JP2019064531A - Startup detection device and power supply control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両におけるエンジン始動を検出する始動検出装置およびエンジン始動に基づいて電源からの電力供給の制御を行う電源制御装置に関するものであり、特に、車両へ後付けされる車載機器に適用されて好適である。 The present invention relates to a start detection device for detecting an engine start in a vehicle and a power supply control device for controlling power supply from a power source based on the engine start, and in particular, applied to in-vehicle devices attached to a vehicle It is suitable.
車両における電源信号には、常時通電が行われている常時通電信号である+B信号と、エンジン作動時に通電されるイグニッション(以下、IGという)信号とがあり、通常、車載機器においてエンジンの作動検出はIG信号に基づいて行われている。例えば、バッテリと車載機器との間がコネクタを通じて接続されるようになっており、バッテリと車載機器との間に備えられるIGスイッチがエンジン始動時にオンされると、コネクタを通じてIG信号としてバッテリ電圧が車載機器に入力される。このIG信号の入力に基づいて、車載機器が駆動されるようになっている。 The power supply signal in the vehicle includes a + B signal, which is a constant power supply signal that is constantly supplied, and an ignition (hereinafter referred to as IG) signal, which is supplied when the engine is operated. Is performed based on the IG signal. For example, when a battery and an in-vehicle device are connected through a connector and an IG switch provided between the battery and the in-vehicle device is turned on at engine start, a battery voltage is transmitted as an IG signal through the connector. Input to in-vehicle device. The on-vehicle device is driven based on the input of the IG signal.
しかしながら、車載機器によっては、IG信号が直接入力されず、+B信号のみが入力される形態のものもある。例えば、車両に対して後付けされる車載機器については、IG信号が直接入力されない形態とされる場合が多い。そのような車載機器においては、IG信号に基づいてエンジン始動を検出することができない。このため、IG信号が入力されるシガライターソケットなどに配線を追加し、その配線を引き回して車載機器に接続することで、車載機器にIG信号が入力されるようにしている。ところが、別途配線が必要になって部品点数の増加を招くと共に見栄えの悪化も招き、車載機器の取り付け作業の工数も増大させることになる。 However, in some in-vehicle devices, the IG signal is not directly input, and only the + B signal is input. For example, in-vehicle devices to be retrofitted to a vehicle are often configured not to receive an IG signal directly. Such vehicle-mounted devices can not detect engine start based on the IG signal. Therefore, wiring is added to a cigarette lighter socket or the like to which the IG signal is input, and the wiring is drawn around and connected to the in-vehicle device so that the IG signal is input to the in-vehicle device. However, additional wiring is required, resulting in an increase in the number of parts and a deterioration in appearance, which also increases the number of steps for mounting the on-vehicle device.
そこで、特許文献1において、車両におけるエンジンが始動したか否かを検出することができる始動検出装置が提案されている。この始動検出装置は、エンジンによる振動を検出する振動センサと、振動センサの検出信号に基づいてエンジンの始動を検出する検出回路を備えた構成とされ、エンジン始動を検出するとセルモータの駆動を停止させるようになっている。検出回路は、振動センサの検出信号を増幅するアンプやローパスフィルタのようなアナログ回路で構成されている。 Therefore, Patent Document 1 proposes a start detection device capable of detecting whether or not an engine in a vehicle has started. This start detection device is configured to include a vibration sensor that detects vibration by the engine and a detection circuit that detects start of the engine based on a detection signal of the vibration sensor, and stops the drive of the cell motor when the engine start is detected. It is supposed to be. The detection circuit is configured by an analog circuit such as an amplifier or a low pass filter that amplifies a detection signal of the vibration sensor.
しかしながら、特許文献1の始動検出装置のように、アナログ回路を用いてエンジン始動の検出を行う場合、回路構成が複雑になるし、より精度の高い検出を行うことが難しい。 However, when engine start detection is performed using an analog circuit as in the start detection device of Patent Document 1, the circuit configuration becomes complicated, and it is difficult to perform detection with higher accuracy.
本発明は上記点に鑑みて、簡単な回路構成で、エンジン始動の検出精度をより高くすることが可能な始動検出装置および電源制御装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a start detection device and a power control device capable of further enhancing the detection accuracy of the engine start with a simple circuit configuration.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、車両に適用され、エンジン始動が行われたことを検出する始動検出装置であって、車両の振動に応じた検出信号を出力すると共に、該検出信号に基づいて、エンジン始動が行われた可能性がある振動を検知してウェイクアップ信号を出力する振動センサ(11)と、振動センサからウェイクアップ信号が伝えられる前はスリープ状態となり、ウェイクアップ信号が伝えられるとウェイクアップ状態となって、検出信号に基づいて、エンジン始動が行われたか否かを判定する制御部(12)と、を備えている。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a start detection device which is applied to a vehicle and detects that an engine start has been performed, and outputs a detection signal according to the vibration of the vehicle. The vibration sensor (11) detects vibrations that may have caused engine start based on the detection signal and outputs a wakeup signal, and sleeps before the wakeup signal is transmitted from the vibration sensor And a control unit (12) for determining whether or not the engine start has been performed based on the detection signal.
このように、振動センサによってエンジン始動が行われた可能性があるときに制御部にウェイクアップ信号を伝え、制御部をウェイクアップ状態とする。これにより、振動センサからウェイクアップ信号が伝えられていないときには制御部がスリープ状態となり、超低消費電流で制御部を作動させるようにできる。また、ウェイクアップ後には、制御部で振動センサから伝えられる振動に応じた検出信号に基づいてエンジン始動が行われたか否かを判定できる。このため、制御部において、振動センサで検出した振動がエンジン始動によるものであるか、他の要因、例えばドアの開閉による振動等であるかを的確に判別することが可能となる。これにより、簡単な回路構成で、エンジン始動の検出精度をより高くすることが可能な始動検出装置にできる。 As described above, when there is a possibility that the engine start has been performed by the vibration sensor, a wakeup signal is transmitted to the control unit to bring the control unit into the wakeup state. As a result, when the wakeup signal is not transmitted from the vibration sensor, the control unit is put into the sleep state, and the control unit can be operated with an extremely low current consumption. In addition, after the wake-up, it is possible to determine whether the engine start has been performed based on the detection signal according to the vibration transmitted from the vibration sensor by the control unit. Therefore, in the control unit, it is possible to accurately determine whether the vibration detected by the vibration sensor is due to engine start or another factor such as vibration due to opening and closing of a door. As a result, it is possible to make the start detection device capable of further enhancing the detection accuracy of the engine start with a simple circuit configuration.
例えば、請求項2に記載したように、制御部は、検出信号に基づいて、周期的な振動が生じているか否かを判定し、周期的な振動が生じていればエンジン始動が行われたと判定することができる。
For example, as described in
請求項3に記載の発明では、制御部は、検出信号に基づいて、ドアの開閉時の振動を検出し、該ドアの開閉時の振動が検出された後に、エンジン始動が行われたか否かを判定する。
In the invention according to
エンジン始動が行われる場合、その前にドアの開閉動作が行われる。このため、ドアの開閉時の振動が検出された場合に、エンジン始動時に生じる振動が検出されると、エンジン始動が行われたと判定し、ドアの開閉時の振動が検出されなければ、エンジン始動時に生じる振動が検出されても、エンジン始動が行われたと判定しないようにしても良い。 Before the start of the engine, the door is opened and closed. Therefore, when vibration at the time of opening and closing the door is detected, if vibration generated at the time of starting the engine is detected, it is determined that the engine is started and if vibration at the opening and closing of the door is not detected, engine starting Even if vibrations that sometimes occur are detected, it may not be determined that the engine has been started.
請求項4に記載の発明では、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の始動検出装置と、制御部によって制御され、エンジン始動が行われたと判定されるとオンされると共に、エンジン始動が行われていないと判定されるとオフされる電源スイッチ(13)と、を有し、電源スイッチがオンされることによって機能部(14)への電源供給を行い、該電源スイッチがオフされることによって機能部への電源供給を停止する。
In the invention according to
このように、請求項1ないし3のいずれか1つに記載の始動検出装置を用いてエンジン始動を検出し、エンジン始動が検出された場合に機能部への電源供給が行われるようにすることができる。 Thus, the engine start is detected using the start detection device according to any one of claims 1 to 3, and power supply to the functional unit is performed when the engine start is detected. Can.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。 In addition, the code | symbol in the parenthesis of each said means shows an example of the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings. In the following embodiments, parts that are the same as or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.
(第1実施形態)
第1実施形態にかかる始動検出装置を備えた電源制御装置について説明する。ここでは車両に対して後付けされる車載機器に対して始動検出装置を備えた電源制御装置を適用した場合を例に挙げて説明するが、後付けの車載機器に限らず、車両製造時から搭載されている車載機器に適用されても良い。このような車載機器としては、エンジン作動中には作動させられるがエンジン作動中以外は作動させられないような車載機器、例えばドライブレコーダや空気清浄器などが挙げられる。
First Embodiment
A power supply control device provided with the start detection device according to the first embodiment will be described. Although the case where the power supply control device provided with the start detection device is applied to an in-vehicle device to be retrofitted to a vehicle is described as an example, the present invention is not limited to the retrofit in-vehicle device. May be applied to in-vehicle devices. Examples of such on-vehicle devices include on-vehicle devices that can be operated during engine operation but can not be operated during engine operation, such as drive recorders and air purifiers.
図1に示すように、車両には、電源となるバッテリ1が備えられており、バッテリ1に対してIG端子2と+B端子3が接続されている。
As shown in FIG. 1, the vehicle is provided with a battery 1 serving as a power source, and an
IG端子2は、エンジン始動によってオンされ、エンジン停止時にオフされるIGスイッチ4を介してバッテリに接続されている。このIG端子2に接続される図示しない各種車載機器、例えばシガライターソケットについては、IGスイッチ4がオンされたときにIG信号としてバッテリ電圧が印加されるようになっている。
The
+B端子3は、バッテリ1に対して接続されており、エンジン作動中であるか否かにかかわらず常時通電が行われ、+B信号として電源電圧を車載機器10に対して印加する。なお、ここでは+B端子3をバッテリ1に対して直接接続した形態を示してあるが、バッテリ1に基づいて図示しない電源回路で定電圧の電源電圧を生成し、これを+B信号として用いていても良い。この+B端子3に、後付けの車載機器10が接続されている。
The +
車載機器10は、例えばドライブレコーダや空気清浄器などのように、エンジン作動中ではないときには作動させる必要はないがエンジン作動中には作動させたい機器などである。車載機器10は、車両のどの位置に取り付けられているものであっても良い。本実施形態の場合、車載機器10内に、始動検出装置を含む電源制御装置が備えらえている。
The on-
具体的には、車載機器10には、振動センサ11、制御部12、電源スイッチ13および周辺回路14が備えられている。
Specifically, the on-
振動センサ11は、振動に応じた検出信号を出力するデジタル式のセンサであり、例えば加速度センサ等によって構成されている。具体的には、振動センサ11は、振動に応じた検出信号の生データを出力できるのに加えて、検出信号の出力波形に基づいてエンジン始動が行われた可能性がある振動を検知し、それを示す検知信号をウェイクアップ信号として制御部12に伝える。
The
具体的には、振動センサ11は、振動に応じた検出信号として電圧信号を出力している。この電圧信号は、エンジン始動が行われたときにはエンジン回転数に応じた周期的な振動が生じることから、図2に示したように周期的な振動に応じた振動する信号として出力される。そして、このときの電圧信号は、エンジン作動中ではなく、かつ、他の振動が生じていない場合と比較して大きな電圧値となる。このため、エンジン作動中ではなく、振動に応じた電圧信号の出力波形を電圧閾値と比較し、電圧閾値を超えている場合には、エンジン始動が行われた可能性があることを示す検知信号をウェイクアップ信号として出力する。なお、電圧閾値については、エンジン作動中ではなく、かつ、他の振動が生じていない場合に出力され得る電圧信号の値よりも大きな値に設定されている。
Specifically, the
また、振動センサ11は、制御部12に対して振動に応じた検出信号を伝達しているが、この検出信号の伝達は、エンジン始動の可能性があることを示す検知信号、つまりウェイクアップ信号の出力後から行われても良い。
Also, although the
制御部12は、CPU、ROM、RAM、I/Oなどを備えた周知のマイクロコンピュータなどで構成され、ROMなどに記憶されたCPU制御ソフトのプログラムにしたがって所定の処理を実行する。本実施形態の場合、制御部12のCPUは、振動センサ11からのウェイクアップ信号が伝えられるまではスリープ状態となっており、超低消費電流で作動させられている。この状態のときには、CPUは、振動センサ11から振動に応じた検出信号が伝えられてもエンジン始動が行われたことやエンジン作動が停止させられたことの判定は行わない。そして、CPUは、振動センサ11からウェイクアップ信号が入力されると、ウェイクアップ状態となって振動センサ11から伝えられる振動に応じた検出信号に基づいて、エンジン始動が行われたことやエンジン作動が停止させられたことの判定を行う。
The
また、制御部12は、電源スイッチ13の制御を行っている。具体的には、制御部12は、エンジン始動が行われたことを検出すると電源スイッチ13をオンする。そして、制御部12は、エンジン作動中は電源スイッチ13をオンしたままとし、エンジン作動の停止を検出すると電源スイッチ13をオフする。
The
電源スイッチ13は、+B端子3と周辺回路14との接続のオンオフを制御するスイッチである。電源スイッチ13がオンになると、+B端子3と周辺回路14とが接続され、+B端子3を通じて+B信号として電源電圧が周辺回路14に印加される。また、電源スイッチ13がオフになると、+B端子3と周辺回路14とが遮断され、周辺回路14への電源電圧の印加が止められる。
The
周辺回路14は、車載機器10の機能部を構成する回路である。周辺回路14に対して電源電圧の印加が開始されることで、周辺回路14が作動させられ、車載機器10の機能が実現される。例えば、車載機器10がドライブレコーダの場合、備え付けのカメラを通じて周辺画像の取り込みが行われ、その画像データを記憶していくという機能が実現される。また、車載機器10が空気清浄器の場合、内蔵ファンが駆動されることで空気の吸入やフィルタを通した空気の排出などの機能が実現される。
The
以上のようにして、車両におけるバッテリ1とIG端子2および+B端子3との接続が行われていると共に、+B端子3に接続される車載機器10が構成されている。このように構成される車載機器10のうちの振動センサ11および制御部12によって始動検出装置が構成されており、振動センサ11、制御部12および電源スイッチ13によって始動検出装置が備えられる電源制御装置が構成されている。
As described above, the battery 1 and the
次に、図3に示す制御部12のCPUが実行する電源制御処理に基づいて、車載機器10の作動について説明する。なお、図3に示す電源制御処理については、所定の制御周期ごとにCPUが実行している。
Next, the operation of the in-
まず、振動センサ11は、+B端子3を通じて印加される電源電圧に基づいて作動しており、図2に示すように車両から伝わる振動に応じた検出信号を出力していると共に、その検出信号を電圧閾値と比較することでエンジン始動が行われた可能性がある振動を検知している。そして、振動センサ11は、検出信号の出力波形が電圧閾値を超えた場合のように、エンジン始動が行われた可能性がある振動を検知すると、その検知信号をウェイクアップ信号として制御部12に伝えるようになっている。
First, the
一方、制御部12のCPUは、エンジン始動が検出される前の状態のときには、ステップS100に示すようにスリープ状態となる。そして、ステップS110において、振動センサ11からウェイクアップ信号が伝えられたか否かを判定し、伝えられるとステップS120以降の処理に進み、伝えられていなければステップS100に戻ってスリープ状態を継続する。
On the other hand, in the state before the engine start is detected, the CPU of the
続いて、振動センサ11からウェイクアップ信号が伝えられた場合、ステップS120に進んでウェイクアップ状態に切り替わる。そして、ステップS130に進んで振動センサ11から伝えられる振動に応じた検出信号を入力したのち、ステップS140においてステップS130で入力した検出信号に基づいて、エンジン始動が行われたか否かを判定する。例えば、上記したようにエンジン作動中にはエンジン回転数に応じた周期的な振動が生じることから、CPUは周期的な振動が生じているか否かを判定することで、エンジン始動が行われた振動であるか否かを判定することができる。
Subsequently, when a wakeup signal is transmitted from the
ここで、ステップS140でエンジン始動が行われたと判定された場合には、ステップS150に進んで電源スイッチ13をオンする。これにより、周辺回路14への電源電圧の印加が開始され、周辺回路14が作動させられて、車載機器10の機能が実現される。
Here, if it is determined in step S140 that the engine start has been performed, the process proceeds to step S150 and the
なお、ステップS150で電源スイッチ13がオンされた後は、ステップS140の判定処理が繰り返し実行される。このため、ステップS140において、エンジン始動が行われた状態であること、つまりエンジン始動後であればエンジン作動中であることが判定されている期間中、継続的に電源スイッチ13のオンが維持されることになる。
After the
一方、ステップS140でエンジン始動が行われていないと判定された場合には、ステップS160に進む。そして、ステップS160において、ステップS130で入力した検出信号に基づいて、一定期間振動が無い状態が続いたか否かを判定する。エンジン始動が行われていない場合や、始動後のエンジン作動中ではない場合、エンジン作動に基づく振動が発生しなくなり、一定期間振動が無い状態が続くことになる。したがって、ステップS160で一定期間振動が無い状態が続いたと判定された場合には、ステップS170に進んで電源スイッチ13をオフする。この場合、ステップS100に戻ってスリープ状態に切り替わり、次にウェイクアップ信号が入力されるまでスリープ状態が維持されることになる。
On the other hand, when it is determined in step S140 that the engine start is not performed, the process proceeds to step S160. Then, in step S160, based on the detection signal input in step S130, it is determined whether or not a state in which there is no vibration continues for a certain period. When the engine is not started or when the engine is not in operation after the start, the vibration based on the engine operation is not generated, and the vibration does not continue for a certain period. Therefore, if it is determined in step S160 that no vibration continues for a certain period, the process proceeds to step S170, and the
このようにして、本実施形態にかかる電源制御装置の制御部12による電源制御処理が実行される。
Thus, the power control process by the
以上説明したように、本実施形態にかかる電源制御装置は、デジタル式の振動センサ11と制御部12を有する始動検出装置を備えている。そして、始動検出装置では、振動センサ11によってエンジン始動が行われた可能性があるときに制御部12にウェイクアップ信号を伝え、制御部12をウェイクアップ状態とする。これにより、振動センサ11からウェイクアップ信号が伝えられていないときには制御部12がスリープ状態となり、超低消費電流で制御部12を作動させるようにできる。
As described above, the power supply control device according to the present embodiment includes the start detection device having the
また、ウェイクアップ後には、制御部12で振動センサ11から伝えられる振動に応じた検出信号に基づいてエンジン始動が行われたか否かを判定できる。このため、制御部12において、振動センサ11で検出した振動がエンジン始動によるものであるか、他の要因、例えばドアの開閉による振動等であるかを的確に判別することが可能となる。
In addition, after the wakeup, it is possible to determine whether or not the engine start has been performed based on the detection signal according to the vibration transmitted from the
したがって、IG信号が直接入力されない車載機器10であっても、IG信号を入力するための配線を追加することなく、エンジン始動が行われたことを的確に判別することが可能となる。そして、デジタル式の振動センサ11と制御部12によって構成される始動検出装置によってエンジン始動が行われたことを判別できることから、アナログ回路を用いる場合のような複雑な回路構成は必要とされず、かつ、より精度の高い検出を行うことが可能となる。さらに、このような制御をすべてデジタル制御として実現できるため、車載機器10の構成を簡素化することが可能となる。
Therefore, even in the on-
また、電源制御装置では、制御部12においてエンジン始動が行われたことが判定されると、電源スイッチ13をオンして周辺回路14への電源供給が行われるようにしている。このため、周辺回路14への電源供給をエンジン始動が行われた場合のみに制限することが可能となり、真に必要な場合にのみ電源供給が行われるようにすることで、車載機器10における消費電力の軽減を図ることが可能となる。
Further, in the power supply control device, when it is determined in the
(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and appropriate modifications can be made within the scope of the claims.
例えば、上記したように、振動センサ11の検出信号に基づいて制御部12によりエンジン始動が行われたことを検出しているが、制御部12で他の判定も重ねて行うことで、より精度良くエンジン始動を検出することができる。すなわち、エンジン始動が行われたときに発生する振動以外にも、車両に振動が発生することがある。このため、エンジン始動以外の振動についても判定することで、よりエンジン始動が行われたことの検出精度を高めることができる。例えば、ドアの開閉時にも、車両に振動が発生する。しかしながら、ドアの開閉時に発生する振動は瞬間的なものであるため、周期的な振動とはならず、短い期間で振動が終了する。このため、制御部12は、振動センサ11の検出信号に基づいて、周期的ではない瞬間的な振動であり、かつ、ドアの開閉時に生じる大きさの振動であることを検出した場合に、ドアの開閉時の振動と判定、つまりエンジン始動以外の振動と判定することができる。
For example, as described above, although the
一方、エンジン始動が行われる場合、その前にドアの開閉動作が行われる。このため、ドアの開閉時の振動が検出された場合に、エンジン始動時に生じる振動が検出されると、エンジン始動が行われたと判定し、ドアの開閉時の振動が検出されなければ、エンジン始動時に生じる振動が検出されても、エンジン始動が行われたと判定しないようにしても良い。 On the other hand, when the engine start is performed, the opening and closing operation of the door is performed before that. Therefore, when vibration at the time of opening and closing the door is detected, if vibration generated at the time of starting the engine is detected, it is determined that the engine is started and if vibration at the opening and closing of the door is not detected, engine starting Even if vibrations that sometimes occur are detected, it may not be determined that the engine has been started.
1 バッテリ
2 IG端子
3 +B端子
4 電源スイッチ
10 車載機器
11 振動センサ
12 制御部
13 電源スイッチ
14 周辺回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記車両の振動に応じた検出信号を出力すると共に、該検出信号に基づいて、前記エンジン始動が行われた可能性がある振動を検知してウェイクアップ信号を出力する振動センサ(11)と、
前記振動センサからウェイクアップ信号が伝えられる前はスリープ状態となり、前記ウェイクアップ信号が伝えられるとウェイクアップ状態となって、前記検出信号に基づいて、前記エンジン始動が行われたか否かを判定する制御部(12)と、を備えている始動検出装置。 A start detection device applied to a vehicle and detecting that an engine start has been performed,
A vibration sensor (11) that outputs a detection signal according to the vibration of the vehicle and detects a vibration that may have caused the engine start based on the detection signal, and outputs a wakeup signal;
Before the wakeup signal is transmitted from the vibration sensor, the sleep state is entered, and when the wakeup signal is transmitted, the wakeup state is entered, and it is determined whether the engine start has been performed based on the detection signal. And a control unit (12).
前記制御部によって制御され、前記エンジン始動が行われたと判定されるとオンされると共に、前記エンジン始動が行われていないと判定されるとオフされる電源スイッチ(13)と、を有し、
前記電源スイッチがオンされることによって機能部(14)への電源供給を行い、該電源スイッチがオフされることによって前記機能部への電源供給を停止する電源制御装置。 A start detection device according to any one of claims 1 to 3;
And a power switch (13) controlled by the control unit and turned on when it is determined that the engine start has been performed, and turned off when it is determined that the engine start has not been performed,
A power supply control device that supplies power to a functional unit (14) by turning on the power switch, and stops power supply to the functional unit by turning off the power switch.
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