JP2007228199A

JP2007228199A - 車載無線通信装置

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Publication number: JP2007228199A
Application number: JP2006046097A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Takada; 雅行高田; Toyota Honda; 豊太本多
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2006-02-23
Filing date: 2006-02-23
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2026-02-23
Also published as: JP4538420B2

Abstract

【課題】車載無線通信装置においては、自動車の駐車時の盗難防止サービスにおける利用が高まっており、駐車時における通信装置の待機時間が長いことへの要望が高まっている。しかしながら、従来の車載型無線通信装置における補助電池においては、車両のエンジン停止が長くなり補助電池を放電してしまうと通信装置が使用できなくなってしまう。
【解決手段】装置に電源を供給する補助電池１０１と、車両に搭載された車載電池２０１からの供給電源を入力する車載電源入力部と、車両の状態、補助電池１０１の充電状態、及び車載電池２０１の充電状態に基づいて、車載電池２０１から補助電池１０１への充電動作のＯＮ／ＯＦＦと、補助電池１０１からの電源供給または車載電源２０１からの電源供給を、互いに独立に切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載無線通信装置に係り、特にその電源供給に関する。

従来の車載無線通信装置では、その電源供給方式として、車載電池と、無線通信装置に内蔵された補助電池を切り替えて使用し、車両の駐車中などのエンジン停止時には補助電池を使用し、車両走行時には車載電池を使用しながら補助電池を充電することによって通信回路に対して安定した電源を供給するものがある。

このような車載無線装置においては、無線通信装置が車両に接続され、イグニッションスイッチのＯＮが検出されると、電源を車載電池に切り替え、補助電池は充電回路を介して電源が供給されることにより充電される。また、車両が停車しイグニッションスイッチがＯＦＦになると、電源を補助電池に切り替わるとともに車載電池からの電源を遮断し、車載電池の消耗を防ぐ（例えば特許文献１参照）。

特開平７−２７３７１７号公報

車載無線通信装置においては、自動車の駐車時の盗難防止サービスにおける利用が高まっており、駐車時における通信装置の待機時間の長時間化が望まれている。しかしながら、従来の車載型無線通信装置における補助電池においては、車両のエンジン停止が長くなり補助電池を放電してしまうと通信装置が使用できないという課題がある。

本発明は、車両の状態、補助電池の充電状態、及び車載電池の充電状態に基づいて、車載電池から補助電池への充電動作のＯＮ／ＯＦＦと、補助電池からの電源供給または車載電源からの電源供給を、互いに独立に切り替える手段を有するものである。

車載無線通信装置の駐車時の通信回路の待機時間を長くすることが可能になる。

図１は、本発明の一実施形態をなす車載無線通信装置の構成図を示す。

自動車２００は、車載電池２０１，イグニッションスイッチ２０２を有する。イグニッションスイッチ２０２は走行時にＯＮになる。車載情報装置２１０は、たとえば車載のナビゲーションシステムなどであるが、無線通信装置１００を使用することで情報通信サービスが提供可能なものである。尚、イグニッションスイッチ２０２からは、図示しない車両状態入力部（例えばアンテナやコネクタ）を介して無線通信装置内部に車両状態情報が入力される。

無線通信装置１００は、無線通信装置用の補助電池１０１，通信回路１１０と電源制御回路１２０に電源を供給する電源回路１（１０２）、車載電池２０１からの電源を無線通信装置の電圧に変換し供給する電源回路２（１０３）、補助電池への充電を行う充電回路（１０４），電源回路１（１０２）への電源の供給を車載電池２０１と補助電池１０１で切り替えるためのスイッチ１０５，充電回路１０４への電源の供給を切り替えるスイッチ１０６を有する。尚、車載電池２０１からは、図示しない車載電源入力部（例えば電源コネクタ等）を介して無線通信装置１００内部へ電源が供給される。

通信回路１１０はナビゲーションシステムなどの車載情報装置２１０と接続して、自動車の運転中に情報通信サービスの提供に利用される。通信にはＲＳ２３２ＣやＵＳＢ、車載ネットワークなどの通信手段が用いられる。また、盗難防止センサ等と接続して、自動車の駐車中に盗難を管理者に通知したり、管理者からの車両位置情報の要求を受信して自車位置情報を通知するために使用される。通信回路１１０は携帯電話をもとにした通信回路が主であるが、これに限定したものではなく無線ＬＡＮやＤＳＲＣ等、およびこれらを組み合わせた回路も使用可能である。尚、車載情報装置２１０からは、通信方式に応じた図示しない車載情報入力部（例えばアンテナやコネクタ）を介して無線通信装置内部へ情報が伝達される。

電源制御回路１２０には２０２のイグニッションスイッチの状態を検出する電圧検出手段１（１２１），車載電池の充電状態を検出するための電圧検出手段２（１２２），補助電池の充電状態を検出するための電圧検出手段３（１２３）を有し、それらの状態に応じて充電切り替え制御手段（１２４）により充電回路用スイッチ１０６を切り替え、電源切り替え制御手段１２５により電源切り替えスイッチ１０５を切り替える。また通信回路電力モード切り替え制御手段１２６により通信回路１１０の電力消費モードを切り替えるとともに、通知出力手段１２７により通信回路１１０を使用して管理者に車載電池および補助電池の状況を通知する。イグニッションスイッチの状態の検出には電圧の検出に限定するものではなくスイッチ入力回路や、図には記載されていないが、車両の発電機の発電状態の検出手段を用いてもよい。また、電池の充電状態の検出には電圧の検出に限るものではなく、充電残容量を検出する手段を用いてもよい。

次にこの実施例の動作について図２および図３を用いて説明する。

図２は、図１の例における電源制御回路の状態遷移を示す。図３は、図２における状態の説明および各状態における電源制御回路１２０の動作説明図を示す。

Ｓ０は、自動車の走行状態であり、イグニッションスイッチ（ＩＧＮ＿ＳＷ）がＯＮである。切り替えスイッチ１０５は車載電池側となり、電源回路１（１０２）には車載電池２０１から電源回路２（１０３）を介して電源が供給される。また、切り替えスイッチ
１０６はＯＮとなり充電回路１０４を介して補助電池１０１が充電される。なお充電回路１０４は補助電池１０１が満充電の場合は充電を停止してもよい。

Ｓ１は、自動車が停止しイグニッションスイッチがＯＦＦとなった場合である。この状態では車載電池２０１と補助電池１０１の充電状態によりＳ２からＳ６の５つの状態から選択される。

Ｓ２は、車載電池２０１および補助電池１０１がともに基準電圧よりも高い場合である。切り替えスイッチ１０５は補助電池側となり、電源回路１（１０２）には補助電池101から電源が供給される。また、切り替えスイッチ１０６はＯＦＦとなり、補助電池１０１への充電は行われない。ここで車載電池の基準電圧とはエンジンを起動するために十分な余裕を持った状態であり、補助電池の基準電圧は、通信を行うために必要な限界の状態とする。

Ｓ３は、車載電池２０１が基準電圧より高い状態で補助電池１０１が基準電圧より低い場合である。切り替えスイッチ１０５は車載電池側となり、電源回路１（１０２）には車載電池２０１から電源回路２（１０３）を介して電源が供給される。また、切り替えスイッチ１０６は一定時間ＯＮとなり、充電回路１０４を介して補助電池１０１が充電されるがその後ＯＦＦとなり充電は停止する。ここで補助電池１０１が基準電圧よりも高くなってもＳ２の状態には戻らない。また、通信回路１１０を介して管理者に補助電池１０１の電圧低下を通知する。さらに、通信回路１１０の通信モードを省電力モードに切り替えることで電力消費を少なくし、待機時間を長くする。通信回路１１０の省電力モードとは、たとえば受信回路の電源を一定時間ごとにＯＦＦにすることで実現する。この場合でも、補助電池電圧低下時の管理者への通知時に受信のスケジュールを通知することで任意のタイミングでの通信は制限されるが管理者からの受信機能を使用することは可能となる。

Ｓ４は、車載電池２０１が基準電圧よりも低下した場合である。切り替えスイッチ105は補助電池側となり電源回路１（１０２）には補助電池１０１から電源が供給される。また、切り替えスイッチ（１０６）はＯＦＦとなり補助電池１０１への充電は行われない。また、通信回路１１０を介して管理者に車載電池２０１の電圧低下を通知する。さらに、通信回路１１０の通信モードを省電力モードに切り替えることで電力消費を少なくし、待機時間を長くする。

Ｓ５は、補助電池１０１の電圧が０となり補助電池１０１がはずされたと検出された場合である。切り替えスイッチ１０５は車載電池側となり電源回路１（１０２）には車載電池２０１から電源回路２（１０３）を介して電源が供給される。また、切り替えスイッチ１０６はＯＦＦとなり補助電池１０１への充電は行われない。この状態は車両の盗難などの恐れがあるため、通信回路１１０を介して管理者に補助電池１０１の取り外しを通知する。

Ｓ６は、車載電池２０１の電圧が０（ゼロ）となり車載電池２０１が外されたと検出された場合である。切り替えスイッチ１０５は補助電池側となり電源回路１（１０２）には補助電池１０１から電源が供給される。また、切り替えスイッチ１０６はＯＦＦとなり補助電池１０１への充電は行われない。この状態は車両の盗難などの恐れがあるため、通信回路１１０を介して管理者に車載電池２０１の取り外しを通知する。なお本実施例では電池の取り外しを電圧検出によって行っているが、この手段に限定されるものではなく、たとえば電池の取り付け部位にスイッチを設け、電池の取り外しによってスイッチが切り替わることを検出するような構成としてもよい。

Ｓ５およびＳ６の状態では、異常状態のため通信に制限を行う省電力モードにはしない。

Ｓ２からＳ６の状態すなわちＳ１で、イグニッションスイッチがＯＮに切り替わると
Ｓ０の状態に戻り、切り替えスイッチ１０５は車載電池側となり電源回路１（１０２）には車載電池２０１から電源回路２（１０３）を介して電源が供給される。また、切り替えスイッチ１０６はＯＮとなり充電回路１０４を介して補助電池１０１が充電される。

また、電源制御回路１２０は通信回路１１０を介して管理者からの指示によりＳ２，
Ｓ３の状態において切り替えスイッチ１０６をＯＮにして１０４の充電回路により補助電池１０１を充電することができる。長期間の駐車後に自動車を短時間運転するような自動車の使用形態においては補助電池１０１が運転中に十分に充電されない恐れがある。このような場合に管理者が通知することで車載電池２０１から補助電池１０１を充電することで、自動車の運転中に車載電池２０１と補助電池１０１の両方を充電することで短時間の運転でも充電効率を高めることが可能となる。

図４は、本発明の他の実施形態をなす車載無線通信装置の構成図を示す。

自動車２００は、車載電池２０１，イグニッションスイッチ２０２を有し、イグニッションスイッチ２０２は走行時にＯＮになる。車載情報装置２１０は、たとえば車載のナビゲーションシステムなどであるが、無線通信装置１００を使用することで情報通信サービスが提供可能なものである。

無線通信装置３００は携帯電話モジュール３１０と通信アダプタ３２０より構成されている。

携帯電話モジュールは３１０，携帯電話制御回路３１１，携帯電話電源回路３１２，通信回路３１３，充電回路３１４，携帯電話内蔵電池３１５より構成される。

携帯電話制御回路３１１は、携帯電話内蔵電池３１５の充電状態と通知回路３３３から受け取る、車載電池充電状態検出回路３３２で検出した車載電池２０１の充電状態と、車両状態入力回路３３１に入力されたイグニッションスイッチ２０２の状態および携帯電話内蔵電池３１５の充電状態により、携帯電話電源回路３１２および充電回路３１４を制御し携帯電話３１０の電源供給と充電を制御する。また、通知回路３３３を介して受け取る車載情報装置２１０のデータを通信回路３１３により通信を行う。

通信アダプタ３２０において、電源回路３２１は携帯電話モジュール３１０と通信アダプタ制御回路３３０に電源を供給する。

電源制御回路３３０にはイグニッションスイッチ２０２の状態を検出する車両状態入力回路３３１，車載電池２０１の充電状態を検出するための車載電池状態検出回路３３２，それらの状態を車載情報装置２１０からの通信信号に重畳あるいは切り替えて携帯電話モジュール３１０に通知する通知回路３３３より構成される。

図５は、図４の携帯電話制御回路３１１の動作説明図を示す。

状態として、携帯電話モジュール３１０が通信アダプタ３２０との接続状態として接続されているか（ＯＫ）接続されていないか（ＮＧ）、携帯電話内蔵電池３１５の充電状態が通信に十分な状態（ＯＫ）または通信不可（ＮＧ）であるか、通信アダプタ制御回路
３３０の車両状態入力回路３３１で検出したイグニッションスイッチ２０２の状態を通知回路３３５から通知された情報としてＯＮ状態かＯＦＦ状態か、また、車載電池状態検出回路３３２で検出した車載電池２０１の状態が通信に十分な状態（ＯＫ）か通信可能電圧より下回ったか（ＮＧ）かにより、通信回路３１３を使用した管理者への通知、携帯電話電源回路３１２で通信アダプタ電源回路３２１を介した車載電池２０１からの電源と、携帯電話内蔵電池３１５のどちらを電源供給に使用するか、充電回路３１４を介した携帯電話内蔵電池３１５への充電を行うか否か通信回路３１３による通信の省電力設定を行うかという制御内容を決める。

アダプタ接続状態ＯＫ，内蔵電池状態ＯＫ，車両状態ＯＮでは、走行中正常状態として通知は行わず、電源供給は車載電池側、内蔵電池充電は行い、省電力設定無しとする。

アダプタ接続状態ＯＫ，内蔵電池状態ＯＫ，車両状態ＯＦＦ，車載電池状態ＯＫでは、駐車中正常状態として通知は行わず、電源供給は内蔵電池側、内蔵電池充電は無し、省電力設定無しとする。

アダプタ接続状態ＯＫ，内蔵電池状態ＯＫ，車両状態ＯＦＦ，車載電池状態ＮＧでは、車載電池電圧低下として通知を行い、電源供給は内蔵電池側、内蔵電池充電は無し、省電力設定有りとする。

アダプタ接続状態ＯＫ，内蔵電池状態ＮＧ，車両状態ＯＮでは、走行中内蔵電池劣化として通知を行い、電源供給は車載電池側、内蔵電池充電は無し、省電力設定無しとする。

アダプタ接続状態ＯＫ，内蔵電池状態ＮＧ，車両状態ＯＦＦ，車載電池状態ＯＫでは、駐車中内蔵電池低下として通知を行い、電源供給は車載電池側、内蔵電池充電はこの状態になって一定時間のみ充電を行いその後走行状態まで充電を行わなずまた、この充電によって内蔵電池状態が回復しても内蔵電池状態はＮＧとしてその後走行状態での充電まで状態を維持し車載電池状態ＮＧやアダプタ接続状態ＮＧへの遷移の場合の通知に備えることとし、省電力設定有りとする。

アダプタ接続状態ＯＫ，内蔵電池状態ＮＧ，車両状態ＯＦＦ，車載電池状態ＮＧでは、使用できる電源がないため動作不可となる。この状態は内蔵電池状態または車載電池状態のいずれかがＮＧ状態で通知を行った後に遷移するため管理者側は状態を把握できていることになる。なお、内蔵電池状態ＮＧであっても、内蔵電池が利用できる場合はさらに管理者への通知を行う。

アダプタ接続状態ＮＧ、内蔵電池状態ＯＫでは、盗難等異常時として通知を行い、電源供給は内蔵電池側、内蔵電池充電は無し、省電力設定無しとする。

アダプタ接続状態ＮＧ、内蔵電池状態ＮＧでは、使用できる電源がないため動作不可となる。この状態はアダプタ接続状態または内蔵電池状態のいずれかがＮＧ状態で通知を行った後に遷移するため管理者側は状態を把握できていることになる。なお、内蔵電池状態ＮＧであっても、内蔵電池が利用できる場合はさらに管理者への通知を行う。

本実施例のように、通信機能として携帯電話モジュールを使用することにより、異なる携帯電話の通信事業者への対応や携帯電話の通信方式が変更になった場合、国ごとに異なる通信方式への対応が携帯電話モジュールの交換で可能となる。また、携帯電話と無線
ＬＡＮのハイブリッドなど新規の通信機能への対応も容易に行うことが可能となる。

このように、車載無線通信装置の電源供給方式を車載電池と補助電池の状態に応じて電源の供給と補助電池の充電を制御することで駐車時の通信回路の待機時間を長くすることが可能となる。

また、車載電池と補助電池の状態により通信回路の電力消費制御を切り替えることで駐車時の待機を長くすることが可能となる。

また、車載電池と補助電池の状態変化を通信回路を介して管理者に通知することで通信不可になる前に管理者に自動車を運転し電池を充電することを促すことができる。

また、通信回路を介した管理者からの指示により駐車時に車載電池から補助電池に充電を行うことで運転時の充電効率を高めることを可能とする。

尚、上記では、イグニッションスイッチ２０２のＯＮ／ＯＦＦ信号で車両状態（例えば走行中か否か）を判断したが、車速信号，アクセル信号，ギアポジション信号，ブレーキ信号，パーキングブレーキ信号，駐車場に車両が位置していることを示す外部からの信号など、他の信号であっても良い。

本発明の一実施形態をなす車載無線通信装置の構成図を示す。図１の例における電源制御回路の状態遷移を示す。図２における状態の説明および各状態における電源制御回路１２０の動作説明図を示す。本発明の他の実施形態をなす車載無線通信装置の構成図を示す。図４の携帯電話制御回路３１１の動作説明図を示す。

符号の説明

１００…無線通信装置、１０１…補助電池、１０２…電源回路１、１０３…電源回路２、１０４…充電回路、１０５，１０６…スイッチ、１１０…通信回路、１２０…電源制御回路、２００…自動車、２０１…車載電池、２０２…イグニッションスイッチ、２１０…車載情報装置。

Claims

装置に電源を供給する補助電池と、
車両に搭載された車載電池からの供給電源を入力する車載電源入力部と、
前記車両の状態、前記補助電池の充電状態、及び前記車載電池の充電状態に基づいて、前記車載電池から前記補助電池への充電動作のＯＮ／ＯＦＦと、前記補助電池からの電源供給または前記車載電源からの電源供給を、互いに独立に切り替える手段を有する車載無線通信装置。
請求項１記載の車載無線通信装置であって、
前記車載電源入力部を介して前記車載電池から前記補助電池に電源を供給し、前記補助電池を充電する充電回路と、
前記車載電池から前記充電回路への電源供給のＯＮ／ＯＦＦを切り替える第１スイッチと、
装置の電源供給を、前記補助電池と、前記車載電源入力部との間で切り替える第２スイッチと、
前記車両の状態情報を入力する車両状態入力部と、
前記車両状態入力部から入力した車両状態情報、前記補助電池の充電状態を示す補助電池充電状態情報、及び前記車載電源入力部に入力された前記車載電池の供給電圧を示す車載電池状態情報を入力し、前記車両状態情報、前記補助電池充電状態情報、及び前記車載電池状態情報に基づいて、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを制御する電源制御回路と、
を有する車載無線通信装置。
請求項１記載の車載無線通信装置であって、
前記車両の駐車時に前記補助電池が所定の充電量以上である場合は、前記補助電池から電源を供給し、前記車両の駐車時に前記補助電池が所定の充電量以下の場合は、前記車載電池から電源を供給するように電源を切り替える車載無線通信装置。
請求項１記載の車載無線通信装置であって、
前記車両の駐車時に前記補助電池が所定の充電量以下の場合は、一定時間のみ前記補助電池を前記車載電池により充電する車載無線通信装置。
請求項１記載の車載無線通信装置であって、
前記車載電池または前記補助電池が所定の充電量以下の場合は、装置の通信回路の通信モードを切り替える車載無線通信装置。
請求項１記載の車載無線通信装置であって、
前記車載電池または前記補助電池が所定の充電量以下の場合、若しくは前記車載電池または前記補助電池が取り外された場合、装置の通信回路を介して当該状態を外部に通知する手段を有する車載無線通信装置。
請求項１記載の車載無線通信装置であって、
通信回路を介した外部からの信号により、前記補助電池を充電状態に切り替える車載無線通信装置。