(57)【要約】【課題】蓄電器から特定の対象に電力を長く供給することができる小型の車載機器を提供する。【解決手段】車載機器１０は、蓄電器２０と、制御部４０と、第１通信回路６０及びメモリ６１とを有する。蓄電器２０が蓄えた電力は、制御部４０、第１通信回路６０及びメモリ６１に供給される。蓄電器２０から第１通信回路６０及びメモリ６１への電力供給経路にメインスイッチ５０が設けられている。メインスイッチ５０は、蓄電器２０の端子電圧が閾値未満となった場合にオフに切替わる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電器と、該蓄電器が蓄えた電力が供給される第１対象及び第２対象とを備える車載機器において、
前記蓄電器から前記第２対象への電力供給経路に設けられ、該蓄電器の端子電圧が閾値未満となった場合にオフに切替わるスイッチを備えること
を特徴とする車載機器。
【請求項２】
前記スイッチは、前記蓄電器の端子電圧が前記閾値以上となった場合にオンに切替わること
を特徴とする請求項１に記載の車載機器。
【請求項３】
前記第２対象の数は２以上であり、
前記蓄電器から複数の前記第２対象夫々への複数の電力供給経路夫々に前記スイッチが設けられており、
一の前記電力供給経路に設けられているスイッチの閾値は、他の前記電力供給経路に設けられているスイッチの閾値中の少なくとも１つと異なっていること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車載機器。
【請求項４】
前記第１対象は、自器の動作を制御する制御部であり、
前記第２対象は、前記第１対象の指示に従って動作を行う電気機器であること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の車載機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電器と、該蓄電器から電力が供給される複数の構成部とを備える車載機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載機器、例えば、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)には、マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）を含む複数の構成部が搭載されている。車載機器はバッテリの正極に接続されており、前述した複数の構成部夫々には、バッテリから電力が供給されている。
【０００３】
車載機器には、更に、蓄電器が搭載されている。蓄電器は、例えばキャパシタを有し、バッテリによって充電される。バッテリから車載機器への電力供給が一時的に停止した場合、蓄電器から、前述した複数の構成部に電力が供給される。このため、バッテリから車載機器への電力供給が一時的に停止した場合であっても、マイコンは処理を継続して実行する。
【０００４】
特許文献１には、電源から複数の負荷に電力が供給される電源供給装置が開示されている。電源から複数の負荷夫々への複数の電力供給経路夫々にスイッチが設けられている。これらのスイッチ夫々は、複数の電力供給経路を流れる電流の大きさに応じてオン又はオフに切替えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１９２９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、車載機器の高機能化に伴い、車載機器に搭載される構成部の数が増加している。蓄電器が電力を供給する構成部の数が多い場合、蓄電器からマイコンへの電力供給を維持することができる期間が短いという問題がある。
【０００７】
この問題を解決する構成として、車載機器に搭載される蓄電器として、容量が大きい蓄電器を用いる構成が挙げられる。例えば、並列に接続されるキャパシタの数を増加させるか、又は、容量が大きいキャパシタを用いることによって、容量が大きい蓄電器が実現される。容量が大きい蓄電器を用いた場合、蓄電器のサイズが大きいため、車載機器のサイズも大きい。車両内の空間は限定的であるため、車載機器のサイズが大きいことは好ましくない。
【０００８】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、蓄電器から特定の対象に電力を長く供給することができる小型の車載機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る車載機器は、蓄電器と、該蓄電器が蓄えた電力が供給される第１対象及び第２対象とを備える車載機器において、前記蓄電器から前記第２対象への電力供給経路に設けられ、該蓄電器の端子電圧が閾値未満となった場合にオフに切替わるスイッチを備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、最初、蓄電器から第１対象及び第２対象に電力が供給される。蓄電器の端子電圧が閾値未満となった場合、スイッチがオフに切替わり、蓄電器から第２対象への電力供給が停止する。これにより、蓄電器が単位時間当たりに放出する電力が低下する。結果、蓄電器から第１対象に電力が長く供給される。また、蓄電器の端子電圧の低下と共に蓄電器が電力を供給する対象の数が低下するため、容量が小さい小型の蓄電器を用いることが可能である。この場合、機器のサイズは小さい。
【００１１】
本発明に係る車載機器は、前記スイッチは、前記蓄電器の端子電圧が前記閾値以上となった場合にオンに切替わることを特徴とする。
【００１２】
本発明にあっては、蓄電器の端子電圧が上昇して閾値以上となった場合、スイッチはオンに切替わり、第２対象に電力が再び供給される。
【００１３】
本発明に係る車載機器は、前記第２対象の数は２以上であり、前記蓄電器から複数の前記第２対象夫々への複数の電力供給経路夫々に前記スイッチが設けられており、一の前記電力供給経路に設けられているスイッチの閾値は、他の前記電力供給経路に設けられているスイッチの閾値中の少なくとも１つと異なっていることを特徴とする。
【００１４】
本発明にあっては、蓄電器から複数の第２対象に電力が供給され、複数の電力供給経路が存在する。複数の電力供給経路夫々にはスイッチが設けられている。一の電力供給経路に設けられているスイッチの閾値は、他の電力供給経路に設けられているスイッチの閾値中の少なくとも１つと異なっている。このため、蓄電器の端子電圧の低下と共に、電力供給が停止される第２対象の数が段階的に増加する。結果、機器の機能の低下を抑制しつつ、蓄電器から第１対象への電力供給を長く続けることが可能となる。
【００１５】
本発明に係る車載機器は、前記第１対象は、自器の動作を制御する制御部であり、前記第２対象は、前記第１対象の指示に従って動作を行う電気機器であることを特徴とする。
【００１６】
本発明にあっては、蓄電器は、自器の動作を制御する制御部、例えばマイコンの指示に従って動作を行う電気機器への電力供給を停止することによって、制御部に電力が長く供給される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、蓄電器から特定の対象に電力を長く供給することができる小型の車載機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態１における電源システムの要部構成を示すブロック図である。
【図２】供給制御回路の回路図である。
【図３】メインスイッチが設けられていない場合における電力供給の説明図である。
【図４】車載機器内の電力供給の説明図である。
【図５】実施の形態２における電源システムの要部構成を示すブロック図である。
【図６】車載機器内の電力供給の説明図である。
【図７】実施の形態３における電源システムの要部構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における電源システム１の要部構成を示すブロック図である。電源システム１は車載機器１０及びバッテリ１１を備える。バッテリ１１の正極は車載機器１０に接続されている。バッテリ１１の負極は接地されている。
【００２０】
バッテリ１１から車載機器１０に電力が供給される。車載機器１０は、バッテリ１１から供給された電力を蓄える。車載機器１０は、バッテリ１１から供給された電力、又は、蓄えられている電力を用いて作動する。車載機器１０は、例えばＥＣＵである。
【００２１】
車載機器１０は、蓄電器２０、レギュレータ３０，３１、制御部４０、メインスイッチ５０、第１通信回路６０、メモリ６１、第２通信回路６２及び供給制御回路７０及びダイオードＤ１を有する。蓄電器２０はキャパシタＣ１及び抵抗Ｒ１を有する。キャパシタＣ１は蓄電器２０の本体であり、抵抗Ｒ１は蓄電器２０の内部抵抗である。メインスイッチ５０はＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである。
【００２２】
ダイオードＤ１のアノードは、バッテリ１１の正極に接続されている。ダイオードＤ１のカソードは、蓄電器２０の抵抗Ｒ１の一端と、レギュレータ３０，３１夫々の一端とに接続されている。蓄電器２０では、抵抗Ｒ１の他端はキャパシタＣ１の一端に接続され、キャパシタＣ１の他端は接地されている。
【００２３】
レギュレータ３０の他端は、制御部４０と、メインスイッチ５０のエミッタとに接続されている。メインスイッチ５０のコレクタは、第１通信回路６０及びメモリ６１に接続されている。供給制御回路７０は、ダイオードＤ１のカソードと、メインスイッチ５０のエミッタ及びベースとに各別に接続されている。レギュレータ３１の他端は、第２通信回路６２に接続されている。制御部４０、第１通信回路６０、メモリ６１及び第２通信回路６２夫々は接地されている。
【００２４】
バッテリ１１は、バッテリ電圧Ｖｂを、ダイオードＤ１を介して出力する。これにより、蓄電器２０の両端間に電圧が印加される。このとき、蓄電器２０では、電力が、抵抗Ｒ１を介してキャパシタＣ１に供給され、キャパシタＣ１が充電される。ダイオードＤ１が設けられているため、蓄電器２０からバッテリ１１に電流が流れることはなく、蓄電器２０がバッテリ１１を充電することはない。
【００２５】
メインスイッチ５０について、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が負の一定電圧未満である場合、エミッタ及びコレクタ間を電流が流れることが可能である。このとき、メインスイッチ５０はオンである。メインスイッチ５０について、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が前述した負の一定電圧以上である場合、エミッタ及びコレクタ間を電流が流れることはない。このとき、メインスイッチ５０はオフである。
供給制御回路７０は、メインスイッチ５０において、エミッタの電位を基準としたベースの電圧を調整することによって、メインスイッチ５０をオン又はオフに切替える。
【００２６】
レギュレータ３０は、抵抗Ｒ１の一端における電圧である蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが所定の第１基準電圧Ｖｒ以上である場合、端子電圧Ｖｔを所定の第１目標電圧Ｖｇに変圧し、第１目標電圧Ｖｇを出力する。第１基準電圧Ｖｒは第１目標電圧Ｖｇよりも高い。レギュレータ３０は、端子電圧Ｖｔが第１基準電圧Ｖｒ未満である場合、第１目標電圧Ｖｇよりも低い電圧を出力する。端子電圧Ｖｔが第１基準電圧Ｖｒ未満である場合、レギュレータ３０が出力する電圧は、端子電圧Ｖｔの低下と共に低下する。
【００２７】
メインスイッチ５０がオンであるか否かに無関係に、レギュレータ３０が出力した電圧は制御部４０に印加される。これにより、制御部４０に電力が供給され、制御部４０は、供給された電力を用いて作動する。
【００２８】
メインスイッチ５０がオンである場合、レギュレータ３０が出力した電圧は、更に、第１通信回路６０及びメモリ６１に印加される。これにより、第１通信回路６０及びメモリ６１にも電力が供給され、これらは、供給された電力を用いて作動する。
メインスイッチ５０がオフである場合、レギュレータ３０から第１通信回路６０及びメモリ６１に電力が供給されることはなく、第１通信回路６０及びメモリ６１は動作を停止する。
【００２９】
レギュレータ３１は、端子電圧Ｖｔが所定の第２基準電圧以上である場合、端子電圧Ｖｔを所定の第２目標電圧に変圧し、第２目標電圧を出力する。第２基準電圧は第２目標電圧よりも高い。レギュレータ３１は、端子電圧Ｖｔが第２基準電圧未満である場合、第２目標電圧よりも低い電圧を出力する。端子電圧Ｖｔが第２基準電圧未満である場合、レギュレータ３１が出力する電圧は、端子電圧Ｖｔの低下と共に低下する。第２目標電圧は第１目標電圧と異なっている。
第２通信回路６２には、レギュレータ３１が出力した電圧が印加される。これにより、第２通信回路６２に電力が供給され、第２通信回路６２は、供給された電力を用いて作動する。
【００３０】
以下、ダイオードＤ１において、電流がアノードからカソードに流れた場合にダイオードＤ１で生じる電圧降下の幅を順方向電圧と記載する。バッテリ電圧Ｖｂが、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔに順方向電圧を加算した電圧以上である場合、バッテリ１１からレギュレータ３０，３１に電流が流れ、バッテリ１１の電力が消費される。バッテリ電圧Ｖｂが、端子電圧Ｖｔに順方向電圧を加算した電圧未満である場合、蓄電器２０からレギュレータ３０，３１に電流が流れ、蓄電器２０が蓄えた電力が消費される。
【００３１】
従って、バッテリ電圧Ｖｂが、端子電圧Ｖｔに順方向電圧を加算した電圧未満である場合、蓄電器２０は、蓄えた電力を、レギュレータ３０を介して制御部４０に供給する。バッテリ電圧Ｖｂが、端子電圧Ｖｔに順方向電圧を加算した電圧未満である場合において、メインスイッチ５０がオンであるとき、蓄電器２０は、蓄えた電力を、レギュレータ３０及びメインスイッチ５０を介して第１通信回路６０及びメモリ６１に供給する。このことから、蓄電器２０から第１通信回路６０及びメモリ６１への電力供給経路にメインスイッチ５０が設けられていることがわかる。制御部４０は第１対象として機能し、第１通信回路６０及びメモリ６１の一方は第２対象として機能する。
【００３２】
制御部４０に印加されているメイン電圧Ｖｍは、レギュレータ３０が出力している電圧と略一致する。従って、レギュレータ３０が第１目標電圧Ｖｇを出力している場合、メイン電圧Ｖｍは、第１目標電圧Ｖｇと略一致している。メイン電圧Ｖｍが第１目標電圧Ｖｇ未満である場合、制御部４０は動作を停止する。
【００３３】
第１通信回路６０及び第２通信回路６２夫々には、図示しない通信線が接続されている。第１通信回路６０及び第２通信回路６２夫々は、自身に接続されている通信線を介して送信されたデータを受信する。更に、第１通信回路６０及び第２通信回路６２夫々は、制御部４０の指示に従って、自身に接続されている通信線を介してデータを送信する。制御部４０は、メモリ６１からデータを読み出すと共に、メモリ６１にデータを保存する。
【００３４】
制御部４０は、例えば、マイコンであり、車載機器１０の動作を制御する。制御部４０は、例えば、車載機器１０の動作を以下のように制御する。制御部４０は、第１通信回路６０が受信したデータをメモリ６１に保存し、第２通信回路６２に指示して、メモリ６１に保存されているデータを送信させる。更に、制御部４０は、第２通信回路６２が受信したデータをメモリ６１に保存し、第１通信回路６０に指示して、メモリ６１に保存されているデータを送信させる。以上のように、制御部４０は、一方の通信線に接続されている装置と、他方の通信線に接続されている装置との間で行われる通信を中継する。
第１通信回路６０、メモリ６１及び第２通信回路６２夫々は、制御部４０の指示に従って、以上のように動作を行う電気機器である。
【００３５】
供給制御回路７０は、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０未満となった場合、メインスイッチ５０をオフに切替える。これにより、第１通信回路６０及びメモリ６１への電力供給が停止する。供給制御回路７０は、端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０以上となった場合、メインスイッチ５０をオンに切替える。これにより、第１通信回路６０及びメモリ６１への電力供給が再開される。
【００３６】
図２は供給制御回路７０の回路図である。供給制御回路７０は、サブスイッチ８０、抵抗Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５及びツェナーダイオードＺ１を有する。サブスイッチ８０はＮＰＮ型のバイポーラトランジスタである。
【００３７】
ツェナーダイオードＺ１のカソードは、蓄電器２０の抵抗Ｒ１の一端に接続されている。ツェナーダイオードＺ１のアノードは、抵抗Ｒ２の一端に接続されている。抵抗Ｒ２の他端は、サブスイッチ８０のベースと、抵抗Ｒ３の一端とに接続されている。サブスイッチ８０のエミッタと、抵抗Ｒ３の他端とは接地されている。サブスイッチ８０のコレクタは、抵抗Ｒ４の一端に接続されている。抵抗Ｒ４の他端は、メインスイッチ５０のベースと、抵抗Ｒ５の一端とに接続されている。抵抗Ｒ５の他端はメインスイッチ５０のエミッタに接続されている。
【００３８】
サブスイッチ８０について、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が正の一定電圧以上である場合、コレクタ及びエミッタ間を電流が流れることが可能である。このとき、サブスイッチ８０はオンである。サブスイッチ８０について、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が前述した正の一定電圧未満である場合、コレクタ及びエミッタ間を電流が流れることはない。このとき、サブスイッチ８０はオフである。
【００３９】
ツェナーダイオードＺ１について、アノードの電位を基準としたカソードの電圧が所定電圧未満である場合、ツェナーダイオードＺ１を電流が流れることはない。ツェナーダイオードＺ１について、アノードの電位を基準としたカソードの電圧が所定電圧以上である場合、ツェナーダイオードＺ１を電流が流れる。
【００４０】
蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０未満である場合、ツェナーダイオードＺ１では、アノードの電位を基準としたカソードの電圧が所定電圧未満である。この場合、抵抗Ｒ２，Ｒ３に電流が流れないので、サブスイッチ８０について、エミッタの電位を基準としたベースの電圧は、ゼロＶであり、前述した正の一定電圧未満である。このため、サブスイッチ８０はオフである。
【００４１】
サブスイッチ８０がオフである場合、抵抗Ｒ５，Ｒ４に電流が流れないため、メインスイッチ５０について、エミッタの電位を基準としたベースの電圧は、ゼロＶであり、前述した負の一定電圧以上である。このため、メインスイッチ５０はオフである。メインスイッチ５０がオフである場合、前述したように、第１通信回路６０及びメモリ６１への電力供給が遮断される。
【００４２】
蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０以上である場合、ツェナーダイオードＺ１では、アノードの電位を基準としたカソードの電圧が所定電圧以上である。この場合、バッテリ１１又は蓄電器２０から、電流が、ツェナーダイオードＺ１及び抵抗Ｒ２，Ｒ３の順に流れ、抵抗Ｒ３の両端間で電圧降下が生じる。このとき、サブスイッチ８０において、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が前述した正の一定電圧以上となり、サブスイッチ８０はオンに切替わる。
【００４３】
サブスイッチ８０がオンである場合、レギュレータ３０の他端から、電流が抵抗Ｒ５，Ｒ４及びサブスイッチ８０の順に流れ、抵抗Ｒ５で電圧降下が生じる。このとき、メインスイッチ５０において、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が前述した負の一定電圧未満となり、メインスイッチ５０はオンに切替わる。
【００４４】
以上のように、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０未満となった場合、サブスイッチ８０及びメインスイッチ５０が順次オフに切替わり、第１通信回路６０及びメモリ６１への電力供給が停止する。また、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０以上となった場合、サブスイッチ８０及びメインスイッチ５０が順次オンに切替わり、第１通信回路６０及びメモリ６１への電力供給が再開される。
【００４５】
供給制御回路７０はハードウェアで構成されているため、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０未満となった場合、メインスイッチ５０は即時にオフに切替わる。更に、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０以上となった場合、メインスイッチ５０は即時にオンに切替わる。
【００４６】
図３は、メインスイッチ５０が設けられていない場合における電力供給の説明図である。図３には、バッテリ電圧Ｖｂ、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔ及びメイン電圧Ｖｍの推移が示されている。これらの推移の横軸には時間が示されている。
【００４７】
メインスイッチ５０が設けられていない場合、即ち、レギュレータ３０の他端が第１通信回路６０及びメモリ６１に直接に接続されている場合において、バッテリ電圧Ｖｂが、蓄電器２０の端子電圧ＶｔにダイオードＤ１の順方向電圧を加算した電圧よりも低い電圧に低下したとき、蓄電器２０、具体的にはキャパシタＣ１から制御部４０、第１通信回路６０、メモリ６１及び第２通信回路６２への電力供給が開始される。以下では、バッテリ電圧ＶｂがゼロＶに低下した例を説明する。
【００４８】
キャパシタＣ１の電力が供給されると共に、キャパシタＣ１の両端間の電圧が低下し、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが低下する。蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが第１基準電圧Ｖｒ以上である間、レギュレータ３０は第１目標電圧Ｖｇを出力し、制御部４０、第１通信回路６０及びメモリ６１に電力が供給される。このとき、メイン電圧Ｖｍは第１目標電圧Ｖｇと略一致する。
【００４９】
蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが第１基準電圧Ｖｒ未満となった場合、メイン電圧Ｖｍは第１目標電圧Ｖｇ未満となり、制御部４０は動作を停止する。蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが第１基準電圧Ｖｒ未満である間、制御部４０の状態は停止状態に維持される。バッテリ電圧Ｖｂが上昇し、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが第１基準電圧Ｖｒ以上となった場合、前述したように、レギュレータ３０は第１目標電圧Ｖｇを出力し、制御部４０は再び作動する。
【００５０】
制御部４０への電力供給が停止した場合、例えば、制御部４０が有する図示しないＲＡＭ(Random Access Memory)に記憶されているデータが不意に消去される。これにより、制御部４０が実行すべき一又は複数の処理が適切に実行されない虞がある。このため、制御部４０への電力供給が不意に停止することを避けるべきである。
【００５１】
図４は、車載機器１０内の電力供給の説明図である。図４には、図３と同様に、バッテリ電圧Ｖｂ、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔ及びメイン電圧Ｖｍの推移が示されている。図４には、更に、メインスイッチ５０のオン及びオフの推移が示されている。図４に示す４つの推移の横軸には時間が示されている。
【００５２】
車載機器１０では、バッテリ電圧Ｖｂが、蓄電器２０の端子電圧ＶｔにダイオードＤ１の順方向電圧を加算した電圧よりも低い場合に、蓄電器２０、具体的にはキャパシタＣ１から制御部４０、第１通信回路６０、メモリ６１及び第２通信回路６２への電力供給が開始される。以下では、バッテリ電圧ＶｂがゼロＶに低下した例を説明する。
【００５３】
キャパシタＣ１の電力が供給されると共に、キャパシタＣ１の両端間の電圧が低下し、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが低下する。端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０以上である間、メインスイッチ５０はオンであり、レギュレータ３０から制御部４０、第１通信回路６０及びメモリ６１に電力が供給される。
【００５４】
蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０未満となった場合、メインスイッチ５０がオンからオフに切替わる。これにより、蓄電器２０から第１通信回路６０及びメモリ６１への電力供給が停止される。結果、蓄電器２０が単位時間当たりに放出する電力が低下し、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔは緩やかに低下する。閾値Ｖ０は第１基準電圧Ｖｒよりも高い。
また、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔは、バッテリ電圧Ｖｂの上昇と共に上昇する。
【００５５】
車載機器１０では、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０未満となった場合、メインスイッチ５０がオフに切替わり、蓄電器２０から第１通信回路６０及びメモリ６１への電力供給が停止する。これにより、蓄電器２０が単位時間当たりに放出する電力が低下する。結果、蓄電器２０から制御部４０に電力が長く供給され、バッテリ電圧ＶｂがゼロＶに低下してから再び上昇するまでに、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが第１基準電圧Ｖｒ未満となることはない。このため、メイン電圧Ｖｍは第１目標電圧Ｖｇに維持され、制御部４０の動作が停止することはない。
【００５６】
また、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔの低下と共に蓄電器２０が電力を供給する対象の数が低下するため、車載機器１０では、容量が小さい小型の蓄電器２０を用いることができる。この場合、車載機器１０のサイズは小さい。
供給制御回路７０については小型の部品で構成することができ、メインスイッチ５０のサイズは小さい。このため、メインスイッチ５０及び供給制御回路７０を、例えば、蓄電器２０が実装されている基板の一面の反対面に実装することができる。このため、メインスイッチ５０及び供給制御回路７０が占める空間は小さい。
更に、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０以上である間、第１通信回路６０及びメモリ６１が作動しており、車載機器１０の機能が保持される。
【００５７】
前述したように、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔは、バッテリ電圧Ｖｂの上昇と共に上昇する。蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０以上となった場合、メインスイッチ５０はオフからオンに切替わり、第１通信回路６０及びメモリ６１に電力が再び供給される。
【００５８】
（実施の形態２）
図５は実施の形態２における電源システム１の要部構成を示すブロック図である。
以下では、実施の形態２について、実施の形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施の形態１と共通しているため、実施の形態１と共通する構成部には実施の形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００５９】
実施の形態１における電源システム１と比較して、実施の形態２における電源システム１では、車載機器１０の構成が異なる。実施の形態２における車載機器１０は、実施の形態１の車載機器１０が有する構成部に加えて、メインスイッチ５１，５２及び供給制御回路７１，７２を有する。メインスイッチ５１，５２夫々はＰＮＰ型バイポーラトランジスタである。
【００６０】
蓄電器２０、レギュレータ３０，３１、制御部４０、メインスイッチ５０、第１通信回路６０、供給制御回路７０及びダイオードＤ１は、実施の形態１と同様に接続されている。ダイオードＤ１のアノードはバッテリ１１の正極に接続されている。レギュレータ３０の他端は、更に、メインスイッチ５１のエミッタに接続されている。メインスイッチ５１のコレクタはメモリ６１に接続されている。供給制御回路７１は、ダイオードＤ１のカソードと、メインスイッチ５１のエミッタ及びベースとに各別に接続されている。
【００６１】
レギュレータ３１の他端はメインスイッチ５２のエミッタに接続されている。メインスイッチ５２のコレクタは第２通信回路６２に接続されている。供給制御回路７２は、ダイオードＤ１のカソードと、メインスイッチ５２のエミッタ及びベースとに各別に接続されている。制御部４０、第１通信回路６０、メモリ６１及び第２通信回路６２は、実施の形態２と同様に接地されている。
【００６２】
メインスイッチ５１，５２はメインスイッチ５０と同様に作用する。従って、メインスイッチ５１，５２夫々は、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が負の一定電圧以上である場合、オンであり、エミッタの電位を基準としたベースの電圧が負の一定電圧未満である場合、オフである。
【００６３】
供給制御回路７１，７２夫々の構成及び作用は、供給制御回路７０の構成及び作用と同様である。供給制御回路７０の構成及び作用の説明において、メインスイッチ５０、供給制御回路７０及び閾値Ｖ０夫々を、メインスイッチ５１、供給制御回路７１及び閾値Ｖ１に置き換えることによって、供給制御回路７１の構成及び作用を説明することができる。閾値Ｖ１は閾値Ｖ０よりも低い。
【００６４】
また、供給制御回路７０の構成及び作用の説明において、レギュレータ３０、メインスイッチ５０、供給制御回路７０及び閾値Ｖ０夫々を、レギュレータ３１、メインスイッチ５２、供給制御回路７２及び閾値Ｖ２に置き換えることによって、供給制御回路７２の構成及び作用を説明することができる。閾値Ｖ２は閾値Ｖ１よりも低い。
【００６５】
以上のことから、供給制御回路７０は、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０未満となった場合、メインスイッチ５０をオフに切替える。供給制御回路７１は、端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ１（＜Ｖ０）未満となった場合、メインスイッチ５１をオフに切替える。供給制御回路７２は、端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ２（＜Ｖ１）未満となった場合、メインスイッチ５２をオフに切替える。
【００６６】
また、供給制御回路７２は、端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ２以上となった場合、メインスイッチ５２をオンに切替える。供給制御回路７１は、端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ１（＞Ｖ２）以上となった場合、メインスイッチ５１をオンに切替える。供給制御回路７０は、端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０（＞Ｖ１）以上となった場合、メインスイッチ５０をオンに切替える。
前述したように、閾値Ｖ１は閾値Ｖ０よりも低く、閾値Ｖ２は閾値Ｖ１よりも低いので、閾値Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２夫々は、他の閾値中の少なくとも１つの閾値と異なっている。
【００６７】
メインスイッチ５０，５１，５２がオンであるか否かに無関係に、レギュレータ３０が出力した電圧は制御部４０に印加される。これにより、制御部４０に電力が供給され、制御部４０は、供給された電力を用いて作動する。
【００６８】
メインスイッチ５０がオンである場合、レギュレータ３０が出力した電圧は、更に、第１通信回路６０に印加される。これにより、第１通信回路６０にも電力が供給され、第１通信回路６０は、供給された電力を用いて作動する。メインスイッチ５０がオフである場合、レギュレータ３０から第１通信回路６０に電力が供給されることはなく、第１通信回路６０は動作を停止する。
【００６９】
メインスイッチ５１がオンである場合、レギュレータ３０が出力した電圧は、更に、メモリ６１に印加される。これにより、メモリ６１にも電力が供給され、メモリ６１は、供給された電力を用いて作動する。メインスイッチ５１がオフである場合、レギュレータ３０からメモリ６１に電力が供給されることはなく、メモリ６１は動作を停止する。
【００７０】
メインスイッチ５２がオンである場合、レギュレータ３１が出力した電圧は、第２通信回路６２に印加される。これにより、第２通信回路６２に電力が供給され、第２通信回路６２は、供給された電力を用いて作動する。メインスイッチ５２がオフである場合、レギュレータ３１から第２通信回路６２に電力が供給されることはなく、第２通信回路６２は動作を停止する。
【００７１】
バッテリ電圧Ｖｂが、端子電圧Ｖｔに順方向電圧を加算した電圧未満である場合、蓄電器２０は、蓄えた電力を、レギュレータ３０を介して制御部４０に供給する。
バッテリ電圧Ｖｂが、端子電圧Ｖｔに順方向電圧を加算した電圧未満である場合において、メインスイッチ５０がオンであるとき、蓄電器２０は、蓄えた電力を、レギュレータ３０及びメインスイッチ５０を介して第１通信回路６０に供給する。
【００７２】
同様の場合において、メインスイッチ５１がオンであるとき、蓄電器２０は、蓄えた電力を、レギュレータ３０及びメインスイッチ５１を介してメモリ６１に供給する。
同様の場合において、メインスイッチ５２がオンであるとき、蓄電器２０は、蓄えた電力を、レギュレータ３１及びメインスイッチ５２を介して第２通信回路６２に電力を供給する。
【００７３】
結果、以下のことがわかる。メインスイッチ５０は、蓄電器２０から第１通信回路６０への電力供給経路に設けられている。メインスイッチ５１は、蓄電器２０からメモリ６１への電力供給経路に設けられている。メインスイッチ５２は、蓄電器２０から第２通信回路６２への電力供給経路に設けられている。制御部４０は第１対象として機能し、第１通信回路６０、メモリ６１及び第２通信回路６２は第２対象として機能する。従って、第２対象の数は３である。
【００７４】
供給制御回路７１，７２も、供給制御回路７０と同様にハードウェアで構成されている。従って、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ１未満となった場合、メインスイッチ５１は即時にオフに切替わる。蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ２未満となった場合、メインスイッチ５２は即時にオフに切替わる。更に、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ１以上となった場合、メインスイッチ５１は即時にオンに切替わる。蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ２以上となった場合、メインスイッチ５２は即時にオンに切替わる。
【００７５】
図６は、車載機器１０内の電力供給の説明図である。図６は図４に対応する。図６には、図４と同様に、バッテリ電圧Ｖｂ、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔ及びメイン電圧Ｖｍの推移と、メインスイッチ５０のオン及びオフの推移とが示されている。図６には、更に、メインスイッチ５１，５２夫々のオン及びオフの推移が示されている。これらの推移の横軸には、時間が示されている。
【００７６】
車載機器１０では、バッテリ電圧Ｖｂが、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔよりも低い電圧に低下した場合に、蓄電器２０、具体的にはキャパシタＣ１から制御部４０、第１通信回路６０、メモリ６１及び第２通信回路６２への電力供給が開始される。以下では、バッテリ電圧ＶｂがゼロＶに低下した例を説明する。
【００７７】
キャパシタＣ１の電力が供給されると共に、キャパシタＣ１の両端間の電圧が低下し、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが低下する。端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０以上である間、メインスイッチ５０，５１，５２はオンである。このとき、レギュレータ３０から制御部４０、第１通信回路６０及びメモリ６１に電力が供給され、レギュレータ３１から第２通信回路６２に電力が供給される。
【００７８】
蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０未満となった場合、メインスイッチ５０がオンからオフに切替わる。これにより、蓄電器２０から第１通信回路６０への電力供給が停止される。結果、蓄電器２０が単位時間当たりに放出する電力が低下し、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔは緩やかに低下する。
【００７９】
端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ１未満となった場合、メインスイッチ５１が更にオンからオフに切替わる。これにより、蓄電器２０からメモリ６１への電力供給が停止される。結果、蓄電器２０が単位時間当たりに放出する電力が更に低下し、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔは更に緩やかに低下する。
【００８０】
端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ２未満となった場合、メインスイッチ５２が更にオンからオフに切替わる。これにより、蓄電器２０から第２通信回路６２への電力供給が停止される。結果、蓄電器２０が単位時間当たりに放出する電力が更に低下し、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔは更に緩やかに低下する。閾値Ｖ２は第１基準電圧Ｖｒよりも高い。
また、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔは、バッテリ電圧Ｖｂの上昇と共に上昇する。
【００８１】
車載機器１０では、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔの低下と共に、メインスイッチ５０，５１，５２が順次オフに切替わる。これにより、電力供給が停止される構成部の数が段階的に増加する。このため、車載機器１０の機能の低下を抑制しつつ、蓄電器２０から制御部４０への電力供給を長く続けることが可能となる。
また、メモリ６１への電力供給が停止するタイミングは、第１通信回路６０への電力供給が停止するタイミングよりも遅い。このため、第１通信回路６０が受信したデータがメモリ６１に保存された後に、メモリ６１への電力供給を停止することができる。
【００８２】
供給制御回路７１，７２夫々について、供給制御回路７０と同様に、小型の部品で構成することができ、メインスイッチ５０と同様に、メインスイッチ５１，５２のサイズは小さい。このため、メインスイッチ５０，５１，５２及び供給制御回路７０，７１，７２を、例えば、蓄電器２０が実装されている基板の一面の反対面に実装することができる。このため、メインスイッチ５０，５１，５２及び供給制御回路７０，７１，７２が占める空間は小さい。
【００８３】
バッテリ電圧ＶｂがゼロＶに低下してから再び上昇するまでに、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが第１基準電圧Ｖｒ未満となることはない。このため、メイン電圧Ｖｍは第１目標電圧Ｖｇに維持され、制御部４０の動作が停止することはない。
【００８４】
蓄電器２０の端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ２以上となった場合、メインスイッチ５２がオフからオンに切替わり、第２通信回路６２に電力が再び供給される。端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ１以上となった場合、メインスイッチ５１がオフからオンに切替わり、メモリ６１に電力が再び供給される。端子電圧Ｖｔが閾値Ｖ０以上となった場合、メインスイッチ５０がオフからオンに切替わり、第１通信回路６０に電力が再び供給される。
【００８５】
実施の形態２における車載機器１０は、実施の形態１における車載機器１０の構成にメインスイッチ５１，５２及び供給制御回路７１，７２を追加した構成である。このため、実施の形態２における車載機器１０は、実施の形態１における車載機器１０と同様の効果を奏する。
【００８６】
なお、実施の形態２において、第２対象の数は、３に限定されず、２以上であればよい。この場合、例えば、蓄電器２０から複数の第２対象夫々への複数の電力供給経路夫々にメインスイッチが設けられる。
また、一の電力供給経路に設けられたメインスイッチの閾値は、他の電力供給経路に設けられたメインスイッチの閾値の全てと異なる必要はなく、他の電力供給経路に設けられたメインスイッチの中の少なくとも１つと異なっていればよい。例えば、閾値Ｖ０が閾値Ｖ２と同じであり、閾値Ｖ１が閾値Ｖ０，Ｖ２と異なっていてもよい。
【００８７】
図７は実施の形態３における電源システム１の要部構成を示すブロック図である。
以下では、実施の形態３について、実施の形態１と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成については、実施の形態１と共通しているため、実施の形態１と共通する構成には実施の形態１と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００８８】
制御部４０は、実施の形態１で述べたＲＡＭに加えて、ＣＰＵ(Central Processing Unit)及び不揮発性メモリ等の構成要素を有する。制御部４０は、更に、電源供給回路４０ａを有する。実施の形態３における車載機器１０では、電源供給回路４０ａは、レギュレータ３０の他端に接続されている。電源供給回路４０ａには、レギュレータ３０を介して電力が供給される。また、電源供給回路４０ａは、制御部４０において、自身を除く他の構成要素に、レギュレータ３０から供給された電力を供給する。
【００８９】
制御部４０において、電源供給回路４０ａは、例えば、ＣＰＵの指示に従って、自身を除く他の構成要素への電力供給を停止する。これにより、制御部４０が有する構成要素の中で電源供給回路４０ａを除く他の構成要素は動作を停止し、制御部４０の状態は、所謂スリープ状態に移行する。例えば、電源供給回路４０ａには、外部から信号が入力される。電源供給回路４０ａは、自身を除く他の構成要素への電力供給が停止している状態で、外部から特定の信号が入力された場合、これらの構成要素への電力供給を再開する。これにより、制御部４０の状態は、所謂ウェイクアップ状態に移行する。
【００９０】
実施の形態３における車載機器１０では、バッテリ電圧Ｖｂが、端子電圧Ｖｔに順方向電圧を加算した電圧以上である場合、バッテリ１１の電力が制御部４０の電源供給回路４０ａに供給される。また、バッテリ電圧Ｖｂが、端子電圧Ｖｔに順方向電圧を加算した電圧未満である場合、蓄電器２０が蓄えた電力がレギュレータ３０を介して制御部４０の電源供給回路４０ａに供給される。
【００９１】
以上のように構成された実施の形態３における車載機器１０は、実施の形態１と同様の効果を奏する。更に、実施の形態３における車載機器１０では、制御部４０の状態はスリープ状態に移行するため、制御部４０に電力が効率的に供給される。
【００９２】
なお、実施の形態２における電源システム１における制御部４０も実施の形態３と同様に構成されてもよい。即ち、実施の形態２における制御部４０も電源供給回路４０ａを有し、レギュレータ３０を介して電源供給回路４０ａに電力が供給されてもよい。このように構成された電源システム１は、実施の形態２で述べた効果と同様の効果を奏し、更に、制御部４０に電力が効率的に供給される。
【００９３】
なお、実施の形態１〜３において、電力が常時供給される構成部（対象）は、車載機器１０の動作を制御する制御部４０に限定されない。また、電力が常時供給される構成部の数は、１に限定されず、２以上であってもよい。例えば、制御部４０及びメモリ６１が、電力が常時供給される構成部であってもよい。
【００９４】
また、メインスイッチは、オンからオフへの切替えに用いられる閾値と、オフからオンへの切替えに用いられる閾値とが同一であるスイッチでなくてもよい。
更に、蓄電器２０の構成は、キャパシタＣ１を有する構成に限定されず、電池を有する構成であってもよい。
【００９５】
また、レギュレータ３０，３１夫々は、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔを変圧する変圧部として機能すればよい。このため、レギュレータ３０，３１の代わりに、例えばＤＣＤＣコンバータを用いてもよい。更に、変圧部の数は、２に限定されず、１以上であればよい。図１の例では、レギュレータ３０の他端が更に第２通信回路６２に接続されてもよい。この場合、車載機器１０にレギュレータ３１は含まれない。
【００９６】
また、蓄電器２０の端子電圧Ｖｔを変圧する必要がない場合、レギュレータ又はＤＣＤＣコンバータ等の変圧部を介さずに、蓄電器２０の一端を、制御部４０、第１通信回路６０、メモリ６１又は第２通信回路６２等の構成部に接続してもよい。例えば、図１、図５又は図７に示す構成において、第２目標電圧以上の電圧の印加によって動作するように第２通信回路６２が構成されている場合、蓄電器２０の一端を、レギュレータ３１を介さずに第２通信回路６２に接続してもよい。
【００９７】
メインスイッチは、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタに限定されず、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタ、ＦＥＴ(Field Effect Transistor)又はリレー接点等であってもよい。サブスイッチ８０は、ＮＰＮ型のバイポーラトランジスタに限定されず、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタ、ＦＥＴ又はリレー接点等であってもよい。
【００９８】
開示された実施の形態１〜３はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９９】
１０  車載機器
２０  蓄電器
４０  制御部（第１対象）
５０，５１，５２  メインスイッチ
６０  第１通信回路（第２対象）
６１  メモリ（第２対象）
６２  第２通信回路（第２対象）
【図１】
2018058543.tif 000003
【図２】
2018058543.tif 000004
【図３】
2018058543.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018058543.tif 000007
【図６】
2018058543.tif 000008
【図７】
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