JP6450981B2 - 電源制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の後付カーアクセサリ等のように、使用者により、工場出荷後の自動車の車内に追加されるカーアクセサリ等の電源制御装置に関し、特に、自動車が走行状態又は走行準備状態である時にのみにカーアクセサリ等に電源を供給する電源制御装置に関する。

一般的に、自動車の運転席周辺又は後席周辺には、車内で使用するマップランプ等の後付カーアクセサリに、自動車のバッテリーから電源を供給するための電源接続ソケット（シガーソケット又はアクセサリソケット：以後、アクセサリソケットと記載する）が設けられている。アクセサリソケットには、自動車のメーカーや種類により、自動車のキー（イグニッションスイッチ）がＡＣＣ（アクセサリ）位置で電源供給をＯＮできるものと、イグニッションスイッチの位置に関わらず電源供給のＯＮされた状態が維持されるものがある。

例えば、電源供給のＯＮが維持されるアクセサリソケットを有する自動車に、継続的に電力を使用するカーアクセサリ等を設置（アクセサリソケットから電源供給）すると、長期間の駐車によりバッテリ上がりを起こすことがある。このようなカーアクセサリによるバッテリー上がりを防止するために、エンジンと連動する発電装置（オルターネータ）が動作していない時にはアクセサリソケットからカーアクセサリ等に電源電力を供給しない電源制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、発電装置（又はエンジン）が動作状態であることを、バッテリーの出力電圧に重畳される発電装置のオルターネータノイズにより検出している。

また近年では、走行用モーターとエンジンの両方を備えるハイブリッドカー（ＨＶ）が複数のメーカーから発売されており、それらの一部は、エンジンを始動させないで、バッテリーのみで所定距離の走行が可能である。また、交差点の信号待ち等では一時的にエンジンを止め、信号が青になってアクセルが踏まれるとエンジンを素早く始動させるアイドリングストップ機能付自動車も販売されている。

特開平１１−２２２０８４号公報

標準的な一般自動車に設置されるアクセサリソケットは基本的に１個であり、高級車又は乗車定員が多い大型車であってもアクセサリソケットは２個〜３個である。一方、カーアクセサリは、基本的に１個のカーアクセサリに対して１個のアクセサリソケットが必要であり、乗員が複数のカーアクセサリを同時に使用したい場合等には、アクセサリソケットの数が不足することがある。

また、バッテリーのみで走行可能な自動車や、アイドリングストップ機能付自動車の場合、バッテリー走行中又はアイドリングストップ中には発電装置が動作しないので、オルターネータノイズが発生しない。そのような自動車では、特許文献１の電源制御装置によりカーアクセサリの電源を制御すると、バッテリー走行中やアイドリングストップ機能によるエンジンストップ中はカーアクセサリ等を使用できなくなる。

そこで本発明は、上記の課題を解決するために、アクセサリソケット以外から電源供給が可能であり、バッテリー走行中や、アイドリングストップ中も多種多様な自動車のカーアクセサリ等に電源電力を供給可能な電源制御装置を提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するために、電源制御装置においては、車内通信ネットワークを介して車両側コンピュータと通信する通信手段と、電源電圧からノイズを検出するノイズ検出手段と、電源から所定の電子回路へ供給する電源電圧をＯＮ／ＯＦＦするスイッチと、通信手段で受信した車両側コンピュータからの信号と、ノイズ検出手段で検出したノイズを用いて、スイッチのＯＮ／ＯＦＦを制御する制御手段とを備える。

電源制御装置では、所定の電子回路へ供給する電源電圧のＯＮ／ＯＦＦ制御に、車両側コンピュータから車内通信ネットワークに出力される信号を用いるので、ノイズのみによる場合に比べて誤判定を抑制でき、ノイズが検出できない時に、車両側コンピュータから受信した信号を用いて所定の電子回路に電源電力を供給できる。
所定の電子回路としては、例えば、カーアクセサリ等の内部に設けた電子回路とするとよい。また、本電源制御装置は、例えば、電源のコネクタ内に内蔵すると特によい。
あるいはまた、所定の電子回路と本電源制御装置とをカーアクセサリ等の中に組み込んでもよい。

（２）好ましくは、電源制御装置のノイズ検出手段は、車両始動時に発生するノイズを検出するようにするとよい。

車両始動時に発生するノイズとしては、例えば、エンジンを備える自動車であれば、従来のような発電装置のオルターネータノイズではなく、エンジンスターターによる電圧降下に起因する車両始動時に発生するノイズを用いるとよい。オルターネータノイズは交流発電装置の動作に起因して整流後も残るノイズであるので、比較的高周波でノイズレベルが比較的小さいのに対して、車両始動時に発生するノイズは、他の電装品を全て停止させても電圧降下するような大きな電力を使用するスターターによる、比較的長い時間で比較的大きなレベルのノイズであるので、ノイズの検出エラーが減少する。また、車両始動時に発生するノイズとしては、例えば、電気自動車やハイブリッド車などの自動車であれば、車両の各部への電源供給が開始されることによって発生するノイズなどが挙げられる。例えば、運転者が所有する発信機との通信が確立したときに電源供給が開始される電気自動車やハイブリッド車などの自動車であれば、このときに発生するノイズと同一パターンのノイズが発生したかを判定するとよい。このノイズとしては電圧降下によるノイズを検出するとよい。このような検出エラーが少ない車両始動時に発生するノイズと車両側コンピュータから受信する信号を用いることで、車両始動後の所定の電子回路に確実に電源電力を供給できる。

（３）好ましくは、電源制御装置の制御手段は、ノイズ検出手段によって車両始動時に発生するノイズが検出されない場合であっても、車両側コンピュータからの信号を受信できるときには、スイッチをＯＦＦとしないようにするとよい。

このようにすることで電源制御装置では、バッテリー走行中や、アイドリングストップ中も所定の電子回路に電源電力を供給できる。ハイブリッドカー（ＨＶ）やアイドリングストップ機能を有する自動車は、バッテリー走行中やアイドリングストップ中であっても、車両側コンピュータはウェイクアップしており速度情報や走行関連情報等を出力しているからである。

（４）好ましくは、電源制御装置では、車両始動時に発生するノイズは、エンジンを有する車両のエンジン始動時に発生する電圧降下を含むノイズであるようにするとよい。
このようにすることでノイズ検出手段は、エンジンを有する車両の始動を的確に検出できる。

（５）好ましくは、電源制御装置のノイズ検出手段では、車両始動時に発生するノイズは、電気自動車の車両への電源供給をオンにした際に発生する電圧降下を含むノイズであるようにするとよい。
このようにすることでノイズ検出手段は、電気自動車の車両の始動を的確に検出できる。

（６）好ましくは、電源制御装置の制御手段は、通信手段によって車両側コンピュータからの信号を受信できた後に、ノイズ検出手段によって車両始動時に発生するノイズが検出された場合に、スイッチをＯＮにするようにするとよい。

このようにすることで電源制御装置では、通信手段が車両側コンピュータからの信号を受信してからノイズが検出された場合にスイッチをＯＮすることで、確実に誤判定を防止することができる。例えば、イモビライザー等のセキュリティ機能を有する車両の車両側コンピュータは、車両ノイズが発生する車両始動よりも前にセキュリティ機能を解除する信号を送信するので、この信号を受信してから、ノイズが検出された場合にスイッチをＯＮとすることで、セキュリティ機能を有する車両について確実に誤判定を防止することができる。車両側コンピュータからの信号を受信できた後としては、車両側コンピュータからの信号が受信できない状態から、車両側コンピュータからの信号を受信できる状態になった後とするとよい。車両側コンピュータから受信する信号としては、車両が走行開始不可能状態にあるときには出力されない信号とすると特によい。

（７）好ましくは、電源制御装置の通信手段は、車両側コンピュータから自発出力信号を出力する車内通信ネットワークと、車両側コンピュータから応答出力信号を出力する車内通信ネットワークとの双方を用いるようにするとよい。

このようにすることで電源制御装置では、利用されているネットワークが、自発出力信号を用いる車内通信ネットワークの車種に対しても、応答出力信号を用いる車内通信ネットワークの車種に対しても、１つの電源制御装置のみで所定の電子回路に電源電力の供給を的確に制御できる。なお、自発出力信号とは、車両側コンピュータから能動的に出力される信号であり、応答出力信号とは、応答要求を受信した場合のみに車両側コンピュータから受動的に出力される信号である。

（８）好ましくは、電源制御装置の通信手段は、異なる複数の車内通信ネットワークと接続して通信可能な構成であり、制御手段は、前記通信手段に接続された異なる複数の車内通信ネットワークを監視し、異なる複数の車内通信ネットワークの前記通信手段が通信可能な車内通信ネットワークからの情報を用いてスイッチのＯＮ／ＯＦＦの判定を行うようにするとよい。

このようにすることで電源制御装置では、異なる複数の車内通信ネットワークのうち通信可能な車内通信ネットワークを用いるので、多種多様な車内通信ネットワークを有する車種に対して、１つの電源制御装置のみで所定の電子回路に電源電力を供給できる。

（９）好ましくは、電源制御装置の制御手段は、車両側コンピュータからの信号を受信した時にスイッチをＯＮし、車両側コンピュータからの信号が受信できなくなった時にスイッチをＯＦＦするようにするとよい。

このようにすることで電源制御装置の制御手段は、電源電圧からノイズを検出した時ではなく、車両側コンピュータからの信号を受信した時に所定の電子回路へ供給する電源電圧をＯＮし、車両側コンピュータからの信号を受信できなくなった時に所定の電子回路へ供給する電源電圧をＯＦＦに制御する。つまり車両側コンピュータがウェイクアップしている時には所定の電子回路へ供給する電源電圧をＯＮすることで、ハイブリッドカー（ＨＶ）やアイドリングストップ機能を有する自動車でも、走行中に所定の電子回路を使用することができる。

（１０）好ましくは、電源制御装置においては、車内通信ネットワーク用の接続端子と電源用の供給端子を含む自己故障診断用の車内コネクタと接続する接続手段を備えるようにするとよい。

例えば、車内に露出するＯＢＤ等の車内コネクタと接続できる接続手段（例えば、ＯＢＤ等の車内コネクタに対応するコネクタ）を備えるとよい。ＯＢＤの車内コネクタには、車内通信ネットワークとの接続端子の他に電源供給用の端子が設けられているので、使用者に自動車の車内配線の知識が無くても、使用者自身で電源の接続と取り外しを行うことができ、整備工場等に行く必要が無く取り付けができる。

車両側コンピュータから車内通信ネットワークに出力される信号には、自動車が採用している車内通信ネットワークの種類により、車両側コンピュータの起動後、他からの応答要求信号を受信しなくても出力される自発的な出力信号（自発出力信号：例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）用信号）と、他からの応答要求信号を受信した場合のみに出力される応答的な出力信号（応答出力信号：例えばＫ−Ｌｉｎｅ用信号）がある。

車両側コンピュータには、排ガス規制等により必須である自己故障診断（（オンボードダイアグノーシス：ＯＢＤ）I又はII）のシステム（ソフトウェア）が導入されているものがある。例えば、自動車のエンジンを診断する場合には、車室内に露出しているＯＢＤの車内コネクタに、データ読み取り用のスキャンツールを接続し、スキャンツールで車両側コンピュータから車内通信ネットワークに出力される信号を読み取り故障を診断する。その際に、車両側コンピュータに接続する車内通信ネットワークが上記したＣＡＮであるなら、信号が自発出力されてくるので、信号を待ち受けて信号が車両側コンピュータから出力されたものであることを解析するだけでよい。しかし、車内通信ネットワークが上記したＫ−Ｌｉｎｅであるなら、待ち受けるだけでは信号を受信できないので、先に応答要求信号を送出し、車両側コンピュータから応答出力されてくる信号を待ち受けることになる。

汎用のカーアクセサリは、多種多様な自動車の何れにも取り付けられる可能性がある。現在の国内の自動車は、上記ＣＡＮ、上記Ｋ−Ｌｉｎｅの他に、自社独自の車内通信ネットワーク、車載マルチメディア用ネットワーク、ドアやシート用ネットワーク、セキュリティ用ネットワーク等の多種多様なネットワークから選択された任意のネットワークを使用している。しかし、自己故障診断のシステムには、車両用コンピュータから出力される上記ＣＡＮ又は上記Ｋ−Ｌｉｎｅの何れかの信号が使用され、コネクタにはＯＢＤの車内コネクタ（後述する図３のコネクタ）が使用されている。従って、ＯＢＤの車内コネクタからＣＡＮの信号を受信して車両側コンピュータからの信号であることを判読するか、又は、ＯＢＤの車内コネクタにＫ−Ｌｉｎｅの応答要求信号を送出して応答出力信号を受信することで、車両側コンピュータがウェイクアップしていることを知ることができる。このように電源制御装置の接続手段で自己故障診断用の車内コネクタと接続することで、アクセサリソケット以外から電源供給が可能になり、しかも、多様な車種に対して取り付け可能な電源制御装置を提供できる。

（１１）好ましくは、電源制御装置の接続手段を有する筐体内には、通信手段と、ノイズ検出手段と、制御手段とを備えるようにするとよい。
このようにすることで電源制御装置では、接続手段を有する筐体内に通信手段とノイズ検出手段と制御手段とを備えるので、本電源制御装置から電源の供給を受ける所定の電子回路にノイズ検出手段と制御手段を設ける必要がなくなり、例えばカーアクセサリ等を小型化できる。また、カーアクセサリ等にノイズ検出手段を設ける場合に発生する可能性のあるカーアクセサリ等との間の電源供給線に外来ノイズが混入すること等による誤動作をなくすことができる。

（１２）好ましくは、電源制御装置の制御手段は、通信手段により車両側コンピュータからの自発出力信号を車内通信ネットワークを介して検出し、ノイズ検出手段により電源供給端子の電圧から車両始動時に発生するノイズを検出し、通信手段により車両側コンピュータに対して応答要求信号を車内通信ネットワークに送出し、通信手段により車両側コンピュータからの応答要求信号に対する応答出力信号を車内通信ネットワークを介して検出し、車内通信ネットワークから自発出力信号又は応答出力信号が検出された時に、所定の電子回路へ電源電圧の供給を開始するようにするとよい。

例えば、電源制御装置の制御手段は、まず、通信手段により車両側コンピュータからの自己故障診断の信号がＣＡＮの信号である場合の自発出力信号を受信する動作を行い、自発出力信号が受信できない場合に、ノイズ検出手段により車両始動時に発生するノイズを検出して、車両始動時に発生するノイズが検出されたら通信手段により車両側コンピュータに対してＫ−Ｌｉｎｅの応答要求信号を送出し、Ｋ−Ｌｉｎｅの応答出力信号を検出する。このようにして車両側コンピュータのウェイクアップを検出することで、車両側コンピュータが非動作中にＫ−Ｌｉｎｅの応答要求信号を送出して無駄な電力を消費しないようにできる。

（１３）好ましくは、電源制御装置の制御手段は、通信手段が車内通信ネットワークから自発出力信号又は応答出力信号が検出できなくなった時に、所定の電子回路へ電源電圧の供給を終了するようにするとよい。

電源制御装置の制御手段は、自発出力信号又は応答出力信号が検出できなくなった時に所定の電子回路への電源電圧の供給を停止させ、車両側コンピュータが動作しなくなった場合に、無駄な電力を消費しないようにできる。

（１４）好ましくは、電源制御装置の制御手段は、通信手段が自発出力信号を検出した場合と、ノイズ検出手段がノイズを検出した後に、通信手段が応答要求信号を送出し、その応答要求信号に対する応答出力信号を検出した場合に、スイッチをＯＮするようにするとよい。
このようにすることで電源制御装置では、車両側の車内通信ネットワークが車両側コンピュータから自発出力信号を出力するタイプでも、応答出力信号を出力するタイプでも、１つの電源制御装置のみで所定の電子回路に電源電力を供給できる。

（１５）好ましくは、電源制御装置の制御手段は、ノイズ検出手段が車両始動時に発生するノイズを検出したことをトリガーとして、通信手段から応答要求信号を送出するようにするとよい。
このようにすることで電源制御装置では、車両始動時に発生するノイズをトリガーとして応答要求信号を送出するので、車両側の車内通信ネットワークが応答出力信号を出力するタイプの場合に、確実に前記通信手段から応答要求信号を送出することができる。

（１６）好ましくは、電源制御装置の制御手段は、所定時間を計測するタイマー手段を備え、通信手段から応答要求信号を送出してから所定時間以内に、通信手段から応答要求信号に対する応答出力信号を検出した場合にスイッチをＯＮするようにするとよい。
このようにすることで電源制御装置では、通信手段から応答要求信号に対する応答出力信号を所定時間以内のタイミングで検出できた場合にスイッチをＯＮするので、ノイズ検出手段によりノイズが検出できない時でも所定の電子回路へ電源を供給できる。

（１７）好ましくは、電源制御装置の制御手段は、所定時間を計測するタイマー手段を備え、通信手段が前の自発出力信号を検出してから所定時間以内に次の自発出力信号を検出できる場合には、スイッチをＯＦＦにしないようにするとよい。
このようにすることで電源制御装置では、通信手段から自発出力信号が所定時間以内に継続的に検出できる場合にはスイッチをＯＦＦにしないので、バッテリー走行中やアイドリングストップ中も所定の電子回路への電源供給を継続することができる。

（１８）好ましくは、電源制御装置の制御手段は、所定時間を計測するタイマー手段を備え、ノイズ検出手段が前のノイズを検出してから所定時間以内に次のノイズを検出できる場合には、スイッチをＯＦＦにしないようにするとよい。
このようにすることで電源制御装置では、ノイズ検出手段がオルターネータノイズ等の継続的なノイズを検出できる場合にはスイッチをＯＦＦにしないので、エンジンを備える自動車のエンジンが起動している間は所定の電子回路への電源供給を継続することができる。

上記のように本発明に係る電源制御装置では、アクセサリソケット以外からカーアクセサリ等の所定の電子回路へ電源を供給でき、バッテリー走行中や、アイドリングストップ中も、多種多様な自動車のカーアクセサリ等の所定の電子回路に電源電力を供給することができる。

本発明の電源制御装置と接続される車内通信ネットワークの一例を示すブロック図である。 本発明の電源制御装置の一例の概略構成を示すブロック図である。 ＯＢＤコネクタの端子ピンの配置を示す図である。

＜第１実施形態＞
図１の車両１は、エンジン２により駆動する。エンジン２の回転軸はベルト等によりオルタネータ３に接続される。オルタネータ３は電機子を回転させることで交流電力を発生する。発生した交流電力は整流されて直流になり、直流の出力端子がバッテリー４の正極と接続される。バッテリー４の正極は、ＯＢＤ車内コネクタ６の電源出力ピン（例えば後述する図３のＰｉｎ１６）と接続される。ＯＢＤ車内コネクタ６には、電源制御装置３０が接続され、さらにカーアクセサリ２０が電源制御装置３０に接続される。

エンジン２にはエンジンセンサ１２とエンジンセンサ１３が接続される。エンジンセンサ１２はエンジン２の回転数を計測するセンサであり、エンジンセンサ１３はエンジン２の温度を計測するセンサである。タイヤ８は前のタイヤであり、回転センサ１０はタイヤ８の回転を検出するセンサである。タイヤ９は後ろのタイヤであり、回転センサ１１はタイヤ９の回転を検出するセンサである。

車内通信ネットワーク７は、回転センサ１０、回転センサ１１、エンジンセンサ１２、エンジンセンサ１３および図示しない各種のセンサ等に接続されると共に、車両側コンピュータ５にも接続される。回転センサ１０、回転センサ１１、エンジンセンサ１２、エンジンセンサ１３等と車両側コンピュータ５は、車両１のイグニッションキーがＯＮされると通電して動作を開始する。車内通信ネットワーク７は、回転センサ１０、回転センサ１１、エンジンセンサ１２、エンジンセンサ１３等の検出結果を車両側コンピュータ５に伝送する。車両側コンピュータ５は、各種センサからの検出結果に基づきエンジンの状態及び車両の状態を判断する。車両の状態としては、バッテリー走行中やアイドリングストップ中であることを含む。

車内通信ネットワーク７は、上記したＣＡＮ、Ｋ−Ｌｉｎｅの場合を含み、その他に、車両メーカーの独自規格のネットワークである場合を含む。例えば、ボデー系の車両メーカー独自規格ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＢＥＡＮ（Ｂｏｄｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、高速制御系のＦｌｅｘＲａｙ、情報系のＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）等がある。

車内通信ネットワーク７が例えばＣＡＮである場合、上記した車両の状態を示す信号が、他からの応答要求信号を受信しなくても車両側コンピュータ５から自発的に出力される。この信号を本明細書では自発出力信号としている。それに対して車内通信ネットワーク７が例えばＫ−Ｌｉｎｅである場合、上記した車両の状態を示す信号は、他からの応答要求信号を受信した場合のみに車両側コンピュータ５から応答として出力される。この信号を本明細書では応答出力信号としている。車両側コンピュータ５から自発出力信号が出力されるか、応答出力信号が出力されるかは、接続されたネットワークにより異なる。車両メーカー独自規格のネットワークも、自発出力信号が出力されるか、応答出力信号が出力される。

図２の電源入力側接続コネクタ３１は、ＯＢＤ車内コネクタと接続するための電源制御装置３０側のコネクタである。電源制御装置３０は、電源入力側接続コネクタ３１を介して、電源であるバッテリー４から電源電力の供給を受けると共に、車両側コンピュータ５と信号を送受信する。電源出力側接続コネクタ３２は、カーアクセサリ２０の電源接続コネクタ２１と接続するための電源制御装置３０側のコネクタである。電源制御装置３０は、電源出力側接続コネクタ３２を介してカーアクセサリ２０に電源電力を供給する。

電源制御装置３０の内部では、電源から供給された電源電力は、ノイズ検出部３３とリレースイッチ３６に供給される。
車両側コンピュータ５から送信された信号は、車内通信ネットワーク７を経由して通信部３４に入力する。逆に通信部３４は車内通信ネットワーク７を介して車両側コンピュータ５と通信する。リレースイッチ３６から出力される電源電力がカーアクセサリ２０に供給される。制御部３５は、ノイズ検出部３３、通信部３４、およびリレースイッチ３６と接続し、ノイズ検出部３３の検出結果、通信部３４による通信結果および制御部３５内のタイマー部３７の時間計測した結果により、リレースイッチ３６をＯＮ／ＯＦＦの何れかにするかを判断し、ＯＮ／ＯＦＦ何れかの信号を出力する。リレースイッチ３６は、この信号に従って電源からカーアクセサリ２０へ供給する電源電圧をＯＮ／ＯＦＦする。

ノイズ検出部３３は、ＡＣ成分通過回路４１、フィルタ４２、増幅回路４３、整流回路４４、ＤＣ変換回路４５を有し、電源電圧からノイズを検出する。ノイズは、例えば車両１始動時に発生して電源電圧に重畳されるノイズである。エンジン２を有する車両１の場合、車両１の始動時に発生してノイズ検出部３３で検出されるノイズは、エンジン２の始動時に発生する電圧降下を含むノイズである。なお、車両１が、エンジン２ではなく、モーターで駆動されるハイブリッド自動車のバッテリー走行時または電気自動車であれば、車両１の始動時に発生してノイズ検出部３３で検出されるノイズは、車両１への電源供給をオンにした際に発生する電圧降下を含むノイズとすればよい。

ＡＣ成分通過回路４１は、バッテリー４の出力電圧から直流電圧成分を除去してＡＣ成分のみを通過させる。フィルタ４２は、ＡＣ成分通過回路４１から出力されたＡＣ成分から、さらに検出する目的の周波数帯域の信号のみを抽出するフィルタである。ＡＣ成分通過回路４１は、検出する目的の周波数に応じて、ローパスフィルタ、バンドパスフィルタ、ハイパスフィルタから選択して使用される。例えば、エンジンの回転数に比例して変化するオルタネータノイズの成分は概ね８００Ｈｚ〜８ＫＨｚであり、エアーコンディショナ、ヘッドライトおよびクラクション等の電装品の電源ＯＮ／ＯＦＦ時のノイズ成分はオルターネータノイズよりも高い周波数帯域であり、電源電圧の揺れ成分は数百Ｈｚ以下の低い帯域であり、イグニッションキーをＯＮした時の電圧降下はさらに低い帯域の周波数である。車両１がエンジン２を有する場合も、電気自動車の場合も、電圧降下を含むノイズは低い帯域の周波数であるので、一つのフィルタで検出することができる。以下、検出する目的の周波数がイグニッションキーをＯＮした時（車両１が、エンジン２ではなく、モーターで駆動される場合（ハイブリッド自動車のバッテリー走行時または電気自動車）であれば、モーター始動時）の電圧降下の周波数である場合について説明する。

フィルタ４２から出力された検出目的の周波数帯域の信号は、増幅回路４３で増幅され、整流回路４４で整流され、ＤＣ変換回路４５でＤＣ電圧に変換されて制御部３５に制御信号として出力される。ノイズ検出部３３は、フィルタ４２に電圧降下を含む低い帯域の周波数のノイズを検出できるフィルタを用いることで、エンジン２を有する車両１の始動を的確に検出でき、また、電気自動車の車両１の始動も的確に検出できる。制御部３５から出力される制御信号は、リレースイッチ３６をＯＮ／ＯＦＦさせるしきい値に対して、ハイレベル側の電圧信号と、ローレベル側の電圧信号の何れかである。例えば、ハイレベル側の電圧信号が入力する場合は、イグニッションキーをＯＮしてエンジンを始動させた時（車両１が、エンジン２ではなく、モーターで駆動される場合（ハイブリッド自動車のバッテリー走行時または電気自動車）であれば、モーター始動時）であるので、制御部３５は、リレースイッチ３６をＯＮさせる信号を出力する。一方、ローレベル側の電圧信号が入力する場合は、イグニッションキーがＯＦＦの時（但し車両側コンピュータ５のみＯＮ時を含む）か、ＯＮが継続されている時（アイドリングストップ中を含む）（車両１が、エンジン２ではなく、モーターで駆動される場合（ハイブリッド自動車のバッテリー走行時または電気自動車）であれば、モーターが停止している時）の何れかであるので、制御部３５は通信部３４からの入力およびタイマー部３７の計測結果により次の判断を行う。

制御部３５は、車内通信ネットワーク７を介して車両側コンピュータ５と接続されると、予め車内通信ネットワーク７が車両側コンピュータ５から自発出力信号を出力するネットワークであるか、応答要求信号に対して応答出力信号を出力するネットワークであるかをチェックし、車内通信ネットワーク７が例えばＫ−Ｌｉｎｅ等で応答要求信号を出力する必要がある場合には、タイマー部３７で計測した所定時間毎に、通信部３４から車内通信ネットワーク７へ応答要求信号を出力する。所定時間は車内通信ネットワーク７の種類毎に規格/規定により決まる。

また、制御部３５は、車内通信ネットワーク７を介して通信部３４で車両側コンピュータ５から受信した信号から、車両１が運転中の状態であるか否かを判断する。制御部３５は、受信した車両側コンピュータ５からの信号と、ノイズ検出部３３で検出したノイズを用いて、リレースイッチ３６のＯＮ／ＯＦＦを制御する。例えば制御部３５は、ノイズ検出部３３によって車両１の始動時に発生するノイズが検出されない場合であっても、車両側コンピュータ５からの信号を受信できるときには、車両１が運転中の状態と判断できるので、リレースイッチ３６をＯＦＦとする信号を出力しない。従って、本実施形態の電源制御装置は、バッテリー走行中やアイドリングストップ中であってもカーアクセサリに電源電圧を供給することが可能となる。

上記した制御部３５は、少なくとも以下のように動作する。
（ａ）通信部３４により車両側コンピュータ５から、例えば自己故障診断の信号がＣＡＮの信号である場合の自発出力信号を車内通信ネットワーク７を介して受信（検出）する動作を行い、自発出力信号が受信できない場合には次の（ｂ）の動作を実施する。
（ｂ）ノイズ検出部３３により電源供給端子の電圧から車両１始動時に発生するノイズを検出して、車両１始動時に発生するノイズが検出されたら次の（ｃ）の動作を実施する。
（ｃ）通信部３４により車両側コンピュータ５に対して、例えばＫ−Ｌｉｎｅの応答要求信号を車内通信ネットワーク７に送出する。すなわち制御部３５は、ノイズ検出部３３が車両１始動時に発生するノイズを検出したことをトリガーとして、通信部３４から車両側コンピュータ５に対して車内通信ネットワーク７経由で応答要求信号を送出する。
（ｄ）通信部３４により車両側コンピュータ５からの応答出力信号（応答要求信号に対する）を、車内通信ネットワーク７を介して検出することで車両側コンピュータ５のウェイクアップを検出する。
（ｅ）車内通信ネットワーク７から自発出力信号又は応答出力信号が検出された時に、カーアクセサリ２０へ電源電圧の供給を開始する。

以上のように制御部３５は、ノイズ検出部３３が車両１始動時に発生するノイズを検出した後に、そのノイズをトリガーとして通信部３４から応答要求信号を送出することで、車両１側の車内通信ネットワーク７が応答出力信号を出力するタイプの場合に、確実に通信部３４から応答要求信号を送出することができる。

また、制御部３５は、通信部３４が自発出力信号を検出した場合と、ノイズ検出部３３が車両１始動時に発生するノイズを検出したときの応答要求信号に対する応答出力信号を検出した場合に、リレースイッチ３６をＯＮすることで、車内通信ネットワーク７がＣＡＮの場合と、車両１が始動していない車両側コンピュータ５の非動作中にＫ−Ｌｉｎｅの応答要求信号を送出して無駄な電力を消費しないようにでき、車両１側の車内通信ネットワーク７が車両側コンピュータ５から自発出力信号を出力するタイプでも、応答出力信号を出力するタイプでも、１つの電源制御装置３０のみでカーアクセサリ２０に電源電力を供給できる。

さらに制御部３５は、所定時間を計測するタイマー部３７を備えており、ノイズ検出部３３が検出したノイズをトリガーとして通信部３４から応答要求信号を送出してから、タイマー部３７で時間を計測し、通信部３４で応答要求信号に対する応答出力信号を検出するタイミングが、タイマー部３７に規定された所定時間以内である場合にリレースイッチ３６をＯＮする。これにより、バッテリー走行中やアイドリングストップ中等のノイズ検出部３３によりノイズが検出できない時でもカーアクセサリ２０へ電源を供給できる。

タイマー部３７は、通信部３４が自発出力信号を検出した場合、通信部３４が自発出力信号を検出してからの時間を計測する。制御部３５は、所定時間以内に通信部３４で次の自発出力信号を検出した場合、リレースイッチ３６のＯＮを継続し、ＯＦＦにはしない。車内通信ネットワーク７がＣＡＮ等の場合、車両側コンピュータ５からの自発出力信号は所定時間以内に出力されるので、前回の自発出力信号から次の自発出力信号までの時間間隔が車内通信ネットワーク７の規格に規定された所定時間以内の場合には、リレースイッチ３６をＯＦＦにしないようにすることで、バッテリー４走行中やアイドリングストップ中もカーアクセサリ２０への電源供給を継続することができる。

また、制御部３５は、通信部３４が車内通信ネットワーク７から自発出力信号又は応答出力信号が検出できなくなった時には、リレースイッチ３６を制御してカーアクセサリ２０へ電源電圧の供給を終了することで、カーアクセサリ２０への電源電圧の供給は停止するので、車両１が運転中等ではなくなり車両側コンピュータ５が動作しなくなった場合に、無駄な電力を消費しないようにできる。

ＯＢＤ車内コネクタ６のコネクタは、例えば図３に示したようなＳＡＥ Ｊ１９６２規格のリンクコネクタ（ＤＬＣｓ）である。ＤＬＣのコネクタには、タイプＡとタイプＢがあり、タイプＡは運転席からアクセスできる範囲で、車のインパネから１フィート（約３０ｃｍ）以内の範囲（ステアリング・コラム付近）に設置される。タイプＢは、運転席または助手席からアクセスできる範囲で、車のインパネから２．５フィート（約７５ｃｍ）以内の範囲（センターコンソール付近など）に設置される。図３に示したＤＬＣコネクタのピン配置（各位置のピンの有無）により、車内通信ネットワーク７の種類を知ることができる。ＯＢＤ車内コネクタ６のＰｉｎ７の端子ピンが有れば、Ｋ Ｌｉｎｅに接続されていると判断できる。ＯＢＤ車内コネクタ６のＰｉｎ６と１４の端子ピンが有れば、ＣＡＮに接続されていると判断できる。

車両側コンピュータ５から受信した信号の判断方法は、まず図３のＯＢＤ車内コネクタ６のどの端子ピンの信号であるかで判断する。例えば車内通信ネットワーク７がＣＡＮの場合は、ＯＢＤ車内コネクタ６のＰｉｎ６の端子ピン（ＣＡＮ Ｈｉｇｈ（Ｊ−２２８４）（３．５〜２．５Ｖ））とＰｉｎ１４の端子ピン（ＣＡＮ Ｌｏｗ（Ｊ−２２８４）（２．５〜１．５Ｖ））に信号が入力される。通信部３４にこの信号が入力されると制御部３５は、例えばＰｉｎ６とＰｉｎ１４の入力であることからＣＡＮの信号であることを判断し、そのＰｉｎ６とＰｉｎ１４の各ＣＡＮ信号のレベル（Ｐｉｎ４のシャーシーグランドレベルを基準）を比較して確認し、さらに受信した各ＣＡＮ信号のヘッダに含まれる送信元のアドレス等を解析して車両側コンピュータ５から出力された信号であることを判断する。車両側コンピュータ５がウエイクアップしていることが確認できると制御部３５は、リレースイッチ３６をＯＮする信号を出力して、Ｐｉｎ１６の端子ピン（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｐｏｗｅｒ）の電源電圧をカーアクセサリ２０に供給する。

例えば車内通信ネットワーク７がＫ−Ｌｉｎｅの場合は、制御部３５は、ＯＢＤ車内コネクタ６のＰｉｎ７の端子ピン（ＩＳＯ９１４１−２ Ｋ Ｌｉｎｅ）に、通信部３４から車両側コンピュータ５向けの応答要求信号を送出し、タイマー部３７を起動させて車両側コンピュータ５からの応答出力信号を待つ。車両側コンピュータ５からの信号が入力すると制御部３５は、通信部３４に例えばＰｉｎ７の入力であることからＫ Ｌｉｎｅの信号であることを判断し、そのＫ Ｌｉｎｅ信号のレベルを、Ｐｉｎ４のシャーシーグランドレベルと比較して確認し、タイマー部３７で計測された応答要求信号の送信から信号が入力するまでの時間から、Ｋ−Ｌｉｎｅの規格に規定された所定時間内に信号を受信した場合に、応答出力信号と判断する。受信した信号が車両側コンピュータ５からの応答出力信号であることをより確実に確認するには、受信した各Ｋ Ｌｉｎｅ信号のヘッダに含まれる送信元のアドレス等を解析してもよい。車両側コンピュータ５がウエイクアップしていることが確認できると制御部３５は、リレースイッチ３６をＯＮする信号を出力して、Ｐｉｎ１６の端子ピン（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｐｏｗｅｒ）の電源電圧をカーアクセサリ２０に供給する。

図３に示したようなＯＢＤ車内コネクタ６は、ほとんどの車両１に設けられている。通常、車内通信ネットワーク７との接続と、シガーライター（アクセサリソケット）以外からの電源接続は容易ではないが、本実施形態の電源入力側接続コネクタ３１のように、車内通信ネットワーク７用の接続端子と電源用の供給端子を含む自己故障診断用のＯＢＤ車内コネクタ６と接続する接続手段を備えることで、使用者に自動車の車内配線の知識が無くても、使用者自身で電源の接続と取り外しを行うことができ、整備工場等に行く必要が無く取り付けができる。

また、一般的なカーアクセサリは、シガーライター（アクセサリソケット）または車両１の電源ラインに接続される。カーアクセサリによる駐車中の車両のバッテリー上がりを防止するためには、例えばカーアクセサリの内部にノイズ検出部３３およびリレースイッチ３６等を設ける必要がある。それに対して本実施形態では、電源制御装置３０の接続手段電源入力側接続コネクタ３１および電源出力側接続コネクタ３２を有する筐体内には、図２に示したように通信部３４と、ノイズ検出部３３と、制御部３５と、リレースイッチ３６と、タイマー部３７を備える。これにより本電源制御装置３０から電源の供給を受けるカーアクセサリ２０内にノイズ検出部３３等を設ける必要がなくなり、カーアクセサリ２０を小型化でき、カーアクセサリ２０との間の電源供給線に外来ノイズが混入すること等による誤動作をなくすことができる。

このようにカーアクセサリ２０へ供給する電源電圧のＯＮ／ＯＦＦ制御を、従来のようにノイズのみで判断しないで、ノイズが検出できない時に車両側コンピュータ５から車内通信ネットワーク７に出力される信号も用いることで、従来はできなかった車両１のバッテリー４走行中や、アイドリングストップ中であることを判断できる。従って、ハイブリッドカー（ＨＶ）やアイドリングストップ機能を有するエンジン２付き車両１で、運転中にエンジンを停止させる機能を使用してもカーアクセサリ２０に確実に電源電力を供給することができ、エンジン２の再始動だけでなく、車両１のバッテリー走行による始動もノイズ検出部３３で的確に検出できる。

＜第２実施形態＞
例えば車両１がイモビライザー等のセキュリティ機能を有する場合、車両１から始動時の電圧降下を含むノイズを発生させるためには、車両１のセキュリティ機能を解除して始動させる必要がある。そうしないと、車両１のセキュリティ機能が、始動させようとする処理を盗難等が発生していると誤判定してしまうためである。

第２実施形態の制御部３５は、例えば車両１のセキュリティ機能がＯＮして走行開始不可能状態にあるときには車両側コンピュータ５から出力されず、セキュリティ機能がＯＦＦして走行開始が可能状態にあるときのみに車両側コンピュータ５から出力される所定の信号を、通信部３４を介して検出する。制御部３５は、その所定の信号を車両側コンピュータ５から通信部３４が受信したことを確認し、すなわち、通信部３４でその所定の信号が受信できない状態から受信できる状態になり、その後に、ノイズ検出部３３で車両１の始動時に発生するノイズを検出した場合に、リレースイッチ３６をＯＮにする信号を出力する。これにより、確実にセキュリティ機能の誤判定を防止することができる。

＜第３実施形態＞
車両１には通常複数の車内通信ネットワーク７が搭載されている。複数の車内通信ネットワーク７とは、例えば上記したＣＡＮ、Ｋ Ｌｉｎｅ、各メーカーの独自規格（ＬＩＮ、ＢＥＡＮ等）等である。各メーカーの独自規格の車内通信ネットワーク７も、自発出力信号を出力するタイプのものと、応答出力信号を出力するタイプのものの何れかである。第３実施形態の通信部３４は、車両側コンピュータ５から自発出力信号を出力する車内通信ネットワーク７と、上記とは異なり車両側コンピュータ５から応答出力信号を出力する車内通信ネットワーク７との双方と接続されている。通信部３４は、上記した双方のいずれかの車内通信ネットワーク７を介して車両側コンピュータ５と通信する。車両側コンピュータ５が両車内通信ネットワーク７のいずれと接続されるかは、メーカーおよび車種により異なる。

カーアクセサリに電源を供給する電源制御装置３０は、設置する車種が限られていないので、汎用性をもたせる必要がある。汎用性を持たせるとは、自発出力信号の車内通信ネットワーク７にも、応答出力信号の車内通信ネットワーク７にも対応できるようにすることである。より具体的には、少なくとも通信部３４を自発出力信号の車内通信ネットワーク７にも、応答出力信号の車内通信ネットワーク７にも接続できるようにすることである。このようにして本実施形態の場合は、１つの電源制御装置３０でも、車内通信ネットワーク７が自発出力信号を用いるタイプの車種に対しても、応答出力信号を用いるタイプの車種に対しても、カーアクセサリ２０に電源電力を供給できる。

＜第４実施形態＞
第４実施形態では、通信部３４が上記した第３実施形態のように異なる複数の車内通信ネットワーク７と接続して通信可能な構成であることに加えて、制御部３５が、通信部３４に接続された異なる複数の車内通信ネットワーク７を監視する。そして制御部３５で、通信部３４が通信可能な車内通信ネットワーク７が、接続されている異なる複数の車内通信ネットワーク７の何れであるかを検出し、その通信部３４が通信可能な車内通信ネットワーク７からの情報を用いてリレースイッチ３６のＯＮ／ＯＦＦの判定を行う。

本実施形態の制御部３５は、通信部３４に接続された異なる複数の車内通信ネットワーク７のうち通信可能な車内通信ネットワーク７を検出して用いることができるので、多種多様な車内通信ネットワーク７を有する車種に対して、１つの電源制御装置３０のみでカーアクセサリ２０に電源電力を供給できる。

＜第５実施形態＞
電気自動車ＥＶや、ハイブリッドカー（ＨＶ）のバッテリー走行時、エンジン付き車両のアイドリングストップ時には、エンジンからのノイズは発生しないので、ノイズ検出部３３でノイズは検出されない。そこで第５実施形態の制御部３５では、ノイズ検出部３３の出力信号は利用せず、車両側コンピュータ５からの信号を受信した時にリレースイッチ３６をＯＮし、車両側コンピュータ５からの信号が受信できなくなった時にリレースイッチ３６をＯＦＦする。すなわち本実施形態の制御部３５は、電源電圧からノイズを検出した時ではなく、車両側コンピュータ５からの信号を受信した時にカーアクセサリ２０へ供給する電源電圧をＯＮし、車両側コンピュータ５からの信号を受信できなくなった時にカーアクセサリ２０へ供給する電源電圧をＯＦＦに制御する。

車両側コンピュータ５からの信号を受信できる時には、当然ながら車両側コンピュータ５は電源電力が供給されてウェイクアップしている。車両側コンピュータ５がウェイクアップしているときは、走行中または車両１内に乗員がいてイグニッションキーがＯＮされている場合で、カーアクセサリに対する需要が発生している場合と考えられる。車両側コンピュータ５からの信号は、第１実施形態に記載した方法を用いて判断することができる。上記したように車両側コンピュータ５がウェイクアップしている時にカーアクセサリ２０へ供給する電源電圧をＯＮすることで、ハイブリッドカー（ＨＶ）やアイドリングストップ機能を有する自動車であっても、走行中や車両１内に乗員がいる場合には、カーアクセサリ２０を使用することができる。

＜第６実施形態＞
例えば、車両１がエンジン２を搭載し、タイマー部３７は、エンジン回転数により変動するオルターネータの電機子により発生するノイズの最大発生間隔の期間を所定時間として計測し、ノイズ検出部３３のフィルタ４２は、オルターネータのノイズ周波数に合わせたフィルタに変更する。そして制御部３５では、ノイズ検出部３３で前のノイズが検出されてから、タイマー部３７で所定時間以内にノイズ検出部３３で次のノイズが検出できる場合には、リレースイッチ３６をＯＦＦにしないようにする。

本実施形態の場合には、ノイズ検出部３３がオルターネータノイズ等の継続的なノイズを検出している間はリレースイッチ３６がＯＦＦにならない。従って、エンジン２を備える車両１において、エンジン２が起動している間はカーアクセサリ２０へ継続的に電源を供給できる。
＜別実施形態＞
（１）電源制御装置３０は、カーアクセサリ内部に設けるようにしてもよい。例えばレーダー探知機や燃費計等のカーアクセサリの本体内部に電源制御装置３０を設けるようにしてもよい。
（２）電源制御装置３０は、ＯＢＤ車内コネクタ６と一体となる筐体内に設けるようしてもよい。
（３）電源は、ＯＢＤ車内コネクタ６から取得するものに限らず、例えばバッテリから直接取得する構成など各種の構成を採りうる。

１ 車両、
２ エンジン、
３ オルタネータ、
４ バッテリー、
５ 車両側コンピュータ、
６ ＯＢＤ(On-Board diagnostics)車内コネクタ、
７ 車内通信ネットワーク、
８、９ タイヤ、
１０、１１ 回転センサ、
１２、１３ エンジンセンサ（振動、熱、回転）、
２０ カーアクセサリ、
２１ 電源接続コネクタ、
３０ 電源制御装置、
３１ 電源入力側接続コネクタ、
３２ 電源出力側接続コネクタ、
３３ ノイズ検出部（ノイズ検出手段）、
３４ 通信部（通信手段）、
３５ 制御部（制御手段）、
３６ リレースイッチ（スイッチ）、
３７ タイマー部（タイマー手段）、
４１ ＡＣ成分通過回路、
４２ フィルタ、
４３ 増幅回路、
４４ 整流回路、
４５ ＤＣ変換回路。

Claims (2)

1. 接続手段によって接続された車内通信ネットワークからの所定の信号が検出されたとき、前記接続手段を介して車両側から供給される電力のカーアクセサリ側への供給を開始する制御を行う制御手段を備える電源制御装置であって、
   前記制御手段は、前記車内通信ネットワークとして、車両側コンピュータから自発出力信号を出力する車内通信ネットワークと、車両側コンピュータから応答要求信号に対する応答出力信号を出力する車内通信ネットワークとの双方のネットワークの所定の信号を検出する機能と、
   前記自発出力信号を検出した場合、又は、車両側から供給される電力のカーアクセサリ側への供給を停止しているときに電源のノイズを検出した後に前記応答要求信号を送出しその応答要求信号に対する応答出力信号を検出した場合に、前記接続手段を介して車両側から供給される電力のカーアクセサリ側への供給を開始する機能と、
   車両側から供給される電力のカーアクセサリ側への供給を停止する機能を備え、
   前記車内通信ネットワークからの所定の信号を検出してから所定時間以内に前記車内通信ネットワークからの所定の信号を検出した場合、車両側から供給される電力のカーアクセサリ側への供給を継続することで前記車両のアイドリングストップ中も前記カーアクセサリ側への電源供給を継続するようにしたこと
   を特徴とする電源制御装置。
2. 前記制御手段は、前記電源のノイズとして、車両始動時に発生するノイズを検出したことをトリガーとして前記応答要求信号を送出すること
   を特徴とする請求項１に記載の電源制御装置。

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