特開 2023-161519 電源制御装置および電源制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023161519

(43)【公開日】2023-11-07

(54)【発明の名称】電源制御装置および電源制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20231030BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20231030BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20231030BHJP

   H02H 3/24 20060101ALI20231030BHJP

   H02H 7/18 20060101ALI20231030BHJP

   H02J 1/10 20060101ALI20231030BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 302B

H02J7/00 302C

H02J7/34 B

H02J7/34 G

H02J7/00 S

H02J9/06 110

H02H3/24 A

H02H7/18

H02J1/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022071979

(22)【出願日】2022-04-25

(71)【出願人】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】株式会社デンソーテン

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 滉祐

(72)【発明者】

【氏名】松本 健

(72)【発明者】

【氏名】小林 俊介

(72)【発明者】

【氏名】吉村 実

(72)【発明者】

【氏名】木村 康臣

【テーマコード（参考）】

5G004

5G015

5G053

5G165

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G004AA04

5G004AB03

5G004BA01

5G004DC04

5G004DC14

5G015FA02

5G015HA02

5G015JA56

5G015KA12

5G053AA06

5G053BA04

5G053CA01

5G053EA01

5G053EC01

5G053FA05

5G165BB08

5G165DA01

5G165EA02

5G165GA09

5G165JA04

5G165JA07

5G165JA09

5G165MA01

5G165MA09

5G165MA10

5G165NA10

5G503CC09

5G503DB01

5G503FA06

(57)【要約】

【課題】消費電力を低減することができる電源制御装置および電源制御方法を提供する。
【解決手段】実施形態の一態様に係る電源制御装置は、制御部を備える。制御部は、自動運転機能を有する車両の電源を制御する主制御部と、主制御部を監視する監視部とを含む。制御部は、車両が自動運転中ではない走行中または駐停車中の期間には、主制御部を起動状態にし、監視部を省電力状態にする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動運転機能を有する車両の電源を制御する主制御部と、
前記主制御部を監視する監視部とを含み、
前記車両が自動運転中ではない走行中または駐停車中の期間には、前記主制御部を起動状態にし、前記監視部を省電力状態にする制御部を備える
電源制御装置。

【請求項2】

主電源の電力を第１負荷に供給する第１系統と、
副電源の電力を第２負荷に供給する第２系統と、
前記第１負荷および前記第２負荷に電力を供給する複数の接続部と
を備え、
前記主制御部は、
前記第１系統の地絡を検出すると、フェイルセーフ状態になるように前記複数の接続部を制御する
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項3】

前記主制御部は、
前記車両が駐車中の期間には、前記副電源から所定の負荷に電力を供給するように前記複数の接続部を制御し、駐車中に前記副電源の充電量が所定充電量以下まで低下すると省電力状態になる
請求項２に記載の電源制御装置。

【請求項4】

前記主制御部は、
前記車両が手動運転中の期間には、前記主電源から所定の負荷に電力を供給するよう前記複数の接続部を制御し、前記手動運転中に前記主電源の充電量が所定充電量以下まで低下すると省電力状態になる
請求項２に記載の電源制御装置。

【請求項5】

前記主制御部は、
前記車両が手動運転中の期間には、前記接続部を所定の状態になるように制御して省電力状態になる
請求項２に記載の電源制御装置。

【請求項6】

前記第１系統または前記第２系統の地絡をハードウェアによって検出するハード検知回路を備え、
前記主制御部は、
省電力状態になった後、前記ハード検知回路によって地絡が検出されると起動状態になり、フェイルセーフ状態になるように前記複数の接続部を制御すると、再び省電力状態になる
請求項５に記載の電源制御装置。

【請求項7】

前記主制御部は、
フェイルセーフ状態になるように前記複数の接続部を制御した後、前記車両が停車すると省電力状態になる
請求項２に記載の電源制御装置。

【請求項8】

自動運転機能を有する車両の電源を制御する主制御部と、前記主制御部を監視する監視部とを含む電源制御装置の制御部が、
前記車両が自動運転中ではない走行中または駐停車中の期間には、前記主制御部を起動状態にし、前記監視部を省電力状態にする
電源制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、電源制御装置および電源制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

主電源から供給する電力によって車両の自動運転を行っているときに、主電源に異常が発生すると、バックアップ用の副電源から供給する電力によって退避走行を実施させる冗長電源システムがある。（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

冗長電源システムにおいて、電力供給制御を行う制御部は、電力供給経路の切り替えなどを行うメインマイコンと、メインマイコンの動作状態を監視する監視マイコンとを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１５６２２８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、システムが起動している間、メインマイコンと監視マイコンとの双方に常時電力を供給すると、電源制御装置の消費電力が大きくなる。

【0006】

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、消費電力を低減することができる電源制御装置および電源制御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】

実施形態の一態様に係る電源制御装置は、制御部を備える。制御部は、自動運転機能を有する車両の電源を制御する主制御部と、前記主制御部を監視する監視部とを含む。前記制御部は、前記車両が自動運転中ではない走行中または駐停車中の期間には、前記主制御部を起動状態にし、前記監視部を省電力状態にする。

【発明の効果】

【0008】

実施形態の一態様に係る電源制御装置および電源制御方法は、消費電力を低減することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、実施形態に係る電源制御装置の構成例を示す説明図である。

【図2】図２は、実施形態に係る車両状態と電源制御装置の状態との対応関係を示す説明図である。

【図3】図３は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。

【図4】図４は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。

【図5】図５は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。

【図6】図６は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。

【図7】図７は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。

【図8】図８は、実施形態に係る電源制御装置の主制御部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【図9】図９は、実施形態に係る電源制御装置の主制御部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、実施形態に係る電源制御装置の主制御部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【図11】図１１は、実施形態に係る電源制御装置の主制御部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【図12】図１２は、実施形態に係る電源制御装置の主制御部が実行する処理の一例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、電源制御装置および電源制御方法の実施形態を詳細に説明する。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。以下では、自動運転機能を備える車両に搭載されて負荷へ電力を供給する電源制御装置を例に挙げて説明するが、実施形態に係る電源制御装置は、自動運転機能を備えていない車両に搭載されてもよい。

【0011】

実施形態に係る電源制御装置は、電気自動車、ハイブリット自動車、または、内燃機関によって走行するエンジン自動車に搭載される。なお、実施形態に係る電源制御装置は、主電源と副電源とを備え、主電源に電源失陥が発生した場合に、副電源によって主電源をバックアップしてＦＯＰ（フェイルオペレーション）を実施する任意の装置に搭載されてもよい。

【0012】

［１．電源制御装置の構成］
図１は、実施形態に係る電源制御装置の構成例を示す説明図である。図１に示すように、実施形態に係る電源制御装置１は、主電源１０と、外部装置１００とに接続される。

【0013】

さらに、電源制御装置１は、第１一般負荷１０１、第１ＦＯＰ負荷１０２、第２ＦＯＰ負荷１０３、第３ＦＯＰ負荷１０４、および第２一般負荷１０５に接続される。また、電源制御装置１は、第１系統１１０と、第２系統１２０とを備える。

【0014】

第１系統１１０は、主電源１０の電力を第１負荷の一例である第１一般負荷１０１、第１ＦＯＰ負荷１０２、および第２一般負荷１０５に供給する。第２系統１２０は、後述する副電源２０の電力を第２負荷の一例である第１ＦＯＰ負荷１０２、第２ＦＯＰ負荷１０３、および第３ＦＯＰ負荷１０４に供給する。

【0015】

第１一般負荷１０１は、車両のＩＧ（イグニッションスイッチ）またはアクセサリ電源がオンの期間に動作する装置である。第１一般負荷１０１は、例えば、ディスプレイ、エアコン、オーディオ、ビデオ、および各種ライトなどを含む。

【0016】

第２一般負荷１０５は、車両のＩＧがオフの期間にも動作する装置である。第２一般負荷１０５は、例えば、ドライブレコーダ、セキュリティ装置、通信装置、および各種センサなどを含む。

【0017】

第１ＦＯＰ負荷１０２、第２ＦＯＰ負荷１０３、および第３ＦＯＰ負荷１０４は、自動運転用の装置である。例えば、第１ＦＯＰ負荷１０２、第２ＦＯＰ負荷１０３、および第３ＦＯＰ負荷１０４は、自動運転中に動作するステアリングモータ、電動ブレーキ装置、車載カメラ、およびレーダなどを含む。

【0018】

第１一般負荷１０１、第１ＦＯＰ負荷１０２、第２ＦＯＰ負荷１０３、第３ＦＯＰ負荷１０４、および第２一般負荷１０５は、電源制御装置１から供給される電力によって動作する。外部装置１００は、例えば、自動運転制御装置である。外部装置１００は、第１ＦＯＰ負荷１０２、第２ＦＯＰ負荷１０３、および第３ＦＯＰ負荷１０４を動作させて、車両を自動運転制御する装置である。また、外部装置１００は、ＩＧがオンかオフかを示す情報、および、自動運転中か否かを示す情報を電源制御装置１に通知する。

【0019】

主電源１０は、電源制御装置１がエンジン自動車に搭載される場合、発電機１２と、鉛バッテリ（以下、「ＰｂＢ１１」と記載する）とを含む。なお、主電源１０の電池は、ＰｂＢ１１以外の任意の２次電池であってもよい。

【0020】

発電機１２は、例えば、走行する車両の運動エネルギーを電気に変換して発電するオルタネータである。発電機１２は、発電した電力によるＰｂＢ１１および副電源２０の充電、および、第１一般負荷１０１、第１ＦＯＰ負荷１０２、第２ＦＯＰ負荷１０３、第３ＦＯＰ負荷１０４、および第２一般負荷１０５への電力供給を行う。

【0021】

主電源１０は、電源制御装置１が電気自動車またはハイブリッド自動車に搭載される場合、ＤＣ／ＤＣコンバータ（以下、「ＤＣ／ＤＣ」と記載する）と、ＰｂＢ１１とを含む。この場合、ＤＣ／ＤＣは、発電機と、ＰｂＢ１１よりも電圧が高い高圧バッテリとに接続され、発電機および高圧バッテリの電圧を降圧して第１系統１１０に出力する。発電機は、例えば、走行する車両の運動エネルギーを電気に変換して発電するオルタネータである。高圧バッテリは、例えば、電気自動車やハイブリット自動車に搭載される車両駆動用のバッテリである。

【0022】

また、電源制御装置１は、副電源２０と、制御部３と、ハード検知回路３３と、第１一般負荷１０１、第１ＦＯＰ負荷１０２、第２ＦＯＰ負荷１０３、第３ＦＯＰ負荷１０４、および第２一般負荷１０５に電力を供給する複数の接続部とを備える。

【0023】

具体的には、電源制御装置１は、第１接続部４１、第２接続部４２、第３接続部４３、第４接続部４４、第５接続部４５、第６接続部４６、第７接続部４７、および第８接続部４８を備える。

【0024】

第１接続部４１は、第１系統１１０と第２系統１２０とを接続および切断可能なスイッチである。なお、第１接続部４１は、ＤＣ／ＤＣであってもよい。この場合、ＤＣ／ＤＣは、動作することによって第１系統１１０と第２系統１２０とを接続し、動作を停止することによって第１系統１１０と第２系統１２０との接続を切断する。

【0025】

第２接続部４２は、第２系統１２０と第１ＦＯＰ負荷１０２とを接続および切断可能なスイッチである。第３接続部４３は、第２系統１２０と第２ＦＯＰ負荷１０３とを接続および切断可能なスイッチである。第４接続部４４は、第２系統１２０と第３ＦＯＰ負荷１０４とを接続および切断可能なスイッチである。

【0026】

第５接続部４５は、副電源２０と第２系統１２０とを接続および切断可能なスイッチである。第６接続部４６は、第１系統１１０と第１一般負荷１０１とを接続および切断可能なスイッチである。第７接続部４７は、第１系統１１０と第１ＦＯＰ負荷１０２とを接続および切断可能なスイッチである。第８接続部４８は、第１系統１１０と第２一般負荷１０５とを接続および切断可能なスイッチである。

【0027】

副電源２０は、主電源１０による電力供給ができなくなった場合のバックアップ用電源である。副電源２０は、リチウムイオンバッテリ（以下、「ＬｉＢ２１」と記載する）を備える。なお、副電源２０の電池は、ＬｉＢ２１以外の任意の２次電池であってもよい。

【0028】

また、副電源２０は、図示しない温度センサと、電圧センサと、電流センサとを備える。温度センサは、ＬｉＢ２１の温度を検出して制御部３に出力する。電圧センサは、ＬｉＢ２１の電圧を検出して制御部３に出力する。電流センサは、ＬｉＢ２１から出力される電流およびＬｉＢ２１に入力される電流を検出して制御部３に出力する。

【0029】

また、電源制御装置１は、第１電圧センサ５１と第２電圧センサ５２とを備える。第１電圧センサ５１は、第１系統１１０に設けられ、第１系統１１０の電圧を検出し、検出結果を制御部３およびハード検知回路３３に出力する。第２電圧センサ５２は、第２系統１２０に設けられ、第２系統１２０の電圧を検出し、検出結果を制御部３およびハード検知回路３３に出力する。

【0030】

制御部３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを有するマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と記載する）や各種の回路を含む。なお、制御部３は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで構成されてもよい。

【0031】

制御部３は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより機能する主制御部３１と監視部３２とを備える。主制御部３１は、自動運転機能を有する車両の電源を制御するマイコンである。

【0032】

主制御部３１は、車両の状態に応じて、第１接続部４１、第２接続部４２、第３接続部４３、第４接続部４４、第５接続部４５、第６接続部４６、第７接続部４７、および第８接続部４８をオンまたはオフして主電源１０および副電源２０を制御する。

【0033】

監視部３２は、例えば、ウォッチドッグタイマを有するサブマイコンである。監視部３２は、主制御部３１から出力されるウォッチドッグパルスの受信周期などに基づいて、主制御部３１が正常に動作しているか否かを監視する。監視部３２は、主制御部３１が正常に動作していないと判定した場合には、主制御部３１をリセットする。

【0034】

ハード検知回路３３は、第１系統１１０または第２系統１２０の地絡をハードウェアによって検知する。ハード検知回路３３は、図示せぬコンパレータとワンショットマルチバイブレータを備え、第１電圧センサ５１および第２電圧センサ５２の少なくとも一方から入力される電圧と地絡閾値をコンパレータで比較し、入力電圧が地絡閾値以下になると、ワンショットマルチバイブレータを起動し、例えば５０ｍｓのワンショットパルスを主制御部３１に出力する。

【0035】

ハード検知回路３３は、このワンショットパルスにより、第１系統１１０または第２系統１２０で地絡が発生したことを主制御部３１に通知する。また、このワンショットパルスは第１接続部４１と第５接続部４５にも入力され、第１接続部４１を遮断すると共に第５接続部４５を導通させる。

【0036】

主制御部３１は、電源制御装置１が通常時動作中である場合、第５接続部４５をオフし、第１～第４接続部４１～４４および第６～第８接続部４６～４８をオンにする。これにより、主電源１０から第１～第２一般負荷１０１，１０５および第１～第３ＦＯＰ負荷１０２～１０４に電力が供給される。

【0037】

主制御部３１は、ハード検知回路３３から地絡発生の通知を受けると、第１電圧センサ５１および第２電圧センサ５２から入力される検出結果に基づいて、第１系統１１０と第２系統１２０とのうち、どちらの系統で地絡が発生したのかを判定する。制御部３による地絡系統の判定方法の具体例については、後述する。

【0038】

主制御部３１は、ハード検知回路３３から地絡発生の通知を受けると、第１接続部４１をオフ、第５接続部４５をオンして、第１系統１１０と第２系統１２０との接続を切断するプレ遮断状態にする。

【0039】

具体的には、ハード検知回路３３が地絡発生を検知すると、ワンショットパルスにより瞬時に第１接続部４１をオフし第５接続部４５をオンすることで、プレ遮断状態にする。主制御部３１は、ハード検知回路３３から地絡発生の通知を受けると、第１接続部４１をオフし、第５接続部４５をオンしてプレ遮断状態を引き継ぐ。

【0040】

そして、主制御部３１は、プレ遮断状態で、地絡した系統を判定すると本遮断状態とし、地絡が生じていない系統で退避走行を行わせると共に、地絡が解消されていれば、第１接続部４１をオン、第５接続部４５をオフし、第１系統１１０と第２系統１２０とを再接続する復帰制御を行う。

【0041】

主制御部３１は、第１系統１１０または第２系統１２０の地絡を検出した場合、その旨を外部装置１００に通知する。なお、主制御部３１は、第１系統１１０または第２系統１２０の地絡を検出した場合、自動運転が不可能な状態である旨を外部装置１００に通知してもよい。また、主制御部３１は、第１系統１１０または第２系統１２０の地絡を検出していない場合、自動運転が可能な状態である旨を外部装置１００に通知してもよい。

【0042】

主制御部３１は、第１系統１１０に地絡が発生した場合には、第１接続部４１をオフし、第５接続部４５をオンして、副電源２０から第１～第３ＦＯＰ負荷１０２，１０３，１０４に電力を供給する。

【0043】

また、主制御部３１は、第２系統１２０に地絡が発生した場合には、第１接続部４１をオフし、第５接続部４５を遮断した状態で主電源１０から第１～第２一般負荷１０１，１０５および第１ＦＯＰ負荷１０２に電力を供給する。

【0044】

これにより、電源制御装置１は、自動運転中にいずれか一方の系統が地絡しても、他方の系統を使用し、外部装置１００によって車両を安全な場所まで退避走行させて停車させることができる。

【0045】

かかる電源制御装置１は、起動中に主制御部３１と監視部３２との双方に常時電力を供給すると、消費電力が大きくなる。そこで、電源制御装置１は、車両の状態に応じて、主制御部３１および監視部３２の一方または双方が低消費電力状態（以下、「スリープ状態」と記載する）になるように構成される。これにより、電源制御装置１は、第１系統１１０および第２系統１２０を備える冗長電源システムの消費電力を低減することができる。

【0046】

［２．各車両状態における電源制御装置の状態］
次に、図２を参照して、各車両状態における電源制御装置の状態について説明する。図２は、実施形態に係る車両状態と電源制御装置の状態との対応関係を示す説明図である。

【0047】

ＩＧがオフされて車両が駐車されている状態では、ＩＧがオンされているときに比べて危険事象が少ないため、監視部３２によって主制御部３１を監視する必要性が低い。そこで、図２に示す駐車中のように、制御部３は、駐車中の期間には主制御部３１を起動状態にし、主制御部３１によって、監視部３２をスリープ状態する。

【0048】

そして、主制御部３１、第１，第５，第８接続部４１，４５，４８をオンさせ、第２～第４，第６～第７接続部４２，４３，４４，４６，４７をオフさせて、副電源２０から所定の負荷（例えば、第２一般負荷１０５）に電力を供給する。これにより、電源制御装置１は、駐車中の消費電力を低減することができる。

【0049】

また、主制御部３１は、車両が駐車中の期間には、上記のように副電源２０から所定の負荷（例えば、第２一般負荷１０５）に電力を供給するように複数の接続部を制御し、駐車中に副電源２０の充電量が所定充電量以下まで低下するとスリープ状態になる。これにより、電源制御装置１は、駐車中の消費電力をさらに低減することができる。

【0050】

なお、主制御部３１は、車両が駐車中の期間に、上記のように副電源２０から所定の負荷に電力を供給するように複数の接続部を制御した後、スリープ状態になるように構成されてもよい。これにより、電源制御装置１は、駐車中の消費電力をさらに低減することができる。

【0051】

また、ＩＧがオンされて車両が停車または手動運転されている状態では、自動運転が実施されておらず、電源失陥が発生しても手動による対応が可能であり、危険事象が少ないため、監視部３２によって主制御部３１を監視する必要性が低い。そこで、図２に示す停車中および手動運転中のように、制御部３は、停車中および手動運転中の期間には主制御部３１を起動状態にし、主制御部３１によって、監視部３２をスリープ状態する。

【0052】

そして、主制御部３１は、第１～第４，第６～第８接続部４１，４２，４３，４４，４６，４７，４８をオンさせ、第５接続部４５をオフさせて、主電源１０から所定の負荷（例えば、第１～第２一般負荷１０１，１０５、第１～第３ＦＯＰ負荷１０２～１０４）に電力を供給する。これにより、電源制御装置１は、停車中および手動運転中の消費電力を低減することができる。

【0053】

また、主制御部３１は、車両が停車中または手動運転中の期間には、上記のように主電源１０から所定の負荷に電力を供給するよう複数の接続部を制御し、停車中または手動運転中に主電源１０の充電量が所定充電量以下まで低下すると省電力状態になる。これにより、電源制御装置１は、停車中および手動運転中の消費電力をさらに低減することができる。

【0054】

また、主制御部３１は、車両が停車中または手動運転中の期間には、上記のように複数の接続部を所定の状態になるように制御した後、スリープ状態になるように構成されてもよい。これにより、電源制御装置１は、停車中および手動運転中の消費電力をさらに低減することができる。

【0055】

その場合、主制御部３１は、省電力状態になった後、ハード検知回路３３によって第１系統１１０の地絡が検知されると、ハード検知回路３３のワンショットパルスによりウェイクアップして起動状態になり、フェイルセーフ状態になるように複数の接続部を制御し、再びスリープ状態になる。

【0056】

具体的には、主制御部３１は、第１，第６～第８接続部４１，４６～４８をオフし、第２～第５接続部４２～４５をオンした後、再びスリープ状態になる。これにより、電源制御装置１は、停車中および手動運転中に地絡が発生しても、ＦＯＰ実施させつつ消費電力を低減することができる。

【0057】

また、主電源１０を使用した自動運転が実施されている状態では、主電源１０に電源失陥が発生した場合、即座に副電源２０によるバックアップが必要となるため、監視部３２によって主制御部３１を監視する必要性が高い。

【0058】

そこで、制御部３は、図２に示す自動運転中に示すように、自動運転中の期間には主制御部３１を起動状態にし、主制御部３１によって監視部３２を起動状態にする。そして、主制御部３１は、第１～第４，第６～第８接続部４１～４４，４６～４８をオンし、第５接続部４５をオフする。

【0059】

主制御部３１は、自動運転中にハード検知回路３３によって第１系統の地絡が検知されると、フェイルセーフ状態になるように複数の接続部を制御する。具体的には、主制御部３１は、図２に示す自動運転ＦＯＰ中（第１系統地絡）に示すように、第１，第６～第８接続部４１，４６～４８をオフし、第２～第５接続部４２～４５をオンする。

【0060】

その後、ＦＯＰによる退避走行が完了し、車両が停車すると、制御部３は、図２に示す自動運転ＦＯＰ停車後（終了後）に示すように、主制御部３１によって、監視部３２をスリープ状態にさせ、主制御部３１をスリープ状態にする。これにより、電源制御装置１は、退避走行完了後の消費電力を低減することができる。

【0061】

このように、電源制御装置１は、車両が自動運転中ではない走行中または駐停車中の期間には、主制御部３１を起動状態にし、監視部３２をスリープ状態にする制御部３を備える。これにより、電源制御装置１は、主制御部３１および監視部３２に常時電力を供給する場合に比べて、消費電力を低減することができる。

【0062】

［３．電源制御装置の動作例］
次に、図３～図７を参照して、電源制御装置の動作例について説明する。図３～図７は、実施形態に係る電源制御装置の動作例を示す説明図である。

【0063】

［３．１．駐車時動作］
電源制御装置１の主制御部３１は、車両が駐車され、ＩＧがオフされると、図３に示すように、複数の接続部を制御する。具体的には、主制御部３１は、第１，第５，第８接続部４１，４５，４８をオンし、第２～第４，第６～第７接続部４２，４３，４４，４６，４７をオフする。

【0064】

これにより、電源制御装置１は、駐車中に、主電源１０と副電源２０から第２一般負荷１０５の一例であるドライブレコーダ、セキュリティ装置、通信装置、および各種センサなどに電力を供給できる。そして、主制御部３１は、監視部３２をスリープ状態にする。これにより、電源制御装置１は、駐車中に監視部３２の消費電力を低減することができる。

【0065】

なお、副電源２０の電圧を主電源１０のＰｂＢ１１の電圧より高く設定しておくことにより、駐車中は副電源２０から電力が第２一般負荷１０５に供給される。これにより、駐車中におけるＰｂＢ１１の電圧低下を防止でき、ＩＧオン時の始動性に悪影響を与えない。

【0066】

その後、主制御部３１は、スリープ状態になる。このとき、主制御部３１は、第１，第５，第８接続部４１，４５，４８がノーマリーオープンのスイッチである場合、スイッチをオン状態にラッチする処理を実行した後に、スリープ状態になる。これにより、電源制御装置１は、駐車中の消費電力をさらに低減することができる。

【0067】

［３．２．通常時動作］
主制御部３１は、ＩＧがオンされた状態で第１系統１１０および第２系統１２０に地絡が発生していない通常時の停車中、手動運転中、または自動運転中には、図４に示すように、複数の接続部を制御する。

【0068】

具体的には、主制御部３１は、第１～第４，第６～第８接続部４１～４４，４６～４８をオンし、第５接続部４５をオフする。これにより、電源制御装置１は、主電源１０から第１～第２一般負荷１０１，１０５および第１～第３ＦＯＰ負荷１０２～１０４に電力を供給できる。

【0069】

そして、主制御部３１は、停車中または手動運転中の場合、監視部３２をスリープ状態にする。これにより、電源制御装置１は、停車中または手動運転中の消費電力を低減することができる。その後、主制御部３１は、スリープ状態になる。

【0070】

このとき、主制御部３１は、第１～第４，第６～第８接続部４１～４４，４６～４８がノーマリーオープンのスイッチである場合、スイッチをオン状態にラッチする処理を実行した後に、スリープ状態になる。

【0071】

これにより、電源制御装置１は、停車中または手動運転中の消費電力をさらに低減することができる。また、主制御部３１は、自動運転中の場合、監視部３２に起動状態を維持させ、自身も起動状態を維持する。

【0072】

［３．３．電源制御装置の地絡発生時動作］
図５に示すように、電源制御装置１では、第１系統１１０または第２系統１２０で地絡２００が発生すると、地絡点に向けて過電流が流れるため、第１電圧センサ５１および第２電圧センサ５２によって検出される電圧が地絡閾値以下になる。

【0073】

このため、ハード検知回路３３は、第１電圧センサ５１または第２電圧センサ５２の少なくともいずれか一方によって検出される電圧が地絡閾値以下になった場合に、地絡２００の発生を検知して第１接続部４１をオフし、第５接続部４５をオンしてプレ遮断状態にする。そして、ハード検知回路３３は、地絡２００が発生したことを主制御部３１に通知する。

【0074】

主制御部３１は、ハード検知回路３３から地絡２００の発生通知を受けると、第１系統１１０または第２系統１２０で地絡２００が発生したと仮判定する。主制御部３１は、第１系統１１０または第２系統１２０で地絡２００が発生したと仮判定した後、第１電圧センサ５１によって検出される電圧が所定時間以上地絡閾値以下であり、第２電圧センサ５２によって検出される電圧が所定時間以内に地絡閾値を超えるまで復帰した場合、第１系統１１０で地絡２００が発生したと本判定する。

【0075】

その後、図６に示すように、主制御部３１は、第６～第８接続部４６～４８をオフし、副電源２０から第１～第３ＦＯＰ負荷１０２～１０４に電力を供給する。そして、主制御部３１は、その旨を外部装置１００に通知する。これにより、外部装置１００は、副電源２０から供給される電力によって第１～第３ＦＯＰ負荷１０２～１０４を動作させて、車両を安全な場所まで退避走行させて停車させることができる。

【0076】

また、主制御部３１は、第１系統１１０または第２系統１２０で地絡２００が発生したと仮判定した後、第２電圧センサ５２によって検出される電圧が地絡閾値以下であり、第１電圧センサ５１によって検出される電圧が所定時間以内に地絡閾値を超えるまで復帰した場合、第２系統１２０で地絡２００が発生したと本判定する。

【0077】

そして、図７に示すように、主制御部３１は、第２～第５接続部４２～４５をオフする。そして、主制御部３１は、主電源１０から第１，第２一般負荷１０１，１０５および第１ＦＯＰ負荷１０２に電力を供給し、その旨を外部装置１００に通知する。

【0078】

これにより、外部装置１００は、主電源１０から供給される電力によって第１ＦＯＰ負荷１０２を動作させて、車両を安全な場所まで退避走行させて停車させることができる。

【0079】

また、電源制御装置１では、地絡２００ではなく、第１～第２一般負荷１０１，１０５または第１～第３ＦＯＰ負荷１０２～１０４が一時的に過負荷状態になった場合に、第１電圧センサ５１および第２電圧センサ５２によって検出される電圧が一時的に地絡閾値以下になることがある。

【0080】

この場合、電源制御装置１は、第１接続部４１をオフし、第５接続部４５をオンして仮遮断状態にし、継続的に主電源１０および副電源２０から第１～第２一般負荷１０１，１０５または第１～第３ＦＯＰ負荷１０２～１０４に電力を供給する。

【0081】

そして、主制御部３１は、第１系統１１０または第２系統１２０に地絡２００が発生したと仮判定した後、所定時間が経過する前に第１電圧センサ５１および第２電圧センサ５２によって検出される電圧が共に地絡閾値を超えるまで復帰すれば、地絡２００は発生していないと本判定する。その後、主制御部３１は、図４に示した通常時動作に復帰させるため、第５接続部４５をオフし、第１接続部４１をオンする。

【0082】

［４．制御部が実行する処理］
次に、図８～図１２を参照して、電源制御装置１の主制御部３１が実行する処理について説明する。図８～図１２は、実施形態に係る電源制御装置の主制御部３１が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【0083】

主制御部３１は、ＩＧがオンされると、図８に示す処理を実行する。具体的には、主制御部３１は、まず、第１～第４，第６～第８接続部４１～４４，４６～４８をオンし、第５接続部４５をオフする（ステップＳ１０１）。

【0084】

その後、主制御部３１は、地絡２００を検知したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。主制御部３１は、地絡２００を検知していないと判定した場合（ステップＳ１０２，Ｎｏ）、駐車したか否か、すなわちＩＧがオフになったか否かを判定する（ステップＳ１０９）。主制御部３１は、駐車していないと判定した場合（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０２へ移す。

【0085】

主制御部３１は、駐車した、すなわちＩＧオフになったと判定した場合（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、第２～第４，第６～第７接続部４２～４４，４６～４７をオフし、第５接続部４５をオンして（ステップＳ１１０）、処理を終了する。

【0086】

また、主制御部３１は、地絡２００を検知したと判定した場合（ステップＳ１０２，Ｙｅｓ）、第１接続部４１をオフし、第５接続部４５をオンし（ステップＳ１０３）、第１系統１１０の地絡２００か否かを判定する（ステップＳ１０４）。

【0087】

主制御部３１は、第１系統１１０の地絡２００と判定した場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、第６～第８接続部４６～４８をオフし（ステップＳ１０５）、処理をステップＳ１０７へ移す。また、主制御部３１は、第１系統１１０の地絡２００でない、つまり、第２系統１２０の地絡２００であると判定した場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、第２～第５接続部４２～４５をオフし（ステップＳ１０６）、処理をステップＳ１０７へ移す。なお、図８では、一時的な過負荷により電圧低下が生じその後正常に復帰した場合の処理については省略している。

【0088】

主制御部３１は、一時的な過負荷状態によって、第１電圧センサ５１および第２電圧センサ５２によって検出される電圧が一時的に地絡閾値以下になると、第１接続部４１をオフし、第５接続部４５をオンして、図５に示す仮遮断状態する。その後、主制御部３１は、過負荷状態が解消されると、第１接続部４１をオンし、第５接続部４５をオフして、図４に示す通常時の状態にする。

【0089】

ステップＳ１０７において、主制御部３１は、ＦＯＰ制御（退避走行）が完了したか否かを判定する。主制御部３１は、ＦＯＰ制御が完了していないと判定した場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、ＦＯＰ制御が完了するまで、ステップＳ１０７の判定処理を繰り返す。そして、主制御部３１は、ＦＯＰ制御が完了したと判定した場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、第６～第８接続部４６～４８をオフし（ステップＳ１０８）、処理を終了する。

【0090】

また、主制御部３１は、図８に示す処理と並行して、図９に示す処理を実行する。具体的には、図９に示すように、主制御部３１は、駐車したか否かを判定する（ステップＳ２０１）。主制御部３１は、駐車していないと判定した場合（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、処理を終了し、ステップＳ２０１から再度処理を開始する。

【0091】

また、主制御部３１は、駐車したと判定した場合（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、監視部３２をスリープ状態にする（ステップＳ２０２）。その後、主制御部３１は、副電源２０の充電量が所定充電量以下になったか否かを判定する（ステップＳ２０３）。

【0092】

主制御部３１は、副電源２０の充電量が所定充電量以下になっていないと判定した場合（ステップＳ２０３，Ｎｏ）、処理をステップＳ２０５へ移す。また、主制御部３１は、副電源２０の充電量が所定充電量以下になったと判定した場合（ステップＳ２０３，Ｙｅｓ）、スリープ状態になり（ステップＳ２０４）、ＩＧがオンされたか否かを判定する（ステップＳ２０５）。

【0093】

主制御部３１は、ＩＧがオンされていないと判定した場合（ステップＳ２０５，Ｎｏ）、処理をステップＳ２０３へ移す。また、主制御部３１は、ＩＧがオンされたと判定した場合（ステップＳ２０５，Ｙｅｓ）、起動状態になり（ステップＳ２０６）、処理を終了して、ステップＳ２０１から再度処理を開始する。

【0094】

また、主制御部３１は、図９に示す処理と並行して、図１０に示す処理を実行する。具体的には、図１０に示すように、主制御部３１は、まず、自動運転中か否かを判定する（ステップＳ３０１）。主制御部３１は、自動運転中でない、つまり、手動運転中と判定した場合（ステップＳ３０１，Ｎｏ）、起動状態になり、監視部３２をスリープ状態にする（ステップＳ３０７）。

【0095】

その後、主制御部３１は、手動運転中処理を実行して（ステップＳ３０８）、処理を終了し、再度ステップＳ３０１から処理を開始する。手動運転中処理の一例については、図１１を参照して後述する。

【0096】

また、主制御部３１は、自動運転中であると判定した場合（ステップＳ３０１，Ｙｅｓ）、起動状態になりって監視部３２を起動状態にし（ステップＳ３０２）、地絡２００を検知したか否かを判定する（ステップＳ３０３）。

【0097】

主制御部３１は、地絡２００を検知していないと判定した場合（ステップＳ３０３，Ｎｏ）、処理を終了し、ステップＳ３０１から再度処理を開始する。また、主制御部３１は、地絡２００を検知したと判定した場合（ステップＳ３０３，Ｙｅｓ）、ＦＯＰ中の接続部の状態になっているか否かを判定する（ステップＳ３０４）。

【0098】

主制御部３１は、ＦＯＰ中の接続部の状態になっていないと判定した場合（ステップＳ３０４，Ｎｏ）、ＦＯＰ中の接続部の状態になるまで、ステップＳ３０４の判定処理を繰り返す。そして、主制御部３１は、ＦＯＰ中の接続部の状態になっていると判定した場合（ステップＳ３０４，Ｙｅｓ）、ＦＯＰ制御後に停車したか否かを判定する（ステップＳ３０５）。

【0099】

主制御部３１は、ＦＯＰ制御後に停車していないと判定した場合（ステップＳ３０５，Ｎｏ）、ＦＯＰ制御後に停車するまで、ステップＳ３０５の判定処理を繰り返す。そして、主制御部３１は、ＦＯＰ制御後に停車したと判定した場合（ステップＳ３０５，Ｙｅｓ）、監視部３２をスリープ状態にしてスリープ状態になり（ステップＳ３０６）、処理を終了し、ステップＳ３０１から再度処理を開始する。

【0100】

次に、図１１を参照して、手動運転中処理の一例について説明する。図１１に示すように、主制御部３１は、手動運転中処理を開始すると、まず、手動運転中の接続部の状態になっているか否かを判定する（ステップＳ４０１）。

【0101】

主制御部３１は、手動運転中の接続部の状態になっていないと判定した場合（ステップＳ４０１，Ｎｏ）、手動運転中の接続部の状態になるまで、ステップＳ４０１の判定処理を繰り返す。そして、主制御部３１は、手動運転中の接続部の状態になっていると判定した場合（ステップＳ４０１，Ｙｅｓ）、監視部３２をスリープ状態にしてスリープ状態になる（ステップＳ４０２）。

【0102】

そして、主制御部３１は、ハード検知回路３３により地絡２００が検知されたか否かを判定する（ステップＳ４０３）。主制御部３１は、地絡２００が検知されていないと判定した場合（ステップＳ４０３，Ｎｏ）、処理を終了し、ステップＳ４０１から再度処理を開始する。

【0103】

また、主制御部３１は、地絡２００が検知されたと判定した場合（ステップＳ４０３，Ｙｅｓ）、起動状態になり、監視部３２を起動状態にする（ステップＳ４０４）。その後、主制御部３１は、ＦＯＰ中の接続部の状態になっているか否かを判定する（ステップＳ４０５）。

【0104】

主制御部３１は、ＦＯＰ中の接続部の状態になっていないと判定した場合（ステップＳ４０５，Ｎｏ）、ＦＯＰ中の接続部の状態になるまで、ステップＳ４０５の判定処理を繰り返す。そして、主制御部３１は、ＦＯＰ中の接続部の状態になっていると判定した場合（ステップＳ４０５，Ｙｅｓ）、ＦＯＰ制御後に停車したか否かを判定する（ステップＳ４０６）。

【0105】

主制御部３１は、ＦＯＰ制御後に停車していないと判定した場合（ステップＳ４０６，Ｎｏ）、ＦＯＰ制御後に停車するまで、ステップＳ４０６の判定処理を繰り返す。そして、主制御部３１は、ＦＯＰ制御後に停車したと判定した場合（ステップＳ４０６，Ｙｅｓ）、監視部３２をスリープ状態にしてスリープ状態になり（ステップＳ４０７）、処理を終了する。

【0106】

また、主制御部３１は、図１１に示す処理と並行して図１２に示す処理を実行する。具体的には、図１２に示すように、主制御部３１は、手動運転中に主電源１０の充電量が所定充電量以下になったか否かを判定する（ステップＳ５０１）。

【0107】

主制御部３１は、主電源１０の充電量が所定充電量以下になったと判定した場合（ステップＳ５０１，Ｙｅｓ）、監視部３２をスリープ状態にしてスリープ状態になり（ステップＳ５０２）、処理を終了し、ステップＳ５０１から再度処理を開始する。

【0108】

また、主制御部３１は、主電源１０の充電量が所定充電量以下になっていないと判定した場合（ステップＳ５０１，Ｎｏ）、起動状態になり、監視部３２をスリープ状態して（ステップＳ５０３）、処理を終了し、ステップＳ５０１から再度処理を開始する。

【0109】

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】

【0110】

１ 電源制御装置
１０ 主電源
１１ ＰｂＢ
１２ 発電機
３ 制御部
３１ 主制御部
３２ 監視部
３３ ハード検知回路
２０ 副電源
２１ ＬｉＢ
４１ 第１接続部
４２ 第２接続部
４３ 第３接続部
４４ 第４接続部
４５ 第５接続部
４６ 第６接続部
４７ 第７接続部
４８ 第８接続部
５１ 第１電圧センサ
５２ 第２電圧センサ
１００ 外部装置
１０１ 第１一般負荷
１０２ 第１ＦＯＰ負荷
１０３ 第２ＦＯＰ負荷
１０４ 第３ＦＯＰ負荷
１０５ 第２一般負荷
１１０ 第１系統
１２０ 第２系統
２００ 地絡

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】