JP2009240017A - Power supply device and door unlock system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バッテリ等の蓄電手段を有する電力消費装置に対して電力を供給するに電力供給装置、および電力供給装置を備えたドアロック解除システムに関する。 The present invention relates to a power supply device for supplying power to a power consuming device having power storage means such as a battery, and a door lock release system including the power supply device.
従来、バッテリの充電状態(電圧)を監視し、バッテリが充電状態でなければ発電機から供給される電力を増加させ、バッテリが充電状態であれば発電機から供給される電力を減少させる電力供給装置が知られている。
しかしながら、上記特許文献1に記載の装置では、バッテリの電位を検出するための配線が必要となる。特に、電力供給装置がバッテリを有する電力消費装置を介してバッテリの充電を行うよう構成されている場合には、バッテリから電力供給装置までの配線が非常に長くなったり、この配線のためにコネクタの端子数を増やす必要が生じたりといった問題点がある。また、配線数が多くなると重量増やコスト高になる。 However, the device described in Patent Document 1 requires wiring for detecting the battery potential. In particular, when the power supply device is configured to charge the battery via the power consumption device having a battery, the wiring from the battery to the power supply device becomes very long, or the connector is used for this wiring. There is a problem that the number of terminals needs to be increased. Further, as the number of wirings increases, the weight increases and the cost increases.
そこで、このような問題点を鑑み、バッテリやコンデンサ等の蓄電手段を有する電力消費装置に電力を供給する電力供給装置において、蓄電手段から電力供給装置に配線を引き回すことなく蓄電手段の充電状態を検出できるようにすることを本発明の目的とする。 Therefore, in view of such problems, in a power supply device that supplies power to a power consuming device having a power storage means such as a battery or a capacitor, the state of charge of the power storage means can be changed without routing wiring from the power storage means to the power supply device. It is an object of the present invention to enable detection.
かかる目的を達成するために成された請求項1に記載の電力供給装置において、電力供給手段は、蓄電手段を有する電力消費装置に対して単位時間当たりに所定の供給時間だけ繰り返し電力を供給する。そして、充電判定手段は、監視手段により監視される電力、電圧、または電流と、予め設定された閾値とを比較し、その大小関係に応じて蓄電手段の充電が必要な状態であるか否かを判定する。 2. The power supply device according to claim 1, wherein the power supply means repeatedly supplies power for a predetermined supply time per unit time to the power consuming device having the power storage means. . The charging determination unit compares the power, voltage, or current monitored by the monitoring unit with a preset threshold value, and determines whether or not the storage unit needs to be charged according to the magnitude relationship. Determine.
このような電力供給装置によれば、電力消費装置との間で蓄電手段の充電状態検出用の配線を引き回すことなく蓄電手段の充電状態を検出することができる。よって、充電状態検出用の配線の分だけ軽量化およびコストを削減することができる。 According to such a power supply device, it is possible to detect the state of charge of the power storage unit without routing the charge state detection wiring of the power storage unit with the power consuming device. Therefore, it is possible to reduce the weight and cost by the amount of the charge state detection wiring.
ところで、請求項1に記載の電力供給装置においては、請求項2に記載のように、充電判定手段により蓄電手段の充電が必要な状態であると判定されると、電力供給手段による単位時間当たりの供給時間を増加させる供給時間増加変更手段を備えていてもよい。 By the way, in the power supply device according to claim 1, when it is determined by the charge determination means that the power storage means needs to be charged, the power supply apparatus according to claim 2 Supply time increase changing means for increasing the supply time may be provided.
このような電力供給装置によれば、電力消費装置が蓄電手段を充電する際により多くの電力を供給することができるので、蓄電手段の充電時間を短縮することができる。
また、請求項2に記載の電力供給装置においては、請求項3に記載のように、供給時間増加変更手段の作動後に、充電判定手段により蓄電手段の充電が不要な状態であると判定されると、電力供給手段による単位時間当たりの供給時間を減少させる供給時間減少変更手段を備えていてもよい。
According to such a power supply device, more power can be supplied when the power consuming device charges the power storage means, so that the charging time of the power storage means can be shortened.
Further, in the power supply apparatus according to
このような電力供給装置によれば、蓄電手段の充電が完了すれば電力供給装置が供給する電力を少なくすることができるので、電力供給装置を省電力化することができる。
次に、請求項4に記載のドアロック解除システムは、受信装置と制御装置とから構成され、受信装置は、請求項1〜請求項3の何れかに記載の電力消費装置として構成されており、制御装置は、請求項1〜請求項3の何れかに記載の電力供給装置として構成されている。
According to such a power supply device, since the power supplied by the power supply device can be reduced when the charging of the power storage unit is completed, the power supply device can save power.
Next, the door lock release system according to claim 4 is configured by a receiving device and a control device, and the receiving device is configured as the power consuming device according to any one of claims 1 to 3. The control device is configured as a power supply device according to any one of claims 1 to 3.
このようなドアロック解除システムによれば、少なくとも請求項1に記載の効果と同様の効果が得られる。また、車両におけるエンジンが切れているとき(即ち、発電機が駆動していないとき)に、受信装置の消費電力を抑えることができるので、車両におけるバッテリが充電不足に陥ることを防止することができる。 According to such a door lock release system, at least the same effects as those described in claim 1 can be obtained. Further, when the engine in the vehicle is turned off (that is, when the generator is not driven), the power consumption of the receiving device can be suppressed, so that the battery in the vehicle can be prevented from being insufficiently charged. it can.
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。図1は本発明が適用されたスマートエントリシステム1の概略構成を示すブロック図である。
スマートエントリシステム1は、乗員が所持するスマートキー22と車両側装置(スマートECU10(電力供給装置)および車載受信機30(電力消費装置)とが通信を行うことによって、ドアの解錠を行うシステムである。具体的には図1に示すように、スマートエントリシステム1は、車載バッテリ21から電力の供給を受けるスマートECU10と、スマートECU10から電力の供給を受け、スマートキー22との通信を実施する車載受信機30と、を備えている。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a smart entry system 1 to which the present invention is applied.
The smart entry system 1 is a system that unlocks a door by communication between a
スマートECU10は、CPU、ROM、RAM等(図示は省略)を備えた周知の電子制御装置として構成されており、他に、信号処理回路11、電源判定回路12、電源制御回路13、および電源回路14(電力供給手段)を備えている。また、車載受信機30は、メモリ32を備えた受信回路31と、バックアップコンデンサ33(蓄電手段)と、受信アンテナ34と、を備えている。
The smart ECU 10 is configured as a well-known electronic control device including a CPU, a ROM, a RAM, and the like (not shown). In addition, the smart ECU 10 includes a signal processing circuit 11, a
ここで、車両に乗員が乗り込む際には、乗員が所持するスマートキー22からの信号を車載受信機30の受信アンテナを介して受信回路31が受信し、受信回路31が信号を復調する。そして、受信回路31は、復調により得られたデータをスマートECU10の信号処理回路に送る。
Here, when the occupant gets into the vehicle, the
すると、信号処理回路11は、受信回路31より受信したデータからスマートキー22のID(キーを識別するための情報)を抽出する。続いて、スマートECU10のCPUは、抽出されたIDとROMまたはRAMに書き込まれたとIDとを照合することによってスマートキー22の認証を行い、この認証が成立し、かつスマートキー22における解錠ボタンが押されるか、ドアセンサ23により乗員を検出した場合に、車両制御回路24を介してドアの解錠を行う。
Then, the signal processing circuit 11 extracts the ID of the smart key 22 (information for identifying the key) from the data received from the
ところで、スマートECU10の電源制御回路13は、通常、電源回路14に対して間欠的に電力を供給するよう指令を送信する。すると、電源回路14は、車載受信機30の受信回路31に対して、間欠的に所定電圧(例えば5V)の出力を行う。
By the way, the power
ここで、車載受信機30の受信回路31には、受信回路31の作動に必要な情報(具体的には例えば、設定パラメータ等)を格納するメモリ32を備えている。このメモリ32における記録内容は、バックアップコンデンサ33からの電力によって保持される。
Here, the
このような構成において、スマートECU10のCPUは、電源回路14から受信回路31に対して、電力を間欠的に供給させたり、連続的に供給させたりする制御を実施する。この際の処理について図2を用いて説明する。図2はスマートECU10のCPUが実行する給電制御処理を示すフローチャートである。なお、給電制御処理の機能を、電源判定回路12および電源制御回路13に持たせるようにしてもよい。
In such a configuration, the CPU of the smart ECU 10 performs control to supply power intermittently or continuously from the power supply circuit 14 to the
この給電制御処理は、スマートエントリシステム1が起動すると開始される処理であって、まず、電源回路14から間欠的に電力を供給させるよう電源制御回路13に指令を送信する(S110:供給時間減少変更手段)。すると、電源制御回路13は電源回路14に対して間欠的に電力を供給させることになる。
This power supply control process is started when the smart entry system 1 is activated. First, a command is transmitted to the power
続いて、電源回路14の出力電圧V(図1参照)を、電源判定回路12を用いて検出し、この出力電圧Vが予め設定された判定電圧Vsh以上であるか否かを判定する(S120:監視手段、充電判定手段)。出力電圧Vが判定電圧Vsh以上であれば(S120:YES)、S110の処理に戻る。
Subsequently, the output voltage V (see FIG. 1) of the power supply circuit 14 is detected using the power
また、出力電圧Vが判定電圧Vsh未満であれば(S120:NO)、電源回路14から連続的に電力を供給させるよう電源制御回路13に指令を送信する(S130:供給時間増加変更手段)。すると、電源制御回路13は電源回路14に対して連続的に電力を供給させることになる。
If the output voltage V is less than the determination voltage Vsh (S120: NO), a command is transmitted to the power
なお、S120の処理において、出力電圧Vと判定電圧Vshとを比較する処理は、所定の周期毎(例えば250ms)に各周期における所定のタイミング(出力電圧Vが高くなるタイミング。具体的には、電源回路14が各周期において100ms間電力を供給する場合、電力の供給を開始してから80ms後等)に実施されればよい。ただし、出力電圧Vは、電源回路14が電力を供給している際の電圧の平均値を採用することもできる。 In the process of S120, the process of comparing the output voltage V and the determination voltage Vsh is performed at a predetermined timing (a timing at which the output voltage V is increased. Specifically, at each predetermined period (for example, 250 ms). When the power supply circuit 14 supplies power for 100 ms in each cycle, the power supply circuit 14 may be implemented after 80 ms from the start of power supply. However, the output voltage V may be an average value of voltages when the power supply circuit 14 supplies power.
本実施形態において、上記のような給電制御処理を実施するのは、受信回路31が必要とする電力は、バックアップコンデンサ33の充電状態に応じて大きく変化し、これに伴って電源回路14の出力電圧Vも変化するためである。具体的には、図3を用いて説明する。
In the present embodiment, the power supply control process as described above is performed because the power required by the
図3(a)は電源回路14からの出力電圧を示すグラフ、図3(b)はバックアップコンデンサ33が比較的充電されている状態における受信回路31内部の電位を示すグラフ、図3(c)はバックアップコンデンサ33が充電されていない状態における受信回路31内部の電位を示すグラフである。
3A is a graph showing the output voltage from the power supply circuit 14, FIG. 3B is a graph showing the internal potential of the
電源制御回路13から間欠的に電力を供給する指令を受けている場合には、電源回路14は、所定のデューティ比の矩形波を供給しようとする(図3(a)における破線参照)。ここで、電源回路14からの実際の出力電圧Vは受信回路31による消費電力の大小に依存し、バックアップコンデンサ33が充分に充電されている状態のときには、略矩形波となり、出力電圧Vは判定電圧Vsh以上まで上昇する(図3(a)における実線(1)参照)。
When receiving a command to supply power intermittently from the power
このとき、受信回路31の内部の電位は、図3(b)に示すように、電源回路14から電力の供給を受ける度に、当該受信回路31が起動することができる電位(起動可能電圧Vl)を超えることになる。
At this time, as shown in FIG. 3B, the internal potential of the receiving
なお、受信回路31は、一旦起動すると、供給される電圧が起動可能電圧Vl未満になっても起動状態を保持することができるよう構成されている。また、受信回路は、起動可能電圧Vlを越えているときにスマートキー22からの電波を受信することができるように、スマートキー22による電波の送信タイミングと電源回路14によって電力が供給される周期とが調整されている。
Note that the receiving
次に、バックアップコンデンサ33がほとんど充電されていない状態では、受信回路31に供給される電力のうちの大部分がバックアップコンデンサ33を充電するために消費され、受信回路31は多量の電力を必要とする。このとき、電源回路14から受信回路31へはバックアップコンデンサ33が充分に充電されている状態のときと比較して大電流が流れるので、出力電圧Vは低下する。
Next, in a state where the
即ち、バックアップコンデンサ33がほとんど充電されていない状態における出力電圧Vは、さほど上昇することなく、判定電圧Vsh未満の値となる(図3(a)における実線(2)参照)。
That is, the output voltage V in a state in which the
このとき、受信回路31の内部の電位は、図3(c)の実線に示すように、電源回路14から電力の供給を受ける度に、徐々に電位が上昇するものの、当該受信回路31が起動することができる電位(起動可能電圧Vl)を超えるまでにはかなりの時間を要する。
At this time, as shown by the solid line in FIG. 3C, the potential inside the receiving
そこで、上記の給電制御処理においては、所定の判定タイミング(図3(a)の「判定」と記載したタイミング)において給電電圧Vが判定電圧Vsh以上であるか否かを判定し、給電電圧Vが判定電圧Vsh未満である場合に、バックアップコンデンサ33を充電する必要がある状態と判断し、電源回路14からの給電方法を間欠給電から連続給電に切り替えるようにしている。このように、電源回路14からの給電方法を連続給電に切り替えると、図3(c)の破線に示すように、受信回路31内部の電位は、速やかに起動可能電位を超えるようになる。
Therefore, in the above power supply control process, it is determined whether or not the power supply voltage V is equal to or higher than the determination voltage Vsh at a predetermined determination timing (the timing described as “determination” in FIG. 3A). Is less than the determination voltage Vsh, it is determined that the
以上のように詳述したスマートエントリシステム1においては、固有の識別データ(ID)を含む電波を送信する車両用のスマートキー22からの電波を受信し、該電波を復調することによって識別データを抽出する車載受信機30と、車載受信機30によって抽出された識別データが予め自身に記録された識別データを一致するか否かを判定し、前記各識別データが一致する場合に、車両におけるドアロックを解除させるスマートECU10と、を備えている。スマートECU10は、給電制御処理にて、電源回路14を用いてバックアップコンデンサ33を有する車載受信機30に対して単位時間当たりに所定の供給時間だけ繰り返し電力を供給する。
In the smart entry system 1 described in detail above, the identification data is received by receiving radio waves from the vehicle
このようなスマートECU10によれば、車両におけるエンジンが切れているとき(即ち、発電機が駆動していないとき)に、車載受信機30の消費電力を抑えることができるので、車両におけるバッテリが充電不足に陥ることを防止することができる。 According to such a smart ECU 10, since the power consumption of the in-vehicle receiver 30 can be suppressed when the engine in the vehicle is off (that is, when the generator is not driven), the battery in the vehicle is charged. It is possible to prevent a shortage.
また、スマートECU10は、監視される電力、電圧、および電流のうちの少なくとも1つと、予め設定された閾値とを比較し、その大小関係に応じてバックアップコンデンサ33の充電が必要な状態であるか否かを判定する。
In addition, the smart ECU 10 compares at least one of monitored power, voltage, and current with a preset threshold value, and whether the
従って、このようなスマートECU10によれば、車載受信機30との間でバックアップコンデンサ33の充電状態検出用の配線を引き回すことなくバックアップコンデンサ33の充電状態を検出することができる。よって、充電状態検出用の配線の分だけ軽量化およびコストを削減することができる。
Therefore, according to such smart ECU 10, it is possible to detect the charging state of the
また、スマートECU10は、バックアップコンデンサ33の充電が必要な状態であると判定されると、単位時間当たりの供給時間を増加させる。
このようなスマートECU10によれば、車載受信機30がバックアップコンデンサ33を充電する際により多くの電力を供給することができるので、バックアップコンデンサ33の充電時間を短縮することができる。
Further, when it is determined that the
According to such smart ECU 10, since the on-vehicle receiver 30 can supply more power when charging the
また、スマートECU10は、単位時間当たりの供給時間を増加させた後で、バックアップコンデンサ33の充電が不要な状態であると判定されると、単位時間当たりの供給時間を減少させる。
Further, after increasing the supply time per unit time, the smart ECU 10 decreases the supply time per unit time if it is determined that charging of the
このようなスマートECU10によれば、バックアップコンデンサ33の充電が完了すればスマートECU10が供給する電力を少なくすることができるので、スマートECU10を省電力化することができる。
According to such a smart ECU 10, the electric power supplied by the smart ECU 10 can be reduced when the charging of the
なお、本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
例えば、上記実施形態においては、バックアップコンデンサ33の充電状態を検出するために、電源回路14が受信回路31に電力を供給するための配線における電位(電圧)を検出するよう構成したが、例えば、電位に限らず、電流や電力を検出するようにしてもよい。このような場合には、電流や電力が所定の閾値以上であれば、バックアップコンデンサ33の充電が必要な状態であると判断すればよい。
The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can take various forms as long as it belongs to the technical scope of the present invention.
For example, in the above embodiment, the power supply circuit 14 is configured to detect the potential (voltage) in the wiring for supplying power to the receiving
なお、上記判定に用いる各閾値は、バックアップコンデンサ33の電位と、電力を供給するための配線における電位、電流、または電力との関係を実験的に求めておき、これらの関係に基づいて設定されていればよい。
Each threshold used for the determination is experimentally obtained from the relationship between the potential of the
1…スマートエントリシステム、10…スマートECU、11…信号処理回路、12…電源判定回路、13…電源制御回路、14…電源回路、21…車載バッテリ、22…スマートキー、23…ドアセンサ、24…車両制御回路、30…車載受信機、31…受信回路、32…メモリ、33…バックアップコンデンサ、34…受信アンテナ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Smart entry system, 10 ... Smart ECU, 11 ... Signal processing circuit, 12 ... Power supply determination circuit, 13 ... Power supply control circuit, 14 ... Power supply circuit, 21 ... In-vehicle battery, 22 ... Smart key, 23 ... Door sensor, 24 ... Vehicle control circuit, 30 ... vehicle-mounted receiver, 31 ... receiving circuit, 32 ... memory, 33 ... backup capacitor, 34 ... receiving antenna.
Claims (4)
前記電力消費装置に対して単位時間当たりに所定の供給時間だけ繰り返し電力を供給する電力供給手段と、
前記電力供給手段が電力を供給する際の電力、電圧、または電流を監視する監視手段と、
前記監視手段により監視される電力が基準電力未満の場合、前記監視手段により監視される電圧が基準電圧未満の場合、または前記監視手段により監視される電流が基準電流以上の場合に、前記蓄電手段の充電が必要な状態であると判定する充電判定手段と、
を備えたことを特徴とする電力供給装置。 A power supply device that supplies power to a power consuming device that consumes more power than charging the power storage means when charging the power storage means that it has,
Power supply means for repeatedly supplying power to the power consuming device for a predetermined supply time per unit time;
Monitoring means for monitoring power, voltage, or current when the power supply means supplies power;
The power storage means when the power monitored by the monitoring means is less than the reference power, when the voltage monitored by the monitoring means is less than the reference voltage, or when the current monitored by the monitoring means is greater than or equal to the reference current Charging determination means for determining that charging is necessary,
A power supply device comprising:
を特徴とする請求項1に記載の電力供給装置。 A supply time increase changing means for increasing a supply time per unit time by the power supply means when the charge determination means determines that the power storage means needs to be charged. Item 2. The power supply device according to Item 1.
を特徴とする請求項2に記載の電力供給装置。 After the operation of the supply time increase change means, if the charge determination means determines that charging of the power storage means is not necessary, the supply time decrease change for reducing the supply time per unit time by the power supply means The power supply apparatus according to claim 2, further comprising: means.
前記受信装置によって抽出された識別データが予め自身に記録された識別データを一致するか否かを判定し、前記各識別データが一致する場合に、車両におけるドアロックを解除させる制御装置と、
を備えたドアロック解除システムであって、
前記受信装置は、請求項1〜請求項3の何れかに記載の電力消費装置として構成されており、
前記制御装置は、請求項1〜請求項3の何れかに記載の電力供給装置として構成されていること
を特徴とするドアロック解除システム。 A receiver that receives radio waves from a vehicle electronic key that transmits radio waves including unique identification data, and extracts the identification data by demodulating the radio waves;
A control device for determining whether or not the identification data extracted by the receiving device matches the identification data recorded in advance in advance, and when each of the identification data matches, a control device that releases the door lock in the vehicle;
A door unlocking system comprising:
The receiving device is configured as a power consuming device according to any one of claims 1 to 3.
The said control apparatus is comprised as an electric power supply apparatus in any one of Claims 1-3. The door lock cancellation | release system characterized by these.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110303 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131015 |