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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-05-26
(45)【発行日】2025-06-03
(54)【発明の名称】電池管理システム
(51)【国際特許分類】
H02J 7/00 20060101AFI20250527BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20250527BHJP
B60L 3/00 20190101ALI20250527BHJP
B60L 50/60 20190101ALI20250527BHJP
B60L 58/10 20190101ALI20250527BHJP
【ＦＩ】
H02J7/00 Y
H01M10/48 P
H02J7/00 P
B60L3/00 S
B60L50/60
B60L58/10
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2021182753
(22)【出願日】2021-11-09
(62)【分割の表示】P 2021050375の分割
【原出願日】2021-03-24
(65)【公開番号】P2022151548
(43)【公開日】2022-10-07
【審査請求日】2024-02-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【氏名又は名称】矢作 和行
(74)【代理人】
【識別番号】100121991
【弁理士】
【氏名又は名称】野々部 泰平
(74)【代理人】
【識別番号】100145595
【弁理士】
【氏名又は名称】久保 貴則
(72)【発明者】
【氏名】繁森 祥吾
(72)【発明者】
【氏名】飯田 剛史
(72)【発明者】
【氏名】沼田 達宏
【審査官】高野 誠治
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１５／１８９８９８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１６－０１２９５４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２
Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６
Ｈ０１Ｍ １０／４２ －１０／４８
Ｂ６０Ｌ １／００ － ３／１２
Ｂ６０Ｌ ７／００ －１３／００
Ｂ６０Ｌ １５／００ －５８／４０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両（１０）の電池（２０、２１、２２）を収容する筐体（５０）内に配置され、前記電池の状態を示す電池情報を監視するひとつ以上の監視装置（３０）と、前記監視装置から前記電池情報を取得して、所定の処理を実行する制御装置（４０）と、を備え、
前記制御装置および前記監視装置は、一方をマスタ装置、他方をスレーブ装置として、周波数チャネルホッピングを用いて無線通信を行い、
前記マスタ装置は、
前記無線通信を行う前記スレーブ装置との間でデータの送受信に使用可能な周波数チャネルのそれぞれと、前記筐体に対する前記制御装置および前記監視装置の位置における電界強度との関係を示す学習データを、不揮発性メモリに予め格納しており、
前記学習データに基づいて、前記周波数チャネルホッピングの使用対象となる周波数チャネルを決定し、
前記周波数チャネルホッピングを実行して使用する所定の周波数チャネルを決定し、
前記所定の周波数チャネルにおける前記スレーブ装置とのデータの送受信結果に基づき、通信品質を評価して通信実績として蓄積する、電池管理システム。
【請求項2】
前記マスタ装置は、前記所定の周波数チャネルの通信実績において通信品質劣化に相関する値が閾値を超えた場合に、前記所定の周波数チャネルを使用不可チャネルと判定して前記使用対象から除外することで、前記使用対象となる周波数チャネルを決定し、
前記閾値を、前記学習データに基づいて、前記スレーブ装置との間でデータの送受信に使用可能な周波数チャネルに対して個別に設定する、請求項１に記載の電池管理システム。
【請求項3】
前記マスタ装置は、前記スレーブ装置との間でデータの送受信に使用可能な周波数チャネルごとに、その周波数チャネルの電界強度に応じた前記閾値を設定する、請求項２に記載の電池管理システム。
【請求項4】
前記マスタ装置は、前記使用不可チャネルが復帰条件を満たす場合に、前記通信実績を少なくとも前記使用不可チャネルについてリセットして、前記使用対象に復帰させ、
前記復帰条件を、前記学習データに基づいて、前記使用可能な周波数チャネルに対して個別に設定する、請求項２または請求項３に記載の電池管理システム。
【請求項5】
前記マスタ装置は、起動してから、前記スレーブ装置との間でデータの送受信を開始するまでに、前記使用対象となる周波数チャネルを、前記学習データに基づいて決定する、請求項１に記載の電池管理システム。
【請求項6】
前記マスタ装置は、前記周波数チャネルホッピングを実行して使用する所定の周波数チャネルを決定し、
前記所定の周波数チャネルにおける前記スレーブ装置とのデータの送受信結果に基づき、通信品質を評価して通信実績として蓄積し、
所定のイベントごとに、蓄積された前記通信実績を用いて前記学習データを更新する、請求項１に記載の電池管理システム。
【請求項7】
前記制御装置のアンテナは、前記筐体内に配置されている、請求項１～６いずれか１項に記載の電池管理システム。
【請求項8】
前記マスタ装置は、
前記通信実績が所定の基準回数を超え、かつ、前記所定の周波数チャネルの通信実績において通信品質劣化に相関する値が閾値を超えた場合に、前記所定の周波数チャネルを使用不可チャネルと判定して前記使用対象から除外することで、前記使用対象となる周波数チャネルを決定し、
前記閾値を、前記学習データに基づいて、前記スレーブ装置との間でデータの送受信に使用可能な周波数チャネルに対して個別に設定する、請求項１に記載の電池管理システム。
【請求項9】
前記制御装置と前記監視装置との並び方向において、前記制御装置の前記監視装置との間に複数の金属部材が配置されている、請求項１または請求項７に記載の電池管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この明細書における開示は、電池管理システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、電池管理システムを開示している。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第６５１４６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載の電池管理システムは、マスタ装置とスレーブ装置との間のデータの送受信結果に基づいて通信品質を評価し、受信失敗回数などが閾値を超えると現在使用している周波数チャネルの通信品質が劣化したと判定する。そして、通信品質が良好な周波数チャネルに、周波数ホッピングパターンを変更する。このように、実際の通信品質のみに基づいて周波数チャネルを変更するため、信頼性の低い無線通信が多く発生してしまう。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、電池管理システムにはさらなる改良が求められている。
【0005】
開示されるひとつの目的は、信頼性の高い無線通信が可能な電池管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
ここに開示された電池管理システムは、
車両（１０）の電池（２０、２１、２２）を収容する筐体（５０）内に配置され、電池の状態を示す電池情報を監視するひとつ以上の監視装置（３０）と、
筐体内に配置され、監視装置から電池情報を取得して、所定の処理を実行する制御装置（４０）と、を備え、
制御装置および監視装置は、一方をマスタ装置、他方をスレーブ装置として、周波数チャネルホッピングを用いて無線通信を行い、
マスタ装置は、
無線通信を行うスレーブ装置との間でデータの送受信に使用可能な周波数チャネルのそれぞれと、筐体に対する制御装置および監視装置の位置における電界強度との関係を示す学習データを、不揮発性メモリに予め格納しており、
学習データに基づいて、周波数チャネルホッピングの使用対象となる周波数チャネルを決定し、
周波数チャネルホッピングを実行して使用する所定の周波数チャネルを決定し、
所定の周波数チャネルにおけるスレーブ装置とのデータの送受信結果に基づき、通信品質を評価して通信実績として蓄積する。
車両（１０）の電池（２０、２１、２２）を収容する筐体（５０）内に配置され、電池の状態を示す電池情報を監視するひとつ以上の監視装置（３０）と、
筐体内に配置され、監視装置から電池情報を取得して、所定の処理を実行する制御装置（４０）と、を備え、
制御装置および監視装置は、一方をマスタ装置、他方をスレーブ装置として、周波数チャネルホッピングを用いて無線通信を行い、
マスタ装置は、
無線通信を行うスレーブ装置との間でデータの送受信に使用可能な周波数チャネルのそれぞれと、筐体に対する制御装置および監視装置の位置における電界強度との関係を示す学習データを、不揮発性メモリに予め格納しており、
学習データに基づいて、周波数チャネルホッピングの使用対象となる周波数チャネルを決定し、
周波数チャネルホッピングを実行して使用する所定の周波数チャネルを決定し、
所定の周波数チャネルにおけるスレーブ装置とのデータの送受信結果に基づき、通信品質を評価して通信実績として蓄積する。
【0007】
開示された電池管理システムによれば、マスタ装置が、予め格納された学習データを有している。学習データは、スレーブ装置とのデータ送受信に使用可能な周波数チャネルについて筐体内の電界強度に相関するデータである。マスタ装置は、予め格納された筐体内の電界強度を踏まえて、周波数チャネルホッピングの使用対象となる周波数チャネルを決定する。この結果、信頼性の高い無線通信が可能な電池管理システムを提供することができる。
【0008】
この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】電池パックを備える車両を示す図である。
【図2】電池パックの概略構成を示す斜視図である。
【図3】組電池を示す平面図である。
【図4】第１実施形態に係る電池管理システムの構成を示すブロック図である。
【図5】監視装置と制御装置との間の通信シーケンスの一例を示す図である。
【図6】筐体内の電界強度分布を示す図である。
【図7】学習データを用いた使用対象チャネル決定処理の一例を示すフローチャートである。
【図8】使用可能な周波数チャネルの一例を示す図である。
【図9】周波数チャネルホッピングの一例として、ホッピングパターンを示す図である。
【図10】各周波数チャネルの通信実績と、学習データに基づいて設定された閾値の一例を示す図である。
【図11】使用不可を考慮したホッピングパターンを示す図である。
【図12】共有処理の一例を示すフローチャートである。
【図13】共有情報を含むデータ通信の一例を示すタイミングチャートである。
【図14】第２実施形態に係る電池管理システムにおいて、制御装置が実行する使用対象チャネル決定処理の一例を示すフローチャートである。
【図15】各グループの通信実績と、学習データに基づいて設定された閾値の一例を示す図である。
【図16】第３実施形態に係る電池管理システムにおいて、制御装置が実行する復帰処理の一例を示すフローチャートである。
【図17】第４実施形態に係る電池管理システムにおいて、使用対象チャネル決定処理の実施タイミングを示すタイミングチャートである。
【図18】第５実施形態に係る電池管理システムにおいて、通信シーケンスの一例を示す図である。
【図19】第６実施形態に係る電池管理システムにおいて、制御装置が実行する更新処理の一例を示すフローチャートである。
【図20】電池管理システムの構成の別例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面に基づいて複数の実施形態を説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。
【0011】
（第１実施形態）
先ず、図１に基づき、本実施形態に係る電池管理システムが搭載される車両、特に、電池管理システムを備える電池パック周辺の構成について説明する。図１は、車両の概略構成を示す図である。車両は、電気自動車、ハイブリッド自動車などの電動車両である。
先ず、図１に基づき、本実施形態に係る電池管理システムが搭載される車両、特に、電池管理システムを備える電池パック周辺の構成について説明する。図１は、車両の概略構成を示す図である。車両は、電気自動車、ハイブリッド自動車などの電動車両である。
【0012】
＜車両＞
図１に示すように、車両１０は、電池パック（ＢＡＴ）１１と、ＰＣＵ１２と、ＭＧ１３と、ＥＣＵ１４を備えている。ＰＣＵは、Power Control Unitの略称である。ＭＧは、Motor Generatorの略称である。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略称である。
図１に示すように、車両１０は、電池パック（ＢＡＴ）１１と、ＰＣＵ１２と、ＭＧ１３と、ＥＣＵ１４を備えている。ＰＣＵは、Power Control Unitの略称である。ＭＧは、Motor Generatorの略称である。ＥＣＵは、Electronic Control Unitの略称である。
【0013】
電池パック１１は、後述する組電池２０を備えており、充放電可能な直流電圧源を提供する。電池パック１１は、車両１０の電気負荷に電力を供給する。電池パック１１は、ＰＣＵ１２を通じてＭＧ１３へ電力を供給する。電池パック１１は、ＰＣＵ１２を通じて充電される。電池パック１１は、主機バッテリと称されることがある。
【0014】
電池パック１１は、たとえば図１に示すように、車両１０のフロントコンパートメントに配置される。電池パック１１は、リアコンパートメント、座席下、または床下などに配置されてもよい。たとえばハイブリッド自動車の場合、エンジンが配置されるコンパートメントは、エンジンコンパートメント、エンジンルームと称されることがある。
【0015】
ＰＣＵ１２は、ＥＣＵ１４からの制御信号にしたがい、電池パック１１とＭＧ１３との間で双方向の電力変換を実行する。ＰＣＵ１２は、電力変換器と称されることがある。ＰＣＵ１２は、たとえばインバータを含んでいる。インバータは、直流電圧を交流電圧、たとえば三相交流電圧に変換してＭＧ１３へ出力する。インバータは、ＭＧ１３の発電電力を直流電圧に変換してコンバータへ出力する。ＰＣＵ１２は、コンバータを含んでもよい。コンバータは、電池パック１１とインバータとの間の通電経路に配置される。コンバータは、直流電圧を昇降圧する機能を有する。
【0016】
ＭＧ１３は、交流回転電機、たとえばロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。ＭＧ１３は、車両１０の走行駆動源、すなわち電動機として機能する。ＭＧ１３は、ＰＣＵ１２により駆動されて回転駆動力を発生する。ＭＧ１３が発生した駆動力は、駆動輪に伝達される。ＭＧ１３は、車両１０の制動時に発電機として機能し、回生発電を行う。ＭＧ１３の発電電力は、ＰＣＵ１２を通じて電池パック１１に供給され、電池パック１１内の組電池２０に蓄えられる。
【0017】
ＥＣＵ１４は、プロセッサ、メモリ、入出力インターフェース、およびこれらを接続するバス等を備えたコンピュータを含む構成である。プロセッサは、演算処理のためのハードウェアである。プロセッサは、たとえばコアとしてＣＰＵを含んでいる。ＣＰＵは、Central Processing Unitの略称である。メモリは、コンピュータにより読み取り可能なプログラムおよびデータ等を非一時的に格納または格納する非遷移的実体的格納媒体である。メモリは、プロセッサによって実行される種々のプログラムを格納している。
【0018】
ＥＣＵ１４は、たとえば電池パック１１から組電池２０に関する情報を取得し、ＰＣＵ１２を制御することにより、ＭＧ１３の駆動および電池パック１１の充放電を制御する。ＥＣＵ１４は、電池パック１１から、組電池２０の電圧、温度、電流、ＳＯＣ、ＳＯＨなどの情報を取得してもよい。ＥＣＵ１４は、組電池２０の電圧、温度、電流などの電池情報を取得して、ＳＯＣやＳＯＨを算出してもよい。ＳＯＣは、State Of Chargeの略称である。ＳＯＨは、State Of Healthの略称である。
【0019】
ＥＣＵ１４のプロセッサは、たとえばメモリに格納されたＰＣＵ制御プログラムに含まれる複数の命令を実行する。これにより、ＥＣＵ１４は、ＰＣＵ１２を制御するための機能部を複数構築する。ＥＣＵ１４では、メモリに格納されたプログラムが複数の命令をプロセッサに実行させることで、複数の機能部が構築される。ＥＣＵ１４は、ＥＶＥＣＵと称されることがある。
【0020】
＜電池パック＞
次に、図２および図３に基づき、電池パック１１の構成の一例について説明する。図２は、電池パック１１の内部を模式的に示す斜視図である。図２では、筐体を二点鎖線で示している。図３は、各電池スタックの上面を示す平面図である。
次に、図２および図３に基づき、電池パック１１の構成の一例について説明する。図２は、電池パック１１の内部を模式的に示す斜視図である。図２では、筐体を二点鎖線で示している。図３は、各電池スタックの上面を示す平面図である。
【0021】
図２に示すように、電池パック１１は、組電池２０と、複数の監視装置３０と、制御装置４０と、筐体５０を備えている。筐体５０は、電池パック１１を構成する他の要素、つまり組電池２０、監視装置３０、および制御装置４０を収容している。筐体５０は、たとえば金属製である。筐体５０は、樹脂製でもよいし、金属部分と樹脂部分を含んでもよい。
【0022】
以下では、図２に示すように、略直方体である筐体５０の各面のうち、車両１０への搭載面において、長手方向をＸ方向と示し、短手方向をＹ方向と示す。図２において、下面が搭載面である。そして、搭載面に対して垂直となる上下方向をＺ方向と示す。Ｘ方向、Ｙ方向、およびＺ方向は、互いに直交する位置関係にある。本実施形態では、車両１０の左右方向がＸ方向に相当し、前後方向がＹ方向に相当し、上下方向がＺ方向に相当する。図２および図３の配置は一例にすぎず、車両１０に対して電池パック１１をどのように配置してもよい。
【0023】
組電池２０は、Ｘ方向に並んで配置された複数の電池スタック２１を有している。電池スタック２１は、電池ブロック、電池モジュールと称されることがある。組電池２０は、複数の電池スタック２１が直列に接続されて構成されている。各電池スタック２１は、複数の電池セル２２を有している。電池スタック２１は、直列に接続された複数の電池セル２２を有している。本実施形態の電池スタック２１は、Ｙ方向に並んで配置された複数の電池セル２２が直列に接続されて構成されている。組電池２０は、上記した直流電圧源を提供する。組電池２０、電池スタック２１、および電池セル２２が、電池に相当する。
【0024】
電池セル２２は、化学反応によって起電圧を生成する二次電池である。二次電池として、たとえばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池を採用することができる。リチウムイオン二次電池は、リチウムを電荷担体とする二次電池である。電解質が液体の一般的なリチウムイオン二次電池の他、固体の電解質を用いたいわゆる全固体電池も含み得る。
【0025】
各電池スタック２１の上面において、Ｘ方向の両端には、直線状のバスバーユニット２３が配置されている。つまり各電池スタック２１には、一対のバスバーユニット２３が配置されている。バスバーユニット２３は、複数の電池セル２２を電気的に接続している。図３に示すように、各電池セル２２は、扁平形状に形成されており、Ｙ方向において側面同士が重なるように積層されている。電池セル２２は、Ｘ方向の両端に、Ｚ方向、より詳しくは上方を示すＺ＋方向に突出する正極端子２５および負極端子２６を有している。電池セル２２は、Ｙ方向において、正極端子２５および負極端子２６が交互に配置されるように積層されている。
【0026】
各バスバーユニット２３は、正極端子２５および負極端子２６を電気的に接続する複数のバスバー２４と、複数のバスバー２４を覆うバスバーカバー２７を有している。バスバー２４は、銅などの導電性が良好な金属を材料とする板材である。バスバー２４は、Ｙ方向において隣り合う電池セル２２の正極端子２５と負極端子２６とを電気的に接続している。これにより、各電池スタック２１において、複数の電池セル２２が電気的に直列に接続されている。なお、各電池スタック２１において、Ｙ方向の一端側に配置される電池セル２２の正極端子２５は、所定の正極配線に接続され、他端側に配置される電池セル２２の負極端子２６は、所定の負極配線に接続されている。
【0027】
バスバーカバー２７は、樹脂などの電気絶縁材料を用いて形成されている。バスバーカバー２７は、複数のバスバー２４を覆うようにＹ方向に沿って電池スタック２１の端から端まで直線状に設けられている。
【0028】
監視装置３０は、複数の電池スタック２１に対して個別に設けられている。監視装置３０は、図２に示すように、各電池スタック２１において一対のバスバーユニット２３の間に配置されている。監視装置３０は、バスバーユニット２３にネジ等で固定されている。監視装置３０は、後述するように、制御装置４０との間で無線通信可能に構成されている。監視装置３０が備える後述のアンテナ３７は、Ｚ方向において、バスバーユニット２３と重ならないように、つまりＺ方向においてバスバーユニット２３よりも突出するように配置されている。
【0029】
制御装置４０は、Ｘ方向の一端に配置されている電池スタック２１の外側側面に取り付けられている。制御装置４０は、各監視装置３０と無線通信可能に構成されている。制御装置４０が備える後述のアンテナ４２は、Ｚ方向において、監視装置３０のアンテナ３７と同程度の高さに配置されている。つまり制御装置４０のアンテナ４２は、Ｚ方向において、バスバーユニット２３よりも突出するように設けられている。
【0030】
電池パック１１において、監視装置３０および制御装置４０が、後述する電池管理システム６０を提供する。つまり電池パック１１は、電池管理システム６０を備えている。
【0031】
【0032】
図４に示すように、電池管理システム６０は、複数の管理装置（ＳＢＭ）３０と、制御装置（ＥＣＵ）４０を備えている。制御装置４０は、電池ＥＣＵ、ＢＭＵと称されることがある。ＢＭＵは、Battery Management Unitの略称である。電池管理システム６０は、無線通信を利用して電池を管理するシステムである。本実施形態の電池管理システム６０では、ひとつの制御装置４０と複数の監視装置３０との間で、無線通信が実行される。この無線通信では、近距離通信で使用される周波数帯、たとえば２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯を用いる。
【0033】
＜監視装置＞
まず、監視装置３０について説明する。各監視装置３０の構成は互いに共通である。監視装置３０は、電源回路（ＰＳＣ）３１と、マルチプレクサ（ＭＵＸ）３２と、監視ＩＣ（ＭＩＣ）３３と、マイコン（ＭＣ）３４と、無線ＩＣ（ＷＩＣ）３５と、フロントエンド回路（ＦＥ）３６と、アンテナ（ＡＮＴ）３７を備えている。監視装置３０内の各要素間の通信については、有線で行われる。
まず、監視装置３０について説明する。各監視装置３０の構成は互いに共通である。監視装置３０は、電源回路（ＰＳＣ）３１と、マルチプレクサ（ＭＵＸ）３２と、監視ＩＣ（ＭＩＣ）３３と、マイコン（ＭＣ）３４と、無線ＩＣ（ＷＩＣ）３５と、フロントエンド回路（ＦＥ）３６と、アンテナ（ＡＮＴ）３７を備えている。監視装置３０内の各要素間の通信については、有線で行われる。
【0034】
電源回路３１は、電池スタック２１から供給される電圧を用いて、監視装置３０が備える他の回路要素の動作電源を生成する。本実施形態では、電源回路３１が、電源回路３１１、３１２、３１３を含んでいる。電源回路３１１は、電池スタック２１から供給される電圧を用いて所定の電圧を生成し、監視ＩＣ３３に供給する。電源回路３１２は、電源回路３１１にて生成された電圧を用いて所定の電圧を生成し、マイコン３４に供給する。電源回路３１３は、電源回路３１１にて生成された電圧を用いて所定の電圧を生成し、無線ＩＣ３５に供給する。
【0035】
マルチプレクサ３２は、電池パック１１が備える複数のセンサ７０の検出信号を入力し、ひとつの信号として出力する選択回路である。マルチプレクサ３２は、監視ＩＣ３３からの選択信号にしたがい、入力を選択（切り替え）してひとつの信号として出力する。センサ７０は、電池セル２２それぞれの物理量を検出するセンサ、および、いずれの電池セル２２であるかを判別するためのセンサなどを含んでいる。物理量検出センサは、たとえば電圧センサ、温度センサ、電流センサなどを含んでいる。
【0036】
監視ＩＣ３３は、マルチプレクサ３２を通じて、セル電圧、セル温度、セル判別などの電池情報をセンシング（取得）し、マイコン３４に送信する。監視ＩＣ３３は、セル監視回路（ＣＳＣ）と称されることがある。ＣＳＣは、Cell Supervising Circuitの略称である。監視ＩＣ３３は、自己を含む監視装置３０の回路部分の故障診断を実行し、監視データとして電池情報とともに診断結果を送信する機能を有してもよい。監視ＩＣ３３は、マイコン３４から送信された電池情報の取得を要求するデータを受信すると、マルチプレクサ３２を通じて電池情報をセンシングし、電池情報を少なくとも含む監視データをマイコン３４に送信する。監視ＩＣ３３が、監視部に相当する。
【0037】
マイコン３４は、プロセッサであるＣＰＵ、メモリであるＲＯＭおよびＲＡＭ、入出力インターフェース、およびこれらを接続するバス等を備えたマイクロコンピュータである。ＣＰＵが、ＲＡＭの一時格納機能を利用しつつ、ＲＯＭに格納された種々のプログラムを実行することで、複数の機能部を構築する。ＲＯＭは、Read Only Memoryの略称である。ＲＡＭは、Random Access Memoryの略称である。
【0038】
マイコン３４は、監視ＩＣ３３によるセンシングや自己診断のスケジュールを制御する。マイコン３４は、監視ＩＣ３３から送信された監視データを受信し、無線ＩＣ３５に送信する。マイコン３４は、監視ＩＣ３３に電池情報の取得を要求するデータを送信する。一例として、本実施形態のマイコン３４は、無線ＩＣ３５から送信された電池情報の取得を要求するデータを受信すると、監視ＩＣ３３に電池情報の取得を要求するデータを送信する。
【0039】
無線ＩＣ３５は、データを無線で送受信するために、図示しないＲＦ回路およびマイコンを含んでいる。無線ＩＣ３５は、送信データを変調し、ＲＦ信号の周波数で発振する送信機能を有している。無線ＩＣ３５は、受信データを復調する受信機能を有している。ＲＦは、radio frequencyの略称である。
【0040】
無線ＩＣ３５は、マイコン３４から送信された電池情報を含むデータを変調し、フロントエンド回路３６およびアンテナ３７を介して制御装置４０に送信する。無線ＩＣ３５は、電池情報を含む送信データに、通信制御情報などの無線通信に必要なデータなどを付与して送信する。無線通信に必要なデータは、たとえば識別子（ＩＤ）や誤り検出符号などを含む。無線ＩＣ３５は、ＳＢＭ３０と制御装置４０との間の通信のデータサイズ、通信形式、スケジュール、エラー検知などを制御する。
【0041】
無線ＩＣ３５は、制御装置４０から送信されたデータをアンテナ３７およびフロントエンド回路３６を介して受信し、復調する。無線ＩＣ３５は、たとえば電池情報の取得および送信要求を含むデータを受信すると、要求に対する応答として、監視ＩＣ３３を通じて電池情報を含む監視データを取得して制御装置４０に送信する。
【0042】
フロントエンド回路３６は、無線ＩＣ３５とアンテナ３７とのインピーダンス整合のための整合回路、および、不要な周波数成分を除去するフィルタ回路を有している。
【0043】
アンテナ３７は、電気信号であるＲＦ信号を電波に変換して空間に放射する。アンテナ３７は、空間を伝搬する電波を受信して、電気信号に変換する。
【0044】
＜制御装置＞
次に、図４に基づいて、制御装置４０について説明する。制御装置４０は、電源回路（ＰＳＣ）４１と、アンテナ（ＡＮＴ）４２と、フロントエンド回路（ＦＥ）４３と、無線ＩＣ（ＷＩＣ）４４と、メインマイコン（ＭＭＣ）４５と、サブマイコン（ＳＭＣ）４６を備えている。制御装置４０内の各要素間の通信については、有線で行われる。
次に、図４に基づいて、制御装置４０について説明する。制御装置４０は、電源回路（ＰＳＣ）４１と、アンテナ（ＡＮＴ）４２と、フロントエンド回路（ＦＥ）４３と、無線ＩＣ（ＷＩＣ）４４と、メインマイコン（ＭＭＣ）４５と、サブマイコン（ＳＭＣ）４６を備えている。制御装置４０内の各要素間の通信については、有線で行われる。
【0045】
電源回路４１は、バッテリ（ＢＡＴ）１５から供給される電圧を用いて、制御装置４０が備える他の回路要素の動作電源を生成する。バッテリ１５は、車両１０に搭載された、電池パック１１とは別の直流電圧源である。バッテリ１５は、車両１０の補機に電力を供給するため、補機バッテリと称されることがある。本実施形態では、電源回路４１が、電源回路４１１、４１２を含んでいる。電源回路４１１は、バッテリ１５から供給される電圧を用いて所定の電圧を生成し、メインマイコン４５やサブマイコン４６に供給する。図の簡略化のため、電源回路４１１とサブマイコン４６との電気的な接続を省略している。電源回路４１２は、電源回路４１１にて生成された電圧を用いて所定の電圧を生成し、無線ＩＣ４４に供給する。
【0046】
アンテナ４２は、電気信号であるＲＦ信号を電波に変換して空間に放射する。アンテナ４２は、空間を伝搬する電波を受信して、電気信号に変換する。
【0047】
フロントエンド回路４３は、無線ＩＣ４４とアンテナ４２とのインピーダンス整合のための整合回路、および、不要な周波数成分を除去するフィルタ回路を有している。
【0048】
無線ＩＣ４４は、データを無線で送受信するために、ＲＦ回路（ＲＦ）４４０およびマイコン（ＭＣ）４４１を有している。無線ＩＣ４４は、無線ＩＣ３５同様、送信機能および受信機能を有している。無線ＩＣ４４は、監視装置３０から送信されたデータをアンテナ４２およびフロントエンド回路４３を介して受信し、復調する。そして、電池情報を含む監視データを、メインマイコン４５に送信する。無線ＩＣ４４は、メインマイコン４５から送信されたデータを受信して変調し、フロントエンド回路４３およびアンテナ４２を介して監視装置３０に送信する。無線ＩＣ４４は、送信データに、通信制御情報などの無線通信に必要なデータなどを付与して送信する。無線通信に必要なデータは、たとえば識別子（ＩＤ）や誤り検出符号などを含む。無線ＩＣ４４は、監視装置３０と制御装置４０との間の通信のデータサイズ、通信形式、スケジュール、エラー検知などを制御する。
【0049】
無線ＩＣ４４は、学習データ格納部（ＤＳ）４４２を有している。学習データ格納部４４２は、たとえばマイコン４４１の不揮発性メモリ内に構築される。学習データ格納部４４２は、マイコン４４１が備えるメモリとは別に制御装置４０に設けられた不揮発性の記憶媒体に構築されてもよい。学習データ格納部４４２は、学習データを格納している。学習データは、監視装置３０とのデータの送受信に使用可能な周波数チャネルについての筐体５０内の電界強度に相関するデータである。学習データ格納部４４２は、ＥＣＵ４０と無線通信する監視装置３０のそれぞれについて、学習データを格納している。無線ＩＣ４４は、学習データに基づいて、周波数チャネルホッピングの使用対象となる周波数チャネルを決定する。学習データ、学習データを用いた周波数チャネルの決定については、後述する。
【0050】
メインマイコン４５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース、およびこれらを接続するバス等を備えたマイクロコンピュータである。ＲＯＭは、ＣＰＵによって実行される種々のプログラムを格納している。メインマイコン４５は、監視装置３０に対して電池情報を含む監視データの処理を要求するコマンドを生成し、該コマンドを含む送信データを、無線ＩＣ４４に送信する。本実施形態のメインマイコン４５は、電池情報を含む監視データの取得および送信を要求するコマンドを生成する。この明細書に記載の要求は、指示と称されることがある。
【0051】
メインマイコン４５は、無線ＩＣ４４から送信された電池情報を含む監視データを受信し、監視データに基づいて所定の処理を実行する。たとえばメインマイコン４５は、取得した電池情報を、ＥＣＵ１４に送信する処理を実行する。メインマイコン４５は、電池情報に基づいてＳＯＣおよび／またはＳＯＨを算出し、算出したＳＯＣ、ＳＯＨを含む電池情報をＥＣＵ１４に送信してもよい。メインマイコン４５は、電池情報に基づいて、各電池セル２２の電圧を均等化させる均等化処理を実行してもよい。メインマイコン４５は、車両１０のＩＧ信号を取得し、車両１０の駆動状態に応じて上記した処理を実行してもよい。メインマイコン４５は、電池情報に基づいて、電池セル２２の異常を検出する処理を実行してもよいし、異常検出情報をＥＣＵ１４に送信してもよい。
【0052】
サブマイコン４６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース、およびこれらを接続するバス等を備えたマイクロコンピュータである。ＲＯＭは、ＣＰＵによって実行される種々のプログラムを格納している。サブマイコン４６は、制御装置４０内の監視処理を実行する。たとえばサブマイコン４６は、無線ＩＣ４４とメインマイコン４５との間のデータを監視してもよい。サブマイコン４６は、メインマイコン４５の状態を監視してもよい。サブマイコン４６は、無線ＩＣ４４の状態を監視してもよい。
【0053】
＜無線通信＞
次に、図５に基づき、監視装置３０と制御装置４０との間の無線通信について説明する。図５は、監視装置３０と制御装置４０との間の通信シーケンスの一例を示す図である。図５では、ひとつの監視装置３０と制御装置４０との間の無線通信について説明する。図５では、監視ＩＣ３３をＭＩＣ３３、無線ＩＣ３５をＷＩＣ３５、制御装置４０をＥＣＵ４０と示している。
次に、図５に基づき、監視装置３０と制御装置４０との間の無線通信について説明する。図５は、監視装置３０と制御装置４０との間の通信シーケンスの一例を示す図である。図５では、ひとつの監視装置３０と制御装置４０との間の無線通信について説明する。図５では、監視ＩＣ３３をＭＩＣ３３、無線ＩＣ３５をＷＩＣ３５、制御装置４０をＥＣＵ４０と示している。
【0054】
図５に示すように、まず監視装置３０の無線ＩＣ３５および制御装置４０は、接続確立などの起動時処理を実行する（ステップＳ１０）。起動時とは、たとえば動作電源の供給時である。電池スタック２１やバッテリ１５から常時電源が供給される構成では、車両１０の製造工程や修理工場での部品交換後において起動となる。起動時は、ＩＧ信号など、起動信号の供給時でもよい。たとえば、ユーザの操作によってＩＧ信号がオフからオンに切り替わると、起動となる。
【0055】
起動時には、制御装置４０と、該制御装置４０との無線通信の接続対象であるすべての監視装置３０との間で、起動時処理がそれぞれ実行される。起動時処理は、たとえば無線通信の接続確立を行う接続確立処理と、暗号化通信のために固有情報の交換を行うペアリング処理を含む。起動時処理は、周波数チャネルホッピングに関する初期情報の共有処理を含む。初期情報は、たとえばホッピングパターンまたはホッピングのための関数などを含む。
【0056】
ステップＳ１０の処理が終了すると、監視装置３０および制御装置４０は、周期的にデータ通信を実行する。図５に示すように、制御装置４０は、監視装置３０に対して、電池情報を含む監視データの取得要求および送信要求を含む送信データ、つまり要求データを送信する（ステップＳ２０）。
【0057】
監視装置３０の無線ＩＣ３５は、要求データを受信すると、電池情報を含む監視データの取得要求を、監視ＩＣ３３に対して送信する（ステップＳ２１）。本実施形態では、無線ＩＣ３５は、取得要求を、マイコン３４を介して監視ＩＣ３３に送信する。
【0058】
監視ＩＣ３３は、取得要求を受信すると、センシングを実行する（ステップＳ２２）。監視ＩＣ３３は、センシングを実行し、マルチプレクサ３２を通じて各電池セル２２の電池情報を取得する。また、監視ＩＣ３３は、回路の故障診断を実行する。
【0059】
次いで、監視ＩＣ３３は、電池情報を含む監視データを無線ＩＣ３５に送信する（ステップＳ２３）。本実施形態では、電池情報とともに故障診断結果を含む監視データを送信する。監視ＩＣ３３は、マイコン３４を介して無線ＩＣ３５に送信する。
【0060】
無線ＩＣ３５は、監視ＩＣ３３が取得した監視データを受信すると、監視データを含む送信データ、つまり応答データを制御装置４０に対して送信する（ステップＳ２４）。
【0061】
制御装置４０は、応答データを受信すると、監視データに基づいて所定の処理（ステップＳ２５）を実行する。本実施形態において、要求処理を実行する制御装置４０がマスタ装置に相当し、応答処理を実行する監視装置３０がスレーブ装置に相当する。
【0062】
上記したステップＳ２０～Ｓ２５の処理は、制御装置４０と各監視装置３０との間で実行される。電池管理システム６０は、ステップＳ２０～Ｓ２５の処理を周期的に実行する。
【0063】
制御装置４０は、データの送受信周期ごとに周波数チャネルホッピングを行って使用する周波数チャネルを決定し、決定した周波数チャネル（周波数）で要求データの送信や応答データの受信を行う。制御装置４０は、後述する使用不可チャネルが決定するまでは、初期情報にしたがって周波数チャネルホッピングを行う。制御装置４０は、使用不可チャネルが決定すると、使用不可チャネルを考慮して周波数チャネルホッピングを行う。
【0064】
同様に、監視装置３０も、送受信周期ごとに周波数チャネルホッピングを行って使用する周波数チャネルを決定し、決定した周波数チャネル（周波数）で要求データの受信や応答データの送信を行う。監視装置３０は、制御装置４０と共有した情報にしたがって周波数チャネルホッピングを行う。このため、監視装置３０と制御装置４０は、同じ周波数チャネルを用いてデータの送受信が可能である。制御装置４０および監視装置３０は、周波数チャネルホッピングにより、送受信周期ごとに使用する周波数チャネルを切り替える。
【0065】
＜学習データ＞
次に、図６に基づき、学習データについて説明する。図６は、電池パック１１の筐体５０内における電界強度分布を示す図である。図６は、所定周波数における所定タイミングの電磁界シミュレーション結果を示している。図６では、一例として、制御装置４０（波源）を、金属製の筐体５０の略中心に設けている。
次に、図６に基づき、学習データについて説明する。図６は、電池パック１１の筐体５０内における電界強度分布を示す図である。図６は、所定周波数における所定タイミングの電磁界シミュレーション結果を示している。図６では、一例として、制御装置４０（波源）を、金属製の筐体５０の略中心に設けている。
【0066】
制御装置４０から所定周波数の電波を放射すると、送信波と反射波との干渉により、図６に示すように、筐体５０内に電界強度の高い部分と低い部分が生じる。筐体５０が金属製の場合、より顕著となるが樹脂製においても同様である。反射波は、電池パック１１を構成する金属要素による送信波の反射、たとえば筐体５０による反射、図示しないハーネスによる反射などによって生じる。また、樹脂製の場合には、車両１０において電池パック１１の周辺に存在する金属体による送信波の反射、たとえば金属製の車両フレームによる反射などによって生じる。
【0067】
また、筐体５０のように閉じた空間では、位相変化しても、概ね電界強度の高い部分と、概ね電界強度の低い部分が存在する。特に、筐体５０が金属製の場合、筐体５０のシールド機能により、明確となる。各監視装置３０および制御装置４０の位置は、筐体５０内、ひいては車両１０において、定まっている。つまり、固定位置である。同じ種類の車両１０において、監視装置３０および制御装置４０の位置は互いに共通（同一）である。
【0068】
本実施形態では、制御装置４０が、予め取得した筐体５０内の電界強度に相関するデータを、学習データとして有している。学習データは、たとえば車両１０が出荷される前、具体的には電池パック１１の製造時において、無線ＩＣ４４の学習データ格納部４４２に書き込まれる。学習データは、たとえば、試作段階において車両１０での測定により得たものでもよいし、電磁界シミュレーションによって得たものでもよい。上記したように、位相により電界強度が変化するため、所定時間における電界強度の平均値に相関するデータ、または、所定時間における電界強度の最大値に相関するデータを用いるとよい。
【0069】
学習データは、少なくとも、制御装置４０の位置における電界強度に相関するデータ、および、監視装置３０それぞれの位置における電界強度に相関するデータを含む。監視装置３０および制御装置４０の位置とは、好ましくはアンテナ３７、４２の位置であるが、アンテナ３７、４２から少しずれた位置でもよい。学習データは、筐体５０に対して細かくメッシュを切り、各座標での電界強度に相関するデータでもよい。この場合、監視装置３０および制御装置４０の位置と座標とを紐づけておけばよい。電界強度に相関するデータとは、電界強度そのもの、つまり、上記した電界強度の平均値や電界強度の最大値でもよい。また、電界強度そのものではない相関値でもよい。たとえば、電界強度をレベルで層別したデータでもよい。
【0070】
学習データは、たとえば制御装置４０と監視装置３０とのデータ通信に使用する周波数チャネルのそれぞれについて、電界強度に相関するデータを含む。学習データは、使用可能な周波数チャネルの一部についてデータを含んでもよい。学習データは、制御装置４０と無線通信を行うすべての監視装置３０に対して、電界強度に相関するデータを含んでいる。学習データは、周波数チャネル（周波数）と、制御装置４０および監視装置３０における電界強度との関係を示す。以下では、制御装置４０および監視装置３０における電界強度の高低を、単に電界強度の高低と示すことがある。
【0071】
＜使用対象チャネルの決定処理＞
次に、図７～図１１に基づき、学習データを用いた使用対象チャネルの決定処理について説明する。この処理は、マスタ装置である制御装置４０の無線ＩＣ４４が実行する。制御装置４０は、周波数チャネルホッピングの使用対象となる周波数チャネルを決定する。以下では、周波数チャネルを、ｃｈと示すことがある。
次に、図７～図１１に基づき、学習データを用いた使用対象チャネルの決定処理について説明する。この処理は、マスタ装置である制御装置４０の無線ＩＣ４４が実行する。制御装置４０は、周波数チャネルホッピングの使用対象となる周波数チャネルを決定する。以下では、周波数チャネルを、ｃｈと示すことがある。
【0072】
図７は、使用可能な周波数チャネルの一例を示している。使用可能なチャネルは、複数の周波数チャネルのうち、データ通信用に割り振られた周波数チャネルである。図７に示すように、ひとつの監視装置３０と制御装置４０との間において、データの送受信（データ通信）に使用可能な周波数チャネルは、予め決まっている。
【0073】
一例として、本実施形態では、ｃｈ１～ｃｈ１０までの計１０チャネルが使用可能である。周波数チャネルは、所定の周波数幅を有し、たがいに周波数が異なる。図７に示すように、ｃｈ１の周波数がもっとも低く、ｃｈ１０の周波数がもっとも高い。データの送受信に使用可能な周波数チャネルの数は、１０チャネルより多くてもよいし、少なくてもよい。監視装置３０および制御装置４０は、たとえば初期情報として使用可能な周波数チャネルの情報を共有してもよいし、互いに共通する使用可能な周波数チャネルの情報を予め有していてもよい。
【0074】
図８は、制御装置４０の無線ＩＣ４４が実行する使用対象チャネル決定処理の一例を示している。まず制御装置４０の無線ＩＣ４４は、ひとつの監視装置３０との間でデータ通信を実行するために、周波数チャネルホッピングを実行し、今回の送受信周期で使用する周波数チャネルを決定する（ステップＳ１００）。上記したように、制御装置４０は、データの送受信周期ごとに、周波数チャネルホッピングを行う。
【0075】
周波数チャネルホッピングの方法は、特に限定されるものではない。本実施形態の制御装置４０は、一例として、周波数チャネルホッピングパターンにしたがって、使用する周波数チャネルを決定する。以下では、周波数チャネルホッピングパターンを、ホッピングパターンと示すことがある。それ以外にも、所定の関数を用いて、使用する周波数チャネルを決定してもよい。ホッピングパターンや関数は、たとえば上記した初期情報に含まれる。
【0076】
図９は、ホッピングパターンの一例を示している。図９に示すホッピングパターンは、初期情報として共有されるパターンである。つまり、使用不可チャネルを考慮する前のホッピングパターンである。本実施形態では、ｃｈ１→ｃｈ４→ｃｈ７→ｃｈ１０→ｃｈ３→ｃｈ６→ｃｈ９→ｃｈ２→ｃｈ５→ｃｈ８→ｃｈ１の順に、使用する周波数チャネルを切り替える。このように、所定数ずつ、周波数チャネルをずらす処理は、関数でも可能である。たとえば、起動時処理の実行後、初回のデータ通信の際には、ｃｈ１を使用する。ここでは、一例として、使用する周波数チャネルとして、ｃｈ４を決定するものとする。
【0077】
ステップＳ１００の実行後、制御装置４０は、決定した周波数チャネルで送受信処理を実行する（ステップＳ１１０）。周波数チャネルホッピングおよび送受信処理が、図５に示した要求データの送信および応答データの受信に相当する。監視装置３０も、送受信処理の実行前に、制御装置４０と共通のホッピングパターンにしたがって、使用する周波数チャネルを決定する。たとえば制御装置４０がｃｈ４を決定する送受信周期では、監視装置もｃｈ４を決定する。
【0078】
ステップＳ１１０の実行後、制御装置４０は、通信品質を評価し（ステップＳ１２０）、通信実績として蓄積する（ステップＳ１３０）。制御装置４０は、ステップＳ１１０の送受信結果に基づいて今回行った通信の品質を評価する。制御装置４０は、通信品質が正常なのか、劣化しているのかを評価する。制御装置４０は、通信評価結果を、通信実績として周波数チャネルに対して個別に蓄積する。
【0079】
制御装置４０は、たとえば応答データ（応答信号）の受信状態に関する情報に基づいて、通信品質を評価する。制御装置４０は、たとえば応答データを受信できなかった場合に、通信品質劣化と評価してもよい。制御装置４０は、受信できたものの、受信時に実行する検査、たとえば誤り検出符号を用いた検査により通信エラーを検出した場合に、通信品質劣化と評価してもよい。制御装置４０は、たとえば再送処理が必要な場合に、通信品質劣化と評価してもよい。つまり、通信不成立時には、通信品質劣化と評価してもよい。制御装置４０は、たとえば受信信号強度（ＲＳＳＩ）が所定値よりも低い場合に、通信品質劣化と評価してもよい。ＲＳＳＩは、Received Signal Strength Indicatorの略称である。制御装置４０は、評価基準をクリアしている場合に、通信品質正常と評価する。
【0080】
制御装置４０は、要求データ（要求信号）の受信状態に関する情報を、通信データの一部として監視装置３０から取得し、通信品質を評価してもよい。マスタ装置である制御装置４０は、要求データの受信状態に関する情報、および／または、応答データの受信状態に関する情報に基づいて、通信品質を評価し、通信実績として蓄積する。
【0081】
図１０は、各周波数チャネルの通信実績を示している。図１０では、明確化のために、通信実績のうち、通信品質劣化の実績にハッチングを施している。このように、制御装置４０は、ステップＳ１３０の処理ごとに、通信実績として、通信品質正常の評価実績または通信品質劣化の評価実績を積む。これにより、使用した周波数チャネルについて、通信実績が一回分増加する。
【0082】
ステップＳ１３０の実行後、制御装置４０は、今回使用した周波数チャネルの通信実績が基準回数ＳＴを超えたか否かを判定する（ステップＳ１４０）。上記したように信号の位相は変化する。よって、位相３６０°分の通信実績が蓄積、好ましくは複数回蓄積された状態で、ステップＳ１６０の使用不可判定を行うのが好ましい。この点を考慮し、本実施形態では、基準回数ＳＴが、１０００回～数万回の範囲内で設定されている。本実施形態の基準回数ＳＴは、所定値（固定値）である。基準回数ＳＴは、たとえばマイコン４４１のメモリに予め格納されている。
【0083】
ステップＳ１４０において通信実績が基準回数ＳＴ以下と判定すると、制御装置４０は、一連の処理を終了する。制御装置４０は、現在、周波数チャネルホッピングの使用対象として設定されている周波数チャネルを維持する。
【0084】
ステップＳ１４０において通信実績が基準回数ＳＴを超えたと判定すると、制御装置４０は、学習データに基づいて、閾値ＴＨを設定する（ステップＳ１５０）。制御装置４０は、ステップＳ１１０の送受信処理で用いた周波数チャネルについて、閾値ＴＨを設定する。図１０に破線で示すように、閾値ＴＨは、学習データに基づき、周波数チャネルに対して個別に設定される。本実施形態では、ｃｈ４を用いた場合の制御装置４０およびひとつの監視装置３０における電界強度が、他のｃｈ１～３、５～１０を用いた場合よりも低い。このため、制御装置４０は、ｃｈ４の閾値ＴＨを、他のｃｈ１～３、５～１０の閾値ＴＨよりも低い値とする。つまり、ｃｈ４が使用不可判定されやすいように、ｃｈ４の閾値を設定する。
【0085】
ステップＳ１５０の実行後、制御装置４０は、今回使用した周波数チャネルの使用不可判定を実行する（ステップＳ１６０）。制御装置４０は、使用した周波数チャネルの通信実績において通信品質劣化に相関する値と閾値ＴＨとを比較することで、次回以降使用不可か否かを判定する。通信実績において通信品質に相関する値とは、たとえば通信実績中の通信品質劣化実績の割合である。割合に代えて、通信品質劣化実績の回数を用いてもよい。
【0086】
ステップＳ１６０において通信品質劣化の相関値が閾値ＴＨ以下の場合、制御装置４０は、今回使用した周波数チャネルについて次回以降の使用に問題なしと判定し、一連の処理を終了する。つまり、制御装置４０は、現在、周波数チャネルホッピングの使用対象として設定されている周波数チャネルを維持する。
【0087】
ステップＳ１６０において通信品質劣化の相関値が閾値ＴＨを超えた場合、制御装置４０は、今回使用した周波数チャネルについて次回以降の使用が不可であると判定し、使用不可チャネルを設定する。たとえば図１０では、ｃｈ４の通信品質劣化の割合が、閾値ＴＨを超えている。この場合、制御装置４０は、ｃｈ４を使用不可と判定し、使用不可チャネルに設定する。
【0088】
使用不可と判定した場合、制御装置４０は、使用対象の周波数チャネルを決定し（ステップＳ１７０）、一連の処理を終了する。制御装置４０は、使用不可チャネルを周波数チャネルホッピングの使用対象から除外することで、使用対象となる周波数チャネルを決定する。
【0089】
図１１は、使用不可チャネルを考慮したホッピングパターンの一例を示している。制御装置４０は、たとえば使用不可チャネルであるｃｈ４を、ホッピングパターンから除外する。ｃｈ１を使用した送受信周期の次の周期で周波数チャネルホッピングを行うと、使用する周波数チャネルはｃｈ７に切り替わる。ホッピングパターンから除外せず、使用不可チャネルが選択された際に再度周波数チャネルホッピングを行うことで、使用不可チャネルを使用しないようにしてもよい。
【0090】
制御装置４０は、上記した起動時処理の終了後、ステップＳ１００～Ｓ１７０の処理を繰り返し実行する。制御装置４０は、監視装置３０それぞれとのデータの送受信において、上記した使用対象チャネルの決定処理を実行する。
【0091】
＜共有処理＞
次に、図１２および図１３に基づき、スレーブ装置である監視装置３０との情報の共有について説明する。図１２は、制御装置４０が実行する共有処理の一例を示すフローチャートである。図１３は、チャネル情報を含むデータ通信の一例を示すタイミングチャートである。
次に、図１２および図１３に基づき、スレーブ装置である監視装置３０との情報の共有について説明する。図１２は、制御装置４０が実行する共有処理の一例を示すフローチャートである。図１３は、チャネル情報を含むデータ通信の一例を示すタイミングチャートである。
【0092】
制御装置４０は、上記したステップＳ１７０の処理をトリガとして、図１２に示す処理を実行する。図１２に示すように、制御装置４０の無線ＩＣ４４は、チャネル情報を含むデータを監視装置３０に送信する（ステップＳ２００）。チャネル情報は、たとえば使用不可チャネルと判定された周波数チャネルの情報である。チャネル情報は、たとえば使用不可チャネルを除外した後の使用対象の周波数チャネルの情報でもよい。
【0093】
ステップＳ２００の実行後、制御装置４０は、ステップＳ２００の送信処理を実行してから所定時間以内に、ステップＳ２００の送信信号に対する応答信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ２１０）。応答信号を受信した場合、一連の処理を終了する。応答信号を受信しない場合、ステップＳ２００の処理を再度実行する。
【0094】
図１３は、制御装置４０が、３つの監視装置３０、具体的にはＳＢＭ１、ＳＢＭ２、ＳＢＭ３それぞれとの間でデータの送受信を行う例を示している。図１３では、ＳＢＭ２との間で周波数チャネルのひとつが使用不可と判定された例を示している。Ｔｘはデータの送信、Ｒｘはデータの受信を示している。ＳＢＭ１（Ｄ）、ＳＢＭ２（Ｄ）、ＳＢＭ３（Ｄ）は、監視データの要求および応答の送受信を示している。ＳＢＭ２（ＣＩ）は、チャネル情報（ＣＩ）を含むデータの送受信を示している。
【0095】
制御装置４０は、ＳＢＭ２とのデータの送受信を実行後、引き続きＳＢＭ２とチャネル情報を含むデータの送受信を行う。制御装置４０は、ＳＢＭ３との通信を実行する前に、ＳＢＭ２とチャネル情報の共有を行う。チャネル情報の送受信は、使用不可と判定した周波数チャネルがＳＢＭ２において再び使用されるまでに実行すればよい。たとえば図９に示したホッピングパターンにおいて、使用不可であるｃｈ４の情報の送信を、ｃｈ９を用いたデータの送受信後に行ってもよい。この場合、ｃｈ９を用いて、ＳＢＭ２とチャネル情報を共有することができる。チャネル情報は、後発的に共有する、初期情報とは別の周波数チャネルホッピングに関する情報である。
【0096】
＜第１実施形態のまとめ＞
上記したように、監視装置３０および制御装置４０の位置は、筐体５０内、ひいては車両１０において、定まっている。マスタ装置である制御装置４０から所定周波数（所定チャネル）の電波を放射すると、送信波と反射波との干渉により、筐体５０内に電界強度の高い部分と低い部分が生じる。筐体５０のように閉じた空間では、位相変化しても、概ね電界強度の高い部分と、概ね電界強度の低い部分が存在する。監視装置３０および制御装置４０における電界強度が低いと、電界強度が高い場合よりも、通信不成立や受信信号の低下など、通信品質の劣化が生じやすい。つまり、監視装置３０と制御装置４０との位置関係において、通信品質が劣化しやすい周波数チャネル（周波数）と通信品質が劣化し難い周波数チャネルが存在する。
上記したように、監視装置３０および制御装置４０の位置は、筐体５０内、ひいては車両１０において、定まっている。マスタ装置である制御装置４０から所定周波数（所定チャネル）の電波を放射すると、送信波と反射波との干渉により、筐体５０内に電界強度の高い部分と低い部分が生じる。筐体５０のように閉じた空間では、位相変化しても、概ね電界強度の高い部分と、概ね電界強度の低い部分が存在する。監視装置３０および制御装置４０における電界強度が低いと、電界強度が高い場合よりも、通信不成立や受信信号の低下など、通信品質の劣化が生じやすい。つまり、監視装置３０と制御装置４０との位置関係において、通信品質が劣化しやすい周波数チャネル（周波数）と通信品質が劣化し難い周波数チャネルが存在する。
【0097】
本実施形態の制御装置４０は、筐体５０内の電界強度に相関するデータを、予め学習データとして有している。学習データは、スレーブ装置である監視装置３０とのデータ送受信に使用可能な周波数チャネルについての筐体５０内の電界強度に相関するデータである。制御装置４０は、電界強度に相関するデータに基づき、周波数チャネルホッピングの使用対象から、通信品質が劣化しやすい周波数チャネルを除外する。つまり、周波数チャネルホッピングの使用対象として、通信品質が劣化し難い周波数チャネルを決定する。この結果、信頼性の高い無線通信が可能な電池管理システム６０を提供することができる。これにより、通信不成立が生じるのを抑制することができる。つまり、電池情報などの監視データの欠落を抑制することができる。
【0098】
無線通信の場合、有線通信に対して通信速度が遅く、通信頻度が少ない場合が多い。このため、電圧などの物理量の少なくともひとつに異常が生じた場合、または、故障診断情報により異常が検出された場合、監視データの欠落が生じると、値が急激に変更される可能性がある。値が急激に変更されると、制御が急激に変更されることとなり、安全性に問題はないものの、操作性に影響が生じる虞がある。これに対し、本実施形態によれば、異常を示す監視データの欠落を抑制することができる。これにより、操作性への影響を抑制することができる。
【0099】
また、監視データの欠落を抑制することで、監視データの累積で推定する要素、たとえば電池ダメージの累積などを精度よく推定することが可能となる。また、異常の検出を、閾値を超えた回数によって行う場合がある。この場合も、監視データの欠落を抑制することで、異常の検出タイミングを早めることが可能となる。
【0100】
電界強度は、上記した配置、周波数チャネル（周波数）などの初期的に決まる要素（初期要素）以外の影響も受ける。筐体５０内の電界強度は、変動要素、たとえば使用環境の温度、湿度、異物、振動などによって変化し得る。たとえば温度が高くなると、温度が低い場合に較べて電界強度が低下する。湿度が高くなると、空気中の水分の影響で電界強度が低下する。ほこりなどの異物によっても電界強度は低下する。また、振動により、ハーネスなどの金属体の位置がずれると、電界強度が変化する。振動により電波の伝搬経路がずれると、電界強度が変化する。
【0101】
本実施形態の制御装置４０は、所定の周波数チャネルにおけるデータの送受信結果に基づいて通信品質を評価し、通信実績として蓄積する。そして、通信実績において通信品質劣化に相関する値が閾値ＴＨを超えた場合に、所定の周波数チャネルを使用不可と判定して使用対象から除外する。このように、実際の送受信結果に基づく値、具体的には通信実績において通信品質劣化に相関する値を用いて、使用不可か否かを判定する。これにより、温度や振動など、変動要素の影響を考慮（反映）することができる。
【0102】
また、制御装置４０は、閾値ＴＨを、学習データに基づいて周波数チャネルごとに設定する。つまり、電界強度に基づき、閾値ＴＨを周波数チャネルに対して個別に設定する。たとえば電界強度が低い周波数チャネルの閾値ＴＨを、電界強度が高い周波数チャネルの閾値ＴＨよりも厳しくする。本実施形態では、初期要素の影響、および、変動要素の影響を考慮するため、無線通信の信頼性をさらに高めることができる。
【0103】
使用可能な周波数チャネルにおいて閾値ＴＨが互いに共通の場合、一律な閾値ＴＨに到達するまで、通信不成立などが無駄に多く発生してしまう。本実施形態によれば、初期要素の影響を考慮して閾値ＴＨを周波数チャネルごとに設定するため、電界強度の低い周波数チャネルについては閾値ＴＨに早く到達する。これにより、通信不成立を低減し、ひいては電池情報の欠落を抑制することができる。
【0104】
＜変形例＞
ステップＳ１４０の処理で用いる基準回数ＳＴを固定値とする例を示したが、これに限定されない。基準回数ＳＴについても、学習データに基づいて周波数チャネルごとに設定してもよい。つまり、監視装置３０および制御装置４０における電界強度が低い周波数チャネルの基準回数ＳＴを、電界強度が高い周波数チャネルの基準回数ＳＴより小さくしてもよい。
ステップＳ１４０の処理で用いる基準回数ＳＴを固定値とする例を示したが、これに限定されない。基準回数ＳＴについても、学習データに基づいて周波数チャネルごとに設定してもよい。つまり、監視装置３０および制御装置４０における電界強度が低い周波数チャネルの基準回数ＳＴを、電界強度が高い周波数チャネルの基準回数ＳＴより小さくしてもよい。
【0105】
特に言及しなかったが、図１２に示す共有処理の送受信結果についても、通信品質を評価し、通信実績として蓄積してもよい。
【0106】
使用不可と判定した周波数チャネルを除外し、ホッピングパターンにおける次の周波数チャネルを使用する例を示したが、これに限定されない。使用不可と判定した周波数チャネルを除外し、ルールに従わない所定の周波数チャネルを使用した後、ホッピングパターンに戻ってもよい。使用不可チャネルに所定数を加算することで、使用不可判定後の周波数チャネルを決定してもよい。たとえばｃｈ４を使用不可と判定すると、所定数である６を加算したｃｈ１０を使用し、ｃｈ１０の後に、ホッピングパターンに戻ってｃｈ７を使用してもよい。所定数を通常のホッピング間隔よりも大きくすると、次に使用する周波数チャネルを、使用不可チャネルから離すことができる。関数を用いる場合も同様である。
【0107】
また、使用不可と判定した後に使用する周波数チャネルを、予め定めておいてもよい。たとえば、使用不可判定後は、ｃｈ２を必ず使用し、その後ホッピングパターンや関数によって使用する周波数チャネルを決定してもよい。
【0108】
制御装置４０が閾値ＴＨを設定するタイミングは、ステップＳ１５０に限定されない。制御装置４０は、使用不可判定処理（ステップＳ１６０）の実行前に閾値ＴＨを設定すればよい。制御装置４０は、たとえば起動時処理の実行後であってデータ通信の実行前に、すべての周波数チャネルについて閾値ＴＨを個別に設定してもよい。これによれば、通信実績が基準回数ＳＴを上回るたびに、閾値ＴＨを設定しなくてもよい。
【0109】
制御装置４０が、一の監視装置３０（ＳＢＭ２）との使用対象チャネル決定処理において、周波数チャネルのひとつを使用不可と判定した場合、ＳＢＭ２に対してチャネル情報（ＣＩ）を送信する例を示したがこれに限定されない。ＳＢＭ２だけでなく、他の監視装置（ＳＢＭ１、ＳＢＭ３）に対して、チャネル情報を送信してもよい。たとえば図１３に示すＳＢＭ１（Ｄ）に続いてＳＢＭ１にチャネル情報を送信し、ＳＢＭ３（Ｄ）に続いてＳＢＭ３にチャネル情報を送信してもよい。つまり、使用不可チャネルを、制御装置４０と無線通信するすべての監視装置３０において共有してもよい。
【0110】
学習データとして、周波数チャネル情報を用いてもよい。周波数チャネル情報は、たとえば電界強度が所定の閾値よりも高い周波数チャネルの情報、および／または、電界強度が所定の閾値よりも低い周波数チャネルの情報である。学習データとして、使用可能な周波数チャネルそれぞれ（すべて）についてのデータを有してもよいし、一部の周波数チャネルについてのデータを有してもよい。たとえば学習データとして、電界強度が所定の閾値よりも低い周波数チャネル情報と、電界強度が閾値よりも高い周波数チャネル情報を含む場合、電界強度が低い周波数チャネルの閾値ＴＨを、電界強度が高い周波数チャネルの閾値ＴＨよりも低い値にしてもよい。たとえば学習データとして、電界強度が所定の閾値よりも低い周波数チャネル情報のみを含む場合、たとえば学習データに含まれる周波数チャネルの閾値ＴＨを、学習データに含まれない周波数チャネルの閾値ＴＨよりも低い値にしてもよい。
【0111】
（第２実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。先行実施形態では、周波数チャネルごとに通信実績を積んで使用不可を判定した。これに代えて、連続する複数の周波数チャネルを一単位とするグループごとに通信実績を積んで使用不可を判定してもよい。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。先行実施形態では、周波数チャネルごとに通信実績を積んで使用不可を判定した。これに代えて、連続する複数の周波数チャネルを一単位とするグループごとに通信実績を積んで使用不可を判定してもよい。
【0112】
図１４は、本実施形態に係る電池管理システム６０において、制御装置４０が実行する使用対象チャネル決定処理の一例を示している。図１５は、各グループの通信実績と、学習データに基づいて設定された閾値ＴＨの一例を示している。図１５では、図１０同様、閾値ＴＨを破線で示している。また、明確化のために、通信実績のうち、通信品質劣化の実績にハッチングを施している。
【0113】
図１４に示すステップＳ１００～Ｓ１２０の処理は、先行実施形態の図８に示したステップＳ１００～Ｓ１２０と同様である。制御装置４０（無線ＩＣ４４）は、周波数チャネルホッピングにより使用する周波数チャネルを決定し、ひとつの監視装置３０との間でデータの送受信処理を行う。そして、送受信結果に基づいて、通信品質を評価する。
【0114】
ステップＳ１２０の実行後、制御装置４０は、ステップＳ１２０で行った通信品質評価の結果を、グループの通信実績として蓄積する（ステップＳ１３０Ａ）。本実施形態の制御装置４０は、周波数チャネルに対して個別に通信実績を蓄積するのではない。制御装置４０は、互いに連続する複数の周波数チャネルを一単位とするグループを設定し、グループ単位で通信実績を蓄積する。
【0115】
制御装置４０は、たとえば図１５に示すように、使用可能な１０ｃｈを、２ｃｈずつ５グループに分ける。図１５では、第１グループ（１Ｇ）がｃｈ１、ｃｈ２を含む。第２グループ（２Ｇ）が、ｃｈ３、ｃｈ４を含む。第３グループ（３Ｇ）が、ｃｈ５、ｃｈ６を含む。第４グループ（４Ｇ）が、ｃｈ７、ｃｈ８を含む。第５グループ（５Ｇ）が、ｃｈ９、ｃｈ１０を含む。たとえば制御装置４０は、１ｃｈの通信品質評価結果と、２ｃｈの通信品質評価結果を、第１グループ（１Ｇ）の通信実績として蓄積する。
【0116】
ステップＳ１３０Ａの実行後、制御装置４０は、今回使用した周波数チャネルを含むグループの通信実績が基準回数ＳＴを超えたか否かを判定する（ステップＳ１４０Ａ）。ステップＳ１４０Ａにおいてグループの通信実績が基準回数ＳＴ以下と判定すると、制御装置４０は、一連の処理を終了する。制御装置４０は、現在、周波数チャネルホッピングの使用対象として設定されている周波数チャネルの維持を決定する。
【0117】
ステップＳ１４０Ａにおいてグループの通信実績が基準回数ＳＴを超えたと判定すると、制御装置４０は、学習データに基づいて、グループの閾値ＴＨを設定する（ステップＳ１５０Ａ）。制御装置４０は、ステップＳ１１０の送受信処理で用いた周波数チャネルを含むグループについて、閾値ＴＨを設定する。図１５に破線で示すように、閾値ＴＨは、学習データに基づき、グループに対して個別に設定される。本実施形態では、ｃｈ７および／またはｃｈ８の電界強度が低いため、ｃｈ７およびｃｈ８を含む第４グループ（４Ｇ）の閾値ＴＨが、他のグループ（１Ｇ～３Ｇ、５Ｇ）の閾値ＴＨよりも低い値とされる。
【0118】
ステップＳ１５０Ａの実行後、制御装置４０は、今回使用した周波数チャネルを含むグループの使用不可判定を実行する（ステップＳ１６０Ａ）。制御装置４０は、該当するグループの通信実績において通信品質劣化に相関する値と閾値ＴＨとを比較することで、次回以降使用不可か否かを判定する。
【0119】
ステップＳ１６０Ａにおいて通信品質劣化に相関する値が閾値ＴＨ以下の場合、制御装置４０は、該当するグループについて次回以降の使用に問題ないと判定し、一連の処理を終了する。つまり、制御装置４０は、現在、周波数チャネルホッピングの使用対象として設定されている周波数チャネルの維持を決定する。
【0120】
ステップＳ１６０Ａにおいて通信品質劣化に相関する値が閾値ＴＨを超えた場合、制御装置４０は、該当するグループについて次回以降の使用が不可であると判定する。制御装置４０は、グループ内のすべての周波数チャネルが使用不可であると判定する。たとえば図１５では、第４グループ（４Ｇ）の通信品質劣化の割合が閾値ＴＨを超えており、制御装置４０は、第４グループ、つまりｃｈ７およびｃｈ８を使用不可と判定する。
【0121】
使用不可と判定した場合、制御装置４０は、図８同様、ステップＳ１７０の処理を実行し、一連の処理を終了する。制御装置４０は、使用不可のグループに含まれる周波数チャネルを周波数チャネルホッピングの使用対象から除外することで、使用対象となる周波数チャネルを決定する。たとえば図９に示すホッピングパターンを使用し、第４グループを使用不可と判定した場合、ｃｈ７およびｃｈ８を除外して新たなホッピングパターンを決定してもよい。ホッピングパターンから除外せず、使用不可チャネル（ｃｈ７またはｃｈ８）が選択された際に再度周波数チャネルホッピングを行うことで、使用不可チャネルを使用しないようにしてもよい。
【0122】
＜第２実施形態のまとめ＞
本実施形態によれば、先行実施形態に記載の構成と同様の効果を奏することができる。具体的には、制御装置４０は、所定の周波数チャネルにおけるデータの送受信結果に基づいて通信品質を評価し、グループ単位で通信実績を蓄積する。そして、グループの通信実績において通信品質劣化に相関する値が閾値ＴＨを超えた場合に、グループ内のすべての周波数チャネルを使用不可と判定して使用対象から除外する。このように、実際のデータの送受信結果に基づく値、具体的には通信実績において通信品質劣化に相関する値を用いて、使用不可か否かを判定する。これにより、温度や振動など、変動要素の影響を考慮（反映）することができる。
本実施形態によれば、先行実施形態に記載の構成と同様の効果を奏することができる。具体的には、制御装置４０は、所定の周波数チャネルにおけるデータの送受信結果に基づいて通信品質を評価し、グループ単位で通信実績を蓄積する。そして、グループの通信実績において通信品質劣化に相関する値が閾値ＴＨを超えた場合に、グループ内のすべての周波数チャネルを使用不可と判定して使用対象から除外する。このように、実際のデータの送受信結果に基づく値、具体的には通信実績において通信品質劣化に相関する値を用いて、使用不可か否かを判定する。これにより、温度や振動など、変動要素の影響を考慮（反映）することができる。
【0123】
また、制御装置４０は、閾値ＴＨを、学習データに基づいてグループごとに設定する。つまり、電界強度に基づき、閾値ＴＨをグループに対して個別に設定する。互いに連続する周波数は、互いに離れた周波数よりも、電界強度の強弱の位置関係が近い。このため、グループ単位で閾値ＴＨをまとめても、初期的な要素の影響を考慮して、無線通信の信頼性を高めることができる。
【0124】
本実施形態では、通信実績および閾値ＴＨをグループ単位で管理し、グループ単位で使用不可を判定する。これにより、制御装置４０（マスタ装置）の処理負荷を軽減することができる。
【0125】
本実施形態に記載の構成は、周波数チャネル単位をグループ単位に置き換えた点を除けば、先行実施形態および変形例に記載の構成との組み合わせが可能である。
【0126】
（第３実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。使用不可と判定した周波数チャネルについては、判定以降において、周波数チャネルホッピングの使用対象から除外してもよい。これに代えて、所定の条件を満たす場合に、復帰するようにしてもよい。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。使用不可と判定した周波数チャネルについては、判定以降において、周波数チャネルホッピングの使用対象から除外してもよい。これに代えて、所定の条件を満たす場合に、復帰するようにしてもよい。
【0127】
図１６は、本実施形態に係る電池管理システム６０において、制御装置４０が実行する復帰処理の一例を示している。制御装置４０は、使用不可チャネルを設定すると、以下に示す復帰処理を実行する。
【0128】
図１６に示すように、まず制御装置４０は、学習データに基づいて復帰条件を設定する（ステップＳ３００）。閾値ＴＨを周波数チャネルに対して個別に設定する場合、制御装置４０は、復帰条件を周波数チャネルに対して個別に設定する。閾値ＴＨをグループに対して個別に設定する場合、制御装置４０は、復帰条件をグループに対して個別に設定する。
【0129】
復帰条件は、使用不可判定後の送受信回数、たとえば監視データの受信回数でもよい。また、ＩＧ信号などの起動信号のオンオフの回数でもよいし、走行距離でもよい。たとえば起動信号のオンオフ回数の場合、制御装置４０は、学習データに基づいて電界強度が低い周波数チャネルの復帰に要する回数を電界強度が高い周波数チャネルの復帰に要する回数よりも多く設定する。
【0130】
ステップＳ３００の実行後、制御装置４０は、復帰条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ３１０）。復帰条件を満たさないと判定すると、ステップＳ３１０の処理を再び実行する。
【0131】
ステップＳ３１０において復帰条件を満たすと判定すると、制御装置４０は、通信実績をリセットし（ステップＳ３２０）、一連の処理を終了する。復帰条件を周波数チャネルに対して個別に設定する場合、少なくとも復帰条件を満たした周波数チャネルの通信実績をリセットし、使用不可としていた周波数チャネルを使用対象に復帰させる。復帰条件をグループに対して個別に設定する場合、少なくとも復帰条件を満たしたグループの通信実績をリセットし、グループに含まれる周波数チャネルのすべてを使用対象に復帰させる。
【0132】
ひとつの周波数チャネルまたはひとつのグループが復帰条件を満たす場合、制御装置４０は、復帰条件を満たした周波数チャネルまたはグループの通信実績のみをリセットしてもよい。制御装置４０は、データの送受信に使用可能な周波数チャネルのすべて（たとえば、１０チャネル分）について、通信実績をリセットしてもよい。つまり、すべての通信実績を一括リセットしてもよい。
【0133】
＜第３実施形態のまとめ＞
本実施形態によれば、使用不可チャネルを復帰させるための復帰条件に、学習データを用いる。学習データを用いることで、復帰時間に差が生じる。電界強度が低い周波数チャネル、つまり通信品質が劣化しやすい周波数チャネルは、復帰し難くなる。一方、電界強度が高い周波数チャネル、つまり通信品質が劣化し難い周波数チャネルは、復帰しやすくなる。これにより、復帰条件が一律の構成に較べて、通信品質劣化が生じる回数を低減することができる。よって、信頼性をさらに高めることができる。
本実施形態によれば、使用不可チャネルを復帰させるための復帰条件に、学習データを用いる。学習データを用いることで、復帰時間に差が生じる。電界強度が低い周波数チャネル、つまり通信品質が劣化しやすい周波数チャネルは、復帰し難くなる。一方、電界強度が高い周波数チャネル、つまり通信品質が劣化し難い周波数チャネルは、復帰しやすくなる。これにより、復帰条件が一律の構成に較べて、通信品質劣化が生じる回数を低減することができる。よって、信頼性をさらに高めることができる。
【0134】
本実施形態に記載の構成は、第１実施形態に記載の構成、第２実施形態の記載の構成のいずれとも組み合わせが可能である。
【0135】
（第４実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。先行実施形態では、使用対象チャネル決定処理の実行タイミングと車両１０の走行状態との関係について特に言及しなかった。これに代えて、使用対象チャネル決定処理を、車両１０の走行状態と紐づけて実施してもよい。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。先行実施形態では、使用対象チャネル決定処理の実行タイミングと車両１０の走行状態との関係について特に言及しなかった。これに代えて、使用対象チャネル決定処理を、車両１０の走行状態と紐づけて実施してもよい。
【0136】
図１７は、本実施形態に係る電池管理システム６０において、ステップＳ１１０の処理タイミング、つまりデータの送受信処理のタイミングを示している。図１７（ａ）に示すように、制御装置４０は、走行時のみ、データの送受信処理を含む使用対象チャネル決定処理を実行してもよい。つまり、非走行時には、使用対象チャネル決定処理を実施しないようにしてもよい。
【0137】
図１７（ｂ）に示すように、制御装置４０は、走行時と非走行時において、データの送受信処理を含む、使用対象チャネル決定処理を実行してもよい。つまり、非走行時において、使用対象チャネル決定処理を実施してもよい。非走行時とは、ＩＧ信号などの起動信号がオフの状態、または、起動信号がオン状態のまま、車両１０が駐停車状態の期間である。起動信号がオフの状態でも、電池スタック２１やバッテリ１５から常時電源が供給される構成の場合、制御装置４０は、非走行時において使用対象チャネル決定処理を実行することができる。
【0138】
なお、図１２に示した共有処理、図１６に示した復帰処理は、使用対象チャネル決定処理と合わせて実施することができる。つまり、非走行時に、使用対象チャネル決定処理、共有処理、および復帰処理を実行してもよい。
【0139】
＜第４実施形態のまとめ＞
本実施形態によれば、車両の走行状態に紐づけて、使用対象チャネル決定処理を実行することができる。非走行時は、走行時に較べて温度が低い。組電池２０の負荷が低い。走行による振動がない。このように、変動要素の影響が小さい。したがって、初期要素、つまり制御装置４０および監視装置３０における電界強度の高低が、通信品質に大きく影響する。電界強度の学習データを用いることで、使用不可チャネルの判定精度を高めることができる。
本実施形態によれば、車両の走行状態に紐づけて、使用対象チャネル決定処理を実行することができる。非走行時は、走行時に較べて温度が低い。組電池２０の負荷が低い。走行による振動がない。このように、変動要素の影響が小さい。したがって、初期要素、つまり制御装置４０および監視装置３０における電界強度の高低が、通信品質に大きく影響する。電界強度の学習データを用いることで、使用不可チャネルの判定精度を高めることができる。
【0140】
本実施形態では、走行時のみ、または、走行時および非走行時に、使用対象チャネル決定処理を実行する例を示した。たとえば、走行時は、ステップＳ１００およびステップＳ１１０の処理のみ実行し、非走行時は、ステップＳ１００～Ｓ１７０の処理を実行するようにしてもよい。走行時は、ステップＳ１００～Ｓ１３０の処理のみ実行し、非走行時は、ステップＳ１００～Ｓ１７０の処理を実行するようにしてもよい。これにより、走行時における制御装置４０の処理負荷、通信負荷を軽減することができる。
【0141】
本実施形態に記載の構成は、第１実施形態に記載の構成、第２実施形態の記載の構成、第３実施形態に記載の構成のいずれとも組み合わせが可能である。
【0142】
（第５実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。先行実施形態では、使用不可チャネルを判定するための閾値を、学習データに基づいて設定した。これに代えて、周波数チャネルホッピングの使用対象となる周波数チャネルを、学習データに基づいて直接的に決定してもよい。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。先行実施形態では、使用不可チャネルを判定するための閾値を、学習データに基づいて設定した。これに代えて、周波数チャネルホッピングの使用対象となる周波数チャネルを、学習データに基づいて直接的に決定してもよい。
【0143】
図１８は、本実施形態に係る電池管理システム６０において、監視装置３０と制御装置４０との間の通信シーケンスの一例を示している。図１８は、使用対象チャネル決定処理の実施タイミングを示している。図１８では、図５同様、監視ＩＣ３３をＭＩＣ３３、無線ＩＣ３５をＷＩＣ３５、制御装置４０をＥＣＵ４０と示している。図１８は、使用対象チャネル決定処理の実施タイミングを示している。
【0144】
図１８に示すように、制御装置４０は、ステップＳ１０の処理、つまり起動時処理を実行した後、ステップＳ２０以降のデータ通信処理を実行する前に、使用対象チャネル決定処理を実行する（ステップＳ１５）。
【0145】
制御装置４０は、初期情報および上記した学習データに基づいて、周波数チャネルホッピングに使用する周波数チャネルを決定する。制御装置４０は、使用可能な複数の周波数チャネルのうち、制御装置４０および監視装置３０における電界強度が低い周波数チャネルについては使用せず、電界強度が高い周波数チャネルを使用対象として決定する。たとえば所定の閾値よりも電界強度が高い周波数チャネルを使用対象とし、閾値よりも電界強度が低い周波数チャネルを使用不可とする。
【0146】
制御装置４０は、使用対象チャネル情報を、監視装置３０の無線ＩＣ３５に送信することで、ステップＳ１５で決定した周波数チャネルの情報を、監視装置３０と共有する。起動時処理において、制御装置４０および監視装置３０は、周波数チャネルホッピングに関する初期情報を共有している。制御装置４０は、初期情報にしたがって周波数チャネルホッピングを行い、所定の周波数チャネルで使用対象チャネル情報を送信する。初期情報にしたがって周波数チャネルホッピングを行うため、制御装置４０と監視装置３０とで互いに共通の周波数チャネルを使用し、使用対象チャネル情報を共有することができる。
【0147】
上記したステップＳ１５の処理は、制御装置４０と各監視装置３０との間で実行される。ステップＳ１５の実行後、制御装置４０は、要求データの送信処理（ステップＳ２０）を実行する。制御装置４０は、ステップＳ１５で決定した周波数チャネルを使用対象として周波数チャネルホッピングを行い、使用する周波数チャネルを決定する。制御装置４０は、決定した周波数チャネル（周波数）で、要求データの送信を行う。電池管理システム６０は、ステップＳ１５の実行後、ステップＳ２０～Ｓ２５の処理を周期的に実行する。
【0148】
＜第５実施形態のまとめ＞
本実施形態によれば、マスタ装置である制御装置４０が、起動時処理の実行後に、使用対象チャネル決定処理を実行する。制御装置４０は、データの送受信を行う前に、周波数チャネルホッピングで使用する周波数チャネルを、予め格納された学習データに基づいて決定する。制御装置４０は、監視装置３０とのデータの定期通信中に、チャネル決定処理を実行しなくてもよい。これにより、通信負荷を軽減することができる。
本実施形態によれば、マスタ装置である制御装置４０が、起動時処理の実行後に、使用対象チャネル決定処理を実行する。制御装置４０は、データの送受信を行う前に、周波数チャネルホッピングで使用する周波数チャネルを、予め格納された学習データに基づいて決定する。制御装置４０は、監視装置３０とのデータの定期通信中に、チャネル決定処理を実行しなくてもよい。これにより、通信負荷を軽減することができる。
【0149】
制御装置４０は、データの送受信にともなって、通信品質を評価し、評価結果を通信実績として蓄積してもよい。つまり、ステップＳ１００～Ｓ１３０（Ｓ１３０Ａ）の処理を周期的に実行してもよい。通信実績を蓄積することで、後述する学習データの更新に活用することが可能となる。
【0150】
使用対象チャネル決定処理を起動時処理の実行後に行う例を示したが、これに限定されない。制御装置４０は、起動してから監視装置３０との間でデータの送受信を行うまでの間に、使用対象チャネル決定処理を実行すればよい。たとえば使用対象チャネル決定処理を、起動時処理に含めてもよい。
【0151】
学習データが固定値の場合、つまり後述する学習データの更新を実行しない場合、制御装置４０および監視装置３０が、学習データに基づいて、使用対象チャネル決定処理をそれぞれ実行してもよい。監視装置３０にも、制御装置４０と同じ内容の学習データが予め格納される。使用対象チャネル決定処理の処理内容は、制御装置４０と監視装置３０とで共通である。これにより、データ通信を行うことなく、周波数チャネルホッピングに使用する周波数チャネルを共有することができる。
【0152】
先行実施形態に記載のように、学習データとして、たとえば電界強度が所定の閾値よりも高い周波数チャネルの情報を用いてもよいし、電界強度が所定の閾値よりも低い周波数チャネルの情報を用いてもよい。学習データは、使用対象とする周波数チャネルの情報、および／または、使用不可とする周波数チャネルの情報を含んでもよい。
【0153】
（第６実施形態）
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。先行実施形態では、学習データが固定値であった。これに代えて、学習データを可変値としてもよい。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。先行実施形態では、学習データが固定値であった。これに代えて、学習データを可変値としてもよい。
【0154】
図１９は、本実施形態に係る電池管理システム６０において、制御装置４０が実行する更新処理を示している。制御装置４０は、更新処理を所定の周期で実行する。
【0155】
図１９に示すように、制御装置４０は、所定のイベントが発生したか否かを判定する（ステップＳ４００）。所定イベントは、たとえばＩＧ信号などの起動信号の切り替えタイミングで発生してもよい。所定イベントは、たとえば起動信号がオンからオフに切り替わると発生してもよいし、起動信号がオフからオンに切り替わると発生してもよい。所定イベントは、たとえば所定の走行距離ごとに発生してもよい。所定イベントは、たとえば監視データの受信回数が所定回数に到達するごとに発生してもよい。
【0156】
ステップＳ４００において所定イベントが発生したと判定すると、制御装置４０は、蓄積された通信実績に基づいて学習データを更新する（ステップＳ４１０）。制御装置４０は、初期的な学習データと通信実績とを、予め設定されたルールにしたがって融合することで、学習データを更新してもよい。制御装置４０は、たとえば通信実績における通信品質劣化の割合から、通信品質が劣化しやすい周波数チャネルと通信品質が劣化し難い周波数チャネルを決定して新たな学習データとする。そして、制御装置４０は、初期的な学習データを新たな学習データに置き換えることで、学習データを更新してもよい。
【0157】
＜第６実施形態のまとめ＞
本実施形態によれば、マスタ装置である制御装置４０が、所定のイベントごとに、蓄積された通信実績を用いて学習データを更新する。これによれば、実際の使用環境に応じて使用不可チャネルを決定し、ひいては使用対象となる周波数チャネルを決定することができる。たとえば温度や振動などの変動要素の影響が大きい場合において、信頼性の高い無線通信を行うことができる。
本実施形態によれば、マスタ装置である制御装置４０が、所定のイベントごとに、蓄積された通信実績を用いて学習データを更新する。これによれば、実際の使用環境に応じて使用不可チャネルを決定し、ひいては使用対象となる周波数チャネルを決定することができる。たとえば温度や振動などの変動要素の影響が大きい場合において、信頼性の高い無線通信を行うことができる。
【0158】
本実施形態に記載の構成は、第１実施形態～第５実施形態いずれとも組み合わせが可能である。
【0159】
（他の実施形態）
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。
【0160】
明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。
【0161】
ある要素または層が「上にある」、「連結されている」、「接続されている」または「結合されている」と言及されている場合、それは、他の要素、または他の層に対して、直接的に上に、連結され、接続され、または結合されていることがあり、さらに、介在要素または介在層が存在していることがある。対照的に、ある要素が別の要素または層に「直接的に上に」、「直接的に連結されている」、「直接的に接続されている」または「直接的に結合されている」と言及されている場合、介在要素または介在層は存在しない。要素間の関係を説明するために使用される他の言葉は、同様のやり方で（例えば、「間に」対「直接的に間に」、「隣接する」対「直接的に隣接する」など）解釈されるべきである。この明細書で使用される場合、用語「および／または」は、関連する列挙されたひとつまたは複数の項目に関する任意の組み合わせ、およびすべての組み合わせを含む。
【0162】
空間的に相対的な用語「内」、「外」、「裏」、「下」、「低」、「上」、「高」などは、図示されているような、ひとつの要素または特徴の他の要素または特徴に対する関係を説明する記載を容易にするためにここでは利用されている。空間的に相対的な用語は、図面に描かれている向きに加えて、使用または操作中の装置の異なる向きを包含することを意図することができる。例えば、図中の装置をひっくり返すと、他の要素または特徴の「下」または「真下」として説明されている要素は、他の要素または特徴の「上」に向けられる。したがって、用語「下」は、上と下の両方の向きを包含することができる。この装置は、他の方向に向いていてもよく（９０度または他の向きに回転されてもよい）、この明細書で使用される空間的に相対的な記述子はそれに応じて解釈される。
【0163】
マイコンやＩＣが手段および／または機能を提供する例を示したが、これに限定されない。各手段および／または機能は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサを含む専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、専用ハードウェア論理回路を用いて実現されてもよい。さらに、コンピュータプログラムを実行するプロセッサとひとつ以上のハードウェア論理回路との組み合わせにより構成されたひとつ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に格納されていてもよい。手段および／または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供できる。たとえばプロセッサが備える機能の一部または全部はハードウェアとして実現されてもよい。或る機能をハードウェアとして実現する態様には、ひとつ以上のＩＣなどを用いて実現する態様が含まれる。プロセッサは、ＣＰＵの代わりに、ＭＰＵやＧＰＵ、ＤＦＰを用いて実現されていてもよい。プロセッサは、ＣＰＵや、ＭＰＵ、ＧＰＵなど、複数種類の演算処理装置を組み合せて実現されていてもよい。プロセッサは、システムオンチップ（ＳｏＣ）として実現されていてもよい。さらに、各種処理部は、ＦＰＧＡや、ＡＳＩＣを用いて実現されていてもよい。各種プログラムは、非遷移的実体的記録媒体に格納されていればよい。プログラムの保存媒体としては、ＨＤＤやＳＳＤ、フラッシュメモリ、ＳＤカードなど、多様な格納媒体を採用可能であるＤＦＰは、Data Flow Processorの略称である。ＳｏＣは、System on Chipの略称である。ＦＰＧＡは、Field Programmable Gate Arrayの略称である。ＡＳＩＣは、Application Specific Integrated Circuitの略称である。ＨＤＤは、Hard disk Driveの略称である。ＳＳＤは、Solid State Driveの略称である。ＳＤは、Secure Digitalの略称である。
【0164】
たとえば監視装置３０がマイコン３４を備える例を示したが、これに限定されるものではない。図２０に示すように、監視装置３０がマイコン３４を備えない構成の電池管理システム６０を採用してもよい。図２０は、図４に対応している。この構成では、無線ＩＣ３５が、監視ＩＣ３３との間でデータの送受信を行う。監視ＩＣ３３によるセンシングや自己診断のスケジュール制御については、無線ＩＣ３５が実行してもよいし、制御装置４０のメインマイコン４５が実行してもよい。
【0165】
組電池２０を構成する電池スタック２１および電池セル２２の配置や個数は上記した例に限定されない。電池パック１１において、監視装置３０および／または制御装置４０の配置は、上記した例に限定されない。
【0166】
電池パック１１が、ひとつの制御装置４０を備える例を示したが、これに限定されない。複数の制御装置４０を備えてもよい。電池パック１１は、ひとつ以上の監視装置３０とひとつ以上の制御装置４０を備えればよい。電池管理システム６０は、制御装置４０とひとつ以上の監視装置３０との間に構築される無線通信システムを複数組備えてもよい。
【0167】
監視装置３０が、監視ＩＣ３３をひとつ備える例を示したが、これに限定されない。複数の監視ＩＣ３３を備えてもよい。この場合において、監視ＩＣ３３ごとに無線ＩＣ３５を設けてもよいし、複数の監視ＩＣ３３に対して、ひとつの無線ＩＣ３５を設けてもよい。
【0168】
電池スタック２１ごとに監視装置３０を配置する例を示したが、これに限定されない。たとえば複数の電池スタック２１に対して、ひとつの監視装置３０を配置してもよい。ひとつの電池スタック２１に対して、複数の監視装置３０を配置してもよい。
【0169】
無線ＩＣ４４が、マイコン４４１を備える例を示したが、これに限定されない。マイコン４４１を備えない構成としてもよい。メインマイコン４５が、上記した無線ＩＣ４４の機能の一部を提供してもよい。たとえば、無線ＩＣ３５が、マイコンを備えない構成としてもよい。マイコン３４が、上記した無線ＩＣ３５の機能の一部を提供してもよい。
【0170】
制御装置４０の無線ＩＣ４４が、上記した使用対象チャネル決定処理などを実行する例を示したが、これに限定されない。制御装置４０の要素が実行すればよい。たとえば、メインマイコン４５が一部の処理を実行してもよい。
【0171】
制御装置４０をマスタ装置、監視装置３０をスレーブ装置とする例を示したが、これに限定されない。上記した各実施形態は、制御装置４０および監視装置３０の一方をマスタ装置、他方をスレーブ装置として、周波数チャネルホッピングを用いて無線通信を行う構成に適用が可能である。たとえば監視装置３０をマスタ装置、制御装置４０をスレーブ装置としてもよい。この場合、監視装置３０が学習データを予め格納している。マスタ装置は、無線通信を行うスレーブ装置それぞれとの間でデータの送受信に使用可能な周波数チャネルそれぞれについての筐体内の電界強度に相関するデータを、学習データとして予め格納している。マスタ装置は、学習データに基づいて、周波数チャネルホッピングの使用対象となる周波数チャネルを決定する。
【符号の説明】
【0172】
１０…車両、１１…電池パック、１２…ＰＣＵ、１３…ＭＧ、１４…ＥＣＵ、１５…バッテリ、２０…組電池、２１…電池スタック、２２…電池セル、２３…バスバーユニット、２４…バスバー、２５…正極端子、２６…負極端子、２７…バスバーカバー、３０…監視装置、３１、３１１、３１２、３１３…電源回路、３２…マルチプレクサ、３３…監視ＩＣ、３４…マイコン、３５…無線ＩＣ、３６…フロントエンド回路、３７…アンテナ、４０…制御装置、４１、４１１、４１２…電源回路、４２…アンテナ、４３…フロントエンド回路、４４…無線ＩＣ、４４０…ＲＦ回路、４４１…マイコン、４４２…学習データ格納部、４５…メインマイコン、４６…サブマイコン、５０…筐体、６０…電池管理システム、７０…センサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】