JP2022052182A - 移動体の電源システム - Google Patents

Abstract

【課題】演算装置に通電異常が生じたときに、該演算装置に対する電力供給を出来限り迅速に遮断して、移動体における電費を向上させる。
【解決手段】バッテリ２と、移動体が有するデバイスに制御信号を送信可能な複数のサブＥＣＵ１１～１３と、サブＥＣＵ１１～１３とそれぞれ通信接続され、サブＥＣＵ１１～１３を統括制御する中央ＥＣＵ２０と、バッテリ２と少なくとも１つのサブＥＣＵ及び中央ＥＣＵ２０との間の電源経路を中継する中継装置とを備え、中継装置は、バッテリ２から少なくとも１つのサブＥＣＵへの電力供給のオン／オフをそれぞれ制御する複数の半導体ヒューズ３１～３３を有し、中央ＥＣＵ２０は、半導体ヒューズ３１～３３と通信可能であるとともに、半導体ヒューズ３１～３３のオン／オフを制御するＭＣＵ２１を有する。
【選択図】図４

Description

ここに開示された技術は、移動体の電源システムに関する技術分野に属する。

近年、自動車などの移動体には多数の電子機器が配置される。これに伴い、各電子機器への電源供給の構成が検討されている。

例えば、特許文献１では、異なるネットワークのＥＣＵ（演算装置）同士の通信を中継するゲートウェイＥＣＵを設け、全てのネットワークがスリープ状態になってから最初に送信を開始する送信対象ＥＣＵが存在するネットワークだけをウェイクアップさせる車載通信システムが開示されている。

特開２０１６－２０１７４０号公報

ところで、各演算装置は、制御対象であるデバイスと同様にバッテリから電力が供給されることで作動する。このため、演算装置にショートなどの通電異常が発生した場合には、バッテリからの電力が無駄に消費されることになる。このため、演算装置に通電異常が生じたときには、当該演算装置に対する電力供給を出来限り迅速に遮断することが好ましい。

特許文献１では、ゲートウェイＥＣＵによって各演算装置のウェイクアップ状態を制御することで電力の消費を抑制が期待できる。しかし、各演算装置に対する通電異常が生じたときの各演算装置に対する制御については考慮されていない。このため、移動体の電動化が進む近年において、移動体における電費を向上させるという観点からは改良の余地がある。

ここに開示された技術は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、演算装置に通電異常が生じたときに、該演算装置に対する電力供給を出来限り迅速に遮断して、移動体における電費を向上させることにある。

前記課題を解決するために、ここに開示された技術では、移動体の電源システムを対象として、バッテリと、前記移動体が有するデバイスに制御信号を送信可能な複数のサブ演算装置と、前記複数のサブ演算装置とそれぞれ通信接続され、該複数のサブ演算装置を統括制御する中央演算装置と、前記バッテリ、少なくとも１つの前記サブ演算装置、及び前記中央演算装置にそれぞれ電気的に接続され、前記バッテリと前記少なくとも１つのサブ演算装置及び前記中央演算装置との間の電源経路を中継する中継装置と、を備え、前記中継装置は、前記バッテリから前記サブ演算装置への電力供給のオン／オフをそれぞれ制御する複数のスイッチシステムを有し、前記中央演算装置は、前記中継装置と通信可能であるとともに、前記各スイッチシステムのオン／オフを制御する制御信号を出力可能な通電制御部を有する、という構成とした。

この構成によると、中央演算装置は、各サブ演算装置と通信接続されているため、各サブ演算装置における通電状態に関する情報を取得することができる。また、中央演算装置は、中継装置における各サブ演算装置のスイッチシステムのオン／オフを制御可能である。このため、中央演算装置は、サブ演算装置から通電異常の情報が送られてきたときには、通電異常が生じているサブ演算装置への電力供給を迅速に遮断することができる。これにより、移動体における電費を向上させることができる。

前記移動体の電源システムにおいて、前記中央演算装置は、前記少なくとも１つのサブ演算装置から少なくとも通電状態に関する情報を取得するための通信部を内蔵する、という構成でもよい。

この構成によると、中央演算装置は、各サブ演算装置から通電状態に関する情報を確実に取得することができる。これにより、通電異常が生じているサブ演算装置への電力供給をより迅速に遮断することができる。

前記移動体の電源システムにおいて、前記バッテリは、第１バッテリと、該第１バッテリよりも高電圧な電力を供給可能な第２バッテリとを含み、前記中継装置は、前記第２バッテリから供給される電力の電圧を前記第１バッテリの電圧に降圧するＤＣＤＣコンバータを含む、という構成でもよい。

すなわち、ハイブリッド車両などでは、一般的に、走行のための駆動力を生成するモータを作動させるバッテリの電圧と、パワーウィンドウのモータを作動させるバッテリの電圧とは異なる。このような場合、電圧が相対的に高いバッテリからも作動電圧が低いデバイスのＥＣＵに電力供給ができるように、ＤＣＤＣコンバータが設けられる。前記の構成では、ＤＣＤＣコンバータを、スイッチシステムを有する中継装置とすることで、ヒューズボックスを別途設ける必要がなくなる。このため、電源システムをコンパクトな構成とすることができる。

前記移動体の電源システムにおいて、前記通電制御部は、前記バッテリと前記サブ演算装置との間における通電異常があるときに、該通電異常が発生している前記サブ演算装置に対応する前記スイッチシステムをオフするように構成され、さらに前記通電制御部は、前記中継装置に複数の前記サブ演算装置が接続されている場合において、一の前記サブ演算装置に対応する前記スイッチシステムをオフにするときに、当該一のサブ演算装置と関連する他の前記サブ演算装置に対応する前記スイッチシステムについてもオフにすべく、前記中継装置に制御信号を出力するように構成されている、という構成でもよい。

すなわち、通電異常が生じたサブ演算装置が制御するデバイス（以下、第１デバイスという）と、正常なサブ演算装置が制御するデバイス（以下、第２デバイスという）とが連動して作動するものであった場合、一方のサブ演算装置のみ電力供給を遮断すると、第２デバイスは機能しなくなる。この結果、機能しないデバイスに対して電力を供給することになり、無駄な電力を消費するおそれがある。したがって、たとえ第２デバイスを制御するサブ演算装置が正常な状態であったとしても、通電異常が生じたサブ演算装置と一緒に電力供給を遮断することが好ましい。よって、前記の構成では、移動体における電費をより向上させることができる。

以上説明したように、ここに開示された技術によると、演算装置に通電異常が生じたときに、該演算装置に対する電力供給を出来限り迅速に遮断することができる。これにより、移動体における電費を向上させることができる。

実施形態１に係る電源システムが搭載された車両の電力供給系統を示す構成図である。 電力供給系統を示すブロック図である。 第１サブＥＣＵに通電異常が生じたときの中央ＥＣＵの制御を概略的に示すブロック図である。 実施形態２の電力供給系統の変形例を示すブロック図である。 実施形態３に係る電源システムが搭載された車両の電力供給系統を示す構成図である。 実施形態３における電力供給系統を示すブロック図である。 実施形態４に係る電源システムが搭載された車両の電力供給系統を示す構成図である。 実施形態４における電力供給系統を示すブロック図である。

以下、例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る電源システムが搭載された移動体の電力供給系統の構成を示す。本実施形態１において、移動体は自動車の車両１である。この車両１は、４つのサイドドアと１つのバックドアとを備える５ドア式の車両である。車両１は、運転者によるアクセル等の操作に応じて走行するマニュアル運転と、運転者の操作をアシストして走行するアシスト運転と、運転者の操作なしに走行する自動運転とが可能な車両である。以下の説明においては、移動体のこと単に車両１と表現することがある。また、「前」、「後」、「右」、及び「左」については、「車両１の前」、「車両１の後」、「車両１の右」、及び「車両１の左」を意味する。

車両１は、図１に示すように、バッテリ２と、車両１が有するデバイスに制御信号を送信可能な第１～第４サブＥＣＵ１１～１４（Electric Control Unit）と、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４とそれぞれ通信接続され、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４を統括制御する中央ＥＣＵ２０と、を備える。バッテリ２、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４、及び中央ＥＣＵ２０は、それぞれ給電線を介してヒューズボックス３０に接続されている。各電線は、電力が供給できる電線であればよく、例えばワイヤーハーネスで構成されている。尚、サブＥＣＵの数は４つ未満でも５つ以上でもよい。また、バッテリ２やヒューズボックス３０が複数あってもよい。電線の数は、サブＥＣＵの数、バッテリ２の数、ヒューズボックス３０の数に応じて増減される。

バッテリ２は、本実施形態１では１２Ｖバッテリである。バッテリ２は、例えば、鉛蓄電池で構成されている。

第１～第４サブＥＣＵ１１～１４は、それぞれコンピュータハードウェアであって、具体的には、ＣＰＵを有するプロセッサ、複数のモジュールが格納されたメモリ等をそれぞれ有している。第１～第４サブＥＣＵ１１～１４は、車両１に搭載されたデバイスと通信可能にそれぞれ接続されている。第１～第４サブＥＣＵ１１～１４は、中央ＥＣＵ２０からの制御信号に基づいて各デバイスに制御信号を出力する。デバイスは、センサやアクチュエータを含む概念であり、例えば、図１に示すようなトランスミッションＤ１、ワイパーＤ２，カーナビＤ３、及びウィンカーＤ４等である。本実施形態１では、トランスミッションＤ１は第４サブＥＣＵ１４により制御され、カーナビＤ３は第２サブＥＣＵ１２により制御され、ウィンカーＤ４は第３サブＥＣＵ１３により制御される。ワイパーＤ２は、動作は第１サブＥＣＵ１１により制御される一方で、電源は第２サブＥＣＵ１２により制御される。デバイスは、ここで例示したものに限らず、他にも車両１に多数搭載されていてよい。尚、以下の説明において、例示したトランスミッションＤ１、ワイパーＤ２，カーナビＤ３、及びウィンカーＤ４を区別しないときには、単にデバイスＤ１～Ｄ４ということがある。

中央ＥＣＵ２０は、図２に示すように、マイクロコントロールユニット（以下、ＭＣＵ２１という）と、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４と通信するための通信部２２とを有する。

ＭＣＵ２１は、各デバイスＤ１～Ｄ４を制御するための制御信号を生成して、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４にそれぞれ送信する。中央ＥＣＵ２０が第１～第４サブＥＣＵ１１～１４に対して出力する制御信号は、例えば、各デバイスＤ１～Ｄ４の動作目標を示すものであり、実際に各デバイスＤ１～Ｄ４を作動させる制御量は、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４により生成される。ＭＣＵ２１は、動作しないサブＥＣＵがあるとき（後述のように電力供給を遮断するとき）には、当該サブＥＣＵが制御するデバイスを、当該サブＥＣＵに代わって直接制御する。また、ＭＣＵ２１は、ヒューズボックス３０と通信可能であり、ヒューズボックス３０の作動を制御することで、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４への通電を制御することが可能である。ＭＣＵ２１による通電制御についての詳細は後述する。

通信部２２は、ＭＣＵ２１が生成した制御信号を第１～第４サブＥＣＵ１１～１４に送信するとともに、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４から作動状態についての情報を取得する。第１～第４サブＥＣＵ１１～１４の作動状態とは、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４の通電状態を含む。第１～第４サブＥＣＵ１１～１４の通電状態とは、例えば、電線の異常による過電流やＥＣＵ内でのショート等を含む。通信部２２と第１～第４サブＥＣＵ１１～１４との間の通信方式は、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＣＡＮ－ＦＤ（CAN with Flexible Datarate）、イーサネット（登録商標）等を用いることができる。通信部２２と第１～第４サブＥＣＵ１１～１４との間の通信方式は、無線方式でもよく、一部を無線方式にして、他を有線方式にしてもよい。通信部２２は、中央ＥＣＵ２０のメモリに格納されたモジュールの一例である。

ヒューズボックス３０は、バッテリ２と第１～第４サブＥＣＵ１１～１４及び中央ＥＣＵ２０との間の電源経路を中継する中継装置として機能する。具体的に、ヒューズボックス３０は、バッテリ２から供給される電力を第１～第４サブＥＣＵ１１～１４及び中央ＥＣＵ２０に分けて、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４及び中央ＥＣＵ２０に配電する機能を有するものである。

ヒューズボックス３０は、図２に示すように、バッテリ２から第１～第４サブＥＣＵ１１～１４への電力供給のオン／オフをそれぞれ制御する複数のスイッチシステムを有する。バッテリ２と第１～第４サブＥＣＵ１１～１４との間のスイッチシステムは、半導体ヒューズでそれぞれ構成されている。バッテリ２と第１サブＥＣＵ１１との間には第１半導体ヒューズ３１が設けられ、バッテリ２と第２サブＥＣＵ１２との間には第２半導体ヒューズ３２が設けられ、バッテリ２と第３サブＥＣＵ１３との間には第３半導体ヒューズ３３が設けられ、バッテリ２と第４サブＥＣＵ１４との間には第４半導体ヒューズ３４が設けられている。また、ヒューズボックス３０は、バッテリ２から中央ＥＣＵ２０への電力供給のオン／オフを制御するヒューズ３５を有する。

第１～第４半導体ヒューズ３１～３４は、ＭＣＵ２１と通信可能に構成されている。ＭＣＵ２１と第１～第４半導体ヒューズ３１～３４との間の通信方式は、ＣＡＮ、ＣＡＮ－ＦＤ、イーサネット（登録商標）等を用いることができる。第１～第４半導体ヒューズ３１～３４は、ＭＣＵ２１によってオン／オフ状態が制御される。つまり、バッテリ２と第１～第４サブＥＣＵ１１～１４との間の通電状態は、ＭＣＵ２１により制御されている。例えば、ＭＣＵ２１により、第１半導体ヒューズ３１がオン状態とされたときには、バッテリ２から第１サブＥＣＵ１１に電力が供給される一方で、ＭＣＵ２１により、第１半導体ヒューズ３１がオフ状態とされたときには、バッテリ２から第１サブＥＣＵ１１への電力供給が遮断される。このことから、ＭＣＵ２１は通電制御部を構成する。

ここで、従来のヒューズボックスでは、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４は、電線に過電流が流れたときにヒューズが断線ことで保護されていた。しかし、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４のいずれかに内部でショートなどの通電異常が発生した場合には、従来のヒューズによる保護ができない。通電異常が発生したサブＥＣＵでは、必要以上に電流が消費されるようになり、車両１の電費が悪化することになる。また、通電異常状態のサブＥＣＵに電力を供給し続けると、通電状態が更に悪化して、故障してしまうおそれもある。このため、車両１の電費を向上させる観点及び故障を予防する観点からは、通電異常が生じたサブＥＣＵへの電力供給を出来る限り迅速に遮断することが望ましい。

これに対し、本実施形態１では、中央ＥＣＵ２０は、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４から通電異常の情報を取得したときには、通電異常のあるサブＥＣＵの半導体ヒューズをオフ状態にする。これにより、通電異常のあるサブＥＣＵへの電力供給を遮断することができる。

また、中央ＥＣＵ２０は、一のサブＥＣＵに対応する半導体ヒューズをオフ状態にするときに、当該一のサブＥＣＵと関連する他のサブＥＣＵに対応する半導体ヒューズについてもオフにするように構成されている。具体的には、例えば、第１サブＥＣＵ１１の内部でショートが発生したとする。このとき、第１サブＥＣＵ１１への電力供給のみを遮断させると、ワイパーＤ２の動作を制御することができないが、第２サブＥＣＵ１２によりワイパーＤ２に電力供給はできる状態となる。この場合、ワイパーＤ２を適切に作動させることができずに、無理にワイパーＤ２を作動させると、ワイパーＤ２が故障するおそれがある。このため、中央ＥＣＵ２０は、第２サブＥＣＵ２１の通電状態が正常であっても、第１サブＥＣＵ１１に連動して第２サブＥＣＵ１２の動作についても電力供給を遮断させる。また、中央ＥＣＵ２０は、逆に、第２サブＥＣＵ１２への電力供給を遮断するときには、第１サブＥＣＵ１１への電力供給も連動して遮断する。そして、中央ＥＣＵ２０は、ワイパーＤ２及びカーナビＤ３を直接制御する。尚、電力供給を遮断させるサブＥＣＵの組み合わせは、例えば、中央ＥＣＵ２０のメモリにテーブルの形式で記憶されていてもよい。また、「一のサブＥＣＵと関連する他のサブＥＣＵ」とは、前述のように、一のサブＥＣＵが制御するデバイスと関連するデバイスを制御するサブＥＣＵや、一のサブＥＣＵにおけるデバイスの制御状態に基づいて、自身が制御するデバイスの制御状態を決定する他のサブＥＣＵのことを意味する。

次に、図３を参照しながら、サブＥＣＵの通電を遮断するまでのプロセスについて説明する。まず、例えば、第１サブＥＣＵ１１にショートが発生したとする。第１サブＥＣＵ１１にショートが発生したという情報は、中央ＥＣＵ２０の通信部２２に伝達される。第１サブＥＣＵ１１のショートの情報は、通信部２２からＭＣＵ２１に伝達される。ＭＣＵ２１は、メモリに記憶されたテーブル等を読み込んで、第１サブＥＣＵ１１と連動して停止させるべきサブＥＣＵ（ここでは、第２サブＥＣＵ１２）を決定する。そして、ＭＣＵ２１は、第１半導体ヒューズ３１と第２半導体ヒューズ３２とに制御信号を送信して、第１半導体ヒューズ３１及び第２半導体ヒューズ３２をオフ状態にする。以上により、第１サブＥＣＵ１１及び第２サブＥＣＵ１２への通電が遮断される。一方で、第３及び第４サブＥＣＵ１３，１４については、第３及び第４半導体ヒューズ３３，３４のオン状態が維持されて、通電状態が維持される。

このように、本実施形態１では、中央ＥＣＵ２０は、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４と通信接続されているため、各サブＥＣＵ１１～１３における通電状態に関する情報を取得することができる。また、中央ＥＣＵ２０は、ヒューズボックス３０における第１～第４半導体ヒューズ３１～３４のオン／オフを制御可能である。このため、中央ＥＣＵ２０は、サブＥＣＵから通電異常の情報が送られてきたときには、通電異常が生じているサブＥＣＵへの電力供給を迅速に遮断することができる。これにより、車両１における電費を向上させることができる。

特に、本実施形態１において、中央ＥＣＵ２０は、各サブＥＣＵ１１～１４から少なくとも通電状態に関する情報を取得するための通信部２２を内蔵する。これにより、中央ＥＣＵ２０は、各サブＥＣＵ１１～１４から通電状態に関する情報を確実に取得することができる。これにより、通電異常が生じているサブＥＣＵへの電力供給をより迅速に遮断することができる。

さらに、本実施形態において、中央ＥＣＵ２０は、一のサブＥＣＵに対応する半導体ヒューズをオフにするときに、当該一のサブＥＣＵと関連する他のサブＥＣＵに対応する半導体ヒューズについてもオフにするように構成されている。これにより、車両１における電費をより向上させることができるとともに、デバイスの動作不良を抑制することができる。

（実施形態２）
以下、実施形態２について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明において前記実施形態１と共通の部分については、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

本実施形態２は、図４に示すように、ヒューズボックス３０と中央ＥＣＵ２０とが一体化されて、１つの電力分配装置２３０を構成している点で前記実施形態１とは異なる。ヒューズボックス３０と中央ＥＣＵ２０とは、例えば、１つの筐体に収納されていたり、１つの基板上に搭載されたりして、一体化されている。

中央ＥＣＵ２０は、ヒューズボックス３０と一体化された状態であっても、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４と通信可能に構成されている。このため、中央ＥＣＵ２０は、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４の少なくとも１つに通電異常が生じたときには、ヒューズボックス３０内の対応する半導体ヒューズをオフ状態にする。

本実施形態２の構成であっても、中央ＥＣＵ２０は、サブＥＣＵから通電異常の情報が送られてきたときには、通電異常が生じているサブＥＣＵへの電力供給を迅速に遮断することができるため、車両１における電費を向上させることができる。

特に、本実施形態２では、ヒューズボックス３０と中央ＥＣＵ２０とが一体化されているため、半導体ヒューズのオン／オフ制御にかかる時間を短縮することができる。これにより、車両１における電費をより向上させることができる。また、ヒューズボックス３０と中央ＥＣＵ２０とが一体化されていることにより、電力供給系統の構成を出来る限りコンパクトにすることができる。

（実施形態３）
以下、実施形態３について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明において前記実施形態１及び２と共通の部分については、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図５に示すように、本実施形態３では、車両３０１の電力供給系統は、相対的に電圧が低い電力を供給するための低圧バッテリ３０２と、相対的に電圧が高い電力を供給するための高圧バッテリ３０３とを有する。低圧バッテリ３０２は、例えば１２Ｖバッテリであって、鉛蓄電池等で構成されている。高圧バッテリ３０３は、例えば４８Ｖバッテリであって、リチウムイオン電池等で構成されている。

車両３０１の電力供給系統は、ヒューズボックス３３０とＤＣＤＣコンバータ３４０（以下、単にコンバータ３４０という）とを有する。低圧バッテリ３０２は、電線を介してヒューズボックス３３０に接続されるとともに、電線を介してコンバータ３４０と接続されている。高圧バッテリ３０３は、電線を介してコンバータ３４０と接続されている。

ヒューズボックス３３０は、低圧バッテリ３０２から第３サブＥＣＵ１３への電力供給のオン／オフをそれぞれ制御するスイッチシステムを有する。スイッチシステムは、メカニカルヒューズ３３３で構成されている。

コンバータ３４０は、高圧バッテリ３０３から供給される電力の電圧を、低圧バッテリ３０２と同じ電圧（例えば、１２Ｖ）に降圧する。コンバータ３４０は、降圧後の電力を第１、第２、及び第４サブＥＣＵ１１，１２，１４や中央ＥＣＵ２０に供給する。ＤＣＤＣコンバータ３４０は、中継装置の一例である。

図６に示すように、コンバータ３４０は、２つのコンバータ回路３４１，３４２と、各コンバータ回路３４１，３４２を制御する２つのコントローラ３４３，３４４と、各コントローラ３４３，３４４に制御信号を出力するＣＰＵ３４５とを有する。各コンバータ回路３４１，３４２は、ＣＰＵ３４５からの制御信号に基づいて、各コントローラ３４３，３４４により制御される。各コンバータ回路３４１，３４２は、高圧バッテリ３０３の電圧（例えば４８Ｖ）を低圧バッテリ３０２と同程度の電圧（例えば１２Ｖ）に低下させる。

コンバータ３４０は、中央ＥＣＵ２０と通信するための通信ＩＣ３４６を有する。通信ＩＣ３４６は、中央ＥＣＵ２０の通信ＩＣ２２から送られてくる信号を受信して、ＣＰＵ３４５に送信する。コンバータ３４０の通信ＩＣ３４６と中央ＥＣＵ２０の通信ＩＣ２２との間の通信方式は、例えば、ＣＡＮやＣＡＮ－ＦＤ等を採用することができる。

図６に示すように、コンバータ３４０は、高圧バッテリ３０３から第１、第２、及び第４サブＥＣＵ１１，１２，１４への電力供給のオン／オフをそれぞれ制御する複数のスイッチシステムを有する。各スイッチシステムは、第１、第２、及び第４半導体ヒューズ３４７，３４８，３４９でそれぞれ構成されている。また、コンバータ３４０は、高圧バッテリ３０３から中央ＥＣＵ２０への電力供給のオン／オフを制御する中央半導体ヒューズ３５０を有する。

第１、第２、及び第４半導体ヒューズ３４７，３４８，３４９は、ＣＰＵ３４５によってオン／オフ状態が制御される。ＣＰＵ３４５は、通信ＩＣ３４６を介して中央ＥＣＵ２０から第１、第２、及び第４半導体ヒューズ３４７，３４８，３４９の少なくとも１つのオン／オフに関する制御信号を受信したときに、対応する半導体ヒューズのオン／オフ状態を切り換える。結果的に、高圧バッテリ３０３と第１、第２、及び第４サブＥＣＵ１１，１２，１４との間の通電状態は、中央ＥＣＵ２０により制御されている。

各サブＥＣＵ１１～１４をヒューズボックス３３０に接続するか又はコンバータ３４０に接続するかは、例えば、電線の長さによって決まる。すなわち、ヒューズボックス３３０に接続するよりもコンバータ３４０に接続した方が、電線が短くなって電線の抵抗による電圧降下を抑制できるときには、コンバータ３４０に優先的に接続する。一方で、電線が元々長く、コンバータ３４０に接続したとしも電線を短くすることによる効果を得にくいとき（例えば、図５の第３サブＥＣＵ１３）には、ヒューズボックス３３０に接続する。また、サブＥＣＵ自身により通電状態を細かく検査した方がよいサブＥＣＵ、すなわち、第２サブＥＣＵ１２のように１つのＥＣＵで複数のデバイスを制御するようなものはコンバータ３４０に接続される。

本実施形態３でも、前記実施形態１及び２と同様に、中央ＥＣＵ２０は、第１、第２、及び第４サブＥＣＵ１１，１２，１４の少なくとも１つに通電異常が生じたときには、対応する半導体ヒューズをオフ状態にして、通電異常が生じたサブＥＣＵへの電力供給を遮断する。また、本実施形態３の構成でも、中央ＥＣＵ２０は、第１及び第２サブＥＣＵ１１，１２の一方への電力供給を遮断するときには、第１及び第２サブＥＣＵ１１，１２の他方への電力供給も遮断する。

本実施形態３の構成であっても、中央ＥＣＵ２０は、第３サブＥＣＵ１３から通電異常の情報が送られてきたときには、第３サブＥＣＵ１３への電力供給を迅速に遮断することができるため、車両３０１における電費を向上させることができる。

（実施形態４）
以下、実施形態４について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明において前記実施形態１～３と共通の部分については、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態４では、車両４０１の電力供給系統は、前記実施形態３と同様に、相対的に電圧が低い低圧バッテリ４０２と、相対的に電圧が高い高圧バッテリ４０３とを有する。低圧バッテリ４０２は、例えば１２Ｖバッテリであって、鉛蓄電池等で構成されている。高圧バッテリ４０３は、例えば４８Ｖバッテリであって、リチウムイオン電池等で構成されている。

本実施形態４に係る車両４０１の電力供給系統は、電力供給系統にＤＣＤＣコンバータ４４０（以下、単にコンバータ４４０という）が設けられている一方で、ヒューズボックスが設けられていない点で、前記実施形態３とは異なる。低圧バッテリ４０２は、電線を介してコンバータ３４０と接続されている。高圧バッテリ４０３は、電線を介してコンバータ３４０と接続されている。

コンバータ４４０は、高圧バッテリ４０３から供給される電力を、低圧バッテリ４０２と同じ電圧（例えば、１２Ｖ）に変換して、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４や中央ＥＣＵ２０に供給する。ＤＣＤＣコンバータ４４０は、中継装置の一例である。

コンバータ３４０は、前記実施形態３と同様に、２つのコンバータ回路４４１，４４２と、各コンバータ回路４４１，４４２を制御する２つのコントローラ４４３，４４４と、各コントローラ４４３，４４４に制御信号を出力するＣＰＵ４４５と、中央ＥＣＵ２０と通信するための通信ＩＣ４４６を有する。

図８に示すように、コンバータ４４０は、高圧バッテリ４０３から第１～第４サブＥＣＵ１１～１４への電力供給のオン／オフをそれぞれ制御する複数のスイッチシステムを有する。各スイッチシステムは、第１～第４半導体ヒューズ４４７～４５０でそれぞれ構成されている。また、コンバータ４４０は、高圧バッテリ４０３から中央ＥＣＵ２０への電力供給のオン／オフを制御する中央半導体ヒューズ４５１を有する。

第１～第４半導体ヒューズ４４７～４５０は、ＣＰＵ４４５によってオン／オフ状態がそれぞれ制御される。ＣＰＵ４４５は、通信ＩＣ３４６を介して中央ＥＣＵ２０から第１～第４半導体ヒューズ４４７～４５０のオン／オフに関する制御信号を受信したときに、第１～第４半導体ヒューズ４４７～４５０のオン／オフ状態を切り換える。結果的に、高圧バッテリ３０３と第１～第４サブＥＣＵ１１～１４との間の通電状態は、中央ＥＣＵ２０により制御されている。

本実施形態４でも、中央ＥＣＵ２０は、第１～第４サブＥＣＵ１１～１４の少なくとも１つに通電異常が生じたときには、対応する半導体ヒューズをオフ状態にして、異常が生じたサブＥＣＵへの電力供給を遮断する。また、本実施形態４の構成でも、中央ＥＣＵ２０は、第１及び第２サブＥＣＵ１１，１２の一方への電力供給を遮断するときには、第１及び第２サブＥＣＵ１１，１２の他方への電力供給も遮断する。

本実施形態４の構成であっても、中央ＥＣＵ２０は、サブＥＣＵから通電異常の情報が送られてきたときには、通電異常が生じているサブＥＣＵへの電力供給を迅速に遮断することができるため、車両４０１における電費を向上させることができる。

特に、本実施形態４では、ヒューズボックスを省略することができるため、電力供給系統が高圧バッテリ４０３を有する構成であっても、前記実施形態３のような場合と比較して、電力供給系統の構成をコンパクトにすることができる。

（その他の実施形態）
ここに開示された技術は、前述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

例えば、前述の実施形態１で説明したように、中央ＥＣＵ２０は、サブＥＣＵに通電異常が生じたときに、当該サブＥＣＵへの電力供給を遮断していた。これだけでなく、例えば、車両１が障害物と衝突した際には、第４サブＥＣＵ１４のように、トランスミッションＤ１などの車両の基本性能（走行、制動、操舵等）に関するデバイスを制御するサブＥＣＵへの電力供給を遮断するように構成されていてもよい。また、車両１が障害物と衝突した際には、第１及び第２サブＥＣＵ１１，１２のように走行時にのみ使用するデバイスのみを制御するサブＥＣＵへの電力供給を遮断して、第３サブＥＣＵ１３のようにハザードランプの起動などの緊急停車時に必要なデバイスを制御するサブＥＣＵへの電力供給を維持するようにしてもよい。これにより、バッテリの電力を緊急停車時に必要なデバイスの制御に優先的に使用することができる。

また、前述の実施形態３及び４では、中央ＥＣＵ２０がＤＣＤＣコンバータ３４０，４４０内のＣＰＵ３４５，４４５に制御信号を送って、該制御信号を受信したＣＰＵ３４５，４４５が半導体ヒューズ３４７～３４９，４４７～４５０のオン／オフを制御するように構成されていた。これに限らず、中央ＥＣＵ２０が、ＣＰＵ３４５，４４５を介することなく、半導体ヒューズ３４７～３４９，４４７～４５０を直接制御するようにしてもよい。

また、前述の実施形態では、移動体として自動車の車両を対象としていたが、これに限らず、重機の車両等を対象としてもよい。

前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。

ここに開示された技術は、移動体の電源システムにおいて、移動体における電費を向上させるために有用である。

１ 車両（移動体）
２ バッテリ
１１ 第１サブＥＣＵ（サブ演算装置）
１２ 第２サブＥＣＵ（サブ演算装置）
１３ 第３サブＥＣＵ（サブ演算装置）
１４ 第４サブＥＣＵ（サブ演算装置）
２０ 中央ＥＣＵ（中央演算装置）
２１ ＭＣＵ（通電制御部）
３０ ヒューズボックス（中継装置）
３１ 第１半導体ヒューズ（スイッチシステム）
３２ 第２半導体ヒューズ（スイッチシステム）
３３ 第３半導体ヒューズ（スイッチシステム）
３４ 第４半導体ヒューズ（スイッチシステム）
３０１ 車両（移動体）
３０２ 低圧バッテリ（第１バッテリ）
３０３ 高圧バッテリ（第２バッテリ）
３４０ ＤＣＤＣコンバータ（中継装置）
３４７ 第１半導体ヒューズ（スイッチシステム）
３４８ 第２半導体ヒューズ（スイッチシステム）
３４９ 第４半導体ヒューズ（スイッチシステム）
４０１ 車両（移動体）
４０２ 低圧バッテリ（第１バッテリ）
４０３ 高圧バッテリ（第２バッテリ）
４４０ ＤＣＤＣコンバータ（中継装置）
４４７ 第１半導体ヒューズ（スイッチシステム）
４４８ 第２半導体ヒューズ（スイッチシステム）
４４９ 第３半導体ヒューズ（スイッチシステム）
４５０ 第４半導体ヒューズ（スイッチシステム）

Claims (4)

1. 移動体の電源システムであって、
   バッテリと、
   前記移動体が有するデバイスに制御信号を送信可能な複数のサブ演算装置と、
   前記複数のサブ演算装置とそれぞれ通信接続され、該複数のサブ演算装置を統括制御する中央演算装置と、
   前記バッテリ、少なくとも１つの前記サブ演算装置、及び前記中央演算装置にそれぞれ電気的に接続され、前記バッテリと前記少なくとも１つのサブ演算装置及び前記中央演算装置との間の電源経路を中継する中継装置と、を備え、
   前記中継装置は、前記バッテリから前記少なくとも１つのサブ演算装置への電力供給のオン／オフをそれぞれ制御する複数のスイッチシステムを有し、
   前記中央演算装置は、前記中継装置と通信可能であるとともに、前記各スイッチシステムのオン／オフを制御する制御信号を出力可能な通電制御部を有することを特徴とする移動体の電源システム。
2. 請求項１に記載の移動体の電源システムにおいて、
   前記中央演算装置は、前記少なくとも１つのサブ演算装置から少なくとも通電状態に関する情報を取得するための通信部を内蔵することを特徴とする移動体の電源システム。
3. 請求項１又は２に記載の移動体の電源システムにおいて、
   前記バッテリは、第１バッテリと、該第１バッテリよりも高電圧な電力を供給可能な第２バッテリとを含み、
   前記中継装置は、前記第２バッテリから供給される電力の電圧を前記第１バッテリの電圧に降圧するＤＣＤＣコンバータを含むことを特徴とする移動体の電源システム。
4. 請求項１～３のいずれか１つに記載の移動体の電源システムにおいて、
   前記通電制御部は、前記バッテリと前記サブ演算装置との間における通電異常があるときに、該通電異常が発生している前記サブ演算装置に対応する前記スイッチシステムをオフするように構成され、
   さらに前記通電制御部は、前記中継装置に複数の前記サブ演算装置が接続されている場合において、一の前記サブ演算装置に対応する前記スイッチシステムをオフにするときに、当該一のサブ演算装置と関連する他の前記サブ演算装置に対応する前記スイッチシステムについてもオフにすべく、前記中継装置に制御信号を出力するように構成されていることを特徴とする移動体の電源システム。

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