特許 6856514 電力供給システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6856514

(24)【登録日】2021年3月22日

(45)【発行日】2021年4月7日

(54)【発明の名称】電力供給システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 13/00 20060101AFI20210329BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20210329BHJP

   H02J 1/00 20060101ALI20210329BHJP

   H04B 3/54 20060101ALI20210329BHJP

【ＦＩ】

   H02J13/00 F

   B60R16/02 645Z

   H02J1/00

   H04B3/54

【請求項の数】3

【全頁数】65

(21)【出願番号】特願2017-231249(P2017-231249)

(22)【出願日】2017年11月30日

(65)【公開番号】特開2018-161035(P2018-161035A)

(43)【公開日】2018年10月11日

【審査請求日】2019年2月19日

(31)【優先権主張番号】特願2017-56002(P2017-56002)

(32)【優先日】2017年3月22日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006895

【氏名又は名称】矢崎総業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷川 純也

(72)【発明者】

【氏名】漆畑 卓朗

(72)【発明者】

【氏名】金森 勝美

(72)【発明者】

【氏名】牛谷 弘一

(72)【発明者】

【氏名】前▲崎▼ 大輔

【審査官】 杉田 恵一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−２４７９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１３８８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２９０４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１４２６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１９４４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３５７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０３９５２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０６５０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１７７５６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５３２３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１７−５０８４３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１９３２６８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／００５９５３２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０１７３９０５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１１／０３０５５８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１２／０８１３１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１４／０７７１９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１４／１８９０５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１５／１０９１９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１５／１６３３１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 Hisayoshi Sugiyama，Packet Switched Power Network with Decentralized Control Based on Synchronized QoS Routing，ICTA 2012，米国，２０１２年１１月１３日，pp.147-152

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｑ １／３４

Ｂ６０Ｒ １６／０２

Ｇ０６Ｆ １／２６

Ｈ０２Ｊ １／００

Ｈ０２Ｊ １３／００

Ｈ０４Ｂ ３／５４

Ｈ０４Ｌ １２／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１つ以上の電力供給源から供給される電力に基づいて電力パケットを生成する電力パケット生成部と、
前記電力パケット生成部が生成した前記電力パケットを伝送路を介して受け取り、当該電力パケットの電力を下流側の１つ以上の負荷に供給する電力パケットルータと、
前記電力パケットルータが必要とする電力に応じた配電要求を前記電力パケットルータから送出する電力要求送出部と、
送出された前記配電要求に応じた前記電力パケットを前記電力パケット生成部から前記電力パケットルータに与える電力供給制御部と、を備え、
前記電力パケットルータは、受け取った電力パケットの電力を蓄電する蓄電部を有し、
前記電力要求送出部は、前記蓄電部の蓄電量が所定の閾値を下回った場合に、前記配電要求を送出し、
前記電力供給制御部は、前記配電要求により要求された電力量と、前記電力供給源が供給可能な電力量との比較に基づいて電力供給の可否を判定し、
前記電力パケット生成部は、前記電力供給源としての電圧の異なる複数の車両用バッテリから供給される電力に基づいて前記電力パケットを順次生成し、前記電力パケット毎に、電力の供給元となった前記車両用バッテリの電圧に応じて、前記電力パケットのペイロードの時間長を、前記電力パケットの一個あたりの電力量が一定となるように調整し、
前記電力パケットルータは、複数の前記車両用バッテリにそれぞれ対応する複数の蓄電部を有し、前記電力パケット生成部から受け取った前記電力パケット毎に、前記電力パケットのペイロードの時間長に基づいて電力の供給元である前記車両用バッテリを識別し、識別された前記車両用バッテリに対応する前記蓄電部のみに、前記電力パケットの電力を蓄電する、
ことを特徴とする電力供給システム。

【請求項2】

前記電力供給システムは、車両に搭載され、
前記電力供給源は、前記車両の外部あるいは発電装置からの電力を蓄電するバッテリであり、
前記電力供給制御部は、前記バッテリへの蓄電が行われている場合には、要求された電力量と給電可能な電力量とを比較した結果に応じて前記電力パケット生成部に電力パケットを生成させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。

【請求項3】

前記電力パケット生成部は、複数の前記電力供給源から電力が供給され、
前記電力パケットルータは、複数の前記電力供給源と少なくとも同じ数の前記蓄電部を有する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力供給システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両上などで電力供給を行うために利用可能な電力供給システムに関する。

【背景技術】

【0002】

一般的に、車両上においては、主電源である車載バッテリやオルタネータ（発電機）と、車両上の様々な箇所に配置されている様々な種類の電装品との間が、電線の集合体であるワイヤハーネスを経由してそれぞれ接続されている。したがって、車載バッテリが蓄積している電力を様々な電装品に電源電力として供給することができる。また、車両が駐車しているときであっても、例えばセキュリティ装置のような電装品は電源電力を必要とする。したがって、電力供給経路をヒューズやリレーなどを用いて特別に遮断しない限り、駐車中であっても車載バッテリの電力が流出する。

【0003】

そして、駐車中に車載バッテリが蓄積している電力が枯渇するとエンジン始動ができなくなる。これを防止するための技術が、例えば特許文献１に示されている。特許文献１においては、イグニッションオフが検知されてからの消費電流の積算値を所定の上限値と比較して上限値を超える場合には電装品の動作を停止させることを示している。

【0004】

一方、電力をパケット化して送配電するための技術が、例えば特許文献２に示されている。特許文献２は、受信した電力パケットの電力を蓄える複数の蓄電部と、受信した電力パケットを前記複数の蓄電部に振り分けるスイッチ部と、前記複数の蓄電部が蓄電した電力に基づいて電力パケットを生成する出力部とを有する電力ルータを示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−２２６９０９号公報

【特許文献2】国際公開第２０１４／０７７１９１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

車両においては、上記のように駐車中に車載バッテリから電装品に流れる比較的小さい電流（暗電流）の影響により、長時間に亘って駐車していると車載バッテリの電力が枯渇する可能性がある。また、特許文献１の技術を利用すればこのような問題を回避できる可能性もある。しかし、車載バッテリの電力が枯渇するまでに許容できる電流容量が、車種の違いや使用年数の違いなどの影響で大きく変動するので、消費電流の積算値と比較する上限値を適切に定めることが非常に難しい。

【0007】

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、車載バッテリ等の電力が無駄に放出されるのを避けることができる電力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】

【0008】

前述した目的を達成するために、本発明に係る電力供給システムは、下記（１）〜（３）を特徴としている。
（１） １つ以上の電力供給源から供給される電力に基づいて電力パケットを生成する電力パケット生成部と、
前記電力パケット生成部が生成した前記電力パケットを伝送路を介して受け取り、当該電力パケットの電力を下流側の１つ以上の負荷に供給する電力パケットルータと、
前記電力パケットルータが必要とする電力に応じた配電要求を前記電力パケットルータから送出する電力要求送出部と、
送出された前記配電要求に応じた前記電力パケットを前記電力パケット生成部から前記電力パケットルータに与える電力供給制御部と、を備え、
前記電力パケットルータは、受け取った電力パケットの電力を蓄電する蓄電部を有し、
前記電力要求送出部は、前記蓄電部の蓄電量が所定の閾値を下回った場合に、前記配電要求を送出し、
前記電力供給制御部は、前記配電要求により要求された電力量と、前記電力供給源が供給可能な電力量との比較に基づいて電力供給の可否を判定し、
前記電力パケット生成部は、前記電力供給源としての電圧の異なる複数の車両用バッテリから供給される電力に基づいて前記電力パケットを順次生成し、前記電力パケット毎に、電力の供給元となった前記車両用バッテリの電圧に応じて、前記電力パケットのペイロードの時間長を、前記電力パケットの一個あたりの電力量が一定となるように調整し、
前記電力パケットルータは、複数の前記車両用バッテリにそれぞれ対応する複数の蓄電部を有し、前記電力パケット生成部から受け取った前記電力パケット毎に、前記電力パケットのペイロードの時間長に基づいて電力の供給元である前記車両用バッテリを識別し、識別された前記車両用バッテリに対応する前記蓄電部のみに、前記電力パケットの電力を蓄電する、
ことを特徴とする電力供給システム。

【0009】

上記（１）の構成の電力供給システムによれば、電力要求送出部は、電力パケットルータが必要とする電力のみを電力供給制御部に対し要求し、電力供給制御部は、要求された電力量と給電可能な電力量とを比較した結果に応じて電力パケット生成部に電力パケットを生成させることができる。したがって、電力供給源から負荷に対し供給可能以上の電力が供給され続け、例えば電力供給源にバッテリ上がりなどの問題が生じることを防止できる。

【0010】

（２） 前記電力供給システムは、車両に搭載され、
前記電力供給源は、前記車両の外部あるいは発電装置からの電力を蓄電するバッテリであり、
前記電力供給制御部は、前記バッテリへの蓄電が行われている場合には、要求された電力量と給電可能な電力量とを比較した結果に応じて前記電力パケット生成部に電力パケットを生成させる、
ことを特徴とする上記（１）に記載の電力供給システム。

【0011】

上記（２）の構成の電力供給システムによれば、電力供給源の蓄電量が増加している状態、例えばエンジンＯＮの状態や、電気自動車あるいはプラグインハイブリッド車両における充電中の状態においては、負荷に対する電力供給に伴い電力供給源に蓄電されている電力量が不足する可能性が低いため、電力パケットルータに対し要求された電力を供給することができる。

【0012】

（３） 前記電力パケット生成部は、複数の前記電力供給源から電力が供給され、
前記電力パケットルータは、複数の前記電力供給源と少なくとも同じ数の前記蓄電部を有する、
ことを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の電力供給システム。

【0013】

上記（３）の構成の電力供給システムによれば、電力パケットルータは、電力供給源と少なくとも同数の蓄電部を有するので、例えばそれぞれの蓄電部に各電力供給源を対応付け、それぞれの蓄電部に蓄電される電力の供給源を特定の電力供給源のみにすることができる。したがって、ある電力供給源の電力を特定の負荷に供給する場合に電力の管理が容易になる。

【発明の効果】

【0014】

本発明の電力供給システムによれば、車両の駐車中などの状況において車載バッテリ等の電力が枯渇するのを防止することが容易である。つまり、電力供給制御部は、電力パケットルータから送出された送電要求に応じた量の電力パケットだけを電力パケット生成部から電力パケットルータに与えるので暗電流のような無駄が生じるのを防止できる。したがって、車両が長時間駐車しているような状態であっても、電力パケットルータが送電要求を停止することにより、電力パケット生成部が生成する電力パケットがゼロになり、車載バッテリ等の電力が無駄に放出されるのを避けることができる。

【0015】

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、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、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、本発明の実施形態における電力供給システムの構成例−１を示すブロック図である。

【図2】図２（ａ）および図２（ｂ）は、それぞれ電力パケットミキサおよび電力パケットルータの動作例を示すフローチャートである。

【図3】図３は、本発明の実施形態における電力供給システムの構成例−２を示すブロック図である。

【図4】図４は、電力パケットの構成例を示す模式図である。

【図5】図５は、電力パケットミキサの構成例を示すブロック図である。

【図6】図６は、電力パケットミキサの動作例を示すフローチャートである。

【図7】図７は、電力パケットルータの構成例を示すブロック図である。

【図8】図８は、電力パケットルータの動作例を示すフローチャートである。

【図9】図９は、配電管理ＥＣＵの構成例を示すブロック図である。

【図10】図１０は、配電管理ＥＣＵの動作例を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、本発明の実施形態における電力供給システムの構成例−３を示すブロック図である。

【図12】図１２は、電力パケットの構成例を示す模式図である。

【図13】図１３は、電力パケットルータの構成例を示すブロック図である。

【図14】図１４は、配電管理ＥＣＵの動作例を示すフローチャートである。

【図15】図１５は、本発明の実施形態における電力供給システムの構成例−４を示すブロック図である。

【図16】図１６は、電力パケットの構成例を示す模式図である。

【図17】図１７は、電力供給システムの各部の動作手順の例を示すシーケンス図である。

【図18】図１８は、本発明の実施形態における電力供給システムの構成例−５を示すブロック図である。

【図19】図１９（ａ）および図１９（ｂ）は、本発明の実施形態における電力供給システムの構成例−６および構成例−７を示すブロック図である。

【図20】図２０は、本発明の実施形態における電力供給システムの構成例−８を示すブロック図である。

【図21】図２１は、本発明の実施形態における電力供給システムの構成例−９を示すブロック図である。

【図22】図２２は、本発明の実施形態における電力供給システムの構成例−１０を示すブロック図である。

【図23】図２３（ａ）は本発明の実施形態における電力供給システムの構成例−１１を示すブロック図、図２３（ｂ）および図２３（ｃ）は、互いに異なる動作において各部の伝送路に出力される電力パケットの変化例を示すタイムチャートである。

【図24】図２４は、本発明の実施形態における電力供給システムの構成例−１２を示すブロック図である。

【図25】図２５は、本発明の実施形態における電力供給システムの構成例−１３を示すブロック図である。

【図26】図２６は、本発明の実施形態における電力供給システムの構成例−１４を示すブロック図である。

【図27】図２７は、一般的なランプ制御回路の構成例を示すブロック図である。

【図28】図２８は、電力パケットを利用したランプ制御回路の構成例を示すブロック図である。

【図29】図２９は、図２８のランプ制御回路における電力パケットミキサの動作例を示すフローチャートである。

【図30】図３０は、図２８のランプ制御回路における電力パケットルータの動作例を示すフローチャートである。

【図31】図３１は、本発明の実施形態における電力供給システムの構成例−１５を示すブロック図である。

【図32】図３２は、本発明の実施形態における電力供給システムの構成例−１６を示すブロック図である。

【図33】図３３は、電力パケットルータの動作例を示すフローチャートである。

【図34】図３４は、配電管理ＥＣＵの動作例を示すフローチャートである。

【図35】図３５は、配電管理ＥＣＵの動作例を示すフローチャートである。

【図36】図３６は、配電管理ＥＣＵの動作例を示すフローチャートである。

【図37】図３７は、電力融通動作の例−１を示すフローチャートである。

【図38】図３８は、電力融通動作の例−２を示すフローチャートである。

【図39】図３９は、起動時のルータの動作例を示すフローチャートである。

【図40】図４０は、負荷電力と効率との関係を表すグラフである。

【図41】図４１は、本発明の実施形態における電力供給システムの構成および動作の例を示すブロック図である。

【図42】図４２は、本発明の実施形態における電力供給システムの構成および動作の例を示すブロック図である。

【図43】図４３は、本発明の実施形態における電力供給システムの構成および動作の例を示すブロック図である。

【図44】図４４は、配電管理ＥＣＵの動作例を示すフローチャートである。

【図45】図４５は、図２（ｂ）に示した電力パケットミキサの動作例をより詳細に示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明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。

【0018】

＜暗電流による電力消費を防止するための技術＞
＜システムの構成例＞
本発明の実施形態における電力供給システム１０−１の構成例を図１に示す。図１に示した電力供給システム１０−１は、車両において、車載バッテリ等の電源電力をワイヤハーネス等の伝送路を経由して負荷となる各種電装品に供給するために利用される。また、この電力供給システム１０−１は、例えば特許文献２などにより公知の電力パケット伝送技術を利用できる。

【0019】

図１に示した電力供給システム１０−１は、電力パケットミキサ１１、および電力パケットルータ（ルータＡ）１２を備えている。また、電力パケットミキサ１１の電力パケット出力ポート１１ｃと、電力パケットルータ１２の電力パケット入力ポート１２ａとの間は、ワイヤハーネスとして構成される電力伝送路１６Ａで接続されている。

【0020】

また、電力パケットミキサ１１の各電力入力ポート１１ａ、１１ｂは、それぞれ電力伝送路１６Ｂ、１６Ｃを経由して車載バッテリ（電源１）１３Ａ、（電源２）１３Ｂと接続されている。また、電力パケットルータ１２の各電力出力ポート１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、それぞれ電力伝送路１６Ｄ、１６Ｅ、１６Ｆを経由して負荷１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃと接続されている。これらの負荷１４Ａ〜１４Ｃは、車両に搭載される様々な電装品に相当する。

【0021】

ここで、電力パケットミキサ１１の入力に接続する車載バッテリ１３Ａ、１３Ｂ等の複数の電源については、電圧が同一であってもよいし、電圧が互いに異なるものであってもよい。電圧が異なる場合の構成例を図２５に示す。図２５に示した例では、車載バッテリ１３Ａの電圧が１２［Ｖ］、車載バッテリ１３Ｂの電圧が４８［Ｖ］の場合を想定している。勿論、これ以外の電圧であってもよい。図２５の例では、電力パケットミキサ１１は、車載バッテリ１３Ａから供給される１２［Ｖ］の電源電力に基づいて電圧が１２［Ｖ］の電力パケットＰＰＬ（３０）を生成し、車載バッテリ１３Ｂから供給される４８［Ｖ］の電源電力に基づいて電圧が４８［Ｖ］の電力パケットＰＰＨ（３０）を生成する。したがって、図２５に示すように、電力伝送路１６Ａ上に互いに電圧の異なる電力パケットＰＰＬ、およびＰＰＨが例えば交互に現れる場合もある。

【0022】

また、電力パケットルータ１２には複数の蓄電部１５Ａ、１５Ｂが接続されている。なお、電力パケットミキサ１１の入力側に接続する電源の数や種類については必要に応じて変更できる。また、電力パケットルータ１２の出力側に接続する負荷の数や種類についても必要に応じて変更できる。更に、電力パケットルータ１２の出力側に他の電力パケットルータ１２を直列に接続することも可能である。

【0023】

基本的な機能として、電力パケットミキサ１１は、電力入力ポート１１ａ、１１ｂから供給される電力に基づいて電力パケットを生成し、この電力パケットを電力伝送路１６Ａに送り出す機能を有している。電力パケットミキサ１１が生成する電力パケット３０は、例えば図４に示すように構成される。この電力パケット３０のペイロード３２により、上流側の電力が電力パケット単位で下流側に伝送される。したがって、電力パケットミキサ１１は送出する電力量をペイロード長とパケットの個数により容易に管理できる。

【0024】

なお、図２５に示したように、互いに電圧が異なる車載バッテリ１３Ａおよび１３Ｂを電力パケットミキサ１１の入力に接続する場合には、例えば電圧に応じて電力パケット３０のペイロード３２の時間長を調節し、電力パケット３０の一個あたりの電力量が一定になるように制御することが想定される。ペイロード３２の長さを調整しない場合には、電力パケット３０毎に電力を把握するために電圧の違いを識別する必要がある。

【0025】

また、電力パケットルータ１２は、基本的な機能として、電力パケット入力ポート１２ａに入力される電力パケットを取り込み、この電力パケットの電力を蓄電部１５Ａ、１５Ｂに一時的に蓄電する。そして、蓄電部１５Ａ、１５Ｂに蓄電した電力を負荷側に供給する。

【0026】

また、本実施形態では、電力パケットミキサ１１は、電力の供給元である複数の車載バッテリ１３Ａ、１３Ｂを区別して管理すると共に、これらを区別するための情報を、送出する各電力パケットに含める。したがって、電力パケットルータ１２も受け取った電力パケットのそれぞれについて電力の供給元を区別できる。そして、電力パケットルータ１２は、例えば車載バッテリ１３Ａから供給された電力を蓄電部１５Ａのみに蓄電し、車載バッテリ１３Ｂから供給された電力を蓄電部１５Ｂのみに蓄電する。

【0027】

更に、本実施形態においては、特徴的な機能として、電力パケットミキサ１１が図１に示した機能１１ｄを備え、電力パケットルータ１２が各機能１２ｅ、１２ｆ、１２ｇを備えている。

【0028】

すなわち、電力パケットルータ１２は機能１２ｅとして、各蓄電部１５Ａ、１５Ｂが蓄電している電力量を監視する。また、電力パケットルータ１２は機能１２ｆとして、各蓄電部１５Ａ、１５Ｂが蓄電している電力量が閾値以下の場合に、配電要求を電力パケットミキサ１１に送る。この配電要求は、例えば電力伝送路１６Ａの空いているタイミングを利用して、電力パケット入力ポート１２ａから電力パケット出力ポート１１ｃに向けて送ることができる。

【0029】

また、電力パケットミキサ１１は機能１１ｄとして、電力パケットルータ１２からの配電要求を確認し、要求された電力量相当分だけ電力パケットを生成し、この電力パケットを電力パケット出力ポート１１ｃに送出する。電力パケットルータ１２は機能１２ｇとして、電力パケットミキサ１１から送出された各電力パケットを受電して蓄電部１５Ａ、１５Ｂに蓄電する。

【0030】

＜システムの動作＞
図２（ａ）および図２（ｂ）に示した電力パケットミキサおよび電力パケットルータの動作例について以下に説明する。

【0031】

電力パケットルータ１２内の制御部（図示せず）は、前記機能１２ｅとして、車載バッテリ１３Ａから供給された電力を蓄電している蓄電部１５Ａの現在の蓄電量Ｐａと、車載バッテリ１３Ｂから供給された電力を蓄電している蓄電部１５Ｂの現在の蓄電量Ｐｂとをそれぞれ読み取る（Ｓ１１）。

【0032】

そして、蓄電量Ｐａとその閾値ＰｔｈａとをステップＳ１２で比較して、「Ｐａ＜Ｐｔｈａ」の条件を満たす場合にのみステップＳ１５に進む。また、蓄電量Ｐｂとその閾値ＰｔｈｂとをステップＳ１３で比較して、「Ｐｂ＜Ｐｔｈｂ」の条件を満たす場合にのみステップＳ１４に進む。

【0033】

そして、電力パケットルータ１２内の制御部は、前記機能１２ｆとして「Ｐａ＜Ｐｔｈａ」の条件を満たす場合は配電要求「Ｐａ_ｒｅｑ」を電力パケットミキサ１１に送る（Ｓ１５）。また、「Ｐｂ＜Ｐｔｈｂ」の条件を満たす場合は配電要求「Ｐｂ_ｒｅｑ」を電力パケットミキサ１１に送る（Ｓ１４）。

【0034】

一方、電力パケットミキサ１１内の制御部（図示せず）は、電力パケットルータ１２からの配電要求「Ｐａ_ｒｅｑ」又は「Ｐｂ_ｒｅｑ」を受信したか否かを判定し（Ｓ１６）、いずれかの要求（リクエスト）を受信した場合に次のステップＳ１７に進む。そして、受信した配電要求が「Ｐａ_ｒｅｑ」、「Ｐｂ_ｒｅｑ」のいずれであるかをＳ１７で識別し、配電要求「Ｐａ_ｒｅｑ」の場合はＳ１９に進み、配電要求「Ｐｂ_ｒｅｑ」の場合はＳ１８に進む。

【0035】

ステップＳ１９では、電力パケットミキサ１１内の制御部は、車載バッテリ１３Ａから供給される電力を利用して電力パケットを生成し、この電力パケットを電力伝送路１６Ａを経由して電力パケットルータ１２に送る。この電力パケットには、車載バッテリ１３Ａが供給元であることを表す情報が付加される。なお、配電要求に対して電力パケットミキサ１１が１回の処理で送出する電力パケットの数については、受信した配電要求毎に１つ、又は事前に定めた一定数としてもよいし、配電要求の一部分として電力パケットルータ１２側が指定してもよい。

【0036】

ステップＳ１８では、電力パケットミキサ１１内の制御部は、車載バッテリ１３Ｂから供給される電力を利用して電力パケットを生成し、この電力パケットを電力伝送路１６Ａを経由して電力パケットルータ１２に送る。この電力パケットには、車載バッテリ１３Ｂが供給元であることを表す情報が付加される。

【0037】

つまり、図１に示した電力供給システム１０−１においては、電力パケットミキサ１１は、電力パケットルータ１２からの要求に従って、必要な時に必要な量の電力のみを、つまりオンデマンドで電力パケットルータ１２に供給する。

【0038】

そのため、電力パケットルータ１２からの要求が発生しない限り、電力伝送路１６Ａに電力が供給されず、一般的な電力供給システムのように出力側に常時電力を供給するわけではないので、暗電流による電力消費が発生しない。したがって、例えば車両が長時間駐車しているような状況において、バッテリ上がりが生じるのを抑制することが可能になる。

【0039】

ここで、図４５を用いて、電力パケットミキサ１１内の制御部（図示せず）による動作例をより詳細に説明する。

【0040】

まず、ＰＡ＿Ｆｌａｇ、ＰＢ＿Ｆｌａｇ、ＰＡ、ＰＢはいずれも０になっている。ＰＡ＿Ｆｌａｇ、ＰＢ＿Ｆｌａｇは、それぞれ配電停止フラグであり、車載バッテリ１３Ａ、１３Ｂからの電力供給が不可の場合に、これらの配電停止フラグは１となる。また、ＰＡ、ＰＢは、車載バッテリ１３Ａ、１３Ｂからそれぞれ供給された積算電力量を表している。

【0041】

電力パケットミキサ１１は、電力送信停止フラグがいずれも０の場合に（Ｓ６０１）、電力パケットルータ１２から配電要求「Ｐａ_ｒｅｑ」又は「Ｐｂ_ｒｅｑ」を受信したか否かを判定し（Ｓ６０２）、いずれかの要求（リクエスト）を受信した場合に次のステップＳ６０４に進む。そして、受信した配電要求が「Ｐａ_ｒｅｑ」、「Ｐｂ_ｒｅｑ」のいずれであるかをＳ６０４で識別し、配電要求「Ｐａ_ｒｅｑ」の場合はＳ６０９に進み、配電要求「Ｐｂ_ｒｅｑ」の場合はＳ６０５に進む。一方、ステップＳ６０１において、ＰＡ＿Ｆｌａｇ、あるいはＰＢ＿Ｆｌａｇのいずれかの電力送信停止フラグが１の場合には、運転者に対し警告信号を発したり警告表示を行う（Ｓ６１３）。これらの警告は、エンジンがＯＮになったと判定されると（Ｓ６１４）終了する。また、ステップＳ６０２におけるリクエスト信号受信の判定は、エンジンがＯＮになったと判定されると（Ｓ６０３）終了する。

【0042】

ステップＳ６０９では、電力パケットミキサ１１内の制御部は、車載バッテリ１３Ａから供給される電力を利用して電力パケットを生成し、この電力パケットを電力伝送路１６Ａを経由して電力パケットルータ１２に送る。この電力パケットには、車載バッテリ１３Ａが供給元であることを表す情報が付加される。なお、配電要求に対して電力パケットミキサ１１が１回の処理で送出する電力パケットの数については、受信した配電要求毎に１つ、又は事前に定めた一定数としてもよいし、配電要求の一部分として電力パケットルータ１２側が指定してもよい。

【0043】

そして、電力パケットミキサ１１内の制御部は、車載バッテリ１３Ａから送電された積算電力量ＰＡに、今回の電力パケットの送出分に相当する電力量Ｐａを加え（Ｓ６１０）、車載バッテリ１３Ａから供給可能な電力量の上限ＰＡ＿ｍａｘと比較し（Ｓ６１１）、積算電力量ＰＡが電力量の上限ＰＡ＿ｍａｘを超えているならば、車載バッテリ１３Ａからの電力供給を停止するフラグＰＡ＿ｆｌａｇを１とし、車載バッテリ１３Ａに対する配電要求を禁止する（Ｓ６１２）。

【0044】

一方、ステップＳ６０５では、電力パケットミキサ１１内の制御部は、車載バッテリ１３Ｂから供給される電力を利用して電力パケットを生成し、この電力パケットを電力伝送路１６Ａを経由して電力パケットルータ１２に送る。この電力パケットには、車載バッテリ１３Ｂが供給元であることを表す情報が付加される。

【0045】

そして、電力パケットミキサ１１内の制御部は、車載バッテリ１３Ｂから送電された積算電力量ＰＢに、今回の電力パケットの送出分に相当する電力量Ｐｂを加え（Ｓ６０６）、車載バッテリ１３Ｂから供給可能な電力量の上限ＰＢ＿ｍａｘと比較し（Ｓ６０７）、積算電力量ＰＢが電力量の上限ＰＢ＿ｍａｘを超えているならば、車載バッテリ１３Ａからの電力供給を停止するフラグＰＢ＿ｆｌａｇを１とし、車載バッテリ１３Ｂに対する配電要求を禁止する（Ｓ６０８）。

【0046】

＜「ワイヤハーネス診断」の技術＞
＜システムの構成例＞
本発明の実施形態における電力供給システム１０−２の構成例を図３に示す。図３に示した電力供給システム１０−２は、車両において、車載バッテリ等の電源電力をワイヤハーネス等の伝送路を経由して負荷となる各種電装品に供給するために利用される。また、この電力供給システム１０−２は、例えば特許文献２などにより公知の電力パケット伝送技術を利用できる。

【0047】

図３に示した電力供給システム１０−２は、主要な構成要素として、電力パケットミキサ２１、電力パケットルータ２２、および配電管理ＥＣＵ（電子制御ユニット）２６を備えている。

【0048】

電力パケットミキサ２１の複数の電力入力ポート２１ａには、複数のｎ個の電源２３−１〜２３−ｎが、電力伝送路２９Ｂを介してそれぞれ接続されている。電源２３−１〜２３−ｎの各々は、例えば車載のメインバッテリ、サブバッテリ、その他の補助電源などに相当する。また、ｎ個の電源２３−１〜２３−ｎの出力電圧については、同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。

【0049】

電力パケットミキサ２１の電力パケット出力ポート２１ｂと電力パケットルータ２２の電力パケット入力ポート２２ａとの間は１つの電力伝送路２９Ａを介して互いに接続されている。電力パケットルータ２２の複数の電力出力ポート２２ｂには、電力伝送路２９Ｃを介して複数の負荷２４−１〜２４−ｎが接続されている。負荷２４−１〜２４−ｎの各々は、車両上の様々な電装品に相当する。また、電力パケットルータ２２の電力出力ポート２２ｂには、他の電力パケットルータ２２を直列に接続することもできる。

【0050】

電力伝送路２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃは、例えば車両に搭載されたワイヤハーネスを構成する各電線やバスバーに相当する。また、配電管理ＥＣＵ２６と、電力パケットミキサ２１および電力パケットルータ２２との間は、互いに通信が可能な状態で接続されている。この通信には、専用の通信線が利用されてもよく、電力伝送路２９Ａが利用されてもよい。

【0051】

電力パケットミキサ２１は、基本的な機能として、電源２３−１〜２３−ｎから供給される電力から電力パケット３０を生成し、この電力パケット３０を電力伝送路２９Ａに出力する。また、電力パケットルータ２２は電力パケットミキサ２１が送出した電力パケット３０を受け取ってこの電力を一時的に内部で蓄積すると共に、この電力を必要に応じて負荷２４−１〜２４−ｎの各々に供給する。

【0052】

配電管理ＥＣＵ２６は、電力パケットミキサ２１、および電力パケットルータ２２との間で通信を行い、システム全体の配電状態を管理する。配電管理ＥＣＵ２６が通信でやり取りする情報の中には、電力パケットルータ２２が送出する配電要求２７Ａ、受電情報２７Ｂと、配電管理ＥＣＵ２６が送出する送電指示２８Ａと、電力パケットミキサ２１が送出する送電情報２８Ｂとが含まれる。

【0053】

＜電力パケット３０の構成例＞
電力パケット３０の構成例を図４に示す。
図４に示した電力パケット３０は、ヘッダ３１とペイロード３２とで構成されている。また、ヘッダ３１の中には、同期信号３１ａ、宛先（配電経路）情報３１ｂ、送電電力情報（送電量を表すデータ）３１ｃが含まれている。ペイロード３２は、実際に送電する電力に相当する。例えば、電圧および電流が一定の場合を想定すると、ペイロード３２の時間長に応じた電力を１つの電力パケット３０で送電することができる。

【0054】

＜電力パケットミキサ２１の構成例＞
電力パケットミキサ２１の構成例を図５に示す。
図５に示した電力パケットミキサ２１の内部には、入力選択部３５、パケット生成部３６、出力ポート選択部３７、制御部３８、および通信インタフェース部（Ｉ／Ｆ）３９が備わっている。

【0055】

入力選択部３５は、複数の電力入力ポート２１ａのいずれかを選択し、選択した電源から電力を取り込む。パケット生成部３６は、電力入力ポート２１ａのいずれかから取り込んだ電力から電力パケット３０を生成する。出力ポート選択部３７は、複数の電力パケット出力ポート２１ｂのいずれかを選択し、選択したポートに電力パケット３０を送出する。制御部３８は、次に説明するように、電力パケットミキサ２１の全体の動作を制御する。

【0056】

＜電力パケットミキサ２１の動作例＞
電力パケットミキサ２１の動作例を図６に示す。すなわち、制御部３８が図６の制御を実施する。

【0057】

制御部３８は、配電管理ＥＣＵ２６から送電指示２８Ａの情報を受領すると（Ｓ２１）、この送電指示２８Ａに基づき、入力選択部３５で電源入力を選択し、パケット生成部３６で電力パケット３０を生成するように制御する（Ｓ２２）。また、制御部３８は出力ポート選択部３７を制御して、生成した電力パケット３０を所定の電力パケット出力ポート２１ｂに送出する（Ｓ２３）。また、制御部３８は、送電情報２８Ｂを通信ポート２１ｃを介して配電管理ＥＣＵ２６へ通知する（Ｓ２４）。

【0058】

＜電力パケットルータ２２の構成例＞
電力パケットルータ２２の構成例を図７に示す。
図７に示した電力パケットルータ２２の内部には、ヘッダ分離解析部４１、蓄電部４２、パケット生成部４３、出力ポート選択部４４、制御部４５、および通信インタフェース部４６が備わっている。

【0059】

ヘッダ分離解析部４１は、電力パケット入力ポート２２ａの各々に入力された電力パケット３０を処理してそのヘッダ３１を分離し、ヘッダ３１の内容の解析を実施する。蓄電部４２は、電力パケット入力ポート２２ａの各々に入力された電力パケット３０のペイロード３２のタイミングで、この電力を充電し一時的に蓄積する。

【0060】

パケット生成部４３は、電力パケット３０の生成が必要な時に、蓄電部４２が蓄積している電力から新たな電力パケット３０を生成する。出力ポート選択部４４は、蓄電部４２が蓄積している電力、又はパケット生成部４３が生成した電力パケット３０を、電力出力ポート２２ｂのいずれかに選択的に出力する。制御部４５は、次に説明するように、電力パケットルータ２２の全体の制御を実施する。

【0061】

＜電力パケットルータ２２の動作例＞
電力パケットルータ２２の動作例を図８に示す。すなわち、制御部４５が図８の制御を実施する。

【0062】

制御部４５は、電力パケットルータ２２が電力パケット入力ポート２２ａで電力パケット３０を受信した場合に（Ｓ３１）、この電力パケット３０のヘッダ３１をヘッダ分離解析部４１を用いて解析する（Ｓ３２）。

【0063】

この解析により、制御部４５はヘッダ３１に含まれる宛先情報３１ｂの宛先と、自ルータに接続されている各負荷２４−１〜２４−ｎとを照合する（Ｓ３３）。そして、照合の結果、自ルータに接続された負荷宛の場合には、ペイロード３２の電力を蓄電部４２に充電するとともに蓄電部４２の電力を所定の電力出力ポート２２ｂへ出力する（Ｓ３４，Ｓ３９）。

【0064】

また、上記照合の結果、受信した電力パケット３０の宛先が、自ルータを経由した他ルータに接続される負荷宛の場合には、蓄電部４２の電力から制御部４５がパケット生成部４３を制御して所定ルータ宛の新たな電力パケット３０を生成する（Ｓ３６）。そして、この電力パケット３０を所定の出力ポートから出力し（Ｓ３７）、所定ルータの入力ポートへ与える。

【0065】

また、制御部４５は、電力パケットルータ２２が受信した電力パケット３０により蓄電部４２へ充電した充電量を計測し（Ｓ３４）、ペイロード３２に対応する積算受電電力値を含む受電情報２７Ｂを生成してこれを配電管理ＥＣＵ２６へ通知する（Ｓ３８，Ｓ４０）。

【0066】

また、制御部４５は、自ルータの電力出力ポート２２ｂに接続されている各負荷２４−１〜２４ｎの駆動電力と、蓄電部４２の充電状態とに基づいて配電が必要か否かを識別し、必要な時に配電管理ＥＣＵ２６へ配電要求２７Ａの情報を通知する。例えば、各負荷へ電源電力を供給する必要があるときに（「給電要求」あり）、この要求電力量と、蓄電部４２の蓄電量とを比較し（Ｓ４２）、「蓄電量＜要求電力量」の条件を満たす時に、制御部４５が配電要求２７Ａの情報を配電管理ＥＣＵ２６に通知する（Ｓ４３）。

【0067】

＜配電管理ＥＣＵ２６の構成例＞
配電管理ＥＣＵ２６の構成例を図９に示す。
図９に示した配電管理ＥＣＵ２６は、制御部２６ａおよび通信インタフェース部２６ｂを内蔵している。通信インタフェース部２６ｂの通信ポート２６ｃ、および２６ｄは、それぞれ電力パケットミキサ２１、および電力パケットルータ２２と接続される。

【0068】

＜配電管理ＥＣＵ２６の動作例＞
配電管理ＥＣＵ２６の動作例を図１０に示す。すなわち、配電管理ＥＣＵ２６内の制御部２６ａが、図１０の動作を制御する。

【0069】

配電管理ＥＣＵ２６内の制御部２６ａは、電力パケットルータ２２から配電要求２７Ａの情報が通知されると（Ｓ５８）、これに基づいて送電指示２８Ａの情報を生成し（Ｓ５９）、生成した送電指示２８Ａの情報を電力パケットミキサ２１に通知する（Ｓ６０）。

【0070】

また、配電管理ＥＣＵ２６内の制御部２６ａは、電力パケットミキサ２１からの送電情報２８Ｂを受領すると（Ｓ５１）、受電情報受領待ちタイマを起動する（Ｓ５２）。更に、配電管理ＥＣＵ２６内の制御部２６ａは、受電情報受領待ちタイマのタイムアウトまでに、電力パケットルータ２２から積算受電電力値を含む受電情報２７Ｂを受領しない場合（Ｓ５４）、又は電力パケットルータ２２から受領した受電情報２７Ｂ内の積算受電電力値と、電力パケットミキサ２１からの送電情報２８Ｂとの比較の結果に不整合があった場合（Ｓ５５，Ｓ５６）、配電経路に断線、短絡等の異常が生じていると判定する（Ｓ５７）。そして、同一配電経路による配電を行わないようにする。

【0071】

＜電力供給システム１０−２の利点＞
ワイヤハーネス等の短絡などを診断する際に、一般的な技術を採用する場合には、伝送線路の異常検出のために新たな機器を追加したり、複雑な信号処理が必要になる。また、断線や短絡（デッドショート）等の異常を検出できないケースも考えられる。しかし、上述の制御を実施する電力供給システム１０−２においては、新たな機器を追加したり、複雑な信号処理を実施しなくても、断線や短絡（デッドショート）等を含む配電経路の異常を確実に検出できる。

【0072】

つまり、電力パケットミキサ２１が実際に送電した電力と、電力パケットルータ２２が実際に受電した電力とを配電管理ＥＣＵ２６が比較した結果により判定するので、異常の発生を確実に検出できる。

【0073】

また、配電管理ＥＣＵ２６は全ての送電タイミングを認識可能であるので、伝送路（ワイヤハーネス）が断線やデッドショート状態となり、受電側で電力パケット３０のヘッダ３１が正常に受信されない場合であっても、伝送路の異常を検出できる。

【0074】

＜電力供給システム１０−２の変形例＞
図３に示した電力供給システム１０−２は電力パケットルータ２２が１台だけの場合を想定しているが、複数台の電力パケットルータ２２を例えば直列に接続することにより、様々な経路を選択的に使用することが可能になる。その場合には、配電経路の異常を検知した時に、異常が発生していない別の経路を電力パケット３０が通るように、配電管理ＥＣＵ２６が経路を自動的に切り替えることが考えられる。例えば、図１０に示したステップＳ５７の後で、配電管理ＥＣＵ２６が、配電経路の変更を指示するための送電指示情報を電力パケットミキサ２１あるいは各電力パケットルータ２２に通知するように制御すればよい。

【0075】

＜不足する電源電力を融通するための技術＞
＜システムの構成例＞
本発明の実施形態における電力供給システム１０−３の構成例を図１１に示す。図１１に示した電力供給システム１０−３は、車両において、車載バッテリ等の電源電力をワイヤハーネス等の伝送路を経由して負荷となる各種電装品に供給するために利用される。また、この電力供給システム１０−３は、例えば特許文献２などにより公知の電力パケット伝送技術を利用できる。

【0076】

図１１に示した電力供給システム１０−３は、主要な構成要素として、電力パケットミキサ２１Ｂ、３台の電力パケットルータ２２Ｂ−１、２２Ｂ−２、２２Ｂ−３、および配電管理ＥＣＵ（電子制御ユニット）２６Ｂを備えている。なお、以下において、３個の電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３を区別して説明する必要がないときは、電力パケットルータ２２Ｂとして説明する。また、他の構成要素についても、区別して説明する必要がないときは、“−１”、“−２”などの枝番を省略して説明する。また、他の実施形態においても同様である。

【0077】

電力パケットミキサ２１Ｂの複数の電力入力ポートには、複数のｎ個の電源２３−１〜２３−ｎが、電力伝送路２９Ｂを介してそれぞれ接続されている。電源２３−１〜２３−ｎの各々は、例えば車載のメインバッテリ、サブバッテリ、その他の補助電源などに相当する。ここで、ｎ個の電源２３−１〜２３−ｎの出力電圧については、同じであってもよいし互いに異なっていてもよい。

【0078】

電力パケットミキサ２１Ｂの３つの電力パケット出力ポートと３台の各電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の電力パケット入力ポート２２ａとの間は、それぞれ電力伝送路２９Ａを介して互いに接続されている。

【0079】

電力パケットルータ２２Ｂ−１の複数の電力出力ポート２２ｂには、電力伝送路２９Ｃ−１を介して複数の負荷２４−Ａが接続されている。また、電力パケットルータ２２Ｂ−２の複数の電力出力ポート２２ｂには、電力伝送路２９Ｃ−２を介して複数の負荷２４−Ｂが接続されている。電力パケットルータ２２Ｂ−３の複数の電力出力ポート２２ｂには、電力伝送路２９Ｃ−３を介して複数の負荷２４−Ｃが接続されている。負荷２４−Ａ〜２４Ｃの各々は、車両上の様々な電装品に相当する。

【0080】

また、電力パケットルータ２２Ｂ−１の電力出力ポート２２ｂの１つと、隣接する電力パケットルータ２２Ｂ−２の電力パケット入力ポート２２ａの１つとの間が、電力伝送路２９Ｄ−１を介して互いに接続されている。更に、電力パケットルータ２２Ｂ−３の電力出力ポート２２ｂの１つと、隣接する電力パケットルータ２２Ｂ−２の電力パケット入力ポート２２ａの１つとの間が、電力伝送路２９Ｄ−２を介して互いに接続されている。

【0081】

電力伝送路２９Ｄ−１は、電力パケットルータ２２Ｂ−２における電力が不足する場合に、電力パケットルータ２２Ｂ−１の電力を融通するための経路として利用される。同様に、電力伝送路２９Ｄ−２は、電力パケットルータ２２Ｂ−２における電力が不足する場合に、電力パケットルータ２２Ｂ−３の電力を融通するための経路として利用される。勿論、電力融通の他に、断線等の異常が発生した場合の迂回経路として利用することも可能である。

【0082】

電力伝送路２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ、２９Ｄは、例えば車両に搭載されたワイヤハーネスを構成する各電線やバスバーに相当する。また、配電管理ＥＣＵ２６Ｂと、電力パケットミキサ２１Ｂおよび各電力パケットルータ２２Ｂとの間は、互いに通信ができるように、例えば専用の通信線を介して接続されている。なお、電力伝送路２９Ａを利用して通信することも可能である。

【0083】

電力パケットミキサ２１Ｂは、基本的な機能として、電源２３−１〜２３−ｎから供給される電力に基づいて電力パケット３０Ｂを生成し、この電力パケット３０Ｂを電力伝送路２９Ａ−１、２９Ａ−２、２９Ａ−３のいずれかに出力する。

【0084】

また、各電力パケットルータ２２Ｂ−１、２２Ｂ−２、２２Ｂ−３は電力パケットミキサ２１Ｂが送出した電力パケット３０Ｂを受け取ってこの電力を一時的に内部で蓄積すると共に、この電力を必要に応じて負荷２４−Ａ、２４−Ｂ、２４−Ｃの各々に供給する。また、後で詳細に説明するが、各電力パケットルータ２２Ｂ−１、２２Ｂ−２、２２Ｂ−３が、本実施形態では電力の融通も必要に応じて実施する。

【0085】

配電管理ＥＣＵ２６Ｂは、電力パケットミキサ２１Ｂ、および各電力パケットルータ２２Ｂとの間で通信を行い、システム全体の配電状態を管理する。配電管理ＥＣＵ２６Ｂが通信でやり取りする情報の中には、電力パケットルータ２２Ｂが送出する配電要求２７Ａ、受電情報２７Ｂと、配電管理ＥＣＵ２６Ｂが送出する送電指示２８Ａと、電力パケットミキサ２１Ｂが送出する送電情報２８Ｂとが含まれる。

【0086】

＜電力パケット３０Ｂの構成例＞
電力パケット３０Ｂの構成例を図１２に示す。
図１２に示した電力パケット３０Ｂは、ヘッダ３１Ｂとペイロード３２とで構成されている。また、ヘッダ３１Ｂの中には、同期信号３１ａ、宛先（配電経路）情報３１ｂ、送電電力情報（送電量を表すデータ）３１ｃ、および電力種別情報３１ｄが含まれている。ペイロード３２は、実際に送電する電力に相当する。例えば、電圧および電流が一定の場合を想定すると、ペイロード３２の時間長に応じた電力を１つの電力パケット３０Ｂで送電することができる。電力種別情報３１ｄは、通常の電力と融通専用の電力とを区別するために利用される。

【0087】

＜電力パケットミキサ２１Ｂの構成および動作＞
電力パケットミキサ２１Ｂの構成は、図５に示した電力パケットミキサ２１とほぼ同じである。また、電力パケットミキサ２１Ｂの動作は図６に示した電力パケットミキサ２１の動作と同様である。

【0088】

＜電力パケットルータ２２Ｂの構成例＞
電力パケットルータ２２Ｂの構成例を図１３に示す。
図１３に示した電力パケットルータ２２Ｂの内部には、ヘッダ分離解析部４１、通常蓄電部４２Ａ、融通蓄電部４２Ｂ、パケット生成部４３、出力ポート選択部４４、制御部４５Ｂ、および通信インタフェース部４６が備わっている。

【0089】

ヘッダ分離解析部４１は、電力パケット入力ポート２２ａの各々に入力された電力パケット３０Ｂを処理してそのヘッダ３１Ｂを分離し、ヘッダ３１Ｂの内容の解析を実施する。

【0090】

通常蓄電部４２Ａおよび融通蓄電部４２Ｂは、電力パケット入力ポート２２ａの各々に入力された電力パケット３０Ｂのペイロード３２のタイミングで、この電力を充電し一時的に蓄積する。通常蓄電部４２Ａは通常給電を行う場合に使用され、融通蓄電部４２Ｂは融通電力の給電を行う場合に専用に使用される。なお、通常蓄電部４２Ａと融通蓄電部４２Ｂが同じ蓄電部により構成され、当該蓄電部に通常給電用の電力と融通電力とが蓄電されるようにしてもよい。

【0091】

パケット生成部４３は、電力パケット３０Ｂの生成が必要な時に、通常蓄電部４２Ａ、又は融通蓄電部４２Ｂが蓄積している電力に基づいて新たな電力パケット３０Ｂを生成する。出力ポート選択部４４は、通常蓄電部４２Ａ、融通蓄電部４２Ｂのいずれかが蓄積している電力、又はパケット生成部４３が生成した電力パケット３０Ｂを、電力出力ポート２２ｂのいずれかに選択的に出力する。制御部４５Ｂは、次に説明するように、電力パケットルータ２２Ｂの全体の制御を実施する。

【0092】

＜電力パケットルータ２２Ｂの動作例＞
各電力パケットルータ２２Ｂの基本的な動作は、図８に示した電力パケットルータ２２の動作と同様である。但し、次に説明する点が異なる。

【0093】

電力パケットルータ２２Ｂは、電力パケット入力ポート２２ａで受信した電力パケット３０Ｂのヘッダ３１Ｂに含まれる宛先情報３１ｂ、および電力種別情報３１ｄを照合する。照合の結果、受信した電力パケット３０Ｂが自ルータ宛で且つ通常給電電力の場合には、ペイロード３２の電力を通常蓄電部４２Ａに充電するとともに所定の出力ポートへ出力する。また、前記照合の結果、受信した電力パケット３０Ｂが自ルータ宛で且つ融通電力の場合には、ペイロード３２の電力を融通蓄電部４２Ｂに充電する。また、電力パケットルータ２２Ｂは、自ルータ宛の電力パケット３０Ｂを受電すると、種別や受電電力量等を含む受電情報２７Ｂを配電管理ＥＣＵ２６Ｂへ通知する。

【0094】

また、電力パケットルータ２２Ｂは、配電管理ＥＣＵ２６から電力融通の指示情報を受信すると、融通蓄電部４２Ｂに蓄積されている電力に基づき、所定ルータ宛の電力パケット３０Ｂを生成し所定の出力ポートから所定ルータの入力ポートへ出力する。これと同時に、電力パケットルータ２２Ｂは配電管理ＥＣＵ２６Ｂへ、融通蓄電部４２Ｂの充電残量を含む送電情報を通知する。また、電力パケットルータ２２Ｂは、出力ポートに接続される各負荷の駆動電力と通常蓄電部４２Ａ、融通蓄電部４２Ｂの充電状態とに基づき、必要に応じて配電管理ＥＣＵ２６へ配電要求２７Ａを通知する。

【0095】

＜配電管理ＥＣＵ２６Ｂの構成＞
配電管理ＥＣＵ２６Ｂの構成は、図９に示した配電管理ＥＣＵ２６の構成と同様である。
配電管理ＥＣＵ２６Ｂの通信インタフェース部２６ｂの通信ポート２６ｃは電力パケットミキサ２１Ｂと接続され、通信ポート２６ｄは、各電力パケットルータ２２Ｂと接続されている。

【0096】

＜配電管理ＥＣＵ２６Ｂの動作例＞
配電管理ＥＣＵ２６Ｂの動作例を図１４に示す。すなわち、配電管理ＥＣＵ２６Ｂ内の制御部２６ａが、図１４の動作を制御する。図１４の動作について以下に説明する。

【0097】

配電管理ＥＣＵ２６Ｂは、複数の電力パケットルータ２２Ｂのいずれかから配電要求２７Ａの情報を通知された場合に（Ｓ７８）、電力パケットミキサ２１Ｂと電力パケットルータ２２Ｂの間の全ての配電経路について異常がなければ、送電指示２８Ａの情報を生成し（Ｓ８０）、電力パケットミキサ２１Ｂに対して送電指示２８Ａの情報を通知する（Ｓ８１）。

【0098】

また、配電管理ＥＣＵ２６Ｂは、電力パケットミキサ２１Ｂからの送電情報２８Ｂを受領すると（Ｓ７１）、受電情報受領待ちタイマを起動する（Ｓ７２）。更に、配電管理ＥＣＵ２６Ｂは、受電情報受領待ちタイマのタイムアウトまでに、電力パケットルータ２２Ｂからの受電情報２７Ｂが受領されない場合、配電経路に断線、短絡等の異常が生じていると判定し（Ｓ７６）、同一配電経路による配電を行わないようにする（Ｓ７７）。

【0099】

また、配電管理ＥＣＵ２６Ｂは、電力パケットルータ２２Ｂから配電要求２７Ａの情報を受領した時に、電力パケットミキサ２１Ｂと電力パケットルータ２２Ｂの間の全ての配電経路で異常が確認されている場合には次のように処理する。すなわち、「電力融通指示情報」を生成し（Ｓ８２）、配電要求２７Ａを送出した特定の電力パケットルータ２２Ｂとの間で配電経路を構築可能な他の電力パケットルータ２２Ｂに対して「電力融通指示情報」を通知する（Ｓ８３）。

【0100】

また、配電管理ＥＣＵ２６Ｂは、電力パケットルータ２２Ｂから送信される受電情報２７Ｂに基づいて、送信元の電力パケットルータ２２Ｂ内の融通蓄電部４２Ｂにおける充電量を認識する。そして、配電管理ＥＣＵ２６Ｂは認識した充電量に基づき、必要に応じて、電力パケットミキサ２１Ｂに対して、電力パケットルータ２２Ｂに対する電力融通用電力の送電指示情報を通知する。

【0101】

＜システム全体の動作＞
つまり、図１１に示した電力供給システム１０−３においては、複数の電力パケットルータ２２Ｂのそれぞれが、バッファとして内蔵している融通蓄電部４２Ｂに常時蓄電すると共に、この蓄電している電力量をルータ自身で把握している。そして、複数の電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３のいずれかにおいて電力量の不足が生じた場合や、電力量不足の発生が見込まれるような状況において、該当する電力パケットルータ２２Ｂが配電要求２７Ａの情報を配電管理ＥＣＵ２６Ｂに通知する。この配電要求２７Ａの情報に基づき、融通蓄電部４２Ｂに十分な電力を蓄電している電力パケットルータ２２Ｂに対して、配電管理ＥＣＵ２６Ｂが「電力融通指示情報」を通知する。

【0102】

したがって、例えば電力パケットルータ２２Ｂ−２で電力不足が発生した場合に、電力伝送路２９Ｄ−２を経由して、電力パケットルータ２２Ｂ−３の電力を電力パケットルータ２２Ｂ−２に転送し、電力を融通することができる。また、電力伝送路２９Ｄ−１を経由して、電力パケットルータ２２Ｂ−１の電力を電力パケットルータ２２Ｂ−２に転送し、電力を融通することもできる。

【0103】

また、このような電力の融通は、例えば、電力伝送路２９Ａ等で断線が発生し、各電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の入力への電力供給が途絶えた場合に、各電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の間で互いに電力を融通することにより、重要な負荷に対する電力供給を一定時間だけ継続することが可能になる。したがって、例えば衝突した車両が安全に停止するまでの間は、重要な負荷に電力を供給できる。

【0104】

また、上記のように負荷の種類に応じた優先制御を実施する場合には、各電力パケットルータ２２Ｂに接続される複数の負荷のそれぞれに優先度を事前に割り当てておく。また、複数の電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の中で、より高い優先度の負荷が接続された特定の電力パケットルータ２２Ｂの電力パケット入力ポート２２ａには、より多くの電力パケットミキサ２１Ｂや電力パケットルータ２２Ｂの出力ポートが接続されるように構成する。

【0105】

例えば、図１１に示した電力供給システム１０−３においては、電力パケットルータ２２Ｂ−２の電力パケット入力ポート２２ａに、電力パケットルータ２２Ｂ−１、および２２Ｂ−２の出力を、それぞれ接続してある。したがって、電力パケットルータ２２Ｂ−２の出力に接続されている重要度の高い負荷２４−Ｂに対して、３つの電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３から優先的に電力を供給できる。

【0106】

また、電力伝送路２９Ａ−１〜２９Ａ−３のうちいずれかが断線した場合に、断線していない電力伝送路と、電力伝送路２９Ｄ−１，２９Ｄ−２とを経由して目的の電力パケットルータに電力を供給することができる。例えば、電力伝送路２９Ａ−１が断線した場合、電力パケットミキサ２１Ｂから電力パケットルータ２２Ｂ−１へは、電力伝送路２９Ａ−２、電力パケットルータ２２Ｂ−２、および電力伝送路２９Ｄ−１を経由して電力パケットを伝送できる。

【0107】

＜ルータや電装品（負荷）を増設可能にするための技術＞
＜負荷及びルータを後付けする必要性の説明＞
自動車においては、ＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System：先進運転システム）、ナビゲーションシステム、エンジン制御系等の技術発展に伴い、車両に搭載される電子デバイス及びそれらを駆動するために要求される電力量が増加の一途であり、電源のパワーアップ及び効率改善が必要になる。そのため、自動車における多電源化、例えば電圧が異なる複数種類（１２［Ｖ］、４８［Ｖ］の組み合わせ等）のバッテリの搭載、大出カオルタネータ、回生ブレーキ、エナジーハーベストなどが予見されている。

【0108】

反面、燃料である石油の価格高騰や二酸化炭素排出による環境問題の背景より、自動車の低燃費化の要求は非常に高いことから、燃費を悪化させる車両重量の増加は避けなくてはならない。電力パケット伝送システムは、複数の電源からの電力を時分割（パケット化）によって伝送することで、最小限な配線数で多電源化を実現できる可能性がある。つまり、車両重量の増加を防止できる。また、例えば複数種類の電圧が共存する環境における配線数の増加を抑制できる。

【0109】

しかし、一般的な電力パケット伝送システムの場合には、システム全体の構成が事前に決定されているので、例えば車両の仕様変更などに伴い、システムの負荷として、新たな電装品を追加したり、接続する電装品の種類を変更するような場合に対応できない。つまり、新たな電装品を追加したり、接続する電装品の種類を変更するような場合には、システム全体を設計し直す必要があるので、仕様変更に伴う設計コストが増えてしまう。

【0110】

本実施形態の電力供給システム１０−４は、後述するように、電力パケット伝送の技術を採用すると共に、新たな負荷の追加を容易にするための機能を提供できる。

【0111】

＜電力供給システム１０−４の構成例＞
本発明の実施形態における電力供給システム１０−４の構成例を図１５に示す。なお、図１５に示した電力供給システム１０−４は基本的な構成例を表しており、必要に応じて電源、機器の追加や変更を行うことができる。また、電力パケット３０Ｃの構成例を図１６に示す。

【0112】

図１５に示した電力供給システム１０−４は、主要な構成要素として、電力パケットミキサ５１、複数の電力パケットルータ５２−１〜５２−３、および配電管理ＥＣＵ５６を備えている。

【0113】

電力パケットミキサ５１の複数の電力入力ポート５１ａには、電圧が１２［Ｖ］の車載バッテリ（電源１）５３−１と、電圧が４８［Ｖ］の車載バッテリ（電源２）５３−２とが、電力伝送路５５Ｂを介してそれぞれ接続されている。また、電力パケットミキサ５１の複数の電力パケット出力ポート５１ｂに、複数の電力パケットルータ５２−１、５２−２が電力伝送路５５Ａを介してそれぞれ接続されている。なお、複数の車載バッテリ５３−１、および５３−２の出力する電圧が同じであってもよい。

【0114】

電力パケットルータ５２−１の電力出力ポート５２ｂに、電力パケットルータ５２−３と、複数の負荷５４−１、５４−２とが電力伝送路５５Ｃを介して接続されている。つまり、電力パケットルータ５２−１と電力パケットルータ５２−３とが直列に接続されている。各負荷５４−１、５４−２は車載の各種電装品に相当する。

【0115】

電力パケットルータ５２−３の電力出力ポート５２ｂに、複数の負荷５４−５、５４−６が電力伝送路５５Ｄを介して接続されている。また、電力パケットルータ５２−２の電力出力ポート５２ｂに、複数の負荷５４−３、５４−４が電力伝送路５５Ｃ−２を介して接続されている。負荷５４−７は、このシステムに新たに追加するために用意されたものであり、図１の例では電力パケットルータ５２−２の電力出力ポート５２ｂの空いているポートに接続することを想定している。

【0116】

なお、各電力伝送路５５Ａ、５５Ｂ、５５Ｃ、５５Ｄは、それぞれの電力容量に対応した送電用の電線、あるいはバスバーであり、例えばワイヤハーネスの一部分として構成される。

【0117】

配電管理ＥＣＵ５６は、電力パケットミキサ５１の通信ポート５１ｃと所定の通信線を介して接続されている。また、配電管理ＥＣＵ５６の入力に、入力機器５７およびスイッチ類５８が接続されている。入力機器５７およびスイッチ類５８は、ユーザ等の入力操作を受付可能にするために設けてある。配電管理ＥＣＵ５６は、このシステムにおいて送電制御やパケット伝送のスケジュール構築の機能を担う。

【0118】

電力パケットミキサ５１は、例えば図５に示した電力パケットミキサ２１と同じように構成され、基本的な機能として、車載バッテリ５３−１、５３−２等から供給される電力に基づいて電力パケット３０Ｃを生成し、この電力パケット３０Ｃを電力パケット出力ポート５１ｂに送出する機能を有している。

【0119】

また、各電力パケットルータ５２−１〜５２−３は、例えば図７に示した電力パケットルータ２２と同じように構成され、基本的な機能として、電力パケット入力ポート５２ａに入力された電力パケット３０Ｃを受け取る機能を有している。更に、受け取った電力パケット３０Ｃの電力を内部で蓄電して必要に応じて負荷側に供給する機能や、中継用の電力パケット３０Ｃを生成して下流側の他の電力パケットルータ５２に送出する機能を有している。

【0120】

また、本実施形態における配電管理ＥＣＵ５６、電力パケットミキサ５１、電力パケットルータ５２の各々は、電力パケット３０Ｃの経路情報を格納するための図示しない記憶手段（例えば不揮発性メモリ）を内蔵している。これらの各記憶手段が保持している経路情報は、電力パケットミキサ５１と、各電力パケットルータ５２−１〜５２−３との間のデータ通信により共有される。このデータ通信は、電力伝送路５５Ａ等を用いて行うことができる。そして、電力パケットミキサ５１の下流側の接続状態が変化した場合には、経路情報が逐次更新される。

【0121】

電力パケットミキサ５１は、複数の車載バッテリ５３の電源電力を、電源数よりも少数の伝送路で伝送するために、行き先または電圧振幅の異なる電力パケット３０Ｃを生成し、それぞれの電力パケット３０Ｃを時分割多重方式で電力パケットルータ５２−１〜５２−３に向けて電力伝送路５５Ａに送出する。

【0122】

電力パケット３０Ｃは、図１６に示すように、ヘッダ３１Ｃとペイロード３２とで構成されている。また、ヘッダ３１Ｃには同期信号、宛先、経路情報、送電電力、タイミング情報等が含まれている。

【0123】

各電力パケットルータ５２−１〜５２−３は、受信した電力パケット３０Ｃのヘッダ３１Ｃからその情報タグを読み取り、その情報に基づいて各負荷に電力を分配する。つまり、受信した電力パケット３０Ｃのペイロード３２における電力は、宛先の負荷毎に分配する。各負荷５４に送られる電力パケット３０Ｃの電力は断続的に発生する。したがって、パケットが届かない時間中の電力供給を補償するために、電解コンデンサ等をバッファ、すなわち蓄電部として使用するか、または二次電池を各電力パケットルータ５２に接続する。

【0124】

蓄電部の容量については、システムが使用する電力パケット３０Ｃの時間周期が長くなるのに比例して必要容量が増加する。したがって、容量が大きいほど汎用的に使用できる。蓄電部として使用するバッファまたは二次電池は各電力パケットルータ５２に内蔵してもよい。

【0125】

＜電力供給システム１０−４の基本的な動作＞
電力供給システム１０−４内の各電力パケットルータ５２は、電力パケット入力ポート５２ａで受信した電力パケット３０Ｃのヘッダ３１Ｃに含まれる宛先情報を照合する。照合の結果、自ルータに接続される負荷宛の電力パケット３０Ｃである場合は、ペイロード３２の電力を蓄電部に充電するとともに、この電力を所定の出力ポートへ出力する。照合の結果、自ルータを中継した他ルータに接続される負荷宛の電力パケット３０Ｃの場合には、それ自身の蓄電部に蓄電した電力に基づき、所定ルータ宛の中継用の電力パケット３０Ｃを新たに生成して、これを所定の出力ポートに出力して、所定ルータの入力ポートへ与える。

【0126】

各電力パケットルータ５２は、受信した各電力パケット３０Ｃのペイロード３２に対応した受電情報を、電力パケットミキサ５１を介して配電管理ＥＣＵ５６へ通知する。また、各電力パケットルータ５２は、電力出力ポート５２ｂに接続される各負荷の駆動電力と蓄電部の充電状態に基づいて、必要に応じて配電管理ＥＣＵ５６へ配電要求を行う。

【0127】

＜電力供給システム１０−４の特徴的な機能＞
図１５に示した電力供給システム１０−４は、電力の主伝送路である電力伝送路５５Ａ、５５Ｃ、５５Ｄ等に対して、各電力パケットルータ５２およびそれらに接続される各負荷を簡易に増設可能にするための機能を備えている。その機能のために、電力パケットミキサ５１と各電力パケットルータ５２との間でデータ通信を行い、接続した負荷の認証を実施する。電力パケットミキサ５１と各電力パケットルータ５２との間でデータ通信を行う場合には、例えば、通信用の伝送路として電力伝送路５５Ａ等を利用する双方向通信や、無線通信を利用する。

【0128】

例えば、図１５に示した電力供給システム１０−４に対して、７番目の新たな負荷５４−７を電力パケットルータ５２−２の電力出力ポート５２ｂに接続して、このシステムに追加する場合には、負荷５４−７が新規で物理的に接続されたことを電力パケットルータ５２−２が自動的に検知し、このシステムへの論理的な接続に必要な処理を、電力パケットミキサ５１、電力パケットルータ５２、配電管理ＥＣＵ５６が自動的に実施する。

【0129】

なお、各電力パケットルータ５２の出力に接続することが想定される各負荷５４については、その種類や特性を表す「デバイスディスクリプタ」等の情報を保持していないことが想定される。したがって、新規に接続された各負荷の種類や特性を何らかの方法で特定する必要がある。本実施形態においては、ユーザ等の操作者が必要な入力操作を行うことにより、接続された各負荷の種類や特性を特定している。但し、後述するように、自動的に特定することも可能である。

【0130】

また、電力パケットミキサ５１の出力や、各電力パケットルータ５２の出力に他の新たな電力パケットルータ５２を後付けで追加することも可能である。その場合、電力パケットミキサ５１は複数の電力パケット出力ポート５１ｂを備え、これらを利用して、複数の電力パケットルータ５２のそれぞれに対して電力パケット３０Ｃの送出を行うことができる。

【0131】

例えば、操作者がシステムの電源をオンに切り替えた場合のように、電力パケットミキサ５１が起動した時に、電力パケットミキサ５１は電力パケット出力ポート５１ｂの各々の接続状態を確認し、新規に接続された電力パケットルータ５２が存在する場合には、該当する電力パケットルータ５２に対して電力リソースの再分配（再スケジュール）の準備を行う。

【0132】

例えば、電力パケット出力ポート５１ｂの各信号端子を抵抗器を介して所定の電源ラインにプルアップしておくことにより、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格のデバイスと同じように、各出力ポートへのデバイス接続の有無を自動的に検出できる。プルアップ用の電源電圧としては、例えば３．３［Ｖ］以下の低い電圧を用いるのがよい。

【0133】

この電力供給システム１０−４に新規に電力パケットルータ５２が接続された場合には、この電力パケットルータ５２からの信号により、負荷が接続されていることが電力パケットミキサ５１に通知された時には、後述のように電力リソースの再分配（再スケジュール）を行う。

【0134】

各電力パケットルータ５２は、後付けで負荷を追加することを可能にするために、次に説明する機能を備える。電力パケットルータ５２は、起動時にそれ自身の電力出力ポート５２ｂの負荷接続状態を確認し、新規に接続された負荷の種類や駆動電力の情報収集を行う。新規の接続を確認した電力パケットルータ５２は、接続された新規のデバイスの種類や仕様の情報を特定するために、例えばタッチパネル等（ディスプレイを兼ねる）の入力装置を通じて操作者に入力を求める。

【0135】

その後、電力パケットミキサ５１と電力パケットルータ５２との間の双方向通信により情報の交換を行い、電力パケットミキサ５１が電力容量や供給タイミングの観点から新たな負荷を加えたシステムの成立性の判断及び、電力リソース分配のスケジュールの再調整を行う。

【0136】

電力パケットミキサ５１と電力パケットルータ５２との間で必要とされる双方向通信では、電力パケットミキサ５１から電力パケットルータ５２に向かう方向のデータ通信の場合には電力パケット３０Ｃのヘッダ３１Ｃ等の情報タグを利用できる。

【0137】

また、電力パケットルータ５２から電力パケットミキサ５１に向かう方向のデータ通信の場合には、例えば周波数分割多重方式等を用いて電力パケット３０Ｃのクロックの基本周波数と異なる周波数に信号を乗せて通信を行うことが考えられる。また、電力伝送路５５Ａ等を利用せずに、電力パケットミキサ５１と電力パケットルータ５２との間で無線通信を行ってもよい。

【0138】

＜新規デバイス接続時の電力供給システムの動作手順の例＞
電力供給システム１０−４の各部の動作手順の例を図１７に示す。但し、ここでは次に示す「前提条件」の下で動作することを想定している。

【0139】

＜前提条件＞
電力パケットミキサ５１の下流へのデバイス（電力パケットルータ５２や負荷５４）の取付け／取外しは電源オフの状態で行われ、電源オン時にデバイスの接続の確認を行う。

【0140】

電力パケットミキサ５１の後段に接続されるのは電力パケットルータ５２のみとする。よってデバイスが自身の正体を知らせるための「デバイスディスクリプタ」等の送受信は必要とせず、ルータや負荷が「デバイスディスクリプタ」等を保持する必要は無い。

【0141】

電力パケットルータ５２の後段に接続されるのは負荷５４、又は他の電力パケットルータ５２のみに限定される。電力パケットルータ５２は、電源オン時に自身の出力ポートの接続を確認し、接続されている負荷５４の情報を電力パケットミキサ５１に知らせる。

【0142】

電力パケットルータ５２が新規のデバイスを検出したときには、それを電力パケットミキサ５１に知らせる。また、接続されたデバイスが負荷５４であった場合には、電力パケットミキサ５１が操作者に対してタッチパネル入力装置兼ディスプレイ、すなわち入力機器５７、スイッチ類５８などから負荷の仕様情報の入力を求める。また、電力パケットミキサ５１は同時にデバイスに対し電力パケットルータ５２に組付いたアドレスを付与する。例えば、図１５に示したように、新規の負荷５４−７が、２番目の電力パケットルータ５２−２の３番目の電力出力ポート５２ｂに接続された場合には、アドレスとして「２−３」を付与する。

【0143】

操作者によって入力されたデバイスの仕様情報と配電管理ＥＣＵ５６が持つ図示しないデータテーブル（デバイス種類に応じた駆動パターン等を保有）を基に、電力パケットミキサ５１と各電力パケットルータ５２とが連動して、システムの成立性判断及び電力パケットの伝送スケジュールの再構築を行う。また、電力パケットミキサ５１は、配電管理ＥＣＵ５６との連携による処理を行うことを前提としている。

【0144】

＜手順の説明＞
１．操作者の操作によりシステムの電源が投入される（Ｓ９１）。
２．電力パケットミキサ５１は、複数ある自身の出力ポートの接続を確認し、接続されている各電力パケットルータ５２を検出する（Ｓ９２，Ｓ９３）。
３．電力パケットミキサ５１の制御により電力パケットルータ５２への電源供給（の許可）を行い、電力パケットルータ５２の電源が投入される（Ｓ９４，Ｓ９５）。
４．電力パケットルータ５２は複数ある自身の電力出力ポート５２ｂの接続を確認し、新規デバイスを検出する（Ｓ９６，Ｓ９７）。
５．電力パケットルータ５２は新規デバイスの情報入力とアドレスの付与を電力パケットミキサ５１に要求する（Ｓ９８）。
６．電力パケットミキサ５１は、タッチパネル等で操作者へ新規デバイスの仕様等の情報入力（Ｓ１００）を求める（Ｓ９９）。同時に新規デバイスのアドレスを設定し（Ｓ１０１）、電力パケットルータ５２と共有する（Ｓ１０２）。
７．電力パケットミキサ５１は操作者が入力したデバイスの種類や仕様を基に電力パケット伝送システムの成立性を判断した上でパケット伝送スケジュールの構築を行い（Ｓ１０３）、ルータと共有する（Ｓ１０４）。
８．以上の手順により新規デバイスが利用可能となる。なお、ここでの新規デバイスは常時給電用であり、操作者のスイッチや他の機器との連動が必要な場合、追加の設定や駆動毎の再スケジュールが必要となる。

【0145】

なお、以下に示すように変更してもよい。
電力パケットミキサ５１の下流へのデバイス（ルータ、負荷）の取付け／取外しは電源オン状態で行ってもよい。この場合、電力パケットミキサ５１や電力パケットルータ５２は定期的に自身の接続ポートのチェックを行い、接続を確認したときに配電管理ＥＣＵ５６にて成立性判断、再スケジュールを行い、任意のタイミングで切り換えを行う。

【0146】

電力パケットミキサ５１に接続される配電管理ＥＣＵ５６にストレージ機能を配備し、予め接続が想定される各種負荷５４の仕様例や、消費電力の時間軸的な推移データ等を収容するデータベースを構築しておく。また、操作者が指定したデバイスの種類や、消費電力を追加情報として利用する。これらの情報を利用することにより、接続された新規デバイスの駆動頻度や駆動パターンを推定することが可能になる。また、このような推定ができる環境においては、接続されたデバイスの種類、消費電力を推定するプログラムを自動実行し、操作者の入力操作（Ｓ１００）を不要にすることも可能である。

【0147】

電力リソース分配のスケジュールの再調整を行う際、電力パケットミキサ５１に接続された電源５３−１、５３−２の容量が十分でない場合、負荷５４の削減または電源の増設等を促すアラートを出すなどの機能を実装することが考えられる。また、この機能において製造者、販売者がコントロールできる部分、例えばライトやパワーウインドその他の必要不可欠な負荷、ＡＤＡＳシステムの構成部品などに割当られる電力量と、ユーザがコントロールできる部分（オーディオのスピーカ増設など）とで分けて上限の供給量から振り分けを行うことで、供給可能な電力量を把握、制限できる。これにより、ユーザによる過剰なカスタマイズ等による予期せぬバッテリ上がりやバッテリの酷使による早期の劣化などを未然に防ぐことができる。また、突入電流や高負荷時を見据えてシステムがある程度のマージンを確保しつつ事前にバッテリ上がりの恐れをなくすことが可能になる。また、配電管理ＥＣＵ５６の機能を電力パケットミキサ５１に実行させることにより、図１に示すように電力供給システムが配電管理ＥＣＵを備えない構成としてもよい。この場合、入力機器５７やスイッチ類５８は、電力パケットミキサ５１に接続するようにする。

【0148】

以上説明したように、図１５に示した電力供給システム１０−４においては、各電力パケットルータ５２が接続された各負荷５４を認識する機能を備えているので、これを利用して新たな負荷５４を後付けすることが可能になる。つまり、電力パケットルータ５２は起動時に電力出力ポート５２ｂに接続されている負荷５４をスキャンするので、どんな負荷が接続されているかを確認できる。そのため、電力出力ポート５２ｂに後付けした負荷５４−７についても、電力パケットルータ５２および電力パケットミキサ５１が認識できる。

【0149】

＜負荷５４−７を取り外す場合＞
一方、図１５に示した電力供給システム１０−４において、電力パケットルータ５２−２の電力出力ポート５２ｂから負荷５４−７を取り外す場合に各部で実行される動作の手順は以下の通りである。

【0150】

１．負荷５４−７の取り外しによる電力出力ポート５２ｂの電圧変化を電力パケットルータ５２−２が検知し、これをトリガとして次の処理に進む。
２．電力パケットルータ５２−２は、取り外された負荷５４−７に対する駆動電力の供給を停止するように、停止要求を電力パケットミキサ５１に送る。
３．電力パケットミキサ５１は、電力パケットルータ５２−２からの停止要求に従い、負荷５４−７に対する駆動電力の送電を停止する。

【0151】

＜バッテリ上がりを防止するための優先制御の技術＞
前述のように、図１５に示した電力供給システム１０−４においては、負荷などを必要に応じて追加することができる。しかし、設計時の想定以上に負荷が増えると、電力の需要と供給能力とのバランスが適度な状態から逸脱し、電力の供給能力が不足してバッテリ上がりが生じる可能性がある。そこで、本実施形態の電力供給システム１０−５においては、ミキサ及びほかのルータ間で電力の供給量と需要を調整する。また、電力供給量が電力需要より小さい場合に、各負荷に優先順位を付けて優先制御を実施する。

【0152】

＜電力供給システム１０−５の構成例＞
本発明の実施形態における電力供給システム１０−５の構成例を図１８に示す。
図１８に示した電力供給システム１０−５は、主要な構成要素として、電力パケットミキサ６１、および複数の電力パケットルータ６２−１〜６２−３を備えている。電力パケットミキサ６１の電力入力ポート６１ａには、車載バッテリ（電源）６３が接続されている。また、電力パケットミキサ６１の複数の電力パケット出力ポート６１ｂには、それぞれ電力パケットルータ６２−１〜６２−３が接続されている。

【0153】

また、電力パケットルータ６２−１の電力出力ポート６２ｂには、複数の負荷６４−Ａ〜６４−Ｄが接続されている。また、電力パケットルータ６２−２の電力出力ポート６２ｂには、複数の負荷６４−２Ａ、６４−２Ｂが接続されている。また、電力パケットルータ６２−３の電力出力ポート６２ｂには、複数の負荷６４−３Ａ、６４−３Ｂが接続されている。

【0154】

電力パケットミキサ６１および電力パケットルータ６２−１〜６２−３の基本的な構成および動作については、図５に示した電力パケットミキサ２１、および図７に示した電力パケットルータ２２と同様である。

【0155】

また、図１８に示した例では、各負荷６４−Ａ、６４−Ｂ、６４−Ｃ、６４−Ｄには、それぞれ優先度「７」、「１」、「４」、「２」が事前に割り当ててある。また、各負荷６４−２Ａ、６４−２Ｂには、それぞれ優先度「３」、「８」が事前に割り当ててある。各負荷６４−３Ａ、６４−３Ｂには、それぞれ優先度「６」、「５」が事前に割り当ててある。

【0156】

図１８に示した電力供給システム１０−５においては、電力供給能力の大きさおよび電力需要の大きさを電力パケットミキサ６１が常時算出し、これらのバランスが適正な範囲を逸脱していないか監視している。そして、「電力供給能力＜電力需要」の状態を検知すると、電力パケットミキサ６１が負荷の優先制御を実施する。

【0157】

例えば、電力供給対象の負荷を、優先度が「１〜５」の範囲内のみに限定し、それ以外の負荷への電力供給を一時的に停止する。したがって、その場合には、図１８に示した負荷６４−Ｂ、６４−Ｃ、６４−Ｄ、６４−２Ａ、６４−３Ｂに対しては電力供給が継続されるが、優先度の低い負荷６４−Ａ、６４−２Ｂ、６４−３Ａに対する電力供給は停止する。

【0158】

このような優先制御により、電力需要を削減できるので「電力供給能力≧電力需要」の状態を維持することができる。そのため、バッテリ上がりを防止できる。しかも、優先度の高い負荷に対する電力供給状態を維持できるので、重要なシステムに対する悪影響を抑制できる。

【0159】

具体例としては、車両において、ワイパ、デフォッガー、空調機器、ヘッドライト／フォグライト等の同時駆動を行う場合が想定される。このような高負荷運転環境等のワーストケースを想定したマージンを設定し、電源の電力供給能力とつき合わせて電力供給のスケジューリングを行った場合には、エンタメ系に費やせる電力枠が窮屈になるという問題が生じる。しかし、上記のような優先制御を実施する場合には、そのような問題が生じにくい。また、上記のような優先制御を実施する場合には、必ずしもすべての負荷の合計駆動電力と最大供給能力とを一致させる必要が無くなり、バッテリコスト等を抑えることが可能になる。

【0160】

なお、電力供給システムのネットワークトポロジーについては、図１８に示したようなツリー型に限らず、スター型、リング型、バス型その他でもよい。

【0161】

また、上記の電力供給システム１０−５においては、電力パケットミキサ６１が電力供給能力の大きさや電力需要の大きさを算出しているが、図１１に示したような配電管理ＥＣＵ２６Ｂを備えるようにし、配電管理ＥＣＵ２６Ｂが電力供給の大きさや電力需要の大きさを算出し、これらのバランスが適正な範囲を逸脱していないか監視するようにしてもよい。また、後述する電力供給システム１０−１１のように、電力パケットミキサ６１あるいは配電管理ＥＣＵ２６Ｂが、車両の状況に応じて各負荷の優先度を適宜補正するようにしてもよい。

【0162】

電力供給システム１０−５の構成においては、主伝送路（幹線）に対して簡易に負荷を追加したり、ネットワークを拡大（増設）することが可能である。したがって、電力パケット伝送システムによる電力ネットワークのメリット（省線化、軽量化、車両への搭載性）を維持しつつプラットフォームを車両（製品）のグレードに依らない形に統一することが可能（汎用性の向上）である。

【0163】

＜ワイヤハーネスの省線化のための技術＞
本発明の実施形態における電力供給システムの２種類の構成例を図１９（ａ）および図１９（ｂ）にそれぞれ示す。

【0164】

車両上で利用される電力供給システムに上述のような電力パケット伝送技術を採用することにより、例えば電圧等が異なる様々な種類の電源からの電力を共通の電力伝送路を利用して負荷側に伝送することが可能になる。したがって、ワイヤハーネスの省線化に寄与することになる。しかし、実際の車両においては、車両上の様々な箇所に配置された負荷に対し、様々な方向から電源線が配索される状況が想定されるので、ワイヤハーネスを省線化する効果があまり得られない可能性がある。

【0165】

例えば、図５に示した電力パケットミキサ２１は上流側の電源から電力を受け取って電力パケットを生成し、電力伝送路の下流側に送出する機能だけしか有していない。また、図７に示した電力パケットルータ２２は、電力伝送路の上流側の電力パケットミキサ２１から送出された電力パケットを受け取って下流側に供給する機能だけしか有していない。つまり、電力パケットを双方向に伝送することはできない。

【0166】

したがって、前述のような構成の電力パケットミキサ２１や電力パケットルータ２２を用いて電力供給システムを構成する場合には、複数の負荷が分散して配置されている状況において、例えば図１９（ｂ）に示した電力供給システム１０−７のように構成される。

【0167】

図１９（ｂ）に示した電力供給システム１０−７は、２台の電力パケットミキサ７１Ｂ−１、７１Ｂ−２と、２台の電力パケットルータ７２Ｂ−１、７２Ｂ−２とを備えている。そして、電力パケットミキサ７１Ｂ−１の近傍に電力パケットルータ７２Ｂ−２が配置され、電力パケットルータ７２Ｂ−２の出力側に２つの負荷７４−３、７４−４が接続されている。また、電力パケットミキサ７１Ｂ−２の近傍に電力パケットルータ７２Ｂ−１が配置され、電力パケットルータ７２Ｂ−１の出力側に２つの負荷７４−１、７４−２が接続されている。

【0168】

また、電力パケットミキサ７１Ｂ−１の出力と、電力パケットルータ７２Ｂ−１の入力との間が電力伝送路７６を介して接続され、電力パケットミキサ７１Ｂ−２の出力と、電力パケットルータ７２Ｂ−２の入力との間が電力伝送路７７を介して接続されている。

【0169】

つまり、この電力供給システム１０−７においては、往路の電力伝送路７６と復路の電力伝送路７７とをそれぞれ配置しなければならないので、ワイヤハーネスの電線数を削減できない。また、電力パケットミキサ７１Ｂの数が増える可能性がある。

【0170】

そこで、本実施形態では、図１９（ａ）に示した電力供給システム１０−６のように構成する。この電力供給システム１０−６は、１台の複合電力パケットミキサ７１と、２台の複合電力パケットルータ７２−１、７２−２とを備えている。

【0171】

複合電力パケットミキサ７１は、例えば図５に示した電力パケットミキサ２１の機能の他に、図７に示した電力パケットルータ２２の一部の機能を備えた複合装置である。つまり、複合電力パケットミキサ７１は電力パケットを生成して送出する機能の他に、電力パケットを受け取る機能を備えており、電力パケットを双方向に伝送するために利用できる。

【0172】

また、複合電力パケットルータ７２は、例えば図７に示した電力パケットルータ２２の機能の他に、例えば図５に示した電力パケットミキサ２１の一部の機能を備えた複合装置である。つまり、複合電力パケットルータ７２は、電力パケットを受け取る機能の他に、電力パケットを生成して送出する機能も備えているため、電力パケットを双方向に伝送するために利用できる。

【0173】

図１９（ａ）に示した電力供給システム１０−６においては、複合電力パケットミキサ７１、複合電力パケットルータ７２−１、７２−２のそれぞれが双方向の電力パケット伝送に対応している。したがって、複合電力パケットミキサ７１と複合電力パケットルータ７２−１との間を単一の双方向電力伝送路７５−１で接続し、複合電力パケットミキサ７１と複合電力パケットルータ７２−２との間を単一の双方向電力伝送路７５−２で接続してある。また、複合電力パケットルータ７２−１の出力側に２つの負荷７４−１、７４−２を接続し、複合電力パケットルータ７２−２の出力側に２つの負荷７４−３、７４−４を接続してある。

【0174】

つまり、図１９（ａ）に示した電力供給システム１０−６においては、図１９（ｂ）の電力供給システム１０−７と比べて電力伝送路の数が削減されている。したがって、双方向電力伝送路７５−１、７５−２に相当するワイヤハーネスの電線数を削減できる。また、ルータやミキサの総数も削減できるので、機器の大型化を避けることができ、電力パケット伝送技術の搭載にかかるコストを低減できる。特に、負荷の種類や総数が増えて、これらの負荷が車両上の様々な箇所に分散して配置され、それら負荷に電力を供給する電源線が方々から配索されているような状況において、顕著な効果が期待できる。

【0175】

＜不足する電源電力を融通するための技術−２＞
＜電力供給システム１０−８の構成例＞
本発明の実施形態における電力供給システム１０−８の構成例を図２０に示す。
図２０に示した電力供給システム１０−８は、主要な構成要素として、電力パケットミキサ８１と、複数の電力パケットルータ８２−１〜８２−４とを備えている。電力パケットミキサ８１の基本的な構成および動作は、図５に示した電力パケットミキサ２１と同様である。また、各電力パケットルータ８２−１〜８２−４の基本的な構成および動作は図７に示した電力パケットルータ２２、あるいは図１３に示した電力パケットルータ２２Ｂと同様である。

【0176】

電力パケットミキサ８１の入力側には電力伝送路８５−２を介して車載バッテリ８３が接続されている。また、電力パケットミキサ８１の出力側のポートは、電力伝送路８５−１を介して電力パケットルータ８２−１の入力側に接続されている。

【0177】

また、電力パケットルータ８２−１の出力側には、４つの電力パケットルータ８２−１〜８２−４のそれぞれを通るリング状の電力伝送路が形成されている。すなわち、電力伝送路８５−３が電力パケットルータ８２−１、８２−２の間を接続し、電力伝送路８５−４が電力パケットルータ８２−２、８２−４の間を接続し、電力伝送路８５−５が電力パケットルータ８２−４、８２−３の間を接続し、電力伝送路８５−６が電力パケットルータ８２−３、８２−１の間を接続している。

【0178】

また、電力パケットルータ８２−１、８２−２、８２−３、８２−４の出力側それぞれには、複数の負荷８４−１、８４−２、８４−３、８４−４が接続されている。

【0179】

＜電力融通の必要性＞
図２０に示した電力供給システム１０−８のような状況において、各負荷８４−１〜８４−４がどのように使われるかは、車両の運転状況やユーザの利用状況次第で大きく変化する。したがって、各電力パケットルータ８２−１〜８２−４の蓄電部に各時点で蓄電されている瞬時的な蓄電電力も互いに異なる。

【0180】

そして、例えばワイヤハーネスの断線により、電力伝送路８５−１の経路が遮断されると、車載バッテリ８３からの電力を各電力パケットルータ８２−１〜８２−４に供給できなくなる。各電力パケットルータ８２−１〜８２−４は、それぞれ蓄電部を備えているので、電力伝送路８５−１が遮断された場合でも、しばらくの間は負荷８４−１〜８４−４に電力を供給できる。

【0181】

しかし、各電力パケットルータ８２−１〜８２−４が蓄電している電力量は、その時の状況に応じて変化するので、重要度の高い負荷に対する電力供給が短時間で停止する可能性もある。したがって、電力伝送路８５−１が遮断された場合に、優先順位の高い負荷の機能を、例えば車両が安全に停止するまでの間は維持するようなシステムが必要になる。

【0182】

＜電力供給システム１０−８における特別な機能＞
図２０に示した複数の電力パケットルータ８２−１〜８２−４の各々は、お互いの間でデータ通信するための機能を有している。また、複数の電力パケットルータ８２−１〜８２−４の少なくとも１つ、電力パケットミキサ８１、又はこれらを管理する装置（図示せず）が、電力伝送路８５−１の断線を検出するための機能を有している。

【0183】

また、電力伝送路８５−１の断線が検出された場合に、複数の電力パケットルータ８２−１〜８２−４の各々が蓄積している電力を有効に活用して優先度の高い負荷に対する電力供給を維持するための機能、つまり、複数の電力パケットルータ８２−１〜８２−４の各々が必要に応じて電力を互いに融通する機能を有している。この機能は、例えば図７の制御部４５、あるいは図１３の制御部４５Ｂによって実現される。

【0184】

＜電力供給システム１０−８の動作例＞
図２０に示した電力供給システム１０−８は、電力伝送路８５−１に断線が生じた場合に次のように動作する。

【0185】

１．例えば電力パケットミキサ８１、又は電力パケットルータ８２−１〜８２−４のいずれかが断線の発生と断線した位置を検知する。
２．電力パケットミキサ８１は、断線を検知すると、インジケータ８９等を用いてこの異常を運転者に報知する。
３．複数の電力パケットルータ８２−１〜８２−４の中で、互いに電力伝送路の接続状態が維持されているもの同士の間で通信を行い、それぞれの蓄電状況等を表す情報を共有する。
４．複数の電力パケットルータ８２−１〜８２−４の中で、事前に高い優先順位が割り当てられた負荷８４が接続されている特定のルータの蓄電量が十分か否かを識別し、電力が不足している場合は、他のルータが電力を融通する。

【0186】

例えば、図２０に示した電力供給システム１０−８において、電力パケットルータ８２−３に接続されている負荷８４−３の優先順位が高い場合に、電力パケットルータ８２−３の蓄積している電力量が負荷８４−３の駆動に不十分である場合を想定する。この場合は、例えば十分な電力を蓄積している電力パケットルータ８２−１や他の電力パケットルータ８２−４が、電力パケットルータ８２−３に宛てた電力パケットを送出し、電力を融通する。この融通により、電力伝送路８５−１が遮断されたままであっても電力パケットルータ８２−３の蓄電部には十分な電力が充電されることになり、優先度の高い負荷８４−３を少なくとも一定時間の間は駆動できる。

【0187】

なお、電力パケットルータ８２−１〜８２−４が互いに通信を行い電力を融通する代わりに、電力供給システム１０−８が図１１に示したような配電管理ＥＣＵ２６Ｂを備え、配電管理ＥＣＵ２６Ｂが各電力パケットルータ８２−１〜８２−４の蓄電量を記憶しておき、必要に応じて電力パケットルータ８２−１〜８２−４に対し電力融通の指示を行うようにしてもよい。特に電力供給システム１０−８が有する電力パケットルータの数が多い場合には、配電管理ＥＣＵ２６Ｂにより電力融通を一元管理できるので、電力パケットルータ同士で電力融通のための通信を行う必要がなくなり、システムの複雑化を抑制できる。

【0188】

＜「故障診断」の技術＞
車両用の電力供給システムにおいては、例えばワイヤハーネスを構成する各電線の被覆のはがれや、端子嵌合部における半嵌合などが発生する可能性があり、その影響で発生するチャタリングショート等は検知しにくく、システム全体に影響を与える可能性がある。そこで、電力伝送経路における電線等の劣化を検知し、不具合を未然に防ぐシステムが必要になる。なお、一般的な診断技術では、伝送線路の異常を検出するために新たな機器が必要であったり、断線や短絡（デッドショート）等を検出できないケースが考えられる。

【0189】

そこで、本実施形態における「故障診断」は、電力パケットルータが受信する電力パケット内のヘッダに含まれる異常検出用のパルスに関して、電圧値等の物理信号波形の変化から伝送路の異常を検出する。

【0190】

＜電力供給システム１０−９の構成例＞
本発明の実施形態における電力供給システム１０−９の構成例を図２１に示す。
図２１に示した電力供給システム１０−９は、主要な構成要素として、電力パケットミキサ９１と、複数の電力パケットルータ９２−１〜９２−４とを備えている。電力パケットミキサ９１の基本的な構成および動作は、図５に示した電力パケットミキサ２１と同様である。また、各電力パケットルータ９２−１〜９２−４の基本的な構成および動作は図７に示した電力パケットルータ２２と同様である。

【0191】

電力パケットミキサ９１の入力側には、互いに異なる電圧（４８［Ｖ］、１２［Ｖ］）を供給する複数の車載バッテリ９３−１、９３−２が電力伝送路９５−２を介して接続されている。また、電力パケットミキサ９１の出力側のポートは、電力伝送路９５−１を介して電力パケットルータ９２−１の入力と接続されている。なお、複数の車載バッテリ９３−１、９３−２の出力電圧が同じであってもよい。

【0192】

また、電力パケットルータ９２−１の出力側には、４つの電力パケットルータ９２−１〜９２−４のそれぞれを通るリング状の電力伝送路が形成されている。すなわち、電力伝送路９５−３が電力パケットルータ９２−１、９２−２の間を接続し、電力伝送路９５−４が電力パケットルータ９２−２、９２−４の間を接続し、電力伝送路９５−５が電力パケットルータ９２−４、９２−３の間を接続し、電力伝送路９５−６が電力パケットルータ９２−３、９２−１の間を接続している。

【0193】

また、電力パケットルータ９２−１、９２−２、９２−３、９２−４の出力側それぞれには、複数の負荷９４−１、９４−２、９４−３、９４−４が接続されている。

【0194】

＜電力パケット３０Ｄの構成例＞
電力供給システム１０−９において、電力パケットミキサ９１等が送出する電力パケットは、ヘッダ３１Ｄ、およびペイロード、フッターとで構成されている。更に、図２１中に示したように、ヘッダ３１Ｄの中には、時間幅が短い劣化診断用パルス３１Ｄａが割り当ててある。

【0195】

この劣化診断用パルス３１Ｄａは、広帯域の信号成分を含んでいるためワイヤハーネスの劣化を診断するのに適している。例えば、経年劣化の影響により、ワイヤハーネスの各電線に次のような劣化が発生する可能性が考えられる。

【0196】

１．錆が発生する。
２．電線が伸びる。
３．電線表面の絶縁被覆がはがれる。
４．端子が抜けかかる。
５．端子の嵌合部が半嵌合状態になる。

【0197】

上記のようなワイヤハーネスの劣化が生じると、伝送路の電気的特性が悪化するので、特に高周波成分を含むパルス幅の短い劣化診断用パルス３１Ｄａのような信号は、伝送中の損失が増大する。その結果、例えば電力パケットミキサ９１が電力伝送路９５−１に送出した電力パケット３０Ｄにおける劣化診断用パルス３１Ｄａの電圧の振幅（Ｖｄ１）と、電力パケットルータ９２−１が受信する電力パケット３０Ｄにおける劣化診断用パルス３１Ｄａの電圧の振幅（Ｖｄ２）との間に変化が発生する。したがって、このような劣化診断用パルス３１Ｄａの電圧変化、あるいは波形変化を検出することにより、ワイヤハーネスの「故障診断」を行うことができる。

【0198】

なお、図２１に示した電力供給システム１０−９においては、出力電圧の異なる複数の車載バッテリ９３−１、９３−２が電力パケットミキサ９１の入力に接続されているので、電力伝送路９５−１に出力される電力パケット３０Ｄの電圧もタイミングの違いによって２種類またはそれ以上に変化する可能性がある。しかし、ヘッダ３１Ｄの部分については、その電圧（振幅）が変化しないように、車載バッテリ９３−１、９３−２の出力のうち、予め定めた一方の電圧に基づいて作成される。したがって、劣化診断用パルス３１Ｄａの送信側における電圧は一定である。

【0199】

＜「故障診断」の具体例＞
例えば図２１に示した電力伝送路９５−１を診断対象とする場合には、電力パケットルータ９２−１が、電力伝送路９５−１から受信した電力パケット３０Ｄのヘッダ３１Ｄから劣化診断用パルス３１Ｄａを抽出し、劣化診断用パルス３１Ｄａの電圧値（Ｖｄ２）を計測する。具体的には、劣化診断用パルス３１Ｄａの電圧のピーク値、あるいは平均値を検出する。この電圧値（Ｖｄ２）を、例えば事前に定めた正常値と比較することにより、電力伝送路９５−１における故障の有無を診断できる。

【0200】

また、例えば電力パケットミキサ９１が送出する電力パケット３０Ｄにおける劣化診断用パルス３１Ｄａの電圧値（Ｖｄ１）を表す情報を当該電力パケット３０Ｄのヘッダ３１Ｄに含めて送信してもよい。その場合は、例えば電力パケットルータ９２−１が、受信した電力パケット３０Ｄのヘッダ３１Ｄから電圧値（Ｖｄ１）の情報を抽出し、電圧値（Ｖｄ１）と電圧値（Ｖｄ２）との差分の電圧を事前に定めた閾値と比較して、電力伝送路９５−１における故障の有無を診断できる。

【0201】

また、例えば劣化診断用パルス３１Ｄａとして、パルス幅の小さいパルスと、それよりもパルス幅の大きいパルスとを組み合わせることも考えられる。その場合には、パルス幅の小さいパルスの電圧と、パルス幅の大きいパルスの電圧との差分や比率に基づいて、電力伝送路９５−１における故障の有無を診断することも可能である。つまり、パルス幅の小さい信号の方が伝送路の劣化の影響を受けやすいので、パルス幅の異なる複数の信号の電圧の違いに基づいて、故障の有無を診断できる。

【0202】

また、電力供給システム１０−９が図３と同様に配電管理ＥＣＵ２６を備える場合には、電力パケットミキサ９１が劣化診断用パルス３１Ｄａの電圧値（Ｖｄ１）を表す情報を送電情報２８Ｂに含めて送信し、電力パケットルータ９２−１が、受信した電力パケット３０Ｄの劣化診断用パルス３１Ｄａの電圧値（Ｖｄ２）を表す情報を受電情報２７Ｂに含めて送信し、配電管理ＥＣＵ２６が、電圧値（Ｖｄ１）と電圧値（Ｖｄ２）との差分の電圧を事前に定めた閾値と比較して、電力伝送路９５−１における故障の有無を診断するようにしてもよい。

【0203】

また、電力供給システム１０−９は、図１４と同様の動作を行ってもよい。すなわち、配電管理ＥＣＵ２６Ｂが、電圧値（Ｖｄ１）の情報を含む送電情報２８Ｂを受信してから、受電情報受領待ちタイマのタイムアウトまでに、電力パケットルータ９２−１から、電圧値（Ｖｄ２）の情報を含む受電情報２７Ｂが受領されない場合、配電経路に断線、短絡等の異常が生じていると判定し（Ｓ７６）、同一配電経路による配電を行わないようにする（Ｓ７７）。たとえば、図２１に示した電力供給システム１０−９においては、４つの電力パケットルータ９２−１〜９２−４の間の電力伝送路がリング状に接続されているので、この箇所では必要に応じて複数の経路を選択できる。したがって、例えば電力伝送路９５−３で伝送路の故障が発生した場合には、故障診断の結果を反映し、電力伝送路９５−６に自動的に切り替えて電力パケット３０Ｄを伝送することも考えられる。

【0204】

本実施形態の電力供給システム１０−９においては、特別な配線や機器を使用する事なく、断線や短絡（デッドショート）等を含む配電経路の異常を確実に検出可能である。しかも、実際に配電しているワイヤハーネス自体の異常を直接検出できる。

【0205】

＜負荷毎の優先度を考慮して配電するための技術＞
＜電力供給システム１０−１１の構成例＞
本発明の実施形態における電力供給システム１０−１１の構成例を図２２に示す。

【0206】

図２２に示した電力供給システム１０−１１は、主要な構成要素として、電力パケットミキサ１１１、電力パケットルータ１１２、および配電管理ＥＣＵ１１６を備えている。 電力パケットミキサ１１１の基本的な構成および動作は、例えば図５に示した電力パケットミキサ２１と同様である。また、電力パケットルータ１１２の基本的な構成および動作は、例えば図７に示した電力パケットルータ２２と同様である。また、配電管理ＥＣＵ１１６の基本的な構成および動作は、例えば図９に示した配電管理ＥＣＵ２６と同様であり、本実施形態においては例えばボディＥＣＵにより構成されている。

【0207】

電力パケットミキサ１１１の入力側には、複数の車載バッテリ（電源）１１３が電力伝送路１１５−２を介して接続されている。また、電力パケットミキサ１１１の出力と電力パケットルータ１１２の入力との間は、電力伝送路１１５−１を介して接続されている。また、電力パケットルータ１１２の出力側には複数の負荷１１４−１、１１４−２が接続されている。なお、複数の車載バッテリ（電源）１１３が出力する電圧については、同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。

【0208】

したがって、車載バッテリ１１３から供給される電源電力に基づいて、電力パケットミキサ１１１で例えば電力パケット１１７−１、１１７−２、１１７−３を順次に生成し、電力伝送路１１５−１を経由して電力パケットルータ１１２に送ることができる。また、電力パケットルータ１１２は各負荷１１４−１、１１４−２に必要な電力を供給することができる。

【0209】

図２２に示した例では、配電管理ＥＣＵ１１６は、複数の車載バッテリ１１３の充電量を監視する機能を有している。また、配電管理ＥＣＵ１１６は電力パケットミキサ１１１と接続され、電力パケットミキサ１１１に対して給電制御を実施することができる。

【0210】

＜負荷毎の優先度に応じた配電の必要性＞
図２２に示した電力供給システム１０−１１のような環境において、何らかの原因により車載バッテリ１１３の充電量が不足する場合がある。そして、車載バッテリ１１３の充電量が不足する場合には、各負荷１１４−１、１１４−２を駆動するために必要とされる全ての電力パケットを、電力パケットミキサ１１１が電力パケットルータ１１２に供給できない状態になる。したがって、各負荷１１４−１、１１４−２の動作が停止する。

【0211】

一方、車両上には実際には様々な種類の負荷が存在しているので、重要度の高い負荷と、重要度の低い負荷とがある。また、各負荷の重要度が高いか否かは走行環境や車両状態に応じて変化する。そして、車載バッテリ１１３の充電量が不足する場合には、重要度の高い負荷に対する電力の供給も停止する。したがって、車載バッテリ１１３の充電量が不足する場合であっても、重要度の高い負荷に対する電力供給ができる限り停止しないように、一部の負荷に対して優先的に電力を供給することが必要になる。

【0212】

＜電力供給システム１０−１１の特徴的な動作＞
図２２に示した電力供給システム１０−１１においては、複数の負荷１１４−１、１１４−２の各々について優先度の高低を配電管理ＥＣＵ１１６が管理している。この優先度は事前に定めた固定的なものではなく、その時の状況に応じて変化する。

【0213】

すなわち、配電管理ＥＣＵ１１６は、予め用意された給電優先度テーブルの内容と、その時の状況を表す情報、例えば、車両の走行状態の違い、乗員の状態、気温、明暗などの車外環境の違いとに基づいて、各負荷１１４−１、１１４−２の優先度の高低を動的に決定する。例えば、図２２に示した例では、一方の負荷１１４−１の優先度が高く、他方の負荷１１４−２の優先度が低い状況を表している。

【0214】

配電管理ＥＣＵ１１６は、車載バッテリ１１３の充電量の監視の結果に基づき、車載バッテリ１１３の充電量が不足する状態（蓄電残量が低下した状態）を検知すると、負荷１１４−１、１１４−２に対する優先制御を実行する。

【0215】

例えば、電力パケットルータ１１２が送出する配電要求に応じて、図２２に示すように負荷１１４−１宛ての電力パケット１１７−１、１１７−３、および負荷１１４−２宛ての電力パケット１１７−２が電力パケットミキサ１１１から順次に送出される状態において、配電管理ＥＣＵ１１６の優先制御により、優先度の低い負荷１１４−２宛ての電力パケット１１７−２の出力が停止、又は抑制される。また、例えば停止した電力パケット１１７−２の分だけ、電力パケット１１７−３の電力を増やし、増やした電力を電力パケットルータ１１２宛てに送電する。

【0216】

電力パケットミキサ１１１が送出する各電力パケット１１７−１〜１１７−３は、例えば図４に示した電力パケット３０と同じように、ヘッダ３１およびペイロード３２により構成される。また、ヘッダ３１には、同期信号３１ａ、宛先情報３１ｂ、送電電力情報３１ｃが含まれている。宛先情報３１ｂにより、各電力パケット１１７−１〜１１７−３の宛先を指定することができる。また、送電電力情報３１ｃにより、各宛先に送電した電力量を電力パケットルータ１１２に知らせることができる。

【0217】

電力パケットミキサ１１１は、配電管理ＥＣＵ１１６から受領する送電指示情報に基づき生成した電力パケットを所定の出力ポートへ送出する。

【0218】

電力パケットルータ１１２は、入力ポートで受信した電力パケットのヘッダに含まれる宛先情報を照合する。照合の結果、自ルータに接続される負荷宛の場合は、ペイロードの電力を蓄電部に充電するとともに蓄電部の電力を所定の出力ポートへ出力する。照合の結果、自ルータを中継した他ルータに接続される負荷宛の場合は、蓄電部の電力から所定ルータ宛の電力パケットを生成し所定の出力ポートに出力し、所定ルータへ転送する。電力パケットルータ１１２は、出力ポートに接続される負荷の駆動電力と蓄電部の充電状態とに基づいて、必要に応じ配電管理ＥＣＵ１１６へ配電要求情報を通知する。

【0219】

配電管理ＥＣＵ１１６は、電力パケットルータ１１２から配電要求情報の通知を受けると、車載バッテリ１１３の充電量と要求電力とを比較し充電量が上回る場合、電力パケットミキサ１１１に対し送電指示情報を通知する。

【0220】

また、配電管理ＥＣＵ１１６は、車載バッテリ１１３の充電量が要求電力を下回る場合、配電要求元の車載負荷の優先度よりも低い優先度が割当てられた車載負荷宛の送電指示を禁止し、配電電力を確保したうえで、電力パケットミキサ１１１に対し配電要求元の車載負荷に対する送電指示情報を通知する。配電要求元の車載負荷の優先度よりも低い優先度が割当てられた車載負荷宛の送電指示が行われていない場合、配電管理ＥＣＵ１１６は配電要求元車載負荷に対する送電指示は行わない。

【0221】

各車載負荷に割当てられる優先度は、例えば電力パケットルータ１１２からの配電要求情報により通知され配電管理ＥＣＵ１１６により管理される。または、配電管理ＥＣＵ１１６が、各負荷の種別と車両状態（走行状態、乗員状態、車外環境（気温、明暗）等）とに基づいて、各負荷の優先度を決定し管理する。

【0222】

図２２に示した電力供給システム１０−１１においては、車載バッテリ１１３等の電源の供給可能な電力が不足するような場合に、各負荷１１４−１、１１４−２に対する優先制御を実施することができる。しかも、給電量や給電タイミングを制御するために特別な回路を追加する必要がない。また、電力パケットにより各車載負荷宛の給電を個別に制御可能であり、システム異常時に配電を許容する車載負荷を限定する事ができるため、重要負荷への配電を最大限継続させることが可能となる。

【0223】

なお、電力供給システム１０−１１は、図１８に示した電力供給システム１０−５と同様、配電管理ＥＣＵ１１６の代わりに電力パケットミキサ１１１によって優先度の決定や管理を行うようにしてもよい。

【0224】

＜複数負荷宛ての電力をまとめて送電する技術＞
＜電力供給システム１０−１２の構成例＞
本発明の実施形態における電力供給システム１０−１２の構成例を図２３（ａ）に示す。また、互いに異なる動作において各部の伝送路に出力される電力パケットの変化例を図２３（ｂ）および図２３（ｃ）に示す。

【0225】

図２３（ａ）に示した電力供給システム１０−１２は、主要な構成要素として、電力パケットミキサ１２１、複数の電力パケットルータ１２２−１〜１２２−３、および配電管理ＥＣＵ１２６を備えている。

【0226】

電力パケットミキサ１２１の基本的な構成および動作は、例えば図５に示した電力パケットミキサ２１と同様である。また、各電力パケットルータ１２２−１〜１２２−３の基本的な構成および動作は、例えば図７に示した電力パケットルータ２２と同様である。また、配電管理ＥＣＵ１２６の基本的な構成および動作は、例えば図９に示した配電管理ＥＣＵ２６と同様である。

【0227】

電力パケットミキサ１２１の入力側には車載バッテリ（電源）１２３が接続されている。また、電力パケットミキサ１２１の複数の出力ポートには、複数の電力パケットルータ１２２−１、１２２−２の入力ポートが電力伝送路１２７−２、１２７−５を介して接続されている。

【0228】

電力パケットルータ１２２−１の複数の出力ポートには、電力伝送路１２７−３を経由して、電力パケットルータ１２２−３、および複数の負荷１２４−１、１２４−２が接続されている。電力パケットルータ１２２−２の複数の出力ポートには、電力伝送路１２７−６を経由して複数の負荷１２４−５、１２４−６が接続されている。電力パケットルータ１２２−３の複数の出力ポートには、電力伝送路１２７−４を経由して複数の負荷１２４−３、１２４−４が接続されている。また、配電管理ＥＣＵ１２６は、電力パケットミキサ１２１との間で通信できるように接続されている。

【0229】

＜一般的な動作の説明＞
図２３に示した電力供給システム１０−１２が一般的な動作を実施する場合における各電力伝送路１２７−１〜１２７−６の状態が図２３（ｂ）に示されている。なお、電力伝送路１２７−１は、電力パケットミキサ１２１の全ての出力ポートに接続される電力伝送路の状態に相当する。

【0230】

図２３（ｂ）に示した例では、電力伝送路１２７−１上に、６個の電力パケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６が時間的にほぼ連続した状態で順番に現れている。ここで、各電力パケットＰ１〜Ｐ６は、それぞれ異なる負荷（ＬＯＡＤ）１２４−１〜１２４−６宛てのパケットである。

【0231】

すなわち、負荷１２４−１宛ての電力パケットＰ１および、負荷１２４−２宛ての電力パケットＰ２の電力は、電力伝送路１２７−１から、電力伝送路１２７−２、１２７−３を経由して宛先まで送られる。

【0232】

また、負荷１２４−３宛ての電力パケットＰ３、および負荷１２４−４宛ての電力パケットＰ４の電力は、電力伝送路１２７−１から、電力伝送路１２７−２、１２７−３、１２７−４を経由して宛先まで送られる。また、負荷１２４−５宛ての電力パケットＰ５、および負荷１２４−６宛ての電力パケットＰ６の電力は、電力伝送路１２７−１から、電力伝送路１２７−５、１２７−６を経由して宛先まで送られる。

【0233】

＜一般的な動作における課題＞
図２３（ｂ）に示した従来方式のようにミキサにて接続されたすべての負荷に向けたパケットを生成するとペイロード分の時間が冗長となり、電力伝送路を効率よく利用できない。また、各電力パケットのヘッダの時間帯は送電に利用できない。

【0234】

＜特徴的な制御＞
上記のような問題を解消するために、図２３（ａ）に示した電力供給システム１０−１２においては、次に説明するような制御を実施する。

【0235】

１．電力伝送路の負荷が多くなったような場合（図２３（ｂ）の状態に相当）に、上流側の電力パケットミキサ１２１は、宛先が異なる複数の電力パケットを纏めて１つの電力パケットを生成する。
２．下流側の各電力パケットルータ１２２や電力パケットミキサ１２１は、受信した電力パケットのヘッダ情報に基づいて、１つの電力パケットを宛先毎の複数の電力パケットに分離し、分離した電力パケット毎に処理を実行する。

【0236】

上記のように宛先が異なる複数の電力パケットを１つに纏めることにより、伝送路に送出されるヘッダの所要時間を減らすことが可能になり、効率的な伝送が可能になる。

【0237】

＜特徴的な動作の具体例＞
図２３に示した電力供給システム１０−１２が上記の特徴的な制御を実施する場合における各電力伝送路１２７−１〜１２７−６の状態が図２３（ｃ）に示されている。また、図２３（ｃ）に示した例では、図２３（ｂ）に示した例と同様に、負荷１２４−１〜１２４−６宛ての６個の電力パケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６を時間的にほぼ連続した状態で電力パケットミキサ１２１から送出する必要がある場合を想定している。

【0238】

図２３（ｃ）に示した例では、電力パケットミキサ１２１は、共通の電力伝送路１２７−２を通過する４個の電力パケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を纏めた結果として、電力パケットルータ１２２−１宛ての電力パケットＰＲ１を生成し、これを電力伝送路１２７−１に送出している。

【0239】

また、電力パケットＰＲ１の送出が終了した後で、電力パケットミキサ１２１は、共通の電力伝送路１２７−５を通過する２個の電力パケットＰ５、Ｐ６を纏めた結果として、電力パケットルータ１２２−２宛ての電力パケットＰＲ２を生成し、これを電力伝送路１２７−１に送出している。

【0240】

電力パケットミキサ１２１が送出した電力パケットＰＲ１は、電力伝送路１２７−２を経由して電力パケットルータ１２２−１に到達する。これを受け取った電力パケットルータ１２２−１は、パケットヘッダの情報に基づき、電力パケットＰＲ１に含まれている４個の電力パケットＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を互いに分離して処理する。したがって、分離された電力パケットＰ１、Ｐ２の電力がそれぞれ宛先の負荷１２４−１、１２４−２に供給される。

【0241】

また、電力パケットルータ１２２−１は、分離した電力パケットＰ３、Ｐ４を纏めて、電力パケットルータ１２２−３を宛先とする電力パケットＰＲ３を生成し、出力する。また、電力パケットルータ１２２−３は、電力パケットＰＲ３を受け取って、これを分解し、電力パケットＰ３、Ｐ４をそれぞれ抽出し、これらを個別に処理する。したがって、電力パケットＰ３、Ｐ４の電力が、それぞれ宛先の負荷１２４−３、１２４−４に供給される。

【0242】

電力パケットミキサ１２１が送出した電力パケットＰＲ２は、電力伝送路１２７−５を経由して電力パケットルータ１２２−２に到達する。これを受け取った電力パケットルータ１２２−２は、パケットヘッダの情報に基づき、電力パケットＰＲ２に含まれている２個の電力パケットＰ５、Ｐ６を互いに分離して処理する。したがって、分離された電力パケットＰ５、Ｐ６の電力がそれぞれ宛先の負荷１２４−５、１２４−６に供給される。

【0243】

つまり、図２３に示した電力供給システム１０−１２においては、配電系上流において複数負荷宛の電力をまとめて電力パケット化し、下流においてヘッダー情報を基にそれぞれの負荷宛の電力パケットに再構築して送電する。

【0244】

図２３（ａ）に示した電力供給システム１０−１２においては、複数の電力パケットを１つの電力パケットに纏めて送出するので、パケット毎に送出されるヘッダの情報タグ分の時間を、電力供給用のペイロードに費やすことができる。例えば、全てのパケットが同じビット数の情報タグを使う場合を仮定すると、一般的な制御の場合と比較して、送電電力増加が見込める。

【0245】

＜伝送する電力を時分割制御する技術＞
＜電力供給システム１０−１３の構成例＞
本発明の実施形態における電力供給システム１０−１３の構成例を図２４に示す。
図２４に示した電力供給システム１０−１３はリングトポロジーを形成している。すなわち、主要な構成要素である電力パケットミキサ１３１−１、１３１−２、電力パケットルータ１３２−１、１３２−２、１３２−３、１３２−４がリング状に接続された電力伝送路を介して互いに接続されている。また、配電管理ＥＣＵ１３６が通信線１３７−１、１３７−２を介して電力パケットミキサ１３１−１、１３１−２と接続されている。

【0246】

各電力パケットミキサ１３１−１、１３１−２の基本的な構成および動作は、例えば図５に示した電力パケットミキサ２１と同様である。また、各電力パケットルータ１３２−１〜１３２−４の基本的な構成および動作は、例えば図７に示した電力パケットルータ２２と同様である。また、配電管理ＥＣＵ１３６の基本的な構成および動作は、例えば図９に示した配電管理ＥＣＵ２６と同様である。

【0247】

電力パケットミキサ１３１−１の入力には、複数の車載バッテリ１３３−１、１３３−２が接続されている。電力パケットミキサ１３１−２の入力には、複数の車載バッテリ１３３−３、１３３−４が接続されている。なお、複数の車載バッテリ１３３−１、１３３−２、１３３−３、１３３−４の出力する電圧については、同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。

【0248】

電力パケットルータ１３２−１の複数の出力ポートには複数の負荷１３４−１が接続されている。電力パケットルータ１３２−２の複数の出力ポートには複数の負荷１３４−２が接続されている。電力パケットルータ１３２−３の複数の出力ポートには負荷１３４−３が接続されている。電力パケットルータ１３２−４の複数の出力ポートには複数の負荷１３４−４が接続されている。

【0249】

＜リングトポロジーのシステムにおける課題＞
例えば図２４に示した電力供給システム１０−１３においては、リング状に接続されている共通の電力伝送路上に、複数の電力パケットミキサ１３１−１、１３１−２が同時に電力パケットを送出する可能性がある。そして、送出された複数の電力パケットが共通の電力伝送路上で衝突する場合がある。

【0250】

＜電力供給システム１０−１３の特徴的な制御＞
図２４に示した電力供給システム１０−１３は、送出された複数の電力パケットが共通の電力伝送路上で衝突するのを回避するために、次のような特別な制御を実施する。

【0251】

１．ネットワークの全体を管理する電力管理ノード、つまり配電管理ＥＣＵ１３６が、複数のタイムスロットを連結して構成したパケット伝送フレームを生成する。
２．このパケット伝送フレームの先頭スロットに、後続の各スロットに割り当てられた電力の割り当て情報を格納する。
３．ネットワーク上の各電力パケットミキサ１３１、電力パケットルータ１３２は、ネットワーク上に現れたパケット伝送フレームの先頭スロットの情報に基づき、電力パケットの送受信のタイミングを検知する。

【0252】

パケット伝送フレームを構成する各タイムスロットについては、各電力パケットミキサ１３１、電力パケットルータ１３２が送出する電力パケットのタイミングが同時にならないように割り当てを行う。

【0253】

例えば、４つのタイムスロットＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４で１つのパケット伝送フレームを構成し、各タイムスロットＴ２、Ｔ３、Ｔ４に、それぞれ１番目、２番目、３番目の電力パケットミキサ１３１のパケット伝送を割り当てて、この割り当ての内容を先頭のタイムスロットＴ１に格納するように、配電管理ＥＣＵ１３６が制御する。

【0254】

また、配電管理ＥＣＵ１３６が割り当てたパケット伝送フレームおよび各スロットの情報は、各電力パケットミキサ１３１が送出する電力パケットのヘッダにおける情報タグに格納することが可能である。

【0255】

各電力パケットミキサ１３１および電力パケットルータ１３２は、割り当てられたタイミングにてパケット送出を行うことで情報タグが劣化してしまうことを防ぐことができる。したがって、図２４に示したようなリングトポロジーの電力供給システム１０−１３を構成する場合であっても、複数の電力パケットが共有のネットワーク上で衝突するのを防止できる。

【0256】

なお、配電管理ＥＣＵ１３６は、例えば操作者の電源スイッチＯＮ操作や、新規負荷の接続の際に、タイムスロットの構成を最適な状態に組み替えることができる。各電力パケットミキサ１３１と電力パケットルータ１３２との間で必要とされる通信機能については、電力パケットの情報タグを利用して実現することが可能である。それ以外に、周波数分割多重方式等を用いて電力パケットのクロックの基本周波数と異なる周波数に信号を乗せて通信を行うことや、無線通信を用いてもよい。

【0257】

また、上述の電力供給システム１０−１３においては、リングトポロジーを有する場合を例に説明しているが、電力供給システム１０−１３がツリー型やスター型など他のトポロジーを採用してもよい。

【0258】

＜電力の非接触給電のための技術＞
＜非接触給電の必要性の説明＞
車両上においては、様々な箇所に存在する様々な種類の負荷に対して電源電力を供給する必要がある。そのため、例えば負荷に電源電力を供給するワイヤハーネスの配索経路が、ドアの接続部のような可動部を経由したり、難配索部位を経由することが避けられない場合がある。したがって、ワイヤハーネスの接触不良や断線が生じやすくなったり、配索作業が困難になるという課題がある。また、このようなワイヤハーネスの配索により、車両形態の自由度や意匠が制限されることになる。ワイヤハーネスを非接触給電で置き換えることができれば、様々な可動部や難配索部位を通過するワイヤハーネスが不要になるので、上記の課題を解決できる。

【0259】

＜電力供給システムの構成例−１４＞
非接触給電技術を含む電力供給システムの構成例−１４を図２６に示す。
図２６に示した電力供給システム１０−１４は、前述の電力供給システムと同じように、電力パケットミキサ１１および電力パケットルータ１２を備えている。電力パケットミキサ１１の入力には、１２［Ｖ］の電源電圧を出力する車載バッテリ１３Ａと、４８［Ｖ］の電源電圧を出力する車載バッテリ１３Ｂとが接続されている。なお、複数の車載バッテリ１３Ａ、１３Ｂの電圧を同一にしてもよい。

【0260】

電力パケットミキサ１１および電力パケットルータ１２の基本的な構成および動作は前述の実施形態と同様である。すなわち、電力パケットミキサ１１は、車載バッテリ１３Ａ、１３Ｂから供給される直流電源電力に基づいて電力パケット３０を生成する。生成された電力パケット３０は、電力伝送路１６Ａを経由して電力パケットルータ１２の入力に供給される。

【0261】

電力パケットルータ１２は、入力された電力パケット３０のヘッダ３１から宛先などの情報を取得すると共に、ペイロード３２から電力を取り出して、例えば図１に示す蓄電部１５Ａ，１５Ｂに蓄電する。また、蓄電した電力を負荷に対して供給する。

【0262】

図２６に示した例では、負荷１４Ａは電力パケットルータ１２の０番目の出力ポートに有線で直接接続されているが、他の負荷１４Ｂ、および１４Ｃは、非接触給電技術を利用して接続されている。なお、電力パケットルータ１２の出力に非接触給電技術で接続する負荷の数ｎは必要に応じて増減できる。

【0263】

また、本実施形態では、複数の負荷に選択的に電力を供給するため、ｎ個の出力ポート部各々に出力スイッチ１７が備わっている。すなわち、交流出力回路としての出力スイッチ１７を所定の条件に従って周期的にオンオフすることにより、所望の周波数の交流電力を出力できる。

【0264】

電力パケットルータ１２の１番目〜ｎ番目の各出力ポートには、それぞれ１番目〜ｎ番目の送電回路１８−１〜１８−ｎが接続されている。１番目の送電回路１８−１は、互いに直列に接続されたインダクタＬ_１１と、キャパシタＣ_１１とで構成されている。なお、これらを並列に接続した回路に変更することも可能である。送電回路１８−１のインダクタＬ_１１およびキャパシタＣ_１１は共振回路を形成している。すなわち、インダクタＬ_１１およびキャパシタＣ_１１の時定数に対応する特定の共振周波数ｆ_０において回路のインピーダンスが極値になる。２番目〜ｎ番目の送電回路も送電回路１８−１と同様である。共振周波数ｆ_０については、１番目〜ｎ番目の送電回路１８−１〜１８−ｎの全てについて共通にする場合もあるし、それぞれ独立した周波数に定める場合もある。

【0265】

一方、送電回路１８−１〜１８−ｎのそれぞれと対向する位置に、非接触の状態で、１番目〜ｎ番目の受電回路１９−１〜１９−ｎがそれぞれ配置されている。１番目の受電回路１９−１は、互いに直列に接続されたインダクタＬ_１２と、キャパシタＣ_１２とで構成されている。なお、これらを並列に接続した回路に変更することも可能である。受電回路１９−１のインダクタＬ_１２およびキャパシタＣ_１２は共振回路を形成している。すなわち、インダクタＬ_１２およびキャパシタＣ_１２の時定数に対応する特定の共振周波数ｆ_０において回路のインピーダンスが極値になる。２番目〜ｎ番目の受電回路も受電回路１９−１と同様である。

【0266】

また、１番目の送電回路１８−１における共振周波数_ｆ０と、１番目の受電回路１９−１における共振周波数_ｆ０とが共通の周波数になるように設計される。電力パケットルータ１２が共振周波数ｆ_０と同じ周波数の交流電力を送電回路１８−１に供給すると、送電回路１８−１側のインダクタＬ_１１と、受電回路１９−１側のインダクタＬ_１２との間の電磁誘導によりこれらが結合する。したがって、非接触で結合した回路の一次側のインダクタＬ_１１から二次側のインダクタＬ_１２に対して交流電力が伝達される。

【0267】

電力パケットルータ１２が出力スイッチ１７をスイッチングするタイミングを制御することにより、送電回路１８−１〜１８−ｎに供給する交流電力の周波数を、送電回路１８−１〜１８−ｎの共振周波数ｆ_０と一致させることができる。例えば、電力パケットルータ１２が送電回路１８−１および受電回路１９−１の共振周波数ｆ_０と一致する周波数の交流電力を送電回路１８−１に供給することにより、この交流電力を送電回路１８−１から受電回路１９−１に対して高効率で非接触給電することが可能になる。２番目〜ｎ番目の送電回路および受電回路についても同様である。各送電回路１８−１〜１８−ｎおよび各受電回路１９−１〜１９−ｎの共振周波数ｆ_０が全て同一の場合には、電力パケットルータ１２は共通の共振周波数ｆ_０と一致する周波数を用いて交流電力を出力スイッチ１７で生成し、各送電回路１８−１〜１８−ｎに供給できる。

【0268】

受電回路１９−１の出力に負荷１４Ｂが接続されている。したがって、受電回路１９−１が受電した電力を負荷１４Ｂに供給することができる。受電回路１９−ｎに接続された負荷１４Ｃについても同様である。また、非接触給電が不要な負荷１４Ａについては、送電回路や受電回路は使用せず、図２６に示すように有線で電力パケットルータ１２の出力ポートに接続する。

【0269】

電力パケットルータ１２が各送電回路１８−１〜１８−ｎを適切に制御するために必要な共振周波数ｆ_０の情報は、予め電力パケットミキサ１１に保持しておくか、又は前述の配電管理ＥＣＵ２６に保持しておくことが想定される。そして、配電管理ＥＣＵ２６又は電力パケットミキサ１１から電力パケットルータ１２に対して、共振周波数ｆ_０の情報を提供する。

【0270】

＜非接触給電の変形例＞
図２６に示した電力供給システム１０−１４においては、出力スイッチ１７を適切に制御することで所望の周波数の交流電力を得ている。しかし、以下に示すように電力パケットミキサ１１又は電力パケットルータ１２が特別な制御を実施する場合には、出力スイッチ１７による制御は不要になる。

【0271】

例えば、電力パケットミキサ１１が電力パケット３０を電力伝送路１６Ａに送出する際に、電力パケット３０毎の時間長や送出間隔が、送電回路１８−１〜１８−ｎの共振周波数ｆ_０と一致するように、電力パケット３０を分割してから送出することが想定される。この場合には、電力パケットルータ１２の内部では、電力伝送路１６Ａから周期的に受け取った電力パケット３０により、共振周波数ｆ_０と一致する交流電力が生成される。この交流電力を電力パケットルータ１２が送電回路１８−１〜１８−ｎにそのまま供給すれば、送電回路１８−１〜１８−ｎの交流電力を、受電回路１９−１〜１９−ｎに非接触で給電することができる。

【0272】

なお、電力パケットミキサ１１が送出する電力パケット３０を共振周波数ｆ_０と一致するように分割する処理については、電力パケット３０の全体について実施してもよいし、ペイロード３２だけについて実施してもよい。また、電力パケット３０を分割する処理を電力パケットルータ１２の内部で行ってもよい。

【0273】

＜点滅するランプを駆動するための技術＞
＜背景の説明＞
一般的に、車両上には右左折の合図を出す方向指示器として、サイドターンシグナルランプが装備されている。また、ハザードランプも装備されている。これらのランプは動作時に一定の周期で点滅制御する必要がある。

【0274】

このようなランプを制御するために一般的には図２７に示すようなランプ制御回路が用いられている。図２７に示したランプ制御回路は、コラムスイッチ３０２、ハザードスイッチ３０３、ＥＣＵ（電子制御ユニット）３０４、フラッシャＡＳＳＹ３１０、および左右のサイドターンシグナルランプ３０５、３０６を備えている。フラッシャＡＳＳＹ３１０は互いに独立した２つのリレー３１１、３１２を内蔵している。

【0275】

すなわち、車載バッテリ３０１の電力が、フラッシャＡＳＳＹ３１０内のリレー３１１、３１２の接点を経由して、それぞれサイドターンシグナルランプ３０５、３０６に供給される。リレー３１１、３１２のオンオフを周期的に繰り返すことで、サイドターンシグナルランプ３０５、３０６を点滅させることができる。

【0276】

ＥＣＵ ３０４は、コラムスイッチ３０２およびハザードスイッチ３０３の状態を常時モニタリングしており、コラムスイッチ３０２又はハザードスイッチ３０３がオンになると、フラッシャＡＳＳＹ３１０内のリレー３１１、３１２を制御し、サイドターンシグナルランプ３０５、３０６を点滅させる。

【0277】

一方、近年では一般的な方向指示器およびハザードランプの他に、例えばＥＳＳ（Emergency Stop signal System）の機能のように、方向指示器やハザードランプの点滅周期とは異なる点滅周期で点滅制御を行わせる要望もある。なお、ＥＳＳは、緊急制動用の点滅周期でランプを点滅制御するものである。しかし、機械式リレーのようなランプ制御回路を用いると、点滅周期に限界があり、また、部品点数の削減も難しい。

【0278】

前述の電力パケットを利用してランプ制御回路を構成することにより、回路構成を複雑化することなく、ＥＳＳ等の機能を追加することが容易になる。

【0279】

＜電力パケットを利用したランプ制御回路の構成例＞
電力パケットを利用したランプ制御回路の構成例を図２８に示す。
図２８に示したランプ制御回路は、電力パケットミキサ３２３、電力パケットルータ３２７、バッテリ３２１、３２２、コラムスイッチ３０２、ハザードスイッチ３０３、左右のサイドターンシグナルランプ３２８、３２９、および負荷３３０を備えている。なお、複数のバッテリ３２１、３２２の電圧は同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。

【0280】

図２８の構成においては、電力パケットミキサ３２３の入力にコラムスイッチ３０２およびハザードスイッチ３０３が接続されている。また、電力伝送路３２６を介して電力パケットミキサ３２３と電力パケットルータ３２７とが接続されている。電力パケットルータ３２７の複数の出力ポートには、左右のサイドターンシグナルランプ３２８、３２９、および負荷３３０が接続されている。

【0281】

電力パケットミキサ３２３は、基本的にはバッテリ３２１、３２２から供給される直流の電源電力に基づいて前述の電力パケット３０を生成し、電力伝送路３２６に供給する。コラムスイッチ３０２およびハザードスイッチ３０３は、運転者の手動操作によりオンオフし、方向指示器およびハザードランプの点灯（点滅）指令信号を生成する。

【0282】

電力パケットミキサ３２３は、コラムスイッチ３０２又はハザードスイッチ３０３からランプの点灯指令信号を受信すると、電力パケットルータ３２７に対して電力パケット３０の送電を開始する。送電する各電力パケット３０のヘッダ３１には、宛先の負荷（３２８，３２９，３３０）を特定する情報が含まれている。

【0283】

電力パケットルータ３２７は、電力パケットミキサ３２３から受け取った電力パケット３０のヘッダ３１の内容を参照して電力供給先の負荷およびその種類を特定する。例えば、宛先の負荷がサイドターンシグナルランプ３２８又は３２９の電力パケット３０を電力パケットルータ３２７が受け取った場合には、電力パケットルータ３２７はこの電力パケット３０の電力を蓄電部１５Ａ，１５Ｂを通すことなく、直接サイドターンシグナルランプ３２８又は３２９へ供給する。

【0284】

図２８に示したランプ制御回路において、電力パケットミキサ３２３からの電力の伝送は電力パケット３０を用いた時分割伝送である。したがって、電力パケットミキサ３２３は、サイドターンシグナルランプ３２８又は３２９宛ての電力パケット３０を、例えば一定の時間間隔で繰り返し送出することができる。この場合、電力パケットルータ３２７が受け取った電力パケット３０をそのままサイドターンシグナルランプ３２８又は３２９へ供給することにより、電力パケット３０が送出される一定の時間間隔で、サイドターンシグナルランプ３２８又は３２９が点滅することになる。

【0285】

つまり、電力パケットルータ３２７が特別な点滅制御を実施することなく、サイドターンシグナルランプ３２８又は３２９の点滅動作を実現できる。更に、電力パケットミキサ３２３が電力パケット３０の送出間隔を変更すれば、サイドターンシグナルランプ３２８および３２９の点滅周期を変更できる。したがって、図２８に示した回路構成を変更しなくても、例えばＥＳＳのランプ点滅機能を付加することが容易に実現できる。

【0286】

なお、短い時間周期でのランプ点滅を可能にするために、電力パケット３０のペイロード３２を複数に分割する場合もある。また、電力パケット３０のヘッダ３１には、宛先を特定する情報の他に、シグナルランプ専用の電力である旨の情報が電力パケットミキサ３２３により書き込まれる。また、図示しないが、各電力パケット３０のペイロード３２の最後尾にフッタが付加される。このフッタに、ランプの点滅終了を指示する終了情報が電力パケットミキサ３２３により書き込まれる。電力パケットルータ３２７は、フッタの終了情報に従って該当するランプへの電力供給を終了し、点滅動作を終了する。

【0287】

＜電力パケットミキサの具体的な動作例＞
図２８のランプ制御回路における電力パケットミキサの動作例を図２９に示す。図２９の動作について以下に説明する。

【0288】

電力パケットミキサ３２３は、コラムスイッチ３０２からの信号と、ハザードスイッチ３０３からの信号を常時モニタリングしている（Ｓ３０１，Ｓ３０２）。そして、コラムスイッチ３０２からのサイドターンリクエスト信号「Column_Flag」がオン（１）になると、次のステップＳ３０３で左サイドターン点灯リクエスト信号「LAMP_L」を参照し、左右のいずれのランプ点灯要求かを識別する。

【0289】

左のランプ点灯要求があった場合には、電力パケットミキサ３２３はステップＳ３０６で、左サイドターン電力パケット「LAMP_Lp」を電力伝送路３２６に送出する。この左サイドターン電力パケット「LAMP_Lp」は、当該電力の宛先がサイドターンシグナルランプ３２８であることを示す情報と、シグナルランプ専用の電力である旨の情報をヘッダ３１で保持している。

【0290】

右のランプ点灯要求があった場合には、電力パケットミキサ３２３はステップＳ３０５で、右サイドターン電力パケット「LAMP_Rp」を電力伝送路３２６に送出する。この右サイドターン電力パケット「LAMP_Rp」は、当該電力の宛先がサイドターンシグナルランプ３２９であることを示す情報と、シグナルランプ専用の電力である旨の情報をヘッダ３１で保持している。

【0291】

一方、ハザードスイッチ３０３からのハザードリクエスト信号「Hazard_Flag」がオン（１）になると、電力パケットミキサ３２３は、ステップＳ３０２からＳ３０４に進む。そして、左右のランプを同時点滅させるために、電力パケットミキサ３２３は左右サイドターン電力パケット「LAMP_LRp」を電力伝送路３２６に送出する。

【0292】

この左右サイドターン電力パケット「LAMP_LRp」は、当該電力の宛先がサイドターンシグナルランプ３２８および３２９であることを示す情報と、シグナルランプ専用の電力である旨の情報をヘッダ３１で保持している。これにより、左右ランプ同時点滅の指示をこのパケットで同時に送ることができる。

【0293】

＜電力パケットルータの具体的な動作例＞
図２８のランプ制御回路における電力パケットルータの動作例を図３０に示す。図３０の動作について以下に説明する。

【0294】

電力パケットルータ３２７は、電力伝送路３２６を経由して入力に到着した電力パケット３０の種類に応じた動作を実施する。すなわち、電力パケットルータ３２７は、電力パケット３０のヘッダ３１を参照することにより、左サイドターン電力パケット「LAMP_Lp」、右サイドターン電力パケット「LAMP_Rp」、左右サイドターン電力パケット「LAMP_LRp」を区別する（Ｓ３１１〜Ｓ３１３）。

【0295】

電力パケットルータ３２７は、左サイドターン電力パケット「LAMP_Lp」を受け取った場合には、Ｓ３１１からＳ３１５に進み、当該パケットの電力を左側のサイドターンシグナルランプ３２８に供給する。

【0296】

電力パケットルータ３２７は、右サイドターン電力パケット「LAMP_Rp」を受け取った場合には、Ｓ３１２からＳ３１４に進み、当該パケットの電力を右側のサイドターンシグナルランプ３２９に供給する。

【0297】

電力パケットルータ３２７は、左右サイドターン電力パケット「LAMP_LRp」を受け取った場合には、Ｓ３１３からＳ３１４およびＳ３１５に進み、当該パケットの電力を左右のサイドターンシグナルランプ３２８、３２９に同時に供給する。

【0298】

なお、図２８に示したランプ制御回路は、ターンシグナルランプやハザードランプの点滅を行うための機能を提供するものであるが、これ以外の負荷を間欠的に駆動するために利用することもできる。例えば、ワイパのモータを間欠駆動するために利用したり、各種ヒータを間欠駆動して発熱量を調整するために利用することもできる。

【0299】

図２８に示したランプ制御回路を採用する場合には、例えば図２７に示したフラッシャＡＳＳＹ ３１０の部品が不要になり、装置構成が簡略化される。しかも、ＥＳＳなどの機能を付加する場合であっても、余分な回路の追加は不要であり、例えば電力パケットミキサ３２３等におけるプログラムの変更だけで対応できる。

【0300】

＜負荷が利用する電力と制御系が利用する電力とを別系統で供給するための技術＞
＿＜電源を別系統にする必要性の説明＞
例えば図３に示した電力供給システム１０−２において、各負荷２４−１〜２４−ｎに供給する電力は、電源２３−１〜２３−ｎから供給される電源電力に基づいて、電力パケットミキサ２１が電力パケット３０として生成する。

【0301】

しかし、実際には負荷２４−１〜２４−ｎ以外に、電力パケットミキサ２１、電力パケットルータ２２、および配電管理ＥＣＵ２６がそれぞれ動作するために電源電力が必要になる。したがって、電力パケットミキサ２１、電力パケットルータ２２、および配電管理ＥＣＵ２６が必要とする電源電力も、電源２３−１〜２３−ｎから供給することが想定される。

【0302】

つまり、制御系である電力パケットミキサ２１、電力パケットルータ２２、および配電管理ＥＣＵ２６の電源、および負荷２４−１〜２４−ｎの電源として、電源２３−１〜２３−ｎを共通に利用することになる。しかし、その場合には負荷２４−１〜２４−ｎが必要とする電力の総和以上の電力を供給する能力を、電源２３−１〜２３−ｎに持たせる必要がある。

【0303】

そのため、電源２３−１〜２３−ｎの電力容量を増やす必要がある。また、負荷２４−１〜２４−ｎの全てが電力を消費しない状況であっても、電源２３−１〜２３−ｎの電力が消費されるので、電源２３−１〜２３−ｎが蓄積している電力残量の管理が困難になったり、暗電流の問題が生じる可能性もある。

【0304】

したがって、電力パケットミキサ２１、電力パケットルータ２２、および配電管理ＥＣＵ２６等が必要とする電源電力を、電源２３−１〜２３−ｎとは別の専用電源から供給することが想定される。

【0305】

＜電力供給システムの構成例−１５＞
本発明の実施形態における電力供給システムの構成例−１５を図３１に示す。
図３１に示した電力供給システム１０−１５の基本的な構成は、図１１に示した電力供給システム１０−３と同様である。但し、図３１の構成では制御系へ電源電力を供給する専用電源１６１が追加されている。専用電源１６１は、他の電源２３−１〜２３−ｎから独立した専用のバッテリ（二次電池）である。

【0306】

図３１に示した構成においては、専用電源１６１の出力は、配電線１６２を経由して電力パケットルータ２２Ｂ−１、２２Ｂ−２、および２２Ｂ−３の各電源入力端子に接続されている。また、専用電源１６１の出力は、配電線１６３を経由して電力パケットミキサ２１Ｂの電源入力端子と接続されている。また、専用電源１６１の出力は、配電線１６４を経由して配電管理ＥＣＵ２６Ｂの電源入力端子と接続されている。

【0307】

なお、電力パケットミキサ２１Ｂおよび配電管理ＥＣＵ２６Ｂの消費電力が小さい場合には、配電線１６３および１６４はあってもよいし、なくてもよい。すなわち、電力パケットミキサ２１Ｂおよび配電管理ＥＣＵ２６Ｂの消費電力の影響が小さい場合には、負荷と共通の電源２３−１〜２３−ｎから電力パケットミキサ２１Ｂおよび配電管理ＥＣＵ２６Ｂに対して電源電力を供給してもよい。

【0308】

＜電力供給システムの構成例−１６＞
本発明の実施形態における電力供給システムの構成例−１６を図３２に示す。
図３２に示した電力供給システム１０−１６は、図３１に示した電力供給システムの変形例である。すなわち、図３２に示した電力供給システム１０−１６においては、専用電源１６１を充電する機能を有する環境発電機構１６５が追加されている。それ以外は図３１の構成と同様である。

【0309】

環境発電機構１６５の具体例としては、車両のボディ系システムを操作するためのスイッチ駆動時に発生する機械的振動エネルギーを回収して発電するものが想定される。また、車両のボディ表面に配置された太陽光パネルにより収集される光エネルギーを電力に変換するものを採用してもよい。また、車両のボディ表面や車両の構造体に伝導蓄熱される熱エネルギーを回収して発電するものを採用してもよい。

【0310】

＿＜システム各部の構成＞
図３１および図３２に示した電力供給システムにおいて、電力パケットミキサ２１Ｂの構成は図７と同様である。また、図３１および図３２に示した各電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の構成は図１３と同様である。また、図３１および図３２に示した配電管理ＥＣＵ２６Ｂの構成は図９と同様である。また、図３１および図３２に示した電力パケットミキサ２１Ｂが生成する電力パケット３０の構成は図１２と同様である。

【0311】

＜システムの動作例＞
＜電力パケットルータの動作例＞
電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の動作例を図３３に示す。図３３に示した動作において、各ステップＳ３２Ｂ、Ｓ３４Ｂが変更されている以外は、既に説明した図８の動作と同様である。

【0312】

図３３のステップＳ３２Ｂでは、各電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３は、入力に到着した電力パケット３０のヘッダ３１を解析すると共に、パルス（ペイロード３２）電圧の測定を実施する。すなわち、各電力パケット３０が電圧の異なる複数の電源電力に基づいて電力パケットミキサ２１Ｂで生成される場合には、例えば図２５に示したように電圧の異なるＰＰＨ、ＰＰＬ等の電力パケット３０が異なるタイミングで各電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３に入力される。したがって、各電力パケット３０の電圧の違いを把握するために、各電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３はＳ３２Ｂでパルスの電圧を測定する。

【0313】

図３３のステップＳ３４Ｂでは、各電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３は、自ルータ宛ての電力パケット３０のペイロード３２の電力を蓄電部に充電する。ここで充電される受電電力量の値については、Ｓ３２Ｂで測定したパルス電圧とペイロード３２の長さとに基づいて算出できる。

【0314】

＜配電管理ＥＣＵの動作−１＞
図３１に示した通常の負荷２４−Ａ、２４−Ｂ、２４−Ｃ等に対する給電を指示するための配電管理ＥＣＵ２６Ｂの動作は、図１４に示した動作と同じである。

【0315】

＜配電管理ＥＣＵの動作−２＞
配電管理ＥＣＵの動作例を図３４に示す。図３４は、図３１、図３２に示した専用電源１６１に対する送電指示のための配電管理ＥＣＵ２６Ｂの動作を表している。図３４の動作について以下に説明する。

【0316】

配電管理ＥＣＵ２６Ｂは、起動後に専用電源１６１の電力残量を間欠的にモニターする（Ｓ４３１）。そして、検出した電力残量が所定値を下回った場合には、負荷を駆動するための電源２３−１〜２３−ｎから不足分の電力を電力パケット３０により供給するように制御する。すなわち、専用電源１６１が必要とする電力の送電を指示するための送電指示情報をＳ４３３で配電管理ＥＣＵ２６Ｂが生成し、この送電指示情報を配電管理ＥＣＵ２６ＢがＳ４３４で電力パケットミキサ２１Ｂに通知する。

【0317】

この場合、電力パケットミキサ２１Ｂが指示に従って電力パケット３０を配電線１６３に送出する。専用電源１６１は、配電線１６３を介して電力パケット３０を受け取り、不足分の電力を電力パケット３０のペイロード３２から取り込む。なお、図３４の各ステップＳ４３５〜Ｓ４４１については図１４と同様である。

【0318】

したがって、配電管理ＥＣＵ２６Ｂが図３４に示した動作を実行することにより、専用電源１６１の電力残量が所定以上に維持されるように管理できる。この場合は、負荷を駆動するための電源２３−１〜２３−ｎの電力を、通常の負荷２４−Ａ〜２４−Ｃ以外が消費することになる。その場合でも、電源２３−１〜２３−ｎから流出する電力の消費量は電力パケットミキサ２１Ｂが送出した電力パケット３０の数などに基づいて正確に把握できる。

【0319】

＜配電管理ＥＣＵの動作−３＞
配電管理ＥＣＵの動作例を図３５に示す。図３５は、図３１に示した電力パケットミキサ２１Ｂの入力へ専用電源１６１から給電するための配電管理ＥＣＵ２６Ｂの動作を表している。図３５の動作について以下に説明する。

【0320】

配電管理ＥＣＵ２６Ｂは、電力パケットミキサ２１Ｂに対して送電指示情報を通知する直前に、専用電源１６１から電力パケットミキサ２１Ｂへの給電を開始するように制御する。また、電力パケットルータ２２Ｂからの受電情報を確認した後で、専用電源１６１から電力パケットミキサ２１Ｂへの給電停止を制御する。

【0321】

すなわち、配電管理ＥＣＵ２６Ｂが電力パケットルータ２２Ｂからの給電要求情報を受領した時に、図３５のＳ４１８からＳ４１８Ｂの処理に進み、配電管理ＥＣＵ２６Ｂが電力パケットミキサ２１Ｂに対して給電オン制御を実施する。これにより、専用電源１６１から電力パケットミキサ２１Ｂへの給電が開始される。

【0322】

また、配電管理ＥＣＵ２６Ｂは、電力パケットルータ２２Ｂから受電情報を受領し電力パケットルータ２２Ｂによる配電の正常終了を図３５のＳ４１５で検知すると、Ｓ４１５Ｂの処理に進み、配電管理ＥＣＵ２６Ｂは電力パケットミキサ２１Ｂに対して給電オフ制御を実施する。これにより、専用電源１６１から電力パケットミキサ２１Ｂへの給電が終了する。これ以外の配電管理ＥＣＵ２６Ｂの動作については、図１４に示した動作と同様である。
これにより、電力パケットミキサ２１Ｂは電力パケット３０を生成するときのみ駆動するので、専用電源１６１の蓄電量低下を抑制できる。

【0323】

＜配電管理ＥＣＵの動作−４＞
配電管理ＥＣＵの動作例を図３６に示す。図３６は、図３１に示した電力パケットミキサ２１Ｂの入力へ電源２３−１〜２３−ｎから給電するための配電管理ＥＣＵ２６Ｂの動作を表している。図３６の動作について以下に説明する。

【0324】

配電管理ＥＣＵ２６Ｂは、専用電源１６１の電力残量が低下した時に、電力パケットミキサ２１Ｂの入力へ電源２３−１〜２３−ｎから給電を開始するように制御する。また、電力パケットルータ２２Ｂからの受電情報を確認した後で、電力パケットミキサ２１Ｂへの給電停止を制御する。

【0325】

すなわち、配電管理ＥＣＵ２６Ｂが専用電源１６１における電力残量の不足を図３６のＳ４３２で検知した時に、図３６のＳ４３２Ｂの処理に進み、配電管理ＥＣＵ２６Ｂが電力パケットミキサ２１Ｂに対して給電オン制御を実施する。これにより、電源２３−１〜２３−ｎから電力パケットミキサ２１Ｂへの給電が開始される。

【0326】

また、配電管理ＥＣＵ２６Ｂは、電力パケットルータ２２Ｂから受電情報を受領し電力パケットルータ２２Ｂによる配電の正常終了を配電管理ＥＣＵ２６Ｂが図３６のＳ４３９で検知すると、Ｓ４３９Ｂの処理に進み、配電管理ＥＣＵ２６Ｂは電力パケットミキサ２１Ｂに対して給電オフ制御を実施する。これにより、電源２３−１〜２３−ｎから電力パケットミキサ２１Ｂの入力への給電が終了する。これ以外の配電管理ＥＣＵ２６Ｂの動作については、図３４に示した動作と同様である。
これにより、電力パケットミキサ２１Ｂは専用電源１６１への充電が必要になったときに駆動するので専用電源１６１の蓄電量低下を抑制できるとともに、蓄電量不足を防止できる。

【0327】

＜電力融通の最適化の技術＞
例えば、図１１に示した電力供給システム１０−３においては、電力パケットルータ２２Ｂ−１が出力する電力パケット３０を、配電線（電力伝送路）２９Ｄ−１を経由して電力パケットルータ２２Ｂ−２の入力へ供給することができる。また、電力パケットルータ２２Ｂ−３が出力する電力パケット３０を、配電線（電力伝送路）２９Ｄ−２を経由して電力パケットルータ２２Ｂ−２の入力へ供給することもできる。つまり、電力パケットミキサ２１Ｂが十分な電力を供給できない場合であっても、複数の電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の間で蓄積した電力を融通することができる。なお、融通用電力は、図１３に示したように通常給電用の蓄電部とは別の融通蓄電部に蓄電されてもよいし、１つの蓄電部に通常給電用の電力と融通電力とが蓄電されるようにしてもよい。他の実施例についても同様である。

【0328】

ここで、複数の電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の間で電力の融通を適切に制御することにより、車両全体として、より信頼性の高い電力供給が実現する。例えば、上流側の車載バッテリや、電力パケットミキサ等が故障したり、上流側の配電経路において断線が生じたような場合であっても、複数の電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の間の電力融通により、重要な負荷が動作するために必要な電源電力を確保できる。

【0329】

＿＜電力融通動作の例−１＞
電力融通動作の例−１を図３７に示す。図３７に示した動作は、例えば図１１に示した配電管理ＥＣＵ２６Ｂの動作として実現できる。また、例えば複数の電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の間で通信ができる場合には、各電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の制御として、図３７の動作を実現できる。あるいは、電力パケットミキサ２１Ｂがこの制御を実施してもよい。

【0330】

図３７のステップＳ５１１では、例えば配電管理ＥＣＵ２６Ｂが、各電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３から受領した情報に基づいて、ルータ毎の蓄積電力量を把握する。

【0331】

図３７のステップＳ５１２では、例えば配電管理ＥＣＵ２６Ｂが、Ｓ５１１で把握したルータ毎の蓄積電力量に基づいて、蓄積電力量を均等化するための制御を実施する。すなわち、複数の電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の中で、蓄積電力量の多いルータから蓄積電力量の少ないルータに宛てて電力パケット３０を送出し、電力を融通するように制御する。

【0332】

図３７に示した処理を例えば定期的に繰り返し実施することにより、複数の電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の蓄積電力量を均一化することができる。したがって、各電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３は、蓄積電力量の不足が発生する前に、必要な電力を確保できる。これにより、負荷２４−Ａ〜２４−Ｃの各々をいつでも動作させることが可能になる。

【0333】

＜電力融通動作の例−２＞
電力融通動作の例−２を図３８に示す。図３８に示した動作は、例えば図１１に示した配電管理ＥＣＵ２６Ｂの動作として実現できる。また、例えば複数の電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の間で通信ができる場合には、各電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の制御として、図３８の動作を実現できる。あるいは、電力パケットミキサ２１Ｂがこの制御を実施してもよい。

【0334】

図３８のステップＳ５２１では、例えば配電管理ＥＣＵ２６Ｂが、各電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３から受領した情報に基づいて、ルータ毎の蓄積電力量を把握する。

【0335】

図３８のステップＳ５２２では、例えば配電管理ＥＣＵ２６Ｂが、電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３のそれぞれに接続されている負荷（補機）の重要度に応じて、これらのルータ間の優先度の高低あるいは優先順位を決定する。

【0336】

図３８のステップＳ５２３では、例えば配電管理ＥＣＵ２６Ｂが、電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の蓄積電力量を均等化するための制御を実施する。この均等化の際に、Ｓ５２２で決定した複数のルータ間の優先順位に基づいて、優先順位の低いルータから、重要な負荷がつながっているルータに対して多めに電力を融通する。

【0337】

すなわち、複数の電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の中で、優先順位の低いルータよりも優先順位の高いルータの蓄積電力量が多くなるように配慮しつつ各ルータの蓄積電力量を均等化する。そして、電力を融通するために、蓄積電力量の多いルータは電力パケット３０を他のルータ宛てに送出する。

【0338】

図３８に示した処理を例えば定期的に繰り返し実施することにより、複数の電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の蓄積電力量を均一化すると共に、特に重要な負荷がつながっているルータの蓄積電力量を十分に確保できる。したがって、電力パケットルータ２２Ｂ−１〜２２Ｂ−３の中で、重要な負荷がつながっているルータの蓄積電力量が不足するのを防止できる。つまり、重要な負荷（補機）をいつでも確実に動作させることが可能になる。

【0339】

＜接続された負荷を自動認識するための技術＞
＜接続された負荷を自動認識する必要性の説明＞
例えば図１８に示した電力供給システム１０−５においては、電力パケットルータ６２−１〜６２−３の複数の出力ポートのそれぞれに、様々な種類の負荷や他のルータが最初から接続されていたり、未接続のままであったり、種類の違う負荷が後で接続される可能性がある。このような状況を許容できるようにシステムを構成することにより、例えば車両の仕様変更などへの対応が容易になる。

【0340】

しかし、各出力ポートへ接続される負荷の種類が変化すると、各ルータが供給する電力の容量が不足したり、負荷に対して電力を供給する条件やタイミングが不適切になる可能性も考えられる。また、特定の負荷については接続するポートの位置を予め固定したいという要望もある。また、各出力ポートに負荷が接続されていない場合には、まだ接続されていない負荷のためにルータが必要以上の電力を過剰に確保してしまうため、他のルータの電力確保が困難になる場合も想定される。したがって、システムの動作を最適化するためには、各ルータの出力ポートへの負荷の接続の有無や、接続された負荷の種類を自動的に認識できることが望まれる。

【0341】

＿＜接続された負荷を自動認識する動作の具体例＞
起動時のルータの動作例を図３９に示す。すなわち、例えば図１８に示した電力供給システム１０−５に含まれている電力パケットルータ６２−１〜６２−３の各々が、図３９に示した動作を起動時（例えば主電源がオンになった時）に実行することにより、各々の出力ポート６２ｂの接続状態を自動的に認識する。なお、電力パケットミキサ６１が各電力パケットルータ６２−１〜６２−３に指示を与えて図３９の動作を実行することもできる。

【0342】

また、本実施形態においては、各電力パケットルータ６２−１〜６２−３の複数の出力ポート６２ｂの中に、１つ又は複数の専用ポートと、それ以外の汎用ポートとが含まれる場合を想定している。専用ポートは、その箇所に接続可能な負荷（電装品などの補機）の種類が予め固定されている。汎用ポートは、必要に応じて複数種類の負荷の接続を許容することができる。

【0343】

また、本実施形態においては、電力パケットミキサ６１又は各電力パケットルータ６２−１〜６２−３が図３９に示したテーブルＴＢＰ１、ＴＢＰ２を保持する場合を想定している。テーブルＴＢＰ１は、所定の不揮発性メモリ上に配置され、各専用ポートに接続する負荷の種類を表す定数データを保持している。

【0344】

テーブルＴＢＰ２は、データの読み書きが自在なメモリ上に配置され、電力パケットミキサ６１又は各電力パケットルータ６２−１〜６２−３が自動認識した結果として、各出力ポート６２ｂの最新の接続状態（接続の有無）および接続された負荷の種類を表す情報を保持するものである。

【0345】

図３９に示した動作について以下に説明する。
各電力パケットルータ６２−１〜６２−３は、システムの起動時に、各出力ポート６２ｂの状態を順番に検査して負荷等の接続の有無を確認する（Ｓ５３１）。例えば、出力ポート毎に流れる電流や電圧を測定したり、インピーダンスを測定することにより、負荷接続の有無を自動的に識別できる。

【0346】

また、各出力ポート６２ｂのうち前述の専用ポートについて負荷接続を検知した場合には、Ｓ５３２からＳ５３３の処理に進み、各電力パケットルータ６２−１〜６２−３は、テーブルＴＢＰ１の登録内容を参照する。そして、各電力パケットルータ６２−１〜６２−３は、テーブルＴＢＰ１に登録されている種類の負荷が当該専用ポートに接続されているものと認識する。そして、認識の結果をテーブルＴＢＰ２に反映する。

【0347】

また、各出力ポート６２ｂのうち汎用ポートについて負荷接続を検知した場合には、Ｓ５３４からＳ５３５の処理に進み、各電力パケットルータ６２−１〜６２−３は、当該汎用ポートに流れる電流などのパラメータを検知して、予め定めた複数の閾値と比較することにより、当該汎用ポートに接続されている負荷の種類を推定し特定する。そして、各電力パケットルータ６２−１〜６２−３は、汎用ポート毎に特定した負荷の種類を表すデータを、テーブルＴＢＰ２に反映する。

【0348】

したがって、例えば図１８に示した電力供給システム１０−５において、電力パケットミキサ６１や各電力パケットルータ６２−１〜６２−３が各出力ポート６２ｂを制御する際には、起動時に自動的に更新されるテーブルＴＢＰ２の内容を参照することにより、適切な制御を実施できる。

【0349】

＜電力の効率化伝送のための技術＞
＿＜効率化伝送の課題＞
例えば特許文献３に示されているように、イーサネット（登録商標）においてＬＡＮケーブルを介して電力を供給する技術ＰｏＥ（Ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標））を利用すると共に、総合電力損失を減らすための技術が知られている。

【0350】

しかし、ＰｏＥを採用する場合には、その仕様上最大１２．９５Ｗの電力しか受電できず、それより大きな電力が必要な車の補機類への給電は難しい。また、このような従来技術においては、モータのように負荷電力の変動が大きいものを想定していない。車載用途では、負荷が補器用の小型モータである場合が多く、電力変動が大きく対応が難しい。

【0351】

また、リアルタイムで負荷電力を検知すると、例えばワイパーの間欠動作時など停止中の電力を検知して経路をフィッティングしてしまう可能性がある。そのような状態で大電力が流れた際に損失の増加や、駆動できない可能性がある。最悪の場合は機器の機能に影響を与える可能性が生じる。また、負荷への給電線路だけで効率が決まるため、負荷が少ない場合は選択の余地が少なく効果が薄い。

【0352】

＿＜効率化伝送の実施形態＞
上述のように、車両の補機類への給電を考えた際にＰｏＥの技術を利用すると、電力不足により負荷の駆動が難しい。よって電力パケット伝送システムで対応する。すなわち、例えば図１１に示したような基本構成の電力供給システムを用いて電力の効率化伝送を実現する。なお、伝送する電力パケットの構成については例えば図４と同様である。

【0353】

＿＿＜特徴的な技術＞
図１１に示したような電力供給システムにおいては、各給電線路のワイヤーハーネスにおける効率や、各電力パケットルータの効率が、負荷電力の大きさの変化に応じて例えば図４０に示すように変化する。

【0354】

そこで、効率的に電力を伝送するために、例えば配電管理ＥＣＵ２６Ｂの中に、各ワイヤーハーネスの効率情報（抵抗値など）、各ルータ、ミキサの負荷電力に対する効率情報（図４０参照）を入れておく。

【0355】

そして、電力パケットミキサ２１Ｂから各負荷２４−Ａ、２４−Ｂ、２４−Ｃに電力を送電する際に、配電管理ＥＣＵ２６Ｂが保持している効率情報に基づいて、最も損失の低い経路を使用するように、配電管理ＥＣＵ２６Ｂ、電力パケットミキサ２１Ｂ、又は各電力パケットルータ２２Ｂ−１、２２Ｂ−２、２２Ｂ−３が自動的に制御する。

【0356】

また、配電管理ＥＣＵ２６Ｂの中に、負荷の変動範囲の情報も入れておく。そして負荷の変動を考慮した接続を配電管理ＥＣＵ２６Ｂが行う。これにより、負荷電力が増加した時の電力不足を防ぐことができる。

【0357】

＿＿＜制御の具体例−１＞
電力供給システムの構成および動作の例を図４１に示す。なお、図４１に示した電力供給システムは、例えば図１１に示した電力供給システムの一部分に相当する構成を表している。したがって、図１１の配電管理ＥＣＵ２６Ｂも利用することができる。

【0358】

図４１に示した構成においては、電力パケットミキサ４０１の下流側に複数の電力パケットルータ４０２、４０３が配電線４２１、４２２を介して接続されている。また、電力パケットルータ４０２、４０３の間が配電線４２３で接続されている。

【0359】

また、電力パケットルータ４０２の下流側に配電線４２４、４２５を介して、負荷４１１、４１２が接続されている。電力パケットルータ４０３の下流側に配電線４２６、４２７を介して、負荷４１３、４１４が接続されている。負荷４１１は、例えば０〜１００［Ｗ］の範囲内で負荷電力が変動するモータのような補機に相当する。負荷４１２、４１３、および４１４については、それぞれの負荷電力が５０、２００、および２００［Ｗ］で一定の場合を想定している。

【0360】

図４１に示した構成において、電力パケットルータ４０２は、負荷電力が変動した場合であっても、配電管理ＥＣＵ２６Ｂの指示に従って、又は配電管理ＥＣＵ２６Ｂから取得した情報に基づいて、効率の高い状態が維持されるように制御４４１を行うことができる。すなわち、図４１の例では、電力パケットルータ４０２は１５０〜２５０［Ｗ］の範囲内が効率的であるので、この範囲内を維持するように給電状態を制御する。

【0361】

すなわち、図４１のように、電力パケットルータ４０２は負荷４１１、および４１２に対して、それぞれ０〜１００［Ｗ］および５０［Ｗ］の電力を給電する。更に、電力パケットルータ４０２は電力パケットルータ４０３に対して１００［Ｗ］の電力を給電する。したがって、電力パケットルータ４０２が扱う電力は１５０〜２５０［Ｗ］の範囲内に維持される。

【0362】

また、電力パケットルータ４０３は、電力パケットミキサ４０１から送電される３００［Ｗ］と、電力パケットルータ４０２から送電される１００［Ｗ］との合計４００［Ｗ］を負荷４１３、４１４に給電することができる。したがって、負荷４１３および４１４は、それぞれ必要な電力２００［Ｗ］を消費できる。

【0363】

このように、ミキサー及びルータの負荷電力に対する効率の値に基づいて制御を実施することで、ある瞬間の最大効率に合わせて負荷へ給電するのではなく、負荷変動が考慮された長期的に見て高効率になるような給電経路を選択できる。

【0364】

＿＿＜制御の具体例−２＞
電力供給システムの構成および動作の例を図４２に示す。なお、図４２に示した電力供給システムは、例えば図１１に示した電力供給システムの一部分に相当する構成を表している。したがって、図１１の配電管理ＥＣＵ２６Ｂも利用することができる。また、図４２に示した構成においては、電力パケットルータ４０２の出力から負荷４１３へ給電するための配電線４２８が追加されている。それ以外の構成は図４１と同様である。

【0365】

図４２に示した構成においては、電力パケットルータ４０２、又は４０３が特別な制御４４２を実施することができる。すなわち、負荷４１３の入力に２つの配電線４２８、４２６が接続されているので、電力パケットルータ４０２の出力から配電線４２８を経由して負荷４１３に電力を供給することもできるし、電力パケットルータ４０３の出力から配電線４２６を経由して負荷４１３に電力を供給することもできる。更に、複数の電力パケットルータ４０２、４０３から負荷４１３に対して同時に給電することもできる。これにより、各ルータの電力を調整し、効率の良い所を使用することが可能になる。

【0366】

＿＿＜制御の具体例−３＞
電力供給システムの構成および動作の例を図４３に示す。なお、図４３に示した電力供給システムは、例えば図１１に示した電力供給システムの一部分に相当する構成を表している。したがって、図１１の配電管理ＥＣＵ２６Ｂも利用することができる。

【0367】

図４３に示した例では、電力パケットミキサ４０１の効率のピーク（最良点）が５００［Ｗ］である場合を想定している。ここで、例えば電力パケットミキサ４０１がその下流側に供給する電力が６００［Ｗ］である場合を想定すると、電力パケットミキサ４０１の効率がピークに比べて低下する。そこで、電力パケットミキサ４０１は制御４３１により、６００［Ｗ］から１００［Ｗ］引き下げて、５００［Ｗ］の電力を下流側に給電する。これにより、電力パケットミキサ４０１の効率をピークの近傍に維持することができる。

【0368】

その結果、図４３のように電力パケットミキサ４０１が３００［Ｗ］の電力を配電線４２２を経由して電力パケットルータ４０３に供給することになる。但し、電力パケットルータ４０３の出力には２００［Ｗ］の電力を消費する負荷４１３と、２００［Ｗ］の電力を消費する負荷４１４とが接続されているので、電力パケットルータ４０３は全体で４００［Ｗ］の電力を出力側に供給する必要がある。つまり、電力パケットミキサ４０１が電力パケットルータ４０３に供給する３００［Ｗ］の電力は、電力パケットルータ４０３が出力する電力４００［Ｗ］に比べて１００［Ｗ］だけ不足する。

【0369】

そこで、電力パケットルータ４０３は、制御４３２として、不足する１００［Ｗ］の電力を、電力パケットルータ４０３内部の蓄電部（バッファ：例えば図１の１５Ａ，１５Ｂ）に蓄積されている電力を利用してその不足分をまかなうように制御する。

【0370】

つまり、図４３の構成においては、電力パケットルータ４０３内などに存在する蓄電部の電力を使用することで、ミキサー及びルータの入出力電力を調整し、効率の高い状態を維持したまま、必要な負荷電力で使用し続けるようにする。なお、電力パケットルータ４０３等の蓄電部に蓄積された電力が減少して負荷の駆動が難しくなった場合には、例えば電力パケットルータ４０３が配電管理ＥＣＵ２６Ｂに対して配電要求を送信する。これにより、負荷の駆動を継続することができる。

【0371】

＿＿＜制御の具体例−４＞
配電管理ＥＣＵ２６Ｂの動作例を図４４に示す。上述のように電力供給システム各部の効率を最優先に考慮して電力供給経路の制御を行う場合には、効率のよい一部の経路にのみ電流が集中的に流れ、一部の経路で許容電流を超える可能性がある。配電管理ＥＣＵ２６Ｂが図４４に示した制御を実施することにより、電流が一部の経路にのみ集中するのを抑制できる。図４４の制御について以下に説明する。

【0372】

配電管理ＥＣＵ２６Ｂは、電力パケットルータ４０２、４０３等から各負荷への配電要求をＳ６０１で受信すると、各ハーネス（配電線４２１〜４２７）、各ルータ、ミキサのそれぞれの電流許容量をＳ６０２で算出する。そして、配電管理ＥＣＵ２６Ｂはそれぞれの電流許容量と、要求された電流とをＳ６０３で比較する。

【0373】

つまり、要求された電力を、効率を考慮してそのまま負荷側に供給すると、一部の経路に電流が集中して電流許容量を超える可能性があるので、実際に供給を行う前に、問題が発生しないかどうかをＳ６０３、Ｓ６０４で確認する。

【0374】

電流許容量を超えないことを確認できた場合には、配電管理ＥＣＵ２６Ｂは、最も効率のよい経路を算出し、その経路を利用して要求された電力の給電を実施する（Ｓ６１０）。電流許容量を超えることが予想される箇所がある場合には、Ｓ６０４からＳ６０５の処理に進む。

【0375】

ステップＳ６０５では、配電管理ＥＣＵ２６Ｂは、「負荷の優先度」を考慮して配電経路を決める場合に、電流許容量を超えることが予想される箇所がなくなるか否かを確認する。そして、電流許容量を超えることが予想される箇所がなくなる場合はＳ６０６に進み、電流許容量を超えることが予想される箇所がなくならない場合はＳ６１１に進む。

【0376】

ここで、「負荷の優先度」については、定常的に大電流が流れる負荷を優先するように決定する。また、間欠動作する負荷（例えばワイパのモータ）のように、電流が大きく変動する負荷については、間欠動作の停止時に電流が少なくなるので、優先度を低くするように決定する。

【0377】

ステップＳ６０６では、配電管理ＥＣＵ２６Ｂは、Ｓ６０１の配電要求に対して、「負荷の優先度」を考慮し、且つ各部の効率のよい状態を維持するように、Ｓ６１０とは異なるアルゴリズムを用いて、適切な配電経路を決定する。つまり、定常的に大電流が流れる負荷に対して供給する電流が、効率のよい経路を通過するように、配電経路を定める。また、変動する負荷に供給する電流の経路については、効率を重視せずに決定する。これにより、効率の良い経路に最大限電流を流すことが可能になる。

【0378】

ステップＳ６１１では、配電管理ＥＣＵ２６Ｂは、Ｓ６１０と同様のアルゴリズムを用いて電流の経路を決定するが、電流許容量を超えることが予想される箇所については、高効率経路の選択から除外し、効率を重視しない経路を割り当てる。

【0379】

Ｓ６１０、Ｓ６０６、Ｓ６１１のいずれかで電流供給経路を決定した後、配電管理ＥＣＵ２６Ｂは、決定された経路各部の電流許容量を算出し（Ｓ６０７）、送電予定の経路毎の電流値が前記電流許容量を超えないことをＳ６０８で確認した後で、各電力パケットルータ４０２、４０３、および電力パケットミキサ４０１に対して送電指示を与える（Ｓ６０９）。

【0380】

なお、図４１〜図４４に示したような上述の各制御については、図３２に示した専用電源１６１の制御に対しても同様に適用できる。

【0381】

＿＜効率化伝送の利点＞
（１）銅線の抵抗損失は長さと断面積に比例する。したがって、配電経路の効率を考慮した制御の結果として、ワイヤーハーネスの断面積が２倍広い、もしく経路長が半分のワイヤーハーネスに切り換えることができれば損失を半分に減らす事ができる。
（２）車載機器を負荷として給電する場合には、出力電力が大きい為、ミキサー及びルータの取り扱える電力を大きくする必要がある。また、電力が大きくなる分、効率に図４１のようなバラつきが発生し易くなる。しかし、ＰｏＥとは異なる上述の制御を採用することにより、負荷変動を考慮した高効率な給電が可能となる。
（３）仮に１０％の効率改善があるとすると、取り扱う電力が数ｋＷの大電力なので数百Ｗの損失改善となり絶対値が大きくなる。
（４）大電力に対応し機器の故障を防げるので、安全性が求められる車載用途に適用し易くなる。

【0382】

ここで、上述した本発明に係る電力供給システムの実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［３］に簡潔に纏めて列記する。
［１］ １つ以上の電力供給源（車載バッテリ１３Ａ、１３Ｂ）から供給される電力に基づいて電力パケットを生成する電力パケット生成部（電力パケットミキサ１１）と、
前記電力パケット生成部が生成した前記電力パケットを伝送路（電力伝送路１６Ａ）を介して受け取り、当該電力パケットの電力を下流側の１つ以上の負荷に供給する電力パケットルータ（１２）と、
前記電力パケットルータが必要とする電力に応じた配電要求を前記電力パケットルータから送出する電力要求送出部（１２ｆ）と、
送出された前記配電要求に応じた前記電力パケットを前記電力パケット生成部から前記電力パケットルータに与える電力供給制御部（１１ｄ）と、を備え、
前記電力パケットルータは、受け取った電力パケットの電力を蓄電する蓄電部（１５Ａ、１５Ｂ）を有し、
前記電力要求送出部は、前記蓄電部の蓄電量が所定の閾値を下回った場合に、前記配電要求を送出し（Ｓ１４、Ｓ１５）、
前記電力供給制御部は、前記配電要求により要求された電力量と、前記電力供給源が供給可能な電力量との比較に基づいて電力供給の可否を判定する（Ｓ６０７、Ｓ６１１）、
ことを特徴とする電力供給システム。

【0383】

［２］ 前記電力供給システムは、車両に搭載され、
前記電力供給源は、前記車両の外部あるいは発電装置からの電力を蓄電するバッテリであり、
前記電力供給制御部は、前記バッテリへの蓄電が行われている場合には、要求された電力量と給電可能な電力量とを比較した結果に応じて前記電力パケット生成部に電力パケットを生成させる、
ことを特徴とする上記［１］に記載の電力供給システム。

【0384】

［３］ 前記電力パケット生成部は、複数の前記電力供給源から電力が供給され、
前記電力パケットルータは、複数の前記電力供給源と少なくとも同じ数の前記蓄電部を有する、
ことを特徴とする上記［１］又は［２］に記載の電力供給システム。

【符号の説明】

【0385】

１０−１，１０−２，１０−３，１０−４，１０−５ 電力供給システム
１０−６，１０−７，１０−８，１０−９ 電力供給システム
１１，２１，２１Ｂ，５１，６１ 電力パケットミキサ
１１ａ，１１ｂ，２１ａ，５１ａ 電力入力ポート
１１ｃ，２１ｂ，５１ｂ 電力パケット出力ポート
１２，２２，２２Ｂ，５２，６２ 電力パケットルータ
１２ａ，２２ａ，５２ａ 電力パケット入力ポート
１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，２２ｂ，５２ｂ 電力出力ポート
１３Ａ，１３Ｂ，５３，６３ 車載バッテリ
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，５４，６４ 負荷
１５Ａ，１５Ｂ 蓄電部
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６Ｄ，１６Ｅ，１６Ｆ 電力伝送路
１７ 出力スイッチ
１８−１，１８−ｎ 送電回路
１９−１，１９−ｎ 受電回路
２１ｃ，２６ｃ，２６ｄ 通信ポート
２３−１，２３−２，２３−ｎ 電源
２４−１，２４−２，２４−ｎ，２４−Ａ，２４−Ｂ，２４−Ｃ 負荷
２６，２６Ｂ，５６，１１６，１２６ 配電管理ＥＣＵ
２６ａ 制御部
２６ｂ 通信インタフェース部
２７Ａ 配電要求
２７Ｂ 受電情報
２８Ａ 送電指示
２８Ｂ 送電情報
２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ 電力伝送路
３０，３０Ｂ，３０Ｃ 電力パケット
３１，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ ヘッダ
３１ａ 同期信号
３１ｂ 宛先情報
３１ｃ 送電電力情報
３１ｄ 電力種別情報
３１Ｄａ 劣化診断用パルス
３２ ペイロード
３５ 入力選択部
３６ パケット生成部
３７ 出力ポート選択部
３８，４５，４５Ｂ 制御部
３９，４６ 通信インタフェース部
４１ ヘッダ分離解析部
４２ 蓄電部
４２Ａ 通常蓄電部
４２Ｂ 融通蓄電部
４３ パケット生成部
４４ 出力ポート選択部
５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ 電力伝送路
５７ 入力機器
５８ スイッチ類
７１ 複合電力パケットミキサ
７２ 複合電力パケットルータ
７４ 負荷
７５−１，７５−２ 双方向電力伝送路
７６，７７ 電力伝送路
８１，９１，１１１，１２１，１３１ 電力パケットミキサ
８２，９２，１１２，１２２，１３２ 電力パケットルータ
８３，９３，１１３，１２３，１３３ 車載バッテリ
８４，９４，１１４，１２４，１３４ 負荷
８５，９５，１１５，１２７，１３５ 電力伝送路
８９ インジケータ
１１７，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６ 電力パケット
１３７ 通信線
１６１ 専用電源
１６２，１６３，１６４ 配電線
１６５ 環境発電機構
３０１，３２１，３２２ バッテリ
３０２ コラムスイッチ
３０３ ハザードスイッチ
３２３ 電力パケットミキサ
３２４，３２５，３２６ 電力伝送路
３２７ 電力パケットルータ
３２８，３２９ サイドターンシグナルランプ
ＰＲ１，ＰＲ２，ＰＲ３ 電力パケット
ＰＰＨ，ＰＰＬ 電力パケット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43】

【図44】

【図45】