特開 2024-23034 車載装置、および車載装置の制御方法

(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】P2024023034

(43)【公開日】2024-02-21

(54)【発明の名称】車載装置、および車載装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 1/00 20060101AFI20240214BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240214BHJP

   H02H 9/02 20060101ALI20240214BHJP

   B60R 16/02 20060101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

H02J1/00 309Q

H02J7/00 P

H02J7/00 S

H02H9/02

B60R16/02 660K

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022126572

(22)【出願日】2022-08-08

(71)【出願人】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】株式会社デンソーテン

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】栃尾 篤志

(72)【発明者】

【氏名】井上 典昭

(72)【発明者】

【氏名】村上 純一

(72)【発明者】

【氏名】山岡 大雅

(72)【発明者】

【氏名】島田 行隆

【テーマコード（参考）】

5G013

5G165

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G013AA02

5G013AA04

5G013AA09

5G013BA01

5G013CA10

5G165AA01

5G165BB04

5G165DA02

5G165EA02

5G165GA09

5G165HA07

5G165HA16

5G165KA01

5G165KA04

5G165LA02

5G165MA10

5G165NA02

5G165NA05

5G165NA06

5G165PA01

5G503AA04

5G503BA01

5G503BB02

5G503CA01

5G503CC02

5G503CC09

5G503DA02

5G503FA06

5G503FA17

5G503GA01

5G503GB03

(57)【要約】

【課題】過電流から保護しつつ、待機電力を抑制すること。
【解決手段】実施形態に係る車載装置は、車両に搭載される車載装置である。車載装置は、電流監視部と、電源制御部とを備える。電流監視部は、外部電源から供給される電流を監視する。電源制御部は、電流監視部をシャットダウンするための第１信号を出力する。電流監視部のシャットダウン信号は、第１信号と、車両のスタートスイッチの第２信号との論理和である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載される車載装置であって、
外部電源から供給される電流を監視する電流監視部と、
前記電流監視部をシャットダウンするための第１信号を出力する電源制御部と、
を備え、
前記電流監視部のシャットダウン信号は、前記第１信号と、前記車両のスタートスイッチの第２信号との論理和である、車載装置。

【請求項2】

前記電源制御部は、前記スタートスイッチがＯＦＦとなり、前記第２信号がＬｏｗになった場合、前記電源制御部のシャットダウン処理を終了させた後に、出力する前記第１信号をＬｏｗにする、請求項１に記載の車載装置。

【請求項3】

前記電源制御部は、
前記電流監視部が起動された場合、Ｌｏｗの前記第１信号を内部に保持し、
前記スタートスイッチがＯＦＦとなり、前記第２信号がＬｏｗになった場合、前記電源制御部のシャットダウン処理を終了させた後に、Ｌｏｗに保持した前記第１信号を出力する、請求項２に記載の車載装置。

【請求項4】

前記電流監視部は、前記スタートスイッチがＯＮになると起動される、請求項１～３のいずれか１つに記載の車載装置。

【請求項5】

車両に搭載される車載装置の制御方法であって、
外部電源から供給される電流を監視する電流監視部をシャットダウンするために電源制御部から出力される第１信号と、前記車両のスタートスイッチの第２信号とが入力される工程と、
前記第１信号と、前記第２信号との論理和として、前記電流監視部のシャットダウン信号が出力される工程と
を有する、車載装置の制御方法。

【請求項6】

前記電源制御部から出力される前記第１信号は、前記スタートスイッチがＯＦＦになり、前記第２信号がＬｏｗになった場合、前記電源制御部のシャットダウン処理が終了された後に、Ｌｏｗになる、請求項５に記載の車載装置の制御方法。

【請求項7】

前記第１信号は、前記電流監視部の電源がＯＮになった場合、Ｌｏｗの状態で前記電源制御部に保持され、
Ｌｏｗの状態で前記電源制御部に保持された前記第１信号は、前記スタートスイッチがＯＦＦとなり、前記第２信号がＬｏｗになった場合、前記電源制御部のシャットダウン処理が終了した後に、出力される、請求項６に記載の車載装置の制御方法。

【請求項8】

前記電流監視部は、前記スタートスイッチがＯＮになると起動される、請求項５～７のいずれか１つに記載の車載装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車載装置、および車載装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両に搭載され、蓄電装置から電流が供給される車載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２０２０－１００３５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

車両に搭載された車載装置は、過電流の発生を監視し、過電流から車載装置を保護するために、電流監視ＩＣ（Integrated Circuit）を有する。車載装置に設けられた電流監視ＩＣを動作させるためには、たとえば、車両バッテリから電力が供給される。そのため、車載装置の電源がＯＦＦにされた場合であっても、電流監視ＩＣに暗電流が流れ、車載装置における待機電力が大きくなるおそれがある。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、過電流から保護しつつ、待機電力を抑制する車載装置、および車載装置の制御方法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】

実施形態の一態様に係る車載装置は、車両に搭載される車載装置である。車載装置は、電流監視部と、電源制御部とを備える。電流監視部は、外部電源から供給される電流を監視する。電源制御部は、電流監視部をシャットダウンするための第１信号を出力する。電流監視部のシャットダウン信号は、第１信号と、車両のスタートスイッチの第２信号との論理和である。

【発明の効果】

【0007】

実施形態の一態様によれば、過電流から保護しつつ、待機電力を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る車載装置の構成例を示すブロック図である。

【図2】図２は、スタートスイッチがＯＦＦである場合の車載装置の動作状態を示す図である。

【図3】図３は、スタートスイッチがＯＦＦからＯＮに変更された場合の車載装置の動作状態（その１）を示す図である。

【図4】図４は、スタートスイッチがＯＦＦからＯＮに変更された場合の車載装置の動作状態（その２）を示す図である。

【図5】図５は、スタートスイッチがＯＦＦからＯＮに変更された場合の車載装置の動作状態（その３）を示す図である。

【図6】図６は、スタートスイッチがＯＮからＯＦＦに変更された場合の車載装置の動作状態（その１）を示す図である。

【図7】図７は、スタートスイッチがＯＮからＯＦＦに変更された場合の車載装置の動作状態（その２）を示す図である。

【図8】図８は、実施形態に係る車載装置の起動方法を説明するフローチャートである。

【図9】図９は、実施形態に係る車載装置のシャットダウン方法を説明するフローチャートである。

【図10】図１０は、比較例に係る車載装置の構成例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して、実施形態に係る車載装置、および車載装置の制御方法について詳細に説明する。なお、本実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0010】

実施形態に係る車載装置１について、図１を参照し説明する。図１は、実施形態に係る車載装置１の構成例を示すブロック図である。車載装置１は、車両に搭載される。車載装置１は、ドライブレコーダ、オーディオ装置、車両制御装置、および、通信装置などを含む。

【0011】

車載装置１は、バッテリ１０から電流が供給される。バッテリ１０は、外部電池であり、たとえば、鉛バッテリ、および、リチウムイオンバッテリを含む。以下においては、バッテリ１０から供給される電流の流れ方向を、バッテリ１０側を上流として説明する。

【0012】

なお、図１などでは、車載装置１のうち、車載装置１に流れる電流を監視する機能に関する構成が示され、他の構成は省略される。

【0013】

車載装置１は、電流監視ＩＣ２（電流監視部）と、スイッチ３と、内部電源４と、信号切替部５と、電源制御部６とを備える。

【0014】

電流監視ＩＣ２は、バッテリ１０から供給される電流を、抵抗７を介して計測し、監視する。電流監視ＩＣ２は、計測された電流が、予め設定された上限電流以上となる場合、スイッチ３をＯＦＦにする。上限電流は、車載装置１に過電流が流れると判定可能な電流である。電流監視ＩＣ２は、車載装置１に過電流が流れる場合、スイッチ３をＯＦＦにし、バッテリ１０から車載装置１への電流供給を遮断する。

【0015】

また、電流監視ＩＣ２は、信号切替部５から出力されるシャットダウン信号に基づいて、スイッチ３をＯＮ、または、ＯＦＦにする。シャットダウン信号がＬｏｗ（「０」）の場合、電流監視ＩＣ２は、スイッチ３をＯＦＦにする。シャットダウン信号がＨｉｇｈ（「１」）の場合、電流監視ＩＣ２は、スイッチ３をＯＮにする。

【0016】

また、シャットダウン信号がＬｏｗになると、電流監視ＩＣ２は、シャットダウンされる。シャットダウン信号がＨｉｇｈになると、電流監視ＩＣ２は、起動される。

【0017】

スイッチ３は、電流監視ＩＣ２からの制御信号に基づいて、ＯＮ、または、ＯＦＦに切り替えられる。スイッチ３がＯＮの場合、バッテリ１０と、電流の流れ方向においてスイッチ３よりも後段の素子などとが電気的に接続される。スイッチ３がＯＦＦの場合、バッテリ１０と、電流の流れ方向においてスイッチ３よりも後段の素子などとが電気的に遮断される。スイッチ３は、たとえば、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴである。

【0018】

内部電源４は、電流の流れ方向において、スイッチ３よりも後段に設けられる。内部電源４は、車載装置１の各内部システムへ電流を供給する。内部電源４は、電源制御部６へ電流を供給する。内部電源４は、バッテリ１０から入力される入力電圧を、所望の出力電圧に変換する。内部電源４は、たとえば、ＤＣＤＣコンバータである。

【0019】

信号切替部５は、電源制御部６から第１信号が入力される。信号切替部５は、スタートスイッチ１１から第２信号が入力される。スタートスイッチ１１は、車両の全体システムを起動、および、停止させるためのスイッチである。スタートスイッチ１１は、イグニッションスイッチを含む。たとえば、第２信号は、イグニッション信号を含む。

【0020】

信号切替部５は、電流監視ＩＣ２にシャットダウン信号を出力する。信号切替部５は、第１信号、および、第２信号に基づいて、シャットダウン信号を切り替える。シャットダウンシ信号は、第１信号と、第２信号との論理和である。すなわち、信号切替部５は、シャットダウン信号を、第１信号と、第２信号との論理和として出力する電子回路である。

【0021】

シャットダウン信号は、第１信号、および、第２信号の少なくとも一方がＨｉｇｈ（「１」）の場合、Ｈｉｇｈである。シャットダウン信号は、第１信号、および、第２信号がＬｏｗ（「０」）の場合、Ｌｏｗである。第２信号は、スタートスイッチ１１がＯＮの場合、Ｈｉｇｈである。第２信号は、スタートスイッチ１１がＯＦＦの場合、Ｌｏｗである。

【0022】

電源制御部６は、電流の流れ方向において、スイッチ３、および、内部電源４よりも後段に設けられる。電源制御部６は、内部電源４を介して電流が供給される。電源制御部６は、たとえば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）である。電源制御部６は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）であってもよい。電源制御部６は、スタートスイッチ１１がＯＮからＯＦＦに変更された場合、電流監視ＩＣ２をシャットダウンするための第１信号を出力する。

【0023】

電源制御部６は、スタートスイッチ１１から第２信号が入力される。電源制御部６は、内部電源４から電流が供給され、かつ、第２信号がＨｉｇｈの場合、信号切替部５にＨｉｇｈの第１信号を出力する。電源制御部６は、信号切替部５にＨｉｇｈの第１信号を出力している場合、電源制御部６の内部にＬｏｗの第１信号を保持する。

【0024】

内部電源４から電流が供給され、かつ、第２信号がＨｉｈｇからＬｏｗに変更された場合、すなわち、スタートスイッチ１１が、ＯＮからＯＦＦに変更された場合、電源制御部６は、予め設定された電源制御部６自身のシャットダウン処理を実行する。電源制御部６は、シャットダウン処理が終了した後、電源監視ＩＣ２をシャットダウンするために信号切替部５にＬｏｗの第１信号を出力する。電源制御部６は、保持していたＬｏｗの第１信号を信号切替部５に出力する。電源制御部６において、Ｌｏｗの第１信号を出力するタイミングは、電源制御部６の設計などによって任意に設定することができる。すなわち、電流監視ＩＣ２をシャットダウンするタイミング、および、内部電源４などへの電流供給を遮断するタイミングは、電源制御部６において任意に設定することができる。

【0025】

次に、車載装置１の動作状態について説明する。

【0026】

図２に示すように、スタートスイッチ１１がＯＦＦであり、車両の全体システムがＯＦＦである場合、第２信号はＬｏｗである。そのため、シャットダウン信号もＬｏｗであり、電流監視ＩＣ２は、シャットダウンされている。また、スイッチ３はＯＦＦとなっており、内部電源４、および、電源制御部６への電流供給は遮断されている。図２は、スタートスイッチ１１がＯＦＦである場合の車載装置１の動作状態を示す図である。図２においては、シャットダウン状態の電流監視ＩＣ２、電流が供給されていない内部電源４、および、電流が供給されていない電源制御部６は、ハッチングで示される。以下の図３～図７においても同様である。

【0027】

図３に示すように、スタートスイッチ１１がＯＦＦからＯＮに変更されると、第２信号がＨｉｇｈとなる。第２信号がＨｉｇｈとなることで、信号切替部５から出力されるシャットダウン信号がＨｉｇｈになる。そのため、電流監視ＩＣ２が起動される。図３は、スタートスイッチ１１がＯＦＦからＯＮに変更された場合の車載装置１の動作状態（その１）を示す図である。

【0028】

さらに、シャットダウン信号がＨｉｇｈとなることで、スイッチ３がＯＦＦからＯＮに変更される。そのため、図４に示すように、内部電源４に電流が供給される。そして、内部電源４を介して、図５に示すように、電源制御部６に電流が供給される。図４は、スタートスイッチ１１がＯＦＦからＯＮに変更された場合の車載装置１の動作状態（その２）を示す図である。図５は、スタートスイッチ１１がＯＦＦからＯＮに変更された場合の車載装置１の動作状態（その３）を示す図である。

【0029】

電源制御部６に電流が供給されることで、電源制御部６が起動し、信号切替部５に出力される第１信号は、Ｈｉｇｈになる。なお、電源制御部６は、内部に、Ｌｏｗとなる第１信号を保持する。

【0030】

図６に示すように、スタートスイッチ１１がＯＮからＯＦＦに変更されると、第２信号がＬｏｗとなる。第２信号がＬｏｗになると、電源制御部６は、シャットダウン処理を実行する。なお、第２信号がＬｏｗであっても、電源制御部６のシャットダウン処理中、電源制御部６は、Ｈｉｇｈの第１信号を信号切替部５に出力している。そのため、シャットダウン信号は、Ｈｉｇｈであり、電流監視ＩＣ２はシャットダウンされず、スイッチ３はＯＮである。図６は、スタートスイッチ１１がＯＮからＯＦＦに変更された場合の車載装置１の動作状態（その１）を示す図である。

【0031】

電源制御部６のシャットダウン処理が終了した後、電源制御部６は、Ｌｏｗの第１信号を信号切替部５に出力する。電源制御部６は、保持していたＬｏｗの第１信号を信号切替部５に出力する。これにより、信号切替部５には、Ｌｏｗの第１信号と、Ｌｏｗの第２信号が入力される。そのため、信号切替部５から出力されるシャットダウン信号は、Ｌｏｗとなる。電流監視ＩＣ２は、スイッチ３をＯＦＦにする。これにより、図７に示すように、内部電源４への電流供給が遮断される。さらに、電流監視ＩＣ２がシャットダウンされる。図７は、スタートスイッチ１１がＯＮからＯＦＦに変更された場合の車載装置１の動作状態（その２）を示す図である。

【0032】

内部電源４への電流供給が遮断されることで、電源制御部６への電流供給も遮断される。従って、車載装置は、図２に示すように、電流監視ＩＣ２がシャットダウンされ、内部電源４、および、電源制御部６への電流供給が遮断された状態となる。このように、電源制御部６は、自身のシャットダウン処理を終わらせた後に第１信号の出力をＬｏｗにすることで、電流監視ＩＣ２がシャットダウンされるとともに、内部電源４への電流供給が遮断される。これにより、車載装置１は、過電流から保護されつつ待機電力も抑制される。

【0033】

次に、実施形態に係る車載装置１の起動方法について図８を参照し説明する。図８は、実施形態に係る車載装置１の起動方法を説明するフローチャートである。

【0034】

スタートスイッチ１１がＯＮにされることで、信号切替部５に入力される第２信号がＨｉｇｈになる（Ｓ１００）。

【0035】

第２信号がＨｉｇｈになることで、信号切替部５から出力されるシャットダウン信号がＨｉｇｈになり（Ｓ１０１）、電流監視ＩＣ２が起動される（Ｓ１０２）。

【0036】

電流監視ＩＣ２が起動すると、電流監視ＩＣ２は、スイッチ３をＯＮにする（Ｓ１０３）。これにより、バッテリ１０から内部電源４に電流が供給され（Ｓ１０４）、電源制御部６にも電流が供給される（Ｓ１０５）。

【0037】

電源制御部６は、Ｌｏｗ状態の第１信号を保持し（Ｓ１０６）、信号切替部５に出力する第１信号をＨｉｇｈにする（Ｓ１０７）。

【0038】

次に、実施形態に係る車載装置１のシャットダウン方法について図９を参照し説明する。図９は、実施形態に係る車載装置１のシャットダウン方法を説明するフローチャートである。

【0039】

スタートスイッチ１１がＯＦＦにされることで、信号切替部５、および、電源制御部６に入力される第２信号がＬｏｗになる（Ｓ２００）。なお、電源制御部６から出力される第１信号は、Ｈｉｇｈであるため、信号切替部５から出力されるシャットダウン信号はＨｉｇｈである。

【0040】

電源制御部６は、電源制御部６のシャットダウン処理を行う（Ｓ２０１）。電源制御部６は、シャットダウン処理が終了すると、保持していたＬｏｗの第１信号を、信号切替部５に出力する（Ｓ２０２）。

【0041】

信号切替部５に入力される第１信号、および、第２信号がともにＬｏｗになるため、信号切替部５から出力されるシャットダウン信号がＬｏｗになる（Ｓ２０３）。

【0042】

電流監視ＩＣ２は、スイッチ３をＯＦＦにし（Ｓ２０４）、電流監視ＩＣ２をシャットダウンする（Ｓ２０５）。スイッチ３がＯＦＦになることで、バッテリ１０から内部電源４への電流供給が遮断され（Ｓ２０６）、電源制御部６への電流供給も遮断される（Ｓ２０７）。

【0043】

図１０に示すように、電源制御部６を有さない比較例に係る車載装置１００は、スタートスイッチがＯＦＦの場合であっても、バッテリ１０１から車載装置１００に電流が供給されるため、電流監視ＩＣ１０２によって過電流の発生を監視する必要がある。そのため、バッテリ１０１から電流監視ＩＣ１０２に電流が常に供給され、暗電流が大きくなり、待機電力が大きくなる。図１０は、比較例に係る車載装置１００の構成例を示すブロック図である。

【0044】

実施形態に係る車載装置１は、車両に搭載される。車載装置１は、電流監視ＩＣ２と、電源制御部６とを備える。電流監視ＩＣ２は、バッテリ１０から供給される電流を監視する。電源制御部６は、電流監視ＩＣ２をシャットダウンするための第１信号を出力する。電流監視ＩＣ２のシャットダウン信号は、第１信号と、車両のスタートスイッチ１１の第２信号との論理和である。

【0045】

これにより、車載装置１は、過電流が発生する場合、電流監視ＩＣ２によって過電流の発生を検出し、スイッチ３をＯＦＦにすることで、過電流から車載装置１を保護することができる。また、車載装置１は、スタートスイッチ１１がＯＦＦにされた場合に、電流監視ＩＣ２をシャットダウンすることで、暗電流を抑制し、待機電力を抑制することができる。

【0046】

電源制御部６は、スタートスイッチ１１がＯＦＦとなり、第２信号がＬｏｗになった場合、電源制御部６のシャットダウン処理を終了させた後に、出力する第１信号をＬｏｗにする。たとえば、電源制御部６は、電流監視ＩＣ２が起動された場合、Ｌｏｗの第１信号を内部に保持する。そして、電源制御部６は、スタートスイッチ１１がＯＦＦとなり、第２信号がＬｏｗになった場合、電源制御部６のシャットダウン処理を終了させた後に、Ｌｏｗに保持した第１信号を出力する。

【0047】

これにより、車載装置１は、電源制御部６のシャットダウン処理を終了させた後に、電流監視ＩＣ２をシャットダウンし、電源制御部６への電流供給を遮断する。そのため、車載装置１は、スタートスイッチ１１がＯＦＦにされる場合に、安全に電源制御部６をシャットダウンすることができ、電源制御部６を保護することができる。

【0048】

電流監視ＩＣ２は、スタートスイッチ１１がＯＮになると起動される。これにより、車載装置１は、スタートスイッチ１１がＯＮになると、内部電源４へ電流を供給することができる。

【0049】

車載装置１は、電流監視ＩＣ２のシャットダウンを、電流監視ＩＣ２によってＯＮ、または、ＯＦＦにされるスイッチ３よりも、電流の流れ方向において後段に位置する電源制御部６によって制御する。これによって、車載装置１は、適切なタイミングで、電源制御部６への電流供給を遮断することができる。

【0050】

変形例に係る車載装置１は、電源制御部６は、シャットダウン処理によって、Ｌｏｗの第１信号を生成してもよい。生成されたＬｏｗの第１信号は、電源制御部６のシャットダウン処理の終了後、信号切替部５に出力される。

【0051】

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

【符号の説明】

【0052】

１ 車載装置
２ 電流監視ＩＣ（電流監視部）
３ スイッチ
５ 信号切替部
６ 電源制御部
１０ バッテリ
１１ スタートスイッチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】