JP4190082B2 - 信号補正装置および信号補正方法 - Google Patents
信号補正装置および信号補正方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4190082B2 JP4190082B2 JP10866199A JP10866199A JP4190082B2 JP 4190082 B2 JP4190082 B2 JP 4190082B2 JP 10866199 A JP10866199 A JP 10866199A JP 10866199 A JP10866199 A JP 10866199A JP 4190082 B2 JP4190082 B2 JP 4190082B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- measurement
- processing unit
- unit
- measured
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
- G01D3/02—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups with provision for altering or correcting the law of variation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
- G01D3/028—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure
- G01D3/036—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure on measuring arrangements themselves
- G01D3/0365—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups mitigating undesired influences, e.g. temperature, pressure on measuring arrangements themselves the undesired influence being measured using a separate sensor, which produces an influence related signal
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Technology Law (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測定信号生成部（例えば、センサ）から出力された測定信号を処理する信号処理部の出力信号を補正する信号補正装置および信号補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両駆動用のモータおよび電池に流れる電流を測定するために、通常、測定信号を生成する測定信号生成部として電流センサが使用されている。この電流センサの出力に基づいて、さまざまな制御がなされる。従って、電流センサの出力は正確に測定されることが要求される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、電流センサから出力された信号を処理する信号処理部としての回路のなかには、環境条件の変化の影響を受けやすいものがある。例えば、信号のゲイン調整やインピーダンス変換を行う回路は、温度変化による影響を受けやすい。このような温度変化による影響により、電流センサから出力された信号を処理する回路の出力信号がドリフトすることが起こり得る。電流センサから出力された信号を処理する回路の出力信号のドリフトは、電流センサから出力された信号を正確に伝達することを妨げる。さらに、電流センサからの信号を積算することにより電荷量を求める場合には、ドリフトによる電流誤差がさらに拡大されるおそれがある。
【０００４】
本発明は、測定信号生成部（例えば、センサ）から出力された測定信号を処理する信号処理部の出力信号を補正することにより、環境条件の変化（例えば、温度変化）による信号のドリフトを補償する信号補正装置および信号補正方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の信号補正装置は、測定信号を生成する測定信号生成部と、一定の値の基準信号を生成する基準信号生成部と、前記測定信号および前記基準信号を処理する信号処理部と、前記信号処理部によって処理された前記基準信号を第１の時刻に測定し、前記信号処理部によって処理された前記基準信号を第２の時刻に測定した後、前記信号処理部によって処理された前記測定信号を測定する信号測定部と、前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記基準信号の前記第１の時刻と前記第２の時刻との間のドリフト分を補償する数式に従って、前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記測定信号を補正する補正部とを備えており、これにより、上記目的が達成される。
【０００６】
本発明の他の信号補正装置は、測定信号を生成する測定信号生成部と、前記測定信号を処理する信号処理部と、前記測定信号生成部から前記信号処理部に前記測定信号が入力される第１の状態と前記測定信号生成部から前記信号処理部に前記測定信号が入力されない第２の状態との切り替えを制御する制御部と、前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号を基準信号として第１の時刻に測定し、前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号を基準信号として第２の時刻に測定した後、前記第１の状態において前記信号処理部によって処理された前記測定信号を測定する信号測定部と、前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号の前記第１の時刻と前記第２の時刻との間のドリフト分を補償する数式に従って、前記第１の状態において前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記測定信号を補正する補正部とを備えており、これにより、上記目的が達成される。
【０００７】
前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記測定信号の補正は、前記測定信号生成部を含むシステムの運転中に実行されてもよい。
【０００８】
前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記測定信号の補正は、前記測定信号生成部を含むシステムの起動直後に実行され、前記信号測定部によって測定された前記測定信号および前記基準信号の学習は、前記システムの停止直前に実行され、前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記測定信号として、前記システムの停止直前に学習される前記測定信号が使用され、前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって前記第２の時刻に測定される前記基準信号として、前記信号測定部によって前記システムの起動直後に測定される前記基準信号が使用され、前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって前記第１の時刻に測定される前記基準信号として、前記システムの停止直前に学習される前記基準信号が使用されてもよい。
【０００９】
本発明の信号補正方法は、測定信号を生成する測定信号生成部と一定の値の基準信号を生成する基準信号生成部と前記測定信号および前記基準信号を処理する信号処理部とを含むシステムにおいて使用される信号補正方法であって、（ａ）前記信号処理部によって処理された前記基準信号を第１の時刻に測定し、前記信号処理部によって処理された前記基準信号を第２の時刻に測定した後、前記信号処理部によって処理された前記測定信号を測定するステップと、（ｂ）前記信号処理部によって処理され前記ステップ（ａ）において測定された前記基準信号の前記第１の時刻と前記第２の時刻との間のドリフト分を補償する数式に従って、前記信号処理部によって処理され前記ステップ（ａ）において測定された前記測定信号を補正するステップとを包含しており、これにより、上記目的が達成される。
【００１０】
本発明の他の信号補正方法は、測定信号を生成する測定信号生成部と前記測定信号を処理する信号処理部とを含むシステムにおいて使用される信号補正方法であって、（ａ）前記測定信号生成部から前記信号処理部に前記測定信号が入力される第１の状態と前記測定信号生成部から前記信号処理部に前記測定信号が入力されない第２の状態との切り替えを制御するステップと、（ｂ）前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号を基準信号として第１の時刻に測定し、前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号を基準信号として第２の時刻に測定した後、前記第１の状態において前記信号処理部によって処理された前記測定信号を測定するステップと、（ｃ）前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号の前記第１の時刻と前記第２の時刻との間のドリフト分を補償する数式に従って、前記第１の状態において前記信号処理部によって処理され前記ステップ（ｂ）において測定された前記測定信号を補正するステップとを包含しており、これにより、上記目的が達成される。
【００１１】
前記信号処理部によって処理された前記測定信号の補正は、前記システムの運転中に実行されてもよい。
【００１２】
前記信号処理部によって処理された前記測定信号の補正は、前記システムの起動直後に実行され、前記測定信号および前記基準信号の学習は、前記システムの停止直前に実行され、前記信号処理部によって処理された前記測定信号として、前記システムの停止直前に学習される前記測定信号が使用され、前記信号処理部によって処理され前記第２の時刻に測定される前記基準信号として、前記信号測定部によって前記システムの起動直後に測定される前記基準信号が使用され、前記信号処理部によって処理され前記第１の時刻に測定される前記基準信号として、前記システムの停止直前に学習される前記基準信号が使用されてもよい。
【００１３】
以下、作用を説明する。
【００１４】
本発明によれば、信号処理部によって処理され信号測定部によって測定された基準信号の第１の時刻と第２の時刻との間の変化に基づいて、信号処理部によって処理され信号測定部によって測定された測定信号が補正される。これにより、測定信号生成部から出力された測定信号を処理する信号処理部を取りまく環境条件の変化（例えば、温度変化）によってその測定信号を処理する信号処理部の出力信号がドリフトした場合でも、そのドリフト分を補償することができる。その結果、環境条件の変化に影響されることなく、測定信号生成部から出力された測定信号を正確に伝達することが可能になる。このことは、測定信号生成部（例えば、センサ）から出力される測定信号の微細な変化を検出することが要求されるシステム（例えば、車両駆動用のモータおよび電池に流れる電流を測定する電流センサの出力の変化を検出するシステム）にとって非常に有用である。
【００１５】
なお、測定信号生成部から出力される測定信号を処理する信号処理部の出力信号の補正は、その測定信号生成部を含むシステムの運転中、または、そのシステムの起動直後に実行される。そのシステムの起動直後にその測定信号生成部から出力される測定信号を処理する信号処理部の出力信号を補正することにより、システムの停止中に発生し得る測定信号生成部の出力のみかけ上の０点の移動を補正することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
はじめに、本発明の原理を説明する。
【００１７】
図１は、信号処理部によって処理された測定信号の変化と信号処理部によって処理された基準信号の変化とを示す。横軸は時間を示し、縦軸は信号の大きさを示す。測定信号は、測定信号生成部（例えば、センサ）によって生成される。
【００１８】
測定信号および基準信号を処理する信号処理部は、環境条件の変化（例えば、温度変化）の影響を受ける。例えば、図１に示されるように、時間が経過するにつれて信号処理部によって処理された測定信号の０点が変化する。本来、信号処理部によって処理された測定信号の０点は一定であるべきである。環境条件の変化に対して信号処理部によって処理された測定信号を補正するために、本発明では「基準信号」が使用される。基準信号は、一定の値を示す信号である。また、基準信号は、測定信号を処理する信号処理部と同一の信号処理部を通るため、環境条件の変化に対して測定信号と実質的に同一の影響を受ける。本発明では、信号処理部によって処理された基準信号の変化に基づいて信号処理部によって処理された測定信号が補正される。
【００１９】
なお、基準信号を信号処理部に入力することなく、測定信号生成部から出力される測定信号を信号処理部に入力した状態における信号処理部の出力と測定信号生成部から出力される測定信号を信号処理部に入力しない状態における信号処理部の出力とを比較することにより、信号処理部によって処理された測定信号を補正してもよい。
【００２０】
時刻ｔ1と時刻ｔ2とにおいて、信号処理部によって処理された測定信号と信号処理部によって処理された基準信号とがそれぞれ測定される。信号処理部によって処理され時刻ｔ2において測定された測定信号Ａ（ｔ2）は、数１に従ってＡ’（ｔ2）に補正される。このような測定および補正は、例えば、信号測定部および補正部（例えば、ＣＰＵ）によってなされ得る。
【００２１】
【数１】
Ａ’（ｔ2）＝Ａ（ｔ2）−｛Ｂ（ｔ2）−Ｂ（ｔ1）｝
ここで、Ａ（ｔ2）は信号処理部によって処理され時刻ｔ2において信号測定部によって測定された測定信号を示し、Ｂ（ｔ2）は信号処理部によって処理され時刻ｔ2において信号測定部によって測定された基準信号を示し、Ｂ（ｔ1）は信号処理部によって処理され信号測定部によって時刻ｔ1において測定された基準信号を示す。また、記号「＝」は、右辺の値によって左辺の値が更新されることを示す。
【００２２】
なお、Ｂ（ｔ1）とＢ（ｔ2）とに基づいて、時刻ｔ2以降に信号測定部によって測定される測定信号を補正するようにしてもよい。
【００２３】
このように、測定信号生成部から出力された測定信号を処理する信号処理部の出力信号（すなわち、信号処理部によって処理された測定信号）を補正することにより、測定信号生成部から出力された測定信号を処理する信号処理部を取りまく環境条件の変化（例えば、温度変化）によってその信号処理部の出力信号がドリフトした場合でも、そのドリフト分を補償することができる。その結果、環境条件の変化に影響されることなく、測定信号生成部から出力される測定信号を正確に伝達することが可能になる。
【００２４】
時刻ｔ1と時刻ｔ2との間に、測定信号生成部を含むシステムが停止した場合には、測定信号生成部から出力される測定信号の連続性と基準信号の連続性とが損なわれることがある。システムが停止中に測定信号生成部の出力の０点が移動し得るからである。この場合には、上述した数１の代わりに後述する数２に従って、信号処理部によって処理された測定信号が補正される。
【００２５】
図２は、システムが停止状態から起動された場合における、信号処理部によって処理された測定信号の変化と信号処理部によって処理された基準信号の変化とを示す。横軸は時間を示し、縦軸は信号の大きさを示す。
【００２６】
システムの停止直前（すなわち、時刻ｔoff）において、信号処理部によって処理された測定信号と信号処理部によって処理された基準信号とがそれぞれ学習される。学習された値は、例えば、ＲＡＭなどのメモリに格納される。システムの起動直後（すなわち、時刻ｔon）において、信号処理部によって処理された測定信号と信号処理部によって処理された基準信号とがそれぞれ測定される。信号処理部によって処理されシステムの起動直後（すなわち、時刻ｔon）に測定された測定信号Ａ（ｔon）は、数２に従ってＡ’（ｔon）に補正される。この補正は、図２に示されるようにΔＡ＝ΔＢという前提に基づいている。このような測定および補正は、信号測定部および補正部（例えば、ＣＰＵ）によってなされ得る。
【００２７】
【数２】
Ａ’（ｔon）＝Ａ（ｔon）−｛Ａ（ｔoff）−｛Ｂ（ｔon）−Ｂ（ｔoff）｝｝
ここで、Ａ（ｔoff）は信号処理部によって処理され時刻ｔoffにおいて学習された測定信号を示し、Ｂ（ｔon）は信号処理部によって処理され時刻ｔonにおいて測定された基準信号を示し、Ｂ（ｔoff）は信号処理部によって処理され時刻ｔoffにおいて学習された基準信号を示す。また、記号「＝」は、右辺の値によって左辺の値が更新されることを示す。
【００２８】
このように、システムの起動直後に信号処理部によって処理された測定信号を補正することにより、システムの停止中に発生し得る測定信号生成部の出力の０点の移動を補正することができる。
【００２９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１の装置１の構成を示す。装置１は、車両駆動用のモータ（図示せず）を流れる電流を測定する電流センサ１０から出力される測定信号を処理する処理回路系（処理回路部５０およびＡ／Ｄ変換部６０）の出力信号を補正する機能を有している。
【００３１】
装置１は、測定信号生成部としての電流センサ１０および電流電圧変換部２０と、基準信号生成部としての基準電圧生成部３０と、制御部としてのスイッチ部４０と、信号処理部としての処理回路部５０およびアナログ／デジタル変換部（Ａ／Ｄ変換部）６０と、信号測定部および補正部としてのＣＰＵ７０とを含む。
【００３２】
電流電圧変換部２０は、電流センサ１０から出力される電流を電圧に変換する。基準電圧生成部３０は、基準電圧を生成する。スイッチ部４０は、電流電圧変換部２０から出力される電圧と基準電圧生成部３０から出力される電圧のうちの一方を選択的に出力する。処理回路部５０は、スイッチ部４０から出力される電圧に対して所定の処理（例えば、電圧のゲイン調整およびインピーダンス変換）を行う。Ａ／Ｄ変換部６０は、処理回路部５０の出力をアナログ／デジタル変換する。ＣＰＵ７０は、Ａ／Ｄ変換部６０から出力されるデジタル値を補正する。
【００３３】
ＣＰＵ７０は、切替信号をスイッチ部４０に供給することによりスイッチ部４０を制御する。例えば、切替信号が第１のレベル（例えば、ハイレベル）である場合には、スイッチ部４０は、電流電圧変換部２０から出力される電圧を処理回路部５０に出力するように制御される。切替信号が第２のレベル（例えば、ローレベル）である場合には、スイッチ部４０は、基準電圧生成部３０から出力される電圧を処理回路部５０に出力するように制御される。通常、電流センサ１０から出力された測定信号がスイッチ部４０から出力される。スイッチ部４０は、所定の間隔で切り替えられる。その結果、基準電圧生成部３０から出力された基準信号がスイッチ部４０から所定の間隔で出力される。
【００３４】
電流センサ１０から出力される測定信号を処理する処理回路系の出力信号の補正は、電流センサ１０を含む車両が運転中の場合（すなわち、イグニッションオンの場合）、または、その車両が停止状態から起動される場合（すなわち、イグニッションオフからイグニッションオンに移行する場合）に実行される。
【００３５】
図４は、イグニッションオンの場合における、電流センサ１０から出力された測定信号を処理回路部５０およびＡ／Ｄ変換部６０によって処理することによって得られる信号（Ａ／Ｄ変換部６０から出力されるデジタル値）の変化と基準電圧生成部３０から出力された基準信号を処理回路部５０およびＡ／Ｄ変換部６０によって処理することによって得られる信号（Ａ／Ｄ変換部６０から出力されるデジタル値）の変化とを示す。
【００３６】
ＣＰＵ７０は、スイッチ部４０を切り替えることにより、時刻ｔ1および時刻ｔ2において、電流センサ１０から出力された測定信号を処理回路部５０およびＡ／Ｄ変換部６０によって処理することによって得られる信号と基準電圧生成部３０から出力された基準信号を処理回路部５０およびＡ／Ｄ変換部６０によって処理することによって得られる信号とをそれぞれ測定する。ここで、厳密に言うと、ＣＰＵ７０は電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号と基準電圧生成部３０から出力された基準信号を処理することによって得られる信号とを同一の時刻に測定することはできない。スイッチ部４０が電流センサ１０から出力された測定信号と基準電圧生成部３０から出力された基準信号とを同時に出力することができないからである。しかし、スイッチ部４０は十分に短い時間内に切り替えられるため、電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号と基準電圧生成部３０から出力された基準信号を処理することによって得られる信号とは同一の時刻に測定されるとみなして差し支えない。
【００３７】
ＣＰＵ７０は、数３に従って、電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を補正する。
【００３８】
【数３】
Ａ’（ｔ2）＝Ａ（ｔ2）−｛Ｂ（ｔ2）−Ｂ（ｔ1）｝
ここで、Ａ（ｔ2）は時刻ｔ2において測定された電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を示し、Ｂ（ｔ2）は時刻ｔ2において測定された基準信号を処理することによって得られる信号を示し、Ｂ（ｔ1）は時刻ｔ1において測定された基準信号を処理することによって得られる信号を示す。また、記号「＝」は、右辺の値によって左辺の値が更新されることを示す。
【００３９】
同様にして、ＣＰＵ７０は、数４に従って、電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を補正する。数４は、２以上の任意の整数ｋに対して適用可能なように数３を拡張したものである。
【００４０】
【数４】
Ａ’（ｔk）＝Ａ（ｔk）−｛Ｂ（ｔk）−Ｂ（ｔ1）｝ （２≦ｋ）
ここで、Ａ（ｔk）は時刻ｔkにおいて測定された電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を示し、Ｂ（ｔk）は時刻ｔkにおいて測定された基準信号を処理することによって得られる信号を示し、Ｂ（ｔ1）は時刻ｔ1において測定された基準信号を処理することによって得られる信号を示す。また、記号「＝」は、右辺の値によって左辺の値が更新されることを示す。
【００４１】
あるいは、ＣＰＵ７０は、数５に従って、電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を補正してもよい。
【００４２】
【数５】
Ａ’（ｔk）＝Ａ（ｔk）−｛Ｂ（ｔk）−Ｂ（ｔk-1）｝ （２≦ｋ）
ここで、Ａ（ｔk）は時刻ｔkにおいて測定された電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を示し、Ｂ（ｔk）は時刻ｔkにおいて測定された基準信号を処理することによって得られる信号を示し、Ｂ（ｔk-1）は時刻ｔk-1において測定された基準信号を処理することによって得られる信号を示す。また、記号「＝」は、右辺の値によって左辺の値が更新されることを示す。数５によれば、基準信号の最近の変化に基づいて電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号が補正される。
【００４３】
あるいは、ＣＰＵ７０は、２≦ｋ≦２ｎ−１の範囲内のｋに対して数４または数５に従って電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を補正し、２ｎ≦ｋの範囲内のｋに対して数６に従って電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を補正するようにしてもよい。
【００４４】
【数６】
Ａ’（ｔk）＝Ａ（ｔk）−｛Σi=n,2n-1Ｂ（ｔi）−Σi=1,n-1Ｂ（ｔi）｝／ｎ （２ｎ≦ｋ）
本明細書中では、「Σi=z,yＢ（ｔi）」という記号は、ｘからｙまでのすべての整数ｉについてＢ（ｔi）を加算することによって得られる和を示す。ここで、ｘ，ｙは任意の記号である。
【００４５】
数６によれば、所定の区間の平均値に基づいて電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号が補正される。これにより、瞬時値を用いる数４または数５に従って補正する場合に比較して補正のＳＮ比を向上させることが可能になる。
【００４６】
あるいは、ＣＰＵ７０は、２≦ｋ≦２ｎ−１の範囲内のｋに対して数４または数５に従って電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を補正し、ｊ・ｎ≦ｋ≦（ｊ＋１）・ｎ−１（ｊは２以上の任意の整数）の範囲内のｋに対して数７に従って電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を補正するようにしてもよい。
【００４７】
【数７】
数７によれば、所定の区間の最近の平均値に基づいて電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号が補正される。これにより、数６に従って補正する場合に比較して補正の精度を向上させることが可能になる。
【００４８】
図５は、イグニッションオフからイグニッションオンに移行する場合における、電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号（Ａ／Ｄ変換部６０から出力されるデジタル値）の変化と基準電圧生成部３０から出力された基準信号を処理することによって得られる信号（Ａ／Ｄ変換部６０から出力されるデジタル値）の変化とを示す。
【００４９】
ＣＰＵ７０は、スイッチ部４０を切り替えることにより、イグニッションオフ時（すなわち、時刻ｔoff ）において、電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号と基準電圧生成部３０から出力された基準信号を処理することによって得られる信号とをそれぞれ測定する。ＣＰＵ７０は、測定された信号の値を学習値としてメモリ（図示せず）に格納する。なお、メモリに格納される学習値は、時刻ｔoffにおける瞬時値であってもよいし、時刻ｔoffより以前の所定の区間における平均値であってもよい。
【００５０】
ＣＰＵ７０は、イグニッションオン時（すなわち、時刻ｔon）において、電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号と基準電圧生成部３０から出力された基準信号を処理することによって得られる信号とをそれぞれ測定する。ＣＰＵ７０は、数８に従って、電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号Ａ（ｔon）をＡ’（ｔon）に補正する。
【００５１】
【数８】
Ａ’（ｔon）＝Ａ（ｔon）−｛Ａ（ｔoff）−｛Ｂ（ｔon）−Ｂ（ｔoff）｝｝
ここで、Ａ（ｔoff）は時刻ｔoffにおいて測定された電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を示し、Ｂ（ｔon）は時刻ｔonにおいて測定された基準信号を処理することによって得られる信号を示し、Ｂ（ｔoff）は時刻ｔoffにおいて測定された基準信号を処理することによって得られる信号を示す。また、記号「＝」は、右辺の値によって左辺の値が更新されることを示す。
【００５２】
このように、イグニッションオフからイグニッションオンに移行時に電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を補正することにより、車両の停止中に発生し得る電流センサ１０の０点の移動を補正することができる。電流センサ１０としては、通常、磁気平衡型のセンサが使用される。このタイプのセンサはその構成上コアの残留磁束による０点の移動は避けられない。従って、ヒステリシスを考慮した従来の０点補正処理に加えて、上述した温度変化による信号のドリフトを考慮して０点補正処理を行うことが重要である。
【００５３】
なお、上述した実施の形態１において、電流センサ１０として、電流電圧変換部２０を組み込んでいるタイプのセンサを使用してもよい。この場合には、電流センサ１０から測定された電流値に相当する電圧値が電流センサ１０から出力されることとなる。従って、電流センサ１０から出力される電圧をスイッチ部４０に供給するようにすればよい。
【００５４】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２の装置２の構成を示す。図６において、図３に示される構成要素と同一の構成要素には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
装置２は、電流センサ１０と電流電圧変換部２０との間にスイッチ部１４０を含んでいる。スイッチ部１４０は、ＣＰＵ７０によって制御される。スイッチ部１４０がオン状態である場合には、電流センサ１０から出力される信号が電流電圧変換部２０、処理回路部５０およびＡ／Ｄ変換部６０を介してＣＰＵ７０に供給される。スイッチ部１４０がオフ状態である場合には、電流センサ１０の出力とスイッチ部１４０とが電気的に分離されるため、電流値”０”に対応する信号が電流電圧変換部２０、処理回路部５０およびＡ／Ｄ変換部６０を介してＣＰＵ７０に供給される。この電流値”０”に対応する信号が基準信号として使用される。
【００５６】
このように、スイッチ部１４０のオン状態とオフ状態とを切り替えることにより、電流センサ１０から電流電圧変換部２０に測定信号が入力される状態と、電流センサ１０から電流電圧変換部２０に測定信号が入力されない状態との切り替えが制御される。
【００５７】
装置２によれば、実施の形態１と同様にして、基準信号の変化に基づいて電流センサ１０から出力される測定信号を処理することによって得られる信号を補正することが可能である。さらに、装置２によれば、基準電圧生成部３０（図３）が不要となる。このように、装置２は、装置１（図３）に比較して、その構成が簡略であるという利点を有している。
【００５８】
なお、実施の形態１および実施の形態２では、被測定物体（例えば、車両駆動用のモータ）を流れる電流を測定する電流センサ１０を例にとり説明した。しかし、本発明の適用は、電流センサに限定されない。本発明は、任意のタイプのセンサに適用することができる。従って、任意のタイプのセンサから出力された信号を処理する処理回路系の出力信号を補正する信号補正装置および信号補正方法が特許請求の範囲に含まれ得る。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、測定信号生成部から出力された測定信号を処理する処理回路部の出力信号を補正することにより、環境条件の変化（例えば、温度変化）による信号のドリフトを補償する信号補正装置および信号補正方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】信号処理部によって処理された測定信号の変化と信号処理部によって処理された基準信号の変化とを示す図である。
【図２】システムが停止状態から起動された場合における、信号処理部によって処理された測定信号の変化と信号処理部によって処理された基準信号の変化とを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１の装置１の構成を示す図である。
【図４】イグニッションオンの場合における、Ａ／Ｄ変換部６０から出力されるデジタル値の変化を示す図である。
【図５】イグニッションオフからイグニッションオンに移行する場合における、Ａ／Ｄ変換部６０から出力されるデジタル値の変化を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２の装置２の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ 電流センサ
２０ 電流電圧変換部
３０ 基準電圧生成部
４０、１４０ スイッチ部
５０ 処理回路部
６０ Ａ／Ｄ変換部
７０ ＣＰＵ
【発明の属する技術分野】
本発明は、測定信号生成部（例えば、センサ）から出力された測定信号を処理する信号処理部の出力信号を補正する信号補正装置および信号補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両駆動用のモータおよび電池に流れる電流を測定するために、通常、測定信号を生成する測定信号生成部として電流センサが使用されている。この電流センサの出力に基づいて、さまざまな制御がなされる。従って、電流センサの出力は正確に測定されることが要求される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、電流センサから出力された信号を処理する信号処理部としての回路のなかには、環境条件の変化の影響を受けやすいものがある。例えば、信号のゲイン調整やインピーダンス変換を行う回路は、温度変化による影響を受けやすい。このような温度変化による影響により、電流センサから出力された信号を処理する回路の出力信号がドリフトすることが起こり得る。電流センサから出力された信号を処理する回路の出力信号のドリフトは、電流センサから出力された信号を正確に伝達することを妨げる。さらに、電流センサからの信号を積算することにより電荷量を求める場合には、ドリフトによる電流誤差がさらに拡大されるおそれがある。
【０００４】
本発明は、測定信号生成部（例えば、センサ）から出力された測定信号を処理する信号処理部の出力信号を補正することにより、環境条件の変化（例えば、温度変化）による信号のドリフトを補償する信号補正装置および信号補正方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の信号補正装置は、測定信号を生成する測定信号生成部と、一定の値の基準信号を生成する基準信号生成部と、前記測定信号および前記基準信号を処理する信号処理部と、前記信号処理部によって処理された前記基準信号を第１の時刻に測定し、前記信号処理部によって処理された前記基準信号を第２の時刻に測定した後、前記信号処理部によって処理された前記測定信号を測定する信号測定部と、前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記基準信号の前記第１の時刻と前記第２の時刻との間のドリフト分を補償する数式に従って、前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記測定信号を補正する補正部とを備えており、これにより、上記目的が達成される。
【０００６】
本発明の他の信号補正装置は、測定信号を生成する測定信号生成部と、前記測定信号を処理する信号処理部と、前記測定信号生成部から前記信号処理部に前記測定信号が入力される第１の状態と前記測定信号生成部から前記信号処理部に前記測定信号が入力されない第２の状態との切り替えを制御する制御部と、前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号を基準信号として第１の時刻に測定し、前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号を基準信号として第２の時刻に測定した後、前記第１の状態において前記信号処理部によって処理された前記測定信号を測定する信号測定部と、前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号の前記第１の時刻と前記第２の時刻との間のドリフト分を補償する数式に従って、前記第１の状態において前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記測定信号を補正する補正部とを備えており、これにより、上記目的が達成される。
【０００７】
前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記測定信号の補正は、前記測定信号生成部を含むシステムの運転中に実行されてもよい。
【０００８】
前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記測定信号の補正は、前記測定信号生成部を含むシステムの起動直後に実行され、前記信号測定部によって測定された前記測定信号および前記基準信号の学習は、前記システムの停止直前に実行され、前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記測定信号として、前記システムの停止直前に学習される前記測定信号が使用され、前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって前記第２の時刻に測定される前記基準信号として、前記信号測定部によって前記システムの起動直後に測定される前記基準信号が使用され、前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって前記第１の時刻に測定される前記基準信号として、前記システムの停止直前に学習される前記基準信号が使用されてもよい。
【０００９】
本発明の信号補正方法は、測定信号を生成する測定信号生成部と一定の値の基準信号を生成する基準信号生成部と前記測定信号および前記基準信号を処理する信号処理部とを含むシステムにおいて使用される信号補正方法であって、（ａ）前記信号処理部によって処理された前記基準信号を第１の時刻に測定し、前記信号処理部によって処理された前記基準信号を第２の時刻に測定した後、前記信号処理部によって処理された前記測定信号を測定するステップと、（ｂ）前記信号処理部によって処理され前記ステップ（ａ）において測定された前記基準信号の前記第１の時刻と前記第２の時刻との間のドリフト分を補償する数式に従って、前記信号処理部によって処理され前記ステップ（ａ）において測定された前記測定信号を補正するステップとを包含しており、これにより、上記目的が達成される。
【００１０】
本発明の他の信号補正方法は、測定信号を生成する測定信号生成部と前記測定信号を処理する信号処理部とを含むシステムにおいて使用される信号補正方法であって、（ａ）前記測定信号生成部から前記信号処理部に前記測定信号が入力される第１の状態と前記測定信号生成部から前記信号処理部に前記測定信号が入力されない第２の状態との切り替えを制御するステップと、（ｂ）前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号を基準信号として第１の時刻に測定し、前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号を基準信号として第２の時刻に測定した後、前記第１の状態において前記信号処理部によって処理された前記測定信号を測定するステップと、（ｃ）前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号の前記第１の時刻と前記第２の時刻との間のドリフト分を補償する数式に従って、前記第１の状態において前記信号処理部によって処理され前記ステップ（ｂ）において測定された前記測定信号を補正するステップとを包含しており、これにより、上記目的が達成される。
【００１１】
前記信号処理部によって処理された前記測定信号の補正は、前記システムの運転中に実行されてもよい。
【００１２】
前記信号処理部によって処理された前記測定信号の補正は、前記システムの起動直後に実行され、前記測定信号および前記基準信号の学習は、前記システムの停止直前に実行され、前記信号処理部によって処理された前記測定信号として、前記システムの停止直前に学習される前記測定信号が使用され、前記信号処理部によって処理され前記第２の時刻に測定される前記基準信号として、前記信号測定部によって前記システムの起動直後に測定される前記基準信号が使用され、前記信号処理部によって処理され前記第１の時刻に測定される前記基準信号として、前記システムの停止直前に学習される前記基準信号が使用されてもよい。
【００１３】
以下、作用を説明する。
【００１４】
本発明によれば、信号処理部によって処理され信号測定部によって測定された基準信号の第１の時刻と第２の時刻との間の変化に基づいて、信号処理部によって処理され信号測定部によって測定された測定信号が補正される。これにより、測定信号生成部から出力された測定信号を処理する信号処理部を取りまく環境条件の変化（例えば、温度変化）によってその測定信号を処理する信号処理部の出力信号がドリフトした場合でも、そのドリフト分を補償することができる。その結果、環境条件の変化に影響されることなく、測定信号生成部から出力された測定信号を正確に伝達することが可能になる。このことは、測定信号生成部（例えば、センサ）から出力される測定信号の微細な変化を検出することが要求されるシステム（例えば、車両駆動用のモータおよび電池に流れる電流を測定する電流センサの出力の変化を検出するシステム）にとって非常に有用である。
【００１５】
なお、測定信号生成部から出力される測定信号を処理する信号処理部の出力信号の補正は、その測定信号生成部を含むシステムの運転中、または、そのシステムの起動直後に実行される。そのシステムの起動直後にその測定信号生成部から出力される測定信号を処理する信号処理部の出力信号を補正することにより、システムの停止中に発生し得る測定信号生成部の出力のみかけ上の０点の移動を補正することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
はじめに、本発明の原理を説明する。
【００１７】
図１は、信号処理部によって処理された測定信号の変化と信号処理部によって処理された基準信号の変化とを示す。横軸は時間を示し、縦軸は信号の大きさを示す。測定信号は、測定信号生成部（例えば、センサ）によって生成される。
【００１８】
測定信号および基準信号を処理する信号処理部は、環境条件の変化（例えば、温度変化）の影響を受ける。例えば、図１に示されるように、時間が経過するにつれて信号処理部によって処理された測定信号の０点が変化する。本来、信号処理部によって処理された測定信号の０点は一定であるべきである。環境条件の変化に対して信号処理部によって処理された測定信号を補正するために、本発明では「基準信号」が使用される。基準信号は、一定の値を示す信号である。また、基準信号は、測定信号を処理する信号処理部と同一の信号処理部を通るため、環境条件の変化に対して測定信号と実質的に同一の影響を受ける。本発明では、信号処理部によって処理された基準信号の変化に基づいて信号処理部によって処理された測定信号が補正される。
【００１９】
なお、基準信号を信号処理部に入力することなく、測定信号生成部から出力される測定信号を信号処理部に入力した状態における信号処理部の出力と測定信号生成部から出力される測定信号を信号処理部に入力しない状態における信号処理部の出力とを比較することにより、信号処理部によって処理された測定信号を補正してもよい。
【００２０】
時刻ｔ1と時刻ｔ2とにおいて、信号処理部によって処理された測定信号と信号処理部によって処理された基準信号とがそれぞれ測定される。信号処理部によって処理され時刻ｔ2において測定された測定信号Ａ（ｔ2）は、数１に従ってＡ’（ｔ2）に補正される。このような測定および補正は、例えば、信号測定部および補正部（例えば、ＣＰＵ）によってなされ得る。
【００２１】
【数１】
Ａ’（ｔ2）＝Ａ（ｔ2）−｛Ｂ（ｔ2）−Ｂ（ｔ1）｝
ここで、Ａ（ｔ2）は信号処理部によって処理され時刻ｔ2において信号測定部によって測定された測定信号を示し、Ｂ（ｔ2）は信号処理部によって処理され時刻ｔ2において信号測定部によって測定された基準信号を示し、Ｂ（ｔ1）は信号処理部によって処理され信号測定部によって時刻ｔ1において測定された基準信号を示す。また、記号「＝」は、右辺の値によって左辺の値が更新されることを示す。
【００２２】
なお、Ｂ（ｔ1）とＢ（ｔ2）とに基づいて、時刻ｔ2以降に信号測定部によって測定される測定信号を補正するようにしてもよい。
【００２３】
このように、測定信号生成部から出力された測定信号を処理する信号処理部の出力信号（すなわち、信号処理部によって処理された測定信号）を補正することにより、測定信号生成部から出力された測定信号を処理する信号処理部を取りまく環境条件の変化（例えば、温度変化）によってその信号処理部の出力信号がドリフトした場合でも、そのドリフト分を補償することができる。その結果、環境条件の変化に影響されることなく、測定信号生成部から出力される測定信号を正確に伝達することが可能になる。
【００２４】
時刻ｔ1と時刻ｔ2との間に、測定信号生成部を含むシステムが停止した場合には、測定信号生成部から出力される測定信号の連続性と基準信号の連続性とが損なわれることがある。システムが停止中に測定信号生成部の出力の０点が移動し得るからである。この場合には、上述した数１の代わりに後述する数２に従って、信号処理部によって処理された測定信号が補正される。
【００２５】
図２は、システムが停止状態から起動された場合における、信号処理部によって処理された測定信号の変化と信号処理部によって処理された基準信号の変化とを示す。横軸は時間を示し、縦軸は信号の大きさを示す。
【００２６】
システムの停止直前（すなわち、時刻ｔoff）において、信号処理部によって処理された測定信号と信号処理部によって処理された基準信号とがそれぞれ学習される。学習された値は、例えば、ＲＡＭなどのメモリに格納される。システムの起動直後（すなわち、時刻ｔon）において、信号処理部によって処理された測定信号と信号処理部によって処理された基準信号とがそれぞれ測定される。信号処理部によって処理されシステムの起動直後（すなわち、時刻ｔon）に測定された測定信号Ａ（ｔon）は、数２に従ってＡ’（ｔon）に補正される。この補正は、図２に示されるようにΔＡ＝ΔＢという前提に基づいている。このような測定および補正は、信号測定部および補正部（例えば、ＣＰＵ）によってなされ得る。
【００２７】
【数２】
Ａ’（ｔon）＝Ａ（ｔon）−｛Ａ（ｔoff）−｛Ｂ（ｔon）−Ｂ（ｔoff）｝｝
ここで、Ａ（ｔoff）は信号処理部によって処理され時刻ｔoffにおいて学習された測定信号を示し、Ｂ（ｔon）は信号処理部によって処理され時刻ｔonにおいて測定された基準信号を示し、Ｂ（ｔoff）は信号処理部によって処理され時刻ｔoffにおいて学習された基準信号を示す。また、記号「＝」は、右辺の値によって左辺の値が更新されることを示す。
【００２８】
このように、システムの起動直後に信号処理部によって処理された測定信号を補正することにより、システムの停止中に発生し得る測定信号生成部の出力の０点の移動を補正することができる。
【００２９】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
図３は、本発明の実施の形態１の装置１の構成を示す。装置１は、車両駆動用のモータ（図示せず）を流れる電流を測定する電流センサ１０から出力される測定信号を処理する処理回路系（処理回路部５０およびＡ／Ｄ変換部６０）の出力信号を補正する機能を有している。
【００３１】
装置１は、測定信号生成部としての電流センサ１０および電流電圧変換部２０と、基準信号生成部としての基準電圧生成部３０と、制御部としてのスイッチ部４０と、信号処理部としての処理回路部５０およびアナログ／デジタル変換部（Ａ／Ｄ変換部）６０と、信号測定部および補正部としてのＣＰＵ７０とを含む。
【００３２】
電流電圧変換部２０は、電流センサ１０から出力される電流を電圧に変換する。基準電圧生成部３０は、基準電圧を生成する。スイッチ部４０は、電流電圧変換部２０から出力される電圧と基準電圧生成部３０から出力される電圧のうちの一方を選択的に出力する。処理回路部５０は、スイッチ部４０から出力される電圧に対して所定の処理（例えば、電圧のゲイン調整およびインピーダンス変換）を行う。Ａ／Ｄ変換部６０は、処理回路部５０の出力をアナログ／デジタル変換する。ＣＰＵ７０は、Ａ／Ｄ変換部６０から出力されるデジタル値を補正する。
【００３３】
ＣＰＵ７０は、切替信号をスイッチ部４０に供給することによりスイッチ部４０を制御する。例えば、切替信号が第１のレベル（例えば、ハイレベル）である場合には、スイッチ部４０は、電流電圧変換部２０から出力される電圧を処理回路部５０に出力するように制御される。切替信号が第２のレベル（例えば、ローレベル）である場合には、スイッチ部４０は、基準電圧生成部３０から出力される電圧を処理回路部５０に出力するように制御される。通常、電流センサ１０から出力された測定信号がスイッチ部４０から出力される。スイッチ部４０は、所定の間隔で切り替えられる。その結果、基準電圧生成部３０から出力された基準信号がスイッチ部４０から所定の間隔で出力される。
【００３４】
電流センサ１０から出力される測定信号を処理する処理回路系の出力信号の補正は、電流センサ１０を含む車両が運転中の場合（すなわち、イグニッションオンの場合）、または、その車両が停止状態から起動される場合（すなわち、イグニッションオフからイグニッションオンに移行する場合）に実行される。
【００３５】
図４は、イグニッションオンの場合における、電流センサ１０から出力された測定信号を処理回路部５０およびＡ／Ｄ変換部６０によって処理することによって得られる信号（Ａ／Ｄ変換部６０から出力されるデジタル値）の変化と基準電圧生成部３０から出力された基準信号を処理回路部５０およびＡ／Ｄ変換部６０によって処理することによって得られる信号（Ａ／Ｄ変換部６０から出力されるデジタル値）の変化とを示す。
【００３６】
ＣＰＵ７０は、スイッチ部４０を切り替えることにより、時刻ｔ1および時刻ｔ2において、電流センサ１０から出力された測定信号を処理回路部５０およびＡ／Ｄ変換部６０によって処理することによって得られる信号と基準電圧生成部３０から出力された基準信号を処理回路部５０およびＡ／Ｄ変換部６０によって処理することによって得られる信号とをそれぞれ測定する。ここで、厳密に言うと、ＣＰＵ７０は電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号と基準電圧生成部３０から出力された基準信号を処理することによって得られる信号とを同一の時刻に測定することはできない。スイッチ部４０が電流センサ１０から出力された測定信号と基準電圧生成部３０から出力された基準信号とを同時に出力することができないからである。しかし、スイッチ部４０は十分に短い時間内に切り替えられるため、電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号と基準電圧生成部３０から出力された基準信号を処理することによって得られる信号とは同一の時刻に測定されるとみなして差し支えない。
【００３７】
ＣＰＵ７０は、数３に従って、電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を補正する。
【００３８】
【数３】
Ａ’（ｔ2）＝Ａ（ｔ2）−｛Ｂ（ｔ2）−Ｂ（ｔ1）｝
ここで、Ａ（ｔ2）は時刻ｔ2において測定された電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を示し、Ｂ（ｔ2）は時刻ｔ2において測定された基準信号を処理することによって得られる信号を示し、Ｂ（ｔ1）は時刻ｔ1において測定された基準信号を処理することによって得られる信号を示す。また、記号「＝」は、右辺の値によって左辺の値が更新されることを示す。
【００３９】
同様にして、ＣＰＵ７０は、数４に従って、電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を補正する。数４は、２以上の任意の整数ｋに対して適用可能なように数３を拡張したものである。
【００４０】
【数４】
Ａ’（ｔk）＝Ａ（ｔk）−｛Ｂ（ｔk）−Ｂ（ｔ1）｝ （２≦ｋ）
ここで、Ａ（ｔk）は時刻ｔkにおいて測定された電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を示し、Ｂ（ｔk）は時刻ｔkにおいて測定された基準信号を処理することによって得られる信号を示し、Ｂ（ｔ1）は時刻ｔ1において測定された基準信号を処理することによって得られる信号を示す。また、記号「＝」は、右辺の値によって左辺の値が更新されることを示す。
【００４１】
あるいは、ＣＰＵ７０は、数５に従って、電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を補正してもよい。
【００４２】
【数５】
Ａ’（ｔk）＝Ａ（ｔk）−｛Ｂ（ｔk）−Ｂ（ｔk-1）｝ （２≦ｋ）
ここで、Ａ（ｔk）は時刻ｔkにおいて測定された電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を示し、Ｂ（ｔk）は時刻ｔkにおいて測定された基準信号を処理することによって得られる信号を示し、Ｂ（ｔk-1）は時刻ｔk-1において測定された基準信号を処理することによって得られる信号を示す。また、記号「＝」は、右辺の値によって左辺の値が更新されることを示す。数５によれば、基準信号の最近の変化に基づいて電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号が補正される。
【００４３】
あるいは、ＣＰＵ７０は、２≦ｋ≦２ｎ−１の範囲内のｋに対して数４または数５に従って電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を補正し、２ｎ≦ｋの範囲内のｋに対して数６に従って電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を補正するようにしてもよい。
【００４４】
【数６】
Ａ’（ｔk）＝Ａ（ｔk）−｛Σi=n,2n-1Ｂ（ｔi）−Σi=1,n-1Ｂ（ｔi）｝／ｎ （２ｎ≦ｋ）
本明細書中では、「Σi=z,yＢ（ｔi）」という記号は、ｘからｙまでのすべての整数ｉについてＢ（ｔi）を加算することによって得られる和を示す。ここで、ｘ，ｙは任意の記号である。
【００４５】
数６によれば、所定の区間の平均値に基づいて電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号が補正される。これにより、瞬時値を用いる数４または数５に従って補正する場合に比較して補正のＳＮ比を向上させることが可能になる。
【００４６】
あるいは、ＣＰＵ７０は、２≦ｋ≦２ｎ−１の範囲内のｋに対して数４または数５に従って電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を補正し、ｊ・ｎ≦ｋ≦（ｊ＋１）・ｎ−１（ｊは２以上の任意の整数）の範囲内のｋに対して数７に従って電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を補正するようにしてもよい。
【００４７】
【数７】
【００４８】
図５は、イグニッションオフからイグニッションオンに移行する場合における、電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号（Ａ／Ｄ変換部６０から出力されるデジタル値）の変化と基準電圧生成部３０から出力された基準信号を処理することによって得られる信号（Ａ／Ｄ変換部６０から出力されるデジタル値）の変化とを示す。
【００４９】
ＣＰＵ７０は、スイッチ部４０を切り替えることにより、イグニッションオフ時（すなわち、時刻ｔoff ）において、電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号と基準電圧生成部３０から出力された基準信号を処理することによって得られる信号とをそれぞれ測定する。ＣＰＵ７０は、測定された信号の値を学習値としてメモリ（図示せず）に格納する。なお、メモリに格納される学習値は、時刻ｔoffにおける瞬時値であってもよいし、時刻ｔoffより以前の所定の区間における平均値であってもよい。
【００５０】
ＣＰＵ７０は、イグニッションオン時（すなわち、時刻ｔon）において、電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号と基準電圧生成部３０から出力された基準信号を処理することによって得られる信号とをそれぞれ測定する。ＣＰＵ７０は、数８に従って、電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号Ａ（ｔon）をＡ’（ｔon）に補正する。
【００５１】
【数８】
Ａ’（ｔon）＝Ａ（ｔon）−｛Ａ（ｔoff）−｛Ｂ（ｔon）−Ｂ（ｔoff）｝｝
ここで、Ａ（ｔoff）は時刻ｔoffにおいて測定された電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を示し、Ｂ（ｔon）は時刻ｔonにおいて測定された基準信号を処理することによって得られる信号を示し、Ｂ（ｔoff）は時刻ｔoffにおいて測定された基準信号を処理することによって得られる信号を示す。また、記号「＝」は、右辺の値によって左辺の値が更新されることを示す。
【００５２】
このように、イグニッションオフからイグニッションオンに移行時に電流センサ１０から出力された測定信号を処理することによって得られる信号を補正することにより、車両の停止中に発生し得る電流センサ１０の０点の移動を補正することができる。電流センサ１０としては、通常、磁気平衡型のセンサが使用される。このタイプのセンサはその構成上コアの残留磁束による０点の移動は避けられない。従って、ヒステリシスを考慮した従来の０点補正処理に加えて、上述した温度変化による信号のドリフトを考慮して０点補正処理を行うことが重要である。
【００５３】
なお、上述した実施の形態１において、電流センサ１０として、電流電圧変換部２０を組み込んでいるタイプのセンサを使用してもよい。この場合には、電流センサ１０から測定された電流値に相当する電圧値が電流センサ１０から出力されることとなる。従って、電流センサ１０から出力される電圧をスイッチ部４０に供給するようにすればよい。
【００５４】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２の装置２の構成を示す。図６において、図３に示される構成要素と同一の構成要素には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
装置２は、電流センサ１０と電流電圧変換部２０との間にスイッチ部１４０を含んでいる。スイッチ部１４０は、ＣＰＵ７０によって制御される。スイッチ部１４０がオン状態である場合には、電流センサ１０から出力される信号が電流電圧変換部２０、処理回路部５０およびＡ／Ｄ変換部６０を介してＣＰＵ７０に供給される。スイッチ部１４０がオフ状態である場合には、電流センサ１０の出力とスイッチ部１４０とが電気的に分離されるため、電流値”０”に対応する信号が電流電圧変換部２０、処理回路部５０およびＡ／Ｄ変換部６０を介してＣＰＵ７０に供給される。この電流値”０”に対応する信号が基準信号として使用される。
【００５６】
このように、スイッチ部１４０のオン状態とオフ状態とを切り替えることにより、電流センサ１０から電流電圧変換部２０に測定信号が入力される状態と、電流センサ１０から電流電圧変換部２０に測定信号が入力されない状態との切り替えが制御される。
【００５７】
装置２によれば、実施の形態１と同様にして、基準信号の変化に基づいて電流センサ１０から出力される測定信号を処理することによって得られる信号を補正することが可能である。さらに、装置２によれば、基準電圧生成部３０（図３）が不要となる。このように、装置２は、装置１（図３）に比較して、その構成が簡略であるという利点を有している。
【００５８】
なお、実施の形態１および実施の形態２では、被測定物体（例えば、車両駆動用のモータ）を流れる電流を測定する電流センサ１０を例にとり説明した。しかし、本発明の適用は、電流センサに限定されない。本発明は、任意のタイプのセンサに適用することができる。従って、任意のタイプのセンサから出力された信号を処理する処理回路系の出力信号を補正する信号補正装置および信号補正方法が特許請求の範囲に含まれ得る。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、測定信号生成部から出力された測定信号を処理する処理回路部の出力信号を補正することにより、環境条件の変化（例えば、温度変化）による信号のドリフトを補償する信号補正装置および信号補正方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】信号処理部によって処理された測定信号の変化と信号処理部によって処理された基準信号の変化とを示す図である。
【図２】システムが停止状態から起動された場合における、信号処理部によって処理された測定信号の変化と信号処理部によって処理された基準信号の変化とを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１の装置１の構成を示す図である。
【図４】イグニッションオンの場合における、Ａ／Ｄ変換部６０から出力されるデジタル値の変化を示す図である。
【図５】イグニッションオフからイグニッションオンに移行する場合における、Ａ／Ｄ変換部６０から出力されるデジタル値の変化を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２の装置２の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ 電流センサ
２０ 電流電圧変換部
３０ 基準電圧生成部
４０、１４０ スイッチ部
５０ 処理回路部
６０ Ａ／Ｄ変換部
７０ ＣＰＵ
Claims (8)
- 測定信号を生成する測定信号生成部と、
一定の値の基準信号を生成する基準信号生成部と、
前記測定信号および前記基準信号を処理する信号処理部と、
前記信号処理部によって処理された前記基準信号を第１の時刻に測定し、前記信号処理部によって処理された前記基準信号を第２の時刻に測定した後、前記信号処理部によって処理された前記測定信号を測定する信号測定部と、
前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記基準信号の前記第１の時刻と前記第２の時刻との間のドリフト分を補償する数式に従って、前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記測定信号を補正する補正部と
を備えた信号補正装置。 - 測定信号を生成する測定信号生成部と、
前記測定信号を処理する信号処理部と、
前記測定信号生成部から前記信号処理部に前記測定信号が入力される第１の状態と前記測定信号生成部から前記信号処理部に前記測定信号が入力されない第２の状態との切り替えを制御する制御部と、
前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号を基準信号として第１の時刻に測定し、前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号を基準信号として第２の時刻に測定した後、前記第１の状態において前記信号処理部によって処理された前記測定信号を測定する信号測定部と、
前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号の前記第１の時刻と前記第２の時刻との間のドリフト分を補償する数式に従って、前記第１の状態において前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記測定信号を補正する補正部と
を備えた信号補正装置。 - 前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記測定信号の補正は、前記測定信号生成部を含むシステムの運転中に実行される、請求項１または請求項２に記載の信号補正装置。
- 前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記測定信号の補正は、前記測定信号生成部を含むシステムの起動直後に実行され、
前記信号測定部によって測定された前記測定信号および前記基準信号の学習は、前記システムの停止直前に実行され、
前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって測定された前記測定信号として、前記システムの停止直前に学習される前記測定信号が使用され、
前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって前記第２の時刻に測定される前記基準信号として、前記信号測定部によって前記システムの起動直後に測定される前記基準信号が使用され、
前記信号処理部によって処理され前記信号測定部によって前記第１の時刻に測定される前記基準信号として、前記システムの停止直前に学習される前記基準信号が使用される、請求項１または請求項２に記載の信号補正装置。 - 測定信号を生成する測定信号生成部と一定の値の基準信号を生成する基準信号生成部と前記測定信号および前記基準信号を処理する信号処理部とを含むシステムにおいて使用される信号補正方法であって、
（ａ）前記信号処理部によって処理された前記基準信号を第１の時刻に測定し、前記信号処理部によって処理された前記基準信号を第２の時刻に測定した後、前記信号処理部によって処理された前記測定信号を測定するステップと、
（ｂ）前記信号処理部によって処理され前記ステップ（ａ）において測定された前記基準信号の前記第１の時刻と前記第２の時刻との間のドリフト分を補償する数式に従って、前記信号処理部によって処理され前記ステップ（ａ）において測定された前記測定信号を補正するステップと
を包含する信号補正方法。 - 測定信号を生成する測定信号生成部と前記測定信号を処理する信号処理部とを含むシステムにおいて使用される信号補正方法であって、
（ａ）前記測定信号生成部から前記信号処理部に前記測定信号が入力される第１の状態と前記測定信号生成部から前記信号処理部に前記測定信号が入力されない第２の状態との切り替えを制御するステップと、
（ｂ）前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号を基準信号として第１の時刻に測定し、前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号を基準信号として第２の時刻に測定した後、前記第１の状態において前記信号処理部によって処理された前記測定信号を測定するステップと、
（ｃ）前記第２の状態において前記信号処理部から出力される信号の前記第１の時刻と前記第２の時刻との間のドリフト分を補償する数式に従って、前記第１の状態において前記信号処理部によって処理され前記ステップ（ｂ）において測定された前記測定信号を補正するステップと
を包含する信号補正方法。 - 前記信号処理部によって処理された前記測定信号の補正は、前記システムの運転中に実行される、請求項５または請求項６に記載の信号補正方法。
- 前記信号処理部によって処理された前記測定信号の補正は、前記システムの起動直後に実行され、
前記測定信号および前記基準信号の学習は、前記システムの停止直前に実行され、
前記信号処理部によって処理された前記測定信号として、前記システムの停止直前に学習される前記測定信号が使用され、
前記信号処理部によって処理され前記第２の時刻に測定される前記基準信号として、前記信号測定部によって前記システムの起動直後に測定される前記基準信号が使用され、
前記信号処理部によって処理され前記第１の時刻に測定される前記基準信号として、前記システムの停止直前に学習される前記基準信号が使用される、請求項５または請求項６に記載の信号補正方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10866199A JP4190082B2 (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 信号補正装置および信号補正方法 |
| DE60011179T DE60011179T2 (de) | 1999-04-15 | 2000-04-14 | Signalkorrekturschaltung und -Verfahren |
| EP00107940A EP1045226B1 (en) | 1999-04-15 | 2000-04-14 | Signal correction apparatus and signal correction method |
| US09/551,502 US6369584B1 (en) | 1999-04-15 | 2000-04-17 | Signal correction apparatus and signal correction method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10866199A JP4190082B2 (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 信号補正装置および信号補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000298145A JP2000298145A (ja) | 2000-10-24 |
| JP4190082B2 true JP4190082B2 (ja) | 2008-12-03 |
Family
ID=14490483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10866199A Expired - Fee Related JP4190082B2 (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 信号補正装置および信号補正方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6369584B1 (ja) |
| EP (1) | EP1045226B1 (ja) |
| JP (1) | JP4190082B2 (ja) |
| DE (1) | DE60011179T2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2836248B1 (fr) * | 2002-02-18 | 2005-01-28 | Ermme | Module d'acquisition a entree universelle pour la mesure de grandeurs physiques |
| US7298314B2 (en) * | 2002-08-19 | 2007-11-20 | Q-Track Corporation | Near field electromagnetic positioning system and method |
| JP3962993B2 (ja) * | 2002-11-18 | 2007-08-22 | 矢崎総業株式会社 | 非接地電源の絶縁検出装置 |
| RU2003133241A (ru) * | 2003-11-17 | 2005-04-20 | Александр Владимирович Лопатин (RU) | Устройство определения значения изменяющейся во времени измеряемой величины |
| WO2005064280A2 (en) * | 2003-12-29 | 2005-07-14 | Madison Technologies Limited | Measurement results data processing apparatus, system, method, and program |
| JP4271652B2 (ja) * | 2004-12-27 | 2009-06-03 | 本田技研工業株式会社 | 筒内圧検出装置 |
| JP5411046B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2014-02-12 | プライムアースＥｖエナジー株式会社 | 車両用電池管理装置及び電流センサのオフセット検出方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4023016A (en) * | 1976-03-25 | 1977-05-10 | Rockwell International Corporation | Signal characterizing apparatus |
| DE3801154A1 (de) * | 1988-01-16 | 1989-08-03 | Deutsches Elektronen Synchr | Messschaltung zur phasenmessung gepulster hochfrequenzsignale |
| DE3832145A1 (de) * | 1988-09-22 | 1990-03-29 | Philips Patentverwaltung | Verfahren und schaltungsanordnung zur messung kleiner elektrischer signale |
| DE3844333A1 (de) * | 1988-12-30 | 1990-07-05 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und vorrichtung zur korrektur von bauteiltoleranzen bei der verarbeitung von signalen |
| FR2719124B1 (fr) * | 1994-04-21 | 1996-06-07 | Merlin Gerin | Procédé et dispositif de correction d'un signal de courant. |
| KR100213032B1 (ko) * | 1995-10-24 | 1999-08-02 | 윤종용 | 자기기록 재생장치에서 디지탈 신호 검출 장치 |
| KR100280868B1 (ko) * | 1996-05-09 | 2001-02-01 | 윤종용 | 트랙크로스신호 보정장치 |
-
1999
- 1999-04-15 JP JP10866199A patent/JP4190082B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-04-14 EP EP00107940A patent/EP1045226B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-14 DE DE60011179T patent/DE60011179T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-04-17 US US09/551,502 patent/US6369584B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1045226A1 (en) | 2000-10-18 |
| US6369584B1 (en) | 2002-04-09 |
| DE60011179D1 (de) | 2004-07-08 |
| DE60011179T2 (de) | 2004-10-07 |
| JP2000298145A (ja) | 2000-10-24 |
| EP1045226B1 (en) | 2004-06-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7138819B2 (en) | Differential voltage measuring apparatus and semiconductor testing apparatus | |
| JP4190082B2 (ja) | 信号補正装置および信号補正方法 | |
| JP2009229404A (ja) | バッテリの電流値測定方法及び電流値測定装置 | |
| JP4642413B2 (ja) | 電流検出装置 | |
| JP2007212441A (ja) | 電圧検出装置 | |
| US7224158B2 (en) | Circuit arrangement and a method for compensating changes of a transfer factor of a magnetic field sensor arrangement | |
| JP4563336B2 (ja) | 画像処理装置、画像読み取り装置、及び画像形成装置 | |
| JP2009281772A (ja) | 電流センサ | |
| JPH08122166A (ja) | 温度測定方法および装置 | |
| JP3080450B2 (ja) | 測定装置 | |
| JPH0361966A (ja) | 半導体レーザの出力制御装置 | |
| JP4711248B2 (ja) | センサの過剰な負のオフセットを検出するための方法および装置 | |
| US20210028790A1 (en) | Correction device for a/d converter and a/d conversion device | |
| JP3039931B2 (ja) | オフセット電圧を補償するために増幅器を補正する装置 | |
| JP4677980B2 (ja) | 電圧検出装置 | |
| JP2007069741A (ja) | 車載用電子制御装置 | |
| JPH06317636A (ja) | 車両用バッテリ電流検出装置 | |
| JPH04305168A (ja) | 電気量を誤差補正して測定する方法 | |
| JPH04370769A (ja) | Ａ／ｄ変換器を用いた電圧・電流信号の補正方法 | |
| JPH01123161A (ja) | 電圧測定器のゼロオフセット補正装置 | |
| JP3554767B2 (ja) | 半導体テスト装置 | |
| US11041931B2 (en) | Voltage measurement device with self-diagnosis function, and self-diagnosis method of voltage measurement device | |
| KR20110139476A (ko) | 차량의 발전 제어 장치 및 그 배터리 충전상태 초기화 방법 | |
| JP2004179922A (ja) | 電源装置及びそれに用いるｄｃ／ｄｃコンバータ制御方法 | |
| JP2005252794A (ja) | 入力信号補正方法及び入力信号補正装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050629 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080304 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080611 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080806 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080822 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080916 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110926 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110926 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120926 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120926 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130926 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |