JP2017518221A - 太陽光発電を用いたブラックボックス用スマートグリッドシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、太陽光発電を介して車両用ブラックボックスに電力を供給するためのスマートグリッドシステムであって、太陽光を用いて、電力を発生させる太陽電池ユニット；太陽電池ユニットから発電された電力をブラックボックスに供給するメインシステム；及びメインシステムから太陽電池ユニットが発電された電力を保存する内蔵バッテリーを含み、日照量の変動や自動車の駐車環境に応じて、太陽光発電が行われていない状態では、太陽光発電による電力を保存している内蔵バッテリーから電力が、まず、供給されるようにして、車載バッテリーの放電を防止する効果を提供する。

Description

本発明は、太陽光発電を利用して車両用ブラックボックスに電力を供給するものであり、太陽光発電と自動車の車載バッテリーとの連動を通じて、常時電源が供給されなければならないブラックボックスに太陽光発電による電力を、まず、供給するものであり、太陽光発電が行われていないか、太陽光発電により充電された内蔵バッテリーが放電された場合にだけ車載バッテリーの電力を供給されるようにするスマートグリッドシステムに関するものである。

自動車運行中、車載バッテリーや自動車内部発電システムから電力が供給され、各種のモバイル端末機を充電するようにする充電システム、例えば、車両用充電器は、スマートフォンの普及と自動車用ブラックボックスによって、その産業的市場規模は驚くほど成長している傾向にある。

既存のモバイル端末機のための車両用充電器は、車両が、運転者が自動車内部に存在し、車両のエンジンがかかっている状態で主に充電を行うためのものであり、車載バッテリーの放電が問題にならなかったが、近頃の自動車用ブラックボックスの場合は、自動車運行中はもちろん、自動車のエンジンがかかっていない状態でも車両の内外で発生する周辺状況などを持続的に監視しなければならなく、車載バッテリーの放電が問題になっている。

これにより、車両用ブラックボックスは、内蔵バッテリーが備えられ、内蔵バッテリーの電力を通じて自動車の無始動状態でもモニタリングができるようにしてはいるが、内蔵バッテリーは、その容量の限界により持続的な自動車状況をモニタリングすることはできない問題点があり、さらに、ブラックボックスが車載バッテリーに電気的に連結され、車載バッテリーの放電が問題視されていた。

近頃には、ブラックボックスに太陽光又は太陽熱充電システムを導入し、自動車の無始動状態でもブラックボックスに太陽電池の発電を利用して、ブラックボックスに持続的な電力を供給するようにする技術的な試みがあったが、これは自動車の長時間、室内駐車状態では無用の物になる問題があった。

特許文献１の「自己充電機能を持つ車両用ブラックボックス装置」と特許文献２の「移動通信端末機用ハンズフリーキット」などがあるが、特許文献１の場合は、車両用ブラックボックスを太陽電池の電力から電力が受給されるようにする技術的思想を提示してはいるが、前述同様の問題を有しており、特許文献２は、常時的に電力が必要とされない一般モバイル端末機の充電を、単純に太陽電池の電力を利用するものであり、常時電力の供給が要される車両用ブラックボックスに適用するには無理があり、限界の多い思想を開示していた。

韓国特許第１０−１０３６５５５号明細書 韓国特許出願番号第１０−２００２−００１４１８７号明細書

本発明に係る太陽光発電を用いたブラックボックス用スマートグリッドシステムは、前述したような従来の問題点を解決するために案出されたものであり、車両用ブラックボックスの電力を常時的に供給し、車載バッテリーの放電を防止することができるスマートグリッドシステムを提供すること目的とする。

本発明の解決課題は、前述したものに限定されなく、言及されない他の解決課題は、下記記載から当業者に明確に理解されるはずである。

本発明に係る太陽光発電を用いたブラックボックス用スマートグリッドシステムは、前述の課題を解決するために、以下の解決手段を有する。

本発明に係る太陽光発電を用いたブラックボックス用スマートグリッドシステムは、太陽光発電を介して車両用ブラックボックスに電力を供給するための電力網システムであって、太陽光を用いて、電力を発生させる太陽電池ユニット；前記太陽電池ユニットから発電された電力を前記ブラックボックスに供給するメインシステム；及び前記メインシステムから前記太陽電池ユニットが発電された電力を保存する内蔵バッテリー；を含むことを特徴とする。

本発明に係る太陽光発電を用いたブラックボックス用スマートグリッドシステムは、前記太陽電池ユニットと電気的に連結され、前記太陽電池ユニットの太陽光発電の可否を感知する太陽光発電感知部；前記ブラックボックスが設けられた自動車の車載バッテリーに電気的に連結され、前記車載バッテリーの電力を感知する車載バッテリー電力測定部；前記自動車のエンジンがかかっているか否かを感知する始動感知部；及び前記太陽光発電感知部、車載バッテリー電力測定部及び前記始動感知部と電気的に連結され、前記太陽電池ユニットによって発電された電力と前記車載バッテリーによる電力の需給を制御する制御部；を含むことを特徴とする。

本発明に係る太陽光発電を用いたブラックボックス用スマートグリッドシステムは、前記太陽光発電感知部が、太陽光発電が行われていると感知すれば、前記制御部は、前記太陽電池ユニットにより発電された電力を前記内蔵バッテリーと前記ブラックボックスに供給し、前記車載バッテリーからの電力の需給は遮断することを特徴とする。

本発明に係る太陽光発電を用いたブラックボックス用スマートグリッドシステムは、前記太陽光発電感知部が、太陽光発電が行われていないと感知し、前記始動感知部が前記自動車の無始動状態と判断すれば、前記制御部は、前記内蔵バッテリーに保存された電力を前記ブラックボックスに供給することを特徴とする。

本発明に係る太陽光発電を用いたブラックボックス用スマートグリッドシステムの前記制御部は、前記内蔵バッテリーが放電されれば、前記車載バッテリーから電力が供給され、前記ブラックボックスに電力を供給することを特徴とする。

本発明に係る太陽光発電を用いたブラックボックス用スマートグリッドシステムは、前記太陽光発電感知部が、太陽光発電が行われていないと感知し、前記始動感知部が前記自動車のエンジンがかかった状態であることを感知すれば、前記制御部は、前記車載バッテリーから電力が供給され、前記ブラックボックスに電力を供給することを特徴とする。

本発明に係る太陽光発電を用いたブラックボックス用スマートグリッドシステムは、前記制御部は、前記太陽電池ユニットにより発電された電力を前記内蔵バッテリーと前記ブラックボックスに供給した後、余剰電力を前記車載バッテリーに供給して、前記車載バッテリーの自然放電を防止することを特徴とする。

本発明に係る太陽光発電を用いたブラックボックス用スマートグリッドシステムの前記制御部は、前記車載バッテリー電力測定部が測定した電力が所定の基準に達する場合、前記車載バッテリーから供給される電力を遮断し、前記車載バッテリーの放電を防止することを特徴とする。

前述のような構成の本発明に係る太陽光発電を用いたブラックボックス用スマートグリッドシステムは、以下の効果を奏する。

第１に、自動車のエンジンがかかっていない状態で、ブラックボックスに太陽光発電による電力を優先的に供給することができるようにし、車載バッテリーの放電を防止することができる効果を奏する。

第２に、ブラックボックスに太陽光発電による電力を、まず、供給し、余剰電力は、車載バッテリーに供給して、車載バッテリーの自然放電を防止することができる効果を奏する。

第３に、日照量の変動や自動車駐車環境により、太陽光発電が行われていない状態では、太陽光発電による電力を保存している内蔵バッテリーから電力を、まず、供給するようにする効果を奏する。

第４に、前記第３の効果に次いで、内蔵バッテリーの電力を全部消費した場合には、車載バッテリーから電力が供給され、ブラックボックスの常時モニタリング機能を保持し、前記車載バッテリーの電力状態をモニタリングし、所定の基準に達した場合、即ち、低電力に該当する場合、車載バッテリーの放電を防止するために、車載バッテリーの電力消費を遮断するようにする効果を奏する。

本発明の効果は、以上で言及したものなどに限定されなく、言及されない他の効果は、下記記載から当業者に明確に理解されるはずである。

本発明の各構成の相互関係を示すブロック図である。 本発明の一構成であるメインシステムの下位構成を示すブロック図である。

本発明に係る太陽光発電を用いたブラックボックス用スマートグリッドシステムは多様な変更を加えることができ、種々の実施例を有してもよいところ、特定実施例を図面に例示して詳細な説明で説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の技術的思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物乃至代替物を含むものとして理解されなければならない。

以下では、図を参照して、本発明に係る太陽光発電を用いたブラックボックス用スマートグリッドシステムを詳細に説明する。

図１は、本発明の各構成の相互関係を示すブロック図であり、図２は、本発明の一構成であるメインシステムの下位構成を示すブロック図である。

本発明に係る太陽光発電を用いたブラックボックス用スマートグリッドシステムは、太陽電池ユニット１０１、メインシステム（図１参照）及び内蔵バッテリー１０２を含む。

まず、電力消費の主体に該当するブラックボックスは、自動車運行中又は駐車中の自動車の状況などを動画撮影及び音声録音などをするための装置に該当し、ブラックボックスには自己バッテリーなどが備えられてもよい。

ブラックボックスは、既に公知又は公然に実施されるブラックボックスであればよく、また、今後開発されるいかなる種類のブラックボックスも含む概念として理解しなければならない。

ブラックボックスは、ＥＤＲ（Event Data Recorder）とも呼ばれており、１チャネル、２チャネル或いはそれ以上のチャネルを介して多様な撮影角度を提供するように開発されている。その詳しい説明は、公知された技術と当業者の常識に代替する。

ブラックボックスは、本発明で生産された、即ち、発電された電力を供給し、供給された電力を消費する主体であり、ブラックボックスは、本発明が実施時に実施の対象となる客体に該当するところ、その他の端末機１２に代替され得る。モバイル端末機、例えば、スマートフォンもブラックボックスに代わって、太陽光発電による電力が供給され得るところ、ブラックボックスをその対象としているが、ブラックボックスではない、その他の端末機に本発明を適用しても、本発明の権利範囲に属すると解釈しなければならない。

太陽電池ユニット１０１は、車両の外部に設けられるか、又は車両の内部に設けられ、車両のガラスを介して車両内部に照射される太陽光を利用して発電（electric power generation）する構成である。

太陽電池ユニット１０１は、基本的に反射防止層、ｐｎ接合、そしてこれら両側面に存在する前面電極、背面電極の構造を備え、太陽光により励起された電子と正孔によって、電気の流れが発生する。

太陽電池ユニット１０１は、多数の企業等から開発された太陽光発電システムを適用することができるので、具体的な太陽光発電原理については言及を省略する。

太陽電池ユニット１０１による発電電力は、後記するメインシステムに供給され、同時又は順に内蔵バッテリー１０２に供給され、保存される。

メインシステムは、太陽電池ユニット１０１から発電された電力をブラックボックスに伝達し、ブラックボックスの作動が行われるようにし、同時又は順に内蔵バッテリー１０２に太陽電池ユニット１０１による電力が保存される。

内蔵バッテリー１０２は、本発明のシステムの構成として、太陽電池ユニット１０１により直接生産された電気を保存する貯蔵装置であり、その種類は、リチウムイオンバッテリー又はリチウムポリマーバッテリーなどのように供給電圧が一定で、充電と放電が繰り返されても寿命が長期に亘って持続可能な最新のバッテリーであることが好ましい。

また、内蔵バッテリー１０２の種類は制限がなく、電力を貯蔵可能な構成であればよく、具体的な言及は省略する。

メインシステムは、太陽光発電感知部１１０；車載バッテリー電力測定部１４０；始動感知部１２０；及び制御部１３０を含む。

図２に示されたようなメインシステムの下位構成中、太陽光発電感知部１１０は太陽電池ユニット１０１と電気的に連結され、太陽電池ユニット１０１から電気の生産、つまり、発電の可否を感知する構成である。具体的に、太陽光発電感知部１１０は、電流計又は電圧計を内部に備え、太陽電池ユニット１０１と連結されたように端子の電圧又は連結された導線の電流を測定して、実際に現在の太陽電池ユニット１０１から発電が行われているかを感知することになる。

太陽光発電感知部１１０は、後記する制御部１３０の電力需給状態を調節することになる重要な構成に該当しており、ブラックボックスに太陽光の発電が行われれば、車載バッテリー２１からの電力が供給されないことを原則とし、太陽光発電による電力のみを優先的にブラックボックスに供給し、同時又は順に内蔵バッテリー１０２に保存するようにするためである。

車載バッテリー電力測定部１４０は、自動車、より詳しくは、本発明と本発明により電力が供給されるブラックボックスが設けられた自動車の車載バッテリー２１の電力を感知する構成である。車載バッテリー電力測定部１４０は、車載バッテリー２１の放電を防止するための重要構成に該当しており、具体的には、車載バッテリー２１の自然放電を防止するか、ブラックボックスへの電力供給による放電を防止するための、車載バッテリー２１の電力を直接的に測定するための構成である。車載バッテリー電力測定部１４０は、自主的に電圧計又は電流計を備え、車載バッテリー２１の電流又は電圧が所定の基準に符合するか否かを周期的に感知し、自動車のエンジンがかからなくなる現象を防止する。

所定の基準は、自動車のエンジンがかかるようにする程度に設定することができるところ、自動車始動用モーターと点火プラグに点火が行われる程度の基準であり、自動車とバッテリーの基準条件に応じて相異なるように調整できる数値に該当する。

始動感知部１２０は、自動車のエンジンがかかっているか否かを感知する構成である。自動車の始動の可否は、自動車のエンジンをかけて保持するようにする電気装置と電気的に連結され、当該自動車のエンジンがかかっているか否かを決定する構成である。始動感知部１２０は、太陽電池ユニット１０１が、発電が行えない状況では自動車の始動の可否によって、車載バッテリー２１から電力供給を受けるかを決定しうる情報を提供する構成である。

制御部１３０は、図１に示された各種電気的連結に位置された個別的なスイッチ（未図示）をオン／オフ制御できるようにする構成であり、このような制御を通してどの位置の電力をどの負荷で供給するかを決定する構成であり、このような決定は前述したような太陽光発電感知部１１０；車載バッテリー電力測定部１４０；始動感知部１２０；から受信した情報に基づく。

具体的に、まず、太陽光発電感知部１１０が太陽電池ユニット１０１により太陽光発電が行われていると感知すれば、制御部１３０は、このような情報を受信し、太陽電池ユニット１０１により発電された電力を内蔵バッテリー１０２とブラックボックス１１に供給するようにし、自動車始動の可否と関係なく車載バッテリー２１からの電力の供給は遮断する。

但し、太陽光発電感知部１１０が太陽電池ユニット１０１により太陽光発電が行われており、始動感知部１２０が自動車の始動がかかっていない状態と確認されれば、制御部１３０は、太陽電池ユニット１０１により発電された電力を内蔵バッテリー１０２とブラックボックス１１に供給した後、余剰電力は車載バッテリー２１に供給し、車載バッテリー２１の自然放電を防止する。

反面、太陽光発電感知部１１０が、太陽光発電が行われない場合、即ち、太陽電池ユニット１０１が、太陽光発電をできない場合であり、ｉ）太陽の照度が十分でない、ｉｉ）自動車が地下駐車場などに駐車され、太陽が射さない場合などにおいては、制御部１３０は、内蔵バッテリー１０２に保存された電力をブラックボックス１１に供給する。ここで、内蔵バッテリー１０２に保存された電力は、太陽電池ユニット１０１が過去に保存した太陽光により発電された電力に該当する。

以降、制御部１３０は、内蔵バッテリー１０２が放電される場合には、車載バッテリー２１から電力が２次的に供給され、ブラックボックス１１に電力を供給するようにする。但し、制御部１３０は、車載バッテリー電力測定部１４０が前述したような所定の基準に符合して、放電が憂慮される場合と判断されれば、車載バッテリー２１からの電力供給を遮断し、車載バッテリー２１の放電を防止することになる。

また、太陽光発電感知部１１０が、太陽光発電が行われていないと感知し、始動感知部１２０が、自動車のエンジンがかかっている状態と確認されれば、制御部１３０は、車載バッテリー２１から電力が供給され、ブラックボックス１１に電力を供給する。

始動感知部１２０が、自動車のエンジンがかかっている状態と確認され、太陽光発電感知部１１０が、太陽光発電が行われていない状態と確認されれば、制御部１３０は、車載バッテリー２１の電力を内蔵バッテリー１０２に供給し、充電すると同時に、ブラックボックス１１に電力を供給する。

より好ましくは、太陽光発電感知部１１０は、発電効率感知部１５０を更に含み、発電効率感知部１５０が太陽電池ユニット１０１により生産される電力の発電効率（時間当り発電する電力）を感知し、このような情報を制御部１３０に伝送すれば、制御部１３０は、太陽電池ユニット１０１により時間当り発電する電力量とブラックボックスで消費される時間当り電力の量を比較し、十分に電力が生産されない場合には、補充的に車載バッテリー２１から電力が供給され、ブラックボックス１１に電力を供給する。

本発明の権利範囲は、特許請求の範囲に記載された事項によって決定され、特許請求の範囲に用いられた括弧は選択的限定のために記載されたのではなく、明確な構成要素のために使用されており、括弧内の記載も必須構成要素と解釈されなければならない。

１０ 端末機
１１ 車両用ブラックボックス
１２ その他の端末機
２０ 自動車電気回路システム
２１ 車載バッテリー
２２ 自動車電気装置
１００ 本発明によるスマートグリッドシステム
１０１ 太陽電池ユニット
１０２ 内蔵バッテリー
１１０ 太陽光発電感知部
１２０ 始動感知部
１３０ 制御部
１４０ 車載バッテリー電力測定部
１５０ 発電効率感知部

Claims (1)

1. 太陽光発電を介して車両用ブラックボックスに電力を供給するためのスマートグリッドシステムであって、
   太陽光を用いて、電力を発生させる太陽電池ユニットと、
   前記太陽電池ユニットから発電された電力を前記ブラックボックスに供給するメインシステムと、
   前記メインシステムから前記太陽電池ユニットが発電した電力を保存する内蔵バッテリーと、
   を含み、
   前記メインシステムは、
   前記太陽電池ユニットと電気的に連結され、前記太陽電池ユニットの太陽光発電の可否を感知する太陽光発電感知部と、
   前記ブラックボックスが設けられた自動車の車載バッテリーに電気的に連結され、前記車載バッテリーの電力を感知する車載バッテリー電力測定部と、
   前記自動車のエンジンがかかっているか否かを感知する始動感知部と、
   前記太陽光発電感知部、車載バッテリー電力測定部及び前記始動感知部と電気的に連結され、前記太陽電池ユニットによって発電された電力と前記車載バッテリーによる電力の需給を制御する制御部と、
   を含み、
   前記太陽光発電感知部が、太陽光発電が行われていると感知すれば、前記制御部は、前記太陽電池ユニットにより発電された電力を前記内蔵バッテリーと前記ブラックボックスに供給し、前記車載バッテリーからの電力の需給は遮断し、前記太陽電池ユニットにより発電された電力を前記内蔵バッテリーと前記ブラックボックスに供給した後の余剰電力を前記車載バッテリーに供給して、前記車載バッテリーの自然放電を防止する、
   ことを特徴とするスマートグリッドシステム。
   

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