JPH11105648A - 車両の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両衝突時、車載電装品への電力供給を確実
に遮断する。 【解決手段】 バッテリー１０から車載電装品への電力
供給経路１３の途中に遮断器１３を設け、車両衝突時に
当該経路１３を遮断させる。さらに、車両衝突時、オル
タネータ１１の電圧供給端子（ＩＧ端子）への電圧供給
を強制停止させ、あるいはオルタネータ１１から電装品
への電力供給経路を強制遮断することにより、オルタネ
ータ１１から電装品への電力供給を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
おいて、その衝突時に車載電装品への電力供給を強制的
に遮断する安全装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、自動車等に搭載される従来の電
源回路の一例を示したものである。この回路は、バッテ
リー１０及びオルタネータ（発電機）１１を備えてい
る。バッテリー１０の一方の端子はアースに接続され、
他方の端子は、スタータモータ１２と、エンジンルーム
内ジャンクションボックス１４に組み込まれたオルタネ
ータ用ヒューズ１６、各電装品用ヒューズ１８、及びメ
インヒューズ２０に接続されている。メインヒューズ２
０の下流側には、スタータリレー２２のリレー接点と、
前記スタータモータ１２に内蔵された大容量リレーの励
磁コイルとが直列に接続されている。

【０００３】オルタネータ１１は、Ｂ（バッテリー）端
子、Ｓ（センシング）端子、及びＩＧ（電圧供給）端子
を有し、従来から知られているオルタネータ（例えば特
開平５−３４４７９７号公報に示されるオルタネータ）
と同様、ＩＧ端子に所定以上の電圧が供給された場合に
のみ、作動するようになっている。このオルタネータ１
１のＢ端子は配線２４を介して上記オルタネータ用ヒュ
ーズ１６に接続され、Ｓ端子は配線２６を介してオルタ
ネータ用ヒューズ１６に接続されている。

【０００４】また、この回路は、互いに連動する２組の
スイッチが複合されたイグニッションスイッチ３０を備
えている。このイグニッションスイッチ３０は、電力供
給上流側に２つの端子ＡＭ１，ＡＭ２を有し、下流側に
端子ＡＣＣ，ＩＧ１，ＳＴ１，ＩＧ２，ＳＴ２を有して
おり、端子ＡＭ１が室内ジャンクションボックス３１内
のヒューズ及び配線２８を介してオルタネータ１１のＩ
Ｇ端子に接続されるとともに、端子ＡＭ２が配線２９及
びエンジンルーム内ジャンクション２２内のヒューズを
介して前記バッテリー１０に接続されている。端子ＡＣ
Ｃ，ＩＧ１，ＩＧ２は、室内ジャンクションボックス３
１内のヒューズを介して各車載電装品に接続され、この
うち端子ＩＧ１は配線３２を介して前記オルタネータ１
１のＩＧ端子にも接続されている。端子ＳＴ２は、室内
ジャンクションボックス３１内のヒューズを介して前記
エンジンルーム内ジャンクションボックス１４における
スタータリレー２２の励磁コイルに接続されている。

【０００５】この回路において、エンジンが始動してい
ない状態では、オルタネータ１１のＩＧ端子に電圧供給
されないため、オルタネータ１１は作動せず、従ってバ
ッテリー１０の充電も行われない。この状態から、車室
内のイグニッションキーがフルに回転操作されると、イ
グニッションスイッチ３０内の端子ＡＭ１が端子ＡＣ
Ｃ，ＩＧ１を順に経て最終的に端子ＳＴ１に接続され、
これと連動して端子ＡＭ２も最終的に端子ＳＴ２と接続
される。これら端子ＡＭ２，ＳＴ２の接続により、バッ
テリー１０からイグニッションスイッチ３０及び室内ジ
ャンクションボックス３１を経由してスタータリレー２
２の励磁コイルに電流が流され、これによりスタータリ
レー２２が閉じてスタータモータ１２内の大容量リレー
の励磁コイルに電流が流され、その結果スタータモータ
１２が作動してエンジンが始動する。

【０００６】その後、イグニッションキーが解放される
と、イグニッションスイッチ３０の端子ＡＭ１，ＡＭ２
がそれぞれ端子ＩＧ１，ＩＧ２に接続される状態に切換
えられ、バッテリー１０から端子ＡＭ２，ＩＧ２及び室
内ジャンクションボックス３１を経由して各電装品に電
力が供給されるとともに、バッテリー１０から配線２
８、端子ＡＭ１，ＩＧ１、室内ジャンクションボックス
３１、及び配線３２を経由してオルタネータ１１のＩＧ
端子に電圧が供給され（すなわちエンジン始動検知信号
が入力され）、これを受けてオルタネータ１１が始動す
る。オルタネータ１１は、配線２６を通じてＳ端子に入
力される検知電圧（バッテリー電圧）と目標電圧とを比
較し、両電圧を近づけるようにＢ端子から配線２４を通
じて適宜バッテリー１０の充電動作を行う一方、配線２
８及び端子ＡＭ１，ＩＧ１を通じて各電装品への電力供
給も行う。

【０００７】ところで、このような電源回路を備えた車
両に衝突事故が発生すると、その衝撃で電気配線が短
絡、過熱するおそれがある。これを防ぐべく、車両衝突
時には速やかに各電装品への電力供給を遮断することが
好ましい。

【０００８】そこで従来は、例えば特開平６−３１６２
４２号公報に示されるように、上記バッテリーから各電
装品への電力供給経路途中（図４の回路ではバッテリー
１０とオルタネータ用ヒューズ１６との間の経路中）に
リレースイッチ等からなる遮断装置を設け、車両衝突検
知時に上記電力供給経路を遮断してバッテリーから電装
品への電力供給を強制的に停止させるものが提案されて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図４の回路において、
仮にバッテリー１０からオルタネータ用ヒューズ１６へ
の電力供給経路を遮断しても、オルタネータ１１のＩＧ
端子への電圧供給が途絶えない限り、オルタネータ１１
が停止することはない。そして、このオルタネータ１１
が作動している間は、そのＢ端子から配線２８及びイグ
ニッションスイッチ３０を経由して各電装品に電力が供
給されるとともに、上記ＩＧ端子に電圧が供給され続け
ることになる。

【００１０】すなわち、図示のようにバッテリー１０と
オルタネータ１１とが併設された回路では、従来のよう
にバッテリー１０から電装品への電力供給経路を遮断し
ても、オルタネータ１１から各電装品への電力供給は停
止されず、安全性の向上は望めない。

【００１１】本発明は、このような事情に鑑み、バッテ
リーとオルタネータ等の発電機とが併設された車両にお
いて、その衝突事故発生時に高い安全性を確保できる装
置を提供することを目的とする。

【００１２】

【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、バッテリーから車載電装品へ
電力を供給するための第１供給経路と、発電機から車載
電装品へ電力を供給するための第２供給経路とを備えた
車両において、車両衝突時に上記第１供給経路を遮断す
る第１安全手段と、車両衝突時に発電機から上記第２供
給経路を通じての車載電装品への電力供給を停止させる
第２安全手段とを備えたものである。

【００１３】この構成によれば、車両衝突時、バッテリ
ーから車載電装品への電力供給が停止されるのに加え、
発電機から車載電装品への電力供給も停止されることに
より、高い安全性が確保される。

【００１４】上記第２安全手段として、車両衝突時に上
記電圧供給端子への電圧供給を強制的に停止させる発電
機停止手段を備えれば、電圧供給端子を有効利用して発
電機の作動を強制停止させることができ、特別な経路遮
断手段を設けることなく発電機からの電力供給を阻止す
ることができる。

【００１５】また、上記第１安全手段として、上記第１
供給経路途中に設けられ、入力される制御信号の変化に
よって第１供給経路を遮断する動作を行う第１経路遮断
部と、車両衝突時に上記第１経路遮断部への制御信号を
変化させて第１供給経路の遮断を行わせる第１遮断制御
手段とを備える場合、この第１遮断制御手段と上記発電
機停止手段とを単一の制御ユニットとして構成すれば、
回路の小型化及び配線の簡略化が図れる。この場合、
「単一の制御ユニット」としては、単一の制御基板に両
遮断制御手段の構成回路素子を併せて実装したものが好
ましいが、各遮断制御手段を別々の基板等に実装してこ
れらを共通のボックス（例えばジャンクションボック
ス）に収納したものであってもよい。

【００１６】また、上記第２安全手段として、上記第２
供給経路途中に設けられ、入力される制御信号の変化に
よって第２供給経路を遮断する動作を行う第２経路遮断
部と、車両衝突時に上記第２経路遮断部への制御信号を
変化させて第２供給経路の遮断を行わせる第２遮断制御
手段とを備える場合も、この第２遮断制御手段と前記第
１遮断制御手段とを単一の制御ユニットとして構成する
ことにより、前記と同様に回路の小型化及び配線の簡略
化が図れる。

【００１７】さらに、この制御ユニットを上記第１経路
遮断部を介さずにバッテリーに接続するとともに、車両
衝突時に車載電装品のうちの特定の電装品にのみ電力を
供給して安全動作（例えば表示ランプの点灯やドアロッ
クの解除等）を行わせるように当該制御ユニットを構成
すれば、車両衝突後により高い安全性を確保することが
できる。しかも、このような安全動作を実行するのに要
する電流は僅かであり、この程度の電流を流しても配線
の過熱のおそれはほとんどない。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態を図１
及び図２に基づいて説明する。なお、図１に示す電源回
路において、前記図４に示した回路と共通の構成要素に
ついては同図における参照符と同一の参照符を付し、そ
の説明を省略する。

【００１９】図１の回路では、室内ジャンクションボッ
クス３１内に、各種ヒューズ、リレー類に加え、ＥＣＵ
（制御ユニット）４０が組み込まれている。このＥＣＵ
４０は、単一の制御基板に必要な制御回路素子が実装さ
れたものであり、室内ジャンクションボックス３１内の
ヒューズを介してイグニッションスイッチ３０の端子Ｉ
Ｇ１に接続されている。また、このＥＣＵ４０には、図
略の衝突検知手段から出力されるエアバッグ作動指令信
号が入力されるとともに、ハザードスイッチ、ドアロッ
クスイッチ、及びルームランプスイッチが接続されてい
る。

【００２０】なお、本発明では、上記エアバッグ作動指
令信号ではなく、衝突検知信号を直接ＥＣＵ４０に入力
するようにしてもよい。また、ＥＣＵ４０に加速度セン
サを接続し、その検出値が一定以上の時に衝突発生と判
断するようにＥＣＵ４０を構成してもよい。

【００２１】この回路の第１の特徴として、バッテリー
１０と各ヒューズ１６，１８，２０とを結ぶ電力供給経
路（第１供給経路）１３の途中には、遮断器（第１遮断
手段）ＣＢが設けられるとともに、この遮断器ＣＢが配
線４２を介して上記ＥＣＵ４０に接続されており、この
ＥＣＵ４０から出力される制御信号によって遮断器ＣＢ
が上記電力供給経路１３を遮断するように構成されてい
る。

【００２２】この遮断器ＣＢには、従来から知られてい
る種々の遮断手段等が適用可能である。その例を図２
（ａ）〜（ｃ）に示す。

【００２３】同図（ａ）では、電力供給経路１３の途中
にリレースイッチ４４が設けられ、その励磁コイル４４
ａの一端がアースに、他端が配線４２を介してＥＣＵ４
０に接続されており、ＥＣＵ４０が制御信号を出力する
ことにより、励磁コイル４４ａが励磁されてリレー接点
が閉じ、電力供給経路１３がつながれるようになってい
る。この回路では、ＥＣＵ４０からの制御信号の出力が
停止されることにより、リレー接点が開いて電力供給経
路１３が強制的に遮断される。

【００２４】同図（ｂ）では、電力供給経路１３の途中
にヒューズ４６が設けられるとともに、その下流側で電
力供給経路１３と分岐してアースに至るアース回路４８
が設けられ、このアース回路４８の途中にリレースイッ
チ５０が設けられている。そして、このリレースイッチ
５０の励磁コイル５０ａの一端がアースに接続され、他
端が配線４２を介してＥＣＵ４０に接続されている。こ
の回路では、ＥＣＵ４０から制御信号が出力されない通
常時には、リレースイッチ５０のリレー接点が開かれ、
専ら電力供給経路１３のみに電流が流される一方、ＥＣ
Ｕ４０から制御信号が出力されると、リレースイッチ５
０の励磁コイル５０ａが励磁されてリレー接点が閉じ、
ヒューズ４６がアース回路４８を通じてアースに短絡さ
れ、強制的に溶断される（すなわち電力供給経路１３が
強制遮断される）。

【００２５】同図（ｃ）では、前記ヒューズ４６がカプ
セル５２内に封入され、このカプセル５２内に引火装置
５４及び火薬５６がセットされている。そして、ＥＣＵ
４０から制御信号が出力されると引火装置５４が作動
し、火薬５６が爆発して、その爆発力でヒューズ４６が
強制破断されるようになっている。

【００２６】前記図１のＥＣＵ４０は、上記遮断器ＣＢ
を介することなく、ヒューズ１７をもつ３つの経路を通
じてバッテリー１０の端子に直接接続されている。これ
らの経路は、それぞれ、ハザードランプ、ドアロック装
置、ルームランプへの電力供給を確保するためのもので
ある。

【００２７】この回路の第２の特徴として、オルタネー
タ１１のＩＧ端子は配線３２を介して前記ＥＣＵ４０に
接続されており、このＥＣＵ４０から直接ＩＧ端子に電
圧供給が可能な状態とされている。

【００２８】次に、このＥＣＵ４０の行う制御動作も含
めた回路全体の作用を説明する。

【００２９】まず、エンジン停止状態から車室内のイグ
ニッションキーがフルに回転操作されると、イグニッシ
ョンスイッチ３０内の端子ＡＭ１，ＡＭ２がそれぞれ端
子ＳＴ１，ＳＴ２に接続され、バッテリー１０から上記
端子ＡＭ２，ＳＴ２及び室内ジャンクションボックス３
１を経由してスタータリレー２２の励磁コイルに電流が
流され、これによりスタータリレー２２が閉じてスター
タモータ１２内の大容量リレーの励磁コイルに電流が流
され、その結果スタータモータ１２が作動してエンジン
が始動する。

【００３０】その後、イグニッションキーが解放されて
端子ＡＭ１，ＡＭ２がそれぞれ端子ＩＧ１，ＩＧ２に接
続されると、バッテリー１０から端子ＡＭ２，ＩＧ２及
び室内ジャンクションボックス３１を経由して各電装品
に電力が供給されるとともに、バッテリー１０から配線
２８、端子ＡＭ１，ＩＧ１、及び室内ジャンクションボ
ックス３１を経由して各電装品及びＥＣＵ４０に電力が
供給される。ＥＣＵ４０は、配線３２を通じてオルタネ
ータ１１のＩＧ端子に電圧を供給し、オルタネータ１１
を作動させる。オルタネータ１１は、Ｓ端子に入力され
る検知電圧（バッテリー電圧）に基づくバッテリー充電
動作と、配線２８及び端子ＡＭ１，ＩＧ１を通じての各
電装品への電力供給とを行う。

【００３１】その後、この車両に衝突事故が発生し、こ
れを衝突検知センサが検知して図略の制御装置に検知信
号を入力すると、この制御装置はエアバッグ装置に対し
てエアバッグ作動指令信号を出力し、かつ、この信号は
ＥＣＵ４０にも入力される。この信号を受けたＥＣＵ４
０は、配線４２を通じて遮断器ＣＢに入力する制御信号
を変化させる（図２（ａ）（ｃ）では所定電圧の制御信
号を入力し、同図（ｂ）ではそれまでの通常状態で入力
していた所定電圧の制御信号を切る）ことにより、バッ
テリー１０から各ヒューズ１６，１８，２０への電力供
給経路１３を遮断させるのと同時に、それまで配線３２
を通じて行っていたオルタネータＩＧ端子に対しての電
圧供給を止め、オルタネータ１１を強制停止させる。こ
れにより、ＥＣＵ４０を除く各電装品への電力供給が遮
断され、高い安全性が確保される。

【００３２】さらに、ＥＣＵ４０は、例外的に、ハザー
ドスイッチ、ドアロックスイッチ、ルームランプスイッ
チに制御信号を出力し、ハザードランプの点滅及びルー
ムランプの点灯により車両外部への非常表示を行うとと
もに、ドアロックを強制解除するといった安全動作を行
わせる。この安全動作を行うために必要な電流は僅かで
あり、安全性の低下を伴うことはない。

【００３３】第２の実施の形態を図３に示す。ここで
は、オルタネータ１１から各電装品への電力供給経路
（第２供給経路）である配線２４の途中に、前記遮断器
ＣＢと同様の構成をもつ遮断器（第２経路遮断部）ＣＢ
´が遮断器ＣＢとは別に設けられ、これに配線４２´を
介してＥＣＵ４０が接続されている。そして、ＥＣＵ４
０は、車両衝突時、配線４２，４２´を通じて両遮断器
ＣＢ，ＣＢ´に入力される制御信号を変化させ、これら
遮断器ＣＢ，ＣＢ´に経路遮断動作を行わせるように構
成されている。

【００３４】この装置においても、車両衝突時にバッテ
リー１０、オルタネータ１１の双方からの電力供給を遮
断することができ、高い安全性を確保することができ
る。ただし、前記第１の実施の形態によれば、オルタネ
ータ１１に設けられているＩＧ端子（電圧供給端子）を
有効に利用して遮断器ＣＢ´を省略でき、回路構成を簡
略化できる利点が得られる。

【００３５】本発明において、遮断器ＣＢの作動を制御
する制御手段と、遮断器ＣＢ´の作動もしくはオルタネ
ータ１１のＩＧ端子への電圧供給を制御する制御手段と
は、前記各実施形態で示したように単一の制御基板に回
路素子が組み込まれたＥＣＵ４０として構成するのがよ
り好ましいが、両制御手段をそれぞれ別個の回路基板や
フレキシブル基板等に実装しても良い。この場合も、各
基板等を同一のボックス（例えば室内ジャンクションボ
ックス３１）内に収納することにより、回路全体の小型
化及び配線の簡略化を図ることが可能である。

【００３６】また、本発明において、車両衝突後に一部
の電装品に安全動作を行わせる場合、その電装品は上述
のハザードランプ、ドアロック装置、ルームランプに限
られるものではなく、車両の構造に応じて適宜選択すれ
ばよい。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明は、車両衝突時にお
いて、バッテリーから車載電装品へ電力を供給するため
の第１供給経路を遮断する第１安全手段に加え、発電機
から第２供給経路を通じての車載電装品への電力供給を
停止させる第２安全手段を備えたものであるので、従来
に比べ、各電装品への電力供給をより確実に停止させる
ことができ、車両衝突時の安全性を高めることができる
効果がある。

【００３８】そして、上記第２安全手段として、車両衝
突時に上記電圧供給端子への電圧供給を強制的に停止さ
せる発電機停止手段を備えたものによれば、特別な経路
遮断手段が不要な安価かつ簡素な構成で発電機からの電
力供給を阻止できる効果が得られる。

【００３９】また、上記第１安全手段として、上記第１
供給経路途中に設けられ、入力される制御信号の変化に
よって第１供給経路を遮断する動作を行う第１経路遮断
部と、車両衝突時に上記第１経路遮断部への制御信号を
変化させて第１供給経路の遮断を行わせる第１遮断制御
手段とを備える場合、この第１遮断制御手段と上記発電
機停止手段とを単一の制御ユニットとして構成すれば、
回路の小型化及び配線の簡略化をさらに進めることがで
きる効果が得られる。この効果は、上記第２安全手段と
して、上記第２供給経路途中に設けられ、入力される制
御信号の変化によって第２供給経路を遮断する動作を行
う第２経路遮断部と、車両衝突時に上記第２経路遮断部
への制御信号を変化させて第２供給経路の遮断を行わせ
る第２遮断制御手段とを備えるとともに、この第２遮断
制御手段と前記第１遮断制御手段とを単一の制御ユニッ
トとして構成することによっても得られる。

【００４０】さらに、この制御ユニットを上記第１経路
遮断部を介さずにバッテリーに接続するとともに、車両
衝突時に車載電装品のうちの特定の電装品にのみ電力を
供給して安全動作を行わせるように当該制御ユニットを
構成すれば、車両衝突後の安全性をさらに高めることが
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の実施の形態を示す回路図であ
る。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は図１に示す回路における遮断
器の具体例を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す回路図であ
る。

【図４】従来の車両用電源回路の一例を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

１０ バッテリー １１ オルタネータ（発電機） １３ 電力供給経路（第１供給経路） ２４ 配線（第２供給経路） ４０ ＥＣＵ（制御ユニット） ＣＢ 遮断器（第１経路遮断部） ＣＢ´ 遮断器（第２経路遮断部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮▲崎▼ 順之 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 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 松丸 彰男 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 服部 幸光 三重県四日市市西末広町１番14号 住友電 装株式会社内 (72)発明者 白木 和幸 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 涌井 雅徳 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バッテリーから車載電装品へ電力を供給
   するための第１供給経路と、発電機から車載電装品へ電
   力を供給するための第２供給経路とを備えた車両におい
   て、車両衝突時に上記第１供給経路を遮断する第１安全
   手段と、車両衝突時に発電機から上記第２供給経路を通
   じての車載電装品への電力供給を停止させる第２安全手
   段とを備えたことを特徴とする車両の安全装置。
2. 【請求項２】 電圧供給端子に電圧が供給された場合に
   のみ作動する発電機を備えるとともに、上記第２安全手
   段として、車両衝突時に上記電圧供給端子への電圧供給
   を強制的に停止させる発電機停止手段を備えたことを特
   徴とする請求項１記載の車両の安全装置。
3. 【請求項３】 上記第１安全手段として、上記第１供給
   経路途中に設けられ、入力される制御信号の変化によっ
   て第１供給経路を遮断する動作を行う第１経路遮断部
   と、車両衝突時に上記第１経路遮断部への制御信号を変
   化させて第１供給経路の遮断を行わせる第１遮断制御手
   段とを備えるとともに、この第１遮断制御手段と上記発
   電機停止手段とを単一の制御ユニットとして構成したこ
   とを特徴とする請求項２記載の車両の安全装置。
4. 【請求項４】 上記第１安全手段として、上記第１供給
   経路途中に設けられ、入力される制御信号の変化によっ
   て第１供給経路を遮断する動作を行う第１経路遮断部
   と、車両衝突時に上記第１経路遮断部への制御信号を変
   化させて第１供給経路の遮断を行わせる第１遮断制御手
   段とを備え、上記第２安全手段として、上記第２供給経
   路途中に設けられ、入力される制御信号の変化によって
   第２供給経路を遮断する動作を行う第２経路遮断部と、
   車両衝突時に上記第２経路遮断部への制御信号を変化さ
   せて第２供給経路の遮断を行わせる第２遮断制御手段と
   を備えるとともに、上記第１遮断制御手段と第２遮断制
   御手段とを単一の制御ユニットとして構成したことを特
   徴とする請求項１記載の車両の安全装置。
5. 【請求項５】 上記制御ユニットを上記第１経路遮断部
   を介さずにバッテリーに接続するとともに、車両衝突時
   に車載電装品のうちの特定の電装品にのみ電力を供給し
   て安全動作を行わせるように当該制御ユニットを構成し
   たことを特徴とする請求項３または４記載の車両の安全
   装置。