JP2006119048A - 温度算出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 温度特性を有する発振回路を利用して、所定の温度を算出することが可能な温度算出装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 温度特性を有する発振回路と、発振回路が発振することによって得られるクロックを計数する計数部と、計数部が予め定められた期間を計数したか否かを判別する判別部と、基準温度において計数部が予め定められた期間を計数したと判別部が判別したときの当該計数部の第１計数値と、基準温度と、が記憶された記憶部と、所定温度において計数部が予め定められた期間を計数したと判別部が判別したときの当該計数部の第２計数値と、発振回路の温度特性を示す温度係数と、記憶部に記憶された第１計数値と、基準温度と、に基づいて、所定温度を算出する算出部と、を有することを特徴とする温度算出装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、温度算出装置に関する。

近年、発振回路からの発振クロックが供給されて所定の動作をする例えばＬＳＩ（Large Scale Integration・集積回路）においては、当該ＬＳＩ自体が所定の動作を行うことによって発熱する場合があった。或いは、ＬＳＩの近傍に例えば２次電池があることによって、当該２次電池が充放電を繰り返すことによって発熱し、ＬＳＩが２次電池の発熱の影響を受けることがあった。ところで、ＬＳＩを構成する例えば発振回路やカウンタには温度特性を有しているものがある。例えば発振回路がＲＣ発振回路である場合、抵抗Ｒが有する温度特性により、当該ＲＣ発振回路の発振クロックの周波数が温度変化に対して変化する場合があった。また、カウンタは、フリップフロップから構成され、このフリップフロップはトランジスタから構成されている。そして、このトランジスタの温度特性により、カウンタのカウント値が温度変化に対して変化する場合があった。そのため、ＬＳＩが所定の動作を行うための機能が十分に発揮できない場合があった。

以下、例えば２次電池の残容量を算出するために動作するＬＳＩについて説明する。
２次電池の残容量を算出すべく設けられるＬＳＩ（以下、残容量算出用ＬＳＩという）は、例えば当該２次電池と接続された負荷（例えば抵抗）の電圧値を計測する計測部を有しているものがある。また、残容量算出用ＬＳＩは、計測部にて計測された電圧値に応じて発振するクロックが２値化され、当該２値化されたクロックの例えば立ち上がりをカウントする温度特性を有するカウンタが備えられているものがある。そして、残容量算出用ＬＳＩは、例えば１秒ごとに当該カウンタのカウント値を読出し、例えば２次電池が充電されている場合は当該カウント値を積算して、２次電池の残容量を算出する。或いは、例えば２次電池が放電されている場合は当該カウント値を減算して、２次電池の残容量を算出する。そして、残容量算出用ＬＳＩは、算出した２次電池の残容量を示す信号を例えば表示部に送信する。表示部は、当該信号に基づいて２次電池の残容量を例えばモニタに表示する。そうすることによって２次電池の残容量を、例えば当該２次電池によって電源が供給されて動作するＰＣ（Personal Computer）の利用者に知らせることが可能となる。
特開平６−２５８４１０号公報

しかしながら、計測部にて計測された電圧値に応じてカウントするカウンタには、前述したように温度特性を有しているものがある。この温度特性を有するカウンタは、例えば温度が１度上昇するごとにカウントするカウント値が−０．２％の割合で誤差が生じるものとする。以下、この温度特性を有するカウンタのカウント動作の一例について説明する。例えば温度が２５度である場合、当該カウンタが最適な動作を行うものとする。そして、カウンタは、２５度において仮に前述した負荷に４０００mＡの電流が流れている場合、１０００カウントするものとする。つまり、カウンタの１カウントは、４mＡを示すこととなる。しかしながら、仮に温度が８５度であって負荷に同様の４０００mＡの電流が流れている場合、前述した温度特性を有するカウンタでは、８８０カウントのカウント値を示すこととなる。このときのカウンタがカウントした８８０カウントでは、３５２０mＡの電流が流れていることを示すこととなる。そのため、実測値である４０００mＡとは−４８０mＡの誤差が生じてしまうことになる。このとき、残容量算出用ＬＳＩは、算出した値（つまり、４８０mＡの誤差がある３５２０mＡ）を、例えば充電時には積算して残容量を算出し、前述したように表示部に送信する。そのため、モニタに表示された２次電池の残容量は、実際の２次電池の残容量と異なってしまう場合があった。

そのため、近年においては、このような温度による影響を補正すべく、当該温度を外部から計測するために、例えばサーミスター（thermistor）が用いられる場合がある。或いは、温度測定用の回路を別途残容量算出用ＬＳＩに設ける場合がある。しかしながら、外部から温度を計測するためのサーミスターや温度測定用の回路を別途設けるためにコストがかかってしまうという問題があった。更に残容量算出用ＬＳＩに別途温度測定用の回路を設ける場合、残容量算出用ＬＳＩの回路規模が大きくなってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、温度特性を有する発振回路を利用して、所定の温度を算出することができる温度算出装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための発明は、温度特性を有する発振回路と、発振回路が発振することによって得られるクロックを計数する計数部と、計数部が予め定められた期間を計数したか否かを判別する判別部と、基準温度において計数部が予め定められた期間を計数したと判別部が判別したときの当該計数部の第１計数値と、基準温度と、が記憶された記憶部と、所定温度において計数部が予め定められた期間を計数したと判別部が判別したときの当該計数部の第２計数値と、発振回路の温度特性を示す温度係数と、記憶部に記憶された第１計数値と、基準温度と、に基づいて、所定温度を算出する算出部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、温度特性を有する発振回路を利用して、所定の温度を算出することが可能な温度算出装置を提供することが可能となる。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

＜＜実施形態＞＞
＝＝＝温度算出装置の全体構成＝＝＝
図１、図３乃至図５を参照しつつ、本発明に係る温度算出装置について説明する。図１は、本発明に係る温度算出装置の全体構成の一例を示す機能ブロック図である。図３は、内蔵ＲＣ発振回路４（発振回路）の温度特性を示す図である。図４は、ＲＣ発振回路５（基準発振回路）の温度特性を示す図である。図５は、内蔵ＲＣ発振回路４の発振クロックの周波数と、ＲＣ発振回路５の発振クロックの周波数との差を示す図である。尚、本実施形態では温度算出装置は、例えば２次電池１６の残容量を算出するためのＬＳＩ１に用いるものとして説明する。また、本実施形態においては、ＬＳＩ１の温度が２５℃のときを基準温度Ｄとして説明する。基準温度Ｄは、後述するようにカウンタＣによるカウント動作が、当該カウンタＣの温度特性による影響を最も受けにくい温度であることが実験等からもとめられているものとする。

ＬＳＩ１は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)２（判別部、期間判別部、保持部）、タイマ３、カウンタＡ（基準計数部）、カウンタＢ（計数部）、カウンタＣ（残量計測用カウンタ）、内蔵ＲＣ発振回路４、ＲＣ発振回路５、Flashメモリ６（記憶部）、メモリ７（計数値記憶部）、加算部８（演算部）、除算部９（演算部）、演算部１０（算出部）、演算部１１（残容量算出部、補正部）、電圧計測部１２（計測部）と外付抵抗Ｒ１から構成される。尚、本発明に係る温度算出装置が用いられるＬＳＩ１は、ＲＣ発振回路５からの発振クロックが供給され、当該ＲＣ発振回路５から供給される発振クロックの周波数は外付抵抗Ｒ１とコンデンサＣ（不図示）に基づいて定まる。この外付抵抗Ｒ１とコンデンサＣのうち外付抵抗Ｒ１は外付であるため任意の抵抗値に可変可能であり、ＲＣ発振回路５からの発振クロックを任意の周波数に変更することが可能である。そのためＬＳＩ１は、汎用性を有することとなる。そして、本発明に係る温度算出装置は、このような供給される発振クロックの周波数を任意に変更可能なＲＣ発振回路５を有する当該ＬＳＩ１に用いられるものとして以下説明する。

カウンタＡは、ＣＰＵ２からの指示に基づいて、ＲＣ発振回路５からの発振クロックをカウントする。カウンタＡは、カウント値が例えば２００カウントに達すると信号（以下、オーバーフロー信号という）をＣＰＵ２に送信する。

ＲＣ発振回路５は、外付抵抗Ｒ１とコンデンサＣから構成される。この外付抵抗Ｒ１は温度特性を有しているため、ＲＣ発振回路５は、図４に示す温度特性を有することとなる。図４に示すとおりＲＣ発振回路５の発振クロックの周波数は、ＬＳＩ１の温度が上昇するとともに上昇する。例えば、ある抵抗値の外付抵抗Ｒ１が設けられたＲＣ発振回路５の発振クロックの周波数は、ＬＳＩ１の温度が２５℃であるとき１０２０ｋＨｚであることが実験等からもとめられている。また、ＬＳＩ１の温度が８４．４℃であるとき１０６０ｋＨｚであることが同様に実験等からもとめられている。仮に、図４に示すＲＣ発振回路５の温度特性を示す線a（図４）が直線であるものとすると、当該直線の傾きは、温度が１℃上昇するごとに発振クロックの周波数が０．６７３ｋＨｚずつ上昇することを示している。つまり、ＲＣ発振回路５は、温度が上昇するにつれて発振クロックの周波数が増加していくことから、所定時間あたりのカウンタＡのカウント値も増加していくこととなる。

カウンタＢは、ＣＰＵ２からの指示に基づいて、内蔵ＲＣ発振回路４からの発振クロックをカウントする。

内蔵ＲＣ発振回路４は、ＬＳＩ１内部に設けられ、抵抗Ｒ（不図示）、コンデンサＣ（不図示）から構成される。この抵抗Ｒは温度特性を有しているため、内蔵ＲＣ発振回路４は、図３に示す温度特性を有することとなる。図３に示すとおり内蔵ＲＣ発振回路４の発振クロックの周波数は、ＬＳＩ１の温度が上昇するとともに減少する。例えば、内蔵ＲＣ発振回路４の発振クロックの周波数は、当該内蔵ＲＣ発振回路４の温度が２５℃であるとき８６７ｋＨｚであることが実験等からもとめられている。また、当該内蔵ＲＣ発振回路４の温度が８４．４℃であるとき７８４．４ｋＨｚであることが同様に実験等からもとめられている。仮に、図３に示す内蔵ＲＣ発振回路４の温度特性を示す線ｂ（図３）が直線であるとすると、当該直線の傾きは、温度が１℃上昇するにつれて発振クロックの周波数が約１．３９１ｋＨｚずつ減少することを示している。つまり、内蔵ＲＣ発振回路４は、温度が上昇するにつれて発振クロックの周波数が減少していくことから、所定時間あたりのカウンタＢのカウント値も減少していくこととなる。ところで、内蔵ＲＣ発振回路４の傾きの１．３９１ｋＨｚは、ＲＣ発振回路５の傾き０．６７３ｋＨｚに比べて大きい値となっている。つまり、温度変化に対する内蔵ＲＣ発振回路４の発振クロックの周波数の変化は、ＲＣ発振回路５の発振クロックの周波数の変化に比べて大きいこととなる。そこで、本実施形態においては、仮にＲＣ発振回路５は温度特性がないものと想定して、カウンタＡの所定時間あたりのカウント値は、常に一定の値であるものとする。そして、カウンタＡのあるカウント値（例えば２００カウント）を基準値（所定値）として設け、カウンタＡが２００カウントする間に、カウンタＢが何カウントするかによってＬＳＩ１の温度を算出することとする。ここで、カウンタＢのカウント値を基準値として設けなかったのは、内蔵ＲＣ発振回路４はＬＳＩ１内部に設けられ、当該ＬＳＩ１とほぼ等しい温度であると考えられるためであり、また、温度特性が大きいため内蔵ＲＣ発振回路４の発振クロックの周波数の変化が大きくなり、ＬＳＩ１の温度を演算部１０にて算出するのが容易となるからである。また、本実施形態においては、ＲＣ発振回路５からの発振クロックをカウンタＡにてカウントし、内蔵ＲＣ発振回路４からの発振クロックをカウンタＢにてカウントしているがこれに限るものではない。例えば、ＲＣ発振回路５とカウンタＡとの間、又は、内蔵ＲＣ発振回路４とカウンタＢとの間の何れか一方に分周器（Divider、不図示）を設けても良い。例えばＲＣ発振回路５とカウンタＡとの間に分周器を設けた場合、ＲＣ発振回路５からの発振クロックを分周器にて所定の分周数で分周し、分周されたクロックをカウンタＡがカウントする。そして、カウンタＡの当該分周器の分周数に応じたカウント値をＣＰＵ２が判別するようにしても良い。或いは、内蔵ＲＣ発振回路４とカウンタＢとの間に分周器を設けた場合、内蔵ＲＣ発振回路４からの発振クロックを分周器にて所定の分周数で分周し、カウンタＡのカウント値が２００カウントに達したときのカウンタＢが当該分周器の分周数に応じたカウント値をＣＰＵ２が判別するようにしても良い。また、例えば、ＲＣ発振回路５とカウンタＡとの間、及び、内蔵ＲＣ発振回路４とカウンタＢとの間の何れにも分周器を設けても良い。例えば当該分周器の分周数が同一である場合、カウンタＡの当該分周器の分周数に応じたカウント値をＣＰＵ２が判別し、カウンタＢの当該分周器の分周数に応じたカウント値に基づいてＬＳＩ１の温度を算出するようにしても良い。或いは、当該分周器の分周数が異なる場合、カウンタＡの一方の分周器の分周数に応じたカウント値をＣＰＵ２が判別し、カウンタＢが他方の分周器の分周数に応じたカウント値をＣＰＵ２が判別してＬＳＩ１の温度を算出するようにしても良い。この様な分周器を設けることによって、カウンタＡ、Ｂのカウント動作による負担を軽減することが可能となり、カウンタＡ、Ｂは確実にカウントすることが可能となる。また、カウンタＡ、Ｂのカウント動作による消費電力を減少することが可能となる。尚、本実施形態においては、温度特性を有する内蔵ＲＣ発振回路４、ＲＣ発振回路５を用いているがこれに限るものではない。同様の温度特性を有するセラミック発振回路やクリスタル発振回路を用いることも可能である。

Flashメモリ６は、ＣＰＵ２が後述する処理を行うためのプログラムデータが予め記憶されている。Flashメモリ６には、ある任意の温度（２５℃）が基準温度Ｄとして記憶されている。そして、Flashメモリ６には、当該基準温度ＤにおいてカウンタＡが２００カウントしたときのカウンタＢのカウント値Ｃ（例えば１７０）が予め記憶されている。Flashメモリ６は、データを電気消去することによりデータを繰り返し書き込み読み出しできる不揮発性記憶素子で構成される。

タイマ３は、時間を計時する。

メモリ７は、ＣＰＵ２からの指示に基づいて、カウンタＢのカウント値が記憶される。メモリ７は、例えば高速に動作可能なＳＲＡＭ等の揮発性記憶素子で構成される。

ＣＰＵ２は、タイマ３が時間の計時を開始したときの信号が送信される。ＣＰＵ２は、カウンタＡ、Ｂのカウントを開始させる。ＣＰＵ２には、カウンタＡからのオーバーフロー信号が送信され、当該オーバーフロー信号を順次記憶する。ＣＰＵ２は、カウンタＡからのオーバーフロー信号を受信すると、このときのカウンタＢのカウント値を、メモリ７の例えばアドレス１から順次記憶させる。ＣＰＵ２は、カウンタＡ、Ｂをリセットさせる。尚、ＣＰＵ２は、タイマ３が計時する時間が、予め定められた時間（例えば１秒）を計時するまで前述した処理を順次実行する。ＣＰＵ２は、タイマ３をリセットさせる。ＣＰＵ２は、除算部９にカウンタＡからの送信されたオーバーフロー信号の数を送信する。尚、本実施形態においては、タイマ３が１秒を計時するまでに、カウンタＡからのオーバーフロー信号が例えば３２回送信されてきたものとして説明する。つまり、メモリ７のアドレス１からアドレス３２まで、カウンタＢのカウント値が記憶されることとなる。ＣＰＵ２は、演算部１１からの演算結果が送信される。ＣＰＵ２は、当該演算結果に基づいて、モニタ（不図示）に２次電池１６の残容量を表示させるべく表示信号を表示部１３に送信する。尚、ＣＰＵ２のこれらの機能は、前述したFlashメモリ６から読み出されたプログラムデータの解読結果に基づいて、ＣＰＵ２が当該プログラムを実行することによって実現される。ＣＰＵ２は、Flashメモリ６のアドレスを指定するアドレスカウンタ（不図示）、Flashメモリ６から読み出されるプログラムデータを解読するプログラムロジックアレイ（不図示）、論理演算を行う演算論理ユニット（不図示）、演算データを一時格納するレジスタ（不図示）等を有する。

加算部８は、メモリ７に記憶されているカウンタＢからのカウント値が送信される。加算部８は、メモリ７からの当該カウント値を加算する。

除算部９は、加算部８からの加算結果が送信される。除算部９は、当該加算結果を、前述したＣＰＵ２からのオーバーフロー信号の数で除算する。以下、除算部９の除算結果を平均化データＡという。

演算部１０は、除算部９からの平均化データＡが送信される。演算部１０は、Flashメモリ６に記憶されている基準温度Ｄ（２５）及び当該基準温度ＤにおいてカウンタＡが２００カウントしたときのカウンタＢのカウント値Ｃ（１７０）を読み出す。演算部１０は、平均化データＡ、基準温度Ｄ、カウント値Ｃ及び内蔵ＲＣ発振回路４の温度特性を示す温度係数Ｂから、このときのＬＳＩ１の温度Ｇを算出する。この内蔵ＲＣ発振回路４の温度特性を示す温度係数Ｂとは、内蔵ＲＣ発振回路４の１カウントあたりの温度変化の割合により算出することができる。詳述すると、前述した温度２５℃において、ＲＣ発振回路５の発振クロックの周波数は１０２０ｋＨｚであり、カウンタＡは２００カウントする。これに対して、内蔵ＲＣ発振回路４の発振クロックの周波数は８６７ｋＨｚであり、このときカウンタＢは何カウントであるかをＲＣ発振回路５との比からもとめる。つまり、カウンタＢのカウント値は、１７０カウント（＝２００・８６７／１０２０）となる。次に前述した温度８４．４℃において、ＲＣ発振回路５の発振クロックの周波数は１０６０ｋＨｚであり、カウンタＡは２００カウントする。これに対して、内蔵ＲＣ発振回路４の発振クロックの周波数は７８４．４ｋＨｚであり、このときカウンタＢは何カウントするかをＲＣ発振回路５との比からもとめる。つまり、カウンタＢのカウント値は、１４８カウント（＝２００・７８４．４／１０６０）となる。そして、カウント値の変化（１７０カウント−１４８カウント）に対する温度変化（２５℃−８４．４℃）により、前述した内蔵ＲＣ発振回路４の温度特性を示す温度係数Ｂを算出することができる。つまり、当該温度係数Ｂは、−２．７となることがわかる。そして、演算部１０は、温度係数Ｂ（２．７）・（カウント値Ｃ（１７０）−平均化データＡ）＋基準温度Ｄ（２５）からＬＳＩ１の温度Ｇを算出する。

電圧計測部１２は、２次電池１６に接続された抵抗Ｒ２の電圧値を計測する。

カウンタＣは、ＣＰＵ２と同様に、タイマ３が時間の計時を開始したときの信号が送信される。カウンタＣは、電圧計測部１２にて計測された電圧値に応じて発振するクロックが２値化され、当該２値化されたクロックの例えば立ち上がりをカウントする。カウンタＣは、前述したタイマ３が予め定められた時間を計時したとＣＰＵ２が判別するまでカウント動作を行う。カウンタＣは、フリップフロップ（不図示）から構成され、このフリップフロップはトランジスタ（不図示）から構成されている。このトランジスタは温度特性を有しているため、カウンタＣは、温度特性を有していることとなる。カウンタＣの温度特性とは、温度が１℃上昇するにつれて当該カウンタＣが２値化されたクロックをカウントする精度が、正常な場合（カウンタＣがカウントする２値化されたクロックに対して正確にカウント動作を行う場合）のカウンタＣのカウント値よりも、例えば−０．２％（Ｆ）の割合で当該誤差が生じてしまうという特性となっている。例えば、温度２５℃において、抵抗Ｒ２に電流４０００mＡが流れているものとする。このとき、カウンタＣのカウント値Ｅは、１０００カウントであるものとする。そして、温度８４．４℃において、同様に抵抗Ｒ２に電流４０００mＡが流れている場合、本来であればカウンタＣのカウント値Ｅは同様に１０００カウントとなるべきである。しかしながら、カウンタＣは、前述した−０．２％の温度特性を有しているため８８１カウントのカウント値Ｅを示すこととなる。

演算部１１は、カウンタＣからのカウント値Ｅが送信される。演算部１１は、当該カウント値Ｅに基づいて、抵抗Ｒ２に流れている電流値を算出する。この演算部１１による抵抗Ｒ２の電流値の算出は、前述したように−０．２％の温度特性を有するカウンタＣのカウント値Ｅに基づいて算出される。そのため、前述した温度８４．４℃においては、カウンタＣからの８８１カウントに基づいて、演算部１１は抵抗Ｒ２の電流値を算出することとなる。ここで、前述した温度２５℃において、カウンタＣは正確にカウントを行うものとすると、当該２５℃において抵抗Ｒ２に電流４０００mＡが流れている場合、カウンタＣのカウント値Ｅは１０００カウントとなっている。つまり、カウンタＣは、電流値４mＡ対して１カウントするとき、正確にカウント動作を行っていることとなる。ところで、カウンタＣからは、８４．４℃において前述したように８８１カウントのカウント値Ｅが演算部１１に送信される。そのため、演算部１１は、抵抗Ｒ２に３５２４mＡ（＝８８１・４）の電流値の電流が流れているものと算出する。しかしながら、実際の抵抗Ｒ２の電流値は４０００mＡであり、演算部１１にて算出された３５２４mＡとは、−４７６mＡの誤差が生じていることとなる。そこで、演算部１１による電流値の算出にあたって当該誤差を補正すべく、演算部１０からの演算結果（つまり、ＬＳＩ１の温度Ｇ）が送信される。そして、演算部１１は、演算部１０からの当該演算結果を用いて、４・（カウント値Ｅ（８８１）・（１＋０．００２（０．２％）・（温度Ｇ（８４．４）−基準温度Ｄ（２５）））から補正後の電流値Ｉ（３９４２．６５mＡ）を算出する。そして、演算部１１は、電圧計測部１１にて計測された電圧値が例えば正の値である場合、２次電池１６が充電されているものと判別する。そして演算部１１は、当該補正後の電流値Ｉを算出する前までの、例えばFlashメモリ６に記憶されている電流値の積算データを読み出す。演算部１１は、Flashメモリ６からの当該積算データに補正後の電流値Ｉを加算して、加算結果をFlashメモリ６に記憶させるとともにＣＰＵ２に送信する。このときの演算部１１が算出した加算結果は、前述したカウンタＣの温度特性による誤差を補正した後の、２次電池１６の残容量を示していることとなる。或いは、電圧計測部１１にて計測された電圧値が例えば負の値である場合、２次電池１６が放電されているものと判別する。そして演算部１１は、Flashメモリ６から前述した積算データを読み出す。演算部１１は、Flashメモリ６からの当該積算データから補正後の電流値Ｉを減算して、減算結果をFlashメモリ６に記憶させるとともにＣＰＵ２に送信する。このときの演算部１１が算出した加算結果は、前述したカウンタＣの温度特性による誤差を補正した後の、２次電池１６の残容量を示していることとなる。

表示部１３は、ＣＰＵ２からの前述した表示信号に基づいて、例えばモニタ（不図示）に２次電池１６の残容量を表示させる。

＝＝＝温度算出装置の動作＝＝＝
図１、図２、図６、図７を参照しつつ本発明に係る温度算出装置の動作について説明する。図２は、本発明に係る温度算出装置の動作の一例を示すフローチャートである。図６は、本発明に係る温度算出装置を構成する各部の演算結果を示す表である。図７は、補正前の電流値、補正後の電流値を示す図である。尚、本実施形態においては、ＬＳＩ１の温度が例えば７０．９℃である場合の当該温度の算出、及び電流値の補正について説明する。

タイマ３が時間の計時を開始すると、ＣＰＵ２は、当該タイマ３が時間の計時を開始したことを示す信号を受信する（Ｓ１０１・ＹＥＳ）。ＣＰＵ２は、当該信号に基づいて、カウンタＡ、Ｂをリセットさせる（Ｓ１０２）。ＣＰＵ２は、カウンタＡのカウント値が２００カウントに達したことを示すオーバーフロー信号を当該カウンタＡから受信するか否かを判別する（Ｓ１０４）。

カウンタＡが、ＲＣ発振回路５からの発振クロックをカウント開始すると同時に、カウンタＢは、内蔵ＲＣ発振回路４からの発振クロックをカウントする（Ｓ１０３）。カウンタＡは、カウント値が２００カウントに達するとオーバーフロー信号をＣＰＵ２に送信する。尚、本実施形態においては、カウンタＡのカウント値が２００カウントに達するまでに例えば３１．２５msec（１秒／３２）を要するものとして説明する。

ＣＰＵ２は、カウンタＡからのオーバーフロー信号を受信すると、カウンタＡのカウント値が２００に達したと判別し（Ｓ１０４・ＹＥＳ）、このときのカウンタＢのカウント値をメモリ７のアドレス１から順次記憶させる（Ｓ１０５）。また、ＣＰＵ２は、タイマ３が１秒を計時しているか否かを判別する（Ｓ１０６）。このとき、ＣＰＵ２は、タイマ３が１秒を計時していないと判別すると（Ｓ１０６・ＮＯ）、カウンタＡ、Ｂをリセットさせ（Ｓ１０２）、再び前述した処理を行う。尚、ＣＰＵ２は、カウンタＡからのオーバーフロー信号を順次記憶する。

ＣＰＵ２は、タイマ３が１秒を計時していると判別すると（Ｓ１０６・ＹＥＳ）、このときのメモリ７に記憶されているカウンタＢのカウント値を加算部８に送信させる（Ｓ１０７）。また、ＣＰＵ２は、カウンタＡからのオーバーフロー信号の数を除算部９に送信する（Ｓ１０８）。尚、本実施形態においては、前述したようにタイマ３が１秒を計時したとき、ＣＰＵ２には、カウンタＡからのオーバーフロー信号が３２回送信されてきたものとする。そのため、メモリ７には、アドレス１からアドレス３２まで、カウンタＢのカウント値が記憶されているものとする。

加算部８は、メモリ７からのカウンタＢのカウント値を加算する。以下、このときの加算部８の加算結果が例えば４８９６であるものとして説明する（図６参照）。

除算部９は、加算部８からの加算結果（４８９６）が送信される。また、除算部９は、ＣＰＵ２からの前述したオーバーフロー信号の数（３２）が送信される。除算部９は、加算結果（４８９６）をオーバーフロー信号の数（３２）で除算して平均化データＡ（１５３）を算出する（Ｓ１０９）。

演算部１０は、除算部９からの平均化データＡ（１５３）が送信されると、Flashメモリ６から基準温度Ｄ（２５）を読み出す（Ｓ１１０）。また、演算部１０は、Flashメモリ６から当該基準温度ＤにおいてカウンタＡが２００カウントしたときのカウンタＢのカウント値Ｃ（１７０）を読み出す（Ｓ１１１）。そして、演算部１０は、内蔵ＲＣ発振回路４の温度特性を示す温度係数Ｂ（２．７）・（カウント値Ｃ（１７０）−平均化データＡ（１５３））＋基準温度Ｄ（２５）から、ＬＳＩ１の温度Ｇ（７０．９）を算出する（Ｓ１１２）。よって、タイマ３が１秒を計時したときのＬＳＩ１の温度Ｇが算出されたこととなる。

電圧計測部１２は、２次電池１６に接続された抵抗Ｒ２に４０００mＡの電流が流れたときの、当該抵抗Ｒ２の電圧値を計測する。

カウンタＣは、タイマ３が時間の計時を開始すると、つまり、ＣＰＵ２が前述した動作を開始すると同時に、カウント動作を開始する。尚、このときカウンタＣは、前述したように電圧計測部１２にて計測された電圧値に応じて発振するクロックが２値化され、当該２値化されたクロックの例えば立ち上がりをカウントする。カウンタＣは、タイマ３が１秒を計時するまでカウント動作する。そして、カウンタＣは、タイマ３が１秒を計時したときのカウント値Ｅを演算部１１に送信する。尚、本実施形態においては、タイマ３が１秒を計時したとき、カウンタＣのカウント値Ｅは、例えば９０８カウントを示していたものとして説明する（図６参照）。

演算部１１は、カウンタＣからのカウント値Ｅ（９０８）が送信される（Ｓ１１３・ＹＥＳ）。演算部１１は、当該カウント値Ｅ（９０８）に基づいて、抵抗Ｒ２に流れている電流値を算出する。尚、前述したようにカウンタＣの１カウントは４mＡを示しているので、演算部１１の算出した電流値は３６３２mＡ（＝９０８カウント・４mＡ）となる。しかし、実際の抵抗Ｒ２の電流値は４０００mＡであり、演算部１１にて算出された３６３２mＡとは、−３６８mＡの誤差が生じていることとなる。そのため、演算部１１は当該誤差を補正すべく、演算部１０にて算出されたＬＳＩ１の温度Ｇ（７０．９）が送信される（Ｓ１１４・ＹＥＳ）。次に、演算部１１は、演算部１０からのＬＳＩ１の温度Ｇ（７０．９）が送信されると、Flashメモリ６から基準温度Ｄ（２５）を読み出す（Ｓ１１５）。そして、演算部１１は、４・（カウント値Ｅ（９０８）・（１＋カウンタＣの温度特性を示す係数Ｆ（０．２％）・（（温度Ｇ（７０．９）−基準温度Ｄ（２５）））から、補正後の電流値Ｉ（３９６５．４２mＡ）を算出する（Ｓ１１６）。ところで、実際に抵抗Ｒ２に流れている電流値４０００mＡとこの補正後の電流値Ｉ（３９６５．４２mＡ）との誤差は、−３４．５８mＡとなっている。この誤差−３４．５８mＡは、電流値の補正前の誤差−３６７．２mＡと比べ誤差が小さくなっていることが分かる（図６参照）。つまり、本発明に係る温度算出装置によって、実際に抵抗Ｒ２に流れている電流値４０００mＡに近い値に補正することができることになる。図６に示すとおり補正前の電流値は４０００mＡに対して３５２４．８mＡ〜４２８０．８mＡを示している。しかしながら、補正後の電流値Ｉは、３９４３．５５mＡ〜３９９８．１３mＡの電流値を示し、実際に抵抗Ｒ２に流れている電流値４０００mＡに近い値となっていることがわかる。また、電流値の誤差についても、補正前においては、−４７５．２mＡ〜２８０．８mＡであるのに対し、補正後においては、−５６．４５mＡ〜−１．８７mＡを示し、誤差が小さくなっていることがわかる。そして演算部１１は補正後の電流値Ｉを算出すると、Flashメモリ６から当該補正後の電流値Iを算出するまでの積算データを読み出す（Ｓ１１７）。演算部１１は、電圧計測部１１にて計測された電圧値が例えば正の値である場合（Ｓ１１８・ＹＥＳ）、２次電池１６が充電されているものとして、積算データに補正後の電流値Ｉを加算する（Ｓ１１９）。或いは、演算部１１は、電圧計測部１１にて計測された電圧値が例えば負の値である場合（Ｓ１１８・ＮＯ）、２次電池１６が放電されているものとして、積算データから補正後の電流値Ｉを減算する（Ｓ１２０）。尚、本実施形態においては、電圧計測部１１にて計測された電圧値が正の値である場合について説明する。演算部１１は、積算データと補正後の電流値Ｉとの加算値をＣＰＵ２に送信する。

ＣＰＵ２は、演算部１１からの加算値に基づいて、モニタ（不図示）に２次電池１６の残容量を表示させるべく表示信号を表示部１３に表示する（Ｓ１２１）。表示部１３は、ＣＰＵ２からの表示信号に基づいて、モニタに２次電池１６の残容量を表示させる。また、ＣＰＵ２は、タイマ３をリセットさせる（Ｓ１２２）。

このように、温度特性を有する内蔵ＲＣ発振回路４を用いて、当該内蔵ＲＣ発振回路４が設けられているＬＳＩ１の温度Ｇを演算部１０にて算出することが可能となる。また、当該ＬＳＩ１の温度Ｇを用いて、温度特性を有するカウンタＣのカウント値を演算部１１にて補正することが可能となる。

本実施形態によれば、所定温度ＧにおいてカウンタＢが予め定められた期間を計数したとＣＰＵ２が判別したときのカウント値Ａと、内蔵ＲＣ発振回路４の温度特性を示す温度係数Ｂと、Flashメモリ６に記憶された基準温度ＤにおいてカウンタＢが予め定められた期間を計数したとＣＰＵ２が判別したときのカウント値Ｃと、基準温度Ｄと、に基づいて、演算部１０は当該所定温度Ｇを算出することが可能となる。

また、内蔵ＲＣ発振回路４の発振クロックの周波数の変化に対する温度変化の割合を示す係数から、内蔵ＲＣ発振回路４の温度特性を示す温度係数Ｂをもとめることが可能となる。よって、演算部１０は、当該温度係数Ｂを用いて所定温度Ｇを算出することを確実に行うことができる。

また、所定温度Ｇにおいて除算部９にて算出された除算結果（平均データＡ）と、内蔵ＲＣ発振回路４の温度特性を示す温度係数Ｂと、Flashメモリ６に記憶されたカウント値Ｃと、基準温度Ｄと、に基づいて、演算部１０は当該所定温度Ｇを算出することが可能となる。また、タイマ３が１秒を計時する時間内におけるカウント値の平均を除算部９にて算出することが可能となり、演算部１０は、より正確な所定温度Ｇを算出することが可能となる。

また、演算部１０は、内蔵ＲＣ発振回路４の温度係数Ｂ・（Flashメモリ６に記憶されたカウント値Ｃ−平均データＡ）＋基準温度Ｄから所定温度Ｇの算出を行うことが可能となる。

また、所定温度Ｇにおける２次電池１６の残容量を、温度特性を有するカウンタＣがカウントするカウント値Ｅに基づいて算出する演算部１１に対し、演算部１０にて算出された所定温度Ｇを供給し、当該所定温度Ｇに応じた残容量を演算部１１にて算出させることが可能となる。したがって、演算部１１は、正確な残容量を算出することができる。

また、温度変化に対するカウンタＣのカウント値Ｅの変化の割合を示す係数から、カウンタＣの温度特性を示す温度係数Ｆをもとめることが可能となる。よって、演算部１１は、当該温度係数を用いて補正後の電流値Ｉを算出することを確実に行うことが可能となる。

また、演算部１１は、カウント値Ｅ・（１＋０．００２（カウンタＣの温度係数Ｆ）・（所定温度Ｇ−基準温度Ｄ））から補正後の電流値Ｉの算出を行うことが可能となる。

また、演算部１０が算出する所定温度Ｇと、所定温度ＧにおいてカウンタＣがカウントするカウント値Ｅに基づいて演算部１１が２次電池１６の残容量を算出するときの当該所定温度Ｇと、が同じ温度となるべくタイマが計時する時間（１秒）が定められることが可能となる。そのため、演算部１１にて算出される補正後の電流値Ｉを、カウンタＣがカウントしたときの所定温度Ｇに応じた値とさせることが可能となる。

また、所定温度Ｇにおいて除算部９にて算出された平均データＡと、内蔵ＲＣ発振回路４の温度特性を示す温度係数Ｂと、Flashメモリ６に記憶された基準温度ＤにおいてカウンタＡのカウント値が２００カウントに達したときのカウント値Ｃと、基準温度Ｄと、に基づいて、演算部１０は当該所定温度Ｇを算出することが可能となる。よって、ＲＣ発振回路５がすでに設けられている場合、当該ＲＣ発振回路５をそのまま利用することが可能となり、ＬＳＩ１の回路規模の大きくなることを防止することが可能となる。

また、ＲＣ発振回路５の発振クロックの周波数の変化に対する温度変化の割合を示す係数から、ＲＣ発振回路５の温度特性を示す温度係数をもとめることが可能となる。また、ＲＣ発振回路５の温度特性を示す温度係数が、内蔵ＲＣ発振回路４の温度特性を示す温度係数Ｂよりも小さいことによって、温度変化してもＲＣ発振回路５の発振クロックは安定したものとなる。そのため、カウンタＡのカウント値が２００カウントに達するまでの期間を一定とすることができ、演算部１０は、正確な所定温度Ｇを算出することが可能となる。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、本発明に係る温度算出装置における、ＬＳＩ１の温度Ｇの算出及び当該ＬＳＩ１の温度Ｇを用いた抵抗Ｒ２に流れる電流値の補正について説明したが、上記の説明は、本発明の理解を容易とするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得る。

＜＜温度算出装置のその他の形態＞＞
本実施形態においては、カウンタＡのカウント値が２００カウントに達したときを基準値として設け、このときのカウンタＢのカウント値からＬＳＩ１の温度Ｇを演算部１０にて算出しているがこれに限るものではない。

例えば、タイマ３が３１．２５msec（＝１秒／３２（前述した１秒間におけるカウンタＡのカウント値が２００カウントに達する回数））を計時した際に、ＣＰＵ２は、カウンタＢのカウント値をメモリ７のアドレス１から順次記憶するように設けてもよい。そうすることによって、ＲＣ発振回路５が設けられていないＬＳＩ１においても、当該ＬＳＩ１の温度を演算部１０にて算出することが可能となる。

本発明に係る温度算出装置の全体構成の一例を示す図である。 本発明に係る温度算出装置の動作の一例を示すフローチャートである。 内蔵ＲＣ発振回路４の温度特性を示す図である。 ＲＣ発振回路５の温度特性を示す図である。 内蔵ＲＣ発振回路４の発振クロックの周波数と、ＲＣ発振回路５の発振クロックの周波数の差を示す図である。 本発明に係る温度算出装置を構成する各部の演算結果を示す表である。 補正前の電流値、補正後の電流値を示す図である。

符号の説明

１ ＬＳＩ
２ ＣＰＵ
３ タイマ
４ 内蔵ＲＣ発振回路
５ ＲＣ発振回路
６ Flashメモリ
７ メモリ
８ 加算部
９ 除算部
１０、１１ 演算部
１２ 電圧計測部
１３ 表示部
１６ ２次電池

Claims (10)

1. 温度特性を有する発振回路と、
   前記発振回路が発振することによって得られるクロックを計数する計数部と、
   前記計数部が予め定められた期間を計数したか否かを判別する判別部と、
   基準温度において前記計数部が前記予め定められた期間を計数したと前記判別部が判別したときの当該計数部の第１計数値と、前記基準温度と、が記憶された記憶部と、
   所定温度において前記計数部が前記予め定められた期間を計数したと前記判別部が判別したときの当該計数部の第２計数値と、前記発振回路の前記温度特性を示す温度係数と、前記記憶部に記憶された前記第１計数値と、前記基準温度と、に基づいて、前記所定温度を算出する算出部と、
   を有することを特徴とする温度算出装置。
2. 前記発振回路の前記温度特性を示す前記温度係数は、
   前記発振回路の発振クロックの周波数の変化に対する温度変化の割合を示す係数である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の温度算出装置。
3. 前記計数部が前記予め定められた期間を示す第１期間よりも長い第２期間を計数したか否かを判別する期間判別部と、
   前記第２期間内に前記計数部が前記第１期間を計数したと前記判別部が判別するごとに当該判別部の判別結果を順次保持する保持部と、
   前記計数部が前記第１期間を計数したと前記判別部が判別するごとに当該計数部の前記第２計数値を順次記憶する計数値記憶部と、
   前記計数部が前記第２期間を計数したと前記期間判別部が判別したとき、前記保持部にて保持されている前記判別部の前記判別結果の数と、前記計数値記憶部に記憶されている第２計数値と、に基づいて、前記第１期間における前記第２計数値の平均値を算出する演算部と、を有し、
   前記算出部は、
   所定温度において前記演算部にて算出された演算結果と、前記発振回路の前記温度特性を示す前記温度係数と、前記記憶部に記憶された前記第１計数値と、前記基準温度と、に基づいて、前記所定温度を算出する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の温度算出装置。
4. 所定温度において前記演算部にて算出された前記演算結果をＡとし、前記発振回路の前記温度特性を示す前記温度係数をＢとし、前記記憶部に記憶された前記第１計数値をＣとし、前記基準温度をＤとしたとき、
   前記算出部は、
   Ｂ・（Ｃ−Ａ）＋Ｄから前記所定温度を算出する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の温度算出装置。
5. ２次電池と接続された負荷の電圧値を計測する計測部と、温度特性を有し前記計測部にて計測された前記電圧値に応じてカウントする残量計測用カウンタと、を有し、所定温度における前記残量計測用カウンタのカウント値に基づいて、前記２次電池の残容量を算出する残容量算出部と、
   前記所定温度における前記残量計測用カウンタの前記カウント値と、前記残量計測用カウンタの前記温度特性を示す温度係数と、前記算出部にて算出された所定温度と、前記記憶部に記憶された前記基準温度と、に基づいて、前記残量計測用カウンタの前記カウント値を前記所定温度に応じたカウント値に補正すべく補正値を算出する補正部と、を備え、
   前記補正部にて算出された前記補正値を前記残容量算出部に供給し、
   前記残容量算出部にて算出される前記残容量を前記補正値に基づいて、前記所定温度に応じた残容量に補正させる、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の温度算出装置。
6. 前記残量計測用カウンタの前記温度特性を示す前記温度係数は、
   温度変化に対する前記残量計測用カウンタのカウント値の変化の割合を示す係数である、
   ことを特徴とする請求項５に記載の温度算出装置。
7. 所定温度における前記残量計測用カウンタのカウンタ値をＥとし、前記残量計測用カウンタの前記温度特性を示す前記温度係数をＦとし、前記算出部にて算出された所定温度をＧとしたとき、
   前記補正部は、
   Ｅ・（Ｆ・（Ｇ−Ｄ））から前記補正値を算出する、
   ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の温度算出装置。
8. 前記期間判別部が判別する前記第２期間は、
   前記算出部が算出する所定温度と、
   所定温度における前記残量計測用カウンタのカウント値に基づいて、前記残容量算出部が前記２次電池の前記残容量を算出するときの当該所定温度と、が同じ温度となるべく定められる、
   ことを特徴とする請求項５乃至請求項７の何れかに記載の温度算出装置。
9. 前記発振回路とは異なる温度特性を有する基準発振回路と、
   前記基準発振回路が発振することによって得られるクロックを計数する基準計数部と、
   時間を計時するタイマと、を有し、
   前記判別部は、前記基準計数部が計数した計数値が所定値に達したとき、前記計数部が前記第１期間を計数したと判別するとともに前記基準計数部、前記計数部をリセットさせ、
   前記期間判別部は、前記タイマが予め定められた時間を計時したとき、前記計数部が前記第２期間を計数したと判別するとともに前記基準計数部、前記計数部をリセットさせ、
   前記記憶部は、前記基準温度において前記基準計数部が計数した計数値が前記所定値に達したときの前記第１計数値が記憶される、
   ことを特徴とする請求項３乃至請求項８の何れかに記載の温度算出装置。
10. 前記基準発振回路の前記温度特性を示す温度係数は、
    前記基準発振回路の発振クロックの周波数の変化に対する温度変化の割合を示す係数であり、前記基準発振回路の当該温度係数は、
    前記発振回路の前記温度特性を示す前記温度係数よりも小さい、
    ことを特徴とする請求項９に記載の温度算出装置。
    
    

Images