JP2015020579A - 電装システム - Google Patents

Abstract

【課題】接続する機器数の増大や多様化に伴うワイヤハーネスの肥大化を抑制すると共に、制御装置や通信装置にかかるコストアップを抑制しつつ、車両上で必要とされる所望の通信を実現する。
【解決手段】複数の車載モジュールＭ１、Ｍ２１〜Ｍ２３と、電力配分および通信制御の機能を有するスマート接続部Ｊ１と、これらの間を接続するワイヤハーネスＷ１〜Ｗ４と、Ｗ１〜Ｗ４と各モジュールとを接続する箇所にそれぞれ配置されたモジュール側通信制御部とを含む。前記モジュール側通信制御部として制御回路内蔵コネクタ部１０とマルチドライバゲートウエイ部３０とがあり、前者１０はモジュール内の機器を制御する機能および信号を多重化してデータ通信する通信制御機能を含み、後者３０は運転者に対するメッセージを制御するメッセージ制御機能を更に含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両上で複数のモジュールの間をワイヤハーネスを介して接続する電装システムに関する。

車両においては、車体上の様々な箇所に様々な電装装置が分散した状態で配置されている。例えば、ステアリングコラム、グローブボックス、センタークラスター、センターコンソールなどの各々の箇所に、車両の走行に関係する電装装置、オーディオに関係する電装装置、車体の機能に関係する電装装置などが配置されている。このような電装装置の各々は、通常は様々なスイッチ、様々なセンサ、様々な負荷、制御用のリレーなどを搭載している。

このような様々な電装装置に対して車両側の電源（車載バッテリーやオルタネータ）から電力を供給する必要がある。また、各電装装置の内部に備わったスイッチやセンサの信号を他の電装装置、あるいは車両に備わっている様々な電子制御装置（ＥＣＵ）に対して伝送する必要もある。

従って、従来より、車両側の電源と様々な電装装置および様々な電子制御装置の間をワイヤハーネスを介して接続している。このようなワイヤハーネスは、一般的には、多数本の電線を束ねることにより構成される。また、各部位に配置される機器同士の間を確実に接続できるように、各機器の位置関係に応じて各々の電線の長さが調整され、ワイヤハーネスの形状が決定される。また、各電装装置の負荷が消費する電力の大きさに応じて、ワイヤハーネスを構成する電力供給用の電線の太さが決定される。更に、ワイヤハーネスと各機器との電気接続の着脱が容易にできるように、ワイヤハーネスを構成する各電線束の端部にはコネクタが接続される。

また、近年の車両においては、１台の車両上の様々な箇所に多数の電子制御装置が搭載されている場合が多い。したがって、多数の電子制御装置の間を互いに通信できるようにワイヤハーネスに含まれる通信線で接続する必要がある。そのため、車両が搭載する電子制御装置などの数が増えるとワイヤハーネスが肥大化し、ワイヤハーネスを配置する空間を確保するのが困難になり、重量も増大する。

そこで、特許文献１に開示された車両用の電装システムにおいては、電力を供給するための電源線を、通信線としても利用するための技術を開示している。また、特許文献１では１つの電源線を複数に分配している。更に、制御系ネットワーク及びボディ系ネットワークを形成し、これら２つのネットワークの間でデータの受け渡しを行うためのゲートウェイ装置を接続ボックスに組み込むことも開示している。

特開２００３−１５２７６２号公報

例えば、特許文献１に開示されている技術を採用することにより、ワイヤハーネスの肥大化を抑制することが可能になる。しかしながら、近年の車両においては、ますます制御の内容が複雑化したり、車両に搭載する機器の数が増えたり、車両上で扱う情報が多様化したりしているため、従来の技術だけでは次に説明するように様々な解決すべき事象の発生が予想される。

（１）例えばセンサ、スイッチ、各種負荷、など制御対象の機器の数が増えると、発生するデータや処理すべきデータの種類や量が増えるので、短時間に大量のデータを通信線を介して伝送しなければならない。また、伝送するデータには様々なデータが含まれており、緊急性の有無、高速伝送の必要性の有無、冗長性の有無などの特性が様々であるため、単純な通信制御だけでは問題が発生する可能性がある。更に、車両の信頼性を向上するためには、各機器の断線や故障の有無などを診断する機能も必要になる。

（２）例えば、映像や音声のように連続性を有するマルチメディア情報を扱う場合には、通信に伴う信号の伝送遅延によって、再生動作の中断や遅延が生じるので、通信線を他の情報の伝送と共有する場合や、通信線の伝送速度や伝送品質が不足している場合に通信には問題が生じやすい。

（３）制御対象の機器数の増大や機器の多様化に対応して、制御装置の処理を複雑化したり、伝送速度を増大すると、制御装置や通信装置のコストの増大が避けられない。特に、高度な処理を行う制御装置の数を増やすと、大幅なコストアップに繋がる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、接続する機器数の増大や多様化に伴うワイヤハーネスの肥大化を抑制すると共に、制御装置や通信装置にかかるコストアップを抑制しつつ、車両上で必要とされる所望の通信を実現することが可能な電装システムを提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る電装システムは、下記（１）〜（７）を特徴としている。
（１） 車載モジュールと、
車両上の主電源から複数の前記車載モジュールに対して電力を供給するための電力配分機能、および前記車両上における情報伝送を制御する通信制御機能を有するスマート接続部と、
前記スマート接続部と、複数の前記車載モジュールとの間を接続するワイヤハーネスと、
前記ワイヤハーネスと前記車載モジュールとを接続する箇所それぞれに配置されたモジュール側通信制御部と、
を備える電装システムであって、
前記モジュール側通信制御部は、制御回路内蔵コネクタ部と、マルチドライバゲートウエイ部とを具備し、
前記制御回路内蔵コネクタ部は、該当する車載モジュール内の機器を制御する機能、および前記スマート接続部と車載モジュール内の各機器との間で信号を多重化してデータ通信する通信制御機能を有し、
前記マルチドライバゲートウエイ部は、前記制御回路内蔵コネクタ部の機能に加え、車両の運転者に対するメッセージを制御するメッセージ制御機能を有する、
こと。
（２） 上記（１）に記載の電装システムであって、
前記マルチドライバゲートウエイ部の前記メッセージ制御機能は、該当する車載モジュール内および車載モジュール外から情報を収集し、収集した情報を種類毎に自動的に区別すると共に、種類に応じた優先順位に従って、優先度の高い情報を該当する車載モジュール内の機器に対して先に出力するものである、
こと。
（３） 上記（２）に記載の電装システムであって、
前記マルチドライバゲートウエイ部の前記メッセージ制御機能は、表示器、および音声出力部の少なくとも一方を含む複数のマルチメディア機器が該当する車載モジュールに接続されている場合には、前記複数のマルチメディア機器の中で優先度の高い特定のマルチメディア機器に対して、優先度の高い情報を先に出力するものである
こと。
（４） 上記（１）に記載の電装システムであって、
前記マルチドライバゲートウエイ部は、車両外部の通信ネットワークとの間で無線回線を経由してデータ通信するための無線通信ルータ機能を含む
こと。
（５） 上記（１）に記載の電装システムであって、
前記ワイヤハーネスは、電源ライン、アースライン、通信用電線、および光通信用光ファイバを束ねて構成した基幹ケーブルを含む
こと。
（６） 上記（５）に記載の電装システムであって、
前記ワイヤハーネスは、車両のボディ系、制御系、およびマルチメディア系にそれぞれ割り当てられた独立した３組の通信ケーブルを更に含む
こと。
（７） 上記（１）に記載の電装システムであって、
複数の前記スマート接続部が前記車両上の互いに異なる箇所に配置され、前記複数のスマート接続部の間が、少なくとも電源ライン、アースライン、通信用電線、および光通信用光ファイバを束ねて構成した基幹ケーブルを含むワイヤハーネスを介して接続された
こと。

上記（１）の構成の電装システムによれば、前記スマート接続部と、複数の前記車載モジュールとの間のデータ通信が多重化されるので、通信のために必要な電線等のワイヤの本数を削減することができ、前記ワイヤハーネスの肥大化を抑制できる。しかも、前記モジュール側通信制御部には、制御回路内蔵コネクタ部と、マルチドライバゲートウエイ部との２種類があり、前記制御回路内蔵コネクタ部に含まれる機能を必要最小限にすることができるので、車載モジュールの数が増えた場合でも、システム全体のコストアップを抑制できる。また、前記マルチドライバゲートウエイ部を利用することにより、車両の運転者に提供するメッセージを最適化することが可能になる。
上記（２）の構成の電装システムによれば、前記マルチドライバゲートウエイ部が収集した様々な情報の中で、より重要度の高い情報を優先的にモジュール内の機器に出力し、メッセージとして車両の運転者に提供することが可能になる。
上記（３）の構成の電装システムによれば、前記マルチドライバゲートウエイ部が収集した様々な情報の中で、より重要度の高い情報を、優先度の高い特定のマルチメディア機器を利用して出力することができる。したがって、車両の運転者に対するメッセージ提供を最適化することが可能になる。
上記（４）の構成の電装システムによれば、前記マルチドライバゲートウエイ部が、例えばインターネットなどの車両外部のネットワークとの間で無線接続し、様々な情報を収集することが可能になる。
上記（５）の構成の電装システムによれば、基幹ケーブルを用いて、電力の供給およびデータ通信を行うことができる。また、電気信号を用いた通信と光信号を用いた通信との両方を同時に行うことができるので、通信の最適化が可能になる。
上記（６）の構成の電装システムによれば、ボディ系、制御系、およびマルチメディア系の各通信制御部が、それぞれ独立した通信ケーブルを利用して通信回線を確保することができる。したがって、複数の系統が同時に通信する場合であっても、信号の伝送遅延時間の増大を抑制できる。
上記（７）の構成の電装システムによれば、車両上の様々な箇所に配置されている多数の機器を、複数の車載モジュールとして構成し、複数の車載モジュールの間を、複数のスマート接続部およびワイヤハーネスを介して接続することができる。また、前記モジュール側通信制御部がデータ通信を多重化するので、複数のスマート接続部の間を接続するワイヤハーネスを構成する電線等のワイヤの本数を削減することができる。

本発明の電装システムによれば、接続する機器数の増大や多様化に伴うワイヤハーネスの肥大化を抑制すると共に、制御装置や通信装置にかかるコストアップを抑制しつつ、車両上で必要とされる所望の通信を実現することが可能になる。

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、実施形態における電装システム主要部の構成概要を示すブロック図である。 図２は、インパネアッパーサブモジュール近傍の具体的な構成を示すブロック図である。 図３は、車両全体の電装システムの構成例を示すブロック図である。 図４は、マルチメディア機器を含まないモジュールの基本的な構成を示すブロック図である。 図５は、マルチメディア機器を含むモジュールの基本的な構成を示すブロック図である。 図６は、基幹ケーブルの断面構造を示す縦断面図である。

本発明の電装システムに関する具体的な実施の形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

＜電装システムの概要＞
本実施形態における電装システム主要部の構成概要を図１に示す。また、インパネアッパーサブモジュール近傍の具体的な構成を図２示す。更に、車両全体の電装システムの構成例を図３に示す。尚、図３においては、車両を上方からみた平面における各構成要素のレイアウト及び接続関係を示してある。

すなわち、本実施形態における電装システムは、図３に示すように車両上に搭載されている。また、本発明を含む電装システムの主要部分のみの概要が図１に示されている。また、図１に示された電装品モジュールＭ１を含む箇所のより具体的な構成が図２に示されている。

＜システム全体の構成＞
図３に示すように、車両１００上には互いに異なる位置に、様々な電装品モジュールＭ１〜Ｍ１７が配置されている。尚、図３に示した電装品モジュール以外に、例えば図１に示した電装品モジュールＭ２１〜Ｍ２３もこの車両上に存在する。図３に示した電装品モジュールＭ１〜Ｍ１７の概要は次の通りである。尚、各電装品モジュールにおける通信や制御などの特徴的な事項については後で説明する。

Ｍ１：インストルメントパネルの上部に配置されるモジュールであり、例えばメータユニット（計器板の主要部）、センターディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、スピーカなど様々な電装品と、後で説明するマルチドライバゲートウエイ（ＧＷ）部３０とを含んでいる。
Ｍ２：インストルメントパネルの右側に配置されるサブモジュールであり、スイッチ（ＳＷ）、電気モータ（ＭＴＲ）、および後で説明する制御回路内蔵コネクタ部１０（以下、単に制御コネクタ部と称する。）を備えている。
Ｍ３：インストルメントパネルの左側に配置されるサブモジュールであり、スイッチ、電気モータ、および制御コネクタ部１０を備えている。
Ｍ４：車体のルーフの箇所に配置されるルーフモジュールであり、複数のランプ（ＬＰ）、および制御コネクタ部１０を備えている。
Ｍ５：車体のフロント右側に配置されるランプモジュールであり、ランプ、電気モータ、ソリッドステートリレー（ＳＳＲ）、および制御コネクタ部１０を備えている。
Ｍ６：車体のフロント左側に配置されるランプモジュールであり、ランプ、電気モータ、ソリッドステートリレー、および制御コネクタ部１０を備えている。
Ｍ７：車体のリア右側に配置されるランプモジュールであり、ランプ、電気モータ、ソリッドステートリレー、および制御コネクタ部１０を備えている。
Ｍ８：車体のリア左側に配置されるランプモジュールであり、ランプ、電気モータ、ソリッドステートリレー、および制御コネクタ部１０を備えている。
Ｍ９：車体のフロント端部に配置されるフロントエンドモジュールであり、複数のソリッドステートリレー、およびドライバモジュールＤＭを備えている。ドライバモジュールＤＭは、受け取った信号に従って負荷（ＳＳＲなど）をオンオフ制御する。
Ｍ１０：車体のリア端部に配置されるリアエンドモジュールであり、複数のソリッドステートリレー、およびドライバモジュールＤＭを備えている。
Ｍ１１：車体の前右側ドアの箇所に配置されるフロントドアモジュールであり、スイッチ、電気モータ、ソリッドステートリレー、およびドライバモジュールＤＭを備えている。
Ｍ１２：車体の前左側ドアの箇所に配置されるフロントドアモジュールであり、スイッチ、電気モータ、ソリッドステートリレー、およびドライバモジュールＤＭを備えている。
Ｍ１３：車体の後右側ドアの箇所に配置されるリアドアモジュールであり、スイッチ、電気モータ、ソリッドステートリレー、およびドライバモジュールＤＭを備えている。
Ｍ１４：車体の後左側ドアの箇所に配置されるリアドアモジュールであり、スイッチ、電気モータ、ソリッドステートリレー、およびドライバモジュールＤＭを備えている。
Ｍ１５：右側座席の箇所に配置されるシートモジュールであり、スイッチ、電気モータ、ソリッドステートリレー、および右側座席の位置や姿勢などを制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）を備えている。
Ｍ１６：左側座席の箇所に配置されるシートモジュールであり、スイッチ、電気モータ、ソリッドステートリレー、および左側座席の位置や姿勢などを制御するための電子制御装置を備えている。
Ｍ１７：インストルメントパネルの中央部などに配置可能なオーディオモジュールであり、パワーアンプや、メディアドライバなどを備えている。メディアドライバは、再生すべきコンテンツ（動画や音楽など）を保持する各種メディアを制御する。

一方、図３に示すように、車両１００上には互いに異なる位置に、４つの接続ボックス（スマートＪ／Ｂ）Ｊ１〜Ｊ４が備わっている。上述の電装品モジュールＭ１〜Ｍ１７のそれぞれは、接続ボックスＪ１〜Ｊ４のいずれか１つ、もしくは複数と、ワイヤハーネスＷＨを介して接続されている。また、接続ボックスＪ１には、車両の全体を制御するための統合ＥＣＵが接続されている。

接続ボックスＪ１〜Ｊ４のそれぞれは、車両の主電源から供給される電力を分配して配下に接続された各負荷に供給する機能と、通信を制御する機能とを有している。車両の主電源は、車載バッテリーやオルタネータ（発電機）であり、車両の運転に使用されるキーの位置（キーポジション）に応じて電力供給のオンオフが制御される。

本実施形態で用いているワイヤハーネスＷＨは、基幹ケーブルＷ１、ボディ系ＬＡＮケーブルＷ２、制御系ＬＡＮケーブルＷ３、およびマルチメディア系ＬＡＮケーブルＷ４を含んでいる。そして、基幹ケーブルＷ１、ボディ系ＬＡＮケーブルＷ２、制御系ＬＡＮケーブルＷ３、およびマルチメディア系ＬＡＮケーブルＷ４のそれぞれは、接続ボックスＪ１〜Ｊ４の間を接続している。尚、車両の主電源からの電力を各部に供給するための電源ラインは、基幹ケーブルＷ１に含まれている。

＜電装システムの主要部の構成＞
図３に示した電装システムの中で、主要部分を表す図１および図２の構成について以下に説明する。図１においては、図３中の接続ボックスＪ１、電装品モジュールＭ１、およびこれらの近傍に接続された主要な構成要素が示されている。また、図２においては電装品モジュールＭ１の内部構成、および電装品モジュールＭ１と接続ボックスＪ１との具体的な接続状態が示されている。

＜ワイヤハーネスＷＨの説明＞
図２に示すように、接続ボックスＪ１と電装品モジュールＭ１との間は、ワイヤハーネスＷＨに含まれる基幹ケーブルＷ１、ボディ系ＬＡＮケーブルＷ２、制御系ＬＡＮケーブルＷ３、およびマルチメディア系ＬＡＮケーブルＷ４を介して互いに接続されている。

図２に示すように、接続ボックスＪ１を外部と接続する箇所にマルチドライバゲートウエイ部３０が配置してあり、基幹ケーブルＷ１、ボディ系ＬＡＮケーブルＷ２、制御系ＬＡＮケーブルＷ３、およびマルチメディア系ＬＡＮケーブルＷ４はマルチドライバゲートウエイ部３０と接続してある。

基幹ケーブルＷ１は、図６に示すように、互いに独立した６本のワイヤＷ１ａ、Ｗ１ｂ、Ｗ１ｃ、Ｗ１ｄ及びファイバＷ１ｅ、Ｗ１ｆで構成されている。ワイヤＷ１ａは電源電力を供給するための電線であり、ワイヤＷ１ｂはアース（ＧＮＤ：グランド）配線用の電線である。また、ワイヤＷ１ｃは電気信号により通信（受信）するための電線であり、ワイヤＷ１ｄは、電気信号により通信（送信）するための電線である。ワイヤＷ１ａ、Ｗ１ｂ、Ｗ１ｃ、およびＷ１ｄは、それぞれの外側が電気絶縁性の材料で被覆されている。また、ファイバＷ１ｅは光信号により通信（受信）するための光ファイバーであり、ファイバＷ１ｆは光信号により通信（送信）するための光ファイバーである。

ボディ系ＬＡＮケーブルＷ２、制御系ＬＡＮケーブルＷ３、およびマルチメディア系ＬＡＮケーブルＷ４のそれぞれについては、一般的なＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）の規格で定められた信号と同等の信号を伝送するために必要な複数本の電線で構成されている。

＜電装品モジュールＭ１の構成＞
図２に示す例では、電装品モジュールＭ１の内部に電装品として、メータユニット５１、センターディスプレイ５２、ヘッドアップディスプレイ５３、外部機器用インタフェース５４、日射センサ５５、スピーカＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３、および操作スイッチＳＷ１が含まれている。これらの電装品は、それぞれサブケーブルを介してマルチドライバゲートウエイ部３０と接続されている。各々のサブケーブルについては、各電装品の仕様等に応じてワイヤの本数や種類などを適宜変更することができる。

メータユニット５１は、一般的なメータユニットと同様に、スピードメータ、タコメータ、積算走行距離計、区間走行距離計、燃料計などの計器類や、車両各部の異常発生を表示する警告表示部や、運転に役立つ情報、メッセージ、画像等を表示可能な情報表示部を備えている。

センターディスプレイ５２は、液晶表示パネルなどにより構成され、文字、図形、画像などの様々な情報をグラフィック表示可能な表示画面を有している。ヘッドアップディスプレイ５３は、文字、図形、画像などの様々な情報の表示像を、フロントウインドシールド（窓ガラス）の近傍に投影し虚像として表示することができる。

外部機器用インタフェース５４は、ユーザが用意した様々な外部機器を電装品モジュールＭ１に接続するためのインタフェースであり、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）のような標準規格に適合する接続用のコネクタを備えている。

操作スイッチＳＷ１は、運転者が操作可能なスイッチであり、例えばメータユニット５１が表示する積算走行距離と区間走行距離との切り替えや、区間走行距離の数値をリセットするために利用することができる。日射センサ５５は、インストルメントパネルの表面における日射の受光強度を検出することができる。スピーカＳＰ１、ＳＰ２、およびＳＰ３は、音声信号や合成音声などの電気信号を音響に変換して出力することができる。

＜電装システムの接続形態＞
図１に示した電装システムにおいては、接続ボックスＪ１の下流側に、複数の電装品モジュールＭ１、Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３等がワイヤハーネスＷＨで接続されている。

電装品モジュールＭ１は、前述のようにメータユニット５１、センターディスプレイ５２、ヘッドアップディスプレイ５３、およびスピーカＳＰ１〜ＳＰ３を備えているので、静止画、動画、音声などのマルチメディア情報を再生することができる。このようなマルチメディア情報を再生する電装品（マルチメディア機器）を内蔵している電装品モジュールＭ１は、図１に示すようにマルチドライバゲートウエイ部３０を介して接続ボックスＪ１と接続される。

一方、電装品モジュールＭ２１は、車両のステアリングコラムに配置される各種スイッチ、センサなどの電装品を含むステアリングサブモジュールである。また、電装品モジュールＭ２２はインストルメントパネルの下部に配置される各種スイッチ、センサ、負荷などの電装品を含むＩ／Ｐロアサブモジュールである。電装品モジュールＭ２３は、車両のコンソール近傍に配置される各種スイッチ、センサ、負荷などの電装品を含むコンソールサブモジュールである。これらの電装品モジュールＭ２１、Ｍ２２、およびＭ２３については、マルチメディア情報を再生する電装品を内蔵していないので、それぞれが制御コネクタ部１０を介して接続ボックスＪ１と接続されている。

また、接続ボックスＪ１の内部には、図１に示すように配電制御部Ｊ１ａおよび通信制御部Ｊ１ｂが備わっている。配電制御部Ｊ１ａは、車両の主電源から基幹ケーブルＷ１を介して供給される電源電力を分配して配下に接続されている各電装品モジュールに供給する。通信制御部Ｊ１ｂは、基幹ケーブルＷ１、ボディ系ＬＡＮケーブルＷ２、制御系ＬＡＮケーブルＷ３、およびマルチメディア系ＬＡＮケーブルＷ４のそれぞれと接続される４種類の通信ネットワークの各々について、所定の通信プロトコルに従って通信制御を行うと共に、複数のネットワークの間の相互通信を可能にするためのゲートウェイの機能を果たす。

通信制御部Ｊ１ｂが使用する通信プロトコルについては、ネットワークの種類および伝送する情報の種類に応じて決定される。例えば、スイッチ、センサなどの信号を多重化して通信する場合には、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＦｌｅｘＲａｙ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などの一般的な通信プロトコルを必要に応じて選択する。また、デジタルの映像や音声の信号を伝送する場合には光通信を利用し、ＭＯＳＴ（Media Oriented Systems Transport）、ＩＤＢ１３９４、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などの一般的な通信プロトコルを必要に応じて選択する。また、デジタル化に伴う伝送遅延を減らす必要のあるアナログ系の映像や音声などの信号を伝送する場合には、ＡＶＣ−ＬＡＮ、ＡＶＣ−ＬＡＮ ｐｌｕｓなどの一般的な通信プロトコルを必要に応じて選択する。

＜制御コネクタ部１０の構成＞
マルチメディア機器を含まないモジュールＭ０１の基本的な構成を図４に示す。例えば、図１に示した電装品モジュールＭ２１、Ｍ２２、Ｍ２３のいずれかのように、マルチメディア機器を含まないモジュールは、基本的には図４に示すように構成されている。

このモジュールＭ０１は、図４に示すように制御コネクタ部１０を介してワイヤハーネスＷＨと接続され、このワイヤハーネスＷＨの上流側に接続ボックスＪ１〜Ｊ４が接続される。モジュールＭ０１の中には、図４に示すように、ランプ２１、モータ２２、センサ２３、スイッチ２４のような電装品が含まれている。

モジュールＭ０１に含まれている制御コネクタ部１０は、図４に示すように負荷制御部１１、通信制御部１２、信号入力部１３、および異常検出部１４を備えている。負荷制御部１１は、所定の制御信号に従って、ランプ２１、モータ２２等の出力機器のオンオフなどの通電制御を行う。信号入力部１３は、センサ２３、スイッチ２４等の入力機器から出力される電気信号を監視して、現在の状態を表す様々な入力情報を生成する。異常検出部１４は、ランプ２１、モータ２２等の出力機器およびセンサ２３、スイッチ２４等の入力機器の断線などの異常を検知する。

通信制御部１２は、ワイヤハーネスＷＨに含まれている通信線を介して、モジュール外の機器との間で通信を行うための制御を実施する。具体的には、信号入力部１３がセンサ２３、スイッチ２４等の入力機器により収集した入力情報や、異常検出部１４の検知状態を示す情報を、通信制御部１２が多重化した信号に変換して通信線に送り出す。また、通信制御部１２が通信線から受信した制御信号の内容を負荷制御部１１に与えて、ランプ２１、モータ２２等の出力機器のオンオフなどを制御する。通信制御部１２が利用する通信プロトコルについては、ＣＡＮ、ＦｌｅｘＲａｙ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）などの一般的な通信プロトコルを必要に応じて選択することができる。

＜マルチドライバゲートウエイ部３０の構成＞
マルチメディア機器を含むモジュールＭ０２の基本的な構成を図５に示す。例えば、図１に示した電装品モジュールＭ１のように、マルチメディア機器を含むモジュールは、基本的には図５に示すように構成される。

このモジュールＭ０２は、図５に示すようにマルチドライバゲートウエイ（ＧＷ）部３０を介してワイヤハーネスＷＨと接続され、このワイヤハーネスＷＨの上流側に接続ボックスＪ１〜Ｊ４が接続される。モジュールＭ０２の中には、図５に示すように、マルチメディア機器４１、４２、各種負荷４３、各種入力機器４４のような電装品が含まれている。

マルチメディア機器４１および４２のそれぞれは、静止画、動画、音声情報などのように、表示可能なあるいは視聴可能なマルチメディア情報を出力することが可能な機器である。例えば、図２に示した電装品モジュールＭ１内のメータユニット５１、センターディスプレイ５２、ヘッドアップディスプレイ５３等のそれぞれに備わっている表示部は、マルチメディア情報を可視情報として表示可能であるし、スピーカＳＰ１〜ＳＰ３は音声情報を含むマルチメディア情報を音響として出力することができる。つまり、電装品モジュールＭ１は図５に示した複数のマルチメディア機器４１および４２に相当する電装品を備えている。

図５に示す各種負荷４３は、例えば図４に示したランプ２１、モータ２２などと同等の電装品である。また、図５に示す各種入力機器４４は、例えば図４に示したセンサ２３、スイッチ２４などと同等の電装品である。

電装品モジュールＭ０２に含まれているマルチドライバゲートウエイ部３０は、無線通信部３１、ルータ部３２、ゲートウエイ制御部３３、メッセージ制御部３４、および制御コネクタ部と同等の制御部３５を備えている。

無線通信部３１は、ユーザが事前に契約した特定の移動体通信事業者などが様々な地点に配置した無線基地局との間で無線通信を行い、マルチドライバゲートウエイ部３０との間で通信するための無線通信回線を確保する。

ルータ部３２は、無線通信部３１が確保した無線通信回線を介して、所定のプロバイダとの間で通信回線を接続し、接続したプロバイダのサーバを経由してインターネットなどのネットワークと接続することができる。

ゲートウエイ制御部３３は、ルータ部３２が接続したインターネット上のサーバ、およびマルチドライバゲートウエイ部３０にワイヤハーネスＷＨを介して接続されている車両上の各通信ネットワーク（ボディ系ＬＡＮ、制御系ＬＡＮ、マルチメディア系ＬＡＮ等）との間の相互通信を可能にする。

メッセージ制御部３４は、車両各部の状態、運転の状況、道路の状況など様々な情報をモジュール内、モジュール外の各通信ネットワーク、およびインターネットから収集すると共に、次のように制御する。

（１）収集した様々な情報を種類別に区分し、現在の運転状況において運転者が最も必要とする可能性が高い優先度の高い情報を抽出する。情報の優先度については、事前に決定した種類別の優先度と、運転の状況に応じて変化する優先度との両方を合わせて総合的に決定する。
（２）抽出した優先度の高い情報を、優先度の順番に従って、画面表示及び音声出力の少なくとも一方の出力形態でマルチメディア機器に先に出力する。
（３）モジュール内に複数のマルチメディア機器が接続されている場合には、複数のマルチメディア機器の中で優先度の高い特定のマルチメディア機器を自動的に選択し、選択したマルチメディア機器に対して優先度の高い情報を先に出力する。複数のマルチメディア機器の優先度については、画面の解像度、視認性の高さなどに応じて事前に決定しておく。

＜特徴的な構成の説明＞
図１および図３に示した各電装品モジュールについては、入力信号および出力信号を通信制御部１２により多重化した信号を用い、ワイヤハーネスＷＨを介して車両各部で通信することができる。したがって、車両に搭載される電装品の数およびモジュールの数が増えた場合でも、ワイヤハーネスＷＨを構成する電線等のワイヤ本数を削減することができる。これにより、ワイヤハーネスＷＨの断面積の削減および軽量化が可能になり、ワイヤハーネスＷＨを配置する空間の確保が容易になる。

また、各電装品モジュールとワイヤハーネスＷＨとを接続する箇所には、制御コネクタ部１０、マルチドライバゲートウエイ部３０、ドライバモジュールＤＭ、および電子制御装置（ＥＣＵ）のいずれかが配置されている。制御コネクタ部１０は図４に示すようにスイッチ、センサ、負荷などのように構成の単純な電装品のみを含むモジュールの制御と通信のための基本的な機能だけを備えているので、電装品モジュールの数が増えた場合でもシステム全体のコストの上昇を抑制できる。また、制御コネクタ部１０の代わりにマルチドライバゲートウエイ部３０を接続することにより、マルチメディア機器を含む電装品モジュールも制御できる。

マルチドライバゲートウエイ部３０を接続した電装品モジュールについては、メッセージ制御部３４が各マルチメディア機器を制御するので、車両の運転状況などに応じて最適な情報を優先的に選択し、マルチメディア機器を介して運転者に提供することができる。

ここで、上述した本発明に係る電装システムの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［７］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 車載モジュール（Ｍ１、Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３）と、
車両上の主電源から複数の前記車載モジュールに対して電力を供給するための電力配分機能（Ｊ１ａ）、および前記車両上における情報伝送を制御する通信制御機能（Ｊ１ｂ）を有するスマート接続部（Ｊ１）と、
前記スマート接続部（Ｊ１）と、複数の前記車載モジュール（Ｍ１、Ｍ２１、Ｍ２２、Ｍ２３）との間を接続するワイヤハーネス（ＷＨ）と、
前記ワイヤハーネス（ＷＨ）と前記車載モジュールとを接続する箇所それぞれに配置されたモジュール側通信制御部（１０、３０）と、
を備える電装システムであって、
前記モジュール側通信制御部（１０、３０）は、制御回路内蔵コネクタ部（１０）と、マルチドライバゲートウエイ部（３０）とを具備し、
前記制御回路内蔵コネクタ部（１０）は、該当する車載モジュール内の機器を制御する機能（１１、１３）、および前記スマート接続部と車載モジュール内の各機器との間で信号を多重化してデータ通信する通信制御機能（１２）を有し、
前記マルチドライバゲートウエイ部（３０）は、前記制御回路内蔵コネクタ部（１０）の機能に加え、車両の運転者に対するメッセージを制御するメッセージ制御機能（３４）を有する、
ことを特徴とする電装システム。
［２］ ［１］に記載の電装システムであって、
前記マルチドライバゲートウエイ部（３０）の前記メッセージ制御機能（３４）は、該当する車載モジュール内および車載モジュール外から情報を収集し、収集した情報を種類毎に自動的に区別すると共に、種類に応じた優先順位に従って、優先度の高い情報を該当する車載モジュール内の機器に対して先に出力するものである、
ことを特徴とする電装システム。
［３］ ［２］に記載の電装システムであって、
前記マルチドライバゲートウエイ部（３０）の前記メッセージ制御機能（３４）は、表示器、および音声出力部の少なくとも一方を含む複数のマルチメディア機器（４１、４２）が該当する車載モジュールに接続されている場合には、前記複数のマルチメディア機器の中で優先度の高い特定のマルチメディア機器に対して、優先度の高い情報を先に出力するものである
ことを特徴とする電装システム。
［４］ ［１］に記載の電装システムであって、
前記マルチドライバゲートウエイ部（３０）は、車両外部の通信ネットワークとの間で無線回線を経由してデータ通信するための無線通信ルータ機能（３１、３２）を含む
ことを特徴とする電装システム。
［５］ ［１］に記載の電装システムであって、
前記ワイヤハーネス（ＷＨ）は、電源ライン（Ｗ１ａ）、アースライン（Ｗ１ｂ）、通信用電線（Ｗ１ｃ、Ｗ１ｄ）、および光通信用光ファイバ（Ｗ１ｅ、Ｗ１ｆ）を束ねて構成した基幹ケーブル（Ｗ１）を含む
ことを特徴とする電装システム。
［６］ ［５］に記載の電装システムであって、
前記ワイヤハーネス（ＷＨ）は、車両のボディ系、制御系、およびマルチメディア系にそれぞれ割り当てられた独立した３組の通信ケーブル（Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４）を更に含む
ことを特徴とする電装システム。
［７］ ［１］に記載の電装システムであって、
複数の前記スマート接続部が前記車両上の互いに異なる箇所に配置され、前記複数のスマート接続部（Ｊ１〜Ｊ４）の間が、少なくとも電源ライン、アースライン、通信用電線、および光通信用光ファイバを束ねて構成した基幹ケーブル（Ｗ１）を含むワイヤハーネス（ＷＨ）を介して接続された
ことを特徴とする電装システム。

１０ 制御コネクタ部
１１ 負荷制御部
１２ 通信制御部
１３ 信号入力部
１４ 異常検出部
２１ ランプ
２２ モータ
２３ センサ
２４ スイッチ
３０ マルチドライバゲートウエイ部
３１ 無線通信部
３２ ルータ部
３３ ゲートウエイ制御部
３４ メッセージ制御部
４１，４２ マルチメディア機器
４３ 各種負荷
４４ 各種入力機器
５１ メータユニット
５２ センターディスプレイ
５３ ヘッドアップディスプレイ
５４ 外部機器用インタフェース
５５ 日射センサ
６０ オーディオ用アンプ
ＡＮＴ アンテナ部
ＷＨ ワイヤハーネス
Ｗ１ 基幹ケーブル
Ｗ２ ボディ系ＬＡＮケーブル
Ｗ３ 制御系ＬＡＮケーブル
Ｗ４ マルチメディア系ＬＡＮケーブル
Ｍ０１，Ｍ０２ 電装品モジュール
Ｍ１〜Ｍ１７ 電装品モジュール
Ｍ２１，Ｍ２２，Ｍ２３ 電装品モジュール
ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ３ スピーカ
ＳＷ１ 操作スイッチ
Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３，Ｊ４ 接続ボックス

Claims (4)

1. 車載モジュールと、
   車両上の主電源から複数の前記車載モジュールに対して電力を供給するための電力配分機能、および前記車両上における情報伝送を制御する通信制御機能を有するスマート接続部と、
   前記スマート接続部と、複数の前記車載モジュールとの間を接続するワイヤハーネスと、
   前記ワイヤハーネスと前記車載モジュールとを接続する箇所それぞれに配置されたモジュール側通信制御部と、
   を備える電装システムであって、
   前記モジュール側通信制御部は、制御回路内蔵コネクタ部と、マルチドライバゲートウエイ部とを具備し、
   前記制御回路内蔵コネクタ部は、該当する車載モジュール内の機器を制御する機能、および前記スマート接続部と車載モジュール内の各機器との間で信号を多重化してデータ通信する通信制御機能を有し、
   前記マルチドライバゲートウエイ部は、前記制御回路内蔵コネクタ部の機能に加え、車両の運転者に対するメッセージを制御するメッセージ制御機能を有する、
   ことを特徴とする電装システム。
2. 請求項１に記載の電装システムであって、
   前記マルチドライバゲートウエイ部の前記メッセージ制御機能は、該当する車載モジュール内および車載モジュール外から情報を収集し、収集した情報を種類毎に自動的に区別すると共に、種類に応じた優先順位に従って、優先度の高い情報を該当する車載モジュール内の機器に対して先に出力するものである、
   ことを特徴とする電装システム。
3. 請求項２に記載の電装システムであって、
   前記マルチドライバゲートウエイ部の前記メッセージ制御機能は、表示器、および音声出力部の少なくとも一方を含む複数のマルチメディア機器が該当する車載モジュールに接続されている場合には、前記複数のマルチメディア機器の中で優先度の高い特定のマルチメディア機器に対して、優先度の高い情報を先に出力するものである
   ことを特徴とする電装システム。
4. 請求項１に記載の電装システムであって、
   前記マルチドライバゲートウエイ部は、車両外部の通信ネットワークとの間で無線回線を経由してデータ通信するための無線通信ルータ機能を含む
   ことを特徴とする電装システム。

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