JP2009083789A - 車両用電源制御装置及び伝送装置、並びに電源制御通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、特別な作業を伴うことなく暗電流を低減することができる、車両用電源制御装置等の提供を目的とする。
【解決手段】バッテリ７０と、バッテリ７０からの給電を受ける車載負荷１〜６とを備える車両用電源制御装置であって、車載負荷１〜６の給電を遮断するための遮断信号を無線で受信する通信部５１と、前記遮断信号の受信に基づいて、車載負荷１〜６のうち車両の不使用状態で給電が不要な給電不要負荷５，６の給電を電流遮断機構３０に遮断動作させることによって遮断する遮断制御部５２とを備えることを特徴とする、車両用電源制御装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、電源と、前記電源からの給電を受ける車載負荷とを備える車両用電源制御装置及びその車両用電源制御装置を搭載する車両に対して無線信号を送信する伝送装置、並びに路車間の電源制御通信システムに関する。

従来から、工場で完成した車両を海外へ海上輸送する等、車両を長時間かけて輸送する場合、輸送時の暗電流によるバッテリ上がりを防止するために、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の負荷に電力供給する経路のうち車両の自走に影響の少ない負荷に電力供給する経路に設けられたヒューズを抜き取る作業が輸送前に行われ、輸送が終了すると再びヒューズを元の位置に戻す作業が行われてきていた。

このような車両輸送時のヒューズ抜き作業を省略するために、ヒューズの代わりに負荷への電力供給経路に挿入されたリレーと、そのリレーを制御する制御手段を備えるバッテリ電源供給装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この電源供給装置は、作業者が車両の所定の操作部を操作することによって輸送状態であるか否かを判定し、その操作信号を受けた制御手段は電力供給経路を遮断するためにそのリレーを開状態に制御し、その後に同じ操作信号を受けた場合には制御手段はそのリレーを閉状態に制御するものである。
特開平１０−７０８４３号公報

しかしながら、上述の従来技術では、車両の所定の操作部を操作するという煩雑な作業を作業者が行わなければ、電源供給を遮断して暗電流を低減することができない。

そこで、本発明は、特別な作業を伴うことなく暗電流を低減することができる、車両用電源制御装置及び伝送装置、並びに電源制御通信システムの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、第１の発明に係る車両用電源制御装置は、
電源と、
前記電源からの給電を受ける車載負荷とを備える車両用電源制御装置であって、
前記車載負荷の給電を遮断するための遮断信号を無線で受信する遮断信号受信手段と、
前記遮断信号の受信に基づいて、前記車載負荷のうち車両の不使用状態で給電が不要な給電不要負荷の給電を遮断する遮断制御手段とを備えることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明に係る車両用電源制御装置であって、
前記遮断制御手段は、車両の仕様情報に応じて、前記給電不要負荷の給電を遮断することを特徴とする。

第３の発明は、第２の発明に係る車両用電源制御装置であって、
前記遮断信号は、前記仕様情報に基づいて決められることを特徴とする。

第４の発明は、第１から第３のいずれかの発明に係る車両用電源制御装置であって、
前記不使用状態は、車両の輸送状態であることを特徴とする。

第５の発明は、第１から第４のいずれかの発明に係る車両用電源制御装置であって、
前記給電不要負荷の給電の遮断を解除するための解除信号を無線で受信する解除信号受信手段を備え、
前記遮断制御手段は、前記解除信号の受信に基づいて、前記給電不要負荷の給電の遮断を解除することを特徴とする。

第６の発明に係る伝送装置は、
第１から第４のいずれかの発明に係る車両用電源制御装置を搭載する車両に対して前記遮断信号を無線で送信する遮断信号送信手段を備えることを特徴とする。

第７の発明に係る伝送装置は、
第５の発明に係る車両用電源制御装置を搭載する車両に対して前記解除信号を無線で送信する解除信号送信手段を備えることを特徴とする。

第８の発明に係る電源制御通信システムは、
車両を検知する検知手段と、
前記検知手段により検知された車両に対して車載負荷の給電を遮断するための遮断信号を無線で送信する遮断信号送信手段とを路側に備え、
前記遮断信号を無線で受信する遮断信号受信手段と、
前記遮断信号の受信に基づいて、前記車載負荷のうち車両の不使用状態で給電が不要な給電不要負荷の給電を遮断する遮断制御手段とを車両側に備えることを特徴とする。

第９の発明は、第８の発明に係る電源制御通信システムであって、
前記給電不要負荷の給電の遮断を解除するための解除信号を無線で送信する解除信号送信手段を路側に備え、
前記解除信号を無線で受信する解除信号受信手段を車両側に備え、
前記遮断制御手段は、前記解除信号の受信に基づいて、前記給電不要負荷の給電の遮断を解除することを特徴とする。

本発明によれば、特別な作業を伴うことなく暗電流を低減することができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。図１は、本発明に係る車両用電源制御装置の第１の構成例である。

ＥＣＵ１〜６のそれぞれは、電源であるバッテリ７０から電力供給を受けて動作する。ＥＣＵ１〜４に対する給電は、それらの各ＥＣＵに対応する給電経路２１〜２４を介して行われる。ＥＣＵ５，６に対する給電は、それらの各ＥＣＵに対応する給電経路２５，２６を介して行われる。

車載のバッテリ７０からＥＣＵ５，６に対する給電経路上に挿入される電流遮断機構３０は、輸送時の暗電流によるバッテリ上がりを防止するためのものである。電流遮断機構３０の具体例として、半導体リレーやメカリレーが挙げられる。車両を長時間かけて輸送する場合には、長時間エンジンの始動がないことによってバッテリ７０を充電する機会がなく、何も対処しなければ、バッテリ７０につながる負荷等の抵抗分により生じる暗電流によって、最悪にはバッテリ上がりが起こってしまう。そこで、輸送前に電流遮断機構３０によってバッテリ７０とＥＣＵ５，６との間の通電を遮断し、輸送が終了すると電流遮断機構３０によってその遮断を解除することによって、できる限り暗電流を低減させることができる。

しかしながら、ＥＣＵ５，６の上流側（バッテリ７０側）に配置された電流遮断機構３０によって通電を遮断することによって車両が自走不能になってしまうと、海上輸送する際や車両を購入したお客様に車両を届ける際などに不都合となる。そこで、電流遮断機構３０によって通電が遮断されてもバッテリ７０からの電力供給が必要な負荷は、バッテリ７０との間の経路のうち電流遮断機構３０に対して上流側の経路に接続され（図１の場合、給電経路２１〜２４にそれぞれ接続されるＥＣＵ１〜４）、電流遮断機構３０によって通電が遮断されたときにバッテリ７０からの電力供給が遮断されてもよい負荷は、バッテリ７０との間の経路のうち電流遮断機構３０に対して下流側の経路に接続される（図１の場合、給電経路２５，２６にそれぞれ接続されるＥＣＵ５，６）。電流遮断機構３０に対して上流側の経路２１〜２４に接続される負荷の一例として、電源マネジメントＥＣＵ、エンジンＥＣＵ、エアコンＥＣＵ、運転席ドア用ＥＣＵが挙げられ、電流遮断機構３０に対して下流側の経路２５，２６に接続される負荷の一例として、ワイヤレスドアコントロールレシーバー、セキュリティ系ＥＣＵ、後部座席ドア用ＥＣＵ、オーディオ類、ルームランプが挙げられる。すなわち、経路２１〜２６に接続される負荷には、図１に示されるように、ＥＣＵに特に限っているわけではなく、電子機器等の電気負荷も含まれてよい。

なお、図１は、バッテリ７０からの電力供給が電流遮断機構３０による給電経路の遮断有無によって影響を受ける経路と受けない経路が存在することを説明するための図であって、実際には経路上にリレーやヒューズ等の部品が挿入されていても、そのような部品を省略又は簡略して描画している（図１では、手作業により抜き差し可能なヒューズ１１〜１７が給電経路上に挿入されている状態が示されている）。また、上記の負荷の種類や給電経路の遮断部位はあくまで一例であって、仕向地や車両グレードやオプション品や品番などによって定まる車両の仕様に応じて経路２１〜２６に接続すべき負荷や遮断部位は決められる。また、電流遮断機構３０は、例えば、経路２１〜２６上のヒューズ１１〜１７とともにリレーボックス（ヒューズボックス）４０内に配置されるとよい。これにより、電流遮断機構３０やヒューズといった電流経路の遮断手段をまとめて配置することができ、メンテナンス性や搭載性が向上する。

車載器５０は、車外からの無線信号を受信し、その受信結果に基づいて電流遮断機構３０の遮断動作を制御する。車載器５０は、車両と脱着可能であって、車両側に設置されたコネクタ６０を介して、電流遮断機構３０と接続される。脱着可能とすることで、少なくとも納車前には車載器５０を車両から取り外して、別の輸送車両に取り付けて再利用することが可能となる。コネクタ６０は、例えば、車載コンピュータと接続可能なダイアグツールを接続する既存のダイアグツールコネクタであるとよい。電源線やグランド線や信号線が配備されたダイアグツールコネクタに車載器５０を接続可能な構成にすることによって、車両の既存部品を流用して、車載器５０の電源や制御信号の伝達経路を容易に確保することができる。

車載器５０は、車外からの無線信号を受信する通信部５１と、通信部５１の受信結果に基づいて電流遮断機構３０の遮断動作をさせるための制御信号を出力する遮断制御部５２とを備える。コネクタ６０に接続された車載器５０は、車外からの無線信号を受信又は車外との無線信号を送受信しやすい部位に設置されることが好ましく、例えば、ダッシュボード上に設置される。

遮断制御部５２は、通信部５１によって遮断指令信号が外部から受信された場合、経路が非通電状態となるように電流遮断機構３０を作動させる制御信号を出力する。また、遮断制御部５２は、通信部５１によって遮断解除指令信号が外部から受信された場合、経路が通電状態となるように電流遮断機構３０を作動させる制御信号を出力する。

続いて、遮断指令信号及び遮断解除指令信号を送信する路側伝送装置、及びその路側伝送装置と車両との間の電源制御通信システムについて説明する。図２は、電源制御通信システムの一構成例である。図２（ａ）は、輸送元での路車間の通信システムの構成を示し、図２（ｂ）は、輸送先での路車間の通信システムの構成を示す。図２（ａ）の路側伝送装置は、車載器５０を搭載する車両１００に向けて遮断指令信号を送信する出荷ゲートアンテナ２１０と、音波やミリ波等の検知波によって車両１００を検知する車両検知器２２０と、車両検知器２２０による検知結果に基づいて遮断指令信号の送信などを制御する出荷ゲート路側機２００とを備える。図２（ｂ）の路側伝送装置は、車載器５０を搭載する車両１００に向けて遮断解除指令信号を送信する到着ゲートアンテナ３１０と、音波やミリ波等の検知波によって車両１００を検知する車両検知器３２０と、車両検知器３２０による検知結果に基づいて遮断解除指令信号の送信などを制御する到着ゲート路側機３００とを備える。なお、車両検知器２２０，３２０の検知方式は、検知波などを用いた非接触検知方式に限らず、重量センサなどを用いた接触検知方式でもよい。

車両組立ラインの最終工程（例えば、検査工程）区間後の路側に設置された出荷ゲートアンテナ２１０の所定距離手前に設置された車両検知器２２０によって、車両１００の出荷ゲートアンテナ２１０への接近が自動検知されると、出荷ゲート路側機２００は出荷ゲートアンテナ２１０を介して遮断指令信号を車両１００に向けて送信する。車両検知器２２０の設置位置は、想定車速と車両検知から遮断指令信号を送信するまでの所要時間とによって決めればよい。遮断指令信号を受信した車載器５０の通信部５１は、その受信結果を遮断制御部５２に伝送する。遮断制御部５２は、その受信した遮断指令信号に基づいて、ＥＣＵ５，６に対する給電を電流遮断機構３０によって遮断する。

その後、自走可能な車両１００は輸送船まで運ばれ、輸送先のヤード（港）に向けて海上輸送される。輸送先ヤードに設置された到着ゲートアンテナ３１０の所定距離手前に設置された車両検知器３２０によって、車両１００の到着ゲートアンテナ３１０への接近が自動検知されると、到着ゲート路側機３００は到着ゲートアンテナ３１０を介して遮断解除指令信号を車両１００に向けて送信する。車両検知器３２０の設置位置は、想定車速と車両検知から遮断解除指令信号を送信するまでの所要時間とによって決めればよい。遮断解除指令信号を受信した車載器５０の通信部５１は、その受信結果を遮断制御部５２に伝送する。遮断制御部５２は、その受信した遮断解除指令信号に基づいて、ＥＣＵ５，６に対する給電の遮断を電流遮断機構３０によって解除する。

輸送先でＥＣＵ５，６に対する給電の遮断を解除した後に、車載器５０を車両から回収し輸送元に戻すことによって、車載器５０の再利用が可能となる。

したがって、上述の実施例によれば、作業者は特別な作業をすることなく暗電流を低減することができ、バッテリ上がりを防止することができる。すなわち、従来行われていた暗電流低減のためのヒューズの抜き差し作業において、ヒューズの抜き忘れや再挿入忘れや挿入間違いなどの誤作業を防止することができる。

ところで、電流遮断機構３０は、図１に示されるように一つに限られなくてよい。図３は、本発明に係る車両用電源制御装置の第２の構成例である。第１の構成例と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。電流遮断機構３０Ａは、バッテリ７０からＥＣＵ５，６の両方に対しての給電経路に介挿されており、電流遮断機構３０Ｂは、バッテリ７０からＥＣＵ６のみに対しての給電経路に介挿されている。

一般に、同一の車種であっても個々の車両の仕様の違い（例えば、仕向地、車両グレード、検査工程、オプション品、品番などの違い）によって、輸送状態において給電を遮断すべき電気負荷が異なる場合がある。例えば、仕様Ａの車両の場合には、ＥＣＵ５と６の両方に対する給電を遮断することが要求され、仕様Ｂの車両の場合には、ＥＣＵ５に対する給電は遮断せずにＥＣＵ６のみに対する給電を遮断することが要求される場合がある。

そこで、車載器５０は、車外からの遮断指令信号及び車両の仕様情報に応じて、電流遮断機構３０Ａ，Ｂの遮断動作を制御する。すなわち、遮断制御部５２は、車外からの遮断指令信号及び車両の仕様情報に応じて、電流遮断機構３０Ａ，Ｂそれぞれの遮断動作をさせるための制御信号を出力する。車両の仕様情報は、例えば、各車両に搭載された記憶装置（例えば、エンジンＥＣＵなどの車載コンピュータ内のメモリ）や車載器５０に備えられた記憶装置に記憶されている。また、車両の仕様情報は、車両毎に異なる車両品番など、各車両に付与された車両識別情報（車両ＩＤ）によっても特定可能である。

遮断指令信号の受信を検知した遮断制御部５２は、自車両の仕様情報を当該記憶装置から読み出す。遮断制御部５２は、車両の仕様情報と給電不要ＥＣＵとの対応関係を定めた既定の遮断負荷対応テーブルを用いて、読み出された仕様情報に対応するＥＣＵに対する給電を遮断可能な電流遮断機構を遮断動作させる。遮断負荷対応テーブルは、車両や車載器５０の記憶装置に記憶されるものでもよいし、車外の記憶装置に記憶されて通信部５１による通信によって取得されるものでもよい。このように遮断動作させることによって、複数の電流遮断機構を設けたとしても、車両の仕様に応じた適切な電流遮断機構の遮断動作をさせることができる。

輸送先での遮断解除動作は、上述の図２（ｂ）での説明と同様である。すなわち、遮断制御部５２は、受信した遮断解除指令信号に基づいて、非通電状態が通電状態となるように電流遮断機構３０Ａ，Ｂの遮断動作を解除する。この際、全ての電流遮断機構３０（図３の場合、３０Ａ，Ｂ）の遮断動作を一律に解除してよい。

すなわち、車両の仕様の違いであっても、作業者は特別な作業をすることなく暗電流を低減することができ、バッテリ上がりを防止することができる。すなわち、従来行われていた暗電流低減のためのヒューズの抜き差し作業において、ヒューズの抜き忘れや再挿入忘れや挿入間違いなどの誤作業を防止することができる。特に、仕様違いによって抜き差しの対象となるヒューズが異なる場合には、誤作業を一層効果的に防止できる。

ところで、遮断負荷対応テーブルを用いて給電不要負荷を特定する判断部は、上述のように車両に設置された車載器５０の遮断制御部５２でもよいし、車外に設けられた判断部でもよい。

出荷ゲート路側機２００が当該車外の判断部である場合の動作例について説明する。例えば、図２の出荷ゲートアンテナ２１０を通過する車両の仕様情報が車外に転送される。車両の仕様情報を受信した出荷ゲート路側機２００は、その受信した仕様情報に応じた遮断指令信号の内容を遮断負荷対応テーブルを用いて決定する。そして、遮断制御部５２は、出荷ゲート路側機２００によって車両の仕様情報に応じて決められた遮断指令信号の内容に従って、電流遮断機構を遮断動作させる。

より詳細な動作例を説明する。図２において、車両組立ラインの最終工程（例えば、検査工程）区間後に設置された出荷ゲートアンテナ２１０の手前に設置された車両検知器３２０によって車両１００の出荷ゲートアンテナ２１０への接近が自動検知されると、出荷ゲート路側機２００は出荷ゲートアンテナ２１０を介して車載器５０に対し車両の仕様情報（ＩＤ情報でもよい）の送信を要求する。車載器５０は、車両の仕様情報を出荷ゲートアンテナ２１０に向けて送信する。出荷ゲート路側機２００は、車両の仕様情報と給電不要ＥＣＵとの対応関係を定めた既定の遮断負荷対応テーブルを用いて、出荷ゲートアンテナ２１０を介して受信した仕様情報に対応するＥＣＵに対する給電を遮断可能な電流遮断機構を特定する。出荷ゲート路側機２００は、出荷ゲートアンテナ２１０を介して、その特定された電流遮断機構を情報として含む遮断指令信号を送信する。車載器５０の遮断制御部５０は、その遮断指令信号によって指定された電流遮断機構を遮断動作させる。このように遮断動作させることによって、複数の電流遮断機構を設けたとしても、車両の仕様に応じた適切な電流遮断機構の遮断動作をさせることができる。

なお、出荷ゲート路側機２００が出荷ゲートアンテナ２１０を通過する車両の仕様情報を既に取得している場合（例えば、出荷ゲートアンテナ２１０を通過する車両とその仕様情報との対応関係を逐次管理する管理サーバに出荷ゲート路側機２００がアクセス可能な構成を有している場合）には、車載器５０から出荷ゲート路側機２００に対して車両の仕様情報を上述のように送信する構成でなくてもよい。この場合、出荷ゲート路側機２００は、例えば、出荷ゲートアンテナ２１０を通過する車両の仕様情報を含む遮断指令信号を車載器５０に送信する。車載器５０の遮断制御部５２は、車両の仕様情報と給電不要ＥＣＵとの対応関係を定めた既定の遮断負荷対応テーブルを用いて、受信した遮断指令信号に含まれる仕様情報に対応するＥＣＵに対する給電を遮断可能な電流遮断機構を遮断動作させる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、車両の不使用状態として、車両の輸送状態を例に挙げて説明したが、特に輸送状態に限られるものではない。例えば、車両の展示場における長期的な展示状態など、バッテリに充電可能なオルタネータ等の発電手段が発電動作していない駐車状態でもよい。そのような駐車場所の出入口に図２のような構成が設けられる。

また、遮断指令信号及び遮断解除指令信号を送信する伝送装置は、路側の伝送装置に限らず、作業者が携行可能な伝送装置でもよい。また、路側の伝送装置のアンテナは、ＥＴＣレーンに備えられているようなゲートアンテナに限らず、ポールアンテナなど、車両との通信が可能な適切なアンテナを用いればよい。

また、輸送状態がセットされているのか否か（車載器５０が輸送状態であると判定しているのか否か、電流遮断機構３０が遮断動作をしているのか否か）を作業者が見た目で判別することができるようにするため、シグナルランプやホーンや音声案内や画面表示を使った報知手段を設定してもよい。例えば、車載器５０は、遮断指令信号の受信によって電流遮断機構３０を遮断動作させた時は、ブザー２回吹鳴、ルームランプ２回点灯させ、遮断解除指令信号の受信によって遮断動作を解除した時は、ブザー１回吹鳴、ルームランプ１回点灯させるようにする。

本発明に係る車両用電源制御装置の第１の構成例である。 電源制御通信システムの一構成例である。 本発明に係る車両用電源制御装置の第２の構成例である。

符号の説明

１〜６ ＥＣＵ
１１〜１７ ヒューズ
２１〜２６ 給電経路
３０，３０Ａ，３０Ｂ 電流遮断機構
４０ リレーボックス
５０ 車載器
６０ コネクタ
７０ バッテリ

Claims (9)

1. 電源と、
   前記電源からの給電を受ける車載負荷とを備える車両用電源制御装置であって、
   前記車載負荷の給電を遮断するための遮断信号を無線で受信する遮断信号受信手段と、
   前記遮断信号の受信に基づいて、前記車載負荷のうち車両の不使用状態で給電が不要な給電不要負荷の給電を遮断する遮断制御手段とを備えることを特徴とする、車両用電源制御装置。
2. 前記遮断制御手段は、車両の仕様情報に応じて、前記給電不要負荷の給電を遮断する、請求項１に記載の車両用電源制御装置。
3. 前記遮断信号は、前記仕様情報に基づいて決められる、請求項２に記載の車両用電源制御装置。
4. 前記不使用状態は、車両の輸送状態である、請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用電源制御装置。
5. 前記給電不要負荷の給電の遮断を解除するための解除信号を無線で受信する解除信号受信手段を備え、
   前記遮断制御手段は、前記解除信号の受信に基づいて、前記給電不要負荷の給電の遮断を解除する、請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用電源制御装置。
   
6. 請求項１から４のいずれか１項に記載の車両用電源制御装置を搭載する車両に対して前記遮断信号を無線で送信する遮断信号送信手段を備える、伝送装置。
7. 請求項５に記載の車両用電源制御装置を搭載する車両に対して前記解除信号を無線で送信する解除信号送信手段を備える、伝送装置。
   
8. 車両を検知する検知手段と、
   前記検知手段により検知された車両に対して車載負荷の給電を遮断するための遮断信号を無線で送信する遮断信号送信手段とを路側に備え、
   前記遮断信号を無線で受信する遮断信号受信手段と、
   前記遮断信号の受信に基づいて、前記車載負荷のうち車両の不使用状態で給電が不要な給電不要負荷の給電を遮断する遮断制御手段とを車両側に備える、電源制御通信システム。
9. 前記給電不要負荷の給電の遮断を解除するための解除信号を無線で送信する解除信号送信手段を路側に備え、
   前記解除信号を無線で受信する解除信号受信手段を車両側に備え、
   前記遮断制御手段は、前記解除信号の受信に基づいて、前記給電不要負荷の給電の遮断を解除する、請求項８に記載の電源制御通信システム。

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