(57)【要約】【課題】消費電力を削減しつつ、バッテリ上がりを抑制すること。【解決手段】実施形態に係る監視システムは、制御装置と、コンパレータとを備える。制御装置は、メインバッテリからサブバッテリへの給電制御を行う。コンパレータは、サブバッテリの電池電圧と基準電圧とを比較し、当該電池電圧が基準電圧以下となった場合に、制御装置を起動させる。また、制御装置は、起動した場合に、給電制御を開始する。【選択図】図１
2019146462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインバッテリからサブバッテリへの給電制御を行う制御装置と、
前記サブバッテリの電池電圧と基準電圧とを比較し、当該電池電圧が前記基準電圧以下となった場合に、前記制御装置を起動させるコンパレータと
を備え、
前記制御装置は、
起動した場合に、前記給電制御を開始すること
を特徴とする監視システム。
【請求項２】
前記コンパレータは、
前記制御装置によって設定された前記基準電圧を用いること
を特徴とする請求項１に記載の監視システム。
【請求項３】
前記制御装置は、
起動後の前記サブバッテリの電池電圧に基づいて前記基準電圧を補正すること
を特徴とする請求項１または２に記載の監視システム。
【請求項４】
前記制御装置は、
前記サブバッテリの電池電圧に基づいて給電の要否を判定する判定部を
備えることを特徴とする請求項１、２または３に記載の監視システム。
【請求項５】
メインバッテリからサブバッテリへの給電制御を行う制御工程と、
前記サブバッテリの電池電圧と基準電圧とを比較し、当該電池電圧が前記基準電圧以下となった場合に、前記制御工程を起動させる比較工程と
を含み、
前記制御工程は、
起動した場合に、前記給電制御を開始すること
を特徴とする監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視システムおよび監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のイグニッションスイッチがオフである期間において補機バッテリの電池電圧を監視し、メインバッテリを用いて補機バッテリを充電する監視システムがある。
【０００３】
かかる監視システムでは、周期的にＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）を起動させ、ＥＣＵが補機バッテリに対する給電の要否を判定する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７―１５８２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術では、給電の要否にかかわらず、ＥＣＵが起動するので、ＥＣＵによる消費電力の増大を招く恐れがあった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、消費電力を削減しつつ、バッテリ上がりを抑制することができる監視ステムおよび監視方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、実施形態に係る監視システムは、制御装置と、コンパレータとを備える。前記制御装置は、メインバッテリからサブバッテリへの給電制御を行う。前記コンパレータは、前記サブバッテリの電池電圧と基準電圧とを比較し、当該電池電圧が前記基準電圧以下となった場合に、前記制御装置を起動させる。また、前記制御装置は、起動した場合に、前記給電制御を開始する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、消費電力を削減しつつ、バッテリ上がりを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、監視方法の概要を示す図である。
【図２】図２は、監視システムのブロック図である。
【図３】図３は、制御装置のブロック図である。
【図４】図４は、判定部による処理の具体例を示す図（その１）である。
【図５】図５は、判定部による処理の具体例を示す図（その２）である。
【図６】図６は、補正部による処理の具体例を示す図である。
【図７】図７は、制御装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して、実施形態に係る監視システムおよび監視方法を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
まず、図１を用いて実施形態に係る監視方法の概要について説明する。図１は、監視方法の概要を示す図である。なお、かかる監視方法は、図１に示す制御装置１およびコンパレータ２によって実行される。
【００１２】
また、以下では、実施形態に係る監視方法が、車両Ｃに搭載されたサブバッテリＢ２の電池電圧Ｖｂを監視し、電池電圧Ｖｂが低下した場合に、メインバッテリＢ１を用いてサブバッテリＢ２を充電する場合について説明する。
【００１３】
メインバッテリＢ１は、車両Ｃを推進させるモータに電力を供給する２次電池である。サブバッテリＢ２は、車両Ｃの補機に電力を供給する２次電池であり、電池電圧Ｖｂが低下した場合に、メインバッテリＢ１から供給される電力によって充電される。
【００１４】
ところで、従来技術では、車両のイグニッションがオフである期間、すなわち、車両が停車している期間において、制御装置が所定の周期で起動し、給電制御を行っていた。具体的には、制御装置は、起動後に、サブバッテリの電池電圧を確認し、かかる電池電圧が所定値以下であった場合に、メインバッテリからサブバッテリへ給電を行っていた。
【００１５】
このため、従来技術では、サブバッテリの給電の要否にかかわらず、周期的に制御装置が起動していた。したがって、従来技術では、所定時間おきに制御装置が起動するので、制御装置による消費電力の増大を招く恐れがある。
【００１６】
これに対して、実施形態に係る監視方法では、サブバッテリＢ２への給電を要する場合に、制御装置１を起動させることとした。つまり、実施形態に係る監視方法では、サブバッテリＢ２の電池電圧Ｖｂに基づいて制御装置１を起動させることとした。
【００１７】
具体的には、図１に示すように、実施形態に係る監視方法では、コンパレータ２によってサブバッテリＢ２の電池電圧Ｖｂと所定の基準電圧Ｖｒとを比較する。そして、電池電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒ以下となった場合に、制御装置１を起動させる（ステップＳ１）。
【００１８】
そして、制御装置１は、起動した場合に、メインバッテリＢ１からサブバッテリＢ２への給電制御を開始する（ステップＳ２）。例えば、給電制御とは、サブバッテリＢ２の電池電圧Ｖｂに応じてメインバッテリＢ１を用いてサブバッテリＢ２を充電する制御である。
【００１９】
このように、実施形態に係る監視方法では、サブバッテリＢ２の電池電圧Ｖｂが低下した場合にのみ、制御装置１が起動し、給電制御を行う。したがって、実施形態に係る監視方法によれば、制御装置１による消費電力を削減することができるので、消費電力を削減しつつ、バッテリ上がりを抑制することが可能となる。
【００２０】
次に、図２を用いて実施形態に係る監視システム１００の構成例について説明する。図２は、監視システム１００のブロック図である。図２に示すように、監視システム１００は、制御装置１と、コンパレータ２と、ＤＣＤＣコンバータ３と、メインバッテリＢ１と、サブバッテリＢ２と、メイン電源回路Ｃ１と、サブ電源回路Ｃ２と、スタンバイ電源回路Ｃ３とを備える。
【００２１】
メインバッテリＢ１は、サブバッテリＢ２よりも瞬間的な大電流放電に対する耐性が高く、サブバッテリＢ２よりも充放電効率が低い蓄電池であり、例えば、鉛バッテリである。
【００２２】
サブバッテリＢ２は、メインバッテリＢ１よりも瞬間的な大電流放電に対する耐性が低く、メインバッテリＢ１よりも充放電効率が高い蓄電池であり、例えば、リチウムイオンバッテリやキャパシタ等である。
【００２３】
ＤＣＤＣコンバータ３は、メインバッテリＢ１とサブバッテリＢ２との間に設けられ、制御装置１の制御によりメインバッテリＢ１から入力される入力電圧を降圧してサブリレーＲＬ２を介してサブバッテリＢ２へ供給する。
【００２４】
制御装置１は、メインバッテリＢ１からサブバッテリＢ２への給電制御を行うＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）であり、サブバッテリＢ２から供給される電力によって動作する。
【００２５】
より詳細には、制御装置１は、サブバッテリＢ２から供給された電力をメイン電源回路Ｃ１によって所定の電圧へ調整された電力によって動作する。同図に示すように、メイン電源回路Ｃ１とサブバッテリＢ２とは、２つの電源線が接続される。
【００２６】
例えば、イグニッションスイッチのオン／オフに対応する信号は、インバータＩｎを介してメインリレーＲＬ１に入力される。イグニッションスイッチがオンである場合に、メイン電源回路Ｃ１には、メインリレーＲＬ１を経由する電源線を介してサブバッテリＢ２から電力が供給される。
【００２７】
一方、イグニッションスイッチがオフである場合、メインリレーＲＬ１はオフとなる。かかる場合に、メイン電源回路Ｃ１には、コンパレータ２によりトランジスタＱへゲート電圧が印加された場合にのみ、トランジスタＱを経由する電源線を介してサブバッテリＢ２から電力が供給される。
【００２８】
つまり、制御装置１は、イグニッションスイッチがオンである期間においては、常に起動しており、イグニッションスイッチがオフである期間においては、コンパレータ２による制御によって起動する。なお、制御装置１の構成例については、図３を用いて後述する。
【００２９】
コンパレータ２は、サブバッテリＢ２の電池電圧Ｖｂと基準電圧Ｖｒとを比較し、当該電池電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒ以下となった場合に、制御装置１を起動させる。具体的には、コンパレータ２は、一方の入力端子がサブバッテリＢ２の電源端子ＶＳＴＢＹであり、他方の入力端子が電源端子ＢＡＴである。
【００３０】
また、コンパレータ２は、メインバッテリＢ１の電源端子ＢＡＴから供給される電力によって動作する。そして、コンパレータ２は、電源端子ＶＳＴＢＹから抵抗Ｒ１を介して入力される電池電圧Ｖｂと、電源端子ＢＡＴから抵抗Ｒ２を介して供給される基準電圧Ｖｒとを比較する。また、電源端子ＢＡＴから抵抗Ｒ２を介して供給される基準電圧Ｖｒは、抵抗Ｒ３を介してグランドに接続される。
【００３１】
コンパレータ２は、比較の結果、電池電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒ以下となった場合に、出力端子から信号を出力し、かかる信号がアンプＡｍを介して増幅され、ゲート電圧としてトランジスタＱに印加される。これにより、サブバッテリＢ２からトランジスタＱを介してメイン電源回路Ｃ１へ電力が供給される。
【００３２】
このように、コンパレータ２は、サブバッテリＢ２の電池電圧Ｖｂが低下した場合に、トランジスタＱに対してゲート電圧を印加することで、制御装置１を起動させる。
【００３３】
したがって、イグニッションスイッチがオフである期間において、制御装置１は、サブバッテリＢ２の電池電圧Ｖｂが低下した場合にのみ起動することとなるので、制御装置１による消費電力を抑制することが可能となる。なお、コンパレータ２は、イグニッションスイッチがオフである期間に常に動作している必要はなく、所定周期ごとに電池電圧Ｖｂと基準電圧Ｖｒとを比較することとしてもよい。
【００３４】
これにより、コンパレータ２による消費電力を抑制することも可能である。また、コンパレータ２を常に起動させる場合には、コンパレータ２に対して所定周期で電池電圧Ｖｂを入力することにしてもよい。
【００３５】
また、本実施形態において、コンパレータ２は、制御装置１によって設定された基準電圧Ｖｒと電池電圧Ｖｂとを比較する。すなわち、コンパレータ２が用いる基準電圧Ｖｒは、制御装置１によって任意の値に変更することが可能である。
【００３６】
これにより、制御装置１を起動させる際の電池電圧Ｖｂを制御装置１で任意に設定することができるので、周囲の温度変化等にあわせて最適な値の基準電圧Ｖｒを設定することが可能となる。
【００３７】
なお、制御装置１では、コンパレータ２の個体差にあわせて基準電圧Ｖｒを補正することもできるが、この点の詳細については、後述する。また、コンパレータ２は、例えば、固定された値の基準電圧Ｖｒを用いることにしてもよい。
【００３８】
スタンバイ電源回路Ｃ３は、変圧回路や安定化回路等の各種回路により構成され、サブバッテリＢ２から入力された電圧を降圧し、コンパレータ２やアンプＡｍ等を含むスタンバイ回路へ電力を供給する。
【００３９】
スタンバイ電源回路Ｃ３は、トランジスタＱよりもサブバッテリＢ２側に接続される。したがって、スタンバイ電源回路Ｃ３は、トランジスタＱやイグニッションスイッチのオン／オフにかかわらず、常にサブバッテリＢ２から電力が供給される。
【００４０】
サブ電源回路Ｃ２は、イグニッションスイッチがオンである期間に、サブバッテリＢ２からメインリレーＲＬ１を介して電力が供給される。また、サブ電源回路Ｃ２は、イグニッションスイッチがオフである期間においては、サブバッテリＢ２からトランジスタＱを介して電力が供給される。
【００４１】
次に、図３を用いて制御装置１の構成例について説明する。図３は、制御装置１のブロック図である。制御装置１は、サブバッテリＢ２の給電制御を行うＥＣＵであり、判定部１１と、補正部１２とを備える。
【００４２】
制御装置１は、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）、入出力ポートなどを有するコンピュータや各種の回路を含む。
【００４３】
コンピュータのＣＰＵは、例えば、ＲＯＭ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って、制御装置１の判定部１１および補正部１２として機能する。
【００４４】
また、制御装置１の判定部１１および補正部１２の少なくともいずれか一部または全部をＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）やＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等のハードウェアで構成することもできる。
【００４５】
判定部１１は、サブバッテリＢ２の電池電圧Ｖｂに基づいて給電の要否を判定する。そして、判定部１１は、給電を要すると判定した場合に、メインバッテリＢ１を用いてサブバッテリＢ２へ給電する。
【００４６】
図４および図５は、判定部１１による処理の具体例を示す図である。図４に示すように、例えば、判定部１１は、起動すると、図２に示すサブリレーＲＬ２を介してサブバッテリＢ２の電池電圧Ｖｂを監視する。
【００４７】
そして、判定部１１は、電池電圧Ｖｂが閾値Ｔｈ未満である場合に、サブバッテリＢ２に対して給電を要すると判定し、電池電圧Ｖｂが閾値Ｔｈ以上であった場合、給電が不要であると判定する。
【００４８】
つまり、判定部１１は、電池電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒより低下した場合に起動し、かかる電池電圧Ｖｂに基づいて再度給電の要否を判定する。したがって、実施形態に係る監視システム１００では、コンパレータ２と、判定部１１とによって電池電圧Ｖｂを２重に監視することで、給電の要否の判定精度を向上させることが可能となる。
【００４９】
そして、判定部１１は、サブバッテリＢ２に対して給電を要すると判定した場合、メインバッテリＢ１を用いてサブバッテリＢ２へ給電を行う。具体的には、図５に示すように、判定部１１は、ＤＣＤＣコンバータ３をオフからオンへ切り替えるとともに、サブリレーＲＬ２のスイッチＳＷをオフからオンへ切り替える。
【００５０】
これにより、ＤＣＤＣコンバータ３は、高電圧側のメインバッテリＢ１の電圧を低電圧側のサブバッテリＢ２の電圧へ降圧し、降圧した電圧がスイッチＳＷを介してサブバッテリＢ２に給電される。
【００５１】
図３の説明に戻り、補正部１２について説明する。補正部１２は、起動後のサブバッテリＢ２の電池電圧Ｖｂに基づいて基準電圧Ｖｒを補正する。これは、コンパレータ２は、個体差があり、基準電圧Ｖｒをコンパレータ２毎に補正する必要があるためである。
【００５２】
ここで、制御装置１は、電池電圧Ｖｂが基準電圧以下となった場合に、起動する。しかしながら、制御装置１の起動後に、判定部１１がサブバッテリＢ２に給電を要しないと判定した場合、制御装置１が不必要に起動することとなり、制御装置１が起動した分だけ、消費電力の増大を招く。
【００５３】
このため、補正部１２は、制御装置１を必要最小限だけ起動させるように、基準電圧Ｖｒを補正する。図６は、補正部１２による処理の具体例を示す図である。
【００５４】
基準電圧Ｖｒと、判定部１１が給電の要否判定に用いる閾値Ｔｈは、同等の電圧であることが好ましい。このため、例えば、図６の上図に示すように、起動後の電池電圧Ｖｂが、閾値Ｔｈよりも高い場合、基準電圧Ｖｒが閾値Ｔｈよりも高いことを示す。
【００５５】
このため、補正部１２は、基準電圧Ｖｒが閾値Ｔｈと一致するように、基準電圧Ｖｒを下げて補正する。一方、例えば、図６の下図に示すように、起動後の電池電圧Ｖｂが、閾値Ｔｈよりも低い場合、基準電圧Ｖｒが閾値Ｔｈよりも低いことを示す。
【００５６】
かかる場合に、電池電圧Ｖｂが、閾値Ｔｈよりも十分に低い場合、サブバッテリＢ２のバッテリ上がりを併発するおそれがある。このため、補正部１２は、基準電圧Ｖｒが閾値Ｔｈと一致するように、基準電圧Ｖｒを上げて補正する。
【００５７】
このように、補正部１２は、基準電圧Ｖｒを補正することで、コンパレータ２が制御装置１を的確に起動させることが可能となる。より詳細には、基準電圧Ｖｒを上げて補正する場合、制御装置１の起動を最小限に抑えることができ、基準電圧Ｖｒを下げて補正する場合、サブバッテリＢ２のバッテリ上がりを確実に抑制することができる。
【００５８】
なお、基準電圧Ｖｒと閾値Ｔｈとは、同じ値である必要はなく、異なる値であってもよい。また、ここでは、補正部１２が、コンパレータ２の個体差に応じて基準電圧Ｖｒを補正する場合について説明したが、補正部１２は、周囲の温度変化や経年劣化に基づくコンパレータ２の変化についても対応可能である。
【００５９】
次に、図７を用いて実施形態に係る制御装置１が実行する処理手順について説明する。図７は、制御装置１が実行する処理手順を示すフローチャートである。なお、以下に示す処理手順は、イグニッションスイッチがオフである期間に、制御装置１が起動した場合に、繰り返し実行される。
【００６０】
図７に示すように、制御装置１の判定部１１は、起動すると、電池電圧Ｖｂを測定し(ステップＳ１０１)、電池電圧Ｖｂが閾値Ｔｈよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００６１】
電池電圧Ｖｂが閾値Ｔｈよりも小さい場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、判定部１１は、メインバッテリＢ１からサブバッテリＢ２に対して給電し（ステップＳ１０５）、処理を終了する。
【００６２】
一方、電池電圧Ｖｂが閾値Ｔｈよりも大きい場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、補正部１２は、基準電圧Ｖｒを補正し（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０１の処理へ移行する。
【００６３】
なお、ステップＳ１０２の処理において、例えば、電池電圧Ｖｂが閾値Ｔｈよりも所定値以上低い場合、補正部１２は、基準電圧Ｖｒが閾値Ｔｈと一致するように、基準電圧Ｖｒを高くする補正を行う。
【００６４】
上述したように、実施形態に係る監視システム１００は、制御装置１と、コンパレータ２とを備える。制御装置１は、メインバッテリＢ１からサブバッテリＢ２への給電制御を行う。コンパレータ２は、サブバッテリＢ２の電池電圧Ｖｂと基準電圧Ｖｒとを比較し、当該電池電圧Ｖｂが基準電圧Ｖｒ以下となった場合に、制御装置１を起動させる。
【００６５】
また、制御装置１は、起動した場合に、給電制御を開始する。したがって、実施形態に係る監視システム１００によれば、消費電力を削減しつつ、バッテリ上がりを抑制することができる。
【００６６】
ところで、上述した実施形態では、監視システム１００が車両Ｃに搭載される場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、監視システム１００は、車載用に限られず、その他の電子機器の監視システムであってもよい。
【００６７】
また、上述した実施形態では、メインバッテリＢ１の電池電圧をＤＣＤＣコンバータ３によって降圧した後にサブバッテリＢ２へ給電を行う場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、メインバッテリＢ１の電池電圧をＤＣＤＣコンバータ３によって昇圧した後に、サブバッテリＢ２へ給電を行うことにしてもよい。すなわち、サブバッテリＢ２の電圧がメインバッテリＢ１の電圧よりも高くてもよい。
【００６８】
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１    制御装置
２    コンパレータ
３    ＤＣＤＣコンバータ
１１    判定部
１２    補正部
１００    監視システム
Ｂ１    メインバッテリ
Ｂ２    サブバッテリ
Ｖｂ    電池電圧
Ｖｒ    基準電圧
【図１】
2019146462.tif 000003
【図２】
2019146462.tif 000004
【図３】
2019146462.tif 000005
【図４】
2019146462.tif 000006
【図５】
2019146462.tif 000007
【図６】
2019146462.tif 000008
【図７】
2019146462.tif 000009