JP7347272B2 - 電気機器 - Google Patents

Description

本発明は、無線機器を有する電気機器に関する。

電気機器の中には、親機と複数の子機とを有し、それら親機と複数の子機との間で、無線通信により所定情報を受け渡しするものがある。そして、このような技術を示す文献としては、次の特許文献１がある。

特許第６０９３４４８号公報

通常このような電気機器では、上記の受け渡しを行わない状態としての停止状態では、親機と各子機とが無線通信を停止する。そして、上記の受け渡しを行うべき状態としての稼働状態になった時点で、親機と各子機とが無線通信の通信接続を開始する。

しかし、通信接続には時間を要するため、稼働状態になった時点で無線通信を速やかに開始することができない。そこで、本発明者は、停止状態においても、親機と子機との間で通信接続を維持しておくことを検討した。この場合には、通信接続が維持されているので、稼働状態になった時点で、無線通信を速やかに開始できる。しかしながら、次の問題があることに、本発明者は着目した。

すなわち、通常このような電気機器では、親機が所定の親機能を担い、子機が親機能よりも電力消費の少ない子機能を担うことにより、無線通信を行う。そのため、停止状態においても通信接続を維持した場合、親機による電力消費がさらに大きくなってしまう。そのため、例えば、親機に給電する電源と子機に給電する電源とが異なる場合には、親機に給電する電源の電力消費が大きくなってしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、停止状態においても通信接続を維持すると共に、親機による電力消費を抑えることを、主たる目的とする。

本発明の電気機器は、親機と複数の子機とを有する。前記電気機器は、前記親機と前記子機との間で無線通信により所定情報の受け渡しを行う状態としての稼働状態では、前記親機が所定の親機能を担い且つ各前記子機が前記親機能よりも電力消費の小さい子機能を担うことにより、前記無線通信の通信接続を維持する。

前記電気機器は、前記親機と前記子機との間で前記所定情報の受け渡しを行わない状態としての停止状態では、少なくとも所定期間に、前記子機が前記親機能を担い且つ前記親機が前記子機能を担う代理状態になることにより、前記親機が常に前記親機能を担う場合に比べて前記親機による電力消費を抑えつつ、前記通信接続を維持する。

本発明によれば、停止状態では、少なくとも所定期間に代理状態になることにより、親機による電力消費を抑えつつ通信接続を維持する。そのため、停止状態においても通信接続を維持すると共に、親機による電力消費を抑えることができる。

第１実施形態の電気機器の稼働状態での通信を示す概略図 電気機器の停止状態での通信を示す概略図 電気機器の停止状態での通信を示すタイムチャート 電気機器の停止状態での通信における電力消費を示すイメージ図 第２実施形態の電気機器の停止状態での通信を示す概略図 電気機器の停止状態での通信を示すタイムチャート

次に、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。ただし、本発明は実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施できる。

［第１実施形態］
まず、第１実施形態の概要について説明する。図１に示すように、電気機器９１は、複数のセル電池４５を有する組電池４０を監視する電池監視システムであって、車両に搭載されている。電気機器９１は、親機１０と複数の子機２０とを有する。子機２０は、複数のセル電池４５をグループ分けした電池群４４毎に設置されており、自身に対応する電池群４４からセル電池４５に関する情報である電池情報を取得する。親機１０は、各子機２０ａ～２０ｃから無線通信により電池情報を取得する。親機１０は、組電池４０とは別の補機バッテリ３０から給電され、各子機２０は自身に対応する電池群４４から給電される。

車両の電源スイッチ５０がＯＮになると、図１に示すように電気機器９１が稼働状態Ｐになり、電源スイッチ５０がＯＦＦになると、図２に示すように電気機器９１が停止状態Ｑになる。図１に示す稼働状態Ｐでは、子機２０が親機１０に対して無線通信により電池情報を送信する一方、図２に示す停止状態Ｑでは、子機２０は親機１０に対して電池情報を送信しない。

電気機器９１は、図１に示す稼働状態Ｐでは、親機１０が所定の親機能Ｆ１を担い且つ各子機２０が親機能Ｆ１よりも電力消費の小さい子機能ｆ２を担うことにより、親機１０と各子機２０との間で無線通信の通信接続を維持する。

他方、図２に示す停止状態Ｑでは、少なくとも所定期間に、子機２０が親機能Ｆ１を担い且つ親機１０が子機能ｆ２を担う代理状態Ｑ１～Ｑ３なることにより、親機１０が常に親機能Ｆ１を担う場合に比べて親機１０による電力消費を抑えつつ、無線通信の通信接続を維持する。その代理状態Ｑ１～Ｑ３では、親機能Ｆ１を担う子機２０が、親機１０と無線通信を行うと共に、自身以外の各子機２０とも無線通信を行う。具体的には、電気機器９１は、停止状態Ｑでは、次に示す所定順制御や均等化制御を実行する。

所定順制御では、例えば図２に破線の矢印に示すように、複数の子機２０ａ～２０ｃが交代で所定の順に親機能Ｆ１を担う。そして、停止状態Ｑから稼働状態Ｐになると、図２に示す所定の順が途切れて、図１に示すように親機１０が親機能Ｆ１を担うと共に、当該所定の順における当該途切れたタイミングが記憶される。その後、稼働状態Ｐから図２に示す停止状態Ｑになると、当該記憶に基づいて、当該所定の順の続きで、子機２０が順に親機能Ｆ１を担う。

以下では、所定の単位時間内において一の子機２０が親機能Ｆ１を担う時間の割合を、当該子機２０の「親機能担当率」とする。

均等化制御では、各子機２０は、自身に給電する電池群４４としての自電源の状況に基づいて、親機能担当率が変更される。具体的には、各子機２０ａ～２０ｃは、自電源の充電量が所定量である子機２０よりも、自電源の充電量が当該所定量よりも多い子機２０の方が、親機能担当率が高くなる。それにより、各電池群４４ａ～４４ｃの充電量が均等化される。また、各子機２０は、自電源の充電量が所定の閾値よりも少ない場合には、親機能Ｆ１を担わない。それにより、各子機２０は、自電源の充電量が少ないのに、親機能Ｆ１を担うといった事態が回避される。

次に、以上に示した第１実施形態の概要を補足する形で、本実施形態の詳細について説明する。

図１は、本実施形態の電気機器９１における稼働状態Ｐを示す概略図である。組電池４０は、電池群４４として、第１電池群４４ａと第２電池群４４ｂと第３電池群４４ｃとを有する。これらの電池群４４ａ～４４ｃは、電気的に直列に接続されている。そして、各電池群４４を構成する複数のセル電池４５も、電気的に直列に接続されている。各セル電池４５は、リチウム電池等である。

電気機器９１は、子機２０として、第１子機２０ａと第２子機２０ｂと第３子機２０ｃとを有する。第１子機２０ａは第１電池群４４ａに対応し、第２子機２０ｂは第２電池群４４ｂに対応し、第３子機２０ｃは第３電池群４４ｃに対応している。各子機２０は、自身に対応する電池群４４に給電配線２４により電気的に接続されており、それにより自身に対応する電池群４４から給電可能になっている。

また、各子機２０は、複数の検出線２５を有し、その複数の検出線２５により、自身に対応する電池群４４における各セル電池４５の電圧を検出可能になっている。詳しくは、検出線２５は、電池群４４の両端及び、その電池群４４を構成するセル電池４５どうしの各間に電気的に接続されている。各子機２０は、親機１０と無線通信をするための子機アンテナ２１を有する。各子機２０が親機１０に送信する電池情報は、例えば、各セル電池４５の電圧に関する情報や、温度に関する情報等を含む。

また、各子機２０は、検出線２５を介して、他のセル電池４５よりも充電量の多いセル電池４５を放電させることにより、各セル電池４５の充電量を均等化するセル電池均等化処理を実行可能に構成されている。そして、各子機２０は、親機１０からの無線通信による指令に基づいて、上記のセル電池均等化処理を行う。

親機１０は、各子機２０ａ～２０ｃと無線通信をするための親機アンテナ１２を有する。また、親機１０は、給電配線１３により鉛電池等の補機バッテリ３０に電気的に接続されると共に、車両の電源スイッチ５０に信号線１５により接続されている。そして、停止状態Ｑにおける親機１０が子機能ｆ２を担っているタイミングにおいて、電源スイッチ５０がＯＮになると、親機１０は、親機能Ｆ１を担っている子機２０に対して、維持している通信接続により親機能変換指令を送る。それにより、親機１０が親機能Ｆ１を担うと共に、当該子機２０が子機能ｆ２を担うようになり、停止状態Ｑから稼働状態Ｐに遷移する。

他方、停止状態Ｑにおける親機１０が親機能Ｆ１を担っているタイミングにおいて、電源スイッチ５０がＯＮになると、親機１０は子機２０に対して親機能変換指令を送ることなく、そのまま停止状態Ｑから稼働状態Ｐに遷移する。稼働状態Ｐでは、親機１０は、各子機２０ａ～２０ｃから送信される電池情報等に基づいて、各電池群４４ａ～４４ｃの充電量や、各電池群４４内における各セル電池４５の充電量のバラツキ等を認識する。そして、親機１０から各子機２０へは、無線通信により各種指令等が送信される。

親機１０は、電源スイッチ５０がＯＦＦになると、無線信号により、停止状態Ｑにするための停止指令を各子機２０ａ～２０ｃに送信する。それにより、電気機器９１が稼働状態Ｐから停止状態Ｑに遷移する。停止状態Ｑでは、電池情報や指令等が無線送信されることはなく、単に通信接続が維持される。

次に親機能Ｆ１及び子機能ｆ２について説明する。親機能Ｆ１は、子機能ｆ２を担う機器と通信接続を維持するための能動的機能であり、具体的には、例えば、子機能ｆ２を担う各機器との通信をスケジューリングする機能や、子機能ｆ２を担う各機器に対して能動的に電波を送信する機能等を含む。他方、子機能ｆ２は、親機能Ｆ１を担う機器と通信接続を維持するための受動的機能であり、例えば、親機能Ｆ１を担う機器から送信された電波に対して電波を返信する機能等を含む。よって、親機能Ｆ１を担う場合には、子機能ｆ２を担う場合よりも電力を多く消費する。なお、図１、図２、図４、図５における「Ｆ１」「ｆ２」を囲む「〇」の大きさは、電力消費量の大小を示している。

親機１０は、少なくとも停止状態Ｑにおいては、補機バッテリ３０のみから給電され、組電池４０から給電されることはない。また、各子機２０も、少なくとも停止状態Ｑにおいては、自身に対応する電池群４４のみから給電され、他の電池群４４や補機バッテリ３０から給電されることはない。よって、少なくとも停止状態Ｑでは、親機１０及び各子機２０ａ～２０ｃは、それぞれ別々の独立した電源から給電される。

図２は、電気機器９１の停止状態Ｑでの通信を示す概略図である。以下では、親機１０が親機能Ｆ１を担い、且つ各子機２０ａ～２０ｃが子機能ｆ２を担う状態を「通常状態Ｑ０」とする。また、第１子機２０ａが親機能Ｆ１を担い、且つ親機１０、第２子機２０ｂ及び第３子機２０ｃが子機能ｆ２を担う状態を「第１代理状態Ｑ１」とする。また、第２子機２０ｂが親機能Ｆ１を担い、且つ親機１０、第１子機２０ａ及び第３子機２０ｃが子機能ｆ２を担う状態を「第２代理状態Ｑ２」とする。また、第３子機２０ｃが親機能Ｆ１を担い、且つ親機１０、第１子機２０ａ及び第２子機２０ｂが子機能ｆ２を担う状態を「第３代理状態Ｑ３」とする。

所定順制御では、例えば図２に破線の矢印で示すように、通常状態Ｑ０→第１代理状態Ｑ１→第２代理状態Ｑ２→第３代理状態Ｑ３→再び通常状態Ｑ０の順に状態を遷移させる。具体的には、図２の右上に示す通常状態Ｑ０では、親機１０が各子機２０ａ～２０ｃと無線通信を行う。その後の、図２の左上に示す第１代理状態Ｑ１では、第１子機２０ａが、親機１０、第２子機２０ｂ及び第３子機２０ｃと無線通信を行う。その後の、図２の左下に示す第２代理状態Ｑ２では、第２子機２０ｂが、親機１０、第１子機２０ａ及び第３子機２０ｃと無線通信を行う。その後の、図２の右下に示す第３代理状態Ｑ３では、第３子機２０ｃが、親機１０、第１子機２０ａ及び第２子機２０ｂと無線通信を行う。

図３は、以上のとおりに所定順制御を行った場合のタイムチャートである。通常状態Ｑ０から第１代理状態Ｑ１にシフトする際には、親機１０と第１子機２０ａとの間で、親機能Ｆ１と子機能ｆ２との入れ替えが行われると共に、第２子機２０ｂ及び第３子機２０ｃが、通信接続を親機１０から第１子機２０ａに繋ぎ変える。その繋ぎ変えが成立すると、第１代理状態Ｑ１になる。そして、本実施形態では、各子機２０ａ～２０ｃや親機１０にとって、このような通信接続の繋ぎ変えの方が、いずれの機器とも通信接続をしていない状態から新たに通信接続を確立する場合よりも早いプロトコルとなっている。

その後、第１代理状態Ｑ１から第２代理状態Ｑ２にシフトする際には、第１子機２０ａと第２子機２０ｂとの間で、親機能Ｆ１と子機能ｆ２との入れ替えが行われると共に、親機１０及び第３子機２０ｃが、通信接続を第１子機２０ａから第２子機２０ｂに繋ぎ変える。その繋ぎ変えが成立すると、第２代理状態Ｑ２になる。

その後、第２代理状態Ｑ２から第３代理状態Ｑ３にシフトする際には、第２子機２０ｂと第３子機２０ｃとの間で、親機能Ｆ１と子機能ｆ２との入れ替えが行われると共に、親機１０及び第１子機２０ａが、通信接続を第２子機２０ｂから第３子機２０ｃに繋ぎ変える。その繋ぎ変えが成立すると、第３代理状態Ｑ３になる。

その後、第３代理状態Ｑ３から通常状態Ｑ０にシフトする際には、第３子機２０ｃと親機１０との間で、親機能Ｆ１と子機能ｆ２との入れ替えが行われると共に、第１子機２０ａ及び第２子機２０ｂが、通信接続を第３子機２０ｃから親機１０に繋ぎ変える。その繋ぎ変えが成立すると、通常状態Ｑ０になる。

図４は、以上のとおりに所定順制御を行った場合の電力消費のイメージを示すタイムチャートである。通常状態Ｑ０では、親機１０が親機能Ｆ１を担うことにより、親機１０の電力消費量が大きくなる。第１代理状態Ｑ１では、第１子機２０ａが親機能Ｆ１を担うことにより、第１子機２０ａの電力消費量が大きくなる。第２代理状態Ｑ２では、第２子機２０ｂが親機能Ｆ１を担うことにより、第２子機２０ｂの電力消費量が大きくなる。第３代理状態Ｑ３では、第３子機２０ｃが親機能Ｆ１を担うことにより、第３子機２０ｃの電力消費量が大きくなる。

そして、この所定順制御の途中で、車両の電源スイッチ５０がＯＦＦからＯＮになることにより、電気機器９１が停止状態Ｑから稼働状態Ｐになった際には、親機１０等が有するメモリ等に、この所定順制御における当該途切れたタイミングが記憶される。そして、再び停止状態Ｑになると、当該記憶に基づいて、当該所定順制御が当該途切れたタイミングから再開される。

次に、図２を参照しつつ均等化制御について説明する。この均等化制御では、図２に示す破線の矢印とは異なる順に、状態を遷移させる。この均等化制御では、例えば、各電池群４４ａ～４４ｃの充電量に応じて、各子機２０ａ～２０ｃにおける親機能Ｆ１を担う頻度を変化させてもよいし、親機能Ｆ１を担う１回当たりの時間を変化させてもよいし、その両方を変化させてもよい。その各電池群４４ａ～４４ｃの充電量は、例えば、稼働状態Ｐの時に親機１０が各子機２０ａ～２０ｃから取得した電池情報に基づいて算出される。

具体的には、例えば、第１電池群４４ａの充電量が、第２電池群４４ｂや第３電池群４４ｃの充電量よりも多い場合には、均等化制御として、図２の右上に示す通常状態Ｑ０→図２の左上に示す第１代理状態Ｑ１→再び図２の右上に示す通常状態Ｑ０の順に、繰り返し状態を遷移させる。これにより、第１電池群４４ａの充電量が減り、当該充電量が第２電池群４４ｂや第３電池群４４ｃの充電量と略等しくなったと推定されると、その後は上記の所定順制御を行う。

また例えば、第１電池群４４ａの充電量が第２電池群４４ｂの充電量よりも多く、且つその第２電池群４４ｂの充電量が第３電池群４４ｃの充電量よりも多い場合には、均等化制御として、次のように制御する。すなわち、図２の右上に示す通常状態Ｑ０→図２の左上に示す第１代理状態Ｑ１→図２の左下に示す第２代理状態Ｑ２→再び図２の右上に示す通常状態Ｑ０の順に、繰り返し状態を遷移させる。そして、このとき、第１代理状態Ｑ１の期間の方が第２代理状態Ｑ２の期間よりも長くなるようにする。すなわち、第１子機２０ａが親機能Ｆ１を担う１回当たりの時間を、第２子機２０ｂが親機能Ｆ１を担う１回当たりの時間よりも長くする。これにより、第１電池群４４ａの充電量が減ると共に、それよりも小さく第２電池群４４ｂの充電量が減り、第１電池群４４ａ及び第２電池群４４ｂの充電量が、第３電池群４４ｃの充電量と略等しくなったと推定されると、その後は上記の所定順制御を行う。

本実施形態によれば、次の効果が得られる。停止状態Ｑでは、少なくとも所定期間に代理状態Ｑ１～Ｑ３になることにより、親機１０が常に親機能Ｆ１を担う場合に比べて親機１０による電力消費を抑えつつ、通信接続を維持する。そのため、停止状態Ｑにおいても通信接続を維持すると共に、親機１０による電力消費を抑えることができる。

具体的には、親機１０は、補機バッテリ３０から給電され、各子機２０は組電池４０から給電される。そのため、親機１０が常に親機能Ｆ１を担う場合に比べて、補機バッテリ３０の電力消費の一部が、組電池４０の電力消費により肩代わりされる。そのため、補機バッテリ３０の電力が集中的に消費されるのを回避できる。

また、各子機２０ａ～２０ｃは、組電池４０におけるそれぞれ別々の電池群４４ａ～４４ｃから給電される。そして、停止状態Ｑでは、複数の子機２０が交代で親機能Ｆ１を担う。そのため、複数の電池群４４ａ～４４ｃのうちのいずれか１つの電力が集中的に消費されるのを回避できる。

また、均等化制御では、各子機２０ａ～２０ｃは、自身に給電する電池群４４としての自電源の充電量が所定量である子機２０よりも、自電源の充電量が当該所定量よりも多い子機２０の方が、親機能担当率が高くなる。そのため、各電池群４４ａ～４４ｃの充電量を均等化することができる。

そのため、この均等化制御により、各電池群４４の充電量を均等化すると共に、各子機２０によるセル電池均等化処理により各電池群４４内における各セル電池４５の充電量を均等化することにより、組電池４０を構成する全ての各セル電池４５の充電量を同一量に均等化することができる。

また、各子機２０は、自電源の充電量が所定の閾値よりも少ない場合には、親機能Ｆ１を担わない。そのため、各子機２０は、自電源の充電量が少ないのに親機能Ｆ１を担うといった事態を、回避できる。

また、所定順制御においては、停止状態Ｑでは、複数の子機２０ａ～２０ｃ等が所定の順に親機能Ｆ１を担う。そして、停止状態Ｑから稼働状態Ｐになると、上記の所定の順が途切れて、親機１０が親機能Ｆ１を担うと共に、上記の所定の順における当該途切れたタイミングが記憶される。その後、稼働状態Ｐから再び停止状態Ｑになると、当該記憶に基づいて、当該所定の順の続きで、子機２０ａ～２０ｃ等が順に親機能Ｆ１を担う。そのため、再びその所定の順の最初からスタートすることはない。そのため、その所定の順の最初の子機２０に給電する電池群４４の電力が、集中的に消費されるのを回避できる。

また、各代理状態Ｑ１～Ｑ３では、親機能Ｆ１を担う子機２０が他の子機２０と通信接続を行う。そのため、停止状態Ｑから稼働状態Ｐになった際には、それら他の子機２０は、通信接続を、当該親機能Ｆ１を担っていた子機２０から親機１０に繋ぎ変えることにより対応できる。そして、本実施形態では、このような通信接続の繋ぎ変えの方が、いずれの機器とも通信接続をしていない状態から新たに通信接続を確立する場合よりも早いプロトコルとなっている。そのため、停止状態Ｑから稼働状態Ｐになった際に、親機１０とそれら他の子機２０との間で、無線通信を効率的に速やかに開始できる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。なお、以下の実施形態では、それ以前の実施形態のものと同一の又は対応する部材等は同一の符号を付する。ただし、電気機器自体については、実施形態毎に異なる符号を付する。本実施形態については、第１実施形態をベースに、これと異なる点を中心に説明する。

まず、第２実施形態の概要について説明する。図５に示すように、本実施形態の電気機器９２は、代理状態Ｑ１～Ｑ３において、親機能Ｆ１を担う子機２０と他の子機２０とが無線通信を行わない。すなわち、電気機器９２は、代理状態Ｑ１～Ｑ３では、親機能Ｆ１を担う子機２０と親機１０とが無線通信を行う一方、他の子機２０は、親機能Ｆ１を担う子機２０及び親機１０のいずれに対しても無線通信が不能になる。その後に、他の子機２０と親機１０との無線通信が途切れる前に、親機１０が親機能Ｆ１を担う通常状態Ｑ０になることにより、他の子機２０と親機１０との無線通信が再開される。

稼働状態Ｐでは、各子機２０は、所定の第１途絶判定時間以上、親機１０と通信が行われないことを条件に、親機１０との通信が途絶したと判定する。他方、停止状態Ｑでは、各子機２０は、上記の第１途絶判定時間よりも長い第２判定時間以上、親機１０と通信が行われないことを条件に、親機１０との通信が途絶したと判定する。

次に、以上に示した第２実施形態の概要を補足する形で、第２実施形態の詳細について説明する。

図５は、電気機器９２の停止状態Ｑでの通信を示す概略図である。所定順制御では、例えば図５に破線の矢印で示すように、通常状態Ｑ０→第１代理状態Ｑ１→通常状態Ｑ０→第２代理状態Ｑ２→通常状態Ｑ０→第３代理状態Ｑ３→再び通常状態Ｑ０の順に状態を遷移させる。図５の上側に示す通常状態Ｑ０では、親機１０が親機能Ｆ１を担うことにより、親機１０が各子機２０ａ～２０ｃと無線通信を行う。

その後の、図５の左上に示す第１代理状態Ｑ１では、第１子機２０ａが親機能Ｆ１を担うことにより、親機１０と第１子機２０ａとの無線通信が維持されると共に、第２子機２０ｂ及び第３子機２０ｃが、親機１０と通信不能になる。その後の、図５の左下に示す通常状態Ｑ０では、親機１０が親機能Ｆ１を担うことにより、親機１０と第１子機２０ａとの無線通信が維持されると共に、第２子機２０ｂ及び第３子機２０ｃが、親機１０との無線通信を再開する。

その後の、図５の下側に示す第２代理状態Ｑ２では、第２子機２０ｂが親機能Ｆ１を担うことにより、親機１０と第２子機２０ｂとの無線通信が維持されると共に、第１子機２０ａ及び第３子機２０ｃが、親機１０と通信不能になる。その後の、図５の右下に示す通常状態Ｑ０では、親機１０が親機能Ｆ１を担うことにより、親機１０と第２子機２０ｂとの無線通信が維持されると共に、第１子機２０ａ及び第３子機２０ｃが、親機１０との無線通信を再開する。

その後の、図５の右上に示す第３代理状態Ｑ３では、第３子機２０ｃが親機能Ｆ１を担うことにより、親機１０と第３子機２０ｃとの無線通信が維持されると共に、第１子機２０ａ及び第２子機２０ｂが、親機１０と通信不能になる。その後の、図５の上側に示す通常状態Ｑ０では、親機１０が親機能Ｆ１を担うことにより、親機１０と第３子機２０ｃとの無線通信が維持されると共に、第１子機２０ａ及び第２子機２０ｂが、親機１０との無線通信を再開する。

図６は、以上のとおり所定順制御を行った場合のタイムチャートである。通常状態Ｑ０から第１代理状態Ｑ１にシフトする際には、親機１０と第１子機２０ａとの間で、親機能Ｆ１と子機能ｆ２との入れ替えが行われる。それにより親機１０と第１子機２０ａとが無線通信を維持すると共に、それまで親機１０と無線通信をしていた第２子機２０ｂ及び第３子機２０ｃが、親機１０と通信不能になる。

その後の、第１代理状態Ｑ１から通常状態Ｑ０にシフトする際には、親機１０と第１子機２０ａとの間で、子機能ｆ２と親機能Ｆ１との入れ替えが行われることにより、親機能Ｆ１が親機１０に戻り、子機能ｆ２が第１子機２０ａに戻る。それにより親機１０と第１子機２０ａとが無線通信を維持すると共に、第２子機２０ｂ及び第３子機２０ｃが、親機１０との無線通信を再開する。

その後の、通常状態Ｑ０から第２代理状態Ｑ２にシフトする際には、親機１０と第２子機２０ｂとの間で、親機能Ｆ１と子機能ｆ２との入れ替えが行われる。それにより親機１０と第２子機２０ｂとが無線通信を維持すると共に、それまで親機１０と無線通信をしていた第１子機２０ａ及び第３子機２０ｃが、親機１０と通信不能になる。

その後の、第２代理状態Ｑ２から通常状態Ｑ０にシフトする際には、親機１０と第２子機２０ｂとの間で、子機能ｆ２と親機能Ｆ１との入れ替えが行われることにより、親機能Ｆ１が親機１０に戻り、子機能ｆ２が第２子機２０ｂに戻る。それにより親機１０と第２子機２０ｂとが無線通信を維持すると共に、第１子機２０ａ及び第３子機２０ｃが、親機１０との無線通信を再開する。

その後の、通常状態Ｑ０から第３代理状態Ｑ３にシフトする際には、親機１０と第３子機２０ｃとの間で、親機能Ｆ１と子機能ｆ２との入れ替えが行われる。それにより親機１０と第３子機２０ｃとが無線通信を維持すると共に、それまで親機１０と無線通信をしていた第１子機２０ａ及び第２子機２０ｂが、親機１０と通信不能になる。

その後の、第３代理状態Ｑ３から通常状態Ｑ０にシフトする際には、親機１０と第３子機２０ｃとの間で、子機能ｆ２と親機能Ｆ１との入れ替えが行われることにより、親機能Ｆ１が親機１０に戻り、子機能ｆ２が第３子機２０ｃに戻る。それにより親機１０と第３子機２０ｃとが無線通信を維持すると共に、第１子機２０ａ及び第２子機２０ｂが、親機１０との無線通信を再開する。

次に、図５を参照しつつ、均等化制御の具体例について説明する。この均等化制御では、図５に示す破線の矢印とは異なる順に、状態を遷移させる。例えば、第１電池群４４ａの充電量が、第２電池群４４ｂや第３電池群４４ｃの充電量よりも多い場合には、均等化制御として、図５の上側に示す通常状態Ｑ０→図５の左上に示す第１代理状態Ｑ１→再び図５の上側に示す通常状態Ｑ０の順に、繰り返し状態を遷移させる。これにより、第１電池群４４ａの充電量が減り、当該充電量が第２電池群４４ｂや第３電池群４４ｃの充電量と略等しくなったと推定されると、その後は上記の所定順制御を行う。

また例えば、第１電池群４４ａの充電量が第２電池群４４ｂの充電量よりも多く、且つその第２電池群４４ｂの充電量が第３電池群４４ｃの充電量よりも多い場合には、均等化制御として、次のように制御する。すなわち、図５の上側に示す通常状態Ｑ０→図５の左上に示す第１代理状態Ｑ１→図５の左下に示す通常状態Ｑ０→図５の下側に示す第２代理状態Ｑ２→再び図５の上側に示す通常状態Ｑ０の順に、繰り返し状態を遷移させる。そして、このとき、第１代理状態Ｑ１の期間の方が第２代理状態Ｑ２の期間よりも長くなるようにする。これにより、第１電池群４４ａの充電量が減ると共に、それよりも小さく第２電池群４４ｂの充電量が減り、第１電池群４４ａ及び第２電池群４４ｂの充電量が、第３電池群４４ｃの充電量と略等しくなったと推定されると、その後は上記の所定順制御を行う。

本実施形態によれば、次の効果が得られる。各代理状態Ｑ１～Ｑ３では、親機能Ｆ１を担う子機２０以外の他の子機２０は、親機能Ｆ１を担う子機２０及び親機１０とのいずれに対しても無線通信が不能になる。しかし、その後、他の子機２０と親機１０との通信接続が途切れる前に、通常状態Ｑ０になることにより、他の子機２０と親機１０との無線通信が再開される。そのため、他の子機２０は、通信接続を親機１０から、親機能Ｆ１を担う子機２０に繋ぎ変える必要がなく、各子機２０ａ～２０ｃは親機１０と通信接続を維持することができる。そのため、停止状態Ｑから稼働状態Ｐになった際には、各子機２０は、その維持している親機１０との通信接続により、親機１０と通信を速やかに開始することができる。

また、停止状態Ｑでは、各子機２０は、稼働状態Ｐにおける途絶判定時間である第１途絶判定時間よりも長い第２途絶判定時間以上、親機１０と無線通信が行われないことを条件に、親機１０との通信接続が途絶したと判定する。そのため、停止状態Ｑでは、各子機２０は、親機１０と無線通信が行われない時間を長くしつつも、親機１０との通信接続を維持できる。そのため、各１回の代理状態Ｑ１～Ｑ３を長く維持することができ、親機１０による電力消費を、より効率的に抑制できる。ただし、親機１０と無線通信が行われない時間を長くし過ぎると、停止状態Ｑから稼働状態Ｐにした際のレスポンスが悪くなってしまうので、適度な範囲内で、当該時間を長くする必要がある。

［他の実施形態］
以上に示した実施形態は、次のように変更して実施できる。例えば、各実施形態では、子機２０は３つであるが、２つであっても、４つ以上であってもよい。

また例えば、各実施形態では、停止状態Ｑでは、所定順制御及び均等化制御のうちのいずれか一方を状況に応じて択一的に行っているが、これに代えて、例えば、停止状態Ｑでは、常に所定順制御を行うようにしてもよい。

また例えば、各実施形態では、車両の電源スイッチ５０がＯＦＦの時には、常に電気機器９１，９２が停止状態Ｑになっているが、これに代えて、例えば、車両の電源スイッチ５０がＯＦＦの時には、所定周期で電気機器９１，９２が稼働状態Ｐになるようにしてもよい。また例えば、各実施形態では、各電池群４４の充電量に基づいて均等化制御を行っているが、各電池群４４の電圧に基づいて均等化制御を行うようにしてもよい。

また例えば、第１実施形態の停止状態Ｑにおいて親機能Ｆ１を担当するローテーションには、親機１０も含まれているが、これに代えて、当該ローテーションには子機２０のみが含まれ、親機１０は停止状態Ｑでは常に子機能ｆ２を担うようにしてもよい。この場合には、親機１０による電力消費を、より抑えることができる。

また例えば、各実施形態では、電気機器９１，９２は、車両に搭載されているが、車両以外の乗り物や物品等に搭載されていてもよい。また例えば、各実施形態では、電気機器９１，９２は、電池監視システムであるが、その他の電気機器であってもよい。

具体的には、例えば、電気機器９１，９２は、タイヤ圧監視システム（ＴＰＭＳ）であってもよい。この場合、子機は、タイヤ毎に設置されると共に、自身に対応するタイヤからそのタイヤ圧に関する情報であるタイヤ圧情報を取得する。そして、親機は、各子機から無線通信によりタイヤ圧情報を取得する。この場合、親機は、例えば、車両に搭載されているバッテリから給電される。他方、各子機は、例えば、各タイヤ内や自身に設置されている各バッテリから給電される。

１０…親機、２０…子機、２０ａ…第１子機、２０ｂ…第２子機、２０ｃ…第３子機、９１，９２…電気機器、Ｆ１…親機能、ｆ２…子機能、Ｐ…稼働状態、Ｑ…停止状態、Ｑ１…第１代理状態、Ｑ２…第２代理状態、Ｑ３…第３代理状態。

Claims (14)

1. 親機（１０）と複数の子機（２０ａ～２０ｃ）とを有し、前記親機と前記子機との間で無線通信により所定情報の受け渡しを行う状態としての稼働状態（Ｐ）では、前記親機が所定の親機能（Ｆ１）を担い且つ各前記子機が前記親機能よりも電力消費の少ない子機能（ｆ２）を担うことにより、前記無線通信の通信接続を維持する、電気機器において、
   前記親機と前記子機との間で前記所定情報の受け渡しを行わない状態としての停止状態（Ｑ）では、少なくとも所定期間に、前記子機が前記親機能を担い且つ前記親機が前記子機能を担う代理状態（Ｑ１～Ｑ３）になることにより、前記親機が常に前記親機能を担う場合に比べて前記親機による電力消費を抑えつつ、前記通信接続を維持し、
   前記稼働状態では、各前記子機は所定の第１途絶判定時間以上、前記親機と無線通信が行われないことを条件に、前記親機との通信接続が途絶したと判定し、
   前記停止状態では、各前記子機は前記第１途絶判定時間よりも長い第２途絶判定時間以上、前記親機と無線通信が行われないことを条件に、前記親機との通信接続が途絶したと判定し、
   前記代理状態では、前記親機能を担う子機と前記親機とが無線通信を行う一方、前記親機能を担う子機以外の前記子機としての他の子機と前記親機との無線通信が不能になり、その後に、前記他の子機と前記親機との通信接続が前記途絶したと判定される前に、前記親機が前記親機能を担う通常状態（Ｑ０）になることにより、前記他の子機と前記親機との無線通信が再開される、電気機器。
2. 少なくとも前記停止状態では、前記親機は所定の電源（３０）から給電され、前記子機は、前記所定の電源とは別の電源（４０）から給電される、請求項１に記載の電気機器。
3. 少なくとも前記停止状態では、各前記子機はそれぞれ別々の電源（４４ａ～４４ｃ）から給電され、
   前記停止状態では、複数の前記子機が交代で前記親機能を担う、請求項１又は２に記載の電気機器。
4. 所定の単位時間内において一の前記子機が前記親機能を担う時間の割合を、当該子機の親機能担当率として、
   各前記子機は、自身に給電する電源としての自電源（４４）の状況に基づいて、前記親機能担当率が変更される、請求項１～３のいずれか１項に記載の電気機器。
5. 各前記子機は、前記自電源の充電量が所定量である前記子機よりも、前記自電源の充電量が前記所定量よりも多い前記子機の方が、前記親機能担当率が高くなることにより、各前記子機に給電する電源の充電量が均等化される、請求項４に記載の電気機器。
6. 各前記子機は、前記自電源の充電量が所定の閾値よりも少ない場合には、前記親機能を担わない、請求項４又は５に記載の電気機器。
7. 前記停止状態では、複数の前記子機が所定の順に前記親機能を担い、
   前記停止状態から前記稼働状態になると、前記所定の順が途切れて、前記親機が前記親機能を担うと共に、前記所定の順における当該途切れたタイミングが記憶され、
   前記稼働状態から前記停止状態になると、前記記憶に基づいて、前記所定の順の続きで、前記子機が順に前記親機能を担う、請求項１～６のいずれか１項に記載の電気機器。
8. 前記電気機器は、車両に搭載される車載機器であって、前記車両の電源スイッチ（５０）がＯＮになると前記稼働状態になり、前記電源スイッチがＯＦＦになると前記停止状態になる、請求項１～７のいずれか１項に記載の電気機器。
9. 前記電気機器は、複数のセル電池（４５）を有する組電池（４０）を監視する電池監視システムであって、
   前記子機は、複数の前記セル電池をグループ分けした電池群（４４ａ～４４ｃ）毎に設置されており、自身に対応する前記電池群から前記セル電池に関する情報である電池情報を取得し、
   前記親機は、各前記子機から無線通信により前記電池情報を前記所定情報として取得する、
   請求項１～８のいずれか１項に記載の電気機器。
10. 前記親機は、前記組電池とは別の補機バッテリ（３０）から給電され、各前記子機は、自身に対応する前記電池群から給電される、請求項９に記載の電気機器。
11. 親機（１０）と複数の子機（２０ａ～２０ｃ）とを有し、前記親機と前記子機との間で無線通信により所定情報の受け渡しを行う状態としての稼働状態（Ｐ）では、前記親機が所定の親機能（Ｆ１）を担い且つ各前記子機が前記親機能よりも電力消費の少ない子機能（ｆ２）を担うことにより、前記無線通信の通信接続を維持する、電気機器において、
    前記親機と前記子機との間で前記所定情報の受け渡しを行わない状態としての停止状態（Ｑ）では、少なくとも所定期間に、前記子機が前記親機能を担い且つ前記親機が前記子機能を担う代理状態（Ｑ１～Ｑ３）になることにより、前記親機が常に前記親機能を担う場合に比べて前記親機による電力消費を抑えつつ、前記通信接続を維持し、
    前記電気機器は、車両に搭載される車載機器であって、前記車両の電源スイッチ（５０）がＯＮになると前記稼働状態になり、前記電源スイッチがＯＦＦになると前記停止状態になり、
    前記電気機器は、セル電池（４５）を監視する電池監視システムである、電気機器。
12. 親機（１０）と複数の子機（２０ａ～２０ｃ）とを有し、前記親機と前記子機との間で無線通信により所定情報の受け渡しを行う状態としての稼働状態（Ｐ）では、前記親機が所定の親機能（Ｆ１）を担い且つ各前記子機が前記親機能よりも電力消費の少ない子機能（ｆ２）を担うことにより、前記無線通信の通信接続を維持する、電気機器において、
    前記親機と前記子機との間で前記所定情報の受け渡しを行わない状態としての停止状態（Ｑ）では、少なくとも所定期間に、前記子機が前記親機能を担い且つ前記親機が前記子機能を担う代理状態（Ｑ１～Ｑ３）になることにより、前記親機が常に前記親機能を担う場合に比べて前記親機による電力消費を抑えつつ、前記通信接続を維持し、
    前記電気機器は、車両に搭載される車載機器であって、前記車両の電源スイッチ（５０）がＯＮになると前記稼働状態になり、前記電源スイッチがＯＦＦになると前記停止状態になり、
    前記電気機器は、タイヤ圧を監視するタイヤ圧監視システムである、電気機器。
13. 前記停止状態における前記親機が前記子機能を担い且つ前記子機が前記親機能を担っているタイミングにおいて、前記電源スイッチ５０がＯＮになると、前記親機は、前記親機能を担っている前記子機に対して、維持している前記通信接続により親機能変換指令を送ることで、前記親機が前記親機能を担うと共に前記親機能を担っている前記子機が前記子機能を担うようにして、前記停止状態から前記稼働状態に遷移する、請求項８，１１，１２のいずれか１項に記載の電気機器。
14. 前記停止状態における前記親機が前記親機能を担っているタイミングにおいて、前記電源スイッチ５０がＯＮになると、前記親機は前記子機に対して前記親機能変換指令を送ることなく、そのまま前記停止状態から前記稼働状態に遷移する、請求項１３に記載の電気機器。

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