(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のエンジンが始動する直前のタイミングを推定するエンジン始動推定部と、
前記エンジン始動推定部が前記タイミングであることを推定した場合に、昇圧回路を制御して、前記車両に搭載されたバッテリから供給される電圧を昇圧する動作を開始し、前記昇圧回路の後段に接続されたコンデンサに、バックアップ対象データを記憶部に記憶させるために必要な電荷量が蓄えられる電圧値まで、前記電圧を昇圧する昇圧動作制御部と
を備えるデータバックアップ制御装置。
【請求項２】
前記エンジン始動推定部が前記タイミングであることを推定した場合に、前記バックアップ対象データのデータ量を算出するバックアップデータ算出部と、
前記バックアップデータ算出部が算出した前記データ量に基づき、前記電圧値を算出する昇圧電圧算出部と
を備えることを特徴とする請求項１記載のデータバックアップ制御装置。
【請求項３】
前記昇圧動作制御部は、前記電圧値を、前記バックアップ対象データのデータ量に基づいて予め設定された電圧値とすることを特徴とする請求項１記載のデータバックアップ制御装置。
【請求項４】
前記バックアップ対象データのデータ量を周期的に算出するバックアップデータ算出部と、
前記バックアップデータ算出部が算出した前記データ量に基づき、前記電圧値を都度算出する昇圧電圧算出部と
を備えることを特徴とする請求項１記載のデータバックアップ制御装置。
【請求項５】
前記バッテリのバッテリ電圧値が低電圧検知閾値以下であるか否かを判定する電圧検知部と、
前記電圧検知部で前記バッテリ電圧値が前記低電圧検知閾値以下であると判定された場合に、前記バックアップ対象データを前記記憶部に書き込むバックアップ制御部と
を備えたことを特徴とする請求項１記載のデータバックアップ制御装置。
【請求項６】
前記エンジン始動推定部は、前記車両のキーに触れたことを示す信号を取得した場合に、前記エンジンが始動する直前のタイミングであると推定することを特徴とする請求項１記載のデータバックアップ制御装置。
【請求項７】
前記エンジン始動推定部は、前記車両の非常点滅表示灯が消灯したことを示す信号を取得した場合に、前記エンジンが始動する直前のタイミングであると推定することを特徴とする請求項１記載のデータバックアップ制御装置。
【請求項８】
前記エンジン始動推定部は、前記車両の運転席のドアが閉められたことを示す信号を取得した場合に、前記エンジンが始動する直前のタイミングであると推定することを特徴とする請求項１記載のデータバックアップ制御装置。
【請求項９】
前記エンジン始動推定部は、信号機の点灯状態が、発進不可を示す点灯状態から発進許可を示す点灯状態に変わったことを示す信号を、前記車両の外部の通信装置から取得した場合に、前記エンジンが始動する直前のタイミングであると推定することを特徴とする請求項１記載のデータバックアップ制御装置。
【請求項１０】
前記エンジン始動推定部は、車両前方を撮像した撮像データを解析し、信号機の点灯状態が、発進不可を示す点灯状態から発進許可を示す点灯状態に変わったことを検出した場合に、前記エンジンが始動する直前のタイミングであると推定することを特徴とする請求項１記載のデータバックアップ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、データバックアップ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バッテリ電圧の低下時に、エンジン制御を実施するための制御データ等、記憶対象とするデータ（以下、バックアップ対象データという）をスタンバイＲＡＭ（以下、ＳＲＡＭという）に記憶する車載電子制御装置が知られている。当該車載電子制御装置では、ＳＲＡＭへのバックアップ対象データの書き込みを行うＣＰＵの前段にコンデンサが設けられている。バッテリ電圧の低下時には、当該コンデンサからＣＰＵおよびＳＲＡＭに電源が供給され、ＣＰＵがＳＲＡＭにバックアップ対象データの書き込みを行う。しかし、車両に搭載される上記コンデンサは容量が小さいため、バックアップ対象データの書き込み可能時間が短く、すべてのバックアップ対象データをＳＲＡＭに書き込むことができなかった。【０００３】
この問題に対応するものとして、特許文献１には、定期的にＳＲＡＭに書き込むデータを、第１のデータと第２のデータとに予め区分し、バッテリ電圧の低下時には、第１のデータのみをＳＲＡＭに書き込む車載電子制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−５４４９５号公報（［００２３］，［００２４］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている車載電子制御装置は、容量の小さいコンデンサを用いているために、データの書き込み可能時間が短いことを前提としたものである。したがって、特許文献１に開示されている車載電子制御装置では、バッテリ電圧の低下時に記憶することができるデータ量が制限されており、依然として必要なバックアップ対象データを記憶できないおそれがあった。【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、バッテリ電圧の低下時に、バックアップ対象データを記憶することができるデータバックアップ制御装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るデータバックアップ制御装置は、車両のエンジンが始動する直前のタイミングを推定するエンジン始動推定部と、エンジン始動推定部が前記タイミングであることを推定した場合に、昇圧回路を制御して、車両に搭載されたバッテリから供給される電圧を昇圧する動作を開始し、昇圧回路の後段に接続されたコンデンサに、バックアップ対象データを記憶部に記憶させるために必要な電荷量が蓄えられる電圧値まで、電圧を昇圧する昇圧動作制御部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、バッテリ電圧の低下時に、バックアップ対象データを記憶することができるデータバックアップ制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係るデータバックアップ制御装置が搭載された電装機器の構成、および電装機器の周辺の構成について示す図である。
【図２】昇圧回路の構成例を示す図である。
【図３】昇圧回路の別の構成例を示す図である。
【図４】データバックアップ制御装置の機能ブロック図である。
【図５】図５Ａおよび図５Ｂは、データバックアップ制御装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図６】データバックアップ制御装置の処理を示すフローチャートである。
【図７】時間の経過に伴う電圧値の変化の例を示したグラフである。
【図８】時間の経過に伴う電圧値の変化の別の例を示したグラフである。
【図９】データバックアップ制御装置の変形例の機能ブロック図である。
【図１０】データバックアップ制御装置の変形例の処理を示すフローチャートである。
【図１１】データバックアップ制御装置の別の変形例の機能ブロック図である。
【図１２】データバックアップ制御装置の別の変形例の処理を示すフローチャートである。
【００１０】
実施の形態１．
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面にしたがって説明する。【００１１】
図１は、実施の形態１に係るデータバックアップ制御装置４０が搭載された電装機器１００の構成、および電装機器１００の周辺の構成について示す図である。
電装機器１００は車両２００に搭載される。車両２００には、エンジン１、オルタネータ２、バッテリ３、複数の電気負荷４、および車両ＥＣＵ５等が搭載される。電気負荷４は、例えば、セルモータである。【００１２】
電装機器１００は、例えば、カーナビゲーション装置である。電装機器１００は、昇圧回路１０、バックアップ電源部２０、降圧回路３０、データバックアップ制御装置４０、記憶部５０、およびバッテリ電圧検出部６０等を備えて構成される。電装機器１００は、表示部（不図示）および操作部（不図示）等をさらに備えるものとしてもよい。【００１３】
昇圧回路１０は、バッテリ３から供給された電圧を昇圧して、後段に出力する。
バックアップ電源部２０は、昇圧回路１０の後段に設けられる。バックアップ電源部２０は、ダイオードＤ１とコンデンサＣ１とを備える。コンデンサＣ１は、電解コンデンサ等である。コンデンサＣ１は、その一方の端子が、ダイオードＤ１を介して昇圧回路１０の後段に接続され、その他方の端子が接地されている。昇圧回路１０の出力は、ダイオードＤ１を介してコンデンサＣ１に供給される。コンデンサＣ１は、昇圧回路１０の出力が供給されることで充電される。【００１４】
図２および図３は、昇圧回路１０の構成例を示す図である。
図２は、同期型の昇圧回路１０ａを示した図である。図３は、非同期型の昇圧回路１０ｂを示した図である。
昇圧回路１０には、同期型の昇圧回路１０ａおよび非同期型の昇圧回路１０ｂのいずれを用いてもよい。なお、昇圧回路１０として非同期型の昇圧回路１０ｂを用いる場合、非同期型の昇圧回路１０ｂは回路内にダイオードを有している。このため、当該ダイオードをバックアップ電源部２０のダイオードＤ１として使用することができる。【００１５】
降圧回路３０は、バックアップ電源部２０の後段に設けられる。降圧回路３０は、バックアップ電源部２０から供給された電圧を降圧して、当該降圧回路３０の後段に出力する。【００１６】
データバックアップ制御装置４０および記憶部５０は、降圧回路３０の後段に設けられる。データバックアップ制御装置４０は、例えば、ＣＰＵである。データバックアップ制御装置４０のハードウェア構成例については後述する。記憶部５０は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、またはＲＡＭ（Random Access Memory）等である。【００１７】
上記では、電装機器１００が降圧回路３０を備える場合について説明した。降圧回路３０の後段には、データバックアップ制御装置４０および記憶部５０等のデバイスが設けられる。降圧回路３０の後段に設けられるデバイスには、それぞれ耐圧電圧が定められている。降圧回路３０は、当該耐圧電圧を超えた電圧が当該デバイスに印加されることにより、当該デバイスが破損するのを防ぐために設けられている。よって、耐圧電圧が高いデバイスのみを使用する場合等であって、当該耐圧電圧を超える電圧が当該デバイスに印加されるおそれがない場合には、降圧回路３０を設ける必要はない。【００１８】
バッテリ電圧検出部６０は、昇圧回路１０の前段に設けられる。バッテリ電圧検出部６０は、バッテリ３の電圧値（以下、バッテリ電圧値Ｖａという）を検出する。バッテリ電圧検出部６０は、検出したバッテリ電圧値Ｖａをデータバックアップ制御装置４０に出力する。【００１９】
電装機器１００は、データバックアップ制御装置４０を備える。データバックアップ制御装置４０は、エンジン１の始動時におけるクランキングによりバッテリ電圧値Ｖａが低下し、電装機器１００の電源がＯＦＦになった場合に、電装機器１００が保持するデータの消失を防ぐために設けられている。当該データは、例えば、オーディオ機能に関するデータ、および、カーナビゲーション機能に関するデータである。オーディオ機能に関するデータは、例えば、現在再生中の楽曲のデータ、および、過去に再生した楽曲のデータである。カーナビゲーション機能に関するデータは、例えば、現在設定している目的地のデータ、および、過去に走行した経路のデータである。また、電装機器１００が保持するデータには、電装機器１００が故障した際の解析に用いるためのデータがある。当該データは、電装機器１００の消費電流、電装機器１００の内部温度、および電装機器１００の動作状況等をモニタリングして得られるデータである。【００２０】
エンジン１の始動が完了し、エンジン１が作動している間、バッテリ３が、データバックアップ制御装置４０および記憶部５０に電源を供給する。また、上記のように、バッテリ電圧値Ｖａが低下し、電装機器１００の電源がＯＦＦになった場合には、バックアップ電源部２０が、データバックアップ制御装置４０および記憶部５０に電源を供給する。
以下、電装機器１００の電源がＯＦＦになった場合に、データバックアップ制御装置４０が、電装機器１００のデータを記憶部５０に書き込むことを、バックアップという。また、バックアップ電源部２０のコンデンサＣ１に蓄えられる電荷の電荷量をバックアップチャージという。【００２１】
バックアップチャージは、コンデンサＣ１の容量と、コンデンサＣ１に印加される電圧との積で決まる。本発明では、データバックアップ制御装置４０が昇圧回路１０を制御することにより、バッテリ３から供給される電圧が昇圧回路１０で昇圧される。そして、昇圧回路１０による昇圧後の電圧が、昇圧回路１０から出力されて、コンデンサＣ１に印加される。このため、従来の電装機器に搭載されているコンデンサと同じ、容量の小さいコンデンサを用いた場合でも、より多くのバックアップチャージをコンデンサＣ１に蓄えることができる。【００２２】
図４は、データバックアップ制御装置４０の機能ブロック図である。
データバックアップ制御装置４０は、エンジン始動推定部４１、バックアップデータ算出部４２、昇圧電圧算出部４３、昇圧動作制御部４４、電圧検知部４５、エンジン始動完了検知部４６、およびバックアップ制御部４７等を備える。データバックアップ制御装置４０は、ナビゲーション制御部（不図示）、およびオーディオ制御部（不図示）等をさらに備えるものとしてもよい。【００２３】
エンジン始動推定部４１は、エンジン１が停止している間に、エンジン１が始動する直前のタイミングを推定する。エンジンが始動する直前のタイミングとは、例えば、運転者がエンジン１を今から始動しようとするタイミングである。
具体的には、エンジン始動推定部４１は、例えば、以下の（１）〜（４）に示す信号のうちの少なくとも１つを、車両ＥＣＵ５から取得した場合、エンジン１が始動する直前のタイミングであると推定する。
（１）車両２００のキーに触れたことを示す信号。
（２）車両２００の非常点滅表示灯（ハザードランプ）が消灯したことを示す信号。
（３）車両２００の運転席のドアが閉められたことを示す信号。
（４）信号機の点灯状態が、発進不可を示す点灯状態から発進許可を示す点灯状態に変わったことを示す信号（以下、発進許可信号という）。【００２４】
ここで、上記（１）の信号について説明する。
車両２００のキーに触れたことを示す信号とは、例えば、車室内に搭載されたキー挿入口（以下、シリンダという）に差し込まれたキーがある場合における、当該キーに触れたことを示す信号である。当該キーにはタッチセンサが取り付けられており、当該タッチセンサに触れると、車両２００のキーに触れたことを示す信号が、車両ＥＣＵ５を介してエンジン始動推定部４１に出力される。また、当該タッチセンサの代わりに、シリンダの回転速度を検知する回転速度センサをシリンダに取り付けるように構成してもよい。その場合、当該回転速度センサがシリンダの回転速度の発生を検知すると、その旨を示す信号が、車両ＥＣＵ５を介してエンジン始動推定部４１に出力される。【００２５】
また、車両２００のキーに触れたことを示す信号とは、例えば、車室内に搭載されたボタン式のエンジンスタートスイッチがある場合における、当該エンジンスタートスイッチに触れたことを示す信号である。当該エンジンスタートスイッチのボタン表面には、タッチセンサが取り付けられており、当該タッチセンサに触れると、車両２００のキーに触れたことを示す信号が、車両ＥＣＵ５を介してエンジン始動推定部４１に出力される。【００２６】
また、次のように構成してもよい。車両２００の運転席に、運転席への着座を検知する着座センサを取り付ける。当該着座センサは、運転席への着座を検知すると、運転席への着座を示す信号を、車両ＥＣＵ５を介してエンジン始動推定部４１に出力する。そして、エンジン始動推定部４１は、車両２００のキーに触れたことを示す信号、および運転席への着座を示す信号の両方の信号を取得した場合に、エンジン１が始動する直前のタイミングであると推定する。このように構成することで、運転席以外の席に着座した乗員が、キーに触れても、エンジン１が始動する直前のタイミングであると推定されない。よって、当該タイミングの推定の精度を向上させることができる。【００２７】
なお、エンジン１は、信号機の指示に従い運転者が車両２００を停止させた際にも、アイドリングストップにより停止することがある。そこで、エンジン始動推定部４１は、エンジン１が停止している間に、上記（４）の信号を取得した場合にも、エンジン１が始動すると判定する。【００２８】
エンジン始動推定部４１は、発進許可信号を、車両２００の外部である交差点等に設置された通信装置であるビーコンから取得する。また、エンジン始動推定部４１は、発進許可信号を、インターネットを介して取得するように構成してもよい。また、エンジン始動推定部４１は、道路等に設置された通信装置とＤＳＲＣ(Dedicated Short Range Communications)通信を行い、発進許可信号を取得するように構成してもよい。【００２９】
上記では、エンジン始動推定部４１が、ビーコンまたはインターネット等から発進許可信号を取得する場合について説明したが、エンジン始動推定部４１が、信号機の点灯状態を判定するように構成してもよい。この場合、エンジン始動推定部４１は、車両２００に搭載されたカメラ（不図示）から撮像データを取得する。当該カメラは、車両前方の風景を撮像し、撮像データを生成する。エンジン始動推定部４１は、当該撮像データを画像解析し、信号機の点灯状態が、発進不可を示す点灯状態から発進許可を示す点灯状態に変わったか否かを判定する。【００３０】
エンジン始動推定部４１は、エンジン１が始動する直前のタイミングであると推定すると、その旨を示す信号（以下、エンジン始動信号という）を、バックアップデータ算出部４２に出力する。【００３１】
バックアップデータ算出部４２は、エンジン始動信号をエンジン始動推定部４１から取得すると、電装機器１００が保持するデータのうち、記憶対象とするバックアップ対象データを特定する。バックアップデータ算出部４２は、例えば、電装機器１００において、現在動作している機能に関するデータをバックアップ対象データとする。バックアップデータ算出部４２は、バックアップ対象データのデータ量を算出する。バックアップデータ算出部４２は、算出したバックアップ対象データのデータ量を、昇圧電圧算出部４３に出力する。バックアップ対象データのデータ量は、動作している機能の数、および、動作している機能の連続動作時間の長さ等によって変動する。【００３２】
昇圧電圧算出部４３は、バックアップデータ算出部４２から取得したバックアップ対象データのデータ量に基づき、バックアップチャージＱ［Ｃ］を算出する。バックアップチャージＱ［Ｃ］は、バックアップ対象データを記憶部５０に記憶するために必要な電荷量である。
昇圧電圧算出部４３は、算出したバックアップチャージＱ［Ｃ］、および以下の式（１）を用いて電圧値Ｖ１［Ｖ］を算出する。電圧値Ｖ１は、昇圧回路１０の後段に接続されたコンデンサＣ１に、バックアップチャージＱが蓄えられる電圧値である。
Ｖ１＝Ｑ／Ｃ      （１）
式（１）において、Ｃ［Ｆ］はコンデンサＣ１の容量である。コンデンサＣ１の容量Ｃは、既知である。コンデンサＣ１の容量Ｃは、予め不図示のメモリ等に記憶されている。コンデンサＣ１の容量Ｃは、記憶部５０に記憶されるようにしてもよい。昇圧電圧算出部４３は、記憶された当該容量Ｃを読み出して利用する。昇圧電圧算出部４３は、算出した電圧値Ｖ１を昇圧動作制御部４４に出力する。【００３３】
昇圧動作制御部４４は、電圧値Ｖ１を昇圧電圧算出部４３から取得すると、昇圧回路１０を制御して、バッテリ３から供給される電圧を昇圧する動作を開始する。昇圧動作制御部４４は、昇圧回路１０が出力する電圧の電圧値が電圧値Ｖ１となるまで、バッテリ３から供給される電圧を昇圧する。これにより、バックアップ電源部２０のコンデンサＣ１に、バックアップチャージＱが蓄えられる。【００３４】
電圧検知部４５は、バッテリ電圧値Ｖａをバッテリ電圧検出部６０から取得する。電圧検知部４５は、バッテリ電圧値Ｖａが、低電圧検知閾値Ｖｔ１以下であるか否か判定する。低電圧検知閾値Ｖｔ１は、バッテリ電圧値Ｖａが低電圧検知閾値Ｖｔ１以下になると、電装機器１００の電源がＯＦＦになることを示す値である。
電圧検知部４５は、バッテリ電圧値Ｖａが、低電圧検知閾値Ｖｔ１以下であると判定した場合、その旨を示す信号（以下、低電圧検知信号という）を、バックアップ制御部４７に出力する。【００３５】
バックアップ制御部４７は、低電圧検知信号を電圧検知部４５から取得すると、バックアップ電源部２０のコンデンサＣ１から供給される電源を利用し、バックアップを開始する。このとき、バックアップ制御部４７は、バックアップデータ算出部４２が特定したバックアップ対象データを、記憶部５０に書き込む。【００３６】
バックアップ制御部４７は、電装機器１００の内部電圧値、すなわち、図１に示したダイオードＤ１の後段の電圧値（以下、内部電圧値Ｖｂという）が、動作下限電圧値Ｖｔ２以下になると、バックアップを終了する。動作下限電圧値Ｖｔ２は、内部電圧値Ｖｂが動作下限電圧値Ｖｔ２以下になると、バックアップを継続することができなくなることを示す値である。【００３７】
エンジン始動完了検知部４６は、エンジン１の始動が完了したか否かを判定する。エンジン始動完了検知部４６は、以下のうちの少なくとも１つの場合に、エンジン１の始動が完了したと判定する。
（ａ）バッテリ電圧検出部６０から取得したバッテリ電圧値Ｖａが、所定の範囲内の電圧値である場合。ここで、所定の範囲内の電圧値とは、例えば、１２Ｖから１４Ｖの間の電圧値である。
（ｂ）エンジン１の始動が完了したことを示す信号を、車両ＥＣＵ５から取得した場合。【００３８】
エンジン始動完了検知部４６は、エンジン１の始動が完了したと判定した場合、その旨を示す信号（以下、エンジン始動完了信号という）を、昇圧動作制御部４４に出力する。
昇圧動作制御部４４は、エンジン始動完了信号を取得すると、昇圧回路１０を制御して、バッテリ３から供給される電圧を昇圧する動作を停止する。【００３９】
次に、データバックアップ制御装置４０のハードウェア構成例を説明する。
図５Ａ、図５Ｂは、データバックアップ制御装置４０のハードウェア構成例を示す図である。
エンジン始動推定部４１、バックアップデータ算出部４２、昇圧電圧算出部４３、昇圧動作制御部４４、電圧検知部４５、エンジン始動完了検知部４６、およびバックアップ制御部４７は、図５Ａに示すように、専用のハードウェアである処理回路１２０とすることができる。また、エンジン始動推定部４１、バックアップデータ算出部４２、昇圧電圧算出部４３、昇圧動作制御部４４、電圧検知部４５、エンジン始動完了検知部４６、およびバックアップ制御部４７は、図５Ｂに示すように、メモリ１４０に格納されているプログラムを実行するプロセッサ１３０とすることができる。この場合、メモリ１４０は、記憶部５０を構成するものであってもよい。【００４０】
図５Ａに示すように、エンジン始動推定部４１、バックアップデータ算出部４２、昇圧電圧算出部４３、昇圧動作制御部４４、電圧検知部４５、エンジン始動完了検知部４６、およびバックアップ制御部４７が専用のハードウェアである場合、処理回路１２０は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit），ＦＰＧＡ（Field-programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。エンジン始動推定部４１、バックアップデータ算出部４２、昇圧電圧算出部４３、昇圧動作制御部４４、電圧検知部４５、エンジン始動完了検知部４６、およびバックアップ制御部４７の各部の機能それぞれを処理回路で実現してもよいし、各部の機能をまとめて１つの処理回路で実現してもよい。【００４１】
図５Ｂに示すように、エンジン始動推定部４１、バックアップデータ算出部４２、昇圧電圧算出部４３、昇圧動作制御部４４、電圧検知部４５、エンジン始動完了検知部４６、およびバックアップ制御部４７がプロセッサ１３０である場合、各部の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１４０に格納される。プロセッサ１３０は、メモリ１４０に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、エンジン始動推定部４１、バックアップデータ算出部４２、昇圧電圧算出部４３、昇圧動作制御部４４、電圧検知部４５、エンジン始動完了検知部４６、およびバックアップ制御部４７の各機能を実現する。すなわち、エンジン始動推定部４１、バックアップデータ算出部４２、昇圧電圧算出部４３、昇圧動作制御部４４、電圧検知部４５、エンジン始動完了検知部４６、およびバックアップ制御部４７は、プロセッサ１３０により実行されるときに、後述する図６に示す各ステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ１４０を備える。また、これらのプログラムは、エンジン始動推定部４１、バックアップデータ算出部４２、昇圧電圧算出部４３、昇圧動作制御部４４、電圧検知部４５、エンジン始動完了検知部４６、およびバックアップ制御部４７の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。【００４２】
ここで、プロセッサ１３０とは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、プロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）などのことである。
メモリ１４０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically EPROM）等の不揮発性または揮発性の半導体メモリであってもよいし、ハードディスク、フレキシブルディスク等の磁気ディスクであってもよいし、ミニディスク、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の光ディスクであってもよい。【００４３】
なお、エンジン始動推定部４１、バックアップデータ算出部４２、昇圧電圧算出部４３、昇圧動作制御部４４、電圧検知部４５、エンジン始動完了検知部４６、およびバックアップ制御部４７の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路１２０は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。【００４４】
次に動作について説明する。
図６は、実施の形態１に係るデータバックアップ制御装置４０の処理を示すフローチャートである。このフローチャートによる処理が始まる時点において、車両２００のエンジン１は停止しているものとする。
エンジン始動推定部４１は、エンジン１が始動する直前のタイミングを推定する（ステップＳＴ１）。
ステップＳＴ１において、エンジン始動推定部４１が、エンジン１が始動する直前のタイミングであると推定した場合（ステップＳＴ１；ＹＥＳ）、ステップＳＴ２の処理に進む。
一方、ステップＳＴ１において、エンジン始動推定部４１が、エンジン１が始動する直前のタイミングでないと推定した場合（ステップＳＴ１；ＮＯ）、ステップＳＴ１の処理を繰り返す。【００４５】
次に、バックアップデータ算出部４２は、バックアップ対象データを特定し、バックアップ対象データのデータ量を算出する（ステップＳＴ２）。
次に、昇圧電圧算出部４３は、電圧値Ｖ１を算出する（ステップＳＴ３）。
次に、昇圧動作制御部４４は、昇圧回路１０を制御して、バッテリ３から供給される電圧を昇圧する動作を開始する（ステップＳＴ４）。このとき、昇圧動作制御部４４は、昇圧回路１０が出力する電圧の電圧値が電圧値Ｖ１となるまで、バッテリ３から供給される電圧を昇圧する。【００４６】
次に、電圧検知部４５は、バッテリ電圧値Ｖａが低電圧検知閾値Ｖｔ１以下であるか否か判定する（ステップＳＴ５）。
ステップＳＴ５において、電圧検知部４５が、バッテリ電圧値Ｖａが低電圧検知閾値Ｖｔ１以下であると判定した場合（ステップＳＴ５；ＹＥＳ）、バックアップ制御部４７は、バックアップ電源部２０のコンデンサＣ１から供給される電源を利用し、バックアップを開始する（ステップＳＴ６）。【００４７】
バックアップ制御部４７は、電装機器１００の内部電圧値Ｖｂが、動作下限電圧値Ｖｔ２以下になると、バックアップを終了する（ステップＳＴ７）。【００４８】
ステップＳＴ５において、電圧検知部４５が、バッテリ電圧値Ｖａが低電圧検知閾値Ｖｔ１より大きいと判定した場合（ステップＳＴ５；ＮＯ）、エンジン始動完了検知部４６は、エンジン１の始動が完了したか否かを判定する（ステップＳＴ８）。【００４９】
エンジン始動完了検知部４６が、エンジン１の始動が完了したと判定した場合（ステップＳＴ８；ＹＥＳ）、昇圧動作制御部４４は、昇圧回路１０を制御して、バッテリ３から供給される電圧を昇圧する動作を停止する（ステップＳＴ９）。
一方、エンジン始動完了検知部４６が、エンジン１の始動が完了していないと判定した場合（ステップＳＴ８；ＮＯ）、ステップＳＴ５に戻る。
なお、バッテリ電圧値Ｖａが低電圧検知閾値Ｖｔ１より大きいと判定される処理（ステップＳＴ５；ＮＯ）と、エンジンの始動が完了していないと判定される処理（ステップＳＴ８；ＮＯ）とが交互に繰り返さる状態で、一定時間が経過すると、昇圧動作制御部４４は、昇圧回路１０を制御して、バッテリ３から供給される電圧を昇圧する動作を停止する。これは、ステップＳＴ１においてエンジン１が始動する直前のタイミングであると推定されたが、一定時間を経過しても、例えば、実際には運転者がエンジン１を始動する動作を行わなかったという場合等である。【００５０】
次に、エンジン１の始動前後における電圧値の変化について説明する。
図７は、時間の経過に伴う電圧値の変化の例を示したグラフである。
図８は、時間の経過に伴う電圧値の変化の別の例を示したグラフである。
図７および図８では、電装機器１００に入力されるバッテリ電圧値Ｖａを実線で示している。また、電装機器１００の内部電圧値Ｖｂを破線で示している。また、従来の電装機器３００の内部電圧値Ｖｃを一点鎖線で示している。図７および図８において、ｔ１は昇圧開始時刻である。【００５１】
図７について説明する。まず、電装機器１００について説明する。エンジン１が始動する直前のタイミングであると推定されると、電装機器１００の内部電圧値Ｖｂは、昇圧回路１０で昇圧された電圧である電圧値Ｖ１となる。エンジン１の始動時に、バッテリ電圧値Ｖａが大きく低下し、バッテリ電圧値Ｖａが低電圧検知閾値Ｖｔ１以下になると、電装機器１００の電源はＯＦＦになる。このとき、電装機器１００では、電装機器１００の電源がＯＦＦになるのと同時に、コンデンサＣ１から供給される電源を利用し、バックアップが開始される。当該バックアップが開始されると、図７に示すように、電装機器１００の内部電圧値Ｖｂが徐々に低下する。そして、電装機器１００の内部電圧値Ｖｂが、動作下限電圧値Ｖｔ２以下になると、バックアップが終了する。電装機器１００において、バックアップが開始されてからバックアップが終了するまでの時間（以下、バックアップ時間という）は、図７に示すようにΔｔａ［ｍｓ］となる。【００５２】
次に、従来の電装機器３００（以下、単に電装機器３００という）について説明する。電装機器３００では、電圧の昇圧動作は行われない。エンジン１の始動時に、バッテリ電圧値Ｖａが大きく低下し、バッテリ電圧値Ｖａが低電圧検知閾値Ｖｔ１以下になると、電装機器３００の電源はＯＦＦになる。このとき、電装機器３００では、電装機器３００の電源がＯＦＦになるのと同時にバックアップが開始され、電装機器３００の内部電圧値Ｖｃが動作下限電圧値Ｖｔ２以下になると、バックアップが終了する。図７に示すように、電装機器３００におけるバックアップ時間は、Δｔｂ［ｍｓ］である。
図７に示すように、電装機器１００におけるバックアップ時間Δｔａ［ｍｓ］は、電装機器３００におけるバックアップ時間Δｔｂ［ｍｓ］より長い時間となる。これにより、電装機器１００では、バッテリ電圧の低下時に、バックアップ対象データが確実に記憶される。【００５３】
図８について説明する。まず、電装機器１００について説明する。エンジン１が始動する直前のタイミングであると推定されると、電装機器１００の内部電圧値Ｖｂは、昇圧回路１０で昇圧された電圧である電圧値Ｖ１となる。図８の例では、エンジン１の始動時におけるバッテリ電圧値Ｖａの低下が小さいため、電装機器１００の電源はＯＦＦにならない。電装機器１００では、エンジン１の始動が完了したことが検知されると、昇圧回路１０における電圧の昇圧動作が停止する。なお、図８に示すｔ２は昇圧終了時刻である。【００５４】
次に、電装機器３００について説明する。図８の例では、エンジン１の始動時におけるバッテリ電圧値Ｖａの低下が小さいため、電装機器３００の電源はＯＦＦにならず、電装機器３００の内部電圧値Ｖｃは、図８に示すような変化を示す。【００５５】
次に、データバックアップ制御装置４０の変形例１について説明する。
上記では、データバックアップ制御装置４０が、バックアップ対象データのデータ量を算出して電圧値Ｖ１を算出し、昇圧回路１０が出力する電圧の電圧値を電圧値Ｖ１とする場合について説明した。
以下では、データバックアップ制御装置４０が、昇圧回路１０が出力する電圧の電圧値を、予め設定された電圧値Ｖ２とする場合について説明する。
電圧値Ｖ２は、バックアップ対象データを予め特定しておくことにより算出される値である。電圧値Ｖ２は、記憶部５０に記憶される。電圧値Ｖ２は、バックアップ対象データの変更に伴い、適宜書き換えることが可能である。ここで、バックアップ対象データの変更とは、例えば、電装機器１００のソフトウェアが、更新、インストールまたは削除されること等に伴い、記憶対象として特定するバックアップ対象データを変更することを意味する。【００５６】
図９は、データバックアップ制御装置４０の変形例１の機能ブロック図である。当該機能ブロック図は、図４に示した機能ブロック図から、バックアップデータ算出部４２および昇圧電圧算出部４３を削除したものである。
エンジン始動推定部４１は、エンジン１が始動する直前のタイミングであると推定すると、エンジン始動信号を、昇圧動作制御部４４に出力する。
昇圧動作制御部４４は、エンジン始動信号をエンジン始動推定部４１から取得すると、予め設定された電圧値Ｖ２を記憶部５０から読み出すとともに、昇圧回路１０を制御して、バッテリ３から供給される電圧を昇圧する動作を開始する。このとき、昇圧動作制御部４４は、昇圧回路１０が出力する電圧の電圧値が電圧値Ｖ２となるまで、バッテリ３から供給される電圧を昇圧する。【００５７】
次に動作について説明する。図１０は、データバックアップ制御装置４０の変形例１の処理を示すフローチャートである。このフローチャートによる処理が始まる時点において、車両２００のエンジン１は停止しているものとする。
図１０に示したフローチャートは、図６で示したフローチャートからステップＳＴ２およびステップＳＴ３を削除し、図６で示したステップＳＴ４をステップＳＴ４´としたものである。図６で説明した内容と重複する説明は省略する。
ステップＳＴ１において、エンジン始動推定部４１が、エンジン１が始動する直前のタイミングであると推定した場合（ステップＳＴ１；ＹＥＳ）、昇圧動作制御部４４は、予め設定された電圧値Ｖ２を記憶部５０から読み出すとともに、昇圧回路１０を制御して、バッテリ３から供給される電圧を昇圧する動作を開始する（ステップＳＴ４´）。このとき、昇圧動作制御部４４は、昇圧回路１０が出力する電圧の電圧値が電圧値Ｖ２となるまで、バッテリ３から供給される電圧を昇圧する。【００５８】
次に、データバックアップ制御装置４０の別の変形例２について説明する。
図６では、バックアップデータ算出部４２を構成する際、バックアップデータ算出部４２がエンジン始動信号をエンジン始動推定部４１から取得した場合に、バックアップ対象データのデータ量を算出するものを示した。
以下では、バックアップデータ算出部４２が、バックアップ対象データのデータ量を周期的に算出する場合について説明する。【００５９】
図１１は、データバックアップ制御装置４０の変形例２の機能ブロック図である。
電装機器１００の電源がＯＮとなり、電装機器１００の機能が動作している間、バックアップ対象データのデータ量は時々刻々と変化する。
バックアップデータ算出部４２は、バックアップ対象データのデータ量を周期的に算出する。バックアップデータ算出部４２は、算出したバックアップ対象データのデータ量を、昇圧電圧算出部４３に出力する。
昇圧電圧算出部４３は、当該データ量を取得すると、電圧値Ｖ３を都度算出する。昇圧電圧算出部４３が算出した電圧値Ｖ３は記憶部５０に記憶される。このとき記憶部５０に記憶される電圧値Ｖ３は随時更新される。
エンジン始動推定部４１は、エンジン１が始動する直前のタイミングであると推定すると、エンジン始動信号を、昇圧動作制御部４４に出力する。
昇圧動作制御部４４は、エンジン始動信号をエンジン始動推定部４１から取得すると、電圧値Ｖ３を記憶部５０から読み出すとともに、昇圧回路１０を制御して、バッテリ３から供給される電圧を昇圧する動作を開始する。このとき、昇圧動作制御部４４は、昇圧回路１０が出力する電圧の電圧値が電圧値Ｖ３となるまで、バッテリ３から供給される電圧を昇圧する。【００６０】
次に動作について説明する。図１２は、データバックアップ制御装置４０の変形例２の処理を示すフローチャートである。このフローチャートによる処理が始まる時点において、車両２００のエンジン１は停止しているものとする。図６で説明した内容と重複する説明は省略する。【００６１】
バックアップデータ算出部４２は、バックアップ対象データのデータ量を周期的に算出する（ステップＳＴ１１）。
昇圧電圧算出部４３は、電圧値Ｖ３を都度算出する（ステップＳＴ１２）。
エンジン始動推定部４１は、エンジン１が始動する直前のタイミングを推定する（ステップＳＴ１３）。
ステップＳＴ１３において、エンジン始動推定部４１が、エンジン１が始動する直前のタイミングであると推定した場合（ステップＳＴ１３；ＹＥＳ）、ステップＳＴ１４の処理に進む。
一方、ステップＳＴ１３において、エンジン始動推定部４１が、エンジン１が始動する直前のタイミングでないと推定した場合（ステップＳＴ１３；ＮＯ）、ステップＳＴ１１の処理に戻る。【００６２】
昇圧動作制御部４４は、電圧値Ｖ３を記憶部５０から読み出すとともに、昇圧回路１０を制御して、バッテリ３から供給される電圧を昇圧する動作を開始する（ステップＳＴ１４）。このとき、昇圧動作制御部４４は、昇圧回路１０が出力する電圧の電圧値が電圧値Ｖ３となるまで、バッテリ３から供給される電圧を昇圧する。【００６３】
データバックアップ制御装置４０の変形例２の構成によれば、エンジン１が始動する直前のタイミングであると推定されてから、昇圧回路１０において電圧の昇圧動作が開始されるまでにかかる時間を、短縮することができる。【００６４】
以上のように、実施の形態１に係るデータバックアップ制御装置４０は、車両２００のエンジン１が始動する直前のタイミングを推定するエンジン始動推定部４１と、エンジン始動推定部４１が前記タイミングであることを推定した場合に、昇圧回路１０を制御して、車両２００に搭載されたバッテリ３から供給される電圧を昇圧する動作を開始し、昇圧回路１０の後段に接続されたコンデンサC１に、バックアップ対象データを記憶部５０に記憶させるために必要な電荷量が蓄えられる電圧値まで、電圧を昇圧する昇圧動作制御部４４とを備える。これにより、バッテリ電圧の低下時に、バックアップ対象データを記憶することができるデータバックアップ制御装置４０を得ることができる。【００６５】
従来の車載電子制御装置であっても、コンデンサの容量を大きくすれば、または、コンデンサに印加する電圧を昇圧すれば、バックアップチャージが増えるため、データの書き込み可能時間が長くなり、記憶可能なデータ量は増える。しかし、車載電子制御装置においては、スペース上の制約があるため、コンデンサの容量を大きくすることは難しい。
これに対し、実施の形態１に係るデータバックアップ制御装置４０では、エンジン１が始動する直前のタイミングであることが推定された場合に、バックアップ対象データを記憶部５０に記憶させるために必要な電荷量が蓄えられる電圧値まで、電圧を昇圧するという構成を採用している。これにより、コンデンサの容量を大きくすることなく、従来よりもデータの書き込み可能時間を長くすることができ、より多くのバックアップ対象データを記憶することが可能となる。【００６６】
また、コンデンサに印加する電圧を昇圧する方法として、コンデンサに印加する電圧を常時昇圧しておく方法が考えられる。ここで、昇圧回路１０および降圧回路３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータであるが、ＤＣ／ＤＣコンバータでは、スイッチングによる損失が発生する。そのため、コンデンサに印加する電圧を常時昇圧しておく方法では、電源変換効率が低下する。これに対し、実施の形態１に係るデータバックアップ制御装置４０は、エンジン１が始動する直前のタイミングであると推定された場合に、コンデンサに印加する電圧を昇圧する。このため、当該電源変換効率の低下という問題の発生を防ぐことができる。【００６７】
また、データバックアップ制御装置４０は、エンジン始動推定部４１が、エンジン１が始動する直前のタイミングであることを推定した場合に、バックアップ対象データのデータ量を算出するバックアップデータ算出部４２と、バックアップデータ算出部４２が算出したデータ量に基づき、電圧値を算出する昇圧電圧算出部４３とを備える。これにより、昇圧回路１０において、バッテリ３から供給される電圧を必要以上に高い電圧まで昇圧することはない。
上記のとおり、昇圧回路１０および降圧回路３０は、ＤＣ／ＤＣコンバータであるが、ＤＣ／ＤＣコンバータでは、入出力の電圧差が大きいほどスイッチングによる損失が大きくなり、電源変換効率が低下する。よって、昇圧回路１０において、必要以上に高い電圧まで昇圧することは、昇圧回路１０および降圧回路３０における電源変換効率の低下を招く。また、昇圧回路１０の後段に設けられた降圧回路３０に、必要以上に高い電圧が印加されると、たとえ降圧回路３０の定格電圧の範囲内であっても、劣化が促進される。昇圧回路１０の後段にその他の構成が設けられた場合でも同様である。実施の形態１に係るデータバックアップ制御装置４０は、このような問題の発生を防ぐことができる。【００６８】
また、実施の形態１に係るデータバックアップ制御装置４０は、バックアップ対象データのデータ量を周期的に算出するバックアップデータ算出部４２と、バックアップデータ算出部４２が算出したデータ量に基づき、電圧値Ｖ３を都度算出する昇圧電圧算出部４３とを備えるように構成することで、エンジン１が始動する直前のタイミングであると推定されてから、昇圧回路１０において電圧の昇圧動作が開始されるまでにかかる時間を、短縮することができる。【００６９】
なお、本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
この発明に係るデータバックアップ制御装置は、バッテリ電圧の低下時に、バックアップ対象データを記憶することができるため、車両に搭載される電装機器に用いるのに適している。
【符号の説明】
【００７１】
１  エンジン、２  オルタネータ、３  バッテリ、４  電気負荷、５  車両ＥＣＵ、１０，１０ａ，１０ｂ  昇圧回路、２０  バックアップ電源部、３０  降圧回路、４０  データバックアップ制御装置、４１  エンジン始動推定部、４２  バックアップデータ算出部、４３  昇圧電圧算出部、４４  昇圧動作制御部、４５  電圧検知部、４６  エンジン始動完了検知部、４７  バックアップ制御部、５０  記憶部、６０  バッテリ電圧検出部、１００  電装機器、２００  車両、３００  従来の電装機器。
【図１】
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【図２】
0006524370.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0006524370.tif 000008
【図８】
0006524370.tif 000009
【図９】
0006524370.tif 000010
【図１０】
0006524370.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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