JP7186049B2 - 電源監視装置および電源監視方法 - Google Patents

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Description

開示の実施形態は、電源監視装置、電源制御システム、および電源監視方法に関する。
従来、負荷へ電力を供給する主電源の電圧が低下した場合に、予備電源から負荷へ電力を供給することにより、負荷の動作時間を延ばす技術がある（例えば、特許文献１参照）。
かかる技術を車両の自動運転装置に採用することで、例えば、自動運転中に電源の異常が発生した場合、予備電源から自動運転装置へ電力を供給することによって、運転者が自動運転装置に代わって手動運転を開始するまでの時間を稼ぐことができる。
特開２０１６－０９４２９７号公報
しかしながら、現状では、電源の異常が発生した後に車両事故が発生した場合、車両事故の原因が自動運転装置の過失か運転者の過失かを特定することが困難である。
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、車両事故の原因が自動運転装置の過失か運転者の過失かを特定することができる電源監視装置、電源制御システム、および電源監視方法を提供することを目的とする。
実施形態の一態様に係る電源監視装置は、異常検知部と、計測部と、記録部とを備える。異常検知部は、車両の自動運転装置へ電力を供給する電源の異常を検知する。計測部は、前記異常検知部によって前記電源の異常が検知されてからの経過時間を計測する。記録部は、前記計測部によって計測される前記経過時間を記録する。
実施形態の一態様に係る電源監視装置、電源制御システム、および電源監視方法によれば、車両事故の原因が自動運転装置の過失か運転者の過失かを特定することができる。
図１は、実施形態に係る電源制御システムの構成の一例を示すブロック図である。 図２は、実施形態に係る電源制御システムの動作を説明するためのタイミングチャートである。 図３は、実施形態に係る自動運転装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。 図４は、実施形態に係る電源監視装置の制御部が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
以下、添付図面を参照して、電源監視装置、電源制御システム、および電源監視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。
図１は、実施形態に係る電源制御システム１の構成の一例を示すブロック図である。電源制御システム１は、電源１１と、予備電源１２と、車両に搭載される自動運転装置１３と、センサ部１４とに接続され、電源１１または予備電源１２から自動運転装置１３へ電力を供給するシステムである。
電源１１は、例えば、鉛蓄電池である。予備電源１２は、例えば、リチウムイオン電池である。センサ部１４は、例えば、車両の周辺を撮像するイメージセンサ、車両の周囲に存在する物標を検知するレーダ、車速度センサ、および加速度センサ等の複数のセンサを含む。
自動運転装置１３は、電源制御システム１を介して電源１１または予備電源１２から供給される電力によって動作し、センサ部１４に含まれる複数のセンサから入力される検知結果に基づいて車両の加減速および操舵を自動的に行って車両を自動運転走行させる。
電源制御システム１は、電源１１が正常な場合に、電源１１から自動運転装置１３へ電力を供給する。また、電源制御システム１は、例えば、バッテリ外れ、電源１１の電圧低下およびショート等といった電源１１の異常が発生した場合には、予備電源１２から自動運転装置１３へ電力を供給する。
予備電源１２は、電源１１の異常発生後、所定時間（例えば、１０数秒間～数分間）の間、自動運転装置１３を正常に動作させることができるだけの電力を蓄電している。ここでの所定時間とは、自動運転から手動運転に切り替わる際、自動運転車の運転者が、手動運転の準備をするのに十分な時間である。また、所定時間とは、電源１１に異常が発生しても、自動運転装置１３が予備電源１２の電力を使用して正常に自動運転を行うことができる時間である。
これにより、自動運転装置１３は、電源１１に異常が発生しても、所定時間の間は正常に自動運転を行うことができる。ただし、自動運転装置１３は、電源１１の異常発生後、所定時間が経過して以降は自動運転が不可能となる。
かかる電源制御システム１は、切替部２と、電源監視装置３とを備える。切替部２は、通常、電源１１から入力される電力を自動運転装置１３へ供給し、電源監視装置３から切替指令が入力される場合に、自動運転装置１３へ供給する電力を予備電源１２から入力される電力に切替える。
なお、切替部２は、自動運転装置１３へ供給する電力を予備電源１２から入力される電力に切替える場合、その旨を示す切替情報を自動運転装置１３へ出力する。自動運転装置１３は、切替部２から切替情報が入力される場合、車両の運転者へ手動運転の開始を要求する。
電源監視装置３は、電源１１の電圧を監視し、例えば、電源１１の電圧が所定の閾値以下になった場合に、切替部２へ切替指令を出力する。これにより、電源監視装置３は、電源１１の異常が発生しても、その後、所定時間の間、予備電源１２から供給される電力によって、自動運転装置１３による自動運転を継続させることで、運転者が自動運転装置１３に代わって手動運転を開始するまでの時間を稼ぐことができる。
かかる電源監視装置３は、記憶部４と制御部５とを備える。記憶部４は、例えば、データフラッシュ等の情報記憶デバイスであり、設定記憶部４１と、記録部４２と、判定結果記憶部４３とを備える。
設定記憶部４１は、自動運転設定中か自動運転設定解除中かを示す設定情報を記憶する。設定記憶部４１は、例えば、運転者によって自動運転の設定操作が行われ、その旨を示す情報が自動運転装置１３から入力される場合に、自動運転設定中であることを示す設定情報を記憶する。
また、設定記憶部４１は、運転者によって自動運転設定を解除する操作が行われ、その旨を示す情報が自動運転装置１３から入力される場合に、自動運転設定解除中であることを示す設定情報を記憶する。記録部４２は、後述する計測部５２によって計測される経過時間を記録する。判定結果記憶部４３は、後述する判定部５４による判定の結果を記憶する。
制御部５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や各種の回路を含む。
制御部５は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使用して実行することにより機能する異常検知部５１と、計測部５２と、事故検知部５３と、判定部５４とを備える。
なお、制御部５が備える異常検知部５１、計測部５２、事故検知部５３、および判定部５４は、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。
制御部５が備える異常検知部５１、計測部５２、事故検知部５３、および判定部５４は、それぞれ以下に説明する処理を実行する。なお、制御部５の内部構成は、図１に示した構成に限られず、後述する情報処理を行う構成であれば他の構成であってもよい。
異常検知部５１は、電源１１の電圧を監視し、電源１１の電圧が所定の閾値以下となった場合に、電源１１の異常を検知する。そして、異常検知部５１は、電源１１の異常を検知した場合に、その旨を示す情報を計測部５２へ出力すると共に、切替指令を切替部２へ出力する。
計測部５２は、異常検知部５１によって電源１１の異常が検知されてからの経過時間、換言すれば、予備電源１２から自動運転装置１３への電力供給が開始されてからの経過時間を計測するタイマである。計測部５２は、計測時間を順次更新しながら記録部４２へ出力して記録させる。
これにより、例えば、電源１１の異常発生後に、車両事故が発生した場合、記録部４２から記録された経過時間を読み出すことによって、車両事故の原因が自動運転装置１３の過失か運転者の過失かを特定することができる。
具体的には、記録部４２から読み出した経過時間が所定時間（予備電源１２によって自動運転装置１３を正常動作を保障可能な時間）以内であった場合、自動運転中の車両事故であるため、自動運転装置１３の過失が原因と特定することができる。
また、記録部４２から読み出した経過時間が所定時間以内でなかった場合、つまり、経過時間が所定時間を超えていた場合、手動運転中の車両事故であるため、運転者の過失が原因と特定することができる。
なお、計測部５２は、損害の規模が比較的大きな車両事故の場合、破損によって経過時間の計測を停止するが、損害の規模が比較的小さな車両事故の場合、事故後も経過時間の計測を計測してしまうおそれがある。そこで、制御部５は、事故検知部５３を備える。
事故検知部５３は、センサ部１４に含まれる加速度センサの検知結果に基づいて車両事故の発生を検知する。例えば、事故検知部５３は、加速度センサによって所定の閾値を超える加速度が検知された場合に、車両事故の発生を検知する。
そして、事故検知部５３は、車両事故の発生を検知した場合に、その旨を示す情報を計測部５２および判定部５４へ出力する。計測部５２は、事故検知部５３から車両事故の発生が検知されたことを示す情報が入力される場合に、経過時間の計測を終了する。これにより、記録部４２は、電源１１の異常が検知された時点から車両事故が発生した時点までの正確な経過時間を記録することができる。
判定部５４は、事故検知部５３から車両事故の発生が検知されたことを示す情報が入力される場合に、記録部４２に記録された経過時間が所定時間以内か否かを判定し、判定結果を判定結果記憶部４３に記憶させる。
これにより、電源１１の異常発生後に、車両事故が発生した場合、判定結果記憶部４３に記憶された経過時間が所定時間以内か否かの判定結果を参照することで、車両事故の原因が自動運転装置１３の過失か運転者の過失かを容易に特定することができる。
さらに、判定部５４は、記録部４２に記録された経過時間が所定時間以内である場合に、車両事故の原因を自動運転装置の過失と判定し、記録部４２に記録された経過時間が所定時間以内でない場合に、車両事故の原因を運転者の過失と判定することもできる。
判定部５４は、このように車両事故の原因を判定する場合には、事故原因の判定結果を判定結果記憶部４３に記憶させる。これにより、電源１１の異常発生後に、車両事故が発生した場合、判定結果記憶部４３に記憶された事故原因の判定結果を参照するだけで、車両事故の原因が自動運転装置１３の過失か運転者の過失かを即座に特定することができる。
なお、判定部５４は、設定記憶部４１に記憶された設定情報に基づいて、車両事故の原因が自動運転装置の過失か運転者の過失かを判定することもできる。例えば、判定部５４は、記録部４２に記録された経過時間が所定時間以内であっても、設定記憶部４１に自動運転設定解除中を示す設定情報が記憶されていた場合には、車両事故の原因を運転者の過失と判定する。
これにより、判定部５４は、電源１１の異常が発生してから所定時間が経過する前に車両事故が発生した場合に、手動運転中であったにも関わらず、車両事故の原因を自動運転装置の過失と誤判定することを防止することができる。
次に、図２を参照し、実施形態に係る電源制御システム１の動作の一例について説明する。図２は、実施形態に係る電源制御システム１の動作を説明するためのタイミングチャートである。ここでは、自動運転装置が動作中（自動運転中）に、時刻ｔ１で電源１１の異常が発生する場合について説明する。
図２には、上から順に、電源１１の状態、予備電源の状態、異常検知部５１による電源１１の異常の検知状態、異常検知部５１による切替指令の出力状態、計測部５２による経過時間の計測状態、自動運転装置１３の動作状態、および車両事故の責任を示している。
図２に示すように、電源制御システム１では、時刻ｔ１で電源１１の電圧が閾値以下になった場合に、異常検知部５１が電源１１の異常を検知する。そして、異常検知部５１は、時刻ｔ１に切替部２へ切替指令を出力する。これにより、自動運転装置１３は、時刻ｔ１以降も所定時間の間、予備電源１２から供給される電力によって自動運転を継続することができる。
また、異常検知部５１は、時刻ｔ１に電源１１の異常を検知したことを示す情報を計測部５２へ出力する。これにより、計測部５２は、時刻ｔ１から経過時間の計測を開始する。その後、電源１１の異常発生から所定時間が経過して時刻ｔ２になるまでの間に、予備電源１２の電圧が徐々に低下し、時刻ｔ２の時点で自動運転装置１３の動作可能電圧を下回る。
これにより、自動運転装置１３は、時刻ｔ２から非動作状態になる。このように、図２示すケースでは、時刻ｔ２よりも以前の期間では、自動運転装置１３が動作して車両を自動運運転により走行させている。
なお、前述したように、自動運転装置１３は、電源１１の異常が発生し、切替部２から切替情報が入力される場合に、運転者へ手動運転の開始を要求する。このため、運転者は、電源１１の異常発生から所定時間が経過するまでの間に手動運転の準備をし、遅くとも時刻ｔ２からは手動運転を開始しているはずである。
このため、図２に示すケースでは、判定部５４は、時刻ｔ２よりも以前に車両事故が発生した場合には、車両事故の原因を自動運転装置１３の過失と判定する。また、判定部５４は、時刻ｔ２以降に車両事故が発生した場合には、車両時刻の原因を運転者の過失と判定する。
次に、図３を参照し、実施形態に係る自動運転装置１３が実行する処理について説明する。図３は、実施形態に係る自動運転装置１３が実行する処理の一例を示すフローチャートである。自動運転装置１３は、車両のイグニッションスイッチ（以下、「ＩＧ」と記載する）がＯＮにされた場合に、図３に示す処理を所定周期で繰り返し実行する。
自動運転装置１３は、ＩＧがＯＮにされると、まず、自動運転設定か否かを判定する（ステップＳ１０１）。そして、自動運転装置１３は、自動運転設定でないと判定した場合（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、処理を終了して再度、ステップＳ１０１から処理を開始する。
また、自動運転装置１３は、自動運転設定であると判定した場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、自動運転を開始し（ステップＳ１０２）、電源１１から予備電源１２への切替えありか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
そして、自動運転装置１３は、予備電源１２への切替えなしと判定した場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、自動運転設定が解除されたか否かを判定する（ステップＳ１０７）。自動運転装置１３は、自動運転設定が解除されていないと判定した場合（ステップＳ１０７，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０３へ移す。
また、自動運転装置１３は、自動運転設定が解除されたと判定した場合（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、自動運転を終了し（ステップＳ１０６）、処理を終了する。その後、自動運転装置１３は、再度、ステップＳ１０１から処理を開始する。
また、自動運転装置１３は、予備電源１２への切替えありと判定した場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、運転者へ手動運転の開始要求を行う（ステップＳ１０４）。その後、自動運転装置１３は、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。そして、自動運転装置１３は、所定時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、所定時間が経過するまでステップＳ１０５の判定処理を繰り返す。
そして、自動運転装置１３は、所定時間が経過したと判定した場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、自動運転を終了し（ステップＳ１０６）、処理を終了する。なお、自動運転装置１３は、図３に示す処理を実行中に、ＩＧがＯＦＦにされる場合には、その時点で処理を終了する。
次に、図４を参照し、実施形態に係る電源監視装置３の制御部５が実行する処理の一例について説明する。図４は、実施形態に係る電源監視装置３の制御部５が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
制御部５は、車両のＩＧがＯＮにされた場合に、図４に示す処理を開始する。なお、制御部５は、図４に示す処理を実行中に、ＩＧがＯＦＦにされた場合には、その時点で処理を終了する。
制御部５は、ＩＧがＯＮにされると、まず、電源１１から自動運転装置１３へ電力を供給する（ステップＳ２０１）。続いて、制御部５は、電源１１の異常を検知したか否かを判定する（ステップＳ２０２）。
そして、制御部５は、電源１１の異常を検知しないと判定した場合（ステップＳ２０１，Ｎｏ）、処理をステップＳ２０１へ移す。また、制御部５は、電源１１の異常を検知したと判定した場合（ステップＳ２０２，Ｙｅｓ）、予備電源１２へ切替え（ステップＳ２０３）、経過時間の計測および記録を開始する（ステップＳ２０４）。
その後、制御部５は、車両事故の発生を検知したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。そして、制御部５は、車両事故の発生を検知しないと判定した場合（ステップＳ２０５，Ｎｏ）、車両事故の発生を検知するまで、ステップＳ２０５の判定処理を繰り返す。
また、制御部５は、車両事故の発生を検知したと判定した場合（ステップＳ２０５，Ｙｅｓ）、経過時間の計測および記録を終了する（ステップＳ２０６）。続いて、制御部５は、自動運転設定中か否かを判定する（ステップＳ２０７）。
そして、制御部５は、自動運転設定中でないと判定した場合（ステップＳ２０７，Ｎｏ）処理をステップＳ２１１へ移す。また、制御部５は、自動運転設定中であると判定した場合（ステップＳ２０７，Ｙｅｓ）、予備電源１２へ切替えてからの経過時間は所定時間以内か否かを判定する（ステップＳ２０８）。
そして、制御部５は、経過時間は所定時間否かでないと判定した場合（ステップＳ２０８）、車両事故の原因を運転者の過失と判定し（ステップＳ２１１）、処理をステップＳ２１０へ移す。
また、制御部５は、経過時間は所定時間以内であると判定した場合（ステップＳ２０８，Ｙｅｓ）、車両事故の原因を自動運転装置の過失と判定し（ステップＳ２０９）、処理をステップＳ２１０へ移す。ステップＳ２１０において、制御部５は、ステップＳ２０９またはステップＳ２１１の判定結果を記憶して、処理を終了する。
なお、上述した実施形態は、一例であり種々の変形が可能である。例えば、電源監視装置３は、判定部５４の判定結果を車両に設けられる表示装置に表示させてもよい。これにより、電源１１の異常発生後に車両事故が発生した場合、車両事故の責任が自動運転装置１３の過失か運転者の過失かをより簡単に特定することができる。
また、電源監視装置３は、計測部５２が複数のタイマを備える構成であってもよい。かかる構成の場合、判定部５４は、例えば、各タイマの計測時間の平均値が所定時間以内か否かを判定することで、車両事故の責任が自動運転装置１３の過失か運転者の過失かを判定する。
また、判定部５４は、各タイマによって計測された計測時間のそれぞれについて、所定時間以内か否かを判定し、各判定結果をＡＮＤ論理回路へ入力し、ＡＮＤ論理回路から車両事故の責任が自動運転装置１３の過失か運転者の過失かを判定してもよい。これにより、判定部５４による判定結果の信頼性を向上させることができる。
なお、計測部５２は、経過時間の計測を開始した後、車両事故が発生しないまま車両のＩＧがＯＦＦにされた場合には、記録部４２に記録した経過時間をリセットする。これにより、計測部５２は、次回の走行で電源１１の異常が発生した場合に、経過時間の計測を０から開始することができる。
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。
１ 電源制御システム
２ 切替部
３ 電源監視装置
４ 記憶部
４１ 設定記憶部
４２ 記録部
４３ 判定結果記憶部
５ 制御部
５１ 異常検知部
５２ 計測部
５３ 事故検知部
５４ 判定部
１１ 電源
１２ 予備電源
１３ 自動運転装置
１４ センサ部

Claims (6)

  1. 車両の自動運転装置へ電力を供給する電源の異常を検知する異常検知部と、
    前記異常検知部によって前記電源の異常が検知された場合に、前記電源に替えて予備電源から前記自動運転装置の正常動作を保障可能な時間である所定時間の間、前記自動運転装置へ電力を供給させる切替部と、
    車両事故の発生を検知する事故検知部と、
    前記異常検知部によって前記電源の異常が検知されてからの経過時間を計測する計測部と、
    前記電源の異常が検知されてから前記車両事故の発生が検知されるまでの前記経過時間を記録する記録部と
    を備えることを特徴とする電源監視装置。
  2. 前記記録部に記録された前記経過時間が所定時間以内か否かを判定する判定部
    をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電源監視装置。
  3. 前記判定部は、
    前記記録部に記録された前記経過時間が所定時間以内である場合に、前記車両事故の原因を自動運転装置の過失と判定し、前記記録部に記録された前記経過時間が所定時間以内でない場合に、前記車両事故の原因を運転者の過失と判定する
    ことを特徴とする請求項２に記載の電源監視装置。
  4. 前記判定部による判定結果を記憶する判定結果記憶部
    をさらに備えることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の電源監視装置。
  5. 前記車両が自動運転設定か手動運転設定かを示す設定情報を記憶する設定記憶部
    をさらに備えることを特徴とする請求項１～４のいずれか一つに記載の電源監視装置。
  6. 電源監視装置が、
    車両の自動運転装置へ電力を供給する電源の異常を検知する異常検知工程と、
    前記異常検知工程によって前記電源の異常が検知された場合に、前記電源に替えて予備電源から前記自動運転装置の正常動作を保障可能な時間である所定時間の間、前記自動運転装置へ電力を供給させる切替工程と、
    車両事故の発生を検知する事故検知工程と、
    前記異常検知工程によって前記電源の異常が検知されてからの経過時間を計測する計測工程と、
    前記電源の異常が検知されてから前記車両事故の発生が検知されるまでの前記経過時間を記録する記録工程と
    を含むことを特徴とする電源監視方法。
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