(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の寿命が近いことを警告する警告装置を内蔵する蓄電池であって、
前記警告装置は、当該蓄電池の使用開始を検出する使用開始検出手段と、
前記使用開始検出手段が当該蓄電池の最初若しくは最初から所定回数の使用を検出した時点で、時間の計測を開始する時間計測手段と、
前記時間計測手段が、所定の時間を計測したとき、聴覚的、又は聴覚及び視覚的に、警告を行う警告手段とを有し、
かつ前記使用開始検出手段が、
当該蓄電池の使用開始による電圧の変動の検出、又は、蓄電池の端子に貼られたシール又はキャップの除去の検出、
当該蓄電池を充電するオルタネータが発電しているときに発生するオルタネータの出力信号の大きさ又はオルタネータの出力信号に含まれているリプル信号、
当該蓄電池を搭載する自動車のエンジンのインジェクタのソレノイドに供給される信号又はインジェクタのソレノイドに供給された信号、
当該蓄電池を搭載する自動車のガソリンエンジンのイグニッション放電雑音、
のいずれかに基づいて、蓄電池の使用開始を検出するものであることを特徴とする蓄電池。
【請求項２】
請求項１記載の蓄電池において、当該蓄電池を搭載する自動車のエンジンの停止を検出するエンジン停止検出手段を有し、
聴覚的な前記警告手段は、前記エンジン停止検出手段の出力に基づいて、エンジン停止後に、警告を行い、
かつ前記エンジン停止検出手段が、
オルタネータが発電しているときに発生するオルタネータの出力信号の大きさ又はオルタネータの出力信号に含まれているリプル信号、
インジェクタのソレノイドに供給される信号又はインジェクタのソレノイドに供給された信号、
自動車のガソリンエンジンのイグニッション放電雑音、
のいずれかに基づいて、エンジンの停止を検出するものであることを特徴とする蓄電池。
【請求項３】
請求項１記載の蓄電池において、視覚的な前記警告手段は、前記時間計測手段が計測した計測時間に応じて、警告内容を変更することを特徴とする蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄電池に係り、特に、電池の寿命が近いことを警告する警告装置を内蔵する蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般の自動車用電池には、電池寿命を、簡易に知る手段を有していない。そこで、電池の内部インピーダンスを測定したり、電池電圧を測定したりして、電池寿命を判定している。
また、簡易に、電池寿命を判定する方法としては、電池のケース等に、電池寿命を記載しておき(例えば、「本電池の保証期間は、○年です。」と記載する。)、その記載に基づいて、電池寿命を判定する。
【０００３】
更に、電池寿命を判定する方法としては、特開平５-３６４４３号公報（発明の名称「密封形蓄電池」）に記載されているように、使用開始時にボタン操作を行うことにより、計時動作を開始するタイマー機能と該タイマー機能の設定時間の経過後に所定の表示動作をする表示機能とを有するメモリカードを、密封形蓄電池本体に取付け、所定時間(例えば、保証期間)経過すると、メモリカードの表示部に、この電池が電池寿命に達したことを表示する技術がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電池の内部インピーダンスを測定したり、電池電圧を測定して、電池寿命を判定する方法は、電池寿命をほぼ正確に計測できるものの、高価な測定器を用意する必要があり、ユーザ自身で行えるものではない。しかも、判定には、時間と手間を要するという問題がある。
【０００５】
また、電池のケース等に電池寿命を表示する方法では、製造時点から、計測を開始し、製造から使用開始までの時間が長い場合は、電池寿命に程遠いにも拘わらず、電池の寿命がきたと判断して、電池を交換したりする問題が発生する。また、電池寿命の確認のために自動車のボンネットを開ける等の手間をかける必要があるという問題がある。
【０００６】
また、表示機能を有するメモリカードを密封形蓄電池本体に取り付ける特開平５-３６４４３号公報に記載された発明では、電池寿命を確認するには、自動車のボンネットを開けて確認する等の手間をかける必要があり、確認を怠ると電池寿命を超えて使用し、大切な時に寿命によって、電池が作動しないケースが発生する虞がある。
【０００７】
また、このような問題は、電池の保証期間に注意し、定期的に電池を交換することで、防ぐことが可能であるが、電池購入時期、使用開始日時等を忘れることが多く、保証期間を超えて使うことが少なくないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、電池寿命が近いことを簡単にかつ確実にユーザに知らしめることが可能な蓄電池を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。
【００１０】
請求項１に記載された発明は、電池の寿命が近いことを警告する警告装置を内蔵する蓄電池であって、前記警告装置は、当該蓄電池の使用開始を検出する使用開始検出手段と、前記検出手段が当該蓄電池の最初若しくは最初から所定回数の使用を検出した時点で、時間の計測を開始する時間計測手段と、前記時間計測手段が、所定の時間を計測したとき、聴覚的、又は、聴覚及び視覚的に、警告を行う警告手段とを有し、かつ前記使用開始検出手段が、当該蓄電池の使用開始による電圧の変動の検出、又は、蓄電池の端子に貼られたシール又はキャップ又はキャップの除去の検出、当該蓄電池を充電するオルタネータが発電しているときに発生するオルタネータの出力信号の大きさ又はオルタネータの出力信号に含まれているリプル信号、当該蓄電池を搭載する自動車のエンジンのインジェクタのソレノイドに供給される信号又はインジェクタのソレノイドに供給された信号、当該蓄電池を搭載する自動車のガソリンエンジンのイグニッション放電雑音、のいずれかに基づいて、に基づいて、蓄電池の使用開始を検出するものであることを特徴とする蓄電池である。
【００１１】
請求項１に記載された発明によれば、電池の寿命が近いことを警告する警告装置を内蔵する蓄電池であって、警告装置は、蓄電池の使用開始を検出する使用開始検出手段と、検出手段が蓄電池の最初若しくは最初から所定回数の使用を検出した時点で、時間の計測を開始する時間計測手段と、時間計測手段が、所定の時間を計測したとき、聴覚的、又は、聴覚及び視覚的に、警告を行う警告手段とを有することにより、電池寿命が間近いことを簡単にかつ確実にユーザに知らしめることが可能な蓄電池を提供することができる。請求項１記載の蓄電池は、少なくとも、聴覚的に警告を行う警告手段を有しているので、電池の使用者は、警告音を聞くことにより、簡易に電池寿命が間近いことを知ることができる。例えば、自動車の蓄電池であれば、ボンネットを開けなくても、運転席に座っている状態で、電池寿命が間近いことを知ることができる。前記使用開始検出手段が、当該蓄電池の使用開始による電圧の変動の検出、又は、蓄電池の端子に貼られたシール又はキャップの除去の検出に基づいて、蓄電池の使用開始を検出するものであれば、確実に、しかも、自動的に使用開始を検出することができる。また、オルタネータの出力信号の大きさ又はオルタネータの出力信号に含まれているリプル信号は、オルタネータのＢ端子とつながるバッテリのプラス端子、Ｂ端子、Ｎ端子及びＡ端子から得ることができるので、オルタネータが発電しているときに発生するオルタネータの出力信号の大きさ又はオルタネータの出力信号に含まれているリプル信号に基づいて、蓄電池の使用開始を検出することにより、簡単に、且つ確実に、蓄電池の使用開始を検出することができる。また、インジェクタのソレノイドに供給される信号又はインジェクタのソレノイドに供給された信号に基づいて、蓄電池の使用開始を検出することにより、簡単に、且つ確実に、蓄電池の使用開始を検出することができる。また、ガソリンエンジンのイグニッション放電雑音に基づいて、蓄電池の使用開始を検出することにより、簡単に、且つ確実に、蓄電池の使用開始を検出することができる。
【００１３】
なお、警告装置には、当該警告装置専用の電池を有することにより、蓄電池本体の電池が消耗しても、蓄電池の電池寿命を警告することができる。つまり、請求項１に記載された発明は、電池の寿命がくる前に、電池寿命が間近いことを警告するので、当該警告装置専用の電池を備えなくても実施できる。しかしながら、蓄電池を電源とした場合、ユーザが警告を無視したために蓄電池が寿命に至るか、又は、使用中の過放電放置によって一時的に電池の出力が失われているような場合に警告を発することができなくなる虞が生じるが、このように、専用の電池を設けることにより、蓄電池本体の電池が消耗しても、専用の電池により警告を発することが可能となり、警告装置の信頼性を高めることができる。
【００２３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の蓄電池において、当該蓄電池を搭載する自動車のエンジンの停止を検出するエンジン停止検出手段を有し、聴覚的な前記警告手段は、前記エンジン停止検出手段の出力に基づいて、エンジン停止後に、警告を行うことを特徴とし、かつ前記エンジン停止検出手段が、オルタネータが発電しているときに発生するオルタネータの出力信号の大きさ又はオルタネータの出力信号に含まれているリプル信号、インジェクタのソレノイドに供給される信号又はインジェクタのソレノイドに供給された信号、自動車のガソリンエンジンのイグニッション放電雑音、のいずれかに基づいて、エンジンの停止を検出するものである。
【００２４】
請求項２に記載された発明によれば、聴覚的な前記警告手段は、エンジンを切った後に、警告を行うことにより、確実に、ユーザに電池寿命を警告することができる。例えば、自動車の蓄電池の場合、エンジンのかかっているときは、エンジン音によって警告音が聞こえない場合がある。一方、エンジンを切った後においては静かとなり、車内にいるユーザが警告音を聞き逃すことがない。また、エンジンを切った後であっても、エンジンを切った直後にユーザに電池寿命を警告することが好ましい。何故なら、エンジンを切った直後では、運転席に、ユーザが着席しており、警報が認知され易いからである。なお、警告音は、タイマーにより、一定時間警告を発した後、停止することが望ましい。しかし、ユーザが警告に気付かない場合もあるので、必要に応じて、ユーザが意識して警告をキャンセルするまでは、自動車が止まる度に、繰り返し警告を発することが望ましい。前記エンジン停止検出手段が、オルタネータの出力信号の大きさ又はオルタネータの出力信号に含まれているリプル信号に基づいて、エンジンの停止を検出するものであれば、簡単に、且つ確実に、エンジンの停止を検出することができる。また、インジェクタのソレノイドに供給される信号又はインジェクタのソレノイドに供給された信号に基づいて、エンジンの停止を検出することにより、簡単に、且つ確実に、エンジンの停止を検出することができる。また、ガソリンエンジンのイグニッション放電雑音に基づいて、エンジンの停止を検出することにより、簡単に、且つ確実に、エンジンの停止を検出することができる。
【００３１】
請求項３に記載された発明は、請求項１記載の蓄電池において、視覚的な前記警告手段は、前記時間計測手段が計測した計測時間に応じて、警告内容を変更することを特徴とする。
【００３２】
請求項３に記載された発明によれば、時間計測手段が計測した計測時間に応じて、警告内容を変更することにより、電池の寿命までの時間を視覚的に知ることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００３４】
図１に本発明の実施の形態の外観の例を示す。図１の蓄電池１０は、プラスターミナル１１、マイナスターミナル１２、蓄電池の蓋１３、蓄電池のケース１４及び警告装置１５から構成されている。
蓄電池のケース１４は、図示していないが、複数のセルを有している。セルは、電解液と極板（陽極板と陰極板）を収めている容器で、例えば、ポリプロピレン(ＰＰ)合成樹脂で作製され、化学反応がこのセルの中で行われる。複数のセルは直列接続され、一方の端のセル内の陽極板にはプラスターミナル１１が接続され、また、他方の端のセルの陰極板にはマイナスターミナル１２が接続されている。
蓄電池の蓋１３は、蓄電池のケース１４の蓋であり、プラスターミナル１１及びマイナスターミナル１２が、蓄電池の蓋１３を貫通して設けられている。
警告装置１５は、蓄電池の蓋１３の内部の所定の場所に設けられる。プラスターミナル１１及びマイナスターミナル１２に接続され、後述するように、使用開始検出手段、時間計測手段、警告手段を有する。
【００３５】
図２に、警告装置１５のブロック構成例を示す。図２の警告装置は、使用開始検出部２１、時間計測部２２、警告部２３、スピーカ２４及び表示装置２５から構成されている。
【００３６】
使用開始検出部２１は、プラスターミナル１１の電位等を計測して、蓄電池の使用開始を検出する。時間計測部２２は、使用開始検出部２１が蓄電池の使用開始を検出した時点で、時間の計測を開始する。警告部２３は、時間計測部２２が、所定の時間を計測したとき、スピーカ２４による聴覚的な警告及び／又は表示装置２５による視覚的な警告を行う。なお、表示装置２５は、警告装置の外部に設けてもよい。例えば、電池が車載用電池の場合、運転席から見える位置で表示するようにしてもよい。
【００３７】
図３は、使用開始検出部２１を説明するための図である。図３では、電池電圧に基づいて、使用開始を検出する場合である。自動車に設置された蓄電池は、使用開始前では、１２〜１３Ｖの電位を保っているが、使用を開始すると、負荷に電流が流れ、一時的に電位が低下する（例えば、約１０Ｖ程度に低下する）。その後、エンジンが作動するとオルタネータが起動し、蓄電池が充電され、その結果、電池電圧は、１３．５〜１４.５Ｖ程度に上昇する。
【００３８】
電池電圧が、図３のような特性を有しているので、使用開始検出部２１は、
▲１▼電池電圧の１２〜１３Ｖから約１０Ｖへの瞬間低下
▲２▼電池電圧の１３．５Ｖ以上への上昇
の一方又は両方の変化を検出して、蓄電池の使用の開始を検出する。
【００３９】
図４は、時間計測部２２の例を説明するための図である。図４の時間計測部２２は、発振器３１、分周器３２及びカウンタ３３から構成されている。発振器３１は、使用開始検出部２１からの出力を得て発振を開始する。発振器３１の出力は、分周器３２で分周され、カウントされる。発振器３１は、ほぼ一定の周波数（ｆ０）で発振する（そのときの周期＝１／ｆ０秒）ので、その周波数をＮ分周した、ｆ０／Ｎのパルス（そのときの周期＝Ｎ／ｆ０秒）をカウントする。カウント値がＭであれば、電池の開始から、Ｎ×Ｍ／ｆ０秒経過したことになる。
【００４０】
従って、カウンタ３３のカウンタ値によって、電池の開始からの経過時間を知ることができる。そこで、時間計測部２２の出力を警告部２３に通知して、電池の保証期間に対応するカウンタ値になったときに警告を行う。
【００４１】
なお、図４では、発振器３１は、使用開始検出部２１から、使用開始信号の出力を得て発振を開始するものであるが、発振器３１は、電源の投入と同時に発振し、使用開始検出部２１からの出力を得て、カウンタ３３のカウントを開始するようにしてもよい。
【００４２】
警告部２３は、時間計測部２２の出力を得て、電池の保証期間に対応するカウンタ値になったとき、スピーカ２４から所定の音を発生することで、ユーザに電池寿命が近いことを知らせることができる。所定の音としては、ブザー音であっても良いし、予めＲＯＭ等に録音してある音声（例えば、「この電池は、保証期間を過ぎました、新しい電池とお取代え下さい」等の音声）であってもよい。
【００４３】
なお、スピーカからの警告は、電池が車載用電池の場合、エンジンを切った直後に、警告を行うことが望ましい。これにより、確実に、ユーザに電池寿命を警告することができる。例えば、自動車の蓄電池の場合、エンジンのかかっているときは、警告音が聞こえない場合がある。一方、エンジンを切った後においては静かとなり、車内にいるユーザが警告音を聞き逃すことがない。なお、警告音は、タイマーにより、一定時間警告を発した後、停止することが好ましい。
【００４４】
なお、自動車における鉛電池の場合は、エンジンが停止すると、電池電圧が１３．５Ｖ以上から１４Ｖ未満の電位に変化するので、それにより、エンジンの停止を知ることができる。従って、警告部２３は、図２に示すように、使用開始検出部２１により、電池電圧が１３．５Ｖ以上か、又は１３．５Ｖ未満かの情報に基づいて、エンジン停止信号を得て、自動車のエンジンが停止直後にあるか否かを知り、エンジン停止状態のとき、警告音を発生することができる。
【００４５】
また、表示装置２５は、例えば、「保証期間の経過」等の表示を行っても良いし、図５に示すように、バーによる表示をしてもよい。図５（Ａ）は、使用初めの場合であり、図５（Ｂ）は、電池寿命に近い状況を示している。なお、自動車の蓄電池の場合であって、聴覚及び視覚的に警告を行う場合においては、視覚に訴える表示装置を車内に設置することが望ましい。例えば、キーレスエントリーなどで使用されている信号発信によりシガレットライター用電源に接続した表示装置に表示する。また、このとき、車内の視覚警告表示用には、別の電源を用いてもよい。
【００４６】
なお、警告装置は、蓄電池自体を電源としても良いし、警告装置専用の電池を設けるようにしてもよい。蓄電池を電源とした場合、蓄電池の寿命により、警告を発することができなくなる虞が生じるが、専用の電池を用いた場合は、蓄電池本体の電池が消耗しても、警告を行うことができる。
【００４７】
また、上記実施の形態では、警告装置を電池の蓋の内部に設けた場合について説明したが、警告装置が蓄電池と一体とされ、外部からは蓄電池と見られるような態様であれば、警告装置が、電池の蓋の内部に設けられなくてもよい。
【００４８】
また、上記実施の形態における使用開始検出部は、ＩＣ回路等のハードウエアにより構成してもよいし、マイクロプロセッサを備えて、ソフトウエアにより、実現するようにしてもよい。
【００４９】
また、上記実施の形態では、蓄電池の使用開始による電圧の変動の検出に基づいて、蓄電池の使用開始を検出する場合について説明したが、これ以外の場合でも適用できる。
【００５０】
例えば、
シール又はキャップが除去されたことにより蓄電池の使用開始を検出する。
当該蓄電池を充電するオルタネータが発電しているときに発生するオルタネータの出力信号の大きさ又はオルタネータの出力信号に含まれているリプル信号に基づいて、蓄電池の使用開始を検出する。
当該蓄電池の充電装置におけるチャージランプの点灯を検出する。
当該蓄電池を搭載する自動車のエンジンのインジェクタのソレノイドに供給される信号又はインジェクタのソレノイドに供給された信号に基づいて、蓄電池の使用開始を検出する。
当該蓄電池を搭載する自動車のガソリンエンジンのイグニッション放電雑音に基づいて、蓄電池の使用開始を検出する。
こともできる。
【００５１】
以下、これらの場合について、順に説明する。
（シール又はキャップの除去）
例えば、図６に使用開始前の状態を示す。図６では、蓄電池のマイナス端子１２にシール又はキャップ４１が載せられている。また、シール又はキャップ４１は、端子４２上にも載せられている。シール又はキャップ４１の裏側は、一部又は全面を導体で構成し、蓄電池のマイナス端子１２と端子４２が電気的に接続されている。また、端子４１は警告装置１５に接続されている。
【００５２】
このように、使用開始前の状態では端子４２は、蓄電池のマイナス端子１２に接続されている。使用開始に当たって、シール又はキャップ４１を除去すると、端子４２とマイナス端子１２との接続が切断される。
【００５３】
次に、蓄電池の端子に貼られたシール又はキャップの除去の検出について、図７を用いて説明する。
【００５４】
図７は、トランジスタＴＲ１、抵抗器Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、ツェナダイオードＺＤ１及びスイッチＳＷ１から構成されている。図６との関係では、抵抗器Ｒ１と抵抗器Ｒ２の接続点に、図６の端子４２が接続されている。また、スイッチＳＷ１は、蓄電池の端子に貼られたシール又はキャップ４１と端子４１との接続が対応し、使用開始前の状態では、端子４２が蓄電池のマイナス端子１２に接続されているのでスイッチＳＷ１が閉じた状態である。一方、シール又はキャップ４１を除去すると、端子４２と蓄電池のマイナス端子１２との接続が絶たれるので、スイッチＳＷ１が開いた状態である。
【００５５】
使用開始前の状態では、スイッチＳＷ１が閉じており、トランジスタＴＲ１のベース電極は、マイナス電源に接続されている。この状態では、トランジスタＴＲ１は、オフの状態であり、トランジスタＴＲ１には、電流が流れず、抵抗器Ｒ２の両端には電圧は発生しない、その結果、時間計測部２２へは、信号が伝送されない。
【００５６】
一方、使用開始に際して、蓄電池の端子に貼られたシール又はキャップを除去するとスイッチＳＷ１が開いた状態となる。この状態では、トランジスタＴＲ１のベース電極には、蓄電池のマイナス電源を抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２で分圧した電圧が印加され、トランジスタＴＲ１が導通する。その結果、トランジスタＴＲ１に電流が流れ、トランジスタＴＲ１のエミッタに接続された抵抗Ｒ３の両端に電圧が発生し、その電圧が、電池の使用開始信号となって、時間計測部２２へ伝送される。このようにして、電池の使用開始を検出することができる。
（オルタネータの出力信号）
自動車には、充電装置が設けられている。充電装置は、運転中に電気負荷に電力を供給し、次のエンジン始動に備えて電池を充電するものである。この充電装置の信号を利用して、電池の使用の開始を検出してもよい。
【００５７】
図８（Ａ）に、充電装置であるオルタネータの構成を示す。図８（Ａ）のオルタネータは、Ｙ結線の３相交流発電機であり、ステータコイル５１〜５３、ロータコイル（フィールドコイル）５４、全波整流用ダイオード５５〜６０及び中性点ダイオード６１、６２から構成されている。ロータコイル５４は鉄心に巻回され電磁石を構成する。端子Ｆにロータコイルに発電に必要な電流を供給し、オルタネータの端子Ｂから、オルタネータにより発電され、整流された直流の電流を得ることができる。図８(Ｂ)のＶＢに、端子Ｂにおける電位を示す。また、中性点端子Ｎからは、図８(Ｂ)のＶＮに示すように、ＶＢの約半分の電位が得られる。
【００５８】
なお、中性点ダイオード６１、６２は、高速回転時において、ＶＢの出力を１０〜１５％上げることができる。また、図８(Ｂ)のＶＢに、インパルス状の信号６５が示されているが、これは、イグニッション雑音で、エンジンの点火時に発生するものである。
【００５９】
なお、イグニッション雑音は、オルタネータが３相発電機の場合、通常、いくつかの山（リップル）を挟んで、発生するので、イグニッション雑音の周波数の信号を検出することにより、その存在を検出することができる。なお、イグニッション雑音は、インパルス雑音であるので、高い周波数を有し、近くに設けた無線受信機により検出することもできる。
【００６０】
このように、端子Ｂの電位ＶＢ及び中性点端子Ｎの電位ＶＮは、オルタネータの起動時に、所定の値になるので、これらの電位を見ることにより、オルタネータの動作開始を知ることができる。また、端子Ｂ又は端子Ｎにおけるオルタネータの信号に含まれるオルタネータの出力信号に含まれているリプル信号を検出することによっても、オルタネータの動作開始を知ることができる。
【００６１】
また、イグニッション雑音を検出することにより、エンジンの起動開始を知ることができる。
【００６２】
図１５（Ａ）に、端子Ｂの電位ＶＢ及び中性点端子Ｎの電位ＶＮの大きさを検出することによって、オルタネータの動作開始を検出する回路を示す。
【００６３】
端子１１９に、図８のＮ端子又はＢ端子を接続する。オルタネータのＢ端子は、バッテリのプラス端子に接続されており、端子１１９にバッテリ端子を接続してもよい。オルタネータからの信号に含まれている脈流（リプル信号）を、平滑回路１２０で平滑し、平滑して脈流（リプル信号）を除去した信号を、比較器１２１で、基準電圧Ｖｒｅｆ１と比較する。基準電圧Ｖｒｅｆ１以上であれば、オルタネータが発電しているとして、検出出力を検出出力端子１２２から出力する。基準電圧Ｖｒｅｆは、端子１１９に接続される端子がＮ端子かＢ端子かによって、適当な値を設定する。
【００６４】
図１５（Ｂ）に、端子Ｂ又は端子Ｎにおけるオルタネータの信号に含まれるオルタネータの出力信号に含まれているリプル信号を検出することによって、オルタネータの動作開始を検出する回路を示す。
【００６５】
端子１２９に、図８のＮ端子又はＢ端子を接続する。オルタネータからの信号に含まれている脈流（リプル信号）を、ＢＰＦ（バンド  パス  フィルタ）１３０で選択する。選択されたリプル信号を整流回路１３１で整流し、さらに、平滑回路１３２で平滑し、平滑した信号を、比較器１３４で、基準電圧Ｖｒｅｆ２と比較する。基準電圧Ｖｒｅｆ２以上であれば、オルタネータが発電しているとして、検出出力を検出出力端子１３６から出力する。
【００６６】
なお、ＢＰＦの中心周波数は、端子１２９に接続される端子がＮ端子かＢ端子かによって、適当な値を設定する。また、オルタネータのＢ端子は、バッテリのプラス端子に接続されており、端子１２９にバッテリ端子を接続してもよい。
【００６７】
「オルタネータの動作開始」及び「エンジンの起動開始」は、厳密に言えば、電池の使用開始とは、異なるが、最初若しくは最初から所定回数の「オルタネータの動作開始」又は最初若しくは最初から所定回数「エンジンの起動開始」を「電池の使用開始」としても、実用上の問題はない。
（チャージランプ）
図９に、ＩＣレギュレータ付きオルタネータ７０とＩＣレギュレータ付きオルタネータ７０に接続されるチャージランプリレー７１、チャージランプ７２及びバッテリ７３を示す。
【００６８】
ＩＣレギュレータ付きオルタネータ７０は、ステータコイル、ロータコイル及び整流用ダイオード等から構成されているオルタネータ６９、ＩＣレギュレータ６８、イグニッションスイッチ７４、初期励磁抵抗７５及び逆流防止用ダイオード７６から構成されている。なお、図９のオルタネータ６９には、中性点ダイオードが示されていないが、中性点ダイオードを有していても良い。
【００６９】
ＩＣレギュレータ６８は、二つのトランジスタ８２、８３、ツェナダイオード８６、ダイオード８１及び抵抗８４、８５、８７を有し、オルタネータ６９の出力を消費電流に合せてコントロールしてバッテリの過充電を防止すると共に、常に、バッテリ７３を満充電の状態にする働きをする。チャージランプ７２は、チャージランプリレー７１のコイル８８に電流が流れ、スイッチ８９が閉じたとき点灯するもので、バッテリ７３の充電状態を示す。
【００７０】
次に、チャージランプ７２の点灯動作について説明する。図１０に示すように、イグニッションスイッチ７４を閉じると、
・バッテリ７３から、イグニッションスイッチ７４、ＩＣレギュレータ付きオルタネータ７０のＩＧ端子、逆流防止用ダイオード７６、初期励磁抵抗７５及び抵抗８４を介して、ＩＣレギュレータのトランジスタ８２のベースに駆動信号が印加され、
・バッテリ７３から、イグニッションスイッチ７４ＩＣレギュレータ付きオルタネータ７０のＩＧ端子、逆流防止用ダイオード７６、初期励磁抵抗７５及びロータコイルを介して、ＩＣレギュレータのトランジスタ８２のコレクタに駆動信号が印加されてトランジスタ８２がオンとなる。
その結果、
・バッテリ７３から、イグニッションスイッチ７４、コイル８８、ダイオード９０、ロータコイル及びトランジスタ８２を介して、電流が流れる。
・コイル８８に電流が流れと、チャージランプのスイッチ７１が閉じて、チャージランプ７２が点灯する。
【００７１】
また、ロータコイルに電流が流れたことにより、エンジンが始動し、回転の上昇に伴って、オルタネータのからの発生電圧が上昇する。そして、ＩＣレギュレータ付きオルタネータ７０のＢ端子の電位が、バッテリ７３の電圧以上になると、このＢ端子からバッテリ７３に充電電流が流れる。このとき、ＩＣレギュレータ付きオルタネータ７０のＢ端子の電位と、ＩＣレギュレータ付きオルタネータ７０のＬ端子の電位とがほぼ同一であるので、チャージランプリレー７１の逆流防止用ダイオード９０には、逆のバイアスが印加されて、遮断される。その結果、コイル８８に電流が遮断され、チャージランプのスイッチ７１が開き、チャージランプ７２が消灯する。
【００７２】
チャージランプ７２は、エンジン停止時に、イグニッションスイッチが閉じたとき、点灯するものであり、厳密に言えば、電池の使用開始とは、異なるが、最初若しくは最初から所定回数の「チャージランプの点灯」を「電池の使用開始」としても、実用上の問題はない。
（イグニッションコイルの信号）
図１１に点火装置の例を示す。図１１の点火装置は、バッテリ７３、イグニッションスイッチ９１、ディストリビュータ９２、スパークプラグ９３、コンデンサ９４、コンタクトポイント９５、一次コイル９６及び２次コイル９７から構成されている。一次コイル及び２次コイル９５は、イグニッションコイルを構成し、スパークプラグ９３の電極間の空隙に火花を飛ばすのに必要な高電圧を発生する。
【００７３】
コンタクトポイント９５は、イグニッションスイッチ９１が閉じているとき、バッテリ７３からの電流が、イグニッションスイッチ９１、一次コイル９６及びコンタクトポイント９５を介して流れている。この状態で、コンタクトポイント９５を開くことにより、一次コイル９６に逆起電力が発生し、そのパルス状の電圧を２次コイル９７で昇圧して、ディストリビュータ９２に送出する。また、ディストリビュータ９２は、イグニッションコイルで発生された高圧を分配するもので、スパークプラグ９３のタイミングを決定するものである。
【００７４】
イグニッションコイルからの高圧信号は、イグニッションスイッチが閉じているとき、コンタクトポイント９５を開いたときに発生するものであり、厳密に言えば、電池の使用開始とは、異なるが、最初若しくは最初から所定回数の「２次コイルからの高圧の発生」を「電池の使用開始」としても、実用上の問題はない。
（インジェクタのソレノイドの信号）
図１２にインジェクタの構造を示す。インジェクタは、エンジン制御を行うコンピュータからの噴射信号を受けて、スロットルボデー内に又はエンジンシリンダー内に燃料噴射を行う。全気筒同時にエンジン１回転に対して、噴射を行う。動作は、ソレノイドコイル１００にコンピュータから駆動信号が印加されると、プランジャ１０１が吸引され、ニードルバルブが開いて、燃料が噴射される。
【００７５】
ソレノイドコイル１００には、コンピュータから駆動信号が印加されたとき、信号印加されるので、厳密に言えば、電池の使用開始とは、異なるが、最初若しくは最初から所定回数の「ソレノイドへの印加」を「電池の使用開始」としても、実用上の問題はない。
【００７６】
このように、使用開始検出部２１として、
(１)シール又はキャップが除去されたことにより蓄電池の使用開始を検出する検出部
(２)当該蓄電池を充電するオルタネータが発電しているときに発生するオルタネータの出力信号の大きさ又はオルタネータの出力信号に含まれているリプル信号に基づいて、蓄電池の使用開始を検出する検出部
(３)当該蓄電池の充電装置におけるチャージランプの点灯を検出する検出部
(４)当該蓄電池を搭載する自動車のエンジンのインジェクタのソレノイドに供給される信号又はインジェクタのソレノイドに供給された信号に基づいて、蓄電池の使用開始を検出する検出部
(５)当該蓄電池を搭載する自動車のガソリンエンジンのイグニッション放電雑音に基づいて、蓄電池の使用開始を検出する検出部
を設けるようにしてもよい。
（エンジン停止信号検出部）
図１３は、使用開始検出部２１により、電池電圧が１３．５Ｖ以上か、又は１３．５Ｖ未満かの情報に基づいて、エンジン停止信号を得て、これにより、警告部２３を制御している。この場合、エンジンの停止は、電池電圧が１３．５Ｖ以上か、又は１３．５Ｖ未満かの情報に基づいて検出している。
【００７７】
しかしながら、図１４に示すように、エンジン停止信号検出部１１１を設けて、エンジン停止信号を得るようにしてもよい。この場合、エンジン停止信号検出部１１１は、例えば、次のようにして、エンジンの停止を検出する。
オルタネータが発電しているときに発生するオルタネータの出力信号のきさ又はオルタネータの出力信号に含まれているリプル信号に基づいて、エンジンの停止を検出する。
【００７８】
例えば、図８(Ｂ)において、端子Ｂの電位ＶＢ及び中性点端子Ｎの電位ＶＮが、所定値以下になったとき、エンジン停止と判断する。又は、端子Ｂ又は中性点端子Ｎにおけるオルタネータの出力信号に含まれているリプル信号が、無くなったとき、エンジン停止と判断する。
【００７９】
端子Ｂの電位ＶＢ及び中性点端子Ｎの電位ＶＮが、所定値以下になったときに、エンジン停止と判断する検出回路と端子Ｂ又は中性点端子Ｎにおけるオルタネータの出力信号に含まれているリプル信号が無くなったときにエンジン停止と判断する検出回路は、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）と同様な回路で実現できる。インジェクタのソレノイドに供給される信号又はインジェクタのソレノイドに供給された信号に基づいて、エンジンの停止を検出する。
【００８０】
例えば、インジェクタのソレノイドに供給される信号又はインジェクタのソレノイドに供給された信号が、所定期間、無くなった場合に、エンジンの停止として検出する。
ガソリンエンジンのイグニッション放電雑音に基づいて、エンジンの停止を検出する。
【００８１】
例えば、図８(Ｂ)において、端子Ｂの電位ＶＢにおいて、インパルス状の信号６５がなくなった場合に、エンジンの停止として検出する。
【００８２】
このように、上記実施の形態によれば、定期点検を頻繁に行うことがない一般ユーザにも、寿命前警告をすることが可能となる。
【００８３】
また、ユーザは、これにより、トラブル前に、寿命に対する心構えができ、電池交換又は予備バッテリを購入等の対策をとることが可能となる。
【００８４】
なお、上記実施の形態では、聴覚的な警告をスピーカで行う場合について説明したが、聴覚的な警告は、ブザー等によってもよい。
【００８５】
また、警告に限らず、安全音を出すことにより、電池が消耗していないことを確認できるようにしてもよい。
【００８６】
定期点検を頻繁に行なわない一般ユーザに対して、電池寿命を寿命前に、警告することが可能となった。これにより、ユーザは、電池の寿命に基づくトラブルに巻き込まれる前に、寿命に対する心構えができ、電池交換、又は、予備電池の購入等の対策を講じることが可能となる。
【００８７】
また、上記実施の形態では、オルタネータとして、Ｙ結線の３相交流発電機とした場合について説明したが、これ以外の場合でも実施することができる。
【００８８】
また、上記実施の形態では、自動車に搭載する蓄電池を例に説明しているが、本発明はこれに、限定されるものではない。例えば、船舶や産業用の据え置き電池、コンピュータのバックアップ電源の寿命警告用の場合でも適用できる。
【００８９】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、次に述べる種々の効果を奏することができる。
【００９０】
請求項１に記載された発明によれば、聴覚的、又は、聴覚及び視覚的に、警告を行う警告手段を有することにより、電池寿命が間近いことを簡単に確認することが可能な蓄電池を提供することができる。請求項１記載の蓄電池は、少なくとも、聴覚的に警告を行う警告手段を有しているので、電池の使用者は、警告音を聞くことにより、簡易に電池が保証期間を経過したことを知ることができる。また、使用開始検出手段が、当該蓄電池の使用開始による電圧の変動の検出、又は、蓄電池の端子に貼られたシール又はキャップの除去の検出に基づいて、蓄電池の使用開始を検出することにより、確実に、しかも、自動的に使用開始を検出することができる。また、オルタネータが発電しているときに発生するオルタネータの出力信号の大きさ又はオルタネータの出力信号に含まれているリプル信号に基づいて、蓄電池の使用開始を検出することにより、簡単に、且つ確実に、蓄電池の使用開始を検出することができる。また、インジェクタのソレノイドに供給される信号又はインジェクタのソレノイドに供給された信号に基づいて、蓄電池の使用開始を検出することにより、簡単に、且つ確実に、蓄電池の使用開始を検出することができる。また、ガソリンエンジンのイグニッション放電雑音に基づいて、蓄電池の使用開始を検出することにより、簡単に、且つ確実に、蓄電池の使用開始を検出することができる。
【００９６】
請求項２に記載された発明によれば、聴覚的な前記警告手段は、エンジンを切った後に、警告を行うことにより、確実に、ユーザに電池寿命を警告することができる。例えば、自動車の蓄電池の場合、エンジンのかかっているときは、エンジン音によって警告音が聞こえない場合がある。一方、エンジンを切った後においては静かとなり、車内にいるユーザが警告音を聞き逃すことがない。また、オルタネータの出力信号の大きさ又はオルタネータの出力信号に含まれているリプル信号に基づいて、エンジンの停止を検出することにより、簡単に、且つ確実に、エンジンの停止を検出することができる。また、インジェクタのソレノイドに供給される信号又はインジェクタのソレノイドに供給された信号に基づいて、エンジンの停止を検出することにより、簡単に、且つ確実に、エンジンの停止を検出することができる。また、ガソリンエンジンのイグニッション放電雑音に基づいて、エンジンの停止を検出することにより、簡単に、且つ確実に、エンジンの停止を検出することができる。
【０１００】
請求項３に記載された発明によれば、時間計測手段が計測した計測時間に応じて、警告内容を変更することにより、電池の寿命までの時間を視覚的に知ることができる。
【０１０１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の外観の例である。
【図２】警告装置のブロック構成例である。
【図３】使用開始検出部の例を説明するための図である。
【図４】時間計測部の例を説明するための図である。
【図５】表示装置の例を説明するための図である。
【図６】蓄電池の端子に貼られたシール又はキャップを説明するための図である。
【図７】蓄電池の電極に貼られたシール又はキャップの除去を説明するための図である。
【図８】オルタネータの構成及びオルタネータが発生する信号の例を説明するための図である。
【図９】充電装置の例を説明するための図である。
【図１０】チャージランプの点灯動作を説明するための図である。
【図１１】点火装置の例を説明するための図である。
【図１２】インジェクタの構造の例を説明するための図である。
【図１３】使用開始検出部が、エンジン停止信号を出力する例を説明するための図である。
【図１４】エンジン停止信号検出部を設けた例を説明するための図である。
【図１５】オルタネータの出力信号の大きさ又はオルタネータの出力信号に含まれているリプル信号に基づいて、蓄電池の使用開始を検出する回路を説明するための図である。
【符号の説明】
１０    蓄電池
１１    プラスターミナル
１２    マイナスターミナル
１３    蓄電池の蓋
１４    蓄電池のケース
１５    警告装置
２１    使用開始検出部
２２    時間計測部
２３    警告部
２４    スピーカ
２５    表示装置
４０    警告装置と端子４２を接続する電線
４１    蓄電池の電極に貼られたシール又はキャップ
４２    シール又はキャップと接続される端子
５１〜５３    ステータコイル
５４    ロータコイル
５５〜６０    全波整流用ダイオード
６１、６２    中性点ダイオード
６８    ＩＣレギュレータ
６９    オルタネータ
７０    ＩＣレギュレータ付きオルタネータ
７１    チャージランプリレー
７２    チャージランプ
７３    バッテリ
７４、９１    イグニッションスイッチ
７６、９０    逆流防止用ダイオード
９２    ディストリビュータ
９３    スパークプラグ
９４    コンデンサ
９５    コンタクトポイント
９６、９７    イグニッションコイル
１００    ソレノイドコイル
１０１    プランジャ
１０２    ニードルバルブ
１１１    エンジン停止検出部
１２０、１３２    平滑回路
１２１、１３４    比較器
１３０    ＢＰＦ
１３１    整流回路
【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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