JP2017136925A - 車両用回路体 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な電装品と車両上の電源との間および電装品同士の電気接続のための構造を簡素化し、製造を容易にすると共に、小型化及び重量の低減を可能にする。【解決手段】車種やオプションに応じて構成が変化する追加部品回路体２３０と、構成が固定された第１ベース回路体２１０とを別々に製造し、これらを組み合わせて全体の回路を構成する。追加部品回路体２３０は、様々な分岐線２３２〜２３５を着脱可能に構成されたバックボーン構造体２３１と、分岐線とを有する。前記幹線および前記分岐線は、電源ライン及び通信ラインを含む。追加部品回路体２３０は、各分岐線に接続される電装品に供給する電力を制御する上位制御部および下位制御部を有する。各端子の接続状態を切り替える切替回路を有する。電力を供給する端子の数を切り替えて供給電力を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に配索される車両用回路体に関する。

車両上においては、例えば主電源であるオルタネータ（発電機）やバッテリーから膨大な数の様々な電装品のそれぞれに対して電源電力を適切に供給する必要がある。また、このような電源電力の供給に用いるシステムにおいては、必要に応じて電力供給のオンオフを切り替える機能や、電装品に過大な電流が流れた場合に系統毎に電流を遮断するための機能も搭載する必要がある。

一般的な車両においては、多数の電線の集合体であるワイヤハーネスを車両上に配索し、このワイヤハーネスを介して、主電源と各部の電装品との間を接続し電力の供給を行っている。また、電源電力を複数系統に分配するためにジャンクションボックスを用いたり、電力供給のオンオフを系統毎に制御するためにリレーボックスを用いたり、ワイヤハーネスの各電線や負荷を保護するためにヒューズボックスを用いることが一般的である。

例えば、特許文献１に示されているワイヤハーネスは、ネットワーク伝送路と、電源やＧＮＤ、その他の信号を供給するための回路とを備えている。また、このワイヤハーネスは、ワイヤハーネス幹線と、サブワイヤハーネスと、オプションサブワイヤハーネスと、ネットワークハブ装置とを備えている。

特開２００５−７８９６２号公報

近年、車両に搭載される電装品の増加に伴い、車体上に配索される上記ワイヤハーネスの構造が複雑化する傾向にある。したがって、例えば特許文献１のようにワイヤハーネス幹線と、サブワイヤハーネスと、オプションサブワイヤハーネスとを組み合わせ、全体として複雑な形状のワイヤハーネスを構成し、車体上の様々な箇所に配置される様々な電装品との接続を可能にしている。

また、車両に搭載される電装品の増加に伴い、ワイヤハーネスを構成する各電線の径が太くなったり、電線本数が増えることになるため、ワイヤハーネス全体が大型化したり、重量が増大する傾向にある。また、ワイヤハーネスを搭載する車種の違いや車両に搭載するオプション電装品の種類の増加に伴って、製造すべきワイヤハーネスの種類および品番が増えるため、ワイヤハーネスを構成する部品の共通化が難しく、部品コストや製造コストが増大してしまう。また、ワイヤハーネス全体の構成が複雑になると、ワイヤハーネスの製造が困難になったり、ワイヤハーネスを車体に組み付ける際の作業が困難になる場合がある。

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、様々な電装品と車両上の電源との間および電装品同士の電気接続のための構造を簡素化し、製造を容易にすると共に、小型化及び重量の低減が可能な車両用回路体を提供することにある。

前述した目的を達成するために、本発明に係る車両用回路体は、下記（１）〜（６）を特徴としている。
（１） 車両に配索される車両用回路体であって、
幹線および前記幹線に着脱可能な分岐線を有する第１回路体と、
複数の電線を有する第２回路体と、
を備え、
前記幹線および前記分岐線は、電源ライン及び通信ラインを含む、
ことを特徴とする車両用回路体。

（２） 前記第１回路体は、
下位制御部を有し、前記分岐線を前記幹線に接続するための分岐部と、
前記幹線に接続され、前記下位制御部との通信に基づき、前記分岐線に供給すべき電力の分配を制御するとともに、前記下位制御部を制御する上位制御部と、
を備えることを特徴とする上記（１）に記載の車両用回路体。

（３） 前記分岐部は、複数の前記分岐線を並列接続可能であり、
前記下位制御部は、接続された前記分岐線に接続されている補機に供給すべき電力に応じて、前記幹線と前記分岐線の電源ラインおよび通信ラインの接続を切替える切替え回路を有する、
ことを特徴とする上記（２）に記載の車両用回路体。

（４） 前記切替え回路は、電力供給が可能な電源端子と、グランド線と接続可能なグランド端子と、通信線と接続可能な通信端子と、のいずれか１つと前記幹線の１つの共通端子との間を選択的に接続する１つまたは複数の選択スイッチデバイスと、少なくとも前記通信端子の接続状態を制御するプログラム可能な制御デバイスとを有する、
ことを特徴とする上記（３）に記載の車両用回路体。

（５） 前記切替え回路は、前記電源端子に対する電力供給を制御するスイッチ素子を含み、
前記制御デバイスは、前記分岐線に接続されている補機に供給すべき電力に応じて、前記スイッチ素子を制御する、
ことを特徴とする上記（４）に記載の車両用回路体。

（６） 前記第１回路体は、複数の車種、グレード又はオプションに応じて選択されるオプション回路体であり、
前記第２回路体は、複数の車種、グレード又はオプションに共通して用いられる標準回路体である
ことを特徴とする上記（１）乃至（５）のいずれかに記載の車両用回路体。

上記（１）の構成の車両用回路体によれば、第１回路体と第２回路体とを互いに独立した構成要素として別々に製造できるので、構造を簡素化し、しかも製造を容易にすることができる。また、第１回路体は、幹線と着脱可能な分岐線とで構成されるので、幹線および分岐線もそれぞれ独立した構成要素として別々に製造できる。また、幹線の形状や構造が単純な場合であっても、幹線に分岐線を連結することにより、全体として複雑な配索形状を実現可能である。また、幹線を共通の回路要素として使用し、これに組み合わせる分岐線の種類や数を、車種の違いやオプション電装品の有無等に対応付けることにより、種類数や品番の増加を最小限に抑制できる。また、第２回路体を車種に依存しない共通の回路要素のみに限定すれば、第２回路体における分岐等を最小化できるため、構造の簡素化、小型化、重量の低減等に寄与することとなる。

上記（２）の構成の車両用回路体によれば、上位制御部と下位制御部との間の通信を利用して、幹線から分岐線に供給する電力の分配を適切に制御できる。したがって、種類の異なる様々な補機（電装品）を分岐線を介して幹線に接続する場合であっても、補機毎に専用の回路を形成する必要がない。そのため、構造を簡素化した幹線を、車種等に依存しない共通の構成要素として使用できる。

上記（３）の構成の車両用回路体によれば、分岐部の各々に分岐線を複数接続できるので、分岐部の総数が増えるのを抑制し、構造を簡素化することが容易になる。また、切替え回路の働きにより、接続位置の変更が容易になる。

上記（４）の構成の車両用回路体によれば、選択スイッチデバイスの選択状態を切り替えることにより、幹線の１つの共通端子を、電源端子、グランド端子、および通信端子、のいずれかと接続することができる。また、制御デバイスの働きにより、通信端子の接続状態を適切に制御できる。したがって、幹線と分岐線とを接続する端子の位置がずれた場合であっても、接続する端子同士の種類が整合するように回路を切り替えることができる。そのため接続の自由度が高くなり、端子形状等の共通化も可能になる。

上記（５）の構成の車両用回路体によれば、スイッチ素子を制御することにより、幹線から分岐線を経由して補機に供給する電力を適切に制御することが可能になる。例えば、幹線の複数の端子をそれぞれスイッチ素子を経由して分岐線と接続する場合には、複数のスイッチ素子のうちオン状態になる素子の数を増減することで、供給電力の増減が可能になる。

上記（６）の構成の車両用回路体によれば、複数の車種、グレード又はオプションに共通して用いられる標準回路体と、複数の車種、グレード又はオプションによって変更されるオプション回路体とに分けて構成されるので、車種、グレード又はオプションが増加したとしても、複数の車種、グレード又はオプションによって配線が異なる部分のみをオプション回路体として準備すればよいため、製造の容易化およびコストの低減を図ることができる。

本発明の車両用回路体によれば、様々な電装品と車両上の電源との間および電装品同士の電気接続のための構造を簡素化し、製造を容易にすると共に、小型化及び重量の低減が可能になる。

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１（Ａ）、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）、および図１（Ｄ）は、本発明の実施形態における車両用回路体の主要な構成要素またはそれらの集合体の構成例に関する外観の概要を示す平面図である。 図２は、一般的な方法を用いて構成したワイヤハーネスの外観の概要を示す平面図である。 図３は、図１（Ｃ）に示した追加部品回路体を車体上に配索した状態における各部のレイアウトおよび接続状態の概要を示す斜視図である。 図４は、図３に示した追加部品回路体を含むシステムの主要部の構成例を示すブロック図である。 図５は、図４に示したシステムの一部分に関する車室内の具体的なレイアウトおよび接続状態を示す斜視図である。 図６（Ａ）は、図５中のＩＩＩ−ＩＩＩ線から視た断面の構成例を示す断面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）と同じ箇所の変形例を示す断面図である。 図７は、バックボーン構造体と複数の補機の各々との間を接続するための構成例を示すブロック図である。 図８（Ａ）および図８（Ｂ）は、それぞれ図７に示した構成におけるより具体的な接続例を示すブロック図である。 図９は、ヒューズ用バスバーの各端子の配置状態およびこれと接続する配線のコネクタとの位置関係の例を示す斜視図である。 図１０は、バックボーン構造体に備わった切替回路の構成例を示すブロック図である。

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。

まず、車両用回路体の基本的な構成について説明する。
本発明の実施形態における車両用回路体の主要な構成要素の各々の外観の概要を図１（Ａ）、図１（Ｂ）、および図１（Ｃ）に示す。また、これらの構成要素の集合体として構成した車両用回路体の外観を図１（Ｄ）に示す。また、図１（Ｄ）に示した車両用回路体と一般的な構成との違いの理解を容易にするために、一般的な方法を用いて構成したワイヤハーネスの外観の例を図２に示す。

なお、本発明の車両用回路体は、車両に搭載される一般的なワイヤハーネスの一部分または全体に相当する機能を実現するものであるが、形状や構造が一般的なワイヤハーネスとは大きく異なる。具体的には、構造を簡素化するために、形状が単純なバックボーン構造体を配索用に用いている。そして、このバックボーン構造体の幹線に分岐線を接続し、分岐線を介して様々な補機（電装品）を接続できるように構成している。

本実施形態においては、例えば図１（Ａ）に示した第１ベース回路体２１０と、図１（Ｂ）に示した第２ベース回路体２２０と、図１（Ｃ）に示した追加部品回路体２３０とを主要な部品としてそれぞれ独立した状態で個別に製造した後、これらを組み合わせた集合体として図１（Ｄ）に示した車両用回路体２５０を製造する。

図１（Ａ）に示した第１ベース回路体２１０は、車種の違いやオプション電装品の有無とは無関係に全ての車両に共通に搭載される電装品の基本的な回路接続（特に電源の配線）を実現するための部品であり、構成は全ての車両に共通である。また、図１（Ｂ）に示した第２ベース回路体２２０は、例えば、寒冷地仕様の全ての車両に共通な基本的な回路接続（特に電源の配線）を実現するための部品であり、この構成も寒冷地仕様の全ての車両に共通である。

一方、図１（Ｃ）に示した追加部品回路体２３０は、これを搭載する車両の車種の違いや、各種オプション電装品の有無や種類に応じて構成が変化する可能性のある回路接続（電源、通信、その他の配線）を実現するための部品である。

図１（Ａ）に示した第１ベース回路体（標準回路体）２１０と、図１（Ｂ）に示した第２ベース回路体２２０（準標準回路体）と、図１（Ｃ）に示した追加部品回路体（オプション回路体）２３０とを組み合わせることにより、図１（Ｄ）に示した車両用回路体２５０が製造される。なお、寒冷地仕様でない車両の場合には、第２ベース回路体２２０は車両用回路体２５０の構成から除外される。また、車両用回路体２５０に含まれる追加部品回路体２３０の構成は、これを搭載する車両の車種の違いや、各種オプション電装品の有無や種類に応じて変化する。

一方、図２に示した車両用回路体２６０は、図１（Ｄ）に示した車両用回路体２５０と同様の回路接続を実現できるように多数の電線の集合体として構成してある。しかし、図１（Ｄ）と図２との対比により明らかなように、車両用回路体２５０の構成は、車両用回路体２６０と比べて非常にシンプルになっている。すなわち、車両用回路体２６０は多数の分岐箇所を有しているが、車両用回路体２５０は分岐箇所が少ないため、製造が容易になる。また、車両用回路体２６０の場合には、これを搭載する車両の車種の違いや、各種オプション電装品の有無や種類に応じて全体の構成が変化するため、製品および部品の種類や品番数が多くなる。これに対し、車両用回路体２５０は、追加部品回路体２３０の構成のみが変化する。また、以下に説明するように、追加部品回路体２３０は構成がシンプルであり、共通の部品を使用することもできるため、製造コストを低減できる。

図１（Ａ）に示した第１ベース回路体２１０は、電線２１１、２１２、および２１３と、端子部２１４、２１５、２１６、および２１７とを有している。各端子部２１４、２１５、２１６、および２１７は、それぞれ車両上の所定の電装品と接続される。また、図１（Ｂ）に示した第２ベース回路体２２０は、電線２２１と、端子部２２２および２２３とを有している。端子部２２２および２２３は、それぞれ車両上の所定の電装品と接続される。

一方、図１（Ｃ）に示した追加部品回路体２３０は、バックボーン構造体２３１と、これの各部に接続した分岐線２３２、２３３、２３４、および２３５とで構成されている。分岐線２３２、２３３、２３４、および２３５の各々の端部には電装品と接続するための端子部（コネクタ等）２３６、２３７、２３８、および２３９が備わっている。バックボーン構造体２３１は様々な分岐線を接続可能な幹線を備えており、この幹線上の所望の箇所に各分岐線が必要に応じて接続される。

車両用回路体２５０を搭載する車両の車種の変化や、各種オプション電装品の有無や種類の違いに応じて、バックボーン構造体２３１に接続する各分岐線の数や種類が変更される。バックボーン構造体２３１は共通の部品として全ての車両に使用される。各分岐線２３２、２３３、２３４、および２３５はバックボーン構造体２３１に対してコネクタ等で着脱自在に構成される。

したがって、様々な種類の分岐線をバックボーン構造体２３１と組み合わせるだけで、様々や車種や様々なオプション電装品に対応可能な車両用回路体２５０を簡単に製造することができる。第１ベース回路体２１０、第２ベース回路体２２０、およびバックボーン構造体２３１は全ての車両に共通に使用されるので、車両用回路体２５０を構成する部品の多くを共通化でき、部品の種類や品番を削減できる。

次に、車両用回路体を構成する追加部品回路体２３０の構成例を説明する。
図１（Ｃ）に示した追加部品回路体２３０を車体上に配索した状態における各部のレイアウトおよび接続状態の概要を図３に示す。また、図３に示した追加部品回路体２３０を含むシステムの主要部の構成例を図４に示す。

図３および図４に示した車両用回路体を含むシステムは、基本的な構成要素として、スマート電源ボックス１０、インパネ部配索用バックボーン構造体２０、エンコパ部配索用バックボーン構造体３０、およびフロア部配索用バックボーン構造体４０を備えている。

次に、インパネ部配索用バックボーン構造体２０について説明する。
インパネ部配索用バックボーン構造体２０は、車両のインストルメントパネル（略してインパネ）に沿うように左右方向に向けて配索される構造体であり、図４に示すように複数の配索用導電性部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、および２０ｅを備えている。これらの配索用導電性部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、および２０ｅは、例えば電線、あるいは導電性の良好な金属材料により構成されるバスバーなどの部品であり、これらは構造体として一体化されている。

図４に示した例では、配索用導電性部材２０ａは＋５［Ｖ］の直流電源電力を通すための電源線、配索用導電性部材２０ｂは＋１２［Ｖ］の直流電源電力を通すための電源線、配索用導電性部材２０ｃはグランド（すなわちアース）と接続するためのグランド線、配索用導電性部材２０ｄおよび２０ｅは通信のためのデジタル信号や、様々なアナログ信号を伝送するために利用される信号線である。なお、各バックボーン構造体のグランド線については省略することもできる。例えば、車体が金属の場合には、近傍の車体と接続することにより車体アースを利用することができる。

次に、エンコパ部配索用バックボーン構造体３０について説明する。
エンコパ部配索用バックボーン構造体３０は、車両のエンジンコンパートメント（略してエンコパ）、すなわちエンジンルーム内に配索される構造体であり、複数の配索用導電性部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、および３０ｅを備えている。これらの配索用導電性部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、および３０ｅは、例えば電線、あるいは導電性の良好な金属材料により構成されるバスバーなどの部品であり、これらは構造体として一体化されている。

実際には、電源線およびグランド線には大きな電流を流す必要があるので、配索用導電性部材３０ａ、３０ｂ、および３０ｃは断面積が十分大きいバスバーで構成してある。また、扁平な板状のバスバーを用いることにより、厚み方向の折り曲げが容易になり、所定の配索経路に沿う形状に加工することが容易になる。また、２本の通信線は２本の電線をより合わせたツイストペア線で構成することにより外部ノイズの影響を低減できる。

図４に示した例では、配索用導電性部材３０ａは＋１２［Ｖ］の直流電源電力を通すための電源線、配索用導電性部材３０ｂはグランドと接続するためのグランド線、配索用導電性部材３０ｃは＋４８［Ｖ］の直流電源電力を通すための電源線、配索用導電性部材３０ｄおよび３０ｅは通信線である。エンコパ部配索用バックボーン構造体３０の配索用導電性部材３０ａおよび３０ｂは、端部が図４に示すようにオルタネータ（発電機）６１およびスタータ６２と接続されている。

次に、フロア部配索用バックボーン構造体４０について説明する。
フロア部配索用バックボーン構造体４０は、車両の車室内のフロア部分に沿って、図３に示すように前後方向にリア側まで配索される構造体であり、複数の配索用導電性部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、および４０ｅを備えている。これらの配索用導電性部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、および４０ｅは、例えば電線、あるいは導電性の良好な金属材料により構成されるバスバーなどの部品であり、これらは構造体として一体化されている。

実際には、電源線およびグランド線には大きな電流を流す必要があるので、配索用導電性部材４０ａ、４０ｂ、および４０ｃは断面積が十分大きいバスバーで構成してある。また、扁平な板状のバスバーを用いることにより、厚み方向の折り曲げが容易になり、所定の配索経路に沿う形状に加工することが容易になる。また、２本の通信線は２本の電線をより合わせたツイストペア線で構成することにより外部ノイズの影響を低減できる。

図４に示した例では、配索用導電性部材４０ａは＋１２［Ｖ］の直流電源電力を通すための電源線、配索用導電性部材４０ｂはグランドと接続するためのグランド線、配索用導電性部材４０ｃは＋４８［Ｖ］の直流電源電力を通すための電源線、配索用導電性部材４０ｄおよび４０ｅは通信線である。

フロア部配索用バックボーン構造体４０の配索用導電性部材４０ａは、端部が第１バッテリー６３の正極と接続され、配索用導電性部材４０ｂの端部は第１バッテリー６３および第２バッテリー６４の負極と接続され、配索用導電性部材４０ｃの端部は第２バッテリー６４の正極と接続されている。

第１バッテリー６３および第２バッテリー６４は車両リア部のトランク下方などの箇所に配置されている。第１バッテリー６３は＋１２［Ｖ］の直流電力の充電および放電が可能な蓄電池であり、第２バッテリー６４は＋４８［Ｖ］の直流電力の充電および放電が可能な蓄電池である。

次に、スマート電源ボックス１０について説明する。
図３および図４に示すように、スマート電源ボックス１０は、インパネ部配索用バックボーン構造体２０、エンコパ部配索用バックボーン構造体３０、およびフロア部配索用バックボーン構造体４０と接続されており、システム全体の制御を行うことができる。

エンコパ部配索用バックボーン構造体３０の配索用導電性部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、および３０ｅは、それぞれフロア部配索用バックボーン構造体４０の配索用導電性部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、および４０ｅと接続されるように、スマート電源ボックス１０の内部で接続されている。

また、スマート電源ボックス１０内部に備わっているＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、配索用導電性部材４０ａを介して供給される＋１２［Ｖ］の電力、または配索用導電性部材４０ｃを介して供給される＋４８［Ｖ］の電力に基づいて、＋５［Ｖ］および＋１２［Ｖ］の直流電力を生成し、インパネ部配索用バックボーン構造体２０に供給することができる。

スマート電源ボックス１０には、それぞれ個別に着脱可能な複数の電子制御ユニット（ＥＣＵ）１１、１２、および１３が備わっている。例えば、車両の車種毎に、スマート電源ボックス１０に装着する電子制御ユニットを差し替えることにより、機能の追加や変更を行うことができる。

これらの電子制御ユニットの働きにより、スマート電源ボックス１０は様々な制御を実施することができる。例えば、スマート電源ボックス１０は、インパネ部配索用バックボーン構造体２０、エンコパ部配索用バックボーン構造体３０、およびフロア部配索用バックボーン構造体４０の配下の各位置に何が繋がっているのかを自動的に識別し、適切な制御を実施する。この制御には、接続位置の違いに対応した回路の切換、供給電力の切換、過電流制御、異常発生時の電力バックアップ制御、通信ゲートウェイ制御などが含まれる。また、車両上の機器同士の間で無線通信するための近距離無線通信機能もスマート電源ボックス１０が備えている。

次に、エリアドライバおよび補機について説明する。
図４に示したシステムにおいては、インパネ部配索用バックボーン構造体２０の配下に様々な補機（電装品）を容易に接続できるように、エリアドライバ５１、５２等がインパネ部配索用バックボーン構造体２０に接続してある。また、エンコパ部配索用バックボーン構造体３０にはエリアドライバ５３が接続してあり、フロア部配索用バックボーン構造体４０にはエリアドライバ５４が接続してある。

例えば、エリアドライバ５１は下流側接続部５１ａおよびスレーブ制御部５１ｃを備えている。下流側接続部５１ａは、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格の複数のコネクタとして構成され、シリアル通信機能および電力供給機能を備えている。

図１に示した例では、負荷７１ａ、スイッチ７１ｂ、およびセンサ７１ｃを含む補機７１が、サブハーネス８１を介してエリアドライバ５１の下流側接続部５１ａと接続されている。サブハーネス８１については、負荷７１ａ、スイッチ７１ｂ、およびセンサ７１ｃのそれぞれについて個別に用意することもできるし、これらを１つに纏めることも考えられる。

スレーブ制御部５１ｃは、上位の電子制御ユニット（ＥＣＵ）からの指示を、スマート電源ボックス１０およびインパネ部配索用バックボーン構造体２０を経由して受信し、受信した内容に従って負荷７１ａを制御したり、スイッチ７１ｂの状態を示す情報や、センサ７１ｃの検出状態を示す情報を上位の電子制御ユニットに対して送信する機能を有している。また、スレーブ制御部５１ｃは、補機７１が必要とする電源電力の情報をスマート電源ボックス１０に対して送信する機能も備えている。

図４に示した例では、エリアドライバ５２はバックアップ用バッテリー５２ｂを内蔵している。このバックアップ用バッテリー５２ｂは、システム内のいずれかの電力供給経路において何らかの不具合が発生し、電力供給が停止した箇所が生じた場合に、該当する箇所に対してバックアップ用の電源電力を供給するために備わっている。エリアドライバ５２内のスレーブ制御部５２ｃは、近距離無線通信機能を備えている。このスレーブ制御部５２ｃは、近距離無線通信によるスマート電源ボックス１０内の電子制御ユニットからの情報に基づいて、異常の発生を検知すると、バックアップ用バッテリー５２ｂの電源電力をインパネ部配索用バックボーン構造体２０の電源系統に出力する。

したがって、例えばインパネ部配索用バックボーン構造体２０上で断線が生じてエリアドライバ５１に対する電力供給が停止したような場合には、エリアドライバ５１配下の補機７１に対して、バックアップ用バッテリー５２ｂの電力を供給することができる。この場合は近距離無線通信を利用するので、インパネ部配索用バックボーン構造体２０上で通信線が遮断された場合であってもバックアップ電力を供給することができる。

エリアドライバ５２上にバックアップ用バッテリー５２ｂを内蔵することにより、補機毎に個別にバックアップ電源を装備しなくても、異常発生時の信頼性を確保できる。バックアップ電源をエリアドライバ５２側に設置することにより、システム全体として、バックアップ電源の総数を減らすことができ、小型化、軽量化に役立つ。

図４に示した例では、エンコパ部配索用バックボーン構造体３０に接続したエリアドライバ５３の内部にもバックアップ用バッテリー５３ｂが備わっており、フロア部配索用バックボーン構造体４０に接続したエリアドライバ５４の内部にバックアップ用バッテリー５４ｂが備わっている。したがって、断線等が発生した箇所に応じて、バックアップ用バッテリー５２ｂ、５３ｂ、および５４ｂのいずれかを選択したり、これらを組み合わせて適切なバックアップ電力をシステム上の必要な箇所に供給することが可能である。

図４に示した例では、負荷７２ａ、スイッチ７２ｂ、およびセンサ７２ｃを含む補機７２が、サブハーネス８２を介してエリアドライバ５３の下流側接続部５３ａと接続されている。エリアドライバ５３内のスレーブ制御部５３ｃは、上位の電子制御ユニット（ＥＣＵ）からの指示を、スマート電源ボックス１０およびエンコパ部配索用バックボーン構造体３０を経由して受信し、受信した内容に従って負荷７２ａを制御したり、スイッチ７２ｂの状態を示す情報や、センサ７２ｃの検出状態を示す情報を上位の電子制御ユニットに対して送信する機能を有している。また、スレーブ制御部５３ｃは、補機７２が必要とする電源電力の情報をスマート電源ボックス１０に対して送信する機能も備えている。

上記と同様に、負荷７３ａ、スイッチ７３ｂ、およびセンサ７３ｃを含む補機７３が、サブハーネス８３を介してエリアドライバ５４の下流側接続部５４ａと接続されている。エリアドライバ５４内のスレーブ制御部は、上位の電子制御ユニット（ＥＣＵ）からの指示を、スマート電源ボックス１０およびフロア部配索用バックボーン構造体４０を経由して受信し、受信した内容に従って負荷７３ａを制御したり、スイッチ７３ｂの状態を示す情報や、センサ７３ｃの検出状態を示す情報を上位の電子制御ユニットに対して送信する機能を有している。また、このスレーブ制御部は、補機７３が必要とする電源電力の情報をスマート電源ボックス１０に対して送信する機能も備えている。

次に、具体的なレイアウトおよび接続状態の例について説明する。
図４に示したシステムの一部分に関する車室内の具体的なレイアウトおよび接続状態を図５に示す。また、図５中のＩＩＩ−ＩＩＩ線から視た断面の構成例を図６（Ａ）に示し、図６（Ａ）と同じ箇所の変形例を図６（Ｂ）に示す。

図５に示した車両においては、運転席前方のインストルメントパネル（図示せず）の下方位置に左右方向に向けて、車体骨格の一部であるリンホース９０が配置されている。このリンホース９０に沿って、もしくはこれと一体構造になるように、図４に示したインパネ部配索用バックボーン構造体２０が設置されている。

例えば、図６（Ａ）に示した構成例では、断面が円形状のリンホース９０の上側の一部分を加工して平面を形成し、この平面に沿うように断面が薄板形状のインパネ部配索用バックボーン構造体２０を固定してある。また、図６（Ｂ）に示した構成例では、リンホース９０Ｂを中空構造に形成し、このリンホース９０Ｂの内側の空間に断面が薄板形状のインパネ部配索用バックボーン構造体２０を収容し一体化してある。

図４に示したシステムに含まれているスマート電源ボックス１０は、図５に示す例では運転席前方の右側に設置してある。そして、インパネ部配索用バックボーン構造体２０の右端をスマート電源ボックス１０と接続してある。また、スマート電源ボックス１０の下端に、フロア部配索用バックボーン構造体４０の先端を接続してある。

図５に示すように、インパネ部配索用バックボーン構造体２０、およびフロア部配索用バックボーン構造体４０はいずれも薄板形状であり、単純な形状を有している。また、これらは設置する箇所の形状に合わせて部分的に折り曲げてある。薄板形状であるため厚み方向の折り曲げは比較的容易である。

図５に示した構成においては、インパネ部配索用バックボーン構造体２０上の中間部にに分岐・接続ボックス２１、２２、および２３を設置してある。そして、１番目のエリアドライバ５１を分岐・接続ボックス２１を介してインパネ部配索用バックボーン構造体２０と接続し、２番目のエリアドライバ５２を分岐・接続ボックス２２を介してインパネ部配索用バックボーン構造体２０と接続し、３番目のエリアドライバ５５を分岐・接続ボックス２３を介してインパネ部配索用バックボーン構造体２０と接続してある。

各分岐・接続ボックス２１、２２、および２３は、インパネ部配索用バックボーン構造体２０上の配索用導電性部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、および２０ｅをそれぞれ分岐して各エリアドライバ５１、５２、５５と接続するための分岐線２１Ａ、２２Ａ、および２３Ａを有している。

図５に示した構成において、例えば、エリアドライバ５２の下流側接続部５２ａには多数のサブハーネス８１を接続してあるので、各サブハーネス８１に様々な種類の補機を接続することができる。なお、サブハーネス８１を使わずに補機を直接下流側接続部５２ａの各コネクタと接続しても良い。

なお、インパネ部配索用バックボーン構造体２０内の配索用導電性部材２０ａ〜２０ｅについては、図６（Ａ）のようにバックボーン構造体の幅方向に並べて配置しても良いし、厚み方向に積層しても良い。但し、配索用導電性部材２０ａ〜２０ｅが互いに電気的に絶縁されるように、樹脂などの電気絶縁材料を間に挟んで、あるいは外側を被覆する必要がある。エンコパ部配索用バックボーン構造体３０およびフロア部配索用バックボーン構造体４０についても同様である。

エリアドライバ５１、５２、および５５の各々は、有線および無線の通信モジュールと、ＵＳＢ規格の接続ポートと、スイッチやヒューズなどの機能を持たせた半導体（又はその複合体）を備えている。また、エリアドライバ５１、５２、および５５の少なくとも１つは、図４に示したバックアップ用バッテリー５２ｂを搭載している。

また、図３に示したように、フロア部配索用バックボーン構造体４０上にはそれぞれ異なる箇所に分岐・接続ボックス４６（１）、４６（２）、および４６（３）が設置してある。そして、１番目の分岐・接続ボックス４６（１）にはエリアドライバ４８（１）を接続し、２番目の分岐・接続ボックス４６（２）には２つのエリアドライバ４８（２）、４８（３）を並列に接続してあり、３番目の分岐・接続ボックス４６（３）には２つのエリアドライバ４８（４）、４８（５）を並列に接続してある。したがって、フロアの近傍で様々な補機をエリアドライバ４８（１）〜４８（５）のいずれかを介してフロア部配索用バックボーン構造体４０と接続することができる。

また、図３に示したように、エンコパ部配索用バックボーン構造体３０上にはエリアドライバ５３、６５、６６、および６７を接続してある。したがって、エンジンルーム内の補機をエリアドライバ５３、６５、６６、および６７のいずれかを介してエンコパ部配索用バックボーン構造体３０と接続することができる。

次に、バックボーン構造体と各補機の接続形態の詳細について説明する。
バックボーン構造体と複数の補機の各々との間を接続するための構成例を図７に示す。また、図７に示した構成におけるより具体的な接続例を図８（Ａ）および図８（Ｂ）にそれぞれ示す。

図４に示したような構成のシステムにおいては、エンコパ部配索用バックボーン構造体３０、フロア部配索用バックボーン構造体４０等の各部に様々な種類の多数の補機７４（１）〜７４（８）が図７のように接続される。なお、図７においては理解を容易にするためにエリアドライバの記載を省略してある。

図７のような構成において、電源供給側は、過大な電流が流れた場合に該当する回路の電流を遮断できるようにヒューズを介して回路を接続することになる。ここで、補機７４（１）〜７４（８）の各々は、消費する電源電流がそれぞれ異なるので、接続する補機毎に適切な電流値のヒューズを個別に用意しないと、適切な遮断制御ができない。しかし、接続する補機毎に種類の異なるヒューズを使う場合には、接続する位置毎に構成や仕様が変わるため、構成が複雑になるのは避けられず、接続する位置も事前に限定せざるを得ない。

次に、複数種類のヒューズを用意する場合の構成について説明する。
図７に示した構成においては、エンコパ部配索用バックボーン構造体３０またはフロア部配索用バックボーン構造体４０の電源ライン（配索用導電性部材４０ａ）に設けたヒューズ用バスバー４１上に多数の端子４２が一定の間隔で並べて配置してある。図７中の各端子４２の表示太さの違いは、ヒューズ容量の違いを意味している。つまり、太い線で記載された端子４２は遮断する電流値が大きく、細い線で記載された端子４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄは遮断する電流値が小さい。

図７に示した構成において、補機７４（１）および７４（２）は消費する電流が最も大きいので、配線７５（１）、７５（２）および接続部４３を介して、最も電流値の大きい左側の端子４２とそれぞれ接続してある。また、補機７４（３）および７４（４）は消費する電流が２番目に大きいので、配線７５（３）、７５（４）および接続部４３を介して、電流値が２番目に大きい端子４２Ｂとそれぞれ接続してある。また、補機７４（５）〜７４（８）は消費する電流が最も小さいので、配線７５（５）〜７５（８）および接続部４３を介して、電流値が最も小さい端子４２Ｄとそれぞれ接続してある。

次に、共通のヒューズを用いる場合の構成について説明する。
図８（Ａ）に示した構成、および図８（Ｂ）に示した構成においては、ヒューズ用バスバー４１と接続された多数の端子４２の全てが、標準化された一定の電流値（この例では５［Ａ］）のヒューズを介してそれぞれ接続されている。

また、図８（Ａ）に示した構成においては、接続する４つの補機７６（１）、７６（２）、７６（３）、および７６（４）の過電流の値が、それぞれ５［Ａ］、１０［Ａ］、１５［Ａ］、および２０［Ａ］である場合を想定している。

この場合、１番目の補機７６（１）は、５［Ａ］の電源電流で遮断すれば良いので、図８（Ａ）に示すように補機７６（１）の電源ラインを、配線７５を介して多数の端子４２のいずれか１つのみと接続する。

一方、２番目の補機７６（２）は、１０［Ａ］の電源電流で遮断する必要があるので、１つの端子４２を使用するだけだと電流が不足する。そこで、図８（Ａ）に示すように補機７６（２）の電源ラインと接続した配線７５の先端の端子４５を、多数の端子４２のうち、互いに隣接する２つの端子と共通に接続する。この接続により、補機７６（２）の電源ラインに１０［Ａ］の電流が流れるまではヒューズが遮断されることはない。

また、３番目の補機７６（３）は、１５［Ａ］の電源電流で遮断する必要があるので、図８（Ａ）に示すように補機７６（３）の電源ラインと接続した配線７５の先端の端子４５を、多数の端子４２のうち、互いに隣接する３つの端子と共通に接続する。この接続により、補機７６（３）の電源ラインに１５［Ａ］の電流が流れるまではヒューズが遮断されることはない。

同様に、４番目の補機７６（４）は、２０［Ａ］の電源電流で遮断する必要があるので、図８（Ａ）に示すように補機７６（４）の電源ラインと接続した配線７５の先端の端子４５を、多数の端子４２のうち、互いに隣接する４つの端子と共通に接続する。この接続により、補機７６（４）の電源ラインに２０［Ａ］の電流が流れるまではヒューズが遮断されることはない。

なお、例えば１０［Ａ］の電源電流で遮断する必要のある補機７６（２）の端子４５を、多数の端子４２のうち、互いに隣接する３つまたはそれ以上の数の端子と共通に接続しても良い。その場合には、切替回路４４を用いて一部分の端子の通電を遮断しておくことにより、実際に通電する端子の数を２に制限し、１０［Ａ］の電源電流で遮断することができる。この場合、通電していない端子は故障時のバックアップなどの際に切り替えて利用することが考えられる。切替回路４４についてはこの後で説明する。

一方、図８（Ｂ）に示した構成においては、一方の補機７７（１）が、４つの独立した電源ライン７７ａ、７７ｂ、７７ｃ、および７７ｄを有し、他方の補機７７（２）が４つの独立した電源ライン７７ｅ、７７ｆ、７７ｇ、および７７ｈを有している。また、電源ライン７７ａ、７７ｂ、７７ｃ、７７ｄ、７７ｇ、および７７ｈは、いずれも過電流の値が５［Ａ］であり、電源ライン７７ｅ、および７７ｆはいずれも過電流の値が１０［Ａ］である。

したがって、図８（Ｂ）に示すように、補機７７（１）の電源ライン７７ａ、７７ｂ、７７ｃ、および７７ｄは、それぞれ１つの端子４２と接続してある。また、補機７７（２）の電源ライン７７ｅ、および７７ｆは、それぞれ２つの端子４２と共通に接続し、残りの電源ライン７７ｇ、および７７ｈは、それぞれ１つの端子４２と接続してある。

次に、各端子とコネクタとの位置関係の具体例を説明する。
ヒューズ用バスバーの各端子の配置状態およびこれと接続する配線のコネクタとの位置関係の例を図９に示す。

図８（Ａ）、図８（Ｂ）のように接続する場合には、多数の端子４２の形状、寸法、遮断する電流値、その他の仕様を全て共通化することが可能である。したがって、例えばヒューズ用バスバー４１等の部品の構成を標準化して様々な車種で共通の部品を使うことが可能になる。しかも、接続する端子の位置を自由に変更することが可能になる。

例えば、図９に示した各配線７５のコネクタＣＮ１〜ＣＮ５に含まれる各端子は、どの位置の端子４２と接続しても同じ動作が可能なので、コネクタＣＮ１〜ＣＮ５の各々をヒューズ用バスバー４１と接続する際に、接続位置を必要に応じて自由に選択できる。そのため、部品の種類や品番を削減することができる。また、例えば新たな部品を後付けする際に、取り付ける位置を自由に選択できるので取り付けが容易になる。

次に、切替回路４４について説明する。
バックボーン構造体に備わった切替回路４４の構成例を図１０に示す。この切替回路４４は、インパネ部配索用バックボーン構造体２０、エンコパ部配索用バックボーン構造体３０、およびフロア部配索用バックボーン構造体４０の各々に搭載されている。そして、この切替回路４４は、例えば図７に示したヒューズ用バスバー４１の各端子４２、グランド線４７（配索用導電性部材２０ｃ、３０ｂ、４０ｂに相当）、および通信線等の信号線（配索用導電性部材４０ｄ、４０ｅ等に相当）と、各補機７４の配線７５との接続状態を切り替える機能を有している。

図１０に示した切替回路４４は、２つの補機７８（１）および補機７８（２）の接続状態を切り替えるために必要な構成要素として、ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）デバイス９１、８つの選択スイッチデバイス９２（１）、９２（２）、９２（３）、９２（４）、９４（１）、９４（２）、９４（３）、および９４（４）を備えている。更に、電力供給制御を可能にするために、スイッチング用の８つのトランジスタ９３（１）、９３（２）、９３（３）、９３（４）、９５（１）、９５（２）、９５（３）、および９５（４）を備えている。

図１０に示した例では、理解を容易にするために、補機７８（１）が４つの端子７８ａ、〜７８ｄを有し、補機７８（２）が４つの端子７８ｅ〜７８ｈを有する場合を想定している。すなわち、端子７８ａは電源電力入力用の正極、端子７８ｂは電源電力入力用の負極（グランド）、端子７８ｃおよび端子７８ｄは通信用の信号を通すために使用する。また、端子７８ｅは電源電力入力用の正極、端子７８ｆは電源電力入力用の負極（グランド）、端子７８ｇおよび端子７８ｈは通信用の信号を通すために使用する。

しかし、各補機７８の実際の端子数は必要に応じて増減する可能性があるので、実際の端子数に合わせて切替回路４４内部の構成要素の数を変更する必要がある。つまり、補機７８の端子毎にそれぞれ独立した選択スイッチデバイス９２およびトランジスタ９３を接続することになる。

あるいは、図８（Ａ）、図８（Ｂ）と同様に、補機７８の１つの端子にヒューズ用バスバー４１の複数の端子４２を共通に（並列に）接続するような場合には、端子４２毎に個別に回路の切り替えができるように、端子４２毎にそれぞれ独立したトランジスタ９３、９５を用意する場合もある。

選択スイッチデバイス９２（１）〜９２（４）、および９４（１）〜９４（４）の各々は、それぞれ３つの切換端子と、これらのいずれかと接続される１つの共通端子とを有している。

図１０に示した構成においては、補機７８（１）の４つの端子７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、および７８ｄは、それぞれ１番目の選択スイッチデバイス９２（１）の共通端子、２番目の選択スイッチデバイス９２（２）の共通端子、３番目の選択スイッチデバイス９２（３）の共通端子、および４番目の選択スイッチデバイス９２（４）の共通端子と接続されている。

また、１番目の選択スイッチデバイス９２（１）の上側の切換端子は、１番目のトランジスタ９３（１）のエミッタ端子と接続されている。同様に、２番目の選択スイッチデバイス９２（２）の上側の切換端子、３番目の選択スイッチデバイス９２（３）の上側の切換端子、および４番目の選択スイッチデバイス９２（４）の上側の切換端子は、それぞれ２番目のトランジスタ９３（２）のエミッタ端子、３番目のトランジスタ９３（３）のエミッタ端子、４番目のトランジスタ９３（４）のエミッタ端子と接続されている。

また、１番目の選択スイッチデバイス９２（１）の中央の切換端子は、ＦＰＧＡデバイス９１の入出力ポート９１ｂと接続されている。同様に、２番目の選択スイッチデバイス９２（２）の中央の切換端子、３番目の選択スイッチデバイス９２（３）の中央の切換端子、および４番目の選択スイッチデバイス９２（４）の中央の切換端子は、それぞれＦＰＧＡデバイス９１の入出力ポート９１ｄ、９１ｆ、および９１ｈと接続されている。

また、選択スイッチデバイス９２（１）の下側の切換端子、選択スイッチデバイス９２（２）の下側の切換端子、選択スイッチデバイス９２（３）の下側の切換端子、および選択スイッチデバイス９２（４）の下側の切換端子は、それぞれ全て同じグランド線９８と共通に接続され、接地されている。

１番目のトランジスタ９３（１）は、コレクタ端子が電源線９７と接続され、ベース端子がＦＰＧＡデバイス９１の出力ポート９１ａと接続されている。２番目のトランジスタ９３（２）は、コレクタ端子が電源線９７と接続され、ベース端子がＦＰＧＡデバイス９１の出力ポート９１ｃと接続されている。３番目のトランジスタ９３（３）は、コレクタ端子が電源線９７と接続され、ベース端子がＦＰＧＡデバイス９１の出力ポート９１ｅと接続されている。４番目のトランジスタ９３（４）は、コレクタ端子が電源線９７と接続され、ベース端子がＦＰＧＡデバイス９１の出力ポート９１ｇと接続されている。

また、補機７８（２）の４つの端子７８ｅ、７８ｆ、７８ｇ、および７８ｈは、それぞれ１番目の選択スイッチデバイス９４（１）の共通端子、２番目の選択スイッチデバイス９４（２）の共通端子、３番目の選択スイッチデバイス９４（３）の共通端子、および４番目の選択スイッチデバイス９４（４）の共通端子と接続されている。

また、１番目の選択スイッチデバイス９４（１）の上側の切換端子は、１番目のトランジスタ９５（１）のエミッタ端子と接続されている。同様に、２番目の選択スイッチデバイス９４（２）の上側の切換端子、３番目の選択スイッチデバイス９４（３）の上側の切換端子、および４番目の選択スイッチデバイス９４（４）の上側の切換端子は、それぞれ２番目のトランジスタ９５（２）のエミッタ端子、３番目のトランジスタ９５（３）のエミッタ端子、４番目のトランジスタ９５（４）のエミッタ端子と接続されている。

また、１番目の選択スイッチデバイス９４（１）の中央の切換端子は、ＦＰＧＡデバイス９１の入出力ポート９１ｊと接続されている。同様に、２番目の選択スイッチデバイス９４（２）の中央の切換端子、３番目の選択スイッチデバイス９４（３）の中央の切換端子、および４番目の選択スイッチデバイス９４（４）の中央の切換端子は、それぞれＦＰＧＡデバイス９１の入出力ポート９１ｌ、９１ｍ、および９１ｐと接続されている。

また、選択スイッチデバイス９４（１）の下側の切換端子、選択スイッチデバイス９４（２）の下側の切換端子、選択スイッチデバイス９４（３）の下側の切換端子、および選択スイッチデバイス９４（４）の下側の切換端子は、それぞれ全て同じグランド線９８と共通に接続され、接地されている。

１番目のトランジスタ９５（１）は、コレクタ端子が電源線９７と接続され、ベース端子がＦＰＧＡデバイス９１の出力ポート９１ｉと接続されている。２番目のトランジスタ９３（２）は、コレクタ端子が電源線９７と接続され、ベース端子がＦＰＧＡデバイス９１の出力ポート９１ｋと接続されている。３番目のトランジスタ９３（３）は、コレクタ端子が電源線９７と接続され、ベース端子がＦＰＧＡデバイス９１の出力ポート９１ｍと接続されている。４番目のトランジスタ９３（４）は、コレクタ端子が電源線９７と接続され、ベース端子がＦＰＧＡデバイス９１の出力ポート９１ｏと接続されている。

次に、切替回路４４の動作について説明する。
図１０に示すように、１番目の選択スイッチデバイス９２（１）が上側の切換端子を選択している場合には、端子７８ａを選択スイッチデバイス９２（１）およびトランジスタ９３（１）を介して電源線９７と接続することが可能である。つまり、電源線９７から端子７８ａに電源電力を供給できる。また、ＦＰＧＡデバイス９１の出力ポート９１ａの信号レベル（Ｈ／Ｌ）に応じてトランジスタ９３（１）がオン／オフするので、電源電力の供給の有無をＦＰＧＡデバイス９１が切り替えることもできる。

また、補機７８（１）の端子７８ａがもしも信号の入出力を行う場合には、１番目の選択スイッチデバイス９２（１）が中央の切換端子を選択するように切り替えることにより、端子７８ａを選択スイッチデバイス９２（１）を経由してＦＰＧＡデバイス９１の入出力ポート９１ｂと接続することができる。

また、補機７８（１）の端子７８ａがもしもグランド端子である場合には、１番目の選択スイッチデバイス９２（１）が下側の切換端子を選択するように切り替えることにより、端子７８ａを選択スイッチデバイス９２（１）を経由してグランド線９８と接続し、接地することができる。

また、図１０に示すように、２番目の選択スイッチデバイス９２（２）が下側の切換端子を選択している場合には、補機７８（１）の端子７８ｂが選択スイッチデバイス９２（２）を経由してグランド線９８と接続されるので、端子７８ｂを接地することができる。

また、補機７８（１）の端子７８ｂがもしも電源電力の入力端子である場合には、２番目の選択スイッチデバイス９２（２）が上側の切換端子を選択するように切り替えることにより、端子７８ｂを選択スイッチデバイス９２（２）およびトランジスタ９３（２）を介して電源線９７と接続することが可能である。つまり、電源線９７から端子７８ｂに電源電力を供給できる。また、ＦＰＧＡデバイス９１の出力ポート９１ｃの信号レベル（Ｈ／Ｌ）に応じてトランジスタ９３（２）がオン／オフするので、電源電力の供給の有無をＦＰＧＡデバイス９１が切り替えることもできる。

また、補機７８（１）の端子７８ｂがもしも信号の入出力を行う場合には、２番目の選択スイッチデバイス９２（２）が中央の切換端子を選択するように切り替えることにより、端子７８ｂを選択スイッチデバイス９２（２）を経由してＦＰＧＡデバイス９１の入出力ポート９１ｄと接続することができる。

また、図１０に示すように、３番目の選択スイッチデバイス９２（３）が中央の切換端子を選択している場合には、補機７８（１）の端子７８ｃが選択スイッチデバイス９２（３）を経由してＦＰＧＡデバイス９１の入出力ポート９１ｆと接続されるので、端子７８ｃと入出力ポート９１ｆとの間で信号伝送のための経路を確保できる。

また、補機７８（１）の端子７８ｂがもしも電源電力の入力端子である場合には、３番目の選択スイッチデバイス９２（３）が上側の切換端子を選択するように切り替えることにより、端子７８ｃを選択スイッチデバイス９２（３）およびトランジスタ９３（３）を介して電源線９７と接続することが可能である。つまり、電源線９７から端子７８ｃに電源電力を供給できる。また、ＦＰＧＡデバイス９１の出力ポート９１ｅの信号レベル（Ｈ／Ｌ）に応じてトランジスタ９３（３）がオン／オフするので、電源電力の供給の有無をＦＰＧＡデバイス９１が切り替えることもできる。

また、補機７８（１）の端子７８ｂがもしもグランド端子である場合には、３番目の選択スイッチデバイス９２（３）が下側の切換端子を選択するように切り替えることにより、端子７８ｃを選択スイッチデバイス９２（３）を経由してグランド線９８と接続し、接地することができる。

また、図１０に示すように、４番目の選択スイッチデバイス９２（３）が中央の切換端子を選択している場合には、補機７８（１）の端子７８ｄが選択スイッチデバイス９２（４）を経由してＦＰＧＡデバイス９１の入出力ポート９１ｈと接続されるので、端子７８ｃと入出力ポート９１ｆとの間で信号伝送のための経路を確保できる。

また、補機７８（１）の端子７８ｄがもしも電源電力の入力端子である場合には、４番目の選択スイッチデバイス９２（４）が上側の切換端子を選択するように切り替えることにより、端子７８ｄを選択スイッチデバイス９２（４）およびトランジスタ９３（４）を介して電源線９７と接続することが可能である。つまり、電源線９７から端子７８ｄに電源電力を供給できる。また、ＦＰＧＡデバイス９１の出力ポート９１ｇの信号レベル（Ｈ／Ｌ）に応じてトランジスタ９３（４）がオン／オフするので、電源電力の供給の有無をＦＰＧＡデバイス９１が切り替えることもできる。

また、補機７８（１）の端子７８ｄがもしもグランド端子である場合には、４番目の選択スイッチデバイス９２（３）が下側の切換端子を選択するように切り替えることにより、端子７８ｄを選択スイッチデバイス９２（４）を経由してグランド線９８と接続し、接地することができる。

つまり、補機７８（１）の端子７８ａが、電源端子、グランド端子、通信端子のいずれの場合であっても、選択スイッチデバイス９２（１）の選択状態を切り替えることにより、端子の機能と整合する状態に回路の構成を切り替えることができる。同様に、補機７８（１）の端子７８ｂ、７８ｃ、および７８ｄのそれぞれについても、選択スイッチデバイス９２（２）、９２（３）、および９２（４）の選択状態を切り替えることにより、端子の機能と整合する状態に回路の構成を切り替えることができる。

もう一方の補機７８（２）の各端子７８ｅ、７８ｆ、７８ｇ、および７８ｈの接続状態を切り替える選択スイッチデバイス９４（１）、９４（２）、９４（３）、および９４（４）の動作は、上述の選択スイッチデバイス９２（１）〜９２（４）と同様である。つまり、補機７８（２）の各端子７８ｅ、７８ｆ、７８ｇ、および７８ｈの接続状態についても、選択スイッチデバイス９４（１）、９４（２）、９４（３）、および９４（４）の選択状態を切り替えることにより、各端子の機能と整合する状態に回路の構成を切り替えることができる。

ＦＰＧＡデバイス９１の内部構成はプログラマブルであり、必要に応じて自由に変更できるので、通信のために必要な経路を確保することもできる。例えば、図１０に示すように、補機７８（１）の端子７８ｃおよび７８ｄが通信端子であり、補機７８（２）の端子７８ｇおよび７８ｈが通信端子である場合に、入出力ポート９１ｆと入出力ポート９１ｍとの間をＦＰＧＡデバイス９１の内部で接続し、入出力ポート９１ｈと入出力ポート９１ｐとの間をＦＰＧＡデバイス９１の内部で接続すれば、補機７８（１）の端子７８ｃと、補機７８（２）の端子７８ｇとの間が接続され、更に、補機７８（１）の端子７８ｄと、補機７８（２）の端子７８ｈとの間が接続されるので、２つの補機７８（１）、７８（２）の間の通信経路を確保できる。

このような制御については、例えば、選択スイッチデバイス９２（１）〜９２（４）、および９４（１）〜９４（４）がリレーのように外部から制御可能なスイッチで構成されている場合には、スマート電源ボックス１０内の各電子制御ユニット１１〜１３の指示により、インパネ部配索用バックボーン構造体２０、エンコパ部配索用バックボーン構造体３０、またはフロア部配索用バックボーン構造体４０上の各切替回路４４のＦＰＧＡデバイス９１のプログラムを書き換えることで実行することが可能である。これにより、補機側の電源入力端子、グランド端子、通信端子等と、バックボーン構造体２０、３０、４０の各端子との接続位置がずれている場合でも、適切な接続状態に自動的に切り替えることができる。

なお、図１０に示した選択スイッチデバイス９２（１）〜９２（４）を用いる場合には、トランジスタ９３（１）〜９３（４）は必ずしも必要ではないが、電源電力制御等のためにトランジスタ９３（１）〜９３（４）を有効に活用できる。

例えば、図１０に示した補機７８（１）の端子７８ａおよび７８ｂが共通の電源入力端子である場合には、選択スイッチデバイス９２（１）および９２（２）のそれぞれが上側の切換端子を選択するように切り替えると共に、トランジスタ９３（１）の電源線９７と、トランジスタ９３（２）の電源線９７とを互いに異なる隣接する端子４２と接続することにより、同時に複数の経路を経由して補機７８（１）の端子７８ａ、７８ｂに電源電力を供給することが可能である。

つまり、図８（Ａ）または図８（Ｂ）に示すように、補機側の１つの端子をヒューズ用バスバー４１側の複数の端子４２と並列に、同時に接続できる。例えば、端子４２の１つあたりの電流が５［Ａ］に固定されている場合であっても、２つの端子４２と同時に接続することにより、合計で１０［Ａ］の電流を流すことが可能になる。

また、接続に使用する各回路のトランジスタ９３（１）〜９３（４）のオンオフを制御することにより、接続した複数の端子４２のうち実際の通電に使用する端子数を制限することもできる。これにより、バックボーン構造体から各補機に供給する電力を制御することが可能になる。例えば、１つの補機の１つの電源入力端子に、３つのトランジスタ９３を経由して３つの端子４２に物理的に接続している場合には、１５［Ａ］の電流を流すことが可能であるが、接続した３つのトランジスタ９３のうちの１つをオフにすることで、実際に供給する電流を１０［Ａ］に制限することができる。

上述の車両用回路体は、例えば図１（Ｄ）に示すようにそれぞれの構成がシンプルな第１ベース回路体２１０、第２ベース回路体２２０、追加部品回路体２３０等を組み合わせて構成できるので、全体の構成も簡略化することができ、製造が容易になる。

また、追加部品回路体２３０については車種の違いやオプション電装品に応じて構成や仕様が変化するが、図１（Ｃ）に示すように構成が共通のバックボーン構造体２３１の幹線に、所望の分岐線２３２〜２３５を接続することにより、必要な構成や仕様を満たすように製造することができる。

また、バックボーン構造体２３１の構成を単純化して図８（Ａ）、図８（Ｂ）のように端子４２等の各部の接続仕様を統一した場合であっても、これらに接続する各補機に供給する電源電力を適切に制御できるので、使用する部品の種類や品番を削減することが可能であり、部品コストや製造コストの低減が実現する。

ここで、上述した本発明に係る車両用回路体の実施形態の特徴をそれぞれ以下［１］〜［６］に簡潔に纏めて列記する。

［１］ 車両に配索される車両用回路体（２５０）であって、
幹線（バックボーン構造体２３１）および前記幹線に着脱可能な分岐線（２３２〜２３５）を有する第１回路体（追加部品回路体２３０）と、
複数の電線を有する第２回路体（第１ベース回路体２１０）と、
を備え、
前記幹線および前記分岐線は、電源ライン（配索用導電性部材２０ａ、２０ｂ、３０ａ、３０ｃ、４０ａ、４０ｃ）及び通信ライン（配索用導電性部材２０ｄ、２０ｅ、３０ｄ、３０ｅ、４０ｄ、４０ｅ）を含む、
ことを特徴とする車両用回路体。

［２］ 前記第１回路体は、
下位制御部（スレーブ制御部５１ｃ、５２ｃ、５３ｃ）を有し、前記分岐線を前記幹線に接続するための分岐部（分岐・接続ボックス２１、２２、２３、４６）と、
前記幹線に接続され、前記下位制御部との通信に基づき、前記分岐線に供給すべき電力の分配を制御するとともに、前記下位制御部を制御する上位制御部（電子制御ユニット１１、１２、１３）と、
を備えることを特徴とする上記［１］に記載の車両用回路体。

［３］ 前記分岐部は、複数の前記分岐線を並列接続可能であり、
前記下位制御部は、接続された前記分岐線に接続されている補機に供給すべき電力に応じて、前記幹線と前記分岐線の電源ラインおよび通信ラインの接続を切替える切替え回路（４４）を有する、
ことを特徴とする上記［２］に記載の車両用回路体。

［４］ 前記切替え回路は、電力供給が可能な電源端子と、グランド線と接続可能なグランド端子と、通信線と接続可能な通信端子と、のいずれか１つと前記幹線の１つの共通端子との間を選択的に接続する１つまたは複数の選択スイッチデバイス（９２、９４）と、少なくとも前記通信端子の接続状態を制御するプログラム可能な制御デバイス（ＦＰＧＡデバイス９１）とを有する、
ことを特徴とする上記［３］に記載の車両用回路体。

［５］ 前記切替え回路は、前記電源端子に対する電力供給を制御するスイッチ素子（トランジスタ９３、９５）を含み、
前記制御デバイスは、前記分岐線に接続されている補機に供給すべき電力に応じて、前記スイッチ素子を制御する、
ことを特徴とする上記［４］に記載の車両用回路体。

［６］ 前記第１回路体は、複数の車種、グレード又はオプションに応じて選択されるオプション回路体（追加部品回路体２３０）であり、
前記第２回路体は、複数の車種、グレード又はオプションに共通して用いられる標準回路体（第１ベース回路体２１０）である
ことを特徴とする上記［１］乃至［５］のいずれかに記載の車両用回路体。

１０ スマート電源ボックス
１１，１２，１３ 電子制御ユニット
１４ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２０ インパネ部配索用バックボーン構造体
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ 配索用導電性部材
２１，２２，２３，４６ 分岐・接続ボックス
３０ エンコパ部配索用バックボーン構造体
３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ 配索用導電性部材
４０ フロア部配索用バックボーン構造体
４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ 配索用導電性部材
４１ ヒューズ用バスバー
４２，４５ 端子
４３ 接続部
４４ 切替回路
４８，５１，５２，５３，５４，５５，６５，６６，６７ エリアドライバ
５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ 下流側接続部
５２ｂ，５３ｂ，５４ｂ バックアップ用バッテリー
５１ｃ，５２ｃ，５３ｃ スレーブ制御部
６１ オルタネータ
６２ スタータ
６３ 第１バッテリー
６４ 第２バッテリー
７１，７２，７３，７４，７６，７７，７８ 補機
７１ａ，７２ａ，７３ａ 負荷
７１ｂ，７２ｂ，７３ｂ スイッチ
７１ｃ，７２ｃ，７３ｃ センサ
７５ 配線
７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄ，７８ｅ，７８ｆ，７８ｇ，７８ｈ 端子
８１，８２，８３ サブハーネス
９０，９０Ｂ リンホース
９１ ＦＰＧＡデバイス
９２，９４ 選択スイッチデバイス
９３，９５ トランジスタ
９７ 電源線
９８ グランド線
２１０ 第１ベース回路体
２１１，２１２，２１３，２２１ 電線
２１４，２１５，２１６，２１７，２２２，２２３ 端子部
２２０ 第２ベース回路体
２３０ 追加部品回路体
２３１ バックボーン構造体
２３２，２３３，２３４，２３５ 分岐線
２３６，２３７，２３８，２３９ 端子部
２５０，２６０ 車両用回路体

Claims (6)

1. 車両に配索される車両用回路体であって、
   幹線および前記幹線に着脱可能な分岐線を有する第１回路体と、
   複数の電線を有する第２回路体と、
   を備え、
   前記幹線および前記分岐線は、電源ライン及び通信ラインを含む、
   ことを特徴とする車両用回路体。
2. 前記第１回路体は、
   下位制御部を有し、前記分岐線を前記幹線に接続するための分岐部と、
   前記幹線に接続され、前記下位制御部との通信に基づき、前記分岐線に供給すべき電力の分配を制御するとともに、前記下位制御部を制御する上位制御部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用回路体。
3. 前記分岐部は、複数の前記分岐線を並列接続可能であり、
   前記下位制御部は、接続された前記分岐線に接続されている補機に供給すべき電力に応じて、前記幹線と前記分岐線の電源ラインおよび通信ラインの接続を切替える切替え回路を有する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用回路体。
4. 前記切替え回路は、電力供給が可能な電源端子と、グランド線と接続可能なグランド端子と、通信線と接続可能な通信端子と、のいずれか１つと前記幹線の１つの共通端子との間を選択的に接続する１つまたは複数の選択スイッチデバイスと、少なくとも前記通信端子の接続状態を制御するプログラム可能な制御デバイスとを有する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用回路体。
5. 前記切替え回路は、前記電源端子に対する電力供給を制御するスイッチ素子を含み、
   前記制御デバイスは、前記分岐線に接続されている補機に供給すべき電力に応じて、前記スイッチ素子を制御する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両用回路体。
6. 前記第１回路体は、複数の車種、グレード又はオプションに応じて選択されるオプション回路体であり、
   前記第２回路体は、複数の車種、グレード又はオプションに共通して用いられる標準回路体である
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両用回路体。

Images