温度測定装置
【課題】各温度センサと制御部との間に配設される信号線の省線化を図ることのできる温度測定装置を提供する。
【解決手段】温度測定装置１は、制御部１０と並列に接続された複数のセンサモジュール２０ａ〜２０ｎとで構成されている。複数のセンサモジュール２０ａ〜２０ｎの入力側は給電ライン３０に接続されており、出力側は検出ライン４０に接続されている。各センサモジュール２０ａ〜２０ｎは、各々異なる周波数の通過帯域を有するバンドパスフィルタ回路を有する。給電ライン３０を通じて、各バンドパスフィルタ回路の通過帯域毎の周波数に切り替えながら交流電圧がセンサモジュール２０ａ〜２０ｎに印加される。これによって検出ライン４０に信号を出力するサーミスタ２３を切り替えることができる。
【解決手段】温度測定装置１は、制御部１０と並列に接続された複数のセンサモジュール２０ａ〜２０ｎとで構成されている。複数のセンサモジュール２０ａ〜２０ｎの入力側は給電ライン３０に接続されており、出力側は検出ライン４０に接続されている。各センサモジュール２０ａ〜２０ｎは、各々異なる周波数の通過帯域を有するバンドパスフィルタ回路を有する。給電ライン３０を通じて、各バンドパスフィルタ回路の通過帯域毎の周波数に切り替えながら交流電圧がセンサモジュール２０ａ〜２０ｎに印加される。これによって検出ライン４０に信号を出力するサーミスタ２３を切り替えることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載される組電池のように、複数の測定部位を含む測定対象の温度測定に適した温度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車又はハイブリッド自動車のように、走行の動力源として組電池を使用する車両では、組電池の充電状態を逐次把握するため、及び組電池の異常を検出するために組電池の温度を詳細に把握することが必要である。そのため、組電池を構成する複数のセル電池各々の温度を個別に測定することが要求される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、制御部がマルチプレクサを備えており、組電池に取り付けられた複数の温度センサとマイクロコンピュータとの間にマルチプレクサが接続された電池制御装置が開示されている。マルチプレクサがマイクロコンピュータからの信号に応じて、測定される温度センサを順次切り替えることによって、マイクロコンピュータが各温度センサの検出信号を順次入力することについて示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２４０７１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に記載の装置では、各温度センサの検出信号を制御部のマルチプレクサまで伝達する信号線が温度センサごとに必要である。つまり、比較的離れた位置に配置される組電池とマイクロコンピュータなどの信号入力部との間に温度センサの数と同数の信号線が配設されなければならない。そのため、従来の温度測定装置は、多数の測定部位を含む測定対象の温度が測定される場合に、信号線の配線スペース及び配線工数が非常に大きくなるという問題点を有している。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、複数の温度センサの温度を個別に測定でき、かつ、各温度センサの検出信号の入力部との間に配設される信号線の省線化が可能な温度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】
第１の発明は、温度測定装置であって、それぞれ通過帯域が異なる複数のバンドパスフィルタ回路と、複数の前記バンドパスフィルタ回路各々に対して直列に接続された複数のサーミスタと、直列に接続された前記バンドパスフィルタ回路及び前記サーミスタのセット各々を並列に接続する一次側の給電ライン及び二次側の検出ラインと、前記給電ラインに対して前記バンドパスフィルタ各々の通過帯域に対応した周波数の交流電圧を順次切り替えて印加する交流電圧供給部と、周波数の異なる前記交流電圧が前記給電ラインに印加されるごとに前記検出ラインに流れる信号を入力する信号入力部と、を備える。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明に係る温度測定装置であって、前記バンドパスフィルタ回路は、コイルとコンデンサとが直列に接続されたＬＣ回路であり、前記交流電圧供給部は、それぞれ周波数の異なる複数種類の正弦波電圧を順次切り替えて印加する。
【０００９】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係る温度測定装置であって、複数の前記サーミスタは特性が同じである。
【発明の効果】
【００１０】
第１の発明によれば、交流電圧供給部は、各バンドパスフィルタ回路各々の通過帯域に対応した周波数の交流電圧を１本の給電ラインに印加する。このため、印加された交流電圧の周波数を通過帯域とするバンドパスフィルタ回路と直列に接続されたサーミスタからの検出信号のみが、１本の検出ラインに流れて信号入力部に入力される。即ち、交流電圧供給部が、通過帯域に対応した周波数の交流電圧を順次切り替えて印加することによって、温度測定に用いるサーミスタを順次切り替えることができる。しかも、複数のサーミスタが配置される場所と信号入力部との間に配設される信号線は、１本の給電ライン及び１本の検出ラインのみで足りる。
【００１１】
このように、第１の発明によれば、複数のサーミスタ各々の位置の温度を個別に測定することが可能であり、かつ、複数のサーミスタが配置される場所と信号入力部との間に配設される信号線の省線化が可能である。
【００１２】
第２の発明によれば、正弦波電圧が印加されるため、バンドパスフィルタ回路はコンデンサとコイルとが直列に接続されただけの簡易なＬＣ回路を採用することができる。従って、安価でかつ容易に取り扱うことができる。
【００１３】
第３の発明によれば、複数のサーミスタは各々特性が一致しているため、検出体の温度を算出する演算処理が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る温度測定装置１の概略図である。
【図２】温度測定装置１が備える複数のサーミスタの温度が均一であるときの給電ライン及び検出ライン各々の電圧の概略波形が示された図である。
【図３】温度測定装置１が備える複数のサーミスタの温度が不均一であるときの給電ライン及び検出ライン各々の電圧の概略波形が示された図である。
【図４】温度測定装置１が備える複数のバンドパスフィルタ回路各々の利得の周波数特性が示された図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る温度測定装置１の概略図である。図１に示される温度測定装置１は電気自動車及びハイブリッド自動車に搭載される組電池１００の温度を測定する。このような車載される組電池１００は、直列に接続された複数のセル電池１５０を備えている。本実施形態に係る温度測定装置１は、これらの複数のセル電池１５０各々の温度を測定することができる。
【００１７】
温度測定装置１は、制御部１０と複数のセンサモジュール２０とによって主に構成されている。
【００１８】
制御部１０は、複数のセンサモジュール２０に対して一括して電圧を印加するとともに、センサモジュール２０から温度の検出信号を入力する回路である。このような制御部１０を構成する各要素は、例えば一枚の電子基板に実装されており、車両に搭載された組電池１００から離れた位置に設けられている。
【００１９】
この制御部１０と各センサモジュール２０とは、後に詳述する給電ライン３０と検出ライン４０とによって接続されている。制御部１０は、給電ライン３０を通じて各センサモジュール２０に対して電圧を印加し、検出ライン４０を通じて各センサモジュール２０の検出信号を入力する。
【００２０】
本実施形態に係る制御部１０は、マイクロコンピュータ１１、変換器１２、分圧用抵抗体５５及びＡ／Ｄコンバータ１３の各要素によって構成されている。
【００２１】
マイクロコンピュータ１１は、例えば、各種演算処理を行うＣＰＵ、ブートプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算処理の作業領域となるＲＡＭ、プログラムや各種のデータファイルなどを記憶する記憶部（例えばハードディスク）、等を備える。
【００２２】
マイクロコンピュータ１１は、周波数を様々な値に切り替えて交流電圧を出力ポート１１１から出力することができる交流電圧供給部としての機能を有する。マイクロコンピュータ１１から出力される交流電圧の周波数は可変であるが、振幅はいずれも同じ値である。本実施形態におけるマイクロコンピュータ１１から出力される交流電圧は矩形波である。
【００２３】
マイクロコンピュータ１１の出力ポート１１１から出力された交流電圧は、変換器１２により正弦波の交流電圧に変換され、複数のセンサモジュール２０の一次側に繋がる１本の給電ライン３０に印加される。複数のセンサモジュール２０の二次側は、１本の検出ライン４０に繋がっている。
【００２４】
また、マイクロコンピュータ１１は、交流電圧が給電ライン３０に印加されるごとに、検出ライン４０に流れる信号を、Ａ／Ｄコンバータ１３を介して入力ポート１１２から入力する。つまり、本実施形態では、マイクロコンピュータ１１は、交流電圧供給部と信号入力部とを兼ねており、出力ポート１１１が交流電圧供給部に相当し、入力ポート１１２が信号入力部に相当する。マイクロコンピュータ１１は検出した信号の振幅に基づいて温度を算出する。
【００２５】
変換器１２は、入力側がマイクロコンピュータ１１の出力ポート１１１に接続され、出力側が給電ライン３０に接続されている。従って、マイクロコンピュータ１１は、変換器１２を介して給電ライン３０に交流電圧を印加する。変換器１２は、マイクロコンピュータ１１から出力された矩形波の交流電圧を正弦波電圧に変換する。従って、給電ライン３０に接続されている各センサモジュール２０は正弦波電圧が印加される。なお、マイクロコンピュータ１１が交流電圧を正弦波電圧として出力するのであれば、変換器１２は必ずしも設置されなくてよい。
【００２６】
Ａ／Ｄコンバータ１３は、入力側が検出ライン４０に接続され、出力側がマイクロコンピュータ１１の入力ポート１１２に接続されている。Ａ／Ｄコンバータ１３は、検出ライン４０を介して流れてきたセンサモジュール２０からの信号をＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータ１１の入力ポート１１２へ伝送する。
【００２７】
検出ライン４０は、制御部１０において、Ａ／Ｄコンバータ１３に入力されるラインとアースライン５０とに分岐している。アースライン５０は、制御部１０の各要素が実装された電子基板においてアースされている。そして、抵抗値Ｒの分圧用抵抗体５５がアースライン５０に接続されている。この分圧用抵抗体５５は、複数のセンサモジュール２０各々に設けられた複数のサーミスタ２３のうちのいずれか１つとともに分圧回路を構成する。
【００２８】
続いて、センサモジュール２０について説明する。本実施形態に係るセンサモジュール２０は、コンデンサ２１、コイル２２、及びサーミスタ２３が直列に接続された状態で、１枚の基板に実装された構造を有する。このようなセンサモジュール２０が、例えば組電池１００を構成する複数のセル電池１５０各々の隙間に配置され、取り付けのための樹脂部材などでセル電池１５０各々の表面に固定されている。特に、サーミスタ２３は、セル電池１５０における温度の測定部位に接触した状態で取り付けられている。
【００２９】
直列に接続されたコンデンサ２１とコイル２２とによって構成されたＬＣ回路は、簡易なバンドパスフィルタ回路の一例である。バンドパスフィルタ回路は特定の帯域の周波数を選択的に通過させる回路である。周知のごとく、ＬＣ回路の通過帯域は、コンデンサ２１の静電容量とコイル２２のインダクタンスとによって定まる。通過帯域の周波数の交流電圧がＬＣ回路に印加されると、当該ＬＣ回路のインピーダンスがゼロに近くなる。従って、入力信号は当該ＬＣ回路を通過することができる。これに対して、通過帯域と異なる周波数の交流電圧が印加されると、入力信号は、当該ＬＣ回路で減衰するため、実質的に通過することはできなくなる。このように、ＬＣ回路を通過する信号は周波数に応じて選択される。
【００３０】
本実施形態では、コンデンサ２１とコイル２２とを直列に接続したＬＣ回路がバンドパスフィルタ回路として採用されているが、このような形態には限られない。例えばコンデンサとコイルとが並列に接続された形態などであってもよい。また、ＬＣ回路に限らず、ＣＲ回路によって構成されたハイパスフィルタ回路とＲＣ回路によって構成されたローパスフィルタ回路とが組み合わされた回路、或いはオペアンプが用いられたバンドパスフィルタ回路などであってもよい。入力信号が正弦波である必要はなく、矩形波であってもよい場合は制御部１０が変換器１２を備える必要はない。
【００３１】
サーミスタ２３は、例えばＮＴＣサ−ミスタ、又はＰＴＣサーミスタなど、特性に応じて複数の種類が存在する。ＮＴＣサーミスタは温度上昇に伴って抵抗値が低下する。また、ＮＴＣサーミスタは温度と抵抗値との変化が線形性を有する。一方、ＰＴＣサーミスタは、温度上昇に伴って抵抗値が上昇する。ＰＴＣサーミスタは高温域での抵抗変化が急峻なので過剰温度測定に適している。本実施形態では、ＮＴＣサーミスタがサーミスタ２３として採用されるものとする。
【００３２】
このようなセンサモジュール２０が各セル電池１５０に対して１つずつ取り付けられている。本実施形態では、センサモジュール２０ａ〜２０ｎが各セル電池１５０に取り付けられているものとする。一般的にセンサモジュール２０の数はセル電池１５０の数に一致する。
【００３３】
各センサモジュール２０ａ〜２０ｎの入力側は給電ライン３０に接続されている。より具体的には、給電ライン３０と、センサモジュール２０ａ〜２０ｎが備えるコンデンサ２１の入力側の端子と、が接続されている。また、各センサモジュール２０ａ〜２０ｎの出力側は検出ライン４０に接続されている。より具体的には、各センサモジュール２０ａ〜２０ｎが備えるサーミスタ２３ａ〜２３ｎの出力側の端子と、検出ライン４０と、が接続されている。従って、給電ライン３０を流れる信号は、コンデンサ２１、コイル２２、サーミスタ２３という順に通過して検出ライン４０へと流れる。なお、信号が流れる順序は必ずしも上記形態に限られるものではない。
【００３４】
各センサモジュール２０ａ〜２０ｎは、一次側の給電ライン３０と二次側の検出ライン４０との間において並列に接続されている。マイクロコンピュータ１１が各センサモジュール２０ａ〜２０ｎに電圧を印加する。
【００３５】
各センサモジュール２０ａ〜２０ｎ相互間において、コイル２２ａ〜２２ｎのインダクタンス及びコンデンサ２１ａ〜２１ｎの静電容量の組合せは各々異なる。従って、各センサモジュール２０ａ〜２０ｎが備えるＬＣ回路は通過帯域がそれぞれ異なる。マイクロコンピュータ１１は、各ＬＣ回路の通過帯域に対応した周波数の交流電圧を順次切り替えて出力する。従って、給電ライン３０を流れる入力信号は、１つのＬＣ回路は通過可能であるが、その他のＬＣ回路は通過不可能となる。なお、ＬＣ回路の通過帯域は、ＬＣ回路における入力電圧に対する出力電圧の比（利得値）が最大になるときの入力電圧の周波数である共振周波数及びその近傍の周波数を意味する。
【００３６】
センサモジュール２０ａ〜２０ｎ各々が備えるサーミスタ２３ａ〜２３ｎは、測定する温度の範囲が同じであるため、同じ特性を有するものが使用される。
【００３７】
続いて、本実施形態に係る温度測定装置１で組電池１００の温度測定が行われる原理について説明する。
【００３８】
マイクロコンピュータ１１は、各センサモジュール２０ａ〜２０ｎが有するＬＣ回路の共振周波数を予め記憶している。本実施形態では、各センサモジュール２０ａ〜２０ｎにおけるＬＣ回路の共振周波数をそれぞれ周波数ｆａ〜ｆｎとする。
【００３９】
マイクロコンピュータ１１は、変換器１２を通じて、最初に周波数ｆａの正弦波電圧を各センサモジュール２０ａ〜２０ｎに印加する。
【００４０】
周波数ｆａの交流電圧の信号は、センサモジュール２０ａが備えるＬＣ回路及びサーミスタ２３ａを通過して検出ライン４０に流れる。従って検出ライン４０に流れる信号はサーミスタ２３ａの検出信号である。
【００４１】
しかしながら、その他のセンサモジュール２０ｂ〜２０ｎでは、周波数ｆａの交流電圧の信号は、ＬＣ回路によって遮断され、無視できる程度でしか通過しない。このように、周波数ｆａの交流電圧が複数のセンサモジュール２０ａ〜２０ｎに印加されると、実質的にサーミスタ２３ａの検出信号のみが検出ライン４０に流れる。そして、検出ライン４０を流れる信号は検出ライン４０から分岐したアースライン５０へと流れる。アースライン５０は分圧用抵抗体５５を備えているため、周波数ｆａに対応するサーミスタ２３ａと分圧用抵抗体５５とが、分圧回路を構成する。
【００４２】
このとき、分圧用抵抗体５５を流れる電流は、
Ｉ＝Ｖout／（ＴＨＲ＋Ｒ） ・・・（１）
で表される。なお、（１）式におけるＩは電流値、Ｖoutはマイクロコンピュータ１１が出力した交流電圧、ＴＨＲがサーミスタ２３の抵抗値、そしてＲが分圧用抵抗体５５の抵抗値を表している。
【００４３】
検出ライン４０は端部が制御部１０に接続されている。従って、マイクロコンピュータ１１が検出するサーミスタ２３からの検出信号に基づく入力電圧Ｖinは、
Ｖin＝ＩＲ ・・・（２）
で表される。（２）式に（１）式を代入することによって、
Ｖin＝ＲＶout／（ＴＨＲ＋Ｒ） ・・・（３）
を導くことができる。
【００４４】
マイクロコンピュータ１１の出力ポート１１１から周波数ｆａの交流電圧が出力されることによって、マイクロコンピュータ１１の入力ポート１１２に検出信号が入力され、入力電圧Ｖinが測定される。従って、マイクロコンピュータ１１が、（３）式に基づいて演算することにより、サーミスタ２３ａの抵抗値が算出される。このサーミスタ２３ａの抵抗値に基づいて、サーミスタ２３ａが取り付けられたセル電池１５０の温度が求められる。
【００４５】
続いて、周波数ｆｂの交流電圧がセンサモジュール２０ａ〜２０ｎに出力される。センサモジュール２０ｂは、周波数ｆｂを通過帯域とするＬＣ回路を備えている。このため、主としてサーミスタ２３ｂからの信号のみが検出ライン４０に流れ、マイクロコンピュータ１１は、その信号に基づいて演算を行うことによりサーミスタ２３ｂが取り付けられているセル電池１５０の温度を測定する。
【００４６】
このように、マイクロコンピュータ１１は、各センサモジュール２０ａ〜２０ｎが備えるＬＣ回路の通過帯域に相当する周波数ｆａ〜ｆｎの交流電圧を、順次切り替えながら給電ライン３０を介して各センサモジュール２０ａ〜２０ｎに印加する。この結果、印加された交流電圧の周波数を通過帯域に含むセンサモジュール２０が備えるサーミスタ２３からの信号が、検出ライン４０を介して、マイクロコンピュータ１１に入力される。つまり、印加される交流電圧の周波数を切り替えることによって、温度測定に使用されるサーミスタ２３の切り替えを行うことができる。
【００４７】
図２には、セル電池１５０各々の温度が均一である場合の出力電圧Ｖoutと入力電圧Ｖinとの概略波形が示されている。また、図３には、セル電池１５０各々の温度が不均一である場合の出力電圧Ｖoutと入力電圧Ｖinとの概略波形が示されている。具体的に図３では、サーミスタ２３ｂが取り付けられたセル電池１５０の温度が他のセル電池１５０の温度よりも高く、サーミスタ２３ｃが取り付けられたセル電池１５０の温度が他のセル電池１５０の温度よりも低い場合の出力電圧Ｖoutと入力電圧Ｖinとの概略波形が示されている。
【００４８】
図２及び図３に示されるように、所定時間が経過するにつれて周波数がｆａからｆｎへと大きくなり、出力電圧Ｖout及び入力電圧Ｖinの１波長分の波形の幅は順に小さくなる。
【００４９】
図２（ａ）には、周波数が所定時間毎に切り替えられながら交流電圧が出力されたときの出力電圧Ｖoutの１波長分の波形が示されている。また、図２（ｂ）には、図２（ａ）で示される出力電圧Ｖoutによって、マイクロコンピュータ１１が検出する入力電圧Ｖinの１波長分の波形が示されている。サーミスタ２３ａ〜２３ｎが取り付けられた複数のセル電池１５０各々で温度が均一であるため、図２（ｂ）で示されるように、入力電圧Ｖinの振幅はいずれも一定である。
【００５０】
図３（ａ）には、周波数が所定時間毎に切り替えられながら交流電圧が出力されたときの出力電圧Ｖoutの１波長分の波形が示されている。また、図３（ｂ）には、図３（ａ）で示される出力電圧Ｖoutによって、マイクロコンピュータ１１が検出する入力電圧Ｖinの１波長分の波形が示されている。
【００５１】
図３（ｂ）に示されるように、温度が均一であるセル電池１５０に取り付けられたサーミスタ２３ａ、２３ｄ〜２３ｎの入力電圧Ｖinの振幅は、いずれも同等である。これに対して、サーミスタ２３ｂの入力電圧Ｖinの振幅は、サーミスタ２３ａ、２３ｄ〜２３ｎの入力電圧Ｖinの振幅よりも大きい。これは、サーミスタ２３ｂが取り付けられたセル電池１５０の温度が他のセル電池１５０の温度よりも高くなったため、サーミスタ２３ｂの抵抗値が他のサーミスタ２３ａ、２３ｄ〜２３ｎの抵抗値よりも低下したことに起因する。
【００５２】
また、サーミスタ２３ｃの入力電圧Ｖinの振幅は、サーミスタ２３ａ、２３ｄ〜２３ｎの入力電圧Ｖinの振幅よりも小さい。これは、サーミスタ２３ｃが取り付けられたセル電池１５０の温度が他のセル電池１５０の温度よりも低くなったため、サーミスタ２３ｃの抵抗値が他のサーミスタ２３ａ、２３ｄ〜２３ｎの抵抗値よりも上昇したことに起因する。
【００５３】
マイクロコンピュータ１１は振幅を検出することで入力電圧Ｖinの値を測定する。そして、測定された入力電圧Ｖinの値が用いられて、上述のように、セル電池１５０の温度が求められる。
【００５４】
なお、検出信号は必ずしも目的とするサーミスタ２３からの信号のみを含む場合に限らない。その他のバンドパスフィルタ回路を備えるセンサモジュール２０、特に出力電圧の周波数に近い通過帯域を備えるバンドパスフィルタ回路に直列に接続されたサーミスタ２３からもわずかに信号が出力される。
【００５５】
図４には、バンドパスフィルタ回路毎の出力電圧の周波数ｆａ〜ｆｄに対する利得値が示されている。図４で示されるように、各分布曲線の裾野の部分が、隣り合う分布曲線のピーク値に対応する共振周波数のところまで広がっている。
【００５６】
例えば、周波数ｆａの電圧が印加された場合、周波数ｆａを共振周波数とするバンドパスフィルタ回路から最も大きい信号が出力される。これとともに、周波数ｆａのところまで裾野の部分が広がっている分布曲線で利得値が表されるバンドパスフィルタ回路からも、裾野の部分に対応するわずかな信号が出力される。つまり、検出ライン４０を流れる信号は、目的とするサーミスタ２３以外のサーミスタ２３からの信号も幾分含む場合がある。このため、分布曲線各々の裾野の部分の重なりが小さくなるように、共振周波数の値の間隔は広く設定することが望ましい。これによって分布曲線の重なりを小さくすることができるため、目的としないバンドパスフィルタ回路からの信号の影響を抑えることができる。
【００５７】
以上のように、本実施形態に係る温度測定装置１は、マイクロコンピュータ１１が、交流電圧の周波数を、各バンドパスフィルタ回路の各々異なる通過帯域の周波数に順次切り替えつつ、センサモジュール２０ａ〜２０ｎに交流電圧を印加する。これによって検出ライン４０を流れる信号は、出力された交流電圧の周波数を通過帯域とするバンドパスフィルタ回路に直列接続されたサーミスタ２３から出力される。つまり、１本の給電ライン３０に印加される交流電圧の周波数が順次切り替えられることによって、１本の検出ライン４０を通じて、サーミスタ２３各々の信号が個別に検出される。
【００５８】
また、温度測定装置１においては、複数のサーミスタ２３が配置される組電池１００の設置場所と制御部１０との間に配設される信号線は、１本の給電ライン３０及び１本の検出ライン４０のみで足りる。従って、温度測定装置１は、サーミスタ２３の数と同数の検出ラインが必要となる従来の温度測定装置に比べ、検出ラインの配線スペース及び配線工数が格段に低減される。その効果は、組電池１００の温度測定のように、多数の測定部位を含む測定対象の温度が測定される場合に特に顕著となる。
【００５９】
また、本実施形態に係る温度測定装置１では、正弦波電圧が出力されるとともに、各センサモジュール２０ａ〜２０ｎが備えるバンドパスフィルタ回路は、コイル２２とコンデンサ２１とを直列に接続したＬＣ回路で構成されている。このため、シンプルかつ安価な構成でバンドパスフィルタ回路を実現することができる。
【００６０】
また、サーミスタはすべて同じ特性を有している。このため、測定された電圧値から温度を算出するためのサーミスタの演算処理が容易となる。
【符号の説明】
【００６１】
１ 温度測定装置
１０ 制御部
１１ マイクロコンピュータ
２０ センサモジュール
２１ コンデンサ
２２ コイル
２３ サーミスタ
３０ 給電ライン
４０ 検出ライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載される組電池のように、複数の測定部位を含む測定対象の温度測定に適した温度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車又はハイブリッド自動車のように、走行の動力源として組電池を使用する車両では、組電池の充電状態を逐次把握するため、及び組電池の異常を検出するために組電池の温度を詳細に把握することが必要である。そのため、組電池を構成する複数のセル電池各々の温度を個別に測定することが要求される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、制御部がマルチプレクサを備えており、組電池に取り付けられた複数の温度センサとマイクロコンピュータとの間にマルチプレクサが接続された電池制御装置が開示されている。マルチプレクサがマイクロコンピュータからの信号に応じて、測定される温度センサを順次切り替えることによって、マイクロコンピュータが各温度センサの検出信号を順次入力することについて示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２４０７１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に記載の装置では、各温度センサの検出信号を制御部のマルチプレクサまで伝達する信号線が温度センサごとに必要である。つまり、比較的離れた位置に配置される組電池とマイクロコンピュータなどの信号入力部との間に温度センサの数と同数の信号線が配設されなければならない。そのため、従来の温度測定装置は、多数の測定部位を含む測定対象の温度が測定される場合に、信号線の配線スペース及び配線工数が非常に大きくなるという問題点を有している。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、複数の温度センサの温度を個別に測定でき、かつ、各温度センサの検出信号の入力部との間に配設される信号線の省線化が可能な温度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】
第１の発明は、温度測定装置であって、それぞれ通過帯域が異なる複数のバンドパスフィルタ回路と、複数の前記バンドパスフィルタ回路各々に対して直列に接続された複数のサーミスタと、直列に接続された前記バンドパスフィルタ回路及び前記サーミスタのセット各々を並列に接続する一次側の給電ライン及び二次側の検出ラインと、前記給電ラインに対して前記バンドパスフィルタ各々の通過帯域に対応した周波数の交流電圧を順次切り替えて印加する交流電圧供給部と、周波数の異なる前記交流電圧が前記給電ラインに印加されるごとに前記検出ラインに流れる信号を入力する信号入力部と、を備える。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明に係る温度測定装置であって、前記バンドパスフィルタ回路は、コイルとコンデンサとが直列に接続されたＬＣ回路であり、前記交流電圧供給部は、それぞれ周波数の異なる複数種類の正弦波電圧を順次切り替えて印加する。
【０００９】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係る温度測定装置であって、複数の前記サーミスタは特性が同じである。
【発明の効果】
【００１０】
第１の発明によれば、交流電圧供給部は、各バンドパスフィルタ回路各々の通過帯域に対応した周波数の交流電圧を１本の給電ラインに印加する。このため、印加された交流電圧の周波数を通過帯域とするバンドパスフィルタ回路と直列に接続されたサーミスタからの検出信号のみが、１本の検出ラインに流れて信号入力部に入力される。即ち、交流電圧供給部が、通過帯域に対応した周波数の交流電圧を順次切り替えて印加することによって、温度測定に用いるサーミスタを順次切り替えることができる。しかも、複数のサーミスタが配置される場所と信号入力部との間に配設される信号線は、１本の給電ライン及び１本の検出ラインのみで足りる。
【００１１】
このように、第１の発明によれば、複数のサーミスタ各々の位置の温度を個別に測定することが可能であり、かつ、複数のサーミスタが配置される場所と信号入力部との間に配設される信号線の省線化が可能である。
【００１２】
第２の発明によれば、正弦波電圧が印加されるため、バンドパスフィルタ回路はコンデンサとコイルとが直列に接続されただけの簡易なＬＣ回路を採用することができる。従って、安価でかつ容易に取り扱うことができる。
【００１３】
第３の発明によれば、複数のサーミスタは各々特性が一致しているため、検出体の温度を算出する演算処理が容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る温度測定装置１の概略図である。
【図２】温度測定装置１が備える複数のサーミスタの温度が均一であるときの給電ライン及び検出ライン各々の電圧の概略波形が示された図である。
【図３】温度測定装置１が備える複数のサーミスタの温度が不均一であるときの給電ライン及び検出ライン各々の電圧の概略波形が示された図である。
【図４】温度測定装置１が備える複数のバンドパスフィルタ回路各々の利得の周波数特性が示された図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る温度測定装置１の概略図である。図１に示される温度測定装置１は電気自動車及びハイブリッド自動車に搭載される組電池１００の温度を測定する。このような車載される組電池１００は、直列に接続された複数のセル電池１５０を備えている。本実施形態に係る温度測定装置１は、これらの複数のセル電池１５０各々の温度を測定することができる。
【００１７】
温度測定装置１は、制御部１０と複数のセンサモジュール２０とによって主に構成されている。
【００１８】
制御部１０は、複数のセンサモジュール２０に対して一括して電圧を印加するとともに、センサモジュール２０から温度の検出信号を入力する回路である。このような制御部１０を構成する各要素は、例えば一枚の電子基板に実装されており、車両に搭載された組電池１００から離れた位置に設けられている。
【００１９】
この制御部１０と各センサモジュール２０とは、後に詳述する給電ライン３０と検出ライン４０とによって接続されている。制御部１０は、給電ライン３０を通じて各センサモジュール２０に対して電圧を印加し、検出ライン４０を通じて各センサモジュール２０の検出信号を入力する。
【００２０】
本実施形態に係る制御部１０は、マイクロコンピュータ１１、変換器１２、分圧用抵抗体５５及びＡ／Ｄコンバータ１３の各要素によって構成されている。
【００２１】
マイクロコンピュータ１１は、例えば、各種演算処理を行うＣＰＵ、ブートプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算処理の作業領域となるＲＡＭ、プログラムや各種のデータファイルなどを記憶する記憶部（例えばハードディスク）、等を備える。
【００２２】
マイクロコンピュータ１１は、周波数を様々な値に切り替えて交流電圧を出力ポート１１１から出力することができる交流電圧供給部としての機能を有する。マイクロコンピュータ１１から出力される交流電圧の周波数は可変であるが、振幅はいずれも同じ値である。本実施形態におけるマイクロコンピュータ１１から出力される交流電圧は矩形波である。
【００２３】
マイクロコンピュータ１１の出力ポート１１１から出力された交流電圧は、変換器１２により正弦波の交流電圧に変換され、複数のセンサモジュール２０の一次側に繋がる１本の給電ライン３０に印加される。複数のセンサモジュール２０の二次側は、１本の検出ライン４０に繋がっている。
【００２４】
また、マイクロコンピュータ１１は、交流電圧が給電ライン３０に印加されるごとに、検出ライン４０に流れる信号を、Ａ／Ｄコンバータ１３を介して入力ポート１１２から入力する。つまり、本実施形態では、マイクロコンピュータ１１は、交流電圧供給部と信号入力部とを兼ねており、出力ポート１１１が交流電圧供給部に相当し、入力ポート１１２が信号入力部に相当する。マイクロコンピュータ１１は検出した信号の振幅に基づいて温度を算出する。
【００２５】
変換器１２は、入力側がマイクロコンピュータ１１の出力ポート１１１に接続され、出力側が給電ライン３０に接続されている。従って、マイクロコンピュータ１１は、変換器１２を介して給電ライン３０に交流電圧を印加する。変換器１２は、マイクロコンピュータ１１から出力された矩形波の交流電圧を正弦波電圧に変換する。従って、給電ライン３０に接続されている各センサモジュール２０は正弦波電圧が印加される。なお、マイクロコンピュータ１１が交流電圧を正弦波電圧として出力するのであれば、変換器１２は必ずしも設置されなくてよい。
【００２６】
Ａ／Ｄコンバータ１３は、入力側が検出ライン４０に接続され、出力側がマイクロコンピュータ１１の入力ポート１１２に接続されている。Ａ／Ｄコンバータ１３は、検出ライン４０を介して流れてきたセンサモジュール２０からの信号をＡ／Ｄ変換してマイクロコンピュータ１１の入力ポート１１２へ伝送する。
【００２７】
検出ライン４０は、制御部１０において、Ａ／Ｄコンバータ１３に入力されるラインとアースライン５０とに分岐している。アースライン５０は、制御部１０の各要素が実装された電子基板においてアースされている。そして、抵抗値Ｒの分圧用抵抗体５５がアースライン５０に接続されている。この分圧用抵抗体５５は、複数のセンサモジュール２０各々に設けられた複数のサーミスタ２３のうちのいずれか１つとともに分圧回路を構成する。
【００２８】
続いて、センサモジュール２０について説明する。本実施形態に係るセンサモジュール２０は、コンデンサ２１、コイル２２、及びサーミスタ２３が直列に接続された状態で、１枚の基板に実装された構造を有する。このようなセンサモジュール２０が、例えば組電池１００を構成する複数のセル電池１５０各々の隙間に配置され、取り付けのための樹脂部材などでセル電池１５０各々の表面に固定されている。特に、サーミスタ２３は、セル電池１５０における温度の測定部位に接触した状態で取り付けられている。
【００２９】
直列に接続されたコンデンサ２１とコイル２２とによって構成されたＬＣ回路は、簡易なバンドパスフィルタ回路の一例である。バンドパスフィルタ回路は特定の帯域の周波数を選択的に通過させる回路である。周知のごとく、ＬＣ回路の通過帯域は、コンデンサ２１の静電容量とコイル２２のインダクタンスとによって定まる。通過帯域の周波数の交流電圧がＬＣ回路に印加されると、当該ＬＣ回路のインピーダンスがゼロに近くなる。従って、入力信号は当該ＬＣ回路を通過することができる。これに対して、通過帯域と異なる周波数の交流電圧が印加されると、入力信号は、当該ＬＣ回路で減衰するため、実質的に通過することはできなくなる。このように、ＬＣ回路を通過する信号は周波数に応じて選択される。
【００３０】
本実施形態では、コンデンサ２１とコイル２２とを直列に接続したＬＣ回路がバンドパスフィルタ回路として採用されているが、このような形態には限られない。例えばコンデンサとコイルとが並列に接続された形態などであってもよい。また、ＬＣ回路に限らず、ＣＲ回路によって構成されたハイパスフィルタ回路とＲＣ回路によって構成されたローパスフィルタ回路とが組み合わされた回路、或いはオペアンプが用いられたバンドパスフィルタ回路などであってもよい。入力信号が正弦波である必要はなく、矩形波であってもよい場合は制御部１０が変換器１２を備える必要はない。
【００３１】
サーミスタ２３は、例えばＮＴＣサ−ミスタ、又はＰＴＣサーミスタなど、特性に応じて複数の種類が存在する。ＮＴＣサーミスタは温度上昇に伴って抵抗値が低下する。また、ＮＴＣサーミスタは温度と抵抗値との変化が線形性を有する。一方、ＰＴＣサーミスタは、温度上昇に伴って抵抗値が上昇する。ＰＴＣサーミスタは高温域での抵抗変化が急峻なので過剰温度測定に適している。本実施形態では、ＮＴＣサーミスタがサーミスタ２３として採用されるものとする。
【００３２】
このようなセンサモジュール２０が各セル電池１５０に対して１つずつ取り付けられている。本実施形態では、センサモジュール２０ａ〜２０ｎが各セル電池１５０に取り付けられているものとする。一般的にセンサモジュール２０の数はセル電池１５０の数に一致する。
【００３３】
各センサモジュール２０ａ〜２０ｎの入力側は給電ライン３０に接続されている。より具体的には、給電ライン３０と、センサモジュール２０ａ〜２０ｎが備えるコンデンサ２１の入力側の端子と、が接続されている。また、各センサモジュール２０ａ〜２０ｎの出力側は検出ライン４０に接続されている。より具体的には、各センサモジュール２０ａ〜２０ｎが備えるサーミスタ２３ａ〜２３ｎの出力側の端子と、検出ライン４０と、が接続されている。従って、給電ライン３０を流れる信号は、コンデンサ２１、コイル２２、サーミスタ２３という順に通過して検出ライン４０へと流れる。なお、信号が流れる順序は必ずしも上記形態に限られるものではない。
【００３４】
各センサモジュール２０ａ〜２０ｎは、一次側の給電ライン３０と二次側の検出ライン４０との間において並列に接続されている。マイクロコンピュータ１１が各センサモジュール２０ａ〜２０ｎに電圧を印加する。
【００３５】
各センサモジュール２０ａ〜２０ｎ相互間において、コイル２２ａ〜２２ｎのインダクタンス及びコンデンサ２１ａ〜２１ｎの静電容量の組合せは各々異なる。従って、各センサモジュール２０ａ〜２０ｎが備えるＬＣ回路は通過帯域がそれぞれ異なる。マイクロコンピュータ１１は、各ＬＣ回路の通過帯域に対応した周波数の交流電圧を順次切り替えて出力する。従って、給電ライン３０を流れる入力信号は、１つのＬＣ回路は通過可能であるが、その他のＬＣ回路は通過不可能となる。なお、ＬＣ回路の通過帯域は、ＬＣ回路における入力電圧に対する出力電圧の比（利得値）が最大になるときの入力電圧の周波数である共振周波数及びその近傍の周波数を意味する。
【００３６】
センサモジュール２０ａ〜２０ｎ各々が備えるサーミスタ２３ａ〜２３ｎは、測定する温度の範囲が同じであるため、同じ特性を有するものが使用される。
【００３７】
続いて、本実施形態に係る温度測定装置１で組電池１００の温度測定が行われる原理について説明する。
【００３８】
マイクロコンピュータ１１は、各センサモジュール２０ａ〜２０ｎが有するＬＣ回路の共振周波数を予め記憶している。本実施形態では、各センサモジュール２０ａ〜２０ｎにおけるＬＣ回路の共振周波数をそれぞれ周波数ｆａ〜ｆｎとする。
【００３９】
マイクロコンピュータ１１は、変換器１２を通じて、最初に周波数ｆａの正弦波電圧を各センサモジュール２０ａ〜２０ｎに印加する。
【００４０】
周波数ｆａの交流電圧の信号は、センサモジュール２０ａが備えるＬＣ回路及びサーミスタ２３ａを通過して検出ライン４０に流れる。従って検出ライン４０に流れる信号はサーミスタ２３ａの検出信号である。
【００４１】
しかしながら、その他のセンサモジュール２０ｂ〜２０ｎでは、周波数ｆａの交流電圧の信号は、ＬＣ回路によって遮断され、無視できる程度でしか通過しない。このように、周波数ｆａの交流電圧が複数のセンサモジュール２０ａ〜２０ｎに印加されると、実質的にサーミスタ２３ａの検出信号のみが検出ライン４０に流れる。そして、検出ライン４０を流れる信号は検出ライン４０から分岐したアースライン５０へと流れる。アースライン５０は分圧用抵抗体５５を備えているため、周波数ｆａに対応するサーミスタ２３ａと分圧用抵抗体５５とが、分圧回路を構成する。
【００４２】
このとき、分圧用抵抗体５５を流れる電流は、
Ｉ＝Ｖout／（ＴＨＲ＋Ｒ） ・・・（１）
で表される。なお、（１）式におけるＩは電流値、Ｖoutはマイクロコンピュータ１１が出力した交流電圧、ＴＨＲがサーミスタ２３の抵抗値、そしてＲが分圧用抵抗体５５の抵抗値を表している。
【００４３】
検出ライン４０は端部が制御部１０に接続されている。従って、マイクロコンピュータ１１が検出するサーミスタ２３からの検出信号に基づく入力電圧Ｖinは、
Ｖin＝ＩＲ ・・・（２）
で表される。（２）式に（１）式を代入することによって、
Ｖin＝ＲＶout／（ＴＨＲ＋Ｒ） ・・・（３）
を導くことができる。
【００４４】
マイクロコンピュータ１１の出力ポート１１１から周波数ｆａの交流電圧が出力されることによって、マイクロコンピュータ１１の入力ポート１１２に検出信号が入力され、入力電圧Ｖinが測定される。従って、マイクロコンピュータ１１が、（３）式に基づいて演算することにより、サーミスタ２３ａの抵抗値が算出される。このサーミスタ２３ａの抵抗値に基づいて、サーミスタ２３ａが取り付けられたセル電池１５０の温度が求められる。
【００４５】
続いて、周波数ｆｂの交流電圧がセンサモジュール２０ａ〜２０ｎに出力される。センサモジュール２０ｂは、周波数ｆｂを通過帯域とするＬＣ回路を備えている。このため、主としてサーミスタ２３ｂからの信号のみが検出ライン４０に流れ、マイクロコンピュータ１１は、その信号に基づいて演算を行うことによりサーミスタ２３ｂが取り付けられているセル電池１５０の温度を測定する。
【００４６】
このように、マイクロコンピュータ１１は、各センサモジュール２０ａ〜２０ｎが備えるＬＣ回路の通過帯域に相当する周波数ｆａ〜ｆｎの交流電圧を、順次切り替えながら給電ライン３０を介して各センサモジュール２０ａ〜２０ｎに印加する。この結果、印加された交流電圧の周波数を通過帯域に含むセンサモジュール２０が備えるサーミスタ２３からの信号が、検出ライン４０を介して、マイクロコンピュータ１１に入力される。つまり、印加される交流電圧の周波数を切り替えることによって、温度測定に使用されるサーミスタ２３の切り替えを行うことができる。
【００４７】
図２には、セル電池１５０各々の温度が均一である場合の出力電圧Ｖoutと入力電圧Ｖinとの概略波形が示されている。また、図３には、セル電池１５０各々の温度が不均一である場合の出力電圧Ｖoutと入力電圧Ｖinとの概略波形が示されている。具体的に図３では、サーミスタ２３ｂが取り付けられたセル電池１５０の温度が他のセル電池１５０の温度よりも高く、サーミスタ２３ｃが取り付けられたセル電池１５０の温度が他のセル電池１５０の温度よりも低い場合の出力電圧Ｖoutと入力電圧Ｖinとの概略波形が示されている。
【００４８】
図２及び図３に示されるように、所定時間が経過するにつれて周波数がｆａからｆｎへと大きくなり、出力電圧Ｖout及び入力電圧Ｖinの１波長分の波形の幅は順に小さくなる。
【００４９】
図２（ａ）には、周波数が所定時間毎に切り替えられながら交流電圧が出力されたときの出力電圧Ｖoutの１波長分の波形が示されている。また、図２（ｂ）には、図２（ａ）で示される出力電圧Ｖoutによって、マイクロコンピュータ１１が検出する入力電圧Ｖinの１波長分の波形が示されている。サーミスタ２３ａ〜２３ｎが取り付けられた複数のセル電池１５０各々で温度が均一であるため、図２（ｂ）で示されるように、入力電圧Ｖinの振幅はいずれも一定である。
【００５０】
図３（ａ）には、周波数が所定時間毎に切り替えられながら交流電圧が出力されたときの出力電圧Ｖoutの１波長分の波形が示されている。また、図３（ｂ）には、図３（ａ）で示される出力電圧Ｖoutによって、マイクロコンピュータ１１が検出する入力電圧Ｖinの１波長分の波形が示されている。
【００５１】
図３（ｂ）に示されるように、温度が均一であるセル電池１５０に取り付けられたサーミスタ２３ａ、２３ｄ〜２３ｎの入力電圧Ｖinの振幅は、いずれも同等である。これに対して、サーミスタ２３ｂの入力電圧Ｖinの振幅は、サーミスタ２３ａ、２３ｄ〜２３ｎの入力電圧Ｖinの振幅よりも大きい。これは、サーミスタ２３ｂが取り付けられたセル電池１５０の温度が他のセル電池１５０の温度よりも高くなったため、サーミスタ２３ｂの抵抗値が他のサーミスタ２３ａ、２３ｄ〜２３ｎの抵抗値よりも低下したことに起因する。
【００５２】
また、サーミスタ２３ｃの入力電圧Ｖinの振幅は、サーミスタ２３ａ、２３ｄ〜２３ｎの入力電圧Ｖinの振幅よりも小さい。これは、サーミスタ２３ｃが取り付けられたセル電池１５０の温度が他のセル電池１５０の温度よりも低くなったため、サーミスタ２３ｃの抵抗値が他のサーミスタ２３ａ、２３ｄ〜２３ｎの抵抗値よりも上昇したことに起因する。
【００５３】
マイクロコンピュータ１１は振幅を検出することで入力電圧Ｖinの値を測定する。そして、測定された入力電圧Ｖinの値が用いられて、上述のように、セル電池１５０の温度が求められる。
【００５４】
なお、検出信号は必ずしも目的とするサーミスタ２３からの信号のみを含む場合に限らない。その他のバンドパスフィルタ回路を備えるセンサモジュール２０、特に出力電圧の周波数に近い通過帯域を備えるバンドパスフィルタ回路に直列に接続されたサーミスタ２３からもわずかに信号が出力される。
【００５５】
図４には、バンドパスフィルタ回路毎の出力電圧の周波数ｆａ〜ｆｄに対する利得値が示されている。図４で示されるように、各分布曲線の裾野の部分が、隣り合う分布曲線のピーク値に対応する共振周波数のところまで広がっている。
【００５６】
例えば、周波数ｆａの電圧が印加された場合、周波数ｆａを共振周波数とするバンドパスフィルタ回路から最も大きい信号が出力される。これとともに、周波数ｆａのところまで裾野の部分が広がっている分布曲線で利得値が表されるバンドパスフィルタ回路からも、裾野の部分に対応するわずかな信号が出力される。つまり、検出ライン４０を流れる信号は、目的とするサーミスタ２３以外のサーミスタ２３からの信号も幾分含む場合がある。このため、分布曲線各々の裾野の部分の重なりが小さくなるように、共振周波数の値の間隔は広く設定することが望ましい。これによって分布曲線の重なりを小さくすることができるため、目的としないバンドパスフィルタ回路からの信号の影響を抑えることができる。
【００５７】
以上のように、本実施形態に係る温度測定装置１は、マイクロコンピュータ１１が、交流電圧の周波数を、各バンドパスフィルタ回路の各々異なる通過帯域の周波数に順次切り替えつつ、センサモジュール２０ａ〜２０ｎに交流電圧を印加する。これによって検出ライン４０を流れる信号は、出力された交流電圧の周波数を通過帯域とするバンドパスフィルタ回路に直列接続されたサーミスタ２３から出力される。つまり、１本の給電ライン３０に印加される交流電圧の周波数が順次切り替えられることによって、１本の検出ライン４０を通じて、サーミスタ２３各々の信号が個別に検出される。
【００５８】
また、温度測定装置１においては、複数のサーミスタ２３が配置される組電池１００の設置場所と制御部１０との間に配設される信号線は、１本の給電ライン３０及び１本の検出ライン４０のみで足りる。従って、温度測定装置１は、サーミスタ２３の数と同数の検出ラインが必要となる従来の温度測定装置に比べ、検出ラインの配線スペース及び配線工数が格段に低減される。その効果は、組電池１００の温度測定のように、多数の測定部位を含む測定対象の温度が測定される場合に特に顕著となる。
【００５９】
また、本実施形態に係る温度測定装置１では、正弦波電圧が出力されるとともに、各センサモジュール２０ａ〜２０ｎが備えるバンドパスフィルタ回路は、コイル２２とコンデンサ２１とを直列に接続したＬＣ回路で構成されている。このため、シンプルかつ安価な構成でバンドパスフィルタ回路を実現することができる。
【００６０】
また、サーミスタはすべて同じ特性を有している。このため、測定された電圧値から温度を算出するためのサーミスタの演算処理が容易となる。
【符号の説明】
【００６１】
１ 温度測定装置
１０ 制御部
１１ マイクロコンピュータ
２０ センサモジュール
２１ コンデンサ
２２ コイル
２３ サーミスタ
３０ 給電ライン
４０ 検出ライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ通過帯域が異なる複数のバンドパスフィルタ回路と、
複数の前記バンドパスフィルタ回路各々に対して直列に接続された複数のサーミスタと、
直列に接続された前記バンドパスフィルタ回路及び前記サーミスタのセット各々を並列に接続する一次側の給電ライン及び二次側の検出ラインと、
前記給電ラインに対して前記バンドパスフィルタ各々の通過帯域に対応した周波数の交流電圧を順次切り替えて印加する交流電圧供給部と、
周波数の異なる前記交流電圧が前記給電ラインに印加されるごとに前記検出ラインに流れる信号を入力する信号入力部と、
を備える温度測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の温度測定装置であって、
前記バンドパスフィルタ回路は、コイルとコンデンサとが直列に接続されたＬＣ回路であり、
前記交流電圧供給部は、それぞれ周波数の異なる複数種類の正弦波電圧を順次切り替えて印加する温度測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の温度測定装置であって、
複数の前記サーミスタは特性が同じである温度測定装置。
【請求項１】
それぞれ通過帯域が異なる複数のバンドパスフィルタ回路と、
複数の前記バンドパスフィルタ回路各々に対して直列に接続された複数のサーミスタと、
直列に接続された前記バンドパスフィルタ回路及び前記サーミスタのセット各々を並列に接続する一次側の給電ライン及び二次側の検出ラインと、
前記給電ラインに対して前記バンドパスフィルタ各々の通過帯域に対応した周波数の交流電圧を順次切り替えて印加する交流電圧供給部と、
周波数の異なる前記交流電圧が前記給電ラインに印加されるごとに前記検出ラインに流れる信号を入力する信号入力部と、
を備える温度測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の温度測定装置であって、
前記バンドパスフィルタ回路は、コイルとコンデンサとが直列に接続されたＬＣ回路であり、
前記交流電圧供給部は、それぞれ周波数の異なる複数種類の正弦波電圧を順次切り替えて印加する温度測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の温度測定装置であって、
複数の前記サーミスタは特性が同じである温度測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２２０４４５（Ｐ２０１２−２２０４４５Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８９２９８（Ｐ２０１１−８９２９８）
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【出願人】（３９５０１１６６５）株式会社オートネットワーク技術研究所 (2,668)
【出願人】（０００１８３４０６）住友電装株式会社 (6,135)
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
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