(57)【要約】【課題】  マイクロコンピュータの無駄な消費電力を削減することのできるセンサ装置を実現する。【解決手段】  発振回路４は、ＩＧ検出部５からＩＧオン信号を入力すると動作を開始し、パルス信号を所定の時間間隔で発振する。加速度センサ３ａ，３ｂの各電源は、発振回路４からのパルス信号を検出するとオンし、所定時間経過後に各加速度センサの動作が安定する。このとき、各加速度センサは起動信号をマイコン２のＷａｋｅＵｐ端子２ａへ出力する。マイコン２は、ＷａｋｅＵｐ端子２ａに起動信号が入力されたと判定したときにストップモードから起動し、加速度センサからの検出信号に基づいて車両の傾き角を求める。このように、マイコン２は加速度センサの動作が安定してから起動するため、無駄な消費電力を削減することができる。【選択図】  図２
2009184368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の状態を検出するセンサと、
前記車両に備えられたバッテリから供給される動作電源によって動作し、前記センサからの信号に基いて所定の処理を実行するマイクロコンピュータと、を備えたセンサ装置において、
前記車両を走行させるための動力源が停止しているときに前記センサを間欠的に動作させる間欠動作手段と、
前記間欠動作手段によって起動した前記センサの動作が安定したときに前記マイクロコンピュータを起動させるための起動信号を出力する起動信号出力手段と、を備えており、
前記マイクロコンピュータは、
前記動力源が停止している期間は、基本クロックを停止させたストップモードを維持し、前記起動信号を入力したときに前記ストップモードから起動して動作モードとなって前記所定の処理を実行し、その所定の処理が終了した後に前記ストップモードに復帰することを特徴とするセンサ装置。
【請求項２】
車両の状態を検出するセンサと、
前記車両に備えられたバッテリから供給される動作電源によって動作し、前記センサからの信号に基いて所定の処理を実行するマイクロコンピュータと、を備えたセンサ装置において、
前記車両を走行させるための動力源が停止しているときに前記センサを間欠的に動作させる間欠動作手段と、
前記間欠動作手段によって起動した前記センサの動作が安定したときに前記マイクロコンピュータを起動させるための起動信号を出力する起動信号出力手段と、を備えており、
前記マイクロコンピュータは、
前記動力源が停止している期間は、自身に設けられたＣＰＵの動作クロックのみを停止させたスリープモードを維持し、前記起動信号を入力したときに前記スリープモードから起動して動作モードとなって前記所定の処理を実行し、その所定の処理が終了した後に前記スリープモードに復帰することを特徴とするセンサ装置。
【請求項３】
前記センサは、前記車両の傾き角を検出し、
前記マイクロコンピュータは、前記センサからの信号に基いて前記車両の傾き角を求める処理を実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、動力源停止時に車両の状態を検出するセンサと、車両に備えられたバッテリから供給される動作電源によって動作し、上記センサからの信号に基いて所定の処理を実行するマイクロコンピュータとを備えたセンサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のセンサ装置では、車両を走行させるための動力源が停止しているとき、すなわち発電機能が停止しており、バッテリへの充電が行われないときのバッテリの消耗を抑制するため、マイクロコンピュータを間欠動作させることが一般に行われている。図４は、従来のセンサ装置に備えられたマイクロコンピュータおよびセンサ電源の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【０００３】
イグニッションキーがオフになっているときに、車両の状態を検出するタイミングになると、最初にマイクロコンピュータがスリープ状態から起動し（時刻ｔ１）、これと略同時にセンサ電源（センサを駆動するためにセンサに設けられた電源）がオンする（時刻ｔ２）。そして、センサ電源がオンしてからセンサが安定するまでの時間β１が経過すると、マイクロコンピュータが、センサからの信号をＡ／Ｄ変換し、その変換されたデジタル値をカウントするなどの処理を開始する（時刻ｔ３）。そして、それらの処理に必要な時間β２が経過すると、センサ電源がオフし（時刻ｔ４）、その後マイクロコンピュータがスリープ状態に復帰する（時刻ｔ５）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１２１６８号公報（第１２〜１４段落、図１，２）。
【特許文献２】特開２００７−１０６２０５号公報（第４１〜４６段落、図１，２）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述の従来のセンサ装置は、マイクロコンピュータの起動と略同時にセンサ電源がオンし、センサが安定するまでの時間β１の期間、つまりセンサの出力値が適正でない期間もマイクロコンピュータが起動しているため、マイクロコンピュータの動作電源が無駄に消費されているという問題がある。
【０００６】
そこでこの発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、マイクロコンピュータの無駄な消費電力を削減することのできるセンサ装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両の状態を検出するセンサ（３ａ，３ｂ）と、前記車両に備えられたバッテリ（Ｂ）から供給される動作電源によって動作し、前記センサからの信号に基いて所定の処理を実行するマイクロコンピュータ（２）と、を備えたセンサ装置（１）において、前記車両を走行させるための動力源が停止しているときに前記センサを間欠的に動作させる間欠動作手段（４，５）と、前記間欠動作手段によって起動した前記センサの動作が安定したときに前記マイクロコンピュータを起動させるための起動信号を出力する起動信号出力手段と、を備えており、前記マイクロコンピュータは、前記動力源が停止している期間は、基本クロックを停止させたストップモードを維持し、前記起動信号を入力したときに前記ストップモードから起動して動作モードとなって前記所定の処理を実行し、その所定の処理が終了した後に前記ストップモードに復帰するセンサ装置という技術的手段を用いる。
【０００８】
つまり、起動信号出力手段は、センサの動作が安定したときにマイクロコンピュータを起動させるための起動信号を出力する。一方、マイクロコンピュータは、動力源が停止している期間は、基本クロックを停止させたストップモードを維持し、起動信号を入力したとき、つまりセンサの動作が安定したときに基本クロックの発振を開始させ、ストップモードから起動して動作モードとなって前記所定の処理を実行し、その所定の処理が終了した後にストップモードに復帰する。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、車両の状態を検出するセンサ（３ａ，３ｂ）と、前記車両に備えられたバッテリ（Ｂ）から供給される動作電源によって動作し、前記センサからの信号に基いて所定の処理を実行するマイクロコンピュータ（２）と、を備えたセンサ装置（１）において、前記車両を走行させるための動力源が停止しているときに前記センサを間欠的に動作させる間欠動作手段（４，５）と、前記間欠動作手段によって起動した前記センサの動作が安定したときに前記マイクロコンピュータを起動させるための起動信号を出力する起動信号出力手段と、を備えており、前記マイクロコンピュータは、前記動力源が停止している期間は、自身に設けられたＣＰＵの動作クロックのみを停止させたスリープモードを維持し、前記起動信号を入力したときに前記スリープモードから起動して動作モードとなって前記所定の処理を実行し、その所定の処理が終了した後に前記スリープモードに復帰するセンサ装置という技術的手段を用いる。
【００１０】
つまり、起動信号出力手段は、センサの動作が安定したときにマイクロコンピュータを起動させるための起動信号を出力する。一方、マイクロコンピュータは、動力源が停止している期間は、自身に設けられたＣＰＵの動作クロックのみを停止させたスリープモードを維持し、起動信号を入力したとき、つまりセンサの動作が安定したときにＣＰＵの動作クロックの発振を開始させ、スリープモードから起動して動作モードとなって前記所定の処理を実行し、その所定の処理が終了した後にスリープモードに復帰する。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載のセンサ装置（１）において、前記センサは、前記車両の傾き角を検出し、前記マイクロコンピュータは、前記センサからの信号に基いて前記車両の傾き角を求める処理を実行するという技術的手段を用いる。
【００１２】
なお、上記の動力源とは、エンジンなどの内燃機関、モータなどを意味し、車両走行と同時にバッテリなどの蓄電池やキャパシタなどに蓄電を行うものであり、車両とは、その内燃機関・燃料電池またはモータを動力源とするものの他、内燃機関・燃料電池およびモータを備え、それらを走行状態に応じて切替えるものを含む意味である。
また、上記括弧内の符号は、後述する発明の実施形態において記載されている符号と対応するものである。
【発明の効果】
【００１３】
（請求項１に係る発明の効果）
マイクロコンピュータは、センサの動作が安定したときにストップモードから起動して動作モードとなって所定の処理を実行し、その所定の処理が終了した後にストップモードに復帰することができる。
従って、センサの動作が安定していない期間もマイクロコンピュータが起動していることによる無駄な消費電力を削減することができる。
【００１４】
（請求項２に係る発明の効果）
マイクロコンピュータは、センサの動作が安定したときにスリーププモードから起動して動作モードとなって所定の処理を実行し、その所定の処理が終了した後にスリープモードに復帰することができる。
従って、センサの動作が安定していない期間もマイクロコンピュータが起動していることによる無駄な消費電力を削減することができる。
【００１５】
（請求項３に係る発明の効果）
特に、車両を走行させるための動力源が停止しているときに車両の傾き角を求めるセンサ装置は、車両の盗難防止システムに多く適用される。ところで、車両が動力源を停止させている状態が長期間に及ぶと、バッテリの電圧低下により、盗難防止システムが作動しなくなったり、エンジンがかからなくなったりするおそれがあるため、消費電力が小さいことが望ましい。
そこで、請求項１または請求項２に係るセンサ装置を車両の盗難防止システムに用いれば、バッテリの消費電力を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
この発明に係る実施形態について図を参照して説明する。以下の実施形態では、この発明に係るセンサ装置として、車両盗難防止システムに用いられる傾斜センサ装置を例に挙げて説明する。図１は、車両盗難防止システムの主要構成をブロックで示す説明図である。
【００１７】
［主要構成］
車両盗難システムの主要構成について説明する。車両盗難防止システムは、傾斜センサ装置１と、侵入センサ６と、ドアロック検出部７と、ＥＣＵ(Electronic Control Unit、電子制御装置)８と、ホーン９とを備える。
【００１８】
傾斜センサ装置１は、駐車時など、イグニッション（以下、ＩＧと略す）スイッチがオフになっているときの車両の傾斜角を検出する。傾斜センサ装置１は、２つの加速度センサ３ａ，３ｂと、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す）２と、発振回路（タイマーともいう）４とを備える。
【００１９】
加速度センサ３ａ，３ｂは、車両の傾きに対応する加速度を検出するものである。加速度センサ３ａ，３ｂの一方は、車両の水平方向において直交する２方向のうち、例えば車両の前後方向の加速度を検出し、他方は、車両の左右方向の加速度を検出する。この実施形態では、各加速度センサは、静電容量の変化に基づいて加速度を検出する容量式加速度センサである。この容量式加速度センサとして、例えば、本願出願人が過去に提案したもの（特開２００１−３３０６２３号公報）を用いることができる。
【００２０】
このものは、支持基板上に支持された半導体層に対して、エッチングなどにより、溝を形成することにより、可動部と、この可動部と溝を介して区画され且つ支持基板に固定された固定部とを形成してなる。可動部は、与えられた加速度に応じて所定方向に変位可能な錘部と、この錘部の変位方向の軸を中心として錘部の両側に形成された櫛歯状の可動電極とを備える。
【００２１】
固定部は、可動電極における櫛歯の隙間に噛み合うように対向して配置された櫛歯状の固定電極を備える。与えられた加速度に応じて可動電極が所定方向へ変位したとき、固定電極と可動電極との間の距離が変化し、固定電極と可動電極との間の静電容量が変化する。この静電容量の変化に応じて加速度センサからの出力信号が変化する。
【００２２】
ＩＧ検出部５は、ＩＧスイッチがオンしている状態であること、または、オフになっている状態であることを検出する。ＩＧ検出部５には、ＩＧスイッチがオンされたときに所定の電圧が印加され、ＩＧ検出部５は、印加された電圧がハイレベルおよびローレベルのどちらかであるかに基づいてＩＧスイッチのオンまたはオフを検出する。
【００２３】
そして、ＩＧ検出部５は、ＩＧスイッチのオンを検出したときは、それを示すＩＧオン信号を発振回路４へ出力し、ＩＧスイッチのオフを検出したときは、それを示すＩＧオフ信号を発振回路４へ出力する。
【００２４】
発振回路４は、ＩＧ検出部５からＩＧオン信号を入力すると動作を開始し、ＩＧオフ信号を入力すると動作を停止する。発振回路４は、動作中、パルス信号を所定の時間間隔で発振する。この実施形態では、消費電力が小さく、かつ、構成が簡素であるという理由から、発振回路４としてＣＲ発振回路を用いる。
【００２５】
各加速度センサ３ａ，３ｂは、発振回路４から出力されたパルス信号を検出すると、それぞれ加速度センサをオンする。オンした各加速度センサ３ａ，３ｂは、それぞれ対応する加速度の検出を行い、その検出した加速度に対応する検出信号をマイコン２へ出力する。各加速度センサ３ａ，３ｂは、マイコン２のＷａｋｅＵｐ端子２ａにそれぞれ接続されている。
【００２６】
各加速度センサ３ａ，３ｂは、自身の電源がオンしてから所定時間経過し、動作が安定したときに、マイコン２を起動（ＷａｋｅＵｐ）させるための起動信号をマイコン２のＷａｋｅＵｐ端子２ａへ出力する。
【００２７】
マイコン２は、ＷａｋｅＵｐ端子２ａに起動信号が入力されたか否か（例えば、起動信号がハイレベルからローレベルに、または、ハイレベルからローレベルに変化したか否か、）を判定する判定部２ｂを備える。この判定部２ｂは、マイコン２がストップーモードに遷移している場合も機能するように構成されている。
【００２８】
マイコン２は、通常は、基本クロック（原発振）を停止させたストップモードを維持しており、超低消費電力状態に遷移している。そして、マイコン２は、上記の判定部２ｂが、起動信号が入力されたと判定したときに起動（ＷａｋｅＵｐ）する。
【００２９】
そして、マイコン２は、起動後に各加速度センサ３ａ，３ｂから出力された各検出信号を入力し、その入力したアナログの各検出信号をそれぞれ内蔵されたＡ／Ｄコンバータを用いてデジタル信号に変換（Ａ／Ｄ変換）する。つまり、アナログ信号として示された加速度を物理値に変換する。そして、マイコン２は、変換された各物理値に基づいて、車両の傾斜角の変化を求め、ジャッキアップによる車両盗難が行われているおそれがあるか否かを判定する。
【００３０】
マイコン２は、車両盗難のおそれがあると判定した場合は、警報装置６を動作させるための警報信号を警報装置６へ出力する。警報装置６は、マイコン２から警報信号を入力すると、所定の警報音を発生する。警報装置６は、車両に備えられたクラクションを利用してクラクションを鳴らす構成でもよいし、クラクションとは異なる警報音を発生する装置を別個に設けてもよい。
【００３１】
［動作］
次に、傾斜センサ装置１の動作について図を参照して説明する。図２は、発振回路、加速度センサ電源およびマイコンの動作タイミングを示すタイミングチャートである。図３は、マイコンが実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【００３２】
図２に示すように、発振回路４がパルス信号を発振すると（時刻ｔ１）、各加速度センサ３ａ，３ｂの各電源がそれぞれオンする。電源がオンした各加速度センサは、オンしてから時間Ｔｂが経過すると動作が安定し、起動信号をマイコン２のＷａｋｅＵｐ端子２ａへ出力する。
【００３３】
マイコン２の判定部２ｂは、加速度センサからの起動信号がＷａｋｅＵｐ端子２ａに入力されたか否かを判定している（図３のステップ（以下、Ｓと略す）１）。そして、マイコン２は、判定部２ｂが起動信号が入力されたと判定すると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、基本クロックの発振を開始し、その基本クロックに基づいて生成された動作クロックを自身に設けられたＣＰＵ（図示せず）へ供給して起動する（Ｓ２、時刻ｔ２）。
【００３４】
続いて、起動したマイコン２は、各加速度センサ３ａ，３ｂから出力された各検出信号を入力し、その入力したアナログの各検出信号を加速度に対応する物理値に変換する。そして、マイコン２は、変換された各物理値に基づいて、車両の傾斜角の変化を求め、ジャッキアップによる車両盗難が行われているおそれがあるか否かを判定する（Ｓ３、時間Ｔｃ）。
【００３５】
続いて、マイコン２は、上記Ｓ３の処理を終了したか否かを判定し（Ｓ４）、終了したと判定すると、先のＳ３における処理結果に基づいて、警報するか否かを判定する（Ｓ５）。ここで、警報すると判定すると（Ｓ５：Ｙｅｓ）、警報装置６へ作動信号を出力し、警報装置６を作動させる（Ｓ６）。続いて、マイコン２は、ストップモードに復帰し、再び、超低消費電力状態に遷移する（Ｓ７）。
【００３６】
［実施形態の効果］
マイコン２は、各加速度センサ３ａ，３ｂの動作が安定してからストップモードから起動するため、各加速度センサの動作が安定していない期間も起動していることによる無駄な消費電力を削減することができる。
【００３７】
＜他の実施形態＞
（１）マイコン２は通常スリープモードを維持しており、各加速度センサ３ａ，３ｂの動作が安定したときに、スリープモードから起動するように構成することもできる。ここで、スリープモードとは、マイコン２に設けられたＣＰＵの動作クロックのみが停止し、ＣＰＵの周辺回路は動作を続けるモードのことである。
【００３８】
この構成を用いた場合でも、マイコン２は、各加速度センサ３ａ，３ｂの動作が安定してからスリープモードから起動するため、各加速度センサの動作が安定していない期間も起動していることによる無駄な消費電力を削減することができる、という効果を奏することができる。
なお、マイコン２の消費電流は、スリープモードの方がストップモードよりも、数十〜数百μＡ程度大きいため、ストップモードを適用するのが望ましい。
【００３９】
（２）実用上、加速度センサ３ａ，３ｂの一方のみが加速度を検出することは想定できないため、加速度センサ３ａ，３ｂの一方から起動信号をマイコン２へ出力する構成でもよい。
（３）発振回路４を加速度センサに内蔵させた構成でもよい。
【００４０】
（４）この発明に係るセンサ装置は、加速度センサの他、車両の角速度を検出する角速度センサ、車両のドアのロック状態を検出するドアロックセンサ、車室内に侵入した者を検出する赤外線センサまたは超音波センサなどの侵入センサ、車両の窓ガラスの破損を検出するセンサ、温度センサ、湿度センサ、日射を検出する日射センサなど、動力源が停止しているときに車両の状態を検出するために用いるあらゆるセンサにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】車両盗難防止システムの主要構成をブロックで示す説明図である。
【図２】発振回路、加速度センサ電源およびマイコンの動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【図３】マイコンが実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】従来のセンサ装置に備えられたマイクロコンピュータおよびセンサ電源の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１・・センサ装置、２・・マイコン、３ａ，３ｂ・・加速度センサ、４・・発振回路、
５・・ＩＧ検出部、６・・警報装置。
【図１】
2009184368.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009184368.tif 000005
【図４】
2009184368.tif 000006