JP2007314085A - 中継接続ユニットおよびジャンクションコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】メッセージの中継を行うと共に十分な数の分岐を行って多数のＥＣＵを接続可能とする中継接続ユニットを提供することである。
【解決手段】複数の通信線の差込コネクタをそれぞれ接続可能である受容コネクタと、前記受容コネクタを複数のグループにグループ分けし、それぞれのグループに属する受容コネクタを介して前記通信線を分岐接続する分岐接続手段と、前記分岐接続手段を介して各グループの受容コネクタに接続され、メッセージの送受信を行うように構成された複数の車載ＬＡＮ通信手段と、１つの車載ＬＡＮ通信手段を介して受信するメッセージを中継先となる別の車載ＬＡＮ通信手段を介して中継送信する中継処理手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は車載用の中継接続ユニットおよびジャンクションコネクタに関し、詳しくは、車載ＬＡＮのシステムにおいて通信線の配策を改善するとができると共に信頼性の向上を図ることができる中継接続ユニットおよびジャンクションコネクタに関するものである。

近年、自動車に多数の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit)が搭載されており、その数は増加する傾向にある。各ＥＣＵは通信線を介して互いに接続されることにより車載ＬＡＮを構築し、ＥＣＵ間でメッセージを送受信できるように構成される。さらに、各通信線を介して送受信されるメッセージの量を削減するために、複数の通信線を中継接続ユニットによって接続し、一本の通信線（車載ＬＡＮの単一セグメント）に接続されるＥＣＵの数を削減することが行われている。また、特許文献１（特開２００６−６７５４３号）には、幹線を構成する一本の通信線に複数の通信線を接続可能とするジャンクションコネクタの構成が示されている。

図１１は前記ジャンクションコネクタを用いて形成される車載ＬＡＮの一例を示す。９０Ａ，９０Ｂ…は車両に搭載されたＥＣＵ、９１Ａ，９１Ｂ…、９２Ａ，９２Ｂ…はＣＡＮ等の車載ＬＡＮの規格に準拠するツイストペアケーブルからなりＥＣＵ９０Ａ，９０Ｂ…を接続する通信線、９３Ａ，９３Ｂはジャンクションコネクタである。これらのＥＣＵ９０Ａ，９０Ｂ…は、各通信線９１Ａ，９１Ｂとジャンクションコネクタ９３Ａによって互いにメッセージを送受信できる車載ＬＡＮの第１セグメントを構成し、通信線９２Ａ，９２Ｂとジャンクションコネクタ９３Ｂによって車載ＬＡＮの第２セグメントを構成する。なお、以下の説明において特に区別が必要でない場合には、各部材９０Ａ，…、９１Ａ，…、９２Ａ，…、９３Ａ，…をそれぞれ符号９０，９１，９２，９３を用いて表す。

このように構成された車載ＬＡＮを構築した場合には各セグメントを適宜に形成することにより、通信線９１，９２を適宜に選択してメッセージの送受信を行うことにより、全てのＥＣＵ９０は他のＥＣＵ９０との間でメッセージの送受信を行うことができる。また、ジャンクションコネクタ９３をＥＣＵ９０の論理経路毎にグループ分けすることにより、各通信線９１における通信負荷率を低く抑えることが可能である。なお、ゲートウェイ９４Ａ，９４Ｂについてもこれを区別する必要がない場合には符号９４を用いて表す。

図１２はさらに、ゲートウェイ９４Ａ，９４Ｂを用いた車載ＬＡＮの構成を示す。つまり、ジャンクションコネクタ９３をゲートウェイ９４Ａ，９４Ｂに接続し、各ゲートウェイ９４Ａ，９４Ｂ間を通信線９１Ｏを幹線として用いて接続することにより各ＥＣＵ９０が少なくとも一本の通信線９１を用いて車載ＬＡＮに接続されるだけで、全てのＥＣＵ９０と互いにメッセージの送受信を行うことができる。

上述のように車載ＬＡＮを構成すると、ゲートウェイ９４Ａ，９４Ｂを離して配置することにより、ＥＣＵ９０を最寄りの中継接続ユニット９４を介して車載ＬＡＮを構成する各ＥＣＵに接続することができるので、各通信線９１の長さを短くすることができる。また、中継接続ユニット９４はそれぞれ４本の通信線９１に接続される通信ポートを有し、１つの通信ポートに接続されるＥＣＵ９０の数を少なくすることができるので、中継接続ユニット９４によって各通信線９１に中継送信するメッセージの量を削減することができ、それだけ、各通信線９１における通信負荷率を引き下げることができる。また、特許文献１のジャンクションコネクタを用いることにより、通信線９１におけるリンギングを防止できるので、それだけ通信線９１の長さを長くすることができる。

特開２００６−６７５４３号

ところが、図１１のように構成された車載ＬＡＮでは、１つのＥＣＵ９０に複数の通信線９１，９２を接続して、メッセージの送受信をする必要が生じるので、通信線９１，９２の数が多くなるだけでなく、各ＥＣＵ９０では複数の通信線９１，９２を用いた通信をそれぞれ行う必要が生じる。また、各ジャンクションコネクタ９３Ａ，９３Ｂに複数のＥＣＵ９０が直接的に接続されており、幾つかのＥＣＵ９０が両方のジャンクションコネクタ９３Ａ，９３Ｂに接続されているので、ＥＣＵ９０の配置を自由に設定することが困難であった。

一方、図１２のように構成された車載ＬＡＮでは、ゲートウェイ９４が備える通信線９１接続用の受容コネクタの数に比べてＥＣＵ９０の数が多く、すべてのＥＣＵ９０を１対１の関係で受容コネクタに接続できないときに、ジャンクションコネクタ９３を用いて複数のＥＣＵ９０を一つの通信ポートに対して分岐接続する必要が生じていた。このため、中継接続ユニット９２とは別にジャンクションコネクタ９３Ａ〜９３Ｃや、これらのジャンクションコネクタ９３Ａ〜９３Ｃとゲートウェイ９４を接続するための通信線９１Ｌ〜９１Ｎを必要としていた。

また、特許文献１のジャンクションコネクタ９３を用いることにより、通信線９１におおけるリンギングを軽減できるが、ジャンクションコネクタ９３に接続される通信線９１，９２の長さには限界があり、ＥＣＵ９０の自由な配置を難しくしていた。

本発明は上述の問題を考慮に入れてなされたものであり、メッセージの中継を行うと共に十分な数の分岐を行って多数のＥＣＵを接続可能とする中継接続ユニットを提供することである。

前記課題を解決するため、本発明は、
複数の通信線の差込コネクタをそれぞれ接続可能である受容コネクタと、
前記受容コネクタを複数のグループにグループ分けし、それぞれのグループに属する受容コネクタを介して前記通信線を分岐接続する分岐接続手段と、
前記分岐接続手段を介して各グループの受容コネクタに接続され、メッセージの送受信を行うように構成された複数の車載ＬＡＮ通信手段と、
１つの車載ＬＡＮ通信手段を介して受信するメッセージを中継先となる別の車載ＬＡＮ通信手段を介して中継送信する中継処理手段とを備えることを特徴とする中継接続ユニットを提供している。

前記構成よりなる中継接続ユニットにおいて、各受容コネクタは、車載ＬＡＮ通信手段の数に合わせた数のグループにグループ分けされており、各グループに属する受容コネクタに接続された通信線は、前記分岐接続手段において車載ＬＡＮ通信手段に分岐接続されるので、一つのグループに属する各通信線を介して接続される各ＥＣＵ間は互いにメッセージの送受信を行うことができる。また、中継接続ユニットが一つの車載ＬＡＮ通信手段に分岐接続される受容コネクタを介してメッセージを受信し、このメッセージを受信するＥＣＵが別の車載ＬＡＮ通信手段に分岐接続される受容コネクタを介して接続されている場合には、中継処理手段がこのメッセージの中継を行う。したがって、すべての通信ポートに接続されたＥＣＵは互いにメッセージの送受信を行うことができる。

本発明の中継接続ユニットは、ゲートウェイのようなメッセージの中継処理を専門的に行うユニットであってもよいが、ＥＣＵなどの電子制御ユニットにメッセージの中継機能を持たせたものであってもよい。前記受容コネクタは、通信線の特性インピーダンスに合わせたインピーダンスを備え、通信線と受容コネクタの受容コネクタにおいて反射がおこらないように構成されたものであることが好ましい。

また、前記分岐接続手段は通信線のそれぞれを分岐接続するパッシブな分岐部を備えたものであってもよいが、アクティブ素子を用いて分岐部におけるインピーダンスマッチングを確実にとったものであってもよい。前記車載ＬＡＮ通信手段はＣＡＮ、Ｆｌｅｘ−Ｒａｙ、ＬＩＮ等の種々の車載ＬＡＮの規格に準拠するメッセージの送受信を行うものである。また、複数の車載ＬＡＮの規格に準拠する車載ＬＡＮ通信手段を混在させてもよい。

前記中継処理手段は中継するべきメッセージのバッファリングと中継対象メッセージの識別情報と中継先車載ＬＡＮ通信手段の関係を示す中継情報記録手段、および各メッセージの識別情報を中継情報記録手段内に記録された識別情報と比較する比較器を備えてメッセージの中継処理を並列に行うように構成された論理回路からなることが好ましいが、中継処理はソフトウェア処理によって行ってもよい。

本発明の中継接続ユニットを用いることにより、中継接続ユニットが十分な数の受容コネクタを有するので、一本の通信線を用いてＥＣＵを１対１の関係で受容コネクタに接続することが可能である。したがって、従来のように別途のジャンクションコネクタによる通信線の分岐を行う必要がなく、車載ＬＡＮの構成を簡素にすることができる。また、一本の通信線に別途のジャンクションコネクタを取り付けた部分におけるインピーダンス不整合に起因するリンギングの発生を抑制することができ、それだけ安定した通信を行うことができる。

前記分岐接続手段は、前記受容コネクタに接続された第一の導電体と前記車載ＬＡＮ通信手段に接続された第二の導電体の間において電気信号を双方向に通過または遮断させるように設定可能なスイッチ回路が並べて配置されてなる行列回路群であることが好ましい。

前記構成により、行列回路群内の各スイッチ回路の設定を行なうことによって、受容コネクタのグループ分けを自在に設定することができる。従って、同じ回路構成の中継接続ユニットを製造した後に、前記スイッチ回路の接続状態のみを設定して、各受容コネクタを任意にグループ分けすることが可能となるので、中継接続ユニットの共通化によって製造コストを抑えることができる。加えて、前記第一の導電体と第二の導電体と行列回路群は容易に１つの半導体集積回路内に形成することが可能であるから、中継接続ユニットの小型化を達成することも可能である。この場合、前記分岐接続手段と前記車載ＬＡＮ通信手段と中継処理手段をまとめて１つの半導体集積回路に形成することも可能であるから、さらなる小型化を達成することが可能である。

前記スイッチ回路はアナログスイッチのようなものであり、第一の導電体と第二の導電体を導通状態にすることにより両導電体の間で電気信号を双方向に通過または遮断させるものであることが考えられる。また、スイッチ回路が受信回路と送信回路を組み合わせたものである場合には、パッシブな分岐部をなくすことによりインピーダンス不整合によるリンギングの発生を確実に防止することも可能である。また、スイッチ回路は各第一の導電体にそれぞれ設けられ、第一の導電体をすべての第二の導電体から切り離した状態、あるいは、第一の導電体とそれぞれ第二の導電体のうち設定された一つの導電体との間で電気信号を双方向に通過させ、他の導電体と第一の導電体との間では電気信号を遮断する状態の何れかを選択できるものであることが好ましい。

前記各第二の導電体を介するメッセージの通信状況をそれぞれ監視し、前記第二の導電体を用いる通信の状況が悪化したときに、前記スイッチ回路の設定を変更して、前記受容コネクタのグループ分けを動的に調整する接続調整手段を備えることが好ましい。

前記構成により、各第二の導電体に接続される各通信線を用いて送受信するメッセージの量が増大し、その通信負荷率が大きくなりすぎて通信状況が悪化する場合に、前記接続調整手段がこれを監視して、第二の導電体を用いたメッセージの送受信に通信障害が生じる前に前記グループ分けを見直して、各部の通信負荷率の均等化を図る。また、第二の導電体を介してメッセージの送受信を行うＥＣＵのうちの何れかが、車載ＬＡＮの規格にあわない異常信号を出力して、同一グループに属する他のＥＣＵに悪影響を及ぼす場合には、前記接続調整手段が悪影響を与えているＥＣＵに接続される第一の導電体を第二の導電体から切り離して、悪影響がグループ内に拡散するのを防止する。

また、重要なメッセージを送信しているＥＣＵは複数の受容コネクタを用いて複数の通信線によって中継接続ユニットに接続することにより、各通信線を介するメッセージの通信に傷害が生じた場合にも、前記接続調整手段が健全な通信線を介してメッセージの送受信を行うようにグループ分けを再調整することにより、通信障害による影響を必要最小限に抑えることが可能となる。

前記分岐接続手段は前記グループ内の受容コネクタと車載ＬＡＮ通信手段の間を分岐接続する導電体であることが好ましい。

前記構成により、分岐接続手段の構成を可及的に簡素にすることができ、その製造コストを削減することができる。さらに、この場合は前記分岐接続手段を構成する導電体と受容コネクタは一体化して、受容コネクタに分岐接続手段となる導電体を一体的に形成した受容コネクタモジュールとすることが好ましい。つまり、受容コネクタモジュールは中継接続ユニットを取り付ける車載ＬＡＮの環境に合わせて複数の分岐パターンを用意しておき、前記車載ＬＡＮ通信手段と中継処理手段とを形成する基板に、受容コネクタモジュールを選択的に接続することができる。

前記分岐接続手段と前記車載ＬＡＮ通信手段の間に、前記受容コネクタおよび前記分岐接続手段を前記車載ＬＡＮ通信手段および前記中継処理手段に対して着脱自在とするコネクタを備えることが好ましい。

この場合、前記受容コネクタと前記分岐接続手段からなる受容コネクタモジュールを、前記車載ＬＡＮ通信手段と中継処理手段とからなる中継接続ユニット本体に対して着脱自在とすることができるので、受容コネクタモジュールを容易に差し替えて、異なる環境の車載ＬＡＮに適用させることができる。

本発明は、
複数の通信線の差込コネクタをそれぞれ接続可能である受容コネクタと、
前記受容コネクタを複数のグループにグループ分けし、それぞれのグループに属する受容コネクタを分岐接続する分岐接続手段と、
前記分岐接続手段を介して前記受容コネクタの各グループに分岐接続されると共に中継接続ユニットに設けられた複数のユニット側受容コネクタの数に合わせて形成され、かつ、ユニット側受容コネクタに対してまとめて接続可能に構成されたユニット側差込コネクタとを備えることを特徴とするジャンクションコネクタ
を提供している。

前記構成によりなるジャンクションコネクタは、中継接続ユニットのユニット側受容コネクタにまとめて接続することができ、このユニット側受容コネクタの数のグループに分けられた多数の受容コネクタを有する。したがって、中継接続ユニットに形成されるユニット側受容コネクタの数が不足する場合に、このユニット側受容コネクタに対して本発明のジャンクションコネクタを接続することにより受容コネクタの数を増加させることができる。

また、分岐接続手段が中継接続ユニットのユニット側受容コネクタに対して直接的にコネクタ接続され、通信線の分岐点と受容コネクタとの間の距離が極めて短いので、通信線の分岐部におけるインピーダンス不整合によって反射が発生しても、分岐点と受容コネクタとの間でリンギングが発生しにくくなる。ゆえに、より安定した通信を行うことができる。なお、分岐接続手段にレシーバやドライバを介在させることにより各受容コネクタを設けた部分におけるインピーダンス整合を適正に行うことも可能である。

本発明の中継接続ユニットは、中継接続ユニットが十分な数の受容コネクタを有するので、一本の通信線を用いてＥＣＵを１対１の関係で受容コネクタに接続することが可能である。したがって、従来のように別途のジャンクションコネクタによる通信線の分岐を行う必要がなく、車載ＬＡＮの構成を簡素にすることができる。また、一本の通信線に別途のジャンクションコネクタを取り付けて分岐する場合に比べて、通信線の数を削減できる。さらに、一本の通信線に別途のジャンクションコネクタを取り付けた部分におけるインピーダンス不整合に起因するリンギングの発生を抑制することができ、それだけ安定した通信を行うことができる。

本発明の中継接続ユニットを用いて構築される車載ＬＡＮにおいては、中継接続ユニットが各受容コネクタをグループ分けして接続するので、ＥＣＵを複数の論理経路を構成する車載ＬＡＮに対してそれぞれ接続させる必要がないので、ＥＣＵの構成を簡素にすることが可能である。

また、中継接続ユニットが十分な数の受容コネクタを有するので、拡張性に優れていると共に、中継処理手段によって行われる中継処理の対象となる車載ＬＡＮ通信手段の数は必要最小限のものとすることができるので、安価にて製造することが可能である。

以下、本発明の中継接続ユニット１の実施形態について図面を参照して説明する。
図１〜図５は本発明の第１実施形態を説明する図であり、図１は第１実施形態に係る中継接続ユニット１（以下、第１実施形態の中継接続ユニット１を符号１ａによって表す）を用いた車載ＬＡＮの構成を示し、図２は中継接続ユニット１ａの内部を概念的に示すブロック図、図３は中継接続ユニット１ａの内部のより詳細な構成を示すブロック図、図４，５は中継接続ユニット１ａの動作を説明する図である。

図１において、２は中継接続ユニット１ａに接続されたＥＣＵ（以下、各ＥＣＵ２を区別して説明するときは符号２Ａ，２Ｂ…を用いる）、３は各ＥＣＵ２…を中継接続ユニット１ａに接続する通信線である（以下、各通信線３を区別して説明するときは符号３Ａ，３Ｂ…）を用いる。

前記ＥＣＵ２…は例えばＣＡＮの規格に準拠するメッセージｍａ，ｍｂ…の送受信を行う車載ＬＡＮ通信手段２ａをそれぞれ備えており、前記通信線３はＣＡＮの規格に準拠するツイストペアケーブルである。また、本実施形態においては、通信線３Ａ，３Ｂ…は何れも５００ｋｐｓの通信速度でメッセージを送受信するものである。なお、各通信線３Ａ，３Ｂ…は、ＬＩＮ，ＣＡＮ，ＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）、ＭＯＳＴ、Ｄ２Ｂ、ＩＤＢ１３９４、イーサネット（登録商標）などの種々の規格に準拠する車載ＬＡＮを構成するものであってもよい。また、各通信線３毎に異なる規格あるいは／および異なる通信速度の車載ＬＡＮを構成するものであってもよい。

また、図１に示す２つの中継接続ユニット１は互いに通信線３Ｌによって接続されており、これによってＥＣＵ２Ａ〜２ＥとＥＣＵ２Ｆ〜２Ｋの間でメッセージｍの送受信を行うことができるように構成されている。また、ＥＣＵ２Ａ〜２ＥとＥＣＵ２Ｆ〜２Ｋは設置位置によって適宜に分割して、最寄りの中継接続ユニット１に接続されることにより全てのＥＣＵ２間でメッセージｍの送受信を行うことが可能である。

図２に示すように、本実施例の中継接続ユニット１ａは、複数の通信線３Ａ，３Ｂ…３Ｌの差込コネクタＰａ，Ｐｂ…Ｐｌをそれぞれ接続可能である受容コネクタＲａ〜Ｒｌと、この受容コネクタＲａ〜Ｒｌ（以下、区別が不要であるときは受容コネクタＲという）を複数のグループＧａ〜Ｇｄにグループ分けして通信線３Ａ，３Ｂ…を分岐接続する分岐接続手段Ｊａと、この分岐接続手段Ｊａを介して各グループＧａ，Ｇｂ…の受容コネクタＲａ，Ｒｂ…に接続されてメッセージｍａ，ｍｂ…（以下、各メッセージｍａ，ｍｂ…を区別しないときは符号ｍを用いる）の送受信を行う車載ＬＡＮ通信手段からなるポート１０ａ〜１０ｄ（以下、区別が不要であるときは単にポート１０という）と、これらのポート１０ａ〜１０ｄに接続されてメッセージｍの中継処理を行う中継処理部１１と、この中継処理部１１を制御して中継処理を管理するＣＰＵ１２と、このＣＰＵ１２の動作プログラムおよび中継処理部１１の設定値が記録された記録手段１３とを備える。なお、本実施形態は前記ポート１０の数を４として、中継接続ユニット１ａの構成を説明するが、本発明はポート１０の数を限定するものではないことはいうまでもない。

前記分岐接続手段Ｊａは例えばＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)などのメモリ混在ロジックＩＣからなり、必要な情報を書き込むことにより前記受容コネクタＲａ，Ｒｂ…のグループＧａ，Ｇａ…分けを任意に設定できるように構成されている。（詳細は後述する）

前記ポート１０ａ〜１０ｄはそれぞれが独立して動作可能に構成されており、各ポート１０ａ〜１０ｄは分岐接続手段Ｊａを介することにより各グループＧａ〜Ｇｄを構成する通信線３Ａ〜３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ，３Ｌにそれぞれ接続されている。つまり、各受容コネクタＲａ，Ｒｂ…のグループＧａ，Ｇｂ…はそれぞれ車載ＬＡＮのセグメントを構成する。

前記中継処理部１１は例えばメッセージｍを中継するための論理回路が記録されたＦＰＧＡなどのメモリ混載ロジックＩＣからなり、必要な情報を書き込むことにより形成される複数の機能ブロック（ＩＰ：Intellectual Property）を備え、複数のメッセージｍの中継を並列処理するものである。なお、本実施形態では中継処理部１１をＦＰＧＡを用いて形成し、その汎用性を高めているが、中継処理部１１を特定用途向けＩＣ（ASIC:Appliaction Specific Integrated Circuit)などのカスタムＩＣを用いて形成し、前記機能ブロックを固定的に形成してもよい。逆に、中継処理部１１における中継処理をソフトウェアによって実現してもよい。

前記ＣＰＵ１２は、例えば中継接続ユニット１ａの起動時（またはリセット時）に前記メモリ混載ロジックＩＣに前記機能ブロックを形成するためのデータを書き込むことによって、このメモリ混載ロジックＩＣをハードウェアによる適切な中継処理を行う中継処理部１１として機能させるものである。また、ポート１０による通信状況を監視したり中継処理部１１による中継を管理する。

前記記録手段１３は不揮発性を有するＲＯＭであり、このＲＯＭ１３には、前記起動時等にＣＰＵ１２によって読み出されて前記分岐接続手段Ｊａや中継処理部１１内に書き込まれる、ハードウェア記述言語などで記述された機能ブロックを表すデータが、前記分岐接続手段Ｊａや中継処理部１１の設定値として記録されている。また、ＲＯＭ１３は前記ＣＰＵ１２に前記ポート１０による通信状況や中継処理部１１の管理を行わせるための管理プログラムを記録している。しかしながら、前記機能ブロックの形成を製造時に固定的に行い、メモリ混載ロジックＩＣ内に中継接続ユニット１ａの起動時に機能ブロックを形成しない場合には、ＲＯＭ１３はメモリ混載ロジックＩＣを前記中継処理部１１として機能させるためのデータを有する必要はない。

本実施形態では発明を説明しやすいように、分岐接続手段Ｊａ、ポート１０ａ〜１０ｄ、中継処理部１１をそれぞれ別々に記載しているが、これらは１つのロジックＩＣ内に形成されていてもよい。また、前記ＣＰＵ１２およびＲＯＭ１３も１つにまとめることにより、前記各部材Ｊａ，１０〜１３をワンチップによって形成することも可能である。

次に、図３を用いて、本実施形態の中継接続ユニット１ａの構成をさらに詳細に示す。図３に示すように、前記分岐接続手段Ｊａは、受容コネクタＲａ〜Ｒｌに接続された第一の導電体Ｃａ〜Ｃｌと、ポート１０ａ〜１０ｄにそれぞれ接続された第二の導電体Ｄａ〜Ｄｄと、第一の導電体Ｃａ〜Ｃｌと第二の導電体の間において電気信号を双方向に通過または遮断させるように設定可能であるようにマトリックス状に並べて配置されたスイッチ回路Ｓａａ〜Ｓｌｄとを備える行列回路群である。なお、以下の説明で個々の導電体Ｃａ〜Ｃｌ、Ｄａ〜Ｄｄおよびスイッチ回路Ｓａａ〜Ｓｌｄを区別する必要がない場合には、それぞれ符号Ｃ，Ｄ，Ｓを用いて示す。

本実施例示すスイッチ回路Ｓはアナログスイッチであり、図３に実線で示すスイッチ回路Ｓａａ〜Ｓｇａ，Ｓｈａ，Ｓｉａ，Ｓｊｃ，Ｓｋｃ，Ｓｌｄは、導電体Ｃ，Ｄ間で電気信号を双方向に通過させるように設定されており、その他の仮想線で示すスイッチ回路Ｓは導電体Ｃ，Ｄ間で電気信号を遮断するように設定されている。このように設定された分岐接続手段Ｊａによれば、受容コネクタＲａ〜Ｒｇ、Ｒｈ，Ｒｉ、Ｒｊ，Ｒｋ、ＲｌをそれぞれグループＧａ、Ｇｂ、Ｇｃ、Ｇｄに属するものとしてグループ分けすることができる。なお、前記スイッチ回路Ｓにレシーバとドライバを介在させることにより、各第一の導電体Ｃにけるインピーダンス整合を確実に行うことも可能である。

また、前記ＣＰＵ１２は既に詳述した中継処理部１１の初期設定を行うプログラムＰ０と、前記スイッチ回路Ｓの設定を変更可能とする接続調整プログラムＰ１とを実行するものである。

なお、前記接続調整プログラムＰ１はＣＰＵ１２によって読み出し可能なＲＯＭ１３に記録されているものであるが、ＣＰＵ１２によって実行されることにより、接続調整手段として機能するものである。また、この接続調整手段Ｐ１はＣＰＵ１２によって実行されるソフトウェアのみならず、ハードウェアの機能ブロックによって構成されていてもよく、この場合には、分岐接続手段Ｊａや中継処理部１１を構成するメモリ混載ロジックＩＣ内に形成することも可能である。したがって、以下の説明においては、接続調整手段Ｐ１と表現する。

前記接続調整手段Ｐ１は、前記各ポート１０ａ〜１０ｄに接続される第二の導電体Ｄａ〜Ｄｄを介するメッセージの通信状況を監視して、前記第二の導電体Ｄａ〜Ｄｄを用いる通信の状況が悪化したときに、前記スイッチ回路Ｓの設定を変更して、前記受容コネクタのグループＧａ〜Ｇｄ分けを動的に調整するものである。

次に、上述のように構成された中継接続ユニットの動作を説明する。
本実施形態の中継接続ユニット１ａには、十分な数の受容コネクタＲを備えているので、これらの受容コネクタＲにそれぞれ通信線３の差込コネクタＰａ，Ｐｂ…を接続することにより、中継接続ユニット１ａに対してＥＣＵ２Ａ，２Ｂ…を１体１の関係で接続することができる。

また、本実施形態に示す状態では、１２の受容コネクタＲを設けており、受容コネクタＲａ〜Ｒｇが１つのグループＧａに属している。したがって、これらの受容コネクタＲａ〜Ｒｇの何れかに接続された差込コネクタＰａ〜Ｐｃを介して各通信線３Ａ〜３Ｃはポート１０ａに分岐接続され、これらの通信線３Ａ〜３ＣとＥＣＵ２Ａ〜２Ｃは車載ＬＡＮの１つのセグメントを構成するようになり、中継処理部１１を介することなく互いに双方向にメッセージｍの送受信を行うことができる。このとき各ＥＣＵ２Ａ〜２Ｃと中継接続ユニット１ａを接続する通信線３Ａ〜３Ｃには分岐を設ける必要がないので、安定したメッセージｍの送受信を行うことができる。

さらに、同じグループＧａに属する受容コネクタＲａ〜Ｒｇには、まだ、接続されていない受容コネクタＲａ，Ｒｂ，Ｒｄ，Ｒｆがあるので、これらを用いて同一セグメント内に他のＥＣＵ２を接続することも可能である。つまり，拡張性に優れている。なお、本発明は受容コネクタＲａ，Ｒｂに予備を設けることに限定されるものではない。

図４は前記接続調整手段Ｐ１の動作を説明する図である。図４に示すように、同じグループＧａに属する受容コネクタＲａ〜Ｒｇに接続されたＥＣＵ２のうち１つが、他のＥＣＵ２Ｂ，２Ｃに悪影響を与えるようなエラーメッセージＥｍを送信しているとすると、前記接続調整手段Ｐ１はポート１０ａを監視して第二の導電体Ｄａを介するメッセージｍの通信状況を監視し、前記エラーメッセージＥｍによる影響を確認する。そして、前記エラーメッセージＥｍを送信しているＥＣＵ２Ａを切り離すように、前記スイッチ回路Ｓｃａを遮断状態に切り替えるための制御信号Ｃｔ１を出力する。これによって、前記エラーメッセージＥｍによる影響が他のＥＣＵ２Ｂ，２Ｃに及ぶことを防止できる。

図５は前記接続調整手段Ｐ２の別の動作を説明する図である。図５に示すように、グループＧａに属する受容コネクタＲａ〜Ｒｇに接続された１つのＥＣＵ２Ａが、画像情報のように多くのイメージメッセージＩｍを送信し、このセグメント内の通信負荷率が引き上げられたとすると、前記接続調整手段Ｐ１はポート１０ａを監視して第二の導電体Ｄａを介するメッセージｍの通信状況を監視し、その通信負荷率が閾値を超えることを検知する。

そして、前記イメージメッセージＩｍを送信しているＥＣＵ２Ａをトラフィックに余裕のある別の第二の導電体Ｄｂに接続するように、スイッチ回路Ｓｃａを遮断すると共に、スイッチ回路Ｓｃｂを通過状態にする制御信号Ｃｔ２を出力し、かつ、前記中継処理手段１１にイメージメッセージＩｍの中継情報を書き換える制御信号Ｃｔ３を出力する。これによって、一時的な通信負荷率の上昇がグループＧａ内の他のメッセージｍの通信不良を引き起こすという問題を解決することができる。

上述のように、中継接続ユニット１ａ内において分岐接続手段Ｊａによるグループ分けを動的に調整することにより、中継接続ユニット１ａは車載ＬＡＮの状態に合わせてより柔軟なメッセージｍの中継を行うことができる。また、重要な通信を行う部分には複数の通信線３Ｌ，３Ｍを配策して、通信トラフィックの増大に柔軟に対応させることも、通信不良による機能停止を防止して信頼性を向上することも可能である。

図６，７は本発明の中継接続ユニット１の第二実施形態（以下、第二実施形態に言及する場合は符号１ｂを用いて中継接続ユニット１ｂという）を示す図である。本実施形態に示す中継接続ユニット１ｂにおいて、図１〜５に示す中継接続ユニット１ａと異なる点は、分岐接続手段Ｊｂが受容コネクタＲと車載ＬＡＮ通信手段１０の間を分岐接続する導電体である点である。本実施形態に示す分岐接続手段Ｊｂは導電体であるから、分岐部の構成がきわめて簡素であり、それだけ製造コストを削減することができる。

また、前記分岐接続手段Ｊｂは受容コネクタＲと一体的に構成されたコネクタユニットＵを構成している。したがって、図７（Ａ），７（Ｂ）に示すように、受容コネクタＲと車載ＬＡＮ通信手段１０の間に異なる分岐を施した分岐接続手段Ｊｂａ，Ｊｂｂを有するコネクタユニットＵａ，Ｕｂ…を幾つか用意し、適宜のコネクタユニットＵａ，Ｕｂ…を選択して車載ＬＡＮ通信手段１０に接続する実装することにより、中継接続ユニット１ｂを異なる車載ＬＡＮの構成に対応させることができる。

図８，９は本発明の第三実施形態を示す図である。なお、以下の説明において、図１〜７に示すものと同じ符号を付した部材は同一または同等の部材であるから、その詳細な説明を省略する。

図８において、２０は中継接続ユニット１に直接的に接続されるジャンクションコネクタであり、その電気的な構成は図１に示す中継接続ユニット１ａにおける分岐接続手段Ｊａと車載ＬＡＮ通信手段１０との間を着脱可能とするコネクタを設けたものである。なお、前記分岐接続手段Ｊａの代わりに、図６，７に示す導電体からなる分岐接続手段Ｊｂを用いてもよいことは言うまでもない。

図９は第三実施形態のジャンクションコネクタ２０の構造的な構成を示しており、このジャンクションコネクタ２０は中継接続ユニット１’のユニット側受容コネクタＲａ’〜Ｒｄ’（以下、区別する必要がない場合は符号Ｒ’を用いる）に対してまとめて接続可能に構成されたユニット側差込コネクタＰ’と、複数の通信線３の差込コネクタＰをそれぞれ接続可能である受容コネクタＲと、この受容コネクタを複数のグループＧａ〜Ｇｄにグループ分けして、それぞれのグループＧａ〜Ｇｄに対応するユニット側受容コネクタＲａ’〜Ｒｄ’とを備える。また、２０ａは各受容コネクタＲの分岐接続状態が明確になるように記載された表示部である。

本実施例のジャンクションコネクタ２０を用いることにより、中継接続ユニット１’のユニット側受容コネクタＲ’の数が足りないときにも十分な数の分岐接続された受容コネクタＲを得ることができ、ハーネスの配策を容易に行うことができる。また、異なる分岐接続が施されたジャンクションコネクタを幾つか用意することにより、中継接続ユニット１’を配置する車載ＬＡＮの状況に合わせることが可能である。

図１０は図９の変形例であるジャンクションコネクタ２１の構成を示す図である。図１０の用に受容コネクタＲを複数列に重ねて配置することにより、受容コネクタＲをコンパクトに配置することが可能である。

本発明の中継接続ユニットを用いた車載ＬＡＮの構成図である。 第１実施形態に係る中継接続ユニットの構成図である。 前記中継接続ユニットのより詳細な内部構成を示す図である。 前記中継接続ユニットの動作を説明する図である。 前記中継接続ユニットの別の動作を説明する図である。 第二実施形態の中継接続ユニットの構成を示す図である。 前記中継接続ユニットの部分的な構成を示す図である。 第三実施形態に係るジャンクションコネクタの電気的な構成を示す図である。 前記ジャンクションコネクタの構造的な構成を示す図である。 前記ジャンクションコネクタの変形例を示す図である。 従来のジャンクションコネクタを用いた車載ＬＡＮの構成を示す図である。 従来の中継接続ユニットを用いた車載ＬＡＮの構成を示す図である。

符号の説明

１（１ａ，１ｂ，１ｃ） 中継接続ユニット
２（２Ａ，２Ｂ…） ＥＣＵ
３（３Ａ，３Ｂ…） 通信線
１０（１０ａ，１０ｂ…） 車載ＬＡＮ通信手段
２０ ジャンクションコネクタ
ｍ メッセージ
Ｊａ 分岐接続手段（行列回路群）
Ｊｂ 分岐接続手段（導電体）
Ｐ１ 接続調整手段
Ｐ（Ｐａ，Ｐｂ…） 差込コネクタ
Ｐ’ ユニット側差込コネクタ
Ｒ（Ｒａ，Ｒｂ…） 受容コネクタ
Ｒ’ ユニット側受容コネクタ
Ｓａａ〜Ｓｌｄ スイッチ回路

Claims (6)

1. 複数の通信線の差込コネクタをそれぞれ接続可能である受容コネクタと、
   前記受容コネクタを複数のグループにグループ分けし、それぞれのグループに属する受容コネクタを介して前記通信線を分岐接続する分岐接続手段と、
   前記分岐接続手段を介して各グループの受容コネクタに接続され、メッセージの送受信を行うように構成された複数の車載ＬＡＮ通信手段と、
   １つの車載ＬＡＮ通信手段を介して受信するメッセージを中継先となる別の車載ＬＡＮ通信手段を介して中継送信する中継処理手段とを備えることを特徴とする中継接続ユニット。
2. 前記分岐接続手段は、前記受容コネクタに接続された第一の導電体と前記車載ＬＡＮ通信手段に接続された第二の導電体の間において電気信号を双方向に通過または遮断させるように設定可能なスイッチ回路が並べて配置されてなる行列回路群である請求項１に記載の中継接続ユニット。
3. 前記各第二の導電体を介するメッセージの通信状況をそれぞれ監視し、前記第二の導電体を用いる通信の状況が悪化したときに、前記スイッチ回路の設定を変更して、前記受容コネクタのグループ分けを動的に調整する接続調整手段を備える請求項２に記載の中継接続ユニット。
4. 前記分岐接続手段は前記グループ内の受容コネクタと車載ＬＡＮ通信手段の間を分岐接続する導電体である請求項１に記載の中継接続ユニット。
5. 前記分岐接続手段と前記車載ＬＡＮ通信手段の間に、前記受容コネクタおよび前記分岐接続手段を前記車載ＬＡＮ通信手段および前記中継処理手段に対して着脱自在とするコネクタを備える請求項１に記載の中継接続ユニット。
6. 複数の通信線の差込コネクタをそれぞれ接続可能である受容コネクタと、
   前記受容コネクタを複数のグループにグループ分けし、それぞれのグループに属する受容コネクタを分岐接続する分岐接続手段と、
   前記分岐接続手段を介して前記受容コネクタの各グループに分岐接続されると共に中継接続ユニットに設けられた複数のユニット側受容コネクタの数に合わせて形成され、かつ、ユニット側受容コネクタに対してまとめて接続可能に構成されたユニット側差込コネクタとを備えることを特徴とするジャンクションコネクタ。

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