(57)【要約】  本発明は、残容量情報を含む電池情報を出力可能なバッテリマイコン２を備えたバッテリ１の、残量表示を行うことができる電子機器であって、バッテリマイコン２から電池情報を取得し、電池情報に基づきバッテリ１の実際の残容量である残容量実力値を算出する本体マイコン４と、本体マイコン４からの制御によりバッテリ１の残量表示を行う表示部５とを備え、本体マイコン４は、残容量実力値から、バッテリ１が有する個体差である補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、残容量補正値が補正余裕値以下の領域において残量表示をゼロにするよう表示部５を制御する。これにより、実時間の経過に対して残容量表示値が正しく減少する電子機器を提供することができる。
2008069046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備えた電池の、残量表示を行うことができる電子機器であって、
前記電池制御部から前記電池情報を取得し、前記電池情報に基づき前記電池の実際の残容量である残容量実力値を算出する本体制御部と、
前記本体制御部からの制御により前記電池の残量表示を行う表示部とを備え、
前記本体制御部は、
前記残容量実力値から、前記電池が有する個体差である補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、
前記残容量補正値が前記補正余裕値以下の時、所定の残量値を連続的に表示するよう前記表示部を制御する、電子機器。
【請求項２】
前記本体制御部は、
前記表示部に表示する残量値がゼロになると、当該電子機器の電源を切断するよう制御する、請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記本体制御部は、
前記表示部に表示されている残量値がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも大きい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報に加算し、
前記表示部に表示されている残量値がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも小さい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報から減算する、請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
電池残量を表示可能な電池であって、
残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備え、
前記電池制御部は、
前記電池情報に基づき当該電池の実際の残容量である残容量実力値を算出可能であり、
前記残容量実力値から、当該電池が有する個体差である補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、
前記残容量補正値が前記補正余裕値以下の時、前記電子機器の表示部に所定の残量値を連続的に表示するよう制御する、電池。
【請求項５】
前記残量値を表示可能な表示部を、さらに備え、
前記電池制御部は、前記残容量補正値に基づき前記表示部に前記残量値を表示するよう制御する、請求項４記載の電池。
【請求項６】
前記電池制御部は、
前記電池側表示部に表示されている残量値がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値を超える場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報に加算し、
前記電池側表示部に表示されている残量値がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも小さい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報から減算する、請求項４記載の電池。
【請求項７】
残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備えた電池の、残量表示を行うことができる電池残量表示方法であって、
前記電池制御部から前記電池情報を取得し、前記電池情報に基づき前記電池の実際の残容量である残容量実力値を算出し、
前記残容量実力値から、前記電池が有する個体差である補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、
前記残容量補正値が前記補正余裕値以下の時、所定の残量値を連続的に表示するよう制御する、電池残量表示方法。
【請求項８】
表示する残量値がゼロになると、前記電池に接続された電子機器の電源を切断するよう制御する、請求項７記載の電池残量表示方法。
【請求項９】
表示されている残量値がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも大きい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報に加算し、
表示されている残量値がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも小さい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報から減算する、請求項７に記載の電池残量表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池残量を表示することができる機能を備えた電子機器及び電池に関する。また、電子機器または電池に残量表示を行うことができる電池残量表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラやビデオカメラなどのバッテリで動作する電子機器には、バッテリの残量表示機能が付いていることが多い。バッテリの残量表示は、電子機器に搭載されている液晶モニタに、バッテリの残量に応じて形態を変えるマークを表示するもの、バッテリの残量に基づいて算出した使用可能時間を表示するものがある。バッテリ残量を使用可能時間で表示する機能の場合、バッテリに対する充放電時における電流を積算して、その電流積算値に基づき使用可能時間を算出する。しかし、このような算出方法では電流積算値と実際のバッテリの残容量との間に誤差があることが多く、その誤差によって、算出した使用可能時間と、実際のバッテリ残量での使用可能時間との間に、誤差が発生することが多い。特許文献１には、電流積算の技術を使い、積算誤差を電圧から導くバッテリの残容量で補正する技術が開示されている。【０００３】
図８は、バッテリ残量表示機能付き電子機器の一例を示す。図８に示すように、バッテリ２１は、バッテリマイコン２２が内蔵されている。バッテリマイコン２２は、バッテリ内の情報を処理する。電子機器２３は、デジタルカメラやビデオカメラなどのようにバッテリからの給電により駆動する機器であり、本構成ではビデオカメラを一例として挙げる。また、電子機器２３は、本体マイコン２４が内蔵されている。本体マイコン２４は、バッテリマイコン２２から通信ラインを介してバッテリ２１に関する情報を取得し、バッテリ２１の使用可能時間を計算する。表示制御部２６は、本体マイコン２４で実施した残量計算の結果を格納し、その残量計算の結果に基づき表示部２５に残量表示を行うよう制御する。表示部２５は、表示制御部２６からの制御により少なくとも残量計算の結果を表示する。その表示形態としては、例えば使用可能時間を数値（分）で表示する。【０００４】
図９Ａは、バッテリ２１の充電時における電流積算容量値の時間変化を示す。図９Ｂは、バッテリ２１の放電時における電流積算容量値の時間変化を示す。図９Ａ及び図９Ｂにおいて、縦軸は電流積算容量値で、横軸は時間の経過を表す。一定電流でバッテリ２１を充電した場合には、図９Ａに示すように電流積算容量値は時間の経過に正比例して増加し、満充電状態に到達すると充電器等からの制御により充電動作を停止する。一方、一定電流でバッテリ２１を放電した場合には、図９Ｂに示すように電流積算容量値は、時間の経過に反比例して減少する。バッテリマイコン２２は、バッテリ２１が完全放電状態になると、電子機器２３に対して電源ＯＦＦを行うよう命令する。電子機器２３は、バッテリ２１からの命令に基づき、動作を停止するよう制御する。これにより、バッテリ２１の電流積算容量の消費を停止し、過放電を防止する。【０００５】
通常、電流積算容量を使う方法は、バッテリ２１に単位時間に流れ込む電流、または、バッテリ２１から単位時間に流れ出る電流を常に監視して容量を求める。すなわち、充電時は、バッテリ２１のセルに単位時間に流れ込む電流（ｍＡ）を、電流積算容量（ｍＡｈ）に単位時間ごとに順次加算し、電流積算容量の増加を管理する。また、放電時は、バッテリ２１のセルから単位時間に流れ出る電流（ｍＡ）を、電流積算容量（ｍＡｈ）から単位時間ごとに順次減算し、電流積算容量の減少を管理する。【０００６】
ところが、測定時の電流の検出精度と、測定時の単位時間の精度とは、電子機器２３で使用する電気部品のバラツキ、周囲温度の変化、自己発熱による温度上昇等の影響を受け、電流の検出精度及び単位時間の精度の高低に応じて、充電と放電とを繰り返す過程で徐々に誤差が累積する。従って、電流積算容量を用いてバッテリ２１の残量表示を行う際には、累積する誤差を補正することが必要である。【０００７】
そこで、特許文献１には、電流積算の技術を適用し分単位のバッテリ残量表示を行う際に、累積誤差を補正する方法が開示されている。特許文献１に開示されている方法は、電池電圧の変化が急峻な部分において電池電圧と残容量との相関が高いことを利用して、電流積算で発生する積算誤差を、電池電圧の変化から求めた残容量で補正するものである。【０００８】
図１０Ｂに示すように、例えばリチウムイオンバッテリなどのように、電池電圧の放電カーブ全域にわたり比較的フラットな電圧カーブの特性を示す電池において、残容量が例えば５０％程度の時（図１０Ｂにおけるタイミングｔ８２）の電圧の変化はフラットであるため、電圧値と容量値との相関を求めることは難しく、電圧値で残容量値を測定することを精度良く行い難い。ところが、残容量がゼロに近い時では、電圧の変化が急峻（図１０Ｂにおけるタイミングｔ８３）となるため、電圧値と容量値の間に高い相関がある。つまり、この急峻な領域では電圧が決まるとその電圧を示すときの残容量値（ｍＡｈ）も精度良く求まる。この場合、タイミングｔ８３の前後では、バッテリ２１の電圧値が求まればその電圧値の時の残容量値（ｍＡｈ）も精度よく求まることになる。【０００９】
この特性を利用して、残容量がゼロに近い部分の電圧値に達したところで、その時点での電流積算容量値（ｍＡｈ）を電圧値から求まる残容量値（ｍＡｈ）に置き換えることにより、電流積算により累積した誤差を解消し、電流積算容量値（ｍＡｈ）の補正を行うことができる。
【特許文献１】特開平５−８７８９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら上記の構成では、バッテリを放電していく過程（特に、残容量が少なくなった時）において電流積算容量値の補正を行うため、補正を行ったタイミング近傍において表示部２５に表示される値（使用可能時間）が、実時間の経過に対して不連続になる現象が発生する。つまり、実時間が経過するのに対して表示部２５に表示される値が減少しない現象（以下、足踏み現象と称す）や、表示部２５に表示される値が実時間の経過に対して突然不連続に大きく減少する現象（以下、飛び現象と称す）が発生する。図１０Ａにおいて、矢印Ｚ１が通常の一定比率で減少していく変化方向、矢印Ｚ２が足踏み現象発生時の変化方向、矢印Ｚ３が飛び現象発生時の変化方向である。【００１１】
これは、バッテリ２１の残容量が少なくなった時に、それまで積算してきた電流積算容量値（ｍＡｈ）を用いて計算し表示していた値を、電圧値から求めた残容量値（ｍＡｈ）により計算で求めた値に置き換えて、誤差の補正を実施した時、この補正により電流積算容量値（ｍＡｈ）が理想値（理想値とは、実際にバッテリが保有している残電流容量）に近づく過程で、残量表示値の不連続が発生する。この様子を、図１１Ａ及び図１１Ｂに示す。この図を参照して電流積算容量値（ｍＡｈ）の誤差補正による表示値の変化の方向の違いによる補正の方法の違いを説明する。【００１２】
図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、Ｃ１１は表示部２５に表示される残容量表示値、Ｃ１２は実際の残容量である残容量実力値である。一例として、電流積算容量値が初期値の１０％になるまで低下したタイミングｔ９１において、残容量表示値の補正を行う場合を示している。【００１３】
図１１Ａに示すように、残容量表示値Ｃ１１よりも残容量実力値Ｃ１２の方が高い場合、タイミングｔ９１において、バッテリ２１を放電させる時間が経過しても表示部２５に表示されている値が減らない足踏み現象が発生する。また、図１１Ｂに示すように、残容量表示値Ｃ１１が残容量実力値Ｃ１２よりも低い場合、タイミングｔ９１において残容量表示値を補正した瞬間に、急激に表示部２５に表示されている残容量表示値が減少する飛び現象が発生する。つまり、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように電流積算容量値が１０％になるまで低下した時に残容量表示値を補正すると、電流積算容量値（ｍＡｈ）と電圧値から求めた残容量値（ｍＡｈ）とが同一でない限り、必ず足踏み現象または飛び現象が発生する。【００１４】
従来の電子機器では、バッテリに充電した総電流積算容量を全て使い切ることを最優先にしており、残容量表示を行う中で、放電の終盤の付近で電圧による誤差補正を行うために発生する足踏み現象や飛び現象は、システム上で必ず発生していた。【００１５】
しかしながら、これらの現象は、電子機器を使用するユーザーにとっては、バッテリの残量表示に対する信頼を大きく損なうこととなる。具体的には、残容量表示値が滑らかに低下し、電子機器の使用者がバッテリの交換時期だと認識したにも拘わらず、突然、残容量表示値が、実時間の経過に比例して減少しない足踏み現象が生じたり、電子機器の使用者が残容量表示値上ではもう少し継続して使用できると認識していたにも拘わらず、急に残容量表示値がゼロまたはゼロに近い値を示して電子機器の動作が停止してしまう飛び現象を生じたりする。そのような足踏み現象または飛び現象が度々発生すると、残容量表示値がある程度低下（上述の例では１０％前後）した時に使用者に対して不安感を与えてしまう。使用者は、電子機器が使用中に突然動作を停止してしまうことを避けるため、使用中のバッテリにまだ残容量があるにもかかわらず、充電済みの予備のバッテリと交換してしまうこととなる。その結果、せっかく分単位の残量表示を採用しているにも拘わらず、バッテリの全ての残容量を使い切ることはほとんど無く、バッテリの持っている容量を生かし切れないという課題がある。【００１６】
本発明の目的は、実時間の経過に対して残容量表示値が正しく減少する電子機器、電池、および電池残量表示方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の電子機器は、残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備えた電池の、残量表示を行うことができる電子機器であって、前記電池制御部から前記電池情報を取得し、前記電池情報に基づき前記電池の実際の残容量である残容量実力値を算出する本体制御部と、前記本体制御部からの制御により前記電池の残量表示を行う表示部とを備え、前記本体制御部は、前記残容量実力値から、前記電池が有する個体差である補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、前記残容量補正値が前記補正余裕値以下の領域において残量表示をゼロにするよう前記表示部を制御するものである。【００１８】
本発明の電池は、電池残量表示が可能な電子機器に接続可能な電池であって、残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備え、前記電池制御部は、前記電池情報に基づき当該電池の実際の残容量である残容量実力値を算出可能であり、前記残容量実力値から、当該電池が有する個体差である補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、前記残容量補正値が前記補正余裕値以下の領域において、前記電子機器における残量表示をゼロにするよう制御するものである。【００１９】
本発明の電池残量表示方法は、残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備えた電池の、残量表示を行うことができる電池残量表示方法であって、前記電池制御部から前記電池情報を取得し、前記電池情報に基づき前記電池の実際の残容量である残容量実力値を算出し、前記残容量実力値から、前記電池が有する個体差である補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、前記残容量補正値が前記補正余裕値以下の時、所定の残量値を連続的に表示するよう制御するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、実時間の経過に対して残容量表示値を正確に表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、実施の形態１における電子機器及びバッテリの構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、充電時における電流積算容量の時間的変化を示す特性図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、放電時における電流積算容量の時間的変化を示す特性図である。
【図３Ａ】図３Ａは、使用可能時間の補正前の表示値の時間的変化を示す特性図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、使用可能時間の補正後の表示値の時間的変化を示す特性図である。
【図４Ａ】図４Ａは、使用可能時間の補正前の表示値の時間的変化を示す特性図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、使用可能時間の補正前の表示値の時間的変化を示す特性図である。
【図５Ａ】図５Ａは、最初の充電時の電流積算容量の時間的に変化を示す特性図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、最初の放電時の電流積算容量の時間的に変化を示す特性図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、次回の充電時の電流積算容量の時間的に変化を示す特性図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、次回の放電時の電流積算容量の時間的に変化を示す特性図である。
【図６Ａ】図６Ａは、充電時における動作の流れを示すフローチャートである。
【図６Ｂ】図６Ｂは、放電時における動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施の形態２における電子機器及びバッテリの構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、従来の電子機器及びバッテリの構成を示すブロック図である。
【図９Ａ】図９Ａは、充電時の電流積算容量の時間的変化を示す特性図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、放電時の電流積算容量の時間的変化を示す特性図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、電流積算容量率の時間的変化を示す特性図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、放電時の電池電圧の時間的変化を示す特性図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、従来の補正方法により補正した電流積算容量の時間的変化を示す特性図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、従来の補正方法により補正した電流積算容量の時間的変化を示す特性図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の電子機器は、残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備えた電池の、残量表示を行うことができる電子機器であって、前記電池制御部から前記電池情報を取得し、前記電池情報に基づき前記電池の実際の残容量である残容量実力値を算出する本体制御部と、前記本体制御部からの制御により前記電池の残量表示を行う表示部とを備え、前記本体制御部は、前記残容量実力値から、前記電池が有する個体差である補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、前記残容量補正値が前記補正余裕値以下の領域において残量表示をゼロにするよう前記表示部を制御するものである。この構成により、電子機器のバッテリの残量表示の飛び現象及び足踏み現象を回避し、実時間の経過に伴って残量表示を正確に行うことができる。【００２３】
なお、上述の「複数の電池が有する個体差」とは、電池に用いる電解質の種類及び／または配合量等の相違、個々の電池が持っている電気化学的な特性のバラツキ、電池制御部の電流検出の誤差、単位時間のカウント誤差等をいう。また、「補正余裕値」とは、その個体差に起因する変動幅を吸収し補正できるだけの電流容量値をいう。【００２４】
また、本発明の電子機器において、前記本体制御部は、前記表示部に表示する電池残量がゼロになると、当該電子機器の電源を切断するよう制御する構成とすることができる。このような構成により、表示部に表示する電池残量がゼロになった時は電池にまだ残容量があるため、電池の過放電を防止することができる。【００２５】
また、前記本体制御部は、前記表示部に表示されている残量表示がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値を超える場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報に加算することができる。【００２６】
一方、前記表示部に表示されている残量表示がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも小さい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報から減算する構成とすることができる。この構成によれば、次回は適正な容量値まで電池に充電した満充電時に表示する、残容量値を適正にすることができる。例えば、適正な容量を電池に充電することができることにより、次回の放電では電池の過充電を回避することができると共に、充電時間を短縮することもできる。【００２７】
本発明の電池は、電池残量表示が可能な電子機器に接続可能な電池であって、残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備え、前記電池制御部は、前記電池情報に基づき当該電池の実際の残容量である残容量実力値を算出可能であり、前記残容量実力値から、当該電池が有する個体差である補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、前記残容量補正値が前記補正余裕値以下の領域において、前記電子機器における残量表示をゼロにするよう制御するものである。この構成によれば、電池側で残容量を制御することができ、電子機器において電池の残容量を制御する構成が必要ないため、電子機器の構成を簡素化できる。【００２８】
また、本発明の電池は、上記構成を基本として以下のような様々な態様をとることができる。【００２９】
すなわち、本発明の電池は、前記電池残量を表示可能な表示部を、さらに備え、前記電池制御部は、前記残容量補正値に基づき前記表示部に前記電池残量を表示するよう制御する構成とすることができる。この構成によれば、電子機器を介して確認するだけでなく、電池側でも残りの使用可能時間を確認することができるため、使用者の利便性が向上する。また、電子機器に電池を装着するだけで当該電子機器に対して電池が使用できる時間が確認でき、充電器による充電または電子機器に装着した状態で電池を充電する本体充電を行う際等に、電池側の表示部を視認するだけで充電の進捗状況を確認することができる。すなわち、電池の使用可能時間の確認の自由度が向上できる。【００３０】
また、前記電池制御部は、前記電池側表示部における表示がゼロ表示の状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値を超える場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報に加算し、前記電池側表示部における表示がゼロ表示の状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも小さい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報から減算する構成とすることができる。この構成によれば、適正な容量を電池に充電することができる。例えば、電池の過充電を回避することができると共に、充電時間を短縮することもできる。【００３１】
また、本発明の電池残量表示方法は、残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備えた電池の、残量表示を行うことができる電池残量表示方法であって、前記電池制御部から前記電池情報を取得し、前記電池情報に基づき前記電池の実際の残容量である残容量実力値を算出し、前記残容量実力値から、前記電池が有する個体差である補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、前記残容量補正値が前記補正余裕値以下の時、所定の残量値を連続的に表示するよう制御するものである。この方法により、電子機器のバッテリの残量表示の飛び現象及び足踏み現象を回避し、実時間の経過に伴って残量表示を正確に行うことができる。【００３２】
また、本発明の電池残量表示方法において、表示する残量値がゼロになると、前記電池に接続された電子機器の電源を切断するよう制御する方法としてもよい。このような方法により、表示部に表示する電池残量がゼロになった時にも電池にまだ残容量があるため、電池の過放電を防止することができる。【００３３】
また、本発明の電池残量表示方法において、表示されている残量値がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも大きい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報に加算することができる。【００３４】
一方、表示されている残量値がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも小さい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報から減算する方法としてもよい。この方法によれば、次回は適正な容量値まで電池に充電した満充電時に表示する、残容量値を適正にすることができる。例えば、適正な容量を電池に充電することができることにより、次回の放電では電池の過充電を回避することができると共に、充電時間を短縮することもできる。【００３５】
（実施の形態１）
図１は、電池残量表示機能を備えた電子機器の実施の形態の構成を示すブロック図である。図１に示すように、バッテリ１は、充電及び放電が可能な二次電池で構成され、例えばリチウムイオンバッテリで構成されている。また、バッテリ１には、バッテリマイコン２が内蔵されている。【００３６】
バッテリマイコン２は、バッテリ１内の情報を処理する。バッテリマイコン２で処理することができる情報は、バッテリ１の電圧、残容量、電流、残容量比率などである。なお、バッテリマイコン２は、電池制御部の一例であり、必ずしもマイコンで構成されている必要はなく、少なくともバッテリ１内の情報を処理することができれば他の形態で構成されていてもよい。【００３７】
電子機器３は、バッテリ１から給電されることによって駆動する機器で構成され、例えばデジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話端末で構成されている。本実施の形態では、ビデオカメラを一例として挙げて説明する。また、電子機器３は、本体マイコン４を備えている。なお、電子機器３は、本体マイコン４以外に、電子機器３の各種動作を制御するマイコンを別途備えていてもよいが、本体マイコン４に電子機器３の各種動作を制御する機能を備えていてもよい。【００３８】
本体マイコン４は、バッテリマイコン２から送られるバッテリ１に関する情報を処理し、表示部５に残容量表示を行うよう制御する。また、本体マイコン４は、実力値処理部６、補正余裕値保持部７、補正処理部８、および表示制御部９を備えている。なお、各部の具体動作については後述する。なお、本体マイコン４は、本体制御部の一例であり、必ずしもマイコンで構成されている必要はなく、少なくともバッテリ残量表示を制御することができれば他の形態で構成されていてもよい。【００３９】
表示部５は、本体マイコン４からの制御により、残容量表示を行うことができる。なお、表示部５は、デジタルカメラやビデオカメラなどに一般的に搭載されている液晶ディスプレイに相当し、バッテリ残量の他、画像や各種情報を表示することができる。なお、表示部５は、少なくともバッテリ残量などの情報を表示することができれば、有機ＥＬディスプレイなど他の表示素子で構成されていてもよい。【００４０】
本体マイコン４は、バッテリマイコン２から取得したバッテリ１の残容量情報を、実力値処理部６に格納する。また、本体マイコン４は、補正余裕値保持部７に格納されている補正余裕値を読み出す。なお、補正余裕値は、予めバッテリ１の個体差に起因する変動要因吸収に必要な補正部分を差し引いた残分である。これは、積算による残使用時間表示が、個体差に起因する誤差により、理想値からずれた際の電池残量表示と実電池残容量との乖離を埋めるための余裕分として、充電時に予め確保しておく値である。【００４１】
補正処理部８は、実力値処理部６に格納されている残容量実力値から補正余裕値を減算して、残容量補正値を算出する。【００４２】
図２Ａは、バッテリ１の充電時における電流積算容量の時間的変化を示す。図２Ｂは、バッテリ１の放電時における電流積算容量の時間的変化を示す。Ｃ１は残容量実力値、Ｃ２は残容量補正値である。【００４３】
図２Ａに示すように、バッテリ１の充電時には、予め初期の残容量実力値から補正余裕値を減算し残容量補正値を算出するため、タイミングｔ１から充電を始めてバッテリ１の残容量実力値Ｃ１が増加しても、期間ｔ１〜ｔ２に示すようにしばらくの間、残容量補正値Ｃ２は増加しない。充電を継続すると、タイミングｔ２から残容量補正値Ｃ２は増加し始める。さらに充電を継続すると、タイミングｔ３で満充電となるが、その時の残容量補正値Ｃ２は、残容量実力値Ｃ１に対して補正余裕値Ｍ１の分だけ低い値となる。【００４４】
図２Ｂに示すように、バッテリ１の放電時は、残容量実力値Ｃ１に対して補正余裕値Ｍ１の分だけ低い残容量補正値Ｃ２に基づく残容量表示を行った状態で、放電を開始する（タイミングｔ４）。バッテリ１の放電中、残容量補正値Ｃ２は、残容量実力値Ｃ１に対して常に低い値となり、バッテリ１の放電を続けていくと残容量実力値Ｃ１よりも早く値がゼロとなる（タイミングｔ５）。さらに、バッテリ１の放電を続けていくと、残容量補正値Ｃ２に基づく残量表示はゼロの表示を続けるが、実際は完全放電するタイミングｔ６まで電子機器３に給電することができる。【００４５】
図３Ａ及び図４Ａは、バッテリ１の放電時の使用可能時間の表示値の時間的変化を示す。図３Ｂ及び図４Ｂは、図３Ａ及び図４Ａに示す特性で放電を行った後の次回の放電時における、使用可能時間の表示値の時間的変化を示す。図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、および図４Ｂにおいて、Ｄ１は表示理想値、Ｄ２は残容量補正値、Ｍ２は補正余裕値を示す。【００４６】
図３Ａに示すように、残容量補正値Ｄ２が表示理想値Ｄ１に対して平行なラインよりも低く推移した場合には、使用可能時間の表示の変化は表示理想値Ｄ１の傾きよりも急峻に減少するため、結果として表示部５に表示される残使用時間も当初想定していた値より常に小さい値が表示される。使用可能時間の表示がゼロになると（タイミングｔ３１）、元来想定していた補正余裕値Ｍ２による残り時間Ｅ１に加えて、さらに時間Ｅ２を残して放電を終える。この場合には、使用可能時間の表示がゼロになった状態で、バッテリ残量の補正余裕値Ｍ２を超える部分の電流積算容量値Ｍ４を計算し、次回の充電開始時に当該電流積算容量値Ｍ４を残容量補正値に加算することにより、バッテリ１における利用可能な電流積算容量を増やすことができる。これにより、図３Ｂに示すように、バッテリ１の放電時、補正余裕値Ｍ２に電流積算容量値Ｍ４を加算した値から放電を開始することになる。図３Ａ及び図３Ｂに示す例では、残容量補正値Ｄ２は表示理想値Ｄ１に対して平行なラインよりも低く推移するため、使用可能時間の表示がゼロになった時（ｔ３２）、当初想定していた補正余裕値Ｍ２のみが最終的に使い残しとなる（すなわち、補正余裕値Ｍ２に対応した時間Ｅ３が残る）ように、バッテリ１の充電動作を改善することができる。なお、Ｅ３はＥ１と同じ値である。【００４７】
一方、図４Ａに示すように、残容量補正値Ｄ２が表示理想値Ｄ１に対して平行なラインよりも高く推移した場合には、使用可能時間の表示の変化は表示理想値Ｄ１の傾きよりも緩く減少するため、結果として表示部５に表示される使用可能時間も当初想定していた値より常に大きい値が表示される。この時、バッテリ１から供給される電流容量の変化は、残容量補正値からあらかじめ減算して確保していた補正余裕値Ｍ２の部分を消費しながら推移する。その結果、全体として使用可能時間の表示がゼロになる時まで、補正余裕値Ｍ２の部分を使い切ることなく推移することができる。したがって、残容量表示がまだ残っている段階で、バッテリ１の残容量が尽きてしまう破綻を回避することができる。【００４８】
この場合、図４Ａに示す最初の放電時に、元来想定していた補正余裕値Ｍ２をある程度使ってしまうこととなるため、使用可能時間の表示がゼロになった状態で、補正余裕値Ｍ２に対応する残り時間Ｅ４よりも時間Ｅ５だけ早く使用可能時間の表示がゼロになる。この場合、時間Ｅ５に対応する電流積算容量の不足分である不足値Ｍ３を算出する。次に、図４Ｂに示すように、次回の充電開始時に補正余裕値Ｍ２を含む残容量補正値から不足の電流積算容量値Ｍ３を予め減算しておくことにより、バッテリ１の補正余裕値を当初想定していた値となるように改善することができる。すなわち、次回の放電時において、使用可能時間がゼロになった時の残り時間Ｅ６を、放電し終わったときに残る時間を当初想定していた残り時間時間Ｅ４と同等にすることができる。【００４９】
また、ポイントＰ１は、電流積算の誤差を補正するタイミングを示し、本実施の形態では残容量実力値の残容量が１５％の時に補正を行っている。ポイントＰ１で、放電電圧カーブ（図８Ｂ参照）から求めた残容量値と、電流積算により求めた残容量値との差分を算出して、その差分に基づく電流積算値の補正値を算出する。その補正値は、即時に残容量補正値には反映させず、次回の充電時の残容量補正値から減算又は残容量補正値に加算することで、残容量補正値に対応する電流積算値の補正を行う。このような構成とすることにより、値の足踏み現象及び／または飛び現象を回避しながら残量表示の精度を保つことができるとともに、バッテリ１における実際の残容量を効率よく消費することができる。【００５０】
なお、本実施の形態では、残容量実力値の残容量が１５％の時に補正処理を行う例を挙げて説明したが、実際に補正処理を行うポイントは１５％に固定されず、残容量補正値がゼロになる手前で、バッテリ１の放電電圧カーブから推定される残容量が精度良く算出できるポイントであれば、本実施の形態と同様の効果が得られる。逆に言えば、補正ポイントが高いときは、使用者による補正が実施されやすい反面、バッテリ１の放電電圧カーブから推定される残容量の精度が落ちる傾向となる。一方、補正ポイントが低いときには、バッテリ１の放電電圧カーブから推定される残容量の精度は上がるが、使用者がそのポイントに達する前に、使用中のバッテリを他のバッテリに交換したり、使用中のバッテリを充電したりする可能性が高くなるため、補正が実施されにくい傾向となり得る。【００５１】
次に、具体的な電流積算容量の補正動作について説明する。【００５２】
図５Ａ〜図５Ｄは、バッテリ１の充電時及び放電時における電流積算容量の時間的変化を示す。図５Ａは初回の充電時の特性、図５Ｂは初回の放電時の特性、図６Ａは次回の充電時の特性、図６Ｂは次回の放電時の特性である。また、図６Ａはバッテリ１の充電時における動作を示す。図６Ｂはバッテリ１の放電時における動作を示す。なお、電池残量表示装置の具体構成は図１に示す。【００５３】
まず、図５Ａに示すように、バッテリ１の充電を行う際は、タイミングｔ５１において、前回の放電時に算出した補正値と、補正余裕値保持部７に保持されている補正余裕値とを読み出す（図６ＡのＳ１）。なお、図５Ａに示す特性は、バッテリ１の初回充電時の特性を示しているため、前回放電時に算出した補正値は存在せず、補正余裕値のみ読み出すこととしている。【００５４】
次に、補正処理部８は、残容量実力値Ｇ１から補正余裕値（期間Ｆ１に相当）を減算して、残容量補正値Ｇ２を算出する（図６ＡのＳ２）。次に、表示制御部９は、補正処理部８において算出した残容量補正値Ｇ２に基づき、表示部５にバッテリ残量の表示を開始する。現時点では、充電を開始する前の状態であるため、表示部５に表示するバッテリ残量はゼロである。【００５５】
次に、本体マイコン４は、充電制御部１０を制御してバッテリ１の充電を開始する（図６ＡのＳ３）。充電開始後、ｔ５１からｔ５２までの期間Ｆ１においては、表示部５にバッテリ残量がゼロであることを表示する。タイミングｔ５２以降は、電流積算容量の増加に応じたバッテリ残量表示を行う。本体マイコン４は、電流積算容量が所定値になるとバッテリ１が満充電状態になったと判断し、充電制御部１０に対して充電動作を停止するよう制御する。【００５６】
次に、図５Ｂに示すように、バッテリ１の放電を開始する。放電時、電流積算容量はＧ１に示す特性で低下するが、残容量補正値はＧ２に示す特性で低下する。本体マイコン４は、残容量補正値Ｇ２が満充電時の電流積算容量の１５％まで低下すると（図６ＢのＳ１１）、バッテリマイコン２に対してバッテリ１の電流容量値を要求する。バッテリマイコン２は、本体マイコン４からの要求に基づき、現時点でのバッテリ１の電圧値を検出し（図６ＢのＳ１２）、検出した電圧値に対応した電流容量値を本体マイコン４へ送る（図６ＢのＳ１３）。ここで、電流容量値は、電圧値に基づいて所定の計算式で算出する構成としてもよいが、電圧値と電流容量値との対応テーブルを予め用意しておき、その対応テーブルから電流容量値を読み出す構成としてもよい。【００５７】
次に、本体マイコン４は、バッテリマイコン２から取得した電流容量値Ｇ２と理想値Ｇ３との差分である補正値Ｆ２を算出する（図６ＢのＳ１４）。【００５８】
次に、図５Ｃに示す次回の充電時、前回の放電時（図５Ｂ参照）に算出した補正値と、補正余裕値保持部７に保持されている補正余裕値とを読み出す（図６ＡのＳ１）。【００５９】
次に、補正処理部８は、残容量実力値Ｇ１から補正余裕値（期間Ｆ１に相当）及び補正値（期間Ｆ２に相当）の差分値Ｆ３を減算して、残容量補正値Ｇ４を算出する（図６ＡのＳ２）。次に、表示制御部９は、補正処理部８において算出した残容量補正値Ｇ４に基づき、表示部５にバッテリ残量の表示を開始する。現時点では、充電を開始する前の状態であるため、表示部５に表示するバッテリ残量はゼロである。【００６０】
次に、本体マイコン４は、充電制御部１０を制御してバッテリ１の充電を開始する（図６ＡのＳ３）。充電開始後、期間Ｆ３においては、表示部５にバッテリ残量がゼロであることを表示する。期間Ｆ３以降は、電流積算容量の増加に応じたバッテリ残量表示を行う。本体マイコン４は、電流積算容量が所定値になるとバッテリ１が満充電状態になったと判断し、充電制御部１０に対して充電動作を停止するよう制御する。【００６１】
次に、図５Ｄに示すように、バッテリ１の放電を開始する。放電時、電流積算容量はＧ１に示す特性で低下するが、残容量補正値はＧ５に示す特性で低下する。本体マイコン４は、残容量補正値Ｇ５が満充電時の電流積算容量の１５％まで低下すると（図６ＢのＳ１１）、バッテリマイコン２に対してバッテリ１の電流容量値を要求する。バッテリマイコン２は、本体マイコン４からの要求に基づき、現時点でのバッテリ１の電圧値を検出し（図６ＢのＳ１２）、検出した電圧値に対応した電流容量値を本体マイコン４へ送る（図６ＢのＳ１３）。ここで、電流容量値は、電圧値に基づいて所定の計算式で算出する構成としてもよいが、電圧値と電流容量値との対応テーブルを予め用意しておき、その対応テーブルから電流容量値を読み出す構成としてもよい。【００６２】
図５Ｄに示すように、前回（本実施の形態では初回）の放電時に残容量補正値を補正することで、残容量補正値Ｇ５を理想値Ｇ３に一致させることができる。【００６３】
以上のように本実施の形態によれば、バッテリ１の放電時、電流積算容量が所定値まで低下した時に残容量補正値に基づき表示されるバッテリ残量の値を補正することで、飛び現象や足踏み現象の発生を抑えることができる。よって、実時間の経過に伴ってバッテリ残量の表示値を正しく減少させることができる。【００６４】
（実施の形態２）
図７は、実施の形態２における電子機器の構成を示す。実施の形態２に示す構成は、実施の形態１に示す構成が補正余裕値保持部などを本体マイコンに備えていたのに対し、バッテリマイコン１２に備えたことを特徴としている。これにより、実施の形態１では電子機器において表示値の補正を行っていたのに対し、本実施の形態ではバッテリ１１側で表示値の補正を行っている。【００６５】
すなわち、バッテリ１１にはバッテリマイコン１２を備え、電子機器１７には本体マイコン１８，表示部２１，および充電制御部２２を備えている。バッテリマイコン１２は、情報保持部１３，実力値処理部１４，補正余裕値保持部１５，および補正処理部１６を備えている。本体マイコン１８は、補正処理部１９，および表示制御部２０を備えている。各部の動作については、実施の形態１と同様であるため詳しい説明は省略する。【００６６】
本実施の形態では、バッテリマイコン１２側で補正余裕値を管理し、減算した結果を残容量情報として本体マイコン１８に供給する。その結果、本体マイコン１８は、既に残容量実力値から補正余裕値を減算して求めた補正済みの値を補正処理部１９に入手することとなる。本体マイコン１８は、実施の形態１と同様に、表示部２１にバッテリ残量がゼロであることを表示するまで放電した時点で、電子機器１７の電源を自動ＯＦＦにするように制御する。【００６７】
以上のように本実施の形態によれば、バッテリ１１の放電時、電流積算容量が所定値まで低下した時に残容量補正値に基づき表示されるバッテリ残量の値を補正するよう電子機器を制御することで、飛び現象や足踏み現象の発生を抑えることができる。よって、実時間の経過に伴ってバッテリ残量の表示値を正しく減少させることができる。【００６８】
なお、実施の形態１及び２では、電子機器に搭載された表示部にバッテリ残量を表示する構成としたが、バッテリに表示部を備え、その表示部にバッテリ残量を表示する構成としても、本実施の形態と同様の効果が得られる。【００６９】
また、実施の形態１及び２において、充電開始時は残容量補正値に基づくバッテリ残量の表示はゼロとしたが、少なくとも所定の値を連続的に所定期間表示することができれば、表示する値はゼロに限らない。例えば、バッテリ残量が残っている状態で充電を開始する際は、充電開始時における残容量補正値を連続的に表示することで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の電子機器および電池残量表示方法は、電池を電源として使用する携帯機器全般に広く活用することができる。また、本発明の電池および電池残量表示方法は、携帯機器全般に広く活用されている二次電池に有用である。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備えた電池の、残量表示を行うことができる電子機器であって、
前記電池制御部から前記電池情報を取得し、前記電池情報に基づき前記電池の実際の残容量である残容量実力値を算出する本体制御部と、
前記本体制御部からの制御により前記電池の残量表示を行う表示部とを備え、
前記本体制御部は、
前記残容量実力値から、前記電池の個体差に起因する変動幅を吸収する補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、
前記残容量補正値を基に、前記表示部に表示する前記電池の残量を算出する、電子機器。
【請求項２】
前記本体制御部は、
前記表示部に表示する残量値がゼロになると、当該電子機器の電源を切断するよう制御する、請求項１記載の電子機器。
【請求項３】
前記本体制御部は、
前記表示部に表示されている残量値がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも大きい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報に加算し、
前記表示部に表示されている残量値がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも小さい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報から減算する、請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
電池残量を表示可能な電池であって、
残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備え、
前記電池制御部は、
前記電池情報に基づき当該電池の実際の残容量である残容量実力値を算出可能であり、
前記残容量実力値から、当該電池の個体差に起因する変動幅を吸収する補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、
前記残容量補正値を基に、表示する残量値を算出する、電池。
【請求項５】
前記残量値を表示可能な表示部を、さらに備え、
前記電池制御部は、前記残容量補正値に基づき前記表示部に前記残量値を表示するよう制御する、請求項４記載の電池。
【請求項６】
前記電池制御部は、
前記電池側表示部に表示されている残量値がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値を超える場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報に加算し、
前記電池側表示部に表示されている残量値がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも小さい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報から減算する、請求項５記載の電池。
【請求項７】
残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備えた電池の、残量表示を行うことができる電池残量表示方法であって、
前記電池制御部から前記電池情報を取得し、前記電池情報に基づき前記電池の実際の残容量である残容量実力値を算出し、
前記残容量実力値から、前記電池の個体差に起因する変動幅を吸収する補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、
前記残容量補正値を基に、表示する前記電池の残量を算出する、電池残量表示方法。
【請求項８】
表示する残量値がゼロになると、前記電池に接続された電子機器の電源を切断するよう制御する、請求項７記載の電池残量表示方法。
【請求項９】
表示されている残量値がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも大きい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報に加算し、
表示されている残量値がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも小さい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報から減算する、請求項７に記載の電池残量表示方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池残量を表示することができる機能を備えた電子機器及び電池に関する。また、電子機器または電池に残量表示を行うことができる電池残量表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラやビデオカメラなどのバッテリで動作する電子機器には、バッテリの残量表示機能が付いていることが多い。バッテリの残量表示は、電子機器に搭載されている液晶モニタに、バッテリの残量に応じて形態を変えるマークを表示するもの、バッテリの残量に基づいて算出した使用可能時間を表示するものがある。バッテリ残量を使用可能時間で表示する機能の場合、バッテリに対する充放電時における電流を積算して、その電流積算値に基づき使用可能時間を算出する。しかし、このような算出方法では電流積算値と実際のバッテリの残容量との間に誤差があることが多く、その誤差によって、算出した使用可能時間と、実際のバッテリ残量での使用可能時間との間に、誤差が発生することが多い。特許文献１には、電流積算の技術を使い、積算誤差を電圧から導くバッテリの残容量で補正する技術が開示されている。
【０００３】
図８は、バッテリ残量表示機能付き電子機器の一例を示す。図８に示すように、バッテリ２１は、バッテリマイコン２２が内蔵されている。バッテリマイコン２２は、バッテリ内の情報を処理する。電子機器２３は、デジタルカメラやビデオカメラなどのようにバッテリからの給電により駆動する機器であり、本構成ではビデオカメラを一例として挙げる。また、電子機器２３は、本体マイコン２４が内蔵されている。本体マイコン２４は、バッテリマイコン２２から通信ラインを介してバッテリ２１に関する情報を取得し、バッテリ２１の使用可能時間を計算する。表示制御部２６は、本体マイコン２４で実施した残量計算の結果を格納し、その残量計算の結果に基づき表示部２５に残量表示を行うよう制御する。表示部２５は、表示制御部２６からの制御により少なくとも残量計算の結果を表示する。その表示形態としては、例えば使用可能時間を数値（分）で表示する。
【０００４】
図９Ａは、バッテリ２１の充電時における電流積算容量値の時間変化を示す。図９Ｂは、バッテリ２１の放電時における電流積算容量値の時間変化を示す。図９Ａ及び図９Ｂにおいて、縦軸は電流積算容量値で、横軸は時間の経過を表す。一定電流でバッテリ２１を充電した場合には、図９Ａに示すように電流積算容量値は時間の経過に正比例して増加し、満充電状態に到達すると充電器等からの制御により充電動作を停止する。一方、一定電流でバッテリ２１を放電した場合には、図９Ｂに示すように電流積算容量値は、時間の経過に反比例して減少する。バッテリマイコン２２は、バッテリ２１が完全放電状態になると、電子機器２３に対して電源ＯＦＦを行うよう命令する。電子機器２３は、バッテリ２１からの命令に基づき、動作を停止するよう制御する。これにより、バッテリ２１の電流積算容量の消費を停止し、過放電を防止する。
【０００５】
通常、電流積算容量を使う方法は、バッテリ２１に単位時間に流れ込む電流、または、バッテリ２１から単位時間に流れ出る電流を常に監視して容量を求める。すなわち、充電時は、バッテリ２１のセルに単位時間に流れ込む電流（ｍＡ）を、電流積算容量（ｍＡｈ）に単位時間ごとに順次加算し、電流積算容量の増加を管理する。また、放電時は、バッテリ２１のセルから単位時間に流れ出る電流（ｍＡ）を、電流積算容量（ｍＡｈ）から単位時間ごとに順次減算し、電流積算容量の減少を管理する。
【０００６】
ところが、測定時の電流の検出精度と、測定時の単位時間の精度とは、電子機器２３で使用する電気部品のバラツキ、周囲温度の変化、自己発熱による温度上昇等の影響を受け、電流の検出精度及び単位時間の精度の高低に応じて、充電と放電とを繰り返す過程で徐々に誤差が累積する。従って、電流積算容量を用いてバッテリ２１の残量表示を行う際には、累積する誤差を補正することが必要である。
【０００７】
そこで、特許文献１には、電流積算の技術を適用し分単位のバッテリ残量表示を行う際に、累積誤差を補正する方法が開示されている。特許文献１に開示されている方法は、電池電圧の変化が急峻な部分において電池電圧と残容量との相関が高いことを利用して、電流積算で発生する積算誤差を、電池電圧の変化から求めた残容量で補正するものである。
【０００８】
図１０Ｂに示すように、例えばリチウムイオンバッテリなどのように、電池電圧の放電カーブ全域にわたり比較的フラットな電圧カーブの特性を示す電池において、残容量が例えば５０％程度の時（図１０Ｂにおけるタイミングｔ８２）の電圧の変化はフラットであるため、電圧値と容量値との相関を求めることは難しく、電圧値で残容量値を測定することを精度良く行い難い。ところが、残容量がゼロに近い時では、電圧の変化が急峻（図１０Ｂにおけるタイミングｔ８３）となるため、電圧値と容量値の間に高い相関がある。つまり、この急峻な領域では電圧が決まるとその電圧を示すときの残容量値（ｍＡｈ）も精度良く求まる。この場合、タイミングｔ８３の前後では、バッテリ２１の電圧値が求まればその電圧値の時の残容量値（ｍＡｈ）も精度よく求まることになる。
【０００９】
この特性を利用して、残容量がゼロに近い部分の電圧値に達したところで、その時点での電流積算容量値（ｍＡｈ）を電圧値から求まる残容量値（ｍＡｈ）に置き換えることにより、電流積算により累積した誤差を解消し、電流積算容量値（ｍＡｈ）の補正を行うことができる。
【特許文献１】特開平５−８７８９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら上記の構成では、バッテリを放電していく過程（特に、残容量が少なくなった時）において電流積算容量値の補正を行うため、補正を行ったタイミング近傍において表示部２５に表示される値（使用可能時間）が、実時間の経過に対して不連続になる現象が発生する。つまり、実時間が経過するのに対して表示部２５に表示される値が減少しない現象（以下、足踏み現象と称す）や、表示部２５に表示される値が実時間の経過に対して突然不連続に大きく減少する現象（以下、飛び現象と称す）が発生する。図１０Ａにおいて、矢印Ｚ１が通常の一定比率で減少していく変化方向、矢印Ｚ２が足踏み現象発生時の変化方向、矢印Ｚ３が飛び現象発生時の変化方向である。
【００１１】
これは、バッテリ２１の残容量が少なくなった時に、それまで積算してきた電流積算容量値（ｍＡｈ）を用いて計算し表示していた値を、電圧値から求めた残容量値（ｍＡｈ）により計算で求めた値に置き換えて、誤差の補正を実施した時、この補正により電流積算容量値（ｍＡｈ）が理想値（理想値とは、実際にバッテリが保有している残電流容量）に近づく過程で、残量表示値の不連続が発生する。この様子を、図１１Ａ及び図１１Ｂに示す。この図を参照して電流積算容量値（ｍＡｈ）の誤差補正による表示値の変化の方向の違いによる補正の方法の違いを説明する。
【００１２】
図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、Ｃ１１は表示部２５に表示される残容量表示値、Ｃ１２は実際の残容量である残容量実力値である。一例として、電流積算容量値が初期値の１０％になるまで低下したタイミングｔ９１において、残容量表示値の補正を行う場合を示している。
【００１３】
図１１Ａに示すように、残容量表示値Ｃ１１よりも残容量実力値Ｃ１２の方が高い場合、タイミングｔ９１において、バッテリ２１を放電させる時間が経過しても表示部２５に表示されている値が減らない足踏み現象が発生する。また、図１１Ｂに示すように、残容量表示値Ｃ１１が残容量実力値Ｃ１２よりも低い場合、タイミングｔ９１において残容量表示値を補正した瞬間に、急激に表示部２５に表示されている残容量表示値が減少する飛び現象が発生する。つまり、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように電流積算容量値が１０％になるまで低下した時に残容量表示値を補正すると、電流積算容量値（ｍＡｈ）と電圧値から求めた残容量値（ｍＡｈ）とが同一でない限り、必ず足踏み現象または飛び現象が発生する。
【００１４】
従来の電子機器では、バッテリに充電した総電流積算容量を全て使い切ることを最優先にしており、残容量表示を行う中で、放電の終盤の付近で電圧による誤差補正を行うために発生する足踏み現象や飛び現象は、システム上で必ず発生していた。
【００１５】
しかしながら、これらの現象は、電子機器を使用するユーザーにとっては、バッテリの残量表示に対する信頼を大きく損なうこととなる。具体的には、残容量表示値が滑らかに低下し、電子機器の使用者がバッテリの交換時期だと認識したにも拘わらず、突然、残容量表示値が、実時間の経過に比例して減少しない足踏み現象が生じたり、電子機器の使用者が残容量表示値上ではもう少し継続して使用できると認識していたにも拘わらず、急に残容量表示値がゼロまたはゼロに近い値を示して電子機器の動作が停止してしまう飛び現象を生じたりする。そのような足踏み現象または飛び現象が度々発生すると、残容量表示値がある程度低下（上述の例では１０％前後）した時に使用者に対して不安感を与えてしまう。使用者は、電子機器が使用中に突然動作を停止してしまうことを避けるため、使用中のバッテリにまだ残容量があるにもかかわらず、充電済みの予備のバッテリと交換してしまうこととなる。その結果、せっかく分単位の残量表示を採用しているにも拘わらず、バッテリの全ての残容量を使い切ることはほとんど無く、バッテリの持っている容量を生かし切れないという課題がある。
【００１６】
本発明の目的は、実時間の経過に対して残容量表示値が正しく減少する電子機器、電池、および電池残量表示方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の電子機器は、残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備えた電池の、残量表示を行うことができる電子機器であって、前記電池制御部から前記電池情報を取得し、前記電池情報に基づき前記電池の実際の残容量である残容量実力値を算出する本体制御部と、前記本体制御部からの制御により前記電池の残量表示を行う表示部とを備え、前記本体制御部は、前記残容量実力値から、前記電池の個体差に起因する変動幅を吸収する補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、前記残容量補正値を基に、前記表示部に表示する前記電池の残量を算出するものである。
【００１８】
本発明の電池は、電池残量表示が可能な電子機器に接続可能な電池であって、残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備え、前記電池制御部は、前記電池情報に基づき当該電池の実際の残容量である残容量実力値を算出可能であり、前記残容量実力値から、当該電池の個体差に起因する変動幅を吸収する補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、前記残容量補正値を基に、表示する残量値を算出するものである。
【００１９】
本発明の電池残量表示方法は、残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備えた電池の、残量表示を行うことができる電池残量表示方法であって、前記電池制御部から前記電池情報を取得し、前記電池情報に基づき前記電池の実際の残容量である残容量実力値を算出し、前記残容量実力値から、前記電池の個体差に起因する変動幅を吸収する補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、前記残容量補正値を基に、表示する前記電池の残量を算出するものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、実時間の経過に対して残容量表示値を正確に表示させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の電子機器は、残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備えた電池の、残量表示を行うことができる電子機器であって、前記電池制御部から前記電池情報を取得し、前記電池情報に基づき前記電池の実際の残容量である残容量実力値を算出する本体制御部と、前記本体制御部からの制御により前記電池の残量表示を行う表示部とを備え、前記本体制御部は、前記残容量実力値から、前記電池の個体差に起因する変動幅を吸収する補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、前記残容量補正値を基に、前記表示部に表示する前記電池の残量を算出するものである。この構成により、電子機器のバッテリの残量表示の飛び現象及び足踏み現象を回避し、実時間の経過に伴って残量表示を正確に行うことができる。
【００２２】
なお、上述の「複数の電池が有する個体差」とは、電池に用いる電解質の種類及び／または配合量等の相違、個々の電池が持っている電気化学的な特性のバラツキ、電池制御部の電流検出の誤差、単位時間のカウント誤差等をいう。また、「補正余裕値」とは、その個体差に起因する変動幅を吸収し補正できるだけの電流容量値をいう。
【００２３】
また、本発明の電子機器において、前記本体制御部は、前記表示部に表示する電池残量がゼロになると、当該電子機器の電源を切断するよう制御する構成とすることができる。このような構成により、表示部に表示する電池残量がゼロになった時は電池にまだ残容量があるため、電池の過放電を防止することができる。
【００２４】
また、前記本体制御部は、前記表示部に表示されている残量表示がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値を超える場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報に加算することができる。
【００２５】
一方、前記表示部に表示されている残量表示がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも小さい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報から減算する構成とすることができる。この構成によれば、次回は適正な容量値まで電池に充電した満充電時に表示する、残容量値を適正にすることができる。例えば、適正な容量を電池に充電することができることにより、次回の放電では電池の過充電を回避することができると共に、充電時間を短縮することもできる。
【００２６】
本発明の電池は、電池残量表示が可能な電子機器に接続可能な電池であって、残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備え、前記電池制御部は、前記電池情報に基づき当該電池の実際の残容量である残容量実力値を算出可能であり、前記残容量実力値から、当該電池の個体差に起因する変動幅を吸収する補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、前記残容量補正値を基に、表示する残量値を算出するものである。この構成によれば、電池側で残容量を制御することができ、電子機器において電池の残容量を制御する構成が必要ないため、電子機器の構成を簡素化できる。
【００２７】
また、本発明の電池は、上記構成を基本として以下のような様々な態様をとることができる。
【００２８】
すなわち、本発明の電池は、前記電池残量を表示可能な表示部を、さらに備え、前記電池制御部は、前記残容量補正値に基づき前記表示部に前記電池残量を表示するよう制御する構成とすることができる。この構成によれば、電子機器を介して確認するだけでなく、電池側でも残りの使用可能時間を確認することができるため、使用者の利便性が向上する。また、電子機器に電池を装着するだけで当該電子機器に対して電池が使用できる時間が確認でき、充電器による充電または電子機器に装着した状態で電池を充電する本体充電を行う際等に、電池側の表示部を視認するだけで充電の進捗状況を確認することができる。すなわち、電池の使用可能時間の確認の自由度が向上できる。
【００２９】
また、前記電池制御部は、前記電池側表示部における表示がゼロ表示の状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値を超える場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報に加算し、前記電池側表示部における表示がゼロ表示の状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも小さい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報から減算する構成とすることができる。この構成によれば、適正な容量を電池に充電することができる。例えば、電池の過充電を回避することができると共に、充電時間を短縮することもできる。
【００３０】
また、本発明の電池残量表示方法は、残容量情報を含む電池情報を出力可能な電池制御部を備えた電池の、残量表示を行うことができる電池残量表示方法であって、前記電池制御部から前記電池情報を取得し、前記電池情報に基づき前記電池の実際の残容量である残容量実力値を算出し、前記残容量実力値から、前記電池の個体差に起因する変動幅を吸収する補正余裕値を減算して残容量補正値を算出し、前記残容量補正値を基に、表示する前記電池の残量を算出するものである。この方法により、電子機器のバッテリの残量表示の飛び現象及び足踏み現象を回避し、実時間の経過に伴って残量表示を正確に行うことができる。
【００３１】
また、本発明の電池残量表示方法において、表示する残量値がゼロになると、前記電池に接続された電子機器の電源を切断するよう制御する方法としてもよい。このような方法により、表示部に表示する電池残量がゼロになった時にも電池にまだ残容量があるため、電池の過放電を防止することができる。
【００３２】
また、本発明の電池残量表示方法において、表示されている残量値がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも大きい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報に加算することができる。
【００３３】
一方、表示されている残量値がゼロの状態において、前記残容量実力値が前記補正余裕値よりも小さい場合、前記残容量実力値と前記補正余裕値との差分である容量値を、次回の充電開始時に前記残容量情報から減算する方法としてもよい。この方法によれば、次回は適正な容量値まで電池に充電した満充電時に表示する、残容量値を適正にすることができる。例えば、適正な容量を電池に充電することができることにより、次回の放電では電池の過充電を回避することができると共に、充電時間を短縮することもできる。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は、電池残量表示機能を備えた電子機器の実施の形態の構成を示すブロック図である。図１に示すように、バッテリ１は、充電及び放電が可能な二次電池で構成され、例えばリチウムイオンバッテリで構成されている。また、バッテリ１には、バッテリマイコン２が内蔵されている。
【００３５】
バッテリマイコン２は、バッテリ１内の情報を処理する。バッテリマイコン２で処理することができる情報は、バッテリ１の電圧、残容量、電流、残容量比率などである。なお、バッテリマイコン２は、電池制御部の一例であり、必ずしもマイコンで構成されている必要はなく、少なくともバッテリ１内の情報を処理することができれば他の形態で構成されていてもよい。
【００３６】
電子機器３は、バッテリ１から給電されることによって駆動する機器で構成され、例えばデジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話端末で構成されている。本実施の形態では、ビデオカメラを一例として挙げて説明する。また、電子機器３は、本体マイコン４を備えている。なお、電子機器３は、本体マイコン４以外に、電子機器３の各種動作を制御するマイコンを別途備えていてもよいが、本体マイコン４に電子機器３の各種動作を制御する機能を備えていてもよい。
【００３７】
本体マイコン４は、バッテリマイコン２から送られるバッテリ１に関する情報を処理し、表示部５に残容量表示を行うよう制御する。また、本体マイコン４は、実力値処理部６、補正余裕値保持部７、補正処理部８、および表示制御部９を備えている。なお、各部の具体動作については後述する。なお、本体マイコン４は、本体制御部の一例であり、必ずしもマイコンで構成されている必要はなく、少なくともバッテリ残量表示を制御することができれば他の形態で構成されていてもよい。
【００３８】
表示部５は、本体マイコン４からの制御により、残容量表示を行うことができる。なお、表示部５は、デジタルカメラやビデオカメラなどに一般的に搭載されている液晶ディスプレイに相当し、バッテリ残量の他、画像や各種情報を表示することができる。なお、表示部５は、少なくともバッテリ残量などの情報を表示することができれば、有機ＥＬディスプレイなど他の表示素子で構成されていてもよい。
【００３９】
本体マイコン４は、バッテリマイコン２から取得したバッテリ１の残容量情報を、実力値処理部６に格納する。また、本体マイコン４は、補正余裕値保持部７に格納されている補正余裕値を読み出す。なお、補正余裕値は、予めバッテリ１の個体差に起因する変動要因吸収に必要な補正部分を差し引いた残分である。これは、積算による残使用時間表示が、個体差に起因する誤差により、理想値からずれた際の電池残量表示と実電池残容量との乖離を埋めるための余裕分として、充電時に予め確保しておく値である。
【００４０】
補正処理部８は、実力値処理部６に格納されている残容量実力値から補正余裕値を減算して、残容量補正値を算出する。
【００４１】
図２Ａは、バッテリ１の充電時における電流積算容量の時間的変化を示す。図２Ｂは、バッテリ１の放電時における電流積算容量の時間的変化を示す。Ｃ１は残容量実力値、Ｃ２は残容量補正値である。
【００４２】
図２Ａに示すように、バッテリ１の充電時には、予め初期の残容量実力値から補正余裕値を減算し残容量補正値を算出するため、タイミングｔ１から充電を始めてバッテリ１の残容量実力値Ｃ１が増加しても、期間ｔ１〜ｔ２に示すようにしばらくの間、残容量補正値Ｃ２は増加しない。充電を継続すると、タイミングｔ２から残容量補正値Ｃ２は増加し始める。さらに充電を継続すると、タイミングｔ３で満充電となるが、その時の残容量補正値Ｃ２は、残容量実力値Ｃ１に対して補正余裕値Ｍ１の分だけ低い値となる。
【００４３】
図２Ｂに示すように、バッテリ１の放電時は、残容量実力値Ｃ１に対して補正余裕値Ｍ１の分だけ低い残容量補正値Ｃ２に基づく残容量表示を行った状態で、放電を開始する（タイミングｔ４）。バッテリ１の放電中、残容量補正値Ｃ２は、残容量実力値Ｃ１に対して常に低い値となり、バッテリ１の放電を続けていくと残容量実力値Ｃ１よりも早く値がゼロとなる（タイミングｔ５）。さらに、バッテリ１の放電を続けていくと、残容量補正値Ｃ２に基づく残量表示はゼロの表示を続けるが、実際は完全放電するタイミングｔ６まで電子機器３に給電することができる。
【００４４】
図３Ａ及び図４Ａは、バッテリ１の放電時の使用可能時間の表示値の時間的変化を示す。図３Ｂ及び図４Ｂは、図３Ａ及び図４Ａに示す特性で放電を行った後の次回の放電時における、使用可能時間の表示値の時間的変化を示す。図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、および図４Ｂにおいて、Ｄ１は表示理想値、Ｄ２は残容量補正値、Ｍ２は補正余裕値を示す。
【００４５】
図３Ａに示すように、残容量補正値Ｄ２が表示理想値Ｄ１に対して平行なラインよりも低く推移した場合には、使用可能時間の表示の変化は表示理想値Ｄ１の傾きよりも急峻に減少するため、結果として表示部５に表示される残使用時間も当初想定していた値より常に小さい値が表示される。使用可能時間の表示がゼロになると（タイミングｔ３１）、元来想定していた補正余裕値Ｍ２による残り時間Ｅ１に加えて、さらに時間Ｅ２を残して放電を終える。この場合には、使用可能時間の表示がゼロになった状態で、バッテリ残量の補正余裕値Ｍ２を超える部分の電流積算容量値Ｍ４を計算し、次回の充電開始時に当該電流積算容量値Ｍ４を残容量補正値に加算することにより、バッテリ１における利用可能な電流積算容量を増やすことができる。これにより、図３Ｂに示すように、バッテリ１の放電時、補正余裕値Ｍ２に電流積算容量値Ｍ４を加算した値から放電を開始することになる。図３Ａ及び図３Ｂに示す例では、残容量補正値Ｄ２は表示理想値Ｄ１に対して平行なラインよりも低く推移するため、使用可能時間の表示がゼロになった時（ｔ３２）、当初想定していた補正余裕値Ｍ２のみが最終的に使い残しとなる（すなわち、補正余裕値Ｍ２に対応した時間Ｅ３が残る）ように、バッテリ１の充電動作を改善することができる。なお、Ｅ３はＥ１と同じ値である。
【００４６】
一方、図４Ａに示すように、残容量補正値Ｄ２が表示理想値Ｄ１に対して平行なラインよりも高く推移した場合には、使用可能時間の表示の変化は表示理想値Ｄ１の傾きよりも緩く減少するため、結果として表示部５に表示される使用可能時間も当初想定していた値より常に大きい値が表示される。この時、バッテリ１から供給される電流容量の変化は、残容量補正値からあらかじめ減算して確保していた補正余裕値Ｍ２の部分を消費しながら推移する。その結果、全体として使用可能時間の表示がゼロになる時まで、補正余裕値Ｍ２の部分を使い切ることなく推移することができる。したがって、残容量表示がまだ残っている段階で、バッテリ１の残容量が尽きてしまう破綻を回避することができる。
【００４７】
この場合、図４Ａに示す最初の放電時に、元来想定していた補正余裕値Ｍ２をある程度使ってしまうこととなるため、使用可能時間の表示がゼロになった状態で、補正余裕値Ｍ２に対応する残り時間Ｅ４よりも時間Ｅ５だけ早く使用可能時間の表示がゼロになる。この場合、時間Ｅ５に対応する電流積算容量の不足分である不足値Ｍ３を算出する。次に、図４Ｂに示すように、次回の充電開始時に補正余裕値Ｍ２を含む残容量補正値から不足の電流積算容量値Ｍ３を予め減算しておくことにより、バッテリ１の補正余裕値を当初想定していた値となるように改善することができる。すなわち、次回の放電時において、使用可能時間がゼロになった時の残り時間Ｅ６を、放電し終わったときに残る時間を当初想定していた残り時間時間Ｅ４と同等にすることができる。
【００４８】
また、ポイントＰ１は、電流積算の誤差を補正するタイミングを示し、本実施の形態では残容量実力値の残容量が１５％の時に補正を行っている。ポイントＰ１で、放電電圧カーブ（図８Ｂ参照）から求めた残容量値と、電流積算により求めた残容量値との差分を算出して、その差分に基づく電流積算値の補正値を算出する。その補正値は、即時に残容量補正値には反映させず、次回の充電時の残容量補正値から減算又は残容量補正値に加算することで、残容量補正値に対応する電流積算値の補正を行う。このような構成とすることにより、値の足踏み現象及び／または飛び現象を回避しながら残量表示の精度を保つことができるとともに、バッテリ１における実際の残容量を効率よく消費することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、残容量実力値の残容量が１５％の時に補正処理を行う例を挙げて説明したが、実際に補正処理を行うポイントは１５％に固定されず、残容量補正値がゼロになる手前で、バッテリ１の放電電圧カーブから推定される残容量が精度良く算出できるポイントであれば、本実施の形態と同様の効果が得られる。逆に言えば、補正ポイントが高いときは、使用者による補正が実施されやすい反面、バッテリ１の放電電圧カーブから推定される残容量の精度が落ちる傾向となる。一方、補正ポイントが低いときには、バッテリ１の放電電圧カーブから推定される残容量の精度は上がるが、使用者がそのポイントに達する前に、使用中のバッテリを他のバッテリに交換したり、使用中のバッテリを充電したりする可能性が高くなるため、補正が実施されにくい傾向となり得る。
【００５０】
次に、具体的な電流積算容量の補正動作について説明する。
【００５１】
図５Ａ〜図５Ｄは、バッテリ１の充電時及び放電時における電流積算容量の時間的変化を示す。図５Ａは初回の充電時の特性、図５Ｂは初回の放電時の特性、図６Ａは次回の充電時の特性、図６Ｂは次回の放電時の特性である。また、図６Ａはバッテリ１の充電時における動作を示す。図６Ｂはバッテリ１の放電時における動作を示す。なお、電池残量表示装置の具体構成は図１に示す。
【００５２】
まず、図５Ａに示すように、バッテリ１の充電を行う際は、タイミングｔ５１において、前回の放電時に算出した補正値と、補正余裕値保持部７に保持されている補正余裕値とを読み出す（図６ＡのＳ１）。なお、図５Ａに示す特性は、バッテリ１の初回充電時の特性を示しているため、前回放電時に算出した補正値は存在せず、補正余裕値のみ読み出すこととしている。
【００５３】
次に、補正処理部８は、残容量実力値Ｇ１から補正余裕値（期間Ｆ１に相当）を減算して、残容量補正値Ｇ２を算出する（図６ＡのＳ２）。次に、表示制御部９は、補正処理部８において算出した残容量補正値Ｇ２に基づき、表示部５にバッテリ残量の表示を開始する。現時点では、充電を開始する前の状態であるため、表示部５に表示するバッテリ残量はゼロである。
【００５４】
次に、本体マイコン４は、充電制御部１０を制御してバッテリ１の充電を開始する（図６ＡのＳ３）。充電開始後、ｔ５１からｔ５２までの期間Ｆ１においては、表示部５にバッテリ残量がゼロであることを表示する。タイミングｔ５２以降は、電流積算容量の増加に応じたバッテリ残量表示を行う。本体マイコン４は、電流積算容量が所定値になるとバッテリ１が満充電状態になったと判断し、充電制御部１０に対して充電動作を停止するよう制御する。
【００５５】
次に、図５Ｂに示すように、バッテリ１の放電を開始する。放電時、電流積算容量はＧ１に示す特性で低下するが、残容量補正値はＧ２に示す特性で低下する。本体マイコン４は、残容量補正値Ｇ２が満充電時の電流積算容量の１５％まで低下すると（図６ＢのＳ１１）、バッテリマイコン２に対してバッテリ１の電流容量値を要求する。バッテリマイコン２は、本体マイコン４からの要求に基づき、現時点でのバッテリ１の電圧値を検出し（図６ＢのＳ１２）、検出した電圧値に対応した電流容量値を本体マイコン４へ送る（図６ＢのＳ１３）。ここで、電流容量値は、電圧値に基づいて所定の計算式で算出する構成としてもよいが、電圧値と電流容量値との対応テーブルを予め用意しておき、その対応テーブルから電流容量値を読み出す構成としてもよい。
【００５６】
次に、本体マイコン４は、バッテリマイコン２から取得した電流容量値Ｇ２と理想値Ｇ３との差分である補正値Ｆ２を算出する（図６ＢのＳ１４）。
【００５７】
次に、図５Ｃに示す次回の充電時、前回の放電時（図５Ｂ参照）に算出した補正値と、補正余裕値保持部７に保持されている補正余裕値とを読み出す（図６ＡのＳ１）。
【００５８】
次に、補正処理部８は、残容量実力値Ｇ１から補正余裕値（期間Ｆ１に相当）及び補正値（期間Ｆ２に相当）の差分値Ｆ３を減算して、残容量補正値Ｇ４を算出する（図６ＡのＳ２）。次に、表示制御部９は、補正処理部８において算出した残容量補正値Ｇ４に基づき、表示部５にバッテリ残量の表示を開始する。現時点では、充電を開始する前の状態であるため、表示部５に表示するバッテリ残量はゼロである。
【００５９】
次に、本体マイコン４は、充電制御部１０を制御してバッテリ１の充電を開始する（図６ＡのＳ３）。充電開始後、期間Ｆ３においては、表示部５にバッテリ残量がゼロであることを表示する。期間Ｆ３以降は、電流積算容量の増加に応じたバッテリ残量表示を行う。本体マイコン４は、電流積算容量が所定値になるとバッテリ１が満充電状態になったと判断し、充電制御部１０に対して充電動作を停止するよう制御する。
【００６０】
次に、図５Ｄに示すように、バッテリ１の放電を開始する。放電時、電流積算容量はＧ１に示す特性で低下するが、残容量補正値はＧ５に示す特性で低下する。本体マイコン４は、残容量補正値Ｇ５が満充電時の電流積算容量の１５％まで低下すると（図６ＢのＳ１１）、バッテリマイコン２に対してバッテリ１の電流容量値を要求する。バッテリマイコン２は、本体マイコン４からの要求に基づき、現時点でのバッテリ１の電圧値を検出し（図６ＢのＳ１２）、検出した電圧値に対応した電流容量値を本体マイコン４へ送る（図６ＢのＳ１３）。ここで、電流容量値は、電圧値に基づいて所定の計算式で算出する構成としてもよいが、電圧値と電流容量値との対応テーブルを予め用意しておき、その対応テーブルから電流容量値を読み出す構成としてもよい。
【００６１】
図５Ｄに示すように、前回（本実施の形態では初回）の放電時に残容量補正値を補正することで、残容量補正値Ｇ５を理想値Ｇ３に一致させることができる。
【００６２】
以上のように本実施の形態によれば、バッテリ１の放電時、電流積算容量が所定値まで低下した時に残容量補正値に基づき表示されるバッテリ残量の値を補正することで、飛び現象や足踏み現象の発生を抑えることができる。よって、実時間の経過に伴ってバッテリ残量の表示値を正しく減少させることができる。
【００６３】
（実施の形態２）
図７は、実施の形態２における電子機器の構成を示す。実施の形態２に示す構成は、実施の形態１に示す構成が補正余裕値保持部などを本体マイコンに備えていたのに対し、バッテリマイコン１２に備えたことを特徴としている。これにより、実施の形態１では電子機器において表示値の補正を行っていたのに対し、本実施の形態ではバッテリ１１側で表示値の補正を行っている。
【００６４】
すなわち、バッテリ１１にはバッテリマイコン１２を備え、電子機器１７には本体マイコン１８，表示部２１，および充電制御部２２を備えている。バッテリマイコン１２は、情報保持部１３，実力値処理部１４，補正余裕値保持部１５，および補正処理部１６を備えている。本体マイコン１８は、補正処理部１９，および表示制御部２０を備えている。各部の動作については、実施の形態１と同様であるため詳しい説明は省略する。
【００６５】
本実施の形態では、バッテリマイコン１２側で補正余裕値を管理し、減算した結果を残容量情報として本体マイコン１８に供給する。その結果、本体マイコン１８は、既に残容量実力値から補正余裕値を減算して求めた補正済みの値を補正処理部１９に入手することとなる。本体マイコン１８は、実施の形態１と同様に、表示部２１にバッテリ残量がゼロであることを表示するまで放電した時点で、電子機器１７の電源を自動ＯＦＦにするように制御する。
【００６６】
以上のように本実施の形態によれば、バッテリ１１の放電時、電流積算容量が所定値まで低下した時に残容量補正値に基づき表示されるバッテリ残量の値を補正するよう電子機器を制御することで、飛び現象や足踏み現象の発生を抑えることができる。よって、実時間の経過に伴ってバッテリ残量の表示値を正しく減少させることができる。
【００６７】
なお、実施の形態１及び２では、電子機器に搭載された表示部にバッテリ残量を表示する構成としたが、バッテリに表示部を備え、その表示部にバッテリ残量を表示する構成としても、本実施の形態と同様の効果が得られる。
【００６８】
また、実施の形態１及び２において、充電開始時は残容量補正値に基づくバッテリ残量の表示はゼロとしたが、少なくとも所定の値を連続的に所定期間表示することができれば、表示する値はゼロに限らない。例えば、バッテリ残量が残っている状態で充電を開始する際は、充電開始時における残容量補正値を連続的に表示することで、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の電子機器および電池残量表示方法は、電池を電源として使用する携帯機器全般に広く活用することができる。また、本発明の電池および電池残量表示方法は、携帯機器全般に広く活用されている二次電池に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】図１は、実施の形態１における電子機器及びバッテリの構成を示すブロック図である。
【図２Ａ】図２Ａは、充電時における電流積算容量の時間的変化を示す特性図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、放電時における電流積算容量の時間的変化を示す特性図である。
【図３Ａ】図３Ａは、使用可能時間の補正前の表示値の時間的変化を示す特性図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、使用可能時間の補正後の表示値の時間的変化を示す特性図である。
【図４Ａ】図４Ａは、使用可能時間の補正前の表示値の時間的変化を示す特性図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、使用可能時間の補正前の表示値の時間的変化を示す特性図である。
【図５Ａ】図５Ａは、最初の充電時の電流積算容量の時間的に変化を示す特性図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、最初の放電時の電流積算容量の時間的に変化を示す特性図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、次回の充電時の電流積算容量の時間的に変化を示す特性図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、次回の放電時の電流積算容量の時間的に変化を示す特性図である。
【図６Ａ】図６Ａは、充電時における動作の流れを示すフローチャートである。
【図６Ｂ】図６Ｂは、放電時における動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】図７は、実施の形態２における電子機器及びバッテリの構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、従来の電子機器及びバッテリの構成を示すブロック図である。
【図９Ａ】図９Ａは、充電時の電流積算容量の時間的変化を示す特性図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、放電時の電流積算容量の時間的変化を示す特性図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、電流積算容量率の時間的変化を示す特性図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、放電時の電池電圧の時間的変化を示す特性図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、従来の補正方法により補正した電流積算容量の時間的変化を示す特性図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、従来の補正方法により補正した電流積算容量の時間的変化を示す特性図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2008069046.tif 000024
【図２Ａ】
2008069046.tif 000025
【図２Ｂ】
2008069046.tif 000026
【図３Ａ】
2008069046.tif 000027
【図３Ｂ】
2008069046.tif 000028
【図４Ａ】
2008069046.tif 000029
【図４Ｂ】
2008069046.tif 000030
【図５Ａ】
2008069046.tif 000031
【図５Ｂ】
2008069046.tif 000032
【図５Ｃ】
2008069046.tif 000033
【図５Ｄ】
2008069046.tif 000034
【図６Ａ】
2008069046.tif 000035
【図６Ｂ】
2008069046.tif 000036
【図７】
2008069046.tif 000037
【図８】
2008069046.tif 000038
【図９Ａ】
2008069046.tif 000039
【図９Ｂ】
2008069046.tif 000040
【図１０Ａ】
2008069046.tif 000041
【図１０Ｂ】
2008069046.tif 000042
【図１１Ａ】
2008069046.tif 000043
【図１１Ｂ】
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【国際調査報告】
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