JP2015136211A - Power circuit and on-vehicle apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アイドリングストップ車両に搭載する車載装置およびその車載装置に搭載する電源回路に関する。 The present invention relates to an in-vehicle device mounted on an idling stop vehicle and a power supply circuit mounted in the in-vehicle device.
燃料消費量の節減やエミッションの低減を目的として、信号待ち等の車両停止時にエンジンを一時的に自動停止させるアイドリングストップ車両が実用化されている。この種の車両では、車速やアクセル開度などの所定のアイドル判断情報に基づいて、車両が停止中と推測されるとエンジンを自動停止させ、その後に、運転者の発進意志を表すエンジン始動条件が成立したときに、スタータによりエンジンを自動始動させる。 For the purpose of reducing fuel consumption and reducing emissions, an idling stop vehicle in which the engine is temporarily stopped temporarily when the vehicle is stopped, such as waiting for a signal, has been put into practical use. In this type of vehicle, the engine is automatically stopped when it is estimated that the vehicle is stopped based on predetermined idle determination information such as the vehicle speed and the accelerator opening, and then the engine start condition indicating the driver's intention to start When is established, the engine is automatically started by the starter.
一般的に、エンジン起動用のスタータの消費電力は大きいため、エンジン起動の瞬間には、バッテリ出力系統の電圧が一時的に低下する現象が発生する場合がある。このような電圧低下が発生すると、車両内の電気機器に用いられるマイクロコンピュータ(マイコン)がリセットされる可能性がある。そして、マイコンが一旦リセットすると、起動時に行う様々な初期化処理を再度実行することになるため、再起動するまでに時間がかり、その間、そのマイコンに割り当てられた機能を利用できなくなる。 Generally, since the power consumption of the starter for starting the engine is large, there may be a phenomenon that the voltage of the battery output system temporarily decreases at the moment of starting the engine. When such a voltage drop occurs, there is a possibility that a microcomputer used for an electric device in the vehicle is reset. Then, once the microcomputer is reset, various initialization processes performed at the time of start-up are executed again, so that it takes time to restart, and the function assigned to the microcomputer cannot be used during that time.
例えば、信号待ちでアイドルストップした状態で、外部インフラとの無線通信によって、運転支援の情報を取得し、本当に信号が赤から青に変わっているかなどを確認して制御を行うことが考えられる。しかし、上記装置では車を発進させようとしたタイミングで、マイコンがリセットされてしまう可能性があり、その場合、上述の機能を利用することができない。 For example, it is conceivable to perform control by acquiring driving support information by wireless communication with an external infrastructure while waiting for a signal and performing idle control, and confirming whether the signal is really changing from red to blue. However, in the above apparatus, there is a possibility that the microcomputer is reset at the timing when the vehicle is started, and in this case, the above-described function cannot be used.
これに対してレギュレータに昇圧回路を用いて、スタータの作動による電圧低下分を補うものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, a regulator that uses a booster circuit to compensate for the voltage drop due to the starter operation is known (see, for example, Patent Document 1).
しかし、昇圧回路を用いた場合、装置規模や製造コストが増大するという問題があった。
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、アイドリングストップ状態からの起動時に発生する可能性がある車載装置の機能停止を簡易な構成によって抑制する技術を提供することを目的とする。
However, when the booster circuit is used, there is a problem that the device scale and the manufacturing cost increase.
The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a technique for suppressing a functional stop of an in-vehicle device that may occur at the time of startup from an idling stop state with a simple configuration.
本発明の電源回路は、起動時に初期化処理を必要とする要初期化回路群と、起動時に初期化処理を必要としない初期化不要回路群とが混在し、車載バッテリからの給電を受けて作動する車載装置に搭載され、第1レギュレータと第2レギュレータを備える。 The power supply circuit of the present invention is a mixture of an initialization circuit group that requires initialization processing at startup and an initialization-unnecessary circuit group that does not require initialization processing at startup, and receives power from an in-vehicle battery. It is mounted on an in-vehicle device that operates and includes a first regulator and a second regulator.
第1レギュレータは、車載バッテリから給電を受け、給電電圧を予め設定された第1給電電圧に変換して、初期化不要回路群に対する給電を行う。第2レギュレータは、車載バッテリから給電を受け、給電電圧を第1給電電圧より低く設定された第2電圧に変換して、少なくとも要初期化回路群に対する給電を行う。 The first regulator receives power from the in-vehicle battery, converts the power supply voltage to a preset first power supply voltage, and supplies power to the initialization unnecessary circuit group. The second regulator receives power from the in-vehicle battery, converts the power supply voltage to a second voltage set lower than the first power supply voltage, and supplies power to at least the initialization circuit group required.
このような構成によれば、第1レギュレータおよび第2レギュレータは、それぞれ車載バッテリから直接給電を受けて動作するため、第1レギュレータの出力が第2レギュレータの入力となるように接続されている場合とは異なり、第1レギュレータによる給電が停止した場合でも、第2レギュレータによる給電を継続することができる。 According to such a configuration, each of the first regulator and the second regulator operates by receiving power directly from the vehicle-mounted battery, and therefore is connected so that the output of the first regulator becomes the input of the second regulator. Unlike the case, even when the power supply by the first regulator is stopped, the power supply by the second regulator can be continued.
しかも、第1レギュレータからの給電を受ける初期化不要回路群は、で第1レギュレータが給電を再開すれば、初期化処理を行うことなく直ちに動作を再開することができる。
例えば、本発明の電源回路を、アイドリングストップ車両において車車間通信や路車間通信を行う車載装置に適用し、アナログ回路で構成された無線通信機を初期化不要回路群とし、順序回路やマイクロコンピュータを要初期化回路群とすることが考えられる。この場合、バッテリ電圧の低下により無線通信機が一時的な機能停止に陥った場合でも、第2レギュレータが給電を停止する程度までバッテリ電圧が低下しない限り、順序回路やマイクロコンピュータが機能を停止することがない。このため、バッテリ電圧が回復して無線通信機の動作が可能となった時点で直ちに処理を再開することができる。
Moreover, the initialization-unnecessary circuit group that receives power from the first regulator can immediately resume operation without performing initialization processing when the first regulator resumes power supply.
For example, the power supply circuit of the present invention is applied to an in-vehicle device that performs vehicle-to-vehicle communication and road-to-vehicle communication in an idling stop vehicle. Can be considered as an initialization circuit group required. In this case, even if the wireless communication device temporarily stops functioning due to a decrease in battery voltage, the sequential circuit and microcomputer stop functioning unless the battery voltage decreases to the extent that the second regulator stops power supply. There is nothing. For this reason, the process can be resumed immediately when the battery voltage is recovered and the wireless communication device can operate.
このように本発明によれば、規模の大きな昇圧回路等を用いることなく、アイドリングストップの状態からの起動時に、当該電源回路を搭載した車載装置を構成するマイコン等がリセットされることによって長期間に渡って機能停止してしまうことを抑制することができる。 As described above, according to the present invention, without using a large-scale booster circuit or the like, the microcomputer or the like constituting the in-vehicle device equipped with the power supply circuit is reset at the start-up from the idling stop state for a long time. It is possible to prevent the function from being stopped for a long time.
なお、特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。 In addition, the code | symbol in the parenthesis described in the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later as one aspect, Comprising: The technical scope of this invention is limited is not.
また、本発明は、前述した電源回路や車載装置の他、当該車載装置を構成要素とするシステムなど、種々の形態で実現することができる。 Further, the present invention can be realized in various forms such as the above-described power supply circuit and in-vehicle device, as well as a system including the in-vehicle device as a component.
以下に本発明が適用された車載装置1の実施形態について、図面を用いて説明する。
この車載装置1は、アイドリングストップを行う車両に搭載して使用され、インフラ協調システムを利用し、車車間通信または路車間通信によって各種情報を取得し、取得した情報に基づいて、運転支援等に使用する各種情報を生成するものである。
Hereinafter, an embodiment of an in-vehicle device 1 to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
This in-vehicle device 1 is used by being mounted on a vehicle that performs idling stop, uses an infrastructure cooperation system, acquires various types of information by vehicle-to-vehicle communication or road-to-vehicle communication, and provides driving assistance based on the acquired information. It generates various information to be used.
<全体構成>
車載装置1は、図1に示すように、電源回路2、CANドライバ/レシーバ3、CANマイコン(マイクロコンピュータ)4、GPSモジュール5、RFモジュール6、メインマイコン7、フラッシュメモリ(FLASH)8、DRAM9を備える。
<Overall configuration>
As shown in FIG. 1, the in-vehicle device 1 includes a
電源回路2は、車載バッテリから給電を受けて、バッテリ電圧+B(例えば12V)より電圧が低い複数種類の給電出力を生成して、車載装置1の各部に供給する。なお、ここでは、6種類の給電出力V50(=5.0V),V33(=3.3V),V18(=1.8V),V15(=1.5V),V13(=1.3V),V12(=1.2V)を生成する。
The
CANドライバ/レシーバ3は、車内に設置されたCANバスを介して、信号を送受信する。CANマイコン4は、CANプロトコルに従った通信処理を実行する。GPSモジュール5は、車両に搭載されたGPSアンテナ11を介して、GPS(Global Positioning System)用の人工衛星からの測位信号を受信し、受信した測位信号に基づいて自車両の位置(緯度および経度)を検出して、検出結果をメインマイコン7へ出力する。
The CAN driver /
RFモジュール6は、車両に搭載された通信用アンテナ12を介して、自車両の周囲に存在する通信装置を搭載した近隣車両や路側に設置された通信装置(路側機)との間で無線による車車間通信や路車間通信を実現するためのモジュールである。RFモジュール6は、送信信号を増幅する送信パワーアンプ(PA)61、受信信号を増幅するローノイズアンプ(LNA)62、メインマイコン7から供給される送信データを変調して送信信号を生成すると共に、受信信号を復調した受信データを生成してメインマイコン7に供給するモデム(MODEM)63等によって構成されている。
The
フラッシュメモリ8は、記憶内容を書き換え可能な不揮発性記憶装置であり、メインマイコン7が実行するプログラムやユーザによる設定データ等を記憶する。DRAM9は、揮発性記憶装置であり、一時的な処理データ等を記憶する。
The
メインマイコン7は、GPSモジュール5から取得した自車両の位置情報や、RFモジュール6を介して取得した自車両周囲の環境情報(近隣車両の挙動、信号器等の交通インフラの状態等)に基づいて、走行支援に使用される各種情報を生成し、CANバスを介して他の車載装置に提供する処理を実行する。メインマイコン7は、プラグラムに従って処理を実行するCPUコア71、メインマイコン7以外の各部との間で信号の入出力する入出力回路(I/O)72、動作に必要なクロック信号を生成する位相同期回路(PLL)73、DRAM9のリフレッシュやFLASH8の書き換えを制御するメモリ制御回路等からなる周辺回路74等によって構成される。
The
なお、電源回路2以外の構成は周知のものであるため、その詳細については説明を省略する。
<電源回路>
電源回路2は、図2中の太線で示すように、出力電圧がそれぞれ異なる6個のレギュレータ21〜26を備える。
Since the configuration other than the
<Power supply circuit>
The
レギュレータ21は、低損失リニアレギュレータによって構成され、車載バッテリからの給電(バッテリ電圧+B)を受けて動作し給電出力V50を生成する。この給電出力V50は、RFモジュール6の送信PA61およびCANドライバ/レシーバ3等に供給される。
The
レギュレータ22は、スイッチングレギュレータによって構成され、車載バッテリから給電を受けて動作し給電出力V33を生成する。この給電出力V33は、メインマイコン7のI/O72、FLASH8、GPSモジュール5、RFモジュール6のLNA62等に供給される他、レギュレータ23〜26にも供給される。
The
レギュレータ23は、リニアレギュレータによって構成され、レギュレータ22からの給電(給電出力V33)を受けて動作し給電出力V18を生成する。この給電出力V18は、DRAM9およびメインマイコン7の周辺回路73等に供給される。
The
レギュレータ24は、リニアレギュレータにより構成され、レギュレータ22からの給電(給電出力V33)を受けて動作し給電出力V15を生成する。この給電出力V15は、メインマイコン7のPLL73等に供給される。
The
レギュレータ25は、リニアレギュレータによって構成され、レギュレータ22からの給電(給電出力V33)を受けて動作し給電出力V12を生成する。この給電出力V12は、RFモジュール6のMODEM63等に供給される。
The
レギュレータ26は、リニアレギュレータによって構成され、レギュレータ22からの給電(給電出力V33)を受けて動作し給電出力V13を生成する。この給電出力V13は、メインマイコン7のCPUコア71等に供給される。
The
なお、車載バッテリから直接給電を受けるレギュレータ21,22の入力には、逆流防止用のダイオードD1,D2と、平滑用のコンデンサC1,C2が接続されている。
ここで、電源回路2からの給電を受けて動作する装置各部(回路)のうち、過去の入力にかかわらず現在の入力に従って出力が一意に決まるアナログ回路で構成され、電源投入後または何等かの原因によるリセット後の起動時には初期化処理を必要とすることなく直ちに動作を開始するものを総称して初期化不要回路群と呼ぶ。また、順序回路で構成され、起動時に初期化処理を必要とするものを要初期化回路群と呼ぶ。
Note that diodes D1 and D2 for backflow prevention and capacitors C1 and C2 for smoothing are connected to the inputs of
Here, among each unit (circuit) that operates by receiving power supply from the
そして、レギュレータ21からの給電(給電出力V50)を受けて動作する送信PA61およびCANドライバ/レシーバ3は初期化不要回路群に属する。つまり、給電出力V50を受けて動作するものは初期化不要回路群に属するものに限られ、少なくとも要初期化回路群に属する回路は、レギュレータ22からの給電(給電出力V33)、あるいはレギュレータ22の下流に設けられたレギュレータ23〜26からの給電(給電出力V18,V15,V13,V12)を受けて動作するように構成されている。
The
<動作>
このように構成された車載装置1では、バッテリ電圧+Bがレギュレータ21の下限入力電圧TH1(TH1>5V)以上の場合は、車載装置1の全ての部位に給電が行われる。バッテリ電圧+Bがレギュレータ21の下限入力電圧TH1より小さくなると、給電出力V50が停止し、送信PA61およびCANドライバ/レシーバ3の動作も停止する。つまり、CANバスを介した通信機能およびRFモジュール6を用いた通信機能を使用することができなくなる。このとき、バッテリ電圧+Bがレギュレータ22の下限入力電圧TH2(TH1>TH2>3.3V)以上であれば、給電出力V33が生成されるため、送信PA61およびCANドライバ/レシーバ3以外の各部は動作を継続する。更に、バッテリ電圧+Bがレギュレータ22の下限入力電圧TH2より小さくなると、給電出力V33が停止するため、車載装置1の全ての部分の動作が停止する。
<Operation>
In the vehicle-mounted device 1 configured as described above, when the battery voltage + B is equal to or higher than the lower limit input voltage TH1 (TH1> 5V) of the
<効果>
以上説明したように車載装置1の電源回路2では、レギュレータ21,22は、それぞれ車載バッテリから直接給電を受けて動作するため、レギュレータ21の出力がレギュレータ22の入力となるように接続されている場合とは異なり、バッテリ電圧+Bが低下することでレギュレータ21による給電(給電出力V50)が停止した場合でも、バッテリ電圧+Bが下限入力電圧TH2を下回らない限り、レギュレータ22による給電(給電出力V33)を継続することができる。
<Effect>
As described above, in the
しかも、レギュレータ21による給電を受ける部位は、初期化不要回路群に属するものに限られるため、レギュレータ21からの給電が再開されれば、初期化処理を行うことなく直ちに動作を再開することができる。
In addition, since the parts that receive power supply from the
ここで、例えば、車載装置1を搭載した車両が、信号機待ちでアイドリングストップし、その後、運転者の発進意志を表すエンジン始動条件が成立して、エンジンを始動させるスタータが動作することによって、バッテリ電圧+Bが一時的に低下した状況を考える。なお、メインマイコン7は、路車間通信によって信号機の状態等を取得し、本当に発進してもよい状況であるか否かを判断して、その判断結果を用いた運転支援処理を実行するものとする。
Here, for example, a vehicle equipped with the in-vehicle device 1 is idling stopped while waiting for a traffic light, and then an engine start condition indicating a driver's intention to start is established, and a starter for starting the engine is operated, whereby the battery Consider a situation where the voltage + B is temporarily reduced. In addition, the
この場合、バッテリ電圧+Bがレギュレータ21の下限入力電圧TH1を下回ったとしても、レギュレータ22の下限入力電圧TH2を下回らない限り、動作が停止する(リセットされる)する部位は初期化不要回路群に属する部位だけであり、要初期化回路群に属する部位の動作は継続する。その結果、RFモジュール6を使用した車車間通信や路車間通信の機能やCANバスを使用した他の車載装置との通信機能を一時的に使用することができなくなる。しかし、バッテリ電圧+Bが下限入力電圧TH1以上に復帰すれば、動作を停止していた部位は、初期化処理を行うことなく直ちに動作を再開する。つまり、このような運転支援処理の対象となる状況で要初期化回路群がリセットされ、その再起動に要する時間の間、車載装置1の機能が停止してしまう事態の発生を抑制することができる。
In this case, even if the battery voltage + B falls below the lower limit input voltage TH1 of the
<他の実施形態>
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
<Other embodiments>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention can take a various form, without being limited to the said embodiment.
(1)上記実施形態では、車載バッテリから直接給電を受けるレギュレータを2個備えているが、3個以上備えるようにしてもよい。この場合、第1レギュレータに相当するものが複数存在してもよいし、第2レギュレータに相当するものが複数存在してもよい。 (1) In the above embodiment, two regulators that receive power directly from the in-vehicle battery are provided, but three or more regulators may be provided. In this case, there may be a plurality of ones corresponding to the first regulator or a plurality of ones corresponding to the second regulator.
(2)本発明の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態に限定されない。例えば、一つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、複数の構成要素が有する機能を一つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。 (2) Each component of the present invention is conceptual and is not limited to the above embodiment. For example, the functions of one component may be distributed to a plurality of components, or the functions of a plurality of components may be integrated into one component. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be replaced with a known configuration having the same function. In addition, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added to or replaced with the configuration of the other embodiment.
1…車載装置 2…電源回路 3…CANドライバ/レシーバ 4…CANマイコン 5…GPSモジュール 6…RFモジュール 7…メインマイコン 8…フラッシュメモリ(FLASH) 9…DRAM 11…GPSアンテナ 12…通信用アンテナ 21〜26…レギュレータ 61…送信パワーアンプ(送信PA) 62…ローノイズアンプ(LNA) 63…モデム(MODEM) 71…CPUコア 72…入出力回路(I/O) 73…位相同期回路(PLL) 74…周辺回路 C1,C2…コンデンサ D1,D2…ダイオード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... In-
Claims (6)
前記車載バッテリから給電を受け、給電電圧を予め設定された第1給電電圧に変換して、前記初期化不要回路群に対する給電を行う第1レギュレータ(21)と、
前記車載バッテリから給電を受け、給電電圧を前記第1給電電圧より低く設定された第2電圧に変換して、少なくとも前記要初期化回路群に対する給電を行う第2レギュレータ(22)と、
を備えることを特徴とする電源回路。 Installed in the in-vehicle device (1), which includes a group of initialization circuits that require initialization processing at startup and a group of initialization-free circuits that do not require initialization processing at startup. A power supply circuit (2),
A first regulator (21) that receives power from the in-vehicle battery, converts the power supply voltage to a preset first power supply voltage, and supplies power to the initialization unnecessary circuit group;
A second regulator (22) that receives power from the in-vehicle battery, converts the power supply voltage into a second voltage set lower than the first power supply voltage, and supplies power to at least the initialization circuit group required;
A power supply circuit comprising:
起動時に初期化処理を必要としない初期化不要回路群(3,61)と、
車載バッテリからの給電を受けて作動し、前記要初期化回路群および前記初期化不要回路群に給電を行う電源回路(2)と、
を備え、
前記電源回路は、
前記車載バッテリから給電を受け、給電電圧を予め設定された第1給電電圧に変換して、前記初期化不要回路群に対する給電を行う第1レギュレータ(21)と、
前記車載バッテリから給電を受け、給電電圧を前記第1給電電圧より低く設定された第2電圧に変換して、少なくとも前記要初期化回路群に対する給電を行う第2レギュレータ(22)と、
を備えることを特徴とする車載装置。 An initialization circuit group (5, 63, 71, 73, 74) that requires initialization processing at the time of startup;
Initialization unnecessary circuit group (3, 61) which does not require initialization processing at the time of startup,
A power supply circuit (2) that operates by receiving power from a vehicle-mounted battery and supplies power to the initialization circuit group and the initialization-unnecessary circuit group;
With
The power supply circuit is
A first regulator (21) that receives power from the in-vehicle battery, converts the power supply voltage to a preset first power supply voltage, and supplies power to the initialization unnecessary circuit group;
A second regulator (22) that receives power from the in-vehicle battery, converts the power supply voltage into a second voltage set lower than the first power supply voltage, and supplies power to at least the initialization circuit group required;
A vehicle-mounted device comprising:
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