WO2021005974A1 - 車載ネットワークシステム - Google Patents

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WO2021005974A1
WO2021005974A1 PCT/JP2020/023404 JP2020023404W WO2021005974A1 WO 2021005974 A1 WO2021005974 A1 WO 2021005974A1 JP 2020023404 W JP2020023404 W JP 2020023404W WO 2021005974 A1 WO2021005974 A1 WO 2021005974A1
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power supply
power
electronic device
hub
vehicle
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PCT/JP2020/023404
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English (en)
French (fr)
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禎久 山田
芳正 黒川
山下　哲弘
清水　雅昭
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Mazda Motor Corp
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Mazda Motor Corp
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    • H02J2105/30—Networks for supplying or distributing electric power characterised by their spatial reach or by the load the load networks being external to vehicles, i.e. exchanging power with vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92—Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles

Definitions

  • the technology disclosed here belongs to the technical field related to in-vehicle network systems.
  • Patent Document 1 a gateway ECU that relays communication between ECUs of different networks is provided, and only a network in which a transmission target ECU that first starts transmission after all networks go to sleep is waked up.
  • An in-vehicle communication system is disclosed.
  • Patent Document 1 since the unused ECU is waked up in the network including the transmission target ECU, wasteful power consumption may occur. Therefore, there is room for improvement from the viewpoint of reducing power consumption.
  • the technology disclosed here was made in view of these points, and the purpose of the technology is to simplify the configuration of the power supply system of the vehicle and suppress the increase in power consumption.
  • the technology disclosed herein targets an in-vehicle network system of a vehicle having a plurality of electronic devices operated by electric power supplied from the battery, and supplies a power source between the battery and each of the electronic devices.
  • a plurality of power hubs arranged in the middle of the path and connected to a part of each of the electronic devices by a power supply line, and power supply / cutoff to each of the connected electronic devices provided in each of the power hubs.
  • Each of the electronic devices is provided with a plurality of power supply ICs for performing the above and a plurality of power supply control units for outputting control signals relating to supply / cutoff of power to each electronic device to each of the power supply ICs.
  • Each power hub includes a first electronic device capable of constantly supplying power from the battery and a second electronic device capable of supplying power from the battery by the operation of a occupant of the vehicle.
  • Each of the first and second electronic devices is connected to the battery or another power hub by one main power supply line, and the first and second electronic devices are connected to the power hub located in the vicinity, respectively, and the respective power control devices.
  • Is configured to output a control signal to each power supply IC in order to distribute the power supplied to each power supply hub by each main power supply line to the first and second electronic devices.
  • the power hub is connected to the battery or another power hub by one main feeder.
  • the first and second electronic devices are connected to power hubs located in the vicinity, respectively.
  • the length of the feeder line extending from the first and second electronic devices to the power supply hub can be shortened as much as possible.
  • the configuration of the power supply system can be simplified. Further, by shortening the feeding line, the power consumption due to the electric resistance of the feeding line can be reduced as much as possible.
  • the power supply control unit can switch the supply / cutoff of power to the first and second electronic devices for each power hub. That is, since each power hub itself is connected to a battery or another power hub, the first electronic device can always be in a state where power can be supplied. On the other hand, the supply / cutoff of electric power to the second electronic device can be switched by software via the power supply control unit and the power supply hub. As a result, it is possible to supply power only to the electronic devices that require power supply among the first and second electronic devices. As a result, power consumption can also be reduced.
  • a central processing unit for setting the electronic device to be operated according to the scene of the vehicle is further provided, and each power supply control unit is built in each power supply hub and the central processing unit is installed. It may be configured to receive the signal from the device and generate the control signal to be output to the corresponding power supply IC.
  • each power supply control unit is built in each power supply hub, the configuration of the power supply system can be further simplified.
  • the second electronic devices having a common unused scene among the second electronic devices located in the vicinity of the respective power hubs are collectively supplied with the power supply by a single power supply line. It may be configured to be connected to a hub.
  • the number of feeders can be reduced by connecting to the power hub with a single feeder.
  • control can be simplified by cutting off the power supply at the same time.
  • each of the first electronic devices may be connected to the corresponding power supply hub by an independent feeder line.
  • the first electronic device that operates by being constantly supplied with power does not need to be operated in particular when the occupant is on board, such as a keyless device or a surveillance camera for preventing theft. Includes things. Therefore, by connecting each of the first electronic devices to the power supply hub by an individual feeder, it is possible to appropriately cut off the power supply for the electronic devices that do not need to be constantly operated. As a result, the increase in power consumption can be suppressed more effectively.
  • the power hub is located near the first electronic device and is connected to the battery or other power hub.
  • the first and second electronic devices are connected to power hubs located in the vicinity, respectively.
  • the power supply control unit can switch the supply / cutoff of power to the first and second electronic devices by software. As a result, power consumption can be reduced.
  • FIG. It is a block diagram which shows the power system of the vehicle which mounted the vehicle-mounted network which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. It is a block diagram which shows an example of the power supply topology of a zone near the side door on the left front side. It is a table showing an example of an electronic device that is not used for each scene. It is a block diagram which shows an example of the power supply topology of the zone of the vehicle left front of the vehicle which mounted the vehicle-mounted network which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. 1 shows a power supply system of a vehicle 1 equipped with an in-vehicle network according to the first embodiment.
  • the vehicle 1 is a 5-door type vehicle having four side doors and one back door.
  • the vehicle 1 has a plurality of electronic devices D that are operated by the electric power supplied from the battery B.
  • Each electronic device D includes an electronic device (first electronic device) that can always supply power from the battery and an electronic device (second electronic device) that can supply power from the battery B by the operation of the occupant of the vehicle 1. Equipment) and including.
  • an electronic device capable of constantly supplying power from a battery is referred to as a constant power supply electronic device D1.
  • an electronic device capable of supplying power from the battery B by the operation of an occupant of the vehicle 1 and having relatively low power consumption is referred to as an accessory electronic device D2.
  • an electronic device capable of supplying power from the battery B by the operation of an occupant of the vehicle 1 and having a relatively large power consumption is referred to as an ignition electronic device D3.
  • the electronic device belonging to the constant power supply electronic device D1 is indicated as the electronic device D1n (n is 1, 2, 7), And the electronic device belonging to the accessory electronic device D2 is D2n (n is 1, 2, ). 7), And the electronic device belonging to the ignition electronic device D3 may be indicated as D3n (n is 1, 2, ).
  • the electronic devices D1 to D3 are not distinguished, they are simply referred to as electronic devices D.
  • the constant power supply electronic device D1 is, for example, a keyless device D11, a surveillance camera device D12 for theft monitoring, a burglar alarm device D13, a brake light D14, and the like.
  • the accessory electronic device D2 is an electronic device that is supposed to be used regardless of whether the engine of the vehicle 1 is turned on or off, and is, for example, a headlight D21, an electric mirror D22, an audio device D23, or the like.
  • the ignition electronic device D3 can be used even when the engine of the vehicle 1 is off, but is basically an electronic device that is supposed to be used when the engine is on.
  • the electronic device D is a concept including a sensor for operating each of the devices, an actuator, an ECU for controlling the actuator, and the like.
  • the vehicle 1 is divided into a plurality of zones (six in the first embodiment), and the on / off of the power supply of the electronic device D can be controlled for each zone.
  • the power hub 10 referred to here has a function of dividing the power supplied from the battery B for each power system (constant power supply, accessory power supply, and ignition power supply) at a position close to each electronic device D and distributing the power to each electronic device.
  • the power supply hub 10 arranged on the left front side is referred to as a first power supply hub 11, and the power supply hub 10 arranged near the side door zone on the left front side is referred to as a second power supply hub 12 on the left rear side.
  • the arranged power supply hub 10 is referred to as a third power supply hub 13, the power supply hub 10 arranged on the right front side is referred to as a fourth power supply hub 14, and the power supply hub 10 arranged near the side door on the right front side is referred to as a fifth power supply. It is called a hub 15, and the power supply hub 10 arranged on the right rear side is sometimes called a sixth power supply hub 16.
  • the power hubs 11 to 16 are not distinguished, they are simply referred to as power hubs 10.
  • the number of zones is increased or decreased, the number of power supply hubs 10 is also increased or decreased accordingly.
  • Each power hub 10 is arranged in the middle of the power path between the battery B and each electronic device D.
  • Each power hub 10 is connected to the battery B or a nearby power hub 10 by a single main feeder MPC.
  • the first power supply hub 11 and the fourth power supply hub 14 are connected to the battery B by the main feeder line MPC.
  • the second power supply hub 12 is connected to the first power supply hub 11 by the main feeder line MPC.
  • the third power supply hub 13 is connected to the second power supply hub 12 by the main feeder line MPC.
  • the fifth power supply hub 15 is connected to the fourth power supply hub 14 by the main feeder line MPC.
  • the sixth power supply hub 16 is connected to the fifth power supply hub 15 by a main feeder line MPC. Further, the third power supply hub 13 and the sixth power supply hub 16 are connected to each other by the main feeder line MPC.
  • the battery B and the power supply hubs 11 to 16 form a loop-shaped power supply path.
  • the power hubs 11 to 16 are basically supplied with power from the battery B through the shorter power path, but when a part of the main feeder line MPC is disconnected, other power hubs 11 to 16 are basically supplied. Power is supplied through the power path.
  • the second power supply hub 12 is basically supplied with electric power from the battery B via the first power supply hub 11.
  • the fourth power supply hub 14, the fifth power supply hub 15, the sixth power supply hub 16, and the third power supply hub 13 are disconnected. Power is supplied from the battery B via.
  • Each power hub 10 is arranged in the vicinity of the constant power supply electronic device D1 in the vehicle 10.
  • Each power hub 10 is connected to the constant power supply electronic device D1, the accessory electronic device D2, and the ignition electronic device D3 located in the vicinity by feeding lines SPC1 to 3, respectively.
  • Each main feeder line MPC and each feeder line SPC may be any electric wire that can supply electric power, and is composed of, for example, a wire harness.
  • each power hub 10 has a plurality of power supply ICs 50 (see FIG. 2) for supplying / cutting power to each connected electronic device D.
  • Each power hub 10 is connected to the zone ECU 20.
  • Each zone ECU 20 is configured to input a control signal from a central processing unit 30 that controls the entire control of the vehicle 1.
  • the central processing unit 30 and each zone ECU 20 are connected by communication wiring.
  • the central processing unit 30 sets the electronic device D to be operated according to the scene of the vehicle 1.
  • Each zone ECU 20 receives a control signal from the central processing unit 30, and receives a control signal for supplying / cutting power to each electronic device D to each power hub 10 (strictly speaking, a power supply IC described later). Is output respectively.
  • each zone ECU 20 has a function of managing and controlling each electronic device D.
  • the zone ECU 20 receives detection results from various sensors (vehicle speed sensor, vehicle interior temperature sensor, etc.) and uses them for processing in the own machine or transmits information to the central processing unit 30.
  • FIG. 2 shows an example of the power supply topology of the zone near the side door on the left front side, that is, the zone in which the second power supply hub 12 is arranged.
  • the second power hub 12 includes a left front side door locking mechanism in the keyless device D11, a left rear side door locking mechanism in the keyless device D11, a left electric mirror D22, and an indoor use.
  • Camera D24, air conditioner D31, electric power window D33 on the left front side door, electric power window D33 on the left rear side door, electric power seat D34 on the driver's side seat, electric power seat D34 on the passenger side seat, Are connected respectively.
  • the electronic device D shown here is an example, and it is not excluded that the electronic device D other than these is connected to the second power supply hub 12.
  • a power supply IC 50 is built in the second power supply hub 12.
  • the power supply IC 50 is electrically connected to the battery B via the main feeder line MPC.
  • the power supply IC 50 is electrically connected to each electronic device D connected to the second power supply hub 12 via the feeder lines SPC1 to 3.
  • Power is supplied to the power supply IC 50 from the battery B by the main wiring MPC.
  • the electric power from the battery B is temporarily supplied to the second power supply hub 12 as it is.
  • the electric power from the battery B is supplied to the constant power supply electronic device D1 (here, two keyless devices D11) and the accessory electronic device D2 (here, the electric mirror D22,) via the power supply IC50 of the second power supply hub 12. It is distributed to the indoor camera D24) and the ignition electronic device D3 (here, the air conditioner D31, the two electric power windows D33, and the electric power seat D34).
  • the power supply IC 50 includes a plurality of switch circuits that connect (on) / cut off (off) the power transmission paths between the battery B and each electronic device D, and a plurality of switches that adjust the voltage of the battery B. It has a DCDC converter of.
  • the power supply IC 50 receives a control signal (hereinafter, referred to as an on signal) for turning on the switch circuit from the zone ECU 20, the power supply IC 50 turns on the switch circuit corresponding to the on signal.
  • the power supply IC 50 receives an ON signal for the electric mirror D22 from the zone ECU 20, the power supply IC 50 turns on the switch circuit corresponding to the electric mirror D22 so that power is supplied to the electric mirror D22. To do.
  • the central processing unit 30 outputs a control signal to the zone ECU 20 when two conditions are satisfied, and causes the zone ECU 20 to output an on signal to the power supply IC 50.
  • One of the two conditions is, for example, that the driver of the vehicle 1 turns the key inserted into the key cylinder to the accessory, on, or start position.
  • the other of the two conditions is a condition that, for example, the operation switch of the accessory electronic device D2 is pressed while the one condition is satisfied.
  • the central processing unit 30 outputs a control signal to the zone ECU 20 when two conditions are satisfied, and causes the zone ECU 20 to output an on signal to the power supply IC 50.
  • One of the two conditions is, for example, a condition that the driver of the vehicle 1 turns the key inserted in the key cylinder to the on or start position.
  • the other of the two conditions is a condition that, for example, the operation switch of the ignition electronic device D3 is pressed while one of the above conditions is satisfied.
  • each constant power supply electronic device D1 is connected to the second power supply hub 12 by each individual feeder line SPC1.
  • a part of the ignition electronic device D3 is collectively connected to the second power supply hub 12 by a single feeder line SPC3.
  • the ignition electronic devices D3 having a common unused scene are collectively connected to the second power supply hub 12 by a single feeder line SPC3.
  • the accessory electronic devices D2 having a common unused scene are collectively connected to the second power supply hub 12 by a single feeder line SPC2.
  • those that are not used in common are, for example, the electric power windows D33 on the front side and the rear side, and the electric power seats D34 on the driver's seat side and the passenger's seat side.
  • FIG. 3 illustrates an electronic device D in which unused scenes are common.
  • FIG. 3 shows not only the electronic device D connected to the second power supply hub 12 but also those connected to another power supply hub 10.
  • group G1 in FIG. 3 indicates a group of electronic devices that are not used when the vehicle 1 is "running forward".
  • This group G1 includes, for example, a rearward confirmation camera, a radar, and electric power seats D34 on the driver's seat side and the passenger's seat side.
  • Group G2 indicates a group of electronic devices that are not used in the "stopped” state and the "air conditioning in use” state of the vehicle 1.
  • This group G2 includes an electric power window D33.
  • Group G3 shows a group of electronic devices that are not used when the vehicle 1 is in the "driver switch off” state and the outside of the vehicle is "bright” such as in the daytime.
  • This group G3 includes, for example, a headlight D21 and a side light.
  • the scene of the vehicle 1 is, for example, (1) a plurality of external cameras provided on the body or the like of the vehicle 1 and photographing the environment outside the vehicle, and (2) detected on a target or the like outside the vehicle provided on the body or the like of the vehicle 1.
  • Multiple radars (3) position sensors (not shown) that detect 10 vehicle positions (vehicle position information) using the Global Positioning System (GPS), (4) vehicle speed sensors, acceleration sensors,
  • the vehicle status sensor (not shown) that acquires the status of the vehicle 1 is composed of the outputs of sensors that detect the behavior of the vehicle such as the yaw rate sensor, and (5) the status of the occupants of the vehicle 1 that is composed of the indoor camera D24 and the like. It is possible to make a judgment based on the information obtained from the occupant state sensor or the like.
  • the determination of the scene is mainly executed by the central processing unit 30, but each zone ECU 20 may independently determine some scenes.
  • the electronic device D having a common unused scene is basically connected to the common power hub 10.
  • the electric power window D33 of the side door on the left rear side of the vehicle is closer to the third power supply hub 13 than to the second power supply hub 12.
  • the electric power window D33 of the side door on the left rear side of the vehicle is connected to the second power supply hub 12.
  • the brake light D14 the brake light D14 on the right side of the vehicle is closer to the sixth power supply hub 16.
  • the brake light D14 on the right side of the vehicle is also connected to the third power supply hub 13 like the brake light D14 on the left side of the vehicle. This simplifies the control of the power supply.
  • the constant power supply electronic device D1 is connected to the second power supply hub 12 by each individual feeder line PC1.
  • the power supply of the constant power supply electronic device D1 can be appropriately cut off according to the scene of the vehicle 1.
  • the surveillance camera device D12 for theft monitoring and the burglar alarm device D13 are always-powered electronic devices D1, but they do not need to be operated in particular when the vehicle 1 is stopped and the occupant is on board. Therefore, in the scene, the power supply to the surveillance camera device D12 for theft monitoring and the burglar alarm device D13 is cut off. As a result, power consumption can be suppressed.
  • a plurality of power supply hubs 10 are arranged in the vicinity of the constant power supply electronic device D1, and each power supply hub 10 is connected to the battery B or another power supply hub 10 by one main feeder MPD. Is connected to.
  • the accessory electronic device D2 and the ignition electronic device D3 are connected to power hubs 10 located in the vicinity of the accessory electronic device D2 and the ignition electronic device D3, respectively.
  • the length of the feeding line extending from each electronic device D to each power hub 10 can be shortened as much as possible.
  • the configuration of the power supply system can be simplified. Further, by shortening the feeding line, the power consumption due to the electric resistance of the feeding line can be reduced as much as possible.
  • each power supply hub 10 itself is connected to the battery B or another power supply hub 10, the constant power supply electronic device D1 can always be in a state where electric power can be supplied.
  • the supply / cutoff of electric power to the accessory electronic device D2 and the ignition electronic device D3 can be switched by software via the zone ECU 20 and the power supply hub 10.
  • power consumption can also be reduced.
  • the electronic devices D2 and D3 having a common unused scene are collectively a single feeder line. It is connected to the power hub 10 by SPCs 2 and 3. As a result, the number of feeder lines SPCs 2 and 3 can be reduced. Further, since the electronic devices D2 and D3 are not used in common, the control can be simplified by cutting off the power supply at the same time.
  • the constant power supply electronic device D1 is connected to the corresponding power supply hub 10 by each independent power supply line SPC1. That is, the constant power supply electronic device D1 includes a device that is constantly operated like the keyless device D11 and a device that does not need to be operated particularly when an occupant is on board, such as a surveillance camera D12 for preventing theft. Therefore, by connecting the constant power supply electronic device D1 to the power supply hub 10 by the individual feeder line SPC1, the power supply to the constant power supply electronic device D1 that does not need to be constantly operated can be appropriately cut off. As a result, the increase in power consumption can be suppressed more effectively. Only the constant power supply electronic device D1 capable of shutting off the power supply is connected to the power supply hub 10 by the individual feeder line SPC1, and the other constant power supply electronic devices D1 are collectively powered by one feeder line. It may be connected to the hub 10.
  • the configuration of the power supply hub 210 is different from that of the power supply hub 210 in the first embodiment.
  • the zone ECU 20 is built in the power supply hub 210 (the second power supply hub 212 is shown in FIG. 4). It is different from the first embodiment. In this way, if the zone ECU 20 is built in the power hub 210, the communication wiring between the zone ECU 20 and the power supply IC 50 can be shortened as much as possible, so that the configuration of the power system can be further simplified. it can.
  • the supply / cutoff of electric power to the accessory electronic device D2 and the ignition electronic device D3 can be switched by software via the zone ECU 20 and the power supply hub 10.
  • the zone ECU 20 and the power supply hub 10 it is possible to supply power only to the electronic device D that requires power supply among the constant power supply electronic device D1, the accessory electronic device D2, and the ignition electronic device D3, and the power consumption can be reduced. Can be done.
  • the electronic devices D2 and D3 having a common unused scene are collectively connected to the power hub 10 by a single feeder line SPC2 and 33. It was. Not limited to this, the accessory electronic device D2 and the ignition electronic device D3 may also be connected to the power hub 10 by separate feeder lines SPC2 and 3, respectively.
  • a table as shown in FIG. 3 is stored in advance in a storage unit (not shown) of the zone ECU 20, and the zone ECU 20 refers to the table to generate an on signal. As a result, it is possible to collectively control the accessory electronic device D2 and the ignition electronic device D3 that are not used.
  • the technology disclosed here is useful as an in-vehicle network system for a vehicle having a plurality of electronic devices operated by electric power supplied from a battery.
  • Vehicle 10 Power hub 20 Zone ECU (power control device) 30 Central processing unit 50 Power supply IC D Electronic device D1 Constant power supply Electronic device (first electronic device) D2 accessory electronic device (second electronic device) D3 ignition electronic device (second electronic device) MPC main feed line SPC1 feed line SPC2 feed line SPC3 feed line

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Abstract

電子機器（Ｄ）は、常時、電力供給が可能な第１の電子機器と、乗員の操作により電力供給が可能になる第２の電子機器とを含む。各電源ハブ（１０）は、第１の電子機器の近傍にそれぞれ配置されるとともに、それぞれ１つの主給電線（ＭＰＣ）によりバッテリ（Ｂ）又は他の電源ハブ（１０）と接続されており、第１及び第２の電子機器は、近傍に位置する電源ハブ（１０）にそれぞれ接続されていて、各ゾーンＥＣＵ（２０）は、各主給電線ＭＰＣにより各電源ハブ（１０）に供給される電力を第１及び第２の電子機器に振り分けるべく、各電源供給ＩＣ（５０）に制御信号を出力する。

Description

車載ネットワークシステム
　ここに開示された技術は、車載ネットワークシステムに関する技術分野に属する。
　近年、車載機器の電動化が顕著であり、車両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、電子機器が増大すると、バッテリからの給電線数もそれに伴い増加する。給電線数が増加すると、電源系統の構成が複雑になるだけでなく、給電線抵抗等の影響により消費電力自体も大きくなるおそれがある。特許文献１では、通信線についてはネットワーク毎に分けているが、電源からの給電線については特に考慮されていない。
　また、特許文献１では、送信対象ＥＣＵが含まれるネットワーク内において、使用しないＥＣＵについてもウェイクアップされるので、無駄な電力消費が生じ得る。したがって、消費電力の削減という観点からも改善の余地がある。
　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は、車両の電源系統の構成を簡易化するとともに、消費電力の増大を抑制することにある。
　前記課題を解決するために、ここに開示された技術では、バッテリから供給される電力により作動する複数の電子機器を有する車両の車載ネットワークシステムを対象として、前記バッテリと前記各電子機器との電源経路の途中に配置され、前記各電子機器の一部と給電線によりそれぞれ接続された複数の電源ハブと、前記各電源ハブにそれぞれ設けられ、接続された各電子機器への電力の供給／遮断を行うための複数の電源供給ＩＣと、前記各電源供給ＩＣに対して、各電子機器への電力の供給／遮断に関する制御信号を出力する複数の電源制御部とを備え、前記各電子機器は、常時、前記バッテリから電力供給が可能な第１の電子機器と、前記車両の乗員の操作により前記バッテリからの電力供給が可能になる第２の電子機器とを含み、前記各電源ハブは、それぞれ１つの主給電線により前記バッテリ又は他の電源ハブと接続されており、前記第１及び第２の電子機器は、近傍に位置する前記電源ハブにそれぞれ接続されており、前記各電源制御装置は、前記各主給電線により前記各電源ハブにそれぞれ供給される電力を前記第１及び第２の電子機器に振り分けるべく、前記各電源供給ＩＣに制御信号を出力する、という構成とした。
　この構成によると、電源ハブは１つの主給電線によりバッテリ又は他の電源ハブと接続されている。そして、第１及び第２の電子機器は、近傍に位置する電源ハブにそれぞれ接続されている。これにより、バッテリからは第２の電子機器用の給電線を延ばしたり、第２の電子機器用のリレーを設けたりする必要がなくなる。また、第１及び第２の電子機器から電源ハブに延ばす給電線の長さを出来る限り短くすることができる。この結果、電源系統の構成を簡単にすることができる。さらに、給電線を短くすることで、給電線の電気抵抗による電力消費も出来る限り小さくすることができる。
　また、電源制御部により、電源ハブ毎に、第１及び第２の電子機器への電力の供給／遮断を切り替えることができる。すなわち、各電源ハブ自体は、バッテリ又は他の電源ハブと接続されているため、第１の電子機器については、常に電力を供給可能な状態にすることができる。一方で、第２の電子機器への電力の供給／遮断は、電源制御部と電源ハブとを介して、ソフトウェア的に切り替えることができる。これにより、第１及び第２の電子機器のうち電力供給が必要な電子機器にのみ電力を供給するようにすることができる。この結果、消費電力も低減することができる。
　したがって、車両の電源系統の構成を簡易化するとともに、消費電力の増大を抑制することができる。
　前記車載ネットワークシステムにおいて、前記車両のシーンに応じて作動させる前記電子機器を設定する中央演算装置を更に備え、前記各電源制御部は、前記各電源ハブにそれぞれ内蔵されているとともに、前記中央演算装置からの信号を受けて、対応する前記電源供給ＩＣに出力する前記制御信号を生成する、という構成でもよい。
　この構成によると、各電源制御部が各電源ハブに内蔵されているため、電源系統の構成をより簡易化することができる。
　前記車載ネットワークシステムにおいて、前記各電源ハブの近傍にそれぞれ位置する、前記各第２の電子機器のうち使用しないシーンが共通する第２の電子機器は、まとめて単一の給電線により、前記電源ハブと接続されている、という構成でもよい。
　この構成によると、使用しないシーンが共通する電子機器については、単一の給電線により電源ハブと接続することにより、給電線をより少なくすることができる。また、使用しないシーンが共通する電子機器であるため、同時に電力の供給を遮断するようにすれば、制御を簡単にすることができる。
　前記車載ネットワークシステムにおいて、前記各第１の電子機器は、それぞれ独立した個別給電線により、対応する前記電源ハブとそれぞれ接続されている、という構成でもよい。
　すなわち、常時電源の供給を受けて作動する第１の電子機器は、キーレス装置のように常時作動させるものと、盗難防止用の監視カメラのように乗員が乗車した状態では特に作動させる必要がないものとを含んでいる。このため、各第１の電子機器をそれぞれ個別給電線により電源ハブと接続することにより、常時作動させる必要のない電子機器については適宜電力の供給を遮断させることができる。これにより、消費電力の増大をより効果的に抑制することができる。
　以上説明したように、ここに開示された技術によると、電源ハブが第１の電子機器の近傍に配置されて、バッテリ又は他の電源ハブと接続されている。そして、第１及び第２の電子機器は、近傍に位置する電源ハブにそれぞれ接続されている。これにより、バッテリから引き延ばす給電線の数を出来る限り少なくすることができる。
　また、電源制御部により、第１及び第２の電子機器への電力の供給／遮断をソフトウェア的に切り替えることができる。これにより、消費電力を低減することができる。
　したがって、車両の電源系統の構成を簡易化するとともに、消費電力の増大を抑制することができる。
実施形態１に係る車載ネットワークが搭載された車両の電源系統を示す構成図である。 左前側のサイドドア近傍におけるゾーンの電源トポロジーの一例を示すブロック図である。 シーン毎に使用しない電子機器の一例を示すテーブルである。 実施形態２に係る車載ネットワークが搭載された車両の車両左前方のゾーンの電源トポロジーの一例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に係る車載ネットワークが搭載された車両１の電源系統を示す。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、バッテリＢから供給される電力により作動する複数の電子機器Ｄを有する。各電子機器Ｄは、常時、バッテリから電力供給が可能な電子機器（第１の電子機器）と、車両１の乗員の操作によりバッテリＢからの電力供給が可能になる電子機器（第２の電子機器）とを含む。以下の説明において、常時、バッテリから電力供給が可能な電子機器を常時電源電子機器Ｄ１という。また、車両１の乗員の操作によりバッテリＢからの電力供給が可能になる電子機器でかつ電力消費が比較的小さい電子機器をアクセサリ電子機器Ｄ２という。また、車両１の乗員の操作によりバッテリＢからの電力供給が可能になる電子機器でかつ電力消費が比較的大きい電子機器をイグニッション電子機器Ｄ３という。
　尚、常時電源電子機器Ｄ１に属する電子機器については、電子機器Ｄ１ｎ（ｎは１，２，・・・）と示し、アクセサリ電子機器Ｄ２に属する電子機器については、Ｄ２ｎ（ｎは１，２，・・・）と示し、イグニッション電子機器Ｄ３に属する電子機器については、Ｄ３ｎ（ｎは１，２，・・・）と示すことがある。また、各電子機器Ｄ１～Ｄ３を区別しないときには、単に電子機器Ｄという。
　常時電源電子機器Ｄ１は、例えば、キーレス装置Ｄ１１、盗難監視用の監視カメラ装置Ｄ１２やバーグラアラーム装置Ｄ１３、ブレーキ灯Ｄ１４等である。アクセサリ電子機器Ｄ２は、車両１のエンジンのオン／オフに関わらずに使用することを想定された電子機器であって、例えば、前照灯Ｄ２１、電動ミラーＤ２２、オーディオ機器Ｄ２３等である。イグニッション電子機器Ｄ３は、車両１のエンジンがオフの状態でも使用可能であるが、基本的には前記エンジンがオンの時に使用することを想定された電子機器であって、例えば、空調装置Ｄ３１、電動パワーステアリング装置Ｄ３２、電動パワーウィンドウＤ３３等である。尚、電子機器Ｄは、前記各装置を作動させるためのセンサ、アクチュエータ、該アクチュエータを制御するＥＣＵ等を含む概念である。
　本実施形態１の電源系統では、車両１を複数（本実施形態１では６つ）のゾーンに分け、ゾーン毎に電子機器Ｄの電力供給のオン／オフが制御できるように構成されている。
　各ゾーンには、電源ハブ１０がそれぞれ設けられている。ここでいう電源ハブ１０は、バッテリＢから供給される電力を各電子機器Ｄに近い位置で電源系統（常時電源、アクセサリ電源、及びイグニッション電源）毎に分けて、各電子機器に配電する機能を有するものである。以下の説明において、左前側に配置された電源ハブ１０を第１電源ハブ１１といい、左前側のサイドドアゾーン近傍に配置された電源ハブ１０を第２電源ハブ１２といい、左後側に配置された電源ハブ１０を第３電源ハブ１３といい、右前側に配置された電源ハブ１０を第４電源ハブ１４といい、右前側のサイドドア近傍に配置された電源ハブ１０を第５電源ハブ１５といい、右後側に配置された電源ハブ１０を第６電源ハブ１６ということがある。各電源ハブ１１～１６を区別しないときには、単に電源ハブ１０という。尚、ゾーンの数が増減させるときには、それに応じて電源ハブ１０の個数も増減する。
　各電源ハブ１０は、バッテリＢと各電子機器Ｄとの電源経路の途中に配置されている。各電源ハブ１０は、バッテリＢ又は近傍の電源ハブ１０と単独の主給電線ＭＰＣによりそれぞれ接続されている。具体的には、第１電源ハブ１１及び第４電源ハブ１４は、主給電線ＭＰＣによりバッテリＢと接続されている。第２電源ハブ１２は、主給電線ＭＰＣにより第１電源ハブ１１と接続されている。第３電源ハブ１３は、主給電線ＭＰＣにより第２電源ハブ１２と接続されている。第５電源ハブ１５は、主給電線ＭＰＣにより第４電源ハブ１４と接続されている。第６電源ハブ１６は、主給電線ＭＰＣにより第５電源ハブ１５と接続されている。また、第３電源ハブ１３と第６電源ハブ１６とは、主給電線ＭＰＣにより互いに接続されている。これにより、バッテリＢと各電源ハブ１１～１６によりループ状の電源経路が形成される。
　各電源ハブ１１～１６は、基本的には電源経路が短い方の経路を通ってバッテリＢからの電力が供給されるが、主給電線ＭＰＣの一部が断線したときなどには、他の電源経路を通って電力が供給される。例えば、第２電源ハブ１２は、基本的には、第１電源ハブ１１を経由してバッテリＢから電力が供給される。しかし、第１電源ハブ１２と第２電源ハブ１２との間の主給電線ＭＰＣが断線したときには、第４電源ハブ１４、第５電源ハブ１５、第６電源ハブ１６、及び第３電源ハブ１３を経由して、バッテリＢから電力が供給される。
　各電源ハブ１０は、車両１０における常時電源電子機器Ｄ１の近傍にそれぞれ配置されている。各電源ハブ１０は、近傍に位置する常時電源電子機器Ｄ１、アクセサリ電子機器Ｄ２、及びイグニッション電子機器Ｄ３と給電線ＳＰＣ１～３によりそれぞれ接続されている。
　各主給電線ＭＰＣ及び各給電線ＳＰＣ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。
　詳しくは後述するが、各電源ハブ１０は、接続された各電子機器Ｄへの電力の供給／遮断を行うための複数の電源供給ＩＣ５０（図２参照）をそれぞれ有する。
　各電源ハブ１０は、ゾーンＥＣＵ２０とそれぞれ接続されている。各ゾーンＥＣＵ２０は、車両１の全体の制御を統括する中央演算装置３０からの制御信号がそれぞれ入力されるように構成されている。中央演算装置３０と各ゾーンＥＣＵ２０とは通信配線によりそれぞれ接続されている。
　中央演算装置３０は、車両１のシーンに応じて作動させる電子機器Ｄを設定する。各ゾーンＥＣＵ２０は、中央演算装置３０からの制御信号を受けて、各電源ハブ１０（厳密には、後述する電源供給ＩＣ）に対して、各電子機器Ｄへの電力の供給／遮断に関する制御信号をそれぞれ出力する。また、各ゾーンＥＣＵ２０は、各電子機器Ｄを管理及び制御する機能を有する。例えば、ゾーンＥＣＵ２０は、各種センサ（車速センサや車室内温度センサ等）からの検出結果を受信して、自機内での処理に使用したり、中央演算装置３０に情報を送信したりする。
　図２は、左前側のサイドドア近傍におけるゾーン、すなわち第２電源ハブ１２が配置されたゾーンの電源トポロジーの一例を示す。本実施形態１において、第２の電源ハブ１２には、キーレス装置Ｄ１１における左前側のサイドドアのロック機構、キーレス装置Ｄ１１における左後側のサイドドアのロック機構、左側の電動ミラーＤ２２、室内用カメラＤ２４、空調装置Ｄ３１、左前側のサイドドアの電動パワーウィンドウＤ３３、左後側のサイドドアの電動パワーウィンドウＤ３３、運転席側シートの電動パワーシートＤ３４、助手席側シートの電動パワーシートＤ３４、がそれぞれ接続されている。尚、ここで示す電子機器Ｄは一例であり、これら以外の電子機器Ｄが第２電源ハブ１２と接続されることを排除しない。
　図２に示すように、第２電源ハブ１２内には、電源供給ＩＣ５０が内蔵されている。電源供給ＩＣ５０は、主給電線ＭＰＣを介してバッテリＢと電気的に接続されている。電源供給ＩＣ５０は、給電線ＳＰＣ１～３を介して第２電源ハブ１２に接続された各電子機器Ｄと電気的に接続されている。電源供給ＩＣ５０には、主配線ＭＰＣにより、バッテリＢから電力が供給されている。バッテリＢからの電力は、一旦、第２電源ハブ１２にそのまま供給される。その後、バッテリＢからの電力は、第２電源ハブ１２の電源供給ＩＣ５０を介して、常時電源電子機器Ｄ１（ここでは、２つのキーレス装置Ｄ１１）、アクセサリ電子機器Ｄ２（ここでは、電動ミラーＤ２２、室内用カメラＤ２４）、及びイグニッション電子機器Ｄ３（ここでは、空調装置Ｄ３１、２つの電動パワーウィンドウＤ３３、電動パワーシートＤ３４）に振り分けられる。
　具体的には、電源供給ＩＣ５０は、バッテリＢと各電子機器Ｄとの間の電力伝達経路をそれぞれ接続（オン）／遮断（オフ）する複数のスイッチ回路と、バッテリＢの電圧を調整する複数のＤＣＤＣコンバータとを有する。電源供給ＩＣ５０は、ゾーンＥＣＵ２０からスイッチ回路をオンにする制御信号（以下、オン信号という）を受信したときに、該オン信号に対応するスイッチ回路をオンにする。例えば、電源供給ＩＣ５０が、ゾーンＥＣＵ２０から電動ミラーＤ２２に対するオン信号を受信したときには、電源供給ＩＣ５０は、電動ミラーＤ２２に対応するスイッチ回路をオンにして、電動ミラーＤ２２に電力が供給されるようにする。
　中央演算装置３０は、アクセサリ電子機器Ｄ２については、２つの条件が満たされたとときに、ゾーンＥＣＵ２０に制御信号を出力して、該ゾーンＥＣＵ２０から電源供給ＩＣ５０にオン信号を出力させる。２つの条件のうち一方は、例えば、車両１の運転者がキーシリンダーに挿し込んだキーをアクセサリ、オン、又はスタートの位置に回すという条件である。２つの条件のうち他方は、前記一方の条件が満たされた状態で、例えば、アクセサリ電子機器Ｄ２の操作スイッチが押されるという条件である。
　中央演算装置３０は、イグニッション電子機器Ｄ３については、２つの条件が満たされたとときに、ゾーンＥＣＵ２０に制御信号を出力して、該ゾーンＥＣＵ２０から電源供給ＩＣ５０にオン信号を出力させる。２つの条件のうち一方は、例えば、車両１の運転者がキーシリンダーに挿し込んだキーをオン又はスタートの位置に回すという条件である。２つの条件のうち他方は、前記一方の条件が満たされた状態で、例えば、イグニッション電子機器Ｄ３の操作スイッチが押されるという条件である。
　ここで、図２に示すように、本実施形態１では、各常時電源電子機器Ｄ１については、各個別給電線ＳＰＣ１により第２電源ハブ１２と接続されている。一方で、イグニッション電子機器Ｄ３の一部はまとめて単一の給電線ＳＰＣ３により第２電源ハブ１２と接続されている。具体的には、イグニッション電子機器Ｄ３のうち使用しないシーンが共通するイグニッション電子機器Ｄ３は、まとめて単一の給電線ＳＰＣ３により第２電源ハブ１２と接続されている。また、アクセサリ電子機器Ｄ２のうち使用しないシーンが共通するアクセサリ電子機器Ｄ２同士は、まとめて単一の給電線ＳＰＣ２により第２電源ハブ１２と接続されている。イグニッション電子機器Ｄ３のうち使用しないシーンが共通するものとは、例えば、前側及び後側の電動パワーウィンドウＤ３３や運転者席側及び助手席側の電動パワーシートＤ３４などである。
　図３には、使用されないシーンが共通する電子機器Ｄを例示している。この図３は、第２電源ハブ１２に接続された電子機器Ｄに限らず、他の電源ハブ１０に接続されたものについても記載している。
　例えば、図３のグループＧ１は、車両１が「前方に走行している」状態で使用しない電子機器のグループを示している。このグループＧ１には、例えば、後方確認用のカメラ、レーダー、運転者席側及び助手席側の電動パワーシートＤ３４が含まれる。グループＧ２は、車両１の「停車」の状態でかつ「空調使用中」状態で使用しない電子機器のグループを示している。このグループＧ２には、電動パワーウィンドウＤ３３が含まれる。グループＧ３には、車両１の「運転者用のスイッチがオフになっている」状態でかつ昼間のように車外が「明るい」場合に使用しない電子機器のグループを示している。このグループＧ３には、例えば、前照灯Ｄ２１、車幅灯が含まれる。
　車両１のシーンは、例えば、（１）車両１のボディ等に設けられかつ車外環境を撮影する複数の車外カメラ、（２）車両１のボディ等に設けられかつ車外の物標等を検知する複数のレーダー、（３）全地球測位システム（Global Positioning System：ＧＰＳ）を利用して、車両１０位置（車両位置情報）を検出する位置センサ（図示省略）、（４）車速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ等の車両の挙動を検出するセンサ類の出力から構成され車両１の状態を取得する車両状態センサ（図示省略）、（５）室内用カメラＤ２４等により構成され、車両１の乗員の状態を取得する乗員状態センサ等から得られた情報を基に判断することができる。シーンの判定は、主に、中央演算装置３０で実行されるが、一部のシーンに関して、各ゾーンＥＣＵ２０が独自に判定するようにしてもよい。
　本実施形態１では、使用されないシーンが共通する電子機器Ｄについては、基本的には、共通の電源ハブ１０に接続するようにしている。例えば、図１に示すように、車両左後側のサイドドアの電動パワーウィンドウＤ３３は、第２電源ハブ１２よりも第３電源ハブ１３の方が近い。しかし、本実施形態１では、車両左後側のサイドドアの電動パワーウィンドウＤ３３は、第２電源ハブ１２に接続している。また、ブレーキ灯Ｄ１４についても、車両右側のブレーキ灯Ｄ１４は、第６電源ハブ１６の方が近い。しかし、本実施形態１では、車両右側のブレーキ灯Ｄ１４も、車両左側のブレーキ灯Ｄ１４と同様に第３電源ハブ１３に接続している。これにより、電力供給の制御を簡易化するようにしている。
　一方で、上述したように、常時電源電子機器Ｄ１については、各個別給電線ＰＣ１により第２電源ハブ１２と接続されている。これにより、車両１のシーンに応じて、常時電源電子機器Ｄ１についても、電力の供給を適宜遮断することができる。例えば、盗難監視用の監視カメラ装置Ｄ１２やバーグラアラーム装置Ｄ１３は常時電源電子機器Ｄ１であるが、車両１の停車中でかつ乗員が乗車しているシーンでは、特に作動させる必要がない。このため、当該シーンにおいて、盗難監視用の監視カメラ装置Ｄ１２やバーグラアラーム装置Ｄ１３への電力の供給を遮断するようにする。これにより、消費電力を抑えることができるようになる。
　ここで、本実施形態１のように、車両１に複数の電子機器Ｄが搭載されている場合、従来は、複数の配線及びリレーによりバッテリＢと各電子機器Ｄとを接続していた。このため、従来は、電子機器Ｄの数が増加する度に、車両の電源系統が複雑化していた。
　これに対して、本実施形態１によると、複数の電源ハブ１０を常時電源電子機器Ｄ１の近傍に配置して、各電源ハブ１０を１つの主給電線ＭＰＤによりバッテリＢ又は他の電源ハブ１０と接続している。そして、アクセサリ電子機器Ｄ２及びイグニッション電子機器Ｄ３は、近傍に位置する電源ハブ１０にそれぞれ接続されている。これにより、バッテリＢからはアクセサリ電子機器Ｄ２やイグニッション電子機器Ｄ３用に給電線を延ばしたり、リレーを設けたりする必要がなくなる。また、各電子機器Ｄから各電源ハブ１０に延ばす給電線の長さを出来る限り短くすることができる。この結果、電源系統の構成を簡単にすることができる。さらに、給電線を短くすることで、給電線の電気抵抗による電力消費も出来る限り小さくすることができる。
　また、各電源ハブ１０自体は、バッテリＢ又は他の電源ハブ１０と接続されているため、常時電源電子機器Ｄ１については、常に電力を供給可能な状態にすることができる。一方で、アクセサリ電子機器Ｄ２やイグニッション電子機器Ｄ３への電力の供給／遮断は、ゾーンＥＣＵ２０と電源ハブ１０とを介して、ソフトウェア的に切り替えることができる。これにより、常時電源電子機器Ｄ１、アクセサリ電子機器Ｄ２、及びイグニッション電子機器Ｄ３のうち電力供給が必要な電子機器Ｄにのみ電力を供給するようにすることができる。この結果、消費電力も低減することができる。
　また、本実施形態１では、各電源ハブ１０の近傍にそれぞれ位置する、アクセサリ電子機器Ｄ２及びイグニッション電子機器Ｄ３のうち使用しないシーンが共通する電子機器Ｄ２，Ｄ３は、まとめて単一の給電線ＳＰＣ２，３により、電源ハブ１０と接続されている。これにより、給電線ＳＰＣ２，３をより少なくすることができる。また、使用しないシーンが共通する電子機器Ｄ２，Ｄ３であるため、同時に電力の供給を遮断するようにすれば、制御を簡単にすることができる。
　さらに、本実施形態１では、常時電源電子機器Ｄ１は、それぞれ独立した個別給電線ＳＰＣ１により、対応する電源ハブ１０とそれぞれ接続されている。すなわち、常時電源電子機器Ｄ１は、キーレス装置Ｄ１１のように常時作動させるものと、盗難防止用の監視カメラＤ１２のように乗員が乗車した状態では特に作動させる必要がないものとを含んでいる。このため、常時電源電子機器Ｄ１をそれぞれ個別給電線ＳＰＣ１により電源ハブ１０と接続することにより、常時作動させる必要のない常時電源電子機器Ｄ１については適宜電力の供給を遮断させることができる。これにより、消費電力の増大をより効果的に抑制することができる。尚、電力の供給を遮断させることが可能な常時電源電子機器Ｄ１のみを個別給電線ＳＰＣ１により電源ハブ１０と接続して、他の常時電源電子機器Ｄ１については、まとめて１つの給電線により電源ハブ１０と接続するようにしてもよい。
　（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に係る車載ネットワークでは、電源ハブ２１０の構成が、前記実施形態１における電源ハブ２１０とは異なる。具体的には、図４に示すように、本実施形態２に係る車載ネットワークでは、ゾーンＥＣＵ２０が電源ハブ２１０（図４では第２電源ハブ２１２を示す）内に内蔵されている点で、前記実施形態１とは異なる。このように、ゾーンＥＣＵ２０を電源ハブ２１０内に内蔵されれば、ゾーンＥＣＵ２０と電源供給ＩＣ５０との間の通信配線を出来る限り短くすることができるため、電源系統の構成をより簡易化することができる。
　また、本実施形態２でも、アクセサリ電子機器Ｄ２やイグニッション電子機器Ｄ３への電力の供給／遮断は、ゾーンＥＣＵ２０と電源ハブ１０とを介して、ソフトウェア的に切り替えることができる。これにより、常時電源電子機器Ｄ１、アクセサリ電子機器Ｄ２、及びイグニッション電子機器Ｄ３のうち電力供給が必要な電子機器Ｄにのみ電力を供給するようにすることができ、消費電力の低減も実現することができる。
　（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、前述の実施形態では、アクセサリ電子機器Ｄ２やイグニッション電子機器Ｄ３において、使用しないシーンが共通する電子機器Ｄ２，Ｄ３は、まとめて単一の給電線ＳＰＣ２，３３により電源ハブ１０と接続されていた。これに限らず、アクセサリ電子機器Ｄ２及びイグニッション電子機器Ｄ３についても、電源ハブ１０とそれぞれ個別の給電線ＳＰＣ２，３により接続してもよい。この場合、例えば、ゾーンＥＣＵ２０の記憶部（図示省略）に、図３で示すようなテーブルを予め記憶させておき、該ゾーンＥＣＵ２０がそれを参照して、オン信号を生成するようにする。これにより、使用しないアクセサリ電子機器Ｄ２及びイグニッション電子機器Ｄ３をまとめて制御するようにすることができる。
　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、バッテリから供給される電力により作動する複数の電子機器を有する車両の車載ネットワークシステムとして有用である。
　１　　　車両
１０　　　電源ハブ
２０　　　ゾーンＥＣＵ（電源制御装置）
３０　　　中央演算装置
５０　　　電源供給ＩＣ
Ｄ　　　　電子機器
Ｄ１　　　常時電源電子機器（第１の電子機器）
Ｄ２　　　アクセサリ電子機器（第２の電子機器）
Ｄ３　　　イグニッション電子機器（第２の電子機器）
ＭＰＣ　　主給電線
ＳＰＣ１　給電線
ＳＰＣ２　給電線
ＳＰＣ３　給電線

Claims (4)

  1. 　バッテリから供給される電力により作動する複数の電子機器を有する車両の車載ネットワークシステムであって、
    　前記バッテリと前記各電子機器との電源経路の途中に配置され、前記各電子機器の一部と給電線によりそれぞれ接続された複数の電源ハブと、
    　各電源ハブにそれぞれ設けられ、接続された各電子機器への電力の供給／遮断を行うための複数の電源供給ＩＣと、
    　前記各電源供給ＩＣに対して、各電子機器への電力の供給／遮断に関する制御信号を出力する複数の電源制御部とを備え、
    　前記各電子機器は、
    　　常時、前記バッテリから電力供給が可能な第１の電子機器と、
    　　前記車両の乗員の操作により前記バッテリからの電力供給が可能になる第２の電子機器と、
    を含み、
    　前記各電源ハブは、それぞれ１つの主給電線により前記バッテリ又は他の電源ハブと接続されており、
    　前記第１及び第２の電子機器は、近傍に位置する前記電源ハブにそれぞれ接続されており、
    　前記各電源制御装置は、前記各主給電線により前記各電源ハブにそれぞれ供給される電力を前記第１及び第２の電子機器に振り分けるべく、前記各電源供給ＩＣに制御信号を出力することを特徴とする車載ネットワークシステム。
  2. 　請求項１に記載の車載ネットワークシステムにおいて、
    　前記車両のシーンに応じて作動させる前記電子機器を設定する中央演算装置を更に備え、
    　前記各電源制御部は、前記各電源ハブにそれぞれ内蔵されているとともに、前記中央演算装置からの信号を受けて、対応する前記電源供給ＩＣに出力する前記制御信号を生成することを特徴とする車載ネットワークシステム。
  3. 　請求項１又は２に記載の車載ネットワークシステムにおいて、
    　前記各電源ハブの近傍にそれぞれ位置する、前記各第２の電子機器のうち使用しないシーンが共通する第２の電子機器は、まとめて単一の給電線により、前記電源ハブと接続されていることを特徴とする車載ネットワークシステム。
  4. 　請求項１～３のいずれか１つに記載の車載ネットワークシステムにおいて、
    　前記各第１の電子機器は、それぞれ独立した個別給電線により、対応する前記電源ハブとそれぞれ接続されていることを特徴とする車載ネットワークシステム。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112021008453T5 (de) * 2021-11-09 2024-09-05 Hitachi Astemo, Ltd. Elektronische steuervorrichtung und fahrzeugsteuersystem
WO2023167004A1 (ja) 2022-03-02 2023-09-07 矢崎総業株式会社 車載接続システム及び車載システム設計方法
JP2023174329A (ja) * 2022-05-27 2023-12-07 日立Astemo株式会社 車載制御装置
JP7572993B2 (ja) 2022-06-28 2024-10-24 株式会社Subaru 電源システム
JP7765639B2 (ja) * 2022-07-25 2025-11-06 Ａｓｔｅｍｏ株式会社 車載制御装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09275632A (ja) * 1996-04-04 1997-10-21 Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho:Kk 電力分配システム
JP2003095043A (ja) * 1997-04-21 2003-04-03 Hitachi Ltd 乗物の電力供給装置
JP2016201740A (ja) 2015-04-13 2016-12-01 株式会社デンソー 車載通信システム、中継装置及びノード
WO2017222074A1 (ja) * 2016-06-24 2017-12-28 矢崎総業株式会社 車両用回路体

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3435699B2 (ja) * 1992-03-30 2003-08-11 マツダ株式会社 車両用負荷制御装置
US7999408B2 (en) * 2003-05-16 2011-08-16 Continental Automotive Systems, Inc. Power and communication architecture for a vehicle
JP4072684B2 (ja) * 2003-09-11 2008-04-09 太平洋精工株式会社 車両用バッテリー充放電管理装置
JP2006205867A (ja) * 2005-01-27 2006-08-10 Nissan Motor Co Ltd 電力供給システム及び電力供給制御方法
JP4416802B2 (ja) * 2006-03-07 2010-02-17 富士通テン株式会社 電源管理装置
JP2007253683A (ja) 2006-03-22 2007-10-04 Fujitsu Ten Ltd 制御装置
JP5019571B2 (ja) * 2006-09-29 2012-09-05 古河電気工業株式会社 車両用負荷制御システム
JP2009129083A (ja) * 2007-11-21 2009-06-11 Denso Corp 車両制御装置およびそれを用いた車両制御システム
US20090152943A1 (en) * 2007-12-17 2009-06-18 Wael William Diab Method and system for vehicular power distribution utilizing power over ethernet
JP5110110B2 (ja) * 2010-03-18 2012-12-26 株式会社デンソー 車両用電源装置
JP5462088B2 (ja) * 2010-06-30 2014-04-02 株式会社日本自動車部品総合研究所 車載ネットワークシステム
JP6094439B2 (ja) * 2013-09-30 2017-03-15 株式会社デンソー 車両制御システム
JP6294857B2 (ja) * 2015-07-08 2018-03-14 矢崎総業株式会社 ワイヤハーネス
JP6662178B2 (ja) * 2016-04-25 2020-03-11 株式会社オートネットワーク技術研究所 車載電源用のスイッチ装置
JP6883311B2 (ja) * 2016-05-17 2021-06-09 株式会社ユピテル 電源制御装置及びプログラム
JP6965505B2 (ja) * 2016-10-04 2021-11-10 株式会社デンソー 自動運転制御装置
DE102017205176A1 (de) 2017-03-28 2018-10-04 Robert Bosch Gmbh Bordnetz

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09275632A (ja) * 1996-04-04 1997-10-21 Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho:Kk 電力分配システム
JP2003095043A (ja) * 1997-04-21 2003-04-03 Hitachi Ltd 乗物の電力供給装置
JP2016201740A (ja) 2015-04-13 2016-12-01 株式会社デンソー 車載通信システム、中継装置及びノード
WO2017222074A1 (ja) * 2016-06-24 2017-12-28 矢崎総業株式会社 車両用回路体

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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