JP2008116208A - 電池状態検知装置、鉛電池および読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通常モード以外のモードを持ち光通信でデータを送信可能な電池状態検知装置を提供する。
【解決手段】ＡＩユニットは、鉛電池の電圧を測定する電圧測定部と、電圧測定部で測定された電圧に基づいて鉛電池の電池状態（ＳＯＣ、ＳＯＨ）を判定する演算部と、ＬＥＤを有する操作表示部とを備えており、電圧測定部で測定された電圧の値を、ＬＥＤを点滅させて送信する検査モードと、演算部の判定結果に従ってＬＥＤを点灯ないし点滅させて鉛電池の電池状態を表示する通常モードとを有している。検査モードでのＬＥＤの点滅周波数は１ｋＨｚであり、通常モードでのＬＥＤの点滅周波数は１Ｈｚである。検査モードでＬＥＤから送信された信号は受光素子を有する読取装置で読み取られる。
【選択図】図３

Description

本発明は電池状態検知装置、鉛電池および読取装置に係り、特に、発光素子を点灯ないし点滅させて鉛電池の電池状態を表示する電池状態検知装置、該電池状態検知装置を備えた鉛電池および該電池状態検知装置の送信信号を読み取る読取装置に関する。

自動車に搭載された鉛蓄電池（以下、単に鉛電池という。）は、ガソリンエンジン車、ディーゼルエンジン車等において、エンジンの始動を確保するという点で重要な部品である。また近年、カーナビゲーション等の車載情報機器の普及や電動パワーステアリング等の補機の電気化で車載電装品は増加しており、鉛電池は増大する電力供給に対応することも求められている。鉛電池の充電・放電可能な電気エネルギーは、使用を重ねることで（経年で）減少するが、そのような状態でもエンジンの始動を確保し、かつ、エンジン停止時には車載電装品に電力を供給しなければならない。

このため、鉛電池の電池状態、すなわち、充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）や健康状態（ＳＯＨ：State Of Health）を検知する電池状態検知装置の開発が進められている。この具体例を挙げると、スタータモータを始動する際の鉛電池の電圧を測定してＳＯＨを検知する装置（例えば、特許文献１、２参照）や、鉛電池の蓋に収容された基板上の発光ダイオード（ＬＥＤ）により電池状態の検知を行う装置（例えば、特許文献３参照）が提案されている。後者の装置では、鉛電池の電池状態に応じて、基板上のＬＥＤが点灯ないし点滅する。

一方、電池状態検知装置は一般にコンピュータを含んで構成されており、所定の性能を保証するためには、製造段階での検査が必要である。このような検査では、例えば、鉛電池の要充電（補充電が必要な状態）が必要なことや良好なことを表示するＬＥＤの点灯ないし点滅が、所定の電圧範囲内で適正に切り替えられて表示されるか等、種々の確認がなされる。

特許第３６７３８９５号 特開２００５−３０４１７３号公報 特開平１１−２３８５２９号公報

ところで、上述した特許文献３の装置において、発光素子（ＬＥＤ）に着目すると、点灯ないし点滅させることで、鉛電池の電池状態を表示する機能を持たせている（通常モードとして用いている。）。この発光素子に、通常モード以外に、製造段階での検査モードを持たせ、光通信により検査時のデータを電池状態検知装置から検査装置の一部を構成する読取装置に送信することができれば、検査時の作業性を向上させることができる。また、電池状態検知装置が鉛電池の鉛電池の健康状態に関連するデータを格納する不揮発性メモリを有しており、発光素子を、光通信により不揮発性メモリに格納された履歴データを送信する履歴送信モードを持てば、鉛電池の健康状態がどのように変化したか（鉛電池がどのように劣化したか）等を知ることができ、今後の鉛電池の製品開発上での電池メーカにとって貴重な情報を得ることができる。

本発明は上記事案に鑑み、通常モード以外のモードを持ち光通信でデータを送信可能な電池状態検知装置および該電池状態検知装置を備えた自動車用鉛電池を提供することを第１の課題とする。また、電池状態検知装置からの信号を読み取る読取装置を提供することを第２の課題とする。

上記第１の課題を解決するために、本発明の第１の態様は、電池状態検知装置であって、鉛電池の電圧を測定する電圧測定手段と、前記電圧測定手段で測定された電圧に基づいて前記鉛電池の電池状態を判定する状態判定手段と、発光素子を有する表示手段と、を備え、前記表示手段は、前記電圧測定手段で測定された電圧の値を、前記発光素子を点滅させて送信する第１のモードと、前記状態判定手段の判定結果に従って前記発光素子を点灯ないし点滅させて前記鉛電池の電池状態を表示する第２のモードとを有することを特徴とする。

第１の態様では、第１のモード（検査モード）において、表示手段が電圧測定手段で測定された電圧の値を、発光素子を点滅させて送信するので、電圧測定手段に所定の検査用電圧を加え、電圧測定手段で測定され発光素子の点滅により送信された電圧の値と、検査用電圧との差が予め設定された公差範囲内にあるかを判定することで、電池状態検知装置の検査を行うことができ、第２のモード（通常モード）では、電圧測定手段により鉛電池の電圧が測定され、状態判定手段により電圧測定手段で測定された電圧に基づいて鉛電池の電池状態が判定され、表示手段により状態判定手段の判定結果に従って発光素子が点灯ないし点滅して鉛電池の状態が表示される。本態様によれば、表示手段が、状態判定手段の判定結果に従って発光素子を点灯ないし点滅させて鉛電池の状態を表示する第２のモードの他に、電圧測定手段で測定された電圧の値を、発光素子を点滅させて送信する第１のモードを持つので、光通信によるデータ送信で電池状態検知装置の検査を行うことができる。

本態様において、第１のモードにおける発光素子の送信スピードを高めるために、第１のモードにおける発光素子の点滅周波数が第２のモードにおける発光素子の点滅周波数より高いことが好ましい。表示手段は、電圧測定手段が所定の第１の電圧波形を形成する電圧を測定することで、第１のモードにより電圧の値を送信するようにしてもよく、また、第１のモードの指令を入力するためのボタンをさらに備え、表示手段は、ボタンが第１の所定操作で押下されたときに、第１のモードにより電圧の値を送信するようにしてもよい。上記各手段はコンピュータを含んで構成されていることが好ましく、表示手段は、第１のモードにおいて、さらに、コンピュータを作動させるプログラムのバージョンを特定する情報を、発光素子を点滅させて送信することが望ましい。

また、本態様において、鉛電池の温度を測定する温度測定手段をさらに備え、状態判定手段は、電圧測定手段で測定された電圧および温度測定手段で測定された温度に基づいて鉛電池の電池状態を判定し、表示手段は、電圧測定手段で測定された電圧および温度測定手段で測定された温度の値を、発光素子を点滅させて送信する第１のモードと、状態判定手段の判定結果に従って発光素子を点灯ないし点滅させて鉛電池の電池状態を表示する第２のモードとを有するようにしてもよい。さらに、電圧測定手段で測定された鉛電池の電圧から、所定時間Ｘ（Ｘ：１〜１００ｍｓ）以内に所定電圧Ｙ（Ｙ：０．５〜３．０Ｖ）以上の電圧降下があり、かつ、その後に所定値ａ（ａ：鉛電池の開回路電圧＋０．０１Ｖ）以上の電圧値となったか否かを判断する判断手段を備え、表示手段は、判断手段が肯定判断を所定の複数回行った以降に、第２のモードにより状態判定手段の判定結果に従って鉛電池の状態を表示するようにしてもよい。この複数回は（電池状態検知装置の検査回数＋１）で、製造段階で電池状態検知装置に鉛電池のエンジン始動時の疑似電圧を引加して検査が行われた後、電池状態検知装置が鉛電池とともに自動車に搭載された最初のエンジン始動時以降、第２のモードを機能させるものである。

さらに、本態様において、不揮発性メモリと、電圧測定手段で測定された電圧に基づいて鉛電池の健康状態に関連するデータを算出する算出手段と、算出手段で算出されたデータを所定期間毎にメモリに格納する格納手段とを備え、表示手段は、格納手段によりメモリに格納されたデータを、発光素子を点滅させて送信する第３のモードを有するようにしてもよい。

また、上記第１の課題を解決するために、本発明の第２の態様は、不揮発性メモリと、鉛電池の電圧を測定する電圧測定手段と、前記電圧測定手段で測定された電圧に基づいて前記鉛電池の健康状態に関連するデータを算出する算出手段と、前記算出手段で算出されたデータを所定期間毎に前記メモリに格納する格納手段と、前記算出手段で算出されたデータから判定しきい値を用いて前記鉛電池の健康状態を判定する状態判定手段と、発光素子を有する表示手段と、を備え、前記表示手段は、前記状態判定手段の判定結果に従って前記発光素子を点灯ないし点滅させて前記鉛電池の健康状態を表示する第２のモードと、前記格納手段により前記メモリに格納されたデータを、前記発光素子を点滅させて送信する第３のモードと、を有することを特徴とする。

第２の態様では、第２のモード（通常モード）において、電圧測定手段により鉛電池の電圧が測定され、状態判定手段により電圧測定手段で測定された電圧に基づいて鉛電池の電池状態が判定され、表示手段により状態判定手段の判定結果に従って発光素子が点灯ないし点滅して鉛電池の状態が表示され、第３のモード（履歴送信モード）において、算出手段により電圧測定手段で測定された電圧に基づいて鉛電池の健康状態に関連するデータが算出され、格納手段により算出手段で算出されたデータが所定期間毎にメモリに格納され、表示手段により発光素子を点滅させてメモリに格納されたデータが送信される。本態様によれば、表示手段が、状態判定手段の判定結果に従って発光素子を点灯ないし点滅させて鉛電池の状態を表示する第２のモードの他に、メモリに格納された鉛電池の健康状態に関連するデータを、発光素子を点滅させて送信する第３のモードを持つので、光通信によるデータ送信で鉛電池の健康状態の履歴を把握することができる。

第３のモードを有する第１の態様および第２の態様では、算出手段が算出するデータは、少なくとも鉛電池のエンジン始動時の最低電圧値、鉛電池の内部抵抗値、鉛電池のＳＯＨのいずれかを含むことが好ましい。

第２の態様において、表示手段は、電圧測定手段が所定の第２の電圧波形を形成する電圧を測定することで、第３のモードによりメモリに格納された最低電圧値を送信するようにしても、第３のモードの指令を入力するためのボタンをさらに備え、表示手段は、ボタンが第２の所定操作で押下されたときに、第３のモードによりメモリに格納された最低電圧値を送信するようにしてもよい。上記各手段はコンピュータを含んで構成されていることが好ましく、表示手段は、第３のモードにおいて、さらに、コンピュータを作動させるプログラムのバージョンを特定する情報を、発光素子を点滅させて送信することが望ましい。

また、上記第１の課題を解決するために、本発明の第３の態様は、第１の態様または第２の態様の電池状態検知装置を備えた自動車用鉛電池である。第３の態様においても、第１の態様と同様の作用効果を奏する。

さらに、上記第２の課題を解決するために、本発明の第４の態様は、第１の態様の電池状態検知装置の表示手段の第１のモードにおける送信信号を読み取る読取装置であって、発光素子による信号を受光する受光素子と、受光素子で受光された信号を解読する解読手段と、を備える。本態様では、受光素子により電池状態検知装置の表示手段の発光素子による信号が受光され、解読手段により受光素子で受光された信号が解読される。また、本発明の第５の態様は、電池状態検知装置の表示手段の第３のモードにおける送信信号を読み取る読取装置であって、発光素子による信号を受光する受光素子と、前記受光素子で受光された信号を解読する解読手段と、を備える。第５の態様では、第３のモードにおける電池状態検知装置からの送信信号を読み取ることができる。

本発明の第１および第３の態様によれば、表示手段が、状態判定手段の判定結果に従って発光素子を点灯ないし点滅させて鉛電池の状態を表示する第２のモードの他に、電圧測定手段で測定された電圧の値を、発光素子を点滅させて送信する第１のモードを持つので、光通信によるデータ送信で電池状態検知装置の検査を行うことができる、という効果を得ることができる。

また、本発明の第２および第３の態様によれば、表示手段が、状態判定手段の判定結果に従って発光素子を点灯ないし点滅させて鉛電池の状態を表示する第２のモードの他に、メモリに格納された鉛電池の健康状態に関連するデータを、発光素子を点滅させて送信する第３のモードを持つので、光通信によるデータ送信で鉛電池の健康状態の履歴を把握することができる、という効果を得ることができる。

さらに、本発明の第３の態様によれば、受光素子により電池状態検知装置の表示手段の発光素子による信号が受光され、解読手段により受光素子で受光された信号が解読されるので、電池状態検知装置の表示手段の第１のモードのおける送信信号を読み取ることができ、本発明の第４の態様によれば、電池状態検知装置の表示手段の第３のモードのおける送信信号を読み取ることができる、という効果を得ることができる。

以下、図面を参照して、本発明を自動用鉛電池（型式：６５Ｂ２４Ｒ）に適用した実施の形態について説明する。

（構成）
図１に示すように、本実施形態の鉛電池１０は、電池容器となる略角型の電槽８を有しており、電槽８内には合計６組の極板群が収容されている。電槽８の材質には、成形性、絶縁性および耐久性等の点で優れる、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、アクリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）等の高分子樹脂を選択することができる。各極板群は、複数枚の負極板および正極板がセパレータを介して積層されており、セル電圧は２．０Ｖとされている。従って、鉛電池１０の公称電圧は１２Ｖである。電槽８の上部は、電槽８の上部開口を密閉するＰＥ等の高分子樹脂製の上蓋９に接着ないし溶着されている。

上蓋９には、鉛電池１０を自動車用電源として外部へ電力を供給するための２本（正負極）の出力端子７が立設されている。また、上蓋９には、鉛電池１０の電池状態（充電状態（ＳＯＣ）および健康状態（ＳＯＨ））を判定する電池状態検知装置としてのＡＩユニット１が収容（内蔵）されている。

図４に示すように、ＡＩユニット１は、ＡＤコンバータ、基準電源等で構成され鉛電池１０の電圧を測定する電圧測定部２１と、サーミスタ等の温度センサ、ＡＤコンバータ等で構成され鉛電池１０の温度を測定する温度測定部２２と、マイクロプロセッサ（以下、ＭＰと略称する。）、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有して構成された演算部２０と、不揮発性メモリのＥＥＰＲＯＭ２５と、スイッチボタン（以下、ボタンと略称する。）３（図１、図２も参照）、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという。）５、ＤＡコンバータ、トランジスタ、抵抗等を有して構成されＬＥＤ５を点灯ないし点滅させて鉛電池１０の電池状態を表示する操作表示部２と、コイル式のブザー、ブザーを作動させるためのＤＡコンバータ、トランジスタ、抵抗等を有して構成され警告音を発生させる報知部２３と、を備えている。

これら各部は、基板の両面に実装されている。なお、この基板には、ＥＥＰＲＯＭ２５への外部からの書き込みを行うためのコネクタピンが立設されている。また、ＡＩユニット１は上蓋９内で接続導体１１により出力端子７に接続されており、作動電源は鉛電池１０から供給される（図２参照）。

図２および図３に示すように、操作表示部２を構成するＬＥＤ５は、鉛電池１０の電池状態（ＳＯＣ、ＳＯＨ）を示す４つのＬＥＤ５Ａ〜５Ｄを有して構成されている。図３に示すように、ＬＥＤ５は、右から順に、鉛電池１０の健康状態が良好であることを示す緑色ＬＥＤ５Ａ、要注意であること（鉛電池１０の劣化が進んでいること）または要充電を示す黄色ＬＥＤ５Ｂ、要交換であることを示す赤色ＬＥＤ５Ｃ、過充電状態にあることを示す赤色ＬＥＤ５Ｄの順に配設されており、これらのＬＥＤ５（５Ａ〜５Ｄ）は板状の透明カバー４により覆われている。

黄色ＬＥＤ５Ｂ以外の３つのＬＥＤ５Ａ、５Ｃ、５Ｄは電池状態を示すために点灯するのみであるが、黄色ＬＥＤ５Ｂは、鉛電池１０の健康状態が要注意であることを示すときは点灯し、要充電であることを示すときに点滅する。なお、図２では、ＬＥＤ５を覆う透明カバー４およびボタン３を覆うボタンカバー（図３参照）を外した状態で表している。

表１に示すように、これらのＬＥＤ５は、エンジン停止後、鉛電池１０の電池状態を表示するために、ＬＥＤ５Ａを除き、自動的に約３０秒間点灯ないし点滅するが、ボタン３が押下されたときにも５秒間点灯ないし点滅する。

上蓋９のＡＩユニット１のブザーが実装された位置にはブザー放音孔６が形成されており、ＡＩユニット１の操作表示部２の上面は上蓋９の上面と略同一平面を形成している。

（動作）
次に、ＡＩユニット１の動作について演算部２０のＭＰを主体として説明する。

ＡＩユニット１は、電圧測定部２１で測定された検査用電圧の値等を、ＬＥＤ５を点滅させて送信する検査モード（第１のモード）、表１に示したように、鉛電池１０の電池状態を、ＬＥＤ５を点灯ないし点滅させて表示する通常モード（第２のモード）、および、ＥＥＰＲＯＭ２５に格納された鉛電池１０のエンジン始動時の最低電圧値等を、ＬＥＤ５を点滅させて送信する履歴読出モード（第３のモード）の３つのモードを有している。

検査モードは、主に、ＡＩユニット１が鉛電池１０の上蓋９に収容される前の、ＡＩユニット１の（製造）検査時に実行されるモードであり、この検査に合格したＡＩユニット１が鉛電池１０の上蓋９に組み込まれる。通常モードは、ＡＩユニット１を収容した鉛電池１０が自動車に搭載された後に実行されるモードであり、上述したように、鉛電池１０の電池状態に応じてＬＥＤ５が点灯ないし点滅する。履歴読出モードは、主に、鉛電池１０の修理等が必要な場合や鉛電池１０が劣化し電池メーカに回収された後、鉛電池１０がどのような履歴を有するかまたはどのような履歴で劣化したかを把握するためのモードである。以下、これらのモード順に説明する。

＜＜検査モード＞＞
ＡＩユニット１の接続導体１１に検査用作動電源が投入されると、ＲＯＭに格納されたプログラム、プログラムデータをＲＡＭに展開する初期設定処理が行われる。ＭＰは、接続導体１１（電圧測定部２１）に所定の第１の電圧波形を形成する電圧が引加されるか、または、ボタン３が第１の所定操作で押下されるまで待機し、電圧測定部２１に第１の電圧波形が引加されるか、または、ボタン３が第１の所定操作で押下されたときは、検査モードへの移行指令があったものと判断する。第１の電圧波形としては、例えば、図６に示すように、６００ｍｓ以内に１５Ｖ以上への電圧上昇が５回、７Ｖ以下への電圧降下が５回行われる矩形波状電圧波形を用いることができる。また、第１の所定操作としては、例えば、５秒以内にボタン３を５回押下する操作を挙げることができる。なお、６００ｍｓ以内で電圧上昇および電圧降下がそれぞれ６回以上のとき、または、５秒以内にボタン５が６回以上押下されたときは、検査モードへは移行しない。

ＡＩユニット１の検査では、電圧測定部２１の電圧測定精度を確認する電圧検査、温度測定部２２の温度測定精度を確認する温度検査、ＲＯＭに格納されたプログラムのバージョンを確認するバージョン検査、ＥＥＰＲＯＭ２５に書き込まれた文字を確認する書き込み検査、その他形式検査等が行われる。なお、この検査では、通常モード（後述）で詳述するように、ＭＰがエンジン始動、エンジン起動中、エンジン停止を判定可能かの確認やブザーの作動検査等も行われる。

検査モードでは、例えば、（Ａ）電圧測定部２１で測定した検査用電圧の値、（Ｂ）温度測定部２２で測定した検査用温度の値、（Ｃ）ＭＰが実行するプログラムのバージョンを特定するための情報（例えば、バージョン番号等のデフォルト値）、（Ｄ）ＥＥＰＲＯＭ２５に検査用に（外部から）書き込んだ文字の情報、（Ｅ）ＡＩユニット１のシリアル番号、および、（Ｆ）チェックサム、がＬＥＤ５を高速点滅させること（光通信）で順に送信される。

図７に示すように、この検査モードでは、ＬＥＤ５Ａは、０．５ｍｓ間点灯、０．５ｍｓ間消灯を繰り返すクロック生成用ＬＥＤとして用いられる。また、ＬＥＤ５Ｂは、上述した（Ａ）〜（Ｆ）のデータを２値で（１ｍｓの間点灯または消灯することにより）シリアル送信するデータ送信用ＬＥＤとして用いられる。シリアル送信のため、上記（Ａ）〜（Ｆ）のデータ送信の間には、例えば、ＬＥＤ５Ｂが消灯する５ｍｓの送信休止時間が存在する。さらに、ＬＥＤ５Ｃは、検査モードのときは発光し（２値の「１」）、後述する履歴読出モードのときは消灯（２値の「０」）する。なお、ＬＥＤ５Ｄは、通常モードのみで使用され、検査モードおよび履歴読出モードでは使用されない。

図５に示すように、ＡＩユニット１のＬＥＤ５から送信された光信号は、読取装置５０で読み取られる。読取装置５０は、ＬＥＤ５Ａ〜５Ｃによる点灯ないし消灯を受光する３個のフォトトランジスタ等の受光素子３２を有する受光部３１と、受光部３１で受光された信号を解読する演算部３０と、演算部３０で解読されたＡＩユニット１の上記（Ａ）〜（Ｆ）のデータを表示する液晶表示装置（ＬＣＤ）等を有する表示部３３とを有している。

検査モードにおける検査では、書込ユニット（不図示）のコネクタを上述したコネクタピンに接続し、書込ユニットで、例えば、「ＡＡＡＡ」、「５５５５」をＥＥＰＲＯＭ２５に書き込む。次に、例えば、６Ｖ〜１６Ｖの電圧を段階的に生成可能な電圧生成装置（不図示）で、上述した第１の電圧波形を生成して電圧測定部２１に引加するか、または、これに代えて、上述したようにボタン３を第１の所定操作で押下することで、ＡＩユニット１を検査モードに移行させる。なお、第１の電圧波形を引加する方がボタン３を押下するよりタクト性や確実性の点で優れる。

検査モードに移行した後、上記電圧生成装置で生成された所定の検査用電圧を電圧測定部２１に引加する。さらに、例えば、小型恒温チャンバを有し、チャンバ内を−１０°Ｃ〜５０°Ｃに段階的に（例えば、３０°Ｃ単位で）変更可能な温度生成装置（不図示）のチャンバ内に温度測定部２２の温度センサを挿入して、チャンバ内を所定の検査用温度に設定する。ＭＰは、電圧測定部２１を介して検査用電圧をデジタル値として取り込み、温度測定部２２を介して検査用温度をデジタル値として取り込み、取り込んだ検査用電圧および検査用温度を送信するために、ＤＡコンバータを介してトランジスタのゲートにハイレベル信号ないしローレベル信号を出力することで、ＬＥＤ５Ａ〜５Ｃを点灯ないし消灯（点滅）させる。これにより、ＬＥＤ５は、上述した（Ａ）〜（Ｆ）のデータを読取装置５０に送信する。なお、電圧生成装置による検査用電圧および温度生成装置による検査用温度は所定時間毎に変更される。

読取装置５０は、ＬＥＤ５Ａ〜５Ｃにそれぞれ近接配置された３つの受光素子３２でＬＥＤ５の点滅による送信信号を受光して解読し、ＬＣＤに上述した（Ａ）〜（Ｆ）のデータを表示する。これにより、バージョン検査、ＥＥＰＲＯＭ２５の書き込み検査、（Ａ）〜（Ｆ）のすべてのデータを受信可能かの形式検査等が行われる。また、電圧検査および温度検査では、検査用電圧（複数）と（Ａ）電圧測定部２１で測定した検査用電圧の値（複数）とがそれぞれ所定の公差範囲内にあるか、検査用温度（複数）と（Ｂ）温度測定部２２で測定した検査用温度の値（複数）がそれぞれ所定の公差範囲内にあるかの確認が行われる。

なお、この読取装置５０を検査装置として用いる場合には、上述した電圧生成装置および温度生成装置と接続可能なインターフェースをさらに備え、演算部３０が、電圧生成装置で生成した検査用電圧と（Ａ）電圧測定部２１で測定した検査用電圧の値とがそれぞれ所定の公差範囲内にあるか、温度生成装置で生成した検査用温度と（Ｂ）温度測定部２２で測定した検査用温度の値とがそれぞれ所定の公差範囲内にあるかを判断し、その結果も表示部３３で表示するようにすればよい。

ＭＰは、検査モードにおいて、５秒以内にボタン３が３回押下されたか、および、検査モードへの移行指令から１０分が経過したかを判断しており、両者とも否定判断のときは検査モードにおける処理ルーチンを続行し、いずれかが肯定判断のときは、ＥＥＰＲＯＭ２５を初期化して、検査モードにおける処理ルーチンを終了する。

下表２は、読取装置５０を用いて本実施形態のＡＩユニット１の検査を行う場合の電圧精度検査方法（実施例）と、従来の電圧精度検査方法（比較例１、比較例２）とを比較したものである。比較例１は、要充電しきい値の公差（１２．３Ｖ±０．１Ｖ）内の各設定電圧でボタンを押して要充電／良好のＬＥＤの表示が切り替わる電圧を調べ、設定値とのズレが公差範囲内にあるかの判定と、公差内でのバラツキ評価を行う方法であり、比較例２は、要充電しきい値の公差内最大値１２．４Ｖと最小値１２．２Ｖでボタンを押して要充電／良好のＬＥＤの表示が切り替わるかをチェックし、要充電しきい値が公差範囲内にあるかを判定する方法である。

表２に示すように、実施例では、比較例１、２に比べ、電圧精度検査範囲が広く、検査時間を短くすることができる。また、実施例は、ｘｂａｒ（平均値）−Ｒ（範囲）管理図などの管理図の手法でバラツキ評価が可能であり、工程の異常を不良発生前に検知し安定した品質を維持できる点でも比較例１、２に比べ優れている。

＜＜通常モード＞＞
通常モードにおけるＭＰの主要動作は、鉛電池１０の電圧を監視（測定）し、鉛電池１０の電池状態（ＳＯＨ、ＳＯＣ）が予め設定された判定しきい値より低下したと判定したときに、エンジン停止後に、ＬＥＤ５およびブザーの視覚および聴覚的手段でユーザ（ドライバ）に警告を与えるものであるが、詳しくは以下の通りである。

ＭＰは、所定時間（例えば、２ｍｓ）毎に、電圧測定部２１を介して鉛電池１０のデジタル電圧値を取り込んでおり、取り込んだ電圧値に基づいて鉛電池１０のＳＯＣ、ＳＯＨを決定（算出）する。また、ＭＰは温度測定部２２を介して鉛電池１０の温度測定を行い、取り込んだ温度値により、例えば、室温（２５°Ｃ）におけるＳＯＣ、ＳＯＨに温度補正する。

ＳＯＣを決定するのには、開回路電圧（ＯＣＶ）を測定するのが簡単である。このためには、各ＳＯＣの鉛電池についてＯＣＶのデータを予め取得し、ＯＣＶとＳＯＣとの関係式ないしマップを作成しておき、電圧測定部２１を介して測定したＯＣＶから関係式ないしマップを利用してＳＯＣを逆算する。

また、ＳＯＨは鉛電池の内部抵抗値と強い相関がある。鉛電池の内部抵抗測定にはいわゆる直流法を用いることができる。直流法は鉛電池のＯＣＶおよびエンジン始動時の最低電圧値をそれぞれ測定し、これらの差から内部抵抗値を求める方法である。内部抵抗値からＳＯＨを決定するためには、ＳＯＣを決定する場合と同様に、各ＳＯＨの鉛電池について内部抵抗値のデータを予め取得しておき、関係式ないしマップを利用して、測定された電池の内部抵抗値からＳＯＨを計算するようにすればよい。この詳細は、例えば、上述した特許文献２に開示されている。

一方、ＡＩユニット１は、測定した鉛電池１０の電圧に基づいてエンジン状態を検知する機能を有している。すなわち、ＭＰは、鉛電池１０の電圧を常時監視（測定）し、測定した電圧の変化より、エンジン始動、エンジン起動中、エンジン停止のエンジン状態を判定する。

＜エンジン始動＞
一般に、ガソリンエンジン車、ディーゼルエンジン車等の内燃機関を有する車両では、鉛電池から電力を供給しセルモータを回して、エンジンを始動する。この際、大電流が流れるが、それに伴い、鉛電池１０の端子間電圧は大きく降下する。このときの電圧降下および電流の時間変化を測定すると、セルモータに電流が流れ始めた直後に、鋭いピーク状の大電流が流れ、同時に鉛電池１０の端子間電圧は鋭い谷状の電圧降下を示す。このときの最低電圧値Ｖｓｔが上述したようにＳＯＨを決定するときのデータとなる。

このため、ＭＰは、鉛電池１０の放電開始後Ｘ（１〜１００）ｍｓ以内にＹ（０．５０〜３．０）Ｖ以上の電圧降下（例えば、１５ｍｓ以内に１．５Ｖ以上の電圧降下）があり、かつ、その後にある所定値ａ（ａ：鉛電池１０のＯＣＶに０．０１〜０．３Ｖ加算した電圧値）以上になったか否かを判断し、肯定判断のときにはエンジン始動があったものと判定する。なお、鉛電池１０の放電開始に測定された最初の最低電圧値、かつ、鉛電池１０の放電開始後１５ｍｓ以内に測定された最低電圧値を、上述したようにＳＯＨを決定するための最低電圧値Ｖｓｔとして算出する。一方、否定判断のときにはカーエアコンやカーナビゲーション等の車載電装品を起動させたものとみなす（エンジンは始動していないとみなす）。

このエンジン始動に関連して、ＭＰはさらに２つの処理を行う。１つめの処理は、初めて、鉛電池１０の放電開始後Ｘ（１〜１００）ｍｓ以内にＹ（０．５０〜３．０）Ｖ以上の電圧降下（例えば、１５ｍｓ以内に１．５Ｖ以上の電圧降下）があり、かつ、その後にある所定値ａ（ａ：鉛電池１０のＯＣＶに０．０１〜０．３Ｖ加算した電圧値）以上と判断したときに、鉛電池１０が自動車に搭載されたものとみなし、通常モードへの移行指令がなされたものと判断するとともに、ＥＥＰＲＯＭ２５にこのときの鉛電池１０のエンジン始動時の最低電圧値Ｖｓｔおよびチェックサムを書き込む。

上述しように、ＡＩユニット１の（製造）検査では、ＡＩユニット１に鉛電池１０のエンジン始動時等の疑似電圧を引加して、ＭＰがエンジン始動、エンジン起動中、エンジン停止を判定可能かの確認が行われる。従って、１つ目の処理における「初めて」は、鉛電池１０が自動車に搭載された後「初めて」の意味であり、ＭＰからみると、疑似電圧によるエンジン始動の確認時に１回その判断を既に行っており、ＥＥＰＲＯＭ２５にそのときの最低電圧値Ｖｓｔおよびチェックサムを書き込んでいる。ただし、上述したように検査モードにおける終了時の処理でこのときの最低電圧値Ｖｓｔおよびチェックサムは消去されている。従って、ＭＰからみると、２回（所定の複数回、すなわち、検査での１回と鉛電池１０が自動車に搭載された後初めての１回）目の肯定判断で、通常モードへの移行指令がなされたものと判断することになる。

２つめの処理は、鉛電池１０が自動車に搭載されたものとみなしたときから、所定時間（例えば、２週間＝３３６時間）毎に、ＥＥＰＲＯＭ２５に鉛電池１０のエンジン始動時の最低電圧値Ｖｓｔを書き込み、チェックサムを更新する。なお、所定時間経過時に常にエンジン始動がなされているとは限らないので、所定時間経過前のＲＡＭに格納されている直近の最低電圧値Ｖｓｔを書き込むことになる。

＜エンジン起動中＞
ＭＰは、上述したエンジン始動の肯定判断の後、常時鉛電池１０の電圧が上述した所定値ａ以上（エンジンが起動中の場合は発電機（オルタネータ、レギュレータ）が作動しているため、鉛電池１０は充電状態となっており、電圧がＯＣＶより高くなる。）か否かを判断し、肯定判断のときにエンジン起動中と判定する。

＜エンジン停止＞
（１）エンジン起動中と判断した後に、鉛電池１０の電圧がある一定値ｂ以下の状態をある一定時間ｃ以上持続した場合：エンジン起動状態からエンジン停止状態になったと判定する。ｂの電圧値には、例えば、１３．０〜１３．６Ｖの電圧値、ｃの電圧には、例えば、１０〜１００ｓの時間を用いることができる。また、（２）エンジン起動中と判断した後に、鉛電池１０の電圧がある一定値ｄ以下に低下し、かつ、そのときの電圧の変化幅が、ある一定値eの時間幅で、ある一定値ｆ以下になった場合：エンジン起動状態からエンジン停止状態になったと判定する。ｄの電圧値として１３．０〜１３．６Ｖの電圧値、ｅの値として０．０１〜１．０ｓ、ｆの電圧の変化幅として０．０１〜０．３Ｖを用いることができる。ＭＰは、（１）と（２）のいずれかに該当したときに、エンジンが停止したもと判定する。

なお、ＭＰは、エンジン停止後、鉛電池１０の分極反応が解消した後（例えば、６時間経過後）に測定した鉛電池１０の電圧をＯＣＶとして測定する。

このようにしてＭＰは、ＡＩユニット１が収容された鉛電池が自動車に搭載された後、常時あるいは随時、ＳＯＣ、ＳＯＨの演算を行う。演算されたＳＯＣ、ＳＯＨの値は演算の都度、予め設定された判定しきい値との比較を行う。ＳＯＣ、ＳＯＨの値が判定しきい値より低下していた場合は、報知タイミングに合わせて報知するための準備動作を行う。本実施形態では、表１に示したように、警報のレベルを原則として「良好」、「要注意」、「要交換」（不良）の３段階にレベル分けしている。

ＡＩユニット１が鉛電池１０の上蓋９に収容されているため、ＡＩユニット１は、鉛電池１０が設置される場所に配置される。多くはエンジンルーム内であり、または車室等の自動車内であり、ブザーが発する警告音は走行中は車両のノイズにより聞こえにくい。このため、ＡＩユニット１が発する警告音の発生タイミングを以下のように設定して、ユーザが警告音を聞きやすいタイミングで発し、ユーザに警告音が確実に伝達されるようにしている。なお、ＭＰは、エンジンが停止したと判定した後、直ちに、ＤＡコンバータを介してＬＥＤ５を点灯させるトランジスタのゲートにハイレベル信号を継続してまたは断続的に出力してＬＥＤ５を点灯ないし点滅させるとともに、所定時間経過後、別のＤＡコンバータを介してブザーを作動させるトランジスタのゲートにハイレベル信号を送出して警告音を発生させる。

エンジン起動状態からエンジンを停止するタイミングにおいて、ユーザは、自動車から降り、ドアを閉め、ドアをロックして、自動車から離れる、という一連の動作を行うことが多いと推定される。従って、警告音を発生させる場合（例えば、鉛電池１０のＳＯＨが判定しきい値を下回った場合）に、エンジンが停止したと判定したタイミングから一定のタイムラグを設けて報知すれば、警報がユーザに伝達される可能性が高くなる。報知開始タイミングに加えて、ブザーの警告音による報知継続時間もまた重要な要因である。

これらの具体的な時刻、時間としては、報知開始はエンジン停止後０〜６０秒までの間に行われることが必要である。報知継続時間は２秒以上必要であり、最大数分間報知し続けることが必要である。また、これらの時刻、時間の最適値は、車両の使用形態によって異なるので、鉛電池１０の用途に応じて、個々のケースにより決定するようにすればよい。なお、本実施形態の鉛電池１０は一般乗用車用のもので、表１に示すように、ブザーによる警告音の報知継続時間を約３０秒に設定している。

本実施形態のＡＩユニット１によればほとんどの場合、警告音をユーザに確実に伝達できるが、実際には数回の聞き逃しが発生することを想定して、警告音を発生させるＳＯＣ、ＳＯＨの判定しきい値は余裕を持ってやや高めに設定しておくことが好ましい。

一方、ＬＥＤ５による鉛電池１０の電池状態の表示では、エンジン停止後、直ちに、ＬＥＤ５を点灯ないし点滅させて表示する。その時間は、本実施形態では、表１に示すように、約５分間である。また、ＡＩユニット１は、表示部２にボタン３を配置している。ブザーによる警告音を聞いた、または、電池状態を知りたいと希望するユーザが鉛電池１０の電池状態（ＳＯＣ、ＳＯＨ）を確認できるようにするためである。すなわち、ボタン３が１回押下された場合、表１に示すように、電池状態をＬＥＤ５で表示するようにして、ユーザが任意に電池状態を把握できるようにしている。

ここで、黄色ＬＥＤ５Ｂの点滅速度（点滅周波数）について説明する。上述したように、ＭＰは、鉛電池１０が要充電状態にあるときに、ＤＡコンバータを介してＬＥＤ５Ｂを点灯させるトランジスタのゲートにハイレベル信号を断続的に出力してＬＥＤ５Ｂを点滅（明滅）させる。

ＬＥＤ５Ｂの点滅速度（点滅周波数）を決定する要因として、（Ｉ）点滅周波数＞１／（点灯・消灯と点滅を区別する判断をするまで発光素子を見続ける時間×２）、（ＩＩ）点滅周波数＜点灯と誤認する周波数（フリッカー値）３０Ｈｚ〜４０Ｈｚ、（ＩＩＩ）発作が起こりやすい周波数１０Ｈｚ〜５０Ｈｚを避けること、が必要である。（ＩＩ）、（ＩＩＩ）から、発作に関係する高周波数側に関しては倍程度の余裕があることが好ましいため、点滅速度の上限を５Ｈｚとすることが望ましい。一方、下限は（Ｉ）から決まるが、点灯・消灯と点滅を区別する判断をするまでＬＥＤを見続ける時間は使用形態によって異なってくるため、本発明者らは調査って、ＬＥＤ５Ｂの点滅速度の下限が０．１Ｈｚ以上、好ましくは、０．３Ｈｚ以上であれば、点灯と点滅とを誤認しないことを把握した。ＬＥＤ５Ｂの点滅周波数は０．１Ｈｚ〜５Ｈｚの範囲にあることが好適であり、ＭＰはこの範囲にある１ＨｚでＬＥＤ５Ｂを点滅させる。従って、通常モードにおけるＬＥＤ５Ｂの点滅周波数が１Ｈｚであるのに対し、検査モードにおけるＬＥＤ５Ｂの点滅周波数は１ｋＨｚ（１／１ｍｓ）であり（図７も参照）、検査モードにおけるＬＥＤ５Ｂの点滅周波数が通常モードにおけるＬＥＤ５Ｂの点滅周波数よりはるかに高い周波数で点滅する。

＜＜履歴読出モード＞＞
上述したように、通常モードにおいて、ＭＰは、鉛電池１０が自動車に搭載された時点から、所定時間毎に鉛電池１０のエンジン始動時の最低電圧値ＶｓｔをＥＥＰＲＯＭ２５に書き込み、チェックサムを更新している。鉛電池１０が劣化して回収される場合は、鉛電池１０からＡＩユニット１への作動電源の供給は既に停止している場合が多く、このため、ＡＩユニット１は不揮発性のＥＥＰＲＯＭ２５を備えている。また、修理の場合を除き、鉛電池１０は再利用のため解体されて、ＡＩユニット１は鉛電池１０から分離される。履歴読出モードは、主に、このような状況下で実行される。

ＡＩユニット１の接続導体１１に上述した検査用作動電源と同じ履歴読出用作動電源が投入されると、ＲＯＭに格納されたプログラム、プログラムデータをＲＡＭに展開する初期設定処理が行われる。ＭＰは、電圧測定部２１に所定の第２の電圧波形を形成する電圧が引加されるか、または、ボタン３が第２の所定操作で押下されるまで待機し、電圧測定部２１に第２の電圧波形が引加されるか、ボタン３が第２の所定操作で押下されたときは、履歴読出モードへの移行指令があったものと判断する。第２の電圧波形としては、例えば、６００ｍｓ以内に１５Ｖ以上への電圧上昇が７回、７Ｖ以下への電圧降下が７回行われる矩形波状電圧波形を用いることができる。また、第２の所定操作としては、例えば、５秒以内にボタン３を７回押下する操作を挙げることができる。

履歴読出モードでは、ＬＥＤ５を高速点滅させること（光通信）で、所定時間毎にＥＥＰＲＯＭ２５に格納された鉛電池１０のエンジン始動時の最低電圧値Ｖｓｔが時系列的に送信され、最後にチェックサムが送信される。この場合、検査モードと同様に、ＭＰが実行するプログラムのバージョンを特定するための情報等を含むようにしてもよい。図７に示すように、検査モードと同様に、ＬＥＤ５Ａはクロック生成用ＬＥＤとして用いられ、ＬＥＤ５Ｂはデータ送信用ＬＥＤとして用いられる。なお、シリアル送信のため、データ送信の間には、例えば、ＬＥＤ５Ｂが消灯する送信休止時間が存在する。一方、ＬＥＤ５Ｃは、検査モードのときはとは反対に、履歴読出モードでは消灯（２値の「０」）する。

図５に示すように、検査モードと同様に、ＡＩユニット１のＬＥＤ５から送信された光信号は、読取装置５０で読み取られる。上述した電圧生成装置（不図示）で、第２の電圧波形を生成して電圧測定部２１に引加するか、または、これに代えて、ボタン３を第２の所定操作で押下することで、ＡＩユニット１を検査モードに移行させる。これにより、ＭＰは、ＥＥＰＲＯＭ２５に格納された鉛電池１０のエンジン始動時の最低電圧値Ｖｓｔおよびチェックサムを読み出し、ＤＡコンバータを介してトランジスタのゲートにハイレベル信号ないしローレベル信号を出力することで、ＬＥＤ５Ａ〜５Ｃを点灯ないし消灯（点滅）させる。これにより、ＬＥＤ５は、ＥＥＰＲＯＭ５０に格納された最低電圧値Ｖｓｔのデータおよびチェックサムを読取装置５０に送信する。

読取装置５０は、ＬＥＤ５Ａ〜５Ｃにそれぞれ近接配置された３つの受光素子３２でＬＥＤ５の点滅による送信信号を受光して解読し、時系列の順の最低電圧値ＶｓｔおよびチェックサムをＬＣＤに表示する。なお、時系列的な最低電圧値Ｖｓｔの変化（劣化の推移）はグラフで表した方が把握しやすい。

これにより、鉛電池１０の劣化経緯を把握することができる。図８に示すように、鉛電池１０のエンジン始動時の最低電圧値Ｖｓｔは、鉛電池１０が初めて自動車に搭載されたときの（鉛電池１０が実質的に無劣化状態のときの）最低電圧値Ｖｓｔ０から、鉛電池１０の内部抵抗値の増加により、徐々に低下して劣化していく。従って、例えば、最低電圧値Ｖｓｔの変化のグラフを参照すれば、どの時点で劣化が進んだか等を把握することができる。

ＭＰは、履歴読出モードにおいて、検査モードと同様に、５秒以内にボタン３が３回押下されたか、および、検査モードへの移行指令から１０分が経過したかを判断しており、両者とも否定判断のときは履歴読出モードにおける処理ルーチンを続行し、いずれかが肯定判断のときは、履歴読出モードにおける処理ルーチンを終了する。

ここで、ＡＩユニット１を含む鉛電池１０の修理と履歴モードとの関係について説明する。上述したように、ＡＩユニット１の基板には、ＥＥＰＲＯＭ２５への書き込みを行うためのコネクタピンが立設されており、書込ユニットにより外部からＥＥＰＲＯＭ２５に書き込み可能である。このため、鉛電池１０の修理を行った場合に、修理に関する情報（例えば、修理箇所のコード、鉛電池１０が使用されている地域のデフォルト値、修理完了日のデフォルト値）を書込ユニットでＥＥＰＲＯＭ２５に書き込んでおくようにしてもよい。また、上述した、（Ｃ）ＲＯＭに格納されたプログラムのバージョンを特定するための情報や（Ｅ）ＡＩユニット１のシリアル番号も併せて送信することが好ましい。このような態様では、ＥＥＰＲＯＭ２５はいわば病院におけるカルテの機能を果たし、例えば、鉛電池１０の劣化の推移状況に照らして修理結果が効果的であったか、地域により同様の修理が発生しているか、時期や特定のロットにより同様の問題が発生していないか等、種々の製品改良のための情報を得ることができる。

（作用等）
次に、本実施形態の鉛電池１０の作用等についてＡＩユニット１を中心に説明する。

ＡＩユニット１では、検査モードにおいて、電圧測定部２１で測定された検査用電圧の値を、ＬＥＤ５を点滅させて送信するので、電圧測定部２１（接続導体１１）に検査用電圧を加え、電圧測定部２１で測定されＬＥＤ５の点滅により送信された検査用電圧の値と、検査用電圧との差が予め設定された公差範囲内にあるかを判定することで、ＡＩユニット１の電圧（精度）検査を行うことができる。また、温度測定部２２で測定された検査用温度の値を、ＬＥＤ５を点滅させて送信するので、温度センサ（電圧測定部２１）に検査用温度を加え、電圧測定部２１で測定されＬＥＤ５の点滅により送信された検査用温度の値と、検査用温度との差が予め設定された公差範囲内にあるかを判定することで、ＡＩユニット１の温度（精度）検査を行うことができる。また、ＡＩユニット１では、通常モードにおいて、電圧測定部２１により鉛電池１０の電圧が測定され、温度測定部２２により鉛電池１０の温度が測定される。演算部２０により電圧測定部２１で測定された電圧および温度測定部２２で測定された温度に基づいて鉛電池１０の電池状態（ＳＯＣ、ＳＯＨ）が判定され、演算部２０による鉛電池１０の電池状態の判定結果に従ってＬＥＤ５が点灯ないし点滅して鉛電池１０の状態が表示される。

従って、ＡＩユニット１によれば、演算部２０による鉛電池１０の電池状態の判定結果に従ってＬＥＤ５を点灯ないし点滅させて鉛電池１０の状態を表示する通常モードの他に、電圧測定部２１で測定された検査用電圧の値、温度測定部２２で測定された検査用温度の値を、ＬＥＤ５を点滅させて送信する検査モードを持つので、光通信によるデータ送信でＡＩユニット１の検査を行うことができる。

また、ＡＩユニット１では、検査モードにおけるＬＥＤ５Ｂの点滅周波数（１ｋＨｚ）が通常モードにおけるＬＥＤ５Ｂの点滅周波数（１Ｈｚ）より高く、通常モードにおいて点滅を点灯ないし消灯と誤認することが防止することができるとともに、検査モードにおいて送信スピードを高めることができる。

さらに、ＡＩユニット１では、ＭＰが、電圧測定部２１で測定された鉛電池１０の電圧から、所定時間Ｘ（Ｘ：１〜１００ｍｓ）以内に所定電圧Ｙ（Ｙ：０．５〜３．０Ｖ）以上の電圧降下があり、かつ、その後に所定値ａ（ａ：鉛電池１０のＯＣＶ＋０．０１Ｖ）以上の電圧値となったか否かを判断し、ＭＰが肯定判断を２回行った以降に、通常モードへの移行指令があったものと判断している。このため、ＡＩユニット１は、鉛電池１０が自動車に搭載されると、通常モードに自動的に移行することができる。

また、ＡＩユニット１は、不揮発性のＥＥＰＲＯＭ２５を備えており、演算部２０は、電圧測定部２１で測定された電圧から鉛電池１０のエンジン始動時の最低電圧値Ｖｓｔを算出し、所定時間毎に最低電圧値ＶｓｔをＥＥＰＲＯＭ２５に格納している。そして、履歴読出モードの移行指令があったときに、ＥＥＰＲＯＭ２５に格納に格納された最低電圧値Ｖｓｔを、ＬＥＤ５を点滅させて（光通信で）送信する。このため、鉛電池１０の劣化経緯を把握することができる。この場合、鉛電池１０の修理を行ったときに、修理に関する情報を書込ユニットでＥＥＰＲＯＭ２５に書き込んでおけば、上述したように、鉛電池１０の劣化の推移状況と併せて修理結果が効果的であったか、地域により同様の修理が発生しているか、時期等により同様の問題が発生していないか等、種々の情報を得ることができるため、今後の鉛電池の製品開発上での電池メーカにとって貴重な情報を得ることができる。

さらに、本実施形態の鉛電池１０では、ＡＩユニット１による電池状態の判定を鉛電池１０の電圧のみで行い、ホール素子等の電流センサを使用しないので、ＡＩユニット１のコストダウンおよび小型軽量化を図ることができ、ひいては、鉛電池１０のコストダウンおよび軽量化を図ることができる。

そして、読取装置５０では、検査モードにおいて、受光素子３２でＬＥＤ５の点滅による送信信号を受光して解読し、ＬＣＤに表示するので、ＡＩユニット１について、上述したように、例えば、（Ａ）〜（Ｆ）の（製造）検査を行うことができる。また、履歴読出モードにおいて、受光素子３２でＬＥＤ５の点滅による送信信号を受光して解読し、時系列の順の最低電圧値ＶｓｔおよびチェックサムをＬＣＤに表示するので、鉛電池１０の劣化経緯を把握することができる。

なお、本実施形態では、電池状態検知装置としてのＡＩユニット１を鉛電池１０の上蓋９に収容した例を示したが、ＡＩユニット１を鉛電池１０から独立させて用いるようにしてもよい。

また、本実施形態では、電池状態検知装置としてＳＯＣ、ＳＯＨの両者を判定するＡＩユニット１を例示したが、本発明はこれに限らず、ＳＯＣ、ＳＯＨのいずれか一方を判定する電池状態検知装置にも適用可能である。また、本実施形態では、通常モードにおいて、判定しきい値を用いて、鉛電池１０の電池状態について、「良好」、「要注意」、「要交換」の３つのレベルで表示する例を示したが、本発明はこれに限らず、「良好」、「要交換」の２つのレベルやさらに細かく判定を分けるようにしてもよい。

また、本実施形態では、鉛電池１０の健康状態に関連するデータとして鉛電池１０のエンジン始動時の最低電圧値Ｖｓｔを例示したが、演算部２０は、鉛電池１０の内部抵抗値やＳＯＨを演算しているので、最低電圧値Ｖｓｔに代えて、通常モードにおいて、鉛電池１０の内部抵抗値やＳＯＨを所定時間毎にＥＥＰＲＯＭ２５に書き込み、履歴読出モードにおいて、ＥＥＰＲＯＭ２５に書き込まれた鉛電池１０の内部抵抗値またはＳＯＨを、ＬＥＤ５を点滅させて送信するようにしてもよい。

さらに、本実施形態では、演算部２０で算出したＳＯＨの値が判定しきい値より低下していた場合、鉛電池１０の健康状態について要注意等の判定を行う例を示したが、本発明はこれに制限されず、図８に示したように、最低電圧値Ｖｓｔが、鉛電池１０が最初に自動車に搭載されたときの最低電圧値Ｖｓｔ０より所定Ｖ低下したときに、鉛電池１０の健康状態について要注意等の判定を行うようにしてもよい。

そして、本実施形態では、ＡＩユニット１に検査モードないし履歴読出モードへの移行指令を与えるための第１、第２の電圧波形、第１、第２の所定操作を例示したが、本発明はこれに制限されるものではないことは云うまでもない。

本発明は通常モード以外のモードを持ち光通信でデータを送信可能な電池状態検知装置および該電池状態検知装置を備えた自動車用鉛電池を提供するものであるため、電池状態検知装置や自動車用鉛電池の製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。また、本発明は電池状態検知装置からの信号を読み取る読取装置を提供するものであるため、電池状態検知装置や自動車用鉛電池の製造、特に、製品改良に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。

本発明が適用可能な実施形態の鉛電池の外観斜視図である。 実施形態の鉛電池の上蓋の外観斜視図である。 実施形態の鉛電池の上蓋に収容されたＡＩユニットの操作表示部の平面図である。 ＡＩユニットの概略構成を示すブロック図である。 ＡＩユニットのＬＥＤによる信号を受光する読取装置の概略構成を示すブロック図である。 ＡＩユニットを検査モードに移行させるための第１の電圧波形を示す特性図である。 ＡＩユニットのＬＥＤの点滅状態を表すタイミングチャートである。 無劣化状態の鉛電池のエンジン始動時の最低電圧値と劣化後の鉛電池のエンジン始動時の最低電圧値とを示すグラフである。

符号の説明

１ ＡＩユニット（電池状態検知装置）
２ 操作表示部（表示手段の一部）
３ スイッチボタン（ボタン）
５ ＬＥＤ（発光素子）
１０ 鉛電池（自動車用鉛電池）
２０ 演算部（状態判定手段、表示手段の一部、温度測定手段の一部、判断手段、算出手段、格納手段）
２１ 電圧測定部（電圧測定手段の一部）
２２ 温度測定部（温度測定手段の一部）
２５ ＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）
３０ 演算部（解読手段）
３２ 受光素子
５０ 読取装置

Claims (16)

1. 鉛電池の電圧を測定する電圧測定手段と、
   前記電圧測定手段で測定された電圧に基づいて前記鉛電池の電池状態を判定する状態判定手段と、
   発光素子を有する表示手段と、
   を備え、前記表示手段は、前記電圧測定手段で測定された電圧の値を、前記発光素子を点滅させて送信する第１のモードと、前記状態判定手段の判定結果に従って前記発光素子を点灯ないし点滅させて前記鉛電池の電池状態を表示する第２のモードとを有することを特徴とする電池状態検知装置。
2. 前記第１のモードにおける前記発光素子の点滅周波数が前記第２のモードにおける前記発光素子の点滅周波数より高いことを特徴とする請求項１に記載の電池状態検知装置。
3. 前記表示手段は、前記電圧測定手段が所定の第１の電圧波形を形成する電圧を測定することで、前記第１のモードにより前記電圧の値を送信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電池状態検知装置。
4. 前記第１のモードの指令を入力するためのボタンをさらに備え、前記表示手段は、前記ボタンが第１の所定操作で押下されたときに、前記第１のモードにより前記電圧の値を送信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電池状態検知装置。
5. 上記各手段はコンピュータを含んで構成されており、前記表示手段は、前記第１のモードにおいて、さらに、前記コンピュータを作動させるプログラムのバージョンを特定する情報を、前記発光素子を点滅させて送信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電池状態検知装置。
6. 前記鉛電池の温度を測定する温度測定手段をさらに備え、前記状態判定手段は、前記電圧測定手段で測定された電圧および前記温度測定手段で測定された温度に基づいて前記鉛電池の電池状態を判定し、前記表示手段は、前記電圧測定手段で測定された電圧および前記温度測定手段で測定された温度の値を、前記発光素子を点滅させて送信する第１のモードと、前記状態判定手段の判定結果に従って前記発光素子を点灯ないし点滅させて前記鉛電池の電池状態を表示する第２のモードとを有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電池状態検知装置。
7. 前記電圧測定手段で測定された鉛電池の電圧から、所定時間Ｘ（Ｘ：１〜１００ｍｓ）以内に所定電圧Ｙ（Ｙ：０．５〜３．０Ｖ）以上の電圧降下があり、かつ、その後に所定値ａ（ａ：前記鉛電池の開回路電圧＋０．０１Ｖ）以上の電圧値となったか否かを判断する判断手段をさらに備え、前記表示手段は、前記判断手段が肯定判断を行った以降に、前記第２のモードにより前記状態判定手段の判定結果に従って前記鉛電池の状態を表示することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の電池状態検知装置。
8. 不揮発性メモリと、前記電圧測定手段で測定された電圧に基づいて前記鉛電池の健康状態に関連するデータを算出する算出手段と、前記算出手段で算出されたデータを所定期間毎に前記メモリに格納する格納手段とをさらに備え、前記表示手段は、前記格納手段により前記メモリに格納されたデータを、前記発光素子を点滅させて送信する第３のモードを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電池状態検知装置。
9. 不揮発性メモリと、
   鉛電池の電圧を測定する電圧測定手段と、
   前記電圧測定手段で測定された電圧に基づいて前記鉛電池の健康状態に関連するデータを算出する算出手段と、
   前記算出手段で算出されたデータを所定期間毎に前記メモリに格納する格納手段と、
   前記算出手段で算出されたデータから判定しきい値を用いて前記鉛電池の健康状態を判定する状態判定手段と、
   発光素子を有する表示手段と、
   を備え、前記表示手段は、前記状態判定手段の判定結果に従って前記発光素子を点灯ないし点滅させて前記鉛電池の健康状態を表示する第２のモードと、前記格納手段により前記メモリに格納されたデータを、前記発光素子を点滅させて送信する第３のモードと、を有することを特徴とする電池状態検知装置。
10. 前記算出手段が算出するデータは、少なくとも前記鉛電池のエンジン始動時の最低電圧値、前記鉛電池の内部抵抗値、前記鉛電池のＳＯＨのいずれかを含むことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の電池状態検知装置。
11. 前記表示手段は、前記電圧測定手段が所定の第２の電圧波形を形成する電圧を測定することで、前記第３のモードにより前記メモリに格納されたデータを送信することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の電池状態検知装置。
12. 前記第３のモードの指令を入力するためのボタンをさらに備え、前記表示手段は、前記ボタンが第２の所定操作で押下されたときに、前記第３のモードにより前記メモリに格納されたデータを送信することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の電池状態検知装置。
13. 上記各手段はコンピュータを含んで構成されており、前記表示手段は、前記第３のモードにおいて、さらに、前記コンピュータを作動させるプログラムのバージョンを特定する情報を、前記発光素子を点滅させて送信することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の電池状態検知装置。
14. 請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の電池状態検知装置を備えた自動車用鉛電池。
15. 請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の電池状態検知装置の前記表示手段の第１のモードにおける送信信号を読み取る読取装置であって、
    前記発光素子による信号を受光する受光素子と、
    前記受光素子で受光された信号を解読する解読手段と、
    を備えた読取装置。
16. 請求項８ないし請求項１３のいずれか１項に記載の電池状態検知装置の前記表示手段の第３のモードにおける送信信号を読み取る読取装置であって、
    前記発光素子による信号を受光する受光素子と、
    前記受光素子で受光された信号を解読する解読手段と、
    を備えた読取装置。

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