JP2021011231A - 車載ネットワークシステム - Google Patents

車載ネットワークシステム Download PDF

Info

Publication number
JP2021011231A
JP2021011231A JP2019127734A JP2019127734A JP2021011231A JP 2021011231 A JP2021011231 A JP 2021011231A JP 2019127734 A JP2019127734 A JP 2019127734A JP 2019127734 A JP2019127734 A JP 2019127734A JP 2021011231 A JP2021011231 A JP 2021011231A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
power
electronic device
hub
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019127734A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7306119B2 (ja
Inventor
禎久 山田
Sadahisa Yamada
禎久 山田
芳正 黒川
Yoshimasa Kurokawa
芳正 黒川
山下 哲弘
Tetsuhiro Yamashita
哲弘 山下
清水 雅昭
Masaaki Shimizu
雅昭 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2019127734A priority Critical patent/JP7306119B2/ja
Priority to CN202080044234.XA priority patent/CN114051465B/zh
Priority to US17/620,745 priority patent/US11955826B2/en
Priority to EP20836492.7A priority patent/EP3971037B1/en
Priority to PCT/JP2020/023404 priority patent/WO2021005974A1/ja
Publication of JP2021011231A publication Critical patent/JP2021011231A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7306119B2 publication Critical patent/JP7306119B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/14Balancing the load in a network
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0063Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with circuits adapted for supplying loads from the battery
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/0207Wire harnesses
    • B60R16/0215Protecting, fastening and routing means therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0238Electrical distribution centers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/033Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for characterised by the use of electrical cells or batteries
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J1/00Circuit arrangements for dc mains or dc distribution networks
    • H02J1/08Three-wire systems; Systems having more than three wires
    • H02J1/084Three-wire systems; Systems having more than three wires for selectively connecting the load or loads to one or several among a plurality of power lines or power sources
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/92Energy efficient charging or discharging systems for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors specially adapted for vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Direct Current Feeding And Distribution (AREA)

Abstract

【課題】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。【解決手段】車両1の電子機器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。第1及び第2の電子機器と接続される各電源ハブ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ECU20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IC50に制御信号を出力する。【選択図】図1

Description

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。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、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。
JP2019127734A 2019-07-09 2019-07-09 車載ネットワークシステム Active JP7306119B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019127734A JP7306119B2 (ja) 2019-07-09 2019-07-09 車載ネットワークシステム
CN202080044234.XA CN114051465B (zh) 2019-07-09 2020-06-15 车载网络系统
US17/620,745 US11955826B2 (en) 2019-07-09 2020-06-15 Vehicle-mounted network system
EP20836492.7A EP3971037B1 (en) 2019-07-09 2020-06-15 Vehicle-mounted network system
PCT/JP2020/023404 WO2021005974A1 (ja) 2019-07-09 2020-06-15 車載ネットワークシステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019127734A JP7306119B2 (ja) 2019-07-09 2019-07-09 車載ネットワークシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021011231A true JP2021011231A (ja) 2021-02-04
JP7306119B2 JP7306119B2 (ja) 2023-07-11

Family

ID=74113761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019127734A Active JP7306119B2 (ja) 2019-07-09 2019-07-09 車載ネットワークシステム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11955826B2 (ja)
EP (1) EP3971037B1 (ja)
JP (1) JP7306119B2 (ja)
CN (1) CN114051465B (ja)
WO (1) WO2021005974A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023084581A1 (ja) * 2021-11-09 2023-05-19 日立Astemo株式会社 電子制御装置及び車両制御システム
WO2023228859A1 (ja) * 2022-05-27 2023-11-30 日立Astemo株式会社 車載制御装置
WO2024023873A1 (ja) * 2022-07-25 2024-02-01 日立Astemo株式会社 車載制御装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2024004124A (ja) * 2022-06-28 2024-01-16 株式会社Subaru 電源システム

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005086968A (ja) * 2003-09-11 2005-03-31 Taiheiyo Seiko Kk 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
JP2007253683A (ja) * 2006-03-22 2007-10-04 Fujitsu Ten Ltd 制御装置
JP2007274885A (ja) * 2006-03-07 2007-10-18 Fujitsu Ten Ltd 電源管理装置
JP2008087534A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Furukawa Electric Co Ltd:The 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
JP2011194964A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Denso Corp 車両用電源装置
JP2015067187A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 株式会社デンソー 車両制御システム
JP2017196922A (ja) * 2016-04-25 2017-11-02 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および車載用電源システム
JP2018058444A (ja) * 2016-10-04 2018-04-12 株式会社デンソー 自動運転制御装置

Family Cites Families (11)

* 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
JPH09275632A (ja) * 1996-04-04 1997-10-21 Harness Sogo Gijutsu Kenkyusho:Kk 電力分配システム
JP3338328B2 (ja) * 1997-04-21 2002-10-28 株式会社日立製作所 乗物の電力供給装置
US7999408B2 (en) 2003-05-16 2011-08-16 Continental Automotive Systems, Inc. Power and communication architecture for a vehicle
US20090152943A1 (en) * 2007-12-17 2009-06-18 Wael William Diab Method and system for vehicular power distribution utilizing power over ethernet
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
JP6464901B2 (ja) 2015-04-13 2019-02-06 株式会社デンソー 車載通信システム及び中継装置
JP6294857B2 (ja) 2015-07-08 2018-03-14 矢崎総業株式会社 ワイヤハーネス
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
JP6856641B2 (ja) * 2016-06-24 2021-04-07 矢崎総業株式会社 車両用回路体
DE102017205176A1 (de) * 2017-03-28 2018-10-04 Robert Bosch Gmbh Bordnetz

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005086968A (ja) * 2003-09-11 2005-03-31 Taiheiyo Seiko Kk 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
JP2007274885A (ja) * 2006-03-07 2007-10-18 Fujitsu Ten Ltd 電源管理装置
JP2007253683A (ja) * 2006-03-22 2007-10-04 Fujitsu Ten Ltd 制御装置
JP2008087534A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Furukawa Electric Co Ltd:The 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
JP2011194964A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Denso Corp 車両用電源装置
JP2015067187A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 株式会社デンソー 車両制御システム
JP2017196922A (ja) * 2016-04-25 2017-11-02 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および車載用電源システム
JP2018058444A (ja) * 2016-10-04 2018-04-12 株式会社デンソー 自動運転制御装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023084581A1 (ja) * 2021-11-09 2023-05-19 日立Astemo株式会社 電子制御装置及び車両制御システム
WO2023228859A1 (ja) * 2022-05-27 2023-11-30 日立Astemo株式会社 車載制御装置
WO2024023873A1 (ja) * 2022-07-25 2024-02-01 日立Astemo株式会社 車載制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN114051465A (zh) 2022-02-15
EP3971037B1 (en) 2023-08-02
EP3971037A1 (en) 2022-03-23
JP7306119B2 (ja) 2023-07-11
US11955826B2 (en) 2024-04-09
WO2021005974A1 (ja) 2021-01-14
CN114051465B (zh) 2024-02-20
US20220416555A1 (en) 2022-12-29
EP3971037A4 (en) 2022-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021005974A1 (ja) 車載ネットワークシステム
JP7434728B2 (ja) 車載ネットワークシステム
US10654430B2 (en) Automotive power supply device and power box
JP3234861B2 (ja) 乗物の電源供給装置及び集約配線装置
US11444803B2 (en) In-vehicle network system
WO2021020257A1 (ja) 車載電源システム
JP7322536B2 (ja) 移動体の制御装置
WO2020250518A1 (ja) 車載ネットワークシステム
JP3468697B2 (ja) 車両用電力供給装置
WO2021020175A1 (ja) 車載電源システム
US20220266799A1 (en) In-vehicle power supply system
US11981274B2 (en) Onboard network system
JP2006109164A (ja) アクチュエータ制御システム及びアドレス設定方法
JP2011093377A (ja) 電源制御システム及び電子装置
JP2019147410A (ja) セルフシャット装置および車載制御装置
JP2003065145A (ja) 車両用負荷駆動制御装置
CN114103836A (zh) 多域控制车载系统以及汽车
JP2022052182A (ja) 移動体の電源システム
JP2000177511A (ja) 乗物の電源供給装置及び集約配線装置
JPH08265865A (ja) 多重伝送装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220517

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230322

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230516

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230530

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230612

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7306119

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150