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公開番号2025090249
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-17
出願番号2023205372
出願日2023-12-05
発明の名称データ生成装置、電池監視装置、データ生成方法、及びデータ生成プログラム
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人サトー
主分類G06F 7/548 20060101AFI20250610BHJP(計算;計数)
要約【課題】演算回数を増しても誤差を極力抑制できDC成分を生じないように正弦波及び余弦波の周波数のデジタルデータを生成できるようにしたデータ生成装置、データ生成装置を用いた電池監視装置、データ生成方法及びデータ生成プログラムを提供する。
【解決手段】データ生成装置10は、正弦波及び余弦波のデジタルデータを生成する。レジスタ11s、11cには初期値が与えられる。生成部S1は、正弦波及び余弦波の基本周期よりも短い予め定められた演算間隔でレジスタ11s、11cの記憶値に正弦波及び余弦波の所定のステップ角度毎に単位ベクトルを二次元複素平面上で回転させるように予め定められた係数を乗算することでデジタルデータを生成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
正弦波（ＳＩＮ）又は余弦波（ＣＯＳ）（以下、所定波と略す）の少なくとも一部のデジタルデータを生成するデータ生成装置であって、
初期値が与えられる記憶部（１１ｓ、１１ｃ）と、
前記所定波の基本周期よりも短い予め定められた演算間隔で前記記憶部の記憶値に前記所定波の所定のステップ角度毎に単位ベクトルを二次元複素平面上で回転させるように予め定められた係数を乗算することでデジタルデータを生成する生成部（Ｓ１；Ｓ２；Ｓ３）と、
を備えるデータ生成装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記生成部の生成結果を任意のタイミングでリセットすることで誤差をリセットするリセット部（１７、１２ｃ、１２ｓ）を備える請求項１記載のデータ生成装置。
【請求項３】
前記生成部は、前記所定波として前記正弦波及び前記余弦波を生成するものであり、
前記生成部は、前記正弦波及び前記余弦波の前記基本周期の当初の１／２の間、前記演算間隔にて前記正弦波及び前記余弦波のデジタルデータの生成を繰り返し、
前記正弦波及び前記余弦波の前記基本周期の残りの期間、前記正弦波及び前記余弦波のデジタルデータの符号入れ替えを実施することで、前記基本周期の間の前記正弦波及び前記余弦波のデジタルデータを生成する請求項１記載のデータ生成装置。
【請求項４】
前記生成部は、前記所定波として前記正弦波及び前記余弦波を生成するものであり、
前記生成部は、前記正弦波及び前記余弦波の前記基本周期の当初の１／４の間、前記演算間隔にて前記正弦波及び前記余弦波のデジタルデータの生成を繰り返し、
前記正弦波及び前記余弦波の前記基本周期の残りの期間、前記正弦波及び前記余弦波のデジタルデータの符号入れ替え、及び、前記正弦波と前記余弦波とのデータの入れ替えを実施することで、前記基本周期の間の前記正弦波及び前記余弦波のデジタルデータを生成する請求項１記載のデータ生成装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか記載のデータ生成装置を備え、
前記データ生成装置により生成されるデジタルデータを用いて複素信号に変換するロックインアンプ（３５；３５０）を備える電池監視装置。
【請求項６】
外部の負荷（４０）が励起周波数にて励起するシステムで使用される電池監視装置であって、
前記データ生成装置は前記正弦波及び前記余弦波の測定周波数をスイープするよう構成され、
前記システムで励起した信号を前記ロックインアンプにより変換して得られる前記複素信号の強度をモニタするモニタ部（３０ａ、３０ｂ）を備え、
前記モニタされた信号の強度に基づいて前記励起周波数をサーチする請求項５記載の電池監視装置。
【請求項７】
正弦波（ＳＩＮ）又は余弦波（ＣＯＳ）（以下、所定波と略す）の少なくとも一部のデジタルデータを生成するデータ生成方法であって、
データ生成装置は記憶部（１１ｓ、１１ｃ）に初期値を備え、
生成部（Ｓ；Ｓ２；Ｓ３）が、前記所定波の基本周期よりも短い予め定められた演算間隔で前記記憶部の記憶値に前記所定波の所定のステップ角度毎に単位ベクトルを二次元複素平面上で回転させるように予め定められた係数を乗算することでデジタルデータを生成するデータ生成方法。
【請求項８】
正弦波（ＳＩＮ）又は余弦波（ＣＯＳ）（以下、所定波と略す）の少なくとも一部のデジタルデータをデータ生成装置により生成するデータ生成プログラムであって、
前記データ生成装置は初期値が与えられる記憶部（１１ｓ、１１ｃ）を備え、
前記記憶部に初期値を与える手順と、
生成部（Ｓ；Ｓ２；Ｓ３）に、前記所定波の基本周期よりも短い予め定められた演算間隔で前記記憶部の記憶値に前記所定波の所定のステップ角度毎に単位ベクトルを二次元複素平面上で回転させるように予め定められた係数を乗算することでデジタルデータを生成する手順と、
を実行させるデータ生成プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ生成装置、電池監視装置、データ生成方法、及びデータ生成プログラムに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
正弦波及び余弦波の周波数のデジタルデータを生成する場合、ＲＯＭに所定ステップ角度で正弦波及び余弦波のデジタルデータを記憶させ、当該デジタルデータを読み出してデータを生成する方法（例えば、特許文献１参照）や、演算により生成する方法（例えば、特許文献２）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平５－２８３９３７号公報
特許第５７９８８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の方法では、メモリ量が大量に必要となり回路規模が大きくなり好ましくない。また、生成可能な周波数はデジタルデータに依存して決定されるため生成可能な周波数の柔軟性が低くなってしまい好ましくない。低周波の周波数を生成するときにＲＯＭに記憶データがないと当該デジタルデータを補間することが必要となり高調波を含んでしまい好ましくない。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、記憶データを利用してデジタルデータを補間する必要なく正弦波又は余弦波の周波数のデジタルデータを極力正確に生成できるようにしたデータ生成装置、データ生成装置を用いた電池監視装置、データ生成方法及びデータ生成プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、正弦波（ＳＩＮ）又は余弦波（ＣＯＳ）（以下、所定波と称す）の少なくとも一部のデジタルデータを生成するデータ生成装置を対象としている。請求項１記載の発明は、初期値が記憶される記憶部と、所定波の基本周期よりも短い予め定められた演算間隔で記憶部の記憶値に所定波の所定のステップ角度毎に単位ベクトルを二次元複素平面上で回転させるように予め定められた係数を乗算することでデジタルデータを生成する生成部と、を備えている。
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、生成部は、記憶部の記憶値に所定波の所定のステップ角度毎に単位ベクトルを二次元複素平面上で回転させるように予め定められた係数を乗算することでデジタルデータを生成しているため、記憶データを利用することなくデジタルデータを演算して生成でき正弦波又は余弦波の周波数を構成するデジタルデータを極力正確に生成できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係るデータ生成装置の電気的構成図
第１実施形態に係るＳＩＮ／ＣＯＳ波形の出力デジタルデータ例
第１から第３実施形態におけるデータ生成方法の原理説明図と共に誤差累積数の説明図
第２実施形態に係るデータ生成装置の電気的構成図
第２実施形態に係るＳＩＮ／ＣＯＳ波形の出力デジタルデータ例
第３実施形態に係るデータ生成装置の電気的構成図
第３実施形態に係るＳＩＮ／ＣＯＳ波形の出力デジタルデータ例
第４実施形態に係る電池監視装置の電気的構成図
第４実施形態に係るロックインアンプの構成部分の電気的構成図とノードの説明図
第４実施形態に係る電池監視装置の各ノードのスペクトルを表す図
第５実施形態に係る電池監視装置の電気的構成図
第５実施形態に係る動作を概略的に説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、データ生成装置及び電池監視装置の幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。後に説明する実施形態については前に説明した実施形態の構成要素と同一符号又は類似の符号を付して説明を省略することがある。
【００１０】
（第１実施形態）
第１実施形態を図１から図３を参照しながら説明する。データ生成装置１０は、正弦波（ＳＩＮ）及び余弦波（ＣＯＳ）のデジタルデータを生成する装置として構成される。以下では、データ生成装置１０が生成する正弦波及び余弦波のデジタルデータの一周期を「基本周期」と定義して説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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