(57)【要約】【課題】少ない消費電力で、測定対象電圧を正確に測定する。【解決手段】対象充電部１２０は、コンデンサＣ１１を測定対象電圧Ｖｓまで充電する。基準充電部１３０は、コンデンサＣ１１を基準電圧Ｖｒｅｆまで充電する。放電部１４０は、コンデンサＣ１１を所定の回路時定数τで放電する。対象放電時間測定部１５０は、放電部１４０の放電により、コンデンサＣ１１の充電電圧ｖｃが、測定対象電圧Ｖｓから検知電圧Ｖｔになるまでの時間（対象放電時間Ｔｓ）を測定する。基準放電時間測定部１６０は、放電部１４０の放電により、コンデンサＣ１１の充電電圧ｖｃが、基準電圧Ｖｒｅｆから検知電圧Ｖｔになるまでの時間（基準放電時間Ｔｒｅｆ）を測定する。測定対象電圧算出部１７０は、対象放電時間Ｔｓと基準放電時間Ｔｒｅｆとに基づいて、測定対象電圧Ｖｓの電圧値を算出する。【選択図】図３
2010014651.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定の対象である測定対象電圧を測定する電圧測定装置において、
コンデンサと、対象充電部と、基準充電部と、放電部と、対象放電時間測定部と、基準放電時間測定部と、測定対象電圧算出部とを有し、
上記対象充電部は、上記測定対象電圧まで上記コンデンサを充電し、
上記基準充電部は、所定の基準電圧まで上記コンデンサを充電し、
上記放電部は、上記コンデンサを所定の回路時定数で放電し、
上記対象放電時間測定部は、上記対象充電部が上記測定対象電圧まで上記コンデンサを充電してから、上記放電部が上記コンデンサを放電したことにより上記コンデンサに充電された充電電圧が所定の検知電圧になるまでの時間を測定して対象放電時間とし、
上記基準放電時間測定部は、上記基準充電部が上記基準電圧まで上記コンデンサを充電してから、上記放電部が上記コンデンサを放電したことにより上記充電電圧が上記検知電圧になるまでの時間を測定して基準放電時間とし、
上記測定対象電圧算出部は、上記対象放電時間測定部が測定した対象放電時間と、上記基準放電時間測定部が測定した基準放電時間とに基づいて、上記測定対象電圧の電圧値を算出することを特徴とする電圧測定装置。
【請求項２】
上記測定対象電圧算出部は、以下の数式を用いて、上記測定対象電圧の電圧値を算出することを特徴とする請求項１に記載の電圧測定装置。
【数１】
2010014651.tif 000010
ただし、Ｖｓは測定対象電圧、Ｖｔは検知電圧、Ｖｒｅｆは基準電圧、Ｔｓは対象放電時間、Ｔｒｅｆは基準放電時間である。
【請求項３】
上記電圧測定装置は、更に、検知電圧比較部を有し、
上記検知電圧比較部は、上記充電電圧と、上記検知電圧とを比較して、大小関係を判定し、
上記対象放電時間測定部は、上記検知電圧比較部が判定した判定結果に基づいて、上記対象放電時間を測定し、
上記基準放電時間測定部は、上記検知電圧比較部が判定した判定結果に基づいて、上記基準放電時間を測定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電圧測定装置。
【請求項４】
上記電圧測定装置は、更に、検知比較間隔決定部を有し、
上記検知比較間隔決定部は、上記検知電圧比較部が判定した判定結果に基づいて、上記充電電圧と上記検知電圧との差が大きい場合に、上記検知電圧比較部が上記充電電圧と上記検知電圧とを比較する検知比較間隔を長くし、上記充電電圧と上記検知電圧との差が小さい場合に、上記検知比較間隔を短くし、
上記検知電圧比較部は、上記検知比較間隔決定部が決定した検知比較間隔にしたがって、上記充電電圧と上記検知電圧とを比較することを特徴とする請求項３に記載の電圧測定装置。
【請求項５】
上記電圧測定装置は、更に、充電部と、基準電圧比較部とを有し、
上記充電部は、印加された電圧により上記コンデンサを充電し、
上記基準電圧比較部は、上記充電電圧と、上記基準電圧とを比較して、大小関係を判定し、
上記基準充電部は、上記測定対象電圧を上記充電部に印加し、上記基準電圧比較部が判定した判定結果に基づいて、上記充電電圧が上記基準電圧になるまで上記コンデンサを充電することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電圧測定装置。
【請求項６】
上記電圧測定装置は、更に、基準比較間隔決定部を有し、
上記基準比較間隔決定部は、上記基準電圧比較部が判定した判定結果に基づいて、上記基準電圧と上記充電電圧との差が大きい場合に、上記基準電圧比較部が上記充電電圧と上記基準電圧とを比較する基準比較間隔を長くし、上記基準電圧と上記充電電圧との差が小さい場合に、上記基準比較間隔を短くし、
上記基準電圧比較部は、上記基準比較間隔決定部が決定した基準比較間隔にしたがって、上記充電電圧と上記基準電圧とを比較することを特徴とする請求項５に記載の電圧測定装置。
【請求項７】
上記電圧測定装置は、更に、充電部を有し、
上記充電部は、印加された電圧により上記コンデンサを充電し、
上記対象充電部は、上記測定対象電圧を上記充電部に印加し、所定の時間が経過するまで上記コンデンサを充電することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電圧測定装置。
【請求項８】
揮発性メモリと、充電池と、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の電圧測定装置と、保持比較部と、消失判定部とを有し、
上記揮発性メモリは、電源として供給される電圧が所定の保持電圧以上である場合に、記憶したデータを保持し、
上記充電池は、充電された電圧を上記揮発性メモリの電源として供給し、
上記電圧測定装置は、上記充電池に充電された電圧を上記測定対象電圧として測定し、
上記保持比較部は、上記電圧測定装置が測定した測定対象電圧と、上記保持電圧とを比較して、大小関係を判定し、
上記消失判定部は、上記保持比較部が判定した判定結果に基づいて、上記測定対象電圧が上記保持電圧より小さい場合に、上記揮発性メモリが記憶したデータが消失したと判定することを特徴とする記憶装置。
【請求項９】
上記記憶装置は、更に、測定間隔決定部を有し、
上記測定間隔決定部は、上記保持比較部が判定した判定結果に基づいて、上記測定対象電圧と上記保持電圧との差が大きい場合に、上記電圧測定装置が上記測定対象電圧を測定する測定間隔を長くし、上記測定対象電圧と上記保持電圧との差が小さい場合に、上記測定間隔を短くし、
上記電圧測定装置は、上記測定間隔決定部が決定した測定間隔にしたがって、上記測定対象電圧を測定することを特徴とする請求項８に記載の記憶装置。
【請求項１０】
上記記憶装置は、更に、不揮発性メモリを有し、
上記不揮発性メモリは、上記消失判定部が判定した判定結果を表わすデータを記憶することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の記憶装置。
【請求項１１】
測定の対象である測定対象電圧を測定する電圧測定方法において、
上記測定対象電圧までコンデンサを充電し、
上記コンデンサを所定の回路時定数で放電し、上記コンデンサに充電された充電電圧が所定の検知電圧になるまでの時間を測定して対象放電時間とし、
所定の基準電圧まで上記コンデンサを充電し、
上記コンデンサを上記回路時定数で放電し、上記充電電圧が上記検知電圧になるまでの時間を測定して基準放電時間とし、
測定した対象放電時間と測定した基準放電時間とに基づいて、上記測定対象電圧の電圧値を算出することを特徴とする電圧測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電圧を測定する電圧測定装置及び電圧測定方法並びにそれを用いた記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
停電などによるデータ消失を防ぐため、バックアップ用電源を備える記憶装置がある。バックアップ用電源として充電池を用いる場合、主電源がオフである期間が長く続くと、メモリがデータを保持し続けることができる電圧を、バックアップ用電源が維持できなくなり、データが消失する可能性がある。データが消失したか否かを判定するため、バックアップ用電源が出力する電圧を測定し、メモリがデータを保持し続けることができる電圧以上の電圧であるかを判定する。
【特許文献１】特開平７−１０４８９８号公報
【非特許文献１】テキサス・インスツルメンツ社「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｒｅｐｏｒｔ  ＳＬＡＡ０７１」１９９９年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
バックアップ用電源の電圧を測定する電圧測定装置を動作させるための電源は、やはりバックアップ用電源から供給される。電圧測定装置が電圧を測定するために消費する電力が大きいと、バックアップ用電源を消耗し、メモリがデータを保持できる期間を短くしてしまう。このため、電圧測定装置が消費する電力は、できるだけ小さいことが望ましい。
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、できるだけ消費電力を少なく抑えつつ、測定対象電圧を正確に測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明にかかる電圧測定装置は、
測定の対象である測定対象電圧を測定する電圧測定装置において、
コンデンサと、対象充電部と、基準充電部と、放電部と、対象放電時間測定部と、基準放電時間測定部と、測定対象電圧算出部とを有し、
上記対象充電部は、上記測定対象電圧まで上記コンデンサを充電し、
上記基準充電部は、所定の基準電圧まで上記コンデンサを充電し、
上記放電部は、上記コンデンサを所定の回路時定数で放電し、
上記対象放電時間測定部は、上記対象充電部が上記測定対象電圧まで上記コンデンサを充電してから、上記放電部が上記コンデンサを放電したことにより上記コンデンサに充電された充電電圧が所定の検知電圧になるまでの時間を測定して対象放電時間とし、
上記基準放電時間測定部は、上記基準充電部が上記基準電圧まで上記コンデンサを充電してから、上記放電部が上記コンデンサを放電したことにより上記充電電圧が上記検知電圧になるまでの時間を測定して基準放電時間とし、
上記測定対象電圧算出部は、上記対象放電時間測定部が測定した対象放電時間と、上記基準放電時間測定部が測定した基準放電時間とに基づいて、上記測定対象電圧の電圧値を算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
この発明にかかる電圧測定装置によれば、回路時定数にかかわらず測定対象電圧を算出できるので、回路時定数が不明である場合や変化する場合であっても、測定対象電圧を正確に測定することができる。また、コンデンサの静電容量値が小さければ、コンデンサの充放電に必要な電流が小さいので、測定対象電圧を測定するために消費される電力を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
実施の形態１．
実施の形態１について、図１〜図５を用いて説明する。
【０００７】
図１は、この実施の形態における記憶装置８００の全体構成の一例を示すシステム構成図である。
記憶装置８００（バッテリバックアップメモリシステム）は、充電池８０１、揮発性メモリ８０２、インターフェース部８０３、電圧測定装置１００、保持比較部８１０、消失判定部８２０、不揮発性メモリ８３０を有する。
【０００８】
記憶装置８００は、主電源装置２００から電源の供給を受けて動作する。
充電池８０１（バッテリ）は、例えば電気二重層コンデンサを使用したバックアップ用電源である。充電池８０１は、主電源装置２００から供給された電源により充電される。主電源装置２００から電源が供給されない場合、充電池８０１は、バックアップとして、記憶装置８００を動作させる電源を供給する。（以下、主電源装置２００または充電池８０１から供給される電源電圧の電圧値を記号「Ｖｃｃ」で表わす。）
揮発性メモリ８０２（ＲＡＭ）は、データを記憶する。揮発性メモリ８０２は、電源電圧Ｖｃｃが所定の電圧（以下「保持電圧」と呼び、保持電圧の電圧値を記号「Ｖｍｉｎ」で表わす。）以上であれば、記憶したデータを保持できるが、電源電圧Ｖｃｃが保持電圧Ｖｍｉｎを下回ると、データを保持していることが保証できず、記憶したデータが消失してしまう可能性がある。
インターフェース部８０３（ホストＩ／Ｆ部）は、ホストコンピュータ（ホストＣＰＵ）など外部からの指令により、揮発性メモリ８０２や不揮発性メモリ８３０が記憶したデータを読み出して読み出したデータを外部に送信したり、外部からデータを受信して揮発性メモリ８０２や不揮発性メモリ８３０に書き込んだりする。
【０００９】
電圧測定装置１００（電圧モニタ部）は、電源電圧Ｖｃｃを測定する。（以下、電圧測定装置１００の測定対象である電圧を測定対象電圧と呼び、電圧測定装置１００が測定した測定対象電圧の電圧値を記号「Ｖｓ」で表わす。）
保持比較部８１０は、電圧測定装置１００が測定した測定対象電圧Ｖｓと、保持電圧Ｖｍｉｎとを比較して、大小関係を判定する。
消失判定部８２０は、保持比較部８１０が判定した大小関係に基づいて、測定対象電圧Ｖｓが保持電圧Ｖｍｉｎより小さい場合に、揮発性メモリ８０２が記憶したデータが消失したと判定する。消失判定部８２０は、判定結果を表わすデータ（以下「消失判定データ」と呼ぶ。）を不揮発性メモリ８３０に書き込む。
不揮発性メモリ８３０は、データを記憶する。不揮発性メモリ８３０は、揮発性メモリ８０２と異なり、電源の供給を受けなくてもデータを保持できるが、記憶できるデータ量は、揮発性メモリ８０２よりも少ない。不揮発性メモリ８３０は、消失判定部８２０が書き込んだ消失判定データを記憶する。
消失判定データ（バッテリフラグ）は、例えば、１ビットのデータであり、揮発性メモリ８０２が記憶したデータが消失したと判定した場合を「０」で表わし、揮発性メモリ８０２がデータを保持していると判定した場合を「１」で表わす。
【００１０】
なお、インターフェース部８０３、電圧測定装置１００、保持比較部８１０、消失判定部８２０などは、アナログ回路で構成されたものであってもよいし、デジタル回路で構成されたものであってもよいし、アナログデジタル混成回路で構成されたものであってもよい。あるいは、マイクロコンピュータがプログラムを実行することにより、実現されるものであってもよい。その場合、マイクロコンピュータが実行するプログラムは、例えば不揮発性メモリ８３０が記憶する。
【００１１】
図２は、この実施の形態における記憶装置８００がデータ消失を判定する消失判定処理の流れの一例を示すフローチャート図である。
消失判定処理は、揮発性メモリ８０２が記憶したデータが消失した（可能性がある）か否かを判定する処理である。
【００１２】
電圧測定処理Ｓ４１０において、電圧測定装置１００は、充電池８０１が出力した電源電圧Ｖｃｃを測定して、測定対象電圧Ｖｓとする。
保持比較工程Ｓ４２０において、保持比較部８１０は、電圧測定処理Ｓ４１０で電圧測定装置１００が測定した測定対象電圧Ｖｓと、あらかじめ定められた保持電圧Ｖｍｉｎとを比較する。測定対象電圧Ｖｓが保持電圧Ｖｍｉｎ以上である場合、電圧測定処理Ｓ４１０に戻る。測定対象電圧Ｖｓが保持電圧Ｖｍｉｎより小さい場合、消失判定工程Ｓ４３０へ進む。
消失判定工程Ｓ４３０において、消失判定部８２０は、揮発性メモリ８０２が記憶したデータが消失した（可能性がある）と判定し、消失判定データを生成する。
消失判定記憶工程Ｓ４４０において、不揮発性メモリ８３０は、消失判定工程Ｓ４３０で消失判定部８２０が生成した消失判定データを記憶する。
【００１３】
主電源装置２００がオフの期間が短ければ、充電池８０１からのバックアップにより、揮発性メモリ８０２が記憶したデータは保持される。
これに対し、主電源装置２００が長期間オフになると、充電池８０１が供給する電源電圧Ｖｃｃが下がっていく。電源電圧Ｖｃｃが保持電圧Ｖｍｉｎを下回ると、揮発性メモリ８０２が記憶したデータが保持されている保証がなくなる。電圧測定装置１００が電源電圧Ｖｃｃを測定し、保持比較部８１０が保持電圧Ｖｍｉｎと比較して、電源電圧Ｖｃｃが保持電圧Ｖｍｉｎ未満になると、消失判定部８２０が不揮発性メモリ８３０に消失判定データを記憶させるので、主電源装置２００がオンになったのち、不揮発性メモリ８３０が記憶したデータを読み出すことにより、揮発性メモリ８０２がデータが消失した（可能性がある）か否かがわかる。
【００１４】
電圧測定装置１００などの動作電源は、揮発性メモリ８０２と同様、充電池８０１から供給される。したがって、電圧測定装置１００などの消費電力が大きいと、充電池８０１を消耗し、揮発性メモリ８０２がデータを保持できる期間が短くなる。このため、電圧測定装置１００などは、消費電力が小さいほうが好ましい。
【００１５】
図３は、この実施の形態における電圧測定装置１００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
電圧測定装置１００は、コンデンサＣ１１、対象充電部１２０、基準充電部１３０、放電部１４０、対象放電時間測定部１５０、基準放電時間測定部１６０、測定対象電圧算出部１７０を有する。
【００１６】
コンデンサＣ１１は、電荷を蓄え、蓄えた電荷に比例する電圧が両端に発生する静電容量素子である。以下、コンデンサＣ１１の両端に発生する電圧を「充電電圧」と呼び、記号「ｖＣ」で表わす。
対象充電部１２０は、測定対象電圧Ｖｓを入力し、充電電圧ｖｃが測定対象電圧Ｖｓとほぼ等しくなるまで、コンデンサＣ１１を充電する。
基準充電部１３０は、充電電圧ｖｃが所定の電圧（以下「基準電圧」と呼び、基準電圧の電圧値を記号「Ｖｒｅｆ」で表わす。）とほぼ等しくなるまで、コンデンサＣ１１を充電する。
放電部１４０は、コンデンサＣ１１を所定の時定数（以下「回路時定数」と呼び、記号「τ」で表わす。）で放電する。例えば、放電部１４０がコンデンサＣ１１を放電する放電回路がＲＣ直列回路ならば、τ＝Ｒ・Ｃ（Ｃは、コンデンサＣ１１の静電容量値。Ｒは、コンデンサＣ１１と直列に接続された抵抗の電気抵抗値。）である。
対象放電時間測定部１５０は、対象充電部１２０がコンデンサＣ１１を測定対象電圧Ｖｓまで充電し、放電部１４０がコンデンサＣ１１の放電を開始してから、充電電圧ｖｃが所定の電圧（以下「検知電圧」と呼び、記号「Ｖｔ」で表わす。）とほぼ等しくなるまでの時間を測定する。以下、対象放電時間測定部１５０が測定した時間を「対象放電時間」と呼び、記号「Ｔｓ」で表わす。
基準放電時間測定部１６０は、基準充電部１３０がコンデンサＣ１１を基準電圧Ｖｒｅｆまで充電し、放電部１４０がコンデンサＣ１１の放電を開始してから、充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔとほぼ等しくなるまでの時間を測定する。以下、基準放電時間測定部１６０が測定した時間を「基準放電時間」と呼び、記号「Ｔｒｅｆ」で表わす。
測定対象電圧算出部１７０は、対象放電時間測定部１５０が測定した対象放電時間Ｔｓと、基準放電時間測定部１６０が測定した基準放電時間Ｔｒｅｆとに基づいて、対象充電部１２０が入力した測定対象電圧の電圧値Ｖｓを算出する。測定対象電圧算出部１７０は、算出した測定対象電圧Ｖｓを表わすデータを出力する。
【００１７】
図４は、この実施の形態における電圧測定装置１００が測定対象電圧を測定する電圧測定処理Ｓ４１０の流れの一例を示すフローチャート図である。
【００１８】
対象充電工程Ｓ５１０において、対象充電部１２０は、コンデンサＣ１１を測定対象電圧Ｖｓまで充電する。
対象放電開始工程Ｓ５２０において、放電部１４０は、コンデンサＣ１１の放電を開始する。コンデンサＣ１１は、回路時定数τで放電し、充電電圧ｖｃが下がっていく。
対象放電時間測定開始工程Ｓ５３０において、対象放電時間測定部１５０は、対象放電時間Ｔｓの測定を開始する。
対象電圧比較工程Ｓ５４０において、対象放電時間測定部１５０は、充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとを比較し、大小関係を判定する。充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔより大きい場合、対象電圧比較工程Ｓ５４０を繰り返す。充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔ以下である場合、対象放電時間測定終了工程Ｓ５５０へ進む。
対象放電時間測定終了工程Ｓ５５０において、対象放電時間測定部１５０は、対象放電時間Ｔｓの測定を終了する。対象放電時間測定部１５０は、対象放電時間測定開始工程Ｓ５３０で対象放電時間Ｔｓの測定を開始してからの経過時間を取得して、対象放電時間Ｔｓとする。
基準充電工程Ｓ５６０において、基準充電部１３０は、コンデンサＣ１１を基準電圧Ｖｒｅｆまで充電する。
基準放電開始工程Ｓ５７０において、放電部１４０は、コンデンサＣ１１の放電を開始する。コンデンサＣ１１は、回路時定数τで放電し、充電電圧ｖｃが下がっていく。
基準放電時間測定開始工程Ｓ５８０において、基準放電時間測定部１６０は、基準放電時間Ｔｒｅｆの測定を開始する。
基準電圧比較工程Ｓ５９０において、基準放電時間測定部１６０は、充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとを比較し、大小関係を判定する。充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔより大きい場合、基準電圧比較工程Ｓ５９０を繰り返す。充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔ以下である場合、基準放電時間測定終了工程Ｓ６００へ進む。
基準放電時間測定終了工程Ｓ６００において、基準放電時間測定部１６０は、基準放電時間Ｔｒｅｆの測定を終了する。基準放電時間測定部１６０は、基準放電時間測定開始工程Ｓ５８０で基準放電時間Ｔｒｅｆの測定を開始してからの経過時間を取得して、基準放電時間Ｔｒｅｆとする。
測定対象電圧算出工程Ｓ６１０において、測定対象電圧算出部１７０は、対象放電時間測定終了工程Ｓ５５０で対象放電時間測定部１５０が取得した対象放電時間Ｔｓと、基準放電時間測定終了工程Ｓ６００で基準放電時間測定部１６０が取得した基準放電時間Ｔｒｅｆとに基づいて、測定対象電圧Ｖｓを算出する。測定対象電圧算出部１７０は、算出した測定対象電圧Ｖｓを表わすデータを出力する。
【００１９】
図５は、この実施の形態におけるコンデンサＣ１１に充電された充電電圧ｖｃの変化の一例を表わすグラフ図である。
初期状態において、コンデンサＣ１１は充電されていないので、充電電圧ｖｃは０である。
対象充電工程Ｓ５１０で対象充電部１２０がコンデンサＣ１１を充電し、充電電圧ｖｃが測定対象電圧Ｖｓに達する。
対象放電開始工程Ｓ５２０で放電部１４０がコンデンサＣ１１の放電を開始し、対象電圧比較工程Ｓ５４０で充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔ以下であると対象放電時間測定部１５０が判定するまでの時間を対象放電時間測定部１５０が測定して、対象放電時間Ｔｓとする。
基準充電工程Ｓ５６０で基準充電部１３０がコンデンサＣ１１を充電し、充電電圧ｖｃが基準電圧Ｖｒｅｆに達する。
基準放電開始工程Ｓ５７０で放電部１４０がコンデンサＣ１１の放電を開始し、基準電圧比較工程Ｓ５９０で充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔ以下であると基準放電時間測定部１６０が判定するまでの時間を基準放電時間測定部１６０が測定して、基準放電時間Ｔｒｅｆとする。
【００２０】
測定対象電圧算出工程Ｓ６１０で測定対象電圧算出部１７０が測定対象電圧の電圧値Ｖｓを算出するための計算式は、次のとおりである。
【数１１】
2010014651.tif 000003
ただし、Ｖｓは測定対象電圧、Ｖｔは検知電圧、Ｖｒｅｆは基準電圧、Ｔｓは対象放電時間、Ｔｒｅｆは基準放電時間を表わす。
【００２１】
放電部１４０がコンデンサＣ１１を放電を開始してからの経過時間をｔとすると、充電電圧ｖｃはｔの関数となり、以下の式で表わされる。
【数１２】
2010014651.tif 000004
ただし、Ｖ０はｔ＝０における充電電圧ｖｃの初期値、ｅは自然対数の底、Ａは定数でＡ＝ｅｘｐ（−１／τ）である。
【００２２】
基準放電時間測定部１６０がコンデンサＣ１１を基準電圧Ｖｒｅｆまで充電した場合、Ｖ０＝Ｖｒｅｆであるから、
【数１３】
2010014651.tif 000005
また、対象放電時間測定部１５０がコンデンサＣ１１を測定対象電圧Ｖｓまで充電した場合、Ｖ０＝Ｖｓであるから、
【数１４】
2010014651.tif 000006
したがって、
【数１５】
2010014651.tif 000007
【００２３】
回路時定数τは、素子のバラツキや温度などの測定条件により変わる場合があるが、測定対象電圧算出部１７０が測定対象電圧の電圧値Ｖｓを算出するための計算式には、回路時定数τが含まれていない。したがって、回路時定数τが変わったり不明だったりした場合であっても、測定対象電圧Ｖｓを正確に算出することができる。
【００２４】
なお、基準放電時間Ｔｒｅｆは、測定対象電圧Ｖｓにかかわらず一定であるから、最初の一回のみ測定して記憶しておき、二回目以降は、基準放電時間Ｔｒｅｆを測定せず、最初に測定し記憶しておいた基準放電時間Ｔｒｅｆを使って、測定対象電圧算出部１７０が測定対象電圧Ｖｓを算出してもよい。その場合、温度条件の変化などに伴って回路時定数τが変化し、その結果として基準放電時間Ｔｒｅｆが変化する可能性を考慮して、測定対象電圧Ｖｓを正確に算出する必要がある場合（例えば、測定対象電圧Ｖｓと保持電圧Ｖｍｉｎとが近い場合など）には、改めて基準放電時間Ｔｒｅｆを測定することとしてもよい。
【００２５】
このように、コンデンサＣ１１を放電して所定の電圧（検知電圧Ｖｔ）になるまでの時間を測定することにより、測定対象電圧Ｖｓを測定する。コンデンサＣ１１の静電容量値が小さければ、コンデンサＣ１１を充電するために必要な電流は小さく、測定のために消費する電力を抑えることができる。
【００２６】
この実施の形態における電圧測定装置１００は、測定の対象である測定対象電圧Ｖｓを測定する。
上記電圧測定装置１００は、コンデンサＣ１１と、対象充電部１２０と、基準充電部１３０と、放電部１４０と、対象放電時間測定部１５０と、基準放電時間測定部１６０と、測定対象電圧算出部１７０とを有する。
上記対象充電部１２０は、上記測定対象電圧Ｖｓまで上記コンデンサＣ１１を充電する。
上記基準充電部１３０は、所定の基準電圧Ｖｒｅｆまで上記コンデンサＣ１１を充電する。
上記放電部１４０は、上記コンデンサＣ１１を所定の回路時定数τで放電する。
上記対象放電時間測定部１５０は、上記対象充電部１２０が上記測定対象電圧Ｖｓまで上記コンデンサを充電してから、上記放電部１４０が上記コンデンサＣ１１を放電したことにより上記コンデンサＣ１１に充電された充電電圧ｖｃが所定の検知電圧Ｖｔになるまでの時間を測定して対象放電時間Ｔｓとする。
上記基準放電時間測定部１６０は、上記基準充電部１３０が上記基準電圧Ｖｒｅｆまで上記コンデンサＣ１１を充電してから、上記放電部１４０が上記コンデンサＣ１１を放電したことにより上記充電電圧ｖｃが上記検知電圧Ｖｔになるまでの時間を測定して基準放電時間Ｔｒｅｆとする。
上記測定対象電圧算出部１７０は、上記対象放電時間測定部１５０が測定した対象放電時間Ｔｓと、上記基準放電時間測定部１６０が測定した基準放電時間Ｔｒｅｆとに基づいて、上記測定対象電圧の電圧値Ｖｓを算出する。
【００２７】
これにより、回路時定数τにかかわらず測定対象電圧Ｖｓを算出できるので、回路時定数τが不明である場合や変化する場合であっても、測定対象電圧Ｖｓを正確に測定することができる。
また、コンデンサＣ１１の静電容量値が小さければ、コンデンサＣ１１の充放電に必要な電流が小さいので、測定対象電圧Ｖｓを測定するために消費される電力を抑えることができる。
【００２８】
この実施の形態における電圧測定装置１００において、
上記測定対象電圧算出部１７０は、以下の数式を用いて、上記測定対象電圧の電圧値Ｖｓを算出する。
【数１６】
2010014651.tif 000008
ただし、Ｖｓは測定対象電圧、Ｖｔは検知電圧、Ｖｒｅｆは基準電圧、Ｔｓは対象放電時間、Ｔｒｅｆは基準放電時間である。
【００２９】
これにより、対象放電時間Ｔｓと基準放電時間Ｔｒｅｆとに基づいて、測定対象電圧Ｖｓを正確に算出することができる。
【００３０】
なお、測定対象電圧算出部１７０は、あらかじめ記憶したテーブルを参照することにより、上記の数式を計算してもよいし、他の方式により計算してもよい。
【００３１】
この実施の形態における記憶装置８００は、揮発性メモリ８０２と、充電池８０１と、上記電圧測定装置１００と、保持比較部８１０と、消失判定部８２０とを有する。
上記揮発性メモリ８０２は、電源として供給される電圧が所定の保持電圧Ｖｍｉｎ以上である場合に、記憶したデータを保持する。
上記充電池８０１は、充電された電圧を上記揮発性メモリ８０２の電源として供給する。
上記電圧測定装置１００は、上記充電池８０１に充電された電圧を上記測定対象電圧Ｖｓとして測定する。
上記保持比較部８１０は、上記電圧測定装置１００が測定した測定対象電圧Ｖｓと、上記保持電圧Ｖｍｉｎとを比較して、大小関係を判定する。
上記消失判定部８２０は、上記保持比較部８１０が判定した判定結果に基づいて、上記測定対象電圧Ｖｓが上記保持電圧Ｖｍｉｎより小さい場合に、上記揮発性メモリ８０２が記憶したデータが消失したと判定する。
【００３２】
これにより、揮発性メモリ８０２が記憶したデータが消失したか否かを判定することができる。電圧測定装置１００の消費電力が小さければ、データ消失を判定するために消費される電力を抑えることができるので、揮発性メモリ８０２がデータを保持できる期間を延ばすことができる。
【００３３】
この実施の形態における記憶装置８００は、更に、不揮発性メモリ８３０を有する。
上記不揮発性メモリ８３０は、上記消失判定部８２０が判定した判定結果を表わすデータ（消失判定データ）を記憶する。
【００３４】
これにより、主電源がオフの間に、揮発性メモリ８０２が記憶したデータが消失したか否かを、主電源回復後に知ることができる。
【００３５】
なお、消失判定部８２０は、判定のたびに、不揮発性メモリ８３０に、データ保持またはデータ消失を表わす消失判定データを記憶させてもよいし、記憶装置８００がバッテリ動作を開始した最初の時点で、データ保持を表わす消失判定データを記憶させ、データが消失したと消失判定部８２０が判定したとき、データ消失を表わす消失判定データを記憶させてもよい。
また、不揮発性メモリ８３０は、消失判定データではなく、電圧測定装置１００が出力した測定対象電圧Ｖｓの電圧値を表わすデータをそのまま記憶してもよい。その場合、主電源回復後、不揮発性メモリ８３０が記憶したデータが表わす電圧値を保持電圧Ｖｍｉｎと比較することにより、揮発性メモリ８０２が記憶したデータが消失したか否かを判定することができる。
【００３６】
この実施の形態における電圧測定方法は、以下の工程により、測定の対象である測定対象電圧Ｖｓを測定する。
上記測定対象電圧ＶｓまでコンデンサＣ１１を充電する。
上記コンデンサＣ１１を所定の回路時定数τで放電し、上記コンデンサＣ１１に充電された充電電圧ｖｃが所定の検知電圧Ｖｔになるまでの時間を測定して対象放電時間Ｔｓとする。
所定の基準電圧Ｖｒｅｆまで上記コンデンサＣ１１を充電する。
上記コンデンサＣ１１を上記回路時定数τで放電し、上記充電電圧ｖｃが上記検知電圧Ｖｔになるまでの時間を測定して基準放電時間Ｔｒｅｆとする。
測定した対象放電時間Ｔｓと測定した基準放電時間Ｔｒｅｆとに基づいて、上記測定対象電圧の電圧値Ｖｓを算出する。
【００３７】
これにより、回路時定数τにかかわらず測定対象電圧Ｖｓを算出できるので、回路時定数τが不明である場合や変化する場合であっても、測定対象電圧Ｖｓを正確に測定することができる。
また、コンデンサＣ１１の静電容量値が小さければ、コンデンサＣ１１の充放電に必要な電流が小さいので、測定対象電圧Ｖｓを測定するために消費される電力を抑えることができる。
【００３８】
以上説明した記憶装置８００（バッテリバックアップメモリシステム）は、主電源（主電源装置２００）がオフの状態においてもバックアップ用電源（充電池８０１）によりＲＡＭ（揮発性メモリ８０２）上のデータが保持されるバッテリバックアップシステムにおいて、電気二重層コンデンサを使用したバックアップ用電源（充電池８０１）と、主電源オフ時に保持すべきデータを格納するＲＡＭ（揮発性メモリ８０２）と、バックアップ用電源の電圧を測定する電圧モニタ部（電圧測定装置１００）から構成され、主電源がオフの状態において電圧モニタ部がバックアップ用電源電圧Ｖｃｃを測定するとともに、測定した電圧の状態情報（消失判定データ）を電圧モニタ部の内蔵メモリ（不揮発性メモリ８３０）に保持する。
例えば、消失判定部８２０は、主電源オフとなった時点でバッテリフラグ（消失判定データ）にバックアップ電源電圧Ｖｃｃが正常であったことを示す値（＝１）を設定する。消失判定部８２０は、バックアップ電源回路（充電池８０１）の電圧Ｖｃｃがデータ保持最小電圧（保持電圧Ｖｍｉｎ）を下回った時、バッテリフラグ（消失判定データ）に異常となったことを示す値（＝０）を設定する。主電源の復電後にホストＣＰＵが電圧モニタ部のバッテリフラグを確認し、主電源オフ期間中にＲＡＭ上のデータが保持・消失のいずれとなったかを判定する。
【００３９】
なお、バッテリフラグ（消失判定データ）を記憶する内蔵メモリ（判定結果記憶部）は、不揮発性メモリ８３０でなく、揮発性メモリにより構成してもよい。
その場合、バックアップ電源電圧Ｖｃｃの低下により、判定結果記憶部が記憶したバッテリフラグの値が変化する可能性があるので、バッテリフラグは、１ビットのデータではなく、複数ビット（例えば１６ビット）のデータとする。例えば、消失判定部８２０は、バックアップ電源電圧Ｖｃｃが正常であった場合、バッテリフラグを１６進数で「ＡＡＡＡ」、バックアップ電源電圧Ｖｃｃが保持電圧Ｖｍｉｎを下回った場合、バッテリフラグを１６進数で「５５５５」（「ＡＡＡＡ」の各ビットを反転したもの）とし、判定結果記憶部が記憶する。主電源の復電後にホストＣＰＵが電圧モニタ部のバッテリフラグを確認して、「ＡＡＡＡ」であれば、主電源オフ期間中にＲＡＭ上のデータが保持されていると判定し、それ以外であれば、消失したと判定する。
バックアップ電源電圧Ｖｃｃが保持電圧Ｖｍｉｎを下回ったことにより、判定結果記憶部が記憶したバッテリフラグの値が変化する可能性があり、「５５５５」であるとは限らない。しかし、「５５５５」と「ＡＡＡＡ」との間には一致するビットがないので、１ビットでも変化せずに保持されていれば、変化後のバッテリフラグの値は「ＡＡＡＡ」にならない。また、すべてのビットが変化したとしても、変化後のビット値は不定となるから、「１」になる確率と「０」になる確率が等しいとすると、ちょうど「ＡＡＡＡ」になる確率は６５５３６分の１であって、ほとんどないと言ってよい。この確率は、バッテリフラグのビット数をもっと多くすれば、更に小さくすることもできる。
したがって、バッテリフラグの値が「ＡＡＡＡ」であるか否かを判定することにより、データ保持か消失かを判定することができる。
このように、バッテリフラグを複数ビットのデータとし、異常を表わすバッテリフラグの値を、正常を表わすバッテリフラグの値の各ビットを反転した値とすれば、バッテリフラグを記憶する判定結果記憶部を揮発性メモリで構成しても、主電源オフ期間中にＲＡＭ上のデータが保持・消失のいずれとなったかを判定することができる。誤判定の可能性は０ではないが、ほとんど無視することができる。更に誤判定の確率を下げるためには、バッテリフラグのビット数を多くすればよく、例えば、１６ビット以上であることが好ましい。
【００４０】
以上説明した記憶装置８００（バッテリバックアップメモリシステム）において、電圧モニタ部（不揮発性メモリ８３０）はホストＩ／Ｆ部（インターフェース部８０３）にてホストＣＰＵと接続され、主電源の復電後にホストＣＰＵが電圧モニタ部の状態データを確認し、主電源オフ期間中にＲＡＭ内のデータが保持・消失のいずれとなったかを判定する。
【００４１】
実施の形態２．
実施の形態２について、図６〜図１０を用いて説明する。
なお、実施の形態１で説明した記憶装置８００と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４２】
図６は、この実施の形態における電圧測定装置１００の回路構成の一例を示す回路図である。
電圧測定装置１００は、コンデンサＣ１１、抵抗Ｒ１２、スイッチＳＷ２２、基準電圧生成部１３１、検知電圧生成部１５１、電圧比較部１５４、充放電切替部１２１、比較電圧切替部１３３、タイマー回路１５５、対象放電時間測定部１５０、基準放電時間測定部１６０、測定対象電圧算出部１７０を有する。
【００４３】
コンデンサＣ１１は、静電容量素子である。コンデンサＣ１１の一方の端子は、電圧測定装置１００内の基準電位を有するグランド配線に電気接続している。コンデンサＣ１１のもう一方の端子は、電圧比較部１５４の第一入力端子に電気接続している。
【００４４】
抵抗Ｒ１２は、流れた電流に比例する電圧が両端に発生する電気抵抗素子である。抵抗Ｒ１２の一方の端子は、コンデンサＣ１１のグランド配線に接続していないほうの端子とともに、電圧比較部１５４の第一入力端子に電気接続している。抵抗Ｒ１２のもう一方の端子は、スイッチＳＷ２２の共通端子に電気接続している。
【００４５】
スイッチＳＷ２２は、四端子の部品であり、共通端子、第一切替端子、第二切替端子、切替信号入力端子を有する。スイッチＳＷ２２は、切替信号入力端子から入力した切替信号にしたがって、共通端子と第一切替端子とを導通した状態と、共通端子と第二切替端子とを導通した状態とを切り替える。共通端子と第一切替端子とを導通した状態では第二切替端子は絶縁され、共通端子と第二切替端子とを導通した状態では第一切替端子は絶縁される。スイッチＳＷ２２の第一切替端子は、電圧測定装置１００が測定対象電圧Ｖｓを入力する端子に電気接続している。スイッチＳＷ２２の第二切替端子は、グランド配線に電気接続している。スイッチＳＷ２２の共通端子は、抵抗Ｒ１２のコンデンサＣ１１に接続していないほうの端子に電気接続している。スイッチＳＷ２２の切替信号入力端子は、充放電切替部１２１の出力に電気接続していて、充放電切替部１２１が生成した切替信号を入力する。
切替信号によりスイッチＳＷ２２が第一切替端子と共通端子とを導通した場合、測定対象電圧Ｖｓが抵抗Ｒ１２を介してコンデンサＣ１１に印加され、コンデンサＣ１１を充電する。この状態におけるスイッチＳＷ２２及び抵抗Ｒ１２は、充電部の一例である。
切替信号によりスイッチＳＷ２２が第二切替端子と共通端子とを導通した場合、抵抗Ｒ１２を介してコンデンサＣ１１が放電される。この状態におけるスイッチＳＷ２２及び抵抗Ｒ１２は、放電部１４０の一例である。このとき、放電部１４０がコンデンサＣ１１を放電する回路時定数τは、τ＝Ｒ・Ｃ（Ｒは抵抗Ｒ１２の電気抵抗値、ＣはコンデンサＣ１１の静電容量値。）である。
【００４６】
基準電圧生成部１３１は、基準電圧Ｖｒｅｆを生成する回路である。基準電圧生成部１３１は、例えば、定電圧回路１３２を有する。
定電圧回路１３２（レギュレータ）は、三端子の部品であり、入力端子、基準端子、出力端子を有する。定電圧回路１３２の入力端子と基準端子との間に所定の範囲内の電圧を印加すると、出力端子と基準端子との間にあらかじめ定められた一定の電圧が発生する。定電圧回路１３２の出力端子と基準端子との間に発生する電圧は、定電圧回路１３２の入力端子と基準端子との間に印加された電圧よりも低いが、入力端子と基準端子との間に印加された電圧が所定の範囲内であれば、出力端子と基準端子との間に発生する電圧は、ほぼ一定である。定電圧回路１３２の入力端子は、スイッチＳＷ２２の第一切替端子とともに、電圧測定装置１００が測定対象電圧Ｖｓを入力する端子に電気接続している。定電圧回路１３２の基準端子は、グランド配線に電気接続している。定電圧回路１３２の出力端子は、スイッチＳＷ３４の第二切替端子に電気接続している。これにより、基準電圧生成部１３１は、測定対象電圧Ｖｓを入力し、入力した測定対象電圧Ｖｓが所定の範囲内であれば、測定対象電圧Ｖｓよりも低い所定の基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。
【００４７】
検知電圧生成部１５１は、検知電圧Ｖｔを生成する回路である。検知電圧生成部１５１は、例えば、二つの抵抗Ｒ５２，Ｒ５３を有する。
二つの抵抗Ｒ５２，Ｒ５３は、ほぼ等しい電気抵抗値を有する電気抵抗素子である。抵抗Ｒ５２の一方の端子は、定電圧回路１３２の出力端子に電気接続するとともに、スイッチＳＷ３４の第二切替端子に電気接続している。抵抗Ｒ５２のもう一方の端子は、抵抗Ｒ５３の一方の端子と電気接続するとともに、スイッチＳＷ３４の第一切替端子に電気接続している。抵抗Ｒ５３のもう一方の端子は、グランド配線に電気接続している。これにより、検知電圧生成部１５１は、基準電圧生成部１３１が生成した基準電圧Ｖｒｅｆを分圧して、基準電圧Ｖｒｅｆの半分の電圧を生成し、検知電圧Ｖｔとする。
なお、二つの抵抗Ｒ５２，Ｒ５３の電気抵抗値を異なる値とすることにより、検知電圧Ｖｔの電圧値を基準電圧Ｖｒｅｆの半分ではなく、異なる値（例えば、基準電圧Ｖｒｅｆの三分の一や四分の一など）としてもよい。
【００４８】
なお、電圧測定装置１００における消費電力を抑えるため、二つの抵抗Ｒ５２，Ｒ５３の電気抵抗値は、十分に大きな値とする。例えば、定電圧回路１３２が出力する電圧が１Ｖである場合、二つの抵抗Ｒ５２，Ｒ５３の電気抵抗値の和が１００ＭΩとすれば、二つの抵抗Ｒ５２，Ｒ５３を流れる電流は、０．０１μＡとなる。そうすれば、二つの抵抗Ｒ５２，Ｒ５３における消費電力は０．０１μＷであるから、電圧測定装置１００全体の消費電力が約１μＷであるとすれば、二つの抵抗Ｒ５２，Ｒ５３における消費電力はそのうちの約１％程度に抑えられ、電圧測定装置１００全体の消費電力に対する影響を微小とすることができる。
【００４９】
図７は、この実施の形態における電圧測定装置１００の回路構成の別の例を示す回路図である。
この図に示した電圧測定装置１００は、図６に示した電圧測定装置１００と比較して、検知電圧生成部１５１の構成が異なり、それ以外の部分は同じである。
検知電圧生成部１５１は、例えば、定電圧回路１３６を有する。
定電圧回路１３６は、定電圧回路１３２と同様の回路であるが、出力する電圧が検知電圧Ｖｔであり、定電圧回路１３２の出力電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）よりも低い。定電圧回路１３６の入力端子は、定電圧回路１３２の出力端子及びスイッチＳＷ３４の第二切替端子に電気接続している。定電圧回路１３６の出力端子は、スイッチＳＷ３４の第一切替端子に電気接続している。定電圧回路１３６の基準端子は、グランド配線に電気接続している。これにより、検知電圧生成部１５１は、基準電圧Ｖｒｅｆよりも低い所定の検知電圧Ｖｔを生成する。
このように、検知電圧生成部１５１は、抵抗分圧回路により構成してもよいし、定電圧回路により構成してもよい。また、検知電圧生成部１５１は、低い消費電力で所定の検知電圧Ｖｔを生成する回路であれば、他の回路により構成してもよい。
【００５０】
スイッチＳＷ３４は、スイッチＳＷ２２と同じ四端子の部品である。スイッチＳＷ３４の第一切替端子は、抵抗Ｒ５２及び抵抗Ｒ５３の接続点に電気接続している。スイッチＳＷ３４の第二切替端子は、定電圧回路１３２の出力端子に電気接続している。スイッチＳＷ３４の共通端子は、電圧比較部１５４の第二入力端子に電気接続している。スイッチＳＷ３４の切替信号入力端子は、比較電圧切替部１３３の出力端子に電気接続していて、比較電圧切替部１３３が生成した切替信号を入力する。
【００５１】
電圧比較部１５４（コンパレータ）は、二つの入力端子と一つの出力端子を有する部品である。電圧比較部１５４は、第一入力端子の電位と第二入力端子の電位とを比較して、どちらの電位が高いか判定し、判定結果を示す信号を出力端子から出力する。電圧比較部１５４の第一入力端子は、コンデンサＣ１１の一方の端子と電気接続している。電圧比較部１５４の第二入力端子は、スイッチＳＷ３４の共通端子に電気接続している。これにより、電圧比較部１５４の第一入力端子は、コンデンサＣ１１に充電された充電電圧ｖｃを入力する。
切替信号によりスイッチＳＷ３４が第一切替端子と共通端子とを導通した場合、電圧比較部１５４の第二入力端子は、検知電圧Ｖｔを入力する。このとき、電圧比較部１５４は、充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとを比較する。この状態におけるスイッチＳＷ３４及び電圧比較部１５４は、検知電圧比較部の一例である。
切替信号によりスイッチＳＷ３４が第二切替端子と共通端子とを導通した場合、電圧比較部１５４の第二入力端子は、基準電圧Ｖｒｅｆを入力する。このとき、電圧比較部１５４は、充電電圧ｖｃと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する。この状態におけるスイッチＳＷ３４及び電圧比較部１５４は、基準電圧比較部の一例である。
以下の説明において、第一入力端子の電位のほうが第二入力端子の電位よりも高いと、電圧比較部１５４が判定した場合の判定結果を「Ｈ」、第一入力端子の電位のほうが第二入力端子の電位よりも低いと判定した場合の判定結果を「Ｌ」と記述する。
【００５２】
電圧比較部１５４よりも後段の回路は、デジタル回路である。電圧比較部１５４よりも後段の回路は、マイクロコンピュータがプログラムを実行することにより実現するものであってもよい。また、電圧比較機能を有するマイクロコンピュータを使用すれば、電圧比較部１５４も、マイクロコンピュータの機能を使って、実現することができる。
同様に、定電圧生成機能を有するマイクロコンピュータを使用すれば、基準電圧生成部１３１や検知電圧生成部１５１も、マイクロコンピュータの機能を使って実現することができる。また、端子の入出力を切り替える機能を有するマイクロコンピュータを使用すれば、スイッチＳＷ２２，ＳＷ３４もまた、マイクロコンピュータの機能を使って実現することができる。
【００５３】
タイマー回路１５５は、電圧比較部１５４が出力した信号を入力し、入力した信号に基づいて、電圧比較部１５４の判定結果が「Ｈ」である期間について、経過時間をカウントする回路である。タイマー回路１５５は、カウントした経過時間を表わすデータを出力する。
【００５４】
充放電切替部１２１は、電圧比較部１５４が出力した信号と、タイマー回路１５５が出力したデータとを入力し、入力した信号及びデータに基づいて、スイッチＳＷ２２を切り替える切替信号を生成する。
充放電切替部１２１には、二つのモードがある。一つは対象充電モード、もう一つは測定モードである。
対象充電モードにおいて、充放電切替部１２１は、スイッチＳＷ２２を切り替えてコンデンサＣ１１を充電する。充放電切替部１２１は、タイマー回路１５５が出力したデータに基づいて、あらかじめ定められた時間（以下「対象充電時間」と呼び、記号「Ｔｃ」で表わす。）が経過したか判定する。対象充電時間Ｔｃは、コンデンサＣ１１に充電された充電電圧ｖｃが測定対象電圧Ｖｓと等しいとみなせるほど十分にコンデンサＣ１１が充電されるまでにかかる時間に基づいて定められ、例えば、回路時定数τの１０倍程度の時間に設定する。対象充電時間Ｔｃが経過したと判定した場合、充放電切替部１２１は、測定モードに切り替わる。
測定モードにおいて、充放電切替部１２１は、電圧比較部１５４が出力した信号に基づいて、電圧比較部１５４の判定結果が「Ｈ」である場合、スイッチＳＷ２２を切り替えてコンデンサＣ１１を放電する。また、電圧比較部１５４の判定結果が「Ｌ」である場合、スイッチＳＷ２２を切り替えてコンデンサＣ１１を充電する。測定モードに切り替わった当初は、コンデンサＣ１１が測定対象電圧Ｖｓとほぼ等しい電圧まで充電されているので、充放電切替部１２１は、スイッチＳＷ２２を切り替えてコンデンサＣ１１を放電する。その後、充放電切替部１２１は、コンデンサＣ１１の充電・放電を繰り返し、二回目の放電が終わった段階で、一回の測定を終了する。測定終了後、充放電切替部１２１は、対象充電モードに切り替わる。
なお、測定モードにおける二回目の充放電は、基準放電時間Ｔｒｅｆを測定するためのものなので、基準放電時間Ｔｒｅｆを測定しない場合は、一回目の放電が終わった段階で、一回の測定を終了し、対象充電モードに切り替えてもよい。
【００５５】
比較電圧切替部１３３は、電圧比較部１５４が出力した信号を入力し、入力した信号が表わす判定結果に基づいて、スイッチＳＷ３４を切り替える切替信号を生成する。
比較電圧切替部１３３にも、二つのモードがある。一つは対象測定モード、もう一つは、基準測定モードである。
対象測定モードにおいて、比較電圧切替部１３３は、スイッチＳＷ３４を切り替えて、電圧比較部１５４に充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとを比較させる。比較電圧切替部１３３は、電圧比較部１５４が出力した信号に基づいて、電圧比較部１５４の判定結果が「Ｈ」から「Ｌ」に変化した場合、基準測定モードに切り替わる。
基準測定モードにおいて、比較電圧切替部１３３は、電圧比較部１５４が出力した信号に基づいて、電圧比較部１５４の判定結果が「Ｌ」である場合、スイッチＳＷ３４を切り替えて、電圧比較部１５４に充電電圧ｖｃと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較させる。電圧比較部１５４の判定結果が「Ｈ」である場合、比較電圧切替部１３３は、スイッチＳＷ３４を切り替えて、電圧比較部１５４に充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとを比較させる。その後、電圧比較部１５４の判定結果が「Ｈ」から「Ｌ」に変化した場合、比較電圧切替部１３３は、対象測定モードに切り替わる。
なお、基準測定モードは、基準放電時間Ｔｒｅｆを測定するためのものなので、基準放電時間Ｔｒｅｆを測定しない場合は、対象測定モードにおいて電圧比較部１５４の判定結果が「Ｈ」から「Ｌ」に変化した場合でも、基準測定モードに切り替えず、対象測定モードを続けることとしてもよい。
【００５６】
対象放電時間測定部１５０は、タイマー回路１５５がカウントした経過時間に基づいて、対象放電時間Ｔｓを測定する。対象放電時間測定部１５０は、測定した対象放電時間Ｔｓを表わすデータを出力する。
基準放電時間測定部１６０は、タイマー回路１５５がカウントした経過時間に基づいて、基準放電時間Ｔｒｅｆを測定する。基準放電時間測定部１６０は、測定した基準放電時間Ｔｒｅｆを表わすデータを出力する。
測定対象電圧算出部１７０は、対象放電時間測定部１５０が出力したデータと、基準放電時間測定部１６０が出力したデータとを入力し、入力したデータが表わす対象放電時間Ｔｓと、基準放電時間Ｔｒｅｆとに基づいて、測定対象電圧Ｖｓを算出する。
この例において、検知電圧Ｖｔは基準電圧Ｖｒｅｆの半分であるから、測定対象電圧算出部１７０が測定対象電圧Ｖｓを算出するための計算式は、以下のように簡略化できる。
【数１７】
2010014651.tif 000009
ただし、αは、基準放電時間Ｔｒｅｆに対する対象放電時間Ｔｓの比（α＝Ｔｓ／Ｔｒｅｆ）である。
【００５７】
図８は、この実施の形態における電圧測定装置１００が測定対象電圧Ｖｓを測定する電圧測定処理Ｓ４１０（前半）の流れの一例を示すフローチャート図である。
図９は、この実施の形態における電圧測定装置１００が測定対象電圧Ｖｓを測定する電圧測定処理Ｓ４１０（後半）の流れの一例を示すフローチャート図である。
図１０は、この実施の形態におけるコンデンサＣ１１に充電された充電電圧ｖｃ及び電圧測定装置１００の各部の状態の一例を表わす図である。
初期状態において、充放電切替部１２１は、対象充電モードであり、比較電圧切替部１３３は、対象測定モードである。
【００５８】
対象充電開始工程Ｓ５１１において、充放電切替部１２１は、スイッチＳＷ２２を切り替えて、コンデンサＣ１１の充電を開始する。
検知電圧切替工程Ｓ５１２において、比較電圧切替部１３３は、スイッチＳＷ３４を切り替えて、電圧比較部１５４に検知電圧Ｖｔを入力し、充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとを比較させる。
充電時間初期化工程Ｓ５１３において、充放電切替部１２１は、タイマー回路１５５を初期化して、タイマー回路１５５がカウントしている経過時間（以下、記号「ｔ」で表わす。）を０にする。
【００５９】
対象充電比較工程Ｓ５１４において、電圧比較部１５４は、充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとを比較して、大小関係を判定する。充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔ以下である場合、対象充電比較工程Ｓ５１４を繰り返す。充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔより大きい場合、充電時間測定開始工程Ｓ５１５へ進む。
充電時間測定開始工程Ｓ５１５において、タイマー回路１５５は、経過時間ｔの測定を開始する。
【００６０】
充電時間比較工程Ｓ５１６において、充放電切替部１２１は、タイマー回路１５５が測定している経過時間ｔを取得し、取得した経過時間ｔと、所定の対象充電時間Ｔｃとを比較して、大小関係を判定する。経過時間ｔが対象充電時間Ｔｃより短い場合、充電時間比較工程Ｓ５１６を繰り返す。経過時間ｔが対象充電時間Ｔｃ以上である場合、対象放電開始工程Ｓ５２１へ進む。
対象放電開始工程Ｓ５２１において、充放電切替部１２１は、測定モードに切り替わる。電圧比較部１５４の判定結果が「Ｈ」なので、充放電切替部１２１は、スイッチＳＷ２２を切り替えてコンデンサＣ１１の放電を開始する。
対象放電時間初期化工程Ｓ５３１において、対象放電時間測定部１５０は、タイマー回路１５５を初期化して、タイマー回路１５５がカウントしている経過時間ｔを０にする。
対象放電時間開始工程Ｓ５３２において、タイマー回路１５５は、電圧比較部１５４の判定結果は「Ｈ」なので、すぐに経過時間ｔの測定を開始する。
【００６１】
対象電圧比較工程Ｓ５４１において、電圧比較部１５４は、充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとを比較して、大小関係を判定する。充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔより大きい場合、対象電圧比較工程Ｓ５４１を繰り返す。充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔ以下である場合、対象放電時間停止工程Ｓ５５１へ進む。
対象放電時間停止工程Ｓ５５１において、タイマー回路１５５は、電圧比較部１５４の判定結果が「Ｌ」になったので、経過時間ｔの測定を停止する。
対象放電時間取得工程Ｓ５５２において、対象放電時間測定部１５０は、タイマー回路１５５が測定した経過時間ｔを取得して、対象放電時間Ｔｓとする。
【００６２】
基準充電開始工程Ｓ５６１において、充放電切替部１２１は、電圧比較部１５４の判定結果が「Ｌ」になったので、スイッチＳＷ２２を切り替えてコンデンサＣ１１の充電を開始する。
基準電圧切替工程Ｓ５６２において、比較電圧切替部１３３は、電圧比較部１５４の判定結果が「Ｈ」から「Ｌ」に変化したので、基準測定モードに切り替わる。比較電圧切替部１３３は、電圧比較部１５４の判定結果が「Ｌ」なので、スイッチＳＷ３４を切り替えて、電圧比較部１５４に基準電圧Ｖｒｅｆを入力し、電圧比較部１５４に充電電圧ｖｃと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較させる。
基準時間初期化工程Ｓ５６３において、基準放電時間測定部１６０は、タイマー回路１５５を初期化して、タイマー回路１５５がカウントしている経過時間ｔを０にする。
【００６３】
充電電圧比較工程Ｓ５６４において、電圧比較部１５４は、充電電圧ｖｃと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、大小関係を判定する。充電電圧ｖｃが基準電圧Ｖｒｅｆ以下である場合、充電電圧比較工程Ｓ５６４を繰り返す。充電電圧ｖｃが基準電圧Ｖｒｅｆより大きい場合、基準放電時間開始工程Ｓ５８１へ進む。
基準放電時間開始工程Ｓ５８１において、タイマー回路１５５は、電圧比較部１５４の判定結果が「Ｈ」になったので、経過時間ｔの測定を開始する。
基準放電開始工程Ｓ５７１において、充放電切替部１２１は、電圧比較部１５４の判定結果が「Ｈ」になったので、スイッチＳＷ２２を切り替えてコンデンサＣ１１の放電を開始する。
検知電圧切替工程Ｓ５９１において、比較電圧切替部１３３は、電圧比較部１５４の判定結果が「Ｈ」になったので、スイッチＳＷ３４を切り替えて、電圧比較部１５４に検知電圧Ｖｔを入力し、充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとを比較させる。
【００６４】
基準電圧比較工程Ｓ５９２において、電圧比較部１５４は、充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとを比較して、大小関係を判定する。充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔより大きい場合、基準電圧比較工程Ｓ５９２を繰り返す。充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔ以下である場合、基準放電時間停止工程Ｓ６０１へ進む。
基準放電時間停止工程Ｓ６０１において、タイマー回路１５５は、電圧比較部１５４の判定結果が「Ｌ」になったので、経過時間ｔの測定を停止する。
基準放電時間取得工程Ｓ６０２において、基準放電時間測定部１６０は、タイマー回路１５５が測定した経過時間ｔを取得して、基準放電時間Ｔｒｅｆとする。
【００６５】
放電時間比算出工程Ｓ６１１において、測定対象電圧算出部１７０は、対象放電時間取得工程Ｓ５５２で対象放電時間測定部１５０が取得した対象放電時間Ｔｓと、基準放電時間取得工程Ｓ６０２で基準放電時間測定部１６０が取得した基準放電時間Ｔｒｅｆとに基づいて、対象放電時間Ｔｓを基準放電時間Ｔｒｅｆで割ることにより、商αを算出する。
測定対象電圧算出工程Ｓ６１２において、測定対象電圧算出部１７０は、放電時間比算出工程Ｓ６１１で算出した商αに基づいて、測定対象電圧Ｖｓを算出する。測定対象電圧算出部１７０は、算出した測定対象電圧Ｖｓを表わすデータを出力する。
【００６６】
この実施の形態における電圧測定装置１００は、電圧比較部１５４がアナログ回路により構成され、充電電圧ｖｃと基準電圧Ｖｒｅｆまたは検知電圧Ｖｔとをアナログ的に比較している。
【００６７】
この実施の形態における電圧測定装置１００は、更に、検知電圧比較部（スイッチＳＷ３４、電圧比較部１５４）を有する。
上記検知電圧比較部は、上記充電電圧ｖｃと、上記検知電圧Ｖｔとを比較して、大小関係を判定する。
上記対象放電時間測定部１５０は、上記検知電圧比較部が判定した判定結果に基づいて、上記対象放電時間Ｔｓを測定する。
上記基準放電時間測定部１６０は、上記検知電圧比較部が判定した判定結果に基づいて、上記基準放電時間Ｔｒｅｆを測定する。
【００６８】
これにより、対象放電時間Ｔｓ及び基準放電時間Ｔｒｅｆを正確に測定できるので、測定対象電圧算出部１７０が測定対象電圧Ｖｓを正確に算出することができる。
【００６９】
この実施の形態における電圧測定装置１００は、更に、充電部（スイッチＳＷ２２、抵抗Ｒ１２）と、基準電圧比較部（スイッチＳＷ３４、電圧比較部１５４）とを有する。
上記充電部は、印加された電圧により上記コンデンサＣ１１を充電する。
上記基準電圧比較部は、上記充電電圧ｖｃと、上記基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、大小関係を判定する。
上記基準充電部（充放電切替部１２１）は、上記測定対象電圧Ｖｓを上記充電部に印加し、上記基準電圧比較部が判定した判定結果に基づいて、上記充電電圧ｖｃが上記基準電圧Ｖｒｅｆになるまで上記コンデンサＣ１１を充電する。
【００７０】
これにより、充電部に基準電圧Ｖｒｅｆを印加してコンデンサＣ１１を充電する場合と比較して、コンデンサＣ１１を基準電圧Ｖｒｅｆまで充電するのにかかる時間を短縮することができるとともに、回路構成を簡略化することができる。
【００７１】
この実施の形態における電圧測定装置１００は、更に、充電部（スイッチＳＷ２２、抵抗Ｒ１２）を有する。
上記充電部は、印加された電圧により上記コンデンサＣ１１を充電する。
上記対象充電部（充放電切替部１２１）は、上記測定対象電圧Ｖｓを上記充電部に印加し、所定の時間（対象充電時間Ｔｃ）が経過するまで上記コンデンサＣ１１を充電する。
【００７２】
これにより、対象充電時間Ｔｃが十分長ければ、コンデンサＣ１１に充電された充電電圧ｖｃが測定対象電圧Ｖｓに等しいとみなすことができる。
【００７３】
以上説明した記憶装置８００（バッテリバックアップシステム）は、抵抗Ｒ１２およびコンデンサＣ１１から構成される充放電回路に対して充電電圧を切り替えることにより自身への給電電圧であるバックアップ電源電圧Ｖｃｃを微小な消費電流で測定する。
【００７４】
実施の形態３．
実施の形態３について、図１１〜図１３を用いて説明する。
なお、実施の形態２で説明した記憶装置８００と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７５】
図１１は、この実施の形態における電圧測定装置１００の回路構成の一例を示す回路図である。
電圧測定装置１００は、コンデンサＣ１１、抵抗Ｒ１２、スイッチＳＷ２２、基準電圧生成部１３１、Ａ／Ｄ変換回路１５６、基準電圧比較部１３４、検知電圧比較部１５７、タイマー回路１５５、充放電切替部１２１、対象放電時間測定部１５０、基準放電時間測定部１６０、測定対象電圧算出部１７０を有する。
【００７６】
Ａ／Ｄ変換回路１５６（アナログデジタルコンバータ）は、測定入力端子と、基準入力端子とデータ出力端子（シリアル出力なら１つ、パラレル出力なら出力データのビット数と同じ数）とを有する。Ａ／Ｄ変換回路１５６は、基準入力端子に印加された電圧を基準にして、測定入力端子に印加された電圧をアナログデジタル変換して、変換した結果を表わすデータをデータ出力端子から出力する。Ａ／Ｄ変換回路１５６の測定入力端子は、コンデンサＣ１１と抵抗Ｒ１２との接続点に電気接続していて、コンデンサＣ１１に充電された充電電圧ｖｃを入力する。Ａ／Ｄ変換回路１５６の基準入力端子は、基準電圧生成部１３１の出力に電気接続していて、基準電圧生成部１３１が生成した基準電圧Ｖｒｅｆを入力する。すなわち、Ａ／Ｄ変換回路１５６は、基準電圧Ｖｒｅｆを基準として、充電電圧ｖｃをアナログデジタル変換し、充電電圧ｖｃの電圧値を表わすデータを出力する。Ａ／Ｄ変換回路１５６は、例えば逐次比較型であり、基準電圧Ｖｒｅｆを分圧した電圧と、充電電圧ｖｃとを比較することにより、出力データの各ビットを決定する。Ａ／Ｄ変換回路１５６が変換できる電圧の最大値は基準電圧Ｖｒｅｆであり、それ以上高い電圧を測定入力端子から入力しても、測定可能範囲の最大電圧を表わすデータ（例えば、すべてのビットが「１」であるデータ）を出力する。基準電圧生成部１３１が生成する基準電圧Ｖｒｅｆは、基準電圧生成部１３１が入力する測定対象電圧Ｖｓよりも低い電圧であるから、Ａ／Ｄ変換回路１５６が測定対象電圧Ｖｓを直接測定することはできない。
【００７７】
Ａ／Ｄ変換回路１５６よりも後段の回路は、デジタル回路である。Ａ／Ｄ変換回路１５６よりも後段の回路は、マイクロコンピュータがプログラムを実行することにより実現するものであってもよい。また、アナログデジタル変換機能を有するマイクロコンピュータを使用すれば、Ａ／Ｄ変換回路１５６も、マイクロコンピュータの機能を使って、実現することができる。
同様に、定電圧生成機能を有するマイクロコンピュータを使用すれば、基準電圧生成部１３１や検知電圧生成部１５１も、マイクロコンピュータの機能を使って実現することができる。また、端子の入出力を切り替える機能を有するマイクロコンピュータを使用すれば、スイッチＳＷ２２もまた、マイクロコンピュータの機能を使って実現することができる。
【００７８】
基準電圧比較部１３４は、Ａ／Ｄ変換回路１５６が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす電圧値が、Ａ／Ｄ変換回路１５６が変換できる最大電圧（すなわち、基準電圧Ｖｒｅｆ）であるか否かを判定する。基準電圧比較部１３４は、判定結果を表わすデータを出力する。
検知電圧比較部１５７は、Ａ／Ｄ変換回路１５６が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす電圧値が、所定の検知電圧Ｖｔ（例えば、Ａ／Ｄ変換回路１５６が変換できる最大電圧の二分の一）よりも大きいか小さいかを判定する。検知電圧比較部１５７は、判定結果を表わすデータを出力する。
【００７９】
タイマー回路１５５は、基準電圧比較部１３４や検知電圧比較部１５７の判定結果とは無関係に、例えば電圧測定装置１００の電源投入時を起点として、経過時間をカウントし、カウントした経過時間を表わすデータを出力する。
【００８０】
充放電切替部１２１は、基準電圧比較部１３４が出力したデータと、検知電圧比較部１５７が出力したデータと、タイマー回路１５５が出力したデータとを入力し、入力したデータが表わす判定結果や経過時間に基づいて、スイッチＳＷ２２を切り替える切替信号を生成する。充放電切替部１２１がスイッチＳＷ２２を切り替える手順等は、実施の形態２と同様である。
対象放電時間測定部１５０及び基準放電時間測定部１６０はそれぞれ、検知電圧比較部１５７が出力したデータと、タイマー回路１５５が出力したデータとを入力し、入力したデータが表わす判定結果や経過時間に基づいて、対象放電時間Ｔｓまたは基準放電時間Ｔｒｅｆを算出する。
【００８１】
図１２は、この実施の形態における電圧測定装置１００が測定対象電圧Ｖｓを測定する電圧測定処理Ｓ４１０（前半）の流れの一例を示すフローチャート図である。
図１３は、この実施の形態における電圧測定装置１００が測定対象電圧Ｖｓを測定する電圧測定処理Ｓ４１０（後半）の流れの一例を示すフローチャート図である。
【００８２】
対象充電開始工程Ｓ５１１において、充放電切替部１２１は、スイッチＳＷ２２を切り替えて、コンデンサＣ１１の充電を開始する。
充電完了時刻算出工程Ｓ５１７において、充放電切替部１２１は、タイマー回路１５５が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、充電開始時刻とする。充放電切替部１２１は、取得した充電開始時刻に、所定の対象充電時間Ｔｃを加算することにより、充電完了時刻を算出する。
【００８３】
対象充電完了判定工程Ｓ５１８において、充放電切替部１２１は、タイマー回路１５５が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、現在時刻とする。充放電切替部１２１は、取得した現在時刻と、充電完了時刻算出工程Ｓ５１７で算出した充電完了時刻とを比較して、充電完了時刻になったか否かを判定する。現在時刻が充電完了時刻よりも前であると判定した場合、対象充電完了判定工程Ｓ５１８を繰り返す。現在時刻が充電完了時刻以後であると判定した場合、対象放電開始工程Ｓ５２１へ進む。
【００８４】
対象放電開始工程Ｓ５２１において、充放電切替部１２１は、スイッチＳＷ２２を切り替えて、コンデンサＣ１１の放電を開始する。
対象放電時刻記憶工程Ｓ５２２において、対象放電時間測定部１５０は、タイマー回路１５５が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、放電開始時刻とする。対象放電時間測定部１５０は、取得した放電開始時刻を記憶する。
【００８５】
対象電圧測定工程Ｓ５４２において、Ａ／Ｄ変換回路１５６は、充電電圧ｖｃを測定し、測定した充電電圧ｖｃの電圧値を表わすデータを出力する。
対象電圧比較工程Ｓ５４３において、検知電圧比較部１５７は、対象電圧測定工程Ｓ５４２でＡ／Ｄ変換回路１５６が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす充電電圧ｖｃと、検知電圧Ｖｔとを比較して、大小関係を判定する。充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔより大きい場合、対象電圧測定工程Ｓ５４２に戻る。充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔ以下である場合、対象放電時間算出工程Ｓ５５３へ進む。
対象放電時間算出工程Ｓ５５３において、対象放電時間測定部１５０は、タイマー回路１５５が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、放電終了時刻とする。対象放電時間測定部１５０は、取得した放電終了時刻から、対象放電時刻記憶工程Ｓ５２２で記憶した放電開始時刻を差し引くことにより、対象放電時間Ｔｓを算出する。
【００８６】
基準充電開始工程Ｓ５６１において、充放電切替部１２１は、スイッチＳＷ２２を切り替えて、コンデンサＣ１１の充電を開始する。
【００８７】
充電電圧測定工程Ｓ５６５において、Ａ／Ｄ変換回路１５６は、充電電圧ｖｃを測定し、測定した充電電圧ｖｃの電圧値を表わすデータを出力する。
充電電圧比較工程Ｓ５６６において、基準電圧比較部１３４は、充電電圧測定工程Ｓ５６５でＡ／Ｄ変換回路１５６が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす充電電圧ｖｃと、基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、大小関係を判定する。充電電圧ｖｃが基準電圧Ｖｒｅｆよりも小さい場合、充電電圧測定工程Ｓ５６５に戻る。充電電圧ｖｃが基準電圧Ｖｒｅｆ以上である場合、基準放電開始工程Ｓ５７１へ進む。
【００８８】
基準放電開始工程Ｓ５７１において、充放電切替部１２１は、スイッチＳＷ２２を切り替えて、コンデンサＣ１１の放電を開始する。
基準放電時刻記憶工程Ｓ５８２において、基準放電時間測定部１６０は、タイマー回路１５５が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、放電開始時刻とする。基準放電時間測定部１６０は、取得した放電開始時刻を記憶する。
【００８９】
基準電圧測定工程Ｓ５９３において、Ａ／Ｄ変換回路１５６は、充電電圧ｖｃを測定し、測定した充電電圧ｖｃを表わすデータを出力する。
基準電圧比較工程Ｓ５９４において、検知電圧比較部１５７は、基準電圧測定工程Ｓ５９３でＡ／Ｄ変換回路１５６が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす充電電圧ｖｃと、検知電圧Ｖｔとを比較して、大小関係を判定する。充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔより大きい場合、基準電圧測定工程Ｓ５９３に戻る。充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔ以下である場合、基準放電時間算出工程Ｓ６０３へ進む。
【００９０】
基準放電時間算出工程Ｓ６０３において、基準放電時間測定部１６０は、タイマー回路１５５が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、放電終了時刻とする。基準放電時間測定部１６０は、取得した放電終了時刻から、基準放電時刻記憶工程Ｓ５８２で記憶した放電開始時刻を差し引くことにより、基準放電時間Ｔｒｅｆを算出する。
【００９１】
放電時間比算出工程Ｓ６１１において、測定対象電圧算出部１７０は、対象放電時間算出工程Ｓ５５３で対象放電時間測定部１５０が算出した対象放電時間Ｔｓと、基準放電時間算出工程Ｓ６０３で基準放電時間測定部１６０が算出した基準放電時間Ｔｒｅｆとに基づいて、対象放電時間Ｔｓを基準放電時間Ｔｒｅｆで割ることにより、商αを算出する。
測定対象電圧算出工程Ｓ６１２において、測定対象電圧算出部１７０は、放電時間比算出工程Ｓ６１１で算出した商αに基づいて、測定対象電圧Ｖｓを算出する。
【００９２】
この実施の形態における電圧測定装置１００は、充電電圧ｖｃをアナログデジタル変換して、デジタルデータにしてから、充電電圧ｖｃと基準電圧Ｖｒｅｆまたは検知電圧Ｖｔとをデジタル的に比較している。
電圧測定装置１００の電源は、充電池８０１から供給されるので、電源電圧Ｖｃｃと、測定対象電圧Ｖｓとが等しい。このため、測定対象電圧Ｖｓは、Ａ／Ｄ変換回路１５６が測定できる電圧範囲を超えていて、Ａ／Ｄ変換回路１５６が測定対象電圧Ｖｓを直接測定することはできない。
この実施の形態における電圧測定装置１００によれば、Ａ／Ｄ変換回路１５６が測定できる電圧範囲内の電圧を測定することにより、Ａ／Ｄ変換回路１５６が測定できる電圧範囲を超えた測定対象電圧Ｖｓを測定することができる。
【００９３】
以上説明した記憶装置８００（バッテリバックアップメモリシステム）において、電圧測定装置１００（電源電圧測定方式）は、抵抗Ｒ１２およびコンデンサＣ１１から構成される充放電回路と、同回路の充電と放電を切り替える充放電切替部１２１と、充電電圧を切り替える充電電圧切替部（基準電圧比較部１３４、充放電切替部１２１）と、充放電回路の電圧を測定するＡ／Ｄ変換部（Ａ／Ｄ変換回路１５６）と、放電時間を計測するタイマ部（対象放電時間測定部１５０、基準放電時間測定部１６０）を有し、バックアップ電源電圧Ｖｃｃと基準電圧Ｖｒｅｆの放電時間Ｔｓ，Ｔｒｅｆからバックアップ電源電圧Ｖｃｃを導出する。
充電電圧切替部は、充電電圧をバッテリ電圧Ｖｓにし、充放電切替部１２１は、充放電回路の動作モードを充電として、充放電回路へバッテリ電圧Ｖｓを一定時間充電する。充放電切替部１２１は、充放電回路の動作モードを充電から放電に切り替えることで、充放電回路に充電された電荷を放電する。Ａ／Ｄ変換部（Ａ／Ｄ変換回路１５６）は充放電回路の電圧値（充電電圧ｖｃ）を測定する。ＣＰＵ部（検知電圧比較部１５７、対象放電時間測定部１５０）は、Ａ／Ｄ変換部から得られる電圧値とタイマ部から得られるタイマ値から、充放電回路の放電開始から検知電圧に至るまでの時間（対象放電時間Ｔｓ）を計測する。
次に、充電電圧切替部は、充電電圧を基準電圧Ｖｒｅｆとし、充放電切替部１２１は、充放電回路のモードを充電とすることで充放電回路へ充電する。ＣＰＵ部（基準電圧比較部１３４）はＡ／Ｄ変換部から得られる電圧値が基準電圧と一致した（Ａ／Ｄ変換器の電圧値が測定最大値となった）場合に充放電切替部１２１の設定を変更し、充放電回路の動作モードを放電に切り替える。ＣＰＵ部（検知電圧比較部１５７、基準放電時間測定部１６０）はＡ／Ｄ変換部から得られる電圧値とタイマ部から得られるタイマ値から、充放電回路の放電開始から検知電圧Ｖｔに至るまでの時間（基準放電時間Ｔｒｅｆ）を計測する。
ＣＰＵ部（測定対象電圧算出部１７０）は、測定された放電時間値（対象放電時間Ｔｓ、基準放電時間Ｔｒｅｆ）から、バックアップ電源電圧（測定対象電圧Ｖｓ）を算出する。
【００９４】
これにより、電圧測定装置１００の電源となる電源電圧Ｖｃｃ自身を測定することができる。また、能動素子を使用せず、コンデンサを用いた充放電回路を使用するので、測定時の消費電流を低く抑えることができ、主電源オフの状態にて電圧測定を行った場合でも、バックアップ用電源をあまり消費せず、本来の目的であるＲＡＭ（揮発性メモリ８０２）のバックアップ時間が短くなるのを防ぐことができる。
【００９５】
実施の形態４．
実施の形態４について、図１４〜図１７を用いて説明する。
なお、実施の形態３で説明した記憶装置８００と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００９６】
図１４は、この実施の形態における電圧測定装置１００の回路構成の一例を示す回路図である。
電圧測定装置１００は、実施の形態３で説明した構成に加えて、更に、基準比較間隔決定部１３５、検知比較間隔決定部１５８、変換指示部１５９を有する。
【００９７】
基準電圧比較部１３４は、充電電圧ｖｃと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較して、単にいずれが大きいかだけでなく、充電電圧ｖｃと基準電圧Ｖｒｅｆとの差を表わすデータを出力する。
検知電圧比較部１５７も同様に、充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとを比較して、充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとの差を表わすデータを出力する。
【００９８】
基準比較間隔決定部１３５は、基準電圧比較部１３４が出力したデータを入力し、入力したデータに基づいて、基準電圧比較部１３４が充電電圧ｖｃと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する間隔（以下「基準比較間隔」と呼ぶ。）を決定する。充電電圧ｖｃと基準電圧Ｖｒｅｆとの差が大きければ、充電電圧ｖｃが基準電圧Ｖｒｅｆに達するまでには、まだ時間的な余裕があると考えられるので、基準比較間隔は長くてよい。これに対し、充電電圧ｖｃと基準電圧Ｖｒｅｆとの差が小さい場合は、充電電圧ｖｃがもうすぐ基準電圧Ｖｒｅｆに達すると考えられるので、基準比較間隔を短くする必要がある。このため、基準比較間隔決定部１３５は、充電電圧ｖｃと基準電圧Ｖｒｅｆとの差に基づいて、充電電圧ｖｃと基準電圧Ｖｒｅｆとの差が大きければ基準比較間隔を長くし、充電電圧ｖｃと基準電圧Ｖｒｅｆとの差が小さければ基準比較間隔を短くするよう、基準比較間隔を決定する。
基準電圧比較部１３４は、基準比較間隔決定部１３５が決定した基準比較間隔が経過するのを待ってから、次の比較をする。
【００９９】
検知比較間隔決定部１５８は、検知電圧比較部１５７が出力したデータを入力し、入力したデータに基づいて、検知電圧比較部１５７が充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとを比較する間隔（以下「検知比較間隔」と呼ぶ。）を決定する。上述した基準比較間隔と同様、充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとの差が大きければ、検知比較間隔は長くてよく、充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとの差が小さければ、検知比較間隔を短くする必要がある。検知比較間隔決定部１５８は、充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとの差に基づいて、充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとの差が大きければ検知比較間隔を長くし、充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとの差が小さければ検知比較間隔を短くするよう、検知比較間隔を決定する。
検知電圧比較部１５７は、検知比較間隔決定部１５８が決定した検知比較間隔が経過するのを待ってから、次の比較をする。
【０１００】
基準電圧比較部１３４も検知電圧比較部１５７も比較をしていない間は、Ａ／Ｄ変換回路１５６が充電電圧ｖｃを測定する必要もない。その間、Ａ／Ｄ変換回路１５６が充電電圧を測定せず、待機状態とすれば、Ａ／Ｄ変換回路１５６における消費電力を抑えることができる。また、Ａ／Ｄ変換回路１５６がアナログデジタル変換をしないのであれば、基準電圧生成部１３１が基準電圧Ｖｒｅｆを生成する必要もないので、その間、基準電圧生成部１３１を待機状態とすれば、基準電圧生成部１３１における消費電力も抑えることができる。
【０１０１】
変換指示部１５９は、基準比較間隔決定部１３５が決定した基準比較間隔と、検知比較間隔決定部１５８が決定した検知比較間隔とに基づいて、次にＡ／Ｄ変換回路１５６が充電電圧ｖｃを測定すべき時刻を算出し、算出した時刻になるまでＡ／Ｄ変換回路１５６及び基準電圧生成部１３１を待機させる信号を生成する。
Ａ／Ｄ変換回路１５６は、変換指示部１５９が生成した信号を入力し、入力した信号に基づいて、待機状態となり、あるいは、アナログデジタル変換をする。基準電圧生成部１３１も同様に、変換指示部１５９が生成した信号を入力し、入力した信号に基づいて、待機状態となり、あるいは、基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。
【０１０２】
図１５は、この実施の形態における電圧測定装置１００が測定対象電圧Ｖｓを測定する電圧測定処理Ｓ４１０（前半）の流れの一例を示すフローチャート図である。
図１６は、この実施の形態における電圧測定装置１００が測定対象電圧Ｖｓを測定する電圧測定処理Ｓ４１０（後半）の流れの一例を示すフローチャート図である。
【０１０３】
対象充電開始工程Ｓ５１１において。充放電切替部１２１は、スイッチＳＷ２２を切り替えて、コンデンサＣ１１の充電を開始する。
充電完了時刻算出工程Ｓ５１７において、充放電切替部１２１は、タイマー回路１５５が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、充電開始時刻とする。充放電切替部１２１は、取得した充電開始時刻に、所定の対象充電時間Ｔｃを加算することにより、充電完了時刻を算出する。
【０１０４】
充電完了待機工程Ｓ５１９において、充放電切替部１２１は、充電完了時刻まで待機する。例えば、充放電切替部１２１は、充電完了時刻にタイマー割込みが発生するよう設定し、マイクロコンピュータを待機モードにする。充電完了時刻になると、タイマー割込みが発生し、充放電切替部１２１は、待機状態から復帰する。
【０１０５】
対象放電開始工程Ｓ５２１において、充放電切替部１２１は、スイッチＳＷ２２を切り替えて、コンデンサＣ１１の放電を開始する。
対象放電時刻記憶工程Ｓ５２２において、対象放電時間測定部１５０は、タイマー回路１５５が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、放電開始時刻とする。対象放電時間測定部１５０は、取得した放電開始時刻を記憶する。
【０１０６】
対象電圧測定工程Ｓ５４２において、変換指示部１５９は、Ａ／Ｄ変換回路１５６に充電電圧ｖｃの測定を指示する信号を生成する。基準電圧生成部１３１は、変換指示部１５９が生成した信号を入力して待機状態から復帰し、基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。Ａ／Ｄ変換回路１５６は、変換指示部１５９が生成した信号を入力して待機状態から復帰し、基準電圧生成部１３１が生成した基準電圧Ｖｒｅｆを基準として、充電電圧ｖｃを測定する。測定終了後、Ａ／Ｄ変換回路１５６は、測定した充電電圧ｖｃの電圧値を表わすデータを出力する。基準電圧生成部１３１及びＡ／Ｄ変換回路１５６は、待機状態に戻る。
【０１０７】
対象電圧比較工程Ｓ５４３において、検知電圧比較部１５７は、対象電圧測定工程Ｓ５４２でＡ／Ｄ変換回路１５６が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす充電電圧ｖｃから、検知電圧Ｖｔを差し引くことにより、両者の差を算出する。算出した差が正の値である場合（すなわち充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔより大きい場合）、対象比較間隔決定工程Ｓ５４４へ進む。算出した差が０以下である場合（すなわち充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔ以下である場合）、対象放電時間算出工程Ｓ５５３へ進む。
対象比較間隔決定工程Ｓ５４４において、検知比較間隔決定部１５８は、対象電圧比較工程Ｓ５４３で検知電圧比較部１５７が算出した差に基づいて、検知比較間隔を決定する。例えば、検知比較間隔決定部１５８は、対象電圧比較工程Ｓ５４３で検知電圧比較部１５７が算出した差に、所定の定数を乗算することにより、検知比較間隔を算出する。例えば、コンデンサＣ１１の静電容量値および抵抗Ｒ１２の電気抵抗値の誤差を考慮して、回路時定数τの下限値をあらかじめ求め、回路時定数τの下限値から、充電電圧ｖＣがＡ／Ｄ変換回路１５６の判別可能最小電圧（例えばＡ／Ｄ変換回路１５６の出力が８ビットなら基準電圧Ｖｒｅｆの２５６分の１）低下するのにかかる最低時間を算出しておく。検知比較間隔決定部１５８は、対象電圧比較工程Ｓ５４３で検知電圧比較部１５７が算出した差に、算出しておいた最低時間を乗算し、検知比較間隔とする。
対象変換時刻算出工程Ｓ５４５において、変換指示部１５９は、タイマー回路１５５が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、現在時刻とする。変換指示部１５９は、取得した現在時刻に、対象検知比較間隔決定工程Ｓ５４４で検知比較間隔決定部１５８が決定した検知比較間隔を加算することにより、次回の変換時刻を算出する。
対象変換待機工程Ｓ５４６において、変換指示部１５９は、対象変換時刻算出工程Ｓ５４５で算出した変換時刻まで待機する。例えば、変換指示部１５９は、変換時刻にタイマー割込みが発生するよう設定し、マイクロコンピュータを待機モードにする。変換時刻になると、タイマー割込みが発生し、変換指示部１５９は、待機状態から復帰する。
その後、対象電圧測定工程Ｓ５４２に戻る。
【０１０８】
対象放電時間算出工程Ｓ５５３において、対象放電時間測定部１５０は、タイマー回路１５５が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、放電終了時刻とする。対象放電時間測定部１５０は、取得した放電終了時刻から、対象放電時刻記憶工程Ｓ５２２で記憶した放電開始時刻を差し引くことにより、対象放電時間Ｔｓを算出する。
基準充電開始工程Ｓ５６１において、充放電切替部１２１は、スイッチＳＷ２２を切り替えて、コンデンサＣ１１の充電を開始する。
【０１０９】
充電電圧測定工程Ｓ５６５において、変換指示部１５９は、Ａ／Ｄ変換回路１５６に充電電圧ｖｃの測定を指示する信号を生成する。基準電圧生成部１３１は、変換指示部１５９が生成した信号を入力して待機状態から復帰し、基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。Ａ／Ｄ変換回路１５６は、変換指示部１５９が生成した信号を入力して待機状態から復帰し、基準電圧生成部１３１が生成した基準電圧Ｖｒｅｆを基準として、充電電圧ｖｃを測定する。測定終了後、Ａ／Ｄ変換回路１５６は、測定した充電電圧ｖｃの電圧値を表わすデータを出力する。基準電圧生成部１３１及びＡ／Ｄ変換回路１５６は、待機状態に戻る。
【０１１０】
充電電圧比較工程Ｓ５６６において、基準電圧比較部１３４は、充電電圧測定工程Ｓ５６５でＡ／Ｄ変換回路１５６が出力したデータを入力し、基準電圧Ｖｒｅｆから、入力したデータが表わす充電電圧ｖｃを差し引くことにより、両者の差を算出する。算出した差が正の値である場合（すなわち充電電圧ｖｃが基準電圧Ｖｒｅｆより小さい場合）、充電比較間隔決定工程Ｓ５６７へ進む。算出した差が０以下の場合（すなわち充電電圧ｖｃが基準電圧Ｖｒｅｆ以上である場合）、基準放電開始工程Ｓ５７１へ進む。
充電比較間隔決定工程Ｓ５６７において、基準比較間隔決定部１３５は、充電電圧比較工程Ｓ５６６で基準電圧比較部１３４が算出した差に基づいて、基準比較間隔を決定する。例えば、基準比較間隔決定部１３５は、充電電圧比較工程Ｓ５６６で基準電圧比較部１３４が算出した差に、所定の定数を乗算することにより、基準比較間隔を算出する。
充電変換時刻算出工程Ｓ５６８において、変換指示部１５９は、タイマー回路１５５が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、現在時刻とする。変換指示部１５９は、取得した現在時刻に、充電比較間隔決定工程Ｓ５６７７で基準比較間隔決定部１３５が決定した基準比較間隔を加算することにより、次回の変換時刻を算出する。
充電変換待機工程Ｓ５６９において、変換指示部１５９は、充電変換時刻算出工程Ｓ５６８で算出した変換時刻まで待機する。
その後、充電電圧測定工程Ｓ５６５に戻る。
【０１１１】
基準放電開始工程Ｓ５７１において、充放電切替部１２１は、スイッチＳＷ２２を切り替えて、コンデンサＣ１１の放電を開始する。
基準放電時刻記憶工程Ｓ５８２において、基準放電時間測定部１６０は、タイマー回路１５５が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、放電開始時刻とする。基準放電時間測定部１６０は、取得した放電開始時刻を記憶する。
【０１１２】
基準電圧測定工程Ｓ５９３において、変換指示部１５９は、Ａ／Ｄ変換回路１５６に充電電圧ｖｃの測定を指示する信号を生成する。基準電圧生成部１３１は、変換指示部１５９が生成した信号を入力して待機状態から復帰し、基準電圧Ｖｒｅｆを生成する。Ａ／Ｄ変換回路１５６は、変換指示部１５９が生成した信号を入力して待機状態から復帰し、基準電圧生成部１３１が生成した基準電圧Ｖｒｅｆを基準として、充電電圧ｖｃを測定する。測定終了後、Ａ／Ｄ変換回路１５６は、測定した充電電圧ｖｃの電圧値を表わすデータを出力する。基準電圧生成部１３１及びＡ／Ｄ変換回路１５６は、待機状態に戻る。
【０１１３】
基準電圧比較工程Ｓ５９４において、検知電圧比較部１５７は、基準電圧測定工程Ｓ５９３でＡ／Ｄ変換回路１５６が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす充電電圧ｖｃから、検知電圧Ｖｔを差し引くことにより、両者の差を算出する。算出した差が正の値である場合（すなわち充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔより大きい場合）、基準比較間隔決定工程Ｓ５９５へ進む。算出した差が０以下である場合（すなわち充電電圧ｖｃが検知電圧Ｖｔ以下である場合）、基準放電時間算出工程Ｓ６０３へ進む。
基準比較間隔決定工程Ｓ５９５において、検知比較間隔決定部１５８は、基準電圧比較工程Ｓ５９４で検知電圧比較部１５７が算出した差に基づいて、検知比較間隔を決定する。例えば、検知比較間隔決定部１５８は、基準電圧比較工程Ｓ５９４で検知電圧比較部１５７が算出した差に、所定の定数を乗算することにより、検知比較間隔を算出する。
基準変換時刻算出工程Ｓ５９６において、変換指示部１５９は、タイマー回路１５５が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、現在時刻とする。変換指示部１５９は、取得した現在時刻に、基準比較間隔決定工程Ｓ５９５で検知比較間隔決定部１５８が決定した検知比較間隔を加算することにより、次回の変換時刻を算出する。
基準変換待機工程Ｓ５９７において、変換指示部１５９は、基準変換時刻算出工程Ｓ５９６で算出した変換時刻まで待機する。
その後、基準電圧測定工程Ｓ５９３に戻る。
【０１１４】
基準放電時間算出工程Ｓ６０３において、基準放電時間測定部１６０は、タイマー回路１５５が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす経過時間を取得して、放電終了時刻とする。基準放電時間測定部１６０は、取得した放電終了時刻から、基準放電時刻記憶工程Ｓ５８２で記憶した放電開始時刻を差し引くことにより、基準放電時間Ｔｒｅｆを算出する。
【０１１５】
放電時間比算出工程Ｓ６１１において、測定対象電圧算出部１７０は、対象放電時間算出工程Ｓ５５３で対象放電時間測定部１５０が算出した対象放電時間Ｔｓと、基準放電時間算出工程Ｓ６０３で基準放電時間測定部１６０が算出した基準放電時間Ｔｒｅｆとに基づいて、対象放電時間Ｔｓを基準放電時間Ｔｒｅｆで割ることにより、商αを算出する。
測定対象電圧算出工程Ｓ６１２において、測定対象電圧算出部１７０は、放電時間比算出工程Ｓ６１１で算出した商αに基づいて、測定対象電圧Ｖｓを算出する。
【０１１６】
図１７は、この実施の形態におけるコンデンサＣ１１に充電された充電電圧ｖｃ及び電圧測定装置１００の消費電力の変化の一例を表わすグラフ図である。
このように、充電電圧ｖｃが目標となる電圧（検知電圧Ｖｔまたは基準電圧Ｖｒｅｆ）から遠い場合は、充電電圧ｖｃを測定する間隔を長くすることにより、電圧測定装置１００の消費電力を抑えることができる。また、充電電圧ｖｃが目標となる電圧に近い場合は、充電電圧ｖｃを測定する間隔を短くすることにより、対象放電時間Ｔｓや基準放電時間Ｔｒｅｆを正確に測定することができる。
【０１１７】
この実施の形態における電圧測定装置１００は、更に、検知比較間隔決定部１５８を有する。
上記検知比較間隔決定部１５８は、上記検知電圧比較部１５７が判定した判定結果に基づいて、上記充電電圧ｖｃと上記検知電圧Ｖｔとの差が大きい場合に、上記検知電圧比較部１５７が上記充電電圧ｖｃと上記検知電圧Ｖｔとを比較する検知比較間隔を長くし、上記充電電圧ｖｃと上記検知電圧Ｖｔとの差が小さい場合に、上記検知比較間隔を短くする。
上記検知電圧比較部１５７は、上記検知比較間隔決定部１５８が決定した検知比較間隔にしたがって、上記充電電圧ｖｃと上記検知電圧Ｖｔとを比較する。
【０１１８】
これにより、検知電圧比較部１５７が充電電圧ｖｃと検知電圧Ｖｔとを比較する回数を少なくすることができ、電圧測定装置１００の消費電力を抑えることができる。
【０１１９】
この実施の形態における電圧測定装置１００は、更に、基準比較間隔決定部１３５を有する。
上記基準比較間隔決定部１３５は、上記基準電圧比較部１３４が判定した判定結果に基づいて、上記基準電圧Ｖｒｅｆと上記充電電圧ｖｃとの差が大きい場合に、上記基準電圧比較部１３４が上記充電電圧ｖｃと上記基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する基準比較間隔を長くし、上記基準電圧Ｖｒｅｆと上記充電電圧ｖｃとの差が小さい場合に、上記基準比較間隔を短くする。
上記基準電圧比較部１３４は、上記基準比較間隔決定部１３５が決定した基準比較間隔にしたがって、上記充電電圧ｖｃと上記基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する。
【０１２０】
これにより、基準電圧比較部１３４が充電電圧ｖｃと基準電圧Ｖｒｅｆとを比較する回数を少なくすることができ、電圧測定装置１００の消費電力を抑えることができる。
【０１２１】
以上説明した電圧測定装置１００（電源電圧測定方式）において、充放電回路の電圧ｖｃに応じてＡ／Ｄ変換間隔（基準比較間隔、検知比較間隔）を決定することにより、Ａ／Ｄ変換回数を減らし電圧モニタ部の処理電力を低減する。
電圧測定装置１００（バッテリ電圧測定方式）は、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換回路１５６）を使用することにより、放電電圧の推移を確認することができる。ＣＰＵ部（検知比較間隔決定部１５８）は、Ａ／Ｄ変換部から得られる放電電圧（充電電圧ｖｃ）が高い間は、検知電圧Ｖｔに至るまでの時間に余裕があると判断し、Ａ／Ｄ変換処理の実施時間間隔を広くとる。放電電圧（充電電圧ｖｃ）が検知電圧Ｖｔに近くなるほど、Ａ／Ｄ変換処理の実施時間間隔を狭める。Ａ／Ｄ変換処理終了から次のＡ／Ｄ変換処理開始までの間は、回路を低消費電力モードに移行することで待機時の消費電流を抑える。以上の処理フローにより、Ａ／Ｄ変換処理の回数を減らすことができ、電源電圧測定処理に必要な消費電流を低減することができる。
【０１２２】
実施の形態５．
実施の形態５について、図１８〜図２０を用いて説明する。
なお、実施の形態１〜実施の形態４で説明した記憶装置８００と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【０１２３】
図１８は、この実施の形態における記憶装置８００の全体構成の一例を示すシステム構成図である。
記憶装置８００は、実施の形態１で説明した構成に加えて、更に、測定間隔決定部８４０を有する。
【０１２４】
保持比較部８１０は、電圧測定装置１００が測定した測定対象電圧Ｖｓと保持電圧Ｖｍｉｎとを比較して、単にいずれが大きいかだけでなく、測定対象電圧Ｖｓと保持電圧Ｖｍｉｎとの差を表わすデータを出力する。
測定間隔決定部８４０は、保持比較部８１０が出力したデータを入力し、入力したデータが表わす測定対象電圧Ｖｓと保持電圧Ｖｍｉｎとの差に基づいて、電圧測定装置１００が測定対象電圧Ｖｓを測定する間隔（以下「測定間隔」と呼ぶ。）を決定する。測定対象電圧Ｖｓと保持電圧Ｖｍｉｎとの差が大きければ、測定対象電圧Ｖｓが保持電圧Ｖｍｉｎまで下がるには、まだ時間的な余裕があると考えられるので、測定間隔は長くてよい。これに対し、測定対象電圧Ｖｓと保持電圧Ｖｍｉｎとの差が小さい場合は、測定対象電圧Ｖｓがもうすぐ保持電圧Ｖｍｉｎに達すると考えられるので、測定間隔を短くする必要がある。このため、測定間隔決定部８４０は、測定対象電圧Ｖｓと保持電圧Ｖｍｉｎとの差に基づいて、測定対象電圧Ｖｓと保持電圧Ｖｍｉｎとの差が大きければ測定間隔を長くし、測定対象電圧Ｖｓと保持電圧Ｖｍｉｎとの差が小さければ測定間隔を短くするよう、測定間隔を決定する。
電圧測定装置１００は、一回の測定が終了したのち待機状態となり、測定間隔決定部８４０が決定した測定間隔が経過するのを待ったのち、待機状態から復帰して次の測定をする。
【０１２５】
図１９は、この実施の形態における記憶装置８００がデータ消失を判定する消失判定処理の流れの一例を示すフローチャート図である。
【０１２６】
電圧測定処理Ｓ４１０において、電圧測定装置１００は、充電池８０１が出力した電源電圧Ｖｃｃを測定して、測定対象電圧Ｖｓとする。測定終了後、電圧測定装置１００は、待機状態となる。
保持比較工程Ｓ４２０において、保持比較部８１０は、電圧測定処理Ｓ４１０で電圧測定装置１００が測定した測定対象電圧Ｖｓから、保持電圧Ｖｍｉｎを差し引いて、両者の差を算出する。算出した差が０以上である場合（すなわち測定対象電圧Ｖｓが保持電圧Ｖｍｉｎ以上である場合）、測定間隔決定工程Ｓ４２５へ進む。算出した差が負の値である場合（すなわち測定対象電圧Ｖｓが保持電圧Ｖｍｉｎより小さい場合）、消失判定工程Ｓ４３０へ進む。
【０１２７】
測定間隔決定工程Ｓ４２５において、測定間隔決定部８４０は、保持比較工程Ｓ４２０で保持比較部８１０が算出した差に基づいて、測定間隔を決定する。例えば、測定間隔決定部８４０は、保持比較工程Ｓ４２０で保持比較部８１０が算出した差に、所定の定数を乗算し、更に別の所定の定数を加算することにより、測定間隔を算出する。例えば、記憶装置８００における電力消費により充電池８０１が放電し、電源電圧Ｖｃｃが１ミリボルト低下するのに、最低Ｔ秒かかるとすると、測定間隔決定部８４０は、保持比較工程Ｓ４２０で保持比較部８１０が算出した差をミリボルト単位で表わした数値に、Ｔを乗算する。なお、電源電圧Ｖｃｃを頻繁に測定することにより充電池８０１を消耗し、揮発性メモリ８０２が記憶したデータが消失しては本末転倒であるから、電源電圧測定の最小間隔をあらかじめ定めておき、測定間隔決定部８４０は、これを所定の定数として、乗算の結果に加算する。測定間隔決定部８４０は、加算の結果を、測定間隔とする。
測定待機工程Ｓ４２６において、電圧測定装置１００は、測定間隔決定工程Ｓ４２５で測定間隔決定部８４０が決定した測定間隔が経過するのを待つ。電圧測定装置１００は、測定間隔が経過したのち、待機状態から復帰し、電圧測定処理Ｓ４１０に戻る。
【０１２８】
消失判定工程Ｓ４３０において、消失判定部８２０は、揮発性メモリ８０２が記憶したデータが消失した（可能性がある）と判定し、消失判定データを生成する。
消失判定記憶工程Ｓ４４０において、不揮発性メモリ８３０は、消失判定工程Ｓ４３０で消失判定部８２０が生成した消失判定データを記憶する。
【０１２９】
図２０は、この実施の形態における記憶装置８００の電源電圧Ｖｃｃ及び電圧測定装置１００の消費電力の変化の一例を示すグラフ図である。
【０１３０】
電圧測定装置１００は、主電源装置２００がオフになった時点で、充電池８０１が十分に充電されているかを確認するため、電源電圧Ｖｃｃを測定する。電源電圧Ｖｃｃが保持電圧Ｖｍｉｎから遠い場合は、次の測定までの測定間隔を長くする。これにより、電圧測定装置１００の消費電力を抑えることができる。また、電源電圧Ｖｃｃが保持電圧Ｖｍｉｎに近づくにつれて、測定間隔を短くしていく。これにより、データ消失を正確に判定することができる。
【０１３１】
この実施の形態における記憶装置８００は、更に、測定間隔決定部８４０を有する。
上記測定間隔決定部８４０は、上記保持比較部８１０が判定した判定結果に基づいて、上記測定対象電圧Ｖｓと上記保持電圧Ｖｍｉｎとの差が大きい場合に、上記電圧測定装置１００が上記測定対象電圧Ｖｓを測定する測定間隔を長くし、上記測定対象電圧Ｖｓと上記保持電圧Ｖｍｉｎとの差が小さい場合に、上記測定間隔を短くする。
上記電圧測定装置１００は、上記測定間隔決定部８４０が決定した測定間隔にしたがって、上記測定対象電圧Ｖｓを測定する。
【０１３２】
これにより、電圧測定装置１００が電源電圧Ｖｃｃを測定する回数を減らすことができるので、電圧測定装置１００における消費電力を抑えることができ、揮発性メモリ８０２がデータを保持できる期間を長くすることができる。
【０１３３】
以上説明した電圧測定装置１００（電源電圧測定方式）において、バッテリ電源電圧Ｖｃｃの測定結果に応じて測定間隔を決定することにより、測定処理回数を減らし電圧モニタ部（電圧測定装置１００）の処理電力を低減する。
【０１３４】
以上説明した記憶装置８００（バッテリバックアップシステム）は、電圧測定値（測定対象電圧Ｖｓ）を基に測定間隔を変化させることにより、電圧測定での消費電流を低減させることにより、電源電圧測定に伴うバックアップ用電源（充電池８０１）の消費量を小さくし本来の目的であるＲＡＭ（揮発性メモリ８０２）のバックアップ時間への影響を少なくする。
ＣＰＵ部（測定間隔決定部８４０）は、バックアップ電源電圧Ｖｃｃが高い間は、ＲＡＭ（揮発性メモリ８０２）のデータ保持最小電圧（保持電圧Ｖｍｉｎ）に至るまでの時間に余裕があると判断し、バックアップ電源電圧測定の実施時間間隔を広くとる。電源電圧Ｖｃｃがデータ保持最小電圧（保持電圧Ｖｍｉｎ）に近くなるほど電圧測定の実施時間間隔を狭める。電源電圧測定処理終了から次の電源電圧測定処理の間は、電圧モニタ部（電圧測定装置１００）を低消費電力モードに移行することで待機時の消費電流を抑える。以上の処理フローにより、電源電圧の測定回数を減らすことができ、バックアップ電源の電圧測定処理に必要な消費電流を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】実施の形態１における記憶装置８００の全体構成の一例を示すシステム構成図。
【図２】実施の形態１における記憶装置８００がデータ消失を判定する消失判定処理の流れの一例を示すフローチャート図。
【図３】実施の形態１における電圧測定装置１００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。
【図４】実施の形態１における電圧測定装置１００が測定対象電圧を測定する電圧測定処理Ｓ４１０の流れの一例を示すフローチャート図。
【図５】実施の形態１におけるコンデンサＣ１１に充電された充電電圧ｖｃの変化の一例を表わすグラフ図。
【図６】実施の形態２における電圧測定装置１００の回路構成の一例を示す回路図。
【図７】実施の形態２における電圧測定装置１００の回路構成の別の例を示す回路図。
【図８】実施の形態２における電圧測定装置１００が測定対象電圧Ｖｓを測定する電圧測定処理Ｓ４１０（前半）の流れの一例を示すフローチャート図。
【図９】実施の形態２における電圧測定装置１００が測定対象電圧Ｖｓを測定する電圧測定処理Ｓ４１０（後半）の流れの一例を示すフローチャート図。
【図１０】実施の形態２におけるコンデンサＣ１１に充電された充電電圧ｖｃ及び電圧測定装置１００の各部の状態の一例を表わす図。
【図１１】実施の形態３における電圧測定装置１００の回路構成の一例を示す回路図。
【図１２】実施の形態３における電圧測定装置１００が測定対象電圧Ｖｓを測定する電圧測定処理Ｓ４１０（前半）の流れの一例を示すフローチャート図。
【図１３】実施の形態３における電圧測定装置１００が測定対象電圧Ｖｓを測定する電圧測定処理Ｓ４１０（後半）の流れの一例を示すフローチャート図。
【図１４】実施の形態４における電圧測定装置１００の回路構成の一例を示す回路図。
【図１５】実施の形態４における電圧測定装置１００が測定対象電圧Ｖｓを測定する電圧測定処理Ｓ４１０（前半）の流れの一例を示すフローチャート図。
【図１６】実施の形態４における電圧測定装置１００が測定対象電圧Ｖｓを測定する電圧測定処理Ｓ４１０（後半）の流れの一例を示すフローチャート図。
【図１７】実施の形態４におけるコンデンサＣ１１に充電された充電電圧ｖｃ及び電圧測定装置１００の消費電力の変化の一例を表わすグラフ図。
【図１８】実施の形態５における記憶装置８００の全体構成の一例を示すシステム構成図。
【図１９】実施の形態５における記憶装置８００がデータ消失を判定する消失判定処理の流れの一例を示すフローチャート図。
【図２０】実施の形態５における記憶装置８００の電源電圧Ｖｃｃ及び電圧測定装置１００の消費電力の変化の一例を示すグラフ図。
【符号の説明】
【０１３６】
１００  電圧測定装置、１２０  対象充電部、１２１  充放電切替部、１３０  基準充電部、１３１  基準電圧生成部、１３２，１３６  定電圧回路、１３３  比較電圧切替部、１３４  基準電圧比較部、１３５  基準比較間隔決定部、１４０  放電部、１５０  対象放電時間測定部、１５１  検知電圧生成部、１５４  電圧比較部、１５５  タイマー回路、１５６  Ａ／Ｄ変換回路、１５７  検知電圧比較部、１５８  検知比較間隔決定部、１５９  変換指示部、１６０  基準放電時間測定部、１７０  測定対象電圧算出部、２００  主電源装置、８００  記憶装置、８０１  充電池、８０２  揮発性メモリ、８０３  インターフェース部、８１０  保持比較部、８２０  消失判定部、８３０  不揮発性メモリ、８４０  測定間隔決定部、Ｃ１１  コンデンサ、Ｒ１２，Ｒ５２，Ｒ５３  抵抗、ＳＷ２２，ＳＷ３４  スイッチ。
【図１】
2010014651.tif 000011
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2010014651.tif 000021
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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