JP7060561B2 - バッテリ状態判定システム、バッテリ状態判定方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、バッテリ状態判定システム、バッテリ状態判定方法、およびプログラムに関する。

従来、車両用バッテリの劣化状態を判定する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１８－１２９２６９号公報

しかしながら、従来の技術では、中長期間の充放電履歴や、バッテリ電圧値・電流値の検出結果などに基づいて、バッテリの劣化状態をより正確に判定しようとする場合に、クラウドサーバなどの外部装置にそれらの情報を格納して、バッテリの劣化状態を判定する処理を行わせる必要がある。その場合、データの送受信に時間を要するため、リアルタイム性の高い劣化判定を行うことができない可能性があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、バッテリの劣化状態の判定のリアルタイム性を高めるバッテリ状態判定システム、バッテリ状態判定方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。

この発明に係るバッテリ状態判定システム、バッテリ状態判定方法、およびプログラムは、以下の構成を採用した。
（１）：この発明の一態様に係るバッテリ状態判定システムは、第１車載装置と、サーバ装置とを含むバッテリ状態判定システムであって、前記第１車載装置は、車両に搭載されたバッテリの状態に関連する物理量を示す物理量データを取得する第１取得部と、前記物理量データに基づいて、第１演算周期で前記バッテリの劣化診断を行う第１診断部と、前記物理量データおよび前記第１診断部による前記バッテリの劣化診断の診断結果を、前記サーバ装置へ送信する第１送信部と、を備え、前記サーバ装置は、少なくとも前記物理量データまたは前記バッテリの劣化診断の診断結果のうちいずれか一方を前記第１車載装置から受信する受信部と、前記バッテリの劣化診断の前記診断結果および／または前記物理量データに基づいて、前記第１演算周期よりも長い演算周期で少なくとも前記バッテリの劣化診断以外の処理を行うサーバ側処理部と、を備える、バッテリ状態判定システムである。

（２）：上記（１）の態様において、前記サーバ側処理部は、前記バッテリの劣化診断以外の処理として、前記バッテリの利用履歴を集計するものである。

（３）：上記（１）または（２）の態様において、前記第１車載装置が搭載された車両に搭載され、前記第１車載装置とは異なる第２車載装置を更に備え、前記第２車載装置は、前記物理量データを取得する第２取得部と、前記第１診断部による前記バッテリの劣化診断を代替して行う第２診断部と、前記物理量データおよび前記第２診断部による前記診断結果を前記サーバ装置へ送信する第２送信部と、を備え、前記第１車載装置は、前記第１車載装置による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であるか否かを判定する判定部、を備え、前記判定部により前記第１車載装置による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であると判定された場合に少なくとも前記第２診断部および前記第２送信部が動作するものである。

（４）：上記（１）または（２）の態様において、前記第１車載装置が搭載された車両に搭載され、前記第１車載装置とは異なる第２車載装置を更に備え、前記第２車載装置は、前記物理量データを取得する第２取得部と、前記第１診断部による前記バッテリの劣化診断を代替して行う第２診断部と、前記物理量データおよび前記第２診断部による前記診断結果を前記サーバ装置へ送信する第２送信部と、前記第１車載装置による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であるか否かを判定する判定部と、を備え、前記判定部により前記第１車載装置による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であると判定された場合に少なくとも前記第２診断部および前記第２送信部が動作するものである。

（５）：上記（３）または（４）の態様において、前記第１送信部は、前記車両に搭載されたデバイスの利用履歴に関する情報を更に送信し、前記第１診断部または前記第２診断部のうち少なくとも一方は、前記デバイスの利用に伴う前記バッテリの劣化度合の診断を行うものである。

（６）：上記（３）から（５）のいずれかの態様において、前記判定部は、更に前記第２車載装置の演算処理負荷が所定の負荷度合以上であるか否かを判定し、前記サーバ装置は、前記判定部により前記第１車載装置および前記第２車載装置の演算処理負荷がいずれも所定の負荷度合以上であると判定された場合、前記第１診断部による前記バッテリの劣化診断を代替して行う第３診断部、を更に備えるものである。

（７）：この発明の一態様に係るバッテリ状態判定方法は、車載装置が、車両に搭載されたバッテリの状態に関連する物理量を示す物理量データを取得し、前記物理量データに基づいて、第１演算周期で前記バッテリの劣化診断を行い、前記物理量データおよび前記バッテリの劣化診断の診断結果を、サーバ装置へ送信し、前記サーバ装置が、少なくとも前記物理量データまたは前記バッテリの劣化診断の診断結果のうちいずれか一方を前記車載装置から受信し、前記バッテリの劣化診断の前記診断結果および／または前記物理量データに基づいて、前記第１演算周期よりも長い演算周期で少なくとも前記バッテリの劣化診断以外の処理を行う、バッテリ状態判定方法である。

（８）：この発明の一態様に係るプログラムは、第１車載装置のコンピュータに、車両に搭載されたバッテリの状態に関連する物理量を示す物理量データを取得させ、前記物理量データに基づいて、第１演算周期で前記バッテリの劣化診断を行わせ、前記物理量データおよび前記バッテリの劣化診断の診断結果を、前記第１演算周期よりも長い演算周期で少なくとも前記バッテリの劣化診断以外の処理を行うサーバ装置へ送信させるプログラムである。

（９）：この発明の一態様に係るプログラムは、第１車載装置と通信するサーバ装置のコンピュータに、少なくとも物理量データまたはバッテリの劣化診断の診断結果のうちいずれか一方を前記第１車載装置から受信させ、前記バッテリの劣化診断の前記診断結果および／または前記物理量データに基づいて、前記第１車載装置のコンピュータにおいて前記バッテリの劣化診断を行わせる第１演算周期よりも長い演算周期で少なくとも前記バッテリの劣化診断以外の処理を行わせる、プログラムである。

（１）～（９）によれば、バッテリの劣化状態の判定のリアルタイム性を高めることができる。

バッテリ状態判定システムの構成図である。 車両の構成の一例を示す図である。 制御装置の通信バス構成を模式的に示す図である。 バッテリ状態判定システムの処理の流れの一例を示すタイミングチャートである。 バッテリ状態判定システムの処理の流れの他の一例を示すタイミングチャートである。 実施形態の制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照し、本発明のバッテリ状態判定システム、バッテリ状態判定方法、およびプログラムの実施形態について説明する。

［全体構成］
図１は、バッテリ状態判定システム１の構成図である。バッテリ状態判定システム１は、例えば、車両１０と、制御装置１００と、サーバ装置２００と、端末装置３００とを備える。車両１０、サーバ装置２００及び端末装置３００は、いずれもネットワークＮＷに他の機器と通信可能に接続されている。ネットワークＮＷは、例えば、セルラー網や、Ｗｉ－Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、インターネット、ＷＡＮ（Wide Area Network）、ＬＡＮ（Local Area Network）、公衆回線、プロバイダ装置、専用回線、無線基地局等を含む。また、車両１０と制御装置１００との通信は、ＣＡＮ（Controller Area Network）バス等の通信バスやシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。

車両１０は、例えば、リチウムイオン電池等の二次電池であるバッテリ４０が搭載されている車両、例えば、プラグインタイプの電動車両（ＥＶ：Electric Vehicle）や、ハイブリッドカー（ＨＶ：Hybrid Vehicle）などである。

図２は、車両１０の構成の一例を示す図である。車両１０は、例えば、モータ１２と、駆動輪１４と、ブレーキ装置１６と、車両センサ２０と、ＰＣＵ（Power Control Unit）３０と、バッテリ４０と、電圧センサ、電流センサ、温度センサなどのバッテリセンサ４２と、通信装置５０と、表示装置６０と、充電口７０と、コンバータ７２と、制御装置１００とを備える。

モータ１２は、例えば、三相交流電動機である。モータ１２のロータは、駆動輪１４に連結される。モータ１２は、供給される電力を用いて動力を駆動輪１４に出力する。また、モータ１２は、車両の減速時に車両の運動エネルギーを用いて発電する。

ブレーキ装置１６は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、を備える。ブレーキ装置１６は、ブレーキペダルの操作によって発生した油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置１６は、上記説明した構成に限らず、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。

車両センサ２０は、アクセル開度センサと、車速センサと、ブレーキ踏量センサと、を備える。アクセル開度センサは、アクセルペダルに取り付けられ、アクセルペダルの操作量を検出し、アクセル開度として制御部３６に出力する。車速センサは、例えば、各車輪に取り付けられた車輪速センサと速度計算機とを備え、車輪速センサにより検出された車輪速を統合して車両の速度（車速）を導出し、制御部３６に出力する。ブレーキ踏量センサは、ブレーキペダルに取り付けられ、ブレーキペダルの操作量を検出し、ブレーキ踏量として制御部３６に出力する。

ＰＣＵ３０は、例えば、変換器３２と、ＶＣＵ（Voltage Control Unit）３４と、制御部３６とを備える。なお、これらの構成要素をＰＣＵ３４として一まとまりの構成としたのは、あくまで一例であり、これらの構成要素は分散的に配置されても構わない。

変換器３２は、例えば、ＡＣ－ＤＣ変換器である。変換器３２の直流側端子は、直流リンクＤＬに接続されている。直流リンクＤＬには、ＶＣＵ３４を介してバッテリ４０が接続されている。変換器３２は、モータ１２により発電された交流を直流に変換して直流リンクＤＬに出力する。

ＶＣＵ３４は、例えば、ＤＣ―ＤＣコンバータである。ＶＣＵ３４は、バッテリ４０から供給される電力を昇圧して直流リンクＤＬに出力する。

制御部３６は、例えば、モータ制御部と、ブレーキ制御部と、バッテリ・ＶＣＵ制御部とを備える。モータ制御部、ブレーキ制御部、及びバッテリ・ＶＣＵ制御部は、それぞれ別体の制御装置、例えば、モータＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ、バッテリＥＣＵ、バッテリＶＣＵといった制御装置に置き換えられてもよい。

制御部３６は、モータ制御部において、車両センサ２０の出力に基づいて、モータ１２を制御する。制御部３６は、ブレーキ制御部において、車両センサ２０の出力に基づいて、ブレーキ装置１６を制御する。制御部３６は、バッテリ・ＶＣＵ制御部において、バッテリ４０に取り付けられたバッテリセンサ４２の出力に基づいて、バッテリ４０のＳＯＣ（State Of Charge；以下「バッテリ充電率」ともいう）を算出し、ＶＣＵ３４及び表示装置６０に出力する。制御部３６は、車両センサ２０により車速が出力された車速の情報を表示装置６０に出力する。ＶＣＵ３４は、バッテリ・ＶＣＵ制御からの指示に応じて、直流リンクＤＬの電圧を上昇させる。

バッテリ４０は、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池である。バッテリ４０には、車両１０の外部の充電器４００から導入される電力を蓄え、車両１０の走行のための放電を行う。バッテリセンサ４２は、例えば、電流センサ、電圧センサ、温度センサを備える。バッテリセンサ４２は、例えば、バッテリ４０の電流値、電圧値、温度を検出する。バッテリセンサ４２は、検出した電流値、電圧値、温度等を制御部３６に出力する。

制御部３６は、バッテリ４０の劣化度合いを推定し、さらにバッテリ４０の劣化状態の学習を行う。例えば、制御部３６は、現在のバッテリ４０の満充電容量（以下「現在最大容量」という。）を算出する。制御部３６は、現在最大容量と、初期最大容量とに基づいて、現在最大容量の初期最大容量に対する最大容量比（劣化状態）を算出する。初期最大容量とは、出荷時のバッテリ４０の満充電容量である。

また、制御部３６は、満充電容量や、ΔＳＯＣ、充放電電力、最大容量比などの算出結果に対し、クラスタリング処理などの統計処理を行う。これにより、制御部３６は、バッテリ４０の劣化状態を学習することができる。なお制御部３６は、第１時点と第１時点とは異なる所定時間経過後の第２時点との間のバッテリ４０の充電電流の積算値（ΔＩ［Ａｈ］）を、バッテリ４０の第１充電率とバッテリ４０の第２充電率との差分（ΔＳＯＣ［％］）で除算した値に基づき、バッテリ４０の劣化度合を導出してもよい。

制御部３６は、算出結果を、表示装置６０に出力する。更に、制御部３６は、バッテリ４０の使用頻度を算出し、表示装置に出力してもよい。使用頻度とは、例えば、車両１０の稼働度合（乗車頻度）のことであってもよいし、バッテリ４０の充電の頻度または放電の頻度を示すものであってもよい。

通信装置５０は、セルラー網やＷｉ－Ｆｉ網を接続するための無線モジュールを含む。

表示装置６０は、例えば、表示部（ディスプレイ）６１と、表示制御部６２とを備える。表示制御部６２は、例えば、他装置からの出力指示に応じて、表示部６１に表示する画像の出力を制御する。

充電口７０は、車両１０の車体外部に向けて設けられている。充電口７０は、充電ケーブル４２０を介して充電器４００に接続される。充電ケーブル４２０は、第１プラグ４２２と第２プラグ４２４を備える。第１プラグ４２２は、充電器４００に接続され、第２プラグ４２４は、充電口７０に接続される。充電器４００から供給される電気は、充電ケーブル４２０を介して充電口７０に供給される。

また、充電ケーブル４２０は、電力ケーブルに付設された信号ケーブルを含む。信号ケーブルは、車両１０と充電器４００の間の通信を仲介する。したがって、第１プラグ４２２と第２プラグ４２４のそれぞれには、電力ケーブルを接続する電力コネクタと信号ケーブルを接続する信号コネクタが設けられている。

コンバータ７２は、充電口７０とバッテリ４０の間に設けられる。コンバータ７２は、充電口７０を介して充電器４００から導入される電流、例えば交流電流を、バッテリ４０に供給するための電流、例えば直流電流に変換する。コンバータ７２は、変換した直流電流をバッテリ４０に対して出力する。

図１に戻り、制御装置１００は、例えば、第１車載装置１１０と、第２車載装置１２０とを備える。制御装置１００が有する機能のうちの一部又は全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等の回路部（circuitry）を含むハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働により実現されてもよい。プログラムは、予めＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等の非一過性の記憶媒体を備える記憶装置に格納されていてもよいし、ＤＶＤ、ＣＤ－ＲＯＭ等の着脱可能な非一過性の記憶媒体に格納されており、当該記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。

第１車載装置１１０は、例えば、バッテリＥＣＵ（Electronic Control Unit）を搭載した（または、バッテリＥＣＵと通信し、バッテリＥＣＵに命令を出力可能な）バッテリ管理装置である。第２車載装置１２０は、例えば、ナビＥＣＵを搭載したナビゲーション装置や、メータＥＣＵを搭載した計器表示管理装置などの装置である。車載装置のうち、どの装置を第２車載装置１２０として機能させるかは、車両１０の製造者によりあらかじめ設定されてもよいし、車両１０の利用者により選択されてもよい。

第１車載装置１１０は、例えば、第１取得部１１１と、第１判定部１１２と、第１診断部１１３と、出力部１１４とを備える。

第１取得部１１１は、バッテリセンサ４２により検出された電流値、電圧値等を取得する。また、第１取得部１１１は、制御部３６による満充電容量や、ΔＳＯＣ、充放電電力、最大容量比などの算出結果や、クラスタリング処理などの統計処理結果を取得してもよい。また、第１取得部１１１は、更に、車両１０に搭載されたデバイス（例えば、第２車載装置１２０や、第２車載装置１２０以外の車載装置であってバッテリ４０の周辺装置）の利用履歴に関する情報を取得してもよい。

第１判定部１１２は、第１車載装置１１０による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であるか否かを判定する。第１判定部１１２は、第１車載装置１１０による演算処理負荷が所定の負荷度合未満であると判定した場合、第１取得部１１１および第１診断部１１３による演算を行わせるように制御する。

第１判定部１１２は、第１車載装置１１０による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であると判定した場合、第１診断部１１３による診断演算処理や、第１取得部１１１による取得処理を行わせないように制御する。

第１判定部１１２は、第１取得部１１１による取得処理と第１診断部１１３による診断演算処理を行わせないように制御する場合、第２車載装置１２０にバッテリ４０の劣化診断処理を代替させるように、後述する出力部１１４に第２車載装置１２０に処理命令を出力させる。第２車載装置１２０における代替処理については後述する。

第１診断部１１３は、第１取得部１１１により取得された電流値、電圧値等に基づいて、所定の第１演算周期（１０［ミリ秒］程度）でバッテリ４０の劣化診断を行う。第１診断部１１３は、第１取得部１１１により取得された制御部３６による満充電容量や、ΔＳＯＣ、充放電電力、最大容量比などの算出結果や、クラスタリング処理などの統計処理結果をそのまま使用してもよいし、第１取得部１１１により取得された電流値、電圧値等を用いて、自らバッテリ４０の劣化診断を行ってもよい。

また、第１診断部１１３は、第１取得部１１１により取得された車両１０に搭載されたデバイスの利用履歴に関する情報を用いて、デバイス利用に伴うバッテリ４０の劣化度合の診断を行ってもよい。デバイスの利用履歴とは、例えば、バッテリ４０のコンタクタをＯＮにした回数や、放電回数、充電回数などの情報が含まれる。

出力部１１４は、第１診断部１１３による劣化診断結果を車両１０の通信装置５０を介して、サーバ装置２００に出力する。出力部１１４と通信装置５０の機能を併せ持つものは「第１送信部」の一例である。

また、出力部１１４は、第１判定部１１２により第１取得部１１１および第１診断部１１３による処理を行わせないと判定された場合、第２車載装置１２０に代替処理命令を出力する。このとき、少なくとも第２車載装置１２０の第２取得部１２１および第２診断部１２３が動作する。

また、出力部１１４は、サーバ装置２００に劣化診断結果を送信する場合に、車両１０に搭載されたデバイスの利用履歴に関する情報を、通信装置５０を介してサーバ装置２００に送信する。

第２車載装置１２０は、例えば、第２取得部１２１と、第２判定部１２２と、第２診断部１２３と、出力部１２４とを備える。第２取得部１２１と、第２診断部１２３と、出力部１２４は、平常時（第１車載装置１１０の処理負荷が所定の負荷度合未満である場合）には作動せず、異常時（第１車載装置１１０の処理負荷が所定の負荷度合以上である場合）にのみ作動する。

第２取得部１２１は、第１車載装置の出力部１１４から出力された代替処理命令を取得する。第２取得部１２１は、代替処理命令を取得した場合に、第１取得部１１１と同様に、バッテリセンサ４２により検出された電流値、電圧値等を取得する。また、第２取得部１２１は、制御部３６による満充電容量や、ΔＳＯＣ、充放電電力、最大容量比などの算出結果や、クラスタリング処理などの統計処理結果を取得してもよい。

第２判定部１２２は、第１判定部１１２と同様に、第１車載装置１１０による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であるか否かを判定する。第２判定部１２２は、第１車載装置１１０による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であると判定した場合、第１車載装置１１０においてバッテリ４０の劣化診断を行わないように制御する。第２判定部１２２は、第１車載装置１１０による演算処理負荷が所定の負荷度合未満であると判定した場合、第１車載装置１１０においてバッテリ４０の劣化診断を行わせるように制御する。

第２診断部１２３は、第１診断部１１３による劣化診断処理を代替して行う。第１診断部１１３による処理を代替して行う場合、第２診断部１２３は、デバイス利用に伴うバッテリ４０の劣化度合の診断を併せて行ってもよい。

出力部１２４は、第２診断部１２３による劣化診断結果を車両１０の通信装置５０を介して、サーバ装置２００に出力する。出力部１２４と通信装置５０の機能を併せ持つものは「第２送信部」の一例である。

また、出力部１２４は、第２判定部１２２により第２診断部１２３による処理を行わせないと判定された場合、次の劣化診断主体（第１車載装置１１０またはサーバ装置２００）に処理命令を出力する。

なお、第１判定部１１２および第２判定部１２２は、相互に役割を分担する存在であり、少なくともいずれか一方が機能していればよい。例えば、第１車載装置１１０において劣化診断処理が行われる場合に、第１車載装置１１０における演算負荷を低減させたり、第１車載装置１１０と第２車載装置１２０との処理負荷を平準化させたりするために、第１判定部１１２の処理を停止する場合、第２判定部１２２は、第１判定部１１２において行われる第１車載装置１１０の負荷状態の判定処理を代行する。また、例えば、第１車載装置１１０において劣化診断処理が行われており、且つ第１判定部１１２の判定処理が行われている場合、第２判定部１２２は、停止していてもよい。第１判定部１１２および第２判定部１２２のそれぞれは「判定部」の一例である。

なお、第１判定部１１２および第２判定部１２２の少なくともいずれか一方は、第２車載装置１２０の負荷状態を判定してもよい。例えば、第２判定部１２２は、第１車載装置１１０および第２車載装置１２０のいずれも、所定の負荷度合以上であると判定した場合には、劣化診断処理の演算周期を長くすることで処理負荷の低減を図ったり、サーバ装置２００にバッテリ４０の劣化診断処理の主体を移したりする。サーバ装置２００にバッテリ４０の劣化診断を処理の主体を移す場合、出力部１１４または出力部１２４のうちいずれか一方は、バッテリセンサ４２により検出された電流値および電圧値を、通信装置５０を介してサーバ装置２００に送信する。

サーバ装置２００は、例えば、通信装置２１０と、サーバ側処理部２２０と、記憶部２３０とを備える。通信装置２１０およびサーバ側処理部２２０が有する機能のうち一部または全部は、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、ＧＰＵ等の回路部（circuitry）を含むハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働により実現されてもよい。プログラムは、予めＨＤＤ、フラッシュメモリ等の非一過性の記憶媒体を備える記憶部２３０に格納されていてもよいし、ＤＶＤ、ＣＤ－ＲＯＭ等の着脱可能な非一過性の記憶媒体に格納されており、当該記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。

通信装置２１０は、バッテリセンサ４２により検出された電流値、電圧値を受信する。通信装置２１０は、更に、車両１０の通信装置５０を介して制御装置１００による劣化診断結果を受信する。通信装置２１０は、「受信部」の一例である。また、通信装置２１０は、サーバ側処理部２２０による処理結果を車両１０や端末装置３００に出力する。

サーバ側処理部２２０は、バッテリの劣化診断の診断結果および／または電流値、電圧値に基づいて、上述の第１演算周期よりも長い演算周期（以下、第２演算周期と称する）で少なくともバッテリ４０の劣化診断以外の処理を行う。バッテリ４０の劣化診断以外とは、例えば、バッテリ４０の利用履歴を収集する処理である。

また、サーバ側処理部２２０は、制御装置１００によりバッテリ４０の劣化診断処理が行われなかった場合に、自らバッテリ４０の劣化診断処理を行ってもよい。

サーバ側処理部２２０は、例えば、利用履歴収集部２２２と、第３診断部２２４とを備える。

利用履歴収集部２２２は、車両１０に搭載されたデバイスの利用履歴に関する情報を収集し、記憶部２３０の使用状態履歴２３２に格納する。

第３診断部２２４は、制御装置１００の第１診断部１１３および第２診断部１２３による劣化診断処理を代替して行う。第３診断部２２４は、例えば、第２演算周期で劣化診断処理を行ってもよいし、第２演算周期とは異なる演算周期（例えば、２～３［ｓｅｃ］程度）で劣化診断処理を行ってもよい。

サーバ側処理部２２０による処理結果の一部または全部は、車両１０に戻されてもよいし、端末装置３００に送信されてもよい。

記憶部２３０は、例えば、ＨＤＤ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、またはＲＡＭ（Random Access Memory）などにより実現される。記憶部２３０は、例えば、プロセッサによって読み出されて実行されるプログラムを格納する。

端末装置３００は、車両１０の利用者の利用する携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータなどの端末装置である。端末装置３００は、バッテリ４０の劣化診断結果を、車両１０の利用者に通知する。例えば、端末装置３００には、制御装置１００のうち、バッテリ４０の劣化診断を行う第１演算周期の設定変更（判定精度の設定変更）や、第２車載装置１２０として機能させる装置の選択・切替、バッテリ４０の劣化を抑制するための設定変更を受け付ける専用のアプリケーションが搭載され、利用者は、バッテリ４０の劣化状態に応じて制御装置１００の各種設定を行う。

〔通信バス構成〕
ＣＡＮバスとは、ＣＡＮデータによって通信を行うバスである。ＣＡＮデータは、例えば、フレームと呼ばれる所定のデータフォーマットで構成される。フレームには、データを送信するデータフレームや各種通信エラーが発生した際に送信されるエラーフレーム等が含まれる。また、ＣＡＮデータには、例えば、ＣＡＮバスに接続される機器を識別する識別情報としてのＣＡＮ－ＩＤが含まれる。ＣＡＮ－ＩＤは、ＣＡＮバスに接続される機器に予め設定される。ＣＡＮバスに接続される機器のそれぞれは、自己のＣＡＮ－ＩＤや他の機器のＣＡＮ－ＩＤを認識している。各機器は、データを送信する場合には、相手（送信先）のＣＡＮ－ＩＤを含むＣＡＮデータを生成してＣＡＮバスに出力し、データを受信する場合には、受信される複数のＣＡＮデータのうち、自己のＣＡＮ－ＩＤを含むＣＡＮデータを取得し、他のＣＡＮデータを破棄する。

また、各機器は、所定のタイミングでＣＡＮデータを送信する。所定のタイミングとは、例えば、所定間隔でもよく、各機器から送信要求を受け付けたタイミングやＥＣＵによる制御によって何らかの制御結果が得られたタイミングでもよい。また、所定のタイミングは、上述の所定の第１演算周期と同じであってもよい。

図３は、制御装置１００の通信バス構成を模式的に示す図である。制御装置１００の第１車載装置１１０および第２車載装置１２０が接続された通信バスには、例えば、ＤＬＣ（Data Link Connector）８０と、ゲートウェイ９０とが接続される。制御装置１００の第１車載装置１１０および第２車載装置１２０が接続された通信バスには、さらに、表示装置６０などの他の車載装置が接続されていてもよい（不図示）。なお、図３は、制御部３６の構成要素が分散的に配置された例を図示したものである。

ＤＬＣ８０は、例えば、通信バスＬ１によって中継装置であるゲートウェイ９０に接続されている。

ゲートウェイ９０は、通信バスＬ２～Ｌ５によって第１車載装置１１０および第２車載装置１２０の構成要素や、バッテリ４０や第１車載装置１１０および第２車載装置１２０以外のデバイスなどと接続されている中継装置である。

バッテリＥＣＵ１１０－１は、直接または制御部３６を介してバッテリ４０の充放電を制御する。

ＴＲＣ／バッテリＶＣＵ１１０－２は、発進・加速時のタイヤの空転を防止するため、ＶＣＵ３４にバッテリ４０から供給される電力を昇圧させて直流リンクＤＬに出力させる。

メータＥＣＵ１２０－１は、直接または制御部３６を介して車両１０の計器表示管理装置を制御する。

ＢＣＭ（Body Control Module）１２０－２は、照明装置やワイパー装置、空調システム、シート調整装置など車両１０の車載装置を総合的に管理して制御する。

ナビＥＣＵ１２０－３は、直接または制御部３６を介して車両１０のナビゲーション装置を制御する。

通信バスＬ２には、例えば、ゲートウェイ９０と、バッテリＥＣＵ１１０－１と、ＴＲＣ（Traction Control）／バッテリＶＣＵ１１０－２とが接続される。また、通信バスＬ３には、例えば、バッテリ４０およびバッテリセンサ４２と、ゲートウェイ９０と、バッテリＥＣＵ１１０－１と、メータＥＣＵ１２０－１と、ナビＥＣＵ１２０－３とが接続される。また、通信バスＬ４には、例えば、バッテリ４０およびバッテリセンサ４２と、ゲートウェイ９０と、バッテリＥＣＵ１１０－１と、ＴＲＣ／バッテリＶＣＵ１１０－２と、メータＥＣＵ１２０－１と、ＢＣＭ１２０－２と、ナビＥＣＵ１２０－３とが接続される。また、通信バスＬ５には、例えば、バッテリ４０およびバッテリセンサ４２と、ナビＥＣＵ１２０－３と、表示装置６０とが接続される。

例えば、通信バスＬ３を介して第１車載装置１１０がバッテリ４０の劣化診断を行っている最中に、第１車載装置１１０の第１判定部１１２が、処理負荷が所定の負荷以上であると判定したとする。その場合、ゲートウェイ９０は、通信バスを通信バスＬ４や通信バスＬ５に切り替えて第２車載装置１２０にバッテリ４０の劣化診断の主体を移す。

〔処理フロー〕
図４は、バッテリ状態判定システム１の処理の流れの一例を示すタイミングチャートである。

まず、第１判定部１１２は、第１車載装置１１０の演算負荷が所定の負荷度合以上であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。第１判定部１１２により所定の負荷度合以上でないと判定された場合、第１取得部１１１は、バッテリ４０の物理量データである、バッテリセンサ４２により検出された電流値や電圧値などを取得する（ステップＳ１０２）。次に、第１診断部１１３は、バッテリ４０の劣化診断を行う（ステップＳ１０４）。次に、出力部１１４は、第１診断部１１３による診断結果や、バッテリ４０の物理量データ、およびデバイスの利用履歴に関する情報をサーバ装置２００に出力する（ステップＳ１０６）。

ステップＳ１００において、第１判定部１１２により所定の負荷度合以上であると判定された場合、出力部１１４は、第２車載装置１２０に診断処理の主体を移す命令を出力する（ステップＳ１０８）。次に、第２取得部１２１は、バッテリ４０の物理量データを取得する（ステップＳ１１０）。次に、第２診断部１２３は、バッテリ４０の劣化診断を行う（ステップＳ１１２）。次に、出力部１２４は、第２診断部１２３による診断結果や、バッテリ４０の物理量データ、およびデバイスの利用履歴に関する情報をサーバ装置２００に出力する（ステップＳ１１４）。

ステップＳ１０６またはステップＳ１１４の処理の後、利用履歴収集部２２２は、車両１０のデバイスの利用に伴うバッテリ４０の利用履歴の収集処理を行う（ステップＳ１１６）。以上、本タイミングチャートの処理を終了する。

なお、第１車載装置の処理負荷が所定の負荷度合以上であると判定され、第２車載装置１２０に劣化診断の主体が移った後は、図４に示すタイミングチャートのうち、ステップＳ１００の第１判定部１１２の処理が第２車載装置１２０の第２判定部１２２において行われる。また、第２判定部１２２は、上述の処理を行わずに、第１車載装置の処理負荷が所定の負荷度合以上であると判定され、第２車載装置１２０に劣化診断の主体が移った後に、所定の周期で第１車載装置１１０に処理を戻してもよいか否かを判定する処理を行ってもよい。

図５は、バッテリ状態判定システム１の処理の流れの他の一例を示すタイミングチャートである。図５においては、第１車載装置１１０および第２車載装置１２０においてバッテリ４０の劣化診断処理が行えない場合の処理の流れを説明する。なお、ステップＳ２００からステップＳ２０６の処理は、図４に示すタイミングチャートのステップＳ１００～Ｓ１０６の処理と同じである（または、第２車載装置１２０において同様の処理が行われることで実現される）。したがって、以下ではステップＳ２０８以降の処理の流れの説明を中心に行う。

ステップＳ２００において、第１判定部１１２（または第２判定部１２２）により第１車載装置１１０の演算負荷が所定の負荷度合以上であり、且つ第２車載装置１２０においてバッテリ４０の劣化診断処理が可能でないと判定された場合、出力部１１４（または出力部１２４）は、サーバ装置２００に診断処理の主体を移す命令と、バッテリ４０の物理量データ、およびデバイスの利用履歴に関する情報を出力する（ステップＳ２０８）。

次に、サーバ側処理部２２０は、バッテリ４０の物理量データを取得する（ステップＳ２１０）。次に、第３診断部２２４は、バッテリ４０の劣化診断を行う（ステップＳ２１２）。

ステップＳ２０６またはステップＳ２１２の処理の後、利用履歴収集部２２２は、車両１０のデバイスの利用に伴うバッテリ４０の利用履歴の収集処理を行う（ステップＳ２１４）。以上、本タイミングチャートの処理を終了する。

以上説明した実施形態のバッテリ状態判定システム１は、バッテリ４０を制御し、バッテリ４０の劣化診断処理を行う第１車載装置１１０において、バッテリ４０の劣化診断を行うことにより、バッテリ４０の劣化診断の精度（リアルタイム性）を高めることができる。

また、実施形態のバッテリ状態判定システム１は、第１車載装置１１０の処理負荷が所定の負荷度合以上である場合に、第２車載装置１２０に劣化診断処理の主体を移して、バッテリ４０の劣化診断を継続させることにより、バッテリ４０の劣化診断の精度（リアルタイム性）を保つことができる。

また、実施形態のバッテリ状態判定システム１は、第１車載装置１１０の処理負荷が所定の負荷度合以上であり、第２車載装置１２０においても劣化診断処理ができない場合に、サーバ装置２００に劣化診断処理の主体を移して、バッテリ４０の劣化診断を継続させることにより、バッテリ４０の劣化診断を継続して行うことができる。

なお、バッテリ状態判定システム１は、第２車載装置１２０を備えないものとしてもよい。その場合、図４のフローチャートの処理は実行されず、図５のフローチャートの処理を第１車載装置１１０のみが実行する。

［ハードウェア構成］
図６は、実施形態の制御装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。図示するように、各種制御装置は、通信コントローラ１００－１、ＣＰＵ１００－２、ワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ１００－３、ブートプログラムなどを格納するＲＯＭ１００－４、フラッシュメモリやＨＤＤなどの記憶装置１００－５、ドライブ装置１００－６などが、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。通信コントローラ１００－１は、制御装置１００以外の構成要素との通信を行う。記憶装置１００－５には、ＣＰＵ１００－２が実行するプログラム１００－５ａが格納されている。このプログラムは、ＤＭＡ（Direct Memory Access）コントローラ（不図示）などによってＲＡＭ１００－３に展開されて、ＣＰＵ１００－２によって実行される。これによって、制御装置１００の一部または全部が実現される。

上記説明した実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサは、前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
車両に搭載されたバッテリの状態に関連する物理量を示す物理量データを取得させ、
前記物理量データに基づいて、第１演算周期で前記バッテリの劣化診断を行わせ、
前記物理量データおよび前記バッテリの劣化診断の診断結果を、サーバ装置へ送信させる、
ように構成されている、制御装置。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

１…バッテリ状態判定システム、１０…車両、１２…モータ、１４…駆動輪、１６…ブレーキ装置、２０…車両センサ、３２…変換器、３６…制御部、４０…バッテリ、４２…バッテリセンサ、５０…通信装置、６０…表示装置、６１…表示部、６２…表示制御部、７０…充電口、７２…コンバータ、９０…ゲートウェイ、１００…制御装置、１１０…第１車載装置、１１１…第１取得部、１１２…第１判定部、１１３…第１診断部、１１４…出力部、１２０…第２車載装置、１２１…第２取得部、１２２…第２判定部、１２３…第２診断部、１２４…出力部、２００…サーバ装置、２１０…通信装置、２２０…サーバ側処理部、２２２…利用履歴収集部、２２４…第３診断部、３００…端末装置、４００…充電器、４２０…充電ケーブル、４２２…第１プラグ、４２４…第２プラグ

Claims (9)

1. 第１車載装置と、サーバ装置とを含むバッテリ状態判定システムであって、
   前記第１車載装置は、
   車両に搭載されたバッテリの状態に関連する物理量を示す物理量データを取得する第１取得部と、
   前記物理量データに基づいて、第１演算周期で前記バッテリの劣化診断を行う第１診断部と、
   前記物理量データおよび前記第１診断部による前記バッテリの劣化診断の診断結果を、前記サーバ装置へ送信する第１送信部と、
   を備え、
   前記サーバ装置は、
   少なくとも前記物理量データまたは前記バッテリの劣化診断の診断結果のうちいずれか一方を前記第１車載装置から受信する受信部と、
   前記バッテリの劣化診断の前記診断結果および／または前記物理量データに基づいて、前記第１演算周期よりも長い演算周期で少なくとも前記バッテリの劣化診断以外の処理を行うサーバ側処理部と、
   を備え、
   前記第１車載装置が搭載された車両に搭載され、前記第１車載装置とは異なる第２車載装置を更に備え、
   前記第２車載装置は、
   前記物理量データを取得する第２取得部と、
   前記第１診断部による前記バッテリの劣化診断を代替して行う第２診断部と、
   前記物理量データおよび前記第２診断部による前記診断結果を前記サーバ装置へ送信する第２送信部と、
   を備え、
   前記第１車載装置は、前記第１車載装置による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であるか否かを判定する判定部を備え、
   前記判定部により前記第１車載装置による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であると判定された場合に少なくとも前記第２診断部および前記第２送信部が動作する、
   バッテリ状態判定システム。
2. 第１車載装置と、サーバ装置とを含むバッテリ状態判定システムであって、
   前記第１車載装置は、
   車両に搭載されたバッテリの状態に関連する物理量を示す物理量データを取得する第１取得部と、
   前記物理量データに基づいて、第１演算周期で前記バッテリの劣化診断を行う第１診断部と、
   前記物理量データおよび前記第１診断部による前記バッテリの劣化診断の診断結果を、前記サーバ装置へ送信する第１送信部と、
   を備え、
   前記サーバ装置は、
   少なくとも前記物理量データまたは前記バッテリの劣化診断の診断結果のうちいずれか一方を前記第１車載装置から受信する受信部と、
   前記バッテリの劣化診断の前記診断結果および／または前記物理量データに基づいて、前記第１演算周期よりも長い演算周期で少なくとも前記バッテリの劣化診断以外の処理を行うサーバ側処理部と、
   を備え、
   前記第１車載装置が搭載された車両に搭載され、前記第１車載装置とは異なる第２車載装置を更に備え、
   前記第２車載装置は、
   前記物理量データを取得する第２取得部と、
   前記第１診断部による前記バッテリの劣化診断を代替して行う第２診断部と、
   前記物理量データおよび前記第２診断部による前記診断結果を前記サーバ装置へ送信する第２送信部と、
   前記第１車載装置による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であるか否かを判定する判定部と、
   を備え、
   前記判定部により前記第１車載装置による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であると判定された場合に少なくとも前記第２診断部および前記第２送信部が動作する、
   バッテリ状態判定システム。
3. 前記サーバ側処理部は、前記バッテリの劣化診断以外の処理として、前記バッテリの利用履歴を収集する、
   請求項１または２に記載のバッテリ状態判定システム。
4. 前記第１送信部は、前記車両に搭載されたデバイスの利用履歴に関する情報を更に送信し、
   前記第１診断部または前記第２診断部のうち少なくとも一方は、前記デバイスの利用に伴う前記バッテリの劣化度合の診断を行う、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のバッテリ状態判定システム。
5. 前記判定部は、更に前記第２車載装置の演算処理負荷が所定の負荷度合以上であるか否かを判定し、
   前記サーバ装置は、前記判定部により前記第１車載装置および前記第２車載装置の演算処理負荷がいずれも所定の負荷度合以上であると判定された場合、前記第１診断部による前記バッテリの劣化診断を代替して行う第３診断部を更に備える、
   請求項１から４のうちいずれか１項に記載のバッテリ状態判定システム。
6. 第１車載装置が、
   車両に搭載されたバッテリの状態に関連する物理量を示す物理量データを取得し、
   前記物理量データに基づいて、第１演算周期で前記バッテリの劣化診断を行い、
   前記物理量データおよび前記バッテリの劣化診断の診断結果を、サーバ装置へ送信し、
   前記第１車載装置が、前記第１車載装置による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であるか否かを判定し、
   前記第１車載装置による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であると判定した場合に、前記第１車載装置が搭載された車両に搭載され、前記第１車載装置とは異なる第２車載装置が、
   前記物理量データを取得し、
   前記第１車載装置による前記バッテリの劣化診断を代替して行い、
   前記物理量データおよび前記第２車載装置による前記診断結果を前記サーバ装置へ送信し、
   前記サーバ装置が、
   少なくとも前記物理量データまたは前記バッテリの劣化診断の診断結果のうちいずれか一方を前記第２車載装置から受信し、
   前記バッテリの劣化診断の前記診断結果および／または前記物理量データに基づいて、前記第１演算周期よりも長い演算周期で少なくとも前記バッテリの劣化診断以外の処理を行う、
   バッテリ状態判定方法。
7. 第１車載装置が、
   車両に搭載されたバッテリの状態に関連する物理量を示す物理量データを取得し、
   前記物理量データに基づいて、第１演算周期で前記バッテリの劣化診断を行い、
   前記物理量データおよび前記バッテリの劣化診断の診断結果を、サーバ装置へ送信し、
   前記第１車載装置が搭載された車両に搭載され、前記第１車載装置とは異なる第２車載装置が、
   前記第１車載装置による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であるか否かを判定し、
   前記第１車載装置による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であると判定した場合に、 前記物理量データを取得し、
   前記第１車載装置による前記バッテリの劣化診断を代替して行い、
   前記物理量データおよび前記第２車載装置による前記診断結果を前記サーバ装置へ送信し、
   前記サーバ装置が、
   少なくとも前記物理量データまたは前記バッテリの劣化診断の診断結果のうちいずれか一方を前記第２車載装置から受信し、
   前記バッテリの劣化診断の前記診断結果および／または前記物理量データに基づいて、前記第１演算周期よりも長い演算周期で少なくとも前記バッテリの劣化診断以外の処理を行う、
   バッテリ状態判定方法。
8. 第１車載装置のコンピュータに、
   車両に搭載されたバッテリの状態に関連する物理量を示す物理量データを取得させ、
   前記物理量データに基づいて、第１演算周期で前記バッテリの劣化診断を行わせ、
   前記物理量データおよび前記バッテリの劣化診断の診断結果を、前記第１演算周期よりも長い演算周期で少なくとも前記バッテリの劣化診断以外の処理を行うサーバ装置へ送信させ、
   前記第１車載装置による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であるか否かを判定させ、
   前記第１車載装置による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であると判定した場合に、前記第１車載装置が搭載された車両に搭載され、前記第１車載装置とは異なる第２車載装置のコンピュータに、
   前記物理量データを取得させ、
   前記第１車載装置による前記バッテリの劣化診断を代替して行わせ、
   前記物理量データおよび前記第２車載装置による前記診断結果を前記サーバ装置へ送信させる、
   プログラム。
9. 第１車載装置のコンピュータに、
   車両に搭載されたバッテリの状態に関連する物理量を示す物理量データを取得させ、
   前記物理量データに基づいて、第１演算周期で前記バッテリの劣化診断を行わせ、
   前記物理量データおよび前記バッテリの劣化診断の診断結果を、前記第１演算周期よりも長い演算周期で少なくとも前記バッテリの劣化診断以外の処理を行うサーバ装置へ送信させ、
   前記第１車載装置が搭載された車両に搭載され、前記第１車載装置とは異なる第２車載装置のコンピュータに、
   前記第１車載装置による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であるか否かを判定させ、
   前記第１車載装置による演算処理負荷が所定の負荷度合以上であると判定した場合に、 前記物理量データを取得させ、
   前記第１車載装置による前記バッテリの劣化診断を代替して行わせ、
   前記物理量データおよび前記第２車載装置による前記診断結果を前記サーバ装置へ送信させる、
   プログラム。

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