(57)【要約】【課題】従来のＥＣＵの機能を分散して個々の機能に標準化し、また、ワイヤーハーネスの簡素化・省線化・軽量化を図ることができるドア電装システム、及びそれを用いた車両ドア電装システムを提供する。【解決手段】補機モジュール１６４ａ〜１８４ａに内蔵された負荷系電子部品を、通信手段と、制御手段と、負荷駆動手段とを電子基板に実装した電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａで駆動する。電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａにつながるサブバスと接続するドア電子制御ユニット２００ａは、車両のメインバスとなる車内ＬＡＮから受信した負荷系電子部品の制御信号の通信プロトコルをサブバスの通信プロトコルに変換して、電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａに送信する。また、補機モジュール１６４ａ〜１８４ａ内のセンサやスイッチは、制御手段に信号を出力する。【選択図】      図１
2004306697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の各ドアに対応して設けられ、前記各ドアに付属し、モータ、ランプ、ヒータ、センサ、スイッチ等の電子部品の組み合わせを含む複数の補機モジュールと、
前記補機モジュールと接続し、該補機モジュール内の前記モータ、前記ランプ、及び前記ヒータ等の負荷系電子部品を駆動する電装コネクタと、を有し、
前記電装コネクタは、
前記負荷系電子部品の駆動／非駆動を指示する制御信号を、外部から受信する通信手段と、
前記通信手段により受信した制御信号、または前記補機モジュール内の前記センサ、及び前記スイッチから入力される信号を基に、前記負荷系電子部品を駆動する駆動信号を生成する制御手段と、
前記制御手段により生成された駆動信号を基に、前記負荷系電子部品を駆動する負荷駆動手段と、
を有することを特徴とするドア電装システム。
【請求項２】
前記各ドアに対応して設けられ、前記車両のメインバスとなる車内ＬＡＮと接続し、かつ前記電装コネクタにつながるサブバスと接続するドア電子制御ユニットをさらに有し、
前記ドア電子制御ユニットは、
前記車内ＬＡＮから受信した前記制御信号の通信プロトコルを前記サブバスの通信プロトコルに変換して、前記電装コネクタに送信する
ことを特徴とする請求項１記載のドア電装システム。
【請求項３】
前記電装コネクタは、
前記補機モジュールと直接接続する
ことを特徴とする請求項１または２記載のドア電装システム。
【請求項４】
前記ドア電子制御ユニットと、前記電装コネクタとの間は、
電源線、ＧＮＤ線、及び前記サブバスとしての専用通信線により接続される
ことを特徴とする請求項２または３記載のドア電装システム。
【請求項５】
前記ドア電子制御ユニットと、前記電装コネクタとの間は、
電源線、及びＧＮＤ線により接続され、
前記制御信号は、前記サブバスとしての前記電源線に重畳されて前記電装コネクタに送信される
ことを特徴とする請求項２または３記載のドア電装システム。
【請求項６】
前記複数の補機モジュールの内の二つは、
ドアロックモジュール、及びパワーウインドウモジュールである
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のドア電装システム。
【請求項７】
前記複数の補機モジュールの内の三つは、
アウターミラーモジュール、ドアロックモジュール、及びパワーウインドウモジュールである
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のドア電装システム。
【請求項８】
車両の各ドアに対応して設けられ、前記各ドアに付属し、モータ、ランプ、ヒータ、センサ、スイッチ等の電子部品の組み合わせを含む複数の補機モジュールを有し、
前記補機モジュールは、
前記モータ、前記ランプ、及び前記ヒータ等の負荷系電子部品の駆動／非駆動を指示する制御信号を、外部から受信する通信手段と、
前記通信手段により受信した制御信号、または前記補機モジュール内の前記センサ、及び前記スイッチから入力される信号を基に、前記負荷系電子部品を駆動する駆動信号を生成する制御手段と、
前記制御手段により生成された駆動信号を基に、前記負荷系電子部品を駆動する負荷駆動手段と、
を有することを特徴とするドア電装システム。
【請求項９】
前記各ドアに対応して設けられ、前記車両のメインバスとなる車内ＬＡＮと接続し、かつ前記補機モジュールにつながるサブバスと接続するドア電子制御ユニットをさらに有し、
前記ドア電子制御ユニットは、
前記車内ＬＡＮから受信した前記制御信号の通信プロトコルを前記サブバスの通信プロトコルに変換して、前記電装コネクタに送信する
ことを特徴とする請求項８記載のドア電装システム。
【請求項１０】
請求項２から７、９のいずれか１項に記載の複数のドア電装システムと、
前記各ドア電装システムの前記ドア電子制御ユニットが接続される前記車内ＬＡＮと、
を有することを特徴とする車両用ハーネスシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のドアに搭載される車両電装品を駆動するためのドア電装システム、及びそれを用いた車両用ハーネスシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、従来技術における車両におけるドア電装システムを示す回路図である。図１０に示すドア電装システムは、４ドアの車両の例を示している。各ドアには、ドアＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２００ａ〜ｄが搭載されている。４つのドアＥＣＵ２００ａ〜ｄは、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）またはＢＥＡＮ（Ｂｏｄｙ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のプロコトルで通信される車内ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）（メインバス）により接続されている。
【０００３】
右前のドアＥＣＵ２００ａは、ドアに設置される右前のアウター（リモコン）ミラーモジュール２６４ａ、右前のドアロックモジュール２７４ａ、右前のパワーウインドウモジュール２８４ａ、右前のパワーウインドウスイッチモジュール２４４ａ、右前カーテシランプ２５４ａ、及び車内に設置されるカーテシランプスイッチ２９４ａを制御している。右後のドアも、アウターミラーモジュール２６４ａを除き、右前のドアと同様の構成である。左前、左後のドアも、右前、右後のドアの構成と同様である。車内には、さらにアウター（リモコン）ミラースイッチ２１４が設置され、車体ＥＣＵ２１０に接続される。
【０００４】
アウターミラーモジュール２６４、ドアロックモジュール２７４等の補機モジュール２６４〜２８４内のモータやヒータを駆動する負荷駆動部、及び補機モジュール２６４〜２８４内のセンサやスイッチと信号の入出力を行うＩ／Ｏ部は、ドアＥＣＵ２００内に内蔵されている。当該負荷駆動部、及び当該Ｉ／Ｏ部は、補機モジュール２６４〜２８４内の各々の電子部品とワイヤーハーネスにより接続される。また、ドアＥＣＵ２００は、接続されている補機モジュール２６４〜２８４を制御するための集中制御部、他のＥＣＵと通信するための通信部を備える。したがって、アウターミラースイッチ２１４がＯＮ／ＯＦＦされた場合、車体ＥＣＵ２１０は、内蔵している通信部から制御信号を、右前、左前のドアＥＣＵ２００ａ、ｃに送信し、ドアＥＣＵ２００ａ、ｃは、当該制御信号を内蔵している集中制御部で解読し、内蔵しているアウターミラーモジュール２６４ａ、ｃの負荷駆動部に指示して、アウターミラーを作動させる。
【０００５】
本発明に関連する従来技術として、本出願人は、特許文献１に車両の形態が違っていても基本となる主制御装置の共通化を図ることができると共にコストの削減が可能なオプション用ＬＡＮ接続ワイヤーハーネスを開示している。特許文献１は、サブＥＣＵからゲートワイヤーハーネスを介して車両電装品を制御している。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２８７６０５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両ドア電装システムには以下のような問題点があった。
第１に、ドア関連の負荷電装品の仕様・機能が変更になると、各ＥＣＵと接続しているワイヤーハーネスの変更が必要になり、ワイヤーハーネスの品種・品番も増加してしまうことである。
第２に、ドア関連の負荷電装品の機能増加により、回路数が増加し、ワイヤーハーネスも肥大化し、質量増を招いてしまうことである。
第３に、ＥＣＵによる集中制御のため、ドア関連の負荷電装品の機能増加によりＥＣＵが肥大化し、質量増（燃費・走行性能の悪化）、及び搭載性の悪化を招いてしまうことである。また、ＥＣＵに搭載するソフトウェアの肥大化・ＥＣＵ品番の増加を招来し、延いては開発工数の増加、仕様追加・変更工数増加につながってしまう。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、従来のＥＣＵの機能を分散して個々の機能に標準化し、また、ワイヤーハーネスの簡素化・省線化・軽量化を図ることができるドア電装システム、及びそれを用いた車両用ハーネスシステムを提供することを目的とする。
【０００９】
また本発明は、ドア関連の負荷電装品側の機能変更（仕向・グレード等の仕様差）への柔軟な対応が可能なドア電装システム、及びそれを用いた車両用ハーネスシステムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、請求項１記載の発明は、図１に示すように、車両の各ドアに対応して設けられ、前記各ドアに付属し、モータ、ランプ、ヒータ、センサ、スイッチ等の電子部品の組み合わせを含む複数の補機モジュール１６４ａ〜１８４ａと、前記補機モジュール１６４ａ〜１８４ａと接続し、該補機モジュール１６４ａ〜１８４ａ内の前記モータ、前記ランプ、及び前記ヒータ等の負荷系電子部品を駆動する電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａと、を有し、前記電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａは、前記負荷系電子部品の駆動／非駆動を指示する制御信号を、外部から受信する通信手段と、前記通信手段により受信した制御信号、または前記補機モジュール１６４ａ〜１８４ａ内の前記センサ、及び前記スイッチから入力される信号を基に、前記負荷系電子部品を駆動する駆動信号を生成する制御手段と、前記制御手段により生成された駆動信号を基に、前記負荷系電子部品を駆動する負荷駆動手段と、を有することを特徴としている。
【００１１】
したがって、請求項１記載の発明によれば、補機モジュール１６４ａ〜１８４ａに内蔵された負荷系電子部品を、通信手段と、制御手段と、負荷駆動手段とを電子基板に実装した電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａで駆動することにより、従来の集中制御を行うＥＣＵ（電子制御ユニット）の機能を分散して個々の機能に標準化することができる。したがって、ドア関連の負荷電装品の増加・高機能化に対して、電装コネクタがそれらの変化を吸収することができ、他の電装コネクタ、ドア電子制御ユニット及びワイヤーハーネスへの影響を最小限にすることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記各ドアに対応して設けられ、前記車両のメインバスとなる車内ＬＡＮと接続し、かつ前記電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａにつながるサブバスと接続するドア電子制御ユニット２００ａをさらに有し、前記ドア電子制御ユニット２００ａは、前記車内ＬＡＮから受信した前記制御信号の通信プロトコルを前記サブバスの通信プロトコルに変換して、前記電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａに送信することを特徴としている。
【００１３】
したがって、請求項２記載の発明によれば、メインバスとサブバスのゲートウェイ機能を備えるドア電子制御ユニット２００ａが、制御信号のプロトコル変換を行って電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａに変換後の制御信号を送信することにより、メインバスとサブバスによる階層型ネットワークを構築することができる。例えば、メインバスにハイスペックな伝送媒体を用い、サブバスに低コストな伝送媒体を使用することにより、必要な通信速度を確保しながら低コスト化することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａは、前記補機モジュール１６４ａ〜１８４ａと直接接続することを特徴としている。
【００１５】
したがって、請求項３記載の発明によれば、電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａと補機モジュール１６４ａ〜１８４ａとが直接接続（例えば嵌合結合）されることにより、従来、補機モジュール１６４ａ〜１８４ａ内の電子部品にドア電子制御ユニット２００ａから直接配索していたものを、補機モジュール１６４ａ〜１８４ａに直接接続した電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａから配索すれば済むことになり、ワイヤーハーネスを簡素化・省線化・軽量化することができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の発明において、前記ドア電子制御ユニット２００ａと、前記電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａとの間は、電源線、ＧＮＤ線、及び前記サブバスとしての専用通信線により接続されることを特徴としている。
【００１７】
したがって、請求項４記載の発明によれば、電源線、ＧＮＤ線、及び専用通信線の三本のワイヤーハーネスでドア電子制御ユニット２００ａから下位を構成することができ、ワイヤーハーネスを簡素化・省線化・軽量化することができる。
【００１８】
請求項５記載の発明は、請求項２または３記載の発明において、前記ドア電子制御ユニット２００ａと、前記電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａとの間は、電源線、及びＧＮＤ線により接続され、前記制御信号は、前記サブバスとしての前記電源線に重畳されて前記電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａに送信されることを特徴としている。
【００１９】
したがって、請求項５記載の発明によれば、制御信号を電源線に重畳して通信することにより、電源線、及びＧＮＤ線の二本のワイヤーハーネスでドア電子制御ユニット２００ａから下位を構成することができ、ワイヤーハーネスを簡素化・省線化・軽量化することができる。
【００２０】
請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の発明において、前記複数の補機モジュール１６４ａ〜１８４ａの内の二つは、ドアロックモジュール１７４ａ、及びパワーウインドウモジュール１８４ａであることを特徴としている。
【００２１】
したがって、請求項６記載の発明によれば、ドアロックモジュール１７４ａ、及びパワーウインドウモジュール１８４ａを標準搭載したドア電装システムを提供することができる。
【００２２】
請求項７記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の発明において、前記複数の補機モジュール１６４ａ〜１８４ａの内の三つは、アウターミラーモジュール１６４ａ、ドアロックモジュール１７４ａ、及びパワーウインドウモジュール１８４ａであることを特徴としている。
【００２３】
したがって、請求項７記載の発明によれば、アウターミラーモジュール１６４ａ、ドアロックモジュール１７４ａ、及びパワーウインドウモジュール１８４ａを標準搭載したドア電装システムを提供することができる。
【００２４】
請求項８記載の発明は、車両の各ドアに対応して設けられ、前記各ドアに付属し、モータ、ランプ、ヒータ、センサ、スイッチ等の電子部品の組み合わせを含む複数の補機モジュール１６４ａ〜１８４ａを有し、前記補機モジュール１６４ａ〜１８４ａは、前記モータ、前記ランプ、及び前記ヒータ等の負荷系電子部品の駆動／非駆動を指示する制御信号を、外部から受信する通信手段と、前記通信手段により受信した制御信号、または前記補機モジュール１６４ａ〜１８４ａ内の前記センサ、及び前記スイッチから入力される信号を基に、前記負荷系電子部品を駆動する駆動信号を生成する制御手段と、前記制御手段により生成された駆動信号を基に、前記負荷系電子部品を駆動する負荷駆動手段と、を有することを特徴としている。
【００２５】
したがって、請求項８記載の発明によれば、負荷系電子部品を内蔵する補機モジュール１６４ａ〜１８４ａが、通信手段と、制御手段と、負荷駆動手段とを実装した電子基板を内蔵して、当該電子基板により負荷系電子部品を駆動することにより、従来の集中制御を行う従来の電子制御ユニットの機能を分散して個々の機能に標準化することができる。したがって、ドア関連の負荷電装品の増加・高機能化に対して、電装コネクタがそれらの変化を吸収することができ、他の電装コネクタ、ドア電子制御ユニット及びワイヤーハーネスへの影響を最小限にすることができる。
【００２６】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記各ドアに対応して設けられ、前記車両のメインバスとなる車内ＬＡＮと接続し、かつ前記補機モジュール１６４ａ〜１８４ａにつながるサブバスと接続するドア電子制御ユニット２００ａをさらに有し、前記ドア電子制御ユニット２００ａは、前記車内ＬＡＮから受信した前記制御信号の通信プロトコルを前記サブバスの通信プロトコルに変換して、前記電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａに送信することを特徴としている。
【００２７】
したがって、請求項９記載の発明によれば、メインバスとサブバスのゲートウェイ機能を備えるドア電子制御ユニット２００ａが、制御信号のプロトコル変換を行って補機モジュール１６４ａ〜１８４ａに変換後の制御信号を送信することにより、メインバスとサブバスによる階層型ネットワークを構築することができる。例えば、メインバスにハイスペックな伝送媒体を用い、サブバスに低コストな伝送媒体を使用することにより、必要な通信速度を確保しながら低コスト化することができる。
【００２８】
請求項１０記載の発明は、請求項２から７、９のいずれか１項に記載の複数のドア電装システムと、前記各ドア電装システムの前記ドア電子制御ユニット２００ａ〜ｄが接続される前記車内ＬＡＮと、を有することを特徴としている。
【００２９】
したがって、請求項１０記載の発明によれば、請求項１から７、９のいずれか１項に記載の複数のドア電装システムと、各ドア電装システムのドア電子制御ユニット２００ａ〜ｄが接続される車内ＬＡＮと、により車両用ハーネスシステムを構築することにより、ドア関連の負荷電装品の増加・高機能化に対して、電装コネクタがそれらの変化を吸収することができ、他の電装コネクタ、ドア電子制御ユニット、ワイヤーハーネス、車両ＬＡＮへの影響を最小限にすることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、本発明の実施形態におけるドア電装システムを説明する前に、当該ドア電装システムに使用する電装コネクタ、及び補機モジュールについて説明する。
図３は、本発明の実施形態における電装コネクタの基本概念を示す機能ブロック図である。センサ１１４のコネクタに直接接続する電装コネクタ１１０は、内蔵している電子基板上に通信部１１１、制御部１１２、及びＩ／Ｏ部１１３を備えている。スイッチＳＷ１２４に直接接続する電装コネクタ１２０も、内蔵している電子基板上に通信部１２１、制御部１２２、及びＩ／Ｏ部１２３を備えている。負荷（ランプ、モータ等）１３４に直接接続する電装コネクタ１３０は、内蔵している電子基板上に通信部１３１、制御部１３２、及び駆動部１３３を備えている。補機モジュール１４４に直接接続する電装コネクタ１４０は、内蔵している電子基板上に通信部１４１、制御部１４２、Ｉ／Ｏ部１４３ａ、及び駆動部１４３ｂを備えている。
【００３１】
補機モジュール１４４は、車両の基本機能以外の機能を実現する補機（例えば、パワーウインドウ、ドアロック、アウターミラー等）をモジュール化したものであり、複数の電子部品により構成される。例えば、パワーウインドウを実現する補機モジュールは、少なくとも一つの正転・逆転可能なモータ、二つのスイッチを備える。
【００３２】
このように、補機モジュール１４４は、複数の電子部品（モータ、ランプ、ヒータ、スイッチ、センサ等）を種々組み合わせて構成される。これらの電子部品の内、スイッチ及びセンサ類は、電装コネクタ１４０のＩ／Ｏ部１４３ａと接続され、制御部１４２により監視される。また、上記電子部品の内、モータ、ランプ等の負荷系電子部品は、電装コネクタ１４０の駆動部１４３ｂと接続され、駆動される。ここで、電装コネクタ１４０のＩ／Ｏ部１４３ａは、補機モジュール１４４内にセンサやスイッチ類が存在しない場合は必要ない。
【００３３】
各電装コネクタの通信部１１１〜１４１は、他の電装コネクタ、ＥＣＵ、または他のシステムと通信するために、通信線または電源線を利用して制御信号のやり取りを行う。通信プロトコルは、ＬＩＮ（ｌｏｃａｌ  ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  ｎｅｔｗｏｒｋ）等を使用するとよい。また、ＬＩＮからゲートウェイ装置を介してＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）上の機器、及びその先のＬＩＮ上の機器と通信することも可能である。
【００３４】
制御部１１２は、負荷１３４の状態を監視しているセンサや温度センサ等のセンサ１１４のセンサ信号をＩ／Ｏ部１１３を介して受信する。制御部１１２は、受信したセンサ信号に、送信すべき他の電装コネクタ、ＥＣＵ、または他のシステムの機器のアドレスを付す等の加工を施し、制御信号として通信部１１１に出力する。
【００３５】
制御部１２２は、ユーザによりスイッチＳＷ１２４がＯＮ／ＯＦＦされると、そのＯＮ／ＯＦＦ信号をＩ／Ｏ部１２３を介して受信する。制御部１２２は、受信したＯＮ／ＯＦＦ信号に、送信すべき他の電装コネクタ、ＥＣＵ、または他のシステムの機器のアドレスを付す等の加工を施し、制御信号として通信部１２１に出力する。
【００３６】
制御部１３２は、通信部１３１を介して他の電装コネクタ、ＥＣＵ、または他のシステムの機器から負荷１３４を駆動するための制御信号を受信する。制御部１３２は、受信した制御信号に基づき、負荷１３４を駆動するための駆動部１３３を制御する。駆動部１３３は、ＭＯＳＦＥＴ等の半導体素子によりランプやモータ等の負荷１３４を駆動する。また、モータの速度を調整するといった、負荷１３４のＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御も可能である。
【００３７】
制御部１４２は、補機モジュール１４４内に、センサやスイッチが存在するときはＩ／Ｏ部１４３ａを介してセンサ信号やＯＮ／ＯＦＦ信号を受信する。制御部１４２は、受信したセンサ信号やＯＮ／ＯＦＦ信号が同一補機モジュール１４４内の負荷用の信号であれば、駆動部１４３ｂに指示して当該負荷を駆動する。また、受信したセンサ信号やＯＮ／ＯＦＦ信号が同一補機モジュール１４４内に存在しない負荷用の信号であれば、受信したセンサやＯＮ／ＯＦＦ信号に、送信すべき他の電装コネクタ、ＥＣＵ、または他のシステムの機器のアドレスを付す等の加工を施し、制御信号として通信部１４１に出力する。
【００３８】
また、制御部１４２は、補機モジュール１４４内に負荷が存在するときは通信部１４１を介して他の電装コネクタ、ＥＣＵ、または他のシステムの機器から負荷を駆動するための制御信号を受信する。制御部１４２は、受信した制御信号に基づき、当該負荷を駆動するための駆動部１４３ｂを制御する。
【００３９】
夫々の電装コネクタ１１０〜１４０は、電源線（バッテリーライン＋Ｂ）、ＧＮＤ線と接続している。電装コネクタ１１０〜１４０は、センサ１１４、スイッチＳＷ１２４、負荷１３４、及び補機モジュール１４４と直接接続しているため、電源とアースのジョイントを電装コネクタ１１０〜１４０の内蔵している電子基板で吸収している。夫々の電装コネクタ１１０〜１４０の通信部１１１〜１４１は、通信線と接続している。ここで、通信に電源重畳多重方式を採用した場合は、通信線は必要ない。その場合、通信部１１１〜１４１は、電源線と接続する。
【００４０】
ここで、電源重畳多重方式について説明すると、電源重畳多重方式とは、電源線に通信を重畳させることで専用通信線なしで信号を伝送する方式である。図４は、電源重畳多重方式を採用した場合の通信部１１１の内部構成を示すブロック図である。当該通信部１１１は、送信回路１１１ａ、受信回路１１１ｂ、及び重畳回路１１１ｃを備える。
【００４１】
送信回路１１１ａは、制御部１１２から入力されたパルス状の送信データを、例えばＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）変調して、重畳回路１１１ｃに出力する。重畳回路１１１ｃは、送信回路１１１ａから入力された変調後の信号を電源線に重畳する。また、重畳回路１１１ｃは、電源線に重畳された信号から自電装コネクタ宛の信号を分離して、受信回路１１１ｂに出力する。受信回路１１１ｂは、重畳回路１１１ｃから入力された信号を復調し、パルス状のディジタル信号を受信データとして制御部１１２に出力する。
【００４２】
図５は、本発明の実施形態における補機モジュールの基本概念を示す機能ブロック図である。本実施形態における補機モジュール１５０は、内蔵している電子基板上に、通信部１５１、制御部１５２、Ｉ／Ｏ部１５３ａ、及び駆動部１５３ｂを備えている。補機モジュール１５０は、電源線（バッテリーライン＋Ｂ）、ＧＮＤ線と接続している。補機モジュール１５０の通信部１５１は、通信線と接続している。ここで、通信に電源重畳多重方式を採用した場合は、この通信線は必要ない。
【００４３】
なお、補機モジュール１５０に内蔵されている電子基板上の通信部１５１、制御部１５２、Ｉ／Ｏ部１５３ａ、及び駆動部１５３ｂの機能は、電装コネクタ１４０に内蔵されているそれらの機能と同様であるため、説明を省略する。
【００４４】
図６は、本発明の実施形態における電装コネクタまたは補機モジュールに内蔵される電子基板上の回路構成（通信線方式）の一例を示す図である。本実施形態においては、負荷１３４がモータ１３４ａである場合に、モータ１３４ａに直接接続する電装コネクタの例を説明する。図５に示す電装コネクタは、送信回路１３１ａ、受信回路１３１ｂ、マイコン１３２ａ、制御ＩＣ１３２ｂ、及びＭＯＳ型電界効果トランジスタ（ＭＯＳ１〜４）から構成されるＨブリッジ回路１３３を備える。負荷１３４がランプの場合は、単一のＭＯＳ型電解効果トランジスタで駆動することができる。
【００４５】
バッテリ電源を供給する電源線は、制御ＩＣ１３２ｂ、Ｈブリッジ回路１３３にバッテリ電源を供給している。送信回路１３１ａは、マイコン１３２ａから入力されたパルス状のディジタル信号を変調して通信線に送出する。受信回路１３１ｂは、通信線から自己宛ての制御信号を受信し、復調してマイコン１３２ａに出力する。
【００４６】
制御ＩＣ１３２ｂは、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のカスタムＩＣであり、ＭＯＳ１とＭＯＳ３を駆動する図示しないハイサイドＭＯＳドライバ、当該ハイサイドＭＯＳドライバに供給する電圧を昇圧するための図示しないチャージポンプ、ＭＯＳ２とＭＯＳ４を駆動する図示しないローサイドＭＯＳドライバを備えており、モータ１３４ａの正逆転制御を行う。ここで、図中の制御ＩＣ１３２ｂに送信回路１３１ａ、受信回路１３１ｂを組み込んでＩＣ化してもよいし、さらに、マイコン１３２ａを組み込んでＩＣ化してもよい。
【００４７】
マイコン１３２ａは、受信回路１３１ｂから入力された制御信号を解読して、上記ハイサイドＭＯＳドライバ、上記ローサイドＭＯＳドライバに制御信号を出力する。また、マイコン１３２ａは、他の電装コネクタやＥＣＵに制御信号を送信する必要がある場合は、当該制御信号を送信回路１３１ａに出力する。
【００４８】
Ｈブリッジ回路１３３は、モータ１３４ａの正転時には、ＭＯＳ１及びＭＯＳ４がＯＮ、ＭＯＳ２及びＭＯＳ３がＯＦＦとなり、モータ１３４ａの逆転時には、ＭＯＳ２及びＭＯＳ３がＯＮ、ＭＯＳ１及びＭＯＳ４がＯＦＦとなる。したがって、上記ハイサイドＭＯＳドライバは、モータ１３４ａを正転させる場合は、ＭＯＳ１をＯＮし、ＭＯＳ３をＯＦＦする。モータ１３４ａを逆転させる場合は、ＭＯＳ１をＯＦＦし、ＭＯＳ３をＯＮする。上記ローサイドＭＯＳドライバは、モータ１３４ａを正転させる場合は、ＭＯＳ２をＯＦＦし、ＭＯＳ４をＯＮする。モータ１３４ａを逆転させる場合は、ＭＯＳ２をＯＮし、ＭＯＳ４をＯＦＦする。
【００４９】
モータ１３４ａの速度制御が必要な場合は、制御ＩＣ１３２ｂ内に図示しないＰＷＭ制御回路を設ける。当該ＰＷＭ制御回路は、上記ハイサイドＭＯＳドライバ及び上記ローサイドＭＯＳドライバの前段に設けられ、任意のデューティ比のＰＷＭ波形を上記ハイサイドＭＯＳドライバ及び上記ローサイドＭＯＳドライバに出力する。
【００５０】
図７は、本発明の実施形態における電装コネクタまたは補機モジュールに内蔵される電子基板上の回路構成（電源重畳多重方式）の一例を示す図である。図７に示す電装コネクタは、送信回路１３１ａ、受信回路１３１ｂ、フィルタ１３１ｄ、マイコン１３２ａ、制御ＩＣ１３２ｂ、及びＭＯＳ型電界効果トランジスタ（ＭＯＳ１〜４）から構成されるＨブリッジ回路１３３を備える。
【００５１】
フィルタ１３１ｄは、電源線に重畳されている制御信号を搬送している帯域をフィルタリングするバンドパスフィルタである。フィルタ１３１ｄは、フィルタリングした帯域の信号を受信回路１３１ｂに出力する。その他の要素は、通信線方式の場合と同様であるため、説明を省略する。
【００５２】
図８は、本発明の実施形態における電装コネクタ（通信線方式）の概観を示す斜視図である。当該電装コネクタは、補機モジュールに接続される電装コネクタの一例である。電装コネクタ１４０は、ソケット１６０を備え、このソケット１６０に電源線、ＧＮＤ線、通信線の三本のワイヤーハーネスが挿入される。電装コネクタ１４０と補機モジュール１４４との接続は、電装コネクタ１４０のソケット１７０と補機モジュール１４４のピンとの嵌合結合により行われる。図８に示した電装コネクタ１４０の形状は一例であり、補機モジュール１４４に合わせて種々の形状がある。電装コネクタ１４０の内部には、ＩＣ（ＡＳＩＣ等）や半導体スイッチング素子を実装した電子基板が内蔵される。
【００５３】
図９は、本発明の実施形態における電装コネクタ（電源重畳多重方式）の概観を示す斜視図である。電装コネクタ１４０は、ソケット１６０を備え、このソケット１６０に電源線、ＧＮＤ線の二本のワイヤーハーネスが挿入される。その他の要素は、通信線方式の場合と同様であるため、説明を省略する。従来は補機モジュール１４４内の個々の電子部品にＥＣＵから配索したことから、十本程度のワイヤーハーネスを必要としたところでも、本発明の電装コネクタを使用することにより、二本または三本に削減することができる。
【００５４】
次に、本発明の実施形態におけるドア電装システムについて説明する。図１は、本発明の実施形態におけるドア電装システム（通信線方式）を示す回路図である。図１に示すドア電装システムは、４ドアの車両の例を示している。各ドアには、ゲートウェイ機能を備えるドアＥＣＵ２００ａ〜ｄが搭載されている。この通信マスタとなる４つのドアＥＵＣ２００ａ〜ｄは、ＣＡＮまたはＢＥＡＮ等のプロコトルで通信される車内ＬＡＮ（メインバス）により接続されている。なお、ドアＥＵＣ２００ａ〜ｄは、ドア側ではなくボディ側に搭載してもよい。
【００５５】
右前のドアＥＣＵ２００ａは、右前の各補機モジュール１６４ａ〜１８４ａに直接接続している電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａと、電源線、ＧＮＤ線、及びＬＩＮ（ｌｏｃａｌ  ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  ｎｅｔｗｏｒｋ）等のプロトコルで通信される通信線（サブバス）により接続している。電装コネクタ１６０ａ〜１８０ａは、ドアＥＣＵ２００ａに対してスレーブ機となる。電装コネクタ１６０ａは、右前のアウターミラー（リモコンミラー）モジュール１６４ａに短電線により接続している。電装コネクタ１７０ａは、右前のドアロックモジュール１７４ａに直接接続している。電装コネクタ１８０ａは、右前のパワーウインドウモジュール１８４ａに直接接続している。
【００５６】
また、ドアＥＣＵ２００ａは、右前のパワーウインドウスイッチ２４４ａと直接接続している。さらに、ドアＥＣＵ２００ａは、右前のドアに設置されるカーテシランプ２５４ａを駆動する負荷駆動部を内蔵しており、短電線によりカーテシランプ２５４ａと接続している。さらにまた、ドアＥＣＵ２００ａは、車内に設置されるカーテシランプスイッチ２９４ａと信号の送受信を行うＩ／Ｏ部を内蔵しており、短電線によりカーテシランプスイッチ２９４ａと接続している。カーテシランプ２５４ａ、それを駆動する負荷駆動部、カーテシランプスイッチ２９４ａ、及びそれと信号の送受信を行うＩ／Ｏ部は、設けなくてもよい。
【００５７】
右後のドアも、アウターミラーモジュール１６４ａを除き、右前のドアと同様の構成となる。左前、左後のドアも、右前、右後のドアと同様の構成となる。車内には、さらにアウター（リモコン）ミラースイッチ２１４が設置され、車体ＥＣＵ２１０に接続される。アウターミラースイッチ２１４は、アウターミラーを格納／復帰させるスイッチと、鏡面を上下左右に動かすスイッチとを含む。また、アウターミラーモジュール１６４ａにヒータが付属している場合は、ヒータのスイッチも含む。
【００５８】
アウターミラーモジュール１６４ａは、格納／復帰用モータ、鏡面上／下用モータ、鏡面左／右用モータ、及びヒータを備える。アウターミラーモジュール１６４ａは、この構成に限定されることなく、センサやランプを設けてよいし、ヒータは設けなくともよい。
【００５９】
ドアロックモジュール１７４ａは、モータ、二つのスイッチを備える。ドアロックモジュール１７４ａは、この構成に限定されることなく、モータをロッキングモータとクローザーモータとに分けて設けてもよいし、複数のカムスイッチ、フルラッチスイッチ、ハーフラッチスイッチ、キースイッチ（ロック用）、キースイッチ（アンロック用）等のスイッチを設けてもよい。
【００６０】
パワーウインドウモジュール１８４ａは、正逆転可能なモータ、パルスセンサ、リミットスイッチを備える。
【００６１】
電装コネクタ１６０ａは、アウターミラーモジュール１６４ａを駆動するための負荷駆動部、アウターミラーモジュール１６４ａを制御するための制御部、及びドアＥＣＵ２００ａ、車体ＥＣＵ２１０を介してアウターミラースイッチ２１４と通信するための通信部を備える。通信部は、他の電装コネクタまたは他のＥＣＵと通信することも可能である。アウターミラースイッチ２１４がＯＮ／ＯＦＦされると、車体ＥＣＵ２１０が内蔵しているＩ／Ｏ部が検知し、内蔵している制御部が制御信号を生成し、内蔵している通信部がメインバス（例えばＣＡＮ）を介してドアＥＣＵ２００ａに送信する。
【００６２】
ドアＥＣＵ２００ａが内蔵している通信部は、当該制御信号をメインバス（例えばＣＡＮ）から受信する。ドアＥＣＵ２００ａが内蔵している制御部は、受信した制御信号の通信プロトコルを変換して、変換後の制御信号を上記通信部に出力する。当該通信部は、サブバス（例えばＬＩＮ）を介して、当該制御信号の宛先（電装コネクタ１６０ａ）に送信する。
【００６３】
電装コネクタ１６０ａが内蔵している通信部は、サブバスから自己宛ての制御信号を分離する。電装コネクタ１６０ａが内蔵している制御部は、分離された制御信号を解読し、内蔵している負荷駆動部は、解読された制御信号に基づきアウターミラーモジュール１６４ａ内のモータを駆動させる。例えば、アウターミラーの格納を指示する制御信号であった場合は、格納／復帰用モータを回転させてアウターミラーを格納させる。
【００６４】
電装コネクタ１７０ａ、電装コネクタ１８０ａも、内蔵している通信部が他の電装コネクタまたはＥＣＵから送信された制御信号をサブバスを介して受信し、内蔵している制御部が解読し、内蔵している負荷駆動部が夫々ドアロックモジュール１７４ａ、パワーウインドウモジュール１８４ａ内のモータを駆動する。右後のドアについても、アウターミラーモジュール１６４ａの制御を除き、同様の制御がなされる。左前、左後のドアも、右前、右後のドアと同様の制御がなされる。
【００６５】
図２は、本発明の実施形態におけるドア電装システム（電源重畳多重方式）を示す回路図である。図２に示すドア電装システムは、図１に示すドア電装システムと基本的に同様の構成である。相違点は、サブバスとして通信線を用いずに電源線を用いる点である。
【００６６】
したがって、ドアＥＣＵ２００が内蔵している通信部が、メインバスから自己のスレーブとなる電装コネクタ１６０〜１８０への制御信号を受信した場合は、ドアＥＣＵ２００が内蔵している制御部は、受信した制御信号の通信プロトコルを変換して、変換後の制御信号を上記通信部に出力する。当該通信部は、当該制御信号をサズバスとしての電源線に重畳して、当該制御信号の宛先（電装コネクタ１６０〜１８０）に送信する。
【００６７】
電装コネクタ１６０〜１８０が内蔵している通信部は、電源線（サブバス）に重畳された制御信号を分離する。電装コネクタ１６０〜１８０が内蔵している制御部は、分離された制御信号を解読し、内蔵している負荷駆動部は、解読された制御信号に基づき補機モジュール１６４〜１８４内のモータやヒータを駆動させる。その他の構成、動作は、図１のドア電装システムと同様である。
【００６８】
なお、上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態の一例を示したものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施が可能である。
【００６９】
上述した図１、図２では、補機モジュール１６４〜１８４と直接または短電線により接続される電装コネクタ１６０〜１８０が、補機モジュール１６４〜１８４を制御するためのＩＣや半導体スイッチング素子を実装した電子基板を内蔵する例を説明した。この点、当該電子基板を補機モジュール１６４〜１８４内に実装してもよい。その場合、電装コネクタ１６０〜１８０は設ける必要がない。その他の構成、動作は、上述した図１、図２の説明と同様である。
【００７０】
また、上述したドア電装システムには、補機として、アウターミラー、ドアロック、パワーウインドウ、カーテシランプを搭載した例を説明した。この点、これらの組み合わせに限るものではなく、ドアイージークローザー、スマートキー、ＲＦスピーカといった補機を搭載してもよい。
【００７１】
さらに、ドア電装システムに搭載される個々の補機は、ドアＥＣＵ２００、電装コネクタ１６０〜１８０、補機モジュール１６４〜１８４のいずれかに駆動される。この点、各補機が、ドアＥＣＵ２００、電装コネクタ１６０〜１８０、補機モジュール１６４〜１８４の内のどれから駆動されるかの設計は、任意である。例えば、一部の補機を電装コネクタ１６０〜１８０から駆動し、一部の補機を補機モジュール１６４〜１８４内の電子基板から駆動してもよい。さらに、一部の補機をドアＥＣＵ２００から駆動してもよい。
【００７２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１記載の発明によれば、補機モジュールに内蔵された負荷系電子部品を、通信手段と、制御手段と、負荷駆動手段とを電子基板に実装した電装コネクタで駆動することにより、従来の集中制御を行うＥＣＵ（電子制御ユニット）の機能を分散して個々の機能に標準化することができる。したがって、ドア関連の負荷電装品の増加・高機能化に対して、電装コネクタがそれらの変化を吸収することができ、他の電装コネクタ、電子制御ユニット及びワイヤーハーネスへの影響を最小限にすることができる。
【００７３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明の効果に加えて、メインバスとサブバスのゲートウェイ機能を備えるドア電子制御ユニットが、制御信号のプロトコル変換を行って電装コネクタに変換後の制御信号を送信することにより、メインバスとサブバスによる階層型ネットワークを構築することができる。例えば、メインバスにハイスペックな伝送媒体を用い、サブバスに低コストな伝送媒体を使用することにより、必要な通信速度を確保しながら低コスト化することができる。
【００７４】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または２記載の発明の効果に加えて、電装コネクタと補機モジュールとが直接接続されることにより、従来、補機モジュール内の電子部品にドア電子制御ユニットから直接配索していたものを、補機モジュールに直接接続した電装コネクタから配索すれば済むことになり、ワイヤーハーネスを簡素化・省線化・軽量化することができる。
【００７５】
請求項４記載の発明によれば、電源線、ＧＮＤ線、及び専用通信線の三本のワイヤーハーネスでドア電子制御ユニットから下位を構成することができ、ワイヤーハーネスを簡素化・省線化・軽量化することができる。
【００７６】
請求項５記載の発明によれば、制御信号を電源線に重畳して通信することにより、電源線、及びＧＮＤ線の二本のワイヤーハーネスでドア電子制御ユニットから下位を構成することができ、ワイヤーハーネスを簡素化・省線化・軽量化することができる。
【００７７】
請求項６記載の発明によれば、請求項１から５のいずれか１項に記載の発明の効果に加えて、ドアロックモジュール、及びパワーウインドウモジュールを標準搭載したドア電装システムを提供することができる。
【００７８】
請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の発明の効果に加えて、アウターミラーモジュール、ドアロックモジュール、及びパワーウインドウモジュールを標準搭載したドア電装システムを提供することができる。
【００７９】
請求項８記載の発明によれば、負荷系電子部品を内蔵する補機モジュールが、通信手段と、制御手段と、負荷駆動手段とを実装した電子基板を内蔵して、当該電子基板により負荷系電子部品を駆動することにより、従来の集中制御を行う従来の電子制御ユニットの機能を分散して個々の機能に標準化することができる。したがって、ドア関連の負荷電装品の増加・高機能化に対して、電装コネクタがそれらの変化を吸収することができ、他の電装コネクタ、電子制御ユニット及びワイヤーハーネスへの影響を最小限にすることができる。
【００８０】
請求項９記載の発明によれば、メインバスとサブバスのゲートウェイ機能を備えるドア電子制御ユニットが、制御信号のプロトコル変換を行って補機モジュールに変換後の制御信号を送信することにより、メインバスとサブバスによる階層型ネットワークを構築することができる。例えば、メインバスにハイスペックな伝送媒体を用い、サブバスに低コストな伝送媒体を使用することにより、必要な通信速度を確保しながら低コスト化することができる。
【００８１】
請求項１０記載の発明によれば、請求項１から７、９のいずれか１項に記載の複数のドア電装システムと、各ドア電装システムのドア電子制御ユニットが接続される前記車内ＬＡＮと、により車両用ハーネスシステムを構築することにより、ドア関連の負荷電装品の増加・高機能化に対して、電装コネクタがそれらの変化を吸収することができ、他の電装コネクタ、ドア電子制御ユニット、ワイヤーハーネス、車両ＬＡＮへの影響を最小限にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるドア電装システム（通信線方式）を示す回路図である。
【図２】本発明の実施形態におけるドア電装システム（電源重畳多重線方式）を示す回路図である。
【図３】本発明の実施形態における電装コネクタの機能ブロック図である。
【図４】電源重畳多重方式を採用した場合の通信部の内部構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態における補機モジュールの基本概念を示す機能ブロック図である。
【図６】本発明の実施形態における電装コネクタまたは補機モジュールに内蔵される電子基板上の回路構成（通信線方式）の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態における電装コネクタまたは補機モジュールに内蔵される電子基板上の回路構成（電源重畳多重方式）の一例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態における電装コネクタ（通信線方式）の概観を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施形態における電装コネクタ（電源重畳多重方式）の概観を示す斜視図である。
【図１０】従来技術におけるドア電装システムを示す回路図である。
【符号の説明】
１１０〜１３０、１６０〜１８０  電装コネクタ
１４４、１６４〜１８４  補機モジュール
１６４ａ、ｃ、２６４ａ、ｃ  アウター（リモコン）ミラーモジュール
１７４ａ〜ｄ、２７４ａ〜ｄ  ドアロックモジュール
１８４ａ〜ｄ、２８４ａ〜ｄ  パワーウインドウモジュール
２００ａ〜ｄ  ドアＥＣＵ
２４４ａ〜ｄ  パワーウインドウスイッチ
２５４ａ〜ｄ  カーテシランプ
２９４ａ〜ｄ  カーテシランプスイッチ
２１０  車体ＥＣＵ
２１４  アウター（リモコン）ミラースイッチ
【図１】
2004306697.tif 000003
【図２】
2004306697.tif 000004
【図３】
2004306697.tif 000005
【図４】
2004306697.tif 000006
【図５】
2004306697.tif 000007
【図６】
2004306697.tif 000008
【図７】
2004306697.tif 000009
【図８】
2004306697.tif 000010
【図９】
2004306697.tif 000011
【図１０】
2004306697.tif 000012