JP4364479B2 - 車載電子装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両内のメインバッテリ、およびサブバッテリから作動のための電力供給を受ける車載電子装置に関するもので、例えばテレマティクスECUによる緊急通報システムに用いて好適である。
【0002】
【従来の技術】
従来、車両のメインバッテリ以外にサブバッテリから電力供給を受ける車載電子装置がある。例えば、車内における事故をエアバッグ展開信号により検知し、緊急事態であることを緊急通報センターに無線で連絡する機能を有した緊急通報装置が、メインバッテリ以外にサブバッテリを有する場合がある。緊急通報装置はサブバッテリを有することで、事故の影響や故障等に起因してメインバッテリからの電力供給が不可能となっている場合においても、メインバッテリの代わりにサブバッテリからの電力供給を受けることができる。
【0003】
また、サブバッテリは2次電池の様に充電を行えるタイプのものであり、かつその充電をメインバッテリからの給電によって行うようになっていることが一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このようにメインバッテリからの給電を受けるサブバッテリが、同じくメインバッテリからの給電を受けて作動するスタータやオルタネータと接続されていると、車両のイグニッションキーがSTART位置にある時、すなわスタータ作動時には、電子装置に供給される電圧がメインバッテリ、サブバッテリの電圧よりも低下してしまう可能性がある。この場合、電子装置がリセットしてしまう恐れがある。例えば上記した緊急通報装置においては、このようにスタータ作動時にリセットすると、緊急通報センターへの通報を行っている途中で通信が途絶えてしまい、またリセット後の緊急通報装置の初期化に時間がかかり、緊急通報センター側で当該車両の乗員の緊急状態をすぐに知ることができなくなるという問題がある。
【0005】
本発明は上記点に鑑みて、メインバッテリとサブバッテリによって電力供給される車載電子装置が、スタータ作動時に供給電圧低下によってリセットし初期化することを防ぐことを目的とする。
【0006】
上記目的を達成するための、請求項1に記載の発明は、車両に搭載され、緊急通報センターに無線通信により緊急通報を行う車載電子装置であって、電力供給を受けることにより作動し、電力供給の供給電圧値が所定の電圧値を下回るとリセットし初期化を行う処理を行う処理装置(3)と、車両の原動機のスタータ(14)に電力供給を行うメインバッテリ(12)、およびスタータ(14)に接続され、メインバッテリ(12)から電力供給を受けて充電を行うサブバッテリ(15)、からの電力供給を受けて、処理装置が動作するための電力を出力する電源回路(5)を備え、処理装置(3)は、スタータ(14)が作動しているときに、サブバッテリから電源回路への電力供給を妨げずにスタータ(14)とサブバッテリ(15)との接続・遮断を切り替える接続・遮断手段(11)を制御することにより、スタータ(14)とサブバッテリ(15)とが遮断しているよう接続・遮断手段を制御する遮断制御手段、を有し、前記遮断制御手段は、前記スタータ(14)が作動しており、さらに前記サブバッテリ(15)の出力電圧値が所定の電圧値以上であるときに、前記スタータ(14)と前記サブバッテリ(15)とが遮断しているよう前記接続・遮断手段を制御し、また、前記スタータが作動しており、さらに前記サブバッテリの出力電圧値が前記所定の電圧値未満であるときに、前記スタータと前記サブバッテリとの接続を遮断しないことを特徴とする車載電子装置である。
【0007】
これにより、電源回路によりメインバッテリとサブバッテリから電力の供給を受けている車載電子装置の処理装置が、遮断制御手段によって当該車両のスタータが作動しているときに接続・遮断手段を制御してスタータとサブバッテリとの接続を遮断するので、サブバッテリからスタータへの電力の供給がなくなり、スタータ作動時の供給電圧低下によるリセットおよび初期化を防ぐことができる。
【0009】
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を示すものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1に、本発明の一実施形態に係る車両内の給電システムの構成を示す。この給電システムは、テレマティクス装置10、スイッチ11、メインバッテリ12、オルタネータ13、スタータ14、およびサブバッテリ15から成る。
【0011】
メインバッテリ12は、車内の各機器に電力を供給するための主要な電力源である。このメインバッテリ12は、オルタネータ13、スタータ14、およびテレマティクス装置10に電力を供給するようになっている。またメインバッテリ12は、スイッチ11がオンの時はサブバッテリ15に電力供給できるようになっている。
【0012】
オルタネータ13は車両の走行によって発電する交流発電機であり、車両走行時にはメインバッテリ12、オルタネータ13、テレマティクス装置10に電力供給するものである。またオルタネータ13は、走行時にスイッチ11がオンの場合にはサブバッテリ15に電力供給するようになっている。
【0013】
スタータ14は当該車両のエンジンを始動させるためのものである。このスタータ14は、作動時にはメインバッテリ12から電力供給を受けるようになっている。
【0014】
スイッチ11は、テレマティクス装置10からの制御を受けることによりオン・オフが切り替わるものである。スイッチ11がオンの場合には、サブバッテリ15がメインバッテリ12およびスタータ14と電気的に接続するようになっている。また、スイッチ11がオフの場合には、サブバッテリ15はメインバッテリ12、オルタネータ13、およびスタータ14と電気的な接続が遮断されるようになっている。
【0015】
サブバッテリ15は、充電可能な2次電池である。このサブバッテリ15は、テレマティクス装置10に電力を供給するようになっている。またサブバッテリ15は、スイッチ11がオンの時はメインバッテリ12、オルタネータ13、スタータ14と電気的に接続し、メインバッテリ12およびオルタネータ13からスタータ14と同系統で給電されるようになっている。またスイッチ11がオフの時には、メインバッテリ12、オルタネータ13、スタータ14との電気的接続が遮断されるようになっている。
【0016】
テレマティクス装置10は、テレマティクスのサービスを利用するための、車両に搭載された電子装置である。テレマティクスとは、GPS、無線移動体電話、インターネット等を統合的に利用して様々なサービスを提供するシステムの総称である。例えば、事故時に車両の位置を緊急通報センターに通知することにより、車両の位置を知った緊急通報センターが事故処理を速やかに行うという緊急通報サービスも、テレマティクスの1つの実現である。この意味で、テレマティクス装置10は緊急通報装置でもある。
【0017】
テレマティクス装置10は、GPS受信機1、無線通信モジュール2、制御CPU3、メモリ4、電源制御装置5、車内LANインターフェース7、GPSアンテナ8、および無線通信アンテナ9によって構成されている。
【0018】
GPS受信機1は、GPSアンテナ8を使用し、GPS衛星からGPS衛星の現在の位置情報や時間情報を受信することによって搭載車両の位置を検出するものである。また、GPS受信機1はGPS用メモリを有し(図示せず)このGPS用メモリには車両の位置を検出するために使用するGPS衛星の位置情報等が記録される。また、このGPS受信機1は制御CPU3によって制御され、検出した搭載車両の位置の情報を制御CPU3に送信するものである。また、このGPS受信機1は電源制御装置5から電力の供給を受けることによって作動し、この電力供給が途絶えると作動が停止する。
【0019】
無線通信モジュール2は、無線通信アンテナ9を使用して車外と無線通信を行うものである。また、この無線通信モジュール2は制御CPU3によって制御され、この制御CPU3と通信データの授受を行えるようになっている。また、この無線通信モジュール2は電源制御装置5から電力の供給を受けることによって作動する。
【0020】
電源制御装置5は、外部のメインバッテリ12、サブバッテリ15、およびオルタネータ13からの給電を受けてそれぞれGPS受信機1、無線通信モジュール2、制御CPU3に供給するものである。また電源制御装置5は、スイッチ11がオフの時に、サブバッテリ15からの出力電圧を所定の分圧比で分圧して制御CPU3のAD変換端子(図示せず)に出力するようになっている。また電源制御装置5は、スイッチ11がオフの時には、サブバッテリ15からの給電と、メインバッテリ12およびオルタネータ13からの給電のうち、出力電圧の高い方からの給電を受けるようになっている。
【0021】
制御CPU3は、テレマティクスのサービスを受けるための通信等の処理を行う処理装置である。この制御CPU3の作動のモードとしては、通常動作を行うアクティブモードと、低消費電力で入力信号の検知処理等の限られた処理を行うスリープモードがある。制御CPU3は、自らの処理によってこのアクティブモードとスリープモードの2つのモード間を遷移することができるようになっている。また制御CPU3は、電源制御装置5から電力供給を受けて作動、処理をおこなうようになっており、供給電圧が低下するとリセットして初期化するようになっている。
【0022】
また制御CPU3は、必要に応じてGPS受信機1を制御して搭載車両の位置情報を取得するようになっている。また必要に応じて無線通信モジュール2を制御して通信データの授受を行えるようになっている。
【0023】
また制御CPU3は、車内LANインターフェース7を介して車内LANと接続されており、この車内LANを介してエアバッグや操作ボタン等の車内の機器(図示せず)から情報を受信するようになっている。また制御CPU3は、電源制御装置5において分圧されたサブバッテリの電圧をAD変換によって読みとり、それによってサブバッテリ15からの電圧を検知するようになっている。また制御CPU3は、スイッチ11を制御するようになっている。また制御CPU3は、必要に応じて記憶素子から成るメモリ4に情報を記録し、また必要に応じてメモリ4から情報を読み出すことができるようになっている。
【0024】
また制御CPU3は、外部から車両のイグニッションキーの位置がRUN(ON)あるいはACCであるか否かを通知するRUN/ACC信号を受信するようになっている。また制御CPU3は、外部からイグニッションキーの位置がRUNあるいはSTARTであるか否かを通知するRUN/START信号を受信するようになっている。RUN/START信号はIG信号とも呼ばれる。制御CPU3はこの2つの制御線からの信号を受信してデコードし、それによってイグニッションキーがRUN、START、ACC、OFFのいずれの位置にあるかを検知することができるようになっている。
【0025】
以上のような構成のテレマティクス装置10が利用する、テレマティクスの緊急通報サービスの概要は以下の通りである。車両が事故を起こし、エアバッグが展開すると、車内LANを通じて制御CPU3がエアバック展開を検知する。あるいは車両の乗員が操作ボタンから事故が発生したことを示す情報を入力し、制御CPU3が車内LANを介してその情報を検知する。このように事故の発生を検知した制御CPU3は、GPS受信機1を制御して車両の現在位置情報を取得し、また無線通信モジュール2を制御して、この現在位置情報と事故が発生したことを示す情報を緊急通報センターに通報する。この通報を受けた緊急通報センターは、警察や病院に事故の発生した場所を通知する。このような緊急通報サービスによって、事故等の緊急事態において迅速な処理を行うことが可能となる。
【0026】
このような作動を行うテレマティクス装置10は、サブバッテリ15を有することで、緊急通報サービスの処理を行う際に、事故の影響や故障等に起因してメインバッテリ12からの電力供給が不可能となっている場合においても、メインバッテリ12の代わりにサブバッテリ15からの電力供給を受けることができる。
【0027】
ここで、このようにメインバッテリ12からの給電を受けるサブバッテリ15が、同じくメインバッテリ12からの給電を受けて作動するスタータ14やオルタネータ13と接続されていると、イグニッションキーがSTART位置にある時、すなわスタータ作動時には、テレマティクス装置10に供給される電圧がメインバッテリ、サブバッテリの電圧よりも低下してしまう可能性がある。この場合、電圧不足によってテレマティクス装置10の制御CPU3がリセットしてしまい、リセット後の初期化によって緊急通報センターとの通信が中断する恐れがある。
【0028】
このときスイッチ11がオフになっていれば、サブバッテリ15はメインバッテリ12、オルタネータ13、スタータ14から電気的に切り離された状態になるので、サブバッテリ15の充電が十分な限りサブバッテリ15の電圧とテレマティクス装置10にかけられる電圧とが等しくなり、制御CPU3が電圧低下によってリセットせず、リセットおよび初期化による通信の途絶ががない。
【0029】
本実施形態は、このようにテレマティクス装置10がスタータ作動時に電圧不足とならないように、制御CPU3がスイッチ11を制御するようになっている。
【0030】
図2に、制御CPU3がスイッチ11を制御するための処理をフローチャートで示す。この図をもとに制御CPU3の制御処理を説明する。
【0031】
まず、テレマティクス装置10が車内に設置され、メインバッテリ12およびサブバッテリ15と接続される。
【0032】
すると、制御CPU3はスイッチ11を制御してオフとし(ステップ205)、更にサブバッテリの電圧に基づくフラグを記録する領域をメモリ4上に設定して、この値を0として記録する(ステップ210)。
【0033】
次に制御CPU3は、RUN/ACC信号およびRUN/START信号からイグニッションキーの状態を検知し、イグニッションキーがRUNの位置にあるか否かを判定する(ステップ215)。イグニッションキーがRUNの位置にあることを検知すると、制御CPU3は自らをアクティブモードにする(ステップ220)。
【0034】
そして、スイッチ11を制御してオフにし(ステップ225)、サブバッテリの電圧値が所定の値Vth以上であるか否かを判定する(ステップ230)。この所定の電圧値Vthは、例えばテレマティクス装置10が供給を受けてリセットしない程度に高い電圧値である。
【0035】
なお、ステップ225でスイッチ11をオフにするのは、スイッチ11がオンの状態ではサブバッテリ15の電圧のみを検知することができないからである。次に、サブバッテリの電圧値がVth以上であればフラグの値を1として記録し(ステップ235)、Vth未満であればフラグの値を0として記録する(ステップ240)。そして制御CPU3はスイッチ11を再びオンとし(ステップ245)、その後処理はステップ215の判定処理に戻る。
【0036】
ステップ215でイグニッションキーがRUNの位置にある限り、処理はステップ215〜ステップ245のループにおいてサブバッテリの電圧の判定を繰り返す。また、このループにおいては制御CPU3はアクティブ状態にあり、スイッチ11の制御処理以外にもテレマティクスサービスの処理や、通信処理を行う。
【0037】
ステップ215でイグニッションキーがRUNの位置にないと判定すれば、すなわちイグニッションキーの位置がSTARTか、ACCか、あるいはOFFであると判定すれば、次に制御CPU3はフラグの値が0であるか1であるかを判定し(ステップ250)、フラグが1であればスイッチ11をオフにする(ステップ255)。またフラグが0であればスイッチ11の状態をそのままに保つ。すなわち、サブバッテリ15の電圧値がVth未満の場合、そもそもサブバッテリ15からの供給電圧が十分でないので、スイッチ11をオフにしてもオンにしても変わりはない。その後、制御CPU3はスリープモードに遷移する(ステップ260)。
【0038】
このスリープモードにおいて、イグニッションキーの状態の変化によってRUN/ACCあるいはRUN/STARTの信号が変化した場合や、車内LANからエアバック信号や乗員の入力による緊急事態通知の信号があった場合、処理に割り込みが入り、制御CPU3はアクティブモードに遷移し(ステップ265)、必要であればGPS受信機1による現在位置取得および無線通信モジュール2による通信等のテレマティクスのサービス処理を行う(ステップ270)。そして処理は再びステップ205に戻る。
【0039】
このような処理によって、サブバッテリ15の電圧値がVth以上である場合はフラグの値が1として記録されており、このときスタータ作動となると、すなわちイグニッションキーがSTARTの位置にくると、ステップ215とステップ250のNO判定処理を経て、ステップ255でスイッチ11がオフとなる。したがって、サブバッテリ15がメインバッテリ12、オルタネータ13、スタータ14と電気的に遮断されるので、テレマティクス装置10が十分な電力供給を受ける。したがって、メインバッテリ12とサブバッテリ15によって電力供給されるテレマティクス装置10が、スタータ作動時に供給電圧低下によってリセットし初期化することを防げるようになる。
【0040】
また、イグニッションの状態がRUNの場合においては、サブバッテリ15はメインバッテリ12およびオルタネータ13に電気的に接続しているので、充電を行うことができる。
【0041】
なお、上記した実施形態においては、電源制御装置5が、メインバッテリおよびサブバッテリから作動のための電力供給を受け、処理装置が動作するための電力を出力する電源回路を構成する。
【0042】
また上記した実施形態においては、制御CPU3が、電力供給を受けることにより作動し、供給電圧の値が所定の供給電圧値を下回るとリセットし初期化を行う処理を行う処理装置を構成する。
【0043】
また上記した実施形態においては、スイッチ11が、サブバッテリから電源回路への電力供給を妨げずにスタータとサブバッテリとの接続・遮断を切り替える接続・遮断手段を構成する。
【0044】
また上記した実施形態においては、図2に記載した制御CPU3のステップ215、250、255の判定および制御処理が、スタータが作動しており、さらにサブバッテリの出力電圧値が所定の電圧値以上であるときに、スタータとサブバッテリとが遮断しているよう接続・遮断手段を制御する遮断制御手段を構成する。
【0045】
ただし、請求項1の記載の発明によれば、遮断制御手段はスタータが作動しているときにサブバッテリとスタータとの接続を遮断するよう接続・遮断手段を制御していればよいのであって、サブバッテリの出力電圧値が所定の電圧値以上であるという条件は必須ではない。
【0046】
また上記した実施形態においては、制御CPU3はイグニッションキーによって車両のRUN、ACC、START、OFFを検知する必要はない。例えば車内LANからの信号によって検知するようになっていてもよい。
【0047】
また上記した実施形態においては、車載のテレマティクス装置10が車載電子装置に対応するが、これは必ずしもテレマティクス装置である必要はない。
【0048】
なお、上記した手段のうち、フローチャートに示した処理によって構成される手段は、それぞれの手段の有する機能を実現するように構成されていればよいのであって、必ずしもソフトウェア的処理によって構成されていなくともよく、専用のハードウェアとして構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る車両内の給電システムの構成を示す図である。
【図2】制御CPU3がスイッチ11を制御するための処理のフローチャートである。
【符号の説明】
1…GPS受信機、2…無線通信モジュール、3…制御CPU、4…メモリ、
5…電源制御装置、7…車内LANインターフェース、8…GPSアンテナ、
9…無線通信アンテナ、10…テレマティクス装置、11…スイッチ、
12…メインバッテリ、13…オルタネータ、14…スタータ、
15…サブバッテリ。
Claims (1)
- 車両に搭載され、緊急通報センターに無線通信により緊急通報を行う車載電子装置であって、
電力供給を受けることにより作動し、前記電力供給の供給電圧値が所定の電圧値を下回るとリセットし初期化を行う処理を行う処理装置(3)と、
車両の原動機のスタータ(14)に電力供給を行うメインバッテリ(12)、および前記スタータ(14)に接続され、前記メインバッテリ(12)から前記電力供給を受けて充電を行うサブバッテリ(15)、からの電力供給を受けて、前記処理装置が動作するための電力を出力する電源回路(5)を備え、
前記処理装置(3)は、前記スタータ(14)が作動しているときに、前記サブバッテリから前記電源回路への電力供給を妨げずに前記スタータ(14)と前記サブバッテリ(15)との接続・遮断を切り替える接続・遮断手段(11)を制御することにより、前記スタータ(14)と前記サブバッテリ(15)とが遮断しているよう前記接続・遮断手段を制御する遮断制御手段、を有し、
前記遮断制御手段は、前記スタータ(14)が作動しており、さらに前記サブバッテリ(15)の出力電圧値が所定の電圧値以上であるときに、前記スタータ(14)と前記サブバッテリ(15)とが遮断しているよう前記接続・遮断手段を制御し、また、前記スタータが作動しており、さらに前記サブバッテリの出力電圧値が前記所定の電圧値未満であるときに、前記スタータと前記サブバッテリとの接続を遮断しないことを特徴とする車載電子装置。
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