JP2008294503A - 車載機器制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】車載機器制御システムにおける制御装置の小型化を図り設置自由度を向上させること。
【解決手段】車載機器制御システムは、制御装置１０と、複数の車載機器３１〜３Ｎと、通信装置５０とを備え、各車載機器３１〜３Ｎは、ワイヤハーネス４０に設けられた複数のコネクタ２１〜２Ｎとそれぞれ接続されている。制御装置１０は、車載ローカルネットワークのケーブル６０を介して通信装置５０と接続され、この通信装置５０と各車載機器３１〜３Ｎは、機器ローカルネットワーク９０を構成している。各コネクタ２１〜２Ｎは、通信回路を備え、制御装置１０と各車載機器３１〜３Ｎとの間で送受信される制御信号は、通信装置５０にて各ローカルネットワークに適した通信プロトコルによって適切に送受信が行えるようにプロトコル変換される。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載された複数の車載機器を制御する車載機器制御システムに関し、特に各車載機器を制御する制御装置の小型化を図り設置自由度を向上させることができる車載機器制御システムに関する。

車両に搭載された複数の車載機器を制御装置によって制御するものとして、例えば下記特許文献１に開示されたアクチュエータ用コネクタが知られている。このアクチュエータ用コネクタは、コネクタにモータ駆動回路および通信回路を内蔵し、各コネクタ間および制御回路と一のコネクタ間をワイヤハーネスにより接続している。

これにより、アクチュエータ側にモータ駆動回路や通信回路を内蔵させる必要がなく、アクチュエータをデータ通信により制御するか否かにかかわらず、すべてのアクチュエータをモータ駆動回路や通信回路を内蔵していないタイプの従来型のアクチュエータで構成することができる。

したがって、このアクチュエータ用コネクタによれば、保守部品を含めたアクチュエータの種類が増大してアクチュエータの在庫量が増大してしまうことを抑制しつつ、各アクチュエータおよび制御装置をデータ通信によるネットワークにて繋ぐことができる構成とされている。

また、その他の構成のものとしては、例えば図２に示すような従来の車載機器制御システムが知られている。この従来の車載機器制御システムは、制御装置１００と、複数の車載機器１２２〜１２Ｎとを備え、制御装置１００は、コネクタ１０１によって車載ローカルネットワーク側のケーブル６０と接続されるとともに、コネクタ１０２〜１０Ｎによって各車載機器１２２〜１２Ｎからのハーネス１１２〜１１Ｎと接続されている。なお、具体的には、例えば車載機器１２２，１２３は車載センサであり、車載機器１２４〜１２Ｎはモータやアクチュエータなどである。

これにより、従来の車載機器制御システムによれば、ハーネス１１２〜１１Ｎによって接続された各車載機器１２２〜１２Ｎを、制御装置１００によりそれぞれ制御することができる構成となっている。なお、一般的には、制御装置１００は、それぞれ担当する車載ローカルネットワーク（例えば、パワートレイン系、シャーシ系、電装系など）ごとに設けられており、各車載機器１２２〜１２Ｎなどの機能を実現するために特化されたスイッチなどのインタフェースを有して構成されている。

特開２００３−１３４７２０号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示されている従来のアクチュエータ用コネクタでは、制御装置による複数のアクチュエータの制御を目的として構成されている。このため、センサやその他の各種の車載機器の制御を同時に行おうとする場合には、各車載機器に適する駆動回路や通信回路を新たに増設したりコネクタ内に内蔵したりしなければならず、容易に新規な機能や装置を追加しづらいという問題がある。

また、上述した従来の車載機器制御システムでは、制御装置１００に複数のコネクタ１０２〜１０Ｎとの接続部を設けたり、これらの接続のためのインタフェースなどの機能を備えたりしなければならず、制御装置１００の小型化を図りにくいという問題がある。また、各車載機器１２２〜１２Ｎとの接続のためのハーネス１１２〜１１Ｎも複数必要であるため、システム構成が複雑となるとともに、各車載機器１１２〜１１Ｎの設置箇所に応じて制御装置１００の設置箇所にも影響が及ぶため、制御装置１００の設置自由度が低いという問題がある。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、複数の車載機器を制御する車載機器制御システムにおける制御装置の小型化を図り設置自由度を向上させることができる車載機器制御システムを提供することを目的とする。

本発明に係る車載機器制御システムは、車両に搭載された複数の車載機器を制御する車載機器制御システムであって、前記複数の車載機器とそれぞれ接続されるとともに、制御信号を伝送する制御線および電力を供給する電源線を有する機器ローカルネットワークと、前記機器ローカルネットワークとは異なり、前記複数の車載機器を制御する制御装置が接続された車載ローカルネットワークと、前記機器ローカルネットワークと前記車載ローカルネットワークとの間に両者を接続する状態で設けられ、一方のローカルネットワークから受信した前記制御信号をそれぞれのローカルネットワークに適した通信プロトコルにて利用可能となるようにプロトコル変換を行って他方のローカルネットワークに送信する通信装置とを備え、前記車載ローカルネットワーク側の前記制御装置によって、前記機器ローカルネットワーク側の前記複数の車載機器を制御することを特徴とする。

本発明に係る車載機器制御システムは、このような構成とすることにより、制御装置に複数の車載機器との接続部やインタフェース機能などを持たせる必要がなくなり、制御装置の小型化を図ることが可能となる。また、機器ローカルネットワークと車載ローカルネットワークとを通信装置によって接続しているため、制御装置の設置箇所を各車載機器の設置箇所とは無関係に設定することができ、制御装置の設置自由度を向上させることができる。

前記機器ローカルネットワークは、前記通信装置に複数接続されており、前記制御装置は、これら複数の前記機器ローカルネットワークの前記複数の車載機器を制御する構成とされていてもよい。

前記機器ローカルネットワークは、少なくとも３芯以上の芯線を有するワイヤハーネスを用いて構築されたＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であり、前記車載ローカルネットワークは、少なくとも２芯以上の芯線を有するケーブルを用いて構築されたＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）である構成とされていてもよい。

前記制御装置は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）であり、前記通信装置は、ゲートウェイ（Ｇａｔｅｗａｙ）である構成とされていてもよい。

前記複数の車載機器は、それぞれコネクタを介して前記機器ローカルネットワークに接続され、該コネクタは、前記制御信号の入出力インタフェースを担う通信回路を有する構成とされていてもよい。

本発明によれば、複数の車載機器を制御する車載機器制御システムにおける制御装置の小型化を図り設置自由度を向上させることができる車載機器制御システムを提供することことができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明に係る車載機器制御システムの実施形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車載機器制御システムの全体的な構成の例を示すブロック図である。図１に示すように、車載機器制御システムは、例えば制御装置１０と、複数の車載機器３１〜３Ｎと、これら複数の車載機器３１〜３Ｎにそれぞれ接続されるとともに、ワイヤハーネス４０に接続された複数のコネクタ２１〜２Ｎと、通信装置５０とを備えて構成されている。

本例の車載機器制御システムでは、上記複数の車載機器３１〜３Ｎによって機器ローカルネットワーク９０が構築され、通信装置５０が機器ネットワーク９０に接続されている。この機器ローカルネットワーク９０は、例えばＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構成している。なお、通信装置５０は、複数の機器ローカルネットワーク９０にそれぞれ接続されていてもよい。

制御装置１０は、必要に応じ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、各種インタフェースなどを有するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）により構成されており、車載機器制御システム全体の制御を司るとともに、各車載機器３１〜３Ｎの動作などをそれぞれ制御する。

この制御装置１０は、上記機器ローカルネットワーク９０とは異なる図示しない車載ローカルネットワークに接続されており、通信装置５０とは、この車載ローカルネットワークのケーブル６０に接続されたコネクタ１１およびコネクタ５１を介して接続されている。

車載ローカルネットワークのケーブル６０は、例えば２芯以上の芯線を有するケーブルからなり、例えば制御装置１０と通信装置５０との間で制御信号を伝送するものである。なお、制御装置１０は、通信装置５０と車載ローカルネットワークを介さずに直接接続されていてもよい。

車載機器３１〜３Ｎは、例えば車両に搭載されたセンサ類、アクチュエータ類、その他の機器である。本例では、車載機器３１，３２は車載センサであり、車載機器３３〜３Ｎはアクチュエータである。コネクタ２１〜２Ｎは、データ通信用の通信回路を有するいわゆるアクティブコネクタである。

ワイヤハーネス４０は、制御装置１０との間で通信装置５０を介して送受信される制御信号を伝送する制御線４１と、例えば直流電流を供給するための電源線４２，４３を備えて構成されている。なお、電源線４２，４３のうち一方は、接地線である。したがって、ワイヤハーネス４０は、少なくとも３芯以上の芯線を有する。そして、各車載機器３１〜３Ｎと接続されたコネクタ２１〜２Ｎを有するワイヤハーネス４０は、コネクタ５２を介して通信装置５０と接続されている。

通信装置５０は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有するゲートウェイ（Ｇａｔｅｗａｙ）により構成されており、制御装置１０と各車載機器３１〜３Ｎとの間で伝送される制御信号を、車載ローカルネットワーク側に適した通信プロトコルや機器ローカルネットワーク９０側に適した通信プロトコルによって適切に送受信が行えるようにプロトコル変換して各ローカルネットワークの通信処理を行う。

したがって、この車載機器制御システムでは、制御装置１０を、通信装置５０を介して複数の機器ローカルネットワーク９０と接続したり、通信装置５０をそれぞれ含む複数の機器ローカルネットワーク９０と接続したりすることができ、各機器ローカルネットワーク９０の備えられた各車載機器３１〜３Ｎを制御することも可能となる。また、この車載機器制御システムは、一つの制御装置１０によって、複数の通信装置５０を介して複数の機器ローカルネットワーク９０を制御するように構成することも可能である。

なお、本例の車載機器制御システムにおいては、通信装置５０を一つの装置として例示しているが、この通信装置５０は、制御装置１０においてその機能を発揮するように構成されたプログラムを実行することにより実現されるソフトウェアなどによって実現されていてもよい。

このように構成された車載機器制御システムによれば、制御装置１０に各車載機器３１〜３Ｎとの接続を行うための接続部や、これら各車載機器３１〜３Ｎとの間の制御信号などの入出力を担うインタフェースなどの機能を持たせる必要がなくなる。このため、制御装置１０の小型化を図ることが可能となるとともに、車載機器３１〜３Ｎの各機能ごとに制御装置１０を複数設ける必要がなくなる。

また、この車載機器制御システムによれば、各車載機器３１〜３Ｎと通信装置５０とで機器ローカルネットワーク９０が構築され、制御装置１０はこの通信装置５０との間で制御信号の送受信のみを行って各車載機器３１〜３Ｎを制御することができる。このため、車両における制御装置１０の設置箇所を、各車載機器３１〜３Ｎの設置箇所とは別に自由に設定することができ、設置自由度を向上させることが可能となる。

さらに、この車載機器制御システムによれば、制御装置１０、通信装置５０および各車載機器３１〜３Ｎとの間を繋ぐハーネスやケーブルの配線数を、従来のものと比べて少なくすることができる。このため、車両における省スペース化を促進することができるとともに、部品点数を少なくしてコスト削減を図ることが可能となる。

なお、上述した車載機器制御システムにおいては、制御装置１０によって、通信装置５０を介してのみ機器ローカルネットワーク９０の各車載機器３１〜３Ｎを制御する場合を例に挙げて説明したが、通信装置５０を介さずに各車載機器を直接制御装置１０に接続する構成を混在させて、機器ローカルネットワーク５０の各車載機器を制御するとともに、制御装置１０に直接接続された各車載機器を制御することも可能となる。

以上述べたように、本実施形態に係る車載機器制御システムによれば、車載ローカルネットワークに設けられた制御装置１０の小型化を図り設置自由度を向上させることが可能となる。

本発明の一実施形態に係る車載機器制御システムの全体的な構成の例を示すブロック図である。 従来の車載機器制御システムを説明するためのブロック図である。

符号の説明

１０…制御装置、２１〜２Ｎ…コネクタ、３１〜３Ｎ…車載機器、４０…ワイヤハーネス、５０…通信装置、６０…ケーブル、９０…機器ローカルネットワーク。

Claims (5)

1. 車両に搭載された複数の車載機器を制御する車載機器制御システムであって、
   前記複数の車載機器とそれぞれ接続されるとともに、制御信号を伝送する制御線および電力を供給する電源線を有する機器ローカルネットワークと、
   前記機器ローカルネットワークとは異なり、前記複数の車載機器を制御する制御装置が接続された車載ローカルネットワークと、
   前記機器ローカルネットワークと前記車載ローカルネットワークとの間に両者を接続する状態で設けられ、一方のローカルネットワークから受信した前記制御信号をそれぞれのローカルネットワークに適した通信プロトコルにて利用可能となるようにプロトコル変換を行って他方のローカルネットワークに送信する通信装置とを備え、
   前記車載ローカルネットワーク側の前記制御装置によって、前記機器ローカルネットワーク側の前記複数の車載機器を制御することを特徴とする車載機器制御システム。
2. 前記機器ローカルネットワークは、前記通信装置に複数接続されており、
   前記制御装置は、これら複数の前記機器ローカルネットワークの前記複数の車載機器を制御することを特徴とする請求項１記載の車載機器制御システム。
3. 前記機器ローカルネットワークは、少なくとも３芯以上の芯線を有するワイヤハーネスを用いて構築されたＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であり、前記車載ローカルネットワークは、少なくとも２芯以上の芯線を有するケーブルを用いて構築されたＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）であることを特徴とする請求項１または２記載の車載機器制御システム。
4. 前記制御装置は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）であり、前記通信装置は、ゲートウェイ（Ｇａｔｅｗａｙ）であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の車載機器制御システム。
5. 前記複数の車載機器は、それぞれコネクタを介して前記機器ローカルネットワークに接続され、該コネクタは、前記制御信号の入出力インタフェースを担う通信回路を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の車載機器制御システム。

Images