JP2006188139A - On-vehicle power supply control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車に搭載された電池の充電状態を管理する車載電源管理装置に関するものである。 The present invention relates to an in-vehicle power management device that manages the state of charge of a battery mounted on an automobile.
駐車場等において、ドアロックされた自己の自動車に搭乗する際に、使用者が携帯しているキー操作を行うことなくドアロックを解除することが行われている。これは、一般に「スマートエントリー」や「キーレスエントリー」等と呼称されるシステムであって、使用者が、リモートコントロールキーをポケットやバッグの中に携帯し、自動車に近づくとウェルカムランプが点灯し、ドアハンドルを握るだけで自動的にドアロックが解除されるものである。この場合、自動車とリモートコントロールキーとの間で無線通信が行われる。 In a parking lot or the like, when boarding a self-locked automobile, the door lock is released without performing a key operation carried by the user. This is a system generally called "smart entry" or "keyless entry", etc., the user carries the remote control key in a pocket or bag, the welcome lamp lights up when approaching the car, The door lock is automatically released simply by grasping the door handle. In this case, wireless communication is performed between the automobile and the remote control key.
自動車とリモートコントロールキーとの間の無線通信に費やされる電力は、通常は自動車内のバッテリーからの電源供給に依存している。 The power consumed for wireless communication between the automobile and the remote control key usually depends on the power supply from the battery in the automobile.
ところで、自動車のバッテリーの充電は、通常は自動車の走行中にオルタネータで発電を行い、この発電された電力をバッテリーに回生することで行われる。このため、自動車が走行していない駐車時において、自動車とリモートコントロールキーとの間の無線通信にバッテリーからの電力を費やす場合は、いわゆる充電切れを防止することが重要である。 By the way, charging of an automobile battery is usually performed by generating electricity with an alternator while the automobile is running and regenerating the generated electric power in the battery. For this reason, at the time of parking when the automobile is not running, it is important to prevent so-called charging out when the electric power from the battery is consumed for wireless communication between the automobile and the remote control key.
自動車のバッテリー上がりの防止策としては、消費電力の少ない他のセンサーと組み合わせることで、全体的な消費電力を低減することが可能である。例えば、自動車の駐車中に、自動車とリモートコントロールキーとの間の無線通信に比べて消費電力の少ない周辺感知センサを動作させ、この周辺感知センサーが周囲の人間等を感知したときにのみ、自動車からリモートコントロールキーに対して無線通信を試みる方法が考えられる(特許文献1:従来技術1)。 As a measure for preventing the battery of the automobile from running out, it is possible to reduce the overall power consumption by combining with other sensors with low power consumption. For example, when a car is parked, a peripheral sensor that consumes less power compared to wireless communication between the car and a remote control key is operated, and the car is only detected when the sensor detects the surrounding people. A method of attempting wireless communication with a remote control key can be considered (Patent Document 1: Prior Art 1).
あるいは、自動車のバッテリー上がりの防止策の他の例として、特に自動車の長期放置によるバッテリ上がり(充電切れ)を防止するため、図4の如く、時期的に無線通信の頻度を変化させる方法も考えられる。この方法では、例えば自動車のエンジンが停止された時点t1から一定期間T1(例えば、5日間)以内は、自動車からリモートコントロールキーに対して例えば0.3秒毎のリクエスト信号を定期的に発信するなど、比較的頻繁に無線通信を試みる。これに対して、自動車のエンジン停止から一定期間T1が経過した時点t2以降は、リクエスト信号の発信頻度を、例えば0.6秒毎などに少なくする。さらに、エンジン停止からT1より長い一定期間T2(例えば、14日間)が経過した時点t3以降は、自動車からリモートコントロールキーへのリクエスト信号の発信を完全に停止する(従来技術2)。 Alternatively, as another example of measures for preventing the battery from running out of the car, a method of changing the frequency of wireless communication with time as shown in FIG. It is done. In this method, for example, within a certain period T1 (for example, 5 days) from the time t1 when the engine of the automobile is stopped, a request signal is periodically transmitted from the automobile to the remote control key, for example, every 0.3 seconds. Attempts to communicate wirelessly relatively frequently. On the other hand, the transmission frequency of the request signal is decreased every 0.6 seconds, for example, after time t2 when a certain period T1 has elapsed since the engine stop of the automobile. Furthermore, the transmission of the request signal from the automobile to the remote control key is completely stopped after the time point t3 when a certain period T2 (for example, 14 days) longer than T1 has elapsed since the engine stop (Prior Art 2).
この従来技術2では、自動車が長期放置されていて入力信号がない場合に、時点t2,t3でその旨を判断し、それ以降のリクエスト信号の停止間隔を長くしたり停止したりすることができ、バッテリ上がりを防止できる。
In this
尚、図4中の記号「×」は、自動車からリモートコントロールキーに対して無線通信を開始するための発呼信号を送信するタイミングを示している。 Note that the symbol “x” in FIG. 4 indicates the timing at which a call signal for starting wireless communication is transmitted from the automobile to the remote control key.
上記した従来技術1では、自動車の所有者以外の通行人や動物など、その自動車への搭乗に関係の無い場合にも、自動車からリモートコントロールキーに対する無線通信が発動してしまい、その結果、バッテリーが上がる可能性がある。また、従来技術1では、周辺感知センサー等の他のセンサーに電力を消費するため、その電力消費の節約には限界があり、自動車の放置期間によってはバッテリ上がりを防止することが困難となる場合がある。
In the above-described
その点、従来技術2では、時点t3以降にリクエスト信号を停止してしまうため、自動車内の暗電流やバッテリの自己放電を除けば、バッテリ上がりを容易に防止することが可能である。
On the other hand, in the
しかしながら、この従来技術2では、エンジン停止から一定期間T2以後、自動車とリモートコントロールキーとの間での無線通信が完全に停止されるため、長期放置の後に、携帯しているキー操作を行うことなくドアロックを解除することは不可能となり不便である。また、時点t2から時点t3までの間であっても、自動車からリモートコントロールキーに送信されるリクエスト信号の発信頻度が少なくなるため、速やかなドアロックの解除が行えなくなることがある。
However, in this
このような問題は、スマートエントリーやキーレスエントリーだけに限らず、駐車中(エンジン・オフ)の自動車において、何らかの目的で電力消費が行われる負荷一般に共通する問題となっている。 Such a problem is not only limited to smart entry and keyless entry, but is a problem common to loads in which power is consumed for some purpose in a parked (engine-off) vehicle.
そこで、本発明の課題は、自動車のエンジンが長期間に亘って停止されても、ドライバが望む期間に応じて負荷の作動を可能としながらバッテリ上がりを容易に防止できる車載電源管理装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an in-vehicle power management device that can easily prevent the battery from running out while enabling the operation of the load according to the period desired by the driver even when the automobile engine is stopped for a long period of time. There is.
上記課題を解決すべく、請求項1に記載の発明は、自動車に搭載された電池の充電状態を管理する車載電源管理装置であって、前記電池の充電状態を検出する容量検知部と、所定の入力手段を通じて入力された動作保証期間に応じて、前記自動車内の所定の負荷の間欠的な駆動に係る間欠時間を、前記容量検知部で検出された前記充電状態に対して、前記自動車のエンジンの停止後の前記動作保証期間内に前記電池の充電切れを回避するように計算する間欠時間計算部とを備えるものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車載電源管理装置であって、前記間欠時間計算部は、前記容量検知部で検出された前記充電状態から、前記動作保証期間にわたって前記負荷の駆動に拘わらず発生する消費電力と、前記自動車のスタータの始動に必要な最低保持電力とを減算し、この減算した値と、前記負荷の動作1回当りの消費電力に前記動作保証期間を積算した値との比を演算することで、前記間欠時間を演算するものである。
The invention according to
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の車載電源管理装置であって、前記負荷が、前記間欠時間計算部で計算された前記間欠時間に従って間欠的に駆動するものである。
The invention according to claim 3 is the in-vehicle power management device according to
請求項1〜請求項3に記載の発明の車載電源管理装置は、電池の充電状態を検出し、所定の入力手段を通じて入力された動作保証期間に応じて、自動車内の所定の負荷の間欠的な駆動に係る間欠時間を、電池の充電状態に対してエンジンの停止後の動作保証期間内に電池の充電切れを回避するように計算するので、少なくとも動作保証期間は、電池の充電切れがなくなる。したがって、例えば、空港の駐車場に自動車を駐車して長期旅行に出かけるような場合に、その空港への帰着予定日等に合わせて使用者が動作保証期間を操作入力しておけば、帰着予定日における電池の充電切れを容易に防止することができ、便利である。 The in-vehicle power management device according to the first to third aspects of the present invention detects the state of charge of the battery and intermittently applies a predetermined load in the vehicle according to an operation guarantee period input through a predetermined input means. Since the intermittent time for proper driving is calculated so as to avoid the battery being out of charge within the operation guarantee period after the engine is stopped with respect to the state of charge of the battery, the battery will not run out at least during the operation guarantee period. . Therefore, for example, when a car is parked at an airport parking lot and a long trip is required, if the user inputs an operation guarantee period according to the scheduled return date to the airport, etc. Conveniently, it is possible to easily prevent the battery from being exhausted during the day.
請求項2に記載の発明の車載電源管理装置は、暗電流等の消費電力を考慮して電池の充電切れを確実に防止できる利点がある。 The in-vehicle power management device according to the second aspect of the present invention has an advantage that the battery can be reliably prevented from being discharged in consideration of power consumption such as dark current.
<構成>
図1は本発明の一の実施の形態に係る車載電源管理装置1を示すブロック図である。この車載電源管理装置1は、駐車中等でエンジン2がオフの状態の自動車において、何らかの目的で間欠的な駆動(間欠駆動)が行われる負荷3a,3bが搭載されている場合に、使用者の入力操作により負荷3a,3bの動作保証期間を指定することが可能であり、指定された動作保証期間の間は負荷3a,3bの動作を確実に実行できるように、当該動作保証期間に合わせて負荷3a,3bを間欠駆動の間欠時間を変更するようになっている。
<Configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing an in-vehicle
具体的に、この車載電源管理装置1は、書き換え可能なROM(フラッシュROM等)およびRAM等が接続されたコンピュータ装置の機能を有するCPU(マイクプロセッサ)が内蔵されており、このCPUが所定のソフトウェアプログラムで定義された動作手順に沿って動作する機能部品である。この車載電源管理装置1は、図1の如く、電池(バッテリ)5の充電状態(SOC)を検出する容量検知部7と、自動車内に設置された入力手段としてのカーナビゲーション装置9のタッチパネルで動作保証期間が入力された場合に当該動作保証期間に応じて負荷3a,3bの駆動に係る間欠時間を計算する間欠時間計算部11といった二つの機能要素を備える。
Specifically, the in-vehicle
容量検知部7は、電池5の開放電圧や回生電流及び放電電流等の所定の値を電圧センサー及び電流センサー(シャント抵抗等)等の所定の計測手段を用いて計測し、その計測結果に基づいて、電池5の充電状態(SOC)を一定時間毎に検出するようになっている。あるいは、この容量検知部7は、上記のような電圧センサーや電流センサーだけでなく、さらに電池5の温度を検出するための温度センサーからの情報を得るようにしておき、この温度についての情報に基づいて、電圧センサーや電流センサーからの情報に基づいて検出された電池5の充電状態を補正するようにしてもよい。そして、この容量検知部7は、自動車のエンジン2が停止された直後に、その時点の電池5の充電状態の値を間欠時間計算部11に出力する。
The capacity detection unit 7 measures predetermined values such as an open circuit voltage, a regenerative current, and a discharge current of the
間欠時間計算部11は、例えば、容量検知部7から与えられた充電状態(電池残容量)の値「SOCnow」と、動作保証期間「D」とに基づいて、書き換え可能なROM等内に予め格納された次の(1)式にしたがって、負荷3a,3bの駆動に係る間欠時間「T」を計算する。
For example, the intermittent time calculation unit 11 stores in advance in a rewritable ROM or the like based on the value “SOCnow” of the state of charge (remaining battery capacity) given from the capacity detection unit 7 and the operation guarantee period “D”. The intermittent time “T” related to driving of the
尚、上記(1)式中の「SOCone」は、負荷3a,3bの動作1回当りの消費電力、「SOCmin」は、エンジン2の始動等にスタータ13を始動させるのに最低限必要とされる最低保持電力、「SOCdark」は、負荷3a,3bが動作していないときの暗電流等に係る自動車全体の1日当たりの消費電力をそれぞれ意味している。また、動作保証期間「D」は日数で表されるものとする。
Note that “SOCone” in the above equation (1) is the power consumption per operation of the
即ち、上記の(1)式では、動作保証期間「D」に亘って費やされる暗電流等の消費電力「D×SOCdark」と、スタータ13の始動に必要な最低保持電力「SOCmin」とを、電池5の充電状態(電池残容量)の値「SOCnow」から減算し、これと、負荷3a,3bの動作1回当りの消費電力「SOCone」に動作保証期間「D」を積算した値との比を演算することで、負荷3a,3bの駆動に係る間欠時間「T」を演算しているので、暗電流等の消費電力「SOCdark」を考慮して電池5のバッテリ上がり(充電切れ)を防止することが可能となり、バッテリ上がりを確実に防止できる利点がある。
That is, in the above equation (1), the power consumption “D × SOCdark” such as dark current consumed over the operation guarantee period “D” and the minimum holding power “SOCmin” necessary for starting the
ここで、間欠時間計算部11において、動作保証期間「D」の値は、初期値として所定の値(例えば14日間等の)が予め格納されているものとし、カーナビゲーション装置9のタッチパネルを通じて操作入力された場合に、上記の初期値に代えて、タッチパネルで操作入力された値が動作保証期間「D」に上書きされるようになっている。
Here, in the intermittent time calculation unit 11, it is assumed that a predetermined value (for example, 14 days) is stored as an initial value for the value of the operation guarantee period “D” and is operated through the touch panel of the
そして、間欠時間計算部11は、この間欠時間「T」の情報を、車載LAN等の所定の通信網を通じて負荷3a,3bに出力するようになっている。 And the intermittent time calculation part 11 outputs the information of this intermittent time "T" to load 3a, 3b through predetermined | prescribed communication networks, such as vehicle-mounted LAN.
尚、負荷3a,3bは、そのそれぞれが、タイマー、ROMおよびRAM等が接続されたコンピュータ装置の機能を有するCPU(マイクプロセッサ)を保有しており、このCPUが所定のソフトウェアプログラムで定義された動作手順に沿って動作するようになっている。そして、各負荷3a,3bは、間欠時間計算部11からの間欠時間「T」が得られたときに、図2の如く、タイマーでの計時に基づいて、この間欠時間「T」毎に、その固有の動作を行うようになっている。尚、図2中の記号「×」は、各負荷3a,3bに固有の動作の実行タイミングを示している。
Each of the
負荷3a,3bの例としては、エンジン2が停止中に自動車内で実行される機能を司る装置であればどのようなものでもよく、例えば、「スマートエントリー」や「キーレスエントリー」の他、盗難防止用の周辺監視システムや現在地通知システム等が適している。
As an example of the
尚、図1中の符号15は、エンジン2の回転力を電力に変換する発電機を示している。
In addition, the code |
<動作>
上記構成の車載電源管理装置の動作を説明する。まず、エンジン2が駆動状態である場合、このエンジン2の回転力が発電機15によって電力に変換される。この際、余剰の電力を用いて電池(バッテリ)5の充電が行われる。
<Operation>
The operation of the in-vehicle power management device having the above configuration will be described. First, when the
ここで、図3中のステップS01において、使用者がカーナビゲーション装置9のタッチパネルを通じて動作保証期間の値を操作入力した場合には、ステップS02に進み、この動作保証期間の値を書き換え可能なROM内に更新記憶させる。
If the user inputs an operation guarantee period value through the touch panel of the
一方、図3中のステップS01において、使用者がカーナビゲーション装置9のタッチパネルを通じて動作保証期間の値を操作入力しない場合には、そのままステップS03に進む。
On the other hand, if the user does not input the operation guarantee period value through the touch panel of the
図3中のステップS03では、容量検知部7によって、電池5の充電状態を検出する。
In step S <b> 03 in FIG. 3, the capacity detection unit 7 detects the state of charge of the
続いて、ステップS04において、エンジン2が停止されたか否かを判断する。エンジン2が駆動されたままである場合は、再びステップS01に戻る。かかるステップS01〜S04のループ処理は、一定時間(例えば0.3秒)毎に繰り返される。
Subsequently, in step S04, it is determined whether or not the
そして、ステップS04において、エンジン2の停止を検出した場合は、ステップS05に進む。
If it is detected in step S04 that the
ステップS05では、容量検知部7から与えられた充電状態の値「SOCnow」と、動作保証期間「D」とに基づいて、書き換え可能なROM等内に予め格納された上記(1)式にしたがって、負荷3a,3bの駆動に係る間欠時間「T」を計算する。
In step S05, based on the value “SOCnow” of the state of charge given from the capacity detection unit 7 and the operation guarantee period “D”, according to the above equation (1) stored in advance in a rewritable ROM or the like. Then, an intermittent time “T” related to driving of the
そして、間欠時間計算部11は、この間欠時間「T」の情報を車載LAN等の所定の通信網を通じて負荷3a,3bに出力する(ステップS06)。
Then, the intermittent time calculation unit 11 outputs information on the intermittent time “T” to the
そうすると、各負荷3a,3bは、図2の如く、間欠時間計算部11から得られた間欠時間「T」毎に、その固有の動作を行う。例えば、第1の負荷3aが「スマートエントリー」や「キーレスエントリー」のための装置である場合は、この負荷3aから外部のキーに対してリクエスト信号を間欠的に送信する際の間欠時間を「T」として動作を行う。
Then, each
このようにすることで、少なくとも、使用者が入力操作を行った動作保証期間「D」は、電池5の充電状態が最低保持電力SOCminを下回ることがない。したがって、例えば、空港の駐車場に自動車を駐車して長期旅行に出かけるような場合に、その空港への帰着予定日等に合わせて使用者が動作保証期間「D」を操作入力しておけば、帰着予定日における電池5のバッテリ上がりを容易に防止することができ、便利である。
In this way, at least during the operation guarantee period “D” in which the user performs an input operation, the state of charge of the
また、上記(1)式において、暗電流等の消費電力「SOCdark」を考慮して電池5のバッテリ上がりを確実に且つ容易に防止できる。
In the above equation (1), it is possible to reliably and easily prevent the
尚、上記実施の形態では、使用者が動作保証期間を操作入力する入力手段として、カーナビゲーション装置9のタッチパネルを例に挙げて説明したが、これに限られず、専用の入力手段としての番号入力ボタンやジョグシャトル等を車室内に設けて、これらを利用して動作保証期間を操作入力してもよい。あるいは、例えば携帯電話から無線通信を通じて動作保証期間を入力するようにしても差し支えない。
In the above embodiment, the touch panel of the
1 車載電源管理装置
2 エンジン
3a,3b 負荷
5 電池
7 容量検知部
9 カーナビゲーション装置
11 間欠時間計算部
13 スタータ
15 発電機
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記電池の充電状態を検出する容量検知部と、
所定の入力手段を通じて入力された動作保証期間に応じて、前記自動車内の所定の負荷の間欠的な駆動に係る間欠時間を、前記容量検知部で検出された前記充電状態に対して、前記自動車のエンジンの停止後の前記動作保証期間内に前記電池の充電切れを回避するように計算する間欠時間計算部と
を備える車載電源管理装置。 An in-vehicle power management device that manages the state of charge of a battery installed in an automobile,
A capacity detector for detecting the state of charge of the battery;
In accordance with the operation guarantee period input through a predetermined input means, the vehicle has an intermittent time related to intermittent driving of a predetermined load in the vehicle with respect to the state of charge detected by the capacity detection unit. An in-vehicle power management device comprising: an intermittent time calculation unit that calculates so as to avoid the battery being out of charge within the operation guarantee period after the engine is stopped.
前記間欠時間計算部は、前記容量検知部で検出された前記充電状態から、前記動作保証期間にわたって前記負荷の駆動に拘わらず発生する消費電力と、前記自動車のスタータの始動に必要な最低保持電力とを減算し、この減算した値と、前記負荷の動作1回当りの消費電力に前記動作保証期間を積算した値との比を演算することで、前記間欠時間を演算することを特徴とする車載電源管理装置。 The in-vehicle power management device according to claim 1,
The intermittent time calculation unit includes power consumption generated regardless of driving of the load over the operation guarantee period from the charging state detected by the capacity detection unit, and minimum holding power required for starting the starter of the automobile And the intermittent time is calculated by calculating a ratio between the subtracted value and the value obtained by adding the operation guarantee period to the power consumption per operation of the load. In-vehicle power management device.
前記負荷が、前記間欠時間計算部で計算された前記間欠時間に従って間欠的に駆動することを特徴とする車載電源管理装置。 The in-vehicle power management device according to claim 1 or 2,
The in-vehicle power management device, wherein the load is driven intermittently according to the intermittent time calculated by the intermittent time calculation unit.
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