(57)【要約】【課題】安価に、検出精度向上を図ることができる電圧検出装置及びその方法を提供する。【解決手段】基準電圧源１２が、差分用基準電圧Ｖｒを発生する。端子電圧ＶＢがコンデンサＣの一端に供給され、差分用基準電圧ＶｒがコンデンサＣの他端に供給される。スイッチＳＷ１をオンすると、コンデンサＣの両端に、端子電圧ＶＢと差分用基準電圧Ｖｒとの差分電圧Ｖｄが供給される。スイッチＳＷ１をオフすると共に、スイッチＳＷ２をオンして、コンデンサＣの両端電圧である差分電圧ＶｄをＡ／Ｄ変換器１１に供給する。ＣＰＵ１４ａは、差分電圧Ｖｄのデジタルデータと、既知の差分用基準電圧Ｖｒのデジタルデータの和を、端子電圧ＶＢのデジタルデータとして得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電圧をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段を備え、該Ａ／Ｄ変換手段を用いて、被検出電圧のデジタルデータを得る電圧検出装置であって、
差分用基準電圧を発生する差分用基準電圧源と、
前記被検出電圧と前記差分用基準電圧源との差分電圧を前記Ａ／Ｄ変換手段に入力する差分手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段により変換された前記差分電圧のデジタルデータと、前記差分用基準電圧のデジタルデータとの和に基づき、前記被検出電圧のデジタルデータを得る第１検出手段とを備えたことを特徴とする電圧検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の電圧検出装置であって、
前記差分用基準電圧源は、前記Ａ／Ｄ変換手段に対するＡ／Ｄ用基準電圧を基準とした所定電圧を発生して、前記Ａ／Ｄ用基準電圧と前記所定電圧との和を差分用基準電圧として出力し、
前記所定電圧を前記Ａ／Ｄ変換手段に入力する入力手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段により変換された前記所定電圧のデジタルデータと、前記Ａ／Ｄ用基準電圧のデジタルデータとの和に基づき、前記差分用基準電圧のデジタルデータを得る第２検出手段とをさらに備え、
前記第１検出手段は、前記Ａ／Ｄ変換手段により変換された前記差分電圧のデジタルデータと、前記第２検出手段により得た前記差分用基準電圧のデジタルデータとの和に基づき、前記被検出電圧のデジタルデータを得ることを特徴とする電圧検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電圧検出装置であって、
前記差分手段は、第１スイッチと、該第１スイッチを介して両端に前記差分電圧が供給される第１コンデンサと、前記第１コンデンサと前記Ａ／Ｄ変換手段との間に設けられた第２スイッチを有することを特徴とする電圧検出装置。
【請求項４】
請求項３記載の電圧検出装置であって、
前記第１コンデンサの一端には、前記第１スイッチを介して前記被検出電圧が供給され、前記第１コンデンサの他端には、前記第１スイッチを介して前記差分用基準電圧が供給されていることを特徴とする電圧検出装置。
【請求項５】
請求項２記載の電圧検出装置であって、
前記入力手段は、第３スイッチと、該第３スイッチを介して両端に前記所定電圧が供給される第２コンデンサと、前記第２コンデンサと前記Ａ／Ｄ変換手段との間に設けられた第４スイッチを有することを特徴とする電圧検出装置。
【請求項６】
請求項５記載の電圧検出装置であって、
前記第２コンデンサの一端には、前記第３スイッチを介して前記差分用基準電圧が供給され、前記第２コンデンサの他端には、前記第３スイッチを介して前記Ａ／Ｄ用基準電圧が供給されていることを特徴とする電圧検出装置。
【請求項７】
請求項５又は６記載の電圧検出装置であって、
前記差分手段が、第１スイッチと、該第１スイッチを介して両端に前記差分電圧が供給される第１コンデンサと、前記第１コンデンサと前記Ａ／Ｄ変換手段との間に設けられた第２スイッチを有するとき、
前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとは共通のコンデンサであり、前記第２スイッチと前記第４スイッチとは共通のスイッチであることを特徴とする電圧検出装置。
【請求項８】
Ａ／Ｄ変換手段を用いて、被検出電圧のデジタルデータを得るための電圧検出方法であって、
前記被検出電圧と差分用基準電圧との差分電圧を前記Ａ／Ｄ変換手段によりデジタルデータに変換し、
前記差分電圧のデジタルデータと、前記差分用基準電圧のデジタルデータとの和に基づき、前記被検出電圧のデジタルデータを得ることを特徴とする電圧検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ａ／Ｄ変換手段を用いて、被検出電圧のデジタルデータを得る電圧検出装置及び当該方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電圧検出装置は、図５に示すように、被検出電圧であるバッテリＢの端子電圧が、Ａ／Ｄ変換器１１の許容入力電圧よりも大きい場合、端子電圧を、分圧抵抗で分圧して、Ａ／Ｄ変換器１１の許容入力電圧より小さくしてから、Ａ／Ｄ変換していた（例えば特許文献１）。例えば１２ＶのバッテリＢの端子電圧を検出する場合、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２にて１／３程度に分圧して許容入力電圧（例えば５Ｖ）よりも小さくし、その分圧をＡ／Ｄ変換器１１により変換していた。
【特許文献１】特開２００２−２８６７６６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述した従来の電圧検出装置では、精度良く被検出電圧を検出するために、例えば１／３に分圧する場合、正確に被検出電圧を１／３に分圧できる分圧抵抗が必要であり、高精度の分圧抵抗が求められるという問題があった。また、例えば１／３に分圧すると、被検出電圧の変動量も１／３になってしまうため、被検出電圧を分圧せずにＡ／Ｄ変換する場合に比べて、検出分解能が悪くなると共に、量子化誤差が大きくなってしまう。そこで、Ａ／Ｄ変換の分解能、つまり、ビット数を高くしようとすると、コスト高につながってしまう。
【０００４】
そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、安価に、検出精度向上を図ることができる電圧検出装置及びその方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、入力電圧をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換手段を備え、該Ａ／Ｄ変換手段を用いて、被検出電圧のデジタルデータを得る電圧検出装置であって、差分用基準電圧を発生する差分用基準電圧源と、前記被検出電圧と前記差分用基準電圧源との差分電圧を前記Ａ／Ｄ変換手段に入力する差分手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段により変換された前記差分電圧のデジタルデータと、前記差分用基準電圧のデジタルデータとの和に基づき、前記被検出電圧のデジタルデータを得る第１検出手段とを備えたことを特徴とする電圧検出装置に存する。
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、差分用基準電圧源が、差分用基準電圧を発生する。差分手段が、被検出電圧と差分用基準電圧源との差分電圧をＡ／Ｄ変換手段に供給する。Ａ／Ｄ変換手段が、差分電圧をデジタルデータに変換する。第１検出手段が、差分電圧のデジタルデータと、差分用基準電圧のデジタルデータの和に基づき、被検出電圧のデジタルデータを得る。従って、被検出電圧から差分用基準電圧を差し引いた差分電圧をＡ／Ｄ変換手段に供給することにより、分圧抵抗を用いて被検出電圧を分圧することなく、Ａ／Ｄ変換手段に、その許容入力電圧より小さい差分電圧を入力することができる。このため、被検出電圧を分圧し、その分圧電圧をＡ／Ｄ変換した場合に比べて、検出分解能を高くすることができる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電圧検出装置であって、前記差分用基準電圧源は、前記Ａ／Ｄ変換手段に対するＡ／Ｄ用基準電圧を基準とした所定電圧を発生して、前記Ａ／Ｄ用基準電圧と前記所定電圧との和を差分用基準電圧として出力し、前記所定電圧を前記Ａ／Ｄ変換手段に入力する入力手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段により変換された前記所定電圧のデジタルデータと、前記Ａ／Ｄ用基準電圧のデジタルデータとの和に基づき、前記差分用基準電圧のデジタルデータを得る第２検出手段とをさらに備え、前記第１検出手段は、前記Ａ／Ｄ変換手段により変換された前記差分電圧のデジタルデータと、前記第２検出手段により得た前記差分用基準電圧のデジタルデータとの和に基づき、前記被検出電圧のデジタルデータを得ることを特徴とする電圧検出装置に存する。
【０００８】
請求項２記載の発明によれば、差分用基準電圧源が、Ａ／Ｄ変換手段に対するＡ／Ｄ用基準電圧を基準とした所定電圧を発生して、Ａ／Ｄ用基準電圧と前記所定電圧との和を差分用基準電圧として出力する。入力手段が、所定電圧をＡ／Ｄ変換手段に入力する。第２検出手段が、Ａ／Ｄ変換手段により変換された差分電圧のデジタルデータと、第２検出手段により得た差分用基準電圧のデジタルデータとの和に基づき、被検出電圧のデジタルデータを得る。
【０００９】
従って、第２検出手段が得た差分用基準電圧のデジタルデータを用いて、被検出電圧のデジタルデータを得ることにより、Ａ／Ｄ用基準電圧を発生する電圧源として、出力変動がない高精度のものを用いれば、差分用基準電圧源としては高精度のものを用いなくても、正確な被検出電圧のデジタルデータを得ることができる。しかも、差分用基準電圧がＡ／Ｄ変換手段の許容入力電圧より高い場合であっても、差分用基準電圧源からＡ／Ｄ用基準電圧を差し引いた値に相当する所定電圧をＡ／Ｄ変換手段に供給することにより、正確な差分用基準電圧のデジタルデータを得ることができる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の電圧検出装置であって、前記差分手段は、第１スイッチと、該第１スイッチを介して両端に前記差分電圧が供給される第１コンデンサと、前記第１コンデンサと前記Ａ／Ｄ変換手段との間に設けられた第２スイッチを有することを特徴とする電圧検出装置に存する。
【００１１】
請求項３記載の発明によれば、第１コンデンサの両端には各々、第１スイッチを介して差分電圧が供給される。第２スイッチが、第１コンデンサと、Ａ／Ｄ変換手段との間に設けられている。従って、第１スイッチをオンして、第１コンデンサの両端電圧を差分電圧と等しくした後、第１スイッチをオフして、第１コンデンサと被検出電圧との接続を切断すれば、第２スイッチをオンして、差分電圧と等しい第１コンデンサの両端電圧をＡ／Ｄ変換手段に入力する際に、被検出電圧や、差分用基準電圧に生じるノイズの影響を受けにくい。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の電圧検出装置であって、前記第１コンデンサの一端には、前記第１スイッチを介して前記被検出電圧が供給され、前記第１コンデンサの他端には、前記第１スイッチを介して前記差分用基準電圧が供給されていることを特徴とする電圧検出装置に存する。
【００１３】
請求項４記載の発明によれば、第１コンデンサの一端に、第１スイッチを介して被検出電圧が供給され、第１コンデンサの他端に、第１スイッチを介して差分用基準電圧が供給されている。従って、第１コンデンサの両端にそれぞれ被検出電圧及び差分用基準電圧を供給するだけの簡単な構成で、第１コンデンサの両端に差分電圧を供給することができる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項２記載の電圧検出装置であって、前記入力手段は、第３スイッチと、該第３スイッチを介して両端に前記所定電圧が供給される第２コンデンサと、前記第２コンデンサと前記Ａ／Ｄ変換手段との間に設けられた第４スイッチを有することを特徴とする電圧検出装置に存する。
【００１５】
請求項５記載の発明によれば、第２コンデンサの両端には各々、第３スイッチを介して所定電圧が供給される。第４スイッチが、第２コンデンサと、Ａ／Ｄ変換手段との間に設けられてる。従って、第３スイッチをオンして、第２コンデンサの両端電圧を所定電圧と等しくした後、第３スイッチをオフして、第２コンデンサと差分用基準電圧源との接続を切断すれば、第４スイッチをオンして、所定電圧と等しい第２コンデンサの両端電圧をＡ／Ｄ変換手段に入力する際に、被検出電圧や、差分用基準電圧に生じるノイズの影響を受けにくい。
【００１６】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の電圧検出装置であって、前記第２コンデンサの一端には、前記第３スイッチを介して前記差分用基準電圧が供給され、前記第２コンデンサの他端には、前記第３スイッチを介して前記Ａ／Ｄ用基準電圧が供給されていることを特徴とする電圧検出装置に存する。
【００１７】
請求項６記載の発明によれば、第２コンデンサの一端に、第３スイッチを介して差分用基準電圧が供給され、第２コンデンサの他端に、第３スイッチを介してＡ／Ｄ用基準電圧が供給されている。従って、第２コンデンサの両端にそれぞれ差分用基準電圧及びＡ／Ｄ用基準電圧を供給するだけの簡単な構成で、第２コンデンサの両端に所定電圧を供給することができる。
【００１８】
請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載の電圧検出装置であって、前記差分手段が、第１スイッチと、該第１スイッチを介して両端に前記差分電圧が供給される第１コンデンサと、前記第１コンデンサと前記Ａ／Ｄ変換手段との間に設けられた第２スイッチを有するとき、前記第１コンデンサと前記第２コンデンサとは共通のコンデンサであり、前記第２スイッチと前記第４スイッチとは共通のスイッチであることを特徴とする電圧検出装置に存する。
【００１９】
請求項７記載の発明によれば、第１コンデンサと第２コンデンサとを共通のコンデンサ、第２スイッチと第４スイッチとを共通のスイッチとすることにより、差分手段と入力手段とで、コンデンサ、スイッチを共通化することができる。
【００２０】
請求項８記載の発明は、Ａ／Ｄ変換手段を用いて、被検出電圧のデジタルデータを得るための電圧検出方法であって、前記被検出電圧と差分用基準電圧との差分電圧を前記Ａ／Ｄ変換手段によりデジタルデータに変換し、前記差分電圧のデジタルデータと、前記差分用基準電圧のデジタルデータとの和に基づき、前記被検出電圧のデジタルデータを得ることを特徴とする電圧検出方法に存する。
【００２１】
請求項８記載の発明によれば、被検出電圧と差分用基準電圧との差分電圧をＡ／Ｄ変換手段に供給する。Ａ／Ｄ変換手段が、差分電圧をデジタルデータに変換する。差分電圧のデジタルデータと、差分用基準電圧のデジタルデータの和に基づき、被検出電圧のデジタルデータを得る。従って、被検出電圧から差分用基準電圧を差し引いた差分電圧をＡ／Ｄ変換手段に供給することにより、分圧抵抗を用いて被検出電圧を分圧することなく、Ａ／Ｄ変換手段の許容入力電圧範囲内の差分電圧を入力することができる。このため、被検出電圧を分圧し、その分圧電圧をＡ／Ｄ変換した場合に比べて、検出分解能を高くすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したように請求項１及び８記載の発明によれば、被検出電圧から差分用基準電圧を差し引いた差分電圧をＡ／Ｄ変換手段に供給することにより、分圧抵抗を用いて被検出電圧を分圧することなく、Ａ／Ｄ変換手段に、その許容入力電圧より小さい差分電圧を入力することができる。このため、被検出電圧を分圧し、その分圧電圧をＡ／Ｄ変換した場合に比べて、検出分解能を高くすることができるので、安価に、検出精度向上を図った電圧検出装置及び当該方法を得ることができる。
【００２３】
請求項２記載の発明は、第２検出手段が得た差分用基準電圧のデジタルデータを用いて、被検出電圧のデジタルデータを得ることにより、Ａ／Ｄ用基準電圧を発生する電圧源として、出力変動がない高精度のものを用いれば、差分用基準電圧源としては高精度のものを用いなくても、正確な被検出電圧のデジタルデータを得ることができる。しかも、差分用基準電圧がＡ／Ｄ変換手段の許容入力電圧より高い場合であっても、差分用基準電圧源からＡ／Ｄ用基準電圧を差し引いた値に相当する所定電圧をＡ／Ｄ変換手段に供給することにより、正確な差分用基準電圧のデジタルデータを得ることができる電圧検出装置を得ることができる。
【００２４】
請求項３記載の発明によれば、第１スイッチをオンして、第１コンデンサの両端電圧を差分電圧と等しくした後、第１スイッチをオフして、第１コンデンサと被検出電圧との接続を切断すれば、第２スイッチをオンして、差分電圧と等しい第１コンデンサの両端電圧をＡ／Ｄ変換手段に入力する際に、被検出電圧や、差分用基準電圧に生じるノイズの影響を受けにくいので、耐ノイズ性の高い電圧検出装置を得ることができる。
【００２５】
請求項４記載の発明によれば、第１コンデンサの両端にそれぞれ被検出電圧及び差分用基準電圧を供給するだけの簡単な構成で、第１コンデンサの両端に差分電圧を供給することができるので、構成が簡単となりコストダウンを図った電圧検出装置を得ることができる。
【００２６】
請求項５記載の発明によれば、第３スイッチをオンして、第２コンデンサの両端電圧を所定電圧と等しくした後、第３スイッチをオフして、第２コンデンサと差分用基準電圧源との接続を切断すれば、第４スイッチをオンして、所定電圧と等しい第２コンデンサの両端電圧をＡ／Ｄ変換手段に入力する際に、被検出電圧や、差分用基準電圧に生じるノイズの影響を受けにくいので、耐ノイズ性の高い電圧検出装置を得ることができる。
【００２７】
請求項６記載の発明によれば、第２コンデンサの両端にそれぞれ差分用基準電圧及びＡ／Ｄ用基準電圧を供給するだけの簡単な構成で、第２コンデンサの両端に所定電圧を供給することができるので、構成が簡単となりコストダウンを図った電圧検出装置を得ることができる。
【００２８】
請求項７記載の発明によれば、第１コンデンサと第２コンデンサとを共通のコンデンサ、第２スイッチと第４スイッチとを共通のスイッチとすることにより、差分手段と入力手段とで、コンデンサ、スイッチを共通化することができるので、コストダウンを図った電圧検出装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
第１実施形態
以下、本発明について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の電圧検出方法を実施した電圧検出装置１０の第１実施形態を示す回路図である。この電圧検出装置１０は、バッテリＢの端子電圧ＶＢ（＝被検出電圧）のデジタルデータを得るための装置である。
【００３０】
同図に示すように、電圧検出装置１０は、基準電圧源１２、スイッチＳＷ１（＝第１スイッチ）、コンデンサＣ（＝第１コンデンサ）、スイッチＳＷ２（＝第２スイッチ）、増幅器１３、Ａ／Ｄ変換器１１（＝Ａ／Ｄ変換手段）及びマイクロコンピュータ（以下、μＣＯＭ）１４を備えている。基準電圧源１２は、バッテリＢの端子電圧ＶＢの供給を受けて差分用基準電圧Ｖｒを発生する電圧源であり、本実施形態では、例えば、グランド基準の＋８Ｖの差分用基準電圧Ｖｒを発生する。
【００３１】
また、コンデンサＣの一端には、スイッチＳＷ１を介して端子電圧ＶＢが供給され、コンデンサＣの他端には、スイッチＳＷ１を介して差分用基準電圧Ｖｒが供給されている。さらに、コンデンサＣの一端は、スイッチＳＷ２及び増幅器１３を介してＡ／Ｄ変換器１１に接続され、コンデンサＣの他端は、スイッチＳＷ２を介してグランドに接続されている。このスイッチＳＷ１、コンデンサＣ及びスイッチＳＷ２が請求項中の差分手段を構成する。
【００３２】
上述したＡ／Ｄ変換器１１は、入力電圧をデジタルデータに変換し、μＣＯＭ１４に供給している。このＡ／Ｄ変換器１１には、例えば、５ＶのＡ／Ｄ用基準電圧が供給されており、このため許容入力電圧は５Ｖとなる。μＣＯＭ１４は、上述したスイッチＳＷ１及びＳＷ２の図示しない制御端子に接続され、これらスイッチＳＷ１及びＳＷ２のオンオフ制御を行っている。
【００３３】
上述したμＣＯＭ１４は、プログラムに従って各種の処理を行う中央処理ユニット（ＣＰＵ）１４ａと、ＣＰＵ１４ａが行う処理プログラム等を格納した読み出し専用のメモリであるＲＯＭ１４ｂと、ＣＰＵ１４ａでの各種の処理過程で利用するワークエリア、各種データを格納するデータ格納エリアなどを有する読み出し書き込み自在のメモリであるＲＡＭ１４ｃとを備えている。上述したＲＯＭ１４ｂ内には、差分用基準電圧Ｖｒのデジタルデータが既知の値として予め格納されている。
【００３４】
次に、上述した電圧検出装置１０の動作を、図２のＣＰＵ１４ａの処理手順を示すフローチャートを参照して以下説明する。ＣＰＵ１２ａは、バッテリＢの端子電圧ＶＢの検出命令に応じて、スタートして最初のステップＳ１に進む。
【００３５】
ステップＳ１において、ＣＰＵ１４ａは、スイッチＳＷ１をオン制御する。この制御により、スイッチＳＷ１がオンし、コンデンサＣの一端に端子電圧ＶＢが、他端に差分用基準電圧Ｖｒがそれぞれ供給される。このとき、コンデンサＣには、端子電圧ＶＢと差分用基準電圧Ｖｒとの差分電圧Ｖｄ（＝ＶＢ−Ｖｒ）を示す電荷が蓄積される。
【００３６】
次に、ＣＰＵ１４ａは、スイッチＳＷ１をオフ制御して（ステップＳ２）、コンデンサＣとバッテリＢとの接続を切り離す。さらに、ＣＰＵ１４ａは、スイッチＳＷ２をオン制御する（ステップＳ３）。この制御により、スイッチＳＷ２がオンし、コンデンサＣの一端が、増幅器１３を介して、Ａ／Ｄ変換器１１に入力され、コンデンサＣの他端が、グランドに接続される。従って、Ａ／Ｄ変換器１１に、コンデンサＣの両端電圧が示す差分電圧Ｖｄが入力される。Ａ／Ｄ変換器１１は、入力された差分電圧Ｖｄをデジタルデータに変換して、μＣＯＭ１４内のＣＰＵ１４ａに対して出力する。
【００３７】
ＣＰＵ１４ａは、第１検出手段として働き、差分電圧Ｖｄのデジタルデータの供給を受けて、端子電圧ＶＢのデジタルデータを得るための検出処理を行う（ステップＳ４）。検出処理において、ＣＰＵ１４ａは、予めＲＯＭ１４ｂ内に格納された差分用基準電圧Ｖｒのデジタルデータと、上述した差分電圧Ｖｄのデジタルデータとの和を求め、求めた和を端子電圧ＶＢのデジタルデータとして得る。その後、ＣＰＵ１４ａは、スイッチＳＷ２をオフして（ステップＳ５）、処理を終了する。
【００３８】
以上の電圧検出装置によれば、１２Ｖ前後の端子電圧ＶＢから８Ｖの差分用基準電圧Ｖｒを差し引いた４Ｖ前後の差分電圧ＶｄをＡ／Ｄ変換器１１に供給することにより、従来のように分圧抵抗を用いて端子電圧ＶＢを分圧しなくても、Ａ／Ｄ変換器１１の許容入力電圧５Ｖ以下の差分電圧Ｖｄを入力することができる。このため、端子電圧ＶＢを分圧して、Ａ／Ｄ変換器１１の許容入力電圧内の電圧を供給した場合に比べて、検出分解能を高くすることができる。
【００３９】
例えば、１０ｂｉｔ、Ａ／Ｄ用基準電圧５ＶのＡ／Ｄ変換器１１を用いて端子電圧ＶＢのデジタルデータを得る場合を考える。このＡ／Ｄ変換器１１の分解能は、５／２10＝４．９ｍＶであるが、従来のように端子電圧ＶＢを分圧比１／３で分圧すると、端子電圧ＶＢに対する分解能は、４．９ｍＶ×３＝１４．６ｍＶとなり、Ａ／Ｄ変換器１１の分解能より悪くなる。これに対して、上述したように差分を取った場合、その分解能は、Ａ／Ｄ変換器１１の分解能と同様の５／２10＝４．９ｍＶとなる。
【００４０】
また、上述した電圧検出装置によれば、スイッチＳＷ１をオンして、コンデンサＣの両端電圧を差分電圧Ｖｄと等しくした後、スイッチＳＷ１をオフして、コンデサＣとバッテリＢとの接続を切断すれば、その後スイッチＳＷ２をオンして、差分電圧Ｖｄと等しいコンデンサＣの両端電圧をＡ／Ｄ変換器１１に入力する際に、バッテリＢや、基準電圧源１２に生じるノイズの影響を受けにくく、耐ノイズ性を高めることができる。
【００４１】
さらに、上述した電圧検出装置によれば、コンデンサＣの両端にそれぞれ端子電圧ＶＢ及び差分用基準電圧Ｖｒを供給するだけの簡単な構成で、コンデンサＣの両端に差分電圧Ｖｄを供給できる構成となっている。
【００４２】
なお、上述した第１実施形態によれば、基準電圧源１２として、グランドを基準にした＋８Ｖの差分基準電圧Ｖｒを発生するものを用いていた。しかしながら、例えば、基準電圧源１２として、バッテリＢのプラス側を基準にした−８Ｖの負の差分基準電圧Ｖｒを用いることも考えられる。この場合、基準電圧源１２と、グランドとの間には差分電圧が発生する。
【００４３】
また、端子電圧ＶＢが差分用基準電圧Ｖｒより小さくなった場合は、例えば、差分用基準電圧Ｖｒを差し引かないで、直接、端子電圧ＶＢをＡ／Ｄ変換器１１に入力するようにしてもよい。
【００４４】
第２実施形態
また、上述した第１実施形態では、既知の値として、ＲＯＭ１４ｂ内に予め格納してある差分用基準電圧Ｖｒのデジタルデータを用いて、端子電圧ＶＢのデジタルデータを得ていた。このような構成の場合、基準電圧源１２としては、出力変動が少ない高精度のものを用いる必要あり、これがコスト高につながっていた。
【００４５】
そこで、実際の差分用基準電圧ＶｒをＡ／Ｄ変換器１１に入力して、これにより得られる差分用基準電圧Ｖｒのデジタルデータを用いて、端子電圧ＶＢのデジタルデータを得ることが考えられる。このような構成によれば、基準電圧源１２として、出力変動が少ない高精度のものを用いる必要がなく、安価な普及タイプのもので構成することができる。
【００４６】
但し、上述した第１実施形態の例のように、差分用基準電圧Ｖｒが、Ａ／Ｄ変換器１１の許容入力電圧＋５Ｖを超えた、＋８Ｖである場合、Ａ／Ｄ変換器１１によって、差分用基準電圧Ｖｒのデジタルデータを得ることができない。
【００４７】
そこで、このような場合は、以下に示す構成とする。図３は、本発明の電圧検出方法を実施した電圧検出装置１０の第２実施形態を示す回路図である。この電圧検出装置１０は、第１実施形態と同様に、バッテリＢの端子電圧ＶＢ（＝被検出電圧）のデジタルデータを得るための装置である。
【００４８】
同図に示すように、電圧検出装置１０は、Ａ／Ｄ用基準電圧源１５、基準電圧源１２、スイッチＳＷ１（＝第１スイッチ）、コンデンサＣ（＝第１、第２コンデンサ）、スイッチＳＷ２（＝第２スイッチ、第４スイッチ）、スイッチＳＷ３（＝第３スイッチ）、増幅器１３、Ａ／Ｄ変換器１１（＝Ａ／Ｄ変換手段）及びμＣＯＭ１４を備えている。
【００４９】
Ａ／Ｄ用基準電圧源１５は、バッテリＢの端子電圧ＶＢの供給を受けてＡ／Ｄ用基準電圧ＶA/Dを発生する電圧源であり、本実施形態では、例えば、グランド基準の＋５Ｖの基準電圧ＶA/Dを発生する。また、基準電圧源１２は、Ａ／Ｄ用基準電圧ＶA/Dを基準として、例えば、＋３Ｖの所定電圧Ｖ１を発生する電圧源から構成され、これにより、第１実施形態と同様に、５ＶのＡ／Ｄ用基準電圧ＶA/Dに３Ｖの所定電圧Ｖ１を加算した、＋８Ｖ（グランド基準）の差分用基準電圧Ｖｒを発生する。
【００５０】
また、コンデンサＣの一端には、スイッチＳＷ１を介して端子電圧ＶＢが供給されると共に、スイッチＳＷ３を介して差分用基準電圧Ｖｒが供給される。また、コンデンサＣの他端には、スイッチＳＷ１を介して、差分用基準電圧Ｖｒが供給されると共に、スイッチＳＷ３を介してＡ／Ｄ用基準電圧ＶA/Dが供給される。さらに、第１実施形態と同様に、コンデンサＣの一端は、スイッチＳＷ２及び増幅器１３を介してＡ／Ｄ変換器１１に接続され、コンデンサＣの他端は、スイッチＳＷ２を介してグランドに接続されている。このスイッチＳＷ１、コンデンサＣ及びスイッチＳＷ２が請求項中の差分手段を構成し、スイッチＳＷ３、コンデンサＣ及びスイッチＳＷ２が請求項中の入力手段を構成する。
【００５１】
上述したＡ／Ｄ変換器１１は、入力電圧をデジタルデータに変換し、μＣＯＭ１４に供給している。このＡ／Ｄ変換器１１には、上述したＡ／Ｄ用基準電圧源１５から、例えば、５ＶのＡ／Ｄ用基準電圧ＶA/Dが供給されており、このため許容入力電圧は５Ｖとなる。μＣＯＭ１４は、上述したスイッチＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３の図示しない制御端子に接続され、これらスイッチＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３のオンオフ制御を行っている。
【００５２】
上述したμＣＯＭ１４は、上述した第１実施形態と同様に、ＣＰＵ１４ａ、ＲＯＭ１４ｂ及びＲＡＭ１４ｃを備えている。また、ＲＯＭ１４ｂ内には、Ａ／Ｄ用基準電圧ＶA/Dが既知の値として予め格納されている。次に、上述した電圧検出装置１０の動作を、図４のＣＰＵ１４ａの処理手順を示すフローチャートを参照して以下説明する。ＣＰＵ１２ａは、差分用基準電圧Ｖｒの検出命令に応じて、図４に示すＶｒ検出処理を開始する。
【００５３】
Ｖｒ検出処理において、ＣＰＵ１４ａは、まず、スイッチＳＷ３をオン制御する（ステップＳ６）。この制御により、スイッチＳＷ３がオンし、コンデンサＣの一端に差分用基準電圧Ｖｒが、他端にＡ／Ｄ用基準電圧ＶA/Dがそれぞれ供給される。このとき、コンデンサＣには、差分用基準電圧ＶｒとＡ／Ｄ用基準電圧ＶA/Dとの差分に相当する上記所定電圧Ｖ１（＝Ｖｒ−ＶA/D）を示す電荷が蓄積される。
【００５４】
次に、ＣＰＵ１４ａは、スイッチＳＷ３をオフ制御して（ステップＳ７）、コンデンサＣとバッテリＢ、基準電圧源１２との接続を切り離す。さらに、ＣＰＵ１４ａは、スイッチＳＷ２をオン制御する（ステップＳ８）。この制御により、スイッチＳＷ２がオンし、コンデンサＣの一端が、増幅器１３を介して、Ａ／Ｄ変換器１１に入力され、コンデンサＣの他端が、グランドに接続される。従って、Ａ／Ｄ変換器１１に、コンデンサＣの両端電圧が示す所定電圧Ｖ１が入力される。Ａ／Ｄ変換器１１は、入力された所定電圧Ｖ１をデジタルデータに変換して、μＣＯＭ１４内のＣＰＵ１４ａに対して出力する。
【００５５】
ＣＰＵ１４ａは、第２検出手段として働き、所定電圧Ｖ１のデジタルデータの供給を受けて、差分用基準電圧Ｖｒのデジタルデータを得るためのＶｒ検出処理を行う（ステップＳ９）。Ｖｒ検出処理において、ＣＰＵ１４ａは、予めＲＯＭ１４ｂ内に格納されたＡ／Ｄ用基準電圧ＶA/Dのデジタルデータと、上述した所定電圧Ｖ１のデジタルデータとの和を求め、求めた和を差分用基準電圧Ｖｒのデジタルデータとして得て、ＲＡＭ１４ｃ内に形成したＶｒエリア内に格納する。その後、ＣＰＵ１４ａは、スイッチＳＷ２をオフして（ステップＳ１０）、処理を終了する。
【００５６】
通常、Ａ／Ｄ基準電圧源１５としては、出力変動の少ない高精度のものが用いられているため、Ａ／Ｄ基準電圧源１５が発生するＡ／Ｄ基準電圧ＶA/DとＲＯＭ１４ｂ内に予め格納されたＡ／Ｄ基準電圧ＶA/Dとの間に差異はなく、Ｖｒ検出処理により、正確な差分用基準電圧Ｖｒのデジタルデータを得ることができる。
【００５７】
また、ＣＰＵ１４ａは、バッテリＢの端子電圧ＶＢの検出命令に応じて、第１実施形態ですでに説明した図２に示す電圧検出処理と同様の動作を行う。但し、ステップＳ４においては、第１実施形態では、既知の値として予めＲＯＭ１４ｂに格納された差分用基準電圧Ｖｒのデジタルデータを用いて、端子電圧ＶＢのデジタルデータを得ていたが、第２実施形態では、上述したＶｒ検出処理にて求めて、ＲＡＭ１４ｃ内のＶｒエリアに格納された差分用基準電圧Ｖｒのデジタルデータを用いて、端子電圧ＶＢのデジタルデータを得ている。
【００５８】
以上の構成の電圧検出装置によれば、第１実施形態で述べた効果に加え、基準電圧源１２として、出力変動の少ない高精度のものを用いる必要がなく、安価な普及タイプのもので構成することができるという効果を得ることができる。
【００５９】
また、上述した電圧検出装置によれば、スイッチＳＷ３をオンして、コンデンサＣの両端電圧を所定電圧Ｖ１と等しくした後、スイッチＳＷ２をオフして、コンデサＣとバッテリＢとの接続を切断すれば、その後スイッチＳＷ２をオンして、所定電圧Ｖ１と等しいコンデンサＣの両端電圧をＡ／Ｄ変換器１１に入力する際に、バッテリＢや、基準電圧源１２に生じるノイズの影響を受けにくく、耐ノイズ性を高めることができる。
【００６０】
さらに、上述した電圧検出装置によれば、コンデンサＣの両端にそれぞれ差分用基準電圧Ｖｒ及びＡ／Ｄ用基準電圧ＶA/Dを供給するだけの簡単な構成で、コンデンサＣの両端に所定電圧Ｖ１を供給できる構成となっている。
【００６１】
なお、上述した第２実施形態では、共通のコンデンサＣ、共通のスイッチＳＷ２を用いて、差分電圧Ｖｄと、所定電圧Ｖ１とをＡ／Ｄ変換器１１に入力することにより、コストダウンを図っていた。しかしながら、コスト的に問題がなければ、差分電圧Ｖｄ用と所定電圧Ｖ１用とで別々のコンデンサ、スイッチを用いることも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の電圧検出方法を実施した電圧検出装置１０の第１実施形態を示す回路図である。
【図２】図１に示す電圧検出装置１０を構成するＣＰＵ１４ａの処理手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の電圧検出方法を実施した電圧検出装置１０の第２実施形態を示す回路図である。
【図４】図３に示す電圧検出装置１０を構成するＣＰＵ１４ａの処理手順を示すフローチャートである。
【図５】従来の電圧検出装置の一例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６３】
１１    Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換手段）
１４ａ  ＣＰＵ（第１、第２検出手段）
Ｃ      コンデンサ（第１、第２コンデンサ）
ＳＷ１  スイッチ（第１スイッチ）
ＳＷ２  スイッチ（第２スイッチ、第４スイッチ）
ＳＷ３  スイッチ（第３スイッチ）
【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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