特開 2021-163597 装置及び装置の電池残量を調べる方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-163597(P2021-163597A)

(43)【公開日】2021年10月11日

(54)【発明の名称】装置及び装置の電池残量を調べる方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/44 20060101AFI20210913BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20210913BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20210913BHJP

【ＦＩ】

   H01M10/44 P

   H02J7/00 X

   H01M10/48 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2020-63176(P2020-63176)

(22)【出願日】2020年3月31日

(71)【出願人】

【識別番号】000204284

【氏名又は名称】太陽誘電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126572

【弁理士】

【氏名又は名称】村越 智史

(72)【発明者】

【氏名】富田 親弘

【テーマコード（参考）】

5G503

5H030

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503BA01

5G503BB01

5G503CA11

5G503EA05

5G503EA09

5G503GD03

5G503GD04

5G503GD06

5H030AS11

5H030BB21

5H030FF44

(57)【要約】

【課題】電池の消費を抑制しつつ、正確に電池残量を調べることが可能な装置、及び当該装置の電池残量を調べる方法を提供する。
【解決手段】
装置１は、電池２０と、電池２０から電圧を印加され、少なくとも一の所定の処理を実行可能な負荷部３０と、所定の処理による電圧降下が生じている間に測定された電池２０の第１電圧値を記憶する電圧記憶部４１と、電圧記憶部４１に記憶された第１電圧値と負荷部３０の所定の処理の実行に必要な第２電圧値とを比較するコンピュータプロセッサ１０と、を備え、第１電圧値が第２電圧値以上である場合、コンピュータプロセッサ１０は負荷部３０に所定の処理を実行させる。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池と、
前記電池から電圧を印加され、少なくとも一の所定の処理を実行可能な負荷部と、
前記所定の処理による前記電池の電圧降下が生じている間に測定された前記電池の第１電圧値を記憶する電圧記憶部と、
前記電圧記憶部に記憶された前記第１電圧値と前記負荷部の前記一の処理の実行に必要な第２電圧値とを比較する制御部と、を備え、
前記第１電圧値が前記第２電圧値以上である場合、前記制御部は前記負荷部に前記所定の処理を実行させる、装置。

【請求項2】

前記第１電圧値が前記第２電圧値より小さい場合、前記制御部は前記負荷部に前記所定の処理を停止させる、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記第２電圧値は、前記負荷部によって実行される他の処理に必要な電圧値の何れよりも大きい、請求項１又は２に記載の装置。

【請求項4】

前記負荷部は、無線で情報を送信する送信部である、請求項１〜３の何れか一項に記載の装置。

【請求項5】

電池と、少なくとも一の所定の処理を実行可能な負荷部と、第１電圧値を記憶する電圧記憶部と、を備える装置において前記電池の残量を調べる方法であって、
前記電圧記憶部から前記第１電圧値を読み出す第１工程と、
前記第１電圧値と前記負荷部が前記所定の処理の実行に必要な第２電圧値とを比較する第２工程と、
前記第２工程の結果、前記第１電圧値が前記第２電圧値以上である場合に、前記負荷部による前記所定の処理を実行する第３工程と、
前記第３工程による前記電池の電圧降下が生じている間に前記電源部の電圧値を測定する第４工程と、
前記第４工程で測定された電圧値を新たな第１電圧値として記憶する第５工程と、を含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書の開示は、装置及び装置の電池残量を調べる方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、様々な電子機器において電池が用いられている。電子機器の小型化に伴い、電子機器に使用される電池においても物理的な寸法の制限が厳しくなっており、小型化された電子機器に大容量の電池を搭載することは困難である。このため、小型化された電子機器においては、電池の交換又は充電を頻繁に行う必要がある。電池の交換又は充電のタイミングは、電池の電圧を測定して電池残量を調べることで予測できる。例えば、特許文献１には、電池の残量を表示する残量表示装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平３−２２５２８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、電池残量を正確に測るためには電気的な負荷をかける必要がある。このため、電池残量を調べるために電池の電圧を測定する度に電池が消費されてしまうという問題がある。

【0005】

本発明の目的の一つは、電池の消費を抑制しつつ、正確に電池残量を調べることが可能な装置、及び当該装置の電池残量を調べる方法を提供することである。本発明のこれ以外の目的は、明細書全体の記載を通じて明らかにされる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態に係る装置は、電池と、電池から電圧を印加され、少なくとも一の所定の処理を実行実行可能な負荷部と、所定の処理による電池の電圧降下が生じている間に測定された電池の第１電圧値を記憶する電圧記憶部と、電圧記憶部に記憶された第１電圧値と負荷部の所定の処理の実行に必要な第２電圧値とを比較する制御部と、を備え、第１電圧値が第２電圧値以上である場合、制御部は負荷部に所定の処理を実行させる。

【0007】

本発明の一実施形態において、第１電圧値が第２電圧値より小さい場合、負荷部は所定の処理を停止してもよい。

【0008】

本発明の一実施形態において、第２電圧値は、負荷部によって実行される他の処理に必要な電圧値の何れより大きくてもよい。

【0009】

本発明の一実施形態において、負荷部は、無線で情報を送信する送信部であってもよい。

【0010】

本発明の一実施形態に係る方法は、電池と、少なくとも一の所定の処理を実行可能な負荷部と、第１電圧値を記憶する電圧記憶部と、を備える装置において電池の残量を調べる方法であって、電圧記憶部から第１電圧値を読み出す第１工程と、第１電圧値と負荷部が所定の処理の実行に必要な第２電圧値とを比較する第２工程と、第２工程の結果、第１電圧値が第２電圧値以上である場合に、負荷部による所定の処理を実行する第３工程と、第３工程による電池の電圧降下が生じている間に電源部の電圧値を測定する第４工程と、第４工程で測定された電圧値を新たな第１電圧値として記憶する第５工程と、を含む。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、電池の消費を抑制しつつ、正確に電池残量を調べることが可能な装置、及び当該装置の電池残量を調べる方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る装置を模式的に示す図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る電池残量を調べる方法を示すフローチャートである。

【図3】従来の電池残量を調べる方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、適宜図面を参照し、本発明の様々な実施形態を説明する。なお、複数の図面において共通する構成要素には、当該複数の図面を通して同一の参照符号が付されている。各図面は、説明の便宜上、必ずしも正確な縮尺で記載されているとは限らない点に留意されたい。

【0014】

図１を参照して、本発明の一実施形態に係る装置１の概要を説明する。図１は、装置１を模式的に示す図である。図１に示される装置１は、例えば位置情報を含む信号（すなわち、ビーコン信号）を無線で送信する小型無線端末である。より具体的には、装置１は、例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）又はＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）（Bluetoothは登録商標）省電力近距離通信等を用いた屋内測位等に使用される装置である。図１に示されるように、装置１は、コンピュータプロセッサ（制御部）１０と、電池２０と、負荷部３０と、ストレージ４０と、電圧測定部５０と、を備えている。装置１は小型無線端末に限られず、例えば歩数計や時計等ユーザが移動しながら携行する電子機器であってもよい。

【0015】

コンピュータプロセッサ１０は、ストレージ４０又はオペレーティングシステムや様々な機能を実現する様々なプログラムをメモリにロードし、ロードしたプログラムに含まれる命令を実行する演算装置である。コンピュータプロセッサ１０は、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＤＳＰ、ＧＰＵ、これら以外の各種演算装置、又はこれらの組み合わせである。コンピュータプロセッサ１０は、ＡＳＩＣ、ＰＬＤ、ＦＰＧＡ、ＭＣＵ等の集積回路により実現されてもよい。図１においては、コンピュータプロセッサ１０が単一の構成要素として図示されているが、コンピュータプロセッサ１０は複数の物理的に別体のコンピュータプロセッサの集合であってもよい。本明細書において、コンピュータプロセッサ１０によって実行されるとして説明されるプログラム又は当該プログラムに含まれる命令は、単一のコンピュータプロセッサで実行されてもよいし、複数のコンピュータプロセッサにより分散して実行されてもよい。

【0016】

コンピュータプロセッサ１０は、コンピュータ読み取り可能な命令を実行することにより負荷部３０、ストレージ４０、及び電圧測定部５０を制御すると共に、電圧比較部１１として機能する。コンピュータプロセッサ１０は、電圧測定部５０を制御することにより、当該電圧測定部５０に電池２０の電圧を測定させる。より具体的には、コンピュータプロセッサ１０は、負荷部３０に所定の処理を実行させ、当該所定の処理による電池２０の電圧降下が生じている間に電池２０の電圧を測定するように、電圧測定部５０を制御する。また、コンピュータプロセッサ１０は、電圧測定部５０によって測定された第１電圧値をストレージ４０の電圧記憶部４１に記憶させる。コンピュータプロセッサ１０の電圧比較部１１は、ストレージ４０の電圧記憶部４１に記憶された第１電圧値と、負荷部３０による所定の処理の実行に必要な第２電圧値とを比較する。

【0017】

ストレージ４０はコンピュータプロセッサ１０によりアクセスされる記憶装置である。ストレージ４０は、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク、又はデータを記憶可能な前記以外の各種記憶装置である。ストレージ４０には、様々なプログラムが記憶され得る。ストレージ４０は、電圧測定部５０によって測定された第１電圧値を記憶する電圧記憶部４１を含む。

【0018】

電圧測定部５０は、コンピュータプロセッサ１０からの命令により、電池２０の電圧を測定する。電圧測定部５０は、例えばホイートストンブリッジ回路を含む電圧計である。電圧測定部５０で測定された電圧は、コンピュータプロセッサ１０によってデジタル信号に変換された後、ストレージ４０の電圧記憶部４１に第１電圧値として記憶される。図示の実施形態では、電圧測定部５０はコンピュータプロセッサ１０とは別体に構成されているが、電圧測定部５０はコンピュータプロセッサ１０の一部に含まれていてもよい。

【0019】

電池２０は、コンピュータプロセッサ１０、負荷部３０、ストレージ４０、及び電圧測定部５０に電圧を供給する。電池２０としては、例えばマンガン電池、アルカリ電池、ニッケル電池、及びリチウム電池等の一次電池、並びに、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、及び鉛蓄電池等の二次電池が用いられ得る。電池２０の種類は特に限定されず、上記の種類の電池以外にも、任意の公知の電池が用いられ得る。

【0020】

負荷部３０は、電池２０から電圧を印加され、少なくとも一の所定の処理を実行する。本発明の一実施形態に係る装置１では、負荷部３０は、無線で位置情報を送信する送信部である。すなわち、本発明の一実施形態に係る装置１では、負荷部３０が実行する少なくとも一の所定の処理は、位置情報の送信である。負荷部３０は、位置情報を送信するという所定の処理のみを実行してもよいし、位置情報を送信する処理以外にも複数の処理を実行してもよい。負荷部３０が実行する所定の処理に必要な電圧値は、第２電圧値として記憶される。第２電圧値は、例えばストレージ４０にあらかじめ記憶される。また、第２電圧値は、電圧記憶部４１によって第１電圧値と共に記憶されてもよいし、コンピュータプロセッサ１０のメモリ等の記憶媒体に記憶されてもよい。負荷部３０が複数の処理を連続及び／又は並行して実行する場合、一の所定の処理の実行に必要な電圧値を第２電圧値としてもよいし、当該複数の処理の実行に必要な電圧値の合計を第２電圧値としてもよい。負荷部３０による一の所定の処理の実行に必要な電圧値を第２電圧値とする場合、当該所定の処理の実行に必要な電圧値は、負荷部３０によって実行される他の処理に必要な電圧値の何れよりも大きいことが好ましい。すなわち、第２電圧値は、負荷部３０によって実行される他の処理に必要な電圧値の何れよりも大きいことが好ましい。

【0021】

次に、図２を参照して、本発明の一実施形態に係る装置１において電池残量を調べる方法について説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る装置１において電池残量を調べる方法を示すフローチャートである。図２のフローチャートは、装置１が負荷部３０による処理を少なくとも１度実行し、電圧記憶部４１に第１電圧値が記憶されていることを想定している。

【0022】

図２に示されるように、本実施形態に係る電池残量を調べる方法では、まず、電圧記憶部４１によって記憶された第１電圧値を読み出す第１工程Ｓ１を実行する。次に、電圧記憶部４１から読み出された第１電圧値と、負荷部３０が所定の処理を実行するために必要な第２電圧値とを比較する第２工程Ｓ２を実行する。第２工程Ｓ２は、電圧比較部１１によって行われる。第２電圧値は、例えば負荷部３０が無線で位置情報を送信するために消費する電圧値とすることができる。

【0023】

第２工程Ｓ２における比較の結果、から読み出された第１電圧値が第２電圧値以上である場合、装置１は負荷部３０による処理（すなわち、位置情報を送信する処理）を実行する（第３工程Ｓ３）。第２工程Ｓ２における比較の結果、第１電圧値が第２電圧値未満である場合、装置１は負荷部３０による処理を実行せずに正常停止する。なお、装置１の初回起動時等、電圧記憶部１２に第１電圧値が記憶されていない場合には、装置１は、第１工程Ｓ１及び第２工程Ｓ２を実行せずに、直接第３工程Ｓ３を実行してもよい。

【0024】

次に、電圧測定部５０によって、第３工程Ｓ３による電圧降下が生じている間に電池２０の電圧値を測定する第４工程Ｓ４を実行する。ここで、「電圧降下が生じている間」とは、負荷部３０の処理（すなわち、第３行程Ｓ３）が開始された直後から、負荷部３０の処理が終了するまでの間である。第３工程Ｓ３と第４工程Ｓ４との間には、負荷部３０の他の処理は実行されない。このように、負荷部３０の処理の負荷によって電池２０に電圧降下が起こっている間に電池２０の電圧値を測定することにより、電池２０の残量を正確に測ることができる。次に、装置１は、第４工程Ｓ４で測定された電圧値を、新たな第１電圧値として電圧記憶部４１に記憶する（第５工程Ｓ５）。

【0025】

次に、装置１を省電力モードにするか否か判断する（第６工程Ｓ６）。判断の結果、Ｙｅｓである場合には、装置１は一定時間が経過した後に再び第１工程Ｓ１を実行する。判断の結果、Ｎｏである場合には、例えば装置１の電源が切断される。

【0026】

以上説明したように、本発明の一実施形態に係る装置１は、少なくとも一の所定の処理を実行する負荷部３０と、所定の処理による電圧降下が生じている間に測定された電池２０の第１電圧値を記憶する電圧記憶部４１と、電圧記憶部４１に記憶された第１電圧値と負荷部の所定の処理の実行に必要な第２電圧値とを比較する電圧比較部１１と、を備えている。

【0027】

従来の装置においては、例えば図３に示されるように、まず電池の電圧を測定するための負荷をかける工程Ｓ１０１を実行し、その後電圧を測定する工程Ｓ１０２を実行する。次に、工程Ｓ１０２で測定された電圧値と、負荷部の処理の実行に必要な電圧値とを比較し（工程Ｓ１０３）、比較の結果、工程Ｓ１０２で測定された電圧値が負荷部の処理の実行に必要な電圧値以上である場合に、負荷部による処理を実行し（工程Ｓ１０４）、その後、装置を省電力モードにするか否か判断する（工程Ｓ１０５）。すなわち、従来の装置においては、電池残量を調べるためだけに電気的な負荷をかける工程Ｓ１０１を実行している。このため、電池残量を調べるために電池の電圧を測定する度に電池が消費されてしまい、電池の寿命が短くなってしまう。

【0028】

これに対し、本発明の一実施形態に係る装置１においては、負荷部３０の処理による電圧降下を利用し、当該電圧降下が生じている間に電圧測定部５０によって第１電圧値を測定するので、電池２０の残量を調べるためだけに電気的な負荷をかける必要がない。すなわち、本発明の一実施形態に係る装置１の第３工程Ｓ３は、従来の装置における工程Ｓ１０１及び工程１０４の機能を兼ねている。したがって、本発明の一実施形態に係る装置１によれば、電池２０の消費を抑制しつつ、電池２０の残量を正確に調べることが可能である。

【0029】

前述の様々な実施形態で説明された各構成要素の寸法、材料及び配置は、それぞれ、各実施形態で明示的に説明されたものに限定されず、当該各構成要素は、本発明の範囲に含まれ得る任意の寸法、材料及び配置を有するように変形することができる。また、本明細書において明示的に説明していない構成要素を、上述の各実施形態に付加することもできるし、各実施形態において説明した構成要素の一部を省略することもできる。

【符号の説明】

【0030】

１…装置、１０…コンピュータプロセッサ（制御部）、１１…電圧比較部、２０…電池、３０…負荷部、４０…ストレージ、４１…電圧記憶部、５０…電圧測定部。

【図1】

【図2】

【図3】