(57)【要約】【課題】電源ラインにショート、断線等の異常が生じた場合にも負荷側電装品に対して引き続き電力を供給することができる、自動車用ワイヤハーネス構造を提供する。【解決手段】ワイヤハーネスの送信側に電源の正負反転回路、電圧監視回路及び制御部を備え、ワイヤハーネスの受電側に整流回路を備え、かつ、制御部は、電圧監視回路を用いて電圧低下を検知した場合に反転回路を用いて電源線の正負を逆転させることにより、電源バックアップが可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信側に電源の正負反転回路、電圧監視回路及び制御部を備え、かつ、該制御部は、電圧監視回路を用いて電圧低下を検知した場合に反転回路を用いて電源線の正負を逆転させることを特徴とする自動車用ワイヤハーネス。
【請求項２】
さらに、受電側に整流回路を備えている請求項１に記載のワイヤハーネス。
【請求項３】
前記の電源の正負反転回路、電圧監視回路及び制御部が送電コネクタ内に配置され、前記の整流回路が受電コネクタ内に配置されている請求項２に記載のワイヤハーネス。
【請求項４】
前記整流回路が、ダイオード及びバイパスコンデンサからなる回路である請求項２又は３に記載のワイヤハーネス。
【請求項５】
さらに、前記制御部が電圧低下を検知した場合に、異常を知らせる信号を送信するための信号送信部を備えた、請求項１〜４のいずれかに記載のワイヤハーネス。
【請求項６】
電気回路をケース内に収容する電気接続箱本体と、電子回路をケース内に収容する負荷電装品と、該電気接続箱本体と該負荷電装品とを接続するワイヤハーネスとからなる自動車用電気回路において、該ワイヤハーネスの送信側であって該電気回路とワイヤハーネスの間に電源の正負反転回路、電圧監視回路及び制御部を備え、及び該ワイヤハーネスの受電側であって該電子回路とワイヤハーネスの間に整流回路を備え、かつ、該制御部は電圧監視回路を用いて電圧低下を検知した場合に反転回路を用いてワイヤハーネスの正負を逆転させる、ことを特徴とする自動車用電気回路。
【請求項７】
前記負荷電装品が複数の−電源を有する又はアースされている、請求項６に記載の電気回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の電源バックアップ装置に関する。詳しくは、自動車のバッテリーからなる電源より、モータ、エンジン、メーター、コントローラ、ブレーキ、ラジオ、エアコン、パワステ、エアコン等の負荷側電装品に対して電源を供給する電源供給回路において、電源線にショート、断線等の異常が発生した場合にも、負荷側電装品に引き続き電力を供給することができる装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車においては、負荷側電装品電源を供給するために、ワイヤハーネスを電装品に接続する回路が形成されており、そのような回路を形成するためには、リレーボックス（Ｒ／Ｂ）、ジャンクションボックス（Ｊ／Ｂ）、ジョイントコネクター（Ｊ／Ｃ）やエレクトロニックコントロールユニットボックス（ＥＣＵ／Ｂ）等の電気接続箱が取り付けられている。これら電気接続箱は、ケース内に電気回路を内蔵しており、ケースの外側には電気的接続のための複数のコネクタ接続部が形成されている。図３に示すように、ワイヤハーネスを介して上記電気接続箱２、３及び負荷側電装品（例えば、センサ等）４が接続され、主電源からの負荷電装品への電源（電力）供給を行っている。ワイヤハーネスはまた、自動車の搭載された電子機器に対して、電力供給に加え信号伝達も行っている。
【０００３】
このような構造においては、Ｒ／Ｂ等により分配された電力は、コネクタと電線で構成されたワイヤハーネスを介して各負荷に送電される。また、負荷同士の通信のための信号もワイヤハーネスを介して送受信される。
かかる構造においては、各ＥＣＵは、センサの通信線や電源線が断線（図３中のワイヤハーネス５ｂが断線）した場合には、予めプログラムされた初期値に従って情報を処理することができる。例えば、エアコンＥＣＵが外気温センサから情報を得られない場合、２５℃と仮定して動作することができる。しかしながら、ＥＣＵの＋側電線自体（図３中のワイヤハーネス５ａ）が短絡した場合にはＥＣＵでは対処できない。そのためこのような短絡が、自動車の基本動作、例えば走る（例えば、エンジン）、曲がる（例えば、パワーステアリング）、止まる（例えば、ブレーキ）にかかわる負荷で電源を供給するワイヤハーネスに発生した場合は、特に影響が大きい。
【０００４】
電線のショート等による異常発生に対する防御機構としては、電源から負荷側電装品へ通常ラインを介して電源を供給する自動車の電源供給回路において、通常ラインと並列に設けた電源と負荷側電装品を接続するリカバリーラインと、通常時は通常ラインと負荷側電装品を接続する一方、通常ラインにショートあるいは断線が発生した時には、リカバリーラインと負荷側電装品を接続する切り替え手段とを備える自動車の電源バックアップ装置が提案されている（特開平９−０７４６６９）。
【０００５】
かかる電源バックアップ装置においては、ショート、断線が発生した場合には、＋電源線の電位が低下するためバックアップ回路に切り替わる。しかしながら、リカバリーラインと切り替え装置を用いた電源バックアップ装置では、車両振動等で断続的にショート、断線する場合には、バックアップ回路に切り替わったり復帰したりを繰り返すということが起こりうる。
さらには、＋側電源を２系統持つために必ず回路が増加するという問題があり、そもそものショートの原因となる電線が増加する。また、このような構造は、周辺部品との接触やエンジン振動による屈曲性能で不利となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−０７４６６９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来の電源供給回路、特には電源バックアップ回路における問題を解決するためになされたものであって、補助電源線を用いることなく、電源ラインにショート、断線等の異常が生じた場合に負荷側電装品に対して引き続き電力を供給することができるようにすることを目的としてなされたものである。
本発明はまた、電源ラインにショート、断線等の異常が、例えば断続的に発生した時にも負荷側電装品に対して引き続き電力を供給することができるようにすることを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の態様により表され、上記技術的課題は以下の態様により解決できるが、本発明は以下の態様に限定されるものではない。
（１）送信側に電源の正負反転回路、電圧監視回路及び制御部を備え、かつ、該制御部は、電圧監視回路を用いて電圧低下を検知した場合に反転回路を用いて電源線の正負を逆転させることを特徴とする自動車用ワイヤハーネス。
（２）さらに、受電側に整流回路を備えている前記（１）に記載のワイヤハーネス。
（３）前記の電源の正負反転回路、電圧監視回路及び制御部が送電コネクタ内に配置され、前記の整流回路が受電コネクタ内に配置されている前記（２）に記載のワイヤハーネス。
（４）前記整流回路が、ダイオード及びバイパスコンデンサからなる回路である前記（２）又は（３）に記載のワイヤハーネス。
（５）さらに、前記制御部が電圧低下を検知した場合に、異常を知らせる信号を送信するための信号送信部を備えた、前記（１）〜（４）のいずれかに記載のワイヤハーネス。
（６）電気回路をケース内に収容する電気接続箱本体と、電子回路をケース内に収容する負荷電装品と、該電気接続箱本体と該負荷電装品とを接続するワイヤハーネスとからなる自動車用電気回路において、該ワイヤハーネスの送信側であって該電気回路とワイヤハーネスの間に電源の正負反転回路、電圧監視回路及び制御部を備え、及び該ワイヤハーネスの受電側であって該電子回路とワイヤハーネスの間に整流回路を備え、かつ、該制御部は電圧監視回路を用いて電圧低下を検知した場合に反転回路を用いてワイヤハーネスの正負を逆転させる、ことを特徴とする自動車用電気回路。
（７）前記負荷電装品が複数の−電源を有する又はアースされている、前記（６）に記載の電気回路。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のワイヤハーネス構造又はワイヤハーネスを含む電気回路構造によれば、ワイヤハーネスにショート、断線等の異常が生じた場合にも、負荷側電装品に対して引き続き電力や信号を供給することができる。特に、本発明の構造によれば、補助電源線を追加することなく、ＥＣＵ等の負荷電装品の上流の＋電源線にショート、断線等の異常が生じた場合にも、負荷電装品に対して引き続き電力や信号を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の態様の一つであるワイヤハーネス構造を表している斜視図である。
【図２】本発明のワイヤハーネス構造が動作した状態を示す概念図である。
【図３】従来のワイヤハーネスの接続状態を表す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１及び図２を参照して本発明の第１の態様を説明する。図１に示すように、電源バックアップのための本発明に係るワイヤハーネスの構造は、ワイヤハーネス１１の送信側に、電源の正負反転回路１４、電圧監視回路１５及び制御部１６からなる電源正負切り替え部１３を備えており、受電側に整流回路１７を備えている。電源の正負切り替え部１３がワイヤハーネスの送電側に配置され、整流回路１７がワイヤハーネスの受信側に配置されれば、電源正負切り替え部１３と整流回路１７の間に電源線の短絡が生じても電源のバックアップが可能であるが、好ましくは、電源正負切り替え部１３は送電側コネクタ１２ａ内に配置され、整流回路は受電側コネクタ１２ｂ内に配置される。これにより、ワイヤハーネス単体として取り扱うことができ、設置や交換等の作業効率の点より便利である。
【００１２】
図１中においては、正負反転回路、電圧監視回路、及び整流回路として特定の回路図を示しているが、これらに限定されず、それぞれ、電源の正負を反転する機能を有する回路、電圧を監視できる回路、電源の正負を固定できる回路であればよく、当業者は本発明の目的に合うように回路を任意に構成できる。例えば、この構造をストラップランプの回路に用いた場合、ランプには極性が無いため、電圧の正負が入れ替わってもランプは点灯するので、整流回路を省略しても良い。
【００１３】
図２は、ワイヤハーネスに短絡が生じた場合の動作を示したものである。上記構成をとることにより、ワイヤハーネスの＋側電源線３０上に短絡３１が生じた場合、例えばマイコン等を内蔵した制御部１６は、電圧監視回路１５を用いて電圧低下を検知し、電源の正負反転回路１４を用いて電源線の正負を逆転させる（＋電源線３０：＋→−、−電源線３２：−→＋）。これにより正負の電圧が反転するが、受電側において整流回路１７を用いて反転された電圧を、ダイオードとバイパスコンデンサで整流して負荷で使用することにより、＋側電源線に短絡が生じた場合でも、負荷側電装品に継続して電力を供給できる。本発明においては、電源正負切り替え部は、マイコン等を内蔵した制御部を設けることで、振動等で断続的に、ショート、断線が生じた場合でも断線であるか否かを判定（例えば、単位時間当たりの電圧が正常でない比率が３０％以上であれば断線、ショートと判断）することができる。
【００１４】
このように、本発明のワイヤハーネスを用いた場合は、配線の短絡、断線時も電力供給が可能となる。また、本発明のワイヤハーネスにおいては、＋側電源線は１系統のままでよく、従来の電源バックアップ回路のように、補助電源線を追加して＋電源線を２系統にする必要がない。そのため、ショートの原因となる追加の電線が増加することもない。また、＋電源線を２系統とすることは、配線が増えることになり、周辺部品との接触やエンジン振動による屈曲性能で不利となる。
【００１５】
なお、本発明のワイヤハーネスにおいては、−側電源線が２系統必要であるが、もともとＥＣＵ等の負荷電装品は、複数の−電源線が接続されていたり冗長アースをとっていたりするので、通常は追加の配線を必要とせず、回路数増加は最小限で済む。また、振動等で断続的にショート、断線する場合でも、マイコンのメモリを参照することで、ショート側を−電源線として使用でき、ショートし続けることがない。
【００１６】
なお本発明の構成によれば、＋側電源線だけでなく、送電側、受電側の追加回路の影響を受けない回路（例えば、低速デジタル信号を送信する回路）であれば、同様の効果が得られる。
【００１７】
本発明の第２の態様においては、電源正負切り替え部及び整流回路は、それぞれワイヤハーネスの上流側及び下流側に設置される。即ち、本発明の第２の態様は、電気回路をケース内に収容する電気接続箱本体と、電子回路をケース内に収容する負荷電装品と、該電気接続箱本体と該負荷電装品とを接続するワイヤハーネスとからなる自動車用電気回路において、該ワイヤハーネスの送信側に電源の正負反転回路、電圧監視回路及び制御部を備え、及び該ワイヤハーネスの受電側に整流回路を備え、かつ、該制御部は電圧監視回路を用いて電圧低下を検知した場合に反転回路を用いてワイヤハーネスの正負を逆転させることを特徴とする、自動車用電気回路である。このように構成することにより、電源ラインにショート、断線等の異常が生じた場合に負荷側電装品に対して引き続き電力を供給することができる。
電源の正負反転回路、電圧監視回路及び制御部それぞれについては第１の態様と同じであるので説明を省略する。
【００１８】
本発明の第２の態様の一つにおいては、電源の正負反転回路、電圧監視回路及び制御部からなる電源正負切り替え部は、ワイヤハーネスの上流（送電側）に配置された電気接続箱の中に、電気回路（例えば、リレー回路）とワイヤハーネスの間に位置するように配置することができ、整流回路は、ワイヤハーネスの下流（受電側）に配置された電気接続箱の中に、電子回路（例えば、ＥＣＵ）とワイヤハーネスの間に位置するように配置することができる。
【００１９】
本発明の第２の態様の他の一つにおいては、電源の正負反転回路、電圧監視回路及び制御部からなる電源正負切り替え部、及び整流回路は、それぞれ、ワイヤハーネスと電気接続箱を接続することができる連結コネクタの中に配置することができる。電源正負切り替え部を含む連結コネクタは、ワイヤハーネスとその上流（送電側）に配置された電気接続箱（Ｒ／Ｂ、Ｊ／Ｂ、Ｃ／Ｂ等）の間に配置でき、一方、整流回路を含む連結コネクタは、ワイヤハーネスとその下流（受電側）に配置された電気接続箱（ＥＣＵ等）の間に配置できる。このような連結コネクタを用いることにより、従来の電気接続箱やワイヤハーネスをそのまま用いても、本発明の効果を達成できる。
【００２０】
上記は本発明の態様の例示を説明しているに過ぎず、本発明は本発明の主旨を変えない範囲で種々変更実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明の電源バックアップ構造は、自動車の電源線として有用である。
【符号の説明】
【００２２】
１１    ワイヤハーネス
１２ａ  送信側コネクタ
１２ｂ  受信側コネクタ
１３    電源正負反転部
１４    正負反転回路
１５    監視部
１６    制御部
１７    整流回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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