(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリの電力で作動する電気機器を制御する制御装置と、前記バッテリから前記電気機器に供給される電力の電流値を検出し、該検出された電流値に基づく通信情報を前記制御装置に出力する電流補正装置とを備える通信情報伝達装置であって、
前記電流補正装置は、前記検出した電流値がノイズを表わす所定電流値以上の場合に、当該電流値をノイズがカットされた前記所定電流値と認識し、該認識された電流値に基づく通信情報を前記制御装置に出力することを特徴とする通信情報伝達装置。
【請求項２】
前記電流補正装置の内部異常を検出する内部異常検出手段を有し、
前記内部異常検出手段により内部異常であることが検出された場合には、前記検出された電流値を前記電流補正装置が異常であることを表わす電流値に変換して認識し、該変換して認識された電流値に基づく通信情報を前記制御装置に出力することを特徴とする請求項１に記載の通信情報伝達装置。
【請求項３】
前記電流補正装置の内部温度を検出する温度検出手段を備え、
前記温度検出手段により検出した内部温度が上昇するにしたがって、前記所定電流値を低下させることを特徴とする請求項１または２に記載の通信情報伝達装置。
【請求項４】
検出した電流値の単位時間あたりの変化量を演算し、当該電流値の変化量が増加するにしたがって、前記所定電流値を低下させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信情報伝達装置。
【請求項５】
前記電流補正装置の電源電圧を検出する電源電圧検出手段を備え、
前記電源電圧手段により検出された電源電圧に基づいて、前記所定電流値を変化させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信情報伝達装置。
【請求項６】
前記電流補正装置の加速度を検出する加速度検出手段を備え、
前記加速度検出手段により検出された加速度に基づいて、前記所定電流値を変化させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の通信情報伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流値に基づく通信情報の伝達技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ間の信号伝達手段としてＣＡＮ（Controller Area Network）が知られている。ＣＡＮは、車両に搭載されたコントロールユニットやマイクロコンピュータ内蔵のセンサとの間での信号伝達手段として広く用いられている。例えば、電気自動車には、バッテリの状態を監視するために、バッテリの入出力電流を検出する電流センサが備えられており、この電流センサからコントロールユニットへＣＡＮを介して検出信号が出力可能となっている。
【０００３】
このようにＣＡＮに出力可能な電流センサであるＣＡＮ対応電流センサは、一般的に、所定範囲の電流値を電流データとして出力するとともに、センサ内部での異常を検出した場合に、異常状態を知らせるエラーデータを出力可能としている。
ところで、多数のデータを出力可能なセンサにおいて、検出信号が出力可能範囲を超えた場合、オーバーフローした部分の信号を補正して、データの出力を確保する技術が開発されている(特許文献１)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−７８１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようなＣＡＮ対応電流センサでは、電流センサ内部が異常である場合には把握可能であったとしても、電源電圧の異常や高温雰囲気下での使用等により、電流センサの内部異常以外の要因で検出電流が許容範囲を超える場合には把握することができず、センサ内部の消費電流が増加したり、センサ温度が過度に上昇して電流値の検出精度が低下したりする虞がある。
【０００６】
ここで、特許文献１の技術を上記ＣＡＮ対応電流センサに適用したとしても、検出値の利用を極力図ることが可能であるにすぎず、電流センサが内部異常以外の要因、即ちノイズ等の外部要因によって精度の低下した情報を出力してしまう虞がある。
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、所定範囲を超えた電流データの出力を防止するとともに、ノイズ等の外部要因による検出精度の低下を抑制して電流値に基づく通信情報を出力可能な通信情報伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１の通信情報伝達装置は、バッテリの電力で作動する電気機器を制御する制御装置と、前記バッテリから前記電気機器に供給される電力の電流値を検出し、該検出された電流値に基づく通信情報を前記制御装置に出力する電流補正装置とを備える通信情報伝達装置であって、前記電流補正装置は、前記検出した電流値がノイズを表わす所定電流値以上の場合に、当該電流値をノイズがカットされた前記所定電流値と認識し、該認識された電流値に基づく通信情報を前記制御装置に出力することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２の通信情報伝達装置は、請求項１において、前記電流補正装置の内部異常を検出する内部異常検出手段を有し、前記内部異常検出手段により内部異常であることが検出された場合には、前記検出された電流値を前記電流補正装置が異常であることを表わす電流値に変換して認識し、該変換して認識された電流値に基づく通信情報を前記制御装置に出力することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３の通信情報伝達装置は、請求項１または２において、前記電流補正装置の内部温度を検出する温度検出手段を備え、前記温度検出手段により検出した内部温度が上昇するにしたがって、前記所定電流値を低下させることを特徴とする。
また、請求項４の通信情報伝達装置は、請求項１〜３のいずれか１項において、検出した電流値の単位時間あたりの変化量を演算し、当該電流値の変化量が増加するにしたがって、前記所定電流値を低下させることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５の通信情報伝達装置は、請求項１〜４のいずれか１項において、前記電流補正装置の電源電圧を検出する電源電圧検出手段を備え、前記電源電圧手段により検出された電源電圧に基づいて、前記所定電流値を変化させることを特徴とする。
また、請求項６の通信情報伝達装置は、請求項１〜５のいずれか１項において、前記電流補正装置の加速度を検出する加速度検出手段を備え、前記加速度検出手段により検出された加速度に基づいて、前記所定電流値を変化させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項１の通信情報伝達装置によれば、所定電流値以上の電流値を所定電流値にクリップして出力するので、検出した電流値がノイズやその他外部要因による過電流の発生をあらわす所定電流値を超えていたとしても、所定電流値を超えた電流データの出力が防止される。したがって、電流補正装置の内部での消費電流を抑えることができるとともに、電流補正装置の内部の温度上昇を抑制することができる。更に、出力された電流データが所定範囲の上限値であることをもって、ノイズやその他外部要因による過電流の発生を認識しているということが検出でき、検出精度の低下を抑制した通信情報を出力することが可能となる。
【００１２】
本発明の請求項２の通信情報伝達装置によれば、電流補正装置が内部異常である場合に、所定範囲外のデータを出力するので、内部異常であることを把握させることが可能となる。また、内部異常による所定範囲外のデータが出力されずに、所定電流値以内の電流データが出力されている場合には、内部異常以外の異常、即ち外部異常であることを判定することができ、内部異常と外部異常とを区別することが可能となる。
【００１３】
本発明の請求項３の通信情報伝達装置によれば、電流補正装置の内部温度が上昇するにしたがって所定電流値を低下させることで、電流値が所定電流値である上限値を超えやすくなる。したがって、所定範囲を超えた電流値の検出が早めに行われ、電流補正装置の内部温度の過度な上昇を確実に抑制することができる。
本発明の請求項４の通信情報伝達装置によれば、検出した電流値の変化量が増加するにしたがって上限値を低下させるので、電流補正装置の内部温度が許容を越えて上昇する可能性の高い状態をより早く検出することが可能となる。したがって、電流値の検出を早めに抑制して電流補正装置の内部温度の上昇を抑制することが可能となり、電流補正装置の検出精度の低下を確実に防止することができる。
【００１４】
本発明の請求項５の通信情報伝達装置によれば、電流補正装置の電源電圧に基づいて、所定電流値を変化させるので、例えば電源電圧が不足した場合や過剰な場合に、所定電流値を変化させて、検出した電流値を所定範囲からより逸脱し易くし、このような電源電圧の状態を早めに出力して把握し易くすることができる。
本発明の請求項６の通信情報伝達装置によれば、加速度に基づいて、所定電流値を変化させるので、例えば電流補正装置の取り付け状態が不備で電流補正装置が移動してしまうような場合に、所定電流値を低下させて検出した電流値を所定範囲からより逸脱し易くし、このような電流補正装置の状態を早めに出力して把握し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る車両のバッテリ電流検出部の回路図である。
【図２】本実施形態の電流補正装置のＣＡＮ出力データを示すイメージ図である。
【図３】本実施形態の電流補正装置における検出電流のクリップの一例を示すグラフであり、（Ａ）がクリップ前、（Ｂ）がクリップ後の電流値を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明に係る車両のバッテリ電流検出部の回路図である。
本実施形態では、電気自動車（以下、単に車両という）に搭載されたバッテリ１の入出力電流を検出する電流補正装置２を含む通信情報伝達装置に本発明を適用している。
図１に示すように、本実施形態の電流補正装置２を含む通信情報伝達装置は、車両のバッテリ１の電流回路３の一部を囲むように設けられ、当該電流回路３を通過する電流を検出する。電流補正装置２は、車両に搭載された電気機器駆動用バッテリ４から電源を入力し、ＣＡＮ（Controller Area Network）５を介して、コンピュータを内蔵した車両のＥＣＵ６（制御装置、電気コントロールユニット）に検出情報(通信情報)を出力する。
【００１７】
電流補正装置２は、電流検出器１１、電流検出回路１２、マイクロコンピュータ１３、電源回路１４、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１５、加速度センサ１６（加速度検出手段）、温度センサ１７（温度検出手段）を備えている。
電流検出器１１は、例えば電流回路３の一部を覆うコイル状の磁電変換器によって構成されており、電流回路３を通過する電流によって発生する磁力を電流に変換する機能を有する。
【００１８】
電流検出回路１２は、電流検出器１１によって変換された電流から、電流回路３を通過する電流値を検出する機能を有する。
マイクロコンピュータ１３は、電流検出回路１２によって検出された電流値をＣＡＮ出力用にデータ変換をする機能を有する。また、マイクロコンピュータ１３は、電流補正装置２の内部の異常検出機能を有している（内部異常検出手段）。
【００１９】
電源回路１４は、外部から電源を入力し、変圧をしてマイクロコンピュータ１３に供給する機能を有する。また、電源回路１４は、入力した電源電圧を監視し電圧情報をマイクロコンピュータ１３に供給する機能を有する（電源電圧検出手段）。
ＣＡＮＩ／Ｆ回路１５は、電流補正装置２の内部のマイクロコンピュータ１３と外部のＥＣＵ（制御装置）６との通信を行うためのインターフェース回路である。
【００２０】
加速度センサ１６は、電流補正装置２の移動加速度を検出する機能を有し、マイクロコンピュータ１３に検出結果を出力する。
温度センサ１７は、電流補正装置２の内部温度を検出する機能を有し、マイクロコンピュータ１３に検出結果を出力する。
そして、電流補正装置２は、電気機器駆動用バッテリ４から電源回路２１を介して入力した電力によって駆動し、電流検出器１１及び電流検出回路１２によって検出された電流値をＣＡＮ５を介してＥＣＵ（制御装置）６に出力する。
【００２１】
なお、ＣＡＮ５には、電流補正装置２以外にも他機器（電気機器）２２が接続されており、通信を安定させるために並列に終端抵抗２３が設けられている。
図２は、本実施形態の電流補正装置２のＣＡＮ出力データを示すイメージ図である。図３は、本実施形態の電流補正装置２における検出電流のクリップの一例を示すグラフであり、Ａ）はクリップ前、Ｂ）はクリップ後の電流値を示す。
【００２２】
図２に示すように、マイクロコンピュータ１３は、ＣＡＮＩ／Ｆ回路１５からＣＡＮ５を介して出力するデータをＩminからＦＦｈまでの範囲で設定可能であり、電流値のデータと電流補正装置２の内部異常時のデータを出力可能としている。
マイクロコンピュータ１３は、電流補正装置２の内部異常時では、ＦＦｈの出力を行うよう設定する。また、電流値のデータは、正常時では所定範囲（最小設定値Ｉmin〜最大設定値Ｉmax）までの値を電流検出回路１２から入力した電流値に応じて出力する。
【００２３】
そして、本実施形態では、マイクロコンピュータ１３は、図３（Ａ）に示すように、所定範囲の上限値である最大設定値Ｉmax(所定電流値)より大きい値の電流値を電流検出回路１２から入力した場合には、図３（Ｂ）に示すように最大設定値Ｉmaxでクリップして出力する。ここで、最大設定値Ｉmaxは、これ以上の電流値が流れた際にはノイズやその他外部要因による過電流の発生を表わすものであることを示す所定値である。つまり、最大設定値Ｉmaxにクリップすることによりノイズを除去した通信情報を出力することができる。
【００２４】
更に、マイクロコンピュータ１３は、電流上昇傾き異常時、電源電圧異常時、電流補正装置２の取り付け異常時、及び温度異常時に、最大設定値Ｉmaxを増加させるよう変更する機能を有している。
詳しくは、電流検出回路１２から入力した電流値の上昇率が許容値を超えた場合、つまり定格電圧範囲を外れた場合に、電流上昇傾き異常時として、最大設定値ＩmaxをＩover1に変更する。電源回路１４に入力した電源電圧が許容値を超えた場合には、電源電圧異常時として、最大設定値ＩmaxをＩover2に変更する。加速度センサ１６により検出した加速度が許容値を超えた場合には、電流補正装置２の取り付け異常時として、最大設定値ＩmaxをＩover3に変更する。温度センサ１７により検出した温度が許容値を超えた場合には、最大設定値ＩmaxをＩover4に変更する。なお、上記の夫々の許容値は、検出する電流値の精度が維持できる範囲で設定すればよい。但し、Ｉover1、Ｉover2、Ｉover3、Ｉover4を、電流補正装置２の内部異常時での出力値ＦＦｈと異なり、かつ互いに異なる値に設定する事が望ましく、例えば、ＦＦｈ＞Ｉover1＞Ｉover2＞Ｉover3＞Ｉover4＞Ｉmaxに設定すればよい。
【００２５】
以上のように、本実施形態では検出した電流値が最大設定値Ｉmaxを超えた場合、ＣＡＮ５を介して出力する出力値を最大設定値Ｉmaxにクリップする。これにより、電流補正装置２の内部での消費電流を抑えることができ、電流補正装置２内部の過度な温度上昇による電流値の検出精度の低下を回避することができる。また、電流補正装置２からの出力が最大設定値Ｉmaxであることを持って、ＥＣＵ（制御装置）６は、電流補正装置２が内部異常以外の外部異常時であることを把握することができる。
【００２６】
更に、本実施形態では、外部異常時、具体的には電流上昇傾き異常時、電源電圧異常時、電流補正装置２の取り付け異常時、及び温度異常時において、電流値の最大設定値Ｉmaxを変化させる。これらの外部異常時で最大設定値Ｉmaxを夫々異なる値に設定しているので、電流補正装置２から出力したデータにより、いずれの電流値でクリップされているかによって、何の原因による外部異常であるかをＥＣＵ（制御装置）６は把握することができる。
【００２７】
例えば、電流補正装置２の内部異常時によるＦＦｈの出力がなく、電流値の出力データがＩover1である場合には、電流上昇傾き異常時であることを判定することができる。したがって、電流検出値が増加して電流補正装置２が高温となる前で、異常を把握することができる。そして、その後の電流検出を抑制することによって、電流補正装置２の温度上昇を未然に防止することができる。
【００２８】
また、電流補正装置２の内部異常時によるＦＦｈの出力がなく、電流値の出力データがＩover2である場合には、電源電圧異常時であることが判定可能である。これにより、その後の電流検出を抑制することによって、検出値の精度を確保することができる。
また、電流補正装置２の内部異常時によるＦＦｈの出力がなく、電流値の出力データがＩover3である場合には、電流補正装置２の取り付け異常時であることが判定可能である。これにより、その後の電流検出を抑制することによって、検出値の精度を確保することができる。
【００２９】
また、電流補正装置２の内部異常時によるＦＦｈの出力がなく、電流値の出力データがＩover4である場合には、温度異常時であることが判定可能である。これにより、その後の電流検出を抑制することによって、電流補正装置２の過度な温度上昇を確実に防止することができる。
なお、本実施形態では、電流補正装置２の内部異常以外の外部異常時として、電流上昇傾き異常時、電源電圧異常時、電流補正装置２の取り付け異常時、及び温度異常時で最大設定値Ｉmaxを夫々変更しているが、これら４つの異常時を全て検出して最大設定値Ｉmaxを変更する必要がなく、少なくともいずれか１つの異常時を検出して最大設定値Ｉmaxを変更すればよい。また、これらの異常時以外でも、電流補正装置２の内部異常以外で電流補正装置２の検出精度が低下する虞のある場合で最大設定値Ｉmaxを変更してもよい。
【００３０】
また、本実施形態では、電気自動車のバッテリの入出力電流を検出する電流補正装置２に本発明を適用しているが、電気自動車以外の車両や、その他、信号伝達手段としてＣＡＮを備えた機器等に接続される電流センサ等に、本発明を広く適用することができる。
【符号の説明】
【００３１】
２  電流補正装置
５  ＣＡＮ
１３  マイクロコンピュータ
１４  電源回路
１６  温度センサ
１７  加速度センサ
【図１】
0005682761.tif 000002
【図２】
0005682761.tif 000003
【図３】
0005682761.tif 000004