自動車テレマティクスシステムは、さまざまな運転条件下で車両を常に接続状態に保ち、監視し、迅速に対応できるように設計されています。車両追跡や診断から、フリート管理、遠隔監視、コネクテッドカーアプリケーションに至るまで、テレマティクス機器は複数のインターフェースを介してデータを継続的に処理し、通信を行います。
しかし、信頼性の高い接続性には、それなりの課題も伴います。車両が駐車されている時やエンジンがオフになっている時でも、テレマティクス機器は部分的に動作し続ける必要がある場合があります。同時に、継続的な処理と通信は電力を消費し、熱を発生させます。これらの要素を効果的に管理することは、システムの信頼性を維持し、内蔵バックアップバッテリーを保護するために不可欠です。
iWaveは、省電力、バッテリー管理、熱管理を統合したアプローチでこれらの要件に対応します。また、顧客が参考として利用し、自社の車両アーキテクチャやアプリケーション要件に合わせてカスタマイズできるAPIとサンプルアプリケーションも提供しています。
1. 車載テレマティクス向け低消費電力管理
テレマティクス機器は、プロセッサと通信インターフェースを常に完全にアクティブにしておく必要はありません。車両が長時間停止している間、不要なハードウェアリソースを維持すると、消費電力が増加し、車両または内蔵バックアップバッテリーに余分な負荷がかかる可能性があります。課題は、車両またはアプリケーションのイベントが発生したときにシステムが迅速に通常動作に戻れるようにしながら、消費電力を最小限に抑えることです。
必要な時にシステムを準備しておく
- iWaveのテレマティクス機器は、待機モードとディープパワーダウンモード（DPDM）をサポートしており、非アクティブ時の消費電力を削減します。
- DPDM（動的電力分散）中は、メインプロセッサと関連周辺機器の電源をオフにしても、内蔵の低消費電力MCUは動作を継続します。このMCUはシステムの電源状態を管理し、設定されたウェイクアップソースを監視します。
- ウェイクアップイベントが発生すると、システムは点火、加速度計、またはタイマーに基づくイベントに基づいて、通常の動作を再開できます。
- この方式により、テレマティクス機器は不要な電力消費を最小限に抑えつつ、必要な時にいつでも対応できる状態を維持できる。
2. テレマティクス機器のバッテリー管理
外部電源が利用できない場合、テレマティクス機器は内蔵のバックアップバッテリーで動作することがあります。バッテリーのみでの動作が長時間続くと、バッテリー電圧が徐々に低下し、最終的には過放電や再起動の繰り返しにつながる可能性があります。これは、車両の保管、輸送、製造、または長時間の駐車など、外部電源が長期間利用できない状況において特に重要となります。
インテリジェントバッテリーモニタリング
- iWaveは、外部電源とバッテリー電圧を監視するためのAPIとサンプルアプリケーションを提供しています。
- 外部電源が切断されると、システムはバッテリー駆動に切り替わり、バッテリーの状態を監視します。バッテリー電圧が設定されたしきい値に達すると、デバイスは自動的に出荷モードに移行します。
- 出荷モードは、電力消費を最小限に抑え、バッテリーの過放電を防ぎ、外部電源がない長期間のバックアップバッテリーの保護に役立ちます。
- このアプローチにより、システムは利用可能なエネルギーをより賢く管理できるようになり、デバイスがもはや正常に動作しなくなるまでバッテリーが放電し続けることを許容する必要がなくなります。
3. 熱性能を適切に管理する
テレマティクス機器は、アプリケーションデータの処理や、セルラー、GNSS、CAN、イーサネット、Wi-Fi、Bluetoothなどのインターフェースを介した通信を行いながら、継続的に動作することができます。これらの動作は通常動作中に熱を発生します。特に、自然な空気の流れや対流が制限されるIP67規格の筐体では、熱管理が非常に重要になります。そのため、システムは熱状態を監視し、温度が規定の制限値に近づいた場合に適切な措置を講じる必要があります。また、内蔵のリチウムイオンポリマーバックアップバッテリーも、規定の温度範囲内で制御された充電と放電を行う必要があります。
自動車テレマティクスシステム向けプロアクティブな熱監視
iWaveは、プロセッサの接合部温度と内部デバイス温度を監視するためのAPIとサンプルアプリケーションを提供しています。
システムを保護するために、プロセッサの温度制限を設定できます。プロセッサの温度が指定された制限値を超えると、デバイスは制御されたシャットダウンを開始し、想定される温度範囲を超えた動作を防ぎます。
温度に基づくバッテリー保護機能もサポートされています。温度が指定された充電範囲外になった場合、バッテリーの充電を停止できます。放電中は、アプリケーションを通じてデバイス内部の温度を監視し、温度が定義された動作範囲を超えた場合にバッテリーの放電を停止できます。
例えば、一般的なリチウムイオンポリマー電池は、選択した電池の種類やメーカーの仕様にもよりますが、0℃から50℃までの充電温度範囲と、-20℃から60℃までの放電温度範囲に対応している場合があります。
一つの枠組み、複数の運用条件：
テレマティクスシステムでは、電力、バッテリー、および熱管理が密接に関連しています。不要な動作を減らすことで消費電力を削減できます。消費電力が削減されると、バックアップバッテリーの動作時間を延ばすことができます。バッテリー監視は過放電を防ぎ、熱監視は連続動作中のプロセッサとバッテリーを保護します。
iWaveはこれらの機能を統合することで、車両の走行中から駐車、輸送、長期保管に至るまで、さまざまな動作条件にテレマティクス機器が適応できるよう支援するフレームワークを提供します。
主な利点
- 車両停止時の消費電力の低減
- バックアップバッテリーの動作時間を延長
- 過放電からの保護
- 保管および輸送中のバッテリー保護性能が向上しました。
- 連続的な温度監視
- 設定可能な温度制限によるプロセッサ保護
- 温度に基づいたバッテリーの充電および放電制御
- システム全体の信頼性の向上
車両の変化するニーズに合わせて設計されています
テレマティクス機器は、そのライフサイクル全体を通して一定の条件下で動作するわけではありません。走行中は数時間にわたって通信やデータ処理を行い、車両が駐車されているときは低電力状態になり、停電時にはバックアップバッテリーで動作し、輸送中や保管中は非アクティブ状態になることもあります。
こうした変化する状況に対応するには、単に消費電力を削減するだけでは不十分です。電力状態、バッテリーの状態、システム温度間の連携が不可欠です。
iWaveの統合された省電力、バッテリー管理、および熱管理機能は、これらの要件に対応するための基盤となります。APIとサンプルアプリケーションがリファレンス実装として提供されているため、お客様はこれらの機能を自社の車両アーキテクチャと最終用途のニーズに合わせてカスタマイズできます。
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iWaveのテレマティクスソリューションは、コネクテッドカー、車両監視、イベントデータ記録、フリート管理、エッジ処理、その他自動車関連アプリケーションなど、幅広いニーズに対応します。
