilter wirkt, sind eine Vielzahl von Unterbatterien verbunden und wird daher das Verhalten des Aufnehmens von Rauschen in einer Energiebereitstellungsleitung verbessert.
<Technik für Rauschgegenmaßnahme>
26(a), 26(b), 26(c), 26(d) und 26(e) sind Blockschaltbilder, die spezifische Beispiele von Verbindungszuständen einer Hauptleitung und einer oder mehrerer Batterien veranschaulichen.
Bei dieser Technik werden Gegenmaßnahmen der folgenden (1), (2) und (3) ergriffen.
(1) Eine Batterie, die eine Charakteristik des Aufnehmens von Rauschen aufweist, ist ausgestaltet, mit irgendeiner Stelle einer Grundgerüsthauptleitung verbunden zu werden. (2) Um den Einfluss einer Spannungsschwankung oder von Rauschen zu entfernen, wird ein Leitungswegmaterial mit niedriger Impedanz als ein Leitungswegmaterial einer Grundgerüsthauptleitung benutzt. (3) Eine Ausgestaltung einer Grundgerüsthauptleitung wird in gemeinsamer Weise benutzt und eine Batterieanbringungsposition kann gemäß Bedingungen jedes Fahrzeugs geändert werden.
In einer Ausgestaltung, veranschaulicht in 26(a), sind Steuerkästen 26-4A, 26-4B, 26-4C und 26-4D jeweils mit vier Enden einer Grundgerüsthauptleitung 26-3 verbunden. Eine Hauptbatterie 26-1 ist mit der Grundgerüsthauptleitung 26-3 an der Position des Steuerkastens 26-4A verbunden und eine Unterbatterie 26-2 ist mit der Grundgerüsthauptleitung 26-3 an der Position des Steuerkastens 26-4D verbunden. Sogar in einem Fall, in dem die Hauptbatterie 26-1 und die Unterbatterie 26-2 mit der Grundgerüsthauptleitung 26-3 an irgendwelchen Positionen der Steuerkästen 26-4A, 26-4B, 26-4C und 26-4D verbunden sind, kann die Grundgerüsthauptleitung 26-3, deren Ausgestaltung in gemeinsamer Weise benutzt wird, benutzt werden.
In einer Ausgestaltung, veranschaulicht in 26(b), ist nur eine Hauptbatterie 26-1 mit einem vorderen Ende einer Grundgerüsthauptleitung 26-3, die auf der Vorderseite eines Fahrzeugs gelegen ist, über einen Steuerkasten 26-4A verbunden.
In einer Ausgestaltung, veranschaulicht in 26(c), ist nur eine Unterbatterie 26-2 mit einem hinteren Ende einer Grundgerüsthauptleitung 26-3, die auf der Hinterseite eines Fahrzeugs gelegen ist, über einen Steuerkasten 26-4D verbunden.
In einer Ausgestaltung, veranschaulicht in 26(d), ist eine Hauptbatterie 26-1 mit einem vorderen Ende einer Grundgerüsthauptleitung 26-3, die auf der Vorderseite eines Fahrzeugs gelegen ist, über einen Steuerkasten 26-4A verbunden und ist eine Unterbatterie 26-2 mit einem hinteren Ende einer Grundgerüsthauptleitung 26-3, die auf der Hinterseite eines Fahrzeugs gelegen ist, über einen Steuerkasten 26-4D verbunden.
In einer Ausgestaltung, veranschaulicht in 26(e), ist eine Unterbatterie 26-2 in der Nähe des Zentrums eines Fahrzeugs angeordnet und ist die Unterbatterie 26-2 direkt mit dem Zentrum einer Grundgerüsthauptleitung 26-3 verbunden.
<Technik für Rauschgegenmaßnahme>
27 ist ein Blockschaltbild, das ein spezifisches Beispiel eines Verbindungszustands einer Hauptleitung und einer Vielzahl von Batterien veranschaulicht.
In einer Ausgestaltung, veranschaulicht in 27, sind Steuerkästen 27-2, 27-3, 27-4 und 27-5 jeweils mit vier Enden einer Grundgerüsthauptleitung 27-1 verbunden. Jeder von der Vielzahl von Steuerkästen 27-2, 27-3, 27-4 und 27-5 weist eine kleine darin verbaute Unterbatterie (sekundäre Batterie) auf. Jede Unterbatterie ist mit einer Energiequellenleitung der Grundgerüsthauptleitung 27-1 verbunden. Eine Hauptenergiequelle wie beispielsweise eine Hauptbatterie (nicht veranschaulicht) ist auch mit der Grundgerüsthauptleitung 27-1 verbunden. Deshalb wird der in den folgenden (1) bis (4) gezeigte Inhalt realisiert.

(1) Eine Vielzahl von Batterien kann an jeweiligen Teilen der Grundgerüsthauptleitung 27-1 in einer Verteilungsweise angeordnet werden. Folglich kann eine Spannungsschwankung in einem Fall, in dem eine in einem Verbraucher erforderliche Spannung hoch ist, unterdrückt werden, indem ein Strom von jeder Batterie bereitgestellt wird.
(2) Eine Vielzahl von angeordneten Batterien kann üblicherweise mit jeweiligen Abschnitten der Grundgerüsthauptleitung 27-1 in einer Verteilungsweise verbunden werden. Folglich kann in einem Fall, in dem elektrische Regenerationsenergie an der Grundgerüsthauptleitung 27-1 auftaucht, diese Energie effizient von einer Vielzahl von Batterien an den jeweiligen Teilen rückgewonnen werden. Deshalb wird ein Rückgewinnungsverhältnis von Regenerationsenergie verbessert.
(3) Da eine Vielzahl von Batterien vorgesehen sind, kann in einem Fall, in dem Unregelmäßigkeit in einer Hauptenergiequelle wie beispielsweise einer Hauptbatterie auftritt, Absicherungsenergie von einer Vielzahl von Unterbatterien bereitgestellt werden. Solch eine Energieabsicherungssteuerung kann automatisch durch Benutzen von Mikrocomputern, die in den Steuerkästen 27-2, 27-3, 27-4 und 27-5 vorgesehen sind, durchgeführt werden.
(4) Da eine Batterie in jedem Bereich an einem Fahrzeug vorgesehen ist, kann sogar in einem Fall, in dem ein Teil der Grundgerüsthauptleitung 27-1 aufgrund eines Fahrzeugzusammenpralls oder ähnlichem getrennt wird, Quellenergie von einer Batterie, die in der Nähe eines Bereichs gelegen ist, in dem ein Zubehörsatz angeordnet ist, bereitgestellt werden, und kann daher eine sichere Energiequelle, die Bereitstellen von Energie nicht unterbindet, implementiert werden.

<Technik für Rauschgegenmaßnahme>
28 ist ein Schaubild eines elektrischen Stromkreises, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Energiequellensystems in einem fahrzeugseitigen System veranschaulicht.
Ein Gerät, veranschaulicht in 28, beinhaltet eine Lichtmaschine 28-1, eine Hauptbatterie 28-2, eine Grundgerüsthauptleitung 28-3, eine Körpermasse 28-4, Zubehörsätze 28-5A bis 28-5D und Zweigleitungsunterbäume 28-6A bis 28-6D. Die Grundgerüsthauptleitung 28-3 beinhaltet eine Energiequellenleitung 28-3a und eine Masse- (GND)-Leitung 28-3b. Die Körpermasse 28-4 ist ein Massepfad, der ein Metall benutzt, das einen Körper eines Fahrzeugs bildet.
In einer Ausgestaltung, veranschaulicht in 28, sind die Lichtmaschine 28-1 und die Hauptbatterie 28-2 mit einer stromaufwärts gelegenen Seite der Grundgerüsthauptleitung 28-3 verbunden. Jeweilige Teile der Grundgerüsthauptleitung 28-3 sind mit den Zubehörsätzen 28-5A bis 28-5D über die Zweigleitungsunterbäume 28-6A bis 28-6D verbunden.
Jeder negative Anschluss der Lichtmaschine 28-1 und der Hauptbatterie 28-2 ist jeweils mit beiden von der Erdleitung 28-3b der Grundgerüsthauptleitung 28-3 und der Körpermasse 28-4 verbunden. Anschlüsse auf einer Energiequellenmassenseite der Zubehörsätze 28-5A und 28-5B sind jeweils nur mit der Erdleitung 28-3b der Grundgerüsthauptleitung 28-3 über die Zweigleitungsunterbäume 28-6A und 28-6B verbunden. Anschlüsse auf einer Energiequellenmassenseite der Zubehörsätze 28-5C und 28-5D sind nur mit der Körpermasse 28-4 über eine zugehörige Erdleitung oder eine Gehäusemasse verbunden.
Ein Widerstandswert eines Leitungspfads ist in einem Fall des Benutzens der Körpermasse 28-4 sehr klein, zum Beispiel etwa 0,7 mΩ, jedoch nimmt ein Widerstandswert in einem Fall des Benutzens der Erdleitung 28-3b der Grundgerüsthauptleitung 28-3 relativ zu.
Da die Erdleitung 28-3b der Grundgerüsthauptleitung 28-3 einen relativ großen Widerstandswert aufweist, könnte, wenn ein großer Strom fließt, eine Massepotentialschwankung aufgrund eines Spannungsabfalls, der durch einen Widerstand des Leitungspfads verursacht wird, auftreten. Jedoch, wenn die Körpermasse 28-4 benutzt wird, ist ein Widerstandswert davon klein und tritt daher eine Massepotentialschwankung kaum auf.
In der Ausgestaltung, veranschaulicht in 28, sind, da angenommen wird, dass ein Energiequellenstrom, der in den Zubehörsätzen 28-5A und 28-5B verbraucht wird, relativ klein ist, die Masseanschlüsse davon mit der Erdleitung 28-3b der Grundgerüsthauptleitung 28-3 verbunden. Zusätzlich sind, da angenommen wird, dass ein Energiequellenstrom, der in den Zubehörsätzen 28-5C und 28-5D verbraucht wird, relativ groß ist, die Masseanschlüsse davon mit der Körpermasse 28-4 verbunden. In dem oben beschriebenen Verbindungsweg ist es möglich, eine Massepotentialschwankung zu reduzieren.
Die Lichtmaschine 28-1 weist einen Umschaltstromkreis wie beispielsweise einen darin verbauten DC/DC Umwandler auf und daher gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass Rauschen aufgrund von Umschalten erzeugt wird. Jedoch ist, wie in 28 veranschaulicht, der negative Anschluss der Lichtmaschine 28-1 mit der Körpermasse 28-4 verbunden und kann daher erzeugtes Rauschen aufgenommen werden, indem die Hauptbatterie 28-2 oder ähnliches benutzt wird, da der Widerstand eines Leitungspfads klein ist.
<Technik zum Kommunizieren zwischen Fahrzeug und Fahrzeugaußenbereich>
29(a) ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines fahrzeugseitigen Systems veranschaulicht und 29(b) ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel eines Außenbereichs des selbigen fahrzeugseitigen Systems veranschaulicht.
Das fahrzeugseitige System, veranschaulicht in 29(b) beinhaltet eine Vielzahl von Steuerkästen 29-1, eine Grundgerüsthauptleitung 29-4, die die Steuerkästen miteinander verbindet, und eine Vielzahl von Zweigleitungsunterbäumen 29-5, die mit der Grundgerüsthauptleitung 29-4 über die Steuerkästen verbunden sind.
Wie in 29(a) veranschaulicht, sind Zubehörsätze 29-3A und 29-3B und ähnliches mit den Zweigleitungsunterbäumen 29-5 verbunden und stehen unter der Steuerung der Zweigleitungsunterbäume 29-5. Als spezifische Beispiele der Zubehörsätze 29-3A und 29-3B sind zum Beispiel ein Audiogerät oder eine elektronische Steuereinheit (ECU) verbunden. Wie in 29(b) veranschaulicht, ist in diesem Beispiel ein Datenkommunikationsmodul (DCM) 29-1a in einem von der Vielzahl von Steuerkästen 29-1 bereitgestellt.
In einem allgemeinen Fahrzeug sind jeweilige Zubehörsätze getrennt mit dem DCM verbunden, sodass die Zubehörsätze verschiedener Arten kabellose Kommunikation mit einem Fahrzeugau-ßenbereich durchführen. Daher konzentrieren sich Verbindungsstellen verschiedener Stromkreise an dem DCM. Wenn sich viele Stromkreise konzentrieren, nimmt die Anzahl verarbeiteter elektrischer Kabel in einem Kabelbaum zu, was zu einer Zunahme in einer Größe eines Steckers führt, und verschlechtert sich daher die Produktivität des Kabelbaums.
Deshalb ist, wie in der Ausgestaltung, veranschaulicht in 29(a), das DCM 29-1a in einem einzigen Steuerkasten 29-1 verbaut und sind die verschiedenen Zubehörsätze 29-3A und 29-3B mit dem gemeinsamen Steuerkasten 29-1 verbunden.
Da der Steuerkasten 29-1, veranschaulicht in 29(a), mit der Grundgerüsthauptleitung 29-4 verbunden ist, sind verschiedene Arten von Zubehörsätzen, die an verschiedenen Positionen an einem Fahrzeug angeordnet sind, mit der Grundgerüsthauptleitung 29-4 verbunden und ist es daher möglich, die kabellose Kommunikationsfunktion des DCM 29-1a über die Hauptleitung mühelos zu benutzen. Folglich ist es möglich, die Anzahl von Stromkreisen eines Kabelbaums zu reduzieren und daher die Komponentenkosten und Herstellungskosten des Kabelbaums zu reduzieren.
<Technik bezüglich Spannungs- und Stromverbrauchs in Hauptleitung>
30(a) und 30(b) sind Längsschnittansichten, die jeweils Ausgestaltungsbeispiele von unterschiedlichen Grundgerüsthauptleitungen veranschaulichen. 31 ist ein Zeitdiagramm, das ein Beispiel einer Entsprechungsbeziehung zwischen einem Energiequellenstrom und einer Energiequellenspannung in einem Fall, in dem spezielle Energiequellensteuerung durchgeführt wird, veranschaulicht.
In einem fahrzeugseitigen System nimmt, wenn der Stromverbrauch eines mit einem Kabelbaum verbundenen Zubehörsatzes zunimmt, ein Spannungsabfall zu und schwankt ein Massepotential mühelos in einem Fall, in dem der Widerstand einer Erdleitung groß ist. Ein Masseanschluss des Zubehörsatzes könnte potentialfrei von einer Erdleitung sein. Es gibt einen Fall, in dem eine Energiequellenspannung, die einem Zubehörsatz bereitgestellt wird, reduziert wird aufgrund eines Spannungsabfalls in einer Energiequellenleitung.
Deshalb sind in der vorliegenden Ausführungsform zwei Arten von Energiequellenspannungen, zum Beispiel +12 V und +48 V ausgestaltet, zusammen in einer gemeinsamen Grundgerüsthauptleitung benutzt zu werden, und werden die zwei Arten von Energiequellenspannungen abhängig von Situationen benutzt.
Eine Grundgerüsthauptleitung 30-1, veranschaulicht in 30(a) und 30(b), beinhaltet zwei Energiequellenleitungen 30-1a und 30-1b, eine Erdleitung 30-1c und eine Kommunikationsleitung 30-1d. In der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich zwischen Energiequellenspannungen, die zumindest einer von den Energiequellenleitungen 30-1a und 30-1b bereitgestellt werden, umzuschalten. Mit anderen Worten wird in einem Fall, in dem die Energiequellenspannung von +12 V ausgewählt wird, wie in 30(a) veranschaulicht, die Energiequellenspannung von +12 V der Energiequellenleitung 30-1 a oder 30-1 b bereitgestellt. In einem Fall, in dem die Energiequellenspannung von +48 V ausgewählt wird, wird, wie in 30(b) veranschaulicht, die Energiequellenspannung von +48 V der Energiequellenleitung 30-1a oder 30-1b bereitgestellt.
Zum Beispiel wird DC Energie, die von einer Hauptenergiequelle wie beispielsweise einer Hauptbatterie bereitgestellt wird, in einem an der Grundgerüsthauptleitung 30-1 angeordneten Steuerkasten erhöht oder erniedrigt, und kann daher Umschalten zwischen +12 V und +48 V durchgeführt werden.
Steuerung wird durch Benutzen eines Mikrocomputers des Steuerkastens durchgeführt und daher kann Umschalten zwischen +12 V und +48 V automatisch durchgeführt werden. Zum Beispiel wenn der Mikrocomputer einen in einem Verbraucher erforderlichen Strom oder tatsächlichen Stromverbrauch überwacht, kann automatisches Umschalten zwischen Spannungen wie in dem Beispiel, veranschaulicht in 31, abhängig von der Stärke des Stroms durchgeführt werden.
Mit anderen Worten wird in einem Fall, in dem der Stromverbrauch eines Verbrauchers groß ist, eine von dem Steuerkasten bereitgestellte Spannung von +12 V auf +48 V geändert, und ist es daher möglich, den Einfluss eines Abfalls in einer dem Verbraucher bereitgestellten Spannung zu reduzieren.
<Technik bezüglich Ausgestaltung der Hauptleitung>
32(a), 32(b) und 32(c) sind Längsschnittansichten, die jeweils Ausgestaltungsbeispiele von unterschiedlichen Grundgerüsthauptleitungen veranschaulichen.
In einem allgemeinen Fahrzeug wird +12 V als eine Energiequellenspannung benutzt. Jedoch, wenn der Stromverbrauch eines Verbrauchers zunimmt, tritt ein Problem wie beispielsweise ein Spannungsabfall in einem Kabelbaum auf. Wenn ein Durchmesser eines elektrischen Kabels des Kabelbaums erhöht wird, um den Spannungsabfall zu reduzieren, wird der Kabelbaum zu groß und nimmt daher ein Gewicht davon auch zu.
Deshalb ist +48 V ausgestaltet, zusätzlich zu +12 V auch als eine in einem Kabelbaum gehandhabte Energiequellenspannung benutzt zu werden.
In einer Ausgestaltung, veranschaulicht in 32(a), wird eine Grundgerüsthauptleitung von vier Leitungswegmaterialien (elektrischen Kabeln, Sammelschienen und ähnlichem) gebildet. Zwei von den vier Leitungswegmaterialien werden als eine Energiequellenleitung und eine Erdleitung (GND) für +12 V benutzt, und die anderen zwei verbleibenden Leitungswegmaterialien werden als eine Energiequellenleitung und eine Erdleitung (GND) für +48 V benutzt.
In einer Ausgestaltung, veranschaulicht in 32(b), wird eine Grundgerüsthauptleitung von drei Leitungswegmaterialien gebildet. Eines von den drei Leitungswegmaterialien wird als eine Energiequellenleitung für +12 V benutzt, ein anderes wird als eine Erdleitung (GND) benutzt und das verbleibende wird als eine Energiequellenleitung für +48 V benutzt.
In einer Ausgestaltung, veranschaulicht in 32(c), wird eine Grundgerüsthauptleitung von zwei Leitungswegmaterialien gebildet. Eines von den zwei Leitungswegmaterialien wird als eine gemeinsame Energiequellenleitung für +12 V oder +48 V benutzt und das andere wird als eine Erdleitung (GND) benutzt. In einem Fall des Benutzens der Ausgestaltung, veranschaulicht in 32(c), wird zum Beispiel Spannungsumschalten zwischen +12 V und +48 V in einem Steuerkasten an der Grundgerüsthauptleitung durchgeführt.
<Technik bezüglich Energiesparsteuerung>
Zum Beispiel wenn die Bereitstellung von Energie an einen Verbraucher, der niedrige Priorität aufweist, reduziert wird oder Leitung eines Verbrauchers, der niedrige Priorität aufweist, zeitweise unterbunden wird, kann der Energieverbrauch des gesamten Fahrzeugs reduziert werden und führt das zur Verbesserung der Energieeffizienz und Verkleinerung einer Batterie. Jedoch, wenn solch eine Energiesparsteuerung ständig durchgeführt wird, könnte ein Benutzer nicht fähig sein, einen Verbraucher, der niedrige Priorität aufweist, bequem zu nutzen.
Deshalb wird ein Fall angenommen, in dem ein üblicher Modus in einen Energiesparmodus nur umgeschaltet wird, wenn eine bestimmte Situation auftritt, und wird die oben beschriebene Energiesparsteuerung durchgeführt. Hier ist es wichtig, eine Bestimmungsbedingung zum Bestimmen, ob der übliche Modus in den Energiesparmodus umgeschaltet wird oder nicht, festzulegen.
In der vorliegenden Ausführungsform werden vergangene Daten DA und Erwartungsdaten DB für einen Tag ab jetzt vorbereitet, um das Umschalten von dem üblichen Modus in den Energiesparmodus zu bestimmen. Die vergangenen Daten DA werden mit den Erwartungsdaten DB verglichen, eine heutige Energiebenutzungsvorhersage wird einem Benutzer präsentiert und ein Steuergerät an einer Fahrzeugseite wählt automatisch den Energiesparmodus aus.
Als ein spezifisches Beispiel der vergangenen Daten DA werden Bedingungsmuster wie beispielsweise eine Tagesbasis, eine Jahreszeitenbasis und eine Umweltbedingungsbasis, zum Beispiel Wetter, Temperatur und Feuchtigkeit berücksichtigt und wird eine Energiebenutzungsmenge für jedes Bedingungsmuster gemessen und als Daten erzeugt. Die Daten werden durch Benutzen einer Lernfunktion optimiert.
Als ein spezifisches Beispiel der Erwartungsdaten DB gibt es Benutzungsmengenvorhersagedaten einer Autoklimaanlage basierend auf einer heutigen Wettervorhersage, einen Zeitplan eines Benutzers, der in einem Smartphone oder ähnlichem registriert ist, Zielinformation, die in ein Autonavigationsgerät eingegeben wird und ähnliches. Spezifische Bedingungsmuster werden auf Grundlage der spezifischen Daten entnommen und daher können geeignete Erwartungsdaten DB erhalten werden.
<Technik zum Verhindern von Batterieerschöpfung>
Zum Beispiel sind in einem Fall, in dem ein Fahrzeug geparkt ist ohne mit einer externen Energiequelle verbunden zu sein, die meisten der Zubehörsätze an einem Fahrzeug in einem Unterbindungszustand und wird in einer Batterie angesammelte Energie kaum verbraucht. Jedoch tritt, da zum Beispiel einige Verbraucher wie beispielsweise ein Diebstahlverhinderungsgerät sogar während des Parkens fortfahren, Energie zu verbrauchen, wenn ein Parkzustand für eine lange Zeitspanne fortgesetzt wird, Batterieerschöpfung auf und kann das Fahrzeug nicht gestartet werden.
Deshalb führt in der vorliegenden Ausführungsform ein Steuergerät an dem Fahrzeug spezielle Steuerung aus, um Batterieerschöpfung im Voraus zu verhindern. Mit anderen Worten erkennt das Steuergerät eine Energierestkapazität in einer Energiequelle wie beispielsweise einer Hauptbatterie, misst einen Leitungsstrom oder einen aus der Batterie fließenden Dunkelstrom und sagt die Anzahl der Tage voraus, die bleiben bis Batterieerschöpfung auftritt, basierend auf der Information. In einem Fall, in dem die Anzahl von verbleibenden Tagen klein ist, wird die Bereitstellung von Energie von der Batterie automatisch unterbunden. Die Bereitstellung von Energie kann gesteuert sein, schrittweise reduziert zu werden.
<Technik bezüglich Trennungsermittlung>
33 ist ein Schaubild eines elektrischen Stromkreises, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Energiequellensystems in einem fahrzeugseitigen System veranschaulicht.
In einem fahrzeugseitigen System, veranschaulicht in 33, sind eine Lichtmaschine 33-1 und eine Hauptbatterie 33-2, die Hauptenergiequellen sind, mit einer vorderen Endseite einer Grundgerüsthauptleitung 33-4 verbunden und ist eine Unterbatterie 33-2B mit einer hinteren Endseite der Grundgerüsthauptleitung 33-4 über einen Schalter 33-5 verbunden.
Eine Vielzahl von Steuerkästen 33-3A, 33-3B und 33-3C sind mit einem mittleren Abschnitt der Grundgerüsthauptleitung 33-4 in einer Verteilungsweise an jeweiligen Positionen verbunden. Eine Energiequellenleitung und eine Erdleitung sind als Bestandselemente der Grundgerüsthauptleitung 33-4 beinhaltet. Die Energiequellenleitung der Grundgerüsthauptleitung 33-4 ist ausgestaltet, nicht nur für Energiebereitstellung, sondern auch für Kommunikation benutzt zu werden. Mit anderen Worten werden DC Quellenergie und ein AC Signal zur Kommunikation in einem Zustand übertragen, in dem sie an der Energiequellenleitung einander überlagert sind, indem die bestehende Energieleitungskommunikations- (PLC)-Technik benutzt wird.
Deshalb weist jeder von der Vielzahl von Steuerkästen 33-3A, 33-3B und 33-3C eine darin verbaute Schnittstelle für PLC Kommunikation auf und können daher die Vielzahl von Steuerkästen 33-3A, 33-3B und 33-3C PLC Kommunikation miteinander durchführen.
In dieser Ausgestaltung kann, zum Beispiel wenn die Grundgerüsthauptleitung 33-4 zwischen den zwei Steuerkästen 33-3A und 33-3B getrennt ist, PLC Kommunikation nicht zwischen den zwei Steuerkästen 33-3A und 33-3B durchgeführt werden. Deshalb können in einem Fall, in dem die PLC Kommunikation nicht durchgeführt werden kann, die Steuerkästen 33-3A und 33-3B Trennung der Grundgerüsthauptleitung 33-4 erkennen. Weiterhin kann eine Position, an der die Trennung auftritt, spezifiziert werden. Jeder von der Vielzahl von Steuerkästen 33-3A, 33-3B und 33-3C weist eine kabellose Kommunikationsfunktion mit kurzer Reichweite auf, um Kommunikation sogar in einem Fall durchzuführen, in dem die Grundgerüsthauptleitung 33-4 getrennt ist.
In einem Fall, in dem die oben beschriebene Trennung auftritt, wird Energiewiederherstellungsteuerung gemäß einer fail-safe Funktion irgendeines der Steuerkästen 33-3A, 33-3B und 33-3C, der die Trennung ermittelte, durchgeführt. Mit anderen Worten wird, wenn der Schalter 35-5 geschlossen ist, Quellenergie der Grundgerüsthauptleitung 33-4 von beiden von der Hauptbatterie 33-2 und der Unterbatterie 33-2B bereitgestellt. Der Schalter 33-5 wird in einem geschlossenen Zustand aufrechterhalten. Folglich wird Energie jedem Stromkreis von der Hauptbatterie 33-2 auf der stromaufwärts gelegenen Seite der Trennungsposition bereitgestellt und wird Energie jedem Stromkreis von der Unterbatterie 33-2B auf der stromabwärts gelegenen Seite der Trennungsposition bereitgestellt. In einem Fall, in dem Trennung auftritt, wird PLC Kommunikation unterbunden, und werden Kommunikationspfade zwischen den Steuerkästen 33-3A, 33-3B und 33-3C sichergestellt, indem kabellose Kommunikation, deren Funktion beschränkt ist, benutzt wird.
<Technik zum Benutzen des Kommunikationssystems in gemeinsamer Weise>
34 ist eine Längsschnittansicht, die ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kommunikationskabels veranschaulicht.
Es gibt eine Vielzahl von Standards wie beispielsweise CAN oder CXPI als Standards bezogen auf Kommunikation an einem Fahrzeug. Deshalb gibt es eine Möglichkeit, dass Kommunikationsschnittstellen basierend auf einer Vielzahl von Standards miteinander aufgrund eines Unterschieds zwischen Fahrzeugspezifikationen, eines Unterschieds zwischen Bereichen an einem Fahrzeug, eines Unterschieds zwischen Rängen und ähnlichem kombiniert werden können. Komponenten wie beispielsweise Kommunikationskabel, die unterschiedliche Ausgestaltungen für die jeweiligen Standards aufweisen, werden benutzt. Da die Ausgestaltungen unterschiedlich voneinander sind, können Komponenten basierend auf einer Vielzahl von Standards nicht in gemeinsamer Weise benutzt werden.
Ein Kommunikationskabel 34-1, veranschaulicht in 34, ist ausgestaltet, für beides von Kommunikation basierend auf dem CAN Standard und Kommunikation basierend auf dem CXPI Standard benutzt werden zu können. Das Kommunikationskabel 34-1 wird von vier elektrischen Kabeln, beinhaltend eine Energiequellenleitung 34-1a, eine Erdleitung (GND) 34-1b, eine High-Side Kommunikationsleitung 34-1c und eine Low-Side Kommunikationsleitung 34-1d, gebildet.
In einem Fall, in dem Kommunikation basierend auf dem CAN Standard durchgeführt wird, werden beide von der High-Side Kommunikationsleitung 34-1c und der Low-Side Kommunikationsleitung 34-1d benutzt, und in einem Fall, in dem Kommunikation basierend auf dem CXPI Standard durchgeführt wird, wird nur die High-Side Kommunikationsleitung 34-1c benutzt. Folglich kann das Kommunikationskabel 34-1, dessen Ausgestaltung in gemeinsamer Weise benutzt wird, ungeachtet davon, ob es mit einer Kommunikationsschnittstelle basierend auf irgendeinem von den CAN und CXPI Standards verbunden ist, benutzt werden. Durch diese gemeinsame Benutzung wird Herstellen eines Kabelbaums erleichtert und werden daher verschiedene Zubehörsätze auch mühelos nachinstalliert.
Eine Ausgestaltung eines Umschaltstromkreises CB11 zum Umschalten zwischen zwei Arten von Schnittstellenverbindungen basierend auf CAN und CXPI ist in 10, wie oben beschrieben, veranschaulicht.
<Technik zum Benutzen einer Ausgestaltung in gemeinsamer Weise>
35 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kommunikationssystems in einem fahrzeugseitigen System veranschaulicht.
Zum Beispiel ist es in einem Fall, in dem verschiedene Zubehörsätze über Zweigleitungsunterbäume mit den Steuerkästen 31 bis 33 verbunden sind und unter der Steuerung der Steuerkästen 31 bis 33 stehen, wie in 1 veranschaulicht, schwierig, einen großen Steuerkasten zu benutzen, und könnte die Anzahl von Steckern zur Verbindung der Zweigleitungsunterbäume beschränkt sein. Daher könnte in einem Fall, in dem eine Vielzahl von Zubehörsätzen mit einem einzigen Steuerkasten zu verbinden sind, die Anzahl von Steckern unzureichend sein. Mit anderen Worten ist eine Breite des Steuerkastens klein, und daher gibt es einen Fall, indem eine Vielzahl von Steckern nicht in dem Steuerkasten vorgesehen werden kann.
Deshalb ist in der vorliegenden Ausführungsform ein modularer Verbindungsstecker (JC) 35-1, veranschaulicht in 35 vorbereitet. Der modulare Verbindungsstecker 35-1 weist eine Ausgestaltung ähnlich der eines Tischhahns, eine stromaufwärts gelegene Seite davon ist mit einem einzigen Zweigleitungsunterbaum 35-5 verbunden und ein Verbindungsabschnitt 35-1a auf einer stromabwärts gelegenen Seite ist mit einer Vielzahl von Steckern zur Verbindung einer Vielzahl von Vorrichtungen versehen.
Wie in 35 veranschaulicht, ist der Zweigleitungsunterbaum 35-5 des modularen Verbindungssteckers 35-1 zum Beispiel mit einem Stecker eines einzigen Steuerkastens 35-2C als eine Zweigleitung verbunden. Wie in 35 veranschaulicht, ist der modulare Verbindungsstecker 35-1 mit zwei PHY Stromkreisen, einem Netzwerkschalter (Schalter), einem gateway (GW), einer Verarbeitungseinheit, einer CAN-FD Schnittstelle, einer CXPI Schnittstelle, einem Standardfunktionstreiber und ähnlichem darin versehen.
In der Ausgestaltung, veranschaulicht in 35, ist einer der PHY-Stromkreise des modularen Verbindungssteckers 35-1 mit einer Vorrichtung 35-7 eines Kamera- und eines Sensorsystems über eine Kommunikationsleitung 35-8 verbunden. Zwei Verbraucher sind mit dem Standardfunktionstreiber verbunden und stehen unter der Steuerung des Standardfunktionstreibers.
Der Verbindungsabschnitt 35-1a auf der stromabwärts gelegenen Seite des modularen Verbindungssteckers 35-1 ist mit einer Vielzahl von Steckern versehen und daher kann eine Vielzahl von Zubehörsätzen damit bei Bedarf verbunden werden. Zum Beispiel könnten, wie in 35 veranschaulicht, ein DCM und eine Antenne verbunden sein oder könnte ein Verbraucher 6 über eine elektronische Steuereinheit (ECU) verbunden sein. Anstatt über die ECU könnte ein Verbraucher auch über Stecker (E Stecker), die eine einfache Kommunikationsfunktion oder eine Ausgangssteuerfunktion aufweisen, verbunden sein.
Ein anderer modularer Verbindungsstecker 35-1 kann in Serie mit dem Verbindungsabschnitt 35-1a auf der stromabwärts gelegenen Seite des modularen Verbindungssteckers 35-1 verbunden sein, und daher ist es möglich, die Anzahl von verbindbaren Vorrichtungen bei Bedarf zu erhöhen. Bestandselemente wie beispielsweise ein ECU-Kasten 35-3, veranschaulicht in 35, werden später ausführlich beschrieben werden.
<Technik des Einbindens eines optischen Kommunikationspfads in die Grundgerüsthauptleitung>
Wie in oben beschriebener 10 veranschaulicht, werden optische Faserkabel als zwei Kommunikationsleitungen L4B und L5B der Grundgerüsthauptleitung BB_LM benutzt, und weist daher der Steuerkasten CB eine optische Kommunikationsfunktion auf. Folglich kann, da Kommunikation mit großer Kapazität oder hoher Geschwindigkeit durch Benutzen der Hauptleitung durchgeführt werden kann, sie zur Kommunikation für ein Fahrzeug hohen Rangs verwendet werden. Im Besonderen kann sie, da die maximale Kommunikationsgeschwindigkeit von etwa 10 Gbps sichergestellt werden kann, auch auf eine Anwendung angewendet werden, bei der Videodaten hoher Auflösung ohne Verzögerung gesendet werden müssen.
<Technik zur Handhabung optischer Signale in einem Steuerkasten>
Eine Funktion zur Handhabung eines optischen Signals ist in einem Steuerkasten installiert. Zum Beispiel sind wie in dem fahrzeugseitigen System, veranschaulicht in 10, die PHY Stromkreise CB03 und CB04 in den Steuerkasten CB eingebunden, sodass ein elektrisches Signal in ein optisches Signal umgewandelt werden kann, um übertragen zu werden, und ein empfangenes optisches Signal in ein elektrisches Signal umgewandelt werden kann, um einem Empfangsvorgang unterzogen zu werden.
Spezifischer sind wie in dem Steuerkasten CB(1), veranschaulicht in 57, die optisch/elektrischen Umwandlungseinheiten 57-2 und 57-3 und die elektrisch/optischen Umwandlungseinheiten 57-10 und 57-11 darin eingebunden und kann daher gegenseitige Umwandlung zwischen einem optischen Signal und einem elektrischen Signal durchgeführt werden.
<Technik bezüglich Verbindungsform der Kommunikationssystemhauptleitung>
36 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kommunikationssystems in einem fahrzeugseitigen System, in dem die Kommunikationssysteme in einer Ringform verbunden sind, veranschaulicht. 37 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Kommunikationssystems in einem fahrzeugseitigen System, in dem die Kommunikationssysteme in einer Sternform verbunden sind, veranschaulicht.
In dem fahrzeugseitigen System, veranschaulicht in 36, sind vier Steuerkästen 36-1, 36-2, 36-3 und 36-4 miteinander über eine Kommunikationshauptleitung 36-5 eines Grundgerüsts verbunden und ist diese Verbindungsform in einer Ringgestalt ausgestaltet.
Mit anderen Worten erreicht ein von dem Steuerkasten 36-1 übertragenes Signal den nächsten Steuerkasten 36-2 über die Kommunikationshauptleitung 36-5 und wird das innerhalb des Steuerkastens 36-2 weitergegebene Signal von dem Steuerkasten 36-2 an die Kommunikationshauptleitung 36-5 übertragen und erreicht den nächsten Steuerkasten 36-3. In ähnlicher Weise wird das Signal, das von dem Steuerkasten 36-3 empfangen und weitergegeben wird, an die Kommunikationshauptleitung 36-5 übertragen und erreicht den nächsten Steuerkasten 36-4. Das Signal, das von dem Steuerkasten 36-4 empfangen und weitergegeben wird, wird an die Kommunikationshauptleitung 36-5 übertragen und erreicht den nächsten Steuerkasten 36-1. In dem oben beschriebenen Weg wird das Signal auf der Kommunikationshauptleitung 36-5 sequentiell übertragen, während es entlang des ringförmigen Pfads weitergegeben wird.
Deshalb kann dieselbe Kommunikationsfunktion wie die des fahrzeugseitigen Systems, veranschaulicht in 6, realisiert werden. Wenn ein Pfad der Kommunikationshauptleitung 36-5 dupliziert wird, kann sogar in einem Fall, in dem Unregelmäßigkeit in einem Kommunikationspfad auftritt, ein Kommunikationspfad sichergestellt werden, indem der verbleibende regelmäßige Pfad benutzt wird, und wird daher Zuverlässigkeit erhöht. Eine Kommunikationsgeschwindigkeit kann durch Benutzen der zwei Pfade zusammen verdoppelt werden.
Auf der anderen Seite sind in dem fahrzeugseitigen System, veranschaulicht in 37, fünf Steuerkästen 37-1, 37-2, 37-3, 37-4 und 37-5 mit Kommunikationshauptleitungen 37-5a und 37-5b verbunden und ist diese Verbindungsform in einer Sterngestalt ausgestaltet. Mit anderen Worten ist der einzige Steuerkasten 37-1 zentriert und sind die anderen vier Steuerkästen 37-2 bis 37-5 über getrennte Pfade damit verbunden.
In der Ausgestaltung, veranschaulicht in 37, ist jeder Kommunikationspfad dupliziert. Zum Beispiel sind der Steuerkasten 37-1 und der Steuerkasten 37-3 miteinander über die zwei Kommunikationshauptleitungen 37-5a und 37-5b, die unabhängig voneinander sind, verbunden.
Jeder der duplizierten Kommunikationspfade kann getrennt abhängig von, zum Beispiel, Priorität, Wichtigkeit und einem Sicherheitsniveauunterschied der Kommunikation benutzt werden. Im Besonderen wird ein Kommunikationspfad, der hohe Priorität aufweist, zur Kommunikation bezogen auf das Fortbewegen eines Fahrzeugs benutzt und wird ein Kommunikationspfad, der niedrige Priorität aufweist, zur anderen allgemeinen Kommunikation benutzt. In einem Fall, in dem eine Kommunikationsstörung auftritt, kann einer von duplizierten Kommunikationspfaden als Absicherungspfad benutzt werden. Ein Sicherheitsniveau könnte zum Beispiel in privat und öffentlich aufgeteilt sein.
Der Steuerkasten 37-1 in dem Zentrum der Sterngestalt bestimmt selektiv ein Übertragungsziel eines als nächstes zu übertragenden Datenpakets von unter den vier Steuerkästen 37-2 bis 37-5 und bestimmt einen Kommunikationspfad von den Kommunikationspfaden von zwei Systemen, entlang dessen das Datenpaket übertragen werden soll.
Bei der Bestimmung der Priorität in Kommunikation für das fahrzeugseitige System wird die Priorität allgemein im Voraus für jede Komponente festgelegt und wird daher Information, die zum Beispiel von einer Motor ECU gehandhabt wird, als Information behandelt, die hohe Priorität aufweist. Jedoch gibt es tatschlich viele Fälle, in denen Information, die niedrige Priorität aufweist, von der Motor ECU gehandhabt wird.
Deshalb wird eine die Wichtigkeit anzeigende ID an jedes Stück von Information vergeben, wird die Wichtigkeit von Information auf der Grundlage der ID identifiziert und wird ein Kommunikationspfad automatisch ausgewählt. Mit anderen Worten wird Information, die hohe Wichtigkeit aufweist, entlang der Kommunikationshauptleitung 37-5a der duplizierten Kommunikationshauptleitungen 37-5 des Grundgerüsts übertragen und wird Information, die niedrige Wichtigkeit aufweist, entlang der Kommunikationshauptleitung 37-5b davon übertragen.
<Technik, die kabellose Kommunikation in einem System an einem Fahrzeug benutzt>
38(a), 38(b) und 38(c) veranschaulichen Kommunikationsverbindungszustände zwischen Vorrichtungen in unterschiedlichen Situationen, bei denen 38(a) eine perspektivische Ansicht ist und 38(b) und 38(c) Blockschaltbilder sind.
Zum Beispiel kann in einem Fall, in dem eine Kommunikationsleitung in einer Grundgerüsthauptleitung 38-1, veranschaulicht in 38(a) beinhaltet ist, verkabelte Kommunikation zwischen einer Vielzahl von Steuerkästen 38-2 und 38-3, die mit der Grundgerüsthauptleitung 38-1 verbunden sind, durchgeführt werden. Jedoch könnte die Grundgerüsthauptleitung 38-1 während eines Fahrzeugzusammenpralls oder ähnlichem beschädigt werden und könnte daher die Kommunikationsleitung getrennt werden.
Deshalb wird, um einen Kommunikationspfad mit Redundanz zu versehen, eine kabellose Kommunikationsfunktion mit kurzer Reichweite in jedem der Steuerkästen 38-2 und 38-3 installiert. Folglich kann in einer Ausgestaltung, veranschaulicht in 38(a), sogar in einem Fall, in dem die Kommunikationsleitung zwischen den Steuerkästen 38-2 und 38-3 getrennt ist, ein Kommunikationspfad zwischen der Vielzahl von Steuerkästen 38-2 und 38-3 über eine kabellose Kommunikationsleitung sichergestellt werden. An einer Stelle, an der Trennung nicht auftritt, wird ein Kommunikationspfad zwischen den Steuerkästen über die Kommunikationsleitung der Grundgerüsthauptleitung 38-1 sichergestellt.
Wie in 38(b) veranschaulicht, können sogar in einem Fall, in dem eine Kommunikationsleitung zwischen Steuerkästen 38-4 und 38-5 getrennt ist und eine Kommunikationsleitung zwischen Steuerkästen 38-5 und 38-6 auch getrennt ist, Kommunikationspfade durch Benutzen kabelloser Kommunikation sichergestellt werden. Deshalb kann, wie in 38(c) veranschaulicht, Kommunikation zwischen den Steuerkästen 38-4 und 38-5, zwischen den Steuerkästen 38-5 und 38-6 und zwischen den Steuerkästen 38-4 und 38-6 durchgeführt werden. Folglich kann Zuverlässigkeit eines Kommunikationspfads sichergestellt werden.
<Technik bezüglich Durchmesserreduzierung der Grundgerüsthauptleitung>
39 ist ein Schaubild eines elektrischen Stromkreises, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Energiequellensystems in einem fahrzeugseitigen System veranschaulicht.
In dem fahrzeugseitigen System, veranschaulicht in 39, ist eine Lichtmaschine (Generator: ALT) 39-1 mit einem Ende (zum Beispiel einer Vorderseite in einem Fahrzeugkörper) einer Grundgerüsthauptleitung 39-3 verbunden ist eine Hauptbatterie 39-2 mit dem anderen Ende (zum Beispiel einer Hinterseite in dem Fahrzeugkörper) der Grundgerüsthauptleitung 39-3 verbunden.
Verbraucher 39-4A, 39-4B und 39-4C sind mit jeweiligen Stellen eines mittleren Abschnitts der Grundgerüsthauptleitung 39-3 über vorgegebene Zweigleitungsunterbäume verbunden. In 39 sind Spannungen der Grundgerüsthauptleitung 39-3 an den jeweiligen Verbindungsstellen der Verbraucher 39-4A, 39-4B und 39-4C durch V1, V2 und V3 angezeigt.
Typischerweise ist eine DC Ausgangsspannung der Lichtmaschine 39-1 höher als eine Spannung zwischen Anschlüssen der Hauptbatterie 39-2. Deshalb wird, wie in 39 veranschaulicht, eine Beziehung von „V1>V2>V3“ erfüllt.
In der Ausgestaltung, veranschaulicht in 39, kann ein Energiequellenstrom, der durch jeden Verbraucher 39-4A, 39-4B und 39-4C fließt, von der Lichtmaschine 39-1 zu einer rechten Seite der Grundgerüsthauptleitung 39-3 fließen, oder kann von der Hauptbatterie 39-2 zu einer linken Seite der Grundgerüsthauptleitung 39-3 fließen.
Deshalb ist es, sogar in einem Fall, in dem Energie einem Verbraucher, der einen großen Strom erfordert, von beiden von der Lichtmaschine 39-1 und der Hauptbatterie 39-2 bereitgestellt wird, möglich, Konzentration des Stroms an derselben Stelle der Grundgerüsthauptleitung 39-3 zu verhindern, da ein Strom von der Lichtmaschine 39-1 und ein Strom von der Hauptbatterie 39-2 durch unterschiedliche Stellen laufen. Demzufolge wird ein maximal bemessener Wert eines Stroms, der durch jeden Abschnitt der Grundgerüsthauptleitung 39-3 fließt, reduziert und ist es daher möglich, einen Durchmesser einer Sammelschiene oder ähnlichem einer Energiequellenleitung der Grundgerüsthauptleitung 39-3 zu reduzieren.
<Technik bezüglich Anordnungsform einer Vielzahl von Verbrauchern>
40 ist ein Schaubild eines elektrischen Stromkreises, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Energiequellensystems in einem fahrzeugseitigen System veranschaulicht.
In dem fahrzeugseitigen System, veranschaulicht in 40, ist eine Grundgerüsthauptleitung 40-3 geradlinig von einer Motorraum- (Motorräumlichkeit)-Region 40-2 eines Fahrzeugkörpers zu einer Fahrzeuginnenregion 40-1 verlegt. Die Grundgerüsthauptleitung 40-3 ist mit einer Lichtmaschine (ALT) 40-4, die eine Hauptenergiequelle ist, und einer Energiequelle 40-5, die von einer Hauptbatterie gebildet wird, verbunden.
Verschiedene Arten von Verbrauchern 40-6A, 40-6B, 40-6C und 40-6D an einem Fahrzeug sind mit jeweiligen Abschnitten an der Grundgerüsthauptleitung 40-3 über vorgegebene Zweigleitungsunterbäume verbunden.
In diesem Beispiel verbraucht der Verbraucher 40-6A große Energie. Der Verbraucher 40-6B verbraucht geringe Energie, wie beispielsweise eine ECU, ein Schalter ein Sensor oder eine Beleuchtung. Der Verbraucher 40-6C verbraucht mittlere Energie, wie beispielsweise eine Lampe oder ein elektrischer Motor, der in einem Körpersystem vorgesehen ist. Der Verbraucher 40-6D verbraucht große Energie, wie beispielsweise ein elektrischer Motor, der in einem Chassissystem vorgesehen ist.
Wie in 40 veranschaulicht, ist in dieser Ausgestaltung der geringe Energieverbraucher 40-6B mit einer Position nahe der Energiequelle 40-5 verbunden und ist der große Energieverbraucher 40-6D mit einer Position weit weg von der Energiequelle 40-5 verbunden. Jeder Verbraucher ist auf der Grundlage dieser Positionsbeziehung verbunden, und daher ist es möglich, einen Spannungsabfall an einem Ende der Grundgerüsthauptleitung 40-3 zu reduzieren.
<Technik bezüglich Verhinderung von verbotener Vorrichtungsverbindung>
In einem Fall, in dem vielseitige Verbindungsporte zur Verbindung von verschiedenen Vorrichtungen, zum Beispiel Verbindungsporte basierend auf einem USB Standard in dem oben beschriebenen Steuerkasten CB oder ähnlichem mehr als notwendig vorhanden sind, könnte eine verbotene Vorrichtung mit einem unbesetzten Port, der unter den Verbindungsporten nicht benutzt wird, verbunden werden. Zum Beispiel könnte eine Drittpartei in ein Fahrzeug eindringen, wenn sich ein Benutzer dessen nicht bewusst ist und verbindet eine verbotene Vorrichtung mit einem unbesetzten Port.
Deshalb wird eine Funktion, die einen Eindringling davon abhält, eine verbotene Vorrichtung mit einem unbesetzten Port zu verbinden, vorgesehen. Im Besonderen ist ein Eindringungssensor an einem Fahrzeug angeschlossen und es wird so gehandelt, dass eine verbotenerweise verbundene Vorrichtung nicht unter der Steuerung eines Mikrocomputers, der in dem Steuerkasten CB oder ähnlichem vorgesehen ist, betrieben wird, wenn die Eindringung ermittelt ist. Mit anderen Worten führt der Mikrocomputer Steuerung so durch, dass eine Energiequellen- und eine Kommunikationsleitung entsprechend einem unbesetzten Port automatisch unterbrochen werden.
Der Mikrocomputer kann identifizieren, ob ein Port in Benutzung ist oder ein unbesetzter Port ist, indem er zum Beispiel einen Leitungsstrom für jeden Port überwacht. Verbindungsverifikation von jedem Port wird durchgeführt, wann immer ein Zündschalter eines Fahrzeugs angeschaltet wird, und daher ist es möglich, zu identifizieren, ob der Port in Benutzung ist oder nicht.
<Technik bezüglich Absicherung und Sicherung von Energiequelle>
41 ist ein Schaubild eines elektrischen Stromkreises, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Absicherungsenergiequellenstromkreises veranschaulicht.
Ein Absicherungsenergiequellenstromkreis 41-1, veranschaulicht in 41, ist in dem Steuerkasten CB vorgesehen und kann benutzt werden, um Energie den meisten Arten von Zubehörsätzen bereitzustellen. Wie in 41 veranschaulicht, ist der Stromkreis mit einer Hauptenergiequellenleitung 41-2, einer Unterenergiequellenleitung 41-3, zwei Umschaltelementen 41-5, zwei Dioden 41-6, einem Energiequellenausgangsabschnitt 41-7 und einer Erdleitung 41-9 versehen. Der Energiequellenausgangsabschnitt 41-7 ist mit einem Teil eines Steckers 41-8 des Steuerkastens CB, der zur Verbindung eines vorgegebenen Zweigleitungsunterbaums vorgesehen ist, verbunden.
Der Stecker 41-8 ist mit vier Anschlüssen 41-8a, 41-8b, 41-8c und 41-8d versehen. Die Anschlüsse 41-8a und 41-8d sind jeweils mit einer Erd- (GND)-Leitung und einer Energiequellenleitung des Energiequellenausgangsabschnitts 41-7 verbunden. Die Anschlüsse 41-8b und 41-8c sind mit zwei Kommunikationsleitungen verbunden. Es wird angenommen, dass die jeweiligen Größen der Anschlüsse 41-8a, 41-8b, 41-8c und 41-8d 1,5, 0,5, 0,5 und 1,5 sind.
DC Energie von einer Hauptbatterie oder ähnlichem eines Fahrzeugs wird der Hauptenergiequellenleitung 41-2 des Absicherungsenergiequellenstromkreises 41-1 über eine Grundgerüsthauptleitung bereitgestellt. DC Energie von einer vorgegebenen Unterbatterie oder ähnlichem wird der Unterenergiequellenleitung 41-3 über die Grundgerüsthauptleitung oder ähnliches bereitgestellt. Energie von einem Hochspannungsbatteriepack, das benutzt wird, um ein Fahrzeug anzutreiben, kann von einem DC/DC Umwandler erniedrigt werden, um zumindest einer von der Unterenergiequellenleitung und der Hauptenergiequellenleitung der Grundgerüsthauptleitung als Unterenergie bereitgestellt zu werden.
Ein Steuersignal 41-4 zum Steuern des Anschaltens und des Ausschaltens von den zwei Umschaltelementen 41-5 wird von einem Mikrocomputer (nicht veranschaulicht), der in dem Steuerkasten CB vorgesehen ist, bereitgestellt. Der Mikrocomputer steuert in angemessener Weise das Steuersignal 41-4 und kann daher Funktionen, in den Folgenden (1), (2) und (3) gezeigt, realisieren.
(1) Elektronische Sicherungsfunktion: Die Stärke eines Verbraucherstroms wird überwacht und ein Leitungspfad wird automatisch in einem Fall, in dem Leitung eines überhöhten Stroms eines vorgegebenen Niveaus oder höher ermittelt wird, getrennt. Der Leitungspfad wird wieder verbunden in einem Fall, in dem Rückkehr eines regelmäßigen Zustands ermittelt wird.
(2) Automatische Umschaltfunktion zwischen Hauptenergiequelle und Unterenergiequelle: Zum Beispiel wird Energie einer Verbraucherseite nur von der Hauptenergiequellenleitung- 41-2- Seite während üblicher Zeiten bereitgestellt und Umschalten tritt automatisch auf, sodass Energie dem Verbraucher von der Unterenergiequellenleitung- 41-3-Seite in einem Fall bereitgestellt wird, in dem eine Störung oder ähnliches der Hauptenergiequellenleitung 41-2 ermittelt wird. Mit anderen Worten wird die Unterenergiequellenleitung 41-3 als ein Energiebereitstellungspfad zur Absicherung benutzt. In einem Fall, in dem ein Verbraucher, der relativ großen Energieverbrauch aufweist, verbunden ist, wird Energie demselben Verbraucher von beiden von der Hauptenergiequellenleitung 41-2 und der Unterenergiequellenleitung 41-3 bereitgestellt. Das macht es möglich, den Engpass der Energiekapazität auf der Energiequellenseite auszugleichen.
(3) Umschaltfunktion zwischen Energiequellenarten (+B, +BA, IG und ähnliches): Der Mikrocomputer schaltet automatisch zwischen den Arten von Energie um, die dem Energiequellenausgangsabschnitt 41-7 von dem Absicherungsenergiequellenstromkreis 41-1 bereitgestellt wird. Die Arten von Energie beinhalten „+B“, „ACC“, „IG“, „+BA“, „IGP“, „IGR“ und ähnliches.
„+B“ weist auf Energie eines Systems hin, dem Energie üblicherweise von einer Batterie bereitgestellt wird. „ACC“ weist auf Energie eines Systems hin, dem Energie in Verbindung mit Anschalten und Ausschalten eines Zubehörsatz- (ACC)-Schalters eines Fahrzeugs bereitgestellt wird. „IG“ weist auf Energie eines Systems hin, dem Energie in Verbindung mit Anschalten und Ausschalten eines Zünd- (IG)-Schalters eines Fahrzeugs bereitgestellt wird. „+BA“ weist auf Energie eines Systems hin, das angeschaltet wird, wenn ein Benutzer nahe an ein Fahrzeug kommt, und dem Energie bereitgestellt wird. „IGP“ weist auf Energie eines Systems hin, das angeschaltet wird, wenn der Zündschalter in einen AN Zustand gebracht wird und dann ein Motor in einem vollen Zustand ist, und dem Energie bereitgestellt wird. „IGR“ weist auf ein System hin, das notwendige Energie während eines Notfalls bereitstellt, und dem Energie bereitgestellt wird, wenn sich die Räder drehen.
Der Mikrocomputer führt einen Vorgang aus, um Anschalten und Ausschalten von jedem der zwei Umschaltelemente 41-5 abhängig von Situationen zu steuern, und daher können die verschiedenen Arten von Energie einer Verbraucherseite bereitgestellt werden.
<Technik bezüglich Energiequellenstromkreises für Energieverbraucher>
42 ist ein Schaubild eines elektrischen Stromkreises, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Energiequellenstromkreises für einen Energieverbraucher veranschaulicht.
Ein Energiequellenstromkreis 42-1 für einen Energieverbraucher, veranschaulicht in 42, ist in jedem Steuerkasten CB vorgesehen und kann benutzt werden, um Energie zum Beispiel einem Verbraucher, der besonders große Quellenergie erfordert, bereitzustellen. Wie in 42 veranschaulicht, ist der Stromkreis mit einer Hauptenergiequellenleitung 42-2, einem Umschaltelement 42-5, einem Energiequellenausgangsabschnitt 42-6 und einer Erdleitung 42-3 versehen. Der Energiequellenausgangsabschnitt 42-6 ist mit einem Stecker 42-7 des Steuerkastens CB, der zur Verbindung eines vorgegebenen Zweigleitungsunterbaums vorgesehen ist, verbunden.
Der Stecker 42-7 ist mit zwei Anschlüssen 42-7a und 42-7b versehen. Die Anschlüsse 42-7a und 42-7b sind jeweils mit einer Erd- (GND)-Leitung und einer Energiequellenleitung des Energiequellenausgangsabschnitts 42-6 verbunden. Es wird angenommen, dass die jeweiligen Größen der Anschlüsse 42-7a und 42-7b alle 4,8 sind. Zum Beispiel ist ein Lüftungsmotor des Fahrzeugs mit dem Stecker 42-7 über ein vorgegebenes Energiekabel verbunden.
DC Energie von einer Hauptbatterie oder ähnlichem des Fahrzeugs wird der Hauptenergiequellenleitung 42-2 des Energiequellenstromkreises 42-1 für einen Energieverbraucher über eine Grundgerüsthauptleitung bereitgestellt. Die Erdleitung 42-3 ist mit einer Erdleitung der Grundgerüsthauptleitung oder einer Körpermasse des Fahrzeugs verbunden.
Ein Steuersignal 42-4 zum Steuern des Anschaltens und des Ausschaltens des Umschaltelements 42-5 wird von einem Mikrocomputer (nicht veranschaulicht), der in dem Steuerkasten CB vorgesehen ist, bereitgestellt. Der Mikrocomputer steuert in angemessener Weise das Steuersignal 42-4 und kann daher die oben beschriebene „elektronische Sicherungsfunktion“ realisieren. Eine Zeiteinteilung zum Bereitstellen von Energie an einen Verbraucher kann in geeigneter Weise gesteuert werden. Zum Beispiel kann eine Steuerzeiteinteilung durch Widerspiegeln einer Energierestkapazität der Hauptbatterie bestimmt werden oder kann Zeiteinteilungssteuerung zum Energiesparen durchgeführt werden.
<Technik zum Bewältigen einer Vielzahl von Kommunikationsprotokollen>
44 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Steuerkastens, der zwischen einer Vielzahl von Kommunikationsprotokollen umschalten kann, veranschaulicht.
In einem Kommunikationssystem an einem Fahrzeug können zum Beispiel eine Vielzahl von Arten von Kommunikationsschnittstellen geeignet für einen Standard wie beispielsweise Controller Area Network (CAN) oder Clock Extensible Peripheral Interface (CXPI) benutzt werden. Wenn sich ein Standard, der von einer Kommunikationsschnittstelle eines Kommunikationspartners verwendet wird, unterscheidet, unterscheidet sich eine Kommunikationsspezifikation oder ein Kommunikationsprotokoll, und kann daher Kommunikation zwischen einander nicht durchgeführt werden. Deshalb muss ein Kommunikationssystem so ausgestaltet sein, dass Kommunikationsschnittstellen basierend auf demselben Standard miteinander verbunden sind.
Daher muss nicht nur die Kommunikationsschnittstelle, sondern müssen auch unterschiedliche Komponenten für jeweilige Kommunikationsstandards bezüglich eines Steckers oder eines Verbindungskabels vorbereitet werden, und dies führt zu einer Zunahme in der Anzahl von Komponenten oder einer Zunahme in Herstellungskosten.
Deshalb ermöglichen Steuerkästen 44-1 und 44-2, veranschaulicht in 44, gemeinsame Benutzung einer Komponente und automatisches Umschalten zwischen Protokollen, um Protokollen basierend auf Standards von beiden von CAN und CXPI gerecht zu werden.
Der Steuerkasten 44-1, veranschaulicht in 44, weist Funktionen von vier PHY Stromkreisen, zwei Netzwerkschaltern (Schalter), und einem gateway (GW) auf, die von einem Mikrocomputer gesteuert werden. Das gateway bewältigt Kommunikationsprotokolle basierend auf beiden von dem CAN-FD Standard und dem CXPI Standard.
Eine Kommunikationsschnittstelle basierend auf dem CAN-FD Standard und eine Kommunikationsschnittstelle basierend auf dem CXPI Standard sind in dem Steuerkasten 44-1 verbaut und vier unabhängige Stecker sind in einem Verbindungsabschnitt 44-1a des Steuerkastens 44-1 vorgesehen. Ein Steuerkasten 44-1 beinhaltet weiterhin einen kabellosen PHY Stromkreis.
Jeder Stecker des Verbindungsabschnitts 44-1a weist einen darin verbauten Umschaltstromkreis 44-4 auf. Ein CAN Verbindungsabschnitt 44-4a des Umschaltstromkreises 44-4 ist mit der Kommunikationsschnittstelle basierend auf dem CAN-FD Standard verbunden und kann einen Satz von Kommunikationssignalen von „+Seite“ und „-Seite“ basierend auf dem CAN-FD Standard handhaben. Ein CXPI Verbindungsabschnitt 44-4b des Umschaltstromkreises 44-4 ist mit der Kommunikationsschnittstelle basierend auf dem CXPI Standard verbunden und kann ein einziges Kommunikationssignal basierend auf dem CXPI Standard handhaben. Signalpfade des CAN Verbindungsabschnitts 44-4a und des CXPI Verbindungsabschnitt 44-4b des Umschaltstromkreises 44-4 sind mit zwei Anschlüssen eines gemeinsamen Verbindungsabschnitts 44-4c über interne steuerbare Schalter verbunden. Die Schalter werden von dem internen gateway (GW) gesteuert.
Jeder der Steuerkästen 44-1 und 44-2 ist mit einem gemeinsamen Stecker, der vier Anschlüsse, beinhaltend die zwei Anschlüsse des gemeinsamen Verbindungsabschnitts 44-4c, beinhaltet, einer Energiequellenleitung und einer Erdleitung versehen.
Ein modulares Kabel 44-5, veranschaulicht in 44, beinhaltet vier Anschlüsse für „GND“, „CAN FD-“, „CAN FD+“ und „Energiequelle“, und vier elektrische Kabel, um einem Signal basierend auf dem CAN Standard gerecht zu werden. Ein modulares Kabel 44-6 beinhaltet vier Anschlüsse für „GND“, „CXPI“, „GND“ und „Energiequelle“, und vier elektrische Kabel, um einem Signal basierend auf dem CXPI Standard gerecht zu werden. Mit anderen Worten weisen die zwei modularen Kabel 44-5 und 44-6 dieselbe Anzahl von Anschlüssen und dieselbe Anzahl von elektrischen Kabeln auf und können daher als eine gemeinsame Komponente benutzt werden.
Das modulare Kabel 44-5 oder das modulare Kabel 44-6, die dieselbe Ausgestaltung aufweisen, wird mit dem gemeinsamen Stecker des Steuerkastens 44-1 verbunden und kann daher irgendeiner Kommunikation basierend auf dem CAN-FD Standard und dem CXPI Standard gerecht werden.
Tatsächlich wird unter der Steuerung eines Mikrocomputers in dem Steuerkasten 44-1 Kommunikation basierend auf dem CAN-FD Standard in einem anfänglichen Zustand ausgewählt und automatisches Umschalten zu Kommunikation basierend auf dem CXPI Standard tritt in einem Fall auf, in dem eine Verbindungsvorrichtung basierend auf dem CXPI Standard mit einer Partnerseite verbunden wird. Im Besonderen wenn die Kommunikationsvorrichtung der Partnerseite über das modulare Kabel 44-5 oder 44-6 verbunden wird, führt der Mikrocomputer Signalabfragung durch, um eine Anfrage von dem Partner zu erkennen. In einem Fall, in dem Kommunikation nicht durch Benutzen eines Protokolls basierend auf dem CAN Standard eingerichtet werden kann, wird versucht Kommunikation durch Umschalten zu einem Protokoll basierend auf dem CXPI Standard einzurichten. Zu dieser Zeit ändert der Mikrocomputer einen Schalter des Umschaltstromkreises 44-4, um Signalpfade in dem Umschaltstromkreis 44-4 umzuschalten, und kann daher eine Form eines Signals, das durch jeden Anschluss des Steckers fließt, von der CAN Form (zwei Signalleitungen) zu der CXPI Form (einzige Signalleitung) ändern.
<Technik bezüglich Anordnung von Steuerkasten und ECU>
43 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines fahrzeugseitigen Systems veranschaulicht.
In dem fahrzeugseitigen System, veranschaulicht in 43, sind zwei Steuerkästen 43-1 und 43-2 miteinander über eine Grundgerüsthauptleitung 43-4 verbunden. Ein ECU Kasten 43-3 ist mit dem Steuerkasten 43-1 über eine Grundgerüsthauptleitung 43-5 verbunden.
Eine elektronische Steuereinheit (ECU) zum Steuern einer Klimaanlage und eine Vielzahl von anderen ECUs sind in dem ECU Kasten 43-3 verbaut. Der Steuerkasten 43-1 ist zum Beispiel in einem Armaturenbrettabschnitt eines Fahrzeugs vorgesehen.
Eine ECU 43-6 und ein Stecker 43-7 sind mit dem Steuerkasten 43-2 verbunden und stehen unter der Steuerung des Steuerkastens 43-2 über zwei modulare Kabel 43-8, die Zweigleitungen sind. Ein PTC-Heizer 43-9 ist auch mit dem Steuerkasten 43-2 verbunden und steht unter der Steuerung des Steuerkastens 43-2 über eine andere Zweigleitung. Eine Vielzahl von Verbrauchern 43-10 sind mit Ausgangsanschlüssen der ECU 43-6 verbunden. Der Stecker 43-7 weist einen darin verbauten elektronischen Stromkreis auf und weist eine Funktion des Kommunizierens mit dem Steuerkasten 43-2 und eine Funktion des Steuerns von Leitung eines Verbrauchers auf.
In dem fahrzeugseitigen System, veranschaulicht in 43, kann in einem Fall, in dem eine Klimaanlage als der Verbraucher 43-10 mit dem Steuerkasten 43-2 verbunden ist und unter der Steuerung des Steuerkastens 43-2 steht, ein Mikrocomputer in dem Steuerkasten 43-2 Steuerung der Klimaanlage anstatt einer ECU zur Steuerung der Klimaanlage in dem ECU Kasten 43-3 durchführen. In diesem Fall kann die ECU zur Steuerung der Klimaanlage in dem ECU Kasten 43-3 weggelassen werden.
Auf der anderen Seite ist in dem fahrzeugseitigen System, veranschaulicht in 35, der Steuerkasten 35-2A mit dem ECU Kasten 35-3 über die Kommunikationsleitung 35-6 basierend auf dem Ethernet (eingetragenes Warenzeichen) Standard verbunden. Zum Beispiel können zehn ECUs, die unabhängig voneinander sind, in dem ECU Kasten 35-3 verbaut sein. Deshalb können eine Vielzahl von ECUs an einer einzigen Stelle in einer Konzentrationsweise angeordnet sein. Verschiedene Verbraucher können mit jeder ECU in dem ECU Kasten 35-3 verbunden sein und unter der Steuerung jeder ECU in dem ECU Kasten 35-3 stehen.
Der ECU Kasten 35-3 ist mit einer Kommunikationsschnittstelle basierend auf dem CAN-FD Standard, einem gateway (GW) und einem PHY Stromkreis versehen. Deshalb kann jede ECU in dem ECU Kasten 35-3 mit verschiedenen Vorrichtungen an dem Fahrzeug über die Steuerkästen 35-2A bis 35-2E kommunizieren. Jede in dem ECU Kasten 35-3 verbaute ECU ist anbringbar und abnehmbar und kann bei Bedarf ausgetauscht werden. Es ist auch möglich, die Anschlussposition jeder ECU zu ändern.
<Technik bezüglich Duplikation des Kommunikationssystems>
46(a) und 46(b) sind Blockschaltbilder, die ein Ausgestaltungsbeispiel eines fahrzeugseitigen Systems veranschaulichen.
In einem Fall, in dem eine Störung auftritt oder eine Kommunikationsleitung aufgrund eines Fahrzeugzusammenpralls getrennt wird, kann Kommunikation zwischen Vorrichtungen nicht durchgeführt werden. Jedoch ist zum Beispiel in einem Fall, in dem eine Technik wie beispielsweise automatisches Fahren in einem Fahrzeug installiert ist, hohe Zuverlässigkeit in einem Kommunikationssystem erforderlich und ist daher Achtung erforderlich, dass ein Kommunikationspfad nicht getrennt wird.
Deshalb sind in dem fahrzeugseitigen System, veranschaulicht in 46(a) und 46(b), ein Energiebereitstellungspfad und ein Kommunikationspfad ausgestaltet, für zumindest eine Stelle, die hohe Wichtigkeit aufweist, dupliziert zu werden., um Zuverlässigkeit zu erhöhen.
In einer Ausgestaltung, veranschaulicht in 46(a), sind ein Steuerkasten 46-1 und ein Steuerkasten 46-2 miteinander über eine Grundgerüsthauptleitung 46-4 verbunden und sind der Steuerkasten 46-1 und ein Steuerkasten 46-3 miteinander über eine Grundgerüsthauptleitung 46-5 verbunden. Obwohl nicht veranschaulicht in 46, beinhaltet jede der Grundgerüsthauptleitungen 46-4 und 46-5 eine Energiequellenleitung, eine Erdleitung und eine Kommunikationsleitung, und weist jede der Energiequellenleitung und der Kommunikationsleitung Leitungspfade von zwei Systemen auf, die voneinander unabhängig sind.
Eine Steuereinheit 46-6 ist mit dem Steuerkasten 46-2 verbunden und steht unter der Steuerung des Steuerkastens 46-2 über ein Modulkabel 46-7, das eine Zweigleitung ist. Eine Steuereinheit 46-6 ist mit dem Steuerkasten 46-3 verbunden und steht unter der Steuerung des Steuerkastens 46-3 über ein Modulkabel 46-8, das eine Zweigleitung ist. Eine Vielzahl von Verbrauchern 46-9 sind mit der Steuereinheit 46-6 verbunden und stehen unter der Steuerung der Steuereinheit 46-6 über eine Zweigleitungsunterbaum 46-10.
Jedes der Modulkabel 46-7 und 46-8 beinhaltet Energiequellenleitungen von zwei Systemen, eine Erdleitung und Kommunikationsleitungen von zwei Systemen. Die Erdleitung kann von zwei Systemen ausgebildet werden.
Zum Beispiel sind ein Kommunikationspfad und ein Energiebereitstellungspfad in einem Fall, in dem eine Instruktion an die Steuereinheit 46-6 von dem Steuerkasten 46-1 über die Grundgerüsthauptleitung 46-4, den Steuerkasten 46-2 und das Modulkabel 46-7 gegeben wird, dupliziert. Ein Kommunikationspfad und ein Energiebereitstellungspfad sind in einem Fall, in dem eine Instruktion an die Steuereinheit 46-6 von dem Steuerkasten 46-1 über die Grundgerüsthauptleitung 46-5, den Steuerkasten 46-3 und das Modulkabel 46-8 gegeben wird, dupliziert.
Daher kann zum Beispiel sogar in einem Fall, in dem eine Kommunikationsleitung eines Systems in einer der Grundgerüsthauptleitungen 46-4 und 46-5 oder eines der Modulkabel 46-7 und 46-8 getrennt ist, ein Kommunikationspfad sichergestellt werden, indem eine Kommunikationsleitung des anderen Systems, das nicht getrennt ist, benutzt wird.
Zum Beispiel tritt sogar in einem Fall, in dem Kommunikationsleitungen von zwei Systemen in der Grundgerüsthauptleitung 46-4 oder dem Modulkabel 46-7 gleichzeitig getrennt werden, Umschalten zu dem Kommunikationspfad, der durch die Grundgerüsthauptleitung 46-5, den Steuerkasten 46-3 und das Modulkabel 46-8 von dem Steuerkasten 46-1 läuft, auf und kann daher ein Kommunikationspfad, erforderlich, um die Steuereinheit 46-6 zu steuern, sichergestellt werden.
Auf der anderen Seite ist in dem fahrzeugseitigen System, veranschaulicht in 46(b), ein zentraler Steuerkasten 46-12 mit einer Vielzahl von Steuerkästen 46-11, 46-13, 46-14 und 46-15 über unabhängige Grundgerüsthauptleitungen 46-17, 46-16 und 46-18 verbunden. Eine Steuereinheit oder ein Verbraucher ist mit jedem Steuerkasten verbunden und steht unter der Steuerung jedes Steuerkastens über eine Zweigleitung.
Zum Beispiel ist eine Steuereinheit 46-21A mit dem zentralen Steuerkasten 46-12 über die Zweigleitung 46-22 verbunden und ist die Steuereinheit 46-21A mit dem Steuerkasten 46-14 über eine Zweigleitung 46-23 verbunden.
Deshalb kann in einem Fall, in dem der Steuerkasten 46-12 eine Instruktion an die Steuereinheit 46-21A gibt, wahlweise einer von einem Kommunikationspfad, der durch die Zweigleitung 46-22 läuft, und einem Kommunikationspfad, der durch die Grundgerüsthauptleitung 46-18, den Steuerkasten 46-14 und die Zweigleitung 46-23 benutzt werden. Mit anderen Worten kann, sogar wenn einer von der Vielzahl von Pfaden getrennt wird, ein notwendiger Kommunikationspfad sichergestellt werden, indem verbleibende regelmäßige Kommunikationsleitungen benutzt werden.
<Technik bezüglich Verbindungsform einer modularisierten Vorrichtung>
47 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Stromkreismoduls, das in einer Fahrersitztürverkleidung vorgesehen ist, veranschaulicht.
Ein Stromkreismodul 47-4, veranschaulicht in 47, ist in einer Fahrersitztürverkleidung angeordnet und ist mit einem Steuerkasten 47-1, der auf einer Fahrzeugkörperseite vorgesehen ist, über Zweigleitungsunterbäume 47-2 und 47-3 verbunden. Die Zweigleitungsunterbäume 47-2 und 47-3 sind verlegt, um eine Trennwand an einer Stelle, an der der Fahrzeugkörper mit der Fahrersitztür verbunden ist, zu durchdringen.
Eine Kommunikationsleitung des Zweigleitungsunterbaums 47-2 ist mit einer Standardkommunikationsschnittstelle (CXPI oder ähnlichem) verbunden und eine Kommunikationsleitung des Zweigleitungsunterbaums 47-3 ist mit einer Kommunikationsschnittstelle basierend auf Ethernet (eingetragenes Warenzeichen) verbunden.
Das Stromkreismodul 47-4 ist nicht nur mit einem modularen Verbindungsstecker 47-8 versehen, sondern auch mit einer Vielzahl von elektronischen Steuereinheiten (ECUs) 47-10 und 47-11 und einem Seitenfernseher 47-9 als Zubehörsätze, die Standardschnittstellen aufweisen. Eine Antenne 47-5, ein Lautsprecher 47-6, ein Sensor 47-7, ein vielseitiger Kommunikationsstecker 47-12 und ähnliches sind auch vorgesehen.
Der modulare Verbindungsstecker 47-8 weist drei Standardkommunikationsschnittstellen basierend auf dem CXPI Standard und einen darin verbauten Standard- (STD)-Antriebsstromkreis auf. Jede Standardkommunikationsschnittstelle in dem modularen Verbindungsstecker 47-8 weist eine Funktion auf, die es einem empfangenen Signal erlaubt, eben dadurch zu laufen, und die das Signal an eine Ausgangsseite sendet.
Die elektronischen Steuereinheiten 47-10 und 47-11 und der vielseitige Kommunikationsstecker 47-12 sind jeweils mit den Standardkommunikationsschnittstellen des modularen Verbindungssteckers 47-8 verbunden. Der vielseitige Kommunikationsstecker 47-12 weist einen darin verbauten elektronischen Stromkreis auf und kann Kommunikation, Steuerung an einem Verbraucher und Eingeben eines Signals durch Benutzen des elektronischen Stromkreises durchführen. Ausgangsanschlüsse des Standardantriebsstromkreises des modularen Verbindungssteckers 47-8 sind mit einem Türschlossmotor 47-17 und verschiedenen Beleuchtungsvorrichtungen 47-18 in der Tür verbunden.
Die elektronische Steuereinheit 47-10 beinhaltet einen Mikrocomputer, der einen Vorgang durchführt, der erforderlich ist, um einen elektrischen Fensterheber zu steuern, und ein Ausgangsanschluss davon ist mit einem elektrischen Motor (P/W MTR) des elektrischen Fensterhebers verbunden.
Die elektronische Steuereinheit 47-11 beinhaltet einen Mikrocomputer, der eine Funktion des Steuerns eines an der Tür vorgesehenen Außenspiegels aufweist. Ausgangsanschlüsse der elektronischen Steuereinheit 47-11 sind mit Bestandselementen 47-14 und 47-15 des Spiegels verbunden. Ausgangsanschlüsse des vielseitigen Kommunikationssteckers 47-12 sind mit einer Spiegelheizung 47-16 und einem Speicherschalter 47-19 und ähnlichem verbunden.
48 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Stromkreismoduls, das in einer Beifahrersitztürverkleidung vorgesehen ist, veranschaulicht.
Ein Stromkreismodul 48-4, veranschaulicht in 48, ist in einer Beifahrersitztürverkleidung angeordnet und ist mit einem Steuerkasten 48-1, der auf einer Fahrzeugkörperseite vorgesehen ist, über Zweigleitungsunterbäume 48-2 und 48-3 verbunden. Die Zweigleitungsunterbäume 2048-2 und 2048-3 sind verlegt, um eine Abtrennung an einer Stelle, an der der Fahrzeugkörper mit der Beifahrersitztür verbunden ist, zu durchdringen.
Eine Kommunikationsleitung des Zweigleitungsunterbaums 48-2 ist mit einer Standardkommunikationsschnittstelle (CXPI oder ähnlichem) verbunden und eine Kommunikationsleitung des Zweigleitungsunterbaums 48-3 ist mit einer Kommunikationsschnittstelle basierend auf Ethernet (eingetragenes Warenzeichen) verbunden.
Das Stromkreismodul 48-4 ist nicht nur mit einem modularen Verbindungsstecker 48-8 versehen, sondern auch mit einer Vielzahl von elektronischen Steuereinheiten (ECUs) 48-10 und 48-11 und einem Seitenfernseher 48-9 als Zubehörsätze, die Standardschnittstellen aufweisen. Eine Antenne 48-5, ein Lautsprecher 48-6, ein Sensor 48-7, ein vielseitiger Kommunikationsstecker 48-12 und ähnliches sind auch vorgesehen.
Der modulare Verbindungsstecker 48-8 weist drei Standardkommunikationsschnittstellen basierend auf dem CXPI Standard und einen darin verbauten Standard- (STD)- Antriebsstromkreis auf. Die elektronischen Steuereinheiten 48-10 und 48-11 und der vielseitige Kommunikationsstecker 48-12 sind jeweils mit den Standardkommunikationsschnittstellen des modularen Verbindungssteckers 48-8 verbunden. Der vielseitige Kommunikationsstecker 48-12 weist einen darin verbauten elektronischen Stromkreis auf und kann Kommunikation, Steuerung an einem Verbraucher und Eingeben eines Signals durch Benutzen des elektronischen Stromkreises durchführen. Ausgangsanschlüsse des Standardantriebsstromkreises des modularen Verbindungssteckers 48-8 sind mit einem Türschlossmotor 48-17 und verschiedenen Beleuchtungsvorrichtungen 48-18 in der Tür verbunden.
Die elektronische Steuereinheit 48-10 beinhaltet einen Mikrocomputer, der einen Vorgang durchführt, der erforderlich ist, um einen elektrischen Fensterheber zu steuern, und ein Ausgangsanschluss davon ist mit einem elektrischen Motor (P/W MTR) des elektrischen Fensterhebers verbunden.
Die elektronische Steuereinheit 48-11 beinhaltet einen Mikrocomputer, der eine Funktion des Steuerns eines an der Tür vorgesehenen Außenspiegels aufweist. Ausgangsanschlüsse der elektronischen Steuereinheit 48-11 sind mit Bestandselementen 48-14 und 48-15 des Spiegels verbunden. Ausgangsanschlüsse des vielseitigen Kommunikationssteckers 48-12 sind mit einer Spiegelheizung 48-16 und einer Lampe 48-19 verbunden.
49 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Stromkreismoduls, das in einer Rücksitztürverkleidung vorgesehen ist, veranschaulicht. Die linken und rechten Rücksitztürverkleidungen weisen dieselbe Ausgestaltung auf.
Ein Stromkreismodul 49-3, veranschaulicht in 49, ist in einer Rücksitztürverkleidung (jede von den linken und rechten Türverkleidungen) angeordnet und ist mit einem Steuerkasten 49-1, der auf einer Fahrzeugkörperseite vorgesehen ist, über einen Zweigleitungsunterbaum 49-2 verbunden. Der Zweigleitungsunterbaum 49-2 ist verlegt, um eine Trennwand an einer Stelle, an der der Fahrzeugkörper mit der Rücksitztür verbunden ist, zu durchdringen. Eine Kommunikationsleitung des Zweigleitungsunterbaums 49-2 ist mit einer Standardkommunikationsschnittstelle (CXPI oder ähnlichem) verbunden.
Das Stromkreismodul 49-3 ist nicht nur mit einem modularen Verbindungsstecker 49-4 versehen, sondern auch mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 49-5 und ähnlichem als Zubehörsätze, die Standardschnittstellen aufweisen. Der modulare Verbindungsstecker 49-4 weist drei Standardkommunikationsschnittstellen basierend auf dem CXPI Standard und einen darin verbauten Standard- (STD)- Antriebsstromkreis auf. Die elektronische Steuereinheit 49-5 ist mit den Standardkommunikationsschnittstellen des modularen Verbindungssteckers 49-4 verbunden.
Ausgangsanschlüsse des Standardantriebsstromkreises des modularen Verbindungssteckers 49-4 sind mit einem Türschlossmotor 49-7 und verschiedenen Beleuchtungsvorrichtungen 49-8, 49-9 und 49-10 in der Tür verbunden.
Die elektronische Steuereinheit 49-5 beinhaltet einen Mikrocomputer, der einen Vorgang durchführt, der erforderlich ist, um einen elektrischen Fensterheber zu steuern, und ein Ausgangsanschluss davon ist mit einem elektrischen Motor (P/W MTR) 49-6 des elektrischen Fensterhebers verbunden.
50 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Stromkreismoduls, das in einem Fahrzeugdach vorgesehen ist, veranschaulicht.
Ein Stromkreismodul 50-3, veranschaulicht in 50, ist in einem Dachabschnitt eines Fahrzeugkörpers angeordnet und ist mit einem Steuerkasten 50-1, der auf einer Fahrzeuginnenseite vorgesehen ist, über einen Zweigleitungsunterbaum 50-2 verbunden. Der Zweigleitungsunterbaum 50-2 ist verlegt, um eine Trennwand an einer Stelle, an der der Fahrzeugkörper mit dem Dach verbunden ist, zu durchdringen. Eine Kommunikationsleitung des Zweigleitungsunterbaums 50-2 ist mit einer Standardkommunikationsschnittstelle (CXPI oder ähnlichem) verbunden.
Das Stromkreismodul 50-3 ist nicht nur mit einem modularen Verbindungsstecker 50-4 versehen, sondern auch mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU) 50-6, einem Regensensor 50-14 und ähnlichem als Zubehörsätze, die Standardschnittstellen aufweisen. Ein Mikrofon 50-5, ein vielseitiger Kommunikationsstecker 50-7 und ähnliches sind auch vorgesehen.
Der modulare Verbindungsstecker 50-4 weist drei Standardkommunikationsschnittstellen basierend auf dem CXPI Standard und einen darin verbauten Standard- (STD)- Antriebsstromkreis auf. Jede Standardkommunikationsschnittstelle in dem modularen Verbindungsstecker 50-4 weist eine Funktion auf, die es einem empfangenen Signal erlaubt, eben dadurch zu laufen, und die das Signal an eine Ausgangsseite sendet.
Die elektronische Steuereinheit 50-6, der Regensensor 50-14 und der vielseitige Kommunikationsstecker 50-7 sind jeweils mit den Standardkommunikationsschnittstellen des modularen Verbindungssteckers 50-4 verbunden. Der vielseitige Kommunikationsstecker 50-7 weist einen darin verbauten elektronischen Stromkreis auf und kann Kommunikation, Steuerung an einem Verbraucher und Eingeben eines Signals durch Benutzen des elektronischen Stromkreises durchführen. Ausgangsanschlüsse des Standardantriebsstromkreises des modularen Verbindungssteckers 50-4 sind mit verschiedenen Lampenverbrauchern 50-12 und 50-13 verbunden.
Die elektronische Steuereinheit 50-6 beinhaltet einen Mikrocomputer, der einen Vorgang durchführt, der erforderlich zur Antriebssteuerung wie beispielsweise Schließen und Öffnen eines Schiebedachs ist, und Ausgangsanschlüsse davon sind mit einem Schiebedachschalter 50-8 und einem elektrischen Antriebsmotor 50-9 verbunden. Ausgangsanschlüsse des vielseitigen Kommunikationssteckers 50-7 sind mit einem Mayday-Schalter 50-10 und einem inneren Rückspiegel050-11 verbunden.
51 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines intelligenten Verbindungssteckers veranschaulicht.
Ein intelligenter Verbindungsstecker 51-3, veranschaulicht in 51, ist ein Element, das eine Verbindungsfunktion vorsieht und an verschiedenen Stellen an einem Fahrzeug in einer vielseitigen Weise benutzt werden kann, und kann mit einem gewünschten Steuerkasten über einen Zweigleitungsunterbaum 51-2 und eine Standardschnittstelle 51-1 verbunden werden.
Wie in 51 veranschaulicht, kann ein Ausgangsseitenstecker 51-7 des intelligenten Verbindungssteckers 51-3 mit einem Türschlossmotorschalter 51-8, verschiedenen Beleuchtungsvorrichtungen 51-9, 51-10 und 51-11, einem Türschlossmotor 51-12 und ähnlichem verbunden sein.
Ein Steuerstromkreis 51-4 ist in dem intelligenten Verbindungsstecker 51-3 vorgesehen. Der Steuerstromkreis 51-4 beinhaltet eine Standardkommunikationsschnittstelle 51-4a, einen Energiequellenstromkreis 51-4b, einen Mikrocomputer (CPU) 51-4c, einen Signalverarbeitungsstromkreis (STRB) 51-4d, einen Eingangsstromkreis 51-4e, ein intelligentes Energiegerät (IPD) 51-4f und einen Motortreiber 51-4g.
Der Ausgangsseitenstecker 51-7 des intelligenten Verbindungssteckers 51-3 ist mit Anschlüssen zum Ausgeben verschiedener Arten von Quellenergie, einem Kommunikationsanschluss, einem Anschluss für ein in den Eingangsstromkreis 51-4e einzugebendes Signal, einen Anschluss zur Verbindung eines von dem IPD 51-4f getriebenen Verbrauchers und einem Anschluss zur Verbindung eines elektrischen Motors versehen.
Quellenergie, die von dem Ausgangsseitenstecker 51-7 ausgegeben wird, wird benutzt, um eine elektronische Sicherung zu bedienen oder um zwischen den Arten von Energie (+B, +BA, IG, und ähnlichem) durch Verarbeitung in dem Mikrocomputer 51-4c umzuschalten. Um diese Steuerung durchzuführen, sind Umschaltelemente zwischen jeweiligen Anschlüssen des Ausgangsseitensteckers 51-7 und einer Eingangsseitenenergiequellenleitung verbunden. Anschalten und Ausschalten der Umschaltelemente werden von dem Mikrocomputer 51-4c gesteuert.
<Technik zum Hinzufügen einer Funktion durch Hinzufügen einer neuen Einheit>
In der vorliegenden Ausführungsform wird Steuerung einer Systemseite in einem Fall angenommen, in dem eine Funktion hinzugefügt wird, indem eine neue Einheit mit einer gemeinsamen Schnittstelle eines fahrzeugseitigen Systems verbunden wird. Zum Beispiel wird in dem System, veranschaulicht in 2, ein Fall angenommen, in dem ein neuer Zubehörsatz AE mit dem Stecker des Verbindungsabschnitts Cnx jedes Steuerkastens CB über den Zweigleitungsunterbaum LS verbunden wird. Jedoch kann die frisch verbundene Einheit nicht als eine legale Einheit gelten, und es ist daher notwendig, spezielle Steuerung durchzuführen, um die Sicherheit des gesamten Systems zu gewährleisten.
Obwohl nicht veranschaulicht, sind spezifische Beispiele von Abläufen, die in diesem Fall durchgeführt werden, wie folgt:

Schritt S50: Bei einem Händler oder ähnlichem eines Fahrzeugs verbindet ein Arbeiter oder ähnliches eine entsprechende neue Einheit (Zubehörsatz) mit dem Verbindungsabschnitt Cnx des Steuerkastens CB über den Zweigleitungsunterbaum LS.

Schritt S51: Bei dem Händler oder ähnlichem eines Fahrzeugs verbindet der Arbeiter oder ähnliches ein einem Fahrzeug zugehöriges Diagnosehilfsmittel (zum Beispiel „TaSCAN“), das von dem Fahrzeughersteller bereitgestellt wird, mit einem System an dem Fahrzeug und führt eine Anweisung zum Abfragen aus, um die verbundene Einheit zu diagnostizieren.
Schritt S52: Der Mikrocomputer des Steuerkastens CB startet einen Abfragevorgang in Erwiderung auf die Anweisung von dem Diagnosehilfsmittel. Zuerst wird Energie einer ersten Standardschnittstelle, die anfänglich mit dem Verbindungsabschnitt Cnx verbunden ist, bereitgestellt und identifiziert der Mikrocomputer automatisch, ob die CAN-Standardkommunikation bezüglich der Kommunikation durch Benutzen der Standardschnittstelle durchgeführt werden kann oder nicht.
Schritt S53: In einem Fall, in dem die CAN-Standardkommunikation in Schritt S52 nicht eingerichtet wird, schaltet der Mikrocomputer eine Kommunikationsspezifikation von CAN zu CXPI um und identifiziert, ob die CXPI-Standardkommunikation durchgeführt werden kann oder nicht.
Schritt S54: In einem Fall, in dem keine von der CAN-Standardkommunikation und der CXPI-Standardkommunikation in Schritten S52 und S53 eingerichtet wird, unterbindet der Mikrocomputer die Bereitstellung von Energie an die Standardschnittstelle.
Schritt S55: In einem Fall, in dem die CAN- oder die CXPI-Standardkommunikation in Schritten S52 und S53 eingerichtet wird, wird Kommunikation zwischen dem Diagnosehilfsmittel, dem Mikrocomputer des Steuerkastens CB und dem Zubehörsatz (der neuen Einheit oder ähnlichem), der ein Verbindungsziel ist, durchgeführt und führt das Diagnosehilfsmittel einen vorgegebenen Vorgang durch, um einen Authentifizierungsvorgang an dem Zubehörsatz durchzuführen. Der Inhalt des Authentifizierungsvorgangs wird im Voraus standardisiert.
Schritt S56: In einem Fall, in dem die Authentifizierung in Schritt S55 erfolgreich ist, registriert der Mikrocomputer des Steuerkastens CB Bedingungen des Bereitstellens von Quellenergie an den Zubehörsatz basierend auf der Standardschnittstelle in einem Speichergerät des Mikrocomputers. Zum Beispiel wird automatisch identifiziert, dass die Art von Energie, die bereitzustellen ist, irgendeine von „+B, +BA, IG und IGP“ ist, auf der Grundlage der Art des durch die Authentifizierung geprüften Zubehörsatzes oder einer ID Information, und wird das Identifizierungsergebnis registriert.
Schritt S57: Die Vorgänge in Schritten S52 bis S57 werden sequentiell an zweiten und nachfolgenden Standardschnittstellen wiederholt durchgeführt.
Schritt S58: Nachdem der Abfragevorgang an allen Standardschnittstellen beendet ist, zeigt das Diagnosehilfsmittel oder der Mikrocomputer des Steuerkastens CB eine Nachricht oder ähnliches an, sodass ein Benutzer (oder ein Arbeiter) die Hinzufügung einer Funktion bezüglich der hinzugefügten neuen Einheit bestätigen kann. Diese Anzeige wird durchgeführt, indem zum Beispiel eine Anzeigeabschnitt der Zählereinheit an dem Fahrzeug benutzt wird.
Schritt S59: Der Mikrocomputer des Steuerkastens CB speichert in dem Speichergerät davon Information zur Übertragung der Funktion, die von dem Benutzer in Schritt S58 bestätigt wird, an eine Umgebung, in der die Funktion tatsächlich benutzt werden kann.
Deshalb kann zum Beispiel, sogar wenn von einem Benutzer oder einer Drittpartei versucht wird, eine verbotene Vorrichtung, die von einem Fahrzeughersteller oder ähnlichem nicht genehmigt ist, mit dem fahrzeugseitigen System zu verbinden, die verbotene Vorrichtung nicht mit dem legalen fahrzeugseitigen System Kommunikation durchführen, und kann auch nicht mit Energie über einen Kommunikationsstecker versorgt werden, und kann daher die verbotene Vorrichtung überhaupt nicht agieren.
<Technik bezüglich Verbindungsform eines Kommunikationssystems in einem fahrzeugseitigen System>
52(a) und 52(b) und 53 sind Blockschaltbilder, die jeweils Ausgestaltungsbeispiele von Kommunikationssystemen in unterschiedlichen fahrzeugseitigen Systemen veranschaulichen.
Ein fahrzeugseitiges System, veranschaulicht in 52(a) beinhaltet Kommunikationsnetzwerke V2-CAN, V1-CAN und MS-CAN von drei Systemen, die miteinander über ein gateway verbunden sind. Das Kommunikationsnetzwerk V2-CAN ist Vorrichtungen eines Motorraums (Motorräumlichkeit) zugewiesen, das Kommunikationsnetzwerk V1-CAN ist Vorrichtungen (beinhaltend eine Zählereinheit) eines Motorsystems zugewiesen und das Kommunikationsnetzwerk MS-CAN ist Vorrichtungen (Türen, elektrisch verstellbaren Sitzen und ähnlichem) eines Körpersystems zugewiesen.
Das Kommunikationsnetzwerk MS-CAN ist in dem gesamten Fahrzeug als ein Zuständigkeitsbereich angeordnet, und jedes der Kommunikationsnetzwerk V1-CAN und V2-CAN ist für einen Bereich an einem Fahrzeugkörper aufgeteilt. Verschiedene Zubehörsätze sind mit jedem der Kommunikationsnetzwerke MS-CAN, V1-CAN und V2-CAN verbunden und stehen unter der Steuerung von jedem der Kommunikationsnetzwerke MS-CAN, V1-CAN und V2-CAN.
In einem fahrzeugseitigen System, veranschaulicht in 52(b), sind eine Vielzahl von Kommunikationsnetzwerken, jeweils verantwortlich für eine Vielzahl von Zuständigkeitsbereichen, die jeweils einem Fahrassistenzsystem, einem Antriebsstrangsystem, einem Chassissystem, einem Körpersystem und einem Multimediasystem zugeordnet sind, miteinander verbunden. Jedes Kommunikationsnetzwerk verwendet eine Kommunikationsschnittstelle basierend auf dem CAN Standard. Diese Sätze von Kommunikationsnetzwerken sind verlegt, sich parallel zueinander in der gesamten Region des Fahrzeugs zu erstrecken.
In einem fahrzeugseitigen System, veranschaulicht in 53, ist ein Zuständigkeitsbereich für jeden Bereich wie beispielsweise einen „Bereich 1“, einen „Bereich 2“, einen „Bereich 3“, einen „Bereich 4“ und einen „Bereich 5“ aufgeteilt und ist ein Kommunikationsnetzwerk in jedem Bereich ausgebildet. Ein optisches Kommunikationsnetzwerk wird für eine Hauptleitung, die die jeweiligen Bereiche miteinander verbindet, benutzt, um Kommunikation mit hoher Geschwindigkeit zu ermöglichen.
Durch Benutzen des optischen Kommunikationsnetzwerks kann Kommunikation mit hoher Geschwindigkeit von, zum Beispiel, etwa 1 Gbps zwischen den Bereichen durchgeführt werden. Eine Kommunikationskapazität des optischen Kommunikationsnetzwerks wird verteilt an eine Vielzahl von Systemen in dem Kommunikationsnetzwerk jedes Bereichs, um Kommunikation von verschiedenen Zubehörsätzen zugewiesen zu sein. Die Priorität der Kommunikation wird auf der Grundlage von spezifischer ID Information, die jeder Vorrichtung wie beispielsweise Zubehörsätzen im Voraus zugewiesen wird, bestimmt.
<Technik bezüglich interner Ausgestaltung eines Steuerkastens>
45 ist ein Blockschaltbild, das ein Ausgestaltungsbeispiel eines Steuerkastens veranschaulicht.
Ein fahrzeugseitiges System, veranschaulicht in 45, beinhaltet fünf Steuerkästen 45-1, 45-2. 45-3, 45-4 und 45-5, die miteinander über Grundgerüsthauptleitungen 45-7 und 45-8 verbunden sind, und einen ECU Kasten 45-6.
Wie in 45 veranschaulicht, beinhaltet die Grundgerüsthauptleitung 45-7 Energiequellenleitungen von zwei Systemen und eine Erdleitung. Die Grundgerüsthauptleitung 45-8 beinhaltet Kommunikationsleitungen von zwei Systemen.
Der Steuerkasten 45-1 ist mit Energiequellenabschnitten 45-10 von zwei Systemen, zwei Sätzen von Netzwerk- (Ethernet: eingetragenes Warenzeichen)-Hubs 45-11 und 45-12, einer Kommunikationssteuereinheit 45-13 eines gateways (GW), ein WiFi Kommunikationsmodul 45-14, einem Netzwerk- (Ethernet: eingetragenes Warenzeichen)-Hub 45-15, einer Energiesteuereinheit 45-16, Umschaltstromkreisen 45-17A, 45-17B und 45-17C und Steckern 45-21, 45-22, 45-23 und 45-24 versehen.
Von den Kommunikationsleitungen von zwei Systemen, die in der Grundgerüsthauptleitung 45-8 beinhaltet sind, ist eine Kommunikationsleitung mit dem Netzwerkhub 45-11 verbunden und die andere Kommunikationsleitung ist mit dem Netzwerkhub 45-12 verbunden. Das Kommunikationssystem von der Netzwerkhub- 45-11-Seite ist zur Benutzung in einem Antriebsstrangsystem und einem Chassissystem eines Fahrzeugs zugewiesen und das Kommunikationssystem von der Netzwerkhub- 45-12-Seite ist zur Benutzung in einem Körpersystem und einem Multimediasystem des Fahrzeugs zugewiesen.
Die Kommunikationssteuereinheit 45-13 des gateways (GW) ist eine funktionelle Einheit, die unter der Steuerung eines Mikrocomputers (nicht veranschaulicht), der in dem Steuerkasten 45-1 vorgesehen ist, realisiert ist, und weist die folgenden Funktionen auf.

(1) Querverbindung zwischen einer Vielzahl von Netzwerken basierend auf unterschiedlichen Standards wie beispielsweise Protokollen
(2) Empfang von bezogenem Datenpaket
(3) Signalübertragung
(4) Klassifizierung von Kommunikation eines Steuersystems und Kommunikation eines Fahrassistenzsystems
(5) Umgehungskommunikation von Information hohen Rangs

Das WiFi Kommunikationsmodul 45-14 wird zum kabellosen Verbinden des Steuerkastens 45-1 mit anderen an dem Fahrzeug angeschlossenen Vorrichtungen oder einer Vorrichtung, die von einem Benutzer getragen wird, benutzt.
Der Netzwerkhub 45-15 weist eine Funktion auf, die einen Kommunikationspfad von der Kommunikationssteuereinheit 45-13 zur Verbindung mit irgendeinem von Kommunikationspfaden der Stecker 45-21, 45-22 und 45-23 aufteilt.
Die Energiesteuereinheit 45-16 ist ein funktioneller Abschnitt, der unter der Steuerung des Mikrocomputers (nicht veranschaulicht), der in dem Steuerkasten 45-1 vorgesehen ist, realisiert ist, und weist Quellenergiesteuerfunktionen, wie unten beschrieben, auf.

(1) Elektronische Sicherungsfunktion, die einen Pfad blockt, wenn Überstrom fließt;
(2) Funktion, die die Arten von Energie wie beispielsweise „+B, +BA, IGP und IGR“ steuert;
(3) Funktion, die eine Energiequelle eines wichtigen Systems absichert, indem Energiequellenleitungen von zwei Systemen in passender Weise benutzt werden, wenn in einer Energiequelle Unregelmäßigkeit auftritt; und
(4) Stop & Start (S & S) Umschaltfunktion.

Jeder der Umschaltstromkreise 45-17A, 45-17B und 45-17C beinhaltet zwei steuerbare Umschaltelemente zum jeweiligen Verbinden der Energiequellenleitungen von zwei Systemen mit Energiequellenleitungen der Stecker 45-21, 45-22 und 45-23. Die Umschaltelemente werden getrennt gesteuert, um gemäß Steuersignalen, die von dem Mikrocomputer, der jede Funktion der Energiesteuereinheit 45-16 realisiert, ausgegeben werden, angeschaltet und ausgeschaltet zu werden.
Jeder der Stecker 45-21, 45-22 und 45-23 beinhaltet vier Anschlüsse wie beispielsweise einen Energiequellenleitungsanschluss, einen Erdleitungsanschluss und zwei Kommunikationsleitungsanschlüsse. Verschiedene Arten von Zubehörsätzen können mit den Steckern 45-21, 45-22 und 45-23 verbunden werden und stehen unter der Steuerung der Stecker 45-21, 45-22 und 45-23 über vorgegebene Zweigleitungsunterbäume.
Wie oben erwähnt, ist es gemäß dem Fahrzeugstromkreiskörper der vorliegenden Erfindung möglich, ein neues elektrisches Kabel mühelos hinzuzufügen, indem eine Struktur zur elektrischen Verbindung zwischen verschiedenen elektrischen Komponenten und einer Energiequelle an einem Fahrzeug und zwischen den elektrischen Komponenten, speziell, eine Ausgestaltung eines Hauptleitungsabschnitts vereinfacht wird.
[Industrielle Anwendbarkeit]
Gemäß der Erfindung sind die Effekte die, dass in einem Fahrzeugstromkreiskörper Strukturen für elektrische Verbindungen zwischen verschiedenen elektrischen Komponenten und Energiequellen an einem Fahrzeug und zwischen den elektrischen Komponenten, im Besonderen Ausgestaltungen an Hauptleitungsabschnitten vereinfacht werden und zusätzliche Kabel mühelos hinzuzufügen sind. Die Erfindung, die die Effekte aufweist, ist nützlich an dem in dem Fahrzeug verlegten Fahrzeugstromkreiskörper.
Bezugszeichenliste

21, 22 UND 23: GRUNDGERÜSTHAUPTLEITUNGSABSCHNITT
31, 32 UND 33: GRUNDGERÜSTSTEUERKASTEN
AE: ZUBEHÖRSATZ
ALT: LICHTMASCHINE
MB: HAUPTBATTERIE
BB_LM: GRUNDGERÜSTHAUPTLEITUNG
CB: STEUERKASTEN
LS: ZWEIGLEITUNGSUNTERBAUM
Cnx: VERBINDUNGSABSCHNITT
L1, L2 UND L2B: ENERGIEQUELLENLEITUNG
L3: ERDLEITUNG
L4, L5 UND Lx: KOMMUNIKATIONSLEITUNG
DT: DIAGNOSEHILFSMITTEL
CBa: MIKROCOMPUTER
CBb: UMSCHALTSTROMKREIS
CBc: BRÜCKENSTROMKREIS
BB_LC: KOMMUNIKATIONSHAUPTLEITUNG
AR1, AR2 UND AR3: BEREICH
CBd: LEITERPLATTE
Kc1 UND Kc2: ABDECKUNG MIT SCHLÜSSEL
Kk: ENTRIEGELUNGSSCHLÜSSEL
Ks: VERSIEGELUNG ZUM VERSIEGELN
GW: GATEWAY
CB01: ENERGIEQUELLENSTROMKREIS
CB02: GATEWAY-STEUERSTROMKREIS
CB03, CB04, CB05 UND CB06: PHY STROMKREIS
CB07 UND CB08: NETZWERKSCHALTER
CB09 UND CB10: SENDEEMPÄNGER
CB11: UMSCHALTSTROMKREIS
CP1 BIS CP8: KOMMUNIKATIONSPORTSTECKER
LPP1 UND LPP2: KOMMUNIKATIONSLEITUNG
FBC1 UND FBC2: OPTISCHES FASERKABEL
FB11 UND FB12: OPTISCHE FASER

Claims

Ein in einem Fahrzeug vorgesehener Fahrzeugstromkreiskörper, aufweisend: eine Hauptleitung (21, 22, 23), die sich in zumindest einer vorne-und-hinten Richtung des Fahrzeugs erstreckt, und eine Vielzahl von Steuerkästen (31, 32, 33), die in der Hauptleitung (21, 22, 23) vorgesehen sind, wobei jeder von der Vielzahl von Steuerkästen (31, 32, 33) sich mit einer Zweigleitung (LS) verbinden kann, die direkt oder indirekt mit einem Zubehörsatz verbunden ist, und wobei die Hauptleitung (21, 22, 23) eine Energiequellenleitung (L1, L2), die eine vorgegebene Stromkapazität aufweist, und eine Kommunikationsleitung (L4, L5), die eine vorgegebene Kommunikationskapazität aufweist, beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, dass die Zweigleitung (LS) eine Energiequellenleitung und eine Kommunikationsleitung beinhaltet, wobei jeder von der Vielzahl von Steuerkästen (31, 32, 33) einen Zweigleitungsverbindungsabschnitt (CBb, Cbc, Cnx), mit dem die Zweigleitung (LS) verbunden ist, und eine Zweigleitungssteuereinheit (Cba) beinhaltet, die Energie von der Hauptleitung (21, 22, 23) an die Zweigleitung durch Steuern des Zweigleitungsverbindungsabschnitts (CBb, Cbc, Cnx) gemäß einem Steuerprogramm verteilt, und das Steuerprogramm extern gemäß dem mit der Zweigleitung (LS) verbundenen Zubehörsatz geändert werden kann.
Der Fahrzeugstromkreiskörper gemäß Anspruch 1, wobei die Hauptleitung (21, 22, 23) Energiequellenleitungen (L1, L2) von zwei Systemen beinhaltet.
Der Fahrzeugstromkreiskörper gemäß Anspruch 1, wobei die Kommunikationsleitung der Hauptleitung (21, 22, 23) so verlegt ist, dass die Vielzahl der Steuerkästen (31, 32, 33) in einer Ringform verbunden sind.
Der Fahrzeugstromkreiskörper gemäß Anspruch 1, wobei jeder von der Vielzahl von Steuerkästen (31, 32, 33) die Vielzahl von Zweigleitungsverbindungsabschnitten (Cnx) beinhaltet, an die und von denen die Kommunikationsleitung der Zweigleitung (LS) anbringbar und abnehmbar ist, und wobei jeder von der Vielzahl von Zweigleitungsverbindungsabschnitten (CBb, Cbc, Cnx) mit einem Sperrfunktionsabschnitt (Kc1) versehen ist, der physisch oder elektrisch in einen Sperrzustand gebracht wird in einem Fall, in dem die Zweigleitung (LS) nicht mit diesem verbunden ist.
Der Fahrzeugstromkreiskörper gemäß Anspruch 1, wobei das Fahrzeug in eine Vielzahl von Regionen (AR1, AR2, AR3) unterteilt ist, wobei zumindest zwei Steuerkästen in den Regionen angeordnet sind, die unterschiedlich voneinander sind, von denen jede ein gateway (GW) beinhaltet, das Kommunikationsverfahren für die Kommunikationsleitung der Zweigleitung (LS) und die Kommunikationsleitung der Hauptleitung (21, 22, 23) umwandelt, und wobei eine Vielzahl der gateways (GW) miteinander über die Kommunikationsleitung der Hauptleitung (21, 22, 23) kommunizieren kann.
Der Fahrzeugstromkreiskörper gemäß Anspruch 1, wobei die Kommunikationsleitung der Hauptleitung (21, 22, 23) einen Übertragungspfad für ein optisches Signal aufweist, und wobei die Kommunikationsleitung der Zweigleitung (LS) einen Übertragungspfad für ein elektrisches Signal aufweist.