JP2006341779A - 車載電源供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】イグニションスイッチの操作を行うことなく給電ソケットを介した電力の供給を可能にする。
【解決手段】給電ソケット１１を介して電力を供給する車載電源供給装置１０においては、バッテリ２０と給電ソケット１１とが通電路Ｌ１によって接続されている。リレー１２は、通電路Ｌ１の導通状態を導通と非導通との間で変化させる。リレー駆動部１５５は、装着検出部１５６により給電ソケット１１への接続プラグ５０の装着が検出された場合に、リレー１２を制御して通電路Ｌ１を導通させ、バッテリ２０から給電ソケット１１への電力の供給が行われるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車に設けられた給電ソケットを介して電力を供給する車載電源供給装置に関する。

従来より、自動車の車室内に設けられたシガライタソケットやアクセサリソケット等の給電ソケットから電子機器へ電力を供給することが行われている。このような給電ソケットを介した電力の供給は、自動車の運転席に設けられたイグニションスイッチの状態に応じて行われ、イグニションスイッチがアクセサリモード又はオンモードに設定されている場合のみ、給電ソケットを介した電力の供給が可能となっていることが多い（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１５１０４７号公報

しかし、従来の技術では、自動車の後部座席に設けられた給電ソケットを使用する場合でも、運転席に設けられたイグニションスイッチを操作する必要があり、利便性が損なわれていた。

本発明は、この問題を解決するためになされたもので、イグニションスイッチの操作を行うことなく給電ソケットを介した電力の供給を可能にすることを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、自動車に設けられた給電ソケットを介して電力を供給する車載電源供給装置であって、前記給電ソケットと前記自動車に搭載された電源とを接続する第１通電路の導通状態を変化させる導通状態変化手段と、前記給電ソケットへの接続プラグの装着を検出する検出手段と、前記導通状態変化手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段が、前記検出手段により前記給電ソケットへの前記接続プラグの装着が検出された場合に、前記電源から前記給電ソケットへの電力の供給が行われるように、前記通電状態変化手段を制御する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の車載電源供給装置において、前記給電ソケットと前記電源とを接続する第２通電路に挿入された抵抗をさらに備え、前記検出手段が、前記第１通電路が非導通となっているときの前記給電ソケットにおける電圧に基づいて、前記給電ソケットへの前記接続プラグの装着を検出する。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車載電源供給装置において、前記第１通電路に流れる電流を計測する電流計測手段をさらに備え、前記制御手段が、前記電流計測手段により計測された電流が所定の閾値以上となった場合に、前記電源から前記給電ソケットへの電力の供給を制限するように、前記通電状態変化手段を制御する。

請求項４の発明は、請求項３に記載の車載電源供給装置において、前記制御手段が、前記電流計測手段により計測された電流が所定の閾値以上となった場合に、前記電源から前記給電ソケットへの電力の供給を停止するように、前記通電状態変化手段を制御する。

請求項１ないし請求項４の発明によれば、給電ソケットへ接続プラグが装着されると電源から給電ソケットへの電力の供給が行われるので、イグニションスイッチの操作を行うことなく給電ソケットを介した電力の供給が可能になる。

請求項２の発明によれば、接続プラグの装着の検出のための機構を給電ソケットに設ける必要がなくなるので、給電ソケットの構成を簡略化可能である。

請求項３の発明によれば、所定の閾値以上の過電流が流れると、電源から給電ソケットへの電力の供給が制限されるので、電源供給装置の安全性が向上する。

請求項４の発明によれば、所定の閾値以上の過電流が流れると、電源から給電ソケットへの電力の供給が停止されるので、電源供給装置の安全性がさらに向上する。

＜１ 構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る車載電源供給装置１０及びその周辺のハードウエア構成を示すブロック図である。

図１に示すように、給電ソケット１１を介して電力を供給する車載電源供給装置１０を備える自動車には、電源となるバッテリ２０が搭載されている。バッテリ２０は、典型的には、鉛蓄電池であり、自動車のエンジンによって回転させられるオルタネータ３０によって充電されるとともに、自動車に搭載された電子機器等の負荷４０へ電力を供給する。なお、バッテリ２０の起電力は制限されないが、以下の説明では、バッテリ２０の起電力が１２Ｖであるとして説明を進める。

車載電源供給装置１０においては、バッテリ２０と、自動車の車室内に設けられた少なくとも１個の給電ソケット１１とが、電気配線により構成された第１の通電路Ｌ１によって接続されている。

給電ソケット１１は、シガライタソケットやアクセサリソケット等のソケットであり、着脱自在の接続プラグ５０を装着することにより、電子機器等の負荷６０を接続可能になっている。なお、図１では、給電ソケット１１の数が１個である場合を例示しているが、給電ソケット１１が２個以上となることも妨げられない。

通電路Ｌ１には、リレー１２が挿入される。リレー１２は、リレーコイルに与えられた駆動信号に応じて端子間の電気的な接続状態を変化させることにより、通電路Ｌ１の導通状態を導通と非導通との間で変化させる。もちろん、リレー１２に代えて、トランジスタやＦＥＴ（電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子により、通電路Ｌ１の導通状態を変化させるようにしてもよい。

さらに、通電路Ｌ１には、通電路Ｌ１に流れる電流を計測する電流計測回路１３が挿入される。電流計測回路１３は、通電路Ｌ１に流れる電流に応じた信号を出力する。電流計測回路１３における電流計測方法としては、例えば、通電路Ｌ１に挿入したシャント抵抗の両端の電圧を測定する方法や、電流により発生する磁界の強さをホール素子で測定する方法等を用いることができる。

また、車載電源供給装置１０においては、バッテリ２０と給電ソケット１１とが、電気配線により構成された第２の通電路Ｌ２によって接続され、通電路Ｌ２には、抵抗１４が挿入されている。

車載電源供給装置１０のマイクロコンピュータ１５は、少なくともＣＰＵ１５１及びメモリ１５２を備え、組み込まれた制御プログラムにしたがってリレー１２に駆動信号を供給することにより、リレー１２を制御する。なお、図１に示す、装着検出部１５６、過電流検出部１５７及びリレー駆動部１５５は、マイクロコンピュータ１５が制御プログラムを実行することにより実現される機能を示している。

マイクロコンピュータ１５の装着検出部１５６は、リレー１２により通電路Ｌ１が非導通となっているときの給電ソケット１１における電圧を監視し、当該電圧に基づいて給電ソケット１１への接続プラグ５０の装着を検出する。より具体的には、装着検出部１５６は、給電ソケット１１に接続プラグ５０が装着されると、通電路Ｌ２及び給電ソケット１１を介して負荷６０へ電流が流れて抵抗１４で電圧降下が発生し、給電ソケット１１における電圧がバッテリ２０の起電力である１２Ｖから低下する（例えば、１０Ｖ以下に低下する）ことを利用して、給電ソケット１１への接続プラグ５０の装着を検出している。このような接続プラグ５０の装着の検出方法を採用することにより、接続プラグ５０の装着の検出のための機構を給電ソケット１１に設ける必要がなくなるので、給電ソケット１１の構成を簡略化することができる。

過電流検出部１５７は、電流計測回路１３により計測された電流を監視し、当該電流が所定の閾値以上（例えば、３０Ａ以上）となった場合に、通電路Ｌ１に過電流が流れていることを検出する。

リレー駆動部１５５は、装着検出部１５６及び過電流検出部１５７の検出結果に基づく駆動信号をリレー１２のリレーコイルに供給することにより、リレー１２の制御を行う。

より詳しくは、リレー駆動部１５５は、通電路Ｌ１が非導通となっているときに、装着検出部１５６により給電ソケット１１への接続プラグ５０の装着が検出された場合に、リレー１２を制御して通電路Ｌ１を導通させ、バッテリ２０から給電ソケット１１への電力の供給が行われるようにする。

また、リレー駆動部１５５は、過電流検出部１５７により通電路Ｌ１に過電流が流れていることが検出された場合に、安全の確保のために、リレー１２を制御して通電路Ｌ１を非導通とし、バッテリ２０から給電ソケット１１への電力の供給を停止する。

＜２ 制御プログラムの処理＞
図２は、バッテリ２０が接続された後の、マイクロコンピュータ１５における制御プログラムによる処理の流れを示すフローチャートである。図２に示す処理は、所定の時間間隔（例えば、５ｍｓ）で繰り返し実行され、装着検出部１５６及び過電流検出部１５７の検出結果を当該時間間隔で監視してリレー１２の状態すなわち通電路Ｌ１の導通状態に反映させるようになっている。

図２に示すように、当該処理においては、最初に、給電ソケット１１における電圧がＡＤ変換（アナログ−デジタル変換）されて装着検出部１５６に取り込まれるとともに、電流計測回路１３の計測結果がＡＤ変換されて過電流検出部１５７に取り込まれる（ステップＳ１０１）。

続いて、現在の通電路Ｌ１の導通状態に応じた処理の分岐が行われ（ステップＳ１０２）、通電路Ｌ１が導通している場合は、通電路Ｌ１に過電流が流れているか否かが過電流検出部１５７において判定され（ステップＳ１０５）、通電路Ｌ１が非導通となっている場合は、給電ソケット１１に接続プラグ５０が装着されているか否かが装着検出部１５６において判定される（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３において、給電ソケット１１に接続プラグ５０が装着されていると判定された場合、リレー駆動部１５５がリレー１２を制御して通電路Ｌ１を導通させた後に（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０５へ移行する。一方、給電ソケット１１に接続プラグ５０が装着されていないと判定された場合、通電路Ｌ１が非導通の状態を維持したまま、ステップＳ１０５へ移行する。

また、ステップＳ１０５においては、通電路Ｌ１に過電流が流れていると判定された場合、安全確保のために、リレー駆動部１５５がリレー１２を制御して通電路Ｌ１を非導通とした後に（ステップＳ１０６）、処理を終了する。一方、ステップＳ１０５において、通電路Ｌ１に過電流が流れていないと判定された場合、通電路Ｌ１が導通している状態を維持したまま、処理を終了する。

上述のハードウエア構成及び制御プログラムの処理により、車載電源供給装置１０は、給電ソケット１１に接続プラグ５０が装着されると、イグニションスイッチの操作を行わなくても、通電路Ｌ１及び給電ソケット１１を介した電力の供給が可能な状態となる。また、過電流が流れた場合には、自動的に通電路Ｌ１及び給電ソケット１１を介した電力の供給を停止して、安全を確保することができる。

＜３ 変形例＞
上述の実施形態では、通電路Ｌ１に過電流が流れていることが検出された場合に、バッテリ２０から給電ソケット１１への電力の供給を停止するようにしたが、安全の確保の目的から問題とならない程度の微小電流が通電路Ｌ１に流れることは許容される。したがって、電力の供給を停止するのに代えて、電力の供給を制限するのにとどめてもよい。

本発明の実施形態に係る車載電源供給装置１０及びその周辺のハードウエア構成を示すブロック図である。 マイクロコンピュータ１５における制御プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 車載電源供給装置
１１ 給電ソケット
１２ リレー
１３ 電流計測回路
１４ 抵抗
１５ マイクロコンピュータ
１５５ リレー駆動部
１５６ 装着検出部
１５７ 過電流検出部
２０ バッテリ
５０ 接続プラグ
６０ 負荷
Ｌ１ 通電路
Ｌ２ 通電路

Claims (4)

1. 自動車に設けられた給電ソケットを介して電力を供給する車載電源供給装置であって、
   前記給電ソケットと前記自動車に搭載された電源とを接続する第１通電路の導通状態を変化させる導通状態変化手段と、
   前記給電ソケットへの接続プラグの装着を検出する検出手段と、
   前記導通状態変化手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段が、前記検出手段により前記給電ソケットへの前記接続プラグの装着が検出された場合に、前記電源から前記給電ソケットへの電力の供給が行われるように、前記通電状態変化手段を制御することを特徴とする車載電源供給装置。
2. 請求項１に記載の車載電源供給装置において、
   前記給電ソケットと前記電源とを接続する第２通電路に挿入された抵抗をさらに備え、
   前記検出手段が、前記第１通電路が非導通となっているときの前記給電ソケットにおける電圧に基づいて、前記給電ソケットへの前記接続プラグの装着を検出することを特徴とする車載電源供給装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車載電源供給装置において、
   前記第１通電路に流れる電流を計測する電流計測手段をさらに備え、
   前記制御手段が、前記電流計測手段により計測された電流が所定の閾値以上となった場合に、前記電源から前記給電ソケットへの電力の供給を制限するように、前記通電状態変化手段を制御することを特徴とする車載電源供給装置。
4. 請求項３に記載の車載電源供給装置において、
   前記制御手段が、前記電流計測手段により計測された電流が所定の閾値以上となった場合に、前記電源から前記給電ソケットへの電力の供給を停止するように、前記通電状態変化手段を制御することを特徴とする車載電源供給装置。

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