(57)【要約】電池容量が電池電圧と密接に関連するものである、という電池特性に根ざした表示を、ユーザーに対して分かりやすく行うこと可能な電池容量表示装置を提供するために、本発明に係る電池容量表示装置は、電池と、前記電池の満充電電圧から所定電圧までの間を等分する電圧帯が設定されており、電圧帯と電池容量とを対応付けたテーブルが記憶される記憶部と、前記電池の電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部で検出された電圧が属する電圧帯を決定する電圧帯決定部と、前記電圧帯決定部で決定された電圧帯と、前記記憶部に記憶されるテーブルとから、電池容量を決定する電池容量決定部と、前記電圧帯決定部で決定された電圧帯に係る情報と、前記電池容量決定部で決定された電池容量に係る情報の双方を表示する表示部２０と、を有する。【選択図】図３
2018088084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池と、
前記電池の満充電電圧から所定電圧までの間を等分する電圧帯が設定されており、電圧帯と電池容量とを対応付けたテーブルが記憶される記憶部と、
前記電池の電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部で検出された電圧が属する電圧帯を決定する電圧帯決定部と、
前記電圧帯決定部で決定された電圧帯と、前記記憶部に記憶されるテーブルとから、電池容量を決定する電池容量決定部と、
前記電圧帯決定部で決定された電圧帯に係る情報と、前記電池容量決定部で決定された電池容量に係る情報の双方を表示する表示部と、を有する電池容量表示装置。
【請求項２】
電圧帯は３つ以上設定されており、
電圧帯と電池容量の関係を関数としてみたとき、電圧帯の段階の減少に伴い、電池容量が１次関数より大きな率で減少する関数となる請求項１に記載の電池容量表示装置。
【請求項３】
電池容量の大小が長さにより表現される請求項１又は請求項２に記載の電池容量表示装置。
【請求項４】
電池容量の大小が面積により表現される請求項１又は請求項２に記載の電池容量表示装置。
【請求項５】
電池の満充電電圧から所定電圧までの間を等分する電圧帯が設定されており、電圧帯と電池容量とを対応付けたテーブルが記憶される記憶ステップと、
前記電池の電圧を検出する電圧検出ステップと、
前記電圧検出ステップで検出された電圧が属する電圧帯を決定する電圧帯決定ステップと、
前記電圧帯決定ステップで決定された電圧帯と、前記記憶ステップに記憶されるテーブルとから、電池容量を決定する電池容量決定ステップと、
前記電圧帯決定ステップで決定された電圧帯に係る情報と、前記電池容量決定ステップで決定された電池容量に係る情報の双方を表示する表示ステップと、を有する電池容量表示方法。
【請求項６】
電圧帯は３つ以上設定されており、
電圧帯と電池容量の関係を関数としてみたとき、電圧帯の段階の減少に伴い、電池容量が１次関数より大きな率で減少する関数となる請求項５に記載の電池容量表示方法。
【請求項７】
電池容量の大小が長さにより表現される請求項５又は請求項６に記載の電池容量表示方法。
【請求項８】
電池容量の大小が面積により表現される請求項５又は請求項６に記載の電池容量表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池を備えた電気機器などにおいて、当該電池が放電し得る残りの容量を表示するために用いられる電池容量表示装置、及び、電気機器などの表示装置における電池容量表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄電装置を始め、通信機器や携帯用機器など、電池を備えた電気機器においては、当該電池が放電し得る残りの容量を報知するための表示部が設けられているものが知られている。ユーザーは、このような表示部を参照することによって、電池交換や、電池の充電などの準備を行うことが可能となる。【０００３】
例えば、特許文献１（特開２００７−３２７７６８号公報）には、３つのインジケーターで構成されたバッテリー残量表示部７において、満充電の際には、３つのインジケーター全てが点灯し、バッテリー残量の低下に伴ってインジゲーターは１つずつ消灯制御され、バッテリー残量が無くなった時点で３つ全てのインジケーターが消灯する電池容量表示装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００７−３２７７６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電池に残されている電池容量（一般的には、ＳＯＣ；Ｓｔａｔｅ  ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）を求める方法としては、電池の充放電に伴う電力量を積算したり、電池電圧から求めたり、或いはこれらの方法を併用したりする方法が知られている。一方、求められた電池容量を表示して報知する方法としては、従来技術のように電池容量の段階を示す方法に留められており、ユーザーが把握することができる電池容量に関する情報は、情報として乏しく、さらに当該情報は電池の特性を直接的に反映するものではない、という問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記のような問題を解決するものであって、本発明に係る電池容量表示装置は、電池と、前記電池の満充電電圧から所定電圧までの間を等分する電圧帯が設定されており、電圧帯と電池容量とを対応付けたテーブルが記憶される記憶部と、前記電池の電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部で検出された電圧が属する電圧帯を決定する電圧帯決定部と、前記電圧帯決定部で決定された電圧帯と、前記記憶部に記憶されるテーブルとから、電池容量を決定する電池容量決定部と、前記電圧帯決定部で決定された電圧帯に係る情報と、前記電池容量決定部で決定された電池容量に係る情報の双方を表示する表示部と、を有する。【０００６】
また、本発明に係る電池容量表示方法は、電池の満充電電圧から所定電圧までの間を等分する電圧帯が設定されており、電圧帯と電池容量とを対応付けたテーブルが記憶される記憶ステップと、前記電池の電圧を検出する電圧検出ステップと、前記電圧検出ステップで検出された電圧が属する電圧帯を決定する電圧帯決定ステップと、前記電圧帯決定ステップで決定された電圧帯と、前記記憶ステップに記憶されるテーブルとから、電池容量を決定する電池容量決定ステップと、前記電圧帯決定ステップで決定された電圧帯に係る情報と、前記電池容量決定ステップで決定された電池容量に係る情報の双方を表示する表示ステップと、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る電池容量表示装置及び電池容量表示方法は、電圧帯決定部（ステップ）で決定された電圧帯と、電池容量決定部（ステップ）で決定された電池容量の双方を表示するので、このような本発明に係る電池容量表示装置及び電池容量表示方法によれば、電池容量が電池電圧と密接に関連するものである、という電池特性に根ざした表示を、ユーザーに対して分かりやすく行うこと可能となる。【０００８】
また、本発明に係る電池容量表示装置及び電池容量表示方法によれば、電池電圧の低下に伴い、電池容量が１次関数より大きな率で落ち込むことを、ユーザーが把握しやすい表示を行うこと可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る電池容量表示装置１のブロック構成を示す概略図である。
【図２】記憶部１８に記憶される電圧帯と電池容量とを対応付けたテーブル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容量表示装置１における表示部２０の構成の一例を示す図である。
【図４】表示部２０における実際の表示例を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る電池容量表示装置１における表示部２０の構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る電池容量表示装置１における表示部２０の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態に係る電池容量表示装置１のブロック構成を示す概略図である。電池容量表示装置１は、電池５が放電し得る残りの容量を、ユーザーに報知するために用いられる。ここで、電池５としては、１次電池であっても、２次電池あってもよいが、以下の実施形態では２次電池を想定している。
【００１１】
また、本発明に係る電池容量表示装置１は、電池５に充電された電力を他の装置に給電するための、電池パックや蓄電装置などの装置の一部を構成するものであってもよいし、また、通信機器や携帯用機器など電池５が内蔵され、電池５からの電力を消費する機器の一部を構成するものであってもよい。
【００１２】
また、電池５は、単位電池単体でもよいし、複数の単位電池を直列接続したものでもよいし、複数の単位電池を並列接続したものでもよいし、単位電池の直列接続と並列接続とを組み合わせたものであってもよい。
【００１３】
電源端子７、７’は電池５の充放電経路に設けられており、電源端子７、７’から電池５の電力が放電されたり、また、電池５に対して充電されたりする。また、電池５の充放電経路には、充電経路を遮断する充電スイッチ８と、放電経路を遮断する放電スイッチ９とが設けられている。充電スイッチ８や放電スイッチ９は、上位の制御装置（不図示）からの制御信号に基づいて動作するようになっている。
【００１４】
電圧検出部１１は、電池５の電圧Vdを検出して、制御部１５に検出電圧値を転送する。制御部１５は、電圧検出部１１からの検出電圧Vdを受信し、記憶部１８に記憶されているテーブルを参照することで、少なくとも電池５の残量（電池容量）に係る情報を表示する表示部２０の表示制御を行う。
【００１５】
ここで、本発明に係る電池容量表示装置１においては、電池５の残量（電池容量）に係る情報を表示する際、この表示に依拠する情報は電池５の電圧Vdのみとすることも大きな特徴となっている。すなわち、電池５の残量（電池容量）を算出する際には、電圧以外の情報（例えば、温度など）を利用して、補正を行ったりしないようにしている。
【００１６】
制御部１５としては、汎用のマイクロコンピューターなどの演算装置を利用することができるし、専用のハードウエアを利用することもできる。
【００１７】
また、制御部１５は、特許請求の範囲に係る「電圧帯決定部」、「電池容量決定部」の構成に相当するものである。また、制御部１５は、特許請求の範囲における「電圧帯決定ステップ」、「電池容量決定ステップ」の各動作を実行する
記憶部１８は、制御部１５が参照することできる不揮発性のメモリであり、本発明に係る電池容量表示装置１においては、記憶部１８には、少なくとも電池５の電圧帯と、電池５の電池容量とを対応付けたテーブルが記憶保持されている。
【００１８】
図２は記憶部１８に記憶される電圧帯と電池容量とを対応付けたテーブルの一例を示す図である。
【００１９】
ここで、電池５の「電圧帯」については説明する。「電圧帯」とは、電池５の満充電電圧から所定電圧までの間を等分する電圧の帯域である。ここで、当該所定電圧は、電池５の残量が完全に０％となるときの電圧とすることができる。当該所定電圧は、放電終止電圧とも言うことができる。
【００２０】
以下、例示的に電池５の満充電電圧が４［V］であり、所定電圧が２．５［V］であるものとして説明する。また、満充電電圧４［V］と所定電圧２．５［V］との間を、０．２５［V］の電圧帯で６等分をする例に基づいて説明する。
【００２１】
図２のテーブル左欄に示すように、電圧検出部１１による検出電圧Vdに応じて、属する電圧帯が決定される。また、図２のテーブル中央欄に示すように、検出電圧Vdが属する電圧帯が決定すると、それに対応する電池容量が決定される。決定された電圧帯に係る情報と電池容量に係る情報の双方を表示するために表示部２０が用いられるが、図２のテーブル右欄は、表示部２０において、点灯する液晶部の番号が記憶されている。
【００２２】
表示部２０は、制御部１５からの表示制御指令に基づいて、電池５の電圧帯に係る情報と電池容量に係る情報の双方を表示する構成を有している。図３は本発明の実施形態に係る電池容量表示装置１における表示部２０の構成の一例を示す図である。
【００２３】
本発明に係る電池容量表示装置１における表示の特徴は、電池５の電圧Vdがどの電圧帯に属し、その電圧帯ではどの程度の残量（電池容量）が期待できるか、を表示することであり、表示部２０は「電圧帯」、「残量（電池容量）」の双方を２次元的に表示する構成となっている。
【００２４】
図３において、縦軸は「電圧帯」を示すものであり、横軸は「残量（電池容量）」を示すものとなっている。（すなわち、表示部２０は「電圧帯」、「残量（電池容量）」の双方を２次元的に表示する。）なお、実際の表示部２０における表示で「電圧帯」については４Ｖや３．７５Ｖといった数値、また、「残量（電池容量）」においては１００％や０％といった数値を具体的に表示するようにするかは任意とすることができる。
【００２５】
表示部２０においては、第１液晶部２１乃至第６液晶部２６の点滅によって、「電圧帯」、「残量（電池容量）」の双方に係る情報を示すようになっている。表示部２０では、電池５が満充電の状態から放電し終止電圧となっていくに従って、電圧帯が下がり、それに伴い、第６液晶部２６→第５液晶部２５→・・・→第１液晶部２１が順に消灯するような表示となる。
【００２６】
なお、表示部２０においては、電池５が属する電圧帯に相当する液晶部のみを点灯させ、残りの液晶部を消灯するような表示方式とすることもできる。
【００２７】
図３で示す表示部２０において、第１液晶部２１乃至第６液晶部２６の長さ又は面積が、「残量（電池容量）」を表現するようになっている。また、第１液晶部２１乃至第６液晶部２６のうち、点灯している最も上方に位置している液晶部に対応する電圧帯が、電池５が属する「電圧帯」を示している。
【００２８】
図４は表示部２０における実際の表示例を示す図である。例えば、電池５の検出電圧Vdが３．３［Ｖ］であり、電圧Vdが３．２５［V］＜電圧Vd［V］≦３．５［V］の電圧帯に属する場合には、第１液晶部２１乃至第４液晶部２４が点灯し、第５液晶部２５乃至第６液晶部２６が消灯する。このとき、ユーザーは、点灯している最も上方に位置している第４液晶部２４を確認し、「残量（電池容量）」として４０％程度の電池容量が期待できることを認識することができる。
【００２９】
本発明に係る電池容量表示装置１においては、電池５は、満充電の状態から終止電圧の状態となるまで、電池５の電圧が低下していくこと、そしてそれぞれの電圧で、期待できる残量（電池容量）がほぼ決定できることを、表現できるような表示方法を採用している。そのために表示部２０が「電圧帯」、「残量（電池容量）」の双方を２次元的に表示する構成となっている。
【００３０】
このように、本発明に係る電池容量表示装置及び電池容量表示方法は、電圧帯決定部（ステップ）で決定された電圧帯と、電池容量決定部（ステップ）で決定された電池容量の双方を表示するので、このような本発明に係る電池容量表示装置及び電池容量表示方法によれば、電池容量が電池電圧と密接に関連するものである、という電池特性に根ざした表示を、ユーザーに対して分かりやすく行うこと可能となる。
【００３１】
図３に戻る。図３中の点線は、「電圧帯」と「残量（電池容量）」との関係が１次関数であると仮定したとき、満充電電圧と放電終止電圧との関係から求めたラインである。図３における第２液晶部２２乃至第５液晶部２５の長さは、この点線より左よりとなっている。すなわち、表示部２０において、第１液晶部２１乃至第６液晶部２６の長さは、「電圧帯」と「残量（電池容量）」の関係を関数としてみたとき、「電圧帯」の段階の減少に伴い「残量（電池容量）」が１次関数より大きな率で減少する関数として示されていることがわかる。
【００３２】
電池５においては、電圧Vdの低下に伴い、電池容量が１次関数より大きな率で落ち込む特性を有している。本発明に基づく表示部２０においては、このような特性をも表現している。すなわち、本発明に係る電池容量表示装置及び電池容量表示方法によれば、電池電圧の低下に伴い、電池容量が１次関数より大きな率で落ち込むことを、ユーザーが把握しやすい表示を行うこと可能となる。
【００３３】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図５は本発明の他の実施形態に係る電池容量表示装置１における表示部２０の構成の一例を示す図である。
【００３４】
図５に示す実施形態は、表示部２０における構成が先の実施形態と異なるのみであるので、以下、この相違点についてのみ説明する。
【００３５】
図５に示す実施形態においては、表示部２０における第１液晶部２１乃至第６液晶部２６の一方の境界（横軸方向の一方端部の境界部）が、曲線で構成されていることを特徴としている。これは、電池電圧の低下に伴い、電池容量が１次関数より大きな率で落ち込むことを、より把握しやすいようにしたものである。当該曲線は、概略、２次関数や指数関数などに基づく曲線に相当するものである。
【００３６】
以上のような、他の実施形態に係る電池容量表示装置及び電池容量表示方法によれば、電池電圧の低下に伴い、電池容量が１次関数より大きな率で落ち込むことを、ユーザーがより的確に把握しやすい表示を行うこと可能となる。
【００３７】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。図６は本発明の他の実施形態に係る電池容量表示装置１における表示部２０の構成の一例を示す図である。
【００３８】
図６に示す実施形態は、表示部２０における構成が第１の実施形態と異なるのみであるので、以下、この相違点についてのみ説明する。
【００３９】
第１の実施形態において、縦軸は「電圧帯」を示すものであり、横軸は「残量（電池容量）」を示すものとなっていたが、図６に示す実施形態では、縦軸は「残量（電池容量）」を示すものであり、横軸は「電圧帯」を示すものとなっている。
【００４０】
このように、表示部２０における表示形態の具体例としては、本発明に係る技術思想の範疇を逸脱しない限り、種々の形態を採用すること可能である。
【００４１】
以上のような他の実施形態に係る電池容量表示装置及び電池容量表示方法によっても、電池容量が電池電圧と密接に関連するものである、という電池特性に根ざした表示を、ユーザーに対して分かりやすく行うこと可能となる。
【産業上の利用性】
【００４２】
蓄電装置を始め、通信機器や携帯用機器など、電池を備えた電気機器においては、当該電池が放電し得る残りの容量を報知するための表示部が設けられているものが知られている。ユーザーは、このような表示部を参照することによって、電池交換や、電池の充電などの準備を行うことが可能となる。ところが、電池容量を表示して報知する方法としては、電池容量の段階を示す方法に留められており、ユーザーが把握することができる電池容量に関する情報は、情報として乏しく、さらに当該情報は電池の特性を直接的に反映するものではない、という問題があった。一方、本発明に係る電池容量表示装置及び電池容量表示方法は、電池容量が電池電圧と密接に関連するものである、という電池特性に根ざした表示を、ユーザーに対して分かりやすく行うこと可能となり、産業上の利用性が非常に大きい。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・電池容量表示装置
５・・・電池
７、７’・・・電源端子
８・・・充電スイッチ
９・・・放電スイッチ
１１・・・電圧検出部
１５・・・制御部
１８・・・記憶部
２０・・・表示部
２１・・・第１液晶部
２２・・・第２液晶部
２３・・・第３液晶部
２４・・・第４液晶部
２５・・・第５液晶部
２６・・・第６液晶部
【図１】
2018088084.tif 000003
【図２】
2018088084.tif 000004
【図３】
2018088084.tif 000005
【図４】
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【図５】
2018088084.tif 000007
【図６】
2018088084.tif 000008
【国際調査報告】
2018088084.tif 000009
2018088084.tif 000010
2018088084.tif 000011
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