(57)【要約】【課題】  機器の動作電源として使用される電池の残量の誤判定を防止する。【解決手段】  演算部が所定の時間間隔で電圧値を計測し記憶部に記憶させて電圧値の平均値を算出し第１閾値と平均値を比較する第１判定ステップと、第１判定ステップで平均値が第１閾値以下と判定されたとき、機器が動作不能となる電圧を判定するために平均値より小さい値に規定されている第２閾値と平均値を比較する第２判定ステップと、第１判定ステップで平均値が第１閾値以上と判定されたとき、または、警報表示ステップで電圧低下警報を表示したとき、上記記憶部に記憶されている電圧値と現在の電圧値を比較する第３判定ステップと、第３判定ステップで、現在の電圧値が記憶部に記憶されている電圧値と判定されたとき、記憶部に記憶されている電圧値を現在の電圧値に書き換えるステップと、を有する電池電圧低下検出方法による。【選択図】図１
2009201172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
演算部と記憶部を備える機器の動作電源として用いる電池の電圧を判定する電池電圧判定方法であって、
上記演算部の動作が、
所定の時間間隔で上記電池の電圧値を計測し、上記記憶部に記憶させるステップと、
上記記憶部に記憶されている電圧値を用いて平均値を算出するステップと、
上記電池の電圧低下を判定するために予め規定する第１閾値と上記平均値を比較する第１判定ステップと、
上記第１判定ステップで平均値が第１閾値以下と判定されたとき、上記機器が動作不能となる電圧を判定するために上記平均値より小さい値に予め規定されている第２閾値と上記平均値を比較する第２判定ステップと、
上記第２判定ステップにおいて上記平均値が第２閾値以上と判定されたとき、電圧低下警報を表示する警報表示ステップと、
上記第１判定ステップで平均値が第１閾値以上と判定されたとき、または、上記警報表示ステップで電圧低下警報を表示したとき、上記記憶部に記憶されている電圧値と現在の電圧値を比較する第３判定ステップと、
上記第３判定ステップで、現在の電圧値が記憶部に記憶されている電圧値と判定されたとき、記憶部に記憶されている電圧値を現在の電圧値に書き換えるステップと、
を有する電池電圧判定方法。
【請求項２】
第２判定ステップにおいて上記平均値が第２閾値以下と判定されたとき、電池からの電源供給を停止するステップを有する請求項１記載の電池電圧判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器の動作電源として使用される電池の残量の誤判定を防止することができる電池電圧低下検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
機器の動作電源として使用される電池は、機器の使用時間の経過に伴って出力電圧値（以下、単に「電圧値」という）が低下する。この電池を用いて動作する機器は、電圧値を所定の時間間隔で計測し、そのレベルを判定し、機器が正常に動作することができないレベル以下になったときに、電池からの電源供給をオフにする。計測した電圧値のレベルの判定には、電圧低下傾向を警告するための閾値（これを以下、「閾値１」とする）と、動作不良レベルを判定する閾値（これを以下、「閾値２」とする）を用いて行なう方法が一般に知られている。
【０００３】
電池の電圧値は使用時間に伴って低下するが、動作させる機器の状態によってもその低下傾向は大きく変動する。例えば、機器の動作負荷が高まると、消費電流が大きくなり、これによって電圧値の瞬間的な大幅な低下が発生する。図３は、横軸を時間、縦軸を電圧値として電池の電圧値低下傾向を示したグラフである。図３に示すように、電圧値は時間の経過とともに低下するが、通常であれば、閾値１を下回った時点ｔ１において所定の警報を発し、さらに電力が消費されて第２閾値を下回った時点ｔ２において機器の動作をオフにするように構成されている。
【０００４】
ところが、機器の動作負荷が変動することによって一時的に消費電流が増加した場合、ｔ１よりも前の時点ｔ３において、電圧値が閾値１を下回ることがある。図３において、時点ｔ３で電圧値が急激に低下しているのは、瞬間的に急激な負荷がかかって瞬間的に電圧値が低下したことを示している。このように、電圧値が瞬間的に閾値１を下回った場合、機器を動作させるのに必要かつ十分な電池残量があるにもかかわらず、電圧低下を知らせる警報が発せされることになるため、利用者による無駄な電池の交換や充電を助長することになる。また、ｔ２よりも前の時点ｔ４において、瞬間的に急激な負荷がかかることによって電圧値が閾値２を下回ることがある。この場合も、機器を動作させることができる電池残量があるにもかかわらず、電源がオフになって機器の動作が停止してしまうことになる。このような判定動作は誤判定というべきものであって、電池が備えている電力を使い切る前に交換せざるを得なくなるので、電池を無駄にすることになる。
【０００５】
このような誤判定を防止するために、当該機器が高負荷状態となる前の電圧値と、高負荷状態時の電圧値と、高負荷状態から通常負荷状態に復帰した時点の電圧値とを用いて、電池の電圧値低下傾向を予測し、この予測に基づいた電圧低下検出を行なう方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１８０９０８号公報
【０００７】
上記の特許文献１に記載されている方法は、複数の電圧値をその取得時期と共に記憶し、これら複数の電圧値を用いて傾きすなわち時間軸に対する電圧値の変動量を演算し、この傾きを元にして電圧値の低下傾向を判断するものである。これによって、瞬間的な電圧値の変動の影響は防ぐことができるが、処理内容と処理を実現する構成が複雑である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点を鑑みてなされたものであって、比較的簡易な構成によって、瞬間的に低下した電圧による電池残量の誤判定を防止することができる電池の電圧低下検出方法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】
【０００９】
本発明は、演算部と記憶部を備える機器の動作電源として用いる電池の電圧を判定する電池電圧判定方法であって、上記演算部の動作が、所定の時間間隔で上記電池の電圧値を計測し、上記記憶部に記憶させるステップと、上記記憶部に記憶されている電圧値を用いて平均値を算出するステップと、上記電池の電圧低下を判定するために予め規定する第１閾値と上記平均値を比較する第１判定ステップと、上記第１判定ステップで平均値が第１閾値以下と判定されたとき、上記機器が動作不能となる電圧を判定するために上記平均値より小さい値に予め規定されている第２閾値と上記平均値を比較する第２判定ステップと、上記第２判定ステップにおいて上記平均値が第２閾値以上と判定されたとき、電圧低下警報を表示する警報表示ステップと、上記第１判定ステップで平均値が第１閾値以上と判定されたとき、または、上記警報表示ステップで電圧低下警報を表示したとき、上記記憶部に記憶されている電圧値と現在の電圧値を比較する第３判定ステップと、上記第３判定ステップで、現在の電圧値が記憶部に記憶されている電圧値と判定されたとき、記憶部に記憶されている電圧値を現在の電圧値に書き換えるステップと、を有していることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、機器の動作状況により瞬間的な消費電流の大幅な変動が生じて電圧値が瞬間的に大きく変動しても、電池の電圧値を誤判定することなく、当該機器の動作を正常に保つことができ、電池の電力を無駄なく使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る電池の電圧低下検出方法の実施形態について、図１のフローチャートを用いて説明する。本発明にかかる電圧低下検出方法は、電池によって動作する機器であって、演算処理を実行可能であって電圧値の検出を行なうことができる演算部（例えばＣＰＵやＤＳＰ）、所定回数分の電圧値を記憶する記憶部を備えた機器において実施可能である。本発明に係る検出方法は、上記演算部、記憶部の動作を制御するソフトウェアによって実施されるものである。図１において、各処理をステップＳ１、Ｓ２、・・・として表記する。
【００１２】
図１に示す動作の前提として、上記演算部は、上記電池の電圧値を所定の時間間隔で計測し、この計測値を上記記憶部に記憶させている。まず、所定の計測タイミングにおいて、電池の現在の電圧値を計測して図示しない記憶部に蓄積する（Ｓ１）。次に、この記憶部に蓄積された電圧値の平均値を計算する（Ｓ２）。例えば、記憶部には現在の電圧値を含めた過去２回の電圧値を蓄積しておき、これらの電圧値の平均値を算出する。この場合、記憶部は過去２回分の電圧値と現在の電圧値の３つの電圧値を蓄積する領域を備えた、いわゆるＦＩＦＯ（First in First Out）方式のメモリであればよい。
【００１３】
次に、上記の平均値が予め規定する第１閾値以下になっているか否かを判定する（Ｓ３）。第１閾値は、図３に示す閾値１に相当するもので、電池交換の時期が近づいていることを予め警告するために設定されている。上記ステップＳ３の判定ステップを、ここでは「第１判定ステップ」とする。第１判定ステップＳ３において平均値が第１閾値以下と判定されると（Ｓ３のＹｅｓ）、この平均値が予め規定する第２閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ４）。このステップＳ４の判定ステップを、ここでは「第２判定ステップ」とする。第２判定ステップＳ４において平均値が第２閾値以下と判定されると（Ｓ４のＹｅｓ）、電圧値は機器の正常な動作不能レベルに至っているので、機器の電源をオフにする。（Ｓ５）。
【００１４】
上記第１判定ステップＳ３において平均値が第１閾値以上と判定された場合（Ｓ３のＮｏ）は、現在の電圧値が記憶部に蓄積記憶されている過去２回の電圧値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ７）。このステップＳ７の判定ステップを、ここでは「第３判定ステップ」とする。また、第１判定ステップＳ３において平均値が第１閾値以下ではあるが、第２判定ステップＳ４において第２閾値以上であると判定された場合（Ｓ４のＮＯ）は、電圧低下警報表示を行ない（Ｓ６）、その後、上記第３判定ステップＳ７において現在の電圧値が記憶部に蓄積されている過去２回の電圧値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ７）。第３判定ステップＳ７において現在の電圧値が過去２回の電圧値よりも大きいと判定されたときは、記憶部に蓄積されている過去の電圧値を現在の電圧値に書き換える処理を行なう（Ｓ８）。第３判定ステップＳ７において現在の電圧値が過去２回の電圧値よりも小さいと判定されたときは（Ｓ７のＮｏ）、ステップＳ１に戻って次の電圧値を取得する。
【００１５】
以上説明した電池電圧低下検出方法における、電圧値の低下傾向と平均値の低下傾向について、図２を用いて説明する。図２において、実線１０は電圧値の変化を表わし、点線２０は平均値の変化を表わしている。電圧値が瞬間的に低下した時点ｔ１０を見ると、平均値を表わす点線２０は第１閾値以上である（図１のＳ３のＮｏ）のに対し、現在の電圧値１０は第１閾値以下である。このような場合に、瞬間的に低下した現在の電圧値を用いて当該電池の電圧状態を判定するのではなく、上に述べたように、第１判定ステップＳ３において過去数回の電圧値を用いて算出した平均値を用いて当該電池の電圧状態を判定する（図１のＳ３のＮｏ）。こうすることで、十分な電池残量がある状態であるにもかかわらず、いわゆる「電池切れ」と判定する誤判定を防止することができる。
【００１６】
平均値を用いて電池の電圧状態を判定する場合、図２において上記の時点ｔ１０よりも後となる時点ｔ１１に示すように、現在の電圧値は瞬間的な低下から元の正常な値になって第１閾値よりも大きい場合であっても、平均値は未だ第１閾値よりも小さいままとなることがある。すなわち、瞬間的にかかった大きな負荷によって低下した時点の過去数回の電圧値を用いて平均値は算出されるので、これらに平均値が引きずられて、一点鎖線３０にて示す「みかけ上の平均値３０」のように、現在の電圧値に近づくまで時間がかかってしまう。この状態において当該電池の電圧状態判定を行なうと、誤判定の原因となる。これを回避するために、平均値の算出に用いる過去数回分の電圧値と現在の電圧値とを比較して（図１のＳ７）、現在の電圧値の方が大きければ、記憶部に記憶されている過去の電圧値（平均値の算出に用いる電圧値）を現在の電圧値に書き換え（Ｓ８）、この書き換え後の電圧値を用いて平均値を算出しなおす。この処理が図２のｔ１１の時点における処理である。ｔ１１に示すように、平均値と過去数回分の電圧値を比較した結果、現在の電圧値の方が大きいと判定された時点で、平均値の算出に用いる過去数回分の電圧値は全て現在の電圧値に書き換えられるので（図１のＳ８）、点線２０が示す平均値は、実線１０で示す現在の電圧値とほぼ同じ値になり、大幅な電圧の下落変動から復帰した後の平均値への影響、すなわち、平均値が現在の電圧値と大きく乖離することを効果的に排除することができ、誤判定を防ぐ事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
本発明は、電池を用いる電気製品に用いることができる。特にデジタル信号処理を行なうＤＳＰを内蔵したマイクロホンやヘッドホンなどにおいて、このＤＳＰが具備する演算手段とメモリを用いて実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る電池電圧判定方法の実施例を示すフローチャートである。
【図２】上記実施例における電圧値と平均値の変動の例を示す図である。
【図３】従来の電池電圧判定方法における電圧値の変動の例を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１０  現在の電圧値を示す線
２０  平均値を示す線
３０  みかけ上の平均値を示す線
【図１】
2009201172.tif 000003
【図２】
2009201172.tif 000004
【図３】
2009201172.tif 000005