特開 2024-124847 車載表示機器の電源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024124847

(43)【公開日】2024-09-13

(54)【発明の名称】車載表示機器の電源装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 16/02 20060101AFI20240906BHJP

【ＦＩ】

B60R16/02 660K

B60R16/02 640K

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023032796

(22)【出願日】2023-03-03

(71)【出願人】

【識別番号】000231512

【氏名又は名称】日本精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002871

【氏名又は名称】弁理士法人坂本国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮部 博之

(72)【発明者】

【氏名】關 裕也

(57)【要約】

【課題】 動作状態を適切に管理できる車載表示機器の電源装置を提供する。
【解決手段】 車載表示機器に電源を供給する車載表示機器の電源装置であって、差動信号に基づいてオン／オフ動作が切り替えられる電源部と、電源部の動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、車載表示機器が動作中であることを示す動作信号が出力されている場合には、差動信号の値がオフを示していても、電源部の動作を継続させる。また、制御部は、作動信号の値がオフになった後、車載表示機器における終了処理が完了後に電源部の動作を停止させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車載表示機器に電源を供給する車載表示機器の電源装置であって、
差動信号に基づいてオン／オフ動作が切り替えられる電源部と、
前記電源部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記車載表示機器が動作中であることを示す動作信号が出力されている場合には、前記差動信号の値がオフを示していても、前記電源部の動作を継続させる、車載表示機器の電源装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記差動信号の値がオフになった後、前記車載表示機器における終了処理が完了後に前記電源部の動作を停止させる、請求項１に記載の車載表示機器の電源装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記差動信号の値を監視して前記車載表示機器に与える監視部と、
前記差動信号に基づいて前記電源部のオン／オフ動作を切替える切替部と、を備え、
前記切替部は、前記差動信号の値がオフを示していても前記動作信号が出力されている場合には、前記電源部の動作を継続させる、請求項１に記載の車載表示機器の電源装置。

【請求項4】

前記監視部は、前記動作信号が出力されている場合に限り、前記差動信号の値を監視して前記車載表示機器に与える、請求項３に記載の車載表示機器の電源装置。

【請求項5】

前記車載表示機器は、前記監視部から与えられる前記差動信号の値がオフを示す場合には、前記動作信号の出力を維持した状態で終了処理を実行する、請求項４に記載の車載表示機器の電源装置。

【請求項6】

前記車載表示機器は、前記終了処理が完了すると、前記動作信号の出力を停止する、請求項５に記載の車載表示機器の電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車載表示機器の電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

マイコンの動作時から電源オフシーケンス処理が終了するまでの間、電源のオン状態を継続させる車載用制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１６０６４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一方、ヘッドアップディスプレイなどの車載表示機器の電源装置として、車載の通信ユニットからＰｏＣ（Ｐｏｗｅｒ ｏｖｅｒ Ｃｏａｘ）で送られる差動信号に重畳された電力により、電源のオン／オフ状態が制御される電源装置が知られている。しかしながら、差動信号のＨｉｇｈ電圧／Ｌｏｗ電圧で電源のオン／オフ状態を直ちに切替える場合には、差動信号の切り替わりと同時に電源が失われるため、車載表示機器での終了シーケンスが守れなくなるという問題がある。また、ケーブルに重畳した電気的なノイズ等により、差動信号の値がＨｉｇｈ電圧からＬｏｗ電圧に瞬間的に移行してしまう可能性がある。したがって、そのような場合にも電源のオン状態を維持する機能が必要となる。

【0005】

本開示は、動作状態を適切に管理できる車載表示機器の電源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】

【0006】

１つの側面では、
車載表示機器に電源を供給する車載表示機器の電源装置であって、
差動信号に基づいてオン／オフ動作が切り替えられる電源部と、
前記電源部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記車載表示機器が動作中であることを示す動作信号が出力されている場合には、前記差動信号の値がオフを示していても、前記電源部の動作を継続させる、車載表示機器の電源装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、動作状態を適切に管理できる車載表示機器の電源装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施例の電源装置の構成を示す図である。

【図2】検出部の構成例を示す図である。

【図3】監視部の構成例を示す図である。

【図4】切替部の構成例を示す図である。

【図5】電源装置の動作を示すタイミングチャートである。

【図6】演算器における起動処理および終了処理に係る動作を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照しながら実施例について説明する。

【0010】

図１は、本実施例の電源装置の構成を示す図である。

【0011】

図１に示すように、本実施例の電源装置１は、演算器３１を有する車載表示機器３０（例えば、ヘッドアップディスプレイ）に、車載のバッテリー（不図示）から電源供給を行う電源部ＰＵと、電源部ＰＵの動作を制御する制御部１０と、を備える。演算器３１は、例えば、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－Ｃｈｉｐ）により構成される。

【0012】

図１に示すように、制御部１０は、車載の通信ユニット（不図示）から出力される差動信号に重畳される電圧の値（以下、「差動電圧Δ」と記す）を検出して信号Ｓ０に変換する検出部１１と、信号Ｓ０を監視し、監視結果を演算器３１に与える監視部１２と、信号Ｓ０に基づいて電源部ＰＵのオン／オフ状態を切り替える切替部１３と、を備える。なお、本実施例では、制御部１０をハードウェア（電子回路）により構成しているが、これらの機能のすべてまたは一部をソフトウェアにより構成してもよい。

【0013】

図２は、検出部の構成例を示す図である。

【0014】

図２の例では、検出部１１は、通信ユニットに接続されたラインＬ１およびラインＬ２を介して伝送される差動電圧Δを受けるＮ型のフォトトランジスタＰＴと、フォトトランジスタＰＴと連動してオン／オフするＰ型のトランジスタＴｒ１とを備える。図２に示すように、ラインＬ１には、抵抗Ｒ１およびコンデンサＣ１からなる積分回路が、ラインＬ２には、抵抗Ｒ２およびコンデンサＣ２からなる積分回路が、それぞれ接続され、これらの積分回路を経由した差動電圧ΔがフォトトランジスタＰＴに入力される。なお、これらの積分回路は、差動電圧Δに重畳される電気的なノイズの影響を抑制するなどの機能を有する。

【0015】

本実施例では、差動電圧ΔのＨｉｇｈ／Ｌｏｗが、それぞれ電源部ＰＵのオン／オフ動作に対応している。

【0016】

差動電圧ΔがＨｉｇｈ、すなわちラインＬ１の電位がラインＬ２の電位よりも所定の閾値を越えて高い状態になると、フォトトランジスタＰＴがオンし、抵抗Ｒ３を介してフォトトランジスタＰＴに接続されたトランジスタＴｒ１もオンする。したがって、検出部１１から出力される信号Ｓ０は、トランジスタＴｒ１を介してプルアップされ、Ｈｉｇｈとなる。

【0017】

差動電圧ΔがＬｏｗ、すなわちラインＬ１の電位がラインＬ２の電位よりも所定の閾値を越えて低い状態になると、フォトトランジスタＰＴがオフし、抵抗Ｒ３を介してフォトトランジスタＰＴに接続されたトランジスタＴｒ１もオフする。したがって、グランドに接続されたプルダウン抵抗Ｒ４により、検出部１１から出力される信号Ｓ０はＬｏｗとなる。

【0018】

図３は、監視部の構成例を示す図である。

【0019】

図３の例では、監視部１２は、信号Ｓ０が入力されるＰ型のトランジスタＴｒ１１と、演算器３１からの保持信号ＨＯＬＤが入力されるＮ型のトランジスタＴｒ１２と、抵抗Ｒ１１と、抵抗Ｒ１２と、を備えるＡＮＤ回路として構成される。なお、本実施例では、保持信号ＨＯＬＤがＨｉｇｈであるとき、車載表示機器３０が動作中であることを示す動作信号が演算器３１から出力されている状態に相当する。また、車載表示機器３０が動作していないとき、保持信号ＨＯＬＤは、Ｌｏｗとなる。演算器３１による保持信号ＨＯＬＤの制御についてはさらに後述する。

【0020】

図３に示す監視部１２では、信号Ｓ０がＬｏｗのとき、または保持信号ＨＯＬＤがＬｏｗのとき、いずれも監視部１２から出力される信号ＤＥＴはＬｏｗとなる。信号Ｓ０と保持信号ＨＯＬＤがともにＨｉｇｈのときに限り、監視部１２から出力される信号ＤＥＴは、Ｈｉｇｈとなる。

【0021】

監視部１２は、保持信号ＨＯＬＤをトリガとして、すなわち保持信号ＨＯＬＤがＨｉｇｈのときに限り、信号Ｓ０を監視する機能を有する。監視部１２は、保持信号ＨＯＬＤがＨｉｇｈの間、信号Ｓ０（Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ）に対応する信号ＤＥＴ（Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ）を出力し、信号ＨＯＬＤがＬｏｗのとき、信号ＤＥＴはＬｏｗに維持される。

【0022】

図４は、切替部の構成例を示す図である。

【0023】

図４の例では、切替部１３は、信号Ｓ０が入力されるダイオードＤ１と、演算器３１からの保持信号ＨＯＬＤが入力されるダイオードＤ２と、プルダウン抵抗Ｒ２１と、を備えるＯＲ回路として構成される。切替部１３は、信号Ｓ０または保持信号ＨＯＬＤのいずれかがＨｉｇｈのときに、Ｈｉｇｈとなる信号ＰＷＲを出力する。また、切替部１３は、信号Ｓ０または保持信号ＨＯＬＤの両者がＬｏｗのときに限り、信号ＰＷＲをＬｏｗとする。

【0024】

信号ＰＷＲは、電源部ＰＵのオン／オフ動作を制御する信号であり、信号ＰＷＲがＨｉｇｈのときに電源部ＰＵはオンし、信号ＰＷＲがＬｏｗのときに電源部ＰＵはオフする。

【0025】

次に、本実施例の電源装置１の動作について説明する。

【0026】

図５は、電源装置の動作を示すタイミングチャート、図６は、演算器における起動処理および終了処理に係る動作を示すフローチャートである。

【0027】

まず、車載表示機器３０への電源供給が開始される場合の動作について説明する。

【0028】

差動電圧ΔがＬｏｗからＨｉｇｈに移行すると、検出部１１から出力される信号Ｓ０は、図５の時刻ｔ０～時刻ｔ１においてＬｏｗからＨｉｇｈに移行する。

【0029】

また、切替部１３は信号Ｓ０に対応する、ＬｏｗからＨｉｇｈに移行する信号ＳＷＲを出力する。これにより、電源部ＰＵはオンし、電源部ＰＵから演算器３１を含む車載表示機器３０に電源が供給される。

【0030】

演算器３１に電源が供給されると、図６に示す処理が開始され、ステップＳ１０２では、演算器３１における起動処理が実行される。起動処理が完了するまで、保持信号ＨＯＬＤはＬｏｗに維持される。

【0031】

次に、起動処理（ステップＳ１０２）が完了すると、ステップＳ１０４において、演算器３１は、保持信号ＨＯＬＤをＬｏｗからＨｉｇｈに切り替え（図５の時刻ｔ２）、処理をステップＳ１０６へ移行させる。これにより、図５に示すように、保持信号ＨＯＬＤがＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わるとともに、監視部１２から出力される信号ＤＥＴがＬｏｗからＨｉｇｈに切り替わる。

【0032】

ステップＳ１０６では、演算器３１は、信号ＤＥＴがＬｏｗであるか否か判断する。

【0033】

以上の処理により、車載表示機器３０が起動し、差動電圧ΔがＨｉｇｈに維持されている間、ステップＳ１０６の判断は否定され、車載表示機器３０の動作が継続される。

【0034】

次に、車載表示機器３０への電源供給が停止される場合の動作について説明する。

【0035】

差動電圧ΔがＨｉｇｈからＬｏｗに移行すると、検出部１１から出力される信号Ｓ０は、図５の時刻ｔ３～時刻ｔ４においてＨｉｇｈからＬｏｗに移行する。また、保持信号ＨＯＬＤがＨｉｇｈに維持されているため、監視部１２から出力される信号ＤＥＴは、信号Ｓ０と同様にＨｉｇｈからＬｏｗに移行する。

【0036】

これにより、ステップＳ１０６の判断が肯定されるため、演算器３１は、ステップＳ１０８へ処理を進める。

【0037】

ステップＳ１０８では、演算器３１は、終了処理を実行する。このとき、終了処理が完了するまで、保持信号ＨＯＬＤは、Ｈｉｇｈに維持されている。なお、終了処理の内容は任意であるが、例えば、車載表示機器３０の動作終了に際して実行すべき終了シーケンスとして定められた車載の通信ユニットとの間での通信処理、データ格納処理などが、終了処理に含まれる。

【0038】

終了処理（ステップＳ１０８）が完了すると、演算器３１は、ステップＳ１１０において、保持信号ＨＯＬＤをＨｉｇｈからＬｏｗに切り替え（図５の時刻ｔ５）、図６の処理を終了する。保持信号ＨＯＬＤがＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わると、切替部１３から出力される信号ＰＷＲもＨｉｇｈからＬｏｗに切り替わるため、電源部ＰＵがオフする。

【0039】

以上説明したように、本実施例では、検出部１１により差動電圧Δを信号Ｓ０に変換しているので、切替部１３において、信号Ｓ０の値に基づいて電源部ＰＵをオン／オフすることができる。

【0040】

また、信号ＨＯＬＤを用いて切替部１３の動作を制御することにより、電源部ＰＵをオン状態に保持することが可能となる。このため、差動電圧Δの値がオフを示した場合でも、演算器３１が終了処理を完了するまでの間、電源を確保することができる。例えば、差動電圧Δに重畳するノイズに起因して信号Ｓ０が一時的にＬｏｗとなった場合や、車載表示機器３０（演算器３１）の起動処理の開始直後に差動電圧ΔがＬｏｗに切り替わった場合でも、車載表示機器３０（演算器３１）は電源を喪失することなく、必要な処理（例えば、起動処理や終了処理）を継続、完了できる。

【0041】

また、監視部１２は、信号ＨＯＬＤをトリガとして信号Ｓ０を監視する。すなわち、信号ＨＯＬＤがＨｉｇｈであることを条件として演算器３１に信号ＤＥＴが与えられる。このため、車載表示機器３０（演算器３１）の起動前に演算器３１に信号Ｓ０が直接、印加されて誤動作等が発生することが防止できる。例えば、図５における時刻ｔ１から時刻ｔ２の間で信号Ｓ０がＬｏｗに切り替わったとしても、信号ＤＥＴはＬｏｗを維持するため、車載表示機器３０における起動処理と終了処理とが正常に実行される。すなわち、図６のステップＳ１０２～Ｓ１１０の処理が正常に進行する。

【0042】

また、切替部１３は、信号ＨＯＬＤがＬｏｗになっていることを条件として、信号ＰＷＲをＨｉｇｈからＬｏｗに切り替えている。このため、電源部ＰＵをオフにするタイミングを演算器３１により制御できるので、車載表示機器３０（演算器３１）における終了処理が完了後に、電源部ＰＵをオフすることができる。

【0043】

以上のように、本実施例の電源装置１によれば、電源部ＰＵの動作状態を適切に管理できる。これにより車載表示機器３０（演算器３１）に対する適切な電源供給を確保できる。

【0044】

以上、実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

【符号の説明】

【0045】

１ 電源装置
１０ 制御部
１１ 検出部
１２ 監視部
１３ 切替部
３０ 車載表示機器
３１ 演算器
ＰＵ 電源部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】