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公開番号2021020676
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210218
出願番号2020184208
出願日20201104
発明の名称アダプタ
出願人株式会社ユピテル
代理人
主分類B60R 16/02 20060101AFI20210122BHJP(車両一般)
要約【課題】比較的容易に車両側から各種の外部機器へ給電することができるアダプタを提供する。
【解決手段】車両の搭乗者側からアクセス可能な位置に設けられた車両側の常時給電型コネクタ50に対して接離可能に接続される受電コネクタ5と、受電コネクタから供給される電力に基づき外部機器10へ電力の供給を行う給電コネクタ、例えば、USBコネクタ2、ミニUSBコネクタ3、シガーソケット4を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
車両に後付される機器に対して、車両に備えた故障診断用コネクタから電源を供給する装置であって、
前記故障診断用コネクタを介して車両の車内ネットワークに接続する機能と、
車両のオン状態を検出する機能と、
前記車両のオン状態のときに、前記車内ネットワークにから取得したデータに基づく信号を前記機器に対して送信する機能を備え、
前記車両のオン状態でないときに、前記機器に対して電源を供給する機能を備える装置。
続きを表示(約 1,700 文字)【請求項2】
前記車両のオン状態のときに、前記機器に対して電源を供給する機能を備え、
前記機器に対して、前記車両がオン状態であるかオン状態でない状態かを通知する機能を備える請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記機器は前記車両がオン状態であるかオン状態でない状態かを通知する機能によって当該機器の動作を変更する機能を備える請求項1または2に記載の装置。
【請求項4】
前記装置は前記車両のオン状態でないときに、前記機器に対して前記車内ネットワークから取得したデータに基づく信号を送信しない機能を備える請求項1から3のいずれかに記載の装置。
【請求項5】
前記装置は前記車両のオン状態でないときに、前記車内ネットワークに信号を送信しない機能を備える請求項1から4のいずれかに記載の装置。
【請求項6】
前記車両のオン状態として、車両のバッテリに対して車両が充電を行う状態とするとよい。前記車両のオン状態として、エンジンオン状態を備える請求項1から5のいずれかに記載の装置。
【請求項7】
前記車両のオン状態でないときは車両のシガーソケットに対して電源が供給されていないときとした請求項1から6のいずれかに記載の装置。
【請求項8】
前記機器に対してオフ状態となった旨の信号を送信する機能を備え、前記機器が当該オフ状態となった旨の信号に基づく処理を行う請求項1から7のいずれかに記載の装置。
【請求項9】
前記機器はドライブレコーダであって、前記オフ状態となった旨の信号を受信したことに基づいて映像の記録モードを切り替える請求項1から8のいずれかに記載の装置。
【請求項10】
前記映像の記録モードの切り替えは車両オン状態における録画モード(例えば常時録画モード)から車両オフ状態における録画モード(例えば駐車監視録画モード)への切り替えとする請求項9に記載の装置。
【請求項11】
前記車両のオン状態でない場合には、前記機器に対する電源の供給を停止する機能を備え、
センサを備え、前記センサの信号に基づいて前記車両のオン状態でない場合であっても前記機器に対する電源の供給を開始する機能を備える請求項1から10のいずれかに記載の装置。
【請求項12】
前記センサは、車両に対する人の接近、車両の揺れ、車両付近の音の少なくともいずれか1つを検知するセンサとする請求項11に記載の装置。
【請求項13】
前記センサは、加速度センサであり、前記加速度センサから取得した加速度が所定の状態となった場合に、前記車両のオン状態でない場合であっても前記機器に対する電源の供給を再開する請求項11または12に記載の装置。
【請求項14】
前記センサは前記車両に備えた故障診断用コネクタに嵌め合うコネクタを備えた筐体内に備える請求項11から13のいずれかに記載の装置。
【請求項15】
前記車両のオン状態でないときに前記機器に対して給電を行うか否かを前記機器から前記装置への信号に基づいて設定し、当該装置は当該設定に基づいて前記車両のオン状態でないときの前記機器に対する給電のオン・オフを制御する請求項1から12のいずれかに記載の装置。
【請求項16】
前記機器の当該装置からの電源供給を制御するための信号を受け、当該信号に基づき前記機器への当該装置からの電源の供給を制御する機能を備える請求項1から15のいずれかに記載の装置。
【請求項17】
前記機器は通信機能を備え、前記機器は前記車両のオン状態でないときに、前記通信機能による通信を行う機能を備え、当該通信の終了後に前記装置に対して、当該機器への電源の供給を停止するための信号を送信し、当該信号を受けた前記装置は前記機器への電源の供給を停止する機能を備える請求項1から16のいずれかに記載の装置。
【請求項18】
前記車両に備えた故障診断コネクタからの電源が所定の状態になったら前記機器に対する電源供給を停止する機能を備える請求項1から17のいずれかに記載の装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、車両から外部機器に給電することができるアダプタ等に関する。
続きを表示(約 8,600 文字)【背景技術】
【0002】
車載用コンピュータからの情報が出力されるポートとして、例えば、車両の各部を制御するためのコンピュータ等が接続された車載ネットワークや故障診断のための情報を出力するコンピュータが接続された信号線等が接続されたポートが知られている。車両に搭載された故障診断システムは、例えば、OBDII(On-Board Diagnostic II)として知られている。この種の故障診断システムは、例えば、車両の各部に設けられたセンサやスイッチからECU(Engine Control Unit)など車両の制御のために設けられた各種の車載用コンピュータがその状態等の信号を取得し、取得した状態等に基づいて故障診断用の情報や他の車載用コンピュータへ送信する情報を生成して、CANなどの車載ネットワークへ送信する。車載ネットワークは、故障診断ポートへ接続されている。この故障診断ポートに修理工場など車外に設けられた故障診断機を接続することで、車外の故障診断機から車両各部の故障や状態を確認している。
【0003】
この種の故障診断システムは、本来は故障診断の目的で車両に搭載されているものであるが、例えば、特許文献1や特許文献2に記載のように、この故障診断システムのポート
にアダプタを接続し、このアダプタを経由して車両を制御するコンピュータの情報を取得して車両内に設置したディスプレイなどに出力することで、故障診断時以外でもユーザが車両の状態を確認する提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2012−206621号公報
特開2012−206622号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、スマートホンやデジカメなど各種の携帯用電子機器はバッテリで動作する。バッテリが切れるとこれら機器は使用できなくなってしまう。これらの機器はUSBからの給電を受け、充電できるようになっているのが一般的である。そこで車両に備えるシガーソケットからUSB給電するための製品が、従来から各種販売されている。
【0006】
しかしながら、駐車中のようにアクセサリスイッチ(以下、ACCという)をオフにした状態ではシガーソケットへの車両からの給電がなされない。車両は通常、運転している時間よりも駐車している時間のほうが長い。一方、常時給電するためには従来バッテリに直付などする必要があり、一般ユーザがこのような作業を行うのは困難であるという問題があった。
【0007】
前記の特許文献に記載のアダプタは、車両の故障診断システムに接続されることから、ACCをオフにした状態でも車両のバッテリから給電されているが、従来のアダプタは専ら車載用コンピュータからの情報を取得するためのものであり、スマートホンやデジカメなどに対する充電機能は有していなかった。
【0008】
本発明の目的は、一般ユーザであっても、比較的容易に車両側から各種の外部機器へ給電することができるアダプタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
(1)本発明のアダプタは、車両の搭乗者側からアクセス可能な位置に設けられた車両側の常時給電型コネクタに対して接離可能に接続される受電コネクタと、前記受電コネクタから供給される電力に基づき外部機器へ電力の供給を行う給電コネクタを備えていることを特徴とする。このようにすれば、一般ユーザであっても、比較的容易に、車両から各種の外部機器へ常時給電させることができる。
【0010】
車両の搭乗者側からアクセス可能な位置としては、例えば、車両の車室内からアクセス可能な位置とすると特に良い。特に、車室内に設けられた車両側のカバーが開く場所とすると良い。このようにすれば一般ユーザであっても、カバーを開けるだけで容易に、車両から各種の外部機器へ常時給電させることができる。また、カバーがない場所とすると良い。このようにすれば車両の搭乗者側から単に給電コネクタへ受電コネクタを差し込むだけで、車両から各種の外部機器へ常時給電させることができる。搭乗者側としては、特に運転席側とすると良い。特に運転席の周辺に設けられたコネクタとすると良い。このようにすれば運転者は容易に車両から各種の外部機器へ常時給電させることができる。
【0011】
車両側の常時給電型コネクタとしては、特に車室内から利用するために設けられたコネクタとすると良い。また例えば車両の運転者の操作にともなって変化する情報が出力されるコネクタとすると良い。また例えば車両のユーザの使用時には使用されていない可能性の高いコネクタとすると良い。
【0012】
(2) 前記受電コネクタは、そこに接続される車両側の常時給電型コネクタが、例えば、車両に設けられた故障診断システムの出力ポートに設けられたコネクタであると良い。 故障診断システムの出力ポートに設けられたコネクタは、主として車両の修理工場で使用されることを目的としており、車両のユーザの使用時には使用されていない可能性の高いものである。特に、故障診断システムの出力ポートに設けられたコネクタは、車両のACCのオフ時においても、故障診断機を接続して故障診断を行えるように、常時車両側から給電されているので、この種のコネクタを常時給電型コネクタとして用いると良い。故障診断システムの出力ポートに設けられたコネクタは、運転席近傍の車室内に設けられおり、ユーザのアクセスも容易なコネクタだからである。故障診断機を接続可能な車両に設けられたコネクタとしては例えばOBDII規格のコネクタとすると良い。
【0013】
例えば、給電コネクタは、前記外部機器に対して一般的な車両には非搭載の電源装置から充電を行うために規格化されたコネクタとすると良い。例えば、一般的な車両には非搭載の電源装置から充電を行うために規格化されたコネクタとしては、例えば、宅内で使用する機器に対して家庭用電源から充電を行うために規格化されたコネクタとするとよく、特に携帯型機器に対して用いられるコネクタとすると良い。
例えば、給電コネクタは、前記外部機器に対して車両に非搭載の電源装置から充電を行うために、複数種類の外部機器で共通して使用されるコネクタとすると良い。複数種類の外部機器としては、特に、携帯可能な機器等とするとよく、特にバッテリへの充電を要する携帯可能な機器とすると良い。
このようなコネクタとして給電コネクタは例えばUSB規格のコネクタなどを用いると良い。
その他の給電コネクタとしては、例えば、シガーソケット、その他各種機器への給電に使用されている角型コネクタ、ピンプラグ型コネクタなどが使用できる。特に、各種の電子機器への給電に共通して用いられる規格のコネクタとすると良い。例えば、シガーソケットとすると良い。が、特に車両ではない場所でも共通して利用されている規格のコネクタとするとよく、前記のようなUSBコネクタとすると更に良い。
【0014】
(3)前記給電コネクタが、USBコネクタまたはシガーソケットとした構成とすると良い。USBコネクタには、専ら電子機器の充電に使用される給電のみを行うもの(給電型USBコネクタという)と、給電と情報伝達のための信号線の接続も兼ねた(通信型USBコネクタという)ものとがあるが、いずれのUSBコネクタも使用できる。
【0015】
(給電コネクタと受電コネクタの形状等)
前記給電コネクタと受電コネクタは、アダプタのケースと一体に設けられていても良いし、アダプタのケースに対してコードやケーブルによって接続されていても良い。また、受電コネクタは、車両の搭乗者側からアクセス可能な位置に設けられた常時給電型コネクタに対して接離可能に接続されるものとするとよく、常時給電型コネクタ自体にはめ合うコネクタでも、常時給電型コネクタ自体にはめ合うコネクタと接続された受電コネクタとはめ合うコネクタにはめ合うコネクタとすると良い。例えば、OBDコネクタにはめ合う第一のコネクタから電源ケーブル接続される第二コネクタを設け第二のコネクタにはめ合うコネクタをアダプタの受電コネクタとすると良い。
ケースと一体であると小型化が可能になり、コードやケーブルによって接続されていると離れた位置にアダプタや給電コネクタや受電コネクタを設置することができ、例えば、外部機器を運転席や助手席の近くで充電できる。
【0016】
このような構成によれば、アダプタに設けられた給電コネクタに対して、車両の常時給電型コネクタを介して車両側から電力が供給されるので、車両の走行状態やACCの開閉状態に依存することなく、外部機器に対する充電を常時行うことが可能になる。特に、ユ
ーザがACCをオフとして車両を離れる場合には、従来技術では、シガーソケットに対する給電がオフになって外部機器の充電も不可能になるが、本発明においてはそのような場合であっても外部機器のバッテリを充電できる利点がある。特に、車両側の常時給電型コネクタには車両に備えるバッテリからの電力が常時供給される構成とすると良い。
【0017】
(a)USBコネクタ等
現在では、スマートホンや携帯電話、タブレット型端末、デジカメ、ビデオカメラ、その他小型家電など、USBコネクタ充電機能を備えた様々な外部機器が販売されているが、本発明において、給電用のコネクタをUSBコネクタとするとよく、その場合には、シガーソケットに対する給電が停止された状態においても、これらのUSBコネクタを備えた広汎な種類の外部機器の使用や充電が可能になる。
【0018】
(b)複数の給電コネクタ等
本発明において、アダプタに対して、形状、機能、性能などの少なくともいずれか1つが異なる複数の給電コネクタを設けることが良い。例えば、USBコネクタとシガーソケットを設けた場合には、スマートホンなどのUSBコネクタを備えた機器と、車載用として広く販売されているシガーソケット対応の車載機器の双方を利用できる。USBコネクタに加え、角型コネクタやピンプラグ型コネクタなどの汎用コネクタを使用した場合には、盗難防止装置や車載用音響機器、バックカメラなどに対して、シガーソケットのような大型のコネクタを使用することなく給電することができる。また、車両に予め備えられる電力供給用のコネクタの数は少なくかぎられているが、このようにすれば、複数の異なる外部機器を容易に接続できる。
【0019】
(複数の給電コネクタ+制御部なし+異別給電容量等)
給電の電流値が異なる同一形状の給電コネクタを複数設けるとよく(例えば2Aと1AのUSBコネクタを設けるとよく、このようにすれば、例えば、急速充電と通常充電を併用でき、車両のバッテリへの負荷の問題と充電速度の問題との両立を図ることができる。
【0020】
(c)受電コネクタからの情報取得と制御部等
本発明のアダプタは、受電コネクタとして、車両側からの情報を受信する機能を有するコネクタを使用すると良い。また、アダプタ自体に、車両側からの情報を受信して、給電コネクタに対する給電のオン・オフ指令を出力する制御部を設けると良い。車両側からの情報としては、車両の速度、各種温度、駆動源やバッテリの状態などの各種データとすると良い。また、常時給電型コネクタを通じて給電線のノイズ、電流や電圧の変動などを車両側からの情報として取得する構成すると良い。特に両者を共に行う構成とすると良い。こうした知見に基づき、受電コネクタとしては、車両に有するOBDコネクタにはめ合うOBDコネクタが最も好適である。
【0021】
(4)前記受電コネクタを介して、車両側からの情報を受信する機能を有し、前記アダプタに、前記車両側からの情報を受信して、給電コネクタに対する給電を制御する制御部を設けた構成とすると良い。
例えば、車両からの情報に基づいて車両の状態を判断する構成とし、従来のシガーソケットと同様に、ACCのオフ時に、給電コネクタに対するバッテリからの給電を停止する構成を備えると良い。特に、アダプタに複数の給電コネクタを設けておき、何れかの給電コネクタは常時給電型とし、他の給電コネクタを車両の停止やACCのオフ時に給電を停止する構成とすると良い。このようにすれば、例えば、外部機器の用途、例えば、消費電力が大きな外部機器は車両の運行時にのみ充電を行い、消費電力が小さなスマートホンなどは常時給電されている給電コネクタから充電を行うことができ、車両側の電力消費を防止できる。車両側からの電源供給が車両側のバッテリから行われる構成においては、車載バッテリの容量低下を防止できる。例えば、受電コネクタを有する筐体内に車両側からの
情報を受信する機能を有する構成とすると良い。
【0022】
(c−1)制御部による車両の状態の検出等
(5)前記制御部として、車両からの信号を検出して、その信号に応じて給電コネクタに対する電力の供給または停止を制御する機能を有する構成とすると良い。
車両側からの信号としては、車両が取り扱うデータの通信路を流れる信号、例えば、車両の各部に設けられたセンサから車両に供給されている電圧、電流、バッテリ状態、水温、室内温、室外温、エンジン回転数、アクセル開度、車種、ドアの開閉情報、ユーザの着座情報、車両やそれに搭載されている車載用電子機器のメーカー名、車種などとすると良い。
【0023】
通信路以外に、車両側の電源ライン上の信号、例えば、電圧値、電源ノイズ等が利用すると良い。特に、エンジンの始動時や走行時には、電源ライン上に停止時とは異なる波形のノイズや電圧値が発生することから、これを検出することにより、エンジン始動の有無を検出しない車載用電子機器に対して本発明のアダプタを接続する場合に有効である。
【0024】
このようにすれば、車両側の情報に応じて、アダプタから外部機器に対す給電を制御することが可能になるので、アダプタに接続した種々の外部機器に対して車両の状態に応じて適切に充電したり、外部機器のオン・オフ動作を行わせることが可能になる。その結果、外部機器と車両側の電力の授受だけでなく、アダプタに接続された外部機器を車両の状態に合わせて制御することも可能になる。
【0025】
(c−2)制御部による車種の判別等
(6)前記制御部は、アダプタを装着した車両が所定量以上の大容量バッテリを搭載した車両か否かを判別する機能を備え、大容量バッテリ搭載車両でない場合には給電を所定の時点で停止させる一方、大容量バッテリ搭載車両の場合には停止させないものとするのが良い。
このような構成によれば、エンジン搭載車(エンジンによる駆動を行い、モーターによる駆動を行わない車両)のような比較的小容量のバッテリを搭載した車両において、バッテリ上がりによるエンジン始動不可を防止できるとともに、電気自動車やハイブリッド車のような大容量のバッテリを備えた車両においては、機器への充電を優先して行うことができる。
前記アダプタを装着した車両が所定量以上の大容量バッテリを搭載した車両か否かの判別は、車両側からの信号に基づいて行うと良い。例えば、ディップスイッチや画面での選択のようにユーザが設定をする構成すると良い。が、このようにすれば自動的に判別されるためユーザの手間がかからず使い勝手が良い。
【0026】
(c−3)車両の状態の検出等
(7)前記制御部は、車両側からの信号に基づいてエンジンのオン・オフを検出し、エンジンオン時には給電を停止しない一方、エンジンオフ時には給電を停止する構成とすると良い。
この構成によれば、エンジンによる車載バッテリの充電時にのみ充電を行うことで、車載バッテリの容量が過度に低下することを防止できる。例えば、複数の給電コネクタを設けた場合に、そのうちの少なくとも一つを制御部からの指令によりエンジン停止時にはオフとすることで、大容量の充電を必要とする外部機器は、エンジンによる車載バッテリの充電時にのみ充電を行うことで、車載バッテリの容量が過度に低下することを防止できる。
(8)前記制御部が、車両からの信号に基づいてバッテリ残量、エンジン回転数、アクセル開度の少なくとも一つを検出し、検出した値が所定値以下になった場合には給電を停止する機能を備えると良い。
例えば、制御部がバッテリ残量を検出し、車両のバッテリ残量が所定値以下、例えばエンジン始動を数回行える程度以下になった場合には、給電を停止すると良い。その他、アクセルの開度が所定以上の場合、エンジン回転数が所定以上の場合、速度が所定以上の場合などに給電コネクタに対する給電をオンにする機能を有することも良い。
【0027】
このようにすると、エンジン始動により車載バッテリに対して給電されている状態や、車載バッテリの容量が十分残っている状態にのみ外部機器の充電を行うことができるので、外部機器の充電によって車載バッテリの容量低下を防止することができる。
【0028】
(c−4)制御部による運転状況検出と給電制御等
(9)前記制御部は、車両から取得した車両の運転状況に応じて、複数の給電コネクタのオン・オフを制御する機能を備えると良い。
このようにすると、車両の運転状況に応じて、機器の動作をオン・オフさせることができる。例えば、運転者が自分で室内に設置した各種の外部機器のオン・オフを行う必要がなくなるように運転状況と複数の給電コネクタのオン・オフとの対応関係を設定できる構成とし、その設定に基づいて複数の給電コネクタのオン・オフを制御する構成とすれば、外部機器の操作性が格段に向上する。
例えば、制御部が車両のウインカー情報を取得し、右ウインカーを出したとき右側の給電コネクタへの給電をオンにし、左ウインカーを出したとき左側の給電コネクタへの給電をオンにすると良い。
また、車両の速度や衝撃(加速度変化)を取得して、それに応じて、カメラやビデオ、ドライブレコーダなどへの給電をオンにしたり、室内や室外の温度に応じてファンへの給電をオンにして動作させる機能を備えると良い。
【0029】
(c−5)(複数のコネクタを異なる態様での制御等)
(10)給電コネクタは複数備え、複数の給電コネクタへの給電制御を異なる態様とすると良い。
このようにすれば、それぞれの給電用コネクタに接続されたそれぞれの外部機器の動作を異なる態様とすることができる。例えば、複数の給電コネクタとして、常時給電が必要な外部機器用(例えば、バッテリ非搭載機器用)のコネクタと、常時給電が不要な外部機器用(例えば、バッテリ搭載機器用)のコネクタを設け、常時給電が必要な外部機器用のコネクタへの給電を優先して行う構成とすると良い。また、アダプタに車両のバッテリ残量を検出する制御部を設け、この制御部の検出結果に従い、車両のバッテリ残量が少ない場合に、常時給電が不要な外部機器用のコネクタへの給電を先に停止する構成とするとよい。
【0030】
(c−6)(給電の優先度による制御等)
(11)前記複数の給電コネクタが、常時給電が必要な外部機器用のコネクタと、常時給電までは不要な外部機器用のコネクタから構成され、前記制御部が、常時給電が必要な外部機器用のコネクタへの給電を優先して行う機能を備えると良い。
このようにすれば、常時給電が必要な機器を常時給電までは不要な機器よりも優先して動作させることができる。常時給電が必要な機器を、例えば、大きな電力を消費する機器や、長時間にわたってデータの通信や監視・待機が必要な機器、更には、緊急時に必ず充電されていることが要求される警告灯や防災ラジオなどとすると、これらに優先的に給電を行うことができるので特によい。常時給電までは不要な外部機器用のコネクタには、外部機器として、例えば、バッテリ等を有し給電がなされないときにはバッテリで動作する機器を接続すると良い。
(【0031】以降は省略されています)

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