(57)【要約】【課題】本発明は、二電源システムに係り、二電源の出力電圧に十分な電位差を設けることなく、何れの電源からの電力供給が行われているかを判定することにある。【解決手段】第１電源と、第１電源とは異なる第２電源と、第１電源又は第２電源から供給される電力により動作することが可能な制御装置と、を備える二電源システムにおいて、第２電源は、第１電源が出力する電源電圧に含まれない所定信号が所定の電源電圧に重畳された電圧を出力する電源である。また、制御装置は、第１電源又は第２電源から入力される電圧に所定信号が含まれているか否かを判別すると共に、その判別結果に基づいて、電力供給が第１電源から行われているか或いは第２電源から行われているかを判定する。【選択図】図２
2016020102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電源と、前記第１電源とは異なる第２電源と、前記第１電源又は前記第２電源から供給される電力により動作することが可能な制御装置と、を備える二電源システムであって、
前記第２電源は、前記第１電源が出力する電源電圧に含まれない所定信号が所定の電源電圧に重畳された電圧を出力する電源であると共に、
前記制御装置は、前記第１電源又は前記第２電源から入力される電圧に前記所定信号が含まれているか否かを判別する信号判別手段と、前記信号判別手段の判別結果に基づいて、電力供給が前記第１電源から行われているか或いは前記第２電源から行われているかを判定する電力供給判定手段と、を有することを特徴とする二電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二電源システムに係り、特に、第１電源と、第１電源とは異なる第２電源と、第１電源又は第２電源から供給される電力により動作することが可能な制御装置と、を備える二電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２つの電源を備える二電源システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この二電源システムは、２つの電源として、バッテリと、バックアップコンデンサと、を備えていると共に、そのバッテリ及びバックアップコンデンサに接続されるマイコンを備えている。このマイコンは、バッテリ又はバックアップコンデンサから供給される電力により動作することが可能である。また、このマイコンは、バッテリ及びバックアップコンデンサに接続する入力端子の入力電圧レベルを検出する。そして、入力電圧が所定電圧よりも高いときは、バッテリが装填された状態にあり、バッテリから給電されていると判定し、一方、入力電圧が所定電圧よりも低いときは、バッテリが取り外された状態にあり、バックアップコンデンサから給電されていると判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−８９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１記載の二電源システムの如く、入力電圧レベルの大小に基づいてバッテリからの給電とバックアップコンデンサからの給電とを区別するためには、バッテリの出力電圧とバックアップコンデンサの出力電圧との間に十分な電位差を設けておくことが必要である。
【０００５】
しかし、例えば車両に搭載される鉛畜電池などは、充電状態や劣化，製造バラツキなどによって出力電圧が大きく変化する性質を有する。このため、鉛畜電池などをバッテリとして用いた場合は、そのバッテリの出力電圧とバックアップコンデンサの出力電圧との間に十分な電位差を常に確保することが困難となる可能性がある。また一方、そのバッテリの出力電圧とバックアップコンデンサの出力電圧との間に常に十分な電位差を確保するうえでは、バックアップコンデンサの出力電圧を予め下げておくことが考えられる。しかし、かかる手法では、バックアップコンデンサの出力電圧がマイコンの作動可能電圧の下限に近づくため、マイコンがリセット起動される可能性が高くなり、バックアップコンデンサを用いたマイコンの作動が適切に行われなくなるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、二電源の出力電圧に十分な電位差を設けることなく、何れの電源からの電力供給が行われているかを判定することが可能な二電源システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、第１電源と、前記第１電源とは異なる第２電源と、前記第１電源又は前記第２電源から供給される電力により動作することが可能な制御装置と、を備える二電源システムであって、前記第２電源は、前記第１電源が出力する電源電圧に含まれない所定信号が所定の電源電圧に重畳された電圧を出力する電源であると共に、前記制御装置は、前記第１電源又は前記第２電源から入力される電圧に前記所定信号が含まれているか否かを判別する信号判別手段と、前記信号判別手段の判別結果に基づいて、電力供給が前記第１電源から行われているか或いは前記第２電源から行われているかを判定する電力供給判定手段と、を有する二電源システムである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、二電源の出力電圧に十分な電位差を設けることなく、何れの電源からの電力供給が行われているかを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施例である二電源システムの構成図である。
【図２】本実施例の二電源システムが備える制御装置において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【図３】本実施例の二電源システムにおいて実現される各箇所に生ずる電圧波形の一例を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて、本発明に係る二電源システムの具体的な実施の形態について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施例である二電源システム１０の構成図を示す。本実施例の二電源システム１０は、２つの電源から電力供給対象へ電力を供給するシステムであって、例えば、車両に搭載されるシステムである。以下、二電源システム１０は車両に搭載されるものとする。
【００１２】
二電源システム１０は、メイン電源１２を備えている。メイン電源１２は、各種の車載電気機器に対して電力を供給することが可能な通常用いられる車載バッテリである。メイン電源１２は、電力を蓄えることが可能な例えば鉛畜電池などである。メイン電源１２は、車載電気機器が動作可能な所定の直流電圧Ｖ１（例えば、１２ボルト程度）を出力することが可能である。
【００１３】
二電源システム１０は、また、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す。）１４を備えている。ＥＣＵ１４は、上記したメイン電源１２に電源ライン１６を介して接続されている。ＥＣＵ１４は、メイン電源１２から電源ライン１６を介して供給される電力により動作することが可能である。ＥＣＵ１４は、主に車両盗難時などに発生するメイン電源１２の車両からの取り外しを検出して警報を行う制御装置である。
【００１４】
二電源システム１０は、また、サブ電源アッセンブリ１８を備えている。サブ電源アッセンブリ１８は、メイン電源１２とは異なる電源であって、メイン電源１２に対して補助的に用いられる電源である。サブ電源アッセンブリ１８は、メイン電源１２の取り外し時や破損時などに緊急的に各種の車載電気機器（特に、ＥＣＵ１４）に対して電力を供給することが可能な電源である。サブ電源アッセンブリ１８は、車載電気機器（特に、ＥＣＵ１４）が動作可能な所定の直流電圧（例えば、９ボルト〜１１ボルト程度）Ｖ２を出力することが可能である。
【００１５】
サブ電源アッセンブリ１８は、電力を蓄えることが可能なサブ電源２０と、出力電圧を生成する出力回路２２と、からなる。サブ電源２０は、例えばキャパシタなどであって、略一定の直流電圧を出力することが可能である。サブ電源２０と出力回路２２とは、互いに接続されている。出力回路２２は、サブ電源２０から供給される直流電圧にパルス状の電圧を重畳した電圧を生成して、サブ電源アッセンブリ１８の出力電圧Ｖ２として出力する波形成形回路である。出力回路２２の出力する電圧Ｖ２は、所定時間Ｔ０ごとにハイ電圧（例えば１１ボルト程度）Ｖ２Ｈとロー電圧（例えば９ボルト程度）Ｖ２Ｌとに切り替わる矩形波状の電圧である。
【００１６】
尚、メイン電源１２の出力する電圧Ｖ１は、出力回路２２がサブ電源２０からの直流電圧に重畳するパルス状の電圧を含まない電圧である。また、上記の出力電圧Ｖ２の最大電圧（すなわち、ハイ電圧Ｖ２Ｈ）は、メイン電源１２の放電後の出力電圧Ｖ１以下であることが望ましい。
【００１７】
ＥＣＵ１４は、上記したサブ電源アッセンブリ１８に電源ライン２４を介して接続されている。ＥＣＵ１４は、また、サブ電源アッセンブリ１８から電源ライン２４を介して供給される電力により動作することが可能である。上記した電源ライン１６及び電源ライン２４は、ＥＣＵ１４に設けられた同じ端子２６に接続されている。すなわち、ＥＣＵ１４には、メイン電源１２とサブ電源アッセンブリ１８とが並列に接続されている。ＥＣＵ１４は、電源ライン１６又は電源ライン２４から端子２６を介して入力される電力により動作する。
【００１８】
ＥＣＵ１４は、端子２６に接続する電源回路３０と、電源回路３０に接続するマイクロコンピュータ（以下、マイコンと称す。）３２と、を有している。電源回路３０は、端子２６に入力される電圧を一定電圧に変換してマイコン３２へ電力供給する回路である。マイコン３２は、電源回路３０から供給される電力により一定電圧で動作することができ、主に、メイン電源１２が車両の電源ライン１６から取り外されたか否かを判別し、その取り外しが生じたと判別した場合に運転者や使用者などへ向けて警報を行う。
【００１９】
ＥＣＵ１４は、また、電圧測定回路３４を有している。電圧測定回路３４は、端子２６すなわち電源回路３０の入力端子に生じている電圧を測定する回路である。電圧測定回路３４は、例えば２つの抵抗からなり、端子２６に生じているＥＣＵ１４の入力電圧に応じた信号を出力する。電圧測定回路３４の出力信号は、マイコン３２に入力される。マイコン３２は、電圧測定回路３４から供給される信号に基づいて、端子２６に生じているＥＣＵ１４の入力電圧を検出する。
【００２０】
図２は、本実施例の二電源システム１０が備えるＥＣＵ１４のマイコン３２において実行される制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。また、図３は、本実施例の二電源システム１０において実現される各箇所に生ずる電圧波形の一例を表した図を示す。
【００２１】
本実施例において、マイコン３２は、メイン電源１２又はサブ電源アッセンブリ１８から電力供給されている状況において、所定時間ごとに、電圧測定回路３４から供給される信号に基づいて、ＥＣＵ１４の入力電圧を検出する（ステップ１００）。マイコン３２は、入力電圧を検出すると、その検出した入力電圧が、出力回路２２の生成するパルス状の電圧が重畳されたものであるか否か、すなわち、その検出した入力電圧に出力回路２２の生成するパルス状の電圧が含まれるか否かを判別する（ステップ１０２）。尚、マイコン３２は、予め、出力回路２２の生成するパルス状の電圧のデータ（例えば、その電圧値やハイ時間，ロー時間など）を記憶している。
【００２２】
マイコン３２は、上記ステップ１０２において入力電圧にパルス状の電圧が含まれていないと判別した場合は、端子２６を介してＥＣＵ１４に入力される電力供給がメイン電源１２から行われていると判定し、ＥＣＵ１４がメイン電源１２からの電力供給により作動していると判定する（ステップ１０４）。
【００２３】
一方、マイコン３２は、入力電圧にパルス状の電圧が含まれていると判別した場合は、メイン電源１２が車両から取り外され、端子２６を介してＥＣＵ１４に入力される電力供給がサブ電源アッセンブリ１８すなわちサブ電源２０から行われていると判定し、ＥＣＵ１４がサブ電源２０からの電力供給により作動していると判定する（ステップ１０６）。そして、電力供給がサブ電源２０から行われていると判定した場合は、今回判定によってＥＣＵ１４への入力電圧にパルス状の電圧が含まれていたことでサブ電源２０からの電力供給が行われていたことをメモリ記憶する（ステップ１０８）。
【００２４】
マイコン３２は、また、上記ステップ１０４において電力供給がメイン電源１２から行われていると判定した場合は、ＥＣＵ１４の入力電圧の、今回測定より一つ前の前回測定によってパルス状の電圧が含まれていたことでサブ電源２０からの電力供給が行われていたことをメモリ記憶していたか否かを判別する（ステップ１１０）。その結果、ＥＣＵ１４の入力電圧にパルス状の電圧が含まれていたことをメモリ記憶していないと判別した場合は、前回測定時からメイン電源１２からの電力供給が継続していると判定して、以後の処理を終了する。
【００２５】
一方、マイコン３２は、上記ステップ１１０においてＥＣＵ１４の入力電圧にパルス状の電圧が含まれていたことをメモリ記憶していると判別した場合は、前回測定時から今回測定時にかけて、ＥＣＵ１４への電力供給がサブ電源２０から行われる状態からメイン電源１２から行われる状態へ切り替わったと判定し、メイン電源１２が車両の電源ライン１６に再接続されたと判定する（ステップ１１２）。かかる判定がなされると、メイン電源１２が取り外されていたことを車両運転者や使用者，車両周囲の人に知らせるべくホーンやブザー，スピーカを用いた警報を行う。尚、この警報は、予め定められた所定時間継続後に停止されるものであってもよいし、パスワード入力などの所定の入力操作によって停止されるものであってもよい。
【００２６】
例えば図３に示す如く、メイン電源１２が、車両の電源ライン１６に接続されている状況から時刻ｔ１において電源ライン１６から取り外され、その後、時刻ｔ２において電源ライン１６に再接続された場合、マイコン３２は、時刻ｔ１まではメイン電源１２が車両に接続されてＥＣＵ１４への電力供給がメイン電源１２から行われていると判定する。また、時刻ｔ１から時刻ｔ２まではメイン電源１２が車両から取り外されてＥＣＵ１４への電力供給がサブ電源２０から行われていると判定する。更に、時刻ｔ２以降はメイン電源１２が車両に接続されてＥＣＵ１４への電力供給がメイン電源１２から行われていると判定する。そして、マイコン３２は、時刻ｔ２直後にメイン電源１２が電源ライン１６に再接続されたと判定して、警報を実施する。
【００２７】
このように、本実施例の二電源システム１０においては、ＥＣＵ１４へメイン電源１２又はサブ電源アッセンブリ１８から電力供給を行いつつ、サブ電源アッセンブリ１８の出力する電圧Ｖ２をサブ電源２０からの略一定の電圧にパルス状の電圧を重畳したものとすることで、メイン電源１２又はサブ電源アッセンブリ１８からＥＣＵ１４に入力される電圧がパルス状の電圧を含むか否かに基づいて、そのＥＣＵ１４にメイン電源１２が車両から取り外されているか否かを判定させることができる。
【００２８】
そして、入力電圧がパルス状の電圧を含まないときは、ＥＣＵ１４に、電力供給がメイン電源１２から行われていると判定させて、メイン電源１２が車両から取り外されていないと判定させることができる。一方、入力電圧がパルス状の電圧を含むときは、ＥＣＵ１４に、電力供給がサブ電源アッセンブリ１８から行われていると判定させて、メイン電源１２が車両から取り外されていると判定させることができる。
【００２９】
かかる構成においては、ＥＣＵ１４への電力供給がメイン電源１２からのものであるか或いはサブ電源アッセンブリ１８からのものであるかを区別するうえで、すなわち、メイン電源１２が車両から取り外されているか否かを判定するうえで、サブ電源アッセンブリ１８に、サブ電源２０の供給する略一定の電圧にメイン電源１２の出力電圧Ｖ１に含まれないパルス状の電圧が重畳された電圧Ｖ２を出力させると共に、ＥＣＵ１４に、入力電圧にパルス状の電圧が含まれるか否かを判別させる。
【００３０】
従って、本実施例の二電源システム１０によれば、ＥＣＵ１４に何れの電源１２，１８からの電力供給が行われているかを判定させるうえで、メイン電源１２の出力電圧Ｖ１とサブ電源アッセンブリ１８の出力電圧Ｖ２との間に十分な電位差を常に確保することは不要である。すなわち、それらの出力電圧Ｖ１，Ｖ２の間に十分な電位差を設けることなく、ＥＣＵ１４に何れの電源１２，１８からの電力供給が行われているかを判定させることができる。従って、本実施例によれば、サブ電源アッセンブリ１８の出力電圧Ｖ２をメイン電源１２の出力電圧Ｖ１に対して十分に下げることは不要であるので、サブ電源アッセンブリ１８からの電力供給時にマイコン３２をリセット起動し難くすることができ、サブ電源アッセンブリ１８を用いたマイコン３２の作動が適切に行われなくなるのを防止することができる。
【００３１】
また、本実施例においては、サブ電源アッセンブリ１８からＥＣＵ１４へ電力を供給するための電源ライン２４を用いて、ＥＣＵ１４に何れの電源１２，１８からの電力供給が行われているかを判定させるうえで必要な信号を流すことができるので、電源ライン２４とは異なる信号線などの他配線を設けることは不要である。従って、ＥＣＵ１４に何れの電源１２，１８からの電力供給が行われているかを判定させるための構成を簡素なものとすることができる。
【００３２】
更に、本実施例においては、メイン電源１２が車両から取り外されていると判定された後、ＥＣＵ１４への電力供給がサブ電源２０から行われる状態からメイン電源１２から行われる状態へ切り替わることで、メイン電源１２が車両の電源ライン１６に再接続されたと判定されたタイミングで、メイン電源１２が取り外されていたことを車両運転者や使用者，車両周囲の人に知らせるべくホーンやブザー，スピーカを用いた警報が行われる。従って、本実施例によれば、メイン電源１２が車両から取り外された場合に、その事態を車両運転者や使用者，車両周囲の人に知らせることができる。
【００３３】
尚、上記の実施例においては、メイン電源１２が特許請求の範囲に記載した「第１電源」に、サブ電源アッセンブリ１８が特許請求の範囲に記載した「第２電源」に、ＥＣＵ１４が特許請求の範囲に記載した「制御装置」に、出力回路２２がサブ電源２０からの直流電圧に重畳するパルス状の電圧が特許請求の範囲に記載した「所定信号」に、サブ電源２０が生成する略一定の直流電圧が特許請求の範囲に記載した「所定の電源電圧」に、ＥＣＵ１４のマイコン３２が図２に示すルーチン中ステップ１０２の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「信号判別手段」に、マイコン３２がステップ１０４，１０６の処理を実行することが特許請求の範囲に記載した「電力供給判定手段」に、それぞれ相当している。
【００３４】
ところで、上記の実施例においては、マイコン３２が、メイン電源１２が車両の電源ライン１６から取り外されていると判定した後、そのメイン電源１２がその電源ライン１６に再接続されたと判定したタイミングで、警報を開始することとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、マイコン３２が、メイン電源１２が車両の電源ライン１６から取り外されていると判定した直後に警報を開始することとしてもよい。
【００３５】
また、上記の実施例においては、メイン電源１２が出力する電圧Ｖ１を、パルス状の電圧を含まないものとし、かつ、サブ電源アッセンブリ１８が出力する電圧Ｖ２を、サブ電源２０からの略一定の電圧にパルス状の電圧を重畳したものとしている。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、逆に、メイン電源が出力する電圧Ｖ１を、略一定の電圧にパルス状の電圧を重畳したものとし、かつ、サブ電源が出力する電圧Ｖ２を、パルス状の電圧を含まないものとしてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１０  二電源システム
１２  メイン電源
１４  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１８  サブ電源アッセンブリ
２０  サブ電源
２２  出力回路
３２  マイコン
３４  電圧測定回路
【図１】
2016020102.tif 000003
【図２】
2016020102.tif 000004
【図３】
2016020102.tif 000005