デンソーテン「車載ワイヤーハーネスレス統合システム」を開発

デンソーテンと神戸大学、国際電気通信基礎技術研究所は2023年3月22日、車両内の信号通信に使用しているワイヤーハーネスを無線通信に置き換え、無線通信の不調時には有線の電力線通信でバックアップする「車載ワイヤーハーネスレス統合システム」の共同研究を行ない、車両内で無線通信の有効性を確認したと発表した。なお、この研究は総務省戦略的情報通信研究開発推進事業(SCOPE)に採択されている。

現在の車両は電子化・高機能化に伴い、電子機器同士をつなぎ合わせるワイヤーハーネスが年々増加している。今後の自動運転化への対応で、その配線量・重量が劇的に増加すると予想され、車両重量増によるCO2排出量の増加や配線スペース増加による車室空間の圧迫が懸念されている。また、この技術は自動車に留まらず、航空機、宇宙航空機、船舶など様々なモビリティへの応用が期待できる点も訴求点だ。

車両内の無線通信は、電波干渉による通信速度の低下や途絶など通信品質に課題があり、通信信頼性を担保する必要がある。その解決策として、短パルスで電波干渉に強い無線通信方式であるUWB(Ultra Wideband)を採用。

さらに電波の干渉を防ぎ、無線通信間の混線を低減するために独自の無線通信アルゴリズムを開発している。また、無線が正しく通信できなかった場合にも、各電子機器が正しく連携し動作できるように、有線通信でバックアップする冗長システムを構成している。

有線通信は、車両にとって必須である電源線に通信データを載せる電力線通信方式PLC(Power Line Communication)によって、有線の資源を有効活用している。

従来の車内に張り巡らされている多数のワイヤーハーネスをこの「車載ワイヤーハーネスレス統合システム」へ置き換えることで、車両の軽量化による走行時のCO2排出量削減や、省スペース(車室空間の確保)、省資源、工場組み立てなどの生産コストダウン、ワイヤーハーネス取り回しのための設計工数削減など多くの効果が期待できる。

なお、今回の開発での各役割分担は次のようになっている。
神戸大学：有線/無線連携パケットスケジューリングアルゴリズムを開発。混線を防ぐために、制御に影響を与えない範囲でデータを集約し、通信量を減らすスケジューリング(パケットの優先順を制御)を実現。送信パケット数16％削減を達成。

国際電気通信基礎技術研究所：車両の電源線に適したPLCを開発し、通信速度2Mbpsを達成。走行状態に応じて車内の電圧が目まぐるしく変化する難しい環境下で、データの伝搬状況に応じて、適切な周波数を選択できる機能を実装した。

デンソーテン：車載環境に適したUWB干渉評価・対策技術を開発。様々な走行状態でノイズによる影響を測定し、通信品質を評価。ノイズ干渉に耐える通信技術を開発することで、強力なUWB干渉下におけるデータ損失率0.1%以下を達成。

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