JP2012060872A - 車両用充電制御装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 運転者が車両から離れた状態でも、車両用バッテリの放電を誘発せずに携帯機器を充電することのできる車両用充電制御装置及びその方法を提供する。
【解決手段】
本発明は、車両用バッテリを利用した携帯機器バッテリの充電を制御する装置において、前記車両用バッテリの電圧区間別に携帯機器バッテリの充電率を記録した充電テーブルを格納している格納部と、前記車両用バッテリの電圧をモニタリングする電圧モニタリング部と、前記車両用バッテリの電圧を前記携帯機器バッテリの充電電圧に変圧して供給する携帯機器接続部と、前記携帯機器接続部への前記携帯機器の接続を感知し、前記携帯機器のバッテリが前記モニタリングされた車両用バッテリの電圧に相応する充電率を有するように前記携帯機器接続部を制御する充電制御部とを含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用充電制御装置及びその方法に係り、より詳しくは、車両用バッテリの電圧状態を周期的にモニタリングして充電を要する携帯機器が感知すれば、モニタリングされた車両用バッテリの電圧に基づき携帯機器のバッテリの充電量を調節して充電する車両用充電制御装置及びその方法に関する。

車両用バッテリは、安定性と寿命の向上及び高出力のため、常に適正な充電状態が維持されなければならず、このためバッテリの状態、例えば、バッテリの充電量（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）及びバッテリの残存容量（ＳＯＨ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｈｅａｌｔｈ）を随時点検してバッテリの状態を管理しなければならない。
従来の車両用充電装置は、車両の始動がかかった状態又は運転者が車両の始動キーを「ＡＣＣ」に位置させた状態で、車両に備えられたバッテリから電源が供給されて携帯機器を充電させる。
このような従来の車両用充電装置は、携帯機器を充電するため、車両の始動がかかっているか、車両の始動キーが「ＡＣＣ」状態でなければならないので、運転者が車両の周囲から離れることができなくなるとの問題点を有する。

さらに、従来の車両用充電装置は、車両のキーが「ＡＣＣ」の状態で携帯機器のバッテリを充電する場合、車両用バッテリの放電を誘発し、結局車両を牽引するか、サービス業者に車両の始動を依頼しなければならないとの問題点や、従来の車両用充電装置は、車両用バッテリの現在電圧に対する情報を提供することができないため、運転が車両用バッテリの状態を管理することができなくなる問題点がある。

特開２０１０−２５９３０８号公報

前記のような従来の技術の問題点を解決するため、本発明は、運転者が車両から離れた状態においても、車両用バッテリの放電を誘発せずに携帯機器を充電することのできる車両用充電制御装置及びその方法を提供することにその目的がある。

本発明の装置は、車両用バッテリを利用した携帯機器バッテリの充電を制御する装置において、前記車両用バッテリの電圧区間別に携帯機器バッテリの充電率を記録した充電テーブルを格納している格納部と、前記車両用バッテリの電圧をモニタリングする電圧モニタリング部と、前記車両用バッテリの電圧を前記携帯機器バッテリの充電電圧に変圧して供給する携帯機器接続部と、前記携帯機器接続部への前記携帯機器の接続を感知し、前記携帯機器のバッテリが前記モニタリングされた車両用バッテリの電圧に相応する充電率を有するよう前記携帯機器接続部を制御する充電制御部とを含むことを特徴とする。

本発明の方法は、車両用バッテリを利用した携帯機器バッテリの充電を制御する方法において、電圧モニタリング部が車両用バッテリの電圧をモニタリングするステップと、充電制御部が前記携帯機器の接続を感知すれば、車両用バッテリの電圧区間別に携帯機器バッテリの充電率を記録した充電テーブルに基づき、前記車両用バッテリの電圧に相応する充電率を検出するステップと、携帯機器接続部が前記携帯機器バッテリをして前記検出された充電率を有するよう前記車両用バッテリの電源を供給するステップとを含むことを特徴とする。

さらに、本発明の他の方法は、車両用バッテリを利用した携帯機器バッテリの充電を制御する方法において、電圧モニタリング部が車両用バッテリの電圧をモニタリングするステップと、充電制御部が前記携帯機器の接続を感知するに伴い、前記車両用バッテリの電圧が臨界値を超過すれば、前記携帯型バッテリの電源を供給するステップと、前記車両用バッテリの電圧が前記臨界値になる時点に前記携帯機器バッテリへの電源の供給を遮断するステップとを含むことを特徴とする。

本発明によれば、車両用バッテリの電圧状態を周期的にモニタリングして充電を要する携帯機器が感知されれば、モニタリングされた車両用バッテリの電圧に基づき携帯機器のバッテリの充電量を調節して充電することにより、運転者が車から離れた状態においても、車両用バッテリの放電を誘発せずに携帯機器を充電することができる効果がある。
さらに、本発明は、車両用バッテリの電圧状態を周期的にモニタリングして充電を要する携帯機器が感知されれば、モニタリングされた車両用バッテリの電圧に基づき携帯機器のバッテリの充電量を調節して充電することにより、車両の始動可否及び始動キーの設定位置に係わらず、車両用バッテリの放電を誘発せずに携帯機器を充電することができる効果がある。

本発明に係る車両用充電制御装置の一実施形態の構成を示す図である。 本発明に係る車両用充電制御装置での充電制御方法に対する一実施形態のフローチャートである。 本発明に係る車両用充電制御装置での充電制御方法に対する他の実施形態のフローチャートである。 本発明に係る車両用充電制御装置の他の実施形態の構成を示す図である。

以下、図を参照しながら本発明に係る好ましい実施形態を詳しく説明する。
図１は、本発明に係る車両用充電制御装置の一実施形態の構成を示す図である。
図１に示す通り、本発明に係る車両用充電制御装置は、格納部１０、電圧モニタリング部２０、携帯機器接続部３０、入／出力部４０、及び充電制御部５０を含む。
格納部１０は、車両用バッテリの電圧区間別に携帯機器バッテリの充電率を記録した充電テーブルを格納する。即ち、充電テーブルは、現在車両用バッテリの電圧に従って充電可能な充電率を記録する。これは一例であって、以下の［表１］の通りである。

車両用バッテリの電圧は、乗用車の場合、満充電時１４．７Ｖで、完全放電時９Ｖである。しかし、［表１］の如く、１１Ｖ以下で携帯機器の充電を遮断する理由は、車両用バッテリの基本用途である車両の始動をかけるための最少電圧が１０．５〜１１Ｖであるためである。したがって、車両用バッテリの電圧が車両の始動をかけるための最少電圧である１１Ｖ以下まで低下する前に携帯機器の充電を遮断する。

携帯電話を例に挙げて［表１］を説明する。携帯電話バッテリの満充電電圧は４．２Ｖで、完全放電時の電圧は３Ｖである。
車両用バッテリの電圧が１１Ｖを超過し１２Ｖ以下であれば、車両用バッテリを始動以外の他の用途に使用可能な余裕が非常に少ない状況なので、なるべく使用を控えなければならない。したがって、携帯電話バッテリの満充電電圧（４．２Ｖ）の７８．５％である３．３Ｖまで充電する。このとき、充電前の携帯電話バッテリの電圧が３．３Ｖを超過すれば、充電を遮断して車両用バッテリを保護する。

３．３Ｖは、携帯電話が通話サービスを提供するのに必要な最小限の電圧である。このとき、車両用バッテリの容量は、携帯電話バッテリの容量に比べて非常に大きいので、車両用バッテリの電圧が１１．１Ｖの場合でも、携帯電話バッテリの電圧を３Ｖから３．３Ｖまで高めるのに車両用バッテリの電圧が１１Ｖ以下に低下しない。
車両用バッテリの電圧が１２Ｖを超過し１３Ｖ以下であれば、携帯電話バッテリの満充電電圧（４．２Ｖ）の８５．７％である３．６Ｖまで充電する。このとき、充電前の携帯電話バッテリの電圧が３．６Ｖを超過すれば、充電を遮断して車両用バッテリを保護する。

車両用バッテリの電圧が１３Ｖを超過し１４Ｖ以下であれば、携帯電話バッテリの満充電電圧（４．２Ｖ）の９２．８％である３．９Ｖまで充電する。このとき、充電前の携帯電話バッテリの電圧が３．９Ｖを超過すれば、充電を遮断して車両用バッテリを保護する。
車両用バッテリの電圧が１４Ｖを超過し１４．７Ｖ以下であれば、携帯電話バッテリの満充電電圧（４．２Ｖ）の１００％である４．２Ｖまで充電する。このとき、充電前の携帯電話バッテリの電圧が満充電状態であれば充電しない。

次に、電圧モニタリング部２０は、車両用バッテリの電圧を実時間でモニタリングし、モニタリングされた結果を充電制御部５０へ伝達する。
即ち、電圧モニタリング部２０は、車両用バッテリの電圧を測定するための電圧測定器と、前記電圧測定器の測定した電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータとを備え、周期的に車両用バッテリの電圧を測定した後、デジタル値に変換して充電制御部５０へ伝達する。
次に、携帯機器接続部３０は、充電制御部５０の制御に伴い接続された携帯機器のバッテリへ車両用バッテリの電源を供給する。
即ち、携帯機器接続部３０は、車両用バッテリの電圧を携帯機器バッテリの充電電圧に変圧したあと携帯機器バッテリに供給し、充電制御部５０の制御を受けて携帯機器バッテリが所定の充電率を満足すれば供給を遮断する。

次に、入／出力部４０は、キーパッド、タッチスクリーンなどの入力器と、スピーカー、ディスプレイ器などの出力器とを備え、充電制御部５０の制御に伴い充電の可否を問う質問をディスプレイ器又はスピーカーを介して出力し、ユーザーからの質問に対する応答（はい、いいえ）を入力器を介して入力する。
さらに、入／出力部４０は、充電制御部５０の制御に伴い、車両用バッテリの現在電圧をスピーカーを介し音声に出力するか、ディスプレイ器を介し画面に出力する。

次に、充電制御部５０は、携帯機器接続部３０に充電を要する携帯機器が接続されるとこれを感知し、格納部１０に格納されている充電テーブルを利用して、電圧モニタリング部２０がモニタリングした車両用バッテリの電圧に相応する充電率になるよう携帯機器のバッテリが充電されるよう携帯機器接続部３０を制御する。
即ち、充電制御部５０は、携帯機器接続部３０を制御して携帯機器のバッテリが車両用バッテリの電圧に相応する充電率になるよう、車両用バッテリの電源を携帯機器のバッテリに供給する。
さらに、充電制御部５０は、電圧モニタリング部２０がモニタリングした車両用バッテリの電圧を音声又は画面を介し出力するように入／出力部４０を制御する。

一方、充電制御部５０は、電圧モニタリング部２０が実時間でモニタリングした車両用バッテリの電圧を確認し、車両用バッテリの電圧が臨界値（１１Ｖ）になる時点まで車両用バッテリの電源を供給するように携帯機器接続部３０を制御することもできる。前記臨界値は、格納部１０に既に格納されている。
このとき、車両用バッテリの電圧が臨界値まで低下する前に携帯機器のバッテリが満充電された場合は、携帯機器内の充電回路の過充電防止機能を介し、携帯機器バッテリの充電を自動に遮断する。過充電防止機能は、周知慣用の技術なので、これに対する詳細な言及は省略する。 本発明において充電制御部５０は、全ての携帯機器が内蔵しているバッテリ残量算出モジュールから携帯機器バッテリの充電率を確認する。

図２は、本発明に係る車両用充電制御装置での充電制御方法に対する一実施形態のフローチャートである。
先ず、格納部１０は、車両用バッテリの電圧区間別に携帯機器バッテリの充電率を記録した充電テーブルを格納している（２０１）。
次いで、電圧モニタリング部２０が車両用バッテリの電圧をモニタリングし、（２０２）充電制御部５０が充電を要する携帯機器（バッテリを取り付けた携帯機器）の接続を感知すれば、格納部１０に格納されている充電テーブルに基づき電圧モニタリング部２０がモニタリングした車両用バッテリの電圧に相応する充電率を検出する（２０３）。
以後、携帯機器接続部３０が、前記携帯機器バッテリをして前記検出された充電率を有するように車両用バッテリの電源を供給する（２０４）。
付加的に、充電制御部５０がモニタリングされた車両用バッテリの電圧を音声又は画面を介し出力する。

図３は、本発明に係る車両用充電制御装置での充電制御方法に対する他の実施形態のフローチャートである。
先ず、格納部１０は、車両用バッテリの電圧臨界値（１１Ｖ）を格納している（３０１）。
ついで、電圧モニタリング部２０が車両用バッテリの電圧をモニタリングし、（３０２）充電制御部５０が充電を要する携帯機器（バッテリを取り付けた携帯機器）の接続を感知するに伴い、前記モニタリングされた車両用バッテリの電圧を確認し、前記臨界値を超過すれば車両用バッテリの電源を携帯機器バッテリに供給する（３０３）。勿論、車両用バッテリの電圧が臨界値を超過しなければ電源を供給しない。
以後、車両用バッテリの電圧が臨界値（１１Ｖ）になる時点で携帯機器バッテリへの電源供給を遮断する（３０４）。

図４は、本発明に係る車両用充電制御装置の他の実施形態の構成を示す図である。
図４に示した通り、本発明の他の実施形態に係る車両用充電制御装置は、図１の一実施形態に係る車両用充電制御装置で入／出力部４０をＡＶＮ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ）連動部６０に取り替え、これに伴い充電制御部５０の機能が変化する。その他、格納部１０、電圧モニタリング部２０、携帯機器接続部３０の機能は同一である。この場合、充電制御部５０の機能は、車両の主制御装置ＥＣＵが行うこともできる。

ＡＶＮ連動部６０は、充電制御部５０からの第１制御信号を利用してＡＶＮシステムを動作させ、ユーザからの応答が入力されると、充電制御部５０からの第２制御信号をＡＶＮシステムへ伝達してＡＶＮシステムを非活性化させる。このとき、ＡＶＮシステムにアルゴリズムを追加し、第１制御信号を受信して活性化されたあとユーザからの応答が入力されると、これをＡＶＮ連動部６０を介し充電制御部５０へ伝達したあと自動に非活性化されるように具現することもできる。

充電制御部５０は、ＡＶＮ連動部６０を介し第１制御信号をＡＶＮシステムへ伝達してＡＶＮシステムを動作させた後、充電可否を問う質問をディスプレイ器又はスピーカーを介して出力し、ユーザから質問に対する応答（はい、いいえ）が入力される。
さらに、充電制御部５０は、ＡＶＮ連動部６０を介し第１制御信号をＡＶＮシステムへ伝達して動作させた後、ＡＶＮシステムを介し車両用バッテリの現在電圧を音声又は画面に出力する。このとき、充電制御部５０は、携帯機器バッテリに供給される電源が遮断される前までＡＶＮシステムを活性化させることもでき、車両用バッテリの現在電圧を音声又は画面に出力した後、第２制御信号をＡＶＮシステムへ伝達してＡＶＮシステムを非活性化させることもできる。

付加的に、一般に広く知られているＡＶＮ（Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ）システムは、キーパッド及びタッチスクリーン方式のユーザインタフェース、多様な情報を音声に出力するための音声処理部、多様な情報を画面に出力するためのディスプレイ部、ＡＶＮシステムの動作を制御するための制御部（ＥＣＵ）などを備えている。
一方、本発明の方法は、コンピュータープログラムで作成可能である。なお、前記プログラムを構成するコード及びコードセグメントは、当該分野のコンピュータープログラマーにより容易に推論可能である。さらに、前記作成されたプログラムは、コンピューターで読取可能な記録媒体（情報格納媒体）に格納され、コンピューターにより読み取られて実行されることにより本発明の方法を具現する。なお、前記記録媒体は、コンピューターで読取可能な全ての形態の記録媒体を含む。

以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。

１０ 格納部
２０ 電圧モニタリング部
３０ 携帯機器接続部
４０ 入／出力部
５０ 充電制御部

Claims (18)

1. 車両用バッテリを利用した携帯機器バッテリの充電を制御する装置において、
   前記車両用バッテリの電圧区間別に携帯機器バッテリの充電率を記録した充電テーブルを格納している格納部と、
   前記車両用バッテリの電圧をモニタリングする電圧モニタリング部と、
   前記車両用バッテリの電圧を前記携帯機器バッテリの充電電圧に変圧して供給する携帯機器接続部と、
   前記携帯機器接続部への前記携帯機器の接続を感知し、前記携帯機器のバッテリが前記モニタリングされた車両用バッテリの電圧に相応する充電率を有するよう前記携帯機器接続部を制御する充電制御部と、
   を含むことを特徴とする車両用充電制御装置。
2. 前記充電制御部は、
   前記車両用バッテリの電圧が臨界値電圧以下になるまで前記携帯機器のバッテリを充電するよう前記携帯機器接続部を制御する機能をさらに行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用充電制御装置。
3. 出力部をさらに含み、
   前記充電制御部は前記出力部を介し車両用バッテリの電圧を出力することを特徴とする請求項１に記載の車両用充電制御装置。
4. 前記電圧モニタリング部は、
   前記車両用バッテリの電圧を測定するための電圧測定器と、
   前記電圧測定器が測定した電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータと、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用充電制御装置。
5. ＡＶＮ連動部をさらに含み、
   前記充電制御部は、前記ＡＶＮ連動部を介しＡＶＮシステムと連動して前記車両用バッテリの電圧を出力することを特徴とする請求項１に記載の車両用充電制御装置。
6. 出力部をさらに含み、
   前記充電制御部は、前記出力部を介し車両用バッテリの電圧を出力することを特徴とする請求項２に記載の車両用充電制御装置。
7. 前記電圧モニタリング部は、
   前記車両用バッテリの電圧を測定するための電圧測定器と、
   前記電圧測定器が測定した電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータと
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用充電制御装置。
8. ＡＶＮ連動部をさらに含み、
   前記充電制御部は、前記ＡＶＮ連動部を介しＡＶＮシステムと連動して前記車両用バッテリの電圧を出力することを特徴とする請求項２に記載の車両用充電制御装置。
9. 前記ＡＶＮ連動部は、
   前記充電制御部からの第１制御信号を利用して前記ＡＶＮシステムを動作させ、前記充電制御部からの第２制御信号を利用して前記ＡＶＮシステムを非活性化させることを特徴とする請求項８に記載の車両用充電制御装置。
10. 前記充電制御部は、
    前記携帯機器バッテリに供給される電源が遮断される前まで前記ＡＶＮシステムを活性化させることを特徴とする請求項９に記載の車両用充電制御装置。
11. 車両用バッテリを利用した携帯機器バッテリの充電を制御する方法において、
    電圧モニタリング部が車両用バッテリの電圧をモニタリングするステップと、
    充電制御部が前記携帯機器の接続を感知すれば、車両用バッテリの電圧区間別に携帯機器バッテリの充電率を記録した充電テーブルに基づき前記車両用バッテリの電圧に相応する充電率を検出するステップと、
    携帯機器接続部は前記携帯機器バッテリが前記検出された充電率を有するよう前記車両用バッテリの電源を供給するステップと、
    を含むことを特徴とする車両用充電制御方法。
12. 前記モニタリングされた車両用バッテリの電圧を音声又は画面に出力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の車両用充電制御方法。
13. ＡＶＮ連動部を介しＡＶＮシステムと連動し、前記モニタリングされた車両用バッテリの電圧を音声又は画面に出力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の車両用充電制御方法。
14. 前記ＡＶＮシステムは、
    前記携帯機器バッテリに供給される電源が遮断される前まで動作することを特徴とする請求項１３に記載の車両用充電制御方法。
15. 車両用バッテリを利用した携帯機器バッテリの充電を制御する方法において、
    電圧モニタリング部が車両用バッテリの電圧をモニタリングするステップと、
    充電制御部が前記携帯機器の接続を感知するに伴い、前記車両用バッテリの電圧が臨界値を超過すれば、前記携帯型バッテリの電源を供給するステップと、
    前記車両用バッテリの電圧が前記臨界値になる時点に前記携帯機器バッテリへの電源の供給を遮断するステップと
    を含むことを特徴とする車両用充電制御方法。
16. 前記モニタリングされた車両用バッテリの電圧を音声又は画面に出力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の車両用充電制御方法。
17. ＡＶＮ連動部を介しＡＶＮシステムと連動し、前記モニタリングされた車両用バッテリの電圧を音声又は画面に出力するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の車両用充電制御方法。
18. 前記ＡＶＮシステムは、
    前記携帯機器バッテリに供給される電源が遮断される前まで動作することを特徴とする請求項１７に記載の車両用充電制御方法。
    

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