JP3915617B2 - 車載無線システムおよび車載無線システム用電源制御ユニット - Google Patents
車載無線システムおよび車載無線システム用電源制御ユニット Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソフトウェア無線機を備えた車載無線システムおよびこの車載無線システムの電源を制御する車載無線システム用電源制御ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両の運転者がイグニッションスイッチをオン操作することで、鉛蓄電池（主電源供給手段）から車両本体に電源が供給され、車両のエンジンが始動するようになっている。
【０００３】
ところで、近年、車両には異なる通信方式に対応するために、複数種類の無線機が搭載されつつある。このため、新しい通信方式に対応するためには無線機を新規に購入する必要があり、使用者の負担が大きいという問題を生じる。そこで、このような問題を解決する手段として、ソフトウェア無線機が提案されている。このソフトウェア無線機は、ソフトウェアにより通信動作が設定されるもので、１台のソフトウェア無線機により各種の通信方式に対応することができる。このソフトウェア無線機には、例えば通信制御手段として機能する車載サーバによりソフトウェアを書き込むようになっており、車載サーバがソフトウェアを有している場合はそのソフトウェアを書き込み、ソフトウェアを有していない場合はダウンロードして書きこむことが考えられている。
【０００４】
車両本体に内蔵される車載無線システムは、電源が供給されると車載サーバが始動し、ソフトウェア無線機と通信可能な状態に起動し、起動した状態で当該ソフトウェア無線機を介して車外に設置された外部装置とデータ通信することができる。
【０００５】
そして、イグニッションスイッチがオフ操作されることで、車載サーバは終了処理を行い、この終了処理が終了することで停止するようになっている。この終了処理は、車載サーバ上で起動されたプロセスを安全に停止するために行われるもので、例えば、機械的にアクセス可能なハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと称する：不揮発性記憶部）、もしくは、電気的にアクセス可能な各種不揮発性メモリ（不揮発性記憶部）に対してアクセスする処理（読出書込処理）が行われるものである。この場合、終了処理が正常に行われると、車載無線システムが正常に停止し、再度起動された場合にも正常に起動でき、ソフトウェア無線機を介して外部との間で行われる次回のデータ通信処理も正常に実行することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば上述した車載サーバの終了処理中に、再びイグニッションスイッチにより車両の始動操作がなされると、例えば車両が始動する際に生じる駆動系装置（高負荷装置）に与えられる電力負荷の増大により電圧が低下することで、車載サーバに搭載されたＨＤＤや不揮発性メモリに与えられる電源電圧が低下し、終了処理を確実に実行できない虞がある。特にＨＤＤのようにデータを機械的に記録，読取りする部材を有する場合にはこの部材が破損し、以降作動不良になる虞もある。
【０００７】
図７（ａ）〜（ｅ）は、この問題点の概略をタイミングチャートで一例として示している。この図７において、車両が走行している状態では車載サーバが動作しソフトウェア無線機を介して外部との間で通信可能な状態となっている。その後、車両が停止し運転者がイグニッションスイッチをオフ操作することで車載サーバが終了処理を開始するようになっている。この終了処理には数秒程度の時間が必要とされ、この終了処理動作中に、運転者が再度車両を走行させるため、再び車両のイグニッションスイッチをオン操作し、クランキング，エンジンを始動すると、この車両が始動する始動時間中には電力消費が膨大となり、供給電圧＋Ｂ［Ｖ］が、例えば１２Ｖから１０Ｖ以下に低下する。
【０００８】
この場合、車載サーバに供給される電力が低下し、車載サーバのＨＤＤが破損したり不揮発性メモリに記憶された内容が破壊されたりすると終了処理に異常を生じ、次回無線機と通信する通信処理時に正常に動作しない虞がある。特に近年、上述した車載無線システムは、パケット通信等によるデータ無線通信が車外の無線通信機（外部装置）と可能になりつつあり、このように正常に動作しない場合の問題点を解決する必要性が生じてきている。また、このような問題は、車載サーバの起動時に電源電圧（電力）が低下した場合も同様に生じる問題である。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、通信制御手段が不揮発性記憶部に対してアクセスする起動処理あるいは終了処理中に通信制御手段への供電が低下するにしても、不揮発性記憶部に異常を生じることなく、ソフトウェア無線機を介して外部とのデータ通信処理を正常に行うことができる車載無線システムおよびこの車載無線システム用電源制御ユニットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１または６の何れかに記載の発明によれば、車両のイグニッションスイッチがオフ操作されることにより前記通信制御手段が終了処理を開始し当該終了処理途中で再び前記イグニッションスイッチがオン操作され車両が始動した場合に前記主電源供給手段からの電源供給が前記補助電源供給手段の定電圧より低下すると、切替手段が、補助電源供給手段から通信制御手段に電力を供給するように切替えるため、終了処理中に通信制御手段への供電が低下したとしても、不揮発性記憶部に異常を生じることがなくなり、ソフトウェア無線機を介した外部とのデータ通信処理を正常に行うことができる。
また、請求項２または７の何れかに記載の発明によれば、通信制御手段が起動処理を開始し当該起動処理時に車両のイグニッションスイッチがオン操作され車両が始動した場合に主電源供給手段からの電源供給が補助電源供給手段の定電圧より低下すると、切替手段が、補助電源供給手段から通信制御手段に電力を供給するように切替えるため、起動処理中に通信制御手段への供電が低下したとしても、不揮発性記憶部に異常を生じることがなくなり、ソフトウェア無線機を介した外部とのデータ通信処理を正常に行うことができる。
このとき、請求項３または８の何れかに記載の発明のように、補助電源供給手段を、主電源供給手段に比較して出力容量の小さな二次電池もしくは一次電池により構成しても良い。
【００１１】
請求項４または９の何れかに記載の発明によれば、切替手段は、動作判定部により通信制御手段が起動処理あるいは終了処理していると判定された場合において主電源供給手段からの供給電圧が低下する期間中は前記補助電源供給手段から通信制御手段に電力を与えるように切替えるため、通信制御手段の起動処理あるいは終了処理時には、より確実に電力を切替えることができる。
請求項５または１０の何れかに記載の発明によれば、電源制御手段が、車両を駆動するための複数の駆動系装置への電源供給タイミングを読込み、読み込まれた電源供給タイミングで複数の駆動系装置に対して供給制御するため、特に駆動系装置を始動するときの電力負荷が分散され、電源電圧の急激な低下を防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図１および図２を参照しながら説明する。 車載無線システム１の全体構成を示す図１において、車載無線システム１全体の電源制御を行う電源制御ユニット（車載無線システム用電源制御ユニット）２，通信制御手段としての車載サーバ３およびソフトウェア無線機４を搭載し、電源制御ユニット２にはメイン車載電源（主電源供給手段）５，補助車載電源（補助電源供給手段）６および図示しないイグニッションスイッチからの制御線Ａが接続されている。
【００１３】
電源制御ユニット２は、電源制御手段としての制御回路７を主体として構成されるもので、接続されるメモリ８に記憶されるプログラムに基づいて電源制御ユニット２内の制御を行うように構成されている。制御回路７には、メイン車載電源５が接続されており、さらに制御回路７にはサーバ用電源スイッチング回路９，周辺機器用電源スイッチング回路１０，通信Ｉ／Ｆ回路１１および制御線Ａが接続されている。
【００１４】
メイン車載電源５は、例えば１２Ｖもしくは２４Ｖの鉛蓄電池もしくは燃料電池からなるもので、このメイン車載電源５の給電線は電源安定化回路１２に接続されている。このメイン車載電源５の給電線は、車両本体に搭載される電気系統に接続されており、図示しない駆動系装置にも接続されている。また、補助車載電源６は、例えばメイン車載電源５と略同一の出力容量（出力特性）を有する鉛蓄電池で構成されており、メイン車載電源５の供給電圧と略同一の定電圧を供給可能になっている。そして、補助車載電源６は、上述の電源安定化回路１２とは別体で構成された電源安定化回路１３に給電線が接続されている。尚、説明をわかりやすくするため、図中には、発明を説明するに主要な給電線を太線で示し、制御線を細線で示している。
【００１５】
電源安定化回路１２および１３は、それぞれ、供給された電源電圧を安定化し、切替手段としての電源切替回路１４に与えるようになっている。電源切替回路１４は、メイン車載電源５，補助車載電源６の何れかの電源側からサーバ用電源スイッチング回路９および周辺機器用電源スイッチング回路１０に対して電源供給するように構成されている。より具体的には、電源切替回路１４は、ダイオード等により構成される電圧検出回路を有して構成されており、サーバ用電源スイッチング回路９および周辺機器用電源スイッチング回路１０に供給する電圧を電圧検出回路により常時検出し、メイン車載電源５および補助車載電源６からの何れか高い電圧で検出される電源により、各スイッチング回路９，１０に電力供給するようになっている。尚、スイッチング回路９，１０は、別体で構成したが、一体にして構成しても良い。
【００１６】
通信Ｉ／Ｆ回路７には動作判定部として機能する車載サーバ動作判定部１５が接続されている。
サーバ用電源スイッチング回路９は、電源切替回路１４から供給される電力を制御回路７からの電源供給指令に基づいて車載サーバ３に対して出力をオンオフするようになっている。また、周辺機器用電源スイッチング回路１０は、制御回路７からの電源供給指令に基づいてソフトウェア無線機４に対して出力をオンオフするようになっている。
【００１７】
車載サーバ３は、車載サーバ制御回路１６を主体として構成されるもので車内ＬＡＮ（図示せず）のゲートウェイサーバとして機能するものであり、消費電力は数十Ｗ程度である。車載サーバ制御回路１６は、不揮発性記憶部としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１６ａを有して構成されており、電源回路１７，起動検出回路１８および通信Ｉ／Ｆ回路１９が接続されて構成されている。電源回路１７は、サーバ用電源スイッチング回路９により電力供給を受けて、車載サーバ制御回路１６および通信Ｉ／Ｆ回路１９の電源を供給するようになっている。
【００１８】
起動検出回路１８は、図示しない補助電源を有するもので、電源回路１７に電力供給されていない状態でも動作するようになっており、電源制御ユニット２の制御回路７から起動信号を受信することに基づいて、車載サーバ３の車載サーバ制御回路１６を起動するようになっている。
【００１９】
車載サーバ制御回路１６は、通信Ｉ／Ｆ回路１９を通じて図示しない車内ＬＡＮに接続されており、車内ＬＡＮを構成する各種ＥＣＵとソフトウェア無線機４との間でデータ（パケット）をプロトコル変換し送受信するようになっている。ソフトウェア無線機４は、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）等により構成されるもので、例えば車載サーバ制御回路１６に記憶されるプログラマブルロジック用の制御ソフトウェアにより回路構成を任意に設定できるようになっている。この回路構成は、車載サーバ３の処理負荷等に応じて変更設定可能に構成されている。尚、制御プログラムは、プログラムロジック内に設定されていても良いし、車載サーバ３がダウンロードするようになっていても良い。
【００２０】
ソフトウェア無線機４は、ＰＬＤ等により構成されたＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication：狭域無線通信）車載機４ａ，パケット通信機４ｂおよびＧＰＳ受信機４ｃを有した統合無線機として構成されており、夫々に電源回路４ａａ〜４ｃｃが設けられている。ＤＳＲＣ車載機４ａは、電源回路４ａａからの電源供給を受けると、路側に設置された固定無線通信機との間で車載サーバ３の制御に基づいてデータ通信可能に構成されている。
【００２１】
パケット通信機４ｂは、電源回路４ｂｂから電源供給を受けると、車載サーバ３の制御に基づいて車外の無線通信機とパケット通信可能に構成されている。ＧＰＳ受信機４ｃは、電源回路４ｃｃから電源供給を受けると、ＧＰＳ衛星（図示せず）から送信されるＧＰＳ信号データを復調し、車両に搭載される車速センサ（図示せず）の車速情報等とともに車両の現在位置を特定するようになっている。
【００２２】
また、ソフトウェア無線機４には、通信Ｉ／Ｆ回路４ｄが設けられており、ＤＳＲＣ車載機４ａ，パケット通信機４ｂおよびＧＰＳ受信機４ｃは、上述した車載サーバ制御回路１６とデータ通信するように構成されている。また、ソフトウェア無線機４は、アンテナ４ｅを有し、アンテナ４ｅを通じて車外の無線通信機とデータ通信可能に構成されている。要するに、ソフトウェア無線機４は通信方式が変更可能な複数の無線機が統合された統合無線機として構成されている。
【００２３】
上記構成の作用について説明する。
ここでは、発明が解決しようとする課題の欄で説明を行ったように、問題が生じると考えられる状態について作用説明する。すなわち、この車載無線システム１を搭載した車両が走行，停止し、その後、車両のイグニッションスイッチがオフ操作されることで、車載サーバ３が終了処理としてのシャットダウン処理を開始し、シャットダウン処理途中で再びイグニッションスイッチがオン操作され、供電が低下すると想定される場合の作用について図２をも参照しながら説明する。
【００２４】
図２において、車両走行中には、制御回路７の指令に基づいてサーバ用電源スイッチング回路９の出力がオンされた状態となり、電源回路１７には十分な電圧（図２（ｂ）の＋Ｂ電圧）の電力が供給され、車載サーバ３は正常に動作しソフトウェア無線機４を介して車外の無線通信機とデータ通信することができる（図２，▲１▼参照）。そして、車両が走行を停止し、イグニッションスイッチがオフ操作されると、制御線Ａを介して停止信号が制御回路７に与えられ、制御回路７は、車載サーバ制御回路１６に対して車載サーバ停止指令を与える（図２，▲２▼参照）。車載サーバ停止指令が与えられると、車載サーバ制御回路１６は、ソフトウェア無線機４を通信処理可能状態から待機状態に移行させる。待機状態とは、ソフトウェア無線機４と車外の無線通信機とが通信不可能になる状態を示している。
【００２５】
制御回路７は、車載サーバ制御回路１６に対してシャットダウン指令（車載サーバ停止指令）を送信し、車載サーバ制御回路１６はシャットダウン処理を開始する。また一方で、制御回路７は、周辺機器用電源スイッチング回路１０の出力をオフさせることにより、ソフトウェア無線機４に対する電力供給を停止する。そしてシャットダウン処理中に、再びイグニッションスイッチが操作（ＯＦＦ→ＡＣＣ位置）されると、始動信号が制御線Ａを介して制御回路７に入力される（図２，▲３▼参照）。そしてさらにイグニッションスイッチが操作されオン操作されると（ＡＣＣ→ＯＮ，ＳＴＡＲＴ位置）、車両が始動する（図２，▲４▼参照）。この場合、例えば図示しない車両の駆動系装置の電力負荷が増大することにより、メイン車載電源５からの電源供給が低下する。電源切替回路１４は、この電源からの電圧が補助車載電源６からの供給電圧より低下すると、補助車載電源６から電力を供給するように切替え車載サーバ３に供給する。これにより、車載サーバ３に供給される電源電圧＋Ｂは略維持される。
【００２６】
そして、車両のエンジン始動が完了すると、電力負荷が軽減されメイン車載電源５からの供給電圧が復帰する。この場合、電源切替回路１４により、メイン車載電源５から車載サーバ３に電力が供給されるように切替えられる（図２，▲５▼参照）。
【００２７】
車両が始動する始動時間中において、車載サーバ制御回路１６は、正常にＨＤＤにアクセスする処理を行い、正常にシャットダウン処理して、停止状態に移行することができる（図２，▲６▼参照）。その後、車載サーバ動作判定部１５は、正常にシャットダウン処理が終了したことを検出すると、制御回路７に非動作信号を送信する。制御回路７は、非動作信号を検出すると、始動／停止信号を再度検出し始動信号が検出される場合（イグニッションスイッチＯＮ時）には、起動検出回路１８に起動指令を送信し、再度車載サーバ３を起動させる（図２，▲７▼参照）。車載サーバ３が起動指示されたときには正常に起動が行われ、車外の無線通信機とソフトウェア無線機４との間でデータ通信処理することができる。
【００２８】
尚、この場合、車載サーバ動作判定部１５が非動作信号を検出し、始動／停止信号を再度検出したとき、停止信号（イグニッションスイッチＯＦＦ）が検出される場合には、制御回路７は、サーバ用電源スイッチング回路９から車載サーバ３への電源供給をオフするように指令し電源供給を断つ（図示せず）。
【００２９】
これにより、次に車載サーバ３が起動する場合にも、車載サーバ３が正常に起動が行われ、ソフトウェア無線機４と車外の無線通信機との間でデータ無線通信処理することができる。
このような第１の実施形態によれば、車載サーバ３のシャットダウン処理（終了処理）中において、イグニッションスイッチがオン操作され、車両が再び始動したとしても、電源切替回路１４がメイン車載電源５の電圧低下を検出し、メイン車載電源５からの電力供給を補助車載電源６からの電力供給に切替えるため、車両の始動によりメイン車載電源５の電力負荷が増大したとしても、ＨＤＤ１６ａに異常を生じることなく、次回のデータ無線通信処理を正常に行うことができる。
尚、車載サーバ３が起動するとき（起動処理時）に電源電圧（電力）が低下した場合も略同様な作用効果を得ることができる。
【００３０】
（第２の実施形態）
図３ないし図６は、本発明の第２の実施形態を示すもので、第１の実施形態と異なるところは、車両を駆動するための複数の駆動系装置を順に始動するように構成したところにある。第１の実施形態と同一部分については同一符号を付してその説明を省略し、以下、異なる部分について説明する。
本実施形態においては、第１の実施形態で説明を行ったサーバ用電源スイッチング回路９に代えて、サーバ／駆動系装置用電源スイッチング回路２０を備えている。また、通信Ｉ／Ｆ回路１１には、駆動系装置動作判定部２１が接続されている。この駆動系装置動作判定部２１は、高負荷装置である駆動系装置２２〜２４の動作を検出して判定するように構成されている。駆動系装置２２〜２４は、走行系ＥＣＵを有して構成されており、それぞれ、電源を制御する制御回路２２ａ〜２４ａを備え、この電源制御回路２２ａ〜２４ａに接続されるアクチュエータ２２ｂ〜２４ｂ等を有している。
【００３１】
この駆動系装置２２〜２４は、内燃機関エンジンのスタータ等による点火系装置や、電子制御燃料噴射装置、油圧系統システム（ステアリングおよびブレーキ制御）等からなっており、アクチュエータ２２ｂ〜２４ｂを駆動することにより動作する。駆動系ＥＣＵ２２ｃ〜２４ｃは、制御回路２２ａ〜２４ａによりアクチュエータ２２ｂ〜２４ｂに電力が供給されると、車両の各部を駆動制御するようになっている。尚、アクチュエータ２２ｂ〜２４ｂに供給される電力は電源制御ユニット２から直接供給されるように構成しても良い。
【００３２】
通信Ｉ／Ｆ回路１１と制御回路２２ａ〜２４ａとの間には、制御線がそれぞれ接続されており、制御回路２２ａ〜２４ａとサーバ／駆動系装置用電源スイッチング回路２０との間には、電源供給線がそれぞれ接続されている。電源制御回路２２ａ〜２４ａは、制御回路７からの指令に基づいて駆動系装置２２〜２４に電源電力を供給するようになっている。
【００３３】
以下、車両が始動する場合の電源制御ユニットの動作を図４ないし図６をも参照しながら説明する。尚、本実施形態においては、イグニッションスイッチがオフ操作された後、ある程度時間経過し、車載サーバ３のシャットダウン処理が終了したことを前提として説明するが、第１の実施形態で説明したシャットダウン処理する場合にも適用することができる。
電源制御ユニット２が車両に取り付けられた初期状態では、電力がメイン車載電源５側から車載サーバ３，ソフトウェア無線機４および駆動系装置２２〜２４に供給されるように切替えられる。
【００３４】
電源制御ユニットの始動時の動作を示す図４において、イグニッションスイッチがオフとなっている状態では、電源制御ユニット２の制御回路７は、サーバ／駆動系装置用電源スイッチング回路２０および周辺機器用電源スイッチング回路１０に入力する電圧を検出し（Ｓ１）、この電圧が低下しているか否かを判定する（Ｓ２）。ここで電圧が低下していれば、電源制御ユニット２に設けられる図示しないＬＥＤを点灯したりブザーを鳴動することで電圧が低下していることを外部に報知し（Ｓ３）、電力供給を停止するように電源スイッチング回路２０の出力をオフとし（Ｓ４）、動作停止終了する（Ｓ５）。この場合は、外部より対処が講じられる必要がある。
【００３５】
一方、制御回路７は、ステップＳ２において、電圧が所定のしきい値より低下していないと検出すれば、起動／停止信号を検出することに基づいてイグニッションスイッチの動作を検出する。ここで、イグニッションスイッチがオン（ＡＣＣ→ＯＮ，ＳＴＡＲＴ位置）されたときに、電源電圧が安定していれば（Ｓ７→ＹＥＳ，Ｓ８→ＹＥＳ）、制御回路７は、メモリ８から駆動系装置２２〜２４への電源供給タイミングを読込み（Ｓ９）、駆動系装置２２〜２４の制御回路２２ａ〜２４ａへタイミング信号を送信し駆動系装置２２〜２４に対して電力供給を制御する。制御回路２２ａ〜２４ａは、送信された指定タイミングでアクチュエータ２２ｂ〜２４ｂに電力供給し、駆動系装置２２〜２４を順に始動する。具体的には、内燃機関エンジンのスタータ等による点火系装置を始動し、その後、電子制御燃料噴射装置や油圧系統システムを始動する（図６（ｄ），（ｅ）参照）。点火系装置は始動時、突入電流を流すための始動電圧が必要であり、電子制御燃料噴射装置や油圧系統システム等を点火系装置と共に同時に始動すると大量に電力消費するが、この場合、順に始動するので、電力負荷を分散することができる。
【００３６】
この所定時間後、駆動系装置動作判定部２１は、駆動系装置２２〜２４が全て動作しているか否かを判定し、動作していないと判定すれば（Ｓ１１：ＮＯ）、制御回路７は、サーバ／駆動系装置用電源スイッチング回路２０に入力される供給電圧を検出することに基づいて駆動系装置２２〜２４に設定電力供給しているか否かを判定し（Ｓ１２）、駆動系装置２２〜２４に対して正常に電力供給されているのであれば、駆動系装置２２〜２４の異常と判定し報知する（Ｓ１３）。ステップＳ１２において、設定電力供給されていなければ、電源制御ユニット２に異常があると判定し報知する（Ｓ１４）。
【００３７】
ステップＳ１１において、制御回路７は、駆動系装置２２〜２４が全て動作していると判定すれば（Ｓ１１：ＹＥＳ）、周辺機器用電源スイッチング回路１０の出力をオンとし（Ｓ１５）、さらに、サーバ／駆動系装置用電源スイッチング回路２０から車載サーバ３に電力供給する（Ｓ１６）。この場合、制御回路７は、周辺機器用電源スイッチング回路１０を介して例えばパケット通信機４ｂ，ＤＳＲＣ車載機４ａ，ＧＰＳ受信機４ｃの順に起動指令を送信し起動する（図６（ｇ），（ｈ）参照）。その後、制御回路７は、車載サーバ３の起動検出回路１８に起動指令を送信し起動する。この場合、車載サーバ制御回路１６はソフトウェア無線機４と通信確立することができる。
【００３８】
この後、車載サーバ動作判定部１５が車載サーバ３の正常動作を検出すれば、後述する車載サーバ動作モードに移行し（Ｓ１８）終了するが、正常動作検出しなければ（Ｓ１７：ＮＯ）、ＬＥＤを点灯したりブザーを鳴動させて外部に報知し（Ｓ１９）、車載サーバ３に対する電源を出力停止する（Ｓ２０）。尚、車載サーバ３に対する電源を出力停止する前に車載サーバ３から車両の現在位置（ＧＰＳ受信機４ｃ等により検出）や電源の異常状態をソフトウェア無線機４のパケット通信機４ｂを介して車外の無線通信機に対して送信するように構成することもできる。これにより、車外で無線通信機を介してどのような故障であるかを判断することができ迅速に対応することができる。
【００３９】
以下、車載サーバ３の動作状態（車載サーバ動作モード）から停止状態に移行する動作について説明する。
電源制御ユニット２の制御回路７は、時間経過を確認しながら定期的に（Ｔ１，Ｔ２）、サーバ／駆動系装置用電源スイッチング回路２０の入力電圧を検出することでこの電圧が規定内に収まっていなかったり（Ｔ３：ＮＯ）、始動／停止信号を検出することでイグニッションスイッチがオフ操作された（Ｔ４：ＹＥＳ）ことを検出確認する。
【００４０】
制御回路７は、ステップＴ３において、電圧が規定内に収まらないときに電圧が低下していると判定すれば（Ｔ５：ＮＯ）、ＬＥＤを点灯したりブザーを鳴動させて出力異常を報知し電源制御ユニット２の動作を停止する（Ｔ６〜Ｔ８）。ステップＴ５において、制御回路７は、電圧がある所定電圧よりも低下していれば、ＬＥＤを点灯させたりブザーを鳴動させて外部に報知する（Ｔ９）。これは、車載サーバ３が動作中にも、電圧が低下した場合には、安全に制御する必要があるためであり、この場合、運転者に対して車両を安全な場所に駐車するように報知する。イグニッションスイッチがオフ操作されていることを検出する（車両の停止確認）と、制御回路７は、メモリ８から駆動系装置２２〜２４への電源停止タイミングを読込み、このタイミングを制御回路２２ａ〜２４ａに送信し、電源制御回路２２ａ〜２４ａは送信されたタイミングで駆動系装置２２〜２４への電力供給を停止する。
【００４１】
そこで、駆動系装置動作判定部２１は、駆動系装置２２〜２４が全て停止したか否かを判定し（Ｔ１２）、停止していなければ、駆動系装置２２〜２４に設定電力が供給されているか否かを検出し（Ｔ１３）、設定電力が供給されているにも拘らず停止している場合には、駆動系装置２２〜２４に異常が発生していることをＬＥＤ，ブザーにより報知し（Ｔ１４）、設定電力が供給されておらず停止している場合には（Ｔ１３：ＮＯ）、電源制御ユニット２に異常が発生していることをＬＥＤ，ブザーにより報知し（Ｔ１５）終了する。
一方、ステップＴ１２において、駆動系装置動作判定部２１は、駆動系装置２２〜２４が全て停止していると判定したときには、車載サーバ制御回路１６に停止指令を送信することに基づいて車載サーバ３を停止させる。
【００４２】
車載サーバ動作判定部１５は、車載サーバ３が通信完了したか否かを判定する。ソフトウェア無線機４と車外の無線通信機との間で無線通信が完了するときに、車載サーバ制御回路１６は、車載サーバ動作判定部１５に対して通信完了信号を送信する。車載サーバ制御回路１６が、定められた時間が経過する（Ｔ１７：ＹＥＳ）までに通信完了信号を受信すれば（Ｔ１６：ＹＥＳ）、制御回路７は内部に備えられたタイマのカウント（シャットダウン時間）をクリアし（Ｔ１８）、車載サーバ動作判定部１５により車載サーバ３のシャットダウン処理が完了したか否かを検出する（Ｔ１９）。この場合、車載サーバ３はシャットダウン処理を行う。尚、図５には示さないが、例えば、このシャットダウン処理中に、イグニッションスイッチが再度オン操作された場合には、電源切替回路１４により供給電源が切り替えられることになる。このとき、制御回路７は、タイマにより所定の時間経過したか否かを判定する。この所定時間は、車載サーバ３がシャットダウンする設定時間に対してあらかじめ余裕を見込んだ時間を示しており、時間経過した場合にはシャットダウン完了とみなし（Ｔ２０：ＮＯ）、ステップＴ２１に移行する。
【００４３】
車載サーバ動作判定部１５が、車載サーバ３のシャットダウン処理を終了したことを検出しても（Ｔ１９：ＹＥＳ）、ステップＴ２１に移行する。ステップＴ２１において、制御回路７は、サーバ／駆動系装置用電源スイッチング回路２０の出力をオフにし（Ｔ２１）、周辺機器用電源スイッチング回路１０の出力をオフにする（Ｔ２２）。このようにして、電源制御が行われる。
【００４４】
このような第２の実施形態によれば、高負荷装置である駆動系装置２２〜２４を順に始動するようにしたので、駆動系装置２２〜２４の電力負荷を分散することができ、電源電圧の急激な低下を防止することができる。
電源制御ユニット２が駆動系装置２２〜２４の電源をも制御するようにしたので、電源制御回路２２ａ〜２４ａがそれぞれの駆動系装置２２〜２４の電源を制御する構成に比較して簡単になり、車両全体のシステムコストを低下することができる。
車載サーバ３およびソフトウェア無線機４の動作を停止する前に駆動系装置２２〜２４を停止するので、安全性を高めることができる。
電源制御ユニット２もしくは駆動系装置２２〜２４の異常をＬＥＤもしくはブザーにより外部に報知するため、使用者は、電源制御ユニット２に異常があるか駆動系装置２２〜２４に異常があるかを瞬時に把握することができる。
制御回路７による複数の駆動系装置２２〜２４に対する始動電力の供給が終了した後、ソフトウェア無線機４および車載サーバ３に順に電力を供給するのでさらに電力負荷を分散することができ、さらに電源電圧の急激な低下を防止することができる。
尚、ＤＳＲＣ車載機４ａやパケット通信機４ｂを車載サーバ３に先立ち起動するようにしたが、車載サーバ３がプラグアンドプレイ機能を有していれば、ＤＳＲＣ車載機４ａやパケット通信機４ｂを必ずしも先に起動する必要はない。
【００４５】
（他の実施形態）
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、例えば次のような変形または拡張が可能である。
第１の実施形態においては、補助車載電源６を、メイン車載電源５に比較して出力容量の小さな鉛蓄電池（二次電池）もしくは単３形の乾電池（一次電池）数本のみで構成しても良い。車両のエンジン始動には通常１秒程度の始動時間を要する。したがって、エンジンの始動時間は、シャットダウン処理動作する時間（数秒）に比較して短くなる。このように比較的短時間であれば、メイン車載電源５に比較して出力容量が小さな乾電池であっても補助車載電源６として適用することができる。また、燃料電池（交換式，固定式）を適用しても良い。
【００４６】
上記実施形態においては、シャットダウン処理時に電圧が低下したことを検出した場合に電源切替回路１４が単独で電力供給を切替えるように構成したが、制御回路７が電源供給を切替制御するように構成しても良い。具体的には、第１もしくは第２の実施形態において制御回路７と電源切替回路１４とを制御線で接続し制御回路７が電源切替回路１４の電源切替えを制御可能にする。この場合、車載サーバ動作判定部１５が車載サーバ３のシャットダウン処理動作を検出した場合であって、かつ、電源切替回路１４から電源スイッチング回路９および１０に入力される電圧が低下したことを検出した場合には、制御回路７が電源切替回路１４を介して電源切替制御を行う。車載サーバ動作判定部１５がシャットダウン処理動作が終了したことを検出すると、制御回路７が再度電源切替制御を行う。これにより車載サーバ３の動作時には、より確実に電力を切替えることができる。
【００４７】
また、このとき、車載サーバ動作判定部１５がシャットダウン処理に移行することを検出したときに、電源を切替え補助車載電源６から電力供給するように構成しても良い。要は、車両の始動時間中に、補助車載電源６からの電力供給に切替えられれば、切替手段はどのタイミングで電源を切替えても良い。
【００４８】
上述においては説明をわかりやすくするため、始動／停止信号は、運転者によるイグニッションスイッチのオンオフ操作に対して、制御回路７が直ぐに対応して始動信号もしくは停止信号を検出可能な実施形態を示したが、実際には、イグニッションスイッチがオフからオン状態もしくはオンからオフ状態に操作されても直ぐに対応することはない。実際には、制御回路７は、イグニッションスイッチ操作検出後、ある所定時間経過しイグニッションスイッチの状態が安定したことを検出したことを条件として始動／停止信号の変化を受付けるように構成されている。これは、運転者等による誤動作が発生することを考慮して設けられる機能である。
【００４９】
電気自動車に搭載する車載無線システムにも同様な考えで適用することができる。ＨＤＤ１６ａに代えて、電気的にアクセス可能な不揮発性メモリに適用しても良い。
ソフトウェア無線機４として、統合無線機を適用したが、ＤＳＲＣ車載機４ａ，パケット通信機４ｂ，ＧＰＳ受信機４ｃの何れか１つの無線機であっても良いし、複数の無線機であっても良い。要は無線を介して通信するソフトウェア無線機であれば何れのものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す電気的構成図
【図２】動作状態を概略的に示すタイミングチャート
【図３】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図
【図４】電源制御ユニットの動作を示すフローチャート（その１）
【図５】電源制御ユニットの動作を示すフローチャート（その２）
【図６】始動時の動作を示すタイミングチャート
【図７】従来例を示す図２相当図
【符号の説明】
１は車載無線システム、２は電源制御ユニット（車載無線システム用電源制御ユニット）、３は車載サーバ（通信制御手段）、４はソフトウェア無線機、５はメイン車載電源（主電源供給手段）、６は補助車載電源（補助電源供給手段）、７は制御回路（電源制御手段）、１４は電源切替回路（切替手段）、１５は車載サーバ動作判定部（動作判定部）、１６は車載サーバ制御回路、１６ａはハードディスクドライブ（不揮発性記憶部）である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ソフトウェア無線機を備えた車載無線システムおよびこの車載無線システムの電源を制御する車載無線システム用電源制御ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両の運転者がイグニッションスイッチをオン操作することで、鉛蓄電池（主電源供給手段）から車両本体に電源が供給され、車両のエンジンが始動するようになっている。
【０００３】
ところで、近年、車両には異なる通信方式に対応するために、複数種類の無線機が搭載されつつある。このため、新しい通信方式に対応するためには無線機を新規に購入する必要があり、使用者の負担が大きいという問題を生じる。そこで、このような問題を解決する手段として、ソフトウェア無線機が提案されている。このソフトウェア無線機は、ソフトウェアにより通信動作が設定されるもので、１台のソフトウェア無線機により各種の通信方式に対応することができる。このソフトウェア無線機には、例えば通信制御手段として機能する車載サーバによりソフトウェアを書き込むようになっており、車載サーバがソフトウェアを有している場合はそのソフトウェアを書き込み、ソフトウェアを有していない場合はダウンロードして書きこむことが考えられている。
【０００４】
車両本体に内蔵される車載無線システムは、電源が供給されると車載サーバが始動し、ソフトウェア無線機と通信可能な状態に起動し、起動した状態で当該ソフトウェア無線機を介して車外に設置された外部装置とデータ通信することができる。
【０００５】
そして、イグニッションスイッチがオフ操作されることで、車載サーバは終了処理を行い、この終了処理が終了することで停止するようになっている。この終了処理は、車載サーバ上で起動されたプロセスを安全に停止するために行われるもので、例えば、機械的にアクセス可能なハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと称する：不揮発性記憶部）、もしくは、電気的にアクセス可能な各種不揮発性メモリ（不揮発性記憶部）に対してアクセスする処理（読出書込処理）が行われるものである。この場合、終了処理が正常に行われると、車載無線システムが正常に停止し、再度起動された場合にも正常に起動でき、ソフトウェア無線機を介して外部との間で行われる次回のデータ通信処理も正常に実行することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば上述した車載サーバの終了処理中に、再びイグニッションスイッチにより車両の始動操作がなされると、例えば車両が始動する際に生じる駆動系装置（高負荷装置）に与えられる電力負荷の増大により電圧が低下することで、車載サーバに搭載されたＨＤＤや不揮発性メモリに与えられる電源電圧が低下し、終了処理を確実に実行できない虞がある。特にＨＤＤのようにデータを機械的に記録，読取りする部材を有する場合にはこの部材が破損し、以降作動不良になる虞もある。
【０００７】
図７（ａ）〜（ｅ）は、この問題点の概略をタイミングチャートで一例として示している。この図７において、車両が走行している状態では車載サーバが動作しソフトウェア無線機を介して外部との間で通信可能な状態となっている。その後、車両が停止し運転者がイグニッションスイッチをオフ操作することで車載サーバが終了処理を開始するようになっている。この終了処理には数秒程度の時間が必要とされ、この終了処理動作中に、運転者が再度車両を走行させるため、再び車両のイグニッションスイッチをオン操作し、クランキング，エンジンを始動すると、この車両が始動する始動時間中には電力消費が膨大となり、供給電圧＋Ｂ［Ｖ］が、例えば１２Ｖから１０Ｖ以下に低下する。
【０００８】
この場合、車載サーバに供給される電力が低下し、車載サーバのＨＤＤが破損したり不揮発性メモリに記憶された内容が破壊されたりすると終了処理に異常を生じ、次回無線機と通信する通信処理時に正常に動作しない虞がある。特に近年、上述した車載無線システムは、パケット通信等によるデータ無線通信が車外の無線通信機（外部装置）と可能になりつつあり、このように正常に動作しない場合の問題点を解決する必要性が生じてきている。また、このような問題は、車載サーバの起動時に電源電圧（電力）が低下した場合も同様に生じる問題である。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、通信制御手段が不揮発性記憶部に対してアクセスする起動処理あるいは終了処理中に通信制御手段への供電が低下するにしても、不揮発性記憶部に異常を生じることなく、ソフトウェア無線機を介して外部とのデータ通信処理を正常に行うことができる車載無線システムおよびこの車載無線システム用電源制御ユニットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１または６の何れかに記載の発明によれば、車両のイグニッションスイッチがオフ操作されることにより前記通信制御手段が終了処理を開始し当該終了処理途中で再び前記イグニッションスイッチがオン操作され車両が始動した場合に前記主電源供給手段からの電源供給が前記補助電源供給手段の定電圧より低下すると、切替手段が、補助電源供給手段から通信制御手段に電力を供給するように切替えるため、終了処理中に通信制御手段への供電が低下したとしても、不揮発性記憶部に異常を生じることがなくなり、ソフトウェア無線機を介した外部とのデータ通信処理を正常に行うことができる。
また、請求項２または７の何れかに記載の発明によれば、通信制御手段が起動処理を開始し当該起動処理時に車両のイグニッションスイッチがオン操作され車両が始動した場合に主電源供給手段からの電源供給が補助電源供給手段の定電圧より低下すると、切替手段が、補助電源供給手段から通信制御手段に電力を供給するように切替えるため、起動処理中に通信制御手段への供電が低下したとしても、不揮発性記憶部に異常を生じることがなくなり、ソフトウェア無線機を介した外部とのデータ通信処理を正常に行うことができる。
このとき、請求項３または８の何れかに記載の発明のように、補助電源供給手段を、主電源供給手段に比較して出力容量の小さな二次電池もしくは一次電池により構成しても良い。
【００１１】
請求項４または９の何れかに記載の発明によれば、切替手段は、動作判定部により通信制御手段が起動処理あるいは終了処理していると判定された場合において主電源供給手段からの供給電圧が低下する期間中は前記補助電源供給手段から通信制御手段に電力を与えるように切替えるため、通信制御手段の起動処理あるいは終了処理時には、より確実に電力を切替えることができる。
請求項５または１０の何れかに記載の発明によれば、電源制御手段が、車両を駆動するための複数の駆動系装置への電源供給タイミングを読込み、読み込まれた電源供給タイミングで複数の駆動系装置に対して供給制御するため、特に駆動系装置を始動するときの電力負荷が分散され、電源電圧の急激な低下を防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図１および図２を参照しながら説明する。 車載無線システム１の全体構成を示す図１において、車載無線システム１全体の電源制御を行う電源制御ユニット（車載無線システム用電源制御ユニット）２，通信制御手段としての車載サーバ３およびソフトウェア無線機４を搭載し、電源制御ユニット２にはメイン車載電源（主電源供給手段）５，補助車載電源（補助電源供給手段）６および図示しないイグニッションスイッチからの制御線Ａが接続されている。
【００１３】
電源制御ユニット２は、電源制御手段としての制御回路７を主体として構成されるもので、接続されるメモリ８に記憶されるプログラムに基づいて電源制御ユニット２内の制御を行うように構成されている。制御回路７には、メイン車載電源５が接続されており、さらに制御回路７にはサーバ用電源スイッチング回路９，周辺機器用電源スイッチング回路１０，通信Ｉ／Ｆ回路１１および制御線Ａが接続されている。
【００１４】
メイン車載電源５は、例えば１２Ｖもしくは２４Ｖの鉛蓄電池もしくは燃料電池からなるもので、このメイン車載電源５の給電線は電源安定化回路１２に接続されている。このメイン車載電源５の給電線は、車両本体に搭載される電気系統に接続されており、図示しない駆動系装置にも接続されている。また、補助車載電源６は、例えばメイン車載電源５と略同一の出力容量（出力特性）を有する鉛蓄電池で構成されており、メイン車載電源５の供給電圧と略同一の定電圧を供給可能になっている。そして、補助車載電源６は、上述の電源安定化回路１２とは別体で構成された電源安定化回路１３に給電線が接続されている。尚、説明をわかりやすくするため、図中には、発明を説明するに主要な給電線を太線で示し、制御線を細線で示している。
【００１５】
電源安定化回路１２および１３は、それぞれ、供給された電源電圧を安定化し、切替手段としての電源切替回路１４に与えるようになっている。電源切替回路１４は、メイン車載電源５，補助車載電源６の何れかの電源側からサーバ用電源スイッチング回路９および周辺機器用電源スイッチング回路１０に対して電源供給するように構成されている。より具体的には、電源切替回路１４は、ダイオード等により構成される電圧検出回路を有して構成されており、サーバ用電源スイッチング回路９および周辺機器用電源スイッチング回路１０に供給する電圧を電圧検出回路により常時検出し、メイン車載電源５および補助車載電源６からの何れか高い電圧で検出される電源により、各スイッチング回路９，１０に電力供給するようになっている。尚、スイッチング回路９，１０は、別体で構成したが、一体にして構成しても良い。
【００１６】
通信Ｉ／Ｆ回路７には動作判定部として機能する車載サーバ動作判定部１５が接続されている。
サーバ用電源スイッチング回路９は、電源切替回路１４から供給される電力を制御回路７からの電源供給指令に基づいて車載サーバ３に対して出力をオンオフするようになっている。また、周辺機器用電源スイッチング回路１０は、制御回路７からの電源供給指令に基づいてソフトウェア無線機４に対して出力をオンオフするようになっている。
【００１７】
車載サーバ３は、車載サーバ制御回路１６を主体として構成されるもので車内ＬＡＮ（図示せず）のゲートウェイサーバとして機能するものであり、消費電力は数十Ｗ程度である。車載サーバ制御回路１６は、不揮発性記憶部としてのハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１６ａを有して構成されており、電源回路１７，起動検出回路１８および通信Ｉ／Ｆ回路１９が接続されて構成されている。電源回路１７は、サーバ用電源スイッチング回路９により電力供給を受けて、車載サーバ制御回路１６および通信Ｉ／Ｆ回路１９の電源を供給するようになっている。
【００１８】
起動検出回路１８は、図示しない補助電源を有するもので、電源回路１７に電力供給されていない状態でも動作するようになっており、電源制御ユニット２の制御回路７から起動信号を受信することに基づいて、車載サーバ３の車載サーバ制御回路１６を起動するようになっている。
【００１９】
車載サーバ制御回路１６は、通信Ｉ／Ｆ回路１９を通じて図示しない車内ＬＡＮに接続されており、車内ＬＡＮを構成する各種ＥＣＵとソフトウェア無線機４との間でデータ（パケット）をプロトコル変換し送受信するようになっている。ソフトウェア無線機４は、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）等により構成されるもので、例えば車載サーバ制御回路１６に記憶されるプログラマブルロジック用の制御ソフトウェアにより回路構成を任意に設定できるようになっている。この回路構成は、車載サーバ３の処理負荷等に応じて変更設定可能に構成されている。尚、制御プログラムは、プログラムロジック内に設定されていても良いし、車載サーバ３がダウンロードするようになっていても良い。
【００２０】
ソフトウェア無線機４は、ＰＬＤ等により構成されたＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication：狭域無線通信）車載機４ａ，パケット通信機４ｂおよびＧＰＳ受信機４ｃを有した統合無線機として構成されており、夫々に電源回路４ａａ〜４ｃｃが設けられている。ＤＳＲＣ車載機４ａは、電源回路４ａａからの電源供給を受けると、路側に設置された固定無線通信機との間で車載サーバ３の制御に基づいてデータ通信可能に構成されている。
【００２１】
パケット通信機４ｂは、電源回路４ｂｂから電源供給を受けると、車載サーバ３の制御に基づいて車外の無線通信機とパケット通信可能に構成されている。ＧＰＳ受信機４ｃは、電源回路４ｃｃから電源供給を受けると、ＧＰＳ衛星（図示せず）から送信されるＧＰＳ信号データを復調し、車両に搭載される車速センサ（図示せず）の車速情報等とともに車両の現在位置を特定するようになっている。
【００２２】
また、ソフトウェア無線機４には、通信Ｉ／Ｆ回路４ｄが設けられており、ＤＳＲＣ車載機４ａ，パケット通信機４ｂおよびＧＰＳ受信機４ｃは、上述した車載サーバ制御回路１６とデータ通信するように構成されている。また、ソフトウェア無線機４は、アンテナ４ｅを有し、アンテナ４ｅを通じて車外の無線通信機とデータ通信可能に構成されている。要するに、ソフトウェア無線機４は通信方式が変更可能な複数の無線機が統合された統合無線機として構成されている。
【００２３】
上記構成の作用について説明する。
ここでは、発明が解決しようとする課題の欄で説明を行ったように、問題が生じると考えられる状態について作用説明する。すなわち、この車載無線システム１を搭載した車両が走行，停止し、その後、車両のイグニッションスイッチがオフ操作されることで、車載サーバ３が終了処理としてのシャットダウン処理を開始し、シャットダウン処理途中で再びイグニッションスイッチがオン操作され、供電が低下すると想定される場合の作用について図２をも参照しながら説明する。
【００２４】
図２において、車両走行中には、制御回路７の指令に基づいてサーバ用電源スイッチング回路９の出力がオンされた状態となり、電源回路１７には十分な電圧（図２（ｂ）の＋Ｂ電圧）の電力が供給され、車載サーバ３は正常に動作しソフトウェア無線機４を介して車外の無線通信機とデータ通信することができる（図２，▲１▼参照）。そして、車両が走行を停止し、イグニッションスイッチがオフ操作されると、制御線Ａを介して停止信号が制御回路７に与えられ、制御回路７は、車載サーバ制御回路１６に対して車載サーバ停止指令を与える（図２，▲２▼参照）。車載サーバ停止指令が与えられると、車載サーバ制御回路１６は、ソフトウェア無線機４を通信処理可能状態から待機状態に移行させる。待機状態とは、ソフトウェア無線機４と車外の無線通信機とが通信不可能になる状態を示している。
【００２５】
制御回路７は、車載サーバ制御回路１６に対してシャットダウン指令（車載サーバ停止指令）を送信し、車載サーバ制御回路１６はシャットダウン処理を開始する。また一方で、制御回路７は、周辺機器用電源スイッチング回路１０の出力をオフさせることにより、ソフトウェア無線機４に対する電力供給を停止する。そしてシャットダウン処理中に、再びイグニッションスイッチが操作（ＯＦＦ→ＡＣＣ位置）されると、始動信号が制御線Ａを介して制御回路７に入力される（図２，▲３▼参照）。そしてさらにイグニッションスイッチが操作されオン操作されると（ＡＣＣ→ＯＮ，ＳＴＡＲＴ位置）、車両が始動する（図２，▲４▼参照）。この場合、例えば図示しない車両の駆動系装置の電力負荷が増大することにより、メイン車載電源５からの電源供給が低下する。電源切替回路１４は、この電源からの電圧が補助車載電源６からの供給電圧より低下すると、補助車載電源６から電力を供給するように切替え車載サーバ３に供給する。これにより、車載サーバ３に供給される電源電圧＋Ｂは略維持される。
【００２６】
そして、車両のエンジン始動が完了すると、電力負荷が軽減されメイン車載電源５からの供給電圧が復帰する。この場合、電源切替回路１４により、メイン車載電源５から車載サーバ３に電力が供給されるように切替えられる（図２，▲５▼参照）。
【００２７】
車両が始動する始動時間中において、車載サーバ制御回路１６は、正常にＨＤＤにアクセスする処理を行い、正常にシャットダウン処理して、停止状態に移行することができる（図２，▲６▼参照）。その後、車載サーバ動作判定部１５は、正常にシャットダウン処理が終了したことを検出すると、制御回路７に非動作信号を送信する。制御回路７は、非動作信号を検出すると、始動／停止信号を再度検出し始動信号が検出される場合（イグニッションスイッチＯＮ時）には、起動検出回路１８に起動指令を送信し、再度車載サーバ３を起動させる（図２，▲７▼参照）。車載サーバ３が起動指示されたときには正常に起動が行われ、車外の無線通信機とソフトウェア無線機４との間でデータ通信処理することができる。
【００２８】
尚、この場合、車載サーバ動作判定部１５が非動作信号を検出し、始動／停止信号を再度検出したとき、停止信号（イグニッションスイッチＯＦＦ）が検出される場合には、制御回路７は、サーバ用電源スイッチング回路９から車載サーバ３への電源供給をオフするように指令し電源供給を断つ（図示せず）。
【００２９】
これにより、次に車載サーバ３が起動する場合にも、車載サーバ３が正常に起動が行われ、ソフトウェア無線機４と車外の無線通信機との間でデータ無線通信処理することができる。
このような第１の実施形態によれば、車載サーバ３のシャットダウン処理（終了処理）中において、イグニッションスイッチがオン操作され、車両が再び始動したとしても、電源切替回路１４がメイン車載電源５の電圧低下を検出し、メイン車載電源５からの電力供給を補助車載電源６からの電力供給に切替えるため、車両の始動によりメイン車載電源５の電力負荷が増大したとしても、ＨＤＤ１６ａに異常を生じることなく、次回のデータ無線通信処理を正常に行うことができる。
尚、車載サーバ３が起動するとき（起動処理時）に電源電圧（電力）が低下した場合も略同様な作用効果を得ることができる。
【００３０】
（第２の実施形態）
図３ないし図６は、本発明の第２の実施形態を示すもので、第１の実施形態と異なるところは、車両を駆動するための複数の駆動系装置を順に始動するように構成したところにある。第１の実施形態と同一部分については同一符号を付してその説明を省略し、以下、異なる部分について説明する。
本実施形態においては、第１の実施形態で説明を行ったサーバ用電源スイッチング回路９に代えて、サーバ／駆動系装置用電源スイッチング回路２０を備えている。また、通信Ｉ／Ｆ回路１１には、駆動系装置動作判定部２１が接続されている。この駆動系装置動作判定部２１は、高負荷装置である駆動系装置２２〜２４の動作を検出して判定するように構成されている。駆動系装置２２〜２４は、走行系ＥＣＵを有して構成されており、それぞれ、電源を制御する制御回路２２ａ〜２４ａを備え、この電源制御回路２２ａ〜２４ａに接続されるアクチュエータ２２ｂ〜２４ｂ等を有している。
【００３１】
この駆動系装置２２〜２４は、内燃機関エンジンのスタータ等による点火系装置や、電子制御燃料噴射装置、油圧系統システム（ステアリングおよびブレーキ制御）等からなっており、アクチュエータ２２ｂ〜２４ｂを駆動することにより動作する。駆動系ＥＣＵ２２ｃ〜２４ｃは、制御回路２２ａ〜２４ａによりアクチュエータ２２ｂ〜２４ｂに電力が供給されると、車両の各部を駆動制御するようになっている。尚、アクチュエータ２２ｂ〜２４ｂに供給される電力は電源制御ユニット２から直接供給されるように構成しても良い。
【００３２】
通信Ｉ／Ｆ回路１１と制御回路２２ａ〜２４ａとの間には、制御線がそれぞれ接続されており、制御回路２２ａ〜２４ａとサーバ／駆動系装置用電源スイッチング回路２０との間には、電源供給線がそれぞれ接続されている。電源制御回路２２ａ〜２４ａは、制御回路７からの指令に基づいて駆動系装置２２〜２４に電源電力を供給するようになっている。
【００３３】
以下、車両が始動する場合の電源制御ユニットの動作を図４ないし図６をも参照しながら説明する。尚、本実施形態においては、イグニッションスイッチがオフ操作された後、ある程度時間経過し、車載サーバ３のシャットダウン処理が終了したことを前提として説明するが、第１の実施形態で説明したシャットダウン処理する場合にも適用することができる。
電源制御ユニット２が車両に取り付けられた初期状態では、電力がメイン車載電源５側から車載サーバ３，ソフトウェア無線機４および駆動系装置２２〜２４に供給されるように切替えられる。
【００３４】
電源制御ユニットの始動時の動作を示す図４において、イグニッションスイッチがオフとなっている状態では、電源制御ユニット２の制御回路７は、サーバ／駆動系装置用電源スイッチング回路２０および周辺機器用電源スイッチング回路１０に入力する電圧を検出し（Ｓ１）、この電圧が低下しているか否かを判定する（Ｓ２）。ここで電圧が低下していれば、電源制御ユニット２に設けられる図示しないＬＥＤを点灯したりブザーを鳴動することで電圧が低下していることを外部に報知し（Ｓ３）、電力供給を停止するように電源スイッチング回路２０の出力をオフとし（Ｓ４）、動作停止終了する（Ｓ５）。この場合は、外部より対処が講じられる必要がある。
【００３５】
一方、制御回路７は、ステップＳ２において、電圧が所定のしきい値より低下していないと検出すれば、起動／停止信号を検出することに基づいてイグニッションスイッチの動作を検出する。ここで、イグニッションスイッチがオン（ＡＣＣ→ＯＮ，ＳＴＡＲＴ位置）されたときに、電源電圧が安定していれば（Ｓ７→ＹＥＳ，Ｓ８→ＹＥＳ）、制御回路７は、メモリ８から駆動系装置２２〜２４への電源供給タイミングを読込み（Ｓ９）、駆動系装置２２〜２４の制御回路２２ａ〜２４ａへタイミング信号を送信し駆動系装置２２〜２４に対して電力供給を制御する。制御回路２２ａ〜２４ａは、送信された指定タイミングでアクチュエータ２２ｂ〜２４ｂに電力供給し、駆動系装置２２〜２４を順に始動する。具体的には、内燃機関エンジンのスタータ等による点火系装置を始動し、その後、電子制御燃料噴射装置や油圧系統システムを始動する（図６（ｄ），（ｅ）参照）。点火系装置は始動時、突入電流を流すための始動電圧が必要であり、電子制御燃料噴射装置や油圧系統システム等を点火系装置と共に同時に始動すると大量に電力消費するが、この場合、順に始動するので、電力負荷を分散することができる。
【００３６】
この所定時間後、駆動系装置動作判定部２１は、駆動系装置２２〜２４が全て動作しているか否かを判定し、動作していないと判定すれば（Ｓ１１：ＮＯ）、制御回路７は、サーバ／駆動系装置用電源スイッチング回路２０に入力される供給電圧を検出することに基づいて駆動系装置２２〜２４に設定電力供給しているか否かを判定し（Ｓ１２）、駆動系装置２２〜２４に対して正常に電力供給されているのであれば、駆動系装置２２〜２４の異常と判定し報知する（Ｓ１３）。ステップＳ１２において、設定電力供給されていなければ、電源制御ユニット２に異常があると判定し報知する（Ｓ１４）。
【００３７】
ステップＳ１１において、制御回路７は、駆動系装置２２〜２４が全て動作していると判定すれば（Ｓ１１：ＹＥＳ）、周辺機器用電源スイッチング回路１０の出力をオンとし（Ｓ１５）、さらに、サーバ／駆動系装置用電源スイッチング回路２０から車載サーバ３に電力供給する（Ｓ１６）。この場合、制御回路７は、周辺機器用電源スイッチング回路１０を介して例えばパケット通信機４ｂ，ＤＳＲＣ車載機４ａ，ＧＰＳ受信機４ｃの順に起動指令を送信し起動する（図６（ｇ），（ｈ）参照）。その後、制御回路７は、車載サーバ３の起動検出回路１８に起動指令を送信し起動する。この場合、車載サーバ制御回路１６はソフトウェア無線機４と通信確立することができる。
【００３８】
この後、車載サーバ動作判定部１５が車載サーバ３の正常動作を検出すれば、後述する車載サーバ動作モードに移行し（Ｓ１８）終了するが、正常動作検出しなければ（Ｓ１７：ＮＯ）、ＬＥＤを点灯したりブザーを鳴動させて外部に報知し（Ｓ１９）、車載サーバ３に対する電源を出力停止する（Ｓ２０）。尚、車載サーバ３に対する電源を出力停止する前に車載サーバ３から車両の現在位置（ＧＰＳ受信機４ｃ等により検出）や電源の異常状態をソフトウェア無線機４のパケット通信機４ｂを介して車外の無線通信機に対して送信するように構成することもできる。これにより、車外で無線通信機を介してどのような故障であるかを判断することができ迅速に対応することができる。
【００３９】
以下、車載サーバ３の動作状態（車載サーバ動作モード）から停止状態に移行する動作について説明する。
電源制御ユニット２の制御回路７は、時間経過を確認しながら定期的に（Ｔ１，Ｔ２）、サーバ／駆動系装置用電源スイッチング回路２０の入力電圧を検出することでこの電圧が規定内に収まっていなかったり（Ｔ３：ＮＯ）、始動／停止信号を検出することでイグニッションスイッチがオフ操作された（Ｔ４：ＹＥＳ）ことを検出確認する。
【００４０】
制御回路７は、ステップＴ３において、電圧が規定内に収まらないときに電圧が低下していると判定すれば（Ｔ５：ＮＯ）、ＬＥＤを点灯したりブザーを鳴動させて出力異常を報知し電源制御ユニット２の動作を停止する（Ｔ６〜Ｔ８）。ステップＴ５において、制御回路７は、電圧がある所定電圧よりも低下していれば、ＬＥＤを点灯させたりブザーを鳴動させて外部に報知する（Ｔ９）。これは、車載サーバ３が動作中にも、電圧が低下した場合には、安全に制御する必要があるためであり、この場合、運転者に対して車両を安全な場所に駐車するように報知する。イグニッションスイッチがオフ操作されていることを検出する（車両の停止確認）と、制御回路７は、メモリ８から駆動系装置２２〜２４への電源停止タイミングを読込み、このタイミングを制御回路２２ａ〜２４ａに送信し、電源制御回路２２ａ〜２４ａは送信されたタイミングで駆動系装置２２〜２４への電力供給を停止する。
【００４１】
そこで、駆動系装置動作判定部２１は、駆動系装置２２〜２４が全て停止したか否かを判定し（Ｔ１２）、停止していなければ、駆動系装置２２〜２４に設定電力が供給されているか否かを検出し（Ｔ１３）、設定電力が供給されているにも拘らず停止している場合には、駆動系装置２２〜２４に異常が発生していることをＬＥＤ，ブザーにより報知し（Ｔ１４）、設定電力が供給されておらず停止している場合には（Ｔ１３：ＮＯ）、電源制御ユニット２に異常が発生していることをＬＥＤ，ブザーにより報知し（Ｔ１５）終了する。
一方、ステップＴ１２において、駆動系装置動作判定部２１は、駆動系装置２２〜２４が全て停止していると判定したときには、車載サーバ制御回路１６に停止指令を送信することに基づいて車載サーバ３を停止させる。
【００４２】
車載サーバ動作判定部１５は、車載サーバ３が通信完了したか否かを判定する。ソフトウェア無線機４と車外の無線通信機との間で無線通信が完了するときに、車載サーバ制御回路１６は、車載サーバ動作判定部１５に対して通信完了信号を送信する。車載サーバ制御回路１６が、定められた時間が経過する（Ｔ１７：ＹＥＳ）までに通信完了信号を受信すれば（Ｔ１６：ＹＥＳ）、制御回路７は内部に備えられたタイマのカウント（シャットダウン時間）をクリアし（Ｔ１８）、車載サーバ動作判定部１５により車載サーバ３のシャットダウン処理が完了したか否かを検出する（Ｔ１９）。この場合、車載サーバ３はシャットダウン処理を行う。尚、図５には示さないが、例えば、このシャットダウン処理中に、イグニッションスイッチが再度オン操作された場合には、電源切替回路１４により供給電源が切り替えられることになる。このとき、制御回路７は、タイマにより所定の時間経過したか否かを判定する。この所定時間は、車載サーバ３がシャットダウンする設定時間に対してあらかじめ余裕を見込んだ時間を示しており、時間経過した場合にはシャットダウン完了とみなし（Ｔ２０：ＮＯ）、ステップＴ２１に移行する。
【００４３】
車載サーバ動作判定部１５が、車載サーバ３のシャットダウン処理を終了したことを検出しても（Ｔ１９：ＹＥＳ）、ステップＴ２１に移行する。ステップＴ２１において、制御回路７は、サーバ／駆動系装置用電源スイッチング回路２０の出力をオフにし（Ｔ２１）、周辺機器用電源スイッチング回路１０の出力をオフにする（Ｔ２２）。このようにして、電源制御が行われる。
【００４４】
このような第２の実施形態によれば、高負荷装置である駆動系装置２２〜２４を順に始動するようにしたので、駆動系装置２２〜２４の電力負荷を分散することができ、電源電圧の急激な低下を防止することができる。
電源制御ユニット２が駆動系装置２２〜２４の電源をも制御するようにしたので、電源制御回路２２ａ〜２４ａがそれぞれの駆動系装置２２〜２４の電源を制御する構成に比較して簡単になり、車両全体のシステムコストを低下することができる。
車載サーバ３およびソフトウェア無線機４の動作を停止する前に駆動系装置２２〜２４を停止するので、安全性を高めることができる。
電源制御ユニット２もしくは駆動系装置２２〜２４の異常をＬＥＤもしくはブザーにより外部に報知するため、使用者は、電源制御ユニット２に異常があるか駆動系装置２２〜２４に異常があるかを瞬時に把握することができる。
制御回路７による複数の駆動系装置２２〜２４に対する始動電力の供給が終了した後、ソフトウェア無線機４および車載サーバ３に順に電力を供給するのでさらに電力負荷を分散することができ、さらに電源電圧の急激な低下を防止することができる。
尚、ＤＳＲＣ車載機４ａやパケット通信機４ｂを車載サーバ３に先立ち起動するようにしたが、車載サーバ３がプラグアンドプレイ機能を有していれば、ＤＳＲＣ車載機４ａやパケット通信機４ｂを必ずしも先に起動する必要はない。
【００４５】
（他の実施形態）
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、例えば次のような変形または拡張が可能である。
第１の実施形態においては、補助車載電源６を、メイン車載電源５に比較して出力容量の小さな鉛蓄電池（二次電池）もしくは単３形の乾電池（一次電池）数本のみで構成しても良い。車両のエンジン始動には通常１秒程度の始動時間を要する。したがって、エンジンの始動時間は、シャットダウン処理動作する時間（数秒）に比較して短くなる。このように比較的短時間であれば、メイン車載電源５に比較して出力容量が小さな乾電池であっても補助車載電源６として適用することができる。また、燃料電池（交換式，固定式）を適用しても良い。
【００４６】
上記実施形態においては、シャットダウン処理時に電圧が低下したことを検出した場合に電源切替回路１４が単独で電力供給を切替えるように構成したが、制御回路７が電源供給を切替制御するように構成しても良い。具体的には、第１もしくは第２の実施形態において制御回路７と電源切替回路１４とを制御線で接続し制御回路７が電源切替回路１４の電源切替えを制御可能にする。この場合、車載サーバ動作判定部１５が車載サーバ３のシャットダウン処理動作を検出した場合であって、かつ、電源切替回路１４から電源スイッチング回路９および１０に入力される電圧が低下したことを検出した場合には、制御回路７が電源切替回路１４を介して電源切替制御を行う。車載サーバ動作判定部１５がシャットダウン処理動作が終了したことを検出すると、制御回路７が再度電源切替制御を行う。これにより車載サーバ３の動作時には、より確実に電力を切替えることができる。
【００４７】
また、このとき、車載サーバ動作判定部１５がシャットダウン処理に移行することを検出したときに、電源を切替え補助車載電源６から電力供給するように構成しても良い。要は、車両の始動時間中に、補助車載電源６からの電力供給に切替えられれば、切替手段はどのタイミングで電源を切替えても良い。
【００４８】
上述においては説明をわかりやすくするため、始動／停止信号は、運転者によるイグニッションスイッチのオンオフ操作に対して、制御回路７が直ぐに対応して始動信号もしくは停止信号を検出可能な実施形態を示したが、実際には、イグニッションスイッチがオフからオン状態もしくはオンからオフ状態に操作されても直ぐに対応することはない。実際には、制御回路７は、イグニッションスイッチ操作検出後、ある所定時間経過しイグニッションスイッチの状態が安定したことを検出したことを条件として始動／停止信号の変化を受付けるように構成されている。これは、運転者等による誤動作が発生することを考慮して設けられる機能である。
【００４９】
電気自動車に搭載する車載無線システムにも同様な考えで適用することができる。ＨＤＤ１６ａに代えて、電気的にアクセス可能な不揮発性メモリに適用しても良い。
ソフトウェア無線機４として、統合無線機を適用したが、ＤＳＲＣ車載機４ａ，パケット通信機４ｂ，ＧＰＳ受信機４ｃの何れか１つの無線機であっても良いし、複数の無線機であっても良い。要は無線を介して通信するソフトウェア無線機であれば何れのものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す電気的構成図
【図２】動作状態を概略的に示すタイミングチャート
【図３】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図
【図４】電源制御ユニットの動作を示すフローチャート（その１）
【図５】電源制御ユニットの動作を示すフローチャート（その２）
【図６】始動時の動作を示すタイミングチャート
【図７】従来例を示す図２相当図
【符号の説明】
１は車載無線システム、２は電源制御ユニット（車載無線システム用電源制御ユニット）、３は車載サーバ（通信制御手段）、４はソフトウェア無線機、５はメイン車載電源（主電源供給手段）、６は補助車載電源（補助電源供給手段）、７は制御回路（電源制御手段）、１４は電源切替回路（切替手段）、１５は車載サーバ動作判定部（動作判定部）、１６は車載サーバ制御回路、１６ａはハードディスクドライブ（不揮発性記憶部）である。
Claims (10)
- ソフトウェアの変更により異なる通信方式に対応可能なソフトウェア無線機と、
車両本体に電力を供給する主電源供給手段と、
この主電源供給手段の供給電圧と略同一の定電圧の電力を供給可能な補助電源供給手段と、
必要に応じて前記ソフトウェア無線機に対しソフトウェアを書き込むと共に、設定情報記憶用の不揮発性記憶部にアクセスする起動処理および終了処理を正常に実行することにより起動，停止し、起動した状態で前記ソフトウェア無線機を介して外部とデータ通信を実行する通信制御手段と、
車両のイグニッションスイッチがオフ操作されることにより前記通信制御手段が終了処理を開始し当該終了処理途中で再び前記イグニッションスイッチがオン操作され車両が始動した場合に前記主電源供給手段からの電源供給が前記補助電源供給手段の定電圧より低下すると、前記補助電源供給手段から前記通信制御手段に電力を供給するように切替える切替手段とを備えたことを特徴とする車載無線システム。 - ソフトウェアの変更により異なる通信方式に対応可能なソフトウェア無線機と、
車両本体に電力を供給する主電源供給手段と、
この主電源供給手段の供給電圧と略同一の定電圧の電力を供給可能な補助電源供給手段と、
必要に応じて前記ソフトウェア無線機に対しソフトウェアを書き込むと共に、設定情報記憶用の不揮発性記憶部にアクセスする起動処理および終了処理を正常に実行することにより起動，停止し、起動した状態で前記ソフトウェア無線機を介して外部とデータ通信を実行する通信制御手段と、
前記通信制御手段が起動処理を開始し当該起動処理時に車両のイグニッションスイッチがオン操作され車両が始動した場合に前記主電源供給手段からの電源供給が前記補助電源供給手段の定電圧より低下すると、前記補助電源供給手段から前記通信制御手段に電力を供給するように切替える切替手段とを備えたことを特徴とする車載無線システム。 - 前記補助電源供給手段は、前記主電源供給手段に比較して出力容量の小さな二次電池もしくは一次電池により構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の車載無線システム。
- 前記通信制御手段の動作状態を判定する動作判定部を設け、
前記切替手段は、前記動作判定部により前記通信制御手段が起動処理あるいは終了処理していると判定された場合において前記主電源供給手段からの供給電圧が低下する期間中は前記補助電源供給手段から前記通信制御手段に電力を与えるように切替えることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の車載無線システム。 - 前記車両のイグニッションスイッチがオン操作されると、車両を駆動するための複数の駆動系装置への電源供給タイミングを読込み、前記主電源供給手段もしくは前記補助電源供給手段からの電力を、前記読込まれた電源供給タイミングで前記車両の駆動系装置に対して供給制御する電源制御手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の車載無線システム。
- 必要に応じてソフトウェア無線機に対しソフトウェアを変更するように書き込むと共に設定情報記憶用の不揮発性記憶部にアクセスする起動処理および終了処理を正常に実行することにより起動，停止し起動状態で前記ソフトウェア無線機を介して外部とデータ通信を実行する通信制御手段に対して、
車両のイグニッションスイッチがオフ操作されることにより前記通信制御手段が終了処理を開始し当該終了処理途中で再びイグニッションスイッチがオン操作され車両が始動した場合に、車両本体に電力を供給する主電源供給手段からの電源供給が前記主電源供給手段から供給される定電圧と略同一の定電圧を供給可能な補助電源供給手段の定電圧より低下すると、前記補助電源供給手段から前記通信制御手段に電力を供給するように切替える切替手段を備えたことを特徴とする車載無線システム用電源制御ユニット。 - 必要に応じてソフトウェア無線機に対しソフトウェアを変更するように書き込むと共に設定情報記憶用の不揮発性記憶部にアクセスする起動処理および終了処理を正常に実行することにより起動，停止し起動状態で前記ソフトウェア無線機を介して外部とデータ通信を実行する通信制御手段に対して、
前記通信制御手段が起動処理を開始し当該起動処理時に車両のイグニッションスイッチがオン操作され車両が始動した場合に前記主電源供給手段からの電源供給が前記補助電源供給手段の定電圧より低下すると、前記補助電源供給手段から前記通信制御手段に電力を供給するように切替える切替手段を備えたことを特徴とする車載無線システム用電源制御ユニット。 - 前記補助電源供給手段は、前記主電源供給手段に比較して出力容量の小さな二次電池もしくは一次電池により構成されていることを特徴とする請求項６または７記載の車載無線システム用電源制御ユニット。
- 前記通信制御手段の動作状態を判定する動作判定部を設け、
前記切替手段は、前記動作判定部により前記通信制御手段が起動処理あるいは終了処理していると判定された場合において前記主電源供給手段からの供給電圧が低下する期間中は前記補助電源供給手段から前記通信制御手段に電力を与えるように切替えることを特徴とする請求項６ないし８の何れかに記載の車載無線システム用電源制御ユニット。 - 前記車両のイグニッションスイッチがオン操作されると、車両を駆動するための複数の駆動系装置への電源供給タイミングを読込み、前記主電源供給手段もしくは前記補助電源供給手段からの電力を、前記読込まれた電源供給タイミングで前記複数の駆動系装置に対して供給制御する電源制御手段を備えたことを特徴とする請求項６ないし９の何れかに記載の車載無線システム用電源制御ユニット。
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