特開 2024-4368 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】P2024004368

(43)【公開日】2024-01-16

(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 7/34 20060101AFI20240109BHJP

   H02J 9/06 20060101ALI20240109BHJP

   H02J 7/04 20060101ALI20240109BHJP

   B60L 1/00 20060101ALI20240109BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20240109BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20240109BHJP

   B60L 58/13 20190101ALI20240109BHJP

   B60L 58/16 20190101ALI20240109BHJP

【ＦＩ】

H02J7/34 G

H02J9/06 110

H02J7/04 H

B60L1/00 L

B60L3/00 N

B60L3/00 S

B60L50/60

B60L58/13

B60L58/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022104001

(22)【出願日】2022-06-28

(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】小林 俊介

(72)【発明者】

【氏名】松本 健

【テーマコード（参考）】

5G015

5G503

5H125

【Ｆターム（参考）】

5G015GB06

5G015HA02

5G015JA52

5G015KA12

5G503AA07

5G503BA01

5G503BA02

5G503BB02

5G503CA08

5G503CB09

5G503DA05

5H125AA01

5H125AC12

5H125BC13

5H125BC25

5H125BC29

5H125CA11

5H125EE26

5H125EE27

5H125EE29

5H125EE51

5H125EE61

(57)【要約】

【課題】車両の状況または車両の周辺状況に応じたバックアップ電源の蓄電量を確保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】実施形態に係る電源制御装置は、自動運転走行機能を有する車両に搭載される。電源制御装置は、コントローラを備える。コントローラは、メイン電源が失陥した場合に、バックアップ電源によりバックアップ制御を行わせると共に、バックアップ電源の蓄電量が充電開始閾値以下に減少すると、バックアップ電源の充電を開始させ、目標蓄電量に達すると充電を終了させる。コントローラは、車両の状況または車両の周辺状況が、バックアップ電源によるバックアップ制御の完了に支障をきたす状況である場合に、バックアップ電源の蓄電量を増大させる促進制御を実行する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動運転走行機能を有する車両に搭載され、メイン電源が失陥した場合に、バックアップ電源によりバックアップ制御を行わせると共に、前記バックアップ電源の蓄電量が充電開始閾値以下に減少すると、前記バックアップ電源の充電を開始させ、目標蓄電量に達すると充電を終了させるコントローラを備えた電源制御装置であって、
前記コントローラは、
前記車両の状況または前記車両の周辺状況が、前記バックアップ電源によるバックアップ制御の完了に支障をきたす状況である場合に、前記バックアップ電源の蓄電量を増大させる促進制御を実行する、
電源制御装置。

【請求項2】

前記コントローラは、前記車両の進行方向の所定距離以内に渋滞情報がある場合、前記促進制御を実行する、
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項3】

前記コントローラは、前記車両を安全に停止させる場所が所定範囲以内にない場合、前記促進制御を実行する、
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項4】

前記コントローラは、前記車両の進行方向にある渋滞情報および／または前記車両を安全に停止させる場所までの距離に基づき、バックアップ制御が完了するまでの時間を予想し、前記予想した時間が所定時間を超える場合、前記促進制御を実行する、
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項5】

前記コントローラは、前記車両の自動運転用のアクチュエータの劣化度合に応じて前記促進制御を実行する、
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項6】

前記コントローラは、前記バックアップ電源の劣化度合に応じて前記促進制御を実行する、
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項7】

前記コントローラは、前記車両の運転者の運転習熟度に応じて前記促進制御を実行する、
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項8】

前記コントローラは、前記車両の進行方向の第２の所定距離以内に自動運転が許可されている自動運転可能エリアがある場合に前記促進制御を実行する、
請求項２に記載の電源制御装置。

【請求項9】

前記コントローラは、
前記充電開始閾値を増大させて前記促進制御を実行する、
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項10】

前記コントローラは、
前記充電開始閾値を所定の許可閾値以上に設定し、前記バックアップ電源の蓄電量が前記許可閾値以上の場合に、自動運転走行を許可する、
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項11】

前記コントローラは、
前記目標蓄電量を増大させて前記促進制御を実行する、
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項12】

前記コントローラは、
前記バックアップ電源によるバックアップ制御の完了に支障をきたす度合いに応じて前記充電開始閾値を増大する、
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項13】

前記コントローラは、
前記車両の状況または前記車両の周辺状況に応じて、前記充電開始閾値および前記目標蓄電量の少なくともいずれか一方を増大する、
請求項１に記載の電源制御装置。

【請求項14】

自動運転走行機能を有する車両に搭載され、メイン電源が失陥した場合に、バックアップ電源によりバックアップ制御を行わせると共に、前記バックアップ電源の蓄電量が充電開始閾値以下に減少すると、前記バックアップ電源の充電を開始させ、目標蓄電量に達すると充電を終了させる電源制御装置のコントローラが、
前記車両の状況または前記車両の周辺状況が、前記バックアップ電源によるバックアップ制御の完了に支障をきたす状況である場合に、前記バックアップ電源の蓄電量を増大させる促進制御を実行する
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】

バックアップ電源を備えた自動運転車両の電源制御装置は、自動運転走行中に、メイン電源が失陥するとバックアップ電源によってＦＯＰ（フェイルオペレーション）制御を行う。このとき、バックアップ電源の蓄電量が少ない場合は、ＦＯＰ制御を最後まで完了できないため、バックアップ電源の蓄電量が低下すると充電を行う必要がある（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

一方、電源制御装置は、バックアップ電源の充電を頻繁に行うとバックアップ電源の劣化が早まる。そのため、電源制御装置は、バックアップ電源の充電開始閾値はできるだけ低く設定し、バックアップ電源が充電開始閾値を下回ると充電目標閾値まで充電することが望ましい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－１８７１８９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、電源制御装置は、例えば、渋滞や最寄の停車場所が遠いなど、車両の周辺状況によっては、ＦＯＰ制御が完了するまでの時間が長くかかる場合があり、ＦＯＰ開始時点のバックアップ電源の蓄電量ではＦＯＰ制御を完了できないおそれがある。このため、電源制御装置は、車両の周辺状況に応じたバックアップ電源の蓄電量を確保しておくことが望ましい。

【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、車両の状況または車両の周辺状況に応じたバックアップ電源の蓄電量を確保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、自動運転走行機能を有する車両に搭載される。電源制御装置は、コントローラを備える。コントローラは、メイン電源が失陥した場合に、バックアップ電源によりバックアップ制御を行わせると共に、前記バックアップ電源の蓄電量が充電開始閾値以下に減少すると、前記バックアップ電源の充電を開始させ、目標蓄電量に達すると充電を終了させる。前記コントローラは、前記車両の状況または前記車両の周辺状況が、前記バックアップ電源によるバックアップ制御の完了に支障をきたす状況である場合に、前記バックアップ電源の蓄電量を増大させる促進制御を実行する。

【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、車両の周辺状況に応じたバックアップ電源の蓄電量を確保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、実施形態に係る電源制御装置の動作例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、対比例に係る電源制御装置のＦＯＰ制御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ＦＯＰ制御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主コントローラが実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【図8】図８は、実施形態に係る電源制御装置の主コントローラ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コントローラ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。

【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、メイン電源とバックアップ電源とを備え、メイン電源に電源失陥が発生した場合に、バックアップ電源によってメイン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、メイン電源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、メイン電源１０の電力を第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に供給する。第２系統１２０は、後述するバックアップ電源２０の電力を第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および第２一般負荷１０５は、例えば、ディスプレイ、エアコン、オーディオ、ビデオ、各種ライト、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。

【0016】

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。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。

【0017】

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、ＧＰＳ（Global Positioning System）を備え、第１ＦＯＰ負荷１０２、第２ＦＯＰ負荷１０３、および第３ＦＯＰ負荷１０４を動作させて、車両を自動運転走行制御する装置である。なお、外部装置１００を自動運転制御装置とした場合、ＧＰＳの自車位置情報は図示せぬナビゲーション装置から入手してもよい。

【0018】

メイン電源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、メイン電源１０の電池は、ＰｂＢ１１以外の任意の２次電池であってもよい。

【0019】

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および後述するバックアップ電源２０の充電を行う。また、発電機１２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への電力供給を行う。

【0020】

メイン電源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、「ＤＣＤＣ」と記載する）と、ＰｂＢ１１とを含む。この場合、ＤＣＤＣ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。

【0021】

また、電源制御装置１は、バックアップ電源２０と、コントローラ３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、ＤＣＤＣ２２とを備える。

【0022】

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、第８接続部４８、第９接続部４９、および第１０接続部５０を備える。

【0023】

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、ＤＣＤＣであってもよい。この場合、ＤＣＤＣ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。

【0024】

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。

【0025】

第５接続部４５は、バックアップ電源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。ＤＣＤＣ２２は、第５接続部４５に対して並列接続となるように第２系統１２０に接続される。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２ＦＯＰ負荷１０３とを接続および切断可能なスイッチである。第９接続部４９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。第１０接続部５０は、第１系統１１０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】

バックアップ電源２０は、メイン電源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。バックアップ電源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、バックアップ電源２０の電池は、ＬｉＢ２１以外の任意の２次電池であってもよい。

【0027】

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、検出結果をコントローラ３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、検出結果をコントローラ３に出力する。

【0028】

コントローラ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、コントローラ３は、その一部または全部が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。

【0029】

コントローラ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、第１～第１０接続部４１～５０およびＤＣＤＣ２２の動作を制御する。

【0030】

［２．電源制御装置の動作例］
次に、図２～図４を参照して、電源制御装置の動作例について説明する。図２～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。

【0031】

［２．１．通常時動作］
コントローラ３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２に示すように、複数の接続部を制御する。

【0032】

具体的には、コントローラ３は、第１～第４，第６～第１０接続部４１～４４，４６～５０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、メイン電源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。

【0033】

［２．２．電源制御装置の地絡発生時動作］
例えば、図３に示すように、電源制御装置１では、第１系統１１０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によって検出される電圧が地絡閾値以下になる。

【0034】

このため、コントローラ３は、第１電圧センサ５１によって検出される電圧が所定時間継続して地絡閾値以下になった場合に、第１系統１１０の地絡２００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、第６～第１０接続部４６～５０をオフする。

【0035】

これにより、電源制御装置１は、第１系統１１０で地絡２００が発生しても、バックアップ電源から第１～第３ＦＯＰ負荷１０２～１０４に電力を供給するＦＯＰ制御を行うことができる。

【0036】

その後、コントローラ３は、第１系統１１０で地絡２００が発生し、ＦＯＰ制御へ移行したことを外部装置１００に通知する。これにより、外部装置１００は、バックアップ電源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。

【0037】

［２．３．充電時動作］
コントローラ３は、ＬｉＢ２１の蓄電量が低下した場合に、バックアップ電源２０を充電する。図４に示すように、コントローラ３は、例えば、バックアップ電源２０からＳＯＣ（State Of Charge）取得ライン２３を介して、定期的にＬｉＢ２１のＳＯＣを取得し、ＬｉＢ２１のＳＯＣが６５％以下まで低下すると、ＤＣＤＣ２２を降圧動作させる。そして、コントローラ３は、メイン電源１０から第１接続部４１およびＤＣＤＣ２２を介してバックアップ電源２０に電力を供給してバックアップ電源２０を充電する。

【0038】

［３．充電制御］
電源制御装置１は、自動運転走行中に、メイン電源１０が失陥するとバックアップ電源２０によってＦＯＰ制御を行うが、このとき、バックアップ電源２０の蓄電量が少ない場合、ＦＯＰ制御を最後まで完了できない。このため、コントローラ３は、バックアップ電源２０の蓄電量が低下すると充電を行う。

【0039】

ただし、コントローラ３は、バックアップ電源２０の充電を頻繁に行うとＬｉＢ２１の劣化が早まる。そのため、コントローラ３は、バックアップ電源２０の充電開始閾値はできるだけ低く設定し、バックアップ電源２０が充電開始閾値を下回ると充電目標閾値まで充電することが望ましい。

【0040】

しかしながら、コントローラ３は、例えば、渋滞や最寄の停車場所が遠いなど、車両の周辺状況によっては、ＦＯＰ制御が完了するまでの時間が想定した時間より長くかかる場合があり、ＦＯＰ開始時点のバックアップ電源２０の蓄電量ではＦＯＰ制御を完了できないおそれがある。ＦＯＰ制御の完了とは、例えば、車両を安全に停止させる場所で停止させることである。

【0041】

ここで、図５を参照して、対比例に係る電源制御装置のＦＯＰ制御の一例について説明する。図５は、対比例に係る電源制御装置のＦＯＰ制御を示す説明図である。対比例に係るＦＯＰ制御では、バックアップ電源２０のＳＯＣ（以下、単に「ＳＯＣ」と記載する）６５％が充電開始閾値、ＳＯＣ８０％が目標蓄電量（充電終了閾値）、ＳＯＣ６０％が自動運転許可閾値であるものとして説明する。

【0042】

対比例に係る電源制御装置は、ＳＯＣが６５％まで低下すると、バックアップ電源２０の充電を開始する。対比例に係る電源制御装置は、ＳＯＣが８０％まで回復すると、充電を終了する。外部装置１００は、ＳＯＣが６０％以上であれば自動運転を許可する。外部装置１００は、ＳＯＣが自動運転許可閾値以上ある状態で自動運転開始ボタンが操作されると、自動運転を開始する。

【0043】

図５に示すように、バックアップ電源２０のＳＯＣは、メイン電源１０が失陥していない時刻ｔ１１より以前でも、例えば、自然放電などによって徐々に低下する。ここで、時刻ｔ１１において、例えば、メイン電源１０の失陥による車両異常が発生することがある。

【0044】

対比例に係る電源制御装置は、例えば、自動運転中に時刻ｔ１１で第１系統１１０に地絡などの車両異常が発生した場合、ＦＯＰ制御の開始によりバックアップ電源２０の電力が消費され、時刻ｔ１３でバックアップ電源２０のＳＯＣが０％になるまでＦＯＰが継続可能である。すなわち、図５に示す例では、時刻ｔ１１～ｔ１３がＦＯＰ可能時間になる。

【0045】

なお、バックアップ電源２０の電力をＳＯＣが０％になるまで使い切ると、バックアップ電源２０の劣化が進む場合ある。バックアップ電源２０の劣化を防止する場合、電源制御装置は、電力供給可能な下限値を例えば２０％に定め、２０％以下になるとバックアップ電源２０の電力を停止させる。このように、バックアップ電源２０の電力供給可能な下限値を定めると、下限値以下の電力を利用できないため、その分ＦＯＰ可能時間は短くなるが、ここでは、バックアップ電源２０のＳＯＣが０％になるまで使い切ることとして説明を続ける。

【0046】

一般に、電源制御装置は、バックアップ電源２０のＳＯＣが自動運転開始閾値以上であれば、地絡が発生した場合にＦＯＰ想定時間（例えば２０秒）を確保するように設計されている。よって、時刻ｔ１１～ｔ１３は、２０秒以上である。

【0047】

そのため、対比例に係る電源制御装置は、通常時であれば、時刻ｔ１１で地絡が発生した場合、ＦＯＰ想定時間経過時の時刻ｔ１２でもＳＯＣは残っており、ＦＯＰを完了させることができる。

【0048】

しかしながら、例えば、道路の渋滞など、周囲状況によってＦＯＰ完了が時刻ｔ１１～ｔ１４まで長引く場合、時刻ｔ１３でＳＯＣが０％になるため、対比例に係る電源制御装置は、時刻ｔ１３～ｔ１４までＦＯＰができなくなってしまう。

【0049】

そこで、コントローラ３は、メイン電源１０が失陥した場合に、バックアップ電源２０によりバックアップ制御を行わせると共に、バックアップ電源２０の蓄電量が充電開始閾値以下に減少すると、バックアップ電源２０の充電を開始させ、目標蓄電量に達すると充電を終了させる。

【0050】

そして、コントローラ３は、車両の状況または車両の周辺状況が、バックアップ電源２０によるバックアップ制御の完了に支障をきたす状況である場合に、バックアップ電源２０の蓄電量を増大させる促進制御を実行する。これにより、電源制御装置１は、車両の周辺状況に応じたバックアップ電源２０の蓄電量を確保できる。

【0051】

例えば、コントローラ３は、車両の周辺状況として、外部装置１００から道路の渋滞情報、および、地図情報を取得する。そして、コントローラ３は、外部装置１００から取得する情報に基づいて、道路が渋滞している状況、または、車両を安全に停止させる場所（以下、退避場所という）が比較的近くにない状況など、バックアップ電源２０によるバックアップ制御の完了に支障をきたす状況か否かを判定する。

【0052】

具体的には、自車両の進行方向前方の所定距離以内（例えば５Ｋｍ以内）で渋滞が発生している場合や、退避場所が所定範囲（例えば進行方向１Ｋｍ）以内にない場合は、バックアップ電源２０によるバックアップ制御の完了に支障をきたす状況であると判定し促進制御を実行する。

【0053】

バックアップ電源２０によるバックアップ制御の完了に支障をきたす状況とは、言い換えると、バックアップ電源２０によるＦＯＰ完了までの時間が予め想定した時間（例えば２０秒）を超える状況である。

【0054】

そのため、コントローラ３は、道路が渋滞している状況、および退避場所までの距離の少なくとも１つ以上の情報を基にＦＯＰ完了までの時間を予想し、その予想時間が予め想定した時間（例えば２０秒）を超える場合にバックアップ電源２０によるバックアップ制御の完了に支障をきたす状況であると判断し、促進制御を実行してもよい。

【0055】

その場合、コントローラ３は、現在のバックアップ電源２０のＳＯＣを基にＦＯＰ可能時間を推定する。このＦＯＰ可能時間は、交通量の少ない道路でＦＯＰを行った場合の時間として実験等により予め定められた時間である。コントローラ３は、渋滞場所までの距離や退避場所までの距離に応じて補正係数（１．０以上）を算出する。コントローラ３は、推定したＦＯＰ可能時間に補正係数をかけてＦＯＰ完了までの時間（以下、ＦＯＰ完了予想時間という場合がある）を予想する。補正係数は、例えば、初期値を１．０とされる。コントローラ３は、自車両の進行方向前方の所定距離以内（例えば５Ｋｍ以内）で渋滞が発生している場合は、補正係数に例えば０．２を加算し、退避場所が所定範囲（例えば進行方向１Ｋｍ）以内にない場合は、補正係数に例えば０．２を加算することで、最終の補正係数を算出する。

【0056】

このように、車両の周辺状況として、道路が渋滞している場合、または、退避場所が比較的近くにない場合は、バックアップ電源２０の蓄電量を予め確保でき、メイン電源１０が失陥した場合でも、確実にＦＯＰを完了させることができる。

【0057】

また、コントローラ３は、車両の状況として、自動運転用のアクチュエータの劣化度合、バックアップ電源２０の劣化度合、および車両の運転者の運転習熟度を取得する。そして、コントローラ３は、それらの情報に基づいて、バックアップ電源２０によるバックアップ制御の完了に支障をきたす状況か否かを判定する。

【0058】

具体的には、自動運転用のアクチュエータの劣化度合が大きい場合は、アクチュエータの駆動に、劣化度合が小さい場合に比べより多くの電力を必要とする。よって、自動運転用のアクチュエータの劣化度合が大きい場合は、ＦＯＰ可能時間が短くなる。そのため、コントローラ３は、自動運転用のアクチュエータの劣化度合に応じて促進制御を実行する。より具体的には、コントローラ３は、自動運転用のアクチュエータの劣化度合を外部装置１００から取得し、劣化度合いが所定値以上の場合（劣化度大）は、バックアップ電源２０によるバックアップ制御の完了に支障をきたす状況であると判断し、促進制御を実行する。これにより、自動運転用のアクチュエータの劣化度合が大きい場合は、予めバックアップ電源２０の蓄電量を増加させることができるため、メイン電源１０が失陥した場合に確実にＦＯＰを完了させることができる。

【0059】

なお、自動運転用のアクチュエータとしてステアリングモータ等複数のアクチュエータがある場合は、コントローラ３は、最も劣化度合いの大きいアクチュエータの劣化度合いに基づき促進制御を実行することができる。あるいは、コントローラ３は、各アクチュエータの劣化度合いの合算値が所定値以上の場合に促進制御を実行してもよい。

【0060】

また、バックアップ電源２０の劣化度合が大きい場合は、劣化度合が小さい場合に比べ、同じＳＯＣ値であっても供給できる電力量は少なくなる。よって、バックアップ電源２０の劣化度合が大きい場合は、ＦＯＰ可能時間が短くなる。そのため、コントローラ３は、バックアップ電源２０の劣化度合に応じて促進制御を実行する。より具体的には、コントローラ３は、バックアップ電源２０の内部抵抗を測定して劣化度合いを測定し、劣化度合いが所定値以上の場合（劣化度大）は、バックアップ電源２０によるバックアップ制御の完了に支障をきたす状況であると判断し、促進制御を実行する。これにより、バックアップ電源２０の劣化度合が大きい場合は、予めバックアップ電源２０の蓄電量を増加させることができるため、メイン電源１０が失陥した場合に確実にＦＯＰを完了させることができる。

【0061】

また、メイン電源１０が失陥した場合、運転者が手動で退避場所まで運転して車両を停止させることでＦＯＰを完了させる場合がある。このとき、車両の運転者の運転習熟度が低い場合は、運転習熟度が高い運転者に比べ、車線変更等に手間取りＦＯＰの完了までに時間を要する。そのため、コントローラ３は、運転者の運転習熟度に応じて促進制御を実行する。より具体的には、コントローラ３は、運転者の運転習熟度を外部装置１００から取得し、運転習熟度が所定値以下の場合（運転習熟度小）は、バックアップ電源２０によるバックアップ制御の完了に支障をきたす状況であると判断し、促進制御を実行する。これにより、運転者の運転習熟度が低い場合は、予めバックアップ電源２０の蓄電量を増加させることができるため、メイン電源１０が失陥した場合に確実にＦＯＰを完了させることができる。

【0062】

なお、自動運転が許可されている自動運転可能エリア（例えば、高速道路、自動車専用道路等）でのみ自動運転を行う場合は、自車両の周辺に自動運転可能エリアがなければ、促進制御を行うことでバックアップ電源２０の劣化を早めてしまう恐れがある。そのため、コントローラ３は、車両の進行方向の第２の所定距離（例えば５Ｋｍ）以内に自動運転可能エリアがある場合に、前述した促進制御を実行してもよい。これにより、バックアップ電源２０の劣化を抑えつつ、メイン電源１０が失陥した場合に確実にＦＯＰを完了させることができる。

【0063】

コントローラ３は、バックアップ制御の完了に支障をきたす状況であると判定した場合、充電開始閾値を増大させて促進制御を実行する。例えば、コントローラ３は、図６に示すように、充電開始閾値をＳＯＣ６５％からＳＯＣ７０％まで増大させる。なお、充電開始閾値の増大量は、任意に設定変更が可能である。

【0064】

これにより、電源制御装置１は、ＦＯＰ開始時点において、少なくともＳＯＣ７０％の蓄電量をバックアップ電源２０に確保できるため、対比例に比べてＦＯＰ可能時間を延ばすことができる。また、電源制御装置１は、バックアップ電源の充電を早めつつ、不要な充電を防止することでバックアップ電源２０の劣化を防止できる。

【0065】

また、コントローラ３は、バックアップ電源２０によるバックアップ制御の完了に支障をきたす度合いに応じて充電開始閾値を増大するように構成されてもよい。バックアップ電源２０によるバックアップ制御の完了に支障をきたす度合いとは、前述した渋滞位置までの距離、退避場所までの距離、ＦＯＰ完了予想時間、自動運転用のアクチュエータの劣化度合、バックアップ電源２０の劣化度合、および車両の運転者の運転習熟度である。コントローラ３は、渋滞位置までの距離および退避場所までの距離が短いほど、バックアップ制御の完了に支障をきたす度合いが大きいと判断し充電開始閾値を増大する。また、コントローラ３は、ＦＯＰ完了予想時間が長いほどバックアップ制御の完了に支障をきたす度合いが大きいと判断し充電開始閾値を増大する。また、コントローラ３は、自動運転用のアクチュエータの劣化度合やバックアップ電源２０の劣化度合が大きいほどバックアップ制御の完了に支障をきたす度合いが大きいと判断し充電開始閾値を増大する。また、コントローラ３は、車両の運転者の運転習熟度が低いほどバックアップ制御の完了に支障をきたす度合いが大きいと判断し充電開始閾値を増大する。

【0066】

したがって、電源制御装置１は、バックアップ電源２０によるバックアップ制御の完了に支障をきたす度合に応じて、きめ細かなバックアップ電源２０の充電を制御できるため、バックアップ電源２０の劣化を抑えつつ、メイン電源１０が失陥した場合に確実にＦＯＰを完了させることができる。

【0067】

また、コントローラ３は、バックアップ制御の完了に支障をきたす状況であると判定した場合、バックアップ電源２０の目標蓄電量を増大させて促進制御を実行する。例えば、コントローラ３は、図６に示すように、目標蓄電量をＳＯＣ８０％からＳＯＣ９０％まで増大させる。なお、コントローラ３は、バックアップ電源２０によるバックアップ制御の完了に支障をきたす度合に応じて、目標蓄電量を増大させてもよい。

【0068】

なお、目標蓄電量の増大量は、任意に設定変更が可能である。これにより、電源制御装置１は、対比例に比べてバックアップ電源２０の蓄電量を増大することによって、ＦＯＰ可能時間をさらに延ばすことができる。

【0069】

なお、コントローラ３は、車両の状況または車両の周辺状況に応じて、充電開始閾値および目標蓄電量の少なくともいずれか一方を増大する。例えば、コントローラ３は、道路が渋滞している状況、且つ、退避場所が比較的近くにない状況では、充電開始閾値および目標蓄電量の両方を増大させる。

【0070】

例えば、コントローラ３は、道路が渋滞している状況、または、車両を安全に停止させる場所が比較的近くにない状況では、充電開始閾値および目標蓄電量の一方を増大させる。これにより、電源制御装置１は、不要な充電を防止することでバックアップ電源２０の劣化を防止しつつ、ＦＯＰ可能時間を延ばすことができる。

【0071】

また、コントローラ３は、充電開始閾値を所定の許可閾値以上に設定し、バックアップ電源２０の蓄電量が許可閾値以上の場合に、外部装置１００による自動運転走行を許可する。これにより、電源制御装置１は、自動運転をいつでも開始できる範囲で充電制御を行うことができる。

【0072】

上記した充電制御を行うことによって、図６に示すように、コントローラ３は、時刻ｔ１で周辺状況によりＦＯＰが想定時間より長引くと予想した場合、充電開始閾値を６５％から７０％に引き上げる。これにより、従来であればまだ充電開始に至らなかったものが、電源制御装置１によれば、時刻ｔ１から充電が開始され、より長いＦＯＰ時間を確保できる。同時に、電源制御装置１は、充電終了閾値も８０％から９０％に引き上げ、時刻ｔ２まで充電を継続するので、一層長いＦＯＰ時間を確保できる。

【0073】

これにより、電源制御装置１は、時刻ｔ３で地絡が発生した場合、ＳＯＣが０％になる時刻ｔ５までの時刻ｔ３～ｔ５の時間がＦＯＰ可能時間となり、時刻ｔ３～ｔ４までのＦＯＰ必要時間（混雑時など）以上の時間を確保できる。

【0074】

したがって、電源制御装置１は、例えば、道路が渋滞している状況、または、車両を安全に停止させる場所が比較的近くにない状況によって、対比例に係る電源制御装置では、バックアップ制御の完了に支障をきたす状況であっても、ＦＯＰ制御を完了できる。

【0075】

［４．コントローラが実行する処理］
次に、図７～図９を参照して、電源制御装置１のコントローラ３が実行する処理について説明する。図７～図９は、実施形態に係る電源制御装置のコントローラ３が実行する処理の一例を示すフローチャートである。

【0076】

なお、通常時動作、地絡発生時動作、および充電時動作にコントローラ３が実行する制御処理について、図２～図４を参照して既に説明したため、ここでは処理の説明を省略し、バックアップ電源２０の充電に関する処理の詳細について説明する。

【0077】

コントローラ３は、車両のＩＧがオンされている期間に図７に示す処理を繰り返し実行する。図７に示すように、コントローラ３は、ＩＧがオンされると、まず、メイン電源１０が失陥したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。例えば、コントローラ３は、第１系統１１０の地絡２００を検知した場合に、メイン電源１０が失陥したと判定する。

【0078】

コントローラ３は、メイン電源１０が失陥したと判定した場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、バックアップ電源２０によりＦＯＰを行い（ステップＳ１０９）、今回の処理を終了する。コントローラ３は、メイン電源１０が失陥していないと判定した場合（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、充電開始閾値を許可閾値以上の値に設定する（ステップＳ１０２）。

【0079】

続いて、コントローラ３は、バックアップ電源２０の蓄電量が許可閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１０３）。コントローラ３は、バックアップ電源２０の蓄電量が許可閾値以上でないと判定した場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０５へ移す。

【0080】

コントローラ３は、バックアップ電源２０の蓄電量が許可閾値以上であると判定した場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、自動運転走行を許可し外部装置１００である自動運転制御装置に許可通知を出力する（ステップＳ１０４）。換言すれば、ステップＳ１０４の許可通知が出力されない限り自動運転制御装置は自動運転制御を開始できない。コントローラ３は、次いでバックアップ電源２０の蓄電量が充電開始閾値以下か否かを判定する（ステップＳ１０５）。

【0081】

コントローラ３は、バックアップ電源２０の蓄電量が充電開始閾値以下でないと判定した場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、今回の処理を終了する。コントローラ３は、バックアップ電源２０の蓄電量が充電開始閾値以下であると判定した場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、バックアップ電源２０の充電を開始する（ステップＳ１０６）。

【0082】

続いて、コントローラ３は、バックアップ電源２０の蓄電量が目標蓄電量に達したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。コントローラ３は、バックアップ電源２０の蓄電量が目標蓄電量に達していないと判定した場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、バックアップ電源２０の蓄電量が目標蓄電量に達するまで、ステップＳ１０７の判定処理を繰り返す。

【0083】

そして、コントローラ３は、バックアップ電源２０の蓄電量が目標蓄電量に達したと判定した場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、バックアップ電源２０の充電を終了し（ステップＳ１０８）、今回の処理を終了する。

【0084】

また、コントローラ３は、図７に示す処理と並行して、図８に示す処理を繰り返し実行する。図８に示すように、コントローラ３は、車両の状況、または、車両周辺の状況がＦＯＰの完了に支障をきたすか否かを判定する（ステップＳ２０１）。

【0085】

コントローラ３は、車両の状況、または、車両周辺の状況がＦＯＰの完了に支障をきたすと判定した場合（ステップＳ２０１，Ｙｅｓ）、促進制御処理を実行して（ステップＳ２０２）、今回の処理を終了する。促進制御処理の一例については、図９を参照して後述する。

【0086】

コントローラ３は、車両の状況、または、車両周辺の状況がＦＯＰの完了に支障をきたさないと判定した場合（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、充電開始閾値を第１閾値（例えば６５％）に設定する（ステップＳ２０３）。その後、コントローラ３は、目標蓄電量を第１蓄電量（例えば８０％）に設定し（ステップＳ２０４）、今回の処理を終了する。

【0087】

また、図９に示すように、コントローラ３は、促進制御処理を開始すると、充電開始閾値を第１閾値よりも大きな第２閾値（例えば７０％）に設定し（ステップＳ３０１）、目標蓄電量を第１蓄電量よりも大きい第２蓄電量（例えば９０％）に設定し（ステップＳ３０２）、今回の処理を終了する。なお、コントローラ３は、ステップＳ２０２，Ｓ２０３の処理のうち、いずれか一方を省略するように構成されてもよい。なお、ステップＳ３０１、ステップＳ３０２では、前述したとおり、ＦＯＰの完了に支障をきたす度合いに応じて複数の閾値の中から１つを選択してもよい。

【0088】

[５．付記]
付記として、本発明の特徴を以下の通り示す。
（１）
自動運転走行機能を有する車両に搭載され、メイン電源が失陥した場合に、バックアップ電源によりバックアップ制御を行わせると共に、前記バックアップ電源の蓄電量が充電開始閾値以下に減少すると、前記バックアップ電源の充電を開始させ、目標蓄電量に達すると充電を終了させるコントローラを備えた電源制御装置であって、
前記コントローラは、
前記車両の状況または前記車両の周辺状況が、前記バックアップ電源によるバックアップ制御の完了に支障をきたす状況である場合に、前記バックアップ電源の蓄電量を増大させる促進制御を実行する、
電源制御装置。
（２）
前記コントローラは、前記車両の進行方向の所定距離以内に渋滞情報がある場合、前記促進制御を実行する、
前記（１）に記載の電源制御装置。
（３）
前記コントローラは、前記車両を安全に停止させる場所が所定範囲以内にない場合、前記促進制御を実行する、
前記（１）に記載の電源制御装置。
（４）
前記コントローラは、前記車両の進行方向にある渋滞情報および／または前記車両を安全に停止させる場所までの距離に基づき、バックアップ制御が完了するまでの時間を予想し、前記予想した時間が所定時間を超える場合、前記促進制御を実行する、
前記（１）に記載の電源制御装置。
（５）
前記コントローラは、前記車両の自動運転用のアクチュエータの劣化度合に応じて前記促進制御を実行する、
前記（１）に記載の電源制御装置。
（６）
前記コントローラは、前記バックアップ電源の劣化度合に応じて前記促進制御を実行する、
前記（１）に記載の電源制御装置。
（７）
前記コントローラは、前記車両の運転者の運転習熟度に応じて前記促進制御を実行する、
前記（１）に記載の電源制御装置。
（８）
前記コントローラは、前記車両の進行方向の第２の所定距離以内に自動運転が許可されている自動運転可能エリアがある場合に前記促進制御を実行する、
前記（２）～（７）のいずれか一つに記載の電源制御装置。
（９）
前記コントローラは、
前記充電開始閾値を増大させて前記促進制御を実行する、
前記（１）～（８）のいずれか一つに記載の電源制御装置。
（１０）
前記コントローラは、
前記充電開始閾値を所定の許可閾値以上に設定し、前記バックアップ電源の蓄電量が前記許可閾値以上の場合に、自動運転走行を許可する、
前記（１）～（９）のいずれか一つに記載の電源制御装置。
（１１）
前記コントローラは、
前記目標蓄電量を増大させて前記促進制御を実行する、
前記（１）～（１０）のいずれか一つに記載の電源制御装置。
（１２）
前記コントローラは、
前記バックアップ電源によるバックアップ制御の完了に支障をきたす度合いに応じて前記充電開始閾値を増大する、
前記（２）～（７）のいずれか一つに記載の電源制御装置。
（１３）
前記コントローラは、
前記車両の状況または前記車両の周辺状況に応じて、前記充電開始閾値および前記目標蓄電量の少なくともいずれか一方を増大する、
前記（１）～（１２）のいずれか一つに記載の電源制御装置。
（１４）
自動運転走行機能を有する車両に搭載され、メイン電源が失陥した場合に、バックアップ電源によりバックアップ制御を行わせると共に、前記バックアップ電源の蓄電量が充電開始閾値以下に減少すると、前記バックアップ電源の充電を開始させ、目標蓄電量に達すると充電を終了させる電源制御装置のコントローラが、
前記車両の状況または前記車両の周辺状況が、前記バックアップ電源によるバックアップ制御の完了に支障をきたす状況である場合に、前記バックアップ電源の蓄電量を増大させる促進制御を実行する
電源制御方法。

【0089】

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】

【0090】

１ 電源制御装置
１０ メイン電源
１１ ＰｂＢ
１２ 発電機
２０ バックアップ電源
２１ ＬｉＢ
３ コントローラ
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
４９ 第９接続部
５０ 第１０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】