JP2012061955A - Power supply apparatus of control device for occupant protection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両における乗員保護装置用制御装置の電源供給装置に関するものである。 The present invention relates to a power supply device for a control device for an occupant protection device in a vehicle.
現在、車両の乗員保護装置用制御装置(エアバッグECU)や緊急通報装置などにおいて、電源系統を二重化するなど、電力を安定して供給することが重要な課題となっている。例えば、特開2007−79950号公報(特許文献1)には、メインバッテリとバックアップバッテリとを備えた緊急通報機器が記載されている。これによれば、2つのバッテリにより、安定した電力供給が可能となる。 Currently, in a vehicle occupant protection device control device (airbag ECU), an emergency notification device, and the like, it is an important issue to supply power stably, for example, by duplicating a power supply system. For example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-79950 (Patent Document 1) describes an emergency notification device including a main battery and a backup battery. According to this, stable power supply is possible by two batteries.
しかしながら、上記構成では、メインバッテリとバックアップバッテリとを切り替える電源切替部を必要としている。つまり、装置内に複雑な回路を増設しなければならず、さらに切り替えのためのロジックも必要となり、設計・製造コストが大きいという問題があった。 However, the above configuration requires a power supply switching unit that switches between the main battery and the backup battery. That is, a complicated circuit has to be added in the apparatus, and further switching logic is required, resulting in a high design / manufacturing cost.
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、衝突時にも安定して電力を提供でき、且つ、低コストで製造可能な乗員保護装置用制御装置の電源供給装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a power supply device for a control device for an occupant protection device that can stably provide power even in a collision and can be manufactured at low cost. For the purpose.
上記目的を達成するためになされた請求項1に記載の発明は、乗員保護装置用制御装置の電源回路に電源を供給する装置であって、充放電可能なメインバッテリと、一端がメインバッテリに電気的に接続され、他端が電装部品に電気的に接続されるスイッチング手段と、アノードがスイッチング手段の他端に電気的に接続され、カソードが電源回路に電気的に接続される第一ダイオードと、アノードがスイッチング手段の他端に電気的に接続される第二ダイオードと、第二ダイオードのカソードに電気的に接続され、最大電圧がメインバッテリの最大電圧より小さく且つ充放電可能なサブバッテリと、アノードが第二ダイオードのカソード及びサブバッテリに電気的に接続され、カソードが電源回路に電気的に接続される第三ダイオードと、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an invention according to
この構成によれば、メインバッテリと電源回路との接続が衝突等により切断された場合でも、サブバッテリが電源回路に電力を供給する。つまり、電源回路に対して安定した電力供給が可能である。また、本構成は、電源切替部のような複雑な回路及びロジックを必要とせず、低コストで製造可能である。本構成では、サブバッテリは、スイッチング手段がオンの間、第二ダイオードを介してメインバッテリから電力を供給され、充電される。 According to this configuration, even when the connection between the main battery and the power supply circuit is disconnected due to a collision or the like, the sub battery supplies power to the power supply circuit. That is, stable power supply to the power supply circuit is possible. In addition, this configuration does not require a complicated circuit and logic unlike the power supply switching unit, and can be manufactured at low cost. In this configuration, the sub-battery is supplied with power from the main battery via the second diode and charged while the switching means is on.
請求項2に記載の発明は、サブバッテリが、車両の車室内に配置されることを特徴とする。
The invention described in
この構成によれば、サブバッテリは、衝突による影響が少ない車室内に配置されるため、衝突により影響を受けにくい。つまり、衝突があった場合にも、サブバッテリと電源回路との接続は断線しにくく、より安定して電力を供給することができる。 According to this configuration, the sub-battery is not easily affected by the collision because the sub-battery is disposed in the vehicle interior that is less affected by the collision. That is, even when there is a collision, the connection between the sub-battery and the power supply circuit is not easily disconnected, and power can be supplied more stably.
請求項3に記載の発明は、乗員保護装置用制御装置が、イベントデータレコーダを有することを特徴とする。
The invention described in
この構成によれば、衝突によりメインバッテリが切断された場合でも、サブバッテリから電源回路に電力が供給されるため、イベントデータレコーダでの衝突時のデータ記録がより確実に又はより長時間実行される。 According to this configuration, even when the main battery is disconnected due to a collision, power is supplied from the sub battery to the power supply circuit, so that data recording at the time of the collision in the event data recorder is performed more reliably or for a longer time. The
請求項4に記載の発明は、サブバッテリが、ニッケル・カドミウム蓄電池であることを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that the sub-battery is a nickel-cadmium storage battery.
この構成によれば、トランジスタに用いられるような小型のバッテリユニットを用いることができ、配置スペースをとらない。また、小型なため、車室内にも配置が容易であり、低コストでもある。 According to this configuration, a small battery unit used for a transistor can be used, and an arrangement space is not required. Moreover, since it is small in size, it can be easily arranged in the passenger compartment and is low in cost.
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態の乗員保護装置用制御装置(以下、エアバッグECUと称する)の電源供給装置1について図1及び図2を参照して説明する。なお、図1は、電源供給装置1の回路構成を概略的に示したものである。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. A
電源供給装置1は、図1に示すように、主に、メインバッテリ2と、スイッチング手段3と、第一ダイオード4と、第二ダイオード5と、第三ダイオード6と、サブバッテリ7と、を備えている。そして、電源の供給対象であるエアバッグECU8は、主に、電源回路81と、CPU82と、イベントデータレコーダ83と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
メインバッテリ2は、充放電可能な二次電池であって、ここでは車両搭載用の鉛蓄電池である。メインバッテリ2は、正極がスイッチング手段3に接続され、負極がアースに接続されている。メインバッテリ2は、スイッチング手段3がオンされると、各構成要素に直流電流を供給する。メインバッテリ2は、図2に示すように、車両前方のボンネット内に配置されている。
The
スイッチング手段3は、イグニッションスイッチ(イグニッションキー)に連動して開閉する開閉器であり、例えばリレースイッチである。スイッチング手段3は、イグニッションスイッチがオンされると、自身の一端側と他端側を電気的に接続させる。スイッチング手段3は、一端がメインバッテリ2に電気的に接続され、他端がスタータ9(本発明の電装部品)に電気的に接続されている。スイッチング手段3がオンされるとスタータモータがエンジンを始動させる。第一ダイオード4は、アノードがスイッチング手段3の他端(スタータ9側)に電気的に接続され、カソードがエアバッグECU8の電源回路81に電気的に接続されている。第一ダイオード4は、メインバッテリ2から電源回路81に向かう方向(順方向)の直流電流を通す。
The switching means 3 is a switch that opens and closes in conjunction with an ignition switch (ignition key), for example, a relay switch. The switching means 3 electrically connects one end side and the other end side of itself when the ignition switch is turned on. The switching means 3 has one end electrically connected to the
第二ダイオード5は、アノードがスイッチング手段3の他端(スタータ9側)に電気的に接続され、カソードが後述するサブバッテリ7及び第三ダイオード6のアノードに接続されている。第二ダイオード5は、メインバッテリ2からサブバッテリ7又は第三ダイオード6に向かう直流電流を通す。
The
第三ダイオード6は、アノードが第二ダイオード5のカソード及びサブバッテリ7に電気的に接続され、カソードが電源回路81に電気的に接続されている。第三ダイオード6は、第二ダイオード5又はサブバッテリ7から電源回路81に向かう直流電流を通す。なお、本実施形態では、第一及び第三ダイオード4、6は、エアバッグECU8内に配置されている。
The third diode 6 has an anode electrically connected to the cathode of the
サブバッテリ7は、充放電可能な二次電池であって、ここでは複数のニッケル・カドミウム蓄電池からなるバッテリユニットを用いている。サブバッテリ7は、正極が第二ダイオード5のカソード及び第三ダイオード6のアノードに接続され、負極がアースに接続されている。サブバッテリ7は、メインバッテリ2より低い定格電圧であり、かつエアバッグECU8の駆動に必要な電圧(およそ7V)以上となっている。サブバッテリ7は、図2に示すように、車室内、ここではシート内に配置されている。各構成は、配線コード等により電気的に接続されている。
The
エアバッグECU8は、上記のとおり、主に、電源回路81と、CPU82と、イベントデータレコーダ(以下、EDRと称する)83と、を備えている。エアバッグECU8は、主にエアバッグの展開を制御するものである。例えば、エアバッグECU8は、加速度センサ等から衝突信号を受信すると、エアバッグを展開させる命令を発信する。エアバッグECU8は、図2に示すように、車両前方の車室内に配置されている。
As described above, the
電源回路81は、バッテリからの入力電力をエアバッグECU8で必要とされる出力電力を生成する回路である。電源回路81は、昇圧回路等を含み、電圧変動の少ない電力をCPU82やEDR83等に供給する。
The
CPU82は、中央演算処理装置であり、プログラムによって様々な処理を行う。なお、本実施形態においては、CPU82は、サブバッテリ7から電源回路81への電力供給(7V以上)で作動し、オフ状態でもEDR83に記録可能となるように設計されている。
The
EDR83は、衝突が起こった際の各種状況を記録するものである。例えば、EDR83は、衝突があった際、衝突の数秒前から衝突の数秒後までの車速、ブレーキの作動の有無、及びエアバッグの展開の有無等のデータを記録する。近年、このイベントデータは、衝突時の状況を記録するものとして重要視されている。 The EDR 83 records various situations when a collision occurs. For example, when there is a collision, the EDR 83 records data such as a vehicle speed from a few seconds before the collision to a few seconds after the collision, whether or not the brake is operated, and whether or not the airbag is deployed. In recent years, this event data has been regarded as important for recording the situation at the time of collision.
本実施形態の作用効果について説明する。本実施形態によれば、スイッチング手段3がオンの状態において、メインバッテリ2は、第一ダイオード4を介して電源回路81に給電し、且つ、第二ダイオード5を介してサブバッテリ7に給電する。サブバッテリ7は、スイッチング手段3のオン・オフに関わらず、常に電源回路81に接続されている。サブバッテリ7は、メインバッテリ2よりも電圧が小さく、オン状態ではメインバッテリ2により充電される。
The effect of this embodiment is demonstrated. According to this embodiment, the
スイッチング手段3がオン状態において、衝突が起き、メインバッテリ2と電源回路81の間の配線が断線または外れてしまった場合、メインバッテリ2から電源回路81に給電されなくなるが、サブバッテリ7が常時電源回路81に接続されているため、サブバッテリ7から電源回路81に給電される。特に本実施形態では、サブバッテリ7が車室内に配置されているため、衝突の影響を受けにくく、衝突があっても断線しにくい。つまり、電源供給装置1によれば、衝突があった場合でも、安定して電源回路に電力を供給することができる。
When a collision occurs when the switching means 3 is on and the wiring between the
また、メインバッテリ2に瞬断等が起こった際にも、サブバッテリ7が給電できるため、安定した給電が可能である。また、例えばヘッドライトを点灯した際など、メインバッテリ2から供給する電圧に変動が生じうるが、本実施形態では、サブバッテリ7からの給電により当該電圧変動を防ぐことができる。電源供給装置1の構成は、電源切替回路等の複雑な回路及びロジックを用いておらず、低コストで製造可能な構成となっている。つまり、コスト面でも非常に有利である。
In addition, even when a momentary interruption or the like occurs in the
一方、スイッチング手段3がオフの状態であるとき、メインバッテリ2と電源回路81は接続されておらず、サブバッテリ7と電源回路81とが接続されている。つまり、オフ状態においても、サブバッテリ7は、第三ダイオード6を介して電源回路81に給電する。サブバッテリ7の電力は、第二ダイオード5により、スタータ9側に供給されることはない。
On the other hand, when the switching means 3 is in an off state, the
ここで、イグニッションスイッチがオンされ、スイッチング手段3がオンされると、メインバッテリ2と電源回路81が接続される。このスイッチング手段3がオンされた瞬間には、電圧変動(電圧低下)が生じやすい。特に従来の構成では、エアバッグECU8内蔵の電源回路のコンデンサに電力をチャージして電圧変動に備える構成であったため、当該チャージの段階の電圧変動がエアバッグECU動作に大きく影響していた。しかし、本実施形態では、サブバッテリ7が常に電源回路81に給電しているため、オン時の電圧変動を防ぐことができる。
Here, when the ignition switch is turned on and the switching means 3 is turned on, the
さらに、従来の構成では、エアバッグECU8内蔵コンデンサにチャージできる電荷に制限があり(コンデンサ容量に依存)、衝突後にメインバッテリが断線した場合、EDRへの記録可能時間に制限があった。しかし、本実施形態によれば、サブバッテリ7からの給電により、CPU82が作動状態を維持でき、EDR83に設定された期間(例えば衝突前後5秒間)、確実に記録することができる。また、本実施形態では、スイッチング手段3がオフ状態でも、サブバッテリ7により、CPU82が作動し、EDR83に記録可能な状態となっている。したがって、アイドリングストップ時等、オフ状態において衝突等が起きた場合でも、EDR83にデータを記録することができる。あるいは、オフ状態においても、エアバッグECU8を起動させることで、衝突された際にエアバッグを展開させることもできる。
Furthermore, in the conventional configuration, there is a limit to the charge that can be charged in the capacitor built in the airbag ECU 8 (depending on the capacitor capacity), and when the main battery is disconnected after a collision, there is a limit to the time that can be recorded in the EDR. However, according to the present embodiment, the power supply from the
このように、本実施形態の電源供給装置1は、衝突等で断線があった場合や電圧変動が生じる場合であっても、電源回路81に安定して電力を供給できる。そして、電源供給装置1では、サブバッテリ7は、電源回路81に常に接続されて安定した給電を実現すると共に、オン状態においてメインバッテリ2から充電される構成になっている。つまり、電力給電装置1は、複雑な回路やロジックを用いることなく、安定した給電を持続させることができる。
As described above, the
また、本実施形態では、サブバッテリ7にニッケル・カドミウム蓄電池を用いているため、サブバッテリ7の配置スペースの自由度向上及び低コストを実現している。複数の電池がユニット化されたバッテリユニットを用いることで、十分な容量を確保できる。なお、サブバッテリ7は、充放電可能な二次電池であればよく、メインバッテリ同様、鉛蓄電池であってもよい。また、配置位置は、車室内に限られず、例えばボンネット内であってもよい。
In this embodiment, since the nickel-cadmium storage battery is used for the
また、上記実施例では本発明の電装部品の例としてスタータ9を挙げたが、例えばエンジンを持たない電気自動車などにおいては車輪駆動用モータやその制御装置であるインバータであってもよいし、その他イグニッションスイッチのONに連動して通電される種々の電装部品(ECU、センサ、オーディオ、ナビゲーション、前照灯など)であってもよい。
In the above embodiment, the
1:電源供給装置、 2:メインバッテリ、 3:スイッチング手段、
4:第一ダイオード、 5:第二ダイオード、 6:第三ダイオード、
7:サブバッテリ、 8:エアバッグECU、 81:電源回路、
82:CPU、 83:EDR、 9:スタータ
1: power supply device 2: main battery 3: switching means
4: first diode, 5: second diode, 6: third diode,
7: Sub-battery 8: Airbag ECU 81: Power supply circuit
82: CPU, 83: EDR, 9: Starter
Claims (4)
充放電可能なメインバッテリと、
一端が前記メインバッテリに電気的に接続され、他端が電装部品に電気的に接続されるスイッチング手段と、
アノードが前記スイッチング手段の他端に電気的に接続され、カソードが前記電源回路に電気的に接続される第一ダイオードと、
アノードが前記スイッチング手段の他端に電気的に接続される第二ダイオードと、
前記第二ダイオードのカソードに電気的に接続され、最大電圧が前記メインバッテリの最大電圧より小さく且つ充放電可能なサブバッテリと、
アノードが前記第二ダイオードのカソード及び前記サブバッテリに電気的に接続され、カソードが前記電源回路に電気的に接続される第三ダイオードと、
を備えることを特徴とする乗員保護装置用制御装置の電源供給装置。 A device for supplying power to a power supply circuit of a control device for an occupant protection device,
A chargeable / dischargeable main battery;
Switching means having one end electrically connected to the main battery and the other end electrically connected to an electrical component;
A first diode having an anode electrically connected to the other end of the switching means and a cathode electrically connected to the power supply circuit;
A second diode whose anode is electrically connected to the other end of the switching means;
A sub-battery electrically connected to the cathode of the second diode, having a maximum voltage lower than the maximum voltage of the main battery and being chargeable / dischargeable;
A third diode having an anode electrically connected to the cathode of the second diode and the sub-battery, and a cathode electrically connected to the power supply circuit;
A power supply device for a control device for an occupant protection device.
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