(57)【要約】      （修正有）【課題】車両に搭載される車載装置の増加等の変更に対応することができる中継装置等を提供する。【解決手段】中継装置１は、車両Ｃに搭載され、第１車載装置及び第２車載装置を含む複数の車載装置５に電力を分配して中継する中継装置であって、前記車両に搭載される電源装置から延設される幹線系電力配線７１が接続される拡張部３と、前記拡張部を介して、前記電源装置から供給される電力を分配して、自装置に直接接続される複数の前記第１車載装置に供給する基礎部２とを備え、前記拡張部は、前記基礎部から分離可能な別体として構成されており、前記拡張部は、前記電源装置を上流とした電流の流れ方向において、前記拡張部よりも下流に接続される前記第２車載装置に応じて取り換え可能に設けられている。【選択図】図１
2022000363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、第１車載装置及び第２車載装置を含む複数の車載装置に電力を分配して中継する中継装置であって、
前記車両に搭載される電源装置から延設される幹線系電力配線が接続される拡張部と、
前記拡張部を介して、前記電源装置から供給される電力を分配して、自装置に直接接続される複数の前記第１車載装置に供給する基礎部とを備え、
前記拡張部は、前記基礎部から分離可能な別体として構成されており、
前記拡張部は、前記電源装置を上流とした電流の流れ方向において、前記拡張部よりも下流に接続される前記第２車載装置に応じて取り換え可能に設けられている
中継装置。
【請求項２】
前記拡張部は、前記第２車載装置の負荷容量に対応したヒューズを含む
請求項１に記載の中継装置。
【請求項３】
前記拡張部には、複数の前記第２車載装置に対し電力を分配するための電気分配箱が接続される
請求項１又は請求項２に記載の中継装置。
【請求項４】
前記拡張部は、前記電源装置から接続される前記幹線系電力配線が分岐される電力分岐部を含む
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の中継装置。
【請求項５】
前記基礎部は、
複数の前記車載装置間にて送受信される通信データを中継するための中継部と、
前記中継部と、前記第１車載装置とを通信可能に接続する第１通信線とを含み、
前記拡張部は、
前記中継部と、前記第２車載装置とを接続する第２通信線とを含み、
前記第１通信線と前記第２通信線とは、接合される
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の中継装置。
【請求項６】
前記拡張部に含まれる前記第２通信線は、前記拡張部に接続される前記第２車載装置の個数に応じて分岐されている
請求項５に記載の中継装置。
【請求項７】
前記拡張部と、前記第２車載装置との間に介在して設けられる介在部を備え、
前記介在部は、
前記第２通信線を介して前記中継部から出力された制御データを取得し、
取得した前記制御データに基づき、前記介在部に接続される前記第２車載装置の制御に関する処理を行う
請求項５又は請求項６に記載の中継装置。
【請求項８】
前記拡張部は、複数個あり、
複数の前記拡張部は、互いに分離可能に構成されている
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の中継装置。
【請求項９】
前記基礎部は、通信ユニットと、自装置に直接接続される前記第１車載装置の制御を行うゾーン制御ユニットとを含み、
前記通信ユニット及び前記ゾーン制御ユニットは、分離可能な別体として構成されており、
前記通信ユニットは、自装置に通信可能に接続される他の中継装置又は車載装置に応じて取り換え可能に設けられている
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の中継装置。
【請求項１０】
前記通信ユニットは、
ＣＡＮプロトコルに対応したＣＡＮ通信部と、
イーサネットプロトコルに対応したイーサネット通信部と、
前記ＣＡＮプロトコル及び前記イーサネットプロトコルにおけるプロトコル変換を行うプロトコル変換部とを含む
請求項９に記載の中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、蓄電装置等の車両用電源が搭載されており、当該車両用電源からの電力線を分岐し、分岐した電力線を介してＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の車載機器（負荷）に電力を分配して供給する配線分岐箱が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
特許文献１の車両用電気接続箱は、車両用電源に接続される電源端子、当該電源端子に接続されたリレー及び、当該リレーの後段側に位置し、４系統に分岐された電線を備えている。４系統に分岐された電線夫々には、負荷が接続されており、これら４つの負荷夫々には、車両用電源からの電力が分配されて供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−９４６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の配線分岐箱は、車両に搭載される負荷が増加され、当該負荷の個数が配線分岐箱による分岐数よりも多くなった場合について、考慮されていないという問題点がある。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、車両に搭載される車載装置の増加等の変更に対応することができる中継装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様に係る中継装置は、車両に搭載され、第１車載装置及び第２車載装置を含む複数の車載装置に電力を分配して中継する中継装置であって、前記車両に搭載される電源装置から延設される幹線系電力配線が接続される拡張部と、前記拡張部を介して、前記電源装置から供給される電力を分配して、自装置に直接接続される複数の前記第１車載装置に供給する基礎部とを備え、前記拡張部は、前記基礎部から分離可能な別体として構成されており、前記拡張部は、前記電源装置を上流とした電流の流れ方向において、前記拡張部よりも下流に接続される前記第２車載装置に応じて取り換え可能に設けられている。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の一態様によれば、車両に搭載される車載装置の増加に対応する中継装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１に係る中継装置（電力）を含む車載システムを示す模式図である。
【図２】中継装置の構成を示すブロック図である。
【図３】中継装置に含まれる基礎部と拡張部との連関を示す説明図である。
【図４】実施形態２に係る中継装置（電力及び通信）を含む車載システムを示す模式図である。
【図５】中継装置の構成を示すブロック図である。
【図６】実施形態３に係る中継装置に含まれる基礎部と拡張部との連関を示す説明図である。
【図７】実施形態４に係る中継装置の構成を示すブロック図である。
【図８】中継装置の基礎部に含まれる通信ユニットとゾーン制御ユニットとの連関を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００１１】
（１）本開示の一態様に係る中継装置は、車両に搭載され、第１車載装置及び第２車載装置を含む複数の車載装置に電力を分配して中継する中継装置であって、前記車両に搭載される電源装置から延設される幹線系電力配線が接続される拡張部と、前記拡張部を介して、前記電源装置から供給される電力を分配して、自装置に直接接続される複数の前記第１車載装置に供給する基礎部とを備え、前記拡張部は、前記基礎部から分離可能な別体として構成されており、前記拡張部は、前記電源装置を上流とした電流の流れ方向において、前記拡張部よりも下流に接続される前記第２車載装置に応じて取り換え可能に設けられている。
【００１２】
本態様にあたっては、中継装置を構成する拡張部と基礎部とは、分離可能な別体として構成されている。更に、拡張部は、電源装置からの電流の流れ方向において、下流に接続される第２車載装置の個数又は、第２車載装置の負荷容量の合計値に応じて取り換え可能に設けられている。従って、車両に搭載される車載装置が増設、又は、既載置の車載装置が交換等され、中継装置によって中継された電力が供給される車載装置の負荷容量が増加した場合であっても、拡張部のみを取り換えることにより当該負荷容量の増加に対応できる。当該拡張部を取り換えることにより、拡張部に含まれる幹線系電力配線を容易に交換することができ、中継装置に接続される車載装置の負荷容量に対応する幹線系電力配線を効率的に適用することができる。すなわち、中継装置に接続される車載装置の負荷容量が増加した場合であっても、拡張部のみを取り換えることにより、基礎部は、そのまま継続して用いることができるため、中継装置自体を交換することを不要とすることができる。更に、搭載される車載装置の種類、個数が異なる複数の車種に対し中継装置を用いることにより、拡張部は、これら複数の車種に対応した個々の拡張部を用い、基礎部は、これら複数の車種に対し共通的に用いられる共通部品化することができる。従って、当該部品の共通化により中継装置の製造コストを低減させることができる。
【００１３】
（２）本開示の一態様に係る中継装置は、前記拡張部は、前記第２車載装置の負荷容量に対応したヒューズを含む。
【００１４】
本態様にあたっては、拡張部は、中継装置によって電力が分配される車載装置（第１車載装置及び第２車載装置）の負荷容量に合計値に対応した幹線系電力配線を含む。ヒューズの溶断特性は、当該ヒューズが接続される電線の許容電流に基づき決定される。拡張部は第２車載装置の負荷容量の合計値に対応したヒューズを含む。従って、当該拡張部を第２車載装置の負荷容量の合計値に応じて取り換えることにより、幹線系電力配線及びヒューズの双方を当該第２車載装置に対応させることができる。
【００１５】
（３）本開示の一態様に係る中継装置は、前記拡張部には、複数の前記第２車載装置に対し電力を分配するための電気分配箱が接続される。
【００１６】
本態様にあたっては、電源装置を上流とした電流の流れ方向において、拡張部よりも下流には、複数の第２車載装置に対し電力を分配するための電気分配箱が接続される。従って、中継装置に接続される第２車載装置の個数が増加した場合であっても、当該電気分配箱を用いることにより、これら第２車載装置の増加に効率的に対応することができる。
【００１７】
（４）本開示の一態様に係る中継装置は、前記拡張部は、前記電源装置から接続される前記幹線系電力配線が分岐される電力分岐部を含む。
【００１８】
本態様にあたっては、拡張部は、電源装置から接続される幹線系電力配線が分岐される電力分岐部を含むため、中継装置に接続される第２車載装置に対する配策の自由度を向上させることができる。
【００１９】
（５）本開示の一態様に係る中継装置は、前記基礎部は、複数の前記車載装置間にて送受信される通信データを中継するための中継部と、前記中継部と、前記第１車載装置とを通信可能に接続する第１通信線とを含み、前記拡張部は、前記中継部と、前記第２車載装置とを接続する第２通信線とを含み、前記第１通信線と前記第２通信線とは、接合される。
【００２０】
本態様にあたっては、基礎部は、車載装置間にて送受信される通信データを中継するための中継部を含むため、中継装置に接続される第２車載装置が変更され、当該変更に応じて拡張部が取り換えられた場合であっても、基礎部に含まれる中継部は、そのまま継続して使用することができ、当該中継部の交換を不要とすることができる。
【００２１】
（６）本開示の一態様に係る中継装置は、前記拡張部に含まれる前記第２通信線は、前記拡張部に接続される前記第２車載装置の個数に応じて分岐されている。
【００２２】
本態様にあたっては、拡張部に含まれる第２通信線は、拡張部に接続される第２車載装置の個数に応じて分岐されているため、中継装置に接続される第２車載装置の個数に効率的に対応することができる。
【００２３】
（７）本開示の一態様に係る中継装置は、前記拡張部と、前記第２車載装置との間に介在して設けられる介在部を備え、前記介在部は、前記第２通信線を介して前記中継部から出力された制御データを取得し、取得した前記制御データに基づき、前記介在部に接続される前記第２車載装置の制御に関する処理を行う。
【００２４】
本態様にあたっては、中継装置は、拡張部と、第２車載装置との間に介在して設けられる介在部を備える。従って、第２車載装置は、介在部を介して、拡張部と接続される。当該介在部は、中継部から出力された制御データ基づき、自部に接続される第２車載装置を制御する。従って、介在部は、第２車載装置に対する制御系インターファイスとして機能するため、中継部と、個々の第２車載装置との間における制御データの通信仕様の差異を吸収し、中継部と第２車載装置それぞれとの間の通信を、効率的に行わせることができる。
【００２５】
（８）本開示の一態様に係る中継装置は、前記拡張部は、複数個あり、複数の前記拡張部は、互いに分離可能に構成されている。
【００２６】
本態様にあたっては、中継装置は、複数の拡張部を備え、これら複数の拡張部それぞれは、互いに分離可能な別体として構成されている。従って、当該複数の拡張部による組み合わせを行うことにより、中継装置に接続される第２車載装置への対応の自由度を向上させ、中継装置の可用性を増加させることができる。
【００２７】
本開示の一態様に係る取り換え方法は、車両に搭載され、第１車載装置及び第２車載装置を含む複数の車載装置に電力を分配して中継し、前記車両に搭載される電源装置から延設される幹線系電力配線が接続される拡張部と、前記拡張部を介して、前記電源装置から供給される電力を分配して、自装置に直接接続される複数の前記第１車載装置に供給する基礎部とを備える中継装置の取り換え方法であって、前記拡張部は、前記基礎部から分離可能な別体として構成されており、前記電源装置を上流とした電流の流れ方向において、前記拡張部よりも下流に接続される前記第２車載装置に応じて、前記拡張部を取り換える。
【００２８】
本態様にあたっては、中継装置の基礎部を維持しつつ、中継装置の拡張部のみを取り換えることにより、車両に搭載される車載装置の増加等の変更に対応する中継装置の取り換え方法を提供することができる。
【００２９】
（９）本開示の一態様に係る中継装置は、前記基礎部は、通信ユニットと、自装置に直接接続される前記第１車載装置の制御を行うゾーン制御ユニットとを含み、前記通信ユニット及び前記ゾーン制御ユニットは、分離可能な別体として構成されており、前記通信ユニットは、自装置に通信可能に接続される他の中継装置又は車載装置に応じて取り換え可能に設けられている。
【００３０】
本態様にあたっては、基礎部に含まれる通信ユニット及びゾーン制御ユニットは、分離可能な別体として構成されている。中継装置は、通信ユニットを介して、他の中継装置又は車載装置と通信可能に接続されるところ、これら他の中継装置等の個数が変動した場合であっても、当該変動に応じて通信ユニットを取り換えることにより、当該個数の変動等に柔軟に対応することができる。
【００３１】
（１０）本開示の一態様に係る中継装置は、前記通信ユニットは、ＣＡＮプロトコルに対応したＣＡＮ通信部と、イーサネットプロトコルに対応したイーサネット通信部と、前記ＣＡＮプロトコル及び前記イーサネットプロトコルにおけるプロトコル変換を行うプロトコル変換部とを含む。
【００３２】
本態様にあたっては、通信ユニットは、ＣＡＮ通信部及びイーサネット通信部を含み、更にＣＡＮ通信部とイーサネット通信部との間にて、ＣＡＮプロトコル及びイーサネットプロトコルにおけるプロトコル変換を行うプロトコル変換部を含む。従って、自装置に通信可能に接続される他の中継装置又は車載装置との通信にて用いるプロトコルにおいて、ＣＡＮ及びイーサネットが混在した場合であっても、これら異なるプロトコル間での中継を行うことができる。
【００３３】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。本開示の実施形態に係る中継装置１を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００３４】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る中継装置１（電力）を含む車載システムＳを示す模式図である。図２は、中継装置１の構成を示すブロック図である。車載システムＳは、車両Ｃに搭載され、互い接続された複数の中継装置１を含む。
【００３５】
これら複数の中継装置１は、車両Ｃに搭載される車載装置５に対し、電源装置６から供給される電力を分配して中継する。中継装置１の構成に関する詳細は、後述する。
【００３６】
電源装置６は、鉛バッテリー、リチウムイオン電池、リチウムイオン電池等の高圧蓄電装置を降圧して出力する補機（ＤＣＤＣコンバータ）、又はオルタネータ等であってもよい。
【００３７】
車載装置５は、車載負荷５１、センサ５２及び車載ＥＣＵ５３を含む。車載負荷５１は、例えば、ランプ又は、モータ、カーエアコン等の駆動装置である。センサ５２は、例えば、車外の風景を撮像するＣＯＭＳカメラ等の撮像部及び、車外に位置する物標を検出する赤外線センサ、ミリ波レーダー又はＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging）である。車載ＥＣＵ５３（Electronic Control Unit）は、通信機能を有するマイクロコンピュータ等で構成される制御装置である。
【００３８】
複数の中継装置１のうちのいずれかの中継装置１は、幹線系電力配線７１によって、電源装置６と直接、接続されている。電源装置６を上流側とした電流の流れ方向において、当該電源装置６と直接接続されている中継装置１は、当該中継装置１の下流側に位置する他の中継装置１と幹線系電力配線７１によって、接続されている。従って、当該他の中継装置１は、電源装置６と直接接続されている中継装置１を介して、電源装置６と接続されている。このように互いに接続されることにより、複数の中継装置１は、電源装置６と直接接続されている中継装置１から、カスケード接続される接続形態を構成している。
【００３９】
中継装置１それぞれは、基礎部２と拡張部３とを備える。詳細は口述するが、これら基礎部２及び拡張部３は、分離可能に構成されており、拡張部３に接続される車載装置５（第２車載装置）に応じて、取り換え可能（置換可能）に設けられている。
【００４０】
拡張部３には、電源装置６から延設された幹線系電力配線７１が接続される。拡張部３に接続された幹線系電力配線７１は、中継装置１の電力端子１１を介して中継装置１内に挿通され、電力線１２（電力系内部バス）として中継装置１内にて配線されている。電力線１２は、当該拡張部３に含まれる電力分岐部３１によって分岐され、自装置よりも下流側に向けて、単一又は複数の幹線系電力配線７１として配策（延設）される。
【００４１】
中継装置１の拡張部３を介して配策される単一又は複数の幹線系電力配線７１それぞれは、例えば、電気分配箱４に接続されることにより当該電気分配箱４にて、更に分岐される。電気分配箱４は、接続される幹線系電力配線７１を複数の支線系電力配線７２に分岐する電気配線構造を備えた箱体であり、リレー又はヒューズ１３等の電気部品を含むものであってもよい。
【００４２】
当該電気分配箱４には支線系電力配線７２によって、各種の車載装置５（第２車載装置）が接続され、これら車載装置５（第２車載装置）に対し、電源装置６からの給電が行われる。中継装置１の拡張部３を介して当該拡張部３の下流側に接続される車載装置５は、第２車載装置に相当する。
【００４３】
拡張部３と基礎部２とは、電力分岐部３１によって分岐される電力線１２にて、互いに電気的に接続されている。基礎部２内に配線される電力線１２夫々には、電力端子１１及び支線系電力配線７２を介して、車載装置５（第１車載装置）が接続される。このように基礎部２に配線された電力線１２に接続される車載装置５は、中継装置１（基礎部２）に直接、接続される車載装置５であり、第１車載装置に相当する。これら車載装置５（第１車載装置）に対する電源装置６からの給電は、基礎部２を介して行われる。
【００４４】
車両Ｃに搭載される車載装置５は、当該車両Ｃの市場出荷後に、車載装置５が増設されることが想定されるところ、拡張部３は、増設等されることにより個数又は種類が変更される車載装置５に対応して、取り換え可能（置換可能）に構成されている。すなわち、中継装置１を、分離可能な基礎部２及び拡張部３によって構成することにより、車両Ｃに搭載される車載装置５の個数が増加等された場合であっても、中継装置１における拡張部３のみを当該増加等された車載装置５に応じて取り換えることにより、基礎部２の交換を不要としつつ、中継装置１の機能拡張又は機能向上を図ることができる。
【００４５】
本実施形態における図示においては、車載システムＳは、３台の中継装置１を含むものとしている。これら３台の中継装置１は、一例として、電源装置６が載置されているエンジンルームエリア、車両Ｃの中央部に位置するインパネエリア、及び車両Ｃの後方部に位置するフロアエリアに、それぞれ載置されている。
【００４６】
エンジンルームエリアに載置されている中継装置１は、電源装置６と幹線系電力配線７１によって、直接接続されている。インパネエリア及びフロアエリアに載置されている中継装置１は、エンジンルームエリアに載置されている中継装置１の拡張部３を介して幹線系電力配線７１により、電源装置６と接続されている。インパネエリア及びフロアエリアに載置されている中継装置１夫々は、自装置の拡張部３を介して同じエリアに載置される電気分配箱４と接続されている。
【００４７】
このように中継装置１それぞれを車両Ｃにおける各エリアに載置する共に、当該中継装置１と車載装置５（第２車載装置）とを、拡張部３及び電気分配箱４を介して接続することにより、車載装置５の載置の自由度を向上させ、車両Ｃ内における電力配線（幹線系電力配線７１、支線系電力配線７２）の配策の効率化を図ることができる。
【００４８】
中継装置１は、当該中継装置１の本体となる基礎部２と、基礎部２と分離可能な別体として構成される拡張部３を備える。中継装置１の外殻は、例えば矩形の箱体を成し、基礎部２が備える基礎側筐体２０と、拡張部３が備える拡張側筐体３０とによって形成される。
【００４９】
基礎部２には、電力端子１１、電力線１２、及びヒューズ１３が、設けられている。拡張部３には、電力端子１１、電力線１２、ヒューズ１３、及び電力分岐部３１が、設けられている。ヒューズ１３は、ＦＥＴ（Field effect transistor）等を用いた半導体ヒューズ１４であってもよい。
【００５０】
拡張部３の電力端子１１には、電源装置６又は、他の中継装置１の拡張部３から配策（延設）された幹線系電力配線７１が接続される。拡張部３の電力線１２は、電力端子１１を介して幹線系電力配線７１に接続される。拡張部３の電力線１２には、当該電力線１２を分岐する電力分岐部３１が設けられている。電力分岐部３１よりも、電流の流れ方向における下流側には、分岐された各電力線１２に流れる電流値に基づき決定される定格遮断容量のヒューズ１３が、設けられている。当該ヒューズ１３は、溶断型のヒューズ１３及び半導体ヒューズ１４を含む。拡張部３に設けられるヒューズ１３夫々は、分岐された各電力線１２に流れる電流値に基づき決定される定格遮断容量に対応しており、すなわち拡張部３に接続される車載装置５（第２車載装置）それぞれの負荷容量（電流容量）に対応している。
【００５１】
電力分岐部３１の上流側、すなわち電力分岐部３１によって分岐される前の電力線１２においても、ヒューズ１３が設けられるものであってもよい。当該ヒューズ１３の定格遮断容量は、拡張部３及び基礎部２に接続される車載装置５（第１車載装置及び第２車載装置）の負荷容量（電流容量）の合計値に基づき決定される。
【００５２】
当該ヒューズ１３の下流側に位置する電力端子１１を介して、分岐された電力線１２夫々は、他の中継装置１又は電気分配箱４との間に介在する幹線系電力配線７１に接続される。電源装置６から配策され、拡張部３に挿通された幹線系電力配線７１は、拡張部３に設けられる電力分岐部３１によって分岐され、分岐された幹線系電力配線７１それぞれは、当該拡張部３よりも下流に位置する他の中継装置１又は電気分配箱４に接続される。
【００５３】
拡張部３は、基礎部２に対し分離可能な別体として構成されている。拡張部３よりも電流の流れ方向において下流側に接続される車載装置５（第２車載装置）の個数が増加、又は車載装置５の種類が変更された場合であっても、これら車載装置５の増加又は変更に応じて拡張部３を取り換える（交換）することにより、車載装置５（第２車載装置）の負荷容量の合計値の増加に対応することができる。これにより、基礎部２を交換することなく中継装置１の機能を向上させることができる。
【００５４】
拡張部３には、電源装置６又は他の中継装置１と接続するための幹線系電力配線７１が挿通される。拡張部３に挿通された幹線系電力配線７１は、電力端子１１を介して、電力分岐部３１よりも上流に位置する電力線１２に接合される。拡張部３に接続される車載装置５（第２車載装置）の個数又は種類に応じて、当該電力分岐部３１よりも上流に位置する電力線１２の許容電流が決定される。また、当該許容電流に応じて、遮断容量が決定されるヒューズ１３が、電力分岐部３１よりも上流に位置する電力線１２に設けられるものであってもよい。
【００５５】
これに対し、拡張部３には、電源装置６等の幹線系電力配線７１が挿通され、電力分岐部３１により分岐される前の電力線１２が配線される。拡張部３に接続される車載装置５
（第２車載装置）及び、基礎部２接続される車載装置５（第１車載装置）に応じて、適切な許容電流の電力線１２及びヒューズ１３を有する拡張部３に取り換えることにより、中継装置１の可用性を向上させることができる。
【００５６】
拡張部３の電力分岐部３１によって分岐された一部の電力線１２は、基礎部２の電力線１２として配線される。本実施形態における図示においては、当該基礎部２にて分岐されている電力線１２は、３本としてあり、それぞれの電力線１２には、ヒューズ１３、半導体ヒューズ１４が設けられている。これら電力線１２夫々には、電力端子１１及び支線系電力配線７２を介して、車載負荷５１、センサ５２及び車載ＥＣＵ５３等の車載装置５（第１車載装置）が接続される。すなわち、これら車載装置５（第１車載装置）は、中継装置１の本体となる基礎部２に直接、接続される。
【００５７】
図３は、中継装置１に含まれる基礎部２と拡張部３との連関を示す説明図である。中継装置１の基礎部２は、例えば車体フレーム（図示せず）等の構造部材に締結されている。中継装置１の拡張部３は、当該基礎部２に対し分離可能な別体として構成されており、拡張部３に接続される車載装置５、電気分配箱４又は他の中継装置１の個数に応じて、取り換え可能に設けられている。
【００５８】
基礎部２と拡張部３とは、分離可能な構成とされており、例えば、基礎側筐体２０の係合部２０１と、当該係合部２０１に係合又は篏合する拡張側筐体３０の被係合部３０１によって構成される。このように互いに係合又は篏合される基礎側筐体２０の係合部２０１と、拡張側筐体３０の被係合部３０１とによって、基礎部２に対し、拡張部３を取り換え可能（置換可能）とする取換許容部１０が形成される。
【００５９】
係合部２０１及び被係合部３０１により形成される取換許容部１０は、例えば、凹凸形状による篏合する構造、レール又は溝により互いにスライドさせて係合する構造、又は引掛け爪と当該爪が挿入される孔等の種々の係合構造を含む。基礎側筐体２０の係合部２０１と、拡張側筐体３０の被係合部３０１とが、係合又は篏合することにより、電力分岐部３１によって分岐された基礎部２内の電力線１２と、拡張部３内の電力線１２とが接合するように、基礎部２内の電力線１２の端部と、拡張部３内の電力線１２とは、互いに位置合わせして設けられている。このように中継装置１は、取換許容部１０を備えることにより、基礎部２に対し拡張部３を容易に取り換え可能な構成とすることができる。
【００６０】
本実施形態においては、電力分岐部３１による電力線１２（幹線系電力配線７１）の分岐数が異なる複数の拡張部３を例示している。これら複数の拡張部３それぞれは、自部よりも電流の流れ方向にて下流に接続される車載装置５（第２車載装置）、電気分配箱４又は他の中継装置１の個数に対応して分岐された電力線１２及び、車載装置５等の負荷容量に対応したヒューズ１３を備えている。
【００６１】
いずれの拡張部３においても、基礎部２に接合される電力線１２の端部は、基礎部２の電力線１２の端部と位置合わせされている。従って、基礎部２に設けられた係合部２０１と、拡張側筐体３０に設けられた被係合部３０１とを係合又は篏合させることにより、基礎部２の電力線１２の端部と、いずれの拡張部３の電力線１２の端部とを容易に接合させ、当該拡張部３を取り換え可能に設けることができる。
【００６２】
（実施形態２）
図４は、実施形態２に係る中継装置１（電力及び通信）を含む車載システムＳを示す模式図である。図５は、中継装置１の構成を示すブロック図である。実施形態２の中継装置１は、電源装置６から供給される電力の中継に加え、中継装置１間、中継装置１と車載装置５、又は車載装置５間で送受信される通信データを中継する電力通信中継装置（ＰＬＢ：Power Lan Box）である。
【００６３】
中継装置１、電気分配箱４及び車載装置５は、実施形態１と同様に幹線系電力配線７１又は支線系電力配線７２によって接続され、電源装置６から供給される電力が、これら車載装置５に分配されて給電される。中継装置１は、他の中継装置１と幹線系通信ケーブル８１によって、通信可能に接続されている。幹線系通信ケーブル８１は、例えばイーサネット（登録商標）ケーブル、又はＣＡＮバスである。
【００６４】
中継装置１の基礎部２を介して当該中継装置１に直接接続される車載ＥＣＵ５３等の車載装置５（第１車載装置）は、支線系電力配線７２及び、支線系通信ケーブル８２を介して当該中継装置１と通信可能に接続される。支線系通信ケーブル８２は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）バス、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）バス、又はシリアルケーブル（じか線）等のワイヤーハーネスである。
【００６５】
中継装置１の拡張部３を介して当該中継装置１に接続される車載ＥＣＵ５３等の車載装置５（第２車載装置）は、介在部３３を介して、当該中継装置１と通信可能に接続される。拡張部３に接続される介在部３３の個数は、例えば、拡張部３における電力線１２の分岐数と同数であり、拡張部３に接続される車載装置５の個数に応じて決定されるものであってもよい。このように拡張部３と、当該拡張部３に接続される車載装置５（第２車載装置）との間に介在部３３を設けることにより、当該車載装置５（第２車載装置）における制御仕様又は機能特性の差異を介在部３３によって吸収することができる。
【００６６】
実施形態２の中継装置１は、更に記憶部２３、制御部２１、中継部２２、及び通信ポート１５を備える。記憶部２３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性のメモリ素子又は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）若しくはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子により構成してあり、通信データの中継用のプログラム、自装置に接続される車載装置５の制御用のプログラム、及び処理時に参照するデータが予め記憶してある。記憶部２３に記憶されたプログラムは、制御部２１が読み取り可能な記録媒体（図示せず）から読み出された制御プログラムを記憶したものであってもよい。また、図示しない通信網に接続されている図示しない外部コンピュータからプログラムをダウンロードし、記憶部２３に記憶させたものであってもよい。更に、記憶部２３には、中継制御を行うにあたり、通信プロトコルに基づき規定される経路情報（ルーティングテーブル）に関する情報が、記憶されるものであってもよい。
【００６７】
制御部２１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）等により構成してあり、記憶部２３に予め記憶されたプログラム及びデータを読み出して実行することにより、種々の制御処理及び演算処理等を行うようにしてある。制御部２１は、プログラム等を実行することにより、ＣＡＮ又はＬＩＮゲートウェイ、レイヤー３スイッチとして機能し、中継に関する制御を行うものであってもよい。
【００６８】
中継部２２は、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）又はＡＳＣＩ（Application Specific Integrated Circuit）等によるＩＣチップにより構成され、ＦＰＧＡ等の回路構成（中継回路）に基づき中継に関する制御を行うＣＡＮ又はＬＩＮトランシーバ、レイヤー２スイッチとして機能するものであってもよい。中継部２２には、他の中継装置１、車載装置５又は介在部３３と通信するための通信ポート１５が、通信線１６を介して接続される。
【００６９】
本実施形態において制御部２１及び中継部２２を別個の機能部として説明したがこれに限定されず、例えば、制御部２１及び中継部２２が一体化されたＳＯＣ（System on a chip）により、中継制御及び、自装置に接続される車載装置５の制御に関する処理を行うものであってもよい。又は、制御部２１、中継部２２及び記憶部２３は、これらが一体となってパッケージ化されたマイクロコンピュータ等によって構成されるものであってもよい。制御部２１又は中継部２２は、イーサネット、ＣＡＮ及びＬＩＮ等の異なるプロトコル間の変換処理（プロトコル変換）を行うものであってもよい。
【００７０】
中継部２２から車載装置５又は介在部３３に配線される通信線１６は、第１通信線２４及び第２通信線３２を含む。第１通信線２４は、基礎部２に設けられており、基礎部２内にて配線されている。第２通信線３２は、拡張部３に設けられており、拡張部３内にて配線されている。第１通信線２４及び第２通信線３２は、実施形態１における基礎部２内の電力線１２及び拡張部３内の電力線１２と同様に位置合わせされており、基礎側筐体２０の係合部２０１と、拡張側筐体３０の被係合部３０１とが係合等することにより、接合される。
【００７１】
基礎部２に接続される車載装置５（第１車載装置）は、基礎部２のコネクタ１７を介し、支線系電力配線７２及び支線系通信ケーブル８２によって、中継装置１と接続される。当該基礎部２のコネクタ１７は、電力端子１１及び通信ポート１５を含む複合コネクタであってもよい。
【００７２】
拡張部３に接合される介在部３３は、拡張部３のコネクタ１７を介し、支線系電力配線７２及び支線系通信ケーブル８２によって、中継装置１と接続される。当該拡張部３のコネクタ１７は、電力端子１１及び通信ポート１５を含む複合コネクタであってもよい。
【００７３】
介在部３３は、拡張部３と接合するためのコネクタ３３１及び、車載装置５と接続するためのコネクタ３３１を備え、拡張部３と、当該拡張部３に接続される車載装置５（第２車載装置）との間に介在して設けられる。介在部３３は、基礎部２と同様に例えばＬＩＮ等の通信機能を有するマイクロコンピュータ又は多機能ＭＰＵ等により構成される処理部３３２を備える。
【００７４】
介在部３３と拡張部３とは、それぞれのコネクタ１７によって接合され、拡張部３の電力線１２及び第２通信線３２は、これらコネクタ１７を介して、介在部３３の電力線及び通信線に接合される。
【００７５】
介在部３３の処理部３３２は、第２通信線３２を介して基礎部２の中継部２２又は制御部２１から送信された通信データに基づき、自部に設けられるＦＥＴ等の半導体スイッチ３３３又は、入出力ＩＦ３３４を制御する。
【００７６】
介在部３３は、当該介在部３３に接続される車載装置５の種類、型式、機能仕様に基づき、リレー、半導体スイッチ３３３及び入出力ＩＦ３３４等の内部構成が決定される。介在部３３の処理部３３２は、例えばＬＩＮ等の所定のプロトコルに対応して、基礎部２の制御部２１又は中継部２２から出力（送信）された制御データ又は制御信号等を含む通信データを取得し、当該通信データ（制御データ）に基づき、介在部３３に接続される車載装置５を制御する。従って、拡張部３に接続される種々の車載装置５に応じて介在部３３の構成を決定することにより、拡張部３に接続される車載装置５が変更される場合であっても、基礎部２に含まれる制御部２１のプログラム仕様、又は中継部２２における制御回路仕様への影響を緩和することができ、中継装置１の可用性を向上させることができる。
【００７７】
拡張部３は、当該拡張部３に接続される車載装置５（第２車載装置）の個数等に応じて、取り換え可能に設けられている。更に、拡張部３と車載装置５（第２車載装置）との間に介在する介在部３３は、基礎部２に設けられる中継部２２又は制御部２１との通信機能を有する処理部３３２により、当該車載装置５（第２車載装置）の制御仕様又は機能特性によって、個々の車載装置５（第２車載装置）間に生じる差異を吸収する。従って、拡張部３及び介在部３３の組み合わせにより、車載装置５（第２車載装置）の増加又変更等が生じた場合であっても、基礎部２を継続的に使用しつつ、多様な車載装置５に対応することができ、中継装置１の可用性を向上させることができる。
【００７８】
（実施形態３）
図６は、実施形態３に係る中継装置１に含まれる基礎部２と拡張部３との連関を示す説明図である。実施形態１及び実施形態２において、基礎部２に対し分離可能に構成される拡張部３は、１つであるとして例示してあるが、これに限定されない。中継装置１は、単一の基礎部２に対し、複数の拡張部３を有するものであってもよい。本実施形態の図示においては、中継装置１は、２つの拡張部３を備えているが、これに限定されず、中継装置１は、３つ以上の拡張部３を備えるものであってもよい。
【００７９】
複数の拡張部３のうち、いずれかの拡張部３は、実施形態１又は実施形態２と同様に取換許容部１０（係合部２０１及び被係合部３０１）によって基礎部２と係合される。更に、当該拡張部３には、他の拡張部３が、実施形態１又は実施形態２と同様に取換許容部１０によって係合される。基礎部２と係合される拡張部３に対し、更に段積み状に係合される拡張部３の拡張側筐体３０においても、被係合部３０１が設けられており、これら係合される拡張部３夫々による係合部２０１及び被係合部３０１によって、取換許容部１０が形成される。このように複数の拡張部３による組み合わせを行うことにより、中継装置１に接続される第２車載装置への対応の自由度を向上させ、中継装置１の可用性を向上させることができる。
【００８０】
（実施形態４）
図７は、実施形態４に係る中継装置１の構成を示すブロック図である。実施形態４に係る中継装置１は、実施形態１及び２と同様に基礎部２及び拡張部３を備え、当該拡張部３は、当該拡張部３に接続される車載装置５（第２車載装置）の個数等に応じて、取り換え可能に設けられている。更に、実施形態４に係る中継装置１の基礎部２は通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６を含み、これら通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６は、分離可能な別体として構成されている。従って、実施形態４の中継装置１は、拡張部３と、基礎部２を構成する通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６とによる３つの部位（拡張部３、通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６）とにより、実施形態１と同様の取換許容部１０によって分離可能な構成となっている。
【００８１】
通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６により構成される基礎部２は、電力端子１１、電力線１２、及びヒューズ１３を含む。ヒューズ１３は、ＦＥＴ（Field effect transistor）等を用いた半導体ヒューズ１４であってもよい。これら電力端子１１及び電力線１２等の接続形態は、実施形態１及び２と同様である。更に、通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６により構成される基礎部２は、実施形態２と同様に記憶部２３、制御部２１、中継部２２（イーサネット通信部２５１、ＣＡＮ通信部２５２及びプロトコル変換部２５３）、及び通信ポート１５（イーサネット用ポート１５１、ＣＡＮ用ポート１５２）を備える。
【００８２】
基礎部２に含まれる個々の構成部品において、中継装置１に直接接続される第１車載装置を制御するための構成部品は、ゾーン制御ユニット２６内に収納され、中継装置１が他の中継装置１等を通信するための構成部品は、通信ユニット２５内に収納される。
【００８３】
ゾーン制御ユニット２６には、制御部２１及び記憶部が収納され、更に第１通信線に電力供給するための電力端子１１、電力線１２、ヒューズ１３及び半導体ヒューズ１４が収納される。
【００８４】
通信ユニット２５には、イーサネット通信部２５１、ＣＡＮ通信部２５２及びプロトコル変換部２５３により構成される中継部２２及び、他の中継装置１又は車載ＥＣＵ等の車載装置５との通信プロトコルに応じたイーサネット用ポート１５１及びＣＡＮ用ポート１５２が収納される。これらイーサネット用ポート１５１及びＣＡＮ用ポート１５２と、イーサネット通信部２５１及びＣＡＮ通信部２５２とにおいて、それぞれにて対応する通信ポート１５と通信部とは、通信線１６によって接続されている。
【００８５】
イーサネット通信部２５１は、例えばＦＰＧＡ又はＡＳＩＣ等により構成されるレイヤー２スイッチである。ＣＡＮ通信部２５２は、例えばＦＰＧＡ又はＡＳＩＣ等により構成されるＣＡＮトランシーバである。プロトコル変換部２５３は、例えばマイコン等に構成され、レイヤー３スイッチ、ＣＡＮゲートウェイ及び、イーサネット及びＣＡＮ等の異なるプロトコル間の変換処理（プロトコル変換）を行う機能を有する。プロトコル変換部２５３は、更にファイヤーウォール等のセキュリティ機能を有するものであってもよい。イーサネット通信部２５１、ＣＡＮ通信部２５２及びプロトコル変換部２５３により構成される中継部２２は、イーサネット用ポート１５１及びＣＡＮ用ポート１５２による通信ポート１５間において、中継処理を行う。また、中継部２２は、自装置宛に送信されたデータについては、内部バスを介して接続されているゾーン制御ユニット２６内の制御部２１に出力する。
【００８６】
制御部２１は、通信ユニット２５内の中継部２２から出力されたデータに基づき、自装置に直接接続されている第１車載装置の制御に関する処理を行う。制御部２１は、例えば、通信ユニット２５内の中継部２２から出力されたデータに基づき、第１車載装置に接続される電力線１２に設けられた半導体リレーをオンオフ制御することにより、当該第１車載装置の駆動制御を行うものであってもよい。制御部２１は、例えば、自装置に直接接続されたセンサ５２（第１車載装置）から出力された入力信号を取得し、取得した入力信号に基づき生成した制御データを、通信ユニット２５内の中継部２２に出力し、当該中継部２２を介して、他の中継装置１等に送信するものであってもよい。
【００８７】
本実施形態において、通信ユニット２５は、イーサネット通信部２５１、ＣＡＮ通信部２５２及びプロトコル変換部２５３を設けるとしたが、これに限定されない。通信ユニット２５は、イーサネット通信部２５１又はＣＡＮ通信部２５２のいずれかの通信部のみを有するものであってもよい。このように通信ユニット２５が単一のプロトコルにのみに対応する場合、プロトコル変換部２５３は不要となる。または、通信ユニット２５は、ＬＩＮ通信部など、他のプロトコルに対応した通信部を備えるものであってもよい。
【００８８】
図８は、中継装置１の基礎部２に含まれる通信ユニット２５とゾーン制御ユニット２６との連関を示す説明図である。中継装置１の基礎部２を構成するゾーン制御ユニット２６は、例えば車体フレーム（図示せず）等の構造部材に締結されている。中継装置１の拡張部３は、当該基礎部２（ゾーン制御ユニット２６）に対し分離可能な別体として構成されており、実施形態１と同様に、拡張部３に接続される車載装置５、電気分配箱４又は他の中継装置１の個数に応じて、取り換え可能に設けられている。
【００８９】
上述のとおり、基礎部２を構成する通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６は、分離可能な構成とされている。従って、中継装置１は、通信ユニット２５、ゾーン制御ユニット２６及び拡張部３からなる３つの部位により、分離可能な構成となっている。
【００９０】
拡張部３と基礎部２（通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６）との係合は、実施形態１と同様に基礎側筐体２０の係合部２０１と、当該係合部２０１に係合又は篏合する拡張側筐体３０の被係合部３０１によって行われる。この場合、基礎側筐体２０の係合部２０１は、ゾーン制御ユニット２６に設けられている。
【００９１】
ゾーン制御ユニット２６に設けられる係合部２０１と、拡張側筐体３０の被係合部３０１とが、係合することにより、電力分岐部３１によって分岐された基礎部２（ゾーン制御ユニット２６）内の電力線１２と、拡張部３内の電力線１２とが、実施形態１と同様に接合する。すなわち、電力分岐部３１によって分岐された基礎部２（ゾーン制御ユニット２６）内の電力線１２の端部と、拡張部３内の電力線１２の端部とは、実施形態１と同様に、位置合わせして設けられている、
【００９２】
通信ユニット２５とゾーン制御ユニット２６とについても、実施形態１の基礎部２及び拡張部３と同様に、分離可能な構成とされており、例えば、通信ユニット２５の係合部２０１と、当該係合部２０１に係合又は篏合するゾーン制御ユニット２６の被係合部２０２によって構成される。このように互いに係合又は篏合される通信ユニット２５の係合部２０１と、ゾーン制御ユニット２６の被係合部２０２とによって、ゾーン制御ユニット２６に対し、通信ユニット２５を取り換え可能（置換可能）とする取換許容部１０が形成される。
【００９３】
通信ユニット２５の係合部２０１とゾーン制御ユニット２６の被係合部２０２とにより形成される取換許容部１０は、実施形態１と同様に凹凸形状による篏合する構造、レール又は溝により互いにスライドさせて係合する構造、又は引掛け爪と当該爪が挿入される孔等の種々の係合構造を含む。通信ユニット２５の係合部２０１とゾーン制御ユニット２６の被係合部２０２とが、係合又は篏合することにより、中継部２２（プロトコル変換部２５３）から延設される内部バスと、制御部２１から延設される内部バスとが接合するように、これら内部バスそれぞれの端部は、互いに位置合わせして設けられている。
【００９４】
本実施形態においては、イーサネット通信部２５１及びＣＡＮ通信部２５２が接続される通信ポート１５（イーサネット用ポート１５１、ＣＡＮ用ポート１５２）の個数が異なる複数の通信ユニット２５を例示している。いずれの通信ユニット２５においても、中継部２２（プロトコル変換部２５３）から延設される内部バスの端部は、制御部２１から延設される内部バスの端部と位置合わせされている。従って、通信ユニット２５の係合部２０１と、ゾーン制御ユニット２６の被係合部２０２を係合又は篏合させることにより、これら内部バスそれぞれの端部を容易に接合させ、通信ユニット２５を取り換え可能に設けることができる。
【００９５】
本実施形態において、ゾーン制御ユニット２６に対し、通信ユニット２５を取り換え可能に設けるものとして説明したが、これに限定されない。中継装置１を車両に搭載するにあたり、通信ユニット２５を車体フレーム（図示せず）等の構造部材に固定的に締結し、当該中継装置１に直接接続される第１車載装置の個数又は種類に応じて、ゾーン制御ユニット２６を取り換え可能に設けるものであってもよい。
【００９６】
このように基礎部２を構成する通信ユニット２５及びゾーン制御ユニット２６において、個々のユニットが担う機能に応じた構成部品を峻別して収納することにより、これらユニットにおける機能分離を図ることができる。これにより、例えば、中継装置１に接続される他の中継装置１等の個数が増減した場合であっても、通信ユニット２５を取り換え（置換）することにより、柔軟に対応することができる。
【００９７】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９８】
Ｓ  車載システム
Ｃ  車両
１  中継装置
２  基礎部
２０  基礎側筐体
２０１  係合部
２１  制御部
２２  中継部
２３  記憶部
２４  第１通信線
２５  通信ユニット
２５１  イーサネット通信部
２５２  ＣＡＮ通信部
２５３  プロトコル変換部
２６  ゾーン制御ユニット
３  拡張部
３０  拡張側筐体
３０１  被係合部
３１  電力分岐部
３２  第２通信線
３３  介在部
３３１  コネクタ
３３２  処理部
３３３  半導体スイッチ
３３４  入出力ＩＦ
１０  取換許容部
１１  電力端子
１２  電力線
１３  ヒューズ
１４  半導体ヒューズ
１５  通信ポート
１５１  イーサネット用ポート
１５２  ＣＡＮ用ポート
１６  通信線
１７  コネクタ
４  電気分配箱
５  車載装置（第１車載装置、第２車載装置）
５１  車載負荷
５２  センサ
５３  車載ＥＣＵ
６  電源装置
７１  幹線系電力配線
７２  支線系電力配線
８１  幹線系通信ケーブル
８２  支線系通信ケーブル
【図１】
2022000363.tif 000003
【図２】
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【図３】
2022000363.tif 000005
【図４】
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【図５】
2022000363.tif 000007
【図６】
2022000363.tif 000008
【図７】
2022000363.tif 000009
【図８】
2022000363.tif 000010