JP2015178331A - On-vehicle equipment control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置に接続された幹線路に複数の車載機器がそれぞれの支線路で接続されたローカルネットワーク型の車載機器制御システムに関するものである。 The present invention relates to a local network type in-vehicle device control system in which a plurality of in-vehicle devices are connected to a trunk line connected to a control device through respective branch lines.
複数のコンピュータを接続するシステム構成として、ローカルエリアネットワーク(LAN)が知られているが、車両に搭載された複数の機器をLANと類似の構成で接続するようにしたシステム構成が特許文献1に開示されている。特許文献1では、複数の車載機器が機器ローカルネットワークに接続されており、この機器ローカルネットワークが車載ローカルネットワークを介して制御装置に接続されている。 As a system configuration for connecting a plurality of computers, a local area network (LAN) is known. Patent Document 1 discloses a system configuration in which a plurality of devices mounted on a vehicle are connected with a configuration similar to a LAN. It is disclosed. In Patent Document 1, a plurality of in-vehicle devices are connected to a device local network, and this device local network is connected to the control device via the in-vehicle local network.
機器ローカルネットワークを構成するワイヤハーネスは、制御信号を伝送する制御線と、各車載機器に電源を供給するための電源線を備えて構成されている。特許文献1では、制御装置と車載機器とが、通信装置を介して車載ローカルネットワークと機器ローカルネットワークで接続されており、通信装置にてプロトコル変換することが記載されている。 The wire harness constituting the device local network includes a control line for transmitting a control signal and a power line for supplying power to each in-vehicle device. Patent Document 1 describes that a control device and an in-vehicle device are connected via an in-vehicle local network and an in-device local network via a communication device, and protocol conversion is performed by the communication device.
しかしながら、特許文献1では、機器ローカルネットワークのワイヤハーネスを経由して各車載機器に電源を供給するようにしているが、このような構成では車載機器のいずれかが例えば動作を開始したときに、他の車載機器の入力電圧が降下するといった影響を受ける問題が生じる。特に、車載機器がランプ類のときは、他の機器が動作する毎に電圧降下の変動により明るさが変化することになり、ユーザ等に不快感を与えてしまうおそれがある。このような電圧降下の変動を抑制するように回路を追加すると、部品点数が増加して高コストになってしまう。 However, in Patent Document 1, power is supplied to each in-vehicle device via the wire harness of the device local network, but in such a configuration, when any of the in-vehicle devices starts an operation, for example, There arises a problem that the input voltage of other in-vehicle devices is affected. In particular, when the in-vehicle device is a lamp, the brightness changes due to a change in voltage drop every time another device operates, which may cause discomfort to the user or the like. If a circuit is added so as to suppress such fluctuations in voltage drop, the number of parts increases and the cost increases.
本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、部品点数を増加させることなく、ローカルネットワーク構成の給電線路に接続された複数の車載機器が相互に影響してそれぞれの入力電圧が変動するのを抑制した車載機器制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve these problems, and without increasing the number of parts, a plurality of in-vehicle devices connected to the power supply line in the local network configuration affect each other, and each input voltage is affected. An object of the present invention is to provide an in-vehicle device control system that suppresses fluctuations.
本発明の車載機器制御システムの第1の態様は、制御装置に接続された幹線路に2以上の車載機器が各々の支線路で接続されて構成されたローカルネットワーク型の給電線路を備えた車載機器制御システムであって、前記幹線路及び前記支線路は、少なくとも電源線とグランド線を有し、前記車載機器のそれぞれの入力電圧がバッテリ電圧より所定値以上低くなるように、前記幹線路の電源線及びグランド線の抵抗値並びに前記支線路の電源線及びグランド線の抵抗値を設定するとともに、前記幹線路の電源線及びグランド線の抵抗値を前記支線路の電源線及びグランド線の抵抗値より小さくしていることを特徴とする。 A first aspect of the in-vehicle device control system according to the present invention is an in-vehicle device that includes a local network type power supply line configured by connecting two or more in-vehicle devices with respective branch lines to a trunk line connected to a control device. In the device control system, the trunk line and the branch line have at least a power line and a ground line, and the input voltage of the in-vehicle device is lower than the battery voltage by a predetermined value or more, so that the trunk line The resistance value of the power line and the ground line and the resistance value of the power line and the ground line of the branch line are set, and the resistance value of the power line and the ground line of the main line is set as the resistance of the power line and the ground line of the branch line. It is characterized by being smaller than the value.
本発明の車載機器制御システムの他の態様は、前記幹線路の電源線及びグランド線の抵抗値は、前記車載機器の作動状態の変化による前記支線路との接続点での電圧降下量の変動分が第1閾値以下となるように設定され、前記支線路の電源線及びグランド線の抵抗値は、前記車載機器のそれぞれの入力電圧がバッテリ電圧に対して第2閾値以上第3閾値以下の電圧降下となるように設定されていることを特徴とする。 In another aspect of the in-vehicle device control system of the present invention, the resistance values of the power line and the ground line of the trunk line vary in a voltage drop amount at a connection point with the branch line due to a change in an operating state of the in-vehicle device. Is set to be equal to or less than the first threshold, and the resistance values of the power line and the ground line of the branch line are such that each input voltage of the in-vehicle device is greater than or equal to the second threshold and less than or equal to the third threshold with respect to the battery voltage It is set so that it may become a voltage drop.
本発明の車載機器制御システムの他の態様は、前記第1閾値は0.5Vであり、前記第2閾値及び前記第3閾値はそれぞれ1V、2Vであることを特徴とする。 In another aspect of the in-vehicle device control system of the present invention, the first threshold is 0.5V, and the second threshold and the third threshold are 1V and 2V, respectively.
本発明の車載機器制御システムの他の態様は、前記支線路の電源線及びグランド線にそれぞれ可変抵抗体が接続されていることを特徴とする。 Another aspect of the in-vehicle device control system of the present invention is characterized in that a variable resistor is connected to each of the power line and the ground line of the branch line.
本発明の車載機器制御システムの他の態様は、前記支線路の電源線及びグランド線の抵抗値は、前記支線路の長さ、支線路の線径、支線路の材質のいずれかによって調整されていることを特徴とする。 In another aspect of the in-vehicle device control system of the present invention, the resistance value of the power line and the ground line of the branch line is adjusted by any one of the length of the branch line, the diameter of the branch line, and the material of the branch line. It is characterized by.
本発明の車載機器制御システムの他の態様は、前記車載機器はランプであることを特徴とする。 Another aspect of the in-vehicle device control system of the present invention is characterized in that the in-vehicle device is a lamp.
本発明によれば、部品点数を増加させることなく、ローカルネットワーク構成の給電線路に接続された複数の車載機器が相互に影響してそれぞれの入力電圧が変動するのを抑制した車載機器制御システムを提供することが可能となる。 According to the present invention, there is provided an in-vehicle device control system in which a plurality of in-vehicle devices connected to a power supply line having a local network configuration are mutually influenced and each input voltage is prevented from fluctuating without increasing the number of parts. It becomes possible to provide.
本発明の好ましい実施の形態における車載機器制御システムについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。 An in-vehicle device control system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, about each structural part which has the same function, the same code | symbol is attached | subjected and shown for simplification of illustration and description.
(第1実施形態)
本発明の第1の実施形態に係る車載機器制御システムを、図1を用いて説明する。図1は、本実施形態の車載機器制御システム100の構成を示すブロック図である。車載機器制御システム100は、車両に搭載されている制御装置110と、該制御装置110によって制御される複数の車載機器121〜124とを備えて構成されている。ここでは、車載機器を121〜124の4つとしているが、これに限定されるものではなく、2以上の複数の車載機器を備える車載機器制御システムに適用されるものである。
(First embodiment)
An in-vehicle device control system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the in-vehicle
本実施形態の車載機器制御システム100は、制御装置110と車載機器121〜124とを接続する線路が、制御装置110に接続される幹線路10と、幹線路10と各車載機器121〜124とを接続する支線路21〜24とで構成されたローカルネットワーク型の車載機器制御システムとなっている。
In the in-vehicle
幹線路10は、幹線用電源線10a、幹線用グランド線10b、及び幹線用制御線10cで構成されている。また、支線路21〜24はそれぞれ、支線用電源線21a〜24aと支線用グランド線21b〜24bと支線用制御線21c〜24cのそれぞれで構成されている。支線用電源線21a〜24aは、それぞれ接続点31〜34で幹線用電源線10aに接続され、支線用グランド線21b〜24bは、それぞれ接続点31〜34で幹線用グランド線10bに接続されている。また、支線用制御線21c〜24cも同様に、それぞれ接続点31〜34で幹線用制御線10cに接続されている。
The
上記のように、線路がローカルネットワーク型に形成された車載機器制御システム100では、制御装置110から幹線路10に電力が供給され、車載機器121〜124はそれぞれ、必要に応じて支線路21〜24を介して幹線路10から受電することができる。その結果、例えばそれまで停止していた車載機器121〜124のいずれかが作動を開始すると、幹線路10を流れる電流の一部が当該車載機器側に供給されることになり、幹線路10の各接続点31〜34における電圧降下量は、当該車載機器が作動する前より大きくなる(各接続点31〜34における電圧が低下する)ことになる。
As described above, in the in-vehicle
これにより、車載機器121〜124のそれぞれの入力電圧が降下することになり、車載機器122〜124が例えばランプ類のときは、電圧降下によりランプの明るさが低下してユーザ等に不快感を与えてしまうおそれがある。このように、ローカルネットワーク型の構成で複数の車載機器に電力を供給する場合には、複数の車載機器間で相互に入力電圧に影響を与えてしまうといった問題があった。 Thereby, each input voltage of in-vehicle devices 121-124 will fall, and when in-vehicle devices 122-124 are lamps, for example, the brightness of a lamp will fall by voltage drop, and a user will be uncomfortable. There is a risk of giving. Thus, when power is supplied to a plurality of in-vehicle devices with a local network type configuration, there is a problem in that the input voltages are mutually affected among the plurality of in-vehicle devices.
一例として、車載機器121〜124にテールランプとハザードランプが含まれているときの電圧降下の影響を図2に示す。図2は、テールランプの入力電圧の時間的変化を示すグラフであり、横軸を時間とし、縦軸にテールランプの入力電圧を示している。図2において、時刻T1の時点でテールランプのスイッチをオンにしている。その後、時刻T2の時点でハザードランプのスイッチをオンにし、ハザードランプは時間S1のオン、時間S2のオフを繰り返す。
As an example, FIG. 2 shows the influence of a voltage drop when the in-
テールランプの入力電圧は、スイッチがオンにされた時刻T1からハザードランプがオンにされる時刻T2まではほぼ一定となっている。これに対し、ハザードランプがオンにされた時刻T2以降は、ハザードランプの点滅とともにテールランプの入力電圧が変動することが示されている。すなわち、ハザードランプが点灯する(時間S1)毎にテールランプの入力電圧が低下している。テールランプの明るさは通常一定に維持されているが、ハザードランプをオンにしたことによりテールランプの明るさが変動することになり、ユーザ等に不快感を与えてしまうおそれがある。 The input voltage of the tail lamp is substantially constant from time T1 when the switch is turned on to time T2 when the hazard lamp is turned on. On the other hand, after time T2 when the hazard lamp is turned on, it is shown that the input voltage of the tail lamp fluctuates as the hazard lamp blinks. That is, the input voltage of the tail lamp decreases every time the hazard lamp is turned on (time S1). Although the brightness of the tail lamp is normally maintained constant, the brightness of the tail lamp fluctuates by turning on the hazard lamp, which may cause discomfort to the user or the like.
そこで、本実施形態の車載機器制御システム100は、ローカルネットワークに接続された複数の車載機器121〜124が、相互に入力電圧に影響を与えるのをできるだけ低減するように構成されている。本実施形態ではまず、幹線路10の幹線用電源線10a及び幹線用グランド線10bの抵抗値を小さくすることで、幹線路10における電圧降下量を小さくしている。このようにすることで、幹線路10における支線路21〜24との接続点31〜34の位置による電圧の変化を小さくすることができ、車載機器121〜124に供給できる電圧間のバラツキを小さくすることができる。
Therefore, the in-vehicle
より詳細には、車載機器121〜124のいずれが作動状態を変化させた場合でも、車載機器121〜124との接続点31〜34における幹線路10の電圧降下量の変動分が第1閾値以下となるように、幹線路10の幹線用電源線10a及び幹線用グランド線10bの抵抗値を決定している。第1閾値の設定値については、車載機器121〜124がランプ類のときを例に後述する。
More specifically, even if any of the in-
車載機器121〜124がランプ類のときは、その明るさが入力電圧により図3に示すように変化する。図3は、横軸を入力電圧、縦軸を光束(ランプに12Vを印加したときの光束を1として規格化した値)としており、一般的なランプの光束が入力電圧に対してどのように変化するかを示している。同図に示すように、ランプ類は、入力電圧が低いときは入力電圧の変動による光束の変化が小さく、入力電圧が高くなるにつれて入力電圧の変動による光束の変化も大きくなる、といった特性を有している。
When the in-
そこで、車載機器121〜124が図3に示すような特性を有するときは、それぞれの入力電圧をあらかじめ下げておくことで、車載機器121〜124のいずれかの作動状態が変化して他の車載機器121〜124の入力電圧が変動しても、それぞれの出力(ランプの明るさ等)への影響を軽減させることができる。なお、入力電圧の低下により車載機器121〜124の出力値(例えばランプの明るさ)が車両の保安基準で定められている基準値を下回らないようにする必要がある。
Therefore, when the in-
本実施形態では、車載機器121〜124の入力電圧が、たとえばバッテリ電圧より所定の電圧幅だけ低くなるようにしている。入力電圧を下げるために、本実施形態では支線路21〜24のそれぞれの支線用電源線21a〜24a及び支線用グランド線21b〜24bの抵抗値を大きくしている。支線用電源線21a〜24a及び支線用グランド線21b〜24bの抵抗値は、車載機器121〜124のそれぞれの入力電圧が所定のバッテリ電圧から第2閾値以上第3閾値以下だけ降下するように決定されている。
In the present embodiment, the input voltage of the in-
上記の第1閾値〜第3閾値の設定値は、例えば以下のように決定することができる。車載機器121〜124がランプ類のときは、図3に示したランプ類の非線形な出力特性を考慮して、幹線路10における電圧降下と支線路21〜24における電圧降下とによってランプの明るさが人に不快感を与えることの無いように第1閾値及び第2閾値を決定するのがよい。このような設定値として、本実施形態では第1閾値を0.5V、第2閾値を1Vとしている。また第3閾値の設定値は、ランプへの入力電圧の保証範囲にマージンを持たせた値としており、ここでは2Vとしている。上記のように、幹線路10の電源線10a及びグランド線10bの抵抗値を、支線路21〜24の電源線21a〜24a及びグランド線21b〜24bの抵抗値より小さくするのがよい。
The set values of the first to third threshold values can be determined as follows, for example. When the in-
上記のように支線路21〜24の抵抗値を大きくして支線路21〜24における電圧降下量を大きくした場合には、車載機器121〜124の入力電圧の低下により、ランプの非線形な出力特性に従って、他車載機器が動作しても明るさへの影響が小さくなる。
As described above, when the resistance value of the
上記説明のように、本実施形態の車載機器制御システム100では、幹線路10の抵抗を小さくして支線路21〜24の抵抗を大きくすることで、複数の車載機器121〜124が相互に入力電圧に影響を与えるのを軽減することができる。また、車載機器121〜124が図3に示すような特性を持つときは、支線路21〜24の抵抗を大きくして入力電圧を下げることで、車載機器121〜124のそれぞれの出力変動を低減させることができる。
As described above, in the in-vehicle
(他の実施形態)
本発明の別の実施形態に係る車載機器制御システムを、図4を用いて説明する。図4は、別の実施形態の車載機器制御システム200の構成を示すブロック図である。本実施形態の車載機器制御システム200では、支線路21〜24の抵抗を大きくする手段として、支線路21〜24のそれぞれの支線用電源線21a〜24a及び支線用グランド線21b〜24bに可変抵抗体41〜44が配置されている。
(Other embodiments)
An in-vehicle device control system according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an in-vehicle
可変抵抗体41〜44は、車載機器121〜124のそれぞれの入力電圧が所定のバッテリ電圧から第2閾値以上第3閾値以下だけ降下するように調整するのに用いることができる。なお、図4においては、可変抵抗体41〜44を支線路21〜24の支線用電源線21a〜24a及び支線用グランド線21b〜24bの両方に配置しているが、支線用電源線21a〜24aと支線用グランド線21b〜24bのどちらか一方のみに配置する形態とすることもできる。
The
本発明のさらに別の実施形態に係る車載機器制御システムを、図5を用いて説明する。図5は、さらに別の実施形態の車載機器制御システム300の構成を示すブロック図である。本実施形態の車載機器制御システム300では、支線路21〜24の抵抗を大きくする手段として、支線路21〜24のそれぞれのハーネスの長さを長くしている。ハーネスの長さを調整することで、車載機器121〜124のそれぞれの入力電圧を所定のバッテリ電圧から第2閾値以上第3閾値以下だけ降下させることができる。なお、図5においては、支線路21〜24の支線用電源線21a〜24a及び支線用グランド線21b〜24bの両方のハーネスの長さを長くしているが、支線用電源線21a〜24aと支線用グランド線21b〜24bのどちらか一方のみのハーネスの長さを長くすることもできる。
An in-vehicle device control system according to still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an in-vehicle
上記実施形態では、支線路21〜24の電源線21a〜24a及びグランド線21b〜24bの長さによって抵抗値を調整しているが、これに限定されず、支線路21〜24の線径、あるいは材質によっても抵抗値を調整することができる。
In the said embodiment, although resistance value is adjusted with the length of the
なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る車載機器制御システムの一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における車載機器制御システムの細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 In addition, the description in this Embodiment shows an example of the vehicle equipment control system which concerns on this invention, and is not limited to this. The detailed configuration and detailed operation of the in-vehicle device control system according to the present embodiment can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
10 幹線路
10a 幹線用電源線
10b 幹線用グランド線
10c 幹線用制御線
21〜24 支線路
21a〜24a 支線用電源線
21b〜24b 支線用グランド線
21c〜24c 支線用制御線
31〜34 接続点
41〜44 可変抵抗体
100、200、300 車載機器制御システム
110 制御装置
121〜124 車載機器
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記幹線路及び前記支線路は、少なくとも電源線とグランド線を有し、
前記車載機器のそれぞれの入力電圧がバッテリ電圧より所定値以上低くなるように、前記幹線路の電源線及びグランド線の抵抗値並びに前記支線路の電源線及びグランド線の抵抗値を設定するとともに、
前記幹線路の電源線及びグランド線の抵抗値を前記支線路の電源線及びグランド線の抵抗値より小さくしている
ことを特徴とする車載機器制御システム。 An in-vehicle device control system including a local network type power supply line configured by connecting two or more in-vehicle devices to each main line to a main line connected to a control device,
The trunk line and the branch line have at least a power line and a ground line,
While setting the resistance value of the power line and the ground line of the trunk line and the resistance value of the power line and the ground line of the branch line so that each input voltage of the in-vehicle device is lower than the battery voltage by a predetermined value or more,
The in-vehicle device control system, wherein resistance values of the power line and the ground line of the main line are made smaller than resistance values of the power line and the ground line of the branch line.
前記支線路の電源線及びグランド線の抵抗値は、前記車載機器のそれぞれの入力電圧がバッテリ電圧に対して第2閾値以上第3閾値以下の電圧降下となるように設定されている
ことを特徴とする請求項1に記載の車載機器制御システム。 The resistance value of the power line and the ground line of the main line is set so that the fluctuation amount of the voltage drop at the connection point with the branch line due to the change in the operating state of the in-vehicle device is equal to or less than the first threshold value.
The resistance values of the power line and the ground line of the branch line are set so that each input voltage of the in-vehicle device has a voltage drop of a second threshold value or more and a third threshold value or less with respect to the battery voltage. The in-vehicle device control system according to claim 1.
前記第2閾値及び前記第3閾値はそれぞれ1V、2Vである
ことを特徴とする請求項2に記載の車載機器制御システム。 The first threshold is 0.5V;
The in-vehicle device control system according to claim 2, wherein the second threshold value and the third threshold value are 1V and 2V, respectively.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の車載機器制御システム。 The in-vehicle device control system according to any one of claims 1 to 3, wherein a variable resistor is connected to each of the power line and the ground line of the branch line.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の車載機器制御システム。 The resistance value of the power line and the ground line of the branch line is adjusted by any one of the length of the branch line, the diameter of the branch line, and the material of the branch line. The in-vehicle device control system according to any one of claims.
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の車載機器制御システム。
The on-vehicle device control system according to any one of claims 1 to 5, wherein the on-vehicle device is a lamp.
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