JP6362504B2 - Battery voltage estimation device - Google Patents
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Description
この発明は、バッテリ電圧を推測するバッテリ電圧推測装置に関する。 The present invention relates to a battery voltage estimation device that estimates a battery voltage.
例えば、特許文献1には、CPUが、車載用バッテリから印加されているバッテリ電圧のアナログ値をデジタル値に変換し、このデジタル値に基づいて予め用意したデジタル値とバッテリ電圧のアナログ値との対応関係を示すテーブルを参照して、バッテリから印加されているバッテリ電圧のアナログ値を推測している。推測したバッテリ電圧のアナログ値は、電源異常時の車載機器の制御(例えば、システムシャットダウン、リセットなど)あるいは車載機器の自己診断に利用される。 For example, in Patent Document 1, a CPU converts an analog value of a battery voltage applied from an in-vehicle battery into a digital value, and a digital value prepared in advance based on the digital value and an analog value of the battery voltage The analog value of the battery voltage applied from the battery is estimated with reference to the table indicating the correspondence. The estimated analog value of the battery voltage is used for control (for example, system shutdown, reset, etc.) of the in-vehicle device when the power supply is abnormal or for self-diagnosis of the in-vehicle device.
しかしながら、車載用のバッテリから印加されているバッテリ電圧は、バッテリのコネクタ端子とCPUの入力ポートとの間に介在する内部素子が持つ電流特性または温度特性によって電圧降下量が変動する。このため、特許文献1のように上記内部素子が持つ電流特性または温度特性を考慮せずに作成されたテーブルを用いても実際の多様な状況に対応できず、推測精度が悪いという課題があった。 However, the voltage drop amount of the battery voltage applied from the vehicle battery varies depending on the current characteristic or temperature characteristic of the internal element interposed between the connector terminal of the battery and the input port of the CPU. For this reason, even if a table created without considering the current characteristic or temperature characteristic of the internal element as in Patent Document 1 is used, it cannot cope with various actual situations, and the estimation accuracy is poor. It was.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされ、バッテリから印加されているバッテリ電圧のアナログ値を精度よく推測することができるバッテリ電圧推測装置を得ることを目的とする。 An object of the present invention is to provide a battery voltage estimation device capable of accurately estimating an analog value of a battery voltage applied from a battery.
この発明に係るバッテリ電圧推測装置は、変換部、温度測定部、電流測定部、テーブル群および推測部を備える。変換部は、バッテリを接続するコネクタ端子と入力端子の間に内部素子が介在し、バッテリによりコネクタ端子から内部素子を介して入力端子に印加されている電圧のアナログ値をデジタル値に変換する。温度測定部は、内部素子の周囲温度を測定する。電流測定部は、バッテリから負荷に流れる負荷電流を測定する。テーブル群は、バッテリによりコネクタ端子に印加されるバッテリ電圧のアナログ値とデジタル値との対応関係を示す推測用テーブルを、バッテリから負荷に流れる負荷電流および内部素子の周囲温度である内部素子の電圧降下量の変動要因ごとに有する。推測部では、内部素子の電圧降下量の変動要因とテーブル群の推測用テーブルとの対応関係を示す選択用テーブルを参照して、内部素子の電圧降下量の変動要因に合った推測用テーブルをテーブル群から選択し、選択した推測用テーブルを変換部が変換したデジタル値に基づいて参照して、バッテリによってコネクタ端子に印加されているバッテリ電圧のアナログ値を推測する。この構成において、推測部は、選択用テーブルを参照して温度測定部が測定した周囲温度および電流測定部が測定した負荷電流に合った推測用テーブルをテーブル群から選択し、選択した推測用テーブルを変換部が変換したバッテリ電圧のデジタル値に基づいて参照して、バッテリからコネクタ端子に印加されているバッテリ電圧のアナログ値を推測する。 The battery voltage estimation device according to the present invention includes a conversion unit, a temperature measurement unit, a current measurement unit, a table group, and an estimation unit. The conversion unit has an internal element interposed between a connector terminal connecting the battery and the input terminal, and converts an analog value of a voltage applied from the connector terminal to the input terminal by the battery from the connector terminal to a digital value. The temperature measurement unit measures the ambient temperature of the internal element. The current measuring unit measures a load current flowing from the battery to the load. The table group is a table for estimation indicating the correspondence between the analog value and the digital value of the battery voltage applied to the connector terminal by the battery, and the internal element voltage that is the load current flowing from the battery to the load and the ambient temperature of the internal element. It has for every fluctuation factor of the amount of descent . The estimation unit refers to the selection table indicating the correspondence between the variation factor of the voltage drop amount of the internal element and the estimation table of the table group, and generates an estimation table that matches the variation factor of the voltage drop amount of the internal element. An analog value of the battery voltage applied to the connector terminal by the battery is estimated by selecting from the table group and referring to the selected estimation table based on the digital value converted by the conversion unit. In this configuration, the estimation unit selects the estimation table that matches the ambient temperature measured by the temperature measurement unit with reference to the selection table and the load current measured by the current measurement unit from the table group, and the selected estimation table Is estimated based on the digital value of the battery voltage converted by the conversion unit, and the analog value of the battery voltage applied from the battery to the connector terminal is estimated.
この発明によれば、バッテリから印加されているバッテリ電圧のアナログ値を精度よく推測することができるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that the analog value of the battery voltage applied from the battery can be accurately estimated.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係るバッテリ電圧推測装置を適用した車載機器システムの構成を示すブロック図である。図1において、車載機器システム1は、車両に搭載されてバッテリ2から電子機器(負荷14,16など)への電源供給を管理するシステムである。また、車載機器システム1は、バッテリ2がコネクタ端子aに接続し、電源供給の管理情報の出力先として使用するディスプレイ3および車載LAN(Local Area Network)4に接続している。さらに、車載機器システム1は、コネクタ端子aとADポートbとの間に内部回路10が介在したCPU(中央処理装置)11、車載LANIF(インタフェース)12、電源部13,15および負荷14,16を備える。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a configuration of an in-vehicle device system to which a battery voltage estimation device according to Embodiment 1 of the present invention is applied. In FIG. 1, an in-vehicle device system 1 is a system that is mounted on a vehicle and manages power supply from a
内部回路10は、図1に示すように車載機器システム1のコネクタ端子aとCPU11のADポートbとの間に設けられ、コイル、ダイオードおよび抵抗といった内部素子から構成される。内部素子は電流特性を持っており、例えばバッテリ2から負荷14,16に流れる負荷電流の大きさによって電圧降下量が変動し、これらの内部素子から構成される内部回路10の電圧降下量も変動する。
As shown in FIG. 1, the
CPU11は、実施の形態1に係るバッテリ電圧推測装置として機能する。その構成として、ADC110、テーブル群111、推測部112および制御部113を備える。
ADC110は、ADポートbを入力端子として有するアナログデジタルコンバータである。またADC110は、バッテリ2によってコネクタ端子aから内部回路10を介して入力端子であるADポートbに印加された電圧のアナログ値をデジタル値に変換する。 ADポートbに印加される入力電圧の最大値をデジタル処理の分解能で除算した数値を単位電圧とし、入力電圧の最大値を単位電圧ごとに低くした値に対してデジタル値を順に対応付ける。例えば、ADポートbに印加される入力電圧の最大値が3.3Vで8ビットの処理が可能であれば3.3V/256階調であるので、単位電圧は0.01Vとなる。入力電圧の最大値3.3Vを0.01Vごとに低くした3.29V、3.28V、・・・に対してデジタル値0〜256が順に割り当てられる。ADC110は、ADポートbに印加されている電圧のアナログ値を検出すると、このアナログ値に対応するデジタル値に変換する。
The CPU 11 functions as the battery voltage estimation device according to the first embodiment. The configuration includes an
The ADC 110 is an analog / digital converter having an AD port b as an input terminal. Further, the
テーブル群111は、内部素子の電圧降下量の変動要因ごとに複数の推測用テーブルを有して構成されるテーブル群である。
推測用テーブルは、バッテリ2によってコネクタ端子aに印加されているバッテリ電圧のアナログ値とデジタル値との対応関係を示すテーブルである。
なお、テーブル群111は、例えばCPU12に内蔵された不図示のROM(ランダムアクセスメモリ)に記憶しておく。
The
The estimation table is a table showing a correspondence relationship between an analog value and a digital value of the battery voltage applied to the connector terminal a by the
The
図2は推測用テーブルの例を示す図であり、内部回路10の電圧降下量の変動要因ごとの推測用テーブルTA,TB,TCを示している。A/D変換値D1,D2,・・・,Dnは、ADポートbに印加されたバッテリ電圧のデジタル値である。
例えば、8ビットA/D変換である場合には、0〜256のデジタル値がA/D変換値D1,D2,・・・,Dnとして割り当てられる。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the estimation table, and shows the estimation tables TA, TB, and TC for each variation factor of the voltage drop amount of the
For example, 8 in the case of bit A / D conversion, the digital value of 0 to 256 is A / D converted value D 1, D 2, · · ·, assigned as D n.
内部回路10の電圧降下量の変動要因とは、例えば、バッテリ2から負荷14,16に流れる負荷電流を規定する動作モードである。また推測用テーブルTA,TB,TCは、負荷電流が異なる動作モードごとの推測用テーブルである。ここでは、動作モードAに推測用テーブルTAが対応し、動作モードBに推測用テーブルTBが対応し、動作モードCに推測用テーブルTCが対応する。
The variation factor of the voltage drop amount of the
A/D変換値D1,D2,・・・,Dnは、ADポートbに印加される入力電圧の最大値をデジタル処理の分解能で除算した値を単位電圧とし、ADポートbにおける入力電圧の最大値を単位電圧ごとに低くした値にそれぞれ割り当てられる。例えば、バッテリ2によりADポートbに印加される入力電圧の最大値が3.3Vであり、8ビットA/D変換である場合には、3.3V/256階調であるので、単位電圧が0.01Vとなり、0〜256のデジタル値であるA/D変換値D1,D2,・・・,Dnは、ADポートbにおける入力電圧の最大値3.3Vを単位電圧ごとに低くした値がそれぞれ割り当てられる。
The A / D conversion values D 1 , D 2 ,..., D n are values obtained by dividing the maximum value of the input voltage applied to the AD port b by the resolution of the digital processing, and are input to the AD port b. The maximum value of the voltage is assigned to a value that is lowered for each unit voltage. For example, when the maximum value of the input voltage applied to the AD port b by the
また、推測用テーブルTA,TB,TCにおけるバッテリ電圧アナログ値とは、A/D変換値に対応する電圧がADポートbに印加されているときに、バッテリ2によりコネクタ端子aに印加されるバッテリ電圧のアナログ値である。すなわち、このアナログ値は、内部回路10の電圧降下分を含まないバッテリ2の残量に相当する。このバッテリ電圧のアナログ値を予め実験で求めておき、上述したA/D変換値に対応付けておく。
例えば、推測用テーブルTBにおいて、A/D変換値Dnには、バッテリ電圧16Vがコネクタ端子aに印加されているときに、ADポートbに印加される電圧(動作モードBにおける内部回路10の電圧降下分を含む電圧)が対応付けられている。
The battery voltage analog values in the estimation tables TA, TB, and TC are the batteries that are applied to the connector terminal a by the
For example, in the estimation table TB, the A / D conversion value Dn includes a voltage applied to the AD port b when the battery voltage 16V is applied to the connector terminal a (the voltage of the
推測部112は、選択用テーブルを参照して内部回路10の電圧降下量の変動要因(例えば、現在の動作モード)に合った推測用テーブルをテーブル群111から選択する。
また、推測部112は、選択した推測用テーブルをADC110が変換したデジタル値に基づいて参照して、バッテリ2によってコネクタ端子aに印加されているバッテリ電圧のアナログ値を推測する。
図3は、実施の形態1における選択用テーブルの一例を示すであり、内部回路10の電圧降下量の変動要因が動作モードである場合を示している。選択用テーブル111aは、動作モードA,B,C,・・・とこれらに対応する推測用テーブルTA,TB,TC,・・・との対応関係を示している。
The
Further, the
FIG. 3 shows an example of the selection table in the first embodiment, and shows a case where the fluctuation factor of the voltage drop amount of the
推測部112は、現在設定されている動作モードが、動作モードA,B,C,・・・のいずれであるかを知っているので、選択用テーブル111aを参照することにより、現在の動作モードに合った推測用テーブルを選択することができる。
なお、選択用テーブル111aは、例えば、CPU12に内蔵される不図示のROMに記憶しておく。また、テーブル群111の1つのテーブルデータとしてもよい。
Since the
The selection table 111a is stored in a ROM (not shown) built in the
制御部113は、推測部112にて推測されたバッテリ電圧のアナログ値に基づいて、バッテリ2から電子機器(負荷14,16)への電源供給を管理する。
電源部13は、バッテリ2の電圧を負荷14の駆動用電圧に変換して供給する。
同様に、電源部15はバッテリ2の電圧を負荷14の駆動用電圧に変換して供給する。
負荷14,16は、電源部13,15から電源が供給されて駆動する電子機器である。例えば、車両に搭載されたディスク再生装置、無線通信装置などである。
The
The
Similarly, the
The
次に動作について説明する。
ADC110は、バッテリ2によってコネクタ端子aから内部回路10を介してADポートbに印加された電圧のアナログ値をデジタル値に変換する。このデジタル値は、推測部112に送られる。また、推測部112は、選択用テーブル111aを参照して、現在の動作モードに合った推測用テーブルを選択する。
Next, the operation will be described.
The
次に、推測部112は、上述のようにして選択された推測用テーブルをADC110が変換したデジタル値に基づいて参照し、バッテリ2によってコネクタ端子aに印加されているバッテリ電圧のアナログ値を推測する。推測されたバッテリ電圧のアナログ値は制御部113に送られる。
Next, the
制御部113は、推測部112にて推測されたバッテリ電圧のアナログ値に基づいて、バッテリ2から電子機器(負荷14,16)への電源供給を管理する。
例えば、推測されたバッテリ電圧のアナログ値が予め定められた上限値を超えた場合、車載機器システム1に過電圧が加わったと判断して、電源部13,15に対して電源供給を停止するよう指示する。これにより、負荷14,16は、電源がシャットダウンされた状態となり、過電圧による異常動作または回路破壊の発生を防止することができる。
推測されたバッテリ電圧のアナログ値が予め定められた下限値を下回った場合は、車載機器システム1に加えた電圧が異常に低下したと判断して、例えば、電源部13,15に対して負荷14,16を再起動するよう指示する。
The
For example, if the estimated analog value of the battery voltage exceeds a predetermined upper limit value, it is determined that an overvoltage has been applied to the in-vehicle device system 1, and an instruction to stop power supply to the
When the estimated analog value of the battery voltage falls below a predetermined lower limit value, it is determined that the voltage applied to the in-vehicle device system 1 has abnormally decreased and, for example, a load is applied to the
また、推測部112は、上述のようにして推測したバッテリ電圧のアナログ値を、車載LANIF12を介してディスプレイ3に送ることにより、ディスプレイ3に表示してもよい。これにより、ユーザは、ディスプレイ3を介して車載機器システム1における電源供給の状態を把握することができる。なお、推測したバッテリ電圧のアナログ値は、車載LAN4を介して他の車載機器の表示部に表示させてもよい。
The
以上のように、この実施の形態1によれば、車載機器システム1は、バッテリ電圧推測装置を備える。このバッテリ電圧推測装置は、CPU11の一つの機能として設けられ、ADC110、テーブル群111および推測部112を備えて構成される。ADC110は、バッテリ2を接続するコネクタ端子aとADポートbとの間に内部回路10が介在し、バッテリ2によりコネクタ端子aから内部回路10を介してADポートbに印加されている電圧のアナログ値をデジタル値に変換する。テーブル群111は、内部回路10の電圧降下量の変動要因ごとに、バッテリ2によってコネクタ端子aに印加されるバッテリ電圧のアナログ値とデジタル値との対応関係を示す推測用テーブルを有する。推測部112は、選択用テーブル111aを参照して内部回路10の電圧降下量の変動要因に合った推測用テーブルをテーブル群111から選択し、選択した推測用テーブルをADC110が変換したデジタル値に基づいて参照して、バッテリ2によってコネクタ端子aに印加されているバッテリ電圧のアナログ値を推測する。
このように構成することにより、内部回路10の電圧降下量の様々な変動要因に応じてバッテリ2がコネクタ端子aに印加しているバッテリ電圧を推測することができるので、バッテリ電圧のアナログ値を精度よく推測することが可能である。
As described above, according to the first embodiment, the in-vehicle device system 1 includes the battery voltage estimation device. This battery voltage estimation device is provided as one function of the CPU 11 and includes an
By configuring in this way, the battery voltage applied to the connector terminal a by the
また、この実施の形態1では、内部回路10の電圧降下量の変動要因として、バッテリ2から負荷14,16に流される負荷電流を規定する動作モードを採用している。
推測部112は、選択用テーブル111aを参照して動作モードに合った推測用テーブルをテーブル群111から選択し、選択した推測用テーブルをADC110が変換したデジタル値に基づいて参照して、バッテリ2によってコネクタ端子aに印加されているバッテリ電圧のアナログ値を推測する。このように構成することにより、動作モードに応じたバッテリ電圧を推測することができる。
In the first embodiment, an operation mode that defines a load current that flows from the
The
実施の形態2.
図4は、この発明の実施の形態2に係るバッテリ電圧推測装置を適用した車載機器システムの構成を示すブロック図である。図4において、図1と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。車載機器システム1Aは、実施の形態1と同様に、車両に搭載されてバッテリ2から電子機器(負荷14,16など)への電源供給を管理するシステムである。また車載機器システム1Aは、コネクタ端子aとADポートbとの間に内部回路10が介在したCPU11A、車載LANIF12、電源部13,15、負荷14,16および温度測定回路17を備える。温度測定回路17は、内部回路10の周囲温度を測定する温度測定部である。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of an in-vehicle device system to which the battery voltage estimation device according to
CPU11Aは、実施の形態2に係るバッテリ電圧推測装置として機能するCPUであり、ADC110、テーブル群111A、推測部112Aおよび制御部113を備える。
テーブル群111Aは、バッテリ2によってコネクタ端子aに印加されるバッテリ電圧のアナログ値とデジタル値との対応関係を示す推測用テーブルを、周囲温度ごとに有している。
The
The
推測部112Aは、内部回路10の周囲温度とテーブル群111Aの推測用テーブルとの対応関係を示す選択用テーブルを参照して、温度測定回路17により測定された現在の周囲温度に合った推測用テーブルをテーブル群111Aから選択する。
また、推測部112Aは、選択した推測用テーブルをADC110が変換したデジタル値に基づいて参照して、バッテリ2によってコネクタ端子aに印加されているバッテリ電圧のアナログ値を推測する。
The
In addition, the
図5は、実施の形態2における選択用テーブルの一例を示すであり、内部回路10の電圧降下量の変動要因が、内部回路10の周囲温度である場合を示している。
選択用テーブル111bは、周囲温度範囲T1,T2,T3,・・・とこれらに対応する推測用テーブルTA,TB,TC,・・・との対応関係を示している。
推測部112Aは、温度測定回路17により測定された現在の周囲温度が周囲温度範囲T1,T2,T3,・・・のいずれであるかを判定して、判定結果の周囲温度範囲に対応する推測用テーブルを選択する。これにより、内部回路10の周囲温度に応じたバッテリ電圧を推測することができる。
FIG. 5 shows an example of the selection table in the second embodiment, and shows a case where the fluctuation factor of the voltage drop amount of the
The selection table 111b shows a correspondence relationship between the ambient temperature ranges T1, T2, T3,... And the estimation tables TA, TB, TC,.
The
また、実施の形態1で説明した動作モードおよび内部回路10の周囲温度に基づいて、推測用テーブルを選択するように構成してもよい。
図6は、実施の形態2における選択用テーブルの他の例を示すであり、内部回路10の電圧降下量の変動要因が、バッテリ2から負荷14,16に流れる負荷電流を規定する動作モードおよび内部回路10の周囲温度である場合を示している。
選択用テーブル111cは、動作モードA,B,C,・・・および周囲温度範囲T1,T2,T3,・・・と、これらに対応する推測用テーブルTA,TB,TC,・・・との対応関係を示している。
推測部112Aは、温度測定回路17により測定された現在の周囲温度が周囲温度範囲T1,T2,T3,・・・のいずれであるかを判定して、判定結果の周囲温度範囲に対応する推測用テーブルを特定し、車載機器システム1Aに現在設定されている動作モードに対応する推測用テーブルを選択する。これにより、動作モードおよび内部回路10の周囲温度に応じたバッテリ電圧を推測することができる。
Further, the estimation table may be selected based on the operation mode described in the first embodiment and the ambient temperature of the
FIG. 6 shows another example of the selection table in the second embodiment, in which the fluctuation factor of the voltage drop amount of the
The selection table 111c includes the operation modes A, B, C,... And the ambient temperature ranges T1, T2, T3,... And the corresponding estimation tables TA, TB, TC,. The correspondence is shown.
The
以上のように、この実施の形態2によれば、車載機器システム1Aは、内部回路10の周囲温度を測定する温度測定回路17を備え、内部回路10の電圧降下量の変動要因は、内部回路10の周囲温度である。推測部112Aは、選択用テーブル111bに基づいて温度測定回路17により測定された周囲温度に合った推測用テーブルをテーブル群111Aから選択し、選択した推測用テーブルをADC110が変換したデジタル値に基づいて参照して、バッテリ2によってコネクタ端子aに印加されているバッテリ電圧のアナログ値を推測する。このように構成することで、内部回路10の周囲温度に応じたバッテリ電圧を精度よく推測することができる。
As described above, according to the second embodiment, the in-vehicle device system 1A includes the
また、この実施の形態2によれば、内部回路10の電圧降下量の変動要因がバッテリ2から負荷に流される負荷電流を規定する動作モードと内部回路10の周囲温度である。
推測部112Aは、現在の動作モードと温度測定回路17が測定した周囲温度に合った推測用テーブルをテーブル群111Aから選択し、選択した推測用テーブルをADC110が変換したデジタル値に基づいて参照して、バッテリ2によりコネクタ端子aに印加されているバッテリ電圧のアナログ値を推測する。このように構成することで、動作モードおよび内部回路10の周囲温度に応じたバッテリ電圧を精度よく推測することができる。
Further, according to the second embodiment, the fluctuation factors of the voltage drop amount of the
The
実施の形態3.
図7は、この発明の実施の形態3に係るバッテリ電圧推測装置を適用した車載機器システムの構成を示すブロック図である。図7において、図1と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。車載機器システム1Bは、実施の形態1と同様に、車両に搭載されてバッテリ2から電子機器(負荷14,16など)への電源供給を管理するシステムである。また車載機器システム1Bは、コネクタ端子aとADポートbとの間に内部回路10が介在したCPU11B、車載LANIF12、電源部13,15、負荷14,16および電流測定回路18を備える。電流測定回路18は、電流測定用のシャント抵抗Raの両端に接続してバッテリ2から負荷14,16に流れる負荷電流を測定する電流測定部である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an in-vehicle device system to which the battery voltage estimation device according to
CPU11Bは、実施の形態3に係るバッテリ電圧推測装置として機能するCPUであり、ADC110、テーブル群111B、推測部112Bおよび制御部113を備える。
テーブル群111Bは、バッテリ2によってコネクタ端子aに印加されるバッテリ電圧のアナログ値とデジタル値との対応関係を示す推測用テーブルを、負荷電流ごとに有している。
The CPU 11B is a CPU that functions as a battery voltage estimation device according to the third embodiment, and includes an
The
推測部112Bは、バッテリ2から負荷14,16に流れる負荷電流とテーブル群111Bの推測用テーブルとの対応関係を示す選択用テーブルを参照して、電流測定回路18により測定された負荷電流に合った推測用テーブルをテーブル群111Bから選択する。
また、推測部112Bは、選択した推測用テーブルをADC110が変換したデジタル値に基づいて参照して、バッテリ2によってコネクタ端子aに印加されているバッテリ電圧のアナログ値を推測する。
The estimation unit 112B refers to the selection table indicating the correspondence between the load current flowing from the
Further, the estimation unit 112B estimates the analog value of the battery voltage applied to the connector terminal a by the
図8は、実施の形態3における選択用テーブルの一例を示すであり、内部回路10の電圧降下量の変動要因が、バッテリ2から負荷14,16に流れる負荷電流である場合を示している。選択用テーブル111dは、負荷電流範囲IA,IB,IC,・・・とこれらに対応する推測用テーブルTA,TB,TC,・・・との対応関係を示している。
推測部112Bは、電流測定回路18により測定された負荷電流が負荷電流範囲IA,IB,IC,・・・のいずれであるかを判定し、判定結果の負荷電流範囲に対応する推測用テーブルを選択する。これにより、バッテリ2から負荷14,16に流れる負荷電流に応じたバッテリ電圧を推測することができる。
FIG. 8 shows an example of the selection table in the third embodiment, and shows a case where the fluctuation factor of the voltage drop amount of the
The estimation unit 112B determines whether the load current measured by the
以上のように、この実施の形態3によれば、車載機器システム1Bは、バッテリ2から負荷14,16に流れる負荷電流を測定する電流測定回路18を備え、内部回路10の電圧降下量の変動要因は、バッテリ2から負荷14,16に流れる負荷電流である。
推測部112Bは、選択用テーブル111dを参照して、電流測定回路18が測定した負荷電流に合った推測用テーブルをテーブル群111Bから選択する。
次に、推測部112Bは、選択した推測用テーブルをADC110が変換したデジタル値に基づいて参照して、バッテリ2によりコネクタ端子aに印加されているバッテリ電圧のアナログ値を推測する。このように構成することで、バッテリ2から負荷14,16に流れる負荷電流に応じたバッテリ電圧を精度よく推測することができる。
例えば、電源投入後の立ち上がりあるいはディスクローディングの際には、定常時とは異なる内部回路10の電圧降下が発生する、いわゆる過渡状態になる。
この場合においても、電流測定回路18が測定した負荷電流に基づいて、適切な推定用テーブルを選択することで、バッテリ電圧を精度よく推測することが可能となる。
As described above, according to the third embodiment, the in-vehicle device system 1B includes the
The estimation unit 112B refers to the selection table 111d and selects an estimation table that matches the load current measured by the
Next, the estimation unit 112B estimates the analog value of the battery voltage applied to the connector terminal a by the
For example, at the time of rising after power-on or disk loading, a so-called transient state occurs in which a voltage drop of the
Even in this case, the battery voltage can be accurately estimated by selecting an appropriate estimation table based on the load current measured by the
実施の形態4.
図9は、この発明の実施の形態4に係るバッテリ電圧推測装置を適用した車載機器システムの構成を示すブロック図である。図9において、図1と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略する。車載機器システム1Cは、実施の形態1と同様に、車両に搭載されてバッテリ2から電子機器(負荷14,16など)への電源供給を管理するシステムである。また車載機器システム1Cは、コネクタ端子aとADポートbとの間に内部回路10が介在したCPU11C、車載LANIF12、電源部13,15、負荷14,16、温度測定回路17および電流測定回路18を備える。
温度測定回路17は、内部回路10の周囲温度を測定する温度測定部である。
電流測定回路18は、電流測定用のシャント抵抗Raの両端に接続してバッテリ2から負荷14,16に流れる負荷電流を測定する電流測定部である。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an in-vehicle device system to which the battery voltage estimation device according to
The
The
CPU11Cは、実施の形態4に係るバッテリ電圧推測装置として機能するCPUであり、ADC110、テーブル群111C、推測部112Cおよび制御部113を備える。
テーブル群111Cは、バッテリ2によりコネクタ端子aに印加されるバッテリ電圧のアナログ値とデジタル値との対応関係を示す推測用テーブルを、周囲温度および負荷電流ごとに有している。
The CPU 11C is a CPU that functions as the battery voltage estimation device according to the fourth embodiment, and includes an
The
推測部112Cは、内部回路10の周囲温度およびバッテリ2から負荷14,16に流れる負荷電流とテーブル群111Cの推測用テーブルとの対応関係を示す選択用テーブルを参照して、温度測定回路17により測定された内部回路10の周囲温度および電流測定回路18により測定された負荷電流に合った推測用テーブルを、テーブル群111Cから選択する。また、推測部112Cは、選択した推測用テーブルをADC110が変換したデジタル値に基づいて参照し、バッテリ2によってコネクタ端子aに印加されているバッテリ電圧のアナログ値を推測する。
The estimation unit 112C refers to the selection table indicating the correspondence between the ambient temperature of the
図10は、実施の形態4における選択用テーブルの一例を示すであり、内部回路10の電圧降下量の変動要因が内部回路10の周囲温度およびバッテリ2から負荷14,16に流れる負荷電流である場合を示している。図10において、選択用テーブル111eは、周囲温度範囲T1,T2,T3,・・・および負荷電流範囲IA,IB,IC,・・・とこれらに対応する推測用テーブルTA,TB,TC,・・・との対応関係を示している。
推測部112Cは、電流測定回路18により測定された負荷電流が負荷電流範囲IA,IB,IC,・・・のいずれであるかを判定し、判定結果の負荷電流範囲に対応する推測用テーブルを特定する。そして、推測部112Cは、特定した推測用テーブルの中から、温度測定回路17により測定された周囲温度に対応する推測用テーブルを選択する。
これにより、バッテリ2から負荷14,16に流れる負荷電流および内部回路10の周囲温度に応じたバッテリ電圧を推測することができる。
FIG. 10 shows an example of the selection table according to the fourth embodiment. The variation factor of the voltage drop amount of the
The estimation unit 112C determines which of the load current ranges IA, IB, IC,... Is the load current measured by the
Thereby, the battery voltage according to the load current flowing from the
以上のように、この実施の形態4によれば、車載機器システム1Cは、内部回路10の周囲温度を測定する温度測定回路17と、バッテリ2から負荷に流れる負荷電流を測定する電流測定回路18とを備え、内部回路10の電圧降下量の変動要因は、バッテリ2から負荷14,16に流れる負荷電流および内部回路10の周囲温度である。
推測部112Cは、選択用テーブル111eを参照して、温度測定回路17が測定した周囲温度および電流測定回路18が測定した負荷電流に合った推測用テーブルをテーブル群111Cから選択する。そして、推測部112Cは、選択した推測用テーブルをADC110が変換したバッテリ電圧のデジタル値に基づいて参照して、バッテリ2からコネクタ端子aに印加されているバッテリ電圧のアナログ値を推測する。
このように構成することで、バッテリ2から負荷14,16に流れる負荷電流と内部回路10の周囲温度に応じたバッテリ電圧を精度よく推測することができる。
例えば、電源投入後の立ち上がりあるいはディスクローディングの際には、定常時とは異なる内部回路10の電圧降下が発生する、いわゆる過渡状態になる。
この場合においても、温度測定回路17が測定した周囲温度および電流測定回路18が測定した負荷電流に基づいて、適切な推定用テーブルを選択することで、バッテリ電圧を精度よく推測することが可能となる。
As described above, according to the fourth embodiment, the in-vehicle device system 1C includes the
The estimation unit 112C refers to the selection table 111e and selects from the table group 111C an estimation table that matches the ambient temperature measured by the
With this configuration, it is possible to accurately estimate the battery voltage corresponding to the load current flowing from the
For example, at the time of rising after power-on or disk loading, a so-called transient state occurs in which a voltage drop of the
Even in this case, the battery voltage can be accurately estimated by selecting an appropriate estimation table based on the ambient temperature measured by the
実施の形態1〜4においては、内部回路10の電圧降下量の変動要因が、動作モード、負荷電流、内部回路10の周囲温度、およびこれらの組み合わせである場合を示したが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、内部回路10の電圧降下量の変動する要因であれば、動作モード、負荷電流および周囲温度以外のものであってもよい。
In the first to fourth embodiments, the case where the fluctuation factor of the voltage drop amount of the
なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of each embodiment, any component of each embodiment can be modified, or any component can be omitted in each embodiment. .
1,1A〜1C 車載機器システム、2 バッテリ、3 ディスプレイ、4 車載LAN、10 内部回路、11,11A〜11C CPU、12 車載LANIF、13,15 電源部、14,16 負荷、110 ADC、111,111A〜111C テーブル群、111a〜111e 選択用テーブル、112,112A〜112C 推測部、113 制御部。 1, 1A-1C In-vehicle device system, 2 Battery, 3 Display, 4 In-vehicle LAN, 10 Internal circuit, 11, 11A-11C CPU, 12 In-vehicle LANIF, 13, 15 Power supply unit, 14, 16 Load, 110 ADC, 111, 111A-111C table group, 111a-111e selection table, 112, 112A-112C estimation part, 113 control part.
Claims (1)
前記内部素子の周囲温度を測定する温度測定部と、
前記バッテリから負荷に流れる負荷電流を測定する電流測定部と、
前記バッテリにより前記コネクタ端子に印加されるバッテリ電圧のアナログ値とデジタル値との対応関係を示す推測用テーブルを、前記バッテリから負荷に流れる負荷電流および前記内部素子の周囲温度である前記内部素子の電圧降下量の変動要因ごとに有するテーブル群と、
前記内部素子の電圧降下量の変動要因と前記テーブル群の推測用テーブルとの対応関係を示す選択用テーブルを参照して、前記内部素子の電圧降下量の変動要因に合った推測用テーブルを前記テーブル群から選択し、選択した推測用テーブルを前記変換部が変換したデジタル値に基づいて参照して、前記バッテリにより前記コネクタ端子に印加されているバッテリ電圧のアナログ値を推測する推測部とを備え、
前記推測部は、前記選択用テーブルを参照して前記温度測定部が測定した周囲温度および前記電流測定部が測定した負荷電流に合った推測用テーブルを前記テーブル群から選択し、選択した推測用テーブルを前記変換部が変換したバッテリ電圧のデジタル値に基づいて参照して、前記バッテリから前記コネクタ端子に印加されているバッテリ電圧のアナログ値を推測すること
を特徴とするバッテリ電圧推測装置。 An internal element is interposed between the connector terminal connecting the battery and the input terminal, and an analog value of a voltage applied to the input terminal from the connector terminal by the battery through the internal element is converted into a digital value. A conversion unit;
A temperature measuring unit for measuring the ambient temperature of the internal element;
A current measuring unit for measuring a load current flowing from the battery to the load;
An estimation table indicating a correspondence relationship between an analog value and a digital value of a battery voltage applied to the connector terminal by the battery is a load current flowing from the battery to a load and an ambient temperature of the internal element. A table group for each variation factor of the voltage drop,
With reference to a selection table that indicates the correspondence between the variation factor of the voltage drop amount of the internal element and the estimation table of the table group, the estimation table that matches the variation factor of the voltage drop amount of the internal element is An estimation unit that selects from the table group, refers to the selected estimation table based on the digital value converted by the conversion unit, and estimates an analog value of the battery voltage applied to the connector terminal by the battery; Prepared ,
The estimation unit refers to the selection table, selects an estimation table that matches the ambient temperature measured by the temperature measurement unit and the load current measured by the current measurement unit from the table group, and selects the selected estimation A battery voltage estimation device that estimates an analog value of a battery voltage applied from the battery to the connector terminal by referring to the table based on a digital value of the battery voltage converted by the conversion unit.
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