JP2021019235A - ネットワークハブ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車載ネットワークシステムにおいてシンプルなネットワーク構成の構築のために用いるネットワークハブ装置を提供する。【解決手段】ネットワークハブ装置３５は、基幹ネットワークと接続され、複数のデバイス側通信ポートを介して車載デバイスとの間で信号入出力を行う。基幹側通信ポートとアナログポートとの間に、デジタル制御信号とアナログ制御信号との間の信号変換を行う信号変換部３５ａ，３５ｂが設けられている。デジタルポート４９と所定の車載デバイス３５３との間に、デジタル制御信号とアナログ制御信号との間の信号変換を行う第２信号変換部７０が設けられている。【選択図】図５

Description

ここに開示された技術は、車載ネットワークシステムにおいて、情報の伝送に用いられるネットワークハブ装置に関する。

特許文献１では、イーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、登録商標）等の第１ネットワークと、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の第２ネットワークとを含む車載ネットワークシステムにおいて、第１ネットワークに接続された電子制御ユニットから送信されたメッセージの伝送経路を適切に定めるネットワークハブ（ＨＵＢ）が開示されている。特許文献２では、通信化されたシステムにおいて、１つの通信メッセージで異なるタイプのドア用のアクチュエータを駆動することができるアクチュエータ制御システムが開示されている。

特開２０１７−２１２７２５号公報 特開２０１６−１６８９６７号公報

昨今では、国家的に自動運転システムの開発が推進されている。自動運転システムでは一般に、カメラ等により車外環境情報が取得され、演算装置が、取得された車外環境情報に基づいて車両が走行すべき経路を算出する。この算出結果に基づいて、車両に搭載された各種のアクチュエータが制御される。また、演算装置には、車両に搭載された各種のセンサからセンサ信号が入力される。

そして将来的には、各アクチュエータの制御機能が、演算装置を含む車両走行制御装置側に取り込まれていくことが想定される。このような構成では、車両走行制御装置と各アクチュエータとの間の情報伝達のために、多数の配線を必要としないシンプルなネットワーク構成の構築が求められる。また、車両に設置されるアクチュエータやセンサ等の車載デバイスの種類や個数は、車種やグレードの違いに応じて様々である。車載ネットワークシステムでは、このような車載デバイスの種類や個数の相違を吸収可能にするような装置が求められる。このような装置は、自動運転システムだけでなく、現行の運転アシストシステム等においても有用である。

ここに開示された技術は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこは、車載ネットワークシステムにおいてシンプルなネットワーク構成の構築のために用いる、ネットワークハブ装置を提供するものである。

前記課題を解決するために、ここに開示された技術では、車載ネットワークシステムに用いられるネットワークハブ装置であって、所定の第１プロトコルのデジタル制御信号が伝送される基幹ネットワークと接続するための基幹側通信ポートと、車載デバイスとの間で信号入出力を行うための通信ポートであって、デジタル制御信号の入出力を行う第１デジタルポートと、アナログ制御信号の入出力を行う第１アナログポートを含む、複数のデバイス側通信ポートと、前記基幹側通信ポートと前記第１アナログポートとの間に設けられており、前記第１プロトコルのデジタル制御信号と前記第１アナログポートが入出力するアナログ制御信号との間の信号変換を行う信号変換部と、前記第１デジタルポートと所定の車載デバイスとの間に設けられており、前記第１デジタルポートが入出力するデジタル制御信号と前記所定の車載デバイスが入出力するアナログ制御信号との間の信号変換を行う第２信号変換部とを備える。

この構成によると、ネットワークハブ装置は、第１プロトコルのデジタル制御信号が伝送される基幹ネットワークと基幹側通信ポートを介して接続され、また、複数のデバイス側通信ポートを介して車載デバイスとの間で信号入出力を行う。複数のデバイス側通信ポートは、デジタル制御信号の入出力を行う第１デジタルポートと、アナログ制御信号の入出力を行う第１アナログポートとを含む。基幹側通信ポートと第１アナログポートとの間に、第１プロトコルのデジタル制御信号とアナログ制御信号との間の信号変換を行う信号変換部が設けられている。また、第１デジタルポートと所定の車載デバイスとの間に、デジタル制御信号とアナログ制御信号との間の信号変換を行う第２信号変換部が設けられている。これにより、第２信号変換部は、所定の車載デバイスに近接させて配置することが可能になるので、第２信号変換部と所定の車載デバイスとの間のハードワイヤを、短縮したり省略したりすることができる。

また、前記第２信号変換部は、前記所定の車載デバイスの回路基板と一体に構成されている、としてもよい。

これにより、第２信号変換部と所定の車載デバイスとの間のハードワイヤを省略することができる。

また、前記所定の車載デバイスは、ドアに係るスイッチ類であり、前記ネットワークハブ装置は、サイドドア内に設けられている、としてもよい。

ここに開示された技術によると、シンプルな構成の車載ネットワークシステムを、容易に構築することができる。

車載ネットワークシステムの構成例を示す図である。 ネットワークハブ装置の入出力構成の一例を示す図である。 ネットワークハブ装置の機能構成例を示す図である。 ネットワークハブ装置の入出力構成の他の例を示す図である。 ネットワークハブ装置の入出力構成の他の例を示す図である。

以下、例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書では、車両に搭載されるセンサやアクチュエータ等の走行制御を司る装置類のことを、車載デバイス、または、単にデバイスという。

図１は車載ネットワークシステムの構成例を示す図である。図１の車載ネットワークシステムは、車両１に搭載されており、中央演算装置１０、イーサネット信号の送受信を行うイーサハブ装置２１，２２（図１ではＥ−Ｈと表記している）、ＣＡＮ信号またはＣＡＮ−ＦＤ信号の送受信を行うＣＡＮハブ装置３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７（図１ではＣ−Ｈと表記している）を備えている。

本実施形態では、中央演算装置１０と各イーサハブ装置２１，２２および各ＣＡＮハブ装置３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７との間の信号伝送経路を、「基幹ネットワーク」と呼ぶ。また、各イーサハブ装置２１，２２および各ＣＡＮハブ装置３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７から車載デバイス側の信号伝送経路を、「デバイス側ネットワーク」と呼ぶ。図１では、イーサネット信号の伝送経路を太実線で示し、ＣＡＮ信号またはＣＡＮ−ＦＤ信号の伝送経路を中太実線で示し、車載デバイスへの信号経路を細実線で示している。なお、図１では、デバイス側ネットワークの詳細については図示を省略している。

本明細書では、ネットワークを介して伝送される情報を中継する機能を有する装置のことを「ネットワークハブ装置」という。イーサハブ装置２１，２２およびＣＡＮハブ装置３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７は、本実施形態に係るネットワークハブ装置の一例である。また、ネットワークハブ装置のことを、情報コンセント装置と称する場合もある。

中央演算装置１０は、車両１の自動運転やアシスト運転を可能にするために、車両１に搭載されたセンサ類の出力等を受けて、車両１が走行すべき経路を算出し、この経路を追従するための車両１の運動を決定する。中央演算装置１０は、例えば、１つまたは複数のチップで構成されたプロセッサであり、ＡＩ（Artificial Intelligence）機能を有している場合もある。中央演算装置１０に情報を出力するセンサ類は、例えば、車外環境を撮影するカメラ、車外の物標等を検知するレーダ、車両の位置を検出するＧＰＳ（Global Positioning System）センサ、車速、加速度、ヨーレート等の車両の挙動を検出する車両状態センサ、車内カメラ等の車両の乗員の状態を取得する乗員状態センサ等を含む。また、中央演算装置１０には、自車両の周囲に位置する他車両からの通信情報やナビゲーションシステムからの交通情報が入力されてもよい。

イーサハブ装置２１，２２は、前部座席の前方（ダッシュゾーンと呼ぶ）において、助手席側と運転席側とにそれぞれ設けられている。イーサハブ装置２１は、中央演算装置１０との間で基幹ネットワークを介してイーサネット信号を送受信する。中央演算装置１０からイーサハブ装置２１に送信されるイーサネット信号は、電子ミラー装置２１１、ＨＵＤ（Head Up Display）装置２１２、メータ表示装置２１３に画像を表示させるための画像信号を含む。イーサハブ装置２１は、中央演算装置１０から送信されたイーサネット信号に含まれる画像信号を、電子ミラー装置２１１、ＨＵＤ装置２１２、メータ表示装置２１３にそれぞれ送信し、画像を表示させる。また、イーサハブ装置２１は、中央演算装置１０から送信されたイーサネット信号に含まれた制御信号の一部を、ＣＡＮ−ＦＤ信号にプロトコル変換し、ＣＡＮハブ装置３３，３５に送信する。

イーサハブ装置２２は、中央演算装置１０との間で基幹ネットワークを介してイーサネット信号を送受信する。中央演算装置１０からイーサハブ装置２２に送信されるイーサネット信号は、電子ミラー装置２２１，２２２、ディスプレイ装置２２３に画像を表示させるための画像信号を含む。イーサハブ装置２２は、中央演算装置１０から送信されたイーサネット信号に含まれる画像信号を、電子ミラー装置２２１，２２２、ディスプレイ装置２２３にそれぞれ送信し、画像を表示させる。また、イーサハブ装置２２は、中央演算装置１０から送信されたイーサネット信号に含まれた制御信号の一部を、ＣＡＮ−ＦＤ信号にプロトコル変換し、ＣＡＮハブ装置３４，３６に送信する。

ＣＡＮハブ装置３１，３２は、車両前方のエンジンルーム（エンジンゾーンと呼ぶ）において、右側と左側とにそれぞれ設けられている。ＣＡＮハブ装置３１，３２は、中央演算装置１０との間で、基幹ネットワークを介してＣＡＮ−ＦＤ信号を送受信する。中央演算装置１０からＣＡＮハブ装置３１，３２に送信されるＣＡＮ−ＦＤ信号は、エンジン等の制御信号を含む。ＣＡＮハブ装置３１，３２は、中央演算装置１０から送信されたＣＡＮ−ＦＤ信号に含まれた制御信号を、そのまま出力したり、あるいは、ＣＡＮ信号にデータ長変換して出力したり、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）信号にプロトコル変換して出力したり、アナログ制御信号に信号変換して出力したりする。また、ＣＡＮハブ装置３１，３２は、車載デバイスからＣＡＮ信号、ＣＡＮ−ＦＤ信号、ＬＩＮ信号、アナログ制御信号を受信し、これらをＣＡＮ−ＦＤ信号に変換して、中央演算装置１０に送信する。

ＣＡＮハブ装置３３，３４は、車両後方（リアゾーンと呼ぶ）において、右側と左側とにそれぞれ設けられている。ＣＡＮハブ装置３３は、イーサハブ装置２１との間で、基幹ネットワークを介してＣＡＮ−ＦＤ信号を送受信する。ＣＡＮハブ装置３４は、イーサハブ装置２２との間で、基幹ネットワークを介してＣＡＮ−ＦＤ信号を送受信する。ＣＡＮハブ装置３３，３４は、イーサハブ装置２１，２２から送信されたＣＡＮ−ＦＤ信号に含まれた制御信号を、そのまま出力したり、あるいは、ＣＡＮ信号にデータ長変換して出力したり、ＬＩＮ信号にプロトコル変換して出力したり、アナログ制御信号に信号変換して出力したりする。また、ＣＡＮハブ装置３３，３４は、車載デバイスからＣＡＮ信号、ＣＡＮ−ＦＤ信号、ＬＩＮ信号、アナログ制御信号を受信し、これらをＣＡＮ−ＦＤ信号に変換して、イーサハブ装置２１，２２に送信する。

ＣＡＮハブ装置３５，３６は、車両１の右側ドア２Ｒと左側ドア２Ｌ（ドアゾーンと呼ぶ）に、それぞれ設けられている。なお、３ａ，３ｂは、車両本体からドアボディ内にハーネスを防水された態様で挿通する、いわゆるドア貫通孔を示している。ＣＡＮハブ装置３５は、イーサハブ装置２１との間で、基幹ネットワークを介してＣＡＮ信号を送受信する。ＣＡＮハブ装置３６は、イーサハブ装置２２との間で、基幹ネットワークを介してＣＡＮ信号を送受信する。ＣＡＮハブ装置３５，３６は、イーサハブ装置２１，２２から送信されたＣＡＮ信号に含まれた制御信号を、そのまま出力したり、あるいは、ＬＩＮ信号にプロトコル変換して出力したり、アナログ制御信号に信号変換して出力したりする。また、ＣＡＮハブ装置３５，３６は、車載デバイスからＣＡＮ信号、ＬＩＮ信号、アナログ制御信号を受信し、これらをＣＡＮ信号に変換して、イーサハブ装置２１，２２に送信する。

ＣＡＮハブ装置３７は、車両１のセンターコンソール周辺（コンソールゾーンと呼ぶ）に設けられている。ＣＡＮハブ装置３７は、イーサハブ装置２２との間で、基幹ネットワークを介してＣＡＮ−ＦＤ信号を送受信する。ＣＡＮハブ装置３７は、イーサハブ装置２２から送信されたＣＡＮ−ＦＤ信号に含まれた制御信号を、そのまま出力したり、あるいは、ＣＡＮ信号にデータ長変換して出力したり、ＬＩＮ信号にプロトコル変換して出力したり、アナログ制御信号に信号変換して出力したりする。また、ＣＡＮハブ装置３７は、車載デバイスＣＡＮ信号、ＣＡＮ−ＦＤ信号、ＬＩＮ信号、アナログ制御信号を受信し、これらをＣＡＮ−ＦＤ信号に変換して、イーサハブ装置２２に送信する。

＜ネットワークハブ装置の入出力構成＞
図２はネットワークハブ装置の入出力構成の一例として、リアゾーンの左側に配置されたＣＡＮハブ装置３４の入出力構成を示す。図２に示すように、具体的には例えば、ＣＡＮハブ装置３４は、送信されたＣＡＮ−ＦＤ信号に含まれた制御信号を、そのまま、スマートリアコンビランプ３４１等に出力する。スマートリアコンビランプ３４１は、ＣＡＮコントローラを内蔵しており、送信されたＣＡＮ−ＦＤ信号から制御データを抽出して、ランプの制御を実行する。また、ＣＡＮハブ装置３４は、送信されたＣＡＮ−ＦＤ信号に含まれた制御信号を、ＬＩＮ信号にプロトコル変換して、シートベルトＥＣＵ（Electronic Control Unit）３４２等に出力する。シートベルトＥＣＵ３４２は、ＬＩＮコントローラおよびアナログ入出力回路を内蔵しており、送信されたＬＩＮ信号から制御データを抽出して、この制御データをアナログ制御信号に変換して、シートベルトの制御を実行する。また、シートベルトＥＣＵ３４２は、シートベルトに設けられたスイッチやセンサの出力を受け、これをＬＩＮ信号に変換して、ＣＡＮハブ装置３４に送信する。ＣＡＮハブ装置３４は、シートベルトＥＣＵ３４２から受信したＬＩＮ信号をＣＡＮ−ＦＤ信号にプロトコル変換し、基幹ネットワークに送信する。

また、ＣＡＮハブ装置３４は、信号変換部３４ａを備える。信号変換部３４ａは、ＣＡＮハブ装置３４に送信されたＣＡＮ−ＦＤ信号に含まれた制御信号を、アナログ制御信号に変換して、フーエルオープナー３４３等に出力する。また、信号変換部３４ａは、フーエルセンサ３４４等の出力を受け、これをＣＡＮ−ＦＤ信号に変換する。変換されたＣＡＮ−ＦＤ信号は、基幹ネットワークに送信される。

＜ネットワークハブ装置の機能構成＞
図３はネットワークハブ装置の機能構成例を示す図である。図３のネットワークハブ装置３０は、例えば図２に示すＣＡＮハブ装置３４に対応するものであり、図３では主要な機能を示している。ここで、ＣＡＮ−ＦＤ信号は、所定の第１プロトコルのデジタル制御信号の一例であり、ＬＩＮ信号は、第１プロトコルと異なる第２プロトコルのデジタル制御信号の一例である。

ネットワークハブ装置３０は、基幹ネットワークと接続される通信ポートとして、基幹側通信ポート４１を備えており、デバイス側ネットワークと接続される通信ポートとして、通信ポート４２〜４８を備えている。基幹側通信ポート４１はＣＡＮ−ＦＤ信号の入出力を行う。通信ポート４２はＣＡＮ−ＦＤ信号の入出力を行う。通信ポート４３はＬＩＮ信号の入出力を行う。通信ポートはＣＡＮ信号の入出力を行う。通信ポート４５，４６はアナログ制御信号の入力を行い、通信ポート４７，４８はアナログ制御信号の出力を行う。通信ポート４２が第１デジタルポートに対応し、通信ポート４３が第２デジタルポートに対応し、通信ポート４５〜４８が第１アナログポートに対応する。

ネットワークハブ装置３０は、分配／集約部５１、プロトコル変換部５２、データ長変換部５３、および、信号変換部６０を備える。分配／集約部５１は、基幹ネットワークから通信ポート４１を介して受信したＣＡＮ−ＦＤ信号を、各種の出力信号の原信号として分配する。分配されたＣＡＮ−ＦＤ信号の１つは、通信ポート４２にそのまま送られる。分配された他のＣＡＮ−ＦＤ信号は、プロトコル変換部５２、データ長変換部５３および信号変換部６０にそれぞれ送られる。また、分配／集約部５１は、デバイス側ネットワークから通信ポート４２を介して受信したＣＡＮ−ＦＤ信号、並びに、プロトコル変換部５２、データ長変換部５３および信号変換部６０からそれぞれ送られたＣＡＮ−ＦＤ信号を、集約して、通信ポート４１に送る。

プロトコル変換部５２は、分配／集約部５１から送られたＣＡＮ−ＦＤ信号に対してプロトコル変換を行い、ＬＩＮ信号を生成して、通信ポート４３に送る。また、プロトコル変換部５２は、デバイス側ネットワークから通信ポート４３を介して受信したＬＩＮ信号に対してプロトコル変換を行い、ＣＡＮ−ＦＤ信号を生成して、分配／集約部５１に送る。

データ長変換部５３は、分配／集約部５１から送られたＣＡＮ−ＦＤ信号に対してデータ長変換を行い、ＣＡＮ信号を生成して通信ポート４４に送る。ＣＡＮ信号は８バイト、ＣＡＮ−ＦＤ信号は最大６４バイトなので、ここでのデータ長変換では、６４バイトデータを８バイトデータ８個に分割する処理を行う。また、データ長変換部５３は、デバイス側ネットワークから通信ポート４４を介して受信したＣＡＮ信号に対してデータ長変換を行い、ＣＡＮ−ＦＤ信号を生成して分配／集約部５１に送る。ここでのデータ長変換では、８バイトデータを８個ずつ６４バイトデータに詰め直す処理を行う。

信号変換部６０は、分配／集約部５１から送られたＣＡＮ−ＦＤ信号を基にして、車載デバイスを制御するためのアナログ制御信号を生成して、通信ポート４７，４８に送る。また、信号変換部６０は、通信ポート４５，４６が受信したアナログ制御信号を、ＣＡＮ−ＦＤ信号に変換して分配／集約部５１に送る。信号変換部６０は、図２の信号変換部３４ａに対応している。

信号変換部６０は、ＣＰＵ６１、デジタル入力回路６２、アナログ入力回路６３、コントロール出力回路６４，６５を備える。ＣＰＵ６１は、分配／集約部５１から送られたＣＡＮ−ＦＤ信号の中から、通信ポート４７，４８に対応する車載デバイスに関する制御値を抽出する処理を行う。抽出された制御値は、コントロール出力回路６４，６５に送られる。コントロール出力回路６４は、ＣＰＵ６１から受けた制御値に従って、例えばＬＥＤのアナログ制御信号を生成し、通信ポート４７に送る。コントロール出力回路６５は、ＣＰＵ６１から受けた制御値に従って、例えばモータのアナログ制御信号を生成し、通信ポート４８に送る。

また、デジタル入力回路６２は、通信ポート４５を介して例えばスイッチのデジタル出力信号を受け、これを制御値に変換してＣＰＵ６１に出力する。アナログ入力回路６３は、通信ポート４６を介して例えばセンサのアナログ出力信号を受け、これを制御値に変換しＣＰＵ６１に出力する。ＣＰＵ６１は、デジタル入力回路６２およびアナログ入力回路６３から受けた制御値をＣＡＮ／ＦＤ信号に組み込み、分配／集約部５１に送る。

図３に示すように、ネットワークハブ装置３０は、基幹ネットワークから受信したＣＡＮ−ＦＤ信号を、デバイス側ネットワークに、同じプロトコルのＣＡＮ−ＦＤ信号として送信したり、別のプロトコルのＬＩＮ信号に変換して送信したり、ＣＡＮ信号に変換して送信したり、アナログ制御信号に変換して送信したりする機能を有する。また、ネットワークハブ装置３０は、デバイス側ネットワークから受信した、ＣＡＮ−ＦＤ信号、ＬＩＮ信号、ＣＡＮ信号、アナログ制御信号等を、ＣＡＮ−ＦＤ信号に集約して基幹ネットワークに送信する機能を有する。ただし、ネットワークハブ装置３０は、各車載デバイスを制御する機能は有していない。各車載デバイスの制御機能は中央演算装置１０が備えているため、ネットワークハブ装置３０は、高度な演算機能を備える必要はない。

また、イーサハブ装置２１，２２に対応するネットワークハブ装置についても、同様の機能構成を備えており、ここでは詳細な説明は省略する。

以上のように本実施形態によると、ネットワークハブ装置は、ＣＡＮ−ＦＤ信号等のデジタル制御信号が伝送される基幹ネットワークに対して、車載デバイス側の制御信号の違い、例えば、ＣＡＮ−ＦＤ信号、ＣＡＮ信号、ＬＩＮ信号、アナログ制御信号を吸収する機能を実現している。したがって、このネットワークハブ装置を車両の各ゾーンに配置することによって、中央演算装置から各車載デバイスまでの情報伝送経路を、シンプルなネットワーク構成にすることが可能になる。

また、アナログ制御信号の入力または出力を行う通信ポート４５〜４８は、少なくともいずれか１つは、複数種類の車載デバイスとの間でアナログ制御信号の入力または出力が可能である汎用通信ポートであることが好ましい。これにより、ネットワークハブ装置の汎用性を高めることができる。例えば、信号変換部６０におけるアナログ入力回路６３について、複数種類のセンサの出力に対応できるような回路構成にすることによって、通信ポート４６を汎用通信ポートにすることができる。

＜他の例その１＞
図４はネットワークハブ装置の入出力構成の他の例として、ダッシュゾーンに配置されたイーサハブ装置２２の入出力構成を示す。なお、後述するステアリングホイールＥＣＵ２４１およびチルトテレスコＥＣＵ２４２は、サブハブ装置の一例である。

図４に示すように、具体的には例えば、イーサハブ装置２２は、送信されたイーサネット信号に含まれる画像信号を、電子ミラー装置２２１，２２２およびディスプレイ装置２２３にそれぞれ送信し、画像を表示させる。また、イーサハブ装置２２は、送信されたイーサネット信号に含まれた制御信号の一部を、ＣＡＮ−ＦＤ信号にプロトコル変換し、ＣＡＮハブ装置３４，３６に送信する。

また、イーサハブ装置２２は、送信されたイーサネット信号に含まれた制御信号を、ＣＡＮ−ＦＤ信号にプロトコル変換し、ＥＰＡＳ（Electric Power Assist Steering）２３１等に出力する。ＥＰＡＳ２３１は、ＣＡＮコントローラを内蔵しており、送信されたＣＡＮ−ＦＤ信号から制御データを抽出して、ＥＰＡＳの制御を実行する。

また、イーサハブ装置２２は、送信されたイーサネット信号に含まれた制御信号を、ＣＡＮ信号にプロトコル変換し、ステアリングホイールＥＣＵ２４１およびチルトテレスコＥＣＵ２４２等に出力する。また、イーサハブ装置２２は、ステアリングホイールＥＣＵ２４１およびチルトテレスコＥＣＵ２４２等から送信されたＣＡＮ信号を、イーサネット信号にプロトコル変換し、基幹ネットワークに送信する。

ステアリングホイールＥＣＵ２４１は、ＣＡＮコントローラおよびアナログ入出力回路を内蔵しており、ステアリングホイールに設けられたスイッチやセンサの出力を受け、これをＣＡＮ信号に変換して、イーサハブ装置２２に送信する。また、ステアリングホイールＥＣＵ２４１は、イーサハブ装置２２から送信されたＣＡＮ信号から制御データを抽出して、この制御データをアナログ制御信号に変換して、ステアリングホイールに設けられたイルミネーションやウォーマー等の制御を実行する。チルトテレスコＥＣＵ２４２は、ＣＡＮコントローラおよびアナログ入出力回路を内蔵しており、ステアリングホイールに設けられたスイッチやセンサの出力を受け、これをＣＡＮ信号に変換して、イーサハブ装置２２に送信する。また、チルトテレスコＥＣＵ２４２は、イーサハブ装置２２から送信されたＣＡＮ信号から制御データを抽出して、この制御データをアナログ制御信号に変換して、チルトモータやテレスコモータ等の制御を実行する。

また、イーサハブ装置２２は、クラスタスイッチ２３４等から送信されたＬＩＮ信号を、イーサネット信号にプロトコル変換し、基幹ネットワークに送信する。また、イーサハブ装置２２は、信号変換部２２ａを備える。信号変換部２２ａはアクセルペダルセンサ２３５等から出力されたアナログ出力信号を、イーサネット信号にプロトコル変換する。プロトコル変換されたイーサネット信号は、基幹ネットワークに送信される。

ここで、ステアリングホイール上に設けられたセンサ、スイッチ、イルミネーション等の車載デバイスは、基幹ネットワークと接続するためには、クロックスプリングを介して、信号線を設ける必要がある。このため、ハーネス径が物理的に制限されるので、信号線の数が多すぎると接続が困難になり、ステアリングホイールを車体に組み付ける際の作業性が低下する。

そこで本例では、図４の破線Ａで囲まれた構成（図１において、対応する箇所を破線Ａで示している）は、ＣＡＮ信号を用いて、イーサハブ装置２２と通信を行うものとしている。すなわち、ステアリングホイール上に設けられた車載デバイスを制御するステアリングホイールＥＣＵ２４１およびチルトテレスコＥＣＵ２４２は、ステアリングホイール側に設けられる。そして、ステアリングホイールＥＣＵ２４１およびチルトテレスコＥＣＵ２４２は、クロックスプリングを通るワイヤハーネスを経由して、イーサハブ装置２２との間でデジタル制御信号の送受信を行う。これにより、クロックスプリングを介する信号線はＣＡＮ信号用のケーブルのみとなるので、車載ネットワークの構成が簡易になり、ステアリングホイール組み付け時の作業性が向上する。

なお、ステアリングホイールは、車両本体に組み付けられる部分体の一例であり、クロックスプリングは、車両本体と部分体と間の可動部の一例である。ここで例示したサブハブ装置は、車両本体に可動部を介して組み付けられる他の部分体、例えば、シート、ミラー、ドア等に設けてもよい。

＜他の例その２＞
図５はネットワークハブ装置の入出力構成の他の例として、ドアゾーンに配置されたＣＡＮハブ装置３５の入出力構成を示す。このＣＡＮハブ装置３５は、サイドドア内に設けられている。図５に示すように、具体的には例えば、ＣＡＮハブ装置３５は、基幹ネットワークから送信されたＣＡＮ信号に含まれた制御信号を、そのまま、スマートミラーＥＣＵ３５１等に出力する。スマートミラーＥＣＵ３５１は、ＣＡＮコントローラを内蔵しており、送信されたＣＡＮ信号から制御データを抽出して、ミラーの制御を実行する。また、ＣＡＮハブ装置３５は、信号変換部３５ａ，３５ｂを備える。信号変換部３５ａ，３５ｂは、基幹ネットワークからＣＡＮハブ装置３５に送信されたＣＡＮ信号に含まれた制御信号を、アナログ制御信号に変換して、ドアロック／アンロックモーター３５２等に出力する。

また、ＣＡＮハブ装置３５は、デバイス側通信ポートとして、ＣＡＮ信号を入出力する通信ポート４９を備える。通信ポート４９は第１デジタルポートに対応している。そして、通信ポート４９と車載デバイスとの間に、ＣＡＮ信号とアナログ制御信号との間の信号変換を行う信号変換部７０が設けられている。ここでは、信号変換部７０は、ドアに係るスイッチ類が配置されたドアスイッチ部３５３に接続されている。このように、信号変換部３５ａ，３５ｂとは別個に、ＣＡＮ信号を入出力する通信ポート４９に接続された信号変換部７０を設けることによって、図５の破線Ｂで囲まれた構成（図１において、対応する箇所を破線Ｂで示している）は互いに近接して配置することが可能になる。これにより、信号変換部７０とドアスイッチ部３５３との間のハードワイヤを、短縮したり省略したりすることができる。なお、ドアスイッチ部３５３に設けられたスイッチ類は車載デバイスの一例である。

また、信号変換部７０は、ドアスイッチ部３５３の回路基板と一体に構成してもよい。これにより、信号変換部７０とドアスイッチ部３５３との間のハードワイヤを省略することができる。

前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。

ここに開示された技術は、シンプルな構成の車載ネットワークシステムを構築するのに有用である。

１０ 中央演算装置
２１，２２ イーサハブ装置（ネットワークハブ装置）
２２ａ 信号変換部
３０ ネットワークハブ装置
３１〜３７ ＣＡＮハブ装置（ネットワークハブ装置）
３４ａ，３５ａ，３５ｂ 信号変換部
４１ 基幹側通信ポート
４２〜４９ デバイス側通信ポート
５２ プロトコル変換部
６０ 信号変換部
７０ 信号変換部（第２信号変換部）
３５３ ドアスイッチ部

Claims (3)

1. 車載ネットワークシステムに用いられるネットワークハブ装置であって、
   所定の第１プロトコルのデジタル制御信号が伝送される基幹ネットワークと接続するための基幹側通信ポートと、
   車載デバイスとの間で信号入出力を行うための通信ポートであって、デジタル制御信号の入出力を行う第１デジタルポートと、アナログ制御信号の入出力を行う第１アナログポートを含む、複数のデバイス側通信ポートと、
   前記基幹側通信ポートと前記第１アナログポートとの間に設けられており、前記第１プロトコルのデジタル制御信号と前記第１アナログポートが入出力するアナログ制御信号との間の信号変換を行う信号変換部と、
   前記第１デジタルポートと所定の車載デバイスとの間に設けられており、前記第１デジタルポートが入出力するデジタル制御信号と前記所定の車載デバイスが入出力するアナログ制御信号との間の信号変換を行う第２信号変換部とを備える
   ことを特徴とするネットワークハブ装置。
2. 請求項１記載のネットワークハブ装置において、
   前記第２信号変換部は、前記所定の車載デバイスの回路基板と一体に構成されている
   ことを特徴とするネットワークハブ装置。
3. 請求項１または２記載のネットワークハブ装置において、
   前記所定の車載デバイスは、ドアに係るスイッチ類であり、
   前記ネットワークハブ装置は、サイドドア内に設けられている
   ことを特徴とするネットワークハブ装置。
   

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