JP2007026518A - 車載電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 車載用ナビゲーション装置において低温の環境下でも、地図データ記憶装置２０が良好に動作できるようにする。
【解決手段】 地図データ記憶装置２０が制御回路３０から発生される熱を受けるように配置されており、地図データ記憶装置２０の温度が保証温度の下限値Ｔｍｉｎよりも低いと制御回路３０により判定されたときには（ステップ１１０）、制御回路３０が現在地演算処理を実行する（ステップ１２０）。したがって、制御回路３０が現在地演算処理の実行に伴って熱を発生するので、この熱により地図データ記憶装置２０の温度を上昇させることができる。このため、低温の環境下でも、地図データ記憶装置２０の温度を保証温度範囲内に収めることが可能になる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車載電子機器に関する。

従来、ハードディスクをデータの記憶装置として用いる車載ナビゲーション装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、ハードディスクとしては、近年、パーソナルコンピュータなど一般的なコンピュータに用いられて広く普及している。
特開２００３−１６８２５９号公報

そこで、本発明者は、パーソナルコンピュータ等に用いられるハードディスクを車載ナビゲーション装置に用いることについて検討したところ、次のような問題点があること分かった。

パーソナルコンピュータの保証温度範囲は、車載ナビゲーション装置の保証温度範囲に比べて狭いため、パーソナルコンピュータ用のハードディスクを、そのまま、車載ナビゲーション装置に用いることができない。なお、保証温度範囲は、電子機器が正常に動作できる温度範囲である。

例えば、車載ナビゲーション装置は、氷点下の過酷な低温環境下でも、正常に動作することが要求されるものの、パーソナルコンピュータは、氷点下の過酷な低温環境下では、正常に動作することが要求されていない。実際に、パーソナルコンピュータ用ハードディスクは、−２０℃以下の環境下ではデータの書き込み動作が不可能になることが分かった。

また、このような書き込み動作不良の問題はハードディスクに限らず、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＤ（Mini Disc）等の読み書き可能なディスク型の記憶装置にも生じることが分かった。

本発明は、上記点に鑑み、低温の環境下でも、記憶装置が良好に動作できるようにした車載電子機器を提供することを目的とする。

本発明は、制御装置は、電源が投入されたときに、温度センサにより検出された温度が閾値よりも低いと判定したときに、記憶装置を加熱するために、当該車載電子機器に本来必要な制御処理以外の余分な制御処理を行うことを特徴とする。

ここで、当該閾値は、記憶装置が正常に動作可能である保証温度範囲の下限値のことである。

したがって、記憶装置の温度が当該閾値に比べて低いときには、記憶装置を加熱するために、制御装置が当該余分な制御処理を行う。これに伴い、制御装置が熱を発生して、この熱により記憶装置の温度を上昇させることができる。このため、低温の環境下でも、記憶装置の温度を記憶装置の保証温度範囲内に収めることが可能になるので、低温の環境下でも、記憶装置を良好に動作させることができる。

図１に、本発明の車載電子機器が適用された車載用ナビゲーション装置の概略構成を示す。

車載用ナビゲーション装置は、図１に示すように、位置検出器１０、地図データ記憶装置２０、操作スイッチ群２１、音声出力器２２、外部メモリ２３、表示装置２４、ＦＭ−ＶＩＣＳ受信装置２５、ＦＭアンテナ２６、リモコンセンサ２７、リモコン２８、音声認識ユニット２９、マイク２９ａ、および制御回路３０から構成されている。

位置検出器１０は、自車の現在地を検出するために、地磁気センサ１１、ジャイロスコープ１２、距離センサ１３、およびＧＰＳ受信機１４等を有する。

地図データ記憶装置２０は、ハードディスクから構成されて、地図表示に用いられる道路地図データなどを記憶する。ここで、地図データ記憶装置２０は、後述するように、制御回路３０の上側に配置されて、制御回路３０から発生された熱を受けるようになっている。

また、地図データ記憶装置２０の表面には温度センサ２０ａが装着されており、温度センサ２０ａは地図データ記憶装置２０の温度を検出するために用いられる。

操作スイッチ群２１は、ナビゲーションに必要な各種操作を行うためのもので、表示装置２４と一体になったタッチスイッチおよび、画面周囲に配置されたメカニカルなスイッチ等からなる。音声出力器２２は、スピーカから構成されて、走行案内のための音声や画面操作の説明のために音声を発する。

外部メモリ２３は、メモリカード等から構成されており、表示装置２４は、液晶ディスプレイ等のカラーの表示部であって、道路地図等を表示する。また、ＦＭ−ＶＩＣＳ受信装置２５は、ＦＭアンテナ２６を介して路上機から送信される道路交通情報を受信する。

リモコンセンサ２７は、リモコン２８からの信号を赤外線（或いは、電波、超音波）を媒体として受信する。リモコン２８は、操作スイッチ群２１と同様に、ナビゲーションに必要な各種操作を行うための各操作スイッチを備えている。

音声認識ユニット２９は、使用者が発声した音声をマイク２９ａから音声信号として取り込んで音声認識を行う。このことにより、使用者は、この音声認識を用いて各種の音声指示を車載用ナビゲーション装置に入力することができる。

制御回路３０は、ＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏおよびバスラインから構成される集積回路である。制御回路３０は、現在地を示す現在地マークと現在地を含む道路地図とを重ねて表示して目的地まで道路案内するためのナビゲーション処理以外に、後述するように、制御回路３０自体から発生する熱によって地図データ記憶装置２０の温度を上昇させるための加熱制御処理を行う。なお、制御回路３０は、請求項に記載の制御装置に相当する。

次に、制御回路３０および地図データ記憶装置２０の配置関係について図２を参照して説明する。図２は、制御回路３０および地図データ記憶装置２０の配置関係を示す断面図である。

地図データ記憶装置２０は、図２に示すように、回路基板３１の上面側に配置されており、地図データ記憶装置２０は、ブラケット３２を介して回路基板３１に支持されている。

ブラケット３２は、アルミニューム等の熱伝導率の高い材料からなるもので、脚部３２ａ、３２ｂ、上板３２ｄおよび下板３２ｃから構成されている。上板３２ｄおよび下板３２ｃは、回路基板３１の上面に対して空所Ｋを介して配置されており、上板３２ｄおよび下板３２ｃは、上下方向から地図データ記憶装置２０を狭持している。

ここで、上板３２ｄ、下板３２ｃは脚部３２ａ、３２ｂにより左右方向から挟まれるように配置されており、脚部３２ａ、３２ｂは、回路基板３１に対して図示しないビス等の締結部材により締結されている。

また、回路基板３１および下板３２ｃの間の空所Ｋ内には、制御回路３０が配置されており、制御回路３０は、回路基板３１の上面に実装されている。このことにより、制御回路３０から発生した熱は、空所Ｋ内を自然対流により矢印Ｎの如く上側に伝達して下板３２ｃに到達することになる。

次に、本実施形態の作動について図３を用いて説明する。図３は制御回路３０の加熱制御処理を示すフローチャートである。制御回路３０は、図３に示すフローチャートにしたがって、ＲＯＭに記憶されるコンピュータプログラムを実行する。当該コンピュータプログラムは、イグニッションスイッチＩＧがオンされて電源Ｂａが投入されると、実行開始される。

最初に、温度センサ２０ａにより検出される温度Ｔを読みとると（ステップ１００）、この検出される温度Ｔが地図データ記憶装置２０（すなわち、ハードディスク）の保証温度の下限値Ｔｍｉｎよりも低いか否かを判定する（ステップ１１０）。保証温度の下限値Ｔｍｉｎとは、地図データ記憶装置２０としてのハードディスクが正常に動作できる最低温度のことである。

ここで、例えば、当該車両が−２０℃以下の低温の環境下に駐車しており、温度センサ２０ａの検出温度Ｔが下限値Ｔｍｉｎよりも低い場合には、ステップ１１０においてＹＥＳと判定する。これに伴い、ステップ１２０に移行して、位置検出器１０の検出信号に基づいて自車の現在地を演算する処理を行う。

ここで、このステップ１２０で行われる「自車の現在地を演算する処理」は、当該車載用ナビゲーション装置に本来必要なナビゲーション処理以外の余分な制御処理に相当する。

このような演算処理を行うことにより、当該制御回路３０が熱を発生し、この熱は空所Ｋ内を自然対流により図２中の矢印Ｎの如く上側に伝達する。そして、この伝達された熱は下板３２ｃを通して地図データ記憶装置２０に到達するので、地図データ記憶装置２０の温度が上昇することになる。

その後、検出温度Ｔが下限値Ｔｍｉｎよりも高くなるまで、検出温度Ｔの読み取り（ステップ１００）、地図データ記憶装置２０の温度判定（ステップ１１０）、および現在地演算処理（ステップ１２０）を繰り返すことになる。

このような処理を繰り返すことにより、地図データ記憶装置２０の温度が上昇して、検出温度Ｔが下限値Ｔｍｉｎに比べて高くなると、ステップ１１０でＮＯと判定する。これに伴い、現在地演算処理を停止して、ステップ１３０に移行して、通常のナビゲーション処理を起動し、地図データ記憶装置２０に記憶される地図データを用いて乗員に対して目的地までの道路案内を行うための処理を行うことになる。

以上説明した本実施形態によれば、地図データ記憶装置２０が制御回路３０から発生される熱を受けるように配置されており、地図データ記憶装置２０の温度が保証温度の下限値Ｔｍｉｎよりも低いと制御回路３０により判定されたときには、制御回路３０が現在地演算処理を実行する。

したがって、制御回路３０が現在地演算処理の実行に伴って熱を発生するので、この熱が地図データ記憶装置２０に到達して、地図データ記憶装置２０の温度を上昇させることができる。このため、−２０℃以下の低温の環境下でも、地図データ記憶装置２０の温度を保証温度範囲内に収めることが可能になり、地図データ記憶装置２０が良好に動作できるようになる。

また、本実施形態では、地図データ記憶装置２０の温度を上昇させるために、制御回路３０が現在地の演算処理を実行する。ここで、現在地の演算処理は、当該車載用ナビゲーション装置に本来必要なナビゲーション処理以外の余分な制御処理に相当し、当該演算処理によって取得された演算結果は、ナビゲーション処理に使用されない。

したがって、制御回路３０が現在地の演算処理の実行中に、低温が原因で制御回路３０、地図データ記憶装置２０などに動作不良が生じたとしても、ナビゲーション処理に問題が生じることはない。

（第２実施形態）
上述の第１実施形態では、制御回路３０がブラケット３２の下板３２ｃとの間に空所Ｋを挟むように配置される例について説明したが、これに代えて、本第２実施形態では、図４に示すように、制御回路３０および下板３２ｃの間に熱伝達部材４０を挟んでいる。

このため、制御回路３０から発生した熱は、熱伝達部材４０内を図４中符号Ｎの如く伝達して下板３２ｃに伝わり、この熱が下板３２ｃから地図データ記憶装置２０に伝わることになる。ここで、熱伝達部材４０は、空気よりも熱伝導率の高いシート状の部材（例えば、シリコーンゴム）からなるものである。

したがって、本第２実施形態では、上述の第１実施形態に比べて、制御回路３０からの熱が、地図データ記憶装置２０に効率的に伝達するので、地図データ記憶装置２０の温度を短時間で上昇させることができる。

（第３実施形態）
上述の第２実施形態では、制御回路３０とブラケット３２の下板３２ｃとの間に熱伝達部材４０を挟むように配置する例について説明したが、これに代えて、本第３実施形態では、熱伝達部材４０を排除して、図５に示すように、制御回路３０の上面をブラケット３２の下板３２ｃに直接、接触するように配置する。

本第３実施形態では、制御回路３０からの熱がブラケット３２の下板３２ｃに直接伝達するので、上述の第２実施形態に比べて、制御回路３０からの熱が、地図データ記憶装置２０に効率的に伝達する。したがって、地図データ記憶装置２０の温度を、より短時間で上昇させることができる。

（その他の実施形態）
上述の各実施形態では、車載電子機器として車載ナビゲーション装置を用いる例について説明したが、これに限らず、車載電子機器として、車載オーディオ等を用いてもよい。

上述の各実施形態では、「制御装置によりデータの読み書きが可能であるディスク型の記憶装置」として、ハードディスクを用いる例について説明したが、これに限らず、ＤＶＤ、ＭＤ等の読み書き可能な記憶装置を用いてもよい。

上述の各実施形態では、ハードディスクとして、地図データを記憶する地図データ記憶装置２０を用いる例について説明したが、これに限らず、ハードディスクには、地図データ以外の他のデータを記憶するようにしてもよい。

本発明に係る車載用ナビゲーション装置の第１実施形態の概略構成を示す模式図である。 図１の制御回路および地図データ記憶装置の配置関係を示す図である。 図１の制御回路の制御処理を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る制御回路および地図データ記憶装置の配置関係を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る制御回路および地図データ記憶装置の配置関係を示す図である。

符号の説明

２０…地図データ記憶装置、２０ａ…温度センサ、３０…制御回路。

Claims (1)

1. 制御処理を行う制御装置と、
   前記制御装置によりデータの読み書きが可能であるディスク型の記憶装置と、を備える車載電子機器であって、
   前記記憶装置は、前記制御装置から発生される熱を受けるように配置されており、
   前記記憶装置の温度を検出する温度センサを備えており、
   前記制御装置は、電源が投入されたときに、前記温度センサにより検出された温度が閾値よりも低いと判定したときに、前記記憶装置を加熱するために、当該車載電子機器に本来必要な制御処理以外の余分な制御処理を行うことを特徴とする車載電子機器。
   

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