JP2009184451A - 携帯端末、電源制御装置、車両およびシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】車載端末側にはバッテリを搭載せず、車両側に搭載されたバッテリから車載端末側に電源を供給するとともに、エンジン始動時に伴うバッテリラインの電圧変動の期間を避けて、電圧が安定した後の車両のバッテリ電源を用いることで車載端末側を安定動作できるようにすることを目的とする。
【解決手段】車両に搭載可能であり、車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず車両から電源を入力可能な携帯端末であって、車両との接続手段を備え、接続手段より車両に搭載されたバッテリ電源を入力可能であり、接続手段による車両との接続後に車両のエンジン始動時における電圧降下時を除いて入力されたバッテリ電源より所定の電圧の電源を生成する生成手段を有するように携帯端末を構成する。
【選択図】図1

Description

本発明は、スターティングモータを備えた車両から電源を入力可能な車載携帯端末、車載携帯端末への電源供給可能な装置および車両およびシステムに関する。
車両のエンジ始動時には、スターティングモータの作動によって車両のバッテリの電圧が一時的に低下することが知られている。このバッテリの一時的な電圧降下によって、車両に搭載された電子機器等の作動不良等を防止するための装置として、例えば、特許文献1に開示されるように、車両側に補助バッテリを積んでそこから電圧を供給することにより電圧低下を防ぐ装置が提案されている。これによれば、車両に備えられた電力供給回路と、この電力供給回路から電力の供給を受ける第1の負荷回路と、同じく第1の負荷回路よりも消費電力の小さい第2の負荷回路と、前記電力供給回路からの供給電圧が所定値より低下したときに第2の負荷回路にのみ所定電圧の電力を供給する電圧保持回路とを備える。電力供給回路の電圧が低下すると、電圧保持回路は予め設定した所定の電圧を出力し、第2の負荷回路は電圧保持回路から所定の電圧の供給を受けて正常に作動し、一方、第1の負荷回路は電力供給回路から低下した電圧の供給を受ける。エンジンの始動中等で電力供給回路の電圧が低下しても第2の負荷回路は、電圧保持回路が供給する規定の電圧によって正常に駆動されるため、常時適正に作動させることができる。
又、特許文献2に開示されるように、車両に搭載する端末装置側に備えられたバッテリにより車両側に搭載されたバッテリの一時的な電圧降下を防ぐ装置が提案されている。これによると、車両のメインバッテリからの供給電源が途絶えた場合にメインバッテリの代りに前記車載端末装置に電源を供給する補助バッテリを備えることにより、電源制御回路が前記メインバッテリの電圧を監視して前記メインバッテリの電圧がある設定電圧よりも降下した場合に前記補助バッテリからの電源供給に切り替えると共に、メインバッテリの電圧が上昇し前記車載端末装置を動作させるための電圧を確保できる状態に移行した場合メインバッテリからの電源供給に切り替えるように制御する。この車載端末装置は、電源制御回路が、メインバッテリの電圧を監視して、メインバッテリの電圧がある設定電圧よりも降下した場合に、補助バッテリからの電源供給に切り替えるように制御するので、メインバッテリの故障、事故、エンジン始動時などの電圧降下時においても、補助バッテリによる電源供給を行い、車載端末装置の動作を確実に維持できる。
実開平5−64007号公報 特開2000−341196号公報
しかしながら、特許文献1に開示されているように車両側に補助バッテリをさらに積んで、スターターモータを起動時にそこから電圧を補助的に供給することは車のコストアップにつながり市販の車で実現することは非常に困難である。又、特許文献2に開示されているような車両に搭載する端末装置のバッテリによりバッテリの一時的な電圧降下を防ぐことは、端末装置が車に搭載された状態で放置された場合に問題となる。例えば、夏の炎天下などにおいては車内が高温になりそのような環境では端末装置のバッテリが対応できず火災につながる恐れがあるし、このような過酷な環境で安全に動作するバッテリは非常に高価なものになってしまう。
そこで、本発明は車両に搭載する携帯端末側にはバッテリを搭載せず、車両側に搭載されたバッテリから携帯端末側に電源を供給し、さらにエンジン始動時に伴うバッテリラインの電圧変動の期間を避け、電圧安定時における車両のバッテリ電源を用いることで車両に搭載する携帯端末を安全かつ安定に動作できるようにすることを目的とする。
本発明の第1の携帯端末は、車両に搭載可能であり、車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両から電源を入力可能な携帯端末であって、前記車両との接続手段を備え、前記接続手段より前記車両に搭載されたバッテリ電源を入力可能であり、前記接続手段による前記車両との接続後に前記車両のエンジン始動時における電圧降下時を除いて前記入力されたバッテリ電源より所定の電圧の電源を生成する生成手段を有することを特徴とする。
本発明の第2の携帯端末は、車両に搭載可能であり、車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両から電源を入力可能な携帯端末であって、前記車両と接続する接続手段と、前記接続手段により入力される前記車両のエンジンの状態に関する第1の制御情報より前記携帯端末への電源供給タイミングを判定する第1の判定手段と、前記接続手段により入力されたバッテリ電源より所定の電圧の電源に変換する変換手段を備え、前記第1の判定手段により電源供給可能と判定された後に前記所定の電圧の電源により動作する。
本発明の第1の電源制御装置は、車両に搭載可能であり車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両からの電源を入力される携帯端末へ前記車両からの電源を供給可能な電源制御装置であって、前記車両のエンジン始動時におけるバッテリの電圧降下時を除いて前記バッテリ電源より所定の電圧の電源を生成する生成手段を有することを特徴とする。
本発明の第2の電源制御装置は、車両に搭載可能であり車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両からの電源を入力される携帯端末へ前記車両からの電源を供給可能な電源制御装置であって、前記車両と接続する第1の接続手段と、前記携帯端末と接続する第2の接続手段と、前記第1の接続手段により入力される前記車両のエンジンの状態に関する第1の制御情報より前記携帯端末への電源供給タイミングを判定する第1の判定手段と、前記第1の接続手段により入力されたバッテリ電源より所定の電圧の電源に変換する変換手段を備え、前記第1の判定手段により電源供給可能と判定された後に前記第2の接続手段を介して前記携帯端末へ前記所定の電圧の電源を供給することを特徴とする。
本発明の第1の車両は、車両に搭載可能であり車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両からの電源を入力される携帯端末へ電源を供給可能な車両であって、前記携帯端末との接続手段を備え、前記接続手段より前記車両に搭載されたバッテリ電源を前記携帯端末に供給可能であり、前記接続手段による前記携帯端末との接続後に、前記車両のエンジン始動時におけるバッテリの電圧降下時を除いて前記バッテリ電源より所定の電圧の電源を生成する生成手段を有し、前記接続手段を介して前記携帯端末へ前記所定の電圧を供給可能であることを特徴とする。
本発明の第2の車両は、車両に搭載可能であり車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両からの電源を入力される携帯端末へ電源を供給可能な車両であって、前記携帯端末との接続手段を備え、前記車両のエンジンの状態に関する第1の制御情報より前記携帯端末への電源供給タイミングを判定する第1の判定手段と、前記車両のバッテリ電源より所定の電圧の電源に変換する変換手段を備え、前記判定手段により電源供給可能と判定された後に前記接続手段を介して前記携帯端末へ前記所定の電圧の電源を供給することを特徴とする。
本発明の第1の電源制御システムは、車両に搭載可能であり車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両から電源を入力可能な携帯端末と前記携帯端末に電源を供給可能な車両とを含む電源制御システムであって、前記携帯端末には前記車両と接続可能な第1の接続手段を備え、前記車両には前記携帯端末と接続可能な第2の接続手段を備え、前記第1の接続手段と前記第2の接続手段とが接続されることにより前記車両に搭載されたバッテリ電源からの電源を前記携帯端末に入力可能であり、前記車両のエンジン始動時における電圧降下時を除いて前記入力されたバッテリ電源からの電源より所定の電圧の電源を生成する生成手段を有する携帯端末と、前記車両とを含む。
本発明の第2の電源制御システムは、車両に搭載可能であり車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両から電源を入力可能な携帯端末と前記携帯端末に前記車両からの電源を供給可能な電源制御装置と前記電源制御装置に電源を供給可能な車両とを含む電源制御システムであって、前記携帯端末には前記車両と接続可能な第1の接続手段と、前記電源制御装置には前記携帯端末と接続可能な第2の接続手段と前記車両と接続可能な第3の接続手段と、前記車両には前記電源制御装置と接続可能な第4の接続手段と、前記第1から第4までの接続手段とが接続されることにより前記車両に搭載されたバッテリ電源からの電源を前記携帯端末に入力可能であり、前記車両のエンジン始動時における電圧降下時を除いて前記入力されたバッテリ電源からの電源より所定の電圧の電源を生成する生成手段を有する電源制御装置と、前記携帯端末と前記車両とを含む。
本発明の第3の電源制御システムは、車両に搭載可能であり車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両から電源を入力可能な携帯端末と前記携帯端末に電源を供給可能な車両とを含む電源制御システムであって、前記携帯端末には前記車両と接続可能な第1の接続手段を備え、前記車両には前記携帯端末と接続可能な第2の接続手段を備え、前記第1の接続手段と前記第2の接続手段とが接続されることにより前記車両に搭載されたバッテリ電源からの電源を前記携帯端末に入力可能であり、前記車両のエンジン始動時における電圧降下時を除いて前記車両に搭載されたバッテリ電源からの電源より所定の電圧の電源を生成する生成手段を有する車両と、前記携帯端末とを含む。
本発明によれば、車載端末側にバッテリを搭載せず、車両側に搭載されたバッテリからエンジン始動時に伴うバッテリラインの電圧変動の期間を避けて車載端末側に電源を供給されることで、車載端末を安全かつ安定に動作させることができる。
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。まず、図1を参照して本発明の実施の形態の電源制御装置(b)について説明する。図1は本発明の実施の形態の構成について説明するための概念図である。車載携帯端末(a)はディスプレイ1と本発明の電源制御装置(b)との接続部2を備えている。本発明の電源制御装置(b)は車載携帯端末との接続手段3と、車両との接続手段5及びスライドボタン4を備えている。
次に図2を参照して本発明の実施の形態の電源制御装置(b)の内部構成を説明する。
本発明の電源制御装置(b)の接続信号は携帯端末側の電源端子10、バックアップ信号端子11、電源OFF要求端子12、携帯端末搭載信号13を備え、車両との接続部5にバッテリ電源端子19、L端子20、イグニッション端子21を備え、電源制御装置(b)の本体にレギュレータ14と、AND回路15、18と、OR回路16、17を備えている。
L端子は通常の車両には備えられており、運手者がイグニッションキーを操作してエンジンをかけてエンジンが安定に動作すればアクティブ(ON状態)に変化する信号である。
なお、バリエーションとして電源制御装置の構成が車載携帯端末側で構成されてもよい。これによると、車両の接続部に電源制御装置の機能を内蔵する車載携帯端末を直接接続するように構成されてもよいし、接続トレイが車両側に設けてあり、それによって車両と接続されるように構成されてもよい。
又、他のバリエーションとして電源制御装置の構成が車両側で構成されてもよい。これによると、車両に電源制御装置の機能を内蔵し車載携帯端末を車両に接続するように構成されてもよいし、接続トレイが車両側に設けてあり、それによって車両と接続されるように構成されてもよい。
次に動作について説明する。本実施の形態の動作について図2から4を参照して説明する。図2は本発明のアダプタによる信号制御のロジック図である。まず図4においてユーザが車両のイグニッションキーをOFF位置からSTART位置まで回してエンジンを起動させる。エンジンが安定して動作するようになるとL端子20はOFF状態からON状態となる。その状態ではイグニッションキーは図4の(b)の状態に位置してイグニッション信号21はON状態となる。車載携帯端末である図1の(a)が本発明の電源制御装置である図1の(b)に接続されていれば、接続信号13がON状態になりAND回路の出力である18−1がONになる。この状態でOR回路16、17の入力16−2と17−3がともにON状態であるのでAND回路15の入力である15−2、15−3はON状態となりAND回路15の出力15−1はON状態となる。するとレギュレータ14はバッテリ電源19の電圧を車載携帯端末の電源の規格である所定の電圧に変換して携帯端末電源10へ供給する。
図3は車両キーのポジション遷移状態を表しており、キーポジションが車両のエンジンが動作中の状態からユーザがIGN状態からACC位置やOFF位置にしてエンジンを停止させれば、L端子はON状態からOFF状態となる。図2においてイグニッション信号21はOFF状態となりAND回路18の入力18−2がOFFであるのでAND回路18の出力18−1がOFFを出力するので、電源OFF要求信号12はOFFとなり車載携帯端末はハイバネーション状態となる。すると車載携帯端末はそれまでの内部状態を保存するために車載携帯端末に内蔵されたHDDに内部状態情報を記録する。記録中はバックアップ信号11はON状態となるので、OR回路16、17の入力である16−3、17−2にはONが供給される。これによりAND回路15の入力15−2、15−3にはともにONとなり出力15−1はONとなるのでレギュレータ14は携帯端末電源10に所定の電圧の電源を供給し続ける。
HDDへの記録が完了すれば、バックアップ信号はOFFとなりOR回路16、17の他の入力である16−2、17−3がともにOFFの為にOR回路16、17の出力はOFFとなりAND回路15の入力である15−2、15−3もOFFとなるのでAND回路15の出力である15−1はOFFとなり、レギュレータ14は携帯端末電源10への電源を供給しなくなる。
これにより、車両の始動時における車両に搭載されたバッテリの電圧降下の状態を避けてエンジンが安定動作状態になってから車両に搭載されたバッテリからの電源を車両に搭載された車載端末に電源を供給するので、車載携帯端末にシャットダウンを引き起こすことなく安定動作させることができる。また、車両のエンジンを停止させたときには自動的に車載携帯端末はハイバネーションモードに遷移し、それまでの状態をHDDに保存を完了するまで車載携帯端末に車両から所定の電源が供給されるので、車載携帯端末のハイバネーション動作を完全におこなうことができる。
本発明の実施の形態の電源制御装置の構成を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態の電源制御装置の動作を説明するための論理回路図である。 本発明の実施の形態の電源制御装置の動作を説明するための状態遷移図である。 イグニッションキーの位置および動作を説明するための図である。
符号の説明
1 ディスプレイ
2 車載携帯端末接続部
3 車載携帯端末側接続部
4 トレイ
5 車両側接続部
10 携帯端末電源
11 バックアップ信号
12 電源OFF要求信号
13 接続信号
14 レギュレータ
15、18 AND回路
16、17 OR回路
19 バッテリ電源
20 L端子
21 イグニッション信号

Claims (19)

  1. 車両に搭載可能であり、車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両から電源を入力可能な携帯端末であって、
    前記車両との接続手段を備え、
    前記接続手段より前記車両に搭載されたバッテリ電源を入力可能であり、
    前記接続手段による前記車両との接続後に前記車両のエンジン始動時における電圧降下時を除いて前記入力されたバッテリ電源より所定の電圧の電源を生成する生成手段を有することを特徴とする携帯端末。
  2. 車両に搭載可能であり、車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両から電源を入力可能な携帯端末であって、
    前記車両と接続する接続手段と、
    前記接続手段により入力される前記車両のエンジンの状態に関する第1の制御情報より前記携帯端末への電源供給タイミングを判定する第1の判定手段と、
    前記接続手段により入力されたバッテリ電源より所定の電圧の電源に変換する変換手段を備え、
    前記第1の判定手段により電源供給可能と判定された後に前記所定の電圧の電源により動作する携帯端末。
  3. 前記第1の制御情報はイグニッションキーの操作信号とL端子信号より構成される
    前記請求項2記載の携帯端末。
  4. 前記接続手段により前記車両との接続後であって、
    前記車両のエンジンが停止した時の前記第1の制御情報よりハイバネーション判定を行う第2の判定手段と、
    前記ハイバネーション判定後は前記携帯端末のバックアップ動作が完了するまで前記変換手段により変換された電圧の電源の生成が継続され、
    前記バックアップが完了した後に前記接続手段から入力される前記車両からのバッテリ電源入力を中断する制御手段を備えた前記請求項2記載の携帯端末。
  5. 前記電源供給タイミングは、
    前記イグニッションキーによるエンジン始動が行われ前記L端子信号がアクティブであることにより前記車両に搭載されたバッテリ電源から電源を入力されるタイミングであると判定する
    前記請求項3記載の携帯端末。
  6. 前記携帯端末が前記車両に搭載された時に前記バッテリ電源より電源を入力可能であり、
    前記車両のイグニッションキーのON/OFFの遷移と前記携帯端末の電源制御が連動される前記請求項3または4記載の携帯端末。
  7. 車両に搭載可能であり車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両からの電源を入力される携帯端末へ前記車両からの電源を供給可能な電源制御装置であって、
    前記車両のエンジン始動時におけるバッテリの電圧降下時を除いて前記バッテリ電源より所定の電圧の電源を生成する生成手段を有することを特徴とする電源制御装置。
  8. 車両に搭載可能であり車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両からの電源を入力される携帯端末へ前記車両からの電源を供給可能な電源制御装置であって、
    前記車両と接続する第1の接続手段と、
    前記携帯端末と接続する第2の接続手段と、
    前記第1の接続手段により入力される前記車両のエンジンの状態に関する第1の制御情報より前記携帯端末への電源供給タイミングを判定する第1の判定手段と、
    前記第1の接続手段により入力されたバッテリ電源より所定の電圧の電源に変換する変換手段を備え、
    前記第1の判定手段により電源供給可能と判定された後に前記第2の接続手段を介して前記携帯端末へ前記所定の電圧の電源を供給することを特徴とする電源制御装置。
  9. 前記第1の制御情報は、イグニッションキーの操作信号とL端子信号より構成される
    前記請求項8記載の電源制御装置。
  10. 前記第2の接続手段により前記携帯端末との接続情報と
    前記携帯端末の備える記憶手段へのアクセスに関する第2の制御情報が入力され、
    前記車両のエンジンが停止した時の前記第1の制御情報よりハイバネーション判定を行う第2の判定手段と、
    前記第2の判定手段によりハイバネーション判定がされると前記第2の接続手段を介して前記携帯端末へのハイバネーション指示を行い前記携帯端末のバックアップ動作が完了するまで
    前記携帯端末へ前記所定の電圧の電源を供給した後に電源供給を中断する制御手段とを備えた
    前記請求項8記載の電源制御装置。
  11. 前記電源供給タイミングは、
    前記携帯端末が前記第2の接続手段に接続され前記接続情報がON状態であり
    前記イグニッションキーによるエンジン始動が行われ
    前記L端子信号がアクティブであることにより
    前記携帯端末へ電源を供給するタイミングであると判定する
    前記請求項9記載の電源制御装置。
  12. 前記携帯端末が前記車両に搭載された時に前記バッテリ電源からの電源を前記携帯端末へ供給可能であり、
    前記車両のイグニッションキーのON/OFFの遷移と前記携帯端末の電源供給制御を連動可能な前記請求項9または10記載の電源制御装置。
  13. 車両に搭載可能であり車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両からの電源を入力される携帯端末へ電源を供給可能な車両であって、
    前記携帯端末との接続手段を備え、
    前記接続手段より前記車両に搭載されたバッテリ電源を前記携帯端末に供給可能であり、
    前記接続手段による前記携帯端末との接続後に、
    前記車両のエンジン始動時におけるバッテリの電圧降下時を除いて前記バッテリ電源より所定の電圧の電源を生成する生成手段を有し、
    前記接続手段を介して前記携帯端末へ前記所定の電圧を供給可能であることを特徴とする車両。
  14. 車両に搭載可能であり車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両からの電源を入力される携帯端末へ電源を供給可能な車両であって、
    前記携帯端末との接続手段を備え、
    前記車両のエンジンの状態に関する第1の制御情報より前記携帯端末への電源供給タイミングを判定する第1の判定手段と、
    前記車両のバッテリ電源より所定の電圧の電源に変換する変換手段を備え、
    前記判定手段により電源供給可能と判定された後に前記接続手段を介して前記携帯端末へ前記所定の電圧の電源を供給することを特徴とする車両。
  15. 前記第1の制御情報は
    イグニッションキーの操作信号とL端子信号より構成される
    前記請求項14記載の車両。
  16. 前記接続手段により前記携帯端末との接続後であって、
    前記第1の制御情報より前記車両のエンジンが停止された時にハイバネーション
    判定を行う第2の判定手段と、
    前記第2の判定手段によりハイバネーション判定がされると前記第2の接続手段を介して前記携帯端末へのハイバネーション指示を行い前記携帯端末のバックアップ動作が完了するまで
    前記携帯端末へ前記所定の電圧の電源を供給した後に電源供給を中断する制御手段とを備えた
    前記請求項14記載の車両。
  17. 車両に搭載可能であり、車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両から電源を入力可能な携帯端末と前記携帯端末に電源を供給可能な車両とを含む電源制御システムであって、
    前記携帯端末には前記車両と接続可能な第1の接続手段を備え、
    前記車両には前記携帯端末と接続可能な第2の接続手段を備え、
    前記第1の接続手段と前記第2の接続手段とが接続されることにより前記車両に搭載されたバッテリ電源からの電源を前記携帯端末に入力可能であり、
    前記車両のエンジン始動時における電圧降下時を除いて前記入力されたバッテリ電源からの電源より所定の電圧の電源を生成する生成手段を有する携帯端末と、前記車両とを含む電源制御システム。
  18. 車両に搭載可能であり、車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両から電源を入力可能な携帯端末と、前記携帯端末に前記車両からの電源を供給可能な電源制御装置と、前記電源制御装置に電源を供給可能な車両とを含む電源制御システムであって、
    前記携帯端末には前記車両と接続可能な第1の接続手段と、
    前記電源制御装置には前記携帯端末と接続可能な第2の接続手段と前記車両と接続可能な第3の接続手段と、
    前記車両には前記電源制御装置と接続可能な第4の接続手段と、
    前記第1から第4までの接続手段とが接続されることにより前記車両に搭載されたバッテリ電源からの電源を前記携帯端末に入力可能であり、
    前記車両のエンジン始動時における電圧降下時を除いて前記入力されたバッテリ電源からの電源より所定の電圧の電源を生成する生成手段を有する電源制御装置と、前記携帯端末と前記車両とを含む電源制御システム。
  19. 車両に搭載可能であり、車両への搭載時においてはバッテリを搭載せず前記車両から電源を入力可能な携帯端末と前記携帯端末に電源を供給可能な車両とを含む電源制御システムであって、
    前記携帯端末には前記車両と接続可能な第1の接続手段を備え、
    前記車両には前記携帯端末と接続可能な第2の接続手段を備え、
    前記第1の接続手段と前記第2の接続手段とが接続されることにより前記車両に搭載されたバッテリ電源からの電源を前記携帯端末に入力可能であり、
    前記車両のエンジン始動時における電圧降下時を除いて前記車両に搭載されたバッテリ電源からの電源より所定の電圧の電源を生成する生成手段を有する車両と、前記携帯端末とを含む電源制御システム。
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