(57)【要約】【課題】車両が衝突されたとしても第１および第２の電源や電源線がともに破断または破損するリスクを低減させるとともにこれら電源系間で補完性を実現してシステムの電源冗長性を向上させることができ、また、使用する電線の削減やその配索の簡素化を図ることができる車両用電源供給システムを提供する。【解決手段】車両用電源供給システム１において、第１および第２の電源系１０，２０の電源線（第１および第２の電源線）Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３は車両Ｖの幅方向に離間して配置される。また、一端が第１の電源系１０の電源線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３に接続され、他端が第２の電源系２０の電源線Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３に接続された連絡電源線（第３の電源線）と、連絡電源線Ｗ３の短絡または開放を切り替えるパワー半導体（順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５、逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される第１の電源と、
前記第１の電源に接続され、前記車両の幅方向または前後方向の一側に配置された第１の電源線と、
前記車両に搭載される前記第１の電源とは別の第２の電源と、
前記第２の電源に接続され、前記車両の幅方向または前後方向の他側に配置された第２の電源線と、
一端が前記第１の電源線に接続され、他端が前記第２の電源線に接続された第３の電源線と、
前記第３の電源線の短絡または開放を切り替えるパワー半導体と、
を備える
ことを特徴とする車両用電源供給システム。
【請求項２】
前記パワー半導体は、順方向パワーＭＯＳＦＥＴと、逆方向パワーＭＯＳＦＥＴと、によって構成され、
前記第３の電源線の一端側に、前記順方向パワーＭＯＳＦＥＴおよび前記逆方向パワーＭＯＳＦＥＴの一方が設けられ、
前記第３の電源線の他端側に、前記順方向パワーＭＯＳＦＥＴおよび前記逆方向パワーＭＯＳＦＥＴの他方が設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用電源供給システム。
【請求項３】
前記第１の電源に電気接続され、前記順方向パワーＭＯＳＦＥＴおよび前記逆方向パワーＭＯＳＦＥＴの一方が設けられる第１の電気接続箱と、
前記第２の電源に電気接続され、前記順方向パワーＭＯＳＦＥＴおよび前記逆方向パワーＭＯＳＦＥＴの他方が設けられる第２の電気接続箱と、
をさらに備える
ことを特徴とする請求項２に記載の車両用電源供給システム。
【請求項４】
車両に搭載される複数の補機に対し電気を供給しており、
前記複数の補機のうち少なくとも一部は、前記第１および前記第２の電気接続箱の両方から電気供給可能に設けられる
ことを特徴とする請求項３に記載の車両用電源供給システム。
【請求項５】
検知された前記車両の故障個所、前記第１または前記第２の電源の破損状況、または前記第１または前記第２の電源線の破断状況に応じて、前記パワー半導体に対し前記第３の電源線の短絡または開放を切り替えるための指令値を生成する制御部をさらに有し、
前記パワー半導体は、前記制御部の前記指令値に従って前記第３の電源線の短絡または開放を切り替える
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用電源供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両において複数の電源を有する車両用電源供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車などの車両では自動運転システムの搭載が様々に検討されている。例えば、車両の走行位置や走行状態、運転手の運転状況を検知してその状況に応じて運転者に警告することが検討されている。また、これだけではなく、運転者が直接運転せずとも車両が常時運転環境を検知して自律的に車両を運転制御することも検討されている。そして、このような自動運転システムを車両に搭載するには、その技術内容もさることながら、その技術を下支えする基盤技術についても同時に検討されなければならない。
【０００３】
その基盤技術の１つとして挙げられるものは、車両用電源供給システムである。前述した自動運転システムは、モータなどの電動アクチュエータ、これらを制御するための多くの電子部品や電子機器によって実現される。そのため、自動運転システムが搭載される車両の安全性を常時確保するためには、電気を供給するための車両用電源供給システムの信頼性も強く求められる。
【０００４】
自動運転システムに関する、従来の車両用電源供給システムとしては、オルタネータなどの発電機や鉛バッテリからなるメイン電源系の他に、リチウムイオンバッテリなどからなるサブ電源系を備えるものが知られる（例えば、特許文献１参照）。このメインおよびサブの電源系には各電源に対し電源線がそれぞれ接続され、互いに独立した電源系が構築される。また、メイン電源系にも、発電機および鉛バッテリの間でもそれぞれ互いに独立した電源系が構築される。
【０００５】
また、サブの電源系には、自動運転システムに関する装置や補機、例えば電動パワーステアリングシステム、アンチロック・ブレーキ・システム、先進運動支援システムなどが優先的に接続されており、これら装置などにサブの電源系の電源（リチウムイオンバッテリ）から電気が供給される。これにより、自動運転システムに対する車両用電源供給システムの信頼性を維持することができるとされる。
【０００６】
また、リチウムイオンバッテリは、基本的に電気自動車やハイブリッド車に搭載される走行用モータの電源として搭載されているものであるが、その走行用の電源の一部を自動運転システムの電源として使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１７−１７７８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、図５を参照して、自動運転システムに関する、本発明者が先行して発明した車両用電源供給システム（以下、先行発明とも言う。）５について説明する。図５は、先行発明の車両用電源供給システム５を説明する概略構成図である。
なお、図５に示す車両Ｖは、走行用モータの電源として後述するリチウムイオンバッテリ６０が搭載される。このリチウムイオンバッテリ６０の電源の一部が自動運転システムのバックアップの電源として使用される。
【０００９】
また、図５では、車両Ｖを車両前後方向でエンジンコンパートメント、フロア、リアの領域で３つの区画で分割し、さらに各領域において車両幅（左右）方向で２分割して計６分割の区画を設定して、システムの配置構成を説明する。すなわち、区画は合計６区画で設定されており、区画Ａ１はエンジコンパートメント左側区画、区画Ａ２はエンジンコンパートメント右側区画、区画Ａ３はフロア左側区画、区画Ａ４はフロア右側区画、そして区画Ａ５はリア左側区画、区画Ａ６はリア右側区画を指し示すものとする。
【００１０】
図５に示すように、先行発明の車両用電源供給システム５は、メインの電源系として、発電機であるオルタネータ（第１の電源）５１と、蓄電池である鉛バッテリ（第２の電源）５２と、車両Ｖに搭載される図示しない装置や補機それぞれに電気を配送したり他の電気接続箱に対し電気を中継したりする複数（本先行発明では６つ）の電気接続箱５３，５４，５５，５６，５７，５８と、を備える。先行発明ではオルタネータ５１および鉛バッテリ５２はともに区画Ａ１に配置されており、互いに近接して配置される。
【００１１】
さらに、先行発明の車両用電源供給システム５は、サブの電源系として、蓄電池であるリチウムイオンバッテリ（第３の電源）６０と、リチウムイオンバッテリ６０の電圧を変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータ６１と、このＤＣ／ＤＣコンバータ６１で電圧変換された電気を受電する電気配電箱６２と、をさらに有する。
なお、これら機器５１，５２，６０，６１および電気箱５３，５４，５５，５６，５７，５８，６２などの間には電源線Ｗがそれぞれ配置されて電気接続される。
【００１２】
メインの電源系の複数の電気接続箱５３，５４，５５，５６，５７，５８のうち、区画Ａ１には第１の電気接続箱５３、区画Ａ２には第２の電気接続箱５４、区画Ａ３には第３の電気接続箱５５、区画Ａ４には第４の電気接続箱５６、区画Ａ５には第５の電気接続箱５７、区画Ａ６には第６の電気接続箱５８がそれぞれ配置される。
【００１３】
第１〜３の電気接続箱５３，５４，５５は、リレー回路５９を介してオルタネータ５１および鉛バッテリ５２からそれぞれ直接に受電可能なように配設される。また、第３の電気接続箱５５は、第４および第５の電気接続箱５６，５７に対し電気を中継して配送する。さらに、第４の電気接続箱５６は、第６の電気接続箱５８に対し、第３の電気接続箱５５から中継された電気をさらに同様に中継して配送する。このように、第１〜６の電気接続箱５３，５４，５５，５６，５７，５８は、直接または中継にてオルタネータ５１および鉛バッテリ５２からの２系統で受電可能にそれぞれ配設される。
【００１４】
そして、サブの電源系の電気配電箱６２は、これら第１〜第６の電気接続箱５３，５４，５５，５６，５７，５８に対しリチウムイオンバッテリ６０からの電気を個別に配送する。すなわち、総合的に、第１〜第６の電気接続箱５３，５４，５５，５６，５７，５８は、メインの電源系で２系統、さらにはサブの電源系の１系統で、合計３（２＋１）系統で電気が供給されることになる。
【００１５】
ところで、図５に示されるような先行発明の車両用電源供給システム５では、メインの電源系において電源線Ｗは車両上で並行して配索されることが多い。これは、図５に示すように、第１の電源であるオルタネータ５１および第２の電源である鉛バッテリ５２の電源が車両において比較的近接して配置されており、また、電源線Ｗが、メインの電源系で用いられる複数の電気接続箱５３，５４，５５，５６，５７，５８を並行して連結するように配索されることによる。
【００１６】
そのため、車両衝突などに伴って、車両で並行して配索される第１および第２の電源５１，５２やその電源線Ｗがともに破断または破損する可能性がある。このとき、前述のサブの電源系がなければ、車両の装置や補機などに電気が全く供給されず、自動運転システムも同時に機能しなくなる可能性がある。例えば、自動運転システムに関し車両安全に直接影響を与える装置や補機など、具体的には、電動パワーステアリング装置やアンチロック・ブレーキ・システムなどの駆動系装置に電気が供給されなくなった場合には、車両の安全性を著しく害してしまう可能性がある。
【００１７】
そこで、本発明者らは、この同時破損に着目し鋭意検討を行った。その結果、本発明者らは、この第１および第２の電源５１，５２やその電源線Ｗの同時破損のリスクに備えて、本来、走行用であるリチウムイオンバッテリ６０を、自動運転システムのためのサブの電源系として冗長的に組み込んだとも捉え得るという新たな知見を得た。すなわち、発明者らは、第１および第２の電源５１，５２における同時破損のリスクを低減することができれば、サブの電源系を不要にできる可能性を見出したのである。
【００１８】
ただし、図５に示すようなサブの電源系を単に不要にするにしても、システムの信頼性を担保するためには、第１および第２の電源５１，５２やその電源線Ｗのうち一方が破損または破断したとしても、残存する他方の電源５１，５２から電気をバックアップ的に供給する手段についても同時に検討すべきである。すなわち、本発明者らは、２つの電源５１，５２やその電源線Ｗを互いに補完可能な構成とすることも同時に検討した。これにより、本発明者らは、残存する電力を有効活用してシステムの信頼性も維持できると目論んだ。
【００１９】
また、前述したようにメイン電源系において第１および第２の電源５１，５２やその電源線Ｗは別個独立に構築されるので、各電源５１，５２において装置や機器それぞれに対し電源線Ｗが個別に配索され接続される。そのため、車両内に使用される電源線Ｗが必要上に長くなってしまう可能性があった。その結果、電線配索の複雑化や車両重量の増加を招いており、改善の余地があった。
【００２０】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両が衝突されたとしても第１および第２の電源や電源線がともに破断または破損するリスクを低減させるとともにこれら電源系間で補完性を実現してシステムの電源冗長性を向上させることができ、また、使用する電線の削減やその配索の簡素化を図りシステムの軽量化やコスト削減を実現することができる車両用電源供給システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  車両に搭載される第１の電源と、
前記第１の電源に接続され、前記車両の幅方向または前後方向の一側に配置された第１の電源線と、
前記車両に搭載される前記第１の電源とは別の第２の電源と、
前記第２の電源に接続され、前記車両の幅方向または前後方向の他側に配置された第２の電源線と、
一端が前記第１の電源線に接続され、他端が前記第２の電源線に接続された第３の電源線と、
前記第３の電源線の短絡または開放を切り替えるパワー半導体と、
を備える
ことを特徴とする車両用電源供給システム。
（２）  前記パワー半導体は、順方向パワーＭＯＳＦＥＴと、逆方向パワーＭＯＳＦＥＴと、によって構成され、
前記第３の電源線の一端側に、前記順方向パワーＭＯＳＦＥＴおよび前記逆方向パワーＭＯＳＦＥＴの一方が設けられ、
前記第３の電源線の他端側に、前記順方向パワーＭＯＳＦＥＴおよび前記逆方向パワーＭＯＳＦＥＴの他方が設けられる
ことを特徴とする（１）に記載の車両用電源供給システム。
（３）  前記第１の電源に電気接続され、前記順方向パワーＭＯＳＦＥＴおよび前記逆方向パワーＭＯＳＦＥＴの一方が設けられる第１の電気接続箱と、
前記第２の電源に電気接続され、前記順方向パワーＭＯＳＦＥＴおよび前記逆方向パワーＭＯＳＦＥＴの他方が設けられる第２の電気接続箱と、
をさらに備える
ことを特徴とする（２）に記載の車両用電源供給システム。
（４）  車両に搭載される複数の補機に対し電気を供給しており、
前記複数の補機のうち少なくとも一部は、前記第１および前記第２の電気接続箱の両方から電気供給可能に設けられる
ことを特徴とする（３）に記載の車両用電源供給システム。
（５）  検知された前記車両の故障個所、前記第１または前記第２の電源の破損状況、または前記第１または前記第２の電源線の破断状況に応じて、前記パワー半導体に対し前記第３の電源線の短絡または開放を切り替えるための指令値を生成する制御部をさらに有し、
前記パワー半導体は、前記制御部の前記指令値に従って前記第３の電源線の短絡または開放を切り替える
ことを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１つに記載の車両用電源供給システム。
【００２２】
上記（１）の車両用電源システムの構成によれば、車両が衝突されたとしても第１および第２の電源や電源線がともに破断または破損するリスクを低減させるとともにこれら電源系間で補完性を実現してシステムの電源冗長性を向上させることができ、また、使用する電線の削減やその配索の簡素化を図りシステムの軽量化やコスト削減を実現することができる。
上記（２）の車両用電源供給システムの構成によれば、大容量の電気であっても、第３の電源線を通じて他方の電源から迅速に電気を供給することができる。
上記（３）の車両用電源システムの構成によれば、各電気接続箱を通じてこれに接続される複数の補機や装置などに他方の電源から分配して電気を供給することができる。
上記（４）の車両用電源システムの構成によれば、例えば、補機が自動運転システムに関連性の高いシステム、電動パワーステアリングシステム、アンチロック・ブレーキ・システム、先進運動支援システムなどであった場合には、一方の電源からの電気供給が不能になっても他方の電源からそのまま電気が供給される。これにより、どのような破損や破断状況であっても自動運転システムが停止してしまうのを可能な限り回避することができる。
上記（５）の車両用電源システムの構成によれば、制御部が故障個所や破損または破断状況に応じてパワー半導体の短絡または開放を適切に切り替えるので、パワー半導体が不要に切り替わるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の車両用電源供給システムによれば、車両が衝突されたとしても第１および第２の電源やその電源線がともに破断または破損するリスクを低減させるとともにこれら電源系間で補完性を実現してシステムの電源冗長性を向上させることができる。また、使用する電線の削減やその配索の簡素化を図りシステムの軽量化やコスト削減を実現することができる。
【００２４】
以上、本発明について簡潔に説明した。さらに、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細はさらに明確化されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る車両用電源供給システムを説明する概略構成図である。
【図２】図２は、図１に示す制御部の動作を説明するフローチャート図である。
【図３】図３は、図１に示す区画Ａ１で電源線の破断が発生した様子を説明する模式図である。
【図４】図４は、図１に示す区画Ａ２で電源線の破断が発生した様子を説明する模式図である。
【図５】図５は、先行発明の車両用電源供給システムを説明する概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の車両用電源供給システムに関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
【００２７】
＜車両用電源供給システムの構成について＞
図１を参照して、本実施形態の車両用電源供給システム１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る車両用電源供給システム１を説明する概略構成図である。
なお、図１では、車両Ｖを車両前後方向でエンジンコンパートメント、フロア、リアの領域で３つの区画で分割し、さらに各領域において車両幅（左右）方向で２分割して計６分割の区画を設定して、システムの配置構成を説明する。すなわち、区画は合計６区画で設定されており、区画Ａ１はエンジコンパートメント左側区画、区画Ａ２はエンジンコンパートメント右側区画、区画Ａ３はフロア左側区画、区画Ａ４はフロア右側区画、そして区画Ａ５はリア左側区画、区画Ａ６はリア右側区画を指し示すものとする。
また、図１では、後述する順方向及び逆方向のパワーＭＯＳＦＥＴ１５，２５を模式的に表現して示しているが、後述する電子制御ユニット１７，２７からそれぞれオンオフ制御可能なように、これらパワーＭＯＳＦＥＴ１５，２５それぞれには所定の電圧を印加するための電気回路（不図示）も設けられる。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態の車両用電源供給システム１は、自動車などの車両Ｖ内に搭載されており、第１の電源系１０と第２の電源系２０の２系統により構成され、後述する補機Ｄ１，Ｄ２などに電力を供給する。第１および第２の電源系１０，２０は、互いに並行して車両の前後方向に沿って配置される。具体的には、第１の電源系１０は、車両の左側、すなわち区画Ａ１，Ａ３，Ａ５に配置される。第２の電源系２０は、車両の右側、すなわち区画Ａ２，Ａ４，Ａ６に配置される。
【００２９】
なお、補機のうち符合「Ｄ１」で指し示すものは、第１および第２の電源系１０，２０のいずれか一方からのみ電気供給されるものを意味する。補機Ｄ１には、走行システムに関する機器、例えばライト、メータ、エアコン、アラームなどが該当する。その一方で、符合「Ｄ２」で指し示すものは、第１および第２の電源系１０，２０の両方からも電気供給可能なものを意味する。補機Ｄ２には、駆動システムに関する補機、例えば自動運転システムに関連性の高いシステム、電動パワーステアリングシステム、アンチロック・ブレーキ・システム、先進運動支援システムなどを構成する装置や機器などが該当する。
【００３０】
第１の電源系１０は、オルタネータ（第１の電源）１１と、リレー回路１２と、第１、第２および第３の電気接続箱１３，１４，１９と、オルタネータ１１と第１および第２の電気接続箱１３，１４とをそれぞれ電気接続する第１および第２の電源線｛第１の電源系（第１）の電源線｝Ｗ１１，Ｗ１２と、第２および第３の電気接続箱１４，１９とを電気接続する第３の電源線｛第１の電源系（第１）の電源線｝Ｗ１３と、を含んで構成される。
【００３１】
第１の電源系１０のオルタネータ１１は、区画Ａ１内に配置されており、図示しないエンジンにより回動駆動されて発電し電気を供給する。また、オルタネータ１１は、図示しないＤＣ／ＤＣコンバータが内装または外装され電気接続される。オルタネータ１１の電気は、ＤＣ／ＤＣコンバータにより所望の電圧値に変換されて車両内に供給される。
なお、オルタネータ１１は、主電源として用いられ、第２の電源系２０にも電気供給する。
【００３２】
第１の電源系１０の第１の電気接続箱１３は、区画Ａ１に配置され、リレー回路１２および第１の電源線Ｗ１１を介してオルタネータ１１に接続され、オルタネータ１１から直接的に電気供給される。また、第１の電気接続箱１３には補機Ｄ１が接続され、第１の電気接続箱１３は補機Ｄ１に電気を供給する。
【００３３】
第１の電源系１０の第２の電気接続箱１４は、区画Ａ３に配置され、リレー回路１２および第２の電源線Ｗ１２を介してオルタネータ１１に接続され、オルタネータ１１から直接的に電気供給される。また、第２の電気接続箱１４には補機Ｄ１および補機Ｄ２が接続され、第２の電気接続箱１４は補機Ｄ１および補機Ｄ２の両方に電気を供給する。
なお、当該補機Ｄ２は、後述する第２の電源系２０の第２の電気接続箱２４にも電気接続され、第２の電源系２０からも電気供給可能に設けられる。
【００３４】
また、当該第２の電気接続箱１４は、パワー半導体の一部を構成する順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５と、電源制御装置（制御部）１６と、電子制御ユニット（制御部）１７と、リレー回路１８と、を有する。
なお、リレー回路１８は、当該第２の電気接続箱１４に内装されており、第３の電源線Ｗ１３の一端側（図１中、上端側）に接続される。また、電源制御装置１６は、受電する電気を各装置や補機Ｄ１，Ｄ２などに対し所定量で分配供給するための制御装置である。
【００３５】
順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５は、ダイオード素子を含み、大容量の電力にも対応可能であり、またスイッチング速度も速いものである。また、後述する第２の電源系２０の逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５と合わせて、電気の短絡または開放を行う１つの電気スイッチとして機能する。すなわち、順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５および逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５を用いて、両方をオフにすれば開放して第１の電源系１０と第２の電源系２０の間で電気が遮断され、他方両方をオンにすれば短絡して第１の電源系１０と第２の電源系２０の間で電気を通電させることが可能となる。
【００３６】
電子制御ユニット１７には、車両内に搭載される図示しないセンサからの各種検知信号が入力される。当該センサの一部には、オルタネータ１１や後述する鉛バッテリ２１などの破損状況、電源線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３の破断状況、これら故障箇所などを監視するものが含まれる。電子制御ユニット１７は、センサが検知する電源１１，２１の破損状況、電源線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３の破断状況または故障個所に応じてパワー半導体（順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５、逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５）に対し短絡または開放させるか否かの指令値を生成する。
なお、この指令値の生成機能が実装される装置は、センサの検知信号に応じて判定可能な演算装置であれば電子制御ユニット１７に限定されない。例えば、電源制御装置１６に設けても良く、または後述する第２の電源系２０の電子制御ユニット２７に一元的に設けたり、あるいはその他マイコンを新設したりして実現してもよい。
【００３７】
第１の電源系１０の第３の電気接続箱１９は、区画Ａ５に配置され、第３の電源線Ｗ１３を介して第２の電気接続箱１４に接続される。そして、当該第３の電気接続箱１９は、第２の電気接続箱１４によって電気が中継され、オルタネータ１１から電気供給される。また、第３の電気接続箱１９には補機Ｄ１および補機Ｄ２が接続され、第３の電気接続箱１９は補機Ｄ１および補機Ｄ２の両方に電気を供給する。
なお、当該補機Ｄ２は、同様に、後述する第２の電源系２０の第３の電気接続箱２９にも電気接続され、第２の電源系２０からも電気供給可能に設けられる。
【００３８】
このように第１の電源系１０では、第１〜第３の電源線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３が設けられており、オルタネータ１１に接続され、車両Ｖの幅方向で左側、すなわち区画Ａ１，Ａ３，Ａ５に配置される。そして、第１〜第３の電源線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３は、オルタネータ１１からの電気を第１〜第３の電気接続箱１３，１４，１９それぞれに伝送する。
【００３９】
次に第２の電源系２０について説明する。
第２の電源系２０は、第１の電源系１０と同様に、鉛バッテリ（第２の電源）２１と、リレー回路２２と、第１、第２および第３の電気接続箱２３，２４，２９と、鉛バッテリ２１と第１および第２の電気接続箱２３，２４とをそれぞれ電気接続する第１および第２の電源線｛第２の電源系（第２）の電源線｝Ｗ２１，Ｗ２２と、第２および第３の電気接続箱２４、２９とを電気接続する第３の電源線｛第２の電源系（第２）の電源線｝Ｗ２３と、を含んで構成される。
【００４０】
鉛バッテリ２１は、区画Ａ２内に配置されており、接地して設けられる。また、鉛バッテリ２１は、バッテリ容量が低下しないように、オルタネータ１１などの発電機により充電される。
なお、本実施形態では、第２の電源として鉛バッテリ２１を用いるが、これに限定されない。電源の機能を有するものであれば、発電機や、リチウムイオンバッテリなどの蓄電池などを適宜用いることが可能である。また、鉛バッテリ２１は通常では電気供給しないが、異常発生時には電気供給可能なように切り替えられる。
【００４１】
第２の電源系２０の第１の電気接続箱２３は、区画Ａ２に配置され、リレー回路２２および第１の電源線Ｗ２１を介して鉛バッテリ２１に接続され、鉛バッテリ２１から直接的に電気供給される。また、第１の電源系１０の第１の電気接続箱１３と同様に、当該第１の電気接続箱２３には補機Ｄ１が接続される。
【００４２】
第２の電源系２０の第２の電気接続箱２４は、区画Ａ４に配置され、リレー回路２２および第２の電源線Ｗ２２を介して鉛バッテリ２１に接続され、鉛バッテリ２１から直接的に電気供給される。また、当該第２の電気接続箱２４には補機Ｄ１および補機Ｄ２の両方が接続される。
【００４３】
また、当該第２の電気接続箱２４は、第１の電源系１０と同様に、パワー半導体の一部を構成する逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５と、電源制御装置（制御部）２６と、電子制御ユニット（制御部）２７と、リレー回路２８と、を有する。
なお、当該電源制御装置２６、電子制御ユニット２７およびリレー回路２８は、第１の電源系１０のものと同様な機能を有する。
【００４４】
逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５は、前述したように、第１の電源系１０の順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５と合わせて電気スイッチとして機能し、第１または第２の電源系１０，２０の電子制御ユニット１７，２７の指令値に従って後述する連絡電源線（第３の電源線）Ｗ３全体の短絡または開放を切り替えることが可能である。
なお、初期の状態、すなわち電子制御ユニット１７，２７が電源１１，２１の破損などを検知していない正常の状態では、パワー半導体（順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５、逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５）は何れもオン（ＯＮ）に設定されており短絡している。また、この初期の状態では、主にオルタネータ１１で発電された電気が第１および第２の電源系１０，２０の両方に供給され、オルタネータ１１による供給によって賄えない場合に鉛バッテリ２１から電気供給される。
【００４５】
また、これらパワーＭＯＳＦＥＴ１５，２５の間には、連絡電源線Ｗ３が配設される。換言すれば、連絡電源線Ｗ３は、電気回路的にはその一端で第１の電源系１０の電源線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３に接続され、その他端で第２の電源系２０の電源線Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３に接続される。そして、順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５と逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５とによって構成されるパワー半導体が、電気スイッチ回路として連絡電源線Ｗ３の間に介挿して設けられ、その電源線Ｗ３の短絡または開放を切り替える。
【００４６】
第２の電源系２０の第３の電気接続箱２９は、区画Ａ６に配置され、第３の電源線Ｗ２３を介して第２の電気接続箱２４に接続される。そして、当該第３の電気接続箱２９は、第２の電気接続箱２４によって電気が中継され、鉛バッテリ２１から電気供給される。また、第２の電気接続箱２９には補機Ｄ１および補機Ｄ２が接続される。
【００４７】
＜車両用電源供給システムの動作について＞
次に図２を参照して、本実施形態の車両用電源供給システム１の動作について説明する。図２は、図１に示す電子制御ユニット（制御部）１７，２７の動作を説明するフローチャート図である。
【００４８】
図２に示すように、ステップＳ１では、電子制御ユニット１７，２７は、車内に搭載されるセンサや他の制御装置または補機Ｄ１，Ｄ２などからの検知信号を受信する。そして、電子制御ユニット１７，２７は、この検知信号のうち電源１１，２１の破損、または電源線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３の破断、そして故障個所などの検知信号が受信された否かを判定する。電子制御ユニット１７，２７は、この判定の結果、故障の検知信号を受信した（ＹＥＳ）と判定すれば、ステップＳ２に進む。その一方で、電子制御ユニット１７，２７は、故障の検知信号を受信しない（ＮＯ）と判定すれば、最初のステップ（ＳＴＡＲＴ）に戻る。
【００４９】
ステップＳ２では、電子制御ユニット１７，２７は、故障の検知信号に基づいて、順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５および逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５オフにして開放に切り替えるか否かを判定する。この判定の結果、電子制御ユニット１７，２７は、切り替えるべき（ＹＥＳ）と判定すれば、ステップＳ３に進む。その一方で、電子制御ユニット１７，２７は、切り替える必要がない（ＮＯ）と判定すれば、最初のステップ（ＳＴＡＲＴ）に戻る。
【００５０】
ステップＳ３では、電子制御ユニット１７，２７は、順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５および逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５に対し連絡電源線Ｗ３を開放するための指示値を生成する。そして、当該指令値に従って、順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５および逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５はオフにされ開放される。その結果、第１の電源系１０と第２の電源系２０の間で電気が遮断される。
【００５１】
このように、一方の電源１１，２１または電源線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３が破損したり破断したりして機能しなくなった場合、ステップＳ１〜Ｓ３までの一連のステップが実行されることで、順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５および逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５が開放に切り替えられて、第１の電源系１０と第２の電源系２０の間で電気が遮断される。この場合であっても、駆動システムに関する補機、例えば自動運転システムに関連性の高いシステム、電動パワーステアリングシステム、アンチロック・ブレーキ・システム、先進運動支援システムなどを構成する装置や機器などの補機Ｄ２には、一方の電源１１，２１からの電気供給が不能になっても他方の電源１１，２１から電気が供給される。これにより、どのような破損や破断状況であっても自動運転システムが停止してしまうのを可能な限り回避することができる。
【００５２】
＜パワー半導体による電気の補完の状況について＞
さらに図３および図４を参照して、一方の電源系１０，２０の電源線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３が破断した場合、どのように電気が供給されるかについて説明する。図３は、図１に示す区画Ａ１で電源線Ｗ１１，Ｗ１２の破断が発生した様子を説明する模式図である。図４は、図１に示す区画Ａ２で電源線Ｗ２１，Ｗ２２の破断が発生した様子を説明する模式図である。
【００５３】
図３に示すように、本ケースでは第１の電源系１０の第１および第２の電源線Ｗ１１，Ｗ１２で破断が発生している。この場合には、オルタネータ１１からの電気が供給されず、そのままの状態では第１の電源系１０に電気接続される補機Ｄ１，Ｄ２が停止してしまう可能性がある。また、これら電源線Ｗ１１，Ｗ１２の破損に伴って異常電流が発生する可能性がある。
【００５４】
そこで、電子制御ユニット１７，２７は、センサによって検知されたこの電源線Ｗ１１，Ｗ１２の破断の状況に応じて、順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５および逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５を開放に切り替えるための指令値（オフ）を生成する。そして、当該指令値に従って、順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５および逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５がオフにされ、連絡電源線Ｗ３が開放状態に切り替えられる。
【００５５】
これにより、第１の電源系１０においてオルタネータ１１からの電源供給が不能になっても、第２の電源系２０には鉛バッテリ２１からの電源供給が維持される。言い換えれば、駆動システムに関する補機、例えば自動運転システムに関連性の高いシステム、電動パワーステアリングシステム、アンチロック・ブレーキ・システム、先進運動支援システムなどを構成する装置や機器などの補機Ｄ２には、電源１１からの電気供給が不能になっても電源２１から電気が供給される。これにより、どのような破損や破断状況であっても自動運転システムが停止してしまうのを可能な限り回避することができる。
【００５６】
次に図３とは別のケースについて説明する。
図４に示すように、本ケースでは、第２の電源系２０の第１および第２の電源線Ｗ２１，Ｗ２２で破断が発生している。この場合には、電源線Ｗ２１，Ｗ２２の破損に伴って異常電流が発生する可能性がある。
【００５７】
そこで、電子制御ユニット１７，２７は、センサによって検知されたこの電源線Ｗ２１，Ｗ２２の破断の状況に応じて、順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５および逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５を開放に切り替えるための指令値（オフ）を生成する。そして、当該指令値に従って、順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５および逆方向パワーＭＯＳＦＥＴがオフにされ、連絡電源線Ｗ３が開放状態に切り替えられる。
【００５８】
これにより、第２の電源系２０において鉛バッテリ２１からの電源供給が不能になっても、第１の電源系１０にはオルタネータ１１からの電源供給が維持される。言い換えれば、駆動システムに関する補機、例えば自動運転システムに関連性の高いシステム、電動パワーステアリングシステム、アンチロック・ブレーキ・システム、先進運動支援システムなどを構成する装置や機器などの補機Ｄ２には、電源２１からの電気供給が不能になっても電源１１から電気が継続して供給される。これにより、どのような破損や破断状況であっても自動運転システムが停止してしまうのを可能な限り回避することができる。
【００５９】
＜本実施形態の車両用電源供給システムの利点について＞
本実施形態の車両用電源供給システム１によれば、車両Ｖに搭載されるオルタネータ（第１の電源）１１と、オルタネータ１１に接続され、車両Ｖの区画Ａ１，Ａ３，Ａ５（幅方向または前後方向の一側）に配置された第１の電源系１０の電源線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３（第１の電源線）と、車両Ｖに搭載される鉛バッテリ（第１の電源とは別の第２の電源）２１と、鉛バッテリ２１に接続され、車両ＶのＡ２，Ａ４，Ａ６（幅方向または前後方向の他側）に配置された第２の電源系２０の電源線Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３（第２の電源線）と、一端が第１の電源系１０の電源線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３に接続され、他端が第２の電源系２０の電源線Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３に接続された連絡電源線（第３の電源線）Ｗ３と、連絡電源線Ｗ３の短絡または開放を切り替えるパワー半導体（順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５、逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５）と、を備える。このため、車両Ｖが衝突されたとしてもオルタネータ１１および鉛バッテリ２１、またはその電源線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３がともに破断または破損するリスクを低減させるとともにこれら電源系１０，２０間で補完性を実現してシステムの電源冗長性を向上させることができる。また、使用する電線の削減やその配索の簡素化を図りシステムの軽量化やコスト削減を実現することができる。
【００６０】
特に、本実施形態の車両用電源供給システム１によれば、第１および第２の電源系１０，２０の電源線（第１および第２の電源線）Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３は車両Ｖの幅方向に離間して配置される。このため、車両Ｖが前後左右いずれの箇所で衝突したとしても、オルタネータ１１、鉛バッテリ２１、またはその電源線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３が全部同時に破断したり破損したりすることを防ぐことができる。この結果、駆動システムに関する補機、例えば自動運転システムに関連性の高いシステム、電動パワーステアリングシステム、アンチロック・ブレーキ・システム、先進運動支援システムなどを構成する装置や機器などの補機Ｄ２には、電源１１、２１の一方からの電気供給が不能になっても電源１１、２１の他方から電気が供給される。これにより、どのような破損や破断状況であっても自動運転システムが停止してしまうのを可能な限り回避することができる。こうして、駆動システムに関する補機へ電気が供給されず全機能が停止するリスクを低減することができる。
【００６１】
また、本実施形態の車両用電源供給システム１によれば、パワー半導体は、順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５と、逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５と、によって構成され、連絡電源線（第３の電源線）Ｗ３の一端側に、順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５および逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５の一方が設けられ、連絡電源線Ｗ３の他端側に、順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５および逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５の他方が設けられる。このため、大容量の電気が連絡電源線Ｗ３に供給される場合であっても、連絡電源線Ｗ３への電気供給の切り替えを行うことができる。
【００６２】
また、本実施形態の車両用電源供給システム１によれば、オルタネータ（第１の電源）１１に電気接続され、順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５および逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５の一方が設けられる第１の電源系１０の第２の電気接続箱（第１の電気接続箱）１４と、鉛バッテリ（第２の電源）２１に電気接続され、順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５および逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５の他方が設けられる第２の電源系２０の第２の電気接続箱（第２の電気接続箱）２４と、をさらに備える。このため、各電気接続箱１４，２４を通じてこれに接続される複数の補機Ｄ１，Ｄ２や装置などに他方の電源から分配して電気を供給することができる。
【００６３】
また、本実施形態の車両用電源供給システム１によれば、車両Ｖに搭載される複数の補機Ｄ１，Ｄ２に対し電気を供給しており、複数の補機Ｄ１，Ｄ２のうち少なくとも一部の補機Ｄ２は、第１および第２の電源系１０，２０の電気接続箱（第１および第２の電気接続箱）１３，１４，１９，２３，２４，２９の両方から電気供給可能に設けられる。このため、例えば、補機Ｄ２が自動運転システムに関連性の高いシステム、電動パワーステアリングシステム、アンチロック・ブレーキ・システム、先進運動支援システムなどであった場合には、一方の電源１１，２１からの電気供給が不能になっても他方の電源１１，２１からそのまま電気が供給される。これにより、どのような破損や破断状況であっても自動運転システムが停止してしまうのを可能な限り回避することができる。
【００６４】
また、本実施形態の車両用電源供給システム１によれば、検知された車両Ｖの故障個所、オルタネータ１１または鉛バッテリ２１（第１または第２の電源）の破損状況、または第１または第２の電源系１０，２０の電源線（第１または第２の電源線）Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３の破断状況に応じて、パワー半導体（順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５、逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５）に対し連絡電源線（第３の電源線）Ｗ３の短絡または開放を切り替えるための指示値を生成する電子制御ユニット（制御部）１７，２７をさらに有し、パワー半導体は、電子制御ユニット１７，２７の指令値に従って連絡電源線Ｗ３の短絡または開放を切り替える。このため、電子制御ユニット１７，２７が故障個所や破損または破断状況に応じてパワー半導体の短絡または開放を適切に切り替えるので、パワー半導体が不要に切り替わるのを抑制することができる。
【００６５】
すなわち、このような構成により、車両衝突に伴って一方の電源１１，２１またはその電源線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３が機能しなくなっても、残存する他方の電源１１，２１および電源線Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３によってシステム全体として機能を継続させることができる。すなわち、電源系１０，２０間で補完性を実現してシステムの電源冗長性を向上させることができる。また、車両Ｖに搭載される電気接続箱１３，１４，１９全部に各電源１１，２１から電源線をそれぞれ直接に延ばして電気接続する必要がなくなるので、電源線の一部を省略し、またその配索を簡素化して、システムの軽量化およびコスト削減を図ることができる。
【００６６】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこれら実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良などが可能である。 
【００６７】
ここで、上述した本発明に係る車両用電源供給システムの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［５］に簡潔に纏めて列記する。
［１］車両（Ｖ）に搭載される第１の電源（オルタネータ、１１）と、
前記第１の電源（オルタネータ、１１）に接続され、前記車両（Ｖ）の幅方向または前後方向の一側に配置された第１の電源線（第１の電源系１０の電源線、Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３）と、
前記車両（Ｖ）に搭載される前記第１の電源（オルタネータ、１１）とは別の第２の電源（鉛バッテリ、２１）と、
前記第２の電源（鉛バッテリ、２１）に接続され、前記車両（Ｖ）の幅方向または前後方向の他側に配置された第２の電源線（第２の電源系２０の電源線、Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３）と
一端が前記第１の電源線（第１の電源系１０の電源線、Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３）に接続され、他端が前記第２の電源線（第２の電源系２０の電源線、Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３）に接続された第３の電源線（連絡電源線、Ｗ３）と、
前記第３の電源線（連絡電源線、Ｗ３）の短絡または開放を切り替えるパワー半導体（順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５、逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５）と、
を備える
ことを特徴とする車両用電源供給システム（１）。
［２］前記パワー半導体（順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５、逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５）は、順方向パワーＭＯＳＦＥＴ（１５）と、逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ（２５）と、によって構成され、
前記第３の電源線（連絡電源線、Ｗ３）の一端側に、前記順方向パワーＭＯＳＦＥＴ（１５）および前記逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ（２５）の一方が設けられ、
前記第３の電源線（連絡電源線、Ｗ３）の他端側に、前記順方向パワーＭＯＳＦＥＴ（１５）および前記逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ（２５）の他方が設けられる
ことを特徴とする［１］に記載の車両用電源供給システム（１）。
［３］前記第１の電源（オルタネータ、１１）に電気接続され、前記順方向パワーＭＯＳＦＥＴ（１５）および前記逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ（２５）の一方が設けられる第１の電気接続箱（第１の電源系１０の第２の電気接続箱、１４）と、
前記第２の電源（鉛バッテリ、２１）に電気接続され、前記順方向パワーＭＯＳＦＥＴ（１５）および前記逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ（２５）の他方が設けられる第２の電気接続箱（第２の電源系２０の第２の電気接続箱、２４）と、
をさらに備える
ことを特徴とする［２］に記載の車両用電源供給システム（１）。
［４］車両（Ｖ）に搭載される複数の補機（Ｄ１，Ｄ２）に対し電気を供給しており、
前記複数の補機（Ｄ１，Ｄ２）のうち少なくとも一部（Ｄ２）は、前記第１および前記第２の電気接続箱（第１の電源系１０の第２の電気接続箱、１４：第２の電源系２０の第２の電気接続箱、２４）の両方から電気供給可能に設けられる
ことを特徴とする［３］に記載の車両用電源供給システム（１）。
［５］検知された前記車両（Ｖ）の故障個所、前記第１または前記第２の電源（オルタネータ、１１：鉛バッテリ、２１）の破損状況、または前記第１または前記第２の電源線（第１の電源系１０の電源線、Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ１３：第２の電源系２０の電源線、Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗ２３）の破断状況に応じて、前記パワー半導体（順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５、逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５）に対し前記第３の電源線（連絡電源線、Ｗ３）の短絡または開放を切り替えるための指令値を生成する制御部（電子制御ユニット、１７，２７）をさらに有し、
前記パワー半導体（順方向パワーＭＯＳＦＥＴ１５、逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ２５）は、前記制御部（電子制御ユニット、１７，２７）の前記指令値に従って前記第３の電源線（連絡電源線、Ｗ３）の短絡または開放を切り替える
ことを特徴とする［１］〜［４］のいずれか１つに記載の車両用電源供給システム（１）。
【符号の説明】
【００６８】
１      車両用電源供給システム
１０    第１の電源系
１１    オルタネータ（第１の電源）
１２    リレー回路
１３    第１の電気接続箱
１４    第２の電気接続箱（第１の電気接続箱）
１５    順方向パワーＭＯＳＦＥＴ
１６    電源制御装置
１７    電子制御ユニット（制御部）
１８    リレー回路
１９    第３の電気接続箱
２０    第２の電源系
２１    鉛バッテリ（第２の電源）
２２    リレー回路
２３    第１の電気接続箱
２４    第２の電気接続箱（第２の電気接続箱）
２５    逆方向パワーＭＯＳＦＥＴ
２６    電源制御装置
２７    電子制御ユニット（制御部）
２８    リレー回路
２９    第３の電気接続箱
５      車両用電源供給システム
５１    オルタネータ
５２    鉛バッテリ
５３    第１の電気接続箱
５４    第２の電気接続箱
５５    第３の電気接続箱
５６    第４の電気接続箱
５７    第５の電気接続箱
５８    第６の電気接続箱
５９    リレー回路
６０    リチウムイオンバッテリ
６１    ＤＣ／ＤＣコンバータ
６２    電気配電箱
Ｖ      車両
Ａ１    区画（エンジコンパートメント左側区画）
Ａ２    区画（エンジンコンパートメント右側区画）
Ａ３    区画（フロア左側区画）
Ａ４    区画（フロア右側区画）
Ａ５    区画（リア左側区画）
Ａ６    区画（リア右側区画）
Ｗ      電源線
Ｗ１１  第１の電源線（第１の電源線）
Ｗ１２  第２の電源線（第１の電源線）
Ｗ１３  第３の電源線（第１の電源線）
Ｗ２１  第１の電源線（第２の電源線）
Ｗ２２  第２の電源線（第２の電源線）
Ｗ２３  第３の電源線（第２の電源線）
Ｗ３    連絡電源線（第３の電源線）
Ｄ１    補機
Ｄ２    補機
【図１】
2019156178.tif 000003
【図２】
2019156178.tif 000004
【図３】
2019156178.tif 000005
【図４】
2019156178.tif 000006
【図５】
2019156178.tif 000007