JP4215013B2 - 充電残り時間算出装置 - Google Patents

Description

本発明は、充電残り時間算出装置に関し、特に、電池を満充電にするまでの時間を高い精度でユーザに通知することのできる充電残り時間算出装置に関する。

ノートパソコンなどの小型の情報端末には、ユーザが持ち運んで任意の場所で使用することができるように、電源として電池を使用できるものが多い。このような情報端末に使用される電池は、ユーザの利便性や、環境問題への配慮などの理由で、充電して何度も使用できる充電可能な電池（二次電池という）を使用していることが多い（例えば、特開２０００−１６５４７８号公報参照）。

このような充電可能な電池に充電をする際には、その電池が一杯になるまで充電（一般に満充電という）するのに必要な残り時間がわかれば、ユーザにとって便利である。このように残りの充電時間をユーザに知らせることができるようにするために、これまでは、電池にクーロンカウンタを搭載し、その電池の充放電の電流を測定し、これを電池に記録することにより、必要な充電時間や、電池残量の表示をしていた。
特開２０００−１６５４７８号公報参照

しかし、一般に、クーロンカウンタが搭載された電池は、その体積が大きくなり、またコストが高くなることから、持ち運び可能な小型の情報端末には向かないという問題があった。また、電池の体積を小さくするために、情報端末の本体側にクーロンカウンタを搭載する手法もあり得るが、その場合、電池を一旦取り外したり、電池を交換したりした場合に、残量計算ができなくなり、予備の電池を所持して、電池を取り替えて使用することが想定される情報端末には不向きであった。

そこで本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、充電を開始した際の電池の残量に基づいて、満充電になるまでの必要な充電時間を算出し、これをユーザに通知するとともに、充電残り時間が所定の時間になった際に充電残り時間を補正することにより、ユーザに通知される充電残り時間の精度向上を図ることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る充電残り時間算出装置は、
電池の電池残量を算出する、電池残量算出手段と、
電池残量と、電池を満充電にするまでの時間である充電時間との関係を保持する、充電時間保持手段と、
前記電池残量算出手段で算出された電池残量に基づいて、前記充電時間保持手段から、前記電池残量算出手段で算出された電池残量に対応する充電時間を予測充電時間として取得する、充電時間予測手段と、
前記予測充電時間を初期値とする充電残り時間を、時間の経過とともにカウントダウンする、カウントダウン手段と、
充電されている電池に流れ込む電池充電電流の値を取得する、電池充電電流取得手段と、
カウントダウンされた前記充電残り時間が所定の時間になった際に、前記電池充電電流取得手段で取得した電池充電電流の値に基づいて、前記充電残り時間を補正する、充電残り時間補正手段と、
前記充電残り時間をユーザに通知する、通知手段と、
を備えることを特徴とする。

この場合、充電残り時間算出装置は、前記充電残り時間が前記所定の時間になった際における、前記充電残り時間に対して増減すべき充電残り時間である充電増減時間と、電池充電電流との関係を保持する、充電増減時間保持手段を、さらに備えており、
前記充電残り時間補正手段は、前記充電増減時間保持手段から、前記電池充電電流取得手段で取得した電池充電電流に対応する充電増減時間を取得し、この充電増減時間をそのときの充電残り時間に加算することにより、補正後の充電残り時間を算出するようにしてもよい。

この場合、電池の電池温度を取得する、電池温度取得手段をさらに備えており、
前記充電残り時間補正手段は、前記電池温度取得手段で取得した電池温度に基づいて、前記充電増減時間を補正するようにしてもよい。

この場合、前記充電時間予測手段は、前記電池温度取得手段で取得した電池温度に基づいて、予測充電時間を補正するようにしてもよい。

この場合、前記電池残量算出手段は、前記電池温度取得手段で取得した電池温度に基づいて、電池残量を補正するようにしてもよい。

また、充電残り時間算出装置は、
充電を開始してから、実際に電池が満充電になるまでに要した時間を取得する、実充電時間取得手段と、
前記実充電時間取得手段で取得した満充電になるまでの時間と、予測充電時間との誤差に基づいて、前記充電時間保持手段を補正する、充電時間補正手段と、
をさらに備えるようにしてもよい。

この場合、前記充電時間補正手段は、前記実充電時間取得手段で取得した満充電になるまでの時間と予測充電時間との間の誤差率を、前記充電時間保持手段に保持されている充電時間に乗算することにより、前記充電時間保持手段を補正するようにしてもよい。

本発明に係る充電残り時間算出装置の制御方法は、
電池の電池残量を算出するステップと、
前記電池残量に基づいて、電池残量と電池を満充電にするまでの時間である充電時間との関係を保持する充電時間保持手段から、前記算出された電池残量に対応する充電時間を予測充電時間として取得するステップと、
前記予測充電時間を初期値とする充電残り時間を、時間の経過とともにカウントダウンするステップと、
カウントダウンされた前記充電残り時間が所定の時間になった際に、充電されている電池に流れ込む電池充電電流の値を取得し、この取得した電池充電電流の値に基づいて、前記充電残り時間を補正するステップと、
前記充電残り時間をユーザに通知するステップと、
を備えることを特徴とする。

本発明に係るプログラムは、
電池の電池残量を算出するステップと、
前記電池残量に基づいて、電池残量と電池を満充電にするまでの時間である充電時間との関係を保持する充電時間保持手段から、前記算出された電池残量に対応する充電時間を予測充電時間として取得するステップと、
前記予測充電時間を初期値とする充電残り時間を、時間の経過とともにカウントダウンするステップと、
カウントダウンされた前記充電残り時間が所定の時間になった際に、充電されている電池に流れ込む電池充電電流の値を取得し、この取得した電池充電電流の値に基づいて、前記充電残り時間を補正するステップと、
前記充電残り時間をユーザに通知するステップと、
を充電残り時間算出装置に実行させることを特徴とする。

本発明に係る記録媒体は、
電池の電池残量を算出するステップと、
前記電池残量に基づいて、電池残量と電池を満充電にするまでの時間である充電時間との関係を保持する充電時間保持手段から、前記算出された電池残量に対応する充電時間を予測充電時間として取得するステップと、
前記予測充電時間を初期値とする充電残り時間を、時間の経過とともにカウントダウンするステップと、
カウントダウンされた前記充電残り時間が所定の時間になった際に、充電されている電池に流れ込む電池充電電流の値を取得し、この取得した電池充電電流の値に基づいて、前記充電残り時間を補正するステップと、
前記充電残り時間をユーザに通知するステップと、
を充電残り時間算出装置に実行させるためのプログラムが記録されたことを特徴とする。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

図１は、本実施形態に係る情報端末１０の内部構成の一例を説明するブロック図である。この図１では、情報端末１０を、本発明に係る充電残り時間算出装置として動作させるために必要な部分のみを例示的に示している。

この図１に示すように、情報端末１０は、充電して複数回使用可能な電池２０と、この電池２０から電源の供給を受けて動作する負荷であるＣＰＵ２２と表示装置２４とハードディスクドライブ２６とを備えて構成されている。さらに、情報端末１０は、電池２０からの電源の供給を受けて動作する、その他の負荷２８を備えている。電池２０は、この情報端末１０に一体に内蔵されていてもよいし、取り替えたり後付けしたりできるように情報端末１０と別体であってもよい。電池２０と、これらの負荷との間は、電源ライン３０を介して接続されており、この電源ライン３０にはスイッチＳＷ１０が挿入されている。

本実施形態においては、表示装置２４は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）により構成されている。また、ハードディスクドライブ２６は、書き替え可能な不揮発性記憶装置の一例である。

さらに、この情報端末１０は、電源ライン３０とは別に、ＡＣアダプタ４０がこの情報端末１０に接続された場合に、充電を行ったり、各負荷に電源を供給したりするための電源ライン４２を備えている。すなわち、情報端末１０が、ＡCアダプタ４０を介して、家庭用のコンセント等に接続された場合には、ＣＰＵ２２と表示装置２４とハードディスクドライブ２６とその他の負荷２８は、電源ライン４２を介して、ＡＣアダプタから供給される電源で駆動される。したがって、上述したスイッチＳＷ１０は、ＡＣアダプタ４０が挿入された場合にはオフになり、ＡＣアダプタ４０が抜かれた場合はオンになるスイッチである。このスイッチＳＷ１０のオン／オフの切り替えは、ＡＣアダプタ４０から出力されるＡＣ挿入検出信号により行われる。このＡＣ挿入検出信号は、ＣＰＵ２２にも入力されている。

さらに、電源ライン４２には、充電ＩＣ５０が接続されている。この充電ＩＣ５０は、ＡＣアダプタ４０が情報端末１０に挿入された際には、電源ライン４２の電源を電池２０に供給するとともに、電池２０への充電が一杯になった場合、つまり満充電になった場合には、この電池２０への電源供給を停止して、充電を終了する。また、本実施形態においては、充電ＩＣ５０は、電池２０への充電が終了した際には、充電オフ信号をＣＰＵ２２に出力する。さらに、充電ＩＣ５０は、充電している際に電池２０に流れ込む電池充電電流の値を計測し、ＣＰＵ２２に定常的に出力する。

また、電池２０は、電池電圧検出部６０と、電池温度検出部６２とを備えている。電池電圧検出部６０は、電池２０の電圧を検出し、ＣＰＵ２２に通知する。電池温度検出部６２は、電池２０の温度を検出し、ＣＰＵ２２に通知する。

ＣＰＵ２２では、これら電池２０から取得した電池電圧と電池温度に基づいて、電池２０の残量を随時、或いは、所定の間隔で算出し、格納部７０に格納する。本実施形態においては、格納部７０はＣＰＵ２２の内部に設けられたＲＡＭ（Random Access Memory）により構成されている。

この電池残量の算出手法には、様々なものが考えられるが、本実施形態においては、電池電圧に基づいて定まる電池残量に、電池温度に基づく補正を加えることにより、電池残量を算出する。さらには、電池温度の他に、電池２０に対する負荷の状況に応じて、電池残量を補正するようにしてもよい。この場合、電池２０に対する負荷は、電池２０を流れる電流の量を測定して算出するようにしてもよいし、或いは、この電池２０から電源の供給を受けて駆動する各負荷の動作状況を監視して、この動作状況から算出するようにしてもよい。

次に、図２及び図３に基づいて、本実施形態に係る充電時間算出処理について説明する。これら図２及び図３は、本実施形態に係る充電時間算出処理を説明するためのフローチャートを示す図である。本実施形態においては、この充電時間算出処理は、随時或いは所定の時間間隔で、ＣＰＵ２２において実行されている処理である。

図２に示すように、まず、ＣＰＵ２２は、ＡＣアダプタ４０による充電が開始したかどうかを判断する（ステップＳ１０）。具体的には、ＣＰＵ２２は、ＡＣアダプタ４０が挿入されたことを示すＡＣ挿入検出信号ＡＣが、アダプタ４０から出力されているかどうかを判断する。充電が開始されていない場合（ステップＳ１０：ＮＯ）には、このステップＳ１０の処理を繰り返して待機する。

一方、充電が開始された場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ２２は、格納部７０に格納されている電池残量を取得する（ステップＳ１２）。続いて、ＣＰＵ２２は、電池２０から、電池温度を取得する（ステップＳ１４）。

次に、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１４で取得した電池温度に基づいて、この電池温度に対応した充電時間テーブルである温度補正充電時間テーブルを生成する（ステップＳ１６）。具体的には、本実施形態においては、ハードディスクドライブ２６に、図４に示すような充電時間テーブルＴＢ１０が予め用意され、格納されている。この充電時間テーブルＴＢ１０は、電池残量と満充電までの充電時間の関係の代表値を格納したテーブルである。本実施形態においては、電池２０がリチウムイオン電池であることを想定しており、このリチウムイオン電池の電池温度が５℃の場合と、２５℃の場合と、４０℃の場合における、電池残量と満充電までの充電時間の関係が予め格納されている。

図５は、図４の充電時間テーブルＴＢ１０をグラフ化したものである。この図５においては、横軸は電池残量（０％〜１００％）を表しており、縦軸は満充電までに必要な充電時間（分）を表している。図６は、一般的な、４０℃の場合におけるリチウムイオン電池の充電特性の一例を、参考として示すグラフである。この図６からも分かるように、一般に、リチウムイオン電池の充電は、電池残量が少ない間は定電流で充電する。図６では、０分から約５０分の間が、定電流で充電されていることを表している。そして、電池電圧が所定の値になった時点（図６では充電開始後約５０分の時点）で、定電圧による充電に切り替える。そして、電池２０に流れ込む電流がゼロ若しくは所定の値より小さくなった時点で、満充電になったと判断される。このため、充電開始時の電池残量が少ないと定電流による充電時間が長くなり、充電開始時の電池残量が多いと定電流による充電時間が短くなるので、図５及び図６に示すようなグラフとなるのである。

図４に示したように、本実施形態においては、５度、２５℃、４０℃の３つの温度に対応した充電時間しか用意されていないため、ステップＳ１４で取得した電池温度に対応する充電時間テーブルを、ステップＳ１６で生成する。例えば、ステップＳ１４で取得した電池温度が２０℃であった場合、充電時間テーブルＴＢ１０の５℃と２５℃における充電時間を直線により補完して、２０℃の充電時間テーブルを生成する。

ここで、充電時間テーブルＴＢ１０における電池残量をＺで表し、電池温度Ｔの場合の充電時間をＣ（Ｚ，Ｔ）と表すこととすると、例えば、電池温度５℃で電池残量３０％の場合の充電時間Ｃ（３０％，５℃）は１９３分となる。そして、取得した電池温度をＴｘとし、この電池温度Ｔｘを挟む温度をＴ１、Ｔ２（但しＴ１＜Ｔ２で、且つ、５℃、２５℃、４０℃のいずれか）とし、算出する電池残量をＺ（Ｚは、０％、１０％…９０％、１００％）とすると、充電時間Ｃ（Ｚ，Ｔｘ）は、次の数式（１）で表すことができる。

C(Z,Tx)={C(Z,T1)-C(Z,T2)}×{(T2-Tx)/(T2-T1)}+C(Z,T2) …（１）

したがって、例えば２０℃の場合の電池残量Ｃ（Ｚ，２０℃）は、次の数式（２）により表すことができる。

C(Z,20℃)={C(Z,5℃)-C(Z,25℃)}×{(25-20)/(25-5)}+C(Z,25℃) …（２）

この数式（２）を用いて、２０℃の温度補正充電時間テーブルを生成すると、図７に示すような温度補正充電時間テーブルＴＢ２０が生成される。本実施形態においては、この温度補正充電時間テーブルＴＢ２０は、例えば、格納部７０に一時的に格納される。

次に、図２に示すように、ＣＰＵ２２は、温度補正充電時間テーブルＴＢ２０を用いて、ステップＳ１２で取得した電池残量に対応する予測充電時間を算出する（ステップＳ１８）。具体的には、取得した電池残量をＺｘとし、この電池残量Ｚｘを挟む電池残量をＺ１、Ｚ２（但しＺ１＜Ｚ２で、且つ、０％、１０％…９０％、１００％のいずれか）とすると、予測充電時間Ｃ（Ｚｘ，Ｔｘ）は、次の数式（３）で表すことができる。

C(Zx,Tx)={C(Z1,Tx)-C(Z2,Tx)}×{(Z2-Zx)/(Z2-Z1)}+C(Z2,Tx) …（３）

例えばステップＳ１２で取得した電池残量が３５％であったとすると、次の数式（４）を用いて、予測充電時間を算出する。

C(35%,20℃)={C(30%,20℃)-C(40%,20℃)}×{(40-35)/(40-30)}+C(40%,20℃) …（４）

この数式（４）を用いて電池残量３５％、電池温度２０℃の場合の予測充電時間Ｃ（３５％，２０℃）を算出すると、１７７分になる。

次に、図２に示すように、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１８で算出した予測充電時間をユーザに通知する（ステップＳ２０）。本実施形態においては、ステップＳ１８で算出した予測充電時間を、表示装置２４に数値で表示することにより通知する。なお、予測充電時間の通知は、この態様に限定されるものではなく、例えば、液晶によるバーの長さにより、予測充電時間を表示するようにしてもよいし、或いは、液晶によるバーの表示と、表示装置２４における数値の表示との双方としてもよい。さらには、音声出力によりユーザに予測充電時間を通知するようにしてもよい。

次に、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１８で算出した予測充電時間を充電残り時間の初期値とし、この充電残り時間を時間の経過とともに減算するカウントダウンを開始する（ステップＳ２２）。例えば、表示装置２４における充電残り時間の表示が分単位の表示であれば、１分経過する毎に、この表示装置２４に表示されている充電残り時間の表示を１ずつ減算することにより、ユーザに満充電までに必要な残りの充電時間を知らせる。バーの表示により充電残り時間を表している場合には、バーの長さを経過時間に応じて短くしていくことにより、ユーザに残りの充電時間を知らせることができる。

次に、ＣＰＵ２２は、タイマーを起動する（ステップＳ２４）。このタイマーは、後に、実際に充電開始から満充電になるまでに要した時間を計測するために使用される。

次に、図３に示すように、ＣＰＵ２２は、充電残り時間が３０分になったかどうかを判断する（ステップＳ３０）。すなわち、充電残り時間は時間の経過とともにカウントダウンされていくので、この値が３０分になったかどうかを判断する。この３０分という数値は、一例であり、４５分や１５分であってもよい。

充電残り時間が３０分であった場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ２２は、すでに充電残り時間を補正済みであるかどうかを判断する（ステップＳ３２）。この判断は、充電残り時間の補正を１回にするために行われるものである。例えば、現在の充電残り時間を、補正により＋１６５秒した場合、もう一度、充電残り時間が３０分になる時が到来するが、この２回目の場合は補正をしないようにするためである。

まだ充電残り時間を補正していない場合（ステップＳ３２：ＮＯ）には、ＣＰＵ２２は、電池２０から電池温度を取得する（ステップＳ３４）。続いて、ＣＰＵ２２は、充電ＩＣ５０から電池充電電流の値を取得する（ステップＳ３６）。

次に、ＣＰＵ２２は、ステップＳ３４で取得した電池温度に基づいて、この電池温度に対応した充電残り時間増減テーブルである温度補正充電残り時間増減テーブルを生成する（ステップＳ３８）。具体的には、本実施形態においては、ハードディスクドライブ２６に、図８に示すような充電残り時間増減テーブルＴＢ３０が予め用意され、格納されている。この充電残り時間増減テーブルＴＢ３０は、電池充電電流と補正する充電増減時間との関係の代表値を格納したテーブルである。この図８の例では、電池温度が５℃の場合と、２５℃の場合と、４０℃の場合における、電池充電電流と充電増減時間との関係が、予め格納されている。

ここで、充電残り時間増減テーブルＴＢ３０における充電増減時間をＳで表し、電池温度Ｔの場合の電池充電電流をＡ（Ｓ，Ｔ）と表すこととすると、例えば、電池温度５℃で充電増減時間６００秒の場合の電池充電電流Ａ（６００，５℃）は４６０ｍＡとなる。そして、取得した電池温度をＴｘとし、この電池温度Ｔｘを挟む温度をＴ１、Ｔ２（但しＴ１＜Ｔ２で、且つ、５℃、２５℃、４０℃のいずれか）とし、充電増減時間をＺ（Ｚは、６００秒、３００秒、０秒、−３００秒、−６００秒）とすると、電池充電電流Ａ（Ｚ，Ｔｘ）は、次の数式（５）で表すことができる。

A(Z,Tx)={A(Z,T1)-A(Z,T2)}×{(T2-Tx)/(T2-T1)}+A(Z,T2) …（５）

したがって、例えば２０℃の場合の電池充電電流Ａ（Ｚ，２０℃）は、次の数式（６）により表すことができる。

A(Z,20℃)={A(Z,5℃)-A(Z,25℃)}×{(25-20)/(25-5)}+A(Z,25℃) …（６）

この数式（６）を用いて、２０℃の温度補正充電残り時間増減テーブルを生成すると、図９に示すような温度補正充電残り時間増減テーブルＴＢ４０が生成される。本実施形態においては、この温度補正充電残り時間増減テーブルＴＢ４０は、例えば、格納部７０に一時的に格納される。

次に、図３に示すように、ＣＰＵ２２は、温度補正充電残り時間増減テーブルＴＢ４０を用いて、ステップＳ３６で取得した電池充電電流に対応する充電増減時間を算出する（ステップＳ４０）。具体的には、取得した電池充電電流をＺｘとし、この電池充電電流Ｚｘを挟む電池充電電流をＺ１、Ｚ２（但しＺ１＞Ｚ２で、且つ、３３３ｍＡ、３１０ｍＡ、２８８ｍＡ、２６５ｍＡ、２５１ｍＡのいずれか）とすると、充電増減時間Ｓ（Ｚｘ，Ｔｘ）は、次の数式（７）で表すことができる。

S(Zx,Tx)={{S(Z1,Tx)-S(Z2,Tx)} /(Z1-Z2)}×(Zx-Z2) +S(Z2,Tx) …（７）

例えばステップＳ３６で取得した電池充電電流が３００ｍＡであったとすると、次の数式（８）を用いて、予測充電時間を算出する。

S(300mA,20℃)={{S(310mA,20℃)-S(288mA,20℃)}/(310-288)}×(300-288)
+S(288mA,20℃) …（８）

この数式（８）を用いて電池充電電流３００ｍＡ、電池温度２０℃の場合の充電増減時間Ｓ（３００ｍＡ，２０℃）を算出すると、１６７秒になる。

次に、図３に示すように、ＣＰＵ２２は、算出した充電増減時間に基づいて、充電残り時間を補正する（ステップＳ４２）。具体的には、現在の充電残り時間に、ステップＳ４０で算出した充電増減時間を加算することにより、充電残り時間を補正する。充電残り時間は、ステップＳ２２以降、常時、表示装置２４に表示されているので、ユーザは補正後の充電残り時間を自動的に知ることができる。

このステップＳ４２の後、又は、ステップＳ３０で充電残り時間が３０分でないと判断した場合（ステップＳ３０：ＮＯ）、若しくは、ステップＳ３２ですでに充電残り時間の補正済みであると判断した場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ２２は、充電が終了したかどうかを判断する（ステップＳ４４）。具体的には、ＣＰＵ２２は、充電ＩＣ５０から、充電オフ信号が出力されているかどうかにより、充電が終了したかどうかを判断する。充電が終了していない場合（ステップＳ４４：ＮＯ）には、上述したステップＳ３０からを繰り返す。

一方、充電が終了した場合（ステップＳ４４：ＹＥＳ）には、ステップＳ２４で起動したタイマーに基づいて、実際に充電に要した時間を取得する（ステップＳ４６）。

次に、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１８で算出した予測充電時間の誤差率を算出する（ステップＳ４８）。具体的には、誤差率＝（ステップＳ４６で取得した実際に充電に要した時間）／（予測充電時間）により、求める。但し、実際に充電に要した時間については、ステップＳ２４で起動したタイマーではなく、カウントダウンしている充電残り時間と、補正を加えた充電増減時間とから、算出するようにしてもよい。具体的には、（ステップＳ１８で算出した予測充電時間）＋（ステップＳ４０で算出した充電増減時間）−（充電終了時に表示していた充電残り時間）により、実際に充電に要した時間を算出するようにしてもよい。

次に、ＣＰＵ２２は、ステップＳ４８で算出した誤差率に基づいて、充電時間テーブルＴＢ１０を補正する（ステップＳ５０）。具体的には、ＣＰＵ２２は、ステップＳ１８で充電時間を算出する際に使用した充電時間テーブルＴＢ１０を、ハードディスクドライブ２６から読み出す。そして、この充電時間テーブルＴＢ１０のうち、ステップＳ１６で温度補正充電時間テーブルＴＢ２０を生成するのに使用した温度に格納されている充電時間に、ステップＳ４８で算出した誤差率を乗算することにより、補正した新たな充電時間テーブルＴＢ１０を求める。

例えば、ステップＳ４６で取得した実際に満充電までに要した充電時間が１８０分であったと仮定すると、ステップＳ１８で算出した予測充電時間は１７７分であったので、その誤差率は、１８０／１７７＝１．０１７となる。この１．０１７を充電時間テーブルＴＢ１０における５℃と２５℃のすべての充電時間に掛け合わせる。この補正後の充電時間テーブルＴＢ１０を示すと、図１０に示すようになる。

次に、ＣＰＵ２２は、ステップＳ５０で補正した充電時間テーブルＴＢ１０を、再び、ハードディスクドライブ２６に格納する（ステップＳ５２）。これにより、次回、充電時間を算出する際には、今回の誤差率を反映した新たな充電時間テーブルＴＢ１０が用いられることとなる。

以上のように、本実施形態に係る情報端末１０によれば、ユーザが充電を開始した際の電池残量に基づいて、満充電までに必要な充電時間を予測し、これをユーザに通知することとしたので、ユーザは満充電までに必要な充電時間を知ることができる。このため、ユーザの利便性が向上する。

また、情報端末１０は、満充電までに必要な充電時間を算出する際には、電池２０の電池温度を取得し、この電池温度に基づく補正をした上で、充電時間を算出することとしたので、その算出精度を向上させることができる。

さらに、本実施形態に係る情報端末１０は、電池残量を算出する際には、電池電圧に電池温度の補正を加えて、電池残量を算出することとしたので、その算出精度を向上させることができる。

また、本実施形態に係る情報端末１０では、実際に満充電までに要した充電時間と、算出した予測充電時間との間の誤差に基づいて、充電時間テーブルＴＢ１０を補正することとしたので、次回、予測充電時間を算出する際の予測精度を向上させることができる。

さらに、本実施形態に係る情報端末１０では、充電残り時間が所定の時間になった際に、そのときの電池充電電流とに基づいて、充電残り時間に補正を加えることとした。このため、高い精度で充電残り時間を算出し、ユーザに知らせることができる。

しかも、充電残り時間に加算する充電増減時間を算出する際には、電池温度の補正を加えて、充電増減時間を算出することとしたので、その算出精度を向上させることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず種々に変形可能である。例えば、上述した実施形態では、電池残量はＣＰＵ２２が算出することとしたが、電池２０自らが算出し、ＣＰＵ２２に通知するようにしてもよい。

また、本発明に係る充電残り時間算出装置は、充電可能な電池２０で駆動するあらゆる種類の情報端末１０で実現することが可能である。さらには、本発明に係る充電残り時間算出装置は、情報端末に限らず、充電可能な電池２０で駆動するあらゆる種類の装置に搭載することが可能である。

また、上述した実施形態で用いた時間や数値は、単なる一例に過ぎず、実際に使用する電池の種類などに応じて、様々に変化するものである。

また、上述した実施形態におては、充電残り時間の補正を充電残り時間が３０分になった際に１度だけ行うこととしたが、複数回行うようにしてもよい。この場合、例えば、充電残り時間が１時間、３０分、１５分、５分になった際に、それぞれ充電残り時間の補正を行うようにしてもよい。この場合、それぞれの充電残り時間に対応した充電残り時間増減テーブルを用意する必要がある。

さらに、充電残り時間を複数回補正した場合には、ステップＳ４８で誤差率を算出する際に、カウントダウンしていた充電残り時間と、補正を加えた充電増減時間とから、実際に充電に要した時間を算出する場合には、（ステップＳ１８で算出した予測充電時間）＋（補正を加えた複数回の充電増減時間の合計）−（充電終了時に表示していた充電残り時間）により、実際に充電に要した時間を算出する必要がある。

さらに、上述の実施形態で説明した各処理については、これら各処理を実行するためのプログラムをフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）、ＲＯＭ、メモリカード等の記録媒体に記録して、記録媒体の形で頒布することが可能である。この場合、この記録媒体に記録されたプログラムを情報端末１０に読み込ませ、実行させることにより、上述した実施形態を実現することができる。

また、情報端末１０は、オペレーティングシステムや別のアプリケーションプログラム等の他のプログラムを備える場合がある。この場合、情報端末１０の備える他のプログラムを活用するために、その情報端末１０が備えるプログラムの中から、上述した実施形態と同等の処理を実現するプログラムを呼び出すような命令を含むプログラムを、記録媒体に記録するようにしてもよい。

さらに、このようなプログラムは、記録媒体の形ではなく、ネットワークを通じて搬送波として頒布することも可能である。ネットワーク上を搬送波の形で伝送されたプログラムは、情報端末１０に取り込まれて、このプログラムを実行することにより上述した実施形態を実現することができる。

また、記録媒体にプログラムを記録する際や、ネットワーク上を搬送波として伝送される際に、プログラムの暗号化や圧縮化がなされている場合がある。この場合には、これら記録媒体や搬送波からプログラムを読み込んだ情報端末１０は、そのプログラムの復号や伸張を行った上で、実行する必要がある。

さらに、上述した実施形態で行った充電時間算出処理は、ＡＳＩＣ（Application Specific IC）等によるハードウェアにより実現することも可能である。この場合、ＡＳＩＣ等により構成されたハードウェアは、例えば、図１１に示すように、電池残量算出部８０と、充電時間予測部８２と、カウントダウン実行部８４と、通知部８６と、充電残り時間補正部８８と、時間計測部９０と、充電時間補正部９２と、格納部１００とを備えて構成される。

電池残量算出部８０は、電池２０から電池電圧と電池温度とを取得して、上述した実施形態と同様の算出方法により、電池２０の電池残量を算出する。格納部１００には、上述した実施形態と同様に、充電時間テーブルＴＢ１０が格納されている。充電時間予測部８２は、電池残量算出部８０で算出された電池残量に基づいて、格納部１００に格納されている充電時間テーブルＴＢ１０を検索し、電池残量に対応する充電時間を取得して、これを予測充電時間とする。予測充電時間の具体的な算出方法は、上述した実施形態と同様である。このため、充電時間予測部８２は、必要に応じて、電池温度に基づいて、予測充電時間に補正を加える。

カウントダウン実行部８４は、充電時間予測部８２で予測された予測充電時間を初期値とする充電残り時間を、時間の経過とともにカウントダウンする処理を行う。通知部８６は、カウントダウン実行部８４でカウントダウンされている充電残り時間を、表示したり、音声出力したりすることにより、ユーザに随時通知する。

カウントダウンされている充電残り時間が所定の時間になった際に、充電残り時間補正部８８は、充電されている電池２０に流れ込む電池充電電流の値を取得し、この電池充電電流の値に基づいて、充電残り時間を補正する。

具体的には、格納部１００には、上述した実施形態と同様に、充電残り時間増減テーブルＴＢ３０が格納されている。充電残り時間補正部８８は、取得した電池充電電流に基づいて、格納部１００に格納されている充電残り時間増減テーブルＴＢ３０を検索し、電池充電電流に対応する充電増減時間を取得する。そして、この充電増減時間をそのときの充電残り時間に加算することにより、補正後の充電残り時間を算出する。また、充電残り時間補正部８８は、上述した実施形態と同様の手法により、電池温度に基づいて、充電増減時間に補正を加える。

また、時間計測部９０は、電池２０の充電を開始してから、電池２０が満充電になるまでの時間を計測する。充電時間補正部９２は、時間計測部９０で計測した満充電になるまでの時間と、充電時間予測部８２で予測した予測充電時間との誤差に基づいて、充電時間テーブルＴＢ１０の補正を行う。具体的な補正方法は、上述した実施形態と同様である。

なお、この図９のハードウェア構成は、一例にすぎず、様々なハードウェア構成を採用することが可能である。

本実施形態に係る情報端末の内部構成の一例を説明するためのブロック図。 本実施形態に係る情報端末が実行する充電時間算出処理の内容を説明するフローチャートを示す図（その１）。 本実施形態に係る情報端末が実行する充電時間算出処理の内容を説明するフローチャートを示す図（その２）。 本実施形態に係る情報端末に格納されている、電池残量と充電時間との関係を保持する充電時間テーブルの一例を示す図。 電池残量と充電時間の関係の一例をグラフとして示す図。 充電電流と充電時間との関係の一例をグラフとして示す図。 電池温度に対応する温度補正充電時間テーブルの一例を示す図。 本実施形態に係る情報端末に格納されている、充電残り時間が３０分のときの電池充電電流と充電増減時間との対応関係を保持する充電残り時間増減テーブルの一例を示す図。 電池温度に対応する温度補正充電残り時間増減テーブルの一例を示す図。 実際に満充電までに要した充電時間と、予測充電時間との誤差に基づいて、補正を加えた後の充電時間テーブルの一例を示す図。 ハードウェアにより充電時間算出処理を実現する場合のハードウェア構成の一例を示す図。

符号の説明

ＳＷ１０ スイッチ
１０ 情報端末
２０ 電池
２２ ＣＰＵ
２４ 表示装置
２６ ハードディスクドライブ
２８ その他の負荷
３０ 電源ライン
４０ ＡＣアダプタ
４２ 電源ライン
５０ 充電ＩＣ
６０ 電池電圧検出部
６２ 電池温度検出部
７０ 格納部

Claims (10)

1. 電池の電池残量を算出する、電池残量算出手段と、
   電池残量と、電池を満充電にするまでの時間である充電時間との関係を保持する、充電時間保持手段と、
   前記電池残量算出手段で算出された電池残量に基づいて、前記充電時間保持手段から、前記電池残量算出手段で算出された電池残量に対応する充電時間を予測充電時間として取得する、充電時間予測手段と、
   前記予測充電時間を初期値とする充電残り時間を、時間の経過とともにカウントダウンする、カウントダウン手段と、
   充電されている電池に流れ込む電池充電電流の値を取得する、電池充電電流取得手段と、
   カウントダウンされた前記充電残り時間が所定の時間になった際に、前記電池充電電流取得手段で取得した電池充電電流の値に基づいて、前記充電残り時間を補正する、充電残り時間補正手段と、
   前記充電残り時間をユーザに通知する、通知手段と、
   を備えることを特徴とする充電残り時間算出装置。
2. 前記充電残り時間が前記所定の時間になった際における、前記充電残り時間に対して増減すべき充電残り時間である充電増減時間と、電池充電電流との関係を保持する、充電増減時間保持手段を、さらに備えており、
   前記充電残り時間補正手段は、前記充電増減時間保持手段から、前記電池充電電流取得手段で取得した電池充電電流に対応する充電増減時間を取得し、この充電増減時間をそのときの充電残り時間に加算することにより、補正後の充電残り時間を算出する、ことを特徴とする請求項１に記載の充電残り時間算出装置。
3. 電池の電池温度を取得する、電池温度取得手段をさらに備えており、
   前記充電残り時間補正手段は、前記電池温度取得手段で取得した電池温度に基づいて、前記充電増減時間を補正する、ことを特徴とする請求項２に記載の充電残り時間算出装置。
4. 前記充電時間予測手段は、前記電池温度取得手段で取得した電池温度に基づいて、予測充電時間を補正する、ことを特徴とする請求項３に記載の充電残り時間算出装置。
5. 前記電池残量算出手段は、前記電池温度取得手段で取得した電池温度に基づいて、電池残量を補正する、ことを特徴とする請求項４に記載の充電残り時間算出装置。
6. 充電を開始してから、実際に電池が満充電になるまでに要した時間を取得する、実充電時間取得手段と、
   前記実充電時間取得手段で取得した満充電になるまでの時間と、予測充電時間との誤差に基づいて、前記充電時間保持手段を補正する、充電時間補正手段と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の充電残り時間算出装置。
7. 前記充電時間補正手段は、前記実充電時間取得手段で取得した満充電になるまでの時間と予測充電時間との間の誤差率を、前記充電時間保持手段に保持されている充電時間に乗算することにより、前記充電時間保持手段を補正する、ことを特徴とする請求項６に記載の充電残り時間算出装置。
8. 電池の電池残量を算出するステップと、
   前記電池残量に基づいて、電池残量と電池を満充電にするまでの時間である充電時間との関係を保持する充電時間保持手段から、前記算出された電池残量に対応する充電時間を予測充電時間として取得するステップと、
   前記予測充電時間を初期値とする充電残り時間を、時間の経過とともにカウントダウンするステップと、
   カウントダウンされた前記充電残り時間が所定の時間になった際に、充電されている電池に流れ込む電池充電電流の値を取得し、この取得した電池充電電流の値に基づいて、前記充電残り時間を補正するステップと、
   前記充電残り時間をユーザに通知するステップと、
   を備えることを特徴とする充電残り時間算出装置の制御方法。
9. 電池の電池残量を算出するステップと、
   前記電池残量に基づいて、電池残量と電池を満充電にするまでの時間である充電時間との関係を保持する充電時間保持手段から、前記算出された電池残量に対応する充電時間を予測充電時間として取得するステップと、
   前記予測充電時間を初期値とする充電残り時間を、時間の経過とともにカウントダウンするステップと、
   カウントダウンされた前記充電残り時間が所定の時間になった際に、充電されている電池に流れ込む電池充電電流の値を取得し、この取得した電池充電電流の値に基づいて、前記充電残り時間を補正するステップと、
   前記充電残り時間をユーザに通知するステップと、
   を充電残り時間算出装置に実行させるためのプログラム。
10. 電池の電池残量を算出するステップと、
    前記電池残量に基づいて、電池残量と電池を満充電にするまでの時間である充電時間との関係を保持する充電時間保持手段から、前記算出された電池残量に対応する充電時間を予測充電時間として取得するステップと、
    前記予測充電時間を初期値とする充電残り時間を、時間の経過とともにカウントダウンするステップと、
    カウントダウンされた前記充電残り時間が所定の時間になった際に、充電されている電池に流れ込む電池充電電流の値を取得し、この取得した電池充電電流の値に基づいて、前記充電残り時間を補正するステップと、
    前記充電残り時間をユーザに通知するステップと、
    を充電残り時間算出装置に実行させるためのプログラムが記録された記録媒体。

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