JP4813161B2 - 電源管理システム - Google Patents

Description

本発明は、電源管理システムに関し、詳しくはルームランプや電気負荷の切り忘れ時においても、自動的に電源を遮断するシステムに関するものである。

電子制御ユニットは高性能化に伴いマイコンで制御されている。負荷がスリープ状態の場合はマイコンも同時に休止させることで、バッテリーの消費電力の低減を図っている。特開平１１−１１５６５０号公報では、イグニッションスイッチがオフでスリープ状態にある場合において、必要に応じてマイコンを含む制御部を適宜動作監視するシステムが提案されている。
しかし、このシステムは電気的な制御部を有する負荷に対してはイグニッションキーがオフの状態でも制御を行うことができるものであるが、ルームライトやフォグライトのような電気的な制御部を有しない負荷に対しては機能させることができない。また、ライトの切り忘れという観点からは何ら考慮なされていない。

特開平１１−１１５６５０号公報

本発明は前記問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、イグニッションキーがオフであっても、ルームランプや負荷の切り忘れ時において自動的に電源を遮断するシステムを提供することである。

本発明は、自動車に搭載されるバッテリーと負荷（電気負荷）の間に介在させ、該負荷への電力供給を停止させる回路切断手段と、
前記負荷の動作状態を監視する負荷監視手段と、
少なくともイグニッションキーがオフ位置で且つドア閉状態を自動車から乗員が降車した降車状態であると検知する降車検知手段と、
前記降車検知手段により降車状態を検知すると共に前記負荷監視手段が前記負荷の動作状態を検知した時に、前記回路切断手段により前記負荷への電力供給を中断させる制御手段と、
前記制御手段に接続される切り忘れの警告音を発生する警告音発生手段を備え、
前記制御手段は、前記回路切断手段により前記負荷への電力供給を中断させる前に警告音発生手段より警告音を発生させると共に、該警告音発生後の状態を前記降車検知手段により監視して乗員の不在を再確認するものである電源管理システムを提供している。

まず、負荷監視手段により電気負荷が動作状態であることを判断する。動作状態であれば、次に、降車検知手段によりイグニッションキーがオフ位置か、かつ、ドアが閉状態かを判断する。グニッションキーがオフかつドアが閉まっている状態であれば、降車検知手段は乗員が降車していると判断し、信号を制御手段に送る。信号を受けた制御手段は回路切断手段により回路を切断し、負荷への電力供給を中断する。また、降車状態を検知した後に直ちに電力供給を中断するのではなく、時間測定手段によって一定の時間を測定した後に電力供給を中断してもよい。

このような動作を行うことで、乗員が降車したときは自動的に負荷への電力供給を中断することができ、負荷のスイッチの切り忘れ防止となる。特に、電気的な制御部を有しない手動スイッチなどによってオンオフされる負荷の場合であっても、電源管理システムを用いることで電力供給を中断することができる。
さらに、負荷への電力供給が中断されると室内のスイッチが無効となるので、誤判定を防止し、車両盗難を防止できる。

前記制御手段は、前記回路切断手段により前記負荷への電力供給を中断させる前に、車載ＬＡＮ網を介して前記負荷を休止させる制御信号を出力するものであることが好ましい。

前記構成によって、回路切断手段を用いて電力供給を中断する前に制御手段から制御信号を出力することで負荷を休止させれば、回路切断手段を用いた電力供給の中断による負荷の休止よりもサージ電流等の発生を抑制することができ、負荷や回路にかかる負担を少なくすることができる。

前記降車検知手段に、少なくとも、イグニッションキーの抜き挿し検知手段、ドア開動作後に所定時間後に閉動作を検知する手段、自動車内の乗員を検出する赤外線センサ、座席の乗員を検知する圧力センサ、ドアの施錠検知手段、無線通信機能を有するイグニッションキーの通信検知手段、のうち何れか１つを加えて降車状態を検知するものとしてもよい。また、これら全てを用いて乗員の降車を検知してもよい。

乗員が自動車を使用しないときはイグニッションキーを抜くので、イグニッションキーの抜き挿し検知手段により乗員検知を行うことができる。また、乗員が自動車を降りるときにはドアを開けた後一定時間後にドアを閉めるので、ドア開動作後に所定時間後に閉動作を検知する手段により乗員検知を行うことができる。赤外線センサおよび圧力センサを用いることで乗員の降車検知をより正確に行うことができる。乗員が自動車から離れるときには施錠を行うので、ドアの施錠検知手段を用いて乗員検知を行うことができる。乗員がイグニッションキーを持って自動車を離れるとイモビライザーとイグニッションキーは通信できなくなるため、通信検知手段により乗員検知を行うことができる。

切り忘れの警告音を発生する警告音発生手段を前記制御手段に接続し、
前記制御手段は、前記回路切断手段により前記負荷への電力供給を中断させる前に警告発生手段より警告音を発生させると共に、該警告音発生後の状態を前記降車検知手段により監視して乗員の不在を再確認するものであることが好ましい。

前記構成により、降車検知手段からの乗員降車の情報が制御手段に入力され警告音を発生させることで、乗員に負荷等の切り忘れを警告することができる。また、警告音後に警告音発生後の状態を監視することで乗員の不在を再確認することができ、乗員が車内に存在した場合には、警告音により乗員が動作を行うので乗員の検知を行うことができる。

乗員が降車したときは自動的に負荷への電力供給が中断することができ、負荷のスイッチの切り忘れ防止となる。特に、電気的な制御部を有しない負荷の場合であっても、電源管理システムを用いることで電力供給を中断することができる。

制御回路が回路切断手段を用いて電力供給を中断する前に制御手段から制御信号を出力することで負荷を休止させるものであれば、電気的な制御部を有する負荷の場合には、回路切断手段を用いた電力供給の中断による負荷の休止よりもサージ電流等の発生を抑制することができ負荷や回路にかかる負担を少なくすることができる。

また、降車検知手段に、イグニッションキーの抜き挿し検知手段、ドア開動作後に所定時間後に閉動作を検知する手段、自動車内の乗員を検出する赤外線センサ、座席の乗員を検知する圧力センサ、ドアの施錠検知手段、無線通信機能を有するイグニッションキーの通信検知手段、の少なくとも１つを加えて降車状態を検知することで、より正確な乗員検知を行うことができる。

さらに、降車検知手段からの乗員降車の情報が制御手段に入力され警告音を発生させることにより、乗員に負荷等の切り忘れを警告することができる。また、警告音後に警告音発生後の状態を監視することで乗員の不在を再確認することができ、乗員が車内に存在した場合には、警告音により乗員が動作を行うので乗員の検知を行うことができる。

図１はこの発明の第一実施形態である電源管理システム１０を示す。
電源管理システム１０には、電源管理ユニット１２にワイヤーＷ１を介してバッテリー１１を接続し、ワイヤーＷ２を介して電気負荷であるルームランプ４１、ヘッドライト４２、フォグライト４３、他の負荷４１、４２を接続している。また、車載ＬＡＮ網Ｗ３によっても他の負荷４５，４６を接続している。なお、これらの負荷４１〜４３は、それぞれ使用者による手動操作によってそのオンオフ状態などを切り替え可能な手動スイッチＳｗ１〜Ｓｗ３を備えている。

また、本実施形態の電源管理ユニット１２は、信号線１３をアクセサリ電源に接続することによりアクセサリ電源をイグニッションキーがオフ位置にあるかを検知する手段として用いる例を示している。同様に、信号線１４をイグニッションキーのシリンダに接続することによりイグニッションキーを抜き挿し検知手段として用い、信号線１５をカーテシライトの電源線に接続することによりカーテシライトの電源線をドア開動作後に所定時間後に閉動作を検知する手段として用いる。さらに、信号線１６〜１８をそれぞれ自動車内の乗員を検出する赤外線センサＳａ、座席の乗員を検知する圧力センサＳｂ、無線通信機能を有するイグニッションキーの通信検知手段を構成するイモビライザーＳｃにそれぞれ接続している。なお、前記赤外線センサＳａは焦電センサを用い、圧力センサＳｂはシートの下に設けられたエアバック制御用ＥＣＵで用いられている荷重センサと兼用することができる。また、信号線１９を施錠用の負荷（例えばソレノイド）への信号の出力に接続することにより、ドアの施錠検知手段として用いる。

前記電源管理ユニット１２は、負荷への電力供給を停止させる回路切断手段を構成する自己保持型のラッチリレー２１と、負荷の動作状態を監視する負荷監視手段を構成する電流センサ２２ａと、降車検知手段２３と、制御手段２４と、タイマー２５と、切り忘れ警告音を発生する警告音発生手段を構成するブザー２６と、車載ＬＡＮ網Ｗ３に信号を送信できるように構成された車載ＬＡＮ通信手段３１と、車載ＬＡＮ通信手段３１からの信号により負荷の状態を判断する負荷動作監視手段３２と、インターフェース３３を設けている。

前記ラッチリレー２１の一方はバッテリー１１に接続し、他方はワイヤーＷ２を介して負荷であるルームランプ４１、ヘッドライト４２、フォグライト４３、他の負荷４４、４５に接続する。つまり、ラッチリレー２１はインターフェース３３に接続し、制御手段２４からラッチリレー２１を動作させる信号Ｓをインターフェース３３を介して受けることにより、ワイヤーＷ２を介する電力の供給をオンオフすることができる。本実施形態のラッチリレー２１は自己保持型であり、これによってリレーの切り替え時以外の電力消費を抑えることができる。

前記電流センサ２２ａはワイヤーＷ２に介在してこれを流れる電流を測定するものであり、例えばカレントプローブなどを用いることができる。また、この電流センサ２２ａはインターフェース３３を介して制御手段２４に接続される。

前記降車検知手段２３は基本的にイグニッションキーによる電源の切替位置とドアの開閉状態を監視することにより乗員が自動車から降車した降車状態を検出する。また、前記各信号線１５，１７〜１９を介して入力する各検知手段を用いて、乗員の降車状態を撚り確実に検知することができるが、本発明はこの全てを用いる構成に限定されるものではない。

前記制御手段２４は降車検知手段２３が降車状態を検出しかつ負荷監視手段が負荷の動作を検知するときにラッチリレー２１を用いて負荷への電力供給を中断させるものである。また、前記タイマー２５は降車検知手段２３が降車状態を検知しかつ電流センサ２２ａが負荷の動作を検知後、負荷への電力供給を中断するまでの時間を測定する時間測定手段を構成する。前記ブザー２６は制御手段２４に接続されて、警告音を発生するものであるが、これをスピーカのようなその他の発音手段を用いて形成してもよい。

前記車載ＬＡＮ通信手段３１は車載ＬＡＮ網Ｗ３によって負荷４４，４５に接続されており、前記負荷動作監視手段３２は制御手段２４に接続している。前記各手段２３〜２５，３１，３２は、それぞれの機能を有する回路によって構成されていてもよいが、制御手段２４、降車検知手段２３、車載ＬＡＮ網通信手段３１、タイマー２５などはソフトウェアにおいても実現可能である。つまり、演算手段（ＣＰＵ）によって実行可能なプログラムによって形成されていてもよい。

図２は電源管理ユニット１２の動作を示すフローチャートであり、図３は電源管理ユニット１２の動作タイムチャートを示す。
ステップＳ１は負荷監視手段２２ａによりルームランプ４１、ヘッドライト４２、フォグライト４３、負荷４４、４５のいずれかが点灯しているかを判断している。点灯していない場合はスタートに戻り、点灯している場合にはステップＳ２に進む。

ステップＳ２はイグニッションキーがオフかを判断している。イグニッションキーがオンの場合はスタートに戻り、イグニッションキーがオフの場合にはステップＳ３に進む。
ステップＳ３はイグニッションキーが抜かれているかを判断する。イグニッションキーが抜かれている場合はステップＳ４に進む。
ステップＳ４はドア開動作後の所定時間後にドアの閉動作を行っているかを判断している。ドア開動作後の所定時間後にドアの閉動作を行っているか場合はステップＳ５に進む。ここで所定時間とはドアを用いて乗員が降車するのに必要な最低時間であり、例えば数秒である。

ステップＳ５は乗員検知情報により乗員の存在を判断している。乗員検知情報は自動車内の乗員を検出する赤外線センサＳａや座席に設けた圧力センサＳｂにより得ることができる。乗員が不在であるときはステップＳ６に進む。
ステップＳ６ではドアの施錠状態を判断する。ドアが施錠されていれば、ステップＳ７に進む。

ステップＳ７は、イグニッションキーとイモビライザーＳｃの通信状態を判断する。イグニッションキーとイモビライザーＳｃの通信ができないときは、ステップＳ８へ進む。
ステップＳ８では、ブザー２６により警告音を発生させる。仮に乗員が存在したとしても、警告音によりルームランプ４１の切り忘れ防止となり、また、乗員がルームランプ４１を切ろうとして動作を行うことで焦電センサで乗員検出を行うことができる。焦電センサや荷重センサが乗員の存在を確認すれば、ルームランプ４１の切り忘れには該当せずフローチャートのスタートに戻る。

ステップＳ９では、車載ＬＡＮ網に接続される車載ＬＡＮ網通信手段を備えた負荷に対して、車載ＬＡＮ通信手段および車載ＬＡＮ網を介してその負荷を休止させるための制御信号を出力する。
ステップＳ１０では、タイマー２５により一定時間を計測している。警告音発生後、一定時間の後にラッチリレー２１を非導通とさせるためである。
ステップＳ１１では、ラッチリレー２１を非導通にしてルームランプ４１を消灯させている。

なお、ステップＳ１〜ステップＳ７は制御手段２４によってその判断が行われ、ステップＳ８〜ステップＳ１０では制御手段２４からの信号により各動作が行われる。
また、電源管理ユニット１２はイグニッションキーを再び挿入したときにスタートから動作を開始する。

ルームランプ４１、ヘッドライト４２、フォグライト４３は負荷監視手段として電流センサ２２ａを用い、その状態が監視される。一方、負荷は車載ＬＡＮ網Ｗ３に接続されており、負荷から車載ＬＡＮ網通信手段３１に入力される信号を用いて負荷動作監視手段３２によって負荷が監視され、負荷がスリープ状態または動作状態にあるかが判断される。負荷の監視は電流センサ２２ａに限られるのではなく、車載ＬＡＮ網Ｗ３を介して負荷の状態を監視する方法も含まれる。

上記実施形態では、降車検知手段２３に入力される信号は、イグニッションキーの抜き挿し検知手段、ドア開動作後に所定時間後に閉動作を検知する手段、自動車内の乗員を検出する赤外線センサ、座席の乗員を検知する圧力センサ、ドアの施錠検知手段、無線通信機能を有するイグニッションキーの通信検知手段であるが、これらの全てが入力されていなくてもよい。少なくとも、イグニッションキーのオフ位置とドア閉状態が入力されていれば、それらの情報からルームランプ４１、ヘッドライト４２、フォグライト４３や負荷の切り忘れと判断できる。ドアが開閉された後に閉められた状態が継続し、イグニッションキーがオフの状態の場合に、ルームランプ４１、ヘッドライト４２、フォグライト４３や負荷４４，４５の切り忘れと判断して、電力供給を中断する。

図４はこの発明の第二実施形態を示す。本システムの最も簡易な実施形態である。電源管理ユニット１２にはワイヤーＷ２を介してルームランプ４１を接続し、ドアの開閉状態を示す信号を信号線１４を介して接続している。
ラッチリレー２１はレバー式切替スイッチのＯＮ端子２７ａを介してルームランプ４１に接続している。ルームランプ４１とラッチリレー２１の間の電圧は電圧センサ２２ｂにより監視し、電圧センサ２２ｂの信号は制御手段２４に入力する。ドアの開閉状態を示す信号を信号線１４を介して降車検知手段２３に入力している。また、ドアの開閉状態を表す情報はリレー回路２８を通じてレバー式切替スイッチ２７のＡＵＴＯ端子２７ｂにも入力している。

第二実施形態の場合も、負荷監視手段によりルームランプ４１が点灯しているかを判断し、点灯している場合には、ドアの開閉状態を判断する。ドアが全て閉められているときには警告音を発生させ、タイマー２５によって計測した一定時間経過後にラッチリレー２１を非導通とする。

なお、レバー式切替スイッチがＡＵＴＯ端子２７ｂやＯＦＦ端子２７ｃにある場合には、電源管理ユニット１２は作動しない。ＡＵＴＯ端子２７ｂにある場合はドアの開閉状態に基づいてリレー回路２８により自動的にルームランプ４１はオフされる設定となっており、また、ＯＦＦ端子２７ｃにある場合にはルームランプ４１は消灯しているからである。

上記構成にすることで、
乗員が降車したときは自動的に負荷への電力供給が中断することができ、負荷のスイッチの切り忘れ防止となる。特に、電気的な制御部を有しない負荷である、ルームランプ４１、ヘッドライト４２、フォグライト４３などの場合であっても、電源管理システムを用いることで電力供給を中断することができる。

車載ＬＡＮ網に接続されている負荷４４、４５の場合は、電力供給を中断する前に制御手段２４から制御信号を出力することで負荷を休止させれば、ラッチリレー２１を用いた電力供給の中断よる負荷の休止よりもサージ電流等の発生を抑制することができ負荷や回路にかかる負担を少なくすることができる。

また、降車検知手段２３に、少なくとも、イグニッションキーの抜き挿し検知手段、ドア開動作後に所定時間後に閉動作を検知する手段、自動車内の乗員を検出する赤外線センサ、座席の乗員を検知する圧力センサ、ドアの施錠検知手段、無線通信機能を有するイグニッションキーの通信検知手段のうち何れか１つを加えて降車状態を検知するものすることで、より正確な乗員検知を行うことができる。

さらに、降車検知手段２３からの乗員降車の情報が制御手段２４に入力されブザー２６が警告音を発生することにより、乗員に負荷等の切り忘れを警告することができる。また、警告音後に警告音発生後の状態を監視することで乗員の不在を再確認することができ、乗員が車内に存在した場合には、警告音により乗員が動作を行うので乗員の検知を行うことができる。

第一実施形態を示す図である。 第一実施形態の動作を示すフローチャートである。 第一実施形態の動作を示すタイミングチャートである。 第二実施形態を示す図である。

符号の説明

１２ 電源管理ユニット
２１ ラッチリレー
２２ａ 電流センサ
２３ 降車検知手段
２４ 制御手段
２５ タイマー
２６ ブザー
３１ 車載ＬＡＮ網通信手段
３２ 負荷動作監視手段

Claims (3)

1. 自動車に搭載されるバッテリーと負荷の間に介在させ、該負荷への電力供給を停止させる回路切断手段と、
   前記負荷の動作状態を監視する負荷監視手段と、
   少なくともイグニッションキーがオフ位置で且つドア閉状態を自動車から乗員が降車した降車状態であると検知する降車検知手段と、
   前記降車検知手段により降車状態を検知すると共に前記負荷監視手段が前記負荷の動作状態を検知した時に、前記回路切断手段により前記負荷への電力供給を中断させる制御手段と、
   前記制御手段に接続される切り忘れの警告音を発生する警告音発生手段を備え、
   前記制御手段は、前記回路切断手段により前記負荷への電力供給を中断させる前に警告音発生手段より警告音を発生させると共に、該警告音発生後の状態を前記降車検知手段により監視して乗員の不在を再確認するものである電源管理システム。
2. 前記制御手段は、前記回路切断手段により前記負荷への電力供給を中断させる前に、車載ＬＡＮ網を介して前記負荷を休止させる制御信号を出力するものである請求項１に記載の電源管理システム。
3. 前記降車検知手段に、イグニッションキーの抜き挿し検知手段、ドア開動作後に所定時間後に閉動作を検知する手段、自動車内の乗員を検出する赤外線センサ、座席の乗員を検知する圧力センサ、ドアの施錠検知手段、無線通信機能を有するイグニッションキーの通信検知手段、の少なくとも１つを加えている請求項１または請求項２に記載の電源管理システム。

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