(57)【要約】【課題】適切なタイミングで、電池電源の電圧測定を精度よく行うことができる測定装置を提供する。【解決手段】本発明に係る電圧測定装置は、電池の電圧をＡＤ変換してデジタル値とするＡＤ変換器１１と、このデジタル値を補正する補正部３２と、電池の電圧が基準電圧Ｖ以下となった場合、補正部３２による測定値の補正開始を指示する基準電圧判定ＩＣ１２とを備えるため、電圧を精度よく測定すべきタイミングで電圧の測定値に対する補正を行うことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池電源から印加された電圧をデジタル値に変換して、該電圧の測定値とする測定値変換部と、
上記測定値変換部により変換された測定値を補正する補正手段と、
電池電源の電圧を精度よく測定する必要があるか否を決定する基準となる電圧値である基準電圧と電池電源から印加された電圧とを比較し、該電圧が該基準電圧以下となった場合、上記補正手段による上記測定値の補正開始を指示する指示部と、を備えることを特徴とする測定装置。
【請求項２】
上記補正手段は、所定の電圧に関する測定誤差のないデジタル値である基準値と、電池電源により印加された電圧が上記所定の電圧となるときに得られた測定値との差分に基づき、該測定値を補正することを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
上記測定値に基づき上記電池の寿命を推定する推定手段をさらに備え、
上記補正手段により上記測定値が補正された場合、上記推定手段は、補正された測定値に基づき電池の寿命を推定することを特徴とする請求項１または２に記載の測定装置。
【請求項４】
上記推定手段によって推定された電池寿命に関する情報、および上記補正手段により補正された測定値に関する情報のうち少なくとも一方を出力する出力手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の測定装置。
【請求項５】
上記電池電源から供給される電力により起動しており、
上記電池電源と上記測定値変換部との間の接続をオンまたはオフに切り替える切り替え部と、
上記指示部が電池電源の電圧が上記基準電圧以下となったと判定した場合、上記測定値変換部に電圧が印加されるように、上記電池電源と上記測定値変換部との接続をオンに切り替えるように、上記切り替え部に対して指示する切り替え指示手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項６】
上記電池電源から供給される電力により起動しており、
上記測定値変換部に電圧が印加されるように、上記電池電源と上記測定値変換部との間の接続を所定間隔ごとにオンまたはオフに切り替える切り替え部と、
上記指示部が電池電源の電圧が上記基準電圧以下となったと判定した場合、上記電池電源と上記測定値変換部との間の接続をオンするタイミングの間隔が基準電圧以下と判定される前の間隔よりも短くなるように、上記切り替え部に対して指示する切り替え指示手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の測定装置を動作させるための制御プログラムであって、コンピュータを上記各手段として機能させるための測定装置の制御プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載の測定装置の制御プログラムを記録したコンピュータの読取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池電源の電圧を測定する測定装置、測定装置の制御プログラム、および測定装置の制御プログラムを記録した記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電池を主電源として駆動する装置またはシステムが広く普及している。このように電池電源を利用して駆動する装置またはシステムでは、該装置またはシステムにおける動作状態に応じて消費する電流量が異なるため、各動作状態に応じて電池電圧の低下幅にばらつきが生じる。例えば、待機状態時では装置またはシステムが動作可能な電池電圧が保障されている場合であっても、駆動時では該装置またはシステムの駆動可能な電圧を下回る場合がある。そこで、消費電流量が最大となる動作時においても上記装置またはシステムを動作可能とさせる最小の電圧を、上記装置またはシステムにおける電池の寿命と規定することができる。
【０００３】
ところで、上記した装置またはシステムを安定して動作させるためには、電池電圧を精度よく測定し上記した電池の寿命として規定された電圧に到達しているか否かを監視する必要がある。そして、電池電圧がある一定電圧以下になった場合、電池電源を消費する回路から電池を隔離させたり、電池の消耗状態をユーザに通知したりすることが求められる。
【０００４】
しかしながら、ＡＤ変換器を利用して電圧測定を行う構成の場合、電源回路から出力される電圧のばらつきがＡＤ変換器によるＡＤ変換の変換結果に誤差を生じさせてしまうという問題がある。
【０００５】
そこで、例えば、特許文献１〜４では、電圧を精度よく測定したり、誤差を含む電圧の計測結果を補正したりする装置が開示されている。
【０００６】
より具体的には、特許文献１では、基準電圧と基準電流とを測定し、この測定値と真値との誤差を求め、この誤差から近似曲線を算出する。そして、この近似曲線に基づき入力信号における各区間の補正値を求め、該入力信号に対してこの補正値を減算または加算して電圧を補正するＡＤ変換器を用いた電圧、電流信号の補正方法が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２では、電源ラインから検出した出力電圧を分圧した参照電圧を使用して出力電圧の変動をキャンセルする電圧計測システムが開示されている。
【０００８】
また、特許文献３では、所定の電源電圧環境下で基準電圧発生手段を起動させたときの出力電圧をデジタル変換し、その値をメモリに記憶するＡＤ／ＤＡ変換回路が開示されている。
【０００９】
また、特許文献４では、アナログ−デジタル変換器からの出力データと基準電圧データを用いて誤差を求める変換誤差算出回路と、変換誤差回路の出力データとアナログ−デジタル変換器の出力データを補正する変換誤差補正回路とを有する電池残量表示システムが開示されている。
【００１０】
しかしながら、これら従来の技術は、本願のように電池電源において適切なタイミングで正確な電圧測定の実行を指示するものではない。
【特許文献１】特開平４−３７０７６９号公報（１９９２年１２月２４日公開）
【特許文献２】特開２０００−３５６６５７号公報（２０００年１２月２６日公開）
【特許文献３】特開２００２−２９０２３６号公報（２００２年１０月０４日公開）
【特許文献４】特開２００６−５３０８９号公報（２００６年０２月２３日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上記した電池が乾電池等の一次電池の場合、図７に示す放電曲線のように、放電中の電池電圧は時間経過とともに低下し電池の寿命として規定された電圧に到達する。また、上記電池が二次電池の場合であっても一定の放電を継続すると同様な放電曲線を描き電池寿命として規定された電圧に到達する。
【００１２】
この電池の寿命として規定された電圧付近では、下記の理由により、電圧を正確に測定し、精度よく電池寿命を推定する必要がある。すなわち、電圧の測定結果に誤差を含むものである場合、電池寿命に到達しているにも関わらず電池寿命までまだ余裕があると誤って判断したり、電池寿命に到達していないにも関わらず電池寿命に達したと判断し電池を隔離させたりする等の問題が生じるからである。
【００１３】
このため、電池電源により駆動する装置またはシステムは、電圧が電池寿命として規定された近傍の電圧に到達すると、精度よく該電池電圧を測定できる構成であることが要求される。
【００１４】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、適切なタイミングで、電池電源の電圧測定を精度よく行うことができる測定装置、測定装置の制御プログラム、および測定装置の制御プログラムを記録した記録媒体を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る測定装置は、上記した課題を解決するために、電池電源から印加された電圧をデジタル値に変換して、該電圧の測定値とする測定値変換部と、上記測定値変換部により変換された測定値を補正する補正手段と、電池電源の電圧を精度よく測定する必要があるか否を決定する基準となる電圧値である基準電圧と電池電源から印加された電圧とを比較し、該電圧が該基準電圧以下となった場合、上記補正手段による上記測定値の補正開始を指示する指示部と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
上記基準電圧とは、電池寿命として規定される電圧よりも大きい電圧であって、誤って電池寿命と認識する可能性のある電圧範囲以上で設定できる電圧である。
【００１７】
また、上記電池電源としては、放電により時間経過とともに電圧が低下して電池の寿命として規定された電圧に到達するような、例えば乾電池等の一次電池が挙げられる。さらにまた、上記電池電源として一定の放電を継続すると一次電池と同様な放電曲線を描き電池寿命として規定された電圧に到達する二次電池を挙げることもできる。
【００１８】
上記構成によると測定値変換部を備えているため、電池電源の電圧の測定結果をデジタル値として扱える。また、補正手段を備えているため、測定値変換部により変換された測定値が誤差を含む場合であっても補正することができる。
【００１９】
また、指示部を備えるため、電池電圧の測定結果に対する上記補正手段による補正処理を、電池電源の電圧を精度よく測定すべきタイミングで行うことができる。
【００２０】
よって、本発明に係る測定装置は、適切なタイミングで、電池電源の電圧測定を精度よく行うことができるという効果を奏する。
【００２１】
また、本発明に係る測定装置は、上記した構成において、上記補正手段は、所定の電圧に関する測定誤差のないデジタル値である基準値と、電池電源により印加された電圧が上記所定の電圧となるときに得られた測定値との差分に基づき、該測定値を補正するように構成されていることが好ましい。
【００２２】
また、本発明に係る測定装置は、上記した構成において、上記測定値に基づき上記電池の寿命を推定する推定手段をさらに備え、上記補正手段により上記測定値が補正された場合、上記推定手段は、補正された測定値に基づき電池の寿命を推定するように構成されていることが好ましい。
【００２３】
上記した構成によると、推定手段を備えているため、電池の寿命を見積もることができる。さらには、上記補正手段により上記測定値が補正された場合、補正された測定値に基づき電池の寿命を推定することができるため、適切なタイミングで精度よく電池の寿命を見積もることができる。
【００２４】
また、本発明に係る測定装置は、上記した構成において、上記推定手段によって推定された電池寿命に関する情報、および上記補正手段により補正された測定値に関する情報のうち少なくとも一方を出力する出力手段を備えるように構成されていることが好ましい。
【００２５】
上記構成によると出力手段を備えているため、本発明における電池電源を利用する装置またはシステムを利用する利用者に対して電池寿命および上記補正手段により補正された測定値に関する情報を通知することができる。
【００２６】
また、本発明に係る測定装置は、上記した構成において、上記電池電源から供給される電力により起動しており、上記電池電源と上記測定値変換部との間の接続をオンまたはオフに切り替える切り替え部と、上記指示部が電池電源の電圧が上記基準電圧以下となったと判定した場合、上記測定値変換部に電圧が印加されるように、上記電池電源と上記測定値変換部との接続をオンに切り替えるように、上記切り替え部に対して指示する切り替え指示手段と、を備えるように構成されていてもよい。
【００２７】
上記構成によると、切り替え部と切り替え指示手段とを備えるため、常に電池電源の電圧測定を行うことなく必要なときにのみ測定を行うことができる。このため、常に電池電源の電圧を測定する構成と比較して、上記測定装置の電圧測定により消費される電池電源の電力を低減させることができる。
【００２８】
また、本発明に係る測定装置は、上記した構成において、上記電池電源から供給される電力により起動しており、上記測定値変換部に電圧が印加されるように、上記電池電源と上記測定値変換部との間の接続を所定間隔ごとにオンまたはオフに切り替える切り替え部と、上記指示部が電池電源の電圧が上記基準電圧以下となったと判定した場合、上記電池電源と上記測定値変換部との間の接続をオンするタイミングの間隔が基準電圧以下と判定される前の間隔よりも短くなるように、上記切り替え部に対して指示する切り替え指示手段と、を備えるように構成されていてもよい。
【００２９】
上記構成によると、切り替え部と切り替え指示手段とを備えるため、例えば、電圧測定をそれほど精度よく行う必要がない期間では、所定間隔ごとに電圧が印加されるよう、上記電池電源と上記測定値変換部との間の接続がオンされる。しかしながら、上記指示部が電池電源の電圧が上記基準電圧以下となったと判定した場合、すなわち、精度よく電圧を測定する必要がある場合では、上記電池電源と上記測定値変換部との間の接続をオンするタイミングの間隔が短くなるように設定することができる。
【００３０】
このため、常に電池電源の電圧を測定する構成と比較して、上記測定装置の電圧測定により消費される電池電源の電力を低減させることができる。
【００３１】
なお、上記測定装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記測定装置をコンピュータにて実現させる測定装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る測定装置は、以上のように、本発明に係る測定装置は、上記した課題を解決するために、電池電源から印加された電圧をデジタル値に変換して、該電圧の測定値とする測定値変換部と、上記測定値変換部により変換された測定値を補正する補正手段と、電池電源の電圧を精度よく測定する必要があるか否を決定する基準となる電圧値である基準電圧と電池電源から印加された電圧とを比較し、該電圧が該基準電圧以下となった場合、上記補正手段による上記測定値の補正開始を指示する指示部と、を備えることを特徴とする。
【００３３】
よって、本発明に係る測定装置は、適切なタイミングで、電池電源の電圧測定を精度よく行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（実施形態１）
本発明の一実施形態について図１ないし図４に基づいて説明すると以下の通りである。すなわち、本実施の形態に係る電池駆動システム１００は、図１に示すように、電池２からの電力が、電源回路３を介して駆動回路６等に供給されるように構成されており、この供給された電力により駆動するシステムである。なお、この図１は、本発明の実施形態（実施形態１）を示すものであり、電池駆動システム１００の要部構成を示す図である。
【００３５】
本実施の形態に係る電池駆動システム１００は、上記した電池（電池電源）２、電源回路３および駆動回路６に加えて、電圧測定装置（測定装置）１、表示制御部５、および表示部４をさらに備えてなる構成である。そして、上記電池駆動システム１００は、上記電圧測定装置１により電池２の電圧を測定し、該測定した電圧から電池２の寿命に関する情報を表示部４に表示することができるようになっている。
【００３６】
上記電池２は、例えば乾電池等の一次電池であり、ある期間放電すると電池の寿命として規定された電圧まで降下するものである。
【００３７】
上記電圧測定装置１は、図１に示すように電池２から電源回路３に印加する電圧を測定するものであり、測定した結果から推定した電池寿命に関する情報を、表示制御部５を通じて表示部４に表示させる。
【００３８】
表示部４は、例えば、ＬＣＤ（liquid crystal display）、ＣＲＴ（cathode-ray tube）等の表示装置によって実現されるものであり、表示制御部５からの制御により、例えば電池寿命に関する情報等の各種情報を表示する。
【００３９】
なお、上記電源回路３から電池駆動システム１００が備える各部それぞれに電力を供給するようになっているが、説明の便宜上、電源回路３と駆動回路６との間の結線以外は、ここでは省略する。
【００４０】
（電圧測定装置の構成）
ここで、以下において本実施の形態に係る電圧測定装置１の構成に関する説明をする。
【００４１】
本実施の形態に係る電圧測定装置１は、図１に示すように抵抗Ｒ１、Ｒ２、ＡＤ変換器（測定値変換部）１１、基準電圧判定ＩＣ（指示部）１２、電圧測定装置制御部（補正手段、推定手段、出力手段）１３、およびメモリ１４を備えてなる構成である。
【００４２】
本実施の形態に係る電圧測定装置１では、上記抵抗Ｒ１と上記抵抗Ｒ２とにより上記ＡＤ変換器１１によってアナログ−デジタル（ＡＤ）変換可能な電圧に、電池２からの電圧を分圧する。そしてこの分圧した電圧に基づくデジタル信号（測定値）をＡＤ変換器１１が電圧測定装置制御部１３に出力するようになっている。
【００４３】
また、電圧測定装置１は、上述したように基準電圧判定ＩＣ１２を備えており、この基準電圧判定ＩＣ１２により、抵抗Ｒ１および抵抗Ｒ２によって分圧された電圧が基準電圧Ｖ以下となったか否か判定できるようにもなっている。
【００４４】
ここで、基準電圧Ｖとは、上記した電池寿命として規定される電圧よりも大きい値である。より正確には、電池寿命として規定される電圧よりも、電圧の測定誤差として取りうる範囲分だけ大きい値として設定できる電圧である。
【００４５】
つまり上述したように、消費電流量が最大となる動作時においても装置またはシステムを動作可能とする最小の電圧を、電池２の寿命時の電圧と規定することができる。そしてこの寿命時の電圧よりも大きい電圧、すなわち誤って電池寿命と認識する可能性のある電圧範囲以上の電圧を基準電圧Ｖとして設定する。
【００４６】
したがって、電池２の電圧測定において大きな誤差が生じる場合、電池寿命時の電圧よりも大きなマージンを取った電圧を基準電圧Ｖとして設定することができる。また電圧の測定結果に誤差がほとんど生じない場合では、電池寿命時の電圧またはこの電圧よりやや大きい電圧を基準電圧Ｖと設定することができる。
【００４７】
このように、基準電圧Ｖは、電池２の性能と、該電池２を電源として駆動する上記電池駆動システム１００により消費される電流量と、電圧測定結果の誤差範囲とを考慮して適宜設定される。
【００４８】
上記基準電圧判定ＩＣ１２は、電池２から印加される、分圧された電圧と基準電圧Ｖと
を比較し、該電圧が基準電圧Ｖ以下であるか否かを判定するものである。基準電圧判定ＩＣ１２は、電圧が上記基準電圧Ｖよりも大きい期間では「ハイ（high)」を示す信号を、基準電圧Ｖ以下となる場合に「ロウ（low）」を示す信号を電圧測定装置制御部１３に出力する。なお、この「ハイ」または「ロウ」を示す信号をまとめて、本明細書中では２値信号と称する。
【００４９】
この基準電圧判定ＩＣ１２は、例えば、以下のように動作するリセットＩＣなどにより実現できる。すなわち、基準電圧判定ＩＣ１２は、電池２からの電圧を監視し電圧が基準電圧Ｖより大きい期間では「ハイ」を出力するが、基準電圧Ｖ以下となった時点で「ロウ」を出力する。
【００５０】
なお、この基準電圧判定ＩＣ１２は、電池２から印加される電圧をデジタル値に変換することなくアナログ値で、基準電圧Ｖと比較する構成である。このため、この基準電圧判定ＩＣ１２による上記比較処理において誤差が生じることはない。
【００５１】
上記メモリは、例えば、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリによって実現できるものであり、基準値２１を記憶する。この基準値２１は、基準電圧Ｖ時の電圧をＡＤ変換器１１によりデジタルデータに変換した場合の値であって、測定誤差を含まない理想的な値を示す。
【００５２】
電圧測定装置制御部１３は、電圧測定装置１の各部における各種制御を行うものであり、例えばＣＰＵ（central processing unit）などにより実現できる。また、この電圧測定装置制御部１３は、ＡＤ変換器１１から入力された信号に基づき電池２における電圧を把握し、電池２の寿命を判定するものでもある。
【００５３】
また、電圧測定装置制御部１３は、基準電圧判定ＩＣ１２により入力された２値信号が「ハイ」から「ロウ」に変化した場合、ＡＤ変換器１１から入力されたデジタル信号（測定値）の測定誤差を補正するものでもある。すなわち、ＡＤ変換器１１を利用して電圧測定を行う場合、電源回路３から出力される電圧のばらつきがＡＤ変換器１１によるＡＤ変換の変換結果に誤差を生じさせてしまう。そこで、この電圧測定装置制御部１３は、上記基準値２１を参照して、電池２から測定した電圧の測定誤差を把握し補正を行う。
【００５４】
さらには、上記電圧測定装置制御部１３は、ＡＤ変換器１１から入力されたデジタル値、または該デジタル値を補正した値から電池２の寿命を推定し該推定結果を表示部４に表示させるように表示制御部５に指示するものでもある。
【００５５】
（電圧測定装置における電圧の測定結果の補正に関する構成）
次に、図２を参照して、本実施の形態に係る電圧測定装置１における電圧の測定結果の補正に関する構成について説明する。図２は、本発明の実施形態を示すものであり、電圧測定装置１における電圧の測定結果の補正に関するソフトウェア構成を示すものである。上記電圧測定装置制御部１３は、機能ブロックとして基準値取得部３１、補正部（補正手段）３２、および電池寿命推定部（推定手段、出力手段）３３を備えてなる構成である。なお、これら機能ブロックは、電圧測定装置制御部１３が、例えばＣＰＵの場合、該ＣＰＵがＲＯＭ等に記憶されたプログラムをＲＡＭ等に読み出し実行することにより実現できる。
【００５６】
上記基準値取得部３１は、基準電圧判定ＩＣ１２から入力された２値信号が、「ハイ」から「ロウ」に変化したと判定すると、メモリ１４から基準値２１を読み出すものである。基準値取得部３１は、読み出した基準値２１を補正部３２に送信する。
【００５７】
上記補正部３２は、上記基準値取得部３１から基準値２１を取得すると、ＡＤ変換器１１から入力されたデジタル値を補正するものである。この補正部３２は、補正した結果を電池寿命推定部３３に送信する。
【００５８】
すなわち、上記基準電圧判定ＩＣ１２は、測定誤差なく電池２から印加される電圧が基準電圧Ｖに達した時点を特定することができる。そして、この時点における、ＡＤ変換器１１により得られたデジタル値が基準値２１と一致するか否かにより補正部３２は、上記デジタル値に含まれる誤差を判定することができる。
【００５９】
このように誤差を判定すると、補正部３２は、この判定した誤差を反映した後述する補正直線を作成して、電池２の電圧から得られるデジタル値の補正を行う。
【００６０】
なお、上記補正部３２は、基準値取得部３１から基準値２１を取得していない場合、あるいは上記デジタル値に誤差が生じていない場合、ＡＤ変換器１１から入力されたデジタル値をそのまま電池寿命推定部３３に送信する。
【００６１】
電池寿命推定部３３は、補正部３２から受信したデジタル値に基づき、電池２の寿命を推定するものである。電池寿命推定部３３は、推定した結果を表示制御部５に送信する。
【００６２】
ここで、上記した補正部３２による、電池２の電圧の測定結果に係る補正方法について図３および図４を用いて説明する。図３は、誤差を含まない理想的な電池電源の電圧と該電圧から求めたデジタル値との関係を示すグラフである。また、図４は、電池電源の電圧と該電圧から求めたデジタル値との関係を示すグラフであり、誤差を含まない理想的な電池電源の電圧と該電圧から求めたデジタル値との関係と、誤差を含む電池電源の電圧と該電圧から求めたデジタル値との関係とをそれぞれ示すものである。
【００６３】
ところで、電源回路３における電源電圧Ｖｒｅｆにばらつきが生じないような理想的な条件の場合、この条件時での電池電圧Ｖｂａｔと該電圧から求めたデジタル値Ｄａｔａとの関係は、ＡＤ変換後のデジタル値のビット数をＮ、分圧抵抗をＲ１、Ｒ２とすると下記の数式（１）のように示すことができる。
Ｄａｔａ＝Ｖｂａｔ×（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））／（Ｖｒｅｆ／（２Ｎ））・・・（１）
ここで、（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））×（２Ｎ）＝ｋとおくと、上記数式（１）は、以下のように示すことができる。
Ｄａｔａ＝１／Ｖｒｅｆ×ｋ×Ｖｂａｔ                                ・・・（２）
そして、上記数式（２）に示すＤａｔａとＶｂａｔとの関係は、電源回路３からの出力にばらつきがなく、電圧に対する理想的なデジタル値が得られる場合、図３に示す直線ａ１となる。なお、図３に示す関係においてＶｂａｔが基準電圧Ｖとなる時のＤａｔａが基準値２１となる。
【００６４】
ここで、電源回路３における電源電圧Ｖｒｅｆの測定値が理想的に得られる場合、図４において直線ａ１で示すことができる。
【００６５】
これに対して、電源回路３における電源電圧Ｖｒｅｆが理想値よりも高くなるようにばらついた場合、電池電圧ＶｂａｔをＡＤ変換したデジタル値は理想値のデジタル値よりも小さくなり、図４に示す直線ａ３に示すようになる。一方、電源回路３における電源電圧Ｖｒｅｆが理想値よりも低くなるようにばらついた場合、電池電圧ＶｂａｔをＡＤ変換したデジタル値は理想値のデジタル値よりも大きくなり、図４に示す直線ａ２に示すようになる。
【００６６】
ここで、実際に測定した基準電圧Ｖ時におけるＡＤ変換後のデジタル値をＤａｔとすると、以下の数式（３）として示すことができる。
Ｖｂａｔ＝（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））×Ｖ／Ｄａｔ×基準値              ・・・（３）
したがって、補正部３２は、上記数式（３）を利用して基準値取得部３１から受信した、（基準値２１，基準電圧Ｖ）時におけるデジタル値Ｄａｔから、測定誤差を反映させた電池電圧Ｖｂａｔと該電池電圧ＶｂａｔをＡＤ変換して得たデジタル値Ｄａｔａとの関係式（例えば、直線ａ２またはａ３等の補正直線）を求める。そして、補正部３２は、この求めた関係式（補正直線）を電池寿命推定部３３に通知する。
【００６７】
電池寿命推定部３３は、この補正部３２から受信した関係式（補正直線）に基づき、電池２の寿命を推定し、推定した結果を表示制御部５に送信する。
【００６８】
以上のように、本実施の形態に係る電圧測定装置１は、上記基準電圧Ｖに到達した時点で、電池２の電圧Ｖｂａｔの測定誤差を補正し、この補正後の結果から電池２の寿命を推定することができる。
【００６９】
このため、本実施の形態に係る電圧測定装置１は、電池寿命を精度よく測定すべき適切なタイミングで電池電圧Ｖｂａｔの測定誤差を補正することができる。
【００７０】
ところで、電池電圧Ｖｂａｔの電圧測定を常時行う構成の場合、この電圧測定処理によって電池２からの電力を消費してしまい、その結果電池２の電池寿命を短くさせることとなる。そこで、電池２の電圧を所望時に測定できるように、図５に示すよう電圧を分圧してＡＤ変換器１１に入力する前にスイッチ（切り替え部）１５を設け、このスイッチ１５が適切なタイミングで開閉されるように構成されることが好ましい。
【００７１】
（実施形態２）
以下、図５および図６を参照して本発明の別の実施形態（実施形態２）に係る電圧測定装置（測定装置）５１の構成について説明する。図５は、本発明の別の実施形態を示すものであり、電池駆動システム１０１の要部構成を示す図である。図６は、本発明の別の実施形態を示すものであり、電圧測定装置５１における電池２の電圧Ｖｂａｔの補正に関するソフトウェア構成を示すブロック図である。
【００７２】
図５に示すように、実施形態２に示す電圧測定装置５１の構成は、実施形態１に示す電圧測定装置１の構成と比較して電池２と抵抗Ｒ1および抵抗Ｒ２（分圧回路）との間にスイッチ１５をさらに備えている点で異なる。
【００７３】
また、基準電圧判定ＩＣ１２が、上記スイッチ１５と電池２との間に備えられ、分圧後の電池２の電圧ではなく、分圧前の電池２の電圧が入力される点で実施形態１に示す電圧測定装置５１と異なる。このため、基準電圧判定ＩＣ１２によって監視される基準電圧Ｖの大きさは、実施形態１よりも大きくなる。
【００７４】
また、上記電圧測定装置５１では、電圧測定装置制御部（補正手段、推定手段、出力手段、切り替え指示手段）４３が、上記基準電圧判定ＩＣ１２から出力された２値信号に応じて、スイッチ１５の開閉を指示する点で電圧測定装置１が備える電圧測定装置制御部１３と異なる。
【００７５】
すなわち、上記電圧測定装置制御部４３は、図６に示すように機能ブロックとしてスイッチ開閉指示部（切り替え指示手段）３４をさらに備えている。そして、基準電圧判定ＩＣ１２から「ロウ」信号を受け付けるとスイッチ開閉指示部３４が開いているスイッチ１５を閉じるように指示し、ＡＤ変換器１１に電池２の電圧Ｖｂａｔが印加されるようにする。さらに、スイッチ開閉指示部３４は、基準値取得部３１に基準値２１の取得を指示するものでもある。なお、上記した点以外では、電圧測定装置５１は、実施形態１に示す電圧測定装置１と同様であるため、同様な部材には同じ符号を付しその説明は省略する。
【００７６】
以上のように、本実施の形態に係る電圧測定装置５１は、基準電圧Ｖに到達するまではスイッチ１５が開いており電圧測定が実行されないように設定されている。そして、基準電圧判定ＩＣ１２が、電池２の電圧が基準電圧Ｖ以下となったと判定すると、「ロウ」信号を電圧測定装置制御部４３に送信する。電圧測定装置制御部４３では、スイッチ開閉指示部３４が、該「ロウ」信号に応じて、スイッチ１５を閉じるように指示する。
【００７７】
このように、本実施の形態に係る電圧測定装置５１は、基準電圧Ｖ以下になった時点で、上記ＡＤ変換器１１によるＡＤ変換（電圧測定）を開始することができるため、ＡＤ変換（電圧測定）を常時行う構成と比較して電池２の電力の消耗を低減させることができる。
【００７８】
なお、上記した電圧測定装置５１では、基準電圧Ｖ以下に到達した時点で、電池２の電圧を測定し、該測定した結果を補正して電池寿命を推定する構成であるがこれに限定されるものではなく、例えば以下のように構成してもよい。
【００７９】
すなわち、基準電圧Ｖを超えている間は、所定間隔で断続的にスイッチ１５が開閉を行い、所定間隔ごとに電圧Ｖｂａｔを測定する。そして、基準電圧Ｖ以下となった時点から常時スイッチ１５をオンして電圧Ｖｂａｔを測定する、あるいは上記所定間隔より短い時間間隔でスイッチ１５の開閉を行い、電圧Ｖｂａｔを測定する構成であってもよい。
【００８０】
このように構成されている場合、基準電圧Ｖに到達する前では、所定間隔ごとに電圧Ｖｂａｔを測定し、基準電圧Ｖ以下の時点から常時、あるいは該所定間隔よりも短い間隔で電圧Ｖｂａｔを測定することができる。このため、電池２の電圧を測定するため常時ＡＤ変換器１１によるＡＤ変換（電圧測定）を行う構成と比較して、電池２の電力の消耗を低減させることができる。よって、本実施の形態に係る電圧測定装置５１は、上記したように電池２の消費を抑制するとともに、基準電圧Ｖ以下では、測定した電圧値を常時あるいは高頻度で補正し電池２の寿命を推定することができる。
【００８１】
また、本実施の形態に係る電圧測定装置５１は、上記では電圧測定装置制御部４３からの指示に応じてスイッチ１５の開閉タイミングの制御（例えば、スイッチをオンまたはオフする、あるいはスイッチをオンするタイミングの間隔を短くする等）を行う構成であった。しかしながら、基準電圧判定ＩＣ１２からの指示に応じてスイッチ１５の開閉タイミングの制御を行う構成であってもよい。このように基準電圧判定ＩＣ１２からの指示に応じてスイッチ１５の開閉タイミングの制御を行う構成の場合、該基準電圧判定ＩＣ１２から以下のようにスイッチ１５に対して指示が出力される。
【００８２】
すなわち、電池２の電圧が基準電圧Ｖに到達するまでは基準電圧判定ＩＣ１２から「ハイ」を示す信号が電圧測定装置制御部４３に出力される。そして、電池２の電圧が基準電圧Ｖ以下となった場合、基準電圧判定ＩＣ１２は、電圧測定装置制御部４３に「ロウ」を示す信号を出力するとともに、スイッチ１５に対してスイッチをオンする、あるいはスイッチをオンするタイミングの間隔を短くするように指示する制御信号を出力する。
【００８３】
なお、このように電圧測定装置５１が構成される場合、図５において電圧測定装置制御部４３からスイッチ１５に延びる制御線の代わりに基準電圧判定ＩＣ１２からスイッチ１５に向かって制御線が延びることとなる。そして、上記電圧測定装置制御部４３がスイッチ開閉指示部３４を有するのではなく、基準電圧判定ＩＣ１２が有することとなる。
【００８４】
なお、実施形態１および実施形態２に係る電池駆動システム１０１では、表示部４において電池寿命に関する情報を表示する構成であったが、表示する内容はこれに限定されるものではない。例えば、補正部３２によって補正された測定値に関する情報を表示する構成であってもよいし、電池寿命に関する情報および補正された測定値に関する情報を表示する構成であってもよい。
【００８５】
このように、補正された測定値に関する情報を表示する場合、この補正された測定値に関する情報を補正部３２が表示制御部５に送信する。そして、表示制御部５が補正部３２から受信した補正された測定値に関する情報に基づき表示部４に表示させる。
【００８６】
なお、上記測定値に関する情報とは、例えば、測定誤差を反映させた電池電圧Ｖｂａｔと該電池電圧ＶｂａｔをＡＤ変換して得たデジタル値Ｄａｔａとの関係式（例えば、直線ａ２またはａ３等の補正直線）が挙げられる。
【００８７】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００８８】
最後に、電圧測定装置１が有する電圧測定装置制御部１３および電圧測定装置５１が備える電圧測定装置制御部４３が機能ブロックとして有する各部は、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【００８９】
すなわち、電圧測定装置１および電圧測定装置５１は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである電圧測定装置１および電圧測定装置５１の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記電圧測定装置１および電圧測定装置５１に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【００９０】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。
【００９１】
また、電圧測定装置１および電圧測定装置５１を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを、通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明に係る測定装置は、の測定結果に対する補正手段による補正処理を、電池電源の電圧を精度よく測定すべきタイミングで行うことができる。よって、電池電源により駆動する装置およびシステムに広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施形態を示すものであり、電池駆動システムの要部構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示すものであり、電圧測定装置における電圧の測定結果の補正に関するソフトウェア構成を示すブロック図である。
【図３】誤差を含まない理想的な電池電源の電圧と該電圧から求めたデジタル値との関係を示すグラフである。
【図４】電池電源の電圧と該電圧から求めたデジタル値との関係を示すグラフであり、誤差を含まない理想的な電池電源の電圧と該電圧から求めたデジタル値との関係と、誤差を含む電池電源の電圧と該電圧から求めたデジタル値との関係とをそれぞれ示すものである。
【図５】本発明の別の実施形態を示すものであり、電池駆動システムの要部構成を示す図である。
【図６】本発明の別の実施形態を示すものであり、電圧測定装置における電圧補正に関するソフトウェア構成を示すブロック図である。
【図７】従来技術を示すものであり、一次電池における放電曲線の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１    電圧測定装置（測定装置）
２    電池（電池電源）
１１  ＡＤ変換器（測定値変換部）
１２  基準電圧判定ＩＣ（指示部）
１３  電圧測定装置制御部（補正手段、推定手段、出力手段）
１５  スイッチ（切り替え部）
２１  基準値
３２  補正部（補正手段）
３３  電池寿命推定部（推定手段、出力手段）
３４  スイッチ開閉指示部（切り替え指示手段）
４３  電圧測定装置制御部（補正手段、推定手段、出力手段、切り替え指示手段）
５１  電圧測定装置（測定装置）
Ｖ    基準電圧
【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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