JPH07507909A - 自動車用通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 自動車用通信システム 本発明は、一般的には電気的相互接続システムに関し、より詳細には、自動車お よびその装備品を制御し動作させるための自動車電気システムに関する。

自動車の制御および装備品に関する各種機能が自動車に追加されてきたことに伴 い、各装備品や別回路を少しづつ追加してきたことによって、通常の電気的トラ ンスミッション装置と同様に、電気システムも複雑になってきている。代表的な 事例として、車内で動作するセンサやアクチュエータの数に対応する複数の導線 に関連する少なくとも１つの、ときには１つ以上のワイリングハーネスがつくら れている。自動車で使用される回路や装備品の種類は、オプションパッケージや 顧客の嗜好によって変わるのであるから、特定の自動車に採用された特徴に依存 して組み立てるためには、多種類のワイリングハーネスを製造し供給する必要が ある。さらに自動車で使用される最大の数の回路用導線を備えるワイリングハー ネスを使用することは、制御システムの組立と修理を必要以上に複雑にしてしま う。

伝統的な多数導線用ワイリングハーネスと、アクチュエータやセンサなどのデバ イスのインジケータだけでなく、制御や動作に付随する各種問題を回避しようと する多くの試みがなされてきた。しかし、製造上の問題は自動車車体の空間設計 （ｐａｃｋａｇｉｎｇ　）の問題とは別に論じられるのが普通である。また拡張 ハーネスによって接続されたコントローラと動作ユニット（ｗｏｒｋｕｎｉ　ｔ ）を備えたシステムで消費される電力も従来技術によるデバイスの問題点である 。以下で考察する従来の技術文献は、これらの問題を一括して論する総合的な方 法を教えてもいないし、提案してもいない。そのうえ、簡明にする目的で各種特 許は、多重化（ｍｕｌｔｉｐｌｙｉｎｇ　）　、を力のスイッチング、コネクタ とハーネス、マイクロプロセッサによる実現などの範噴に分類することができる とはいえ、これらの文献は他の範嗜の特徴を分担しているだけで、本発明の総合 的方法を教えていない。

電気通信の改善を目的とする多数の既存システムは、低速の遠隔スイッチングと ＳＡＥ　（自動車技術者協会）クラス八として知られているタイプの情報の伝達 を使用しており、Ｔａｙｌｏｒに対する米国特許第３，５４４，８０３号、Ｓｏ ｇｎｅｆｅｓｔ他に対する米国特許第３．６４８．０５７号、Ｒｅｅｄに対する 米国特許第４，２３２．２３１号、Ｉｇａｒｉｓｈｉ他に対する米国特許第４． ３４８．７２６号、Ｔａｇａｍｉｆｌｈに対する米国特許第４，６５２，８５３ 号、Ｈｅｒｒｍａｎｎ　Ｊｒ、他に対する米国特許第４．８４５．７０８号、ｌ ５ｈｉ　ｉ他に対する米国特許第４．８８５，６９１号およびＭｏ１ｌｅｒ他に 対する米国特許第４．９４２．５７１号の中で確認（ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ）さ れている。

Ｌａｃｋｅｙに対する米国特許第３．８６４．５７８号には、そのシステム内で 符号化手段が制御に応答してタイミング信号と符号信号を提供する自動車用多重 化システムが開示されているが、動作させるデバイスに対する勧の送り出しの問 題は論じられていない。

Ｗｒｉｇｈｔに対する米国特許第３．７４５，４３９号には、通信システムに対 する電力伝送装置か開示されており、Ｋｉｔａｇａｗａ他に対する米国特許第４ ．０２８．６２０号およびＬｅｕｎｇに対する米国特許第４．０５５，７７２号 には通信システムが開示されている。

Ｍｅｉｅｒ池に対する米国特許第４．０８５，４０３号には、電力バス、クロッ クバス、制御バスおよび応答ラインを含む４線式通償システムが開示されている 。Ｎｅｕｈａｕｓ他に対する米国特許第４，５９４，５７１号には、中央送信器 と各区域にある送信器。受信器との間のチャネルを接続する別個の２本の電線と 、２つのマイクロプロセッサの冗長性と機能の分離を防ぐための２つのマイクロ プロセッサとから構成されたスター型配列配線システム（ａ　５ｔａｒ　ａｒｒ ａｎｇｅｄｌｉｎｅ　ｓｙｓｔｅｍ　）が開示されている。

また、新しい電気システムの開発にはそのシステムに使用するコネクタも同時に 開発されてきたのである。Ｐａ１ａｚｚｅｔｔｉ他に対する米国特許第４．　０ ３４．２７１号、Ａｏｋｉ他に対する米国特許第４．４０３．１５５号、Ｋａｗ ａｔａ他に対する米国特許第４．７９４．２６９号およびＴａｍｅｒに対する米 国特許第４．９５６．５６１号には、既存タイプの専用マイクロプロセシングシ ステムに接続するときに使用するコネクタが開示されている。

Ｈａｕｂｎｅｒ他に対する米国特許第４．６３０．０４３号、０ｎｅｓｔｉに対 する米国特許第４，８６２，３６５号およびＢａｃｈｍａｎ他に対する米国特許 第４，９２４，４１８号には、マイクロプロセッサの能力を含むディスプレイな とのインジケータが開示されている。

本発明は、自動車用多数ネットワーク通信システム（ｍａｕｌ　ｔ　ｉｎｅｔｗ ｏｒｋｃｏｎｗｎｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ）を提供することにより上 に述べた不利な点を克服しており、この多数ネットワーク通信システムでは少な くとも１つのコントローラ・マイクロプロセシングモジュールが、少なくとも１ つの、好ましくは複数の入出力インタフェース・マイクロプロセシングモジュー ルと通信し、各インタフェースはセンサやアクチュエータなど、１つあるいはそ れ以上の動作ユニットに接続されている。各コントローラモジュールおよび各イ ンタフェースモジュールは、汎用コネクタによって中継線（ｔｒｕｎｋｌｉｎｅ 　）に接続されており、インタフェースモジュールはセンサおよびアクチュエー タに近接して配置されているので、センサおよびアクチュエータは簡単で短い重 ね合わせ配線（ｏｖｅｒｌａｙ　ｗｉｒｉｎｇ）によりマイクロプロセシング・ インタフェースモジュールに接続されている。コントローラ・マイクロプロセシ ングモジュールの機能とインタフェース・マイクロプロセシングモジュールの機 能とを地理的に区割すする（ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ　ｐａｒｔｉｔｉｏｎｊｎｇ 　）ことにより、希望するシステムをつくるために汎用積み木刀式（ｇｅｎｅｒ ｉｃｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｂｌｏｃｋ）を使用できるようにし、かつ多数の多導体 ワイリングハーネスの必要性を除去することが望ましい。

好適実施例においては、コントローラ・マイクロプロセシングモジュールは、主 としてエンジニアリング・アルゴリズムを実行することにより、制御コマンドデ ータとなるデータ信号を発生させる第１のマイクロプロセッサを備えている。

またコントローラモジュールは、マイクロプロセッサで処理された（ｍｉｃｒｏ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ　ｄａｔａ　）データを送・受信する多数ネットワーク高速 通信手段を含んでいる。かかるモジュールはエンジニアリングデータを受信し、 エンジニアリングデータを計算してコマンドの形式にするためデータを巧みに処 理し、データを記憶し、インタフェースモジュールに送るためエンジニアリング データを送信する。

入出力インタフェース・マイクロプロセシングモジュールは、エンジニアリング データ信号を制御コマンドに変換し、そして感知した状態の情報からエンジニア リングデータを発生させる第２のマイクロプロセッサを備えている。またこのイ ンタフェースモジュールには、マイクロプロセッサで処理されたデータを送・受 信する多数ネットワーク通信手段と、複数の動作ユニットの少なくとも１つに関 する状舒情報信号（ｃｏｎｄ山ｏｎ　ｉｎｆａｒｍｔ４ｏｎ　ｓｉｇｎａｌ）と コマンド信号を含む信号を双方向で伝達する連係手段山ｎｋａｇｅ　ｍｎｓ　） とが含まれている。また、イ　。

ンタフェースモジュールの連係手段には、制御コマンドを制御信号に変換し、か つ状態応答信号（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ　ｓｉｇｎａｌ　 ）を感知した状態の情報に変換する複数の手段の少なくとも１つが含まれている 。信号を変換するインタフェース連係手段は、アナログ・ツー・ディジタル変換 、高速ディジタル人力／出力（ＨＳ　Ｉ／ｌ５Ｏ）　、低速ディジタル人力／出 力（ＬＳＩ／ＬＳＯ）およびディジタル信号処理など、いくつかの信号変換形式 であればよい。連係手段の信号変換部（ｔｒａｎｓｆｏｒｏａｔｉｏｎｓ　）は 、インタフェース・マイクロプロセシングモジュールとは別のユニットの中に用 意されているが、連係手段の回路と組み合わされたときのマイクロプロセッサの 能力はインタフェースモジュールの一部になっていると考えられるので、連係手 段の信号変換部は、インタフェースモジュールからコマンド信号を受信するアク チュエータにも、状態応答信号をインタフェースモジュールに送信する複数のセ ンサにも接続できる。

多数ネットワーク高速通信の中継線は、少なくとも１つのコントローラモジュー ルと地理的に分離された別のインタフェースモジュールとの間に通じている。

そのうえ、説明したこのタイプのコントローラモジュールは、本発明の範囲から 逸脱せずに説明した通りインタフェースモジュールと組み合わされてケースに入 れられる。中継線には電池電力用の導体と通信ネットワーク用の各種導体とが含 まれている。中継線との接続は、中継線の導体との接続につかう複数の接続用端 子を備えた汎用コネクタを介して行われる。中継線とコネクタは、きれいな電力 、フィルタを通さない電力、１対の接地用接続線とともに、１対のクラスＣネッ トワーク用導体、ｌ対のクラスＣネットワーク用導体および１対のクラスＣネッ トワーク用導体を伝える（ｃａｒｒｙ　）ようになっている。

好ましいシーケンスにおいては、センサ出力はインタフェースモジュールでエン ジニアリングデータに変換され、つぎにコントローラモジュールに伝達されへ制 御コマンドデータの形式のエンジニアリンゲータを生成するためアルゴリズムに したがって処理される。本文脈で説明した通り、エンジニアリングデータという 語はセンサとは独立な形式でセンサによって与えられる必須のデータを表すが、 プログラムに有用な形式にする必要はない。さらにこの語は、アクチュエータの 特性とは独立な形式でアクチュエータに対して与えられる必須データを表すが、 エンジニアリングデータを引き出すプログラムに有用な形式にする必要はない。

制御コマンドデータは、アクチュエータを動作させるため、なるべく中継線を介 してインタフェースモジュールに伝達される。制御コマンドデータの形式のエン ジニアリングデータは、インタフェースモジュールで変換されアクチュエータを 制御するコマンド信号になる。

望ましいソーケンスの逆の実行では、アクチュエータの動作はコマンド信号を与 え、このコマンド信号はインタフェースモジュールで制御コマンドデータに変換 され、制御コマンドデータは中継線を介してコントローラモジュールに伝達され る。コマンドデータはコントローラモジュールに入力され、ここでアルゴリズム にしたがった処理により状態データが発生すると、状態データは中継線を介して インタフェースモジュールに再送信されセンサにおける状態応答信号に変換され る。これらのセンサからアクチュエータ、アクチュエータからセンサの各シーケ ンスは希望する通りに組み合わされ、あるいは地理的区域（ｇｅｏｇｒａｐｈｉ ｃｘｏｎｅｓ　）の中でグループ化されるのであるが、これについては後でより 詳細に説明する。

さらに、コントローラモジュールの機能は必要に応じて分割することができる。

たとえば、いつブレーキに噛み合わせるか（ｅｎｇａｇｅ）　、ブレーキとの噛 み合わせから離れる（ｄｉｓｅｎｇａｇｅ　）かを決定するアンチロック・ブレ ーキ・システム専用のコントローラモジュールは、動力伝達機構機能用のコント ローラモジュールあるいはサスペンション制御機能用のコントローラモジュール と別になっているかもしれない。これらのコントローラモジュールのそれぞれは 機能時限（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｔｉｍｅ　ｐｅｒｉｏｄ）中−貫して制御ア ルゴリズムにより絶えず更新されるデータを処理しているのであるから、リアク シコン制御システムを実現するためには、最初の２つのコントローラから出力さ れたデータを論理的に処理する第３のコントローラを使用しなければならないか もしれない。

したがって、本発明は次のような電気システム、すなわち、汎用モジュールを使 用して多重アクセス、単一速度あるいは多種類速度の通信ネットワークおよび単 一あるいは多種類プロトコルの通信ネットワークを選択的に提供できるシステム を提供する。インタフェースモジュール、制御ユニットおよび複合インタフェー ス・コントローラユニット（ｃｏｍｂｉｎｅｄ　１ｎｔｅｒｆａｃｅ　ａｎｄ　 ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　ｕｎｉｔｓ　）の数および複雑性を希望する通りに組み 入れることができる。インタフェースモジュールの数および複雑性だけが、自動 車に必要なセンサとアクチュエータの数に影響されることが望ましい。さらに、 インタフェースモジュールの数および複雑性は、自動車の地理的に限定された区 域の内部で必要なセンサとアクチュエータの数によって決定されることが望まし い。その上、このシステムでは、インタフェースコントローラからセンサおよび アクチュエータへポイント・ツー・ポイントの短い配線をすることにより複雑な ワイリングハーネスを設計する必要がなくなっている。また本発明はアプリケー ションによって変わらない中継線を提供しており、この中継線には、特にシステ ムに耐障害性（ｆａｕｌｔ　ｔｏｌｅｒａｎｔ）の予備が用意されていなければ ならない場合、あるいは並列処理か要求される場合の分散処理あるいは集中処理 のいずれかが収容される。さらに、汎用モジュールは、特定の動作ユニットの用 途に関係なくインタフェースモジュールを再使用できるようにする多種類の入力 信号あるいは出力コマンドがシステムの中で動作できることを可能にしている。

とにかく、簡単に接続した半導体チップセットを車内全体に分散設置することに より形成される通信構造体が、特殊構成の離散的部品が非常に少ししかなくても 、非常に大きく役立っているのである。

つぎに添付の図面を参照し、これを例として本発明をより詳細に説明する。添付 図面の、 第１図は本発明によりつくられた電気システムを組み入れた自動車のレイアウト の平面図であり、 第２図は、第１図の中で示す代表的なコネクタの側面図を拡大した図であり、第 ３図は、第２図に示すコネクタの先端３　（ｅｎｄ　ｖｉｅｗ）であり、第４図 は、システムの動作ユニット−インタフェース−コントローラの１部分の略図（ ｄｉａｇｒａｎｙｏａｔｉｃ　ｖｉｅｗ　）であり、第５図は、本発明によりつ くられた電気システムの修正したシステムを組み入れた自動車のレイアウトの平 面図である。

最初に第４図を参照すると、電気システム１２を備えた自動車ｌＯが示されてい る。システム１２は少なくとも１つの、望ましくは複数のコントローラモジュー ル１４、少なくとも１つの、望ましくは複数のインタフェース・マイクロプロセ シングモジュール１６および、各インタフェース・マイクロプロセシングモジュ ール１６に付随するアクチュエータ１８およびセンサ２０の形式をとる少なくと も１つの、望ましくは複数の動作ユニットを含んでいる。電力だけでなく通信が 、電力用導体２４とデータ用導体２６を含む中継線によってマイクロプロセシン グモジュール１４．１６．３０および動作ユニット１８．２０に提供されている 。コントローラモジュール１４、インタフェースモジュール１６と制御およびイ ンタフェース機能の両方を備えた複合モジュール３０は、自動車１０全体にわた って選択された位置にある汎用コネクタにより中継線に接続されている。

アクチュエータ１８、フロントガラスワイパ機構、ヘッドランプその他の装備品 は公知であるから、詳細に説明する必要はない。同様に、速度センサ、においセ ンサ等も本発明により従来通りつくられているので公知であり詳細に説明する必 要はない。しかし理解されたいことは、これらの動作ユニットを好きなように便 利に配置するとともに、追加したり撤去したりすることができ、その自動車の細 別の信号用導体が基本ワイリングハーネスに既に用意されていることを保証する 必要がないということである。

第１図に最も良く示されている通り、中継線２２は、必要に応じて接続点を便利 に配置できるように自動車のレイアウト全体にわたってレイアウトされている。

電力用導体２４の第１の捻り線（ｓｔｒａｎｄ）は車の左側に沿って縦方向に延 び、つぎに車体後部に沿って延びる後車軸の後ろて横方向に延びている。電力用 導体２４の第２の捻り線は車体前部に沿って横方向に延び、つぎに車の右側に沿 って縦方向に後部座席の後方の位置まて延び、そこで車体の左側に向かって延び ている。

さらに、交差する先端は座席の前方端部の位置て捻り線３５の縦方向延長から横 に延びている。特定の車の正確なレイアウトは、バッテリーの位置やその他の車 体の空間設計によっては、必要に応じて変えることができるけれども、この配列 は、車の何れの側面にも、車の両端の何れにも、さらに座席の前部および後部の ・　両方にも、電力が必要な場所から数インチ以内に電力を供給できるのである 。

導体２６のルーティングは電力線２４の配置に対応するように直線上におかれる 。第１図に示す実施例では、この対応する配置に１本あるいはそれ以上の本数の 絶縁された導体でつくられた１本の捻り線か用意されているが、導体の本数は、 コントローラモジュールとインタフェースモジュールとの間で情報を送信すると きに使用される通信速度あるいは通信プロトコルに依存している。しかし、中継 線２６をつくっている１本あるいはそれ以上の本数の導体は、前に考察した電力 用導体捻り線３４．３５の部分と一致する単一のループになった経路に布設され る。第１のループ部分は座席の前部にある車体の前方部分の周囲に延びており、 第２のループは座席の周囲に延びており、第３のループ部分は座席の後方に配置 されている。各ループ部分は、まず車体の１側に沿って延び、つぎにその反対側 に沿って縦方向に延びる前に車体の他の１側に横方向に延び、つぎに最初の側に 横方向に戻ってくる導体によって形成されているので、形成されたループの各半 分は隣接するループを形成する導体２６を座席の前方および後方の位置で交差さ せる。しかし、これに代わるレイアウトも本発明の範囲にあり、修正された望ま しいレイアウトが第５図に示されている。

つぎに第２図を参照すると、各コネクタ２８には、電力用導体２４を電力接続端 子４２．４４に電気的に接続できるように電力用導体２４を受けるチャネルを備 えたケース４２が含まれている。同様に、接地用接続は、たとえば、車体のフレ ームあるいは４６で示すその他の車体部品と、溶接ナツト接続のような便利な方 法でおこなわれる。さらに、接地用端子４８．５０は電力用端子４２．４４に対 応している。きれいな電力を供給するための１対の端子４２．４８、およびフィ ルタを通らないあるいは汚い電力用端子４４．５０を提供するため、１つの電力 用端子４２はケース４０の中のフィルタを通っていることが望ましい。端子４２ ．４４．４８．５０は端子カプラー５２の中に形成され、端子カプラー５２はコ ネクタ２８を動作ユニットに接続するプラグあるいはソケットなどのコネクタの 嵌合部（ｍａｔｉｎｇ　ｐａｒｔ　）を形成している。

また、カップリング５２には、信号ライン２８に接続される１つあるいはそれ以 上の通信ネットワーク中継線用接続線が含まれている。好適実施例においては、 コネクタ２８にはクラスＣの２つのネットワーク端子５４．５６、■対のクラス Ｂネットワーク端子５８．６０および１対のクラスＡネットワーク端子３２．６ ４が含まれている。端子５４〜端子６４の各端子は、第３図に示す通り、ケース ４０を介して中継線カプラー６８に延びている。そのようになっているが、各ク ラスのネットワーク端子の存在とその数は、コントローラモジュールとインタフ ェースモジュールとの間で通信するときに使用される速度あるいはプロトコルに したがって選択し変更することができることを理解されたい。

つぎに第４図を参照すると、コントローラ・マイクロプロセシングモジュールＩ ４とインタフェース・マイクロプロセシングモジュール１６の間を接続すること は、中継線２２による実線によって表される両ユニット間の相互接続により略図 的に示すのか普通である。さらに、複合コントローラ・インタフェース回路３０ は、第４図の１点鎖線（ｐｈａｎｔｏｍ　１ｉｎｅ）て略図的に示されている。

第４図に示す通り、複数のセンサと複数のアクチュエータとは、通常７０で示す 入出力ボートを介して１つのインタフェース回路１Ｇに接続されている。

ボート７０の各部分には、動作ユニットから、および動作ユニットに与えられる 信号情報を適切に予調整（ｐｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　）するように従来 通り設計されたバッファあるいはフィルタ回路が含まれている。これらの回路は 、インタフェースモジュールのブロック７２にある適切な変換回路によりデータ 信号として受信されるための状態応答信号を用意する。同様に、ブロック７２に ある変換回路およびボート７０は、アクチュエータＩ８に送られる正しいコマン ド信号を形成するため、モジュール１６のインタフェース・マイクロプロセシン グ要素から受信したデータ信号を用意する。

ブロック７２に略図的に示した通り、動作ユニットとインタフェースモジュール １６との間で通信するために、既知の変換方法（ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓ　）ならばどの変換方法でも選択することができる。つぎに受信信号は、ＲＯ Ｍを備えＣＰＵを使用したマイクロプロセシングユニットを含むデータ変換器７ ４によって使用される。データ変換器７４における処理の結果は、２！ｉアクセ スＲＡＭ　（ｄｕａｌａｃｃｅｓｓ　ＲＡＩＪ）の形をしたバッファ７６に送ら れ、ネットワーク受信器・送信器７８で略図的に表される通信手段で使用できる ようになる。

また、コントローラ１４には、中９２２によりどのインタフェースモジュールに も接続できるネットワーク受信器・送信器８０がある。また、コントローラ１４ には、通信ネットワーク８０と、ＣＰＵ８４およびそれに付随するＲＯＭ８６に より形成されるマイクロプロセシング制御装置との間の通信用に、２１１アクセ スＲＡＭ８２を利用するバッファ８２が含まれている。通信ネットワーク８０． ７８には多数ネットワーク、高速通信手段、複数のクラスＡ、クラスＢあるいは クラスＣの通信用受信器・送信器が含まれている。通信ネットワーク７８．８０ は、複合モジュール３０と同様、直接連係できるか、あるいは中継線２２によっ て接続できる。

第５図は、本発明によりつくられた望ましい自動車制御システムを地理的に図示 している。多くの快適性と機能的な装備品を備えている最近生産された自動車の 電気制御システムは、自動車全体にわたる多数の電線接続点とワイリングハーネ ス接続を使用している。一般に車体は３つの主要な区域（ｚｏｎｅ）に分けられ ると理解されているが、制御装置と装備品の回路密度と同様、位置に関係する特 別な区域を確認することも存用である。たとえば、その部分に配置された多数の アクチュエータやセンサを考慮すると、計器板は座席部分とエンジン部分との間 の分離区域と考えることができるから、計器板を多数の構成部品の機能的な位置 、あるいは地理的位置を基礎にした区域に分割することが望ましいかもしれない 。

第５図に、対応するアクチュエータおよびセンサに接続される６８本の区域内（ ｉｎｔｒａｚｏｎａｌ）電線を持つ別の複合コントローラ・インタフェースモジ ュール３４と共に、８０本の個別区域内電線に接続されるインタフェースを持つ 複合コントローラ・インタフェースモジュール３２は、１４７本の区域内導体ば かりでなく、１５７本のエンジン制御区域内導体と置き換っている。さらに動力 伝達機構インタフェースモジュール３６は、当初の５５本の区域内導体および６ １本の区域内導体の代わりに９６本の導体に接続されている。

計器板においては、２３７本の区域内導体および２２９本の区域内導体は、それ ぞれ５８本、１０５本および８７本の接続用導体を持つインタフェースモジュー ル３９．９０．９２によって置き換えられている。好適実施例においては、複合 コントローラ・インタフェースモジュール３４は、中継線部分（ｓｅｇｍｅｎｔ 　）３７．３９によってそれぞれインタフェースモジュール３６．３８と通信す ることができた。インタフェースモジュール３６は右側座席ドアに実装され、２ ２個のアクチュエータおよびセンサと専用導体を介して通信できる。インタフェ ースモジュール３８は直接接続された５８個の動作ユニットと通信できる。さら に、別の複合コントローラ・インタフェースモジュール９０は１０５個の動作ユ ニットに直接接続されている。前に考察された複合コントローラ・インタフェー スモジュール９２に動作ユニットを接続する別の８７個のコネクタには、１７本 の区域内ハーネス導体と座席の屋根部分に最近必要になった１４本の区域内ハー ネス導体に置き換わる導体が含まれている。

また運転者のドアには、３３個の動作ユニットに直接接続された複合コントロー ラ・インタフェースモジュール９４が含まれている。中継線部分９３は制御アル ゴリズムの動作における冗長性を得るためにモジュール９４とモジュール９２を 接続している。同様に、モジュール３４は中継線部分９５によってインタフェー スモジュール９６に接続されている。インタフェースモジュール９６は８１個の 動作ユニットに直接接続し、座席後部の１８０本の区域内導体および後部荷物台 （ｒｅａｒ　ｐａｃｋａｇｅｔｒａｙ）にある６９本の区域内導体と置き換って いる。中継線部分９７は複合モジュールを複合モジュール９８に接続している。

複合モジュール９８は自動車のトランクと後部灯パネルにある８９個の動作ユニ ットに直接接続され、１０本の区域内導体と最近生産されたユニットの６３本の 区域内導体とに置き換っている。

運転席と左後部ドアに対する制御は、複合コントローラ・インタフェースモジュ ール１００と接続する６０個の動作ユニットコネクタによって行われる。同様に 、５１個のコネクタに接続されたインタフェースモジュール１０２は右側の座席 と右後部のドアに対する動作ユニットを接続し、中継線部分１０１によって複合 モジュール１００に接続されている。このような配列は６５本の区域内導体と１ ８１本の区域内導体とに置き換っている。さらに、モジュール１００．１０２が 中継線部分ＩＯ＋によって連係されている以上、特別な中継線１０３．１０５は 中継線部分９５．９７により、冗長性あるいは並行処理のために池のインタフェ ースモジュールあるいはコントローラモジュールとの通信を提供することになる 。

本発明により、各区域に属するモジュールと同様、異なる配列にすることや区域 を選択できることは勿論である。そのようになってはいるが、各区域で実行され る信号処理を、他の区域で発生するデータ処理から大幅に変えてもよい。

以上、本発明の重要な構造的特徴を説明してきたので、本発明によるシステムは 、中継線の、恣意的に選択された位置に配置されたセンサやアクチュエータなど の動作ユニットとのインタフェース動作を行うことか理解されたであろう。イン タフェースモジュールにはコマンド信号をアクチュエータ信号に変換し、かつセ ンサ信号を状態応答データ信号に変換する手段が含まれている。さらに、本シス テムは、複数のクラスＡ、クラスＢあるいはクラスＣの通信用受信器・送信器の 少なくとも１つを持つ多数ネットワーク高速通信手段によって、コントローラ・ マイクロプロセシングモジュールとインタフェース・マイクロプロセシングモジ ュールとの間を連係している。

その上、インタフェース・マイクロプロセシングモジュール１６が、アルゴリズ ムによるエンジニアリング分析を実行する少なくとも１つのコントローラ・マイ クロプロセシングモジュールと組み合わされている場合は、インタフェース・マ イクロプロセシングモジュールは自動車全体にわたる複数の動作ユニットを独立 に制御しかつ動作させる。また、インタフェースユニットあるいはコントローラ によって実行される動作は、第１のインタフェースユニットで制御中の機能に対 する相補的な機能をそれぞれ実行する、別のインタフェースユニットあるいはコ ントローラによって実行することかできる。このように、動作ユニットを機能的 に分離された制御ユニットによって制御する必要はなく、恣意的に選択され、地 理的に配置されたマイクロプロセシング・インタフェースによって物理的に簡単 に動作させることができるのである。

ＦＩＧ　４ ＦＩＧ　５ 補正書の写しく翻訳文）提出書（叶ｔｔ１６１８４条の８）平成６年９月２０日 国 請求の範囲 ■、自動車用多数ネットワーク通信システムであって、マイクロプロセッサによ りデータ信号を処理する第１の手段と、またマイクロプロセッサにより処理され たデータを送信しかつ受信する多数ネットワーク高速通信手段も備えた複数のコ ントローラ・マイクロプロセシング第１モジユール（１４）と、 マイクロプロセッサによりデータ信号を処理する第２の手段と、またマイクロプ ロセッサにより処理されたデータを送信しかつ受信する多数ネットワーク高速通 信手段も備え、そしてデータ信号を制御信号に変換しかつ状態応答信号をデータ 信号に変換する、複数の手段の少なくとも１つを含む複数の動作ユニット（１８ ，２０）の少なくとも１つとの同で、情報およびコマンドを双方向で送信する連 係手段をさらに含む複数のインタフェース・マイクロプロセシング第２モジユー ル（１６）と、 前記第１と第２のモジュール（１４，１６）との間で通信する多数ネットワーク 高速シリアル通信中継線（２２）と、中継線（２２）の選択された位置にそれぞ れ配置された複数の汎用コネクタ手段（２８）であって、コネクタ手段のそれぞ れは、中継線（２２）に接続される複数の端子を含むコネクタケース（４０）を 含む前記コネクタ手段と、を含み、 コネクタ手段（２８）は第１と第２のモジュールに共用できるので、第１のモジ ュール（１４）と第２のモジュール（１６）はそれぞれ選択された１つの汎用コ ネクタ手段（２８）の端子を介して中継線（２２）にそれぞれ接続さ札前記複数 の動作ユニット（１Ｂ、２０）は、状態応答信号を送信する手段を含む少なくと も１つのセンサ（２０）と、制御信号を受信する手段を含む少なくとも１つのア クチュエータ（１８）と、前記少なくとも１つのセンサを前記少なくとも１つの インタフェースモジュールに連係する手段（７０）と、 前記少なくとも１つのアクチュエータを前記少なくとも１つのインタフェースモ ジュールに連係する手段（７０）と、を含むことを特徴とするシステム。

２、請求項１記載のシステムであって、前記中継線（２２）は信号線と、前記信 号線に隣接する電力線とを含むことを特徴とするシステム。

３、請求項２記載のシステムであって、各コネクタ手段（２８）の端子には、前 記信号線に接続される第１の複数の端子と前記電力線に接続される第２の複数の 端子とが含まれることを特徴とするシステム。

４、請求項１．２あるいは３記載のシステムであって、前記複数の変換する手段 の少なくとも１つのそれぞれは、パルス幅変調を実行する手段、Ａ／Ｄ変換を実 行する手段、Ｈ３Ｉを受信する手段、ＬＳＩを受信する手段、データ信号処理を 実行する手段、ＩＳＯを送信する手段、ＬＳＯを送信する手段、Ｄ／Ａ変換を実 行する手段および制御信号を調整する手段を含む変換器グループから取り入れら れることを特徴とするシステム。

５、請求項１．２．３あるいは４記載のシステムであって、前記多数ネットワー ク高速中継線は、クラスＡ、クラスＢおよびクラスＣ通信によって構成されるグ ループの少なくとも１つにおける信号を伝達する少なくとも１つの信号線を含む ことを特徴とするシステム。

６、請求項５記載のシステムであって、前記多数ネットワーク高速通信は、各導 体がクラスＡ、クラスＢおよびクラスＣ通信から成るグループの１つからの信号 を伝達する複数導体の中継線を含むことを特徴とするシステム。

７、請求項！記載のシステムであって、前記中継線に隣接する電力線を有するワ イリングハーネスを含むことを特徴とするシステム。

８、センサおよびアクチュエータを制御システムに接続する方法であって、前記 センサおよびアクチュエータを、データ信号を前記制御信号に変換し、かつ状態 応答信号をデータ信号に変換する手段を備えた複数のマイクロプロセシング第１ モジユールとインタフェースし、クラスＡ１　クラスＢあるいはクラスＣ通信を 送信する多数ネットワーク高速通信手段によって前記複数のマイクロプロセシン グ第１モジユールを複数のマイクロプロセシング第２モジユールに連係する、こ とを含み、 前記連係するステップは中継線を介して前記第１と第２のモジュールを接続し、 中継線に対する接続は中継線の選択された位置に配置された複数の汎用コネクタ 手段を介して行われ、コネクタ手段のそれぞれは第１と第２のモジュールに共用 であり、かつ中継線に接続された複数の端子を収容するコネクタケースを含み、 第１と第２のモジュールはそれぞれ選択された汎用コネクタ手段の端子を介して 中継線に接続されている、 ことを特徴とする方法。

９、請求項８記載の方法であって、前記接続するステップは前記中継線を前記自 動車の所定の経路に埋め込むことを含むことを特徴とする方法。

１０、請求項８記載の方法であって、前記中継線に隣接する電力線を配置するこ とをさらに含み、かつ前記インタフェースするステップは前記第１のマイクロプ ロセッサモジュールを前記中継線および前記電力線に接続することを含むことを 特徴とする方法。

＋１．請求項１０記載の方法であって、前記連係するステップは前記第１と第２ のマイクロプロセッサモジュールを前記中継線および前記電力線に接続すること を含むことを特徴とする方法。

１２、請求項８記載の方法であって、前記インタフェースするステップはセンサ からの状態応答信号をデータ信号に変換することを含むことを特徴とする方法。

＋３．請求項８記載の方法であって、前記インタフェースするステップは、デー タ信号をアクチュエータに対するコマンド信号に変換することを含むことを特徴 とする方法。

国際調査報告　ｆｌｒｊ／Ｉ’！。。ｉ／、Ｎ５５゜国際調査報昏

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. １．自動車用多数ネットワーク通信システムであって、マイクロプロセッサによ りデータ信号を処理する第１の手段と、またマイクロプロセッサにより処理され たデータを送信しかつ受信する多数ネットワーク高速通信手段も備えた少なくと も１つのコントローラ・マイクロプロセシング第１モジュール（１４）と、 マイクロプロセッサによりデータ信号を処理する第２の手段と、またマイクロプ ロセッサにより処理されたデータを送信しかつ受信する多数ネットワーク高速通 信手段も備え、データ信号を制御信号に変換しかつ状態応答信号をデータ信号に 変換する複数の手段の少なくとも１つを含む複数の動作ユニット（１８、２０） の少なくとも１つとの間で、情報およびコマンドを双方向で送信する連係手段を さらに含む少なくとも１つのインタフェース・マイクロプロセシング第２モジュ ール（１６）と、 前記少なくとも１つの第１モジュール（１４）と前記少なくとも１つの第２モジ ュール（１６）との間で通信する多数ネットワーク高速シリアル中継線（２２） と、 を含み、 前記複数の動作ユニット（１８、２０）は、状態応答信号を送信する手段を含む 少なくとも１つのセンサ（２０）と、制御信号を受信する手段を含む少なくとも １つのアクチュエータ（１８）と、前記少なくとも１つのセンサを前記少なくと も１つのインタフェースモジュールに連係する手段（７０）と、 前記少なくとも１つのアクチュエータを前記少なくとも１つのインタフェースモ ジュールに連係する手段（７０）と、を含むことを特徴とするシステム。
2. ２．請求項１記載のシステムであって、前記中継線は信号線と、前記信号線に隣 接する電力線とを含むことを特徴とするシステム。
3. ３．請求項２記載のシステムであって、前記複数の動作ユニットを前記中継線に 接続する手段をさらに含むことを特徴とするシステム。
4. ４．請求項３記載のシステムであって、前記接続する手段は、前記中継線に接続 された第１の複数の端子の少なくとも１つと、前記電力線に接続された第２の複 数の端子の少なくとも１つとを含むことを特徴とするシステム。
5. ５．請求項１記載のシステムであって、データ信号を制御信号に変換しかつ状態 応答信号をデータ信号に変換する複数の手段の少なくとも１つを含む、複数の動 作ユニットの少なくとも１つとの間で、情報およびコマンドを双方向で送信する 前記連係手段を含む少なくとも１つの追加インタフェースユニットをさらに含む ことを特徴とするシステム。
6. ６．請求項１記載のシステムであって、前記複数の変換する手段の前記少なくと も１つのそれぞれは、パルス幅変調を実行する手段、Ａ／Ｄ変換を実行する手段 、ＨＳＩを受信する手段、ＬＳＩを受信する手段、データ信号処理を実行する手 段、ＨＳＯを送信する手段、ＬＳＯを送信する手段、Ｄ／Ａ変換を実行する手段 および制御信号を調整する手段を含む変換器グループから取り入れられることを 特徴とするシステム。
7. ７．請求項１記載のシステムであって、前記多数ネットワーク高速中継線は、ク ラスＡ、クラスＢおよびクラスＣ通信から成るグループの少なくとも１つの中の 信号を伝達する少なくとも１つの信号導体を含むことを特徴とするシステム。
8. ８．請求項７記載のシステムであって、前記多数ネットワーク高速通信は、各導 体がクラスＡ、クラスＢおよびクラスＣ通信から成るグループの１つからの信号 を伝達する複数導体（ｔｒｕｎｋｌｉｎｅ　ｐｌｕｒａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｃｏｎ ｄｕｃｔｏｒｓ）の中継線を含むことを特徴とするシステム。
9. ９．請求項１記載のシステムであって、前記中継線に隣接する電力線を有するフ ィリングハーネスを含むことを特徴とするシステム。
10. １０．自動車制御の用途に使用するフィリングハーネスであって、通信ネットワ ーク中継線であって、含む前記中継線は複数の多数ネットワーク高速導体の少な くとも１つを含む通信ネットワーク中継線と、前記少なくとも１つの導体に隣接 する電力線と、それぞれが前記少なくとも１つの導体を噛み合わせる手段および 前記電力線を噛み合わせる手段を含む複数のコネクタと、を含むことを特徴とす るフィリングハーネス。
11. １１．センサおよびアクチュエータを制御システムに接続する方法であって、前 記センサおよびアクチュエータを、データ信号を前記制御信号に変換し、かつ状 態応答信号をデータ信号に変換する手段を備えた第１のマイクロプロセシングモ ジュールとインタフェースし、 クラスＡ、クラスＢあるいはクラスＣ通信を送信する多数ネットワーク高速通信 手段によって前記第１のマイクロプロセシングモジュールを第２のマイクロプロ セシングモジュールに連係する、 ことを含み、 前記連係するステップは中継線を介して前記第１と第２のマイクロプロセシング モジュールを接続することを含む、 ことをを特徴とする方法。
12. １２．請求項１１記載の方法であって、前記接続するステップは前記中継線を前 記自動車の所定の経路に埋め込むことを含むことを特徴とする方法。
13. １３．請求項１１記載の方法であって、前記中継線に隣接する電力線を配置する ことをさらに含み、かつ前記インタフェースするステップは前記第１のマイクロ プロセスモジュールを前記中継線および前記電力線に接続することを含むことを 特徴とする方法。
14. １４．請求項１１記載の方法であって、前記連係するステップは前記第１と第２ のマイクロプロセッサモジュールを前記中継線および前記電力線に接続すること を含むことを特徴とする方法。
15. １５．請求項１１記載の方法であって、前記インタフェースするステップはセン サからの状態応答信号をデータ信号に変換することを含むことを特徴とする方法 。
16. １６．請求項１１記載の方法であって、前記インタフェースするステップは、デ ータ信号をアクチュエータに対するコマンド信号に変換することを含むことを特 徴とする方法。