JP2010023727A - 制御システム及び制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリ上りを防止するために車載機器へ供給する待機電力を遮断する際に、車載機器の動作情報をバックアップすることができる制御システム及び制御装置を提供する。
【解決手段】カーナビ４等の車載機器と、バッテリ３から車載機器へ待機電力を供給する電源制御部２とを備える車載システムにおいて、電源制御部２は、バッテリ容量センサ２１でバッテリ３の残容量を検知し、バッテリ容量センサ２１による検知結果に応じて車載機器への待機電力を遮断する。操作装置１は、電源制御部２が待機電力を遮断する場合、車載機器から該車載機器の動作情報を取得し、取得した動作情報を記憶部１２に記憶する。
【選択図】図２

Description

本発明は、バッテリ上りを防止するために待機電力を遮断する制御システム及び制御装置に関する。

車両に搭載されたバッテリは、エンジン作動時に充電され、車両に搭載される車載機器に必要な電力供給を行っている。車載機器は、例えばカーナビゲーション装置（以下、カーナビと言う）及びオーディオ装置（以下、オーディオと言う）等である。これら車載機器は、一般にはアクセサリスイッチ（以下、ＡＣＣスイッチと言う）がオンであれば、バッテリから電力が供給される。このため、エンジンが停止中であっても、ＡＣＣスイッチがオンであれば、ユーザはカーナビ等の操作が可能となっている。ところが、バッテリは、エンジンの動作に伴い充電されるため、エンジン停止中にユーザがカーナビ等を長時間操作した場合、バッテリの充電量が低下し、所謂バッテリ上りが発生する。

特許文献１には、バッテリの状態管理を行う装置が記載されている。特許文献１に記載の装置では、バッテリが電力不足であることを検知した場合、重要度が低い車載機器、具体的には車両の安全走行に直接関係のないオーディオ又はカーナビ等に対する電力供給を制限している。特許文献１のように、バッテリの状態を監視し、バッテリの電力不足が発生する前にカーナビ等の車載機器への電力供給を停止する等、電力供給を制限することでバッテリ上りを未然に防止することが可能となる。
特開２００７−２４５８１８号公報

ところで、一般に各車載機器は、ユーザが設定した情報及びユーザの使用履歴の情報等を揮発性メモリに記憶している。このため、ＡＣＣスイッチがオフされても各車載機器への電力供給は完全には停止されず、記憶内容を保持するための待機電力（所謂、暗電流）が各車載機器へ供給されるようになっている。

上述のように、バッテリ上りを防止するために電力供給を制限する際に、車載機器への待機電力をも完全に遮断した場合、各車載機器の揮発性メモリに記憶された内容は消去される。このため、バッテリの充電量が回復し、車載機器を再び起動させたとき、これまで蓄積された情報がリセットされる。その結果、ユーザは、各車載機器の起動後に、各車載機器に対して再度必要な情報の入力する等の操作を行う必要が生じる。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バッテリ上りを防止するために車載機器へ供給する待機電力を遮断する際に、車載機器の動作情報をバックアップすることができる制御システム及び制御装置を提供することにある。

本発明に係る制御システムは、車載機器と、バッテリから該車載機器へ待機電力を供給する電源制御手段と、前記バッテリの残容量を検知する残容量検知手段とを備え、前記電源制御手段は、前記残容量検知手段による検知結果に応じて前記待機電力を遮断する制御システムにおいて、前記電源制御手段が待機電力を遮断する場合、前記車載機器から該車載機器の動作情報を取得する取得手段と、該取得手段が取得した動作情報を記憶する記憶手段とを備えることを特徴とする。

本発明に係る制御システムは、前記電源制御手段は、待機電力を遮断した場合、前記残容量が復帰したことを検知したとき、前記車載機器への待機電力の供給を開始し、前記車載機器は、待機電力の供給が開始された場合、前記記憶手段に記憶された動作情報に基づいて動作するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る制御システムは、操作を受け付ける受付手段、及び、該受付手段が受け付けた操作に基づいて、前記車載機器を制御する制御手段を有する操作装置をさらに備え、前記取得手段及び記憶手段は、前記操作装置に設けられていることを特徴とする。

本発明に係る制御装置は、バッテリの残容量に応じてバッテリからの待機電力の供給が遮断される車載機器を制御する制御装置において、前記待機電力が遮断されることを検知する検知手段と、該検知手段が検知した場合、前記車載機器の動作情報を取得する取得手段と、該取得手段が取得した動作情報を記憶する記憶手段とを備えることを特徴とする。

本発明では、検知したバッテリの残容量に応じて、車載機器へ供給する待機電力を遮断する。そして、待機電力を遮断する場合、車載機器から該車載機器の動作情報を取得し、記憶する。動作情報とは、車載機器が動作中に用いる情報であり、車載機器のＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリに一時的に記憶される。すなわち、車載機器への待機電力を完全に遮断することで消去される動作情報を、記憶手段にバックアップすることができる。また、車載機器が複数ある場合であっても、各車載機器にバックアップ用の記憶手段を設ける必要がなく、部品数の増加の抑制及びコストダウン等を図ることができる。

例えば、エンジンが停止中はバッテリは充電されないため、エンジンが停止中に、バッテリの残容量に応じて、車載機器への待機電力を遮断することで、充電されないバッテリの電力消費を抑制するができ、バッテリ上りを防止することができる。

本発明では、例えばエンジンが駆動して残容量が復帰した場合、車載機器への待機電力の供給を開始する。そして、車載機器は、待機電力の供給が開始された場合、記憶された動作情報に基づいて動作する。すなわち、車載機器は、待機電力が遮断される前の状態で、動作を再開することができる。

本発明では、車載機器を制御する操作装置で、車載機器の動作情報のバックアップを取ることができる。これにより、簡単に車載機器の増設を行うことが可能となり、複数の車載機器を一つの操作装置で操作できる。そして、ユーザは、共通の操作装置で各車載機器を操作することができるため、各車載機器の操作性を向上させることができる。

本発明では、検知したバッテリの残容量に応じて、車載機器へ供給する待機電力を遮断する。そして、待機電力を遮断する場合、車載機器から該車載機器の動作情報を取得し、記憶する。動作情報とは、車載機器が動作中に用いる情報であり、車載機器のＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性メモリに一時的に記憶される。すなわち、車載機器への待機電力を完全に遮断することで消去される動作情報を、記憶手段にバックアップすることができる。また、車載機器が複数ある場合であっても、各車載機器にバックアップ用の記憶手段を設ける必要がなく、部品数の増加の抑制及びコストダウン等を図ることができる。

以下、本発明に係る好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施形態に係る車載システムを車両に搭載した状態を示す概略図である。本実施形態に係る車載システム（制御システム）は、操作装置（制御装置）１、電源制御部２、バッテリ３及び複数の電子機器を備え、車両１００に搭載されている。電子機器は、例えば、カーナビ４、オーディオ５、及びエアーコンディショナ（以下、エアコンと言う）６、室内ランプＬ１，Ｌ２及び複数のＥＣＵ８等である。複数のＥＣＵ８は、例えば、ドアロック、ヘッドライト及びセキュリティ装置等を制御する電子制御ユニットであり、前部のエンジンルーム、各ドア、及び後部のトランクルーム等に配設されている。なお、以下の説明において、カーナビ４、オーディオ５及びエアコン６を車載機器と言う。

操作装置１は、運転席と助手席との間に設けられ、カーナビ４、オーディオ５、及びエアコン６を操作するためのインターフェース装置である。すなわち、ユーザは、操作装置１により複数の車載機器の操作が行えるようになっている。本実施形態では、操作装置１は、カーナビ４、オーディオ５、及びエアコン６の操作が可能としているが、操作できる機器はこれらに限定されることはない。

電源制御部２は、操作装置１、及び複数の電子機器が接続されており、図示しないＡＣＣスイッチ及びイグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチと言う）のオン，オフに応じて、バッテリ３から各部へ電力を供給し、遮断する。バッテリ３は、エンジンに連動して発電する発電機（図示せず）が発電した電圧が充電される。なお、操作装置１、電源制御部２及び複数の電子機器は、図１では一本の信号線により接続されているが、シリアル通信又はＣＡＮ（Controller Area Network）通信用の通信線、及び電力供給用の電力線とにより接続されている。

図２は、車載システムの構成を模式的に示すブロック図である。

電源制御部２は、バッテリ容量センサ（検知手段）２１及び制御部２２を備えている。バッテリ容量センサ２１は、定期的にバッテリ３の残容量を検知する。バッテリ容量センサ２１は、例えば、バッテリ端子電圧（オープン電圧）に基づいて求める方法、バッテリ内部抵抗に基づいて求める方法、バッテリ充放電電流の積算値に基づいて求める方法、あるいはこれらの組み合わせた方法等により、残容量を検知する。バッテリ容量センサ２１は、検知結果を制御部２２に出力する。

制御部２２は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）等を備え、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従うＣＰＵ等の動作により各種制御を実施するように構成されている。例えば、制御部２２は、ＡＣＣスイッチ９ａ及びＩＧスイッチ９ｂのオン又はオフに応じて、バッテリ３から操作装置１及び各車載機器への電力供給を制御する。ＡＣＣスイッチ９ａがオンのとき、制御部２２は、操作装置１、カーナビ４及びオーディオ５等へ電力を供給し、ＡＣＣスイッチ９ａがオフになれば電力供給を停止する。また、ＩＧスイッチ９ｂがオンのとき、制御部２２は、エアコン６等へ電力を供給し、ＩＧスイッチ９ｂがオフになれば電力供給を停止する。なお、本実施形態では、制御部２２は、ＡＣＣスイッチ９ａ及びＩＧスイッチ９ｂがオフにされても、待機電力は各車載機器へ流すようになっている。

制御部２２は、バッテリ容量センサ２１から出力された検知結果に基づいて、バッテリ３の電力不足を検知する。本実施形態では、制御部２２は、検知結果から、バッテリ３の充電量が略最大である状態（以下、第１状態と言う）、充電量は低下しているが電力供給を続けても充電量に支障を来たさない状態（以下、第２状態と言う）、及びバッテリ上りが生じる可能性がある状態（以下、第３状態と言う）の何れかを判定する。制御部２２は、判定結果を操作装置１に報知する。

制御部２２は、エンジン停止中に第３状態と判定したとき、カーナビ４、オーディオ５及びエアコン６への電力供給を遮断する。このとき、制御部２２は、待機電力も各車載機器へ流さないようになっている。エンジン停止中は、バッテリ３は充電されないため、バッテリ３の残容量によって各車載機器への待機電力を遮断してバッテリ３の電力消費を抑制することで、バッテリ上りを防止できる。なお、制御部２２は、待機電力を遮断した場合、エンジンを始動させるスタータスイッチ９ｃがオンされたとき、電力供給を開始する。スタータスイッチ９ｃがオンされることでエンジンが始動し、発電機によりバッテリ３が充電される。

操作装置１は、ＥＣＵ１１、記憶部１２、表示部１３、タッチパネル１４及びスイッチ入力部１５を備えている。表示部１３、タッチパネル１４及びスイッチ入力部１５は、カーナビ４及びオーディオ５等を操作するための入力手段として機能し、ユーザは、タッチパネル１４及びスイッチ入力部１５によりカーナビ４等の車載機器を操作することが可能となる。

ＥＣＵ１１は、内部バスにより接続されたＣＰＵ又はＭＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等から構成されるマイコンを備え、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従うＣＰＵ等の動作により各種制御を実施するように構成されている。例えば、ＥＣＵ１１は、電源制御部２の判定結果に基づく動作を行う。

具体的に、ＥＣＵ１１は、バッテリ３が第１状態である場合、通常動作を行う。バッテリ３が第２状態及び第３状態である場合、ＥＣＵ１１は、表示部１３のバックライトの輝度を低下させる、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御のデューティ比を落とす又はバックライトの点灯個数を減少させることにより、通常動作と比較して消費電力が低減させる動作を行う。また、バッテリ３が第３状態である場合、ＥＣＵ１１は、カーナビ４、オーディオ５及びエアコン６からそれぞれの動作情報を取得し、不揮発性メモリである記憶部１２に記憶する。

動作情報とは、各車載機器が動作中に用いる情報であり、車載機器のＲＡＭ等に記憶されている。ＲＡＭ等に記憶された動作情報は、電源制御部２により車載機器への待機電力を含む電力が遮断されたときに破棄（消去）されるため、ＥＣＵ１１は、動作情報を記憶部１２にバックアップとして記憶する。なお、カーナビ４の動作情報とは、例えば、車両の現在位置である。オーディオ５の動作情報とは、例えば、ラジオのプリセットチャンネル及び音響設定等である。エアコン６の動作情報とは、設定温度等である。

ＥＣＵ１１は、記憶部１２に動作情報を記憶した場合、スタータスイッチ９ｃがオンにされ、各車載機器への電力供給が再開されたとき、記憶した動作状態を各車載機器へ送信する。これにより、各車載機器は、待機電力を含む電力が遮断される前の動作情報を、再び取得することができ、遮断前の状態に復帰することが可能となる。

このように、ユーザの意思に関係なく各車載機器への待機電力を含む電力が遮断されたときに、それぞれの動作情報を、操作装置１の記憶部１２にバックアップすることができる。そして、電力供給が再び供給されたときに、各車載機器は、遮断前の状態で動作を開始できる。動作状態のバックアップを取らない場合、各車載機器は、初期状態、すなわち工場出荷時状態にリセットされる。このため、バックアップを取ることでユーザが再度各車載機器の設定を行うなどの手間を省くことができる。

次に、車載システムの動作について、操作装置１、電源制御部２及び車載機器毎に説明する。

図３は、電源制御部２の動作を示すフローチャートである。図３に示す処理は、電源制御部２の制御部２２により実行される。制御部２２は、バッテリ容量センサ２１による検知結果を取得する（Ｓ１０１）。制御部２２は、検知結果からバッテリ３が、第１、第２及び第３状態の何れかであるかを判定し（Ｓ１０２）、操作装置１へ判定結果を報知する（Ｓ１０３）。制御部２２は、判定の結果、バッテリ３が第３状態であるか否かを判定する。（Ｓ１０４）。

第３状態の場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、制御部２２は、バッテリ上りが発生する可能性があると判定し、車載機器への待機電力を含む電力を遮断する（Ｓ１０５）。なお、制御部２２は、電力供給を遮断する際、操作装置１が車載機器の動作情報のバックアップが完了するまで、所定時間待機するようにしてもよい。その後、制御部２２は、本処理を終了する。一方、バッテリ３が第３状態でない場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、制御部２２は、バッテリ上りが発生しないと判定し、各車載機器への電力供給を続行し、本処理を終了する。

図４及び図５は、操作装置１の動作を示すフローチャートである。

図４に示す処理は、エンジン停止中に電源制御部２から判定結果が出力される都度、ＥＣＵ１１により実行される。ＥＣＵ１１は、電源制御部２から判定結果を取得し（Ｓ２０１）、バッテリ３が第１状態であるか否かを判定する（Ｓ２０２）。バッテリ３が第１状態の場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１１は、通常動作を行い（Ｓ２０３）、処理をＳ２０５に移す。バッテリ３が第１状態でない場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、すなわち、バッテリ３が第２状態又は第３状態の場合、ＥＣＵ１１は、表示部１３のバックライトの輝度を低下させるなど省電力での動作を行う（Ｓ２０４）。これにより、バッテリ３の電力消費を抑制できる。なお、このとき、ＥＣＵ１１は、表示部１３にバッテリ３の充電量が低下している旨のメッセージを表示してもよい。この場合、ユーザに、表示部１３のバックライトの輝度を低下した理由を報知することでユーザの違和感を低減することができる。その後、ＥＣＵ１１は、処理をＳ２０５に移す。

ＥＣＵ１１は、バッテリ３が第３状態であるか否かを判定する（Ｓ２０５）。第３状態である場合（Ｓ２０５：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１１は、動作情報を操作装置１に送信するように、車載機器それぞれに要求信号を送信する（Ｓ２０６）。そして、ＥＣＵ１１は、車載機器それぞれから動作情報を受信し（Ｓ２０７）、受信した動作情報を記憶部１２に記憶する（Ｓ２０８）。ＥＣＵ１１は、動作情報を記憶していることを示すフラグをセットし（Ｓ２０９）、本処理を終了する。一方、バッテリ３が第３状態でない場合（Ｓ２０５：ＮＯ）、ＥＣＵ１１は、本処理を終了する。

図５に示す処理は、スタータスイッチ９ｃがオンにされ、エンジンが始動した場合、ＥＣＵ１１により実行される。ＥＣＵ１１は、フラグがセットされているか否かを判定する（Ｓ３０１）。フラグがセットされていない場合（Ｓ３０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１１は、本処理を終了する。フラグがセットされている場合（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、記憶部１２に記憶された動作情報を車載機器それぞれへ送信する（Ｓ３０２）。

次に、ＥＣＵ１１は、車載機器が動作情報を受け付けたことを報知する受取信号を、各車載機器から受信したか否かを判定する（Ｓ３０３）。受取信号を受信していなければ（Ｓ３０３：ＮＯ）、ＥＣＵ１１は、受信するまで待機する。このとき、ＥＣＵ１１は、受取信号を所定時間受信しなければ、エラーが発生したことを表示部１３に表示するようにしてもよい。信号を受信した場合（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１１は、セットされたフラグをリセットし（Ｓ３０４）、本処理を終了する。

図６は、車載機器の動作を示すフローチャートである。図６に示す処理は、スタータスイッチ９ｃがオンにされ、バッテリ３からの電力供給が再開されたときに実行される。車載機器は、操作装置１から動作情報を受信し（Ｓ４０１）、動作情報を受信したことを報知する受取信号を操作装置１に送信する（Ｓ４０２）。そして、車載機器は、受信した動作情報に基づく動作を開始する（Ｓ４０３）。これにより、車載機器は、待機電力を含む電力が遮断される前の状態で動作を再開できる。その後、車載機器は、本処理を終了し、それぞれ独自の動作を実行する。

以上説明したように、本実施形態では、カーナビ４、オーディオ５及びエアコン６への待機電力を含む電力が遮断されたときに、それぞれの動作情報を、操作装置１の記憶部１２にバックアップすることができる。そして、電力供給が再び供給されたときに、カーナビ４、オーディオ５及びエアコン６は、バックアップされた動作情報に基づいて、遮断前の状態で動作を開始できる。

本実施形態では、本発明に係る車載機器をカーナビ４、オーディオ５及びエアコン６としているが、これらに限定されることはない。また、バックアップを取る情報も、本実施形態に限定されることはない。また、本実施形態では、カーナビ４、オーディオ５及びエアコン６の動作情報のバックアップを同時に行っているが、バッテリ３の残容量に応じて、重要度の低い車載機器から段階的に動作情報のバックアップを行うようにしてもよい。

本実施形態では、車載機器を操作する操作装置１において動作情報のバックアップを行っているが、操作装置１とは別の装置を設け、バックアップを行うようにしてもよい。また、電源制御部２の機能を操作装置１に設けるようにしてもよいし、本発明に係る手段を何れの操作に組み込むかは適宜変更可能である。

以上、本発明の好適な実施形態について、具体的に説明したが、各構成及び処理動作等は適宜変更可能であって、上述の実施形態に限定されることはない。

本実施形態に係る車載システムを車両に搭載した状態を示す概略図である。 車載システムの構成を模式的に示すブロック図である。 電源制御部の動作を示すフローチャートである。 操作装置の動作を示すフローチャートである。 操作装置の動作を示すフローチャートである。 車載機器の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 操作装置（制御装置）
２ 電源制御部（電源制御手段）
３ バッテリ
４ カーナビ（車載機器）
５ オーディオ（車載機器）
６ エアコン（車載機器）
１２ 記憶部（記憶手段）
２１ バッテリ容量センサ（検知手段）

Claims (4)

1. 車載機器と、バッテリから該車載機器へ待機電力を供給する電源制御手段と、前記バッテリの残容量を検知する残容量検知手段とを備え、前記電源制御手段は、前記残容量検知手段による検知結果に応じて前記待機電力を遮断する制御システムにおいて、
   前記電源制御手段が待機電力を遮断する場合、前記車載機器から該車載機器の動作情報を取得する取得手段と、
   該取得手段が取得した動作情報を記憶する記憶手段と
   を備えることを特徴とする制御システム。
2. 前記電源制御手段は、
   待機電力を遮断した場合、前記残容量が復帰したことを検知したとき、前記車載機器への待機電力の供給を開始し、
   前記車載機器は、
   待機電力の供給が開始された場合、前記記憶手段に記憶された動作情報に基づいて動作するようにしてある
   ことを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
3. 操作を受け付ける受付手段、及び、
   該受付手段が受け付けた操作に基づいて、前記車載機器を制御する制御手段
   を有する操作装置をさらに備え、
   前記取得手段及び記憶手段は、
   前記操作装置に設けられている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の制御システム。
4. バッテリの残容量に応じてバッテリからの待機電力の供給が遮断される車載機器を制御する制御装置において、
   前記待機電力が遮断されることを検知する検知手段と、
   該検知手段が検知した場合、前記車載機器の動作情報を取得する取得手段と、
   該取得手段が取得した動作情報を記憶する記憶手段と
   を備えることを特徴とする制御装置。

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