JP2021175643A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】バックアップ電源の電力を車載電子機器に適切に供給する。【解決手段】車両１は、バッテリ１０とは独立して設けられ、複数の車載電子機器１８に電力を供給可能なバックアップ電源６０と、一端が、バックアップ電源６０に共通して接続され、他端が、個々に車載電子機器１８に接続された複数のスイッチ６２と、自車両の状態または自車両の周辺環境に応じて、複数のスイッチ６２のオンオフを制御するスイッチ制御部３２と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、バックアップ電源を有する車両に関する。

例えば、特許文献１には、車両においてバッテリと各種電子機器（車載電子機器）との間にスイッチを介在させ、スイッチをオフすることでバッテリから電子機器への電力の供給を停止し、バッテリの消耗を抑制する技術が開示されている。

特開２００５−４７３４２号公報

車両には、例えば、車載電子機器における瞬間的な消費電力の増加に備えるため、バッテリとは独立したバックアップ電源が、車載電子機器ごとに個々に設けられることがある。しかし、この態様では、複数のバックアップ電源を搭載するために広いスペースを要するとともに、積載重量が増加してしまう。そこで、バックアップ電源を、複数の車載電子機器で共通とすることが挙げられる。しかし、この態様では、電力を必ずしも要しない車載電子機器にまでバックアップ電源の電力が過剰に供給されることがある。

そこで、本発明は、バックアップ電源の電力を車載電子機器に適切に供給可能な車両を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両は、バッテリとは独立して設けられ、複数の車載電子機器に電力を供給可能なバックアップ電源と、一端が、バックアップ電源に共通して接続され、他端が、個々に車載電子機器に接続された複数のスイッチと、自車両の状態または自車両の周辺環境に応じて、複数のスイッチのオンオフを制御するスイッチ制御部と、を備える。

また、自車両の状態または自車両の周辺環境についての条件と、電力を供給すべき車載電子機器の優先順位との関係が予め定められており、スイッチ制御部は、自車両の現在の状態または自車両の現在の周辺環境における優先順位の高い車載電子機器に対応するスイッチをオンさせてもよい。

また、車載電子機器と、車載電子機器に対応するスイッチとの間における車載電子機器に対応する接続ノードは、他の車載電子機器に接続されており、車載電子機器に対応する接続ノードと、車載電子機器との間の電流経路は、車載電子機器に対応する接続ノードと、他の車載電子機器との間の電流経路より短いとしてもよい。

本発明によれば、バックアップ電源の電力を車載電子機器に適切に供給可能となる。

本実施形態にかかる車両の構成を示す概略図である。 スイッチ選択テーブルの一例を説明する図である。 スイッチの制御の一例を示す図である。 スイッチ制御部の動作の流れを説明するフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態にかかる車両１の構成を示す概略図である。車両１は、例えば、駆動源としてエンジンとモータとが並設されたハイブリッド電気自動車であるとする。なお、車両１は、エンジンを駆動源とするエンジン自動車であってもよいし、モータを駆動源とする電気自動車であってもよい。以後、車両１を自車両と呼ぶ場合がある。

車両１は、バッテリ１０、ヒューズボックス１２ａ、１２ｂ、オルタネータ１４、エンジン１５、ＤＣ／ＤＣコンバータ１６、高電圧バッテリ１７、複数の車載電子機器１８、バックアップ電源装置２０、自動運転スイッチ２２、外気温センサ２４、ジャイロセンサ２６、速度センサ２８、車両制御部３０およびスイッチ制御部３２を含む。

複数の車載電子機器１８は、例えば、ＡＤＡＳ４０（先進運転支援システム）、ＶＤＣ４２（ビークルダイナミクスコントロール）、ＢＳＴ４４（ブレーキブースター）、ＥＰＳ４６（電動パワーステアリング）およびスタータ４８である。なお、車載電子機器１８は、例示した機器に限らず、適宜選定された機器であってもよい。また、車載電子機器１８の数は、例示した５個に限らず、４個以下であってもよいし、６個以上であってもよい。

バッテリ１０は、例えば、鉛蓄電池であり、補機系の低圧の電源として機能する。バッテリ１０の負極は、接地されている。

ヒューズボックス１２ａには、ヒューズ５０ａ、５０ｂ、５０ｃが設けられている。ヒューズ５０ａの一端は、バッテリ１０の正極に接続されている。ヒューズ５０ａの他端は、オルタネータ１４およびＤＣ／ＤＣコンバータ１６に接続されている。オルタネータ１４はエンジン１５に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は高電圧バッテリ１７に接続されている。

オルタネータ１４は、エンジン１５の回転に応じて交流電力を生成（発電）し、直流電力に変換してヒューズ５０ａに出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１６は、高電圧バッテリ１７の電圧を、バッテリ１０の電圧と同レベルの電圧に降圧してヒューズ５０ａに出力する。つまり、ヒューズ５０ａのバッテリ１０側端には、バッテリ１０の電力とオルタネータ１４による電力と高電圧バッテリ１７による電力とが供給される。以後、ヒューズ５０ａのバッテリ１０側端に接続される電源であるバッテリ１０、オルタネータ１４および高電圧バッテリ１７を総称して、通常電源と呼ぶ場合がある。

なお、オルタネータ１４とＤＣ／ＤＣコンバータ１６との両方がヒューズ５０ａに接続される態様に限らない。例えば、車両１が電気自動車またはハイブリッド電気自動車の場合、少なくともオルタネータ１４が省略されて、高電圧バッテリ１７に接続されるＤＣ／ＤＣコンバータ１６のみがヒューズ５０ａに接続されてもよい。また、例えば、車両１がエンジン自動車である場合、高電圧バッテリ１７およびＤＣ／ＤＣコンバータ１６が省略されて、エンジン１５に接続されるオルタネータ１４のみがヒューズ５０ａに接続されてもよい。

ヒューズ５０ｂの一端は、ヒューズ５０ａのバッテリ１０側端に接続されている。ヒューズ５０ｂの他端は、ヒューズボックス１２ｂを経由してスイッチ制御部３２に接続されている。つまり、スイッチ制御部３２には、ヒューズ５０ｂを通じて通常電源の電力が供給される。スイッチ制御部３２については、後に詳述する。

ヒューズ５０ｃの一端は、ヒューズ５０ａのバッテリ１０側端に接続されている。ヒューズ５０ｃの他端は、ヒューズボックス１２ｂを経由してＡＤＡＳ４０に接続されている。つまり、ＡＤＡＳ４０には、ヒューズ５０ｃを通じて通常電源の電力が供給される。

ＡＤＡＳ４０は、例えば、車外環境を撮像するカメラ、レーダーまたはソナーなどを利用して自車両の周辺環境の情報を取得する。また、ＡＤＡＳ４０は、車車間通信を通じて各種の情報を取得してもよい。ＡＤＡＳ４０は、取得した各種の情報（例えば、自車両の周辺環境の情報）に基づいてアクセル、ブレーキまたはステアリングなどを自動制御することができる。つまり、ＡＤＡＳ４０は、自車両を自動運転することができる。なお、ＡＤＡＳ４０は、自車両の自動運転に限らず、例えば、速度制限制御などの安全運転を支援する制御を適宜行ってもよい。

ヒューズボックス１２ｂには、ヒューズ５０ｄ、５０ｅ、５０ｆが設けられている。ヒューズ５０ｄの一端は、ヒューズボックス１２ａに導入されてヒューズ５０ａのバッテリ１０側端に接続されている。ヒューズ５０ｄの他端は、ＶＤＣ４２に接続されている。つまり、ＶＤＣ４２には、ヒューズ５０ｄを通じて通常電源の電力が供給される。

ＶＤＣ４２は、例えば、ブレーキによる制動力を制御して、自車両の横滑りなどのスリップを抑制する。ＶＤＣ４２は、例えば、油圧回路の電動ポンプを駆動させ、または、油圧回路のソレノイドバルブを開閉させて、ブレーキを作動させる。

ヒューズ５０ｅの一端は、ヒューズボックス１２ａに導入されてヒューズ５０ａのバッテリ１０側端に接続されている。ヒューズ５０ｅの他端は、ＢＳＴ４４に接続されている。つまり、ＢＳＴ４４には、ヒューズ５０ｅを通じて通常電源の電力が供給される。

ＢＳＴ４４は、ブレーキペダルに与えられる力を倍増してブレーキパッドを押し込む力（制動力）に変換する。ＢＳＴ４４は、例えば、ブレーキ操作に応じた電動ポンプの作動による油圧によって、ブレーキパッドを押し込む力をアシストする。

ヒューズ５０ｆの一端は、ヒューズボックス１２ａに導入されてヒューズ５０ａのバッテリ１０側端に接続されている。ヒューズ５０ｆの他端は、ＥＰＳ４６に接続されている。つまり、ＥＰＳ４６には、ヒューズ５０ｆを通じて通常電源の電力が供給される。

ＥＰＳ４６は、例えば、ステアリングホイールの回転に応じてステアリングモータを作動させることで操舵操作をアシストする。

スタータ４８は、バッテリ１０の正極に接続されている。スタータ４８には、通常電源の電力が供給される。スタータ４８は、バッテリ１０の電力を消費してエンジンを始動、あるいは、一時的に停止していたエンジンを再始動させる。なお、エンジンの始動または再始動の際には、スタータ４８には、ヒューズが溶断されるほどの大電流が流れることがある。このため、スタータ４８は、ヒューズを介さずにバッテリ１０に接続されている。

バックアップ電源装置２０は、バックアップ電源６０および複数のスイッチ６２を含む。バックアップ電源６０は、バッテリ１０とは別体として（独立して）設けられており、バッテリ１０とは別に電力を蓄える。バックアップ電源６０は、例えば、１または直列接続された複数のコンデンサで構成される。なお、バックアップ電源６０は、コンデンサで構成される態様に限らず、例えば、鉛蓄電池などのバッテリ１０で構成されてもよい。

バックアップ電源６０の一端は、接地されている。バックアップ電源６０の他端は、複数のスイッチ６２に接続されている。バックアップ電源６０は、蓄えた電力を、複数のスイッチ６２を通じて複数の車載電子機器１８に供給可能である。

スイッチ６２は、例えば、半導体スイッチである。複数のスイッチ６２は、共通のバックアップ電源６０に並列接続されている。具体的には、スイッチ６２は、車載電子機器１８ごとに設けられる。図１の例では、５個の車載電子機器１８を例示しているため、スイッチ６２が５個設けられる。以後、個々のスイッチ６２を区別するために、スイッチ６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅと呼ぶ場合がある。

スイッチ６２ａの一端は、バックアップ電源６０における接地されている端とは反対側端（他端）に接続されている。スイッチ６２ａの他端は、ヒューズ５０ｃとＡＤＡＳ４０との間の配線６４ａに接続されている。スイッチ６２ａは、通常電源の電力をＡＤＡＳ４０に伝送する配線６４ａに接続されているため、ＡＤＡＳ４０に対応付けられる。また、配線６４ａとスイッチ６２ａの他端とが接続される接続ノード６６ａは、配線６４ａにおけるＡＤＡＳ４０の近傍に設けられる。接続ノード６６ａは、ＡＤＡＳ４０と、ＡＤＡＳ４０に対応するスイッチ６２ａとの間にあるため、ＡＤＡＳ４０およびスイッチ６２ａに対応付けられる。

スイッチ６２ｂの一端は、バックアップ電源６０における接地されている端とは反対側端に接続されている。スイッチ６２ｂの他端は、ヒューズ５０ｄとＶＤＣ４２との間の配線６４ｂに接続されている。スイッチ６２ｂは、通常電源の電力をＶＤＣ４２に伝送する配線６４ｂに接続されているため、ＶＤＣ４２に対応付けられる。また、配線６４ｂとスイッチ６２ｂの他端とが接続される接続ノード６６ｂは、配線６４ｂにおけるＶＤＣ４２の近傍に設けられる。接続ノード６６ｂは、ＶＤＣ４２と、ＶＤＣ４２に対応するスイッチ６２ｂとの間にあるため、ＶＤＣ４２およびスイッチ６２ｂに対応付けられる。

スイッチ６２ｃの一端は、バックアップ電源６０における接地されている端とは反対側端に接続されている。スイッチ６２ｃの他端は、ヒューズ５０ｅとＢＳＴ４４との間の配線６４ｃに接続されている。スイッチ６２ｃは、通常電源の電力をＢＳＴ４４に伝送する配線６４ｃに接続されているため、ＢＳＴ４４に対応付けられる。また、配線６４ｃとスイッチ６２ｃの他端とが接続される接続ノード６６ｃは、配線６４ｃにおけるＢＳＴ４４の近傍に設けられる。接続ノード６６ｃは、ＢＳＴ４４と、ＢＳＴ４４に対応するスイッチ６２ｃとの間にあるため、ＢＳＴ４４およびスイッチ６２ｃに対応付けられる。

スイッチ６２ｄの一端は、バックアップ電源６０における接地されている端とは反対側端に接続されている。スイッチ６２ｄの他端は、ヒューズ５０ｆとＥＰＳ４６との間の配線６４ｄに接続されている。スイッチ６２ｄは、通常電源の電力をＥＰＳ４６に伝送する配線６４ｄに接続されているため、ＥＰＳ４６に対応付けられる。また、配線６４ｄとスイッチ６２ｄの他端とが接続される接続ノード６６ｄは、配線６４ｄにおけるＥＰＳ４６の近傍に設けられる。接続ノード６６ｄは、ＥＰＳ４６と、ＥＰＳ４６に対応するスイッチ６２ｄとの間にあるため、ＥＰＳ４６およびスイッチ６２ｄに対応付けられる。

スイッチ６２ｅの一端は、バックアップ電源６０における接地されている端とは反対側端に接続されている。スイッチ６２ｅの他端は、バッテリ１０とスタータ４８との間の配線６４ｅに接続されている。スイッチ６２ｅは、通常電源の電力をスタータ４８に伝送する配線６４ｅに接続されているため、スタータ４８に対応付けられる。また、配線６４ｅとスイッチ６２ｅの他端とが接続される接続ノード６６ｅは、配線６４ｅにおけるスタータ４８の近傍に設けられる。接続ノード６６ｅは、スタータ４８と、スタータ４８に対応するスイッチ６２ｅとの間にあるため、スタータ４８およびスイッチ６２ｅに対応付けられる。

接続ノード６６ａは、ヒューズ５０ｃを経由して他の接続ノード６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ、６６ｅと電気的に接続されている。また、接続ノード６６ｂは、ヒューズ５０ｄを経由して他の接続ノード６６ａ、６６ｃ、６６ｄ、６６ｅと電気的に接続されている。また、接続ノード６６ｃは、ヒューズ５０ｅを経由して他の接続ノード６６ａ、６６ｂ、６６ｄ、６６ｅと電気的に接続されている。また、接続ノード６６ｄは、ヒューズ５０を経由して他の接続ノード６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｅと電気的に接続されている。また、接続ノード６６ｅは、他の接続ノード６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄと電気的に接続されている。

ＡＤＡＳ４０に対応する接続ノード６６ａと、ＡＤＡＳ４０との間の電流経路は、ＡＤＡＳ４０に対応する接続ノード６６ａと、他の車載電子機器１８（例えば、ＶＤＣ４２、ＢＳＴ４４、ＥＰＳ４６またはスタータ４８）との間の電流経路より短くなっている。

ＶＤＣ４２に対応する接続ノード６６ｂと、ＶＤＣ４２との間の電流経路は、ＶＤＣ４２に対応する接続ノード６６ｂと、他の車載電子機器１８（例えば、ＡＤＡＳ４０、ＢＳＴ４４、ＥＰＳ４６またはスタータ４８）との間の電流経路より短くなっている。

ＢＳＴ４４に対応する接続ノード６６ｃと、ＢＳＴ４４との間の電流経路は、ＢＳＴ４４に対応する接続ノード６６ｃと、他の車載電子機器１８（例えば、ＡＤＡＳ４０、ＶＤＣ４２、ＥＰＳ４６またはスタータ４８）との間の電流経路より短くなっている。

ＥＰＳ４６に対応する接続ノード６６ｄと、ＥＰＳ４６との間の電流経路は、ＥＰＳ４６に対応する接続ノード６６ｄと、他の車載電子機器１８（例えば、ＡＤＡＳ４０、ＶＤＣ４２、ＢＳＴ４４またはスタータ４８）との間の電流経路より短くなっている。

スタータ４８に対応する接続ノード６６ｅと、スタータ４８との間の電流経路は、スタータ４８に対応する接続ノード６６ｅと、他の車載電子機器１８（例えば、ＡＤＡＳ４０、ＶＤＣ４２、ＢＳＴ４４またはＥＰＳ４６）との間の電流経路より短くなっている。

スイッチ６２ａがオン状態のとき、バックアップ電源６０は、スイッチ６２ａおよび接続ノード６６ａを通じて、対応する車載電子機器１８であるＡＤＡＳ４０に電力（バックアップ電力）を供給することができる。つまり、スイッチ６２ａをオン状態とすることで、車載電子機器１８の消費電力が瞬間的に増加して通常電源の供給電力が不足しても、バックアップ電力の供給によってＡＤＡＳ４０に印加する電圧を維持することができる。

また、スイッチ６２ａがオン状態のとき、バックアップ電源６０は、スイッチ６２ａに対応していない他の車載電子機器１８にも、スイッチ６２ａ、接続ノード６６ａおよびヒューズ５０ｃを通じて電力（バックアップ電力）を供給することができる。

ただし、上記のように、スイッチ６２ａに対応するＡＤＡＳ４０までの電流経路よりもスイッチ６２ａに対応していない他の車載電子機器１８（ＶＤＣ４２、ＢＳＴ４４、ＥＰＳ４６またはスタータ４８）までの電流経路が長くなっている。このため、他の車載電子機器１８までの電流経路における電圧降下が、ＡＤＡＳ４０までの電流経路における電圧降下よりも大きくなっている。その結果、バックアップ電源６０によって他の車載電子機器１８に印加される電圧は、バックアップ電源６０によってＡＤＡＳ４０に印加される電圧より低くなる。

例えば、配線６４ａ、６４ｂの抵抗値を１０ｍΩとし、１００ｍＡの電流が流れると仮定した場合、スイッチ６２ａを通じてＶＤＣ４２に印加される電圧は、スイッチ６２ａを通じてＡＤＡＳ４０に印加される電圧に対して、約２Ｖだけ多く低下すると推定される。

このように、スイッチ６２ａがオン状態のとき、スイッチ６２ａに対応する車載電子機器１８であるＡＤＡＳ４０には、他の車載電子機器（ＶＤＣ４２、ＢＳＴ４４、ＥＰＳ４６またはスタータ４８）にかかる電圧よりも高い電圧のバックアップ電力を供給することができる。換言すると、バックアップ電源６０は、スイッチ６２（例えば、スイッチ６２ａ）に対応する車載電子機器１８（例えば、ＡＤＡＳ４０）に優先的にバックアップ電力を供給することができる。

スイッチ６２ａに対応するＡＤＡＳ４０には、相対的に高い電圧でバックアップ電力が供給されるため、ＡＤＡＳ４０での消費可能な電力量を多くすることができる。

また、スイッチ６２ａがオン状態のとき、スイッチ６２ａに対応しないＶＤＣ４２などには、スイッチ６２ａに対応するＡＤＡＳ４０にかかる電圧よりも低い電圧のバックアップ電力を供給することができる。換言すると、バックアップ電源６０は、スイッチ６２ａに対応するＡＤＡＳ４０よりも電圧が低くなるものの、スイッチ６２ａに対応しないＶＤＣ４２、ＢＳＴ４４、ＥＰＳ４６またはスタータ４８にも、バックアップ電力を供給することができる。

スイッチ６２ａに対応しないＶＤＣ４２などには、相対的に低い電圧でバックアップ電力が供給されるため、ＡＤＡＳ４０に比べ、ＶＤＣ４２などでの消費可能なバックアップ電力の電力量は低下される。

スイッチ６２ａと同様に、スイッチ６２ｂがオン状態のとき、バックアップ電源６０は、スイッチ６２ｂに対応するＶＤＣ４２に優先的にバックアップ電力を供給することができる。また、バックアップ電源６０は、ＶＤＣ４２以外の他の車載電子機器１８にも、電圧が低くなるものの、バックアップ電力を供給できる。

スイッチ６２ｃがオン状態のとき、バックアップ電源６０は、スイッチ６２ｃに対応するＢＳＴ４４に優先的にバックアップ電力を供給することができる。また、バックアップ電源６０は、ＢＳＴ４４以外の他の車載電子機器１８にも、電圧が低くなるものの、バックアップ電力を供給できる。

スイッチ６２ｄがオン状態のとき、バックアップ電源６０は、スイッチ６２ｄに対応するＥＰＳ４６に優先的にバックアップ電力を供給することができる。また、バックアップ電源６０は、ＥＰＳ４６以外の他の車載電子機器１８にも、電圧が低くなるものの、バックアップ電力を供給できる。

スイッチ６２ｅがオン状態のとき、バックアップ電源６０は、スイッチ６２ｅに対応するスタータ４８に優先的にバックアップ電力を供給することができる。また、バックアップ電源６０は、スタータ４８以外の他の車載電子機器１８にも、電圧が低くなるものの、バックアップ電力を供給できる。

また、複数のスイッチ６２のいずれか１個以上がオン状態とされると、通常電源の電力によってバックアップ電源６０を充電することができる。

自動運転スイッチ２２は、運転者による自動運転のオンオフ操作を受け付ける。自動運転スイッチ２２は、例えば、自動運転のオン操作を受け付けると、自動運転フラグをオン状態として出力する。自動運転フラグは、例えば、自動運転のオフ操作を受け付けるまでオン状態で維持される。

外気温センサ２４は、車両１の周囲の外気温を検出する。ジャイロセンサ２６は、車両１の姿勢、例えば、車両１のピッチ角またはロール角などを検出する。なお、ピッチ角は、車両１の幅方向の軸周りの角度であり、車両１の前後方向の傾きを示す。ロール角は、車両１の前後方向の軸周りの角度であり、車両１の左右方向の傾きを示す。速度センサ２８は、車両１の速度（所謂、車速）を検出する。

車両制御部３０は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。車両制御部３０は、詳細な説明は省略するが、駆動機構、制動機構および操舵機構など車両１全体を制御する。

また、車両制御部３０は、プログラムを実行することで、摩擦係数導出部７０および再始動要求部７２としても機能する。

摩擦係数導出部７０は、車両１が走行する路面の摩擦係数（μ）を導出する。例えば、摩擦係数導出部７０は、各車輪の車輪速を不図示の車輪速センサから取得する。摩擦係数導出部７０は、車輪速が急激に増加した車輪があった場合、その車輪がスリップしたと判断する。摩擦係数導出部７０は、スリップが発生したときの駆動力に基づいて路面の摩擦係数を導出する。

再始動要求部７２は、アイドリングストップによってエンジンが一時的に停止されている状態において、所定の再始動条件が成立すると、エンジンの再始動を要求する再始動要求フラグをオンさせる。再始動要求フラグがオンされると、スタータ４８が作動し、エンジンが再始動される。なお、再始動要求フラグは、エンジンの再始動が完了するとオフされる。

スイッチ制御部３２は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。

スイッチ制御部３２は、自動運転スイッチ２２から自動運転フラグを取得する。また、スイッチ制御部３２は、外気温センサ２４から車両１の周囲の外気温を取得する。また、スイッチ制御部３２は、ジャイロセンサ２６から車両１のピッチ角を取得する。また、スイッチ制御部３２は、速度センサ２８から車速を取得する。また、スイッチ制御部３２は、摩擦係数導出部７０から車両１が走行している路面の摩擦係数を取得する。また、スイッチ制御部３２は、再始動要求部７２から再始動要求フラグを取得する。

スイッチ制御部３２は、取得した各種の情報に基づいて、自車両の状態または自車両の周辺環境を判断する。スイッチ制御部３２は、自車両の状態または自車両の周辺環境に応じて、バックアップ電源装置２０の複数のスイッチ６２のオンオフを制御する。スイッチ制御部３２は、複数のスイッチ６２のうち、自車両の現在の状態または自車両の現在の周辺環境において優先して電力を供給すべき車載電子機器１８に対応するスイッチ６２をオンさせる。以後、自車両の状態または自車両の周辺環境を総称して、車両環境と呼ぶ場合がある。

具体的には、スイッチ制御部３２は、車両環境、車載電子機器１８およびスイッチ６２の関係が予め設定されたスイッチ選択テーブルを参照して、オンするスイッチ６２を決定する。

図２は、スイッチ選択テーブルの一例を説明する図である。スイッチ選択テーブルには、自車両の状態または自車両の周辺環境についての条件と、電力（バックアップ電力）を供給すべき車載電子機器１８の優先順位との関係が予め定められている。図２では、優先順位が高い車載電子機器１８（スイッチ６２）を丸印で示している。優先順位が高い車載電子機器１８とは、バックアップ電力の必要性が高い車載電子機器１８に相当する。なお、後述するように、車両環境の条件に対して複数の車載電子機器１８に丸印が付されているものについては、複数の丸印に対応するすべてのスイッチ６２を並行してオンすることを示している。

図２の例では、自動運転がオン状態である場合、ＡＤＡＳ４０、ＶＤＣ４２、ＢＳＴ４４およびＥＰＳ４６の優先順位が、他の車載電子機器１８、すなわち、スタータ４８よりも高く設定されている。これは、自動運転中では、自動運転を制御するＡＤＡＳ４０、および、自動運転の制御対象であるＶＤＣ４２、ＢＳＴ４４およびＥＰＳ４６に優先的に電力を供給すべきだからである。つまり、自動運転がオン状態である場合、スイッチ６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄがオンされ、スイッチ６２ｅがオフされる。

自車両の周囲の外気温が低温である場合、ＶＤＣ４２、ＢＳＴ４４およびＥＰＳ４６の優先順位が、他の車載電子機器１８、すなわち、ＡＤＡＳ４０およびスタータ４８より高く設定されている。これは、外気温が低温のときには、ＶＤＣ４２、ＢＳＴ４４およびＥＰＳ４６の温度が十分に高くなっておらず、それら車載電子機器１８の消費電力が大きくなるからである。つまり、外気温が低温である場合、スイッチ６２ｂ、６２ｃ、６２ｄがオンされ、スイッチ６２ａ、６２ｅがオフされる。

自車両が走行している路面の摩擦係数が低摩擦係数である場合、ＶＤＣ４２およびＢＳＴ４４の優先順位が、他の車載電子機器１８、すなわち、ＡＤＡＳ４０、ＥＰＳ４６およびスタータ４８より高く設定されている。これは、路面の摩擦係数が低摩擦係数のとき、車両１の横滑りが生じ易く、ブレーキ系統の機器を適切に作動させる必要があるからである。つまり、路面の摩擦係数が低摩擦係数の場合、スイッチ６２ｂ、６２ｃがオンされ、スイッチ６２ａ、６２ｄ、６２ｅがオフされる。

自車両が走行している路面の摩擦係数が高摩擦係数である場合、ＥＰＳ４６の優先順位が、他の車載電子機器１８、すなわち、ＡＤＡＳ４０、ＶＤＣ４２、ＢＳＴ４４およびスタータ４８より高く設定されている。これは、路面の摩擦係数が高摩擦係数のときには、操舵操作に要する力が上昇するからである。つまり、路面の摩擦係数が高摩擦係数である場合、スイッチ６２ｄがオンされ、スイッチ６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｅがオフされる。

自車両が高傾斜の坂道に居る場合、ＶＤＣ４２およびＢＳＴ４４の優先順位が、他の車載電子機器１８、すなわち、ＡＤＡＳ４０、ＥＰＳ４６およびスタータ４８より高く設定されている。これは、坂道では、ブレーキ系統の機器を適切に作動させる必要があるからである。つまり、自車両が高傾斜の坂道に居る場合、スイッチ６２ｂ、６２ｃがオンされ、スイッチ６２ａ、６２ｄ、６２ｅがオフされる。

自車両の車速が低車速の場合、ＥＰＳ４６の優先順位が、他の車載電子機器１８、すなわち、ＡＤＡＳ４０、ＶＤＣ４２、ＢＳＴ４４およびスタータ４８より高く設定されている。これは、低車速のときでは、操舵操作に要する力が上昇するからである。つまり、自車両の車速が低車速の場合、スイッチ６２ｄがオンされ、スイッチ６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｅがオフされる。

自車両の車速が高車速の場合、ＶＤＣ４２およびＢＳＴ４４の優先順位が、他の車載電子機器１８、すなわち、ＡＤＡＳ４０、ＥＰＳ４６およびスタータ４８より高く設定されている。これは、高車速のときには、適切に減速させる必要があるからである。つまり、自車両の車速が高車速の場合、スイッチ６２ｂ、６２ｃがオンされ、スイッチ６２ａ、６２ｄ、６２ｅがオフされる。

自車両が停車している状態でエンジンが再始動される場合（停車時再始動の場合）、スタータ４８の優先順位が、他の車載電子機器１８、すなわち、ＡＤＡＳ４０、ＶＤＣ４２、ＢＳＴ４４およびＥＰＳ４６より高く設定されている。これは、停車時再始動の場合、スタータ４８での消費電力が大きいからである。つまり、停車時再始動の場合、スイッチ６２ｅがオンされ、スイッチ６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄがオフされる。

自車両が走行している状態でエンジンが再始動される場合（走行時再始動の場合）、ＡＤＡＳ４０、ＶＤＣ４２、ＢＳＴ４４およびＥＰＳ４６の優先順位が、他の車載電子機器１８、すなわち、スタータ４８より高く設定されている。これは、通常電源の電力がスタータ４８で消費されることで、他の車載電子機器１８に供給される電力が低下し、再始動中の走行状態によっては、緊急ブレーキまたは緊急回避などが必要になる可能性があるからである。つまり、走行時再始動の場合、スイッチ６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄがオンされ、スイッチ６２ｅがオフされる。

スイッチ制御部３２は、例えば、所定の制御タイミングとなると、スイッチ選択テーブル（図２）における条件を満たすか否かを、すべての項目について判断する。例えば、自車両の車速が低車速である条件のみが満たされた場合、スイッチ制御部３２は、ＥＰＳ４６に対応するスイッチ６２ｄのみをオンさせ、その他のスイッチ６２をオフさせる。

また、複数の条件が並行して満たされた場合、スイッチ制御部３２は、条件が満たされた項目における優先順位が高いスイッチ６２を、条件が満たされた複数の項目について論理和的に総合したすべてのスイッチ６２をオンさせる。例えば、路面の摩擦係数が低摩擦係数であり、かつ、自車両の車速が低車速である場合、スイッチ制御部３２は、スイッチ６２ｂ、６２ｃ、６２ｄをオンさせ、その他のスイッチ６２をオフさせる。この態様では、複数の条件を並行して満たしたとしても、必要な車載電子機器１８のすべてにバックアップ電力を適切に供給することができる。

図３は、スイッチ６２の制御の一例を示す図である。図３では、自車両の車速が低車速である条件のみが満たされた場合、すなわち、スイッチ６２ｄのみをオンさせた場合を例示している。

スイッチ６２ｄがオンされると、バックアップ電源６０は、実線の矢印８０で示すように、スイッチ６２ｄに対応するＥＰＳ４６に優先的にバックアップ電力を供給する。

これにより、通常電源からＥＰＳ４６に供給される電力が低下したとしても、優先的に供給されるバックアップ電力によって、ＥＰＳ４６の電圧を適切に維持させることができる。その結果、低車速で旋回操作が行われたとしても、ＥＰＳ４６を適切に作動させることができる。

また、バックアップ電源６０は、破線の矢印８２で示すように、実線の矢印８０よりも電流経路が長くなるものの、ＥＰＳ４６よりも優先順位が低い他の車載電子機器１８（ＡＤＡＳ４０、ＶＤＣ４２、ＢＳＴ４４およびスタータ４８）およびスイッチ制御部３２にも補助的にバックアップ電力を供給することができる。

これにより、優先順位が高い車載電子機器１８よりもバックアップ電力の供給量が少ないものの、優先順位が低い他の車載電子機器１８（ＡＤＡＳ４０、ＶＤＣ４２、ＢＳＴ４４およびスタータ４８）に供給される電力の低下を抑制することができる。このため、例えば、低車速で旋回操作に加えブレーキ操作も行われた場合などにおいて、ＶＤＣ４２またはＢＳＴ４４の機能が停止されることを抑制することができる。

図４は、スイッチ制御部３２の動作の流れを説明するフローチャートである。スイッチ制御部３２は、所定制御周期で訪れる所定の割り込みタイミングごとに、図４の一連の処理を繰り返す。図４のフローチャートにおいて、スイッチ制御部３２は、条件を満たすか否かを順に判断していき、条件を満たした場合に各々の優先情報を取得して一時的に保持し、最後に優先情報のスイッチ６２の論理和（ＯＲ）を演算することで、オンするスイッチ６２を決定する。

具体的には、スイッチ制御部３２は、自動運転スイッチ２２から現在の自動運転フラグを取得し、自動運転フラグがオン状態であるか否かを判断する（Ｓ１００）。自動運転フラグがオン状態である場合（Ｓ１００におけるＹＥＳ）、スイッチ制御部３２は、スイッチ選択テーブルにおける自動運転の項目を参照し、自動運転時に優先的にオンするスイッチ６２を示す自動運転優先情報を取得して一時的に保持し（Ｓ１１０）、ステップＳ１２０の処理に進む。自動運転優先情報は、例えば、スイッチ６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄを示す。自動運転フラグがオフ状態である場合（Ｓ１００におけるＮＯ）、スイッチ制御部３２は、そのままステップＳ１２０の処理に進む。

ステップＳ１２０において、スイッチ制御部３２は、外気温センサ２４から現在の外気温を取得し、外気温が所定温度未満であるか否かを判断する（Ｓ１２０）。外気温が所定温度未満である場合（Ｓ１２０におけるＹＥＳ）、スイッチ制御部３２は、スイッチ選択テーブルにおける外気温の項目を参照し、外気温が低温時に優先的にオンするスイッチ６２を示す外気温優先情報を取得して一時的に保持し（Ｓ１３０）、ステップＳ１４０の処理に進む。外気温優先情報は、例えば、スイッチ６２ｂ、６２ｃ、６２ｄを示す。外気温が所定温度以上である場合（Ｓ１２０におけるＮＯ）、スイッチ制御部３２は、そのままステップＳ１４０の処理に進む。

ステップＳ１４０において、スイッチ制御部３２は、摩擦係数導出部７０から現在の路面の摩擦係数を取得し、摩擦係数が所定の低μ閾値未満であるか否かを判断する（Ｓ１４０）。摩擦係数が所定の低μ閾値未満である場合（Ｓ１４０におけるＹＥＳ）、スイッチ制御部３２は、スイッチ選択テーブルにおける路面が低摩擦係数であるときに優先的にオンするスイッチ６２を示す低μ優先情報を取得して一時的に保持し（Ｓ１５０）、ステップＳ１６０の処理に進む。低μ優先情報は、例えば、スイッチ６２ｂ、６２ｃを示す。摩擦係数が所定の低μ閾値以上である場合（Ｓ１４０におけるＮＯ）、スイッチ制御部３２は、そのままステップＳ１６０の処理に進む。

ステップＳ１６０において、スイッチ制御部３２は、ステップＳ１４０の摩擦係数が所定の高μ閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ１６０）。摩擦係数が所定の高μ閾値以上である場合（Ｓ１６０におけるＹＥＳ）、スイッチ制御部３２は、スイッチ選択テーブルにおける路面が高摩擦係数であるときに優先的にオンするスイッチ６２を示す高μ優先情報を取得して一時的に保持し（Ｓ１７０）、ステップＳ１８０の処理に進む。高μ優先情報は、例えば、スイッチ６２ｄを示す。摩擦係数が所定の高μ閾値未満である場合（Ｓ１６０におけるＮＯ）、スイッチ制御部３２は、そのままステップＳ１８０の処理に進む。

ステップＳ１８０において、スイッチ制御部３２は、ジャイロセンサ２６から現在のピッチ角を取得し、ピッチ角が所定ピッチ角以上であるか否かを判断する（Ｓ１８０）。ピッチ角が所定ピッチ角以上である場合（Ｓ１８０におけるＹＥＳ）、スイッチ制御部３２は、スイッチ選択テーブルにおける坂道が高傾斜時に優先的にオンするスイッチ６２を示すピッチ角優先情報を取得して一時的に保持し（Ｓ１９０）、ステップＳ２００の処理に進む。ピッチ各優先情報は、例えば、スイッチ６２ｂ、６２ｃを示す。ピッチ角が所定ピッチ角未満である場合（Ｓ１８０におけるＮＯ）、スイッチ制御部３２は、そのままステップＳ２００の処理に進む。

ステップＳ２００において、スイッチ制御部３２は、速度センサ２８から現在の車速を取得し、車速が所定の低車速閾値未満であるか否かを判断する（Ｓ２００）。車速が所定の低車速閾値未満である場合（Ｓ２００におけるＹＥＳ）、スイッチ制御部３２は、スイッチ選択テーブルにおける車速が低車速時に優先的にオンするスイッチ６２を示す低車速優先情報を取得して一時的に保持し（Ｓ２１０）、ステップＳ２２０の処理に進む。低車速優先情報は、例えば、スイッチ６２ｄを示す。車速が所定の低車速閾値以上である場合（Ｓ２００におけるＮＯ）、スイッチ制御部３２は、そのままステップＳ２２０の処理に進む。

ステップＳ２２０において、スイッチ制御部３２は、ステップＳ２００の車速が所定の高車速閾値以上であるか否かを判断する（Ｓ２２０）。車速が所定の高車速閾値以上である場合（Ｓ２２０におけるＹＥＳ）、スイッチ制御部３２は、スイッチ選択テーブルにおける車速が高車速時に優先的にオンするスイッチ６２を示す高車速優先情報を取得して一時的に保持し（Ｓ２３０）、ステップＳ２４０の処理に進む。高車速優先情報は、例えば、スイッチ６２ｂ、６２ｃを示す。車速が所定の高車速閾値未満の場合（Ｓ２２０におけるＮＯ）、スイッチ制御部３２は、そのままステップＳ２４０の処理に進む。

ステップＳ２４０において、スイッチ制御部３２は、再始動要求部７２から再始動フラグを取得し、自車両が停車時であり、かつ、再始動フラグがオン状態であるか否かを判断する（Ｓ２４０）。なお、スイッチ制御部３２は、ステップＳ２００の車速が、自車両が停車しているか否かを示す所定の停車閾値未満であれば停車時であると判断する。停車時であり、かつ、再始動フラグがオン状態である場合（Ｓ２４０におけるＹＥＳ）、スイッチ制御部３２は、スイッチ選択テーブルにおける停車時再始動で優先的にオンするスイッチ６２を示す停車時再始動優先情報を取得して一時的に保持し（Ｓ２５０）、ステップＳ２６０の処理に進む。停車時再始動優先情報は、例えば、スイッチ６２ｅを示す。停車時ではない場合、または、再始動フラグがオン状態ではない場合（Ｓ２４０におけるＮＯ）、スイッチ制御部３２は、そのままステップＳ２６０の処理に進む。

ステップＳ２６０において、スイッチ制御部３２は、自車両が走行時であり、かつ、ステップＳ２４０の再始動フラグがオン状態であるか否かを判断する（Ｓ２６０）。なお、スイッチ制御部３２は、ステップＳ２００の車速が、上記停車閾値以上であれば走行時であると判断する。走行時であり、かつ、再始動フラグがオン状態である場合（Ｓ２６０におけるＹＥＳ）、スイッチ制御部３２は、スイッチ選択テーブルにおける走行時再始動で優先的にオンするスイッチ６２を示す走行時再始動優先情報を取得して一時的に保持し（Ｓ２７０）、ステップＳ２８０の処理に進む。走行時再始動優先情報は、例えば、スイッチ６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄを示す。走行時ではない場合、または、再始動フラグがオン状態ではない場合（Ｓ２６０におけるＮＯ）、スイッチ制御部３２は、そのままステップＳ２８０の処理に進む。

ステップＳ２８０において、スイッチ制御部３２は、ステップＳ１１０〜ステップＳ２７０で取得された各優先情報のスイッチ６２の論理和（ＯＲ）を演算して、オンするスイッチ６２を決定する（Ｓ２８０）。そして、スイッチ制御部３２は、決定されたスイッチ６２をオンさせ（Ｓ２９０）、一時的に保持していた各優先情報をクリアし（Ｓ３００）、一連の処理を終了する。

以上のように、本実施形態の車両１では、一端がバックアップ電源６０に共通して接続され、他端が個々に車載電子機器１８に接続された複数のスイッチ６２が設けられている。そして、本実施形態の車両１のスイッチ制御部３２は、自車両の状態または自車両の周辺環境に応じて、複数のスイッチ６２のオンオフを制御する。具体的には、スイッチ制御部３２は、自車両の現在の状態または自車両の現在の周辺環境における優先順位の高い車載電子機器１８に対応するスイッチ６２をオンさせる。

したがって、本実施形態の車両１では、バックアップ電源６０の電力を車載電子機器１８に適切に供給可能となる。

また、本実施形態の車両１では、バックアップ電源６０を車載電子機器１８ごとに設けていないため、バックアップ電源６０を搭載するスペースを小さくすることができ、積載重量の増加を抑制することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態のスイッチ制御部３２は、所定の制御タイミングにおいて、スイッチ選択テーブル（図２）のすべての項目について条件を満たすか否かの判断を行った後に、各判断結果を総合してオンさせるスイッチ６２を決定していた。しかし、スイッチ制御部３２は、スイッチ選択テーブルの各項目の判断結果ごとにスイッチ６２のオンオフを行ってもよい。

また、スイッチ制御部３２は、スイッチ選択テーブルの各条件のうち、いずれの条件も満たさない場合には、全てのスイッチ６２をオフさせてもよい。

また、バックアップ電源６０は、車両１の停止時、または、全てのスイッチ６２が長時間に亘ってオフされた場合、自然放電によって蓄電量が減少することがある。そこで、スイッチ制御部３２は、車両１の起動時、または、車両１が稼働している状態で定期的に、少なくともいずれかのスイッチ６２をオンさせて、通常電源の電力でバックアップ電源６０を充電してもよい。

１ 車両
１０ バッテリ
１８ 車載電子機器
３２ スイッチ制御部
６０ バックアップ電源
６２、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ、６２ｅ スイッチ
６６ａ、６６ｂ、６６ｃ、６６ｄ、６６ｅ 接続ノード

Claims (3)

1. バッテリとは独立して設けられ、複数の車載電子機器に電力を供給可能なバックアップ電源と、
   一端が、前記バックアップ電源に共通して接続され、他端が、個々に前記車載電子機器に接続された複数のスイッチと、
   自車両の状態または自車両の周辺環境に応じて、複数の前記スイッチのオンオフを制御するスイッチ制御部と、
   を備える車両。
2. 自車両の状態または自車両の周辺環境についての条件と、電力を供給すべき前記車載電子機器の優先順位との関係が予め定められており、
   前記スイッチ制御部は、自車両の現在の状態または自車両の現在の周辺環境における前記優先順位の高い前記車載電子機器に対応する前記スイッチをオンさせる請求項１に記載の車両。
3. 前記車載電子機器と、前記車載電子機器に対応する前記スイッチとの間における前記車載電子機器に対応する接続ノードは、他の前記車載電子機器に接続されており、
   前記車載電子機器に対応する接続ノードと、前記車載電子機器との間の電流経路は、前記車載電子機器に対応する接続ノードと、他の前記車載電子機器との間の電流経路より短い請求項１または２に記載の車両。

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