JP2013148510A

JP2013148510A - 電池駆動型電子機器及びその電池電圧監視方法

Info

Publication number: JP2013148510A
Application number: JP2012010292A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nishimura; 誠西村; Ryoji Sasaki; 亮司佐々木; Takayoshi Fukada; 孝良深田
Original assignee: Saxa Inc
Current assignee: Saxa Inc
Priority date: 2012-01-20
Filing date: 2012-01-20
Publication date: 2013-08-01

Abstract

【課題】電池駆動型電子機器において、環境温度や負荷条件の相違にかかわらず、電池消耗電圧が検出されてから動作停止電圧に低下するまで一定の猶予期間を確保する。
【解決手段】記憶部７には、所定の環境温度及び負荷条件で取得した電池の出力電圧対使用時間特性上で、出力電圧が装置の動作停止電圧まで低下すると予測される時点から所定の猶予期間遡った時点の出力電圧である電池消耗電圧の設定値が記憶される。平均消費電流量情報取得部１ａは、所定の期間毎の動作状態の統計を基に装置の平均消費電流量情報を取得する。環境温度情報取得部１ｂは、所定の期間毎の環境温度の測定値の統計を基に装置の環境温度情報を取得する。電池消耗電圧算出部１ｃは平均消費電流量情報及び環境温度情報を基に電池の消耗電圧を算出し、電池消耗電圧更新部１ｄは記憶部７の電池消耗電圧７ｄを更新する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電池駆動型電子機器及びその電池電圧監視方法に関する。

リチウム一次電池、リチウムイオン二次電池などのリチウム電池は、電源用やメモリバックアップ用などとして、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ノート型パーソナルコンピュータ、カメラなど、様々な電子機器に搭載されている。

このような電池により駆動される電子機器である電池駆動型電子機器の一つとして遠隔検針システムにおける無線子機がある。この遠隔検針システムは、センタ装置と、無線親機と、無線子機を備えており、センタ装置と無線親機とは携帯電話網などの公衆通信回線を用いてデータ通信を行い、無線親機と無線子機とは特定小電力無線によりデータ通信を行う。無線子機にはガスメータ、水道メータ、ガス漏れセンサーなどが接続されている。無線子機を複数段（複数階層）配置し、段間を中継するように構成したシステムもある。

この無線子機は、ガスメータで計測されたガスの流量を計測すると共に、定期的にセンタ装置からの指示に応じて、ガス流量の計測値をセンタ装置に通知する。また、各種センサーによりガス漏れや地震を検出した時に、遮断弁でガス流路を遮断するとともに、ガス漏れなどをセンタ装置に通知する機能を備えている。

このような無線子機の制御装置は、停電時にも正常に動作することができるように電池から電源電力が供給される。また、この電池は上記遮断弁を駆動するための電源としても利用される。このため、電池の出力電圧が低下すると、遮断弁を閉じることができない、或いは制御装置であるマイクロコンピュータを正常に動作させることができないなどの事態を招くことになる。

ここで、マイクロコンピュータ・チップは、その動作が保証される電源電圧が１．２−１．３ボルト程度と比較的低く、例えば３ボルトの電池から供給される電源電圧が経年変化等により多少低下しても正常に動作する。これに対して、遮断弁を駆動するためには、遮断弁内のソレノイドコイルに電流を供給して所定の駆動力を発生させる必要があるため、ある程度の電圧が電池から供給される必要がある。

そこで、従来のガスメータでは、マイクロコンピュータ・チップとは別に電池の出力電圧をチェックする電池電圧監視装置が設けられている。この電池電圧監視装置は、例えば２５時間に１回の頻度で遮断弁と同程度の抵抗からなる擬似負荷を電池に接続して電池の端子電圧を測定し、測定結果を制御装置が以下のように利用する。

即ち予め遮断弁を動作させることのできる最低電圧を動作停止電圧として設定しておき、電池の出力電圧対使用時間特性、即ち横軸を使用開始時点からの経過時間、縦軸を出力電圧とした特性上で、出力電圧が動作停止電圧まで低下すると予測される時点（年月日）から所定の期間（例えば１カ月）遡った時点（年月日）の電圧値を電池消耗電圧として設定する。電圧低下検出部は、電池電圧を監視して電池消耗電圧を検出する。即ち電池消耗電圧が検出されてから、動作停止電圧に低下するまでの所定の期間だけ遮断弁の開栓を可能にするとともに、電池電圧低下の通知や表示を行うことで、電池を交換するまでの猶予期間を設けている。

しかし、ここでリチウム電池の放電温度特性が問題となる。即ち、リチウム電池の出力電圧は周囲温度の昇降に対応して昇降するため、図７に示す、温度をパラメータとした電池電圧対電池容量特性から明らかなように、高温時（例えば６０℃）には常温時（例えば２１℃）の使用量を上回った使用量にならないと電池消耗電圧を検出せず、低温時（例えば−２０℃）には常温時の使用量を下回る使用量で電池消耗電圧を検出してしまう。このため、上記のような電池電圧監視装置では、電池消耗電圧を正確に検出することができないという問題がある。

この問題に対処したガス遮断装置として、一時的な気温の低下による誤検出を防止するため、一回の電圧低下の検出で電圧低下と判定せず、予め季節毎に電池電圧の最適な測定時刻及び測定周期を設定しておき、その周期で複数回電圧低下を検出したときに電圧低下と判定するようにしたガス遮断装置がある（特許文献１）。

しかしながら、このガス遮断装置の場合、予め設定した測定時刻又は測定周期の相違により、一回目に電池消耗電圧を検出した時点から電池消耗電圧を検出したと判定する時点までの期間が変化するため、電池消耗電圧を検出したと判定した時から動作停止電圧に低下するまでの時点、即ち電池を交換するまでの猶予期間も変化してしまう。

また、電池電圧対電池容量特性は、負荷条件（負荷の大きさと、その負荷がかかる時間）により変化するため、動作の少ない装置と動作の多い装置とでは、電池消耗電圧を検出したと判定した時点から動作停止電圧まで低下する時点までの期間、即ち猶予期間も異なってしまう。即ち、例えば遠隔検針システムの場合、中継機として動作する無線子機のような他の無線子機より通信頻度の高い無線子機の場合、通信動作に伴う消費電力が多いため猶予期間が短くなる。

つまり、特許文献１に記載されたガス遮断装置では、環境温度や負荷条件が異なる場合、一定の猶予期間が確保されないため、一定の余裕を持って、電池電圧低下の通知や表示を行うことができないという問題がある。

特開２００３−４２３２１号公報

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的は、電池駆動型電子機器において、環境温度や負荷条件の相違にかかわらず、電池消耗電圧が検出されてから動作停止電圧に低下するまで一定の猶予期間を確保できるようにすることである。

本発明の電池駆動型電子機器は、駆動電源である電池の出力電圧が所定の環境温度及び負荷条件の下で動作停止電圧まで低下すると予測された時点から所定の猶予期間遡った時点の出力電圧が電池消耗電圧の初期設定値として記憶される電池消耗電圧記憶部と、所定期間毎の環境温度の測定値に基づいて、該期間毎の環境温度の最低値が更新される毎に該最低値を記憶する最低温度情報取得手段と、所定期間毎の平均消費電流を算出するとともに、該期間毎の平均消費電流の最大値が更新される毎に該最大値を記憶する負荷条件情報取得手段と、前記最低温度情報取得手段により記憶された環境温度の最低値、及び前記負荷条件情報取得手段により記憶された平均消費電流の最大値に基づいて、環境温度及び負荷条件に適合する電池消耗電圧の設定値を算出する電池消耗電圧算出手段と、該算出した電池消耗電圧により、前記電池消耗電圧記憶部に記憶されている電池消耗電圧を更新する電池消耗電圧更新手段と、前記電池に所定の負荷を与えたときの前記電池の電圧を所定期間毎に測定する電池電圧測定手段と、該電池電圧測定手段により測定された電圧値が前記電池消耗電圧記憶部に記憶されている電池消耗電圧以下に低下したとき、電池電圧低下の表示又は通知を行う手段と、を有する電池駆動型電子機器である。
本発明の電池駆動型電子機器の電池電圧監視方法は、駆動電源である電池の出力電圧が所定の環境温度及び負荷条件の下で動作停止電圧まで低下すると予測された時点から所定の猶予期間遡った時点の出力電圧が電池消耗電圧の初期設定値として記憶される電池消耗電圧記憶部を備えた電池駆動型電子機器における電池電圧監視方法であって、所定期間毎の環境温度の測定値に基づいて、該期間毎の環境温度の最低値が更新される毎に該最低値を記憶する最低温度情報取得工程と、所定期間毎の前記電池駆動型電子機器の平均消費電流を算出するとともに、該期間毎の平均消費電流の最大値が更新される毎に該最大値を記憶する負荷条件情報取得工程と、前記最低温度情報記憶工程で記憶された環境温度の最低値、及び前記負荷条件情報記憶工程で記憶された平均消費電流の最大値に基づいて、前記電池駆動型電子機器の環境温度及び負荷条件に適合する電池消耗電圧の設定値を算出する電池消耗電圧算出工程と、該算出した電池消耗電圧により、前記電池消耗電圧記憶部に記憶されている電池消耗電圧を更新する電池消耗電圧更新工程と、前記電池に所定の負荷を与えたときの前記電池の電圧を所定期間毎に測定する電池電圧測定工程と、該電池電圧測定工程で測定された電圧値が前記電池消耗電圧記憶部に記憶されている電池消耗電圧以下に低下したとき、電池電圧低下の表示又は通知を行う工程と、を有する電池電圧監視方法である。

本発明によれば、電池駆動型電子機器において、環境温度や負荷条件が相違しても、電池消耗電圧が検出されてから動作停止電圧に低下するまで一定の猶予期間を確保することができる。

本発明の実施形態の電池駆動型電子機器の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態の電池駆動型電子機器における電池消耗電圧の初期設定及び更新動作を説明するための図である。本発明の実施形態の電池駆動型電子機器における平均消費電流量算出処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態の電池駆動型電子機器における最低温度検出処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態の電池駆動型電子機器における温度変動情報算出処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態の電池駆動型電子機器における電池電圧監視処理を示すフローチャートである。リチウム電池の温度をパラメータとした電池電圧対電池容量特性を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
〈電池駆動型電子機器の構成〉
図１は、本発明の実施形態の電池駆動型電子機器の構成を示すブロック図である。この電子機器は、遠隔検針システムの無線子機であり、ガスメータ、ガス遮断弁、ガス漏れセンサーなどが接続される。

この電池駆動型電子機器は、制御部１と、それぞれが制御部１に接続された擬似負荷部２、電池電圧測定部３、温度測定部４、操作部５、表示部６、記憶部７、特定小電力無線部８、メータインタフェース部９、及び接点機器インタフェース部１０を備えており、各部には電池１１から電力が供給される。

制御部１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを内蔵しており、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＣＰＵがＲＡＭをワークエリアとして実行することにより実現される機能ブロックとして、平均消費電流量情報取得部１ａ、環境温度情報取得部１ｂ、電池消耗電圧算出部１ｃ、電池消耗電圧更新部１ｄ、及び電池電圧監視部１ｅ、タイマ１ｆ、及びカウンタ１ｇを備えている。これらの機能ブロックの詳細については後述する。

擬似負荷部２は電池電圧監視部１ｅにより定期的に電池１１に接続される。電池電圧測定部３は擬似負荷部２が電池１１に接続されたときの電池１１の端子電圧を測定し、制御部１に出力する。温度測定部４は所定時間毎に機器の環境温度（設置されている場所の気温）を測定し、測定値を制御部１に出力する。

操作部５は各種ボタンやスイッチなどからなり、ユーザがこの電池駆動型電子機器を操作するための手段である。表示部６は液晶表示装置などからなり、この電池駆動型電子機器の動作状態などを表示する手段である。

記憶部７はＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリからなり、この電池駆動型電子機器の各動作の消費電流テーブル７ａ、電池１１の電池出力電圧対使用時間特性テーブル７ｂ、及び電池消耗電圧算出用テーブル７ｃが予め記憶されている。また、電池１１の電池消耗電圧７ｄが記憶される。これらの記憶情報の詳細については後述する。

特定小電力無線部８は、図示しない無線親機との間でデータ通信を行う。この無線子機が中継機として動作するネットワーク構成の場合は、他の無線子機ともデータ通信を行う。

メータインタフェース部９は、図示しないガスメータとの間のインタフェースであり、接点機器インタフェース部１０は、図示しないガス遮断弁との間のインタフェースである。

平均消費電流量情報取得部１ａは、この電池駆動型電子機器の動作毎の消費電流と動作時間の積である消費電流量（Ａｈ）を２４時間分積算し、さらに２４時間で割ることにより１時間当りの平均消費電流量を算出し、記憶する。さらに、１時間当たりの平均消費電流量の算出値が、記憶されている値（以下、記憶値という。）を超えたときに、記憶値を更新する。従って、この電池駆動型電子機器を設置した後、現時点迄の１時間当りの平均消費電流量の最大値が記憶値となる。また、この平均消費電流量の記憶値に基づいて、動作量（「少」、「中」、「多」）を判定する。即ち、例えば１ｍＡｈ以下であれば「少」、１ｍＡｈを超え、２ｍＡｈ以下であれば「中」、２ｍＡｈを超えれば「多」と判定する。

環境温度情報取得部１ｂは、所定時間（例えば１時間）毎の温度測定部４の測定値を記憶するとともに、温度測定値が記憶値より低くなったときに、記憶値を更新する。従って、この電池駆動型電子機器を設置した後、現時点迄の最低温度が記憶値となる。また、この最低温度の記憶値に基づいて、環境温度情報の一つである「寒冷」、「標準」、又は「温暖」を判定する。即ち、例えば−１０℃以下であれば「寒冷」、−１０℃より高く０℃以下であれば「標準」、０℃より高ければ「温暖」と判定する。

また、環境温度情報取得部１ｂは、所定時間（例えば１１時間）毎の温度測定部４の測定値に基づいて、環境温度情報の一つである温度変動情報を取得する。本実施形態では、温度を所定回（例えば２回）測定する毎にそれらの最高温度を記憶し、前回記憶した値より低い温度を検出する度に記憶値を更新する。そして、記憶値と現在までの最低温度との差により、温度変動情報を決定する。即ち、例えば３℃未満であれば「小」、３℃以上５℃以下であれば「中」、５℃を超えれば「大」と判定する。

電池消耗電圧算出部１ｃは、平均消費電流量情報取得部１ａの判定結果及び環境温度情報取得部１ｂの判定結果に基づいて、記憶部７内の電池消耗電圧算出用テーブル７ｃを参照し、この電池駆動型電子機器の平均消費電流量及び環境温度に適合した電池消耗電圧を算出する。

電池消耗電圧算出用テーブル７ｃは、３種類の動作量（「多」、「中」、「少」）、３種類の最低温度情報（「寒冷」、「標準」、「温暖」）、及び３種類の温度変動情報（「大」、「中」、「小」）の組み合わせに応じた電池消耗電圧を設定するために必要な２７個のデータを記憶しているテーブルである。

電池消耗電圧更新部１ｄは、記憶部７に記憶されている電池消耗電圧７ｄを電池消耗電圧算出部１ｃにより算出された値に書き換えて更新する。従って、電池消耗電圧７ｄは、下記ａ〜ｆの１つ以上が成立したとき更新される。
ａ：動作量が「少」から「中」又は「多」に遷移した。
ｂ：動作量が「中」から「多」に遷移した。
ｃ：環境が「温暖」から「標準」又は「寒冷」に遷移した。
ｄ：環境が「標準」から「寒冷」に遷移した。
ｅ：温度変動が「小」から「中」又は「大」に遷移した。
ｆ：温度変動が「中」から「大」に遷移した。

電池電圧監視部１ｅは、定期的に擬似負荷部２を電池１１に接続し、その時の電池電圧測定部３の測定値と、記憶部７に記憶されている電池消耗電圧７ｄとを比較し、その測定値が電池消耗電圧７ｄ以下であると判定したとき、その旨を表示部６に表示させたり、特定小電力無線部８を通してセンタ装置に通知したりする。

タイマ１ｆは予め設定された時間（１時間、１１時間、２４時間等）をカウントする。カウンタ１ｇは予め設定された事象の発生回数をカウントする。

〈電池消耗電圧の初期設定及び更新〉
図２は、本発明の実施形態の電池駆動型電子機器における電池消耗電圧の初期設定及び更新動作を説明するための図である。この図において、横軸は電池１１の使用開始時点からの使用時間であり、縦軸は電池１１の出力電圧の予測値である。以下、この図を用いて、電池消耗電圧算出部１ｃ及び電池消耗電圧更新部１ｄの動作の詳細について説明する。

図２において、特性１０１は予め所定の環境条件及び負荷条件で取得した特性である。ここでは、所定の環境条件については、前述した最低温度条件が「標準」（−１０℃より高く０℃以下）、温度変動条件が「中程度」（３℃以上５℃以下）とする。また、所定の負荷条件については、「動作中程度」（１ｍＡｈを超え、２ｍＡｈ以下）とする。

電圧値Ｖnはこの電池駆動型電子機器の動作停止電圧であり、電圧値Ｖ_Ｔ０は特性１０１に対応する電池消耗電圧である。即ち、時点ｔ１は特性１０１の電圧が動作停止電圧Ｖnに低下すると予想される時点であり、時点ｔ０はそこから所定の期間Ｌ０（例えば１ヶ月）遡った時点である。

つまり、この電池駆動型電子機器を前述した所定の環境条件及び負荷条件で動作させた場合、時点ｔ１で動作停止電圧Ｖnまで低下するので、そのＬ０前の時点ｔ０における特性１０１上の点P０の電圧値Ｖ_Ｔ０を電池消耗電圧に設定している。この電圧Ｖ_Ｔ０は記憶部７に記憶される電池消耗電圧７ｄの初期設定値である。

一方、電圧Ｖ_Ｔ１は電池消耗電圧更新部１ｄにより更新された電池消耗電圧であり、特性１０２は電池消耗電圧算出部１ｃが、機器の負荷条件及び環境温度に適合する電池消耗電圧を算出する過程で算出した電池１１の出力電圧対使用時間特性である。

ここで、時点ｔ１’は特性１０２の電圧が動作停止電圧Ｖnに低下すると予想される時点である。つまり、平均消費電流量情報取得部１ａ及び環境温度情報取得部１ｂの判定結果に基づいて予測した電池１１の出力電圧対使用時間特性１０２では、当初予測した出力電圧対使用時間特性１０１よりも早い時点で動作停止電圧Ｖnに低下すると予測されたことになる。

従って、電池消耗電圧が当初予測した特性１０１に対応する電圧Ｖ_Ｔ０、つまり、特性１０２上の点Ｐ０’の電圧のままでは猶予時間、即ち電池消耗電圧Ｖ_Ｔ０に低下すると予測される時点ｔ０’から動作停止電圧Ｖnに低下すると予測される時点ｔ１’までの期間Ｌ０’は期間Ｌ０より短くなってしまう。そこで、時点ｔ１’から所定の期間Ｌ０遡った時点ｔ２における特性１０２の点Ｐ1の電圧Ｖ_Ｔ１を新たな電池消耗電圧とした。

このように、平均消費電流量の増加、最低温度の低下、温度変動の増大に応じて電池消耗電圧を更新することで、負荷条件及び環境温度の相違にかかわらず、一定の猶予期間（＝Ｌ０）を確保することができる。

〈電池駆動型電子機器の動作〉
《平均消費電流量情報取得部の動作》
図３は、本発明の実施形態の電池駆動型電子機器における平均消費電流量算出処理を示すフローチャートである。この処理は平均消費電流量情報取得部１ａが実行する。

まず２４時間当たりの消費電流量Ｉaの初期値（＝０）を制御部１内のＲＡＭに記憶する（ステップＳ１）。次に２４時間タイマを初期化した後（ステップＳ２）、スタートさせる（ステップＳ３）。

２４時間タイマがタイムアップするまで機器の動作の有無を監視し（ステップＳ４：NO→ステップＳ５：NO）、動作があったとき（ステップＳ５：YES）、各動作の消費電流テーブル７ａから、その動作の単位時間当たりの消費電流を読み出し、動作時間を掛けることで、動作電流（その動作による消費電流量）を算出し、その算出値を消費電流量Ｉaに加算した値を新たな消費電流量Ｉaとする（ステップＳ６）。

２４時間タイマがタイムアップしたら（ステップＳ４：YES）、消費電流量Ｉaを２４で割ることにより、１時間当りの平均消費電流量Ｉav’を算出する（ステップＳ７）。次いでＩav’が予め記憶部７に記憶されている、１時間当りの平均消費電流量Ｉavより大きいか否かを判断する（ステップＳ８）。ここで、Ｉavは平均的な負荷条件に対応する値である。

判断の結果、Ｉav’がＩavより大きい場合は（ステップＳ８：YES）、Ｉav’を新たなＩavとし（ステップＳ９）、ステップＳ１に戻る。また、Ｉav’がＩav以下の場合は（ステップＳ８：NO）、そのままステップＳ１に戻る。

つまり、平均消費電流量Ｉavは、測定開始後、２４時間内の１時間当りの消費電流量の最大値により更新されることになる。

《環境温度情報取得部の動作》
図４は、本発明の実施形態の電池駆動型電子機器における最低温度検出処理を示すフローチャートである。この処理は環境温度情報取得部１ｂが実行する。

まず温度測定部４の測定値Ｔを取得し（ステップＳ１１）、制御部１内のＲＡＭに記憶する（ステップＳ１２）。次に１時間タイマを初期化した後（ステップＳ１３）、スタートさせる（ステップＳ１４）。

１時間経過したら（ステップＳ１５：YES）、再び温度測定部４の測定値Ｔ’を取得する（ステップＳ１６）。そして、Ｔ’がＴより低いか否かを判断する（ステップＳ１７）。

判断の結果、Ｔ’の方が低ければ（ステップＳ１７：YES）、Ｔ’を新たなＴとする、即ち先に記憶した測定値ＴをＴ’で書き換え（ステップＳ１８）、ステップＳ１３に戻る。一方、Ｔ’がＴ以上であれば（ステップＳ１７：NO）、そのままステップＳ１３に戻る。

つまり、記憶されている測定値Ｔは、測定開始後の１時間毎の最低温度により更新されることになる。

図５は、本発明の実施形態の電池駆動型電子機器における温度変動情報算出処理を示すフローチャートである。この処理も環境温度情報取得部１ｂが実行する。

まず温度測定値の差の閾値Ｔhを０に設定して、制御部１内のＲＡＭに記憶する（ステップＳ２１）。次いで温度測定部４から１回目の温度測定値Ｔm1を取得し、制御部１内のＲＡＭにＴmとして記憶する（ステップＳ２２）。次に１１時間タイマを初期化した後（ステップＳ２３）、スタートさせる（ステップＳ２４）。

１１時間経過したら（ステップＳ２５：YES）、温度測定部４から温度測定値Ｔm2を取得する（ステップＳ２６）。次いでＴm2を前回の温度測定値Ｔm1と比較し、高い方をＴm’とする（ステップＳ２７）。次に、記憶されている温度測定値（以下、記憶温度値という。）ＴmがＴm’より高いか否かを判断する（ステップＳ２８）。

判断の結果、ＴmがＴm’以下の場合は（ステップＳ２８：NO）、今回の温度測定値Ｔm2を新たに前回の温度測定値Ｔm1とし（ステップＳ３３）、ステップＳ２３に戻る。従って、ＴmがＴm’以下の場合、記憶温度値Ｔmを変更する（低下させる）ことなく、１１時間後に新たに温度測定値Ｔm2を取得することになる。

判断の結果、ＴmがＴm’より高い場合は（ステップＳ２８：YES）、Ｔm’をＴmとする（ステップＳ２９）。即ち、前回の温度測定値Ｔm1と今回の温度測定値Ｔm2のうちの高い方の温度Ｔm’が過去の記憶温度値Ｔmより低い場合、記憶温度値Ｔmを低下させる。

次に記憶温度値Ｔmと現在までの最低温度値Ｔ（図４における記憶されている測定値Ｔ）との差の絶対値をＴh’とし（ステップＳ３０）、Ｔh’がＴhより大きいか否かを判断する(ステップＳ３１)。

判断の結果、Ｔh’がＴh以下の場合は（ステップＳ３１：NO）、ステップＳ３３に進む。この結果、閾値Ｔhを変更することなく、今回の温度測定値Ｔm2を新たに前回の温度測定値Ｔm1とし、１１時間後に新たに温度測定値Ｔm2を取得することになる。

判断の結果、Ｔh’がＴhより大きい場合は（ステップＳ３１：YES）、Ｔh’を新たにＴhとする（ステップＳ３２）。これにより、温度差比較の閾値Ｔhが大きくなる。次いでステップＳ３３に進む。従って、記憶温度値Ｔmと現在までの最低温度値Ｔとの差の絶対値Ｔh’が閾値Ｔhより大きい場合は、閾値を大きくした後に新たに温度測定値Ｔm2を取得することになる。

記憶温度値Ｔmと現在までの最低温度値Ｔとの差の絶対値Ｔh’が大きくなると、電池１１の電圧が電池消耗電圧に低下したことの判定が遅れる傾向となるため、閾値ＴhをＴh’により更新し、閾値Ｔhに基づいて電圧値Ｖ_Ｔ１を設定する。

《電池電圧監視部の動作》
電池消耗電圧算出部１ｃ及び電池消耗電圧更新部１ｄの動作については、図２を参照しながら説明した。次に、図６を用いて、本発明の実施形態の電池駆動型電子機器における電池電圧監視処理である電池電圧監視部１eの動作を説明する。

まずＨ時間タイマを初期化するとともにＨを１１に設定し（ステップＳ４１）、カウンタのカウント値ｎを０に設定する（ステップＳ４２）。次にＨ時間タイマをスタートさせる（ステップＳ４３）。

Ｈ時間が経過したら（ステップＳ４４：YES）、擬似負荷部２を電池１１に接続して動作させ、電池電圧測定部３の測定値を取得する（ステップＳ４５）。そして、測定値Ｖ_Ｂと動作停止電圧Ｖnとを比較する（ステップＳ４６）。比較の結果、測定値Ｖ_Ｂが動作停止電圧Ｖn以下であった場合（ステップＳ４６：YES）、装置の動作を停止させる（ステップＳ４７）。

一方、測定値Ｖ_Ｂが動作停止電圧Ｖnより高かった場合は（ステップＳ４６：NO）、測定値Ｖ_Ｂが電池消耗電圧に低下したことをセンタ装置（図示せず）に通知済みであるか否かを判断する（ステップＳ４８）。判断の結果、通知済みであった場合は（ステップＳ４８：YES）、Ｈ時間タイマを初期化するとともにＨを１に設定し（ステップＳ４９）、ステップＳ４３に戻る。

判断の結果、通知済みでなかった場合は（ステップＳ４８：NO）、測定値Ｖ_Ｂが電池消耗電圧Ｖ_Ｔ以下であるか否かを判断する（ステップＳ５０）。ここで、電池消耗電圧Ｖ_Ｔは最初は図２のＶ_Ｔ０であり、以後については更新があった場合は更新された値である。判断の結果、測定値Ｖ_Ｂが電池消耗電圧Ｖ_Ｔより高かった場合（ステップＳ５０：NO）、ステップＳ４２に戻る。

判断の結果、測定値Ｖ_Ｂが電池消耗電圧Ｖ_Ｔ以下であった場合（ステップＳ５０：YES）、カウンタ値を１インクリメントし（ステップＳ５１）、カウンタ値が２であるか否かを判断する（ステップＳ５２）。

判断の結果、カウンタ値が２でない場合は（ステップＳ５２：NO）、Ｈ時間タイマを初期化するとともにＨを１１に設定し（ステップＳ５４）、ステップＳ４３に戻る。一方、カウンタ値が２であった場合は（ステップＳ５２：YES）、測定値Ｖ_Ｂが電池消耗電圧に低下したことをセンタ装置に通知する。通知とともに表示部６に表示させてもよい。

つまり、測定値Ｖ_Ｂが電池消耗電圧に低下したことを１回目に検出したときに、測定間隔を１１時間から１時間に短縮し、２回続けて測定値Ｖ_Ｂが電池消耗電圧に低下したことを検出したときに、そのことを管理センタに通知する。

以上詳細に説明したように、本発明の実施形態の電池駆動型電子機器によれば、環境温度や負荷条件が相違しても、電池消耗電圧が検出されてから動作停止電圧に低下するまで一定の猶予期間を確保することができる。従って、設置環境や動作条件の相違にかかわらず、一定の余裕をもって、電池電圧低下の通知及び表示が可能である。また、最低気温の高い地域や、温度変動の小さい地域では、電池消耗電圧が高く設定されるため、電池をより長く、効率良く使用することができる。

なお、以上の実施形態では、電池消耗電圧の初期設定値を定める条件として、最低温度件を「標準」、温度変動を「中」、動作量を「中」としたが、他の条件、例えば最低温度を「温暖」、温度変動を「小」、動作量を「少」としてもよい。

１…制御部、１ａ…平均消費電流量情報取得部、１ｂ…環境温度情報取得部、１ｃ…電池消耗電圧算出部、１ｄ…電池消耗電圧更新部、１ｅ…電池電圧監視部、２…擬似負荷部、３…電池電圧測定部、４…温度測定部、６…表示部、７…記憶部、７ａ…各動作の消費電流テーブル、７ｄ…電池消耗電圧。

Claims

駆動電源である電池の出力電圧が所定の環境温度及び負荷条件の下で動作停止電圧まで低下すると予測された時点から所定の猶予期間遡った時点の出力電圧が電池消耗電圧の初期設定値として記憶される電池消耗電圧記憶部と、
所定期間毎の環境温度の測定値に基づいて、該期間毎の環境温度の最低値が更新される毎に該最低値を記憶する最低温度情報取得手段と、
所定期間毎の平均消費電流を算出するとともに、該期間毎の平均消費電流の最大値が更新される毎に該最大値を記憶する負荷条件情報取得手段と、
前記最低温度情報取得手段により記憶された環境温度の最低値、及び前記負荷条件情報取得手段により記憶された平均消費電流の最大値に基づいて、環境温度及び負荷条件に適合する電池消耗電圧の設定値を算出する電池消耗電圧算出手段と、
該算出した電池消耗電圧により、前記電池消耗電圧記憶部に記憶されている電池消耗電圧を更新する電池消耗電圧更新手段と、
前記電池に所定の負荷を与えたときの前記電池の電圧を所定期間毎に測定する電池電圧測定手段と、
該電池電圧測定手段により測定された電圧値が前記電池消耗電圧記憶部に記憶されている電池消耗電圧以下に低下したとき、電池電圧低下の表示又は通知を行う手段と、
を有する電池駆動型電子機器。
請求項１に記載された電池駆動型電子機器において、
所定期間毎の環境温度の測定値に基づいて、該期間毎の温度変動の最大値が更新される毎に該最大値を記憶する温度変動情報取得手段をさらに備え、
前記電池消耗電圧算出手段は、前記最低温度情報取得手段により記憶された環境温度の最低値、前記温度変動情報取得手段により記憶された温度変動の最大値、及び前記負荷条件情報取得手段により記憶された平均消費電流の最大値に基づいて、環境温度及び負荷条件に適合する電池消耗電圧を算出する電池駆動型電子機器。
請求項２に記載された電池駆動型電子機器において、
温度変動情報取得手段は、連続する複数回の環境温度の測定値のうち、最高温度値を記憶する最高温度値記憶手段と、該最高温度値記憶手段の記憶値と前記最低温度情報取得手段により記憶された最低温度値との差を温度変動とする電池駆動型電子機器。
駆動電源である電池の出力電圧が所定の環境温度及び負荷条件の下で動作停止電圧まで低下すると予測された時点から所定の猶予期間遡った時点の出力電圧が電池消耗電圧の初期設定値として記憶される電池消耗電圧記憶部を備えた電池駆動型電子機器における電池電圧監視方法であって、
所定期間毎の環境温度の測定値に基づいて、該期間毎の環境温度の最低値が更新される毎に該最低値を記憶する最低温度情報取得工程と、
所定期間毎の前記電池駆動型電子機器の平均消費電流を算出するとともに、該期間毎の平均消費電流の最大値が更新される毎に該最大値を記憶する負荷条件情報取得工程と、
前記最低温度情報記憶工程で記憶された環境温度の最低値、及び前記負荷条件情報記憶工程で記憶された平均消費電流の最大値に基づいて、前記電池駆動型電子機器の環境温度及び負荷条件に適合する電池消耗電圧の設定値を算出する電池消耗電圧算出工程と、
該算出した電池消耗電圧により、前記電池消耗電圧記憶部に記憶されている電池消耗電圧を更新する電池消耗電圧更新工程と、
前記電池に所定の負荷を与えたときの前記電池の電圧を所定期間毎に測定する電池電圧測定工程と、
該電池電圧測定工程で測定された電圧値が前記電池消耗電圧記憶部に記憶されている電池消耗電圧以下に低下したとき、電池電圧低下の表示又は通知を行う工程と、
を有する電池電圧監視方法。