JP2020077622A - 自動車用通信ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】自動車用通信ケーブルを提供する。【解決手段】ケーブル外被内に配置されたコアキャリア１５０を含んでいる通信ケーブルであって、撚り導体１２０の対が、部分的にコアキャリア内に配置されている。コアキャリアの一部分が、撚り導体の対のうちの第１の導体を、撚り導体の対のうちの第２の導体から分離している。【選択図】図３Ｂ

Description

[0001]本明細書は、自動車用通信ケーブルに関する。

[0002]現代の車両は、センサデータを取得し、センサデータを処理して出力信号を生成し、かつ、出力信号に基づくアクションを行う特定の車両構成要素に出力信号を提供する、多数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）を有している。例えば、変速機制御ユニットは、機関回転数データ、車速データ、およびスロットル位置データを取得して、車両のための望ましいギアを決める出力信号を生成することができる。車両が所望のギアにない場合、変速機は、出力信号に応答して所望のギアに変わることができる。

[0003]半自律車両、および自律車両は一般に、センサ入力が一部のまたは全ての人による入力に取って代わるので、また、それらの追加のセンサ入力が処理されなければならないので、人が運転する車両よりもさらに多くのＥＣＵを有している。さらに、半自律車両および自律車両は、安全要求事項を満たすために、冗長系を含むことが多い。

[0004]一般に、車両内の各ＥＣＵは、中央通信ネットワークに接続され、ＥＣＵは、この中央通信ネットワークにより、互いに、外部のセンサと、また車両の他の構成要素と、データをやりとりすることができる。中央通信ネットワークは、製造するのに費用がかかりかつ車両にかなりの重量を追加する、多数の通信ケーブルを含んでいる。車両内の通信ケーブルは一般に、被覆非シールド対撚り線（ＪＵＰＴ：ｊａｃｋｅｔｅｄ ｕｎｓｈｉｅｌｄｅｄ ｔｗｉｓｔｅｄ ｐａｉｒ）である。

[0005]本明細書は、改良された通信ケーブルについて説明する。通信ケーブルは、ケーブル外被内に配置されたコアキャリアを含んでいる。撚り導体（ｔｗｉｓｔｅｄ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）の対が、部分的にコアキャリア内に配置されている。コアキャリアの一部分が、撚り導体の対のうちの第１の導体を、撚り導体の対のうちの第２の導体から分離している。

[0006]本明細書において説明される主題は、以下の利点のうちの１つまたは複数を実現するように、特定の実施形態において実施され得る。第１に、通信ケーブルは、１つの導体につき１つの絶縁体を有するのではなく単一のコアキャリアを有するので、同じ番手の従来のＪＵＰＴよりも軽い。この絶縁体の欠如は、通信ケーブルの重量を直接減少させる。間接的には、絶縁体の欠如は、ケーブル外被がより小さい直径を有することを可能にし、このこともまた、通信ケーブルの重量を減少させる。

[0007]通信ケーブルはまた、製造するのに押出しがより少なくて済み、また、巻きまたはデコイリング（ｄｅｃｏｉｌｉｎｇ）を必要としないので、同じ番手の従来のＪＵＰＴよりも安価でありかつ製造が容易である。より具体的には、コアキャリアは、１回で押し出され、ケーブル外被は、１回で押し出される。導体は、コアキャリア内の部分的な外側チューブ内にカチッと嵌められるだけである。導体はそれら自体の絶縁体を有していないので、製造プロセスは、少なくとも１回少ない押出しを必要とする。

[0008]通信ケーブルはまた、その絶縁体の欠如により導体が互いにさらに接近することになるので、従来のＪＵＰＴよりも小さい固有インピーダンスを有する。同様に、コアキャリアの比誘電率は、通信ケーブルの波動インピーダンスを変えるように調整することができ、このことは、通信ケーブルの設計の融通性を提供する。

[0009]最後に、導体は部分的にのみコアキャリア内に配置されているので、導体を露出させるのにただ１回の被覆剥離プロセスが必要とされる。つまり、従来のＪＵＰＴにおけるようにケーブル外被および絶縁体の両方を剥ぎ取る代わりに、ケーブル外被だけが剥ぎ取られればよい。これは、コネクタへのまたは車両の構成要素への通信ケーブルの取付けをより容易にする。

[0010]本明細書の主題の１つまたは複数の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載される。主題の他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。

図１Ａは、一実施形態による、従来のＪＵＰＴの断面図である。 図１Ｂは、一実施形態による、改良された通信ケーブルの断面図である。 一実施形態による、改良された通信ケーブルの側面図である。 図３Ａは、一実施形態による、改良された通信ケーブルを被覆剥離するための例示的なプロセスの流れ図である。 図３Ｂは、一実施形態による、改良された通信ケーブルの被覆剥離されたバージョンの断面図である。 一実施形態による、改良された通信ケーブルを製造するための例示的なプロセスの流れ図である。

種々の図面における同じ参照番号および記号は、同じ要素を示す。
[0011]次に、添付の図面にその例が示されている実施形態を詳細に参照する。以下の記述では、説明の目的のために、多数の具体的詳細が明記されて、本発明の十分な理解を提供する。しかし、本発明はそれらの具体的詳細を伴わずに実施され得ることが、明らかとなるであろう。他の例では、公知の構造およびデバイスは、開示される実施形態を不必要に曖昧にすることを避けるために、ブロック図の形態で示されている。

[0012]図面では、デバイス、モジュール、命令ブロック、およびデータ要素を表すものなどの概略的な要素の具体的な配置および順序付けが、記述を容易にするために示されている。しかし、図面における概略的な要素の具体的な順序付けおよび配置は、処理の特定の順序もしくはシーケンスまたはプロセスの分離が必要とされることを意味するように意図されていないことが、当業者には理解されるべきである。さらに、図面における概略的な要素の包含は、そのような要素が全ての実施形態において必要とされること、または、そのような要素によって表される特徴がいくつかの実施形態において他の要素に含まれないまたは他の要素と組み合わせられない可能性があることを意味するようには意図されていない。

[0013]さらに、２つ以上の他の概略的な要素間のまたはその中での接続、関係、もしくはつながりを示すために実線もしくは破線または矢印などの接続要素が使用されている図面では、任意のそのような接続要素の不在は、接続、関係、またはつながりが存在し得ないことを意味するようには意図されていない。言い換えれば、要素間の一部の接続、関係、またはつながりは、開示を不明瞭にしないために、図面では示されていない。さらに、図解を容易にするために、単一の接続要素が、要素間の複数の接続、関係、またはつながりを表すのに使用される。例えば、接続要素が信号、データ、または命令のやりとりを表している場合、そのような要素は必要に応じてやりとりに作用する１つまたは複数の信号経路（例えば、バス）を表していることが、当業者には理解されるべきである。

[0014]以下、それぞれ互いに独立してまたは他の特徴との任意の組合せで使用され得るいくつかの特徴が、説明される。しかし、個々の特徴は、上述の問題のうちのいずれかに対処しない場合があり、または、上述の問題のうちの１つにしか対処しない場合がある。上述の問題のうちのいくつかは、本明細書において説明される特徴のいずれかによっては完全に対処されない場合がある。見出しが設けられているが、特定の見出しに関連するのにその見出しを有する節では見つからない情報は、本明細書中の他の箇所で見つかる場合もある。

[0015]図１Ａは、従来のＪＵＰＴの断面図である。従来のＪＵＰＴは、ケーブル外被１１０を有している。それぞれが絶縁体１３０によって取り囲まれている２つの導体１２０が、ケーブル外被１１０内に配置されている。

[0016]図１Ｂは、改良された通信ケーブルの断面図である。通信ケーブルは、ケーブル外被１４０、コアキャリア１５０、および図１Ａにおける導体１２０と同一の２つの導体１２０を含んでいる。

[0017]ケーブル外被１４０は、通信ケーブルに機械的支持を提供し、かつ、導体１２０を周囲から電気的に絶縁している。ケーブル外被１４０は、全体的に中空の円筒であり、かつ、任意の適切な電気絶縁体、例えば車両内への挿入を可能にするのに十分な柔軟性を有する任意の適切なプラスチック材料またはゴム材料で作られ得る。

[0018]コアキャリア１５０は、完全にケーブル外被１４０内に配置されている。コアキャリア１５０は、全体的に円筒の形状を有するが、導体１２０を保持するように構成されている２つの部分的な外側チューブを含んでいる。部分的な外側チューブは、円筒形の導体を保持するために、全体的に円筒の形状である。コアキャリア１５０は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、または任意の他の適切な材料で作られ得る。コアキャリア１５０の具体的な組成は、通信ケーブルの所望の比誘電率を得るように調整され得る。

[0019]導体１２０は、それぞれが部分的にコアキャリア１５０内に配置されている。つまり、コアキャリア１５０は、導体１２０を完全に取り囲むのではない。むしろ、それぞれの導体の一部分は、ケーブル外被１４０に直接接触している。コアキャリア１５０の中央部分１５２が、導体１２０を互いに分離している。いくつかの実施では、導体１２０は、おおよそ０．２ｍｍ離れており、これは、従来のＪＵＰＴにおける導体よりも小さい。従来のＪＵＰＴにおける導体は、最低でも絶縁体１３０の厚さの２倍分離れている。改良された通信ケーブルにおける導体１２０は、それ自体の絶縁体を有していないので、この同じ制約も有していない。

[0020]導体１２０は、部分的にのみコアキャリア１５０内に配置されているが、ケーブル外被１４０内に完全に配置されている。ケーブル外被１４０は、導体１２０に十分な電気的絶縁を提供する。

[0021]導体１２０は、任意の適切な導電体とされ得る。例えば、導体１２０は、銅線の巻きストランドで作られる、銅リッツ線であってもよい。あるいは、導体１２０は、単線、例えば銅の単体であってもよい。

[0022]いくつかの実施では、通信ケーブルは、部分的にコアキャリア１５０内に配置された複数の導体の対を含んでいる。そのような実施では、コアキャリア１５０は、複数の導体の対を保持するように構成されている、さらなる部分的な外側チューブを有する。

[0023]図２は、図１Ｂに関連して説明された改良された通信ケーブルの側面図である。図２は、通信ケーブルをケーブル外被１４０なしで示している。
[0024]この側面図からは、２つの導体１２０の撚れた性質が明らかである。導体１２０を撚ることにより、通信ケーブルが生成する電磁放射の量が減少し、外部電磁界干渉の除去が改善される。

[0025]いくつかの実施では、導体１２０は、撚られない。そのような実施では、コアキャリア１５０の部分的な外側チューブは、通信ケーブルの全長に沿ってコアキャリア１５０の両側で互いに並行に延びる。

[0026]図３Ａは、図１Ｂに関連して説明された改良された通信ケーブルを被覆剥離するための例示的なプロセス３００の流れ図である。プロセスは、人によって、またはそれを行うように構成されている自動機械によって、行われ得る。便宜上、プロセスは、人によって行われるものとして説明される。

[0027]人が従来のワイヤストリッパを使用してコアキャリアからケーブル外被を剥ぎ取ることにより、導体を露出させる（３１０）。導体は部分的にしかコアキャリア内に配置されていないので、１回の被覆剥離プロセスにより導体が露出される。別々に剥ぎ取られなければならないそれ自体の絶縁体を各導体がさらに有している従来のＪＵＰＴでは、これは該当しない。図３Ｂは、図１Ｂに関連して説明された改良された通信ケーブルの被覆剥離されたバージョンの断面図である。導体は部分的にしかコアキャリア内に配置されていないので、導体は、人がケーブル外被を剥ぎ取った後、通信ケーブルからわずかに突出する。これは、導体をより容易にアクセス可能にする。

[0028]人は、例えば導体をコネクタに圧着するか、レーザ溶接するか、またはハンダ付けすることにより、露出した導体をコネクタに取り付ける（３２０）。これは、コアキャリアが導体を互いに対して所定の位置に保持するので、可能とされる。対照的に、従来のＪＵＰＴを人が被覆剥離した後、導体は互いに対して移動する可能性があり、このことは、上述の取付け方法をより難しくする。さらに、コアキャリアは、通信ケーブルの全長にわたって通信ケーブルの撚れを維持する。これは、雑音排除性を高める。

[0029]図４は、図１Ｂに関連して説明された改良された通信ケーブルを製造するための例示的なプロセス４００の流れ図である。便宜上、プロセスは、１つまたは複数の機械および１つまたは複数のコンピュータから成る自動システムによって行われるものとして説明される。

[0030]システムは、コアキャリアを押し出す（４１０）。押し出されるコアキャリアは、図１に関連して説明された部分的な外側チューブを含んでいる。
[0031]システムは、第１の導体および第２の導体のそれぞれを部分的な外側チューブ内にカチッと嵌めるか、押して嵌め込むか、または挿入して、組立体を形成する（４２０）。

[0032]システムは、押出しプロセスにより組立体がまだ高温である間に組立体を撚り、次いで組立体をその撚れた位置で固定する（４３０）。組立体を固定することは、組立体を冷却することを含み得る。

[0033]最後に、システムは、組立体上にケーブル外被を押し出す（４４０）。
[0034]プロセス４００は、従来のＪＵＰＴのための製造プロセスは各導体上に絶縁体を押し出すことを含むので、プロセス４００は、従来のＪＵＰＴのための製造プロセスよりも必要とする押出しが少ない。改良された通信ケーブルは、各導体のための別々の絶縁体を有していないが、代わりに、導体がカチッと嵌められさえすればよい部分的な外側チューブを含むコアキャリアを有しており、これは、製造プロセスをさらに単純化する。

[0035]この文書は多くの具体的な実施の詳細を含んでいるが、実施の詳細は、特許請求され得るものの範囲への制限として解釈されるべきではなく、むしろ、特定の実施形態に固有であり得る特徴に関する記述として解釈されるべきである。別々の実施形態との関連で本明細書において記述されるいくつかの特徴はまた、単一の実施形態において組み合わせて実施され得る。反対に、単一の実施形態との関連で記述される様々な特徴もまた、複数の実施形態において別々に、または任意の適切な下位組合せで実施され得る。さらに、特徴は、いくつかの組合せで作用するものとして上記で説明される場合があり、また、そのようなものとして最初に特許請求される場合すらあるが、特許請求される組合せに由来する１つまたは複数の特徴は、場合によりその組合せから除かれる可能性があり、また、特許請求される組合せは、下位組合せ、または下位組合せの変形形態を対象とする可能性がある。

[0036]論理の流れ、または操作は、特定の順序で図面に示されているが、これは、示された特定の順序でまたは連続的な順序でそのような操作が行われること、または、望ましい結果を得るために示された全ての操作が行われることを必要とすると理解されるべきではない。特定の状況では、マルチタスキングおよび並行処理が有利であり得る。さらに、上述の実施形態における種々のソフトウェア構成要素の分離は、全ての実施形態においてそのような分離を必要とすると理解されるべきではなく、また、説明されたソフトウェア構成要素は一般に、単一のソフトウェアプログラムまたは複数のソフトウェアプログラムにおいて統合され得ることが、理解されるべきである。

[0037]場合により、請求項における機能には、「１つまたは複数の」という語句が付く。本明細書において、「１つまたは複数の」という語句は、１つの要素によって行われる機能、例えば分散された形で１つよりも多くの要素によって行われる機能、１つの要素によって行われるいくつかの機能、いくつかの要素によって行われるいくつかの機能、または上記のものの任意の組合せを含む。

[0038]場合により、請求項要素（ｃｌａｉｍ ｅｌｅｍｅｎｔ）には、第１の、第２の、第３の、などの用語が付く。第１の、第２の、第３の、などの用語は、場合により様々な要素を説明するために本明細書において使用されるが、それらの要素はこれらの用語によって限定されるべきではないことが、理解されるべきである。これらの用語は、１つの要素と別の要素を区別するためにのみ使用される。例えば、説明される様々な実施形態の範囲から逸脱することなく、第１の接点が第２の接点と呼ばれてもよく、また同様に、第２の接点が第１の接点と呼ばれてもよい。第１の接点と第２の接点は、どちらも接点であるが、同じ接点ではない。

[0039]本明細書において説明される様々な実施形態の記述で使用される専門用語は、特定の実施形態を記述する目的のためだけのものであって、限定的には意図されていない。説明される様々な実施形態の記述、および添付の特許請求の範囲において、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が明らかに別の意味を示していない限り、複数形をも含むように意図されている。本明細書において、「および／または」という用語は、関連する記載された品目のうちの１つまたは複数のありとあらゆる可能な組合せを意味しかつ包含することも、理解されるであろう。本明細書において、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、および／または「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、述べられた特徴、完全体、ステップ、操作、要素、および／または構成要素の存在を指定するが、１つもしくは複数の他の特徴、完全体、ステップ、操作、要素、構成要素、および／またはその群の存在あるいは追加を排除するのではないことが、さらに理解されるであろう。

[0040]本明細書において、「〜の場合（ｉｆ）」という用語は、場合により、文脈に応じて「〜のとき（ｗｈｅｎ）」もしくは「〜すると（ｕｐｏｎ）」または「判定に応答して（ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｇ）」もしくは「検出に応答して（ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ）」を意味すると解釈される。同様に、「それが判定された場合（ｉｆ ｉｔ ｉｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ）」または「［述べられた状況または事象］が検出された場合（ｉｆ ［ａ ｓｔａｔｅｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｒ ｅｖｅｎｔ］ ｉｓ ｄｅｔｅｃｔｅｄ）」という表現は、場合により、文脈に応じて、「判定すると（ｕｐｏｎ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ）」もしくは「判定に応答して（ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ）」または「［述べられた状況または事象］を検出すると（ｕｐｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ［ｔｈｅ ｓｔａｔｅｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｒ ｅｖｅｎｔ］）」もしくは「［述べられた状況または事象］の検出に応答して（ｉｎ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｏ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ［ｔｈｅ ｓｔａｔｅｄ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｒ ｅｖｅｎｔ］）を意味すると解釈される。

[0041]本明細書の主題のいくつかの態様は、様々な供給源から入手可能なデータの収集および使用を含み得る。本開示は、場合によっては、この収集されたデータが、デバイスの利用に基づく具体的な場所または住所を特定し得ることを予期する。そのような個人情報データは、場所に基づくデータ、住所、加入者口座名、または他の識別情報を含み得る。本開示は、そのような個人情報データの収集、分析、開示、転送、記憶、または他の使用法に関与する事業体が、確立した個人情報保護方針および／またはプライバシー慣行に従うであろうことをさらに予期する。具体的には、そのような事業体は、個人情報データを秘密にかつ安全に維持することに関する産業界のまたは政府の要件を満たすまたは超えると一般に認識される個人情報保護方針およびプライバシー慣行を実施しかつ一貫して使用するべきである。

１１０ ケーブル外被
１２０ 導体
１３０ 絶縁体
１４０ ケーブル外被
１５０ コアキャリア
１５２ 中央部分
３００ 例示的なプロセス
３１０ ステップ
３２０ ステップ
４００ 例示的なプロセス
４１０ ステップ
４２０ ステップ
４３０ ステップ
４４０ ステップ

Claims (13)

1. 通信ケーブルであって、該通信ケーブルは、
   ケーブル外被と、
   前記ケーブル外被内に配置されたコアキャリアと、
   部分的に前記コアキャリア内に配置された撚り導体の対と、を備えており、
   前記コアキャリアの一部分が、前記撚り導体の対のうちの第１の導体を、前記撚り導体の対のうちの第２の導体から分離している、通信ケーブル。
2. 請求項１に記載の通信ケーブルにおいて、前記撚り導体の対が、完全に前記ケーブル外被内に配置されている、通信ケーブル。
3. 請求項１に記載の通信ケーブルにおいて、前記コアキャリアが、前記第１の導体および前記第２の導体を保持するように構成されている第１および第２の部分的な外側チューブを備えている、通信ケーブル。
4. 請求項１に記載の通信ケーブルにおいて、前記第１の導体および前記第２の導体が、それぞれ、それら自体の絶縁体を欠いている、通信ケーブル。
5. 請求項１に記載の通信ケーブルにおいて、前記第１の導体および前記第２の導体が、リッツ線である、通信ケーブル。
6. 請求項１に記載の通信ケーブルにおいて、前記第１の導体と前記第２の導体との間の距離が、おおよそ０．２ミリメートルである、通信ケーブル。
7. 請求項１に記載の通信ケーブルにおいて、前記ケーブル外被が、電気絶縁体である、通信ケーブル。
8. 請求項１に記載の通信ケーブルにおいて、前記コアキャリアが、ポリテトラフルオロエチレンを含む、通信ケーブル。
9. 請求項１に記載の通信ケーブルにおいて、
   部分的に前記コアキャリア内に配置された第２の撚り導体の対をさらに備えている、通信ケーブル。
10. 通信ケーブルをコネクタに取り付ける方法であって、該通信ケーブルは、
    ケーブル外被と、
    前記ケーブル外被内に配置されたコアキャリアと、
    部分的に前記コアキャリア内に配置された撚り導体の対と、を備えており、
    前記コアキャリアの一部分が、前記撚り導体の対のうちの第１の導体を、前記撚り導体の対のうちの第２の導体から分離しており、
    前記方法は、
    前記ケーブル外被を剥ぎ取ることにより前記撚り導体の対を露出させるステップと、
    前記露出された撚り導体の対を前記コネクタに取り付けるステップと、を含む方法。
11. 請求項１１に記載の方法において、取り付けるステップが、圧着する工程を含む、方法。
12. 請求項１１に記載の方法において、取り付けるステップが、レーザ溶接する工程を含む、方法。
13. 通信ケーブルを製造する方法であって、該通信ケーブルは、
    ケーブル外被と、
    前記ケーブル外被内に配置されたコアキャリアと、を備えており、
    前記コアキャリアが、第１および第２の部分的な外側チューブを備えており、
    前記通信ケーブルは、また、
    部分的に前記コアキャリア内に配置された撚り導体の対を備えており、
    前記コアキャリアの一部分が、前記撚り導体の対のうちの第１の導体を、前記撚り導体の対のうちの第２の導体から分離しており、
    前記方法は、
    前記コアキャリアを押し出すステップと、
    前記第１の導体および前記第２の導体を前記コアキャリアの前記第１の部分的な外側チューブおよび前記第２の部分的な外側チューブ内にカチッと嵌めて、組立体を形成するステップと、
    前記組立体を撚って固定するステップと、
    前記撚られた組立体上に前記ケーブル外被を押し出すステップと、を含む方法。

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