(57)【要約】  本発明は、記録デバイスにエネルギーを供給する電圧源（３）と、前記記録デバイスに信号を送信するセンサ（Ｓ）とを有し、前記信号に基づいて前記記録デバイスは記録を記憶し、前記記録デバイスの種々異なるモジュール（７，８，９，ＭＥＭ）はエネルギーを消費し、さらにスイッチオン・オフ可能に構成されている、特に自動車用運行記録計（２）を備えた装置（１）に関している。本発明の課題は一方で電圧変動とエネルギー供給の中断が装置の作動に対してできるだけ僅かな影響しか与えず、もう一方で不安定になったエネルギーの供給が当該装置によって過度な負担をかけられないようにすることであり、このために本発明では作動電圧（Ｕ）に変化が生じた場合に、前記モジュール（７，８，９，ＭＥＭ）のうちのいくつかがスイッチオフ若しくはスイッチオンされるように構成している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録デバイス、特に自動車用運行記録計（２）を備えた装置（１）であって、前記記録デバイスにエネルギーを供給する電圧源（３）と、前記記録デバイスに信号を送信するセンサ（Ｓ）とを有し、前記信号に基づいて前記記録デバイスは記録を記憶し、前記記録デバイスの種々異なるモジュール（７，８，９，ＭＥＭ）はエネルギーを消費し、さらにスイッチオン・オフ可能に構成されている形式の装置（１）において、
前記装置は、作動電圧（Ｕ）に変化が生じた場合に、前記モジュール（７，８，９，ＭＥＭ）のうちのいくつかをスイッチオフ若しくはスイッチオンするように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記種々異なるモジュール（７，８，９，ＭＥＭ）は、様々なエネルギー消費特性を有しており、作動電圧（Ｕ）が低下した場合に、所定の限界消費電力を超えるモジュール（７，８，９，ＭＥＭ）がスイッチオフされる、請求項１記載の装置。
【請求項３】
作動電圧（Ｕ）の所定の電圧領域が所定の作動モード（Ｓ０，Ｓ２.６）に割当てられており、現下の作動モードＳ０に割当てられているモジュール（７，８，９，ＭＥＭ）はスイッチオンされ、割当てられていないモジュール（７，８，９，ＭＥＭ）はスイッチオフされる、請求項１記載の装置。
【請求項４】
所定の作動モード（Ｓ０，Ｓ２.６）に割当てられている電圧領域が上方及び下方の電圧閾値によって制限されており、それらの閾値はそれぞれヒステリシスの意味で電圧上昇の場合と電圧下降の場合とでそれぞれ別の値を有し得る、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記記録機器はモジュール（７，８，９，ＭＥＭ）としてマイクロコントローラ（ＭＣ）と、システムクロック（ＣＬＫ）を有し、エネルギー節約の非活動化モード（Ｓ０）において前記マイクロコントローラ（ＭＣ）は活動化せず、前記システムクロック（ＣＬＫ）はこの非活動化モード（Ｓ０）の間マイクロコントローラ（ＭＣ）に周期的な時間間隔で起動命令（ＷＵＰ）を送信し、この起動命令は記録機器を省エネプレモード（Ｓ２.３）に切換え、この省エネプレモードの期間中はマイクロコントローラ（ＭＣ）が活動化される、請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記記録機器は、非活動化モード（Ｓ０）に置かれている場合に、作動電圧（Ｕ）の低下によって非活動化モード（Ｓ０）から省エネプレモード（Ｓ２.３）へ切換えられる、請求項５記載の装置。
【請求項７】
前記記録機器は作動電圧（Ｕ）が投入された後でまず最初に非活動化モード（Ｓ０）に切り替る、請求項５または６記載の装置。
【請求項８】
前記記録機器は自動車用のイグニッションに接続され、さらに前記記録機器はイグニッションのスイッチオフの後でまず非活動化モード（Ｓ０）への切換えのための条件が存在するか否かを検査し、この条件が充たされた場合には非活動化モード（Ｓ０）への切換えが行われる、請求項５から７いずれか１項記載の装置。
【請求項９】
前記マイクロコントローラ（ＭＣ）は省エネプレモード（Ｓ２.３）において所定の緊急基準を充たすタスクを処理し、前記タスクの処理が終了した場合（Ｅ：（Ｃ４０））には非活動化モード（Ｓ０）に移行する、請求項５から８いずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
記録機器の内部メモリへ記録されるデータの記憶は、所要基準を充たしている、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記記録機器は、作動電圧（Ｕ）が所定の電圧閾値を下回って低下した場合に、ノーマルモード（Ｓ２.２）からレスキューモード（Ｓ２.４）に切り替わり、このレスキューモードの冒頭で個々のモジュール（７，８，９，ＭＥＭ）がそれぞれデータ保護を実行し、データ保護が終了した後ではデータ保護の終了が通知される、請求項１記載の装置。
【請求項１２】
前記記録機器は、データ保護されたモジュール（７，８，９，ＭＥＭ）のデータ保護終了通知の後で、データ保護の終了を電圧供給（１０）が中断された時点として記録し、セーフティモード（Ｓ２.０）に切り替る、請求項１０記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録機器、特に自動車用運行記録計を備えた装置であって、前記記録機器にエネルギーを供給する電圧源と、前記記録機器に信号を送信するセンサとを有し、前記信号に基づいて前記記録機器は記録を記憶し、前記記録機器の様々なモジュールがエネルギーを消費し、さらにスイッチオン・オフ可能に構成されている形式の装置に関している。
【０００２】
冒頭に述べたような形式の装置は既に道路交通法の監視機器に関するＥＷＧ通達第３８２１/８５号から公知である。これらの機器は電気装置の作動のために自動車内に設けられているバッテリを用いて駆動される。この種のエネルギー源は商用電源のように安定性や危険防止機能に関して同じような条件が与えられていないため、記録機器は特に電圧供給における電圧変動や完全な故障に対する予防措置が講じられていなければならず、そのため比較的頻繁なケースにおいてこれらの不規則性が必ずしも毎回、それまでの記録の損失やデバイスの欠陥に結び付くことはなかった。さらに望まれるのは、作動電圧においてかなり広範囲な変動が生じた場合でも、それまでの記録が保持されるだけでなく、記録機器の作動もできる限り維持され続けることである。しかしながらここでさらに考慮しなければならないのは、電流を供給する車両バッテリが本来は記録機器の機能を保証すべきなのではなく、何よりもまず自動車の機能を保証しなければならないことである。それゆえに特にバッテリが放電している場合には、記録機器が電力消費の大きな負荷として弱っている電源回路に負担を与えることは許されない。
【０００３】
このような多岐に亘る問題に鑑みて本発明の課題は、冒頭に述べたような形式の装置において、一方では電圧変動とエネルギー供給の中断が装置の作動に対してできるだけ僅かな影響しか与えず、もう一方では不安定になったエネルギーの供給が当該装置によって過度な負担をかけられないように改善を行うことである。
【０００４】
この課題は、請求項１に記載した本発明の特徴的構成により解決される。従属請求項には本発明の有利な改善形態が含まれている。
【０００５】
本発明の大きな利点は次のことからなる。すなわち作動電圧に変動が生じた場合に、例えば作動電圧が所定の閾値を下回った場合に、記録機器のモジュールがスイッチオフされ、そのようにして当該記録機器の作動が不安定なエネルギー供給系にさらなる負担をかけないことである。この記録機器の全モジュールのうちの一部のみのスイッチオフはその他にも、特に重要な機能の維持を継続可能にするという利点ももたらす。このようにして本発明による記録機器は、作動電圧が低下した場合であっても、記録機器本来の目的を僅かな電力消費のみで可能な限り継続し続けることができる。同じように過電圧のケースにおいても（これは自動車においては外部の状況によって頻繁に引き起こされ得る）モジュールの一部のスイッチオフが行われ、それによって少なくとも特に敏感な構成素子が支障を被ることはない。電圧低下のケースにおいて有利には、記録機器のモジュールのもとで特に電力消費の大きな負荷が遮断される（例えば記録機器のディスプレイモジュール又はディスプレイや操作素子の照明モジュールなど）。
【０００６】
この場合に有利には、それぞれ１つの異なったエネルギー負荷を有しているモジュールのもとで、所定の限界消費電力を上回るモジュールが作動電圧の遮断の際にスイッチオフされるこの特に簡単な手法は次のようなモジュールに対しては例外を設けることができる。すなわちその作動が記録機器の特に重要な目的のために不可欠であるモジュール、例えば種々の記録を記憶しているモジュールなどである。さらに有利には、作動電圧の特定の電圧領域に特定の作動モードが割当てられ、モジュールが特定の作動モードに割当てられる。それにより目下の作動モードに割当てられているモジュールはスイッチオンされ、割当てられていないモジュールはスイッチオフされるようになる。このようにして作動電圧への直接の依存性において作動モードの変更が最適化と共に次のように行われる。すなわち作動電圧が所定の閾値低下に低下した際には電力消費に関して省エネの作動モードが活動化され、作動電圧が上昇した際には電力消費の大きな作動モードが活動化される。作動電圧が通常の作動電圧を超えて上昇した場合には、過電圧モードにおいて所定の電子コンポーネントのスイッチオフが行われる。この場合作動モードの頻繁な切換えに起因する不安定な状態が生じないようにするために、所定の作動モードに割当てられている電圧領域が上方と下方の電圧閾値によって制限されると有利である。なおこれらの閾値はそれぞれヒステリシスの意味で電圧上昇の場合と電圧下降の場合とでそれぞれ別の値を有し得る。このことは例えば、電圧が上昇しているケースでの通常の作動モードから過電圧作動モードへの移行が、電圧が下降しているケースの場合のよりも高い電圧閾値を有することを意味する。
【０００７】
所定の下方の電圧閾値を下回って低下する作動電圧の場合にモジュールをスイッチオフする手段は、記録機器がマイクロコントローラとして構成されているモジュールをスイッチオフする構成からなる。ここでのマイクロコントローラはプロセスを集中的に制御するマイクロコントローラである。この場合有利には、記録機器がマイクロコントローラの他にシステムクロックを有し、マイクロコントローラが稼働していない非活動化モードの間に、当該システムクロックがマイクロコントローラに周期的な時間間隔で起動命令を送信し、この命令が記録機器を省エネモードに置換える。この省エネモードの間はマイクロコントローラは活動化と非活動化の間で短く切り替わる。非活動化状態からはマイクロコントローラはシステムクロックからの起動パルスによって活動化を開始する。システムプログラムは、所定の期間に亘って所定の条件が満たされた場合、例えば車両が走行モードでなくかつ何らかの操作もなされていない場合には省エネモードに切換える。このようにして一方では顕著なエネルギー節約が達成され、他方では記録機器の実質的な機能をマイクロコントローラの段階的活動のみで維持することも可能となる。マイクロコントローラの活動化フェーズの間は有利には、マイクロコントローラが所定の緊急基準を充たすかないしは相応の高い優先度を有するタスクのみを処理し、省エネを意図して低優先度のタスクは処理しない。高優先度のタスクの処理の後では有利には、マイクロコントローラは、作動電圧が所定の電圧閾値以上にあることを前提として非活動化モードへ移行する。非活動化モードへの移行は、その他にも以下に述べるようなさらなる条件に依存させてもよい。すなわち自動車のイグニッションシステムがスイッチオフされている、外部診断インターフェースを介した診断機器若しくは検査機器との通信が存在しない、移動送信機からの到来パルスが存在しない、移動送信機の電圧供給が十分である、ディスプレイに何も映っていない（例えばディスプレイの欠陥）、データカード何も処理されていない、データ記録の結論（メモリ内の書込み／消去プロセス）、運行記録計の仕様内の作動電圧、運行記録計のケーシングの未開放、運行記録計が保守メンテナンスのための作動モードでない、ＥＷＧ規格３８２１/８５による活動化評価の推定（例えばＥＷＧ規格３８２１/８５による３分ルール、１２０秒ルールなど）、起動されたプリンタの印刷過程の終了あるいはダウンロード過程の終了など。
【０００８】
省エネモードのマイクロコントローラ命令"パワーダウン"が発せられると、この作動モードのメインループがこのポイントに留まり、そこから起動命令まで続けられる。この省エネモードは中断が可能である。すなわちこのモードはハードウエアのリセット若しくは割込み（緊急の外部割込み）によって離脱することが可能である。これらの割込み有利には次のようなものであってもよい。すなわちイグニッションのスイッチオン、システムクロックのクロックパルス、任意のキー操作、ケーシングの開放、センサ作動電圧の低下、センサからの信号、運行記録計の作動電圧の低下など。
【０００９】
作動電圧が、保護されていないデータを失うような危険のない程度の高さである場合には省エネモードへの切替えが有利である。過度に低い電圧の場合にはマイクロコントローラは有利には活動化するように切換えられる。なぜならマイクロコントローラは作動電圧が消失する時点を正確に検出し、これらの時点を記録させることができるからである。この記憶は、システムが再起動された後で、エラーエントリをメモリに記憶させるべきか否かを確定するための作動プログラムのレファレンスポイントであってもよい。
【００１０】
省エネモードの間のマイクロコントローラの高優先度のタスクに対しては有利には記憶部が記録機器の内部メモリへ記録されたデータの記憶が含まれていてもよい。有利には前記内部メモリは、特に最終的な記憶がインターフェースを介して外部メモリに向けて行われ、そのプロセスが長く続けられるならばこれらのデータのバッファメモリであってもよい。
【００１１】
作動電圧がさらに下方の所定の電圧閾値を超えて低下した場合には、有利には記録機器が通常作動モードからレスキューモードに切り替る。このレスキューモードの冒頭では個々のモジュールがそれぞれデータ保護を実行し、データ保護の終了後にデータ保護の終結を通知する。そのような通知の利点は、データ消失なしでレスキューモードが開始できることと、この通知の時点が電圧供給の中断した時点として確定できることにある。さらにこのレスキューモードへの切替えは、記録機器の作動を制限し、それによって記録機器のエネルギー消費が低減される。
【００１２】
以下では本発明を特別な実施例に基づき、図面を参照して詳細に説明する。ここで、
図1は、本発明による装置の概略図であり、
図２は、本発明による装置のソフトウエア的に実行される機能形態を概略的に表した図であり、
図３は作動モードの作動電圧への依存性を時間軸に亘って表した図である。
【実施例】
【００１３】
図１には運行記録計２，センサＳ、電圧源３，コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）、トランスミッション４、データカード５を有する装置１が示されている。運行記録計２はセンサＳの信号を受信する。このセンサはトランスミッション４の構成部材の回転数ｎを信号形態で伝送する。マイクロコントローラＭＣはこの回転数信号ｎを評価し、その結果を運行記録計２の内部メモリＭＥＭに伝送する。
【００１４】
運行記録計２はフロント側６にディスプレイモジュール７と、２つのカードホールディングモジュール８と（この中にデータカード５が挿入される）、ディスプレイモジュール７の照明のための照明モジュール９と、電流供給モジュール１０と、プリントモジュール１１を有している。電流供給モジュール１０は、マイクロコントローラの駆動制御により前記モジュール（７，８，９，ＭＥＭ）と電圧源３との間の接続を形成したり中断したりする。
【００１５】
図２には異なる作動モードＳ０、Ｓ２.６並びにこれらに対して必要とされる条件Ｃ００、Ｃ４１ないしイベントＥが概略的に示されている。電圧供給の中断（Ｅ：Power off）みから出発して、作動モードは運行記録計２のスイッチオンと共に（Ｅ：PowerSupplied）非活動化作動モードＳ０に切り替る。この非活動化作動モードＳ０は、マイクロコントローラＭＣの活動化状態への切換えなしによって特徴付けられる。スイッチオンの後で作動電圧Ｕが所定の閾値を上回ると（Ｅ：（Ｃ００））記録機器は非活動化の作動モードＳ０から初期化モードＳ１へ切り替る。このモードではデータの記録は何も行われない。そのため何らかの電圧低下はそれほど重要ではない。初期化が終了すると（Ｅ：（Ｃ１０））、記録機器はセーフティモードＳ２.０に切り替る。このセーフティモード期間の間は作動電圧がまだ不安定な領域に存在し得るので作動が制限される。その場合データの記憶は行われない。作動電圧が安定して所期の閾値を上回ると、記録機器は保護されたセーフティプリパレーションモードＳ２.１に切り替る。このセーフティプリパレーションモード期間の間は比較的大きな電流負荷はスイッチオフされたままだが、しかしながらデータの記憶は既に行われる。作動電圧Ｕがさらに高い閾値を上回ると、記録機器はノーマルモードＳ２.２に切り替わり、このモードでは装置の全てのモジュールが通常作動モードに移行する。ここにおいて過電圧が生じると、記録機器は過電圧モードＳ２.６に切り替る。この過電圧モード期間の間は運転の支障を避けるために所定の構成部分が電圧源３から分離されるように制限される。この場合まず第１に電力消費の大きな負荷が電圧から分離される。なぜならばさもないと機器における電力損失が臨界値を上回り、熱に起因する損傷が生じかねないからである。
【００１６】
ノーマルモードＳ２.２から出発して電圧が所定の電圧閾値以下に降下すると、記録機器はセーフティプリパレーションモードＳ２.１に切り替わり、電圧降下がさらに続く場合には、データ保護に関するポジティブなフィードバックがあった後でまずセーフティモードＳ２.０に切り替わり、さらに電圧が降下した場合には、非活動化モードＳ０への切換えが行われる。ノーマルモードＳ２.２からスタートして、呼出された全てのモジュールが省エネプレモードＳ２.３に対する準備を完了したことが通知されると、当該機器は省エネプレモードＳ２.３に移行する。準備完了の条件がもはや満たされなくなると直ちにノーマルモードＳ２.２に戻される。準備のための主要な条件はデータの保護である。省エネプレモードに対する準備が完了すると直ちにシステムは時間周期的に連続して非活動モードＳ０と省エネプレモードＳ２.３の間で切り替る。非活動モードＳ０から省エネプレモードＳ２.３への切換えはここでは起動命令ＷＵＰを用いて行われる。この起動命令はシステムクロックＣＬＫから規則的にマイクロコントローラＭＣに送信され、それに伴って省エネプレモードＳ２.３への切換えを要求する。
【００１７】
図３には電圧経過が時間軸に亘って例示的に示されており、これらはそれぞれ所定の電圧閾値の上回り若しくは下回りに基づいてトリガされた作動モードの切換えである。ノーマルモードＳ２.２から出発して電圧が第１の電圧閾値ＵＳＦＰＭ１まで低下すると、それによって電圧ないし電力異常割込みがマイクロコントローラＭＣにおいてトリガされる。この電圧閾値ＵＳＦＰＭ１を下回るとセーフティプリパレーションモードＳ２.１への切換えが生じ、このセーフティプリパレーションモード期間の間は電力消費の大きな負荷がスイッチオフされ、データの保護が行われる。電圧低下がさらに第２の電圧閾値ＵＳＦＭ１まで進むと、記録機器はセーフティモードＳ２.０に移行し、このセーフティモードでは作動が制限され、データ保護は行われない。作動電圧が電圧閾値ＵＲＳＳ１を下回ると当該装置は非活動化モードＳ０に入り、これはマイクロコントローラＭＣの非活動化を引き起こす。それに続く作動電圧の電圧閾値ＵＲＳＳ２を越える上昇は、記録機器を再びセーフティモードＳ２.０に切換える。この場合この電圧閾値ＵＲＳＳ２は電圧閾値ＵＲＳＳ１の上方にあり、このことは作動電圧が１つの閾値領域内で永久的に切り替ることを回避させる。この特性は、後続の電圧閾値ＵＳＦＭ１を上回る上昇や下回る低下の際に監視できる。このことは作動モードの切換えを引き起こさない。作動電圧が閾値ＵＳＦＭ２を越えて上回った場合に初めてセーフティプリパレーションモードＳ２.１への切換えがもたらされる。記録の後続ステップにおいても同じような形式でヒステリシス特性の読出しが可能である。ノーマルモードＳ２.２に達するまでの後続の経過は基本的には既に前述した記録装置の特性に相応している。この場合は作動モードの切換えがほぼ専ら作動電圧のレベルに依存し、作動モードに留まる継続時間が電圧制御されることが明確に読みとれる。ノーマルモードＳ２.２から出発して最終的に電圧閾値ＵＯＶＭ２を上回ると、当該装置は過電圧モードＳ２.６に切換えられ、所定のモジュールが電圧供給モジュールから切り離される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による装置の概略図
【図２】本発明による装置のソフトウエア的に実行される機能形態を概略的に表した図
【図３】作動モードの作動電圧への依存性を時間軸に亘って表した図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年3月23日(2007.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
冒頭に述べたような形式の装置は既に道路交通法の監視機器に関するＥＷＧ通達第３８２１/８５号から公知である。これらの機器は電気装置の作動のために自動車内に設けられているバッテリを用いて駆動される。この種のエネルギー源は商用電源のように安定性や危険防止機能に関して同じような条件が与えられていないため、記録機器は特に電圧供給における電圧変動や完全な故障に対する予防措置が講じられていなければならず、そのため比較的頻繁なケースにおいてこれらの不規則性が必ずしも毎回、それまでの記録の損失やデバイスの欠陥に結び付くことはなかった。さらに望まれるのは、作動電圧においてかなり広範囲な変動が生じた場合でも、それまでの記録が保持されるだけでなく、記録機器の作動もできる限り維持され続けることである。しかしながらここでさらに考慮しなければならないのは、電流を供給する車両バッテリが本来は記録機器の機能を保証すべきなのではなく、何よりもまず自動車の機能を保証しなければならないことである。それゆえに特にバッテリが放電している場合には、記録機器が電力消費の大きな負荷として弱っている電源回路に負担を与えることは許されない。ＤＥ３９３６６３８Ｃ１号明細書には、自動車における電気的エネルギー供給の保護のための方法が開示されており、ここでは自動車の確実な作動に必ずしも必要とされない電気的負荷が複数のグループに分割され、これらの個々のグループの負荷がバッテリの充電状態に依存してスイッチオフされるかないしはクロック制御された通電によって低減された電力の維持がなされている。またＤＥ１００２６８３５Ａ１明細書には、鉛電池における低い充電状態を回避するための回路装置が開示されており、ここではブロック電圧ないしはセル電圧と、セルないしはブロックの電解質温度と、全電流が評価回路に供給されている。ここでは各負荷グループ毎に最低作動時間が求められている。それに応じて回路装置は放電モード（低い充電状態）において計時回路が活動化され、この回路は順次連続して相応の快適性のための回路段の負荷を所要の作動時間の経過後にスイッチオフしている。またＵＳ２００４/０１４０９０４Ａ１明細書には蓄電池の保護のためのバッテリ放電表示装置が開示されている。このバッテリ放電表示装置は、バッテリの正極端子に接続可能な正の端子と、バッテリの負極端子に接続可能な負の端子を含んでいる。さらにこのバッテリ放電表示装置は電圧センサを含んでおり、このセンサは前記正及び負の端子を介してバッテリと接続され、バッテリ電圧を測定している。前記電圧センサにはマイクロプロセッサが接続されており、このマイクロプロセッサはバッテリ電圧が第１時間間隔において第１の閾値を下回った場合と、バッテリ電圧が第２の時間間隔において第２の閾値を下回った場合に、第１のアラーム信号を送出している。
【国際調査報告】
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