JP5046353B2 - 車載通信用アダプタ - Google Patents

Description

本発明は、車載通信用アダプタに関し、詳しくは、車両内においてＥＣＵがワイヤハーネスを伝送路として信号送受を行う車載通信用アダプタに関するものである。

近年、自動車メーカは環境問題に対応して排気ガスの低減や燃費向上を図るため、車体に配索されるワイヤハーネスの省線化を行って車両軽量化に努めており、その一環として自動車内にネットワーク（車載ＬＡＮ）を構築することで車内配索されるワイヤハーネスを省線化することが提案されている。そのため、車載される各種の電子制御ユニット（ＥＣＵ）も車載ＬＡＮに対応して信号を多重化して送受信できる通信機能を備えたものが現れている。

ところで、各種の機能制御を行うＥＣＵは車両に配索されるワイヤハーネスにコネクタを介して接続されているが（特開２００３−１２４８２４号公報等）、従来の車載ＬＡＮではＥＣＵ内のＣＰＵにて機能制御（センサ、スイッチ、アクチュエータ等の制御を行うアプリケーション機能）や通信制御等の全処理を行っている。よって、車両にバージョンアップ等が発生してＬＡＮの伝送路等が異なると、ＥＣＵ本来の機能制御部分に変更がないにも関わらず、通信制御部分が変更となることで既存のＥＣＵを使用することができなくなり、ＥＣＵ全体を設計し直さなければならないという問題が生じる。さらに、ワイヤハーネスを伝送路とする通信速度が年々高速化されるなかで、ＥＣＵに処理負荷が集中するという問題もある。
特開２００３−１２４８２４号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、伝送路等の違いに関わらずＥＣＵを共用化すると共にＥＣＵの処理負荷を軽減することを可能とすることを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、車両に配索されるワイヤハーネスの電線端末に接続される車載通信用アダプタであって、該車両に搭載されるＥＣＵ（電子制御ユニット）のアダプタ嵌合部に嵌合され、該ＥＣＵの通信制御機能が当該車載通信用アダプタに移されており、該車載通信用アダプタを介して前記ＥＣＵは前記ワイヤハーネスを伝送路として通信できるようにされており、
前記車載通信用アダプタは、
前記ワイヤハーネスに接続される各ＥＣＵ毎に対応する記憶エリアを夫々区分けして割り当てられたメモリ部と、
嵌合接続した前記ＥＣＵが別のＥＣＵにデータを送信する際、前記メモリ部の送信先ＥＣＵに対応する記憶エリアに送信データを書き込む時に更新された記憶エリアのアドレスを差分保存部に記憶させ、該差分保存部に記憶された記憶エリアのアドレスの内容を定期的に前記伝送路に送出して前記ワイヤハーネスを介して接続した全車載通信用アダプタのメモリ部にコピーする処理部とを備え、
前記ＥＣＵが別のＥＣＵからデータを受信する際、接続した前記車載通信用アダプタのメモリ部の自己に割り当てられた記憶エリアを介してデータを受信可能としたことを特徴とする車載通信用アダプタを提供している。

前記構成とすると、送信元ＥＣＵから見た場合、宛先アドレスを付けてフレーム送信しなくても、自己に直接接続された車載通信用アダプタのメモリ部の送信先ＥＣＵに対応して割り当てられた記憶エリアに送信データを書き込むだけよい。一方、受信側ＥＣＵから見た場合、前記アダプタの処理部が定期的にメモリ部の内容のデータコピーを伝送路を介して他の全てのアダプタのメモリ部に書き込んで反映しているので、ＥＣＵは自己に直接接続されたアダプタのメモリ部の自己に割り当てられた記憶エリアを読み取るだけで他のＥＣＵからのデータを受信するのと同じことが実現できる。
したがって、ＥＣＵはデータ送受信を行う際にメモリ部にアクセスすれば足り、伝送路が変わったとしてもＥＣＵを既存のもので共用化でき品種増を抑制できると共に、ＥＣＵの設計負担も軽減することが可能となる。また、メモリ部の内容を伝送路に送出するための通信制御は処理部で行わせているので、ＥＣＵの処理負荷を低減でき、伝送路の高速化に対してもＥＣＵが十分対応することが可能となる。
かつ、アダプタからワイヤハーネスに送出されるデータ量が前回にメモリ内容を送出した時点から更新された差分量だけになるので、通信トラフィックを軽減することができる。

以上の説明より明らかなように、本発明によれば、ＥＣＵの通信制御機能を車載通信用アダプタに移しているので、伝送路に設計変更が生じても車載通信用アダプタで通信方式等の違いを吸収することができると共に、ＥＣＵはデータ送受信を行う際に車載通信用アダプタのメモリ部にアクセスすれば足りるためＥＣＵを既存のもので共用化することが可能となる。また、車載通信用アダプタに通信制御を行わせることでＥＣＵの処理負荷を低減することが可能となり、伝送路の高速化に対してもＥＣＵがボトルネックとなることなく十分対応することが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１と図２は参考第１実施形態を示す。
本発明の車載通信用アダプタを備えた車載通信システム１０は、車両に配索されて車載ＬＡＮを構成するワイヤハーネスＷ／Ｈの端末に車載通信用アダプタ１１（コネクタ）を接続し、該アダプタ１１をＥＣＵ（電子制御ユニット）１２の回路基板に直付されたアダプタ嵌合部１３に嵌合接続し、ワイヤハーネスＷ／Ｈを伝送路としてフレームの送受信を行っている。なお、伝送路は、例えばＩＥＥＥ１３９４に代表される光ファイバーやメタルケーブル等の高速伝送路としている。

アダプタ１１は、ワイヤハーネスＷ／Ｈの電線にＩ／Ｏ部１９を介して接続される通信制御基板１４を内蔵すると共に、通信制御基板１４に接続された端子部２０をアダプタ先端面に露出している。
通信制御基板（通信制御手段）１４は、ＣＰＵやＡＳＩＣ等を用いて各種演算制御を行う処理部１５と、データ記憶を行うメモリ部１６とを備えている。
メモリ部１６は、図２に示すように、ＬＡＮに接続された複数のＥＣＵの夫々に対応した記憶エリア１６ａ〜１６ｆに分けてセグメント化されている。処理部１５は、メモリ内容送信部１７と、メモリ内容受信部１８とを備えている。
メモリ内容送信部１７は、メモリ部１６の各記憶エリア１６ａ〜１６ｆの全内容のデータコピーを生成してワイヤハーネスＷ／Ｈに接続された全アダプタに向けて送出する機能を有している。
メモリ内容受信部１８は、他のアダプタから受信したメモリ内容のデータを自己のメモリ部１６にコピーして反映させる機能を有している。

ＥＣＵ１２は、センサ、スイッチあるいはアクチュエータを制御するアプリケーション部２４を有し各種演算制御を行う処理部２２と、データ記憶を行うメモリ部２３とを備え、アダプタ嵌合部１３にはＥＣＵ１２の回路基板と接続された端子部２５を露出している。処理部２２は、ワイヤハーネスＷ／Ｈで接続された他のＥＣＵにデータを送信する場合には、自己に接続されたアダプタ１１のメモリ部１６の送信先ＥＣＵに該当する記憶エリアにデータを書き込む構成としている。

次に、車載通信システム１０の動作について説明する。
まず、ＥＣＵ１２からワイヤハーネスＷ／Ｈを介して接続された他のＥＣＵにデータを送信は、下記の動作となる。
例えば、ＥＣＵ１２がＥＣＵ−ｂに該当し、ＥＣＵ１２の処理部２２のアプリケーション部２４でＥＣＵ−ａに送信したいデータが生成された場合には、アダプタ１１のメモリ部１６のＥＣＵ−ａに対応する記憶エリア１６ａに当該データを書き込む。アダプタ１１のメモリ内容送信部１７は、定期的にメモリ部１６の各記憶エリア１６ａ〜１６ｆに保存された全内容のデータコピーをワイヤハーネスＷ／Ｈに接続された全アダプタに向けて送出し、全アダプタのメモリ部に反映させる。即ち、ＬＡＮに接続された全アダプタはメモリ部１６の記憶エリア１６ａ〜１６ｆが互いに同一になるようにしている。これにより、送信側のＥＣＵ１２は、送信したい相手のＥＣＵに対応する記憶エリア１６ａ〜１６ｆに送信データの書き込みを行うだけでよい。

ＥＣＵ１２が他のＥＣＵからワイヤハーネスＷ／Ｈを介してデータを受信する場合は、下記の動作となる。
例えば、受信側のＥＣＵ１２がＥＣＵ−ａに該当する場合、ＥＣＵ１２は自己に直接接続されたアダプタ１１のメモリ部１６の自己宛ての記憶エリア１６ａの内容を読み込む。これにより、結果的にＥＣＵ−ｂからＥＣＵ−ａにデータが送信されたのと同じことが実現できる。なお、ＥＣＵ１２がメモリ部１６から読み取り作業を行う場合、記憶エリア１６ａ〜１６ｆのうち自己に対応する記憶エリアのみにアクセスし、他のＥＣＵに対応するする記憶エリアにはアクセスしない。

以上の構成によれば、ＥＣＵ１２はデータ送受信を行う際にアダプタ１１のメモリ部１６にアクセスすれば足り、伝送路が変わったとしてもＥＣＵ１２を既存のもので共用化できると共に、通信制御をアダプタ１１側に移しているのでＥＣＵ設計負担も軽減される。また、通信制御をアダプタ１１側で処理しているので、ＥＣＵ１２の処理負荷も低減され、伝送路の高速化されてもＥＣＵ１２がボトルネックとなることなく全体として十分なパフォーマンスを発揮することができる。

図３に本発明の実施形態を示す。
本実施形態の車載通信システム３０は、アダプタ３１の通信制御基板３２の処理部３３に差分保存部３５を設けている。
差分保存部３５は、ＥＣＵ１２からアダプタ３１のメモリ部１６にデータが書き込まれる際に、更新されたメモリ領域のアドレス（差分データ）を記憶保持する機能を有している。
メモリ内容送信部３４は、差分保存部３５に記憶された差分データに基づいて、メモリ部１６の各記憶エリア１６ａ〜１６ｆの更新されたデータのみコピーを生成してワイヤハーネスＷ／Ｈに接続された全アダプタに向けて送出する機能を有している。
メモリ内容受信部１８は、他のアダプタから受信したメモリ内容のデータを自己のメモリ部１６の所定のアドレスにコピーして反映させる機能を有している。

次に、車載通信システム３０の動作について説明する。
まず、ＥＣＵ１２からワイヤハーネスＷ／Ｈを介して接続された他のＥＣＵにデータを送信する場合、下記の動作となる。
ＥＣＵ１２の処理部２２のアプリケーション部２４で送信データが生成されると、アダプタ３１のメモリ部１６の送信先ＥＣＵに対応する記憶エリアに当該送信データを書き込む。その際、メモリ部１６内の更新された記憶エリアのアドレスを差分保存部３５で記憶保持しておく。アダプタ３１のメモリ内容送信部３４は、定期的に差分保存部３５に記憶された差分データに基づいて、メモリ部１６の更新されたアドレスのみのデータコピーをワイヤハーネスＷ／Ｈに接続された全アダプタに向けて送出し、全アダプタのメモリ部に反映させる。なお、送信後には、差分保存部３５の内容をクリアしてリセットする。

以上の構成とすれば、アダプタ３１からワイヤハーネスＷ／Ｈに送出されるデータ量が前回にメモリ内容を送出した時点から更新された差分量だけになるので、通信トラフィックを軽減すること可能になる。なお、他の構成は第１実施形態と同様であるため同一符号を付して説明を省略する。

図４および図５は参考第２実施形態を示す。
本実施形態は、アダプタ４１のメモリ部４２をＥＣＵ４３とのインターフェース側に設けて、ＥＣＵ４３の演算処理用にも利用させている。
即ち、メモリ部４２は、図５に示すように、ＬＡＮに接続された複数のＥＣＵの夫々に対応した記憶エリア４２ａ〜４２ｆに分けてセグメント化されていると共に、ＥＣＵ４３の処理部２２の演算用の記憶エリア４２ｚ（ＣＰＵ処理用ＲＡＭ部）を設けている。
ＥＣＵ４３は、センサ、スイッチあるいはアクチュエータを制御するアプリケーション部２４を有し各種演算制御を行う処理部２２を備え、処理部２２によるアプリケーション実行時のデータ保持を行うメモリとしてアダプタ４１のメモリ部４２を利用している。なお、他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

本発明の参考第１実施形態の車載通信用アダプタを示す構成図である。 メモリ部を示す図面である。 本発明の実施形態を示す図面である。 参考第２実施形態を示す図面である。 メモリ部を示す図面である。

符号の説明

１０ 車載通信システム
１１ 車載通信用アダプタ
１２ ＥＣＵ
１３ アダプタ嵌合部
１４ 通信制御基板（通信制御手段）
１５ 処理部
１６ メモリ部
１７ メモリ内容送信部
１８ メモリ内容受信部

Claims (2)

1. 車両に配索されるワイヤハーネスの電線端末に接続される車載通信用アダプタであって、該車両に搭載されるＥＣＵ（電子制御ユニット）のアダプタ嵌合部に嵌合され、該ＥＣＵの通信制御機能が当該車載通信用アダプタに移されており、該車載通信用アダプタを介して前記ＥＣＵは前記ワイヤハーネスを伝送路として通信できるようにされており、
   前記車載通信用アダプタは、
   前記ワイヤハーネスに接続される各ＥＣＵ毎に対応する記憶エリアを夫々区分けして割り当てられたメモリ部と、
   嵌合接続した前記ＥＣＵが別のＥＣＵにデータを送信する際、前記メモリ部の送信先ＥＣＵに対応する記憶エリアに送信データを書き込む時に更新された記憶エリアのアドレスを差分保存部に記憶させ、該差分保存部に記憶された記憶エリアのアドレスの内容を定期的に前記伝送路に送出して前記ワイヤハーネスを介して接続した全車載通信用アダプタのメモリ部にコピーする処理部とを備え、
   前記ＥＣＵが別のＥＣＵからデータを受信する際、接続した前記車載通信用アダプタのメモリ部の自己に割り当てられた記憶エリアを介してデータを受信可能としたことを特徴とする車載通信用アダプタ。
2. 前記ワイヤハーネスの電線にＩ／Ｏ部を介して接続される通信制御基板を内蔵すると共に、通信制御基板に接続された端子部を先端面に露出し、該端子部を前記ＥＣＵの前記アダプタ嵌合部に露出している端子部と接続し、かつ、前記通信制御基板は前記処理部と前記メモリ部を備えている請求項１に記載の車載通信用アダプタ。

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