WO2024134337A1 - 電源管理システムのための処理装置および処理方法、電源管理システム - Google Patents

電源管理システムのための処理装置および処理方法、電源管理システム Download PDF

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トライアン ドゥミトル
エドワード バートン
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ロベルト•ボッシュ•ゲゼルシャフト•ミト•ベシュレンクテル•ハフツング
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    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/46—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for ICE-powered road vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a processing device and a processing method for a power management system that can charge an on-board battery in a simple manner when the charge level of the on-board battery is low, and to a power management system equipped with the processing device.
  • the present invention has been made against the background of the above-mentioned problems, and provides a processing device and processing method for a power management system that can resolve a low charge state of an on-board battery in a simple manner, and a power management system equipped with the processing device.
  • the processing device includes a charge status monitoring unit that monitors the charge level of an on-board battery that supplies power to electronic devices mounted on the vehicle, a connection authentication unit that authenticates a connection between an external device and a USB (Universal Serial Bus) port having an interface compatible with DRP (Dual Roll Power), which can be either a power supplying side or a power receiving side, and a current switching unit that switches the current direction to either a direction for charging the external device or a direction for supplying power from the external device depending on the charge level.
  • a charge status monitoring unit that monitors the charge level of an on-board battery that supplies power to electronic devices mounted on the vehicle
  • a connection authentication unit that authenticates a connection between an external device and a USB (Universal Serial Bus) port having an interface compatible with DRP (Dual Roll Power), which can be either a power supplying side or a power receiving side
  • DRP Direct Roll Power
  • a power supply management system includes the above-mentioned processing device, a USB port, a power transmission device that controls charging and discharging of an on-board battery based on commands from the processing device, an on-board battery, and electronic equipment.
  • the processing method further includes a monitoring step of monitoring a charge level of an on-board battery that supplies power to electronic devices mounted on the vehicle, and an authentication step of authenticating a connection between an external device and a Universal Serial Bus (USB) port having an interface compatible with DRP (Dual Role Power), which can be either a power supply side or a power receiving side.
  • the method includes a step of: a determining step of determining whether the charge level is greater than a predetermined level; and a switching step of switching the current direction to either a direction for charging the external device or a direction for supplying power from the external device depending on the result of the determining step.
  • the processing device, power supply management system, and processing method according to the present invention can utilize a USB port compatible with a DRP mounted on a vehicle to charge the vehicle battery or supply power to electronic devices mounted on the vehicle. This enables the user to resolve a low charge state of the vehicle battery without having to take the trouble of moving the vehicle to a location where a quick charging device is available.
  • FIG. 1 A diagram showing the state in which a power supply management system according to embodiment 1 of the present invention is mounted on a motorcycle.
  • FIG. 2 A diagram showing the system configuration of a power management system according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 A diagram showing the operation flow of a processing device in a power management system related to embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 A diagram showing the operation flow of a processing device in a power management system related to embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 5 A diagram showing the operation flow of a processing device in a power management system related to embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 6 A diagram showing the operation flow of a processing device in a power management system related to embodiment 4 of the present invention.
  • the vehicle is not limited to a saddle-type vehicle such as a motorcycle, and may be a three-wheeled vehicle or a four-wheeled vehicle as long as it is equipped with an on-board battery.
  • Embodiment 1 A power management system according to embodiment 1 will be described below.
  • Fig. 1 is a diagram showing the state in which the power management system according to the first embodiment of the present invention is mounted on a motorcycle.
  • Fig. 2 is a diagram explaining the system configuration of the power management system according to the first embodiment of the present invention.
  • the power management system 1 mainly includes a USB port 20, a processing device 40, a power transmission device 50, an on-board battery 60, and electronic devices 70 and 80 mounted on a motorcycle.
  • the USB port 20 has a USB Type-C interface.
  • the USB port 20 connects the external device 10 to a power transmission device 50 via a power line 21.
  • the USB port 20 also connects the external device 10 to a processing device 40 via a communication line 22.
  • the power line and communication line will be collectively referred to as the USB cable.
  • the power transmission device 50 corresponds to a charge/discharge control circuit that controls the charging/discharging of the vehicle-mounted battery 60 according to commands from the processing device 40.
  • the power transmission device 50 is capable of selectively performing a charging operation to store the power supplied from the external device 10 in the vehicle-mounted battery 60, a power supplying operation to supply the power supplied from the external device 10 to the electronic devices 70 and 80, and a discharging operation to supply the power stored in the vehicle-mounted battery 60 to the external device 10.
  • the vehicle-mounted battery 60 is a rechargeable storage battery that supplies power to the electronic devices 70 and 80.
  • the vehicle-mounted battery 60 may be, for example, a lithium-ion secondary battery, a lithium-ion polymer secondary battery, a nickel-metal hydride battery, or a lead-acid battery.
  • the processing device 40 provides a USB port compatible with a DRP (Dual Roll Power) that can be either a power source or a power receiver according to the USB Type-C standard.
  • a DRP Direct Roll Power
  • the processing device 40 functions as a DRP and manages communication with the connected device via a USB cable, as well as charging and power supply operations.
  • the processing device 40 is mounted on the motorcycle 100 and is placed in the instrument cluster panel 30 that collects various meters. A more specific configuration of the processing device 40 will be explained in detail later.
  • Electronic devices 70 and 80 are devices that perform various functions in the vehicle by receiving power from the onboard battery 60.
  • Electronic device 70 is, for example, a keyless entry device that controls the locking and unlocking of the vehicle. In the case of a motorcycle, it controls the locking and unlocking of the handlebar lock, and in the case of a four-wheeled vehicle, it controls the locking and unlocking of the vehicle doors.
  • Electronic device 80 is, for example, an engine management device that controls the starting of the engine and the injection of fuel.
  • the external device 1 ⁇ is a device that functions as a power supply source capable of supplying power capable of charging the vehicle battery 6 ⁇ and can be connected to a connector having a USB Type-C interface. Specifically, it is a portable charger to which a USB Type-C can be connected, or a mobile terminal having a USB Type-C interface. In addition, the external device i o may be not only a charger or a mobile terminal that can be carried and moved, but also a household power source connected via a USB Type-C interface.
  • the processing device 40 mainly includes a charging state monitoring unit 41, a connection authentication unit 42, a determination unit 43, an instruction unit 44, a selection unit 45, a current switching unit 46, a communication unit 47, and a storage unit 48.
  • Each unit of the processing device 40 may be provided together in one housing, or may be provided separately in multiple housings.
  • some or all of the processing device 40 may be, for example, a microcomputer, a microprocessor unit, It may be configured as an updatable component such as firmware, or it may be a program module executed by instructions from a CPU or the like.
  • the charging state monitoring unit 41 monitors the charging state of the vehicle battery 60. Specifically, the charging state monitoring unit 41 obtains the measurement result of the charging level of the vehicle battery 60 via the in-vehicle AN and stores the value in the memory unit 48. The monitoring by the charging state monitoring unit 41 may be set to be performed at regular intervals, or the measurement result of the charging level may be obtained every time the connection authentication unit 42 authenticates the connection with the external device 10.
  • connection authentication unit 42 performs connection authentication with the external device 10 via the USB port 20. Specifically, when the external device 10 is connected via the USB port 20, the connection authentication unit 42 authenticates that the external device 10 and the processing device 40 are connected. When authenticating the connection, it may be determined whether the power supply capacity of the external device 10 has a power output sufficient to charge the vehicle battery 60.
  • the determination unit 43 reads the charge level of the vehicle battery 60 acquired by the charge state monitoring unit 4i from the memory unit 48, and determines whether it is greater than a predetermined threshold value T h_O! indicating a low charge state of the vehicle battery 60, and whether the charge level of the vehicle battery 60 is fully charged.
  • the threshold value T h_O! may be set to a charge level required to start the internal combustion engine, for example.
  • the threshold value T h_O! may also be set to a level sufficient to unlock the vehicle by the keyless entry device.
  • the instruction unit 44 generates a command for determining the current direction in response to an input from a user. Specifically, through the input interface, the user can instruct whether the current direction should be a direction for charging the external device 10 or a direction for supplying power from the external device 10.
  • the input interface may be, for example, a touch panel (not shown) of the instrument cluster panel 30. If the external device 10 is a mobile terminal, the input interface may be provided on an operation panel (not shown) of the mobile terminal.
  • the selection unit 45 generates a command for selecting whether the power destination from the external device 10 is the in-vehicle battery 60 or the electronic device 70, 80 in response to a user input.
  • the user input interface may be provided on a touch panel (not shown) of the instrument cluster panel 30 or an operation panel (not shown) of a mobile terminal.
  • the current switching unit 46 generates a command for controlling the current direction executed by the power transmission device 50, taking into consideration at least one of the judgment result judged by the judgment unit 43, the instruction by the instruction unit 44, and the selection by the selection unit 45. Specifically, the current switching unit 46 determines whether the current direction executed by the power transmission device 50 is from the external device !0 to the vehicle battery 60, from the external device !0 to the electronic device 70, 80, or from the vehicle battery 60 to the external device 10, and generates a command for switching the current direction.
  • the communication unit 47 transmits the command generated by the current switching unit 46 to the power transmission device 50.
  • the transmission to the power transmission device 50 is performed via the in-vehicle LAN.
  • the memory unit 48 temporarily stores the measurement results, generated commands, judgment results, etc., measured in each functional unit.
  • the processing device of the power supply management system includes a charge state monitoring unit that monitors the charge level of an on-board battery that supplies power to electronic devices mounted on a vehicle, a connection authentication unit that authenticates the connection between a Universal Serial Bus (USB) port having an interface compatible with DRP (Dual Role Power), which can be either the power supply side or the power receiving side, and an external device (10), and a current direction switching unit that switches the current direction to either the direction of charging the external device or the direction of supplying power from the external device according to the charge level.
  • USB Universal Serial Bus
  • DRP Direct Role Power
  • the on-board battery it is possible to selectively charge the on-board battery from an external device such as a mobile terminal, or charge the external device from the on-board battery, according to the charge level of the on-board battery. Also, when the charge level is lower than a predetermined threshold (T h_01 ), the current switching unit switches the current direction to the direction of supplying power from the external device. This makes it possible to charge the on-board battery, which is necessary to start the vehicle's internal combustion engine, through an external device without having to move the vehicle to a location where a large-scale charging facility is installed. Furthermore, when the charging level of the on-board battery is in a fully charged state, charging of the on-board battery by the external device is terminated. This makes it possible to protect the on-board battery from being overcharged.
  • T h_01 a predetermined threshold
  • the power management system according to the second embodiment will be described below.
  • the power management system according to the second embodiment differs from the power management system according to the first embodiment only in the operation flow of the processing device 40 after step 107 (full charge monitoring step).
  • the explanations that overlap or are similar to those of the power management system according to the first embodiment are appropriately simplified or omitted.
  • FIG. 4 is a diagram showing an operation flow of a processing device of the power management system according to the second embodiment of the present invention.
  • the processing device 40 executes the operation flow shown in FIG. 4. Steps S201 to S206 are the same as steps S101 to S106 in the first embodiment, so the description thereof will be omitted.
  • step S207 After charging of the vehicle battery 60 is started in step S206, it is determined in step S207 whether the vehicle engine has started. If it is determined that the engine has not been started (N), charging of the vehicle battery 60 continues, and if it is determined that the engine has been started (Y), the process proceeds to step S208.
  • whether the engine has been started can be determined by obtaining a signal from the engine management device.
  • step S208 If it is determined in step S207 that the engine has been started (Y), in step S208, the current switching unit 46 generates a command for switching the current direction to the direction for charging the external device ! ⁇ , and the transmission unit transmits the command to the power transmission device 5 ⁇ .
  • the power management system according to the third embodiment will be described below.
  • the power management system according to the third embodiment differs from the power management system according to the first embodiment only in the operation flow of the processing device 40 after step 104 (switching step). Descriptions that overlap or are similar to those of the power management system according to the first embodiment are appropriately simplified or omitted.
  • FIG. 5 is a diagram showing the operation flow of the processing device of the alarm system according to the third embodiment of the present invention.
  • the processing device 40 executes the operation flow shown in FIG. 5. Steps S301-S303 are the same as steps S101-S103 in the first embodiment, so the explanation will be omitted.
  • step S303 if the measured charge level is greater than the threshold value T h-01 (Y), in step 3304, the current switching unit 46 checks whether the current direction of the command generated by the instruction unit 44 is instructed to supply power from the external device 10. If the command from the instruction unit 44 is instructed to supply power from the external device 10 (Y), the process proceeds to step S305. On the other hand, if the command from the instruction unit 44 is not instructed to supply power from the external device 10 (N), the process ends.
  • Step 3304 If the command from the instruction unit 44 in step 3304 is for power to be supplied from the external device 1O, the current switching unit 46 generates a command in step 3305 to switch the current direction to the direction for power supply from the external device 1O.
  • step S306 the communication unit 4Y transmits the command generated by the current switching unit 46 in step S305 to the power transmission device 5O.
  • the device has an instruction unit that instructs the current direction by a user's operation, and even if the charging level is higher than a predetermined threshold, the current direction switching unit switches the current direction according to the instruction by the instruction unit.
  • the charging level of the vehicle battery is at a sufficient charging state to start the internal combustion engine, or at a sufficient charging level to unlock the vehicle by the keyless entry device, if the charging level is not at a sufficient level to operate other vehicle equipment (e.g., vehicle lamps, instrument panel, etc.), the current direction is switched to a direction to supply power from the external device by the user's operation, and charging of the vehicle battery is continued. This becomes possible.
  • vehicle equipment e.g., vehicle lamps, instrument panel, etc.
  • the power management system according to the fourth embodiment will be described below.
  • the power management system according to the fourth embodiment differs from the power management system according to the first embodiment only in the operation flow of the processing device 40 after step 104 (switching step). Descriptions that overlap or are similar to those of the power management system according to the first embodiment are appropriately simplified or omitted.
  • FIG. 6 is a diagram showing an operation flow of a processing device of the power management system according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the processing device 40 executes the operation flow shown in FIG. 6. Steps S401 to S403 are the same as steps S101 to S103 in the first embodiment, so the explanation will be omitted.
  • step S403 if the measured charge level is not greater than the minimum value T h -01 (N), then in step 3404, it is confirmed whether the power supply destination of the command generated by the selection unit 45 is the in-vehicle battery 60 or the electronic device 70, 80.
  • the command generated by the selection unit 45 is determined by the user's operation of an input unit (not shown). If the command by the selection unit 45 selects the in-vehicle battery or the electronic device as the power supply destination (Y), then the process proceeds to step S405. On the other hand, if there is no command by the selection unit 45 (N), then the process proceeds to step S406. Note that in step 3403, if the measured charge level is not greater than the minimum value T h -0! If it is greater than (Y), then end the process.
  • Step 3404 If the command from the selection unit 45 in step 3404 selects the in-vehicle battery or the electronic device as the power supply destination (Y), the current switching unit 46 generates a command in step 3405 to switch the current direction from the external device 10 to the in-vehicle battery 60 if the power supply destination is selected as the in-vehicle battery, or to switch the current direction from the external device 10 to the electronic device if the power supply destination is selected as the electronic device. On the other hand, if there is no command from the selection unit 45 in step 3404, the current switching unit 46 generates a command in step 3406 to switch the current direction to the power supply destination set by default (e.g., the in-vehicle battery).
  • step S407 the communication unit 47 transmits the command generated by the current switching unit 46 in step S405 or step S406 to the power transmission device 5O.
  • a selection unit that selects the power supply destination to the in-vehicle battery or the electronic device through a user operation, and when the current direction is the direction of power supply from the external device, power is supplied from the external device according to the selection made by the selection unit. Therefore, when power supply from the external device is possible, the user can decide at his/her discretion whether to charge the in-vehicle battery or supply power to the electronic device from the external device.
  • the user when the user simply locks the vehicle, If the user wishes to cancel the keyless entry system, the user can operate the external device to select the power supply destination to the keyless entry system, or if the user wishes to simply start the engine, the user can operate the external device to select the power supply destination to the engine management system.
  • step S106 to step S108 in embodiment 1 may be executed in embodiment 2, embodiment 3 and embodiment 4.
  • step S206 to step S208 in embodiment 2 may be executed in embodiment 1, embodiment 3 and embodiment 4.

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Abstract

車載電池の低充電状態を簡易的な方法で解消すること。 処理装置（４０）は、車両（１００）に搭載される電子機器（７０、８０）へ電力を供給する車載電池（６０）の充電レベルを監視する充電状態監視部（４１）と、給電側および受電側のいずれにもなり得るＤＲＰ（Ｄｕａｌ　Ｒｏｌｅ　Ｐｏｗｅｒ）に対応したインターフェースを有するＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）ポート（２０）と外部デバイス（１０）との接続を認証する接続認証部（４２）と、前記充電レベルに応じて、前記外部デバイス（１０）を充電する方向および前記外部デバイス（１０）から給電する方向のいずれか一方に電流方向を切り替える電流切替部（４６）と、を備える。

Description

【書類名】 明細書
【発明の名称】 電源管理システムのための処理装置および処理方法、 電源管理システム
【技術分野】
【。 0 0 1】 本発明は、 車載電池の充電レベルが低い場合に、 車載電池を簡易的な方法で充電するこ とのできる電源管理システムの処理装置および処理方法と、 その処理装置を備える電源管 理システムに関する。
【背景技術】
【〇 0 0 2】 従来より、 交流電力を直流電力に変換して車載電池に電力を供給する車両専用の急速充 電装置が存在する。 この装置によれば、 充電ケーブルの温度を検出する温度センサを備えているので、 前の ユーザによる急速充電の終了後、 ケーブルが高温の状態から、 次の充電が可能となる所定 の低温に冷却されるまでの時間の目安を事前に知ることが可能となる。 (例えば、 特許文 献 1を参照。 )
【先行技術文献】
【特許文献】
【〇 0 0 3】
【特許文献 1】 特開 2 0 2 2 — 1 5 0 7 4 8号公報
【発明の概要】
【発明が解決しよう とする課題】
【〇 0 0 4】 しかし、 このような急速充電装置には、 電力変換器や、 車両と接続するための特殊なケ ーブルおよびコネクタが必要であるため、 設備が大掛かり となり、 急速充電装置の設置場 所が限定されてしまう。 一方、 内燃機関エンジンを搭載する車両では、 エンジンが一旦始動されると、 オルタネ ータ等の発電機を通じて車載電池を充電することができるので、 車載電池が低充電状態に あっても、 エンジンを始動させることのできる程度に車載電池が充電されれば、 車載電池 の低充電状態を解消することができる。
【〇 0 0 5】 本発明は、 上述の課題を背景としてなされたものであり、 車載電池の低充電状態を簡易 的な方法で解消することのできる電源管理システムの処理装置および処理方法と、 その処 理装置を備える電源管理システムを得るものである。
【課題を解決するための手段】
【〇 0 0 6】 本発明に係る処理装置は、 車両に搭載される電子機器へ電力を供給する車載電池の充電 レベルを監視する充電状態監視部と、 給電側および受電側のいずれにもなり得る D R P ( D u a l R o l e P o w e r ) に対応したインターフェースを有する U S B (U n i v e r s a 1 S e r i a l B u s ) ポートと外部デバイスとの接続を認証する接続認 証部と、 充電レベルに応じて、 外部デバイスを充電する方向および外部デバイスから給電 する方向のいずれか一方に電流方向を切り替える電流切替部と、 を備えるものである。
【。 0 0 7】 また本発明に係る電源管理システムは、 上記の処理装置と、 U S Bポートと、 処理装置 からのコマンドに基づいて車載電池の充放電を制御する電力伝達装置と、 車載電池と、 電 子機器と、 を備えるものである。
【〇 0 0 8】 また本発明に係る処理方法は、 車両に搭載される電子機器へ電力を供給する車載電池の 充電レベルを監視する監視ステップと、 給電側および受電側のいずれにもなり得る D R P (D u a l R o l e P o w e r ) に対応したインターフェースを有する U S B (U n i v e r s a 1 S e r i a l B u s ) ポートと外部デバイスとの接続を認証する認証 ステップと、 充電レベルが所定のレベルより大きいかどうかを判定する判定ステップと、 判定ステップによる結果に応じて、 外部デバイスを充電する方向および外部デバイスから 給電する方向のいずれか一方に電流方向を切り替える切替ステップと、 を有するものであ る。
【発明の効果】
[ 0 0 0 9 ] 本発明に係る処理装置、 電源管理システム、 および、 処理方法では、 車両に搭載される D R Pに対応した U S Bポートを利用して車載電池を充電または車両に搭載される電子機 器に電力を供給することができる これにより、 ユーザはわざわざ急速充電装置が利用可能な場所まで車両を移動させるこ となく、 車載電池の低充電状態を解消することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
[ 0 0 1 0 ]
【図 1】 本発明の実施の形態 1 に係る電源管理システムの、 自動二輪車への搭載状態 を示す図である。
【図 2】 本発明の実施の形態 1 に係る電源管理システムの、 システム構成を示す図で ある □
【図 3】 本発明の実施の形態 1 に係る電源管理システムの、 処理装置の動作フローを 示す図である。
【図 4】 本発明の実施の形態 2に係る電源管理システムの、 処理装置の動作フローを 示す図である。
【図 5】 本発明の実施の形態 3に係る電源管理システムの、 処理装置の動作フローを 示す図である。
【図 6】 本発明の実施の形態 4に係る電源管理システムの、 処理装置の動作フローを 示す図である。
【発明を実施するための形態】
[ 0 0 1 1 ] 以下に、 本発明に係る処理装置、 電源管理システム、 および、 処理方法について、 図面 を用いて説明する。
[ 0 0 1 2 ] なお、 以下で説明する構成、 動作等は、 一例であり、 本発明に係る処理装置、 電源管理 システム、 および、 処理方法は、 そのような構成、 動作等である場合に限定されない。
[ 0 0 1 3 ] 例えば、 以下では、 車両が自動二輪車である場合を説明しているが、 車両は車載電池を 搭載する車両であれば、 自動二輪車のような鞍乗型車両に限らず、 自動三輪車や自動四輪 車であってもよい。
[ 0 0 1 4 ] また、 以下では、 同一のまたは類似する説明を適宜簡略化または省略している。 また、 各図において、 同一のまたは類似する部分については、 同一の符号を付している。 また、 細かい構造については、 適宜図示を簡略化または省略している。
[ 0 0 1 5 ] 実施の形熊 1 . 以下に、 実施の形態 1に係る電源管理システムを説明する。
[ 0 0 1 6 ]
< 電源管理システムの構成> 実施の形態 1 に係る電源管理システム !の構成について説明する。 図 1は、 本発明の実施の形態 1 に係る電源管理システムの、 自動二輪車への搭載状態を 示す図である。 図 2は、 本発明の実施の形態 1 に係る電源管理システムのシステム構成を 説明する図である。 [ 0 0 1 7 ] 図 1および図 2に示されるように、 電源管理システム 1は、 主たる構成として、 自動ニ 輪車 ! 〇 〇に搭載される U S Bポート 2 0、 処理装置 4 〇、 電力伝達装置 5 〇、 車載電池 6 0、 電子機器 7 0、 8 0を含む。
[ 0 0 1 8 ]
U S Bポート 2 〇は、 U S B T y p e - C型インターフェースを有するものである。 U S Bポート 2 0は、 電源ライン 2 1 を介して、 外部デバイス 1 0 と電力伝達装置 5 0を 接続する。 また U S Bポート 2 0は、 通信ライン 2 2を介して外部デバイス 1 0と処理装 置 4 0を接続する。 以降、 電源ライン、 通信ラインを総祢して U S Bケーブルを呼ぶこと とする。
[ 0 0 1 9 ] 電力伝達装置 5 0は、 処理装置 4 0からのコマンドに従って、 車載電池 6 0の充放電を 制御する充放電制御回路に相当する。 具体的には、 電力伝達装置 5 0は、 外部デバイス 1 〇から供給される電力を車載電池 6 〇に蓄える充電動作、 外部デバイス 1 〇から供給され る電力を電子機器 7 0、 8 0に給電する給電動作、 および車載電池 6 0に蓄えられた電力 を外部デバイス 1 〇へ供給する放電動作を選択的に実行可能になっている。
[ 0 0 2 0 ] 車載電池 6 0は、 充放電可能に構成された蓄電池であり、 電子機器 7 0、 8 0へ電力を 供給するものである。 車載電池 6 0は、 例えばリチウムイオン二次電池、 リチウムイオン ポリマー二次電池、 ニッケル •水素充電池、 鉛蓄電池などが用いられる。
[ 0 0 2 1 ] 処理装置 4 〇は、 U S B T y p e —C規格に従って、 給電側および受電側のいずれに もなり得る D R P (D u a l R o l e P o w e r ) に対応した U S Bポートを提供す る。 すなわち、 処理装置 4 0は、 D R Pとして機能し、 U S Bケーブルを介した接続先と の通信および充電、 給電動作を管理する。 図 : Lの例において、 処理装置 4 〇は、 自動二輪車 1 〇 〇に搭載され各種メーターを集合 させたインスツルメント • クラスタ ・パネル 3 0内に配置されている。 処理装置 4 0のよ り具体的な構成については、 後ほど詳細を説明する。
[ 0 0 2 2 ] 電子機器 7 0、 8 0は車載電池 6 〇から電力が供給されることによって車両における各 種機能を実行する装置である。 電子機器 7 〇は例えばキーレスエント リ装置であって、 車両の施錠および解錠を制御す る。 自動二輪車の場合には、 ハンドルロックの施錠 ・解錠の制御を行い、 四輪車の場合に は、 車両ドアの施錠 •解錠を制御する。 電子機器 8 0は、 例えばエンジンマネージメント装置であって、 エンジンの始動制御お よび燃料の噴射制御を行う。
[ 0 0 2 3 ] 外部デバイス 1 〇は車載電池 6 〇を充電することのできる電力を供給可能な電力供給元 と して機能し、 かつ U S B T y p e — C型インターフェースを有するコネクタと接続可 能であるデバイスのことを言う。 具体的には、 U S B T y p e — Cが接続可能なポータ ブル充電器であったり、 U S B T y p e — Cのインターフェースを有する携帯端末が該 当する。 また、 外部デバイス i oは、 持ち運んで移動が可能な充電器や携帯端末のみならず、 U S B T y p e — Cのインターフェースを介して接続される家庭用電源であってもよい。
[ 0 0 2 4 ] 次に図 2に従い、 処理装置 4 0の詳細について説明する。 処理装置 4 0は、 主と して充 電状態監視部 4 1 と、 接続認証部 4 2 と、 判定部 4 3 と、 指示部 4 4 と、 選択部 4 5 と、 電流切替部 4 6 と、 通信部 4 7 と、 記憶部 4 8を含む。 処理装置 4 〇の各部は、 1つの筐 体に纏めて設けられていてもよく、 また、 複数の筐体に分けて設けられていてもよい。 ま た、 処理装置 4 〇の一部または全ては、 例えば、 マイコン、 マイクロプロセッサユニッ ト 等で構成されてもよく、 また、 ファームウェア等の更新可能なもので構成されてもよく、 また、 C P U等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。
[ 0 0 2 5 ] 充電状態監視部 4 1は、 車載電池 6 0の充電状態を監視する。 具体的には、 車内しA N を介して車載電池 6 〇の充電レベルの測定結果を取得し、 記憶部 4 8にその値を記憶させ る。 充電状態監視部 4 1による監視は一定期間ごとに行う ように設定されてもよいし、 接 続認証部 4 2が外部デバイス 1 〇 との接続を認証する毎に、 充電レベルの測定結果を入手 するようにしてもよい。
[ 0 0 2 6 ] 接続認証部 4 2は、 U S Bポート 2 0を介した外部デバイス 1 0 との接続認証を行う。 具体的には、 外部デバイス 1 0が U S Bポート 2 0を介して接続されると、 接続認証部 4 2 は外部デバイス 1 〇 と処理装置 4 〇が接続したものと して認証する。 接続が認証される 際に、 外部デバイス 1 0が有する給電能力が、 車載電池 6 0を充電可能な程度の電源出力 を有するかどうかを判断するようにしてもよい。
[ 0 0 2 7 ] 判定部 4 3は、 充電状態監視部 4 i において取得した車載電池 6 〇の充電レベルを記憶 部 4 8から読出し、 車載電池 6 〇の低充電状態を示す所定の閩値 T h _〇 ! と比較して大 きいかどうか、 また、 車載電池 6 0の充電レベルが満充電状態にあるかどうか等を判定す る。 閩値 T h _〇 1は例えば内燃機関エンジンを始動させるのに必要な充電レベルに設定 されてもよい。 また閩値 T h _〇 1はキーレスエントリ装置によって車両のロック状態を 解除するのに十分なレベルに設定されてもよい。
[ 0 0 2 8 ] 指示部 4 4は、 ユーザによる入力に応じて、 電流方向を決定するためのコマンドを生成 する。 具体的には、 入力インターフェースを通じて、 ユーザは電流方向を外部デバイス 1 〇へ充電する方向にするか、 または外部デバイス ！ 〇から給電する方向にするかの指示を 行うことができる。 入力インターフェースは、 例えばインスツルメント ・ クラスタ ・ パネ ル 3 0のタッチパネル (図示せず) であってもよい。 また外部デバイス 1 0が携帯端末で あれば、 入力インターフェースは携帯端末の操作パネル (図示せず) に設けられてもよい
[ 0 0 2 9 ] 選択部 4 5は、 ユーザによる入力に応じて、 外部デバイス 1 0からの給電先を車載電池 6 〇 とするか、 電子機器 7 0、 8 0 とするかを選択するためのコマンドを生成する。 指示 部 4 4 と同様に、 ユーザの入力インターフェースはインスツルメント ・ クラスタ ・パネル 3 〇のタッチパネル (図示せず) や携帯端末の操作パネル (図示せず) に設けられてもよ い。
[ 0 0 3 0 ] 電流切替部 4 6は、 判定部 4 3において判定される判定結果、 指示部 4 4による指示、 および選択部 4 5による選択のうちの少なく とも 1つを考慮した上で、 電力伝達装置 5 〇 で実行される電流方向を制御するためのコマンドを生成する。 具体的に電流切替部 4 6は、 電力伝達装置 5 0で実行される電流方向を、 外部デバイス ! 〇から車載電池 6 0へ、 外部デバイス ！ 〇から電子機器 7 0、 8 0へ、 または車載電池 6 〇から外部デバイス 1 0へ、 のいずれかの電流方向にするのかを決定し、 電流方向の切 替を行うためのコマンドを生成する。
[ 0 0 3 1 ] 通信部 4 7は、 電流切替部 4 6によって生成されるコマンドを、 電力伝達装置 5 0へ送 信する。 電力伝達装置 5 0への送信は、 車内 L A Nを介して行われる。
[ 0 0 3 2 ] 記憶部 4 8は、 各機能部において測定された測定結果、 生成されたコマンド、 および判 定結果等を一時的に記憶する。
[ 0 0 3 3 ]
Figure imgf000007_0001
実施の形態 1 に係る電源管理システムの効果について説明する。 電源管理システムの処理装置が、 車両に搭載される電子機器へ電力を供給する車載電池 の充電レベルを監視する充電状態監視部と、 給電側および受電側のいずれにもなり得る D R P (D u a l R o l e P o w e r ) に対応したインターフェースを有する U S B ( U n i v e r s a l S e r i a l B s ) ポートと外部デバイス ( 1 0 ) との接続を 認証する接続認証部と、 充電レベルに応じて、 外部デバイスを充電する方向および外部デ バイスから給電する方向のいずれか一方に電流方向を切り替える電流方向切替部と、 を備 える。 このため、 車載電池の充電レベルに応じて、 携帯端末等の外部デバイスから車載電池へ 充電すること、 または車載電池から外部デバイスを充電することを選択的に実施すること が可能となる。 また、 充電レベルが所定の閩値 (T h_ 0 1 ) より低いと、 電流切替部は電流方向を外 部デバイスから給電する方向へ切り替える。 このため、 大掛かりな充電設備の設置場所ま で車両を移動することなく、 外部デバイスを通じて車両の内燃機関エンジンを始動させる のに必要な車載電池への充電を行う ことが可能となる。 さらに、 車載電池の充電レベルが満充電状態である場合、 外部デバイスによる車載電池 への充電を終了する。 これにより、 車載電池が過充電されることから保護することができ る。
[ 0 0 4 4 ] 実施の形態 2 . 以下に、 実施の形態 2に係る電源管理システムについて説明する。 なお、 実施の形態 2に係る電源管理システムでは、 実施の形態 1 に係る電源管理システ ムに対して、 ステップ 1 0 7 (満充電監視ステップ) 以降の処理装置 4 0の動作フローの みが異なっている。 実施の形態 ! に係る電源管理システムと重複または類似する説明は、 適宜簡略化または省略している。
[ 0 0 4 5 ] く電源管理システムの動作> 実施の形態 2に係る電源管理システムの動作について説明する。 図 4は、 本発明の実施の形態 2に係る電源管理システムの、 処理装置の動作フローを示 す図である。
[ 0 0 4 6 ] 処理装置 4 0は、 図 4に示される動作フローを実行する。 ステップ S 2 0 1 - S 2 0 6 は実施の形態 1のステップ S 1 0 1 - S 1 0 6 と共通であるから説明については省略する
[ 0 0 4 7 ]
(エンジン始動確認ステップ) ステップ S 2 0 6において、 車載電池 6 0への充電が開始されたのちに、 ステップ S 2 。 7において、 車両のエンジンが始動したかどうかを判定する。 エンジンが始動されてい ないと判定されると (N) 、 車載電池 6 0への充電を継続し、 エンジンが始動されたと判 定されると (Y) 、 処理はステップ S 2 0 8へと進む。 ここでエンジンが始動されたかど うかは、 エンジンマネージメント装置から信号を取得することによって判定することがで きる。
[ 0 0 4 8 ] ステップ S 2 0 7において、 エンジンが始動されたと判定されると (Y) 、 ステップ S 2 0 8において、 電流切替部 4 6は電流方向を外部デバイス ！ 〇を充電する方向に切り替 えるためのコマンドを生成し、 送信部は当該コマンドを電力伝達装置 5 〇へ送信する。
[ 0 0 4 9 ] く電源管理システムの効果> 実施の形態 2に係る電源管理システムの効果について説明する。 実施の形態 2によれば、 車両のエンジンが始動されない間は、 電流切替部は電流方向を 外部デバイスから給電する方向に切替え、 車両のエンジンが始動されると、 電流切替部は 電流方向を外部デバイスを充電する方向に切り替える。 このため、 車両のエンジンが始動 され、 エンジンの働きによって車載電池が充電される状態になると、 自動的に電流方向が 外部デバイスを充電する方向に切り替えることができ、 ユーザの利便性を向上させること ができる。
[ 0 0 5 0 ] 実施の形態 3 . 以下に、 実施の形態 3に係る電源管理システムについて説明する。 なお、 実施の形態 3に係る電源管理システムでは、 実施の形態 1 に係る電源管理システ ムに対して、 ステップ 1 0 4 (切替ステップ) 以降の処理装置 4 0の動作フローのみが異 なっている。 実施の形態 1 に係る電源管理システムと重複または類似する説明は、 適宜簡 略化または省略している。
[ 0 0 5 1 ] く電源管理システムの動作> 実施の形態 3に係る緊急通報システムの動作について説明する。 図 5は、 本発明の実施の形態 3に係る警報システムの、 処理装置の動作フローを示す図 である。
[ 0 0 5 2 ] 処理装置 4 0は、 図 5に示される動作フローを実行する。 ステップ S 3 0 1 - S 3 0 3 は実施の形熊 1のステップ S 1 0 1 - S 1 0 3 と共通であるから説明については省略する
[ 0 0 5 3 ]
(指示ステップ) ステップ S 3 〇 3において、 測定された充電レベルが閩値 T h — 0 1 より も大きい場合 ( Y ) には、 ステップ 3 3 0 4において、 電流切替部 4 6は、 指示部 4 4により生成され るコマンドの電流方向が外部デバイス 1 〇から給電する方向に指示されているかどうかを 確認する。 指示部 4 4によるコマンドが外部デバイス 1 0から給電する方向である場合 ( Y ) 、 処理はステップ S 3 0 5へと進む。 一方、 指示部 4 4によるコマンドが外部デバイ ス 1 0から給電する方向でない場合 ( N ) 、 処理を終了する。
[ 0 0 5 4 ]
(切替ステップ) ステップ 3 3 0 4における指示部 4 4によるコマンドが外部デバイス 1 〇から給電する 方向である場合、 電流切替部 4 6はステップ 3 3 0 5において電流方向を外部デバイス 1 〇から給電する方向へ切り替えるためのコマンドを生成する。
[ 0 0 5 5 ]
(通信ステップ) ステップ S 3 0 6において、 通信部 4 Yは、 ステップ S 3 0 5において電流切替部 4 6 によって生成されたコマンドを電力伝達装置 5 〇へ送信する。
[ 0 0 5 6 ] く電源管理システムの効果> 実施の形態 3に係る電源管理システムの効果について説明する。 実施の形態 3によれば、 ユーザの操作によって、 電流方向を指示する指示部を有し、 充 電レベルが所定の閩値より大きい場合であっても、 電流方向切替部は指示部による指示に 従い電流方向を切替える。 このため、 車載電池の充電レベルが内燃機関エンジンを始動さ せるのに十分な充電状態、 またはキーレスエントリ装置によって車両ロック状態を解除す るのに十分な充電レベルにあったとしても、 他の車載機器 (例えば車載ランプ、 インスツ ルメントパネル等) を作動させるのに十分なレベルにない場合には、 ユーザの操作によつ て電流方向を外部デバイスから給電する方向に切替え、 車載電池への充電を継続すること が可能となる。
[ 0 0 5 7 ] 実施の形態 4 . 以下に、 実施の形態 4に係る電源管理システムについて説明する。 なお、 実施の形態 4に係る電源管理システムでは、 実施の形態 1 に係る電源管理システ ムに対して、 ステップ 1 0 4 (切替ステップ) 以降の処理装置 4 0の動作フローのみが異 なっている。 実施の形態 1 に係る電源管理システムと重複または類似する説明は、 適宜簡 略化または省略している。
[ 0 0 5 8 ] く電源管理システムの動作> 実施の形態 4に係る電源管理システムの動作について説明する。 図 6は、 本発明の実施の形熊 4に係る電源管理システムの、 処理装置の動作フローを示 す図である。
[ 0 0 5 9 ] 処理装置 4 0は、 図 6に示される動作フローを実行する。 ステップ S 4 0 1 - S 4 0 3 は実施の形態 1のステップ S 1 0 1 - S 1 0 3 と共通であるから説明については省略する
[ 0 0 6 0 ]
(選択ステップ) ステップ S 4 〇 3において、 測定された充電レベルが閩値 T h — 0 1 より も大きくない 場合 ( N ) には、 ステップ 3 4 0 4において、 選択部 4 5により生成されるコマンドの給 電先が車載電池 6 0か、 または電子機器 7 0、 8 0か、 を確認する。 なお、 選択部 4 5に より生成されるコマンドはユーザによる入力部 (図示せず) の操作によって決定される。 選択部 4 5によるコマンドが車載電池または電子機器を給電先として選択する場合 ( Y ) 、 処理はステップ S 4 0 5へと進む。 一方、 選択部 4 5によるコマンドがない場合 ( N ) 、 処理はステップ S 4 0 6へ進む。 なお、 ステップ 3 4 0 3において、 測定された充電レ ベルが閩値 T h _〇 ！ より も大きい場合 ( Y ) には、 処理を終了する。
[ 0 0 6 1 ]
(切替ステップ) ステップ 3 4 0 4における選択部 4 5によるコマンドが車載電池または電子機器を給電 先として選択する場合 ( Y ) 、 電流切替部 4 6はステップ 3 4 0 5において、 給電先が車 載電池に選択されている場合には電流方向を外部デバイス 1 0から車載電池 6 〇の方向へ 切替え、 給電先が電子機器に選択されている場合には電流方向を外部デバイス 1 〇から電 子機器の方向へ切替えるためのコマンドを生成する。 一方、 ステップ 3 4 0 4における選 択部 4 5によるコマンドない場合、 電流切替部 4 6はステップ 3 4 0 6においてデフォル 卜で設定された給電先 (例えば車載電池) へ電流方向を切り替えるためのコマンドを生成 する。
[ 0 0 6 2 ]
(通信ステップ) ステップ S 4 0 7において、 通信部 4 7は、 ステップ S 4 0 5またはステップ S 4 0 6 において電流切替部 4 6によって生成されたコマンドを電力伝達装置 5 〇へ送信する。
[ 0 0 6 3 ] く電源管理システムの効果> 実施の形態 4に係る電源管理システムの効果について説明する。 実施の形態 4によれば、 ユーザの操作によって、 給電先を車載電池または電子機器へ選 択する選択部を有し、 電流方向が外部デバイスから給電する方向である場合、 選択部にお ける選択に応じて、 外部デバイスから給電される。 このため、 外部デバイスから給電が可 能な状態において、 外部デバイスから車載電池を充電するかまたは電子機器へ給電するか をユーザの意志により決定することができる。 具体的には、 ユーザが単に車両のロックを 解除することを目的とする場合には、 ユーザの操作によって外部デバイスからの給電先を キーレスエント リ装置に選択することができる。 または、 ユーザが単にエンジンを始動さ せることを目的とする場合には、 ユーザの操作によって外部デバイスからの給電先をエン ジンマネージメント装置に選択することができる。
[ 0 0 6 4 ] 以上、 実施の形態 :し、 実施の形態 2、 実施の形態 3および実施の形態 4について説明し たが、 本発明は各実施の形態の説明に限定されない。 例えば、 各実施の形態の一部のみが 実施されてもよく、 また、 各実施の形態の全てまたは一部が組み合わされてもよい。 また 、 動作フローの各ステップの全てまたは一部が異なる順序で実行されてもよい。 例えば、 実施の形態 ! におけるステップ S 1 0 6からステップ S ! 〇 8は、 実施の形態 2 、 実施の形態 3および実施の形態 4において実行されてもよい。 また実施の形態 2におけ るステップ S 2 0 6からステップ S 2 0 8は、 実施の形態 : L、 実施の形態 3および実施の 形態 4において実行されてもよい。
【符号の説明】
[ 0 0 6 5 ]
1 電源管理システム、 ! 〇 外部デバイス、 2 〇 U S Bポート、 2 1 電源ライン 、 2 2 通信ライン、 4 〇 処理装置、 5 〇 電力伝達装置、 6 〇 車載電池、 7 〇 8 〇 電子機器、 ! 〇 〇 自動二輪車。

Claims

【書類名】 請求の範囲
【請求項！ ] 車両 ( 1 0 0) に搭載される電子機器 ( 7 0、 8 〇 ) へ電力を供給する車載電池 ( 6 〇 ) の充電レベルを監視する充電状態監視部 (4 1 ) と、 給電側および受電側のいずれにもなり得る D R P (D u a l R o l e P o w e r ) に対応したインターフェースを有する U S B (U n i v e r s a 1 S e r i a l B u s ) ポート ( 2 0 ) と外部デバイス ( 1 0) との接続を認証する接続認証部 (4 2) と、 前記充電レベルに応じて、 前記外部デバイス ( i o ) を充電する方向および前記外部デ バイス ( 1 0 ) から給電する方向のいずれか一方に電流方向を切り替える電流切替部 (4 6 ) と、 を備える、 処理装置 (4 0 ) 。
【請求項 2】 前記充電レベルが所定の閩値 (T h_ 0 1 ) より低いと、 前記電流切替部 (4 6 ) は前 記電流方向を前記外部デバイス ( i o ) から給電する方向へ切り替える、 請求項 1記載の 処理装置。
【請求項 3 ] ユーザの操作によって、 前記電流方向を指示する指示部 (4 4 ) を有し、 前記充電レベルが前記所定の閩値より大きい場合であっても、 前記電流切替部は前記指 示部による指示に従い前記電流方向を切替える、 請求項 2記載の処理装置。
【請求項 4 ] 前記電流方向が前記外部デバイスから給電する方向である場合、 前記外部デバイス ( 1 〇 ) の電力によって前記車載電池 ( 6 0 ) が充電される、 請求項 1記載の処理装置。
【請求項 5 ] 前記車載電池 ( 6 0) の前記充電レベルが満充電状態である場合、 前記外部デバイス ( ! 〇) による前記車載電池 ( 6 0) への充電を終了する、 請求項 4記載の処理装置。
【請求項 6 ] 前記電流方向が前記外部デバイス ( i o) から給電する方向である場合、 前記外部デバ イス ( 1 0) から前記電子機器 ( 7 0、 8 〇 ) へ給電される、 請求項 1記載の処理装置。
【請求項 7 ] ユーザの操作によって、 給電先を前記車載電池または前記電子機器へ選択する選択部 ( 4 5 ) を有し、 前記電流方向が前記外部デバイスから給電する方向である場合、 前記選択部 (4 5 ) に おける選択に応じて、 前記外部デバイスから給電される、 請求項 1記載の処理装置。
【請求項 8 ] 前記電子機器は、 前記車両の解錠および施錠を制御するキーレスエントリ装置である、 請求項 7記載の処理装置。
【請求項 9 ] 前記電子機器は、 前記車両のエンジン始動を制御するエンジンマネージメント装置であ る、 請求項 7記載の処理装置。
【請求項 1 〇】 前記車両は鞍乗型車両である、 請求項 1記載の処理装置。
【請求項 1 1】 請求項 1から 1 〇のいずれか一項記載の処理装置と、 前記 U S Bポートと、 前記処理装置からのコマンドに基づいて、 前記車載電池 ( 6 0 ) の充放電を制御する電 カ伝達装置 ( 5 0) と、 前記車載電池 ( 6 0 ) と、 前記電子機器 ( 7 0、 8 〇 ) と を有する電源管理システム。
【請求項 1 2】 車両 ( 1 0 0) に搭載される電子機器 ( 7 0、 8 〇 ) へ電力を供給する車載電池 ( 6 〇 ) の充電レベルを監視する監視ステップ (S 1 0 1、 S 2 0 1 , S 3 0 1 ) と、 給電側および受電側のいずれにもなり得る D R P (D u a l R o l e P o w e r ) に対応したインターフェースを有する U S B (U n i v e r s a l S e r i a l B u s ) ポート ( 2 0 ) と外部デバイス ( 1 0) との接続を認証する認証ステップ ( S 1 0 2 、 S 2 0 2、 S 3 0 2 ) と、 前記充電レベルが所定のレベルより大きいかどうかを判定する判定ステップ ( S i 〇 3 、 S 2 0 3、 S 3 0 3 ) と、 前記判定ステップによる結果に応じて、 前記外部デバイス ( i o) を充電する方向およ び前記外部デバイス ( 1 0) から給電する方向のいずれか一方に電流方向を切り替える切 替ステップ ( S 1 0 4、 S 2 0 6、 S 3 0 5 ) と、 を有する、 処理方法。
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