JP4545506B2 - 統合電源付きテレマティック制御システム及び制御方法 - Google Patents

統合電源付きテレマティック制御システム及び制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、テレマティック（Telematic：自動車情報システム）に関し、特に、燃料電池車両用の電源及びセンサに適合して統合されたテレマティックシステムとその制御方法に関する。
自動車などの車両の従来の電力系統は、車両系統の主要駆動力として機械エネルギーに依存している。これらの系統には、インターネット、デジタルビデオ放送娯楽機器、デジタルオーディオ放送、デジタルマルチメディア放送、衛星利用測位システムナビゲーション、安全サービス、インテリジェント転送システム、及びユニバーサルモバイル通信システムなど、その数が増加傾向にある車両搭載型のテレマティック関連部品が含まれる（例えば、特許文献１−３参照。）。
燃料電池技術の出現により、車両エンジンは、燃焼型エンジンから燃料電池によって電力供給される車両エンジンへと規格の変化が始まった。同様に、従来の12-14ボルト電気系統に替わり、42ボルト電気車両系統を求める新しい産業規格が出現している。この変化は、スロットル作動、操舵、能動サスペンション、運転座席高調整、電気空気調和機及び電気加熱型触媒を含む、車両の車体/駆動系制御系統部分の従来の電気的要求とともに、車内搭載型演算ナビゲーション、電子加熱される座席、ビデオ娯楽系統、及び他のテレマティック装置などの、搭載部品用電気負荷に対する需要の高まりの結果、車両に必要とされるこれまでより高い電気負荷によるものである。
特開平１１−０７３５９４号公報 特開２０００−１２３２９１号公報 特開２００１−００８２７４号公報
機械エネルギーを主要駆動力とする内燃機関を備えた従来の車両と異なり、燃料電池型車両は、標準の車体/駆動系制御用部材に加えて、走行用モータ（Traction Motor）を駆動させるとともに、その数が増加する傾向にあるテレマティック機器を駆動させるために、従来より多くの電力を必要とする。従って、必要な電力を車載電源から十分に引き出すことができるように、燃料電池車両用の統合されたテレマティックシステムの必要性が生じている。
本発明は、以上のような従来の技術が有する問題を解決するために提案されたものであり、燃料電池車両用の電源及びセンサに好適に統合されたテレマティックシステムとその制御方法の提供を目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の車両内統合型電源付きテレマティック装置は、走行用モータの主要電源として燃料電池を利用する。車両は、動力系統、電気系統、テレマティック系統及び車体/駆動系制御系統を備える統合型ネットワークを備えている。これらの統合系統は、テレマティック及びマルチメディアネットワークを使用したユーザの車両操作を可能にするプログラム可能なソフトウェア機能によって起動される1つ以上のマイクロプロセッサにより好適に制御される。
中央コントローラは、本発明の車両システムの電気的、機械的制御のコアとなる要素であり、電力を、好ましくは42ボルトで分配及び管理する。このコントローラは、ゲートウェイを介して車両の電気的及び機械的部分の双方をユーザが制御する際のマルチメディアセンターとしての役割を果たす。その主要な役割は、ユーザと系統との対話・相互作用（Interaction）の制御であり、多くの電子制御装置のフロントエンドとなる。電子制御装置としては、例えばワイヤレスインターネット、デジタルビデオ放送娯楽機器、衛星利用測位システムナビゲーション、安全サービス、インテリジェント転送システム及びユニバーサルモバイル通信システムなどの車両搭載されるテレマティック構成部品を含む。
中央コントローラは、電子制御装置と通信するために、ゲートウェイコントローラを介して1つ以上のバスにアクセスできる。ゲートウェイコントローラは、ルータ、スイッチ、あるいは車両に搭載される種々の電気的バス間で選択的に相互接続される信号の接続手段として機能する。制御範囲ネットワーク及びローカルの相互接続ネットワークプロトコルにより、車内系統の電子制御装置間の通信が可能になる。テレマティック系統は、ゲートウェイへの接続にメディア指向システム転送、インテリジェント転送系統データバス及びユニバーサルシリアルバスを使用する。
本発明によれば、電子コントローラ（中央コントローラ）の制御により、燃料電池車両で生成される電力を、テレマティック機器を駆動させるのに適合した電力として供給，分配することができる。
これにより、燃料電池車両に好適に統合されたテレマティックシステムを実現することができる。
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は、車両内に統合される、動力系統(101)、電気系統(102)、テレマティック系統(103)、及び車体/駆動系制御系統(104)からなる主要系統を備えた車両(100)の一般的な実施の形態を示している。
他の実施形態として、異なる車両形態を有していてもよい。例えば、車体/駆動系制御系統(104)は、従来の自動車に用いられているような、燃焼エンジンにより得られる動力を利用する動力系統(101)から直接に機械エネルギーを得るようにしてもよい。
車両(100)としては、広義には自動車、トラック、バン、モータサイクル、トラクタ及びトレーラ、牽引車、救急車、消防車、パトカー、タクシー、バス、及び同類の運搬車、あるいはバックホウ、フォークリフト、ブルドーザなどの重機が含まれる。さらに、人または物を上部または内部に搭載して運搬及び移送することができるその他の装置、例えば、ボート、小型船、大型船、キャリアー、バージ、潜水艦、航空機、ヘリコプタ、及び宇宙飛行体等を含むことができる。
図２ａは、電力系統(102)を示している。電力系統（102）は、走行用モータ（Traction Motor）(204)などのエネルギー源となる。
図２ｂは、電源となる燃料電池スタック(200)を示している。燃料電池スタック(200)は、走行用モータの主電源として、従来の燃焼機関の代替となる。ただし、燃料電池スタック(200)を燃焼機関とともに使用することもでき、さらに走行用モータ(204)の二次的電源または補助電源、あるいは電力を必要とする他の車両構成部品の主電源としても使用できる。例えば、燃料電池スタック(200)からテレマティック系統(103)内の構成部品、及び(または)車体/駆動系制御系統(104)構成部品に電力供給させ、燃焼機関に走行用モータ(204)を回転させることができる。
燃料電池スタック(200)は、図２ｃに示す固体ポリマー電解物を使用する複数のProton Exchange Membrane(PEM)燃料電池(214)からなる。燃料電池スタック(200)内の燃料電池(214)の数が、その燃料電池スタック(200)により車両(100)、テレマティック系統(103)、及び車体/駆動系制御系統(104)に供給可能な電気量を決定する。燃料電池スタック(200)内の燃料電池(214)の数が多い場合、燃料電池(214)の数が少ない燃料電池スタック(200)よりも多くの電気量を供給する。
図２ｂに燃料電池スタック(200)の一例を示す。この図では、膜電極体(4)及び２つのフローフィールド板(2)を含む単一の燃料電池(7)を展開した状態に示してある。同図に示す構造では、フローフィールド板(2)内に形成される導管を通って水素及び空気ガスが電極に供給されるようになっている。水素(3)は、白金触媒によって陽子と電子への分離が行われる陽極方向にフローフィールド板内の導管を通って流れる。膜電極体(4)は、薄い触媒層のある陽極及び陰極を含み、PEM燃料電池のいずれかの側に装着される。空気(5)は、フローフィールド板内の導管を通って陰極方向に流れ、空気内の酸素は、PEM燃料電池を通って水素陽子を誘引する。また、空気の流れは電気化学処理過程の副産物として生成される水分を取り除く。完成された燃料電池スタック(6)では、任意の電力量が得られるように、単一の燃料電池が適宜組み合わされて燃料電池スタックが構成される。
PEM燃料電池(214)は、本発明の一実施形態である燃料電池スタック(200)に含まれるものである。ただし、PEM燃料電池(214)の代わりに、他の種類の燃料電池を燃料電池スタックに使用することもできる。例えば、図２ｄの多孔質ジルコニア及びニッケル平板設計に示す固形酸化燃料電池(SOFC)、図２ｅに示すアルカリ性電解物燃料電池、図２ｇに示す溶融炭素型電解物、または図２ｆに示すリン酸電解物を、車両(100)の動力系統(101)で燃料電池スタック(200)の代用燃料電池として使用することができる。
燃料電池スタック(200)は、図２ａに示すように、空気(O2)と水素(H2)を組み合わせることにより電力を生成する。O2は、車両(100)の吸気系統(209)を通って濾過され、加湿器(208)を通過し、燃料電池スタック(200)に送られる。水素燃料(H2)は、燃料タンク(211)に貯蔵される。燃料タンク(211)は、燃料系統(210)を介してH2を加湿器(208)に送った後、燃料電池スタック(200)に送る。燃料電池スタックでは、H2はO2と混合して車両(100)系統の構成部品の冷却に使用されるか、あるいは車両(100)の排気として放出される水(H20)を生成する。任意選択で、燃料系統(210)は、燃料電池スタック(200)用の燃料として純水素が入手可能でない場合、改質装置を搭載することができる。改質装置は、他の種類の天然ガスから水素を取り出す。
燃料電池スタック(200)は、電気を生成し、電力制御装置(201)に送る。電力制御装置(201)は、燃料電池スタック(200)とリチウムイオン電池(203)の電力配分を正確に制御する。リチウムイオン電池(203)は、点火時及び加速中の燃料電池の出力を補助し、制動中の熱から生成される再生電力を貯蔵する。なお、リチウムイオン電池(203)は、制動により、または燃料電池スタック(200)により直接生成される電力を充電する蓄電装置として使用することができる。さらに、リチウムイオン電池は、テレマティック系統(103)及び車体/駆動系制御系統(104)内のアプリケーションに必要とされる電力要求についても補助することができる。例えば、42ボルトの電気系統ではなく12-14ボルトの電気系統を含んだ車両には、販売後などに追加される多数のテレマティックアプリケーション用に補助電力が必要となる場合があり、これをリチウムイオン電池で補うことができる。
電力制御装置(201)から配分された電力は、インバータ(202)を通って走行用モータ(204)に送られる。走行用モータは、車両の車輪(212、213)を回転させる。また、走行用モータ(204)内のセンサ(205)は、走行用モータ(204)によって回転されるモータ軸の回転数を測定することにより車両の速度を検出することができる。本発明の実施形態に示すセンサ(205)は、光センサ、磁気センサ、または光絶縁センサにより構成することができる。例えば、モータ軸に差し込まれた車輪が、モータ軸の回転時にLEDと挿入されたスイッチ内のホトトランジスタ間の光通過を遮断、及び遮断解除を交互に行うことによりモータ軸の回転数を測定できる。また、反射光センサを同様の目的で使用できる。
走行用モータ(204)内のセンサ(205)は、モータからのオイルの影響を受けて、過度に中断されることにより回転を検出する能力が低下する可能性がある。このような異常な状態を検出するため、補足のハードウェアまたはソフトウェア(302)を追加することができる。例えば、ソフトウェア(302)に、反射センサ(205)により検出される過度の割込みごとの間隔を追跡するタイマを持たせることができる。ソフトウェア(302)により、センサの割込みサービスルーチン（Interrupt Service Routine）が終了し、その後直ちに再起動されると、割込みサービスルーチンはその割込みを無効とし、システムまたはユーザにエラーを通知するためのフラグをセットする。
動力系統(101)の別の実施の形態としては、代替の電力構成を含むこともできる。例えば、動力系統(101)内で、燃料電池スタック(200)ではなく内部燃焼機関を走行用モータ(204)の駆動力として使用できる。この場合、車体/駆動系制御系統(104)は、図１及び２ａに示すように、電気系統(102)からの電気エネルギーではなく、主に動力系統(101)から直接受ける機械エネルギーによって駆動される。
また、電力制御装置(201)は、車両(101)の中核要素である中央コントローラ(206)に接続され、該電力制御装置(201)は、ユーザによってゲートウェイ(207)を介して、動力系統(101)、電気系統(102)、テレマティック系統(103)及び車体/駆動系制御系統(104)を制御する際のマルチメディアセンタとなる。
中央コントローラ(206)の主要タスクは、ユーザと動力系統(101)、電気系統(102)、テレマティック系統(103)、車体/駆動系制御系統(104)との対話・相互作用（Interaction）を制御することであり、車両(100)内のテレマティックアプリケーションのフロントエンドとなることである。
図３は、中央コントローラ(206)とゲートウェイ(207)間の相互作用を機能的に示しており、中央コントローラ(206)とゲートウェイ(207)の相互作用の一構成を示す。中央コントローラ(206)は、動力系統(101)、電気系統(102)、テレマティック系統(103)、車体/駆動系制御系統(104)に、ゲートウェイ(207)を介してアクセスする。
ゲートウェイ(207)は、電気系統(102)、テレマティック系統(103)、車体/駆動系制御系統(104)間のプログラム可能な信号連結ルータ、またはスイッチで、以下で説明するように車両のマルチメディアのインターフェースを統合する。
車両(100)のソフトウェアは関連プロセッサを搭載した中央処理装置(CPU)によって起動される。このソフトウェアの機能はRAM(301)内に記憶され、ユーザへの警告及びユーザレスポンスコマンドを有効にする際にマイクロプロセッサ(304)によって実行される。例えば、GPS地図の特定ルートを通るようにユーザを案内するGPSナビゲーション(601)情報は、RAM(301)内に保存される。このメモリ（RAM）は、ユーザが案内通りにそのルートを通過するのに伴い、地図上の車両位置を追跡する。なお、メモリには、そのルート内で新しい道に車両が進入するたびに行われるユーザ入力を記憶させることができる。
さらに、RAM(301)内のメモリには、座席の調整、操舵輪の角度、空気調和機またはヒーターの温度に関する車両(100)のユーザ設定を記憶させることができる。
また、メモリは、ドアが開いたり、シートベルトが外れたりした場合に安全警告を発生し、解決のためのユーザレスポンスを待つように記憶させることができる。RAM(301)は標準装備として設置することができ、また、特別なテレマティック機能及び(または)装置用のソフトウェアを、ユーザが追加インストールする場合にアドオンRAMと置換することができる。
中央コントローラ(206)は、ホストバスインターフェース(303)を介してゲートウェイ(207)に接続される。1または２以上のマイクロプロセッサ(304)の補助により、ゲートウェイ(207)は、図５に示すように、動力系統(101)、電気系統(102)、テレマティック系統(103)、車体/駆動系制御系統(104)に必要とされるソフトウェア(302)機能を実行する。回路間で信号を通過させるため、マイクロプロセッサ(304)内に光絶縁センサを搭載できる。このソフトウェア(302)は、中央コントローラ(206)内に標準装備として含めることができ、また、ユーザ実装されるアドオンのテレマティック機能用に中央コントローラ(206)をアップグレードさせるために使用するソフトウェアを追加できる。
ソフトウェアは、プログラム可能で、柔軟なテレマティック系統(103)設計、及びユーザの需要に特定の系統のプログラムを可能にする。プログラム可能なソフトウェアは、インターフェースバスまたは完全なバス対話装置内における大規模または小規模用インターフェースのアップグレードを可能にする。また、ソフトウェアは、異なるアプリケーション特定標準製品により使用される様々なプロトコル間の対話を可能にする。
ソフトウェア(302)及び関連データベースは、1または2以上のテレマティック部品(103)または他のネットワークアクセス可能な装置上にインストールあるいはパーティション化でき、1または2以上の中央コントローラ(206)、あるいはテレマティック製品(1013)または他のネットワークアクセス可能な装置とともに提供される他のプロセッサによるローカルまたはリモート実行が可能である。
ゲートウェイ(207)では、車両系統の代替設計、改良及びアップグレードを可能にするため、多様なインターフェース及び系統バスを使用できる。図６に示すように、ゲートウェイ(207)は、車両マルチメディアバス(600)、media-oriented system transport(MOST)(611)、インテリジェント転送システムデータバス(IDB)(612)、及びユニバーサルシリアルバス(USB)(613)を統合する。また、ゲートウェイ(207)は、車両の別のシステム及び(または)バスのルータにもなる。ゲートウェイ(207)では、様々なインターフェースが使用できるため、本システムと異なる製造業者により使用されるバスとの通信が可能であり、また、特定のバス系統に対し異なるインターフェースを選択することができる。例えば、緊急車両の場合、緊急時のより効果的な通行を可能にする車両搭載型交通信号灯制御系統をゲートウェイ(207)に統合できる。また、ゲートウェイ(207)では、イーサネット（登録商標）、WIFI及びBlue toothなど、他のコンピュータ関連通信またはワイヤレスインターフェースも使用可能である。
図４は、電気系統(102)を示す。電気系統(102)は、約36ボルト負荷(401)を必要とするテレマティック系統(103)、及び約14ボルト負荷を必要とする車体/駆動系制御系統(104)に電力を供給する42ボルト系統を含む。これらの系統負荷は、異なる形態の車両及びシステム構成の結果生じる代替の電気負荷要件を満たすために、車両(100)内全体に亘って異なる比率または量で再分配できる。
例えば、救急車または消防車は、テレマティック装置に関し、医療または水圧管理設備など、その種の車両に特有な装置が多数搭載されるため、通常の自動車よりも高い電気負荷要件を含む。一方、テレマティック装置がほとんど搭載されていない車両は、従来の12-14ボルト電気系統からなる構成とすることができる。
42ボルトDCバス(405)には、36ボルト電池用の充電/放電装置(403)を使用できる。同様に、14ボルトDCバス(406)には、12ボルト電池充電/放電装置(403)を使用できる。
DC/DCコンバータ(402)は、42ボルトDCバス(405)及び14ボルトDCバス(406)に接続する。
また、代替の電気構成として、電気系統(102)は、テレマティック系統(103)及び車体/駆動系制御系統(104)が使用可能な12-14ボルト系統を含むことができる。このような場合には、テレマティック及び車体/駆動系部品の数は比較的少なくなる。
図５は、車両(100)の車体/駆動系制御系統(104)の部分を示す。
車体/駆動系制御系統(104)のソフトウェア機能は、中央コントローラ(206)からゲートウェイ(207)を介して車体/駆動系制御バス(500)に提供される。
車体/駆動系制御系統(104)は、該車体/駆動系制御系統(104)の特定の要件に応じて各種バスをサポートできる。例えば、本発明の一実施形態では、車体/駆動系制御バス(500)が、車体系統(501)、駆動系(502)、安全系統(503)及びギア制御(504)をサポートしている。
また、他の車体/駆動系の制御デザインとして、より多くの、または少ない数のブランチがサポートできるような構成とするようにしてもよい。例えば、車両の安全系統を、車体/駆動系制御系統(104)の代わりにテレマティック系統(103)内の機器で動かすようにすることができ、その場合、消防車の高水圧ポンプや、重機の油圧リフトが利用できるブランチを車体/駆動系制御系統(104)内に空けておくことができる。
車体系統(501)には、自動ドアロック、パワーウィンドウ、室内灯、外部灯、方向指示灯、風防ワイパー、ヒーター、電子空気調和機、電子加熱される座席、エアバッグ装備、霜取り装置などの車両(100)構成部品が含まれる。車体系統(501)には、車両の種類に応じて様々な部品を含めることができる。例えば、トラクタ及びトレーラには、乗用車とは異なる機能のために要求される、代替の部品やモジュラー車体システムを含めることができる。
駆動系(502)は、ユーザによる変速装置、動力伝達装置、走行用モータ(204)、スロットル作動、操舵、能動サスペンション及び座席高さ調整の制御が行えるようになっている。任意選択で、制御車体/駆動系制御系統(104)に、運転手の好みに合わせ手動変速装置など、ユーザによる変速装置の直接制御を可能にさせることもできる。
安全系統(503)は、音声認識装置、固形指紋スキャナ、盗難警告及びドアロックセンサなどの部品を含む。また、安全系統(503)に、車両(100)内の不具合についてユーザに警告させることもできる。例えば、安全系統は、車両の安全及び保護を脅かすセンサのLEDの不具合を検出することができる。
例えば、コンパレーターは、LED陽極の電圧を検出する。LEDがついている場合、電圧は、約1.2ボルト低下し、コンパレーターの出力が高くなる。LEDがオープン状態の場合、陽極の電圧は3ボルトを超す。このような場合、LEDは一定に動作している。スイッチ付きLEDが時折切られること場合は、スイッチングトランジスタで見られる電圧低下は参照電圧として認識され、該ソフトウェア(302)はLEDの切断時のコンパレーター出力を無視する。切断されたLEDは、短絡LEDであると予想されるが、短絡状態の検出のために2番目のコンパレーターが追加される。該基準電圧は約0.6Vで、電圧がこの基準以下になると該ソフトウェアはエラーを通知する。
ギア制御(504)は、車両操作中に運転手の要求があると、ソフトウェア駆動による自動変速装置から、要求に応じた手動変速装置に直ちに切り替える。他のギア制御部品としては、例えばショベル、ローラ、搬器、ブーム、はしご、バックホウ、及びドリルなど重機運搬車の装備付属品が含まれる。
図６は、車両(100)のテレマティック系統(103)部分を示す。中央コントローラ(206)は、ゲートウェイ(207)及び電気系統(102)を介して、車両マルチメディアバス(600)によりテレマティック系統(103)と通信する。通信は、media oriented system transport(MOST)(611)を利用して行えるようになっている。また、通信は、インテリジェント転送システムデータバス(IDB)(612)、ユニバーサルシリアルバス(USB)(613)及びイーサネット（登録商標）(614)を利用して行うこともできる。
中央コントローラ(206)からのローカルの相互接続ネットワークプロトコルは、高速のデータ転送を実現し、通信機能を促進するために複数のセンサを組み合わせることにより、テレマティック系統(103)、動力系統(101)、電気系統(102)及び車体/駆動系制御系統(104)間の通信を可能にする。これらセンサは、例えば図２ａに示したセンサ(205)のように、適用対象に応じて、光センサ、磁気センサまたは光絶縁センサなどで構成することができる。例えば、光センサは、モータ軸の回転数の測定による車両速度の測定に使用できる。磁気センサは、ドアまたはバルブが開く、閉じるなど、ユーザへの警告が必要な状況用に実装される。光絶縁センサは、回路間の信号通過のためにマイクロプロセッサ(304)に実装できる。
車両マルチメディアバス(600)は、ユーザに効果的な表示を提供するために、人とマシン間のインターフェース(HMI)(616)、及びLCDターミナルにデータを送信する。人とマシン間のインターフェース(616)は、安全警告及びナビゲーション情報などのテレマティックレスポンスに対するユーザ入力を受信するメカニズムならびに装置を提供する。このメカニズムまたは装置には、タッチスクリーンコマンドプロトコルの機能を持つLCD画面を備えることができる。
また、このメカニズムまたは装置は、テレマティック系統(103)にコマンドを入力するためにユーザがボタンを押したり、ノブを回転させたりするボタンインターフェースとすることもできる。
この車両マルチメディアバス(600)と、人とマシン間のインターフェース(HMI)(616)及びLCDターミナル(615)が統合搭載されているので、ユーザは全てのテレマティック系統の装置にアクセスすることができる。例えば、車両内演算のための中央コントローラ(207)内のCPU(300)によって、ユーザと車両またはマシン間のコマンドとレスポンスをシステム内で同期させることができる。さらに、イーサネット（登録商標）を利用することにより、装置とユーザ間の通信がより効果的に行えるようになる。ユーザ設定及びテレマティック装備の範囲に応じて、1または2以上のLCDターミナルを使用できる。LCDターミナル(615)には、LCD画面上のアイコンを押すことにより、テレマティック系統(103)とのユーザ対話を可能にするタッチスクリーンを持たせることができる。また、送信データにユーザへの音声付きメッセージを含めることもできる。出荷データは、地域に合わせてカスタマイズでき、車両(100)の寿命が尽きてもアップデートが可能であるので、車両(100)の製造後やユーザによる購入後に追加される新たなテレマティックや電子装備をサポートすることもできる。車両マルチメディアバス(600)は、ユーザにより追加される販売後の装備も含む一定範囲のテレマティック装置とインターフェース接続が可能である。
テレマティック系統(103)の受信データとしては、ユーザパーソナルデジタルアシスタント(PDA)(610)、AM/FMデジタルオーディオ放送/デジタルマルチメディア放送(DAB/DMB)(616)、衛星デジタルビデオ放送(DVB)(617)、及びglobal system for mobile communication/universal mobile telecommunications system世界移動電話規格/ユニバーサル移動体通信システム(GSM/UMTS)(618)との通信を可能にする、Global Positioning System衛星航法システム(GPS)ナビゲーション、他のテレマティックサービス(602)、ラジオ/TV(603)、受信機、電話(604)、室内ワイヤレス(605)のシステムを含む。テレマティック系統(103)の他の装置としては、レーダーセンサ(606)、カメラ装置(607)、オーディオデジタル信号処理(DPS)システム(608)及びCD/DVD(609)が含まれる。
マイクロプロセッサ(304)は、すべての、あるいは多くのテレマティック系統(103)の制御機能を制御し、または提供する。
テレマティック系統(103)は、ワイヤレス通信をGPS ナビゲーション(601)及び搭載型演算系統と組み合わせ、ユーザに最新情報、車内演算ナビゲーション及び安全系統を提供する。GPSナビゲーション(601)により、ユーザは、LCDターミナル(615)を介して、ナビゲーション、走行速度、エンジン速度の情報を受信できる。GPSナビゲーション(601)は、現在の交通状況、運転地図や指示、速度及び燃費効率情報をユーザに提供できる。緊急時には、この系統は、車両の正確な位置を救出車両に伝えることができる。
テレマティックサービス(602)には、ユーザ設定に応じてアドオンシステムを含めることができる。例えば、道路使用料課金地域では、ユーザの車両に、互換性のある装備及びソフトウェアプログラムの搭載が必要な電子道路使用料計算システムが存在する場合がある。これらのシステムは、ユーザによるアップデートが可能である。
他のアプリケーションとしては、予め設定した設定内容をユーザ認証時に自動的に有効化するための音声認識メカニズムやその他のバイオメトリクス識別装置が含まれる。例は、空気調和機またはヒーター装置の温度設定などがある。車両のセンサ(205)は、室外または室内温度を感知し、それに応じて車両(100)を加熱または冷却することができる。
テレマティックサービス(602)は、車両のテレマティック装置やモバイルユーザが、例えば、電力使用量が高い、テレマティックまたは動力系統の故障、緊急事態、蓄電量の低下などの場合に、インターネット、リモートサーバ、アクセスポイント、または近くにある他のユーザの車両やサービス車両と通信または対話できるように、あるいは追加車両や携帯モジュラー燃料電池の供給について、現在車両が通行している地区、場所または地域において、特定の場所で迅速にまたは動的にアクセスでき、配送されるように、好適なネットワークアクセス環境や電子的分散サービスを含むことができる。
また、ウェブベースのワイヤレステレマティックサービス(602)は、例えば、テレマティック機器(103)及び燃料電池(200)の負荷または使用量に応じた特定の場所や遠隔からの監視、検出、制御またはサービスに対応するユーザの個人的な処理について、コントローラ(206)によるプログラム調整の際に、１または２以上のテレマティック機器(103)との間で、リモートネットワークノードを使用して、構造化または非構造化されたタグ付きあるいは非タグ付きデータ及び(または)制御文書、指示または信号を送受信することができる。
ラジオ/TV(603)は、車両(100)が通過する地域の発信源からAM/FM DAB/DMB(616)を受信する。衛星DVB(617)は、デジタルケーブルテレビやローカル地域テレビプログラミングを車内のモニタに表示する。例えば、ユーザは、車両(100)からペイ・パー・ビュー放送を受信できる。
電話(604)は、GSM/UMTS(618)により使用可能になり、車両(100)から外国への通話を可能にする。また、電話(604)は、車両診断試験、位置情報、安全及び保護情報提供のためのユーザとリモートオペレータ間の通話も可能にする。さらに、ユーザは、電話(604)を従来の携帯電話、モバイル電話として使用できる。
室内ワイヤレス(605)は、ユニバーサルシリアルバス(613)、イーサネット（登録商標）(614)、または他のコンピュータ相互接続、メッシュまたはグリッドインターフェースを使用して、ファイルの同期、アップロードあるいはダウンロードのためのユーザによるPDA(610)などの携帯装置への接続を可能にする。また、Blue toothや、例えばIEEE 802.11/15(ウルトラワイドバンド)プロトコルなどの他のワイヤレスラジオインターフェースを、イーサネット（登録商標）(614)の代わりに、またはこれと組み合わせて使用することもできる。
レーダーセンサ(606)は、カメラ装置(607)と組み合わせて動作し、両装置ともコントローラ(620)及びメモリ(621)の記憶装置(619)を車両及びユーザの要警戒状況に関するデータ保存用に利用する。車両及びユーザの要警戒状況には、レーン変更時の警告、死角検出、衝突前の感知、能動スピードコントロール、駐車可能範囲の測定、及びレーダーによる駐車ならびに後進補助を含む。
オーディオDSP装置(608)は、テレマティック系統(103)のテレマティック機能の音声制御コマンドに使用できる。これは、LCDターミナル(615)のタッチスクリーンの代替、またはLCDターミナル(615)のタッチスクリーンと組み合わせて使用できる。例えば、ユーザは、オーディオDSP装置(608)を通じて音声制御コマンドに応答するアイコン機能により、タッチスクリーンメニューの選択ができる。
車内搭載型CD/DVD(609)は、USB(613)、MOST(611)またはIDB(612)インターフェースを介して車内のメディアバス(600)に接続できる。このシステムにより、ユーザは、CDまたはDVD、あるいは他の車両娯楽装置メディアの視聴が可能になる。CD/DVD(609)は、MP3などのメディア形式の音楽ファイルを保存できる中央コントローラ(206)のCD-ROMプレーヤーにアクセスすることもできる。MP3音楽ファイルは、再生時に、CD/DVD(609)インターフェースを介して車両(100)のオーディオ装置に送信される。
図７は、ソフトウェア機能の処理を示すフローチャートである。
車両(100)の安全系統(503)の盗難回避用ソフトウェア(302)は、ユーザにより起動された場合に、車両の非操作状態の間有効になる。このソフトウェア(302)は、ドアが開いた場合、または車両キーの所有権限のないユーザによるエンジン始動を検出する。ソフトウェア(302)は、ユーザの車両キーを、従来の金属キーやユーザに割り当てられる小型携帯キー装置のリモート制御ボタンとして認識する。代替の方法として、ソフトウェア(302)は、ドアハンドル横のキーパッドやエンジン始動用のキーパッドのユーザコードを認識できる。このソフトウェア(302)により、ユーザは従来型外部アラーム系統の追加費用、及び高額な保険料を節約できる。また、盗難防止することで安全性も向上する。
ソフトウェア(302)が、ユーザのキー、またはキーパッドのユーザコードを認識すると、ユーザによる車内侵入を可能にするため、ソフトウェアは自動的に車両ドアのロックを解除する。同様に、ソフトウェア(302)がユーザのキー、またはキーパッドのユーザコードを認識すると、エンジン始動を可能にする。ソフトウェア(302)が、ユーザのキー、またはキーパッドのユーザコードを認識しない場合には、アラームを発生させる。アラームは、音声、視覚的(点滅灯)または電話の形態をとる。電話式アラームは、ユーザ、警察、またはテレマティック系統(103)を介して、車両とワイヤレス通信を行うローカルのオペレータに警告する。この通信は、ユーザ、警察、またはオペレータの携帯電話を通じて行うことができ、また、ユーザのリモート制御小型携帯キー装置を通じて行うことができる。
アラーム及びドアのロック解除機能の双方は、中央コントローラ(206)のCPU(300)を起動させるソフトウェアトリガーセンサによって有効化される。このセンサは、車両のドアが開いた、または閉じたままの場合に感知する光または磁気センサにより構成される。車両が使用中でないが、ユーザによって起動された安全系統がまだ稼動状態である場合には、中央コントローラ(206)はスダンバイモードになる。
中央コントローラ(206)のCPU(300)は、ホストバスインターフェース(303)を介してゲートウェイ(207)のマイクロプロセッサ(304)を起動する。マイクロプロセッサ(304)は、動力系統(101)、電気系統(102)、テレマティック系統(103)及び車体/駆動系制御系統(204)を起動させる追加的ソフトウェア(302)を動作させる。
電力制御装置(201)内のソフトウェア(302)は、燃料電池スタック(200)とリチウムイオン電池(203)の電力の分配を管理する。例えば、ソフトウェア(302)は、発火前に燃料電池スタック(200)内での暖機を補助するためにリチウムイオン電池(203)からの電力を必要とするかどうかを決定する。これにより、発火前の燃料電池スタック(200)により必要とされる暖機時間が短縮され、性能が向上する。さらに、ソフトウェア(302)は、加速時に燃料電池スタック(200)からの電力増加を補助するため、リチウムイオン電池(203)からの電力を分配する。これにより、車両(100)の安全性が向上するとともに、山岳または類似した地形でも、車両(100)が走行用モータ(204)に必要な電力を確実に維持できるようになる。ユーザは、所望の性能を得るために、より大型のモータや燃料電池スタックの購入が必要なく、経費を節約することができる。
ユーザがエンジンを始動すると、ソフトウェア(302)は、燃料タンク(211)と、吸気系統(209)と、燃料電池スタック（200）に燃料系統(210)を介して燃料を送るとともに吸気系統を介して酸素を送る導管を開く。
ソフトウェア(302)は、エンジン始動、及び特定の地形での操作に必要な燃料量を決定できる。例えば、これらは、ソフトウェア(302)で事前にプログラムされた前提条件によるか、または特定の地形、車両性能及び安全性に合わせて燃料電池スタックに送る燃料の量を調整するように、ユーザがソフトウェア(302)をプログラムすることができる。
ソフトウェア(302)は、光及び磁気センサを使用して、燃料系統(210)、呼気系統(209)または燃料タンク(211)のいずれかの漏れも検出し、LCDターミナル(615)に警告を表示する。また、車両(100)のユーザに音声メッセージで警告を与えることもできる。代替の方法として、センサにより漏れが検出された場合、該ソフトウェア(302)は燃料タンク(211)を閉じ、燃料の流れを停止し、リチウムイオン電池(203)からの電気を使用するように車両にコマンドを送る。これにより、車両(100)内の危険な場所に漏れる揮発油の量が減少し、安全性が向上する。また、電源として燃料に依存できない場合に、リチウムイオン電池(203)を車両の補助電源として使用することでも安全性が向上する。
通常のエンジン始動状態では、ソフトウェア(302)は、燃料電池スタック(200)の電気化学処理を管理し、燃料電池スタック(200)から電力制御装置(201)に電気を送らせる。ここから、電気はインバータ(202)を通り走行用モータ(204)を回転させる。ソフトウェア(302)は、十分な電気がインバータ(202)を通過するかどうか、光及び磁気センサにより検出できる。ソフトウェア(302)が電気の不足を検出すると、そのエラーをユーザに伝える警告を送らせることができる。ソフトウェア(302)は、走行用モータ(204)のセンサ(205)から収集した情報を使用して、ユーザに速度及びタコメータの情報を提供する。
ソフトウェア(302)は、テレマティック系統(103)用に36ボルト負荷(401)、車体/駆動系制御系統(104)用に14ボルト負荷(404)、電気負荷を分配する電気系統(103)を起動する。テレマティック系統(103)または車体/駆動系制御系統(104)のいずれかで電力の追加が必要な場合、該ソフトウェア(302)は、この部分を操作できる。これにより、必要とされる系統に電力が直ちに供給できるため系統の性能が向上し、一時的に過重負担となっている系統への供給用の追加電池の費用が減少する。この状況では、車両操作中、一定してすべてのテレマティックまたは車体/駆動系機能にユーザがアクセスできるため、安全性が維持される。
車体/駆動系系統(104)の車体部分及び駆動系部分は、個別のソフトウェア(302)パッケージを持つことができる。ソフトウェアは、車体系統(501)に光または磁気センサを使用し、自動ドアロックなどの構成部品を操作する。ドアロックは、前述の車体の安全系統に統合することができる。ソフトウェアにより、パワーウィンドウ、室内灯、外部灯、方向指示器、風防ワイパー、ヒーター、電子空気調和機、電子加熱される座席、エアバッグ装備、霜取り装置なども起動及び制御可能である。例えば、車両(100)のセンサは、雨からの特定の湿気量、車両(100)操作後、窓やドアが開いたまま放置された場合を検出できる。該ソフトウェアによって、自動的に窓またはドアを閉じることができ、または、ユーザに音声か視覚的アラームによって知らせることができる。
同様に、車両(100)のセンサは車両周辺の日光の不足を検出し、ユーザが手動で前部標識灯を起動しなかった場合に、ソフトウェアは、自動的に窓またはドアを閉じるか、あるいは、ユーザに音声か視覚的アラームで知らせることができる。これにより、日没時または夜間にユーザが前部標識灯を点灯しなかった場合の安全性が向上する。なお、センサではなく、車両(100)の前部標識灯の太陽電池を使用して日光の不足を検出することもできる。
車体系統(501)の空気調和機及びヒーター装置は、声によるコマンドまたは車両の他のバイオメトリクス識別装置による制御が可能になるよう、ソフトウェアのパラメータによる事前設定ができる。車両のセンサ(205)は、特定の室内外の温度を感知し、それに応じて車両(100)を加熱または冷却する。
また、センサがウィンドシールドに湿気、または後部ウィンドウに霜を検出した場合、ソフトウェアにより風防ワイパー及び霜取り装置を起動させることもできる。該ソフトウェアは、車両の場所及び市場状況に応じて、気候または地理に合わせて起動または停止させるようにパラメータを多様にプログラムできる。これらのソフトウェア機能は、このような機能を手動で起動しないユーザの注意不足を補い、車両の性能及び安全性を向上させる。
ソフトウェアは、車体/駆動系制御系統(104)の駆動系(502)及びギア制御(503)部分を監督し、車両またはソフトウェアによる自動制御ではなく、走行中の変速装置のユーザ手動制御を可能にする。ABSソフトウェアは、様々な地形及び舗装状態に関して事前設定された条件に基づいて、車両走行中の地形を判断し、アンチロックメカニズムを起動させる。例えば、舗装道路面が濡れている場合の特定の条件に応じて、また乾いている場合の別の条件に応じて、それぞれABSが実行される。雪や砂のある表面を含む条件集合を含めることもできる。これにより、天候、気候または地理に対応でき、安全性及び車両の性能が向上し、事故による損害関連費用を減少させる。
スピードコントロールの制御ソフトウェア(302)は、レーダーセンサ(606)とカメラ装置(607)とともに動作し、ユーザの車両(100)の前に走行中の車両の加速または減速を検出する能動スピードコントロールをユーザに提供する。前方を走行中の車両が加速または減速すると、該ソフトウェアは、ユーザの車両も同程度加速または減速するようにコマンドを送る。これにより、ユーザの車両と前に走行中の車両間の一定距離を確実にし、安全性が向上する。さらに、ソフトウェア(302)は、同様に、レーン変更の際の警告、死角検知、衝突前の検知、及び能動スピードコントロール、駐車可能範囲の測定、レーダーによる駐車ならびに後進補助などをユーザに提供し、ユーザの車両操作を補助する。
ソフトウェア(302)は、中央コントローラ(206)から車両のマルチメディアバス(600)へのローカルの相互接続ネットワークプロトコルを制御できる。ソフトウェア(302)は、テレマティックの完全起動に必要な運転手認証に使用される。また、音声認識ソフトウェアが登録済みユーザを認識しない場合には、安全装置としてソフトウェア(302)が走行用モータ(204)が点火しないようにすることができる。
ソフトウェア(302)は、効率的なグラフィカルユーザインターフェース表示用HMI(616)及びLCDターミナル(615)を管理、ならびにテレマティック構成部品と中央コントローラ(207)のCPU(300)へのユーザ制御アクセスを提供できる。LCDソフトウェアは、ユーザによる画面技術の使用を可能にする。任意選択で、ユーザはテレマティック制御にHMIを使用することもできる。HMI(616)は、様々なバイオメトリクスまたはバイオセンサ、アクチュエータ装置を採用し、人とマシン間の対話を可能及び促進する。該ソフトウェア(302)は、任意の複雑度に基づき、ユーザ設定に従って変更できる。さらに、該ソフトウェア(302)は、製造後にアドオンされる新規テレマティックまたは電子装備を使用可能にするため、車両寿命中にアップデートできる。
ソフトウェア(302)は、GPSナビゲーション(601)、追加のテレマティックサービス(602)、ラジオ/TV(603)受信、電話(604)、PDA(610)に接続可能な室内ワイヤレス(605)系統、AM/FMデジタルオーディオ放送/デジタルマルチメディア放送(616)、衛星デジタルビデオ放送(617)、世界移動電話規格/ユニバーサル移動体通信システム(618)、レーダーセンサ(606)、カメラ装置(607)、オーディオデジタル信号処理(DPS)系統(608)及びCD/DVD(609)を起動し、各ソフトウェアを維持することができる。
ソフトウェアは、最新情報、車内搭載型演算ナビゲーション及びユーザの安全性を提供するために、ワイヤレス通信とともにGPSナビゲーション(601)を起動させる。GPSナビゲーション(601)ソフトウェアにより、ユーザはLCDターミナル(615)を介し、ナビゲーション、走行速度及びエンジン速度情報を受信できる。該ソフトウェアは、現在の交通状況、運転地図や指示、速度及び燃費効率情報をユーザに提供できる。さらに、該ソフトウェアは、緊急時に車両の正確な位置を救出車両に伝えることができる。
ソフトウェアは、各車両を認識して車両の口座から料金を徴収する、オプショナルまたはアドオンのテレマティックサービス(602)の電子道路使用料計算システムを起動できる。ソフトウェアを使用して、ユーザは電子口座を追跡し、車両内からオンラインで支払いできる。他のアプリケーションとしては、ユーザ認識の際に適合させる車両内のユーザ基準について、ユーザが事前に条件を設定できる音声認識ソフトウェアまたは他のバイオメトリクス識別ソフトウェアを含む。例えば、空気調和機またはヒーター装置の事前温度設定、座席高さ、操舵輪の角度、及び自動または手動変速装置などが含まれる。
ラジオ/TV(603)ソフトウェアは、走行地域の発信源から受信されるAM/FM DAB/DMB(616)及び衛星DVB(617)を管理し、言葉によるコマンドまたはLCDターミナル(615)のタッチスクリーン画面での選択によるユーザのチャンネル選択を可能にする。
電話(604)ソフトウェアは、モバイル通信情報を管理し、ユーザの私用電話を、緊急時またはリモートオペレータからの診断用電話と区別する。
室内ワイヤレス(605)ソフトウェアは、ユーザによる、PDA(610)やラップトップなどの携帯装置に通信し、ファイルの同期化、アップロードまたはダウンロードを可能にする。該ソフトウェアは、ブルートゥースインターフェースと互換性を持つように構成することができる。
オーディオDSP系統(608)ソフトウェアは、ユーザによるテレマティック系統(103)のテレマティック機能の音声起動コマンドの作成及び使用を可能にする。該ソフトウェアは、LCD系統(615)のタッチスクリーンソフトウェアと合わせて使用できる。例えば、該ソフトウェアは、タッチスクリーン画面メニューからのアイコン機能の選択と同時に音声コマンドによる応答を可能にする。
車内搭載型CD/DVD(609)ソフトウェアは、車両娯楽装置のCDまたはDVDの視聴を可能にする。CD/DVD(609)ソフトウェアは、MP3音楽ファイルの保存が可能な中央コントローラ(206)のCD-ROMプレーヤーへのアクセスも提供できる。該ソフトウェアは、CD/DVD(609)インターフェースを介した、MP3音楽ファイルの車両(100)オーディオ系統への送信を可能にする。
動力系統(101)、電気系統(102)、テレマティック系統(103)及び車体/駆動系制御系統(104)内の光、電気及び電子磁気リンクは、代理機能を果たすことができる。これは、システム全体に亘り、代理機能センサの設定を通じて実現できる。
例えば、センサ(205)のLEDに故障があると、安全でない状態でシステムが動作し続けることになる。例えば、マシンの操作中、安全リッドが開いたままになる。センサ(205)の故障LEDに対する解決法は、このリッドに2つのセンサを設けることである。１つは、リッドが開いた場合に遮断するもの、もう１つはリッドが閉じた場合に遮断するものである。正確に機能するために、両センサ(205)とも正しい（リッドが閉じた）位置に置かれる必要がある。
光センサ、磁気センサ、光絶縁センサを含むセンサ(205)は、前述のように車両(100)系統の装置及びメカニズム内に設置される。電力制御装置(201)、燃料電池スタック(200)、中央コントローラ(206)、ゲートウェイ(207)、安全系統(503)、ギア制御(504)、GPSナビゲーション(601)、テレマティック系統(602)装置、記憶装置(619)及び室内ワイヤレス(605)内のセンサには、ソフトウェア(302)機能を補助するチップを持たせることができる。
図８は、バイオメトリクスセンサ(802)内にマイクロ電気機械装置(801)を備えたテレマティックセンサチップ(800)を示す。マイクロ電気機械装置(801)は、バイオメトリクスセンサ(802)を起動し、ユーザの音声の検出及び一致確認を行い、ユーザの身元を確認する。このバイオメトリクスセンサ(802)は、ユーザの身元確認の結果に応じて、テレマティック系統(103)の装置の起動及び制御のためのユーザアクセスを可能または不可能にするテレマティックバイオメトリクス素子(803)にコマンドを送る。
また、マイクロ電気機械装置(801)により、バイオメトリクスセンサ(802)は、ユーザの手から指紋または親指の諮問を検出及び一致確認を行い、ユーザの身元を確認することができる。該バイオメトリクスセンサ(802)は、ユーザの身元確認の結果に応じて、テレマティック系統(103)の装置の起動及び制御のためのユーザアクセスを可能または不可能にするテレマティックバイオメトリクス素子(803)にコマンドを送る。
さらに、マイクロ電気機械装置(801)により、バイオメトリクスセンサ(802)は、ユーザの眼の網膜スキャンを行い一致確認してユーザの身元を確認することもできる。該バイオメトリクスセンサ(802)は、ユーザの身元確認の結果に応じて、テレマティック系統(103)の装置の起動及び制御のためのユーザアクセスを可能または不可能にするテレマティックバイオメトリクス素子(803)にコマンドを送る。
マイクロ電気機械装置(801)またはバイオメトリクス装置(802)は、シリコン、ポリシリコン、ゲルマニウム、カーボン、ガリウム、ヒ素化合物、石英、炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、サファイア、または二酸化ケイ素などの物質を使用した、平面音波インターデジタル変換器またはセンサ、マイクロアクチュエータ、マイクロ露光装置、加速度計、変換器、マイクロジャイロスコープ、カンチレバービームまたは微調整装置、薄膜、ロータまたはマイクロギア、マイクロモータ、マイクロノズル、マイクログリッパ、マイクロホン、マイクロブリッジ、マイクロ共振器、マイクロポンプ、マイクロアレイ、またはバイオジェネティックセンサ、圧力計/ストレーンゲージ、マイクロノーズまたはガスセンサ、トーションミラー、サーモパイル、及び(または)マイクロセンサを含む、単一または複数の個別または統合された構造を含み、これらによって、またはこれらが連結されて提供される。
例えば、マイクロセンサは、マイクロブリッジまたはマイクロ共振器を使用して、車両、ユーザ、あるいはテレマティック部品の加速や速度、マイクロホンを使用して音響エネルギーまたは音量、コンデンサやグローバル位置衛星受信器を使用して高さあるいは位置の変位、マイクロジャイロスコープや加速度計を使用した回転または偏送、圧力や温度、衝撃または振動、力、マイクロカンチレバーを使用したトルクなど、機械的な測定量を検出、感知または測定できる。
一般に、車両のテレマティック系統(103)及び自動ソフトウェア制御処理は、コントローラ(206)を使用して、動力系統(101)、燃料電池スタックまたはモジュール(200)、及び１または２以上のテレマティック部品(103)を電子的に統合する。このようなテレマティックまたは制御機能は、1または2以上のデジタルあるいはアナログのローカルまたはリモートソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、再構成可能ロジック、またはシュミレーションモデル、パーティション化、冗長修正あるいはプログラム可能なこれらの組み合わせで実装可能である。
好ましくは、コントローラ(206)は、選択したテレマティック機器(103)に適合させて燃料電池(200)からの電力をつなぐ。ここで使用する「適合性のある（adaptive）」、「適合して（adaptively）」の語の定義は広義に解釈され、一般的に、環境、状況、制御またはデータ信号、パターンあるいは他の刺激またはフィードバックへの応答、調整、整理、訂正し、例えば、擬態、自主学習、補正、修復、診断、調整、変更、補正、特定の目的に合わせた調整、あるいは構造的か機能的な修正など、以前あるいは現在の環境、状況、制御またはデジタル信号やその他の刺激やフィードバックに事前対応して予告、または推測を行う1または2以上の任意の機能を含む処理能力を意味する、または述べていると理解される。
任意選択で、コントローラ(206)により、燃料電池モジュール(200)からの電力がリチウムイオンまたは再充電可能な電池あるいはエネルギータンクに保存されるようにできる。燃料電池構成部品は、モジュラーの集合に連結またはパッケージでき、接続特定の分離可能テレマティック部品の移動時処理用に車両への埋めこみ式あるいは携帯式の接続あるいは容易なアクセスが可能になる。
任意選択で、コントローラ(206)は、1または2以上のテレマティック部品(103)で使用可能になるよう、42ボルト、14ボルトまたは他の電圧の電力を生成するように燃料電池モジュール(200)を構成できる。
任意選択で、コントローラ(206)は、同期または非同期制御信号及び(または)電力信号が同時にあるいは別々に送信または転送される共有接続あるいは他の電気相互接続、ワイヤ、バス、チャンネルを通じて、燃料電池モジュール(200)またはテレマティック機器(103)を連結する。
任意選択で、コントローラ(206)は、１または２以上のテレマティック部品(103)のバックアップ補助として、発電機、太陽電池、または他の発電源からの電力を連結する。
任意選択で、コントローラ(206)は、テレマティック部品(103)により送信されるセンサ信号に感応して電力を制御する。センサ信号は、テレマティック部品(103)の不具合またはエラー、メディア形式、負荷、場所、あるいは地域を示す。
任意選択で、コントローラ(206)は、測定された電力信号の量に対応して、または、テレマティック部品(103)の予測される機能やスケジュールされたサービスに事前対応して、電力を感応的に制御する。
前述のように、本明細書の図面及び説明の目的は本発明を具体化することにある。本発明の特定の実施形態に関する前述の記述は、図及び説明の目的で示されたものである。したがって、これによって本発明が、説明し尽くされたものではなく、開示通りのものに限定されることもない。前述の開示内容については、改良や変更が可能である。例えば、出願人は、本発明は、石油の経済的利用及び保存の最適化、あるいは他のエネルギー資源節約のため、また、国家安全保障及び防衛あるいは反テロリスト監視または管理機能用のバイオ情報/バイオハザードや他のリモートセンサアプリケーションなど、多様な目的に適用可能であると考える。
本実施の形態は、本発明の原理及び適用を説明するために選択され、記載されたものであり、それによって、当該技術分野の他の技術者は、本発明を利用して意図した特定の目的にあった各種実施例や改良品を得ることができる。本発明の範囲は、本明細書の請求項によって定義された発明とその均等物である。
本発明の一実施形態による車両システムの一部を示す概略構成図である。 本発明の一実施形態による車両の動力系統を示す機能図である。 本発明の一実施形態による燃料電池スタックを示す図である。 本発明の一実施形態による固体高分子型燃料電池を示す図である。 本発明の一実施形態による管形固形酸化燃料電池の機能図である。 本発明の一実施形態によるアルカリ性燃料電池の機能図である。 本発明の一実施形態によるリン酸燃料電池の機能図である。 本発明の一実施形態による溶融炭素型燃料電池の機能図である。 本発明の一実施形態によるゲートウェイと車両の中央コントローラ間の対話（Interaction）を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による車両の電気系統の一部を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による車両の車体/駆動系の制御系統の一部を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による車両搭載されるテレマティック系統の一部を示すブロック図である。 本発明の一実施形態による車両システムのテレマティック機能及び電力機能に従ってソフトウェアで実行される処理手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態によるテレマティックセンサチップを示すアーキテクチャ図である。
符号の説明
１００ 車両
１０１ 動力系統
１０２ 電気系統
１０３ テレマティック系統
１０４ 車体／駆動系制御系統

Claims (8)

  1. 自動車用電子機器であって、
    複数レベルの電圧を供給可能な電源ユニットと、
    この電源ユニットに接続され、第一の電圧電源及び第二の電圧電源にアクセス可能に接続されるテレマティックシステムと、を備えたことを特徴とする自動車用電子機器。
  2. 前記第一の電圧電源が36-42ボルト電源／バスからなり、前記第二の電圧電源が12-14ボルト電源／バスからなる請求項１記載の自動車用電子機器。
  3. 前記第一の電圧電源と第二の電圧電源を接続するＤＣ−ＤＣコンバータを備える請求項１記載の自動車用電子機器。
  4. 前記テレマティックシステムが前記電源ユニットに接続されることにより、
    ワイヤレス又は衛星ネットワーク又は通信機器，デジタル・ビデオ又はオーディオ・メディア又はエンターテイメント機器，グローバル・ポジショニング又はナビゲーショナル・ロケータ又はガイダンス機器，映像カメラ又はレーダー又はバイオメトリク機器のいずれか一又は二以上のテレマティック機器に複数レベルの電圧が供給される請求項１記載
    の自動車用電子機器。
  5. 前記第一及び第二の電圧電源が燃料電池スタックからなり、
    この燃料電池スタックは、固体高分子型燃料電池，管形固形酸化燃料電池，アルカリ性燃料電池，リン酸燃料電池又は溶融炭素型燃料電池のいずれか一又は二以上の燃料電池により複数レベルの電圧を生成する請求項１記載の自動車用電子機器。
  6. 前記電源ユニットに接続され、前記第一の電圧電源及び第二の電圧電源にアクセス可能に接続される車体／駆動系コントローラを備える請求項１記載の自動車用電子機器。
  7. 前記電源ユニットは、車載マルチメディアバス又は人・マシン間インタフェースに接続される請求項１記載の自動車用電子機器。
  8. 前記テレマティックシステムは、光学センサ，磁気センサ又はバイオメトリクセンサを備える請求項１記載の自動車用電子機器。
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