JP7376257B2 - 車載通信システム - Google Patents
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Description
本発明は、車載通信システムに関する。
自動車等の車両は、主電源として一般的に車載バッテリーを備えている。また、車載バッテリーを充電するためにオルタネータ（発電機）を備えている。そして、車両の各部に搭載されている多数の様々な電装品、すなわち負荷に対して、主電源から直流の電源電力がそれぞれ供給される。車両における各負荷は、車両の走行、操舵、停止、ドア開閉、照明、通信などの様々な機能を、常時、あるいは必要に応じて果たすためにそれぞれ利用されるものであり、電源電力の供給を必要とする。
車両上で、主として主電源から各電装品への電源電力供給を可能にするために、ワイヤハーネスを介して主電源と各電装品との間が電気的に接続される。ワイヤハーネスは基本的には多数の電線の集合体であり、一般的に形状や構造が非常に複雑になっている。
また、主電源からの電源電力を複数の出力側経路に分配したり、各負荷への電力供給のオンオフを制御したり、電源や各負荷等の保護を可能にするために、一般的にワイヤハーネスの中間部位に電気接続箱が接続される。代表的な電気接続箱としては、ジャンクションブロック（Ｊ／Ｂ）、リレーボックス（Ｒ／Ｂ）などが知られている。
また、近年の車両においては、車両上の様々な箇所に搭載されている多数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）、スイッチ、センサ等の間で信号やデータを伝送する必要がある。したがって、信号やデータの伝送に利用される様々な通信線も、同じワイヤハーネス（Ｗ／Ｈ）に組み込まれる場合が多い。
車両上における情報伝送の例が、例えば特許文献１に示されている。また、特許文献１の図３に示された構成では、段落［００５３］に記載されているように、情報系バス２０は、イーサネット（登録商標）規格の通信バス２１を備え、該通信バス２１を介してＩＰによるＤＭＺ６０との通信が可能に接続されている。通信バス２１には、ＥＣＵ２１１と、イーサネットスイッチ２１２を介した２つのＥＣＵ２１３，２１４とが接続されている。イーサネットスイッチ２１２は、スイッチング・ハブであって、通信バス２１を介して入力されたＤＭＺ６０からの通信メッセージを、当該通信メッセージの送信先であるＥＣＵ（２１３又は２１４）に振り分ける。
例えば、自動運転機能などを車両に搭載することを考慮すると、車両上で様々な情報の伝送を可能にするために、特許文献１に示されているようにイーサネットを利用したり、スイッチング・ハブを設置することが想定される。
例えば、車体の様々な箇所に、ＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）センサをそれぞれ設置し、各ＬｉＤＡＲセンサの信号をイーサネットを利用して伝送し車体の中央部等に設置されるＥＣＵまで届けることが想定される。そのような場合に、イーサネットの信号の中継や経路制御のためにスイッチング・ハブが利用される。特に、ＬｉＤＡＲセンサが高性能化したりその設置数が増えた場合には、通信経路が複雑になるのでスイッチング・ハブの利用が不可欠になると考えられる。
しかしながら、スイッチング・ハブのような電子機器は、その動作のために電源電力の供給を必要とし、更に安定した電源電圧が供給されることが不可欠である。そのため、ワイヤハーネスの電源ラインを経由して、主電源の電力をスイッチング・ハブに供給することが想定される。また、スイッチング・ハブの動作のために特別な安定化電源回路を用意することも想定される。
一方、自動運転機能を搭載した場合のように、様々な電子機器を必要とする車両においては、様々な運転状況において、車両各部の電子機器への電源電力供給が途絶えないように配慮する必要がある。例えば、自車両の衝突事故が発生したような場合でも、安全を確保するために、ＬｉＤＡＲセンサの信号を正しく伝送し、ＥＣＵは伝送された信号に基づいて状況を正しく把握する必要がある。
しかし、衝突した車体部位の近傍にワイヤハーネスが配索されている場合には、衝突の影響でワイヤハーネスの電源ラインが使用できなくなる可能性が想定される。そして、ワイヤハーネスの電源ラインが断線すると、スイッチング・ハブへの電源電力供給が停止し、ＬｉＤＡＲセンサの信号を伝送できない状態になる。
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、車両衝突などの影響で電源電力の供給経路に異常が発生した場合であっても、重要な信号や情報の伝送が停止するのを防ぐことが可能な車載通信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、本発明に係る車載通信システムは、下記（１）～（４）を特徴としている。
（１） 単一の主電源と、通信の中継機能、および複数の通信用コネクタの間の通信経路を制御する機能をそれぞれが内蔵する、互いに独立した複数の通信ハブ装置と、前記主電源と前記複数の通信ハブ装置とを並列に接続する複数の入力側電源線と、を有する車載通信システムであって、
前記複数の通信ハブ装置のそれぞれが、
車両側の前記主電源から供給される入力電源電力に基づいて、内部回路の動作に必要な前記入力電源電力の電圧より低い電圧の安定化電源電力を生成する内部電源部と、
前記内部電源部の出力と電線を介して直接接続され、且つ、前記内部電源部が生成した安定化電源電力を、バックアップ電力として他の通信ハブ装置へ供給するバックアップ電源出力部と、
を備え、前記複数の通信ハブ装置の前記バックアップ電源出力部の間を接続するバックアップ電源線を設けた、
ことを特徴とする車載通信システム。
（１） 単一の主電源と、通信の中継機能、および複数の通信用コネクタの間の通信経路を制御する機能をそれぞれが内蔵する、互いに独立した複数の通信ハブ装置と、前記主電源と前記複数の通信ハブ装置とを並列に接続する複数の入力側電源線と、を有する車載通信システムであって、
前記複数の通信ハブ装置のそれぞれが、
車両側の前記主電源から供給される入力電源電力に基づいて、内部回路の動作に必要な前記入力電源電力の電圧より低い電圧の安定化電源電力を生成する内部電源部と、
前記内部電源部の出力と電線を介して直接接続され、且つ、前記内部電源部が生成した安定化電源電力を、バックアップ電力として他の通信ハブ装置へ供給するバックアップ電源出力部と、
を備え、前記複数の通信ハブ装置の前記バックアップ電源出力部の間を接続するバックアップ電源線を設けた、
ことを特徴とする車載通信システム。
（２） 前記複数の通信ハブ装置の間を接続するハブ間通信線を備え、
前記ハブ間通信線は、前記バックアップ電源線と併走する配索状態でワイヤハーネスに組み込まれる、
ことを特徴とする上記（１）に記載の車載通信システム。
前記ハブ間通信線は、前記バックアップ電源線と併走する配索状態でワイヤハーネスに組み込まれる、
ことを特徴とする上記（１）に記載の車載通信システム。
（３） 前記複数の入力側電源線の各々は、少なくともヒューズ機能が互いに独立し配索経路が異なる、
ことを特徴とする上記（１）に記載の車載通信システム。
ことを特徴とする上記（１）に記載の車載通信システム。
（４） 前記複数の通信ハブ装置が車体の幅方向中央付近で車体の前後方向に離間した状態で配置され、
前記ハブ間通信線および前記バックアップ電源線は、車体の幅方向中央付近を通過する状態で車体の前後方向に向けて配索される、
ことを特徴とする上記（２）に記載の車載通信システム。
前記ハブ間通信線および前記バックアップ電源線は、車体の幅方向中央付近を通過する状態で車体の前後方向に向けて配索される、
ことを特徴とする上記（２）に記載の車載通信システム。
上記（１）の構成の車載通信システムによれば、車両衝突などの影響で電源電力の供給経路が正常に使用できない状態となった場合であっても、重要な信号や情報の伝送が停止するのを防ぐことが可能である。すなわち、ワイヤハーネスの損傷により車両側の主電源から１番目の通信ハブ装置への電源電力供給が停止した場合には、２番目の通信ハブ装置からバックアップ電源出力部およびバックアップ電源線を経由して１番目の通信ハブ装置へ電源電力を供給できる。したがって、複数の通信ハブ装置の両方の通信機能を維持できる。
上記（２）の構成の車載通信システムによれば、ハブ間通信線とバックアップ電源線とが併走する状態で配索されるので、ワイヤハーネスの形状や配索経路が複雑化するのを避けることが可能である。また、ハブ間通信線とバックアップ電源線とを纏めることにより、その部位を損傷しないように保護することが容易になる。
上記（３）の構成の車載通信システムによれば、複数の入力側電源線の一方の経路で電線又はヒューズが断線した場合でも、他方の経路を利用して主電源の電力を一方の通信ハブ装置に供給できる。そして、他方の通信ハブ装置に対しては、バックアップ電源線を経由して電源電力の供給を継続できる。
上記（４）の構成の車載通信システムによれば、ハブ間通信線およびバックアップ電源線が車体の幅方向中央付近を通過する状態であるので、車両が衝突したような場合に受ける衝撃を低減できる。つまり、ワイヤハーネスが車体の前後左右の端部から離れた場所を通過するので、外部から車両に加わる衝撃の影響が生じにくく、通信機能の維持が容易になる。
本発明の車載通信システムによれば、車両衝突などの影響で電源電力の供給経路が正常に使用できない状況が発生した場合であっても、重要な信号や情報の伝送が停止するのを防ぐことが容易になる。
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。
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
＜車両上のレイアウト概要＞
図１は、車載通信システムを搭載した車両１０上の主要な構成要素のレイアウト概要を表す平面図である。図中左側が車両のフロント側、右側がリア側を表している。
図１は、車載通信システムを搭載した車両１０上の主要な構成要素のレイアウト概要を表す平面図である。図中左側が車両のフロント側、右側がリア側を表している。
図１に示すように、車両１０の内部は、大きく分けてエンジンルーム１１、車室１２、および荷室１３の３区画に仕切られている。エンジンルーム１１内に主電源である車載バッテリ１９が設置されている。そして、エンジンルーム１１内の車載バッテリ１９に、＋Ｂ電源線１７ａおよびＩＧ電源線１７ｂを含むワイヤハーネスが接続されている。
＋Ｂ電源線１７ａは、車載バッテリ１９と直接接続され、例えば直流電圧１２［Ｖ］の電源電力（＋Ｂ）を出力側に供給することができる。また、ＩＧ電源線１７ｂはイグニッション（ＩＧ）スイッチのオンオフに連動して、オンの時に電源電力を出力側に供給することができる。
図１に示す構成では、＋Ｂ電源線１７ａおよびＩＧ電源線１７ｂが、電気接続箱３０の入力側に接続されている。また、電気接続箱３０は箱状の筐体内に、ジャンクションブロックＪ／Ｂの機能、およびリレーボックスＲ／Ｂの機能を内蔵している。
電気接続箱３０の出力側に、２系統の＋Ｂ電源線１８ａおよび１８ｂを含むワイヤハーネスが接続されている。２系統の＋Ｂ電源線１８ａおよび１８ｂは、互いに独立したヒューズ回路をそれぞれ含んでいる。電気接続箱３０の出力側からワイヤハーネス３３に含まれる＋Ｂ電源線１８ａ、１８ｂなどを経由して、車両１０上の様々な電装品に対して直流の電源電力を供給することができる。
図１に示すように、車室１２の前方側には、幅方向の中央付近にハブ装置３１が設置されている。また、荷室１３の前方側には、幅方向の中央付近にハブ装置３２が設置されている。また、これらのハブ装置３１、３２の間を接続するハブ間接続部３４のワイヤハーネスが、車体の前後方向に向かうようにフロア上で直線的に配索されている。ハブ間接続部３４のワイヤハーネスは、バックアップ電源線３４ａおよび通信線３４ｂを含み、これらが車室１２と荷室１３の間で前後方向に向かって併走するように配索してある。
ハブ装置３１および３２は、イーサネット規格の通信に対応し、通信を中継する機能および通信経路を切り替える機能を備えている。主電源からハブ装置３１に対して電源電力を供給するために、＋Ｂ電源線１８ａがハブ装置３１に接続されている。また、主電源からハブ装置３２に対して電源電力を供給するために、＋Ｂ電源線１８ｂがハブ装置３２に接続されている。また、各＋Ｂ電源線１８ａ、１８ｂは、それぞれハブ間接続部３４とはワイヤハーネスの経路が重ならないように配索されている。
例えば、車両１０が衝突して車体に損傷が生じた場合には、ワイヤハーネスにも断線などが発生する可能性がある。しかし、２系統のハブ装置３１、３２は前後方向に離れた位置に設置してあるので、ハブ装置３１に電源電力を供給する＋Ｂ電源線１８ａと、ハブ装置３２に電源電力を供給する＋Ｂ電源線１８ｂとが同時に断線する可能性は極めて低い。また、ハブ間接続部３４のワイヤハーネスは車両１０の中央付近に配索されているので、車両１０の衝突時に断線する可能性は極めて低い。
また、詳細について後述するように、ハブ装置３１、３２の間がバックアップ電源線３４ａを介して互いに接続されているので、２系統の＋Ｂ電源線１８ａ、１８ｂのいずれか一方が断線した場合でも、ハブ装置３１、３２の両方に対する電源電力供給を維持することができる。例えば、＋Ｂ電源線１８ａが断線した場合には、＋Ｂ電源線１８ｂを介してハブ装置３２に電源電力が供給され、ハブ装置３２がバックアップ電源線３４ａを経由してハブ装置３１に電源電力を供給する。また、その逆も可能である。
車両１０においては、自動運転機能に対応できるように、車体フロント部１５の右端、中央、左端、および車体リア部１６右端に、それぞれＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）装置２１、２２、２３、および２４が設置されている。
図１に示すように、ＬｉＤＡＲ装置２１の通信線１７ｃは、エンジンルーム１１内の右側の配索経路を通り、中継コネクタ２５Ａを経由してハブ装置３１と接続されている。また、ＬｉＤＡＲ装置２２の通信線１７ｄは、中継コネクタ２５Ｄを通り、エンジンルーム１１内の左側の配索経路を通り、中継コネクタ２５Ｂを経由してハブ装置３１と接続されている。ＬｉＤＡＲ装置２３の通信線１７ｅは、エンジンルーム１１内の左側の配索経路を通り、中継コネクタ２５Ｂを経由してハブ装置３１と接続されている。ＬｉＤＡＲ装置２４の通信線１７ｆは、中継コネクタ２５Ｃを経由して荷室１３内を通り、ハブ装置３２と接続されている。
また、様々な電装品４１～４７が車両１０上に搭載されている。電装品４１～４７は、専用の通信機（ＤＣＭ：Data Communication Module）、メータユニット、セントラルゲートウェイ（Central GateWay）、ＡＤＸ、自動運転システム（ＡＤＳ）の電子制御ユニット、ＳＩＳの電子制御ユニット、ＤＬＣ（Data Link Connector）などの構成や機能を有している。セントラルゲートウェイは、車両１０上の複数のネットワーク（ＣＡＮ等）の間でデータやプロトコルの変換を実施すると共に、車両情報管理の中枢となる機能を提供する。
図１の例では、車体前方側に設置されている電装品４１、４２、４３、および４７の通信線は、それぞれ個別に近い位置のハブ装置３１と接続されている。また、車体後方側に設置されている電装品４４、４５、および４６の通信線は、それぞれ個別に近い位置のハブ装置３２と接続されている。
なお、ＬｉＤＡＲ装置２２～２４をイーサネットの通信線で接続する場合には、通信線の距離が長くなると信号の減衰等の影響が大きくなる。したがって、図１に示すように各中継コネクタ２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄを通信線の途中に接続して通信を中継している。
＜車載通信システムの構成例－１＞
図２は、車載通信システムの主要部分の構成例－１を表すブロック図である。
図２に示す車載通信システムは、２つのハブ装置３１および３２を備えている。これらのハブ装置３１、３２は、例えば図１に示したように互いに離れた状態で車両１０上に設置され、ハブ間接続部３４を介して互いに接続される。
図２は、車載通信システムの主要部分の構成例－１を表すブロック図である。
図２に示す車載通信システムは、２つのハブ装置３１および３２を備えている。これらのハブ装置３１、３２は、例えば図１に示したように互いに離れた状態で車両１０上に設置され、ハブ間接続部３４を介して互いに接続される。
各ハブ装置３１、３２の筐体５１Ａ、５１Ｂ内には、スイッチングハブ回路５２、および安定化電源回路５３がそれぞれ収容されている。スイッチングハブ回路５２は、一般的なスイッチング・ハブと同様に、イーサネット規格の通信に対応した通信の中継および通信経路の切り替えの機能を有している。
安定化電源回路５３は、主電源の電力に基づいてスイッチングハブ回路５２が動作するために必要な安定した直流電源電力（電圧は例えば＋５［Ｖ］）を供給する。安定化電源回路５３とスイッチングハブ回路５２の間には逆流防止回路Ｄ１、Ｄ２が接続されている。逆流防止回路Ｄ１、Ｄ２はダイオードにより構成されている。
ハブ装置３１は、＋Ｂ電源線１８ａを含むワイヤハーネスと接続するための電力系コネクタ５４Ａを備えている。また、ハブ装置３１はハブ間接続部３４のワイヤハーネスと接続するための電力系コネクタ５５Ａおよび通信系コネクタ５８Ａを備えている。更に、ハブ装置３１は様々な電装品の通信線と接続するための複数の通信系コネクタ５６Ａ、５７Ａを備えている。
ハブ装置３１内のスイッチングハブ回路５２は、通信系コネクタ５６Ａ、５７Ａ、５８Ａの経路の間でイーサネットの通信を中継したり、通信経路を切り替えることができる。電力系コネクタ５４ＡにはヒューズＦ１を含む＋Ｂ電源線１８ａが接続される。ヒューズＦ１は、例えば電気接続箱３０内に配置される。
＋Ｂ電源線１８ａからハブ装置３１に供給される主電源の電力は、電力系コネクタ５４Ａを経由して安定化電源回路５３に供給される。安定化電源回路５３は、＋Ｂ電源線１８ａから供給される主電源の電力に基づいて安定した直流電力を生成する。安定化電源回路５３の生成した安定した直流電力が、逆流防止回路Ｄ１を経由してスイッチングハブ回路５２に供給される。
例えば、＋Ｂ電源線１８ａが断線したり、ヒューズＦ１が断線すると、ハブ装置３１内の安定化電源回路５３が電源電力を生成できない状態になる。しかし、他方のハブ装置３２が正常に動作している状態では、バックアップ電源線３４ａに必要な電源電力が現れるので、この電源電力が電力系コネクタ５５Ａ、バックアップ電源線５９Ａを経由してハブ装置３１内のスイッチングハブ回路５２にも供給される。
ハブ装置３１と同様に、ハブ装置３２は、＋Ｂ電源線１８ｂを含むワイヤハーネスと接続するための電力系コネクタ５４Ｂを備えている。また、ハブ装置３２はハブ間接続部３４のワイヤハーネスと接続するための電力系コネクタ５５Ｂおよび通信系コネクタ５８Ｂを備えている。更に、ハブ装置３２は様々な電装品の通信線と接続するための複数の通信系コネクタ５６Ｂ、５７Ｂを備えている。
ハブ装置３２内のスイッチングハブ回路５２は、通信系コネクタ５６Ｂ、５７Ｂ、５８Ｂの経路の間でイーサネットの通信を中継したり、通信経路を切り替えることができる。電力系コネクタ５４ＢにはヒューズＦ２を含む＋Ｂ電源線１８ｂが接続される。ヒューズＦ２は、例えば電気接続箱３０内に配置される。
＋Ｂ電源線１８ｂからハブ装置３２に供給される主電源の電力は、電力系コネクタ５４Ｂを経由して安定化電源回路５３に供給される。安定化電源回路５３は、＋Ｂ電源線１８ｂから供給される主電源の電力に基づいて安定した直流電力を生成する。安定化電源回路５３の生成した安定した直流電力が、逆流防止回路Ｄ２を経由してスイッチングハブ回路５２に供給される。
例えば、＋Ｂ電源線１８ｂが断線したり、ヒューズＦ２が断線すると、ハブ装置３２内の安定化電源回路５３が電源電力を生成できない状態になる。しかし、他方のハブ装置３１が正常に動作している状態では、バックアップ電源線３４ａに必要な電源電力が現れるので、この電源電力が電力系コネクタ５５Ｂ、バックアップ電源線５９Ｂを経由してハブ装置３２内のスイッチングハブ回路５２にも供給される。
つまり、２系統の＋Ｂ電源線１８ａ、１８ｂのいずれかが断線したりヒューズＦ１又はＦ２が切れた場合でも、残りの系統の＋Ｂ電源線１８ａ又は１８ｂ、およびバックアップ電源線３４ａを介して、電源電力を各ハブ装置３１、３２内のスイッチングハブ回路５２に供給できる。したがって、衝突時のような異常時であっても、ハブ装置３１および３２の両方の通信機能を維持することができ、使えない通信経路が生じるのを防ぐことができる。
＜車載通信システムの構成例－２＞
図３は、車載通信システムの主要部分の構成例－２を表すブロック図である。図３に示す車載通信システムは、図２の車載通信システムの変形例である。図２、図３において、共通の構成要素は同一の符号を付けて示してある。
図３は、車載通信システムの主要部分の構成例－２を表すブロック図である。図３に示す車載通信システムは、図２の車載通信システムの変形例である。図２、図３において、共通の構成要素は同一の符号を付けて示してある。
図３に示す車載通信システムは、図２の車載通信システムと同様に、２つのハブ装置３１Ｂ、３２Ｂを備え、２つのハブ装置３１Ｂ、３２Ｂの間がハブ間接続部３４を介して接続されている。ハブ間接続部３４のワイヤハーネスは、バックアップ電源線３４ａおよび通信線３４ｂを含んでいる。
図３のハブ装置３１Ｂは、ハブ装置３１と同様に、スイッチングハブ回路５２、安定化電源回路５３、電力系コネクタ５４Ａ、５５Ａ、通信系コネクタ５６Ａ、５７Ａ、５８Ａを内蔵している。また、図３のハブ装置３２Ｂは、スイッチングハブ回路５２、安定化電源回路５３、電力系コネクタ５４Ｂ、５５Ｂ、通信系コネクタ５６Ｂ、５７Ｂ、５８Ｂを内蔵している。
ハブ装置３１Ｂにおいては、電力系コネクタ５４Ａの出力が逆流防止回路Ｄ３を介して安定化電源回路５３の入力と接続され、安定化電源回路５３の出力がスイッチングハブ回路５２の電源入力と直接接続されている。また、逆流防止回路Ｄ３の出力が、バックアップ電源線５９Ｃを介して電力系コネクタ５５Ａと接続されている。
同様に、ハブ装置３２Ｂにおいては、電力系コネクタ５４Ｂの出力が逆流防止回路Ｄ４を介して安定化電源回路５３の入力と接続され、安定化電源回路５３の出力がスイッチングハブ回路５２の電源入力と直接接続されている。また、逆流防止回路Ｄ４の出力が、バックアップ電源線５９Ｄを介して電力系コネクタ５５Ｂと接続されている。
つまり、図２に示した車載通信システムの場合は、内部の安定化電源回路５３が生成した安定した電源電力がバックアップ電源線３４ａを通るが、図３の車載通信システムの場合は、安定化電源回路５３に入力される主電源の電源電力が、バックアップ電源線３４ａを通るように構成されている。
図３のハブ装置３１Ｂにおいては、例えば＋Ｂ電源線１８ａが断線したり、ヒューズＦ１が断線すると、ハブ装置３１Ｂ内の安定化電源回路５３の入力に、電力系コネクタ５４Ａ、逆流防止回路Ｄ３を通る経路で電源電力を供給できなくなる。しかし、他方のハブ装置３２Ｂが正常に動作している状態では、主電源の電力が、ハブ装置３２Ｂからバックアップ電源線３４ａ、電力系コネクタ５５Ａ、バックアップ電源線５９Ｃを経由して安定化電源回路５３の入力に供給される。したがって、ハブ装置３１Ｂ内の安定化電源回路５３は引き続き安定した電源電力を生成し、ハブ装置３１Ｂ内のスイッチングハブ回路５２に電源電力を供給することができる。
また、ハブ装置３２Ｂにおいては、例えば＋Ｂ電源線１８ｂが断線したり、ヒューズＦ２が断線すると、ハブ装置３２Ｂ内の安定化電源回路５３の入力に、電力系コネクタ５４Ｂ、逆流防止回路Ｄ４を通る経路で電源電力を供給できなくなる。しかし、他方のハブ装置３１Ｂが正常に動作している状態では、主電源の電力が、ハブ装置３１Ｂからバックアップ電源線３４ａ、電力系コネクタ５５Ｂ、バックアップ電源線５９Ｄを経由して安定化電源回路５３の入力に供給される。したがって、ハブ装置３２Ｂ内の安定化電源回路５３は引き続き安定した電源電力を生成し、ハブ装置３２Ｂ内のスイッチングハブ回路５２に電源電力を供給することができる。
つまり、２系統の＋Ｂ電源線１８ａ、１８ｂのいずれかが損傷して断線したりヒューズＦ１又はＦ２が切れた場合でも、残りの系統の＋Ｂ電源線１８ａ又は１８ｂ、およびバックアップ電源線３４ａを介して、電源電力を各ハブ装置３１Ｂ、３２Ｂ内の安定化電源回路５３に供給できる。したがって、衝突時のような異常時であっても、ハブ装置３１および３２の両方の通信機能を維持することができ、使えない通信経路が生じるのを防ぐことができる。
以上のように、図２に示した車載通信システムにおいては、２つのハブ装置３１、３２の一方の安定化電源回路５３が出力に電力を供給できない状態になっても、他方のハブ装置３２又は３１の安定化電源回路５３が出力する電力をバックアップ電源線３４ａを経由して供給できる。したがって、２つのハブ装置３１、３２の両方の機能を維持できる。
また、図３に示した車載通信システムにおいては、２つのハブ装置３１Ｂ、３２Ｂの一方において電力系コネクタ５４Ａ又は５４Ｂから電源電力が供給されない状態になっても、他方のハブ装置３２Ｂ又は３１Ｂの逆流防止回路Ｄ４又はＤ３が出力する主電源の電力をバックアップ電源線３４ａを経由して安定化電源回路５３の入力に供給できる。したがって、ハブ装置３１Ｂ、３２Ｂのいずれにおいても安定化電源回路５３は安定した電源電力の出力を継続することができ、２つのハブ装置３１、３２の両方の機能を維持できる。
また、図１に示した車両１０のように、互いに独立した２系統の＋Ｂ電源線１８ａおよび１８ｂを配索した場合には、車両１０の衝突時にワイヤハーネスが損傷しても、２系統の＋Ｂ電源線１８ａ、１８ｂの両方が同時に断線するのを避けることが容易になる。また、２系統の＋Ｂ電源線１８ａおよび１８ｂをそれぞれハブ装置３１および３２に接続した場合には、２系統の＋Ｂ電源線１８ａ、１８ｂの一方が断線しても、バックアップ電源線３４ａを利用できるので、ハブ装置３１、３２の両方の通信機能を維持できる。
また、図１に示したように、バックアップ電源線３４ａ、および通信線３４ｂが併走する状態のワイヤハーネスを、車両１０の車体中央付近で前後方向に向けて直線的に配索することにより、衝突などに起因する外部からの衝撃に対して耐性を高めることが可能になり、通信系の信頼性を上げることができる。
ここで、上述した本発明の実施形態に係る車載通信システムの特徴をそれぞれ以下［１］～［４］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ 通信の中継機能、および複数の通信用コネクタの間の通信経路を制御する機能をそれぞれが内蔵する、互いに独立した複数の通信ハブ装置（ハブ装置３１、３２）を有する車載通信システムであって、
前記複数の通信ハブ装置のそれぞれが、
車両側の主電源（車載バッテリ１９）から供給される入力電源電力に基づいて、内部回路の動作に必要な安定化電源電力を生成する内部電源部（安定化電源回路５３）と、
前記入力電源電力、又は前記内部電源部が生成した安定化電源電力を、バックアップ電力として他の通信ハブ装置へ供給するバックアップ電源出力部（電力系コネクタ５５Ａ、５５Ｂ）と、
を備え、前記複数の通信ハブ装置の前記バックアップ電源出力部の間を接続するバックアップ電源線（３４ａ）を設けた、
ことを特徴とする車載通信システム。
［１］ 通信の中継機能、および複数の通信用コネクタの間の通信経路を制御する機能をそれぞれが内蔵する、互いに独立した複数の通信ハブ装置（ハブ装置３１、３２）を有する車載通信システムであって、
前記複数の通信ハブ装置のそれぞれが、
車両側の主電源（車載バッテリ１９）から供給される入力電源電力に基づいて、内部回路の動作に必要な安定化電源電力を生成する内部電源部（安定化電源回路５３）と、
前記入力電源電力、又は前記内部電源部が生成した安定化電源電力を、バックアップ電力として他の通信ハブ装置へ供給するバックアップ電源出力部（電力系コネクタ５５Ａ、５５Ｂ）と、
を備え、前記複数の通信ハブ装置の前記バックアップ電源出力部の間を接続するバックアップ電源線（３４ａ）を設けた、
ことを特徴とする車載通信システム。
［２］ 前記複数の通信ハブ装置の間を接続するハブ間通信線（通信線３４ｂ）を備え、
前記ハブ間通信線は、前記バックアップ電源線と併走する配索状態でワイヤハーネス（ハブ間接続部３４）に組み込まれる（図１参照）、
ことを特徴とする上記［１］に記載の車載通信システム。
前記ハブ間通信線は、前記バックアップ電源線と併走する配索状態でワイヤハーネス（ハブ間接続部３４）に組み込まれる（図１参照）、
ことを特徴とする上記［１］に記載の車載通信システム。
［３］ 前記複数の通信ハブ装置のそれぞれは、少なくともヒューズ機能（ヒューズＦ１、Ｆ２）が互いに独立し配索経路が異なる複数の入力側電源線（＋Ｂ電源線１８ａ、１８ｂ）を介して前記主電源と接続される、
ことを特徴とする上記［１］に記載の車載通信システム。
ことを特徴とする上記［１］に記載の車載通信システム。
［４］ 前記複数の通信ハブ装置が車体の幅方向中央付近で車体の前後方向に離間した状態で配置され、
前記ハブ間通信線および前記バックアップ電源線は、車体の幅方向中央付近を通過する状態で車体の前後方向に向けて配索される（図１参照）、
ことを特徴とする上記［２］に記載の車載通信システム。
前記ハブ間通信線および前記バックアップ電源線は、車体の幅方向中央付近を通過する状態で車体の前後方向に向けて配索される（図１参照）、
ことを特徴とする上記［２］に記載の車載通信システム。
１０ 車両
１１ エンジンルーム
１１ａ 隔壁
１２ 車室
１３ 荷室
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ ドア
１５ 車体フロント部
１６ 車体リア部
１９ 車載バッテリ
１７ａ ＋Ｂ電源線
１７ｂ ＩＧ電源線
１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆ 通信線
１８ａ，１８ｂ ＋Ｂ電源線
２１，２２，２３，２４ ＬｉＤＡＲ装置
２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ 中継コネクタ
３０ 電気接続箱
３１，３１Ｂ，３２，３２Ｂ ハブ装置
３３ ワイヤハーネス
３４ ハブ間接続部
３４ａ，５９Ａ，５９Ｂ，５９Ｃ，５９Ｄ バックアップ電源線
３４ｂ 通信線
４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７ 電装品
５１Ａ，５１Ｂ 筐体
５２ スイッチングハブ回路
５３ 安定化電源回路
５４Ａ，５４Ｂ，５５Ａ，５５Ｂ 電力系コネクタ
５６Ａ，５６Ｂ，５７Ａ，５７Ｂ，５８Ａ，５８Ｂ 通信系コネクタ
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４ 逆流防止回路
Ｆ１，Ｆ２ ヒューズ
１１ エンジンルーム
１１ａ 隔壁
１２ 車室
１３ 荷室
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ ドア
１５ 車体フロント部
１６ 車体リア部
１９ 車載バッテリ
１７ａ ＋Ｂ電源線
１７ｂ ＩＧ電源線
１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆ 通信線
１８ａ，１８ｂ ＋Ｂ電源線
２１，２２，２３，２４ ＬｉＤＡＲ装置
２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ，２５Ｄ 中継コネクタ
３０ 電気接続箱
３１，３１Ｂ，３２，３２Ｂ ハブ装置
３３ ワイヤハーネス
３４ ハブ間接続部
３４ａ，５９Ａ，５９Ｂ，５９Ｃ，５９Ｄ バックアップ電源線
３４ｂ 通信線
４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７ 電装品
５１Ａ，５１Ｂ 筐体
５２ スイッチングハブ回路
５３ 安定化電源回路
５４Ａ，５４Ｂ，５５Ａ，５５Ｂ 電力系コネクタ
５６Ａ，５６Ｂ，５７Ａ，５７Ｂ，５８Ａ，５８Ｂ 通信系コネクタ
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４ 逆流防止回路
Ｆ１，Ｆ２ ヒューズ
Claims (4)
- 単一の主電源と、通信の中継機能、および複数の通信用コネクタの間の通信経路を制御する機能をそれぞれが内蔵する、互いに独立した複数の通信ハブ装置と、前記主電源と前記複数の通信ハブ装置とを並列に接続する複数の入力側電源線と、を有する車載通信システムであって、
前記複数の通信ハブ装置のそれぞれが、
車両側の前記主電源から供給される入力電源電力に基づいて、内部回路の動作に必要な前記入力電源電力の電圧より低い電圧の安定化電源電力を生成する内部電源部と、
前記内部電源部の出力と電線を介して直接接続され、且つ、前記内部電源部が生成した安定化電源電力を、バックアップ電力として他の通信ハブ装置へ供給するバックアップ電源出力部と、
を備え、前記複数の通信ハブ装置の前記バックアップ電源出力部の間を接続するバックアップ電源線を設けた、
ことを特徴とする車載通信システム。 - 前記複数の通信ハブ装置の間を接続するハブ間通信線を備え、
前記ハブ間通信線は、前記バックアップ電源線と併走する配索状態でワイヤハーネスに組み込まれる、
ことを特徴とする請求項１に記載の車載通信システム。 - 前記複数の入力側電源線の各々は、少なくともヒューズ機能が互いに独立し配索経路が異なる、
ことを特徴とする請求項１に記載の車載通信システム。 - 前記複数の通信ハブ装置が車体の幅方向中央付近で車体の前後方向に離間した状態で配置され、
前記ハブ間通信線および前記バックアップ電源線は、車体の幅方向中央付近を通過する状態で車体の前後方向に向けて配索される、
ことを特徴とする請求項２に記載の車載通信システム。
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|---|---|---|---|
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2019
- 2019-06-14 JP JP2019111214A patent/JP7376257B2/ja active Active
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2020
- 2020-05-11 EP EP20173914.1A patent/EP3750756B1/en active Active
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- 2020-05-14 CN CN202010406429.6A patent/CN112078507B/zh active Active
Patent Citations (2)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| US11323861B2 (en) | 2022-05-03 |
| JP2020203530A (ja) | 2020-12-24 |
| US20200396577A1 (en) | 2020-12-17 |
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