特許 6494030 車載器用の接続ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6494030

(24)【登録日】2019年3月15日

(45)【発行日】2019年4月3日

(54)【発明の名称】車載器用の接続ユニット

(51)【国際特許分類】

   H02J 9/06 20060101AFI20190325BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20190325BHJP

   B60R 16/033 20060101ALI20190325BHJP

【ＦＩ】

   H02J9/06 110

   H02J7/00 302C

   B60R16/033 C

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-140076(P2015-140076)

(22)【出願日】2015年7月13日

(65)【公開番号】特開2017-22916(P2017-22916A)

(43)【公開日】2017年1月26日

【審査請求日】2018年7月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】391065611

【氏名又は名称】株式会社テクトム

(74)【代理人】

【識別番号】110000305

【氏名又は名称】特許業務法人青莪

(72)【発明者】

【氏名】富田 直樹

(72)【発明者】

【氏名】筒井 勇

【審査官】 高野 誠治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１３１７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２２２６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１８２４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２２４７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１２２８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／０５７５３８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ９／０６

Ｂ６０Ｒ １６／０３３

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に設けられた接続ポートに、この車両に搭載された車載電源から電力供給を受けて作動し、車両情報を取得する車載器を接続する車載器用の接続ユニットにおいて、
車載器に補助電源を接続する接続手段を備え、
車両の運行中に車載電源の破損につながる事態が発生したとき、この事態の発生を車載電源の破損前に検知する検知手段を設け、前記接続手段は、検知手段の検知時に補助電源からの電力供給も行うことを特徴とする車載器用の接続ユニット。

【請求項2】

前記検知手段は、車両に加わる加速度、衝撃または振動を検出するセンサを備え、センサの検出値が所定の閾値を超えると、前記事態が発生したと判断することを特徴とする請求項１記載の車載器用の接続ユニット。

【請求項3】

前記補助電源、検知手段及び接続手段が、一体に設けられることを特徴とする請求項１または請求項２項記載の車載器用の接続ユニット。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項記載の車載器用の接続ユニットであって、車載電源の電力を車載器に供給する電力供給ラインを備えるものにおいて、
前記補助電源は、前記接続手段を介して前記電力供給ラインに接続されることを特徴とする車載器用の接続ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両に設けられた接続ポートに、この車両に搭載された車載電源から電力供給を受けて作動し、車両情報を取得する車載器を接続する車載器用の接続ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、自動車（車両）のＥＣＵ（Engine Control Unit）の出力端子（接続ポート）たる故障診断コネクタに接続される通信機能付き車載器が注目されている。このような車載器は、通常、電力供給ラインと通信ラインとを接続ポートに接続する（例えば、特許文献１参照）。そして、車載器は、車載電源としてのバッテリから電力供給を受けて作動し、ＥＣＵから取得した車両情報をＲＡＭなどの記憶部で記憶し、この記憶済みの車両情報を要求に応じて通信部により車内に設置されるディスプレイや、無線通信自在に接続されるサーバなどの外部装置に出力できるようにしている。これにより、ユーザは、取得した車両情報を運行管理や運転傾向分析等に利用することができる。

【0003】

ここで、車両には、その運行中、衝突事故などで車載電源の破損（車載電源自体が破損した場合だけでなく、車載電源自体は破損していないが電力供給回路などが破損した場合を含む）を招く事態が発生することがある。この場合には、車載器への電力供給が途絶し、これに起因して記憶済みの車両情報が消失してしまうという不具合がある。車載電源が破損して電力供給が途絶する直前まで取得される車両情報は、例えば事故の発生状況を解析する上で有用である。従って、このような情報を如何にして保護するかが重要な課題となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４−４０２４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、以上の点に鑑み、車両に、車載電源の破損を招く事態が発生したときでも、車載電源が破損する直前までの車両情報を確実に保護できるようにした車載器用の接続ユニットを提供することをその課題とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、車両に設けられた接続ポートに、この車両に搭載された車載電源から電力供給を受けて作動し、車両情報を取得する車載器を接続する本発明の車載器用の接続ユニットは、車載器に補助電源を接続する接続手段を備え、車両の運行中に車載電源の破損につながる事態が発生したとき、この事態の発生を車載電源の破損前に検知する検知手段を設け、前記接続手段は、検知手段の検知時に補助電源からの電力供給も行うことを特徴とする。

【0007】

本発明によれば、検知手段を設けて衝突事故等で車載電源の破損につながる事態の発生を検知し、車載電源が破損しているか否かにかかわらず、補助電源からも車載器に対して電力供給を行うようにしたため、実際に車載電源が破損したとしても、車載器への電力供給が途絶することはなく、記憶済みの車両情報が消失してしまうといった不具合は生じない。これにより、取得した車両情報を常時有効に保護することができる。

【0008】

本発明において、車載器が、取得した車両情報をサーバなどの外部装置に出力する通信部を備える場合、補助電源から電力供給を受けて作動したとき、可及的速やかに通信部を介してサーバなどの外部装置に出力するように構成しておけば、取得した車両情報をより確実に保護することができる。しかも、補助電源は、車両情報を外部装置に出力するまでの間、車載器に対して電力供給できればよいため、補助電源の容量は少なくて済み、小型化、軽量化を図る上で有利である。

【0009】

本発明において、前記検知手段は、車両に加わる加速度、衝撃または振動を検出するセンサを備え、センサの検出値が所定の閾値を超えると、電源が破損する状況が発生したと判断することが好ましい。これによれば、車載電源の破損につながる事態の発生を確実に検知する構成が実現できる。

【0010】

本発明において、前記補助電源及び接続手段が一体に設けるように構成すれば、接続ユニットの小型化を図る上で有利である。

【0011】

本発明において、車載電源の電力を車載器に供給する電力供給ラインを備え、前記補助電源を、前記接続手段を介して前記電力供給ラインに接続すれば、検知手段の検知時に、補助電源の電力を電力供給ラインを介して車載器に供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態の車載器用の接続ユニットの使用状態を示す図。

【図2】接続ユニットの外観を示す斜視図。

【図3】接続ユニットの内部構造を示すブロック図。

【図4】（ａ）及び（ｂ）は、接続ユニットのコネクタに設けた脱落防止機構を示す図。

【図5】接続ユニットの変形例の内部構造を示すブロック図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照して、車両に設けられた接続ポートたる故障診断コネクタに、この車両に搭載された車載電源としてのバッテリから電力供給を受けて作動し、車両情報を取得して外部装置に出力する車載器を接続するための本発明の車載器用の接続ユニットの実施形態を説明する。

【0014】

図１及び図２を参照して、１は、本実施形態の接続ユニットである。接続ユニット１は、所定長さの延長接続手段１０を備え、延長接続手段１０の一端には、故障診断コネクタＣに接続可能なコネクタ（ＤＴＣ）１０ａが設けられ、その他端には、車載器２の接続ポート２０に接続可能なコネクタ１０ｂが設けられている。尚、コネクタ１０ｂの形状は、図２に示す形状に限定されず、車載器２の接続ポート２０の形状に応じて適宜決定することができる。そして、コネクタ１０ａを故障診断コネクタＣに差し込み、コネクタ１０ｂを接続ポート２０に差し込むことで、車載器２が故障診断コネクタＣに接続される。尚、図１及び図２では、ケーブル形状の延長接続手段１０として図示しているが、延長接続手段１０の実施形態は本形状に限定されず、例えば、アダプタ形状やボックス形状で構成することもできる。

【0015】

図３も参照して、延長接続手段１０は、コネクタ１０ａを介して車載電源３１に接続されて、車載電源３１からの電力を車載器２に供給するための電力供給ライン１１と、コネクタ１０ａを介してＥＣＵ３２に接続されて、ＥＣＵ３２からの車両情報を取得するための通信ライン１２とを有する。尚、延長接続手段１０がアダプタ形状やボックス形状で構成される場合、電力供給ライン１１及び通信ライン１２は、配線の形状やプリント基板に形成される導電パターンの形状で形成することができる。

【0016】

車載器２としては、公知のものが利用され、一般に、電源回路２１と、制御部２２と、車両情報取得部２３と、メモリ２４と、無線通信部２５とを有する。制御部２２としては、演算処理を行うＣＰＵと、各種制御プログラムが格納されたＲＯＭとを備える公知のものを用いることができる。車載器２は、電力供給ライン１１を介して車載電源３１からの電力供給を受けて作動し、通信ライン１２を介してＥＣＵ３２からの車両情報を取得し、取得した車両情報をＲＡＭなどの記憶部２４に記憶する。この場合、取得した車両情報を燃費や車間距離などに変換して記憶部２４に記憶することができる。また、図示省略の車載ディスプレイに車両情報を表示することもできる。そして、記憶部２４に記憶した車両情報を所定のタイミングで読み出し、読み出した車両情報を無線通信部２５からサーバなどの外部装置４に出力（無線送信）する。外部装置４に出力された車両情報は、通常、情報取得者によって運行管理、運転傾向分析や事故発生状況解析に利用される。

【0017】

ところで、車両は、その運行中、衝突事故などで車載電源３１が破損することがある。このとき、車載電源３１から車載器２への電力供給が途絶すると、記憶部２４に記憶済みの車両情報が消失してしまう。このような車両情報は例えば事故の発生状況を解析する上で有用であるため、記憶部２４に記憶済みの車両情報を保護する必要がある。

【0018】

そこで、本実施形態では、接続ユニット１に、延長接続手段１０の電力供給ライン１１に接続される補助電源１３と、補助電源１３を車載器２に接続する接続手段１４と、車載電源３１の破損につながる事態が発生したとき、この事態の発生を車載電源３１の破損前に検知する検知手段１５とを設けた。これらの補助電源１３、接続手段１４及び検知手段１５を延長接続手段１０の途中に設けた筐体１０ｃに一体的に収容した。これにより、接続ユニット１を小型化することができる。尚、筐体１０ｃの材質は、剛性や放熱性等を考慮して適宜設定できる。

【0019】

補助電源１３としては、例えば一次電池を用いることができる。接続手段１４としては、例えば、トランジスタやリレー回路を有するスイッチング素子を用いることができる。スイッチング素子としては公知のものを用いることができるため、本明細書では詳細な説明を省略する。検知手段１５としては、車両に加わる加速度を検出する３軸加速度センサを用いることができる。ここで、衝突事故が発生したとき、通常運行時に車両に加わる加速度に比べて著しく大きな加速度が特定方向に加わることから、加速度センサ１５の閾値を、通常運行時に加わる加速度よりも高い値に設定しておくことで、その閾値を超える加速度が車両に加わったときに、加速度センサ１５により車載電源３１が破損する状況が発生したと判断することができる。この場合、接続手段１４のスイッチング素子に圧電素子を付設し、検出手段１５の検出時に、圧電素子からスイッチング素子に電力供給して接点を接続することで、補助電源１３から電力供給ライン１１を介して車載器２に電力供給することができる。また、電力供給ライン１１に接続されて補助電源１３が設けられた補助電力供給ライン１１ａにダイオード１６を設けると共に、電力供給ライン１１の補助電力供給ライン１１ａとの接続点よりもコネクタ１０ａ側にダイオード１７を設けることで、接続手段１４による接点接続時に補助電源１３からの電流を車載器２だけに供給することができる。また、何らからの影響で車載電源３１の電圧が低下した場合に、補助電源１３からの電流が車載電源３１に向かって流れることを防止できる。

【0020】

上記実施形態によれば、検知手段１５を設けて、衝突事故等で車載電源３１の破損につながる事態の発生を検知し、車載電源３１が破損しているか否かにかかわらず、車載電源３１から車載器２に対して電力供給されている状態であっても、接続手段１４によって補助電源１３から車載器２に対して電力供給される。このため、実際に車載電源３１が破損していたとしても、車載器２への電力供給が途絶することはなく、記憶部２４に記憶済の車両情報が消失してしまうといった不具合は生じない。これにより、ＥＣＵから取得した車両情報を常時有効に保護することができる。従って、例えば衝突事故に起因して車載電源３１が破損する直前までに取得した車両情報（つまり、衝突事故直前の車両情報）を確実に保護することができる。

【0021】

また、車載器２が補助電源１３から電力供給を受けて作動した場合、記憶部２４に記憶した車両情報を可及的速やかに読み出して外部装置４に出力するように、制御部２２を構成する（制御部２２により実行される制御プログラムを構成する場合を含む）ことで、取得した車両情報をより確実に保護することができる。これにより、補助電源１３は、記憶部２４から車両情報を読み出して外部装置４に出力するまでの間、車載器２に対して電力供給できればよいため、補助電源１３の容量は少なくて済み、接続ユニット１の小型化、軽量化を図る上で有利である。また、検知手段１５として加速度センサを用いることで、車載電源３１の破損につながる事態の発生を確実に検知する構成が実現できる。

【0022】

ところで、補助電源を車載器２に内蔵することも考えられるが、車載器２がダッシュボードＤＢ上に設置されて直射日光が当たる場合には、補助電源が高温になるため、補助電源が早期に劣化する。それに対して、本実施形態では、延長接続手段１０の途中に設けられた筐体１０ｃ内に補助電源１３が収容されるため、筐体１０ｃを固定する位置を適宜決定することで、補助電源１３を任意の位置に取り付けることができる。これにより、車載器２がダッシュボードＤＢ上に設置されても、補助電源１３の温度上昇を抑制することができ、補助電源１３の早期劣化を防止できる。また、車載器２は、ダッシュボードＤＢ上に設置するのではなく、適宜に配線を行って設置することも多く、本実施形態の如く延長接続手段１０の途中に補助電源１３を設けることで、補助電源を持たない車載器であっても利用できるだけでなく、車載器２に補助電源を新たに設けるに当たって問題となる空間上の制約を解消できて有利である。

【0023】

また、衝突事故が発生したときに、コネクタ１０ａが故障診断コネクタＣから脱落する場合がある。この場合、ＥＣＵ３２からの車両情報を取得することができなくなるため、衝突事故が発生してもコネクタ１０ａが脱落し難い構成（脱落防止機構）を採用することが望ましい。例えば、図４（ａ）に示すように、コネクタ１０ａの上部に設けられた爪部１００ａが、故障診断コネクタＣの上部に設けられた係止部１０１に係止することで両者を固定する構成や、図４（ｂ）に示すように、コネクタ１０ａの上部に設けられた爪部１００ｂが、故障診断コネクタＣの上部から上方に起立して設けられた起立部１０２の係合穴１０２ａに挿入されて係合することで両者を固定する構成を採用することができる。また、図示は省略するが、図４（ｂ）に示す爪部１００ｂに代えてコネクタ１０ａの上部にも起立部を設け、両起立部をボルト、ネジまたはタイラップ等の公知の固定方法により固定する構成を採用することもできる。このような構成を採用すれば、衝突事故が発生したときに、コネクタ１０ａの脱落を防止できるため、車両情報を確実に取得することができる。尚、上記構成によれば、運転者の過失（例えば、延長接続手段１０に足を引っ掛けたり、誤ってコネクタ１０ａを引き抜いたりする等）によるコネクタ１０ａの脱落を防止できるという効果も得られる。

【0024】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではない。上記実施形態では、検知手段１５が加速度センサを備える場合を例に説明したが、加速度センサの代わりに衝撃センサまたは振動センサを用いることができる。この場合も、通常運行時に加わる衝撃や振動よりも高い閾値を設定すれば、その閾値を超える衝撃や振動が車両に加わったときに、車載電源３１が破損する状況が発生したと判断することができる。

【0025】

上記実施形態では、無線通信部２５から外部装置４に車両情報を出力した後も補助電源１３からの電力供給を継続しているが、外部装置４への車両情報の出力を可及的速やかに行うように制御部２２が構成されているため、出力後の電力供給は無駄になる。そこで、図５に示すように、計時機能を有すると共に検知手段１５の検知結果に基づき接続手段１４の接点操作を制御する制御回路１８を設け、検知手段１５による検知直後から制御回路１８により所定時間を計時すると、接続手段１４の接点を開放して補助電源１３からの電力供給を停止するように構成してもよい。これによれば、記憶部２４から読み出した車両情報を外部装置４へ出力するために必要な電力量のみが補助電源１３から供給されるため、補助電源１３の残電力を他の機会に使用することが可能となり、当該接続ユニット１を他の車両に装着して再利用することも可能となる。尚、所定時間は、外部装置４との間の通信頻度を考慮して適宜設定することができる。

【0026】

また、加速度センサ１５に対して上記車載電源３１が破損する状況の発生を検知する閾値よりも低い閾値を更に設定しておくことで、車両の停止を検知することができる。ダイオード１７と並列に接続手段１９を設け、加速度センサ１５による車両停止検知時に、接続手段１９の接点を接続することでダイオード１７をバイパスさせることができる。この場合、加速度センサ１５で測定される加速度に基づき制御回路１８により車両が動いたと判断したとき、接続手段１９の接点を開放するように構成すれば、車両停止時にダイオード１７の車両に対する影響が避けられる。

【0027】

上記実施形態では、金属製の筐体１０ｃ内に補助電源１３、接続手段１４及び検知手段１５を収納する場合を例について説明したが、筐体１０ｃの材料はこれに限定されず樹脂製であってもよい。また、筐体１０ｃ内に補助電源１３、接続手段１４及び検知手段１５を収納するのではなく、これらの補助電源１３、接続手段１４及び検知手段１５を例えば粘着テープ等の公知の固定手段を用いて延長接続手段１０に固定することもできる。また、延長接続手段１０をアダプタ（あるいはボックス）の形状で構成する場合には、補助電源１３、接続手段１４及び検知手段１５を延長接続手段１０の内部に収容することもできる。

【0028】

上記実施形態では、延長接続手段１０がケーブル形状の接続ユニット１を例に説明したが、延長接続手段１０をアダプタ（あるいはボックス）の形状で構成する場合、アダプタに車載器２の接続ポート２０に差し込むコネクタと故障診断コネクタＣに差し込むコネクタを設けることで、故障診断コネクタＣと車載器２との間に介設することができる。この場合、アダプタの分だけ車載器２が運転者の近くに位置し、それにより運転者が車載器２に誤って接触して車載器２が脱落する可能性があるため、図４（ａ）及び（ｂ）に示すような脱落防止用機構を採用することが好ましい。

【0029】

また、上記実施形態では、補助電源１３として一次電池を用いる場合を例に説明したが、補助電源１３はこれに限定されず、例えば、蓄電機能を有する二次電池やコンデンサを用いることもでき、この場合、蓄電に必要な公知の回路を接続ユニット１に適宜設ければよい。

【0030】

また、上記実施形態では、車両が自動車である場合を例に説明したが、車両が建機や農機等である場合にも、本発明を適用することができる。

【符号の説明】

【0031】

Ｃ…故障診断コネクタ（接続ポート）、１…車載器用の接続ユニット、２…車載器、４…外部装置、１１…電力供給ライン、１３…補助電源、１４…接続手段、１５…加速度センサ，衝撃センサ，振動センサ（検知手段）、３１…車載電源。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】