JP2022163482A

JP2022163482A - 車載通信システム，車載用装置及びインターフェイス装置

Info

Publication number: JP2022163482A
Application number: JP2021068433A
Authority: JP
Inventors: 俊郎石原; Toshiro Ishihara; 佳祐生島; Keisuke Ikushima
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2021-04-14
Filing date: 2021-04-14
Publication date: 2022-10-26
Also published as: WO2022220003A1; CN117136153A; DE112022002130T5; US20240038003A1

Abstract

【課題】車載用装置を含むシステムに異常が発生したことを、通信が不能な状態でも車両の乗員に確実に通知できる車載通信システムを提供する。
【解決手段】車載システムの異常を検出する機能を備えた車載用装置２と、異常状態を車両の乗員に通知するＬＥＤ１０を含むインターフェイス装置３と、交流信号を伝送する通信路４を介して接続する。ＬＥＤ１０のカソードを車両のボデーアースに接続し、アノードを通信路４の通信線にインダクタ１３を介して接続する。車載用装置２は、車載システムの異常を検出した際に、通信線に直流の駆動信号を印可することでＬＥＤ１０を駆動して車両の乗員に異常を通知する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される複数の装置間でデジタル通信を行なうシステム，及びそのシステムに使用される装置に関する。

例えばＡ^２Ｂ（Automotive Audio Bus）やINICnet（Intelligent Network Interface Controller networking；登録商標）等の、音声信号を伝送することを想定した車載用のデジタル通信方式がある。このようなデジタル通信は、例えば緊急通報装置がセンター等に緊急通報を行った際に、音声通話を行なうために使用されるマイクやスピーカの音声信号を伝送するため等に適用が可能である。
尚、Ａ^２Ｂについては例えばアナログデバイセズ社、INICnetについては例えばMicrochip社が提供する資料にその説明がある。その他、特段に提示すべき先行技術文献は見当たらなかった。

ここで、緊急通報装置と、例えば緊急通報用のマイクやスピーカ、通報起動用スイッチや、緊急通報システムの異常発生等をユーザに通知するためのＬＥＤを備えたインターフェイス装置との通信を、デジタル方式に変更することを想定する。すると、緊急通報装置が起動した直後でデジタル通信が確立できていない場合や、デジタル通信部に異常が発生しており通信が不可能になると、インターフェイス装置によってシステムの異常をユーザに通知することができなくなってしまう。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車載用装置を含むシステムに異常が発生したことを、通信が不能な状態でも車両の乗員に確実に通知できる車載通信システム，及びそのシステムに使用される車載用装置並びにインターフェイス装置を提供することにある。

請求項１記載の車載通信システムによれば、車載システムの異常を検出する機能を備えた車載用装置と、異常状態を車両の乗員に通知する異常通知部を含むインターフェイス装置とが、交流信号を伝送する通信路を介して接続されている。直流信号によって駆動される異常通知部の高電位側駆動端子は通信路の通信線にインダクタを介して接続され、車載用装置は、車載システムの異常を検出した際に、前記通信線に直流の駆動信号を印可することで異常通知部を駆動して車両の乗員に異常を通知する。

このように構成すれば、車載用装置とインターフェイス装置との間で行う通信の機能に異常が生じたとしても、車載用装置は、通信線に直流の駆動信号を印可すれば、インターフェイス装置側に配置されている異常通知部を駆動して車両の乗員に異常を通知することが可能になる。

請求項５記載の車載通信システムによれば、車載用装置に直流電源回路を備え、その電源を、高電位側駆動端子が接続されていない通信線の１つを介してインターフェイス装置に供給する。このように構成すれば、車載用装置とインターフェイス装置との間を、別途電源線等により接続せずとも、通信路の通信線を介してインターフェイス装置側に電源を供給できる。

請求項６記載の車載通信システムによれば、車載用装置に、直流電源回路の電源端子と、インターフェイス装置に電源を供給する通信線との間を開閉する電源スイッチを備える。したがって、車載用装置は必要に応じて、インターフェイス装置側に供給している電源を遮断できる。

請求項７記載の車載通信システムによれば、直流電源回路に第１端子及び第２端子を備え、インターフェイス装置に、車両の乗員により操作され、車載用装置を介して外部に通報を行なうための操作スイッチを備える。第２端子と操作スイッチの一端とは、第１端子が接続されている第１通信線とは異なる第２通信線にインダクタを介して接続され、車載用装置は、第２通信線の直流電圧の変化によって操作スイッチの操作状態を検出する。

すなわち、車両の乗員がインターフェイス装置側の操作スイッチを操作すれば、第２通信線の直流電圧が変化するので、車載用装置は操作スイッチの操作状態を検出することができる。

第１実施形態であり、車載通信システムの構成を示す機能ブロック図第２実施形態であり、車載通信システムの構成を示す機能ブロック図第３実施形態であり、車載通信システムの構成を示す機能ブロック図第４実施形態であり、車載通信システムの構成を示す機能ブロック図第５実施形態であり、車載通信システムの構成を示す機能ブロック図第６実施形態であり、車載通信システムの構成を示す機能ブロック図第７実施形態であり、車載通信システムの構成を示す機能ブロック図第８実施形態であり、車載通信システムの構成を示す機能ブロック図第９実施形態であり、車載通信システムの構成を示す機能ブロック図第１０実施形態であり、車載通信システムの構成を示す機能ブロック図

（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の車載通信システム１は、車載用装置２とＵＩ（ユーザインターフェイス）装置３とを備えており、これらの装置２，３の間は通信路４を介して接続されている。車載用装置２は、制御部５，デジタル通信部６及び異常通知ＵＩ駆動回路７を備えている。ＵＩ装置３は、制御部８，デジタル通信部９及び異常通知部の一例であるＬＥＤ１０を備えている。

デジタル通信部６，９は、それぞれカップリング用のコンデンサ１１，１２を介して通信路４に接続されている。デジタル通信のプロトコルは、例えばEthernet（登録商標），ＩＮＩＣｎｅｔ（登録商標）やＡ^２Ｂ等であり、交流信号を伝送して行う通信である。車載用装置２の制御部５とＵＩ装置３の制御部８とは、それぞれデジタル通信部６，９を介して通信を行い、情報を送受信する。

ＵＩ装置３のＬＥＤ１０は、車両の乗員に異常の発生を通知するために配置されている。ここでの「異常」とは、車載用装置２を含んで構成される車載システムにおいて発生する異常である。ＬＥＤ１０の低電位駆動端子であるカソードは、車両のボデーアースに接続されており、高電位駆動端子であるアノードは、インダクタ１３を介して通信路４の通信線に接続されている。尚、通信線がデジタル通信部６又は９により駆動されていない場合のレベルは、グランドレベルである。

車載用装置２の異常通知ＵＩ駆動回路７は、ＬＥＤ１０を駆動して点灯させるために配置されている。異常通知ＵＩ駆動回路７の出力端子は、インダクタ１４を介して通信路４の通信線に接続されている。異常通知ＵＩ駆動回路７は、上記の車載システムに異常が発生したことを図示しないセンサが検知して検知信号を出力すると、通信線に直流電圧を印加してＵＩ装置３のＬＥＤ１０を点灯させる。尚、上記の検知信号を制御部５に入力して、制御部５が異常通知ＵＩ駆動回路７を制御しても良い。インダクタ１３，１４は、通信路４にて伝送される交流の通信信号の影響が、それぞれ異常通知ＵＩ駆動回路７，ＬＥＤ１０に入力されることを阻止している。

以上のように本実施形態によれば、車載システムの異常を検出する機能を備えた車載用装置２と、異常状態を車両の乗員に通知するＬＥＤ１０を含むインターフェイス装置３と、交流信号を伝送する通信路４を介して接続する。ＬＥＤ１０のカソードを車両のボデーアースに接続し、アノードを通信路４の通信線にインダクタ１３を介して接続する。車載用装置２は、車載システムの異常を検出した際に、通信線に直流の駆動信号を印可することでＬＥＤ１０を駆動して車両の乗員に異常を通知する。

このように構成すれば、車載用装置２とインターフェイス装置３との間で行う通信の機能に異常が生じたとしても、車載用装置２は、通信線に直流の駆動信号を印可すれば、ＬＥＤ１０を駆動して点灯させ、車両の乗員に異常を通知することが可能になる。

（第２実施形態）
以下、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。図２に示すように、第２実施形態の車載通信システム２１は、車載用装置２Ａの制御部５とＵＩ装置３Ａの制御部８とが、それぞれデジタル通信部６Ａ，９Ａを介して通信を行う。デジタル通信部６Ａ，９Ａは、２線式の通信路２２を介して接続されている。通信路２２の通信線２２ａ，２２ｂはツイスト線であり、通信線２２ｂは、車載用装置２Ａ側でインダクタ３８を介してグランドに接続されている。そして、ＬＥＤ１０のカソードは、ＵＩ装置３Ａ内で通信線２２ｂにインダクタ３９を介して接続されている。

（第３実施形態）
図３に示すように、第３実施形態の車載通信システム２３は、車載用装置２ＢとＵＩ装置３Ｂとが通信路２２を介して接続されている。車載用装置２Ｂは、第２実施形態の車載用装置２Ａに電源回路２４を加えた構成である。電源回路２４は、電源線２５及びグランド線２６を介してＵＩ装置３Ｂに動作用電源を供給する。そして、ＵＩ装置３ＢのＬＥＤ１０のカソードは、グランド線２６に接続されている。

（第４実施形態）
図４に示すように、第４実施形態の車載通信システム２３は、車載用装置２ＣとＵＩ装置３Ｃとが通信路２２を介して接続されている。ＵＩ装置３Ｃは、第３実施形態のＵＩ装置３ＢにＬＥＤ２８を加えたもので、ＬＥＤ２８のカソードはグランド線２６に接続され、アノードは、インダクタ１３ｂを介して通信線２２ｂに接続されている。ＬＥＤ２８は、例えば車載用装置２Ｃが図示しないセンター装置等に無線通信により通報を行う機能を備えている場合に、その機能に異常が発生して通報が不能であることを車両の乗員に通報するために点灯される。ＬＥＤ１０，２８の発光色は互いに異なり、それぞれ第１通知部，第２通知部の一例である。

車載用装置２Ｃは、第３実施形態の車載用装置２Ｂの異常通知ＵＩ駆動回路７を、異常通知ＵＩ駆動回路２９に置き換えたものである。異常通知ＵＩ駆動回路２９は、ＬＥＤ２８を駆動するための出力端子を有しており、その出力端子は、インダクタ１４ｂを介して通信線２２ｂに接続されている。異常通知ＵＩ駆動回路２９は、上記の通報機能に異常が発生したことを図示しないセンサが検知して検知信号を出力すると、通信線２２ｂに直流電圧を印加してＵＩ装置３ＣのＬＥＤ２８を点灯させる。

（第５実施形態）
図５に示すように、第５実施形態の車載通信システム３０は、車載用装置２ＤとＵＩ装置３Ｄとが通信路２２を介して接続されている。ＵＩ装置３Ｄは、第４実施形態のＵＩ装置３ＣのＬＥＤ２８を、常開型の通報用スイッチ３１に置き換えた構成である。車載用装置２Ｄは、第１実施形態の異常通知ＵＩ駆動回路７と共に、通報用スイッチ検出回路３２を備えている。

電源回路２４Ｄは、もう１つの電源端子を備えており、その電源端子は、スイッチ３３，抵抗素子３４及びインダクタ１４ｂの直列回路を介して通信線２２ｂに接続されている。抵抗素子３４及びインダクタ１４ｂの共通接続点は、通報用スイッチ検出回路３２の入力端子に接続されている。通報用スイッチ検出回路３２の出力端子は、制御部５に替わる制御部３５の入力端子に接続されている。制御部３５は、スイッチ３３のＯＮ，ＯＦＦを制御する。

次に、第５実施形態の作用について説明する。車両の乗員は、自発的にセンター装置に通報を行う必要があると判断すると、ＵＩ装置３Ｄの通報用スイッチ３１をＯＮにする。車載用装置２Ｄの制御部３５は、通報用スイッチ３１がＯＮ操作されたことを検出するため、スイッチ３３を間欠的にＯＮにして通報用スイッチ検出回路３２の出力信号を参照する。

スイッチ３３をＯＮにしている期間に通報用スイッチ３１がＯＦＦであれば、検出回路３２の出力信号はハイレベルであり、通報用スイッチ３１がＯＮであれば、検出回路３２の出力信号はローレベルに変化する。制御部３５は、前記出力信号がローレベルに変化したことを検出すると、無線通信を開始してセンター装置に通報を行う。

（第６実施形態）
図６に示すように、第６実施形態の車載通信システム３６は、車載用装置２Ｅのデジタル通信部６Ｅと、ＵＩ装置３Ｅのデジタル通信部９Ｅとが，２組の通信路２２Ａ，２２Ｂを介して接続されている。これら２組の通信路２２Ａ，２２Ｂよって、リング式の通信経路が更生されている。通信路２２Ａ側の接続状態は、第３実施形態と同様である。電源回路２４の電源端子は、インダクタ３７を介して通信路２２Ｂの通信線２２Ｂａに接続されている。通信線２２Ｂｂは、インダクタ３８を介してボデーアースに接続されている。即ち電源回路２４は、通信路２２Ｂを介してＵＩ装置３Ｅに電源を供給している。

ＵＩ装置３Ｅにおいて、ＬＥＤ１０のカソードは、インダクタ３９を介して通信線２２Ｂｂに接続されている。そして、ＵＩ装置３Ｅの内部回路には、通信線２２Ｂｂに接続されているインダクタ４０を介して電源が供給される。

（第７実施形態）
図７に示すように、第７実施形態の車載通信システム４１は、第６実施形態の構成に、第４実施形態の構成を組み合わせたものである。車載用装置２Ｆは、異常通知ＵＩ駆動回路７に替えて異常通知ＵＩ駆動回路２９を備えており、ＵＩ装置３Ｆは、ＬＥＤ２８を備えている。通信路２２Ａ側の接続状態は、第４実施形態と同様である。

（第８実施形態）
図８に示すように、第８実施形態の車載通信システム４２は、第６実施形態の構成に、第５実施形態の構成を組み合わせたものである。ＵＩ装置３Ｇは、通報用スイッチ３１を備えており、車載用装置２Ｇは、異常通知ＵＩ駆動回路７及び通報用スイッチ検出回路３２を備えている。通信路２２Ａ側の接続状態は、第５実施形態と同様である。

（第９実施形態）
図９に示すように、第９実施形態の車載通信システム５１は、第８実施形態の車載用装置２Ｇが車載用緊急通報装置５２として構成されたものであり、ＵＩ装置は、車載用緊急通報装置５２に対応して音声通報用のインターフェイスを備えたＵＩ装置５３となっている。ＵＩ装置５３は、第８実施形態のＵＩ装置３Ｇをベースとしており、デジタル通信部９Ｅには、コーデック５４が接続されている。コーデック５４は、Ｄ／Ａコンバータ及びＡ／Ｄコンバータを含んでいる。

コーデック５４には、スピーカ駆動回路５５を介してスピーカ５６が接続されている。また、コーデック５４には、マイク５７に入力される音声信号が、マイク信号検出回路５８を介して入力されている。制御部８には、ＵＩ装置５３に配置されているその他のスイッチ・ＬＥＤ等５９が接続されており、そのスイッチの操作信号が入力される。また、制御部８は、上記ＬＥＤを駆動して点灯させる。ＵＩ装置５３は、例えばオーバーヘッドコンソール（ＯＨＣ）として、車両のフロントガラスの上方に配置されている。

例えば、車両が衝突事故を起こした際に、車載用緊急通報装置５２がセンター装置に緊急通報を行うため無線通信回線を接続すると、車両の乗員は、ＵＩ装置５３を介してセンター装置のオペレータと音声による通話を行う。その際に、ＵＩ装置５３と車載用緊急通報装置５２との間で音声信号は、デジタル通信部９Ｅ，６Ｅによりデジタル信号として伝送される。

（第１０実施形態）
図１０に示すように、第１０実施形態の車載通信システム５１Ａは、第９実施形態の車載用緊急通報装置５２において、電源回路２４Ｄの電源端子とインダクタ３７との間にスイッチ６０を配置したものを車載用緊急通報装置５２Ａとしている。また、ＵＩ装置５３Ａは、ＵＩ装置５３のＬＥＤ１０をＬＥＤ６１に置き換えた構成である。ＬＥＤ６１は、車載用緊急通報装置５２Ａがセンター装置に緊急通報を行っていることを、車両の乗員に通知するために点灯される。

車載用緊急通報装置５２Ａは、センター装置に緊急通報を行った後に、音声による通話を行うことなく、センター装置側からの着信を待つか、又は車両の乗員による再度の緊急通報スイッチ３１のＯＮ操作を待つ際にスイッチ６０をＯＦＦにすることで、ＵＩ装置５３Ａへの電源供給を遮断する。このように、消費電力を低減した状態において、車載用緊急通報装置５２Ａは、ＵＩ装置５３ＡのＬＥＤ６１を点灯させたり、通報用スイッチ３１のＯＮ操作を検出できる。そして、制御部３５は、乗員により緊急通報スイッチ３１がＯＮされたことを、検出回路３２を介して検出すると、スイッチ６０をＯＮにしてＵＩ装置５３Ａへの電源供給を再開する。

尚、事故発生時に、車載用緊急通報装置５２Ａがセンター装置に緊急通報を実行できない状態にあることを認識した際には、例えばＬＥＤ６１を間欠的に、例えば０．５Ｓ周期で点灯させることで、緊急通報システムに異常があることを乗員に報知する。

（その他の実施形態）
通信方式は、Ethernet，ＩＮＩＣｎｅｔやＡ^２Ｂに限ることなく、交流信号を伝送して行う通信であれば良い。
異常報知部はＬＥＤ１０に限ることなく、その他の照明器や例えばブザーのように音や音声による報知機能があり、直流電圧で駆動されるものであれば良い。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

図面中、１は車載通信システム、２は車載用装置、３はＵＩ装置、４は通信路、５は制御部、６はデジタル通信部、７は異常通知ＵＩ駆動回路、８は制御部、９はデジタル通信部、１０はＬＥＤである。

Claims

車載システムの異常を検出する機能を備えた車載用装置（２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｆ，５２，５２Ａ，５２Ｂ）と、
異常状態を車両の乗員に通知する異常通知部（１０，２８，６１）を含むユーザインターフェイス機能を備えたインターフェイス装置（３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，ＥＤ，３Ｆ，５３，５３Ａ，５３Ｂ）と、
前記車載用装置及び前記インターフェイス装置間を接続する通信路（４，２２，２２Ａ，２２Ｂ）と、
前記車載用装置及び前記インターフェイス装置間において、前記通信路を介して交流信号を伝送することで情報の送信及び受信の一方又は両方を行なう車載通信システムであって、
前記異常通知部は、直流信号によって駆動され、高電位側駆動端子が前記通信路の通信線（２２ａ，２２Ａａ）にインダクタ（１３，１３ａ）を介して接続されており、
前記車載用装置は、前記車載システムの異常を検出した際に、前記通信線に直流の駆動信号を印可することで前記異常通知部を駆動して車両の乗員に異常を通知する車載通信システム。
前記異常通知部の低電位側駆動端子は、車両のボデーアースに接続されている請求項１記載の車載通信システム。
前記異常通知部の低電位側駆動端子は、前記通信路においてグランド（２２ｂ）に接続されている通信線に接続されている請求項１記載の車載通信システム。
前記車載用装置は、直流電源回路（２４）を備え、電源線（２５）及びグランド線（２６）を介して前記インターフェイス装置に電源を供給している際に、
前記異常通知部の低電位側駆動端子は、前記グランド線に接続されている請求項１記載の車載通信システム。
前記通信は、前記通信路（２２Ａ，２２Ｂ）において、直流電圧を重畳可能な通信線を２本以上（２２Ａａ，２２Ａｂ，２２Ｂａ，２２Ｂｂ）使用する方式であり、
前記車載用装置は、直流電源回路（２４，２４Ｄ）を備え、
前記直流電源回路の電源を、前記高電位側駆動端子が接続されていない通信線の１つ（２２Ｂａ）を介して前記インターフェイス装置に供給する請求項１から３の何れか一項に記載の車載通信システム。
前記車載用装置は、直流電源回路の電源端子と、前記インターフェイス装置に電源を供給する通信線との間を開閉する電源スイッチ（６０）を備える請求項５記載の車載通信システム。
前記直流電源回路（２４Ｄ）は、前記電源端子を第１端子とすると、もう１つの電源端子である第２端子を備え、
前記インターフェイス装置は、車両の乗員により操作され、前記車載用装置を介して外部に通報を行なうための操作スイッチ（３１）を備え、
前記第２端子と前記操作スイッチの一端とは、前記第１端子が接続されている第１通信線（２２ａ）とは異なる第２通信線（２２ｂ）にインダクタ（１３ｂ）を介して接続されており、
前記車載用装置は、前記第２通信線の直流電圧の変化によって、前記操作スイッチの操作状態を検出する請求項５又は６記載の車載通信システム。
前記異常通知部は、前記車載用装置が外部に緊急通報システムの異常であることを車両の乗員に通知するためのＬＥＤ（６１）であり、
前記車載用装置より送信される信号は、前記ＬＥＤの駆動信号である請求項１から７の何れか一項に記載の車載通信システム。
前記通信は、前記通信路において、直流電圧を重畳可能な通信線を２本以上使用する方式であり、
前記異常通知部を第１通知部とすると、
前記インターフェイス装置は、前記第１通知部とは異なる状態を車両の乗員に通知する第２通知部（２８）を備え、
前記高電位側駆動端子が接続されている通信線（２２ａ）とは異なる通信線（２２ｂ）には、前記第２通知部の高電位側駆動端子がインダクタ（１３ｂ）を介して接続さている請求項１から８の何れか一項に記載の車載通信システム。
請求項１から９の何れか一項に記載の車載通信システムに使用される車載用装置。
請求項１から９の何れか一項に記載の車載通信システムに使用されるインターフェイス装置。