(57)【要約】【課題】バッテリ残量を、処理負荷が比較的少なく、より高い精度で表示する。【解決手段】制御回路は、バッテリを有する車両に搭載されて、バッテリに蓄えられたエネルギーの残量を示す残量情報を取得し、取得した残量情報をバッテリ残量表示ユニットに設けられた、連続的に運動する指針を駆動させるために出力する。当該制御回路は、バッテリの実電圧値の情報を受け取るインタフェースと、バッテリに蓄えられたエネルギー量に応じて定義される３つ以上の区分の各々に、電圧の上限値を設定し、受け取った実電圧値が上限値以上の場合には上限値を指針電圧値として設定し、指針電圧値を利用して残量情報を取得する処理回路とを備えている。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリを有する車両に搭載されて、前記バッテリに蓄えられたエネルギーの残量を示す残量情報を取得し、取得した前記残量情報をバッテリ残量表示ユニットに設けられた、連続的に運動する指針を駆動させるために出力する制御回路であって、
前記バッテリの実電圧値の情報を受け取るインタフェースと、
前記バッテリに蓄えられたエネルギー量に応じて定義される３つ以上の区分の各々に、電圧の上限値を設定し、受け取った前記実電圧値が前記上限値以上の場合には前記上限値を指針電圧値として設定し、前記指針電圧値を利用して前記残量情報を取得する処理回路と
を備えた制御回路。
【請求項２】
前記処理回路は、前記バッテリの実電圧値を利用して現在の区分を特定し、受け取った前記実電圧値が、前記現在の区分に設定された前記上限値未満の場合には、前記実電圧値を前記指針電圧値として設定する、請求項１に記載の制御回路。
【請求項３】
前記処理回路は、前記３つ以上の区分の各々に、前記実電流値に応じて変化する電圧の上限値を設定する、請求項１または２に記載の制御回路。
【請求項４】
前記処理回路は、前記３つ以上の区分の各々に、前記実電流値が相対的に大きいほど相対的に小さい電圧の上限値を設定する、請求項３に記載の制御回路。
【請求項５】
前記処理回路は、前記３つ以上の区分の各々について設けられた、前記実電流値と前記電圧の上限値との関係を示すテーブル、または関数を利用して、前記実電流値に応じて変化する前記電圧の上限値を設定する、請求項３または４に記載の制御回路。
【請求項６】
前記処理回路は、前記実電圧値を利用して現在の区分を特定し、特定された前記現在の区分について前記テーブルに前記実電流値と同じ値が記述されていないときは、前記テーブルに記述された少なくとも２つの電流値と前記実電流値との関係を利用して、前記少なくとも２つの電流値に対応する少なくとも２つの電圧の上限値から、前記現在の電流値に対応する電圧の上限値を算出する、請求項５に記載の制御回路。
【請求項７】
前記インタフェースは、さらに前記バッテリの現在の温度に対応する温度値を受け取り、
前記処理回路は、前記３つ以上の区分の各々に、前記温度値および前記実電流値に応じて変化する電圧の上限値を設定する、請求項３から６のいずれかに記載の制御回路。
【請求項８】
前記処理回路は、前記３つ以上の区分の各々に、前記温度値が相対的に低いほど相対的に小さい電圧の上限値を設定する、請求項７に記載の制御回路。
【請求項９】
前記処理回路は、前記３つ以上の区分の各々について設けられた、前記実電流値と前記現在の温度値と前記電圧の上限値との関係を示すテーブル、または関数を利用して、前記現在の電流値および前記現在の温度値から求めた前記電圧の上限値を設定する、請求項７または８に記載の制御回路。
【請求項１０】
前記処理回路は、前記電圧値を利用して現在の区分を特定し、特定された前記現在の区分について前記テーブルに前記現在の温度値と同じ値および前記実電流値と同じ値が記述されていないときは、前記テーブルに記述された少なくとも２つの温度値に対応する、前記現在の電流値と前記電圧の上限値との関係を示す補間情報を算出し、さらに、前記補間情報から得られる少なくとも２つの電流値と前記現在の電流値との関係を利用して、前記少なくとも２つの電流値に対応する少なくとも２つの電圧の上限値から、前記現在の電流値に対応する電圧の上限値を補間する、請求項９に記載の制御回路。
【請求項１１】
前記インタフェースは、所定の時間が経過した後、再度、前記バッテリの実電圧値および実電流値の情報を受け取り、
前記処理回路は、再度受け取った前記実電圧値を利用して現在の区分を更新し、前記区分が変化したときは、変化後の区分に対応する電圧の上限値を設定する、請求項１から１０のいずれかに記載の制御回路。
【請求項１２】
前記処理回路は、前記バッテリのエネルギーの消費量が予め定められた基準を超える度に、前記電圧の上限値を段階的に減少させる、請求項１１に記載の制御回路。
【請求項１３】
前記エネルギーの消費量は、前記車両の走行距離、走行時間、前記バッテリの電流の消費量のいずれかの積算値を利用して決定される、請求項１２に記載の制御回路。
【請求項１４】
前記区分が変化したときは、所定の条件が満たされない限り、以前の区分への変更を禁止する、請求項１１から１３のいずれかに記載の制御回路。
【請求項１５】
前記所定の条件は、前記車両のメインスイッチが一旦オフされることである、請求項１４に記載の制御回路。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれかに記載の制御回路と、
指針と、
前記制御回路から前記残量情報を受け取って、前記残量情報に基づいて前記指針を
連続的に運動させる駆動機構と
を備えたバッテリ残量表示ユニット。
【請求項１７】
請求項１から１５のいずれかに記載の制御回路と、
指針および駆動機構を有するバッテリ残量表示ユニットであって、前記駆動機構は前記制御回路から前記残量情報を受け取って、前記残量情報に基づいて前記指針を連続的に運動させる、バッテリ残量表示ユニットと
を備えた車両。
【請求項１８】
請求項１６に記載のバッテリ残量表示ユニットと、
前記バッテリと、
前記バッテリから供給される電力で駆動されるモータと
を備えた車両。
【請求項１９】
前記バッテリは鉛蓄電池である、請求項１８に記載の車両。
【請求項２０】
前記バッテリは、各々が蓄電可能な複数のバッテリブロックを有する、請求項１９に記載の車両。
【請求項２１】
制御回路に設けられた処理回路によって実行されるコンピュータプログラムであって、
前記制御回路は、バッテリを有する車両に搭載されて、前記バッテリに蓄えられたエネルギーの残量を示す残量情報を取得し、取得した前記残量情報をバッテリ残量表示ユニットに設けられた、連続的に運動する指針を駆動させるために出力する回路であり、
前記コンピュータプログラムは前記処理回路に、
前記バッテリの実電圧値の情報を受け取らせる処理と、
前記バッテリに蓄えられたエネルギー量に応じて定義される３つ以上の区分の各々に、電圧の上限値を設定する処理と、
受け取った前記実電圧値が前記上限値以上の場合には前記上限値を指針電圧値として設定する処理と、
前記指針電圧値を利用して前記残量情報を取得する処理と
を実行させる、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指針式のバッテリ残量表示ユニットにおいてバッテリ残量を表示するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動車両の普及が進みつつある。電動車両は、バッテリに蓄えられた電気を駆動力に変換して推進力を得る車量である。
【０００３】
電動車両の中には、メータユニット内に指針式のバッテリ残量表示ユニットを有するものが存在する。指針式のバッテリ残量表示ユニットは、連続的に変化する指針を用いてバッテリ残量を表示する。乗車者は、指針の位置からバッテリ残量、換言すれば電動車両の動作可能時間を知ることが可能になる。
【０００４】
最も簡単な電池残量表示手法として電圧計の計測値を表示する方法が考えられる。しかしながらこの方法では、バッテリ残量が同じであっても、バッテリ残量計の指針の位置が大きく変動することがあり得る。たとえばバッテリ温度の高低や路面負荷条件の有無などによっては、バッテリ残量が同じであっても、指針の位置が大きく変動し得る。残量表示精度の更なる改善が求められる。
【０００５】
特許文献１は指針式バッテリ残量表示装置を開示する。特許文献１では、実電圧と、放電電流マップおよび残容量マップから算出された推定電流値と、に基づいて推定電力量が求められ、推定電力量を満充電量から減算することでバッテリ残量を算出している。バッテリ残量が８０％以上のときは指針がフルゾーンを示すように制御され、２０％以下のときは指針がレッドゾーンを示すように制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２３９２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、まず推定電流値を求め、さらに推定電流値を利用した推定電力量を演算する必要がある。さらに、バッテリの残量決定のために、種々の情報（放電量等）が必要である。つまり、特許文献１ではバッテリの残量を求めるためには複雑な処理を必要とする。
【０００８】
本発明の目的の一つは、バッテリ残量を、処理負荷が比較的少なく、より高い精度で表示するための方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の例示的な実施形態にかかる制御回路は、バッテリを有する車両に搭載されて、前記バッテリに蓄えられたエネルギーの残量を示す残量情報を取得し、取得した前記残量情報をバッテリ残量表示ユニットに設けられた、連続的に運動する指針を駆動させるために出力する制御回路であって、前記バッテリの実電圧値の情報を受け取るインタフェースと、前記バッテリに蓄えられたエネルギー量に応じて定義される３つ以上の区分の各々に、電圧の上限値を設定し、受け取った前記実電圧値が前記上限値以上の場合には前記上限値を指針電圧値として設定し、前記指針電圧値を利用して前記残量情報を取得する処理回路とを備えている。
【００１０】
ある実施の形態において、前記処理回路は、前記バッテリの実電圧値を利用して現在の区分を特定し、受け取った前記実電圧値が、前記現在の区分に設定された前記上限値未満の場合には、前記実電圧値を前記指針電圧値として設定してもよい。
【００１１】
ある実施の形態において、前記処理回路は、前記３つ以上の区分の各々に、前記実電流値に応じて変化する電圧の上限値を設定してもよい。
【００１２】
ある実施の形態において、前記処理回路は、前記３つ以上の区分の各々に、前記実電流値が相対的に大きいほど相対的に小さい電圧の上限値を設定してもよい。
【００１３】
ある実施の形態において、前記処理回路は、前記３つ以上の区分の各々について設けられた、前記実電流値と前記電圧の上限値との関係を示すテーブル、または関数を利用して、前記実電流値に応じて変化する前記電圧の上限値を設定してもよい。
【００１４】
ある実施の形態において、前記処理回路は、前記実電圧値を利用して現在の区分を特定し、特定された前記現在の区分について前記テーブルに前記実電流値と同じ値が記述されていないときは、前記テーブルに記述された少なくとも２つの電流値と前記実電流値との関係を利用して、前記少なくとも２つの電流値に対応する少なくとも２つの電圧の上限値から、前記現在の電流値に対応する電圧の上限値を算出してもよい。
【００１５】
ある実施の形態において、前記インタフェースは、さらに前記バッテリの現在の温度に対応する温度値を受け取り、前記処理回路は、前記３つ以上の区分の各々に、前記温度値および前記実電流値に応じて変化する電圧の上限値を設定してもよい。
【００１６】
ある実施の形態において、前記処理回路は、前記３つ以上の区分の各々に、前記温度値が相対的に低いほど相対的に小さい電圧の上限値を設定してもよい。
【００１７】
ある実施の形態において、前記処理回路は、前記３つ以上の区分の各々について設けられた、前記実電流値と前記現在の温度値と前記電圧の上限値との関係を示すテーブル、または関数を利用して、前記現在の電流値および前記現在の温度値から求めた前記電圧の上限値を設定してもよい。
【００１８】
ある実施の形態において、前記処理回路は、前記電圧値を利用して現在の区分を特定し、特定された前記現在の区分について前記テーブルに前記現在の温度値と同じ値および前記実電流値と同じ値が記述されていないときは、前記テーブルに記述された少なくとも２つの温度値に対応する、前記現在の電流値と前記電圧の上限値との関係を示す補間情報を算出し、さらに、前記補間情報から得られる少なくとも２つの電流値と前記現在の電流値との関係を利用して、前記少なくとも２つの電流値に対応する少なくとも２つの電圧の上限値から、前記現在の電流値に対応する電圧の上限値を補間してもよい。
【００１９】
ある実施の形態において、前記インタフェースは、所定の時間が経過した後、再度、前記バッテリの実電圧値および実電流値の情報を受け取り、前記処理回路は、再度受け取った前記実電圧値を利用して現在の区分を更新し、前記区分が変化したときは、変化後の区分に対応する電圧の上限値を設定してもよい。
【００２０】
ある実施の形態において、前記処理回路は、前記バッテリのエネルギーの消費量が予め定められた基準を超える度に、前記電圧の上限値を段階的に減少させてもよい。
【００２１】
ある実施の形態において、前記エネルギーの消費量は、前記車両の走行距離、走行時間、前記バッテリの電流の消費量のいずれかの積算値を利用して決定される。
【００２２】
ある実施の形態において、前記区分が変化したときは、所定の条件が満たされない限り、以前の区分への変更を禁止してもよい。
【００２３】
ある実施の形態において、前記所定の条件は、前記車両のメインスイッチが一旦オフされることであってもよい。
【００２４】
本発明の例示的な実施形態によれば、バッテリ残量表示ユニットは、上述したいずれかに記載の制御回路と、指針と、前記制御回路から前記残量情報を受け取って、前記残量情報に基づいて前記指針を連続的に運動させる駆動機構とを備えている。
【００２５】
本発明の例示的な実施形態によれば、車両は、上述のいずれかに記載の制御回路と、指針および駆動機構を有するバッテリ残量表示ユニットとを備えている。当該バッテリ残量表示ユニットは、前記駆動機構は前記制御回路から前記残量情報を受け取って、前記残量情報に基づいて前記指針を連続的に運動させる。
【００２６】
ある実施の形態において、車両は、上述のバッテリ残量表示ユニットと、前記バッテリと、前記バッテリから供給される電力で駆動されるモータとを備えている。
【００２７】
ある実施の形態において、前記バッテリは鉛蓄電池であってもよい。
【００２８】
ある実施の形態において、前記バッテリは、各々が蓄電可能な複数のバッテリブロックを有していてもよい。
【００２９】
本発明の例示的な実施形態によれば、制御回路に設けられた処理回路によって実行されるコンピュータプログラムであって、前記制御回路は、バッテリを有する車両に搭載されて、前記バッテリに蓄えられたエネルギーの残量を示す残量情報を取得し、取得した前記残量情報をバッテリ残量表示ユニットに設けられた、連続的に運動する指針を駆動させるために出力する回路であり、前記コンピュータプログラムは前記処理回路に、前記バッテリの実電圧値の情報を受け取らせる処理と、前記バッテリに蓄えられたエネルギー量に応じて定義される３つ以上の区分の各々に、電圧の上限値を設定する処理と、受け取った前記実電圧値が前記上限値以上の場合には前記上限値を指針電圧値として設定する処理と、前記指針電圧値を利用して前記残量情報を取得する処理とを実行させる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の例示的な実施形態によれば、バッテリに蓄えられたエネルギー量に応じて定義される３つ以上の区分の各々に、電圧の上限値を設定し、受け取った実電圧値が上限値以上の場合には上限値を現在の電圧値として設定し、現在の電圧値を利用して前記残量情報を取得する。バッテリの実電圧値が、バッテリに蓄積された電気エネルギー以上の値を示す場合には、実電圧値ではなく上限値が現在の電圧値として設定されて残量情報が取得される。これにより、バッテリに蓄積された電気エネルギー以上の振れ幅で指針が残量を指し示すことがなくなる。３つ以上の区分の各々に、電圧の上限値を設定すればよいので、処理負荷は比較的少なく、かつ高い精度で残量を表示することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の例示的な実施形態にかかるスクーター型の電動二輪車１の外観構成を示す側面図である。
【図２】電動二輪車１が備える電気回路を模式的に示す図である。
【図３】メータユニット５５の外観を模式的に示す図である。
【図４】主として、バッテリ３０からメータユニット５５までの情報の流れを模式的に示す図である。
【図５】メータユニット５５のハードウェア構造を示す図である。
【図６】従来から行われている指針制御動作におけるバッテリの残量とバッテリ電圧値との関係を示す図である。
【図７】残量＝Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３における指針８２の振れ幅を模式的に示す図である。
【図８】残量に６つの区分を設定し、各区分に上限値を設定したときの、バッテリの残量と指針電圧値との関係を示す図である。
【図９】残量＝Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３における指針８２の振れ幅を模式的に示す図である。
【図１０Ａ】車両の電源投入時に決定される６つの区分と、各区分を規定する条件のテーブル１００を示す図である。
【図１０Ｂ】区分と残量との関係を模式的に示す図である。
【図１１Ａ】車両走行時の区分切替処理のためのテーブル１０１−１を示す図である。
【図１１Ｂ】他の例による車両走行時の区分切替処理のためのテーブル１０１−２を示す図である。
【図１２】車両走行時の区分切替処理に利用される関数群１０２を示す図である。
【図１３】バッテリ残量表示処理の手順を示すフローチャートである。
【図１４】指針電圧値の決定処理の詳細な手順を示すフローチャートである。
【図１５】区分の遷移を伴う指針電圧値Ｖｍの決定処理の詳細な手順を示すフローチャートである。
【図１６】実施形態２にかかる、バッテリの残量と指針８２の位置との関係を示す図である。
【図１７】図１６に示す二点鎖線の円で囲んだ部分の拡大図である。
【図１８】実施形態２にかかる指針電圧値Ｖｍの決定処理の詳細な手順を示すフローチャートである。
【図１９】図１６に示す指針電圧値Ｖｍの他の例を示す図である。
【図２０】バッテリ３０の温度条件によって異なる電圧カーブを示す図である。
【図２１Ａ】バッテリ３０の温度が０℃のときの区分切替処理に利用される関数群２０２Ａを示す図である。
【図２１Ｂ】バッテリ３０の温度が２５℃のときの区分切替処理に利用される関数群２０２Ｂを示す図である。
【図２２】２つの温度に関する関数から、任意の温度の関数を生成するための方法の概念を示す図である。
【図２３】第１の変形例にかかるバッテリ残量表示処理のための構成例を示す図である。
【図２４】第２の変形例にかかるバッテリ残量表示処理のための構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付の図面を参照しながら、電動車両のためのバッテリ残量表示技術を説明する。
【００３３】
本明細書では、電動車両の実施形態としてスクーター型の電動二輪車を挙げて説明する。ただしこれは一例に過ぎない。スクーター型以外の電動二輪車であってもよいし、電動三輪車等の３つ以上の車輪を有する電動車両であってもよい。以下の実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００３４】
本明細書では、複数の実施形態を説明する。いずれの実施形態も、スクーター型の電動二輪車である。そこで、各実施形態の説明に先立ち、電動二輪車の構成を説明する。そして各実施形態の具体的な内容として、それぞれのバッテリ残量表示処理の詳細を説明する。
【００３５】
図１は、本発明の例示的な実施形態にかかるスクーター型の電動二輪車１の外観構成を示す側面図である。
【００３６】
以下の説明では特に断らない限り、前および後は、それぞれ電動二輪車の乗員から見た前および後を意味するとする。図面に付した符号Ｆ、Ｒｅは、それぞれ前、後を表す。実施形態の説明においては、同様の構成要素には同様の参照符号を付し、重複する場合にはその説明を省略する。
【００３７】
図１に示すように、電動二輪車１は、車体１０と、ステアリングハンドル１２と、前輪１４と、後輪１６と、電動モータ２０と、シート２６とを備えている。
【００３８】
車体１０は、車体フレームと車体カバーを含む構造を有する。車体１０には、フロントフォーク２２が支持されている。フロントフォーク２２の上部には、ステアリングハンドル１２が取り付けられている。フロントフォーク２２の下端部には前輪１４が支持されている。
【００３９】
後輪１６および電動モータ２０は、スイングアーム２４により車体１０に揺動可能に支持されている。この例では、駆動輪は後輪１６であり、従動輪は前輪１４である。電動モータ２０の回転が後輪１６に伝達されることにより、電動二輪車１は走行する。
【００４０】
前輪１４および後輪１６の間における車体１０の下部には、乗員が足を置く足乗せ部２８が設けられている。足乗せ部２８の下方には、バッテリ３０が搭載される。バッテリ３０はたとえば鉛蓄電池である。バッテリ３０の出力電圧は例えば６０Ｖである。バッテリの出力電圧は一例であり、別の値であってもよい。例えば、３６Ｖ、４８Ｖ、７２Ｖ等であってもよい。バッテリの出力電圧は、たとえば１つ当たり１２Ｖのバッテリブロックを複数直列に接続することによって調整し得る。電動モータ２０は、バッテリ３０から供給される電力に応じて駆動される。
【００４１】
ステアリングハンドル１２の周りには、電装品として、ヘッドライト５３、電子スロットル５４、メータユニット５５が配置されている。ヘッドライト５３は、電動二輪車１の前方を照らす光を放射する。乗員は電子スロットル５４を操作することで電動モータ２０の回転数を調整する。メータユニット５５には、走行速度、バッテリ残量、運転モード等の各種情報が表示される。車体１０の後部には、後続車両に自身の存在を知らせるためのテールライト５６が配置されている。
【００４２】
バッテリ３０から供給される電力は、ハーネス３２および端子台４１を介して、たとえばモータ制御ユニット（以下「ＭＣＵ」と記述する。）４２、ブレーカ４３、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４、アラーム４６に供給される。バッテリ３０の充電は、充電口４５に充電用コネクタを接続することによって行われる。
【００４３】
次に、図１および図２を参照しながら、電動二輪車１内部の電気回路を説明する。図２は、電動二輪車１が備える電気回路を模式的に示す図である。なお、説明を分かり易くするために、図２では端子台４１を省略している。
【００４４】
メインスイッチ４９は、乗員の操作に応じて電動二輪車１の電源のオン・オフを切り替える。バッテリ３０から出力された電力は、ブレーカ４３を介して、ＭＣＵ４２に供給される。ブレーカ４３は、過負荷や短絡などの要因で回路に異常な過電流が流れたときにバッテリ３０からの電力供給を遮断する。また、ブレーカ４３には乗員が操作可能なスイッチが設けられており、電動二輪車１を長期間使用しない等のときは、そのスイッチをオフにしておくことで、バッテリ３０からの電力供給をオフにすることができる。
【００４５】
ＭＣＵ４２は、電動モータ２０の動作を制御するとともに、電動二輪車１の各部の動作を制御する。ＭＣＵ４２は、マイクロコンピュータと、電動二輪車１の各部の動作を制御するための手順を規定したコンピュータプログラムを格納したメモリ等を備える。また、ＭＣＵ４２は、電動二輪車１の各部の動作を制御するための電子部品を備える。
【００４６】
ＭＣＵ４２は、外部から情報を受け取るための端子群４０を備えている。端子群４０をインタフェースと呼ぶこともある。ＭＣＵ４２は、端子群４０を介して、電圧計６０、電流計６１および温度センサ６２から、電圧値、電流値および温度の情報を取得する。電圧計６０は、バッテリ３０の両端電圧の値（電圧値）を測定する。電流計６１は、バッテリ３０から流れる電流の値（電流値）を測定する。温度センサ６２はバッテリ３０の温度を測定する。
【００４７】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４４は、回路上におけるバッテリ３０と上述の電装品との間に位置し、バッテリ３０の出力電圧を降圧して出力する。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４は、バッテリ３０の出力電圧６０Ｖを１２Ｖに下げて電装品へ出力する。ＭＣＵ４２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４の出力電圧をモニターし、ＤＣ／ＤＣコンバータ４４の故障等によりＤＣ／ＤＣコンバータ４４の出力電圧が異常値になった場合は、リレースイッチ４８をオフにして、バッテリ３０の出力電圧がＤＣ／ＤＣコンバータ４４に供給されないようにする。ＤＣ／ＤＣコンバータ４４の故障時は電装品への電力供給を遮断することで、低電圧（例えば１２Ｖ）で動作する電装品に高電圧の電流が流れることを防止することができる。
【００４８】
充電口４５は、バッテリ３０の充電に用いられる。外部の充電器のコネクタが充電口４５に接続されることにより、バッテリ３０に電力が供給されて充電される。充電口４５には雨や埃の侵入および漏電を防止するカバーが設けられていてもよい。この例では、バッテリ３０の充電の制御はＭＣＵ４２が行う。バッテリ３０と充電口４５との間にはダイオード４７が設けられており、このダイオード４７により、充電時に電流が逆流することを防止したり、充電口からの外部への漏電を防止したりすることができる。
【００４９】
アラーム４６は、盗難防止アラームであり、電動二輪車１の駐輪中に作動する。アラーム４６は、振動等の異常を検出すると、音および／または光を発して周囲へ異常を知らせる。
【００５０】
図３は、メータユニット５５の外観を模式的に示す。メータユニット５５は、大きく２つの部分に分けることができる。すなわち、メータユニット５５は、速度表示ユニット７０およびバッテリ残量表示ユニット８０を有している。
【００５１】
速度表示ユニット７０は、速度情報を受け取り、その速度情報によって示される速度に対応した位置に指針７２を移動させることにより、現在の車速を表示することができる。
【００５２】
バッテリ残量表示ユニット８０は、ＭＣＵ４２によって生成された残量情報を受け取り、残量情報によって示される速度に対応した位置に指針８２を移動させることにより、バッテリ３０に蓄えられた電気の残量またはその程度を表示することができる。一般には、指針８２が「Ｈ」の位置を指す場合には残量は１００％であり、指針８２が「Ｌ」の位置を指す場合には残量は０％である。また、指針８２が、「Ｈ」から「Ｌ」へ向かう１／４円の中間点の位置を指す場合には残量は５０％である。
【００５３】
図４は、主として、バッテリ３０からメータユニット５５までの情報の流れを模式的に示す。ＭＣＵ４２は、インタフェース４０と、演算処理回路６８と、メモリ６９とを有している。
【００５４】
ＭＣＵ４２は、インタフェース４０を介してバッテリ３０の電圧値、電流値、および温度値を取得する。ＭＣＵ４２は、取得したそれらの値から、後述する処理によって残量情報を生成する。後述する全ての処理、典型的にはフローチャートによって記述される一連の処理、はコンピュータプログラムとして記述され得る。そのようなコンピュータプログラムは、メモリ６９に格納され、演算処理回路６８によって実行される。またMCU４２は、他のインタフェースを介して、前輪１４の回転数に比例したパルス信号を受け取り、パルス信号から速度情報を生成する。
【００５５】
図５は、メータユニット５５のハードウェア構造を示す。メータユニット５５は、上述した速度表示ユニット７０およびバッテリ残量表示ユニット８０と、モータ制御回路８４と、モータ駆動回路８６と、モータ７８および８８と、を有している。
【００５６】
モータ制御回路８４は、ＭＣＵ４２から残量情報および速度情報を受け取り、各々の情報に対応するパルス信号をモータ駆動回路８６に送る。モータ駆動回路８６は、モータ７８および８８を駆動するために流す電流の大きさ、位相等を制御する。指針７２および８２はモータ駆動回路８６から供給された電流に基づいてモータ７８および８８を動作させ、指針７２および８２を駆動させる。
【００５７】
なお、本実施形態では、速度表示ユニット７０のモータ７８、およびバッテリ残量表示ユニット８０のモータ８８を駆動するためのモータ制御回路８４およびモータ駆動回路８６を共通化しているが、これは一例である。速度表示ユニット７０のモータ７８、およびバッテリ残量表示ユニット８０の各々に、独立してモータ制御回路およびモータ駆動回路を設けてもよい。さらに、モータを利用することは必須ではなく、他の方法を採用してもよい。
【００５８】
次に、本実施形態にかかるバッテリ残量表示ユニット８０の指針制御動作を説明する。
【００５９】
まず、これまでの一般的な指針制御動作を説明し、その後、本実施形態にかかる指針制御動作を説明する。指針制御動作は、典型的にはＭＣＵ４２の動作である。なお、説明の便宜上、図３に示すバッテリ残量表示ユニット８０の指針８２を参照する。
【００６０】
図６は、従来から行われている指針制御動作におけるバッテリの残量とバッテリ電圧値との関係を示す。横軸が残量を示し、縦軸がバッテリ電圧値を示す。
【００６１】
バッテリの残量の「１．０」は充電が完了した状態（バッテリフル状態）を示し、「０．０」は充電されていた電気エネルギーが枯渇したと見なし得る状態（バッテリエンプティ状態）を表す。「１．０」から「０．０」までの間は、充電完了時の電気量に対する、現在の電気量との比を表している。なお、残量は、たとえばバッテリの現在の電圧値と、充電が完了したと判断された時点でのバッテリの電圧値との比を求めることによって計算される。ただし、この計算方法は一例であり、他の計算方法を用いてもよい。
【００６２】
指針８２の位置の「１．０」および「０．０」はそれぞれ、バッテリ残量表示ユニット８０（図３）の「Ｈ」の位置および「Ｌ」の位置に対応する。「１．０」から「０．０」までの間は、指針８２が、「Ｈ」の位置を基準とした、「Ｈ」から「Ｌ」へ向かう１／４円上の位置に対応する。
【００６３】
図６に示されるように、残量が低下してきた状況下でも、指針８２が大きく振れていることが理解される。これは、バッテリの温度、走行時の路面負荷条件等に起因してバッテリ電圧値が変動するためである。
【００６４】
いま、例として、残量が、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３における指針８２の振れを検討する。残量＝Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、図６に示されているとおり、概ねＬ１＝０．４８、Ｌ２＝０．３、Ｌ３＝０．０８である。
【００６５】
図７は、残量＝Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３における指針８２の振れ幅を模式的に示す。
【００６６】
残量＝Ｌ１のとき、指針８２は、概ね０．５から１．０の間を変動している。また、残量＝Ｌ２のとき、指針８２は、概ね０．２６から１．０の間を変動している。Ｌ１＝０．４８、Ｌ２＝０．３であるにもかかわらず、いずれの例でも指針８２がバッテリフル状態を示すことがある。つまり、残量が半分以下であっても、指針８２はバッテリフル状態を示すことがある。
【００６７】
残量＝Ｌ３のときは、指針８２は、概ね０．０から０．７の間を変動している。Ｌ３＝０．０８であるから、指針８２の位置が０．７にあることは、指針８２は実際よりも多い充電量を指し示していることになる。
【００６８】
従来例では、バッテリ実電圧値に応じて指針が振れるため、簡素な構成でバッテリ残量を表示することができる。しかし、上述の例から理解されるように、指針の動きが大きいため、乗車者は、ある程度の時間乗車して指針の振れの中心位置を把握しなければ、おおよその残量を知ることができない。さらに、指針の動きが大きいため、乗車者にとってはバッテリ３０の残量が急変したと感じられる。そのため、指針の動作精度を改善する余地が存在する。
【００６９】
（実施形態１）
本実施形態の指針制御では、残量に複数の区分を設定し、区分ごとに電圧の上限値を設定した。バッテリ３０の現在の電圧値（実電圧値）が上限値よりも低い場合には、モータ制御回路は実電圧値を利用してモータ駆動回路を制御する。一方、バッテリ３０の現在の電圧値（実電圧値）が上限値よりも高い場合には、モータ制御回路は当該上限値を利用しモータ駆動回路を制御する。つまり、実電圧値が何らかの理由で上限値を超えた場合には、モータ制御回路はその実電圧値を利用せずに上限値を利用してモータ駆動回路を制御するため、モータ駆動回路は上限値以上に指針８２を駆動することはない。
【００７０】
図８は、残量に６つの区分を設定し、各区分に上限値を設定したときの、バッテリの残量と指針電圧値との関係を示す。参考のため、区分の境界を破線によって示し、また区分番号も上部に示している。
【００７１】
「指針電圧値」とは、後述する処理によって求められる、指針８２の位置に直接対応する電圧値である。「指針電圧値」は、図６に示されるような、単にバッテリ３０の実電圧値を示すのではなく、各区分の実電圧値が上限値以上になった場合には、上限値によってクリップされた値を示す。そのため、指針８２の位置は、上限値に対応する位置よりも多い位置に振れることはなくなる。残量が低下するにつれて、区分が変更され、変更後の区分に応じた上限値が設定される。
【００７２】
図６と同様に、残量＝Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３における指針８２の振れを検討する。図９は、残量＝Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３における指針８２の振れ幅を模式的に示す。図７と比較すると、指針８２の振れ幅は所定の幅に収まっている。たとえば図７および図９において、残量＝Ｌ２のときの振れ幅を比較すると、図９の方が振れ幅は狭い。これにより、実際には残量が半分程度まで減少しているにもかかわらず、残量が１００％近くである、という指針表示を回避できる。
【００７３】
なお、たとえば図８の区分５に関し、区分４との境界部分に注目する。境界部分に近付くと、区分５内の波形が上限値よりも低い値を取る機会が多くなる。そのため、指針８２の振れが上限値によってクリップされるだけでなく、指針８２が低い残量を示す位置を示す機会も多くなる。区分５と区分４との境界部分には、そのような、上限値に対応する位置と、低い残量を示す位置との間で振動が発生する状況が現れている。
【００７４】
以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００７５】
本実施形態では、バッテリ３０の充電率に関して３つ以上の区分が定義される。以下では区分数は６であるとする。
【００７６】
区分は、まず初めに車両の動作開始時に決定される。その後、バッテリ３０に蓄積された電気エネルギーが消費されるにつれて、区分は変化する。一般には、車両が走行することにより、区分は高い方から低い方へと変動し得る。
【００７７】
以下では、車両の動作開始時に決定される区分と、その後、電気エネルギーが消費されるにつれて変化する区分とを説明する。
【００７８】
図１０Ａは、車両の電源投入時に決定される６つの区分と、各区分を規定する条件のテーブル１００を示す。各区分はバッテリ残量に応じて定められる。残量は、開放電圧によって決定され得る。開放電圧とは、無負荷時の、バッテリ３０の内部が平衡状態にあるときの電圧である。本実施形態では、開放電圧は、車両の電源投入直後に計測されたバッテリ３０の実電圧値として得られる。図１０Ｂは、区分と残量との関係を模式的に示す。
【００７９】
なお、図１０Ａおよび図１０Ｂにおいて、区分の境界値のうち、低い方の境界値はその区分には含まないとする。たとえば、残量が７０％以下で、かつ４５％より多い場合、すなわち開放電圧がＶ５以下で、かつＶ４より大きい場合には、残量は区分４に分類される。残量が４５％の場合には、残量は区分３に分類される。
【００８０】
次に、車両走行時の区分切替処理を説明する。
【００８１】
図１１Ａは、車両走行時の区分切替処理のためのテーブル１０１−１を示す。
【００８２】
テーブル１０１−１には、区分が変遷したか否かの判断に利用される区分切替電圧値Ｖｃｈが記述されている。テーブル１０１−１の最も左の欄に表記されている、区分（Ｘ＋１）→区分Ｘ（Ｘ：０から５の整数）は、区分（Ｘ＋１）から区分Ｘに遷移することを意味する。バッテリ３０の実電圧値が、現在の区分における区分切替電圧値Ｖｃｈ以下になったとき、区分が切り替わる。このように、現在の区分および実電圧値に基づいて、区分が切り替えられるか否かを決定し得る。
【００８３】
上述の実電圧値は、バッテリ３０で利用されている実電流値の大きさの影響を受ける。そこで電流値をも考慮して区分の切り替わりを判断すると、より指針８２の動作の精度を高めることができる。
【００８４】
図１１Ｂは、車両走行時の区分切替処理のためのテーブル１０１−２を示す。
【００８５】
本実施形態では、電圧値と電流値とを利用して区分が判定される。テーブル１０１−２では、電流値がＡ１、Ａ２、Ａ３およびＡ４の各々の場合において、区分を切り替える電圧値（区分切替電圧値）が記述されている。
【００８６】
たとえば、現在の区分が５、電流値がＡ１、実電圧値がＶであるとする。このとき、区分、電流値に基づいて枠１０１ａの値Ｖ５１が参照される。Ｖ＞Ｖ５１であれば、区分は５のまま維持される。Ｖ≦Ｖ５１であれば、区分は４に切り替えられる。他の例として、現在の区分が２、電流値がＡ３、実電圧値がＶであるとする。このとき、区分、電流値に基づいて枠１０１ｂの値Ｖ２３が参照され、Ｖ＞Ｖ２３であれば、区分は２のまま維持される。Ｖ≦Ｖ２３であれば、区分は１に切り替えられる。
【００８７】
このように、現在の区分、電流値および電圧値に基づいて、区分が切り替えられるか否かを決定し得る。
【００８８】
ただし、電流値は連続的に変化し得るため、図１１Ｂのテーブルに記述された特定の値以外の値を取り得る。以下、連続的に変化し得る電流値の対応策を説明する。
【００８９】
対応策の一つとして、実電圧値が上述のテーブル１０１−２に記述されていないときは、テーブル１０１−２に記述された少なくとも２つの電流値と実電流値との関係を利用して、少なくとも２つの電流値に対応する少なくとも２つの電圧の上限値から、実電流値に対応する電圧の上限値を算出する、という方法である。テーブル１０１−２において、実電流値Ａｒに最も近い、テーブル１０１−２上の２つの電流値Ａｔ１、Ａｔ２を特定する。たとえばＡｔ１＜Ａｒ＜Ａｔ２とする。電流値Ａｔ１に対応する電圧値Ｖｔ１と、電流値Ａｔ２に対応する電圧値Ｖｔ２とを用いると、求めるべき電圧値Ｖｒは、（Ａｔ２−Ａｒ）：（Ａｒ−Ａｔ１）＝（Ｖｔ２−Ｖｒ）：（Ｖｒ−Ｖｔ１）の式から求めることができる。
【００９０】
他の対応策は、予め、テーブル１０１−２を拡張した関数群を求めておく方法である。
【００９１】
図１２は、車両走行時の区分切替処理に利用される関数群１０２を示す。図１２には５本の折れ線が記載されている。先の図１１Ｂの説明に倣うと、上から順に「区分５→区分４」、「区分４→区分３」、「区分３→区分２」、「区分２→区分１」、「区分１→区分０」に対応する区分切替電圧値Ｖｃｈを規定している。具体的には以下のとおりである。
実線：区分５から区分４への遷移を判定するための区分切替電圧値Ｖｃｈの関数
細かい鎖線：区分４から区分３への遷移を判定するための区分切替電圧値Ｖｃｈの関数
粗い鎖線：区分３から区分２への遷移を判定するための区分切替電圧値Ｖｃｈの関数
一点鎖線：区分２から区分１への遷移を判定するための区分切替電圧値Ｖｃｈの関数
二点鎖線：区分１から区分０への遷移を判定するための区分切替電圧値Ｖｃｈの関数
【００９２】
電流値Ａ１〜Ａ４の各々に対応する関数群１０２の各々の上に、黒点（「●」）が設けられている。これらは、図１１Ｂに示す各テーブルの値に対応する。図１１Ｂのテーブル１０１−２を関数に拡張するために、各テーブル値の間は補間により求められる。いま、図１１Ｂの最上位の実線上の４つの黒点に注目する。電流値Ａ１とＡ２との間の区分切替電圧値Ｖｃｈは、電流値Ａ１における区分切替電圧値Ｖ５１と、電流値Ａ２における区分切替電圧値Ｖ５２とを直線補間して求められる。この例では、電流値Ａと電圧値Ｖとの座標系を考えたときにおける、座標（Ａ１，Ｖ５１）と座標（Ａ２，Ｖ５２）とを結ぶ直線が、電流値Ａ１とＡ２との間の区分切替電圧値Ｖｃｈを規定する関数になる。電流値Ａ２とＡ３との間、電流値Ａ３とＡ４との間の各区分切替電圧値Ｖｃｈについても同様である。このような補完処理により、図１１Ｂの最上位の折れ線が得られている。残りの４本の折れ線についても同様である。
【００９３】
なお、本実施形態では、電流値Ａ３からＡ４の間は実質的に平坦になるよう設定されている。電流値Ａ３からＡ４の間は相対的に大きな電流が消費されることを意味しており、そのような大電流の消費は一時的であって、実用領域として連続的に使用されることはないためである。
【００９４】
なお、図１２の各区分切替電圧値を示す関数のプロファイルは一例であって、他のプロファイルを採用することができる。たとえば、直線補間は一例であり、曲線による補間を行い、一部または全部が曲線であるプロファイルを採用してもよい。電流値の範囲は、車両に搭載される電気機器の消費電流に基づいて定めればよい。関数は数式として保持されてもよいし、電流計６１の検出精度に対応する電流値と電圧値とを対応付けたテーブルとして保持されてもよい。以下、本明細書では、上述したテーブル１０１−２および関数群１０２の各々を総称して「電流・電圧マップ」と呼ぶことがある。上述の通り、本明細書では主として関数群１０２を利用する態様を説明するため、以下では「電流・電圧マップ１０２」と記述し、関数群１０２の一部または全部の関数を指すとする。
【００９５】
本実施形態では、図１２のような電流・電圧マップを予め用意しておくことにより、想定される範囲内の任意の電流値と、現在の区分とに基づいて、区分切替電圧値Ｖｃｈを設定することができる。
【００９６】
次に、ＭＣＵ４２によるバッテリ残量表示処理を説明する。以下では、処理を実行する主体をＭＣＵ４２であるとして説明するが、より具体的には、図４に示す通り、メモリ６９に格納されたコンピュータプログラムを実行した演算処理回路６８である。
【００９７】
図１３は、バッテリ残量表示処理の手順を示すフローチャートである。
【００９８】
ステップＳ１において、ＭＣＵ４２は、電圧計６０（図２）から、メインスイッチＯＮ時に計測された電圧値を取得する。上述のとおり、この電圧値は開放電圧である。
【００９９】
ステップＳ２において、ＭＣＵ４２は、図１０Ａに示すテーブルを参照して、取得した実電圧値に応じてバッテリ３０の残量の区分を決定する。なお、取得した実電圧値が変動することを踏まえると、常にその時点での実電圧値のみを参照すると表示精度が低下するおそれがある。そのため、実電圧値を３０秒から４０秒の間、継続的に取得し、それらの実電圧値が同じ区分を示している場合に、その区分をバッテリ３０の残量の区分として採用すればよい。
【０１００】
ステップＳ３において、ＭＣＵ４２は、残量の区分に応じて指針電圧値の決定処理を行う。この処理の詳細は、次に説明する図１４または図１５に示される。指針電圧値の決定処理が行われた後は、走行時に取得された電圧値を利用して、ステップＳ２およびＳ３が継続的に実行される。つまり、走行時の電圧値に応じて、ステップＳ２において区分が改めて決定され、その区分に従って指針電圧値の決定処理が行われる。
【０１０１】
図１４は、指針電圧値の決定処理の詳細な手順を示すフローチャートである。図１４では、区分の変更がない、つまり特定の区分内での具体的な処理を示している。
【０１０２】
図１４の詳細な説明に先立ち、以下で使用される用語および記号を説明する。
「実電圧値Ｖ」：電圧計６０（図２）から得られた現在の電圧値
「実電流値Ｉ」：電流計６１（図２）から得られた現在の電流値
「比較基準電圧値Ｖｒｅｆ」：処理の時点における区分切替電圧値Ｖｃｈが代入された変数。区分切替電圧値Ｖｃｈは、処理が行われる時点で特定される、バッテリ３０の残量の区分に対応して設定される。
「指針電圧値Ｖｍ」：現在のバッテリ３０の残量として、バッテリ残量表示ユニット８０（図３）の指針８２を駆動させるための電圧値
「←」：代入を表す記号である。たとえば「Ａ←Ｂ」は、Ｂの値をＡに代入することを表す。
【０１０３】
ステップＳ１１において、ＭＣＵ４２は区分が０か否かを判定する。区分が０のとき、すなわちバッテリ３０が放電停止状態にあるとき、処理はステップＳ１２に進む。０以外のときは、処理はステップＳ１３に進む。
【０１０４】
ステップＳ１２において、ＭＣＵ４２は、指針電圧値Ｖｍに、一定値Ｖｃｏｎｓｔを代入する。一定値Ｖｃｏｎｓｔは、たとえば図３において、残量が０に相当する「Ｌ」の位置に対応する電圧値である。
【０１０５】
ステップＳ１３において、ＭＣＵ４２は、残量の区分に応じた電流・電圧マップ１０２を設定する。「設定」とは、ＭＣＵ４２が、図１２の関数群１０２の中から、現在の残量の区分に対応する関数をそのメモリ（図示せず）に読み込むことを言う。たとえば、現在の区分が５のとき、ＭＣＵ４２は図１２の最も上に位置する関数（数式またはテーブル）を読み込む。
【０１０６】
ステップＳ１４において、ＭＣＵ４２は、実電圧値Ｖおよび実電流値Ｉを取得する。
【０１０７】
ステップＳ１５において、ＭＣＵ４２は、電流・電圧マップ１０２を参照して、現在の区分および実電流値Ｉに対応する区分切替電圧値Ｖｃｈを特定する。
【０１０８】
ステップＳ１６において、ＭＣＵ４２は、比較基準電圧値Ｖｒｅｆに、その時点での区分切替電圧値Ｖｃｈを代入する。
【０１０９】
ステップＳ１７において、ＭＣＵ４２は、比較基準電圧値Ｖｒｅｆが、実電圧値Ｖ以下か否かを判定する。比較基準電圧値Ｖｒｅｆが実電圧値Ｖ以下でない場合には、処理はステップＳ１８に進み、以下の場合には、処理はステップＳ１９に進む。
【０１１０】
ステップＳ１８において、ＭＣＵ４２は、実電圧値Ｖを指針電圧値Ｖｍに代入する。
【０１１１】
ステップＳ１９において、ＭＣＵ４２は、比較基準電圧値Ｖｒｅｆを指針電圧値Ｖｍに代入する。
【０１１２】
ステップＳ２０において、ＭＣＵ４２は、指針電圧値Ｖｍを残量情報として出力する。この残量情報は、この残量情報はメータユニット５５に送られ、バッテリ残量表示ユニット８０の指針８２の駆動に利用される。
【０１１３】
上述のステップＳ１７、Ｓ１９、Ｓ２０の一連の処理は、指針８２が振れる上限を、実電圧値Ｖではなく、それよりも低い比較基準電圧値Ｖｒｅｆによって制限することを意味する。実電圧値Ｖは路面負荷条件等に依存して、バッテリ３０の本来の残量に応じた電圧値よりも高い値を示し得る。実電圧値Ｖに代えて、現在の残量に対応する区分毎に決定される区分切替電圧値Ｖｃｈ（＝比較基準電圧値Ｖｒｅｆ）を採用し、指針電圧値Ｖｍに設定する。これにより、図７に示すような、指針８２が、量Ｌ２（約３０％）であるのにバッテリフルまで振れることはなくなり、図９の残量Ｌ２として示される振れ幅程度に制限することができる。
【０１１４】
次に、区分の遷移を伴うときの指針電圧値Ｖｍの決定処理を説明する。
【０１１５】
図１５は、区分の遷移を伴う指針電圧値Ｖｍの決定処理の詳細な手順を示すフローチャートである。図１５は、図１３のステップＳ３の詳細な処理を表しており、図１４のフローチャートに代えて採用され得る。図１５のフローチャートが図１４とフローチャートと相違する点は、図１５にはステップＳ２１が存在することである。
【０１１６】
ステップＳ２１は、ＭＣＵ４２が、区分が変更されたか否かを判定する処理である。区分が変更された場合には処理はステップＳ１３に進み、変更されていない場合には処理はステップＳ１７に進む。
【０１１７】
ステップＳ２１の処理を、順序に沿ってより詳細に説明する。説明の便宜上、区分は２以上であるとする。
【０１１８】
図１３のステップＳ１およびＳ２を経て、ＭＣＵ４２は、最初の区分を決定する。最初の区分を決定したときは、区分の変更はないため、ＭＣＵ４２は、図１５のステップＳ２１の次にステップＳ１７を実行する。その後、ＭＣＵ４２は、ステップＳ１８またはＳ１９を実行し、ステップＳ２０を実行して終了する。処理は再び図１３のステップＳ２に戻る。
【０１１９】
ＭＣＵ４２は、２回目のステップＳ２の実行時に、実電圧値Ｖを取得し、実電圧値Ｖに応じて、バッテリ３０の残量の区分を設定する。このとき、区分が一つ下に遷移したとする。
【０１２０】
２回目に図１５のステップＳ２１を実行したとき、ＭＣＵ４２は、ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理を実行することになる。たとえばステップＳ１３では、ＭＣＵ４２は、新たに遷移した区分に応じた電流・電圧マップ１０２を設定することになる。また、ステップＳ１６では、ＭＣＵ４２は、比較基準電圧値Ｖｒｅｆを、遷移後の区分に応じた区分切替電圧値Ｖｃｈに更新する。更新後の区分切替電圧値Ｖｃｈは、その前の区分切替電圧値Ｖｃｈよりも小さい。区分の遷移が発生した場合には、比較基準電圧値Ｖｒｅｆが都度低く設定される。これにより、図８に示すような、区分が小さくなるにつれて階段状に低くなる上限値が設定によって、指針８２の振れ幅が制限されることになる。
【０１２１】
本実施形態の処理によれば、実電流値および実電圧値を利用して、簡易な処理によって指針８２の振幅の振れの上限を設けるため、バッテリ残量を、処理負荷が比較的少なく、より高い精度で表示することが可能になる。
【０１２２】
（実施形態２）
実施形態１では、区分が変わると上限値に対応する区分切替電圧値Ｖｃｈが即座に切り替わり、結果として、図８に示すような形状で振れ幅が制御されていた。このような制御は、切り替わった区分切替電圧値Ｖｃｈが比較基準電圧値Ｖｒｅｆとして設定され上限値として利用されることにより実現されていた。
【０１２３】
本実施形態では、比較基準電圧値Ｖｒｅｆを即座に新たな区分切替電圧値Ｖｃｈに更新するのではなく、同じ区分内で、比較基準電圧値Ｖｒｅｆを徐々に小さくすることとした。
【０１２４】
図１６は、本実施形態にかかる、バッテリの残量と指針８２の位置との関係を示す。１つの区分内で、振れ幅の上限が段階的に減少していることが理解される。
【０１２５】
図１７は、図１６に示す二点鎖線の円で囲んだ部分の拡大図である。
【０１２６】
区分６の区分切替電圧値Ｖｃｈから区分５の区分切替電圧値Ｖｃｈまでは、上限が所定値αごとに下がっていることが理解される。本実施形態では、所定値αは、たとえば０．５〜１Ｖの範囲で定め得る。
【０１２７】
上限が所定値αだけ下がるまでの、残量の変化量が「Β」によって示されている。「Β」は、後述の、予め定められた電気エネルギーの消費量βに対応する。
【０１２８】
図１７の例から明らかなように、ＭＣＵ４２は、バッテリ３０の電流積算値（電気エネルギーの消費量）が予め定められた基準を超える度に、上限値として機能する区分切替電圧値を段階的に減少させる。
【０１２９】
以下、図１８を参照しながら、図１７の動作を実現するための処理の詳細を説明する。
【０１３０】
図１８は、本実施形態にかかる指針電圧値Ｖｍの決定処理の詳細な手順を示すフローチャートである。図１８は、図１５の処理の一部（破線枠内）の代替処理であり、その他は図１５に示される処理と同じである。以下では、ステップＳ３１〜Ｓ３９の処理を説明する。図１５と共通する処理については、図１５の説明を援用し、ここではその説明を省略する。
【０１３１】
図１８の詳細な説明に先立ち、以下で新たに使用される用語を説明する。
【０１３２】
電流積算値Ａａｃｃ：バッテリ３０から流れた電流量の積算値。なお本実施形態では、積算の対象は電流量であるとして説明するが、これは一例である。バッテリ３０に蓄積された電気エネルギーの消費を示す物理量であれば、電流量に限られない。たとえば走行距離、走行時間、実電圧値の変化量でもよい。
【０１３３】
フラグＦ：電流量の積算を行うか否かを示すフラグ。本実施形態では、フラグ値が１のときは電流量の積算を行い、フラグ値が０のときは電流量の積算を行わない。
【０１３４】
まず、ステップＳ３１およびＳ３２の処理は、区分が変更されたとき（ステップＳ２１で「Ｙ」のとき）に行われる。ステップＳ３１では、ＭＣＵ４２は、フラグＦに１を代入するとともに、電流積算値Ａａｃｃに０を代入する。この処理により、電流量の積算が開始される。その後、ステップＳ１３〜Ｓ１５、およびＳ３２の処理が行われる。
【０１３５】
ステップＳ３２において、ＭＣＵ４２は、現在の比較基準電圧値Ｖｒｅｆからαだけ減じた値を、新たに比較基準電圧値Ｖｒｅｆとして設定する。この処理は、たとえば図１７において、区分６の区分切替電圧値Ｖｃｈから、１段分のαだけ下がった電圧値に相当する。その後、処理はステップＳ３４に移行する。
【０１３６】
一方、ステップＳ２１において、ＭＣＵ４２が、区分は変更されていないと判断すると、処理はステップＳ３３に進む。
【０１３７】
ステップＳ３３において、ＭＣＵ４２は、フラグＦの値が１か否かを判定する。フラグＦ＝１のときは、処理はステップＳ３４にむ。フラグＦ＝１でないときは、処理はステップＳ１７（図１５）に進む。
【０１３８】
ステップＳ３４において、ＭＣＵ４２は、電流積算値Ａａｃｃを更新する。より具体的には、ＭＣＵ４２は、既存の電流積算値Ａａｃｃに差分電流量を加算して、加算結果を電流積算値Ａａｃｃに代入する。「差分電流量」は、電流積算値Ａａｃｃが最後に更新された時点からステップＳ３４が行われた時点までに消費された電流量として求められる。
【０１３９】
ステップＳ３５において、ＭＣＵ４２は、電流積算値Ａａｃｃが予め定められた電流量β以上になったか否かを判定する。電流積算値Ａａｃｃが予め定められた電流量β以上になった場合には処理はステップＳ３６に進み、そうでない場合には処理はステップＳ１７（図１５）に進む。本実施形態では、予め定められた電流量βは、たとえば０．５〜１．５Ａｈであるとする。なお、図１７で示されるように、この電流量βは、高さαの微小な階段部分のステップの幅と比例関係にある。
【０１４０】
電流積算値Ａａｃｃが予め定められた電流量β以上になった、ということは、図１７において、新たに、１ステップ下がることを意味する。よって、新たに電流量を積算し直す必要がある。
【０１４１】
そこで、ステップＳ３６において、ＭＣＵ４２は、電流積算値Ａａｃｃに０を代入する。つまり電流積算値Ａａｃｃをゼロクリアする。ステップＳ３７において、ＭＣＵ４２は、現在の比較基準電圧値Ｖｒｅｆからαだけ減じた値を、新たに比較基準電圧値Ｖｒｅｆとして設定する。
【０１４２】
ステップＳ３８において、ＭＣＵ４２は、新たな比較基準電圧値Ｖｒｅｆがその区分の区分切替電圧値Ｖｃｈ以下か否かを判定する。この処理は、αだけ減じられたことにより、新たな比較基準電圧値Ｖｒｅｆが区分切替電圧値Ｖｃｈ以下にならないことを担保するために行われる。比較基準電圧値Ｖｒｅｆがその区分の区分切替電圧値Ｖｃｈ以下の場合には処理はステップＳ３９に進み、そうで無い場合には処理はステップＳ１７（図１５）に進む。
【０１４３】
ステップＳ３９において、ＭＣＵ４２は、区分切替電圧値Ｖｃｈを比較基準電圧値Ｖｒｅｆとして設定し、フラグＦを０に設定する。図１７の例において、この処理は、比較基準電圧値Ｖｒｅｆが「区分５のＶｃｈ」として設定されたことを意味する。ステップＳ３９の後、処理はステップＳ１７（図１５）に進む。
【０１４４】
電流積算値Ａａｃｃが所定の電流量βに達した都度、比較基準電圧値Ｖｒｅｆをαだけ小さくして上限値を下げる。実施形態１の例と比較すると、乗車者は、指針８２により、バッテリ３０の残量が徐々に低減していくことを認識でき、より高い精度でバッテリ３０の残量を表現できる。
【０１４５】
図１９は、図１６に示す指針電圧値Ｖｍの他の例を示す。図１６の区分６ではバッテリ３０の実電圧値は常に最大の指針電圧値Ｖｍを指していた。これは、指針８２が常に、図３の「Ｈ」を指し示していることを意味する。また、区分５の区分切替電圧値Ｖｃｈにおいても指針電圧値Ｖｍは一定であるため、指針８２は同じ位置を指し示している。
【０１４６】
しかしながら、そのような状況は一例に過ぎない。図１９に示されるように、全ての区分の全ての指針電圧値Ｖｍが変動していてもよい。この例は、実電圧値の変動が比較的大きいことを意味する。たとえば、車両の運転モードとして、出力（パワー）を優先させる運転モード（「パワーモード」と呼ぶ。）が選択可能であるとする。パワーモードでは使用状況に応じて電力消費の変化が相対的に大きくなる。そのようなパワーモードが選択されて車両が走行する場合には、実電圧値Ｖが比較基準電圧値Ｖｒｅｆよりも小さくなり、指針電圧値Ｖｍとして採用されるため、図１９に示される状況が発生し得る。
【０１４７】
逆に、出力（パワー）を抑えて電力消費を少なくする運転モード（「エコモード」と呼ぶ。）では、実電圧値Ｖが比較基準電圧値Ｖｒｅｆ以上になる期間が長く、その結果、比較基準電圧値Ｖｒｅｆが指針電圧値Ｖｍとして採用される機会が多くなる。その結果、指針８２は、区分が変化したときに動くのみで、１以上の区間において振れることがなくなる場合もあり得る。
【０１４８】
ただし、いずれの例であっても、全ての区分において実電圧値Ｖが比較基準電圧値Ｖｒｅｆを以上のときは、比較基準電圧値Ｖｒｅｆが指針電圧値Ｖｍとして採用され、上限が設けられることに留意されたい。
【０１４９】
実施形態１と同様、本実施形態の処理によっても、実電流値および実電圧値を利用して、簡易な処理によって指針８２の振幅の振れの上限を設けるため、バッテリ残量を、処理負荷が比較的少なく、より高い精度で表示することが可能になる。
【０１５０】
（実施形態３）
実施形態１および２では、テーブル１０１−１（図１１Ａ）、テーブル１０１−２（図１１Ｂ）および関数群１０２（図１２）を用いて区分切替電圧値Ｖｃｈを設定した。これらのうち、テーブル１０１−２および関数群１０２は、電流値と電圧値とを対応付けたテーブルまたは数式として表現されていた。本実施形態では、区分切替電圧値Ｖｃｈが、電流値と電圧値に加え、温度に応じて決定される。すなわち、電圧の上限値が温度に応じて変更することとしている。
【０１５１】
図２０は、バッテリ３０の温度条件によって異なる電圧カーブを示す。図２０では温度条件として０℃および２５℃を設定し、その温度条件下での走行時の電圧変化を、包絡線によって示している。図２０によれば、低温ほど走行時の電圧低下が大きいことが理解される。この相違は、バッテリ３０の温度に応じて異なるバッテリ３０の内部抵抗に起因している。
【０１５２】
図２１Ａは、バッテリ３０の温度が０℃のときの区分切替処理に利用される関数群２０２Ａを示す。また、図２１Ｂは、バッテリ３０の温度が２５℃のときの区分切替処理に利用される関数群２０２Ｂを示す。いずれも、図１２に対応している。
【０１５３】
図２１Ａおよび図２１Ｂは、特定の温度についての２種類の関数群である。そこで、当該２種類の関数群を用いて、任意の温度の関数群を生成してもよい。実施形態１では任意の電流に対応するために補間処理を行う例を説明した。本実施形態においても、任意の温度に対応するための例を説明する。最も簡単な例として、比を用いる方法を説明する。
【０１５４】
図２２は、２つの温度に関する関数から、任意の温度の関数を生成するための方法の概念を示す。いま、Ｑ℃の関数群を求めることを考える。以下では区分５の関数を生成する方法のみを説明する。
【０１５５】
Ｑ℃における区分５の関数として、図２１Ａの関数群２０２Ａから関数２０２Ａ−５、および図２１Ｂの関数群２０２Ｂから関数２０２Ｂ−５を利用する。
【０１５６】
いま、Ｑ℃で、かつ電流値Ａ０における区分切替電圧値Ｖｃｈ＿Ｃを求めるとする。区分切替電圧値Ｖｃｈ＿Ｃは、比例関係を利用して以下の式によって求められる。
Ｖｃｈ＿Ｃ＝  （Ｖｃｈ＿Ａ）  ＋  Ｑ｛（Ｖｃｈ＿Ｂ）−（Ｖｃｈ＿Ａ）｝／２５
ここで、（Ｖｃｈ＿Ａ）は、関数２０２Ａ−５における電流値Ａ０における区分切替電圧値を表す。また（Ｖｃｈ＿Ｂ）は、関数２０２Ｂ−５における電流値Ａ０における区分切替電圧値を表す。
【０１５７】
上述の式によれば、ＭＣＵ４２は、温度センサ６２からバッテリ３０の温度値を取得し、電流計６１から実電流値を取得することにより、予め用意された少なくとも２種類の関数群から、その温度およびその実電流値における区分切替電圧値を求めることができる。全ての温度および電流値に関して予め区分切替電圧値を求めて保持しておいてもよいし、温度および実電流値に基づいて、都度計算を行って区分切替電圧値を求めてもよい。後者の例では、少なくとも２種類の関数群を保持しておくメモリ容量を確保するだけでよい。また、上述の演算は比較的簡易であり、計算負荷は多くない。よって計算機資源のコスト増加を防ぐことができる。ただしいずれの場合も、実施形態１および２での称呼と同様、「電流・電圧・温度マップ」と呼ぶことができる。
【０１５８】
任意の温度および電流値における区分切替電圧値が求めた後は、ＭＣＵ４２は、実施形態１または２のいずれかの処理を行ってバッテリ３０の残量表示を行えばよい。それらの処理の説明は省略する。
【０１５９】
本実施形態の処理によれば、実電流値、実電圧値および温度値を利用して、簡易な処理によって指針８２の振幅の振れの上限を設けるため、バッテリ残量を、処理負荷が比較的少なく、より高い精度で表示することが可能になる。
【０１６０】
以上、本発明の実施形態１〜３を説明した。以下、変形例を説明する。
【０１６１】
（変形例）
図２３は、第１の変形例にかかるバッテリ残量表示処理のための構成例を示す。理解の便宜のため、図４に記載された構成要素と同じ機能を有する構成要素には同じ参照符号を付している。
【０１６２】
図２３の例では、バッテリ残量表示処理は、ＭＣＵ４２に代えて、メータユニット５５に設けられるメータ制御回路１２０の演算処理回路（マイコン）６８によって行われる。これは、実施形態１および２に関しては電流値および電圧値、実施形態３に関してはさらに温度値を取得できさえすれば、その後の処理を実行する主体は、ＭＣＵ４２に限られないことを意味している。
【０１６３】
なお、図２３では、電流値、電圧値および温度値は、ＭＣＵ４２を介して、メータ制御回路１２０のインタフェース４０に送られているが、ＭＣＵ４２を介することは必須ではない。
【０１６４】
図２３の構成によれば、商品として流通し得るメータユニット５５のみで、本発明によるバッテリ残量表示処理を実現できる。
【０１６５】
図２４は、第２の変形例にかかるバッテリ残量表示処理のための構成例を示す。本変形例では、メータユニット５５が、画像生成回路１３０と、表示装置１４０とを備えている。
【０１６６】
これまでの例では、指針８２は物理的に設けられた部品であった。図２４に示すメータユニット５５では、指針８２は画像生成回路１３０によって生成された画像オブジェクトとして、表示装置１４０に表示される。たとえば、図３はメータユニット５５として表示された画像である。指針７２および８２は速度およびバッテリ３０の残量に応じて動く画像オブジェクトである。表示装置１４０は、たとえば液晶、有機ＥＬ、電子ペーパ等の表示パネルを採用した表示装置である。
【０１６７】
第３の変形例として、区分が低い方から高い方へ変化するための条件を設けてもよい。ここでいう、区分が低い方から高い方への変化、とは、たとえば区分４から区分５への変化を言う。
【０１６８】
実施形態１の冒頭において簡単に説明したように、回生によるバッテリ３０の充電や、充電口４５を利用するバッテリ３０への充電により、実電圧値が回復する場合があり得る。このような例は、バッテリ３０の温度や路面負荷条件等に起因する変動とは異なるが、ＭＣＵ４２としてそれらの状況を逐一判断することは処理負荷が増大する一因となる。
【０１６９】
そこで、ＭＣＵ４２は、所定の条件が満たされない限り、低い区分から高い区分への変動を制限してもよい。所定の条件として、たとえば、車両のメインスイッチ４９（図２）が一旦オフされた場合には、ＭＣＵ４２は、現在の区分を、より高い区分に設定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１７０】
本発明は、たとえば指針式のバッテリ残量表示ユニットにおいてバッテリ残量を表示するために利用することができる。本発明の例示的な実施形態によれば、バッテリ残量表示ユニットの外部からバッテリ残量の指令値を送信して指針を駆動してもよいし、バッテリ残量表示ユニットにおいてバッテリ残量を求め指針を駆動してもよい。
【符号の説明】
【０１７１】
１  電動二輪車（車両）
３０  バッテリ
４０  インタフェース
４２  ＭＣＵ
５５  メータユニット
６８  演算処理回路
６９  メモリ
７０  速度表示ユニット
７２  指針（速度表示用）
７８  モータ
８０  バッテリ残量表示ユニット
８２  指針（バッテリ残量表示用）
８４  モータ制御回路
８６  モータ駆動回路
８８  モータ
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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