DE102014201590B4

DE102014201590B4 - Vorrichtungssteuereinrichtung und Vorrichtungssteuerverfahren

Info

Publication number: DE102014201590B4
Application number: DE102014201590.1A
Authority: DE
Inventors: Kenji Tada; Kenji Furukawa; Tohru MIKAMO; Toshihito Sawai; Hideshi Nishizawa; Takashi Mizushima; Satoru Nakae; Kiyoshi Koyama; Ryoh IZUMOTO; Mitsuru HANADA
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2021-07-22
Anticipated expiration: 2034-01-30
Also published as: CN103972950B; CN103972950A; JP2014149671A; DE102014201590A1; JP6231752B2; US9362770B2; US20140210421A1

Abstract

Vorrichtungssteuereinrichtung (1), die umfasst:eine Überwachungseinheit (15), die einen Zustand einer Spannungsversorgung von einer Batterie (2) überwacht;eine erste Verarbeitungseinheit (41), die dann, wenn der Start der Spannungsversorgung von der Überwachungseinheit (15) detektiert wird,die Spannungsversorgung von der Batterie (2) zu einer ersten Gruppe von Vorrichtungen (31) aus einer Vielzahl von Vorrichtungen (3) unter Verwendung der Batterie (2) als einer Energieversorgung startet, wobei die erste Gruppe von Vorrichtungen von einem Schlafmodus in einen Ruhemodus versetzt wird, und in dem Ruhemodus einen Wiederaufnahmeprozess der ersten Gruppe von Vorrichtungen (31) ausführt; undeine zweite Verarbeitungseinheit (42), die einen Abschluss des Wiederaufnahmeprozesses der ersten Gruppe von Vorrichtungen (31) erkennt und dann, wenn der Wiederaufnahmeprozess abgeschlossen ist, die Spannungsversorgung von der Batterie (2) zu einer zweiten Gruppe von Vorrichtungen (32) aus der Vielzahl von Vorrichtungen (3) startet, Zustände der zweiten Gruppe von Vorrichtungen (32) initialisiert und in sowohl die erste Gruppe von Vorrichtungen als auch die zweite Gruppe von Vorrichtungen in einen Normalmodus umschaltet, in dem der Energieverbrauch größer ist als der Energieverbrauch in dem Ruhemodus.

Description

Sachgebiet der Erfindung
Die offenbarte Ausführungsform betrifft eine Vorrichtungssteuereinrichtung und ein Vorrichtungssteuerverfahren.
Beschreibung des einschlägigen Stands der Technik
Beim Stand der Technik kann in Vorrichtungen, die eine Informationsverarbeitung unter Verwendung einer Batterie als Energieversorgung ausführen, eine Spannungsversorgung von der Batterie aus irgendeinem Grund gestoppt werden. Aus diesem Grund ist bei diesen Vorrichtungen eine Wiederaufnahmefunktion vorgesehen.
Die Vorrichtungen, die die Wiederaufnahmefunktion aufweisen, führen einen Aussetzprozess durch, um einen Betriebszustand zu speichern, wenn die Spannungsversorgung gestoppt ist, und führen einen Wiederaufnahmeprozess durch, um einen Betriebszustand in den Betriebszustand zurückzuführen, der bei dem Aussetzprozess gespeichert worden ist, und nehmen die Arbeit wieder auf, wenn die Spannungsversorgung startet (siehe zum Beispiel JP 2003 - 345 468 A ).
In dem Fall, in dem die Batterie als die Energieversorgung der Vielzahl von Vorrichtungen verwendet wird, wenn der Wiederaufnahmeprozess ausgeführt wird, kann eine erforderliche Spannung jedoch möglicherweise nicht zu den Vorrichtungen geliefert werden, und die Vorrichtungen können möglicherweise den Betrieb nicht wieder aufnehmen. Beispielhafte Vorrichtungen aus dem Stand der Technik sind aus den Dokumenten DE 10 2008 038 640 A1 , DE 600 16 528 T2 , DE 102 50 616 C1 , DE 10 2004 026 383 A1 und DE 10 2006 033 686 B3 bekannt.
Ein Aspekt der Ausführungsform ist angesichts der oben beschriebenen Umstände erdacht worden, und eine Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtungssteuereinrichtung und ein Vorrichtungssteuerverfahren zu schaffen, mit denen dann, wenn eine Spannungsversorgung von einer Batterie zum Liefern von Spannung zu einer Vielzahl von Vorrichtungen wieder aufgenommen wird, der Betrieb der Vorrichtungen normal wieder aufgenommen werden kann.
ZUSAMMENFASSENDER ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beim Stand der Technik auftretenden Probleme zumindest teilweise zu lösen.
Nach einem Aspekt einer Ausführungsform weist eine Vorrichtungssteuereinrichtung auf:

eine Überwachungseinheit, die einen Zustand einer Spannungsversorgung von einer Batterie überwacht; eine erste Verarbeitungseinheit, die dann, wenn der Start der Spannungsversorgung von der Überwachungseinheit detektiert wird, die Spannungsversorgung von der Batterie zu einer ersten Gruppe von Vorrichtungen aus einer Vielzahl von Vorrichtungen unter Verwendung der Batterie als einer Energieversorgung startet, wobei die erste Gruppe von Vorrichtungen von einem Schlafmodus in einen Ruhemodus versetzt wird, und in dem Ruhemodus einen Wiederaufnahmeprozess der ersten Gruppe von Vorrichtungen ausführt; und eine zweite Verarbeitungseinheit, die einen Abschluss des Wiederaufnahmeprozesses der ersten Gruppe von Vorrichtungen erkennt und dann, wenn der Wiederaufnahmeprozess abgeschlossen ist, die Spannungsversorgung von der Batterie zu einer zweiten Gruppe von Vorrichtungen aus der Vielzahl von Vorrichtungen startet, Zustände der zweiten Gruppe von Vorrichtungen initialisiert und in sowohl die erste Gruppe von Vorrichtungen als auch die zweite Gruppe von Vorrichtungen in einen Normalmodus umschaltet, in dem der Energieverbrauch größer ist als der Energieverbrauch in dem Ruhemodus.

Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung werden beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der derzeit bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ersichtlich, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet wird.
Figurenliste
Eine genauere Erfassung der vorliegenden Erfindung und damit in Zusammenhang stehender Vorteile erfolgt beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen. Es zeigen:

1 eine grafische Darstellung eines Betriebs einer Vorrichtungssteuereinrichtung nach einer Ausführungsform;
2 eine grafische Darstellung eines Beispiels für eine Konfiguration der Vorrichtungssteuereinrichtung nach der Ausführungsform;
3 eine grafische Darstellung eines Beispiels für eine Konfiguration einer Steuereinheit nach der Ausführungsform;
4 eine grafische Darstellung einer Veränderung des Energieverbrauchs während eines Prozesses zum Zeitpunkt eines Spannungsversorgungsstopps nach der Ausführungsform;
5 eine grafische Darstellung einer Veränderung des Energieverbrauchs während eines Prozesses zum Zeitpunkt eines Spannungsversorgungsstarts nach der Ausführungsform;
6 eine grafische Darstellung einer Übereinstimmungsbeziehung einer Veränderung einer Ausgangsspannung einer Batterie und einer Veränderung einer Eingangsspannung einer Umwandlungseinheit nach der Ausführungsform;
7 eine grafische Darstellung einer Übereinstimmungsbeziehung einer Ausgangsspannung der Batterie, einer Ausgangsspannung einer Akkumulationseinheit und eines Betriebszustands der Vorrichtungssteuereinrichtung nach der Ausführungsform;
8 ein Ablaufdiagramm mit Darstellung eines Prozesses zum Zeitpunkt eines Spannungsversorgungsstopps nach der Ausführungsform; und
9 ein Ablaufdiagramm mit Darstellung eines Prozesses zum Zeitpunkt eines Spannungsversorgungsstarts nach der Ausführungsform.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird eine Ausführungsform einer Vorrichtungssteuereinrichtung und eines Vorrichtungssteuerverfahren, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart werden, mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Die vorliegende Erfindung wird durch die folgende Ausführungsform nicht eingeschränkt.
Ein Beispiel für eine Vorrichtungssteuereinrichtung, die den Betrieb einer Vielzahl von Vorrichtungen steuert, welche unter Verwendung einer Batterie für ein Fahrzeug (nachstehend einfach als eine „Batterie“ bezeichnet) als einer Energieversorgung arbeiten, wird nachstehend beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden eine angelegte Ausgangsspannung einer Batterie oder einer Akkumulationseinheit, die nachstehend beschrieben wird, an Energieversorgungsanschlüssen, wie z. B. Vorrichtungen, und eine zu den Vorrichtungen gelieferte Energie als Spannungsversorgung bezeichnet. Daher wird die Energie, die zu den Vorrichtungen geliefert wird, nachstehend als eine Spannung beschrieben.
Insbesondere ist die Vorrichtungssteuereinrichtung eine Anzeige-/Audio- (AA-) Einrichtung, die in einem Armaturenbrett des Fahrzeugs eingebaut ist. Die Vorrichtungssteuereinrichtung kann ein Smartphone sein, in dem eine Anwendungssoftware (nachstehend als eine „Anwendung“ bezeichnet) zum Steuern einer Vielzahl von Vorrichtungen unter Verwendung einer Batterie als einer Energieversorgung gespeichert ist. Nachstehend wird der Fall beschrieben, bei dem eine Ausgangsspannung der Batterie bei voller Ladung 12 V beträgt und eine Energieversorgungsspannung, die für einen Betrieb jeder Vorrichtung benötigt wird, 5 V beträgt.
Bei einem modernen Fahrzeug ist eine Funktion zum automatischen Stoppen eines Motors, wenn das Fahrzeug vorübergehend stoppt, und automatischen Starten des Motors, wenn das Fahren wieder aufgenommen wird, unter Berücksichtigung eines Umweltaspekts vorgesehen, und das Stoppen und das Starten des Motors werden häufig wiederholt.
Wenn der Motor startet, ist eine relativ große Energie (Spannung) erforderlich. Aus diesem Grund kann die Ausgangsspannung der Batterie vorübergehend kleiner sein als 5 V. In diesem Fall wird, da die Spannung unzureichend ist, der Betrieb der Vorrichtung zwangsläufig beendet. Dann kann selbst dann, wenn die Ausgangsspannung der Batterie wiedererlangt worden ist, der Betrieb der Vorrichtung nicht normal wieder aufgenommen werden.
Um das Eintreten einer solchen Situation zu vermeiden, führt die Vorrichtungssteuereinrichtung nach der Ausführungsform einen Aussetzprozess durch, um einen Betriebszustand der Vorrichtung zu speichern, wenn die Spannungsversorgung von der Batterie gestoppt ist. Dann führt, wenn die Spannungsversorgung von der Batterie wieder aufgenommen wird, die Vorrichtungssteuereinrichtung einen Wiederaufnahmeprozess aus, um einen Betriebszustand der Vorrichtung in den Betriebszustand zurückzuführen, der bei dem Aussetzprozess gespeichert worden ist, und nimmt den Betrieb der Vorrichtung normal wieder auf. Wenn jedoch die Anzahl von Vorrichtungen, die die Batterie als die Energieversorgung verwenden, groß ist, erhöhen sich die Zeit und der Energieverbrauch, die für den Wiederaufnahmeprozess erforderlich sind.
Daher führt dann, wenn die Spannungsversorgung von der Batterie, die die Spannung zu der Vielzahl von Vorrichtungen liefert, wieder aufgenommen wird, die Vorrichtungssteuereinrichtung nach der Ausführungsform die Steuerung durch, um die Wiederaufnahme des Betriebs der Vorrichtungen normal durchzuführen.
1 zeigt eine grafische Darstellung eines Betriebs der Vorrichtungssteuereinrichtung nach der Ausführungsform. Wie in 1 dargestellt ist, arbeitet die Vorrichtungssteuereinrichtung in drei Arten von Betriebsmodi, bei denen der Energieverbrauch unterschiedlich ist, und steuert den Betrieb der Vielzahl von Vorrichtungen.
Insbesondere kann die Vorrichtungssteuereinrichtung in den drei Arten von Betriebsmodi arbeiten, einschließlich eines Schlafmodus, bei dem der Energieverbrauch minimal ist, eines Ruhemodus als ersten Betriebsmodus, bei dem der Energieverbrauch größer ist als der Energieverbrauch des Schlafmodus, und eines Normalmodus als zweiten Betriebsmodus, bei dem der Energieverbrauch größer ist als der Energieverbrauch des Ruhemodus.
Hier ist der Normalmodus zum Beispiel ein Betriebsmodus, bei dem die Ausgangsspannung der Batterie höher ist als 5 V. Ferner ist der Ruhemodus ein Betriebsmodus, bei dem die Ausgangsspannung der Batterie gleich oder niedriger ist als 5 V. Ferner ist der Schlafmodus ein Betriebsmodus, bei dem sich die Vorrichtungssteuereinrichtung in einem Wartezustand befindet.
Wenn die Spannungsversorgung von der Batterie gestoppt ist, führt die Vorrichtungssteuereinrichtung einen Prozess zum Zeitpunkt eines Spannungsversorgungsstopps aus, und wenn die Spannungsversorgung wieder aufgenommen wird, führt die Vorrichtungssteuereinrichtung einen Prozess zum Zeitpunkt eines Spannungsversorgungsstarts aus. Insbesondere wenn sich ein Ausgangsspannungswert der Batterie in einer Periode, in der die Vorrichtungssteuereinrichtung den Betrieb der Vorrichtungen im Normalmodus steuert, auf einen vorbestimmten Wert verringert, bestimmt die Vorrichtungssteuereinrichtung, dass die Spannungsversorgung von der Batterie gestoppt ist, und startet den Prozess zum Zeitpunkt des Spannungsversorgungsstopps. Dann, wenn eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, nachdem der Ausgangsspannungswert der Batterie den Wert vor dem Absinken wiedererlangt hat, bestimmt die Vorrichtungssteuereinrichtung, dass die Spannungsversorgung wieder aufgenommen wird und startet den Prozess zum Zeitpunkt des Spannungsversorgungsstarts.
Bei dem Prozess zum Zeitpunkt des Spannungsversorgungsstopps führt die Vorrichtungssteuereinrichtung für jede von einigen Vorrichtungen und der anderen Vorrichtungen aus der Vielzahl von Vorrichtungen eine andere Steuerung unter Verwendung der Batterie als der Energieversorgung durch. Hier sind die einigen Vorrichtungen Vorrichtungen (nachstehend als „A/W-Zielvorrichtungen“ bezeichnet), die zuvor als Ziele des Aussetzprozesses und des Wiederaufnahmeprozesses aus der Vielzahl von Vorrichtungen gesetzt worden sind. Ferner sind die anderen Vorrichtungen als die einigen Vorrichtungen Vorrichtungen (nachstehend als „A/W-Nichtzielvorrichtungen“ bezeichnet), die zuvor als Nichtziele des Aussetzprozesses und des Wiederaufnahmeprozesses aus der Vielzahl von Vorrichtungen gesetzt worden sind.
Wenn die Vorrichtungssteuereinrichtung den Prozess zum Zeitpunkt des Spannungsversorgungsstopps startet, stoppt (AUS) die Vorrichtungssteuereinrichtung zuerst die Spannungsversorgung von der Batterie zu den A/W-Nichtzielvorrichtungen (Schritt S1). Dadurch kann der gesamte Energieverbrauch einer Vorrichtungsgruppe, die die Batterie als die Energieversorgung verwendet, verringert werden. Als Nächstes schaltet die Vorrichtungssteuereinrichtung den Betriebsmodus vom Normalmodus in den Ruhemodus um, in dem der Energieverbrauch kleiner ist als der Energieverbrauch des Normalmodus. Dadurch kann der Energieverbrauch weiter verringert werden.
Dann führt die Vorrichtungssteuereinrichtung den Aussetzprozess der A/W-Zielvorrichtungen aus (Schritt S2). Nach Abschluss des Aussetzprozesses stoppt (AUS) die Vorrichtungssteuereinrichtung die Spannungsversorgung zu den A/W-Zielvorrichtungen (Schritt S3). Dann schaltet die Vorrichtungssteuereinrichtung den Betriebsmodus vom Ruhemodus in den Schlafmodus um, bei dem der Energieverbrauch kleiner ist als der Energieverbrauch des Ruhemodus, und geht in den Wartezustand.
Somit führt dann, wenn die Spannungsversorgung von der Batterie gestoppt ist, die Vorrichtungssteuereinrichtung den Stopp der Spannungsversorgung zu den A/W-Nichtzielvorrichtungen und die Umschaltung vom Normalmodus in den Ruhemodus durch und verringert den Energieverbrauch.
Dadurch kann die Vorrichtungssteuereinrichtung Energie, die verbraucht wird, wenn die Vorrichtungssteuereinrichtung den Stopp der Spannungsversorgung zu den A/W-Nichtzielvorrichtungen und die Umschaltung vom Normalmodus in den Ruhemodus nicht durchführt, für den Aussetzprozess der A/W-Zielvorrichtungen verwenden. Daher kann bei der Vorrichtungssteuereinrichtung der Aussetzprozess der A/W-Zielvorrichtungen normal abgeschlossen werden.
Bei dem Prozess zum Zeitpunkt des Spannungsversorgungsstarts schaltet die Vorrichtungssteuereinrichtung zuerst den Betriebsmodus vom Schlafmodus in den Ruhemodus um und startet (EIN) die Spannungsversorgung zu den A/W-Zielvorrichtungen (Schritt S4) und führt den Wiederaufnahmeprozess der A/W-Zielvorrichtungen durch (Schritt S5). Nach Abschluss des Wiederaufnahmeprozesses startet (EIN) die Vorrichtungssteuereinrichtung die Spannungsversorgung zu den A/W-Nichtzielvorrichtungen (Schritt S6) und schaltet den Betriebsmodus vom Ruhemodus in den Normalmodus um.
Somit führt dann, wenn die Spannungsversorgung von der Batterie wieder aufgenommen wird, die Vorrichtungssteuereinrichtung den Wiederaufnahmeprozess der A/W-Zielvorrichtungen aus, wobei sie im Ruhemodus arbeitet, in dem der Energieverbrauch relativ klein ist, bevor sie die Spannungsversorgung zu den A/W-Nichtzielvorrichtungen startet.
Dadurch kann die Vorrichtungssteuereinrichtung den Wiederaufnahmeprozess der A/W-Zielvorrichtungen ausführen, wobei der Energieverbrauch niedriger ist als der Energieverbrauch in dem Fall, in dem die Vorrichtungssteuereinrichtung im Normalmodus arbeitet und den Wiederaufnahmeprozess sämtlicher Vorrichtungen ausführt.
Daher kann selbst dann, wenn die Ausgangsspannung der Batterie während des Wiederaufnahmeprozesses wieder abzusinken beginnt, die Vorrichtungssteuereinrichtung den Wiederaufnahmeprozess für die A/W-Zielvorrichtungen normal abschließen und eine Startzeit verkürzen. Die Vorrichtungssteuereinrichtung führt den Wiederaufnahmeprozess für die A/W-Nichtzielvorrichtungen nicht aus. Da jedoch die Vorrichtungssteuereinrichtung einen Initialisierungsprozess für die A/W-Nichtzielvorrichtungen durchführt, kann die Vorrichtungssteuereinrichtung die A/W-Nichtzielvorrichtungen normal starten.
Als Nächstes wird ein Beispiel für eine Konfiguration der Vorrichtungssteuereinrichtung mit Bezug auf 2 beschrieben. 2 zeigt eine grafische Darstellung eines Beispiels für eine Konfiguration einer Vorrichtungssteuereinrichtung 1 nach der Ausführungsform. Wie in 2 dargestellt ist, ist die Vorrichtungssteuereinrichtung 1 zwischen einer Batterie 2 und einer Vielzahl von Vorrichtungen 3, die in einem Fahrzeug vorgesehen sind, geschaltet, sie arbeitet mittels einer Spannung, die von der Batterie 2 geliefert wird, und liefert die Spannung, die von der Batterie 2 ausgegeben wird, zu den Vorrichtungen 3. Ferner steuert die Vorrichtungssteuereinrichtung 1 einen Betrieb jeder Vorrichtung 3.
Hier ist die Batterie 2 eine 12 V-Batterie, die in dem Fahrzeug eingebaut ist. Die Batterie 2 liefert die Spannung zu sämtlichen elektronischen Einrichtungen, die in dem Fahrzeug vorgesehen sind, wie z. B. einem Startermotor zum Starten eines Fahrzeugmotors oder einer Beleuchtung, zusätzlich zu der Vorrichtungssteuereinrichtung 1 und den Vorrichtungen 3.
Die Vorrichtungen 3 weisen A/W-Zielvorrichtungen 31 und A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 auf. Die A/W-Zielvorrichtungen 31 sind eine Vorrichtungsgruppe, bei der Leistung und Energieverbrauch, die für den Start oder das Beenden erforderlich sind, kleiner sind als Leistung und Energieverbrauch der A/W-Nichtzielvorrichtungen 32. Die A/W-Zielvorrichtungen 31 sind zum Beispiel eine eingebettete Multimediakarte (embedded multi media card EMMC) (eingetragene Marke), ein Flashspeicher, ein Gyrosensor und eine interaktive Bedienfeldvorrichtung in einer Anzeige.
Die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 sind eine Vorrichtungsgruppe, bei der die Leistung und der Energieverbrauch, die für den Start oder das Beenden erforderlich sind, größer sind als die Leistung und der Energieverbrauch der A/W-Zielvorrichtung 31. Die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 sind zum Beispiel ein Audio- oder Video-Abspielgerät und -Aufzeichnungsgerät und verschiedene Anzeigen. Die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 sind über eine kabellose Netzwerkverbindung (wireless fidelity WiFi) (eingetragene Marke) oder eine hochauflösende Multimedia-Schnittstelle (high definition multimedia interface HDMI) (eingetragene Marke) mit der Vorrichtungssteuereinrichtung 1 verbunden.
Bei dieser Ausführungsform ist die Vielzahl von Vorrichtungen 3 in die A/W-Zielvorrichtungen 31 und die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 klassifiziert, und zwar auf der Basis der Größe der Leistung und des Energieverbrauchs, die für den Start oder die Beendigung erforderlich sind. Diese Klassifizierung kann jedoch durch Einstellen willkürlich verändert werden.
Zum Beispiel können die Vorrichtungen 3, die von einem Benutzer häufig verwendet werden, als die A/W-Zielvorrichtungen 31 klassifiziert werden, und die anderen Vorrichtungen 3 können als die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 klassifiziert werden. Ferner kann die Klassifizierung der A/W-Zielvorrichtungen 31 und der A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 automatisch und regelmäßig entsprechend der Häufigkeit der Benutzung durch den Benutzer verändert werden.
Somit werden die A/W-Zielvorrichtungen 31 und die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 derart klassifiziert, dass eine subjektive (vordergründige) Startzeit bis zum Starten der Vorrichtungen 3 aus einem Zustand des Schlafmodus verkürzt werden kann.
Die Vorrichtungssteuereinrichtung 1 weist eine Umwandlungseinheit 11, eine Steuereinheit 12, eine Verstärkungseinheit 13, eine Akkumulationseinheit 14 und eine Überwachungseinheit 15 auf. Die Umwandlungseinheit 11 wandelt eine Spannung, die von der Batterie 2 oder der Akkumulationseinheit 14 eingegeben wird, in 5 V um und gibt die Spannung an die Steuereinheit 12 und die Vorrichtungen 3 aus. Ein erster Schalter SW1 ist zwischen der Umwandlungseinheit 11 und den A/W-Zielvorrichtungen 31 vorgesehen, und ein zweiter Schalter SW2 ist zwischen der Umwandlungseinheit 11 und den A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 vorgesehen.
Ferner ist bei der Vorrichtungssteuereinrichtung 1 ein Serienschaltungsobjekt der Verstärkungseinheit 13 und des dritten Schalters SW3 zwischen der Batterie 2 und der Umwandlungseinheit 11 vorgesehen. Dieses Serienschaltungsobjekt ist parallel zu einer Verbindungsleitung geschaltet, die die Batterie 2 und die Umwandlungseinheit 11 verbindet. Ferner ist die Akkumulationseinheit 14 zwischen einem Verbindungspunkt der Verstärkungseinheit 13 und des dritten Schalters SW3 und einer Erdung geschaltet.
Die Verstärkungseinheit 13 verstärkt die Spannung, die von der Batterie 2 eingegeben wird, auf 24 V und gibt die Spannung aus. Die Akkumulationseinheit 14 ist ein Kondensator, der mittels der Spannung geladen wird, die von der Verstärkungseinheit verstärkt wird. Eine Spannung von 24 V wird zwischen einem Paar von Elektroden des Kondensators in einem Zustand der vollen Ladung akkumuliert. Die Akkumulationseinheit 14 ist nicht auf den Kondensator beschränkt und kann eine Batterie sein, wie z. B. eine Lithiumionenbatterie.
Die Überwachungseinheit 15 ist eine Verarbeitungseinheit, die eine Ausgangsspannung der Batterie 2 detektiert und einen Zustand der Spannungsversorgung von der Batterie 2 überwacht. Zum Beispiel gibt dann, wenn sich die Ausgangsspannung der Batterie 2 auf 5 V verringert, die Überwachungseinheit 15 ein Schaltsignal Sig1 zum Einschalten des dritten Schalters SW3 aus.
Dadurch liefert dann, wenn die Spannung, die von der Batterie 2 an die Umwandlungseinheit 11 ausgegeben wird, fast kleiner ist als 5 V, die Überwachungseinheit 15 die Spannung von der Akkumulationseinheit 14 zu der Umwandlungseinheit 11, so dass die Spannung, die zu der Umwandlungseinheit 11 geliefert wird, auf 24 V verstärkt werden kann.
Daher kann bei der Vorrichtungssteuereinrichtung 1 selbst in einem Zustand, in dem die Ausgangsspannung der Batterie 2 vorübergehend kleiner wird als eine Spannung, die für den Betrieb der Steuereinheit 12 oder der Vorrichtung 3 erforderlich ist, der Betrieb der Steuereinheit 12 oder der Vorrichtung 3 mittels der Spannung, die von der Akkumulationseinheit 14 akkumuliert wird, während einer vorbestimmten Periode kontinuierlich ausgeführt werden. Ein damit in Zusammenhang stehender Punkt wird nachstehend mit Bezug auf 6 beschrieben.
Ferner weist die Vorrichtungssteuereinrichtung 1 eine Diode 16 auf, bei der eine Kathode mit dem Verbindungspunkt des dritten Schalters SW3 und der Umwandlungseinheit 11 verbunden ist und eine Anode mit der Batterie 2 verbunden ist. Dadurch ist bei der Vorrichtungssteuereinrichtung 1 der dritte Schalter SW3 eingeschaltet, und wenn die Spannung von 24 V von der Akkumulationseinheit 14 zu der Umwandlungseinheit 11 geliefert wird, kann verhindert werden, dass ein Strom, dessen Spannung 24 V beträgt, in umgekehrter Richtung zu der Batterie 2 fließt, und es kann verhindert werden, dass die Batterie 2 beschädigt wird.
Die Verstärkungseinheit 13 ist kein wesentliches Element und kann wegfallen. Wenn die Verstärkungseinheit 13 wegfällt, wird eine Betriebsfortführzeit der Steuereinheit 12 oder der Vorrichtung 3 leicht verkürzt. Eine Schaltungskonfiguration kann jedoch vereinfacht werden, und die Kosten können gesenkt werden.
Die Überwachungseinheit 15 bestimmt den Stopp und den Start der Spannungsversorgung von der Batterie 2 auf der Basis der Ausgangsspannung der Batterie 2. Ferner überwacht die Überwachungseinheit 15 die Spannung der Akkumulationseinheit 14 und bestimmt eine Laderate der Akkumulationseinheit 14. Ferner gibt die Überwachungseinheit 15 ein Zustandssignal Sig2, das den Zustand der Spannungsversorgung anzeigt, und die Akkumulationsrate der Akkumulationseinheit 14, die die Bestimmungsergebnisse anzeigt, an die Steuereinheit 12 aus.
Wenn das Zustandssignal Sig2, das anzeigt, dass die Spannungsversorgung von der Batterie 2 gestoppt ist, eingegeben wird, startet die Steuereinheit 12 den Prozess zum Zeitpunkt des Spannungsversorgungsstopps. Ferner startet dann, wenn das Zustandssignal Sig2, das anzeigt, dass die Spannungsversorgung von der Batterie 2 startet, eingegeben wird, die Steuereinheit 12 den Prozess zum Zeitpunkt des Spannungsversorgungsstarts.
Ferner gibt die Steuereinheit 12 das Schaltsignal Sig3 an den ersten Schalter SW1 aus, um eine EIN/AUS-Steuerung des ersten Schalters SW1 durchzuführen, und gibt ein Schaltsignal Sig4 an den zweiten Schalter SW2 aus, um eine EIN/AUSSteuerung des zweiten Schalters SW2 durchzuführen.
Ferner sendet und empfängt die Steuereinheit 12 ein Steuersignal Sig5 zwischen den A/W-Zielvorrichtungen 31 und der Steuereinheit 12 und steuert den Betrieb der A/W-Zielvorrichtungen 31. Ferner sendet und empfängt die Steuereinheit 12 ein Steuersignal Sig6 zwischen den A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 und der Steuereinheit 12 und steuert den Betrieb der A/W-Nichtzielvorrichtungen 32. Als Nächstes wird ein Beispiel für eine Konfiguration der Steuereinheit 12 mit Bezug auf 3 beschrieben. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels für die Konfiguration der Steuereinheit 12 nach der Ausführungsform.
Wie in 3 dargestellt ist, ist die Steuereinheit 12 ein Doppelkernprozessor, der einen ersten Kern 41, einen zweiten Kern 42, eine Speichereinheit 43 und eine E/A-Schnittstelle 44 aufweist. Die Speichereinheit 43 speichert eine Vielzahl von Anwendungen 51, eine Vielzahl von Treibern 52 und A/W-Informationen 53.
Hier ist die Anwendung 51 eine Software, die eine Schnittstelle zu dem Benutzer aufweist. Die Anwendung 51 wird von dem ersten Kern 41 oder dem zweiten Kern 42 ausgeführt und bietet dem Benutzer eine Funktion jeder Vorrichtung 3.
Ferner ist der Treiber 52 eine Software, die eine Schnittstelle zwischen der Anwendung 51 und der Vorrichtung 3 aufweist. Der Treiber 52 wird von dem ersten Kern 41 oder dem zweiten Kern 42 ausgeführt und treibt jede entsprechende Vorrichtung 3.
Ferner sind die A/W-Informationen 53 Informationen, die einen Zustand der A/W-Zielvorrichtung 31 zeigen, den der erste Kern 41 bei dem Aussetzprozess schreibt, bei dem die Spannungsversorgung gestoppt ist. Ferner sind die A/W-Informationen 53 Informationen, die einen Zustand der A/W-Zielvorrichtung 31 anzeigen, den der erste Kern 41 bei dem Wiederaufnahmeprozess liest, bei dem die Spannungsversorgung startet.
Die E/A-Schnittstelle 44 ist eine Kommunikationsschnittstelle, die das Zustandssignal Sig2, die Schaltsignale Sig3 und Sig4 und die Steuersignale Sig5 und Sig6 zwischen dem ersten Kern 41 und dem zweiten Kern 42 und der Überwachungseinheit 15, dem ersten Schalter SW1, dem zweiten Schalter SW2 und den Vorrichtungen 3 sendet und empfängt.
Der erste Kern 41 ist ein Kernprozessor, der als eine erste Verarbeitungseinheit fungiert und eine Verarbeitungsgeschwindigkeit aufweist, die niedriger ist als eine Verarbeitungsgeschwindigkeit des zweiten Kerns 42, jedoch mit einem Energieverbrauch arbeitet, der niedriger ist als der Energieverbrauch des zweiten Kerns 42. Wenn die Spannungsversorgung von der Batterie 2 startet, gibt der erste Kern 41 ein Schaltsignal Sig3 aus, um die Spannungsversorgung von der Batterie 2 zu den A/W-Zielvorrichtungen 31 zu starten, arbeitet im Ruhemodus und führt den Wiederaufnahmeprozess der A/W-Zielvorrichtungen 31 aus.
Ferner bestimmt der erste Kern 41, ob die Anwendungen 51, die die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 verwenden, starten oder nicht starten, bevor die Spannungsversorgung von der Batterie 2 zu den A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 gestoppt ist, und zwar auf der Basis der A/W-Informationen 53 während des Wiederaufnahmeprozesses. Wenn die Anwendungen 51, die die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 verwenden, starten, bevor die Spannungsversorgung gestoppt ist, beendet der erste Kern 41 die Anwendungen 51 in einer Periode, in der der Wiederaufnahmeprozess ausgeführt wird.
Der zweite Kern 42 ist ein Kernprozessor, der als eine zweite Verarbeitungseinheit fungiert und einen Energieverbrauch aufweist, der größer ist als der Energieverbrauch des ersten Kerns 41, jedoch eine Verarbeitungsgeschwindigkeit aufweist, die höher ist als die Verarbeitungsgeschwindigkeit des ersten Kerns 41. Wenn der Wiederaufnahmeprozess der A/W-Zielvorrichtungen 31 abgeschlossen ist, gibt der zweite Kern 42 ein Schaltsignal Sig4 aus, um die Spannungsversorgung von der Batterie 2 zu den A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 zu starten, initialisiert die Zustände der A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 und arbeitet im Normalmodus.
Somit werden bei der Vorrichtungssteuereinrichtung 1 die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 initialisiert, nachdem der Wiederaufnahmeprozess und die Anwendungen, die die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 verwenden und gestartet werden, bevor die Spannungsversorgung gestoppt worden ist, während des Wiederaufnahmeprozesses beendet worden sind, der vor der Initialisierung ausgeführt wird. Daher können bei der Vorrichtungssteuereinrichtung 1 dann, wenn die Anwendungen 51, die die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 verwenden, danach gestartet werden, die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 aus einem Anfangszustand heraus normal betrieben werden.
Ferner führt dann, wenn die Spannungsversorgung von der Batterie 2 gestoppt ist, der zweite Kern 42 einen Prozess zum Verhindern aus, dass das Steuersignal Sig6, das zu einer Betriebsanforderung bezüglich der A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 wird, in die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 eingegeben wird. Dann stoppt der zweite Kern 42 die Spannungsversorgung von der Batterie 2 zu den A/W-Nichtzielvorrichtungen 32.
Dadurch kann verhindert werden, dass die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 aufgrund der Eingabe des Steuersignals Sig6 von dem zweiten Kern 42 in die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 in einem Zustand, in dem die Spannung nicht von der Batterie 2 zu den A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 geliefert wird, beschädigt werden.
Wenn die Spannungsversorgung von der Batterie 2 zu den A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 gestoppt ist, arbeitet der erste Kern 41 im Ruhemodus und führt den Aussetzprozess der A/W-Zielvorrichtungen 31 aus. Dann gibt der erste Kern 41 das Schaltsignal Sig3 aus, um die Spannungsversorgung von der Batterie 2 zu den A/W-Zielvorrichtungen 31 zu stoppen.
Als Nächstes wird eine Veränderung des Energieverbrauchs in einer Periode, in der der Prozess zum Zeitpunkt des Spannungsversorgungsstopps ausgeführt wird, mit Bezug auf 4 beschrieben. 4 zeigt eine schematische Darstellung der Veränderung des Energieverbrauchs während des Prozesses zum Zeitpunkt des Spannungsversorgungsstopps bei der Ausführungsform. Nachstehend wird eine Summe des Energieverbrauchs der Steuereinheit 12 und des Energieverbrauchs sämtlicher der Vorrichtungen 3 als ein Gesamtenergieverbrauch beschrieben.
Wie in 4 dargestellt ist, wird dann, wenn die Vorrichtungssteuereinrichtung 1 im Normalmodus (Zeitpunkte t0 bis t2) arbeitet, der Gesamtenergieverbrauch zu einer Summe des Energieverbrauchs W2 der A/W-Nichtzielvorrichtungen 32, des Energieverbrauchs W1 der A/W-Zielvorrichtungen 31 und des Energieverbrauchs WH der Steuereinheit 12 im Normalmodus.
Zum Beispiel führt dann, wenn die Spannungsversorgung von der Batterie 2 zum Zeitpunkt t0 gestoppt ist, der zweite Kern 42 eine Schutzeinstellung der A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 durch, um eine Eingabe eines Steuerbefehls in die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 zu verhindern. Ein spezifisches Beispiel für die Schutzeinstellung der A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 wird nachstehend mit Bezug auf ein Ablaufdiagramm, das in 8 dargestellt ist, beschrieben.
Dann stoppt der zweite Kern 42 die Spannungsversorgung zu den A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 zu einem Zeitpunkt t1. Dadurch gehen die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 in einen Wartezustand, und der Energieverbrauch wird nahezu null. Aus diesem Grund wird der Gesamtenergieverbrauch zu einer Summe des Energieverbrauchs W1 der A/W-Zielvorrichtungen 31 und des Energieverbrauchs WH der Steuereinheit 12 im Normalmodus, und der Gesamtenergieverbrauch verringert sich.
Als Nächstes startet statt des zweiten Kerns 42 der erste Kern 41 den Betrieb im Ruhemodus zu einem Zeitpunkt t2. Dadurch wird der Gesamtenergieverbrauch zu einer Summe des Energieverbrauchs W1 der A/W-Zielvorrichtungen 31 und des Energieverbrauchs WL der Steuereinheit 12 im Ruhemodus, und der Gesamtenergieverbrauch verringert sich weiter. Ferner führt der erste Kern 41 den Aussetzprozess der A/W-Zielvorrichtungen 31 während des Betriebs im Ruhemodus aus. Dann, wenn der Aussetzmodus zu einem Zeitpunkt t3 endet, stoppt der erste Kern 41 die Spannungsversorgung zu den A/W-Zielvorrichtungen 31 und schaltet in den Schlafmodus um.
Als Nächstes wird eine Veränderung des Energieverbrauchs in einer Periode, in der der Prozess zum Zeitpunkt des Spannungsversorgungsstarts ausgeführt wird, mit Bezug auf 5 beschrieben. 5 zeigt eine schematische Darstellung der Veränderung des Energieverbrauchs während des Prozesses zum Zeitpunkt des Spannungsversorgungsstarts bei der Ausführungsform. Wie in 5 dargestellt ist, schaltet dann, wenn die Spannungsversorgung von der Batterie 2 zu einem Zeitpunkt t4 in einer Periode startet, in der die Vorrichtungssteuereinrichtung 1 im Schlafmodus arbeitet, der erste Kern 41 vom Schlafmodus in den Ruhemodus um und startet die Spannungsversorgung zu den A/W-Zielvorrichtungen 31.
Als Nächstes führt der erste Kern 41 den Wiederaufnahmeprozess der A/W-Zielvorrichtungen 31 in einer Periode (t4 bis t5) des Ruhemodus aus. Der Gesamtenergieverbrauch in der Periode der Zeitpunkte t4 bis t5 wird zu einer Summe des Energieverbrauchs W1 der A/W-Zielvorrichtungen 31 und des Energieverbrauchs WL der Steuereinheit 12 im Ruhemodus.
Dann startet der erste Kern 41 die Energieversorgung zu den A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 zu einem Zeitpunkt t5 in der Periode des Ruhemodus und initialisiert die Zustände der A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 in einer Periode der Zeitpunkte t5 bis t6 als der Periode des Ruhemodus. Aus diesem Grund wird der Gesamtenergieverbrauch in der Periode der Zeitpunkte t5 bis t6 zu einer Summe des Energieverbrauchs W1 der A/W-Zielvorrichtungen 31, des Energieverbrauchs W2 der A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 und des Energieverbrauchs WL der Steuereinheit 12 im Ruhemodus.
S Aus diesem Grund wird der Gesamtenergieverbrauch im Normalmodus nach dem Zeitpunkt t6 zu einer Summe des Energieverbrauchs W1 der A/W-Zielvorrichtungen 31, des Energieverbrauchs W2 der A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 und des Energieverbrauchs WH der Steuereinheit 12 im Normalmodus. Der erste Kern 41 kann einen Prozess zum Unterstützen der Steuerung, die von dem zweiten Kern 42 ausgeführt wird, ausführen, und zwar bei Prozessen nach dem Zeitpunkt t6.
Somit werden bei der Vorrichtungssteuereinrichtung 1 der Wiederaufnahmeprozess der A/W-Zielvorrichtungen 31 und die Initialisierung der A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 ausgeführt, wobei der Gesamtenergieverbrauch kleiner ist als der Gesamtenergieverbrauch im Normalmodus, und zwar während des Prozesses zum Zeitpunkt des Spannungsversorgungsstarts. Dadurch können, obwohl sich die Ausgangsspannung der Batterie 2 während des Prozesses zum Zeitpunkt des Spannungsversorgungsstarts verringert, die A/W-Zielvorrichtungen 31 und die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 normal gestartet werden.
Als Nächstes wird ein Beispiel für eine EIN/AUS-Steuerung des dritten Schalters SW3 durch die Überwachungseinheit 15 mit Bezug auf 6 beschrieben. 6 zeigt eine Übereinstimmungsbeziehung einer Veränderung einer Ausgangsspannung der Batterie 2 und einer Veränderung einer Eingangsspannung der Umwandlungseinheit 11 nach der Ausführungsform.
Wie in 6 dargestellt ist, verringert sich zum Beispiel dann, wenn sich die Ausgangsspannung der Batterie 2 aus irgendeinem Grund zu einem Zeitpunkt t7 während des Betriebs der Vorrichtungen 3, die die Batterie 2 als die Energieversorgung verwenden, verringert, und zwar in einem Zustand, in dem der dritte Schalter SW3 ausgeschaltet ist, die Eingangsspannung der Umwandlungseinheit 11 ebenfalls. Ferner verringert sich die Ausgangsspannung der Batterie 2 auf 5 V, die für den Betrieb der Vorrichtungen 3 erforderlich ist, zu einem Zeitpunkt t8. Dann können, wenn sich die Ausgangsspannung weiter verringert, die Vorrichtungen 3 keinen Normalbetrieb durchführen.
Daher schaltet dann, wenn sich die Ausgangsspannung der Batterie 2 zu einem Zeitpunkt t8 auf 5 V verringert, die Überwachungseinheit 15 den dritten Schalter SW3 ein und bewirkt, dass die Spannung von der Akkumulationseinheit 14 zu der Umwandlungseinheit 11 geliefert wird. Die Akkumulationseinheit 14 wird mittels der Ausgangsspannung der Batterie 2 geladen, die von der Verstärkungseinheit 13 auf 24 V verstärkt wird, bevor sich die Ausgangsspannung der Batterie 2 verringert. Daher liefert dann, wenn der dritte Schalter SW3 zum Zeitpunkt t8 eingeschaltet ist, die Akkumulationseinheit 14 die Spannung von 24 V zu der Umwandlungseinheit 11.
Dadurch können die Vorrichtungen 3, die nach dem Zeitpunkt t8 keinen Normalbetrieb ausführen, wenn die Akkumulationseinheit 14 nicht vorgesehen ist, nach dem Zeitpunkt t8 normal betrieben werden. Dann, wenn die Ausgangsspannung der Batterie 2 wiedererlangt worden ist und sich zu einem Zeitpunkt t9 auf 5 V erhöht, schaltet die Überwachungseinheit 15 den dritten Schalter SW3 aus.
Die Eingangsspannung der Umwandlungseinheit 11, die von der Akkumulationseinheit 14 geliefert wird, verringert sich allmählich in der Periode der Zeitpunkte t8 bis t9. Wenn jedoch die Eingangsspannung gleich oder höher ist als 5 V zum Zeitpunkt t9, kann der Normalbetrieb der Vorrichtungen 3 sichergestellt werden.
Als Nächstes wird eine Zeitsteuerung bei Start des Wiederaufnahmeprozesses durch die Vorrichtungssteuereinrichtung 1 mit Bezug auf 7 beschrieben. 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Übereinstimmungsbeziehung einer Ausgangsspannung der Batterie 2, einer Ausgangsspannung der Akkumulationseinheit 14 und eines Betriebszustands der Vorrichtungssteuereinrichtung 1 nach der Ausführungsform.
Wie in 7 dargestellt ist, arbeitet die Vorrichtungssteuereinrichtung 1 im Normalmodus, bis sich die Ausgangsspannung der Batterie 2 auf 5 V zu einem Zeitpunkt t10 verringert. Ferner arbeitet dann, wenn sich die Ausgangsspannung der Batterie 2 auf 5 V zum Zeitpunkt t10 verringert, wie oben beschrieben ist, die Vorrichtungssteuereinrichtung 1 im Ruhemodus und führt den Aussetzprozess der A/W-Zielvorrichtungen 31 aus. Nach dem Zeitpunkt t10 wird die Akkumulationseinheit 14 als die Energieversorgung verwendet, wie oben beschrieben ist. Aus diesem Grund verringert sich allmählich die Ausgangsspannung der Akkumulationseinheit 14.
Ferner schaltet dann, wenn der Aussetzprozess zu einem Zeitpunkt t11 abgeschlossen ist, die Vorrichtungssteuereinrichtung 1 in den Schlafmodus um. Dann, wenn die Ausgangsspannung der Batterie 2 zu einem Zeitpunkt t12 während des Schlafmodus zu steigen beginnt, startet das Laden der Akkumulationseinheit 14, und die Ausgangsspannung erhöht sich allmählich.
Hier schaltet dann, wenn sich die Ausgangsspannung der Batterie 2 auf 5 V erhöht, die Vorrichtungssteuereinrichtung 1 die Energieversorgung von der Akkumulationseinheit 14 auf die Batterie 2. Die Vorrichtungssteuereinrichtung 1 startet jedoch zu diesem Zeitpunkt nicht den Wiederaufnahmeprozess der A/W-Zielvorrichtungen 31 und hält kontinuierlich den Schlafmodus bis zu einem Zeitpunkt t13 aufrecht, an dem die Laderate der Akkumulationseinheit 14 einen vorbestimmten Wert erreicht. 7 zeigt den Fall, bei dem ein vorbestimmter Wert bezüglich einer Laderate eine Laderate (100 %) zum Zeitpunkt der vollen Ladung ist. Der vorbestimmte Wert kann jedoch eine beliebige Laderate sein, wie z. B. 90 % oder 95 %.
Wenn die Laderate den vorbestimmten Wert zum Zeitpunkt t13 erreicht, schaltet die Vorrichtungssteuereinrichtung 1 in den Ruhemodus um und startet den Wiederaufnahmeprozess der A/W-Zielvorrichtungen 31. Dann führt die Vorrichtungssteuereinrichtung 1 die Initialisierung der A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 durch und arbeitet dann nach einem Zeitpunkt t14 im Normalmodus.
Somit startet die Vorrichtungssteuereinrichtung 1 den Wiederaufnahmeprozess zu einem Zeitpunkt (Zeitpunkt t13), an dem die Laderate der Akkumulationseinheit 14 den vorbestimmten Wert erreicht, und nicht zu einem Zeitpunkt, an dem sich die Ausgangsspannung der Batterie 2 auf 5 V erhöht. Dadurch kann selbst dann, wenn sich die Ausgangsspannung der Batterie 2, unmittelbar nachdem die Ausgangsspannung der Batterie 2 5 V wiedererlangt hat, aus irgendeinem Grund wieder auf weniger als 5 V verringert, die Vorrichtungssteuereinrichtung 1 den Wiederaufnahmeprozess normal abschließen und die Vorrichtungen 3 normal starten, und zwar mittels der Spannung, die von der Akkumulationseinheit 14 geliefert wird.
Als Nächstes wird der Prozess zum Zeitpunkt des Spannungsversorgungsstopps, der von der Vorrichtungssteuereinrichtung 1 ausgeführt wird, mit Bezug auf 8 beschrieben. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Darstellung eines Prozesses zum Zeitpunkt des Spannungsversorgungsstopps nach der Ausführungsform. Wie in 8 dargestellt ist, bestimmt bei der Vorrichtungssteuereinrichtung 1 die Überwachungseinheit 15, ob die Spannungsversorgung von der Batterie 2 gestoppt ist, und zwar während des Betriebs im Normalmodus (Schritt S101).
Hier bestimmt dann, wenn die Ausgangsspannung der Batterie 2 höher ist als 5 V, die Überwachungseinheit 15, dass die Spannungsversorgung von der Batterie 2 nicht gestoppt ist (Schritt S101, Nein) und gibt das Zustandssignal Sig2, das anzeigt, dass die Spannungsversorgung von der Batterie 2 nicht gestoppt ist, an die Steuereinheit 12 aus. Wenn dieses Zustandssignal Sig2 eingegeben ist, führt die Steuereinheit 12 den Normalbetriebsprozess aus (Schritt S102) und führt den Prozess zu Schritt S101 weiter. Beim Normalbetriebsprozess arbeitet die Steuereinheit 12 im Normalmodus und steuert den Betrieb der Vorrichtungen 3.
Wenn sich die Ausgangsspannung der Batterie 2 auf 5 V verringert, bestimmt die Überwachungseinheit 15, dass die Spannungsversorgung gestoppt ist (Schritt S101, Ja) und gibt das Zustandssignal Sig2, das anzeigt, dass die Spannungsversorgung gestoppt ist, an die Steuereinheit 12 aus. Ferner gibt die Überwachungseinheit 15 das Schaltsignal Sig1 zum Einschalten des dritten Schalters SW3 aus und führt den Prozess zu Schritt S103 weiter. Eine Bestimmungsreferenz, die verwendet wird, wenn die Überwachungseinheit 15 bestimmt, ob die Spannungsversorgung gestoppt ist, ist nicht auf 5 V begrenzt und kann eine beliebige Spannung sein.
Bei Schritt S103 führt die Steuereinheit 12 die Schutzeinstellung der A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 durch. Hier führt die Steuereinheit 12 eine Einstellung durch, um zu bewirken, dass ein Anschluss, der mit den A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 verbunden ist, von Ausgangsanschlüssen der E/A-Schnittstelle 44 in einen hochohmigen Zustand geht. Dadurch kann verhindert werden, dass die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 aufgrund der Eingabe des Steuersignals Sig6 in die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 in einem Zustand, in dem die Spannungsversorgung gestoppt ist, beschädigt werden.
Ferner speichert dann, wenn ein Prozess zum Zugreifen auf die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 in den Anwendungen 51, die die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 verwenden, vorhanden ist, die Steuereinheit 12 den Prozess (Anwendung 51) in den A/W-Informationen 53, ohne den Prozess auszuführen, und setzt den Zustand als den Wartezustand. Ferner führt die Steuereinheit 12 eine Einstellung, die bewirkt, dass ein Betriebsbefehl, der danach eingegeben wird, als ein Fehler verarbeitet wird, für jeden Treiber 52 durch.
Durch diese Schutzeinstellung kann verhindert werden, dass die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 aufgrund der Eingabe des Steuersignals Sig6 in die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 beschädigt werden, oder es kann verhindert werden, dass die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 aufgrund der unzureichenden Versorgungsspannung fälschlicherweise betrieben werden, und zwar in einem Zustand, in dem die Spannungsversorgung gestoppt ist.
Eine andere Schutzeinstellung als die Einstellung unter den Schutzeinstellungen, die bewirkt, dass der Anschluss, der mit den A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 verbunden ist, von den Ausgangsanschlüssen der E/A-Schnittstelle 44 in einen hochohmigen Zustand geht, kann während des Aussetzprozesses, der nachstehend beschrieben wird, ausgeführt werden.
Dann gibt die Steuereinheit 12 das Schaltsignal Sig4 zum Ausschalten des zweiten Schalters SW2 aus und stoppt die Spannungsversorgung zu den A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 (Schritt S104). Als Nächstes führt die Steuereinheit 12 eine temporäre Stoppanforderung durch, mit der sämtliche der Anwendungen 51 während des Starts aufgefordert werden, vorübergehend sämtliche der Prozesse während der Ausführung zu stoppen, und speichert die Zustände der Anwendungen 51 während des Starts als die A/W-Informationen 53 in der Speichereinheit 43. Dann schaltet die Steuereinheit 12 vom Normalmodus in den Ruhemodus um (Schritt S105).
Hier schaltet die Steuereinheit 12 vom Normalmodus in den Ruhemodus um, ohne auf eine Antwort auf die temporäre Stoppanforderung von jeder Anwendung 51 zu warten. Ferner führt die Steuereinheit 12 den Aussetzprozess der A/W-Zielvorrichtungen 31 aus (Schritt S106). Dann gibt die Steuereinheit 12 das Schaltsignal Sig3 zum Ausschalten des Schalters SW1 aus und stoppt die Spannungsversorgung zu den A/W-Zielvorrichtungen 31 (Schritt S107). Die Steuereinheit 12 schaltet vom Ruhemodus in den Schlafmodus um (Schritt S108) und beendet den Prozess.
Als Nächstes wird der Prozess zum Zeitpunkt des Spannungsversorgungsstarts, der von der Vorrichtungssteuereinrichtung 1 ausgeführt wird, mit Bezug auf 9 beschrieben. 9 zeigt ein Ablaufdiagramm mit Darstellung des Prozesses zum Zeitpunkt des Spannungsversorgungsstarts nach der Ausführungsform. Wie in 9 dargestellt ist, bestimmt bei der Vorrichtungssteuereinrichtung 1 die Überwachungseinheit 15, ob die Spannungsversorgung von der Batterie 2 während des Schlafmodus startet (Schritt S201).
Hier bestimmt zum Beispiel dann, wenn die Ausgangsspannung der Batterie 2 niedriger ist als 5 V, die Überwachungseinheit 15, dass die Spannungsversorgung von der Batterie 2 nicht startet (Schritt S201, Nein), gibt das Zustandssignal Sig2, das anzeigt, dass die Spannungsversorgung von der Batterie 2 nicht startet, an die Steuereinheit 12 aus und führt den Prozess zu Schritt S201 weiter. Wenn dieses Zustandssignal Sig2 eingegeben ist, hält die Steuereinheit 12 den Schlafmodus kontinuierlich aufrecht.
Wenn sich die Ausgangsspannung der Batterie 2 auf 5 V erhöht, bestimmt die Überwachungseinheit 15, dass die Spannungsversorgung startet (Schritt S201, Ja) und gibt das Zustandssignal Sig1 zum Einschalten des dritten Schalters SW3 aus. Zu diesem Zeitpunkt gibt die Überwachungseinheit 15 jedoch das Zustandssignal Sig2, das anzeigt, dass die Spannungsversorgung durch die Batterie 2 startet, nicht an die Steuereinheit 12 aus und führt den Prozess zu Schritt S202 weiter. Eine Bestimmungsreferenz, die verwendet wird, wenn die Überwachungseinheit 15 bestimmt, ob die Spannungsversorgung startet, ist nicht auf 5 V begrenzt und kann eine beliebige Spannung sein.
Bei Schritt S202 bestimmt die Überwachungseinheit 15, ob die Laderate der Akkumulationseinheit 14 den vorbestimmten Wert (zum Beispiel 100 % (volle Ladung), 95 % oder 90 %) oder mehr aufweist. Wenn bestimmt wird, dass die Laderate nicht den vorbestimmten Wert oder mehr aufweist (Schritt S202, Nein), führt die Steuereinheit 12 kontinuierlich das Laden der Akkumulationseinheit 14 aus (Schritt S203) und führt den Prozess zu Schritt S202 weiter.
Wenn bestimmt wird, dass die Laderate der Akkumulationseinheit 14 den vorbestimmten Wert oder mehr aufweist (Schritt S202, Ja), gibt die Überwachungseinheit 15 das Zustandssignal Sig2, das anzeigt, dass die Laderate den vorbestimmten Wert oder mehr aufweist, an die Steuereinheit 12 aus und gibt das Schaltsignal Sig1 zum Ausschalten des dritten Schalters SW3 aus. Dadurch startet die Spannungsversorgung von der Batterie 2 zu der Steuereinheit 12 (Schritt S204).
Als Nächstes schaltet die Steuereinheit 12 vom Schlafmodus in den Ruhemodus um (Schritt S205), gibt das Schaltsignal Sig3 zum Einschalten des ersten Schalters SW1 aus und startet die Spannungsversorgung zu den A/W-Zielvorrichtungen 31 (Schritt S206).
Ferner führt die Steuereinheit 12 den Wiederaufnahmeprozess der A/W-Zielvorrichtungen 31 aus (Schritt S207). Hier führt die Steuereinheit 12 den Zustand jeder Anwendung 51 in den Zustand vor dem Umschalten in den Schlafmodus zurück, und zwar auf der Basis der A/W-Informationen 53, die in der Speichereinheit 43 gespeichert sind. Ferner spezifiziert die Steuereinheit 12 die Anwendung 51, die die A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 verwendet, welche vor dem Umschalten in den Schlafmodus gestartet werden, auf der Basis der A/W-Informationen 53 und beendet die Anwendung.
Dann gibt die Steuereinheit 12 das Schaltsignal Sig4 zum Einschalten des zweiten Schalters SW2 aus, startet die Spannungsversorgung zu den A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 (Schritt S208) und initialisiert die Zustände der A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 (Schritt S209). Als Nächstes führt die Steuereinheit 12 einen Prozess zum Freigeben der Schutzeinstellung der A/W-Nichtzielvorrichtungen 32 aus (Schritt S210) und schaltet vom Ruhemodus in den Normalmodus um (Schritt S211). Dann führt die Steuereinheit 12 den Normalbetriebsprozess aus (Schritt S212) und beendet den Prozess.
Wie oben beschrieben ist, weist die Vorrichtungssteuereinrichtung nach der Ausführungsform die Überwachungseinheit, die erste Verarbeitungseinheit und die zweite Verarbeitungseinheit auf. Die Überwachungseinheit überwacht den Zustand der Spannungsversorgung von der Batterie. Wenn der Start der Spannungsversorgung von der Überwachungseinheit detektiert wird, startet die erste Verarbeitungseinheit die Spannungsversorgung von der Batterie zu einigen Vorrichtungen von der Vielzahl von Vorrichtungen unter Verwendung der Batterie als der Energieversorgung, arbeitet im ersten Betriebsmodus und führt den Wiederaufnahmeprozess der einigen Vorrichtungen aus.
Ferner startet dann, wenn der Wiederaufnahmeprozess abgeschlossen ist, die zweite Verarbeitungseinheit die Spannungsversorgung von der Batterie zu den anderen Vorrichtungen als den einigen Vorrichtungen durch, initialisiert die Zustände der anderen Vorrichtungen als den einigen Vorrichtungen und arbeitet im zweiten Betriebsmodus, in dem der Energieverbrauch größer ist als der Energieverbrauch des ersten Betriebsmodus. Daher kann bei der Vorrichtungssteuereinrichtung dann, wenn die Spannungsversorgung von der Batterie, die die Spannung zu der Vielzahl von Vorrichtungen liefert, wieder aufgenommen wird, das Wiederaufnehmen des Betriebs der Vorrichtungen normal durchgeführt werden.
Die Vorrichtungssteuereinrichtung nach der Ausführungsform weist ferner die Akkumulationseinheit auf, die die Spannung akkumuliert, welche mittels der von der Batterie gelieferten Spannung geladen wird, und liefert die Spannung zu der ersten Verarbeitungseinheit. Die erste Verarbeitungseinheit startet den Wiederaufnahmeprozess, wenn die Akkumulationsrate der Akkumulationseinheit den vorbestimmten Wert oder mehr aufweist. Dadurch kann, obwohl sich die Ausgangsspannung der Batterie während des Wiederaufnahmeprozesses verringert, die Vorrichtungssteuereinrichtung den Wiederaufnahmeprozess mittels der Spannung, die in der Akkumulationseinheit akkumuliert ist, normal abschließen.
Wenn der Stopp der Spannungsversorgung von der Überwachungseinheit detektiert wird, stoppt die zweite Verarbeitungseinheit nach der Ausführungsform die Spannungsversorgung von der Batterie zu den anderen Vorrichtungen als den einigen Vorrichtungen. Ferner arbeitet dann, wenn die Spannungsversorgung von der Batterie zu den anderen Vorrichtungen als den einigen Vorrichtungen gestoppt ist, die erste Verarbeitungseinheit im ersten Betriebsmodus und führt den Aussetzprozess der einigen Vorrichtungen aus. Dann stoppt die erste Verarbeitungseinheit die Spannungsversorgung von der Batterie zu den einigen Vorrichtungen.
Dadurch kann, da die Vorrichtungssteuereinrichtung den Aussetzprozess für die einigen Vorrichtungen normal abschließen kann, die Vorrichtungssteuereinrichtung den Wiederaufnahmeprozess, der danach ausgeführt wird, normal ausführen und die Vorrichtungen normal neu starten. Wie oben beschrieben ist, kann, da der Betrieb aus dem initialisierten Zustand startet, wenn die Vorrichtungen neu starten, bei den anderen Vorrichtungen als den einigen Vorrichtungen der Betrieb normal gestartet werden.
Ferner verhindert die Verarbeitungseinheit nach der Ausführungsform, dass die Betriebsanforderung in die Vorrichtungen eingegeben werden, bevor die Spannungsversorgung von der Batterie zu den anderen Vorrichtungen als den einigen Vorrichtungen gestoppt ist. Dadurch kann verhindert werden, dass die Vorrichtungen aufgrund der Eingabe der Betriebsanforderung in einem Zustand, in dem die Spannungsversorgung gestoppt ist, beschädigt werden.
Ferner beendet die erste Verarbeitungseinheit nach der Ausführungsform die Anwendungssoftware in der Periode, in der der Wiederaufnahmeprozess ausgeführt wird, wenn die Anwendungssoftware, die die Vorrichtungen verwendet, gestartet wird, bevor die Spannungsversorgung von der Batterie zu den anderen Vorrichtungen als den einigen Vorrichtungen gestoppt ist. Dadurch können dann, wenn die anderen Vorrichtungen als die einigen Vorrichtungen neu starten, die Vorrichtungen aus dem Anfangszustand heraus normal gestartet werden.
Des Weiteren weist die Vorrichtungssteuereinrichtung nach der Ausführungsform ferner die Verstärkungseinheit auf, die die Spannung, welche von der Batterie zu der Akkumulationseinheit geliefert wird, verstärkt. Dadurch ist es im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Verstärkungseinheit nicht vorgesehen ist, möglich, eine Betriebsfreigabezeit der Vorrichtungen mittels der Spannung, die von der Akkumulationseinheit statt von der Batterie geliefert wird, zu erhöhen. Daher können der Aussetzbetrieb und der Wiederaufnahmebetrieb in der erhöhten Betriebsfreigabezeit der Vorrichtungen normal abgeschlossen werden.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Ausführungsform kann dann, wenn die Spannungsversorgung von einer Batterie zum Liefern einer Spannung zu einer Vielzahl von Vorrichtungen wieder aufgenommen wird, der Betrieb der Vorrichtungen normal wieder aufgenommen werden.

Claims

Vorrichtungssteuereinrichtung (1), die umfasst: eine Überwachungseinheit (15), die einen Zustand einer Spannungsversorgung von einer Batterie (2) überwacht; eine erste Verarbeitungseinheit (41), die dann, wenn der Start der Spannungsversorgung von der Überwachungseinheit (15) detektiert wird, die Spannungsversorgung von der Batterie (2) zu einer ersten Gruppe von Vorrichtungen (31) aus einer Vielzahl von Vorrichtungen (3) unter Verwendung der Batterie (2) als einer Energieversorgung startet, wobei die erste Gruppe von Vorrichtungen von einem Schlafmodus in einen Ruhemodus versetzt wird, und in dem Ruhemodus einen Wiederaufnahmeprozess der ersten Gruppe von Vorrichtungen (31) ausführt; und eine zweite Verarbeitungseinheit (42), die einen Abschluss des Wiederaufnahmeprozesses der ersten Gruppe von Vorrichtungen (31) erkennt und dann, wenn der Wiederaufnahmeprozess abgeschlossen ist, die Spannungsversorgung von der Batterie (2) zu einer zweiten Gruppe von Vorrichtungen (32) aus der Vielzahl von Vorrichtungen (3) startet, Zustände der zweiten Gruppe von Vorrichtungen (32) initialisiert und in sowohl die erste Gruppe von Vorrichtungen als auch die zweite Gruppe von Vorrichtungen in einen Normalmodus umschaltet, in dem der Energieverbrauch größer ist als der Energieverbrauch in dem Ruhemodus.
Vorrichtungssteuereinrichtung (1) nach Anspruch 1, die ferner eine Akkumulationseinheit (14) umfasst, welche eine Spannung akkumuliert, die mittels einer von der Batterie (2) gelieferten Spannung geladen wird, und die Spannung zu der ersten Verarbeitungseinheit (41) liefert, wobei die erste Verarbeitungseinheit (41) den Wiederaufnahmeprozess startet, wenn eine Akkumulationsrate der Akkumulationseinheit (14) einen vorbestimmten Wert oder mehr aufweist.
Vorrichtungssteuereinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei der wenn der Stopp der Spannungsversorgung von der Überwachungseinheit (15) detektiert wird, die zweite Verarbeitungseinheit (42) die Spannungsversorgung von der Batterie (2) zu der zweiten Gruppe von Vorrichtungen (32) stoppt, und wenn die Spannungsversorgung von der Batterie (2) zu der zweiten Gruppe von Vorrichtungen (32) gestoppt ist, die erste Verarbeitungseinheit (41) im Ruhemodus arbeitet, einen Aussetzprozess der ersten Gruppe von Vorrichtungen (31) ausführt und die Spannungsversorgung von der Batterie (2) zu der ersten Gruppe von Vorrichtungen (31) stoppt.
Vorrichtungssteuereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die zweite Verarbeitungseinheit (42) verhindert, dass eine Betriebsanforderung in die zweite Gruppe von Vorrichtungen (32) eingegeben wird, bevor die Spannungsversorgung von der Batterie (2) zu der zweiten Gruppe von Vorrichtungen (32) gestoppt ist.
Vorrichtungssteuereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der wenn eine Anwendungssoftware (51), die die zweite Gruppe von Vorrichtungen (32) verwendet, startet, bevor die Spannungsversorgung von der Batterie (2) zu der zweiten Gruppe von Vorrichtungen (32) gestoppt ist, die erste Verarbeitungseinheit (41) die Anwendungssoftware (51) in einer Periode, in der der Wiederaufnahmeprozess ausgeführt wird, beendet.
Vorrichtungssteuereinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, die ferner eine Verstärkungseinheit (13) umfasst, welche die Spannung, die von der Batterie (2) zu der Akkumulationseinheit (14) geliefert wird, verstärkt.
Vorrichtungssteuereinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Gruppe von Vorrichtungen (31) zuvor als Ziele eines Aussetzprozesses und des Wiederaufnahmeprozesses aus der Vielzahl von Vorrichtungen (3) ausgewählt werden und die zweite Gruppe von Vorrichtungen (32) zuvor als Nichtziele eines Aussetzprozesses und des Wiederaufnahmeprozesses aus der Vielzahl von Vorrichtungen (3) ausgewählt werden.
Vorrichtungssteuerverfahren, das umfasst: Bewirken, dass eine Überwachungseinheit (15) einen Zustand einer Spannungsversorgung von einer Batterie (2) überwacht; Bewirken, dass eine erste Verarbeitungseinheit (41) dann, wenn die Spannungsversorgung von der Batterie (2) startet, die Spannungsversorgung zu einer ersten Gruppe von Vorrichtungen (31) aus einer Vielzahl von Vorrichtungen (3) unter Verwendung der Batterie (2) als einer Energieversorgung startet wobei die erste Gruppe von Vorrichtungen von einem Schlafmodus in einen Ruhemodus versetzt wird und einen Wiederaufnahmeprozess der ersten Gruppe von Vorrichtungen (31) in dem Ruhemodus ausführt; und Bewirken, dass eine zweite Verarbeitungseinheit (42) einen Abschluss des Wiederaufnahmeprozesses erkennt und dann, wenn der Wiederaufnahmeprozess abgeschlossen ist, den Start der Spannungsversorgung zu einer zweiten Gruppe von Vorrichtungen (32) startet, Zustände der Vorrichtungen der zweiten Gruppe von Vorrichtungen (32) initialisiert und sowohl die erste Gruppe von Vorrichtungen (31) als auch die zweite Gruppe von Vorrichtungen (32) in einen Normalmodus umschaltet, in dem der Energieverbrauch größer ist als der Energieverbrauch in dem Ruhemodus.