JP6633361B2 - 電力供給システム - Google Patents

Description

本発明は、電力供給システムに関する。

従来、自動車等の車両において、車室内の天井にルームランプやパネルスイッチの受信機などの電装品（負荷機器）を配置する技術が知られている（例えば下記の特許文献１）。この技術は、ルームランプの内部にパネルスイッチの受信機の受信部および制御部を内装している。電球および受信機は、バッテリに接続された給電線から電力が供給される。この給電線は、バッテリからピラー内を通ってルームランプまで配索される。

特開平０９−１８９１６０号公報

ところで、車室内の天井に配置する電装品が増加すると、ピラー内に配索される給電線の数が増加する。このため、ピラー内における給電線の配索が複雑になり、給電線の配索作業に手間と時間とを要する。このように、車室内の天井に配置する電装品への電力供給には、給電線の配索を簡易にし、給電線の配索作業の作業性を向上するという点で改善の余地がある。

そこで、本発明は、給電線の配索作業の作業性を向上することができる電力供給システムを提供することを、その目的とする。

上記目的を達成する為、本発明は、車両の車両下部に配置された電源装置と、前記電源装置と電気的に接続され、前記電源装置から前記車両の車両上部と前記車両下部とを連結する中空の連結部材内を配索されて前記車両上部まで電力を供給する電力線と、前記電力線と電気的に接続され、前記電力線から入力される電力を第１負荷機器に分配する第１電力分配部と、前記電力線と電気的に接続され、前記電力線から入力される電力の電圧を変換する第１電圧変換部と、前記車両上部、かつ、前記車両の進行方向前方に配置されたオーバーヘッドコンソールと、を備え、前記連結部材は、前記進行方向前方に配置されたフロントピラーであり、前記オーバーヘッドコンソールには、前記第１負荷機器と前記第１電圧変換部と前記第１電力分配部とが収容される、ことを特徴としている。

また、前記電力供給システムは、前記オーバーヘッドコンソールに収容され、前記電力線と電気的に接続され、前記電力線から入力される電力の電圧を変換する第２電圧変換部をさらに備え、前記第１電力分配部は、前記第１電圧変換部および前記第２電圧変換部のそれぞれに電気的に接続され、前記第１電圧変換部および前記第２電圧変換部のそれぞれに電力を分配し、前記第１電圧変換部で変換された電力は、前記第１負荷機器に供給され、前記第２電圧変換部で変換された電力は、前記車両上部に配置された第２負荷機器に供給される、ことが望ましい。

また、前記第１電圧変換部は、イルミネーション電源を生成し、前記第２電圧変換部は、キースイッチ電源を生成する、ことが望ましい。

また、前記第１電圧変換部で変換された電力は、前記第２負荷機器にも供給される、ことが望ましい。

本発明に係る電力供給システムは、配索作業の作業性を向上することができる、という効果を奏する。

図１は、本発明の実施形態に係る電力供給システムを説明する概略図である。 図２は、本発明の実施形態に係る電力供給システムを説明する概略ブロック図である。 図３は、本発明の実施形態に係る電力供給システムを説明する概略ブロック図である。

以下に、本発明に係る電力供給システムの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図１は、本発明の実施形態に係る電力供給システムを説明する概略図である。図２は、本発明の実施形態に係る電力供給システムを説明する概略ブロック図である。図３は、本発明の実施形態に係る電力供給システムを説明する概略ブロック図である。

図１から図３に示す本実施形態に係る電力供給システム１は、自動車等の車両１００において、車室１０１内の天井１０２に配置された複数の負荷機器８に電力を供給するものである。車両１００の天井１０２は、複数のピラー（連結部材）によって下方から支持されている。ピラーとは、後述する車両上部１００Ａと車両下部１００Ｂとを連結する中空の連結部材である。本実施形態において、天井１０２は、フロントピラー（連結部材）１０３とセンターピラー（連結部材）１０４とリアピラー（連結部材）１０５とによって支持されている。フロントピラー１０３は、車両１００の進行方向前方に位置する。すなわち、フロントピラー１０３は、フロントガラスの車幅方向端部に位置する。センターピラー１０４は、車両１００の進行方向中央に位置する。リアピラー１０５は、車両１００の進行方向後方に位置する。すなわち、リアピラー１０５は、リアガラスの車幅方向端部に位置する。ここで、車両上部１００Ａとは、天井１０２や天井１０２近くを含むピラー１０３，１０４，１０５の鉛直方向上方に位置する部分である。車両下部１００Ｂとは、床面、床面の下側空間（不図示）、エンジンルームや、トランクルームなどを含むピラー１０３，１０４，１０５の鉛直方向下方に位置する部分である。

電力供給システム１は、主として、バッテリ（電源装置）２と、給電線（電力線）３と、電圧変換部４と、電力分配部５とを備える。

バッテリ２は、車両下部１００Ｂに搭載される。バッテリ２は、電力を蓄電可能な二次電池である。バッテリ２は、後述する負荷機器８に電力を供給する。

給電線３は、バッテリ２からフロントピラー１０３の内部を通って天井１０２まで配索されている。給電線３は、バッテリ２および後述する電圧変換部４を電気的に接続するものである。給電線３は、バッテリ２から出力された電力をそのままの電圧で電圧変換部４へ供給する。本実施形態において、給電線３は、１本の電線で構成される。給電線３は、後述するオーバーヘッドコンソール（筐体）１０の第１電力分配部５０において、２本の電線３１，３２に分岐する。電線３１には、後述する第１電圧変換部４１が電気的に接続されている。電線３１は、第２電力分配部５１において、３本の電線３１１，３１２，３１３に分岐する。電線３１１，３１２，３１３には、それぞれ負荷機器８が電気的に接続されている。電線３２には、後述する第２電圧変換部４２が電気的に接続されている。電線３２は、第３電力分配部５２において、２本の電線３２３，３２４に分岐する。電線３２３，３２４には、それぞれ負荷機器８が電気的に接続されている。

電圧変換部４は、給電線３を通って給電された電力の電圧を後述する負荷機器８の駆動電圧に合わせて、例えば１２Ｖに降圧された電力を生成する機能を有するものである。電圧変換部４は、電線３１，３２および後述する電力分配部５と電気的に接続されている。本実施形態において、電圧変換部４は、フロントピラー１０３より上方に取り付けられている。また、電圧変換部４としては、第１電圧変換部４１と、第２電圧変換部４２とが配置されている。第１電圧変換部４１は、イルミネーション電源を生成するものである。ここで、イルミネーション電源とは、ヘッドライトのヘッドライトスイッチがＯＮの場合に電力を供給するものである。第１電圧変換部４１は、電線３１が電気的に接続されている。第２電圧変換部４２は、キースイッチ電源を生成するものである。ここで、キースイッチ電源とは、キースイッチがＯＮまたはスタート位置にある場合に電力を供給するものである。第２電圧変換部４２は、電線３２が電気的に接続されている。

電力分配部５は、給電線３から入力される電力を後述する負荷機器８に分配するものである。より詳しくは、電力分配部５は、電力を負荷機器８の数に応じて分配して出力するものである。電力分配部５は、フロントピラー１０３より上方に取り付けられている。電力分配部５は、電線３１，３２，３１１，３１２，３１３，３２３，３２４を介して電圧変換部４および負荷機器８と電気的に接続されている。本実施形態において、電力分配部５としては、第１電力分配部５０と第２電力分配部５１と第３電力分配部５２とが配置されている。第１電力分配部５０は、電圧変換部４の数に応じて電力を分配する。本実施形態において、第１電力分配部５０は、給電線３を２本の電線３１，３２に分岐する。第２電力分配部５１は、イルミネーション電源を供給する負荷機器８の数に応じて電力を分配する。本実施形態において、第２電力分配部５１は、電線３１を３本の電線３１１，３１２，３１３に分岐する。第２電力分配部５１によって分配された電力は、天井１０２裏に配索された各電力線３１１，３１２，３１３を介して各負荷機器８に供給される。本実施形態では、第２電力分配部５１は、ルームランプ８１とパネルスイッチ８２とリアヒータ８３とに供給する電力を分配する。第３電力分配部５２は、キースイッチ電源を供給する負荷機器８の数に応じて電力を分配する。本実施形態において、第３電力分配部５２は、電線３２を２本の電線３２３，３２４に分岐する。第３電力分配部５２によって分配された電力は、天井１０２裏に配索された各電力線３２３，３２４を介して各負荷機器８に供給される。本実施形態では、第３電力分配部５２は、リアヒータ８３と空気清浄器８４とに供給する電力を分配する。なお、分岐する電線の本数は、これに限定されず、接続される負荷機器８の数に応じて適宜定められる。

制御部６は、後述する負荷機器８を制御などするものである。制御部６は、車両下部１００Ｂに搭載される。制御部６は、後述する信号線７を介して負荷機器８と電気的に接続されている。制御部６は、負荷機器８を制御する制御信号を出力する。

信号線７は、制御部６からフロントピラー１０３の内部を通って天井１０２まで配索されている。信号線７は、制御部６から出力された制御信号を負荷機器８に伝送する伝送線路である。信号線７は、制御部６および負荷機器８を電気的に接続するものである。本実施形態において、信号線７は、制御信号が伝送される負荷機器８の数と同数が配索されている。本実施形態においては、４本の信号線７１，７２，７３，７４が配索されている。

負荷機器８は、天井１０２に取り付けられている電装品である。本実施形態では、負荷機器８として、ルームランプ８１、パネルスイッチ８２、リアヒータ８３や空気清浄器８４が配設されている。ルームランプ８１は、後述するオーバーヘッドコンソール１０に取り付けられている。ルームランプ８１は、例えば、ＬＥＤ照明器具を含む照明器具である。ルームランプ８１は、後述するパネルスイッチ８２のスイッチ操作に基づいてＯＮ／ＯＦＦする。ルームランプ８１は、バッテリ２から電線３１１を介して供給された電力および制御部６から信号線７１を介して入力された制御信号に基づいて駆動する。パネルスイッチ８２は、後述するオーバーヘッドコンソール１０に取り付けられている。パネルスイッチ８２は、負荷機器８の各種操作を行うためのスイッチが配置されたものである。パネルスイッチ８２は、スイッチ操作された対象の負荷機器８に対して、図示しない信号線７を介して制御信号を出力する。パネルスイッチ８２は、バッテリ２から電線３１２を介して供給された電力および制御部６から信号線７２を介して入力された制御信号に基づいて駆動する。リアヒータ８３は、車室１０１の進行方向中央、かつ、車幅方向中央の天井１０２に取り付けられている。リアヒータ８３は、後部座席用のヒータ装置である。リアヒータ８３は、バッテリ２から電線３１３，３２３を介して供給された電力および制御部６から信号線７３を介して入力された制御信号に基づいて駆動する。空気清浄器８４は、車室１０１の進行方向中央、かつ、車幅方向左方の天井１０２に取り付けられている。空気清浄器８４は、車室１０１の空気を浄化するものである。空気清浄器８４は、バッテリ２から電線３２４を介して供給された電力および制御部６から信号線７４を介して入力された制御信号に基づいて駆動する。

オーバーヘッドコンソール１０は、天井１０２に取り付けられている。オーバーヘッドコンソール１０は、外周に中継コネクタ（不図示）が配置されている。この中継コネクタは、オーバーヘッドコンソール１０の内部に配索された給電線、電線および信号線と外部に配索された給電線、電線および信号線とを電気的に接続するものである。より詳しくは、例えば、給電線３は、中継コネクタにおいて、オーバーヘッドコンソール１０の外部に配索された部分とオーバーヘッドコンソール１０の内部に配索された部分とが電気的に接続されて構成されている。このようなオーバーヘッドコンソール１０には、給電線３の一部と電線３１，３２，３１１，３１２と電線３１３，３２３，３２４の一部と電圧変換部４と電力分配部５とルームランプ８１とパネルスイッチ８２とが取り付けられている。オーバーヘッドコンソール１０は、天井１０２の進行方向前方、かつ、車幅方向中央に取り付けられている。

次に、電力供給システム１における電力供給方法および作用について説明する。

バッテリ２から出力された電力は、給電線３を介して、フロントピラー１０３の内部を通って天井１０２に取り付けられたオーバーヘッドコンソール１０にそのままの電圧で供給される。そして、オーバーヘッドコンソール１０に供給された電力は、第１電力分配部５０で分配されて電圧変換部４に供給される。より詳しくは、第１電力分配部５０は、給電線３を電線３１，３２に分岐して第１電圧変換部４１および第２電圧変換部４２に供給する電力を分配する。そして、電圧変換部４に供給された電力は、電圧変換部４によって負荷機器８の電圧に合わせて、例えば１２Ｖに降圧される。より詳しくは、電圧変換部４に供給された電力は、その一部が電線３１を介して第１電圧変換部４１に入力されてイルミネーション電源電圧に変換される。また、電圧変換部４に供給された電力は、その残りが電線３２を介して第２電圧変換部４２に入力されてキースイッチ電源電圧に変換される。そして、電圧変換部４によって降圧された電力は、第２電力分配部５１および第３電力分配部５２に供給される。第２電力分配部５１および第３電力分配部５２に供給された電力は、第２電力分配部５１および第３電力分配部５２によって分配されて負荷機器８に出力される。より詳しくは、第２電力分配部５１は、電線３１を電線３１１，３１２，３１３に分岐してルームランプ８１とパネルスイッチ８２とリアヒータ８３とに供給する電力を分配する。また、第３電力分配部５２は、電線３２を電線３２３，３２４に分岐してリアヒータ８３と空気清浄器８４とに供給する電力を分配する。

制御部６から出力された制御信号は、制御部６から信号線７１，７２，７３，７４を介してフロントピラー１０３の内部を通って負荷機器８に出力される。

このようにして、負荷機器８は、供給された電力および入力された制御信号に基づいて駆動する。

以上で説明した電力供給システム１によれば、バッテリ２から出力された電力は、フロントピラー１０３の内部を通って天井１０２まで配索されている１本の給電線３を介してオーバーヘッドコンソール１０に供給することができる。電力供給システム１においては、オーバーヘッドコンソール１０内の電力分配部５によって電力が分配されて負荷機器８に出力することができる。これにより、電力供給システム１は、フロントピラー１０３内には１本の給電線３を配索すればよく、フロントピラー１０３内における給電線３の取り回しを容易にすることができる。このため、電力供給システム１は、給電線３の配索を簡易にし、配索作業の作業性を向上して配索作業に要する手間と時間とを削減することができる。

この電力供給システム１によれば、オーバーヘッドコンソール１０に給電線３の一部と電線３１，３２，３１１，３１２と電線３１３，３２３，３２４の一部と電圧変換部４と電力分配部５とルームランプ８１とパネルスイッチ８２が取り付けられている。すなわち、天井１０２の進行方向前方、かつ、車幅方向中央に配置される給電線３の一部と電線３１，３２，３１１，３１２と電線３１３，３２３，３２４の一部と電圧変換部４と電力分配部５とルームランプ８１とパネルスイッチ８２は、オーバーヘッドコンソール１０に組み付けられて一体化されている。このため、電力供給システム１は、天井１０２の進行方向前方、かつ、車幅方向中央に取り付けられる各機器や装置の取り回しを容易にし、組付作業の作業性を向上することができるので組付作業に要する手間と時間とを削減することができる。また、電圧変換部４と電力分配部５、電力分配部５とルームランプ８１およびパネルスイッチ８２とを電気的に接続する電力線３１，３２，３１１，３１２は、オーバーヘッドコンソール１０内において配索することができる。このため、電力供給システム１は、電力線３１，３２，３１１，３１２の配索を簡易にし、配索作業の作業性を向上して配索作業に要する手間と時間とを削減することができる。

この電力供給システム１によれば、給電線３は、フロントピラー１０３内部を配索されている。これにより、天井１０２の進行方向前方、かつ、車幅方向中央に配置されたオーバーヘッドコンソール１０へ電力を供給する給電線３は、その長さを短くすることができる。また、給電線３は、オーバーヘッドコンソール１０において分岐されるので、天井１０２に配索する給電線３を含む電線の数を削減することができる。このため、電力供給システム１は、給電線３の配索を簡易にし、配索作業の作業性を向上して配索作業に要する手間と時間とを削減することができる。

なお、上述した本発明の実施形態に係る電力供給システム１は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。

以上で説明した給電線３は、フロントピラー１０３内を通って配索されるものとして説明したが、これに限定されず、センターピラー１０４やリアピラー１０５を通って天井１０２まで配索してもよい。また、オーバーヘッドコンソール１０は、天井１０２の進行方向前方、かつ、車幅方向中央に取り付けられているものとして説明したが、この位置に限定されない。

以上で説明した給電線３は、１本の電線で構成されるものとして説明したが、これに限定されず、負荷機器８の数、すなわち、電力分配部５において分配される電線の数より少ない本数であればよい。具体的には、例えば、８つの負荷機器８が配設されている場合、２本の給電線３を、電力分配部５においてそれぞれ４本ずつの電線に分配してもよい。この場合も、電力分配部５を車両下部１００Ｂに配置して８本の給電線３がフロントピラー１０３内を通って配索される場合に比べて、フロントピラー１０３内を通って配索される給電線３の数を削減することができる。

以上で説明した電圧変換部４は、オーバーヘッドコンソール１０内に収容されているものとして説明したが、これに限定されず、例えば、車両下部１００Ｂに配置してもよい。この場合、電圧変換部４は、バッテリ２と電気的に接続される。電圧変換部４によって降圧された電力は、フロントピラー１０３の内部を通って天井１０２まで配索されている１本の給電線３によって、電力分配部５に供給される。この場合も上述した本発明の実施形態と同様に、電力は、オーバーヘッドコンソール１０内の電力分配部５によって分配されて負荷機器８に出力することができる。

以上で説明した負荷機器８は、ルームランプ８１、パネルスイッチ８２、リアヒータ８３や空気清浄器８４を例示したが、これに限定されず、天井１０２または天井１０２近くの車両上部１００Ａに配設される電装品であればよい。

以上で説明した制御部６は、車両下部１００Ｂに搭載されるものとして説明したが、これに限定されず、オーバーヘッドコンソール１０内に収容されるものであってもよい。

以上で説明した電圧変換部４と電力分配部５とは、それぞれ独立した機器や装置であるものとして説明したが、例えば、ＩＰＳ（Intelligent Power Switch）を含む１つの電源装置上に実装してもよい。

以上で説明した電圧変換部４は、第１電圧変換部４１によってイルミネーション電源電圧に変換し、第２電圧変換部４２によってキースイッチ電源電圧に変換するものであるものとして説明したが、これに限定されず、さらに、例えば、アクセサリ電源電圧や常時電源電圧に変換してもよい。なお、アクセサリ電源は、キースイッチがアクセサリ位置にある場合に電力を供給するものである。常時電源は、キースイッチがＯＦＦの場合でも電力を供給するものである。

１ 電力供給システム
２ バッテリ（電源装置）
３ 給電線（電力線）
４ 電圧変換部
４１ 第１電圧変換部
４２ 第２電圧変換部
５ 電力分配部
５０ 第１電力分配部
５１ 第２電力分配部
５２ 第３電力分配部
６ 制御部
７ 信号線
８ 負荷機器
８１ ルームランプ（負荷機器）
８２ パネルスイッチ（負荷機器）
８３ リアヒータ（負荷機器）
８４ 空気清浄器（負荷機器）
１０ オーバーヘッドコンソール（筐体）
１００ 車両
１００Ａ 車両上部
１００Ｂ 車両下部
１０１ 車室
１０２ 天井
１０３ フロントピラー（連結部材）
１０４ センターピラー（連結部材）
１０５ リアピラー（連結部材）

Claims (5)

1. 車両の車両下部に配置された電源装置と、
   前記電源装置と電気的に接続され、前記電源装置から前記車両の車両上部と前記車両下部とを連結する中空の連結部材内を配索されて前記車両上部まで電力を供給する１本の電力線と、
   前記電力線と電気的に接続された第１電力分配部と、
   前記第１電力分配部を介して前記電力線と電気的に接続され、前記電力線から前記第１電力分配部を介して入力される電力の電圧を変換する第１電圧変換部と、
   前記第１電力分配部を介して前記電力線と電気的に接続され、前記電力線から前記第１電力分配部を介して入力される電力の電圧を変換する第２電圧変換部と、
   前記車両上部、かつ、前記車両の進行方向前方に配置され、前記第１電力分配部と前記第１電圧変換部と第１負荷機器と前記第２電圧変換部とが収容されているオーバーヘッドコンソールと、
   前記オーバーヘッドコンソール内に配索され、前記第１電圧変換部で変換された電力を前記第１負荷機器に送電する第１電線と、
   前記車両の天井に配索され、前記第２電圧変換部で変換された電力を前記オーバーヘッドコンソールの外であって前記車両の天井に配置された第２負荷機器に送電する第２電線と、
   を備え、
   前記連結部材は、前記進行方向前方に配置されたフロントピラーであり、
   前記第１電力分配部は、前記第１電圧変換部および前記第２電圧変換部のそれぞれに前記電力線から入力される電力を分配することを特徴とする電力供給システム。
2. 前記第１電圧変換部は、前記車両のヘッドライトスイッチがＯＮの場合にイルミネーション電源を供給し、
   前記第２電圧変換部は、前記車両のキースイッチがＯＮまたはスタート位置にある場合にキースイッチ電源を供給する請求項１に記載の電力供給システム。
3. 前記第１電圧変換部で変換された電力を、前記第２負荷機器に供給する第３電線を備える請求項１または２に記載の電力供給システム。
4. 前記第１負荷機器は、ルームランプおよびパネルスイッチの少なくとも何れか一方を含み、
   前記第２負荷機器は、リアヒータおよび空気清浄器の少なくとも何れか一方を含む請求項１から３の何れか１項に記載の電力供給システム。
5. 前記第２電線は、前記オーバーヘッドコンソールから前記第２負荷機器まで前記車両の進行方向後方に向けて配索されている請求項１から４の何れか１項に記載の電力供給システム。

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