(57)【要約】【課題】ＤＣ／ＤＣコンバータ回路の特性値を用いないでバッテリの残量を検出できるバッテリ残量検出装置を提供する。【解決手段】バッテリ２から出力される負荷電流をパラメータとしたバッテリ２の残量とバッテリ２の電圧との関係を示す放電特性テーブルを格納した記憶部７と、バッテリ２の電圧を検出する電圧検出回路７１と、モータＭの駆動状態に応じてＰＷＭデューティ比を決定し、このＰＷＭデューティ比を出力する制御回路７２と、ＰＷＭデューティ比、電圧検出回路７１で検出されたバッテリ２の電圧及び放電特性テーブルに基づいて、バッテリ２の残量を検出するバッテリ残量検出回路６１と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリを電源として駆動するモータを用いた機器における前記バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出装置において、
前記バッテリから出力される負荷電流をパラメータとした前記バッテリの残量と前記バッテリの電圧との関係を示す放電特性テーブルを格納した記憶部と、
前記バッテリの電圧を検出する電圧検出回路と、
モータを制御する制御信号に基づいてＰＷＭデューティ比を決定し、このＰＷＭデューティ比を出力する制御回路と、
前記ＰＷＭデューティ比、前記電圧検出回路で検出された前記バッテリの電圧及び前記放電特性テーブルに基づいて、前記バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出回路と、
前記バッテリの残量から前記バッテリの使用状況に応じて前記制御目標信号を前記制御回路に出力する目標発生回路と、
を備えたことを特徴とするバッテリ残量検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタルカメラやロボット等に用いられる電池の残量を検出するバッテリ残量検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリで駆動可能な小型機器においては、バッテリの残量や消耗度合いは、バッテリマークやキャラクタ文字などによりユーザに知らされる。
特許文献１には、記憶部の特性テーブルにバッテリの種類に応じた放電特性値及びＤＣ（直流）／ＤＣ（直流）コンバータ回路の特性値を予め記憶し、電力消費予想テーブルに複数種の動作モードにそれぞれ対応付けた電力消費予想値を予め記憶しておくようにし、制御部は、動作モードの種類を検出し、この検出結果に基づいて、対応する電力消費予想値を読み出すと共に入力部に入力されたバッテリの種別情報に基づいて、対応した放電特性値及びＤＣ／ＤＣコンバータ回路の特性値を読み出し、これらの値とＤＣ／ＤＣコンバータ回路の出力を積分回路で積分されたＰＷＭ（Pulse  Width  Modulation）積分値から得られる負荷電流情報及びバッテリ端子電圧情報を用いてバッテリ残量を検出することが記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２０９７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、モータで駆動する機器の場合には、モータの電力効率を上げるために、バッテリからの電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ回路を通さずにモータに供給する場合が多い。このため、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路の特性値を利用したバッテリの残量検出を行うことができなかった。
そこで、本発明は、前述の課題に鑑みて提案されるものであって、モータを用いた機器の場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路の特性値を用いないでバッテリの残量を検出できるバッテリ残量検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、バッテリを電源として駆動するモータを用いた機器における前記バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出装置において、前記バッテリから出力される負荷電流をパラメータとした前記バッテリの残量と前記バッテリの電圧との関係を示す放電特性テーブルを格納した記憶部と、前記バッテリの電圧を検出する電圧検出回路と、モータを制御する制御信号に基づいてＰＷＭデューティ比を決定し、このＰＷＭデューティ比を出力する制御回路と、前記ＰＷＭデューティ比、前記電圧検出回路で検出された前記バッテリの電圧及び前記放電特性テーブルに基づいて、前記バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出回路と、前記バッテリの残量から前記バッテリの使用状況に応じて前記制御信号を前記制御回路に出力する目標発生回路と、を備えたことを特徴とするバッテリ残量検出装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ＰＷＭデューティ比、電圧検出回路で検出されたバッテリの電圧及び放電特性テーブルに基づいて、バッテリの残量を検出するバッテリ残量検出回路を有しているので、モータを用いた機器の場合に、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路の特性値を用いないでバッテリの残量を検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明に係るバッテリ残量検出装置の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係るバッテリ残量検出装置を示すブロック図である。
図２は、放電テーブル特性を示す図である。
【実施例】
【０００８】
図１に示すように、バッテリ残量検出装置１は、バッテリ２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路３と、記憶部４と、モータＭを駆動するモータ駆動部５と、制御部６と、制御マイコン部７と、通知部８とから構成されている。
【０００９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ回路３は、バッテリ２の電圧を変換して記憶部４と、モータ駆動部５と制御部６と制御マイコン部７と、通知部８に所定の電圧を供給する。
記憶部４は、図２に示すようなバッテリ残量とバッテリ電圧との関係を示す放電特性テーブルを格納している。図２に示す放電特性テーブルは、バッテリから出力される負荷電流をパラメータとしてバッテリ電圧のバッテリ残量依存性を示すテーブルであり、横軸はバッテリ残量（％）であり、縦軸はバッテリ電圧である。
【００１０】
モータ駆動部５は、モータドライバ５１と、回転検出回路５２とを備えている。モータドライバ５１は、制御回路７２から送られたＰＷＭ信号及び回転信号に基づいて、バッテリ２から供給される所定の電圧をモータＭに供給する。
【００１１】
回転検出回路５２は、モータＭの回転検出を行う。制御部６は、バッテリ残量検出回路６１と、制御目標発生回路６２とからなる。バッテリ残量検出回路６１は、制御回路７２で生成するＰＷＭデューティ比、電圧検出回路７１で検出されたバッテリ２の電圧及び記憶部４に格納されている放電特性テーブルに基づいて、バッテリ残量を求める。制御目標発生回路６２は、モータ駆動する機器に応じて回転角度及び回転速度等の制御目標信号を制御回路７２に出力する。
【００１２】
制御マイコン部７は、バッテリ２の電圧を検出する電圧検出回路７１と、制御目標発生回路６２から出力される制御目標信号と回転検出回路５２で検出されるモータＭの制御状態とを比較して、モータＭの回転方向とトルクを算出し、このトルクとモータＭのトルク定数や慣性モーメントからＰＷＭデューティ比を決定し、ＰＷＭ信号と回転方向を決める回転信号と共に、モータドライバ５１に出力し、かつＰＷＭデューティ比のデータをバッテリ残量検出回路６１に出力する制御回路７２と、を有している。
【００１３】
通知部８は、バッテリ残量検出回路６１で検出したバッテリ残量の表示を行うと共に、バッテリ２の使用状況に応じたモータＭの回転制御を行う信号を制御目標発生回路６２に出力する。
【００１４】
次に、モータ駆動の動作及びバッテリ残量検出について説明する。
制御回路７２からモータドライバ５１に出力されたＰＷＭ信号及び回転信号に基づいて、バッテリ２から供給される電圧をモータドライバ５１内のＰＷＭ制御回路を介してモータＭに供給して、モータＭを駆動する。
【００１５】
そして、制御回路７２から出力されたＰＷＭデューティ比、電圧検出回路７１で検出したバッテリ２の電圧及び記憶部７に格納されている図２に示す放電特性テーブルに基づいて、バッテリ残量検出回路６１によりバッテリの残量を検出して、通知部９に表示する。通知部９では、バッテリ２の使用状況に応じたモータＭの回転制御を行う信号を制御目標発生回路６２に出力する。
【００１６】
このように、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路３の特性値を用いることなく、バッテリの残量の検出を行うことができるので、電力効率を低下させることなくモータを駆動することができる。
なお、ＰＷＭ制御に代えてＶＦＭ（Variable  Frequency  Modulation）制御によっても良い。この場合は、ＰＷＭ信号の代わりにＶＦＭ信号を用いれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るバッテリ残量検出装置を示すブロック図である。
【図２】放電テーブル特性を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１…バッテリ残量検出装置、２…バッテリ、３…ＤＣ／ＤＣコンバータ回路、４…記憶部、５…モータ制御部、５１…モータドライバ、５２…回転制御回路、６…制御部、６１…バッテリ残量検出回路、６２…制御目標発生回路、７…制御マイコン部、７１…電圧検出回路、７２…制御回路、８…通知部
【図１】
2007228672.tif 000003
【図２】
2007228672.tif 000004