JP2009241762A - 車両用電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、車両用電源装置の制御装置が動作不能状態になったとしても、簡単なシステムにて給電状態の切り替えを行うことができる車両用電源装置を提供することを目的とする。
【解決手段】この目的を達成するために本発明は、各車載装置への給電状態の切り替え動作を行う電源リレー６と、この電源リレー６の切り替え動作を制御する制御装置１と、この制御装置１から出力される動作停止信号が入力された場合には、その動作を停止するタイマ３とを備え、タイマ３は、制御装置１から動作停止信号が入力されない場合、所定時間経過後に各車載装置への給電状態を所定の給電状態となるように電源リレー６を切り替える構成とした。この結果、制御装置１が正常に動作しなくなったとしても、制御装置１の代わりにタイマ３が各車載装置の給電状態を切り替えることが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は電子式の車両用の電源装置に関するものである。

近年、車両の操作性を向上させる為、押しボタン式のスイッチを操作するだけで、無線通信で車両の使用者の持つ携帯機と暗号通信認証を行い、アクセサリ系電源やイグニッション系電源への給電切り替え、及びエンジン始動用のスタータモータへの給電切り替えを行うことができる電子式の車両用電源装置が提案されている。

しかし、この様な電子式の車両用電源装置において、制御装置が正常に動作しない状態となってしまうと、車両用電源装置内の各装置を制御できず、機能が損なわれてしまう場合がある。

特に、制御装置が故障し、エンジンや駆動系装置への電力を供給する電源であるイグニッション系電源の制御が不可能となった場合、車両走行に支障をきたし、重大な事故を引き起こす可能性がある。

この様な問題点に対して、特許文献１にて示されるような車両用電源装置が提案されている。

この特許文献１における車両用電源装置では、図３に示すように、制御装置１０１を経由せずに、イグニッション電源リレー１０２を直接スマートエントリコントロールユニット１０３と接続するイグニッション電源リレー駆動制御ライン１０４を設けた構成としている。

このようにすることで、イグニッション電源リレー１０２を制御する装置である制御装置１０１が故障した場合であっても、制御装置１０１の代わりにスマートエントリーコントロールユニット１０３によりイグニッション電源リレー１０２を作動させることを可能としていた。
特開２００６−２７１４号公報

しかし、特許文献１の車両用電源装置では、イグニッション電源リレー１０２を制御する制御装置１０１と、携帯機との交信、認証動作とエンジン始動制御を行うスマートエントリコントロールユニット１０３の２つの制御装置を必然的に備えることになる。

さらに、スマートエントリコントロールユニット１０３は、制御装置１０１が正常に動作しなくなった際に制御装置１０１に代わりイグニッション電源リレー１０２を制御するため、制御装置１０１の動作状態を常に監視しなければならない。

このため、特許文献１における車両用電源装置は、システムが複雑化してしまうという課題があった。

本発明は上記課題を鑑みたものであり、システムを複雑化することなく、制御装置が故障した場合でも、各車載装置の給電状態の切り替えを行うことができる車両用電源装置を提供する事を目的としている。

そして、この目的を達成するために、本発明の車両用電源装置は、各車載装置への給電状態の切り替え動作を行う切り替え装置と、この切り替え装置の切り替え動作を制御する制御装置と、この制御装置から出力される動作停止信号が入力された場合には、その動作を停止するタイマとを備え、前記タイマは、前記制御装置から動作停止信号を入力されない場合、所定時間経過後に各車載装置への給電状態を所定の給電状態となるように前記切り替え装置を切り替えることを特徴としたものである。

本発明によると、制御装置が、正常に動作できない状態になってしまっても、各車載装置への給電状態の切り替え装置を制御することができる。

これは、本発明の車両用電源装置が、制御装置が正常に動作できない場合、制御装置の代わりに各車載装置への給電状態を所定の給電状態となるように切り替え装置を切り替えるタイマを備えていることによる。

すなわち、本発明の車両用電源装置では、制御装置が正常な場合は、タイマは制御装置からの動作停止信号により動作を停止するのであるが、制御装置が正常でない場合はタイマに制御装置からの動作停止信号が入力されないため、タイマは動作し続け、各車載装置への給電状態を所定の給電状態となるように切り替え装置を切り替えるのである。

したがって、本発明の車両用電源装置においては、結果的に、制御装置が正常な場合は、制御装置自身が各車載装置の給電状態の切り替え装置を制御し、制御装置が正常でない場合は、制御装置の代わりにタイマが各車載装置の給電状態の切り替え装置を切り替えることになる。

この結果、制御装置が正常に動作できない状態になってしまっても、各車載装置の給電状態を切り替えることができるのである。

また、本発明の車両用電源装置においては、図３で示した従来の車両用電源装置のように、制御装置１０１と、スマートエントリーコントロールユニット１０３の２つの制御装置を備える必要がなく、また、制御装置の動作状態を監視する機能も必要ない。

すなわち、本発明の車両用電源装置では、従来の車両用電源装置のようにシステムが複雑化することはなく、１つの制御装置にて各車載装置の給電状態を切り替えることができる。

（実施の形態１）
以下、本実施形態の構成について、図１に示すブロック回路図を用いて説明する。

制御装置１は、本実施形態の車両電源装置内の各装置を制御する装置であり、操作部２、タイマ３、論理回路４に接続している。この制御装置１は、車両の使用者の操作部２への操作によって、操作部２から出力される操作信号を受け動作する。さらに、制御装置１はこの操作部２の状態に基づいて切り替える給電状態を決定し、後述する状態保持回路５を制御する信号を作成し、図１に示される論理回路４のＡ端子に出力する。また、制御装置１は、操作部２からの信号を受けると、タイマ３に対して、動作停止信号を出力し、タイマ３の動作を停止させる様に制御する。

タイマ３は、操作部２及び制御装置１からの２つの入力部と、論理回路４のＢ端子及びＣ端子に向けての２つの出力部を有している。このタイマ３は、車両使用者の操作部２への操作により出力される操作信号を受けると経過時間の積算を開始する。そして、所定の時間が経過し、タイムアウトすると、タイマ３は各車載装置への給電状態を所定の給電状態となるように論理回路４に信号を出力する。ただし、前述したように、所定の時間が経過する前に、タイマ３は制御装置１からの動作停止信号を受けると、経過時間の積算を停止し、論理回路４へ各車載装置への給電状態を所定の給電状態とするための信号を出力することはない。

論理回路４は、制御装置１からの信号が入力されるＡ端子と、タイマ３からの信号が入力されるＢ端子及びＣ端子を有し、さらに状態保持回路５へ信号を出力するＱ端子を有している。この論理回路４は、タイマ３からのＢ端子への出力状態に基づいて、制御装置１からＡ端子に入力される信号もしくはタイマ３からＣ端子に入力される信号のいずれか一方を、Ｑ端子から状態保持回路５へ伝達するように動作している。

すなわち、タイマ３からのＢ端子への出力状態がＬＯＷである場合、Ｃ端子へ入力された信号はＱ端子へ出力されず、Ａ端子へ入力された信号がＱ端子へ出力される。一方、タイマ３からのＢ端子への出力状態がＨＩＧＨである場合、Ａ端子へ入力された信号はＱ端子へ出力されず、Ｃ端子へ入力された信号がＱ端子へ出力される仕組みとなっている。この動作に関しては後に詳述する。なお、タイマ３が動作していない場合は、Ｂ端子への出力状態はＬＯＷとなっているため、タイマ３が動作していない時はＡ端子へ入力された信号がＱ端子へ出力されることになる。

状態保持回路５は、論理回路４のＱ端子及び電源リレー６と接続されている。この状態保持回路５は、論理回路４のＱ端子から入力される制御装置１からの信号、もしくはタイマ３からの信号に基づいて動作し、電源リレー６を駆動させる装置である。なお、この状態保持回路５は制御装置１またはタイマ３からの信号を受けると、次に新たな信号を受けるまで、その状態を保持し続ける。

電源リレー６は、状態保持回路５から出力される信号を受けて、図に非記載の車両に実装されている装置の給電状態を切り替える、切り替え装置である。

以下、本実施形態の動作について説明する。

初めに、制御装置１が正常に動作する場合について説明する。

まず、車両の使用者が操作部２を操作すると、この操作部２から制御装置１及びタイマ３へ操作信号が出力される。この操作信号を制御装置１及びタイマ３が受けると、制御装置１は論理回路４に信号を出力し、またタイマ３は経過時間の積算を開始する。なお、タイマ３は、操作信号を受けてから経過時間の積算を開始するのだが、操作部２が操作されてから操作信号がタイマ３に到達するのに必要とする時間はごくわずかであるため、操作部２が操作されると同時にタイマ３が経過時間の積算を開始すると見なすことができる。

ここで、上述したように制御装置１は、操作部２からの操作信号を受けると、タイマ３に対して動作停止信号を出力する。したがって、タイマ３はこの動作停止信号を受けると経過時間の積算を停止し、Ｂ端子への出力状態は元の出力状態のまま、すなわちＬＯＷのままとなる。なお、操作部２が操作を受けてから制御装置１が出力した動作停止信号がタイマ３に到達するまでの時間は、操作部２が操作を受けてからタイマ３がタイムアウトするまでの時間よりも短く設定されている。したがって、制御装置１が正常な場合は、動作停止信号はタイマ３がタイムアウトするよりも早くにタイマ３に到達し、Ｂ端子への出力状態がＨＩＧＨとなることはなく、タイマ３が論理回路４のＣ端子に信号を出力することはない。

このように制御装置１から出力される動作停止信号により、タイマ３はその動作を停止するので、論理回路４には制御装置１からの信号がＡ端子を介して入力されることになる。ここで、論理回路４に入力される信号は、制御装置１が各車載装置への給電状態をどのように切り替えるかを決定して作成した信号であり、例えば、全ての車載装置に給電が行なわれていない状態（電源ＯＦＦ状態）で操作部２が操作された場合は、制御装置１はカーアクセサリ系電源のみに給電を行うように制御する信号を出力する。さらに、カーアクセサリ系車載装置のみに給電が行われている状態（ＡＣＣ状態）で操作部２が操作された場合は、制御装置１はカーアクセサリ系電源とイグニッション系電源に給電を行うように制御する信号を出力し、いわゆる電源ＯＮ状態とするようになっている。

そして、論理回路４は、この制御装置１から受けた信号を状態保持回路５に伝達する。さらに、状態保持回路５に入力された信号は、電源リレー６に伝達され、電源リレー６は入力された信号に基づいて各車載装置の給電状態の切り替えを行う。

以上、説明したように、制御回路１が正常に動作する場合は、制御回路１が給電状態を切り替えることになる。

次に、制御装置１が故障し、正常に動作しない場合について説明する。

まず、車両の使用者が操作部２を操作すると、制御装置１が正常である場合と同様に、操作部２から制御装置１及びタイマ３へ操作信号が出力される。ところが、この場合においては、制御装置１が正常に動作しない場合を想定しているので、制御装置１が論理回路４のＡ端子に信号を出力することはなく、またタイマ３に動作停止信号を出力することもない。

したがって、タイマ３の経過時間の積算は停止することはない。

そして、タイマ３は、所定時間を積算するとタイムアウトし、Ｂ端子への出力状態をＬＯＷの状態からＨＩＧＨの状態へと切り替える処理を行う。このように、Ｂ端子への出力状態がＨＩＧＨの状態に切り替わると、タイマ３から論理回路４へ信号を出力する。

さらに、論理回路４は、このタイマ３から受けた信号を状態保持回路５へ出力し、状態保持回路５は電源リレー６へと信号を伝達する。そして、この信号を受けた電源リレー６は各車載装置の給電状態を所定の状態に切り替える。なお、所定の状態とは前述した電源ＯＦＦ状態である。

以上、説明したように、制御回路１が正常に動作しない場合は、制御装置１の代わりにタイマ３が各車載装置の給電状態を切り替えることになる。

このように、本実施形態によると、制御装置１が正常に動作できない状態になった場合においても、タイマ３が、各車載装置の給電状態の切り替えを行う構成となっている。

また、本実施形態における車両用電源装置は１つの制御装置で構成されており、図３で示されるような従来の車両用電源装置のように携帯機との交信、認証作業、エンジン始動制御を行うスマートエントリコントロールユニット１０３と、イグニッション電源リレー１０２を制御する制御装置１０１の２つの制御装置を備える必要がなく、システムが複雑化することはない。

また、本実施形態におけるタイマ３は、車両の使用者による操作部２への操作と同時に経過時間の積算を開始する構成としている。これに加え、本実施形態ではタイマ３が電源リレー６を切り替える構成としているので、結果的に車両の使用者は車両に実装されている装置の給電状態を切り替えることが可能となるのである。

なお、タイマ３の動作は操作部２を操作している間のみ経過時間の積算を行う構成とし、タイマ３が操作部２への一回の操作の間に所定時間が経過したと判断した場合に、各車載装置の給電状態を所定の状態となるように制御するのが望ましい。このようにすると、制御装置１が正常でない場合、タイマ３がタイムアウトするためには、車両の使用者は操作部を操作し続けなければいけないことになる。

例えば、操作部２を押しボタンとした場合、使用者がこの押しボタンを押し続けるとタイマ３がタイムアウトすることになる。すなわち、この構成によると制御装置１が正常な場合は、車両の使用者が押しボタンを押した直後に各車載装置に給電が開始されるのに対し、制御装置１が正常でない場合は車両の使用者が押しボタンを長押ししなければ各車載装置の給電状態が切り替わることはない。この結果、制御装置１が正常な場合と正常でない場合とで、各車載装置の給電状態を切り替えるための操作方法が区別されることとなり、制御装置１が正常でない場合、車両の使用者は制御装置１の異常に気付くことができる。

なお、本実施形態においては図１に示すように、切り替え装置は電源リレー６の１つのみとしているが、これに限るものではなく、アクセサリ系電源の電源状態を切り替える電源リレーやイグニッション系電源の電源状態を切り替える電源リレーの、複数の電源リレーにて構成されていてもよい。

また、この制御装置１がタイマ３に動作停止信号を出力する方法は、操作部２の操作に係わらず、例えばタイマ３の状態を制御装置１が監視し、タイマ３が動作している事が確認された場合に動作停止信号を出力する方法や、定期的に動作停止信号を出力する方法であってもよい。

（実施の形態２）
実施の形態２における車両用電源装置を図２に示す。なお、図２において実施の形態１と同じ構成要素については同じ番号を付している。

実施の形態２と実施の形態１との違いは、実施の形態１が状態保持回路５を備えていたことに対し、実施の形態２がアクセサリ系状態保持回路７とイグニッション系状態保持回路８という２つの状態保持回路を備えていることである。さらに、実施の形態２では、アクセサリ系状態保持回路７、イグニッション系状態保持回路８に、それぞれアクセサリ系電源リレー９、イグニッション系電源リレー１０が接続された構成となっている。また、これらのアクセサリ系状態保持回路７及びイグニッション系状態保持回路８の出力状態は、経路１１、経路１２によってタイマ３が検知することができるようになっている。

以下、実施の形態２の動作及び効果について説明する。

上述したように、実施の形態１における車両用電源装置では、タイマ３により車載装置の給電状態をどのような状態に切り替えるかは、現在の状態によらず、一定の状態に切り替えるものである。

一方、実施の形態２における車両用電源装置では、現在の給電状態を、タイマ３がアクセサリ系状態保持回路７とイグニッション系状態保持回路８の出力状態を検知することで把握し、この結果に基づいて切り替える給電状態を決定することを特徴としている。

より詳細に説明すると、アクセサリ系電源リレー９がＯＮであり、イグニッション系電源リレー１０がＯＮである場合は、タイマ３はイグニッション系電源リレー１０をＯＦＦとし、アクセサリ系電源リレー９がＯＮであり、イグニッション系電源１０がＯＦＦである場合は、タイマ３はイグニッション系電源リレー１０をＯＮとなるように制御する。すなわち、アクセサリ系電源リレー９がＯＮである時は、タイマ３はイグニッション系電源リレー１０の出力を反転させるように制御している。また、アクセサリ系電源リレー９及びイグニッション系電源リレー１０がともにＯＦＦである場合は、車両の使用者が操作部２を操作したとしても、タイマ３がアクセサリ系電源リレー９及びイグニッション系電源リレー１０をＯＮとすることはない。

このように制御を行うと、制御装置１が正常に動作できない状態になってしまった場合においても、タイマ３により各車載装置の給電状態の切り替えを行うことが可能になるという実施の形態１と同様の効果に加え、第３者による車両の盗難の可能性を低減することができる。

この効果の理由について以下に説明する。

一般に、携帯機と車両の搭載装置が暗号通信認証を行うタイプの車両用キーシステムにおいては、認証が成功した場合、アクセサリ系電源リレーがＯＮの状態となるものである。

すなわち、アクセサリ系電源リレーがＯＮとなっている場合は、暗号通信認証が完了し、車両の使用者の保持している携帯機が正規のものであると確認できた場合である。

このような場合以外においてイグニッション系電源リレーを不用意にＯＮにする制御を行ってしまうと、正規の携帯機を持たない第３者に車両を乗り逃げされてしまう可能性がある。

したがって、このような観点から、実施の形態２では、アクセサリ系電源リレー９がＯＮとなっている場合のみ、イグニッション系電源リレー１０を切り替える制御を可能とし、アクセサリ系電源リレー９がＯＦＦである状態からは、アクセサリ系電源リレー９及びイグニッション系電源リレー１０を切り替える制御はできないものとしているのである。

この結果、実施の形態２では、制御装置１が正常に動作できない状態になってしまった場合においても、タイマ３により各車載装置の給電状態の切り替えを行うことが可能になるとともに、車両の防犯性を高めることができるのである。

本発明によると、車両用電源装置の制御装置が動作不能となってしまった場合においてもタイマにより電源状態を切り替えることが可能である。

また、本発明の車両用電源装置は１つの制御装置のみで構成することが可能なため複雑なシステムとなることはない。

したがって、本発明は電子式の車両用電源装置や、さらにこの車両用電源装置を搭載する車両に非常に有用である。

本発明の実施の形態１における車両用電源装置の構成を示すブロック回路図 本発明の実施の形態２における車両用電源装置の構成を示すブロック回路図 従来の車両用電源装置の構成を示すブロック回路図

符号の説明

１ 制御装置
２ 操作部
３ タイマ
４ 論理回路
５ 状態保持回路
６ 電源リレー
７ アクセサリ系状態保持回路
８ イグニッション系状態保持回路
９ アクセサリ系電源リレー
１０ イグニッション系電源リレー
１１ 経路
１２ 経路

Claims (4)

1. 各車載装置への給電状態の切り替え動作を行う切り替え装置と、
   この切り替え装置の切り替え動作を制御する制御装置と、
   この制御装置から出力される動作停止信号が入力された場合には、その動作を停止するタイマとを備え、
   前記タイマは、前記制御装置から動作停止信号が入力されない場合、所定時間経過後に各車載装置への給電状態を所定の給電状態となるように前記切り替え装置を切り替える車両用電源装置。
2. 前記制御装置及び前記タイマに接続された操作部をさらに備え、
   前記制御装置は、前記操作部の操作により前記タイマに前記動作停止信号を出力し、
   前記タイマは、前記操作部への操作と同時に経過時間の積算を開始する請求項１に記載の車両用電源装置。
3. 前記タイマは、前記操作部が操作されている間のみ経過時間の積算を行い、前記操作部への一回の操作の間に所定時間が経過したと判断した場合に、各車載装置への給電状態を所定の給電状態となるように前記切り替え装置を切り替える請求項１に記載の車両用電源装置。
4. 前記タイマは、前記切り替え装置の給電状態を基に、前記切り替え装置をどのように切り替えるかを決定する請求項１に記載の車両用電源装置。

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