車載緊急通報装置および補助バッテリ装置
【課題】補助バッテリの不活性膜を除去することができ、補助バッテリの残容量を長期間に亘り確保する。
【解決手段】補助バッテリ装置３の制御部２１は、温度センサ２４を用いて補助バッテリ１９の温度またはその周囲温度を検出し、演算周期ごとに、検出温度と当該演算周期と不活性膜の成長特性とから定まる不活性膜の成長量を積算する。この積算値が規定値を超えたときにリフレッシュフラグをセットする。制御部２１は、セルフチェック要求時にリフレッシュフラグがセットされていると、放電指令信号を出力する。放電回路２０は、放電指令信号によりスイッチ２０ａをオン駆動し、不活性膜を除去するのに十分な大きさの電流を補助バッテリ１９に流す。
【解決手段】補助バッテリ装置３の制御部２１は、温度センサ２４を用いて補助バッテリ１９の温度またはその周囲温度を検出し、演算周期ごとに、検出温度と当該演算周期と不活性膜の成長特性とから定まる不活性膜の成長量を積算する。この積算値が規定値を超えたときにリフレッシュフラグをセットする。制御部２１は、セルフチェック要求時にリフレッシュフラグがセットされていると、放電指令信号を出力する。放電回路２０は、放電指令信号によりスイッチ２０ａをオン駆動し、不活性膜を除去するのに十分な大きさの電流を補助バッテリ１９に流す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主バッテリと補助バッテリの何れかから供給される電力を動作電力として緊急通報動作を行う車載緊急通報装置および主バッテリに代わり車載装置に動作電力を供給する補助バッテリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載緊急通報装置は、交通事故が発生するなどして緊急通報が必要となったときに、サービスセンターに対し緊急通報信号を送信する。エアバッグが展開するような事故が発生すると、主バッテリが損傷して使用できなくなる虞があるので、車両にはバックアップ電源として補助バッテリ装置が搭載されている。車載緊急通報装置は、緊急通報が必要となったときに補助バッテリ装置に出力指令を与え、主バッテリの電圧と補助バッテリの電圧のうち何れか高い電圧を持つバッテリから電源の供給を受けて緊急通報動作を行うことができる。
【０００３】
一般に、一次電池（例えばリチウム電池）および二次電池は、十分な大きさの電流を流さない状態に置かれると、内部電極の表面に徐々に不活性膜が形成されて内部抵抗が増大し、放電電圧が低下する。この不活性膜を除去するには、種類に応じて数ｍｓ〜数ｓの期間、十分な大きさのリフレッシュ電流（例えば１Ａ程度）を流す必要がある。上記バックアップ電源である補助バッテリ装置は、残容量、異常の有無等を把握するため、例えばイグニッションスイッチがオンされる度に自己診断処理を行っている。しかし、この自己診断処理の際に流れる電流は微小であるため、上記不活性膜を除去するには不十分である。そこで、従来は、自己診断処理を実行する度に、或いは予め決められた時間が経過する度に定期的にリフレッシュ動作を実行していた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２９３７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電極の不活性膜を除去するため、イグニッションスイッチがオンされる度に或いは定期的にリフレッシュ放電を実行すると、補助バッテリの残容量の低下が速まってしまう。その結果、緊急通報が必要となったときに緊急通報信号を送信するのに十分なバッテリ容量を長期間に亘り（例えば１０年以上）確保することができなくなる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、補助バッテリの不活性膜を除去することができ、補助バッテリの残容量を長期間に亘り確保することができる車載緊急通報装置および補助バッテリ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載した車載緊急通報装置は、緊急通報の開始トリガが発生したときに主バッテリと補助バッテリの何れかから供給される電力を動作電力として緊急通報動作を行う。バッテリに生じる不活性膜は、バッテリの保存条件（保存温度と保存時間）によって成長度合いが変化する。一般的には、温度が高くなるほど不活性膜の成長が速まり、時間が経過するほど不活性膜の成長量が増える傾向がある。
【０００８】
そこで、温度検出手段を用いて補助バッテリ自体の温度または補助バッテリの周囲温度を検出する。リフレッシュ放電制御手段は、前回のリフレッシュ放電以降の経過時間と温度検出手段により検出された検出温度とを含む温度履歴情報を収集し、この温度履歴情報に基づいて放電指令信号の出力タイミングを決定する。放電手段は、この放電指令信号に従って、補助バッテリに生じる不活性膜を除くように補助バッテリをリフレッシュ放電する。
【０００９】
本手段によれば、前回のリフレッシュ放電からの温度と時間の履歴（温度履歴情報）を種々の態様で収集する。例えば、温度と時間の入力情報、温度と時間との対応関係の記憶情報、温度の積分演算情報など種々の温度履歴情報を利用できる。そして、不活性膜が所定量以上成長したと判断される場合、不活性膜により補助バッテリの内部抵抗が所定値以上に増加したと判断される場合、不活性膜により補助バッテリの放電電圧が所定値以下に低下すると判断される場合など、補助バッテリを用いた緊急通報動作の実行に支障が生じる前に放電指令信号を出力するようにタイミングを決定する。これにより、補助バッテリに生じる不活性膜を除去することができるとともに、リフレッシュ放電の回数を極力減らして補助バッテリの消費を必要最小限に抑えることができるので、補助バッテリの残容量を長期間に亘り確保することができる。
【００１０】
請求項２に記載した手段によれば、リフレッシュ放電制御手段は、温度履歴情報と補助バッテリの不活性膜の成長特性とに基づいて、不活性膜の成長に応じた補助バッテリの電圧低下を把握できる。そして、補助バッテリの不活性膜が成長して補助バッテリの放電電圧が緊急通報動作の実行に必要な下限電圧以下に低下する前に放電指令信号を出力する。これにより、補助バッテリの放電電圧が下限電圧以下に低下しない限りにおいて、リフレッシュ放電の実行間隔を広げることができる。その結果、補助バッテリの電圧不足を確実に防止しつつ、補助バッテリの残容量を長期間に亘り確保することができる。
【００１１】
請求項３に記載した手段によれば、リフレッシュ放電制御手段は、所定の演算周期ごとに、当該演算周期と検出温度と補助バッテリの不活性膜の成長特性とから定まる不活性膜の成長量を積算し、その積算値に基づいて放電指令信号の出力タイミングを決定する。ここでの成長量は、不活性膜の質量、面積、厚さなどの直接的な物理量のみならず、補助バッテリの放電電圧低下の原因となる不活性膜の成長に係る種々のパラメータも含む。これにより、不活性膜の成長量の積分値が所定量を超えるまでリフレッシュ放電の実行を延期することが可能になり、補助バッテリの残容量を長期間に亘り確保することができる。
【００１２】
請求項４に記載した手段によれば、リフレッシュ放電制御手段は、補助バッテリの不活性膜の成長特性に基づいて、検出温度が低いほど補助バッテリのリフレッシュ放電の間隔が長くなるように放電指令信号の出力タイミングを決定する。一般には温度が低いほど不活性膜の成長が遅くなる傾向があるので、検出温度が低いほど補助バッテリのリフレッシュ放電の間隔を長くすることができる。これにより、不必要なリフレッシュ放電の実行を抑止して、補助バッテリの残容量を長期間に亘り確保することができる。
【００１３】
請求項５に記載した手段によれば、リフレッシュ放電制御手段は、補助バッテリの不活性膜が成長する温度帯と殆ど成長しない温度帯との境界域にしきい値温度を設定し、検出温度が当該しきい値温度以上である期間に温度履歴情報を収集する。これによれば、温度履歴情報を収集する処理負担が軽減される。
【００１４】
請求項６に記載した手段によれば、リフレッシュ放電制御手段は、緊急通報の開始トリガが発生する確率が高いか否かの判断情報に基づいて、当該確率が高いと判断された場合に放電指令信号を出力する。緊急通報の開始トリガが発生する確率が高いと判断されるのは、降雨時または降雨が予想される場合、道路の凍結時または凍結が予想される場合、走行速度が速い場合、通り慣れていない道路を走行する場合、危険情報を受信した場合などである。これらの場合にはリフレッシュ放電が実行されて補助バッテリの不活性膜が除かれるので、緊急通報をより確実に行うことができる。
【００１５】
請求項７に記載した補助バッテリ装置は、主バッテリに代わり車載装置に動作電力を供給するもので、請求項１に記載した構成と同様の構成を持つ補助バッテリ、温度検出手段、放電手段およびリフレッシュ放電制御手段を備えている。また、請求項８ないし１１に記載した手段は、それぞれ請求項２ないし５に記載した手段と同様の構成を備えている。これらの手段によれば、請求項１ないし５記載の手段と同様の作用、効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す車載緊急通報システムの構成図
【図２】電源制御部の電気的構成図
【図３】補助バッテリ装置の電気的構成図
【図４】保存時間と不活性膜の成長との関係を示す図
【図５】保存時間と放電電圧との関係を示す図
【図６】温度と不活性膜の成長速度との関係を示す図
【図７】リフレッシュ放電処理のフローチャート
【図８】セルフチェック処理のフローチャート
【図９】（ａ）本実施形態のリフレッシュ放電と（ｂ）従来構成のリフレッシュ放電について季節の変化による不活性膜の成長を示す図
【図１０】（ａ）本実施形態のリフレッシュ放電と（ｂ）従来構成のリフレッシュ放電について季節の変化による放電電圧を示す図
【図１１】本発明の第２の実施形態を示す図７相当図
【図１２】本発明の第３の実施形態を示すセルフチェック処理のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１ないし図１０を参照しながら説明する。図１は、車載緊急通報システムの構成を示している。車載緊急通報装置１（車載装置）は、車両の衝突等により主バッテリ２が損傷した場合に備えてバックアップバッテリである補助バッテリ装置３を有している。車載緊急通報装置１は、事故等により緊急通報の開始トリガが生じると補助バッテリ装置３に対し電圧出力を指令する。そして、主バッテリ２の放電電圧と補助バッテリ装置３の出力電圧のうち高い方から供給される電力を動作電力として、サービスセンターに設置されているセンター装置４に対し緊急通報信号を送信する。
【００１８】
車載緊急通報装置１は、補助バッテリ装置３、制御部５、無線通信部６、ＧＰＳ測位部７、メモリ部８、ＬＡＮ送受信部９、操作検出部１０、表示部１１、音声処理部１２、電源制御部１３および電源回路１４を備えて構成されている。制御部５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、各種周辺回路などを含むマイクロコンピュータを主体として構成されており、緊急通報処理をはじめ車載緊急通報装置１が備える各構成要素の動作全般を制御する。後述するように、補助バッテリ装置３のリフレッシュ放電に係る制御は、補助バッテリ装置３が自ら実行する。
【００１９】
無線通信部６は、制御部５から緊急通報指令信号を入力すると、緊急通報信号を通信網を介してセンター装置４に送信する。この場合、無線通信部６は、確立した回線によりデータ通信と音声通話を可能とする。データ通信により送信される緊急通報信号には、車載緊急通報装置１を識別するための装置識別情報や車両の位置情報など各種の情報が含まれている。また、乗員や救助者とサービスセンターに常駐するオペレータとの間で音声通話をすることができるので、乗員等は口頭で救援を要請し、事故の状況を知らせることができる。
【００２０】
ＧＰＳ測位部７は、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ信号を受信し、その受信したＧＰＳ信号からパラメータを抽出して位置情報を演算する。メモリ部８は、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリから構成されており、各種データを記憶している。ＬＡＮ送受信部９は、ナビゲーションシステム１５から車両の現在の位置情報や経路情報などの走行環境情報を受信する。操作検出部１０は、乗員等による緊急通報ボタンの操作を検出すると、制御部５に操作検出信号を出力する。表示部１１は、制御部５から出力された表示指令信号に応じた表示情報を表示する。音声処理部１２は、マイクロホン１６へ入力された送話音声やスピーカ１７へ出力する受話音声を音声処理する。
【００２１】
エアバッグシステム１８は、エアバッグが展開されると、制御部５に対しエアバッグ展開信号を出力する。制御部５は、操作検出信号の入力およびエアバッグ展開信号の入力を緊急通報の開始トリガとして緊急通報処理を開始する。制御部５は、上述した装置識別情報、ＧＰＳ測位部７が取得した位置情報、ＬＡＮ送受信部９がナビゲーションシステム１５から受信した位置情報などを含む緊急通報信号とともに緊急通報指令信号を無線通信部６に対し出力する。
【００２２】
電源制御部１３は、図２に示すように、カソードが共通に接続されアノードがそれぞれ主バッテリ２の正極端子、補助バッテリ装置３の出力端子に接続されたダイオード１３ａ、１３ｂから構成されている。この構成により、主バッテリ２と補助バッテリ装置３のうち高い方の電圧を電源回路１４に対し出力する。電源回路１４は、入力したバッテリ電圧を降圧、安定化し、車載緊急通報装置１が備える各構成要素に供給する。
【００２３】
補助バッテリ装置３は、車載緊急通報装置１の筺体内または筺体とは別体として設けられている。別体の場合、補助バッテリ装置３は車室内、トランク内、センターコンソール内などに設けられる。図３は、補助バッテリ装置３の電気的構成を示している。補助バッテリ１９は、例えば一次電池であるリチウム電池から構成されている。リチウム電池は、十分な大きさの電流を流さない状態に置かれると、内部電極の表面に徐々に不活性膜が形成され、内部抵抗が増大して放電電圧が低下する。
【００２４】
放電回路２０は、この補助バッテリ１９の電極に生じる不活性膜を除くように補助バッテリ１９をリフレッシュ放電する放電手段である。放電回路２０は、補助バッテリ１９の両端子間に直列に接続されたスイッチ２０ａと抵抗２０ｂから構成されている。スイッチ２０ａは半導体スイッチまたはリレーからなり、制御部２１から出力される放電指令信号に従ってオンオフ動作する。抵抗２０ｂの抵抗値は、スイッチ２０ａがオンしたときに不活性膜を除去するのに十分な大きさの電流が流れるように定められている。
【００２５】
電源回路２２は、補助バッテリ１９の電圧を入力し、制御部２１の電源電圧を生成している。制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、各種周辺回路などを含むマイクロコンピュータを主体として構成されている。制御部２１は、制御部５から電圧出力指令信号を受信すると、補助バッテリ１９の正極端子と補助バッテリ装置３の出力端子との間に介在するＰチャネル型ＭＯＳＦＥＴ２３をオン駆動する。
【００２６】
補助バッテリ１９の近傍にはサーミスタからなる温度センサ２４が配置されている。この温度センサ２４は、補助バッテリ１９自体の温度または補助バッテリ１９の周囲温度を検出する温度検出手段である。制御部２１は、前回のリフレッシュ放電以降の経過時間と温度センサ２４により検出された検出温度とを含む温度履歴情報を収集し、この温度履歴情報に基づいて放電指令信号の出力タイミングを決定するリフレッシュ放電制御手段である。
【００２７】
続いて、図４ないし図６を参照しながらバッテリの不活性膜の成長特性とリフレッシュ放電について説明する。図４は、補助バッテリ１９の保存温度が一定の場合における保存時間と不活性膜の成長との関係を示している。補助バッテリ１９が十分な電流を流さないまま保存されると、内部電極の表面に徐々に不活性膜が成長する。リフレッシュ放電が実行されると、不活性膜は若干の残存分を除いて除去される。図中の破線は、リフレッシュ放電をしない場合の不活性膜の成長特性を示している。
【００２８】
図５は、補助バッテリ１９の保存温度が一定の場合の保存時間と放電電圧との関係を示している。不活性膜が成長すると、内部抵抗が増加して放電電圧が低下する。リフレッシュ放電が実行されて不活性膜が除去されると、放電電圧は前回のリフレッシュ放電直後の電圧値近くまで復活する。図中の破線は、リフレッシュ放電をしない場合の放電電圧を示している。また、一点鎖線は、補助バッテリ１９から動作電力を得た車載緊急通報装置１が緊急通報動作を実行可能となる補助バッテリ１９の下限電圧ＶＢminを示している。
【００２９】
この不活性膜の成長速度は、補助バッテリ１９の保存温度に依存している。図６は、温度と不活性膜の成長速度との関係を示している。しきい値温度Ｔth［℃］は、高温になるほど急速に不活性膜が成長する温度帯（例えば６０℃以上）と不活性膜が殆ど成長しない温度帯（例えば４０℃以下）との境界域に設定されている。この図６から、不活性膜の成長特性はバッテリの種類に応じた温度と時間との関数になることが分かる。従って、この成長特性を参照すれば、補助バッテリ１９の保存温度と保存時間に関する温度履歴情報を用いて、不活性膜の成長度合い、補助バッテリ１９の内部抵抗、補助バッテリ１９の放電電圧などを推定することが可能となる。
【００３０】
次に、図７ないし図１０を参照しながら本実施形態の作用について説明する。制御部５は、緊急通報の開始トリガが発生すると、補助バッテリ装置３に対し電圧出力指令信号を出力するとともに緊急通報動作を開始する。補助バッテリ装置３の制御部２１は、電圧出力指令信号を受信すると直ちにＭＯＳＦＥＴ２３をオン駆動し、出力端子から補助バッテリ１９の放電電圧を出力する。また、制御部５は、車両のイグニッションスイッチがオンされるごとに、補助バッテリ装置３に対しセルフチェック信号を出力する。セルフチェックの処理内容は後述する。
【００３１】
補助バッテリ装置３の制御部２１は、制御部５からの指令ではなく、自ら有するリフレッシュ放電処理プログラムに従って補助バッテリ１９のリフレッシュ放電を実行する。図７は、制御部２１が実行するリフレッシュ放電処理のフローチャートである。この処理は無限ループを構成しており、補助バッテリ装置３を製造した後の検査工程で最終的にシステムリセット処理が行われた後は繰り返して実行される。
【００３２】
制御部２１は、はじめにタイマ値を入力する（ステップＳ１）。ここで用いるタイマは、タイマ値がリセットされた時点からの経過時間を計時している。タイマ値が所定の演算周期（例えば１時間、１日、１週間などの決められた周期）以上となったか否かを判断し（ステップＳ２）、演算周期未満の場合にはＮＯと判断してステップＳ１に戻る。演算周期以上の場合には、温度センサ２４から温度検出信号を入力し、補助バッテリ１９の温度またはそれに近似する温度を検出する（ステップＳ３）。
【００３３】
制御部２１は、演算周期（前回のリフレッシュ放電以降の経過時間に相当）と検出温度からなる温度履歴情報と、予めＲＯＭに記憶されている補助バッテリ１９の不活性膜の成長特性データとに基づいて、直近の１演算周期における不活性膜の成長量を求め、それをＥＥＰＲＯＭに記憶されているこれまでの成長量に加算して積算値を求める（ステップＳ４）。ここでの成長量とは、不活性膜の質量、面積、厚さなどの直接的な物理量に限られず、補助バッテリ１９の電圧低下の原因となる不活性膜の成長に係る種々のパラメータであってもよい。また、不活性膜の成長特性データとしては、例えば保存温度と保存時間に対応させて成長量を数値で示したテーブル等が用いられる。その後、タイマ値をリセットする（ステップＳ５）。
【００３４】
制御部２１は、求めた成長量の積算値に基づいてリフレッシュ放電が必要か否かを判断する（ステップＳ６）。具体的には、積算値が規定値を超えた場合にリフレッシュ放電が必要と判断する。この規定値は、補助バッテリ９の放電電圧が下限電圧ＶＢminとなるときの積算値に適当な余裕値を加えた値に設定されている。ここでリフレッシュ放電が必要（ＹＥＳ）と判断すると、リフレッシュフラグを１にセットし（ステップＳ７）、ＥＥＰＲＯＭに記憶された積算値をクリアする（ステップＳ８）。一方、リフレッシュ放電が必要でない（ステップＳ６；ＮＯ）と判断すると、積算値を保持したままステップＳ１に戻る。
【００３５】
実際にリフレッシュ放電が実行されるのは割り込みによるセルフチェック処理内である。図８は、セルフチェック処理のフローチャートである。制御部２１は、はじめにリフレッシュフラグが１にセットされているか否かを判断し（ステップＩ１）、セットされている場合には放電指令信号を出力する（ステップＩ２）。これにより放電回路２０のスイッチ２０ａがオンするので、補助バッテリ１９に不活性膜を除去するのに十分な大きさの電流が流れる。電流を流す時間は、例えば０．１秒〜０．２秒程度である。リフレッシュ放電の終了後、リフレッシュフラグを０にリセットする（ステップＩ３）。
【００３６】
ステップＩ１でリフレッシュフラグが１にセットされていない場合には、ステップＩ２、Ｉ３の処理をスキップする。その後、制御部２１は、補助バッテリ１９の放電電圧、残容量などの種々の状態についてセルフチェックを実行し（ステップＩ４）、チェック結果を制御部５に送信して（ステップＩ５）処理を終える。
【００３７】
この不活性膜の成長度合いに基づくリフレッシュ放電によれば、従来の定期的なリフレッシュ放電とは異なり、補助バッテリ１９の温度に応じてリフレッシュ放電の実行周期が変化する。補助バッテリ１９の温度は、主として季節の温度変化によって変わるが、補助バッテリ装置３の車両内の設置位置、車両の使用地域、車庫の設置環境などによっても変わる。図９および図１０は、単純化して補助バッテリ１９の温度が季節の温度変化によってのみ変化すると仮定したときの、補助バッテリ１９の不活性膜の成長および放電電圧の時間変化を示している。紙面の都合上、季節ごとに１〜３回程度のリフレッシュ放電の様子のみを表している。両図とも（ａ）は本実施形態による場合であり、（ｂ）は従来構成による場合である。
【００３８】
本実施形態の場合、補助バッテリ１９の温度が高くなる夏には不活性膜の成長速度が速まるので（図６参照）、リフレッシュ放電の実行周期が短くなる。一方、補助バッテリ１９の温度が低くなる冬には不活性膜の成長速度が遅くなるので、リフレッシュ放電の実行周期が長くなる。
【００３９】
その結果、図９（ａ）に示すように年間を通じてリフレッシュ放電直前の不活性膜の成長量の差が小さくなり、図１０（ａ）に示すようにリフレッシュ放電直前の放電電圧が下限電圧ＶＢminに対しほぼ一定の余裕値を持った値となる。従って、不活性膜の成長量が少なく放電電圧が下限電圧ＶＢminに対し過大な余裕を持っている状態でのリフレッシュ放電を抑止できる。なお、夏よりも冬の方がリフレッシュ放電直前の不活性膜の成長量が少ないにもかかわらず、リフレッシュ放電直前の放電電圧が季節によらずほぼ一定になるのは、バッテリは温度が低いほど放電電圧が低下する傾向を持つからである。
【００４０】
これに対し、従来構成では不活性膜の成長にかかわらず一定周期でリフレッシュ放電を実行する。従って、気温の低い季節では、図９（ｂ）に示すように不活性膜の成長量が少なく、図１０（ｂ）に示すように放電電圧が下限電圧ＶＢminに対し十分に高いにもかかわらず、無駄なリフレッシュ放電が実行されていることが分かる。
【００４１】
以上説明した本実施形態によれば、車載緊急通報装置１が備える補助バッテリ装置３は、温度センサ２４を用いて補助バッテリ１９の温度またはその周囲温度を検出し、演算周期ごとに、検出温度と当該演算周期と不活性膜の成長特性とから定まる不活性膜の成長量を積算する。そして、この積算値が規定値を超えたときにリフレッシュ放電を許可するように放電タイミングを決定する。
【００４２】
これにより、補助バッテリ１９の放電電圧が下限電圧ＶＢmin以下に低下する前に、補助バッテリ１９の内部電極に生じる不活性膜を除去することができ、放電電圧を下限電圧ＶＢminよりも高く維持することができる。不活性膜の成長を考慮してリフレッシュ放電の周期を変化させることにより、不活性膜の成長量が少ない時点、すなわち放電電圧が下限電圧ＶＢminよりも十分に高い時点での無駄なリフレッシュ放電を抑止できる。その結果、リフレッシュ放電の回数を極力減らして補助バッテリ１９の消費電力を必要最小限に抑えることができ、補助バッテリ１９の残容量を長期間に亘り確保することができる。例えば、従来構成では５年程度で交換が必要であった補助バッテリ１９の寿命を１０年程度にまで延命できる。
【００４３】
一般に、バッテリの不活性膜は温度が高くなるほど成長速度が速まるので、補助バッテリ装置３は、気温が高い夏よりも気温が低い冬の方がリフレッシュ放電の間隔が長くなるように制御する。また、不活性膜の成長特性に加えて、温度が低いほど放電電圧が低下するバッテリの放電電圧特性に基づいて、検出温度が低いほど比較判断に用いる規定値を小さく設定するとよい。
【００４４】
補助バッテリ装置３は、積算値が規定値を超えた場合にリフレッシュ放電を許可するリフレッシュフラグをセットし、その後イグニッションスイッチがオンされたときにリフレッシュ放電を実行する。緊急通報が必要となる事故は、イグニッションスイッチのオンによりエンジンやモータが動作している期間に生じる可能性が高いからである。これにより、車両が使われていない期間におけるリフレッシュ放電を抑止し、補助バッテリ１９の残容量をより長く確保することができる。ただし、イグニッションスイッチがオフされている期間でも、補助バッテリ１９の放電電圧が下限電圧ＶＢmin以下に低下する虞があるときは、その前にリフレッシュ放電を実行する。
【００４５】
（第２の実施形態）
図１１は、制御部２１が実行するリフレッシュ放電処理のフローチャートである。この第２の実施形態は、上述した第１の実施形態に対し、図７に示すステップＳ７をステップＳ９に置き換えた点が異なっている。すなわち、制御部２１がステップＳ６でリフレッシュ放電が必要と判断すると、イグニッションスイッチのオンを待たずに直ちに放電指令信号を出力してリフレッシュ放電を実行する。本実施形態のセルフチェック処理は、図８においてステップＩ１〜Ｉ３を除いた処理となる。本実施形態によれば、積算値が規定値を超えた場合にはイグニッションスイッチのオンオフ状態にかかわらず直ちにリフレッシュ放電が実行される点を除き、第１の実施形態と同様の作用および効果を奏する。
【００４６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図１２を参照しながら説明する。車載緊急通報装置１が実際に緊急通報を行うのは、事故等が発生したときである。そこで、制御部５は、事故等による緊急通報の開始トリガが発生する確率が高いか否かを判断し、当該確率が高いと判断された場合には補助バッテリ装置３に対しセルフチェック信号を出力する。緊急通報の開始トリガが発生する確率が高いと判断されるのは、例えば以下の（ａ）〜（ｅ）の場合である。
【００４７】
（ａ）降雨時または降雨が予測される場合
ワイパー作動時、レインセンサが降雨を検知した時、車載通信モジュールやラジオ等で降雨情報を受信した場合
（ｂ）道路の凍結時または凍結が予測される場合
外気温センサが一定温度（例えば０℃）以下を検知した場合、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）が作動した場合、車載通信モジュールやラジオ等で凍結情報を受信した場合、車両の位置情報等から橋や高架道路を走行する可能性がある場合または走行中の場合
（ｃ）走行速度が速い場合
車速パルス等から一定速度（例えば８０ｋｍ／ｍ）以上の速度で走行していることを検知した場合、ナビゲーションシステム１５の位置情報等から高速道路を走行する可能性がある場合または走行中の場合
（ｄ）通り慣れていない道路を走行する場合
ナビゲーションシステム１５の目的地設定情報等から、普段通り慣れていない道路を走行する可能性がある場合または走行中の場合
（ｅ）危険情報を受信した場合
車載通信モジュールやラジオ等で走行に危険があるとの情報を受信した場合
【００４８】
制御部５は、補助バッテリ装置３に対し、電圧出力指令信号、イグニッションオンによるセルフチェック信号および緊急通報の発生確率が高いときのセルフチェック信号の３種類の信号を出力する。図１２は、緊急通報の発生確率が高いときの割り込みによるセルフチェック処理のフローチャートである。
【００４９】
制御部２１は、放電指令信号を出力してリフレッシュ放電を実行し（ステップＩ６）、積算値をクリアする（ステップＩ７）。その後、制御部２１は、補助バッテリ１９の放電電圧、残容量などの種々の状態についてセルフチェックを実行し（ステップＩ８）、チェック結果を制御部５に送信する（ステップＩ９）。
【００５０】
制御部５は、イグニッションスイッチがオンされると、イグニッションスイッチがオフされるまでの期間において、上記何れかの事象が発生した時に一度だけセルフチェック信号を出力する。上記事象が発生している期間中に繰り返してセルフチェック信号を出力すると、リフレッシュ放電が頻繁に実行され、補助バッテリ１９の消費電力が増大するからである。
【００５１】
本実施形態によれば、補助バッテリ装置３は、上述した第１または第２の実施形態において緊急通報の開始トリガが発生する確率が高いと判断された場合にも追加的にリフレッシュ放電を実行するので、事前に補助バッテリの不活性膜が除かれ、緊急通報をより確実に行うことができる。
【００５２】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形、拡張を行うことができる。
【００５３】
図７、図１１において、制御部２１は、検出温度がしきい値温度Ｔth（例えば４０℃）未満である場合には、不活性膜の成長量が非常に小さいので積算値を計算するステップＳ４をスキップしてもよい。すなわち、制御部２１は、検出温度がしきい値温度Ｔth以上である期間に限り温度履歴情報を収集するようにしてもよい。これにより、温度履歴情報の収集処理および積算値の計算処理が軽減される。
【００５４】
温度履歴情報は、補助バッテリ１９の温度とその温度に保たれている時間とを含む情報である。この温度履歴情報は、検出温度と時間（実施形態では演算周期）の入力情報に限られず、温度と時間との対応関係のメモリへの記憶情報、温度の積分演算情報など種々の態様または種々に加工された履歴情報であってもよい。
【００５５】
制御部２１は、演算周期ごとに不活性膜の成長量を積算し、その積算値が規定値を超えた場合にリフレッシュ放電が必要と判断した。これに限らず、検出温度の積分値、検出温度に不活性膜の成長特性による補正係数を乗算して得た値の積分値などを演算し、その演算値を規定値と比較してリフレッシュ放電の必要性を判断してもよい。
【００５６】
第３の実施形態では、ナビゲーションシステム１５から得た経路情報により、経路案内開始時の経路総長または予測される所要時間が所定値以上の場合、搭載されたカメラ画像から悪天候（雨天、積雪、路面凍結）などがあると判断した場合などに、緊急通報の開始トリガが発生する確率が高いと判断してもよい。
【００５７】
電源制御部１３は、主バッテリ２の電圧がしきい値電圧（例えば８Ｖ）を超えていれば、主バッテリ２から供給される電力を電源回路１４に供給し、主バッテリ２の電圧がしきい値電圧以下であれば、補助バッテリ装置３から供給される電力を電源回路１４に供給してもよい。
【００５８】
補助バッテリ装置３は、車載緊急通報装置１以外の種々の車載装置に対し主バッテリ２に代わり電力を供給してもよい。
補助バッテリ１９は、種々の電池、例えば塩化チオニルリチウム電池などの一次電池や二次電池であってもよい。
【符号の説明】
【００５９】
図面中、１は車載緊急通報装置（車載装置）、２は主バッテリ、３は補助バッテリ装置、１９は補助バッテリ、２０は放電回路（放電手段）、２１は制御部（リフレッシュ放電制御手段）、２４は温度センサ（温度検出手段）である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主バッテリと補助バッテリの何れかから供給される電力を動作電力として緊急通報動作を行う車載緊急通報装置および主バッテリに代わり車載装置に動作電力を供給する補助バッテリ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載緊急通報装置は、交通事故が発生するなどして緊急通報が必要となったときに、サービスセンターに対し緊急通報信号を送信する。エアバッグが展開するような事故が発生すると、主バッテリが損傷して使用できなくなる虞があるので、車両にはバックアップ電源として補助バッテリ装置が搭載されている。車載緊急通報装置は、緊急通報が必要となったときに補助バッテリ装置に出力指令を与え、主バッテリの電圧と補助バッテリの電圧のうち何れか高い電圧を持つバッテリから電源の供給を受けて緊急通報動作を行うことができる。
【０００３】
一般に、一次電池（例えばリチウム電池）および二次電池は、十分な大きさの電流を流さない状態に置かれると、内部電極の表面に徐々に不活性膜が形成されて内部抵抗が増大し、放電電圧が低下する。この不活性膜を除去するには、種類に応じて数ｍｓ〜数ｓの期間、十分な大きさのリフレッシュ電流（例えば１Ａ程度）を流す必要がある。上記バックアップ電源である補助バッテリ装置は、残容量、異常の有無等を把握するため、例えばイグニッションスイッチがオンされる度に自己診断処理を行っている。しかし、この自己診断処理の際に流れる電流は微小であるため、上記不活性膜を除去するには不十分である。そこで、従来は、自己診断処理を実行する度に、或いは予め決められた時間が経過する度に定期的にリフレッシュ動作を実行していた（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２９３７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電極の不活性膜を除去するため、イグニッションスイッチがオンされる度に或いは定期的にリフレッシュ放電を実行すると、補助バッテリの残容量の低下が速まってしまう。その結果、緊急通報が必要となったときに緊急通報信号を送信するのに十分なバッテリ容量を長期間に亘り（例えば１０年以上）確保することができなくなる。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、補助バッテリの不活性膜を除去することができ、補助バッテリの残容量を長期間に亘り確保することができる車載緊急通報装置および補助バッテリ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載した車載緊急通報装置は、緊急通報の開始トリガが発生したときに主バッテリと補助バッテリの何れかから供給される電力を動作電力として緊急通報動作を行う。バッテリに生じる不活性膜は、バッテリの保存条件（保存温度と保存時間）によって成長度合いが変化する。一般的には、温度が高くなるほど不活性膜の成長が速まり、時間が経過するほど不活性膜の成長量が増える傾向がある。
【０００８】
そこで、温度検出手段を用いて補助バッテリ自体の温度または補助バッテリの周囲温度を検出する。リフレッシュ放電制御手段は、前回のリフレッシュ放電以降の経過時間と温度検出手段により検出された検出温度とを含む温度履歴情報を収集し、この温度履歴情報に基づいて放電指令信号の出力タイミングを決定する。放電手段は、この放電指令信号に従って、補助バッテリに生じる不活性膜を除くように補助バッテリをリフレッシュ放電する。
【０００９】
本手段によれば、前回のリフレッシュ放電からの温度と時間の履歴（温度履歴情報）を種々の態様で収集する。例えば、温度と時間の入力情報、温度と時間との対応関係の記憶情報、温度の積分演算情報など種々の温度履歴情報を利用できる。そして、不活性膜が所定量以上成長したと判断される場合、不活性膜により補助バッテリの内部抵抗が所定値以上に増加したと判断される場合、不活性膜により補助バッテリの放電電圧が所定値以下に低下すると判断される場合など、補助バッテリを用いた緊急通報動作の実行に支障が生じる前に放電指令信号を出力するようにタイミングを決定する。これにより、補助バッテリに生じる不活性膜を除去することができるとともに、リフレッシュ放電の回数を極力減らして補助バッテリの消費を必要最小限に抑えることができるので、補助バッテリの残容量を長期間に亘り確保することができる。
【００１０】
請求項２に記載した手段によれば、リフレッシュ放電制御手段は、温度履歴情報と補助バッテリの不活性膜の成長特性とに基づいて、不活性膜の成長に応じた補助バッテリの電圧低下を把握できる。そして、補助バッテリの不活性膜が成長して補助バッテリの放電電圧が緊急通報動作の実行に必要な下限電圧以下に低下する前に放電指令信号を出力する。これにより、補助バッテリの放電電圧が下限電圧以下に低下しない限りにおいて、リフレッシュ放電の実行間隔を広げることができる。その結果、補助バッテリの電圧不足を確実に防止しつつ、補助バッテリの残容量を長期間に亘り確保することができる。
【００１１】
請求項３に記載した手段によれば、リフレッシュ放電制御手段は、所定の演算周期ごとに、当該演算周期と検出温度と補助バッテリの不活性膜の成長特性とから定まる不活性膜の成長量を積算し、その積算値に基づいて放電指令信号の出力タイミングを決定する。ここでの成長量は、不活性膜の質量、面積、厚さなどの直接的な物理量のみならず、補助バッテリの放電電圧低下の原因となる不活性膜の成長に係る種々のパラメータも含む。これにより、不活性膜の成長量の積分値が所定量を超えるまでリフレッシュ放電の実行を延期することが可能になり、補助バッテリの残容量を長期間に亘り確保することができる。
【００１２】
請求項４に記載した手段によれば、リフレッシュ放電制御手段は、補助バッテリの不活性膜の成長特性に基づいて、検出温度が低いほど補助バッテリのリフレッシュ放電の間隔が長くなるように放電指令信号の出力タイミングを決定する。一般には温度が低いほど不活性膜の成長が遅くなる傾向があるので、検出温度が低いほど補助バッテリのリフレッシュ放電の間隔を長くすることができる。これにより、不必要なリフレッシュ放電の実行を抑止して、補助バッテリの残容量を長期間に亘り確保することができる。
【００１３】
請求項５に記載した手段によれば、リフレッシュ放電制御手段は、補助バッテリの不活性膜が成長する温度帯と殆ど成長しない温度帯との境界域にしきい値温度を設定し、検出温度が当該しきい値温度以上である期間に温度履歴情報を収集する。これによれば、温度履歴情報を収集する処理負担が軽減される。
【００１４】
請求項６に記載した手段によれば、リフレッシュ放電制御手段は、緊急通報の開始トリガが発生する確率が高いか否かの判断情報に基づいて、当該確率が高いと判断された場合に放電指令信号を出力する。緊急通報の開始トリガが発生する確率が高いと判断されるのは、降雨時または降雨が予想される場合、道路の凍結時または凍結が予想される場合、走行速度が速い場合、通り慣れていない道路を走行する場合、危険情報を受信した場合などである。これらの場合にはリフレッシュ放電が実行されて補助バッテリの不活性膜が除かれるので、緊急通報をより確実に行うことができる。
【００１５】
請求項７に記載した補助バッテリ装置は、主バッテリに代わり車載装置に動作電力を供給するもので、請求項１に記載した構成と同様の構成を持つ補助バッテリ、温度検出手段、放電手段およびリフレッシュ放電制御手段を備えている。また、請求項８ないし１１に記載した手段は、それぞれ請求項２ないし５に記載した手段と同様の構成を備えている。これらの手段によれば、請求項１ないし５記載の手段と同様の作用、効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す車載緊急通報システムの構成図
【図２】電源制御部の電気的構成図
【図３】補助バッテリ装置の電気的構成図
【図４】保存時間と不活性膜の成長との関係を示す図
【図５】保存時間と放電電圧との関係を示す図
【図６】温度と不活性膜の成長速度との関係を示す図
【図７】リフレッシュ放電処理のフローチャート
【図８】セルフチェック処理のフローチャート
【図９】（ａ）本実施形態のリフレッシュ放電と（ｂ）従来構成のリフレッシュ放電について季節の変化による不活性膜の成長を示す図
【図１０】（ａ）本実施形態のリフレッシュ放電と（ｂ）従来構成のリフレッシュ放電について季節の変化による放電電圧を示す図
【図１１】本発明の第２の実施形態を示す図７相当図
【図１２】本発明の第３の実施形態を示すセルフチェック処理のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図１ないし図１０を参照しながら説明する。図１は、車載緊急通報システムの構成を示している。車載緊急通報装置１（車載装置）は、車両の衝突等により主バッテリ２が損傷した場合に備えてバックアップバッテリである補助バッテリ装置３を有している。車載緊急通報装置１は、事故等により緊急通報の開始トリガが生じると補助バッテリ装置３に対し電圧出力を指令する。そして、主バッテリ２の放電電圧と補助バッテリ装置３の出力電圧のうち高い方から供給される電力を動作電力として、サービスセンターに設置されているセンター装置４に対し緊急通報信号を送信する。
【００１８】
車載緊急通報装置１は、補助バッテリ装置３、制御部５、無線通信部６、ＧＰＳ測位部７、メモリ部８、ＬＡＮ送受信部９、操作検出部１０、表示部１１、音声処理部１２、電源制御部１３および電源回路１４を備えて構成されている。制御部５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、各種周辺回路などを含むマイクロコンピュータを主体として構成されており、緊急通報処理をはじめ車載緊急通報装置１が備える各構成要素の動作全般を制御する。後述するように、補助バッテリ装置３のリフレッシュ放電に係る制御は、補助バッテリ装置３が自ら実行する。
【００１９】
無線通信部６は、制御部５から緊急通報指令信号を入力すると、緊急通報信号を通信網を介してセンター装置４に送信する。この場合、無線通信部６は、確立した回線によりデータ通信と音声通話を可能とする。データ通信により送信される緊急通報信号には、車載緊急通報装置１を識別するための装置識別情報や車両の位置情報など各種の情報が含まれている。また、乗員や救助者とサービスセンターに常駐するオペレータとの間で音声通話をすることができるので、乗員等は口頭で救援を要請し、事故の状況を知らせることができる。
【００２０】
ＧＰＳ測位部７は、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ信号を受信し、その受信したＧＰＳ信号からパラメータを抽出して位置情報を演算する。メモリ部８は、フラッシュメモリやＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリから構成されており、各種データを記憶している。ＬＡＮ送受信部９は、ナビゲーションシステム１５から車両の現在の位置情報や経路情報などの走行環境情報を受信する。操作検出部１０は、乗員等による緊急通報ボタンの操作を検出すると、制御部５に操作検出信号を出力する。表示部１１は、制御部５から出力された表示指令信号に応じた表示情報を表示する。音声処理部１２は、マイクロホン１６へ入力された送話音声やスピーカ１７へ出力する受話音声を音声処理する。
【００２１】
エアバッグシステム１８は、エアバッグが展開されると、制御部５に対しエアバッグ展開信号を出力する。制御部５は、操作検出信号の入力およびエアバッグ展開信号の入力を緊急通報の開始トリガとして緊急通報処理を開始する。制御部５は、上述した装置識別情報、ＧＰＳ測位部７が取得した位置情報、ＬＡＮ送受信部９がナビゲーションシステム１５から受信した位置情報などを含む緊急通報信号とともに緊急通報指令信号を無線通信部６に対し出力する。
【００２２】
電源制御部１３は、図２に示すように、カソードが共通に接続されアノードがそれぞれ主バッテリ２の正極端子、補助バッテリ装置３の出力端子に接続されたダイオード１３ａ、１３ｂから構成されている。この構成により、主バッテリ２と補助バッテリ装置３のうち高い方の電圧を電源回路１４に対し出力する。電源回路１４は、入力したバッテリ電圧を降圧、安定化し、車載緊急通報装置１が備える各構成要素に供給する。
【００２３】
補助バッテリ装置３は、車載緊急通報装置１の筺体内または筺体とは別体として設けられている。別体の場合、補助バッテリ装置３は車室内、トランク内、センターコンソール内などに設けられる。図３は、補助バッテリ装置３の電気的構成を示している。補助バッテリ１９は、例えば一次電池であるリチウム電池から構成されている。リチウム電池は、十分な大きさの電流を流さない状態に置かれると、内部電極の表面に徐々に不活性膜が形成され、内部抵抗が増大して放電電圧が低下する。
【００２４】
放電回路２０は、この補助バッテリ１９の電極に生じる不活性膜を除くように補助バッテリ１９をリフレッシュ放電する放電手段である。放電回路２０は、補助バッテリ１９の両端子間に直列に接続されたスイッチ２０ａと抵抗２０ｂから構成されている。スイッチ２０ａは半導体スイッチまたはリレーからなり、制御部２１から出力される放電指令信号に従ってオンオフ動作する。抵抗２０ｂの抵抗値は、スイッチ２０ａがオンしたときに不活性膜を除去するのに十分な大きさの電流が流れるように定められている。
【００２５】
電源回路２２は、補助バッテリ１９の電圧を入力し、制御部２１の電源電圧を生成している。制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、各種周辺回路などを含むマイクロコンピュータを主体として構成されている。制御部２１は、制御部５から電圧出力指令信号を受信すると、補助バッテリ１９の正極端子と補助バッテリ装置３の出力端子との間に介在するＰチャネル型ＭＯＳＦＥＴ２３をオン駆動する。
【００２６】
補助バッテリ１９の近傍にはサーミスタからなる温度センサ２４が配置されている。この温度センサ２４は、補助バッテリ１９自体の温度または補助バッテリ１９の周囲温度を検出する温度検出手段である。制御部２１は、前回のリフレッシュ放電以降の経過時間と温度センサ２４により検出された検出温度とを含む温度履歴情報を収集し、この温度履歴情報に基づいて放電指令信号の出力タイミングを決定するリフレッシュ放電制御手段である。
【００２７】
続いて、図４ないし図６を参照しながらバッテリの不活性膜の成長特性とリフレッシュ放電について説明する。図４は、補助バッテリ１９の保存温度が一定の場合における保存時間と不活性膜の成長との関係を示している。補助バッテリ１９が十分な電流を流さないまま保存されると、内部電極の表面に徐々に不活性膜が成長する。リフレッシュ放電が実行されると、不活性膜は若干の残存分を除いて除去される。図中の破線は、リフレッシュ放電をしない場合の不活性膜の成長特性を示している。
【００２８】
図５は、補助バッテリ１９の保存温度が一定の場合の保存時間と放電電圧との関係を示している。不活性膜が成長すると、内部抵抗が増加して放電電圧が低下する。リフレッシュ放電が実行されて不活性膜が除去されると、放電電圧は前回のリフレッシュ放電直後の電圧値近くまで復活する。図中の破線は、リフレッシュ放電をしない場合の放電電圧を示している。また、一点鎖線は、補助バッテリ１９から動作電力を得た車載緊急通報装置１が緊急通報動作を実行可能となる補助バッテリ１９の下限電圧ＶＢminを示している。
【００２９】
この不活性膜の成長速度は、補助バッテリ１９の保存温度に依存している。図６は、温度と不活性膜の成長速度との関係を示している。しきい値温度Ｔth［℃］は、高温になるほど急速に不活性膜が成長する温度帯（例えば６０℃以上）と不活性膜が殆ど成長しない温度帯（例えば４０℃以下）との境界域に設定されている。この図６から、不活性膜の成長特性はバッテリの種類に応じた温度と時間との関数になることが分かる。従って、この成長特性を参照すれば、補助バッテリ１９の保存温度と保存時間に関する温度履歴情報を用いて、不活性膜の成長度合い、補助バッテリ１９の内部抵抗、補助バッテリ１９の放電電圧などを推定することが可能となる。
【００３０】
次に、図７ないし図１０を参照しながら本実施形態の作用について説明する。制御部５は、緊急通報の開始トリガが発生すると、補助バッテリ装置３に対し電圧出力指令信号を出力するとともに緊急通報動作を開始する。補助バッテリ装置３の制御部２１は、電圧出力指令信号を受信すると直ちにＭＯＳＦＥＴ２３をオン駆動し、出力端子から補助バッテリ１９の放電電圧を出力する。また、制御部５は、車両のイグニッションスイッチがオンされるごとに、補助バッテリ装置３に対しセルフチェック信号を出力する。セルフチェックの処理内容は後述する。
【００３１】
補助バッテリ装置３の制御部２１は、制御部５からの指令ではなく、自ら有するリフレッシュ放電処理プログラムに従って補助バッテリ１９のリフレッシュ放電を実行する。図７は、制御部２１が実行するリフレッシュ放電処理のフローチャートである。この処理は無限ループを構成しており、補助バッテリ装置３を製造した後の検査工程で最終的にシステムリセット処理が行われた後は繰り返して実行される。
【００３２】
制御部２１は、はじめにタイマ値を入力する（ステップＳ１）。ここで用いるタイマは、タイマ値がリセットされた時点からの経過時間を計時している。タイマ値が所定の演算周期（例えば１時間、１日、１週間などの決められた周期）以上となったか否かを判断し（ステップＳ２）、演算周期未満の場合にはＮＯと判断してステップＳ１に戻る。演算周期以上の場合には、温度センサ２４から温度検出信号を入力し、補助バッテリ１９の温度またはそれに近似する温度を検出する（ステップＳ３）。
【００３３】
制御部２１は、演算周期（前回のリフレッシュ放電以降の経過時間に相当）と検出温度からなる温度履歴情報と、予めＲＯＭに記憶されている補助バッテリ１９の不活性膜の成長特性データとに基づいて、直近の１演算周期における不活性膜の成長量を求め、それをＥＥＰＲＯＭに記憶されているこれまでの成長量に加算して積算値を求める（ステップＳ４）。ここでの成長量とは、不活性膜の質量、面積、厚さなどの直接的な物理量に限られず、補助バッテリ１９の電圧低下の原因となる不活性膜の成長に係る種々のパラメータであってもよい。また、不活性膜の成長特性データとしては、例えば保存温度と保存時間に対応させて成長量を数値で示したテーブル等が用いられる。その後、タイマ値をリセットする（ステップＳ５）。
【００３４】
制御部２１は、求めた成長量の積算値に基づいてリフレッシュ放電が必要か否かを判断する（ステップＳ６）。具体的には、積算値が規定値を超えた場合にリフレッシュ放電が必要と判断する。この規定値は、補助バッテリ９の放電電圧が下限電圧ＶＢminとなるときの積算値に適当な余裕値を加えた値に設定されている。ここでリフレッシュ放電が必要（ＹＥＳ）と判断すると、リフレッシュフラグを１にセットし（ステップＳ７）、ＥＥＰＲＯＭに記憶された積算値をクリアする（ステップＳ８）。一方、リフレッシュ放電が必要でない（ステップＳ６；ＮＯ）と判断すると、積算値を保持したままステップＳ１に戻る。
【００３５】
実際にリフレッシュ放電が実行されるのは割り込みによるセルフチェック処理内である。図８は、セルフチェック処理のフローチャートである。制御部２１は、はじめにリフレッシュフラグが１にセットされているか否かを判断し（ステップＩ１）、セットされている場合には放電指令信号を出力する（ステップＩ２）。これにより放電回路２０のスイッチ２０ａがオンするので、補助バッテリ１９に不活性膜を除去するのに十分な大きさの電流が流れる。電流を流す時間は、例えば０．１秒〜０．２秒程度である。リフレッシュ放電の終了後、リフレッシュフラグを０にリセットする（ステップＩ３）。
【００３６】
ステップＩ１でリフレッシュフラグが１にセットされていない場合には、ステップＩ２、Ｉ３の処理をスキップする。その後、制御部２１は、補助バッテリ１９の放電電圧、残容量などの種々の状態についてセルフチェックを実行し（ステップＩ４）、チェック結果を制御部５に送信して（ステップＩ５）処理を終える。
【００３７】
この不活性膜の成長度合いに基づくリフレッシュ放電によれば、従来の定期的なリフレッシュ放電とは異なり、補助バッテリ１９の温度に応じてリフレッシュ放電の実行周期が変化する。補助バッテリ１９の温度は、主として季節の温度変化によって変わるが、補助バッテリ装置３の車両内の設置位置、車両の使用地域、車庫の設置環境などによっても変わる。図９および図１０は、単純化して補助バッテリ１９の温度が季節の温度変化によってのみ変化すると仮定したときの、補助バッテリ１９の不活性膜の成長および放電電圧の時間変化を示している。紙面の都合上、季節ごとに１〜３回程度のリフレッシュ放電の様子のみを表している。両図とも（ａ）は本実施形態による場合であり、（ｂ）は従来構成による場合である。
【００３８】
本実施形態の場合、補助バッテリ１９の温度が高くなる夏には不活性膜の成長速度が速まるので（図６参照）、リフレッシュ放電の実行周期が短くなる。一方、補助バッテリ１９の温度が低くなる冬には不活性膜の成長速度が遅くなるので、リフレッシュ放電の実行周期が長くなる。
【００３９】
その結果、図９（ａ）に示すように年間を通じてリフレッシュ放電直前の不活性膜の成長量の差が小さくなり、図１０（ａ）に示すようにリフレッシュ放電直前の放電電圧が下限電圧ＶＢminに対しほぼ一定の余裕値を持った値となる。従って、不活性膜の成長量が少なく放電電圧が下限電圧ＶＢminに対し過大な余裕を持っている状態でのリフレッシュ放電を抑止できる。なお、夏よりも冬の方がリフレッシュ放電直前の不活性膜の成長量が少ないにもかかわらず、リフレッシュ放電直前の放電電圧が季節によらずほぼ一定になるのは、バッテリは温度が低いほど放電電圧が低下する傾向を持つからである。
【００４０】
これに対し、従来構成では不活性膜の成長にかかわらず一定周期でリフレッシュ放電を実行する。従って、気温の低い季節では、図９（ｂ）に示すように不活性膜の成長量が少なく、図１０（ｂ）に示すように放電電圧が下限電圧ＶＢminに対し十分に高いにもかかわらず、無駄なリフレッシュ放電が実行されていることが分かる。
【００４１】
以上説明した本実施形態によれば、車載緊急通報装置１が備える補助バッテリ装置３は、温度センサ２４を用いて補助バッテリ１９の温度またはその周囲温度を検出し、演算周期ごとに、検出温度と当該演算周期と不活性膜の成長特性とから定まる不活性膜の成長量を積算する。そして、この積算値が規定値を超えたときにリフレッシュ放電を許可するように放電タイミングを決定する。
【００４２】
これにより、補助バッテリ１９の放電電圧が下限電圧ＶＢmin以下に低下する前に、補助バッテリ１９の内部電極に生じる不活性膜を除去することができ、放電電圧を下限電圧ＶＢminよりも高く維持することができる。不活性膜の成長を考慮してリフレッシュ放電の周期を変化させることにより、不活性膜の成長量が少ない時点、すなわち放電電圧が下限電圧ＶＢminよりも十分に高い時点での無駄なリフレッシュ放電を抑止できる。その結果、リフレッシュ放電の回数を極力減らして補助バッテリ１９の消費電力を必要最小限に抑えることができ、補助バッテリ１９の残容量を長期間に亘り確保することができる。例えば、従来構成では５年程度で交換が必要であった補助バッテリ１９の寿命を１０年程度にまで延命できる。
【００４３】
一般に、バッテリの不活性膜は温度が高くなるほど成長速度が速まるので、補助バッテリ装置３は、気温が高い夏よりも気温が低い冬の方がリフレッシュ放電の間隔が長くなるように制御する。また、不活性膜の成長特性に加えて、温度が低いほど放電電圧が低下するバッテリの放電電圧特性に基づいて、検出温度が低いほど比較判断に用いる規定値を小さく設定するとよい。
【００４４】
補助バッテリ装置３は、積算値が規定値を超えた場合にリフレッシュ放電を許可するリフレッシュフラグをセットし、その後イグニッションスイッチがオンされたときにリフレッシュ放電を実行する。緊急通報が必要となる事故は、イグニッションスイッチのオンによりエンジンやモータが動作している期間に生じる可能性が高いからである。これにより、車両が使われていない期間におけるリフレッシュ放電を抑止し、補助バッテリ１９の残容量をより長く確保することができる。ただし、イグニッションスイッチがオフされている期間でも、補助バッテリ１９の放電電圧が下限電圧ＶＢmin以下に低下する虞があるときは、その前にリフレッシュ放電を実行する。
【００４５】
（第２の実施形態）
図１１は、制御部２１が実行するリフレッシュ放電処理のフローチャートである。この第２の実施形態は、上述した第１の実施形態に対し、図７に示すステップＳ７をステップＳ９に置き換えた点が異なっている。すなわち、制御部２１がステップＳ６でリフレッシュ放電が必要と判断すると、イグニッションスイッチのオンを待たずに直ちに放電指令信号を出力してリフレッシュ放電を実行する。本実施形態のセルフチェック処理は、図８においてステップＩ１〜Ｉ３を除いた処理となる。本実施形態によれば、積算値が規定値を超えた場合にはイグニッションスイッチのオンオフ状態にかかわらず直ちにリフレッシュ放電が実行される点を除き、第１の実施形態と同様の作用および効果を奏する。
【００４６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について図１２を参照しながら説明する。車載緊急通報装置１が実際に緊急通報を行うのは、事故等が発生したときである。そこで、制御部５は、事故等による緊急通報の開始トリガが発生する確率が高いか否かを判断し、当該確率が高いと判断された場合には補助バッテリ装置３に対しセルフチェック信号を出力する。緊急通報の開始トリガが発生する確率が高いと判断されるのは、例えば以下の（ａ）〜（ｅ）の場合である。
【００４７】
（ａ）降雨時または降雨が予測される場合
ワイパー作動時、レインセンサが降雨を検知した時、車載通信モジュールやラジオ等で降雨情報を受信した場合
（ｂ）道路の凍結時または凍結が予測される場合
外気温センサが一定温度（例えば０℃）以下を検知した場合、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）が作動した場合、車載通信モジュールやラジオ等で凍結情報を受信した場合、車両の位置情報等から橋や高架道路を走行する可能性がある場合または走行中の場合
（ｃ）走行速度が速い場合
車速パルス等から一定速度（例えば８０ｋｍ／ｍ）以上の速度で走行していることを検知した場合、ナビゲーションシステム１５の位置情報等から高速道路を走行する可能性がある場合または走行中の場合
（ｄ）通り慣れていない道路を走行する場合
ナビゲーションシステム１５の目的地設定情報等から、普段通り慣れていない道路を走行する可能性がある場合または走行中の場合
（ｅ）危険情報を受信した場合
車載通信モジュールやラジオ等で走行に危険があるとの情報を受信した場合
【００４８】
制御部５は、補助バッテリ装置３に対し、電圧出力指令信号、イグニッションオンによるセルフチェック信号および緊急通報の発生確率が高いときのセルフチェック信号の３種類の信号を出力する。図１２は、緊急通報の発生確率が高いときの割り込みによるセルフチェック処理のフローチャートである。
【００４９】
制御部２１は、放電指令信号を出力してリフレッシュ放電を実行し（ステップＩ６）、積算値をクリアする（ステップＩ７）。その後、制御部２１は、補助バッテリ１９の放電電圧、残容量などの種々の状態についてセルフチェックを実行し（ステップＩ８）、チェック結果を制御部５に送信する（ステップＩ９）。
【００５０】
制御部５は、イグニッションスイッチがオンされると、イグニッションスイッチがオフされるまでの期間において、上記何れかの事象が発生した時に一度だけセルフチェック信号を出力する。上記事象が発生している期間中に繰り返してセルフチェック信号を出力すると、リフレッシュ放電が頻繁に実行され、補助バッテリ１９の消費電力が増大するからである。
【００５１】
本実施形態によれば、補助バッテリ装置３は、上述した第１または第２の実施形態において緊急通報の開始トリガが発生する確率が高いと判断された場合にも追加的にリフレッシュ放電を実行するので、事前に補助バッテリの不活性膜が除かれ、緊急通報をより確実に行うことができる。
【００５２】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形、拡張を行うことができる。
【００５３】
図７、図１１において、制御部２１は、検出温度がしきい値温度Ｔth（例えば４０℃）未満である場合には、不活性膜の成長量が非常に小さいので積算値を計算するステップＳ４をスキップしてもよい。すなわち、制御部２１は、検出温度がしきい値温度Ｔth以上である期間に限り温度履歴情報を収集するようにしてもよい。これにより、温度履歴情報の収集処理および積算値の計算処理が軽減される。
【００５４】
温度履歴情報は、補助バッテリ１９の温度とその温度に保たれている時間とを含む情報である。この温度履歴情報は、検出温度と時間（実施形態では演算周期）の入力情報に限られず、温度と時間との対応関係のメモリへの記憶情報、温度の積分演算情報など種々の態様または種々に加工された履歴情報であってもよい。
【００５５】
制御部２１は、演算周期ごとに不活性膜の成長量を積算し、その積算値が規定値を超えた場合にリフレッシュ放電が必要と判断した。これに限らず、検出温度の積分値、検出温度に不活性膜の成長特性による補正係数を乗算して得た値の積分値などを演算し、その演算値を規定値と比較してリフレッシュ放電の必要性を判断してもよい。
【００５６】
第３の実施形態では、ナビゲーションシステム１５から得た経路情報により、経路案内開始時の経路総長または予測される所要時間が所定値以上の場合、搭載されたカメラ画像から悪天候（雨天、積雪、路面凍結）などがあると判断した場合などに、緊急通報の開始トリガが発生する確率が高いと判断してもよい。
【００５７】
電源制御部１３は、主バッテリ２の電圧がしきい値電圧（例えば８Ｖ）を超えていれば、主バッテリ２から供給される電力を電源回路１４に供給し、主バッテリ２の電圧がしきい値電圧以下であれば、補助バッテリ装置３から供給される電力を電源回路１４に供給してもよい。
【００５８】
補助バッテリ装置３は、車載緊急通報装置１以外の種々の車載装置に対し主バッテリ２に代わり電力を供給してもよい。
補助バッテリ１９は、種々の電池、例えば塩化チオニルリチウム電池などの一次電池や二次電池であってもよい。
【符号の説明】
【００５９】
図面中、１は車載緊急通報装置（車載装置）、２は主バッテリ、３は補助バッテリ装置、１９は補助バッテリ、２０は放電回路（放電手段）、２１は制御部（リフレッシュ放電制御手段）、２４は温度センサ（温度検出手段）である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
補助バッテリを備え、緊急通報の開始トリガが発生したときに主バッテリと補助バッテリの何れかから供給される電力を動作電力として緊急通報動作を行う車載緊急通報装置であって、
前記補助バッテリ自体の温度または前記補助バッテリの周囲温度を検出する温度検出手段と、
放電指令信号に従って、前記補助バッテリに生じる不活性膜を除くように前記補助バッテリをリフレッシュ放電する放電手段と、
前回のリフレッシュ放電以降の経過時間と前記温度検出手段により検出された検出温度とを含む温度履歴情報を収集し、この温度履歴情報に基づいて前記放電指令信号の出力タイミングを決定するリフレッシュ放電制御手段とを備えていることを特徴とする車載緊急通報装置。
【請求項２】
前記リフレッシュ放電制御手段は、前記温度履歴情報と前記補助バッテリの不活性膜の成長特性とに基づいて、前記補助バッテリの不活性膜が成長して前記補助バッテリの電圧が前記緊急通報動作の実行に必要な下限電圧以下に低下する前に前記放電指令信号を出力することを特徴とする請求項１記載の車載緊急通報装置。
【請求項３】
前記リフレッシュ放電制御手段は、所定の演算周期ごとに、当該演算周期と前記検出温度と前記補助バッテリの不活性膜の成長特性とから定まる不活性膜の成長量を積算し、その積算値に基づいて前記放電指令信号の出力タイミングを決定することを特徴とする請求項１または２記載の車載緊急通報装置。
【請求項４】
前記リフレッシュ放電制御手段は、前記補助バッテリの不活性膜の成長特性に基づいて、前記検出温度が低いほど前記補助バッテリのリフレッシュ放電の間隔が長くなるように前記放電指令信号の出力タイミングを決定することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の車載緊急通報装置。
【請求項５】
前記リフレッシュ放電制御手段は、前記補助バッテリの不活性膜が成長する温度帯と殆ど成長しない温度帯との境界域にしきい値温度を設定し、前記検出温度が当該しきい値温度以上である期間に前記温度履歴情報を収集することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の車載緊急通報装置。
【請求項６】
前記リフレッシュ放電制御手段は、前記緊急通報の開始トリガが発生する確率が高いか否かの判断情報に基づいて、当該確率が高いと判断された場合に前記放電指令信号を出力することを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の車載緊急通報装置。
【請求項７】
主バッテリに代わり車載装置に動作電力を供給する補助バッテリ装置であって、
補助バッテリと、
前記補助バッテリ自体の温度または前記補助バッテリの周囲温度を検出する温度検出手段と、
放電指令信号に従って、前記補助バッテリに生じる不活性膜を除くように前記補助バッテリをリフレッシュ放電する放電手段と、
前回のリフレッシュ放電以降の経過時間と前記温度検出手段により検出された検出温度とを含む温度履歴情報を収集し、この温度履歴情報に基づいて前記放電指令信号の出力タイミングを決定するリフレッシュ放電制御手段とを備えていることを特徴とする補助バッテリ装置。
【請求項８】
前記リフレッシュ放電制御手段は、前記温度履歴情報と前記補助バッテリの不活性膜の成長特性とに基づいて、前記補助バッテリの不活性膜が成長して前記補助バッテリの電圧が前記緊急通報動作の実行に必要な下限電圧以下に低下する前に前記放電指令信号を出力することを特徴とする請求項７記載の補助バッテリ装置。
【請求項９】
前記リフレッシュ放電制御手段は、所定の演算周期ごとに、当該演算周期と前記検出温度と前記補助バッテリの不活性膜の成長特性とから定まる不活性膜の成長量を積算し、その積算値に基づいて前記放電指令信号の出力タイミングを決定することを特徴とする請求項７または８記載の補助バッテリ装置。
【請求項１０】
前記リフレッシュ放電制御手段は、前記補助バッテリの不活性膜の成長特性に基づいて、前記検出温度が低いほど前記補助バッテリのリフレッシュ放電の間隔が長くなるように前記放電指令信号の出力タイミングを決定することを特徴とする請求項７ないし９の何れかに記載の補助バッテリ装置。
【請求項１１】
前記リフレッシュ放電制御手段は、前記補助バッテリの不活性膜が成長する温度帯と殆ど成長しない温度帯との境界域にしきい値を設定し、前記検出温度が当該しきい値以上である期間に前記温度履歴情報を収集することを特徴とする請求項７ないし１０の何れかに記載の補助バッテリ装置。
【請求項１】
補助バッテリを備え、緊急通報の開始トリガが発生したときに主バッテリと補助バッテリの何れかから供給される電力を動作電力として緊急通報動作を行う車載緊急通報装置であって、
前記補助バッテリ自体の温度または前記補助バッテリの周囲温度を検出する温度検出手段と、
放電指令信号に従って、前記補助バッテリに生じる不活性膜を除くように前記補助バッテリをリフレッシュ放電する放電手段と、
前回のリフレッシュ放電以降の経過時間と前記温度検出手段により検出された検出温度とを含む温度履歴情報を収集し、この温度履歴情報に基づいて前記放電指令信号の出力タイミングを決定するリフレッシュ放電制御手段とを備えていることを特徴とする車載緊急通報装置。
【請求項２】
前記リフレッシュ放電制御手段は、前記温度履歴情報と前記補助バッテリの不活性膜の成長特性とに基づいて、前記補助バッテリの不活性膜が成長して前記補助バッテリの電圧が前記緊急通報動作の実行に必要な下限電圧以下に低下する前に前記放電指令信号を出力することを特徴とする請求項１記載の車載緊急通報装置。
【請求項３】
前記リフレッシュ放電制御手段は、所定の演算周期ごとに、当該演算周期と前記検出温度と前記補助バッテリの不活性膜の成長特性とから定まる不活性膜の成長量を積算し、その積算値に基づいて前記放電指令信号の出力タイミングを決定することを特徴とする請求項１または２記載の車載緊急通報装置。
【請求項４】
前記リフレッシュ放電制御手段は、前記補助バッテリの不活性膜の成長特性に基づいて、前記検出温度が低いほど前記補助バッテリのリフレッシュ放電の間隔が長くなるように前記放電指令信号の出力タイミングを決定することを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の車載緊急通報装置。
【請求項５】
前記リフレッシュ放電制御手段は、前記補助バッテリの不活性膜が成長する温度帯と殆ど成長しない温度帯との境界域にしきい値温度を設定し、前記検出温度が当該しきい値温度以上である期間に前記温度履歴情報を収集することを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載の車載緊急通報装置。
【請求項６】
前記リフレッシュ放電制御手段は、前記緊急通報の開始トリガが発生する確率が高いか否かの判断情報に基づいて、当該確率が高いと判断された場合に前記放電指令信号を出力することを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載の車載緊急通報装置。
【請求項７】
主バッテリに代わり車載装置に動作電力を供給する補助バッテリ装置であって、
補助バッテリと、
前記補助バッテリ自体の温度または前記補助バッテリの周囲温度を検出する温度検出手段と、
放電指令信号に従って、前記補助バッテリに生じる不活性膜を除くように前記補助バッテリをリフレッシュ放電する放電手段と、
前回のリフレッシュ放電以降の経過時間と前記温度検出手段により検出された検出温度とを含む温度履歴情報を収集し、この温度履歴情報に基づいて前記放電指令信号の出力タイミングを決定するリフレッシュ放電制御手段とを備えていることを特徴とする補助バッテリ装置。
【請求項８】
前記リフレッシュ放電制御手段は、前記温度履歴情報と前記補助バッテリの不活性膜の成長特性とに基づいて、前記補助バッテリの不活性膜が成長して前記補助バッテリの電圧が前記緊急通報動作の実行に必要な下限電圧以下に低下する前に前記放電指令信号を出力することを特徴とする請求項７記載の補助バッテリ装置。
【請求項９】
前記リフレッシュ放電制御手段は、所定の演算周期ごとに、当該演算周期と前記検出温度と前記補助バッテリの不活性膜の成長特性とから定まる不活性膜の成長量を積算し、その積算値に基づいて前記放電指令信号の出力タイミングを決定することを特徴とする請求項７または８記載の補助バッテリ装置。
【請求項１０】
前記リフレッシュ放電制御手段は、前記補助バッテリの不活性膜の成長特性に基づいて、前記検出温度が低いほど前記補助バッテリのリフレッシュ放電の間隔が長くなるように前記放電指令信号の出力タイミングを決定することを特徴とする請求項７ないし９の何れかに記載の補助バッテリ装置。
【請求項１１】
前記リフレッシュ放電制御手段は、前記補助バッテリの不活性膜が成長する温度帯と殆ど成長しない温度帯との境界域にしきい値を設定し、前記検出温度が当該しきい値以上である期間に前記温度履歴情報を収集することを特徴とする請求項７ないし１０の何れかに記載の補助バッテリ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−９５１８１（Ｐ２０１３−９５１８１Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３７１５７（Ｐ２０１１−２３７１５７）
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２８日（２０１１．１０．２８）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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