WO2021256228A1 - 中継装置 - Google Patents

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WO2021256228A1
WO2021256228A1 PCT/JP2021/020582 JP2021020582W WO2021256228A1 WO 2021256228 A1 WO2021256228 A1 WO 2021256228A1 JP 2021020582 W JP2021020582 W JP 2021020582W WO 2021256228 A1 WO2021256228 A1 WO 2021256228A1
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WO
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unit
vehicle
expansion
relay
relay device
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/020582
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English (en)
French (fr)
Inventor
章生 石原
Original Assignee
株式会社オートネットワーク技術研究所
住友電装株式会社
住友電気工業株式会社
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Publication date
Application filed by 株式会社オートネットワーク技術研究所, 住友電装株式会社, 住友電気工業株式会社 filed Critical 株式会社オートネットワーク技術研究所
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G3/00—Installations of electric cables or lines or protective tubing therefor in or on buildings, equivalent structures or vehicles
    • H02G3/02—Details
    • H02G3/08—Distribution boxes; Connection or junction boxes
    • H02G3/16—Distribution boxes; Connection or junction boxes structurally associated with support for line-connecting terminals within the box
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00—Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46—Interconnection of networks

Definitions

  • the present disclosure relates to a relay device.
  • This application claims priority under Japanese Application No. 2020-105512 filed on June 18, 2020 and Japanese Application No. 2020-163374 filed on September 29, 2020, and is described in the Japanese application. All the contents described are used.
  • the vehicle is equipped with a vehicle power supply such as a power storage device, and the power line from the vehicle power supply is branched to supply electric power to an in-vehicle device (load) such as an ECU (Electronic Control Unit) via the branched power line.
  • a vehicle power supply such as a power storage device
  • the power line from the vehicle power supply is branched to supply electric power to an in-vehicle device (load) such as an ECU (Electronic Control Unit) via the branched power line.
  • an in-vehicle device such as an ECU (Electronic Control Unit)
  • a wiring branch box that is distributed and supplied is known (for example, Patent Document 1).
  • the vehicle electric junction box of Patent Document 1 includes a power supply terminal connected to a vehicle power supply, a relay connected to the power supply terminal, and electric wires branched into four systems located on the rear side of the relay. There is. A load is connected to each of the electric wires branched into the four systems, and the electric power from the vehicle power source is distributed and supplied to each of these four loads.
  • the relay device is a relay device mounted on a vehicle and distributing and relaying electric power to a plurality of vehicle-mounted devices including a first vehicle-mounted device and a second vehicle-mounted device, and is mounted on the vehicle.
  • a plurality of the expansion portions to which the trunk line power wiring extending from the power supply device is connected and the power supplied from the power supply device are distributed through the expansion section and directly connected to the own device.
  • the expansion unit is provided with a foundation unit to be supplied to the first vehicle-mounted device, and the expansion unit is configured as a separate body that can be separated from the foundation unit. , It is provided so as to be replaceable according to the second in-vehicle device connected downstream from the expansion portion.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the in-vehicle system including the relay device (electric power) which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram which shows the structure of a relay device. It is explanatory drawing which shows the connection between the foundation part and the extension part included in a relay device. It is a schematic diagram which shows the in-vehicle system including the relay device (electric power and communication) which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a block diagram which shows the structure of a relay device. It is explanatory drawing which shows the connection between the foundation part and the extension part included in the relay apparatus which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is a block diagram which shows the structure of the relay apparatus which concerns on Embodiment 4. It is explanatory drawing which shows the relation between the communication unit and the zone control unit included in the basic part of a relay device.
  • the wiring branch box of Patent Document 1 has a problem that the load mounted on the vehicle is increased and the case where the number of the loads becomes larger than the number of branches by the wiring branch box is not taken into consideration.
  • an object of the present invention is to provide a relay device or the like capable of responding to changes such as an increase in in-vehicle devices mounted on a vehicle.
  • the relay device is a relay device mounted on a vehicle and distributing and relaying electric power to a plurality of vehicle-mounted devices including a first vehicle-mounted device and a second vehicle-mounted device.
  • the power supplied from the power supply device is distributed through the expansion section to which the trunk line power wiring extending from the power supply device mounted on the power supply device is connected, and the power supply is directly connected to the own device.
  • the expansion unit includes a foundation unit for supplying a plurality of the first vehicle-mounted devices, the expansion unit is configured as a separate body separable from the foundation unit, and the expansion unit is a current with the power supply device upstream. It is provided so as to be replaceable according to the second in-vehicle device connected downstream of the expansion portion in the flow direction.
  • the expansion part and the foundation part constituting the relay device are configured as separate bodies that can be separated.
  • the expansion unit is provided so as to be replaceable according to the number of second vehicle-mounted devices connected downstream or the total load capacity of the second vehicle-mounted device in the direction of current flow from the power supply device. Therefore, even when the number of in-vehicle devices mounted on the vehicle is increased or the existing in-vehicle devices are replaced and the load capacity of the in-vehicle devices to which the power relayed by the relay device is supplied increases. By replacing only the expansion part, it is possible to cope with the increase in the load capacity.
  • the trunk line power wiring included in the expansion unit can be easily replaced, and the trunk line power wiring corresponding to the load capacity of the in-vehicle device connected to the relay device is efficiently applied. be able to. That is, even if the load capacity of the in-vehicle device connected to the relay device increases, the foundation unit can be continuously used as it is by replacing only the expansion unit, so that the relay device itself is replaced. It can be unnecessary. Furthermore, by using a relay device for a plurality of vehicle types having different types and numbers of in-vehicle devices to be mounted, the expansion unit uses individual expansion units corresponding to these multiple vehicle types, and the basic unit uses these plurality of vehicle types. It can be made into a common part that is commonly used for vehicle types. Therefore, the manufacturing cost of the relay device can be reduced by standardizing the parts.
  • the expansion unit includes a fuse corresponding to the load capacity of the second vehicle-mounted device.
  • the expansion unit includes a trunk line power wiring corresponding to the total value of the load capacity of the in-vehicle device (first in-vehicle device and second in-vehicle device) to which power is distributed by the relay device.
  • the blown characteristics of a fuse are determined based on the permissible current of the wire to which the fuse is connected.
  • the expansion unit includes a fuse corresponding to the total load capacity of the second vehicle-mounted device. Therefore, by replacing the expansion unit according to the total value of the load capacity of the second vehicle-mounted device, both the trunk line power wiring and the fuse can be made compatible with the second vehicle-mounted device.
  • an electric distribution box for distributing electric power to a plurality of the second in-vehicle devices is connected to the expansion unit.
  • an electric distribution box for distributing electric power to a plurality of second in-vehicle devices is connected downstream of the expansion unit in the current flow direction with the power supply device upstream. Therefore, even when the number of the second vehicle-mounted devices connected to the relay device increases, the increase in the number of the second vehicle-mounted devices can be efficiently coped with by using the electric distribution box.
  • the expansion unit includes a power branching unit to which the trunk line system power wiring connected from the power supply device is branched.
  • the expansion unit includes a power branching unit in which the main line power wiring connected from the power supply device is branched, the degree of freedom of arrangement for the second in-vehicle device connected to the relay device is improved. Can be done.
  • the basic unit includes a relay unit for relaying communication data transmitted / received between the plurality of vehicle-mounted devices, the relay unit, and the first vehicle-mounted device.
  • the expansion unit includes a first communication line for communicably connecting the device, the expansion unit includes the relay unit, and a second communication line for connecting the second vehicle-mounted device, and the first communication line and the said It is joined to the second communication line.
  • the basic unit since the basic unit includes a relay unit for relaying communication data transmitted / received between the vehicle-mounted devices, the second vehicle-mounted device connected to the relay device is changed and expanded according to the change. Even if the unit is replaced, the relay unit included in the foundation unit can be continuously used as it is, and the replacement of the relay unit can be unnecessary.
  • the second communication line included in the expansion unit is branched according to the number of the second vehicle-mounted devices connected to the expansion unit.
  • the second communication line included in the expansion unit is branched according to the number of the second vehicle-mounted devices connected to the expansion unit, the number of the second vehicle-mounted devices connected to the relay device is increased. It is possible to respond efficiently.
  • the relay device includes an intervening portion provided between the expansion portion and the second in-vehicle device, and the intervening portion is provided via the second communication line.
  • the control data output from the relay unit is acquired, and based on the acquired control data, processing related to control of the second vehicle-mounted device connected to the intervening unit is performed.
  • the relay device includes an intervening portion provided between the expansion portion and the second in-vehicle device. Therefore, the second vehicle-mounted device is connected to the expansion portion via the intervening portion.
  • the intervening unit controls the second in-vehicle device connected to the own unit based on the control data output from the relay unit. Therefore, since the intervening part functions as a control system interface for the second in-vehicle device, it absorbs the difference in the communication specifications of the control data between the relay part and each of the second in-vehicle devices, and absorbs the difference in the communication specifications between the relay part and the second in-vehicle device. Communication with each of the in-vehicle devices can be efficiently performed.
  • the relay device has a plurality of the expansion portions, and the plurality of expansion portions are configured to be separable from each other.
  • the relay device includes a plurality of expansion portions, and each of the plurality of expansion portions is configured as a separate body that can be separated from each other. Therefore, by combining the plurality of expansion units, it is possible to improve the degree of freedom in dealing with the second in-vehicle device connected to the relay device and increase the availability of the relay device.
  • the replacement method is mounted on a vehicle, distributes and relays electric power to a plurality of vehicle-mounted devices including a first vehicle-mounted device and a second vehicle-mounted device, and extends from a power supply device mounted on the vehicle.
  • the electric power supplied from the power supply device is distributed to the plurality of first in-vehicle devices directly connected to the own device by distributing the electric power supplied from the power supply device through the expansion section to which the trunk line system power wiring to be provided is connected and the expansion section.
  • the expansion unit is replaced according to the second vehicle-mounted device connected downstream of the expansion unit.
  • a method of replacing a relay device that copes with changes such as an increase in in-vehicle devices mounted on a vehicle is provided by replacing only the expansion portion of the relay device while maintaining the basic portion of the relay device. Can be done.
  • the basic unit includes a communication unit and a zone control unit that controls the first in-vehicle device directly connected to the own device, and includes the communication unit and the zone control unit.
  • the zone control unit is configured as a separate body that can be separated, and the communication unit is provided so as to be replaceable according to another relay device or an in-vehicle device communicably connected to the own device.
  • the communication unit and the zone control unit included in the foundation are configured as separate bodies that can be separated.
  • the relay device is communicably connected to another relay device or in-vehicle device via the communication unit, and even if the number of these other relay devices fluctuates, the communication unit responds to the change. By replacing the above, it is possible to flexibly respond to fluctuations in the number.
  • the communication unit has a CAN communication unit corresponding to the CAN protocol, an Ethernet communication unit corresponding to the Ethernet protocol, and protocol conversion in the CAN protocol and the Ethernet protocol. Includes a protocol converter to perform.
  • the communication unit includes a CAN communication unit and an Ethernet communication unit, and further includes a protocol conversion unit that performs protocol conversion in the CAN protocol and the Ethernet protocol between the CAN communication unit and the Ethernet communication unit. Therefore, even if CAN and Ethernet are mixed in the protocol used for communication with other relay devices or in-vehicle devices that are communicably connected to the own device, it is possible to relay between these different protocols. can.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an in-vehicle system S including a relay device 1 (electric power) according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the relay device 1.
  • the in-vehicle system S includes a plurality of relay devices 1 mounted on the vehicle C and connected to each other.
  • These plurality of relay devices 1 distribute and relay the electric power supplied from the power supply device 6 to the in-vehicle device 5 mounted on the vehicle C. Details regarding the configuration of the relay device 1 will be described later.
  • the power supply device 6 may be an auxiliary device (DCDC converter) or an alternator or the like that steps down and outputs a high-voltage power storage device such as a lead battery, a lithium ion battery, or a lithium ion battery.
  • a high-voltage power storage device such as a lead battery, a lithium ion battery, or a lithium ion battery.
  • the in-vehicle device 5 includes an in-vehicle load 51, a sensor 52, and an in-vehicle ECU 53.
  • the in-vehicle load 51 is, for example, a lamp or a driving device such as a motor or a car air conditioner.
  • the sensor 52 is, for example, an imaging unit such as a COMS camera that captures a landscape outside the vehicle, an infrared sensor that detects a target located outside the vehicle, a millimeter-wave radar, or LiDAR (Light Detection and Ranging).
  • the in-vehicle ECU 53 Electric Control Unit
  • One of the plurality of relay devices 1 is directly connected to the power supply device 6 by the trunk system power wiring 71.
  • the relay device 1 directly connected to the power supply device 6 in the current flow direction with the power supply device 6 on the upstream side is connected to another relay device 1 located on the downstream side of the relay device 1 and the main line power wiring 71. Is connected by. Therefore, the other relay device 1 is connected to the power supply device 6 via the relay device 1 that is directly connected to the power supply device 6.
  • the plurality of relay devices 1 form a connection form in which the relay devices 1 directly connected to the power supply device 6 are connected in cascade.
  • Each relay device 1 includes a foundation portion 2 and an expansion portion 3. Although details will be dictated, these foundations 2 and expansions 3 are separably configured and can be replaced (replaceable) according to the in-vehicle device 5 (second in-vehicle device) connected to the expansions 3. It is provided in.
  • the trunk line system power wiring 71 extended from the power supply device 6 is connected to the expansion unit 3.
  • the trunk line system power wiring 71 connected to the expansion unit 3 is inserted into the relay device 1 via the power terminal 11 of the relay device 1, and is wired in the relay device 1 as a power line 12 (power system internal bus).
  • the power line 12 is branched by a power branching unit 31 included in the expansion unit 3, and is arranged (extended) as a single or a plurality of trunk line system power wiring 71 toward the downstream side of the own device.
  • Each of the single or plurality of trunk system power wiring 71 arranged via the expansion unit 3 of the relay device 1 is further branched in the electric distribution box 4 by being connected to the electric distribution box 4, for example. Ru.
  • the electric distribution box 4 is a box body having an electric wiring structure in which the connected main line power wiring 71 is branched into a plurality of branch line power wirings 72, and includes electric parts such as a relay or a fuse 13. May be good.
  • in-vehicle devices 5 (second in-vehicle devices) are connected to the electric distribution box 4 by branch line system power wiring 72, and power is supplied from the power supply device 6 to these in-vehicle devices 5 (second in-vehicle devices). Will be.
  • the vehicle-mounted device 5 connected to the downstream side of the expansion unit 3 via the expansion unit 3 of the relay device 1 corresponds to the second vehicle-mounted device.
  • the expansion unit 3 and the foundation unit 2 are electrically connected to each other by a power line 12 branched by the power branch unit 31.
  • An in-vehicle device 5 (first in-vehicle device) is connected to each of the power lines 12 wired in the foundation portion 2 via a power terminal 11 and a branch line system power wiring 72.
  • the vehicle-mounted device 5 connected to the power line 12 wired to the foundation portion 2 in this way is the vehicle-mounted device 5 directly connected to the relay device 1 (base portion 2), and corresponds to the first vehicle-mounted device. Power is supplied from the power supply device 6 to the vehicle-mounted device 5 (first vehicle-mounted device) via the foundation portion 2.
  • the in-vehicle device 5 mounted on the vehicle C it is assumed that the in-vehicle device 5 will be added after the vehicle C is shipped to the market, but the number or type of the expansion unit 3 will be changed by the addition or the like. It is configured to be replaceable (replaceable) corresponding to the in-vehicle device 5. That is, by configuring the relay device 1 with the separable foundation portion 2 and the expansion portion 3, even if the number of in-vehicle devices 5 mounted on the vehicle C is increased, the expansion in the relay device 1 is performed. By replacing only the unit 3 according to the increased in-vehicle device 5, it is possible to expand or improve the function of the relay device 1 while eliminating the need to replace the basic unit 2.
  • the in-vehicle system S includes three relay devices 1. As an example, these three relay devices 1 are located in the engine room area where the power supply device 6 is mounted, the instrument panel area located in the center of the vehicle C, and the floor area located in the rear part of the vehicle C, respectively. It is placed.
  • the relay device 1 mounted in the engine room area is directly connected to the power supply device 6 by the main line power wiring 71.
  • the relay device 1 mounted on the instrument panel area and the floor area is connected to the power supply device 6 by the trunk line system power wiring 71 via the expansion portion 3 of the relay device 1 mounted on the engine room area. ..
  • Each of the relay devices 1 mounted on the instrument panel area and the floor area is connected to the electric distribution box 4 mounted on the same area via the expansion unit 3 of the own device.
  • each of the relay devices 1 is placed in each area of the vehicle C, and the relay device 1 and the in-vehicle device 5 (second in-vehicle device) are connected via the expansion unit 3 and the electric distribution box 4.
  • the degree of freedom in mounting the in-vehicle device 5 can be improved, and the efficiency of the arrangement of the power wiring (main line system power wiring 71, branch line system power wiring 72) in the vehicle C can be improved.
  • the relay device 1 includes a foundation portion 2 which is the main body of the relay device 1 and an expansion portion 3 which is configured as a separate body from the foundation portion 2.
  • the outer shell of the relay device 1 forms, for example, a rectangular box, and is formed by a foundation side housing 20 included in the foundation portion 2 and an expansion side housing 30 included in the expansion portion 3.
  • the foundation portion 2 is provided with a power terminal 11, a power line 12, and a fuse 13.
  • the expansion unit 3 is provided with a power terminal 11, a power line 12, a fuse 13, and a power branch 31.
  • the fuse 13 may be a semiconductor fuse 14 using a FET (Field effect transistor) or the like.
  • the power supply terminal 6 or the trunk line power wiring 71 arranged (extended) from the expansion unit 3 of the other relay device 1 is connected to the power terminal 11 of the expansion unit 3.
  • the power line 12 of the expansion unit 3 is connected to the main line system power wiring 71 via the power terminal 11.
  • the power line 12 of the expansion unit 3 is provided with a power branching unit 31 for branching the power line 12.
  • a fuse 13 having a rated breaking capacity, which is determined based on the current value flowing through each branched power line 12, is provided on the downstream side of the power branch portion 31 in the current flow direction.
  • the fuse 13 includes a blown type fuse 13 and a semiconductor fuse 14.
  • Each of the fuses 13 provided in the expansion unit 3 corresponds to the rated breaking capacity determined based on the current value flowing through each branched power line 12, that is, the vehicle-mounted device 5 (second vehicle-mounted device 5) connected to the expansion unit 3.
  • Equipment Corresponds to each load capacity (current capacity).
  • the fuse 13 may also be provided on the upstream side of the power branching portion 31, that is, on the power line 12 before being branched by the power branching portion 31.
  • the rated breaking capacity of the fuse 13 is determined based on the total value of the load capacities (current capacities) of the in-vehicle devices 5 (first in-vehicle device and second in-vehicle device) connected to the expansion unit 3 and the foundation unit 2.
  • the branched power lines 12 are connected to the trunk line power wiring 71 interposed between the other relay device 1 or the electric distribution box 4 via the power terminal 11 located on the downstream side of the fuse 13.
  • the trunk system power wiring 71 arranged from the power supply device 6 and inserted into the expansion unit 3 is branched by the power branching unit 31 provided in the expansion unit 3, and each of the branched trunk line system power wiring 71 is the expansion unit. It is connected to another relay device 1 or an electric distribution box 4 located downstream of 3.
  • the expansion unit 3 is configured as a separate body that can be separated from the foundation unit 2. Even if the number of in-vehicle devices 5 (second in-vehicle devices) connected to the downstream side in the current flow direction from the expansion unit 3 increases, or the type of the in-vehicle devices 5 is changed, these in-vehicle devices 5 By replacing (replacement) the expansion unit 3 in response to an increase or change in the number of vehicles, it is possible to cope with an increase in the total load capacity of the vehicle-mounted device 5 (second vehicle-mounted device). As a result, the function of the relay device 1 can be improved without replacing the base portion 2.
  • a trunk line power wiring 71 for connecting to the power supply device 6 or another relay device 1 is inserted in the expansion unit 3.
  • the trunk line system power wiring 71 inserted through the expansion portion 3 is joined to the power line 12 located upstream of the power branch portion 31 via the power terminal 11.
  • the permissible current of the power line 12 located upstream of the power branching unit 31 is determined according to the number or type of the vehicle-mounted device 5 (second vehicle-mounted device) connected to the expansion unit 3. Further, the fuse 13 whose breaking capacity is determined according to the permissible current may be provided on the power line 12 located upstream of the power branch portion 31.
  • the trunk line system power wiring 71 such as the power supply device 6 is inserted into the expansion unit 3, and the power line 12 before being branched by the power branching unit 31 is wired.
  • An expansion having an appropriate allowable current power line 12 and a fuse 13 according to the vehicle-mounted device 5 (second vehicle-mounted device) connected to the expansion unit 3 and the vehicle-mounted device 5 (first vehicle-mounted device) connected to the base unit 2.
  • a part of the power line 12 branched by the power branch portion 31 of the expansion unit 3 is wired as the power line 12 of the base unit 2.
  • An in-vehicle device 5 such as an in-vehicle load 51, a sensor 52, and an in-vehicle ECU 53 is connected to each of these power lines 12 via a power terminal 11 and a branch line system power wiring 72. That is, these in-vehicle devices 5 (first in-vehicle devices) are directly connected to the foundation portion 2 which is the main body of the relay device 1.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the foundation portion 2 and the expansion portion 3 included in the relay device 1.
  • the base portion 2 of the relay device 1 is fastened to a structural member such as a vehicle body frame (not shown).
  • the expansion unit 3 of the relay device 1 is configured as a separate body that can be separated from the foundation unit 2, and is divided into the number of the in-vehicle device 5, the electric distribution box 4, or the other relay device 1 connected to the expansion unit 3. It is provided so that it can be replaced accordingly.
  • the foundation portion 2 and the expansion portion 3 have a separable configuration.
  • the engagement portion 201 of the foundation side housing 20 and the expansion side housing 30 that engages with or engages with the engagement portion 201. It is composed of the engaged portion 301 of.
  • the expansion portion 3 can be replaced with respect to the foundation portion 2 by the engaging portion 201 of the foundation side housing 20 and the engaged portion 301 of the expansion side housing 30 which are engaged with each other or are engaged with each other in this way (the expansion portion 3 can be replaced with respect to the foundation portion 2).
  • the exchangeable part 10 is formed so that it can be replaced.
  • the exchangeable portion 10 formed by the engaging portion 201 and the engaged portion 301 is, for example, a structure in which the engaging portion 201 and the engaged portion 301 are engaged with each other, a structure in which they are slid and engaged with each other by a rail or a groove, or a hooking claw. Includes various engaging structures such as holes into which claws are inserted.
  • the power line 12 in the foundation portion 2 branched by the power branching portion 31 by engaging or engaging the engaging portion 201 of the foundation side housing 20 and the engaged portion 301 of the expansion side housing 30.
  • the end of the power line 12 in the base portion 2 and the power line 12 in the expansion portion 3 are provided so as to be aligned with each other so that the power line 12 in the expansion portion 3 is joined.
  • the relay device 1 can be configured such that the expansion unit 3 can be easily replaced with respect to the foundation unit 2 by providing the replacement allowable unit 10.
  • a plurality of expansion units 3 in which the number of branches of the power line 12 (main line system power wiring 71) by the power branch unit 31 is different are illustrated.
  • Each of these plurality of expansion units 3 corresponds to the number of the vehicle-mounted device 5 (second vehicle-mounted device), the electric distribution box 4, or the other relay device 1 connected downstream of the own unit in the current flow direction.
  • the branched power line 12 and the fuse 13 corresponding to the load capacity of the in-vehicle device 5 and the like are provided.
  • the end portion of the power line 12 joined to the foundation portion 2 is aligned with the end portion of the power line 12 of the foundation portion 2. Therefore, by engaging or engaging the engaging portion 201 provided in the foundation portion 2 and the engaged portion 301 provided in the expansion side housing 30, the end portion of the power line 12 of the foundation portion 2 can be engaged. , The end portion of the power line 12 of any of the expansion portions 3 can be easily joined, and the expansion portion 3 can be provided in a replaceable manner.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an in-vehicle system S including a relay device 1 (electric power and communication) according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the relay device 1.
  • the relay device 1 of the second embodiment relays the power supplied from the power supply device 6, and also relays the communication data transmitted / received between the relay devices 1, the relay device 1 and the vehicle-mounted device 5, or the vehicle-mounted device 5. It is a communication relay device (PLB: Power Lan Box).
  • the relay device 1, the electric distribution box 4, and the in-vehicle device 5 are connected by the trunk line system power wiring 71 or the branch line system power wiring 72 as in the first embodiment, and the electric power supplied from the power supply device 6 is transmitted to these in-vehicle devices 5. It is distributed and powered.
  • the relay device 1 is communicably connected to another relay device 1 by a trunk line communication cable 81.
  • the trunk line communication cable 81 is, for example, an Ethernet (registered trademark) cable or a CAN bus.
  • the vehicle-mounted device 5 such as the vehicle-mounted ECU 53 directly connected to the relay device 1 via the base portion 2 of the relay device 1 is said to be connected via the branch line system power wiring 72 and the branch line system communication cable 82. It is connected to the relay device 1 so as to be communicable.
  • the branch line communication cable 82 is, for example, a wire harness such as a CAN (Controller Area Network) bus, a LIN (Local Interconnect Network) bus, or a serial cable (direct line).
  • An in-vehicle device 5 such as an in-vehicle ECU 53 connected to the relay device 1 via an expansion unit 3 of the relay device 1 is communicably connected to the relay device 1 via an intervening unit 33.
  • the number of intervening portions 33 connected to the expansion unit 3 is, for example, the same as the number of branches of the power line 12 in the expansion unit 3, and is determined according to the number of in-vehicle devices 5 connected to the expansion unit 3. There may be.
  • the intervening portion 33 between the expansion unit 3 and the vehicle-mounted device 5 (second vehicle-mounted device) connected to the expansion unit 3 in this way, the control specifications in the vehicle-mounted device 5 (second vehicle-mounted device).
  • the difference in functional characteristics can be absorbed by the intervening portion 33.
  • the relay device 1 of the second embodiment further includes a storage unit 23, a control unit 21, a relay unit 22, and a communication port 15.
  • the storage unit 23 is composed of a volatile memory element such as RAM (RandomAccessMemory) or a non-volatile memory element such as ROM (ReadOnlyMemory), EEPROM (ElectricallyErasableProgrammableROM) or flash memory.
  • a program for relaying communication data, a program for controlling an in-vehicle device 5 connected to the own device, and data to be referred to at the time of processing are stored in advance.
  • the program stored in the storage unit 23 may be a program stored in a control program read from a recording medium (not shown) readable by the control unit 21. Further, the program may be downloaded from an external computer (not shown) connected to a communication network (not shown) and stored in the storage unit 23. Further, the storage unit 23 may store information regarding route information (routing table) defined based on the communication protocol when performing relay control.
  • the control unit 21 is composed of a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), or the like, and various control processes and operations are performed by reading and executing programs and data stored in advance in the storage unit 23. It is designed to perform processing and the like.
  • the control unit 21 may function as a CAN or LIN gateway or a layer 3 switch by executing a program or the like, and may control relay.
  • the relay unit 22 is composed of, for example, an IC chip based on an FPGA (Field Programmable Gate Array) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), and is a CAN or LIN transceiver that controls relay based on a circuit configuration (relay circuit) such as an FPGA. , May function as a layer 2 switch.
  • a communication port 15 for communicating with another relay device 1, an in-vehicle device 5, or an intervening unit 33 is connected to the relay unit 22 via a communication line 16.
  • control unit 21 and the relay unit 22 have been described as separate functional units, but the present invention is not limited to this, and for example, the control unit 21 and the relay unit 22 are integrated by an SOC (System on a chip) for relaying. It may perform processing related to control and control of the in-vehicle device 5 connected to the own device.
  • control unit 21, the relay unit 22, and the storage unit 23 may be configured by a microcomputer or the like in which these are integrated and packaged.
  • the control unit 21 or the relay unit 22 may perform conversion processing (protocol conversion) between different protocols such as Ethernet, CAN, and LIN.
  • the communication line 16 wired from the relay unit 22 to the in-vehicle device 5 or the intervening unit 33 includes the first communication line 24 and the second communication line 32.
  • the first communication line 24 is provided in the foundation portion 2 and is wired in the foundation portion 2.
  • the second communication line 32 is provided in the expansion unit 3 and is wired in the expansion unit 3.
  • the first communication line 24 and the second communication line 32 are aligned in the same manner as the power line 12 in the base portion 2 and the power line 12 in the expansion portion 3 in the first embodiment, and the engaging portion of the base side housing 20.
  • the 201 and the engaged portion 301 of the expansion side housing 30 are joined by engaging with each other.
  • the in-vehicle device 5 (first in-vehicle device) connected to the foundation portion 2 is connected to the relay device 1 by the branch line system power wiring 72 and the branch line system communication cable 82 via the connector 17 of the foundation portion 2.
  • the connector 17 of the foundation portion 2 may be a composite connector including a power terminal 11 and a communication port 15.
  • the intervening portion 33 joined to the expansion portion 3 is connected to the relay device 1 by the branch line system power wiring 72 and the branch line system communication cable 82 via the connector 17 of the expansion portion 3.
  • the connector 17 of the expansion unit 3 may be a composite connector including a power terminal 11 and a communication port 15.
  • the intervening portion 33 includes a connector 331 for joining to the expansion portion 3 and a connector 331 for connecting to the vehicle-mounted device 5, the expansion portion 3 and the vehicle-mounted device 5 (second vehicle-mounted device 5) connected to the expansion portion 3. It is provided between the device and the device).
  • the intervening unit 33 includes a processing unit 332 composed of a microcomputer having a communication function such as LIN, a multifunctional MPU, or the like, similarly to the basic unit 2.
  • the intervening portion 33 and the expansion portion 3 are joined by the respective connectors 17, and the power line 12 and the second communication line 32 of the expansion portion 3 are joined to the power line and the communication line of the intervening portion 33 via these connectors 17.
  • the processing unit 332 of the intervening unit 33 is a semiconductor switch 333 such as a FET or a semiconductor switch 333 provided in its own unit based on communication data transmitted from the relay unit 22 or the control unit 21 of the base unit 2 via the second communication line 32. Controls the input / output IF334.
  • the internal configuration of the intervening portion 33 is determined based on the type, model, and functional specifications of the in-vehicle device 5 connected to the intervening portion 33.
  • the processing unit 332 of the intervening unit 33 transmits communication data including control data or control signals output (transmitted) from the control unit 21 or the relay unit 22 of the basic unit 2 in accordance with a predetermined protocol such as LIN.
  • the in-vehicle device 5 that is acquired and connected to the intervening portion 33 is controlled based on the communication data (control data).
  • the basic unit The influence on the program specifications of the control unit 21 included in 2 or the control circuit specifications of the relay unit 22 can be mitigated, and the availability of the relay device 1 can be improved.
  • the expansion unit 3 is provided so as to be replaceable according to the number of vehicle-mounted devices 5 (second vehicle-mounted devices) connected to the expansion unit 3. Further, the intervening portion 33 interposed between the expansion unit 3 and the in-vehicle device 5 (second in-vehicle device) is provided by a processing unit 332 having a communication function with the relay unit 22 or the control unit 21 provided in the base unit 2. Differences that occur between individual vehicle-mounted devices 5 (second vehicle-mounted devices) are absorbed depending on the control specifications or functional characteristics of the vehicle-mounted device 5 (second vehicle-mounted device).
  • vehicle-mounted device 5 (second vehicle-mounted device) is increased or changed due to the combination of the expansion unit 3 and the intervening unit 33, various vehicle-mounted devices 5 (second vehicle-mounted device) can be continuously used while the foundation unit 2 is continuously used.
  • the device 5 can be supported, and the availability of the relay device 1 can be improved.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the foundation portion 2 and the expansion portion 3 included in the relay device 1 according to the third embodiment.
  • the expansion unit 3 separably configured with respect to the foundation unit 2 is exemplified as one, but the present invention is not limited thereto.
  • the relay device 1 may have a plurality of expansion portions 3 with respect to a single foundation portion 2.
  • the relay device 1 includes two expansion units 3, but the relay device 1 may include three or more expansion units 3. ..
  • any of the expansion portions 3 is engaged with the foundation portion 2 by the exchangeable portion 10 (engagement portion 201 and engaged portion 301) as in the first embodiment or the second embodiment. Will be done. Further, another expansion unit 3 is engaged with the expansion unit 3 by the replacement allowable unit 10 as in the first embodiment or the second embodiment. An engaged portion 301 is also provided in the expansion side housing 30 of the expansion portion 3 that is further engaged with the expansion portion 3 that is engaged with the foundation portion 2 in a stacked manner, and these are engaged with each other.
  • the exchangeable portion 10 is formed by the engaging portion 201 and the engaged portion 301 formed by the expanding portions 3 respectively.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the relay device 1 according to the fourth embodiment.
  • the relay device 1 according to the fourth embodiment includes a foundation portion 2 and an expansion portion 3 as in the first and second embodiments, and the expansion unit 3 is an in-vehicle device 5 (second in-vehicle device) connected to the expansion unit 3. ), Etc., are provided so that they can be replaced.
  • the basic portion 2 of the relay device 1 according to the fourth embodiment includes a communication unit 25 and a zone control unit 26, and the communication unit 25 and the zone control unit 26 are configured as separate bodies that can be separated.
  • the relay device 1 of the fourth embodiment includes the expansion unit 3 and three parts (expansion unit 3, communication unit 25, and zone control unit 26) composed of the communication unit 25 and the zone control unit 26 constituting the foundation unit 2.
  • the configuration is separable by the replacement allowable unit 10 similar to that of the first embodiment.
  • the foundation portion 2 composed of the communication unit 25 and the zone control unit 26 includes a power terminal 11, a power line 12, and a fuse 13.
  • the fuse 13 may be a semiconductor fuse 14 using a FET (Field effect transistor) or the like.
  • the connection form of the power terminal 11 and the power line 12 is the same as that of the first and second embodiments.
  • the basic unit 2 composed of the communication unit 25 and the zone control unit 26 has a storage unit 23, a control unit 21, a relay unit 22 (Ethernet communication unit 251, CAN communication unit 252, and protocol conversion unit) as in the second embodiment. 253) and a communication port 15 (Ethernet port 151, CAN port 152).
  • the components for controlling the first in-vehicle device directly connected to the relay device 1 are housed in the zone control unit 26, and the relay device 1 is another relay device.
  • the components for communicating the first magnitude and the like are housed in the communication unit 25.
  • the zone control unit 26 houses a control unit 21 and a storage unit, and further houses a power terminal 11, a power line 12, a fuse 13, and a semiconductor fuse 14 for supplying power to the first communication line.
  • the communication unit 25 includes an Ethernet communication unit 251, a CAN communication unit 252, a relay unit 22 composed of a protocol conversion unit 253, and an Ethernet corresponding to a communication protocol with another relay device 1 or an in-vehicle device 5 such as an in-vehicle ECU.
  • Port 151 and CAN port 152 are stored.
  • the Ethernet port 151 and the CAN port 152, and the Ethernet communication unit 251 and the CAN communication unit 252, the corresponding communication port 15 and the communication unit are connected by a communication line 16.
  • the Ethernet communication unit 251 is a layer 2 switch configured by, for example, FPGA or ASIC.
  • the CAN communication unit 252 is a CAN transceiver configured by, for example, FPGA or ASIC.
  • the protocol conversion unit 253 is configured in, for example, a microcomputer or the like, and has a function of performing conversion processing (protocol conversion) between different protocols such as a layer 3 switch, a CAN gateway, and Ethernet and CAN.
  • the protocol conversion unit 253 may further have a security function such as a firewall.
  • the relay unit 22 composed of the Ethernet communication unit 251 and the CAN communication unit 252 and the protocol conversion unit 253 performs relay processing between the communication port 15 by the Ethernet port 151 and the CAN port 152. Further, the relay unit 22 outputs the data transmitted to the own device to the control unit 21 in the zone control unit 26 connected via the internal bus.
  • the control unit 21 performs processing related to control of the first in-vehicle device directly connected to the own device based on the data output from the relay unit 22 in the communication unit 25.
  • the control unit 21 controls on / off the semiconductor relay provided on the power line 12 connected to the first vehicle-mounted device based on the data output from the relay unit 22 in the communication unit 25, for example, to control the first vehicle-mounted device. It may be the one that controls the drive of the device.
  • the control unit 21 acquires an input signal output from the sensor 52 (first in-vehicle device) directly connected to the own device, and relays the control data generated based on the acquired input signal in the communication unit 25. It may be output to the unit 22 and transmitted to another relay device 1 or the like via the relay unit 22.
  • the communication unit 25 is provided with an Ethernet communication unit 251 and a CAN communication unit 252 and a protocol conversion unit 253, but the present invention is not limited to this.
  • the communication unit 25 may have only the communication unit of either the Ethernet communication unit 251 or the CAN communication unit 252. When the communication unit 25 corresponds to only a single protocol in this way, the protocol conversion unit 253 becomes unnecessary.
  • the communication unit 25 may include a communication unit corresponding to another protocol, such as a LIN communication unit.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the communication unit 25 and the zone control unit 26 included in the base portion 2 of the relay device 1.
  • the zone control unit 26 constituting the base portion 2 of the relay device 1 is fastened to a structural member such as a vehicle body frame (not shown).
  • the expansion unit 3 of the relay device 1 is configured as a separate body that can be separated from the foundation unit 2 (zone control unit 26), and the in-vehicle device 5 connected to the expansion unit 3 as in the first embodiment. It is provided so as to be replaceable depending on the number of electric distribution boxes 4 or other relay devices 1.
  • the relay device 1 has a structure that can be separated by three parts including a communication unit 25, a zone control unit 26, and an expansion unit 3.
  • the engagement between the expansion unit 3 and the foundation unit 2 (communication unit 25 and zone control unit 26) is the same as in the first embodiment, in which the engagement portion 201 of the foundation side housing 20 and the engagement portion 201 are engaged or engaged with each other. This is done by the engaged portion 301 of the expanding side housing 30 to be aligned. In this case, the engaging portion 201 of the foundation side housing 20 is provided in the zone control unit 26.
  • the power line 12 inside and the power line 12 inside the expansion unit 3 are joined in the same manner as in the first embodiment. That is, the end of the power line 12 in the foundation portion 2 (zone control unit 26) branched by the power branch portion 31 and the end of the power line 12 in the expansion portion 3 are aligned in the same manner as in the first embodiment. It is provided.
  • the communication unit 25 and the zone control unit 26 are also configured to be separable as in the basic portion 2 and the expansion portion 3 of the first embodiment. It is composed of an engaged portion 202 of a zone control unit 26 that engages with or engages with the joint portion 201.
  • the communication unit 25 can be replaced (replaceable) with respect to the zone control unit 26 by the engaging portion 201 of the communication unit 25 and the engaged portion 202 of the zone control unit 26 which are engaged with or engaged with each other in this way. ) Is formed.
  • the exchangeable part 10 formed by the engaging part 201 of the communication unit 25 and the engaged part 202 of the zone control unit 26 has a structure, a rail, or a groove that is aligned with each other by a concave-convex shape as in the first embodiment. It includes various engaging structures such as a structure for sliding and engaging, or a hooking claw and a hole into which the claw is inserted.
  • a plurality of communication units 25 having different numbers of communication ports 15 (Ethernet port 151, CAN port 152) to which the Ethernet communication unit 251 and the CAN communication unit 252 are connected are illustrated.
  • the end of the internal bus extending from the relay unit 22 (protocol conversion unit 253) is aligned with the end of the internal bus extending from the control unit 21. Therefore, by engaging or engaging the engaging portion 201 of the communication unit 25 and the engaged portion 202 of the zone control unit 26, the ends of each of these internal buses are easily joined, and the communication unit 25 is replaced. It can be provided if possible.
  • the communication unit 25 is replaceably provided for the zone control unit 26, but the present invention is not limited to this.
  • the communication unit 25 is fixedly fastened to a structural member such as a vehicle body frame (not shown), and the number or type of the first in-vehicle device directly connected to the relay device 1 is determined.
  • the zone control unit 26 may be provided in a replaceable manner.
  • the functions of these units can be separated by storing the components according to the functions of the individual units separately.
  • the communication unit 25 can be replaced (replaced) flexibly.

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Abstract

中継装置は、車両に搭載され、第１車載装置及び第２車載装置を含む複数の車載装置に電力を分配して中継する中継装置であって、前記車両に搭載される電源装置から延設される幹線系電力配線が接続される拡張部と、前記拡張部を介して、前記電源装置から供給される電力を分配して、自装置に直接接続される複数の前記第１車載装置に供給する基礎部とを備え、前記拡張部は、前記基礎部から分離可能な別体として構成されており、前記拡張部は、前記電源装置を上流とした電流の流れ方向において、前記拡張部よりも下流に接続される前記第２車載装置に応じて取り換え可能に設けられている。

Description

中継装置
　本開示は、中継装置に関する。
　本出願は、２０２０年６月１８日出願の日本出願第２０２０－１０５５１２号及び２０２０年９月２９日出願の日本出願第２０２０－１６３３７４号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　車両には、蓄電装置等の車両用電源が搭載されており、当該車両用電源からの電力線を分岐し、分岐した電力線を介してＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の車載機器（負荷）に電力を分配して供給する配線分岐箱が知られている（例えば特許文献１）。
　特許文献１の車両用電気接続箱は、車両用電源に接続される電源端子、当該電源端子に接続されたリレー及び、当該リレーの後段側に位置し、４系統に分岐された電線を備えている。４系統に分岐された電線夫々には、負荷が接続されており、これら４つの負荷夫々には、車両用電源からの電力が分配されて供給される。
特開２０１４－９４６６０号公報
　本開示の一態様に係る中継装置は、車両に搭載され、第１車載装置及び第２車載装置を含む複数の車載装置に電力を分配して中継する中継装置であって、前記車両に搭載される電源装置から延設される幹線系電力配線が接続される拡張部と、前記拡張部を介して、前記電源装置から供給される電力を分配して、自装置に直接接続される複数の前記第１車載装置に供給する基礎部とを備え、前記拡張部は、前記基礎部から分離可能な別体として構成されており、前記拡張部は、前記電源装置を上流とした電流の流れ方向において、前記拡張部よりも下流に接続される前記第２車載装置に応じて取り換え可能に設けられている。
実施形態１に係る中継装置（電力）を含む車載システムを示す模式図である。 中継装置の構成を示すブロック図である。 中継装置に含まれる基礎部と拡張部との連関を示す説明図である。 実施形態２に係る中継装置（電力及び通信）を含む車載システムを示す模式図である。 中継装置の構成を示すブロック図である。 実施形態３に係る中継装置に含まれる基礎部と拡張部との連関を示す説明図である。 実施形態４に係る中継装置の構成を示すブロック図である。 中継装置の基礎部に含まれる通信ユニットとゾーン制御ユニットとの連関を示す説明図である。
［本開示が解決しようとする課題］
　特許文献１の配線分岐箱は、車両に搭載される負荷が増加され、当該負荷の個数が配線分岐箱による分岐数よりも多くなった場合について、考慮されていないという問題点がある。
　本開示は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、車両に搭載される車載装置の増加等の変更に対応することができる中継装置等を提供することを目的とする。
［本開示の効果］
　本開示の一態様によれば、車両に搭載される車載装置の増加に対応する中継装置を提供することができる。
［本開示の実施形態の説明］
　最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
（１）本開示の一態様に係る中継装置は、車両に搭載され、第１車載装置及び第２車載装置を含む複数の車載装置に電力を分配して中継する中継装置であって、前記車両に搭載される電源装置から延設される幹線系電力配線が接続される拡張部と、前記拡張部を介して、前記電源装置から供給される電力を分配して、自装置に直接接続される複数の前記第１車載装置に供給する基礎部とを備え、前記拡張部は、前記基礎部から分離可能な別体として構成されており、前記拡張部は、前記電源装置を上流とした電流の流れ方向において、前記拡張部よりも下流に接続される前記第２車載装置に応じて取り換え可能に設けられている。
　本態様にあたっては、中継装置を構成する拡張部と基礎部とは、分離可能な別体として構成されている。更に、拡張部は、電源装置からの電流の流れ方向において、下流に接続される第２車載装置の個数又は、第２車載装置の負荷容量の合計値に応じて取り換え可能に設けられている。従って、車両に搭載される車載装置が増設、又は、既載置の車載装置が交換等され、中継装置によって中継された電力が供給される車載装置の負荷容量が増加した場合であっても、拡張部のみを取り換えることにより当該負荷容量の増加に対応できる。当該拡張部を取り換えることにより、拡張部に含まれる幹線系電力配線を容易に交換することができ、中継装置に接続される車載装置の負荷容量に対応する幹線系電力配線を効率的に適用することができる。すなわち、中継装置に接続される車載装置の負荷容量が増加した場合であっても、拡張部のみを取り換えることにより、基礎部は、そのまま継続して用いることができるため、中継装置自体を交換することを不要とすることができる。更に、搭載される車載装置の種類、個数が異なる複数の車種に対し中継装置を用いることにより、拡張部は、これら複数の車種に対応した個々の拡張部を用い、基礎部は、これら複数の車種に対し共通的に用いられる共通部品化することができる。従って、当該部品の共通化により中継装置の製造コストを低減させることができる。
（２）本開示の一態様に係る中継装置は、前記拡張部は、前記第２車載装置の負荷容量に対応したヒューズを含む。
　本態様にあたっては、拡張部は、中継装置によって電力が分配される車載装置（第１車載装置及び第２車載装置）の負荷容量に合計値に対応した幹線系電力配線を含む。ヒューズの溶断特性は、当該ヒューズが接続される電線の許容電流に基づき決定される。拡張部は第２車載装置の負荷容量の合計値に対応したヒューズを含む。従って、当該拡張部を第２車載装置の負荷容量の合計値に応じて取り換えることにより、幹線系電力配線及びヒューズの双方を当該第２車載装置に対応させることができる。
（３）本開示の一態様に係る中継装置は、前記拡張部には、複数の前記第２車載装置に対し電力を分配するための電気分配箱が接続される。
　本態様にあたっては、電源装置を上流とした電流の流れ方向において、拡張部よりも下流には、複数の第２車載装置に対し電力を分配するための電気分配箱が接続される。従って、中継装置に接続される第２車載装置の個数が増加した場合であっても、当該電気分配箱を用いることにより、これら第２車載装置の増加に効率的に対応することができる。
（４）本開示の一態様に係る中継装置は、前記拡張部は、前記電源装置から接続される前記幹線系電力配線が分岐される電力分岐部を含む。
　本態様にあたっては、拡張部は、電源装置から接続される幹線系電力配線が分岐される電力分岐部を含むため、中継装置に接続される第２車載装置に対する配策の自由度を向上させることができる。
（５）本開示の一態様に係る中継装置は、前記基礎部は、複数の前記車載装置間にて送受信される通信データを中継するための中継部と、前記中継部と、前記第１車載装置とを通信可能に接続する第１通信線とを含み、前記拡張部は、前記中継部と、前記第２車載装置とを接続する第２通信線とを含み、前記第１通信線と前記第２通信線とは、接合される。
　本態様にあたっては、基礎部は、車載装置間にて送受信される通信データを中継するための中継部を含むため、中継装置に接続される第２車載装置が変更され、当該変更に応じて拡張部が取り換えられた場合であっても、基礎部に含まれる中継部は、そのまま継続して使用することができ、当該中継部の交換を不要とすることができる。
（６）本開示の一態様に係る中継装置は、前記拡張部に含まれる前記第２通信線は、前記拡張部に接続される前記第２車載装置の個数に応じて分岐されている。
　本態様にあたっては、拡張部に含まれる第２通信線は、拡張部に接続される第２車載装置の個数に応じて分岐されているため、中継装置に接続される第２車載装置の個数に効率的に対応することができる。
（７）本開示の一態様に係る中継装置は、前記拡張部と、前記第２車載装置との間に介在して設けられる介在部を備え、前記介在部は、前記第２通信線を介して前記中継部から出力された制御データを取得し、取得した前記制御データに基づき、前記介在部に接続される前記第２車載装置の制御に関する処理を行う。
　本態様にあたっては、中継装置は、拡張部と、第２車載装置との間に介在して設けられる介在部を備える。従って、第２車載装置は、介在部を介して、拡張部と接続される。当該介在部は、中継部から出力された制御データ基づき、自部に接続される第２車載装置を制御する。従って、介在部は、第２車載装置に対する制御系インターファイスとして機能するため、中継部と、個々の第２車載装置との間における制御データの通信仕様の差異を吸収し、中継部と第２車載装置それぞれとの間の通信を、効率的に行わせることができる。
（８）本開示の一態様に係る中継装置は、前記拡張部は、複数個あり、複数の前記拡張部は、互いに分離可能に構成されている。
　本態様にあたっては、中継装置は、複数の拡張部を備え、これら複数の拡張部それぞれは、互いに分離可能な別体として構成されている。従って、当該複数の拡張部による組み合わせを行うことにより、中継装置に接続される第２車載装置への対応の自由度を向上させ、中継装置の可用性を増加させることができる。
　本開示の一態様に係る取り換え方法は、車両に搭載され、第１車載装置及び第２車載装置を含む複数の車載装置に電力を分配して中継し、前記車両に搭載される電源装置から延設される幹線系電力配線が接続される拡張部と、前記拡張部を介して、前記電源装置から供給される電力を分配して、自装置に直接接続される複数の前記第１車載装置に供給する基礎部とを備える中継装置の取り換え方法であって、前記拡張部は、前記基礎部から分離可能な別体として構成されており、前記電源装置を上流とした電流の流れ方向において、前記拡張部よりも下流に接続される前記第２車載装置に応じて、前記拡張部を取り換える。
　本態様にあたっては、中継装置の基礎部を維持しつつ、中継装置の拡張部のみを取り換えることにより、車両に搭載される車載装置の増加等の変更に対応する中継装置の取り換え方法を提供することができる。
（９）本開示の一態様に係る中継装置は、前記基礎部は、通信ユニットと、自装置に直接接続される前記第１車載装置の制御を行うゾーン制御ユニットとを含み、前記通信ユニット及び前記ゾーン制御ユニットは、分離可能な別体として構成されており、前記通信ユニットは、自装置に通信可能に接続される他の中継装置又は車載装置に応じて取り換え可能に設けられている。
　本態様にあたっては、基礎部に含まれる通信ユニット及びゾーン制御ユニットは、分離可能な別体として構成されている。中継装置は、通信ユニットを介して、他の中継装置又は車載装置と通信可能に接続されるところ、これら他の中継装置等の個数が変動した場合であっても、当該変動に応じて通信ユニットを取り換えることにより、当該個数の変動等に柔軟に対応することができる。
（１０）本開示の一態様に係る中継装置は、前記通信ユニットは、ＣＡＮプロトコルに対応したＣＡＮ通信部と、イーサネットプロトコルに対応したイーサネット通信部と、前記ＣＡＮプロトコル及び前記イーサネットプロトコルにおけるプロトコル変換を行うプロトコル変換部とを含む。
　本態様にあたっては、通信ユニットは、ＣＡＮ通信部及びイーサネット通信部を含み、更にＣＡＮ通信部とイーサネット通信部との間にて、ＣＡＮプロトコル及びイーサネットプロトコルにおけるプロトコル変換を行うプロトコル変換部を含む。従って、自装置に通信可能に接続される他の中継装置又は車載装置との通信にて用いるプロトコルにおいて、ＣＡＮ及びイーサネットが混在した場合であっても、これら異なるプロトコル間での中継を行うことができる。
［本開示の実施形態の詳細］
　本開示をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。本開示の実施形態に係る中継装置１を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及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。
（実施形態１）
　図１は、実施形態１に係る中継装置１（電力）を含む車載システムＳを示す模式図である。図２は、中継装置１の構成を示すブロック図である。車載システムＳは、車両Ｃに搭載され、互い接続された複数の中継装置１を含む。
　これら複数の中継装置１は、車両Ｃに搭載される車載装置５に対し、電源装置６から供給される電力を分配して中継する。中継装置１の構成に関する詳細は、後述する。
　電源装置６は、鉛バッテリー、リチウムイオン電池、リチウムイオン電池等の高圧蓄電装置を降圧して出力する補機（ＤＣＤＣコンバータ）、又はオルタネータ等であってもよい。
　車載装置５は、車載負荷５１、センサ５２及び車載ＥＣＵ５３を含む。車載負荷５１は、例えば、ランプ又は、モータ、カーエアコン等の駆動装置である。センサ５２は、例えば、車外の風景を撮像するＣＯＭＳカメラ等の撮像部及び、車外に位置する物標を検出する赤外線センサ、ミリ波レーダー又はＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）である。車載ＥＣＵ５３（Electronic Control Unit）は、通信機能を有するマイクロコンピュータ等で構成される制御装置である。
　複数の中継装置１のうちのいずれかの中継装置１は、幹線系電力配線７１によって、電源装置６と直接、接続されている。電源装置６を上流側とした電流の流れ方向において、当該電源装置６と直接接続されている中継装置１は、当該中継装置１の下流側に位置する他の中継装置１と幹線系電力配線７１によって、接続されている。従って、当該他の中継装置１は、電源装置６と直接接続されている中継装置１を介して、電源装置６と接続されている。このように互いに接続されることにより、複数の中継装置１は、電源装置６と直接接続されている中継装置１から、カスケード接続される接続形態を構成している。
　中継装置１それぞれは、基礎部２と拡張部３とを備える。詳細は口述するが、これら基礎部２及び拡張部３は、分離可能に構成されており、拡張部３に接続される車載装置５（第２車載装置）に応じて、取り換え可能（置換可能）に設けられている。
　拡張部３には、電源装置６から延設された幹線系電力配線７１が接続される。拡張部３に接続された幹線系電力配線７１は、中継装置１の電力端子１１を介して中継装置１内に挿通され、電力線１２（電力系内部バス）として中継装置１内にて配線されている。電力線１２は、当該拡張部３に含まれる電力分岐部３１によって分岐され、自装置よりも下流側に向けて、単一又は複数の幹線系電力配線７１として配策（延設）される。
　中継装置１の拡張部３を介して配策される単一又は複数の幹線系電力配線７１それぞれは、例えば、電気分配箱４に接続されることにより当該電気分配箱４にて、更に分岐される。電気分配箱４は、接続される幹線系電力配線７１を複数の支線系電力配線７２に分岐する電気配線構造を備えた箱体であり、リレー又はヒューズ１３等の電気部品を含むものであってもよい。
　当該電気分配箱４には支線系電力配線７２によって、各種の車載装置５（第２車載装置）が接続され、これら車載装置５（第２車載装置）に対し、電源装置６からの給電が行われる。中継装置１の拡張部３を介して当該拡張部３の下流側に接続される車載装置５は、第２車載装置に相当する。
　拡張部３と基礎部２とは、電力分岐部３１によって分岐される電力線１２にて、互いに電気的に接続されている。基礎部２内に配線される電力線１２夫々には、電力端子１１及び支線系電力配線７２を介して、車載装置５（第１車載装置）が接続される。このように基礎部２に配線された電力線１２に接続される車載装置５は、中継装置１（基礎部２）に直接、接続される車載装置５であり、第１車載装置に相当する。これら車載装置５（第１車載装置）に対する電源装置６からの給電は、基礎部２を介して行われる。
　車両Ｃに搭載される車載装置５は、当該車両Ｃの市場出荷後に、車載装置５が増設されることが想定されるところ、拡張部３は、増設等されることにより個数又は種類が変更される車載装置５に対応して、取り換え可能（置換可能）に構成されている。すなわち、中継装置１を、分離可能な基礎部２及び拡張部３によって構成することにより、車両Ｃに搭載される車載装置５の個数が増加等された場合であっても、中継装置１における拡張部３のみを当該増加等された車載装置５に応じて取り換えることにより、基礎部２の交換を不要としつつ、中継装置１の機能拡張又は機能向上を図ることができる。
　本実施形態における図示においては、車載システムＳは、３台の中継装置１を含むものとしている。これら３台の中継装置１は、一例として、電源装置６が載置されているエンジンルームエリア、車両Ｃの中央部に位置するインパネエリア、及び車両Ｃの後方部に位置するフロアエリアに、それぞれ載置されている。
　エンジンルームエリアに載置されている中継装置１は、電源装置６と幹線系電力配線７１によって、直接接続されている。インパネエリア及びフロアエリアに載置されている中継装置１は、エンジンルームエリアに載置されている中継装置１の拡張部３を介して幹線系電力配線７１により、電源装置６と接続されている。インパネエリア及びフロアエリアに載置されている中継装置１夫々は、自装置の拡張部３を介して同じエリアに載置される電気分配箱４と接続されている。
　このように中継装置１それぞれを車両Ｃにおける各エリアに載置する共に、当該中継装置１と車載装置５（第２車載装置）とを、拡張部３及び電気分配箱４を介して接続することにより、車載装置５の載置の自由度を向上させ、車両Ｃ内における電力配線（幹線系電力配線７１、支線系電力配線７２）の配策の効率化を図ることができる。
　中継装置１は、当該中継装置１の本体となる基礎部２と、基礎部２と分離可能な別体として構成される拡張部３を備える。中継装置１の外殻は、例えば矩形の箱体を成し、基礎部２が備える基礎側筐体２０と、拡張部３が備える拡張側筐体３０とによって形成される。
　基礎部２には、電力端子１１、電力線１２、及びヒューズ１３が、設けられている。拡張部３には、電力端子１１、電力線１２、ヒューズ１３、及び電力分岐部３１が、設けられている。ヒューズ１３は、ＦＥＴ（Field effect transistor）等を用いた半導体ヒューズ１４であってもよい。
　拡張部３の電力端子１１には、電源装置６又は、他の中継装置１の拡張部３から配策（延設）された幹線系電力配線７１が接続される。拡張部３の電力線１２は、電力端子１１を介して幹線系電力配線７１に接続される。拡張部３の電力線１２には、当該電力線１２を分岐する電力分岐部３１が設けられている。電力分岐部３１よりも、電流の流れ方向における下流側には、分岐された各電力線１２に流れる電流値に基づき決定される定格遮断容量のヒューズ１３が、設けられている。当該ヒューズ１３は、溶断型のヒューズ１３及び半導体ヒューズ１４を含む。拡張部３に設けられるヒューズ１３夫々は、分岐された各電力線１２に流れる電流値に基づき決定される定格遮断容量に対応しており、すなわち拡張部３に接続される車載装置５（第２車載装置）それぞれの負荷容量（電流容量）に対応している。
　電力分岐部３１の上流側、すなわち電力分岐部３１によって分岐される前の電力線１２においても、ヒューズ１３が設けられるものであってもよい。当該ヒューズ１３の定格遮断容量は、拡張部３及び基礎部２に接続される車載装置５（第１車載装置及び第２車載装置）の負荷容量（電流容量）の合計値に基づき決定される。
　当該ヒューズ１３の下流側に位置する電力端子１１を介して、分岐された電力線１２夫々は、他の中継装置１又は電気分配箱４との間に介在する幹線系電力配線７１に接続される。電源装置６から配策され、拡張部３に挿通された幹線系電力配線７１は、拡張部３に設けられる電力分岐部３１によって分岐され、分岐された幹線系電力配線７１それぞれは、当該拡張部３よりも下流に位置する他の中継装置１又は電気分配箱４に接続される。
　拡張部３は、基礎部２に対し分離可能な別体として構成されている。拡張部３よりも電流の流れ方向において下流側に接続される車載装置５（第２車載装置）の個数が増加、又は車載装置５の種類が変更された場合であっても、これら車載装置５の増加又は変更に応じて拡張部３を取り換える（交換）することにより、車載装置５（第２車載装置）の負荷容量の合計値の増加に対応することができる。これにより、基礎部２を交換することなく中継装置１の機能を向上させることができる。
　拡張部３には、電源装置６又は他の中継装置１と接続するための幹線系電力配線７１が挿通される。拡張部３に挿通された幹線系電力配線７１は、電力端子１１を介して、電力分岐部３１よりも上流に位置する電力線１２に接合される。拡張部３に接続される車載装置５（第２車載装置）の個数又は種類に応じて、当該電力分岐部３１よりも上流に位置する電力線１２の許容電流が決定される。また、当該許容電流に応じて、遮断容量が決定されるヒューズ１３が、電力分岐部３１よりも上流に位置する電力線１２に設けられるものであってもよい。
　これに対し、拡張部３には、電源装置６等の幹線系電力配線７１が挿通され、電力分岐部３１により分岐される前の電力線１２が配線される。拡張部３に接続される車載装置５（第２車載装置）及び、基礎部２接続される車載装置５（第１車載装置）に応じて、適切な許容電流の電力線１２及びヒューズ１３を有する拡張部３に取り換えることにより、中継装置１の可用性を向上させることができる。
　拡張部３の電力分岐部３１によって分岐された一部の電力線１２は、基礎部２の電力線１２として配線される。本実施形態における図示においては、当該基礎部２にて分岐されている電力線１２は、３本としてあり、それぞれの電力線１２には、ヒューズ１３、半導体ヒューズ１４が設けられている。これら電力線１２夫々には、電力端子１１及び支線系電力配線７２を介して、車載負荷５１、センサ５２及び車載ＥＣＵ５３等の車載装置５（第１車載装置）が接続される。すなわち、これら車載装置５（第１車載装置）は、中継装置１の本体となる基礎部２に直接、接続される。
　図３は、中継装置１に含まれる基礎部２と拡張部３との連関を示す説明図である。中継装置１の基礎部２は、例えば車体フレーム（図示せず）等の構造部材に締結されている。中継装置１の拡張部３は、当該基礎部２に対し分離可能な別体として構成されており、拡張部３に接続される車載装置５、電気分配箱４又は他の中継装置１の個数に応じて、取り換え可能に設けられている。
　基礎部２と拡張部３とは、分離可能な構成とされており、例えば、基礎側筐体２０の係合部２０１と、当該係合部２０１に係合又は篏合する拡張側筐体３０の被係合部３０１によって構成される。このように互いに係合又は篏合される基礎側筐体２０の係合部２０１と、拡張側筐体３０の被係合部３０１とによって、基礎部２に対し、拡張部３を取り換え可能（置換可能）とする取換許容部１０が形成される。
　係合部２０１及び被係合部３０１により形成される取換許容部１０は、例えば、凹凸形状による篏合する構造、レール又は溝により互いにスライドさせて係合する構造、又は引掛け爪と当該爪が挿入される孔等の種々の係合構造を含む。基礎側筐体２０の係合部２０１と、拡張側筐体３０の被係合部３０１とが、係合又は篏合することにより、電力分岐部３１によって分岐された基礎部２内の電力線１２と、拡張部３内の電力線１２とが接合するように、基礎部２内の電力線１２の端部と、拡張部３内の電力線１２とは、互いに位置合わせして設けられている。このように中継装置１は、取換許容部１０を備えることにより、基礎部２に対し拡張部３を容易に取り換え可能な構成とすることができる。
　本実施形態においては、電力分岐部３１による電力線１２（幹線系電力配線７１）の分岐数が異なる複数の拡張部３を例示している。これら複数の拡張部３それぞれは、自部よりも電流の流れ方向にて下流に接続される車載装置５（第２車載装置）、電気分配箱４又は他の中継装置１の個数に対応して分岐された電力線１２及び、車載装置５等の負荷容量に対応したヒューズ１３を備えている。
　いずれの拡張部３においても、基礎部２に接合される電力線１２の端部は、基礎部２の電力線１２の端部と位置合わせされている。従って、基礎部２に設けられた係合部２０１と、拡張側筐体３０に設けられた被係合部３０１とを係合又は篏合させることにより、基礎部２の電力線１２の端部と、いずれの拡張部３の電力線１２の端部とを容易に接合させ、当該拡張部３を取り換え可能に設けることができる。
（実施形態２）
　図４は、実施形態２に係る中継装置１（電力及び通信）を含む車載システムＳを示す模式図である。図５は、中継装置１の構成を示すブロック図である。実施形態２の中継装置１は、電源装置６から供給される電力の中継に加え、中継装置１間、中継装置１と車載装置５、又は車載装置５間で送受信される通信データを中継する電力通信中継装置（ＰＬＢ：Power Lan Box）である。
　中継装置１、電気分配箱４及び車載装置５は、実施形態１と同様に幹線系電力配線７１又は支線系電力配線７２によって接続され、電源装置６から供給される電力が、これら車載装置５に分配されて給電される。中継装置１は、他の中継装置１と幹線系通信ケーブル８１によって、通信可能に接続されている。幹線系通信ケーブル８１は、例えばイーサネット（登録商標）ケーブル、又はＣＡＮバスである。
　中継装置１の基礎部２を介して当該中継装置１に直接接続される車載ＥＣＵ５３等の車載装置５（第１車載装置）は、支線系電力配線７２及び、支線系通信ケーブル８２を介して当該中継装置１と通信可能に接続される。支線系通信ケーブル８２は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）バス、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）バス、又はシリアルケーブル（じか線）等のワイヤーハーネスである。
　中継装置１の拡張部３を介して当該中継装置１に接続される車載ＥＣＵ５３等の車載装置５（第２車載装置）は、介在部３３を介して、当該中継装置１と通信可能に接続される。拡張部３に接続される介在部３３の個数は、例えば、拡張部３における電力線１２の分岐数と同数であり、拡張部３に接続される車載装置５の個数に応じて決定されるものであってもよい。このように拡張部３と、当該拡張部３に接続される車載装置５（第２車載装置）との間に介在部３３を設けることにより、当該車載装置５（第２車載装置）における制御仕様又は機能特性の差異を介在部３３によって吸収することができる。
　実施形態２の中継装置１は、更に記憶部２３、制御部２１、中継部２２、及び通信ポート１５を備える。記憶部２３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性のメモリ素子又は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）若しくはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子により構成してあり、通信データの中継用のプログラム、自装置に接続される車載装置５の制御用のプログラム、及び処理時に参照するデータが予め記憶してある。記憶部２３に記憶されたプログラムは、制御部２１が読み取り可能な記録媒体（図示せず）から読み出された制御プログラムを記憶したものであってもよい。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部コンピュータからプログラムをダウンロードし、記憶部２３に記憶させたものであってもよい。更に、記憶部２３には、中継制御を行うにあたり、通信プロトコルに基づき規定される経路情報（ルーティングテーブル）に関する情報が、記憶されるものであってもよい。
　制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等により構成してあり、記憶部２３に予め記憶されたプログラム及びデータを読み出して実行することにより、種々の制御処理及び演算処理等を行うようにしてある。制御部２１は、プログラム等を実行することにより、ＣＡＮ又はＬＩＮゲートウェイ、レイヤー３スイッチとして機能し、中継に関する制御を行うものであってもよい。
　中継部２２は、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）又はＡＳＣＩ（Application Specific Integrated Circuit）等によるＩＣチップにより構成され、ＦＰＧＡ等の回路構成（中継回路）に基づき中継に関する制御を行うＣＡＮ又はＬＩＮトランシーバ、レイヤー２スイッチとして機能するものであってもよい。中継部２２には、他の中継装置１、車載装置５又は介在部３３と通信するための通信ポート１５が、通信線１６を介して接続される。
　本実施形態において制御部２１及び中継部２２を別個の機能部として説明したがこれに限定されず、例えば、制御部２１及び中継部２２が一体化されたＳＯＣ（System on a chip）により、中継制御及び、自装置に接続される車載装置５の制御に関する処理を行うものであってもよい。又は、制御部２１、中継部２２及び記憶部２３は、これらが一体となってパッケージ化されたマイクロコンピュータ等によって構成されるものであってもよい。制御部２１又は中継部２２は、イーサネット、ＣＡＮ及びＬＩＮ等の異なるプロトコル間の変換処理（プロトコル変換）を行うものであってもよい。
　中継部２２から車載装置５又は介在部３３に配線される通信線１６は、第１通信線２４及び第２通信線３２を含む。第１通信線２４は、基礎部２に設けられており、基礎部２内にて配線されている。第２通信線３２は、拡張部３に設けられており、拡張部３内にて配線されている。第１通信線２４及び第２通信線３２は、実施形態１における基礎部２内の電力線１２及び拡張部３内の電力線１２と同様に位置合わせされており、基礎側筐体２０の係合部２０１と、拡張側筐体３０の被係合部３０１とが係合等することにより、接合される。
　基礎部２に接続される車載装置５（第１車載装置）は、基礎部２のコネクタ１７を介し、支線系電力配線７２及び支線系通信ケーブル８２によって、中継装置１と接続される。当該基礎部２のコネクタ１７は、電力端子１１及び通信ポート１５を含む複合コネクタであってもよい。
　拡張部３に接合される介在部３３は、拡張部３のコネクタ１７を介し、支線系電力配線７２及び支線系通信ケーブル８２によって、中継装置１と接続される。当該拡張部３のコネクタ１７は、電力端子１１及び通信ポート１５を含む複合コネクタであってもよい。
　介在部３３は、拡張部３と接合するためのコネクタ３３１及び、車載装置５と接続するためのコネクタ３３１を備え、拡張部３と、当該拡張部３に接続される車載装置５（第２車載装置）との間に介在して設けられる。介在部３３は、基礎部２と同様に例えばＬＩＮ等の通信機能を有するマイクロコンピュータ又は多機能ＭＰＵ等により構成される処理部３３２を備える。
　介在部３３と拡張部３とは、それぞれのコネクタ１７によって接合され、拡張部３の電力線１２及び第２通信線３２は、これらコネクタ１７を介して、介在部３３の電力線及び通信線に接合される。
　介在部３３の処理部３３２は、第２通信線３２を介して基礎部２の中継部２２又は制御部２１から送信された通信データに基づき、自部に設けられるＦＥＴ等の半導体スイッチ３３３又は、入出力ＩＦ３３４を制御する。
　介在部３３は、当該介在部３３に接続される車載装置５の種類、型式、機能仕様に基づき、リレー、半導体スイッチ３３３及び入出力ＩＦ３３４等の内部構成が決定される。介在部３３の処理部３３２は、例えばＬＩＮ等の所定のプロトコルに対応して、基礎部２の制御部２１又は中継部２２から出力（送信）された制御データ又は制御信号等を含む通信データを取得し、当該通信データ（制御データ）に基づき、介在部３３に接続される車載装置５を制御する。従って、拡張部３に接続される種々の車載装置５に応じて介在部３３の構成を決定することにより、拡張部３に接続される車載装置５が変更される場合であっても、基礎部２に含まれる制御部２１のプログラム仕様、又は中継部２２における制御回路仕様への影響を緩和することができ、中継装置１の可用性を向上させることができる。
　拡張部３は、当該拡張部３に接続される車載装置５（第２車載装置）の個数等に応じて、取り換え可能に設けられている。更に、拡張部３と車載装置５（第２車載装置）との間に介在する介在部３３は、基礎部２に設けられる中継部２２又は制御部２１との通信機能を有する処理部３３２により、当該車載装置５（第２車載装置）の制御仕様又は機能特性によって、個々の車載装置５（第２車載装置）間に生じる差異を吸収する。従って、拡張部３及び介在部３３の組み合わせにより、車載装置５（第２車載装置）の増加又変更等が生じた場合であっても、基礎部２を継続的に使用しつつ、多様な車載装置５に対応することができ、中継装置１の可用性を向上させることができる。
（実施形態３）
　図６は、実施形態３に係る中継装置１に含まれる基礎部２と拡張部３との連関を示す説明図である。実施形態１及び実施形態２において、基礎部２に対し分離可能に構成される拡張部３は、１つであるとして例示してあるが、これに限定されない。中継装置１は、単一の基礎部２に対し、複数の拡張部３を有するものであってもよい。本実施形態の図示においては、中継装置１は、２つの拡張部３を備えているが、これに限定されず、中継装置１は、３つ以上の拡張部３を備えるものであってもよい。
　複数の拡張部３のうち、いずれかの拡張部３は、実施形態１又は実施形態２と同様に取換許容部１０（係合部２０１及び被係合部３０１）によって基礎部２と係合される。更に、当該拡張部３には、他の拡張部３が、実施形態１又は実施形態２と同様に取換許容部１０によって係合される。基礎部２と係合される拡張部３に対し、更に段積み状に係合される拡張部３の拡張側筐体３０においても、被係合部３０１が設けられており、これら係合される拡張部３夫々による係合部２０１及び被係合部３０１によって、取換許容部１０が形成される。このように複数の拡張部３による組み合わせを行うことにより、中継装置１に接続される第２車載装置への対応の自由度を向上させ、中継装置１の可用性を向上させることができる。
（実施形態４）
　図７は、実施形態４に係る中継装置１の構成を示すブロック図である。実施形態４に係る中継装置１は、実施形態１及び２と同様に基礎部２及び拡張部３を備え、当該拡張部３は、当該拡張部３に接続される車載装置５（第２車載装置）の個数等に応じて、取り換え可能に設けられている。更に、実施形態４に係る中継装置１の基礎部２は通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６を含み、これら通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６は、分離可能な別体として構成されている。従って、実施形態４の中継装置１は、拡張部３と、基礎部２を構成する通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６とによる３つの部位（拡張部３、通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６）とにより、実施形態１と同様の取換許容部１０によって分離可能な構成となっている。
　通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６により構成される基礎部２は、電力端子１１、電力線１２、及びヒューズ１３を含む。ヒューズ１３は、ＦＥＴ（Field effect transistor）等を用いた半導体ヒューズ１４であってもよい。これら電力端子１１及び電力線１２等の接続形態は、実施形態１及び２と同様である。更に、通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６により構成される基礎部２は、実施形態２と同様に記憶部２３、制御部２１、中継部２２（イーサネット通信部２５１、ＣＡＮ通信部２５２及びプロトコル変換部２５３）、及び通信ポート１５（イーサネット用ポート１５１、ＣＡＮ用ポート１５２）を備える。
　基礎部２に含まれる個々の構成部品において、中継装置１に直接接続される第１車載装置を制御するための構成部品は、ゾーン制御ユニット２６内に収納され、中継装置１が他の中継装置１等を通信するための構成部品は、通信ユニット２５内に収納される。
　ゾーン制御ユニット２６には、制御部２１及び記憶部が収納され、更に第１通信線に電力供給するための電力端子１１、電力線１２、ヒューズ１３及び半導体ヒューズ１４が収納される。
　通信ユニット２５には、イーサネット通信部２５１、ＣＡＮ通信部２５２及びプロトコル変換部２５３により構成される中継部２２及び、他の中継装置１又は車載ＥＣＵ等の車載装置５との通信プロトコルに応じたイーサネット用ポート１５１及びＣＡＮ用ポート１５２が収納される。これらイーサネット用ポート１５１及びＣＡＮ用ポート１５２と、イーサネット通信部２５１及びＣＡＮ通信部２５２とにおいて、それぞれにて対応する通信ポート１５と通信部とは、通信線１６によって接続されている。
　イーサネット通信部２５１は、例えばＦＰＧＡ又はＡＳＩＣ等により構成されるレイヤー２スイッチである。ＣＡＮ通信部２５２は、例えばＦＰＧＡ又はＡＳＩＣ等により構成されるＣＡＮトランシーバである。プロトコル変換部２５３は、例えばマイコン等に構成され、レイヤー３スイッチ、ＣＡＮゲートウェイ及び、イーサネット及びＣＡＮ等の異なるプロトコル間の変換処理（プロトコル変換）を行う機能を有する。プロトコル変換部２５３は、更にファイヤーウォール等のセキュリティ機能を有するものであってもよい。イーサネット通信部２５１、ＣＡＮ通信部２５２及びプロトコル変換部２５３により構成される中継部２２は、イーサネット用ポート１５１及びＣＡＮ用ポート１５２による通信ポート１５間において、中継処理を行う。また、中継部２２は、自装置宛に送信されたデータについては、内部バスを介して接続されているゾーン制御ユニット２６内の制御部２１に出力する。
　制御部２１は、通信ユニット２５内の中継部２２から出力されたデータに基づき、自装置に直接接続されている第１車載装置の制御に関する処理を行う。制御部２１は、例えば、通信ユニット２５内の中継部２２から出力されたデータに基づき、第１車載装置に接続される電力線１２に設けられた半導体リレーをオンオフ制御することにより、当該第１車載装置の駆動制御を行うものであってもよい。制御部２１は、例えば、自装置に直接接続されたセンサ５２（第１車載装置）から出力された入力信号を取得し、取得した入力信号に基づき生成した制御データを、通信ユニット２５内の中継部２２に出力し、当該中継部２２を介して、他の中継装置１等に送信するものであってもよい。
　本実施形態において、通信ユニット２５は、イーサネット通信部２５１、ＣＡＮ通信部２５２及びプロトコル変換部２５３を設けるとしたが、これに限定されない。通信ユニット２５は、イーサネット通信部２５１又はＣＡＮ通信部２５２のいずれかの通信部のみを有するものであってもよい。このように通信ユニット２５が単一のプロトコルにのみに対応する場合、プロトコル変換部２５３は不要となる。または、通信ユニット２５は、ＬＩＮ通信部など、他のプロトコルに対応した通信部を備えるものであってもよい。
　図８は、中継装置１の基礎部２に含まれる通信ユニット２５とゾーン制御ユニット２６との連関を示す説明図である。中継装置１の基礎部２を構成するゾーン制御ユニット２６は、例えば車体フレーム（図示せず）等の構造部材に締結されている。中継装置１の拡張部３は、当該基礎部２（ゾーン制御ユニット２６）に対し分離可能な別体として構成されており、実施形態１と同様に、拡張部３に接続される車載装置５、電気分配箱４又は他の中継装置１の個数に応じて、取り換え可能に設けられている。
　上述のとおり、基礎部２を構成する通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６は、分離可能な構成とされている。従って、中継装置１は、通信ユニット２５、ゾーン制御ユニット２６及び拡張部３からなる３つの部位により、分離可能な構成となっている。
　拡張部３と基礎部２（通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６）との係合は、実施形態１と同様に基礎側筐体２０の係合部２０１と、当該係合部２０１に係合又は篏合する拡張側筐体３０の被係合部３０１によって行われる。この場合、基礎側筐体２０の係合部２０１は、ゾーン制御ユニット２６に設けられている。
　ゾーン制御ユニット２６に設けられる係合部２０１と、拡張側筐体３０の被係合部３０１とが、係合することにより、電力分岐部３１によって分岐された基礎部２（ゾーン制御ユニット２６）内の電力線１２と、拡張部３内の電力線１２とが、実施形態１と同様に接合する。すなわち、電力分岐部３１によって分岐された基礎部２（ゾーン制御ユニット２６）内の電力線１２の端部と、拡張部３内の電力線１２の端部とは、実施形態１と同様に、位置合わせして設けられている。
　通信ユニット２５とゾーン制御ユニット２６とについても、実施形態１の基礎部２及び拡張部３と同様に、分離可能な構成とされており、例えば、通信ユニット２５の係合部２０１と、当該係合部２０１に係合又は篏合するゾーン制御ユニット２６の被係合部２０２によって構成される。このように互いに係合又は篏合される通信ユニット２５の係合部２０１と、ゾーン制御ユニット２６の被係合部２０２とによって、ゾーン制御ユニット２６に対し、通信ユニット２５を取り換え可能（置換可能）とする取換許容部１０が形成される。
　通信ユニット２５の係合部２０１とゾーン制御ユニット２６の被係合部２０２とにより形成される取換許容部１０は、実施形態１と同様に凹凸形状による篏合する構造、レール又は溝により互いにスライドさせて係合する構造、又は引掛け爪と当該爪が挿入される孔等の種々の係合構造を含む。通信ユニット２５の係合部２０１とゾーン制御ユニット２６の被係合部２０２とが、係合又は篏合することにより、中継部２２（プロトコル変換部２５３）から延設される内部バスと、制御部２１から延設される内部バスとが接合するように、これら内部バスそれぞれの端部は、互いに位置合わせして設けられている。
　本実施形態においては、イーサネット通信部２５１及びＣＡＮ通信部２５２が接続される通信ポート１５（イーサネット用ポート１５１、ＣＡＮ用ポート１５２）の個数が異なる複数の通信ユニット２５を例示している。いずれの通信ユニット２５においても、中継部２２（プロトコル変換部２５３）から延設される内部バスの端部は、制御部２１から延設される内部バスの端部と位置合わせされている。従って、通信ユニット２５の係合部２０１と、ゾーン制御ユニット２６の被係合部２０２を係合又は篏合させることにより、これら内部バスそれぞれの端部を容易に接合させ、通信ユニット２５を取り換え可能に設けることができる。
　本実施形態において、ゾーン制御ユニット２６に対し、通信ユニット２５を取り換え可能に設けるものとして説明したが、これに限定されない。中継装置１を車両に搭載するにあたり、通信ユニット２５を車体フレーム（図示せず）等の構造部材に固定的に締結し、当該中継装置１に直接接続される第１車載装置の個数又は種類に応じて、ゾーン制御ユニット２６を取り換え可能に設けるものであってもよい。
　このように基礎部２を構成する通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６において、個々のユニットが担う機能に応じた構成部品を峻別して収納することにより、これらユニットにおける機能分離を図ることができる。これにより、例えば、中継装置１に接続される他の中継装置１等の個数が増減した場合であっても、通信ユニット２５を取り換え（置換）することにより、柔軟に対応することができる。
　今回開示された実施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、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及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。
　Ｓ　車載システム
　Ｃ　車両
　１　中継装置
　２　基礎部
　２０　基礎側筐体
　２０１　係合部
　２１　制御部
　２２　中継部
　２３　記憶部
　２４　第１通信線
　２５　通信ユニット
　２５１　イーサネット通信部
　２５２　ＣＡＮ通信部
　２５３　プロトコル変換部
　２６　ゾーン制御ユニット
　３　拡張部
　３０　拡張側筐体
　３０１　被係合部
　３１　電力分岐部
　３２　第２通信線
　３３　介在部
　３３１　コネクタ
　３３２　処理部
　３３３　半導体スイッチ
　３３４　入出力ＩＦ
　１０　取換許容部
　１１　電力端子
　１２　電力線
　１３　ヒューズ
　１４　半導体ヒューズ
　１５　通信ポート
　１５１　イーサネット用ポート
　１５２　ＣＡＮ用ポート
　１６　通信線
　１７　コネクタ
　４　電気分配箱
　５　車載装置（第１車載装置、第２車載装置）
　５１　車載負荷
　５２　センサ
　５３　車載ＥＣＵ
　６　電源装置
　７１　幹線系電力配線
　７２　支線系電力配線
　８１　幹線系通信ケーブル
　８２　支線系通信ケーブル
 

Claims (10)

  1. 　車両に搭載され、第１車載装置及び第２車載装置を含む複数の車載装置に電力を分配して中継する中継装置であって、
    　前記車両に搭載される電源装置から延設される幹線系電力配線が接続される拡張部と、
    　前記拡張部を介して、前記電源装置から供給される電力を分配して、自装置に直接接続される複数の前記第１車載装置に供給する基礎部とを備え、
    　前記拡張部は、前記基礎部から分離可能な別体として構成されており、
    　前記拡張部は、前記電源装置を上流とした電流の流れ方向において、前記拡張部よりも下流に接続される前記第２車載装置に応じて取り換え可能に設けられている
    　中継装置。
  2. 　前記拡張部は、前記第２車載装置の負荷容量に対応したヒューズを含む
    　請求項１に記載の中継装置。
  3. 　前記拡張部には、複数の前記第２車載装置に対し電力を分配するための電気分配箱が接続される
    　請求項１又は請求項２に記載の中継装置。
  4. 　前記拡張部は、前記電源装置から接続される前記幹線系電力配線が分岐される電力分岐部を含む
    　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の中継装置。
  5. 　前記基礎部は、
    　複数の前記車載装置間にて送受信される通信データを中継するための中継部と、
    　前記中継部と、前記第１車載装置とを通信可能に接続する第１通信線とを含み、
    　前記拡張部は、
    　前記中継部と、前記第２車載装置とを接続する第２通信線とを含み、
    　前記第１通信線と前記第２通信線とは、接合される
    　請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の中継装置。
  6. 　前記拡張部に含まれる前記第２通信線は、前記拡張部に接続される前記第２車載装置の個数に応じて分岐されている
    　請求項５に記載の中継装置。
  7. 　前記拡張部と、前記第２車載装置との間に介在して設けられる介在部を備え、
    　前記介在部は、
    　前記第２通信線を介して前記中継部から出力された制御データを取得し、
    　取得した前記制御データに基づき、前記介在部に接続される前記第２車載装置の制御に関する処理を行う
    　請求項５又は請求項６に記載の中継装置。
  8. 　前記拡張部は、複数個あり、
    　複数の前記拡張部は、互いに分離可能に構成されている
    　請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の中継装置。
  9. 　前記基礎部は、通信ユニットと、自装置に直接接続される前記第１車載装置の制御を行うゾーン制御ユニットとを含み、
    　前記通信ユニット及び前記ゾーン制御ユニットは、分離可能な別体として構成されており、
    　前記通信ユニットは、自装置に通信可能に接続される他の中継装置又は車載装置に応じて取り換え可能に設けられている
    　請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の中継装置。
  10. 　前記通信ユニットは、
    　ＣＡＮプロトコルに対応したＣＡＮ通信部と、
    　イーサネットプロトコルに対応したイーサネット通信部と、
    　前記ＣＡＮプロトコル及び前記イーサネットプロトコルにおけるプロトコル変換を行うプロトコル変換部とを含む
    　請求項９に記載の中継装置。
     
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