(57)【要約】【課題】マイナス電位まで振れるパルスのパルス幅を測定できるパルス幅測定装置を提供すること。【解決手段】  パルス幅測定装置は、パルスと第１閾値のクロスおよびパルスと第２閾値のクロスを検出するＰＷＭ検出回路１５と、パルスが第１閾値とクロスする第１クロス時間と、パルスが第２閾値とクロスする第２クロス時間とを取得するＣＰＵ１６と、を有する。ＣＰＵ１６は、第１閾値、第２閾値、第１クロス時間、および、第２クロス時間に基づいて特定される勾配に基づいて、立ち上がり時と立ち下がり時におけるパルスが第３閾値とクロスする第３クロス時間の間を、パルス幅として算出する。【選択図】図２
2014178136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立ち上がりおよび立ち下がりに勾配を有するパルスのパルス幅を測定するパルス幅測定装置であって、
第１閾値に対する前記パルスのクロスを検出する第１検出部と、
第２閾値に対する前記パルスのクロスを検出する第２検出部と、
前記パルスが前記第１閾値とクロスする第１クロス時間と、前記パルスが前記第２閾値とクロスする第２クロス時間とを取得する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記第１閾値、前記第２閾値、前記第１クロス時間、および、前記第２クロス時間に基づいて特定される前記勾配に基づいて、立ち上がり時と立ち下がり時における前記パルスが第３閾値とクロスする第３クロス時間の間を、前記パルス幅として算出する、
パルス幅測定装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記第２閾値と前記第１閾値の差と、前記第１閾値と前記第３閾値の差と、前記第１クロス時間と前記第２クロス時間の間の時間とに基づいて特定される前記勾配に基づいて、立ち上がり時の前記第３クロス時間から立ち上がり時の前記第１クロス時間までの第１時間、および、立ち下がり時の前記第１クロス時間から立ち下がり時の前記第３クロス時間までの第２時間を算出し、
前記第１時間と、前記第２時間と、立ち上がり時の前記第１クロス時間から立ち下がり時の前記第１クロス時間までの時間とを合計することにより、前記パルス幅を算出する、
請求項１記載のパルス幅測定装置。
【請求項３】
前記第１閾値は、前記第２閾値より小さく、
前記第３閾値は、前記第１閾値より小さい、
請求項１記載のパルス幅測定装置。
【請求項４】
前記第１閾値は、０ボルトより大きく、かつ、前記第２閾値より小さく、
前記第３閾値は、０ボルト以下である、
請求項３記載のパルス幅測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス幅測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラグインＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle：ハイブリッド自動車）またはＥＶ（Electric Vehicle：電気自動車）が普及している。ＥＶまたはプラグインＨＥＶは、外部の商用電源を、充電装置側コネクタを介して車両側へ入力し、直流に変換して車両の蓄電池へ出力する充電装置を搭載している。充電装置は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）信号のパルス幅を測定する手段を有するものが存在する。
【０００３】
パルス幅を測定する手段は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１の技術は、まず、０ボルトより大きい電圧レベルを規定しておく。次に、特許文献１の技術は、立ち上がりのパルスが規定の電圧レベルを上回った時点（第１クロス時間）と、立ち下がりのパルスが規定の電圧レベルを下回った時点（第２クロス時間）とを検出する。次に、特許文献１の技術は、第１クロス時間と第２クロス時間の間の時間をパルス幅として算出する。なお、立ち上がりと立ち下がりのパルスは、ミクロな時間単位で観測すると、勾配（傾き）を持っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録第２６０２３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術は、０ボルトより大きい電圧レベルのクロス時間しか検出できない。そのため、特許文献１の技術は、０ボルト以下である電圧レベルのクロス時間を検出する必要がある、マイナス電位まで振れるパルスについて、パルス幅を測定できない、という課題がある。また、任意の電位をクロスした際のパルス幅を測定するためには、当該任意の電位をクロスした時点を検出する検出部（例えば、コンパレータ）が必要であった。
【０００６】
本発明の目的は、任意の電位をクロスした時点を検出する検出部を設けることなく、当該任意の電位をクロスした際のパルス幅を測定できるパルス幅測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係るパルス幅測定装置は、立ち上がりおよび立ち下がりに勾配を有するパルスのパルス幅を測定するパルス幅測定装置であって、第１閾値に対する前記パルスのクロスを検出する第１検出部と、第２閾値に対する前記パルスのクロスを検出する第２検出部と、前記パルスが前記第１閾値とクロスする第１クロス時間と、前記パルスが前記第２閾値とクロスする第２クロス時間とを取得する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第１閾値、前記第２閾値、前記第１クロス時間、および、前記第２クロス時間に基づいて特定される前記勾配に基づいて、立ち上がり時と立ち下がり時における前記パルスが第３閾値とクロスする第３クロス時間の間を、前記パルス幅として算出する構成を採る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、任意の電位をクロスした時点を検出する検出部を設けることなく、当該任意の電位をクロスした際のパルス幅を測定できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る充電装置とその周辺の構成例を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係るパルス幅測定装置の構成例を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係るパルス幅測定装置の動作例を示すフローチャート
【図４】本発明の実施の形態１に係るパルス幅測定装置が測定するパルスの一例を示す図
【図５】本発明の実施の形態２に係るパルス幅測定装置の構成例を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２に係るパルス幅測定装置の動作例を示すフローチャート
【図７】本発明の実施の形態２に係るパルス幅測定装置が測定するパルスの一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について、図面を参照して説明する。
【００１１】
＜充電装置とその周辺の構成＞
まず、本実施の形態の充電装置とその周辺の構成について、図１を参照して説明する。図１は、本実施の形態の充電装置とその周辺の構成例を示すブロック図である。
【００１２】
本実施の形態の充電装置１０は、例えばＥＶまたはプラグインＨＥＶ（以下、「車両」という）に搭載される。そして、充電装置１０は、外部の電源（例えば、商用電源）から、充電装置側コネクタ４０および車両側コネクタ３０を介して交流電圧を受け取り、直流電圧に変換して２次電池ユニット２０へ送る。なお、車両側コネクタ３０および２次電池ユニット２０は、充電装置１０とともに車両に備えられる。２次電池ユニットとは、例えば車両に搭載可能な筐体の様相を呈しており、２次電池および２次電池の周辺回路が内蔵されているものとする。
【００１３】
図１において、充電装置１０は、整流回路１１、ＤＣ高電圧生成回路１２、Ｉ／Ｆ回路１３、１４、ＰＷＭ検出回路１５、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１６、Ｉ／Ｆ回路群１７、およびその他ブロック１８を備える。
【００１４】
整流回路１１は、ＣＰＵ１６の制御に基づいて、車両側コネクタ３０のＡＣ＋端子３１およびＡＣ−端子３２を介して充電装置側コネクタ４０から受け取ったＡＣ高電圧を整流し、ＤＣ高電圧生成回路１２へ送る。なお、整流回路１１は、ＡＣフィルタおよび突入電流防止抵抗を備えてもよい。
【００１５】
ＤＣ高電圧生成回路１２は、ＣＰＵ１６の制御に基づいて、整流回路１１からのＡＣ高電圧をＤＣ高電圧に変換し、２次電池ユニット２０へ送る。これにより、２次電池ユニット２０に内蔵されている２次電池は充電される。なお、２次電池ユニット２０に内蔵されている２次電池は、例えば、リチウムイオン電池などが挙げられる。
【００１６】
Ｉ／Ｆ回路１３は、車両側コネクタ３０の嵌合検知端子３３から嵌合検知信号を受け取り、ＣＰＵ１６へ送る。嵌合検知信号は、車両側コネクタ３０が充電装置側コネクタ４０と嵌合したこと示す信号である。
【００１７】
Ｉ／Ｆ回路１４は、車両側コネクタ３０のＰＷＭ端子３４からＰＷＭ信号を受け取り、ＰＷＭ検出回路１５へ送る。ＰＷＭ信号のパルス（以下、単に「パルス」という）は、マイナス電位まで振れるものがあるとする。
【００１８】
なお、車両側コネクタ３０のＧＮＤ端子３５は、充電装置１０に接地されているものとする。
【００１９】
ＰＷＭ検出回路１５は、Ｉ／Ｆ回路１４からＰＷＭ信号を受け取り、そのパルスが規定の閾値（電圧レベル）を上回ったか、または、その閾値を下回ったかを検出する。そして、ＰＷＭ検出回路１５は、その検出結果を示す信号（後述する「入力信号」）を、ＣＰＵ１６へ送る。このＰＷＭ検出回路１５は、ＣＰＵ１６とともに、本実施の形態のパルス幅測定装置を構成する。なお、ＰＷＭ検出回路１５の詳細は、後述する。
【００２０】
ＣＰＵ１６は、充電装置１０の各回路を制御し、２次電池ユニット２０への充電を実行する。このＣＰＵ１６は、ＰＷＭ検出回路１５とともに、本実施の形態のパルス幅測定装置を構成する。なお、ＣＰＵ１６の詳細は、後述する。
【００２１】
Ｉ／Ｆ回路群１７およびその他ブロック１８は、詳細を示していないが、充電装置１０の一般的な機能に係る回路であり、ＣＰＵ１６により制御される。
【００２２】
以上、本実施の形態の充電装置１０とその周辺の構成について説明した。
【００２３】
＜パルス幅測定装置の構成＞
次に、本実施の形態のパルス幅測定装置の構成について、図２を参照して説明する。図２は、本実施の形態のパルス幅測定装置の構成例を示すブロック図である。
【００２４】
図２において、本実施の形態のパルス幅測定装置は、ＰＷＭ検出回路１５と、ＣＰＵ１６（制御部の一例）とを有する。ＰＷＭ検出回路１５は、コンパレータ１５１（第１検出部の一例）と、コンパレータ１５２（第２検出部の一例）と、ＸＯＲ（eXclusive OR）１５３とを有する。
【００２５】
コンパレータ１５１には、電圧レベル（以下、「閾値Ａ」という）が設定されている。閾値Ａ（第１閾値の一例）は、例えば、０ボルトより大きい値である。そして、コンパレータ１５１は、Ｉ／Ｆ回路１４からＰＷＭ信号を受け取る。そして、パルスが閾値Ａを上回ると、コンパレータ１５１は、１（High）を示す信号を、ＣＰＵ１６およびＸＯＲ１５３へ送る。一方、コンパレータ１５１は、パルスが閾値Ａを下回ると、０（Low）を示す信号を、ＣＰＵ１６およびＸＯＲ１５３へ送る。なお、「パルスが閾値を上回る」および「パルスが閾値を下回る」は、換言すれば、「パルスが閾値とクロスする」ともいえる。また、以下では、コンパレータ１５１からＣＰＵ１６への信号は、「入力信号Ｉ１」という。この入力信号Ｉ１がＯＦＦになることで、ＣＰＵ１６は、動作（図３に示す動作）のリセットを行う。
【００２６】
コンパレータ１５２には、電圧レベル（以下、「閾値Ｂ」という）が設定されている。閾値Ｂ（第２閾値の一例）は、例えば、閾値Ａより大きい値である。そして、コンパレータ１５２は、コンパレータ１５１と同じく、Ｉ／Ｆ回路１４からＰＷＭ信号を受け取る。そして、パルスが閾値Ｂを上回ると、コンパレータ１５２は、１を示す信号を、ＸＯＲ１５３へ送る。一方、コンパレータ１５２は、ＰＷＭ信号が閾値Ｂを下回ると、０を示す信号を、ＸＯＲ１５３へ送る。
【００２７】
ＸＯＲ１５３は、コンパレータ１５１およびコンパレータ１５２からの信号に基づいて、１または０を示す信号を、ＣＰＵ１６へ送る。すなわち、コンパレータ１５１からの信号とコンパレータ１５２からの信号が同じである場合、ＸＯＲ１５３は、０を示す信号をＣＰＵ１６へ送る。一方、コンパレータ１５１からの信号とコンパレータ１５２からの信号が異なる場合、ＸＯＲ１５３は、１を示す信号をＣＰＵ１６へ送る。なお、以下では、ＸＯＲ１５３からＣＰＵ１６への信号は、「入力信号Ｉ２」という。
【００２８】
ＣＰＵ１６は、コンパレータ１５１からの入力信号Ｉ１の変化に基づいて、計時（タイマ機能）の開始または終了を行う。すなわち、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ１が０から１へ変化した場合、計時を開始する。一方、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ１が１から０へ変化した場合、計時を終了する。
【００２９】
また、ＣＰＵ１６は、ＸＯＲ１５３からの入力信号Ｉ２の変化に基づいて、時間を取得して記憶する。すなわち、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ２が０から１または１から０へ変化した場合、その変化した時間を取得して記憶する。この時間は、換言すれば、パルスが閾値とクロスする時間、すなわち、クロス時間である。詳細は後述するが、ＣＰＵ１６は、例えば、４つのクロス時間（１）〜（４）を記憶する。クロス時間（１）、（４）は、パルスが閾値Ａとクロスする時間（第１クロス時間の一例）である。また、クロス時間（２）、（３）は、パルスが閾値Ｂとクロスする時間（第２クロス時間の一例）である。
【００３０】
また、ＣＰＵ１６は、２つのクロス時間に基づいて、それらの間の時間を算出する。例えば、ＣＰＵ１６は、クロス時間（１）、（２）、（３）、（４）の順に記憶した場合、（２）と（１）の間の時間、（３）と（２）の間の時間、（４）と（３）の間の時間を算出し、それぞれを時間Ｔ１、時間Ｔ２、および時間Ｔ３として記憶する。
【００３１】
また、ＣＰＵ１６は、予め閾値Ａ、閾値Ｂ、および閾値Ｃを記憶している。閾値Ｃ（第３閾値の一例）は、例えば、０ボルト以下の値である。そして、ＣＰＵ１６は、閾値Ａ〜Ｃおよび時間Ｔ１〜Ｔ３の各値を、規定の計算式に代入することで、時間Ｔを算出する。時間Ｔは、立ち上がりにおいてパルスが閾値Ｃを上回った時から、立ち下がりにおいてパルスが閾値Ｃを下回った時までの時間である。すなわち、この時間Ｔは、０ボルト以下の閾値に基づいて測定されるパルス幅であり、従来技術では測定できない値である。
【００３２】
以上、本実施の形態のパルス幅測定装置の構成について説明した。
【００３３】
＜パルス幅測定装置の動作＞
次に、本実施の形態のパルス幅測定装置の動作について、図３および図４を参照して説明する。図３は、本実施の形態のパルス幅測定装置の動作例を示すフローチャートである。図４は、本実施の形態のパルス幅測定装置が測定するパルスの一例を示す図である。図４に示す台形状のパルスにおいて、左側の勾配は立ち上がりを示し、右側の勾配は立ち下がりを示す。
【００３４】
ステップＳ１１において、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ２が０から１へ変化したか否かを判定する。
【００３５】
ステップＳ１１の判定の結果、入力信号Ｉ２が０から１へ変化していない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ＣＰＵ１６は、再度ステップＳ１１の判定を行う。すなわち、フローはステップＳ１１へ戻る。この場合は、図４において、立ち上がりのパルスが閾値Ａを上回っていない状態である。よって、図４に示すように、入力信号Ｉ２は０である。なお、図４には図示していないが、入力信号Ｉ１も０である。
【００３６】
ステップＳ１１の判定の結果、入力信号Ｉ２が０から１へ変化した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６は、以下の動作を行う。すなわち、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ２が０から１へ変化したことで、図４に示すクロス時間（１）を記憶する。また、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ１も０から１へ変化したことで、計時を開始する。その後、フローはステップＳ１２へ進む。
【００３７】
ステップＳ１２において、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ２が１から０へ変化したか否かを判定する。
【００３８】
ステップＳ１２の判定の結果、入力信号Ｉ２が１から０へ変化していない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、フローは、ステップＳ１３へ進む。
【００３９】
ステップＳ１３において、ＣＰＵ１６は、タイムオーバしたか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ１６は、ＰＷＭ周期の２倍の間、入力信号Ｉ２が１から０へ変化しなかった場合、タイムオーバしたと判定する。
【００４０】
ステップＳ１３の判定の結果、タイムオーバしていない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、ＣＰＵ１６は、再度ステップＳ１２の判定を行う。すなわち、フローはステップＳ１２へ戻る。
【００４１】
ステップＳ１３の判定の結果、タイムオーバした場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６は、動作を終了する。すなわち、フローは終了する。
【００４２】
ステップＳ１２の判定の結果、入力信号Ｉ２が１から０へ変化した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ２が１から０へ変化したことで、図４に示すクロス時間（２）を取得して記憶する。その後、フローはステップＳ１４へ進む。
【００４３】
ステップＳ１４において、ＣＰＵ１６は、クロス時間（２）とクロス時間（１）に基づいて、図４に示す時間Ｔ１を算出し、記憶する。時間Ｔ１は、図４に示すように、パルスが閾値Ａを上回った時点から閾値Ｂを上回った時点までの時間である。
【００４４】
ステップＳ１５において、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ２が０から１へ変化したか否かを判定する。
【００４５】
ステップＳ１５の判定の結果、入力信号Ｉ２が０から１へ変化していない場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、フローは、ステップＳ１６へ進む。
【００４６】
ステップＳ１５の判定の結果、入力信号Ｉ２が０から１へ変化した場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ２が１から０へ変化したことで、図４に示すクロス時間（３）を記憶する。その後、フローはステップＳ１７へ進む。
【００４７】
ステップＳ１６において、ＣＰＵ１６は、タイムオーバしたか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ１６は、ＰＷＭ周期の２倍の間、入力信号Ｉ２が０から１へ変化しなかった場合、タイムオーバしたと判定する。
【００４８】
ステップＳ１６の判定の結果、タイムオーバしていない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、ＣＰＵ１６は、再度ステップＳ１５の判定を行う。すなわち、フローはステップＳ１５へ戻る。
【００４９】
ステップＳ１６の判定の結果、タイムオーバした場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６は、動作を終了する。すなわち、フローは終了する。
【００５０】
ステップＳ１７において、ＣＰＵ１６は、クロス時間（３）とクロス時間（２）に基づいて、図４に示す時間Ｔ２を算出し、記憶する。時間Ｔ２は、図４に示すように、パルスが閾値Ｂを上回った時点から閾値Ｂを下回った時点までの時間である。
【００５１】
ステップＳ１８において、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ２が１から０へ変化したか否かを判定する。
【００５２】
ステップＳ１８の判定の結果、入力信号Ｉ２が１から０へ変化していない場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、フローは、ステップＳ１９へ進む。
【００５３】
ステップＳ１８の判定の結果、入力信号Ｉ２が１から０へ変化した場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ２が１から０へ変化したことで、図４に示す時間（４）を記憶する。また、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ１も１から０へ変化したことで、計時を終了し、リセットする。その後、フローはステップＳ２０へ進む。
【００５４】
ステップＳ１９において、ＣＰＵ１６は、タイムオーバしたか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ１６は、ＰＷＭ周期の２倍の間、入力信号Ｉ２が０から１へ変化しなかった場合、タイムオーバしたと判定する。
【００５５】
ステップＳ１９の判定の結果、タイムオーバしていない場合（ステップＳ１９：ＮＯ）、ＣＰＵ１６は、再度ステップＳ１８の判定を行う。すなわち、フローはステップＳ１８へ戻る。
【００５６】
ステップＳ１９の判定の結果、タイムオーバした場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６は、動作を終了する。すなわち、フローは終了する。
【００５７】
ステップＳ２０において、ＣＰＵ１６は、クロス時間（４）とクロス時間（３）に基づいて、図４に示す時間Ｔ３を算出し、記憶する。時間Ｔ３は、図４に示すように、パルスが閾値Ｂを下回った時点から閾値Ａを下回った時点までの時間である。
【００５８】
ステップＳ２１において、ＣＰＵ１６は、予め記憶している閾値Ａ、Ｂ、Ｃと、先に算出した時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３とに基づいて、時間Ｔを算出する。時間Ｔを求める計算式は、以下の通りである。なお、この計算式も、ＣＰＵ１６が予め記憶している。
Ｔ＝（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）＋（Ｔ１＋Ｔ３）×｛（閾値Ａ−閾値Ｃ）／（閾値Ｂ−閾値Ａ）｝
【００５９】
このようにして、ＣＰＵ１６は、時間Ｔを算出する。時間Ｔは、図４に示すように、パルスが閾値Ｃを上回った時点から閾値Ｃを下回った時点までの時間である。換言すれば、時間Ｔは、０ボルト以下の閾値Ｃに基づいて測定されたパルス幅である。
【００６０】
以上でパルス幅測定のフローは終了であるが、その後の動作として、ＣＰＵ１６は、算出した時間Ｔに基づいて充電時に入力する電流値を決定し、整流回路１１およびＤＣ高電圧生成回路１２を制御してもよい。
【００６１】
以上、本実施の形態のパルス幅測定装置の動作について説明した。
【００６２】
＜パルス幅測定装置の作用効果＞
本実施の形態のパルス幅測定装置は、第１の勾配に基づいて、立ち上がりにおいてパルスが閾値Ｃとクロスしてから閾値Ａとクロスするまでの時間を算出する。第１の勾配は、閾値Ｂと閾値Ａの差と、閾値Ａと閾値Ｃの差と、立ち上がりにおいてパルスが閾値Ａとクロスしてから閾値Ｂとクロスするまでの時間（すなわち、図４の時間Ｔ１）とで特定される。また、本実施の形態のパルス幅測定装置は、第２の勾配に基づいて、立ち下がりにおいてパルスが閾値Ａとクロスしてから閾値Ｃとクロスするまでの時間を算出する。第２の勾配は、立ち下がりにおいてパルスが閾値Ｂとクロスしてから閾値Ａとクロスするまでの時間（すなわち、図４の時間Ｔ３）とで特定される。そして、本実施の形態のパルス幅測定装置は、算出した２つの時間と、パルスが立ち上がりで閾値Ａとクロスしてから立ち下がりで閾値Ａとクロスするまでの時間（すなわち、図４の時間Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）とを合計する。これにより、本実施の形態のパルス幅測定装置は、パルスが立ち上がりで閾値Ｃとクロスしてから立ち下がりで閾値Ｃとクロスするまでの時間Ｔ（すなわち、閾値Ｃを超えている時間を示すパルス幅）を算出する。このようにして、本実施の形態のパルス幅測定装置は、マイナス電位まで振れるパルスのパルス幅を測定できる。すなわち、任意の電位をクロスした時点を検出する検出部を設けることなく、当該任意の電位をクロスした際のパルス幅を測定できる。
【００６３】
なお、本実施の形態では、閾値Ａおよび閾値Ｂは０より大きく、閾値Ｃは０以下である場合について説明を行ったが、閾値Ａ、閾値Ｂおよび閾値Ｃは、これに限らない。例えば、パルス幅を求めたい閾値Ｃが閾値Ａおよび閾値Ｂよりも大きくてもよい。あるいは、閾値Ａ、閾値Ｂおよび閾値Ｃは０より大きく、かつ、閾値Ｃは、閾値Ａおよび閾値Ｂよりも小さくてもよい。この場合も同様に、閾値間の差分と、各閾値のクロス時間の差分（すなわち、パルスの勾配）に基づいて、閾値Ｃにおけるパルス幅を算出することが可能である。これにより、閾値Ｃが非常に高いような場合であっても、任意の電位（閾値Ｃ）をクロスした際のパルス幅を測定でき、また、閾値Ｃが０以下ではないが、０の値にごく近く、パルスの電位を上げなければ閾値Ｃにおけるパルス幅を測定できないような場合であっても、任意の電位（閾値Ｃ）をクロスした際のパルス幅を測定できる。
【００６４】
また、本実施の形態のパルス幅測定装置は、コンパレータを用いて、パルスが閾値とクロスしたことを検出する。これにより、本実施の形態のパルス幅測定装置は、ＣＰＵを用いてクロスを検出する場合に比べて、高精度にクロス時間を取得でき、高精度にパルス幅を測定できる。
【００６５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について、図面を参照して説明する。
【００６６】
＜パルス幅測定装置の構成＞
まず、本実施の形態のパルス幅測定装置の構成について、図５を参照して説明する。図５は、本実施の形態のパルス幅測定装置の構成例を示すブロック図である。なお、本実施の形態のパルス幅測定装置は、例えば、図１に示す充電装置１０に備えられる。
【００６７】
図５において、本実施の形態のパルス幅測定装置は、ＰＷＭ検出回路１５と、ＣＰＵ１６（制御部の一例）とを有する。ＰＷＭ検出回路１５は、コンパレータ１５１（第１検出部の一例）と、コンパレータ１５２（第２検出部の一例）とを有する。すなわち、本実施の形態のパルス幅測定装置は、図２に示す実施の形態１の構成と比べると、ＸＯＲ１５３を備えない点が異なる。
【００６８】
コンパレータ１５１には、実施の形態１と同じく、閾値Ａが設定されている。そして、コンパレータ１５１は、Ｉ／Ｆ回路１４からＰＷＭ信号を受け取る。パルスが閾値Ａを上回ると、コンパレータ１５１は、１を示す信号を、ＣＰＵ１６へ送る。一方、コンパレータ１５１は、パルスが閾値Ａを下回ると、０を示す信号を、ＣＰＵ１６へ送る。なお、以下では、コンパレータ１５１からＣＰＵ１６への信号は、「入力信号Ｉ３」という。
【００６９】
コンパレータ１５２には、実施の形態１と同じく、閾値Ｂが設定されている。そして、コンパレータ１５２は、コンパレータ１５１と同じく、Ｉ／Ｆ回路１４からＰＷＭ信号を受け取る。パルスが閾値Ｂを上回ると、コンパレータ１５２は、１を示す信号を、ＣＰＵ１６へ送る。一方、コンパレータ１５２は、パルスが閾値Ｂを下回ると、０を示す信号を、ＣＰＵ１６へ送る。なお、以下では、コンパレータ１５２からＣＰＵ１６への信号は、「入力信号Ｉ４」という。
【００７０】
ＣＰＵ１６は、コンパレータ１５１からの入力信号Ｉ３の変化に基づいて、計時（タイマ機能）の開始または終了を行う。すなわち、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ３が０から１へ変化した場合、計時を開始する。一方、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ３が１から０へ変化した場合、計時を終了する。
【００７１】
また、ＣＰＵ１６は、コンパレータ１５１からの入力信号Ｉ３の変化に基づいて、時間を取得して記憶する。すなわち、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ３が０から１へ変化した場合、その変化した時間をクロス時間（１）として記憶する。また、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ３が１から０へ変化した場合、その変化した時間をクロス時間（４）として記憶する。
【００７２】
また、ＣＰＵ１６は、コンパレータ１５２からの入力信号Ｉ４の変化に基づいて、時間を記憶する。すなわち、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ４が０から１へ変化した場合、その変化した時間をクロス時間（２）として記憶する。また、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ４が１から０へ変化した場合、その変化した時間をクロス時間（３）として記憶する。
【００７３】
また、ＣＰＵ１６は、２つのクロス時間に基づいて、それらの間の時間を算出する。例えば、ＣＰＵ１６は、クロス時間（１）、（２）、（３）、（４）の順に記憶した場合、（４）と（１）の間の時間、（３）と（２）の間の時間を算出し、それぞれを時間Ｔ１、時間Ｔ２として記憶する。
【００７４】
また、ＣＰＵ１６は、実施の形態１と同様、予め閾値Ａ、閾値Ｂ、および閾値Ｃを記憶している。そして、ＣＰＵ１６は、閾値Ａ〜Ｃおよび時間Ｔ１、Ｔ２の各値を、規定の計算式に代入することで、時間Ｔを算出する。時間Ｔは、立ち上がりにおいてパルスが閾値Ｃを上回った時から、立ち下がりにおいてパルスが閾値Ｃを下回った時までの時間である。すなわち、この時間Ｔは、例えば、０ボルト以下の閾値に基づいて測定されるパルス幅であり、従来技術では測定できない値である。
【００７５】
以上、本実施の形態のパルス幅測定装置の構成について説明した。
【００７６】
＜パルス幅測定装置の動作＞
次に、本実施の形態のパルス幅測定装置の動作について、図６および図７を参照して説明する。図６は、本実施の形態のパルス幅測定装置の動作例を示すフローチャートである。図７は、本実施の形態のパルス幅測定装置が測定するパルスの一例を示す図である。図７に示す台形状のパルスにおいて、左側の勾配は立ち上がりを示し、右側の勾配は立ち下がりを示す。
【００７７】
ステップＳ３１において、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ３が０から１へ変化したか否かを判定する。
【００７８】
ステップＳ３１の判定の結果、入力信号Ｉ３が０から１へ変化していない場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、ＣＰＵ１６は、再度ステップＳ３１の判定を行う。すなわち、フローはステップＳ３１へ戻る。この場合は、図７において、立ち上がりのパルスが閾値Ａを上回っていない状態である。よって、図７に示すように、入力信号Ｉ３は０である。なお、図７に示すように、入力信号Ｉ４も０である。
【００７９】
ステップＳ３１の判定の結果、入力信号Ｉ３が０から１へ変化した場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６は、図７に示すクロス時間（１）を記憶し、計時を開始する。その後、フローはステップＳ３２へ進む。
【００８０】
ステップＳ３２において、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ４が０から１へ変化したか否かを判定する。
【００８１】
ステップＳ３２の判定の結果、入力信号Ｉ４が０から１へ変化していない場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、フローは、ステップＳ３３へ進む。
【００８２】
ステップＳ３３において、ＣＰＵ１６は、タイムオーバしたか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ１６は、ＰＷＭ周期の２倍の間、入力信号Ｉ４が０から１へ変化していなかった場合、タイムオーバしたと判定する。
【００８３】
ステップＳ３３の判定の結果、タイムオーバしていない場合（ステップＳ３３：ＮＯ）、ＣＰＵ１６は、再度ステップＳ３２の判定を行う。すなわち、フローはステップＳ３２へ戻る。
【００８４】
ステップＳ３３の判定の結果、タイムオーバした場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６は、動作を終了する。すなわち、フローは終了する。
【００８５】
ステップＳ３２の判定の結果、入力信号Ｉ４が０から１へ変化した場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６は、図７に示すクロス時間（２）を記憶する。その後、フローはステップＳ３４へ進む。
【００８６】
ステップＳ３４において、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ４が１から０へ変化したか否かを判定する。
【００８７】
ステップＳ３４の判定の結果、入力信号Ｉ４が１から０へ変化していない場合（ステップＳ３４：ＮＯ）、フローは、ステップＳ３５へ進む。
【００８８】
ステップＳ３４の判定の結果、入力信号Ｉ４が１から０へ変化した場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ４が１から０へ変化したことで、図７に示すクロス時間（３）を記憶する。その後、フローはステップＳ３６へ進む。
【００８９】
ステップＳ３５において、ＣＰＵ１６は、タイムオーバしたか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ１６は、ＰＷＭ周期の２倍の間、入力信号Ｉ４が１から０へ変化していなかった場合、タイムオーバしたと判定する。
【００９０】
ステップＳ３５の判定の結果、タイムオーバしていない場合（ステップＳ３５：ＮＯ）、ＣＰＵ１６は、再度ステップＳ３４の判定を行う。すなわち、フローはステップＳ３４へ戻る。
【００９１】
ステップＳ３５の判定の結果、タイムオーバした場合（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６は、動作を終了する。すなわち、フローは終了する。
【００９２】
ステップＳ３６において、ＣＰＵ１６は、クロス時間（３）とクロス時間（２）に基づいて、図７に示す時間Ｔ２を算出し、記憶する。時間Ｔ２は、図７に示すように、パルスが閾値Ｂを上回った時点から閾値Ｂを下回った時点までの時間である。
【００９３】
ステップＳ３７において、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ３が１から０へ変化したか否かを判定する。
【００９４】
ステップＳ３７の判定の結果、入力信号Ｉ３が１から０へ変化していない場合（ステップＳ３７：ＮＯ）、フローは、ステップＳ３８へ進む。
【００９５】
ステップＳ３７の判定の結果、入力信号Ｉ３が１から０へ変化した場合（ステップＳ３７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６は、図７に示す時間（４）を記憶する。また、ＣＰＵ１６は、入力信号Ｉ３が１から０へ変化したことで、計時を終了し、リセットする。その後、フローはステップＳ３９へ進む。
【００９６】
ステップＳ３８において、ＣＰＵ１６は、タイムオーバしたか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ１６は、ＰＷＭ周期の２倍の間、入力信号Ｉ３が１から０へ変化していなかった場合、タイムオーバしたと判定する。
【００９７】
ステップＳ３８の判定の結果、タイムオーバしていない場合（ステップＳ３８：ＮＯ）、ＣＰＵ１６は、再度ステップＳ３７の判定を行う。すなわち、フローはステップＳ３７へ戻る。
【００９８】
ステップＳ３８の判定の結果、タイムオーバした場合（ステップＳ３８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１６は、動作を終了する。すなわち、フローは終了する。
【００９９】
ステップＳ３９において、ＣＰＵ１６は、クロス時間（４）とクロス時間（１）に基づいて、図７に示す時間Ｔ１を算出し、記憶する。時間Ｔ１は、図７に示すように、パルスが閾値Ａを上回った時点から閾値Ａを下回った時点までの時間である。
【０１００】
ステップＳ４０において、ＣＰＵ１６は、予め記憶している閾値Ａ、Ｂ、Ｃと、先に算出した時間Ｔ１、Ｔ２とに基づいて、時間Ｔを算出する。時間Ｔを求める計算式は、以下の通りである。なお、この計算式も、ＣＰＵ１６が予め記憶している。
Ｔ＝Ｔ１＋（Ｔ１−Ｔ２）×｛（閾値Ａ−閾値Ｃ）／（閾値Ｂ−閾値Ａ）｝
【０１０１】
このようにして、ＣＰＵ１６は、時間Ｔを算出する。時間Ｔは、図７に示すように、パルスが閾値Ｃを上回った時点から閾値Ｃを下回った時点までの時間である。換言すれば、時間Ｔは、０ボルト以下の閾値Ｃに基づいて測定されたパルス幅である。
【０１０２】
以上でパルス幅測定のフローは終了であるが、その後の動作として、ＣＰＵ１６は、算出した時間Ｔに基づいて充電時に入力する電流値を決定し、整流回路１１およびＤＣ高電圧生成回路１２を制御してもよい。
【０１０３】
以上、本実施の形態のパルス幅測定装置の動作について説明した。
【０１０４】
＜パルス幅測定装置の作用効果＞
本実施の形態のパルス幅測定装置は、第１の勾配に基づいて、立ち上がりにおいてパルスが閾値Ｃとクロスしてから閾値Ａとクロスするまでの時間を算出する。第１の勾配は、閾値Ｂと閾値Ａの差と、閾値Ａと閾値Ｃの差と、立ち上がりにおいてパルスが閾値Ａとクロスしてから閾値Ｂとクロスするまでの時間（すなわち、図７の（１）から（２）までの時間）とで特定される。また、本実施の形態のパルス幅測定装置は、第２の勾配に基づいて、立ち下がりにおいてパルスが閾値Ａとクロスしてから閾値Ｃとクロスするまでの時間を算出する。第２の勾配は、立ち下がりにおいてパルスが閾値Ｂとクロスしてから閾値Ａとクロスするまでの時間（すなわち、図７の（３）から（４）までの時間）とで特定される。そして、本実施の形態のパルス幅測定装置は、算出した２つの時間と、パルスが立ち上がりで閾値Ａとクロスしてから立ち下がりで閾値Ａとクロスするまでの時間（すなわち、図７の時間Ｔ１）とを合計する。これにより、本実施の形態のパルス幅測定装置は、パルスが立ち上がりで閾値Ｃとクロスしてから立ち下がりで閾値Ｃとクロスするまでの時間Ｔ（すなわち、パルス幅）を算出する。このようにして、本実施の形態のパルス幅測定装置は、例えば、マイナス電位まで振れるパルスのパルス幅を測定できる。すなわち、任意の電位をクロスした時点を検出する検出部を設けることなく、当該任意の電位をクロスした際のパルス幅を測定できる。
【０１０５】
また、本実施の形態のパルス幅測定装置は、実施の形態１と同様に、コンパレータを用いて、パルスが閾値とクロスしたことを検出する。これにより、本実施の形態のパルス幅測定装置は、ＣＰＵを用いてクロスを検出する場合に比べて、高精度にクロス時間を取得でき、高精度なパルス幅を測定できる。
【０１０６】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、上記説明は一例であり、種々の変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、パルス幅を測定する装置、方法、プログラム等として利用することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  充電装置
１１  整流回路
１２  ＤＣ高電圧生成回路
１３  Ｉ／Ｆ回路
１４  Ｉ／Ｆ回路
１５  ＰＷＭ検出回路
１６  ＣＰＵ
１７  Ｉ／Ｆ回路群
１８  その他ブロック
２０  ２次電池ユニット
３０  車両側コネクタ
３１  ＡＣ＋端子
３２  ＡＣ−端子
３３  嵌合検知端子
３４  ＰＷＭ端子
３５  ＧＮＤ端子
４０  充電装置側コネクタ
１５１  コンパレータ
１５２  コンパレータ
１５３  ＸＯＲ
【図１】
2014178136.tif 000003
【図２】
2014178136.tif 000004
【図３】
2014178136.tif 000005
【図４】
2014178136.tif 000006
【図５】
2014178136.tif 000007
【図６】
2014178136.tif 000008
【図７】
2014178136.tif 000009