JP2004048353A - On-vehicle wireless system and power supply control unit for on-vehicle wireless system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソフトウェア無線機を備えた車載無線システムおよびこの車載無線システムの電源を制御する車載無線システム用電源制御ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、車両の運転者がイグニッションスイッチをオン操作することで、鉛蓄電池(主電源供給手段)から車両本体に電源が供給され、車両のエンジンが始動するようになっている。
【0003】
ところで、近年、車両には異なる通信方式に対応するために、複数種類の無線機が搭載されつつある。このため、新しい通信方式に対応するためには無線機を新規に購入する必要があり、使用者の負担が大きいという問題を生じる。そこで、このような問題を解決する手段として、ソフトウェア無線機が提案されている。このソフトウェア無線機は、ソフトウェアにより通信動作が設定されるもので、1台のソフトウェア無線機により各種の通信方式に対応することができる。このソフトウェア無線機には、例えば通信制御手段として機能する車載サーバによりソフトウェアを書き込むようになっており、車載サーバがソフトウェアを有している場合はそのソフトウェアを書き込み、ソフトウェアを有していない場合はダウンロードして書きこむことが考えられている。
【0004】
車両本体に内蔵される車載無線システムは、電源が供給されると車載サーバが始動し、ソフトウェア無線機と通信可能な状態に起動し、起動した状態で当該ソフトウェア無線機を介して車外に設置された外部装置とデータ通信することができる。
【0005】
そして、イグニッションスイッチがオフ操作されることで、車載サーバは終了処理を行い、この終了処理が終了することで停止するようになっている。この終了処理は、車載サーバ上で起動されたプロセスを安全に停止するために行われるもので、例えば、機械的にアクセス可能なハードディスクドライブ(以下、HDDと称する:不揮発性記憶部)、もしくは、電気的にアクセス可能な各種不揮発性メモリ(不揮発性記憶部)に対してアクセスする処理(読出書込処理)が行われるものである。この場合、終了処理が正常に行われると、車載無線システムが正常に停止し、再度起動された場合にも正常に起動でき、ソフトウェア無線機を介して外部との間で行われる次回のデータ通信処理も正常に実行することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば上述した車載サーバの終了処理中に、再びイグニッションスイッチにより車両の始動操作がなされると、例えば車両が始動する際に生じる駆動系装置(高負荷装置)に与えられる電力負荷の増大により電圧が低下することで、車載サーバに搭載されたHDDや不揮発性メモリに与えられる電源電圧が低下し、終了処理を確実に実行できない虞がある。特にHDDのようにデータを機械的に記録,読取りする部材を有する場合にはこの部材が破損し、以降作動不良になる虞もある。
【0007】
図7(a)〜(e)は、この問題点の概略をタイミングチャートで一例として示している。この図7において、車両が走行している状態では車載サーバが動作しソフトウェア無線機を介して外部との間で通信可能な状態となっている。その後、車両が停止し運転者がイグニッションスイッチをオフ操作することで車載サーバが終了処理を開始するようになっている。この終了処理には数秒程度の時間が必要とされ、この終了処理動作中に、運転者が再度車両を走行させるため、再び車両のイグニッションスイッチをオン操作し、クランキング,エンジンを始動すると、この車両が始動する始動時間中には電力消費が膨大となり、供給電圧+B[V]が、例えば12Vから10V以下に低下する。
【0008】
この場合、車載サーバに供給される電力が低下し、車載サーバのHDDが破損したり不揮発性メモリに記憶された内容が破壊されたりすると終了処理に異常を生じ、次回無線機と通信する通信処理時に正常に動作しない虞がある。特に近年、上述した車載無線システムは、パケット通信等によるデータ無線通信が車外の無線通信機(外部装置)と可能になりつつあり、このように正常に動作しない場合の問題点を解決する必要性が生じてきている。また、このような問題は、車載サーバの起動時に電源電圧(電力)が低下した場合も同様に生じる問題である。
【0009】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、通信制御手段が不揮発性記憶部に対してアクセスする起動処理あるいは終了処理中に通信制御手段への供電が低下するにしても、不揮発性記憶部に異常を生じることなく、ソフトウェア無線機を介して外部とのデータ通信処理を正常に行うことができる車載無線システムおよびこの車載無線システム用電源制御ユニットを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項1または5の何れかに記載の発明によれば、切替手段が、主電源供給手段および補助電源供給手段のうち電源電圧の高い方から通信制御手段に電力を供給するように切替えるため、起動処理あるいは終了処理中に通信制御手段への供電が低下したとしても、不揮発性記憶部に異常を生じることがなくなり、ソフトウェア無線機を介した外部とのデータ通信処理を正常に行うことができる。
このとき、請求項2または6の何れかに記載の発明のように、補助電源供給手段を、主電源供給手段に比較して出力容量の小さな二次電池もしくは一次電池により構成しても良い。
【0011】
請求項3または7の何れかに記載の発明によれば、切替手段は、動作判定部により通信制御手段が起動処理あるいは終了処理していると判定された場合において主電源供給手段からの供給電圧が低下する期間中は前記補助電源供給手段から通信制御手段に電力を与えるように切替えるため、通信制御手段の起動処理あるいは終了処理時には、より確実に電力を切替えることができる。
請求項4または8の何れかに記載の発明によれば、電源制御手段が複数の高負荷装置を順に始動するため、特に高負荷装置の電力負荷が分散され、電源電圧の急激な低下を防止することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態を図1および図2を参照しながら説明する。
車載無線システム1の全体構成を示す図1において、車載無線システム1全体の電源制御を行う電源制御ユニット(車載無線システム用電源制御ユニット)2,通信制御手段としての車載サーバ3およびソフトウェア無線機4を搭載し、電源制御ユニット2にはメイン車載電源(主電源供給手段)5,補助車載電源(補助電源供給手段)6および図示しないイグニッションスイッチからの制御線Aが接続されている。
【0013】
電源制御ユニット2は、電源制御手段としての制御回路7を主体として構成されるもので、接続されるメモリ8に記憶されるプログラムに基づいて電源制御ユニット2内の制御を行うように構成されている。制御回路7には、メイン車載電源5が接続されており、さらに制御回路7にはサーバ用電源スイッチング回路9,周辺機器用電源スイッチング回路10,通信I/F回路11および制御線Aが接続されている。
【0014】
メイン車載電源5は、例えば12Vもしくは24Vの鉛蓄電池もしくは燃料電池からなるもので、このメイン車載電源5の給電線は電源安定化回路12に接続されている。このメイン車載電源5の給電線は、車両本体に搭載される電気系統に接続されており、図示しない駆動系装置にも接続されている。また、補助車載電源6は、例えばメイン車載電源5と略同一の出力容量(出力特性)を有する鉛蓄電池で構成されており、メイン車載電源5の供給電圧と略同一の定電圧を供給可能になっている。そして、補助車載電源6は、上述の電源安定化回路12とは別体で構成された電源安定化回路13に給電線が接続されている。尚、説明をわかりやすくするため、図中には、発明を説明するに主要な給電線を太線で示し、制御線を細線で示している。
【0015】
電源安定化回路12および13は、それぞれ、供給された電源電圧を安定化し、切替手段としての電源切替回路14に与えるようになっている。電源切替回路14は、メイン車載電源5,補助車載電源6の何れかの電源側からサーバ用電源スイッチング回路9および周辺機器用電源スイッチング回路10に対して電源供給するように構成されている。より具体的には、電源切替回路14は、ダイオード等により構成される電圧検出回路を有して構成されており、サーバ用電源スイッチング回路9および周辺機器用電源スイッチング回路10に供給する電圧を電圧検出回路により常時検出し、メイン車載電源5および補助車載電源6からの何れか高い電圧で検出される電源により、各スイッチング回路9,10に電力供給するようになっている。尚、スイッチング回路9,10は、別体で構成したが、一体にして構成しても良い。
【0016】
通信I/F回路7には動作判定部として機能する車載サーバ動作判定部15が接続されている。
サーバ用電源スイッチング回路9は、電源切替回路14から供給される電力を制御回路7からの電源供給指令に基づいて車載サーバ3に対して出力をオンオフするようになっている。また、周辺機器用電源スイッチング回路10は、制御回路7からの電源供給指令に基づいてソフトウェア無線機4に対して出力をオンオフするようになっている。
【0017】
車載サーバ3は、車載サーバ制御回路16を主体として構成されるもので車内LAN(図示せず)のゲートウェイサーバとして機能するものであり、消費電力は数十W程度である。車載サーバ制御回路16は、不揮発性記憶部としてのハードディスクドライブ(HDD)16aを有して構成されており、電源回路17,起動検出回路18および通信I/F回路19が接続されて構成されている。電源回路17は、サーバ用電源スイッチング回路9により電力供給を受けて、車載サーバ制御回路16および通信I/F回路19の電源を供給するようになっている。
【0018】
起動検出回路18は、図示しない補助電源を有するもので、電源回路17に電力供給されていない状態でも動作するようになっており、電源制御ユニット2の制御回路7から起動信号を受信することに基づいて、車載サーバ3の車載サーバ制御回路16を起動するようになっている。
【0019】
車載サーバ制御回路16は、通信I/F回路19を通じて図示しない車内LANに接続されており、車内LANを構成する各種ECUとソフトウェア無線機4との間でデータ(パケット)をプロトコル変換し送受信するようになっている。ソフトウェア無線機4は、プログラマブルロジックデバイス(PLD)等により構成されるもので、例えば車載サーバ制御回路16に記憶されるプログラマブルロジック用の制御ソフトウェアにより回路構成を任意に設定できるようになっている。この回路構成は、車載サーバ3の処理負荷等に応じて変更設定可能に構成されている。尚、制御プログラムは、プログラムロジック内に設定されていても良いし、車載サーバ3がダウンロードするようになっていても良い。
【0020】
ソフトウェア無線機4は、PLD等により構成されたDSRC(Dedicated Short Range Communication:狭域無線通信)車載機4a,パケット通信機4bおよびGPS受信機4cを有した統合無線機として構成されており、夫々に電源回路4aa〜4ccが設けられている。DSRC車載機4aは、電源回路4aaからの電源供給を受けると、路側に設置された固定無線通信機との間で車載サーバ3の制御に基づいてデータ通信可能に構成されている。
【0021】
パケット通信機4bは、電源回路4bbから電源供給を受けると、車載サーバ3の制御に基づいて車外の無線通信機とパケット通信可能に構成されている。GPS受信機4cは、電源回路4ccから電源供給を受けると、GPS衛星(図示せず)から送信されるGPS信号データを復調し、車両に搭載される車速センサ(図示せず)の車速情報等とともに車両の現在位置を特定するようになっている。
【0022】
また、ソフトウェア無線機4には、通信I/F回路4dが設けられており、DSRC車載機4a,パケット通信機4bおよびGPS受信機4cは、上述した車載サーバ制御回路16とデータ通信するように構成されている。また、ソフトウェア無線機4は、アンテナ4eを有し、アンテナ4eを通じて車外の無線通信機とデータ通信可能に構成されている。要するに、ソフトウェア無線機4は通信方式が変更可能な複数の無線機が統合された統合無線機として構成されている。
【0023】
上記構成の作用について説明する。
ここでは、発明が解決しようとする課題の欄で説明を行ったように、問題が生じると考えられる状態について作用説明する。すなわち、この車載無線システム1を搭載した車両が走行,停止し、その後、車両のイグニッションスイッチがオフ操作されることで、車載サーバ3が終了処理としてのシャットダウン処理を開始し、シャットダウン処理途中で再びイグニッションスイッチがオン操作され、供電が低下すると想定される場合の作用について図2をも参照しながら説明する。
【0024】
図2において、車両走行中には、制御回路7の指令に基づいてサーバ用電源スイッチング回路9の出力がオンされた状態となり、電源回路17には十分な電圧(図2(b)の+B電圧)の電力が供給され、車載サーバ3は正常に動作しソフトウェア無線機4を介して車外の無線通信機とデータ通信することができる(図2,▲1▼参照)。そして、車両が走行を停止し、イグニッションスイッチがオフ操作されると、制御線Aを介して停止信号が制御回路7に与えられ、制御回路7は、車載サーバ制御回路16に対して車載サーバ停止指令を与える(図2,▲2▼参照)。車載サーバ停止指令が与えられると、車載サーバ制御回路16は、ソフトウェア無線機4を通信処理可能状態から待機状態に移行させる。待機状態とは、ソフトウェア無線機4と車外の無線通信機とが通信不可能になる状態を示している。
【0025】
制御回路7は、車載サーバ制御回路16に対してシャットダウン指令(車載サーバ停止指令)を送信し、車載サーバ制御回路16はシャットダウン処理を開始する。また一方で、制御回路7は、周辺機器用電源スイッチング回路10の出力をオフさせることにより、ソフトウェア無線機4に対する電力供給を停止する。そしてシャットダウン処理中に、再びイグニッションスイッチが操作(OFF→ACC位置)されると、始動信号が制御線Aを介して制御回路7に入力される(図2,▲3▼参照)。そしてさらにイグニッションスイッチが操作されオン操作されると(ACC→ON,START位置)、車両が始動する(図2,▲4▼参照)。この場合、例えば図示しない車両の駆動系装置の電力負荷が増大することにより、メイン車載電源5からの電源供給が低下する。電源切替回路14は、この電源からの電圧が補助車載電源6からの供給電圧より低下すると、補助車載電源6から電力を供給するように切替え車載サーバ3に供給する。これにより、車載サーバ3に供給される電源電圧+Bは略維持される。
【0026】
そして、車両のエンジン始動が完了すると、電力負荷が軽減されメイン車載電源5からの供給電圧が復帰する。この場合、電源切替回路14により、メイン車載電源5から車載サーバ3に電力が供給されるように切替えられる(図2,▲5▼参照)。
【0027】
車両が始動する始動時間中において、車載サーバ制御回路16は、正常にHDDにアクセスする処理を行い、正常にシャットダウン処理して、停止状態に移行することができる(図2,▲6▼参照)。その後、車載サーバ動作判定部15は、正常にシャットダウン処理が終了したことを検出すると、制御回路7に非動作信号を送信する。制御回路7は、非動作信号を検出すると、始動/停止信号を再度検出し始動信号が検出される場合(イグニッションスイッチON時)には、起動検出回路18に起動指令を送信し、再度車載サーバ3を起動させる(図2,▲7▼参照)。車載サーバ3が起動指示されたときには正常に起動が行われ、車外の無線通信機とソフトウェア無線機4との間でデータ通信処理することができる。
【0028】
尚、この場合、車載サーバ動作判定部15が非動作信号を検出し、始動/停止信号を再度検出したとき、停止信号(イグニッションスイッチOFF)が検出される場合には、制御回路7は、サーバ用電源スイッチング回路9から車載サーバ3への電源供給をオフするように指令し電源供給を断つ(図示せず)。
【0029】
これにより、次に車載サーバ3が起動する場合にも、車載サーバ3が正常に起動が行われ、ソフトウェア無線機4と車外の無線通信機との間でデータ無線通信処理することができる。
このような第1の実施形態によれば、車載サーバ3のシャットダウン処理(終了処理)中において、イグニッションスイッチがオン操作され、車両が再び始動したとしても、電源切替回路14がメイン車載電源5の電圧低下を検出し、メイン車載電源5からの電力供給を補助車載電源6からの電力供給に切替えるため、車両の始動によりメイン車載電源5の電力負荷が増大したとしても、HDD16aに異常を生じることなく、次回のデータ無線通信処理を正常に行うことができる。
尚、車載サーバ3が起動するとき(起動処理時)に電源電圧(電力)が低下した場合も略同様な作用効果を得ることができる。
【0030】
(第2の実施形態)
図3ないし図6は、本発明の第2の実施形態を示すもので、第1の実施形態と異なるところは、車両を駆動するための複数の駆動系装置を順に始動するように構成したところにある。第1の実施形態と同一部分については同一符号を付してその説明を省略し、以下、異なる部分について説明する。
本実施形態においては、第1の実施形態で説明を行ったサーバ用電源スイッチング回路9に代えて、サーバ/駆動系装置用電源スイッチング回路20を備えている。また、通信I/F回路11には、駆動系装置動作判定部21が接続されている。この駆動系装置動作判定部21は、高負荷装置である駆動系装置22〜24の動作を検出して判定するように構成されている。駆動系装置22〜24は、走行系ECUを有して構成されており、それぞれ、電源を制御する制御回路22a〜24aを備え、この電源制御回路22a〜24aに接続されるアクチュエータ22b〜24b等を有している。
【0031】
この駆動系装置22〜24は、内燃機関エンジンのスタータ等による点火系装置や、電子制御燃料噴射装置、油圧系統システム(ステアリングおよびブレーキ制御)等からなっており、アクチュエータ22b〜24bを駆動することにより動作する。駆動系ECU22c〜24cは、制御回路22a〜24aによりアクチュエータ22b〜24bに電力が供給されると、車両の各部を駆動制御するようになっている。尚、アクチュエータ22b〜24bに供給される電力は電源制御ユニット2から直接供給されるように構成しても良い。
【0032】
通信I/F回路11と制御回路22a〜24aとの間には、制御線がそれぞれ接続されており、制御回路22a〜24aとサーバ/駆動系装置用電源スイッチング回路20との間には、電源供給線がそれぞれ接続されている。電源制御回路22a〜24aは、制御回路7からの指令に基づいて駆動系装置22〜24に電源電力を供給するようになっている。
【0033】
以下、車両が始動する場合の電源制御ユニットの動作を図4ないし図6をも参照しながら説明する。尚、本実施形態においては、イグニッションスイッチがオフ操作された後、ある程度時間経過し、車載サーバ3のシャットダウン処理が終了したことを前提として説明するが、第1の実施形態で説明したシャットダウン処理する場合にも適用することができる。
電源制御ユニット2が車両に取り付けられた初期状態では、電力がメイン車載電源5側から車載サーバ3,ソフトウェア無線機4および駆動系装置22〜24に供給されるように切替えられる。
【0034】
電源制御ユニットの始動時の動作を示す図4において、イグニッションスイッチがオフとなっている状態では、電源制御ユニット2の制御回路7は、サーバ/駆動系装置用電源スイッチング回路20および周辺機器用電源スイッチング回路10に入力する電圧を検出し(S1)、この電圧が低下しているか否かを判定する(S2)。ここで電圧が低下していれば、電源制御ユニット2に設けられる図示しないLEDを点灯したりブザーを鳴動することで電圧が低下していることを外部に報知し(S3)、電力供給を停止するように電源スイッチング回路20の出力をオフとし(S4)、動作停止終了する(S5)。この場合は、外部より対処が講じられる必要がある。
【0035】
一方、制御回路7は、ステップS2において、電圧が所定のしきい値より低下していないと検出すれば、起動/停止信号を検出することに基づいてイグニッションスイッチの動作を検出する。ここで、イグニッションスイッチがオン(ACC→ON,START位置)されたときに、電源電圧が安定していれば(S7→YES,S8→YES)、制御回路7は、メモリ8から駆動系装置22〜24への電源供給タイミングを読込み(S9)、駆動系装置22〜24の制御回路22a〜24aへタイミング信号を送信し駆動系装置22〜24に対して電力供給を制御する。制御回路22a〜24aは、送信された指定タイミングでアクチュエータ22b〜24bに電力供給し、駆動系装置22〜24を順に始動する。具体的には、内燃機関エンジンのスタータ等による点火系装置を始動し、その後、電子制御燃料噴射装置や油圧系統システムを始動する(図6(d),(e)参照)。点火系装置は始動時、突入電流を流すための始動電圧が必要であり、電子制御燃料噴射装置や油圧系統システム等を点火系装置と共に同時に始動すると大量に電力消費するが、この場合、順に始動するので、電力負荷を分散することができる。
【0036】
この所定時間後、駆動系装置動作判定部21は、駆動系装置22〜24が全て動作しているか否かを判定し、動作していないと判定すれば(S11:NO)、制御回路7は、サーバ/駆動系装置用電源スイッチング回路20に入力される供給電圧を検出することに基づいて駆動系装置22〜24に設定電力供給しているか否かを判定し(S12)、駆動系装置22〜24に対して正常に電力供給されているのであれば、駆動系装置22〜24の異常と判定し報知する(S13)。ステップS12において、設定電力供給されていなければ、電源制御ユニット2に異常があると判定し報知する(S14)。
【0037】
ステップS11において、制御回路7は、駆動系装置22〜24が全て動作していると判定すれば(S11:YES)、周辺機器用電源スイッチング回路10の出力をオンとし(S15)、さらに、サーバ/駆動系装置用電源スイッチング回路20から車載サーバ3に電力供給する(S16)。この場合、制御回路7は、周辺機器用電源スイッチング回路10を介して例えばパケット通信機4b,DSRC車載機4a,GPS受信機4cの順に起動指令を送信し起動する(図6(g),(h)参照)。その後、制御回路7は、車載サーバ3の起動検出回路18に起動指令を送信し起動する。この場合、車載サーバ制御回路16はソフトウェア無線機4と通信確立することができる。
【0038】
この後、車載サーバ動作判定部15が車載サーバ3の正常動作を検出すれば、後述する車載サーバ動作モードに移行し(S18)終了するが、正常動作検出しなければ(S17:NO)、LEDを点灯したりブザーを鳴動させて外部に報知し(S19)、車載サーバ3に対する電源を出力停止する(S20)。尚、車載サーバ3に対する電源を出力停止する前に車載サーバ3から車両の現在位置(GPS受信機4c等により検出)や電源の異常状態をソフトウェア無線機4のパケット通信機4bを介して車外の無線通信機に対して送信するように構成することもできる。これにより、車外で無線通信機を介してどのような故障であるかを判断することができ迅速に対応することができる。
【0039】
以下、車載サーバ3の動作状態(車載サーバ動作モード)から停止状態に移行する動作について説明する。
電源制御ユニット2の制御回路7は、時間経過を確認しながら定期的に(T1,T2)、サーバ/駆動系装置用電源スイッチング回路20の入力電圧を検出することでこの電圧が規定内に収まっていなかったり(T3:NO)、始動/停止信号を検出することでイグニッションスイッチがオフ操作された(T4:YES)ことを検出確認する。
【0040】
制御回路7は、ステップT3において、電圧が規定内に収まらないときに電圧が低下していると判定すれば(T5:NO)、LEDを点灯したりブザーを鳴動させて出力異常を報知し電源制御ユニット2の動作を停止する(T6〜T8)。ステップT5において、制御回路7は、電圧がある所定電圧よりも低下していれば、LEDを点灯させたりブザーを鳴動させて外部に報知する(T9)。これは、車載サーバ3が動作中にも、電圧が低下した場合には、安全に制御する必要があるためであり、この場合、運転者に対して車両を安全な場所に駐車するように報知する。イグニッションスイッチがオフ操作されていることを検出する(車両の停止確認)と、制御回路7は、メモリ8から駆動系装置22〜24への電源停止タイミングを読込み、このタイミングを制御回路22a〜24aに送信し、電源制御回路22a〜24aは送信されたタイミングで駆動系装置22〜24への電力供給を停止する。
【0041】
そこで、駆動系装置動作判定部21は、駆動系装置22〜24が全て停止したか否かを判定し(T12)、停止していなければ、駆動系装置22〜24に設定電力が供給されているか否かを検出し(T13)、設定電力が供給されているにも拘らず停止している場合には、駆動系装置22〜24に異常が発生していることをLED,ブザーにより報知し(T14)、設定電力が供給されておらず停止している場合には(T13:NO)、電源制御ユニット2に異常が発生していることをLED,ブザーにより報知し(T15)終了する。
一方、ステップT12において、駆動系装置動作判定部21は、駆動系装置22〜24が全て停止していると判定したときには、車載サーバ制御回路16に停止指令を送信することに基づいて車載サーバ3を停止させる。
【0042】
車載サーバ動作判定部15は、車載サーバ3が通信完了したか否かを判定する。ソフトウェア無線機4と車外の無線通信機との間で無線通信が完了するときに、車載サーバ制御回路16は、車載サーバ動作判定部15に対して通信完了信号を送信する。車載サーバ制御回路16が、定められた時間が経過する(T17:YES)までに通信完了信号を受信すれば(T16:YES)、制御回路7は内部に備えられたタイマのカウント(シャットダウン時間)をクリアし(T18)、車載サーバ動作判定部15により車載サーバ3のシャットダウン処理が完了したか否かを検出する(T19)。この場合、車載サーバ3はシャットダウン処理を行う。尚、図5には示さないが、例えば、このシャットダウン処理中に、イグニッションスイッチが再度オン操作された場合には、電源切替回路14により供給電源が切り替えられることになる。このとき、制御回路7は、タイマにより所定の時間経過したか否かを判定する。この所定時間は、車載サーバ3がシャットダウンする設定時間に対してあらかじめ余裕を見込んだ時間を示しており、時間経過した場合にはシャットダウン完了とみなし(T20:NO)、ステップT21に移行する。
【0043】
車載サーバ動作判定部15が、車載サーバ3のシャットダウン処理を終了したことを検出しても(T19:YES)、ステップT21に移行する。ステップT21において、制御回路7は、サーバ/駆動系装置用電源スイッチング回路20の出力をオフにし(T21)、周辺機器用電源スイッチング回路10の出力をオフにする(T22)。このようにして、電源制御が行われる。
【0044】
このような第2の実施形態によれば、高負荷装置である駆動系装置22〜24を順に始動するようにしたので、駆動系装置22〜24の電力負荷を分散することができ、電源電圧の急激な低下を防止することができる。
電源制御ユニット2が駆動系装置22〜24の電源をも制御するようにしたので、電源制御回路22a〜24aがそれぞれの駆動系装置22〜24の電源を制御する構成に比較して簡単になり、車両全体のシステムコストを低下することができる。
車載サーバ3およびソフトウェア無線機4の動作を停止する前に駆動系装置22〜24を停止するので、安全性を高めることができる。
電源制御ユニット2もしくは駆動系装置22〜24の異常をLEDもしくはブザーにより外部に報知するため、使用者は、電源制御ユニット2に異常があるか駆動系装置22〜24に異常があるかを瞬時に把握することができる。
制御回路7による複数の駆動系装置22〜24に対する始動電力の供給が終了した後、ソフトウェア無線機4および車載サーバ3に順に電力を供給するのでさらに電力負荷を分散することができ、さらに電源電圧の急激な低下を防止することができる。
尚、DSRC車載機4aやパケット通信機4bを車載サーバ3に先立ち起動するようにしたが、車載サーバ3がプラグアンドプレイ機能を有していれば、DSRC車載機4aやパケット通信機4bを必ずしも先に起動する必要はない。
【0045】
(他の実施形態)
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、例えば次のような変形または拡張が可能である。
第1の実施形態においては、補助車載電源6を、メイン車載電源5に比較して出力容量の小さな鉛蓄電池(二次電池)もしくは単3形の乾電池(一次電池)数本のみで構成しても良い。車両のエンジン始動には通常1秒程度の始動時間を要する。したがって、エンジンの始動時間は、シャットダウン処理動作する時間(数秒)に比較して短くなる。このように比較的短時間であれば、メイン車載電源5に比較して出力容量が小さな乾電池であっても補助車載電源6として適用することができる。また、燃料電池(交換式,固定式)を適用しても良い。
【0046】
上記実施形態においては、シャットダウン処理時に電圧が低下したことを検出した場合に電源切替回路14が単独で電力供給を切替えるように構成したが、制御回路7が電源供給を切替制御するように構成しても良い。具体的には、第1もしくは第2の実施形態において制御回路7と電源切替回路14とを制御線で接続し制御回路7が電源切替回路14の電源切替えを制御可能にする。この場合、車載サーバ動作判定部15が車載サーバ3のシャットダウン処理動作を検出した場合であって、かつ、電源切替回路14から電源スイッチング回路9および10に入力される電圧が低下したことを検出した場合には、制御回路7が電源切替回路14を介して電源切替制御を行う。車載サーバ動作判定部15がシャットダウン処理動作が終了したことを検出すると、制御回路7が再度電源切替制御を行う。これにより車載サーバ3の動作時には、より確実に電力を切替えることができる。
【0047】
また、このとき、車載サーバ動作判定部15がシャットダウン処理に移行することを検出したときに、電源を切替え補助車載電源6から電力供給するように構成しても良い。要は、車両の始動時間中に、補助車載電源6からの電力供給に切替えられれば、切替手段はどのタイミングで電源を切替えても良い。
【0048】
上述においては説明をわかりやすくするため、始動/停止信号は、運転者によるイグニッションスイッチのオンオフ操作に対して、制御回路7が直ぐに対応して始動信号もしくは停止信号を検出可能な実施形態を示したが、実際には、イグニッションスイッチがオフからオン状態もしくはオンからオフ状態に操作されても直ぐに対応することはない。実際には、制御回路7は、イグニッションスイッチ操作検出後、ある所定時間経過しイグニッションスイッチの状態が安定したことを検出したことを条件として始動/停止信号の変化を受付けるように構成されている。これは、運転者等による誤動作が発生することを考慮して設けられる機能である。
【0049】
電気自動車に搭載する車載無線システムにも同様な考えで適用することができる。HDD16aに代えて、電気的にアクセス可能な不揮発性メモリに適用しても良い。
ソフトウェア無線機4として、統合無線機を適用したが、DSRC車載機4a,パケット通信機4b,GPS受信機4cの何れか1つの無線機であっても良いし、複数の無線機であっても良い。要は無線を介して通信するソフトウェア無線機であれば何れのものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示す電気的構成図
【図2】動作状態を概略的に示すタイミングチャート
【図3】本発明の第2の実施形態を示す図1相当図
【図4】電源制御ユニットの動作を示すフローチャート(その1)
【図5】電源制御ユニットの動作を示すフローチャート(その2)
【図6】始動時の動作を示すタイミングチャート
【図7】従来例を示す図2相当図
【符号の説明】
1は車載無線システム、2は電源制御ユニット(車載無線システム用電源制御ユニット)、3は車載サーバ(通信制御手段)、4はソフトウェア無線機、5はメイン車載電源(主電源供給手段)、6は補助車載電源(補助電源供給手段)、7は制御回路(電源制御手段)、14は電源切替回路(切替手段)、15は車載サーバ動作判定部(動作判定部)、16は車載サーバ制御回路、16aはハードディスクドライブ(不揮発性記憶部)である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an in-vehicle wireless system including a software defined radio and a power supply control unit for an in-vehicle wireless system that controls a power supply of the in-vehicle wireless system.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, when a driver of a vehicle turns on an ignition switch, power is supplied from a lead storage battery (main power supply means) to a vehicle body, and an engine of the vehicle is started.
[0003]
By the way, in recent years, a plurality of types of wireless devices have been mounted on vehicles in order to support different communication systems. For this reason, it is necessary to purchase a new wireless device in order to support a new communication system, and there is a problem that a burden on a user is large. Therefore, as a means for solving such a problem, a software defined radio has been proposed. In this software defined radio, the communication operation is set by software, and one software defined radio can support various communication systems. In this software defined radio, software is written by, for example, an in-vehicle server functioning as communication control means. If the in-vehicle server has software, the software is written. It is considered to be downloaded and written.
[0004]
The in-vehicle wireless system built into the vehicle body starts the in-vehicle server when power is supplied, starts up in a state where it can communicate with the software defined radio, and is installed outside the vehicle via the software defined radio in the activated state. Data communication with external devices.
[0005]
Then, when the ignition switch is turned off, the in-vehicle server performs a termination process, and stops when the termination process is terminated. This termination process is performed to safely stop the process started on the vehicle-mounted server. For example, a mechanically accessible hard disk drive (hereinafter, referred to as HDD: nonvolatile storage unit), or A process (read / write process) for accessing various electrically accessible nonvolatile memories (nonvolatile storage unit) is performed. In this case, if the termination processing is performed normally, the in-vehicle wireless system is normally stopped, and can be normally started even if it is restarted. The next data communication performed with the outside through the software defined radio Processing can also be performed normally.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the vehicle is again started by the ignition switch during the termination processing of the on-vehicle server described above, for example, an increase in the power load applied to the drive system device (high-load device) that occurs when the vehicle starts starts. When the voltage decreases, the power supply voltage applied to the HDD or the nonvolatile memory mounted on the in-vehicle server decreases, and there is a possibility that the termination process cannot be executed reliably. In particular, when a member such as an HDD having a member for mechanically recording and reading data is provided, this member may be damaged and malfunction may occur thereafter.
[0007]
FIGS. 7A to 7E show an outline of this problem in a timing chart as an example. In FIG. 7, while the vehicle is running, the in-vehicle server operates and is in a state where it can communicate with the outside via the software defined radio. Thereafter, when the vehicle stops and the driver turns off the ignition switch, the in-vehicle server starts the end process. This end processing requires a time of about several seconds. During this end processing operation, the driver turns on the ignition switch of the vehicle again to start the engine again in order to run the vehicle again. During the starting time when the vehicle starts, the power consumption becomes enormous, and the supply voltage + B [V] drops from, for example, 12 V to 10 V or less.
[0008]
In this case, if the power supplied to the in-vehicle server is reduced and the HDD of the in-vehicle server is damaged or the contents stored in the non-volatile memory are destroyed, an abnormality occurs in the termination processing, and the communication processing to communicate with the next time radio device is performed. Sometimes, it may not work properly. In particular, in recent years, the above-mentioned in-vehicle wireless system has become capable of performing data wireless communication by packet communication or the like with a wireless communication device (external device) outside the vehicle, and it is necessary to solve the problem when the wireless communication device does not operate normally. Is emerging. Further, such a problem also occurs when the power supply voltage (power) decreases at the time of starting the in-vehicle server.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and even if power supply to the communication control unit is reduced during start-up processing or termination processing in which the communication control unit accesses the nonvolatile storage unit, the nonvolatile storage unit It is an object of the present invention to provide an in-vehicle wireless system and a power supply control unit for the in-vehicle wireless system capable of performing normal data communication processing with the outside via a software defined radio without causing any abnormality in the unit.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first or fifth aspect of the present invention, the switching means supplies power to the communication control means from the higher power supply voltage of the main power supply means and the auxiliary power supply means. Even if the power supply to the communication control unit is reduced during the start-up process or the end process, no abnormality occurs in the non-volatile storage unit, and the data communication process with the outside via the software defined radio is performed. Can be performed normally.
At this time, the auxiliary power supply means may be constituted by a secondary battery or a primary battery having a smaller output capacity than the main power supply means, as in the invention according to any one of
[0011]
According to the third aspect of the present invention, the switching unit is configured to control the supply voltage from the main power supply unit when the operation determination unit determines that the communication control unit is performing the start process or the end process. During the period during which the power supply decreases, the power is switched from the auxiliary power supply unit to the communication control unit, so that the power can be switched more reliably during the start-up process or the termination process of the communication control unit.
According to the invention as set forth in
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In FIG. 1 showing the overall configuration of the vehicle-mounted
[0013]
The
[0014]
The main in-vehicle power supply 5 is composed of, for example, a 12 V or 24 V lead storage battery or a fuel cell. The power supply line of the main in-vehicle power supply 5 is connected to the power supply stabilizing circuit 12. The power supply line of the main vehicle-mounted power supply 5 is connected to an electric system mounted on the vehicle main body, and is also connected to a drive system device (not shown). The auxiliary vehicle-mounted power supply 6 is composed of, for example, a lead-acid battery having substantially the same output capacity (output characteristics) as the main vehicle-mounted power supply 5, and can supply a constant voltage substantially the same as the supply voltage of the main vehicle-mounted power supply 5. Has become. The power supply line of the auxiliary vehicle-mounted power supply 6 is connected to a power
[0015]
The power
[0016]
The communication I / F circuit 7 is connected to an in-vehicle server
The server power supply switching circuit 9 turns on / off the output of the electric power supplied from the power supply switching circuit 14 to the vehicle-mounted
[0017]
The in-
[0018]
The start-up
[0019]
The in-vehicle
[0020]
The software defined radio 4 is configured as an integrated radio having a DSRC (Dedicated Short Range Communication) in-vehicle device 4a, a packet communication device 4b, and a GPS receiver 4c configured by a PLD or the like. Are provided with power supply circuits 4aa to 4cc. The DSRC in-vehicle device 4a is configured to be able to perform data communication with a fixed wireless communication device installed on the road under the control of the in-
[0021]
Upon receiving power supply from the power supply circuit 4bb, the packet communication device 4b is configured to be able to perform packet communication with a wireless communication device outside the vehicle under the control of the on-
[0022]
Also, the software defined radio 4 is provided with a communication I / F circuit 4d, and the DSRC vehicle-mounted device 4a, the packet communication device 4b, and the GPS receiver 4c perform data communication with the vehicle-mounted
[0023]
The operation of the above configuration will be described.
Here, as described in the section of the problem to be solved by the invention, the operation will be described for a state in which a problem is considered to occur. That is, when the vehicle equipped with the on-
[0024]
2, while the vehicle is running, the output of the server power supply switching circuit 9 is turned on based on a command from the control circuit 7, and a sufficient voltage (+ B voltage of FIG. 2B) is applied to the power supply circuit 17. ), The in-
[0025]
The control circuit 7 transmits a shutdown command (vehicle server stop command) to the vehicle
[0026]
When the start of the engine of the vehicle is completed, the power load is reduced, and the supply voltage from the main vehicle-mounted power supply 5 is restored. In this case, switching is performed by the power supply switching circuit 14 so that power is supplied from the main vehicle-mounted power supply 5 to the vehicle-mounted server 3 (see FIG. 2, (5)).
[0027]
During the starting time when the vehicle starts, the in-vehicle
[0028]
In this case, when the in-vehicle server
[0029]
As a result, even when the in-
According to the first embodiment, during the shutdown process (end process) of the in-
It should be noted that substantially the same operation and effect can be obtained even when the power supply voltage (power) is reduced when the in-
[0030]
(Second embodiment)
FIGS. 3 to 6 show a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that a plurality of drive system devices for driving a vehicle are configured to be sequentially started. It is in. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Hereinafter, different parts will be described.
In the present embodiment, a server / drive system device
[0031]
The
[0032]
Control lines are respectively connected between the communication I / F circuit 11 and the control circuits 22a to 24a, and a power supply is connected between the control circuits 22a to 24a and the server / drive system power
[0033]
Hereinafter, the operation of the power supply control unit when the vehicle starts will be described with reference to FIGS. Note that, in the present embodiment, the description will be given on the assumption that the shutdown processing of the in-
In an initial state in which the power
[0034]
In FIG. 4 showing the operation of the power supply control unit at the time of starting, in a state where the ignition switch is turned off, the control circuit 7 of the power
[0035]
On the other hand, if the control circuit 7 detects in step S2 that the voltage has not dropped below the predetermined threshold value, it detects the operation of the ignition switch based on the detection of the start / stop signal. Here, if the power supply voltage is stable when the ignition switch is turned on (ACC → ON, START position) (S7 → YES, S8 → YES), the control circuit 7 reads the
[0036]
After this predetermined time, the drive system device
[0037]
In step S11, if the control circuit 7 determines that all of the
[0038]
Thereafter, if the in-vehicle server
[0039]
Hereinafter, an operation of shifting from the operation state (in-vehicle server operation mode) of the in-
The control circuit 7 of the power
[0040]
If the control circuit 7 determines in step T3 that the voltage is low when the voltage does not fall within the prescribed range (T5: NO), the control circuit 7 turns on the LED or sounds a buzzer to notify the output abnormality and notify the power supply. The operation of the
[0041]
Therefore, the drive system device
On the other hand, in step T12, when the drive system device
[0042]
The in-vehicle server
[0043]
Even if the in-vehicle server
[0044]
According to the second embodiment, the
Since the power
Since the
In order to notify the abnormality of the power
After the supply of the starting power to the plurality of
Note that the DSRC on-board unit 4a and the packet communication unit 4b are started before the on-
[0045]
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above and illustrated in the drawings, and for example, the following modifications or extensions are possible.
In the first embodiment, the auxiliary vehicle-mounted power supply 6 is constituted by only a few lead storage batteries (secondary batteries) or AA dry batteries (primary batteries) having a smaller output capacity than the main vehicle-mounted power supply 5. Is also good. It usually takes about one second to start the engine of the vehicle. Therefore, the start time of the engine is shorter than the time (several seconds) for performing the shutdown process. In such a relatively short time, a dry battery having a smaller output capacity than the main vehicle-mounted power supply 5 can be applied as the auxiliary vehicle-mounted power supply 6. Further, a fuel cell (exchangeable type, fixed type) may be applied.
[0046]
In the above-described embodiment, the power supply switching circuit 14 is configured to independently switch the power supply when it detects that the voltage has decreased during the shutdown processing. However, the control circuit 7 is configured to control the switching of the power supply. May be. Specifically, in the first or second embodiment, the control circuit 7 and the power supply switching circuit 14 are connected by a control line so that the control circuit 7 can control the power supply switching of the power supply switching circuit 14. In this case, the in-vehicle server
[0047]
At this time, when the in-vehicle server
[0048]
In the above description, in order to make the description easy to understand, the embodiment in which the control circuit 7 can detect the start signal or the stop signal immediately in response to the driver's on / off operation of the ignition switch is shown as the start / stop signal. However, actually, even if the ignition switch is operated from the off state to the on state or from the on state to the off state, there is no immediate response. Actually, the control circuit 7 is configured to receive a change in the start / stop signal on condition that it is detected that a predetermined time has elapsed after the detection of the operation of the ignition switch and that the state of the ignition switch has been stabilized. This is a function provided in consideration of occurrence of a malfunction by a driver or the like.
[0049]
The same concept can be applied to an in-vehicle wireless system mounted on an electric vehicle. Instead of the HDD 16a, the present invention may be applied to an electrically accessible nonvolatile memory.
Although the integrated radio is applied as the software defined radio 4, the radio may be any one of the DSRC in-vehicle device 4a, the packet communication device 4b, and the GPS receiver 4c, or may be a plurality of radio devices. good. In essence, any software radio device that communicates via radio may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electrical configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart schematically showing an operation state.
FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 1, showing a second embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the power supply control unit (part 1).
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the power supply control unit (part 2).
FIG. 6 is a timing chart showing an operation at the time of starting.
FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 2 showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 is an in-vehicle wireless system, 2 is a power control unit (power control unit for in-vehicle wireless system), 3 is an in-vehicle server (communication control means), 4 is a software defined radio, 5 is a main in-vehicle power supply (main power supply means), 6 Is an auxiliary vehicle power supply (auxiliary power supply means), 7 is a control circuit (power control means), 14 is a power supply switching circuit (switching means), 15 is an in-vehicle server operation determination unit (operation determination unit), and 16 is an in-vehicle server control circuit , 16a are hard disk drives (non-volatile storage units).
Claims (8)
車両本体に電力を供給する主電源供給手段と、
この主電源供給手段の供給電圧と略同一の定電圧の電力を供給可能な補助電源供給手段と、
必要に応じて前記ソフトウェア無線機に対しソフトウェアを書き込むと共に、設定情報記憶用の不揮発性記憶部にアクセスする起動処理および終了処理を正常に実行することにより起動,停止し、起動した状態で前記ソフトウェア無線機を介して外部とデータ通信を実行する通信制御手段と、
前記主電源供給手段および前記補助電源制御手段のうち電源電圧が高い方から前記通信制御手段に電力を供給するように切替える切替手段とを備えたことを特徴とする車載無線システム。A software defined radio that can support different communication systems by changing software,
Main power supply means for supplying power to the vehicle body,
Auxiliary power supply means capable of supplying power of a constant voltage substantially the same as the supply voltage of the main power supply means,
The software is written into the software defined radio as required, and the startup and termination processes for accessing the non-volatile storage unit for storing the setting information are normally executed to start and stop. Communication control means for performing data communication with the outside via a wireless device,
A vehicle-mounted wireless system, comprising: a switching unit that switches the main power supply unit and the auxiliary power control unit to supply power to the communication control unit from a higher power supply voltage.
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