JP7486027B2 - 車載配線システムおよび車載配線システムの構築方法 - Google Patents

車載配線システムおよび車載配線システムの構築方法 Download PDF

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Description

本開示は、車載配線システムおよび車載配線システムの構築方法に関する。
この出願は、２０２０年４月２７日に出願された日本出願特願２０２０－７８３２８号を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。
特許文献１には、以下のような車載配線システムが開示されている。すなわち、車載配線システムは、車両に搭載される車載配線システムであって、マスタ機能部と、複数のスレーブ機能部とを備え、前記複数のスレーブ機能部は、少なくとも共通の光ファイバを介して、上り通信信号を前記マスタ機能部へ送信可能である。
国際公開第２０１９／１１１４４７号
本開示の車載配線システムは、車両に搭載される複数の機能部と、前記機能部間に配線され、前記機能部の光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路の一部の区間に配置され、前記光伝送路の一部を構成する光カプラと、前記車両の一部を構成する少なくとも一部が透明な構造部材とを含み、前記光カプラは、前記構造部材を貫通する光導波路を含む。
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る車載配線システムの構成の一例を示す図である。 図２は、本開示の第１の実施の形態に係る車載配線システムにおける光ファイバケーブルの構成の一例を示す断面図である。 図３は、本開示の第１の実施の形態に係る光導波路が形成された車両の窓の斜視図である。 図４は、本開示の第１の実施の形態に係る光導波路の断面図である。 図５は、本開示の第１の実施の形態の変形例に係る車載配線システムの構成の一例を示す図である。 図６は、本開示の第２の実施の形態に係る車載配線システムの構成の一例を示す図である。 図７は、本開示の第３の実施の形態に係る車載配線システムの構成の一例を示す図である。
従来、車両におけるデータ通信量の増加に対応するために、車載配線システムに光ファイバを用いる技術が提案されている。
［本開示が解決しようとする課題］
光カプラを車載配線システムに用いる場合において、車両における部品が本体部の代わりとなった光カプラを構成することを可能とする技術が望まれる。
本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、光カプラを用いる車載ネットワークにおいて、車両における部品が本体部の代わりとなった光カプラを構成することが可能な車載配線システムおよび車載配線システムの構築方法を提供することである。
［本開示の効果］
本開示によれば、車両における部品が本体部の代わりとなった光カプラを構成することができる。
本開示の一態様は、車載配線システムの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。
［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施の形態の内容を列記して説明する。
（１）本開示の実施の形態に係る車載配線システムは、車両に搭載される複数の機能部と、前記機能部間に配線され、前記機能部の光信号を伝送する光伝送路と、前記光伝送路の一部の区間に配置され、前記光伝送路の一部を構成する光カプラと、前記車両の一部を構成する少なくとも一部が透明な構造部材とを含み、前記光カプラは、前記構造部材を貫通する光導波路を含む。
光カプラが、車両における部品の内部を貫通する光導波路を含む構成により、当該部品が本体部の代わりとなった光カプラを構成することができる。
（２）前記構造部材は、窓ガラスであり、前記光導波路は前記窓ガラス内部に形成されている。
光カプラを車両の窓ガラスに配置すれば、光カプラは電気用ワイヤハーネスと併設されないことになる。電気用ワイヤハーネスはある程度の厚さがあるため、車両の窓ガラスに配線することは難しい。そこで、光カプラを車両の窓ガラスに配置することで、別途光カプラの配置スペースを設ける必要がなくなるため、車載配線システムを省スペース化することができる。
（３）前記光導波路の少なくとも一部が前記窓ガラスの外周に沿って配置される。
このような構成により、光導波路が車両の窓の枠に沿って配置される分、光導波路の両端に接続される光ファイバケーブルの配線区間を短くすることができる。
（４）前記光伝送路は、第１の光伝送路と、第２の光伝送路とを含み、前記第１の光伝送路は、第１の光カプラを含み、前記第２の光伝送路は、第２の光カプラを含み、前記第１の光カプラは、前記窓ガラス内部を貫通する第１の光導波路を含み、前記第２の光カプラは、前記窓ガラス内部を貫通する第２の光導波路を含む。
このような構成により、同一の窓ガラスに複数の光導波路が形成されることとなり、複数の光導波路それぞれを別個の窓ガラスに形成する場合に比べ、特殊加工を施す窓が一つで済み、車載配線システムを安価にすることができる。
（５）前記構造部材は、ヘッドライトである。
光カプラを車両のヘッドライトに配置すれば、別途光カプラの配置スペースを設ける必要がない。電気用ワイヤハーネスはある程度の厚さがあるため、車両のヘッドライトに配線することは難しい。そこで、光カプラを車両のヘッドライトに配置することで、車載配線システムを省スペース化することができる。
（６）前記ヘッドライトは、レンズを有する。
光導波路をヘッドライトのレンズに形成すれば、別途光カプラの配置スペースを設ける必要がなく、車載配線システムを省スペース化することができる。
（７）本開示の実施の形態に係る車載配線システムの構築方法は、車両に搭載される複数の機能部と、光伝送路と、光カプラと、少なくとも一部が透明な構造部材とを準備するステップと、前記機能部の光信号を伝送するように前記機能部間に前記光伝送路を配線するステップと、前記光伝送路の一部を構成するように前記光伝送路の一部の区間に前記光カプラを配置するステップとを含み、前記光カプラは、前記構造部材を貫通する光導波路を含む。
光カプラが、車両における部品の内部を貫通する光導波路を含む構成により、当該部品が本体部の代わりとなった光カプラを構成することができる。
以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
＜第１の実施の形態＞
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る車載配線システムの構成の一例を示す図である。
図１を参照して、車載配線システム１は、車両２に搭載される。車両２は、たとえば４輪自動車であり、１列目シート用の窓２０Ａと、２列目シート用の窓２０Ｂと、３列目シート用または荷室用の窓２０Ｃとを車両２自身の構造部材として側面に備える。窓２０Ａおよび窓２０Ｂは開閉可能であり、窓２０Ｃは開閉不可能な固定窓である。窓２０Ｃは、車両２のＣピラー２４とＤピラー２５との間に配置される。なお、窓２０Ａ～２０Ｃに用いられるガラス（窓ガラス）は透明である。ここで言う「透明」とは、ＪＩＳ Ｋ ７３６１－１（１９９７）に規定される全光線透過率が、９０％以上を意味する。構造部材とは、車両を支える構造体となる部材であり、車両２の一部を構成する少なくとも一部が透明な部材である。以下、「窓ガラス」を単に「窓」とも称する。
車載配線システム１は、光伝送路１０と、電気用ワイヤハーネス１１とを備える。
［光伝送路］
図１に示す例では、車両２は、機能部２１としてマスタ機能部２１１およびスレーブ機能部２１２，２１３を備える。マスタ機能部２１１は、車両２のエンジンルームに搭載されている。スレーブ機能部２１２，２１３は、車両２のトランクに搭載されている。なお、マスタ機能部は「リーダ機能部」とも換言することができ、スレーブ機能部は「フォロワ機能部」とも換言することができる。光伝送路１０は、マスタ機能部２１１とスレーブ機能部２１２，２１３との間に配線され、マスタ機能部２１１とスレーブ機能部２１２，２１３との間に光信号を伝送する。
マスタ機能部２１１およびスレーブ機能部２１２，２１３は、ＥＣＵ、カメラ、センサ、またはアンテナモジュールである。ＥＣＵは、自動運転ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、ナビゲーション装置、ＴＣＵ（Ｔｅｌｅｍａｔｉｃｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）およびゲートウェイ装置等を含む。センサは、ミリ波センサおよびＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）等を含む。
光伝送路１０は、マスタ機能部２１１と、スレーブ機能部２１２，２１３とを光通信可能に接続する。図１に示す例では、光伝送路１０において光通信システムが構築されている。光通信システムは、たとえばＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）システムである。なお、光通信システムは、ＰＯＮシステム以外であってもよい。
光伝送路１０は、光ファイバケーブル１０１，１０２，１０３と、光コネクタ１０４，１０５と、光カプラ１０６とを含む。
光ファイバケーブル１０１は、マスタ機能部２１１から車両２のＡピラー２２およびルーフサイドレール２３に沿って後方に延びる。光ファイバケーブル１０１は、Ｃピラー２４の車内側に固定された光コネクタ１０４に接続される。
光ファイバケーブル１０２は、スレーブ機能部２１２から車両２のＤピラー２５に沿って前方に延びる。光ファイバケーブル１０２は、Ｄピラー２５の車内側に固定された光コネクタ１０５に接続される。
同様に、光ファイバケーブル１０３は、スレーブ機能部２１３から車両２のＤピラー２５に沿って前方に延びる。光ファイバケーブル１０３は、光コネクタ１０５に接続される。
光コネクタ１０４，１０５は、たとえばねじ止め、接着剤または粘着剤によって各ピラー２４，２５に固定される。光コネクタ１０４，１０５は、マスタ機能部２１１およびスレーブ機能部２１２，２１３間の光信号を中継する。
光カプラ１０６は、光コネクタ１０４，１０５の間に配置され、両者に接続される。すなわち、光カプラ１０６は、光伝送路１０の一部の区間に配置される。光カプラ１０６は、車両２の窓２０Ｃの車内側に配置される。光カプラ１０６は、たとえば接着剤または粘着剤等によって窓２０Ｃに固定される。光カプラ１０６は、Ｃピラー２４とＤピラー２５とを繋ぐように車両２の前後方向に沿って配置される。
［光ファイバケーブルおよび光カプラの詳細］
以下、光ファイバケーブル１０１，１０２，１０３および光カプラ１０６についてより詳細に説明する。
図２は、本開示の第１の実施の形態に係る車載配線システムにおける光ファイバケーブルの構成の一例を示す断面図である。図２では、光ファイバケーブル１０１の断面を示す。光ファイバケーブル１０２，１０３も光ファイバケーブル１０１と同様の構成である。
図２を参照して、光ファイバケーブル１０１は、テンションメンバ１０１１と、複数の光ファイバ１０１２と、保護層１０１３と、押さえ巻１０１４と、シース１０１５とを含む。
複数の光ファイバ１０１２は、テンションメンバ１０１１の周囲に配置される。光ファイバ１０１２は、たとえば光ファイバ心線である。光ファイバケーブル１０１は、１または複数の光ファイバ１０１２を含む。光ファイバケーブル１０１における光ファイバ１０１２の数は限定されない。光ファイバケーブル１０１は、光ファイバ心線である光ファイバ１０１２を収容する構成に限定されず、たとえば０．２５ｍｍ素線、０．９ｍｍ心線、またはテープ心線などであってもよい。光ファイバケーブル１０１における光ファイバ１０１２は、光コネクタ１０４（図１）に接続される。光ファイバケーブル１０２，１０３における光ファイバは、光コネクタ１０５（図１）に接続される。
保護層１０１３は、複数の光ファイバ１０１２を覆う。押さえ巻１０１４は、保護層１０１３を覆う。シース１０１５は、押さえ巻１０１４を覆う。
図３は、本開示の第１の実施の形態に係る光導波路が形成された車両の窓の斜視図である。
図３を参照して、光カプラ１０６は、窓２０Ｃのガラス内部を貫通する光導波路１０６１を含む。光導波路１０６１は、概ね車両２の前後方向に沿って延びる。光導波路１０６１は、窓２０ＣのＣピラー２４側の端部２Ｃ１からＤピラー２５側の端部２Ｃ２まで延びる。光導波路１０６１は、光コネクタ１０４と光コネクタ１０５との間において延びるように窓２０Ｃのガラス内部に形成される。
光導波路１０６１は、分岐部を有する。光導波路１０６１は、たとえば光コネクタ１０４に接続される第１端１０６２と、光コネクタ１０５に接続される第２端１０６３と、光コネクタ１０５に接続される第３端１０６４とを含む。光導波路１０６１は、光信号を分岐または合流させる。光導波路１０６１は、たとえばフォトリソグラフィ等のプレーナ光波回路（Ｐｌａｎａｒ Ｌｉｇｈｔｗａｖｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ）作成技術によって形成される。
図４は、本開示の第１の実施の形態に係る光導波路の断面図である。
図４を参照して、光導波路１０６１は、たとえば円形断面を有する。ただし、光導波路１０６１は、多角形断面を有していてもよく、その断面形状は特に限定されない。
光導波路１０６１は、コア１０７と、クラッド１０８とを含む。コア１０７は、光導波路１０６１の中央部に配置され、光路となる。クラッド１０８は、コア１０７を取り囲むように配置される。クラッド１０８は、コア１０７と屈折率が異なる。したがって、光信号は、コア１０７とクラッド１０８との境界において反射を繰り返しながら光導波路１０６１を伝搬する。
図１を参照して、光コネクタ１０４は、光ファイバケーブル１０１から光信号を受ける。光コネクタ１０４が光ファイバケーブル１０１から受けた光信号は、光導波路１０６１および光コネクタ１０５経由で光ファイバケーブル１０２，１０３へ出力される。すなわち、光コネクタ１０４が光ファイバケーブル１０１から受けた光信号は、光導波路１０６１により分岐されて光ファイバケーブル１０２，１０３へ出力される。
光コネクタ１０５は、光ファイバケーブル１０２，１０３から光信号を受ける。光コネクタ１０５が光ファイバケーブル１０２から受けた光信号は、光導波路１０６１および光コネクタ１０４経由で光ファイバケーブル１０１へ出力される。また、光コネクタ１０５が光ファイバケーブル１０３から受けた光信号は、光導波路１０６１および光コネクタ１０４経由で光ファイバケーブル１０１へ出力される。すなわち、光コネクタ１０５が光ファイバケーブル１０２，１０３から受けた光信号は、光導波路１０６１により合流されて光ファイバケーブル１０１へ出力される。
［電気用ワイヤハーネス］
電気用ワイヤハーネス１１は、ケーブル、端子およびコネクタ等で構成される。電気用ワイヤハーネス１１は、車両２のバッテリ２６からＡピラー２２、ルーフサイドレール２３およびＤピラー２５に沿って後方に延びる。電気用ワイヤハーネス１１は、マスタ機能部２１１およびスレーブ機能部２１２，２１３を、バッテリ２６と接続する。バッテリ２６から供給された電力は、電気用ワイヤハーネス１１を介してマスタ機能部２１１およびスレーブ機能部２１２，２１３に供給される。
電気用ワイヤハーネス１１は、束ねられた複数のケーブルを含むため、光伝送路１０よりも厚く、厚さはたとえば２０ｍｍ～１００ｍｍである。なお、電気用ワイヤハーネス１１は、電力の供給以外に、電気信号の送受信に用いられてもよい。電気用ワイヤハーネス１１は、電力の供給および電気信号の送受信の少なくともいずれか一方に用いられる。
電気用ワイヤハーネス１１は、マスタ機能部２１１から光コネクタ１０４までの区間の一部において、光ファイバケーブル１０１と併設される。電気用ワイヤハーネス１１は、スレーブ機能部２１２，２１３から光コネクタ１０５までの区間において、光ファイバケーブル１０２，１０３と併設される。これらの区間において、電気用ワイヤハーネス１１は、たとえば光ファイバケーブル１０１，１０２，１０３と結束バンド４０によって束ねられる。すなわち、これらの区間において、電気用ワイヤハーネス１１は、光ファイバケーブル１０１，１０２，１０３と結束バンド４０によって一体となった状態で併設される。
一方、電気用ワイヤハーネス１１は、光カプラ１０６とは一体となった状態で併設されない。すなわち、電気用ワイヤハーネス１１は、光カプラ１０６が配置された区間以外において光伝送路１０と一体となった状態で併設される区間を含む。ここにおいて、「一体となった状態で併設される」とは、電気用ワイヤハーネス１１と光伝送路１０とが１つの結束部材４０で一体となっている状態や１つの固定部材４０で固定されている状態を含む。
より詳細には、電気用ワイヤハーネス１１は、光ファイバケーブル１０１と束ねられた状態でマスタ機能部２１１から車両２の後方に向かって延び、光コネクタ１０４の手前で光ファイバケーブル１０１と分離する。
光ファイバケーブル１０１と分離した後、電気用ワイヤハーネス１１はルーフサイドレール２３の後端まで延び、Ｄピラー２５に沿ってスレーブ機能部２１２，２１３に向かう。電気用ワイヤハーネス１１は、Ｄピラー２５において光ファイバケーブル１０２，１０３と合流し、束ねられる。
［車載配線システムを用いた通信動作］
続いて、車載配線システム１を用いた通信方法について説明する。以下では、光伝送路１０を用いた光通信について説明し、電気用ワイヤハーネス１１を用いた電気通信については周知の事項であるため詳細な説明は行わない。
以下、スレーブ機能部２１２，２１３からマスタ機能部２１１への方向を上り方向と称し、マスタ機能部２１１からスレーブ機能部２１２，２１３への方向を下り方向と称する。光伝送路１０を用いた光通信は、たとえばＴＤＭ－ＰＯＮシステムである。具体的には、上り方向が時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）であり、下り方向が時分割多重（ＴＤＭ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）である。
各スレーブ機能部２１２，２１３は、フレーム等の上り通信信号を含む上り光信号を対応の光ファイバケーブル１０２，１０３、光カプラ１０６、光コネクタ１０５，１０４および光ファイバケーブル１０１経由でマスタ機能部２１１へ送信可能である。また、マスタ機能部２１１は、フレーム等の下り通信信号を含む下り光信号を光ファイバケーブル１０１、光カプラ１０６、光コネクタ１０４，１０５および各光ファイバケーブル１０２，１０３経由で対応のスレーブ機能部２１２，２１３へ送信可能である。
マスタ機能部２１１およびスレーブ機能部２１２，２１３は、図示しない光トランシーバを含む。マスタ機能部２１１における光トランシーバは、光ファイバケーブル１０１と接続される。光トランシーバは、たとえば１２８０ｎｍ帯の上り光信号を光ファイバケーブル１０１から受信し、受信した上り光信号を電気信号に変換して図示しない処理部へ出力する。また、マスタ機能部２１１における光トランシーバは、図示しない処理部から電気信号を受けて、受けた電気信号を別波長たとえば１５７０ｎｍ帯の下り光信号に変換して光ファイバケーブル１０１へ出力する。
スレーブ機能部２１２における光トランシーバは、光ファイバケーブル１０２と接続され、スレーブ機能部２１３における光トランシーバは、光ファイバケーブル１０３と接続される。各光トランシーバは、１５７０ｎｍ帯の下り光信号を光ファイバケーブル１０２，１０３から受信し、受信した下り光信号を電気信号に変換して図示しない処理部へ出力する。また、スレーブ機能部２１２，２１３における光トランシーバは、当該処理部から電気信号を受けて、受けた電気信号をたとえば１２８０ｎｍ帯の上り光信号に変換して光ファイバケーブル１０２，１０３へ出力する。
なお、車載配線システム１を用いた光通信では、上り方向において、ＴＤＭＡに限らず、よりデータ量の大きい通信に適した波長分割多重（ＷＤＭ：Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いてもよい。この場合、複数のスレーブ機能部２１２，２１３は、互いに異なる波長の上り光信号を送信する。
また、車載配線システム１を用いた光通信では、下り方向において、ＴＤＭに限らず、よりデータ量の大きい通信に適したＷＤＭを用いてもよい。この場合、マスタ機能部２１１は、各スレーブ機能部２１２，２１３へ異なる波長の下り光信号を送信する。
また、車載配線システム１を用いた光通信では、上り方向において、ＴＤＭＡに限らず、よりデータ量の大きい通信に適した符号分割多重（ＣＤＭ：Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）を用いてもよい。この場合、複数のスレーブ機能部２１２，２１３は、互いに異なる拡散符号により拡散された通信信号を含む上り光信号を送信する。
また、車載配線システム１を用いた光通信では、下り方向において、ＴＤＭに限らず、よりデータ量の大きい通信に適したＣＤＭを用いてもよい。この場合、マスタ機能部２１１は、各スレーブ機能部２１２，２１３へ異なる拡散符号により拡散された通信信号を含む下り光信号を送信する。
その他、車載配線システム１を用いた光通信では、よりデータ量の大きい通信に適した周波数分割多重（ＦＤＭ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、空間分割多重（ＳＤＭ：Ｓｐａｃｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）または時分割波長多重（ＴＷＤＭ：Ｔｉｍｅ ａｎｄ Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）等を用いてもよい。
ところで、光カプラを車載配線システムに用いる場合には、光カプラの破断を抑制することが望まれている。
電気用ワイヤハーネス１１は、機能部２１に電気を送電するため車両内部に配置されている。光伝送路１０を車両のマスタ機能部２１１からスレーブ機能部２１２，２１３まで配線しようとする場合、通常、光伝送路１０を電気用ワイヤハーネス１１に組み付ける必要がある。しかしながら、光伝送路１０中の光カプラ１０６は軟質な材料で形成されるため、組み付けの際に破断しやすい。
これに対し、第１の実施の形態に係る車載配線システム１によれば、光カプラ１０６は電気用ワイヤハーネス１１に組み付けられず、車両２の窓２０Ｃに配置される。したがって、光カプラ１０６を車載配線システム１に用いる場合であっても、光カプラ１０６の破断を抑制できる。また、光カプラ１０６が、車両部品である窓２０Ｃのガラス内部を貫通する光導波路１０６１を含む構成により、当該ガラスが本体部の代わりとなった光カプラ１０６を構成することができる。
第１の実施の形態に係る車載配線システム１のように、電気用ワイヤハーネス１１が車両２のＡピラー２２、ルーフサイドレール２３およびＤピラー２５に沿って配線される場合、配線を容易にするために、光カプラ１０６は窓２０Ｃの高さの１／２よりも上部に配置されてもよい。さらに、光カプラ１０６は、窓２０Ｃの高さの１／４よりも上部に配置されてもよい。
（変形例）
図５は、本開示の第１の実施の形態の変形例に係る車載配線システムの構成の一例を示す図である。
図５を参照して、光導波路１０６１は、車両２の窓２０Ｃの枠に沿って配置される。より具体的には、光導波路１０６１は、窓２０Ｃの枠のうちルーフサイドレール２３およびＤピラー２５に沿った部分に配置される。光導波路１０６１は、光コネクタ１０４から車両２の前後方向に沿って後方に延び、Ｄピラー２５の手前で、Ｄピラー２５に沿うように折れ曲がる。Ｄピラー２５に沿って延びた光導波路１０６１は、二又に分岐し、光コネクタ１０５に接続される。
この場合、光コネクタ１０４は、比較的高い位置、すなわちＣピラー２４のうちルーフサイドレール２３近傍に配置される。これに対し、光コネクタ１０５は、比較的低い位置、すなわちＤピラー２５のうちベルトライン２７近傍に配置される。このように、光コネクタ１０５は、車両２の側面視で、光コネクタ１０４よりも下方に配置され、スレーブ機能部２１２，２１３により近い位置に配置される。
このような構成によれば、光コネクタ１０５とスレーブ機能部２１２，２１３との距離が近くなるため、光コネクタ１０５とスレーブ機能部２１２，２１３とを接続する光ファイバケーブル１０２，１０３の配線区間を短くすることができ、省線化することができる。
また、Ｄピラー２５の全域または大部分の領域に光ファイバケーブル１０２，１０３を通す必要がなくなるため、Ｄピラー２５を細くし、車両２の軽量化を図ることができる。
さらには、光導波路１０６１を窓２０Ｃの枠（外周）の少なくとも一部に沿って配置することで、窓２０Ｃの中央部分の視界を確保することができ、光導波路１０６１による窓２０Ｃの視界の低下を最小限に留めることができる。ただし、光導波路１０６１は、窓２０Ｃの中央部分を通るように配置されてもよい。
＜第２の実施の形態＞
図６は、本開示の第２の実施の形態に係る車載配線システムの構成の一例を示す図である。第２の実施の形態に係る車載配線システムでは、車両２の窓２０Ｃに２つの光カプラが配置される点で第１の実施の形態と異なる。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る車載配線システム１と同様である。
図６を参照して、車両２は、エンジンルームに搭載された２つのマスタ機能部２１１Ａ，２１１Ｂと、トランクに搭載された２つのスレーブ機能部２１２，２１３と、フロアに搭載された２つのスレーブ機能部２１４，２１５とを含む。
光伝送路１０は、第１の光伝送路１０Ａと、第２の光伝送路１０Ｂとを含む。
第１の光伝送路１０Ａは、マスタ機能部２１１Ａと、スレーブ機能部２１２，２１３とを光通信可能に接続する。第１の光伝送路１０Ａは、光ファイバケーブル１０１Ａ，１０２Ａ，１０３Ａと、光コネクタ１０４Ａ，１０５Ａと、光カプラ１０６Ａとを含む。
光ファイバケーブル１０１Ａは、マスタ機能部２１１Ａから車両２のＡピラー２２およびルーフサイドレール２３に沿って後方に延びる。光ファイバケーブル１０１Ａは、光コネクタ１０４Ａに接続される。光コネクタ１０４Ａは、ルーフサイドレール２３のうち窓２０Ｃの上端に隣接する部分に固定される。
光ファイバケーブル１０２Ａは、スレーブ機能部２１２から車両２の側面部に沿って前方に延びる。光ファイバケーブル１０２Ａは、光コネクタ１０５Ａに接続される。光コネクタ１０５Ａは、車両２のベルトライン２７のうち窓２０Ｃの下端に隣接する部分に固定される。
光ファイバケーブル１０３Ａは、スレーブ機能部２１３から車両２の側面部に沿って前方に延びる。光ファイバケーブル１０３Ａは、光コネクタ１０５Ａに接続される。光コネクタ１０５Ａと光コネクタ１０４Ａとの間には第１の光カプラ１０６Ａが配置され、両者に接続される。
第１の光カプラ１０６Ａは、窓２０Ｃのガラス内部を貫通する第１の光導波路１０６５を含む。第１の光導波路１０６５は、窓２０Ｃの上端部から下端部まで概ね車両２のＤピラー２５に沿って延びる。第１の光導波路１０６５は、窓２０Ｃの下端部の手前で分岐し、光コネクタ１０５Ａに接続される。
第２の光伝送路１０Ｂは、マスタ機能部２１１Ｂと、スレーブ機能部２１４，２１５とを光通信可能に接続する。第２の光伝送路１０Ｂは、光ファイバケーブル１０１Ｂ，１０２Ｂ，１０３Ｂと、光コネクタ１０４Ｂ，１０５Ｂと、光カプラ１０６Ｂとを含む。
光ファイバケーブル１０１Ｂは、マスタ機能部２１１Ｂから車両２のＡピラー２２およびルーフサイドレール２３に沿って後方に延び、Ｃピラー２４に固定された光コネクタ１０４Ｂに接続される。光コネクタ１０４Ｂは、Ｃピラー２４のうち比較的上部である、ルーフサイドレール２３の近傍に固定される。
光ファイバケーブル１０２Ｂは、スレーブ機能部２１４から車両２の側面部に沿って上方に延びる。光ファイバケーブル１０２Ｂは、光コネクタ１０５Ｂに接続される。光コネクタ１０５Ｂは、車両２のベルトライン２７のうち窓２０Ｃの下端に隣接する部分に固定される。光コネクタ１０５Ｂは、車両２の前後方向において光コネクタ１０５Ａよりも前方に配置される。
光ファイバケーブル１０３Ｂは、スレーブ機能部２１５から車両２の側面部に沿って上方に延びる。光ファイバケーブル１０３Ｂは、光コネクタ１０５Ｂに接続される。光コネクタ１０５Ｂと光コネクタ１０４Ｂとの間には第２の光カプラ１０６Ｂが配置され、両者に接続される。
第２の光カプラ１０６Ｂは、窓２０Ｃのガラス内部を貫通する第２の光導波路１０６６を含む。第２の光導波路１０６６は、窓２０Ｃの前端部から下端部まで概ね車両２の上下方向に沿って延びる。第２の光導波路１０６６は、窓２０Ｃの下端部の手前で分岐し、光コネクタ１０５Ｂに接続される。
電気用ワイヤハーネス１１は、車両２のバッテリ２６からＡピラー２２およびルーフサイドレール２３に沿って後方に延びる。電気用ワイヤハーネス１１は、Ｃピラー２４の手前で電気用ワイヤハーネス１１Ａと電気用ワイヤハーネス１１Ｂとに分岐する。図面の煩雑さを回避する観点から、電気用ワイヤハーネス１１Ｂの詳細な図示は行わない。
電気用ワイヤハーネス１１Ａは、ルーフサイドレール２３の後端まで延び、Ｄピラー２５を通ってスレーブ機能部２１２，２１３に接続される。電気用ワイヤハーネス１１Ｂは、Ｃピラー２４を通りスレーブ機能部２１４，２１５に接続される。
電気用ワイヤハーネス１１は、マスタ機能部２１１Ａ，２１１Ｂから光コネクタ１０４Ａ，１０４Ｂまでの区間において、光ファイバケーブル１０１Ａ，１０１Ｂと併設される。電気用ワイヤハーネス１１は、光コネクタ１０４Ａからスレーブ機能部２１２，２１３、および光コネクタ１０４Ｂからスレーブ機能部２１４，２１５までの区間において光伝送路１０Ａ，１０Ｂとは併設されない。すなわち、光カプラ１０６Ａ，１０６Ｂは、電気用ワイヤハーネス１１Ａ，１１Ｂとは併設されない。
このような第２の実施の形態に係る車載配線システムによれば、同一の窓２０Ｃのガラス内部に２つの光導波路１０６５，１０６６が形成されることとなり、複数の光導波路１０６５，１０６６それぞれを別個の窓のガラス内部に形成する場合に比べ、特殊加工を施す窓が一つで済み、車載配線システムを安価にすることができる。
＜第３の実施の形態＞
図７は、本開示の第３の実施の形態に係る車載配線システムの構成の一例を示す図である。第３の実施の形態に係る車載配線システムでは、車両２の一部を構成する少なくとも一部が透明な構造部材であるヘッドライト３５に光カプラ１０６が配置される点で第１の実施の形態と異なる。以下で説明する内容以外は第１の実施の形態に係る車載配線システム１と同様である。
図７を参照して、車両２は、エンジンルームに搭載されたマスタ機能部２１１と、ルーフ２９に搭載されたスレーブ機能部２１２と、フロアに搭載されたスレーブ機能部２１３とを含む。
光伝送路１０は、マスタ機能部２１１と、スレーブ機能部２１２，２１３とを光通信可能に接続する。光伝送路１０は、光ファイバケーブル１０１，１０２，１０３と、光コネクタ１０４，１０５Ｃ，１０５Ｄと、光カプラ１０６とを含む。
光ファイバケーブル１０１は、マスタ機能部２１１から車両２のエンジンルームに沿って延び、光コネクタ１０４に接続される。光コネクタ１０４は、車両２のヘッドライト３５を支持するヘッドライトハウジングの下部に固定される。
光ファイバケーブル１０２は、スレーブ機能部２１２から車両２のルーフサイドレール２３、Ａピラー２２およびエンジンルームに沿って前方に延びる。光ファイバケーブル１０２は、光コネクタ１０５Ｃに接続される。光コネクタ１０５Ｃは、車両２のヘッドライトハウジングの上部に固定される。光ファイバケーブル１０３は、スレーブ機能部２１３から車両２の側面部に沿って前方に延びる。光ファイバケーブル１０３は、光コネクタ１０５Ｄに接続される。光コネクタ１０５Ｄは、車両２のヘッドライトハウジングの側部に固定される。光コネクタ１０４と光コネクタ１０５Ｃ，１０５Ｄとの間には光カプラ１０６が配置され、両者に接続される。
光カプラ１０６は、ヘッドライト３５のカバーであり、車両２の外に露出しているレンズ３５Ａを貫通する光導波路１０６１を含む。光導波路１０６１は、レンズ３５Ａの下端部から概ね上方に向かって延び、途中で分岐する。分岐した一方の光導波路は光コネクタ１０５Ｃに接続され、他方の光導波路は光コネクタ１０５Ｄに接続される。
電気用ワイヤハーネス１１は、車両２のバッテリ２６からエンジンルームに沿って延び、マスタ機能部２１１に接続される。電気用ワイヤハーネス１１は、バッテリ２６からＡピラー２２およびルーフサイドレール２３に沿って延び、スレーブ機能部２１２に接続される。電気用ワイヤハーネス１１は、バッテリ２６からフロアに沿って延び、スレーブ機能部２１３に接続される。
電気用ワイヤハーネス１１は、少なくともバッテリ２６からスレーブ機能部２１２までの区間において、光ファイバケーブル１０２と併設される。一方、電気用ワイヤハーネス１１は、光カプラ１０６とは併設されない。
電気用ワイヤハーネス１１はある程度の厚さがあるため、車両２のヘッドライト３５のレンズ３５Ａに配線することは難しい。これに対し、光導波路１０６１を車両２のレンズ３５Ａに形成すれば、別途光カプラの配置スペースを設ける必要がなく、車載配線システムを省スペース化することができる。
上記実施の形態では、車載配線システムにおいて光カプラ１０６が、車両２の窓２０Ｃまたはヘッドライト３５に配置される場合について説明した。しかしながら、本開示の車載配線システムは、これに限定されるものではない。光カプラ１０６は、車両２においてミラー、サンルーフ等の電気用ワイヤハーネス１１が配線されない部分に配置することもできる。
上記実施の形態における車載配線システムは、車両２に搭載される複数の機能部２１と、光伝送路１０と、光カプラ１０６と、少なくとも一部が透明な構造部材とを準備するステップと、機能部２１の光信号を伝送するように機能部２１間に光伝送路１０を配線するステップと、光伝送路１０の一部を構成するように光伝送路１０の一部の区間に光カプラ１０６を配置するステップとを含み、光カプラ１０６は、構造部材を貫通する光導波路１０６１を含む方法によって構築することもできる。
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
車両に搭載される機能部間の光信号を伝送する光伝送路と、
前記光伝送路の一部区間において前記光伝送路と併設される電気用ワイヤハーネスとを備え、
前記光伝送路は、前記電気用ワイヤハーネスと前記光伝送路とが併設されない区間に配置される光カプラを含み、
前記光カプラは、前記車両における部品の内部を貫通する光導波路を含み、
前記機能部は、ＥＣＵ、センサおよびアンテナモジュールのうちの少なくともいずれか１つである、車載配線システム。
１ 車載配線システム
１０（１０Ａ，１０Ｂ） 光伝送路
１０１（１０１Ａ，１０１Ｂ），１０２（１０２Ａ，１０２Ｂ），１０３（１０３Ａ，１０３Ｂ） 光ファイバケーブル
１０１１ テンションメンバ
１０１２ 光ファイバ
１０１３ 保護層
１０１４ 押さえ巻
１０１５ シース
１０４（１０４Ａ，１０４Ｂ），１０５（１０５Ａ，１０５Ｂ，１０５Ｃ，１０５Ｄ） 光コネクタ
１０６（１０６Ａ，１０６Ｂ） 光カプラ
１０６１，１０６５，１０６６ 光導波路
１０６２ 第１端
１０６３ 第２端
１０６４ 第３端
１０７ コア
１０８ クラッド
１１（１１Ａ，１１Ｂ） 電気用ワイヤハーネス
２ 車両
２Ｃ１，２Ｃ２ 端部
２０（２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ） 窓（窓ガラス）
２１ 機能部
２１１（２１１Ａ，２１１Ｂ） マスタ機能部
２１２，２１３，２１４，２１５ スレーブ機能部
２２ Ａピラー
２３ ルーフサイドレール
２４ Ｃピラー
２５ Ｄピラー
２６ バッテリ
２７ ベルトライン
２９ ルーフ
３５ ヘッドライト
３５Ａ レンズ
４０ 結束バンド（結束部材、固定部材）

Claims (7)

  1. 車両に搭載される複数の機能部と、
    前記機能部間に配線され、前記機能部の光信号を伝送する光伝送路と、
    前記光伝送路の一部の区間に配置され、前記光伝送路の一部を構成する光カプラと、
    前記車両の一部を構成する少なくとも一部が透明な構造部材とを含み、
    前記光カプラは、前記構造部材を貫通する光導波路を含む、車載配線システム。
  2. 前記構造部材は、窓ガラスであり、前記光導波路は前記窓ガラス内部に形成されている、請求項１に記載の車載配線システム。
  3. 前記光導波路の少なくとも一部が前記窓ガラスの外周に沿って配置される、請求項２に記載の車載配線システム。
  4. 前記光伝送路は、第１の光伝送路と、第２の光伝送路とを含み、
    前記第１の光伝送路は、第１の光カプラを含み、
    前記第２の光伝送路は、第２の光カプラを含み、
    前記第１の光カプラは、前記窓ガラス内部を貫通する第１の光導波路を含み、
    前記第２の光カプラは、前記窓ガラス内部を貫通する第２の光導波路を含む、請求項２または請求項３に記載の車載配線システム。
  5. 前記構造部材は、ヘッドライトである、請求項１に記載の車載配線システム。
  6. 前記ヘッドライトは、レンズを有する、請求項５に記載の車載配線システム。
  7. 車載配線システムの構築方法であって、
    車両に搭載される複数の機能部と、光伝送路と、光カプラと、少なくとも一部が透明な構造部材とを準備するステップと、
    前記機能部の光信号を伝送するように前記機能部間に前記光伝送路を配線するステップと、
    前記光伝送路の一部を構成するように前記光伝送路の一部の区間に前記光カプラを配置するステップとを含み、
    前記光カプラは、前記構造部材を貫通する光導波路を含む、車載配線システムの構築方法。
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