JP2005119652A

JP2005119652A - 車両のバッテリーから電源を供給される電子装置の電源供給制御器

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Publication number: JP2005119652A
Application number: JP2004298674A
Authority: JP
Inventors: Sunchae Kim; 善彩金
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-10-14
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2005-05-12
Also published as: EP1524749A2; EP1524749A3; US20050078423A1

Abstract

【課題】車両のバッテリーから電源を供給される電子装置の電源供給制御器を提供する。
【解決手段】本発明の電源供給制御器１は、車両のバッテリーから電源を供給されて動作する電子装置の電源供給制御器において、（１）前記バッテリーから供給される電源の電圧変動を検出するバッテリーの電圧変動検出部３０と、（２）前記バッテリーの電圧変動検出部３０で検出された電圧変動が所定のレベル以上であると、前記バッテリー電源を前記電子装置に供給するようにする電源制御部４０と、を含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の電子装置の電源供給制御器に係り、特に、車両のバッテリーから電源を供給される電子装置の電源供給制御器に係る。

車両が市販されてから、いわゆるアフタ・マーケット（ａｆｔｅｒｍａｒｋｅｔ）において車両で使用される電子装置に電源を供給する方法としては、自動車のパワー・アウトレット（ｐｏｗｅｒｏｕｔｌｅｔ）、いわゆるシガージャックを介して電源を供給される方法と、自動車のバッテリーに直接接続して電源を供給される方法がある。

パワー・アウトレット電源は、電圧（１２Ｖまたは２４Ｖ）と、接地から構成される。通常、車両で使用される電子装置は、このようなパワー・アウトレットに接続されて電源を供給される。例えば、ハンズフリーの電源ケーブルをパワー・アウトレットに差し込んで電源を供給され得る。パワー・アウトレットの電源のオン／オフは、車両の点火スイッチのキーの位置によって制御される。即ち、点火スイッチのキーがＡＣＣ、またはＯＮの位置にあればパワー・アウトレットの電源はオン（ＯＮ）になり、点火スイッチのキーがＯＦＦまたはＳＴＡＲＴの位置にあればオフ（ＯＦＦ）になる。従って、パワー・アウトレットは、別途の電源の制御、即ち、オン／オフの制御が不要になる。

一方、車両の電子装置の電源を供給されるまた他の方法として、車載診断コネクタ（Ｏｎ−ＢｏａｒｄＤｉａｇｎｏｓｔｉｃＣｏｎｎｅｃｔｏｒ）電源を用いる方法がある。

図１には、車両側の車載診断コネクタ１０の接続ポートが示されているが、通常、１６番ポートを介して車両のバッテリー電源（１２Ｖまたは２４Ｖ）を供給される。ケーブルの一端部に設けられる対応コネクタが、車両側の車載診断コネクタ１０に接続され、他端部のコネクタが、例えば、テレマティックス端末のような車両内の電子装置に接続されるが、車両側の車載診断コネクタ１０の１６番ポートを介して車両内の電子装置に車両のバッテリー電源が供給される。

かかる車載診断コネクタの電源は、車両のバッテリーから直接電源を供給されるため点火スイッチのキーの位置と関係のない電源である。即ち、常時電源が供給可能な状態を保つ。従って、車両内の電子装置、例えば、テレマティックス端末等が車載診断コネクタの電源を用いる場合、別途の電源の制御、即ち、オン／オフの制御が必要になる。

点火スイッチに連動して電源の制御が行われるようにするために、点火スイッチにワイヤリングを追加することも可能であるが、このような場合、ワイヤリング・ハーネス（ｗｉｒｉｎｇｈａｒｎｅｓｓ）を修正しなければならないので、非常に手間がかかり、施工費用を要する。

本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、車両のバッテリー電源に直接接続し使用する車載診断コネクタの電源を用いる電子装置において、点火スイッチのキーの位置によって電源のオン／オフが制御される電源供給制御器を提供することを目的とする。

本発明による車両内の電子装置の電源供給制御器は、車両のバッテリーから電源を供給されて動作する電子装置の電源供給制御器において、（１）前記バッテリーから供給される電源の電圧変動を検出するバッテリーの電圧変動検出部と、（２）前記バッテリーの電圧変動検出部で検出された電圧変動が所定のレベル以上であると、前記バッテリー電源を前記電子装置に供給するようにする電源制御部と、を含む。

点火スイッチがオフ状態からＡＣＣ位置に移動する時、車両内の各種の電気負荷により、通常、１００〜１５０ｍｓｅｃの間車両のバッテリーに急激な電圧変動が発生するようになるが、前記電源供給制御器によれば、かかる急激な電圧変動を感知して初めて電子装置にバッテリー電源を供給することができるようになる。

かかる構成によれば、車両の点火スイッチがオンである時に電子装置に電源が供給され、点火スイッチがオフである時には、電子装置への電源の供給も止まるため、車両の車載診断コネクタに接続されて車両のバッテリーから常時電源を供給されるようになっている電子装置のオン／オフの制御を極めて滑らかに且つ簡単に行うことができるようになる。

そして、本発明の好適な実施例によれば、前記車両内の電子装置の電源供給制御器は、（１）車両の点火スイッチのオフ状態を検出し電源の遮断を指示する電源遮断指示部と、（２）前記電源遮断指示部で点火スイッチのオフ状態が検出され電源の遮断が指示されると、前記バッテリー電源の前記電子装置への電源の供給を遮断する電源遮断部と、を更に含む。

前記電源遮断指示部は、車両の各種の制御装置と通信することにより点火スイッチのキーがオフ位置に移動することを感知し、この感知信号に基づいて前記電源遮断部がバッテリーからの電源供給を遮断することで、車両内の電子装置のバッテリーからの電源の供給を適時に遮断することができる。

本発明の他の形態による、車両のバッテリーから電源を供給されて動作する電子装置の電源供給制御器は、前記バッテリーから供給される電源の電圧変動を検出するバッテリーの電圧変動検出部を含み、前記バッテリーの電圧変動検出部は、該バッテリーの電圧変動検出部で検出された電圧変動が所定のレベル以上であると、前記電子装置のパワー・ダウン・モードを解除する信号を前記電子装置に出力する。

このような電源供給制御器によれば、点火スイッチがオフになった時に自動でパワー・ダウン・モードに進むようになっている電子装置のマイクロコントロールユニットのパワー・ダウン・モード解除信号入力端にバッテリーの電圧変動検出部の出力を接続することにより電源供給（パワー・ダウン・モード）の制御を行うことができる。即ち、バッテリーの電圧変動が一定のレベル以上である場合、即ち、車両の点火スイッチがオン位置に移動した時に、パワー・ダウン・モードを解除する信号を電子装置に出力することにより電子装置内のマイクロコントロールユニットで電子装置の動作が制御できるようになる。

一方、本発明の好適な実施例によれば、前記電源供給制御器の出力電圧を前記電子装置での使用電圧に変換するレギュレーターを更に含む。ここで、電圧レギュレーターに入力される電圧信号を電圧レギュレーターの作動信号、例えば、ハイ信号（ハイ・アクティブの場合）に用いることが好ましいが、この場合には、電源供給制御器側の回路素子、即ち、第１のトランジスタＴＲ１での発熱が低減できるという効果を奏する。

本発明によれば、車載診断コネクタを介して車両のバッテリー電源を供給される電子装置において、別途のワイヤリング・ハーネス作業を不要とし、車両のバッテリー電源のオン／オフを車両の点火スイッチのキーの操作に同期して制御することが可能である。

また、点火スイッチのオフ時にパワー・ダウン・モードに進むようになっている電子装置の場合には、そのパワー・ダウン・モードを解除する外部信号を車両の点火スイッチのオン／オフに連動して入力できるようになり、車両のバッテリー電源の供給制御を滑らかに行うことができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施例について説明する。

図２には、本発明の一実施例による車両内の電子装置の電源供給制御器のブロック図が示されている。

同図に示すように、本発明による車両内の電子装置の電源供給制御器１は、車両のバッテリーから供給される電源の電圧変動を検出するバッテリーの電圧変動検出部３０と、バッテリーの電圧変動検出部３０で検出された電圧変動が所定のレベル以上であると、前記バッテリー電源を車両内の電子装置に供給するようにする電源制御部４０と、を含む。

バッテリーの電圧変動検出部３０は、車載診断コネクタ１０の電源端子を介して供給される車両のバッテリーの電圧変動を検出する。バッテリーの電圧は、前述したように、ユーザーが点火スイッチを操作することで、例えば、キーをＯＦＦ状態からＡＣＣ（ＯＮ、ＳＴＡＲＴ）位置に移動させると、車両内の各種の電気的負荷により約１００〜１５０ｍｓｅｃの間バッテリーに急激な電圧変動が発生する。

電源制御部４０は、バッテリーの電圧変動検出部３０におけるバッテリーの電圧変動が所定のレベル以上であると検出されると、電子装置、例えば、テレマティックス端末が動作するように車両のバッテリー電源を供給する。

また、本発明による電源供給制御器１は、車両内の制御装置と通信することにより点火スイッチのオフ（ＯＦＦ）状態を検出し電源の供給を遮断する信号を出力する電源遮断指示部５０と、電源遮断指示部５０から出力された電源供給遮断信号を入力され、前記バッテリー電源の供給を遮断する電源遮断部６０と、を更に含み得る。通常、電源遮断指示部５０は、電子装置に含まれ得る。

電源遮断指示部５０は、点火スイッチのオフ（ＯＦＦ）状態を検出するために、車載診断コネクタ１０に接続された制御装置、例えば、ＥＣＵ（ＥｎｇｉｎｅＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）と車載診断通信部７０を介して通信する。

車載診断通信部７０は、車載診断コネクタ１０に接続されて信号のやり取りを可能にする。電源遮断指示部５０は、車両の制御装置と通信することにより点火スイッチのキー位置情報を感知することができる。点火スイッチのキーがＯＦＦ状態に位置すると、電源遮断指示部５０は、これを感知して電源供給遮断信号を出力する。電源遮断部６０は、電源遮断指示部５０から出力された電源供給遮断信号によってバッテリーの電圧変動検出部３０から電源制御部４０への電源供給を遮断することで電子装置の動作を止める。

図３には、本発明による電源供給制御器の詳細回路が示されている。
バッテリーの電圧変動検出部３０は、アノードがバッテリーに接続される第１のダイオードＤ１と、カソードがバッテリーに接続される第２のダイオードＤ２と、一端が第１のダイオードＤ１のカソードに接続され他端が接地されるコンデンサＣ１と、エミッターがコンデンサＣ１の前記一端に接続されベースが第２のダイオードＤ２のアノードに接続される第１のトランジスタＴＲ１と、一端が第１のトランジスタＴＲ１のエミッターに接続され他端が第１のトランジスタＴＲ１のベースに接続される第１の抵抗Ｒ１と、一端が第１のトランジスタＴＲ１のベースに接続され他端が第２のダイオードＤ２のアノードに接続される第２の抵抗Ｒ２と、を含む。

電源制御部４０は、第２のダイオードＤ２のアノードに接続されるコレクター及び接地されているエミッターを含む第２のトランジスタＴＲ２と、一端が第２のトランジスタのベースに接続され他端が接地されている第４の抵抗Ｒ４と、一端が第２のトランジスタＴＲ２のベースに接続され他端が出力端子に接続される第５の抵抗Ｒ５と、前記第１のトランジスタＴＲ１のコレクターに一端が接続され前記第５の抵抗の前記他端に接続されている第３の抵抗と、を含む。

電源遮断部６０は、第５の抵抗Ｒ５に接続されるコレクターと接地されているエミッターを含む第３のトランジスタＴＲ３と、一端が第３のトランジスタＴＲ３のベースに接続され他端が接地されている第６の抵抗Ｒ６と、一端が第３のトランジスタＴＲ３のベースに接続され他端が電源遮断指示部の端子に接続される第７の抵抗Ｒ７と、を含む。

図４ａには、図３に示す回路中の電圧変動検出部３０の電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃを測定した実測データを表すグラフが示されている。横軸は、時間軸として５０ｍｓｅｃであり、縦軸は、１目盛り当たり１０Ｖである（但し、図４ｂでは１目盛り当たり５Ｖである）。最上の状態線図が電圧Ｖａを示し、中間の状態線図が電圧Ｖｂを示し、最下の状態線図が電圧Ｖｃを示す（但し、Ｖｃのグラフは、図３において電源制御部４０、電源遮断部６０の回路がない場合の出力を示すものである）。それぞれの数字の右側の矢印レベルが各電圧の基準値の０Ｖである。各グラフにおいて（ａ）で示す部分は、点火スイッチのキーの位置がオフの状態であり、（ｂ）で示す部分は、点火スイッチのキーの位置がＡＣＣ（ＯＮ、ＳＴＡＲＴ）の状態である。そして、図４ｂには、２本の状態線図が示されているところ、上側の状態線図はＶａ電圧であり、下側の状態線図はＶｂ電圧である。図４ｃに示されている状態線図は、最上の状態線図がＶａ電圧であり、中間の状態線図がＶｂ電圧であり、最下の状態線図がＶｄ電圧である。

点火スイッチのキーの位置がオフである時には、バッテリーの電圧変動がほぼなく、電圧Ｖａ、Ｖｂは、第１のダイオードＤ１により車両の常時電源であるバッテリーが順方向に接続されている場合であって、図４ａの（ａ）部分が指すように略１３．４Ｖである（この電圧は、正常バッテリーの場合、充電状態によっては乗用車である場合９Ｖ乃至１６Ｖの範囲を有する）。そして、出力信号である電圧Ｖｃは、第１のトランジスタＴＲ１のエミッターとベース間の電圧差（Ｖａ−Ｖｂ）が略１Ｖ以下であるため、第１のトランジスタＴＲ１がオフし、図４ａの（ａ）部分に示すように０Ｖである。即ち、車両の点火スイッチの位置がオフ状態である時には、バッテリーから直接電源を供給される電子装置には電源が供給されない。

このようなオフ状態から点火スイッチのキーの位置がＡＣＣ（ＯＮ、ＳＴＡＲＴ）位置に移動すると、車両内の各種の電気負荷により約１００〜１５０ｍｓｅｃの間バッテリーに急激な電圧変動が発生し、これにより電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃが変動するようになる。

電圧Ｖａは、コンデンサＣ１に充電された電圧と第１のダイオードＤ１の極性により抵抗Ｒ１、Ｒ２及び第２のダイオードＤ２を介してバッテリー側へと図４ｂの（ａ）に示すように次第に変動する。これに対し、Ｖｂには、コンデンサが接続されていないため、図４ｂの（ｂ）部分に示すように急激な電圧変動が発生する。この時、第１のトランジスタＴＲ１のエミッターとベース間の電圧差（Ｖａ−Ｖｂ）が一定の電圧（約１Ｖ）以上を保ち、この時間の間第１のトランジスタＴＲ１がオンになるため、図４ａの（ｂ）に示すように出力電圧Ｖｃ（但し、Ｖｃのグラフは、図３において電源制御部４０、電源遮断部６０の回路がない場合の出力を示すものである）は、一定の時間の間その電圧が変動するようになる。

そして、図３において電源制御部４０、電源遮断部６０の回路がある場合には、第１のトランジスタＴＲ１がオンになる瞬間に出力信号であるＶｄ電圧が第２のトランジスタＴＲ２をオンさせ、第１のトランジスタＴＲ１のエミッターとベース間の電圧差（Ｖａ−Ｖｂ）を引き続き一定の電圧以上に保つため、Ｖｄ電圧は、図４ｃに示すように略１２Ｖを出力し続ける。

このようにして一定の電圧をＶｄにて出力することにより、車両の車載診断コネクタに接続されて車両のバッテリーから直接電源を供給される電子装置をオン（ＯＮ）させることができる。

一方、点火スイッチのキーの位置がオフ状態であることが感知されると、電子装置側の電源遮断部側の端子を介して電圧Ｖｅに第３のトランジスタの動作電圧が印加されるようになる。この結果、第３のトランジスタＴＲ３がオンになり、第２のトランジスタＴＲ２がオフになる。結局として、第１のトランジスタＴＲ１のエミッターとベース間の電圧差（Ｖａ−Ｖｂ）が所定の電圧以下になり、出力信号であるＶｃ電圧が０Ｖになる。従って、電源制御部４０が非活性化され、車両のバッテリーから電子装置への電源の供給が止まるようになる。

本発明の好適な実施例によれば、出力電圧Ｖｄを電子装置において使用可能な電圧、例えば、５Ｖに変換させるために、図５に示すように電圧レギュレーター１００が電源制御部４０の出力端に設けられる。

一方、本発明のまた他の実施例によれば、電源制御部４０の出力電圧を電圧レギュレーター１００の作動信号（アクティブ・ハイの場合、もしアクティブ・ローの場合には反転して使用）に用いることもできるが、かかる実施例によれば、電源供給制御器１側のトランジスタ、即ち、第１のトランジスタＴＲ１で発生する発熱を低減することができる。

本発明の他の形態によれば、図６に示すように、前述した本発明の電源供給制御器１のうちのバッテリーの電圧変動検出部の出力電圧Ｖｃを、電子装置３００のマイクロコントロールユニット２００（ＭＣＵ）のパワー・ダウン・モードを解除させる外部信号に用いることができる。この場合、前述した回路の全体を使用することもでき、より好ましくは、バッテリーの電圧検出部の回路だけを使用してその出力端と電子装置３００のＭＣＵ２００のパワー・ダウン・モード解除信号入力端とを接続する。

この形態の電源供給制御器によれば、オフになった時にパワー・ダウン・モードに進むようになっている電子装置への電源の供給が、簡単な回路により車両の点火スイッチのオン／オフ位置に連動して制御できるようになり、前述した従来の技術のような複雑なワイヤリング・ハーネスの修正等の作業が不要になる。

図７には、本発明による電源制御供給器のまた他の回路図の一例が示されている。

同回路図は、電圧レギュレーター１００を含むものであって、電源遮断部をツェナーダイオードと抵抗から構成した。この回路も同じく、前述した電源供給制御器１の回路と大同小異の機能を果たし、図６に示すように電子装置のマイクロコントロールユニットのパワー・ダウン・モードを解除させる形態で構成する時には、図７に示す回路のうちのバッテリーの電圧変動検出部３０だけを取り出し、その出力電圧Ｖｃ¢をマイクロコントロールユニットのパワー・ダウン・モード解除信号入力端に入力されるようにする。特に、本回路図では、第１のトランジスタＴＲ１または第２のトランジスタＴＲ２として抵抗内蔵型トランジスタを使用するという点で図３に示す回路図と相違している。

以上、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明したが、本発明の権利範囲は、特許請求の範囲により定められるべきであり、図面または前述した具体的な実施例に限られるものと解釈されてはいけない。

また、特許請求の範囲に記載されている発明の当業者にとって自明な変更、修正乃至改良も本発明の権利範囲に含まれることは自明である。

本発明は、車両の電子装置の電源供給制御器に適用でき、特に、車両のバッテリーから電源を供給される電子装置の電源供給制御器に適用できる。

車両側の車載診断コネクタの接続部を示す図である。本発明の一実施例による電源供給制御器と車載診断コネクタのブロック図である。本発明の一実施例による電源供給制御器の回路図である。図３に示す回路の電圧変動を示すグラフである。図３に示す回路の電圧変動を示すグラフである。図３に示す回路の電圧変動を示すグラフである。本発明の他の実施例による電源供給制御器のブロック図である。本発明の他の形態による電源供給制御器が電子装置に接続された状態のブロック図である。本発明の他の実施例による電源供給制御器の詳細回路図である。

符号の説明

１電源供給制御器
１０車載診断コネクタ
３０バッテリーの電圧変動検出部
４０電源制御部
５０電源遮断指示部
６０電源遮断部
７０車載診断通信部

Claims

車両のバッテリーから電源を供給されて動作する電子装置の電源供給制御器において、
前記バッテリーから供給される電源の電圧変動を検出するバッテリーの電圧変動検出部と、
前記バッテリーの電圧変動検出部で検出された電圧変動が所定のレベル以上であると、前記バッテリー電源を前記電子装置に供給するようにする電源制御部と、
を含むことを特徴とする電源供給制御器。
車両の点火スイッチのオフ状態を検出する電源遮断指示部と、
前記電源遮断指示部で点火スイッチのオフ状態が検出されると、前記バッテリー電源の前記電子装置への電源の供給を遮断する電源遮断部と、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の電源供給制御器。
車両のバッテリーから電源を供給されて動作する電子装置の電源供給制御器において、
前記バッテリーから供給される電源の電圧変動を検出するバッテリーの電圧変動検出部を含み、
前記バッテリーの電圧変動検出部は、該バッテリーの電圧変動検出部で検出された電圧変動が所定のレベル以上であると、前記電子装置のパワー・ダウン・モードを解除する信号を前記電子装置に出力することを特徴とする電源供給制御器。
前記電源供給制御器の出力電圧を前記電子装置での使用電圧に変換するレギュレーターを更に含むことを特徴とする請求項１または２に記載の電源供給制御器。
前記レギュレーターに入力される電圧信号をレギュレーターの作動信号に用いることを特徴とする請求項４に記載の電源供給制御器。