JP2017028857A - 給電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一定電圧以上の電圧を高い確率で持続的に出力することが可能な給電装置を提供する。【解決手段】給電装置１２には、バッテリ１０から入力された電力をモータに供給する第１供給経路と、蓄電器４５が蓄えた電力をモータに供給する第２供給経路とが設けられている。第１供給経路及び第２供給経路夫々にはＦＥＴ４０，４１が設けられている。ＦＥＴ４２を介して、第１供給経路に検出回路４７の一端が接続されており、検出回路４７は第１供給経路における電圧に係る電圧を検出する。マイコン４９は、駆動回路５０，５１夫々に指示してＦＥＴ４０，４１をオン又はオフにする。マイコン４９は、検出回路４７が検出した検出電圧に基づいて、ＦＥＴ４０，４１を相補的にオン又はオフにする。【選択図】図２

Description

本発明は蓄電器に蓄えられた電力を供給する給電装置に関する。

負荷に電力を供給する給電装置として、蓄電器を備え、蓄電器に蓄えられた電力を負荷に供給する給電装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図４は従来の給電装置８０の回路図である。給電装置８０、バッテリ８１及び負荷８２は車両に搭載されている。給電装置８０は、バッテリ８１の正極及び負荷８２の一端に各別に接続されており、バッテリ８１の負極及び負荷８２の他端は接地されている。給電装置８０は、バッテリ８１に蓄えられている電力、又は、内部に蓄えられている電力を負荷８２に供給する。

給電装置８０は、スイッチ９０，９１、蓄電器９２及びＤＣＤＣコンバータ９３を備える。スイッチ９０の一端はバッテリ８１の正極に接続されており、スイッチ９０の他端は負荷８２の一端に接続されている。蓄電器９２の一端はＤＣＤＣコンバータ９３に接続されており、蓄電器９２の他端は接地されている。ＤＣＤＣコンバータ９３は、更に、スイッチ９１の一端に接続されており、スイッチ９１の他端は負荷８２の一端に接続されている。

給電装置８０では、通常、スイッチ９０，９１夫々はオン及びオフであり、ＤＣＤＣコンバータ９３は動作を停止している。このため、バッテリ８１から電力がスイッチ９０を介して負荷８２に供給される。

車両が衝突した場合、スイッチ９０，９１夫々はオフ及びオンにされ、ＤＣＤＣコンバータ９３が作動する。この場合、ＤＣＤＣコンバータ９３は、蓄電器９２の端子電圧を変圧し、変圧した電圧を、スイッチ９１を介して負荷８２に出力する。これにより、蓄電器９２から負荷８２に電力が供給される。

以上のように構成された従来の給電装置８０では、車両が衝突してバッテリ８１が喪失された場合であっても、蓄電器９２に蓄えられた電力を負荷８２に供給することができる。

特開２０１４−３３５３３号公報

蓄電器９２に蓄えられた電力は、バッテリ８１が喪失された場合において、負荷８２に特定の動作を行わせるために消費される。そのため、蓄電器９２は大量の電力を蓄える必要はない。このため、蓄電器９２として、例えば、直列に接続された複数のコンデンサが用いられる。

しかしながら、コンデンサの内部抵抗は、コンデンサの周辺温度によって異なり、該周辺温度が低い程大きい。大きさが同じ電流が蓄電器から流れた場合において、内部抵抗が大きい程、蓄電器９２から出力される電圧は低い。

また、温度が高い場所にコンデンサが配置され続けた場合、コンデンサの静電容量が低下する。蓄電器９２として直列に接続された複数のコンデンサが用いられた場合、蓄電器９２の端子電圧が所定電圧に維持されるように、蓄電器９２は充電される。静電容量が小さい場合においては、蓄電器９２の端子電圧が所定電圧であるときに蓄電器９２に蓄えられている電力は少ない。このため、静電容量が小さい場合、蓄電器９２から一定電圧以上の電圧を出力することが可能な期間が短い。
蓄電器９２がリチウムイオン電池又はニッケル水素電池等の電池を用いて構成される場合においても、電池の内部抵抗は、電池の周辺温度が低い程大きい。更に、温度が高い場所にリチウムイオン電池又はニッケル水素電池等の電池が配置され続けた場合、電池の容量が低下する。容量が小さい場合、蓄電器９２から一定電圧以上の電圧を出力することが可能な期間は短い。

従って、従来の給電装置８０では、車両が衝突した場合、必ず蓄電器９２から負荷８２に電力が供給されるため、車両が衝突した時点における内部抵抗と蓄電器９２の周辺温度とによっては、一定電圧以上の電圧を持続的に出力することができない虞がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、一定電圧以上の電圧を高い確率で持続的に出力することが可能な給電装置を提供することにある。

本発明に係る給電装置は、外部から入力された電力を供給する第１供給経路と、蓄電器が蓄えた電力を供給する第２供給経路とを備える給電装置において、前記第１供給経路に設けられた第１スイッチと、前記第２供給経路に設けられた第２スイッチと、前記第１供給経路に一端が接続され、該第１供給経路における電圧に係る電圧を検出する検出回路と、該検出回路が検出した検出電圧に基づいて、前記第１スイッチ及び第２スイッチを相補的にオン又はオフにする制御部とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、外部から入力された電力を負荷に供給する第１供給経路と、蓄電器が蓄えた電力を負荷に供給する第２供給経路とが設けられている。第１供給経路及び第２供給経路夫々には第１スイッチ及び第２スイッチが設けられている。また、第１供給経路には検出回路の一端が接続されており、検出回路は第１供給経路における電圧に係る電圧を検出する。検出回路が検出した検出電圧に基づいて第１スイッチ及び第２スイッチを相補的にオン又はオフにする。

例えば、第１スイッチ及び第２スイッチ夫々がオン及びオフであって、第１供給経路を介して負荷に電力が供給されている状態で、第１供給経路における電圧に係る電圧が所定電圧未満である場合、第１スイッチ及び第２スイッチ夫々をオフ及びオンにし、蓄電器９２が蓄えた電力を負荷に供給する。
これにより、一定電圧以上の電圧を高い確率で持続的に出力することが可能である。

本発明に係る給電装置は、前記第１スイッチ及び第２スイッチ夫々がオン及びオフである状態で、前記検出電圧が閾値以上であるか否かを判定する判定部を備え、前記制御部は、該判定部によって、前記検出電圧が前記閾値未満であると判定された場合に前記第１スイッチ及び第２スイッチ夫々をオフ及びオンにし、前記判定部によって、前記検出電圧が前記閾値以上であると判定された場合に前記第１スイッチ及び第２スイッチ夫々をオン及びオフに維持することを特徴とする。

本発明にあっては、第１スイッチ及び第２スイッチ夫々がオン及びオフであって、第１供給経路を介して、外部から負荷に電力が供給されている場合において、検出回路が検出した検出電圧が閾値未満となったとき、第１スイッチ及び第２スイッチ夫々をオフ及びオンにする。これにより、第２供給経路を介して、蓄電器９２から負荷に電力が供給される。

同様の場合において検出電圧が閾値以上であるとき、第１スイッチ及び第２スイッチ夫々をオン及びオフに維持する。これにより、第１供給経路を介して、外部から負荷に電力が供給される。

本発明に係る給電装置は、前記検出回路に直列に接続された第３スイッチと、車両が衝突したか否かを示す衝突信号が入力される入力部と、該入力部に入力された前記衝突信号が前記車両の衝突を示す場合に前記第３スイッチをオフからオンにする第２の制御部とを備え、前記判定部は、前記入力部に入力された前記衝突信号が前記車両の衝突を示す場合に判定を行うことを特徴とする。

本発明にあっては、検出回路に直列に接続された第３スイッチがオフである場合、検出回路は、第１供給経路における電圧に係る電圧を検出することはなく、電力を消費することはない。入力部に入力された衝突信号が車両の衝突を示す場合、第３スイッチをオフからオンにする。これにより、検出回路は、第１供給経路における電圧に係る電圧を検出し、電力を消費する。第３スイッチがオフからオンにすると共に、検出電圧が閾値以上であるか否かを判定する。衝突信号が車両の衝突を示す場合に検出回路は電力を消費するので、消費電力は低い。

本発明に係る給電装置は、前記判定部は前記検出回路から前記検出電圧を読込み、前記第２の制御部は、前記判定部が前記検出電圧を読込んだ後、前記第３スイッチをオンからオフにすることを特徴とする。

本発明にあっては、第３スイッチがオンからオフにした後、検出電圧が閾値以上であるか否かを判定するため、検出回路から検出電圧を読込む。その後、第３スイッチをオンからオフにする。このため、検出回路が消費する電力は更に低い。

本発明によれば、一定電圧以上の電圧を高い確率で持続的に出力することが可能な給電装置を実現することができる。

本実施の形態における電源システムの要部構成を示すブロック図である。 給電装置の回路図である。 マイコンが実行する給電制御処理の手順を示すフローチャートである。 従来の給電装置の回路図である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は本実施の形態における電源システム１の要部構成を示すブロック図である。電源システム１は、車両に好適に搭載され、バッテリ１０、イグニッションスイッチ１１、給電装置１２、ロックリレー１３、アンロックリレー１４、モータ１５、制御装置１６及びダイオードＤ１，Ｄ２を備える。

ロックリレー１３はリレー接点２０及びコイルＬ１を有する。リレー接点２０は、切替えスイッチであり、ＣＯＭ(Common)端子２０ａ、ＮＣ(Normally Close)端子２０ｂ及びＮＯ(Normally Open)端子２０ｃを有する。
同様に、アンロックリレー１４はリレー接点３０及びコイルＬ２を有する。リレー接点３０も、切替えスイッチであり、ＣＯＭ端子３０ａ、ＮＣ端子３０ｂ及びＮＯ端子３０ｃを有する。

バッテリ１０の正極はイグニッションスイッチ１１の一端に接続されている。バッテリ１０の正極、及び、イグニッションスイッチ１１の他端は給電装置１２に各別に接続されている。ロックリレー１３のリレー接点２０におけるＮＯ端子２０ｃは、アンロックリレー１４のリレー接点３０におけるＮＯ端子３０ｃに接続されている。給電装置１２は、更に、ＮＯ端子２０ｃ，３０ｃ間の接続ノードに接続されている。リレー接点２０のＮＣ端子２０ｂと、リレー接点３０のＮＣ端子３０ｂとは接地されている。リレー接点２０のＣＯＭ端子２０ａと、リレー接点３０のＣＯＭ端子３０ａとはモータ１５に各別に接続されている。

ＮＯ端子２０ｃ，３０ｃ間の接続ノードには、ロックリレー１３のコイルＬ１の一端と、アンロックリレー１４のコイルＬ２の一端とが接続されている。コイルＬ１の他端はダイオードＤ１のアノードに接続されている。コイルＬ２の他端は、給電装置１２と、ダイオードＤ２のアノードとに接続されている。ダイオードＤ１，Ｄ２夫々のカソードは制御装置１６に接続されている。制御装置１６は接地もされている。

バッテリ１０は、例えば、鉛蓄電池であり、車両の図示しないエンジンと連動して発電する図示しない発電機から供給された直流の電力を蓄える。バッテリ１０は、イグニッションスイッチ１１が設けられていない供給経路を介して、電力を給電装置１２に出力する。バッテリ１０は、更に、イグニッションスイッチ１１がオンである場合、イグニッションスイッチ１１を介して電力を給電装置１２に出力する。
イグニッションスイッチ１１は、エンジンが作動している場合にオンであり、エンジンが動作を停止している場合にオフである。

給電装置１２は、イグニッションスイッチ１１がオンである場合、イグニッションスイッチ１１を介して、バッテリ１０から出力された電力を蓄える。給電装置１２には、車両が衝突したか否かを示す衝突信号が入力される。
衝突信号は、例えば、エアバッグを制御するＥＣＵ(Electronic Control Unit)から出力される。車両が衝突したか否かは、例えば、車両の加速度を検出する加速度センサの検出結果に基づいて判定される。
給電装置１２は、更に、バッテリ１０が喪失されたか否かを判定する。

給電装置１２は、入力された衝突信号が車両の衝突を示していない場合、ＮＯ端子２０ｃ，３０ｃに向けて、バッテリ１０から入力された電力をそのまま出力し、アンロックリレー１４におけるコイルＬ２の他端に接続されている給電装置１２の一端を開放する。

給電装置１２は、入力された衝突信号が車両の衝突を示す場合において、バッテリ１０が喪失されていないと判定したとき、ＮＯ端子２０ｃ，３０ｃに向けて、バッテリ１０から入力された電力をそのまま出力し、アンロックリレー１４におけるコイルＬ２の他端から電流を引込む。
給電装置１２は、入力された衝突信号が車両の衝突を示す場合において、バッテリ１０が喪失されていると判定したとき、ＮＯ端子２０ｃ，３０ｃに向けて、蓄えた電力を出力し、アンロックリレー１４におけるコイルＬ２の他端から電流を引込む。

ロックリレー１３において、コイルＬ１に電流が流れていない場合、リレー接点２０のＣＯＭ端子２０ａに接続されている導体は、ＮＣ端子２０ｂに接触しており、ＣＯＭ端子２０ａはＮＣ端子２０ｂに接続されている。コイルＬ１に電流が流れた場合、コイルＬ１周辺に磁界が発生し、コイルＬ１はＣＯＭ端子２０ａに接続されている導体を引付け、該導体はＮＯ端子２０ｃに接触する。これにより、リレー接点２０のＣＯＭ端子２０ａはＮＯ端子２０ｃに接続される。コイルＬ１への電流供給が停止した場合、磁界の発生が停止し、ＣＯＭ端子２０ａに接続されている導体はＮＣ端子２０ｂに接触する。これにより、ＣＯＭ端子２０ａは再びＮＣ端子２０ｂに接続する。

アンロックリレー１４はロックリレー１３と同様に作用する。ロックリレー１３の作用の説明において、コイルＬ１、リレー接点２０、ＣＯＭ端子２０ａ、ＮＣ端子２０ｂ及びＮＯ端子２０ｃ夫々を、コイルＬ２、リレー接点３０、ＣＯＭ端子３０ａ、ＮＣ端子３０ｂ及びＮＯ端子３０ｃに置き換えることによって、アンロックリレー１４を説明することができる。

モータ１５は、車両のドアをロック又はアンロックする直流モータであり、車両に搭載された負荷である。モータ１５において、ロックリレー１３側からアンロックリレー１４側に電流が流れた場合、モータ１５はドアをロックする。モータ１５において、アンロックリレー１４側からロックリレー１３側に電流が流れた場合、モータ１５はドアをアンロックする。

制御装置１６にも衝突信号が入力される。制御装置１６は、入力された衝突信号が車両の衝突を示していない場合、モータ１５にドアのロック及びアンロックを行わせる。

衝突信号が車両の衝突を示していない場合、前述したように、給電装置１２は、ＮＯ端子２０ｃ，３０ｃに向けてバッテリ１０の電力を出力している。
制御装置１６は、衝突信号が車両の衝突を示していない場合において、ドアをロックするとき、ダイオードＤ１のカソードを接地させ、ダイオードＤ２のカソードを開放させる。これにより、電流が、給電装置１２から、コイルＬ１、ダイオードＤ１及び制御装置１６の順に流れ、リレー接点２０のＣＯＭ端子２０ａはＮＯ端子２０ｃに接続される。コイルＬ２には電流が流れないため、リレー接点３０のＣＯＭ端子３０ａはＮＣ端子３０ｂに接続されている。この場合、電流が、給電装置１２から、ＮＯ端子２０ｃ、ＣＯＭ端子２０ａ、モータ１５、ＣＯＭ端子３０ａ及びＮＣ端子３０ｂの順に流れ、モータ１５はドアをロックする。

制御装置１６は、衝突信号が車両の衝突を示していない場合において、ドアをアンロックするとき、ダイオードＤ１のカソードを開放させ、ダイオードＤ２のカソードを接地させる。これにより、電流が、給電装置１２から、コイルＬ２、ダイオードＤ２及び制御装置１６の順に流れ、リレー接点３０のＣＯＭ端子３０ａはＮＯ端子３０ｃに接続される。コイルＬ１には電流が流れないため、リレー接点２０のＣＯＭ端子２０ａはＮＣ端子２０ｂに接続されている。この場合、電流が、給電装置１２から、ＮＯ端子３０ｃ、ＣＯＭ端子３０ａ、モータ１５、ＣＯＭ端子２０ａ及びＮＣ端子２０ｂの順に流れ、モータ１５はドアをアンロックする。

制御装置１６は、衝突信号が車両の衝突を示していない場合において、ドアのロック及びアンロックのいずれも行わないとき、ダイオードＤ１，Ｄ２夫々のカソードを開放させる。この場合、リレー接点２０のＣＯＭ端子２０ａはＮＣ端子２０ｂに接続され、リレー接点３０のＣＯＭ端子３０ａはＮＣ端子３０ｂに接続されているため、モータ１５の両端は接地されており、モータ１５は動作を停止する。

制御装置１６は、衝突信号が車両の衝突を示した場合、ダイオードＤ１のカソードを開放させる。衝突信号が車両の衝突を示した場合、前述したように、給電装置１２は、バッテリ１０から入力された電力、又は、蓄えた電力をＮＯ端子２０ｃ，３０ｃに向けて出力し、コイルＬ２から電流を自装置に引込む。これにより、電流が、給電装置１２からコイルＬ２に流れて給電装置１２に戻り、リレー接点３０のＣＯＭ端子３０ａはＮＯ端子３０ｃに接続される。コイルＬ１には電流が流れないため、リレー接点２０のＣＯＭ端子２０ａはＮＣ端子２０ｂに接続されている。この場合、電流が、給電装置１２から、ＮＯ端子３０ｃ、ＣＯＭ端子３０ａ、モータ１５、ＣＯＭ端子２０ａ及びＮＣ端子２０ｂの順に流れ、モータ１５はドアをアンロックする。

図２は給電装置１２の回路図である。給電装置１２は、Ｐチャネル型のＦＥＴ(Field Effect Transistor)４０，４１、Ｎチャネル型のＦＥＴ４２，４３、充電回路４４、蓄電器４５、ＤＣＤＣコンバータ４６、検出回路４７、レギュレータ４８、マイクロコンピュータ（以下ではマイコンという）４９、駆動回路５０，５１，５２，５３及びダイオードＤ３，Ｄ４，・・・，Ｄ１１を有する。検出回路４７は２つの抵抗Ｒ１，Ｒ２を有する。

ダイオードＤ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６夫々は、ＦＥＴ４０，４１，４２，４３の寄生ダイオードである。ダイオードＤ３，Ｄ４夫々のカソードは、ＦＥＴ４０，４１のソースに接続されている。ダイオードＤ３，Ｄ４夫々のアノードは、ＦＥＴ４０，４１のドレインに接続されている。ダイオードＤ５，Ｄ６夫々のカソードはＦＥＴ４２，４３のドレインに接続され、ダイオードＤ５，Ｄ６夫々のアノードはＦＥＴ４２，４３のソースに接続されている。

バッテリ１０の正極はＦＥＴ４０のソースに接続されている。ＦＥＴ４０のドレインは、ＦＥＴ４１，４２夫々のドレインに接続されると共に、ロックリレー１３及びアンロックリレー１４夫々が有するＮＯ端子２０ｃ，３０ｃに接続されている。検出回路４７はＦＥＴ４２に直列に接続されている。具体的には、ＦＥＴ４２のソースは抵抗Ｒ１の一端に接続されており、抵抗Ｒ１の他端は抵抗Ｒ２の一端に接続されている。抵抗Ｒ２の他端は接地されている。抵抗Ｒ１，Ｒ２間の接続ノードはマイコン４９に接続されている。

イグニッションスイッチ１１の他端にはダイオードＤ７のアノードが接続されている。ダイオードＤ７のカソードは充電回路４４の入力端に接続されている。充電回路４４の出力端は、蓄電器４５の一端に接続されている。蓄電器４５の他端は接地されている。

充電回路４４の出力端は、更に、ＤＣＤＣコンバータ４６に接続されている。ＤＣＤＣコンバータ４６には、更に、ＦＥＴ４１のソースが接続されている。

ダイオードＤ８のアノードは、アンロックリレー１４のコイルＬ２の他端に接続されている。ダイオードＤ８のカソードはＦＥＴ４３のドレインに接続されている。ＦＥＴ４３のソースは接地されている。

ダイオードＤ９，Ｄ１０，Ｄ１１夫々のアノードは、イグニッションスイッチ１１の他端、蓄電器４５の一端、及び、ＦＥＴ４１のソースに接続されている。ダイオードＤ９のカソードは、ダイオードＤ１０，Ｄ１１夫々のカソードに接続されている。ダイオードＤ９，Ｄ１０，Ｄ１１夫々のカソード間の接続ノードはレギュレータ４８の入力端に接続されている。レギュレータ４８の出力端はマイコン４９に接続されている。マイコン４９は、更に、ＤＣＤＣコンバータ４６に接続されると共に、４つの駆動回路５０，５１，５２，５３に各別に接続されている。マイコン４９は更に接地されている。駆動回路５０，５１，５２，５３夫々は、更に、ＦＥＴ４０，４１，４２，４３のゲートに接続されている。

ＦＥＴ４０，４１，４２，４３夫々は半導体スイッチとして機能する。
ＦＥＴ４０，４１夫々について、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が一定電圧未満である場合、ドレイン及びソース間に電流が流れることが可能となる。このとき、ＦＥＴ４０，４１夫々はオンである。ＦＥＴ４０，４１夫々について、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が一定電圧以上である場合、ドレイン及びソース間に電流が流れることはない。このとき、ＦＥＴ４０，４１夫々はオフである。ＦＥＴ４０，４１夫々に関して、前述した一定電圧は負の電圧である。

ＦＥＴ４２，４３夫々について、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が一定電圧以上である場合、ドレイン及びソース間に電流が流れることが可能となる。このとき、ＦＥＴ４２，４３夫々はオンである。ＦＥＴ４２，４３夫々について、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が一定電圧未満である場合、ドレイン及びソース間に電流が流れることはない。このとき、ＦＥＴ４２，４３夫々はオフである。ＦＥＴ４２，４３夫々に関して、前述した一定電圧は正の電圧である。

ＦＥＴ４０，４１，４２，４３夫々のゲートの電圧は駆動回路５０，５１，５２，５３によって調整される。駆動回路５０，５１，５２，５３夫々は、マイコン４９の指示に従って、ＦＥＴ４０，４１，４２，４３をオン又はオフにする。

ＦＥＴ４０，４１がオン及びオフである場合において、制御装置１６がダイオードＤ１，Ｄ２中の一方のカソードを接地させ、他方のカソードを開放させたとき、バッテリ１０から入力された電力は、ＦＥＴ４０を介して、モータ１５に供給される。このように、給電装置１２には、バッテリ１０から入力された電力を、ＦＥＴ４０を介して、モータ１５に供給する第１供給経路が設けられている。ＦＥＴ４０は第１スイッチとして機能する。

検出回路４７の一端、即ち、抵抗Ｒ１の一端は、ＦＥＴ４２を介して第１供給経路に接続されている。後述するように、ＦＥＴ４２がオンである場合、ＦＥＴ４０，４１夫々はオン及びオフである。ＦＥＴ４０，４１夫々がオン及びオフである場合、第１供給経路に電流が流れる。ＦＥＴ４０，４１，４２夫々がオン、オフ及びオンである場合、第１供給経路から検出回路４７に電流が流れ、検出回路４７は、第１供給経路における電圧に係る電圧を検出する。具体的には、検出回路４７が有する抵抗Ｒ１，Ｒ２が第１供給経路における電圧を分圧する。抵抗Ｒ１，Ｒ２が分圧した電圧はマイコン４９に入力される。

検出回路４７からマイコン４９に出力される電圧は、検出回路４７が検出した検出電圧である。また、以下では、第１供給経路における電圧を経路電圧と記載する。バッテリ１０が喪失されることなく正常に接続されており、かつ、ＦＥＴ４０，４１夫々がオン及びオフである場合、経路電圧はバッテリ１０から出力された電圧に略一致する。

検出電圧は、経路電圧の所定数分の１、例えば、経路電圧の４分の１である。当然のことながら、経路電圧が高い程、検出電圧も高い。第１供給経路からＦＥＴ４２を介して検出回路４７に電流が流れた場合、検出回路４７の抵抗Ｒ１，Ｒ２夫々では電力が消費される。

充電回路４４は蓄電器４５の端子電圧を監視している。充電回路４４は、蓄電器４５の端子電圧が予め設定されている基準電圧未満である場合、バッテリ１０からイグニッションスイッチ１１及びダイオードＤ７を介して入力された電力を蓄電器４５に供給し、蓄電器４５を充電する。充電回路４４は、蓄電器４５の端子電圧が基準電圧以上である場合、蓄電器４５への電力供給を停止する。
蓄電器４５は、例えば、直列に接続された複数の図示しないコンデンサによって構成される。この場合、複数のコンデンサによって構成される直列回路の一端は充電回路４４の出力端に接続され、該直列回路の他端は接地される。コンデンサは例えば電気二重層キャパシタである。また、蓄電器４５は、コンデンサではなく、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池等の電池によって構成されてもよい。

ＤＣＤＣコンバータ４６には、マイコン４９から作動指示及び停止指示が入力される。ＤＣＤＣコンバータ４６は、ＦＥＴ４１がオンである状態で作動する。ＤＣＤＣコンバータ４６は、マイコン４９から作動指示が入力された場合、蓄電器４５の端子電圧を、予め設定されている一定の目標電圧に変圧し、変圧した電圧を、ＦＥＴ４１を介してロックリレー１３及びアンロックリレー１４夫々が有するＮＯ端子２０ｃ，３０ｃに向けて出力する。このように、給電装置１２は、蓄電器４５に蓄えられている電力をＮＯ端子２０ｃ，３０ｃに向けて出力する。目標電圧は、ゼロボルトよりも高く、バッテリ１０から出力される電圧よりも低い。
ＤＣＤＣコンバータ４６は、マイコン４９から停止指示が入力された場合、動作を停止する。

レギュレータ４８には、イグニッションスイッチ１１の他端における電圧、蓄電器４５の端子電圧、及び、ＦＥＴ４１のソースにおける電圧の中で最も高い電圧が入力される。レギュレータ４８は、入力された電圧を、マイコン４９を作動させるためにマイコン４９に出力すべき一定の作動電圧、例えば５Ｖに降圧し、該作動電圧をマイコン４９に出力する。これにより、マイコン４９に電力が供給される。

イグニッションスイッチ１１の他端における電圧が、蓄電器４５の端子電圧、及び、ＦＥＴ４１のソースにおける電圧のいずれよりも高い場合、マイコン４９には、バッテリ１０からダイオードＤ９及びレギュレータ４８を介して電力が供給される。
ＦＥＴ４１のソースにおける電圧が、イグニッションスイッチ１１の他端における電圧、及び、蓄電器４５の端子電圧のいずれよりも高い場合、マイコン４９には、ＤＣＤＣコンバータ４６からダイオードＤ１１及びレギュレータ４８を介して電力が供給される。

蓄電器４５の端子電圧が、イグニッションスイッチ１１の他端における電圧、及び、ＦＥＴ４１のソースにおける電圧のいずれよりも高い場合、マイコン４９には、蓄電器４５からダイオードＤ１０及びレギュレータ４８を介して電力が供給される。

バッテリ１０の正極がイグニッションスイッチ１１の一端に正常に接続されている場合において、イグニッションスイッチ１１及びＦＥＴ４１がオンであってＤＣＤＣコンバータ４６が作動しているとき、バッテリ１０の端子電圧は、蓄電器４５の端子電圧、及び、ＤＣＤＣコンバータ４６の出力電圧のいずれよりも高い。ＤＣＤＣコンバータ４６が出力する目標電圧は、充電回路４４が蓄電器４５の充電を行うか否かを判定する場合に用いられる基準電圧よりも高い。このため、バッテリ１０の端子電圧の次に、ＤＣＤＣコンバータ４６の出力電圧が高い。蓄電器４５の端子電圧が最も低い。

マイコン４９は、ダイオードＤ９，Ｄ１０，Ｄ１１の１つを介して電力が供給されている場合に作動し、供給されている電力が一定電力未満となった場合に動作を停止する。マイコン４９は、図示しないＣＰＵと、制御プログラムが記憶されている図示しないメモリとを有する。ＣＰＵが制御プログラムを実行することによって、マイコン４９はモータ１５への給電を制御する給電制御処理を実行する。

給電制御処理では、マイコン４９は、駆動回路５０，５１，５２，５３夫々に指示して、ＦＥＴ４０，４１，４２，４３をオン又はオフにする。マイコン４９には衝突信号が入力される。マイコン４９は、衝突信号の内容と、検出回路４７から入力された検出電圧とに基づいて、ＦＥＴ４０，４１，４２，４３夫々をオン又はオフにする。マイコン４９は制御部、第２の制御部及び入力部として機能する。

図３はマイコン４９が実行する給電制御処理の手順を示すフローチャートである。エンジンが作動してイグニッションスイッチ１１がオンとなった場合、バッテリ１０からイグニッションスイッチ１１及びダイオードＤ９を介して、マイコン４９に電力が供給される。この電力供給によって、マイコン４９は作動し、給電制御処理を周期的に実行する。

給電制御処理では、まず、マイコン４９は、入力されている衝突信号が車両の衝突を示しているか否かを判定する（ステップＳ１）。マイコン４９は、衝突信号が車両の衝突を示していないと判定した場合（Ｓ１：ＮＯ）、駆動回路５０に指示して、ＦＥＴ４０をオンにし（ステップＳ２）、駆動回路５１，５２，５３に指示して、ＦＥＴ４１，４２，４３をオフする（ステップＳ３）。その後、マイコン４９は、ＤＣＤＣコンバータ４６に停止指示を出力することによって、ＤＣＤＣコンバータ４６に動作を停止させる（ステップＳ４）。マイコン４９は、ステップＳ４を実行した後、給電制御処理を終了する。マイコン４９は、次の周期が到来した場合、再び給電制御処理を実行する。

以上のように、衝突信号が車両の衝突を示していない間、ＦＥＴ４０がオンであり、ＦＥＴ４１，４２，４３がオフであり、ＤＣＤＣコンバータ４６は動作を停止している。この状態で、制御装置１６がダイオードＤ１，Ｄ２中の一方のカソードを接地させ、他方のカソードを開放させた場合、前述したように、第１供給経路を介して、バッテリ１０から入力された電力がそのままモータ１５に供給され、モータ１５がドアのロック又はアンロックを行う。

衝突信号が車両の衝突を示すことなく、エンジンが停止してイグニッションスイッチ１１がオフとなった場合、マイコン４９には蓄電器４５に蓄えられている電力がダイオードＤ１０及びレギュレータ４８を介して供給され、マイコン４９は給電制御処理を継続する。蓄電器４５が蓄えている電力が一定電力未満となった場合、マイコン４９は動作を停止する。

マイコン４９が動作を停止した場合、ＦＥＴ４０，４１，４２，４３夫々のゲートの電位は接地電位となる。ＦＥＴ４０のソースにバッテリ１０の正極が接続されている。このため、ＦＥＴ４０夫々について、ゲートの電位が接地電位である場合、ソースの電位を基準としたゲートの電圧が一定電圧未満に維持される。結果、ＦＥＴ４０はオンに維持される。

マイコン４９が動作を停止した時点では、蓄電器４５の端子電圧は十分に低く、ＦＥＴ４１におけるソースの電位は接地電位に略一致する。このため、ＦＥＴ４１について、ソースの電位を基準としたゲートの電圧は、略ゼロボルトであり、負の一定電圧以上に維持される。従って、少なくとも、マイコン４９が動作を停止してからイグニッションスイッチ１１がオンになるまでの間、ＦＥＴ４１はオフに維持される。

ＦＥＴ４２，４３夫々について、ゲートの電位が接地電位である場合、ソースの電位を基準としたゲートの電圧は略ゼロボルトであり、正の一定電圧未満である。このため、マイコン４９が動作を停止している場合、ＦＥＴ４２，４３夫々はオフである。

マイコン４９は、入力されている衝突信号が車両の衝突を示していると判定した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、駆動回路５２に指示してＦＥＴ４２をオフからオンにする（ステップＳ５）。衝突信号が車両の衝突を示していない状態から車両の衝突を示す状態に切替わった場合にマイコン４９はステップＳ５を実行する。従って、マイコン４９がステップＳ５を実行した時点においては、ＦＥＴ４０はオンであり、ＦＥＴ４１，４３はオフである。ＦＥＴ４２がオンである場合、検出回路４７は経路電圧に係る電圧（検出電圧）を検出する。ＦＥＴ４２は第３スイッチとして機能する。

次に、マイコン４９は、検出回路４７から検出電圧を読込み（ステップＳ６）、駆動回路５２に指示してＦＥＴ４２をオンからオフにする（ステップＳ７）。次に、マイコン４９は、ステップＳ６で読込んだ検出電圧が予め設定されている閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ８）。これにより、バッテリ１０が喪失されているか否かを判定する。閾値は、ゼロボルトを超えている。更に、閾値は、バッテリ１０が給電装置１２に通常出力する電圧を、検出回路４７の抵抗Ｒ１，Ｒ２が分圧した電圧未満である。閾値は、例えば、ＤＣＤＣコンバータ４６から出力される目標電圧を抵抗Ｒ１，Ｒ２が分圧した電圧と同じ値に設定される。

ステップＳ８について、バッテリ１０が喪失されている場合、検出電圧は略ゼロボルトである。バッテリ１０が喪失されていない場合、経路電圧は、バッテリ１０から出力される電圧と略同じであり、検出回路４７が検出した検出電圧は閾値以上である。マイコン４９は判定部としても機能する。

マイコン４９は、検出電圧が閾値未満であると判定した場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、駆動回路５０に指示してＦＥＴ４０をオフにし（ステップＳ９）、駆動回路５１に指示してＦＥＴ４１をオンにする（ステップＳ１０）。次に、マイコン４９は、ＤＣＤＣコンバータ４６に作動指示を出力することによって、ＤＣＤＣコンバータ４６を作動させる（ステップＳ１１）。これにより、ＤＣＤＣコンバータ４６は、蓄電器４５の端子電圧を目標電圧に変圧し、変圧した電圧を、ＦＥＴ４１を介して、ロックリレー１３及びアンロックリレー１４夫々が有するＮＯ端子２０ｃ，３０ｃに向けて出力する。

マイコン４９は、ステップＳ１１を実行した後、ＦＥＴ４３をオンにする（ステップＳ１２）。前述したように、衝突信号が車両の衝突を示した場合、制御装置１６はダイオードＤ１のカソードを開放させる。このため、コイルＬ１に電流は流れておらず、リレー接点２０のＣＯＭ端子２０ａはＮＣ端子２０ｂに接続されている。また、マイコン４９がステップＳ９〜Ｓ１２を実行した場合、電流がＤＣＤＣコンバータ４６からＦＥＴ４１、コイルＬ２、ダイオードＤ８、ＦＥＴ４３の順に流れ、リレー接点３０のＣＯＭ端子３０ａはＮＯ端子３０ｃに接続される。

これにより、給電装置１２は、蓄電器４５に蓄えられた電力を、ＦＥＴ４１を介してモータ１５に供給する。このとき、電流がＤＣＤＣコンバータ４６からＦＥＴ４１、ＮＯ端子３０ｃ、ＣＯＭ端子３０ａ、モータ１５、ＣＯＭ端子２０ａ及びＮＣ端子２０ｂの順に流れるので、モータ１５はドアをアンロックする。

以上のように、給電装置１２には、蓄電器４５が蓄えた電力を、ＤＣＤＣコンバータ４６及びＦＥＴ４１を介して、モータ１５に供給する第２供給経路が設けられている。第１供給経路及び第２供給経路の一部は共通している。この共通部分にＦＥＴ４２のドレインが接続されている。ＦＥＴ４１は第２スイッチとして機能する。
なお、ＦＥＴ４０，４１がオン及びオフである場合、共通部分は第１供給経路の一部であり、ＦＥＴ４０，４１がオフ及びオンである場合、共通部分は第２供給経路の一部である。また、ＦＥＴ４０，４１がオフ及びオンである場合、言い換えると、第２供給経路に電流が流れている場合、ＦＥＴ４２はオフであり、オンとなることない。このため、検出回路４７は、第２供給経路における電圧に係る電圧を検出することはない。

マイコン４９は、検出電圧が閾値以上であると判定した場合（Ｓ８：ＮＯ）、ステップＳ１２を実行する。このとき、マイコン４９はＦＥＴ４０，４１をオン及びオフに維持している。前述したように、衝突信号が車両の衝突を示した場合、制御装置１６はダイオードＤ１のカソードを開放させる。このため、コイルＬ１に電流は流れておらず、リレー接点２０のＣＯＭ端子２０ａはＮＣ端子２０ｂに接続されている。また、ＦＥＴ４０，４１夫々がオン及びオフである状態でマイコン４９がステップＳ１２を実行した場合、電流がバッテリ１０からＦＥＴ４０、コイルＬ２、ダイオードＤ８、ＦＥＴ４３の順に流れ、リレー接点３０のＣＯＭ端子３０ａはＮＯ端子３０ｃに接続される。

これにより、給電装置１２は、バッテリ１０から入力された電力を、ＦＥＴ４０を介してモータ１５に供給する。このとき、電流がバッテリ１０からＦＥＴ４０、ＮＯ端子３０ｃ、ＣＯＭ端子３０ａ、モータ１５、ＣＯＭ端子２０ａ及びＮＣ端子２０ｂの順に流れるので、モータ１５はドアをアンロックする。

マイコン４９は、ステップＳ１２を実行した後、給電制御処理を終了し、再び給電制御処理を実行することなない。

バッテリ１０は、蓄電器４５と比較して一定電圧以上の電圧を安定的にモータ１５に供給することができる。このため、モータ１５には、蓄電器４５よりもバッテリ１０が電力を供給することが好ましい。

給電装置１２では、衝突信号が車両の衝突を示している場合、マイコン４９は、検出回路４７が検出した検出電圧に基づいて、ＦＥＴ４０，４１を相補的にオン又はオフにする。

具体的には、マイコン４９は、検出電圧が閾値以上である場合、即ち、車両の衝突によってバッテリ１０が喪失されていない場合、ＦＥＴ４０，４１夫々をオン及びオフに維持する。これにより、第１供給経路を介して、バッテリ１０からモータ１５に電力が供給され、モータ１５はドアをアンロックする。マイコン４９は、検出電圧が閾値未満である場合、即ち、車両の衝突によってバッテリ１０が喪失された場合、ＦＥＴ４０，４１夫々をオフ及びオンにし、ＤＣＤＣコンバータ４６を作動させる。これにより、第２供給経路を介して、蓄電器４５からモータ１５に電力が供給され、モータ１５はドアをアンロックする。

バッテリ１０が喪失された場合に蓄電器４５からモータ１５に電力が供給され、バッテリ１０が喪失されていない場合にはバッテリ１０からモータ１５に電力が供給されるので、一定電圧以上の電圧を高い確率で持続的にモータ１５に出力することができる。
なお、ＦＥＴ４０，４１の相補的なオン又はオフは、ＦＥＴ４０がオンである場合にＦＥＴ４１がオフであり、ＦＥＴ４０がオフである場合にＦＥＴ４１がオンであることを意味する。

給電装置１２では、ＦＥＴ４２は通常オフにされている。マイコン４９は、給電制御処理において、衝突信号が車両の衝突を示す場合にＦＥＴ４２をオフからオンにし、検出回路４７は電力を消費する。このため、検出回路４７で消費する電力が低い。従って、検出回路４７を有する給電装置１２の消費電力も低い。

更に、マイコン４９は、ＦＥＴ４２がオンである状態で検出回路４７から検出電圧を読込んだ後、ＦＥＴ４２をオンから再びオフにするので、検出回路４７が消費する電力は更に低い。従って、検出回路４７を有する給電装置１２の消費電力も更に低い。

なお、ＦＥＴ４２のドレインの接続先は、ＦＥＴ４０，４１夫々のドレインに限定されず、第１供給経路であればよい。従って、ＦＥＴ４２のドレインの接続先は、ＦＥＴ４０のソースであってもよい。
また、ＦＥＴ４２は検出回路４７に直列に接続されていればよいので、抵抗Ｒ１の一端が第１供給経路に接続され、ＦＥＴ４２のドレインが抵抗Ｒ２の他端に接続され、ＦＥＴ４２のソースが接地されてもよい。

更に、給電装置１２はＦＥＴ４２を備えていなくてもよい。即ち、抵抗Ｒ１の一端が第１供給経路に接続され、抵抗Ｒ２の他端が接地されてもよい。この場合であっても、マイコン４９は、検出回路４７が検出した検出電圧に基づいて、ＦＥＴ４０，４１を相補的にオン又はオフにするので、一定電圧以上の電圧を高い確率で持続的にモータ１５に出力することができる。

ＦＥＴ４１は、Ｐチャネル型のＦＥＴに限定されず、Ｎチャネル型のＦＥＴであってもよい。この場合、ＦＥＴ４１におけるドレイン及びソースの接続先は、ＦＥＴ４１がＰチャネル型のＦＥＴである場合におけるドレイン及びソースの接続先とは逆である。更に、ＦＥＴ４１がＮチャネル型のＦＥＴである場合、ダイオードＤ４のカソード及びアノード夫々はＦＥＴ４１のドレイン及びソースに接続される。

ＦＥＴ４２，４３夫々は、Ｎチャネル型のＦＥＴに限定されず、Ｐチャネル型のＦＥＴであってもよい。この場合、ＦＥＴ４２，４３夫々におけるドレイン及びソースの接続先は、ＦＥＴ４２，４３夫々がＮチャネル型のＦＥＴである場合におけるドレイン及びソースの接続先とは逆である。ＦＥＴ４２がＰチャネル型のＦＥＴである場合、ダイオードＤ５のカソード及びアノード夫々はＦＥＴ４１のソース及びドレインに接続される。ＦＥＴ４３がＰチャネル型のＦＥＴである場合、ダイオードＤ６のカソード及びアノード夫々はＦＥＴ４３のソース及びドレインに接続される。

ＦＥＴ４０，４１，４２，４３夫々は、スイッチとして機能すればよい。このため、ＦＥＴ４０，４１，４２，４３の代わりにリレー接点を用いてもよい。

開示された実施の形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１２ 給電装置
４０ ＦＥＴ（第１スイッチ）
４１ ＦＥＴ（第２スイッチ）
４２ ＦＥＴ（第３スイッチ）
４５ 蓄電器
４７ 検出回路
４９ マイコン（制御部、第２の制御部、判定部、入力部）

Claims (4)

1. 外部から入力された電力を供給する第１供給経路と、蓄電器が蓄えた電力を供給する第２供給経路とを備える給電装置において、
   前記第１供給経路に設けられた第１スイッチと、
   前記第２供給経路に設けられた第２スイッチと、
   前記第１供給経路に一端が接続され、該第１供給経路における電圧に係る電圧を検出する検出回路と、
   該検出回路が検出した検出電圧に基づいて、前記第１スイッチ及び第２スイッチを相補的にオン又はオフにする制御部と
   を備えることを特徴とする給電装置。
2. 前記第１スイッチ及び第２スイッチ夫々がオン及びオフである状態で、前記検出電圧が閾値以上であるか否かを判定する判定部を備え、
   前記制御部は、
   該判定部によって、前記検出電圧が前記閾値未満であると判定された場合に前記第１スイッチ及び第２スイッチ夫々をオフ及びオンにし、
   前記判定部によって、前記検出電圧が前記閾値以上であると判定された場合に前記第１スイッチ及び第２スイッチ夫々をオン及びオフに維持すること
   を特徴とする請求項１に記載の給電装置。
3. 前記検出回路に直列に接続された第３スイッチと、
   車両が衝突したか否かを示す衝突信号が入力される入力部と、
   該入力部に入力された前記衝突信号が前記車両の衝突を示す場合に前記第３スイッチをオフからオンにする第２の制御部と
   を備え、
   前記判定部は、前記入力部に入力された前記衝突信号が前記車両の衝突を示す場合に判定を行うこと
   を特徴とする請求項２に記載の給電装置。
4. 前記判定部は前記検出回路から前記検出電圧を読込み、
   前記第２の制御部は、前記判定部が前記検出電圧を読込んだ後、前記第３スイッチをオンからオフにすること
   を特徴とする請求項３に記載の給電装置。

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