(57)【要約】【課題】簡単な回路構成で、エンジン始動の検出精度をより高くすることが可能な始動検出装置を提供する。【解決手段】デジタル式の振動センサ１１と制御部１２を有する始動検出装置を備える。始動検出装置では、振動センサ１１によってエンジン始動が行われた可能性があるときに制御部１２にウェイクアップ信号を伝え、制御部１２をウェイクアップ状態とする。これにより、振動センサ１１からウェイクアップ信号が伝えられていないときには制御部１２がスリープ状態となり、超低消費電流で制御部１２を作動させるようにできる。また、ウェイクアップ後には、制御部１２で振動センサ１１から伝えられる振動に応じた検出信号に基づいてエンジン始動が行われたか否かを判定できる。このため、制御部１２において、振動センサ１１で検出した振動がエンジン始動によるものであるか否かを的確に判別することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に適用され、エンジン始動が行われたことを検出する始動検出装置であって、
前記車両の振動に応じた検出信号を出力すると共に、該検出信号に基づいて、前記エンジン始動が行われた可能性がある振動を検知してウェイクアップ信号を出力する振動センサ（１１）と、
前記振動センサからウェイクアップ信号が伝えられる前はスリープ状態となり、前記ウェイクアップ信号が伝えられるとウェイクアップ状態となって、前記検出信号に基づいて、前記エンジン始動が行われたか否かを判定する制御部（１２）と、を備えている始動検出装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記検出信号に基づいて、周期的な振動が生じているか否かを判定し、周期的な振動が生じていれば前記エンジン始動が行われたと判定する請求項１に記載の始動検出装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記検出信号に基づいて、ドアの開閉時の振動を検出し、該ドアの開閉時の振動が検出された後に、前記エンジン始動が行われたか否かを判定する請求項１または２に記載の始動検出装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の始動検出装置と、
前記制御部によって制御され、前記エンジン始動が行われたと判定されるとオンされると共に、前記エンジン始動が行われていないと判定されるとオフされる電源スイッチ（１３）と、を有し、
前記電源スイッチがオンされることによって機能部（１４）への電源供給を行い、該電源スイッチがオフされることによって前記機能部への電源供給を停止する電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両におけるエンジン始動を検出する始動検出装置およびエンジン始動に基づいて電源からの電力供給の制御を行う電源制御装置に関するものであり、特に、車両へ後付けされる車載機器に適用されて好適である。
【背景技術】
【０００２】
車両における電源信号には、常時通電が行われている常時通電信号である＋Ｂ信号と、エンジン作動時に通電されるイグニッション（以下、ＩＧという）信号とがあり、通常、車載機器においてエンジンの作動検出はＩＧ信号に基づいて行われている。例えば、バッテリと車載機器との間がコネクタを通じて接続されるようになっており、バッテリと車載機器との間に備えられるＩＧスイッチがエンジン始動時にオンされると、コネクタを通じてＩＧ信号としてバッテリ電圧が車載機器に入力される。このＩＧ信号の入力に基づいて、車載機器が駆動されるようになっている。
【０００３】
しかしながら、車載機器によっては、ＩＧ信号が直接入力されず、＋Ｂ信号のみが入力される形態のものもある。例えば、車両に対して後付けされる車載機器については、ＩＧ信号が直接入力されない形態とされる場合が多い。そのような車載機器においては、ＩＧ信号に基づいてエンジン始動を検出することができない。このため、ＩＧ信号が入力されるシガライターソケットなどに配線を追加し、その配線を引き回して車載機器に接続することで、車載機器にＩＧ信号が入力されるようにしている。ところが、別途配線が必要になって部品点数の増加を招くと共に見栄えの悪化も招き、車載機器の取り付け作業の工数も増大させることになる。
【０００４】
そこで、特許文献１において、車両におけるエンジンが始動したか否かを検出することができる始動検出装置が提案されている。この始動検出装置は、エンジンによる振動を検出する振動センサと、振動センサの検出信号に基づいてエンジンの始動を検出する検出回路を備えた構成とされ、エンジン始動を検出するとセルモータの駆動を停止させるようになっている。検出回路は、振動センサの検出信号を増幅するアンプやローパスフィルタのようなアナログ回路で構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４６９８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の始動検出装置のように、アナログ回路を用いてエンジン始動の検出を行う場合、回路構成が複雑になるし、より精度の高い検出を行うことが難しい。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、簡単な回路構成で、エンジン始動の検出精度をより高くすることが可能な始動検出装置および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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、車両に適用され、エンジン始動が行われたことを検出する始動検出装置であって、車両の振動に応じた検出信号を出力すると共に、該検出信号に基づいて、エンジン始動が行われた可能性がある振動を検知してウェイクアップ信号を出力する振動センサ（１１）と、振動センサからウェイクアップ信号が伝えられる前はスリープ状態となり、ウェイクアップ信号が伝えられるとウェイクアップ状態となって、検出信号に基づいて、エンジン始動が行われたか否かを判定する制御部（１２）と、を備えている。
【０００９】
このように、振動センサによってエンジン始動が行われた可能性があるときに制御部にウェイクアップ信号を伝え、制御部をウェイクアップ状態とする。これにより、振動センサからウェイクアップ信号が伝えられていないときには制御部がスリープ状態となり、超低消費電流で制御部を作動させるようにできる。また、ウェイクアップ後には、制御部で振動センサから伝えられる振動に応じた検出信号に基づいてエンジン始動が行われたか否かを判定できる。このため、制御部において、振動センサで検出した振動がエンジン始動によるものであるか、他の要因、例えばドアの開閉による振動等であるかを的確に判別することが可能となる。これにより、簡単な回路構成で、エンジン始動の検出精度をより高くすることが可能な始動検出装置にできる。
【００１０】
例えば、請求項２に記載したように、制御部は、検出信号に基づいて、周期的な振動が生じているか否かを判定し、周期的な振動が生じていればエンジン始動が行われたと判定することができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、制御部は、検出信号に基づいて、ドアの開閉時の振動を検出し、該ドアの開閉時の振動が検出された後に、エンジン始動が行われたか否かを判定する。
【００１２】
エンジン始動が行われる場合、その前にドアの開閉動作が行われる。このため、ドアの開閉時の振動が検出された場合に、エンジン始動時に生じる振動が検出されると、エンジン始動が行われたと判定し、ドアの開閉時の振動が検出されなければ、エンジン始動時に生じる振動が検出されても、エンジン始動が行われたと判定しないようにしても良い。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の始動検出装置と、制御部によって制御され、エンジン始動が行われたと判定されるとオンされると共に、エンジン始動が行われていないと判定されるとオフされる電源スイッチ（１３）と、を有し、電源スイッチがオンされることによって機能部（１４）への電源供給を行い、該電源スイッチがオフされることによって機能部への電源供給を停止する。
【００１４】
このように、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の始動検出装置を用いてエンジン始動を検出し、エンジン始動が検出された場合に機能部への電源供給が行われるようにすることができる。
【００１５】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態にかかる始動検出装置を備えた電源制御装置が適用された車載機器の回路構成やバッテリからの電源供給形態を示した回路図である。
【図２】振動センサの検出信号およびウェイクアップ信号の様子を示した波形図である。
【図３】制御部のＣＰＵが実行する電源制御処理の詳細を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１８】
（第１実施形態）
第１実施形態にかかる始動検出装置を備えた電源制御装置について説明する。ここでは車両に対して後付けされる車載機器に対して始動検出装置を備えた電源制御装置を適用した場合を例に挙げて説明するが、後付けの車載機器に限らず、車両製造時から搭載されている車載機器に適用されても良い。このような車載機器としては、エンジン作動中には作動させられるがエンジン作動中以外は作動させられないような車載機器、例えばドライブレコーダや空気清浄器などが挙げられる。
【００１９】
図１に示すように、車両には、電源となるバッテリ１が備えられており、バッテリ１に対してＩＧ端子２と＋Ｂ端子３が接続されている。
【００２０】
ＩＧ端子２は、エンジン始動によってオンされ、エンジン停止時にオフされるＩＧスイッチ４を介してバッテリに接続されている。このＩＧ端子２に接続される図示しない各種車載機器、例えばシガライターソケットについては、ＩＧスイッチ４がオンされたときにＩＧ信号としてバッテリ電圧が印加されるようになっている。
【００２１】
＋Ｂ端子３は、バッテリ１に対して接続されており、エンジン作動中であるか否かにかかわらず常時通電が行われ、＋Ｂ信号として電源電圧を車載機器１０に対して印加する。なお、ここでは＋Ｂ端子３をバッテリ１に対して直接接続した形態を示してあるが、バッテリ１に基づいて図示しない電源回路で定電圧の電源電圧を生成し、これを＋Ｂ信号として用いていても良い。この＋Ｂ端子３に、後付けの車載機器１０が接続されている。
【００２２】
車載機器１０は、例えばドライブレコーダや空気清浄器などのように、エンジン作動中ではないときには作動させる必要はないがエンジン作動中には作動させたい機器などである。車載機器１０は、車両のどの位置に取り付けられているものであっても良い。本実施形態の場合、車載機器１０内に、始動検出装置を含む電源制御装置が備えらえている。
【００２３】
具体的には、車載機器１０には、振動センサ１１、制御部１２、電源スイッチ１３および周辺回路１４が備えられている。
【００２４】
振動センサ１１は、振動に応じた検出信号を出力するデジタル式のセンサであり、例えば加速度センサ等によって構成されている。具体的には、振動センサ１１は、振動に応じた検出信号の生データを出力できるのに加えて、検出信号の出力波形に基づいてエンジン始動が行われた可能性がある振動を検知し、それを示す検知信号をウェイクアップ信号として制御部１２に伝える。
【００２５】
具体的には、振動センサ１１は、振動に応じた検出信号として電圧信号を出力している。この電圧信号は、エンジン始動が行われたときにはエンジン回転数に応じた周期的な振動が生じることから、図２に示したように周期的な振動に応じた振動する信号として出力される。そして、このときの電圧信号は、エンジン作動中ではなく、かつ、他の振動が生じていない場合と比較して大きな電圧値となる。このため、エンジン作動中ではなく、振動に応じた電圧信号の出力波形を電圧閾値と比較し、電圧閾値を超えている場合には、エンジン始動が行われた可能性があることを示す検知信号をウェイクアップ信号として出力する。なお、電圧閾値については、エンジン作動中ではなく、かつ、他の振動が生じていない場合に出力され得る電圧信号の値よりも大きな値に設定されている。
【００２６】
また、振動センサ１１は、制御部１２に対して振動に応じた検出信号を伝達しているが、この検出信号の伝達は、エンジン始動の可能性があることを示す検知信号、つまりウェイクアップ信号の出力後から行われても良い。
【００２７】
制御部１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏなどを備えた周知のマイクロコンピュータなどで構成され、ＲＯＭなどに記憶されたＣＰＵ制御ソフトのプログラムにしたがって所定の処理を実行する。本実施形態の場合、制御部１２のＣＰＵは、振動センサ１１からのウェイクアップ信号が伝えられるまではスリープ状態となっており、超低消費電流で作動させられている。この状態のときには、ＣＰＵは、振動センサ１１から振動に応じた検出信号が伝えられてもエンジン始動が行われたことやエンジン作動が停止させられたことの判定は行わない。そして、ＣＰＵは、振動センサ１１からウェイクアップ信号が入力されると、ウェイクアップ状態となって振動センサ１１から伝えられる振動に応じた検出信号に基づいて、エンジン始動が行われたことやエンジン作動が停止させられたことの判定を行う。
【００２８】
また、制御部１２は、電源スイッチ１３の制御を行っている。具体的には、制御部１２は、エンジン始動が行われたことを検出すると電源スイッチ１３をオンする。そして、制御部１２は、エンジン作動中は電源スイッチ１３をオンしたままとし、エンジン作動の停止を検出すると電源スイッチ１３をオフする。
【００２９】
電源スイッチ１３は、＋Ｂ端子３と周辺回路１４との接続のオンオフを制御するスイッチである。電源スイッチ１３がオンになると、＋Ｂ端子３と周辺回路１４とが接続され、＋Ｂ端子３を通じて＋Ｂ信号として電源電圧が周辺回路１４に印加される。また、電源スイッチ１３がオフになると、＋Ｂ端子３と周辺回路１４とが遮断され、周辺回路１４への電源電圧の印加が止められる。
【００３０】
周辺回路１４は、車載機器１０の機能部を構成する回路である。周辺回路１４に対して電源電圧の印加が開始されることで、周辺回路１４が作動させられ、車載機器１０の機能が実現される。例えば、車載機器１０がドライブレコーダの場合、備え付けのカメラを通じて周辺画像の取り込みが行われ、その画像データを記憶していくという機能が実現される。また、車載機器１０が空気清浄器の場合、内蔵ファンが駆動されることで空気の吸入やフィルタを通した空気の排出などの機能が実現される。
【００３１】
以上のようにして、車両におけるバッテリ１とＩＧ端子２および＋Ｂ端子３との接続が行われていると共に、＋Ｂ端子３に接続される車載機器１０が構成されている。このように構成される車載機器１０のうちの振動センサ１１および制御部１２によって始動検出装置が構成されており、振動センサ１１、制御部１２および電源スイッチ１３によって始動検出装置が備えられる電源制御装置が構成されている。
【００３２】
次に、図３に示す制御部１２のＣＰＵが実行する電源制御処理に基づいて、車載機器１０の作動について説明する。なお、図３に示す電源制御処理については、所定の制御周期ごとにＣＰＵが実行している。
【００３３】
まず、振動センサ１１は、＋Ｂ端子３を通じて印加される電源電圧に基づいて作動しており、図２に示すように車両から伝わる振動に応じた検出信号を出力していると共に、その検出信号を電圧閾値と比較することでエンジン始動が行われた可能性がある振動を検知している。そして、振動センサ１１は、検出信号の出力波形が電圧閾値を超えた場合のように、エンジン始動が行われた可能性がある振動を検知すると、その検知信号をウェイクアップ信号として制御部１２に伝えるようになっている。
【００３４】
一方、制御部１２のＣＰＵは、エンジン始動が検出される前の状態のときには、ステップＳ１００に示すようにスリープ状態となる。そして、ステップＳ１１０において、振動センサ１１からウェイクアップ信号が伝えられたか否かを判定し、伝えられるとステップＳ１２０以降の処理に進み、伝えられていなければステップＳ１００に戻ってスリープ状態を継続する。
【００３５】
続いて、振動センサ１１からウェイクアップ信号が伝えられた場合、ステップＳ１２０に進んでウェイクアップ状態に切り替わる。そして、ステップＳ１３０に進んで振動センサ１１から伝えられる振動に応じた検出信号を入力したのち、ステップＳ１４０においてステップＳ１３０で入力した検出信号に基づいて、エンジン始動が行われたか否かを判定する。例えば、上記したようにエンジン作動中にはエンジン回転数に応じた周期的な振動が生じることから、ＣＰＵは周期的な振動が生じているか否かを判定することで、エンジン始動が行われた振動であるか否かを判定することができる。
【００３６】
ここで、ステップＳ１４０でエンジン始動が行われたと判定された場合には、ステップＳ１５０に進んで電源スイッチ１３をオンする。これにより、周辺回路１４への電源電圧の印加が開始され、周辺回路１４が作動させられて、車載機器１０の機能が実現される。
【００３７】
なお、ステップＳ１５０で電源スイッチ１３がオンされた後は、ステップＳ１４０の判定処理が繰り返し実行される。このため、ステップＳ１４０において、エンジン始動が行われた状態であること、つまりエンジン始動後であればエンジン作動中であることが判定されている期間中、継続的に電源スイッチ１３のオンが維持されることになる。
【００３８】
一方、ステップＳ１４０でエンジン始動が行われていないと判定された場合には、ステップＳ１６０に進む。そして、ステップＳ１６０において、ステップＳ１３０で入力した検出信号に基づいて、一定期間振動が無い状態が続いたか否かを判定する。エンジン始動が行われていない場合や、始動後のエンジン作動中ではない場合、エンジン作動に基づく振動が発生しなくなり、一定期間振動が無い状態が続くことになる。したがって、ステップＳ１６０で一定期間振動が無い状態が続いたと判定された場合には、ステップＳ１７０に進んで電源スイッチ１３をオフする。この場合、ステップＳ１００に戻ってスリープ状態に切り替わり、次にウェイクアップ信号が入力されるまでスリープ状態が維持されることになる。
【００３９】
このようにして、本実施形態にかかる電源制御装置の制御部１２による電源制御処理が実行される。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態にかかる電源制御装置は、デジタル式の振動センサ１１と制御部１２を有する始動検出装置を備えている。そして、始動検出装置では、振動センサ１１によってエンジン始動が行われた可能性があるときに制御部１２にウェイクアップ信号を伝え、制御部１２をウェイクアップ状態とする。これにより、振動センサ１１からウェイクアップ信号が伝えられていないときには制御部１２がスリープ状態となり、超低消費電流で制御部１２を作動させるようにできる。
【００４１】
また、ウェイクアップ後には、制御部１２で振動センサ１１から伝えられる振動に応じた検出信号に基づいてエンジン始動が行われたか否かを判定できる。このため、制御部１２において、振動センサ１１で検出した振動がエンジン始動によるものであるか、他の要因、例えばドアの開閉による振動等であるかを的確に判別することが可能となる。
【００４２】
したがって、ＩＧ信号が直接入力されない車載機器１０であっても、ＩＧ信号を入力するための配線を追加することなく、エンジン始動が行われたことを的確に判別することが可能となる。そして、デジタル式の振動センサ１１と制御部１２によって構成される始動検出装置によってエンジン始動が行われたことを判別できることから、アナログ回路を用いる場合のような複雑な回路構成は必要とされず、かつ、より精度の高い検出を行うことが可能となる。さらに、このような制御をすべてデジタル制御として実現できるため、車載機器１０の構成を簡素化することが可能となる。
【００４３】
また、電源制御装置では、制御部１２においてエンジン始動が行われたことが判定されると、電源スイッチ１３をオンして周辺回路１４への電源供給が行われるようにしている。このため、周辺回路１４への電源供給をエンジン始動が行われた場合のみに制限することが可能となり、真に必要な場合にのみ電源供給が行われるようにすることで、車載機器１０における消費電力の軽減を図ることが可能となる。
【００４４】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００４５】
例えば、上記したように、振動センサ１１の検出信号に基づいて制御部１２によりエンジン始動が行われたことを検出しているが、制御部１２で他の判定も重ねて行うことで、より精度良くエンジン始動を検出することができる。すなわち、エンジン始動が行われたときに発生する振動以外にも、車両に振動が発生することがある。このため、エンジン始動以外の振動についても判定することで、よりエンジン始動が行われたことの検出精度を高めることができる。例えば、ドアの開閉時にも、車両に振動が発生する。しかしながら、ドアの開閉時に発生する振動は瞬間的なものであるため、周期的な振動とはならず、短い期間で振動が終了する。このため、制御部１２は、振動センサ１１の検出信号に基づいて、周期的ではない瞬間的な振動であり、かつ、ドアの開閉時に生じる大きさの振動であることを検出した場合に、ドアの開閉時の振動と判定、つまりエンジン始動以外の振動と判定することができる。
【００４６】
一方、エンジン始動が行われる場合、その前にドアの開閉動作が行われる。このため、ドアの開閉時の振動が検出された場合に、エンジン始動時に生じる振動が検出されると、エンジン始動が行われたと判定し、ドアの開閉時の振動が検出されなければ、エンジン始動時に生じる振動が検出されても、エンジン始動が行われたと判定しないようにしても良い。
【符号の説明】
【００４７】
１    バッテリ
２    ＩＧ端子
３    ＋Ｂ端子
４    電源スイッチ
１０  車載機器
１１  振動センサ
１２  制御部
１３  電源スイッチ
１４  周辺回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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