(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部機器の電池ボックスに、電池と共に収容する電源制御装置であって、前記外部機器にかかる加速度を検出する低消費電力の加速度センサと、前記加速度センサの初期化処理を行う小型のマイクロコンピュータと、前記加速度センサの検出結果に応じて、前記電池から前記外部機器へ供給される電力を制御する電源制御部とを備える電源制御装置。
【請求項２】
前記加速度センサはモーション検出機能を備えるもので、前記マイクロコンピュータとシリアル通信を行い、前記マイクロコンピュータは、シリアル通信機能を備えていない小型のマイクロコンピュータであって、ソフトウェア処理にてシリアル通信をエミュレートすることにより前記加速度センサと通信を行うことを特徴とする請求項1に記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記電源制御部は、前記加速度センサが加速度を検出するとき、前記電池から前記外部機器への給電を行い、前記加速度センサが加速度を検出しないとき、前記電池から前記外部機器への給電を遮断する回路を有することを特徴とする請求項２記載の電源制御装置。
【請求項４】
前記外部機器は車両のスマートキーであって、前記電源制御装置は、薄型のコイン型電池とともに前記スマートキーの電池ボックスに収容されることを特徴とする請求項３に記載の電源制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は既存の装置に付加される電源制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
主に電池で動作する装置の場合、消費電力を押さえるために加速度センサを用いて装置の使用状態を検出し、装置を使用しない間は省電力モードに移行するという技術がある。
【０００３】
特許文献１に開示されている装置では動き検出スイッチにて電源部からの電力を停止する電源制御機能が組み込まれている。
【０００４】
特許文献２に開示されている装置では既存回路を変更することなく外部からの無線通信によって既存機器の電源を制御することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−１２７６００号公報
【特許文献２】特開２０１９−６２６９３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、既存の機器の移動を検出し、使用状態時のみ稼働する機能を付加しようとする場合、回路を変更しなければならないという問題がある。本発明は上記した課題を解決するために、既存の外部機器に回路変更を加えることなく加速度を検出することにより外部機器への給電を制御することが行える電源制御装置を提供することにある。また、外部機器を使用していない状態、すなわち外部機器に加速度がかかっていない状態の時に外部機器への給電を遮断し、外部機器を使用している状態、すなわち外部機器に加速度かかかっている状態の時に外部機器に給電する機能を提供することを目的とする。
【０００７】
また、特許文献２に開示されている装置では既存の外部機器の回路を変更することなく外部機器の電源制御を行うことが可能だが、コイン型電池と同等の大きさで実現することを想定した技術ではない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、既存の外部機器の電池ボックス内に電池と一緒に本発明の電源制御装置を収容することにより、前記外部機器の回路に変更を加えることなく、前記外部機器が所持され使用されている、すなわち前記電源制御装置に何らかの加速度が検出、モーション検出されており、前記外部機器が移動していると判断できる状態である場合に給電し、前記外部機器が静止していると判断できる状態である場合に給電を遮断する機能を付加することにより上記課題を解決する。
【０００９】
請求項２に記載の加速度センサは、加速度の計測機能の他に、省電力で稼働しつつもしきい値以上の加速度が検出された場合にモーション検出信号を出力する機能を有する。この機能を持つ加速度センサを使用する事により低消費電力、小型化を実現することができる。また、前記加速度センサは前記マイクロコンピュータとの通信を行っているが、シリアル通信回路を持たない小型のマイクロコンピュータを使用し、ソフトウェアによるシリアル通信のエミュレートにてI2C通信やSPI通信を実現することで、本電源制御装置の小型化を実現することができる。
【００１０】
請求項２に記載の加速度センサは、前記マイクロコンピュータによる初期化処理完了後はモーションの検出を単独で行うことができる。そのため、前記マイクロコンピュータがモーション検出のための複雑な計算を行う必要もなく、かつ前記の加速度センサを常時監視する必要もなくなる。それにより前記加速度センサの初期化処理完了後は前記マイクロコンピュータをスリープ状態にすることができる。そのため消費電流を抑えることが可能となるため通常使用する電池よりも容量が少ない薄い電池を使用することができる。
【００１１】
請求項３に記載の電源制御部は、前記加速度センサから出力されるモーション検出信号により前記の電池から前記外部機器への給電を制御する。すなわち、前記外部機器に何らかの加速度が検出された際に出力されるモーション検出信号を受け、前記外部機器に給電し、加速度が検出されない状態が一定時間以上計測されると、モーション検出信号が出力されないため、前記外部機器への給電が遮断される。
【００１２】
前記外部機器を車両のスマートキーとした場合、前記電源制御装置は、薄型のコイン型電池とともに前記スマートキーの電池ボックスに収容される。前記スマートキーを携帯した際には前記電源制御装置により前記スマートキーに給電され、車両のキーとして動作する。前記スマートキーを放置した場合には、一定以上の静止状態を検出し、前記スマートキーへの給電が停止され、キー解除のための電波が出力されなくなるため、第三者による電波の利用が行えなくなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、既存の外部装置の電池ボックス内に本電源制御装置を収容することにより、既存の回路に変更を加えることなくモーション検出による電源制御機能、すなわち外部装置を使用していないときに外部装置の主電源を遮断し、外部装置を使用する際に外部装置の主電源を既存回路に通電することにより外部装置への給電を制御する機能を加えることができる。また従来使用する電池よりも薄い電池を使用しても著しく電池を消耗することがない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る電源制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る電源制御装置の内部構造を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る電源制御装置の使用例を説明するための図である
【図４】車両のスマートキーに適用する場合の実施形態を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る電源制御装置を電池ボックスに適用する場合の実施形態を示す図である。図５(a)は第２実施形態の外観を示し、図５(b)は第２実施形態の使用例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図を用いて説明する。 図１は本実施形態に係る電源制御装置の概略的な構成の一例を表す図である。図１に示すように電池ボックス１、電池２、および既存回路３が存在する装置において、電池ボックス１内に電源制御部４、加速度センサ５、マイクロコンピュータ６から成る本実施形態である電源制御装置が収容される。既存の電池２より本電源制御装置に電力を供給し、加速度センサ５とマイクロコンピュータ６に電力を供給し、加速度センサ５のモーション検出機能により電源制御部を制御する。
【００１６】
加速度センサ５はI2C通信やSPI通信などのシリアル通信方式によってマイクロコンピュータと通信を行うが、その場合マイクロコンピュータにシリアル通信回路が含まれていなければならない。しかしながらシリアル通信をソフトウェアによるエミュレートにより実現することによりシリアル通信機能を含まない小型かつ、省電力のマイクロコンピュータを使用することが可能となり、本電源制御装置の小型化が実現可能となる。
【００１７】
図２は本発明の第１実施形態に係るコイン型電池形式の本実施形態である電源制御装置の構造、外観を示した図である。第１実施形態に係るコイン型電池形式の電源制御装置12（以下、電源制御装置12と称す）はコイン型の電池規格に準じた形状および外寸で構成される。電源制御装置12は天板7、ケース8、回路基板10、底板11で構成され、ここではコイン型電池規格CR1616に準じているものとして説明する。
【００１８】
電源制御装置12は、例えばコイン型電池規格CR1616と同一の寸法で構成される。天板7は16mm、電源制御装置12の高さは1.6mm、電源制御装置正極端子9の高さは天板7より1.6mmを超えないものとする。
天板7と底板11は回路基板10の電源制御部と接続されており、天板7はコイン型電池の負極、底板11は既存電池ボックス1の負極に接触する。電源制御装置正極端子9は電源制御装置12に上部に重ねられるコイン型電池の正極と接触する。
【００１９】
電源制御装置12は、コイン型電池規格の大きさ内に収めるために小型のマイクロコンピュータを使用する。通常、加速度センサはI2C通信やSPI通信等のシリアル通信方式によりマイクロコンピュータと通信するので、マイクロコンピュータ側にもシリアル通信機能が必要である。しかし通信機能を備えたマイクロコンピュータを用いると、電源制御装置は既存の外部機器の電池ボックス内に収まらない。そこで本発明では通信機能を備えていない、小型かつ低消費電力のマイクロコンピュータを使用する。シリアル通信機能を備えていない小型のマイクロコンピュータを使用する手立てとして、電源制御装置12はソフトウェアでのシリアル通信エミュレートによってI2C通信やSPI通信を実現する。
【００２０】
図3は外部機器の電池ボックス13に収容される場合の構成を示したものである。通常電池ボックス13にはコイン型電池のみが収容されるが本発明は外部機器の電池ボックスにコイン型電池を含む電源制御装置12を収容する。したがって、従来使用していたコイン型電池に換えて、薄型のコイン型電池を使用する必要がある。どの程度薄くすればよいかというと、電源制御装置12の実際の大きさ(厚み)の分だけ薄い電池を使用する必要がある。例えば既存の外部機器の電源としてコイン型電池のCR1632が使用されている場合、コイン型電池の厚さは3.2mmであり、電源制御装置12の大きさ(厚さ)が1.6mm以内であるならば、コイン型電池にはCR1616(厚さ1.6mm)を使用し、コイン型電池と電源制御装置12を重ねることによりCR1632と同等の大きさ(厚み)になり、電池ボックス13に収容することが可能になる。
【００２１】
電源制御装置正極端子9はコイン型電池16の正極に、底板11は電池ボックス13の負極に接触することにより電源を確保し、起動する。既存回路3は、通常電池ボックス正極端子14と電池ボックス負極端子15に接触し給電されているが、電源制御装置12の天板7に接触することより回路基板10の電源制御部によって給電を制御される。
【００２２】
電源制御装置12で使用する加速度センサ5は、外部機器が動いているか静止しているかを判定するためのモーション検出機能を備え、アクティブ（閾値を上回る加速度が存在する状態）とインアクティブ（閾値を上回る加速度が存在しない状態）を検出するロジックを内蔵しており、外部機器にかかる加速度の状態から外部機器が動いているのか静止しているのかを判別しモーション検出信号を出力する回路を有する。
【００２３】
加速度センサ5は待機状態における電力消費量が極端に少なく（2μA未満）、長時間稼働しても電池の消耗が少ない。かつマイクロコンピュータ6は加速度センサ5の初期化処理を行った後スリープ状態に移行する。これにより低消費電力でモーション検出機能を継続することが可能になる。
【００２４】
図４は電源制御装置12を外部機器の一例である車両のスマートキーに適用した場合の実施形態を示した図である。電源制御装置12をコイン型電池16と共に車両のキーレスエントリーシステムにおけるスマートキー17の電池ボックス13に収容すると、外部機器であるスマートキー17を使用しない間、すなわち静止状態が継続して検出されている間は、スマートキー17には給電されない。また、車両のドアを開けるためにスマートキー17を所持した場合は電源制御装置12のモーション検出機能によりスマートキー17に給電される。このようにすることにより必要な時のみスマートキー17が動作し、スマートキー17を使用しない際にスマートキー17を停止させることができる。すなわちスマートキー17を所持していないときに第三者がスマートキー17の電波を利用することはできなくなる。
【００２５】
図５(a)(b)は本発明の第２実施形態に係る電源制御装置を乾電池の電池ボックスに使用した場合の構成の一例を表す図である。図５(a)は第２実施形態の外観を示し、電源制御装置12に接続される図２における電源制御装置正極端子9の代わりに電源制御装置正極端子19を導線18で接続する。図５(b)は第２実施形態の使用例を示す図であり、図５(a)の電源制御 装置12を電池ボックス20に乾電池23と一緒に収容する。電源制御装置12は電池ボックス20の負極24側に挿入され、電池ボックス負極端子21と乾電池23の負極に接触する。電源制御装置正極端子19は電池ボックス20の正極25側に挿入され、電池ボックス正極端子22と乾電池23の正極に接触する。このように収容することにより電源制御装置12は既存の電池23から電力供給され、既存の外部機器への給電を制御することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１      既存電池ボックス
２      電池
３      既存装置回路
４      電源制御部
５      加速度センサ
６      マイクロコンピュータ
７      天板（負極端子）
８      ケース
９      電源制御装置正極端子
１０    回路基板
１１    底板（負極端子）
１２    電源制御装置
１３    電池ボックス
１４    電池ボックス正極端子
１５    電池ボックス負極端子
１６    コイン型電池
１７    スマートキー
１８    導線
１９    電源制御装置正極端子
２０    電池ボックス
２１    電池ボックス負極端子
２２    電池ボックス正極端子
２３    乾電池
２４    電池ボックス負極
２５    電池ボックス正極
【要約】
【課題】既存の装置に改造を施すことなく、装置携帯時のみ作動する電力供給制御機能を提供すること。
【解決手段】本発明の電源制御装置は外部機器の電池ボックスに、電池と共に収容する電源制御装置であって、前記外部機器にかかる加速度を検出する低消費電力の加速度センサと、前記加速度センサの初期化処理を行う小型のマイクロコンピュータと、前記加速度センサの検出結果に応じて、前記電池から前記外部機器へ供給される電力を制御する電源制御部とを備える。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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