JPH10194007A - 車両衝突時の電力供給遮断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両衝突時において、電力供給回路を流れる
電流の状態をも加味した、より適正な電力供給遮断制御
を行う。 【解決手段】 バッテリー１０から各電装品への配線１
６の途中に遮断スイッチ１８を設け、その電力供給遮断
動作を遮断制御装置５０で制御する。遮断制御装置５０
は、車両衝突が検出され、かつ、配線１６を流れる電流
の異常が検出された場合には、車速にかかわらず直ちに
電力供給を遮断する。電流異常が検出されない場合に
は、車両停止が検出されるまで電力供給を続行させ、車
両停止が検出された時点で電力供給を遮断させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両衝突時に安全
確保のために適当な電装品への電力供給を遮断する装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両衝突時の安全を確保すべく、
車載電装品への電力供給を緊急遮断するものとして、特
開平６−３１６２４２号公報に示される装置が知られて
いる。この装置は、車両の衝突を検出する検出器と、車
速を検出する検出器とを備え、車両の衝突が検出され、
かつ、車速がゼロとなった場合に電力供給を遮断するこ
とにより、車速がゼロとなるまでの期間、すなわち車両
が動いている期間は、車両の走行コントロールを可能に
して例えば事故現場からの迅速な避難を可能にする一
方、車両が停止した後は完全に電力供給を遮断して車両
火災等を未然に防止し、高い安全性を確保せんとしたも
のである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記装置では、車両の
衝突があっても、その走行中はすぐに電力供給が遮断さ
れず、車両停止まで当該遮断は保留される。しかし、例
えば回路の短絡が発生した場合のように、電力供給回路
を流れる電流に異常が生じた場合には、これに起因する
発熱で火災が励起されやすく、この場合には、安全上、
より迅速に電力供給を遮断することが望まれる。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑み、電力供
給回路を流れる電流の状態をも加味した、より適切な電
力供給遮断制御を行う装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、車両に搭載された電源から各
電気負荷への電力供給回路の途中に設けられ、この経路
を通じての電力供給を強制的に遮断する遮断手段と、上
記電力供給回路における電流の異常の有無を検出する電
流異常検出手段と、車両が衝突したか否かを検出する衝
突検出手段と、車両が停止したか否かを検出する車両停
止検出手段と、車両の衝突が検出されかつ電力供給回路
における電流の異常が検出された場合、及び、車両の衝
突が検出されかつ車両の停止が検出された場合に少なく
とも一部の電力供給を遮断し、車両の衝突が検出されて
も上記電力供給回路における電流の異常が検出されない
場合には車両の停止が検出されるまで上記電力供給を許
容するように上記遮断手段を作動させる遮断制御手段と
を備えたものである。

【０００６】この構成によれば、車両の衝突が検出され
た場合において、電力供給回路での電流異常が検出され
た時には、車速にかかわらず直ちに電力供給が遮断され
るため、上記電流異常による発熱等に起因する火災が未
然に防止される。一方、このような発熱を伴う電流異常
が検出されない時には、車両が停止するまで電力供給が
維持されることにより、車両の正常な走行が保証され、
事故現場からの迅速な避難等が可能となる。

【０００７】この装置では、全ての電気負荷を一様に扱
うようにしてもよいが、これらの負荷のうち、特に車両
の走行に関与する走行用負荷は、可燃性を有する燃料や
循環オイルとの関わり合いが強く、このような負荷への
電力供給は安全上なるべく遮断することが好ましい。従
って、本発明では、上記走行用負荷を含む第１の負荷へ
の電力供給回路と上記電源から上記第１の負荷以外の第
２の負荷への電力供給回路とを相互独立させ、これらの
電力供給回路を個別に遮断するように上記遮断手段を構
成するとともに、車両の衝突が検出されかつ上記電力供
給回路における電流の異常が検出された場合には、第１
の負荷への電力供給と第２の負荷への電力供給との双方
を遮断し、車両の衝突が検出されかつ上記電流供給回路
における電流の異常が検出されない場合には、車両の停
止が検出されるまで第１の負荷への電力供給と第２の負
荷への電力供給との双方を許容し、その後車両の停止が
検出された時点で第１の負荷への電力供給のみを遮断す
るように上記遮断制御手段を構成するのが、より好まし
い。

【０００８】この装置によれば、車両の衝突が検出され
かつ上記電流供給回路における電流の異常が検出されな
い場合において、車両の停止が検出されるまで全ての負
荷への電力供給を許容することにより、車両の正常な走
行を確保する一方、車両の停止が検出された時点、すな
わち、車両の走行が不要となった時点から上記第１の負
荷への電力供給を遮断することにより、高い安全性を確
保できる。しかも、第２の負荷への電力供給は車両停止
後も許容するので、例えばこの第２の負荷に非常停止表
示を行うためのランプを含ませることにより、外部に車
両の停止を確実に知らせることができる。逆に、上記走
行用負荷の他、比較的危険度の高い個所に配設された電
装品、例えばエンジン近傍に配設された電装品は第１の
負荷に含ませ、この負荷に対しては上記走行用負荷と同
様に車両停止後の電力供給を遮断することにより、さら
に高い安全性を確保できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
〜図４に基づいて説明する。

【００１０】図１は、本発明にかかる車両の配線形態を
示したものである。この車両にはバッテリー１０が搭載
され、その負端子がアースに接続されている。正端子
は、配線１２を介してオルタネータ１４に接続されると
ともに、幹線から複数の支線が分岐した配線１６を介し
て各車載電装品に接続されている。配線１６の幹線の途
中には、リレースイッチ等の各種スイッチ手段からなる
遮断スイッチ（遮断手段）１８が設けられ、この遮断ス
イッチ１８は、外部から入力される制御信号により、上
記バッテリー１０から幹線を通じての電力供給を遮断す
る状態と許容する状態（接続状態）とに切換えられるよ
うになっている。

【００１１】さらに、この車両には、緊急時の電力供給
遮断制御を行う手段として、電流検出器２０、衝突検出
器３０、車速検出器４０、及び遮断制御装置５０が搭載
されている。

【００１２】電流検出器２０は、上記遮断スイッチ１８
の上流側の配線１６を流れる電流の異常の有無を検出す
るものであり、この実施の形態では、図２に示すような
電流センサ２１、電流変化検出回路２２、デジタル信号
化回路２３、及び波形識別回路２４からなっている。

【００１３】電流センサ２１は、配線１６での電流値を
適当なアナログ信号に変換するものであり、この電流セ
ンサ２１には、カレントトランス、ホール素子、磁気抵
抗素子等が適用可能である。電流変化検出回路２２は、
電流センサ２１によって検出された電流値を時間微分す
るものであり、デジタル信号化回路２３は、電流変化検
出回路２２により作成された微分電流信号（アナログ信
号）をデジタル信号に変換するものである。この実施の
形態では、デジタル信号化回路２３は、３つの閾値を用
いて上記微分電流信号を＋＋（大きな正値）、＋（小さ
な正値）、０、−（負値）の４つのデジタル値に分類す
るように構成されている。

【００１４】波形識別回路２４は、デジタル信号化回路
２３によりデジタル化された波形（電流変化波形）から
電流の異常の有無を判定するものである。具体的には、
入力された波形を次の４つのパターンに分類し、その分
類結果から異常か否かの判定を行う。

【００１５】ａ）デジタル信号が０、＋＋、＋、０、
−、０の順に変化した場合：ランプ負荷のスイッチがオ
ンされた時の電流微分波形（図３（ａ））に該当し、正
常であると判定。

【００１６】ｂ）デジタル信号が０、＋、＋＋、＋、０
の順に変化した場合：ソレノイド負荷のスイッチがオン
された時の電流微分波形（同図（ｂ））に該当し、正常
であると判定。

【００１７】ｃ）デジタル信号が０、＋＋、＋、０で終
了した場合：回路の常時短絡が発生した時の電流微分波
形（同図（ｃ））に該当し、異常であると判定。

【００１８】ｄ）デジタル信号が間に＋と０を挟んで＋
＋と−とに頻繁に切換わる場合：回路の断続的短絡が発
生した時の電流微分波形（同図（ｄ））に該当し、異常
であると判定。

【００１９】衝突検出器３０は、加速度センサ等からな
り、車両が受けた衝撃の大きさを検出するものである。
車速検出器４０は、速度センサからなり、実際の車両の
走行速度を検出するものである。

【００２０】遮断制御装置５０は、マイクロコンピュー
タ等からなり、前記各検出器２０，３０，４０の検出信
号に基づいて前記遮断スイッチ１８の作動を制御する
（すなわち電力供給の遮断制御をする）ものである。そ
の具体的な制御内容を図４のフローチャートに示す。

【００２１】まず、衝突検出器３０により検出される衝
撃の度合いから、車両の衝突が発生したか否かを判定す
る（ステップＳ１）。衝撃がなく、もしくは少なくて、
衝突が発生していないと判定した場合には（ステップＳ
１でＮＯ）、遮断スイッチ１８をオンの状態に保って全
電力供給回路を接続状態に維持する（ステップＳ２）。
すなわち、全ての電装品について、電力供給を許容す
る。

【００２２】衝撃が大きく、衝突が発生したと判定した
場合には（ステップＳ１でＹＥＳ）、電流検出器２０に
よる電流異常の判定結果をチェックする（ステップＳ
３）。電流に異常が発生したと判定された場合、すなわ
ち、常時短絡または断続的短絡が発生したと判定された
場合には（ステップＳ３でＹＥＳ）、当該短絡に起因す
る発熱で火災が励起されるおそれがあるため、車速に関
係なく直ちに遮断スイッチ１８をオフに切換え、全電力
供給回路を遮断する（ステップＳ４）。これに対し、電
流異常が発生したと判定されていない場合には（ステッ
プＳ３でＮＯ）、火災が発生するおそれはないので、車
速が０となるまで、すなわち車両が停止するまでは（ス
テップＳ５でＮＯ）、遮断スイッチ１８をオン状態に維
持して全電力供給回路の接続状態を保ち（ステップＳ
２）、これにより車両の走行を可能にして事故現場から
の迅速な移動を可能にする一方、車速が０となった時
点、すなわち車両が停止した時点で（ステップＳ５でＹ
ＥＳ）、遮断スイッチ１８をオフに切換えて全電力供給
回路を遮断し（ステップＳ４）、より高い安全性を確保
する。

【００２３】なお、この実施の形態では、車両衝突時、
電流異常が発生していない場合において、車速が完全に
０となった時点で電力供給回路を遮断するようにしてい
るが、本発明では、実質上車両が停止したとみなせる速
度（≒０）まで車速が低下した時点で電力供給回路を遮
断するようにしてもよい。このことは、次の第２の実施
の形態についても同様である。

【００２４】第２の実施の形態を図５及び図６に基づい
て説明する。

【００２５】この実施の形態では、バッテリー１０に接
続された配線１６が２系統に分岐されており、一方の分
岐配線１６Ａが走行系の車載電装品（第１の負荷）に接
続されるとともに、他方の分岐配線１６Ｂが走行系以外
の車載電装品（第２の負荷）に接続され、各分岐配線１
８Ａ，１８Ｂの途中に前記第１の実施の形態で示した遮
断スイッチ１８と同様の遮断スイッチ１８Ａ，１８Ｂが
設けられている。すなわち、この実施の形態では、全車
載電装品が走行系のものと走行系以外のものとに類別さ
れ、各々個別にバッテリー１０に接続されており、か
つ、個別に電力供給が遮断可能とされている。

【００２６】なお、ここでいう「走行系の車載電装品」
とは、車両の走行に何らかの形で関与する電装品をい
い、具体的には、エンジン制御のための電装品（インジ
ェクタ、点火プラグ、フューエルポンプ、エンジン制御
用ＥＣＵ等）、動力伝達制御のための電装品（自動変速
機の電子制御部等）、パワーステアリングの電子制御部
等が挙げられる。また、「走行系以外の車載電装品」と
しては、ランプ、メータ、パワーウインド装置、ドアロ
ック装置、ホーン、オーディオ、時計、自動車用電話等
が挙げられる。

【００２７】そして、遮断制御装置５０は、両遮断スイ
ッチ１８Ａ，１８Ｂについて、図６のフローチャートに
示すような制御を行うように構成されている。すなわ
ち、車両衝突が検出されない場合（ステップＳ１でＮ
Ｏ）に両遮断スイッチ１８Ａ，１８Ｂをオン状態に保っ
て全ての電力供給回路を接続状態に維持し（ステップＳ
２）、車両衝突が検出されかつ電流異常が検出された場
合（ステップＳ１，ステップＳ３でＹＥＳ）に両遮断ス
イッチ１８Ａ，１８Ｂをオフにして全ての電力供給回路
を遮断し（ステップＳ４）、車両衝突が検出されかつ電
流異常が検出されない場合に（ステップＳ１でＹＥＳ、
ステップＳ３でＮＯ）、車速が０になるまで（ステップ
Ｓ５でＮＯ）両遮断スイッチ１８Ａ，１８Ｂのオン状態
に維持して全ての電力供給回路を接続状態に保つ（ステ
ップＳ２）点は前記第１の実施の形態と同様であるが、
車両衝突が検出されかつ電流異常が検出されない場合に
おいて（ステップＳ１でＹＥＳ、ステップＳ３でＮ
Ｏ）、車速が０になった時点からは（ステップＳ５でＹ
ＥＳ）、遮断スイッチ１８Ａのみをオフにし、走行系電
装品への電力供給回路のみを遮断する（ステップＳ
６）。

【００２８】このような構成によれば、車両衝突時、電
流異常が発生していない状態では、車速が０となるま
で、すなわち車両が停止するまで全電力供給回路を接続
状態に保っておくことにより、正常な車両の走行を可能
にし、事故現場からの迅速な避難等を可能にする一方、
車速が０となった後、すなわち、車両の走行が必要とな
った後は、可燃性を有する燃料や循環オイル等に直接関
わっている走行系電装品への電力供給を遮断することに
より、より高い安全性を確保することができる。しか
も、比較的危険度の低い走行系電装品以外の電装品への
電力供給は続行することにより、ランプを用いての非常
停止表示や、他の車両等へのホーンによる警告、自動車
用電話による外部との連絡等、非常時に行うのが好まし
い作業を可能にすることができる。

【００２９】なお、この実施の形態では、電流異常が発
生していない場合において車両停止後に電力供給を遮断
する第１の負荷として、走行に関与する電装品のみを設
定しているが、本発明はこれに限らず、走行に関与する
電気負荷に加え、比較的危険度の高い個所に配設されて
いる電装品、例えば、エンジン近傍に配設されているエ
アコン制御用電装品等も第１の負荷として設定し、車両
停止時に電力供給を遮断するようにしてもよい。すなわ
ち、本発明において、車両の走行に関与する負荷以外の
負荷を第１の負荷とするか第２の負荷とするかは、その
負荷の用途や配設場所、車両の種類等から推測される危
険度を考慮して個々に決定すればよい。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明は、車両の衝突が検
出されかつ電力供給回路における電流の異常が検出され
た場合には、車速にかかわらず直ちに電力供給を遮断す
ることより、上記電流異常による発熱等に起因する火災
を未然に防止し、より高い安全性を確保する一方、この
ような発熱を伴う電流異常が検出されない時には、車両
が停止するまで電力供給を維持することにより、車両の
正常な走行を可能にして事故現場からの迅速な避難等を
可能にする効果がある。

【００３１】さらに、車両の衝突が検出されかつ上記電
力供給回路における電流の異常が検出された場合には、
車両の走行に関与する第１の負荷への電力供給とそれ以
外の第２の負荷への電力供給との双方を遮断し、車両の
衝突が検出されかつ上記電流供給回路における電流の異
常が検出されない場合には、車両の停止が検出されるま
で第１の負荷への電力供給と第２の負荷への電力供給と
の双方を許容し、その後車両の停止が検出された時点で
第１の負荷への電力供給のみを遮断するようにしたもの
によれば、車両の衝突が検出されかつ上記電流供給回路
における電流の異常が検出されない場合において、車両
の停止が検出されるまで全ての負荷への電力供給を許容
することにより、車両の正常な走行を確保する一方、車
両の停止が検出された時点、すなわち、車両の走行が不
要となった時点から上記第１の負荷への電力供給を遮断
することにより、高い安全性を確保することができる。
しかも、この第１の負荷以外の第２の負荷への電力供給
は車両停止後も許容することにより、非常時の適切な安
全作業を行わせることができ、例えばこの第２の負荷に
非常停止表示を行うためのランプを含ませることによ
り、外部に車両の停止を確実に知らせることができる効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる車両衝突時
の電力供給遮断装置の全体構成を示す回路図である。

【図２】図１の電流供給遮断装置に設けられる電流検出
器の構成を示すブロック図である。

【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は図２の電流検出器
により検出される電流微分波形の例を示すグラフであ
る。

【図４】図１の電流供給遮断装置において行われる遮断
制御動作を示すフローチャートである。

【図５】本発明の第２の実施の形態にかかる車両衝突時
の電力供給遮断装置の全体構成を示す回路図である。

【図６】図５の電流供給遮断装置において行われる遮断
制御動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ バッテリー（電源） １６，１６Ａ，１６Ｂ 配線（電力供給回路） １８，１８Ａ，１８Ｂ 遮断スイッチ（遮断手段） ２０ 電流検出器（電流異常検出手段） ３０ 衝突検出器（衝突検出手段） ４０ 車速検出器（車両停止検出手段） ５０ 遮断制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 城戸 元則 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内 (72)発明者 外山 秀明 愛知県名古屋市南区菊住１丁目７番10号 株式会社ハーネス総合技術研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載された電源から各電気負荷へ
   の電力供給回路の途中に設けられ、この経路を通じての
   電力供給を強制的に遮断する遮断手段と、上記電力供給
   回路における電流の異常の有無を検出する電流異常検出
   手段と、車両が衝突したか否かを検出する衝突検出手段
   と、車両が停止したか否かを検出する車両停止検出手段
   と、車両の衝突が検出されかつ電力供給回路における電
   流の異常が検出された場合、及び、車両の衝突が検出さ
   れかつ車両の停止が検出された場合に少なくとも一部の
   電力供給を遮断し、車両の衝突が検出されても上記電力
   供給回路における電流の異常が検出されない場合には車
   両の停止が検出されるまで上記電力供給を許容するよう
   に上記遮断手段を作動させる遮断制御手段とを備えたこ
   とを特徴とする車両衝突時の電力供給遮断装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車両衝突時の電力供給遮
   断装置において、上記電源から上記車両の走行に関与す
   る走行用負荷を含む第１の負荷への電力供給回路と上記
   電源から上記第１の負荷以外の第２の負荷への電力供給
   回路とを相互独立させ、これらの電力供給回路を個別に
   遮断するように上記遮断手段を構成するとともに、車両
   の衝突が検出されかつ上記電力供給回路における電流の
   異常が検出された場合には、第１の負荷への電力供給と
   第２の負荷への電力供給との双方を遮断し、車両の衝突
   が検出されかつ上記電流供給回路における電流の異常が
   検出されない場合には、車両の停止が検出されるまで第
   １の負荷への電力供給と第２の負荷への電力供給との双
   方を許容し、その後車両の停止が検出された時点で第１
   の負荷への電力供給のみを遮断するように上記遮断制御
   手段を構成したことを特徴とする車両衝突時の電力供給
   遮断装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の車両衝突時の電力供給遮
   断装置において、上記第２の負荷が非常停止表示を行う
   ためのランプを含んでいることを特徴とする車両衝突時
   の電力供給遮断装置。