(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子装置へ電力を供給する電池の残量を推定する電池残量推定装置であって、
前記電子装置の所定時間毎の稼働状態に関する稼働状態情報に基づいて、前記電池の前記所定時間あたりの放電電荷量を算出する放電電荷量算出部と、
前記所定時間あたりの放電電荷量に基づいて、前記電池からの放電電荷の総量を算出し、当該放電電荷の総量に基づいて前記電池の残量を推定する残量推定部と、
前記電池の電圧に関する電圧情報及び前記電池の温度に関する温度情報を取得する情報取得部と、
前記温度情報に基づいて、前記電池の温度の平均値を算出する温度平均値算出部と、
前記電圧情報に基づいて、前記電池の電圧の平均値を算出する電圧平均値算出部と、
前記電圧の平均値に基づいて、前記電池の電圧が急速に低下する前の当該電圧の基準値を算出する電圧基準値算出部と、
前記電圧の平均値と前記電圧の基準値との電圧差を第１しきい値と比較し、当該電圧差が第１しきい値より小さい場合、前記放電電荷の総量に基づいて前記電池の残量を推定する第１推定方式が適切であると判定し、当該電圧差が前記第１しきい値を超える場合、前記電圧の平均値及び前記温度の平均値に基づいて前記電池の残量を推定する第２推定方式が適切であると判定する第１判定部とを有し、
前記残量推定部は、
前記第１推定方式により前記電池の残量を推定する第１推定部と、
前記第２推定方式により前記電池の残量を推定する第２推定部とを含む、
電池残量推定装置。
【請求項２】
前記電圧平均値算出部は、前記第１推定部において算出される前記放電電荷の総量が所定の最小値を超えた後の前記電圧情報に基づいて前記平均値を算出する、
請求項１に記載の電池残量推定装置。
【請求項３】
前記電子装置を制御する制御部と、
前記電圧の平均値と前記電圧の基準値との電圧差が、前記第１しきい値より小さい第２しきい値に比べて大きくなったか否かを判定する第２判定部とを有し、
前記第２判定部において前記電圧差が前記第２しきい値より大きいと判定された場合、
前記制御部は、前記電池の電圧の測定頻度を増やすように前記電子装置を制御し、
前記情報取得部は、前記電子装置による電圧測定値を前記電圧情報として取得する頻度を増やし、
前記電圧平均値算出部は、前記電圧の平均値の算出頻度を増やし、
前記電圧基準値算出部は、前記電圧の基準値の算出頻度を増やし、
前記第１判定部は、前記推定方式の判定の頻度を増やす、
請求項１又は２に記載の電池残量推定装置。
【請求項４】
前記温度平均値算出部は、所定の平均化時間における前記温度の平均値を算出し、
前記電圧平均値算出部は、前記平均化時間における前記電圧の平均値を前記温度の平均値に応じて補正する、
請求項１乃至３の何れか一項に記載の電池残量推定装置。
【請求項５】
前記電圧平均値算出部は、前記温度の平均値と基準温度との差に応じた補正値と前記電圧の平均値との和を算出する、
請求項４に記載の電池残量推定装置。
【請求項６】
前記電圧平均値算出部は、前記残量推定部において推定された前記電池の残量に応じて、前記温度の平均値と前記基準温度との差に対する前記補正値の補正係数を変更する、
請求項５に記載の電池残量推定装置。
【請求項７】
前記電圧基準値算出部は、最新の電池残量の推定値に比べて所定値だけ異なる推定値が前記第１推定部において得られた時点に対応する前記平均化時間を特定し、当該特定した平均化時間において前記電圧平均値算出部が算出した平均値を前記電圧の基準値として取得する、
請求項４乃至６の何れか一項に記載の電池残量推定装置。
【請求項８】
前記電圧基準値算出部は、複数の所定の電池残量に一致する推定値が前記第１推定部において得られた複数の時点に対応する複数の前記平均化時間を特定し、当該特定した複数の平均化時間において前記電圧平均値算出部が算出した複数の平均値を更に平均し、当該平均の結果を前記電圧の基準値として取得する、
請求項４乃至６の何れか一項に記載の電池残量推定装置。
【請求項９】
前記稼働状態情報は、前記電子装置の動作が前記所定時間内に実行された回数に関する情報を前記動作の種類ごとに含んでおり、
前記放電電荷量算出部は、１回の前記動作で前記電池から放電される第１電荷量に関する情報を前記動作の種類ごとに含んだ第１電荷量情報と、前記稼働状態情報とに基づいて、前記所定時間内における前記電子装置の動作期間の第１放電電荷量を算出する、
請求項１乃至８の何れか一項に記載の電池残量推定装置。
【請求項１０】
前記電池の温度に関する温度情報を取得する情報取得部を有し、
前記第１電荷量情報は、前記第１電荷量の温度特性に関する情報を含んでおり、
前記放電電荷量算出部は、前記第１放電電荷量の算出に用いる前記第１電荷量を、前記第１電荷量の前記温度特性に関する情報と、前記温度情報が示す前記電池の温度とに応じて変更する、
請求項９に記載の電池残量推定装置。
【請求項１１】
前記放電電荷量算出部は、前記動作の１回あたりの実行時間に関する情報を前記動作の種類ごとに含んだ時間情報と、前記稼働状態情報と、前記電子装置が待機状態のときに前記電池から単位時間あたりに放電される第２電荷量に関する第２電荷量情報とに基づいて、前記所定時間内における前記電子装置の待機期間の第２放電電荷量を算出する、
請求項９又は１０に記載の電池残量推定装置。
【請求項１２】
前記電池の温度に関する温度情報を取得する情報取得部を有し、
前記第２電荷量情報は、前記第２電荷量の温度特性に関する情報を含んでおり、
前記放電電荷量算出部は、前記第２放電電荷量の算出に用いる前記第２電荷量を、前記第２電荷量の前記温度特性に関する情報と、前記温度情報が示す前記電池の温度とに応じて変更する、
請求項１１に記載の電池残量推定装置。
【請求項１３】
前記電池の放電電流の推定値と、前記残量推定部において推定された前記電池の残量とに基づいて、前記電子装置が稼働可能な時間を推定する稼働時間推定部を有する、
請求項１乃至１２の何れか一項に記載の電池残量推定装置。
【請求項１４】
前記電子装置の所定時間毎の推定の稼働状態に関する推定稼働状態情報に基づいて、前記電池の前記所定時間毎の推定放電電荷量を算出する推定放電電荷量算出部と、
前記所定時間毎の推定放電電荷量と、前記残量推定部において推定された前記電池の残
量とに基づいて、前記電子装置が稼働可能な時間を推定する稼働時間推定部とを有する、
請求項１乃至１２の何れか一項に記載の電池残量推定装置。
【請求項１５】
電子装置へ電力を供給する電池の残量を推定する電池残量推定方法であって、
前記電子装置の所定時間毎の稼働状態に関する稼働状態情報に基づいて、前記電池の前記所定時間あたりの放電電荷量を算出する工程と、
前記所定時間あたりの放電電荷量に基づいて、前記電池からの放電電荷の総量を算出し、当該放電電荷の総量に基づいて前記電池の残量を推定する工程と、
前記電池の電圧に関する電圧情報を取得する工程と、
前記電池の温度に関する温度情報を取得する工程と、
前記温度情報に基づいて、前記電池の温度の平均値を算出する工程と、
前記電圧情報に基づいて、前記電池の電圧の平均値を算出する工程と、
前記電圧の平均値に基づいて、前記電池の電圧が急速に低下する前の当該電圧の基準値を算出する工程と、
前記電圧の平均値と前記電圧の基準値との電圧差を第１しきい値と比較し、当該電圧差が第１しきい値より小さい場合、前記放電電荷の総量に基づいて前記電池の残量を推定する第１推定方式が適切であると判定し、当該電圧差が前記第１しきい値を超える場合、前記電圧の平均値及び前記温度の平均値に基づいて前記電池の残量を推定する第２推定方式が適切であると判定する工程とを有し、
前記電池の残量を推定する工程は、
前記第１推定方式により前記電池の残量を推定する工程と、
前記第２推定方式により前記電池の残量を推定する工程とを含む、
電池残量推定方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の電池残量推定方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置の電源として使用される電池の残量を推定する電池残量推定装置とその方法及びプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電池の残量を推定する方法として、電池の放電電流を積分することにより求めた総放電電荷量から残量を推定する方法と、電池の端子電圧と実測データとに基づいて残量を推定する方法が従来より知られている。下記の特許文献１には、この２つの方法を組み合わせて二次電池の残容量率を算出する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１５７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ＩＯＴ（Internet of Things）が大きな注目を集めており、これを実現するための電子装置には小型化と省電力化が求められている。しかしながら、電池の放電電流を積分する従来の電池残量推定方法では、電池に流れる電流を測定するための専用の回路が必要である。電流測定用の回路には、例えば電流を電圧に変換するシャント抵抗や、シャント抵抗に生じる電圧を増幅するアンプ、アンプの出力信号をデジタル値に変換するＡＤコンバータなどが含まれる。このような電流測定用の回路を設けると、電子装置のサイズが大きくなってしまうという不利益がある。また、電流測定用の回路を常時動作させることによって消費電力が大きくなり、電子装置の稼働時間が短くなるという不利益もある。【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電流測定用の回路を設けることなく電池の残量を推定できる電池残量推定装置とその方法及び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】
電子装置へ電力を供給する電池の残量を推定する電池残量推定装置に関する。この電池残量推定装置は、前記電子装置の所定時間毎の稼働状態に関する稼働状態情報に基づいて、前記電池の前記所定時間あたりの放電電荷量を算出する放電電荷量算出部と、前記所定時間あたりの放電電荷量に基づいて、前記電池からの放電電荷の総量を算出し、当該放電電荷の総量に基づいて前記電池の残量を推定する残量推定部と、前記電池の電圧に関する電圧情報及び前記電池の温度に関する温度情報を取得する情報取得部と、前記温度情報に基づいて、前記電池の温度の平均値を算出する温度平均値算出部と、前記電圧情報に基づいて、前記電池の電圧の平均値を算出する電圧平均値算出部と、前記電圧の平均値に基づいて、前記電池の電圧が急速に低下する前の当該電圧の基準値を算出する電圧基準値算出部と、前記電圧の平均値と前記電圧の基準値との電圧差を第１しきい値と比較し、当該電圧差が第１しきい値より小さい場合、前記放電電荷の総量に基づいて前記電池の残量を推定する第１推定方式が適切であると判定し、当該電圧差が前記第１しきい値を超える場合、前記電圧の平均値及び前記温度の平均値に基づいて前記電池の残量を推定する第２推定方式が適切であると判定する第１判定部とを有する。前記残量推定部は、前記第１推定方式により前記電池の残量を推定する第１推定部と、前記第２推定方式により前記電池の残量を推定する第２推定部とを含む。
【０００７】
この構成によれば、前記稼働状態情報に基づいて前記所定時間あたりの放電電荷量が算出され、前記所定時間あたりの放電電荷量に基づいて前記放電電荷の総量が算出され、前記放電電荷の総量に基づいて前記電池の残量が推定されるため、電流測定用の回路が不要である。
また、この構成によれば、前記放電電荷の総量に基づく前記第１推定方式、及び、前記電圧の平均値及び前記温度の平均値に基づく前記第２推定方式により、前記電池の残量が推定される。前記電池の電圧が急速に低下する前の前記電圧の基準値と前記電圧の平均値との電圧差が前記第１しきい値より小さい場合は、前記第１推定方式が適切であると判定され、当該電圧差が前記第１しきい値を超える場合は、前記第２推定方式が適切であると判定される。これにより、前記電池の電圧が急速に低下する前の状態では、前記第１推定方式が適切であると判定され、前記電池の電圧が急速に低下する状態では、前記第２推定方式が適切であると判定される。従って、前記電池の残量の推定結果として、前記第１推定方式による推定結果、又は、前記第２推定方式による推定結果を適切に選択することが可能となる。また、前記電圧の基準値が前記電圧の平均値に基づいて算出されるため、前記電池の特性の個体ばらつきが存在する場合でも、そのばらつきに応じた適切な基準値が得られる。
【０００８】
好適に、前記稼働状態情報は、前記電子装置の動作が前記所定時間内に実行された回数に関する情報を前記動作の種類ごとに含んでよい。前記放電電荷量算出部は、１回の前記動作で前記電池から放電される第１電荷量に関する情報を前記動作の種類ごとに含んだ第１電荷量情報と、前記稼働状態情報とに基づいて、前記所定時間内における前記電子装置の動作期間の第１放電電荷量を算出してよい。【０００９】
この構成によれば、１回の前記動作で前記電池から放電される第１電荷量と、前記所定時間内に実行された前記動作の回数とに基づいて、前記動作の種類ごとに、前記所定時間内における放電電荷量が得られる。前記動作の種類ごとに得られる放電電荷量から、前記所定時間内における前記電子装置の動作期間の第１放電電荷量が算出される。【００１０】
好適に、上記電池残量推定装置は、前記電池の温度に関する温度情報を取得する情報取得部を有してよい。前記第１電荷量情報は、前記第１電荷量の温度特性に関する情報を含んでよい。前記放電電荷量算出部は、前記第１放電電荷量の算出に用いる前記第１電荷量を、前記第１電荷量の前記温度特性に関する情報と、前記温度情報が示す前記電池の温度とに応じて変更してよい。【００１１】
この構成によれば、前記第１放電電荷量の算出に用いる前記第１電荷量が、前記第１電荷量の温度特性と前記温度情報が示す前記電池の温度とに応じて変更される。これにより、前記電池の温度に合わせた適切な前記第１電荷量を用いて前記第１放電電荷量が算出されるため、前記第１放電電荷量の精度が向上する。【００１２】
好適に、前記放電電荷量算出部は、前記動作の１回あたりの実行時間に関する情報を前記動作の種類ごとに含んだ時間情報と、前記稼働状態情報と、前記電子装置が待機状態のときに前記電池から単位時間あたりに放電される第２電荷量に関する第２電荷量情報とに基づいて、前記所定時間内における前記電子装置の待機期間の第２放電電荷量を算出してよい。【００１３】
この構成によれば、前記動作の１回あたりの実行時間と、前記所定時間内に実行された前記動作の回数とに基づいて、前記動作の種類ごとに、前記所定時間内における動作期間が求められる。前記所定時間内における前記動作の種類ごとの動作期間から、前記所定時間内における前記電子装置の待機期間が求められる。前記電子装置が待機状態のときに前記電池から単位時間あたりに放電される第２電荷量と、前記待機期間とに基づいて、前記待機期間における前記第２放電電荷量が算出される。【００１４】
好適に、上記電池残量推定装置は、前記電池の温度に関する温度情報を取得する情報取得部を有してよい。前記第２電荷量情報は、前記第２電荷量の温度特性に関する情報を含んでよい。前記放電電荷量算出部は、前記第２放電電荷量の算出に用いる前記第２電荷量を、前記第２電荷量の前記温度特性に関する情報と、前記温度情報が示す前記電池の温度とに応じて変更してよい。【００１５】
この構成によれば、前記第２放電電荷量の算出に用いる前記第２電荷量が、前記第２電荷量の温度特性と前記温度情報が示す前記電池の温度とに応じて変更される。これにより、前記電池の温度に合わせた適切な前記第２電荷量を用いて前記第２放電電荷量が算出されるため、前記第２放電電荷量の精度が向上する。【００１８】
好適に、前記電圧平均値算出部は、前記第１推定部において算出される前記放電電荷の総量が所定の最小値を超えた後の前記電圧情報に基づいて前記平均値を算出してよい。【００１９】
この構成によれば、前記電池からの放電電荷の総量が微小な状態において前記電池の電圧が急激に低下する場合に、その電圧の急激な変化が前記電圧平均値算出部の算出結果に影響を与え難くなるため、安定した精度のよい前記電圧の平均値が得られる。【００２０】
好適に、上記電池残量推定装置は、前記電子装置を制御する制御部と、前記電圧の平均値と前記電圧の基準値との電圧差が、前記第１しきい値より小さい第２しきい値に比べて大きくなったか否かを判定する第２判定部とを有してよい。前記第２判定部において前記電圧差が前記第２しきい値より大きいと判定された場合、前記制御部は、前記電池の電圧の測定頻度を増やすように前記電子装置を制御し、前記情報取得部は、前記電子装置による電圧測定値を前記電圧情報として取得する頻度を増やし、前記電圧平均値算出部は、前記電圧の平均値の算出頻度を増やし、前記電圧基準値算出部は、前記電圧の基準値の算出頻度を増やし、前記第１判定部は、前記推定方式の判定の頻度を増やしてよい。【００２１】
この構成によれば、前記電圧の平均値と前記電圧の基準値との電圧差が、前記第１しきい値を超える状態に近づいた場合に、前記第１判定部における前記推定方式の判定の頻度が増えるため、当該判定の精度が向上し、前記電池の残量の推定結果をより適切に選択することが可能となる。【００２２】
好適に、前記温度平均値算出部は、所定の平均化時間における前記温度の平均値を算出してよい。前記電圧平均値算出部は、前記平均化時間における前記電圧の平均値を前記温度の平均値に応じて補正してよい。
例えば、前記電圧平均値算出部は、前記温度の平均値と基準温度との差に応じた補正値と前記電圧の平均値との和を算出してよい。【００２３】
この構成によれば、前記平均化時間における前記電圧の平均値が、前記平均化時間における前記温度の平均値に応じて補正されるため、前記電池の温度の影響が加味された前記電圧の平均値が得られる。【００２４】
好適に、前記電圧平均値算出部は、前記残量推定部において推定された前記電池の残量に応じて、前記温度の平均値と前記基準温度との差に対する前記補正値の補正係数を変更してよい。【００２５】
この構成によれば、前記電池の残量の影響が加味された前記電圧の平均値が得られる。【００２６】
好適に、前記電圧基準値算出部は、最新の電池残量の推定値に比べて所定値だけ異なる推定値が前記第１推定部において得られた時点に対応する前記平均化時間を特定し、当該特定した平均化時間において前記電圧平均値算出部が算出した平均値を前記電圧の基準値として取得してよい。【００２７】
この構成によれば、最新の電池残量の推定値に比べて所定値だけ異なる推定値が前記第１推定部において得られた前記電池の状態を基準として、その状態において算出された前記電圧の平均値が前記電圧の基準値として取得される。これにより、前記電池の特性の個体ばらつきが存在する場合でも、そのばらつきに応じた適切な基準値が得られる。【００２８】
好適に、前記電圧基準値算出部は、複数の所定の電池残量に一致する推定値が前記第１推定部において得られた複数の時点に対応する複数の前記平均化時間を特定し、当該特定した複数の平均化時間において前記電圧平均値算出部が算出した複数の平均値を更に平均し、当該平均の結果を前記電圧の基準値として取得してよい。【００２９】
この構成によれば、複数の所定の電池残量に一致する推定値が得られた複数の前記電池の状態を基準として、それぞれの状態において算出された前記電圧の平均値を更に平均することにより、前記電圧の基準値として取得される。これにより、前記電池の特性の個体ばらつきが存在する場合でも、そのばらつきに応じた適切な基準値が得られる。【００３０】
好適に、上記電池残量推定装置は、前記電池の放電電流の推定値と、前記残量推定部において推定された前記電池の残量とに基づいて、前記電子装置が稼働可能な時間を推定する稼働時間推定部を有してよい。【００３１】
この構成によれば、前記推定された前記電池の残量と前記放電電流の推定値とに基づいて、比較的簡単な演算により前記電子装置の稼働可能な時間が推定される。【００３２】
好適に、前記電子装置の所定時間毎の推定の稼働状態に関する推定稼働状態情報に基づいて、前記電池の前記所定時間毎の推定放電電荷量を算出する推定放電電荷量算出部と、前記所定時間毎の推定放電電荷量と、前記残量推定部において推定された前記電池の残量とに基づいて、前記電子装置が稼働可能な時間を推定する稼働時間推定部とを有してよい。【００３３】
この構成によれば、前記電池の前記所定時間毎の推定放電電荷量と、前記推定された前記電池の残量とに基づいて、前記電子装置の稼働可能な時間が精度よく推定される。【００３４】
本発明の第２の観点は、電子装置へ電力を供給する電池の残量を推定する電池残量推定方法に関する。この電池残量推定方法は、前記電子装置の所定時間毎の稼働状態に関する稼働状態情報に基づいて、前記電池の前記所定時間あたりの放電電荷量を算出する工程と、前記所定時間あたりの放電電荷量に基づいて、前記電池からの放電電荷の総量を算出し、当該放電電荷の総量に基づいて前記電池の残量を推定する工程と、前記電池の電圧に関する電圧情報を取得する工程と、前記電池の温度に関する温度情報を取得する工程と、前記温度情報に基づいて、前記電池の温度の平均値を算出する工程と、前記電圧情報に基づいて、前記電池の電圧の平均値を算出する工程と、前記電圧の平均値に基づいて、前記電池の電圧が急速に低下する前の当該電圧の基準値を算出する工程と、前記電圧の平均値と前記電圧の基準値との電圧差を第１しきい値と比較し、当該電圧差が第１しきい値より小さい場合、前記放電電荷の総量に基づいて前記電池の残量を推定する第１推定方式が適切であると判定し、当該電圧差が前記第１しきい値を超える場合、前記電圧の平均値及び前記温度の平均値に基づいて前記電池の残量を推定する第２推定方式が適切であると判定する工程とを有する。前記電池の残量を推定する工程は、前記第１推定方式により前記電池の残量を推定する工程と、前記第２推定方式により前記電池の残量を推定する工程とを含む。
【００３６】
本発明の第３の観点は、上記第２の観点に係る電池残量推定方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、電流測定用の回路を設けることなく電池の残量を推定できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係る電池残量推定装置を含んだシステムの構成の一例を示す図である。
【図２】電子装置の構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電池残量推定装置の構成の一例を示す図である。
【図４】稼働状態情報、第１電荷量情報及び時間情報の一例を示す図である。図４Ａは稼働状態情報の例を示し、図４Ｂは第１電荷量情報の例を示し、図４Ｃは時間情報の例を示す。
【図５】電子装置の稼働状態の例を示す図である。
【図６】電圧の平均値の温度補正に用いられる補正係数が、電池の残量の推定値に応じて異なる値に設定される例を示す図である。
【図７】一定の電流で電池を放電した場合における電圧の変化の例を示す図である。
【図８】第２推定方式において電池の残量を推定するために使用されるデータテーブルの例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態に係る電池残量推定装置において電池の残量を推定する処理及び電子装置の稼働時間を推定する処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】電池の電圧の平均値を算出する処理を説明するためのフローチャートである。
【図１１】電池の電圧の基準値を算出する処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】電池の電圧の基準値を算出する処理の変形例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】電池残量推定装置の変形例の構成を示す図である。
【図１４】電池残量推定装置の他の変形例の構成を示す図である。
【図１５】第１電荷量情報及び第２電荷量情報の変形例を示す図である。図１５Ａは第１電荷量情報の変形例を示し、図１５Ｂは第２電荷量情報の変形例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１は、本発明の実施形態に係る電池残量推定装置２を含んだシステムの構成例を示す図である。図１に示すシステムにおいて、電池残量推定装置２は、ＬＡＮやＷＡＮ、インターネットなどのネットワーク９を介して複数の電子装置１と通信を行う。各電子装置１は所定のセンサ機能を備えており、そのセンシング結果を電池残量推定装置２や他のサーバ装置へ送信する。なお、図１のシステムは一例であり、本発明の他の実施形態では、電池残量推定装置２における後述の演算処理の少なくとも一部を電子装置１において実行してもよい。
【００４０】
図２は、電子装置１の構成の一例を示す図である。図２に示す電子装置１は、電池１１と、電圧測定部１２と、温度測定部１３と、通信部１４と、センサ部１５と、処理部１６と、記憶部１７を有する。
【００４１】
電池１１は、電子装置１の各回路に電源として電圧Ｖｂａｔを供給する。例えば電池１１はボタン電池などの一次電池である。なお、本発明の他の実施形態において、電池１１は充電可能な二次電池でもよい。また、電子装置１は、電池１１の電圧Ｖｂａｔを降圧若しくは昇圧して各回路に供給するレギュレータ回路を備えていてもよい。
【００４２】
電圧測定部１２は、電池１１の電圧Ｖｂａｔを測定する回路であり、例えば電圧Ｖｂａｔを一定のゲインで増幅して出力するアンプ回路と、アンプ回路の出力をデジタル値に変換するＡＤコンバータを含む。
【００４３】
温度測定部１３は、電池１１の温度を測定する回路であり、例えば半導体温度センサやサーミスタなどを含んで構成される。
【００４４】
通信部１４は、ネットワーク９を介して電池残量推定装置２と通信を行う回路であり、例えばネットワーク９につながる無線ＬＡＮのアクセスポイントとの間で無線通信を行うためのアンテナと送受信機を含む。
【００４５】
センサ部１５は、地磁気センサなどの各種のセンサを含んでおり、処理部１６の制御に従ってセンシングを行う。
【００４６】
処理部１６は、電子装置１の全体的な動作を制御する回路であり、例えばコンピュータ（マイクロプロセッサなど）を含む。コンピュータは、記憶部１７に格納されるプログラムの命令コードに従って処理を実行する。なお、処理部１６は、全ての処理をコンピュータにより実行してもよいし、少なくとも一部の処理を専用のハードウェアによって実行してもよい。
【００４７】
処理部１６は、通信部１４において上位装置から受信したコマンドに従って、センサ部１５のセンシング動作を制御し、そのセンシング結果を通信部１４から上位装置へ送信する。また処理部１６は、電圧測定部１２の電圧測定値及び温度測定部１３の温度測定値を定期的に取得し、これらを電圧情報及び温度情報として電池残量推定装置２に送信する。この場合、処理部１６は、一定期間内における複数の測定値（電圧，温度）をまとめて電池残量推定装置２に送信してもよいし、測定が行われる度にその測定値を電池残量推定装置２に送信してもよい。
【００４８】
記憶部１７は、処理部１６において処理に使用される定数データや変数データを記憶する。記憶部１７は、例えば、ＤＲＡＭやＳＲＡＭなどの揮発性メモリ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、ハードディスクなどを含んで構成される。
【００４９】
図３は、本発明の実施形態に係る電池残量推定装置の構成の一例を示す図である。図３に示す電池残量推定装置２は、通信部２１と、表示部２２と、入力部２３と、処理部２４と、記憶部２５を有する。
【００５０】
通信部２１は、ネットワーク９を介して電子装置１と通信を行う回路であり、例えばネットワーク９に接続可能な有線の通信インターフェース装置や無線の送受信機を含む。
【００５１】
表示部２２と入力部２３は、電池残量推定装置２のユーザーインターフェース装置である。表示部２２は、処理部２４から出力される映像信号に応じた映像（静止画や動画）を表示する装置であり、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどを含む。入力部２３は、ユーザーの操作に応じた情報を処理部２４に入力する装置であり、例えばキーボード、マウス、タッチパネルなどを含む。
【００５２】
処理部２４は、電池残量推定装置２の全体的な動作を制御する回路であり、例えばコンピュータ（マイクロプロセッサなど）を含む。コンピュータは、記憶部２５に格納されるプログラム２５１の命令コードに従って処理を実行する。なお、処理部２４は、全ての処理をコンピュータにより実行してもよいし、少なくとも一部の処理を専用のハードウェアによって実行してもよい。
【００５３】
処理部２４は、図３の例において、情報取得部２０１と、放電電荷量算出部２０２と温度平均値算出部２０３と、電圧平均値算出部２０４と、電圧基準値算出部２０５と、電池残量推定部２０６と、第１判定部２０９と、稼働時間推定部２１２とを含む。
【００５４】
［情報取得部２０１］
情報取得部２０１は、通信部２１において電子装置１と通信を行い、電子装置１における電池１１の電圧に関する電圧情報及び電池１１の温度に関する温度情報を取得する。電圧情報は１つ以上の電圧測定値を含み、温度情報は１つ以上の温度測定値を含む。情報取得部２０１は、取得した電圧情報及び温度情報を記憶部２５に格納する。
【００５５】
［放電電荷量算出部２０２］
放電電荷量算出部２０２は、電子装置１の所定時間ＴＲごとの稼働状態に関する稼働状態情報に基づいて、電池１１の所定時間ＴＲあたりの放電電荷量Ｄを算出する。例えば、放電電荷量算出部２０２は、電子装置１が所定の動作を実行する期間（動作期間）における第１放電電荷量ＤＸと、電子装置１が待機状態となる期間（待機期間）における第２放電電荷量ＤＳとの和を、放電電荷量Ｄとして算出する。
【００５６】
放電電荷量算出部２０２は、所定時間ＴＲ内の動作期間における第１放電電荷量ＤＸを、次に述べる稼働状態情報と第１電荷量情報とに基づいて算出する。
【００５７】
図４Ａは、稼働状態情報の例を示す。稼働状態情報は、電子装置１の所定の動作Ｘが所定時間ＴＲ内に実行された回数Ｋに関する情報を、動作の種類ごとに含んでいる。図４Ａの例では、動作の種類として、通信部１４における無線通信Ｘ（１）と、センサ部１５における計測Ｘ（２）とが含まれている。所定時間ＴＲにおいて、無線通信Ｘ（１）の実行回数が「Ｋ（１）」、計測Ｘ（２）の実行回数が「Ｋ（２）」となっている。
【００５８】
稼働状態情報は、例えば、電子装置１の動作を制御する図示しないサーバ装置から取得してもよいし、電子装置１自身から取得してもよい。また、電子装置１の動作を電池残量推定装置２が制御する場合には、その制御の結果若しくは制御の予定として記憶部２５に格納される情報を稼働状態情報として用いてもよい。
【００５９】
図４Ｂは、第１電荷量情報の例を示す。第１電荷量情報は、１回の動作Ｘで電池１１から放電される第１電荷量ＱＸに関する情報を、動作の種類ごとに含んでいる。図４Ｂの例では、無線通信Ｘ（１）の１回あたりの放電電荷量（第１電荷量）が「ＱＸ（１）」、計測Ｘ（２）の１回あたりの放電電荷量（第１電荷量）が「ＱＸ（２）」となっている。第１電荷量情報は、例えば各動作の１回あたりの放電電荷量を実測するか、あるいは、シミュレーションで計算することにより取得され、予め記憶部２５に格納される。
【００６０】
電子装置１の動作がＮ種類あるものとし、「ｉ」を１からＮまでの任意の整数とする。動作Ｘ（ｉ）の所定時間ＴＲにおける実行回数を「Ｋ（ｉ）」、動作Ｘ（ｉ）の１回あたりの放電電荷量（第１電荷量）を「ＱＸ（ｉ）」で表すと、所定時間ＴＲ内の動作期間における第１放電電荷量ＤＸは次の式で求められる。
【００６１】
【数１】
0006616904.tif 000002
【００６２】
放電電荷量算出部２０２は、所定時間ＴＲ内の待機期間における第２放電電荷量ＤＳを、上述した稼働状態情報と、各動作の１回あたりの実行時間に関する時間情報と、待機状態での放電電荷量に関する第２電荷量情報とに基づいて算出する。
【００６３】
図４Ｃは、時間情報の例を示す。時間情報は、電子装置１による動作の１回あたりの実行時間に関する情報を、動作の種類ごとに含んでいる。図４Ｃの例では、無線通信Ｘ（１）の１回あたりの実行時間が「ＴＸ（１）」、計測Ｘ（２）の１回あたりの実行時間が「ＴＸ（２）」となっている。時間情報は、例えば各動作の１回あたりの実行時間を実測するか、あるいは、シミュレーションで計算することにより取得され、予め記憶部２５に格納される。
【００６４】
第２電荷量情報は、電子装置１が待機状態のときに電池１１から単位時間あたりに放電される第２電荷量ＱＳに関する情報である。第２電荷量ＱＳは、待機状態における単位時間あたりの放電電荷量（放電電流）を実測するか、あるいは、シミュレーションで計算することにより取得され、予め記憶部２５に格納される。
【００６５】
図５は、電子装置１の稼働状態の例を示す図である。この図５から分かるように、所定時間ＴＲ内における待機期間ＴＳは、所定時間ＴＲ内における全ての動作の実行時間を所定時間ＴＲから引いた残りの期間に相当する。動作Ｘ（ｉ）の１回あたりの実行時間を「ＴＸ（ｉ）」と表すと、待機期間ＴＳは次の式で求められる。
【００６６】
【数２】
0006616904.tif 000003
【００６７】
所定時間ＴＲ内の待機期間における第２放電電荷量ＤＳは、第２電荷量ＱＳと待機期間ＴＳを用いて、次の式で求められる。
【００６８】
【数３】
0006616904.tif 000004
【００６９】
電池１１の所定時間ＴＲあたりの放電電荷量Ｄは、第１放電電荷量ＤＸと第２放電電荷量ＤＳとの和であるため、式（１）〜（３）を用いて次の式で求められる。
【００７０】
【数４】
0006616904.tif 000005
【００７１】
従って放電電荷量算出部２０２は、稼働状態情報と、第１電荷量情報と、時間情報と、第２電荷量情報とに基づいて、式（４）により、所定時間ＴＲあたりの放電電荷量Ｄを算出する。
【００７２】
［温度平均値算出部２０３］
温度平均値算出部２０３は、電子装置１から取得した温度情報（電池１１の温度計測値）に基づいて、所定の平均化時間ＴＡにおける電池１１の温度の平均値を算出する。例えば温度平均値算出部２０３は、現在の時刻から平均化時間ＴＡ前までの温度計測値の時系列データを記憶部２５から読み出して、その平均値を算出する。
【００７３】
［電圧平均値算出部２０４］
電圧平均値算出部２０４は、電子装置１から取得した電圧情報（電池１１の電圧計測値）に基づいて、平均化時間ＴＡにおける電池１１の電圧の平均値を算出する。例えば、電圧平均値算出部２０４は、現在の時刻から平均化時間ＴＡ前までの電圧計測値の時系列データを記憶部２５から読み出して、その平均値を算出する。
【００７４】
また、電圧平均値算出部２０４は、平均化時間ＴＡにおける電圧の平均値を、温度平均値算出部２０３で得られた温度の平均値に応じて補正する。平均化時間ＴＡにおける電圧の平均値を「Ｖａ」、温度の平均値を「Ｍａ」、補正後の電圧の平均値を「Ｖｂ」、補正係数を「α」、基準温度を「Ｍｓ」とすると、補正後の電圧の平均値Ｖｂは次の式で表される。
【００７５】
【数５】
0006616904.tif 000006
【００７６】
式（５）における右辺の第２項は、温度に応じて変化する補正値Ｖｃであり、温度の平均値Ｍａと基準温度Ｍｓとの差に応じた値を持つ。電圧平均値算出部２０４は、この補正値Ｖｃと電圧の平均値Ｖａとの和を、補正後の電圧の平均値Ｖｂとして算出する。
【００７７】
また、電圧平均値算出部２０４は、後述する電池残量推定部２０６で推定された電池１１の残量に応じて、温度の平均値Ｍａと基準温度Ｍｓとの差に対する補正値Ｖｃの補正係数αを変更する。図６は、補正係数αが電池の残量の推定値に応じて異なる値に設定される例を示す図である。図６において、「α（９０％）」は残量の推定値が９０％の場合における補正係数を示し、「α（８０％）」は残量の推定値が８０％の場合における補正係数を示す。残量の推定値は、例えば、後述する第１判定部２０９において適切と判定された推定方式により得られた推定値である。
【００７８】
図７は、一定の電流で電池１１を放電した場合における電圧の変化の例を示す図である。縦軸は電圧を示し、横軸は時間を示す。図７において示すように、電池１１の電圧は温度に応じて変動する。式（５）の第２項の補正値Ｖｃは、温度に応じて変化する電圧の平均値Ｖａを、基準温度Ｍｓの電圧に換算するためのものであり、基準温度Ｍｓからの温度のずれ（Ｍｓ−Ｍａ）と電圧のずれ（Ｖｂ−Ｖａ）から補正係数を用いて近似的に得られた値である。補正係数αは、実際の測定結果やシミュレーションの計算に基づいて取得され、記憶部２５に予め格納される。
【００７９】
なお、図７に示すように、電池からの放電電荷の総量（総放電電荷量）が微小な初期状態においては、電池１１の電圧が急激に低下する傾向がある。そのため、電圧平均値算出部２０４は、後述する第１推定部２０７において算出される放電電荷の総量が所定の最小値を超えた後の電圧情報（電圧測定値）に基づいて、電圧の平均値Ｖｂを算出する。これにより、総放電電荷量が微小な初期状態における電圧の急激な変化が電圧の平均値Ｖｂの算出結果に影響を与え難くなるため、安定した精度のよい電圧の平均値Ｖｂが得られる。
【００８０】
［電圧基準値算出部２０５］
電圧基準値算出部２０５は、電圧平均値算出部２０４で算出された電圧の平均値Ｖｂに基づいて、電池１１の電圧が急速に低下する前の当該電圧の基準値Ｖｓを算出する。具体的には、電圧基準値算出部２０５は、最新の電池残量の推定値Ｕに比べて所定値ΔＵだけ異なる推定値Ｕ＋ΔＵが後述の第１推定部２０７において得られた時点に対応する平均化時間ＴＡを特定し、当該特定した平均化時間ＴＡにおいて電圧平均値算出部２０４が算出した平均値Ｖｂを、電圧の基準値Ｖｓとして取得する。例えば、電圧平均値算出部２０４と第１推定部２０７が同じ周期で処理を繰り返すものとすると、電圧基準値算出部２０５は、第１推定部２０７において推定値Ｕ＋ΔＵに最も近い推定結果が得られた処理サイクルと同一若しくは隣接する処理サイクルにおいて電圧平均値算出部２０４が算出した平均値Ｖｂを、電圧の基準値Ｖｓとして取得する。電圧の基準値Ｖｓは、後述する第１判定部２０９における電池残量の推定方式の判定に使用される。
【００８１】
［電池残量推定部２０６］
電池残量推定部２０６は、電池１１の残量を推定する。ここでいう「残量」は、電池１１から取り出し得る最大の電荷量（公称容量若しくは実効容量）と、現実に放電された電荷量との関係を表す数値であり、例えば、最大の電荷量（公称容量若しくは実効容量）から現実の放電電荷量を引いた残りの電荷量、あるいは、この残りの電荷量を最大の電荷量（公称容量若しくは実効容量）で除した割合である。ここでは一例として、「残量」を割合の意味で使用するが、電池残量推定部２０６において算出される数値はこの割合に限定されず、電池１１から取り出し得る最大の電荷量と現実の放電電荷量との関係を表す他の数値でもよい。
【００８２】
電池残量推定部２０６は、異なる推定方式によって電池１１の残量を推定する２つの推定部（第１推定部２０７、第２推定部２０８）を含む。
【００８３】
第１推定部２０７は、第１推定方式により電池１１の残量を推定する。第１推定方式では、放電電荷量算出部２０２において算出された所定時間ＴＲあたりの放電電荷量Ｄに基づいて、電池１１からの放電電荷の総量を算出し、この放電電荷の総量に基づいて電池１１の残量の推定値Ｕを算出する。
【００８４】
例えば、放電電荷量算出部２０２が所定時間ＴＲと同じ周期で放電電荷量Ｄを算出する場合、第１推定部２０７は、放電電荷量Ｄを積算することによって、放電電荷の総量を算出する。
【００８５】
また、放電電荷量算出部２０２が所定時間ＴＲより長い周期ＴＬで放電電荷量Ｄを算出する場合、第１推定部２０７は、１周期ＴＬにおける推定平均電流ＩＦを「ＩＦ＝Ｄ／ＴＲ」とし、１周期ＴＬあたりの放電電荷量ＤＬを「ＤＬ＝ＩＦ×ＴＬ」により算出する。第１推定部２０７は、この放電電荷量ＤＬを積算することにより、放電電荷の総量を算出する。
【００８６】
第１推定部２０７は、電池１１から取り出し得る最大の電荷量（公称容量若しくは実効容量）を「Ｂ」、放電電荷の総量を「Ｓ」、電池１１の残量の推定値を「Ｕ」とした場合に、電池１１の残量の推定値Ｕを「Ｕ＝（Ｂ−Ｓ）／Ｂ」により算出する。
【００８７】
他方、第２推定部２０８は、第２推定方式により電池１１の残量を推定する。第２推定方式では、電圧平均値算出部２０４で算出された電圧の平均値Ｖｂと、温度平均値算出部２０３で算出された温度の平均値Ｍａに基づいて、電池１１の残量を推定する。
【００８８】
図８は、第２推定方式において電池１１の残量を推定するために使用されるデータテーブルの例を示す図である。図８に示すテーブルの各数値は、電池１１の電圧を示す。データテーブルの各行は、温度が同一の場合における電池１１の電圧と残量との関係を表す。このデータテーブルの数値は、実際の測定結果やシミュレーションの計算に基づいて取得され、記憶部２５に予め格納される。第２推定部２０８は、この図８に示すようなデータテーブルを参照して、温度の平均値Ｍａと電圧の平均値Ｖｂとに対応する残量の推定値Ｕを取得する。
【００８９】
［第１判定部２０９］
第１判定部２０９は、電圧平均値算出部２０４で算出された電圧の平均値Ｖｂと電圧基準値算出部２０５で算出された電圧の基準値Ｖｓとの電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）に基づいて、上述した第１推定方式と第２推定方式のどちらが適切かを判定する。すなわち、第１判定部２０９は、電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）を第１しきい値Ｔｈ１と比較し、電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）が第１しきい値Ｔｈ１より小さい場合は第１推定方式が適切であると判定し、電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）が第１しきい値Ｔｈ１より大きい場合は第２推定方式が適切であると判定する。
【００９０】
図７において示すように、電池１１の電圧は、残量が比較的大きい場合は概ね一定の電圧に保たれるが、残量があるレベルより小さくなると急速に低下する。電池１１の電圧が概ね一定となる範囲では、電圧に基づく第２推定方式を用いると誤差が大きくなるため、放電電荷の総量に基づく第１推定方式が適切である。電池１１の電圧が急速に低下する範囲では、放電電荷の総量の変化に比べて電圧の変化の方が顕著になることや、放電電荷の総量に含まれる累積的な誤差が大きくなることから、第２推定方式が適切である。
【００９１】
電圧の平均値Ｖｂと基準値Ｖｓとの電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）は、電池１１の電圧の急速な低下に伴って増大する。従って、電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）が第１しきい値Ｔｈ１より小さい場合は、電池１１の電圧が概ね一定となる範囲であり、第１推定方式が適切である。電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）が第１しきい値Ｔｈ１より大きくなった場合は、電池１１の電圧が急速に低下する範囲に入ったと判断できるため、第２推定方式が適切である。
【００９２】
［稼働時間推定部２１２］
稼働時間推定部２１２は、電池１１の放電電流の推定値と、電池残量推定部２０６において推定された電池１１の残量とに基づいて、電子装置１が稼働可能な時間を推定する。電池１１の放電電流の推定値は、例えば、放電電荷量算出部２０２において算出された最新の所定時間ＴＲあたりの放電電荷量Ｄから、「Ｄ／ＴＲ」によって表される値である。稼働時間推定部２１２は、電池残量推定部２０６において推定された電池１１の残量に対応する電荷量（電池１１から取り出し可能な残りの電荷量）を、放電電流の推定値で割り算することにより、電子装置１が稼働可能な時間の推定値を算出する。
【００９３】
なお、電子装置１の稼働予定が決まっている場合には、その稼働予定に対応した電池１１の放電電流の推定値を用いて稼働時間の推定値を算出してもよい。
【００９４】
ここで、上述した構成を有する本実施形態に係る電池残量推定装置２の動作について、図９〜図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００９５】
図９は、本発明の実施形態に係る電池残量推定装置２において電池１１の残量を推定する処理及び電子装置１の稼働時間を推定する処理を説明するためのフローチャートである。電池残量推定装置２は、図９に示す処理を一定の周期で（例えば所定時間ＴＲごとに）繰り返し実行する。
【００９６】
ＳＴ１００：
情報取得部２０１は、電子装置１から電圧情報（電圧測定値）及び温度情報（温度測定値）を取得する。
【００９７】
ＳＴ１０５：
放電電荷量算出部２０２は、所定時間ＴＲあたりの稼働状態情報（図４Ａ）と、第１電荷量情報（図４Ｂ）と、時間情報（図４Ｃ）と、第２電荷量情報とに基づいて、式（４）により、所定時間ＴＲあたりの放電電荷量Ｄを算出する。
【００９８】
ＳＴ１１０：
第１推定部２０７は、放電電荷量算出部２０２において算出された所定時間ＴＲあたりの放電電荷量Ｄに基づいて、電池１１からの放電電荷の総量Ｓを算出する。例えば第１推定部２０７は、放電電荷量算出部２０２において所定時間ＴＲごとに算出される放電電荷量Ｄを積算する。
【００９９】
ＳＴ１１５：
第１推定部２０７は、ステップＳＴ１１０で算出した放電電荷の総量Ｓと、電池１１から取り出し得る最大の電荷量Ｂとに基づいて、電池１１の残量の推定値Ｕを「Ｕ＝（Ｂ−Ｓ）／Ｂ」により算出する。
【０１００】
ＳＴ１２０：
温度平均値算出部２０３は、ステップＳＴ１００において取得された温度情報（温度測定値）に基づいて、平均化時間ＴＡ（例えば直近の２４時間）における温度の平均値Ｍａを算出する。
また、電圧平均値算出部２０４は、ステップＳＴ１００において取得された電圧情報（電圧測定値）と、温度平均値算出部２０３で算出された温度の平均値Ｍａとに基づいて、温度補正された電圧の平均値Ｖｂを算出する。
【０１０１】
図１０は、電圧平均値算出部２０４において電圧の平均値Ｖｂを算出する処理を説明するためのフローチャートである。電圧平均値算出部２０４は、ステップＳＴ１００において取得された電圧情報（電圧計測値）に基づいて、平均化時間ＴＡにおける電池１１の電圧の平均値Ｖａを算出する（ＳＴ２００）。また電圧平均値算出部２０４は、電池残量推定部２０６で推定された電池１１の残量に対応する補正係数αを、記憶部２５に予め格納されたデータテーブル（図６）から読み出す（ＳＴ２０５）。電圧平均値算出部２０４は、ステップＳＴ２００で算出した電圧の平均値Ｖａに対して、温度の平均値Ｍａと補正係数αとを用いて式（５）の温度補正を行い、電圧の平均値Ｖｂを算出する（ステップＳＴ２１０）。
【０１０２】
ＳＴ１２５：
第２推定部２０８は、電圧平均値算出部２０４で算出された電圧の平均値Ｖｂと、温度平均値算出部２０３で算出された温度の平均値Ｍａに基づいて、記憶部２５のデータテーブル（図８）を参照することにより、電池１１の残量を推定する。
【０１０３】
ＳＴ１３０：
電圧基準値算出部２０５は、ステップＳＴ１２０で算出された電圧の平均値Ｖｂに基づいて、電池１１の電圧が急速に低下する前の当該電圧の基準値Ｖｓを算出する。
【０１０４】
図１１は、電池１１の電圧の基準値Ｖｓを算出する処理を説明するためのフローチャートである。電圧基準値算出部２０５は、最新の電池残量の推定値Ｕに比べて所定値ΔＵだけ異なる推定値Ｕ＋ΔＵが第１推定部２０７において得られた過去の平均化時間ＴＡを特定する（ＳＴ３００）。例えば電圧基準値算出部２０５は、第１推定部２０７によって記憶部２５に保存された過去の推定結果の中から、推定値Ｕ＋ΔＵに最も近い推定結果を検索し、この検索した推定結果が得られた処理サイクル（図９に示す処理フローの１回分のサイクル）を特定する。処理サイクル毎に平均化時間ＴＡの始まりと終わりの時刻が異なるため、処理サイクルを特定することは平均化時間ＴＡを特定することと等価である。電圧基準値算出部２０５は、特定した処理サイクルに対応する平均化時間ＴＡにおいて電圧平均値算出部２０４が算出した平均値Ｖｂを、電圧の基準値Ｖｓとして取得する（ＳＴ３０５）。
【０１０５】
ＳＴ１３５：
第１判定部２０９は、ステップＳＴ１２０で算出された電圧の平均値ＶｂとステップＳＴ１３０で算出された電圧の基準値Ｖｓとの電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）を第１しきい値Ｔｈ１と比較し、電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）が第１しきい値Ｔｈ１より小さい場合は第１推定方式（ステップＳＴ１１５）が適切であると判定し、電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）が第１しきい値Ｔｈ１より大きい場合は第２推定方式（ステップＳＴ１２５）が適切であると判定する。
【０１０６】
ＳＴ１４０：
稼働時間推定部２１２は、ステップＳＴ１３５で適切と判定された推定方式による電池１１の残量の推定値（ステップＳＴ１１５の推定値又はステップＳＴ１２５の推定値）と、電池１１の放電電流の推定値とに基づいて、電子装置１が稼働可能な時間を推定する。例えば、稼働時間推定部２１２は、ステップＳＴ１０５で算出された最新の放電電荷量Ｄを所定時間ＴＲから得られる「Ｄ／ＴＲ」を推定平均電流とし、電池残量推定部２０６において推定された電池１１の残量に対応する残りの電荷量を、この推定平均電流で割り算することにより、電子装置１が稼働可能な時間の推定値を算出する。
【０１０７】
以上説明したように、本実施形態によれば、稼働状態情報に基づいて所定時間ＴＲあたりの放電電荷量Ｄが算出され、この放電電荷量ＤＲに基づいて放電電荷の総量Ｓが算出され、放電電荷の総量Ｓに基づいて電池１１の残量が推定されるため、電流測定用の回路が不要である。従って、電流測定用の回路が必要な従来の装置に比べてサイズを小型化できるとともに、消費電力を低減して稼働時間を長くすることができる。
【０１０８】
本実施形態によれば、放電電荷の総量Ｓに基づく第１推定方式、及び、電圧の平均値Ｖｂ及び温度の平均値Ｍａに基づく第２推定方式により電池１１の残量が推定される。電池１１の電圧が急速に低下する前の電圧の基準値Ｖｓと電圧の平均値Ｖｂとの電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）が第１しきい値Ｔｈ１より小さい場合は、第１推定方式が適切であると判定され、電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）が第１しきい値Ｔｈ１を超える場合は、第２推定方式が適切であると判定される。これにより、電池１１の電圧が急速に低下する前の状態では、第１推定方式が適切であると判定され、電池１１の電圧が急速に低下する状態では、第２推定方式が適切であると判定される。従って、電池１１の残量の推定結果として、第１推定方式による推定結果、又は、第２推定方式による推定結果を適切に選択できる。また、電圧の基準値Ｖｓが電圧の平均値Ｖｂに基づいて算出されるため、電池の特性の個体ばらつきが存在する場合でも、そのばらつきに応じた適切な基準値Ｖｓを得ることができ、推定方式の判定を正確に行うことができる。
【０１０９】
本実施形態によれば、最新の電池残量の推定値Ｕに比べて所定値ΔＵだけ異なる推定値Ｕ＋ΔＵが第１推定部２０７において得られた電池１１の状態を基準として、その状態において算出された電圧の平均値Ｖｂが電圧の基準値Ｖｓとして取得される。これにより、電池の特性の個体ばらつきが存在する場合でも、そのばらつきに応じた適切な基準値を得ることができる。
【０１１０】
本実施形態によれば、平均化時間ＴＡにおける電圧の平均値Ｖａが、平均化時間ＴＡにおける温度の平均値Ｍａに応じて補正されるため（式（５））、電池１１の温度の影響が加味された適切な電圧の平均値Ｖｂを得ることができる。また、電池残量推定部２０６において推定された電池１１の残量に応じて、電圧の平均値Ｖａを温度の平均値Ｍａと基準温度Ｍｓとの差（Ｍｓ−Ｍａ）に対する補正値Ｖｃの補正係数αが変更されるため（図６）、電池１１の残量の影響が加味された電圧の平均値Ｖｂを得ることができる。従って、推定方式の判定を正確に行うことができるとともに、第２推定方式において電池１１の残量を精度よく推定できる。
【０１１１】
なお、本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、例えば以下に挙げるような種々のバリエーションを含んでいる。
【０１１２】
（変形例１）
上述した実施形態において、電圧基準値算出部２０５は、最新の残量の推定値Ｕから相対的に決定される推定値Ｕ＋ΔＵでの電圧の平均値Ｖｂを電圧の基準値Ｖｓとして取得する。これに対し、本変形例の電圧基準値算出部２０５は、複数の所定の電池残量に一致する推定値が第１推定部２０７において得られた複数の時点に対応する複数の平均化時間ＴＡを特定し、この複数の平均化時間ＴＡにおいて電圧平均値算出部２０４が算出した複数の平均値Ｖｂを更に平均し、この平均の結果を電圧の基準値Ｖｓとして取得する。
【０１１３】
図１２は、電池１１の電圧の基準値Ｖｓを算出する処理の変形例を説明するためのフローチャートである。電圧基準値算出部２０５は、所定の複数の推定値（例えば９５％，９０％，８５％，８０％，７５％，７０％）が得られた過去の複数の平均化時間ＴＡを特定する（ＳＴ４００）。例えば電圧基準値算出部２０５は、第１推定部２０７によって記憶部２５に保存された過去の推定結果の中から、所定の推定値（９５％，９０％，…，７０％）に最も近い推定結果をそれぞれ検索し、この検索した推定結果が得られた処理サイクル（図９に示す処理フローの１回分のサイクル）をそれぞれ特定する。電圧基準値算出部２０５は、特定した複数の処理サイクルに対応する複数の平均化時間ＴＡにおいて電圧平均値算出部２０４が算出した複数の平均値Ｖｂを記憶部２５から読み出し（ＳＴ４０５）、これらを更に平均することにより、電圧の基準値Ｖｓを算出する（ＳＴ４１０）。
【０１１４】
この変形例によれば、所定の複数の推定値に対応する複数の電圧の平均値Ｖｂを平均化することによって電圧の基準値Ｖｓを算出することにより、残量減少時の電圧低下が比較的緩やかな場合でも、電圧の基準値Ｖｓと電圧の平均値Ｖｂとの電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）が確実に増大する。そのため、第１判定部２０９において推定方式の判定を正確に行うことができる。
【０１１５】
（変形例２）
図１３は、電池残量推定装置２の変形例の構成を示す図である。この変形例の電池残量推定装置２は、図３に示す電池残量推定装置２の処理部２４に第２判定部２１０と制御部２１１を追加したものである。
【０１１６】
第２判定部２１０は、電圧平均値算出部２０４において算出される電圧の平均値Ｖｂと電圧基準値算出部２０５において算出される電圧の基準値Ｖｓとの電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）を、第１しきい値Ｔｈ１より小さい第２しきい値Ｔｈ２と比較する。
【０１１７】
制御部２１１は、電子装置１を制御する機能を持ったブロックである。制御部２１１は、電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）が第２しきい値Ｔｈ２より大きいと第２判定部２１０が判定した場合、電池１１の電圧及び温度の測定頻度を増やすように通信部２１から電子装置１へ制御信号を送信する。
【０１１８】
また、この変形例において、情報取得部２０１、温度平均値算出部２０３、電圧平均値算出部２０４、電圧基準値算出部２０５及び第１判定部２０９は、電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）が第２しきい値Ｔｈ２より大きいと第２判定部２１０が判定した場合に、それぞれの動作頻度を増やす。すなわち、情報取得部２０１は電圧情報及び温度情報の取得の頻度を増やし、温度平均値算出部２０３は温度の平均値Ｍａの算出頻度を増やし、電圧平均値算出部２０４は電圧の平均値Ｖｂの算出頻度を増やし、電圧基準値算出部２０５は電圧の基準値Ｖｓの算出頻度を増やし、第１判定部２０９は推定方式の判定頻度を増やす。
【０１１９】
この変形例によれば、電圧の平均値Ｖｂと電圧の基準値Ｖｓとの電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）が第１しきい値Ｔｈ１を超える状態に近づいた場合、第１推定部２０７における推定方式の判定の頻度が増えるため、判定の精度が向上し、電池の残量の推定結果をより適切に選択できる。逆に、電圧差（Ｖｓ−Ｖｂ）が第１しきい値Ｔｈ１から離れた状態において、第１推定部２０７における推定方式の判定の頻度や他のブロックの動作頻度を減らすことができるため、電子装置１や電池残量推定装置２における消費電力を低減できる。
【０１２０】
(変形例３）
図１４は、電池残量推定装置２の変形例の構成を示す図である。この変形例の電池残量推定装置２は、図３に示す電池残量推定装置２の処理部２４に推定放電電荷量算出部２１３を追加したものである。
【０１２１】
推定放電電荷量算出部２１３は、電子装置１の所定時間毎の推定の稼働状態に関する推定稼働状態情報に基づいて、電池１の所定時間毎の推定放電電荷量を算出する。推定稼働状態情報は、既に説明した稼働状態情報（図４Ａ）と同様の情報であり、推定放電電荷量の算出方法は、放電電荷量算出部２０２における放電電荷量Ｄの算出方法と同様である。放電電荷量算出部２０２が実際の放電電荷量を算出するのに対して、推定放電電荷量算出部２１３は現時点より先の放電電荷量を算出する。
【０１２２】
本変形例の稼働時間推定部２１２は、電池残量推定部２０６において推定された電池１１の残量と、推定放電電荷量算出部２１において算出された所定時間毎の推定放電電荷量とに基づいて、電子装置１が稼働可能な時間を推定する。例えば、稼働時間推定部２１２は、電池１１の残量の推定値に対応する残りの電荷量に到達するまで、所定時間毎の推定放電電荷量の積算を繰り返し、その積算の繰り返し回数に対応する電池１１の放電時間を稼働時間の推定結果として取得する。
【０１２３】
この変形例によれば、所定時間毎の推定放電電荷量に基づいて、より正確な稼働時間を推定できる。
【０１２４】
（変形例４）
図１５Ａは、第１電荷量情報の変形例を示す図である。この変形例において、第１電荷量情報は、第１電荷量ＱＸの温度特性に関する情報を含む。図１５Ａに示す第１電荷量情報は、温度特性に関する情報として、複数の所定の温度にそれぞれに対応した第１電荷量ＱＸを含む。放電電荷量算出部２０２は、第１放電電荷量ＤＸの算出に用いる第１電荷量ＱＸを、第１電荷量ＱＸの温度特性に関する情報と、温度情報が示す電池１１の温度とに応じて変更する。例えば放電電荷量算出部２０２は、温度の平均値Ｍａに対応した第１電荷量ＱＸをデータテーブル（図１５Ａ）から読み出して、第１放電電荷量ＤＸの算出に用いる。
【０１２５】
この変形例によれば、第１放電電荷量ＤＸの算出に用いる第１電荷量ＱＸが、第１電荷量ＱＸの温度特性と温度情報が示す電池１１の温度とに応じて変更される。これにより、電池１１の温度に合わせた適切な第１電荷量ＱＸを用いて第１放電電荷量ＤＸが算出されるため、第１放電電荷量ＤＸの精度が向上する。
【０１２６】
（変形例５）
図１５Ｂは、第２電荷量情報の変形例を示す図である。この変形例において、第２電荷量情報は、第２電荷量ＱＳの温度特性に関する情報を含む。図１５Ｂに示す第２電荷量情報は、温度特性に関する情報として、複数の所定の温度にそれぞれに対応した第２電荷量ＱＳを含む。放電電荷量算出部２０２は、第２放電電荷量ＤＳの算出に用いる第２電荷量を、第２電荷量ＱＳの温度特性に関する情報と、温度情報が示す電池１１の温度とに応じて変更する。すなわち、放電電荷量算出部２０２は、温度の平均値Ｍａに対応した第２電荷量ＱＳをデータテーブル（図１５Ｂ）から読み出して、第２放電電荷量ＤＳの算出に用いる。
【０１２７】
この変形例によれば、第２放電電荷量ＤＸの算出に用いる第２電荷量ＱＳが、第２電荷量ＱＳの温度特性と温度情報が示す電池１１の温度とに応じて変更される。これにより、電池１１の温度に合わせた適切な第２電荷量ＱＳを用いて第２放電電荷量ＤＳが算出されるため、第２放電電荷量ＤＳの精度が向上する。
【符号の説明】
【０１２８】
１…電子装置、１１…電池、１２…電圧測定部、１３…温度測定部、１４…通信部、１５…センサ部、１６…処理部、１７…記憶部、２…電池残量推定装置、２１…通信部、２２…表示部、２３…入力部、２４…処理部、２５…記憶部、２５１…プログラム、２０１…情報取得部、２０２…放電電荷量算出部、２０３…温度平均値算出部、２０４…電圧平均値算出部、２０５…電圧基準値算出部、２０６…電池残量推定部、２０７…第１推定部、２０８…第２推定部、２０９…第１判定部、２１０…第２判定部、２１１…制御部、２１２…稼働時間推定部、２１３…推定放電電荷量算出部、９…ネットワーク
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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