JP6344164B2 - 電気機器の較正装置及び電気機器の較正方法 - Google Patents

Description

本発明は、電力に係る物理量の目標値を時系列的に送信する送信部と、目標値に基づいて電気機器が出力した電力に係る物理量を時系列的に計測する計測部を備える電気機器の較正装置及び電気機器の較正方法に関する。

車両における電源系統間では電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータが必要とされる場面が多い。例えば、オルタネータやモータが発電した電力を二次電池に蓄電する場合、二次電池に対する充電電流及び充電電圧をきめ細かく制御するためのＤＣ／ＤＣコンバータを欠かすことができない。ＤＣ／ＤＣコンバータが有する機能には、双方向／単方向、昇圧／降圧等の組み合わせが存在するが、何れのタイプのＤＣ／ＤＣコンバータであっても、目標値に応じた電流又は電圧を精度よく出力することが重要である。

一方、ＤＣ／ＤＣコンバータにて検出される出力電流及び／又は出力電圧には、検出回路における素子のばらつき等による誤差が含まれているため、検出精度を高めるには、電源制御装置毎に個別に較正しておく必要がある。このような較正は、一般的には製造時に測定治具を用いて行われる。

例えば、特許文献１には、車載機器からの入力信号を取り込む車載用制御ユニットの入力特性を調整するために、車載用制御ユニットにテスタを接続して基準入力電圧についての入力特性を測定し、測定した入力特性に基づく調整係数を算出して車載用制御ユニット内のメモリ手段に格納する調整方法が開示されている。メモリ手段に格納された調整係数は、車載用制御ユニットが有するＣＰＵが入力特性を補正演算するのに用いられる。

特開２００２−１４７２４号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたテスタは、測定項目が変更されたり、測定項目における対象機器の動作範囲が変更されたり、対象機器そのものが変更されたりする場合のために汎用性を持たせる点については何らの開示も示唆もされておらず、しかも入力特性を補正することしか考慮されていなかった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、較正対象の測定項目が変更されたり、電気機器の動作範囲等が変更されたりする場合であっても、柔軟に対応して電気機器における目標追従性を較正することが可能な電気機器の較正装置及び電気機器の較正方法を提供することにある。

本発明に係る電気機器の較正装置は、電力に係る物理量の目標値に基づいて電力を出力する電気機器に前記目標値を時系列的に送信する送信部と、前記電気機器から供給された電力を消費する被供給部と、該被供給部に供給された電力に係る物理量を時系列的に計測する計測部とを備え、該計測部が計測した物理量と前記送信部が送信した目標値とを比較して前記電気機器の目標追従性を較正する電気機器の較正装置であって、前記送信部が送信すべき目標値を時系列的に記述したシナリオ情報と、前記被供給部が消費すべき電流又は電力を含む物理量を時系列的に記述した第２のシナリオ情報とを記憶する記憶部を備え、前記送信部は、前記記憶部に記憶されたシナリオ情報に基づいて前記電気機器に目標値を送信するようにしてあり、前記被供給部は、前記記憶部に記憶された第２のシナリオ情報に基づいて、前記電気機器から供給された電力を消費するようにしてあり、前記送信部が送信した目標値及び前記計測部の計測結果を比較して、前記電気機器における目標値と出力電力に係る物理量との関係を示す追従特性を較正するための較正情報を生成する生成部を更に備え、前記送信部は、前記生成部が生成した較正情報を前記電気機器に送信するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る電気機器の較正装置は、前記シナリオ情報に記述された目標値は、電流又は電圧を含み、前記計測部が計測する物理量は、電流及び電圧を含むことを特徴とする。

本発明に係る電気機器の較正装置は、前記生成部は、前記送信部が送信した目標値と前記計測部の計測結果との関係を二次曲線で近似して前記較正情報を生成するようにしてあることを特徴とする。

本発明に係る電気機器の較正方法は、電力に係る物理量の目標値に基づいて電力を出力する電気機器に前記目標値を時系列的に送信する送信部と、前記電気機器から供給された電力を消費する被供給部と、該被供給部に供給された電力に係る物理量を時系列的に計測する計測部とを備える電気機器の較正装置を用いて前記電気機器の目標追従性を較正する方法であって、前記送信部が送信すべき目標値を時系列的に記述したシナリオ情報と、前記被供給部が消費すべき電流又は電力を含む物理量を時系列的に記述した第２のシナリオ情報とを記憶する記憶部を用意し、前記記憶部に記憶されたシナリオ情報に基づいて前記送信部から前記電気機器に目標値を送信し、前記記憶部に記憶された第２のシナリオ情報に基づいて、前記被供給部にて前記電気機器から供給された電力を消費し、前記送信部が送信した目標値及び前記計測部の計測結果を比較して、前記電気機器における目標値と出力電力に係る物理量との関係を示す追従特性を較正するための較正情報を生成し、生成した較正情報を前記送信部によって送信することを特徴とする。

本発明にあっては、電気機器が出力すべき電力に係る物理量の目標値が時系列的に記述されたシナリオ情報に基づいて、較正対象の電気機器に目標値を時系列的に送信し、電気機器から被供給部に供給された電力に係る物理量を時系列的に計測し、送信した目標値と計測した物理量とを比較することによって、電気機器における目標値に対する出力の追従特性を較正するための較正情報を生成して電気機器に送信する。
これにより、シナリオ情報を読み出して目標値を送信する時系列と、電気機器からの電力に係る物理量を計測する時系列とを整合させた場合は、シナリオ情報に記述された目標値が変化する範囲内で、電気機器における目標値に対する出力の追従誤差が小さくなるように較正される。

本発明にあっては、シナリオ情報に記述された物理量の目標値に電流又は電圧が含まれているため、シナリオ情報に基づいて、電気機器が目標とすべき電流又は電圧が設定される。
また、計測部が計測する物理量に電流及び電圧が含まれているため、電気機器が目標値に応じて出力する電流又は電圧の追従特性が較正される。

本発明にあっては、電気機器に送信した目標値と、電気機器から被供給部に供給された電力に係る物理量との関係を二次曲線で近似して較正情報を生成する。
これにより、目標値の変化に対して湾曲する電気機器の出力の追従特性が、放物線、楕円、双曲線等の二次曲線で近似され、近似された追従特性が直線的になるように較正される。

本発明にあっては、消費すべき電力に係る物理量が時系列的に記述された第２のシナリオ情報に基づいて、被供給部が較正対象の電気機器から供給された電力を消費する。
これにより、電気機器から見た負荷側の電力の消費状態が時系列的に模擬される。

本発明にあっては、第２のシナリオ情報に記述された物理量に抵抗又は電流が含まれているため、第２のシナリオ情報に基づいて、電気機器の出力側に接続されるべき負荷の抵抗、又は電気機器の出力側から取り出すべき電流が時系列的に設定される。

本発明によれば、シナリオ情報に記述された目標値が変化する範囲内で、電気機器における目標値に対する出力の追従誤差が小さくなるように較正される。
従って、較正対象の測定項目が変更されたり、電気機器の動作範囲等が変更されたりする場合であっても、柔軟に対応して電気機器における目標追従性を較正することが可能となる。

本発明の実施の形態１に係る較正装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る較正装置で用いられる第１シナリオ情報の内容を示す図表である。 コンバータにおけるフィードバック制御系の構成例を示すブロック図である。 目標ＰＷＭ信号に対するコンバータの出力電流の追従特性を計測して座標面上にプロットしたグラフである。 本発明の実施の形態１に係る較正装置で較正情報を生成するＣＰＵの処理手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態１の変形例に係る較正装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る較正装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態２に係る較正装置で用いられる第２シナリオ情報の内容を示す図表である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る較正装置の構成例を示すブロック図である。図中１ａは較正装置であり、較正装置１ａは、ＣＰＵ１１、ディスプレイ１２、キーボード１３及びマウス１４を有するパーソナルコンピュータ（以下、パソコンという）１０を含んでなる。較正装置１ａは、較正対象のＤＣ／ＤＣコンバータ（電気機器に相当：以下、単にコンバータという）５に電力を供給する電源装置２０と、コンバータ５から供給された電力を消費する抵抗負荷（被供給部に相当）４と、該抵抗負荷４に供給された電力に係る電流及び電圧（物理量に相当）を計測する計測装置３０（計測部に相当）とを備える。

パソコン１０は、コンバータ５との間でＣＡＮ（Controller Area Network ）による通信を行うためのＣＡＮ通信部（送信部に相当）１５と、電源装置２０及び計測装置３０との間でＧＰＩＢ（General Purpose Interface Bus ）による通信を行うためのＧＰＩＢ通信部１６と、コンバータ５が出力すべき電力に係る物理量の目標値を記述した第１シナリオ情報（シナリオ情報に相当）を記憶する内部記憶装置（記憶部に相当）１７とを有する。ＣＡＮ通信部１５及びＧＰＩＢ通信部１６は、例えばＰＣＩスロットに実装される拡張カードである。

電源装置２０は、計測装置３０と共にＧＰＩＢ通信部１６とバス接続されており、ＧＰＩＢ通信におけるコマンド（指令）によってパソコン１０からリモート制御される。本実施の形態１では、コンバータ５が稼働中に必要とする入力電力が、電源装置２０から余裕をもって供給されるようにする。

計測装置３０は、電流プローブ３１及び電圧プローブ３２を有しており、夫々のプローブによって、コンバータ５から抵抗負荷４に供給された電流及び電圧をリアルタイムに計測し、ＧＰＩＢ通信によるパソコン１０からのクエリ（問い合わせ）に応じて計測結果をパソコン１０に送信する。ここでの計測結果は、電流値（単位はＡ）及び電圧値（単位はＶ）である。

コンバータ５は、電源装置２０から供給された電圧を片方向に変換する変換部５１と、該変換部５１による変換を制御する制御部５０と、変換部５１から出力された電力に係る電流及び／又は電圧（物理量に相当）を検出して制御部５０にフィードバックする検出部５２と、パソコン１０との間でＣＡＮによる通信を行うためのＣＡＮ通信部５３とを備える。各部の動作電源は、例えば電源装置２０から供給される。なお、コンバータが双方向に電圧を変換するものである場合は、コンバータの変換方向に応じて較正装置１ａに対する変換部５１及び検出部５２の接続を切り替えればよい。

制御部５０は、パソコン１０とのＣＡＮ通信により受信した物理量の目標値に応じて、変換部５１が出力する電力に係る物理量を制御する。制御部５０は、また、ＣＡＮ通信によりパソコン１０から受信した後述の較正情報を不図示のメモリに記憶する。このような較正情報を記憶しておくことにより、制御部５０は、与えられた目標値に対する出力の関係が直線的になるように補正することができる。

次に、内部記憶装置１７に記憶される第１シナリオ情報について説明する。
図２は、本発明の実施の形態１に係る較正装置１ａで用いられる第１シナリオ情報の内容を示す図表である。第１シナリオ情報は、時刻と、電流又は電圧の目標値と、較正イベントとを１組の情報要素とする構造化情報である。第１シナリオ情報の先頭領域には、各組の情報要素が読み出されるべき周期（単位はｍｓ）と、電源装置２０に対する制御内容とが記憶されている。

各組の情報要素に含まれる時刻は、先頭の情報要素が読み出されるべき時刻を０ｍｓとする相対的な時刻を記述したものである。電源装置２０に対する制御内容は、較正に先立つて電源装置２０に指示すべき制御内容を記述したものである。ここでは、例として電源装置２０の電圧を１２Ｖに設定する旨の制御内容が記憶されている。各組の情報要素に含まれる電流又は電圧の目標値は、コンバータ５が外部に出力すべき電力に係る電流又は電圧（物理量に相当）を示すデータである。図２では、各組の情報要素に含まれるデータが有意ではないことを示すヌル（ＮＵＬＬ）を「−」で示す。

本実施の形態１では、パソコン１０が有するＣＰＵ１１が、図２の図表に記憶された周期（１０００ｍｓ）で各組の情報要素を順次読み出し、夫々の情報要素に含まれるデータがヌルではない場合に、読み出した電流（又は電圧）のデータをコンバータ５に送信する。また、各組の情報要素に含まれる較正イベントがヌルではない場合、ＣＰＵ１１は、コンバータ５を較正するためのデータを取得する処理を実行する。

具体的には、ＣＰＵ１１は、コンバータ５に対して、時刻０ｍｓ，１０００ｍｓ，２０００ｍｓで目標値が１．０Ａのデータを送信し、時刻３０００ｍｓ，４０００ｍｓ，５０００ｍｓで目標値が２．０Ａのデータを送信し、時刻６０００ｍｓ，７０００ｍｓ，８０００ｍｓで目標値が３．０Ａのデータを送信し、時刻９０００ｍｓ，１００００ｍｓ，１１０００ｍｓで目標値が４．０Ａのデータを送信し、時刻１２０００ｍｓ，１３０００ｍｓ，１４０００ｍｓ，１５０００ｍｓで目標値が５．０Ａのデータを送信する。これにより、時間の経過と共に変化する電流がコンバータ５から出力される。

ＣＰＵ１１は、また、時刻２０００ｍｓ，５０００ｍｓ，８０００ｍｓ，１１０００ｍｓ，１４０００ｍｓで計測装置３０が計測した電流（又は電圧）の計測結果を取得して内部記憶装置１７に記憶する。そして、ＣＰＵ１１は、送信した目標値のデータ及び記憶した検出結果に基づいて、電流（又は電圧）の目標値に対する出力の追従特性を較正するための較正情報を生成し、生成した較正情報をコンバータ５に送信する。

なお、図２に示す第１シナリオ情報には、コンバータ５が出力すべき電流の目標値が記憶されており、電圧の目標値が全てヌルであったが、逆に電流の目標値を全てヌルとし、電圧の目標値を時系列的に並べて記憶するようにしてもよい。このような目標値のデータを受信した場合、コンバータ５は定電圧源として動作し、時間の経過と共に変化する電圧がコンバータ５から出力される。

第１シナリオ情報には、また、コンバータ５が出力すべき目標の電力のデータを、時系列的に並べて記憶するようにしてもよい。このような目標値のデータを受信した場合、コンバータ５は定電力源として動作し、時間の経過と共に変化する電力がコンバータ５から出力される。

以下では、電流の目標値に対する出力電流の追従特性がコンバータ５で劣化する場合の例を挙げ、このように劣化した追従特性を較正するための較正情報を生成する方法について説明する。電圧の目標値に対する出力電圧の追従特性を較正する場合についても同様である。
図３は、コンバータ５におけるフィードバック制御系の構成例を示すブロック図である。このフィードバック制御系は、制御部５０がＣＡＮ通信によって取得したデジタルの電流の目標値に反比例するデューティを有するＰＷＭ信号（以下、目標ＰＷＭ信号という）が入力されるようになっている。

図３において、フィードバック制御系は、上記の目標ＰＷＭ信号がベースに入力されるエミッタ接地のＮＰＮ型のトランジスタ５０１と、該トランジスタ５０１のコレクタが分圧点に接続されており、Ｖｃｃ及び接地電位間に接続された抵抗器５０２，５０３からなる分圧回路と、該分圧回路の分圧点の電圧を積分する抵抗器５０４及びコンデンサ５０５からなる積分回路とを含んでなる。

トランジスタ５０１のコレクタの電圧信号は、目標ＰＷＭ信号が反転された信号であるから、そのデューティがデジタルの電流の目標値に比例することとなる。従って、上記の積分回路で積分された電圧は、電流の目標値を示すレベル信号となる。つまり、デジタルの電流の目標値を目標ＰＷＭ信号に変換する回路（不図示）から、抵抗器５０４及びコンデンサ５０５による積分回路までが、一種のＤ／Ａコンバータとなっている。

フィードバック制御系は、また、上記の目標値を示すレベル信号が非反転入力端子に入力される誤差増幅器５０６と、鋸歯状波が反転入力端子に入力されており、誤差増幅器５０６から出力される誤差信号が非反転入力端子に入力される比較器５０７と、比較器５０７から出力されるＰＷＭ信号を遅延させる遅延回路５０８とを含む。トランジスタ５０１、抵抗器５０２，５０３，５０４、コンデンサ５０５、誤差増幅器５０６、比較器５０７及び遅延回路５０８が、図１に示す制御部５０に含まれる。また、遅延回路５０３から出力されるＰＷＭ信号が、このフィードバック制御系の操作量となる。

フィードバック制御系は、更に、遅延回路５０３から出力されるＰＷＭ信号が入力される駆動回路５１１と、駆動回路５１１によってオン／オフに駆動されるＨブリッジ（即ちフルブリッジ）回路５１２とを含む。Ｈブリッジ回路５１２の下アームは接地電位に接続されており、上アームの一方には電源電圧が供給されている。

駆動回路５１１及びＨブリッジ回路５１２が、図１に示す変換部５１に相当する。Ｈブリッジ回路５１２からの出力電流が、このフィードバック制御系の制御量となる。制御量としての出力電流のフィードバック信号は、誤差増幅器５０１の反転入力端子に入力される。なお図３では、出力電流を検出する検出部５２の図示を省略してある。

以上に例示したフィードバック制御系を用いた場合、目標ＰＷＭ信号が電流の目標値を示すレベル信号に変換されるときの変換特性は、トランジスタ５０１を含む回路の非直線性により劣化する。一方、トランジスタ５０１を含む上記のＤ／Ａ変換回路は、フィードバック制御系の外側にあるため、劣化した変換特性がフィードバックによって改善されることはない。

図４は、目標ＰＷＭ信号に対するコンバータ５の出力電流の追従特性を計測して座標面上にプロットしたグラフである。図の横軸は目標ＰＷＭ信号のデューティを表し、縦軸は出力電流の計測値を表す。実線は計測した出力電流を示しており、波線で示される直線は、理想的な追従特性を示している。図に示されるように、目標ＰＷＭ信号に対する出力電流の追従特性は下に凸に湾曲した滑らかな曲線を描いており、この曲線が放物線、楕円、双曲線等の二次曲線で近似されると考えられる。そこで、本実施の形態１では、図４の横方向にＸ軸を、縦方向にＹ軸を取り、図４に示す曲線を、以下の式（１）で示される放物線で近似する。なお、近似されるべき曲線に変曲点がある場合は、例えば三次以上の曲線で近似するようにしてもよい。

Ｙ＝ａ・（Ｘ−Ｘ０）² ＋Ｙ０・・・・・・・・・（１）
但し、
ａ ：正の実数
Ｘ０：放物線の頂点のＸ座標
Ｙ０：放物線の頂点のＹ座標

一方、波線で示される直線は、以下の式（２）で表される。

Ｙ＝−ｂ・Ｘ＋Ｙ１・・・・・・・・・（２）
但し、
−ｂ：直線の傾き（ｂは正の実数）
Ｙ１：Ｙ切片

例えば、図４で（Ｘｍ、Ｙｍ）が波線上の点であり、（Ｘｍ、Ｙｊ）及び（Ｘｋ、Ｙｍ）が実線上の点であるとする。デューティがＸｍである目標ＰＷＭ信号が与えられた場合、理想的にはＹｍで示される電流が出力されるが、実際にはＹｊで示される電流が出力される。この場合、Ｙｍで示される電流が出力されるようにするには、デューティがＸｋである目標ＰＷＭ信号を与えればよい。これを式（１）及び（２）を用いて導出するには、以下の式（３）が成立するＸｋを算出すればよい。

ａ・（Ｘｋ−Ｘ０）² ＋Ｙ０＝−ｂ・Ｘｍ＋Ｙ１・・・・・・・・・（３）

パソコン１０のＣＰＵ１１からコンバータ５に送信する較正情報は、式（３）を示すデータそのものであってもよいし、式（３）を用いて予め生成した変換テーブルのデータであってもよい。
以下では、上述したパソコン１０の動作を、それを示すフローチャートを用いて説明する。以下に示す処理は、内部記憶装置１７に予め格納された制御プログラムに従って、ＣＰＵ１１により実行される。

図５は、本発明の実施の形態１に係る較正装置１ａで較正情報を生成するＣＰＵ１１の処理手順を示すフローチャートである。図５の処理は、例えば使用者がキーボード１３及び／又はマウス１４を用いて較正の開始を選択した場合、内部記憶装置１７から不図示のＲＡＭにロードされて起動される。その際、第１シナリオ情報も内部記憶装置１７からＲＡＭにロードされるものとする。

図５の処理が起動された場合、ＣＰＵ１１は、第１シナリオ情報から、各組の情報要素が読み出されるべき周期と、電源装置２０に対する制御内容とを読み出し（Ｓ１１）、読み出した制御内容に応じた制御を実行する（Ｓ１２）。ここでは、図２に示す制御内容に従って電源装置２０が出力する電圧が１２Ｖに制御される。そして、ＣＰＵ１１は、先頭の情報要素にポインタを設定する（Ｓ１３）。

その後、ＣＰＵ１１は、読み出した周期に合わせて１周期の計時を開始し（Ｓ１４）、ポインタによって示される１組の情報要素を読み出す（Ｓ１５）。ここでの計時に用いられるタイマは、パソコン１０が標準的に備えているものである（図示せず）。

次いで、ＣＰＵ１１は、読み出した情報要素に含まれる目標値のデータを、ＣＡＮ通信部１５によりコンバータ５に送信する（Ｓ１６）。図２を用いて説明したように、情報要素には電流の目標値又は電圧の目標値の何れか一方を示す有意なデータが含まれているが、ここでは電流の目標値を示すデータが送信される。

次いで、ＣＰＵ１１は、読み出した情報要素に較正イベントが有るか否か、即ち較正イベントを示すデータがヌル以外の値であるか否かを判定し（Ｓ１７）、較正イベントが無い場合（Ｓ１７：ＮＯ）、後述するステップＳ２０に処理を移す。較正イベントが有る場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、そのイベントが終了を示すものであるか否かを判定する（Ｓ１８）。

較正イベントが終了を示すものではない場合（Ｓ１８：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、較正イベントに示された内容に従って、計測装置３０が計測した電流（又は電圧）の計測結果を取得して内部記憶装置１７に記憶する（Ｓ１９）。

次いで、ＣＰＵ１１は、ポインタを１つ進めた（Ｓ２０）後に、１周期の計時が終了したか否かを判定し（Ｓ２１）、終了していない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、計時が終了するまで待機する。計時が終了した場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、次の情報要素に基づく制御を実行するために、ステップＳ１４に処理を移す。

ステップＳ１８で、較正イベントが終了を示すものである場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、ステップＳ１６で送信した目標値のデータとステップＳ１９で記憶した計測結果とを比較して較正情報を生成し（Ｓ２２：生成部に相当）、生成した較正情報をＣＡＮ通信によってコンバータ５に送信して（Ｓ２３）図５の処理を終了する。ここで生成する較正情報は、制御部５０で電流の目標値から目標ＰＷＭ信号に変換するときの変換特性を較正するためのものである。

以上のように本実施の形態１によれば、コンバータ５が出力すべき電力に係る物理量の目標値が時系列的に記述された第１シナリオ情報に基づいて、較正対象のコンバータ５に目標値を時系列的に送信し、コンバータ５から抵抗負荷４に供給された電力に係る物理量を計測装置３０により時系列的に計測し、送信した目標値と計測した物理量とを比較することによって、コンバータ５における目標値に対する出力の追従特性を較正するための較正情報を生成してコンバータ５に送信する。
この場合、第１シナリオ情報を読み出して目標値を送信する時系列と、電気機器からの電力に係る物理量を計測する時系列とを整合させているため、第１シナリオ情報に記述された目標値が変化する範囲内で、コンバータ５における目標値に対する出力の追従誤差が小さくなるように較正される。
従って、較正対象の測定項目が変更されたり、電気機器（コンバータ５）の動作範囲等が変更されたりする場合であっても、柔軟に対応して電気機器における目標追従性を較正することが可能となる。

また、実施の形態１によれば、第１シナリオ情報に記述された物理量に電流又は電圧が含まれているため、第１シナリオ情報に基づいて、コンバータ５が目標とすべき電流又は電圧を設定することが可能である。
また、計測装置３０が計測する物理量に電流及び電圧が含まれているため、コンバータ５が目標値に応じて出力する電流又は電圧の追従特性を較正することが可能である。

また、実施の形態１によれば、コンバータ５に送信した目標値と、コンバータ５から抵抗負荷４に供給された電力に係る物理量との関係を放物線等の二次曲線で近似して較正情報を生成する。
従って、目標値の変化に対して湾曲するコンバータ５の出力の追従特性を、放物線、楕円、双曲線等の二次曲線で近似することにより、追従特性が直線的になるように較正することが可能となる。

（変形例）
実施の形態１が、パーソナルコンピュータ１０を用いて較正装置１ａを構成する形態であるのに対し、実施の形態１の変形例は、マイクロコンピュータを用いて較正装置を構成する形態である。

図６は、本発明の実施の形態１の変形例に係る較正装置の構成例を示すブロック図である。図中１ｂは較正装置であり、較正装置１ｂは、ＣＰＵ９１を有するマイクロコンピュータ（以下、マイコンという）９０と、コンバータ５に電力を供給する電源部２１と、コンバータ５から供給された電力を消費する抵抗負荷４と、該抵抗負荷４に供給された電力に係る電流及び電圧（物理量に相当）を計測するためのシャント抵抗３３とを備える。

マイコン９０は、ＣＰＵ９１に、プログラム等の情報を記憶するＲＯＭ９２、一時的に発生した情報を記憶するＲＡＭ９３、経過時間を計時するためのタイマ９４、及びコンバータ５との間でＣＡＮによる通信を行うためのＣＡＮ通信部９５がバス接続されている。ＣＰＵ９１には、また、電源部２１の動作を調整するための調整部９６と、シャント抵抗３３の両端に接続された計測部９７と、可搬型の記録媒体７を接続するための媒体接続部９８とがバス接続されている。

計測部９７は、シャント抵抗３３に流れる電流による電圧降下、及びシャント抵抗３３の一端における電圧を計測することにより、コンバータ５が抵抗負荷４に供給する電流及び電圧を計測する。

調整部９６は、電源部２１がコンバータ５に供給すべき電流及び電圧を調整するための信号を電源部２１に与える。

記録媒体７は、予め他のパソコン等にて生成された第１シナリオ情報が記録されており、媒体接続部９８に装着された場合に記録媒体７から第１シナリオ情報が読み出されてＲＡＭ９３にロードされるようになっている。ここでの第１シナリオ情報は、実施の形態１の図２に示すものと同様である
その他、実施の形態１に対応する箇所には同様の符号を付して、その説明を省略する。

較正装置１ｂが実行する処理は、ＲＯＭ９２に予め格納された制御プログラムに従って、ＣＰＵ９１により実行される。この処理は、例えば不図示のマンマシンインタフェースを介してユーザが実行を指示した場合に起動される。較正装置１ｂで較正情報を生成するＣＰＵ９１の処理手順を示すフローチャートは、実施の形態１の図５に示すものと同様であるため、その説明を省略する。

以上のように本実施の形態１の変形例によれば、実施の形態１の図２に示す第１シナリオ情報を用いて、図５に示すフローチャートを実行することにより、実施の形態１と全く同様の効果を奏する。

（実施の形態２）
実施の形態１が、コンバータ５の出力側の負荷抵抗を一定にして、コンバータ５における目標値に対する出力の追従特性を較正する形態であるのに対し、実施の形態２は、コンバータ５の出力側の負荷抵抗又は負荷電流を時系列的に変化させて、コンバータ５における目標値に対する出力の追従特性を較正する形態である。

図７は、本発明の実施の形態２に係る較正装置の構成例を示すブロック図である。図中１ｃは較正装置であり、較正装置１ｃは、実施の形態１に係る較正装置１ａに対して、抵抗負荷４を電子負荷（被供給部に相当）４０に置き換えたものである。
その他、実施の形態１に対応する箇所には同様の符号を付して、その説明を省略する。

次に、内部記憶装置１７に記憶される第２シナリオ情報（シナリオ情報及び第２のシナリオ情報に相当）について説明する。
図８は、本発明の実施の形態２に係る較正装置１ｃで用いられる第２シナリオ情報の内容を示す図表である。第２シナリオ情報は、時刻と、電流又は電圧の目標値と、電子負荷４０の抵抗又は電流と、較正イベントとを１組の情報要素とする構造化情報である。第２シナリオ情報の先頭領域には、各組の情報要素が読み出されるべき周期（単位はｍｓ）と、電源装置２０に対する制御内容とが記憶されている。つまり、第２シナリオ情報は、実施の形態１における第１シナリオ情報を拡張したものである。

電源装置２０に対する制御内容は、較正に先立つて電源装置２０に指示すべき制御内容を記述したものである。各組の情報要素に含まれる電流又は電圧の目標値は、第１シナリオ情報の場合と同様である。各組の情報要素に含まれる電子負荷４０の抵抗又は電流は、電子負荷４０が消費すべき電力に係る抵抗又は電流を記述したものである。

本実施の形態２では、パソコン１０が有するＣＰＵ１１が、図８の図表に記憶された周期（１０００ｍｓ）で各組の情報要素を順次読み出し、夫々の情報要素に含まれるデータがヌルではない場合に、読み出した電流（又は電圧）のデータをコンバータ５に送信すると共に、読み出した抵抗（又は電流）のデータに応じた制御を電子負荷４０に対して実行する。また、各組の情報要素に含まれる較正イベントがヌルではない場合、ＣＰＵ１１は、コンバータ５を較正するためのデータを収集する処理を実行する。

具体的には、ＣＰＵ１１は、時刻０ｍｓ，１０００ｍｓ，２０００ｍｓでコンバータ５に目標値が１．０Ａのデータを送信すると共に電子負荷４０の抵抗を、１２．０Ωに制御し、時刻３０００ｍｓ，４０００ｍｓ，５０００ｍｓでコンバータ５に目標値が２．０Ａのデータを送信すると共に電子負荷４０の抵抗を６．０Ωに制御し、時刻６０００ｍｓ，７０００ｍｓ，８０００ｍｓでコンバータ５に目標値が３．０Ａのデータを送信すると共に電子負荷４０の抵抗を４．０Ωに制御し、時刻９０００ｍｓ，１００００ｍｓ，１１０００ｍｓでコンバータ５に目標値が４．０Ａのデータを送信すると共に電子負荷４０の抵抗を３．０Ωに制御し、時刻１２０００ｍｓ，１３０００ｍｓ，１４０００ｍｓ，１５０００ｍｓでコンバータ５に目標値が５．０Ａのデータを送信すると共に電子負荷４０の抵抗を２．４Ωに制御する。

これにより、時間の経過と共に変化する電流がコンバータ５から出力され、それに応じて電子負荷４０の抵抗値が変化する。本実施の形態２では、電子負荷４０に印加される電圧が１２．０Ｖに保持されるため、コンバータ５がバッテリを充電する状態が模擬される。

ＣＰＵ１１は、また、時刻２０００ｍｓ，５０００ｍｓ，８０００ｍｓ，１１０００ｍｓ，１４０００ｍｓで計測装置３０が計測した電流（又は電圧）の計測結果を取得して内部記憶装置１７に記憶する。そして、ＣＰＵ１１は、送信した目標値のデータ及び記憶した検出結果に基づいて、電流（又は電圧）の目標値に対する出力の追従特性を較正するための較正情報を生成し、生成した較正情報をコンバータ５に送信する。

なお、図８に示す第２シナリオ情報には、コンバータ５が出力すべき電流の目標値と電子負荷４０の抵抗とが記憶されており、電圧の目標値と電子負荷４０の電流とが全てヌルであったが、逆に電流の目標値と電子負荷４０の抵抗とを全てヌルとし、電圧の目標値と電子負荷４０の電流とを時系列的に並べて記憶するようにしてもよい。この場合、コンバータ５は一定の電圧又は時間の経過と共に変化する電圧を出力し、電子負荷４０は時間の経過と共に変化する電流又は一定の電流を消費するようにできる。これにより、例えばコンバータ５がバッテリを定電圧又は定電流で充電する状態が模擬される。

第２シナリオ情報には、また、電子負荷４０が消費すべき電力のデータを、時系列的に並べて記憶するようにしてもよい。この場合は、時間の経過と共に変化する電力又は一定の電力が電子負荷４０で消費されるようになる。

以上のように本実施の形態２によれば、消費すべき電力に係る物理量が時系列的に記述された第２シナリオ情報に基づいて、電子負荷４０が較正対象のコンバータ５から供給された電力を消費する。
従って、コンバータ５から見た負荷側の電力の消費状態を時系列的に模擬することが可能となる。

また、実施の形態２によれば、第２シナリオ情報に記述された物理量に電流又は抵抗が含まれているため、第２シナリオ情報に基づいて、コンバータ５の出力側から取り出すべき電流、又はコンバータ５の出力側に接続されるべき負荷の抵抗を時系列的に設定することが可能となる。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、各実施の形態で記載されている技術的特徴は、お互いに組み合わせることが可能である。

１ａ、１ｂ、１ｃ 較正装置
１０ パーソナルコンピュータ（パソコン）
１１ ＣＰＵ
１５ ＣＡＮ通信部
１７ 内部記憶装置
２０ 電源装置
２１ 電源部
３０ 計測装置
３１ 電流プローブ
３２ 電圧プローブ
３３ シャント抵抗
４ 抵抗負荷
４０ 電子負荷
９０ マイクロコンピュータ（マイコン）
９１ ＣＰＵ
９２ ＲＯＭ
９５ ＣＡＮ通信部
５ ＤＣ／ＤＣコンバータ（コンバータ）
５２ 検出部
７ 記録媒体

Claims (4)

1. 電力に係る物理量の目標値に基づいて電力を出力する電気機器に前記目標値を時系列的に送信する送信部と、前記電気機器から供給された電力を消費する被供給部と、該被供給部に供給された電力に係る物理量を時系列的に計測する計測部とを備え、該計測部が計測した物理量と前記送信部が送信した目標値とを比較して前記電気機器の目標追従性を較正する電気機器の較正装置であって、
   前記送信部が送信すべき目標値を時系列的に記述したシナリオ情報と、前記被供給部が消費すべき電流又は電力を含む物理量を時系列的に記述した第２のシナリオ情報とを記憶する記憶部を備え、
   前記送信部は、前記記憶部に記憶されたシナリオ情報に基づいて前記電気機器に目標値を送信するようにしてあり、
   前記被供給部は、前記記憶部に記憶された第２のシナリオ情報に基づいて、前記電気機器から供給された電力を消費するようにしてあり、
   前記送信部が送信した目標値及び前記計測部の計測結果を比較して、前記電気機器における目標値と出力電力に係る物理量との関係を示す追従特性を較正するための較正情報を生成する生成部を更に備え、
   前記送信部は、前記生成部が生成した較正情報を前記電気機器に送信するようにしてあること
   を特徴とする電気機器の較正装置。
2. 前記シナリオ情報に記述された目標値は、電流又は電圧を含み、
   前記計測部が計測する物理量は、電流及び電圧を含むこと
   を特徴とする請求項１に記載の電気機器の較正装置。
3. 前記生成部は、前記送信部が送信した目標値と前記計測部の計測結果との関係を二次曲線で近似して前記較正情報を生成するようにしてあることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気機器の較正装置。
4. 電力に係る物理量の目標値に基づいて電力を出力する電気機器に前記目標値を時系列的に送信する送信部と、前記電気機器から供給された電力を消費する被供給部と、該被供給部に供給された電力に係る物理量を時系列的に計測する計測部とを備える電気機器の較正装置を用いて前記電気機器の目標追従性を較正する方法であって、
   前記送信部が送信すべき目標値を時系列的に記述したシナリオ情報と、前記被供給部が消費すべき電流又は電力を含む物理量を時系列的に記述した第２のシナリオ情報とを記憶する記憶部を用意し、
   前記記憶部に記憶されたシナリオ情報に基づいて前記送信部から前記電気機器に目標値を送信し、
   前記記憶部に記憶された第２のシナリオ情報に基づいて、前記被供給部にて前記電気機器から供給された電力を消費し、
   前記送信部が送信した目標値及び前記計測部の計測結果を比較して、前記電気機器における目標値と出力電力に係る物理量との関係を示す追従特性を較正するための較正情報を生成し、
   生成した較正情報を前記送信部によって送信すること
   を特徴とする電気機器の較正方法。

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