JP2008074167A - 自動車用電力供給制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリ上がりを起こすことなく、アクセサリソケットの長時間使用を可能とする自動車用電力供給制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】自動車用バッテリ１から直流電力を供給する直流用アクセサリソケット５、自動車用バッテリ１からの直流電力を変換して得た交流電力を供給する交流用アクセサリソケット８、及びアクセサリソケットを用いない一又は複数の他の負荷機器１０、１０、…に対する電力の供給を制御する。自動車用バッテリ１と直流用アクセサリソケット５、交流用アクセサリソケット８、及び一又は複数の他の負荷機器１０、１０、…との間にスイッチング手段３ａ，３ｂを備え、該スイッチング手段３ａ，３ｂは、直流用アクセサリソケット５及び交流用アクセサリソケット８へ電力を供給するか否か、並びに一又は複数の他の負荷機器１０、１０、…へ電力を供給するか否かを切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は自動車用電力供給制御装置に関し、特に電力の供給を受ける必要のある負荷が接離自在に接続される複数のアクセサリソケットに対する電力の供給を制御する自動車用電力供給制御装置に関する。

近年、自動車、特にＲＶ（レクレーション・ビークル）車等において、テレビ、ＣＤラジカセ、テレビゲーム機等の各種の電子機器を車内等で利用する機会が増大している。

このため、自動車によっては、これらの複数の電子機器を同時に使用するために、直流電力の供給を受ける必要のある負荷が接離自在に接続される直流用アクセサリソケットを複数備えたモデルが販売されている。また、車両搭載用以外の家庭用電子機器を車内等で利用したいというユーザの要望に応え、自動車用バッテリからＡＣインバータを介すことによって１００Ｖの交流電力を供給することができる交流用アクセサリソケットを備えたモデルも販売されている。

図３は、従来の自動車用電力供給制御装置の一例を模式的に示すブロック図である。図３に示すように、自動車用バッテリ１から供給される直流電力は、ヒュージブルリンク２と、電力供給のオンオフを行うスイッチング手段３、例えばリレーと、保護ヒューズ４とを介して直流用アクセサリソケット５に対して供給される。また、スイッチング手段３から分岐した自動車用バッテリ１からの直流電力は、保護ヒューズ６を介して供給されるＡＣインバータ７にて交流電力に変換され、交流用アクセサリソケット８に対して供給される。さらに、自動車用バッテリ１から供給される直流電力は、直流用アクセサリソケット５及び交流用アクセサリソケット８へ電力を供給するスイッチング手段３と同一のスイッチング手段３を用いて、自動車に搭載されている複数の負荷機器１０，１０，…に対しても保護ヒューズ９、９を介して供給される。また、自動車用バッテリ１には、エンジンの駆動を利用して交流発電するオルタネータ１５がヒュージブルリンク１６を介して接続されている。オルタネータ１５からの交流電力を変換して得た直流電力はヒュージブルリンク１６を介して自動車用バッテリ１に供給される。

スイッチング手段３は、例えばリレーコイルと、通常は開放されており、該リレーコイルに電流が流れた場合に閉じるよう制御するリレー接点とで構成され、リレーコイルにはイグニッションスイッチ１１が接続されている。イグニッションスイッチ１１がオフポジションからアクセサリポジション又はイグニッションポジションへ操作された場合、リレーコイルに電流が流れてリレー接点が閉じる。従って、リレー接点を通じて自動車用バッテリ１から直流用アクセサリソケット５、交流用アクセサリソケット８、及び他の負荷機器１０，１０，…に対して電力が供給される。
なお、イグニッションスイッチ１１がイグニッションポジションへ操作された場合、イグニッションリレー１３のリレー接点が閉じ、図示しないイグニッションコイルに対して電力が供給される。また、イグニッションスイッチ１１がスタートポジションへ操作された場合、スタートリレー１２のリレー接点が閉じ、図示しないエンジン始動用のモータに対して電力が供給される。

図４は、他の従来の自動車用電力供給制御装置の一例を模式的に示すブロック図である。プッシュスタートスイッチ車両におけるスイッチング手段３のリレーコイルには電源切替制御ＥＣＵ１７によりオンオフ制御されるトランジスタが接続されている。電源切替制御ＥＣＵ１７は、プッシュスタートボタン１４ａの操作によりオン状態になった場合、Ｈレベルのオン制御信号をリレーコイルへ出力して、スイッチング手段３のリレー接点を閉じる。これにより、スイッチング手段３のリレー接点を通じて自動車用バッテリ１から直流用アクセサリソケット５、交流用アクセサリソケット８、及び他の負荷機器１０，１０，…に対して電力が供給される。

また、電源切替制御ＥＣＵ１７は、プッシュスタートボタン１４ａの操作によりオフ状態になった場合、オン制御信号の出力を停止してスイッチング手段３のリレー接点を開放する。これにより、直流用アクセサリソケット５、交流用アクセサリソケット８、及び他の負荷機器１０，１０，…に対する電力の供給が停止する。

ところで、上述のような直流用アクセサリソケット５又は交流用アクセサリソケット８を備えたモデルにおいては、消費電力量が過大となる一方で、エンジンを起動しないで使用される場合があるため、自動車用バッテリ１の残量が減少してエンジンを始動することができなくなるバッテリ上がりを起こす危険性があった。

そこで、上述したバッテリ上がりを解消するために、直流用アクセサリソケット又は交流用アクセサリソケットにおける電力の使用量を常時監視し、電力の使用量が所定量を超過した場合には、電源供給回路を遮断してバッテリからの電力供給を未然に回避することが可能な自動車用電力供給制御装置が開示されている（例えば、特許文献１）。
特開２０００−０３２６７６号公報

直流用又は交流用アクセサリソケットは、イグニッションスイッチがアクセサリポジション、イグニッションポジション等となった場合に電力が供給される回路構成となっている。一方、キーポジションがアクセサリポジション、イグニッションポジション等となった場合に作動する負荷装置は年々増加傾向にある。例えば単なるラジオ、ＣＤ等の再生に止まらず、ナビゲーションシステム、大型ディスプレイ、オーディオアンプ、さらにはワンセグチューナ、後部座席用ディスプレイ等、供給すべき電力量は増加の一途をたどっている。

すなわち、常時使用を目的としない負荷装置に対しても電力を供給していることから、アクセサリソケットを用いて外部装置を使用する場合に、使用可能な電力量が少なくなり、エンジンを起動していない場合には外部装置の使用可能時間が短くなるという問題点があった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、アクセサリソケットに接続されている外部機器を使用する場合に、一又は複数の他の負荷へ電力を供給しないよう切り替え可能に構成することにより、従来の自動車用電力供給制御装置に比べ、電力消費量を大幅に削減でき、アクセサリソケットの長時間使用を可能とする自動車用電力供給制御装置を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、前記他の負荷に固有の電源スイッチが切の場合、前記アクセサリソケットへ電力を供給し、前記他の負荷への電力の供給を遮断するように構成することにより、スイッチング手段の切替スイッチと、アクセサリソケットを用いない他の負荷に固有の電源スイッチとを兼用することを可能とする自動車用電力供給制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために第１発明に係る自動車用電力供給制御装置は、自動車用バッテリから電力を供給するアクセサリソケットを備え、該アクセサリソケット及びアクセサリソケットを用いない一又は複数の他の負荷に対する電力の供給を制御する自動車用電力供給制御装置において、前記自動車用バッテリと前記アクセサリソケット及び前記一又は複数の他の負荷との間にスイッチング手段を備え、該スイッチング手段は、前記アクセサリソケットへ電力を供給するか否か、及び前記一又は複数の他の負荷へ電力を供給するか否かを切り替えるようにしてあることを特徴とする。

第１発明では、自動車用電力供給制御装置はアクセサリソケットを備えており、アクセサリソケット及びアクセサリソケットを用いない一又は複数の他の負荷に対する電力の供給を制御する。また、自動車用電力供給制御装置は、自動車用バッテリとアクセサリソケット及び一又は複数の他の負荷との間にリレー等のスイッチング手段を備えており、スイッチング手段によって、アクセサリソケットへ電力を供給するか否かの切り替え、及び一又は複数の他の負荷へ電力を供給するか否かの切り替えを行うよう制御する。これにより、アクセサリソケットに接続されている外部機器を使用する際、一又は複数の他の負荷へ電力を供給しないよう切り替えることによって、従来の自動車用電力供給制御装置に比べ、電力消費量を大幅に削減でき、外部機器をより長時間使用することが可能となる。

第２発明に係る自動車用電力供給制御装置は、前記スイッチング手段が、前記他の負荷に固有の電源スイッチが切の場合、前記アクセサリソケットへ電力を供給し、前記他の負荷への電力の供給を遮断するようにしてあることを特徴とする。

第２発明では、スイッチング手段は、他の負荷に固有の電源スイッチが切の場合、アクセサリソケットへ電力を供給し、他の負荷への電力の供給を遮断する。つまり、スイッチング手段の切替スイッチと、前記固有の電源スイッチとを兼用する。これにより、別途他の負荷の使用状態を設定するスイッチ等を設置することなくアクセサリソケットのみへ電力を供給するよう制御することができ、外部機器をより長時間使用することが可能となる。

本発明によれば、アクセサリソケットに接続されている外部機器を使用する場合、一又は複数の他の負荷へ電力を供給しないよう切り替えることにより、従来の自動車用電力供給制御装置に比べ、電力消費量を大幅に削減でき、外部機器の長時間使用が可能となる。

また、本発明によれば、スイッチング手段の切替スイッチと、アクセサリソケットを用いない他の負荷に固有の電源スイッチとを兼用することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る自動車用電力供給制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。

図１に示すように、自動車用バッテリ１から供給される直流電力は、ヒュージブルリンク２と、スイッチ操作により電力供給のオンオフを行うスイッチング手段３ａ、例えばリレーと、保護ヒューズ４とを介して直流用アクセサリソケット５に対して供給される。また、スイッチング手段３ａ及び保護ヒューズ４間で分岐した自動車用バッテリ１からの直流電力は、保護ヒューズ６を介して供給され、ＡＣインバータ７にて１００Ｖの交流電力に変換され、交流用アクセサリソケット８に対して供給される。さらに、自動車用バッテリ１から供給される直流電力は、ヒュージブルリンク２及びスイッチング手段３ａ間で分岐しており、スイッチ操作により電力供給のオンオフを行うスイッチング手段３ｂと、保護ヒューズ９、９とを介して、自動車に搭載されている複数の負荷機器１０，１０，…に対しても供給される。

スイッチング手段３ａ，３ｂは、例えばリレーコイルと、通常は開放されており、該リレーコイルに電流が流れた場合に閉じるよう制御するリレー接点とで構成され、リレーコイルには制御装置１４によりオンオフ制御されるトランジスタが接続されている。

一の負荷機器１０は、例えば、ラジオ機器であり、負荷機器１０に固有、つまり負荷機器１０の電源をオンオフするための電源スイッチ１０ａを備えている。

制御装置１４は、予め定めた制御プログラムに従って動作するＣＰＵと、制御プログラムが格納されているＲＯＭと、各種のデータを格納するＲＡＭとで構成されている。制御装置１４には、スイッチング手段３ａ，３ｂ、電源スイッチ１０ａ、及びイグニッションスイッチ１１が接続されており、制御装置１４は、電源スイッチ１０ａのオンオフ状態及びイグニッションスイッチ１１の操作状態を検出し、スイッチング手段３ａ，３ｂのオンオフを制御できるように構成されている。

イグニッションスイッチ１１は、オフポジション、アクセサリポジション、イグニッションポジション及びスタートポジションを有しており、イグニッションスイッチ１１の操作状態を示す信号が制御装置１４に入力するように構成されている。例えば、イグニッションスイッチ１１がアクセサリポジション、イグニッションポジション等である場合、オン信号を制御装置１４へ出力する。
また、イグニッションスイッチ１１には、スタートリレー１２及びイグニッションリレー１３が接続されており、イグニッションスイッチ１１がイグニッションポジションへ操作された場合、イグニッションリレー１３のリレー接点が閉じ、図示しないイグニッションコイルに対して電力が供給される。また、イグニッションスイッチ１１がスタートポジションへ操作された場合、スタートリレー１２のリレー接点が閉じ、図示しないエンジン始動用のモータに対して電力が供給される。

上述した構成の自動車用電力供給制御装置の動作を以下説明する。
イグニッションスイッチ１１のスイッチ操作によりアクセサリポジション又はイグニッションポジションへ操作され、オン信号が入力した場合、制御装置１４は、Ｈレベルのオン制御信号を出力してスイッチング手段３ａのトランジスタをオン状態にする。トランジスタがオン状態となり、スイッチング手段３ａのリレーコイルに電流が流れた場合、リレー接点が閉じるので、リレー接点を通じて自動車用バッテリ１から直流用アクセサリソケット５、交流用アクセサリソケット８に対する直流電力及び交流電力の供給が行われる。

また、イグニッションスイッチ１１がアクセサリポジション又はイグニッションポジションへ操作され、且つ電源スイッチ１０ａがオン状態の場合、制御装置１４は、Ｈレベルのオン制御信号を出力してスイッチング手段３ｂのトランジスタをオン状態にする。トランジスタがオン状態となり、スイッチング手段３ｂのリレーコイルに電流が流れた場合、リレー接点が閉じるので、リレー接点を通じて自動車用バッテリ１から他の負荷機器１０，１０，…に対する直流電力の供給が行われる。

さらに、イグニッションスイッチ１１がアクセサリポジション又はイグニッションポジションへ操作され、且つ電源スイッチ１０ａがオフ状態の場合、制御装置１４は、Ｌレベルのオフ制御信号を出力、つまりＨレベルのオン制御信号の出力を停止してスイッチング手段３ｂのトランジスタをオフ状態にする。トランジスタがオフ状態となり、スイッチング手段３ｂのリレーコイルへの電流が遮断された場合、リレー接点が開くので、自動車用バッテリ１から他の負荷機器１０，１０，…に対する電力の供給が停止される。

さらにまた、イグニッションスイッチ１１がオフポジションへ操作された場合、制御装置１４は、Ｌレベルのオフ制御信号を出力してスイッチング手段３ａ，３ｂのトランジスタをオフ状態する。トランジスタがオフ状態となり、スイッチング手段３ａ，３ｂのリレーコイルへの電流が遮断された場合、リレー接点が開放されるので、リレー接点を通じて自動車用バッテリ１から直流用アクセサリソケット５、交流用アクセサリソケット８、及び他の負荷機器１０，１０，…に対する電力の供給を停止する。

このように構成された自動車用電力供給制御装置にあっては、直流用アクセサリソケット５及び交流用アクセサリソケット８へ電力を供給するか否かを制御するスイッチング手段３ａと、他の負荷機器１０，１０，…へ電力を供給するか否かを制御するスイッチング手段３ｂとを別個に設け、電源スイッチ１０ａがオフ状態の場合、直流用アクセサリソケット５及び交流用アクセサリソケット８へのみ電力を供給することにより、従来の自動車用電力供給制御装置に比べ、電力消費量を大幅に削減でき、外部機器の長時間使用が可能となる。
例えば負荷機器１０としてのラジオ機器の電源スイッチ１０ａがオフ状態である場合、スイッチング手段３ｂをオフ状態、スイッチング手段３ａをオン状態にすることで、電力消費量の多い負荷機器１０，１０，…、例えばカーナビゲーション装置における電力消費量を大幅に削減し、削減された電力を直流用アクセサリソケット５及び交流用アクセサリソケット８に対して供給することができる。

また、実施の形態にあっては、負荷機器１０の電源スイッチ１０ａと、スイッチング手段３ａ，３ｂを切り替えるための切替スイッチとを兼用することにより、別途専用のスイッチを設置することなく、低コストで上述の自動車用電力供給制御装置を構成することができる。
一の負荷機器１０の電源スイッチ１０ａがオフである場合に、前記一の負荷機器１０以外の負荷機器１０，１０，…を使用する可能性が低いようなとき、電源スイッチ１０ａのオンオフ状態を検出することで、負荷機器１０，１０，…を使用しない使用者の意思を取り込むことができ、適切にスイッチング手段３ｂをオンオフすることができる。

なお、実施の形態では、スイッチング手段の切替スイッチとして、他の負荷機器の電源スイッチを用いているが、専用スイッチを設け、該専用スイッチのオンオフに応じて、スイッチング手段をオンオフするように構成しても良い。

図２は、本発明の実施の形態に係る自動車用電力供給制御装置の変形例を模式的に示すブロック図である。
変形例に係る自動車用電力供給制御装置は、イグニッションスイッチ１１に代えてプッシュスタートボタン１４ａを制御装置１４に接続し、プッシュスタートボタン１４ａの押圧にてエンジンを始動可能に構成してある。制御装置１４は、プッシュスタートボタン１４ａの操作状態、電源スイッチ１０ａのオンオフ状態を検出し、スイッチング手段３ａ，３ｂをオンオフ制御する。
プッシュスタートスイッチ車両に係る自動車用電力供給制御装置にあっても、本発明を適用することで上述の効果を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る自動車用電力供給制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る自動車用電力供給制御装置の変形例を模式的に示すブロック図である。 従来の自動車用電力供給制御装置の一例を模式的に示すブロック図である。 他の従来の自動車用電力供給制御装置の一例を模式的に示すブロック図である。

符号の説明

１ 自動車用バッテリ
３，３ａ，３ｂ スイッチング手段
５ 直流用アクセサリソケット
７ インバータ
８ 交流用アクセサリソケット
１０ 負荷機器
１０ａ 電源スイッチ
１１ イグニッションスイッチ
１４ 制御装置

Claims (2)

1. 自動車用バッテリから電力を供給するアクセサリソケットを備え、該アクセサリソケット及びアクセサリソケットを用いない一又は複数の他の負荷に対する電力の供給を制御する自動車用電力供給制御装置において、
   前記自動車用バッテリと前記アクセサリソケット及び前記一又は複数の他の負荷との間にスイッチング手段を備え、
   該スイッチング手段は、
   前記アクセサリソケットへ電力を供給するか否か、及び前記一又は複数の他の負荷へ電力を供給するか否かを切り替えるようにしてある
   ことを特徴とする自動車用電力供給制御装置。
2. 前記スイッチング手段は、
   前記他の負荷に固有の電源スイッチが切の場合、前記アクセサリソケットへ電力を供給し、前記他の負荷への電力の供給を遮断するようにしてある
   ことを特徴とする請求項１に記載の自動車用電力供給制御装置。

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