JP7201673B2 - フェイルオペレーショナル車両電力供給 - Google Patents

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Description

本出願は、2017年9月22日に出願された、米国特許出願15/713,448号の優先権を主張する。出願15/713,448号は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
多くのデバイスおよびマシンは、バッテリーによって電力を供給される。例えば、バッテリーを使用することによって、カメラ、スマートフォン、タブレット、ポータブルスピーカーシステム、およびコンピュータなどの電子機器を電源コードの不便さなしに操作することができる。また、除細動器、バイタルサイン監視装置、生命維持装置などの医療機器は、携帯型であり、バッテリーで駆動するか、あるいは予備バッテリーを含むことができる。
詳細な説明が添付図面を参照して記述される。図面では、参照符号の左端の数字は、その参照符号が最初に現れる図を識別する。異なる図面で同じ参照番号を使用する場合、類似または同一の要素または機能を示す。
ヒューズを利用したフェイルオペレーショナル車両電力供給装置を組み込んだ車両にデュアルバッテリシステムを実装するアーキテクチャの例を示す図である。 スイッチを利用する車両にフェイルオペレーショナルデュアルバッテリシステムを実装するアーキテクチャの例を示す図である。 ヒューズを利用する車両にフェイルオペレーショナルデュアルバッテリーシステムを実装する他の例示的なアーキテクチャを示す図である。 スイッチを利用する車両にフェイルオペレーショナルデュアルバッテリーシステムを実装する他の例示的なアーキテクチャを示す。 ボディモジュールと、ボディモジュールの両端に配置された一対の駆動モジュールとを備える例示的な車両の概略図である。 本明細書で論じられる、フェイルオペレーショナル回路保護を実装するための例示的なプロセスを示す図である。 本明細書で論じられる、バッテリー障害を分離し、車両の動作を継続する例示のプロセスを表す図である。 本明細書で論じられる技術を実装するための例示的なコンピュータシステムのブロック図を表す図である。
本開示は、一般に、電気負荷(electric load)に電力を供給するように構成された電気システムに関する。電気システムを使用して、例えば、電力を少なくとも部分的にバッテリーに依存する電子デバイス、医療機器、および電動車両などのデバイスおよび機械に電力を供給することができる。いくつかの実装形態では、電気システムは、車両または他のデバイスに電力を提供するために電気的に並列に結合された第1のバッテリーおよび第2のバッテリーを含むことができる。場合によっては、電気システムは、障害が発生しているバッテリーを絶縁することにより、第1のバッテリーまたは第2のバッテリーに関連付けられる電気障害に反応するように構成できる。場合によっては、1つまたは複数の温度ヒューズ、花火ヒューズ、スイッチなどを介してバッテリーを絶縁することができる。
第1のバッテリーおよび第2のバッテリーは、高電圧バスを介して電気的に結合されて、車両の1つまたは複数の構成要素に電力を供給することができる。いくつかの例では、第1のバッテリーは、第1のバッテリーを第1の負荷から絶縁するように構成された第1のヒューズまたはスイッチ、および第1のバッテリーを高電圧バスから絶縁する第2のヒューズまたはスイッチを含むことができる。いくつかの例では、第2のバッテリーは、第2のバッテリーを第2の負荷から絶縁するように構成された第3のヒューズまたはスイッチ、および第2のバッテリーを高電圧バスから絶縁するように構成された第4のヒューズまたはスイッチを含むことができる。いくつかの例では、第2のヒューズおよび第4のヒューズ(または第2のスイッチおよび第4のスイッチ)は、第1の電流レベルでトリガーされるように構成でき、一方、第1のヒューズおよび第3のヒューズ(または第1のスイッチおよび第3のスイッチ)は、第2の電流レベルでトリガーされ、第1の電流レベルは第2の電流レベルよりも低い。このため、第1のバッテリーが、第1のバッテリー内部のショート、ケーブル配線のショート、または第1の負荷のショートなどの障害に遭遇すると、第2のヒューズまたはスイッチが第1の時間にトリガーされ、それによって、第1のバッテリーの高電圧バスへの接続が切断される(それによって、第1のバッテリーを第2のバッテリーから電気的に切り離す)。その後、第1のヒューズまたはスイッチは、第1の時間の後の第2の時間にトリガーされ、それによって、第1のバッテリーの第1の負荷への接続を切断することができる。したがって、本明細書で論じられる動作は、第1のバッテリーに関連する障害が第2のバッテリーを損傷することを防ぐことができる。さらに、第2のバッテリーは動作可能なままであるので、第2のバッテリーは、車両の様々な構成要素に電力を供給して、障害に遭遇しても車両が作動可能なままであるようにすることができる。
電気システムの様々な構成が考慮される。例えば、フェイルオペレーショナル保護(fail operational protection)は、任意の回路保護デバイスによって提供されることができ、温度ヒューズ、花火ヒューズ、ブレーカー、リレーまたはスイッチに限定されない。例えば、電気システムは、高電圧バス上の双方向電流を感知または測定して、障害またはショートを示す電流を決定するように構成された電流感知デバイスを含むことができる。電流感知デバイスは、1つまたは複数の花火ヒューズ、スイッチまたは同様のものを制御可能なコントローラに接続されて、本明細書で論じるように様々な電流レベルおよび/または時間で様々な回路要素を開いてコンポーネントを保護することができる。いくつかの例では、回路要素は、限定されるわけではないが、温度ヒューズ、花火ヒューズ、リレー、MOSFET(metal-oxide semiconductor field effect transistor)、BJT(bipolar junction transistor)、IGBT(insulated gate bipolar transistor)、SCR(silicon controlled rectifier)、TRIAC(triode for alternating current)、GTO(gate turn-off thyristor)および同様のものなどのうちの1つまたは複数を含むことができる。
いくつかの例では、第1のバッテリーを第1の駆動モジュールに取り付け、第2のバッテリーを第2の駆動モジュールに取り付けることができ、第1の駆動モジュールおよび第2の駆動モジュールを車両のボディモジュールに取り外し可能に結合することができる。このため、駆動モジュールを車両に追加し、および車両から取り外して、モジュールのメンテナンスおよび再構成を容易にすることができる。いくつかの例では、個々の駆動モジュールは、限定されるわけではないが、車両の動作を容易にする様々な構成要素、すなわち、駆動モーター、ステアリングモーター、電圧コンバーター、コンピュータシステム、空調システム、暖房システム、ブレーキシステム、ライト、送風機、オーディオシステム、充電ポート、センサ、および同様のもの、を含むことができる。いくつかの例では、車両は、電力を車両に提供する2つ以上のバッテリーを含むことができる。
各駆動モジュールが車両の全ての主要システムを含む例では、車両は全ての主要システムの少なくとも2つのインスタンスを含み、それによって冗長性を提供する。この冗長性のおかげで、デバイスは、車両の主要システムやコンポーネントの障害にもかかわらず動作可能なままでいることができる。すなわち、ある駆動モジュールのシステムの1つのインスタンスに障害が発生した場合、またはサービスが必要になった場合、他の駆動モジュールのシステムの別のインスタンスは機能し続け、車両の運転を継続できる。その意味で、車両は「フェイルオペレーショナル」である。限定ではなく例として、第1の駆動モジュールの第1のバッテリーが故障した場合、故障した駆動モジュールは切り離され、車両は、第1の駆動モジュールが都合よくサービスを提供することができるときまで、第2の駆動モジュールの第2のバッテリーの電力で動作し続けることができる。さらに、個々の駆動モジュールは、コンピュータシステム、ブレーキシステム、ステアリングシステムなどのコンポーネントのサブセットに電力を供給するために、12Vまたは24Vバッテリーシステムなどのバックアップ電源システムを含むことができる。したがって、本明細書で説明するように、障害が発生した場合、バックアップ電源システムは、車両の動作を維持するために様々なコンポーネントに電力を供給することができる。
いくつかの例では、車両は、2つの場所の間で運転者からの制御なしに走行するように構成された自律車両であり得る。半自律型車両、航空機、ボート、トラック、非自律型車両など、他のタイプの車両も考えられる。
いくつかの例では、車両は、電力を車両に提供する2つ以上のバッテリーを含むことができる。
本明細書に記載される方法、装置およびシステムは、いくつかのやり方で実装することができる。例示的な実装が以下で図面を参照して提供される。車両のコンテキストで論じられるが、本明細書に記載される方法、装置およびシステムは、様々な電動装置に適用することができ、車両に限定されない。
図1は、ヒューズを利用したフェイルオペレーショナル車両電力供給装置を組み込んだ車両にデュアルバッテリシステムを実装する例示的なアーキテクチャ100を示す。図1に示されるように、車両102は、本明細書に記載される様々なコンポーネントを含むことができる。例えば、車両102は、車両102に機能を提供するために互いに結合され得るコンポーネントを含む駆動モジュール104および106を含むことができる。いくつかの例では、駆動モジュール104、106は、車両102に電力を供給するコンポーネントを含むことができる。いくつかの例では、駆動モジュール104、106は、バス108を介して電気的に結合することができる。
駆動モジュール104に目を向けると、駆動モジュール104は、1つまたは複数のセル112に電気エネルギーを蓄えるバッテリー110を含むことができる。バッテリー110は、バッテリー110を車両102の様々なコンポーネントに結合する様々なコネクタ114、116、118を含むことができる。例えば、コネクタ114はバス108に結合され、コネクタ116はコネクタ122を介して負荷120に結合され、コネクタ118はコネクタ126を介して充電ポート124に結合されることができる。さらに、バッテリー110は、第1のヒューズ128および第2のヒューズ130を含むことができ、それらの動作は本明細書で説明される。いくつかの例では、第1のヒューズ128、第2のヒューズ130およびコネクタ114は、バッテリー110の内部にあるものとして示されるが、これらのコンポーネントは、バッテリー110から離れて、および/または外部にあってよい。
駆動モジュール106を参照すると、いくつかの例では、駆動モジュール106は、駆動モジュール104と実質的に同じである。すなわち、いくつかの例では、駆動モジュール104、106は、車両102の反対側に結合される実質的に同一の駆動モジュールであり得る。したがって、そのような例では、駆動モジュール106は、1つまたは複数のセル134に電気エネルギーを蓄えるバッテリー132を含むことができる。バッテリー132は、バッテリー132を車両102の様々なコンポーネントに結合する様々なコネクタ136、138、140を含むことができる。例えば、コネクタ136はバス108に結合され、コネクタ138はコネクタ144を介して負荷142に結合され、コネクタ140はコネクタ148を介して充電ポート146に結合され得る。さらに、バッテリー132は、(例えば、第1のヒューズ128および第2のヒューズ130に対する)第3のヒューズ150および第4のヒューズ152を含むことができるが、その動作は本明細書で説明される。いくつかの例では、第3のヒューズ150、第4のヒューズ152およびコネクタ136はバッテリー132の内部にあるものとして示されているが、これらのコンポーネントは、バッテリー132から離れて、および/または外部にあってよい。
いくつかの例では、バッテリー110、132は、車両102に機能を提供する負荷120、142に電力を供給するために並列接続で電気的に結合される。いくつかの例では、車両102は、負荷、配線、バッテリー内部などのショートなどの障害に遭遇する可能性がある。本明細書で述べるように、「障害のあるバッテリー」への言及は、特定のバッテリーの内部の障害、または特定のバッテリーに関連付けられた駆動モジュールに関連付けられた障害に対応し得る。一例では、負荷142のショートを含む障害を考える。そのような例では、本明細書で論じるように、フェイルオペレーショナルアーキテクチャ100によって保護されていない場合、ショートは、そうでなければ車両102の様々なコンポーネントを損傷または破壊する可能性がある電流のスパイクまたはサージを引き込む可能性がある。
負荷142の障害(例えば、ショート)の例におけるアーキテクチャ100の動作は以下の通りである。まず、負荷142は電流のスパイクを引き込み得る。ヒューズ130、152は、それぞれヒューズ128、150に関連付けられる第2の電流レベルよりも低い第1の電流レベルで故障するように定格する(rate)ことができる。したがって、この例では、負荷142の障害により、ヒューズ130、152の一方または両方がトリガーされ(例えば、「ヒューズをとばす」)、回路が切断され、バス108によって提供される接続が効果的に切断される。駆動モジュール104が駆動モジュール106から分離されると(ヒューズ130、152の一方または両方がトリガーされ、または「とばされる」ことにより)、駆動モジュール104は、障害の損傷を与える影響から分離され、車両102に機能を提供し続けることができる。次に、負荷142での障害は、バッテリー132から電流を引き込み続けることができ、その次に、ヒューズ150をトリガーし、それによって、バッテリー132に関して回路を開き、障害によって引き起こされるさらなる損傷を防ぐことができる。
限定ではなく例として、ヒューズ128、130、150、および152のサイズは、少なくとも部分的に車両の予想される電力要件に基づくことができる。例えば、最大予想電流が100アンペア(A)である場合、ヒューズ130、152は、最大予想電流を超えるが、ヒューズ128、150の定格(rating)を下回る値で定格され得る(例えば、I2t値を有する)。例えば、そのような例では、ヒューズ130、152は200アンペアに定格され、ヒューズ128、150は250アンペアにそれぞれ定格され得る。ヒューズの定格は、例えば、関連するコンポーネントの最大電流許容値(例えば、関連する回路の各コンポーネントがサポート可能な最大電流に基づく)、固定パーセンテージ(例えば、最大予想電流の120%および150%)および同様のものに基づき得る。したがって、電気的障害が発生した場合にヒューズ128および150の前にヒューズ130および152の一方または両方をトリガーして、バッテリーを隔離し、車両102のコンポーネントへのさらなる損傷または破壊を防止できることが理解できよう。もちろん、本明細書で使用される数は単に例示的な例であり、ヒューズ128、130、150、および152は任意のサイズまたは定格を含むことができる。いくつかの例では、ヒューズ128、130、150、および152は、それぞれ、100アンペア、200アンペア、500アンペア、1000アンペア、2000アンペアなどのオーダーであり得る。さらに、説明のために図1の車両のコンテキストで描かれているが、そのような構成は、並列電力構成を有するデバイスにおいて同様に使用され得ることが理解されよう。そのような構成において、第1のヒューズおよび第2のヒューズの電流制限は、例えば、ミリアンペアのオーダーで実質的に低く成り得る。
さらに、いくつかの例において、ヒューズは任意のオーダーでトリガーされることができ、本明細書で論じる特定のオーダーに限定されない。例えば、ヒューズ128は、ヒューズ130より前に、あるいは同時にトリガーするようなサイズにすることができる。
いくつかの例において、駆動モジュール104、106が本明細書で論じられるようにバス108を介して電気的に切り離された後、駆動モジュール104、106の一つが電力を他のモジュールに供給して(例えば、5V電源、12V電源、24V電源の形で)、障害のある駆動モジュール内の様々なコンポーネントに機能を提供することができる(例えば、ブレーキ、ステアリング、コンピュータシステム、キャビンブロワー、ドア、ライトなどの1つ以上に電力を供給して)。例えば、駆動モジュール104を、(例えば、バス108に対して)低電圧バスを介して駆動モジュール106に電気的に結合することができる。いくつかの例において、駆動モジュール104、106は、それぞれバックアップ電源154、156を含み、車両の様々なコンポーネント、例えば、コンピュータシステム、ステアリングシステム、ブレーキングシステムなどに低圧電源(例えば、12V、24V、36Vなど)を供給することができる。もちろん、バックアップ電源154および156は、前述のシステムに電力を供給することに限定されない。いくつかの例において、バックアップ電源154、156は、個別に充電式バッテリーシステムを含むことができる。したがって、このようにして、電力システムの動作は「フェイルオペレーショナル」であると言うことができ、車両102は、バッテリー110および132のうちの1つに電気的障害が発生した場合でも動作し続けることができる。
負荷120、142に目を向けると、負荷120、142は、車両コンポーネントに対応する電気負荷を表すことができる。例えば、負荷120、142のそれぞれは、限定する訳ではないが、駆動モーター、ステアリングモーター、電圧コンバーター、コンピュータシステム、空調システム、暖房システム、ブレーキシステム、ライト、送風機、オーディオシステム、充電ポート、センサ、および同様のもののうちの1つまたは複数を含むことができる。
いくつかの例において、充電ポート124、146は、車両102の充電を容易にするために外部電源に結合することができる。例えば、充電ポート124は、(配電網などの)外部電源に結合され、バッテリー110およびバッテリー132に電力を供給することができる。同様に、充電ポート146は、外部電源に結合されてバッテリー110およびバッテリー132に電力を供給することができる。したがって、充電ポート124または146の一方のみを外部電源に接続することにより、車両102のバッテリー110、132の両方に充電することができる。いくつかの例において、車両102は、直列または並列に接続された任意の数のバッテリーを含むことができ、それらの一部または全ては、1つの充電ポートに印加される電力によって充電することができる。
いくつかの例において、充電ポート124、146を他のデバイスに結合して、車両102から動作していない車両などのデバイスに電力を供給し、またはユーティリティグリッドに電力を供給する(例えば、グリッドの負荷ピークの時間中に)ことができる。いくつかの例では、充電ポート124、146は、導電結合および/または誘導結合を利用して車両102との間で電力を伝達することができる。
いくつかの例において、バッテリー110、132は、充電式バッテリーまたは非充電式バッテリーなどの任意の種類のバッテリーを含むことができる。限定されるわけではないが、これらには、鉛蓄電池、アルミニウムイオン電池、フロー電池、ガラス電池、リチウム空気電池、リチウムイオン電池、マグネシウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル鉄電池、ニッケル亜鉛電池、 ポリマー系電池、ポリスルフィドブロマイド電池、カリウムイオン電池、アルカリ電池、シリコン空気電池、銀亜鉛電池、銀カルシウム電池、ナトリウムイオン電池、ナトリウム硫黄電池、砂糖電池、超鉄電池、亜鉛イオン電池および同様のものが含まれる。
図1には示されていないが、アーキテクチャには、安全性を高めるための、動作を容易にするための、および/または動作を改善するための、他のコンポーネント、例えば、他のヒューズ、回路ブレーカー、サージプロテクター、抵抗器、コンデンサー、トランジスター、電流センサ、電圧センサ、電圧コンバーターなども含まれる。
図2は、スイッチを利用する車両にフェイルオペレーショナルデュアルバッテリーシステムを実装するための例示的なアーキテクチャ200を示す。アーキテクチャ200は、本明細書で説明するように、図1の車両102または他のデバイスに実装することができる。明確にするために、図1に関して上述したいくつかのコンポーネントは図2には含まれていない。
アーキテクチャ200は、バス206を介してバッテリー204に結合されるバッテリー202を示す。いくつかの例において、バス206は、バス206上の電流を監視し、電流の表示をスイッチコントローラ210に提供することができる電流センサ208を含むことができる。次に、スイッチコントローラ210は、バッテリー202の第1のスイッチ212および第2のスイッチ214に、並びにバッテリー204の第3のスイッチ216および第4のスイッチ218に通信可能に結合され得る。
いくつかの例において、電流センサ208は、バス206上の電流の大きさおよび/または方向を監視して、バッテリー202または204で障害が発生しているかどうかを判定することができる。例えば、電流センサ208によって検出された正の電流は、バッテリー202(またはバッテリー202に対応する駆動モジュール)からバッテリー204(またはバッテリー204に対応する駆動モジュール)への電力伝達を示すことができる一方、負の電流は、逆の電流に流れに相当する。いくつかの例において、電流センサ208によって感知される電流の大きさが電流の閾値量を超える場合、スイッチコントローラ210は、本明細書で論じられるように、障害が発生していると判定し、負荷動作保護回路を実装することができる。
例えば、閾値を超える電流は、電気的障害を示すことができる。従って、スイッチコントローラ210は、バス206によって提供される接続を開くためスイッチ214、218の一方または両方に制御信号を送信することができ、それにより、残りの動作バッテリーから障害を切り離すことができる。電流フローの方向(例えば、障害の位置を示す)に基づいて、スイッチコントローラ210は、制御信号をスイッチ212または216に送信して、障害の発生したバッテリー(例えば、障害に関連するバッテリー)を障害から切り離すことができる。例えば、バッテリー202がバッテリー204に対して電力を提供している場合(正の電流フロー)、スイッチコントローラ210は、スイッチ216を開くように制御することができ、それにより、バッテリー202を切断しないようにしながら、バッテリー204を切断することができる。
いくつかの例において、スイッチ212、214、216および218は、任意の制御可能な回路保護デバイスに対応する。例えば、スイッチ212、214、216および218には、限定される訳ではないが、遮断器、リレー、花火ヒューズ、MOSFET(metal-oxide semiconductor field effect transistor)、BJT(bipolar junction transistor)、IGBT(insulated gate bipolar transistor)、SCR(silicon controlled rectifier)、TRIAC(triode for alternating current)、GTO(gate turn-off thyristor)および同様のものが含まれる。
いくつかの例において、スイッチコントローラ210は、限定される訳ではないが、車両の速度、車両の予想電気負荷(例えば、乗客または貨物の数または重量、HVACレベル、計算要件など)、車両のルート(例えば、坂を上る、坂を下る)、周囲温度、車両(例えば、バッテリー)温度、車両またはバッテリーの年数、最後のサービスからの経過時間、バッテリーサイクル数、1つ以上のモーターが生成するように指示されるトルクの量および同様のものなどのいくつかの要因に基づいて、障害を示す閾値電流を判定することができる。このため、閾値電流レベルは、車両またはデバイスの現在の状態に基づいて動的に判定され、および/または設定されることができる。
いくつかの例において、スイッチコントローラ210は、1つまたは複数の機械学習アルゴリズムに少なくとも部分的に基づいてプログラムされて、車両の状態に基づいて予想される電流レベルを判定することができる。例えば、スイッチコントローラ210は、様々な情報、例えば、車両システムから受信した、および/または車両102から離れた1つまたは複数のソースから受信した履歴、地理、および/またはリアルタイム情報を使用して、電気負荷の将来の負荷需要を予測することができる。いくつかの例において、感知された電流が予想または予測された負荷需要に基づく閾値を超える場合、本明細書で論じられるように、スイッチコントローラは、フェイルオペレーショナル回路保護(fail operational circuit protection)を実装することができる。
いくつかの例において、アーキテクチャ200は、例示的な回路の任意の点に配置された任意の数の電流センサを含むことができる。例えば、バッテリー202は、ポイント220に位置する第1の電流センサを含むことができ、バッテリー204は、アーキテクチャ200のポイント222に位置する第2の電流センサを含むことができる。いくつかの例において、ポイント220に位置する第1の電流センサが、電流が閾値電流を満たすかまたは超えると判定すると、コントローラ210は、スイッチ214をトリガーし、続いてスイッチ212をトリガーして、第1のバッテリー202を負荷から分離することができる。いくつかの例において、ポイント222に位置する第2の電流センサが、電流が閾値電流を満たすかまたは超えると判定すると、コントローラ210は、スイッチ218をトリガーし、続いてスイッチ216をトリガーして、第2のバッテリー204を負荷から分離することができる。
さらに、スイッチコントローラ210は、任意のスイッチを任意の順序で制御することができると理解されたい。さらに、スイッチコントローラ210は、障害を検出すると、または障害がない場合(例えば、診断、負荷分散のために、バッテリーの寿命、保守などを維持するために)、スイッチ212、214、216および218を開くまたは閉じることができる。そのため、スイッチコントローラ210は、本明細書で論じられるように、スイッチがアーキテクチャ200内の電力の分配を制御することを選択的に可能にすることができる。
図3は、ヒューズを利用する車両にフェイルオペレーショナルデュアルバッテリーシステムを実装するための他の例示的なアーキテクチャ300を示す。本明細書で論じるように、アーキテクチャ300は、図1の車両102に、または他のデバイスに実装することができる。明確にするために、図1に関して上述したいくつかのコンポーネントは図3には含まれていない。
アーキテクチャ300は、バス306を介して第2のバッテリー304に結合された第1のバッテリー302を示す。いくつかの例において、バス306は、本明細書で論じるように、障害状態の場合に、バッテリー302と304の間の接続を切断、遮断または他の方法で中断するように形成され得るヒューズ308を含むことができる。さらに、バッテリー302は、内部ヒューズ310を含むことができ、バッテリー304は、内部ヒューズ312を含むことができる。
本明細書で論じるように、ヒューズ308、310および312を、フェイルオペレーショナル動作を実装するように形成することができる。例えば、ヒューズ308は、ヒューズ310および312の前にトリガーする(例えば、「ヒューズがとぶ」または他の方法で回路を遮断する)ように選択して、バッテリー302(あるいはバッテリー302に関連する駆動モジュール)またはバッテリー304(あるいはバッテリー304に関連する駆動モジュール)に障害が発生した場合にバス306の接続を遮断することができる。ヒューズ308のトリガーに続いて、障害の発生しているコンポーネントに依然として結合されているヒューズ310または312が次にトリガーされ、機能しているバッテリーの動作を保護しながら、障害の発生しているバッテリー車両102の動作から隔離する。こうして、アーキテクチャ300は、障害に遭遇し、車両102に電力を供給するために回復することができる。
いくつかの例において、ヒューズ308、310または312は、本明細書で論じるように、1つまたは複数のスイッチで置き換えることができる。
図4は、スイッチを利用する車両にフェイルオペレーショナルデュアルバッテリーシステムを実装する他の例示的なアーキテクチャを示す。アーキテクチャ400は、本明細書で論じるように、図1の車両102または他のデバイスに実装することができる。明確にするために、図1に関して上述したいくつかのコンポーネントは図4に含まれていない。
アーキテクチャ400は、バス406を介してバッテリー404に結合されたバッテリー402を示す。いくつかの例において、バス406は、バス406上の電流を監視し、電流の表示をスイッチコントローラ410に提供することができる電流センサ408を含むことができる。さらに、バス406は、バッテリー402、404にそれぞれ関連して配置されたスイッチ414、416のうちの1つを開く前に障害を検出すると、判定された障害の場所に基づいて、バス406を開くようにスイッチコントローラ410によって通信可能に制御され得るスイッチ412を含むことができる。
図2に関して上述した電流センサ208と同様に、電流センサ408は、バス406上の電流の大きさおよび/または方向を監視して、バッテリー402または404で障害が発生しているかどうかを判定することができる。例えば、電流センサ408によって検出された正の電流は、バッテリー402(またはバッテリー402に対応する駆動モジュール)からバッテリー404(またはバッテリー404に対応する駆動モジュール)への電力伝達を示すことができる一方、負の電流は、逆の電力の流れに相当する。いくつかの例において、電流センサ408によって感知される電流の大きさが電流の閾値量を超える場合、スイッチコントローラ410は、本明細書で論じられるように、障害が発生していると判定し、負荷動作保護回路を実装することができる。
例えば、閾値を超える電流は、電気的障害を示すことができる。従って、スイッチコントローラ410は、バス406によって提供される接続を開くためスイッチ412に制御信号を送信することができ、それにより、残りの動作バッテリーから障害を切り離すことができる。電流フローの方向(例えば、障害の位置を示す)に基づいて、スイッチコントローラ410は、制御信号をスイッチ414または416に送信して、障害に関連するバッテリー(または、駆動モジュールの他の障害が発生したコンポーネント)を障害から切り離すことができる。例えば、バッテリー402がバッテリー404に対して電力を提供している場合、スイッチコントローラ410は、スイッチ416を開くように制御することができ、それにより、バッテリー402を切断しないようにしながら、バッテリー404を切断することができる。
アーキテクチャ200と同様に、アーキテクチャ400は、システム内の任意のポイントに配置される任意の数の電流センサを含むことができる。さらに、スイッチコントローラ410は、スイッチ412、414、および416の動作を任意の順序で制御することができ、閾値を満たすまたは超える電流を検出することに応答する動作に限定されない。したがって、アーキテクチャ400は、様々な構成で電力伝達を有効または無効にするための柔軟な構成を提供することができる。
図5は、ボディモジュール502と、ボディモジュール502の両端に配置された一対の駆動モジュールとを備える例示的な車両500の概略図である。特に、一対の駆動モジュールは、第1の駆動モジュール504および第2の駆動モジュール506を含むことができ、それらは、いくつかの例では、図1の駆動モジュール104および106とそれぞれ実質的に同じであり得る。図5は、(ページ上部にある)組み立てられていない状態508および(ページ下部にある)組み立てられた状態510にある車両500を示す。ページの上部で示される、組み立てられていない状態508では、ボディモジュール502は、車両500の内部にあるか、または車両500に組み込まれている、またはサービスセンターなどに組み込まれているサポートによってサポートされることができる。
取り付け中、この例では、駆動モジュール504および506は、図5の水平矢印512および514によって示されるように、それらを車両500の長手方向にボディモジュール502に向かって動かすことによって取り付けることができる。駆動モジュール504および506をボディモジュール502に取り付けると、駆動モジュール504に含まれるバッテリー516および駆動モジュール506に含まれるバッテリー518は、本明細書で論じられるように、バスを介して電気的に結合され得る。いくつかの例において、駆動モジュール504および506は、それらを垂直方向にボディモジュール502に向かって動かすことによって取り付けることができる。
この例では、車両500は双方向車両であり、第1の駆動モジュール504および第2の駆動モジュール506は互いに実質的に同一である。本明細書で使用する場合、双方向車両は、車両の第1の方向への走行と車両の第2の反対方向への走行との間で切り替えを行うように構成された車両である。言い換えれば、車両500には固定された「前」または「後」はない。むしろ、その時点で車両500の長手方向のいずれの端部が「前」になり、後部長手方向の端が「後」になる。他の例では、本明細書で説明される技法は、双方向車両以外の車両に適用されてもよい。また、車両が双方向であるかどうかに関係なく、第1の駆動モジュールと第2の駆動モジュールは互いに異なっていてもよい。例えば、1つの駆動モジュールは、他の駆動モジュールの機能のサブセットを持つことができる。そのような一例では、第1の駆動モジュールは、車両システムの第1の包括的なセット(例えば、駆動モーター、バッテリー、ステアリングシステム、ブレーキシステム、サスペンションシステム、HVAC、センサ、ライト、ボディパネル、ダッシュボードなど)を含み、第2の駆動モジュールは、車両システムの限られたサブセット(例えば、サスペンションシステム、ブレーキシステム、センサ、ライト、およびダッシュボード)を含むことができる。他の例では、駆動モジュールは、1つまたは複数の別個のまたは相互に排他的な車両システムを有することができる(例えば、1つの駆動モジュールはHVACシステムを有し、他の駆動モジュールは駆動モーターを有する)。そのような別の非限定的な例として、一方のモジュールはHVACシステムを有し、他方の駆動モジュールはより高い効率性を有するより新しいHVACシステムを有することができる。
この例に示されるように、ボディモジュール502は、乗客の出入りのための開口部を備えた客室を含む。開口部は、ボディモジュール502内のアクチュエータによって手動でまたは自動的に開くことができる一対のドアによって覆われている。車両500の1人以上の乗客から入力を受け取り、車両500の1人以上の乗客に出力を提供するために、1つ以上のスピーカー、ライト、および/またはインターフェース(例えば、物理的ボタン、スイッチ、コントロール、マイクロホン、および/または1つ以上のグラフィックインターフェースを含むディスプレイ)をボディモジュール502の客室内に配置することができる。ボディモジュール502はまた、この図では番号が付けられていないいくつかの窓およびサンルーフまたはムーンルーフを含む。窓および/またはサンループ/ムーンルーフは、手動で、あるいは自動的に開くことができ、または開けない場合がある。ボディモジュール502はまた、車両500の動作を制御するための車両コンピューティングデバイス(この図には示されていない)を含む。車両500で使用可能な例示的な車両コンピューティングデバイスの詳細は、図8の例示的なコンピューティングアーキテクチャを参照して以下で説明される。
駆動モジュール504および506は、本明細書で論じられるように、車輪および1つまたは複数の車両システム(例えば、推進システム、動力システム、ステアリングシステム、ブレーキシステム、サスペンションシステムおよび/または他のシステム)を含む。
車両500はまた、車両の周囲の物体または車両の状態を感知する1つまたは複数のセンサ、および/または車両の周囲に光または音を放出する1つまたは複数のエミッタを含み得る。これらのセンサおよび/またはエミッタは、ボディモジュール502、駆動モジュール504および506、またはその両方に配置され得る。車両500に含めることができるセンサの例には、限定ではなく、超音波センサ、レーダーセンサ、LIDAR(light detection and ranging)センサ、カメラ、マイク、慣性センサ(例えば、慣性測定ユニット、加速度計、ジャイロ、磁力計など)、GPSセンサなどが含まれる。車両500に含めることができるエミッタの例には、限定ではないが、車両の概ね前方または後方の領域を照らすライト(例えば、ヘッドライト、テールライト)、進行方向または車両の動作の他のインジケータを合図するライト(例えば、表示灯、サイン、ライトアレイなど)、歩行者や他の近くの車両に聞こえるように通信するための1つまたは複数のオーディオエミッタ(例えば、スピーカー、スピーカーアレイ、警笛など)が含まれる。
図6および図7は、本開示の実施形態による例示的なプロセスを示す。これらのプロセスは論理フローグラフとして示され、その各操作は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせで実装できる一連の操作を表す。ソフトウェアのコンテキストでは、操作は、1つまたは複数のプロセッサで実行されると、列挙された操作を実行する1つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体に保存されたコンピュータ実行可能命令を表す。一般に、コンピュータ実行可能命令には、特定の機能を実行するか、または特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などが含まれる。動作が説明される順序は、制限として解釈されることを意図するものではなく、説明される動作の任意の数を任意の順序でおよび/または並列に組み合わせて、プロセスを実装することができる。
図6は、本明細書で論じられるように、フェイルオペレーショナル回路保護を実装するための例示的なプロセス600を示す。例えば、プロセス600の一部または全ては、本明細書で説明するように、図1~図5または図8の1つまたは複数のコンポーネントによって実行することができる。
動作602で、プロセスは、クロスオーバー電流が第1の閾値電流を超えていると判定することを含むことができる。いくつかの例では、クロスオーバー電流は、本明細書で説明するように、バス108、206、306または406上の電流を指すことができる。いくつかの例では、動作602は、1つまたは複数の電流センサ208または408を介してバス上の電流を感知することを含むことができ、いくつかの例では、動作602は、本明細書で論じるようにヒューズ回路要素(例えば、参照符号130、152、308など)によって実行することができる。
さらに、動作602は、第1の閾値電流レベルを決定することを含み得る。本明細書で論じられるように、温度ヒューズは、第1の閾値電流レベルを決定することができる、通常の動作中の予想される電流レベルに基づいて選択することができる。制御可能な回路要素を使用する場合などのいくつかの例では、動作602は、車両またはデバイスの動作に基づいて第1の閾値電流を決定することを含み得る。例えば、動作602は、車両の速度、車両のモーターによって生成されるトルクレベル、車両のルート、予想される電力要件(例えば、車線変更、加速、減速、サードパーティの車両、緊急状態などに基づく)、車両パラメータに基づく、または集約された、あるいはフリートワイドの車両パラメータに基づく過去の電力要件、バッテリーのパラメータ(例えば、使用年数、充電サイクル、容量、温度、pHなど)、車両負荷(例えば、乗客数、貨物数など)、外部属性(例えば、天気、気温、風速など)、道路状況、トラフィックなどを含むがこれに限定されない、車両の動作に関連するパラメータまたは測定基準を受信することを含むことができる。したがって、いくつかの例では、第1の閾値電流は、少なくとも部分的に車両属性または性能に基づいて動的に設定され得る。
いくつかの例では、動作602は、電気システム内の障害の場所を判定することを含むことができる。例えば、電流センサ208または408を介して電流を能動的に感知するとき、第1の方向の電流は障害の第1の位置を示すことができ、第2の方向の電流は障害の第2の位置を示すことができる。
動作604で、プロセスは、クロスオーバー要素をアクティブ化してクロスオーバー接続を切断することを含むことができる。いくつかの例では、動作604は、本明細書で論じられるように、バスによって提供されるクロスオーバー接続を開くためにヒューズまたは制御可能な回路要素をトリガーすることを含むことができる。いくつかの例では、動作604は、ヒューズ(例えば、参照符号130、152、308など)の開放を含むことができ、いくつかの例では、動作604は、制御信号をスイッチ214、218または412のうちの1つまたは複数に提供して回路接続を開くことを含むことができる。いくつかの例では、制御信号は、スイッチコントローラ210または410によって様々な回路要素に提供され得る。いくつかの例では、動作604は、クロスオーバー電流の不在に基づいてクロスオーバー接続が切断されたことを判定または検証することを含み得る。
動作606において、プロセスは、内蔵バッテリー電流が第2の閾値電流を超えていると判定することを含み得る。いくつかの例では、動作606は、少なくとも部分的には、電気システム内の障害の場所、およびどのバッテリーが障害の場所に対応するかを判定することに基づくことができる。
動作608で、プロセスは、本明細書で説明するように、1つまたは複数の内蔵バッテリー要素を作動させて内蔵バッテリーを切断することを含むことができる。例えば、いくつかの例では、動作608は、ヒューズ(例えば、参照符号128、150、310、または312)によって実行され、いくつかの例では、動作606は、本明細書で論じられるように、スイッチコントローラ210および410から制御信号を受信するスイッチ(例えば、参照符号212、216、414、または416)によって実行され得る。いくつかの例では、動作608は、クロスオーバー接続の開放から所定の時間が経過した後に、影響を受けるバッテリーへの回路を開放することを含むことができる。
図7は、本明細書で論じられるように、バッテリー障害を分離し、車両の運転を継続するための例示的なプロセス700を示す。例えば、本明細書で説明するように、プロセス700の一部または全ては、図1~図5または図8の1つまたは複数のコンポーネントによって実行することができる。
動作702で、プロセスは、バッテリー障害を判定することを含むことができる。いくつかの例では、動作は、電流(例えば、バス電流)が閾値を超えていること、またはバッテリーの温度が閾値を超えていることを判定することを含むことができる。本明細書で論じられるように、バッテリー障害(または駆動モジュールに関連する障害)は、多くの方法で判定することができる。
動作704で、プロセスは、バッテリー障害を分離することを含むことができる。いくつかの場合では、動作702および704は、電気システムにおいて予想される障害電流に従ってヒューズのサイズが決定される結果として、実質的に自動的に実行され得る。つまり、ヒューズは、特定のI2t定格に関連付けることができ、それを超えるとヒューズをアクティブにして回路を開くことができる。いくつかの場合では、動作704は、制御信号を生成し、および/または1つまたは複数の回路要素(例えば、スイッチ)に送信して開回路を引き起こし、それによりバッテリー障害を分離することを含むことができる。
動作706で、プロセスは、車両の残りのリソースを判定することを含むことができる。例えば、残りのリソースには、残りの電力量、運用システム、車両の残りの機能(例えば、全輪駆動または2輪駆動、ステアリング機能(例えば、全輪または2輪)など)などが含まれる。いくつかの例では、動作706は、車両に関連する動作またはタスクの完了(例えば、乗客を送ること、場所へのナビゲートなど)に関連するリソースの量を判定することを含むことができる。いくつかの例では、動作706は、リソースを節約するために車両の複数のルートまたは動作を決定することを含み得る。
動作708で、プロセスは、残りのリソースに少なくとも部分的に基づいて、車両の動作を継続することを含むことができる。例えば、電気システムで障害が発生してバッテリーが動作から分離または削除される可能性があるが、本明細書で説明する車両は、「フェイルオペレーショナル」な方法で動作することができ、つまり、車両は引き続き環境をナビゲートし、乗客を乗せる、乗客を降ろす、停車場まで安全に来る、または故障診断あるいは修理のためにサービスセンターに誘導するなどのタスクを完了することができる。いくつかの例では、動作708は、中央サーバまたは修理場所にバッテリー障害の表示を提供することを含むことができる。いくつかの例では、動作708は、ルートを変更し(例えば、より低速の道路を走行するため)、加速を低減し、補助装置を制限し、あるいは限定する(例えば、夏季における空調、冬季における暖房を減らす)などによって車両の所要電力を低減することを含むことができる。
図8は、開示が全体的にまたは部分的に実施され得る環境800を示す。環境800は、ストレージ804、1つまたは複数のプロセッサ806、メモリ808およびオペレーティングシステム810を備える1つまたは複数のコンピュータシステム802を示す。ストレージ804、プロセッサ806、メモリ808およびオペレーティングシステム810は、通信インフラストラクチャ812を介して通信可能に結合され得る。必要に応じて、コンピュータシステム802は、入出力(I/O)デバイス814を介してユーザまたは環境とやり取りすることができるだけでなく、通信インフラストラクチャ812を介して、ネットワーク816を通じて1つまたは複数の他のコンピューティングデバイスとやり取りすることができる。オペレーティングシステム810は、他のコンポーネントとやり取りして、1つまたは複数のアプリケーション818を制御することができる。
本開示のコンテキストで理解できるように、コンピュータシステム802は、自律車両、半自律車両、または並列に結合された少なくとも二つのバッテリーを利用する任意の車両(例えば、一般的に、車両102)において実装することができる。
いくつかの例において、コンピュータシステム802は、本明細書で説明するように、電流センサ208、408、またはスイッチコントローラ210、410の機能を(少なくとも部分的に)実装することができる。
本明細書に記載されているシステムおよび方法は、ソフトウェア、ハードウェアまたはそれらの任意の組み合わせで実装され得る。本明細書に記載されるシステムおよび方法は、物理的にまたは論理的にお互いに離れている1つまたは複数のコンピュータ装置を使用して実装され得る。方法は、オンプレミスハードウェア、オンプレミス仮想システムまたはホステッドプライベートインスタンスとして配置されたコンポーネントによって実行され得る。また、本明細書に記載されている方法の様々な態様は、他の機能と結合し得る。
本明細書に記載されているシステムおよび方法を実施するための例示的な環境およびコンピュータシステムが図8に示されている。プロセッサまたはコンピュータシステムは、本明細書で説明される方法の一部または全てを特に実行するように構成され得る。いくつかの実施形態では、方法は、1つまたは複数のコンピュータまたはプロセッサによって部分的に、または完全に自動化され得る。本明細書で説明されるシステムおよび方法は、ハードウェア、ファームウェアおよび/またはソフトウェアの任意の組み合わせを使用して実装され得る。本明細書で説明するシステムおよび方法(またはその任意の部分もしくは機能)は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせを使用して実装でき、1つまたは複数のコンピュータシステムまたは他の処理システムで実装できる。いくつかの実施形態では、図示されたシステム要素は、単一のハードウェアデバイスに組み合わせるか、または複数のハードウェアデバイスに分離することができる。複数のハードウェアデバイスが使用される場合、ハードウェアデバイスは物理的に互いに近接またはリモートに配置できる。説明および図示された方法の実施形態は、例示を意図したものであり、限定を意図したものではない。例えば、方法のステップの一部または全ては、異なる実施形態において、組み合わせる、再配置する、および/または省略することができる。
例示的な一実施形態では、本明細書で説明されるシステムおよび方法は、本明細書で説明される機能を実行することができる1つまたは複数のコンピュータシステムを対象とすることができる。例示的なコンピューティングデバイスは、限定される訳ではないが、OS X(登録商標)、iOS(登録商標)、Linux(登録商標)、Android(登録商標)、およびMicorosoft(登録商標)Windows(登録商標)など、任意のオペレーティングシステムを実行しているパーソナルコンピュータ(PC)システムであり得る。しかしながら、本明細書で説明されるシステムおよび方法は、これらのプラットフォームに限定されることはない。その代わり、本明細書で説明されるシステムおよび方法は、任意の適切なオペレーティングシステムを実行する任意の適切なコンピュータシステムに実装されてよい。限定する訳ではないが、本明細書で説明されるシステムおよび方法の他のコンポーネント、例えば、コンピュータ装置、通信装置、モバイルフォン、スマートフォン、電話機器、パーソナルコンピュータ(PC)、ハンドヘルドPC、クライアントワークステーション、シンクライアント、シッククライアント、プロキシサーバ、ネットワーク通信サーバ、リモートアクセス装置、クライアントコンピュータ、サーバコンピュータ、ルータ、ウェブサーバ、データ、媒体、音声、ビデオ、テレフォニまたはストリーミング技術サーバなどは、コンピュータシステムを使用して実装され得る。
システムは、1つまたは複数のプロセッサを含むことができる。プロセッサは、限定はしないが、通信バス、クロスオーバーバー、またはネットワークなどの通信インフラストラクチャに接続することができる。プロセスおよびプロセッサは、同じ物理的な場所に配置する必要はない。換言すれば、プロセスは、例えば、LANまたはWAN接続を介して、地理的に離れた1つまたは複数のプロセッサで実行され得る。コンピュータデバイスは、ディスプレイユニットに表示するために、通信インフラストラクチャからのグラフィックス、テキスト、および他のデータを転送することができるディスプレイインターフェースを含むことができる。
コンピュータシステムは、メインメモリ、ランダムアクセスメモリ(RAM)、および二次メモリなども含み得るが、これらに限定されない。二次メモリは、例えば、ハードディスクドライブおよび/またはコンパクトディスクドライブCD-ROMなどのリムーバブルストレージドライブを含み得る。リムーバブルストレージドライブは、リムーバブルストレージユニットに対して読み書きを行うことができる。理解されるように、リムーバブルストレージユニットは、コンピュータソフトウェアおよび/またはデータが内部に記憶されているコンピュータ使用可能な記憶媒体を含み得る。いくつかの実施形態では、マシンアクセス可能な媒体は、コンピュータによってアクセス可能なデータを格納するために使用される任意のストレージデバイスを指す場合がある。マシンアクセス可能な媒体の例には、限定される訳ではないが、以下のものが含まれ得る:磁気ハードディスク、フロッピーディスク、CD-ROMまたはDVDのような光ディスク、磁気テープ、および/またはメモリチップなど。
プロセッサはまた、データを記憶するための1つまたは複数のデータ記憶装置を含むか、またはそれと通信するように動作可能に結合されてよい。そのようなデータ記憶装置は、非限定的な例として、磁気ディスク(内蔵ハードディスクおよびリムーバブルディスクを含む)、光磁気ディスク、光ディスク、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、および/またはフラッシュストレージを含むことができる。コンピュータプログラム命令およびデータを具体化するのに適した記憶装置は、例えば、EPROM、EEPROMおよびフラッシュメモリ装置などの半導体メモリ装置、内臓ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROMおよびDVD-ROMディスクの不揮発性メモリの全ての形態を含むことができる。プロセッサおよびメモリは、ASIC(application-specific integrated circuit)によって補われてもよく、あるいはASICに含まれてよい。
処理システムは、コンピュータ化されたデータ記憶システムと通信することができる。データ記憶システムは、非リレーショナルデータストア、あるいはMySQL(登録商標)または他のリレーショナルデータベースなどのリレーショナルデータストアを含みうる。他の種類の物理的および論理的データベースを使用可能である。データストアは、Micorosoft SQLサーバ(登録商標)、Oracle(登録商標)、IBM DB2(登録商標)、SQLITE(登録商標)または他のデータベースソフトウェアなどのデータベースサーバ、リレーショナル、あるいはその他であってよい。
代替の例示的な実施形態では、二次メモリは、コンピュータプログラムまたは他の命令がコンピュータシステムにロードされることを可能にするための他の同様のデバイスを含み得る。そのようなデバイスには、例えば、取り外し可能ストレージユニットおよびインターフェースが含まれ得る。そのような例には、プログラムカートリッジおよびカートリッジインターフェース(例えば、ビデオゲーム装置において見られるようなもの)、取り外し可能メモリチップ(例えば、限定されるわけではないが、EPROMやPROMおよび関連するソケット)、並びにソフトウェアおよびデータを取り外し可能ストレージユニットからコンピュータシステムに転送することを可能にし得る他の取り外し可能ストレージユニットおよびインターフェースが含まれ得る。
コンピューティングデバイスは、限定されるわけではないが、マイクなどの音声入力デバイス、タッチスクリーン、カメラなどのジェスチャー認識デバイス、他の自然なユーザーインターフェース、マウスまたはデジタイザなどの他のポインティングデバイス、およびキーボードや他のデータ入力デバイスなどの入力デバイスを含み得る。コンピューティングデバイスはまた、限定されるわけではないが、ディスプレイおよびディスプレイインターフェースなどの出力デバイスを含み得る。コンピューティングデバイスは、限定されるわけではないが、通信インターフェース、ケーブルおよび通信経路などの入出力(I/O)デバイスを含み得る。これらのデバイスには、限定されるわけではないが、ネットワークインターフェイスカードとモデムが含まれ得る。通信インターフェースにより、ソフトウェアとデータをコンピュータシステムと1つ以上の外部デバイス間で転送できる。
1つまたは複数の実施形態では、コンピューティングデバイスは、自動車システムに動作可能に結合され得る。そのような自動車システムは、手動操作、半自律、または完全自律のいずれかであり得る。そのような実施形態では、入力および出力デバイスは、1つまたは複数の画像キャプチャデバイス、コントローラ、マイクロコントローラ、および/または、限定されるわけではないが、加速、ブレーキ、およびステアリングなどの自動車機能を制御する他のプロセッサを含み得る。さらに、そのような実施形態における通信インフラストラクチャは、コントローラエリアネットワーク(CAN)バスも含み得る。
1つまたは複数の実施形態では、コンピューティングデバイスは、任意のマシンビジョンベースのシステムに動作可能に結合され得る。例えば、そのようなマシンベースのビジョンシステムには、限定されるわけではないが、手動、半自律、または完全自律の産業用または農業用ロボット、家庭用ロボット、検査システム、セキュリティシステムなどが含まれる。つまり、本明細書で説明される実施形態は、1つの特定のコンテキストに限定されず、マシンビジョンを利用する任意のアプリケーションに適用可能であり得る。
1つまたは複数の実施形態では、本実施形態は、1つまたは複数のコンピュータネットワークの環境で実施することができる。ネットワークには、プライベートネットワーク、パブリックネットワーク(例えば、以下で説明するインターネット)、または両方の組み合わせが含まれ得る。ネットワークには、ハードウェア、ソフトウェアまたはその両方の組み合わせが含まれ得る。
通信志向の観点から、ネットワークは、1つ以上のプロセス(ハードウェア、ソフトウェア、またはその組み合わせ)が各ノードで機能する、通信設備によって相互接続されたハードウェアノードのセットとして説明され得る。プロセスは、プロセス間通信経路を使用して、プロセス間の通信経路を介して相互に通信し、情報を交換できる。これらの経路上で、適切な通信プロトコルが使用される。
本実施形態による例示的なコンピュータおよび/または電気通信ネットワーク環境は、ハードウェア、ソフトウェア、あるいはハードウェアとソフトウェアの組み合わせを含み得るノードを含むことができる。ノードは通信ネットワークを介して相互接続することができる。各ノードには、ノードに組み込まれたプロセッサによって実行可能な1つまたは複数のプロセスを含めることができる。例えば、単一のプロセスが複数のプロセッサによって実行される場合や、複数のプロセスが単一のプロセッサによって実行される場合がある。また、各ノードは、ネットワークと外界との間のインターフェースポイントを提供し、サブネットワークの集合を組み込むことができる。
例示的な実施形態では、プロセスは、任意の通信プロトコルを介した通信をサポートするプロセス間通信経路を介して互いに通信することができる。経路は、連続的または断続的に、順次または並行して機能し得る。経路は、多くのコンピュータによって使用される標準的な並列命令セットに加えて、通信ネットワークに関して本明細書で説明される任意の通信標準、プロトコル、または技術を使用することができる。
ノードは、処理機能を実行できる任意のエンティティを含むことができる。実施形態で使用され得るそのようなノードの例には、コンピュータ(パーソナルコンピュータ、ワークステーション、サーバまたはメインフレームなど)、ハンドヘルド無線装置および有線装置(処理機能を備えた携帯電話、BlackBerry(登録商標)などの無線電子メール装置など)、またはプロセッサの集合を接続する複合エンティティ(ローカルエリアネットワークやワイドエリアネットワークなど)が含まれる。例えば、本開示のコンテキストにおいて、ノード自身は、WAN、LAN、プライベートネットワーク(VPNなど)またはネットワークの集合であることができる。
ノード間の通信は、通信ネットワークによって可能になる。ノードは、通信ネットワークに継続的または断続的に接続できる。例えば、本開示のコンテキストにおいて、通信ネットワークは、適切な帯域幅と情報セキュリティを提供するデジタル通信インフラストラクチャにすることができる。
通信ネットワークは、任意のタイプの規格、プロトコルまたは技術を使用して、任意の周波数で有線通信機能、無線通信機能、またはその両方の組み合わせを含むことができる。また、本実施形態では、通信ネットワークは、プライベートネットワーク(例えば、VPN)またはパブリックネットワーク(例えば、インターネット)にすることができる。
通信ネットワークによって使用される例示的な無線プロトコルおよび技術の非包括的なリストには、Bluetooth(登録商標)、GRPS(general packet radio service)、CDPD(cellular digital packet data)、MSP(mobile solutions platform)、MMS(multimedia messaging)、WAP(wireless application protocol)、CDMA、SMS(short message service)、WML(wireless markup language)、HDML(handheld device markup language)、BREW(binary runtime environment for wireless)、RAN(radio access network)およびPS-CN(packet switched core networks)が含まれる。また、様々な世代の無線技術も含まれる。通信ネットワークによって使用される主な有線プロトコルおよび技術の例示的な非包括的なリストには、ATM(asynchronous transfer mode)、EIGRP(enhanced interior gateway routing protocol)、FR(frame relay)、HDLC(high-level data link control)、ICMP(Internet control message protocol)、IGRP(interior gateway routing protocol)、IPX(internetwork packet exchange)、ISDN、PPP(point-to-point protocol)、TCP/IP、RIP(routing information protocol)およびUDPが含まれる。当業者には理解されるように、他の知られている、または予想される無線あるいは有線プロトコルおよび技術が使用され得る。
本開示の実施形態は、本明細書に記載される動作を実行する装置を含み得る。装置は、所望の目的のために特別に構築されてもよく、またはデバイスに格納されたプログラムによって選択的にアクティブ化または再構成される汎用装置を備えてもよい。
1つまたは複数の実施形態において、本実施形態は機械実行可能命令で具現化される。命令を使用して、命令でプログラムされた処理デバイス、例えば、汎用または専用プロセッサに、本開示のステップを実行させることができる。あるいは、本開示のステップは、ステップを実行するためのハードワイヤードのロジックを含む特定のハードウェアコンポーネントによって、またはプログラムされたコンピュータコンポーネントとカスタムハードウェアコンポーネントの組み合わせによって実行することができる。例えば、本開示は、上記で概説したように、コンピュータプログラム製品として提供することができる。この環境では、実施形態は、命令が格納された機械可読媒体を含むことができる。命令は、本例示的な実施形態によるプロセスまたは方法を実行するように任意の1つまたは複数のプロセッサ(または他の電子デバイス)をプログラムするために使用することができる。また、本開示は、ダウンロードしてコンピュータプログラム製品に格納することもできる。ここで、プログラムは、通信リンク(例えば、モデムまたはネットワーク接続)を介して搬送波や他の伝播媒体に組み込まれたデータ信号によって、リモートコンピュータ(例えば、サーバ)から要求側コンピュータ(例えば、クライアント)に転送することができ、そして、最終的にはそのような信号は、その後の実行のためにコンピュータシステムに格納されることができる。
方法は、コンピュータまたは任意の指示実行システムによって、あるいはそれらと関連して使用するプログラムコードを提供するコンピュータ使用可能な、あるいはコンピュータ可読なストレージ媒体からアクセス可能なコンピュータプログラム製品において実装され得る。コンピュータ使用可能な、あるいはコンピュータ可読なストレージ媒体は、コンピュータまたは指示実行システム、装置またはデバイスによって、あるいはそれらと関連して使用するためのプログラムを含む、あるいは記憶する任意の装置であってよい。
対応するプログラムコードを格納し、および/または実行するのに適したデータ処理システムは、メモリ要素などのコンピュータ化されたデータ記憶装置に直接または間接的に結合された少なくとも1つのプロセッサを含むことができる。(限定する訳ではないが、キーボード、ディスプレイ、マウスなどを含む)入出力(I/O)装置はシステムと結合され得る。ネットワークアダプタをシステムに結合して、データ処理システムが、介在するプライベートネットワークまたはパブリックネットワークを介して他のデータ処理システムまたはリモートプリンタまたはストレージデバイスに結合できるようにすることもできる。ユーザとの対話を提供するために、LCD(液晶ディスプレイ)などの表示デバイスまたはユーザに情報を表示するための別のタイプのモニター、キーボード、およびユーザがコンピュータに入力を提供可能なマウスやトラックボールなどの入力デバイスを備えたコンピュータに特徴を実装できる。
コンピュータプログラムは、コンピュータにおいて直接的あるいは間接的に使用され得る命令のセットであり得る。本明細書に記載されるシステムおよび方法は、CUDA、OpenCL、Flash(登録商標)、JAVA(登録商標)、C++、C、C#、Python、Visual Basic(登録商標)、JavaScript(登録商標)、PHP、XML、HTMLなどのプログラミング言語、あるいはコンパイル型言語やインタプリタ型言語を含むプログラムミング言語の組み合わせを使用して実装されることができ、また、スタンドアロンプログラムとして、モジュール、コンポーネント、サブルーチン、あるいはコンピュータ環境における使用に適した他のユニットとして任意の形態でデプロイされ得る。ソフトウェアは、限定される訳ではないが、ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含み得る。SOAP/HTTPなどのプロトコルは、プログラミングモジュール間のインターフェースを実装するのに使用され得る。本明細書に記載されるコンポーネントおよび機能は、ソフトウェア開発に適した任意のプログラミング言語を使用して、仮想化環境または非仮想化環境で実行されるデスクトップオペレーティングシステムに実装できる。このオペレーティングシステムには、限定される訳ではないが、Microsoft Windows(登録商標)、Apple Mac(登録商標)、iOS(登録商標)、Unix(登録商標)/X-Windows(登録商標)、Linux(登録商標)などが含まれる。システムは、Ruby on Railsなどのウェブアプリケーションフレームワークを使用して実行され得る。
命令プログラムの実行に適したプロセッサには、限定はされないが、汎用および専用マイクロプロセッサ、および任意の種類のコンピュータの単一のプロセッサまたは複数のプロセッサまたはコアの1つが含まれる。プロセッサは、読み取り専用メモリ、ランダムアクセスメモリ、その両方、または本明細書に記載のデータ記憶装置の任意の組み合わせなどのコンピュータ化されたデータ記憶装置から命令およびデータを受け取って格納することができる。プロセッサは、電子デバイスの動作および性能を制御するように動作可能な任意の処理回路または制御回路を含み得る。
本明細書に記述されるシステム、モジュールおよび方法は、ソフトウェアまたはハードウェア要素の任意の組み合わせを使用して実装され得る。本明細書に記述されるシステム、モジュールおよび方法は、単独で動作する1つまたは複数の仮想マシン、あるいはそれらの組み合わせを使用して実装され得る。適用可能な仮想化ソリューションは、物理的なコンピューティングマシンプラットフォームを、ハードウェアコンピューティングプラットフォームまたはホストで実行されている仮想化ソフトウェアの制御下で実行される仮想マシンにカプセル化するために使用され得る。仮想マシンは、仮想システムハードウェアとゲストオペレーティングシステムソフトウェアの両方を持つことができる。
本明細書で説明されるシステムおよび方法は、データサーバなどのバックエンドコンポーネントを含むコンピュータシステム、アプリケーションサーバやインターネットサーバなどのミドルウェアコンポーネントを含むコンピュータシステム、グラフィカルユーザインターフェースやインターネットブラウザを有するクライアントコンピュータなどのフロントエンドコンポーネントを含むコンピュータシステム、あるいはそれらの任意の組み合わせのコンピュータシステムにおいて実装され得る。システムのコンポーネントは、通信ネットワークなどのデジタルデータ通信の任意の形態または媒体によって接続され得る。通信ネットワークの例には、例えば、LAN、WAN、およびインターネットを形成するコンピュータおよびネットワークが含まれる。
本開示の1つまたは複数の実施形態は、ハンドヘルドデバイス、マイクロプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースのまたはプログラム可能な家庭用電化製品、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含む他のコンピュータシステム構成で実施されてもよい。本明細書で説明するシステムおよび方法は、ネットワークを介してリンクされたリモート処理デバイスによってタスクが実行される分散コンピューティング環境で実施することもできる。
「コンピュータプログラム媒体」および「コンピュータ可読媒体」という用語は、限定される訳ではないが、リムーバブルストレージドライブ、ハードディスクドライブにインストールされたハードディスクなどの媒体を一般的に示すために使用され得る。これらのコンピュータプログラム製品は、ソフトウェアをコンピュータシステムに提供することができる。本明細書で説明するシステムおよび方法は、そのようなコンピュータプログラム製品を対象にしてもよい。
「一実施形態」、「実施形態」、「例示的実施形態」、「様々な実施形態」などへの言及は、本開示の実施形態が特定の特徴、構造または特性を含み得るが、全ての実施形態は、特定の特徴、構造または特性を必ずしも含むわけではない。さらに、「一実施形態では」または「例示的な実施形態では」というフレーズの繰り返し使用は、必ずしも同じ実施形態を指すとは限らないが、そうである場合もある。同様に、「例」への言及は、本開示の様々な例が特定の特徴、構造、または特性を含み得るが、全ての例が必ずしも特定の特徴、構造、または特性を含むとは限らないことを示し得る。さらに、「いくつかの場合において」というフレーズの繰り返し使用は、同じ場合を指す場合があるが、必ずしもそうであるとは限らない。
発明の詳細な説明および特許請求の範囲では、「結合された」および「接続された」という用語が、それらの派生語とともに使用される場合がある。これらの用語は、互いに同義語として意図されていない場合があることを理解されたい。むしろ、特定の実施形態では、「接続された」は、2つ以上の要素が互いに直接物理的または電気的に接触していることを示すために使用され得る。「結合された」とは、2つ以上の要素が物理的または電気的に直接接触していることを意味する場合がある。しかしながら、「結合された」とはまた、2つ以上の要素が互いに直接接触していないが、依然として互いに協働または相互作用することを意味する場合もある。
アルゴリズムは、一般に、望ましい結果につながる自己矛盾のない一連の動作または操作と見なされる。これには、物理量の物理的な操作が含まれる。通常、必ずというわけではないが、これらの量は、保存、転送、結合、比較、その他の操作が可能な電気信号または磁気信号の形式をとる。これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、用語、数値などと呼ぶことは、主に一般的な使用の理由から、便利な場合がある。しかしながら、これらおよび同様の用語の全ては、適切な物理量に関連付けられるべきであり、これらの量に適用される便利なラベルにすぎないことを理解されたい。
特に明記しない限り、「処理」、「コンピューティング」、「計算」、「判定」などの用語は、本明細書全体を通じて、コンピュータまたはコンピューティングシステムの動作および/またはプロセス、あるいは同様の電子コンピューティングデバイスを指すことが理解されよう。それらは、コンピューティングシステムのレジスタおよび/またはメモリ内の物理的な(例えば、電気)量として表されるデータを操作および/または変換して、コンピューティングシステムのメモリ、レジスタまたは他のそのような情報ストレージ、伝送または表示デバイス内の物理量として同様に表される他のデータに変換する。
同様に、「プロセッサ」という用語は、レジスタおよび/またはメモリからの電子データを処理して、その電子データをレジスタおよび/またはメモリに格納できる他の電子データに変換する任意のデバイスまたはデバイスの一部を示すことができる。非限定的な例として、「プロセッサ」は、CPU(Central Processing Unit)またはGPU(Graphics Processing Unit)とすることができる。「コンピュータプラットフォーム」は、1つまたは複数のプロセッサを備えることができる。本明細書で使用されるように、「ソフトウェア」プロセスは、例えば、タスク、スレッド、人工知能エージェントなど、時間にわたって仕事を実行するソフトウェアおよび/またはハードウェアエンティティを含むことができる。また、各プロセスは、連続的または断続的に命令を順次または並列に実行するための複数のプロセスを指す場合がある。「システム」および「方法」という用語は、システムが1つまたは複数の方法を具現化することができ、方法がシステムと見なされることができる限り、本明細書では互換的に使用される。
1つまたは複数の実施形態が記載されたが、様々な変更、追加、置換、およびそれらの均等物は、本開示の範囲内に含まれる。
実施形態の記述において、本明細書の一部を形成する添付図面への参照がなされているが、これは特許請求の範囲に記載された主題の特定の実施形態を例として示している。他の実施形態が使用されてもよく、構造的変更などの変更または代替が行われてもよいことを理解されたい。そのような実施形態、変更または代替は、意図された特許請求の範囲に記載された主題に関する範囲から必ずしも逸脱するものではない。本明細書のステップは特定の順序で提示され得るが、いくつかの実装形態では、記載されたシステムおよび方法の機能を変更することなく、特定の入力が異なる時間または異なる順序で提供されるように順序が変更され得る。開示された手順はまた異なる順序で実行され得る。さらに、本明細書にある様々な計算は、開示された順序で実行される必要はなく、計算の代替の順序を使用する他の実施形態は、容易に実装され得る。並べ替えに加えて、計算をサブ計算に分解して同じ結果を得ることができる。
上記説明は、説明された技法の例示的な実装を説明しているが、説明された機能を実装するために他のアーキテクチャが使用されてもよく、他のアーキテクチャは本開示の範囲内にあることが意図される。さらに、説明の目的で能力の特定の配分を上記で定義したが、様々な機能および能力を状況に応じて様々な方法で配分および分割することができる。
さらに、発明の主題は、構造的特徴および/または方法論的行為に特有の言語で説明されているが、添付の特許請求の範囲で定義される発明の主題は特定の特徴や動作に必ずしも限定されないことを理解されたい。むしろ、特定の特徴および動作は、特許請求の範囲を実装する例示的な形態として開示される。
例示的な段落
A. 第1の電気負荷および第2の電気負荷に電力を供給するように構成された電気システムであって、前記電気システムは、
前記第1の電気負荷およびバスに電気的に結合された第1のバッテリーと、
前記第2の電気負荷および前記バスに電気的に結合された第2のバッテリーであって、前記第1のバッテリーおよび前記第2のバッテリーは、前記バスによって供給される接続を介して電気的に並列に結合されている、第2のバッテリーと、
前記バスに関連付けられる第1の電流が第1の閾値電流を超える第1の時に前記バスによって供給される前記第1のバッテリーおよび前記第2のバッテリー間の前記接続を電気的に切断するように構成された第1の回路要素と、
前記第1のバッテリーによって出力される第2の電流が第2の閾値電流を超える第2の時に前記第1のバッテリーを前記第1の電気負荷から電気的に切断するように構成された第2の回路要素と、
前記第2のバッテリーによって出力される第3の電流が第3の閾値電流を超える第3の時に前記第2のバッテリーを前記第2の電気負荷から電気的に切断するように構成された第3の回路要素と
を備え、
前記第1の閾値電流は、前記第2の閾値電流および前記第3の閾値電流よりも低く、前記第2の閾値電流および前記第3の閾値電流は実質的に同一である、電気システム。
B. 前記第1の回路要素は、第1のスイッチであり、前記第2の回路要素は、第2のスイッチであり、前記第3の回路要素は、第3のスイッチであり、前記電気システムは、さらに、
前記バスに関連付けられる前記第1の電流を監視するように構成された少なくとも一つのセンサと、
前記第1の電流を示す表示を前記少なくとも一つのセンサから受信し、
前記第1の電流が前記第1の閾値電流を超えることを判定し、
前記第1の電流が前記第1の閾値電流を超える第1の時に前記バスによって供給される前記第1のバッテリーおよび前記第2のバッテリー間の前記接続を電気的に切断するために少なくとも前記第1のスイッチの動作を制御する
ように構成された少なくとも一つのコントローラと
を備えた、段落Aに記載の電気システム。
C. 前記コントローラは、
前記第1の電流が前記第1のバッテリーによって供給されることを判定し、
前記第1の電流が前記第1のバッテリーによって供給されることを判定することに少なくとも部分的に基づいて前記第1のバッテリーを前記第1の電気負荷から電気的に切断するために前記第2のスイッチの動作を制御する
ようにさらに構成される、段落Bに記載の電気システム。
D. 第1のスイッチは、花火ヒューズまたはリレーの少なくとも1つを含む、段落BまたはCに記載の電気システム。
E. 少なくとも一つのコントローラは、電気システムを含む車両の1つまたは複数の動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて第1の閾値電流を判定するようにさらに構成される、段落B乃至Dのいずれか一つに記載の電気システム。
F. 第1の回路要素は、第1の温度ヒューズであり、第2の回路要素は、第2の温度ヒューズであり、および第3の回路要素は、第3の温度ヒューズである、段落Aに記載の電気システム。
G. 前記第1の電気負荷は、1つまたは複数の駆動モーター、1つまたは複数のステアリングモーター、1つまたは複数の電圧コンバーター、1つまたは複数のコンピュータシステム、1つまたは複数の空調システム、1つまたは複数の暖房システム、1つまたは複数のブレーキシステム、1つまたは複数のライト、1つまたは複数の送風機、1つまたは複数のオーディオシステム、1つまたは複数の充電システム、または1つまたは複数のセンサ、のうちの1つまたは複数を含む、段落A乃至Fのいずれか一つに記載の電気システム。
H. 前記第2の回路要素が前記第2の時に前記第1のバッテリーを前記第1の電気負荷から電気的に切断すると、前記第3の回路要素は、前記第2のバッテリーおよび前記第2の電気負荷の間の電気的接続を維持するように構成される、段落A乃至Gのいずれか一つに記載の電気システム。
I. 乗客または貨物の少なくとも一つを運ぶように構成されたボディモジュールと、
前記ボディモジュールに取り外し可能に結合され、車両の推進のための少なくとも第1のトルクを提供するように構成された第1の駆動モジュールであって、前記第1の駆動モジュールは、
第1のバッテリーと、
電気バスに関連付けられる第1の電流が第1の閾値電流を満たすことに少なくとも部分的に基づいて、前記第1のバッテリーを前記電気バスから選択的に電気的に切り離すように構成される第1の回路要素と、
前記第1のバッテリーによって提供される第2の電流が第2の閾値電流を満たすことに少なくとも部分的に基づいて前記第1のバッテリーを第1の電気負荷から選択的に電気的に切り離すように構成される第2の回路要素であって、前記第1の電気負荷は、前記第1のトルクの少なくとも一部分を提供するように構成される少なくとも第1の駆動モーターを含む、第2の回路要素と
を含む、第1の駆動モジュールと、
前記ボディモジュールに取り外し可能に結合され、車両の推進のための少なくとも第2のトルクを提供するように構成された第2の駆動モジュールであって、前記第2の駆動モジュールは、
第2のバッテリーと、
前記電気バスに関連付けられる第3の電流が第3の閾値電流を満たすことに少なくとも部分的に基づいて、前記第2のバッテリーを前記電気バスから電気的に切り離すように構成される第3の回路要素と、
前記第2のバッテリーによって提供される第4の電流が第4の閾値電流を満たすことに少なくとも部分的に基づいて前記第2のバッテリーを第2の電気負荷から電気的に切り離すように構成される第4の回路要素であって、前記第2の電気負荷は、前記第2のトルクの少なくとも一部分を提供するように構成される少なくとも第2の駆動モーターを含む、第4の回路要素と
を含む、第2の駆動モジュールと
車両。
J. 第1の回路要素は、第1の温度ヒューズまたは第1のスイッチであり、第2の回路要素は、第2の温度ヒューズまたは第2のスイッチであり、第3の回路要素は、第3の温度ヒューズまたは第3のスイッチであり、第4の回路要素は、第4の温度ヒューズまたは第4のスイッチである、段落Iに記載の車両。
K. 第1の駆動モジュールは、第2の回路要素が第1のバッテリーを第1の電気負荷から電気的に切り離すときに、第1の駆動モジュールに関連付けられるコンピュータシステムに電力を供給するように構成されるバックアップ電源をさらに含む、段落IまたはJに記載の車両。
L. 第1の回路要素は第1のスイッチであり、第2の回路要素は第2のスイッチであり、第3の回路要素は第3のスイッチであり、および第4の回路要素は第4のスイッチであり、前記車両は、
第1の電流または第2の電流を監視するように構成される少なくとも一つのセンサと、
第1の電流または第2の電流を示す少なくとも一つのセンサから信号を受信し、
第1の電流が第1の閾値電流を満たすことを判定し、
第1の時に第1のバッテリーを電気バスから電気的に切り離すように少なくとも第1のスイッチの動作を制御し、
第1の時の後の第2の時に第1のバッテリーを第1の電気負荷から電気的に切り離すように少なくとも第2のスイッチの動作を制御する、
ように構成される少なくとも一つのコントローラと
を備える、段落Iに記載の車両。
M. 少なくとも一つのコントローラは、第1のバッテリーが第1の駆動モジュールを含む第1の電気負荷から電気的に切り離される第3の時に第2のトルクの少なくとも一部分を提供するように、第2のバッテリーと、第2の駆動モジュールを含む第2の電気負荷との間の電気的接続を維持するようにさらに構成される、段落Lに記載の車両。
N. 少なくとも一つのコントローラは、第1のバッテリーによって供給される予想される電流に少なくとも部分的に基づいて第1の閾値電流を判定するようにさらに構成される、段落LまたはMに記載の車両。
O. 第1のスイッチは、少なくとも一つのコントローラから制御信号を受信するように構成された花火ヒューズである、段落L乃至Nのいずれか一つに記載の車両。
P. 第1の閾値電流は、第2の閾値電流よりも低く、第3の閾値電流は、第4の閾値電流よりも低い、段落I乃至Oのいずれか一つに記載の車両。
Q. 第1の電気負荷および第2の電気負荷に電力を供給するように構成される電気システムを動作させる方法であって、
第1のバッテリーまたは第2のバッテリーによる出力に関連付けられる第1の電流が第1の閾値電流を満たす第1の時に電気バスによって提供される接続を電気的に切り離すこととであって、第1のバッテリーおよび第2のバッテリーは電気バスを介して電気的に並列に結合される、ことと、
第1のバッテリーによって出力される第2の電流が第2の閾値電流よりも高い第2の時に第1のバッテリーを第1の電気負荷から電気的に切り離すことと、
第2のバッテリーによって出力される第3の電流が第3の閾値電流よりも高い第3の時に第2のバッテリーを第2の電気負荷から電気的に切り離すことと
を備える方法。
R. 少なくとも第1の電流を監視すること、および第1の電流の表示をコントローラに提供することをさらに備える、段落Qに記載の方法。
S. 電気的に制御可能な回路要素に、コントローラからの命令を介して、最初に電気バスによって提供された接続を切り離すように指示することをさらに備える、段落Rに記載の方法。
T. 第1のバッテリーは、第2のバッテリーが第2の電気負荷から電気的に分離される第3の時間に、第1の電気負荷に電力を供給するように構成される、段落Q乃至Sのいずれか一つに記載の方法。
例示的な上記の条項は、1つの特定の実装に関して記載されたものであるが、本願明細書のコンテキストにおいて、例示的な条項の内容は、方法、デバイス、システム、および/またはコンピュータ記憶媒体を介して実装され得ることを理解されたい。

Claims (15)

  1. 第1の電気負荷および第2の電気負荷に電力を供給するように構成された電気システムであって、前記電気システムは、
    前記第1の電気負荷およびバスに電気的に結合された第1のバッテリーと、
    前記第2の電気負荷および前記バスに電気的に結合された第2のバッテリーであって、前記第1のバッテリーおよび前記第2のバッテリーは、前記バスによって提供される接続を介して電気的に並列に結合される、第2のバッテリーと、
    前記バスに関連付けられる第1の電流が第1の閾値電流を超える第1の時に前記バスによって提供される前記第1のバッテリーおよび前記第2のバッテリー間の前記接続を電気的に切断するように構成された第1の回路要素であって、前記第1の回路要素は、少なくとも一つのコントローラによって制御される第1のスイッチである、第1の回路要素と、
    前記第1のバッテリーによって出力される第2の電流が第2の閾値電流を超える第2の時に前記第1のバッテリーを前記第1の電気負荷から電気的に切断するように構成された第2の回路要素と、
    前記第2のバッテリーによって出力される第3の電流が第3の閾値電流を超える第3の時に前記第2のバッテリーを前記第2の電気負荷から電気的に切断するように構成された第3の回路要素と
    を備え、
    前記第1の閾値電流は、前記第2の閾値電流および前記第3の閾値電流よりも低く、
    前記第2の閾値電流および前記第3の閾値電流は実質的に同一であ
    前記少なくとも一つのコントローラは、前記電気システムを含む車両の一つまたは複数の動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて前記第1の閾値電流を判定するように構成される、
    電気システム。
  2. 記第2の回路要素は、第2のスイッチであり、前記第3の回路要素は、第3のスイッチであり、前記電気システムは、
    前記バスに関連付けられる前記第1の電流を監視するように構成された少なくとも一つのセンサをさらに備え
    前記少なくとも一つのコントローラは、
    前記第1の電流を示す表示を前記少なくとも一つのセンサから受信し、
    前記第1の電流が前記第1の閾値電流を超えることを判定し、
    前記第1の電流が前記第1の閾値電流を超える前記第1の時に前記バスによって提供される前記第1のバッテリーおよび前記第2のバッテリー間の前記接続を電気的に切断するように少なくとも前記第1のスイッチの動作を制御する
    ようにさらに構成される、
    請求項1の電気システム。
  3. 前記少なくとも一つのコントローラは、
    前記第1の電流が前記第1のバッテリーによって供給されることを判定し、
    前記第1の電流が前記第1のバッテリーによって供給されることを判定することに少なくとも部分的に基づいて前記第のバッテリーを前記第の電気負荷から電気的に切断するように前記第のスイッチの動作を制御する
    ようにさらに構成される、
    請求項2の電気システム。
  4. 前記第1のスイッチは、花火ヒューズまたはリレーの少なくとも1つを含む、
    請求項2の電気システム。
  5. 記第2の回路要素は、第2の温度ヒューズまたは第2のスイッチであり、
    前記第3の回路要素は、第3の温度ヒューズまたは第3のスイッチである、
    請求項1の電気システム。
  6. 前記第1の電気負荷は、
    1つまたは複数の駆動モーター、
    1つまたは複数のステアリングモーター、
    1つまたは複数の電圧コンバーター、
    1つまたは複数のコンピュータシステム、
    1つまたは複数の空調システム、
    1つまたは複数の暖房システム、
    1つまたは複数のブレーキシステム、
    1つまたは複数のライト、
    1つまたは複数の送風機、
    1つまたは複数のオーディオシステム、
    1つまたは複数の充電システム、または
    1つまたは複数のセンサ、
    のうちの1つまたは複数を含む、
    請求項1乃至のいずれか一つの電気システム。
  7. 前記第2の回路要素が前記第2の時に前記第1のバッテリーを前記第1の電気負荷から電気的に切断すると、前記第3の回路要素は、前記第2のバッテリーおよび前記第2の電気負荷の間の電気的接続を維持するように構成される、
    請求項1乃至のいずれか一つの電気システム。
  8. 乗客または貨物の少なくとも一つを運ぶように構成されたボディモジュールと、
    前記ボディモジュールに取り外し可能に結合され、推進のための少なくとも第1のトルクを提供するように構成された第1の駆動モジュールであって、前記第1の駆動モジュールは前記第1のバッテリーを含む、第1の駆動モジュールと、
    前記ボディモジュールに取り外し可能に結合され、推進のための少なくとも第2のトルクを提供するように構成された第2の駆動モジュールであって、前記第2の駆動モジュールは、前記第2のバッテリーを含む、第2の駆動モジュールと
    をさらに備えた、
    請求項1乃至のいずれか一つの電気システム。
  9. 前記第1の駆動モジュールは、前記第2の回路要素が前記第1のバッテリーを前記第1の電気負荷から電気的に切り離すときに、前記第1の駆動モジュールに関連付けられるコンピュータシステムに電力を供給するように構成されるバックアップ電源をさらに含む、
    請求項の電気システム。
  10. 第1の電気負荷および第2の電気負荷に電力を供給するように構成される電気システムを動作させる方法であって、前記方法は、
    第1のバッテリーまたは第2のバッテリーによる出力に関連付けられる第1の電流が第1の閾値電流を満たす第1の時に電気バスによって提供される接続を電気的に切り離すこととであって、前記第1のバッテリーおよび前記第2のバッテリーは電気バスを介して電気的に並列に結合され、前記接続は、少なくとも一つのコントローラによって制御可能な、電気的に制御可能な回路要素である、ことと、
    前記第1のバッテリーによって出力される第2の電流が第2の閾値電流よりも高い第2の時に前記第1のバッテリーを前記第1の電気負荷から電気的に切り離すことと、
    前記第2のバッテリーによって出力される第3の電流が第3の閾値電流よりも高い第3の時に前記第2のバッテリーを前記第2の電気負荷から電気的に切り離すことと
    を備え
    前記少なくとも一つのコントローラは、前記電気システムを含む車両の一つまたは複数の動作パラメータに少なくとも部分的に基づいて、前記第1の閾値電流を判定するように構成され方法。
  11. 少なくとも前記第1の電流を監視することと、
    前記第1の電流の表示を前記少なくとも一つのコントローラに提供することと
    をさらに備える、
    請求項10に記載の方法。
  12. 前記電気的に制御可能な回路要素に、前記少なくとも一つのコントローラからの命令を介して、最初に前記電気バスによって提供された接続を切り離すように指示することをさらに備える、
    請求項11に記載の方法。
  13. 前記第1のバッテリーは、前記第2のバッテリーが前記第2の電気負荷から電気的に分離される第3の時に、前記第1の電気負荷に電力を供給するように構成される、
    請求項10乃至12のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記第1の閾値電流は、前記第2の閾値電流および前記第3の閾値電流よりも低く、
    前記第2の閾値電流および前記第3の閾値電流は実質的に同一である、
    請求項10乃至13のいずれか一項に記載の方法。
  15. 第1の電気負荷および第2の電気負荷に電力を供給するように構成された電気システムであって、前記電気システムは、
    前記第1の電気負荷およびバスに電気的に結合された第1のバッテリーと、
    前記第2の電気負荷および前記バスに電気的に結合された第2のバッテリーであって、前記第1のバッテリーおよび前記第2のバッテリーは、前記バスによって提供される接続を介して電気的に並列に結合される、第2のバッテリーと、
    前記バスに関連付けられる第1の電流が第1の閾値電流を超える第1の時に前記バスによって提供される前記第1のバッテリーおよび前記第2のバッテリー間の前記接続を電気的に切断するように構成された第1の回路要素であって、前記第1の電流は、前記バスを介して前記第1のバッテリーと前記第2のバッテリーとの間を流れる電流である、第1の回路要素と、
    前記第1のバッテリーによって出力される第2の電流が第2の閾値電流を超える第2の時に前記第1のバッテリーを前記第1の電気負荷から電気的に切断するように構成された第2の回路要素であって、前記第2の電流は、前記第1の電気負荷へと出力される電流である、第2の回路要素と、
    前記第2のバッテリーによって出力される第3の電流が第3の閾値電流を超える第3の時に前記第2のバッテリーを前記第2の電気負荷から電気的に切断するように構成された第3の回路要素であって、前記第3の電流は、前記第2の電気負荷へと出力される電流である、第3の回路要素と
    を備え、
    前記第1の閾値電流は、前記第2の閾値電流および前記第3の閾値電流よりも低く、
    前記第2の閾値電流および前記第3の閾値電流は実質的に同一である、
    電気システム。
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