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公開番号2021059333
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210415
出願番号2021000711
出願日20210106
発明の名称電源制御装置
出願人株式会社ユピテル
代理人
主分類B60R 16/02 20060101AFI20210319BHJP(車両一般)
要約【課題】多種多様な自動車のカーアクセサリにバッテリー走行中やアイドリングストップ中も電源電力を供給可能な電源制御装置を提供する。
【解決手段】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と通信する通信部34と、電源電圧から車両始動時に発生するノイズを検出するノイズ検出部33と、電源からカーアクセサリ20へ供給する電源電圧をON/OFFするリレースイッチ36と、通信部34で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を制御する制御部35とを備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
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に、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電源制御装置であって、
前記車内通信ネットワークからの自発出力信号を検出する機能と、
前記自発出力信号を検出しない場合に、前記車両側コンピュータに応答要求信号を送出する機能と、
前記車両側コンピュータからの前記応答要求信号に対する応答出力信号を検出する機能と、
前記自発出力信号が検出された場合および前記応答出力信号が検出された場合に、前記供給を開始する制御を行う機能と、
を有する電源制御装置。
続きを表示(約 190 文字)【請求項2】
前記自発出力信号を検出しない場合に、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請求項1に記載の電源制御装置。
【請求項3】
前記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、オルターネータノイズを検出している間は前記供給を継続する請求項1または2に記載の電源制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
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。
続きを表示(約 6,500 文字)【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開平11−222084号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
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。
【0007】
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。
【0008】
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。
【課題を解決するための手段】
【0009】
(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。
【0010】
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。
【0011】
(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。
【0012】
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。
【0013】
(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。
【0014】
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。
【0015】
(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。
【0016】
(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。
【0017】
(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。
【0018】
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。
【0019】
(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。
【0020】
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。
【0021】
(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。
【0022】
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。
【0023】
(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。
【0024】
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。
【0025】
(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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
(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。
(【0031】以降は省略されています)

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