(57)【要約】      （修正有）【課題】アクティブ・ワイヤーハーネスによって、車両などの電子制御における制御基板の削減とワイヤーハーネスの軽量化を実現すると共に、多重化並行動作によって機構障害率の低減を実現し、加えて制御元の故障発生時にも予期せぬ重大な危険障害とならぬように自動フェイルセーフ機構を実現する。【解決手段】制御元と制御対象機械を結ぶワイヤーハーネスにおいて、自身が具備する制御用論理回路をダイナミックに再構成して、必要論理構成を生成しつつ動作する。ワイヤーハーネスは、再構成論理回路を多重に構成し補間させることにより、総合故障率を低減できる。【選択図】図２
2010126117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御元と制御対象機械を結ぶワイヤーハーネスにおいて、自身が具備する制御用論理回路をダイナミックに再構成して、必要論理構成を生成しつつ動作することを特徴とするアクティブ・ワイヤーハーネス。
【請求項２】
請求項１に記載のワイヤーハーネスにおいて、再構成論理回路を多重に構成し補間させることにより、総合故障率を低減できることを特徴とするアクティブ・ワイヤーハーネス。
【請求項３】
請求項１に記載のワイヤーハーネスにおいて、ダイナミックな再構成機能により、制御元に重大故障発生した場合に、制御対象へのフェイルセーフ構成を自動的に構築できることを特徴とするアクティブ・ワイヤーハーネス。
【請求項４】
請求項１に記載のワイヤーハーネスにおいて、再構成論理回路同士を光伝送ケーブルにて接続することを特徴とするアクティブ・ワイヤーハーネス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両などの電子制御方式において、制御用論理回路を動的再構成で可解性を実現し、その機能をワイヤーハーネスに組み込むことでアクティブなワイヤーハーネスとすることができる。これにより、制御基板とワイヤーハーネスの絶対数を減らして軽量化を図ると共に、動的再構成論理回路の多重化構成運用により機構障害の低減を実現できる。  加えて、制御元に重大な故障が発生した場合に、自身でフェイルセーフ用論理回路を構成し、制御対象の誤操作を防ぎ、予期せぬ危険障害から回避できる特徴を有するアクティブ・ワイヤーハーネスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両などの制御機器分野において、旧来の制御元から制御対象に機械的に伝達して制御動作をさせる方式から、昨今では、安心で細かな制御を実現するため、制御元に電子回路を搭載し各センサーからの情報を電気信号で制御対象に送り、そこで機械動作に置き換えて制御を行うＤＢＷ（Ｄｒｉｖｅ−ｂｙ−Ｗｉｒｅ）方式が普及し、実用上十分であった。
【０００３】
車両の電子制御関連の開発には、これまでの機械系技術者だけでは不十分で、組み込み系電子技術者と制御ソフトウェアを開発するソフトウェア技術者など関り合う人材が増えている。     
そんな中、自社製品の差別化を進める意味で、市場から求められる電子装備を矢継ぎ早に開発搭載してきた結果、気付いてみれば１００個近くの制御プロセッサーが搭載されることになった。この状況によって開発への人的負担が増えて車両あたりの製造コストが高まると共に、各制御処理部間の故障に対する総合的フェイルセーフ構造を実現することが益々難しくなってきているのが現状である。 
【０００４】
車両における制御プロセッサーの増加は、制御元と制御対象間の信号伝達を行うワイヤーハーネス自体の重量も問題となってきている。ケースによっては１００ｋｇ近いワイヤーハーネスも有るとのことで、省エネルギー車両開発への足かせにもなっており、軽量ワイヤーハーネスの登場が待たれている。
【０００５】
この改善策として、航空機などで利用されている、ハーネスの銅線ワイヤ部分を光ケーブルに置き換えてのＤＢＬ（Ｄｒｉｖｅ−ｂｙ−Ｌｉｇｈｔ）方式も実用化されているが、総合的な省資源対策や総合フェイルセーフへの配慮など、まだまだ不十分である。
【特許文献１】特開平８−２７３７１８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
解決しようとする課題は、アクティブ・ワイヤーハーネスによって、車両などの電子制御における制御基板の削減とワイヤーハーネスの軽量化を実現すると共に、多重化並行動作によって機構障害率の低減を実現し、加えて制御元の故障発生時にも予期せぬ重大な危険障害とならぬように自動フェイルセーフ機構を実現すること事である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ワイヤーハーネス端子部に動的再構成型論理回路を搭載して動作状態に応じた可解性を実現することで制御電子基板とワイヤーハーネスの絶対数を減らして故障要素を減らしながら軽量化を実現すると共に、それらを互いに光ケーブルで多重に接続して並行運転することで機構障害の発生確率を低下させ、加えて、制御元からの入力信号の不良を検出した際でも、制御対象部には適正な動作信号を送る事で重大な危険障害とならぬように自動フェイルセーフ機構を実現することなどで課題を解決しようとしている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のアクティブ・ワイヤーハーネス（ＡＤＢＬ：Ａｃｔｉｖｅ−Ｄｒｉｖｅ−ｂｙ−Ｌｉｇｈｔ）は、ワイヤーハーネスの軽量化ばかりか、車両の動作状況に応じて論理回路を再構成するもので、例えば走行中は機能しない電子回路基板とか、車両が停止しているときに利用しない電子回路基板を全て搭載することがなく、軽量化に貢献し、消費電力による省エネルギー化と共に電子部品資源の無駄も排除することができる。更に、制御機構内での重大な故障発生時にも自動的にフェイルセーフ機構を構成できることは、高い次元で人命を守ることも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１の車両の例においては、１のＡＤＢＬやセンサー等各制御元の障害時におけるバックアップ動作を保障し危険障害を防ぐ為には、少なくとも６個以上、１のＡＤＢＬ同士が１０の光伝送ケーブルによって接続して設置され、更に、各制御元、制御対象に対しても、１のＡＤＢＬが２個以上接続されていることが望ましい。
ここで、制御元と制御対象の例を列記すると、ハンドルの操舵角センサーと操舵アクチュエータ、方向指示レバースイッチと方向指示ランプ、後方ソナーセンサーと表示総合ディスプレー後方確認表示等、対をなしている機構は多数ある。
【００１０】
図１の１：ＡＤＢＬは、ワイヤーハーネスの一部としてケーブル類と一緒に取り付けられることから、しっかりとした強固なケースに収められるか、もしくはフレキシブルプリント基板を使って製造し、ある程度の曲げにも耐えうる構造が求められる。
【００１１】
図２の２２：制御対象インタフェースと２３：制御元インタフェースは、既に利用されているセンサー、アクチュエータ、電子基板などに接続できるよう、アナログ入力とデジタル入力の双方を具備する必要がある。   
【００１２】
図４の２０：動的再構成論理回路は、対応する制御数を処理するに十分な論理回路規模と処理速度を有する構造が求められる。また、図４の２１：再構成処理メモリは、２０：動的再構成論理回路の動作を保証する規模と実行速度を有する構造が求められる。更に、２０：動的再構成論理回路と２１：再構成処理メモリ間のデータ伝送速度は非常に重要で少なくとも双方向６４ビット以上の転送幅を有することが望まれる。
【実施例】
【００１３】
図１の車両の例においては、センサー等の制御元と制御対象は、ハンドルなど運転手が主に操作する２の主操作制御元、エンジンやエアコンなど３の主制御対象部、前方レーダーやヘッドライトなど４のフロントセンサー・制御対象部、ドアロック機構やウインドウ制御機構など５の側面センサー・制御対象部、リアランプなど６のリアセンサー・制御対象部が考えられる。
【００１４】
本発明の、再構成倫理回路を具備したアクティブ・ワイヤーハーネス（ＡＤＢＬ）は、図２のように制御元と制御対象に接続され、それぞれは１０の光伝送ケーブルを介して相互に接続されている。
【００１５】
図３の例では６４の制御処理を想定しているが、最近では、搭載される制御対象は１００項目を上回る数といわれているが、それらを動作環境と時間軸で見てみると、アクティブ状態で活動している制御処理と、アイドル状態で休止している制御処理が相反して存在している。
車両で例えると、停止時と走行時、前進と後退、低速走行と高速走行、右折素行と左折走行、昼走行と夜走行、晴天と雨など等である。
【００１６】
図３では、現行方式での走行時と停止時の処理プロセッサーの動作状況と、本発明のアクティブ・ワイヤーハーネス（ＡＤＢＬ）における走行時と停止時の動作状況の対比を示している。現行方式では、全ての制御処理分の電子回路が搭載される必要が有るが、本発明のＡＤＢＬにおいては、共通のハードウェアの中で、論理回路を入れ替えて制御処理を実行している。
【００１７】
本発明では、図３の通り、同時期に発生しない処理、時間的に重ならない処理を、共通のハードウェアを使って適時論理回路の構成を変化させながら実現している。
ハードウェアの再構成が行える素子としてＦＰＧＡ（Field       
Programmable Gate Array）が知られているが、本発明では、更に高速に再構成を行える素子であるダイナミック・リコンフィギュラブル・並列プロセッサー方式（再構成論理回路）を採用する。
【００１８】
ダイナミック・リコンフィギュラブル・並列プロセッサー方式（再構成論理回路）は、通常のプロセッサーがメモリから命令を読み込んで所定の処理をする方式とは異なり、メモリから処理を行うに必要な論理回路構成を１クロック時間で読み込んで、高速にハードウェアを再構成し処理を実行するものである。
【００１９】
図４の、２３：制御元インタフェースからセンサー情報が入ると、その立ち上がりのタイミングで入力端子番号から期待機能コード（ＥＦコード）が判別される、そのＥＦコードに応じて２１の再構成処理メモリから、２０の動的再構成論理回路に論理回路コードが読み込まれて、２３のセンサー情報に応じた処理が行われた後に、ＥＦコードで選ばれた２２の制御対象インタフェースに、その処理結果信号が伝達される。
【００２０】
図４において、２個の１：ＡＤＢＬは、共に、２３の制御元インタフェースには、同一のセンサーや電子基板が接続されており、ＥＦコード割り込みを待っている。
割り込みを受け付けた１：ＡＤＢＬは、５の光伝送ケーブル経由で、もう一方の１：ＡＤＢＬに期待機能コード・アクセプト（ＥＦＡコード）を伝送し、その処理を開始し、その処理が終わると期待機能コード・完了（ＥＦＣコード）を伝送して終了する。    
ＥＦＡコードを受取った、もう一方の１：ＡＤＢＬは、そのＥＦＣコードが来るまで、そのＥＦコード割り込み要求は受けない。    
このオペレーションにより、一方の１：ＡＤＢＬが障害を受けた場合でも、処理を続けることができる。
【００２１】
図４において、２３の制御元インタフェースに入るべき複数の信号が揃わなかった場合、及び、入った入力値が規定値を超えていた場合には、制御元の故障と判断し、１のＡＤＢＬは、フェイルセーフ論理回路を読み込み構成して結果を制御対象に送り正常動作をさせる、これによって危険傷害から車両を守る。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明の、ダイナミックに機能を再構成するアクティブ・ワイヤーハーネスは、自動車車両を主たる応用分野としていますが、軽量化と効率的ハードウェアシステムが望まれる、飛行機、船舶など、更に産業用機器など機械制御市場全体の幅広い分野で利用が想定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】車両におけるアクティブ・ワイヤーハーネス（ＡＤＢＬ）搭載全体図である。
【図２】アクティブ・ワイヤーハーネス（ＡＤＢＬ）の接続例である。
【図３】現行、制御プロセッサーとアクティブ・ワイヤーハーネス（ＡＤＢＬ）の動作比較図である。
【図４】アクティブ・ワイヤーハーネス（ＡＤＢＬ）の構成ブロック図である
【符号の説明】
【００２４】
１    ＡＤＢＬ：アクティブ・ワイヤーハーネス（ADBL : Active Drive By Light）
２    主操作制御元
３    主制御対象
４    フロントセンサー・制御対象
５    側面センサー・制御対象
６    リアセンサー・制御対象
１０ 光伝送ケーブル
１６ 現行プロセッサー走行時動作状態
１７ 現行プロセッサー停車時動作状態
１８ アクティブ・ワイヤーハーネス走行時動作状態
１９ アクティブ・ワイヤーハーネス停車時動作状態
２０ 動的再構成論理回路
２１ 再構成処理メモリ
２２ 制御対象インタフェース
２３ 制御元インタフェース
【図１】
2010126117.tif 000003
【図２】
2010126117.tif 000004
【図３】
2010126117.tif 000005
【図４】
2010126117.tif 000006