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公開番号2024165783
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2023082277
出願日2023-05-18
発明の名称搭載設計装置及び搭載設計方法
出願人株式会社デンソー
代理人名古屋国際弁理士法人
主分類G06F 30/15 20200101AFI20241121BHJP(計算;計数)
要約【課題】電子制御ユニットの搭載位置の設計において、搭載数を含めて搭載位置を的確に決定する技術を提供する。
【解決手段】S130では、処理部5は、第1決定変数及び第2決定変数を含んで設定される搭載用関数、及び第1決定変数及び第2決定変数が取り得る範囲を制限する搭載用条件を規定する係数を取得する。第1決定変数は、搭載候補位置のそれぞれについて、ゾーンECUを搭載するか否かを示す。第2決定変数は、搭載候補位置に搭載されたゾーンECUに周辺機器を接続するか否かを示す。S140では、処理部5は、搭載用条件を充足する範囲で、搭載用関数により算出される評価値を最小化する第1決定変数及び第2決定変数を求めることで、電子制御ユニットの搭載位置及び搭載数を決定する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
設計対象車両において電子制御ユニットを搭載可能な位置を表す複数の搭載候補位置、前記設計対象車両に搭載され、前記電子制御ユニットに接続される周辺機器が搭載された位置を表す一つ以上の機器搭載位置、及び前記搭載候補位置間及び前記機器搭載位置から前記搭載候補位置に至る配線経路を含んだ情報であるトポロジー情報を取得するように構成されたトポロジー情報取得部（５：Ｓ１２０）と、
前記複数の搭載候補位置のそれぞれについて、前記電子制御ユニットを搭載するか否かを表す第１決定変数、及び前記周辺機器のそれぞれについて、前記搭載候補位置に搭載された前記電子制御ユニットのいずれに接続するかを表す第２決定変数を用いて設定され、前記電子制御ユニットの配置の良否を表す評価値の算出に用いる目的関数を搭載用関数とし、前記第１決定変数及び前記第２決定変数が取り得る値の範囲を制限する制約条件を搭載用条件として、前記設計対象車両に応じて決まる前記搭載用関数及び前記搭載用条件を規定する係数を取得するように構成された搭載用係数取得部（５；Ｓ１３０）と、
前記搭載用条件を充足する範囲で、前記搭載用関数により算出される前記評価値を最大化又は最小化する前記第１決定変数及び前記第２決定変数を求めることで、前記電子制御ユニットの搭載位置及び搭載数を決定するように構成された搭載用演算部（５：Ｓ１４０）と、
を備える搭載設計装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の搭載設計装置であって、
前記搭載用関数は、前記電子制御ユニットを搭載するか否かによって決まる搭載コストと、前記電子制御ユニットと前記周辺機器との間の配線コストとの合計値を、前記評価値として算出するように設定された、
搭載設計装置。
【請求項３】
請求項１に記載の搭載設計装置であって、
前記搭載用関数は、前記電子制御ユニットを搭載するか否かによって決まる搭載コストと、前記電子制御ユニットと前記周辺機器と間の配線コストとの合計値と、前記電子制御ユニットと前記周辺機器との間の配線重量との加重加算値を、前記評価値として算出するように設定された
搭載設計装置。
【請求項４】
請求項１に記載の搭載設計装置であって、
前記制約条件は、前記複数の搭載候補位置のいずれか１か所以上に、前記電子制御ユニットを配置すること、及び前記周辺機器は、それぞれが、前記搭載候補位置に配置された前記電子制御ユニットのいずれか一つに接続されることを含む
搭載設計装置。
【請求項５】
請求項１に記載の搭載設計装置であって、
前記トポロジー情報は、前記搭載候補位置及び前記機器搭載位置をノードとし、前記配線経路をエッジとするグラフによって表される
搭載設計装置。
【請求項６】
請求項１に記載の搭載設計装置であって、
前記搭載用演算部により、前記搭載候補位置のいずれかに搭載位置が決定された前記電子制御ユニットを搭載ユニットとして、前記搭載ユニット間の電源線の配線の有無を表す第３決定変数を用いて、前記搭載ユニット間を接続する電力線の配線構造の良否を表す評価値を算出する目的関数を電源用関数とし、前記第３決定変数が取り得る値の範囲を制限する制約条件を電源用条件として、前記電源用関数及び前記電源用条件を規定する係数を取得するように構成された電源用係数取得部（５：Ｓ１５０）と、
前記電源用条件を充足する範囲で、前記電源用関数により算出される前記評価値を最大化又は最小化する前記第３決定変数を求めることで、前記電力線の配線構造を決定するように構成された電源用演算部（５：Ｓ１６０～Ｓ１７０）と、
を備える搭載設計装置。
【請求項７】
請求項６に記載の搭載設計装置であって、
前記電源用関数は、前記搭載ユニット間を接続する電源線の配線コストを、前記評価値として算出するように設定された、
搭載設計装置。
【請求項８】
請求項６に記載の搭載設計装置であって、
前記電源用関数は、前記搭載ユニット間を接続する電源線の配線コストと、前記搭載ユニット間を接続する電源線の配線重量との加重加算値を、前記評価値として算出するように設定された、
搭載設計装置。
【請求項９】
請求項６に記載の搭載設計装置であって、
前記電源用条件には、直にバッテリに接続される前記搭載ユニットである先頭ユニットは、当該先頭ユニット以外の前記搭載ユニットである非先頭ユニットからの入力を持たないこと、及び前記非先頭ユニットは、いずれも自身以外の他の前記搭載ユニットの一つからの入力を持つこと、前記搭載ユニット間を接続するリンク数が、前記搭載ユニットの数であるノード数未満であることを含む
搭載設計装置。
【請求項１０】
コンピュータを用いて構築された搭載設計装置において実行される搭載設計方法であって、
前記コンピュータが備えるトポロジー情報取得部が、設計対象車両において電子制御ユニットを搭載可能な位置を表す複数の搭載候補位置、前記設計対象車両に搭載され、前記電子制御ユニットに接続される周辺機器が搭載された位置を表す一つ以上の機器搭載位置、及び前記搭載候補位置間及び前記機器搭載位置から前記搭載候補位置に至る配線経路に関する情報であるトポロジー情報を取得し（Ｓ１２０）、
前記コンピュータが備える搭載用係数取得部が、前記複数の搭載候補位置のそれぞれについて、前記電子制御ユニットを搭載するか否かを表す第１決定変数、及び前記周辺機器のそれぞれについて、前記搭載候補位置に搭載された前記電子制御ユニットのいずれに接続するかを表す第２決定変数を用いて設定され、前記電子制御ユニットの配置の良否を表す評価値の算出に用いる目的関数を搭載用関数とし、前記第１決定変数及び前記第２決定変数が取り得る値の範囲を制限する制約条件を搭載用条件として、前記設計対象車両に応じて決まる前記搭載用関数及び前記搭載用条件の係数を取得し（Ｓ１３０）、
前記コンピュータが備える搭載用演算部が、前記搭載用条件を充足する範囲で、前記搭載用関数により算出される前記評価値を最大化又は最小化する前記第１決定変数及び前記第２決定変数を求めることで、前記電子制御ユニットの搭載位置及び搭載数を決定する（Ｓ１４０）
搭載設計方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、車載用電子制御ユニットの搭載位置を設計する技術に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、車載用電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ）の搭載位置を決定する方法が記載されている。この方法では、フルスペックを実現する際に必要となる全てのＥＣＵの搭載位置が予め設定（以下、初期設定）されていることを前提としている。そして、車両のグレード等に応じて、ＥＣＵが搭載されない空き搭載位置が生じた場合、空き搭載位置に移動させることで、ワイヤハーネスの電線長を短くすることができるＥＣＵがあれば、そのＥＣＵを空き搭載位置に移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－５９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、発明者らの検討の結果、従来技術では、ＥＣＵ搭載位置の初期設定が、必ずしも最適化されているとは限らないという課題が見いだされた。また、従来技術では、多数存在する設計パターンを、ワイヤハーネスの電線長以外の要素によって評価することができないという課題も見いだされた。
【０００５】
本開示の１つの局面は、電子制御ユニットの搭載位置の設計において、搭載数を含めて搭載位置を的確に決定する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一態様は、搭載設計装置であって、トポロジー情報取得部（５：Ｓ１２０）と、搭載用係数取得部（５；Ｓ１３０）と、搭載用演算部（５：Ｓ１４０）と、を備える。トポロジー情報取得部は、複数の搭載候補位置、一つ以上の機器搭載位置、及び配線経路を含んだ情報であるトポロジー情報を取得するように構成される。搭載候補位置は、設計対象車両において電子制御ユニットを搭載可能な位置を表す。機器搭載位置は、設計対象車両に搭載され、電子制御ユニットに接続される周辺機器が搭載された位置を表す。配線経路は、搭載候補位置間及び機器搭載位置から搭載候補位置に至る配線経路である。搭載用係数取得部は、設計対象車両に応じて決まる搭載用関数及び搭載用条件を規定する係数を取得するように構成される。搭載用関数は、第１決定変数及び第２決定変数を用いて設定され、電子制御ユニットの配置の良否を表す評価値の算出に用いる目的関数である。第１決定変数は、複数の搭載候補位置のそれぞれについて、電子制御ユニットを搭載するか否かを表す変数である。第２決定変数は、周辺機器のそれぞれについて、搭載候補位置に搭載された電子制御ユニットのいずれに接続するかを表す変数である。搭載用条件は、第１決定変数及び第２決定変数が取り得る値の範囲を制限する制約条件である。搭載用演算部は、搭載用条件を充足する範囲で、搭載用関数により算出される評価値を最大化又は最小化する第１決定変数及び第２決定変数を求めることで、電子制御ユニットの搭載位置及び搭載数を決定するように構成される。
【０００７】
このような構成によれば、電子制御ユニットの搭載位置を搭載数も含めて的確に決定することができる。
本開示の一態様は、コンピュータを用いて構築された搭載設計装置において実行される搭載設計方法である。搭載設計方法では、まず、コンピュータが備えるトポロジー情報取得部が、複数の搭載候補位置、一つ以上の機器搭載位置、及び配線経路を含むトポロジー情報を取得する（Ｓ１２０）。搭載候補位置は、設計対象車両において電子制御ユニットを搭載可能な位置を表す。機器搭載位置は、設計対象車両に搭載され、電子制御ユニットに接続される周辺機器が搭載された位置を表す。配線経路は、搭載候補位置間及び機器搭載位置から搭載候補位置に至る配線経路である。次に、コンピュータが備える搭載用係数取得部が、設計対象車両に応じて決まる搭載用関数及び搭載用条件の係数を取得する（Ｓ１３０）。搭載用関数は、第１決定変数及び第２決定変数を用いて、電子制御ユニットの配置の良否を表す評価値の算出に用いる目的関数である。第１決定変数は、複数の搭載候補位置のそれぞれについて、電子制御ユニットを搭載するか否かを表す変数である。第２決定変数は、周辺機器のそれぞれについて、搭載候補位置に搭載された電子制御ユニットのいずれに接続するかを表す変数である。搭載用条件は、第１決定変数及び第２決定変数が取り得る値の範囲を制限する制約条件である。次に、コンピュータが備える搭載用演算部が、搭載用条件を充足する範囲で、搭載用関数により算出される評価値を最大化又は最小化する第１決定変数及び第２決定変数を求めることで、電子制御ユニットの搭載位置及び搭載数を決定する（Ｓ１４０）。
【０００８】
このような方法によれば、上述の搭載設計装置と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
車載用電子制御ユニットの搭載設計装置の構成を示すブロック図である。
トポロジー情報の概要を示すワイヤハーネストポロジー図である。
トポロジー情報の内容を示す表である。
係数情報の内容を示す表である。
ループ接続の有無と、搭載ノードの数及びリンク数との関係を示す説明図である。
搭載設計処理のフローチャートである。
ゾーンＥＣＵの数と、ゾーンＥＣＵと周辺機器との間の配線量との関係を示す説明図である。
実施形態の手法及び比較手法について、ゾーンＥＣＵの搭載候補位置の数と、設計に要する計算時間との関係を測定した結果を示すグラフである。
実施形態の手法及び比較手法について、設計結果の総コストを算出した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．構成］
第１実施形態の車載用電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ）の搭載設計装置１は、ゾーン型アーキテクチャを採用する車両において、ゾーンＥＣＵの搭載数及び搭載位置の設計、更に、ゾーンＥＣＵ間を接続する電力線の配線構造の設計に用いられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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