JP6156927B2

JP6156927B2 - 電池残量推定方法およびそれを用いた無線通信モジュール

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Publication number: JP6156927B2
Application number: JP2013183740A
Authority: JP
Inventors: 宜延早川
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2013-09-05
Filing date: 2013-09-05
Publication date: 2017-07-05
Anticipated expiration: 2033-09-05
Also published as: JP2015052452A

Description

本発明は、電池残量推定方法に関し、特に、電池駆動で利用される無線通信機器の電池残量推定方法に関する。

従来から、電池駆動の無線通信機器では使用途中で機器が使用できなくなることを防ぐために、電池残量を推定してユーザーに通知する機能がある。電池残量を推定する方法として電池の電圧を測定することで、電池残量を推定する方法が広く用いられている。

電池は、その内部に等価的に抵抗として作用する内部抵抗が生じるため、機器に供給する電流と内部抵抗によって電圧降下（以下、電圧降下）が生じる。電圧降下は、機器に供給する電流が少ない場合には小さく、電流が多いと大きくなり、電流とほぼ比例する。

従来の電池残量推定方法としては、下記の特許文献１に記載の電池残量推定方法が知られている。

以下、図８を用いて、特許文献１に記載の電池残量推定方法について説明する。図８は、特許文献１に記載の電池残量推定方法が適用された、電池駆動の無線通信機器９００の構成を示すブロック図である。

電池駆動の無線通信機器９００は電池９１０と、マイコン９２０と記憶部９３０と表示部９４０などで構成されている。記憶部９３０が電池特性データのデータテーブルの１つである電池９１０の送信時の電圧降下と受信時の電圧降下との電圧降下の差と電池９１０の残量との関係のデータテーブルを有し、前記データテーブルにより、マイコン９２０が送信時の電池９１０の電圧降下と受信時の電池９１０の電圧降下との電圧降下の差の変化から電池残量を算出し、表示部９４０が電池残量を表示する。

特開２００２−２８６８１６号公報

しかしながら、従来技術の電池残量推定方法では、携帯電話などのようにマイコンが送信電力レベルを把握できる機器では、電池電圧をみれば問題なく電池残量を推定できるが、ＷＬＡＮ(WIRELESS LOCAL AREA NETWORK)などのように送信電力がパケット毎に変動し、マイコンが送信電力レベルを把握できない機器では、電池電圧をみるだけでは正確に電池残量を推定できなかった。

本発明は、上述した課題を解決するもので、マイコンが送信電力を把握できない機器であっても、高い精度で電池残量を推定することができる無線通信モジュールを提供することを目的とする。

この課題を解決するために、請求項１に記載の電池残量推定方法は、電池で駆動される通信機能を有する電子機器の電池残量を、送信時の電池電圧と受信時の電池電圧との電圧差の変化から推定する電池残量推定方法であって、前記受信時の電池電圧と前記送信時の電池電圧とを測定して前記電圧差を求めると共に、あらかじめ記憶した前記電圧差と前記電池残量との関係を示す第１のデータテーブルを用いて、前記電圧差に対応する前記電池残量の推定値を求め、送信時の電力である送信電力に応じた検波電圧を測定すると共に、あらかじめ記憶した前記検波電圧と前記送信電力との関係を示す第２のデータテーブルを用いて、前記検波電圧に対応する前記送信電力を求め、求めた前記送信電力に基づいて前記電池残量の推定値を補正することを特徴とする。

また、請求項２に記載の電池で駆動される無線通信モジュールは、無線通信を行う送受信手段と、電池の電圧を測定する電池電圧測定手段と前記送受信手段の送信電力を測定する送信電力測定手段と、前記送受信手段と前記電池電圧測定手段と前記送信電力測定手段とを制御する制御手段とを備えた、電池で駆動される無線通信モジュールにおいて、前記電池電圧測定手段は、前記送受信手段が送信時である時の前記電池の電圧である第１の電圧と、前記送受信手段が受信時である時の前記電池の電圧である第２の電圧と、を測定可能であり、前記送信電力測定手段は、前記電池電圧測定手段が前記第１の電圧を測定する際の前記送信電力に応じた検波電圧を取得可能な検波部を有し、前記制御手段は、所定のデータテーブルを記憶する記憶部と、前記データテーブルを用いて前記電池の電池残量を演算する演算部と、を有し、前記記憶部は、前記第１の電圧と前記第２の電圧との電圧差と前記電池残量との関係を示す第１のデータテーブルと、前記検波電圧と前記送信電力との関係を示す第２のデータテーブルと、をあらかじめ記憶可能であり、前記演算部は、前記記憶部があらかじめ記憶している前記第１のデータテーブルを用いて、前記電池電圧測定手段で取得した前記第１の電圧と前記第２の電圧との電圧差に対応する前記電池残量の推定値を求め、前記記憶部があらかじめ記憶している前記第２のデータテーブルを用いて、前記検波部で取得した前記検波電圧に対応する前記送信電力を求め、求めた前記送信電力に基づいて前記電池残量の推定値を補正することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、送信時の電池の電圧降下と受信時の電池の電圧降下との電圧降下の差の変化から推定する電池残量に対して、前記送信時の送信電力に応じて、あらかじめ備えた補正データに基づき前記電池残量推定の推定値の補正を行うので、誤差を抑制して精度良く電池残量を推定することができる。従って、送信電力が変動する通信機能を有する電子機器であっても、誤差を抑制して精度が良い電池残量推定方法を提供することができる。

請求項２の発明によれば、送信時の検波電圧を用いて送信電力を検知し、電池残量を推定するので、精度の良い補正を行うことができ、より精度の良い電池残量を推定することができる。

請求項３の発明によれば、無線通信モジュールは送信時の送信電力測定手段を制御する制御手段で、電圧降下の差と電池残量との関係のデータテーブルを記憶部にあらかじめ記憶している。また、送信電力に応じた検波電圧と消費電流の関係も記憶部にあらかじめ記憶している。このため、送信時と受信時の電池の電圧降下を測定することで、送信時と受信時の電圧降下の差によって電池残量を推定し、推定した電池残量に対して、送信電力に応じた検波電圧から、無線通信モジュールの消費電流の補正を行うことができる。従って、誤差を抑制した精度が良い電池残量推定ができる電池駆動の無線通信モジュールを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る電池残量推定方法を実行するマイコンの構成を示すブロック図である。本発明の第１実施形態に係る電池残量推定方法を示すフローチャートである本発明の第２実施形態に係る電池駆動の無線通信モジュールの構成を示すブロック図である。本発明の第２実施形態に係る電力増幅部に内蔵されている検波回路の出力と電池の電圧降下と、電池残量との関係を説明する図である。本発明の第２実施形態に係る電力増幅部に内蔵されている検波回路の出力と電池の電圧降下と、送信電力との関係を説明する図である。本発明の第２実施形態に係る電池残量推定方法で、検波電圧と無線通信モジュールの消費電流との関係を表す特性図である。本発明の第２実施形態に係る電池残量推定を示すフローチャートである。従来例１の電池駆動の無線通信機器の構成を示すブロック図である。

［第１実施形態］
以下に、本発明の第１実施形態における、電池残量推定方法について図１および図２を用いて説明する。図１は、電池残量推定方法を実行するマイコン１００の構成を示すブロック図である。

第１実施形態の電池残量推定方法は、図１に示すマイコン１００によって実行される。

マイコン１００は、第１ＡＤＣ(ANALOG TO DIGITAL CONVERTER）１０１と、第２ＡＤＣ１０２と、第１記憶部１０３と、第１演算部１０４とを備えている。

マイコン１００には、電池電圧がアナログ信号からデジタル信号に変換された第１ＡＤＣ１０１の値と、送信電力に応じた検波電圧がアナログ信号からデジタル信号に変換された第２ＡＤＣ１０２の値とが入力されている。

第１ＡＤＣ１０１は、電池で駆動される通信機能を有する電子機器の送信時の電池の電圧降下と受信時の電池の電圧降下との信号である。また、第２ＡＤＣ１０２は、前記送信時の送信電力に応じて出力する検波電圧の信号である。

第１記憶部１０３は、第１ＡＤＣ１０１と第２ＡＤＣ１０２よりマイコン１００が得たデータや、それらのデータを第１演算部１０４で演算した結果を記憶する。

第１演算部１０４は、第１記憶部１０３に記憶されたデータを演算し、演算した結果を第１記憶部１０３に記憶する。また、第１記憶部１０３に記憶されたデータを演算して、データテーブルを求めて、求めたデータテーブルを第１記憶部１０３に記憶する。

マイコン１００は、電池で駆動される通信機能を有する電子機器の電池残量と送信時の電池の電圧降下と受信時の電池の電圧降下との電圧降下の差（電圧差）との関係のデータテーブルをあらかじめ第１記憶部１０３に記憶しておく。

マイコン１００は、電池で駆動される通信機能を有する電子機器の送信時の消費電流と送信時の送信電力に応じた第２ＡＤＣ１０２（検波電圧）の値との関係のデータテーブルをあらかじめ第１記憶部１０３に記憶しておく。

次に、マイコン１００が電池残量を推定する手順について図２を用いて説明する。図２は第１実施形態に係る電池残量推定方法を示すフローチャートである。

手順Ｓ−１で、マイコン１００は受信動作を開始する制御を行う。この制御が行われている状態を受信時とする。

手順Ｓ−２で、マイコン１００は第１ＡＤＣ１０１を制御し、受信動作制御を行っているときの第１ＡＤＣ１０１の値（第２の電圧）を取得する。

手順Ｓ−３で、マイコン１００は第１ＡＤＣ１０１を制御し、受信動作制御を開始したときから一定時間経過後までに、手順Ｓ−２にて取得した値を第１記憶部１０３に記憶する。次に、マイコン１００は第１ＡＤＣ１０１を制御して受信動作を終了する。

手順Ｓ−４で、マイコン１００は送信動作を開始する制御を行う。この制御が行われている状態を送信時とする。

手順Ｓ−５で、マイコン１００は第１ＡＤＣ１０１を制御し、送信動作制御を行っているときの第１ＡＤＣ１０１の値（第１の電圧）を取得する。また、第２ＡＤＣ１０２を制御し、送信動作制御を行っているときの送信電力に応じた第２ＡＤＣ１０２の値（検波電圧）を取得する。

手順Ｓ−６で、マイコン１００は第１ＡＤＣ１０１と第２ＡＤＣ１０２を制御し、送信動作制御を開始したときから一定時間経過後までに、手順Ｓ−５にて取得した第１ＡＤＣ１０１の値と第２ＡＤＣ１０２の値を第１記憶部１０３に記憶する。次に、マイコン１００は第１ＡＤＣ１０１と第２ＡＤＣ１０２を制御して送信動作を終了する。

手順Ｓ−７で、マイコン１００は手順Ｓ−３と手順Ｓ−６により第１記憶部１０３に記憶された電圧降下の値（第１ＡＤＣ１０１の値）を第１演算部１０４にて演算して電圧降下の差を求める。また、電池で駆動される通信機能を有する電子機器に対して、あらかじめ第１記憶部１０３に記憶している電池残量と電圧降下の差との関係のデータテーブルを用いて、前記電圧降下の差に対応する電池残量を求める手段を電池残量推定手段とする。

手順Ｓ−８で、マイコン１００は電池で駆動される通信機能を有する電子機器に対して、あらかじめ第１記憶部１０３に記憶している送信時の送信電力に応じた消費電流と検波電圧との関係のデータテーブルを用いて、手順Ｓ−６により第１記憶部１０３に記憶された送信電力に応じた検波電圧の値（第２ＡＤＣ１０２の値）に対応する消費電流を求めることができる。

次に、マイコン１００は電池で駆動される通信機能を有する電子機器に対して、手順Ｓ−７の電池残量推定手段で求めた電池残量推定に、送信時の送信電力に応じた消費電流を補正して電池残量を求める。この手段を電池残量推定補正手段とする。

以上のように、マイコン１００は電池で駆動される通信機能を有する電子機器に対して、送信時の電池の電圧降下と受信時の電池の電圧降下との電圧降下の差の変化から電池残量を推定した電池残量推定手段に対して、前記送信時の送信電力に応じて、あらかじめ備えた補正データに基づき前記電池残量推定手段の残量推定を補正する、電池残量推定補正手段に基づいた電池残量推定方法を実行する。

以上説明したように、第１実施形態の電池残量推定方法では、送信時の電池の電圧降下と受信時の電池の電圧降下との電圧降下の差の変化から推定する電池残量に対して、前記送信時の送信電力に応じて、あらかじめ備えた補正データに基づき前記電池残量推定の残量推定の補正を行うので、誤差を抑制して精度良く電池残量を推定することができる。従って、送信電力が変動する通信機能を有する電子機器であっても、誤差を抑制して精度が良い電池残量推定方法を提供することができる。また、送信時の検波電圧を用いて送信電力を検知し電池残量を推定するので、精度の良い補正を行うことができ、より精度の良い電池残量を推定することができる。

［第２実施形態］
以下に、本発明の第２実施形態における、電池駆動の無線通信モジュール２００について図３から図６を用いて説明する。

第２実施形態における電池駆動の無線通信モジュール２００の構成について図３を用いて説明する。図３は電池駆動の無線通信モジュール２００の構成を示すブロック図である。

電池駆動の無線通信モジュール２００は図３に示すように、送受信部３０（送受信手段）と、電力増幅部４０と、アンテナ５０と、電池１０と、マイコン２０（制御手段）とを備えている。また、電池駆動の無線通信モジュール２００は外部機器６００と接続するための図示しないインターフェイスを備えている。

電池１０は図３に示すように、マイコン２０と、送受信部３０と、電力増幅部４０とに接続され、各動作に必要な電力を供給している。

アンテナ５０は、電力増幅部４０に接続され、送信時に送信信号を放射し、受信時は受信信号を受信する。

マイコン２０は図３に示すように、第３ＡＤＣ２１と、第４ＡＤＣ２２と、第２記憶部２３と、タイマー部２４と、第２演算部２５とを備えている。また、マイコン２０は、図示しないインターフェイスを介して外部機器６００と接続することができる。

電力増幅部４０は図３に示すように、検波回路４１と、送信電力増幅部４２と、図示しない受信用バイパス回路とを備えている。

送受信部３０は図３に示すように、送受信の制御信号をマイコン２０と電力増幅部４０に接続され、無線通信を行う送受信の動作を制御する。

マイコン２０は、第３ＡＤＣ２１と第４ＡＤＣ２２とを制御し、第３ＡＤＣ２１および第４ＡＤＣ２２から、アナログよりデジタルに変換された信号の値を取得する。第３ＡＤＣ２１と第４ＡＤＣ２２から得られた信号の値や、信号の値を第２演算部２５にて演算した結果をデータとして第２記憶部２３に記憶させる。

第２演算部２５は、第２記憶部２３に記憶されたデータを演算し、演算した結果を第２記憶部２３に記憶する。また、第２記憶部２３に記憶されたデータを演算して、データテーブルを求めて、求めたデータテーブルを第２記憶部２３に記憶する。

マイコン２０は、タイマー部２４によって、時間管理され、一定の時間ごとに電池残量を推定するための信号の取得や演算を実行する。

マイコン２０の第３ＡＤＣ２１は、電池１０に接続され、マイコン２０の制御に従って、送信時および受信時の電池１０の電圧をアナログ信号からデジタル信号に変換する(電池電圧測定手段）。また、第４ＡＤＣ２２は、検波回路４１に接続され、マイコン２０の制御に従って、送信電力に応じたアナログ信号からデジタル信号に変換する(送信電力測定手段）。

送受信部３０は、マイコン２０と電力増幅部４０に接続され、マイコン２０からの送信データを変調して送信信号に変換し、電力増幅部４０に出力する。また、電力増幅部４０の図示しない受信用バイパス回路を介して入力される受信信号を復調して受信データに変換して、マイコン２０に出力する。

電力増幅部４０は、送受信部３０と送信電力増幅部４２とが接続され、送受信部３０からの送信信号を送信電力増幅部４２にて増幅し、アンテナ５０へ出力する。また、送信電力増幅部４２から出力される際の送信信号の一部を検波回路４１に入力し、検波した検波電圧を送受信部３０と第４ＡＤＣ２２へ出力する。

送受信部３０は、電力増幅部４０の検波回路４１と接続され、電力増幅部４０の送信電力増幅部４２から出力される送信信号が一定の送信電力を得られるように、送信電力に応じた検波回路４１の検波電圧が入力され、送受信部３０より電力増幅部４０に検波電圧に応じた送信信号を出力する。このような動作は、ＡＰＣ（AUTO POWER CONTROL）として知られている。

送受信部３０は、電力増幅部４０を制御して送信電力を設定し、可変させる。また、設定した送信電力に応じた検波回路４１より検波電圧が送受信部３０に入力される。

マイコン２０は、推定した電池残量の結果に基づく制御信号を外部機器６００に出力し外部機器６００は、マイコン２０から出力された制御信号に基づき、電池残量をユーザーに通知する。

電池残量と電池１０の出力電圧との関係について、図４を用いて説明する。図４は電力増幅部４０に内蔵されている検波回路４１の出力（検波電圧）と、電池１０の電圧降下と、電池残量との関係を説明する図である。

図４のＡは、電池残量が多いときと少ないときの検波電圧の値を示し、検波電圧の値は同じとなる。次にＢは、電池残量が多いときの送信時の電池１０の電圧降下と受信時の電池１０の電圧降下との電圧降下の差の値で、電圧降下の差が小さい特性となる。またＣは、電池残量が少ないときの送信時の電池１０の電圧降下と受信時の電池１０の電圧降下との電圧降下の差の値で、電圧降下の差が大きい特性となる。

マイコン２０の第３ＡＤＣ２１の測定値は、送信時の電池駆動の無線通信モジュール２００に流れる消費電流が受信時よりも多いので、図４に示すように送信時は受信時よりも電圧降下が大きい。また、送信時の電圧降下は、電池残量が多いときは小さく、電池残量が少ないときは大きくなる。

マイコン２０の第４ＡＤＣ２２の測定値（検波電圧）は、図４に示すように電池残量が多いときも少ないときも送信時の検波電圧は同じ値（Ａ）となるので、電池残量に影響がない特性となる。

送信電力と検波回路４１の出力（検波電圧）との関係について、図５を用いて説明する。図５は電力増幅部４０に内蔵されている検波回路４１の出力（検波電圧）と、電池１０の電圧降下と、送信電力との関係を説明する図である。

図５のＤは、送信電力が低いときの検波電圧の値で、検波電圧が低い特性となる。次にＥは、送信電力が高いときの検波電圧の値で、検波電圧が高い特性となる。またＦは、送信電力が低いときの送信時の電池１０の電圧降下と受信時の電池１０の電圧降下との電圧降下の差の値で、電圧降下の差が小さい特性となる。Ｇは、送信電力が高いときの送信時の電池１０の電圧降下と受信時の電池１０の電圧降下との電圧降下の差の値で、電圧降下の差が大きい特性となる。

マイコン２０の第３ＡＤＣ２１の測定値は、送信時の送信電力が低いときの電池駆動の無線通信モジュール２００に流れる消費電流が少ないので、図５に示すように送信時の電池１０の電圧降下と受信時の電池１０の電圧降下との電圧降下の差の値（Ｆ）は小さい。

また、マイコン２０の第３ＡＤＣ２１の測定値は、送信時の送信電力が高いときの電池駆動の無線通信モジュール２００に流れる消費電流が大きいので、図５に示すように送信時の電池１０の電圧降下と受信時の電池１０の電圧降下との電圧降下の差の値（Ｇ）は大きい。

送信時の送信電力が低いときのマイコン２０の第４ＡＤＣ２２の測定値は、検波回路４１に検波される検波電圧が、電力増幅部４０から出力される際の送信信号の一部を検波するため、図５に示すように検波電圧の値（Ｄ）は低い。

また、送信時の送信電力が高いときのマイコン２０の第４ＡＤＣ２２の測定値は、検波回路４１に検波される検波電圧が、電力増幅部４０から出力される際の送信信号の一部を検波するため、図５に示すように検波電圧の値（Ｅ）は高い。

従って、電池駆動の無線通信モジュール２００の送信時に送信電力が変化することにより、送信電力に応じて検波電圧が変化する。

また、電池駆動の無線通信モジュール２００の送信時に送信電力が変化することにより、送信時の電池１０の電圧降下と受信時の電池１０の電圧降下との電圧降下の差の値が送信電力に応じて変化することから、電池駆動の無線通信モジュール２００の消費電流は送信電力に応じて変化する。

マイコン２０は、電池駆動の無線通信モジュール２００の電池残量と送信時の電池１０の電圧降下と受信時の電池１０の電圧降下との電圧降下の差との関係を第２記憶部２３にあらかじめ記憶する。

電池駆動の無線通信モジュール２００の検波電圧と消費電流の関係について、図６を用いて説明する。図６は電池駆動の無線通信モジュール２００の検波電圧と消費電流との関係を示す特性図である。

検波電圧が低い領域では電池駆動の無線通信モジュール２００の消費電流の変化は少なく、検波電圧が高い領域では消費電流の変化は大きくなる。これらの関係をデータ化し、データテーブルとしてマイコン２０の第２記憶部２３にあらかじめ記憶する。

次に第２実施形態における電池駆動の無線通信モジュール２００の動作について図７を用いて説明する。図７は第２実施形態に係る電池駆動の無線通信モジュール２００を示すフローチャートで、手順Ｓ１−ｍはマイコン２０の処理を示し、手順Ｓ２−ｎは送受信部３０の処理を示している(ｍ、ｎは自然数）。

手順Ｓ２−１から手順Ｓ２−５は、送受信部３０の処理のため、マイコン２０に内蔵しているタイマー部２４のタイマー機能によって、一定の時間間隔で繰り返して行われる。

手順Ｓ１−１で、マイコン２０は送受信を開始する制御を行う。この制御が行われている状態を送受信時とする。また、マイコン２０は送受信部３０に送受信の開始の制御を行う。

手順Ｓ２−１で、送受信部３０はマイコン２０からの制御により、送受信部３０を送受信開始にする。

手順Ｓ２−２で、送受信部３０はマイコン２０と電力増幅部４０に受信動作開始の制御信号を出力し制御を行う。アンテナ５０は受信信号を受信し、その受信信号を電力増幅部４０の図示しない受信用バイパス回路を経由して、送受信部３０に入力する。次に、送受信部３０にて受信信号から復調して受信データに変換し、マイコン２０に出力する受信動作を行う。

手順Ｓ１−２で、マイコン２０は送受信部３０からの受信動作開始の制御信号により、受信動作を開始する。この制御が行われている状態を受信動作とする。

手順Ｓ１−３で、マイコン２０は第３ＡＤＣ２１を制御し、受信動作制御を行っているときの電池１０の電圧（第２の電圧）を測定開始する。

手順Ｓ２−３で、送受信部３０は受信動作開始の制御を開始したときから一定時間経過の後、送受信部３０よりマイコン２０と電力増幅部４０に受信動作終了の制御信号を出力し、受信動作を終了する。

手順Ｓ１−４で、マイコン２０は送受信部３０からの受信動作終了の制御信号が出力されるまで第３ＡＤＣ２１を制御し、受信動作制御を行っているときにおける電池１０の第３ＡＤＣ２１の値（第２の電圧）を取得し、第２記憶部２３に記憶する。次に、マイコン２０は第３ＡＤＣ２１を制御して受信動作を終了する。

手順Ｓ２−４で、送受信部３０はマイコン２０と電力増幅部４０に送信動作開始の制御信号を出力し制御を行う。マイコン２０は送信データを送受信部３０に出力し、送受信部３０にて送信データを変調して送信信号に変換し、電力増幅部４０に出力する。次に、電力増幅部４０の送信電力増幅部４２により送信信号を増幅して、アンテナ５０へ出力され、アンテナ５０より放射する送信動作を行う。

手順Ｓ１−５で、マイコン２０は送受信部３０からの送信動作開始の制御信号により、送信動作を開始する。この制御が行われている状態を送信動作とする。

手順Ｓ１−６で、マイコン２０は第３ＡＤＣ２１を制御し、送信動作制御を行っているときの電池１０の電圧（第１の電圧）を測定開始する。また、マイコン２０は第４ＡＤＣ２２を制御し、送信動作制御を行っているときの送信電力に応じた第４ＡＤＣ２２の値（検波電圧）を測定開始する。

手順Ｓ２−５で、送受信部３０は送信動作開始の制御を開始したときから一定時間経過の後、送受信部３０よりマイコン２０と電力増幅部４０に送信動作終了の制御信号を出力し、送信動作を終了する。

手順Ｓ１−７で、マイコン２０は送受信部３０からの送信動作終了の制御信号が出力されるまで第３ＡＤＣ２１を制御し、送信動作制御を行っているときにおける電池１０の第３ＡＤＣ２１の値（第１の電圧）を取得し、その値を第２記憶部２３に記憶する。また、第４ＡＤＣ２２にて、電力増幅部４０から出力された送信信号の一部を検波し、送信電力に応じた検波電圧を検波回路４１より得て、その値を第２記憶部２３に記憶する。次に、マイコン２０は第３ＡＤＣ２１と第４ＡＤＣ２２を制御して送信動作を終了する。

手順Ｓ１−８で、マイコン２０は手順Ｓ１−４と手順Ｓ１−７により第２記憶部２３に記憶された電池１０の第１の電圧の値（電圧降下の値）と第２の電圧の値（電圧降下の値）を第２演算部２５にて演算し、電圧降下の差を求める。また、電池駆動の無線通信モジュール２００に対して、あらかじめ第２記憶部２３に記憶している電池残量と電圧降下の差との関係のデータテーブルを用いて、前記電圧降下の差に対応する電池残量を求める手段を電池残量推定手段とする。

手順Ｓ１−９で、マイコン２０は電池駆動の無線通信モジュール２００に対して、あらかじめ第２記憶部２３に記憶している送信時の送信電力に応じた消費電流と検波電圧との関係のデータテーブルを用いて、手順Ｓ１−７にて求めた検波電圧に対応する消費電流を求める。

手順Ｓ１−９で、マイコン２０は電池駆動の無線通信モジュール２００に対して、手順Ｓ１−８の電池残量推定手段に、送信時の送信電力に応じた消費電流を補正して電池残量を求める手段を電池残量推定補正手段とする。

手順Ｓ１−１０で、マイコン２０は手順Ｓ１−９にて求めた、電池残量推定補正手段の結果を図示しないインターフェイスを介して、外部機器６００に通知する。

以上説明したように、第２実施形態に係る電池駆動の無線通信モジュール２００によれば、送信時の電池１０の電圧降下と受信時の電池１０の電圧降下との電圧降下の差の変化から推定する電池残量に対して、前記送信時の送信電力に応じて、あらかじめ備えた補正データに基づき前記電池残量推定の推定値に補正を行うので、誤差を抑制して精度良く電池残量を推定することができる。

従って、送信電力が変動する電池駆動の無線通信モジュール２００であっても、誤差を抑制した精度が良い電池残量推定ができる電池駆動の無線通信モジュール２００を提供することができる。また、送信時の検波電圧を用いて送信電力を検知し電池残量を推定するので、精度の良い補正を行うことができ、より精度の良い電池残量を推定することができる。

以上のように、本発明の第１実施形態に係る電池残量推定方法および第２実施形態に係る電池駆動の無線通信モジュール２００について具体的に説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。

＜変形例１＞
第１実施形態において、マイコン１００は第２ＡＤＣ１０２の値（検波電圧）より送信電力に応じた消費電流を推定する例を示して説明を行ったが、第２ＡＤＣ１０２の値を用いずに送信制御時に設定される送信電力の制御データを用いて、消費電流を推定するようにしても良い。

＜変形例２＞
第２実施形態において、マイコン２０は送信時の電池１０の電圧降下と受信時の電池１０の電圧降下との電圧降下の差の変化に基づき電池残量を推定する例を示して説明を行ったが、受信時の電池１０の電圧降下は一定であるので、電池１０の第３ＡＤＣ２１の値を受信動作時に測定しなくとも、あらかじめ測定して第２記憶部２３に記憶しておくことで、電池駆動の無線通信モジュール２００の電池残量を推定するようにしても良い。

１０電池
２０マイコン
２１第３ＡＤＣ
２２第４ＡＤＣ
２３第２記憶部
２４タイマー部
２５第２演算部
３０送受信部
４０電力増幅部
４１検波回路
４２送信電力増幅部
５０アンテナ
１００マイコン
１０１第１ＡＤＣ
１０２第２ＡＤＣ
１０３第１記憶部
１０４第１演算部
２００電池駆動の無線通信モジュール

Claims

電池で駆動される通信機能を有する電子機器の電池残量を、受信時の電池電圧と送信時の電池電圧との電圧差から推定する電池残量推定方法であって、
前記受信時の電池電圧と前記送信時の電池電圧とを測定して前記電圧差を求めると共に、あらかじめ記憶した前記電圧差と前記電池残量との関係を示す第１のデータテーブルを用いて、前記電圧差に対応する前記電池残量の推定値を求め、
送信時の電力である送信電力に応じた検波電圧を測定すると共に、あらかじめ記憶した前記検波電圧と前記送信電力との関係を示す第２のデータテーブルを用いて、前記検波電圧に対応する前記送信電力を求め、
求めた前記送信電力に基づいて前記電池残量の推定値を補正することを特徴とする電池残量推定方法。
無線通信を行う送受信手段と、電池の電圧を測定する電池電圧測定手段と、前記送受信手段の送信電力を測定する送信電力測定手段と、前記送受信手段と前記電池電圧測定手段と前記送信電力測定手段とを制御する制御手段とを備えた、電池で駆動される無線通信モジュールにおいて、
前記電池電圧測定手段は、前記送受信手段が送信時である時の前記電池の電圧である第１の電圧と、前記送受信手段が受信時である時の前記電池の電圧である第２の電圧と、を測定可能であり、
前記送信電力測定手段は、前記電池電圧測定手段が前記第１の電圧を測定する際の前記送信電力に応じた検波電圧を取得可能な検波部を有し、
前記制御手段は、所定のデータテーブルを記憶する記憶部と、前記データテーブルを用いて前記電池の電池残量を演算する演算部と、を有し、
前記記憶部は、前記第１の電圧と前記第２の電圧との電圧差と前記電池残量との関係を示す第１のデータテーブルと、前記検波電圧と前記送信電力との関係を示す第２のデータテーブルと、をあらかじめ記憶可能であり、
前記演算部は、
前記記憶部があらかじめ記憶している前記第１のデータテーブルを用いて、前記電池電圧測定手段で取得した前記第１の電圧と前記第２の電圧との電圧差に対応する前記電池残量の推定値を求め、
前記記憶部があらかじめ記憶している前記第２のデータテーブルを用いて、前記検波部で取得した前記検波電圧に対応する前記送信電力を求め、
求めた前記送信電力に基づいて前記電池残量の推定値を補正することを特徴とする無線通信モジュール。