(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、
該電源から直接給電を受ける主電源分配装置と、
１以上の従電源分配装置と、
前記電源からの給電を行うため隣接する前記主電源分配装置、従電源分配装置の間の給電部を結ぶ給電線と、
前記主電源分配装置および１以上の前記従電源分配装置相互の情報伝送を行う情報伝送信号線と
を具備し、
前記給電線を介して前記電源から前記従電源分配装置に接続された負荷に給電する車両用給電装置であって、
前記主電源分配装置は、
第一制御手段と、
該第一制御手段と協働して前記情報伝送信号線を介して前記従電源分配装置と情報伝送を行う信号伝送手段と、
前記給電線を前記電源から前記従電源分配装置へ２以上の系統で給電させる給電経路と、
該給電経路を活殺する２以上のしゃ断手段と、
前記しゃ断手段の外部の給電系統の障害を検出する障害検出手段と
を有し、
前記従電源分配装置は、
第二制御手段と、
該第二制御手段と協働して前記情報伝送信号線を介して他の電源分配装置と情報伝送を行う信号伝送手段と、
自己の電源分配装置に接続されている前記給電線の障害を検出する障害検出手段と、
自己の電源分配装置に接続されている給電線への給電をしゃ断する少なくとも１のしゃ断手段と
を有し、
前記主電源分配装置および前記従電源分配装置内の前記第一及び第二の制御手段のそれぞれは、自己の電源分配装置内の障害検出手段の検出結果と前記情報伝送信号線を介して受信した他の電源分配装置における障害検出結果を参照して、自己の電源分配装置のしゃ断手段を制御する
車両用給電装置であって、
当該車両用給電装置の初期状態において、前記主電源分配装置の第一制御手段は、前記信号伝送手段および前記情報伝送信号線を介して前記従電源分配装置の第二制御手段に、前記主電源分配装置と１以上の従電源分配装置とが前記給電線を介してループ状に接続されるように、前記従電源分配装置内のしゃ断手段を駆動させる
車両用給電装置。
【請求項２】
前記いずれかの障害検出手段が障害を検出したとき、
障害を検出した従電源分配装置内の第二制御手段からの送信情報により前記主電源分配装置内の第一制御手段が障害位置を評定し、
評定した障害位置の近傍の従電源分配装置の第二制御手段にしゃ断手段駆動信号を送出し、該しゃ断手段駆動信号を受信した第二制御手段が当該従電源分配装置内のしゃ断手段を前記給電線を電気的にしゃ断するように制御する
請求項１記載の車両用給電装置。
【請求項３】
前記従電源分配装置は、その従電源分配装置に接続されている両側の給電線から前記第二制御手段および前記信号伝送手段に動作電源を提供する整流素子を有する
請求項１又は請求項２いずれか記載の車両用給電装置。
【請求項４】
前記電源から前記第二制御手段および前記信号伝送手段を駆動する制御電源を提供する２以上の制御電源ラインを有し、
前記従電源分配装置内の前記第二制御手段および前記信号伝送手段は前記制御電源ラインから整流素子を介して駆動電源を受ける
請求項１又は請求項２いずれか記載の車両用給電装置。
【請求項５】
車両内に衝撃を検出するセンサを設け、
前記主電源分配装置内の第一制御手段は、該センサの衝撃検出に応じて、前記主電源分配装置内のしゃ断手段を開成する
請求項１〜４いずれか記載の車両用給電装置。
【請求項６】
前記主電源分配装置内の障害検出手段および前記従電源分配装置内の障害検出手段は、接続されている給電線の短絡を検出する電流検出手段を含み、
前記給電線の短絡時、前記第一制御手段と前記第二制御手段とが協働して前記しゃ断手段を駆動して短絡位置を排除し、前記しゃ断手段を制御して新たな給電経路を確立する
請求項１〜５いずれか記載の車両用給電装置。
【請求項７】
前記主電源分配装置内の障害検出手段および前記従電源分配装置内の障害検出手段は接続されている給電線の断線を検出する電圧検出手段を含み、
前記給電線の断線時、前記第一制御手段と前記第二制御手段とが協働して前記しゃ断手段を制御して断線位置を迂回した新たな給電経路を確立する
請求項１〜６いずれか記載の車両用給電装置。
【請求項８】
前記電源と前記主電源分配装置とが外部配線を用いずに一体に構成されている
請求項１〜７いずれか記載の車両用給電装置。
【請求項９】
前記電源は二次電池である、請求項８記載の車両用給電装置。
【請求項１０】
前記主電源分配装置に前記２以上の制御電源ラインのそれぞれに、半導体スイッチング素子を設け、
前記主電源分配装置の第一制御手段は、前記従電源分配装置の前記第二制御手段が認識する負荷の使用状況に応じて前記主電源分配装置内の給電線の前記しゃ断手段を消勢状態にする第１の状態と、該第１の状態が所定時間継続しているとき前記第二制御手段に印加する制御電源を活殺する半導体スイッチング素子を消勢状態にする第２の状態と、通常の動作状態である前記しゃ断手段および半導体スイッチング素子を付勢状態にする第３の状態とに当該車両用給電装置を制御する
請求項４記載の車両用給電装置。
【請求項１１】
電源と、
該電源から直接給電を受ける主電源分配装置と、
１以上の従電源分配装置と、
前記電源からの給電を行うため隣接する前記主電源分配装置、従電源分配装置の間の給電部を結ぶ給電線と、
前記主電源分配装置および１以上の前記従電源分配装置相互の情報伝送を行う情報伝送信号線と
を具備し、
前記給電線を介して前記電源から前記従電源分配装置に接続された負荷に給電する車両用給電装置であって、
前記主電源分配装置は、
第一制御手段と、
該第一制御手段と協働して前記情報伝送信号線を介して前記従電源分配装置と情報伝送を行う信号伝送手段と、
前記給電線を前記電源から前記従電源分配装置へ２以上の系統で給電させる給電経路と、
該給電経路を活殺する２以上のしゃ断手段と、
前記しゃ断手段の外部の給電系統の障害を検出する障害検出手段と
を有し、
前記従電源分配装置は、
第二制御手段と、
該第二制御手段と協働して前記情報伝送信号線を介して他の電源分配装置と情報伝送を行う信号伝送手段と、
自己の電源分配装置に接続されている前記給電線の障害を検出する障害検出手段と、
自己の電源分配装置に接続されている給電線への給電をしゃ断する少なくとも１のしゃ断手段と
を有し、
前記主電源分配装置および前記従電源分配装置内の前記第一及び第二の制御手段のそれぞれは、自己の電源分配装置内の障害検出手段の検出結果と前記情報伝送信号線を介して受信した他の電源分配装置における障害検出結果を参照して、自己の電源分配装置のしゃ断手段を制御する
車両用給電装置であって、
前記従電源分配装置は、その従電源分配装置に接続されている両側の給電線から前記第二制御手段および前記信号伝送手段に動作電源を提供する整流素子を有する
車両用給電装置。
【請求項１２】
電源と、
該電源から直接給電を受ける主電源分配装置と、
１以上の従電源分配装置と、
前記電源からの給電を行うため隣接する前記主電源分配装置、従電源分配装置の間の給電部を結ぶ給電線と、
前記主電源分配装置および１以上の前記従電源分配装置相互の情報伝送を行う情報伝送信号線と
を具備し、
前記給電線を介して前記電源から前記従電源分配装置に接続された負荷に給電する車両用給電装置であって、
前記主電源分配装置は、
第一制御手段と、
該第一制御手段と協働して前記情報伝送信号線を介して前記従電源分配装置と情報伝送を行う信号伝送手段と、
前記給電線を前記電源から前記従電源分配装置へ２以上の系統で給電させる給電経路と、
該給電経路を活殺する２以上のしゃ断手段と、
前記しゃ断手段の外部の給電系統の障害を検出する障害検出手段と
を有し、
前記従電源分配装置は、
第二制御手段と、
該第二制御手段と協働して前記情報伝送信号線を介して他の電源分配装置と情報伝送を行う信号伝送手段と、
自己の電源分配装置に接続されている前記給電線の障害を検出する障害検出手段と、
自己の電源分配装置に接続されている給電線への給電をしゃ断する少なくとも１のしゃ断手段と
を有し、
前記主電源分配装置および前記従電源分配装置内の前記第一及び第二の制御手段のそれぞれは、自己の電源分配装置内の障害検出手段の検出結果と前記情報伝送信号線を介して受信した他の電源分配装置における障害検出結果を参照して、自己の電源分配装置のしゃ断手段を制御する
車両用給電装置であって、
前記電源から前記第一制御手段および前記信号伝送手段を駆動する制御電源を提供する２以上の制御電源ラインを有し、
前記従電源分配装置内の前記第二制御手段および前記信号伝送手段は前記制御電源ラインから整流素子を介して駆動電源を受ける
車両用給電装置。
【請求項１３】
電源と、
該電源から直接給電を受ける主電源分配装置と、
１以上の従電源分配装置と、
前記電源からの給電を行うため隣接する前記主電源分配装置、従電源分配装置の間の給電部を結ぶ給電線と、
前記主電源分配装置および１以上の前記従電源分配装置相互の情報伝送を行う情報伝送信号線と
を具備し、
前記給電線を介して前記電源から前記従電源分配装置に接続された負荷に給電する車両用給電装置であって、
前記主電源分配装置は、
第一制御手段と、
該第一制御手段と協働して前記情報伝送信号線を介して前記従電源分配装置と情報伝送を行う信号伝送手段と、
前記給電線を前記電源から前記従電源分配装置へ２以上の系統で給電させる給電経路と、
該給電経路を活殺する２以上のしゃ断手段と、
前記しゃ断手段の外部の給電系統の障害を検出する障害検出手段と
を有し、
前記従電源分配装置は、
第二制御手段と、
該第二制御手段と協働して前記情報伝送信号線を介して他の電源分配装置と情報伝送を行う信号伝送手段と、
自己の電源分配装置に接続されている前記給電線の障害を検出する障害検出手段と、
自己の電源分配装置に接続されている給電線への給電をしゃ断する少なくとも１のしゃ断手段と
を有し、
前記主電源分配装置および前記従電源分配装置内の前記第一及び第二の制御手段のそれぞれは、自己の電源分配装置内の障害検出手段の検出結果と前記情報伝送信号線を介して受信した他の電源分配装置における障害検出結果を参照して、自己の電源分配装置のしゃ断手段を制御する
車両用給電装置であって、
車両内に衝撃を検出するセンサを設け、
前記主電源分配装置内の第一制御手段は、該センサの衝撃検出に応じて、前記主電源分配装置内のしゃ断手段を開成する
車両用給電装置。
【請求項１４】
電源と、
該電源から直接給電を受ける主電源分配装置と、
１以上の従電源分配装置と、
前記電源からの給電を行うため隣接する前記主電源分配装置、従電源分配装置の間の給電部を結ぶ給電線と、
前記主電源分配装置および１以上の前記従電源分配装置相互の情報伝送を行う情報伝送信号線と
を具備し、
前記給電線を介して前記電源から前記従電源分配装置に接続された負荷に給電する車両用給電装置であって、
前記主電源分配装置は、
第一制御手段と、
該第一制御手段と協働して前記情報伝送信号線を介して前記従電源分配装置と情報伝送を行う信号伝送手段と、
前記給電線を前記電源から前記従電源分配装置へ２以上の系統で給電させる給電経路と、
該給電経路を活殺する２以上のしゃ断手段と、
前記しゃ断手段の外部の給電系統の障害を検出する障害検出手段と
を有し、
前記従電源分配装置は、
第二制御手段と、
該第二制御手段と協働して前記情報伝送信号線を介して他の電源分配装置と情報伝送を行う信号伝送手段と、
自己の電源分配装置に接続されている前記給電線の障害を検出する障害検出手段と、
自己の電源分配装置に接続されている給電線への給電をしゃ断する少なくとも１のしゃ断手段と
を有し、
前記主電源分配装置および前記従電源分配装置内の前記第一及び第二の制御手段のそれぞれは、自己の電源分配装置内の障害検出手段の検出結果と前記情報伝送信号線を介して受信した他の電源分配装置における障害検出結果を参照して、自己の電源分配装置のしゃ断手段を制御する
車両用給電装置であって、
前記電源と前記主電源分配装置とが外部配線を用いずに一体に構成されている
車両用給電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両に搭載されている種々の電装品、装置、機器へ給電を行う車両用給電装置に関するものであり、特に、少ない給電線で、障害に対して耐用性が強く、障害を迅速に排除可能で、障害が発生しても電装品への給電が継続できる車両用給電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、車両の電子化が急速に進行している。
車両、たとえば、各種の乗用車は、内燃機関、自動変速装置などの運行に必須の主要機器（以下、主機という）の燃費の向上、排気ガスの低減、円滑な走行、安全走行などの観点からマイクロコンピュータを始めとする電子回路、電子デバイスを用いた電子制御化が進められている。
また、フロントパネルの計器類を電子的な表示装置、たとえば、カラー液晶表示装置に代えて、車両の運行状態の認識を一層容易にするとともに、車両の種々の情報を種々の形態を提供することも試みられている。
さら、移動手段としての車両の乗り心地の一層の向上、利便性の向上を図るとともに単なる移動手段としてだけでなく車両を居住空間として利用する要望も高く、主機だけでなく、空調装置、ＧＰＳＳを用いた位置評定・運行案内装置、シートの自動調節装置、パワーウインドー、ワイパ、ドアロック、種々のランプ、ラジオ、ＣＤ、ＴＶ装置、娯楽施設などの補助的な装置・機器（以下、補機）の搭載の増大と、それらの電子制御化が進んでいる。
【０００３】
以上のように、車両に搭載する電装品、主機および補機が電子制御されるに伴って、電装品、主機および補機自体が電気的に駆動される部分が増大する他、主機および補機の電子制御のために各種の電子装置が車両に搭載されている。
したがって、主機に搭載された上記装置および機器のために、車両における給電および電子制御装置を動作させる信号伝送が重要になってきている。
【０００４】
しかしながら、車両における給電および信号送信においては、給電線および信号線（ワイヤハーネス）がドアなどの回転部位を通過したり、移動部位などを通過したり、狭い部位に嵌め込んだり、ビスで止めたり、高温多湿部位などを通過することもあるから、通常の屋内配線より劣化、破断などに起因する断線または短絡の可能性が高い。
給電線または信号線の破断または短絡によって主機または補機が正常に動作しなくなると問題であるから、その対策が種々提案されている。
【０００５】
特開昭６０−１９３７４６号公報は、車両の電源と負荷との間のワイヤハーネスに電流センサとしゃ断器を設け、車両の停車中において、電源から電装品などの負荷に流れる単位電流を検出して異常状態を検出し、異常と判断したときはしゃ断器を駆動して、負荷を電源から切り離すことが開示されている。しかしながら、この方法は、停車中における異常状態のみを対象としており、車両の走行中には適用できないという不具合がある。停車中の異常検出は比較的容易であるが、負荷の状態は走行状態に応じて変化するから、この技術を走行中の車両に適用するには限界がある。かりにこの技術を走行中の車両に適用したとしても、負荷を電源から切り離せばいいとは限らない。
【０００６】
従来の車両用給電装置の１例として、サブシステムに応じたフューズまたはヒュージブルリンクの電源（給電）ライン保護素子で保護された電源ラインを電装品に対して接続し、電源ラインに短絡などが発生した場合、サブシステムのみにその影響を限定し、その他のサブシステムには影響を及ぼさないようにする技術が提案されている。しかしながら、この方法では、電源ラインを数多く布線しなければならないという不具合がある。特に、車両内という限定された空間内に、数多くの電源ラインを布線することは実装の面で容易ではない。
【０００７】
特開昭５７−８０２３９号公報は、電源ラインをループ状にし、電源ラインの少なくとも１箇所に電流センサを配設し、電流センサが異常状態を検出したとき、中央制御部にその検出状態を通報し、中央制御部が複数の電源制御器を順次、動作、不動作状態にしていき、異常発生位置を評定（特定）し、異常発生位置が特定されたとき、その部位を電源ループから切り離す技術を開示している。
【０００８】
特開平５−６４３６１号公報は、２系統の電源ラインを布線し、ダイオードを介して給電することにより、いずれかの電源ラインが断線または短絡しても障害のない電源ラインから給電する技術を開示している。
【０００９】
特開平８−２７５４０８号公報は、電源と負荷との間に、２系統の給電線を並行して布設し、かつ、これら２本の給電線を切り換える２つのリレーを設けておき、一方の給電線に短絡などの不具合が発生した場合、他方のリレーが他方の給電線と負荷を接続する給電線バックアップ方式を開示している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
特開昭５７−８０２３９号公報に開示されている方法は、電源ラインの構成は複雑さを回避しているが、障害検出に時間がかかり、障害発生部位を切り離すのに時間がかかりすぎるという問題がある。
【００１１】
特開平５−６４３６１号公報に開示されている方法は、２系統の電源ラインを布線するのでワイヤハーネスが太くなる。限られた空間にワイヤハーネスを布線することは難しい。また大電流用ダイオードが必要になる。
【００１２】
特開平８−２７５４０８号公報に開示されている方法は、１つのリレーで切り換える負荷グループごとに給電線を２系統布線するので、ワイヤハーネスが太くなり、空間が限られている車両内に太いワイヤハーネスの布線は困難である。特に、信頼性の向上を図って給電線を２系統設けるのであるから、２本の給電線の布線は位置的に離しておくことが望ましいが、空間的に制約の多い車両内にそのような設計思想を適用すると、実装上の種々の問題に遭遇する。
またこの方法は断線などの障害に対しては殆ど無効である。
【００１３】
以上、主として、電源ライン（給電ライン）について言及してきたが、制御信号などの信号伝送ラインについても上記同様の問題に遭遇している。
以上のように、空間的に制約が多く実装上の現実的な問題も多い車両において、電装品、主機、補機、電子制御装置などの負荷および電子装置に高い信頼性で効果的に給電し、または、信号経路を確立し維持することが要望されている。
【００１４】
本発明の目的は、給電線の本数が少なく、障害に対して耐用性が強く、信頼性が高い車両用給電装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、電源と、該電源から直接給電を受ける主電源分配装置と、１以上の従電源分配装置と、前記電源からの給電を行うため隣接する前記主電源分配装置、従電源分配装置の間の給電部を結ぶ給電線と、前記主電源分配装置および１以上の前記従電源分配装置相互の情報伝送を行う情報伝送信号線とを具備し、前記給電線を介して前記電源から前記従電源分配装置に接続された負荷に給電する車両用給電装置であって、
前記主電源分配装置は、制御手段と、該制御手段と協働して前記情報伝送信号線を介して前記従電源分配装置と情報伝送を行う信号伝送手段と、前記給電線を前記電源から前記従電源分配装置へ２以上の系統で給電させる給電経路と、該給電経路を活殺する２以上のしゃ断手段と、前記しゃ断手段の外部の給電系統の障害を検出する障害検出手段とを有し、
前記従電源分配装置は、制御手段と、該制御手段と協働して前記情報伝送信号線を介して他の電源分配装置と情報伝送を行う信号伝送手段と、自己の電源分配装置に接続されている前記給電線の障害を検出する障害検出手段と、自己の電源分配装置に接続されている給電線への給電をしゃ断する少なくとも１のしゃ断手段とを有し、
前記主電源分配装置および前記従電源分配装置内の前記制御手段は、自己の電源分配装置内の障害検出手段の検出結果と前記情報伝送信号線を介して受信した他の電源分配装置における障害検出結果を参照して、自己の電源分配装置のしゃ断手段を制御する
車両用給電装置が提供される。
【００１６】
好適には、当該車両用給電装置の初期状態において、前記主電源分配装置の第一制御手段は、前記信号伝送手段および前記情報伝送信号線を介して前記従電源分配装置の第二制御手段に、前記主電源分配装置と１以上の従電源分配装置とが前記給電線を介してループ状に接続されるように、前記従電源分配装置内のしゃ断手段を駆動させる
車両用給電装置が提供される。
【００１７】
また好適には、前記いずれかの障害検出手段が障害を検出したとき、障害を検出した従電源分配装置内の第二制御手段からの送信情報により前記主電源分配装置内の第一制御手段が障害位置を評定し、評定した障害位置の近傍の従電源分配装置の第二制御手段にしゃ断手段駆動信号を送出し、該しゃ断手段駆動信号を受信した第二制御手段が当該従電源分配装置内のしゃ断手段を前記給電線を電気的にしゃ断するように制御する。
【００１８】
好適には、前記従電源分配装置は、その従電源分配装置に接続されている両側の給電線から前記第二制御手段および前記信号伝送手段に動作電源を提供する整流素子を有する。
【００１９】
また好適には、前記電源から前記第一制御手段および前記信号伝送手段を駆動する制御電源を提供する２以上の制御電源ラインを有し、前記従電源分配装置内の前記第二制御手段および前記信号伝送手段は前記制御電源ラインから整流素子を介して駆動電源を受ける。
【００２０】
さらに好適には、車両内に衝撃を検出するセンサを設け、前記主電源分配装置内の第一制御手段は、該センサの衝撃検出に応じて、前記主電源分配装置内のしゃ断手段を開成する。
【００２１】
好適には、前記主電源分配装置内の障害検出手段および前記従電源分配装置内の障害検出手段は、接続されている給電線の短絡を検出する電流検出手段を含み、前記給電線の短絡時、前記第一制御手段と前記第二制御手段とが協働して前記しゃ断手段を駆動して短絡位置を排除し、前記しゃ断手段を制御して新たな給電経路を確立する
【００２２】
好適には、前記主電源分配装置内の障害検出手段および前記従電源分配装置内の障害検出手段は接続されている給電線の断線を検出する電圧検出手段を含み、前記給電線の断線時、前記第一制御手段と前記第二制御手段とが協働して前記しゃ断手段を制御して断線位置を迂回した新たな給電経路を確立する
【００２３】
また好適には、前記電源と前記主電源分配装置とが外部配線を用いずに一体に構成されている。
【００２４】
特定的には、前記電源は二次電池である。
【００２５】
好適には、前記主電源分配装置に前記２以上の制御電源ラインのそれぞれに、半導体スイッチング素子を設け、前記主電源分配装置の第一制御手段は、前記従電源分配装置の前記第二制御手段が認識する負荷の使用状況に応じて前記主電源分配装置内の給電ラインの前記しゃ断手段を消勢状態にする第１の状態と、該第１の状態が所定時間継続しているとき前記第二制御手段に印加する制御電源を活殺する半導体スイッチング素子を消勢状態にする第２の状態と、通常の動作状態である前記しゃ断手段および半導体スイッチング素子を付勢状態にする第３の状態とに当該車両用給電装置を制御する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の車両用給電装置の実施例を添付図面を参照して述べる。
図１〜図４は本発明の車両用給電装置の第１実施例の構成図および動作説明図である。
図１に図解したように、本実施例の車両用給電装置は、１つの主電源分配装置１と３つの従電源分配装置３、４、５とがそれぞれ、太い線で示した給電線１０１〜１０４と、細い線で示した情報伝送信号線２０１〜２０４を用いて接続されている。
給電線１０１〜１０４と、主電源分配装置１〜従電源分配装置３〜５とを結んだものを給電ライン１００と言う。同様に、情報伝送信号線２０１〜２０４と主電源分配装置１〜従電源分配装置３〜５とを結んだものを信号伝送ライン２００と言う。以上のごとく、本実施例においては、実質的に１本の給電線、１０１〜１０４で給電ラインを構成している。同様に、実質的に１本の信号線２０１〜２０４で信号伝送ラインを構成している。
【００２７】
なお、詳細な接続関係は後述するが、本実施例においては、主電源分配装置１における給電系統が２つあるから、正常状態または障害発生などの異常状態においても、従電源分配装置３、４、５内のいずれかのリレースイッチが開放状態にあり、給電ライン１００も信号伝送ライン２００も閉じられたループ構成をとらないことに留意されたい。このような構成をとると、後述する障害位置の評定が容易になる。
しかしながら、本発明の車両用給電装置としては、種々の構成をとることができる。そのような他の構成としては、たとえば、（１）主電源分配装置１のリレースイッチ回路１２、従電源分配装置３、４、５、主電源分配装置１のリレースイッチ回路１３に至るループ構成にしてもよいし、（２）主電源分配装置１のリレースイッチ回路１２、従電源分配装置３と、主電源分配装置１のリレースイッチ回路１３、従電源分配装置５、４に至る２つの給電系統を形成してもよい。
以下、本実施例は、図解のループ構成をとる場合について述べる
【００２８】
主電源分配装置１および従電源分配装置３、４、５の配置例を述べる。
主電源分配装置１は、たとえば、車両のエンジンルームに配置され、従電源分配装置３はインパネの右側に配置され、従電源分配装置５はインパネの左側に配置され、中央の従電源分配装置４は主電源分配装置１から一番離れているリヤに配置されている。
したがって、給電線１０１および信号線２０１はエンジンルームの主電源分配装置１からインパネの右側にある従電源分配装置３まで布線（配索）され、給電線１０４および信号線２０４はエンジンルームの主電源分配装置１からインパネの左側の従電源分配装置５まで布線され、給電線１０２および信号線２０２はインパネの右側にある従電源分配装置３からリヤにある従電源分配装置４まで、給電線１０３および信号線２０３はインパネの左側にある従電源分配装置５からリヤにある従電源分配装置４まで布線されている。
給電線１０１および信号線２０１の両端にコネクタのプラグ９１、９２が接続されており、主電源分配装置１に取りつけられたレセプタクル１９と従電源分配装置３に取りつけられたレセプタクル３８とこれらのプラグを嵌め合わせるだけで、主電源分配装置１と従電源分配装置３との間の給電ラインと信号伝送ラインとが容易に確立される。以下同様に、従電源分配装置３と従電源分配装置４との間の給電ラインおよび信号伝送ラインの確立、従電源分配装置４と従電源分配装置５との間の給電ラインおよび信号伝送ラインの確立、および、従電源分配装置５と主電源分配装置１との間の給電ラインおよび信号伝送ラインの確立も、それぞれのプラグと対応するそれぞれのレセプタクルとを嵌合させるだけで容易に行える。
【００２９】
主電源分配装置１の内部構成について述べる。
主電源分配装置１は、二次電池（バッテリィ）１８と、マイクロコンピュータを内蔵した制御ユニット１０と、信号伝送ユニット１１と、図示省略した入出力（Ｉ／Ｏ）ユニットと、それぞれコイルＬと接点Ｃとから成り並列に配置されているリレー式スイッチ回路（以下、リレースイッチ）１２および１３と、二次電池（バッテリィ）１８から外部に流れる電流を監視する電流監視器１４、１５を有する。
図解の関係でＩ／Ｏユニットは図示省略したが、このＩ／Ｏユニットは従電源分配装置３におけるＩ／Ｏユニット３７と同様、制御ユニット１０に接続されており、制御ユニット１０は実際はＩ／Ｏユニットを介してリレースイッチ１２および１３を駆動する。また、たとえば、図示省略したイグニッションキースイッチの読み込みなども、Ｉ／Ｏユニットを介して制御ユニット１０で読み込む。しかしながら、図解の主電源分配装置１においては図解の関係で直接制御ユニット１０からリレースイッチ１２および１３を駆動するように図解している。このことは、従電源分配装置３〜５においても同様である。
【００３０】
バッテリィ１８はオルタネータ６に接続されており、オルタネータ６からバッテリィ１８に充電可能である。
電流監視器１４および電流監視器１５はそれぞれ、シャント抵抗付の電流検出器を用い、シャント抵抗の両端の電圧を差動増幅器で増幅し、増幅した電圧をオペレーションアンプを用いて比較回路で基準電圧値と比較する回路構成をとることができる。また、電流監視器１４および電流監視器１５をホール効果素子などの非接触式の電流検出器などを用いることもできる。
電流監視器１４は主電源分配装置１と従電源分配装置３との間の給電線１０１に短絡などの障害があることを検出する。障害が発生した場合、制御ユニット１０は電流監視器１４の障害検出信号を読み込み、リレースイッチ１２が消勢してバッテリィ１８から外部への給電を停止する。
同様に、電流監視器１５は主電源分配装置１と従電源分配装置５との間の給電線１０４に短絡などの障害があることを検出する。障害が発生した場合、制御ユニット１０は電流監視器１５の障害検出信号を読み込み、リレースイッチ１２が消勢してバッテリィ１８から外部への給電を停止する。
【００３１】
制御ユニット１０にはマイクロコンピュータが内蔵されており、信号伝送ユニット１１と協働して下記に述べる信号伝送処理を行う他、リレースイッチ１２およびリレースイッチ１３を駆動制御して、給電ライン１００および信号伝送ライン２００のループ管理を行う。また制御ユニット１０は電流監視器１４、１５の検出値を読み込んで給電ライン１００の監視を行う。これらの詳細な制御動作については後述する。
なお、バッテリィ１８を主電源分配装置１には含めず、オルタネータ６と同様、主電源分配装置１の外部に設置されていると考えることもできる。
【００３２】
従電源分配装置３、４、５は基本的に主電源分配装置と同じ構成をしている。なお、中央に位置する従電源分配装置４の内部に電流監視器４４を設けた例を示しているが、以下に述べるように、障害検出に際しては電流監視器４４は必ずしも必要ない。しかしながら、以下の例においては、電流監視器４４があるものとしておく。
【００３３】
代表例として、従電源分配装置３の構成および動作を述べる。
従電源分配装置３は、制御ユニット３０と、信号伝送ユニット３１と、それぞれがコイルＬと接点Ｃから成り直列に接続されているリレー式スイッチ回路（以下、リレースイッチ）３２、３３と、１つの電流監視器３４と、２つの整流ダイオード３５、３６と、入出力ユニット（Ｉ／Ｏユニット）３７を有する。
２つの整流ダイオード３５、３６はノードＮＡを挟んで逆向きに接続されている。
リレースイッチ３２とリレースイッチ３３の接点Ｃはそれぞれ、ノードＮＣを挟んで直列接続されており、このノードＮＣにスイッチング素子３０１を通して負荷Ｌが接続されている。負荷Ｌとしては、従電源分配装置３がインパネの右側に配置されているから、インパネの右側の近傍の、ヘッドライト、ドア駆動電装品などである。
リレースイッチ３２とリレースイッチ３３のコイルＬはノードＮＢを挟んで直列に接続されている。
制御ユニット３０にはマイクロコンピュータが内蔵されており、信号伝送ユニット３１と協働して下記に述べる信号伝送処理を行う他、リレースイッチ３２およびリレースイッチ３３を駆動制御して、給電ライン１００および信号伝送ライン２００の管理を行う。制御ユニット３０は電流監視器３４の検出値を読み込んで給電ライン１００の監視を行う。これらの詳細な制御動作については後述する。
【００３４】
負荷Ｌはスイッチング素子３０１の開閉動作に応じて、従電源分配装置３のノードＮＣにおける主電源分配装置１からのバッテリィ１８の電圧または電流が印加される。スイッチング素子３０１は、制御ユニット３０がＩ／Ｏユニット３７を介して行う。但し、図解の簡略のため、他の従電源分配装置４、５においてはＩ／Ｏユニットおよびスイッチング素子の駆動線を割愛した。
主電源分配装置１の説明でも述べたが、リレースイッチ３２とリレースイッチ３３はＩ／Ｏユニット３７を介して制御ユニット３０の指令に応じて付勢または消勢されるが、図解の関係で直接制御ユニット３０から消勢／付勢されるように図解している。このことは他の従電源分配装置４、５においても同様である。
たとえば、イグニッションキースイッチ、パワーウインドー操作スイッチなどは、代表的に示してスイッチ３１１としてＩ／Ｏユニット３７を介して制御ユニット３０に入力される。尚、他の電源分配装置４、５においても、スイッチ入力は存在し得るが、図解の関係で省略している。
また、Ｉ／Ｏユニット、負荷Ｌを活殺するスイッチング素子、スイッチング入力は本発明の主題ではないので、図２以降の図面からは図解を省略した。
【００３５】
電流監視器３４は従電源分配装置３と４との間の給電線２０２を含むその下流に短絡などの障害があることを検出する。障害が発生した場合、リレースイッチ３３が消勢してバッテリィ１８からの給電を停止するともに障害を排除する。
なお、本発明における「下流」の意味は車両用給電装置のループ構成によって変化することに留意されたい。たとえば、従電源分配装置３が主電源分配装置１から直接給電されている場合は、給電線１０２は下流になるが、逆に、従電源分配装置３が従電源分配装置４側から給電されている場合は、給電線１０１が下流になる。すなわち、「下流」とは電流の流れる向きの下流を意味している。
【００３６】
図１に図解した構成において、主電源分配装置１内の電流監視器１４は主電源分配装置１と従電源分配装置３との間およびその下流の障害検出に用いられる。電流監視器１５は主電源分配装置１と従電源分配装置５との間およびその下流の障害検出に用いられる。
同様に、従電源分配装置３内の電流監視器３４は従電源分配装置３と従電源分配装置４との間およびその下流の障害検出に用いられる。
また、従電源分配装置５内の電流監視器５４は従電源分配装置５と従電源分配装置４との間およびその下流の障害検出に用いられる。
したがって、上述したように、従電源分配装置４内の電流監視器４４は無くてもよい。
以下、車両用給電装置の給電ライン１００および信号伝送ライン２００の経路確立状態を述べる。
【００３７】
車両係止（非動作）状態
車両の停止（非動作）状態においては、主電源分配装置１内において、バッテリィ１８から給電線１９を介して給電されて制御ユニット１０が動作可能である。しかしながら、この状態において、制御ユニット１０は何もせず、制御ユニット１０内のマイクロコンピュータ、メモリなどはスリープモードにあり、最小の電力消費状態にある。この停止状態においては、信号伝送ユニット１１も動作せず、制御ユニット１０はリレースイッチ１２のコイルＬおよびリレースイッチ１３のコイルＬを消勢したままであるから（図１の破線で示した状態）、リレースイッチ１２の接点Ｃおよびリレースイッチ１３の接点Ｃは図示のごとく開放（オープン）状態にあり、主電源分配装置１を介してバッテリィ１８からの従電源分配装置３、４、５への給電は行われない。
このように、停止状態では、制御ユニット１０は最小電力で待機しているだけであり、従電源分配装置３、４、５およびそこに接続されている負荷Ｌには給電されないから、バッテリィ１８の消費電力は最小に維持される。
【００３８】
なお、バッテリィ１８と主電源分配装置１とは一体化することができる。たとえば、主電源分配装置１の内部にバッテリィ１８を内蔵して、バッテリィ１８からはバスなどを介して直接制御ユニット１０に給電を行う。このうように、バッテリィ内蔵型主電源分配装置１に構成すると、バッテリィ１８と主電源分配装置１との給電系統に障害が発生する可能性は著しく低減し、通常、バッテリィ１８が配設されている車両のエンジンルームにおける給電線の引き回しが楽になるという実装上の利点がある。
【００３９】
起動状態
車両の起動を示すイグニッションキースイッチが操作されと（図示せず）、イグニッションキースイッチから主電源分配装置１へ直接布線されている配線（図示せず）を介して制御ユニット１０がその状態を検出して、リレースイッチ１２およびリレースイッチ１３のコイルＬを付勢してそれらの接点Ｃを図示実線の位置にする。その結果、バッテリィ１８、リレースイッチ１２の接点Ｃ、電流監視器１４の経路が確立されて、給電線１０１を介して従電源分配装置３への給電が行われる。同様に、バッテリィ１８、リレースイッチ１３の接点Ｃ、電流監視器１５の経路が確立されて、給電線１０４を介して従電源分配装置５への給電が行われる。
なお、信号伝送ライン２００には経路を切断する回路は設けられていないから、信号伝送ユニット１１、信号線２０１、信号伝送ユニット３１の信号伝送ライン２００は断続されることなく、常時、確立されている。
【００４０】
従電源分配装置３への給電によって、バッテリィ１８の電圧が従電源分配装置３の整流ダイオード３５を経由して制御ユニット３０に印加されて制御ユニット３０が動作可能となる。
同様に、従電源分配装置５への給電によって、バッテリィ１８の電圧が従電源分配装置５の整流ダイオード５５を経由して制御ユニット４０に印加されて制御ユニット４０が動作可能となる。
このとき、信号伝送ユニット１１から信号伝送ユニット３１に「イグニッションキーが操作された状態」信号が通報されるから、制御ユニット３０はその信号を読み取り、その状態で駆動可能な負荷、たとえば、ラジオなどの負荷Ｌへの給電を可能な状態にする。すなわち、制御ユニット３０はリレースイッチ３２のコイルＬを付勢してリレースイッチ３２の接点Ｃを図示実線のように閉成する。その結果、ノードＮＣに電位が発生し、負荷Ｌへの給電が可能になる。
同様に、信号伝送ユニット１１から信号伝送ユニット５１にも「イグニッションキーが挿入された状態」信号が通報されるから、制御ユニット５０はその信号を読み取り、その状態で駆動可能なラジオなどの負荷Ｌへの給電を可能な状態にする。すなわち、制御ユニット５０はリレースイッチ５２のコイルＬを付勢して接点Ｃを図示実線のように閉成する。その結果、ノードＮＣに電位が発生し、負荷Ｌへの給電が可能になる。
以上のように、「イグニッションキーが挿入された状態」で動作すべき負荷Ｌへの給電を可能にして、バッテリィ１８の電力消費を抑制している。
【００４１】
正常状態
上述したように、イグニッションキースイッチが回転されて起動状態になると、主電源分配装置１の制御ユニット１０がその状態を検出して、信号伝送ユニット１１を介して、従電源分配装置３、５の信号伝送ユニット３１、５１にその状態信号を通報する。
以下、この起動状態と正常状態を図２を参照して述べる。図２の車両用給電装置は、接点Ｃの位置関係を除いて、図１に図解した車両用給電装置と構成などは同じである。
従電源分配装置３の制御ユニット３０はリレースイッチ３３のコイルＬを付勢し、接点Ｃを図示破線の状態から図示実線のように閉成状態にする。その結果、リレースイッチ３２の接点Ｃ、リレースイッチ３３の接点Ｃおよび電流監視器３４を含む経路が確立されて、従電源分配装置３を経由して従電源分配装置４にバッテリィ１８から給電が行われる。また、信号伝送ユニット３１から従電源分配装置４の信号伝送ユニット４１に「起動状態」信号が伝送される。
同様に、従電源分配装置５の制御ユニット５０はリレースイッチ５３のコイルＬを付勢し、接点Ｃを図示破線の状態から図示実線のように閉成状態にする。その結果、リレースイッチ５２の接点Ｃ、リレースイッチ５３の接点Ｃおよび電流監視器５４を含む経路が確立されて、従電源分配装置５を経由して従電源分配装置４にバッテリィ１８から給電が行われる。また、信号伝送ユニット５１から従電源分配装置４の信号伝送ユニット４１に「起動状態」信号が伝送される。
【００４２】
従電源分配装置４において、電流監視器４４、整流ダイオード４６およびノードＮＡ、および、整流ダイオード４６およびノードＮを介して、バッテリィ１８から制御ユニット４０に給電が行われ、制御ユニット４０が動作し、信号伝送ユニット４１に伝送された「起動状態」信号を読み取る。
この例では、信号伝送ユニット４１には信号伝送ユニット３１と信号伝送ユニット５１の両側から「起動状態」信号が伝送され、同じ信号が衝突する恰好になる。同じ信号が衝突する従電源分配装置が終端の従電源分配装置でもある。図解の例のように３個の従電源分配装置３、４、５ではなく、さらに多数の従電源分配装置が配設された場合も、その内部の制御ユニットが同じ情報が衝突したとき、経路上で終端に位置していることを検出できる。
図２に図解した例においては、終端の従電源分配装置４の制御ユニット４０は、リレースイッチ４３、４２のいずれか、この例では、リレースイッチ４２のコイルＬを付勢して、接点Ｃを図示破線の状態から実線の状態に閉成する。これにより、ノードＮＣから負荷Ｌへの給電が可能になる。
但し、リレースイッチ４３は消勢したままであり、その接点Ｃは開放状態（開成状態）にある。その理由は、主電源分配装置１の電流監視器１４から従電源分配装置３を通って右回りの給電経路と、主電源分配装置１の電流監視器１５から従電源分配装置５を通って左回りの給電経路に分離しておくと、障害発生時にその障害位置を容易に評定できる。その意味では、上述したように、給電ライン１００は開放部位を含み、完全なループ構成をしていない。
しかしながら、上述したように、本発明の車両用給電装置においては、種々の給電系統をとることができる。
【００４３】
以上により、給電ライン１００が確立されて、従電源分配装置３、４、５の内部の制御ユニット３０、４０、５０への給電はもちろん、それぞれの装置から負荷Ｌへの給電が可能になる。
また、以上により、信号伝送ユニット１１、３１、４１、５１を含む信号伝送ライン２００も実質的に確立されている。
【００４４】
障害発生（短絡）と障害地点の評定
上述した正常状態から、図２に示した従電源分配装置４と５との間の地点Ｘで何らかの理由で短絡事故が発生したと仮定する。
短絡によって障害地点Ｘに大きな短絡電流が流れる。その結果、従電源分配装置５内の電流監視器５４は過大電流を検出する。それに伴って、主電源分配装置１の内部の電流監視器１４も過大電流を検出する。しかしながら、従電源分配装置３内の電流監視器３４は正常電流値を示す。
従電源分配装置４において、ダイオード４５からは正常な給電が行われなくなるが、ダイオード４６の経路からは制御ユニット４０および信号伝送ユニット４１への給電は維持されている。
なお、過大電流が流れる従電源分配装置５内の制御ユニット５０は過大電流によって破損しないように構成されている。同様に、従電源分配装置５の負荷Ｌへ過大電流が流れることを防止する手段、たとえば、過大電流制限素子が設けられている。
電流監視器５４で検出した過大電流は制御ユニット５０で読み取られ、信号伝送ユニット５１を介して主電源分配装置１の信号伝送ユニット１１、制御ユニット１０に通報される。制御ユニット１０はまた電流監視器１４から過大電流検出値を読み取る。正常な検出値を示す電流監視器３４の読みは制御ユニット３０、信号伝送ユニット３１、信号伝送ユニット１１を経由して制御ユニット１０に通報される。
以上の障害状況から制御ユニット１０は、従電源分配装置５と従電源分配装置４との間に障害地点Ｘが存在することを推察する。
【００４５】
障害位置排除
制御ユニット１０は、信号伝送ユニット１１を介して制御ユニット５０にリレースイッチ５３の消勢を指示する。また、制御ユニット１０は信号伝送ユニット１１を介して従電源分配装置４０にリレースイッチ３２を消勢して、リレースイッチ３３を付勢する指示を行う。
制御ユニット５０がリレースイッチ５３を消勢する。制御ユニット４０はリレースイッチ３２を消勢して、リレースイッチ３３を付勢する。
その結果を図３に示す。図解のように、障害地点Ｘは切り離され、従電源分配装置４の負荷Ｌは電流監視器４４側のリレースイッチ４３の接点Ｃを経由して給電が継続される。
以上のごとく本実施例によれば、障害地点Ｘの特定（評定）と障害地点Ｘの排除が迅速にかつ自動的に行われる。
【００４６】
制御ユニット１０は上記障害地点Ｘと上記制御ユニット１０の構成を記憶しておく。これら記憶した情報を、たとえば、インパネの液晶表示部などに出力すると、障害地点に該当する給電線１０３の交換と復旧作業を迅速に行うことができる。
【００４７】
復旧作業
通常、障害地点Ｘを含む給電線１０３の交換は車両の停止状態で行うから、正常な給電線１０３に交換した後、上述した「停止状態」、「初期状態」、「起動状態」における制御処理が反復される。その時点で障害地点Ｘが正常に復旧していれば、上述した正常な給電ライン１００が再び確立される。
その時点でも、障害地点Ｘが排除されない場合は、図３の状態に制御処理される。
【００４８】
従電源分配装置３と従電源分配装置４との間に障害地点Ｘが発生した場合も、上記同様に障害地点Ｘの検出、その排除が行われる。
【００４９】
図４に図解したように、主電源分配装置１と従電源分配装置５の間の給電線１０４に障害地点Ｘが存在した場合は、他の電源分配装置の制御ユニットで障害を検出していないので、電流監視器１５に過大電流が流れたことを主電源分配装置１の制御ユニット１０が検出して障害地点Ｘの評定（推定）ができる。
この場合、制御ユニット１０は図２に図解した経路状態から、図４に図解した状態に制御する。すなわち、リレースイッチ１３を消勢し、従電源分配装置４の制御ユニット４０に信号伝送ライン２００を介してリレースイッチ４３も付勢する指示を出し、制御ユニット５０にリレースイッチ５２も消勢する指示を出す。制御ユニット４０がリレースイッチ４３のコイルＬを付勢して接点Ｃを閉成すると、リレースイッチ１３の接点Ｃが開成して従電源分配装置５への給電経路は喪失するが、従電源分配装置３−４−５の経路で給電が可能となる。また、リレースイッチ４３のコイルＬの消勢に伴う接点Ｃの開成により障害地点Ｘが排除される。
【００５０】
以上述べたように、本実施例においては、１箇所の障害ならば、どの部位に障害が発生しても、正確かつ迅速に障害地点を評定でき、そこを迅速に排除し、新たな給電ライン１００を確立できる。したがって、本実施例の車両用給電装置は障害に伴う悪影響を最小に抑制し、障害発生後も継続して給電できるから、信頼性が高い。
しかも、本実施例は給電ライン１００も信号伝送ライン２００もそれぞれ実質的に１本であるから、狭い車両内を布線する際、場所もとらない。
【００５１】
第１実施例の変形例：断線検出
主電源分配装置１および従電源分配装置３、４、５において電流監視器１４、１５、電流監視器３４などを設けた場合を例示したが、これら電流監視器３４は短絡などの検出には有効であるが、断線検出には適切ではない。断線検出には、電圧を監視する電圧監視器が好ましい。したがって、断線検出をも行う時は、電流監視器３４などとともに電圧監視器を設けることが望ましい。
電圧監視器による断線検出後の障害地点の排除、新たな給電ラインの確立は上述した短絡障害と同様である。
短絡検出より断線検出を優先する場合は、電流監視器３４に代えて電圧監視器を設ければよい。
なお、断線した場合、一時的に断線した近傍の、たとえば、従電源分配装置３０への給電が停止し、一時的に制御ユニット３０および信号伝送ユニット３１の動作が停止することを回避するため、負荷Ｌに対する給電ライン１００とは別に、制御ユニット３０、信号伝送ユニット３１などへの二次的な給電ラインを設けることもできる。この二次的な給電ラインには短絡検出のための電流監視手段を設けることが望ましい。そのような電流監視手段としては、電流監視機能付半導体スイッチなどが知られている。
【００５２】
第２実施例
図５は本発明の第２実施例の車両用給電装置の構成図である。
図５に図解した車両用給電装置は、主電源分配装置１Ａ、従電源分配装置３Ａ、４Ａ、５Ａを有しており、図１〜図４を参照して述べた第１実施例の車両用給電装置と類似している。以下、図５の車両用給電装置と図１〜図４に図解した車両用給電装置との相違を述べる。なお、図解の簡略化のため、図５においては、レセプタクルとプラグは省略しているが、これらの図１〜図４と同様である。
図５においては、給電ライン１００の他に、給電線１１０と給電線１２０とが付加されている。
主電源分配装置１Ａは、図１〜図４に示した主電源分配装置１に対してバッテリィ１８から給電線１７が付加されており、この給電線１９の電流を監視する電流監視器１６Ａ、１６Ｂが付加されている。電流監視器１６Ａ、１６Ｂは、電流監視器１４、１５と同様、シャント抵抗付電流計または電流監視機能付半導体素子である。
従電源分配装置３Ａ、４Ａ、５Ａは、従電源分配装置４Ａに電流監視器が設けられていない点を除けば、同じ構成をしている。たとえば、従電源分配装置３Ａと図１〜図４に図解した従電源分配装置３と比較すると、ノードＮＡにおいて対向し逆極性に接続されている整流ダイオード３５Ａ、３６Ａの他端が、給電線１１０と給電線１２０に直接接続されている点が相違する。
【００５３】
以上の構成上の相違から明らかなように、図５に図解した車両用給電装置は、従電源分配装置３Ａにおける制御ユニット３０および信号伝送ユニット３１、従電源分配装置４Ａにおける制御ユニット４０および信号伝送ユニット４１、従電源分配装置５Ａにおける制御ユニット５０および信号伝送ユニット５１が、リレースイッチ１２、１３、リレースイッチ３２、３３などのスイッチング素子を介さずに、常に、バッテリィ１８から給電される構成になっていることである。すなわち、負荷Ｌへの給電ラインとは独立に、制御ユニット３０、信号伝送ユニット３１などの電子装置への給電が行われるから、給電ライン１００の障害の影響を受けない。
しかも、たとえば、従電源分配装置３Ａにおける整流ダイオード３５Ａ、３６Ａが異なる給電線１１０と１２０とに接続されているから、たとえば、一方の給電線１１０に断線などの障害が発生しても、他方の給電線１２０から給電が行われる。その意味において、制御ユニット３０、信号伝送ユニット３１などへの給電系統の信頼性を高くしている。
図１〜図４を参照して述べた、車両の停止時の制御動作、初期状態の制御動作、起動状態の制御動作、正常状態の制御動作、短絡障害地点評定方法、障害地点の排除方法、復帰方法などは、第１実施例とほぼ同様である。しかしながら、図５に図解した第２実施例においては、常に、制御ユニット３０、信号伝送ユニット３１などに給電がされているので、障害からの復帰時間が短縮できるという利点がある。
【００５４】
第２実施例の変形例：断線検出
図５に図解した車両用給電装置は、図１〜図４に図解した車両用給電装置と同様、短絡障害に対する回路構成になっている。
図５に図解した車両用給電装置についても、第１実施例の変形例として下手ように、断線検出のためには、電圧を監視する電圧監視器を設けることが望ましい。
【００５５】
第３実施例
図６は本発明の第３実施例の車両用給電装置の構成図である。
図６に図解した車両用給電装置は、図５に図解した車両用給電装置における従電源分配装置３Ａを、リレースイッチ３２、リレースイッチ３３などの経路しゃ断手段を持たない単なる負荷接続回路７に変更した回路である。
負荷接続回路７には、過大電流感応素子として、フューズ７１〜７３が設けられており、これらのフューズ７１〜７３の先に負荷Ｌが接続されている。すなわち、負荷接続回路７において、フューズ７１〜７３に３つに分岐されており、負荷接続回路７の内部で電源分配をしていることになる。
これらの負荷Ｌは、給電線１０１に接続されているから、主電源分配装置１Ａにおけるリレースイッチ１２が付勢されたとき、これらの負荷Ｌに給電が行われる。負荷Ｌ側で過大電流が流れるとフューズ７１などが溶断して過大電流がそれ以上負荷Ｌに流れることを防止する。
その他は図５に図解した車両用給電装置と同様である。
【００５６】
第４実施例
図７は本発明の第４実施例の車両用給電装置の構成図である。
図７に図解した車両用給電装置は、図５に図解した車両用給電装置に従電源分配装置８を付加した回路である。
従電源分配装置８は、制御ユニット８０、信号伝送ユニット８１、リレースイッチ８２、逆極性に接続されている整流ダイオード８５、８６を有する。
整流ダイオード８５は給電線１２０に接続され、整流ダイオード８６は給電線１１０に接続されている。整流ダイオード８５、８６の接続ノードＮＡが制御ユニット８０に接続されているから、制御ユニット８０および信号伝送ユニット８１には、リレースイッチ１２、１３のスイッチング素子の動作の影響がない、バッテリィ１８からの給電が直接行われる。
リレースイッチ８２のコイルＬの一方の端子は、制御ユニット８０と同様の給電が行われる。
リレースイッチ８２の接点Ｃは、一方が給電線１０１に接続され、他方が給電線１０４に接続されており、接点Ｃの共通接点には負荷Ｌで接続されている。すなわち、制御ユニット８０によって付勢されたり、消勢されるリレースイッチ８２の接点Ｃの状態によって、リレースイッチ８２の出力端子に接続されている負荷Ｌは、給電線１０１から給電されたり、給電線１０４から給電される。換言すれば、負荷Ｌの給電ラインがリレースイッチ８２の動作に応じて選択的に切り替わる。
その他は図５に図解した車両用給電装置と同様である。
【００５７】
第５実施例
図１〜図６に図解した車両用給電装置は車両に搭載される例を示している。
車両は事故、たとえば、衝突事故、追突事故の起こりうる。そのような場合に短絡事故などが発生し、さらに制御ユニット１０、制御ユニット３０などが動作不能になり、上述した実施例の正当な動作の遂行が困難になる場合も予想される。その様な場合、短絡を起こしている障害地点Ｘの検出だけでなく、障害地点Ｘの排除も困難になる可能性がある。そのような事態にバッテリィ１８からの給電だけが継続されると種々の二次的な問題が発生する可能性がある。
このような事態に対応するために、本発明の第５実施例として、主電源分配装置１、１Ａに衝突、追突などにおける衝撃を検出する加速度センサを付加し、加速度センサが衝撃を感知したら、主電源分配装置１（１Ａ）においてバッテリィ１８からの給電を全てしゃ断して短絡などがあってもそれによって二次的な問題が発生しないようにする衝撃断路手段を付加することもできる。
なお、車両の衝突、追突などにおける衝撃を検出する加速度センサは、主電源分配装置１、１Ａの外部に設けて、配線によって加速度センサの検出信号を主電源分配装置１、１Ａに導いてもよい。
【００５８】
本発明の実施に際しては、上述した実施例に限定されず種々の変形態様をとることができる。
たとえば、上述した実施例においては、バッテリィ１８を主電源分配装置１に含めて、バッテリィ１８を一体構成にした例を示した。このようにバッテリィ１８を主電源分配装置１に含めると、バッテリィ１８と主電源分配装置１との間の筐体なとで保護されていない布線が短縮できる、または、そのような布線がなくなるという利点がある。
【００５９】
以上、主として、車両に搭載される電装品、主機、補機などへの信頼性の高い給電を述べたが、上述した車両用給電装置は車両に適用が限定されるものではなく、信頼性の高い電源系統を必要とする種々の用途に適用できる。
【００６０】
また、上述した実施例はバッテリィ１８からＤＣ電流、電圧が供給される場合について述べたが、本発明の実施に際しては、バッテリィ１８からのＤＣ電流、電圧の給電に限らず、ＡＣの給電にも適用できる。ただし、電流監視器１４などの検出回路はＡＣ向けのものに変更し、リレースイッチ１２、１３などのスイッチング素子をリレーから、トライアックなどの交流用スイッチング素子に変更する。
【００６１】
【発明の効果】
本発明によれば、給電線の本数は１本でも給電できる給電線の本数を最小限にすることができる。
【００６２】
また本発明によれば、短絡、断線などの障害に対して信頼性が高い車両用給電装置が実現できた。
【００６３】
さらに本発明によれば、種々の態様で負荷に給電できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の給電装置の第１実施例としての車両用給電装置の構成図であり、特に、車両の停止状態の形態図である。
【図２】図２は本発明の給電装置の第１実施例としての車両用給電装置の構成図であり、特に、車両の正常状態から短絡事故発生のときの形態図である。
【図３】図３は本発明の給電装置の第１実施例としての車両用給電装置の構成図であり、特に、障害地点Ｘ排除処理を示す形態図である。
【図４】図４は本発明の給電装置の第１実施例としての車両用給電装置の構成図であり、特に、障害復帰処理の形態図である。
【図５】図５は本発明の給電装置の第２実施例としての車両用給電装置の構成図である。
【図６】図６は本発明の給電装置の第３実施例としての車両用給電装置の構成図である。
【図７】図７は本発明の給電装置の第４実施例としての車両用給電装置の構成図である。
【符号の説明】
１・・主電源分配装置
１０・・制御ユニット
１１・・信号伝送ユニット
１２、１３・・リレースイッチ
１４、１５、電流監視器
１８・・バッテリィ
３、４、５・・従電源分配装置
３０・・制御ユニット
３１・・信号伝送ユニット
３２、３３・・リレースイッチ
３４・・電流監視器
３５、３６・・整流ダイオード
３７・・入出力ユニット
１００・・給電ライン
２００・・信号伝送ライン
【図１】
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【図２】
0003786758.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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