JP2005247217A - 車載機器の電源装置、及び車載機器の電源供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 衝突時における電源ラインの断線の可能性を低減できるようにする。
【解決手段】 前突用Ｇセンサ２０ａ、２０ｂ、側突用Ｇセンサ３０ａ〜ｄの設置位置近くの車輪（ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬ）や車軸等の動力を用いて電気エネルギを発生する小型の発電機を備え、この発電機の発生する電気エネルギの供給を受けて、前突用Ｇセンサ２０ａ、２０ｂや側突用Ｇセンサ３０ａ〜ｄ、及び、加速度の検出信号をエアバッグＥＣＵ１０へ送信する送信機を動作させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車載機器の電源装置、及び車載機器の電源供給方法に関するものである。

従来、車両に加えられた衝撃を検出し、この検出した検出値に基づいてエアバックの展開制御を行なうエアバックシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に開示されているエアバックシステムによれば、例えば、乗員に加えられる加速度を検出するための第２Ｇセンサと制御ユニットとを有線によって接続している。
特開平１１−７８９９９号公報

近年、車載システムの機能の高度化に伴ってセンサの数が増加傾向にあるが、車載されるセンサの数が増加すると、センサからのケーブルもそれに伴って増加するため、このケーブルの車室内におけるレイアウトや取り回しが問題となる。この問題に対し、センサからの通信ラインを無線化する提案があり、これにより、ケーブル数を大幅に削減できるとともに、上述したエアバックシステムに用いられる加速度センサでは、衝突時における通信ラインの断線防止を図ることができる。

しかしながら、通信ラインを無線化した場合であっても、センサや無線機への電源供給は必要となるため、例えば、上述したエアバックシステムにおいて、衝突時の車両の変形によって電源ラインが断線した場合、エアバックシステムが機能しなくなる可能性がある。

本発明は、かかる問題を鑑みてなされたもので、衝突時における電源ラインの断線の可能性を低減することができる車載機器の電源装置、及び車載機器の電源供給方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の車載機器の電源装置は、車両に搭載される動体の動力を用いて電気エネルギを発生する電気エネルギ発生手段と、電気エネルギ発生手段の発生する電気エネルギの供給を受けて動作する車載機器とを備え、電気エネルギ発生手段は、車載機器の設置位置近くの動体の動力を用いることを特徴とする。

このように、本発明の車載機器の電源装置は、車載機器の設置近くの動体の動力を用いて電気エネルギを発生するもので、車載機器は、この電源装置の発生する電気エネルギの供給を受けて動作する。

これにより、例えば、無線によってセンサの検出結果を送信する無線システムにおいて、車両に搭載されるバッテリからの電気エネルギの供給を受けることなく、車載機器の設置近くの動体からの電気エネルギの供給を受けてセンサや無線機を動作することができる。その結果、センサや無線機の電源ラインは短い長さで済むため、電源ラインの断線の可能性を低減することができる。

請求項２に記載の車載機器の電源装置によれば、車載機器は、車両に加わる加速度を検出する加速度センサ、及び加速度センサの検出結果を送信する無線機の少なくとも１つの機器であって、電気エネルギ発生手段は、少なくとも車両の車輪、及び車軸の何れか１つの動体の動力を用いることを特徴とする。

例えば、車両の前面衝突時の加速度を検出する加速度センサは、車両に加わる衝撃を正確に検出するため、車両前部のサイドメンバに配置されることが多く、このサイドメンバの近くには、車輪や車軸等の動体が存在する。従って、車輪や車軸等の動体の動力を用いて電気エネルギを発生させ、この電気エネルギによって加速度センサや無線機を動作させることで、衝突時の車両に加わる加速度を検出することができる。

なお、電気エネルギ発生手段としては、例えば、車輪や車軸等の動体の回転に伴って発電する小型の発電機を採用してもよいし、磁石とコイルを用いて、動体の回転に伴って誘導電流を発生させるものとしてもよい。

請求項３に記載の車載機器の電源装置によれば、車載機器は、車両に搭載されるバッテリからの電気エネルギの供給を受けるための電源ラインが接続され、電気エネルギ発生手段からの電気エネルギの供給が受けられない場合、電気エネルギの供給元をバッテリに変更する変更手段を備えることを特徴とする。

例えば、車輪や車軸等の動体の動力を用いて電気エネルギを発生させる際、車両が極低速であったり停車中であったりする場合は電気エネルギが発生しないため、車載機器を動作させることができなくなる。そのため、例えば、動作に必要な電圧が得られない場合には、電気エネルギの供給元をバッテリに変更することで、停車中等の場合でも車載機器を動作させることができる。

請求項４〜６に記載の車載機器の電源供給方法の作用効果は、請求項１〜３に記載の車載機器の電源装置の作用効果と同様であるため、その説明を省略する。

以下、本発明の車載機器の電源装置、及び及び車載機器の電源供給方法に関して、図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、エアバックを展開して車室内の乗員を保護する乗員保護装置に本発明の車載機器の電源装置、及び及び車載機器の電源供給方法を適用した場合の例について説明する。

図１は、本実施形態の乗員保護装置１００の全体構成を示すブロック図である。この乗員保護装置１００は、同図に示すように、エアバックＥＣＵ１０、前突用Ｇセンサ２０ａ、２０ｂ、側突用Ｇセンサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄによって構成される。

エアバッグＥＣＵ１０は、無線によってセンサの検出結果を受信する無線システムが採用されたもので、前突用Ｇセンサ２０ａ、２０ｂや側突用Ｇセンサ３０ａ〜ｄからの送信信号を受信し、車両に加わる加速度が所定レベル以上である場合に、図示しないフロントエアバッグ、サイドエアバッグ、カーテンエアバッグ、ニーエアバッグ等の各種エアバッグを展開するエアバッグ展開制御処理を実行する。

このエアバックＥＣＵ１０は、何れも周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらを接続するバスによって構成され、図示しないバッテリからの電源供給を受けて動作する。また、エアバックＥＣＵ１０は、前突用Ｇセンサ２０ａ、２０ｂ、側突用Ｇセンサ３０ａ〜ｄから送信される送信信号を受信する受信アンテナと受信機（いずれも図示せず）を備え、この受信機の受信する信号に基づいて、車両に加わる加速度を把握する。

前突用Ｇセンサ２０ａ、２０ｂは、車両前部のサイドメンバに配置され、車両の前面衝突時の加速度（前後方向に発生する加速度）を検出する。この前突用Ｇセンサ２０ａ、２０ｂは、その内部に電源制御ＩＣ、送信アンテナ、及び送信機を備え、それらが一体化した構造となっており、電源制御ＩＣからの電源供給を受けて動作する。そして、車両に前後方向の衝撃が加わった場合、その衝撃に応じた大きさの検出信号を送信信号としてエアバッグＥＣＵ１０へ送信する。

側突用Ｇセンサ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄは、車両のＢピラーやサイドシル等に配置され、車両の側面衝突時の加速度（横方向に発生する加速度）を検出する。この側突用Ｇセンサ３０ａ〜ｄは、前突用Ｇセンサ２０ａ、２０ｂと同様に、その内部に電源制御ＩＣ、送信アンテナ、及び送信機を備え、それらが一体化した構造となっており、電源制御ＩＣからの電源供給を受けて動作する。そして、車両に横方向の衝撃が加わった場合、その衝撃に応じた大きさの検出信号を送信信号としてエアバッグＥＣＵ１０へ送信する。

ここで、本実施形態の乗員保護装置１００の特徴部分について説明する。すなわち、従来の乗員保護装置では、図２に示すように、エアバッグＥＣＵ１０と各Ｇセンサとは、検出信号を送信する通信ライン（ＴＬ）と電源ライン（ＰＬ）とによって接続されている。

しかしながら、センサの数が増加すると通信ライン（ＴＬ）や電源ライン（ＰＬ）ケーブルもそれに伴って増加するため、このケーブルの車室内におけるレイアウトや取り回しが問題となる。この問題に対し、本実施形態のように、センサからの通信ライン（ＴＬ）を無線化することで、ケーブル数を大幅に削減できるとともに、衝突時における通信ライン（ＴＬ）の断線防止を図ることができるが、通信ライン（ＴＬ）を無線化した場合であっても、センサや無線機への電源供給は必要となるため、例えば、衝突時の車両の変形によって電源ライン（ＰＬ）が断線した場合、エアバックが機能しなくなる可能性がある。

本実施形態は、かかる問題を鑑み、各センサの設置位置近くの動体の動力を用いて電気エネルギを発生する小型の発電機を備え、図１に示すように、この発電機と前突用Ｇセンサ２０ａ、２０ｂ、側突用Ｇセンサ３０ａ〜ｄとを電源ライン（ＰＬＳ）で接続し、この電源ライン（ＰＬＳ）を介して各センサの電源制御ＩＣが発電機から電気エネルギを受けることで動作するものである。

すなわち、前突用Ｇセンサ２０ａ、２０ｂは、車両に加わる衝撃を正確に検出するため、車両前部のサイドメンバに配置されることが多く、このサイドメンバの近くには、図１に示すように、車輪（ＦＲ、ＦＬ）や前輪の車軸等の動体が存在する。従って、車輪（ＦＲ、ＦＬ）や車軸等の動体の動力を用いて電気エネルギを発生させ、この電気エネルギによって前突用Ｇセンサ２０ａ、２０ｂを動作させる。これにより、必要となる電源ライン（ＰＬＳ）の長さは、従来に比べ短い長さで済むため、前面衝突時における電源ラインの断線の可能性を低減することができる。

また、側突用Ｇセンサ３０ａ〜ｄについても、その設置位置付近の車輪（ＲＲ、ＲＬ）や後輪の車軸等の動体の動力を利用した電気エネルギによって側突用Ｇセンサ３０ａ〜ｄを動作させる。これにより、必要となる電源ライン（ＰＬＳ）の長さは、従来に比べ短い長さで済むため、側面衝突時における電源ラインの断線の可能性を低減することができる。

なお、電気エネルギを発生するものとしては、車輪や車軸の回転に伴って発電する上記の小型の発電機を採用してもよいし、磁石とコイルを用いて、動体の回転に伴って誘導電流を発生させるものを採用してもよい。

このように、本実施形態の乗員保護装置１００は、前突用Ｇセンサ２０ａ、２０ｂ、側突用Ｇセンサ３０ａ〜ｄの設置位置近くの車輪（ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、ＲＬ）や車軸等の動力を用いて電気エネルギを発生する小型の発電機を備え、この発電機の発生する電気エネルギの供給を受けて、前突用Ｇセンサ２０ａ、２０ｂや側突用Ｇセンサ３０ａ〜ｄ、及び、この加速度の検出信号をエアバッグＥＣＵ１０へ送信する送信機を動作させる。

これにより、車両に搭載されるバッテリからの電気エネルギの供給を受けることなく、前突用Ｇセンサ２０ａ、２０ｂや側突用Ｇセンサ３０ａ〜ｄを動作することができる。その結果、電源ライン（ＰＬＳ）は短い長さで済むため、電源ラインの断線の可能性を低減することができる。

（変形例）
本実施形態の乗員保護装置１００のように、車輪や車軸等の動体の動力を用いて電気エネルギを発生させる際、車両が極低速であったり停車中であったりする場合、必要な電気エネルギが発生しないことがあるため、前突用Ｇセンサ２０ａ、２０ｂや側突用Ｇセンサ３０ａ〜ｄを動作させることができなくなる。

そのため、例えば、極低速や停止中等であっても動作させる必要のあるセンサに対してのみ、バッテリからの電源ラインを接続し、必要な電気エネルギが得られない場合には、電気エネルギの供給元をバッテリに変更するようにする。これにより、停車中等の場合でも車載機器を動作させることができる。

本発明の実施形態に係わる、乗員保護装置１００の全体構成を示すブロック図である。 従来の乗員保護装置における通信ラインＴＬ、及び電源ラインＰＬの配線例を示した図である。

符号の説明

１０・・・エアバックＥＣＵ、２０ａ、ｂ・・・前突用Ｇセンサ、３０ａ、ｂ、ｃ、ｄ・・・側突用Ｇセンサ、１００・・・乗員保護装置、ＴＬ・・・通信ライン、ＰＬ、ＰＬＳ・・・電源ライン

Claims (6)

1. 車両に搭載される動体の動力を用いて電気エネルギを発生する電気エネルギ発生手段と、
   前記電気エネルギ発生手段の発生する電気エネルギの供給を受けて動作する車載機器とを備え、
   前記電気エネルギ発生手段は、前記車載機器の設置位置近くの動体の動力を用いることを特徴とする車載機器の電源装置。
2. 前記車載機器は、前記車両に加わる加速度を検出する加速度センサ、及び前記加速度センサの検出結果を送信する無線機の少なくとも１つの機器であって、
   前記電気エネルギ発生手段は、少なくとも前記車両の車輪、及び車軸の何れか１つの動体の動力を用いることを特徴とする請求項１記載の車載機器の電源装置。
3. 前記車載機器は、
   前記車両に搭載されるバッテリからの電気エネルギの供給を受けるための電源ラインが接続され、
   前記電気エネルギ発生手段からの電気エネルギの供給が受けられない場合、前記電気エネルギの供給元を前記バッテリに変更する変更手段を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の車載機器の電源装置。
4. 車載機器の設置位置近くの動体の動力を用いて電気エネルギを発生させ、この電気エネルギの供給を受けて前記車載機器を動作させる車載機器の電源供給方法。
5. 前記車載機器は、車両に加わる加速度を検出する加速度センサ、及び前記加速度センサの検出結果を送信する無線機の少なくとも１つの機器であって、少なくとも前記車両の車輪、及び車軸の何れか１つの動体の動力を用いて電気エネルギを発生することを特徴とする請求項４記載の車載機器の電源供給方法。
6. 前記車載機器は、前記動体の動力を用いた電気エネルギの供給が受けられない場合、前記電気エネルギの供給元を前記車両に搭載されるバッテリに変更し、前記バッテリからの電気エネルギの供給を受けて動作することを特徴とする請求項４又は５記載の車載機器の電源供給方法。

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