(57)【要約】【課題】連続かつ変動する電流波形信号から、信号波形の安定期間を含む一連の信号を、精度よく検出可能な信号検出装置を提供すること。【解決手段】時間と共に変動する電流波形信号から、一連の電流波形信号Ｓを抽出する信号検出装置１は、第１信号安定領域ａの判定情報を出力する第１安定領域判定部１１と、その判定情報と連動して信号変化領域ｂの判定情報を出力する変化領域判定部１２と、その判定情報と連動して第２信号安定領域ｃの判定情報を出力する第２安定領域判定部１３を備え、それら判定部の出力から、上記第１信号安定領域と、上記信号変化領域と、上記第２信号安定領域とが、この順に連続するときに上記一連の電流波形信号として抽出すると共に、電流波形信号が一方向に変化している間は、連続する１つの上記信号変化領域とみなして、上記一連の電流波形信号の成立を判断する。【選択図】図１
2019045501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間と共に変動する電流波形信号から、第１信号安定領域（ａ、ａ１、ａ２）に続く信号変化領域（ｂ、ｂ１、ｂ２）及び第２信号安定領域（ｃ、ｃ１、ｃ２）を含む一連の電流波形信号（Ｓ、Ｓ１、Ｓ２）を抽出する信号検出装置（１）であって、
上記第１信号安定領域の判定情報を出力する第１安定領域判定部（１１）と、
上記第１安定領域判定部の判定情報と連動して上記信号変化領域の判定情報を出力する変化領域判定部（１２）と、
上記変化領域判定部の判定情報と連動して上記第２信号安定領域の判定情報を出力する第２安定領域判定部（１３）と、を備え、
上記第１安定領域判定部、上記変化領域判定部及び上記第２安定領域判定部の出力から、上記第１信号安定領域と、上記信号変化領域と、上記第２信号安定領域とが、この順に連続するときに、上記一連の電流波形信号の抽出を実行すると共に、電流波形信号が一方向に変化している間は、連続する１つの上記信号変化領域とみなして、上記一連の電流波形信号の成立を判断する、信号検出装置。
【請求項２】
先に現れる上記第１信号安定領域（ａ１）に続く上記信号変化領域（ｂ１）及び上記第２信号安定領域（ｃ１）を含む一連の電流波形信号（Ｓ１）と、次に現れる上記第１信号安定領域（ａ２）に続く上記信号変化領域（ｂ２）及び上記第２信号安定領域（ｃ２）を含む一連の電流波形信号（Ｓ２）とを、区別して抽出する、請求項１に記載の信号検出装置。
【請求項３】
上記第１安定領域判定部は、電流波形信号が、第１安定条件を満たすときに上記第１信号安定領域と判定して、Ａフラグをオンに設定し、
上記第２安定領域判定部は、電流波形信号が、第２安定条件を満たすときに上記第２信号安定領域の開始と判定して、Ｃフラグをオンに設定し、
上記変化領域判定部は、電流波形信号が、変化条件を満たすときに上記信号変化領域と判定して、Ｂフラグをオンに設定し、かつ、上記変化条件は、上記第１安定条件を満たす状態となった後に、上記第１安定条件を満たさない状態となった場合か、又は、上記第２安定条件を満たす状態となった後に、上記第２安定条件を満たさない状態となったときに、上記第２安定条件の経過時間が、時間閾値（ＴＨｃ）以下の場合である、請求項１又は２に記載の信号検出装置。
【請求項４】
上記第１安定条件は、電流波形信号の信号変化量が、安定閾値条件（ＴＨ）を満足し、かつ第１安定時間（Ｔ１）が経過した場合である、請求項３に記載の信号検出装置。
【請求項５】
上記信号変化領域における電流波形信号の信号変化量が、変化閾値（ＴＨｂ）より大きい場合に、上記信号変化領域の成立と判定する、請求項３又は４に記載の信号検出装置。
【請求項６】
上記第２安定条件は、上記変化条件を満たす状態となった後に、電流波形信号の信号変化量が、安定閾値条件（ＴＨ）を満足した場合である、請求項３〜５のいずれか１項に記載の信号検出装置。
【請求項７】
上記第２安定領域判定部の判定情報から、上記一連の電流波形信号の成立を判定する成立判定部（１４）を備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の信号検出装置。
【請求項８】
上記成立判定部は、上記第２信号安定領域が、成立条件を満たすときに上記一連の電流波形信号の成立と判定して、Ｄフラグをオンに設定する、請求項７に記載の信号検出装置。
【請求項９】
上記成立条件は、上記第２安定条件を満たし、かつ第２安定時間（Ｔ２）が経過した場合である、請求項８に記載の信号検出装置。
【請求項１０】
上記成立判定部の判定情報から、上記一連の電流波形信号の抽出を判定する抽出判定部（１５）を備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載の信号検出装置。
【請求項１１】
複数の区画領域（Ｂ１〜Ｂ８）を有する信号検出対象（Ｂ）に設けられた複数の温度検出装置（３１〜３４）からの検出温度が入力され、入力される複数の上記検出温度の差分値（ΔＴ、ΔＴ１〜ΔＴ３）を温度閾値（Ｔth）と比較して温度判定を行う温度判定部と、上記温度判定部による温度判定結果に基づいて、上記信号検出対象の学習の可否を判定する学習判定部と、を備える、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の信号検出装置。
【請求項１２】
上記学習判定部は、２つ以上の上記区画領域の上記検出温度に基づいて、１つ以上の上記差分値を算出し、算出した上記差分値の全てが上記温度閾値以下であるときに、上記信号検出対象の全体についての学習が可能と判定する、請求項１１に記載の信号検出装置。
【請求項１３】
上記学習判定部は、２つ以上の上記区画領域の上記検出温度に基づいて、１つ以上の上記差分値を算出し、算出した上記差分値が上記温度閾値より大きいときには、上記差分値の算出に用いた上記検出温度に対応する上記区画領域ごとの学習が可能と判定する、請求項１１に記載の信号検出装置。
【請求項１４】
上記差分値を検出するための２つの上記温度検出装置は、上記信号検出対象の電流経路（４）において隣り合って配置される、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の信号検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変動する信号波形から一連の信号波形を検出するための信号検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等の制御装置では、各種検出器から得た情報に基づいて、種々の制御が行われている。例えば、電動車両用の電源システムにおいて、電流信号から任意の安定している領域を抽出し、制御技術に活用することが検討されている。そのため、任意のタイミングで現れる所望の波形を他の波形と区別して速やかに抽出することが重要と考えられる。
【０００３】
検出電流から所望の信号波形を抽出する手法の一例として、特許文献１には、サンプリングデータに第１、第２の閾値に基づく波形処理を施し、得られた第１、第２の波形データから第３の波形データを生成する信号処理回路を設けることが開示されている。具体的には、内燃機関の燃焼期間に生じるイオン電流の検出に際して、放電期間に生じるノイズと区別するために、第２の閾値をノイズ入力の有無のみを判別するように設定する。第１の閾値は、イオン電流とノイズの両方を含むように第２の閾値より低い基準値に設定される。このとき、第１、第２の波形データの排他的論理和を演算させると、イオン電流に相当する第３の波形データが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０７８３２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に記載される手法は、燃焼時のような非連続の電流信号について、予め波形パターンが知られる２つの電流波形を区別するのには適するが、それ以外の信号検出には必ずしも適さない。特に、電池の充放電電流のような連続信号であり、しかも時間と共に変動する電流波形から、サンプリングに適した一定の安定期間を抽出する手法はこれまで知られていない。
【０００６】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、連続かつ変動する電流波形信号から、信号波形の安定期間を含む一連の信号を、精度よく検出可能な信号検出装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、
時間と共に変動する電流波形信号から、第１信号安定領域（ａ、ａ１、ａ２）に続く信号変化領域（ｂ、ｂ１、ｂ２）及び第２信号安定領域（ｃ、ｃ１、ｃ２）を含む一連の電流波形信号（Ｓ、Ｓ１、Ｓ２）を抽出する信号検出装置（１）であって、
上記第１信号安定領域の判定情報を出力する第１安定領域判定部（１１）と、
上記第１安定領域判定部の判定情報と連動して上記信号変化領域の判定情報を出力する変化領域判定部（１２）と、
上記変化領域判定部の判定情報と連動して上記第２信号安定領域の判定情報を出力する第２安定領域判定部（１３）と、を備え、
上記第１安定領域判定部、上記変化領域判定部及び上記第２安定領域判定部の出力から、上記第１信号安定領域と、上記信号変化領域と、上記第２信号安定領域とが、この順に連続するときに、上記一連の電流波形信号の抽出を実行すると共に、電流波形信号が一方向に変化している間は、連続する１つの上記信号変化領域とみなして、上記一連の電流波形信号の成立を判断する、信号検出装置にある。
【発明の効果】
【０００８】
上記信号検出装置において、第１安定領域判定部は、第１信号安定領域が抽出されたか否かの判定情報を出力する。また、変化領域判定部は、信号変化領域が抽出されたか否かを、第２安定領域判定部は、第２信号安定領域が抽出されたか否かの判定情報を、同様に出力する。このとき、信号変化領域は、第１信号安定領域の判定情報と連動して判定され、第２信号安定領域は、信号変化領域の判定情報と連動して判定される。
【０００９】
したがって、これらの判定情報から、一連の電流波形信号であるか否かを確実に判定することができる。そのため、任意のタイミングで現れる所望の波形を他の波形と区別し、例えば、２つの一連の電流波形信号の一部が重なって現れる場合でも、速やかに抽出することができる。さらに、信号変化領域は、信号が増加又は減少方向に変化している間は、連続する信号変化領域とみなされるので、一連の電流波形信号が成立しやすくなり、所定の学習タイミングが抽出される頻度が増す。
【００１０】
以上のごとく、上記態様によれば、連続かつ変動する電流波形信号から、信号波形の安定期間を含む一連の信号を、精度よく検出可能な信号検出装置を提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１における、信号検出装置により抽出される一連の電流波形信号を示す電流波形図。
【図２】実施形態１における、信号検出装置が適用される電池状態推定装置の概略構成図。
【図３】実施形態１における、信号検出装置が適用される電池状態推定装置の等価回路モデルの電圧波形図。
【図４】実施形態１における、信号検出装置を構成する各部による信号抽出処理を示すタイムチャート図。
【図５】実施形態１における、信号検出装置による信号抽出処理の概要を示すフローチャート図。
【図６】実施形態１における、信号検出装置による第１信号安定領域の判定処理を示すフローチャート図。
【図７】実施形態１における、信号検出装置による信号変化領域の判定処理を示すフローチャート図。
【図８】実施形態１における、信号検出装置による信号変化領域の経過時間の算出処理を示すフローチャート図。
【図９】実施形態１における、信号検出装置による第２信号安定領域の判定処理を示すフローチャート図。
【図１０】実施形態１における、信号検出装置による信号成立の判定処理を示すフローチャート図。
【図１１】実施形態１における、信号検出装置による信号抽出処理に用いられるＡフラグ条件の例を示す電流波形図。
【図１２】実施形態１における、信号検出装置による信号抽出処理に用いられるＢフラグ条件の例を示す電流波形図。
【図１３】実施形態１における、信号検出装置による信号抽出処理に用いられるＣフラグ条件の例を示す電流波形図。
【図１４】実施形態１における、信号検出装置により抽出される一連の電流波形信号の一例を示す電流波形図。
【図１５】実施形態１における、信号検出装置により抽出される一連の電流波形信号の一例を示す電流波形図。
【図１６】実施形態１における、信号検出装置により抽出される一連の電流波形信号の一例を示す電流波形図。
【図１７】実施形態１における、信号検出装置により抽出される一連の電流波形信号の一例を示す電流波形図。
【図１８】実施形態２における、信号検出装置の信号検出対象となる電池を含む電池パックの概略構成図。
【図１９】実施形態２における、信号検出装置の温度判定部により算出される温度差の推移と、電池状態推定装置によるパラメータ学習との関係を示す図。
【図２０】実施形態２における、信号検出装置による温度判定処理を示すフローチャート図。
【図２１】実施形態２における、信号検出装置による学習判定処理を示すフローチャート図。
【図２２】実施形態３における、信号検出装置の信号検出対象となる電池を含む電池パックの概略構成図。
【図２３】実施形態３における、信号検出装置の温度判定部により算出される温度差の推移と、温度判定フラグ及び学習判定フラグとの関係を示す図。
【図２４】実施形態３における、信号検出装置による温度判定処理及び学習判定処理を示すフローチャート図。
【図２５】実施形態３における、信号検出装置の信号検出対象となる電池を含む電池パックの他の例を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施形態１）
以下、信号検出装置に係る実施形態１について、図１〜図１７を参照して説明する。
本形態の信号検出装置は、図１に示す一連の電流波形信号Ｓを検出するための装置であり、図２に示すように、例えば、等価回路モデルＭを用いて二次電池の状態を推定する電池状態推定装置２に適用される。電池状態推定装置２は、信号検出対象となる電池からの電流波形信号に基づいてパラメータ学習を行うパラメータ学習部１０を備えており、信号検出装置は、パラメータ学習部１０の信号抽出部１を構成することができる。図示しない二次電池は、車載主機としての回転電機を備える電動車両や、車載補機電池を用いる車両に搭載されて車両用電源を構成し、電力を供給するものであり、例えばリチウムイオン電池等からなる。
【００１３】
図１上段に示すように、信号抽出部１は、電流波形信号から、所定の安定条件又は変化条件を満足する一連の電流波形信号Ｓを抽出する。電流波形信号は、時間と共に変動しており、所定の学習タイミングを抽出するために、略一定の第１信号安定領域ａと、これに続く信号変化領域ｂ及び、略一定の第２信号安定領域ｃとを含む、一連の電流波形信号Ｓが設定される。図１下段に示すように、一連の電流波形信号Ｓは繰り返し現れることもあり、複数の一連の電流波形信号Ｓ１、Ｓ２が連続的かつ一部が重なって現れる場合には、先に現れる一連の電流波形信号Ｓ１と、後に現れる一連の電流波形信号Ｓ２とは、区別して抽出される。ここでは便宜的に、前者を、前回の一連の電流波形信号Ｓ１、後者を、今回の一連の電流波形信号Ｓ２と称する。電流波形信号から所定の信号を抽出するための具体的手法については、後述する。
【００１４】
図２において、電池状態推定装置２の入力信号処理部２０には、二次電池の端子間電圧を検出する電圧センサ２１、二次電池の充放電電流を検出する電流センサ２２、二次電池の温度を検出する温度センサ２３からの検出信号が逐次入力される。入力信号処理部２０は、これらセンサ２１〜２３の検出信号を適宜処理して、電池電圧Ｖ、電池電流Ｉ、電池温度Ｔの測定データとして送出する。電池状態推定装置２は、時系列的に送出される測定データと、等価回路モデルＭに基づいて、例えば、二次電池の充電状態（すなわち、ＳＯＣ；Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）等を推定し、結果を出力する。
【００１５】
等価回路モデルＭは、抵抗及びコンデンサをパラメータとして二次電池をモデル化したものである。ここでは、図示するように、モデルＭ１〜Ｍ３の直列接続体として等価回路モデルＭが表現される。すなわち、モデルＭ１は、抵抗ＲSのみを有し、ＶSは、モデルＭ１の両端子間の電位差を示している。モデルＭ２は、抵抗Ｒ1及びコンデンサＣ1の並列接続体、モデルＭ３は、抵抗Ｒ2及びコンデンサＣ2の並列接続体であり、モデルＭ２、モデルＭ３の時定数は異なる。また、Ｖ1、Ｖ2は、それぞれ、モデルＭ２、モデルＭ３の両端子間の電位差を示している。Ｖｔ0ｔは、等価回路モデルＭの両端子間の電位差であり、モデルＭ１〜Ｍ３の電位差ＶS、Ｖ1、Ｖ2の和に相当する。
【００１６】
パラメータ学習部１０は、走行中の二次電池の電流波形信号から、信号抽出部１によって、一連の電流波形信号Ｓを逐次抽出し、その際の電圧波形をフィッティングすることで、等価回路モデルＭのパラメータを推定する。例えば、図１上段に示した一連の電流波形信号Ｓのように、電流がステップ状に増加するとき、図３に示すように、測定された電池電圧Ｖは過渡応答特性を示す。このとき、図中に破線で示す等価回路モデルＭの電圧波形は、モデルＭ１〜Ｍ３に対応する３つの期間に分割され、例えば、時間ｔ１、ｔ２の近傍で、公知の方法でフィッティングを行って、パラメータをリアルタイム学習することができる。パラメータ学習部１０は、算出されたパラメータの採用の可否を判断し、肯定判定された場合には、パラメータの更新を行う。更新されたパラメータや等価回路モデルＭに対応する演算式等は、図示しないメモリに格納される。
【００１７】
信号抽出部１は、パラメータ学習部１０によるパラメータの算出に先立ち、最適な学習タイミングを抽出し、パラメータ学習のための信号データ収集を行う。図４に示すように、信号抽出部１は、一連の電流波形信号Ｓを抽出するために、第１安定領域判定部１１と、変化領域判定部１２と、第２安定領域判定部１３とを備える。これら判定部１１〜１３は互いに連動し、さらに、成立判定部１４が、一連の電流波形信号Ｓの成立を判定すると共に、信号データの採用を判定する。その後、抽出判定部１５が、一連の電流波形信号Ｓの信号抽出の可否を判定する。
【００１８】
図４の最上段に示すように、一連の電流波形信号Ｓは、例えば、一部に重なりを有して連続的に現れる。ここで、前回の一連の電流波形信号Ｓ１は、第１信号安定領域ａ１に続く信号変化領域ｂ１及び第２信号安定領域ｃ１を含む電流波形信号であり、今回の一連の電流波形信号Ｓ２は、第１信号安定領域ａ２に続く信号変化領域ｂ２及び第２信号安定領域ｃ２を含む電流波形信号である。今回の一連の電流波形信号Ｓ２の第１信号安定領域ａ２と、前回の一連の電流波形信号Ｓ１の第２信号安定領域ｃ１とは、便宜上、異なる符号が付されるが、実質的に同じ期間の電流波形信号を示している。
【００１９】
そのため、信号抽出部１には、前回の一連の電流波形信号Ｓ１の各領域と、今回の一連の電流波形信号Ｓ２の各領域とを区別して、連続的に抽出し、一連の信号パターンの成立を、それぞれ判別可能であることが要求される。
具体的には、信号抽出部１は、
第１信号安定領域ａ（例えば、ａ１、ａ２）の判定情報を出力する第１安定領域判定部１１と、
第１安定領域判定部１１の判定情報と連動して信号変化領域ｂ（例えば、ｂ１、ｂ２）の判定情報を出力する変化領域判定部１２と、
変化領域判定部１２の判定情報と連動して第２信号安定領域ｃ（例えば、ｃ１、ｃ２）の判定情報を出力する第２安定領域判定部１３と、を備える。
そして、第１安定領域判定部１１と、変化領域判定部１２と、第２安定領域判定部１３とが出力する判定情報から、第１信号安定領域ａと、信号変化領域ｂと、第２信号安定領域ｃとが、この順に連続するときに、一連の電流波形信号Ｓの抽出を実行する。その際に、電流波形信号が一方向に変化している間は、連続する１つの信号変化領域ｂとみなして、一連の電流波形信号Ｓの成立を判断する。
【００２０】
ここで、一方向とは、例えば、電流値が増加する方向（以下、適宜、＋方向と称する）、又は、電流値が減少する方向（以下、適宜、−方向と称する）のいずれかである。連続する１つの信号変化領域ｂでは、常に電流値が変化している必要はなく、ある期間において、全体として、同じ方向に電流波形が変化していればよい。例えば、前回の一連の電流波形信号Ｓ１において、信号変化領域ｂ１として示すように、短い信号安定領域ｃ０を挟んで−方向に変化する２つの信号変化領域ｂ１１、ｂ１２が継続する場合には、これらを一方向に変化している連続する電流波形とみなすことができる。
【００２１】
このように、信号抽出部１は、例えば、信号変化領域ｂ１のように段付に変化する電流波形を、連続する１つの信号変化領域ｂとみなして判定を行う。これにより、第１信号安定領域ａと、信号変化領域ｂと、第２信号安定領域ｃとを含む一連の電流波形信号Ｓが成立しやすくなり、学習タイミングの抽出頻度が増加する。また、信号変化領域ｂ及び第２信号安定領域ｃの判定は、それらに先立つ第１信号安定領域ａと連動してなされるので、次に現れる一連の電流波形信号Ｓと容易に区別される。
すなわち、第１信号安定領域ａ１、信号変化領域ｂ１、第２信号安定領域ｃ１が連続する、前回の一連の電流波形信号Ｓ１と、第１信号安定領域ａ２、信号変化領域ｂ２、第２信号安定領域ｃ２が連続する、今回の一連の電流波形信号Ｓ２とは、区別される。
【００２２】
より具体的には、第１安定領域判定部１１は、電流波形信号が、第１安定条件であるＡフラグ条件を満たすときに第１信号安定領域ａと判定する。また、判定情報を出力し、Ａフラグのオンオフ設定を切り替える。Ａフラグ条件は、例えば、電流波形信号の信号変化量が、所定の安定閾値条件ＴＨを満足する範囲にあり、かつ所定の第１安定時間Ｔ１（以下、安定時間Ｔ１と略称する）が経過した場合である。
これにより、例えば、前回及び今回の一連の電流波形信号Ｓ１、Ｓ２において、第１信号安定領域ａ１、ａ２が抽出される。
【００２３】
変化領域判定部１２は、電流波形信号が、変化条件である２つのＢフラグ条件のいずれかを満たすときに、信号変化領域ｂと仮に判定する。また、判定情報を出力し、Ｂフラグのオンオフ設定を切り替える。Ｂフラグ条件の１つは、Ａフラグ条件を満たす状態となった後に、Ａフラグ条件を満たさない状態となった場合であり、第１安定領域判定部１１の判定情報に基づいて判定される。例えば、Ａフラグがオンからオフに切り替わった場合（すなわち、所定の安定閾値条件ＴＨを満足しなくなった状態）、又は、その状態が継続している場合には、Ｂフラグはオンに設定される。
これにより、例えば、前回及び今回の一連の電流波形信号Ｓ１、Ｓ２において、第１信号安定領域ａ１、ａ２に続く信号変化領域ｂ１１、ｂ２が抽出される。
【００２４】
Ｂフラグ条件のもう１つは、第２安定条件であるＣフラグ条件を満たす状態となった後に、Ｃフラグ条件を満たさない状態となったときに、Ｃフラグ条件の経過時間（以下、適宜、Ｃフラグ経過時間と称する）が、所定の時間閾値ＴＨｃ以下の場合であり、第２安定領域判定部１３の判定情報に基づいて判定される。例えば、Ｃフラグがオンからオフに切り替わり（すなわち、所定の安定閾値条件ＴＨを満足しなくなった状態）、それまでに経過した時間（以下、適宜、Ｃフラグ経過時間と称する）が短時間であった場合には、Ｂフラグは再びオンに設定される。
これにより、例えば、前回の一連の電流波形信号Ｓ１において、信号変化領域ｂ１１に続く信号変化領域ｂ１２が抽出される。
【００２５】
第２安定領域判定部１３は、電流波形信号が、第２安定条件であるＣフラグ条件を満たすときに第２信号安定領域ｃの開始を判定する。また、判定情報を出力し、Ｃフラグのオンオフ設定を切り替える。Ｃフラグ条件は、Ｂフラグ条件を満たす状態となった後に、電流波形安定信号の信号変化量が、安定閾値条件ＴＨを満足した場合であり、変化領域判定部１２の判定情報に基づいて判定される。例えば、Ｂフラグがその１周期前の判定においてオンに設定されており、かつ電流波形信号の信号変化量が、再び所定の安定閾値条件ＴＨを満足した場合には、Ｃフラグはオンに設定される。
これにより、例えば、前回及び今回の一連の電流波形信号Ｓ１、Ｓ２において、信号変化領域ｂ１、ｂ２に続く第２信号安定領域ｃ１、ｃ２が抽出される。また、信号変化領域ｂ１のように、段付に変化する電流波形信号において、信号変化領域ｂ１１、ｂ１２に挟まれる信号安定領域ｃ０が抽出される。
【００２６】
好適には、Ｃフラグ条件に基づく後者のＢフラグ条件は、信号変化領域ｂが成立するまで採用されることが望ましい。信号変化領域ｂの成立は、例えば、Ｂフラグ条件が継続している時間（以下、適宜、Ｂフラグ経過時間と称する）において、一方向に変化する信号変化量（例えば、電流値の変化量；以下、適宜、電流変化量とも称する）が、所定の変化閾値ＴＨｂより大きいか否かで、判定することができる。前回の一連の電流波形信号Ｓ１のように、信号変化領域ｂ１が段付に変化する場合には、第１信号安定領域ａ１に続く信号変化領域ｂ１１の信号変化量が比較的小さいと、変化閾値ＴＨｂに満たないが、信号変化領域ｂ１１、ｂ１２が連続する１つの信号変化領域ｂ１とみなされることにより、信号変化領域ｂの不成立が回避される。
なお、第１信号安定領域ａ１に続く信号変化領域ｂ１１の信号変化量が十分大きければ、その時点で信号変化領域ｂの成立と判定することができる。この場合には、信号安定領域ｃ０の後に信号変化領域ｂ１２が継続することはなく、Ｂフラグはオンとならない。
【００２７】
第２信号安定領域ｃの開始が判定されると、信号抽出部１は、パラメータ学習部１０にてパラメータ更新を行うための学習タイミングと仮に判断して、信号データの収集を開始することができる。また、収集された信号データの採用の可否は、第２信号安定領域ｃの継続期間によって決まり、続く成立判定部１４にて、一連の電流波形信号Ｓの抽出の可否と共に判断される。
このとき、信号データの収集の開始は、例えば、信号変化領域ｂの成立の可否に基づいて判断することができる。すなわち、Ｂフラグ経過時間における信号変化量が、所定の変化閾値ＴＨｂより大きい場合に（すなわち、信号変化量＞ＴＨｂ）、信号変化領域ｂの成立と判定して、信号データを収集し、第２信号安定領域ｃの成立によって、一連の電流波形信号Ｓの成立と判定することができる。
【００２８】
成立判定部１４は、電流波形信号が、成立条件であるＤフラグ条件を満たすときに第２信号安定領域ｃの成立を判定する。また、判定情報を出力し、Ｄフラグのオンオフ設定を切り替える。Ｄフラグ条件は、例えば、Ｃフラグがオフからオンに切り替わった後、所定の第２安定時間Ｔ２（以下、安定時間Ｔ２と略称する）が経過した場合である。安定時間Ｔ２は、例えば、安定時間Ｔ１より長く設定される（すなわち、Ｔ２＞Ｔ１）。これにより、安定時間Ｔ１にて、電流波形信号が安定領域にあるか否かを速やかに判定すると共に、安定時間Ｔ２にて、安定領域にある電流波形の信号データを十分な時間、収集することが可能になる。
【００２９】
抽出判定部１５は、電流波形信号が、抽出条件であるＥフラグ条件を満たすときに、第２信号安定領域ｃの終了、さらには、第２信号安定領域ｃを含む一連の電流波形信号Ｓの抽出の開始を判定する。また、判定情報を出力し、Ｅフラグのオンオフ設定を切り替える。Ｅフラグ条件は、例えば、Ｄフラグがオンからオフに切り替わった場合である。
【００３０】
したがって、Ｅフラグがオンした時点で、一連の電流波形信号Ｓの抽出が開始し、一連の電流波形信号Ｓに含まれ、Ｅフラグがオフした時点で採用可能な信号データの収集も終了することになる。その後、一連の電流波形信号Ｓが抽出される度に、Ｅフラグのオンオフが繰り返される。
【００３１】
このように、Ａ〜Ｄフラグ条件がこの順に成立し、Ａ〜Ｄフラグが順次オンとなることで、第１信号安定領域ａと信号変化領域ｂと第２信号安定領域ｃとからなる一連の電流波形信号Ｓを抽出することができる。また、Ａフラグは、Ａフラグ条件が成立する度にオンとなる一方で、ＢフラグとＣフラグとは、１つのＡフラグとのみ関連付けられる。つまり、第１信号安定領域ａ１、第１信号安定領域ａ２を順に抽出しながら、第１信号安定領域ａ１に続く信号変化領域ｂ１、第２信号安定領域ｃ１が成立した場合のみ、Ｃフラグと連動するＤフラグがオンとなる。この時点で、前回の一連の電流波形信号Ｓ１が抽出され、次いで、今回の一連の電流波形信号Ｓ２が、互いに区別されて順に抽出される。
【００３２】
次に、図５〜図１０に示されるフローチャートを用いて、信号抽出部１において周期的に実行される手順を説明する。ここでは、一例として、一連の電流波形信号Ｓ１、Ｓ２のうち、図４に前回の一連の電流波形信号Ｓ１として示される電流波形に基づいて説明するが、今回の一連の電流波形信号Ｓ２についても同様である。ここでは、前回の一連の電流波形信号Ｓ１は、第１信号安定領域ａ１から第２信号安定領域ｃ１へ立ち下がるように変化する電流波形であり、今回の一連の電流波形信号Ｓ２は、第１信号安定領域ａ２（すなわち、前回の第２信号安定領域ｃ１）から第２信号安定領域ｃ２へ電流値が立ち上がるように変化する電流波形を有している。
【００３３】
まず、図５に示される信号抽出処理がスタートすると、ステップＳ１において、信号抽出のための所定の閾値条件、すなわち、安定閾値条件ＴＨ、変化閾値ＴＨｂ、安定時間Ｔ１、安定時間Ｔ２、時間閾値ＴＨｃが、それぞれ設定される。次いで、ステップＳ２において、入力される電流波形信号が、Ａフラグ条件を満たす第１信号安定領域ａ１であるか否かを判定する。ステップＳ２は、第１安定領域判定部１１としての処理であり、図６にサブルーチンとして示される。
【００３４】
図６のステップＳ２１では、電流波形信号が、安定閾値条件ＴＨを満たす範囲にあるか否かを判定する。例えば、所定のサンプリング期間に入力される電流波形信号が、図１１に条件２〜条件６として示される閾値範囲条件を全て満足するときに、安定閾値条件ＴＨが成立と判定することができる。例えば、条件２は、入力電流の平均値と最大電流との差が、所定の閾値以下であることを定めるものであり、中周期での最大電流を除去する。
【００３５】
また、条件３は、入力電流の平均値と最小電流との差が、所定の閾値以下であることを定めることで、中周期での最小電流を除去する。条件４は、入力電流値の最大と最小との差が、所定の閾値以下であることを定めることで、滑らかな変化を除去する。条件５は、例えば０．１秒間に上昇する最大電流幅が、所定の閾値以下であることを定めて、＋方向への急な変化を除去する。条件６は、例えば０．１秒間に低下する最大電流幅が、所定の閾値以下であることを定めて、−方向への急な変化を除去する。
【００３６】
ステップＳ２１が否定判定されたときは、ステップＳ２２へ進み、Ａフラグ経過時間＝０として、ステップＳ２４へ進む。ステップＳ２１が肯定判定されたときは、ステップＳ２３へ進んで、その時点におけるＡフラグ経過時間に＋１を加算して、ステップＳ２４へ進む。ステップＳ２４では、Ａフラグ経過時間に基づいて、図１０に条件１として示す安定時間Ｔ１が成立したか否かを判定する。図中に示されるように、電流波形が不安定な場合には、Ａフラグ経過時間が短く、第１信号安定領域ａ１と判定されない。
【００３７】
ステップＳ２４が否定判定されたときは、ステップＳ２５へ進み、Ａフラグをオフ（すなわち、Ａフラグ＝０）とする。また、ステップＳ２４が肯定判定されたときは、ステップＳ２５へ進み、Ａフラグをオン（すなわち、Ａフラグ＝１）とし、このルーチンを一旦終了する。
【００３８】
図５のステップＳ３では、Ａフラグがオフか否かを判定し、否定判定されたときは、ステップＳ２へ戻って、以降のステップを繰り返す。ステップＳ３が肯定判定されたときは、ステップ４へ進み、入力される電流波形信号が、Ｂフラグ条件を満たす信号変化領域ｂ１であるか否かを判定してＢフラグのオンオフ設定を切り替える。
ステップＳ４は、変化領域判定部１２としての処理であり、図７、図８にサブルーチンとして示されるＢフラグ条件の判定処理と、Ｂフラグ経過時間の算出処理を含む。例えば、図１１に条件７として示されるように、電流波形が放電に切り替わるトリガ時間が検出されることで、第１信号安定領域ａ１から信号変化領域ｂ１への切り替わりを判定すると、Ｂフラグが仮にオンに設定される。また、図１１に条件８として示されるように、Ｂフラグが継続している間において、放電による電流変化量が所定の変化閾値ＴＨｂより大きくなると、信号変化領域ｂ１の成立と判定することができる。
【００３９】
図７のステップＳ４１では、まず、１周期前の判定に基づくＣフラグがオン（すなわち、（Delayed）Ｃフラグ＝１？）であり、かつＣフラグがオフ（すなわち、Ｃフラグ＝０？）であるか否か、を判定する。このステップ４１は、Ｃフラグが１→０となった立ち下がりのタイミングを判定するものであり、ステップＳ４１が肯定判定されたときには、それ以前に信号変化領域ｂ１から信号安定領域ｃ０又は第２信号安定領域ｃ１への切り替わりがあったと判断して、ステップＳ４０へ進む。ステップＳ４０以降は、Ｃフラグ条件に基づいて、信号変化領域ｂ１の継続の可否を判断するものであり、詳細を後述する。
なお、Ｃフラグ経過時間は、上記図６に示したＡフラグ経過時間と同様にして、別ルーチンにて算出することができる。
【００４０】
ステップＳ４１が否定判定されたときには、ステップＳ４２へ進んで、Ｃフラグがオン（すなわち、Ｃフラグ＝１？）であるか否かを判定する。ステップＳ４２が否定判定されたときには、ステップＳ４３へ進む。ステップＳ４３では、１周期前の判定に基づくＢフラグを仮値として読み込み、Ｂフラグ（仮）がオン（すなわち、（Delayed）Ｂフラグ（仮）＝１？）であるか否かを判定する。ステップＳ４３が肯定判定されたときには、ステップＳ４４へ進み、ステップＳ４３が否定判定されたときには、ステップＳ４５へ進む。このステップ４３〜４５は、それ以前に第２信号安定領域ｃ１への切り替わりがない場合に、Ａフラグ条件に基づいて、信号変化領域ｂ１の開始を判断するものである。
【００４１】
ステップＳ４４では、１周期前の判定に基づくＡフラグがオフ（すなわち、（Delayed）Ａフラグ＝０？）であり、かつＡフラグがオン（すなわち、Ａフラグ＝１？）であるか否かを判定する。このステップ４４は、Ａフラグが０→１となった立ち上がりのタイミングを判定するものであり、ステップＳ４４が肯定判定されたときには、信号変化領域ｂ１でないと判断されるので、ステップＳ４６へ進んで、Ｂフラグ（仮）＝０とする。ステップＳ４４が否定判定されたときには、信号変化領域ｂ１と判断し、ステップＳ４７へ進んで、Ｂフラグ（仮）＝１とする。その後、このルーチンを一旦終了する
【００４２】
ステップＳ４５では、１周期前の判定に基づくＡフラグがオン（すなわち、（Delayed）Ａフラグ＝１？）であり、かつＡフラグがオフ（すなわち、Ａフラグ＝０？）であるか否かを判定する。このステップ４５は、Ａフラグが１→０となった立ち下がりのタイミングを判定するものであり、ステップＳ４５が肯定判定されたときには、信号変化領域ｂ１の開始と判断して、ステップＳ４８へ進み、Ｂフラグ（仮）＝１とする。ステップＳ４８が否定判定されたときには、ステップＳ４９へ進んで、Ｂフラグ（仮）＝０とする。その後、このルーチンを一旦終了する。
【００４３】
ステップＳ４０では、Ｃフラグの立ち下がりタイミングにおける経過時間が、時間閾値ＴＨｃより大きいか否か（すなわち、Ｃフラグ経過時間＞閾値ＴＨｃ？）を判定する。ステップＳ４０が肯定判定されたら、Ｂフラグ条件を満足しないと判断し、ステップＳ４０１へ進んで、Ｂフラグ（仮）＝０とする。ステップＳ４０が否定判定されたときには、短い信号安定領域ｃ０と判断されるので、ステップＳ４０２へ進んで、Ｂフラグ（仮２）＝１とする。これにより、Ｂフラグ（仮）＝１で示される第１信号安定領域ａ１後の信号変化領域ｂ１１と、Ｂフラグ（仮２）＝１で示される信号変化領域ｂ１２とが、信号安定領域ｃ０を挟んで連続する１つの信号変化領域ｂ１をなす。
【００４４】
この連続する１つの信号変化領域ｂ１におけるＢフラグ経過時間は、図８に示すサブルーチンにより算出することができる。
図８のステップＳ１０１では、まず、図７のステップＳ４１と同様に、１周期前の判定に基づくＣフラグがオン（すなわち、（Delayed）Ｃフラグ＝１？）であり、かつＣフラグがオフ（すなわち、Ｃフラグ＝０？）であるか否か、を判定する。ステップＳ１０１が肯定判定されたときには、Ｃフラグの立ち下がりタイミングと判断して、ステップＳ１０７へ進む。ステップＳ１０７以降は、Ｃフラグ条件に基づいて継続する信号変化領域ｂ１を考慮する場合であり、詳細を後述する。
【００４５】
ステップＳ１０１が否定判定されたときには、ステップＳ１０２へ進んで、１周期前の判定に基づくＢフラグを仮値として読み込む。ステップＳ１０２では、Ｂフラグ（仮）がオン（すなわち、Ｂフラグ（仮）＝１？）であるか否かを判定し、肯定判定されたときには、ステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０２が否定判定されたときには、ステップＳ１０６へ進んで、Ｂフラグ経過時間を１周期前のＢフラグ経過時間に設定し（すなわち、Ｂフラグ経過時間＝（Delayed）Ｂフラグ経過時間）、このルーチンを一旦終了する。
【００４６】
ステップＳ１０３では、１周期前の判定に基づくＢフラグがオフ（すなわち、（Delayed）Ｂフラグ（仮）＝０？）であり、かつＢフラグがオン（すなわち、Ｂフラグ（仮）＝１？）であるか否かを判定する。このステップ４４は、Ｂフラグが０→１となった立ち上がりのタイミングを判定するものであり、ステップＳ１０３が肯定判定されたときには、１周期前から信号変化領域ｂ１が継続していると判断されるので、ステップＳ１０４へ進んで、Ｂフラグ経過時間＝１とする。ステップＳ１０３が否定判定されたときには、ステップＳ１０５へ進んで、Ｂフラグ経過時間＝（Delayed）Ｂフラグ経過時間＋１とする。その後、このルーチンを一旦終了する。
【００４７】
ステップＳ１０７では、Ｃフラグの立ち下がりタイミングにおける経過時間が、時間閾値ＴＨｃより大きいか否か（すなわち、Ｃフラグ経過時間＞閾値ＴＨｃ？）を判定する。ステップＳ１０７が否定判定されたら、ステップＳ１０８へ進んで、Ｂフラグ（仮２）がオン（すなわち、Ｂフラグ（仮２）＝１？）であるか否かを判定する。ステップＳ１０７が肯定判定されたら、ステップＳ１０９へ進んで、Ｂフラグ経過時間＝（Delayed）Ｂフラグ経過時間とし、このルーチンを一旦終了する。
【００４８】
ステップＳ１０８が肯定判定されたら、信号変化領域ｂ１が継続していると判断されるので、ステップＳ１１０へ進んで、Ｂフラグ経過時間＝（Delayed）Ｂフラグ経過時間＋１とする。ステップＳ１０８が否定判定されたら、ステップＳ１０９へ進んで、Ｂフラグ経過時間＝（Delayed）Ｂフラグ経過時間とし、このルーチンを一旦終了する。
【００４９】
このように、連続する１つの信号変化領域ｂ１を、Ａフラグ条件又はＣフラグ条件に基づいて判定し、また、Ｂフラグ条件が継続している時間を連続して算出することができる。したがって、Ｂフラグ経過時間における電流変化量から、連続する１つの信号変化領域ｂ１の成立を容易に判定することができる。その際に、Ｂフラグ経過時間を考慮することもでき、例えば、Ｂフラグ経過時間が所定の時間内にあるときに、電流変化量を所定の変化閾値ＴＨｂと比較するようにしてもよい。
【００５０】
図５のステップＳ５では、入力される電流波形信号が、Ｃフラグ条件を満たす第２信号安定領域ａ１であるか否かを判定する。ステップＳ５は、第２安定領域判定部１３としての処理であり、図９にサブルーチンとして示される。
【００５１】
図９のステップＳ５１では、逐次入力される電流波形信号が、安定閾値条件ＴＨを満たす範囲にあるか否かを判定する。具体的には、図１２に条件１０〜条件１４として示される閾値範囲条件を全て満足するときに、安定閾値条件ＴＨが成立と判定する。条件１０〜条件１４は、図１０の条件２〜条件６に対応しており、例えば、条件１０は、入力電流の平均値と最大電流との差が、条件１１は、入力電流の平均値と最小電流との差が、条件１２は、入力電流値の最大と最小との差が、それぞれ所定の閾値以下であることを定めている。
【００５２】
また、条件１３は、例えば０．１秒間に上昇する最大電流幅が、所定の閾値Ａ４以下であることを定め、条件１４は、例えば０．１秒間に低下する最大電流幅が、所定の閾値以下であることを定めている。
【００５３】
ステップＳ５１が否定判定されたときは、第２信号安定領域ｃ１でないと判断されるので、ステップＳ５２へ進んで、Ｃフラグをオフ（すなわち、Ｃフラグ＝０）として、このルーチンを一旦終了する。ステップＳ５１が肯定判定されたときは、ステップＳ５３へ進み、１周期前のＣフラグがオン（すなわち、（Delayed）Ｃフラグ＝１？）であるか否かを判定する。ステップＳ５３が肯定判定されたときは、第２信号安定領域ｃ１が継続していると判断されるので、ステップＳ５４へ進んで、Ｃフラグをオン（すなわち、Ｃフラグ＝１）として、このルーチンを一旦終了する。
【００５４】
ステップＳ５３が否定判定されたときは、ステップＳ５５へ進んで、１周期前のＢフラグがオン（すなわち、（Delayed）Ｂフラグ＝１？）であるか否かを判定する。ステップＳ５５が否定判定されたときは、１周期前に信号変化領域ｂ１が成立していないので、第２信号安定領域ｃ１と判断されない。したがって、ステップＳ５６に進んで、Ｃフラグをオフ（すなわち、Ｃフラグ＝０）とした後、このルーチンを一旦終了する。
【００５５】
ステップＳ５５が肯定判定されたときは、信号変化領域ｂ１が成立した後に、Ｃフラグ条件を満たしており、第２信号安定領域ｃ１と判断される。したがって、ステップＳ５７へ進んで、Ｃフラグをオン（すなわち、Ｃフラグ＝１）として、このルーチンを一旦終了する。
【００５６】
図５のステップＳ６では、入力される電流波形信号が、Ｄフラグ条件を満たすか否かを判定する。ステップＳ６は、信号変化領域ｂ及び第２信号安定領域ｃ１の成立判定部１４としての処理であり、図１０にサブルーチンとして示される。
図１０では、まず、ステップＳ６１において、Ｂフラグ経過時間における信号変化量が、変化閾値ＴＨｂより大きいか否か（すなわち、Ｂフラグ電流変化量＞ＴＨｂ？）を判定する。ステップＳ６１は、信号変化領域ｂの成立を判定するためのものであり、例えば、上記図８にて算出されたＢフラグ経過時間において、当初からの信号変化量が所定の変化閾値ＴＨｂより大きくなると、ステップＳ６１が肯定判定されて、ステップＳ６２へ進む。ステップＳ６１が否定判定されたときは、ステップＳ６６へ進んで、Ｄフラグをオフ（すなわち、Ｄフラグ＝０）として、このルーチンを一旦終了する。
【００５７】
ステップＳ６２では、Ｃフラグがオンであるか否かを判定する。ステップＳ６２が否定判定されると、ステップＳ６３で、Ｃフラグ経過時間＝０として、ステップＳ６５へ進む。
ステップＳ６２が肯定判定されたときは、ステップＳ６４へ進んで、その時点におけるＣフラグ経過時間に＋１を加算して、ステップＳ６５へ進む。ステップＳ６５では、Ｃフラグ経過時間に基づいて、図１３に条件９として示す安定時間Ｔ２が成立したか否かを判定する。図中に示されるように、Ｃフラグ経過時間が短い場合には、電流波形が不安定であり、第２信号安定領域ｃ１として判定されない。
【００５８】
ステップＳ６５が否定判定されたときは、ステップＳ６６へ進んで、Ｄフラグをオフ（すなわち、Ｄフラグ＝０）とした後、このルーチンを一旦終了する。ステップＳ６５が肯定判定されたときは、第２信号安定領域ｃ１の成立と判断されるので、ステップＳ６７へ進んで、Ｄフラグをオン（すなわち、Ｄフラグ＝１）として、このルーチンを一旦終了する。
【００５９】
図５のステップＳ７では、Ｄフラグがオンであるか否かを判定し、否定判定された場合は、ステップＳ６へ戻る。ステップＳ７が肯定判定されると、ステップＳ８へ進み、信号抽出の開始判定を行う。ステップＳ８は、抽出判定部１５としての処理であり、例えば、Ｄフラグがオンからオフに切り替わった場合に、Ｅフラグ条件を満たすと判定することができる。そして、Ｅフラグをオンして、信号抽出を開始し、一周期が経過した後、終了する。
【００６０】
以上の信号抽出処理により、例えば、図１４に示すようにステップ状に変化する一連の電流波形信号Ｓを抽出することができる。一連の電流波形信号Ｓは、＋方向に変化する信号変化領域ｂを挟んで、所定の安定閾値条件ＴＨが安定時間Ｔ１以上、継続する第１信号安定領域ａと、所定の安定閾値条件ＴＨが安定時間Ｔ２以上、継続する第２信号安定領域ｃとを有している。図１５に示すように、第１信号安定領域ａ、第２信号安定領域ｃにおける電流の変動がやや大きい場合でも、所定の安定閾値条件ＴＨが成立していればよく、一連の電流波形信号Ｓとして同様に抽出される。
【００６１】
さらに、例えば、図１６に示すように、電流波形信号Ｓが、信号変化領域ｂの比較的初期に安定領域ｃ０を有して、段付に変化する信号変化領域ｂを含む場合においても、安定領域ｃ０を挟んで−方向に変化する１つの信号変化領域ｂとしてみなされる。図１６に示される信号変化領域ｂは、安定領域ｃ０がほぼフラットであり、安定領域ｃ０を除く領域が概略一定の変化割合で継続しているが、図１７に示すように、安定領域ｃ０が所定の安定閾値条件ＴＨを満たす範囲で変動し、安定領域ｃ０を除く領域の変化割合が異なる場合でも同様である。このようにして、信号変化領域ｂが成立し、一連の電流波形信号Ｓが、同様に抽出される。
【００６２】
（実施形態２）
信号検出装置に係る実施形態２について、図１８〜図２１を参照して説明する。
本形態の信号検出装置は、上記実施形態１と同様に、車両用電源の電池状態推定装置２に適用されてパラメータ学習部１０における信号抽出部１を構成するものである（例えば、上記図２参照）。さらに、信号抽出部１には、車両用電源として用いられる電池パックＢの温度分布を考慮してパラメータ学習を実施するために、温度判定部と学習判定部とが設けられる。パラメータ学習部１０におけるパラメータ学習や信号抽出部１における信号抽出処理の基本手順は、上記実施形態１と同様であり、以下、相違点を中心に説明する。
なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。
【００６３】
図１８に模式的に示すように、信号検出対象となる電池を含む電池パックＢは、例えば、二次電池からなる複数の電池セルＢ１〜Ｂ６の直列接続体として構成される電池モジュールＭを備える。このとき、電池モジュールＭの温度は必ずしも一様ではなく、複数に区画された区画領域としての各電池セルＢ１〜Ｂ６には、電池パックＢ内における配置や周辺温度の影響によって、温度のバラツキが生じることがある。
一方、上記図２に示したように、パラメータ学習部１０におけるパラメータ学習には、電池電流Ｉの他、電池電圧Ｖや電池温度Ｔが用いられる。そのため、電池パックＢの一部の部位における検出温度に基づいて、電池パックＢの全体の学習を行う場合に、温度のバラツキが大きくなると、パラメータの推定精度に影響することが懸念される。
【００６４】
そこで、本形態では、電池パックＢを構成する電池セルＢ１〜Ｂ６のうちの複数（例えば、２つ）に、それぞれ温度検出装置３１、３２を設け、信号抽出部１において、それらの検出温度を比較監視することにより、温度分布の有無に応じたパラメータ学習を可能にする。具体的には、温度検出装置３１、３２は熱電対からなり、例えば、電池セルＢ１〜Ｂ６のうち、端部の電池セルＢ１と中央部の電池セルＢ３の２つに設けられる。これらの検出温度は、信号抽出部１に入力される。
【００６５】
信号抽出部１には、温度判定部が設けられ、２つの検出温度の温度差ΔＴを、予め設定された温度閾値Ｔthと比較して、温度のバラツキの程度を判定する。また、信号抽出部１には、学習判定部が設けられ、温度判定部の温度判定結果に基づいて、電池パックＢの学習の可否を判定する。具体的には、電池パックＢの全体について、パラメータ学習を行うことが可能か否か、あるいは、電池パックＢのうちの一部、例えば、電池セルＢ１〜Ｂ６ごとにパラメータ学習を行うことが可能か否か、を判定する。
【００６６】
図１９に示すように、温度検出装置３１により検出される電池セルＢ１の温度（以下、第１温度）Ｔａと、温度検出装置３２により検出される電池セルＢ３の温度（以下、第２温度）Ｔｂとの温度差ΔＴ（すなわち、第１温度と第２温度の差の絶対値）は、時間と共に推移する。例えば、電池パックＢ内の中央部と端部とで放熱性が異なることから、充放電に伴う発熱量や周辺温度との差が大きくなると、温度差ΔＴが大きくなりやすい。
温度判定条件となる温度閾値Ｔthは、例えば、温度差ΔＴによるパラメータ学習への影響が許容範囲となるように、予め試験等を行って適宜設定することができる。
【００６７】
温度判定部は、温度差ΔＴが温度閾値Ｔth以下であるときに、温度判定条件を満たすと判断し、温度判定フラグをオンとする。この場合には、電池パックＢの全体でのパラメータ学習が可能である。一方、温度差ΔＴが温度閾値Ｔthより大きいときには、温度判定条件を満たさないと判断し、温度判定フラグをオフとする。この場合には、電池パックＢの一部について、具体的には、温度検出装置３１、３２を備える電池セルＢ１、Ｂ３の２つについて、個々にパラメータ学習を行うことが可能である。
【００６８】
図２０、図２１のフローチャートを用いて、本形態の信号抽出部１において実行される手順の一例を説明する。
図２０は、温度判定部において周期的に実行される手順であり、温度判定処理が開始されると、まず、ステップＳ２０１において、温度判定のための温度閾値Ｔthが設定される。次いで、ステップＳ２０２において、電池セルＢ１の温度検出装置３１により第１温度Ｔａが測定され、ステップＳ２０３において、電池セルＢ３の温度検出装置３２により第２温度Ｔｂが測定される。
【００６９】
ステップＳ２０４では、ステップＳ２０２、ステップＳ２０３において測定された第１温度Ｔａと第２温度Ｔｂの温度差ΔＴを算出し、続くステップＳ２０５において、算出された温度差ΔＴを閾値判定する。例えば、ステップＳ２０１にて設定された温度閾値Ｔthを用いて、温度差ΔＴが温度閾値Ｔth以下か否かを判定し、その結果に基づいて、ステップＳ２０６にて、温度判定フラグを処理する。例えば、ステップＳ２０５が肯定判定されたときには、温度判定フラグをオンとし、否定判定されたときには、温度判定フラグをオフとする。
【００７０】
一方、図２１は、学習判定部において周期的に実行される手順であり、上記実施形態１のようにして信号抽出処理を行った結果（例えば、上記図５参照）に基づいて、パラメータ学習を実施するのに先立って行われる。具体的には、一連の電流波形信号Ｓが抽出されたタイミング（すなわち、上記図４におけるＥフラグがオンとなっている状態）において、さらに、上記図２０の温度判定結果に基づいて、電池パックＢを構成する電池セルＢ１〜Ｂ６のうちの学習可能な領域を判定することができる。
【００７１】
図２１において、学習判定処理が開始されると、まず、ステップＳ３０１において、信号抽出フラグ（すなわち、上記図４におけるＥフラグ）がオンか否かを判定する。ステップＳ３０１が肯定判定されたときには、ステップＳ３０２へ進み、否定判定されたときには、本処理を一旦終了する。
【００７２】
ステップＳ３０２では、温度判定フラグがオンか否かを判定する。この温度判定フラグは、上記図２０のステップＳ２０６においてオン又はオフに判定されるものである。ステップＳ３０２が肯定判定されたときには、ステップＳ３０３へ進み、否定判定されたときには、ステップＳ３０４へ進む。
【００７３】
ステップＳ３０３では、信号抽出フラグと温度判定フラグが共にオンであることから、電池パックＢの全体の学習が可能であると判断し、例えば、パラメータ学習部１０へ、学習可能領域を全体とする学習指令信号を出力する。
その場合には、パラメータ学習部１０では、例えば、抽出された一連の電流波形信号Ｓと、測定された第１、第２温度Ｔａ、Ｔｂと、電池パックＢの総電圧に基づいて、パラメータ学習を実施することができる。
【００７４】
ステップＳ３０４では、温度判定フラグがオフであることから、電池パックＢの一部のみ学習が可能であると判断し、例えば、パラメータ学習部１０へ、電池パックＢの一部を学習可能領域する学習指令信号を出力する。
その場合には、パラメータ学習部１０では、例えば、抽出された一連の電流波形信号Ｓと、測定された第１、第２温度Ｔａ、Ｔｂと、対応する電池セルＢ１、Ｂ３の電圧に基づいて、電池セルＢ１、Ｂ３ごとに、パラメータ学習を実施することができる。
【００７５】
（実施形態３）
信号検出装置に係る実施形態３について、図２２〜図２５を参照して説明する。
上記実施形態２では、電池パックＢを構成する電池セルＢ１〜Ｂ６の２つに温度検出装置３１、３２を設けて、２つの検出温度の温度差ΔＴを用いて温度判定を行うようにしたが、３つ以上の検出温度を比較監視するようにしてもよい。
以下、上記実施形態２との相違点を中心に説明する。
【００７６】
図２２に模式的に示すように、本形態では、電池パックＢが備える電池モジュールＭに、３つの温度検出装置３１、３２、３３を設けている。具体的には、電池セルＢ１〜Ｂ６のうち、両端部の電池セルＢ１、Ｂ６と中央部の電池セルＢ３に、温度検出装置３１、３２、３３が設けられて、温度検出装置３１、３２の検出温度である第１温度Ｔａ、第２温度Ｔｂに加えて、温度検出装置３３により検出される電池セルＢ６の温度（以下、第３温度）が、信号抽出部１に入力されるようになっている。
本形態においても、信号抽出部１には、温度判定部が設けられ、検出温度のうちの２つの温度差ΔＴを、予め設定された温度閾値Ｔthと比較して、温度のバラツキの程度を判定する。また、信号抽出部１には、学習判定部が設けられ、温度判定部の温度判定結果に基づいて、電池パックＢの学習の可否を判定することができる。
【００７７】
このとき、図２３に示すように、２つの検出温度の温度差ΔＴとして、第１温度Ｔａ、第２温度Ｔｂの温度差ΔＴ１と、第２温度Ｔｂ、第３温度Ｔｃの温度差ΔＴ２と、第１温度Ｔａ、第３温度Ｔｃの温度差ΔＴ３とが算出される。そして、それぞれ温度閾値Ｔthと比較されて、温度判定フラグがオン又はオフとされる。
【００７８】
温度判定部は、具体的には、温度差ΔＴ１を温度閾値Ｔthと比較して、温度閾値Ｔth以下であるときに、第１温度判定フラグ（以下、第１フラグと略称する）をオンとする。また、温度差ΔＴ２を温度閾値Ｔthと比較して、温度閾値Ｔth以下であるときに、第２温度判定フラグ（以下、第２フラグと略称する）をオンとし、同様に、温度差ΔＴ３を温度閾値Ｔthと比較して、温度閾値Ｔth以下であるときに、第３温度判定フラグ（以下、第３フラグと略称する）をオンとする。
学習判定部は、第１〜第３フラグのオンオフ状態に基づいて、電池パックＢのうちの学習可能な領域を判定することができる。そして、例えば、第１〜第３フラグの全てがオンであるときには、学習判定フラグをオンとし、第１〜第３フラグのいずれかがオフであるときには、学習判定フラグをオフとする。学習判定フラグがオンである場合には、電池パックＢの全体でのパラメータ学習が可能であり、学習判定フラグがオフである場合には、第１〜第３フラグのオンオフ状態に応じて、対応する電池パックＢの一部のパラメータ学習が可能となる。
【００７９】
図２４は、温度判定部及び学習判定部において周期的に実行される手順の一例であり、ステップＳ４０１〜ステップＳ４１１が温度判定部に、ステップＳ４１２〜ステップＳ４２０が学習判定部に対応する。
まず、ステップＳ４０１において、温度判定のための温度閾値Ｔthが設定される。次いで、ステップＳ４０２において、温度検出装置３１、３２、３３により測定された、第１温度Ｔａ、第２温度Ｔｂ、第３温度Ｔｃが入力される。
【００８０】
ステップＳ４０３では、ステップＳ４０２において入力された第１温度Ｔａと第２温度Ｔｂの温度差ΔＴ１を算出し、続くステップＳ４０４において、算出された温度差ΔＴ１を閾値判定する。具体的には、温度差ΔＴ１が温度閾値Ｔth以下か否かを判定し、その結果に基づいて、ステップＳ４０５にて、第１フラグを処理する。具体的には、ステップＳ４０４が肯定判定されたときには、第１フラグをオンとし、否定判定されたときには、第１フラグをオフとする。
【００８１】
また、ステップＳ４０６にて、ステップＳ４０２において入力された第２温度Ｔ２と第３温度Ｔｃの温度差ΔＴ２を算出し、続くステップＳ４０７において、算出された温度差ΔＴ２を閾値判定する。さらに、ステップＳ４０８にて、その結果に基づいて、第２フラグをオン又はオフとする。同様に、ステップＳ４０９にて、ステップＳ４０２において入力された第１温度Ｔａと第３温度Ｔｃの温度差ΔＴ３を算出し、続くステップＳ４１０において、算出された温度差ΔＴ３を閾値判定する。さらに、ステップＳ４１１にて、その結果に基づいて、第３フラグをオン又はオフとする。
【００８２】
その後、ステップＳ４１２において、信号抽出フラグ（すなわち、上記図４におけるＥフラグ）がオンか否かを判定する。ステップＳ４１２が肯定判定されたときには、ステップＳ４１３へ進み、否定判定されたときには、ステップＳ４０１へ戻る。
【００８３】
ステップＳ４１３では、第１〜第３フラグが全てオンか否か（すなわち、図２３における学習判定フラグがオンか否か）を判定する。ステップＳ４１３が肯定判定されたときには、ステップＳ４１４へ進む。この場合は、第１〜第３フラグが全てオンであり、温度差ΔＴ１〜ΔＴ３が、いずれも温度閾値Ｔth以下であるので、ステップＳ４１４では、電池パックＢの全体でパラメータ学習が可能と判断し、例えば、パラメータ学習部１０へ、学習可能領域を全体とする学習指令信号を出力する。その後、本処理を一旦終了する。
【００８４】
ステップＳ４１３が否定判定されたときには、ステップＳ４１５へ進み、第１フラグがオンか否かを判定する。ステップＳ４１５が肯定判定されたときには、ステップＳ４１６へ進み、否定判定されたときには、ステップＳ４１７へ進む。いずれの場合も、その後、ステップＳ４１８へ進む。
【００８５】
ステップＳ４１６では、第１フラグがオンであることから、温度差ΔＴ１に対応する領域では温度のバラツキが小さく、パラメータ学習が可能と判断する。すなわち、第１温度Ｔａ、第２温度Ｔｂに対応する電池セルＢ１から電池セルＢ３までの範囲において学習可となる。
一方、ステップＳ４１７では、第１フラグがオフであることから、温度差ΔＴ１に対応する領域では温度のバラツキが大きいと判断し、第１温度Ｔａと第２温度Ｔｂに対応する電池セルＢ１、Ｂ３のみにて学習可とする。
【００８６】
さらに、ステップＳ４１８において、第２フラグがオンか否かを判定する。ステップＳ４１８が肯定判定されたときには、ステップＳ４１９へ進み、否定判定されたときには、ステップＳ４２０へ進む。その後、本処理を一旦終了する。
【００８７】
この場合も、ステップＳ４１９では、第２フラグがオンであることから、温度差ΔＴ２に対応する領域では温度のバラツキが小さいと判断し、第２温度Ｔｂ、第３温度Ｔｃに対応する電池セルＢ３から電池セルＢ６までの範囲において学習可とする。
一方、ステップＳ４２０では、第２フラグがオフであることから、温度差ΔＴ２に対応する領域では温度のバラツキが大きいと判断し、第２温度Ｔｂ、第３温度Ｔｃに対応する電池セルＢ３、Ｂ６のみにて学習可とする。
【００８８】
このように、複数の温度検出装置３１〜３３を用いる場合には、そのうちの２つの温度差ΔＴを複数算出して、それぞれを温度閾値Ｔthと比較することで、学習可能な電池パックＢの領域を適切に判断し、パラメータ学習への温度の影響を小さくすることができる。
【００８９】
なお、本形態では、３つの複数の温度検出装置３１〜３３を用い、そのうちの２つをそれぞれ組み合わせて温度差ΔＴ１〜ΔＴ３を算出し、温度判定を行うようにしたが、必ずしも全ての組み合わせについて温度差ΔＴを監視する必要はない。
例えば、電池パックＢにおける電流経路、すなわち電流の流れ方向において隣り合う２つの温度差ΔＴ１、ΔＴ２のみを監視し、両端の電池セルＢ１、Ｂ６における温度差ΔＴ３を省略してもよい。その場合には、温度差ΔＴ１、ΔＴ２に基づく第１、第２フラグの両方がオンであるときに、電池パックＢの全体を学習可能としてもよい。
【００９０】
図２５に示すように、電池パックＢの構成は、上記実施形態２、３に示したセル配置やセル数に限るものではなく、例えば、８つの電池セルＢ１〜Ｂ８が２列に配置される構成であってもよい。その場合には、電池セルＢ１〜Ｂ８が直列に接続されて、一連なりの電流経路４を形成するように配置される。具体的には、電池パックＢの長手方向Ｘの一端側に位置する電池セルＢ１、Ｂ８が、一連なりの電流経路４の入力端と出力端となり、電池セルＢ１から長手方向Ｘの他端側へ向かう電流経路４は、他端側に位置する電池セルＢ４、Ｂ５において折り返されて、一端側の電池セルＢ８へ戻る。
【００９１】
このような配置においても、例えば、４つの温度検出装置３１〜３４を電池セルＢ１、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５に配置し、温度判定部において、それらのうち２つの温度差ΔＴを温度閾値Ｔthと比較監視し、温度バラツキの有無を判定することができる。
４つの温度検出装置３１〜３４の配置や比較する２つの選定は、特に限定されるものではないが、比較的温度差が生じやすい一端側の電池セルＢ１と、これと同じ列の両端より内側に配置される電池セルＢ３との温度差ΔＴや、折り返し部となり比較的電流経路４が長くなる電池セルＢ４、Ｂ５との温度差ΔＴを用いることで、温度バラツキを検出しやすくなることが期待される。
【００９２】
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。例えば、上記実施形態では、信号検出装置を、パラメータ学習部１０の信号抽出部１として電池状態推定装置２に適用される例を示したが、一連の電流波形信号Ｓを抽出するための任意の装置に適用可能である。また、第１信号安定領域ａ、変化領域ｂ、第２信号安定領域ｃを規定する、安定閾値条件ＴＨ、安定時間Ｔ１、Ｔ２、変化閾値ＴＨｂ、時間閾値ＴＨｃ、温度閾値Ｔth等は、任意に設定することができる。
【符号の説明】
【００９３】
Ｓ、Ｓ１、Ｓ２  一連の電流波形信号
ａ、ａ１、ａ２  第１信号安定領域
ｂ、ｂ１、ｂ２  信号変化領域
ｃ、ｃ１、ｃ２  第２信号安定領域
１  信号抽出部（信号検出装置）
１１  第１安定領域判定部
１２  変化領域判定部
１３  第２安定領域判定部
１４  成立判定部
１５  抽出判定部
【図１】
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【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】
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【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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