JP2014088150A - 車載バッテリ管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの電量消耗要因を特定可能にし、バッテリ上がりを未然に防ぐ。
【解決手段】セントラルＧ／Ｗ１は、車載ネットワークを介して、各ＥＣＵ４１〜４４に関するノード情報を取得し、メモリバンクに時系列に記憶する。ノード情報には、ＥＣＵが起動したときの起動要因を示す情報と、タイムスタンプ等が含まれる。セントラルＧ／Ｗ１は、バッテリ状態を監視し、バッテリ状態の異常を検知した場合、メモリバンクに蓄積されている時系列のノード情報に関する情報を、外部（例えば、ユーザやセンタサーバ）に対して通知する。
【選択図】 図２

Description

車両に搭載されたバッテリの状態を監視してバッテリ上がり対策を行う、車載バッテリ管理装置に関する。

従来、車両に搭載されたバッテリの状態を監視し、状態に応じて電装品のリレーのオン／オフ切替を行ったり、車内通信ネットワークを構成するノードやバスを強制的にスリープ状態にするといった技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２０５７０号公報

バッテリ上がりの要因として、ランプの消し忘れや、電装品の電源消し忘れといったユーザの操作忘れや、機器の故障等があることが知られている。しかし、実際にバッテリ上がりが発生した現場において、バッテリが上がるときの車両状態やバッテリ上がりに至る電力消費要因（いつ、何が起こったのか）を、バッテリ上がりの事前又は事後に人為的に特定することは難しい。そのため、バッテリ上がりを未然に防ぐことが十分に行われていないのが現状である。上述の先行技術では、ノード単位でバッテリ状態に応じた対処を行うのみであり、バッテリが上がるときの車両全体の動作状態や、バッテリ消耗要因を特定可能にすることについては考慮されていない。

本発明は上記課題を解決するためになされたものである。その目的は、バッテリの電量消耗要因を特定可能にし、バッテリ上がりを未然に防ぐための技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明のバッテリ管理装置は、ノード情報取得手段、記憶手段、状態判断手段、及び、通知制御手段を備える。
ノード情報取得手段は、通信線を介して接続された複数のノードが当該通信線を介して通信を行うように構成された、車載バッテリを電源とする車載ネットワークから、起動又はスリープ状態に移行したノードを識別する識別情報と、当該ノードが起動したときの起動要因を示す情報と、当該ノードが起動又はスリープに移行した時刻を示す情報とを含むノード情報を取得する。記憶手段は、ノード情報取得手段により取得された、時系列の複数のノード情報を記憶する。状態判定手段は、車載バッテリの状態が正常であるか否かを判定する。そして、状態判定手段により車載バッテリの状態が異常と判定された条件下において、通知制御手段は、記憶手段に記憶されている時系列の複数のノード情報に関する情報を、所定の通知手段を介して通知する。

本発明によれば、ノードの動作状況（識別情報、起動要因、タイムスタンプ等）を蓄積することで、バッテリ消耗の要因を時系列で把握することができる。そして、バッテリ状態に異常が発生したときに、蓄積されたノード情報に関する情報が通知されることで、異常箇所や要因の特定が容易となる。また、通知をユーザが受けることができるようにした場合、通知される情報に基づいてユーザが対処を行うことで、バッテリ上がりを防止できる。また、バッテリが上がってしまった事後であっても、蓄積された時系列のノード情報を分析することでバッテリ上がりの要因を特定することが容易になるため、再発防止の対策を講じやすい。

セントラルゲートウェイ１及びその周辺の概略構成を示すブロック図。 セントラルゲートウェイ１による監視及び制御の対象となる車載ネットワークの概略構成を示すブロック図。 セントラルゲートウェイ１によるバッテリ管理の概要を示す説明図。 バッテリ状態監視メインルーチンの手順を示すフローチャート。 バッテリ電圧の傾斜監視ルーチンの手順を示すフローチャート。 バッテリ電圧の推移の一例を示すグラフ。 電力消費要因の特定方法の一例を示す説明図。 外部通知及びログ情報提供の概要を示す説明図。 バッテリ異常に対する対策処置の概要を示す説明図。 バッテリ異常に対する対策処置の概要を示す説明図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は下記の実施形態に何ら限定されるものではなく様々な態様にて実施することが可能である。
［セントラルゲートウェイ１の構成の説明］
本発明におけるバッテリ管理装置に相当するセントラルゲートウェイ１を中心とする、バッテリ管理システムの構成について、図１を参照しながら説明する。図１に示すように、セントラルゲートウェイ１は通信バス２２に接続されている。この通信バス２２は、車両に搭載された各種の電装品を制御する複数の電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）が接続された多重通信方式の車載ネットワークを構成するものである。

セントラルゲートウェイ１は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等（図示なし）を備えたマイクロコンピュータからなる。セントラルゲートウェイ１は、前記構成により実現される機能として、電圧検出部１０、電源状態入力部１１、エンジンオン入力部１２、バッテリ状態監視部１３、バス状態監視部１４、記憶部１５、及び、バッテリ対策処置部１６を備える。

電圧検出部１０は、車両に搭載されているバッテリ２０の電圧を検出し、バッテリ状態監視部１３に入力する。電源状態入力部１１は、車両のキースイッチ（図示なし）から供給される電源信号に基づき、電源の作動状態（オフ、ＡＣＣ、ＩＧ、スタート）を検知し、バッテリ状態監視部１３に入力する。エンジンオン入力部１２は、エンジン回転数信号に基づき、エンジンの作動状況を検知し、バッテリ状態監視部１３に入力する。なお、電源信号やエンジン回転数信号は、通信バス２２経由で電源ＥＣＵやエンジンＥＣＵから取得してもよい。

バッテリ状態監視部１３は、電圧検出部１０、電源状態入力部１１、及び、エンジンオン入力部１２からの入力信号に基づいて、バッテリ２０の状態を監視する。具体的には、バッテリ２０の電圧や、電源の作動状態、エンジン作動状況を観測し、バッテリ２０の現状の把握や異常検知を行う。なお、バッテリ状態の監視項目として、バッテリ２０の温度を含めてもよい。バッテリ状態監視部１３による監視は、バッテリ残量のレベルや電源の作動状態に関わらず定期的に実施するものとする。

バス状態監視部１４は、車載ネットワークに接続されている各ＥＣＵ（本発明におけるノードに相当）のウェイクアップ（起動）やスリープ（機能停止）の推移や要因を観測し、バスの異常を監視する。具体的には、バス状態監視部１４は、各ＥＣＵのウェイクアップやスリープ時の状況に関するノード情報を通信バス２２を通じて取得し、取得したノード情報を時系列に記憶部１５に保存する。

記憶部１５は、書換え可能な不揮発性の記憶装置である。記憶部１５は、バス状態監視部１４により取得された各ＥＣＵに関する時系列のノード情報を記憶する。ノード情報には、ＥＣＵのウェイクアップ又はスリープ等の事象が発生した時刻を示すタイムスタンプや、ウェイクアップ又はスリープしたＥＣＵを識別する情報、ＥＣＵがウェイクアップしたときの要因を示す情報、その当時の車両状態を示す情報が含まれる。なお、ノード情報の内容に関する具体的な説明については後述する。

また、バス状態監視部１４は、記憶部１５に蓄積されたノード情報に基づいて、ＥＣＵの異常な作動等に起因するバスの異常を判断する。さらに、バス状態監視部１４は、記憶部１５に記憶されたノード情報に基づくＥＣＵの作動状況の推移から、バッテリ異常の要因を特定する。なお、バス状態監視部１４によるバスの監視は、エンジンラン状態以外（エンジンオフ）のときに定期的に実施するものとする。

バッテリ対策処置部１６は、バッテリ状態監視部１３においてバッテリの異常が検知されたときに、バス状態監視部１４において特定されたバッテリ異常の要因に基づいて、外部通知や対策処置を実行する。外部通知として、バッテリ対策処置部１６は、インストルメントパネルに設けられた表示部（メータ）に、バッテリ状態やバッテリ消耗の理由等を表示させる。また、バッテリ対策処置部１６は、外部通知として、車両に設けられた無線通信装置を介して、車両のユーザが所持する携帯情報端末（例えば、高機能携帯電話、いわゆるスマートフォン等）に対して、バッテリ状態やバッテリ消耗の理由等を示す情報を通知し、それを表示させる。また、バッテリ対策処置部１６は、外部通知として、広域の車両に対して各種の情報支援サービスを提供する機関（センタ）に設置されたセンタサーバに対して、バッテリ状態やバッテリ消耗の理由を通知する。さらに、記憶部１５に蓄積されている時系列のノード情報を、ログ情報としてセンタサーバに送信してもよい。なお、外部通知に関する具体的な説明については後述する。

また、対策処置として、バッテリ対策処置部１６は、各ＥＣＵに対して、電力消費を低減する所定の動作モードであるフェールセーフモードへの移行、強制スリープ、故障診断コード（ＤＴＣ）の読出し、ＥＣＵリセット、電源リレー２１の遮断等を実施する。これらの対処処置に関する具体的な説明については後述する。

［車載ネットワークの構成・機能の説明］
セントラルゲートウェイ１による監視及び制御の対象となる車載ネットワークの構成及び機能について、図２に基づいて説明する。

車載ネットワークは、パワートレイン、シャシー、ボデー、メディア（情報）等といった系統別に設けられたバスごとに、複数のＥＣＵがネットワーク化されている。各バスには、用途に応じて各種の電源系統が適用される。また、各バスには、通信速度や信頼性、多様性、コスト等の理由から、用途によって様々な通信プロトコルが適用される。

図２に示す例では、パワートレイン系のバス（Ｐバス）は、電源、エンジン、変速機、ハイブリッドシステム、電気走行（ＥＶ）システムといった、主に動力制御に関するパワートレイン系ＥＣＵ群４１が接続された系統である。Ｐバスでは、キースイッチがＩＧ又はスタートの位置にあるときに電源が供給されるイグニッション電源（ＩＧ系）により各装置が作動し、通信速度は高速である。シャシー系のバス（Ｃバス）は、ブレーキ、ステアリング、エアバック、ＴＰＭＳ(Tire Pressure Monitoring System)といった、主に走行のための制御に関するシャシー系ＥＣＵ群４２が接続された系統である。Ｃバスでは、イグニッション電源（ＩＧ系）により各装置が作動し、通信速度は高速である。

ボデー系のバス（Ｂバス）は、ボデー、ドア、エアコン、キー、メータといった、主に内装品の制御に関するボデー系ＥＣＵ群４３が接続された系統である。Ｂバスは、キースイッチの位置に関わらず常に電源が供給されるバッテリ電源（Ｂ＋系）により各装置が作動し、通信速度は低速である。メディア系のバス（Ｍバス）は、音響、映像、ナビゲーションシステム、電話といった情報に関するメディア系ＥＣＵ群４４が接続された系統である。Ｍバスは、キースイッチがＡＣＣ又はＩＧの位置にあるときに電源が供給されるアクセサリ電源（ＡＣＣ系）により各装置が作動し、通信速度は高速である。

Ｐバス、Ｃバス、Ｂバス、Ｍバスの各系統は、パワートレイン系ゲートウェイ３１、シャシー系ゲートウェイ３２、ボデー系ゲートウェイ３３、及びメディア系ゲートウェイ３４の各ゲートウェイを介して、それぞれＫバスに接続されている。さらに、このＫバスには、セントラルゲートウェイ１が接続されている。Ｋバスは、キースイッチの位置に関わらず常に電源が供給されるバッテリ電源（Ｂ＋系）により各装置が作動し、通信速度は中程度である。

各ゲートウェイ３１〜３４は、周知のＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、入出力インターフェース等（図示なし）を備えたマイクロコンピュータからなる。ゲートウェイ３１〜３４は、管理下のバスに接続された各ＥＣＵから送信されるデータに基づき、各ＥＣＵに関するノード情報を一時的に蓄積し、蓄積しているノード情報を、Ｋバスを介してセントラルゲートウェイ１に送信する機能を有する。

各ＥＣＵは、スリープ状態からウェイクアップしたときに、自らのＥＣＵがウェイクアップした要因を示す情報を、自らのＥＣＵの識別情報（ＩＤ）と対応付けて、同じバスに接続しているゲートウェイ３１〜３４に対して送信する。なお、各ＥＣＵのウェイクアップの要因を示す情報は、車載ネットワークの設計段階において個々のＥＣＵごとに予め収集したものを、各ＥＣＵや、ゲートウェイ３１〜３４、セントラルゲートウェイ１等に登録しておくものとする。

各ゲートウェイ３１〜３４は、管理下のＥＣＵからウェイクアップしたＥＣＵのＩＤ及びウェイクアップ要因を受信すると、ウェイクアップしたＥＣＵに関するノード情報を記憶する。このノード情報には、ウェイクアップした時刻を示すタイムスタンプ、ウェイクアップしたＥＣＵを識別する識別情報（ウェイクアップＩＤ）、及び、ウェイクアップ要因が含まれる。この他にも、ウェイクアップした時点における車両の状態を示す情報がノード情報として記録される。ノード情報に記録される車両状態としては、例えば、電源の作動状態（オフ、ＡＣＣ、ＩＧ、スタート）、エンジン回転数、バッテリの充電中であるか否か、バッテリ電圧、気温等が例示される。これらの車両状態を示す情報は、各ゲートウェイ３１〜３４が該当するＥＣＵから車両状態のデータを読出したり、バスフレーム内を流れる信号内容を直接読取るといった方法で取得する。

また、各ＥＣＵは、ウェイクアップ状態からスリープ状態に移行するときに、自らのＥＣＵがスリープ状態に移行することを示す情報を、同じバスに接続しているゲートウェイ３１〜３４に対して送信する。各ゲートウェイ３１〜３４は、管理下のＥＣＵからスリープ状態に移行することを示す情報を受信すると、スリープ状態に移行したＥＣＵに関するノード情報を記憶する。このノード情報には、スリープ状態に移行した時刻を示すタイムスタンプ、及び、スリープ状態に移行したＥＣＵを識別する識別情報（スリープブロックＩＤ）が含まれる。この他にも、スリープ状態に移行した時点における車両の状態を示す情報がノード情報として記録される。

各ゲートウェイ３１〜３４は、Ｋバスがアクティブになることに伴ってウェイクアップしたときに、それまで各自が蓄積してきたノード情報を、Ｋバスを介してセントラルゲートウェイ１に送信する。送信が済んだノード情報は、各ゲートウェイ３１〜３４の記憶から消去される。セントラルゲートウェイ１は、Ｋバスがアクティブになることに伴ってウェイクアップしたときに、各ゲートウェイ３１〜３４からノード情報を受信し、受信した全てのノード情報を時系列に記憶部１５のメモリバンクに保存する。なお、セントラルゲートウェイ１と各ノードとが、各ゲートウェイ３１〜３４を介せず、直接にバスで接続される場合は、Ｋバスがウェイクアップしたタイミングで、各ノードがノード情報をセントラルゲートウェイ１に送信する。

［バッテリ管理の概要の説明］
セントラルゲートウェイ１によるバッテリ管理の概要について、図３に基づいて説明する。この図３には、車両の電源の作動状態が時間の経過と共にエンジンオン→ＡＣＣ（エンジンオフ）→電源オフと推移する過程における、バスの作動状態（オン状態／スリープ状態）の推移と、バッテリ残量の推移の一事例が示されている。

なお、図３に示すように、バッテリ残量は、所定の閾値を境に、安全レベル、注意レベル、危険レベル、及び、エンジン始動に最低限必要な電気量の各段階に分けられている。安全レベルは、バッテリ残量に余裕があり作動に支障のない状態である。注意レベルは、安全レベルからバッテリ残量が一段階減少し、何らか対処が必要となる状態である。危険レベルは、バッテリ残量が注意レベルより一層減少し、更に厳しい対処が必要となる状態である。バッテリ残量が危険レベルより更に一段階減少すると、エンジン始動に最低限必要な電気量が残るのみとなり、他の機器を作動させる余裕が全くない状態となる。

セントラルゲートウェイ１は、バッテリ状態に応じて、バッテリ状態の監視、バス状態の監視、外部通知、及び、対策処置の４つのステップからなるバッテリ上がり対策を実施する。このうち、バッテリ状態の監視及びバス状態の監視は、バッテリ残量が安全レベル、注意レベル、及び、危険レベルのときに実施される。外部通知は、バッテリ残量が注意レベルのときに実施される。対策処置は、バッテリ残量が注意レベル及び危険レベルのときに実施される。なお、バッテリ残量がエンジン始動に最低限必要な電気量になる局面では、セントラルゲートウェイ１自体も機能停止するため、何れの対策も実施されない。また、バッテリ残量が僅かな状態で外部との無線通信や情報表示を行うと、バッテリ切れを起こす可能性がある。そのため、バッテリ残量が危険レベルになる局面では、セントラルゲートウェイ１は外部通知を実施しない。

バッテリ上がりの危険性を判断する方法は複数ある。具体的には、バッテリ状態の監視ステップにおいて、セントラルゲートウェイ１は、バッテリ残量を実測し、バッテリ残量が危険レベルに到達したときに、バッテリ状態が異常と判断する。また、セントラルゲートウェイ１は、バッテリ残量の推移を観察し、バッテリ残量の減少が急激（減少の傾きが過大）である場合に、バッテリ状態が異常と判断する。また、バス状態の監視ステップにおいて、セントラルゲートウェイ１は、バスの作動状況を観測し、例えば、電源がオフ状態に移行してから一定時間経過してもバスがスリープしない等の異常な作動が検出された場合に、バス状態が異常であると判断する。

［バッテリ状態監視メインルーチンの説明］
セントラルゲートウェイ１のバッテリ状態監視部１３が実行する、バッテリ状態監視メインルーチンの手順について、図４のフローチャートを参照しながら説明する。この処理は、セントラルゲートウェイ１がウェイクアップするタイミングで繰返し実行される。なお、本実施形態におけるバッテリの状態監視では、バッテリ電圧を基準にバッテリ残量を推定することを前提としている。

Ｓ１００でセントラルゲートウェイ１がウェイクアップすると、次のＳ１０２では、バッテリ状態監視部１３は、電源状態入力部１１による検知結果に基づき、電源がスタート（エンジン始動）状態であるか否かを判定する。電源がスタート状態である場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、バッテリ状態監視部１３はＳ１０４に進む。電源がスタート状態以外（オフ、ＡＣＣ、ＩＧ等）である場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、バッテリ状態監視部１３はＳ１０６に進む。

電源がスタート状態である場合に進むＳ１０４では、バッテリ状態監視部１３は、バッテリ電圧の検出結果を一定時間マスクするタイマをスタートする。これにより、図６のグラフで例示されるように、エンジン始動のためにセルモータを回した時に生じる一時的な電圧降下をバッテリ状態の監視の対象外にする。

図４のフローチャートの説明に戻る。次のＳ１０６では、バッテリ状態監視部１３は、電圧検出部１０を通じて現在のバッテリ電圧Ｖを検出する。そして、Ｓ１０８では、バッテリ状態監視部１３は、検出したバッテリ電圧Ｖがバッテリ低下電圧Ｖ_M以上であるか否かを判定する。ここでいうバッテリ低下電圧Ｖ_Mとは、バッテリ残量における安全レベルと注意レベルとの境界に相当する電圧である（図３，６参照）。バッテリ電圧Ｖがバッテリ低下電圧Ｖ_M以上である場合（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、バッテリ状態監視部１３は本処理を終了する。一方、バッテリ電圧Ｖがバッテリ低下電圧Ｖ_M未満である場合（Ｓ１０８：ＮＯ）、バッテリ状態監視部１３はＳ１１０に進む。

バッテリ電圧Ｖがバッテリ低下電圧Ｖ_M未満である場合に進むＳ１１０では、バッテリ状態監視部１３は、バッテリ電圧Ｖがエンジン始動確保電圧Ｖ_L以上であるか否かを判定する。ここでいうエンジン始動確保電圧Ｖ_Lとは、バッテリ残量における注意レベルと危険レベルとの境界に相当する電圧である（図３，６参照）。バッテリ電圧Ｖがエンジン始動確保電圧Ｖ_L以上である場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、バッテリ状態監視部１３はＳ１１２に進む。一方、バッテリ電圧Ｖがエンジン始動確保電圧Ｖ_L未満である場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、バッテリ状態監視部１３はＳ１１６に進む。

バッテリ電圧Ｖがエンジン始動確保電圧Ｖ_L以上である場合に進むＳ１１２では、バッテリ対策処置部１６がバッテリ異常に関する外部通知を実行する。バッテリ対策処置部１６による外部通知の詳細内容については後述する。次のＳ１１４では、バッテリ対策処置部１６がバッテリ異常に対する対策処置を実行する。ここでは、バッテリ状態が注意レベルの条件下で適用されるフェールセーフモード１への移行を、各ＥＣＵに対して指示する。また、バス状態監視部１４により特定されたバス状態の異常に応じて、ＥＣＵに対する強制スリープ、電源カット、リセット、ＤＴＣの読出し等の各種処置を適宜実行する。

一方、バッテリ電圧Ｖがエンジン始動確保電圧Ｖ_L未満である場合に進むＳ１１６では、バッテリ対策処置部１６がバッテリ異常に対する対策処置を実行する。ここでは、バッテリ状態が危険レベルの条件下で適用されるフェールセーフモード２への移行を、各ＥＣＵに対して指示する。また、バス状態監視部１４により特定されたバス状態の異常に応じて、ＥＣＵに対する強制スリープ、電源カット、リセット、ＤＴＣの読出し等の各種処置を適宜実行する。Ｓ１１４又はＳ１１６の実行後、本処理を終了する。

［傾斜監視ルーチンの説明］
セントラルゲートウェイ１のバッテリ状態監視部１３が実行する、傾斜監視ルーチンの手順について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。この処理は、バッテリ状態監視メインルーチンの予備の措置として実行されるものであり、セントラルゲートウェイ１がウェイクアップするタイミングで繰返し実行される。

Ｓ２００でセントラルゲートウェイ１がウェイクアップすると、次のＳ２０２では、バッテリ状態監視部１３は、エンジンオン入力部１２による検知結果に基づき、エンジンがオフ状態であるか否かを判定する。エンジンがオフ状態である場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、バッテリ状態監視部１３はＳ２０４に進む。エンジンがオン状態である場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、バッテリ状態監視部１３は本処理を終了する。

エンジンがオフ状態である場合に進むＳ２０４では、バッテリ状態監視部１３は、電圧検出部１０によるバッテリ電圧の検出結果に基づいて、通知可能時間ｄを算出する。通知可能時間ｄは、図６に例示されるとおり、エンジンオフ状態におけるバッテリ残量の低下のペースにおいて、バッテリ異常に関する外部通知が許容される時間（すなわち、バッテリ電圧Ｖがバッテリ低下電圧Ｖ_Mからエンジン始動確保電圧Ｖ_Lまで低下するのに要する時間）を予測したものである。通知可能時間ｄは、下記式（１）により算出する。

ｄ＝（Ｖ_L−Ｖ_M）／ａ …（１）
なお、ａは、エンジンオフ状態におけるバッテリ電圧Ｖの単位時間当たりの変化量（すなわち、傾き）である。通知可能時間ｄが比較的大きい場合、バッテリ残量が危険レベルに達するまでの時間が長く、バッテリ異常に関する外部通知を行うことができる時間に余裕がある。通知可能時間ｄが比較的小さい場合、バッテリ残量が危険レベルに達するまでの時間が短く、バッテリ異常に関する外部通知を行うことができる時間に余裕がない。そこで、通知可能時間ｄの長短を基準に、バッテリ残量の減少の推移が危険であるか否かを判断する。

次のＳ２０６では、バッテリ状態監視部１３は、Ｓ２０４で算出した通知可能時間ｄが、所定の基準時間Ｄより短いか否かを判定する。通知可能時間ｄが基準時間Ｄより短い場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、バッテリ状態監視部１３はＳ２０８に進む。一方、通知可能時間ｄが基準時間Ｄ以上である場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、バッテリ状態監視部１３は本処理を終了する。

通知可能時間ｄが基準時間Ｄより短い場合に進むＳ２０８では、バッテリ状態監視部１３によるバッテリ残量の推移の判断結果に基づいて、バッテリ対策処置部１６がバッテリ残量の推移の異常に関する外部通知を実行する。Ｓ２０８の実行後、本処理を終了する。

［バス状態の監視、異常の要因の特定に関する説明］
バス状態監視部１４によるバス状態の監視及び異常の要因の特定について、図７を参照しながら説明する。

バス状態監視部１４は、記憶部１５に蓄積された時系列の複数のノード情報を分析し、各ＥＣＵのウェイクアップ要因及び作動状況を現在のバス状態として把握する。そして、バス状態監視部１４は、把握した現在のバス状態と、予め登録されているＥＣＵのウェイクアップの要因及び作動状況の正常な基準とを比較することで、バス状態の異常を判断する。

図７（ａ）は、ＥＣＵのウェイクアップの要因及び作動状況の正常な基準の一例である。図７（ａ）に示すとおり、個々のＥＣＵごとに、予め分かっているウェイクアップ要因や作動状況（許容電源、連続作動時間の上限等）の正常値が登録されている。これらの正常値は、製造段階において各ＥＣＵの製品から収集されて予めセントラルゲートウェイ１に登録されているものとする。

図７（ｂ）は、バス状態監視部１４が記憶部１５に蓄積されたノード情報を分析することで把握した、各ＥＣＵのウェイクアップ要因及び作動状況（現在のバス状態）の一例である。図７（ｂ）の事例では、図７（ａ）の正常値と比較して、ボデーＥＣＵの連続作動時間（８０秒間）が、正常な上限時間（６０秒間）を超過している状況を想定している。この場合、バス状態監視部１４は、ボデーＥＣＵにおいて、ドア開放に起因するウェイクアップが異常であると判断する。そして、バス状態監視部１４は、ドアの開放に起因するボデーＥＣＵの異常なウェイクアップを、バッテリ異常の要因として特定する。その他の事例として、例えば、電源がオフ状態のときにＥＣＵがウェイクアップした回数を監視し、規定回数以上のウェイクアップを検出した場合、バス状態が異常である判断し、バッテリ異常の要因として特定する。

［外部通知及びログ情報提供に関する説明］
バッテリ対策処置部１６による外部通知、及び、整備工場でのログ情報提供について、図８を参照しながら説明する。

バッテリ対策処置部１６は、バッテリ状態監視部１３及びバス状態監視部１４によって異常が検出された場合、外部のセンタサーバ６、予め連絡先として登録されている携帯情報端末７、車両のインストルメントパネル１８に対して、異常に関する情報を通知する。なお、外部通知は、バッテリ残量が注意レベルである条件下で実施される。

センタサーバ６に対する通知は、例えば、公衆無線ＬＡＮ等を介して行うことが考えられる。バッテリ対策処置部１６は、センタサーバ６に対して、バッテリ状態（残量低下や低下ペースの異常等）やバッテリ消耗の理由に関する情報を、車両識別番号（ＶＩＮ：Vehicle Identification Number）と対応付けて送信する。センタサーバ６に送信された情報は、ディーラによる故障要因の特定等の各種サービスに活用される。また、センタサーバ６経由で、連絡先として予め登録された携帯情報端末７に対して、バッテリ状態やバッテリ消耗の理由に関する情報を送信するようにしてもよい。なお、センタサーバ６に対する通知は、電源がオフ状態のとき（又は、ユーザが車両にいないと判断されるとき）に実施するものとする。

携帯情報端末７に対する通知は、例えば、近距離無線通信等を介して行うことが考えられる。携帯情報端末７は、セントラルゲートウェイ１から受信した情報に基づき、バッテリ状態やバッテリ消耗の理由を示す情報をディスプレイに表示する。また、センタサーバ６経由で受信し情報に基づいて、バッテリ状態やバッテリ消耗の理由を示す情報をディスプレイに表示するようにしてもよい。なお、携帯情報端末７に対する通知は、エンジンラン、又は電源がＩＧ若しくはＡＣＣの状態のときに実施するものとする。

さらに、携帯情報端末７においてユーザから受付けた操作を、携帯情報端末７がセントラルゲートウェイ１に通知することで、セントラルゲートウェイ１に対する遠隔操作を行うようにしてもよい。セントラルゲートウェイ１は、携帯情報端末７から受信した操作情報に基づいて、作動中の機能の停止やフェールセーフモードへの移行をＥＣＵに指示する。なお、携帯情報端末７による遠隔操作は、バッテリ残量が危険レベルでなく、且つ電源がオフ状態のとき（又は、ユーザが車両付近にいないとき）に実施するものとする。また、イモビライザ等、セキュリティに関する操作は、ユーザ認証を実施した上で遠隔操作を行うようにする。

インストルメントパネル１８による表示は、メータによる表示は、エンジンラン（エンジンオン）、又は電源がＩＧ若しくはＡＣＣの状態のとき（又は、ユーザが車両にいると判断されるとき）に実施するものとする。インストルメントパネル１８は、セントラルゲートウェイ１からの通知に基づいて、メータ等の表示部にバッテリ状態やバッテリ消耗の理由等を示す情報を表示する。

さらに、セントラルゲートウェイ１に接続されたオンボードコネクタ１７に、ダイアグツール５等の故障診断装置を接続することで、記憶部１５に蓄積されているノード情報や故障診断コード等のログ情報を読出すことができるようになっている。ダイアグツール５によって読出されたログ情報は、整備工場における故障箇所の特定や故障要因の特定に利用される。

［対策処置に関する説明］
バッテリ対策処置部１６が実行する対策処置のうち、フェールセーフモードへの移行指示、強制スリープ、ＥＣＵリセット、及び、故障診断コード（ＤＴＣ）の読出しについて、図９を参照しながら説明する。なお、移行指示、強制スリープ、ＥＣＵリセット、及び故障診断コードの読出しの手段は、通信プロトコルのコマンドを使用する方法（例えば、ＣＡＮ、Ｋ−ＬＩＮＥ）であっても、ダイアグ通信（例えば、物理アドレス、機能アドレス）を使用する方法であってもよい。

セントラルゲートウェイ１には、図９に示すように、ＥＣＵごと、又は、ＥＣＵによる制御対象となるアクチュエータごとに、電力消費を低減するための動作モードの内容を定義したフェールセーフモード定義テーブルが予め登録されている。フェールセーフモード定義テーブルには、バッテリ残量が安全レベルのときの通常の動作状態を基準に、バッテリ残量が注意レベルのときに適用されるフェールセーフモード１の制限内容と、危険レベルのときに適用されるフェールセーフモード２の制限内容とが定義されている。

バッテリ対策処置部１６は、上述のバッテリ状態監視メインルーチン（図４）による判断結果に基づいて、全てのＥＣＵ、又は、アクチュエータ駆動中のＥＣＵに対して、フェールセーフモード１又は２への移行を指示する。フェールセーフモードへの移行は、上記フェールセーフモード定義テーブルの内容に従って、バッテリ対策処置部１６が、各ＥＣＵに対して個別に具体値を指示する。あるいは、各ＥＣＵがフェールセーフモードに対応する動作内容を個別に記憶しておき、セントラルゲートウェイ１からの移行指示に応じて、各自が記憶する動作内容でフェールセーフモードを実行するようにしてもよい。

あるいは、バッテリ対策処置部１６が、全てのＥＣＵ、又は、ウェイクアップ中のＥＣＵに対し、強制的にスリープ状態への移行を指示してもよい。なお、フェールセーフモード及びスリープ状態への移行指示は、バッテリ残量のレベル（注意レベル又は危険レベル）や、電源の作動状態（オフ、ＡＣＣ、ＩＧ、スタート）に関わらず実施できるものとする。

また、バッテリ対策処置部１６は、バス状態監視部１４においてバッテリ異常の要因が特定された場合、特定された要因に該当するＥＣＵに対して、個別に故障診断コードの読出しを実施する。バッテリ対策処置部１６は、バッテリ異常の要因に該当するＥＣＵから読出した故障診断コードを、タイムスタンプに対応付けてログ情報として記憶部１５に記録する。また、バッテリ対策処置部１６は、バッテリ異常の要因に該当するＥＣＵに対して、ＥＣＵリセット（初期化）を指示する。なお、故障診断コードの読出し及びＥＣＵリセットの処置は、バッテリ残量のレベル（注意レベル又は危険レベル）や、電源の作動状態（オフ、ＡＣＣ、ＩＧ、スタート）に関わらず実施できるものとする。

あるいは、バッテリ残量が異常に低下した状況下において、バッテリ対策処置部１６が、各ＥＣＵに電源を供給するための電源リレーを遮断する処置を行ってもよい。なお、電源リレーの遮断は、バッテリ残量のレベル（注意レベル又は危険レベル）や、電源の作動状態（オフ、ＡＣＣ、ＩＧ、スタート）に関わらず実施できるものとする。バッテリ対策処置部１６による電源リレーの遮断処置に関して、図１０を参照しながら説明する。

図１０（ａ）の事例では、バッテリ２０の電力を各ＥＣＵへ供給する電源配線上に設けられた電源リレー２１をバッテリ対策処置部１６が直接制御して遮断し、ＥＣＵの電源を強制的にカットする。このとき、個々のＥＣＵごとに個別に電源配線と電源リレーとが設けられている場合、バッテリ対策処置部１６は、バス状態監視部１４において特定されたバッテリ異常の要因に該当するＥＣＵに電源を供給する電源リレーを遮断することができる。

一方、図１０（ｂ）の事例では、各ＥＣＵへ供給するための電源リレー４１ｂが、パワートレイン系のＥＣＵである電源ＥＣＵ４１ａの制御下にある。この場合、バッテリ対策処置部１６は、電源リレー４１ｂを遮断する指示を電源ＥＣＵ４１ａに対して通知する。電源ＥＣＵ４１ａは、セントラルゲートウェイ１からの指示に応じて、電源リレー４１ｂを遮断する。このとき、個々のＥＣＵごとに個別に電源配線と電源リレーとが設けられている場合、バッテリ対策処置部１６は、バス状態監視部１４において特定されたバッテリ異常の要因に該当するＥＣＵの電源をカットする指示を、電源ＥＣＵ４１ａに通知することができる。そして、電源ＥＣＵ４１ａは、セントラルゲートウェイ１からの指示に該当するＥＣＵに電源を供給する電源リレーを遮断する。

［効果］
本実施形態のセントラルゲートウェイ１を中心とするバッテリ管理システムによれば、以下の効果を奏する。

セントラルゲートウェイ１が、各ＥＣＵに関するノード情報を収集して、時系列に蓄積することができる。そして、バッテリ異常が検知されたときに、セントラルゲートウェイ１が、蓄積されているノード情報に基づいて、バッテリ状態やバッテリ消耗の理由等を外部に通知できる。なお、外部通知は、車両の状態に応じて、ユーザ（メータ、携帯情報端末）又はセンタサーバに対して行われる。これにより、バッテリ異常の要因を人為的に特定することが容易となる。また、通知をユーザが受けることができるようにした場合、通知される情報に基づいてユーザが適切な対処を行うことで、バッテリ上がりを防止できる。また、バッテリが上がってしまった事後であっても、蓄積された時系列のノード情報を整備工場等で読出して分析することで、バッテリ上がりの要因を特定することが容易になるため、再発防止の対策を講じやすい。

さらに、バッテリ異常が検知されたときに、セントラルゲートウェイ１が、電力負荷であるＥＣＵに対して、フェールセーフモードへの移行や、強制スリープ、故障診断コードの読出し、ＥＣＵリセット、電源リレーの遮断等の対策処置を実施することができる。特に、バス状態の監視によってバッテリ異常の要因を特定することで、その異常の要因に該当するＥＣＵを対象に、故障診断コードの読出し、ＥＣＵリセット、電源リレーの遮断等の対策処置を実施できる。このようにすることで、車両の状態に応じた適切なバッテリ上がり対策を講じることができ、バッテリ上がりを効果的に防止できる。

１…セントラルゲートウェイ、１０…電圧検出部、１１…電源状態入力部、１２…エンジンオン入力部、１３…バッテリ状態監視部、１４…バス状態監視部、１５…記憶部、１６…バッテリ対策処置部、１７…オンボードコネクタ、１８…インストルメントパネル（メータ）、２０…バッテリ、２１…電源リレー、２２…通信バス、３１…パワートレイン系ゲートウェイ、３２…シャシー系ゲートウェイ、３３…ボデー系ゲートウェイ、３４…メディア系ゲートウェイ、４１…パワートレイン系ＥＣＵ群、４２…シャシー系ＥＣＵ群、４３…ボデー系ＥＣＵ群、４４…メディア系ＥＣＵ群、５…ダイアグツール、６…センタサーバ、７…携帯情報端末。

Claims (6)

1. 通信線を介して接続された複数のノードが当該通信線を介して通信を行うように構成された、車載バッテリを電源とする車載ネットワークから、起動又はスリープ状態に移行したノードを識別する識別情報と、当該ノードが起動したときの起動要因を示す情報と、当該ノードが起動又はスリープに移行した時刻を示す情報とを含むノード情報を取得するノード情報取得手段（１４）と、
   前記ノード情報取得手段により取得された、時系列の複数のノード情報を記憶する記憶手段（１５）と、
   車載バッテリの状態が正常であるか否かを判定する状態判定手段（１３）と、
   前記状態判定手段により車載バッテリの状態が異常と判定された条件下において、前記記憶手段に記憶されている時系列の複数のノード情報に関する情報を、所定の通知手段を介して通知する通知制御手段（１６）と、
   を備えることを特徴とするバッテリ管理装置。
2. 請求項１に記載のバッテリ管理装置において、
   前記状態判定手段により車載バッテリの状態が異常と判定された条件下において、前記記憶手段に記憶されている時系列の複数のノード情報に関する情報に基づいて、前記異常の要因を特定する要因特定手段（１４）と、
   前記要因特定手段により特定された要因に係るノードに対して、当該異常への対策処置に関する所定の制御を行う対処処置手段（１６）とを更に備えること
   を特徴とするバッテリ管理装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載のバッテリ管理装置において、
   前記通知制御手段は、予め定められた複数の通知先の中から、車載バッテリの状態が異常と判定された条件下における車両の作動状態に応じて特定の通知先を決定し、当該決定した通知先に対して、前記記憶手段に記憶されている時系列の複数のノード情報に関する情報を通知すること
   を特徴とするバッテリ管理装置。
4. 請求項３に記載のバッテリ管理装置において、
   前記複数の通知先は、車両に設けられた情報提示手段、車両のユーザが所持する携帯情報端末、及び、外部の情報センタに設けられたセンタ装置であること
   を特徴とするバッテリ管理装置。
5. 請求項２、又は、請求項２を引用する請求項３若しくは請求項４に記載のバッテリ管理装置において、
   前記対処処置手段は、特定された要因に係るノードに対して、故障診断コードの読出し、又は、動作状態のリセット（フェールセーフモードへの移行指示、強制スリープ、又はＥＣＵリセット）の少なくとも何れかを行うこと
   を特徴とするバッテリ管理装置。
6. 請求項２、又は、請求項２を引用する請求項３若しくは請求項４に記載のバッテリ管理装置において、
   前記対処処置手段は、特定された要因に係るノードに対して車載バッテリ電源を供給するための電源供給経路を遮断すること
   を特徴とするバッテリ管理装置。

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