JP6776940B2

JP6776940B2 - 信号検出装置

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Publication number: JP6776940B2
Application number: JP2017033426A
Authority: JP
Inventors: 昌伸壁谷
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2020-10-28
Anticipated expiration: 2037-02-24
Also published as: JP2018138884A

Description

本発明は、変動する信号波形から一連の信号波形を検出するための信号検出装置に関する。

車両等の制御装置では、各種検出器から得た情報に基づいて、種々の制御が行われている。例えば、電動車両用の電源システムにおいて、電流信号から任意の安定している領域を抽出し、制御技術に活用することが検討されている。そのため、任意のタイミングで現れる所望の波形を他の波形と区別して速やかに抽出することが重要と考えられる。

検出電流から所望の信号波形を抽出する手法の一例として、特許文献１には、サンプリングデータに第１、第２の閾値に基づく波形処理を施し、得られた第１、第２の波形データから第３の波形データを生成する信号処理回路を設けることが開示されている。具体的には、内燃機関の燃焼期間に生じるイオン電流の検出に際して、放電期間に生じるノイズと区別するために、第２の閾値をノイズ入力の有無のみを判別するように設定する。第１の閾値は、イオン電流とノイズの両方を含むように第２の閾値より低い基準値に設定される。このとき、第１、第２の波形データの排他的論理和を演算させると、イオン電流に相当する第３の波形データが得られる。

特開２００１−１０７８３２号公報

しかしながら、特許文献１に記載される手法は、燃焼時のような非連続の電流信号について、予め波形パターンが知られる２つの電流波形を区別するのには適するが、それ以外の信号検出には必ずしも適さない。特に、電池の充放電電流のような連続信号であり、しかも時間と共に変動する電流波形から、サンプリングに適した一定の安定期間を抽出する手法はこれまで知られていない。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、連続かつ変動する電流波形信号から、信号波形の安定期間を含む一連の信号を、精度よく検出可能な信号検出装置を提供しようとするものである。

本発明の一態様は、
時間と共に変動する電流波形信号から、第１信号安定領域（ａ、ａ１、ａ２）に続く信号変化領域（ｂ、ｂ１、ｂ２）及び第２信号安定領域（ｃ、ｃ１、ｃ２）を含む一連の電流波形信号（Ｓ、Ｓ１、Ｓ２）を抽出する信号検出装置（１）であって、
上記第１信号安定領域の判定情報を出力する第１安定領域判定部（１１）と、
上記第１安定領域判定部の判定情報と連動して上記信号変化領域の判定情報を出力する変化領域判定部（１２）と、
上記変化領域判定部の判定情報と連動して上記第２信号安定領域の判定情報を出力する第２安定領域判定部（１３）と、を備え、
上記第１安定領域判定部、上記変化領域判定部及び上記第２安定領域判定部の出力から、上記第１信号安定領域と、上記信号変化領域と、上記第２信号安定領域とが、この順に連続するときに上記一連の電流波形信号として抽出し、かつ、
先に現れる上記第１信号安定領域（ａ１）に続く上記信号変化領域（ｂ１）及び上記第２信号安定領域（ｃ１）を含む一連の電流波形信号（Ｓ１）と、次に現れる上記第１信号安定領域（ａ２）に続く上記信号変化領域（ｂ２）及び上記第２信号安定領域（ｃ２）を含む一連の電流波形信号（Ｓ２）とを、区別して抽出する、信号検出装置にある。

上記信号検出装置において、第１安定領域判定部は、第１信号安定領域が抽出されたか否かの判定情報を出力する。また、変化領域判定部は、信号変化領域が抽出されたか否かを、第２安定領域判定部は、第２信号安定領域が抽出されたか否かの判定情報を、同様に出力する。このとき、信号変化領域は、第１信号安定領域の判定情報と連動して判定され、さらに、第２信号安定領域は、信号変化領域の判定情報と連動して判定される。

したがって、これらの判定情報から、一連の電流波形信号であるか否かを確実に判定することができる。そのため、任意のタイミングで現れる所望の波形を他の波形と区別し、例えば、２つの一連の電流波形信号の一部が重なって現れる場合でも、速やかに抽出することができる。

以上のごとく、上記態様によれば、連続かつ変動する電流波形信号から、信号波形の安定期間を含む一連の信号を、精度よく検出可能な信号検出装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

実施形態１における、信号検出装置により抽出される一連の電流波形信号を示す電流波形図。実施形態１における、信号検出装置が適用される電池状態推定装置の概略構成図。実施形態１における、信号検出装置が適用される電池状態推定装置の等価回路モデルの電圧波形図。実施形態１における、信号検出装置を構成する各部による信号抽出処理を示すタイムチャート図。実施形態１における、信号検出装置による信号抽出処理の概要を示すフローチャート図。実施形態１における、信号検出装置による第１信号安定領域の判定処理を示すフローチャート図。実施形態１における、信号検出装置による信号変化領域の判定処理を示すフローチャート図。実施形態１における、信号検出装置による第２信号安定領域の判定処理を示すフローチャート図。実施形態１における、信号検出装置による信号成立の判定処理を示すフローチャート図。実施形態１における、信号検出装置による信号抽出処理に用いられるＡフラグ条件の例を示す電流波形図。実施形態１における、信号検出装置による信号抽出処理に用いられるＢフラグ条件の例を示す電流波形図。実施形態１における、信号検出装置による信号抽出処理に用いられるＣフラグ条件の例を示す電流波形図。実施形態１における、信号検出装置により抽出される一連の電流波形信号の一例を示す電流波形図。実施形態１における、信号検出装置により抽出される一連の電流波形信号の一例を示す電流波形図。実施形態１における、信号検出装置による信号抽出処理で一連の電流波形信号が抽出されない例を示す電流波形図。実施形態１における、信号検出装置による信号抽出処理で一連の電流波形信号が抽出されない例を示す電流波形図。

（実施形態１）
以下、信号検出装置に係る実施形態１について、図１〜図１６を参照して説明する。
図２に示すように、本形態の信号検出装置は、例えば、等価回路モデルＭを用いて二次電池の状態を推定する電池状態推定装置２に適用されて、パラメータ学習部１０の信号抽出部１を構成している。図示しない二次電池は、車載主機としての回転電機を備える電動車両や、車載補機電池を用いる車両に搭載されて、電力を供給するものであり、例えばリチウムイオン電池等からなる。

図１上段に示すように、信号抽出部１は、電流波形信号から、所定の安定条件又は変化条件を満足する一連の電流波形信号Ｓを抽出する。電流波形信号は、時間と共に変動しており、所定の学習タイミングを抽出するために、略一定の第１信号安定領域ａと、これに続く信号変化領域ｂ及び、略一定の第２信号安定領域ｃとを含む、一連の電流波形信号Ｓが設定される。図１下段に示すように、一連の電流波形信号Ｓは繰り返し現れることもあり、複数の一連の電流波形信号Ｓ１、Ｓ２が連続的かつ一部が重なって現れる場合には、先に現れる一連の電流波形信号Ｓ１と、後に現れる一連の電流波形信号Ｓ２とは、区別して抽出される。ここでは便宜的に、前者を、前回の一連の電流波形信号Ｓ１、後者を、今回の一連の電流波形信号Ｓ２と称する。電流波形信号から所定の信号を抽出するための具体的手法については、後述する。

図２において、電池状態推定装置２の入力信号処理部２０には、二次電池の端子間電圧を検出する電圧センサ２１、二次電池の充放電電流を検出する電流センサ２２、二次電池の温度を検出する温度センサ２３からの検出信号が逐次入力される。入力信号処理部２０は、これらセンサ２１〜２３の検出信号を適宜処理して、電池電圧Ｖ、電池電流Ｉ、電池温度Ｔの測定データとして送出する。電池状態推定装置２は、時系列的に送出される測定データと、等価回路モデルＭに基づいて、例えば、二次電池の充電状態（すなわち、ＳＯＣ；ＳｔａｔｅｏｆＣｈａｒｇｅ）等を推定し、結果を出力する。

等価回路モデルＭは、抵抗及びコンデンサをパラメータとして二次電池をモデル化したものである。ここでは、図示するように、モデルＭ１〜Ｍ３の直列接続体として等価回路モデルＭが表現される。すなわち、モデルＭ１は、抵抗Ｒ_Ｓのみを有し、Ｖ_Ｓは、モデルＭ１の両端子間の電位差を示している。モデルＭ２は、抵抗Ｒ_１及びコンデンサＣ_１の並列接続体、モデルＭ３は、抵抗Ｒ_２及びコンデンサＣ_２の並列接続体であり、モデルＭ２、モデルＭ３の時定数は異なる。また、Ｖ_１、Ｖ_２は、それぞれ、モデルＭ２、モデルＭ３の両端子間の電位差を示している。Ｖｔ_０ｔは、等価回路モデルＭの両端子間の電位差であり、モデルＭ１〜Ｍ３の電位差Ｖ_Ｓ、Ｖ_１、Ｖ_２の和に相当する。

パラメータ学習部１０は、走行中の二次電池の電流波形信号から、信号抽出部１によって、一連の電流波形信号Ｓを逐次抽出し、その際の電圧波形をフィッティングすることで、等価回路モデルＭのパラメータを推定する。例えば、図１上段に示した一連の電流波形信号Ｓのように、電流がステップ状に増加するとき、図３に示すように、測定された電池電圧Ｖは過渡応答特性を示す。このとき、図中に破線で示す等価回路モデルＭの電圧波形は、モデルＭ１〜Ｍ３に対応する３つの期間に分割され、例えば、時間ｔ１、ｔ２の近傍で、公知の方法でフィッティングを行って、パラメータをリアルタイム学習することができる。パラメータ学習部１０は、算出されたパラメータの採用の可否を判断し、肯定判定された場合には、パラメータの更新を行う。更新されたパラメータや等価回路モデルＭに対応する演算式等は、図示しないメモリに格納される。

信号抽出部１は、パラメータ学習部１０によるパラメータの算出に先立ち、最適な学習タイミングを抽出し、パラメータ学習のための信号データ収集を行う。図４に示すように、信号抽出部１は、一連の電流波形信号Ｓを抽出するために、第１安定領域判定部１１と、変化領域判定部１２と、第２安定領域判定部１３とを備える。これら判定部１１〜１３は互いに連動し、さらに、成立判定部１４が、一連の電流波形信号Ｓの成立を判定すると共に、信号データの採用を判定する。その後、抽出判定部１５が、一連の電流波形信号Ｓの信号抽出の可否を判定する。

図４の最上段に示すように、一連の電流波形信号Ｓは、例えば、一部に重なりを有して連続的に現れる。ここで、前回の一連の電流波形信号Ｓ１は、第１信号安定領域ａ１に続く信号変化領域ｂ１及び第２信号安定領域ｃ１を含む電流波形信号であり、今回の一連の電流波形信号Ｓ２は、第１信号安定領域ａ２に続く信号変化領域ｂ２及び第２信号安定領域ｃ２を含む電流波形信号である。今回の一連の電流波形信号Ｓ２の第１信号安定領域ａ２と、前回の一連の電流波形信号Ｓ１の第２信号安定領域ｃ１とは、便宜上、異なる符号が付されるが、実質的に同じ期間の電流波形信号を示している。

そのため、信号抽出部１には、前回の一連の電流波形信号Ｓ１の各領域と、今回の一連の電流波形信号Ｓ２の各領域とを区別して、連続的に抽出し、一連の信号パターンの成立を、それぞれ判別可能であることが要求される。
具体的には、信号抽出部１は、
第１信号安定領域ａ（例えば、ａ１、ａ２）の判定情報を出力する第１安定領域判定部１１と、
第１安定領域判定部１１の判定情報と連動して信号変化領域ｂ（例えば、ｂ１、ｂ２）の判定情報を出力する変化領域判定部１２と、
変化領域判定部１２の判定情報と連動して第２信号安定領域ｃ（例えば、ｃ１、ｃ２）の判定情報を出力する第２安定領域判定部１３と、を備える。
そして、第１安定領域判定部１１と、変化領域判定部１２と、第２安定領域判定部１３とが出力する判定情報から、第１信号安定領域ａと、信号変化領域ｂと、第２信号安定領域ｃとが、この順に連続するときに、一連の電流波形信号Ｓを抽出する。
これにより、第１信号安定領域ａ１、信号変化領域ｂ１、第２信号安定領域ｃ１が連続する、前回の一連の電流波形信号Ｓ１が、第１信号安定領域ａ２、信号変化領域ｂ２、第２信号安定領域ｃ２が連続する、今回の一連の電流波形信号Ｓ２とは、区別される。

より具体的には、第１安定領域判定部１１は、電流波形信号が、第１安定条件であるＡフラグ条件を満たすときに第１信号安定領域ａと判定する。また、判定情報を出力し、Ａフラグのオンオフ設定を切り替える。Ａフラグ条件は、例えば、電流波形信号の信号変化量が、所定の閾値条件ＴＨを満足し、かつ所定の第１安定時間Ｔ１（以下、安定時間Ｔ１と略称する）が経過した場合である。

変化領域判定部１２は、電流波形信号が、変化条件であるＢフラグ条件を満たすときに信号変化領域ｂと判定する。また、判定情報を出力し、Ｂフラグのオンオフ設定を切り替える。Ｂフラグ条件は、例えば、Ａフラグがオンからオフに切り替わった場合（すなわち、所定の閾値条件ＴＨを満足していない）、又は、その状態が継続している場合である。
これにより、第１信号安定領域ａに続く信号変化領域ｂが抽出される。

第２安定領域判定部１３は、電流波形信号が、第２安定条件であるＣフラグ条件を満たすときに第２信号安定領域ｃの開始を判定する。また、判定情報を出力し、Ｃフラグのオンオフ設定を切り替える。Ｃフラグ条件は、例えば、Ｂフラグがその１周期前の判定においてオンに設定されており、かつ電流波形信号の信号変化量が、所定の閾値条件ＴＨを満足した場合である。
これにより、信号変化領域ｂに続く第２信号安定領域ｃが抽出される。

第２信号安定領域ｃの開始が判定されると、信号抽出部１は、パラメータ学習部１０にてパラメータ更新を行うための学習タイミングと仮に判断して、信号データの収集を開始することができる。この信号データの採用の可否は、第２信号安定領域ｃの継続期間によって決まり、続く成立判定部１４にて、一連の電流波形信号Ｓの抽出の可否と共に判断される。

成立判定部１４は、電流波形信号が、成立条件であるＤフラグ条件を満たすときに第２信号安定領域ｃの成立を判定する。また、判定情報を出力し、Ｄフラグのオンオフ設定を切り替える。Ｄフラグ条件は、例えば、Ｃフラグがオフからオンに切り替わった後、所定の第２安定時間Ｔ２（以下、安定時間Ｔ２と略称する）が経過した場合である。安定時間Ｔ２は、例えば、安定時間Ｔ１より長く設定される（すなわち、Ｔ２＞Ｔ１）。これにより、安定時間Ｔ１にて、電流波形信号が安定領域にあるか否かを速やかに判定すると共に、安定時間Ｔ２にて、安定領域にある電流波形の信号データを十分な時間、収集することが可能になる。

抽出判定部１５は、電流波形信号が、抽出条件であるＥフラグ条件を満たすときに、第２信号安定領域ｃの終了、さらには、第２信号安定領域ｃを含む一連の電流波形信号Ｓの抽出の開始を判定する。また、判定情報を出力し、Ｅフラグのオンオフ設定を切り替える。Ｅフラグ条件は、例えば、Ｄフラグがオンからオフに切り替わった場合である。

したがって、Ｅフラグがオンした時点で、一連の電流波形信号Ｓの抽出が開始し、一連の電流波形信号Ｓに含まれ、Ｅフラグがオフした時点で採用可能な信号データの収集も終了することになる。その後、一連の電流波形信号Ｓが抽出される度に、Ｅフラグのオンオフが繰り返される。

このように、Ａ〜Ｄフラグ条件がこの順に成立し、Ａ〜Ｄフラグが順次オンとなることで、第１信号安定領域ａと信号変化領域ｂと第２信号安定領域ｃとからなる一連の電流波形信号Ｓを抽出することができる。また、Ａフラグは、Ａフラグ条件が成立する度にオンとなる一方で、ＢフラグとＣフラグとは、１つのＡフラグとのみ関連付けられる。つまり、第１信号安定領域ａ１、第１信号安定領域ａ２を順に抽出しながら、第１信号安定領域ａ１に続く信号変化領域ｂ１、第２信号安定領域ｃ１が成立した場合のみ、Ｃフラグと連動するＤフラグがオンとなる。この時点で、前回の一連の電流波形信号Ｓ１が抽出され、次いで、今回の一連の電流波形信号Ｓ２が、互いに区別されて順に抽出される。

次に、図５〜図９に示されるフローチャートを用いて、信号抽出部１において周期的に実行される手順を説明する。ここでは、一例として、一連の電流波形信号Ｓ１、Ｓ２のうち、図４に前回の一連の電流波形信号Ｓ１として示される電流波形に基づいて説明するが、今回の一連の電流波形信号Ｓ２についても同様である。ここでは、前回の一連の電流波形信号Ｓ１は、第１信号安定領域ａ１から第２信号安定領域ｃ１へ立ち下がるように変化する電流波形であり、今回の一連の電流波形信号Ｓ２は、第１信号安定領域ａ２（すなわち、前回の第２信号安定領域ｃ１）から第２信号安定領域ｃ２へ電流値が立ち上がるように変化する電流波形を有している。

まず、図５に示される信号抽出処理がスタートすると、ステップＳ１において、信号抽出のための所定の閾値条件ＴＨ、安定時間Ｔ１、安定時間Ｔ２が設定される。次いで、ステップＳ２において、入力される電流波形信号が、Ａフラグ条件を満たす第１信号安定領域ａ１であるか否かを判定する。ステップＳ２は、第１安定領域判定部１１としての処理であり、図６にサブルーチンとして示される。

図６のステップＳ２１では、電流波形信号が、閾値条件ＴＨを満たす範囲にあるか否かを判定する。例えば、所定のサンプリング期間に入力される電流波形信号が、図１０に条件２〜条件６として示される閾値範囲条件を全て満足するときに、閾値条件ＴＨが成立と判定することができる。例えば、条件２は、入力電流の平均値と最大電流との差が、所定の閾値以下であることを定めるものであり、中周期での最大電流を除去する。

また、条件３は、入力電流の平均値と最小電流との差が、所定の閾値以下であることを定めることで、中周期での最小電流を除去する。条件４は、入力電流値の最大と最小との差が、所定の閾値以下であることを定めることで、滑らかな変化を除去する。条件５は、例えば０．１秒間に上昇する最大電流幅が、所定の閾値以下であることを定めて、＋方向への急な変化を除去する。条件６は、例えば０．１秒間に低下する最大電流幅が、所定の閾値以下であることを定めて、−方向への急な変化を除去する。

ステップＳ２１が否定判定されたときは、ステップＳ２２へ進み、Ａフラグのオン時間＝０として、ステップＳ２４へ進む。ステップＳ２１が肯定判定されたときは、ステップＳ２３へ進んで、その時点におけるＡフラグのオン時間に＋１を加算して、ステップＳ２４へ進む。ステップＳ２４では、Ａフラグのオン時間に基づいて、図１０に条件１として示す安定時間Ｔ１が成立したか否かを判定する。図中に示されるように、電流波形が不安定な場合には、Ａフラグのオン時間が短く、第１信号安定領域ａ１と判定されない。

ステップＳ２４が否定判定されたときは、ステップＳ２５へ進み、Ａフラグをオフ（すなわち、Ａフラグ＝０）とする。また、ステップＳ２４が肯定判定されたときは、ステップＳ２５へ進み、Ａフラグをオン（すなわち、Ａフラグ＝１）とし、このルーチンを一旦終了する。

図５のステップＳ３では、Ａフラグがオフか否かを判定し、否定判定されたときは、ステップＳ２へ戻って、以降のステップを繰り返す。ステップＳ３が肯定判定されたときは、ステップ４へ進み、入力される電流波形信号が、Ｂフラグ条件を満たす信号変化領域ｂ１であるか否かを判定する。ステップＳ４は、変化領域判定部１２としての処理であり、図７にサブルーチンとして示される。例えば、図１１に条件７〜条件８として示されるように、電流波形が放電に切り替わるトリガ時間が検出され、放電による電流変化量が所定値より大きいときに、信号変化領域ｂ１と判定することができる。

図７のステップＳ４１では、まず、１周期前の判定に基づくＢフラグを仮値として読み込み、Ｂフラグがオン（すなわち、Ｂフラグ（Delayed）＝１）であるか否かを判定する。ステップＳ４１が肯定判定されたときには、ステップＳ４２へ進んで、Ｃフラグがオン（すなわち、Ｃフラグ＝１）であるか否かを判定する。ステップＳ４２が肯定判定されたときは、信号変化領域ｂ１でないと判断されるので、ステップＳ４３へ進んで、Ｂフラグをオフ（すなわち、Ｂフラグ＝０）として、このルーチンを一旦終了する。ステップＳ４２が否定判定されたときは、そのまま終了する。

ステップＳ４１が否定判定されたときは、ステップＳ４４へ進んで、Ｂフラグ条件を満たすか否か、具体的には、Ａフラグがオン（すなわち、Ａフラグ＝１）であり、かつ１周期前の判定に基づくＡフラグがオン（すなわち、Ａフラグ（Delayed）＝１）であるか否かを判定する。ステップＳ４４が肯定判定されたときは、信号変化領域ｂ１と判断されるので、ステップＳ４５へ進んで、Ｂフラグをオン（すなわち、Ｂフラグ＝１）として、このルーチンを一旦終了する。ステップＳ４４が否定判定されたときは、そのまま終了する。

図５のステップＳ５では、入力される電流波形信号が、Ｃフラグ条件を満たす第２信号安定領域ａ１であるか否かを判定する。ステップＳ５は、第２安定領域判定部１３としての処理であり、図８にサブルーチンとして示される。

図８のステップＳ５１では、逐次入力される電流波形信号が、閾値条件ＴＨを満たす範囲にあるか否かを判定する。具体的には、図１２に条件１０〜条件１４として示される閾値範囲条件を全て満足するときに、閾値条件ＴＨが成立と判定する。条件１０〜条件１４は、図１０の条件２〜条件６に対応しており、例えば、条件１０は、入力電流の平均値と最大電流との差が、条件１１は、入力電流の平均値と最小電流との差が、条件１２は、入力電流値の最大と最小との差が、それぞれ所定の閾値以下であることを定めている。

また、条件１３は、例えば０．１秒間に上昇する最大電流幅が、所定の閾値Ａ４以下であることを定め、条件１４は、例えば０．１秒間に低下する最大電流幅が、所定の閾値以下であることを定めている。

ステップＳ５１が否定判定されたときは、第２信号安定領域ｃ１でないと判断されるので、ステップＳ５２へ進んで、Ｃフラグをオフ（すなわち、Ｃフラグ＝０）として、このルーチンを一旦終了する。ステップＳ５１が肯定判定されたときは、ステップＳ５３へ進み、１周期前のＣフラグがオン（すなわち、Ｃフラグ（Delayed）＝１）であるか否かを判定する。ステップＳ５３が肯定判定されたときは、第２信号安定領域ｃ１が継続していると判断されるので、ステップＳ５４へ進んで、Ｃフラグをオン（すなわち、Ｃフラグ＝１）として、このルーチンを一旦終了する。

ステップＳ５３が否定判定されたときは、ステップＳ５５へ進んで、１周期前のＢフラグがオン（すなわち、Ｂフラグ（Delayed）＝１）であるか否かを判定する。ステップＳ５５が否定判定されたときは、１周期前に信号変化領域ｂ１が成立していないので、第２信号安定領域ｃ１と判断されない。したがって、ステップＳ５６に進んで、Ｃフラグをオフ（すなわち、Ｃフラグ＝０）とした後、このルーチンを一旦終了する。

ステップＳ５５が肯定判定されたときは、信号変化領域ｂ１が成立した後に、Ｃフラグ条件を満たしており、第２信号安定領域ｃ１と判断される。したがって、ステップＳ５７へ進んで、Ｃフラグをオン（すなわち、Ｃフラグ＝１）として、このルーチンを一旦終了する。

図５のステップＳ６では、入力される電流波形信号が、Ｄフラグ条件を満たすか否かを判定する。ステップＳ６は、第２信号安定領域ｃ１の成立判定部１４としての処理であり、図９にサブルーチンとして示される。図９において、ステップＳ６１では、Ｃフラグがオンであるか否かを判定する。ステップＳ６１が否定判定されると、ステップＳ６２で、Ｃフラグのオン時間＝０として、ステップＳ６４へ進む。

ステップＳ６１が肯定判定されたときは、ステップＳ６３へ進んで、その時点におけるＣフラグのオン時間に＋１を加算して、ステップＳ６４へ進む。ステップＳ６４では、Ｃフラグのオン時間に基づいて、図１２に条件９として示す安定時間Ｔ２が成立したか否かを判定する。図中に示されるように、Ｃフラグのオン時間が短い場合には、電流波形が不安定であり、第２信号安定領域ｃ１として判定されない。

ステップＳ６４が否定判定されたときは、ステップＳ６５へ進んで、Ｄフラグをオフ（すなわち、Ｄフラグ＝０）とした後、このルーチンを一旦終了する。ステップＳ６４が肯定判定されたときは、ステップＳ６５へ進んで、Ｄフラグをオン（すなわち、Ｃフラグ＝１）として、このルーチンを一旦終了する。

図５のステップＳ７では、Ｄフラグがオンであるか否かを判定し、否定判定された場合は、ステップＳ６へ戻る。ステップＳ７が肯定判定されると、ステップＳ８へ進み、信号抽出の開始判定を行う。ステップＳ８は、抽出判定部１５としての処理であり、例えば、Ｄフラグがオンからオフに切り替わった場合に、Ｅフラグ条件を満たすと判定して、Ｅフラグ条件をオンし、信号抽出処理を開始した後、終了する。

以上の信号抽出処理により、例えば、図１３に示すようにステップ状に変化する一連の電流波形信号Ｓを抽出することができる。一連の電流波形信号Ｓは、信号変化領域ｂを挟んで、所定の閾値条件ＴＨが安定時間Ｔ１継続する第１信号安定領域ａと、所定の閾値条件ＴＨが安定時間Ｔ２継続する第２信号安定領域ｃとを有している。図１４に示すように、第１信号安定領域ａ、第２信号安定領域ｃにおける電流の変動がやや大きい場合でも、所定の閾値条件ＴＨが成立していればよく、一連の電流波形信号Ｓとして同様に抽出される。

これに対して、例えば、図１５に示すように、ステップ状に変化する前に、電流波形が大きく変動する場合や、変化後の安定時間が短く、安定時間Ｔ２に満たない場合には、一連の電流波形信号Ｓとして抽出されない。また、図１６に示すように、ステップ状に変化した後に、電流波形が大きく変化し安定しない場合も同様であり、一連の電流波形信号Ｓとして抽出されない。

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、上記実施形態では、信号検出装置を、パラメータ学習部１０の信号抽出部１として電池状態推定装置２に適用される例を示したが、一連の電流波形信号Ｓを抽出するための任意の装置に適用可能である。また、第１信号安定領域ａ、変化領域ｂ、第２信号安定領域ｃを規定する、閾値条件ＴＨ、安定時間Ｔ１、Ｔ２等は、任意に設定することができる。

Ｓ、Ｓ１、Ｓ２一連の電流波形信号
ａ、ａ１、ａ２第１信号安定領域
ｂ、ｂ１、ｂ２信号変化領域
ｃ、ｃ１、ｃ２第２信号安定領域
１信号抽出部（信号検出装置）
１１第１安定領域判定部
１２変化領域判定部
１３第２安定領域判定部
１４成立判定部
１５抽出判定部

Claims

時間と共に変動する電流波形信号から、第１信号安定領域（ａ、ａ１、ａ２）に続く信号変化領域（ｂ、ｂ１、ｂ２）及び第２信号安定領域（ｃ、ｃ１、ｃ２）を含む一連の電流波形信号（Ｓ、Ｓ１、Ｓ２）を抽出する信号検出装置（１）であって、
上記第１信号安定領域の判定情報を出力する第１安定領域判定部（１１）と、
上記第１安定領域判定部の判定情報と連動して上記信号変化領域の判定情報を出力する変化領域判定部（１２）と、
上記変化領域判定部の判定情報と連動して上記第２信号安定領域の判定情報を出力する第２安定領域判定部（１３）と、を備え、
上記第１安定領域判定部、上記変化領域判定部及び上記第２安定領域判定部の出力から、上記第１信号安定領域と、上記信号変化領域と、上記第２信号安定領域とが、この順に連続するときに上記一連の電流波形信号として抽出し、かつ、
先に現れる上記第１信号安定領域（ａ１）に続く上記信号変化領域（ｂ１）及び上記第２信号安定領域（ｃ１）を含む一連の電流波形信号（Ｓ１）と、次に現れる上記第１信号安定領域（ａ２）に続く上記信号変化領域（ｂ２）及び上記第２信号安定領域（ｃ２）を含む一連の電流波形信号（Ｓ２）とを、区別して抽出する、信号検出装置。
上記第１安定領域判定部は、電流波形信号が、第１安定条件を満たすときに上記第１信号安定領域と判定して、Ａフラグをオンに設定し、
上記変化領域判定部は、電流波形信号が、変化条件を満たすときに上記信号変化領域と判定して、Ｂフラグをオンに設定し、
上記第２安定領域判定部は、電流波形信号が、第２安定条件を満たすときに上記第２信号安定領域の開始と判定して、Ｃフラグをオンに設定する、請求項１に記載の信号検出装置。
上記第１安定条件は、電流波形信号の信号変化量が、閾値条件（ＴＨ）を満足し、かつ第１安定時間（Ｔ１）が経過した場合である、請求項２に記載の信号検出装置。
上記変化条件は、上記第１安定条件を満たす状態となった後に、上記第１安定条件を満たさない状態となった場合である、請求項２又は３に記載の信号検出装置。
上記第２安定条件は、上記変化条件を満たす状態となった後に、電流波形信号の信号変化量が、閾値条件（ＴＨ）を満足した場合である、請求項２〜４のいずれか１項に記載の信号検出装置。
上記第２安定領域判定部の判定情報から、上記一連の電流波形信号の成立を判定する成立判定部（１４）を備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の信号検出装置。
上記成立判定部は、上記第２信号安定領域が、成立条件を満たすときに上記一連の電流波形信号の成立と判定して、Ｄフラグをオンに設定する、請求項６に記載の信号検出装置。
上記成立条件は、上記第２安定条件を満たし、かつ第２安定時間（Ｔ２）が経過した場合である、請求項７に記載の信号検出装置。
上記成立判定部の判定情報から、上記一連の電流波形信号の抽出を判定する抽出判定部（１５）を備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の信号検出装置。