JP2009113554A - Short circuit detection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、短絡検出システムに関し、特に車両等の移動体に設けられる短絡検出システムに関する。 The present invention relates to a short circuit detection system, and more particularly to a short circuit detection system provided in a moving body such as a vehicle.
従来、車両等の移動体に搭載されたバッテリから電気負荷へ、電源線を介して電力を供給するシステムがある。例えば、図5に示すように、車両に搭載されたバッテリ5から電源線を介して電気負荷7へ電力を供給している。ここで、バッテリ5から電気負荷7までの電源線上にはヒューズ6が設けられる。ヒューズ6は、バッテリ5から電気負荷7への電流状態を監視しており、過電流や短絡電流等が流れると電気負荷7への電力供給を遮断する。例えば、ヒューズ6は、所定値以上の電流が流れたときに可溶体が溶断または遮断する。このようなヒューズ6を設けることによって、過電流や短絡電流によるシステムの損傷を防ぐことができる。
Conventionally, there is a system that supplies electric power from a battery mounted on a moving body such as a vehicle to an electric load via a power supply line. For example, as shown in FIG. 5, electric power is supplied to the electric load 7 from the
一方、ワイヤーハーネスが接地したことを検出する装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。上記特許文献1で開示された装置は、ワイヤーハーネスの電線を保護するために外装保護材が設けられ、当該外装保護材が車体に接地したことを検出する。
しかしながら、ある程度の導電率を有するカーボンパネル等で車両本体が構成される場合、上述した電流監視方式が不安定となることがある。例えば、図5に示すように、複数のカーボンパネル9a〜9cが接続されて車両本体を構成しており、それらの一部(図5の例ではカーボンパネル9b)と上記電源線とが短絡した場合を考える。この場合、カーボンパネル9a〜9c間の接続部の経時変化によって、当該接続部の電気的抵抗値が初期値から変動することがある。したがって、図5に示すように、上記電源線とカーボンパネル9bとが短絡した場合、当該電源線からカーボンパネル9a〜9cを介してアースされるまでの抵抗値が不安定となるために、上述した過電流や短絡電流に対する保護システムが機能しないことがある。これによって、電気負荷7に充分な電力を供給できない、バッテリ5の蓄電量が低下する、電源線が損傷する、カーボンパネル9a〜9cの接続部やパネル自体が発熱する等の問題が生じることがある。
However, when the vehicle body is configured with a carbon panel or the like having a certain degree of conductivity, the current monitoring method described above may become unstable. For example, as shown in FIG. 5, a plurality of carbon panels 9a to 9c are connected to form a vehicle body, and a part of them (the carbon panel 9b in the example of FIG. 5) and the power supply line are short-circuited. Think about the case. In this case, the electrical resistance value of the connection portion may fluctuate from the initial value due to the change with time of the connection portion between the carbon panels 9a to 9c. Therefore, as shown in FIG. 5, when the power supply line and the carbon panel 9b are short-circuited, the resistance value until the power supply line is grounded via the carbon panels 9a to 9c becomes unstable. The protection system against overcurrent and short circuit current may not function. As a result, problems such as inability to supply sufficient electric power to the electric load 7, a decrease in the amount of power stored in the
また、上記特許文献1で開示された装置は、外装保護材が車体に接地したことを検出しているが、外装保護材とカーボンパネルとが接触した場合は、上述した電気的抵抗値の変動と同様の現象が生じる。したがって、上記特許文献1で開示された装置であっても、接触検知が有効に作用しないことがある。また、上記特許文献1で開示された装置は、外装保護材で電源線を覆う必要があり、外装保護材に覆われていない電源線とカーボンパネルとの短絡については検知ができない。 Moreover, although the apparatus disclosed by the said patent document 1 has detected that the exterior protective material contacted the vehicle body, when an exterior protective material and a carbon panel contacted, the fluctuation | variation of the electrical resistance value mentioned above The same phenomenon occurs. Therefore, even with the apparatus disclosed in Patent Document 1, contact detection may not work effectively. In addition, the device disclosed in Patent Document 1 needs to cover the power supply line with an exterior protection material, and cannot detect a short circuit between the power supply line that is not covered with the exterior protection material and the carbon panel.
それ故に、本発明の目的は、所定のパネルが組み合わされて本体が構成される移動体において、当該パネルと電源線等との短絡を確実に検出する短絡検出システムを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a short-circuit detection system that reliably detects a short circuit between a panel and a power supply line or the like in a moving body in which a main body is configured by combining predetermined panels.
上述したような目的を達成するために、本発明は、以下に示すような特徴を有している。
第1の発明は、移動体に搭載される短絡検出システムである。短絡検出システムは、カーボンパネル、アース線、電流検出部、および短絡電流判定部を備える。アース線は、その一方端がカーボンパネルに接続され、その他方端が接地された。電流検出部は、アース線を流れる電流値を検出する。短絡電流判定部は、電流検出部が検出した電流値に応じて、カーボンパネルに短絡電流が流れたことを判定する。
In order to achieve the above-described object, the present invention has the following features.
1st invention is the short circuit detection system mounted in a moving body. The short circuit detection system includes a carbon panel, a ground wire, a current detection unit, and a short circuit current determination unit. The ground wire had one end connected to the carbon panel and the other end grounded. The current detection unit detects a current value flowing through the ground wire. The short circuit current determination unit determines that a short circuit current has flowed through the carbon panel according to the current value detected by the current detection unit.
第2の発明は、上記第1の発明において、カーボンパネルは、移動体内に複数枚連結されて搭載される。アース線は、複数本設けられ、それぞれの一方端が複数のカーボンパネルそれぞれに接続される。電流検出部は、複数本のアース線を流れる電流値の総計を検出する。短絡電流判定部は、電流検出部が検出した電流値の総計に応じて、複数枚のカーボンパネルの何れかに短絡電流が流れたことを判定する。 In a second aspect based on the first aspect, a plurality of carbon panels are connected and mounted in the moving body. A plurality of ground wires are provided, and one end of each is connected to each of the plurality of carbon panels. The current detection unit detects a total of current values flowing through the plurality of ground wires. The short-circuit current determination unit determines that a short-circuit current has flowed to any one of the plurality of carbon panels according to the total of the current values detected by the current detection unit.
第3の発明は、上記第1の発明において、カーボンパネルは、移動体内に複数枚連結されて搭載される。アース線は、複数本設けられ、それぞれの一方端が複数のカーボンパネルそれぞれに接続される。電流検出部は、複数本のアース線を流れる電流値をそれぞれ検出する。短絡電流判定部は、電流検出部が検出したそれぞれの電流値に応じて、複数枚のカーボンパネルに短絡電流が流れたことおよび複数枚のカーボンパネルから当該短絡電流が流れたカーボンパネルを判定する。 In a third aspect based on the first aspect, a plurality of carbon panels are connected and mounted in the moving body. A plurality of ground wires are provided, and one end of each is connected to each of the plurality of carbon panels. The current detection unit detects current values flowing through the plurality of ground wires. The short-circuit current determination unit determines that the short-circuit current has flowed through the plurality of carbon panels and the carbon panel in which the short-circuit current has flowed from the plurality of carbon panels according to the respective current values detected by the current detection unit. .
第4の発明は、上記第1〜第3の発明の何れか1つにおいて、短絡電流判定部は、カーボンパネルに短絡電流が流れていない状態で測定されたアース線を流れる電流値に基づいて設定された閾値を用いて、当該閾値を電流検出部が検出した電流値が越えるとき、カーボンパネルに短絡電流が流れたと判定する。 According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions, the short circuit current determination unit is based on a current value flowing through the ground wire measured in a state where the short circuit current does not flow through the carbon panel. Using the set threshold value, when the current value detected by the current detection unit exceeds the threshold value, it is determined that a short-circuit current has flowed through the carbon panel.
第5の発明は、上記第4の発明において、短絡電流判定部は、電流検出部が検出した電流値が閾値を越えた回数が予め定められた複数回以上となった場合、カーボンパネルに短絡電流が流れたと判定する。 In a fifth aspect based on the fourth aspect, the short-circuit current determination unit is short-circuited to the carbon panel when the number of times that the current value detected by the current detection unit exceeds the threshold is a predetermined number of times or more. It is determined that a current has flowed.
第6の発明は、上記第4の発明において、短絡電流判定部は、閾値を越える電流値を電流検出部が検出している時間が予め定められた時間に到達した場合、カーボンパネルに短絡電流が流れたと判定する。 According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the short-circuit current determination unit has a short-circuit current applied to the carbon panel when the time during which the current detection unit detects a current value exceeding the threshold value has reached a predetermined time. Is determined to have flowed.
第7の発明は、上記第1〜第3の発明の何れか1つにおいて、報知部を、さらに備える。報知部は、短絡電流判定部がカーボンパネルに短絡電流が流れたことを判定した際、当該短絡電流が流れたことを移動体の乗員に報知する。 According to a seventh invention, in any one of the first to third inventions, a notification unit is further provided. When the short-circuit current determination unit determines that the short-circuit current has flowed through the carbon panel, the notification unit notifies the occupant of the mobile body that the short-circuit current has flowed.
第8の発明は、上記第1〜第3の発明の何れか1つにおいて、アース線は、その一方端にアース端子が圧着される。短絡検出システムは、挿入体および固定部材を含む。挿入体は、カーボンパネルにその一部が埋め込まれる。固定部材は、挿入体と接合し、アース端子を挟持して当該挿入体に当該アース端子を固定する。 According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, a ground terminal is crimped to one end of the ground wire. The short circuit detection system includes an insert and a fixing member. Part of the insert is embedded in the carbon panel. The fixing member is joined to the insertion body, sandwiches the ground terminal, and fixes the ground terminal to the insertion body.
上記第1の発明によれば、カーボンパネル側に流れる短絡電流を検出するため、カーボンパネルと電源線等との短絡を確実に検出することができる。また、カーボンパネルがアース線を介して接地されているため、当該カーボンパネルを介してアースされるまでの抵抗値が安定する。また、上記抵抗値は、経時変化による初期値から変動が極めて少ないため、カーボンパネルと電源線等との短絡を安定して検出することができる。 According to the first aspect, since a short-circuit current flowing on the carbon panel side is detected, it is possible to reliably detect a short circuit between the carbon panel and the power supply line. Further, since the carbon panel is grounded via the ground wire, the resistance value until the carbon panel is grounded via the carbon panel is stabilized. In addition, since the resistance value varies very little from the initial value due to a change with time, it is possible to stably detect a short circuit between the carbon panel and the power supply line.
上記第2の発明によれば、カーボンパネルが複数枚連結されて移動体内に搭載されている場合、電流値の総計を検出することによってカーボンパネルの何れかと電源線等との短絡を確実に検出することができる。 According to the second aspect of the present invention, when a plurality of carbon panels are connected and mounted in a moving body, a short circuit between one of the carbon panels and a power supply line is reliably detected by detecting the total current value. can do.
上記第3の発明によれば、各アース線に流れる電流をそれぞれ検出することによって、電源線が短絡した箇所が明らかとなるため、短絡箇所を調査する範囲が絞られ、短絡箇所を補修する作業が容易となる。 According to the third invention, by detecting the current flowing through each ground wire, the location where the power supply line is short-circuited is clarified. Therefore, the range for investigating the short-circuit location is narrowed, and the work for repairing the short-circuit location is performed. Becomes easy.
上記第4の発明によれば、短絡電流が流れていない状態でカーボンパネルにある程度の電流が流れているような移動体である場合、当該電流を考慮した短絡電流の検出が可能となる。 According to the fourth aspect of the present invention, in the case of a moving body in which a certain amount of current flows through the carbon panel in a state where no short circuit current flows, the short circuit current can be detected in consideration of the current.
上記第5の発明によれば、短絡電流以外で生じた単発的な電流値の上昇を、短絡電流と誤判定することを防止することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to prevent a single increase in current value generated other than the short-circuit current from being erroneously determined as a short-circuit current.
上記第6の発明によれば、短絡電流以外で生じた突発的な電流値の上昇を、短絡電流と誤判定することを防止することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to prevent a sudden increase in current value that occurs other than the short-circuit current from being erroneously determined as a short-circuit current.
上記第7の発明によれば、カーボンパネルへの短絡を検出したとき、移動体の乗員に対して短絡異常を報知することができる。 According to the seventh aspect, when a short circuit to the carbon panel is detected, a short circuit abnormality can be notified to the occupant of the moving body.
上記第8の発明によれば、挿入体とカーボンパネルとの間の電気的抵抗値が安定して劣化も極めて少ないため、カーボンパネルからアース線を介して接地されるまでの導電率が経時変化することを抑制できる。 According to the eighth aspect of the present invention, since the electrical resistance value between the insert and the carbon panel is stable and the deterioration is extremely small, the electrical conductivity until the grounding from the carbon panel through the ground wire changes with time. Can be suppressed.
以下、図1を参照して、本発明の一実施形態に係る短絡検出システムについて説明する。典型的には、車両等の移動体本体の少なくとも一部がカーボンパネルを連結した構造を有しており、当該短絡検出システムが移動体内に搭載される。なお、図1は、車両を一例として、当該車両本体を構成するパネル構造および短絡検出システムの構成例を示す概略構成図である。 Hereinafter, with reference to FIG. 1, the short circuit detection system which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. Typically, at least a part of a moving body main body such as a vehicle has a structure in which a carbon panel is connected, and the short-circuit detection system is mounted in the moving body. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration example of a panel structure and a short circuit detection system constituting the vehicle main body, taking a vehicle as an example.
図1において、当該短絡検出システムは、複数のパネル1a〜1c、接続部2a〜2c、アース線3a〜3c、電流検出部10a、短絡電流判定部11a、および警告報知部12aを備えている。複数のパネル1a〜1cが組み合わせられて、車両本体を構成している。例えば、パネル1a〜1cは、それぞれある程度の導電率を有するカーボンパネルであり、以下カーボンパネル1a〜1cと記載する。そして、カーボンパネル1a〜1cには、それぞれアース線3a〜3cが接続され、電流検出部10aを介してアース板8に接地している。なお、カーボンパネル1a〜1cとアース線3a〜3cとをそれぞれ接続する接続部2a〜2cの構造や、カーボンパネル1a〜1c間を接続する接続部の詳細な構造については、後述する。また、カーボンパネル1a〜1c、接続部2a〜2c、およびアース線3a〜3cをそれぞれ総称する場合、以下の説明ではカーボンパネル1、接続部2、およびアース線3とそれぞれ記載する。
In FIG. 1, the short circuit detection system includes a plurality of panels 1a to 1c,
電流検出部10aは、アース線3a〜3cからアース板8へ流れる電流の総計を検出する。例えば、電流検出部10aは、所定の測定抵抗を有する電流センサで構成され、アース線3a〜3cからアース板8へ流れる電流の総計を測定して、その結果を短絡電流判定部11aへ出力する。なお、電流検出部10aが、本発明の電流検出部の一例に相当する。
The
短絡電流判定部11aは、電流検出部10aから出力された電流測定結果を用いて、上記電源線がカーボンパネル1a〜1cの何れかと短絡したか否かを判定する。そして、警告報知部12aは、上記電源線がカーボンパネル1a〜1cの何れかと短絡したと短絡電流判定部11aが判定した場合、その短絡を示す警告音を発したり、その短絡を示す警告灯を点灯させたりすることによって、車両の乗員に当該短絡を報知する。例えば、短絡電流判定部11aは、マイコン等の制御部によって構成される。また、警告報知部12aは、乗員に報知するためのスピーカ等の音声出力手段や警告灯等の警告灯点灯手段によって構成される。
The short circuit
また、車両内には、バッテリからそれぞれの電気負荷へ、電源線を介して電力を供給するシステムが搭載されている。図1の例では、車両に搭載されたバッテリ5から電源線を介して電気負荷7へ電力を供給している。そして、バッテリ5および電気負荷7は、それぞれアース板8に接地している。また、バッテリ5から電気負荷7までの電源線上にはヒューズ6が設けられる。ヒューズ6は、バッテリ5から電気負荷7への電流状態を監視しており、過電流や短絡電流等が流れると電気負荷7への電力供給を遮断する。例えば、ヒューズ6は、所定値以上の電流が流れたときに可溶体が溶断または遮断することによって、電気負荷7への電力供給を遮断する。
In addition, a system for supplying electric power from a battery to each electric load via a power line is mounted in the vehicle. In the example of FIG. 1, electric power is supplied from the
図2および図3を参照して、接続部2a〜2cの構造およびカーボンパネル1a〜1c間を接続する接続部の構造について説明する。なお、図2は、接続部2a〜2cを有するカーボンパネル1a〜1cの構造を示す側面図である。図3は、接続部2aの詳細構造の一例を示す側断面図である。なお、図2においては、図1に示した接続部2a〜2cのうち、接続部2aおよび2bのみ図示されている。
With reference to FIG. 2 and FIG. 3, the structure of the
図2において、カーボンパネル1a〜1cは、その内部に炭素(カーボン)を含む樹脂性板状部材であり、ある程度の導電性(例えば、0〜300Ω(オーム))を有する部材である。例えば、カーボンパネル1a〜1cは、それぞれが連結されて、車両の車体構造上の部品や車体内部のパネルや内装部品等に用いられる。 In FIG. 2, the carbon panels 1 a to 1 c are resinous plate-like members containing carbon (carbon) therein, and are members having a certain degree of conductivity (for example, 0 to 300 Ω (ohms)). For example, the carbon panels 1a to 1c are connected to each other and used for parts on the vehicle body structure of the vehicle, panels inside the vehicle body, interior parts, and the like.
カーボンパネル1aとカーボンパネル1bとは、リベット4abによって締結されている。また、カーボンパネル1bとカーボンパネル1cとは、リベット4bcによって締結されている。また、カーボンパネル1aとカーボンパネル1bとが互いに接触する面およびカーボンパネル1bとカーボンパネル1cとが互いに接触する面には、それぞれ接着剤が塗着される。ここで、リベット4abおよび4bcは、カーボンパネル1a〜1cに装着された状態では、軸部および当該軸部の両端に頭部を有している。具体的には、リベット4abおよび4bcは、カーボンパネル1a〜1cの端部にそれぞれ形成された穴にそれぞれの軸部を貫装し、当該軸部の軸端をそれぞれかしめることによって頭部を形成して継手となる。なお、図2に示した一例では、リベット4abおよび4bcを用いて、カーボンパネル1a〜1cを締結したが、他の部材を用いてカーボンパネル1a〜1cをそれぞれ接続してもかまわない。例えば、リベット4abおよび4bcの代わりにボルトやナットを用いてカーボンパネル1a〜1cを締結してもかまわない。
Carbon panel 1a and
接続部2a〜2cは、それぞれカーボンパネル1a〜1cとアース線3a〜3cとを電気的に接続する部位である。例えば、図2に示すように、接続部2aは、インサートナット21aおよびボルト22aを含んでいる。また、接続部2bは、インサートナット21bおよびボルト22bを含んでいる。そして、アース線3aおよび3bのカーボンパネル側先端に、アース端子31aおよび31bがそれぞれ圧着されている。なお、接続部2a〜2cの構造は、それぞれ同一であるため、接続部2aの構造を代表として図3を参照して説明する。また、インサートナット21a〜21c、ボルト22a〜22c、およびアース端子31a〜31cをそれぞれ総称する場合、以下の説明ではインサートナット21、ボルト22、およびアース端子31とそれぞれ記載する。
図3において、インサートナット21aは、黄銅、ステンレス、アルミ合金、鉄等の金属で構成され、少なくとも一方端面側に開口するめねじが形成されている。また、インサートナット21aは、カーボンパネル1aからの脱落を防止するためのつば部が他方端側に形成されている。そして、インサートナット21aは、カーボンパネル1aを成型する際に当該カーボンパネル1a内にインサート成型されて固設される。このとき、インサートナット21aの上記一方端面側(つまり、めねじ開口側)となる一部の部位がカーボンパネル1aの表面から露出し、他の部位がカーボンパネル1a内に埋め込まれてインサート成型される。
In FIG. 3, the
アース端子31aは、アース線3aの一方端に圧着されている。そして、アース端子31bは、インサートナット21aの上記一方端面にボルト22aによって締め付け固定される。ボルト22aは、所定のワッシャおよびアース端子31aを挟持して、インサートナット21aのめねじと螺合することによって、アース端子31aをインサートナット21aに固定する。
The
このように、アース線3aは、インサートナット21aを介してカーボンパネル1aと接続される。したがって、カーボンパネル1aは、電流検出部10aを介してアース板8(図1参照)と電気的に接続されることになる。また、アース線3bおよび3cも同様に、それぞれインサートナット21bおよび21cを介してカーボンパネル1bおよび1cと接続される。したがって、カーボンパネル1bおよび1cも、電流検出部10aを介してアース板8と電気的にそれぞれ接続されることになる。
Thus, the ground wire 3a is connected to the carbon panel 1a via the
なお、上述したインサートナット21は、他方端側につば部を形成することによってカーボンパネル1からの脱落が防止されているが、他の態様で脱落防止してもかまわない。例えば、インサートナット21の側面に溝、縦目すじ(平目)、および格子状のすじ(あや目)等を形成して、カーボンパネル1からの脱落を防止してもかまわない。 Note that the above-described insert nut 21 is prevented from falling off the carbon panel 1 by forming a flange portion on the other end side, but may be prevented from falling off in other modes. For example, grooves, vertical streaks (flat stitches), lattice-shaped streaks (twist eyes), or the like may be formed on the side surface of the insert nut 21 to prevent the carbon nut 1 from falling off.
また、上述したインサートナット21は、カーボンパネル1を成型する際にインサート成型されて固設されているが、他の方式でカーボンパネル1に固設してもかまわない。例えば、カーボンパネル1に形成されたボス穴にインサートナット21を圧入や熱圧入して、当該インサートナット21をカーボンパネル1に固設してもかまわない。 Moreover, although the insert nut 21 mentioned above is insert-molded and fixed when the carbon panel 1 is molded, it may be fixed to the carbon panel 1 by other methods. For example, the insert nut 21 may be press-fitted or heat-fitted into a boss hole formed in the carbon panel 1 and the insert nut 21 may be fixed to the carbon panel 1.
また、上述したインサートナット21の代わりに、スタッドボルトをカーボンパネル1に固設してもかまわない。この場合、アース端子31は、スタッドボルトと螺合するナットによって、当該スタッドボルトに固定される。第1の例として、アース端子31は、上記ナットとカーボンパネル1の表面との間に挟持されてスタッドボルトに固定される。第2の例として、アース端子31は、スタットボルトに遊貫されたリング状部材と上記ナットとの間に挟持されてスタッドボルトに固定される。第3の例として、アース端子31は、スタットボルトに螺合する2つのナットの間に挟持されてスタッドボルトに固定される。このようにスタッドボルトをカーボンパネル1に固設した場合も、アース線3がスタッドボルトを介してカーボンパネル1と接続される。 Further, instead of the insert nut 21 described above, a stud bolt may be fixed to the carbon panel 1. In this case, the ground terminal 31 is fixed to the stud bolt by a nut screwed with the stud bolt. As a first example, the ground terminal 31 is sandwiched between the nut and the surface of the carbon panel 1 and fixed to the stud bolt. As a second example, the ground terminal 31 is sandwiched between a ring-shaped member loosely penetrated by a stat bolt and the nut and fixed to the stud bolt. As a third example, the ground terminal 31 is sandwiched between two nuts that are screwed to the stat bolt and fixed to the stud bolt. Even when the stud bolt is fixed to the carbon panel 1 in this way, the ground wire 3 is connected to the carbon panel 1 via the stud bolt.
次に、電流検出部10a、短絡電流判定部11a、および警告報知部12aにおける短絡検出方法について説明する。一般的に、車両のボディ構造には、当該車両に搭載されている各電気機器が積極的なボディアースをとらない接続を行っていたとしても、ある程度の電流が流れる場合が多い。例えば、車両のステアリングやアクセルケーブル等がカーボンパネル1a〜1cの何れかと接触する構造であると、これらの部品を介してエンジン等の他の機構からの電流がカーボンパネル1a〜1cへ流れる。したがって、カーボンパネル1a〜1cと上記電源線とが短絡していない状態であっても、カーボンパネル1a〜1cへ電流が流れることになり(以下、正常時電流と記載する)、電流検出部10aも当該正常時電流を検出してしまう。
Next, a short circuit detection method in the
本実施形態においては、上記正常時電流の車両毎のデータに基づいて、当該正常時電流と、カーボンパネル1a〜1cと電源線とが短絡したときの短絡電流とを区別するための閾値を設定する。例えば、上記正常時電流を車両毎にモニタして、上記正常時電流の最大値やバラツキに基づいた上限値(例えば、平均値+3σ(標準偏差)や+4σ)等を上記閾値に設定する。そして、短絡電流判定部11aは、図示しない記憶手段に上記閾値を予め記憶しており、電流検出部10aが検出した電流値が当該閾値を越えた場合に短絡電流であると判断する。
In the present embodiment, a threshold value for distinguishing between the normal current and the short-circuit current when the carbon panels 1a to 1c and the power supply line are short-circuited is set based on the data of the normal current for each vehicle. To do. For example, the normal current is monitored for each vehicle, and an upper limit value (for example, an average value + 3σ (standard deviation) or + 4σ) based on the maximum value or variation of the normal current is set as the threshold value. And the short circuit
第1の例として、短絡電流判定部11aは、電流検出部10aが検出した電流値が当該閾値を越えた場合、当該電流値が短絡電流であると即時に判定して、電源線が短絡したことを警告報知部12aが乗員へ報知する。また、第2の例として、短絡電流判定部11aは、電流検出部10aが検出した電流値が上記閾値を越えた回数が予め定められた2回以上の回数となったとき、すなわち上記閾値を越える電流値を複数回以上検出したとき、当該電流値が短絡電流であると判定して、電源線が短絡したことを警告報知部12aが乗員へ報知する。また、第3の例として、短絡電流判定部11aは、電流検出部10aが検出した電流値が上記閾値を越えた時間が予め定められた時間に到達したとき、当該電流値が短絡電流であると判定して、電源線が短絡したことを警告報知部12aが乗員へ報知する。
As a first example, when the current value detected by the
なお、上記閾値は、車両の経時変化による正常時電流の変化に応じて調整してもかまわない。例えば、短絡電流判定部11aに上述したモニタ結果や正常時電流のバラツキデータを記憶しておき、その後の正常時電流の変化を学習制御する。例えば、短絡電流判定部11aは、正常時電流の経時変化に応じて、適宜上記平均値や標準偏差を再設定することによって、上記閾値を再設定する。このように上記閾値を適宜補正することによって、正常時電流が増加していくことによって当該正常時電流を短絡電流と誤認する誤検出や、正常時電流が低下していくことによって短絡電流が判別できない検出ミスが発生することを防止することができる。
The threshold value may be adjusted according to a change in normal current due to a change in the vehicle over time. For example, the above-described monitoring result and normal current variation data are stored in the short-circuit
このように、当該実施形態に係る短絡検出システムは、カーボンパネル1側に流れる短絡電流を検出するため、カーボンパネル1と電源線との短絡を確実に検出することができ、乗員に対して確実に短絡異常を報知することができる。また、カーボンパネル1がそれぞれ接続部2、電流検出部10a、およびアース線3を介してアース板8に接続されているため、当該カーボンパネル1を介してアースされるまでの抵抗値が安定する。また、上記抵抗値は、経時変化による初期値から変動が極めて少ないため、カーボンパネル1と電源線との短絡を安定して検出することができる。
As described above, since the short circuit detection system according to the embodiment detects the short circuit current flowing on the carbon panel 1 side, the short circuit between the carbon panel 1 and the power supply line can be reliably detected, and the occupant can be surely detected. It is possible to notify the short circuit abnormality. Further, since the carbon panel 1 is connected to the
なお、各アース線3a〜3cに流れる電流をそれぞれ検出してもかまわない。以下、図4を参照して、各アース線3a〜3cに流れる電流をそれぞれ検出する短絡検出システムについて説明する。なお、図4は、当該短絡検出システムの構成例を示す概略構成図である。 In addition, you may each detect the electric current which flows into each earth wire 3a-3c. Hereinafter, with reference to FIG. 4, the short circuit detection system which each detects the electric current which flows through each earth wire 3a-3c is demonstrated. FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a configuration example of the short-circuit detection system.
図4において、各アース線3a〜3cに流れる電流をそれぞれ検出する短絡検出システムは、上述した短絡検出システムと比較して、アース線、電流検出部、短絡電流判定部、および警告報知部が異なる。以下、上述した短絡検出システムと同様の構成要素については、同一の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。 In FIG. 4, the short-circuit detection system that detects the current flowing through each of the ground wires 3 a to 3 c is different from the short-circuit detection system described above in the ground wire, the current detection unit, the short-circuit current determination unit, and the warning notification unit. . Hereinafter, the same components as those of the short-circuit detection system described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
電流検出部10bは、アース線3a〜3cからアース板8へ流れるそれぞれの電流を検出して、短絡電流判定部11bへ出力する。例えば、電流検出部10bは、所定の測定抵抗をそれぞれ有する複数の電流センサ101a〜101cを有している、そして、電流センサ101aは、アース線3aからアース板8へ流れる電流を測定して、その結果を短絡電流判定部11bへ出力する。また、電流センサ101bは、アース線3bからアース板8へ流れる電流を測定して、その結果を短絡電流判定部11bへ出力する。また、電流センサ101cは、アース線3cからアース板8へ流れる電流を測定して、その結果を短絡電流判定部11bへ出力する。
The
短絡電流判定部11bは、電流検出部10bから出力された各電流測定結果を用いて、バッテリ5から電気負荷7への電源線がカーボンパネル1a〜1cと短絡したか否かを判定し、何れのカーボンパネル1a〜1cと短絡したかを特定する。そして、警告報知部12bは、上記電源線がカーボンパネル1a〜1cと短絡したと短絡電流判定部11bが判定した場合、その短絡および短絡パネルを示す警告音を発したり、その短絡および短絡パネルを示す警告灯を点灯させたりすることによって、車両の乗員に当該短絡および短絡箇所を報知する。例えば、短絡電流判定部11bは、マイコン等の制御部によって構成される。また、警告報知部12bは、車両の乗員に報知するためのスピーカ等の音声出力手段や警告灯等の警告灯点灯手段等によって構成される。
The short-circuit
一例として、警告報知部12bが音声出力手段を有している場合、警告報知部12bは、電源線が短絡したことを示す音声を再生すると共に、その短絡箇所(短絡したカーボンパネル1)を示す音声も再生して乗員に報知する。他の例として警告報知部12bが警告灯点灯手段を有している場合、カーボンパネル1a〜1c毎に設けられた警告灯を点灯させることによって、警告灯が点灯したカーボンパネル1と電源線とが短絡したことを乗員に報知する。
As an example, when the
次に、電流検出部10b、短絡電流判定部11b、および警告報知部12bにおける短絡検出方法について説明する。上述したように、車両のボディ構造には、当該車両に搭載されている各電気機器が積極的なボディアースをとらない接続を行っていたとしても、ある程度の電流が流れる場合が多い。したがって、カーボンパネル1a〜1cと上記電源線とが短絡していない状態であっても、カーボンパネル1a〜1cへ正常時電流が流れることになり、電流検出部10bも当該正常時電流を検出してしまう。
Next, a short circuit detection method in the
各アース線3a〜3cの電流値をそれぞれ検出する場合、上記正常時電流の車両毎のデータに基づいて、各カーボンパネル1a〜1cに流れる正常時電流と、カーボンパネル1a〜1cの何れかと電源線とが短絡したときの短絡電流とを区別するための閾値を、アース線3a〜3c毎に設定する。例えば、上記正常時電流を車両のカーボンパネル1a〜1c毎にモニタして、上記正常時電流のそれぞれの最大値やそれぞれのバラツキに基づいた上限値(例えば、平均値+3σ(標準偏差)や+4σ)等を上記閾値にそれぞれ設定する。そして、短絡電流判定部11bは、図示しない記憶手段に上記閾値を予めそれぞれ記憶しており、電流検出部10bが検出した電流値がアース線3a〜3c毎に設定された閾値を越えた場合に短絡電流であると判断し、短絡電流が流れたカーボンパネル1a〜1cを特定する。なお、各カーボンパネル1a〜1cに電源線が短絡したと判定する方法や車両の経時変化による正常時電流の変化に応じて閾値を調整する方法については、上述した短絡検出システムと同様であるため、詳細な説明を省略する。
When detecting the current values of the ground wires 3a to 3c, respectively, the normal time current flowing through the carbon panels 1a to 1c, the carbon panel 1a to 1c, and the power A threshold value for distinguishing the short-circuit current when the wire is short-circuited is set for each of the ground wires 3a to 3c. For example, the normal current is monitored for each of the carbon panels 1a to 1c of the vehicle, and an upper limit value (for example, an average value + 3σ (standard deviation) or + 4σ based on the maximum value or variation of the normal current). ) And the like are set as the threshold values. And the short circuit
このように、各アース線3a〜3cに流れる電流をそれぞれ検出することによって、上述した短絡検出システムの効果に加えて、さらに上記電源線が短絡した箇所が明らかにすることが可能であるため、短絡箇所を調査する範囲が絞られ、短絡箇所を補修する作業が容易となる。 In this way, by detecting the current flowing through each of the ground wires 3a to 3c, in addition to the effect of the short-circuit detection system described above, it is possible to further clarify the location where the power line is short-circuited. The scope for investigating the short-circuited portion is narrowed, and the work for repairing the short-circuited portion becomes easy.
なお、各アース線3a〜3cに流れる電流をそれぞれ検出する短絡検出システムでは、短絡警告と共に短絡箇所を報知する例を示したが、他の報知態様でもかまわない。例えば、電源線との短絡を検出した時点では短絡警告のみを乗員に報知し、短絡箇所を示すデータは短絡電流判定部11bの記憶手段内にデータとして記憶してもかまわない。短絡箇所を補修する際に、短絡電流判定部11bに記憶された短絡箇所データを読み出せば、上述した報知態様と同様に短絡箇所の調査箇所を絞ることが可能となるため、短絡箇所を補修する作業が容易となる。
In addition, although the example which alert | reports a short circuit location with the short circuit warning was shown in the short circuit detection system which each detects the electric current which flows through each earth wire 3a-3c, you may be another alerting | reporting aspect. For example, when a short circuit with a power supply line is detected, only a short circuit warning is notified to the occupant, and data indicating the short circuit location may be stored as data in the storage unit of the short circuit
また、上述した短絡検出システムでは、短絡電流判定部11aおよび11bをマイコン等で構成したが、他の制御部と共用で構成してもかまわない。例えば、既に車両に他の制御部が設置されている場合、上述した電流検出部10aまたは10bからの電流値情報を当該制御部が取得して、短絡電流判定部11aおよび11bの動作を行ってもかまわない。また、警告報知部12aおよび12bは、他の用途のための音声出力手段および警告灯点灯手段等が既に車両に設置されている場合、これらの手段と共用して設けられてもいいことは言うまでもない。
Moreover, in the short circuit detection system mentioned above, although the short circuit
また、上述した電流検出部10aおよび10bを、所定の測定抵抗を有する電流センサで構成する例を示したが、他の方式でアース線3を流動する電流を検出してもかまわない。例えば、電流検出部10aおよび10bは、アース線3とアース板8との間に抵抗を挿入し、当該抵抗の両端にかかる電圧を検出してもかまわない。
Moreover, although the example which comprises the electric
また、上述した各種抵抗値等は、単なる一例に過ぎず他の値であっても、本発明を実現できることは言うまでもない。 The various resistance values described above are merely examples, and it goes without saying that the present invention can be realized even with other values.
また、上述した説明では、当該実施形態に係る短絡検出システムが車両に設置される一例を用いたが、電源と電気機器とが搭載された他の移動体の短絡検出システムに用いられてもかまわない。例えば、本発明の短絡検出システムは、乗用車、大型車、二輪車等の車両の他に、飛行機や船舶等の様々な移動体に用いることが可能である。 In the above description, an example in which the short-circuit detection system according to the embodiment is installed in a vehicle is used. However, the short-circuit detection system according to the embodiment may be used for a short-circuit detection system of another moving body on which a power source and an electric device are mounted. Absent. For example, the short circuit detection system of the present invention can be used for various moving bodies such as airplanes and ships in addition to vehicles such as passenger cars, large vehicles, and two-wheeled vehicles.
以上、本発明を詳細に説明してきたが、前述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。 Although the present invention has been described in detail above, the above description is merely illustrative of the present invention in all respects and is not intended to limit the scope thereof. It goes without saying that various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
本発明に係る短絡検出システムは、所定のパネルが組み合わされて本体が構成される移動体において、当該パネルと電源線等との短絡を確実に検出することができ、電源および電気機器を搭載する移動体等の短絡検出システムに適用できる。 The short-circuit detection system according to the present invention can reliably detect a short-circuit between the panel and a power supply line or the like in a moving body in which a main body is configured by combining predetermined panels, and is equipped with a power source and an electric device. It can be applied to short-circuit detection systems such as moving objects.
1…カーボンパネル
2…接続部
21…インサートナット
22…ボルト
3…アース線
31…アース端子
4…リベット
5…バッテリ
6…ヒューズ
7…電気負荷
8…アース板
10…電流検出部
101…電流センサ
11…短絡電流判定部
12…警告報知部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Carbon panel 2 ... Connection part 21 ... Insert nut 22 ... Bolt 3 ... Ground wire 31 ... Ground terminal 4 ...
Claims (8)
カーボンパネルと、
その一方端が前記カーボンパネルに接続され、その他方端が接地されたアース線と、
前記アース線を流れる電流値を検出する電流検出部と、
前記電流検出部が検出した電流値に応じて、前記カーボンパネルに短絡電流が流れたことを判定する短絡電流判定部とを備える、短絡検出システム。 A short-circuit detection system mounted on a moving body,
Carbon panels,
An earth wire having one end connected to the carbon panel and the other end grounded;
A current detector for detecting a current value flowing through the ground wire;
A short-circuit detection system comprising: a short-circuit current determination unit that determines that a short-circuit current has flowed through the carbon panel according to a current value detected by the current detection unit.
前記アース線は、複数本設けられ、それぞれの一方端が前記複数のカーボンパネルそれぞれに接続され、
前記電流検出部は、前記複数本のアース線を流れる電流値の総計を検出し、
前記短絡電流判定部は、前記電流検出部が検出した電流値の総計に応じて、前記複数枚のカーボンパネルの何れかに短絡電流が流れたことを判定する、請求項1に記載の短絡検出システム。 A plurality of the carbon panels are connected and mounted in the moving body,
A plurality of the ground wires are provided, each one end of which is connected to each of the plurality of carbon panels,
The current detection unit detects a total of current values flowing through the plurality of ground wires,
The short-circuit detection according to claim 1, wherein the short-circuit current determination unit determines that a short-circuit current has flowed to any one of the plurality of carbon panels according to a total of current values detected by the current detection unit. system.
前記アース線は、複数本設けられ、それぞれの一方端が前記複数のカーボンパネルそれぞれに接続され、
前記電流検出部は、前記複数本のアース線を流れる電流値をそれぞれ検出し、
前記短絡電流判定部は、前記電流検出部が検出したそれぞれの電流値に応じて、前記複数枚のカーボンパネルに短絡電流が流れたことおよび前記複数枚のカーボンパネルから当該短絡電流が流れたカーボンパネルを判定する、請求項1に記載の短絡検出システム。 A plurality of the carbon panels are connected and mounted in the moving body,
A plurality of the ground wires are provided, each one end of which is connected to each of the plurality of carbon panels,
The current detection unit detects a current value flowing through the plurality of ground wires,
The short-circuit current determination unit is configured such that a short-circuit current flows through the plurality of carbon panels according to each current value detected by the current detection unit, and the short-circuit current flows from the plurality of carbon panels. The short circuit detection system according to claim 1, wherein the panel is determined.
前記短絡検出システムは、
前記カーボンパネルにその一部が埋め込まれた挿入体と、
前記挿入体と接合し、前記アース端子を挟持して当該挿入体に当該アース端子を固定する固定部材とを含む、請求項1乃至3の何れか1つに記載の短絡検出システム。 The ground wire has a ground terminal crimped to one end thereof,
The short circuit detection system includes:
An insert part of which is embedded in the carbon panel;
4. The short-circuit detection system according to claim 1, further comprising: a fixing member that is joined to the insert and sandwiches the ground terminal to fix the ground terminal to the insert.
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