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この項目の情報は公開日時点(2003年7月31日)のものです。
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図面 (7)

課題

ワイヤーハーネスを省線化して軽量化するとともに、制御系情報系等のノードノイズ等の影響を与えることなく、信頼性を向上することができる電源多重通信システムを提供する。

解決手段

複数のノード6〜10の各ノード相互間多重通信を行う電源多重通信システムは、複数のノードに対応して設けられ且つ複数のノードに接続される複数の電源線5a〜5d,4a〜4cと、車両のボディ系ノード1の電源を複数の電源線に分配する電源分配装置3a〜3cとを備えてなり、各ノードは、他のノードに送信すべき多重信号自己のノードに接続される電源線に重畳し且つ他のノードから受信した多重信号を自己のノードに接続される電源線の電源電圧から抽出する電源多重回路11a〜11eを有し、電源線及び電源分配手段を介して多重信号を送受信する。

概要

背景

従来、車両多重伝送装置においては、バスに複数の電子制御ユニット(以下、ECUと略称する。)が接続され、車両運転情報シリアル多重伝送している。例えば、前記バスにはエンジン系ユニット、ボディ系ユニットメータ系ユニットなどが接続され、自己のECUは、バスを介して他のECUとの間でデータを送受信している。

この場合、前記バスとしては、車両のボディ系ネットワークに接続されているECUの制御線を利用し、この制御線を介してECU相互間で多重通信を行っていた。

概要

ワイヤーハーネスを省線化して軽量化するとともに、制御系情報系等のノードノイズ等の影響を与えることなく、信頼性を向上することができる電源多重通信システムを提供する。

複数のノード6〜10の各ノード相互間で多重通信を行う電源多重通信システムは、複数のノードに対応して設けられ且つ複数のノードに接続される複数の電源線5a〜5d,4a〜4cと、車両のボディ系ノード1の電源を複数の電源線に分配する電源分配装置3a〜3cとを備えてなり、各ノードは、他のノードに送信すべき多重信号を自己のノードに接続される電源線に重畳し且つ他のノードから受信した多重信号を自己のノードに接続される電源線の電源電圧から抽出する電源多重回路11a〜11eを有し、電源線及び電源分配手段を介して多重信号を送受信する。

目的

本発明は、ワイヤーハーネスを省線化して軽量化するとともに、制御系や情報系等のノードにノイズ等の影響を与えることなく、信頼性を向上することができる電源多重通信システムを提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
5件

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請求項1

複数のノードの各ノード相互間多重通信を行う電源多重通信システムであって、前記複数のノードに対応して設けられ且つ前記複数のノードに接続される複数の電源線と、車両のボディ系の電源を前記複数の電源線に分配する電源分配手段とを備えており、前記各ノードは、他のノードに送信すべき多重信号自己のノードに接続される前記電源線に重畳し且つ前記他のノードから受信した多重信号を前記自己のノードに接続される前記電源線の電源電圧から抽出する電源多重回路を有し、前記電源線及び前記電源分配手段を介して前記多重信号を送受信することを特徴とする電源多重通信システム。

請求項2

前記電源分配手段は、前記ボディ系の電源に一端が接続されたコイルと、このコイルの他端に接続され且つ前記ボディ系の電源を前記複数の電源線に供給する複数の電源供給素子又はヒューズと、を有していることを特徴とする請求項1記載の電源多重通信システム。

請求項3

前記各ノードは、前記電源多重回路と、前記多重信号の送受信を制御する制御ユニットとからなり、前記電源多重回路は、前記制御ユニットに着脱自在に構成されたコネクタに設けられてなることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電源多重通信システム。

技術分野

0001

本発明は、車両のボディ系における電源線を利用して電源多重通信を行う電源多重通信システムに関し、特にボディ系が制御系情報系に影響を与えることのない構成とした電源多重通信システムに関する。

背景技術

0002

従来、車両多重伝送装置においては、バスに複数の電子制御ユニット(以下、ECUと略称する。)が接続され、車両運転情報シリアル多重伝送している。例えば、前記バスにはエンジン系ユニット、ボディ系ユニットメータ系ユニットなどが接続され、自己のECUは、バスを介して他のECUとの間でデータを送受信している。

0003

この場合、前記バスとしては、車両のボディ系ネットワークに接続されているECUの制御線を利用し、この制御線を介してECU相互間で多重通信を行っていた。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、車両内部には複数種類電装機器が設けられており、これらの電装機器を動作させるために複数の制御線や複数の電源線が車両内部には配設されているため、ワイヤーハーネスが複雑化していた。そこで、ワイヤーハーネスを省線化して軽量化することが望まれていた。

0005

また、前述した制御線の代わりに、電源線を利用して多重信号伝送することも考えられるが、単に電源線に多重信号を重畳して伝送したのでは、他のノード、例えば制御系や情報系のノードにノイズ等の影響を与えるおそれがある。

0006

本発明は、ワイヤーハーネスを省線化して軽量化するとともに、制御系や情報系等のノードにノイズ等の影響を与えることなく、信頼性を向上することができる電源多重通信システムを提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

本発明の電源多重通信システムは、複数のノードの各ノード相互間で多重通信を行う電源多重通信システムであって、前記複数のノードに対応して設けられ且つ前記複数のノードに接続される複数の電源線と、車両のボディ系の電源を前記複数の電源線に分配する電源分配手段とを備えており、前記各ノードは、他のノードに送信すべき多重信号を自己のノードに接続される前記電源線に重畳し且つ前記他のノードから受信した多重信号を前記自己のノードに接続される前記電源線の電源電圧から抽出する電源多重回路を有し、前記電源線及び前記電源分配手段を介して前記多重信号を送受信することを特徴とする。

0008

請求項1の発明によれば、車両のボディ系の電源を電源分配手段で複数の電源線に分配し、複数の電源線の電源で複数のノードが動作するとともに、電源多重回路が、電源線を用いて多重信号を他のノードに送信し、且つ電源線を用いて他のノードからの多重信号を受信するので、データ送受信のために、電源線とは別に制御線を設ける必要がなくなり、ワイヤーハーネスを省線化して軽量化することができる。

0009

請求項2の発明は、請求項1記載の電源多重通信システムにおいて、前記電源分配手段は、前記ボディ系の電源に一端が接続されたコイルと、このコイルの他端に接続され且つ前記ボディ系の電源を前記複数の電源線に供給する複数の電源供給素子又はヒューズとを有していることを特徴とする。

0010

請求項2の発明によれば、ボディ系の電源と電源供給素子との間にコイルを挿入したので、このコイルのインピーダンスが信号やノイズ等に対して大きな抵抗値となり、ボディ系と、制御系又は情報系とを電気的に絶縁させることになる。このため、ボディ系が制御系や情報系等のノードにノイズ等の影響を与えることなく、信頼性を向上することができる。

0011

請求項3の発明は、請求項1又は請求項2記載の電源多重通信システムにおいて、前記各ノードは、前記電源多重回路と、前記多重信号の送受信を制御する制御ユニットとからなり、前記電源多重回路は、前記制御ユニットに着脱自在に構成されたコネクタに設けられてなることを特徴とする。

0012

請求項3の発明によれば、制御ユニットに着脱自在に構成されたコネクタに電源多重回路が設けられているので、制御ユニットを変更することなく、コネクタを制御ユニットに装着するのみで、電源線を用いた多重通信を行える。

発明を実施するための最良の形態

0013

以下、本発明の電源多重通信システムの実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は実施の形態の電源多重通信システムの構成ブロック図である。図2は実施の形態の電源多重通信システムの車両における配線図である。

0014

電源多重通信システムは、車両12に設けられており、ボディ系ノードからの電源線を利用して各ノード相互間で多重通信を行うものである。この電源多重通信システムは、車両前部13に配置されたボディ系ノード1、電源線2、電源を分配する電源分配装置3a〜3c、フロント側で右側に配置されたFRドア6、複数のスイッチ(SW)からなるSWモジュール7、オールタネータ(以下、A/Cと略称する。)8、車両後部14に配置されたバックドア9、フロント側で左側に配置されたFLドア10を有して構成されている。

0015

ボディ系ノード1は、所定の電圧(+B)が印加された電源線2を有し、この電源線2は、電源分配装置3aに接続される。電源分配装置3aは、電源線2からの電源を3分配するもので、電源線2に一端が接続された誘導性素子からなるコイルLと、このコイルLの他端に接続され且つ電源を供給するための3分岐された電源供給素子(インテリジェントパワーサプライ、以下、IPSと略称する。)30a〜30cとを有している。

0016

IPS30aは、電流がaAで且つ電圧が12Vである電源を電源線4aを介して電源分配装置3bに出力する。IPS30bは、電流がbAで且つ電圧が12Vである電源を電源線4bを介してA/C8の電源多重回路11cに出力する。IPS30cは、電流がcAで且つ電圧が12Vである電源を電源線4cを介して電源分配装置3cに出力する。

0017

電源分配装置3bは、電源線4aからの電圧及び電流を受けて、電源を2分配するもので、電源を電源線5aを介してFRドア6の電源多重回路11aに供給するIPS30d、電源を電源線5bを介してSWモジュール7の電源多重回路11bに供給するIPS30eを有して構成されている。

0018

電源分配装置3cは、電源線4cからの電圧及び電流を受けて、電源を2分配するもので、電源を電源線5cを介してバックドア9の電源多重回路11dに供給するIPS30f、電源を電源線5dを介してFLドア10の電源多重回路11eに供給するIPS30gを有して構成されている。

0019

なお、これらのIPS30a〜30gに代えて、例えば、ヒューズを用いても良い。

0020

FRドア6は、図2に示すように、電源多重回路11a、ドアECU16、ドアロックを指示するためのドアロックスイッチ(以下、ドアロックSWと略称する。)22、ウィンドウ23を有している。この電源多重回路11a及びドアECU16は、本発明のノードに対応している。

0021

ドアECU16は、制御信号(本発明の多重信号に対応)の送受信を制御する送受信制御部41、処理を実行する中央処理装置(以下、CPUと略称する。)42、各種のデータを記憶するメモリ43を有して構成されている。

0022

電源多重回路11aは、電源線5aに接続される電源電圧部31、この電源電圧部31の電圧を平滑して平滑された電圧をドアECU16内の各部に供給する平滑回路32、送受信制御部41からの制御信号を他のノードに送信すべく電源電圧部31の電源電圧に重畳する信号重畳部33、電源電圧部31の電源電圧から他のノードから受信した制御信号(本発明の多重信号に対応)を分離抽出して送受信制御部41に出力する信号分離部34を有して構成されている。

0023

信号重畳部33は、例えば、トランジスタ抵抗とコンデンサとを含むトランジスタ回路からなり、制御信号の変化に応じてトランジスタをオンオフ動作させて電源電圧部31の電源電圧に制御信号の変化を重畳させるものてある。また、信号分離部34は、例えば、トランジスタと抵抗とコンデンサとを含むトランジスタ回路からなり、電源電圧部31の電源電圧に重畳された制御信号の変化をトランジスタをオン/オフ動作させて取り出して送受信制御部41に出力するものである。

0024

なお、SWモジュール7は、電源多重回路11b、スイッチECU(以下、SWECUと略称する。)17を有し、A/C8は、電源多重回路11c、オルタネータECU(A/CECUと略称する。)18を有している。バックドア9は、電源多重回路11d、ドアECU19を有し、FLドア10は、電源多重回路11e、ドアECU20を有している。これらの各々も、FRドア6の構成と同様に構成されているので、ここでは、その詳細な説明は省略するものとする。

0025

図4はノード間でデータ通信を行うためのデータフォーマットを示す図である。図4に示すように、データフォーマットは、データを送信すべき側のアドレスを表す送信元アドレスとデータを受信すべき側のアドレスを表す送信先アドレスと送信すべきデータとから構成されている。

0026

次にこのように構成された電源多重通信システムにおける各ノード間の通信処理を説明する。ここでは、FRドア6とバックドア9及びFLドア10との相互間の通信処理を例示して説明するものとする。

0027

最初に、図5フローチャートを参照してFRドア6の通信処理を説明する。まず、ドアECU16は、ドアロックSW22がオンされたかどうかを判定し(ステップS11)、ドアロックSW22がオンされた場合には、ドアロックSW22からドアロック信号を入力する(ステップS13)。

0028

次に、送信元アドレスと送信先アドレスを生成する(ステップS)。ここで、送信元アドレスは、自己であるFRドア6のドアECU16に割り当てられたアドレスである。送信先アドレスは、バックドア9のドアECU19に割り当てられたアドレスと、FLドア10のドアECU20に割り当てられたアドレスとである。

0029

さらに、生成された送信元アドレス及び送信先アドレスとドアロック信号とを、図4に示すようなフォーマット送信データとして生成する(ステップS17)。そして、信号重畳部33は、生成された送信データを電源電圧部31の電源電圧に重畳させる(ステップS19)。

0030

このため、電源線5aに送信データが重畳され、その送信データは電源線5a、電源分配装置3b内のIPS30d、電源分配装置3a内のIPS30a,IPS30c、電源分配装置3c内のIPS30f,IPS30gを介して、バックドア9,FLドア10に送信される(ステップS21)。

0031

次に、図6のフローチャートを参照してバックドア9及びFLドア10の各ドアの通信処理を説明する。まず、バックドア9内の電源多重回路11dは、電源線5cを介して送信データを重畳した電源電圧を受信する(ステップS31)。なお、FLドア10内の電源多重回路11eは、電源線5dを介して送信データを重畳した電源電圧を受信する。

0032

そして、電源多重回路11d,11eにおいて、信号分離部34は、電源電圧部31における電源電圧から送信データ(制御信号に相当)を分離して送信データをドアECU19,20に出力する(ステップS33)。

0033

次に、ドアECU19,20では、送信データの中から送信先アドレスを抽出し(ステップS35)、抽出された送信先アドレスが自己のアドレスに一致するかどうかを判定する(ステップS37)。

0034

送信先アドレスが自己のアドレスに一致した場合には、送信データの中からドアロック信号を抽出し(ステップS39)、抽出されたドアロック信号によりバックドア9及びFLドア10のドアロックを行う(ステップS41)。なお、FRドア6においても、ドアロック信号により、ドアロックを行う。

0035

このように実施の形態の電源多重通信システムによれば、車両のボディ系の電源を電源分配装置3a〜3cで複数の電源線に分配し、複数の電源線からの電源により、複数のノードが動作するとともに、電源多重回路11a〜11eが、電源線4a〜4c,5a〜5dを用いて多重信号を他のノードに送信し、且つ電源線4a〜4c,5a〜5dを用いて他のノードからの多重信号を受信するので、データ送受信のために、電源線4a〜4c,5a〜5dとは別に制御線を設ける必要がなくなり、ワイヤーハーネスを省線化して軽量化することができる。

0036

また、ボディ系の電源+BとIPS30a〜30cとの間にコイルLを挿入したので、このコイルLのインピーダンスが信号やノイズ等に対して大きな抵抗値となり、ボディ系と、制御系又は情報系とを電気的に絶縁させることになる。このため、ボディ系が制御系や情報系等のノードにノイズ等の影響を与えることがなくなるので、信頼性を向上することができる。

0037

また、各ノードは、コネクタ21に電源多重回路11を組み込んであるので、ECUを変更することなく、コネクタ21をECUに装着するのみで、電源線を用いた多重通信を行える。

発明の効果

0038

請求項1の発明によれば、車両のボディ系の電源を電源分配手段で複数の電源線に分配し、複数の電源線の電源で複数のノードが動作するとともに、電源多重回路が、電源線を用いて多重信号を他のノードに送信し、且つ電源線を用いて他のノードからの多重信号を受信するので、データ送受信のために、電源線とは別に制御線を設ける必要がなくなり、ワイヤーハーネスを省線化して軽量化することができる。

0039

請求項2の発明によれば、ボディ系の電源と電源供給素子との間にコイルを挿入したので、このコイルのインピーダンスが信号やノイズ等に対して大きな抵抗値となり、ボディ系と、制御系又は情報系とを電気的に絶縁させることになる。このため、ボディ系が制御系や情報系等のノードにノイズ等の影響を与えることなく、信頼性を向上することができる。

0040

請求項3の発明によれば、制御ユニットに着脱自在に構成されたコネクタに電源多重回路が設けられているので、制御ユニットを変更することなく、コネクタを制御ユニットに装着するのみで、電源線を用いた多重通信を行える。

図面の簡単な説明

0041

図1実施の形態の電源多重通信システムの構成ブロック図である。
図2実施の形態の電源多重通信システムの車両における配線図である。
図3FRドアの詳細な構成ブロック図である。
図4ノード間でデータ通信を行うためのデータフォーマットを示す図である。
図5FRドアの通信処理を示すフローチャートである。
図6FLドア及びバックドアの各ドアの通信処理を示すフローチャートである。

--

0042

1 ボディ系ノード
2,4a〜4c,5a〜5d電源線
3a〜3c電源分配装置
6 FRドア
7SWモジュール
8 A/C
9バックドア
10FLドア
11a〜11e電源多重回路
12 車両
13 車両前部
14 車両後部
15,19,20 ドアECU
17 SWECU
18 A/CECU
21コネクタ
22ドアロックSW
23ウィンドウ
30a〜30g IPS(インテリジェントパワーサプライ)
31電源電圧部
32平滑回路
33信号分離部
34信号重畳部
41送受信制御部
42 CPU
43メモリ
L コイル

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