JP7028089B2 - 電池残量管理システムおよび方法 - Google Patents
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Description
しかしながら、前述した従来技術では、二次電池を使用する機器が、二次電池の状態を監視して表示するための専用の構成を予め備えていることを前提としている。このため、専用の構成を備えていない機器で使用される、乾電池や乾電池形状の二次電池などの電池について、利用者が電池の残量を把握することができないという問題点があった。
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかる電池残量管理システム1について説明する。図1は、第1の実施の形態にかかる電池残量管理システムの構成を示すブロック図である。
まず、図1を参照して、端末10の構成について詳細に説明する。
端末10は、全体として、BLE(Bluetooth Low Energy:Bluetoothは登録商標)などの近距離無線通信規格に基づいて無線通信を行う小型の無線端末からなり、具体例としては、無線タグやRFIDタグなどがある。図1に示すように、端末10は、主な回路部として、電池状態検出回路11、A/D変換器12、および無線回路13を備えている。
A/D変換器12は、電池状態検出回路11からの電気的特性を、電池BATの残量に関する状態を示す電池状態データにA/D変換して出力する機能を有している。
無線回路13は、A/D変換器12からの電池状態データを無線送信する機能と、電池状態データを送信する際、予め設定されている自己を識別するための端末IDを無線送信する機能とを有している。
図2に示すように、端末10は、複数のICチップがプリント基板に実装された回路ユニットからなり、端末本体10Bに取り付けられている。端末本体10Bは、BATここでは単3電池の長手方向に沿って伸延する長方形状の板状部材からなり、端末本体10Bの両端には、接続端子10P,10Nが接続されている。接続端子10P,10Nは、端末本体10Bの平面に垂直な方向に、BATの正電極EPおよび負電極ENに向けてそれぞれ突出して設けられている。
図3に示すように、端末10は、複数のICチップがプリント基板に実装された回路ユニットからなり、端末本体10Bに取り付けられている。端末本体10Bは、BATここでは単3電池の長手方向に沿って伸延する長方形状の板状部材からなり、端末本体10Bの両端には、接続端子10P,10Nが接続されている。接続端子10P,10Nは、端末本体10Bの平面に垂直な方向に、BATの正電極EPおよび負電極ENに向けてそれぞれ突出して設けられている。
次に、図1を参照して、管理装置20について詳細に説明する。
管理装置20は、全体として、スマートホン、タブレット、携帯電話機などの情報処理端末からなる。図1に示すように、管理装置20は、主な機能部として、無線I/F部21、操作入力部22、表示部23、記憶部24、端末記録部25、および端末管理部26を備えており、内部バスを介してデータ転送自在に接続されている。これら機能部のうち、端末記録部25および端末管理部26は、CPU(図示せず)と記憶部24のプログラム24Pとが協働することにより実現される。
操作入力部22は、タッチパネルや操作ボタンなどの操作入力装置からなり、利用者の操作を検出する機能を有している。
表示部23は、LCDなどの画面表示装置を有し、後述する検出リストなどの各種情報を画面表示する機能を有している。
記憶部24で記憶する主な処理データとして、機器情報24Aと検出リスト24Bとがある。
機器情報24Aは、端末10の端末IDごとに、予め利用者が操作により設定した、端末10が装着されている機器を示す名称である。
次に、図5を参照して、本実施の形態にかかる電池残量管理システム1の動作について説明する。図5は、第1の実施の形態にかかる電池残量管理動作を示すシーケンス図である。
図6は、電池リストの画面表示例である。ここでは、端末IDと対応する機器情報24Aである機器名ごとに、残量指標と受信時刻とが、電池リストとして画面表示されている。これにより利用者は、どの機器5の電池BATにどの程度の電池残量があるかを容易に確認することができる。
このように、本実施の形態は、管理対象となる機器5の電池BATに予め装着された端末10が、電池BATから電池残量に関する電気的特性を検出して得られた電池状態と、自己を識別するための端末IDとを無線送信し、管理装置20が、端末10から受信した端末IDと電池状態とに基づいて、電池BATの残量に関する残量情報を画面表示するようにしたものである。
このため、電池BATに端末10を装着するだけで、BATの状態を監視して表示するための専用の構成を予め備えていない既存の機器5であっても、機器5で使用しているBATの残量を利用者が容易に把握することが可能となる。
これにより、管理装置20の検出リスト24Bに記録すべき端末10に関する電池状態および残量指標を、例えば季節に応じた一定期間ごとに制限することができる。
次に、図7を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかる電池残量管理システム1について説明する。図7は、第2の実施の形態にかかる電池残量管理システムの構成を示すブロック図である。
本実施の形態では、所定の場所に設置されているビーコン端末30からのビーコン信号に応じて、残量情報を画面表示する場合について説明する。
本実施の形態にかかるその他の構成は、図1と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
次に、図8を参照して、本実施の形態にかかる電池残量管理システム1の動作について説明する。図8は、第2の実施の形態にかかる電池残量管理動作を示すシーケンス図である。ここでは、ビーコン端末30が、部屋の出入口に設置されている場合を例に説明する。
したがって、利用者が外出する際、電池残量が低下している機器5があれば、その旨が報知されるため、電池交換などの対応をとることができ、電池切れや充電忘れにより外出先で機器5が使用不可能となるような事態を事前に回避することができる。
このように、本実施の形態は、管理装置20が、特定の指示が操作入力された場合、または、所定の場所に設置されているビーコン端末30からビーコン信号を受信した場合、検出リスト24Bのうちから残量指標が予め設定されている閾値指標以下である残量低下端末を検索し、残量低下端末が検索された場合には、表示部23で可視、可聴、または振動により残量低下を報知するようにしたものである。
したがって、利用者が外出する際、電池残量が低下している機器5があれば、その旨が報知されるため、電池交換などの対応をとることができ、電池切れや充電忘れにより外出先で機器5が使用不可能となるような事態を事前に回避することができる。
次に、図9を参照して、本発明の第3の実施の形態にかかる電池残量管理システム1について説明する。図9は、第3の実施の形態にかかる端末の構成を示すブロック図である。
本実施の形態では、端末10に加速度センサ(第1の加速度センサ)14を設け、加速度センサ14により振動が検出された場合、電池BATから電池状態を検出して無線送信する場合について説明する。
A/D変換器12は、電池状態検出回路11からの電気的特性を電池状態データにA/D変換して出力する機能と、加速度センサ14から検出出力された加速度信号を加速度データにA/D変換して出力する機能とを有している。
本実施の形態にかかるその他の構成は、図1と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
したがって、端末10が、一定間隔で電池状態の検出や無線送信を行う場合と比較して、端末10における電力消費を低減することができる。
次に、図10を参照して、本発明の第4の実施の形態にかかる電池残量管理システム1について説明する。図10は、第4の実施の形態にかかる電池残量管理システムの構成を示すブロック図である。
本実施の形態では、端末10に加速度センサ(第1の加速度センサ)14を設けるとともに、管理装置20に加速度センサ(第2の加速度センサ)27を設け、端末10と管理装置20とで、同時に振動が検出された場合に、端末10から送信された電池状態を管理装置20が受信して記録する場合について説明する。
管理装置20は、内蔵する加速度センサ(第2の加速度センサ)27により振動が検出されている期間にわたり管理側振動データを生成する機能と、端末10から受信した端末IDと残量指標とを検出リスト24Bに記録する際、端末側振動データにより機器5の振動が検出されている第1の検出期間と、管理側振動データにより自己の振動が検出されている第2の検出期間とを比較し、第1および第2の検出期間が互いに重複する重複期間の長さまたは検出回数に基づいて、検出リスト24Bに対する記録可否を判定する機能とを有している。
本実施の形態にかかるその他の構成は、図1と同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。
次に、図11を参照して、本実施の形態にかかる電池残量管理システム1の動作について説明する。図11は、第4の実施の形態にかかる電池残量管理動作を示すシーケンス図である。ここでは、複数の機器5が入ったカバンを所持して利用者が外出する際、利用者のスマートホンでこれら機器5の電池BATの残量を確認する場合を例として説明する。なお、各機器5の電池BATには予め端末10がそれぞれ装着されているものとし、管理装置20の機能を実現するアプリがスマートホンにインストールされているものとする。
端末管理部26は、検出リスト24Bに基づいて、各機器5の電池BATに関する残量情報を表示部23により画面表示する(ステップ305)。
この場合、判定回数DNthを予め設定しておき、DDの開始タイミングに基づきDNを計数し、DN≧DNthとなった時点で、端末IDの記録可と判定するようにしてもよい。
このように、本実施の形態は、端末10が、加速度センサ14により振動が検出されている期間にわたり端末側振動データを無線送信し、管理装置20が、内蔵する加速度センサ27により振動が検出されている期間にわたり管理側振動データを生成し、端末10から受信した端末IDと残量指標とを検出リスト24Bに記録する際、端末側振動データにより機器5の振動が検出されている第1の検出期間と、管理側振動データにより自己の振動が検出されている第2の検出期間とを比較し、第1および第2の検出期間が互いに重複する重複期間の長さまたは検出回数に基づいて、検出リスト24Bに対する記録可否を判定するようにしたものである。
次に、図15を参照して、本発明の第5の実施の形態にかかる電池残量管理システム1について説明する。図15は、第5の実施の形態にかかる端末の構成を示すブロック図である。
本実施の形態では、図9の端末10に使用状態判定回路15を設け、加速度センサ14により検出された振動に基づいて、機器5が使用状態にあると判定された場合のみ、電池BATから電池状態を検出して無線送信する場合について説明する。
次に、図16を参照して、本発明の第6の実施の形態にかかる電池残量管理システム1について説明する。図16は、第6の実施の形態にかかる電池残量管理システムの構成を示すブロック図である。
本実施の形態では、端末10に電池BATと機器5の負荷回路Lとの間にスイッチSWを設け、使用状態判定回路15の判定結果に応じてスイッチSWをオンオフ制御することにより、電池BATから機器5の負荷回路Lに対する電源供給を制御する場合について説明する。
図17には、BATの正電極EPと電池ホルダHLDの正側端子TPとの間に、例えばプラスチック板などの絶縁板10Iを配置した例が示されている。この場合、端末本体10Bの端部には、接続端子10Pと絶縁板10Iと接続端子10P’とが接続されており、EP側から順に、接続端子10P、絶縁板10I、接続端子10P’となるよう、EPとTPとの間に挟持されている。
次に、図18を参照して、本発明の第7の実施の形態にかかる電池残量管理システム1について説明する。図18は、第7の実施の形態にかかる電池残量管理システムの構成を示すブロック図である。
本実施の形態では、管理装置20とは別個に上位装置50を設け、上位装置50で端末10から受信した端末IDと、関連する残量指標とを検出リスト52Bに記録し、上位装置50から管理装置20へ検出リスト52Bを配信することにより、機器5の電池BATに関する残量情報を利用者に情報提供を行う場合について説明する。
また、管理装置20は、通信回線を介して上位装置50から情報提供された検出リスト52Bに基づいて、電池BATの残量に関する残量情報を画面表示する機能を有している。
次に、図18を参照して本実施の形態にかかる上位装置50の構成について詳細に説明する。
上位装置50は、全体としてサーバ装置などの情報処理装置からなり、主な機能部として、通信I/F部51、記憶部52、端末記録部53、および配信処理部54を備えており、これら機能部は内部バスを介してデータ転送自在に接続されている。これら機能部のうち、端末記録部53および配信処理部54は、CPUとプログラム(ともに図示せず)が協働することにより実現される。
記憶部52で記憶する主な処理データとして、機器情報52A、検出リスト52B、および確認リスト52Cがある。これら機器情報52Aおよび検出リスト52Bは、前述した機器情報24Aおよび検出リスト24Bと同様であり、ここでの詳細な説明は省略する。確認リスト52Cについては後述する。
次に、図19を参照して、本実施の形態にかかる電池残量管理システム1の動作について説明する。図19は、第7の実施の形態にかかる電池残量管理動作を示すシーケンス図である。
ここでは、複数の機器5が入ったカバンを所持して利用者が外出する際、利用者のスマートホンでこれら機器5の電池残量を確認する場合を例として説明する。なお、各機器5の電池BATには予め端末10がそれぞれ装着されているものとし、管理装置20の機能を実現するアプリがスマートホンにインストールされているものとする。
比較の結果、第1および第2の検出期間が互いに重複する重複期間の長さまたは検出回数に基づいて、検出リスト52Bに対する端末IDや残量指標ほかの記録可否を判定し、記録可の判定に応じて端末IDを検出リスト52Bに順次記録する(ステップ404)。
また、端末記録部53における端末側および管理側の振動データの比較や記録可否判定については、前述した図13や図14と同様である。
管理装置20の端末管理部26は、無線I/F部21を介して上位装置50からの検出リスト52Bを受信し、検出リスト52Bに記録されている機器情報と残量指標を前述した図6のようにして表示部23で画面表示する(ステップ406)。
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
Claims (10)
- 管理対象となる機器の電池に予め装着されて、前記電池から電池残量に関する電気的特性を検出して得られた電池状態と、自己を識別するための端末IDとを無線送信する複数の端末と、
受信した前記電池状態から生成した前記電池の残量を示す残量指標を、当該電池状態とともに受信した前記端末IDと対応付けて記憶部の検出リストに順次記録し、前記検出リストのうち、前記端末IDに予め登録されている前記機器の機器情報を、前記端末IDと対応する前記残量指標とともに画面表示する管理装置と
を備え、
前記複数の端末は、内蔵する第1の加速度センサにより振動が検出された場合、前記電池から前記電池状態を検出し、得られた電池状態と前記端末IDとを無線送信し、前記振動が検出されている期間にわたり端末側振動データを無線送信し、
前記管理装置は、内蔵する第2の加速度センサにより振動が検出されている期間にわたり管理側振動データを生成し、前記端末IDと前記残量指標とを前記検出リストに記録する際、前記端末側振動データにより前記機器の振動が検出されている第1の検出期間と、前記管理側振動データにより自己の振動が検出されている第2の検出期間とを比較し、前記第1および第2の検出期間が互いに重複する重複期間の長さまたは検出回数に基づいて、前記検出リストに対する記録可否を判定する
ことを特徴とする電池残量管理システム。 - 請求項1に記載の電池残量管理システムにおいて、
前記管理装置は、特定の指示が操作入力された場合、または、所定の場所に設置されているビーコン端末からビーコン信号を受信した場合、前記検出リストのうちから前記残量指標が予め設定されている閾値指標以下である残量低下端末を検索し、前記残量低下端末が検索された場合には、可視、可聴、または振動により報知することを特徴とする電池残量管理システム。 - 請求項1に記載の電池残量管理システムにおいて、
前記管理装置は、前記重複期間の長さが予め設定されている判定期間に達したことを確認した時点から一定長の記録許可期間が経過するまでの間に、前記端末IDおよび前記電池状態を受信した場合にのみ、前記端末IDと前記残量指標とを前記検出リストに記録することを特徴とする電池残量管理システム。 - 請求項1に記載の電池残量管理システムにおいて、
前記複数の端末は、検出された前記振動の大きさと予め設定されている閾値レベルとを比較し、前記振動の大きさが前記閾値レベルを超えた場合に前記機器が使用状態にあると判定する使用状態判定回路をさらに備え、前記使用状態判定回路により前記機器が使用状態にあると判定された場合に、前記電池状態と前記端末IDとを無線送信することを特徴とする電池残量管理システム。 - 管理対象となる機器の電池に予め装着されて、前記電池から電池残量に関する電気的特性を検出して得られた電池状態と、自己を識別するための端末IDとを無線送信する複数の端末と、
受信した前記電池状態から生成した前記電池の残量を示す残量指標を、当該電池状態とともに受信した前記端末IDと対応付けて記憶部の検出リストに順次記録し、前記検出リストのうち、前記端末IDに予め登録されている前記機器の機器情報を、前記端末IDと対応する前記残量指標とともに画面表示する管理装置と
を備え、
前記複数の端末は、内蔵する第1の加速度センサにより検出された振動の大きさと予め設定されている閾値レベルとを比較し、前記振動の大きさが前記閾値レベルを超えた場合に前記機器が使用状態にあると判定する使用状態判定回路と、少なくとも前記電池のいずれか一方の電極と前記機器の負荷回路との間に接続されたスイッチとをさらに備え、前記使用状態判定回路により前記機器が使用状態にあると判定された期間にのみ、前記スイッチを短絡して前記電極と前記負荷回路とを電気的に接続し、前記機器が使用状態にないと判定された期間に、前記電池から前記電池状態を検出することを特徴とする電池残量管理システム。 - 管理対象となる機器の電池に予め装着されて、前記電池から電池残量に関する電気的特性を検出して得られた電池状態と、自己を識別するための端末IDとを無線送信する複数の端末と、
受信した前記電池状態から生成した前記電池の残量を示す残量指標を、当該電池状態とともに受信した前記端末IDと対応付けて記憶部の検出リストに順次記録し、前記検出リストのうち、前記端末IDに予め登録されている前記機器の機器情報を、前記端末IDと対応する前記残量指標とともに画面表示する管理装置と
を備え、
前記管理装置は、前記端末IDおよび前記残量指標を前記検出リストに記録を行う際、前記端末IDに対して予め設定されている記録可能期間を確認し、前記記録の記録時点が前記記録可能期間に相当する場合にのみ、前記端末IDおよび前記残量指標を前記検出リストに記録することを特徴とする電池残量管理システム。 - 管理対象となる機器の電池に予め装着されて、前記電池から電池残量に関する電気的特性を電池状態として検出し、得られた電池状態と自己を識別するための端末IDとを無線送信する複数の端末と、
受信した前記電池状態から生成した前記電池の残量を示す残量指標を、当該電池状態とともに受信した前記端末IDと対応付けて記憶部の検出リストに順次記録する上位装置と、
通信回線を介して前記上位装置から取得した前記検出リストに基づいて、前記電池の残量に関する残量情報を画面表示する管理装置と
を備え、
無線回線を介して前記複数の端末および前記管理装置を前記上位装置に中継接続する無線中継装置をさらに備え、
前記無線中継装置は、時刻管理サーバと同期した標準時刻を計時し、前記複数の端末から無線送信された前記端末IDを前記上位装置へ中継転送する際、中継転送時の標準時刻を前記端末IDに関する受信時刻として前記上位装置へ通知し、
前記上位装置は、前記端末IDおよび前記残量指標を記録する際、前記無線中継装置から通知された前記端末IDの受信時刻を前記端末IDと関連付けて前記検出リストに記録する
ことを特徴とする電池残量管理システム。 - 請求項7に記載の電池残量管理システムにおいて、
前記無線中継装置は、無線中継回線を介して接続された親機と子機からなり、
前記子機は、前記複数の端末または前記管理装置を前記無線回線を介して前記親機に中継接続し、
前記親機は、前記子機を介して中継接続された前記複数の端末または前記管理装置を前記上位装置に中継接続し、前記上位装置へ前記受信時刻を通知する際、予め計測して得られた前記無線中継回線における遅延時間に基づいて前記受信時刻を補正した後、前記上位装置へ通知する
ことを特徴とする電池残量管理システム。 - 管理対象となる機器の電池に予め装着した複数の端末から送信される電池状態に基づいて、管理装置が電池の残量を管理する電池残量管理システムで用いられる電池残量管理方法であって、
前記複数の端末が、前記電池から電池残量に関する電気的特性を検出して得られた電池状態と、自己を識別するための端末IDとを無線送信するステップと、
前記管理装置が、受信した前記電池状態から生成した前記電池の残量を示す残量指標を、当該電池状態とともに受信した前記端末IDと対応付けて記憶部の検出リストに順次記録し、前記検出リストのうち、前記端末IDに予め登録されている前記機器の機器情報を、前記端末IDと対応する前記残量指標とともに画面表示するステップと
を備え、
前記複数の端末は、内蔵する第1の加速度センサにより振動が検出された場合、前記電池から前記電池状態を検出し、得られた電池状態と前記端末IDとを無線送信し、前記振動が検出されている期間にわたり端末側振動データを無線送信し、
前記管理装置は、内蔵する第2の加速度センサにより振動が検出されている期間にわたり管理側振動データを生成し、前記端末IDと前記残量指標とを前記検出リストに記録する際、前記端末側振動データにより前記機器の振動が検出されている第1の検出期間と、前記管理側振動データにより自己の振動が検出されている第2の検出期間とを比較し、前記第1および第2の検出期間が互いに重複する重複期間の長さまたは検出回数に基づいて、前記検出リストに対する記録可否を判定する
ことを特徴とする電池残量管理方法。 - 管理対象となる機器の電池に予め装着した複数の端末から送信される電池状態に基づいて、上位装置が電池の残量を管理して管理装置へ情報提供する電池残量管理システムで用いられる電池残量管理方法であって、
前記複数の端末が、前記電池から電池残量に関する電気的特性を電池状態として検出し、得られた電池状態と自己を識別するための端末IDとを無線送信するステップと、
前記上位装置が、受信した前記電池状態から生成した前記電池の残量を示す残量指標を、当該電池状態とともに受信した前記端末IDと対応付けて記憶部の検出リストに順次記録するステップと、
前記管理装置が、通信回線を介して前記上位装置から取得した前記検出リストに基づいて、前記電池の残量に関する残量情報を画面表示するステップと
を備え、
前記電池残量管理システムは、無線回線を介して前記複数の端末および前記管理装置を前記上位装置に中継接続する無線中継装置をさらに備え、
前記無線中継装置は、時刻管理サーバと同期した標準時刻を計時し、前記複数の端末から無線送信された前記端末IDを前記上位装置へ中継転送する際、中継転送時の標準時刻を前記端末IDに関する受信時刻として前記上位装置へ通知し、
前記上位装置は、前記端末IDおよび前記残量指標を記録する際、前記無線中継装置から通知された前記端末IDの受信時刻を前記端末IDと関連付けて前記検出リストに記録する
ことを特徴とする電池残量管理方法。
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