JP2005246988A - 車載電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】車載電子機器のＥＣＵの設計負担を軽減すると共に品種低減を図る。
【解決手段】車両Ｖに配索されるワイヤハーネスＷ／Ｈに接続される車載電子機器１０であって、ＥＣＵ１７を有する機能本体ユニット１２と、ワイヤハーネスＷ／Ｈへの通信インターフェースとなる通信ユニット１１との別体に分割され、通信ユニット１１はワイヤハーネスＷ／Ｈに接続されていると共に、機能本体ユニット１２のＥＣＵ１７には自己の機能制御ソフトウェアと通信ユニット１１用の通信制御ソフトウェアとを保有しており、機能本体ユニット１２を通信ユニット１１に接続することでＥＣＵ１７から通信ユニット１１に通信制御ソフトウェアをダウンロードさせる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車載電子機器に関し、詳しくは、車両内において他の電子機器とワイヤハーネス等の通信媒体を介して信号送受を行う車載電子機器に関するものである。

近年、自動車メーカは環境問題に対応して排気ガスの低減や燃費向上を図るため、車体に配索されるワイヤハーネスの省線化を行って車両軽量化に努めており、その一環として自動車内にネットワーク（車内ＬＡＮ）を構築することで車内配索されるワイヤハーネスを省線化することが提案されている。そのため、車載される各種の電子制御ユニット（ＥＣＵ）も車内ＬＡＮに対応して信号を多重化して送受信できる通信機能を備えたものが現れている。

ところが、図５に示すように、各種の機能制御を行うＥＣＵボックス１は車両Ｖに配索されるワイヤハーネスＷ／Ｈに直接接続されているのが通常であり（特開２００３−３２４８２４号公報等）、ＥＣＵ設計を行う際には、ＥＣＵ本来の機能設計に加えて通信機能も設計しなければならない。即ち、車種が違う場合やＥＣＵが接続されるネットワークのインターフェースや通信規約が異なる場合には、通信機能もそれに応じて設計しなければならないため、ＥＣＵのハードウェア設計およびソフトウェア設計に対する負担が増大してしまうと共に、機器の品種も増大してコスト高となる問題がある。
特開２００３−３２４８２４号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、車両に搭載される電子機器のＥＣＵの設計負担を軽減すると共に機器の品種低減を図ることを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明は、車両において別の電子機器と通信媒体を介して信号送受を行う車載電子機器であって、
ＥＣＵ（電子制御ユニット）を有する機能本体ユニットと、
前記ＥＣＵを前記通信媒体に接続するインターフェースとして通信制御を行う通信ユニットとが別体として分割して設けられていることを特徴とする車載電子機器を提供している。

前記構成とすると、従来は１つのＥＣＵ内に組み込まれていた機能部と通信部とが、別体からなる機能本体ユニットと通信ユニットとに分割されているので、設計作業も各ユニット毎に切り分けることができ、車載電子機器の設計負担を軽減することができる。また、車種等の相違により機能部のみ或いは通信部のみが異なる場合には、機能本体ユニットと通信ユニットとに分割することで、一方のユニットのみを設計して他方のユニットは既存のもので共用化することが可能となるので、設計の省力化および品種の低減を図ることができる。

前記通信媒体は車両に配索されるワイヤハーネスとし、
前記通信ユニットは前記ワイヤハーネスと予め接続されて車両に組み付けられるものであって、前記機能本体ユニットと着脱自在に接続される構成としている。

前記構成とすると、通信ユニットがワイヤハーネスに一体的にモジュール化された状態で車両に組み付けられるので、カーメーカにおけるアッセンブリ作業では機能本体ユニットと通信ユニットとの接続のみで済み、ワイヤハーネスと通信ユニットとの接続工程が省かれて、作業性を向上させることができる。

前記機能本体ユニットの前記ＥＣＵは、前記通信ユニット用の通信制御ソフトウェアを保有し、
前記機能本体ユニットと前記通信ユニットとの接続部を経由して、前記ＥＣＵから前記通信ユニットに前記通信制御ソフトウェアがダウンロードされる構成としている。

前記構成とすると、通信ユニットを動作させる通信制御ソフトウェアは、前記機能本体ユニットのＥＣＵからダウンロードする構成としているので、通信ユニットは前記機能本体ユニットとハードウェア接続構成が一致すればソフトウェアに関わらず共用化することができ、機能本体ユニットがバージョンアップ等しても通信ユニットを変更することなく整合させることができ、品種低減、コスト削減および設計省力化にさらに貢献する。
なお、前記機能制御ソフトウェアとは、機能本体ユニットの動作目的を果たすためのＥＣＵのアプリケーションプログラムをいう。また、前記通信制御ソフトウェアとは、アプリケーションプログラム以外の前記通信媒体との接続制御を行うプログラムをいう。

また、前記機能本体ユニットは、前記通信制御ソフトウェアを複数有しており、
接続された前記通信ユニットに合わせて前記通信制御ソフトウェアを選択してダウンロードさせる構成としていると好適である。

前記構成とすると、機能本体ユニットに複数の車種に対応可能な複数の通信制御ソフトウェアを備えておき、車種により異なる通信ユニットが接続される場合に、その時の車種に対応する通信制御ソフトウェアのみを選択してダウンロードすることで、機能本体ユニットを共用化してコストダウンを図ることができる。つまり、車種により配索形態の異なるワイヤハーネスに予め接続する通信ユニットは車種専用品とする一方で、別体である機能本体ユニットは全車種共用品とすれば、効率良く品種低減を図ることができる。

前記通信ユニットは、前記機能本体ユニット用の機能制御ソフトウェアを保有し、
前記機能本体ユニットと前記通信ユニットとの接続部を経由して、前記通信ユニットから前記機能本体ユニットの前記ＥＣＵに前記機能制御ソフトウェアがダウンロードされる構成としている。

前記構成とすると、機能本体ユニットのＥＣＵを動作させる機能制御ソフトウェアは、前記通信ユニットからダウンロードする構成としているので、機能本体ユニットは前記通信ユニットとハードウェア接続構成が一致すればソフトウェアに関わらず共用化することができ、品種およびコストが削減されると共に設計の省力化にさらに貢献する。

前記通信ユニットは、機能制御ソフトウェアを複数有しており、
接続された前記機能本体ユニットの前記ＥＣＵに合わせて前記機能制御ソフトウェアを選択してダウンロードさせる構成としていると好適である。

前記構成とすると、通信ユニットに複数の車種に対応可能な複数の機能制御ソフトウェアを備えておき、その時の車種に対応する機能制御ソフトウェアのみを選択してダウンロードすることで、機能本体ユニットを共用化してコストダウンを図ることができる。つまり、全車種に対応可能なフル装備のワイヤハーネスに全車種共用品の通信ユニットを接続しておく一方で、別体である機能本体ユニットは車種専用品とすれば、ワイヤハーネスおよび通信ユニットを効率良く品種低減することができる。

以上の説明より明らかなように、本発明によれば、ＥＣＵを搭載する車載電子機器が別体からなる機能本体ユニットと通信ユニットとに分割されているので、設計作業の分散および部品共用化が図られ、設計作業が省力化されると共にコストを低減することができる。また、前記各ユニットを動作させる制御ソフトウェアは、接続相手のユニットからダウンロードする構成としているので、一方のユニットにバージョンアップ等が発生してもハードウェアを変更せずにソフトウェアの整合が図られ、品種削減および設計省力化に貢献する。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１乃至図３は第１実施形態を示し、車両Ｖに配索されて車内ＬＡＮを構成するワイヤハーネスＷ／Ｈに接続される車載電子機器１０を、機能本体ユニット１２と通信ユニット１１との別体に分割している。

機能本体ユニット１２は全車種共用品で、車載電子機器１０の機能制御等を行うＥＣＵ（電子制御ユニット）１７を備え、ＥＣＵ１７の機能マイコン１６内のメモリ１９には全車種に対応可能な複数の機能制御ソフトウェアを記憶保存している。例えば、車載電子機器１０がオーディオ機器であるとするならばオーディオ再生等するための機能制御ソフトウェアを保存している。加えて、機能マイコン１６内のメモリ１７には、通信ユニット１１用の複数種類の通信制御ソフトウェアを記憶保存している。また、機能本体ユニット１２のケース外面には通信ユニット１１との接続用のコネクタＣ１を設けている。

通信ユニット１１は車載電子機器から通信制御機能を分離させたもので車種専用品としている。通信ユニット１１は、ワイヤハーネスＷ／Ｈの電源線Ｗ１から給電される電圧を車載電子機器１０用に変圧する電圧変換部１３と、ＯＳＩ基本参照モデルにおけるデータリンク層および物理層に相当する機能を行う通信ＬＳＩ１５と、通信ＬＳＩの制御等を行う通信マイコン１４とを備えており、通信ユニット１１のケース外面には機能本体ユニット１２との接続用のコネクタＣ２と、ワイヤハーネスＷ／Ｈとの接続用のコネクタＣ３とを設けている。

通信ＬＳＩ１５は、データリンク層レベルでは、機能本体ユニット１２のＥＣＵ１７から生成されたフレーム信号を通信規格（例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）プロトコルやＬｉｎプロトコルなど）に合致したサイズに分割するフレーム分割機能や、ワイヤハーネスＷ／Ｈから受信した信号を機能本体ユニット１２のＥＣＵ１７が取り扱うことのできるフレームサイズに統合するフレーム生成機能等を担っていると共に、物理層レベルでは、受信したフレームをワイヤハーネスＷ／Ｈの通信線Ｗ２側あるいはＥＣＵ１７側のハードウェア構成に合致した信号レベルに変換する機能等を担っている。なお、通信線Ｗ２の媒体は電線に限られず光ファイバー等でも構わない。

次に、車載電子機器１０のセットアップ手順について説明する。
通信ユニット１１はワイヤハーネスＷ／ＨのコネクタＣ４にコネクタＣ３で車載前に予め嵌合接続されており、この通信ユニット１１のコネクタＣ２に車両のアッセンブリ工程で機能本体ユニット１２のコネクタＣ１を嵌合接続することで電源線Ｗ１から給電された電圧が電圧変換部１３で車載電子機器１０に適した電圧に変圧され（例えば、１２Ｖ→５Ｖ）、通信マイコン１４、通信ＬＳＩ１５および機能マイコン１６に給電される。

すると、図３に示すように、機能マイコン１６のＣＰＵ１８によりメモリ１９に保存された機能制御ソフトウェアがセットアップされると共に、メモリ１９に保存された通信制御ソフトウェアが、コネクタＣ１、Ｃ２からなる接続部を介して通信ユニット１１の通信マイコン１４のメモリ２１にダウンロードされる。この際、通信ユニット１１の搭載される車種に対応する通信制御ソフトウェアのみを選択的にダウンロードするようにしている。
上記ダウンロードが完了して通信マイコン１４のＣＰＵ２０内のレジスタの特定番地に完了通知となる値が書き込まれることをトリガーとして、通信マイコン１４のメモリ２１にダウンロードされた通信制御ソフトウェアのうちデータリンク層レベルで動作するプログラムを通信ＬＳＩ１５のメモリ２３に更にダウンロードする。
通信マイコン１２は、通信ＬＳＩ１５に対して車内ＬＡＮの物理層レベルで必要な機能（例えば、ＬＡＮ上の各ノードと間で宛先に使用されるアドレスの設定や、ＬＡＮ上の各ノードのマスタ・スレーブの設定、通信速度の設定等）を行うように命令する。

以上の構成とすると、従来は１つのＥＣＵ内に組み込まれていた機能部と通信部とが、別体からなる機能本体ユニット１２と通信ユニット１１とに分割されているので、設計作業を各ユニット１１、１２毎に切り分けることができ、車載電子機器１０の設計負担を軽減できる。また、車種や適用箇所やオプション機能等の相違により機能本体ユニット１２を設計変更しなければならない場合でも、通信ユニット１１は既存のもので共用化することが可能となるので、通信ユニット１１を新規起工せずに済み、設計の省力化および品種の低減を図ることができる。さらには、通信ユニット１１を動作させる通信制御ソフトウェアは、機能本体ユニット１２のＥＣＵ１７からダウンロードするので、機能本体ユニット１２がバージョンアップ等しても通信ユニット１１を変更することなく整合させることができ、品種が低減されてコストダウンが図られる。

なお、通信ユニット１１と機能本体ユニット１２との接続手段、あるいは、通信ユニット１１とワイヤハーネスＷ／Ｈとの接続手段はコネクタＣ１〜Ｃ４による接続に限られずあらゆる接続形態が適用可能で、例えば、ワイヤハーネスを構成する電線による直接接続でも構わない。さらには、通信ユニット１１が接続する対象は有線であるワイヤハーネスＷ／Ｈに限られず、車載無線ＬＡＮによるネットワーク等に無線接続しても構わない。

図４は第２実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、機能本体ユニット１２側の機能制御ソフトウェアを逆に通信ユニット１１側からダウンロードしている点である。

ワイヤハーネスＷ／Ｈは全車種に対応可能な形態とすると共に、それに接続される通信ユニット１１にも各車種に対応する複数の機能制御ソフトウェアを保存して全車種共用品としている。一方、機能本体ユニット１２は車種専用品としている。
ワイヤハーネスＷ／Ｈに接続された通信ユニット１１に機能本体ユニット１２を接続して、電源線Ｗ１からの電力が電圧変換部１３で適切な電圧に変圧されて（例えば、１２Ｖ→５Ｖ）、通信マイコン１４、通信ＬＳＩ１５および機能マイコン１６に給電されることで、通信マイコン１４のＣＰＵ２０によりメモリ２１に保存された通信制御ソフトウェアがセットアップされる。このセットアップが完了すると、通信マイコン１４のＣＰＵ２０から機能マイコン１６へ特定の信号をＬｏｗからＨｉにして送信することをトリガーとして、機能マイコン１６は通信マイコン１４のメモリ２１に保存された機能制御ソフトウェアをメモリ１９にダウンロードする。この際、機能本体ユニット１２の搭載される車種に応じて必要な機能制御ソフトウェアのみを選択的にダウンロードするようにするとよい。なお、他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

本発明の第１実施形態に係る車載電子機器の車両内配置を示す模式図である。 第１実施形態の車載電子機器を示すブロック図である。 第１実施形態の通信制御ソフトウェアのダウンロードを説明する図面である。 第２実施形態の機能制御ソフトウェアのダウンロードを説明する図面である。 従来例を示す図面である。

符号の説明

１０ 車載電子機器
１１ 通信ユニット
１２ 機能本体ユニット
１３ 電圧変換部
１４ 通信マイコン
１５ 通信ＬＳＩ
１６ 機能マイコン
１７ ＥＣＵ（電子制御ユニット）
Ｃ１〜Ｃ４ コネクタ
Ｖ 車両
Ｗ／Ｈ ワイヤハーネス

Claims (6)

1. 車両において別の電子機器と通信媒体を介して信号送受を行う車載電子機器であって、
   ＥＣＵ（電子制御ユニット）を有する機能本体ユニットと、
   前記ＥＣＵを前記通信媒体に接続するインターフェースとして通信制御を行う通信ユニットとが別体として分割して設けられていることを特徴とする車載電子機器。
2. 前記通信媒体は車両に配索されるワイヤハーネスとし、
   前記通信ユニットは前記ワイヤハーネスと予め接続されて車両に組み付けられるものであって、前記機能本体ユニットと着脱自在に接続される構成としている請求項１に記載の車載電子機器。
3. 前記機能本体ユニットの前記ＥＣＵは、前記通信ユニット用の通信制御ソフトウェアを保有し、
   前記機能本体ユニットと前記通信ユニットとの接続部を経由して、前記ＥＣＵから前記通信ユニットに前記通信制御ソフトウェアがダウンロードされる構成としている請求項１または請求項２に記載の車載電子機器。
4. 前記機能本体ユニットは、前記通信制御ソフトウェアを複数有しており、
   接続された前記通信ユニットに合わせて前記通信制御ソフトウェアを選択してダウンロードさせる構成としている請求項３に記載の車載電子機器
5. 前記通信ユニットは、前記機能本体ユニット用の機能制御ソフトウェアを保有し、
   前記機能本体ユニットと前記通信ユニットとの接続部を経由して、前記通信ユニットから前記機能本体ユニットの前記ＥＣＵに前記機能制御ソフトウェアがダウンロードされる構成としている請求項１または請求項２に記載の車載電子機器。
6. 前記通信ユニットは、機能制御ソフトウェアを複数有しており、
   接続された前記機能本体ユニットの前記ＥＣＵに合わせて前記機能制御ソフトウェアを選択してダウンロードさせる構成としている請求項５に記載の車載電子機器。

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