JP7342657B2 - 通信システム - Google Patents
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Description
しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、特許文献1に記載の従来技術では、筐体の状態に変化が生じると、これに伴って筐体内において無線通信に用いられる電波の分布状態が変化し、通信品質が低下するおそれがある、という課題が見出された。
[第1実施形態]
[1-1.構成]
<全体構成>
本実施形態に係る通信システム100の構成について、図1及び図2を参照して説明する。通信システム100は、車両V1に搭載される。通信システム100は、少なくとも1つの管理装置2と、少なくとも1つの末端装置4と、を備える。通信システム100は、車両情報部6を備えていてもよい。
なお、管理装置2及び複数の電池モジュール3は、筐体200内において任意に配置されてよい。
図1に戻り説明を続ける。管理装置2は、アンテナ21と、無線通信部22と、管理制御部23と、を備える。
無線通信部22は、アンテナ21を介して、複数の電池モジュール3それぞれが備える末端装置4との間で、通信システム100にて使用する予め定められた第1の周波数帯F1の無線通信信号を送受信する。無線通信信号とは、無線通信に用いられる信号(つまり、電波)をいう。アンテナ21は、通信システム100にて使用する第1の周波数帯F1の無線通信信号を送受信するアンテナであり得る。第1の周波数帯F1は、例えば高UHF帯(すなわち、数GHz)であり得る。
<管理制御部23>
管理制御部23は、CPU26、ROM、RAM、及びフラッシュメモリ等の半導体メモリ(以下、メモリ)27を含むマイコン25を備える。管理制御部23は、CPU26が非遷移有形記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより、図3に示す各機能を実現する。メモリ27が、コンピュータプログラムを格納する非遷移有形記録媒体に該当する。また、このコンピュータプログラムの実行により、コンピュータプログラムに対応する方法が実行される。
電力決定部61は、少なくとも1つの状態情報を取得し、取得された状態情報に基づいて筐体200の状態に変化が生じたか否かを判定する。そして、電力決定部61は、筐体200の状態に変化が生じたと判定されたときに、対象装置へ送信する無線通信信号の送信電力値を適用電力値に決定する。これにより、対象装置へ無線通信信号が適用電力値で送信される。
電池管理部62は、無線通信部22を用いて、対象装置となる末端装置4との間で無線通信を行い、末端装置4によって取得された電池情報を末端装置4に送信させ、送信された電池情報をメモリ27に記憶する。電池管理部62は、このようにして、電池セル5の状態を管理する。本実施形態では、上述のように、電池セル5の電圧を電池情報として取得する。但し、電池情報はこれに限定されるものではなく、電池情報には、電池セル5の温度等、電池セル5に関する種々の情報であり得る。電池管理部62は、後述する管理処理を実行し、これらの機能を実現する。
メモリ27には、装置情報が記憶されている。装置情報とは、複数の末端装置4のそれぞれを識別するための識別情報と、複数の末端装置4のそれぞれが管理装置2との無線通信に使用する周波数帯(すなわち、本実施形態では第1の周波数帯F1)と、を対応づけた情報である。
図1に戻り説明を続ける。末端装置4は、それぞれ同様に構成されている。1つの末端装置4は、アンテナ41と、無線通信部42と、末端制御部43と、を備える。
無線通信部42は、アンテナ41を介して、通信システム100が備える管理装置2との間で、第1の周波数帯F1を使用して無線通信信号を送受信する。アンテナ41は、通信システム100にて使用する第1の周波数帯F1の無線通信信号を送受信するアンテナであり得る。無線通信部42は無線通信部22と同様に構成され得る。
末端制御部43は、CPU46、メモリ47を含むマイコン45を備える。末端制御部43は、CPU46が非遷移有形記録媒体に格納されたプログラムを実行することにより、図4に示す各機能を実現する。メモリ47が、コンピュータプログラムを格納する非遷移有形記録媒体に該当する。また、このコンピュータプログラムの実行により、コンピュータプログラムに対応する方法が実行される。
電池情報取得部72は、予め定められた周期(以下、情報取得周期)で、電池セル5から電池情報を取得し、取得した電池情報をメモリ47に記憶する。ここでは、上述のように電池セル5の両端における電圧値が電池情報として取得される。なお、情報取得周期は、後述する管理周期よりも短い周期であり得る。
<電力決定処理と電力応答処理>
管理制御部23の電力決定部61が実行する電力決定処理と、末端制御部43の応答部71が実行する電力応答処理と、について、図5に示すフローチャートを用いて説明する。
管理制御部23は、S110では、状態情報を取得する。本実施形態では、Ig信号及び設定経過時間が状態情報として取得される。Ig信号は、イグニションスイッチがオンされたか否かを示す信号である。設定経過時間とは、直前に適用電力値が決定されてからの経過時間である。管理制御部23は、本電力決定処理とは別の処理にて、設定経過時間を測定する。
管理制御部23は、まず、S115では、特定状態であるか否かを判定する。本実施形態でいう特定状態とは、イグニションスイッチがオンされた状態をいう。管理制御部23は、特定状態でない場合に処理をS125へ移行させ、特定状態である場合に処理をS120へ移行させる。
管理制御部23は、筐体200の状態に変化が生じていないと判定されて移行するS125では、複数の末端装置4それぞれについての適用電力値を、この時点でメモリ27に記憶されている適用電力値に設定し、以上で本処理を終了する。
管理制御部23は、続くS140―S155では、対象装置としての末端装置X4に、テスト信号を、予め定められた複数の選択電力値で順に送信する。選択電力値とは、予め定められた電力値であって、テスト信号を送信するときの電力値をいう。なお、テスト信号は、予め定められたデータ列であるテストパタンを含む。対象装置は、受信したテスト信号に従って該テスト信号の通信指標を判定し、判定された通信指標を少なくとも含む受信情報を可変装置(すなわち、管理装置2)へ送信するように構成されている。
末端制御部43は、続くS202では、受信したテスト信号に基づいて、BERを判定する。末端装置X4において、テスト信号に含まれるテストパタンはメモリ47に予め記憶されている。末端制御部43は、受信したテスト信号に含まれるテストパタンと、メモリ47に予め記憶されているテストパタン(すなわち、正しいテストパタン)との一致を確認し、BERを判定する。
管理制御部23は、S170では、S160にて決定された適用電力値を、末端装置X4の適用電力値として設定する。管理制御部23は、末端装置X4と、決定された適用電力値とを対応づけて、メモリ27に記憶する。
管理制御部23の電池管理部62が実行する管理処理と、末端制御部43の情報送信部73が実行する情報送信処理について、図6に示すフローチャートを用いて説明する。
管理制御部23は、S310では、通信システム100が備える複数の末端装置4のうちから1つを選択する。以下では、選択された末端装置4を末端装置X4と記載する。
末端装置X4の末端制御部43は、続くS420では、メモリ47に記憶されている電池情報を取得する。ここでいう電池情報とは、電池情報取得部72によって直近に取得された電池情報であってメモリ47に記憶されている電池情報をいう。
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1a)管理装置2及び末端装置4のうちの一方である可変装置(すなわち、本実施形態では管理装置2)は、電力決定部61と電池管理部62とを備える。電力決定部61は、取得された状態情報に基づいて筐体200の状態に変化が生じたと判定されたときに、可変装置の通信対象となる対象装置(すなわち、末端装置4)へ送信する無線通信信号の送信電力値を所定の通信品質を実現する適用電力値に決定する。電池管理部62は、無線通信部22に、対象装置へ適用電力値で無線通信信号(すなわち、送信指示信号)を送信させる。
上述の第1実施形態では、管理装置2が可変装置であり、末端装置4が対象装置である例を説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。変形例を以下に示す。
変形例1では、管理装置2が対象装置であり、末端装置4が可変装置であってもよい。つまり、末端装置4が、管理装置2へ送信する無線通信信号の送信電力値を適用電力値に決定するように構成されてもよい。仮に筐体200の状態が変化することによって末端装置4による無線通信信号の送信特性により影響が生じる場合には、末端装置4側で適用電力値を決定できるので、通信品質をより確実に保ち、管理装置2に電池情報をより確実に受信させることができる。
末端制御部43は、図7に示す電力決定処理を、予め定められた周期で繰り返し実行する。末端制御部43は、S210-S220では、S110-S120と同様の処理を実行する。
ここで、管理装置2(すなわち、管理制御部23)は、可変装置としての末端装置4からテスト信号が送信されたことをきっかけとして電力応答処理を開始する。
管理制御部23は、続くS102では、受信したテスト信号に基づいて、BERを判定する。管理装置2において、上述のテストパタンはメモリ27に予め記憶されている。管理制御部23は、受信したテスト信号に含まれるテストパタンと、メモリ27に記憶されているテストパタン(すなわち、正しいテストパタン)との一致を確認し、BERを判定する。
末端制御部43は、続くS255では、対象装置である管理装置2から送信された受信情報に含まれる通信指標(すなわち、BER)を取得し、通信指標が所定の範囲内であるときの対象装置への送信電力値を適用電力値として決定する。例えば、メモリ47には、指標閾値が予め記憶されている。末端制御部43は、BERが指標閾値未満である場合に、通信指標が適切であると判定する。
末端制御部43は、S270では、S260にて決定された適用電力値を、管理装置2への適用電力値として設定する。つまり、末端制御部43は、管理装置2と、決定された適用電力値とを対応づけて、メモリ47に記憶する。
変形例2では、管理装置2が可変装置であり、末端装置4が対象装置であり、且つ、管理装置2が対象装置であり、末端装置4が可変装置であってもよい。つまり、管理装置2が末端装置4へ送信する無線通信信号の送信電力値を適用電力値に決定するとともに、末端装置4が管理装置2へ送信する無線通信信号の送信電力値を適用電力値に決定するように構成されてもよい。
ここで、管理制御部23は、上述の電力決定部61と、変形例1で説明した管理制御部23が備える応答部と、を備える。但し、変形例2の管理装置2が実行する図8に示す電力決定処理は、続いて複数の末端装置4に順に適用電力値を決定させる点で、図5に示す処理とは異なる。なお、電力決定部61と、上述の管理制御部23が備える応答部とは、並列に処理を実行可能である。
変形例2の管理制御部23が実行する図8に示す電力決定処理は、図5に示す電力決定処理と比較して、S180が追加されている点が異なる。
上述の変形例2では、管理装置2が適用電力値を決定し、続いて複数の末端装置4が順に適用電力値を決定するように構成されていた。但し、本開示はこれに限定されるものではない。変形例3では、複数の末端装置4が順に適用電力値を決定し、続いて管理装置2が適用電力値を決定するように構成されてもよい。これにより、変形例2と同様の効果を得ることができる。
[2-1.第1実施形態との相違点]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
[2-2.処理]
次に、第2実施形態の管理制御部23が、第1実施形態の電力決定処理(すなわち、図5)に代えて実行する電力決定処理について、図10のフローチャートを用いて説明する。なお、図10におけるS140-S160の処理は、図5におけるS140-S160の処理と同様であるため、説明を一部簡略化する。
以上詳述した第2実施形態によれば、上述した第1実施形態の効果(1a)、(1d)、(1g)を得ることができ、さらに、以下の効果が得られる。
第2実施形態の変形例を以下に示す。
<変形例4>
変形例4では、第2実施形態において、上述の変形例1と同様に、第2実施形態の管理装置2が対象装置であり、第2実施形態の末端装置4が可変装置であってもよい。つまり、複数の末端装置4が順に、管理装置2へ送信する無線通信信号の送信電力値を、学習情報に基づいて適用電力値に決定するように構成されてもよい。本変形例においても、第2実施形態と同様の効果を得ることができる。特に筐体200の状態が変化することによって末端装置4による無線通信信号の送信特性により影響が生じる場合に、有効である。
末端制御部43は、続くS235では、管理装置2について設定された学習情報を取得する。学習情報は、メモリ47に記憶されている。
末端制御部43は、続くS261では、S211にて取得された状態情報である車両V1の加速度と、S260にて決定された適用電力値と、を1組の新たな対応情報として、該対応情報をすでにメモリ47に記憶されている学習情報に追加する。そして、新たな対応情報が追加された学習情報を新たな学習情報としてメモリ47に記憶する。
変形例5では、第2実施形態において、上述の変形例2と同様に、管理装置2が可変装置であり、末端装置4が対象装置であり、且つ、管理装置2が対象装置であり、末端装置4が可変装置であってもよい。つまり、学習情報に基づいて、管理装置2が末端装置4へ送信する無線通信信号の送信電力値を適用電力値に決定するとともに、末端装置4が管理装置2へ送信する無線通信信号の送信電力値を適用電力値に決定するように構成されてもよい。
本変形例の管理装置2(すなわち、管理制御部23)が実行する電力決定処理、及び本変形例の末端装置4(すなわち、末端制御部43)それぞれが実行する電力応答処理を、図13のフローチャートを用いて説明する。また、本変形例の管理制御部23が実行する電力応答処理、及び本変形例の末端制御部43それぞれが実行する電力決定処理を、図14のフローチャートを用いて説明する。
これにより、管理装置2によって、末端装置4へ送信する無線通信信号の送信電力値が学習情報に基づいて適用電力値に決定されるとともに、末端装置4によって、管理装置2へ送信する無線通信信号の送信電力値が学習情報に基づいて適用電力値に決定される。
上述の変形例5では、管理装置2が学習情報に基づいて適用電力値を決定し、続いて複数の末端装置4が順に学習情報に基づいて適用電力値を決定するように構成されていた。但し、本開示はこれに限定されるものではない。変形例6では、複数の末端装置4が順に学習情報に基づいて適用電力値を決定し、続いて管理装置2が学習情報に基づいて適用電力値を決定するように構成されてもよい。
[3-1.第2実施形態との相違点]
第3実施形態は、基本的な構成は第2実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第2実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
次に、第3実施形態の管理制御部23が、第2実施形態の電力決定処理(すなわち、図10)に代えて実行する本実施形態の電力決定処理について、図15のフローチャートを用いて説明する。なお、図15におけるS125-S175の処理は、図10におけるS125-S175の処理と同様であるため、説明を一部簡略化する。
[3-3.効果]
以上詳述した第3実施形態によれば、上述した第1実施形態の効果(1a)、(1d)、(1g)及び第2実施形態の効果(2a)-(2c)が得られ、さらに、以下の効果を得ることができる。
第3実施形態の変形例を以下に示す。
<変形例7>
変形例7では、上述の変形例4と同様に、第3実施形態の管理装置2が対象装置であり、第3実施形態の末端装置4が可変装置であってもよい。つまり、複数の末端装置4が順に、管理装置2へ送信する無線通信信号の送信電力値を、学習情報に基づいて適用電力値に決定するように構成されてもよい。
変形例8では、第3実施形態において、上述の変形例5と同様に、管理装置2が可変装置であり、末端装置4が対象装置であり、且つ、管理装置2が対象装置であり、末端装置4が可変装置であってもよい。つまり、管理装置2が、末端装置4へ送信する無線通信信号の送信電力値を学習情報に基づいて適用電力値に決定するとともに、末端装置4が、管理装置2へ送信する無線通信信号の送信電力値を適用電力値に決定するように構成されてもよい。
変形例8では、管理装置2が学習情報に基づいて適用電力値を決定し、続いて複数の末端装置4が順に学習情報に基づいて適用電力値を決定するように構成されていた。但し、本開示はこれに限定されるものではない。変形例9では、複数の末端装置4が順に学習情報に基づいて適用電力値を決定し、続いて管理装置2が学習情報に基づいて適用電力値を決定するように構成されてもよい。
[4.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
例えば、対象装置は、受信した無線通信信号(すなわち、テスト信号)の受信強度を測定し、該受信強度を含む受信情報を示す無線通信信号(すなわち、テスト応答信号)を可変装置へ送信してもよい。つまり、上述のテスト応答信号には、テスト信号の受信強度が含まれていればよく、BERの判定結果は含まれていなくてもよい。
(4e)上述の実施形態では、通信システム100は車両V1に搭載されていたが、本開示はこれに限定されるものではない。例えば、通信システム100は、車両V1以外の種々の装置に搭載されてもよいし、種々の装置と接続されて用いられてもよい。
Claims (12)
- 通信システム(100)であって、
前記通信システムは、無縁通信を行う少なくとも1つの管理装置(2)と、少なくとも1つの電池に関する情報を取得し少なくとも1つの前記管理装置と無線通信を行う複数の末端装置(4)と、を備え、
前記管理装置及び末端装置のうちの一方である可変装置は、
前記通信システムを含む筐体の状態を示す少なくとも1つの状態情報を取得し、取得された状態情報に基づいて前記筐体の状態に変化が生じたか否かを判定し、前記筐体の状態に変化が生じたと判定されたときに、前記管理装置及び前記末端装置のうちの他方の装置であって前記可変装置の通信対象となる対象装置へ送信する無線通信信号の送信電力値を所定の通信品質を実現する適用電力値に決定するように構成された電力決定部(61)と、
前記可変装置が備える無線通信装置に、前記対象装置へ前記適用電力値で無線通信信号を送信させるように構成された送信指示部(62)と、
を備える通信システム。 - 通信システム(100)であって、
前記通信システムは、無縁通信を行う少なくとも1つの管理装置(2)と、少なくとも1つの電池に関する情報を取得し少なくとも1つの前記管理装置と無線通信を行う複数の末端装置(4)と、を備え、
前記管理装置及び末端装置のうちの一方である可変装置は、
前記通信システムを含む筐体の状態を示す少なくとも1つの状態情報を取得し、取得された状態情報に基づいて前記筐体の状態に変化が生じたか否かを判定し、前記筐体の状態に変化が生じたと判定されたときに、前記管理装置及び前記末端装置のうちの他方の装置であって前記可変装置の通信対象となる対象装置へ送信する無線通信信号の送信電力値を所定の通信品質を実現する適用電力値に決定するように構成された電力決定部(61)と、
前記可変装置が備える無線通信装置に、前記対象装置へ前記適用電力値で無線通信信号を送信させるように構成された送信指示部(62)と、
を備え、
前記状態情報は前記筐体の状態を定量的に示す情報であり、
前記電力決定部は、
予め定められた数値を示す前記状態情報である設定情報と前記設定情報に対応付けられた予め定められた電力値である学習電力値とを含む少なくとも1組の学習情報を取得するように構成された対応情報取得部(S135)と、
前記取得された状態情報が前記学習情報に含まれないことを実行条件として、前記実行条件が満たされた場合に、前記対象装置に、予め定められたテスト信号を送信するように構成されたテスト送信部(S145)と、
前記実行条件が満たされた場合に送信された前記テスト信号を受信した前記対象装置から送信された受信情報に基づいて、前記適用電力値を決定するように構成されたテスト決定部(S160)と、
を備える、通信システム。 - 請求項2に記載に通信システムであって、
前記テスト送信部は、前記取得された状態情報が前記学習情報に含まれる前記設定情報を含む所定範囲内に含まれないことを、前記取得された状態情報が学習情報に含まれないこと、とする
通信システム。 - 請求項2又は請求項3に記載の通信システムであって、
前記テスト送信部は、前記実行条件が満たされた場合に、前記対象装置であって受信した前記テスト信号に従って前記テスト信号の通信品質を定量的に示す通信指標を生成して前記通信指標を少なくとも含む受信情報を送信する前記対象装置に、前記テスト信号を予め定められた複数の選択電力値で順に送信するように構成され、
前記テスト決定部は、前記対象装置から送信された前記受信情報に含まれる前記通信指標を取得し、前記通信指標が所定の範囲内であるときの前記選択電力値を前記適用電力値として決定する
通信システム。 - 請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記電力決定部は、
前記状態情報を取得するように構成された状態取得部(S111)と、
前記筐体の状態に変化が生じたと判定されたときに、取得された前記状態情報が、前記学習情報に含まれる前記設定情報のうちの1つである選択情報を含む所定範囲内に含まれるか否かを判定するように構成された対応判定部(S136)と、
前記取得された状態情報が前記選択情報を含む所定範囲内に含まれるときに、前記選択情報に対応付けられた前記学習電力値を前記適用電力値として決定するように構成された選択決定部(S165)と、
を更に備える、通信システム。 - 請求項2から請求項5のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記電力決定部は、少なくとも前記状態情報と予め定められた状態閾値との比較に基づいて前記筐体の状態に変化が生じたか否かを判定するように構成された、
通信システム。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記状態情報は前記筐体の振動を定量的に示す情報である
通信システム。 - 請求項7に記載の通信システムであって、
前記筐体は車両に搭載されており、
前記状態情報は、前記車両の加速度であり、
前記電力決定部は、少なくとも前記車両の加速度が前記状態閾値であって予め定められた前記車両の加速度である加速度閾値以上となったときに、前記筐体の状態に変化が生じたと判定する
通信システム。 - 請求項7又は請求項8に記載の通信システムであって、
前記筐体は車両に搭載されており、
前記状態情報は、前記車両が備えるインバータの回転数であり、
前記電力決定部は、少なくとも前記インバータの回転数が前記状態閾値であって予め定められた前記インバータの回転数である回転数閾値以上となったときに、前記筐体の状態に変化が生じたと判定する
通信システム。 - 請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記状態情報は、前記適用電力値を直近に決定した以降の経過時間であり、
前記電力決定部は、少なくとも前記経過時間が前記状態閾値であって予め定められた時間である時間閾値以上となったときに、前記筐体の状態に変化が生じたと判定する
通信システム。 - 請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の通信システムであって、
前記状態情報は、予め定められた特定状態であることを示す情報であり、
前記電力決定部は、少なくとも前記状態情報が前記特定状態であることを示す情報であるときに、前記筐体の状態に変化が生じたと判定するように構成された
通信システム。 - 請求項11に記載の通信システムであって、
前記筐体は車両に搭載されており、
前記状態情報は、前記車両のイグニションスイッチがオンされた状態を前記特定状態として示す情報であり、
前記電力決定部は、少なくとも前記特定状態であって前記車両のイグニションスイッチがオンされた状態であるときに、前記筐体の状態に変化が生じたと判定する
通信システム。
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