JP2006267046A - 車両用電子電装システムの評価装置および評価方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電気的サージ試験や車両電源系のスイッチング試験等を行って車両用電子電装システムの性能を評価する場合にも、車両と同等の評価環境を実現して、正確な性能評価を行えるようにする。
【解決手段】導電性金属材料よりなる複数本のフレーム基材が車体を模した三次元形状に組み立てられて形成された三次元フレーム１に、評価対象となる電子電装システムの電子コントロールユニット１０などの電子部品を取り付ける。そして、この三次元フレーム１の抵抗値を車体と同等の値に管理して、電子コントロールユニット１０などの電子部品のアース端子を三次元フレーム１に電気的に接続する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用電子電装システムの性能評価を行う評価装置および評価方法に関し、特に実車に即した評価環境での評価を実現するための技術に関する。

従来、車両のエンジン制御システムや駆動制御システム、ＡＢＳ等のシャシ制御システム、メータ、ヘッドライト、ドア、シート、オートエアコンなどのボディ制御システムといった各種車両用電子電装システムは、各個別システム毎にそれぞれが基本的な性能を満足するように、個別システム毎の開発の段階で各種の性能評価が行われている。したがって、各個別システム毎に開発が完了すれば、それらを実際に車両に搭載したときには個別システム毎の動作は正常に行われるはずである。しかしながら、近年では、個別システム間をネットワークで結んで、複数のシステムの協働で１つの機能を実現したり（分散制御）、１つのシステムが他のシステムの動作を統合的に制御したり（統合制御）といった分散・統合制御も広く行われるようになってきており、各個別システム毎の性能評価だけではこのような分散・統合制御の信頼性を確保できないため、車両全体としての電子電装システムの性能評価を行うことが特に重要となってきている。

車両全体での性能評価を行う場合、これまで、車両実験のために仕立てられた試作車両に実際に電子電装システムを搭載して、車両実験の一環として車両用電子電装システム全体での性能評価を行うといったことが一般的に行われていた。しかしながら、このような手法では、本来、車両としての性能チェックを目的に仕立てられた高価な試作車両を車両用電子電装システムの性能評価のために一部占有してしまうことになるため、効率的な車両実験を行う上で妨げになるという問題がある。また、電子電装システムの試作車両への取り付け作業が煩雑で、何らかの不具合が発見された場合にその不具合を検証するには電子電装システムを試作車両から取り外す必要があり、その作業もまた煩雑なものとなるといった問題もあり、改善が求められていた。

このような背景のもと、近年では、台上試験と称して、机上に車両用電子電装システムを構成する各電子部品を並べ、これらを車両に搭載したときと同様にハーネスで接続して動作させることで性能を評価することも広く行われるようになってきている。さらに、この台上試験を発展させたものとして、車両用電子電装システムを構成する各電子部品を所定の位置に固縛できるようなフレームを組んで、このフレームに各電子部品を取り付けて性能評価を行う試みもなされている（例えば、非特許文献１参照。）。

非特許文献１に記載されている車両用電子電装システムの評価装置の特徴は、大きく分けて以下の４つである。

（１）試作車両ができあがる前に車両用電子電装システムの分散制御や統合制御の評価をも実施することにより、高価で貴重な試作車両の有効活用を促進することができる。これは、電子電装システムの評価のために試作車両を占有することを減らすことを意味する。

（２）三次元フレームに電子電装システムの各電子部品を組み付けることにより、実際の車両での使用を考慮した評価が可能となり、作業者が車両のドライバと同じ感覚で評価結果を直感的に判断することができる。また、各電子部品を整理して三次元フレームに接続するため、電子部品同士の電気的なショート防止や作業者の安全性確保が容易となる。

（３）リアルタイムシミュレータを組み合わせ、車両走行状態のセンサ信号を擬似的に作成して車両用電子電装システムに入力し、また、車両用電子電装システムの出力信号をモニタリングして実際に車両が走行しているかのうようにセンサ信号の修正再出力を行うといったＨＩＬ（Hardware In the Loop）システムを組むことにより、試作車両と同等の広い範囲での条件で性能評価を行うことが可能となる。

（４）三次元フレームを上から見てコの字型として作業者が三次元フレームの内部に入れるようにし、また、ドライバが操作するステアリングやスイッチ類を三次元フレーム内部で作業者が操作できる位置に配置することにより、作業者が実際に車両を運転するのと同じ感覚で性能評価のための各種操作を行うことが可能となる。
"ECU Network Testing Hardware-in-the-Loop Simulation"，VDI-Bericht Nr.1755，VDI-Verlag社，２００３年１０月

ところで、車両用電子電装システムを実際に車両に搭載する場合には、通常、電源のマイナス側或いはプラス側をボディアースとし、車体をグラウンドとして利用するようにしている。したがって、上述した非特許文献１に記載されている車両用電子電装システムの評価装置のように、三次元フレームに車両用電子電装システムを構成する各電子部品を取り付けて性能評価を行う場合、正しい性能評価のためには、車体と同等のグラウンド環境を確保してアースすることも重要となる。

しかしながら、上述した非特許文献１に記載されている車両用電子電装システムの評価装置では、車体と同等のグラウンド環境を確保する点については考慮されていないため、例えば電気的サージ試験や、車両電源系のスイッチング試験等を行って車両用電子電装システムの性能を評価しようとした場合に、評価対象となる電子電装システムが実際に車両に搭載されたときと異なる動作をすることがあり、正確な性能評価を実施することが難しいという問題があった。

本発明は、以上のような従来技術の有する問題点を解消すべく創案されたものであって、電気的サージ試験や車両電源系のスイッチング試験等を行って車両用電子電装システムの性能を評価する場合にも、車両と同等の評価環境を実現して、正確な性能評価を行うことが可能な車両用電子電装システムの評価装置および評価方法を提供することを目的としている。

本発明では、前記目的を達成するために、導電性金属材料よりなる複数本のフレーム基材が車体を模した三次元形状に組み立てられて形成された三次元フレームに、評価対象となる車両用電子電装システムを構成する電子部品を取り付けるようにしている。そして、この三次元フレームの抵抗値を車体と同等の値に管理して、車両用電子電装システムを構成する電子部品のアース端子を三次元フレームに電気的に接続するようにしている。

本発明によれば、評価対象となる車両用電子電装システムの各電子部品が取り付けられる三次元フレーム自体がグラウンド環境として確保されるので、例えば電気的サージ試験や車両電源系のスイッチング試験等を行って車両用電子電装システムの性能を評価する場合にも、車両と同等の評価環境を実現して、正確な性能評価を行うことが可能となる。また、各電子部品の取り付け位置に自由度を持たせることができ、実際に車両に搭載する場合と同様の位置に電子部品を取り付けて、車両と同じ環境で性能評価を行うことができる。

以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。

まず、本発明を適用した評価装置を使用して実施される車両用電子電装システムの性能評価の概要について説明する。本発明を適用した評価装置を使用して実施される性能評価の項目としては、主に以下の２つの項目が挙げられる。

（１）電源等、信頼性評価
これは、イグニッション・スイッチの操作による電源オン／オフの繰り返しや、電源電圧の変動による電子電装システムへの影響を評価するものであり、上述した電気的サージ試験や車両電源系のスイッチング試験に相当するものである。評価方法は、評価装置の三次元フレームに電子電装システムを構成する電子部品を取り付けるとともに、これら各電子部品に対して電源を供給するための電源装置を設置する。そして、電源装置を操作することにより、各電子部品に対して電源のオン／オフの繰り返しや電源変動を入力して、電子電装システムの機能や動作に問題がないかをチェックする。

（２）通信ネットワーク機能評価
これは、車載通信ネットワークのインピーダンス測定や通信波形の妥当性を評価するとともに、通信データやプロトコルの正常性を評価するものである。評価方法は、三次元フレームに取り付けられた複数の電子電装システムの電子部品（電子コントロールユニット）同士を通信ケーブルで接続し、電源装置から各電子部品に電源を供給して、通信ネットワークの状態を電気的、ソフトウェア的に検査して妥当性を評価する。また、検査内容によっては、ＨＩＬ（Hardware In the Loop）システムと呼ばれる車両の擬似的な走行状態を実現するシミュレーション環境を構築し、車両の停止状態だけでなく、走行状態を検査条件として作り出して車載通信ネットワークの状態検査を実施する。

本発明を適用した評価装置は、以上の車両用電子電装システムの性能評価を精度良く且つ効率的に行えるしたものである。以下、本発明を適用した評価装置の具体例について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明を適用した評価装置の一例を概略的に示す斜視図である。この評価装置は、電子電装システムを構成する電子部品が取り付けられる三次元フレーム１を備えている。三次元フレーム１は、導電性金属材料よりなる複数本のフレーム基材が車体を模した三次元形状に組み立てられて形成されたものであり、フレーム基材としては、例えばアルミ押し出し材が用いられる。具体的には、例えばボッシュ・レックスロス株式会社製のアルミ押し出し材（インターネット〈ＵＲＬ：http://www.boschrexroth.com/country_units/asia/japan/ja/products/brl/mt_new/bme/index.jsp〉参照。）などが、三次元フレーム１を構成するフレーム基材として好適である。

また、複数本のフレーム基材を接合するために、各フレーム基材の接合部分にはアルミダイカスト製の接合部材が用いられ、ボルトとナット等の締結部材の締め付けによって隣接するフレーム基材との接合が図られる。なお、複数本のフレーム基材の接合は、接合部材と締結部材を用いる以外にも、例えば溶接等による接合も可能であるが、組み立て作業が簡便なことや組み立て後の解体も可能であることを考えると、接合部材と締結部材を用いてフレーム基材同士を接合することが望ましい。

三次元フレーム１は、簡便に移動を可能とするために、下端の適所にキャスタ型の車輪２が取り付けられ、この車輪２を介して床面に設置されている。車輪２としては、三次元フレーム１と床面との間の十分な絶縁性を確保するために、例えば樹脂等の電気的絶縁材料よりなるものが用いられる。また、三次元フレーム１が不用意に移動してしまうことがないように、三次元フレーム１の下端には、例えばネジ固定式のストッパ３が取り付けられている。このストッパ３についても、三次元フレーム１と床面との間の十分な絶縁性を確保するために、床面と接触する部分には樹脂等の電気的絶縁材料が用いられている。なお、キャスタ型の車輪２にストッパ機能が設けられていれば、ストッパ３を別途設ける必要はない。

以上のような三次元フレーム１には、評価対象となる電子電装システムを構成する各種の電子部品が取り付けられる。電子電装システムを構成する電子部品としては、例えば、各個別システムの制御を行う電子コントロールユニット１０や、各種センサ類、スイッチ類、アクチュエータなどが挙げられる。なお、各種センサ類、スイッチ類、アクチュエータなどの電子部品については、図１では図示を省略している。また、三次元フレーム１には、電子コントロールユニット１０同士を接続する通信ケーブル、電子コントロールユニット１０と各種センサ類、スイッチ類、アクチュエータ間を接続する接続ケーブルなどのハーネス類１１も取り付けられ、評価対象となる全ての電子電装システムが、実際に車両に搭載されたときと同等の位置に、同等の接続状態で取り付けられる。

また、本実施形態の評価装置は、三次元フレーム１に取り付けられた各種電子部品に対して電源を供給するための電源装置４を備えている。この電源装置４としては、市販されている直流電源装置、具体的には、例えば菊水電子工業株式会社製の直流電源装置（インターネット〈ＵＲＬ：http://www.kikusui.co.jp/catalog/pad-la_j.html〉参照。）や、様々な電源は系を対象商品に印加可能なバイポーラ型電源装置、具体的には、例えば株式会社エヌエフ回路設計ブロック製のバイポーラ型電源装置（インターネット〈ＵＲＬ：http://www.nfcorp.co.jp/products/e/e01/asis/as161.html〉参照。）などが好適である。その他、電源装置４としては、実際に車両に搭載する車載用バッテリを用いるようにしてもよい。

以上のように構成される本実施形態の評価装置では、特に上述した（１）の評価を正確に行えるようにするために、三次元フレーム１の先端部から後端部に亘る全ての箇所において、その抵抗値が実際の車両の車体の抵抗値と同等の値となるように管理している。そして、三次元フレーム１に取り付けられた各種電子部品のアース端子が、三次元フレーム１の適所に電気的に接続されるようにしている。すなわち、車両用電子電装システムを実際に車両に搭載したときには、通常、電源のマイナス側或いはプラス側をボディアースとし、車体をグラウンドとして利用するようにしている。したがって、電子電装システムを構成する各電子部品を三次元フレーム１に取り付けて性能評価を行う場合、電源等、信頼性評価を正しく行うためには、三次元フレーム１で車体と同等のグラウンド環境を確保してアースすることも重要となる。そこで、本実施形態の評価装置においては、三次元フレーム１の抵抗値を車体と同等の値に管理して、三次元フレーム１自体をグラウンドとして利用できるようにしている。

実際の車体の直流抵抗値は、通常、その全域に亘ってほぼ４．０ｍΩ以下に抑えられている。このため、本実施形態の評価装置においては、三次元フレーム１の直流抵抗値がその先端部から後端部に亘る全ての箇所において４．０Ω以下となるようにしている。ここで、三次元フレーム１を構成するフレーム基材については、上述したアルミ押し出し材を用いた場合には、その直流抵抗値は十分低い値に抑えられている。したがって、各フレーム基材の接合部における導電性を十分に確保できるようにすれば、三次元フレーム１全体の直流抵抗値を４．０Ω以下に抑えることが可能になる。

そこで、本実施形態の評価装置においては、以下の手法によりフレーム基材同士の接合部における導電性を確保して、三次元フレーム１の抵抗値を車体と同等の値に管理できるようにしている。

すなわち、フレーム基材同士の接合に上述した接合部材と締結部材を用いる場合、まず、締結部材による締め付けトルクを管理して、三次元フレーム１の抵抗値を管理することを前提とする。すなわち、締結部材による締め付けトルクを接合に必要な標準的なトルクよりも規定トルク分だけ増加して、フレーム基材同士を密着させることで接合部の抵抗値を低下させる。ただし、締め付けトルクを規定トルク分だけ増加しただけでは、図２に示すように、三次元フレーム１の直流抵抗値は車体の直流抵抗値よりも大きく、また、フレーム基材の接合箇所の数が増えるに従ってその値が増加することになる。これは、上述したアルミ押し出し材が、アルマイト処理によりその表面に電気的絶縁材料よりなる薄い絶縁被膜が成膜された状態となっていることによって、接合部での十分な導電性が確保できていないためと考えられる。そこで、本実施形態の評価装置においては、各フレーム基材の接合部における絶縁被膜を剥離（アルマイト剥離）して、この絶縁被膜が剥離された部分に接合部材を配置し、締結部材の締め付けによってフレーム基材同士を接合するようにしている。そして、そのときの締結部材の締め付けトルクを規定トルク分だけ増加させることにより、図２に示すように、三次元フレーム１の直流抵抗値を十分に低い値に保てるようにしている。

また、フレーム基材同士の接合部における導電性を確保して、三次元フレーム１の抵抗値を車体と同等の値に管理する手法としては、以上の例に限らず、例えばアースボルトを使用してフレーム基材同士を接合する手法や、フレーム基材同士の接合に用いた締結部材のボルト間をボンディングワイヤにて電気的に接続する手法なども採用可能である。これらの手法を採用した場合の三次元フレーム１の直流抵抗値を図２に合わせて示す。また、上述したようにフレーム基材の接合部における絶縁皮膜を剥離した場合、その部分に金属表面改質剤、具体的には、例えば株式会社熱研製の金属表面改質剤（インターネット〈ＵＲＬ：http://www2.tky.3web.ne.jp/~nekken/diatonic.html〉参照。）や、株式会社オーディオテクニカ製の金属表面改質剤（インターネット〈ＵＲＬ：http://www.audio-technica.co.jp/products/cleanica/at6221.html〉参照。）などを塗布するようにすれば、図２に示すように、締結部材による締め付けトルクを下げても三次元フレーム１の直流抵抗値を十分に低い値に保つことができる。

以上のように、本実施形態の評価装置では、アルミ押し出し材等の導電性金属材料よりなる複数本のフレーム基材が車体を模した三次元形状に組み立てられて形成された三次元フレーム１に、評価対象となる車両用電子電装システムを構成する電子部品を取り付けるようにしている。そして、この三次元フレーム１の抵抗値を車体と同等の値に管理して、車両用電子電装システムを構成する電子部品のアース端子を三次元フレーム１に電気的に接続し、三次元フレーム１を車体と同等のグラウンド環境として利用するようにしている。したがって、例えば電気的サージ試験や車両電源系のスイッチング試験等を行って車両用電子電装システムの性能を評価する場合にも、車両と同等の評価環境を実現して、正確な性能評価を行うことが可能となる。

また、本実施形態の評価装置では、三次元フレーム１の先端部から後端部に亘る全ての箇所において、その抵抗値が実際の車両の車体の抵抗値と同等の値となるように管理されているので、三次元フレーム１上であればアースポイントを任意に取ることができる。したがって、三次元フレーム１上における電子部品の取り付け位置に自由度を持たせることができ、実際に車両に搭載する場合と同様の位置に電子部品を取り付けて、車両と同じ環境で性能評価を行うことができる。また、三次元フレーム１上における電子部品の取り付け位置に自由度を持たせることができるので、車種毎に電子部品の配置が異なる場合であっても、１つの評価装置でそれぞれの車種に対応した評価が可能である。

なお、以上は、電気的サージ試験や車両電源系のスイッチング試験等を行って車両用電子電装システムの性能を評価する場合に、正確な性能評価を行えるようにするための工夫について説明したが、本実施形態の評価装置では、その他、車両用電子電装システムの各種の性能評価を適切に行えるようにするための様々な工夫が盛り込まれている。以下、これら本実施形態の評価装置に盛り込まれた他の工夫点について、上述した非特許文献１に記載されている従来の評価装置と対比しながら説明する。

まず、本実施形態の評価装置では、図３に示すように、フレーム基材が車体を模した三次元形状に組み立てられてなる三次元フレーム１に、例えばパンチングメタル等の板材を貼り付けて床面５を形成し、この床面５上に電子制御式のシートアッセンブリ１２を搭載できるようにしている。

電子制御式のシートアッセンブリ１２は、シート本体に電子コントロールユニット、センサ類、スイッチ類、アクチュエータなどの電子部品が組み込まれて一体化されたものであり、その性能評価は、シートアッセンブリ１２全体を実際の車両に搭載するときと同等の状態で評価装置に搭載して実施することが望まれる。

しかしながら、上述した非特許文献１に記載されている従来の評価装置では、三次元フレームが上から見てコの字型に形成されて床面のない形状とされていたため、このような電子制御式のシートアッセンブリ１２全体をそのままの状態で三次元フレームに取り付けることが困難となっていた。そのため、従来の評価装置では、電子制御式のシートアッセンブリ１２の性能評価を行う場合には、シートアッセンブリ１２を解体して各電子部品をシート本体から取り外し、三次元フレームの適所に取り付けて性能評価を実施する必要があり、作業性の低下を招くという問題があった。

これに対して、本実施形態の評価装置では、三次元フレーム１に床面５を形成し、この床面５上に電子制御式のシートアッセンブリ１２をそのまま搭載できるようにしているので、作業者が実際の車両を運転しているときと同じ感覚でシートアッセンブリ１２の性能評価を行うことができ、また、シートアッセンブリ１２の取り付けの際の作業性も格段に向上させることができる。なお、三次元フレーム１に床面５を形成したことで、シートアッセンブリ１２だけでなく、他の電子電装システムを構成する電子部品の取り付けも容易となり、性能評価の準備段階での作業性が大幅に向上するという効果も得られる。

また、本実施形態の評価装置では、図４に示すように、三次元フレーム１にステー１３を固定できるようにし、このステー１３を介してコックピットモジュール１４を搭載できる構造としている。具体的には、三次元フレーム１の車幅に相当する幅方向の寸法がコックピットモジュール１４の長さよりも大となるようにし、その側面に例えばパンチングメタル等よりなる側板６を設けるようにしている。そして、その側板６の内側に突出するように一対のステー１３を固定し、これら一対のステー１３で挟み込まれるようにしてコックピットモジュール１４を搭載する構造としている。

コックピットモジュール１４は、車両の車室内前方に配置されるメータクラスタや、ステアリング、エアコン、オーディオ、ナビゲーションおよびそのディスプレイなどの各種電子部品が一体のモジュールとして形成されたものであり、その性能評価は、コックピットモジュール１４全体を実際の車両に搭載するときと同等の状態で評価装置に搭載して実施することが望まれる。

しかしながら、上述した非特許文献１に記載されている従来の評価装置では、三次元フレームがコックピットモジュール１４をそのまま取り付けられる構造となっていないため、車両の車室内前方に配置されるメータクラスタや、ステアリング、エアコン、オーディオ、ナビゲーションおよびそのディスプレイなどの各種電子部品の性能評価を行う場合には、これら各電子部品を個別に三次元フレームに取り付ける必要があり、準備段階として取り付け用の治具を作成したり、電気的なグランドを各部品毎に検討してグランド設計する必要が生じるなど、作業性の低下を招くという問題があった。

これに対して、本実施形態の評価装置では、三次元フレーム１がコックピットモジュール１４をそのままの状態で搭載できる構造とされているので、個別の電子部品毎に取り付ける場合に比べて取り付け作業も格段に簡素化することができ、また、準備段階としても取り付け用の治具を作成するなどの工数を削減できる。また、電気的なグランドもコックピットモジュール１４内の金属製のメンバがその役割を果たしているため、電気的なグランドを各部品毎に検討してグランド設計する必要がなく、作業性が大幅に向上する。

また、本実施形態の評価装置では、上述したように三次元フレーム１の側面に側板６を設けることで、図５に示すように、この側板６にドアミラー１５やパワーウィンドウの機構部１６を固定できるようにしている。すなわち、本実施形態の評価装置では、車両のドアへの搭載部品に関して、実際の車両と同等位置への部品の搭載性を確保するとともに、ドア内部部品を可視化して、性能評価の効率を向上させることができるようにしている。

なお、車両のドアには、通常、その開閉状態を検知するためのモーメンタリスイッチが設置されているが、本実施形態の評価装置では、ドアの開閉を検知するモーメンタリスイッチの代わりに、スイッチ状態が保持できるオルタネートスイッチを設けるようにして、ドアの開放状態や閉じた状態を仮想的に作り出せるようにしている。

また、本実施形態の評価装置では、三次元フレーム１の内部で作業を行う作業者がテールランプなどの灯火類の状態を容易に視認できるように、灯火類を三次元フレーム１に取り付けられる構造とている。具体的には、例えば図６に示すように、三次元フレーム１の床面５上に設置したシートアッセンブリ１２に作業者が着座したときに、作業者が後方を振り返るだけでテールランプ１７等の灯火類の状態を視認可能となるように、テールランプ１７等を三次元フレーム１の内側に向かって取り付けられるようにしている。

テールランプ１７を実際に車両に搭載するときには、当然のことながら、このテールランプ１７は車両後端部に外側に向かって点灯するように搭載される。上述した非特許文献１に記載されている従来の評価装置では、実際の車両への搭載状態に忠実に、テールランプ１７を三次元フレームの後端部から外側に向かって取り付けるようにしている。このため、三次元フレームの中央付近にて作業を行う作業者からテールランプ１７の灯火状態を確認することができないという問題があった。

これに対して、本実施形態の評価装置では、テールランプ１７を三次元フレーム１の内側に向かって取り付けられる構造としているので、三次元フレーム１の内部で作業を行う作業者が１人でテールランプ１７の灯火状態をも確認することができるなど、作業性を向上させることができる。

なお、三次元フレーム１の内部で作業を行う作業者がテールランプ１７などの灯火類の状態を容易に視認できるようにする手法としては、上述した手法の他にも、例えばテールランプ１７の灯火状態を確認するためのミラーを設けたり、カメラを取り付けて死角部分を監視するといった手法を採用することも可能である。

また、本実施形態の評価装置では、三次元フレーム１のサイズを、ハーネス類１１の長さなども勘案して、評価対象となる電子電装システムが搭載される実際の車両よりも小さ目のサイズとしている。具体的には、図７に示すように、三次元フレーム１の前後方向の長さＬは、実際の車両の長さＬｖに対して、Ｌ≦Ｌｖとなるようにしている。また、三次元フレーム１の高さＨは、実際の車両の高さＨｖに対して、Ｈ≦Ｈｖとなるようにしている。三次元フレーム１の幅Ｗに関しては、実際の車両の幅Ｗｖとコックピットモジュール１４の長さＬｍとの関係が、Ｌｍ＜Ｗ≦Ｗｖとなるようにしている。これにより、ハーネス類１１が短すぎて三次元フレーム１に搭載できないという問題を改善することができ、三次元フレーム１上の適所に取り付けた各種電子部品をハーネス類７で適切に接続して、正しい性能評価を行うことができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の他の実施形態として、上述した第１の実施形態の構成にリアルタイムシュミレータを組み合わせて、ＨＩＬ（Hardware In the Loop）システムとしての評価装置をとした例について説明する。

図８は、本実施形態の評価装置の概要を示す図である。この図８に示すように、本実施形態の評価装置は、各種のセンサ信号を擬似的に作成するリアルタイムシュミレータ７を備えている。このリアルタイムシュミレータ７の動作は、パーソナルコンピュータなどの情報処理端末８で実行される制御プログラムに基づいて制御される。三次元フレーム１に取り付けられた電子電装システムの電子コントロールユニット１０は、端子台９を介して、このリアルタイムシュミレータ７に接続されている。そして、本実施形態の評価装置では、リアルタイムシュミレータ８で擬似的に作成された各種センサ信号が電子コントロールユニット１０に入力され、また、各電子コントロールユニット１０の出力信号がモニタリングされてセンサ信号の修正再出力が行われることで、実際に車両が走行しているのと同等の条件で、電子電装システムの性能評価を行えるようにしている。

図９は、本実施形態の評価装置によるＨＩＬの手法を概念的に示す図である。この図９に示す例では、エンジン制御システムの電子コントロールユニット２１、オートマテッィク・トランスミッション制御システムの電子コントロールユニット２２、ブレーキ制御システムの電子コントロールユニット２３、メータ・クラスタシステムの電子コントロールユニット２４が、それぞれ他の電子コントロールユニット２５とともに通信ケーブル２６によって接続されている。そして、これら各電子コントロールユニットに対して、リアルタイムシュミレータ７で擬似的に作成された各種センサ信号、例えばエンジン回転数センサ信号などが、これらの信号を必要とする電子コントロールユニットに入力されるようになっている。また、それぞれの電子コントロールユニットの出力信号のうちで、例えばインジェクタ噴射信号などの性能評価に必要な信号は、リアルタイムシュミレータ７にフィードバックされて、リアルタイムシュミレータ７がこのフィードバックされた信号に基づいて出力を調整するといった動作を行うことで、車両の走行状態と同等の評価環境を作り出すようにしている。

以上のように、本実施形態の評価装置では、上述した第１の実施形態の評価装置にリアルタイムシミュレータ７を組み合わせてＨＩＬシステムとして動作できるようにしているので、上述した第１の実施形態の効果に加えて、実際の車両と同等の広い範囲での条件で性能評価を行うことが可能となるといった効果も得られる。

本発明を適用した評価装置の一例を概略的に示す斜視図である。 三次元フレームを構成するフレーム基材の接合の仕方と三次元フレームの直流抵抗値との関係を示す図である。 三次元フレームの床面上にシートアッセンブリを搭載した状態を示す斜視図である。 三次元フレームにステーを介してコックピットモジュールを取り付けた状態を示す斜視図である。 三次元フレームに設けた側板にドアミラー及びパワーウィンドウの機構部を取り付けた状態を示す斜視図である。 三次元フレームにテールランプを取り付けた状態を示す斜視図である。 三次元フレームのサイズを実車のサイズとの対比で説明するための図である。 本発明を適用した評価装置の他の例であり、ＨＩＬシステムとして構成された評価装置を概略的に示す斜視図である。 本発明を適用した評価装置によるＨＩＬの手法を概念的に示す図である。

符号の説明

１ 三次元フレーム
４ 電源装置
５ 床面
６ 側板
７ リアルタイムシュミレータ
８ 情報処理装置
１０ 電子コントロールユニット
１１ ハーネス類
１２ シートアッセンブリ
１４ コックピットモジュール
１５ ドアミラー
１６ パワーウィンドウ機構部
１７ テールランプ

Claims (5)

1. 車両に搭載される車両用電子電装システムの性能評価を行う評価装置であって、
   導電性金属材料よりなる複数本のフレーム基材が車体を模した三次元形状に組み立てられて形成され、評価対象となる車両用電子電装システムを構成する電子部品が取り付けられる三次元フレームを備え、
   前記三次元フレームの抵抗値が前記車体と同等の値に管理され、前記車両用電子電装システムを構成する電子部品のアース端子が前記三次元フレームに電気的に接続されること
   を特徴とする車両用電子電装システムの評価装置。
2. 前記フレーム基材は、締結部材の締め付けによって隣接する他のフレーム基材と接合され、前記締結部材の締め付けトルクを管理することで、前記三次元フレームの抵抗値が管理されること
   を特徴とする請求項１に記載の車両用電子電装システムの評価装置。
3. 前記フレーム基材は、表面に電気的絶縁材料よりなる絶縁皮膜が成膜されており、隣接する他のフレーム基材との接合部において前記絶縁皮膜が剥離されていること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の車両用電子電装システムの評価装置。
4. 前記フレーム基材の前記絶縁皮膜が剥離された部分に金属表面改質剤が塗布されていること
   を特徴とする請求項３に記載の車両用電子電装システムの評価装置。
5. 車両に搭載される車両用電子電装システムの性能を評価する評価方法であって、
   導電性金属材料よりなる複数本のフレーム基材が車体を模した三次元形状に組み立てられて形成された三次元フレームに、評価対象となる車両用電子電装システムを構成する電子部品を取り付けるとともに、前記三次元フレームの抵抗値を前記車体と同等の値に管理して、前記車両用電子電装システムを構成する電子部品のアース端子を前記三次元フレームに電気的に接続した状態で前記車両用電子電装システムの性能を評価すること
   を特徴とする車両用電子電装システムの評価方法。

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