JP2000324725A - 電源供給装置 - Google Patents

電源供給装置

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JP2000324725A
JP2000324725A JP11128803A JP12880399A JP2000324725A JP 2000324725 A JP2000324725 A JP 2000324725A JP 11128803 A JP11128803 A JP 11128803A JP 12880399 A JP12880399 A JP 12880399A JP 2000324725 A JP2000324725 A JP 2000324725A
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Hidenori Yamanashi
秀則 山梨
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユニット間の接続作業などを不要として作業
性を良好にする一方、被供給側のユニットにおいて大電
力を使用可能としつつ装置構成を小型化する。 【解決手段】 車両本体とこれに対して開閉可能に設け
られたドア部とを連結しているドア結合部において、電
磁誘導によって供給電力を伝送する誘導巻線部10と、
赤外線通信によって制御信号やオーディオ信号を伝送す
る赤外線伝送部20とが設けられている。ドア側のユニ
ットには、ボディ側のユニットから伝送された供給電力
を蓄放電する二次電池15とキャパシタ16からなる第
二電源17が設けられ、駆動モータ28〜31を駆動す
る際には第二電源17に蓄えた電力を放電することによ
り大電力の供給が可能となっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のドア部な
どに用いられ、二つのユニット間において電磁誘導によ
る非接触の形態で電源を供給する電源供給装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】自動車などの車両では、車両本体に対し
て回動又はスライドして開閉するドア部を有しており、
このドア部にはパワーウィンドウやドアロックの駆動部
及び制御回路などを備えたドアモジュールが設けられて
いる。このドアモジュールと車両本体側の電源や制御回
路との接続は、従来、ワイヤハーネスなどの電線を車両
本体からドア部まで貫通させて電気的に直接又はコネク
タを介して接続するような構造が用いられていた。
【0003】図3に従来の自動車の車両本体とドア部の
間における電源及び信号の伝送経路の構成例を示す。車
両本体(ボディ)に対して開閉可能に設けられたドア部
には、ドアモジュールとして、パワーウィンドウやドア
ロックなどの構成要素の駆動制御を行うローカルコント
ロールユニット(以下、LCUと記載する)51、パワ
ーウィンドウ用の駆動モータ54、ドアロック用の駆動
モータ55、オーディオ信号を再生するスピーカ56が
設けられている。LCU51は、各種処理を行うプロセ
ッサ52と駆動モータ54,55の駆動信号をオンオフ
するスイッチユニット53とを有して構成される。
【0004】このドア側に配設されたドアモジュールと
ボディ側の電源や制御回路とは電線によって接続され、
電源の供給や制御信号及びオーディオ信号などの伝送が
なされるようになっている。接続用電線を束ねたワイヤ
ハーネスは、ボディ側からヒンジ等の可動部を有するド
ア結合部を貫通して延設され、端部がドア側のコネクタ
57,58に接続される構造となっており、コネクタ5
7,58を介して電気接続がなされる。
【0005】上記従来の構成では、電源供給装置として
は二つのユニット間が電気接続されて直接接触導通して
いる伝送経路によって電源などの伝送を行う構造である
ため、組立の際には電線の挿通作業やコネクタの接続作
業が必要であった。また、ドア結合部やコネクタにおい
て断線や接続不良が生じるおそれがあった。
【0006】一方、二つのユニット間を非接触の形態で
電源や信号を伝送する技術として、特開昭62−758
19号公報や特開昭62−119696号公報に開示さ
れている変圧器による電磁誘導型の電源供給システムと
か、特開平10−261186号公報に開示されている
コイル素子による電磁誘導型の信号伝送装置などが提案
されている。このような構成によれば、直接接触導通し
ない状態で電源供給や信号伝送が可能である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の電
気接続した伝送経路の構成では、組立の際に電線の挿通
作業やコネクタの接続作業が必要であり、特に、自動車
のドア部においては電線やコネクタの挿通及び結合作業
に多くの工数がかかり、作業性が良くないという問題点
があった。また、ドア結合部やコネクタにおいて断線や
接続不良が生じたり、ドア側のLCUなどでボディ側の
回路におけるサージやノイズの影響を受けてしまうおそ
れがあった。
【0008】一方、上記公報のような非接触型の伝送経
路の構成では、自動車のドア部などのようにある程度大
きな電力の供給が必要な箇所に用いる場合、変成器など
の電磁誘導型の電源伝送手段に大型のものが必要であ
り、装置の体積が増大して設置が困難となるなどの問題
点が生じる。
【0009】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、ユニット間の接続作業などが不要で組立時の作業性
が良好であり、また、被供給側のユニットにおいて大電
力を使用可能としつつ装置構成を小型化できる電源供給
装置を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明による電源供給装
置は、隣接する二つのユニット間において電源を供給す
る電源供給装置であって、第1のユニットにおける供給
電力を電磁誘導によって第2のユニットに伝送する誘導
巻線部と、前記第2のユニットに設けられ、前記誘導巻
線部によって伝送された前記第1のユニットからの供給
電力を蓄放電する第二電源と、を備えたことを特徴とす
る。
【0011】また、好ましくは、前記第二電源は、二次
電池とキャパシタとを有して構成されるものとする。さ
らに、好ましくは、前記第1のユニットにおいて送られ
る信号を赤外線通信によって前記第2のユニットに伝送
する赤外線伝送部を備えたものとする。
【0012】本発明の電源供給装置は、誘導巻線部にお
いて電磁誘導によって供給電力を伝送する構成であるた
め、ユニット間の接続作業などが不要で組立時の作業性
が良好である。また、被供給側のユニットにおいて供給
電力を蓄放電する第二電源を備えているため、大電力を
使用可能としつつ装置構成を小型化できる。また、第二
電源は二次電池とキャパシタとを有した構成とすること
により、小型のもので大電力の出力に対応可能となる。
【0013】さらに、赤外線通信によって信号を伝送す
る赤外線伝送部を備えることにより、伝送部を小型化し
た構成で電源電力の供給に加えて例えば制御信号などの
信号も二つのユニット間において非接触の形態で伝送す
ることが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1は本発明に係る電源供給装置
を自動車などの車両のドア部に適用した実施形態の構成
を示すブロック図である。
【0015】本実施形態は、自動車などの車両のドア部
における電源供給装置の構成例であり、第1のユニット
に相当する車両本体(ボディ)とこれに対して開閉可能
に設けられた第2のユニットに相当するドア部とを連結
しているドア結合部において、電源伝送手段となる誘導
巻線部10と、信号伝送手段となる赤外線伝送部20と
が設けられている。ボディ側には、誘導巻線部10の一
次巻線11と赤外線伝送部20の送信部21とが配設さ
れ、他方のドア側には、誘導巻線部10の二次巻線12
と赤外線伝送部20の受信部22とが配設されている。
【0016】ボディ側において、誘導巻線部10の一次
巻線11には、鉛酸電池などの自動車用バッテリによる
電源からの電力を受けて一次巻線11に交流の起電力を
供給するトランス駆動部13が接続されている。また、
赤外線伝送部20の送信部21には、ボディ側の回路か
らの制御信号やオーディオ信号などを受けて送信部21
の駆動信号を出力する発光駆動部23が接続されてい
る。発光駆動部23は、A/D変換器、コンロトーラ、
赤外線発光素子等を有して構成される。
【0017】ドア側の二次巻線12には、電磁誘導によ
る供給電力を交流−直流変換して整流する整流器14が
接続され、整流器14の出力側には二次電池15とキャ
パシタ16とが並列接続されたものからなり供給電力を
蓄放電する第二電源17が設けられている。また、パワ
ーウィンドウやドアロックなどの構成要素の駆動制御を
行うローカルコントロールユニット(以下、LCUと記
載する)18が設けられ、このLCU18にはパワーウ
ィンドウ用の駆動モータ28、ドアロック用の駆動モー
タ29、リモコン式バックミラー調整用の駆動モータ3
0,31が接続されている。LCU51は、各種処理を
行うプロセッサ26と駆動モータ28〜31の駆動信号
をオンオフするスイッチユニット27とを有して構成さ
れる。
【0018】また、ドア側の受信部22は赤外線受光素
子及びプリアンプ等を有して構成され、この受信部22
の出力端には、制御信号やオーディオ信号などの通信制
御を行うエレクトリックコントロールユニット(以下、
ECUと記載する)24が接続されている。ECU24
は各種処理を行うプロセッサとオーディオ回路を有して
構成され、このECU24からの制御出力ラインはLC
U18に接続され、オーディオ出力ラインにはオーディ
オ信号再生用のスピーカ25が接続されている。
【0019】そして、第二電源17が接続された電源ラ
インには、LCU18とECU24の電源入力端子が接
続されている。なお、図1におけるドア側の構成要素
は、ドアモジュールとしてドア内側のドアパネルなどに
組み付けられて配設される。また、LCU18とECU
24は一つのコントロールユニットによって構成するこ
とも可能である。
【0020】図2は誘導巻線部10を含む電源伝送部の
詳細構成例を示す回路図である。誘導巻線部10の一次
巻線11の一端には、+12Vの電源がダイオードD1
を介して供給され、ダイオードD1のカソード側がコン
デンサC1を介して接地されている。一次巻線11の他
端には、トランジスタTr1のコレクタが接続され、エ
ミッタがグランド(GND)に接地されている。トラン
ジスタTr1のベースには発振器35からの発振出力が
供給されており、この発振出力によってトランジスタT
r1がオンオフすることによって一次巻線11に交流の
起電力が発生する。電磁誘導に用いる発振器35の発振
周波数は、例えば100kHzなど、30kHz〜50
0kHzの可聴周波数以外であって車両の各部に悪影響
を与えない周波数が好ましい。
【0021】誘導巻線部10の二次巻線12には、ダイ
オードD2及びコンデンサC2からなる整流回路が接続
され、この整流回路の出力端にレギュレータ36が接続
されている。整流回路はダイオードのブリッジ回路で構
成してもよい。電磁誘導により二次巻線12に生じた電
力は整流回路で整流された後、レギュレータ36の出力
端より+14Vの直流電圧として出力される。このレギ
ュレータ36より出力される電力は、第二電源17に蓄
電されるとともに、LCU18及びECU24に供給さ
れる。
【0022】本実施形態は、電線等により直接又はコネ
クタを介して電気接続することなしに、ボディ側とドア
側の二つのユニット間で電磁誘導による電源供給と赤外
線通信による信号伝送とを行い、電力系と信号系の二つ
の伝送ラインを非接触で結合する構成となっている。
【0023】ボディ側の電源からの電力は誘導巻線部1
0において電磁誘導によりドア側に伝送され、第二電源
17とLCU18及びECU24とに供給される。ドア
側において、供給電力はLCU18及びECU24の動
作と駆動モータ28〜31の駆動用に利用される。ま
た、ボディ側のECUなどの回路からの制御信号やオー
ディオ装置からのオーディオ信号は、赤外線伝送部20
において赤外線通信によりドア側に伝送され、ECU2
4において処理された後、制御信号はLCU18に送ら
れ、オーディオ信号はスピーカ25より再生される。L
CU18は、ECU24からの制御信号に応じて、プロ
セッサ26の指示によりスイッチユニット27をオンオ
フし、駆動モータ28〜31のうちの指定されたモータ
に駆動信号を供給して駆動する。これにより、パワーウ
ィンドウの開閉、ドアのロック/アンロック、バックミ
ラーの角度調整がなされる。
【0024】また本実施形態では、ドア側のユニットに
おいて第二電源17を設けており、第二電源17に蓄え
た電力を放電することによって駆動モータ28〜31な
どに大電力を供給することが可能である。第二電源17
を二次電池15とキャパシタ16を組み合わせて構成す
ることにより、小型で大電流の出力に対応することがで
きる。
【0025】二次電池15は、鉛酸電池、ニッケルカド
ミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池な
どから適宜選択して用いればよい。リチウムイオン電池
が小型で大容量であるため、より好ましい。電池の容量
としては1Ah〜10Ahが望ましい。あまり大きな容
量では電池が大型になるため、適当な容量のもので小型
のものを適宜選択する。リチウムイオン電池は瞬間的な
大電力には対応できないが、キャパシタ16によってこ
の瞬間的な大電力部分の出力を補うことができる。キャ
パシタ16は、電気二重槽コンデンサやポリアセンキャ
パシタなどの大容量型の素子が好ましい。キャパシタの
容量としては20F〜500Fが望ましい。大容量のも
のは大型で漏れ電流が多く、またバックアップ時間が不
足するため、駆動モータ等の負荷を駆動できる範囲で適
当な容量のものを選択する。
【0026】例えば、ドアロック用の駆動モータ29の
要求電力は、閉め切り時のロック電流を含めて最大で2
0A以上必要であり、このような大電力を電磁誘導によ
って伝送しようとすると、誘導巻線部が非常に高価で大
型のものになってしまう。本実施形態ではドア側に第二
電源17を持たせることによって、誘導巻線部10にお
いて伝送する電力容量を低減することができ、誘導巻線
部10を小型化できる。また、第二電源17を大容量の
二次電池のみで構成すると、第二電源17が高価で大型
のものになってしまうため、小型の二次電池15とキャ
パシタ16を組み合わせることによって、安価かつ小型
軽量の電源で瞬間的な大電流の出力にも対応可能とな
る。
【0027】以上のように、本実施形態は誘導巻線部1
0と赤外線伝送部20による非接触の結合で電源電力及
び信号を伝送する構成であるため、車両本体とドア部と
を連結しているドア結合部において電線が存在せず、可
動部を支障無く自由に動かすことができ、電気接続によ
る構成の場合のように断線や接触不良などの不具合を防
止できる。また、組立時にワイヤハーネスなどの電線の
挿通作業やコネクタの接続作業が不要であり、作業性を
向上できる。
【0028】また、ボディ側とドア側の回路は電気接続
されずに絶縁されているため、それぞれのユニットにお
いて異なる電源電圧を使用して動作させることが可能で
あり、効率良く電力を使用できる。さらに、ボディ側の
回路において発生するサージやノイズなどの影響をドア
側の回路は受けないので、ドア側においてノイズのない
クリーンで安定した電源を使用することができる。
【0029】また、ドア側に二次電池とキャパシタから
なる第二電源を設けることにより、電源電力を伝送する
誘導巻線部を小型化しつつ、大電力の供給にも対応可能
にでき、ドア側のユニットにおいてドアロック機構の駆
動モータなどを充分に駆動させうる電力を使用できる。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、誘
導巻線部において電磁誘導によって供給電力を伝送する
構成とし、被供給側のユニットにおいて供給電力を蓄放
電する第二電源を備えることにより、ユニット間の接続
作業などが不要で組立時の作業性が良好であり、また、
被供給側のユニットにおいて大電力を使用可能としつつ
装置構成を小型化できる効果がある。また、第二電源は
二次電池とキャパシタとを有して構成することにより、
小型のもので大電力の出力に対応可能にすることができ
る。
【0031】さらに、赤外線通信によって信号を伝送す
る赤外線伝送部を備えることにより、伝送部を小型化し
た構成で電源電力の供給に加えて例えば制御信号などの
信号も二つのユニット間において非接触の形態で伝送す
ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電源供給装置を自動車などの車両
のドア部に適用した実施形態の構成を示すブロック図で
ある。
【図2】誘導巻線部を含む電源伝送部の詳細構成例を示
す回路図である。
【図3】従来の自動車の車両本体とドア部の間における
電源及び信号の伝送経路の構成例を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
10 誘導巻線部 11 一次巻線 12 二次巻線 13 トランス駆動部 14 整流器 15 二次電池 16 キャパシタ 17 第二電源 18 ローカルコントロールユニット(LCU) 20 赤外線伝送部 21 送信部 22 受信部 23 発光駆動部 24 エレクトリックコントロールユニット(ECU) 25 スピーカ 26 プロセッサ 27 スイッチユニット 28〜31 駆動モータ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 隣接する二つのユニット間において電源
    を供給する電源供給装置であって、 第1のユニットにおける供給電力を電磁誘導によって第
    2のユニットに伝送する誘導巻線部と、 前記第2のユニットに設けられ、前記誘導巻線部によっ
    て伝送された前記第1のユニットからの供給電力を蓄放
    電する第二電源と、 を備えたことを特徴とする電源供給装置。
  2. 【請求項2】 前記第二電源は、二次電池とキャパシタ
    とを有して構成されることを特徴とする請求項1に記載
    の電源供給装置。
  3. 【請求項3】 前記第1のユニットにおいて送られる信
    号を赤外線通信によって前記第2のユニットに伝送する
    赤外線伝送部を備えたことを特徴とする請求項1に記載
    の電源供給装置。
JP11128803A 1999-05-10 1999-05-10 電源供給装置 Abandoned JP2000324725A (ja)

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