JP2010014651A - Voltage-measuring apparatus, storage device, and voltage measurement method - Google Patents

Voltage-measuring apparatus, storage device, and voltage measurement method Download PDF

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JP2010014651A JP2008176744A JP2008176744A JP2010014651A JP 2010014651 A JP2010014651 A JP 2010014651A JP 2008176744 A JP2008176744 A JP 2008176744A JP 2008176744 A JP2008176744 A JP 2008176744A JP 2010014651 A JP2010014651 A JP 2010014651A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately measure a measurement object voltage, with less power consumption. <P>SOLUTION: An object charging section 120 charges a capacitor C11 to the measuring object voltage V<SB>s</SB>. A reference-charging section 130 charges the capacitor C11 to a reference voltage V<SB>ref</SB>. A discharging section 140 discharges the capacitor C11 at a predetermined circuit time constant τ. An object discharge time measuring section 150 measures the time (object discharge time T<SB>s</SB>), until the charge voltage v<SB>c</SB>of the capacitor C11 becomes, from the measuring object voltage V<SB>s</SB>, a detection voltage V<SB>t</SB>by the discharge of the discharge section 140. A reference discharge time measuring section 160 measures the time (reference discharge time T<SB>ref</SB>), when the charge voltage v<SB>c</SB>of the capacitor C11 becomes from a reference voltage V<SB>ref</SB>to a detection voltage V<SB>t</SB>by the discharging of the discharge section 140. A measuring object voltage calculating section 170 calculates the voltage value of the measurement object voltage V<SB>s</SB>, based on the object discharge time T<SB>s</SB>and the reference discharge time T<SB>ref</SB>. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、電圧を測定する電圧測定装置及び電圧測定方法並びにそれを用いた記憶装置に関する。   The present invention relates to a voltage measuring device and a voltage measuring method for measuring a voltage, and a storage device using the same.

停電などによるデータ消失を防ぐため、バックアップ用電源を備える記憶装置がある。バックアップ用電源として充電池を用いる場合、主電源がオフである期間が長く続くと、メモリがデータを保持し続けることができる電圧を、バックアップ用電源が維持できなくなり、データが消失する可能性がある。データが消失したか否かを判定するため、バックアップ用電源が出力する電圧を測定し、メモリがデータを保持し続けることができる電圧以上の電圧であるかを判定する。
特開平7−104898号公報 テキサス・インスツルメンツ社「Application Report SLAA071」1999年
In order to prevent data loss due to a power failure or the like, there is a storage device provided with a backup power source. When using a rechargeable battery as the backup power supply, if the main power supply is off for a long period of time, the backup power supply cannot maintain the voltage at which the memory can keep the data, and data may be lost. is there. In order to determine whether data has been lost, the voltage output from the backup power supply is measured, and it is determined whether the voltage is equal to or higher than the voltage at which the memory can continue to hold data.
JP 7-104898 A Texas Instruments Incorporated "Application Report SLAA071" 1999

バックアップ用電源の電圧を測定する電圧測定装置を動作させるための電源は、やはりバックアップ用電源から供給される。電圧測定装置が電圧を測定するために消費する電力が大きいと、バックアップ用電源を消耗し、メモリがデータを保持できる期間を短くしてしまう。このため、電圧測定装置が消費する電力は、できるだけ小さいことが望ましい。
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、できるだけ消費電力を少なく抑えつつ、測定対象電圧を正確に測定することを目的とする。
The power source for operating the voltage measuring device for measuring the voltage of the backup power source is also supplied from the backup power source. If the voltage measuring device consumes a large amount of power to measure the voltage, the backup power supply is consumed, and the period during which the memory can hold data is shortened. For this reason, it is desirable that the power consumed by the voltage measuring device be as small as possible.
The present invention has been made, for example, in order to solve the above-described problems, and an object thereof is to accurately measure a voltage to be measured while suppressing power consumption as much as possible.

この発明にかかる電圧測定装置は、
測定の対象である測定対象電圧を測定する電圧測定装置において、
コンデンサと、対象充電部と、基準充電部と、放電部と、対象放電時間測定部と、基準放電時間測定部と、測定対象電圧算出部とを有し、
上記対象充電部は、上記測定対象電圧まで上記コンデンサを充電し、
上記基準充電部は、所定の基準電圧まで上記コンデンサを充電し、
上記放電部は、上記コンデンサを所定の回路時定数で放電し、
上記対象放電時間測定部は、上記対象充電部が上記測定対象電圧まで上記コンデンサを充電してから、上記放電部が上記コンデンサを放電したことにより上記コンデンサに充電された充電電圧が所定の検知電圧になるまでの時間を測定して対象放電時間とし、
上記基準放電時間測定部は、上記基準充電部が上記基準電圧まで上記コンデンサを充電してから、上記放電部が上記コンデンサを放電したことにより上記充電電圧が上記検知電圧になるまでの時間を測定して基準放電時間とし、
上記測定対象電圧算出部は、上記対象放電時間測定部が測定した対象放電時間と、上記基準放電時間測定部が測定した基準放電時間とに基づいて、上記測定対象電圧の電圧値を算出することを特徴とする。
The voltage measuring device according to the present invention is:
In a voltage measuring device that measures a voltage to be measured, which is a measurement target,
A capacitor, a target charging unit, a reference charging unit, a discharging unit, a target discharging time measuring unit, a reference discharging time measuring unit, and a measuring target voltage calculating unit;
The target charging unit charges the capacitor up to the measurement target voltage,
The reference charging unit charges the capacitor to a predetermined reference voltage,
The discharging unit discharges the capacitor with a predetermined circuit time constant,
The target discharge time measurement unit is configured such that a charge voltage charged in the capacitor when the target charge unit charges the capacitor to the measurement target voltage and then the discharge unit discharges the capacitor is a predetermined detection voltage. Measure the time to become the target discharge time,
The reference discharge time measurement unit measures a time from when the reference charging unit charges the capacitor to the reference voltage until the charging voltage becomes the detection voltage when the discharging unit discharges the capacitor. As the reference discharge time,
The measurement target voltage calculation unit calculates a voltage value of the measurement target voltage based on the target discharge time measured by the target discharge time measurement unit and the reference discharge time measured by the reference discharge time measurement unit. It is characterized by.

この発明にかかる電圧測定装置によれば、回路時定数にかかわらず測定対象電圧を算出できるので、回路時定数が不明である場合や変化する場合であっても、測定対象電圧を正確に測定することができる。また、コンデンサの静電容量値が小さければ、コンデンサの充放電に必要な電流が小さいので、測定対象電圧を測定するために消費される電力を抑えることができる。   According to the voltage measuring apparatus of the present invention, the voltage to be measured can be calculated regardless of the circuit time constant. Therefore, even when the circuit time constant is unknown or changes, the voltage to be measured is accurately measured. be able to. In addition, if the capacitance value of the capacitor is small, the current required for charging and discharging the capacitor is small, so that the power consumed to measure the voltage to be measured can be suppressed.

実施の形態1.
実施の形態1について、図1〜図5を用いて説明する。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment will be described with reference to FIGS.

図1は、この実施の形態における記憶装置800の全体構成の一例を示すシステム構成図である。
記憶装置800(バッテリバックアップメモリシステム)は、充電池801、揮発性メモリ802、インターフェース部803、電圧測定装置100、保持比較部810、消失判定部820、不揮発性メモリ830を有する。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an example of the overall configuration of the storage device 800 in this embodiment.
The storage device 800 (battery backup memory system) includes a rechargeable battery 801, a volatile memory 802, an interface unit 803, a voltage measurement device 100, a holding comparison unit 810, a disappearance determination unit 820, and a nonvolatile memory 830.

記憶装置800は、主電源装置200から電源の供給を受けて動作する。
充電池801(バッテリ)は、例えば電気二重層コンデンサを使用したバックアップ用電源である。充電池801は、主電源装置200から供給された電源により充電される。主電源装置200から電源が供給されない場合、充電池801は、バックアップとして、記憶装置800を動作させる電源を供給する。(以下、主電源装置200または充電池801から供給される電源電圧の電圧値を記号「Vcc」で表わす。)
揮発性メモリ802(RAM)は、データを記憶する。揮発性メモリ802は、電源電圧Vccが所定の電圧(以下「保持電圧」と呼び、保持電圧の電圧値を記号「Vmin」で表わす。)以上であれば、記憶したデータを保持できるが、電源電圧Vccが保持電圧Vminを下回ると、データを保持していることが保証できず、記憶したデータが消失してしまう可能性がある。
インターフェース部803(ホストI/F部)は、ホストコンピュータ(ホストCPU)など外部からの指令により、揮発性メモリ802や不揮発性メモリ830が記憶したデータを読み出して読み出したデータを外部に送信したり、外部からデータを受信して揮発性メモリ802や不揮発性メモリ830に書き込んだりする。
The storage device 800 operates with power supplied from the main power supply device 200.
The rechargeable battery 801 (battery) is a backup power source using, for example, an electric double layer capacitor. The rechargeable battery 801 is charged by the power supplied from the main power supply device 200. When power is not supplied from the main power supply device 200, the rechargeable battery 801 supplies power for operating the storage device 800 as a backup. (Hereinafter, the voltage value of the power supply voltage supplied from the main power supply device 200 or the rechargeable battery 801 is represented by the symbol “V cc ”.)
Volatile memory 802 (RAM) stores data. Volatile memory 802 can store stored data if power supply voltage Vcc is equal to or higher than a predetermined voltage (hereinafter referred to as “holding voltage”, and the voltage value of the holding voltage is represented by the symbol “V min ”). If the power supply voltage V cc falls below the holding voltage V min , it cannot be guaranteed that the data is held, and the stored data may be lost.
The interface unit 803 (host I / F unit) reads out data stored in the volatile memory 802 or the non-volatile memory 830 in accordance with an external command such as a host computer (host CPU) and transmits the read data to the outside. Data is received from the outside and written into the volatile memory 802 or the nonvolatile memory 830.

電圧測定装置100(電圧モニタ部)は、電源電圧Vccを測定する。(以下、電圧測定装置100の測定対象である電圧を測定対象電圧と呼び、電圧測定装置100が測定した測定対象電圧の電圧値を記号「V」で表わす。)
保持比較部810は、電圧測定装置100が測定した測定対象電圧Vと、保持電圧Vminとを比較して、大小関係を判定する。
消失判定部820は、保持比較部810が判定した大小関係に基づいて、測定対象電圧Vが保持電圧Vminより小さい場合に、揮発性メモリ802が記憶したデータが消失したと判定する。消失判定部820は、判定結果を表わすデータ(以下「消失判定データ」と呼ぶ。)を不揮発性メモリ830に書き込む。
不揮発性メモリ830は、データを記憶する。不揮発性メモリ830は、揮発性メモリ802と異なり、電源の供給を受けなくてもデータを保持できるが、記憶できるデータ量は、揮発性メモリ802よりも少ない。不揮発性メモリ830は、消失判定部820が書き込んだ消失判定データを記憶する。
消失判定データ(バッテリフラグ)は、例えば、1ビットのデータであり、揮発性メモリ802が記憶したデータが消失したと判定した場合を「0」で表わし、揮発性メモリ802がデータを保持していると判定した場合を「1」で表わす。
Voltage measuring device 100 (voltage monitoring unit) measures the power supply voltage V cc. (Hereinafter, the voltage that is the measurement target of the voltage measurement device 100 is referred to as a measurement target voltage, and the voltage value of the measurement target voltage measured by the voltage measurement device 100 is represented by the symbol “V s ”.)
The holding comparison unit 810 compares the measurement target voltage V s measured by the voltage measuring device 100 with the holding voltage V min to determine the magnitude relationship.
The erasure determination unit 820 determines that the data stored in the volatile memory 802 has disappeared when the measurement target voltage V s is smaller than the retention voltage V min based on the magnitude relationship determined by the holding comparison unit 810. The disappearance determination unit 820 writes data representing the determination result (hereinafter referred to as “disappearance determination data”) in the nonvolatile memory 830.
The nonvolatile memory 830 stores data. Unlike the volatile memory 802, the nonvolatile memory 830 can hold data without receiving power supply, but the amount of data that can be stored is smaller than that of the volatile memory 802. The nonvolatile memory 830 stores the erasure determination data written by the erasure determination unit 820.
The erasure determination data (battery flag) is, for example, 1-bit data, and represents “0” when it is determined that the data stored in the volatile memory 802 is lost, and the volatile memory 802 holds the data. The case where it is determined that it is present is represented by “1”.

なお、インターフェース部803、電圧測定装置100、保持比較部810、消失判定部820などは、アナログ回路で構成されたものであってもよいし、デジタル回路で構成されたものであってもよいし、アナログデジタル混成回路で構成されたものであってもよい。あるいは、マイクロコンピュータがプログラムを実行することにより、実現されるものであってもよい。その場合、マイクロコンピュータが実行するプログラムは、例えば不揮発性メモリ830が記憶する。   Note that the interface unit 803, the voltage measurement device 100, the holding comparison unit 810, the disappearance determination unit 820, and the like may be configured by analog circuits or may be configured by digital circuits. Alternatively, it may be composed of an analog / digital hybrid circuit. Alternatively, it may be realized by a microcomputer executing a program. In that case, for example, the nonvolatile memory 830 stores the program executed by the microcomputer.

図2は、この実施の形態における記憶装置800がデータ消失を判定する消失判定処理の流れの一例を示すフローチャート図である。
消失判定処理は、揮発性メモリ802が記憶したデータが消失した(可能性がある)か否かを判定する処理である。
FIG. 2 is a flowchart showing an example of the flow of erasure determination processing in which the storage device 800 in this embodiment determines data loss.
The disappearance determination process is a process for determining whether or not the data stored in the volatile memory 802 has been lost (possibly).

電圧測定処理S410において、電圧測定装置100は、充電池801が出力した電源電圧Vccを測定して、測定対象電圧Vとする。
保持比較工程S420において、保持比較部810は、電圧測定処理S410で電圧測定装置100が測定した測定対象電圧Vと、あらかじめ定められた保持電圧Vminとを比較する。測定対象電圧Vが保持電圧Vmin以上である場合、電圧測定処理S410に戻る。測定対象電圧Vが保持電圧Vminより小さい場合、消失判定工程S430へ進む。
消失判定工程S430において、消失判定部820は、揮発性メモリ802が記憶したデータが消失した(可能性がある)と判定し、消失判定データを生成する。
消失判定記憶工程S440において、不揮発性メモリ830は、消失判定工程S430で消失判定部820が生成した消失判定データを記憶する。
In the voltage measurement process S410, the voltage measuring apparatus 100 measures the power supply voltage V cc of the rechargeable battery 801 and outputs, to the measured voltage V s.
In the holding comparison step S420, the holding comparison unit 810 compares the measurement target voltage V s measured by the voltage measuring device 100 in the voltage measurement process S410 with a predetermined holding voltage V min . If measured voltage V s is maintained voltage V min, and the flow returns to the voltage measurement process S410. When the measurement target voltage V s is smaller than the holding voltage V min , the process proceeds to the disappearance determination step S430.
In the erasure determination step S430, the erasure determination unit 820 determines that the data stored in the volatile memory 802 has been lost (possibly), and generates erasure determination data.
In the disappearance determination storage step S440, the nonvolatile memory 830 stores the disappearance determination data generated by the disappearance determination unit 820 in the disappearance determination step S430.

主電源装置200がオフの期間が短ければ、充電池801からのバックアップにより、揮発性メモリ802が記憶したデータは保持される。
これに対し、主電源装置200が長期間オフになると、充電池801が供給する電源電圧Vccが下がっていく。電源電圧Vccが保持電圧Vminを下回ると、揮発性メモリ802が記憶したデータが保持されている保証がなくなる。電圧測定装置100が電源電圧Vccを測定し、保持比較部810が保持電圧Vminと比較して、電源電圧Vccが保持電圧Vmin未満になると、消失判定部820が不揮発性メモリ830に消失判定データを記憶させるので、主電源装置200がオンになったのち、不揮発性メモリ830が記憶したデータを読み出すことにより、揮発性メモリ802がデータが消失した(可能性がある)か否かがわかる。
If the main power supply device 200 is off for a short period, the data stored in the volatile memory 802 is retained by the backup from the rechargeable battery 801.
On the other hand, when the main power supply device 200 is turned off for a long time, the power supply voltage V cc supplied by the rechargeable battery 801 decreases. When the power supply voltage Vcc falls below the holding voltage Vmin , there is no guarantee that the data stored in the volatile memory 802 is held. When the voltage measuring device 100 measures the power supply voltage V cc and the holding comparison unit 810 compares with the holding voltage V min and the power supply voltage V cc becomes less than the holding voltage V min , the disappearance determination unit 820 stores in the nonvolatile memory 830. Since erasure determination data is stored, whether or not the volatile memory 802 has lost (possibly) lost data by reading the data stored in the nonvolatile memory 830 after the main power supply device 200 is turned on. I understand.

電圧測定装置100などの動作電源は、揮発性メモリ802と同様、充電池801から供給される。したがって、電圧測定装置100などの消費電力が大きいと、充電池801を消耗し、揮発性メモリ802がデータを保持できる期間が短くなる。このため、電圧測定装置100などは、消費電力が小さいほうが好ましい。   Operating power for the voltage measuring device 100 and the like is supplied from the rechargeable battery 801 as in the volatile memory 802. Therefore, when the power consumption of the voltage measuring device 100 or the like is large, the rechargeable battery 801 is consumed, and the period during which the volatile memory 802 can hold data is shortened. For this reason, it is preferable that the power consumption of the voltage measuring device 100 or the like is small.

図3は、この実施の形態における電圧測定装置100の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
電圧測定装置100は、コンデンサC11、対象充電部120、基準充電部130、放電部140、対象放電時間測定部150、基準放電時間測定部160、測定対象電圧算出部170を有する。
FIG. 3 is a block configuration diagram showing an example of a functional block configuration of the voltage measuring apparatus 100 according to this embodiment.
The voltage measuring apparatus 100 includes a capacitor C11, a target charging unit 120, a reference charging unit 130, a discharging unit 140, a target discharging time measuring unit 150, a reference discharging time measuring unit 160, and a measuring target voltage calculating unit 170.

コンデンサC11は、電荷を蓄え、蓄えた電荷に比例する電圧が両端に発生する静電容量素子である。以下、コンデンサC11の両端に発生する電圧を「充電電圧」と呼び、記号「v」で表わす。
対象充電部120は、測定対象電圧Vを入力し、充電電圧vが測定対象電圧Vとほぼ等しくなるまで、コンデンサC11を充電する。
基準充電部130は、充電電圧vが所定の電圧(以下「基準電圧」と呼び、基準電圧の電圧値を記号「Vref」で表わす。)とほぼ等しくなるまで、コンデンサC11を充電する。
放電部140は、コンデンサC11を所定の時定数(以下「回路時定数」と呼び、記号「τ」で表わす。)で放電する。例えば、放電部140がコンデンサC11を放電する放電回路がRC直列回路ならば、τ=R・C(Cは、コンデンサC11の静電容量値。Rは、コンデンサC11と直列に接続された抵抗の電気抵抗値。)である。
対象放電時間測定部150は、対象充電部120がコンデンサC11を測定対象電圧Vまで充電し、放電部140がコンデンサC11の放電を開始してから、充電電圧vが所定の電圧(以下「検知電圧」と呼び、記号「V」で表わす。)とほぼ等しくなるまでの時間を測定する。以下、対象放電時間測定部150が測定した時間を「対象放電時間」と呼び、記号「T」で表わす。
基準放電時間測定部160は、基準充電部130がコンデンサC11を基準電圧Vrefまで充電し、放電部140がコンデンサC11の放電を開始してから、充電電圧vが検知電圧Vとほぼ等しくなるまでの時間を測定する。以下、基準放電時間測定部160が測定した時間を「基準放電時間」と呼び、記号「Tref」で表わす。
測定対象電圧算出部170は、対象放電時間測定部150が測定した対象放電時間Tと、基準放電時間測定部160が測定した基準放電時間Trefとに基づいて、対象充電部120が入力した測定対象電圧の電圧値Vを算出する。測定対象電圧算出部170は、算出した測定対象電圧Vを表わすデータを出力する。
The capacitor C11 is a capacitive element that stores electric charge and generates a voltage at both ends in proportion to the stored electric charge. Hereinafter, the voltage generated at both ends of the capacitor C11 is referred to as “charging voltage” and is represented by the symbol “v C ”.
Target charging unit 120 receives the measured voltage V s, until the charging voltage v c is substantially equal to the measured voltage V s, charges the capacitor C11.
Reference charging unit 130, (referred to as the "reference voltage" represents a voltage value of the reference voltage by the symbol "V ref".) Charge voltage v c is a predetermined voltage to substantially equal, to charge the capacitor C11.
Discharging unit 140 discharges capacitor C11 with a predetermined time constant (hereinafter referred to as “circuit time constant” and represented by symbol “τ”). For example, if the discharge circuit in which the discharge unit 140 discharges the capacitor C11 is an RC series circuit, τ = R · C (C is the capacitance value of the capacitor C11. R is the resistance of the resistor connected in series with the capacitor C11. Electrical resistance value).
Target discharge time measuring unit 150, target charging unit 120 charges the capacitor C11 to the measurement target voltage V s, the discharge unit 140 to start discharge of the capacitor C11, the charging voltage v c is a predetermined voltage (hereinafter " This is called “detection voltage” and is represented by the symbol “V t ”). Hereinafter, the time measured by the target discharge time measurement unit 150 is referred to as “target discharge time” and is represented by the symbol “T s ”.
Reference discharge time measurement unit 160, the reference charging unit 130 charges the capacitor C11 up to the reference voltage V ref, the discharge portion 140 from the start of the discharge of the capacitor C11, approximately equal charge voltage v c is the detection voltage V t Measure the time to become. Hereinafter, the time measured by the reference discharge time measurement unit 160 is referred to as “reference discharge time” and is represented by a symbol “T ref ”.
The measurement target voltage calculation unit 170 is input by the target charging unit 120 based on the target discharge time T s measured by the target discharge time measurement unit 150 and the reference discharge time T ref measured by the reference discharge time measurement unit 160. calculating the voltage value V s of the measured voltage. Measured voltage calculation unit 170 outputs data representing the calculated measured voltage V s.

図4は、この実施の形態における電圧測定装置100が測定対象電圧を測定する電圧測定処理S410の流れの一例を示すフローチャート図である。   FIG. 4 is a flowchart showing an example of the flow of voltage measurement processing S410 in which the voltage measurement apparatus 100 according to this embodiment measures the voltage to be measured.

対象充電工程S510において、対象充電部120は、コンデンサC11を測定対象電圧Vまで充電する。
対象放電開始工程S520において、放電部140は、コンデンサC11の放電を開始する。コンデンサC11は、回路時定数τで放電し、充電電圧vが下がっていく。
対象放電時間測定開始工程S530において、対象放電時間測定部150は、対象放電時間Tの測定を開始する。
対象電圧比較工程S540において、対象放電時間測定部150は、充電電圧vと検知電圧Vとを比較し、大小関係を判定する。充電電圧vが検知電圧Vより大きい場合、対象電圧比較工程S540を繰り返す。充電電圧vが検知電圧V以下である場合、対象放電時間測定終了工程S550へ進む。
対象放電時間測定終了工程S550において、対象放電時間測定部150は、対象放電時間Tの測定を終了する。対象放電時間測定部150は、対象放電時間測定開始工程S530で対象放電時間Tの測定を開始してからの経過時間を取得して、対象放電時間Tとする。
基準充電工程S560において、基準充電部130は、コンデンサC11を基準電圧Vrefまで充電する。
基準放電開始工程S570において、放電部140は、コンデンサC11の放電を開始する。コンデンサC11は、回路時定数τで放電し、充電電圧vが下がっていく。
基準放電時間測定開始工程S580において、基準放電時間測定部160は、基準放電時間Trefの測定を開始する。
基準電圧比較工程S590において、基準放電時間測定部160は、充電電圧vと検知電圧Vとを比較し、大小関係を判定する。充電電圧vが検知電圧Vより大きい場合、基準電圧比較工程S590を繰り返す。充電電圧vが検知電圧V以下である場合、基準放電時間測定終了工程S600へ進む。
基準放電時間測定終了工程S600において、基準放電時間測定部160は、基準放電時間Trefの測定を終了する。基準放電時間測定部160は、基準放電時間測定開始工程S580で基準放電時間Trefの測定を開始してからの経過時間を取得して、基準放電時間Trefとする。
測定対象電圧算出工程S610において、測定対象電圧算出部170は、対象放電時間測定終了工程S550で対象放電時間測定部150が取得した対象放電時間Tと、基準放電時間測定終了工程S600で基準放電時間測定部160が取得した基準放電時間Trefとに基づいて、測定対象電圧Vを算出する。測定対象電圧算出部170は、算出した測定対象電圧Vを表わすデータを出力する。
In the target charging step S510, the target charging unit 120 charges the capacitor C11 to the measurement target voltage V s.
In the target discharge start step S520, the discharge unit 140 starts discharging the capacitor C11. Capacitor C11 is discharged at the circuit time constant tau, going down the charging voltage v c.
In the target discharge time measurement starting step S530, the target discharge time measurement unit 150 starts measuring the target discharge time T s.
In the target voltage comparison step S540, the target discharge time measurement unit 150 compares the charging voltage v c and detection voltage V t, and determines the size relationship. If the charge voltage v c is greater than the detection voltage V t, repeated target voltage comparison step S540. If the charge voltage v c is equal to or less than the detection voltage V t, the process proceeds to a subject discharge time measurement end step S550.
In the target discharge time measurement end step S550, the target discharge time measurement unit 150 ends the measurement of the target discharge time T s. The target discharge time measurement unit 150 acquires the elapsed time since the start of the measurement of the target discharge time T s in the target discharge time measurement start step S530, and sets it as the target discharge time T s .
In the reference charging step S560, the reference charging unit 130 charges the capacitor C11 to the reference voltage Vref .
In the reference discharge start step S570, the discharge unit 140 starts discharging the capacitor C11. Capacitor C11 is discharged at the circuit time constant tau, going down the charging voltage v c.
In reference discharge time measurement start step S580, the reference discharge time measurement unit 160 starts measuring the reference discharge time T ref.
In the reference voltage comparison step S590, the reference discharge time measurement unit 160 compares the charging voltage v c and detection voltage V t, and determines the size relationship. If the charge voltage v c is greater than the detection voltage V t, repeated reference voltage comparison step S590. If the charge voltage v c is equal to or less than the detection voltage V t, the process proceeds to the reference discharge time measurement end step S600.
In the reference discharge time measurement end step S600, the reference discharge time measurement unit 160 ends the measurement of the reference discharge time Tref . The reference discharge time measurement unit 160 acquires the elapsed time since the measurement of the reference discharge time T ref is started in the reference discharge time measurement start step S580, and sets it as the reference discharge time T ref .
In the measurement target voltage calculation step S610, the measurement target voltage calculation unit 170 performs the target discharge time T s acquired by the target discharge time measurement unit 150 in the target discharge time measurement end step S550 and the reference discharge in the reference discharge time measurement end step S600. Based on the reference discharge time T ref acquired by the time measurement unit 160, the measurement target voltage V s is calculated. Measured voltage calculation unit 170 outputs data representing the calculated measured voltage V s.

図5は、この実施の形態におけるコンデンサC11に充電された充電電圧vの変化の一例を表わすグラフ図である。
初期状態において、コンデンサC11は充電されていないので、充電電圧vは0である。
対象充電工程S510で対象充電部120がコンデンサC11を充電し、充電電圧vが測定対象電圧Vに達する。
対象放電開始工程S520で放電部140がコンデンサC11の放電を開始し、対象電圧比較工程S540で充電電圧vが検知電圧V以下であると対象放電時間測定部150が判定するまでの時間を対象放電時間測定部150が測定して、対象放電時間Tとする。
基準充電工程S560で基準充電部130がコンデンサC11を充電し、充電電圧vcが基準電圧Vrefに達する。
基準放電開始工程S570で放電部140がコンデンサC11の放電を開始し、基準電圧比較工程S590で充電電圧vが検知電圧V以下であると基準放電時間測定部160が判定するまでの時間を基準放電時間測定部160が測定して、基準放電時間Trefとする。
Figure 5 is a graph showing an example of a change in the charging voltage v c, which is charged in the capacitor C11 in this embodiment.
In the initial state, since the capacitor C11 is not charged, the charging voltage v c is zero.
Target charging unit 120 charges the capacitor C11 in the target charging step S510, the charging voltage v c reaches the measured voltage V s.
Discharge unit 140 by the target discharge start step S520 starts the discharge of the capacitor C11, the time until the target discharge time measuring unit 150 when the charging voltage v c is less than the detection voltage V t by the target voltage comparing step S540 to determine It measured the target discharge time measuring unit 150, a target discharge time T s.
In the reference charging step S560, the reference charging unit 130 charges the capacitor C11, and the charging voltage vc reaches the reference voltage Vref .
Reference discharge start step S570 in the discharge portion 140 starts discharge of the capacitor C11, the charging voltage v c with a reference voltage comparison step S590 is less than the detection voltage V t reference discharge time measurement unit 160 is a time to determine The reference discharge time measurement unit 160 measures the reference discharge time T ref .

測定対象電圧算出工程S610で測定対象電圧算出部170が測定対象電圧の電圧値Vを算出するための計算式は、次のとおりである。

Figure 2010014651
ただし、Vは測定対象電圧、Vは検知電圧、Vrefは基準電圧、Tは対象放電時間、Trefは基準放電時間を表わす。 Equation for the measurement target voltage calculating process S610 are measured voltage calculating unit 170 calculates a voltage value V s of the measured voltage is as follows.
Figure 2010014651
However, V s is measured voltage, V t is the detection voltage, V ref is a reference voltage, T s is the target discharge time, T ref represents the reference discharge time.

放電部140がコンデンサC11を放電を開始してからの経過時間をtとすると、充電電圧vはtの関数となり、以下の式で表わされる。

Figure 2010014651
ただし、Vはt=0における充電電圧vの初期値、eは自然対数の底、Aは定数でA=exp(−1/τ)である。 When the discharge unit 140 is the elapsed time from the start of discharge the capacitor C11 and t, the charge voltage v c is a function of t, is expressed by the following equation.
Figure 2010014651
However, V 0 is the initial value of the charging voltage v c at t = 0, e is the base of natural logarithms, A is A = exp (-1 / τ) by a constant.

基準放電時間測定部160がコンデンサC11を基準電圧Vrefまで充電した場合、V=Vrefであるから、

Figure 2010014651
また、対象放電時間測定部150がコンデンサC11を測定対象電圧Vまで充電した場合、V=Vであるから、
Figure 2010014651
したがって、
Figure 2010014651
When the reference discharge time measurement unit 160 charges the capacitor C11 to the reference voltage V ref , V 0 = V ref ,
Figure 2010014651
In addition, when the target discharge time measurement unit 150 charges the capacitor C11 to the measurement target voltage V s , V 0 = V s ,
Figure 2010014651
Therefore,
Figure 2010014651

回路時定数τは、素子のバラツキや温度などの測定条件により変わる場合があるが、測定対象電圧算出部170が測定対象電圧の電圧値Vを算出するための計算式には、回路時定数τが含まれていない。したがって、回路時定数τが変わったり不明だったりした場合であっても、測定対象電圧Vを正確に算出することができる。 The circuit time constant τ may vary depending on measurement conditions such as element variation and temperature, but the calculation formula for the measurement target voltage calculation unit 170 to calculate the voltage value V s of the measurement target voltage is a circuit time constant. τ is not included. Therefore, even if the circuit time constant τ has changed or is unknown, the measurement target voltage V s can be accurately calculated.

なお、基準放電時間Trefは、測定対象電圧Vにかかわらず一定であるから、最初の一回のみ測定して記憶しておき、二回目以降は、基準放電時間Trefを測定せず、最初に測定し記憶しておいた基準放電時間Trefを使って、測定対象電圧算出部170が測定対象電圧Vを算出してもよい。その場合、温度条件の変化などに伴って回路時定数τが変化し、その結果として基準放電時間Trefが変化する可能性を考慮して、測定対象電圧Vを正確に算出する必要がある場合(例えば、測定対象電圧Vと保持電圧Vminとが近い場合など)には、改めて基準放電時間Trefを測定することとしてもよい。 Since the reference discharge time T ref is constant regardless of the measurement target voltage V s , it is measured and stored only once, and after the second time, the reference discharge time T ref is not measured. The measurement target voltage calculation unit 170 may calculate the measurement target voltage V s using the reference discharge time T ref measured and stored first. In this case, it is necessary to accurately calculate the measurement target voltage V s in consideration of the possibility that the circuit time constant τ changes with changes in temperature conditions and the reference discharge time T ref changes as a result. In some cases (for example, when the measurement target voltage V s and the holding voltage V min are close), the reference discharge time T ref may be measured again.

このように、コンデンサC11を放電して所定の電圧(検知電圧V)になるまでの時間を測定することにより、測定対象電圧Vを測定する。コンデンサC11の静電容量値が小さければ、コンデンサC11を充電するために必要な電流は小さく、測定のために消費する電力を抑えることができる。 In this manner, the measurement target voltage V s is measured by measuring the time from discharging the capacitor C11 to the predetermined voltage (detection voltage V t ). If the capacitance value of the capacitor C11 is small, the current required for charging the capacitor C11 is small, and the power consumed for measurement can be suppressed.

この実施の形態における電圧測定装置100は、測定の対象である測定対象電圧Vを測定する。
上記電圧測定装置100は、コンデンサC11と、対象充電部120と、基準充電部130と、放電部140と、対象放電時間測定部150と、基準放電時間測定部160と、測定対象電圧算出部170とを有する。
上記対象充電部120は、上記測定対象電圧Vまで上記コンデンサC11を充電する。
上記基準充電部130は、所定の基準電圧Vrefまで上記コンデンサC11を充電する。
上記放電部140は、上記コンデンサC11を所定の回路時定数τで放電する。
上記対象放電時間測定部150は、上記対象充電部120が上記測定対象電圧Vまで上記コンデンサを充電してから、上記放電部140が上記コンデンサC11を放電したことにより上記コンデンサC11に充電された充電電圧vが所定の検知電圧Vになるまでの時間を測定して対象放電時間Tとする。
上記基準放電時間測定部160は、上記基準充電部130が上記基準電圧Vrefまで上記コンデンサC11を充電してから、上記放電部140が上記コンデンサC11を放電したことにより上記充電電圧vが上記検知電圧Vになるまでの時間を測定して基準放電時間Trefとする。
上記測定対象電圧算出部170は、上記対象放電時間測定部150が測定した対象放電時間Tと、上記基準放電時間測定部160が測定した基準放電時間Trefとに基づいて、上記測定対象電圧の電圧値Vを算出する。
The voltage measuring apparatus 100 in this embodiment measures a measurement target voltage V s that is a measurement target.
The voltage measuring apparatus 100 includes a capacitor C11, a target charging unit 120, a reference charging unit 130, a discharging unit 140, a target discharging time measuring unit 150, a reference discharging time measuring unit 160, and a measuring target voltage calculating unit 170. And have.
The target charging unit 120 charges the capacitor C11 until the measured voltage V s.
The reference charging unit 130 charges the capacitor C11 up to a predetermined reference voltage Vref .
The discharging unit 140 discharges the capacitor C11 with a predetermined circuit time constant τ.
The target discharge time measurement unit 150, the target charging unit 120 has charged the capacitor to the measured voltage V s, the discharge unit 140 is charged in the capacitor C11 by the discharge the capacitor C11 target discharging time T s charging voltage v c is by measuring the time until a predetermined detection voltage V t.
Said reference discharge time measurement unit 160, the reference charging unit 130 has charged the capacitor C11 to the reference voltage V ref, the charging voltage v c by the discharge unit 140 is discharged to the capacitor C11 is the The time until the detection voltage Vt is reached is measured and set as a reference discharge time Tref .
The measurement target voltage calculation unit 170 is configured to calculate the measurement target voltage based on the target discharge time T s measured by the target discharge time measurement unit 150 and the reference discharge time T ref measured by the reference discharge time measurement unit 160. Is calculated.

これにより、回路時定数τにかかわらず測定対象電圧Vを算出できるので、回路時定数τが不明である場合や変化する場合であっても、測定対象電圧Vを正確に測定することができる。
また、コンデンサC11の静電容量値が小さければ、コンデンサC11の充放電に必要な電流が小さいので、測定対象電圧Vを測定するために消費される電力を抑えることができる。
As a result, the measurement target voltage V s can be calculated regardless of the circuit time constant τ, so that the measurement target voltage V s can be accurately measured even when the circuit time constant τ is unknown or changes. it can.
Also, the smaller the capacitance value of the capacitor C11, the current required for charging and discharging of the capacitor C11 is small, it is possible to suppress the power consumed in order to measure the measurement target voltage V s.

この実施の形態における電圧測定装置100において、
上記測定対象電圧算出部170は、以下の数式を用いて、上記測定対象電圧の電圧値Vを算出する。

Figure 2010014651
ただし、Vは測定対象電圧、Vは検知電圧、Vrefは基準電圧、Tは対象放電時間、Trefは基準放電時間である。 In the voltage measuring apparatus 100 in this embodiment,
The measured voltage calculating unit 170, using the following formula to calculate the voltage value V s of the measured voltage.
Figure 2010014651
However, V s is measured voltage, V t is the detection voltage, V ref is a reference voltage, T s is the target discharge time, T ref is the reference discharge time.

これにより、対象放電時間Tと基準放電時間Trefとに基づいて、測定対象電圧Vを正確に算出することができる。 Thus, the measurement target voltage V s can be accurately calculated based on the target discharge time T s and the reference discharge time T ref .

なお、測定対象電圧算出部170は、あらかじめ記憶したテーブルを参照することにより、上記の数式を計算してもよいし、他の方式により計算してもよい。   Note that the measurement target voltage calculation unit 170 may calculate the above mathematical formula by referring to a prestored table, or may calculate by another method.

この実施の形態における記憶装置800は、揮発性メモリ802と、充電池801と、上記電圧測定装置100と、保持比較部810と、消失判定部820とを有する。
上記揮発性メモリ802は、電源として供給される電圧が所定の保持電圧Vmin以上である場合に、記憶したデータを保持する。
上記充電池801は、充電された電圧を上記揮発性メモリ802の電源として供給する。
上記電圧測定装置100は、上記充電池801に充電された電圧を上記測定対象電圧Vとして測定する。
上記保持比較部810は、上記電圧測定装置100が測定した測定対象電圧Vと、上記保持電圧Vminとを比較して、大小関係を判定する。
上記消失判定部820は、上記保持比較部810が判定した判定結果に基づいて、上記測定対象電圧Vが上記保持電圧Vminより小さい場合に、上記揮発性メモリ802が記憶したデータが消失したと判定する。
The storage device 800 in this embodiment includes a volatile memory 802, a rechargeable battery 801, the voltage measurement device 100, a holding comparison unit 810, and a disappearance determination unit 820.
The volatile memory 802, if the voltage supplied as the power source is a predetermined hold voltage V min or more, to hold the stored data.
The rechargeable battery 801 supplies the charged voltage as a power source for the volatile memory 802.
The voltage measuring device 100 measures the voltage charged in the rechargeable battery 801 as the measured voltage V s.
The holding comparison unit 810 compares the measurement target voltage V s measured by the voltage measuring device 100 with the holding voltage V min to determine the magnitude relationship.
The erasure determination unit 820 loses the data stored in the volatile memory 802 when the measurement target voltage V s is smaller than the retention voltage V min based on the determination result determined by the holding comparison unit 810. Is determined.

これにより、揮発性メモリ802が記憶したデータが消失したか否かを判定することができる。電圧測定装置100の消費電力が小さければ、データ消失を判定するために消費される電力を抑えることができるので、揮発性メモリ802がデータを保持できる期間を延ばすことができる。   Thereby, it can be determined whether or not the data stored in the volatile memory 802 has been lost. If the power consumption of the voltage measuring device 100 is small, the power consumed to determine data loss can be suppressed, so that the period in which the volatile memory 802 can hold data can be extended.

この実施の形態における記憶装置800は、更に、不揮発性メモリ830を有する。
上記不揮発性メモリ830は、上記消失判定部820が判定した判定結果を表わすデータ(消失判定データ)を記憶する。
The storage device 800 in this embodiment further includes a nonvolatile memory 830.
The nonvolatile memory 830 stores data (disappearance determination data) representing the determination result determined by the disappearance determination unit 820.

これにより、主電源がオフの間に、揮発性メモリ802が記憶したデータが消失したか否かを、主電源回復後に知ることができる。   Thereby, it is possible to know whether or not the data stored in the volatile memory 802 is lost after the main power supply is restored while the main power supply is off.

なお、消失判定部820は、判定のたびに、不揮発性メモリ830に、データ保持またはデータ消失を表わす消失判定データを記憶させてもよいし、記憶装置800がバッテリ動作を開始した最初の時点で、データ保持を表わす消失判定データを記憶させ、データが消失したと消失判定部820が判定したとき、データ消失を表わす消失判定データを記憶させてもよい。
また、不揮発性メモリ830は、消失判定データではなく、電圧測定装置100が出力した測定対象電圧Vの電圧値を表わすデータをそのまま記憶してもよい。その場合、主電源回復後、不揮発性メモリ830が記憶したデータが表わす電圧値を保持電圧Vminと比較することにより、揮発性メモリ802が記憶したデータが消失したか否かを判定することができる。
Note that the erasure determination unit 820 may store erasure determination data indicating data retention or data loss in the nonvolatile memory 830 for each determination, or at the first time when the storage device 800 starts battery operation. The erasure determination data indicating data retention may be stored, and when the erasure determination unit 820 determines that the data has been lost, the erasure determination data indicating the data loss may be stored.
The nonvolatile memory 830 is not the loss determination data, the data representing the voltage value of the measured voltage V s of the voltage measuring device 100 and output as it may be stored. In that case, after the main power supply is restored, it is determined whether or not the data stored in the volatile memory 802 has been lost by comparing the voltage value represented by the data stored in the nonvolatile memory 830 with the holding voltage Vmin. it can.

この実施の形態における電圧測定方法は、以下の工程により、測定の対象である測定対象電圧Vを測定する。
上記測定対象電圧VまでコンデンサC11を充電する。
上記コンデンサC11を所定の回路時定数τで放電し、上記コンデンサC11に充電された充電電圧vが所定の検知電圧Vになるまでの時間を測定して対象放電時間Tとする。
所定の基準電圧Vrefまで上記コンデンサC11を充電する。
上記コンデンサC11を上記回路時定数τで放電し、上記充電電圧vが上記検知電圧Vになるまでの時間を測定して基準放電時間Trefとする。
測定した対象放電時間Tと測定した基準放電時間Trefとに基づいて、上記測定対象電圧の電圧値Vを算出する。
The voltage measurement method in this embodiment measures the measurement target voltage V s that is a measurement target by the following steps.
It charges the capacitor C11 until the measured voltage V s.
To discharge the capacitor C11 in a predetermined circuit time constant tau, a target discharge time T s by the charging voltage v c, which is charged in the capacitor C11 measures the time until the predetermined detection voltage V t.
The capacitor C11 is charged up to a predetermined reference voltage Vref .
The capacitor C11 is discharged by the circuit time constant tau, the charging voltage v c is to measure the time until the detection voltage V t and the reference discharge time T ref.
Based on the measured target discharge time T s and the measured reference discharge time T ref , the voltage value V s of the measurement target voltage is calculated.

これにより、回路時定数τにかかわらず測定対象電圧Vを算出できるので、回路時定数τが不明である場合や変化する場合であっても、測定対象電圧Vを正確に測定することができる。
また、コンデンサC11の静電容量値が小さければ、コンデンサC11の充放電に必要な電流が小さいので、測定対象電圧Vを測定するために消費される電力を抑えることができる。
As a result, the measurement target voltage V s can be calculated regardless of the circuit time constant τ, so that the measurement target voltage V s can be accurately measured even when the circuit time constant τ is unknown or changes. it can.
Also, the smaller the capacitance value of the capacitor C11, the current required for charging and discharging of the capacitor C11 is small, it is possible to suppress the power consumed in order to measure the measurement target voltage V s.

以上説明した記憶装置800(バッテリバックアップメモリシステム)は、主電源(主電源装置200)がオフの状態においてもバックアップ用電源(充電池801)によりRAM(揮発性メモリ802)上のデータが保持されるバッテリバックアップシステムにおいて、電気二重層コンデンサを使用したバックアップ用電源(充電池801)と、主電源オフ時に保持すべきデータを格納するRAM(揮発性メモリ802)と、バックアップ用電源の電圧を測定する電圧モニタ部(電圧測定装置100)から構成され、主電源がオフの状態において電圧モニタ部がバックアップ用電源電圧Vccを測定するとともに、測定した電圧の状態情報(消失判定データ)を電圧モニタ部の内蔵メモリ(不揮発性メモリ830)に保持する。
例えば、消失判定部820は、主電源オフとなった時点でバッテリフラグ(消失判定データ)にバックアップ電源電圧Vccが正常であったことを示す値(=1)を設定する。消失判定部820は、バックアップ電源回路(充電池801)の電圧Vccがデータ保持最小電圧(保持電圧Vmin)を下回った時、バッテリフラグ(消失判定データ)に異常となったことを示す値(=0)を設定する。主電源の復電後にホストCPUが電圧モニタ部のバッテリフラグを確認し、主電源オフ期間中にRAM上のデータが保持・消失のいずれとなったかを判定する。
The storage device 800 (battery backup memory system) described above retains data on the RAM (volatile memory 802) by the backup power supply (rechargeable battery 801) even when the main power supply (main power supply device 200) is off. Measure the voltage of the backup power supply (rechargeable battery 801) using an electric double layer capacitor, the RAM (volatile memory 802) for storing data to be retained when the main power supply is off, and the backup power supply. The voltage monitor unit (voltage measuring device 100) that measures the backup power supply voltage Vcc while the main power supply is off, and monitors the measured voltage status information (disappearance determination data). Held in the internal memory (nonvolatile memory 830).
For example, the disappearance determination unit 820 sets a value (= 1) indicating that the backup power supply voltage Vcc is normal in the battery flag (disappearance determination data) when the main power supply is turned off. Disappearance degree judgment unit 820, a value indicating that the voltage V cc of the backup power supply circuit (battery 801) is when below the data holding minimum voltage (holding voltage V min), has become abnormal in the battery flag (loss determination data) (= 0) is set. After the main power is restored, the host CPU checks the battery flag of the voltage monitor unit and determines whether the data on the RAM is retained or lost during the main power off period.

なお、バッテリフラグ(消失判定データ)を記憶する内蔵メモリ(判定結果記憶部)は、不揮発性メモリ830でなく、揮発性メモリにより構成してもよい。
その場合、バックアップ電源電圧Vccの低下により、判定結果記憶部が記憶したバッテリフラグの値が変化する可能性があるので、バッテリフラグは、1ビットのデータではなく、複数ビット(例えば16ビット)のデータとする。例えば、消失判定部820は、バックアップ電源電圧Vccが正常であった場合、バッテリフラグを16進数で「AAAA」、バックアップ電源電圧Vccが保持電圧Vminを下回った場合、バッテリフラグを16進数で「5555」(「AAAA」の各ビットを反転したもの)とし、判定結果記憶部が記憶する。主電源の復電後にホストCPUが電圧モニタ部のバッテリフラグを確認して、「AAAA」であれば、主電源オフ期間中にRAM上のデータが保持されていると判定し、それ以外であれば、消失したと判定する。
バックアップ電源電圧Vccが保持電圧Vminを下回ったことにより、判定結果記憶部が記憶したバッテリフラグの値が変化する可能性があり、「5555」であるとは限らない。しかし、「5555」と「AAAA」との間には一致するビットがないので、1ビットでも変化せずに保持されていれば、変化後のバッテリフラグの値は「AAAA」にならない。また、すべてのビットが変化したとしても、変化後のビット値は不定となるから、「1」になる確率と「0」になる確率が等しいとすると、ちょうど「AAAA」になる確率は65536分の1であって、ほとんどないと言ってよい。この確率は、バッテリフラグのビット数をもっと多くすれば、更に小さくすることもできる。
したがって、バッテリフラグの値が「AAAA」であるか否かを判定することにより、データ保持か消失かを判定することができる。
このように、バッテリフラグを複数ビットのデータとし、異常を表わすバッテリフラグの値を、正常を表わすバッテリフラグの値の各ビットを反転した値とすれば、バッテリフラグを記憶する判定結果記憶部を揮発性メモリで構成しても、主電源オフ期間中にRAM上のデータが保持・消失のいずれとなったかを判定することができる。誤判定の可能性は0ではないが、ほとんど無視することができる。更に誤判定の確率を下げるためには、バッテリフラグのビット数を多くすればよく、例えば、16ビット以上であることが好ましい。
Note that the built-in memory (determination result storage unit) that stores the battery flag (disappearance determination data) may be configured by a volatile memory instead of the nonvolatile memory 830.
In this case, since the value of the battery flag stored in the determination result storage unit may change due to a decrease in the backup power supply voltage Vcc , the battery flag is not 1-bit data but a plurality of bits (for example, 16 bits). Data. For example, if the backup power supply voltage V cc is normal, the disappearance determination unit 820 sets the battery flag to “AAAA” in hexadecimal, and if the backup power supply voltage V cc falls below the holding voltage V min , And “5555” (inverted each bit of “AAAA”), and the determination result storage unit stores it. After the main power is restored, the host CPU checks the battery flag of the voltage monitor unit. If “AAAA”, it is determined that the data on the RAM is retained during the main power off period. If it is, it is determined that it has disappeared.
When the backup power supply voltage Vcc falls below the holding voltage Vmin , the value of the battery flag stored in the determination result storage unit may change, and is not necessarily “5555”. However, since there is no matching bit between “5555” and “AAAA”, if even one bit is held unchanged, the value of the battery flag after the change will not be “AAAA”. Even if all the bits have changed, the bit value after the change is indefinite, so if the probability of becoming “1” is equal to the probability of becoming “0”, the probability of becoming “AAA” is 65536 minutes. It can be said that there is almost no. This probability can be further reduced by increasing the number of bits of the battery flag.
Therefore, it can be determined whether the data is retained or lost by determining whether the value of the battery flag is “AAAA”.
Thus, if the battery flag is data of a plurality of bits and the value of the battery flag indicating abnormality is a value obtained by inverting each bit of the value of the battery flag indicating normality, a determination result storage unit that stores the battery flag is provided. Even with a volatile memory, it is possible to determine whether the data on the RAM is retained or lost during the main power-off period. The possibility of misjudgment is not 0, but can be almost ignored. In order to further reduce the probability of erroneous determination, the number of bits of the battery flag may be increased. For example, it is preferably 16 bits or more.

以上説明した記憶装置800(バッテリバックアップメモリシステム)において、電圧モニタ部(不揮発性メモリ830)はホストI/F部(インターフェース部803)にてホストCPUと接続され、主電源の復電後にホストCPUが電圧モニタ部の状態データを確認し、主電源オフ期間中にRAM内のデータが保持・消失のいずれとなったかを判定する。   In the storage device 800 (battery backup memory system) described above, the voltage monitor unit (nonvolatile memory 830) is connected to the host CPU at the host I / F unit (interface unit 803), and after the main power is restored, the host CPU Confirms the state data of the voltage monitor unit and determines whether the data in the RAM is retained or lost during the main power-off period.

実施の形態2.
実施の形態2について、図6〜図10を用いて説明する。
なお、実施の形態1で説明した記憶装置800と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
The second embodiment will be described with reference to FIGS.
Note that portions common to the storage device 800 described in Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図6は、この実施の形態における電圧測定装置100の回路構成の一例を示す回路図である。
電圧測定装置100は、コンデンサC11、抵抗R12、スイッチSW22、基準電圧生成部131、検知電圧生成部151、電圧比較部154、充放電切替部121、比較電圧切替部133、タイマー回路155、対象放電時間測定部150、基準放電時間測定部160、測定対象電圧算出部170を有する。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the circuit configuration of the voltage measuring apparatus 100 according to this embodiment.
The voltage measuring apparatus 100 includes a capacitor C11, a resistor R12, a switch SW22, a reference voltage generation unit 131, a detection voltage generation unit 151, a voltage comparison unit 154, a charge / discharge switching unit 121, a comparison voltage switching unit 133, a timer circuit 155, and target discharge. It has a time measurement unit 150, a reference discharge time measurement unit 160, and a measurement target voltage calculation unit 170.

コンデンサC11は、静電容量素子である。コンデンサC11の一方の端子は、電圧測定装置100内の基準電位を有するグランド配線に電気接続している。コンデンサC11のもう一方の端子は、電圧比較部154の第一入力端子に電気接続している。   The capacitor C11 is a capacitive element. One terminal of the capacitor C11 is electrically connected to a ground wiring having a reference potential in the voltage measuring device 100. The other terminal of the capacitor C11 is electrically connected to the first input terminal of the voltage comparison unit 154.

抵抗R12は、流れた電流に比例する電圧が両端に発生する電気抵抗素子である。抵抗R12の一方の端子は、コンデンサC11のグランド配線に接続していないほうの端子とともに、電圧比較部154の第一入力端子に電気接続している。抵抗R12のもう一方の端子は、スイッチSW22の共通端子に電気接続している。   The resistor R12 is an electrical resistance element that generates a voltage proportional to the flowing current at both ends. One terminal of the resistor R12 is electrically connected to the first input terminal of the voltage comparison unit 154 together with the terminal that is not connected to the ground wiring of the capacitor C11. The other terminal of the resistor R12 is electrically connected to the common terminal of the switch SW22.

スイッチSW22は、四端子の部品であり、共通端子、第一切替端子、第二切替端子、切替信号入力端子を有する。スイッチSW22は、切替信号入力端子から入力した切替信号にしたがって、共通端子と第一切替端子とを導通した状態と、共通端子と第二切替端子とを導通した状態とを切り替える。共通端子と第一切替端子とを導通した状態では第二切替端子は絶縁され、共通端子と第二切替端子とを導通した状態では第一切替端子は絶縁される。スイッチSW22の第一切替端子は、電圧測定装置100が測定対象電圧Vを入力する端子に電気接続している。スイッチSW22の第二切替端子は、グランド配線に電気接続している。スイッチSW22の共通端子は、抵抗R12のコンデンサC11に接続していないほうの端子に電気接続している。スイッチSW22の切替信号入力端子は、充放電切替部121の出力に電気接続していて、充放電切替部121が生成した切替信号を入力する。
切替信号によりスイッチSW22が第一切替端子と共通端子とを導通した場合、測定対象電圧Vが抵抗R12を介してコンデンサC11に印加され、コンデンサC11を充電する。この状態におけるスイッチSW22及び抵抗R12は、充電部の一例である。
切替信号によりスイッチSW22が第二切替端子と共通端子とを導通した場合、抵抗R12を介してコンデンサC11が放電される。この状態におけるスイッチSW22及び抵抗R12は、放電部140の一例である。このとき、放電部140がコンデンサC11を放電する回路時定数τは、τ=R・C(Rは抵抗R12の電気抵抗値、CはコンデンサC11の静電容量値。)である。
The switch SW22 is a four-terminal component and has a common terminal, a first switching terminal, a second switching terminal, and a switching signal input terminal. The switch SW22 switches between a state where the common terminal and the first switching terminal are conducted and a state where the common terminal and the second switching terminal are conducted according to the switching signal input from the switching signal input terminal. The second switching terminal is insulated when the common terminal and the first switching terminal are conducted, and the first switching terminal is insulated when the common terminal and the second switching terminal are conducted. First switching terminal of the switch SW22 is electrically connected to the terminal voltage measuring device 100 inputs the measured voltage V s. The second switching terminal of the switch SW22 is electrically connected to the ground wiring. The common terminal of the switch SW22 is electrically connected to the terminal not connected to the capacitor C11 of the resistor R12. The switching signal input terminal of the switch SW22 is electrically connected to the output of the charging / discharging switching unit 121, and inputs the switching signal generated by the charging / discharging switching unit 121.
If the switch SW22 by the switching signal is turned to the common terminal and the first switching terminal, it is applied to the capacitor C11 measured voltage V s via a resistor R12, to charge the capacitor C11. The switch SW22 and the resistor R12 in this state are an example of a charging unit.
When the switch SW22 conducts the second switching terminal and the common terminal by the switching signal, the capacitor C11 is discharged via the resistor R12. The switch SW22 and the resistor R12 in this state are an example of the discharge unit 140. At this time, the circuit time constant τ at which the discharge unit 140 discharges the capacitor C11 is τ = R · C (R is the electric resistance value of the resistor R12, and C is the capacitance value of the capacitor C11).

基準電圧生成部131は、基準電圧Vrefを生成する回路である。基準電圧生成部131は、例えば、定電圧回路132を有する。
定電圧回路132(レギュレータ)は、三端子の部品であり、入力端子、基準端子、出力端子を有する。定電圧回路132の入力端子と基準端子との間に所定の範囲内の電圧を印加すると、出力端子と基準端子との間にあらかじめ定められた一定の電圧が発生する。定電圧回路132の出力端子と基準端子との間に発生する電圧は、定電圧回路132の入力端子と基準端子との間に印加された電圧よりも低いが、入力端子と基準端子との間に印加された電圧が所定の範囲内であれば、出力端子と基準端子との間に発生する電圧は、ほぼ一定である。定電圧回路132の入力端子は、スイッチSW22の第一切替端子とともに、電圧測定装置100が測定対象電圧Vを入力する端子に電気接続している。定電圧回路132の基準端子は、グランド配線に電気接続している。定電圧回路132の出力端子は、スイッチSW34の第二切替端子に電気接続している。これにより、基準電圧生成部131は、測定対象電圧Vを入力し、入力した測定対象電圧Vが所定の範囲内であれば、測定対象電圧Vよりも低い所定の基準電圧Vrefを生成する。
The reference voltage generation unit 131 is a circuit that generates a reference voltage V ref . The reference voltage generation unit 131 includes a constant voltage circuit 132, for example.
The constant voltage circuit 132 (regulator) is a three-terminal component and has an input terminal, a reference terminal, and an output terminal. When a voltage within a predetermined range is applied between the input terminal and the reference terminal of the constant voltage circuit 132, a predetermined constant voltage is generated between the output terminal and the reference terminal. The voltage generated between the output terminal of the constant voltage circuit 132 and the reference terminal is lower than the voltage applied between the input terminal of the constant voltage circuit 132 and the reference terminal, but between the input terminal and the reference terminal. If the voltage applied to is within a predetermined range, the voltage generated between the output terminal and the reference terminal is substantially constant. Input terminal of the constant voltage circuit 132, with the first switching terminal of the switch SW22, and is electrically connected to the terminal voltage measuring device 100 inputs the measured voltage V s. The reference terminal of the constant voltage circuit 132 is electrically connected to the ground wiring. The output terminal of the constant voltage circuit 132 is electrically connected to the second switching terminal of the switch SW34. Thus, the reference voltage generating unit 131 inputs the measured voltage V s, if measured voltage V s inputted is within a predetermined range, a predetermined reference voltage V ref is lower than the measured voltage V s Generate.

検知電圧生成部151は、検知電圧Vを生成する回路である。検知電圧生成部151は、例えば、二つの抵抗R52,R53を有する。
二つの抵抗R52,R53は、ほぼ等しい電気抵抗値を有する電気抵抗素子である。抵抗R52の一方の端子は、定電圧回路132の出力端子に電気接続するとともに、スイッチSW34の第二切替端子に電気接続している。抵抗R52のもう一方の端子は、抵抗R53の一方の端子と電気接続するとともに、スイッチSW34の第一切替端子に電気接続している。抵抗R53のもう一方の端子は、グランド配線に電気接続している。これにより、検知電圧生成部151は、基準電圧生成部131が生成した基準電圧Vrefを分圧して、基準電圧Vrefの半分の電圧を生成し、検知電圧Vとする。
なお、二つの抵抗R52,R53の電気抵抗値を異なる値とすることにより、検知電圧Vの電圧値を基準電圧Vrefの半分ではなく、異なる値(例えば、基準電圧Vrefの三分の一や四分の一など)としてもよい。
Detection voltage generating unit 151 is a circuit that generates a detection voltage V t. The detection voltage generation unit 151 includes, for example, two resistors R52 and R53.
The two resistors R52 and R53 are electric resistance elements having substantially equal electric resistance values. One terminal of the resistor R52 is electrically connected to the output terminal of the constant voltage circuit 132 and to the second switching terminal of the switch SW34. The other terminal of the resistor R52 is electrically connected to one terminal of the resistor R53 and is also electrically connected to the first switching terminal of the switch SW34. The other terminal of the resistor R53 is electrically connected to the ground wiring. Accordingly, the detection voltage generating unit 151, a reference voltage V ref of the reference voltage generating unit 131 has generated by dividing to produce half the voltage of the reference voltage V ref, and the detection voltage V t.
Incidentally, by setting different values the electrical resistance of the two resistors R52, R53, rather than half the reference voltage V ref to the voltage value of the detection voltage V t, different values (e.g., third reference voltage V ref 1 or a quarter).

なお、電圧測定装置100における消費電力を抑えるため、二つの抵抗R52,R53の電気抵抗値は、十分に大きな値とする。例えば、定電圧回路132が出力する電圧が1Vである場合、二つの抵抗R52,R53の電気抵抗値の和が100MΩとすれば、二つの抵抗R52,R53を流れる電流は、0.01μAとなる。そうすれば、二つの抵抗R52,R53における消費電力は0.01μWであるから、電圧測定装置100全体の消費電力が約1μWであるとすれば、二つの抵抗R52,R53における消費電力はそのうちの約1%程度に抑えられ、電圧測定装置100全体の消費電力に対する影響を微小とすることができる。   In addition, in order to suppress the power consumption in the voltage measuring apparatus 100, the electric resistance values of the two resistors R52 and R53 are set to a sufficiently large value. For example, when the voltage output from the constant voltage circuit 132 is 1 V, if the sum of the electric resistance values of the two resistors R52 and R53 is 100 MΩ, the current flowing through the two resistors R52 and R53 is 0.01 μA. . Then, since the power consumption of the two resistors R52 and R53 is 0.01 μW, if the power consumption of the entire voltage measuring device 100 is about 1 μW, the power consumption of the two resistors R52 and R53 is It can be suppressed to about 1%, and the influence on the power consumption of the entire voltage measuring apparatus 100 can be made minute.

図7は、この実施の形態における電圧測定装置100の回路構成の別の例を示す回路図である。
この図に示した電圧測定装置100は、図6に示した電圧測定装置100と比較して、検知電圧生成部151の構成が異なり、それ以外の部分は同じである。
検知電圧生成部151は、例えば、定電圧回路136を有する。
定電圧回路136は、定電圧回路132と同様の回路であるが、出力する電圧が検知電圧Vであり、定電圧回路132の出力電圧(基準電圧Vref)よりも低い。定電圧回路136の入力端子は、定電圧回路132の出力端子及びスイッチSW34の第二切替端子に電気接続している。定電圧回路136の出力端子は、スイッチSW34の第一切替端子に電気接続している。定電圧回路136の基準端子は、グランド配線に電気接続している。これにより、検知電圧生成部151は、基準電圧Vrefよりも低い所定の検知電圧Vを生成する。
このように、検知電圧生成部151は、抵抗分圧回路により構成してもよいし、定電圧回路により構成してもよい。また、検知電圧生成部151は、低い消費電力で所定の検知電圧Vを生成する回路であれば、他の回路により構成してもよい。
FIG. 7 is a circuit diagram showing another example of the circuit configuration of the voltage measuring apparatus 100 according to this embodiment.
The voltage measurement device 100 shown in this figure is different from the voltage measurement device 100 shown in FIG. 6 in the configuration of the detection voltage generation unit 151, and the other parts are the same.
The detection voltage generation unit 151 includes a constant voltage circuit 136, for example.
Constant voltage circuit 136 is a circuit similar to the constant-voltage circuit 132, a voltage output by the detection voltage V t, lower than the output voltage of the constant voltage circuit 132 (reference voltage V ref). The input terminal of the constant voltage circuit 136 is electrically connected to the output terminal of the constant voltage circuit 132 and the second switching terminal of the switch SW34. The output terminal of the constant voltage circuit 136 is electrically connected to the first switching terminal of the switch SW34. The reference terminal of the constant voltage circuit 136 is electrically connected to the ground wiring. Accordingly, the detection voltage generator 151 generates a low predetermined detection voltage V t than the reference voltage V ref.
As described above, the detection voltage generation unit 151 may be configured by a resistance voltage dividing circuit or a constant voltage circuit. Further, the detection voltage generating unit 151, as long as a circuit that generates a predetermined detection voltage V t with low power consumption, may be constituted by other circuits.

スイッチSW34は、スイッチSW22と同じ四端子の部品である。スイッチSW34の第一切替端子は、抵抗R52及び抵抗R53の接続点に電気接続している。スイッチSW34の第二切替端子は、定電圧回路132の出力端子に電気接続している。スイッチSW34の共通端子は、電圧比較部154の第二入力端子に電気接続している。スイッチSW34の切替信号入力端子は、比較電圧切替部133の出力端子に電気接続していて、比較電圧切替部133が生成した切替信号を入力する。   The switch SW34 is a component having the same four terminals as the switch SW22. The first switching terminal of the switch SW34 is electrically connected to the connection point of the resistor R52 and the resistor R53. The second switching terminal of the switch SW34 is electrically connected to the output terminal of the constant voltage circuit 132. The common terminal of the switch SW34 is electrically connected to the second input terminal of the voltage comparison unit 154. The switching signal input terminal of the switch SW34 is electrically connected to the output terminal of the comparison voltage switching unit 133, and receives the switching signal generated by the comparison voltage switching unit 133.

電圧比較部154(コンパレータ)は、二つの入力端子と一つの出力端子を有する部品である。電圧比較部154は、第一入力端子の電位と第二入力端子の電位とを比較して、どちらの電位が高いか判定し、判定結果を示す信号を出力端子から出力する。電圧比較部154の第一入力端子は、コンデンサC11の一方の端子と電気接続している。電圧比較部154の第二入力端子は、スイッチSW34の共通端子に電気接続している。これにより、電圧比較部154の第一入力端子は、コンデンサC11に充電された充電電圧vを入力する。
切替信号によりスイッチSW34が第一切替端子と共通端子とを導通した場合、電圧比較部154の第二入力端子は、検知電圧Vを入力する。このとき、電圧比較部154は、充電電圧vと検知電圧Vとを比較する。この状態におけるスイッチSW34及び電圧比較部154は、検知電圧比較部の一例である。
切替信号によりスイッチSW34が第二切替端子と共通端子とを導通した場合、電圧比較部154の第二入力端子は、基準電圧Vrefを入力する。このとき、電圧比較部154は、充電電圧vと基準電圧Vrefとを比較する。この状態におけるスイッチSW34及び電圧比較部154は、基準電圧比較部の一例である。
以下の説明において、第一入力端子の電位のほうが第二入力端子の電位よりも高いと、電圧比較部154が判定した場合の判定結果を「H」、第一入力端子の電位のほうが第二入力端子の電位よりも低いと判定した場合の判定結果を「L」と記述する。
The voltage comparison unit 154 (comparator) is a component having two input terminals and one output terminal. The voltage comparison unit 154 compares the potential of the first input terminal and the potential of the second input terminal, determines which one is higher, and outputs a signal indicating the determination result from the output terminal. The first input terminal of the voltage comparison unit 154 is electrically connected to one terminal of the capacitor C11. The second input terminal of the voltage comparison unit 154 is electrically connected to the common terminal of the switch SW34. Thus, a first input terminal of the voltage comparator unit 154 inputs the charging voltage v c, which is charged in the capacitor C11.
If the switch SW34 by the switching signal is turned to the common terminal and the first switching terminal, a second input terminal of the voltage comparator unit 154 inputs the detected voltage V t. At this time, the voltage comparison unit 154 compares the charging voltage v c and detection voltage V t. The switch SW34 and the voltage comparison unit 154 in this state are an example of a detection voltage comparison unit.
When the switch SW34 conducts between the second switching terminal and the common terminal by the switching signal, the second input terminal of the voltage comparison unit 154 inputs the reference voltage Vref . At this time, the voltage comparison unit 154 compares the charging voltage v c and the reference voltage V ref. The switch SW34 and the voltage comparison unit 154 in this state are an example of a reference voltage comparison unit.
In the following description, if the potential of the first input terminal is higher than the potential of the second input terminal, the determination result when the voltage comparison unit 154 determines “H”, and the potential of the first input terminal is the second. The determination result when it is determined that the potential is lower than the input terminal is described as “L”.

電圧比較部154よりも後段の回路は、デジタル回路である。電圧比較部154よりも後段の回路は、マイクロコンピュータがプログラムを実行することにより実現するものであってもよい。また、電圧比較機能を有するマイクロコンピュータを使用すれば、電圧比較部154も、マイクロコンピュータの機能を使って、実現することができる。
同様に、定電圧生成機能を有するマイクロコンピュータを使用すれば、基準電圧生成部131や検知電圧生成部151も、マイクロコンピュータの機能を使って実現することができる。また、端子の入出力を切り替える機能を有するマイクロコンピュータを使用すれば、スイッチSW22,SW34もまた、マイクロコンピュータの機能を使って実現することができる。
A circuit subsequent to the voltage comparison unit 154 is a digital circuit. The circuit subsequent to the voltage comparison unit 154 may be realized by a microcomputer executing a program. If a microcomputer having a voltage comparison function is used, the voltage comparison unit 154 can also be realized using the function of the microcomputer.
Similarly, if a microcomputer having a constant voltage generation function is used, the reference voltage generation unit 131 and the detection voltage generation unit 151 can also be realized using the functions of the microcomputer. If a microcomputer having a function of switching input / output of terminals is used, the switches SW22 and SW34 can also be realized by using the functions of the microcomputer.

タイマー回路155は、電圧比較部154が出力した信号を入力し、入力した信号に基づいて、電圧比較部154の判定結果が「H」である期間について、経過時間をカウントする回路である。タイマー回路155は、カウントした経過時間を表わすデータを出力する。   The timer circuit 155 is a circuit that receives a signal output from the voltage comparison unit 154 and counts elapsed time for a period in which the determination result of the voltage comparison unit 154 is “H” based on the input signal. Timer circuit 155 outputs data representing the elapsed time counted.

充放電切替部121は、電圧比較部154が出力した信号と、タイマー回路155が出力したデータとを入力し、入力した信号及びデータに基づいて、スイッチSW22を切り替える切替信号を生成する。
充放電切替部121には、二つのモードがある。一つは対象充電モード、もう一つは測定モードである。
対象充電モードにおいて、充放電切替部121は、スイッチSW22を切り替えてコンデンサC11を充電する。充放電切替部121は、タイマー回路155が出力したデータに基づいて、あらかじめ定められた時間(以下「対象充電時間」と呼び、記号「T」で表わす。)が経過したか判定する。対象充電時間Tは、コンデンサC11に充電された充電電圧vが測定対象電圧Vと等しいとみなせるほど十分にコンデンサC11が充電されるまでにかかる時間に基づいて定められ、例えば、回路時定数τの10倍程度の時間に設定する。対象充電時間Tが経過したと判定した場合、充放電切替部121は、測定モードに切り替わる。
測定モードにおいて、充放電切替部121は、電圧比較部154が出力した信号に基づいて、電圧比較部154の判定結果が「H」である場合、スイッチSW22を切り替えてコンデンサC11を放電する。また、電圧比較部154の判定結果が「L」である場合、スイッチSW22を切り替えてコンデンサC11を充電する。測定モードに切り替わった当初は、コンデンサC11が測定対象電圧Vとほぼ等しい電圧まで充電されているので、充放電切替部121は、スイッチSW22を切り替えてコンデンサC11を放電する。その後、充放電切替部121は、コンデンサC11の充電・放電を繰り返し、二回目の放電が終わった段階で、一回の測定を終了する。測定終了後、充放電切替部121は、対象充電モードに切り替わる。
なお、測定モードにおける二回目の充放電は、基準放電時間Trefを測定するためのものなので、基準放電時間Trefを測定しない場合は、一回目の放電が終わった段階で、一回の測定を終了し、対象充電モードに切り替えてもよい。
The charge / discharge switching unit 121 receives the signal output from the voltage comparison unit 154 and the data output from the timer circuit 155, and generates a switching signal for switching the switch SW22 based on the input signal and data.
The charge / discharge switching unit 121 has two modes. One is the target charging mode and the other is the measurement mode.
In the target charging mode, the charge / discharge switching unit 121 switches the switch SW22 to charge the capacitor C11. Based on the data output from the timer circuit 155, the charge / discharge switching unit 121 determines whether a predetermined time (hereinafter referred to as “target charging time” and represented by the symbol “T c ”) has elapsed. The target charging time T c is determined based on the time taken until the capacitor C11 is sufficiently charged so that the charging voltage v c charged in the capacitor C11 can be regarded as being equal to the measurement target voltage V s. The time is set to about 10 times the constant τ. When it is determined that the target charging time Tc has elapsed, the charge / discharge switching unit 121 switches to the measurement mode.
In the measurement mode, when the determination result of the voltage comparison unit 154 is “H” based on the signal output from the voltage comparison unit 154, the charge / discharge switching unit 121 switches the switch SW22 to discharge the capacitor C11. When the determination result of the voltage comparison unit 154 is “L”, the switch SW22 is switched to charge the capacitor C11. Originally switched to the measurement mode, the capacitor C11 is charged to a voltage substantially equal measured voltage V s, the charge and discharge switching unit 121 discharges the capacitor C11 by switching the switch SW22. Thereafter, the charge / discharge switching unit 121 repeats charging / discharging of the capacitor C11, and terminates one measurement when the second discharge is completed. After the measurement is completed, the charge / discharge switching unit 121 switches to the target charge mode.
Incidentally, the second time of charging and discharging in the measurement mode, so the reference discharge for measuring time T ref ones and do not measure the reference discharge time T ref is the first time step that after discharge of a single measurement May be switched to the target charging mode.

比較電圧切替部133は、電圧比較部154が出力した信号を入力し、入力した信号が表わす判定結果に基づいて、スイッチSW34を切り替える切替信号を生成する。
比較電圧切替部133にも、二つのモードがある。一つは対象測定モード、もう一つは、基準測定モードである。
対象測定モードにおいて、比較電圧切替部133は、スイッチSW34を切り替えて、電圧比較部154に充電電圧vと検知電圧Vとを比較させる。比較電圧切替部133は、電圧比較部154が出力した信号に基づいて、電圧比較部154の判定結果が「H」から「L」に変化した場合、基準測定モードに切り替わる。
基準測定モードにおいて、比較電圧切替部133は、電圧比較部154が出力した信号に基づいて、電圧比較部154の判定結果が「L」である場合、スイッチSW34を切り替えて、電圧比較部154に充電電圧vと基準電圧Vrefとを比較させる。電圧比較部154の判定結果が「H」である場合、比較電圧切替部133は、スイッチSW34を切り替えて、電圧比較部154に充電電圧vと検知電圧Vとを比較させる。その後、電圧比較部154の判定結果が「H」から「L」に変化した場合、比較電圧切替部133は、対象測定モードに切り替わる。
なお、基準測定モードは、基準放電時間Trefを測定するためのものなので、基準放電時間Trefを測定しない場合は、対象測定モードにおいて電圧比較部154の判定結果が「H」から「L」に変化した場合でも、基準測定モードに切り替えず、対象測定モードを続けることとしてもよい。
The comparison voltage switching unit 133 receives the signal output from the voltage comparison unit 154 and generates a switching signal for switching the switch SW34 based on the determination result represented by the input signal.
The comparison voltage switching unit 133 also has two modes. One is an object measurement mode and the other is a reference measurement mode.
In a subject measurement mode, the comparison voltage switching unit 133 switches the switch SW34, to compare the charging voltage v c and detection voltage V t to the voltage comparing unit 154. The comparison voltage switching unit 133 switches to the reference measurement mode when the determination result of the voltage comparison unit 154 changes from “H” to “L” based on the signal output by the voltage comparison unit 154.
In the reference measurement mode, the comparison voltage switching unit 133 switches the switch SW34 to the voltage comparison unit 154 when the determination result of the voltage comparison unit 154 is “L” based on the signal output from the voltage comparison unit 154. to compare the charging voltage v c and the reference voltage V ref. When the determination result of the voltage comparison section 154 is "H", the comparison voltage switching unit 133 switches the switch SW34, to compare the charging voltage v c and detection voltage V t to the voltage comparing unit 154. Thereafter, when the determination result of the voltage comparison unit 154 changes from “H” to “L”, the comparison voltage switching unit 133 switches to the target measurement mode.
The reference measurement mode, because they are for measuring the reference discharge time T ref, if no measuring the reference discharge time T ref, the determination result of the voltage comparator 154 in the target measurement mode "H" from "L" Even in the case of changing to, the target measurement mode may be continued without switching to the reference measurement mode.

対象放電時間測定部150は、タイマー回路155がカウントした経過時間に基づいて、対象放電時間Tを測定する。対象放電時間測定部150は、測定した対象放電時間Tを表わすデータを出力する。
基準放電時間測定部160は、タイマー回路155がカウントした経過時間に基づいて、基準放電時間Trefを測定する。基準放電時間測定部160は、測定した基準放電時間Trefを表わすデータを出力する。
測定対象電圧算出部170は、対象放電時間測定部150が出力したデータと、基準放電時間測定部160が出力したデータとを入力し、入力したデータが表わす対象放電時間Tと、基準放電時間Trefとに基づいて、測定対象電圧Vを算出する。
この例において、検知電圧Vは基準電圧Vrefの半分であるから、測定対象電圧算出部170が測定対象電圧Vを算出するための計算式は、以下のように簡略化できる。

Figure 2010014651
ただし、αは、基準放電時間Trefに対する対象放電時間Tの比(α=T/Tref)である。 The target discharge time measurement unit 150 measures the target discharge time T s based on the elapsed time counted by the timer circuit 155. The target discharge time measuring unit 150 outputs data representing the measured target discharge time T s .
The reference discharge time measurement unit 160 measures the reference discharge time T ref based on the elapsed time counted by the timer circuit 155. The reference discharge time measuring unit 160 outputs data representing the measured reference discharge time T ref .
The measurement target voltage calculation unit 170 receives the data output from the target discharge time measurement unit 150 and the data output from the reference discharge time measurement unit 160, the target discharge time T s represented by the input data, and the reference discharge time. based on the T ref, and calculates the measured voltage V s.
In this example, since the detection voltage V t is half of the reference voltage V ref , the calculation formula for the measurement target voltage calculation unit 170 to calculate the measurement target voltage V s can be simplified as follows.
Figure 2010014651
Here, α is a ratio of the target discharge time T s to the reference discharge time T ref (α = T s / T ref ).

図8は、この実施の形態における電圧測定装置100が測定対象電圧Vを測定する電圧測定処理S410(前半)の流れの一例を示すフローチャート図である。
図9は、この実施の形態における電圧測定装置100が測定対象電圧Vを測定する電圧測定処理S410(後半)の流れの一例を示すフローチャート図である。
図10は、この実施の形態におけるコンデンサC11に充電された充電電圧v及び電圧測定装置100の各部の状態の一例を表わす図である。
初期状態において、充放電切替部121は、対象充電モードであり、比較電圧切替部133は、対象測定モードである。
Figure 8 is a flow chart illustrating an example of the flow of the voltage measurement process S410 that the voltage measuring apparatus 100 according to this embodiment measures a measurement target voltage V s (the first half).
Figure 9 is a flow chart illustrating an example of the flow of the voltage measurement process S410 voltage measuring apparatus 100 according to this embodiment measures a measurement target voltage V s (second half).
Figure 10 is a diagram showing an example of states of the respective units of the charging voltage v c and a voltage measuring device 100 is charged in the capacitor C11 in this embodiment.
In the initial state, the charge / discharge switching unit 121 is in the target charging mode, and the comparison voltage switching unit 133 is in the target measurement mode.

対象充電開始工程S511において、充放電切替部121は、スイッチSW22を切り替えて、コンデンサC11の充電を開始する。
検知電圧切替工程S512において、比較電圧切替部133は、スイッチSW34を切り替えて、電圧比較部154に検知電圧Vを入力し、充電電圧vと検知電圧Vとを比較させる。
充電時間初期化工程S513において、充放電切替部121は、タイマー回路155を初期化して、タイマー回路155がカウントしている経過時間(以下、記号「t」で表わす。)を0にする。
In the target charging start step S511, the charge / discharge switching unit 121 switches the switch SW22 and starts charging the capacitor C11.
In the sense voltage switching step S512, the comparison voltage switching unit 133 switches the switch SW34, and enter the detection voltage V t to the voltage comparator unit 154, to compare the charging voltage v c and detection voltage V t.
In the charging time initialization step S513, the charge / discharge switching unit 121 initializes the timer circuit 155 and sets the elapsed time (hereinafter, represented by the symbol “t”) counted by the timer circuit 155 to zero.

対象充電比較工程S514において、電圧比較部154は、充電電圧vと検知電圧Vとを比較して、大小関係を判定する。充電電圧vが検知電圧V以下である場合、対象充電比較工程S514を繰り返す。充電電圧vが検知電圧Vより大きい場合、充電時間測定開始工程S515へ進む。
充電時間測定開始工程S515において、タイマー回路155は、経過時間tの測定を開始する。
In the target charge comparison step S514, the voltage comparison unit 154 compares the charging voltage v c and detection voltage V t, and determines the size relationship. If the charge voltage v c is equal to or less than the detection voltage V t, repeated target charge comparison step S514. If the charge voltage v c is greater than the detection voltage V t, the process proceeds to charging time measurement start step S515.
In the charging time measurement start step S515, the timer circuit 155 starts measuring the elapsed time t.

充電時間比較工程S516において、充放電切替部121は、タイマー回路155が測定している経過時間tを取得し、取得した経過時間tと、所定の対象充電時間Tとを比較して、大小関係を判定する。経過時間tが対象充電時間Tより短い場合、充電時間比較工程S516を繰り返す。経過時間tが対象充電時間T以上である場合、対象放電開始工程S521へ進む。
対象放電開始工程S521において、充放電切替部121は、測定モードに切り替わる。電圧比較部154の判定結果が「H」なので、充放電切替部121は、スイッチSW22を切り替えてコンデンサC11の放電を開始する。
対象放電時間初期化工程S531において、対象放電時間測定部150は、タイマー回路155を初期化して、タイマー回路155がカウントしている経過時間tを0にする。
対象放電時間開始工程S532において、タイマー回路155は、電圧比較部154の判定結果は「H」なので、すぐに経過時間tの測定を開始する。
In the charging time comparison step S516, the charge / discharge switching unit 121 acquires the elapsed time t measured by the timer circuit 155, compares the acquired elapsed time t with a predetermined target charging time Tc , Determine the relationship. When the elapsed time t is shorter than the target charging time Tc , the charging time comparison step S516 is repeated. When the elapsed time t is equal to or longer than the target charging time Tc , the process proceeds to the target discharge start step S521.
In the target discharge start step S521, the charge / discharge switching unit 121 switches to the measurement mode. Since the determination result of the voltage comparison unit 154 is “H”, the charge / discharge switching unit 121 switches the switch SW22 and starts discharging the capacitor C11.
In the target discharge time initialization step S531, the target discharge time measurement unit 150 initializes the timer circuit 155 and sets the elapsed time t counted by the timer circuit 155 to zero.
In the target discharge time start step S532, the timer circuit 155 immediately starts measuring the elapsed time t because the determination result of the voltage comparison unit 154 is “H”.

対象電圧比較工程S541において、電圧比較部154は、充電電圧vと検知電圧Vとを比較して、大小関係を判定する。充電電圧vが検知電圧Vより大きい場合、対象電圧比較工程S541を繰り返す。充電電圧vが検知電圧V以下である場合、対象放電時間停止工程S551へ進む。
対象放電時間停止工程S551において、タイマー回路155は、電圧比較部154の判定結果が「L」になったので、経過時間tの測定を停止する。
対象放電時間取得工程S552において、対象放電時間測定部150は、タイマー回路155が測定した経過時間tを取得して、対象放電時間Tとする。
In the target voltage comparison step S541, the voltage comparison unit 154 compares the charging voltage v c and detection voltage V t, and determines the size relationship. If the charge voltage v c is greater than the detection voltage V t, repeated target voltage comparison step S541. If the charge voltage v c is equal to or less than the detection voltage V t, the process proceeds to a subject discharge time stopping step S551.
In the target discharge time stop step S551, the timer circuit 155 stops the measurement of the elapsed time t because the determination result of the voltage comparison unit 154 is “L”.
In the target discharge time acquisition step S552, the target discharge time measuring unit 150 acquires the elapsed time t by the timer circuit 155 is measured, the target discharge time T s.

基準充電開始工程S561において、充放電切替部121は、電圧比較部154の判定結果が「L」になったので、スイッチSW22を切り替えてコンデンサC11の充電を開始する。
基準電圧切替工程S562において、比較電圧切替部133は、電圧比較部154の判定結果が「H」から「L」に変化したので、基準測定モードに切り替わる。比較電圧切替部133は、電圧比較部154の判定結果が「L」なので、スイッチSW34を切り替えて、電圧比較部154に基準電圧Vrefを入力し、電圧比較部154に充電電圧vと基準電圧Vrefとを比較させる。
基準時間初期化工程S563において、基準放電時間測定部160は、タイマー回路155を初期化して、タイマー回路155がカウントしている経過時間tを0にする。
In the reference charging start step S561, the charge / discharge switching unit 121 switches the switch SW22 to start charging the capacitor C11 because the determination result of the voltage comparison unit 154 is “L”.
In the reference voltage switching step S562, the comparison voltage switching unit 133 switches to the reference measurement mode because the determination result of the voltage comparison unit 154 has changed from “H” to “L”. Comparing the voltage switching unit 133, since the determination result of the voltage comparison section 154 is "L", switches the switch SW34, and inputs the reference voltage V ref to the voltage comparing unit 154, the charging voltage v c and the reference to the voltage comparator 154 The voltage V ref is compared.
In the reference time initialization step S563, the reference discharge time measurement unit 160 initializes the timer circuit 155 and sets the elapsed time t counted by the timer circuit 155 to zero.

充電電圧比較工程S564において、電圧比較部154は、充電電圧vと基準電圧Vrefとを比較して、大小関係を判定する。充電電圧vが基準電圧Vref以下である場合、充電電圧比較工程S564を繰り返す。充電電圧vが基準電圧Vrefより大きい場合、基準放電時間開始工程S581へ進む。
基準放電時間開始工程S581において、タイマー回路155は、電圧比較部154の判定結果が「H」になったので、経過時間tの測定を開始する。
基準放電開始工程S571において、充放電切替部121は、電圧比較部154の判定結果が「H」になったので、スイッチSW22を切り替えてコンデンサC11の放電を開始する。
検知電圧切替工程S591において、比較電圧切替部133は、電圧比較部154の判定結果が「H」になったので、スイッチSW34を切り替えて、電圧比較部154に検知電圧Vを入力し、充電電圧vと検知電圧Vとを比較させる。
In charging voltage comparison step S564, the voltage comparison unit 154 compares the charging voltage v c and the reference voltage V ref, judges the size relationship. If the charge voltage v c is less than or equal to the reference voltage V ref, repeated charging voltage comparison step S564. If the charge voltage v c is higher than the reference voltage V ref, the process proceeds to the reference discharge time starting step S581.
In the reference discharge time start step S581, the timer circuit 155 starts measuring the elapsed time t because the determination result of the voltage comparison unit 154 is “H”.
In the reference discharge start step S571, the charge / discharge switching unit 121 switches the switch SW22 to start discharging the capacitor C11 because the determination result of the voltage comparison unit 154 becomes “H”.
In the sense voltage switching step S591, the comparison voltage switching unit 133, since the determination result of the voltage comparator 154 becomes "H", it switches the switch SW34, and enter the detection voltage V t to the voltage comparator 154, the charge to compare the voltage v c and the sensing voltage V t.

基準電圧比較工程S592において、電圧比較部154は、充電電圧vと検知電圧Vとを比較して、大小関係を判定する。充電電圧vが検知電圧Vより大きい場合、基準電圧比較工程S592を繰り返す。充電電圧vが検知電圧V以下である場合、基準放電時間停止工程S601へ進む。
基準放電時間停止工程S601において、タイマー回路155は、電圧比較部154の判定結果が「L」になったので、経過時間tの測定を停止する。
基準放電時間取得工程S602において、基準放電時間測定部160は、タイマー回路155が測定した経過時間tを取得して、基準放電時間Trefとする。
In the reference voltage comparison step S592, the voltage comparison unit 154 compares the charging voltage v c and detection voltage V t, and determines the size relationship. If the charge voltage v c is greater than the detection voltage V t, repeated reference voltage comparison step S592. If the charge voltage v c is equal to or less than the detection voltage V t, the process proceeds to the reference discharge time stopping step S601.
In the reference discharge time stop step S601, the timer circuit 155 stops the measurement of the elapsed time t because the determination result of the voltage comparison unit 154 becomes “L”.
In the reference discharge time acquisition step S602, the reference discharge time measurement unit 160 acquires the elapsed time t measured by the timer circuit 155 and sets it as the reference discharge time Tref .

放電時間比算出工程S611において、測定対象電圧算出部170は、対象放電時間取得工程S552で対象放電時間測定部150が取得した対象放電時間Tと、基準放電時間取得工程S602で基準放電時間測定部160が取得した基準放電時間Trefとに基づいて、対象放電時間Tを基準放電時間Trefで割ることにより、商αを算出する。
測定対象電圧算出工程S612において、測定対象電圧算出部170は、放電時間比算出工程S611で算出した商αに基づいて、測定対象電圧Vを算出する。測定対象電圧算出部170は、算出した測定対象電圧Vを表わすデータを出力する。
In the discharge time ratio calculation step S611, the measurement target voltage calculation unit 170 measures the target discharge time T s acquired by the target discharge time measurement unit 150 in the target discharge time acquisition step S552 and the reference discharge time acquisition in the reference discharge time acquisition step S602. Based on the reference discharge time T ref acquired by the unit 160, the quotient α is calculated by dividing the target discharge time T s by the reference discharge time T ref .
In the measurement target voltage calculation step S612, the measurement target voltage calculation unit 170 calculates the measurement target voltage V s based on the quotient α calculated in the discharge time ratio calculation step S611. Measured voltage calculation unit 170 outputs data representing the calculated measured voltage V s.

この実施の形態における電圧測定装置100は、電圧比較部154がアナログ回路により構成され、充電電圧vと基準電圧Vrefまたは検知電圧Vとをアナログ的に比較している。 Voltage measuring apparatus 100 in this embodiment, the voltage comparator 154 is constructed by analog circuits, it is compared in an analog manner and a charging voltage v c and the reference voltage V ref or sensing voltage V t.

この実施の形態における電圧測定装置100は、更に、検知電圧比較部(スイッチSW34、電圧比較部154)を有する。
上記検知電圧比較部は、上記充電電圧vと、上記検知電圧Vとを比較して、大小関係を判定する。
上記対象放電時間測定部150は、上記検知電圧比較部が判定した判定結果に基づいて、上記対象放電時間Tを測定する。
上記基準放電時間測定部160は、上記検知電圧比較部が判定した判定結果に基づいて、上記基準放電時間Trefを測定する。
The voltage measurement apparatus 100 in this embodiment further includes a detection voltage comparison unit (switch SW34, voltage comparison unit 154).
The detection voltage comparator compares the above charging voltage v c, and the detection voltage V t, and determines the size relationship.
The target discharge time measurement unit 150 measures the target discharge time T s based on the determination result determined by the detection voltage comparison unit.
The reference discharge time measurement unit 160 measures the reference discharge time T ref based on the determination result determined by the detection voltage comparison unit.

これにより、対象放電時間T及び基準放電時間Trefを正確に測定できるので、測定対象電圧算出部170が測定対象電圧Vを正確に算出することができる。 Accordingly, the target discharge time T s and the reference discharge time T ref can be accurately measured, so that the measurement target voltage calculation unit 170 can accurately calculate the measurement target voltage V s .

この実施の形態における電圧測定装置100は、更に、充電部(スイッチSW22、抵抗R12)と、基準電圧比較部(スイッチSW34、電圧比較部154)とを有する。
上記充電部は、印加された電圧により上記コンデンサC11を充電する。
上記基準電圧比較部は、上記充電電圧vと、上記基準電圧Vrefとを比較して、大小関係を判定する。
上記基準充電部(充放電切替部121)は、上記測定対象電圧Vを上記充電部に印加し、上記基準電圧比較部が判定した判定結果に基づいて、上記充電電圧vが上記基準電圧Vrefになるまで上記コンデンサC11を充電する。
The voltage measuring apparatus 100 in this embodiment further includes a charging unit (switch SW22, resistor R12) and a reference voltage comparison unit (switch SW34, voltage comparison unit 154).
The charging unit charges the capacitor C11 with the applied voltage.
The reference voltage comparator compares the above charging voltage v c, and the reference voltage V ref, judges the size relationship.
The reference charging unit (charging and discharging switching unit 121), the measured voltage V s is applied to the charging unit, on the basis of the determination result of the reference voltage comparison section determines, the charging voltage v c is the reference voltage The capacitor C11 is charged until it reaches Vref .

これにより、充電部に基準電圧Vrefを印加してコンデンサC11を充電する場合と比較して、コンデンサC11を基準電圧Vrefまで充電するのにかかる時間を短縮することができるとともに、回路構成を簡略化することができる。 As a result, the time required to charge the capacitor C11 to the reference voltage Vref can be shortened as compared with the case where the capacitor C11 is charged by applying the reference voltage Vref to the charging unit, and the circuit configuration can be reduced. It can be simplified.

この実施の形態における電圧測定装置100は、更に、充電部(スイッチSW22、抵抗R12)を有する。
上記充電部は、印加された電圧により上記コンデンサC11を充電する。
上記対象充電部(充放電切替部121)は、上記測定対象電圧Vを上記充電部に印加し、所定の時間(対象充電時間T)が経過するまで上記コンデンサC11を充電する。
Voltage measuring apparatus 100 in this embodiment further includes a charging unit (switch SW22, resistor R12).
The charging unit charges the capacitor C11 with the applied voltage.
The target charging unit (charging and discharging switching unit 121), the measured voltage V s is applied to the charging unit, charges the capacitor C11 up to a predetermined time (target charging time T c) has elapsed.

これにより、対象充電時間Tが十分長ければ、コンデンサC11に充電された充電電圧vが測定対象電圧Vに等しいとみなすことができる。 Thus, the longer the target charging time T c is sufficiently, can be regarded as the charging voltage v c, which is charged in the capacitor C11 is equal to the measured voltage V s.

以上説明した記憶装置800(バッテリバックアップシステム)は、抵抗R12およびコンデンサC11から構成される充放電回路に対して充電電圧を切り替えることにより自身への給電電圧であるバックアップ電源電圧Vccを微小な消費電流で測定する。 The above-described storage device 800 (battery backup system), resistor R12 and a small consumption of the backup power supply voltage V cc is a power supply voltage to itself by switching the charge voltage to the charge-discharge circuit composed of a capacitor C11 Measure with current.

実施の形態3.
実施の形態3について、図11〜図13を用いて説明する。
なお、実施の形態2で説明した記憶装置800と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
Embodiment 3 FIG.
The third embodiment will be described with reference to FIGS.
Note that portions common to the storage device 800 described in Embodiment 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図11は、この実施の形態における電圧測定装置100の回路構成の一例を示す回路図である。
電圧測定装置100は、コンデンサC11、抵抗R12、スイッチSW22、基準電圧生成部131、A/D変換回路156、基準電圧比較部134、検知電圧比較部157、タイマー回路155、充放電切替部121、対象放電時間測定部150、基準放電時間測定部160、測定対象電圧算出部170を有する。
FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of the voltage measuring apparatus 100 according to this embodiment.
The voltage measuring apparatus 100 includes a capacitor C11, a resistor R12, a switch SW22, a reference voltage generation unit 131, an A / D conversion circuit 156, a reference voltage comparison unit 134, a detection voltage comparison unit 157, a timer circuit 155, a charge / discharge switching unit 121, A target discharge time measurement unit 150, a reference discharge time measurement unit 160, and a measurement target voltage calculation unit 170 are included.

A/D変換回路156(アナログデジタルコンバータ)は、測定入力端子と、基準入力端子とデータ出力端子(シリアル出力なら1つ、パラレル出力なら出力データのビット数と同じ数)とを有する。A/D変換回路156は、基準入力端子に印加された電圧を基準にして、測定入力端子に印加された電圧をアナログデジタル変換して、変換した結果を表わすデータをデータ出力端子から出力する。A/D変換回路156の測定入力端子は、コンデンサC11と抵抗R12との接続点に電気接続していて、コンデンサC11に充電された充電電圧vを入力する。A/D変換回路156の基準入力端子は、基準電圧生成部131の出力に電気接続していて、基準電圧生成部131が生成した基準電圧Vrefを入力する。すなわち、A/D変換回路156は、基準電圧Vrefを基準として、充電電圧vをアナログデジタル変換し、充電電圧vの電圧値を表わすデータを出力する。A/D変換回路156は、例えば逐次比較型であり、基準電圧Vrefを分圧した電圧と、充電電圧vとを比較することにより、出力データの各ビットを決定する。A/D変換回路156が変換できる電圧の最大値は基準電圧Vrefであり、それ以上高い電圧を測定入力端子から入力しても、測定可能範囲の最大電圧を表わすデータ(例えば、すべてのビットが「1」であるデータ)を出力する。基準電圧生成部131が生成する基準電圧Vrefは、基準電圧生成部131が入力する測定対象電圧Vよりも低い電圧であるから、A/D変換回路156が測定対象電圧Vを直接測定することはできない。 The A / D conversion circuit 156 (analog / digital converter) has a measurement input terminal, a reference input terminal, and a data output terminal (one for serial output and the same number of output data bits for parallel output). The A / D conversion circuit 156 performs analog-to-digital conversion on the voltage applied to the measurement input terminal with reference to the voltage applied to the reference input terminal, and outputs data representing the converted result from the data output terminal. Measurement input terminal of the A / D conversion circuit 156 are electrically connected to a connection point between the capacitor C11 and the resistor R12, to the input of the charging voltage v c, which is charged in the capacitor C11. The reference input terminal of the A / D conversion circuit 156 is electrically connected to the output of the reference voltage generation unit 131 and inputs the reference voltage V ref generated by the reference voltage generation unit 131. That, A / D conversion circuit 156, with reference to the reference voltage V ref, the charging voltage v c and analog-digital conversion, and outputs data representing the value of the charging voltage v c. A / D conversion circuit 156, for example, a successive approximation type, a voltage obtained by dividing the reference voltage V ref min, by comparing the charging voltage v c, to determine each bit of the output data. The maximum value of the voltage that can be converted by the A / D conversion circuit 156 is the reference voltage V ref , and even if a higher voltage is input from the measurement input terminal, data representing the maximum voltage in the measurable range (for example, all bits) Is data “1”). Since the reference voltage V ref generated by the reference voltage generation unit 131 is lower than the measurement target voltage V s input by the reference voltage generation unit 131, the A / D conversion circuit 156 directly measures the measurement target voltage V s. I can't do it.

A/D変換回路156よりも後段の回路は、デジタル回路である。A/D変換回路156よりも後段の回路は、マイクロコンピュータがプログラムを実行することにより実現するものであってもよい。また、アナログデジタル変換機能を有するマイクロコンピュータを使用すれば、A/D変換回路156も、マイクロコンピュータの機能を使って、実現することができる。
同様に、定電圧生成機能を有するマイクロコンピュータを使用すれば、基準電圧生成部131や検知電圧生成部151も、マイクロコンピュータの機能を使って実現することができる。また、端子の入出力を切り替える機能を有するマイクロコンピュータを使用すれば、スイッチSW22もまた、マイクロコンピュータの機能を使って実現することができる。
A circuit subsequent to the A / D conversion circuit 156 is a digital circuit. A circuit subsequent to the A / D conversion circuit 156 may be realized by a microcomputer executing a program. If a microcomputer having an analog / digital conversion function is used, the A / D conversion circuit 156 can also be realized by using the function of the microcomputer.
Similarly, if a microcomputer having a constant voltage generation function is used, the reference voltage generation unit 131 and the detection voltage generation unit 151 can also be realized using the functions of the microcomputer. If a microcomputer having a function of switching input / output of terminals is used, the switch SW22 can also be realized using the function of the microcomputer.

基準電圧比較部134は、A/D変換回路156が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす電圧値が、A/D変換回路156が変換できる最大電圧(すなわち、基準電圧Vref)であるか否かを判定する。基準電圧比較部134は、判定結果を表わすデータを出力する。
検知電圧比較部157は、A/D変換回路156が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす電圧値が、所定の検知電圧V(例えば、A/D変換回路156が変換できる最大電圧の二分の一)よりも大きいか小さいかを判定する。検知電圧比較部157は、判定結果を表わすデータを出力する。
The reference voltage comparison unit 134 receives the data output from the A / D conversion circuit 156, and the voltage value represented by the input data is the maximum voltage (that is, the reference voltage V ref ) that the A / D conversion circuit 156 can convert. It is determined whether or not there is. The reference voltage comparison unit 134 outputs data representing the determination result.
The detection voltage comparison unit 157 receives the data output from the A / D conversion circuit 156, and the voltage value represented by the input data is a predetermined detection voltage V t (for example, the maximum voltage that can be converted by the A / D conversion circuit 156). It is determined whether it is larger or smaller than half of the above. The detection voltage comparison unit 157 outputs data representing the determination result.

タイマー回路155は、基準電圧比較部134や検知電圧比較部157の判定結果とは無関係に、例えば電圧測定装置100の電源投入時を起点として、経過時間をカウントし、カウントした経過時間を表わすデータを出力する。   The timer circuit 155 counts the elapsed time, for example, starting from when the voltage measuring device 100 is turned on regardless of the determination results of the reference voltage comparison unit 134 and the detection voltage comparison unit 157, and represents the counted elapsed time. Is output.

充放電切替部121は、基準電圧比較部134が出力したデータと、検知電圧比較部157が出力したデータと、タイマー回路155が出力したデータとを入力し、入力したデータが表わす判定結果や経過時間に基づいて、スイッチSW22を切り替える切替信号を生成する。充放電切替部121がスイッチSW22を切り替える手順等は、実施の形態2と同様である。
対象放電時間測定部150及び基準放電時間測定部160はそれぞれ、検知電圧比較部157が出力したデータと、タイマー回路155が出力したデータとを入力し、入力したデータが表わす判定結果や経過時間に基づいて、対象放電時間Tまたは基準放電時間Trefを算出する。
The charge / discharge switching unit 121 receives the data output from the reference voltage comparison unit 134, the data output from the detection voltage comparison unit 157, and the data output from the timer circuit 155, and the determination result or progress represented by the input data. Based on the time, a switching signal for switching the switch SW22 is generated. The procedure by which the charge / discharge switching unit 121 switches the switch SW22 is the same as in the second embodiment.
Each of the target discharge time measurement unit 150 and the reference discharge time measurement unit 160 receives the data output from the detection voltage comparison unit 157 and the data output from the timer circuit 155, and determines the determination result or elapsed time represented by the input data. Based on this, the target discharge time T s or the reference discharge time T ref is calculated.

図12は、この実施の形態における電圧測定装置100が測定対象電圧Vを測定する電圧測定処理S410(前半)の流れの一例を示すフローチャート図である。
図13は、この実施の形態における電圧測定装置100が測定対象電圧Vを測定する電圧測定処理S410(後半)の流れの一例を示すフローチャート図である。
Figure 12 is a flow chart illustrating an example of the flow of the voltage measurement process S410 that the voltage measuring apparatus 100 according to this embodiment measures a measurement target voltage V s (the first half).
Figure 13 is a flow chart illustrating an example of the flow of the voltage measurement process S410 voltage measuring apparatus 100 according to this embodiment measures a measurement target voltage V s (second half).

対象充電開始工程S511において、充放電切替部121は、スイッチSW22を切り替えて、コンデンサC11の充電を開始する。
充電完了時刻算出工程S517において、充放電切替部121は、タイマー回路155が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、充電開始時刻とする。充放電切替部121は、取得した充電開始時刻に、所定の対象充電時間Tを加算することにより、充電完了時刻を算出する。
In the target charging start step S511, the charge / discharge switching unit 121 switches the switch SW22 and starts charging the capacitor C11.
In the charging completion time calculating step S517, the charge / discharge switching unit 121 receives the data output from the timer circuit 155, acquires the elapsed time represented by the input data, and sets it as the charging start time. The charge / discharge switching unit 121 calculates the charge completion time by adding a predetermined target charge time Tc to the acquired charge start time.

対象充電完了判定工程S518において、充放電切替部121は、タイマー回路155が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、現在時刻とする。充放電切替部121は、取得した現在時刻と、充電完了時刻算出工程S517で算出した充電完了時刻とを比較して、充電完了時刻になったか否かを判定する。現在時刻が充電完了時刻よりも前であると判定した場合、対象充電完了判定工程S518を繰り返す。現在時刻が充電完了時刻以後であると判定した場合、対象放電開始工程S521へ進む。   In the target charging completion determination step S518, the charge / discharge switching unit 121 receives the data output from the timer circuit 155, acquires the elapsed time represented by the input data, and sets it as the current time. The charge / discharge switching unit 121 compares the acquired current time with the charge completion time calculated in the charge completion time calculation step S517, and determines whether or not the charge completion time has come. If it is determined that the current time is before the charging completion time, the target charging completion determination step S518 is repeated. When it is determined that the current time is after the charge completion time, the process proceeds to the target discharge start step S521.

対象放電開始工程S521において、充放電切替部121は、スイッチSW22を切り替えて、コンデンサC11の放電を開始する。
対象放電時刻記憶工程S522において、対象放電時間測定部150は、タイマー回路155が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、放電開始時刻とする。対象放電時間測定部150は、取得した放電開始時刻を記憶する。
In the target discharge start step S521, the charge / discharge switching unit 121 switches the switch SW22 to start discharging the capacitor C11.
In the target discharge time storage step S522, the target discharge time measurement unit 150 receives the data output from the timer circuit 155, acquires the elapsed time represented by the input data, and sets it as the discharge start time. The target discharge time measurement unit 150 stores the acquired discharge start time.

対象電圧測定工程S542において、A/D変換回路156は、充電電圧vを測定し、測定した充電電圧vの電圧値を表わすデータを出力する。
対象電圧比較工程S543において、検知電圧比較部157は、対象電圧測定工程S542でA/D変換回路156が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす充電電圧vと、検知電圧Vとを比較して、大小関係を判定する。充電電圧vが検知電圧Vより大きい場合、対象電圧測定工程S542に戻る。充電電圧vが検知電圧V以下である場合、対象放電時間算出工程S553へ進む。
対象放電時間算出工程S553において、対象放電時間測定部150は、タイマー回路155が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、放電終了時刻とする。対象放電時間測定部150は、取得した放電終了時刻から、対象放電時刻記憶工程S522で記憶した放電開始時刻を差し引くことにより、対象放電時間Tを算出する。
In the target voltage measurement step S542, A / D conversion circuit 156 measures the charging voltage v c, and outputs the data representing the voltage value of the measured charge voltage v c.
In the target voltage comparison step S543, the detection voltage comparison unit 157 inputs the data A / D conversion circuit 156 in the target voltage measurement step S542 is output, and the charging voltage v c of the input data representing a detection voltage V t Are compared to determine the magnitude relationship. If the charge voltage v c is greater than the detection voltage V t, the flow returns to the target voltage measurement step S542. If the charge voltage v c is equal to or less than the detection voltage V t, the process proceeds to a subject discharge time calculating step S553.
In the target discharge time calculation step S553, the target discharge time measurement unit 150 receives the data output from the timer circuit 155, acquires the elapsed time represented by the input data, and sets it as the discharge end time. The target discharge time measurement unit 150 calculates the target discharge time T s by subtracting the discharge start time stored in the target discharge time storage step S522 from the acquired discharge end time.

基準充電開始工程S561において、充放電切替部121は、スイッチSW22を切り替えて、コンデンサC11の充電を開始する。   In the reference charging start step S561, the charge / discharge switching unit 121 switches the switch SW22 and starts charging the capacitor C11.

充電電圧測定工程S565において、A/D変換回路156は、充電電圧vを測定し、測定した充電電圧vの電圧値を表わすデータを出力する。
充電電圧比較工程S566において、基準電圧比較部134は、充電電圧測定工程S565でA/D変換回路156が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす充電電圧vと、基準電圧Vrefとを比較して、大小関係を判定する。充電電圧vが基準電圧Vrefよりも小さい場合、充電電圧測定工程S565に戻る。充電電圧vが基準電圧Vref以上である場合、基準放電開始工程S571へ進む。
In the charge voltage measurement step S565, A / D conversion circuit 156 measures the charging voltage v c, and outputs the data representing the voltage value of the measured charge voltage v c.
In charging voltage comparison step S566, the reference voltage comparator 134, a charge voltage v c to enter the data A / D converter circuit 156 has output the charging voltage measurement step S565, the input data representing a reference voltage V ref Are compared to determine the magnitude relationship. If the charge voltage v c is smaller than the reference voltage V ref, the return to the charge voltage measurement step S565. If the charge voltage v c is the reference voltage V ref more, the process proceeds to the reference discharge start step S571.

基準放電開始工程S571において、充放電切替部121は、スイッチSW22を切り替えて、コンデンサC11の放電を開始する。
基準放電時刻記憶工程S582において、基準放電時間測定部160は、タイマー回路155が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、放電開始時刻とする。基準放電時間測定部160は、取得した放電開始時刻を記憶する。
In the reference discharge start step S571, the charge / discharge switching unit 121 switches the switch SW22 and starts discharging the capacitor C11.
In the reference discharge time storage step S582, the reference discharge time measurement unit 160 receives the data output from the timer circuit 155, acquires the elapsed time represented by the input data, and sets it as the discharge start time. The reference discharge time measurement unit 160 stores the acquired discharge start time.

基準電圧測定工程S593において、A/D変換回路156は、充電電圧vを測定し、測定した充電電圧vを表わすデータを出力する。
基準電圧比較工程S594において、検知電圧比較部157は、基準電圧測定工程S593でA/D変換回路156が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす充電電圧vと、検知電圧Vとを比較して、大小関係を判定する。充電電圧vが検知電圧Vより大きい場合、基準電圧測定工程S593に戻る。充電電圧vが検知電圧V以下である場合、基準放電時間算出工程S603へ進む。
In the reference voltage measurement step S593, A / D conversion circuit 156 measures the charging voltage v c, and outputs data representing the charging voltage v c measured.
In the reference voltage comparison step S594, the detection voltage comparison unit 157 inputs the data A / D conversion circuit 156 by the reference voltage measurement step S593 is output, and the charging voltage v c of the input data representing a detection voltage V t Are compared to determine the magnitude relationship. If the charge voltage v c is greater than the detection voltage V t, the flow returns to the reference voltage measurement step S593. If the charge voltage v c is equal to or less than the detection voltage V t, the process proceeds to the reference discharge time calculating step S603.

基準放電時間算出工程S603において、基準放電時間測定部160は、タイマー回路155が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、放電終了時刻とする。基準放電時間測定部160は、取得した放電終了時刻から、基準放電時刻記憶工程S582で記憶した放電開始時刻を差し引くことにより、基準放電時間Trefを算出する。 In the reference discharge time calculation step S603, the reference discharge time measurement unit 160 receives the data output from the timer circuit 155, acquires the elapsed time represented by the input data, and sets it as the discharge end time. The reference discharge time measuring unit 160 calculates the reference discharge time T ref by subtracting the discharge start time stored in the reference discharge time storage step S582 from the acquired discharge end time.

放電時間比算出工程S611において、測定対象電圧算出部170は、対象放電時間算出工程S553で対象放電時間測定部150が算出した対象放電時間Tと、基準放電時間算出工程S603で基準放電時間測定部160が算出した基準放電時間Trefとに基づいて、対象放電時間Tを基準放電時間Trefで割ることにより、商αを算出する。
測定対象電圧算出工程S612において、測定対象電圧算出部170は、放電時間比算出工程S611で算出した商αに基づいて、測定対象電圧Vを算出する。
In the discharge time ratio calculation step S611, the measurement target voltage calculation unit 170 measures the target discharge time T s calculated by the target discharge time measurement unit 150 in the target discharge time calculation step S553 and the reference discharge time calculation in the reference discharge time calculation step S603. Based on the reference discharge time T ref calculated by the unit 160, the quotient α is calculated by dividing the target discharge time T s by the reference discharge time T ref .
In the measurement target voltage calculation step S612, the measurement target voltage calculation unit 170 calculates the measurement target voltage V s based on the quotient α calculated in the discharge time ratio calculation step S611.

この実施の形態における電圧測定装置100は、充電電圧vをアナログデジタル変換して、デジタルデータにしてから、充電電圧vと基準電圧Vrefまたは検知電圧Vとをデジタル的に比較している。
電圧測定装置100の電源は、充電池801から供給されるので、電源電圧Vccと、測定対象電圧Vとが等しい。このため、測定対象電圧Vは、A/D変換回路156が測定できる電圧範囲を超えていて、A/D変換回路156が測定対象電圧Vを直接測定することはできない。
この実施の形態における電圧測定装置100によれば、A/D変換回路156が測定できる電圧範囲内の電圧を測定することにより、A/D変換回路156が測定できる電圧範囲を超えた測定対象電圧Vを測定することができる。
Voltage measuring apparatus 100 in this embodiment, the charging voltage v c and analog-digital conversion, after the digital data is compared with the charging voltage v c and the reference voltage V ref or sensing voltage V t digitally Yes.
Supply voltage measuring device 100, since it is supplied from the rechargeable battery 801, a power supply voltage V cc, is equal to the measured voltage V s. For this reason, the measurement target voltage V s exceeds the voltage range that the A / D conversion circuit 156 can measure, and the A / D conversion circuit 156 cannot directly measure the measurement target voltage V s .
According to the voltage measuring apparatus 100 in this embodiment, the voltage to be measured exceeds the voltage range that can be measured by the A / D conversion circuit 156 by measuring the voltage within the voltage range that the A / D conversion circuit 156 can measure. V s can be measured.

以上説明した記憶装置800(バッテリバックアップメモリシステム)において、電圧測定装置100(電源電圧測定方式)は、抵抗R12およびコンデンサC11から構成される充放電回路と、同回路の充電と放電を切り替える充放電切替部121と、充電電圧を切り替える充電電圧切替部(基準電圧比較部134、充放電切替部121)と、充放電回路の電圧を測定するA/D変換部(A/D変換回路156)と、放電時間を計測するタイマ部(対象放電時間測定部150、基準放電時間測定部160)を有し、バックアップ電源電圧Vccと基準電圧Vrefの放電時間T,Trefからバックアップ電源電圧Vccを導出する。
充電電圧切替部は、充電電圧をバッテリ電圧Vにし、充放電切替部121は、充放電回路の動作モードを充電として、充放電回路へバッテリ電圧Vを一定時間充電する。充放電切替部121は、充放電回路の動作モードを充電から放電に切り替えることで、充放電回路に充電された電荷を放電する。A/D変換部(A/D変換回路156)は充放電回路の電圧値(充電電圧v)を測定する。CPU部(検知電圧比較部157、対象放電時間測定部150)は、A/D変換部から得られる電圧値とタイマ部から得られるタイマ値から、充放電回路の放電開始から検知電圧に至るまでの時間(対象放電時間T)を計測する。
次に、充電電圧切替部は、充電電圧を基準電圧Vrefとし、充放電切替部121は、充放電回路のモードを充電とすることで充放電回路へ充電する。CPU部(基準電圧比較部134)はA/D変換部から得られる電圧値が基準電圧と一致した(A/D変換器の電圧値が測定最大値となった)場合に充放電切替部121の設定を変更し、充放電回路の動作モードを放電に切り替える。CPU部(検知電圧比較部157、基準放電時間測定部160)はA/D変換部から得られる電圧値とタイマ部から得られるタイマ値から、充放電回路の放電開始から検知電圧Vに至るまでの時間(基準放電時間Tref)を計測する。
CPU部(測定対象電圧算出部170)は、測定された放電時間値(対象放電時間T、基準放電時間Tref)から、バックアップ電源電圧(測定対象電圧V)を算出する。
In the storage device 800 (battery backup memory system) described above, the voltage measurement device 100 (power supply voltage measurement method) is a charge / discharge circuit configured by a resistor R12 and a capacitor C11, and charge / discharge switching between charge and discharge of the circuit. A switching unit 121, a charging voltage switching unit (reference voltage comparison unit 134, charging / discharging switching unit 121) for switching the charging voltage, an A / D conversion unit (A / D conversion circuit 156) for measuring the voltage of the charging / discharging circuit, and And a timer unit (target discharge time measurement unit 150, reference discharge time measurement unit 160) for measuring the discharge time, and the backup power supply voltage V from the discharge times T s and T ref of the backup power supply voltage V cc and the reference voltage V ref. cc is derived.
Charging voltage switching unit, and the charging voltage to the battery voltage V s, the charge and discharge switching unit 121, a charge operation mode of the charge-discharge circuit to charge a certain time the battery voltage V s to the charging and discharging circuit. The charge / discharge switching unit 121 discharges the charge charged in the charge / discharge circuit by switching the operation mode of the charge / discharge circuit from charge to discharge. The A / D converter (A / D converter circuit 156) measures the voltage value (charge voltage v c ) of the charge / discharge circuit. From the voltage value obtained from the A / D conversion unit and the timer value obtained from the timer unit, the CPU unit (detected voltage comparison unit 157, target discharge time measuring unit 150) from the start of discharge of the charge / discharge circuit to the detected voltage Is measured (target discharge time T s ).
Next, the charging voltage switching unit sets the charging voltage to the reference voltage V ref , and the charging / discharging switching unit 121 charges the charging / discharging circuit by setting the charging / discharging circuit mode to charging. When the voltage value obtained from the A / D conversion unit matches the reference voltage (the voltage value of the A / D converter becomes the maximum measured value), the CPU unit (reference voltage comparison unit 134) is the charge / discharge switching unit 121. To change the operation mode of the charge / discharge circuit to discharge. From the CPU unit (detection voltage comparator 157, the reference discharge time measuring unit 160) is a timer value obtained from the voltage value and a timer unit obtained from the A / D conversion unit, leading to the detection voltage V t from the discharge start of the charging and discharging circuit Time (reference discharge time T ref ) is measured.
The CPU unit (measurement target voltage calculation unit 170) calculates a backup power supply voltage (measurement target voltage V s ) from the measured discharge time values (target discharge time T s , reference discharge time T ref ).

これにより、電圧測定装置100の電源となる電源電圧Vcc自身を測定することができる。また、能動素子を使用せず、コンデンサを用いた充放電回路を使用するので、測定時の消費電流を低く抑えることができ、主電源オフの状態にて電圧測定を行った場合でも、バックアップ用電源をあまり消費せず、本来の目的であるRAM(揮発性メモリ802)のバックアップ時間が短くなるのを防ぐことができる。 As a result, the power supply voltage Vcc itself that is the power supply of the voltage measuring apparatus 100 can be measured. In addition, since a charge / discharge circuit using a capacitor is used without using active elements, the current consumption during measurement can be kept low, and even when the voltage is measured with the main power off, it is used for backup. It is possible to prevent the backup time of the original purpose RAM (volatile memory 802) from being shortened without consuming much power.

実施の形態4.
実施の形態4について、図14〜図17を用いて説明する。
なお、実施の形態3で説明した記憶装置800と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
Embodiment 4 FIG.
The fourth embodiment will be described with reference to FIGS.
Note that portions common to the storage device 800 described in Embodiment 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図14は、この実施の形態における電圧測定装置100の回路構成の一例を示す回路図である。
電圧測定装置100は、実施の形態3で説明した構成に加えて、更に、基準比較間隔決定部135、検知比較間隔決定部158、変換指示部159を有する。
FIG. 14 is a circuit diagram showing an example of the circuit configuration of the voltage measuring apparatus 100 according to this embodiment.
In addition to the configuration described in the third embodiment, voltage measurement apparatus 100 further includes a reference comparison interval determination unit 135, a detection comparison interval determination unit 158, and a conversion instruction unit 159.

基準電圧比較部134は、充電電圧vと基準電圧Vrefとを比較して、単にいずれが大きいかだけでなく、充電電圧vと基準電圧Vrefとの差を表わすデータを出力する。
検知電圧比較部157も同様に、充電電圧vと検知電圧Vとを比較して、充電電圧vと検知電圧Vとの差を表わすデータを出力する。
Reference voltage comparator 134 compares the charging voltage v c and the reference voltage V ref, not only one large, outputs data representing the difference between the charging voltage v c and the reference voltage V ref.
Similarly, the detection voltage comparator 157 compares the charging voltage v c and detection voltage V t, and outputs the data representing the difference between the charging voltage v c and the sensing voltage V t.

基準比較間隔決定部135は、基準電圧比較部134が出力したデータを入力し、入力したデータに基づいて、基準電圧比較部134が充電電圧vと基準電圧Vrefとを比較する間隔(以下「基準比較間隔」と呼ぶ。)を決定する。充電電圧vと基準電圧Vrefとの差が大きければ、充電電圧vが基準電圧Vrefに達するまでには、まだ時間的な余裕があると考えられるので、基準比較間隔は長くてよい。これに対し、充電電圧vと基準電圧Vrefとの差が小さい場合は、充電電圧vがもうすぐ基準電圧Vrefに達すると考えられるので、基準比較間隔を短くする必要がある。このため、基準比較間隔決定部135は、充電電圧vと基準電圧Vrefとの差に基づいて、充電電圧vと基準電圧Vrefとの差が大きければ基準比較間隔を長くし、充電電圧vと基準電圧Vrefとの差が小さければ基準比較間隔を短くするよう、基準比較間隔を決定する。
基準電圧比較部134は、基準比較間隔決定部135が決定した基準比較間隔が経過するのを待ってから、次の比較をする。
Reference comparison interval determination section 135 inputs the data reference voltage comparator 134 is output, based on the input data, interval reference voltage comparator 134 compares the charging voltage v c and the reference voltage V ref (hereinafter Called "reference comparison interval"). The greater the difference between the charging voltage v c and the reference voltage V ref, the distance from the charge voltage v c reaches the reference voltage V ref, it is considered that there is still enough time, reference comparison interval may be longer . In contrast, when the difference between the charging voltage v c and the reference voltage V ref is small, the charging voltage v c is considered soon reaches the reference voltage V ref, it is necessary to shorten the reference comparison interval. Therefore, the reference comparison interval determination section 135, based on the difference between the charging voltage v c and the reference voltage V ref, a longer reference comparison interval the greater the difference between the charging voltage v c and the reference voltage V ref, the charge to shorten the reference comparison interval smaller the difference between the voltage v c and the reference voltage V ref, to determine a reference comparison interval.
The reference voltage comparison unit 134 waits for the reference comparison interval determined by the reference comparison interval determination unit 135 to elapse before performing the next comparison.

検知比較間隔決定部158は、検知電圧比較部157が出力したデータを入力し、入力したデータに基づいて、検知電圧比較部157が充電電圧vと検知電圧Vとを比較する間隔(以下「検知比較間隔」と呼ぶ。)を決定する。上述した基準比較間隔と同様、充電電圧vと検知電圧Vとの差が大きければ、検知比較間隔は長くてよく、充電電圧vと検知電圧Vとの差が小さければ、検知比較間隔を短くする必要がある。検知比較間隔決定部158は、充電電圧vと検知電圧Vとの差に基づいて、充電電圧vと検知電圧Vとの差が大きければ検知比較間隔を長くし、充電電圧vと検知電圧Vとの差が小さければ検知比較間隔を短くするよう、検知比較間隔を決定する。
検知電圧比較部157は、検知比較間隔決定部158が決定した検知比較間隔が経過するのを待ってから、次の比較をする。
Detection comparator interval determination section 158 inputs the data detection voltage comparing unit 157 is output, based on the input data, the interval in which the detection voltage comparing unit 157 compares the charging voltage v c and detection voltage V t (hereinafter Called "detection comparison interval"). Similar to reference comparison interval as described above, the larger the difference between the charging voltage v c and the sensing voltage V t, the detection comparison interval may be longer, the smaller the difference between the charging voltage v c and the sensing voltage V t, the detection comparison It is necessary to shorten the interval. Based on the difference between the charging voltage v c and the detection voltage V t , the detection comparison interval determination unit 158 increases the detection comparison interval if the difference between the charging voltage v c and the detection voltage V t is large, and the charging voltage v c. the detection so that the difference between the voltage V t to shorten the detection comparison interval smaller, determines the detection comparison interval.
The detection voltage comparison unit 157 waits for the detection comparison interval determined by the detection comparison interval determination unit 158 to elapse before performing the next comparison.

基準電圧比較部134も検知電圧比較部157も比較をしていない間は、A/D変換回路156が充電電圧vを測定する必要もない。その間、A/D変換回路156が充電電圧を測定せず、待機状態とすれば、A/D変換回路156における消費電力を抑えることができる。また、A/D変換回路156がアナログデジタル変換をしないのであれば、基準電圧生成部131が基準電圧Vrefを生成する必要もないので、その間、基準電圧生成部131を待機状態とすれば、基準電圧生成部131における消費電力も抑えることができる。 While the reference voltage comparator 134 also does not compare well detection voltage comparator 157, there is no need to A / D conversion circuit 156 measures the charging voltage v c. In the meantime, if the A / D conversion circuit 156 does not measure the charging voltage and enters a standby state, power consumption in the A / D conversion circuit 156 can be suppressed. If the A / D conversion circuit 156 does not perform analog-digital conversion, the reference voltage generation unit 131 does not need to generate the reference voltage V ref . The power consumption in the reference voltage generation unit 131 can also be suppressed.

変換指示部159は、基準比較間隔決定部135が決定した基準比較間隔と、検知比較間隔決定部158が決定した検知比較間隔とに基づいて、次にA/D変換回路156が充電電圧vを測定すべき時刻を算出し、算出した時刻になるまでA/D変換回路156及び基準電圧生成部131を待機させる信号を生成する。
A/D変換回路156は、変換指示部159が生成した信号を入力し、入力した信号に基づいて、待機状態となり、あるいは、アナログデジタル変換をする。基準電圧生成部131も同様に、変換指示部159が生成した信号を入力し、入力した信号に基づいて、待機状態となり、あるいは、基準電圧Vrefを生成する。
Based on the reference comparison interval determined by the reference comparison interval determination unit 135 and the detection comparison interval determined by the detection comparison interval determination unit 158, the conversion instruction unit 159 then causes the A / D conversion circuit 156 to charge the charge voltage v c. Is calculated, and a signal that causes the A / D conversion circuit 156 and the reference voltage generation unit 131 to wait until the calculated time is generated.
The A / D conversion circuit 156 receives the signal generated by the conversion instruction unit 159 and enters a standby state or performs analog-digital conversion based on the input signal. Similarly, the reference voltage generation unit 131 receives the signal generated by the conversion instruction unit 159 and enters a standby state based on the input signal, or generates the reference voltage V ref .

図15は、この実施の形態における電圧測定装置100が測定対象電圧Vを測定する電圧測定処理S410(前半)の流れの一例を示すフローチャート図である。
図16は、この実施の形態における電圧測定装置100が測定対象電圧Vを測定する電圧測定処理S410(後半)の流れの一例を示すフローチャート図である。
Figure 15 is a flow chart illustrating an example of the flow of the voltage measurement process S410 that the voltage measuring apparatus 100 according to this embodiment measures a measurement target voltage V s (the first half).
Figure 16 is a flow chart illustrating an example of the flow of the voltage measurement process S410 voltage measuring apparatus 100 according to this embodiment measures a measurement target voltage V s (second half).

対象充電開始工程S511において。充放電切替部121は、スイッチSW22を切り替えて、コンデンサC11の充電を開始する。
充電完了時刻算出工程S517において、充放電切替部121は、タイマー回路155が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、充電開始時刻とする。充放電切替部121は、取得した充電開始時刻に、所定の対象充電時間Tを加算することにより、充電完了時刻を算出する。
In the target charging start step S511. The charge / discharge switching unit 121 switches the switch SW22 and starts charging the capacitor C11.
In the charging completion time calculating step S517, the charge / discharge switching unit 121 receives the data output from the timer circuit 155, acquires the elapsed time represented by the input data, and sets it as the charging start time. The charge / discharge switching unit 121 calculates the charge completion time by adding a predetermined target charge time Tc to the acquired charge start time.

充電完了待機工程S519において、充放電切替部121は、充電完了時刻まで待機する。例えば、充放電切替部121は、充電完了時刻にタイマー割込みが発生するよう設定し、マイクロコンピュータを待機モードにする。充電完了時刻になると、タイマー割込みが発生し、充放電切替部121は、待機状態から復帰する。   In the charge completion standby step S519, the charge / discharge switching unit 121 waits until the charge completion time. For example, the charge / discharge switching unit 121 sets the timer interruption to occur at the charging completion time, and sets the microcomputer to the standby mode. When the charging completion time is reached, a timer interruption occurs, and the charge / discharge switching unit 121 returns from the standby state.

対象放電開始工程S521において、充放電切替部121は、スイッチSW22を切り替えて、コンデンサC11の放電を開始する。
対象放電時刻記憶工程S522において、対象放電時間測定部150は、タイマー回路155が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、放電開始時刻とする。対象放電時間測定部150は、取得した放電開始時刻を記憶する。
In the target discharge start step S521, the charge / discharge switching unit 121 switches the switch SW22 to start discharging the capacitor C11.
In the target discharge time storage step S522, the target discharge time measurement unit 150 receives the data output from the timer circuit 155, acquires the elapsed time represented by the input data, and sets it as the discharge start time. The target discharge time measurement unit 150 stores the acquired discharge start time.

対象電圧測定工程S542において、変換指示部159は、A/D変換回路156に充電電圧vの測定を指示する信号を生成する。基準電圧生成部131は、変換指示部159が生成した信号を入力して待機状態から復帰し、基準電圧Vrefを生成する。A/D変換回路156は、変換指示部159が生成した信号を入力して待機状態から復帰し、基準電圧生成部131が生成した基準電圧Vrefを基準として、充電電圧vを測定する。測定終了後、A/D変換回路156は、測定した充電電圧vの電圧値を表わすデータを出力する。基準電圧生成部131及びA/D変換回路156は、待機状態に戻る。 In the target voltage measurement step S542, the conversion instruction unit 159 generates a signal indicating the measurement of the charging voltage v c to the A / D conversion circuit 156. The reference voltage generation unit 131 receives the signal generated by the conversion instruction unit 159, returns from the standby state, and generates the reference voltage Vref . A / D conversion circuit 156 inputs the signal conversion instructing unit 159 generates returns from the standby state, with reference to the reference voltage V ref of the reference voltage generating unit 131 has generated, measures the charging voltage v c. After the measurement, A / D conversion circuit 156 outputs the data representing the voltage value of the measured charge voltage v c. The reference voltage generation unit 131 and the A / D conversion circuit 156 return to the standby state.

対象電圧比較工程S543において、検知電圧比較部157は、対象電圧測定工程S542でA/D変換回路156が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす充電電圧vから、検知電圧Vを差し引くことにより、両者の差を算出する。算出した差が正の値である場合(すなわち充電電圧vが検知電圧Vより大きい場合)、対象比較間隔決定工程S544へ進む。算出した差が0以下である場合(すなわち充電電圧vが検知電圧V以下である場合)、対象放電時間算出工程S553へ進む。
対象比較間隔決定工程S544において、検知比較間隔決定部158は、対象電圧比較工程S543で検知電圧比較部157が算出した差に基づいて、検知比較間隔を決定する。例えば、検知比較間隔決定部158は、対象電圧比較工程S543で検知電圧比較部157が算出した差に、所定の定数を乗算することにより、検知比較間隔を算出する。例えば、コンデンサC11の静電容量値および抵抗R12の電気抵抗値の誤差を考慮して、回路時定数τの下限値をあらかじめ求め、回路時定数τの下限値から、充電電圧vがA/D変換回路156の判別可能最小電圧(例えばA/D変換回路156の出力が8ビットなら基準電圧Vrefの256分の1)低下するのにかかる最低時間を算出しておく。検知比較間隔決定部158は、対象電圧比較工程S543で検知電圧比較部157が算出した差に、算出しておいた最低時間を乗算し、検知比較間隔とする。
対象変換時刻算出工程S545において、変換指示部159は、タイマー回路155が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、現在時刻とする。変換指示部159は、取得した現在時刻に、対象検知比較間隔決定工程S544で検知比較間隔決定部158が決定した検知比較間隔を加算することにより、次回の変換時刻を算出する。
対象変換待機工程S546において、変換指示部159は、対象変換時刻算出工程S545で算出した変換時刻まで待機する。例えば、変換指示部159は、変換時刻にタイマー割込みが発生するよう設定し、マイクロコンピュータを待機モードにする。変換時刻になると、タイマー割込みが発生し、変換指示部159は、待機状態から復帰する。
その後、対象電圧測定工程S542に戻る。
In the target voltage comparison step S543, the detection voltage comparison unit 157 inputs the data A / D converter circuit 156 has output the target voltage measuring step S542, from the charging voltage v c of the input data representing the detected voltage V t By subtracting, the difference between the two is calculated. If the calculated difference is a positive value (that is, when the charging voltage v c is greater than the detection voltage V t), the process proceeds to a subject compared interval determination step S544. If the calculated difference is 0 or less (that is, when the charging voltage v c is equal to or less than the detection voltage V t), the process proceeds to a subject discharge time calculating step S553.
In the target comparison interval determination step S544, the detection comparison interval determination unit 158 determines the detection comparison interval based on the difference calculated by the detection voltage comparison unit 157 in the target voltage comparison step S543. For example, the detection comparison interval determination unit 158 calculates the detection comparison interval by multiplying the difference calculated by the detection voltage comparison unit 157 in the target voltage comparison step S543 by a predetermined constant. For example, the lower limit value of the circuit time constant τ is obtained in advance in consideration of the error between the capacitance value of the capacitor C11 and the electric resistance value of the resistor R12, and the charging voltage v C is calculated from the lower limit value of the circuit time constant τ as A / The minimum time required for the D converter circuit 156 to reduce the minimum voltage that can be discriminated (for example, if the output of the A / D converter circuit 156 is 8 bits is 1/256 of the reference voltage V ref ) is calculated. The detection comparison interval determination unit 158 multiplies the difference calculated by the detection voltage comparison unit 157 in the target voltage comparison step S543 by the calculated minimum time to obtain a detection comparison interval.
In the target conversion time calculation step S545, the conversion instruction unit 159 receives the data output from the timer circuit 155, acquires the elapsed time represented by the input data, and sets it as the current time. The conversion instruction unit 159 calculates the next conversion time by adding the detection comparison interval determined by the detection comparison interval determination unit 158 in the target detection comparison interval determination step S544 to the acquired current time.
In the target conversion standby step S546, the conversion instruction unit 159 waits until the conversion time calculated in the target conversion time calculation step S545. For example, the conversion instruction unit 159 sets the timer interrupt to occur at the conversion time, and sets the microcomputer to the standby mode. When the conversion time is reached, a timer interruption occurs, and the conversion instruction unit 159 returns from the standby state.
Thereafter, the process returns to the target voltage measurement step S542.

対象放電時間算出工程S553において、対象放電時間測定部150は、タイマー回路155が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、放電終了時刻とする。対象放電時間測定部150は、取得した放電終了時刻から、対象放電時刻記憶工程S522で記憶した放電開始時刻を差し引くことにより、対象放電時間Tを算出する。
基準充電開始工程S561において、充放電切替部121は、スイッチSW22を切り替えて、コンデンサC11の充電を開始する。
In the target discharge time calculation step S553, the target discharge time measurement unit 150 receives the data output from the timer circuit 155, acquires the elapsed time represented by the input data, and sets it as the discharge end time. The target discharge time measurement unit 150 calculates the target discharge time T s by subtracting the discharge start time stored in the target discharge time storage step S522 from the acquired discharge end time.
In the reference charging start step S561, the charge / discharge switching unit 121 switches the switch SW22 and starts charging the capacitor C11.

充電電圧測定工程S565において、変換指示部159は、A/D変換回路156に充電電圧vの測定を指示する信号を生成する。基準電圧生成部131は、変換指示部159が生成した信号を入力して待機状態から復帰し、基準電圧Vrefを生成する。A/D変換回路156は、変換指示部159が生成した信号を入力して待機状態から復帰し、基準電圧生成部131が生成した基準電圧Vrefを基準として、充電電圧vを測定する。測定終了後、A/D変換回路156は、測定した充電電圧vの電圧値を表わすデータを出力する。基準電圧生成部131及びA/D変換回路156は、待機状態に戻る。 In the charge voltage measurement step S565, the conversion instruction unit 159 generates a signal indicating the measurement of the charging voltage v c to the A / D conversion circuit 156. The reference voltage generation unit 131 receives the signal generated by the conversion instruction unit 159, returns from the standby state, and generates the reference voltage Vref . A / D conversion circuit 156 inputs the signal conversion instructing unit 159 generates returns from the standby state, with reference to the reference voltage V ref of the reference voltage generating unit 131 has generated, measures the charging voltage v c. After the measurement, A / D conversion circuit 156 outputs the data representing the voltage value of the measured charge voltage v c. The reference voltage generation unit 131 and the A / D conversion circuit 156 return to the standby state.

充電電圧比較工程S566において、基準電圧比較部134は、充電電圧測定工程S565でA/D変換回路156が出力したデータを入力し、基準電圧Vrefから、入力したデータが表わす充電電圧vを差し引くことにより、両者の差を算出する。算出した差が正の値である場合(すなわち充電電圧vが基準電圧Vrefより小さい場合)、充電比較間隔決定工程S567へ進む。算出した差が0以下の場合(すなわち充電電圧vが基準電圧Vref以上である場合)、基準放電開始工程S571へ進む。
充電比較間隔決定工程S567において、基準比較間隔決定部135は、充電電圧比較工程S566で基準電圧比較部134が算出した差に基づいて、基準比較間隔を決定する。例えば、基準比較間隔決定部135は、充電電圧比較工程S566で基準電圧比較部134が算出した差に、所定の定数を乗算することにより、基準比較間隔を算出する。
充電変換時刻算出工程S568において、変換指示部159は、タイマー回路155が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、現在時刻とする。変換指示部159は、取得した現在時刻に、充電比較間隔決定工程S5677で基準比較間隔決定部135が決定した基準比較間隔を加算することにより、次回の変換時刻を算出する。
充電変換待機工程S569において、変換指示部159は、充電変換時刻算出工程S568で算出した変換時刻まで待機する。
その後、充電電圧測定工程S565に戻る。
In charging voltage comparison step S566, the reference voltage comparing unit 134 inputs the outputs A / D conversion circuit 156 at the charging voltage measurement step S565 data, from the reference voltage V ref, the charging voltage v c the entered data represents By subtracting, the difference between the two is calculated. If the calculated difference is a positive value (that is, when the charging voltage v c is smaller than the reference voltage V ref), the process proceeds to the charging comparison interval determination step S567. If the calculated difference is 0 or less (that is, when the charging voltage v c is the reference voltage V ref or higher), the process proceeds to the reference discharge start step S571.
In the charging comparison interval determination step S567, the reference comparison interval determination unit 135 determines the reference comparison interval based on the difference calculated by the reference voltage comparison unit 134 in the charging voltage comparison step S566. For example, the reference comparison interval determination unit 135 calculates the reference comparison interval by multiplying the difference calculated by the reference voltage comparison unit 134 in the charging voltage comparison step S566 by a predetermined constant.
In the charge conversion time calculation step S568, the conversion instruction unit 159 receives the data output from the timer circuit 155, acquires the elapsed time represented by the input data, and sets it as the current time. The conversion instruction unit 159 calculates the next conversion time by adding the reference comparison interval determined by the reference comparison interval determination unit 135 in the charging comparison interval determination step S5777 to the acquired current time.
In the charge conversion standby step S569, the conversion instruction unit 159 waits until the conversion time calculated in the charge conversion time calculation step S568.
Then, it returns to charge voltage measurement process S565.

基準放電開始工程S571において、充放電切替部121は、スイッチSW22を切り替えて、コンデンサC11の放電を開始する。
基準放電時刻記憶工程S582において、基準放電時間測定部160は、タイマー回路155が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、放電開始時刻とする。基準放電時間測定部160は、取得した放電開始時刻を記憶する。
In the reference discharge start step S571, the charge / discharge switching unit 121 switches the switch SW22 and starts discharging the capacitor C11.
In the reference discharge time storage step S582, the reference discharge time measurement unit 160 receives the data output from the timer circuit 155, acquires the elapsed time represented by the input data, and sets it as the discharge start time. The reference discharge time measurement unit 160 stores the acquired discharge start time.

基準電圧測定工程S593において、変換指示部159は、A/D変換回路156に充電電圧vの測定を指示する信号を生成する。基準電圧生成部131は、変換指示部159が生成した信号を入力して待機状態から復帰し、基準電圧Vrefを生成する。A/D変換回路156は、変換指示部159が生成した信号を入力して待機状態から復帰し、基準電圧生成部131が生成した基準電圧Vrefを基準として、充電電圧vを測定する。測定終了後、A/D変換回路156は、測定した充電電圧vの電圧値を表わすデータを出力する。基準電圧生成部131及びA/D変換回路156は、待機状態に戻る。 In the reference voltage measuring step S593, the conversion instruction unit 159 generates a signal indicating the measurement of the charging voltage v c to the A / D conversion circuit 156. The reference voltage generation unit 131 receives the signal generated by the conversion instruction unit 159, returns from the standby state, and generates the reference voltage Vref . A / D conversion circuit 156 inputs the signal conversion instructing unit 159 generates returns from the standby state, with reference to the reference voltage V ref of the reference voltage generating unit 131 has generated, measures the charging voltage v c. After the measurement, A / D conversion circuit 156 outputs the data representing the voltage value of the measured charge voltage v c. The reference voltage generation unit 131 and the A / D conversion circuit 156 return to the standby state.

基準電圧比較工程S594において、検知電圧比較部157は、基準電圧測定工程S593でA/D変換回路156が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす充電電圧vから、検知電圧Vを差し引くことにより、両者の差を算出する。算出した差が正の値である場合(すなわち充電電圧vが検知電圧Vより大きい場合)、基準比較間隔決定工程S595へ進む。算出した差が0以下である場合(すなわち充電電圧vが検知電圧V以下である場合)、基準放電時間算出工程S603へ進む。
基準比較間隔決定工程S595において、検知比較間隔決定部158は、基準電圧比較工程S594で検知電圧比較部157が算出した差に基づいて、検知比較間隔を決定する。例えば、検知比較間隔決定部158は、基準電圧比較工程S594で検知電圧比較部157が算出した差に、所定の定数を乗算することにより、検知比較間隔を算出する。
基準変換時刻算出工程S596において、変換指示部159は、タイマー回路155が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、現在時刻とする。変換指示部159は、取得した現在時刻に、基準比較間隔決定工程S595で検知比較間隔決定部158が決定した検知比較間隔を加算することにより、次回の変換時刻を算出する。
基準変換待機工程S597において、変換指示部159は、基準変換時刻算出工程S596で算出した変換時刻まで待機する。
その後、基準電圧測定工程S593に戻る。
In the reference voltage comparison step S594, the detection voltage comparison unit 157 inputs the data A / D conversion circuit 156 by the reference voltage measurement step S593 is outputted from the charging voltage v c of the input data representing the detected voltage V t By subtracting, the difference between the two is calculated. If the calculated difference is a positive value (that is, when the charging voltage v c is greater than the detection voltage V t), the process proceeds to reference comparison interval determination step S595. If the calculated difference is 0 or less (that is, when the charging voltage v c is equal to or less than the detection voltage V t), the process proceeds to the reference discharge time calculating step S603.
In the reference comparison interval determination step S595, the detection comparison interval determination unit 158 determines the detection comparison interval based on the difference calculated by the detection voltage comparison unit 157 in the reference voltage comparison step S594. For example, the detection comparison interval determination unit 158 calculates the detection comparison interval by multiplying the difference calculated by the detection voltage comparison unit 157 in the reference voltage comparison step S594 by a predetermined constant.
In the reference conversion time calculation step S596, the conversion instruction unit 159 receives the data output from the timer circuit 155, acquires the elapsed time represented by the input data, and sets it as the current time. The conversion instruction unit 159 calculates the next conversion time by adding the detection comparison interval determined by the detection comparison interval determination unit 158 in the reference comparison interval determination step S595 to the acquired current time.
In the reference conversion standby step S597, the conversion instruction unit 159 waits until the conversion time calculated in the reference conversion time calculation step S596.
Thereafter, the process returns to the reference voltage measurement step S593.

基準放電時間算出工程S603において、基準放電時間測定部160は、タイマー回路155が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、放電終了時刻とする。基準放電時間測定部160は、取得した放電終了時刻から、基準放電時刻記憶工程S582で記憶した放電開始時刻を差し引くことにより、基準放電時間Trefを算出する。 In the reference discharge time calculation step S603, the reference discharge time measurement unit 160 receives the data output from the timer circuit 155, acquires the elapsed time represented by the input data, and sets it as the discharge end time. The reference discharge time measuring unit 160 calculates the reference discharge time T ref by subtracting the discharge start time stored in the reference discharge time storage step S582 from the acquired discharge end time.

放電時間比算出工程S611において、測定対象電圧算出部170は、対象放電時間算出工程S553で対象放電時間測定部150が算出した対象放電時間Tと、基準放電時間算出工程S603で基準放電時間測定部160が算出した基準放電時間Trefとに基づいて、対象放電時間Tを基準放電時間Trefで割ることにより、商αを算出する。
測定対象電圧算出工程S612において、測定対象電圧算出部170は、放電時間比算出工程S611で算出した商αに基づいて、測定対象電圧Vを算出する。
In the discharge time ratio calculation step S611, the measurement target voltage calculation unit 170 measures the target discharge time T s calculated by the target discharge time measurement unit 150 in the target discharge time calculation step S553 and the reference discharge time calculation in the reference discharge time calculation step S603. Based on the reference discharge time T ref calculated by the unit 160, the quotient α is calculated by dividing the target discharge time T s by the reference discharge time T ref .
In the measurement target voltage calculation step S612, the measurement target voltage calculation unit 170 calculates the measurement target voltage V s based on the quotient α calculated in the discharge time ratio calculation step S611.

図17は、この実施の形態におけるコンデンサC11に充電された充電電圧v及び電圧測定装置100の消費電力の変化の一例を表わすグラフ図である。
このように、充電電圧vが目標となる電圧(検知電圧Vまたは基準電圧Vref)から遠い場合は、充電電圧vを測定する間隔を長くすることにより、電圧測定装置100の消費電力を抑えることができる。また、充電電圧vが目標となる電圧に近い場合は、充電電圧vを測定する間隔を短くすることにより、対象放電時間Tや基準放電時間Trefを正確に測定することができる。
Figure 17 is a graph showing an example of a change in power consumption of the charge voltage v c and a voltage measuring device 100 is charged in the capacitor C11 in this embodiment.
Thus, if far from the voltage charging voltage v c is the target (detection voltage V t or the reference voltage V ref), by lengthening the interval for measuring the charging voltage v c, the power consumption of the voltage measuring device 100 Can be suppressed. Further, when close to the voltage charge voltage v c is the target, by shortening the interval for measuring the charging voltage v c, the target discharge time T s and the reference discharge time T ref can be accurately measured.

この実施の形態における電圧測定装置100は、更に、検知比較間隔決定部158を有する。
上記検知比較間隔決定部158は、上記検知電圧比較部157が判定した判定結果に基づいて、上記充電電圧vと上記検知電圧Vとの差が大きい場合に、上記検知電圧比較部157が上記充電電圧vと上記検知電圧Vとを比較する検知比較間隔を長くし、上記充電電圧vと上記検知電圧Vとの差が小さい場合に、上記検知比較間隔を短くする。
上記検知電圧比較部157は、上記検知比較間隔決定部158が決定した検知比較間隔にしたがって、上記充電電圧vと上記検知電圧Vとを比較する。
The voltage measurement apparatus 100 in this embodiment further includes a detection comparison interval determination unit 158.
The detection comparison interval determination section 158, based on the determination result of the detection voltage comparator 157 determines, when the difference between the charging voltage v c and the detection voltage V t is large, the above detection voltage comparator 157 increase the detection comparison interval for comparing the charging voltage v c and the detection voltage V t, when the difference between the charging voltage v c and the detection voltage V t is small, to shorten the detection comparison interval.
The detection voltage comparator 157, in accordance with the detection comparison interval the sensing comparator interval determination section 158 has determined is compared with the charging voltage v c and the detection voltage V t.

これにより、検知電圧比較部157が充電電圧vと検知電圧Vとを比較する回数を少なくすることができ、電圧測定装置100の消費電力を抑えることができる。 This allows the detection voltage comparing unit 157 to reduce the number of times for comparing the charging voltage v c and detection voltage V t, it is possible to suppress the power consumption of the voltage measuring device 100.

この実施の形態における電圧測定装置100は、更に、基準比較間隔決定部135を有する。
上記基準比較間隔決定部135は、上記基準電圧比較部134が判定した判定結果に基づいて、上記基準電圧Vrefと上記充電電圧vとの差が大きい場合に、上記基準電圧比較部134が上記充電電圧vと上記基準電圧Vrefとを比較する基準比較間隔を長くし、上記基準電圧Vrefと上記充電電圧vとの差が小さい場合に、上記基準比較間隔を短くする。
上記基準電圧比較部134は、上記基準比較間隔決定部135が決定した基準比較間隔にしたがって、上記充電電圧vと上記基準電圧Vrefとを比較する。
The voltage measurement apparatus 100 in this embodiment further includes a reference comparison interval determination unit 135.
The reference comparison interval determination section 135, based on the determination result of the reference voltage comparator 134 determines, when the difference between the reference voltage V ref and the charging voltage v c is large, the above reference voltage comparator 134 increase the reference comparison interval for comparing the charging voltage v c and the reference voltage V ref, if the difference between the reference voltage V ref and the charging voltage v c is small, to shorten the reference comparison interval.
The reference voltage comparator 134, according to the criteria compared intervals the reference comparison interval determination section 135 has determined is compared with the charging voltage v c and the reference voltage V ref.

これにより、基準電圧比較部134が充電電圧vと基準電圧Vrefとを比較する回数を少なくすることができ、電圧測定装置100の消費電力を抑えることができる。 This allows the reference voltage comparing unit 134 to reduce the number of times for comparing the charging voltage v c and the reference voltage V ref, it is possible to suppress the power consumption of the voltage measuring device 100.

以上説明した電圧測定装置100(電源電圧測定方式)において、充放電回路の電圧vに応じてA/D変換間隔(基準比較間隔、検知比較間隔)を決定することにより、A/D変換回数を減らし電圧モニタ部の処理電力を低減する。
電圧測定装置100(バッテリ電圧測定方式)は、A/D変換器(A/D変換回路156)を使用することにより、放電電圧の推移を確認することができる。CPU部(検知比較間隔決定部158)は、A/D変換部から得られる放電電圧(充電電圧v)が高い間は、検知電圧Vに至るまでの時間に余裕があると判断し、A/D変換処理の実施時間間隔を広くとる。放電電圧(充電電圧v)が検知電圧Vに近くなるほど、A/D変換処理の実施時間間隔を狭める。A/D変換処理終了から次のA/D変換処理開始までの間は、回路を低消費電力モードに移行することで待機時の消費電流を抑える。以上の処理フローにより、A/D変換処理の回数を減らすことができ、電源電圧測定処理に必要な消費電流を低減することができる。
In the described voltage measurement apparatus 100 (power supply voltage measuring method) or, A / D conversion interval in response to the voltage v c of the charge and discharge circuit (reference comparison interval, detection comparison interval) by determining the, A / D conversion times The processing power of the voltage monitor unit is reduced.
The voltage measurement apparatus 100 (battery voltage measurement method) can confirm the transition of the discharge voltage by using the A / D converter (A / D conversion circuit 156). The CPU unit (detection comparison interval determination unit 158) determines that there is room in the time to reach the detection voltage V t while the discharge voltage (charge voltage v c ) obtained from the A / D conversion unit is high, The time interval for performing the A / D conversion process is wide. The closer the discharge voltage (charge voltage v c ) is to the detected voltage V t , the shorter the time interval for performing the A / D conversion process. Between the end of the A / D conversion process and the start of the next A / D conversion process, the current consumption during standby is suppressed by shifting the circuit to the low power consumption mode. With the above processing flow, the number of A / D conversion processes can be reduced, and the current consumption required for the power supply voltage measurement process can be reduced.

実施の形態5.
実施の形態5について、図18〜図20を用いて説明する。
なお、実施の形態1〜実施の形態4で説明した記憶装置800と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
Embodiment 5 FIG.
The fifth embodiment will be described with reference to FIGS.
Note that portions common to the storage device 800 described in Embodiments 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

図18は、この実施の形態における記憶装置800の全体構成の一例を示すシステム構成図である。
記憶装置800は、実施の形態1で説明した構成に加えて、更に、測定間隔決定部840を有する。
FIG. 18 is a system configuration diagram showing an example of the overall configuration of the storage device 800 in this embodiment.
The storage device 800 further includes a measurement interval determination unit 840 in addition to the configuration described in the first embodiment.

保持比較部810は、電圧測定装置100が測定した測定対象電圧Vと保持電圧Vminとを比較して、単にいずれが大きいかだけでなく、測定対象電圧Vと保持電圧Vminとの差を表わすデータを出力する。
測定間隔決定部840は、保持比較部810が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす測定対象電圧Vと保持電圧Vminとの差に基づいて、電圧測定装置100が測定対象電圧Vsを測定する間隔(以下「測定間隔」と呼ぶ。)を決定する。測定対象電圧Vと保持電圧Vminとの差が大きければ、測定対象電圧Vが保持電圧Vminまで下がるには、まだ時間的な余裕があると考えられるので、測定間隔は長くてよい。これに対し、測定対象電圧Vと保持電圧Vminとの差が小さい場合は、測定対象電圧Vがもうすぐ保持電圧Vminに達すると考えられるので、測定間隔を短くする必要がある。このため、測定間隔決定部840は、測定対象電圧Vと保持電圧Vminとの差に基づいて、測定対象電圧Vと保持電圧Vminとの差が大きければ測定間隔を長くし、測定対象電圧Vと保持電圧Vminとの差が小さければ測定間隔を短くするよう、測定間隔を決定する。
電圧測定装置100は、一回の測定が終了したのち待機状態となり、測定間隔決定部840が決定した測定間隔が経過するのを待ったのち、待機状態から復帰して次の測定をする。
The holding comparison unit 810 compares the measurement target voltage V s measured by the voltage measuring apparatus 100 and the holding voltage V min and determines not only which is larger, but also the measurement target voltage V s and the holding voltage V min . Output data representing the difference.
Measuring interval determining unit 840 inputs the data holding comparison unit 810 is output, based on the difference between the measured voltage V s and the holding voltage V min of the input data represented, the voltage measuring device 100 measured voltage Vs Is measured (hereinafter referred to as “measurement interval”). If the difference between the measurement target voltage V s and the holding voltage V min is large, it is considered that there is still a time allowance for the measurement target voltage V s to drop to the holding voltage V min, so the measurement interval may be long. . On the other hand, when the difference between the measurement target voltage V s and the holding voltage V min is small, it is considered that the measurement target voltage V s will soon reach the holding voltage V min , so it is necessary to shorten the measurement interval. Therefore, the measurement interval determination section 840, based on the difference between the measured voltage V s and the holding voltage V min, the measurement interval is long when the difference between the measured voltage V s and the holding voltage V min is greater, measured If the difference between the target voltage V s and the holding voltage V min is small, the measurement interval is determined so as to shorten the measurement interval.
The voltage measuring apparatus 100 enters a standby state after one measurement is completed, waits for the measurement interval determined by the measurement interval determination unit 840 to elapse, returns from the standby state, and performs the next measurement.

図19は、この実施の形態における記憶装置800がデータ消失を判定する消失判定処理の流れの一例を示すフローチャート図である。   FIG. 19 is a flowchart showing an example of the flow of erasure determination processing in which the storage device 800 in this embodiment determines data loss.

電圧測定処理S410において、電圧測定装置100は、充電池801が出力した電源電圧Vccを測定して、測定対象電圧Vとする。測定終了後、電圧測定装置100は、待機状態となる。
保持比較工程S420において、保持比較部810は、電圧測定処理S410で電圧測定装置100が測定した測定対象電圧Vから、保持電圧Vminを差し引いて、両者の差を算出する。算出した差が0以上である場合(すなわち測定対象電圧Vが保持電圧Vmin以上である場合)、測定間隔決定工程S425へ進む。算出した差が負の値である場合(すなわち測定対象電圧Vが保持電圧Vminより小さい場合)、消失判定工程S430へ進む。
In the voltage measurement process S410, the voltage measuring apparatus 100 measures the power supply voltage V cc of the rechargeable battery 801 and outputs, to the measured voltage V s. After the measurement is completed, the voltage measuring device 100 enters a standby state.
In the holding comparison step S420, the holding comparison unit 810 calculates a difference between the two by subtracting the holding voltage V min from the measurement target voltage V s measured by the voltage measuring device 100 in the voltage measurement process S410. When the calculated difference is 0 or more (that is, when the measurement target voltage V s is the holding voltage V min or more), the process proceeds to the measurement interval determination step S425. When the calculated difference is a negative value (that is, when the measurement target voltage V s is smaller than the holding voltage V min ), the process proceeds to the disappearance determination step S430.

測定間隔決定工程S425において、測定間隔決定部840は、保持比較工程S420で保持比較部810が算出した差に基づいて、測定間隔を決定する。例えば、測定間隔決定部840は、保持比較工程S420で保持比較部810が算出した差に、所定の定数を乗算し、更に別の所定の定数を加算することにより、測定間隔を算出する。例えば、記憶装置800における電力消費により充電池801が放電し、電源電圧Vccが1ミリボルト低下するのに、最低T秒かかるとすると、測定間隔決定部840は、保持比較工程S420で保持比較部810が算出した差をミリボルト単位で表わした数値に、Tを乗算する。なお、電源電圧Vccを頻繁に測定することにより充電池801を消耗し、揮発性メモリ802が記憶したデータが消失しては本末転倒であるから、電源電圧測定の最小間隔をあらかじめ定めておき、測定間隔決定部840は、これを所定の定数として、乗算の結果に加算する。測定間隔決定部840は、加算の結果を、測定間隔とする。
測定待機工程S426において、電圧測定装置100は、測定間隔決定工程S425で測定間隔決定部840が決定した測定間隔が経過するのを待つ。電圧測定装置100は、測定間隔が経過したのち、待機状態から復帰し、電圧測定処理S410に戻る。
In the measurement interval determination step S425, the measurement interval determination unit 840 determines the measurement interval based on the difference calculated by the holding comparison unit 810 in the holding comparison step S420. For example, the measurement interval determination unit 840 calculates the measurement interval by multiplying the difference calculated by the holding comparison unit 810 in the holding comparison step S420 by a predetermined constant and adding another predetermined constant. For example, if it takes at least T seconds for the rechargeable battery 801 to be discharged due to power consumption in the storage device 800 and the power supply voltage V cc to drop by 1 millivolt, the measurement interval determination unit 840 performs the holding comparison unit in the holding comparison step S420. Multiply the value calculated by 810 in millivolt units by T. In addition, since the rechargeable battery 801 is consumed by frequently measuring the power supply voltage Vcc and the data stored in the volatile memory 802 is lost, the power supply voltage Vcc is overturned. The measurement interval determination unit 840 adds this to the multiplication result as a predetermined constant. The measurement interval determination unit 840 sets the addition result as the measurement interval.
In the measurement standby step S426, the voltage measurement apparatus 100 waits for the measurement interval determined by the measurement interval determination unit 840 in the measurement interval determination step S425 to elapse. After the measurement interval elapses, the voltage measurement device 100 returns from the standby state and returns to the voltage measurement process S410.

消失判定工程S430において、消失判定部820は、揮発性メモリ802が記憶したデータが消失した(可能性がある)と判定し、消失判定データを生成する。
消失判定記憶工程S440において、不揮発性メモリ830は、消失判定工程S430で消失判定部820が生成した消失判定データを記憶する。
In the erasure determination step S430, the erasure determination unit 820 determines that the data stored in the volatile memory 802 has been lost (possibly), and generates erasure determination data.
In the disappearance determination storage step S440, the nonvolatile memory 830 stores the disappearance determination data generated by the disappearance determination unit 820 in the disappearance determination step S430.

図20は、この実施の形態における記憶装置800の電源電圧Vcc及び電圧測定装置100の消費電力の変化の一例を示すグラフ図である。 Figure 20 is a graph showing one example of a change in power consumption of the power supply voltage V cc and the voltage measuring apparatus 100 of the storage device 800 in this embodiment.

電圧測定装置100は、主電源装置200がオフになった時点で、充電池801が十分に充電されているかを確認するため、電源電圧Vccを測定する。電源電圧Vccが保持電圧Vminから遠い場合は、次の測定までの測定間隔を長くする。これにより、電圧測定装置100の消費電力を抑えることができる。また、電源電圧Vccが保持電圧Vminに近づくにつれて、測定間隔を短くしていく。これにより、データ消失を正確に判定することができる。 Voltage measuring device 100, the primary power supply apparatus 200 when turned off, in order to confirm whether the rechargeable battery 801 is fully charged, to measure the supply voltage V cc. When the power supply voltage Vcc is far from the holding voltage Vmin , the measurement interval until the next measurement is lengthened. Thereby, the power consumption of the voltage measuring apparatus 100 can be suppressed. Further, the measurement interval is shortened as the power supply voltage Vcc approaches the holding voltage Vmin . Thereby, it is possible to accurately determine data loss.

この実施の形態における記憶装置800は、更に、測定間隔決定部840を有する。
上記測定間隔決定部840は、上記保持比較部810が判定した判定結果に基づいて、上記測定対象電圧Vと上記保持電圧Vminとの差が大きい場合に、上記電圧測定装置100が上記測定対象電圧Vを測定する測定間隔を長くし、上記測定対象電圧Vと上記保持電圧Vminとの差が小さい場合に、上記測定間隔を短くする。
上記電圧測定装置100は、上記測定間隔決定部840が決定した測定間隔にしたがって、上記測定対象電圧Vを測定する。
The storage device 800 in this embodiment further includes a measurement interval determination unit 840.
The measurement interval determination unit 840 determines that the voltage measurement apparatus 100 performs the measurement when the difference between the measurement target voltage V s and the holding voltage V min is large based on the determination result determined by the holding comparison unit 810. a longer measurement interval for measuring a target voltage V s, when the difference between the measured voltage V s and the holding voltage V min is small, to shorten the measurement interval.
The voltage measuring device 100, according to the measurement interval the measuring interval determining unit 840 is determined, measuring the measurement target voltage V s.

これにより、電圧測定装置100が電源電圧Vccを測定する回数を減らすことができるので、電圧測定装置100における消費電力を抑えることができ、揮発性メモリ802がデータを保持できる期間を長くすることができる。 As a result, the number of times the voltage measuring device 100 measures the power supply voltage Vcc can be reduced, so that power consumption in the voltage measuring device 100 can be suppressed and the period in which the volatile memory 802 can hold data is lengthened. Can do.

以上説明した電圧測定装置100(電源電圧測定方式)において、バッテリ電源電圧Vccの測定結果に応じて測定間隔を決定することにより、測定処理回数を減らし電圧モニタ部(電圧測定装置100)の処理電力を低減する。 In the voltage measurement apparatus 100 (power supply voltage measurement method) described above, the measurement interval is determined according to the measurement result of the battery power supply voltage Vcc , thereby reducing the number of measurement processes and processing of the voltage monitor unit (voltage measurement apparatus 100). Reduce power.

以上説明した記憶装置800(バッテリバックアップシステム)は、電圧測定値(測定対象電圧V)を基に測定間隔を変化させることにより、電圧測定での消費電流を低減させることにより、電源電圧測定に伴うバックアップ用電源(充電池801)の消費量を小さくし本来の目的であるRAM(揮発性メモリ802)のバックアップ時間への影響を少なくする。
CPU部(測定間隔決定部840)は、バックアップ電源電圧Vccが高い間は、RAM(揮発性メモリ802)のデータ保持最小電圧(保持電圧Vmin)に至るまでの時間に余裕があると判断し、バックアップ電源電圧測定の実施時間間隔を広くとる。電源電圧Vccがデータ保持最小電圧(保持電圧Vmin)に近くなるほど電圧測定の実施時間間隔を狭める。電源電圧測定処理終了から次の電源電圧測定処理の間は、電圧モニタ部(電圧測定装置100)を低消費電力モードに移行することで待機時の消費電流を抑える。以上の処理フローにより、電源電圧の測定回数を減らすことができ、バックアップ電源の電圧測定処理に必要な消費電流を低減することができる。
The storage device 800 (battery backup system) described above can be used for power supply voltage measurement by reducing the current consumption in voltage measurement by changing the measurement interval based on the voltage measurement value (measurement target voltage V s ). The consumption of the accompanying backup power supply (rechargeable battery 801) is reduced to reduce the influence on the original RAM (volatile memory 802) backup time.
The CPU unit (measurement interval determination unit 840) determines that there is room in the time required to reach the minimum data retention voltage (retention voltage V min ) of the RAM (volatile memory 802) while the backup power supply voltage V cc is high. And make the backup power supply voltage measurement time interval wide. The closer the power supply voltage V cc is to the data holding minimum voltage (holding voltage V min ), the shorter the voltage measurement execution time interval. During the power supply voltage measurement process from the end of the power supply voltage measurement process, the current consumption during standby is suppressed by shifting the voltage monitor unit (voltage measurement device 100) to the low power consumption mode. With the above processing flow, the number of power supply voltage measurements can be reduced, and the current consumption required for the backup power supply voltage measurement process can be reduced.

実施の形態1における記憶装置800の全体構成の一例を示すシステム構成図。FIG. 3 is a system configuration diagram illustrating an example of an overall configuration of a storage device 800 according to Embodiment 1. 実施の形態1における記憶装置800がデータ消失を判定する消失判定処理の流れの一例を示すフローチャート図。FIG. 7 is a flowchart showing an example of a flow of erasure determination processing in which the storage device 800 according to Embodiment 1 determines data loss. 実施の形態1における電圧測定装置100の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。FIG. 3 is a block configuration diagram illustrating an example of a functional block configuration of the voltage measurement apparatus 100 according to the first embodiment. 実施の形態1における電圧測定装置100が測定対象電圧を測定する電圧測定処理S410の流れの一例を示すフローチャート図。The flowchart figure which shows an example of the flow of the voltage measurement process S410 in which the voltage measurement apparatus 100 in Embodiment 1 measures a measurement object voltage. 実施の形態1におけるコンデンサC11に充電された充電電圧vの変化の一例を表わすグラフ図。Graph showing an example of a change in the charging voltage v c, which is charged in the capacitor C11 in the first embodiment. 実施の形態2における電圧測定装置100の回路構成の一例を示す回路図。FIG. 4 is a circuit diagram illustrating an example of a circuit configuration of a voltage measurement device 100 according to a second embodiment. 実施の形態2における電圧測定装置100の回路構成の別の例を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram showing another example of the circuit configuration of voltage measurement apparatus 100 in the second embodiment. 実施の形態2における電圧測定装置100が測定対象電圧Vを測定する電圧測定処理S410(前半)の流れの一例を示すフローチャート図。Flow chart illustrating an example of the flow of the voltage measurement process S410 that the voltage measuring device 100 in the second embodiment measures the measurement target voltage V s (the first half). 実施の形態2における電圧測定装置100が測定対象電圧Vを測定する電圧測定処理S410(後半)の流れの一例を示すフローチャート図。Flow chart illustrating an example of the flow of the voltage measurement process S410 voltage measuring apparatus 100 according to the second embodiment measures the measurement target voltage V s (second half). 実施の形態2におけるコンデンサC11に充電された充電電圧v及び電圧測定装置100の各部の状態の一例を表わす図。Diagram showing an example of a state of each part of the charge voltage v c and the voltage measuring apparatus 100 stored in the capacitor C11 in the second embodiment. 実施の形態3における電圧測定装置100の回路構成の一例を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an example of a circuit configuration of a voltage measurement device 100 according to Embodiment 3. 実施の形態3における電圧測定装置100が測定対象電圧Vを測定する電圧測定処理S410(前半)の流れの一例を示すフローチャート図。Flow chart illustrating an example of the flow of the voltage measurement process S410 that the voltage measuring device 100 according to the third embodiment measures the measurement target voltage V s (the first half). 実施の形態3における電圧測定装置100が測定対象電圧Vを測定する電圧測定処理S410(後半)の流れの一例を示すフローチャート図。Flow chart illustrating an example of the flow of the voltage measurement process S410 voltage measuring apparatus 100 according to the third embodiment measures the measurement target voltage V s (second half). 実施の形態4における電圧測定装置100の回路構成の一例を示す回路図。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an example of a circuit configuration of a voltage measurement device 100 according to a fourth embodiment. 実施の形態4における電圧測定装置100が測定対象電圧Vを測定する電圧測定処理S410(前半)の流れの一例を示すフローチャート図。Flow chart illustrating an example of the flow of the voltage measurement process S410 that the voltage measuring device 100 according to the fourth embodiment measures a measurement target voltage V s (the first half). 実施の形態4における電圧測定装置100が測定対象電圧Vを測定する電圧測定処理S410(後半)の流れの一例を示すフローチャート図。Flow chart illustrating an example of the flow of the voltage measurement process S410 voltage measuring apparatus 100 according to the fourth embodiment measures a measurement target voltage V s (second half). 実施の形態4におけるコンデンサC11に充電された充電電圧v及び電圧測定装置100の消費電力の変化の一例を表わすグラフ図。Graph showing an example of a change in power consumption of the charge voltage v c and the voltage measuring apparatus 100 stored in the capacitor C11 in the fourth embodiment. 実施の形態5における記憶装置800の全体構成の一例を示すシステム構成図。FIG. 7 is a system configuration diagram illustrating an example of the overall configuration of a storage device 800 according to a fifth embodiment. 実施の形態5における記憶装置800がデータ消失を判定する消失判定処理の流れの一例を示すフローチャート図。FIG. 7 is a flowchart showing an example of a flow of erasure determination processing in which the storage device 800 in Embodiment 5 determines data loss. 実施の形態5における記憶装置800の電源電圧Vcc及び電圧測定装置100の消費電力の変化の一例を示すグラフ図。Graph showing an example of a change in power consumption of the power supply voltage V cc and the voltage measuring apparatus 100 of the storage device 800 in the fifth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100 電圧測定装置、120 対象充電部、121 充放電切替部、130 基準充電部、131 基準電圧生成部、132,136 定電圧回路、133 比較電圧切替部、134 基準電圧比較部、135 基準比較間隔決定部、140 放電部、150 対象放電時間測定部、151 検知電圧生成部、154 電圧比較部、155 タイマー回路、156 A/D変換回路、157 検知電圧比較部、158 検知比較間隔決定部、159 変換指示部、160 基準放電時間測定部、170 測定対象電圧算出部、200 主電源装置、800 記憶装置、801 充電池、802 揮発性メモリ、803 インターフェース部、810 保持比較部、820 消失判定部、830 不揮発性メモリ、840 測定間隔決定部、C11 コンデンサ、R12,R52,R53 抵抗、SW22,SW34 スイッチ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Voltage measuring device, 120 Object charging part, 121 Charge / discharge switching part, 130 Reference charging part, 131 Reference voltage generation part, 132,136 Constant voltage circuit, 133 Comparison voltage switching part, 134 Reference voltage comparison part, 135 Reference comparison interval Determination unit, 140 discharge unit, 150 target discharge time measurement unit, 151 detection voltage generation unit, 154 voltage comparison unit, 155 timer circuit, 156 A / D conversion circuit, 157 detection voltage comparison unit, 158 detection comparison interval determination unit, 159 Conversion instruction unit, 160 reference discharge time measurement unit, 170 measurement target voltage calculation unit, 200 main power supply device, 800 storage device, 801 rechargeable battery, 802 volatile memory, 803 interface unit, 810 retention comparison unit, 820 disappearance determination unit, 830 Non-volatile memory, 840 measurement interval determination unit, C11 capacitor, 12, R52, R53 resistance, SW22, SW34 switch.

Claims (11)

測定の対象である測定対象電圧を測定する電圧測定装置において、
コンデンサと、対象充電部と、基準充電部と、放電部と、対象放電時間測定部と、基準放電時間測定部と、測定対象電圧算出部とを有し、
上記対象充電部は、上記測定対象電圧まで上記コンデンサを充電し、
上記基準充電部は、所定の基準電圧まで上記コンデンサを充電し、
上記放電部は、上記コンデンサを所定の回路時定数で放電し、
上記対象放電時間測定部は、上記対象充電部が上記測定対象電圧まで上記コンデンサを充電してから、上記放電部が上記コンデンサを放電したことにより上記コンデンサに充電された充電電圧が所定の検知電圧になるまでの時間を測定して対象放電時間とし、
上記基準放電時間測定部は、上記基準充電部が上記基準電圧まで上記コンデンサを充電してから、上記放電部が上記コンデンサを放電したことにより上記充電電圧が上記検知電圧になるまでの時間を測定して基準放電時間とし、
上記測定対象電圧算出部は、上記対象放電時間測定部が測定した対象放電時間と、上記基準放電時間測定部が測定した基準放電時間とに基づいて、上記測定対象電圧の電圧値を算出することを特徴とする電圧測定装置。
In a voltage measuring device that measures a voltage to be measured, which is a measurement target,
A capacitor, a target charging unit, a reference charging unit, a discharging unit, a target discharging time measuring unit, a reference discharging time measuring unit, and a measuring target voltage calculating unit;
The target charging unit charges the capacitor up to the measurement target voltage,
The reference charging unit charges the capacitor to a predetermined reference voltage,
The discharging unit discharges the capacitor with a predetermined circuit time constant,
The target discharge time measurement unit is configured such that a charge voltage charged in the capacitor when the target charge unit charges the capacitor to the measurement target voltage and then the discharge unit discharges the capacitor is a predetermined detection voltage. Measure the time to become the target discharge time,
The reference discharge time measurement unit measures a time from when the reference charging unit charges the capacitor to the reference voltage until the charging voltage becomes the detection voltage when the discharging unit discharges the capacitor. As the reference discharge time,
The measurement target voltage calculation unit calculates a voltage value of the measurement target voltage based on the target discharge time measured by the target discharge time measurement unit and the reference discharge time measured by the reference discharge time measurement unit. A voltage measuring device characterized by the above.
上記測定対象電圧算出部は、以下の数式を用いて、上記測定対象電圧の電圧値を算出することを特徴とする請求項1に記載の電圧測定装置。
Figure 2010014651
ただし、Vは測定対象電圧、Vは検知電圧、Vrefは基準電圧、Tは対象放電時間、Trefは基準放電時間である。
The voltage measurement apparatus according to claim 1, wherein the measurement target voltage calculation unit calculates a voltage value of the measurement target voltage using the following mathematical formula.
Figure 2010014651
However, V s is measured voltage, V t is the detection voltage, V ref is a reference voltage, T s is the target discharge time, T ref is the reference discharge time.
上記電圧測定装置は、更に、検知電圧比較部を有し、
上記検知電圧比較部は、上記充電電圧と、上記検知電圧とを比較して、大小関係を判定し、
上記対象放電時間測定部は、上記検知電圧比較部が判定した判定結果に基づいて、上記対象放電時間を測定し、
上記基準放電時間測定部は、上記検知電圧比較部が判定した判定結果に基づいて、上記基準放電時間を測定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電圧測定装置。
The voltage measurement device further includes a detection voltage comparison unit,
The detection voltage comparison unit compares the charging voltage with the detection voltage to determine a magnitude relationship,
The target discharge time measurement unit measures the target discharge time based on the determination result determined by the detection voltage comparison unit,
3. The voltage measuring device according to claim 1, wherein the reference discharge time measurement unit measures the reference discharge time based on a determination result determined by the detection voltage comparison unit.
上記電圧測定装置は、更に、検知比較間隔決定部を有し、
上記検知比較間隔決定部は、上記検知電圧比較部が判定した判定結果に基づいて、上記充電電圧と上記検知電圧との差が大きい場合に、上記検知電圧比較部が上記充電電圧と上記検知電圧とを比較する検知比較間隔を長くし、上記充電電圧と上記検知電圧との差が小さい場合に、上記検知比較間隔を短くし、
上記検知電圧比較部は、上記検知比較間隔決定部が決定した検知比較間隔にしたがって、上記充電電圧と上記検知電圧とを比較することを特徴とする請求項3に記載の電圧測定装置。
The voltage measuring device further includes a detection comparison interval determination unit,
When the difference between the charging voltage and the detection voltage is large based on the determination result determined by the detection voltage comparison unit, the detection comparison interval determination unit determines whether the detection voltage comparison unit determines the charging voltage and the detection voltage. When the difference between the charging voltage and the detection voltage is small, the detection comparison interval is shortened.
The voltage measurement device according to claim 3, wherein the detection voltage comparison unit compares the charging voltage with the detection voltage according to a detection comparison interval determined by the detection comparison interval determination unit.
上記電圧測定装置は、更に、充電部と、基準電圧比較部とを有し、
上記充電部は、印加された電圧により上記コンデンサを充電し、
上記基準電圧比較部は、上記充電電圧と、上記基準電圧とを比較して、大小関係を判定し、
上記基準充電部は、上記測定対象電圧を上記充電部に印加し、上記基準電圧比較部が判定した判定結果に基づいて、上記充電電圧が上記基準電圧になるまで上記コンデンサを充電することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の電圧測定装置。
The voltage measuring device further includes a charging unit and a reference voltage comparing unit,
The charging unit charges the capacitor with an applied voltage,
The reference voltage comparison unit compares the charging voltage with the reference voltage to determine a magnitude relationship,
The reference charging unit applies the measurement target voltage to the charging unit, and charges the capacitor until the charging voltage becomes the reference voltage based on a determination result determined by the reference voltage comparison unit. The voltage measuring device according to claim 1.
上記電圧測定装置は、更に、基準比較間隔決定部を有し、
上記基準比較間隔決定部は、上記基準電圧比較部が判定した判定結果に基づいて、上記基準電圧と上記充電電圧との差が大きい場合に、上記基準電圧比較部が上記充電電圧と上記基準電圧とを比較する基準比較間隔を長くし、上記基準電圧と上記充電電圧との差が小さい場合に、上記基準比較間隔を短くし、
上記基準電圧比較部は、上記基準比較間隔決定部が決定した基準比較間隔にしたがって、上記充電電圧と上記基準電圧とを比較することを特徴とする請求項5に記載の電圧測定装置。
The voltage measuring device further includes a reference comparison interval determination unit,
When the difference between the reference voltage and the charging voltage is large based on the determination result determined by the reference voltage comparing unit, the reference voltage comparing unit determines that the reference voltage comparing unit determines the charging voltage and the reference voltage. When the difference between the reference voltage and the charging voltage is small, the reference comparison interval is shortened.
The voltage measurement device according to claim 5, wherein the reference voltage comparison unit compares the charging voltage with the reference voltage according to a reference comparison interval determined by the reference comparison interval determination unit.
上記電圧測定装置は、更に、充電部を有し、
上記充電部は、印加された電圧により上記コンデンサを充電し、
上記対象充電部は、上記測定対象電圧を上記充電部に印加し、所定の時間が経過するまで上記コンデンサを充電することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の電圧測定装置。
The voltage measuring device further includes a charging unit,
The charging unit charges the capacitor with an applied voltage,
The voltage measurement according to claim 1, wherein the target charging unit applies the measurement target voltage to the charging unit and charges the capacitor until a predetermined time elapses. apparatus.
揮発性メモリと、充電池と、請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の電圧測定装置と、保持比較部と、消失判定部とを有し、
上記揮発性メモリは、電源として供給される電圧が所定の保持電圧以上である場合に、記憶したデータを保持し、
上記充電池は、充電された電圧を上記揮発性メモリの電源として供給し、
上記電圧測定装置は、上記充電池に充電された電圧を上記測定対象電圧として測定し、
上記保持比較部は、上記電圧測定装置が測定した測定対象電圧と、上記保持電圧とを比較して、大小関係を判定し、
上記消失判定部は、上記保持比較部が判定した判定結果に基づいて、上記測定対象電圧が上記保持電圧より小さい場合に、上記揮発性メモリが記憶したデータが消失したと判定することを特徴とする記憶装置。
A volatile memory, a rechargeable battery, the voltage measuring device according to any one of claims 1 to 7, a holding comparison unit, and a disappearance determination unit,
The volatile memory holds stored data when a voltage supplied as a power source is equal to or higher than a predetermined holding voltage,
The rechargeable battery supplies the charged voltage as a power source for the volatile memory,
The voltage measuring device measures the voltage charged in the rechargeable battery as the voltage to be measured,
The holding comparison unit compares the measurement object voltage measured by the voltage measuring device with the holding voltage, determines the magnitude relationship,
The erasure determination unit determines that the data stored in the volatile memory is lost when the voltage to be measured is smaller than the holding voltage based on the determination result determined by the holding comparison unit. Storage device.
上記記憶装置は、更に、測定間隔決定部を有し、
上記測定間隔決定部は、上記保持比較部が判定した判定結果に基づいて、上記測定対象電圧と上記保持電圧との差が大きい場合に、上記電圧測定装置が上記測定対象電圧を測定する測定間隔を長くし、上記測定対象電圧と上記保持電圧との差が小さい場合に、上記測定間隔を短くし、
上記電圧測定装置は、上記測定間隔決定部が決定した測定間隔にしたがって、上記測定対象電圧を測定することを特徴とする請求項8に記載の記憶装置。
The storage device further includes a measurement interval determination unit,
The measurement interval determination unit is configured to measure the measurement interval at which the voltage measurement device measures the measurement target voltage when the difference between the measurement target voltage and the hold voltage is large based on the determination result determined by the holding comparison unit. When the difference between the voltage to be measured and the holding voltage is small, the measurement interval is shortened,
9. The storage device according to claim 8, wherein the voltage measuring device measures the voltage to be measured according to a measurement interval determined by the measurement interval determining unit.
上記記憶装置は、更に、不揮発性メモリを有し、
上記不揮発性メモリは、上記消失判定部が判定した判定結果を表わすデータを記憶することを特徴とする請求項8または請求項9に記載の記憶装置。
The storage device further includes a nonvolatile memory,
The storage device according to claim 8 or 9, wherein the nonvolatile memory stores data representing a determination result determined by the disappearance determination unit.
測定の対象である測定対象電圧を測定する電圧測定方法において、
上記測定対象電圧までコンデンサを充電し、
上記コンデンサを所定の回路時定数で放電し、上記コンデンサに充電された充電電圧が所定の検知電圧になるまでの時間を測定して対象放電時間とし、
所定の基準電圧まで上記コンデンサを充電し、
上記コンデンサを上記回路時定数で放電し、上記充電電圧が上記検知電圧になるまでの時間を測定して基準放電時間とし、
測定した対象放電時間と測定した基準放電時間とに基づいて、上記測定対象電圧の電圧値を算出することを特徴とする電圧測定方法。
In the voltage measurement method for measuring the voltage to be measured, which is the object of measurement,
Charge the capacitor to the voltage to be measured above,
Discharge the capacitor with a predetermined circuit time constant, measure the time until the charging voltage charged in the capacitor reaches a predetermined detection voltage, and set the target discharge time,
Charge the capacitor to a predetermined reference voltage,
Discharging the capacitor with the circuit time constant, measuring the time until the charge voltage reaches the detection voltage, and using as a reference discharge time,
A voltage measurement method comprising calculating a voltage value of the measurement target voltage based on the measured target discharge time and the measured reference discharge time.
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