JPH11102732A

JPH11102732A - 移動体動力用電池の残量測定装置

Info

Publication number: JPH11102732A
Application number: JP9279667A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Furuhashi; 一能古橋
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1997-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 1999-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】移動体の動力用電池残量を電圧変化の特性に
応じて連続的かつリアルタイムに表示すること。【解決手段】移動体動力用電池の電圧を測定する電圧
測定部１と、この電圧測定部１で測定された電圧値を使
用して動力用電池２の残量を判定する残量判定部１と、
この残量判定部１によって判定された動力用電池２の残
量を表示する残量計４とを備える。そして、残量判定部
４は、電圧測定部で測定された電圧値を複数蓄積する電
圧値蓄積手段と、この電圧値蓄積手段によって蓄積され
た複数の電圧値から平均値を算出する平均値算出手段
と、この平均値算出手段によって算出された平均値に基
づいて電池残量を判定する第１の判定手段とを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池の残量測定装
置に係り、特に、移動体動力用電池の残量測定装置に関
する。移動体としては、電動車両、電気二輪車、電動ア
シスト自転車等がある。本発明は主に、８段階以上で残
量を表示する残量測定装置に好適な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動車両等の移動体の動力用電池
の残量をドライバーに知らせるには、動力用電池の電圧
と電池残量の相関関係を利用して、動力用電池の電圧に
応じて動力用電池残量計の針を振らせていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電動車
両の加速時には電池電圧が急激に低下するため、残量計
の針は急激にエンプティ側に振れてしまい、逆に、回生
時には電池電圧が急激に上昇するため、残量計の針は急
激にフル側に戻ってしまい、このため、動力用電池の残
量が実際どの程度あるのかがわかりにくい、という不都
合があった。

【０００４】電池電圧は、一般に、充電直後は高く、そ
の後時間の経過とともに徐々に低下して一定値に落ちつ
くため、充電不足でも、充電直後は電圧が高く、このた
め、実際には満充電ではなく走行可能距離が短い場合で
あっても、残量計の針がフルを指してしまう、という不
都合があった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、係る従来例の有する不都合を
改善し、特に、移動体の動力用電池残量を電圧変化の特
性に応じて連続的かつリアルタイムに表示することので
きる電動車両用動力電池の残量表示装置を提供すること
を、その目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、移
動体動力用電池の電圧を測定する電圧測定部と、この電
圧測定部で測定された電圧値を使用して動力用電池の残
量を判定する残量判定部と、この残量判定部によって判
定された動力用電池の残量を表示する残量計とを備えて
いる。しかも、残量判定部が、電圧測定部で測定された
電圧値を複数蓄積する電圧値蓄積手段と、この電圧値蓄
積手段によって蓄積された複数の電圧値から平均値を算
出する平均値算出手段と、この平均値算出手段によって
算出された平均値に基づいて電池残量を判定する第１の
判定手段とを備えた、という構成を採っている。これに
より前述した目的を達成しようとするものである。

【０００７】ここでは、平均値算出手段が、電圧値蓄積
手段によって蓄積された複数の電圧値の平均値を算出
し、第１の判定手段が、この平均値を参照して電池残量
を算出するため、移動体の駆動中の瞬間的な電圧変化が
あっても、これを吸収した安定した電圧値の算出が行わ
れる。

【０００８】また、本発明では、移動体動力用電池の電
圧を測定する電圧測定部と、この電圧測定部で測定され
た電圧値を使用して動力用電池の残量を判定する残量判
定部と、この残量判定部によって判定された動力用電池
の残量を針の位置で表示する残量計とを備え、残量判定
部が、電圧測定部で測定された電圧値に基づいて目標針
位置を算出する目標位置算出手段と、この目標位置算出
手段によって算出された目標針位置と現在の実際の針位
置の関係から針の駆動量を算出する実際位置算出手段と
を備えた、という構成を採っている。これによっても、
前述した目的を達成しようとするものである。

【０００９】ここでは、目標位置算出手段が、電圧値に
より目標針位置を算出し、そして、この電圧値による目
標針位置を直ちに実際の針位置とすることなく、実際位
置算出手段が、現在の針位置と目標針位置の関係から針
の駆動量を算出するため、例えば充電がされていないが
電圧が復帰してしまったときに電池残量が見かけ上大き
くなってしまった場合などには、実際には針の駆動量を
「０」とするなどの処理が可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を説明
する。本実施形態による駆動用電池の残量測定装置は、
移動体動力用電池の電圧を測定する電圧測定部と、この
電圧測定部で測定された電圧値を使用して動力用電池の
残量を判定する残量判定部と、この残量判定部によって
判定された動力用電池の残量を表示する残量計とを備え
る。そして、残量判定部は、電圧測定部で測定された電
圧値を複数蓄積する電圧値蓄積手段と、この電圧値蓄積
手段によって蓄積された複数の電圧値から平均値を算出
する平均値算出手段と、この平均値算出手段によって算
出された平均値に基づいて電池残量を判定する第１の判
定手段とを備えている。この平均値による電池残量の算
出により、安定した電池残量の表示を行う。

【００１１】また、ある実施形態では、残量判定部が、
駆動用電池が充電された直後又は動力用電池の電圧平均
値が予め定められた第１のしきい値以下となった場合に
電圧測定部で測定された瞬間電圧に基づいて電池残量を
判定する第２の判定手段を備えるとよい。すなわち、駆
動用電池が充電された直後、電源がオンとされた場合に
は、平均値を算出するだけの電圧値を計測することがで
きないため、充電中に至った最高電圧値等を考慮して、
現在の瞬間電圧値から電池残量を測定することが望まし
い。また、電動車両を停止させる放電終止電圧より少し
高めの第１のしきい値（Vmin）を平均値が下回った場合
には、電圧値を逐次表示するため、瞬間電圧を用いると
好適である。

【００１２】さらに、残量計が残量を指示する針を備え
た構成では、または、８段階以上や満充電を１００％と
するデジタル表示を行う構成では、残量判定部が、電圧
測定部で測定された電圧値に基づいて目標針位置を算出
する目標位置算出手段と、この目標位置算出手段によっ
て算出された目標針位置と現在の実際の針位置の関係か
ら針の駆動量を算出する実際位置算出手段とを備えると
よい。電圧値での目標針位置を直ちに実際の針位置とす
ると例えば電圧が復帰した場合に残量が充電を行わない
のに増加したように表示されてしまうが、この実際位置
算出手段を備えることで、電圧の特性を考慮した安定し
た信頼感のある残量表示を行うことが可能となる。

【００１３】そして、実際位置算出手段は、目標針位置
と実際の針位置との位置の差に応じて針を実際の針位置
から目標針位置に駆動する速度を調節する駆動速度調節
機能を備えるとよい。これは例えば目標針位置と実際の
針位置が遠い場合には高速に針を駆動させるなどの処理
であり、これにより、残量計の針をより見やすくするこ
とができる。

【００１４】また、電池の充電直後には電圧が普通より
も高めになってる場合が多い。そして、この高めの電圧
値により残量を計測すると実際の残量よりも多い残量を
表示してしまう。すると、不完全な充電であるのに、実
際の残量よりも多い残量の表示により完全な充電である
とユーザに誤解されてしまう場合も想定し得る。このた
め、充電直後の場合には、充電中の電圧値を参照して電
池残量を判定するとよい。

【００１５】また、電圧測定部は、前記電圧測定部が、
予め定められた充電時に増加する電池の残量に応じた複
数のしきい値を充電中に越えたか否かを記憶する充電時
電圧記憶手段を備え、目標針位置算出手段が、充電時電
圧記憶手段に格納された情報に応じて充電中に充電され
たと判定される残量と電圧測定部によって測定された現
在の電圧値とに基づいて目標針位置を算出する充電後針
位置算出機能を備えるとよい。これにより、充電による
電池残量を電流値ごとに特定することができ、必要な場
合には、充電不足を適切にユーザに知らせることができ
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１に示すように、本実施形態による電動車両駆
動用電池の残量計測装置は、動力用電池２の電圧値に基
づいて動力用電池の残量を判定するコントローラ１と、
このコントローラによって判定された動力用電池の残量
を表示する残量計４とを備えている。動力用電池２とコ
ントローラ１の間には、動力用電池の電圧値をパルスに
変換するＶ／Ｆコンバータが接続されている。このコン
トローラ１は、電圧測定部および残量判定部として動作
する。

【００１７】コントローラ１は、具体的には、Ｖ／Ｆコ
ンバータ３や制御用又はバックアップ用電源を接続する
ポート６と、残量計４を接続するポート７と、図示しな
いＲＯＭ等の記憶手段からプログラムを読み出して各種
制御を実行するＣＰＵ８と、このＣＰＵの主記憶装置と
なるＲＡＭ９と、タイマ１０と、ＣＰＵ８によって算出
されたデジタルでの駆動用電池２の残量をアナログ電圧
に変換するＤ／Ａ変換器１１とを備える。

【００１８】そして、コントローラ１を駆動する電源は
補助電池５から供給される。補助電池５とコントローラ
１の間に設けられたキースイッチ１２がオンされると、
補助電池５からコントローラ１へ制御用電源が供給され
る。また、このキースイッチ１２とは別に、ＲＡＭ９等
に格納された制御用のパラメータ、例えば、前回のバッ
テリ残量等をバックアップするために常時バックアップ
用電源が供給される。

【００１９】残量計４は、残量値をデジタル値で表示す
る構成としてもよいが、本実施例では、フル（Full）を
右側とし、エンプティ（Empty）を左側として針の振れ
により残量を表示する構成を採っている。このため、Ｃ
ＰＵ１はポート７を介して残量計の針を駆動するアナロ
グ電圧を供給する。

【００２０】ＣＰＵ８は、駆動用電池残量計測用プログ
ラムに従い、次のような機能を実現する。まず、針の振
れを安定させるための機能として、動力用電池の電池電
圧の平均値を算出し、この平均値に基づいて残量計４の
針をEmpty側に振らせる。また、残量表示の信頼性をよ
り向上させるための機能としては、第１に、一旦Empty
側に振らせた針はFull側に戻さないことがある。これに
より、長時間の停止や回生により動力用電池の時間平均
電圧が上昇した場合でも、残量が増加したとする表示を
行わない。第２に、キースイッチ１２を一旦オフにして
再度オンにした場合、オフとされた間に強制的に充電さ
れたり動力用電池または補助電池が取り替えられたりし
ない限り、キースイッチ１２をオフとした時の残量と同
じ残量を表示する。補助電池が取り替えられた場合に
は、バックアップされていた記憶が失われるため、キー
スイッチ１２をオンとしたときに再度残量の計測を行な
う。そして、本実施例ではＣＰＵ８は、その他放電終止
電圧との関係や充電の手法に応じて、適切な残量表示を
行う。

【００２１】また、コントローラ１には、その周波数が
動力用電池の電圧を表すパルスがＶ／Ｆコンバータ３か
ら入力される。そして、タイマ１０を用いて、一定時間
Ｔ1およびＴ2を計測する。一定時間Ｔ1は例えば０．５
秒であり、Ｔ2は例えば５０秒である。一定時間Ｔ1内に
入力されたパルス数を電圧に換算し、動力用電池の瞬時
電圧とする。また、一定時間Ｔ2内に入力されたパルス
数を電圧に換算し、時間平均電圧とする。これにより、
コントローラ１は、電圧測定部として機能する。

【００２２】また、コントローラ１は、充電中には、動
力用電池の瞬時電圧が充電中の電流値に応じたしきい値
であるＶchrg1以上又はＶchrg2以上となったか否かを記
憶する。また、充電後、キースイッチ１２をオンとした
ことがあるか否かを記憶する。さらに、充電後、動力用
電池の瞬時電圧がＶmin以下になったことがあるかどう
かを記憶する。これらの情報は、例えば、ＲＡＭ９に格
納され、バックアップ用電源によりキースイッチ１２が
オフされた後も保持される。

【００２３】さらに、コントローラ１は、残量計の目標
とする針位置を表すデジタル値を例えば２５６段階で算
出する。これは、電池電圧の瞬時電圧又は平均電圧に基
づいて、そのときのモータ電流値や温度との関係から予
め定められたマップを使用して電池残量の目標値を判定
するようにするとよい。これにより、コントローラ１は
残量判定部として機能する。

【００２４】また、コントローラ１は、残量計の現在の
実際の針位置を表すデジタル値を記憶しておき、この現
在の実際の針位置と目標とする針位置とを参照して残量
計の次回の針位置を算出する。このとき、次回の針位置
を現在の針位置として記憶する。そして、この針位置を
表すデジタル値をアナログ電圧に変換し、このアナログ
電圧を残量計４に出力することで実際の針を駆動する。

【００２５】図２は残量計駆動処理の一例を示すフロー
チャートである。図２に示すように、まず、動力用電池
２の瞬間電圧値を測定する（Ｓ１）。ＣＰＵ８は、この
瞬間電圧値をＲＡＭ９に蓄積する。次いで、タイマ１０
の出力を参照して、予め定められた一定時間が経過した
か否かを確認する（Ｓ２）。一定時間が経過した場合に
は、ＲＡＭ９には複数の瞬間電圧値が格納されているた
め、この動力用電池２の時間平均電圧値を算出する（Ｓ
３）。次いで、目標とする針の位置を平均電圧又は瞬時
電圧を用いて算出する（Ｓ４）。この目標とする針の位
置の算出処理の一例は図３に示している。次いで、目標
とする針の位置と、例えば前回の針の位置等との関係か
ら、実際の針の位置を種々の条件に照らして変化させる
（Ｓ５）。このステップＳ５の詳細は図９に示してい
る。

【００２６】一方、ステップＳ２において、一定時間が
経過していない場合には、瞬時電圧で目標電圧を算出す
べきときには目標電圧を算出し（Ｓ４）、さらに実際の
針を駆動する（Ｓ５）、しかし、平均値で目標とする針
の位置を算出すべき場合には、実際には一定時間が経過
するまで針の目標位置の算出は行わない。

【００２７】図３に示すように、目標とする針の位置を
算出する処理では、まず、針の動きがFull→Empty過程
か否かを確認する（Ｓ１１）。図４（Ａ）に示すよう
に、Empty→Full過程は、キースイッチ１２がオンされ
た直後の残量表示であり、図４（Ｂ）に示すように、Fu
ll→Empty過程は走行中や停止後に逐次駆動用電池を消
費し、残量が減少していくときの残量表示である。Empt
y→Full過程であるときには、充電後初めてのキースイ
ッチ１２のオンか否かを確認する（Ｓ１２）。

【００２８】充電後初めてキースイッチ１２をオンした
のであれば、充電中に基準電圧Ｖchrg1に達したか否か
を確認する（Ｓ１３）。充電中の最高電圧が基準電圧Ｖ
chrg1に達していない場合には、充電前の針の位置を目
標針位置とする（Ｓ１４）。一方、充電中にＶchrg1に
達した場合には、続いて、基準電圧Ｖchrg2に達したか
否かを確認する（Ｓ１５）。基準電圧Ｖchrg1には達し
たが、基準電圧Ｖchrg2には達しなかった場合には、充
電前の針の位置と、EmptyとFullの中央とのうち、Full
に近い側を目標針位置とする（Ｓ１６）。さらに、基準
電圧Ｖchrg2を越えた場合、図２のステップＳ１で測定
した動力用電池の瞬間電圧に基づいて目標針位置を算出
する（Ｓ１７）。

【００２９】基準電圧Ｖchrg1，Ｖchrg2は、図５に示す
ように、２種類設けると良い。第１の基準電圧Ｖchrg1
は、満充電後の電池電圧の収束値よりわずかに高く設定
する。充電中の最高電圧がこの基準電圧Ｖchrg1に達し
ていなければ、充電は実際には行なわれていなかった
か、またはわずかな量だけ充電されていたかのどちらか
である。従って、図３に示すステップＳ１４では、充電
前の針の位置を目標針位置とする。第２の基準電圧Ｖch
rg2は、電池の残量を７０％〜９０％確保できる電圧と
する。たとえば、鉛電池の場合、Ｖchrg2を電池の公称
電圧の１．２倍よりやや低い値とする。従って、充電中
の最高電圧がこの基準値Ｖchrg2に達したことは、電池
残量が満充電時の少なくとも７０％は確保されたことを
示す。この場合、図３に示すステップＳ１７では、現在
の瞬時電圧を利用して残量を判定する。一方、充電中の
最高電圧がＶchrg2に達していなければ、充電は実際に
は行なわれていなかったか、または、充電は行なわれた
がまだ充電不足であるかのいずれかである。この第２の
基準電圧Ｖchrg2は、図５（Ａ）に示す２段定電流のほ
か、同図（Ｂ）に示す定電流−定電圧充電や、定電流−
定電圧−定電流充電を行なった場合にも適用できる。こ
のＶchrg2の値は、２段定電流充電の場合、低電流での
電圧のピーク近辺となる。

【００３０】充電中の最高電圧がＶchrg1には達したが
Ｖchrg2には達しなかった場合、実際には充電が行なわ
れなかったか、または、充電は行なわれたがまだ充電不
足の場合である。従って、図３のステップＳ１６では、
キースイッチをＯＮとした後の瞬時電圧が高くても、第
１に、充電前の電池残量が半分以下の場合には目標針位
置を半分の位置で止め、第２に、充電前の電池残量が半
分以上の場合には、目標針位置を充電前の針位置と同じ
にする。実際には充電が行なわれなかったときというの
は、電動車両と充電機ととを機械的に接続したが、充電
機の電源を入れ忘れた等の理由により充電されなかった
場合などである。

【００３１】図３のステップＳ１２において、充電後最
初のキースイッチ１２のオンではないと判断した場合に
は、キースイッチ１２をオフとした直前の針の位置を目
標針位置とする。これにより、充電していないのに、バ
ッテリ残量が電圧の復帰により増加してしまう表示を避
けることができる。

【００３２】このステップＳ１２乃至Ｓ１７の処理で
は、キースイッチをオンとした直後に残量計を駆動する
必要があるため、電圧の時間平均を算出する時間がな
く、従って、キースイッチ１２をオンとした時の瞬時電
圧に基づいて残量計を駆動する。しかし、電池には、充
電直後は電圧が高く、時間経過と共に電圧が低下し、一
定値に落ちつく傾向がある。すなわち、充電終了からキ
ースイッチ１２をオンとするまでの時間が短いと、キー
スイッチオン時の瞬時電圧は高めになる。すると、この
瞬時電圧に基づいて残量を算出すると、表示される残量
は実際のものよりも多くなってしまう。この実際の残量
と電圧が高めになることによる算出した残量のズレは、
残量が小さいときにより問題となる。このため、本実施
例では、キースイッチ１２をオンとしたときの瞬時電圧
だけでなく、充電中の電圧の最大値に基づいて残量計を
駆動している。

【００３３】図３のステップＳ１２乃至Ｓ１６に示した
処理を、図６および図７を参照して再度説明する。図６
は充電時の最大電圧値がＶchrg1よりも小さい場合の表
示例であり、この場合、実際に充電された量はゼロか又
はゼロに近い。従って、図３のステップＳ１４に対応す
る図６の表示例では、充電前の残量が半分以下であって
も、半分以上であっても、針３１の目標位置３２は充電
前の位置３３と同一位置とする。

【００３４】図７は充電時の最大電圧値がＶchrg2より
も小さい場合の表示例であり、この場合、充電後の電池
残量は未だ不十分である。従って、図３のステップＳ１
６に対応する図７の表示例では、充電前の残量が半分以
下の場合には、目標位置３２を半分の位置とし、一方、
充電前の残量が半分以上の場合には、充電前の針の位置
３３と同一とする。

【００３５】また、充電中の電池の最大値がＶchrg2以
上の場合には、電池は満充電に近いため、残量のずれ／
残量の値は小さく、このため、キースイッチ１２をオン
とした時の瞬時電圧に基づいて残量計を駆動する。

【００３６】再度図３を参照すると、針の動きがFull→
Emptyの場合には、動力用電池の瞬時電圧が基準電圧Ｖm
in以下となったことがあるか否かを確認する（Ｓ１
９）。動力用電池の瞬時電圧が基準電圧Ｖminを下回っ
た場合には、電動車両を停止する放電終止電圧を下回る
可能性があるため、図３に示す例では、この場合瞬時電
圧により目標針位置を算出する（Ｓ２１）。

【００３７】一方、基準電圧Ｖminを下回ったことがな
い場合には、動力用電池の時間平均電圧に応じてマップ
から目標針位置を算出する（Ｓ２０）。このため、瞬時
電圧での上下動を吸収して、安定した目標針位置の算出
を行うことができる。このステップＳ２０では、瞬時電
圧が基準値を下回っていない場合には常に平均電圧値に
より目標針位置を算出することとしているが、図２のフ
ローチャートのステップＳ２において平均値を算出する
ための複数の瞬時値を蓄積する一定時間が経過していな
い場合には、この図３のステップＳ２０では目標針位置
の算出を行わない。しかし、例えば、瞬時値を１０個蓄
積して平均値を算出するときに、瞬時値を測定する毎に
直近の１０個の値の平均値を毎回求める手法では、図２
のステップＳ２で一定時間が経過していない場合でも目
標針位置を算出する。

【００３８】図８は電池の瞬時電圧が放電終止電圧に近
くなったときに残量判定の基準を平均値から瞬時値に切
り替える例を示すグラフである。電池の寿命を短くしな
いために、電池の瞬時電圧値が放電終止電圧を下回った
ときに電動車両を停止させる制御を行うことが考えられ
る。しかし、残量計を平均電圧で動作させると、図８に
示すように平均電圧は高いが、瞬時電圧が急に低下した
とき、残量計がEmptyを指す前に電動車が動かなくなっ
てしまう恐れがあり、その場合、ドライバーに不自然な
表示となってしまう。このため、本実施例では、図８の
符号２４で示すように、瞬時電圧が一旦基準値Vminを下
回った時には、以後の目標値の算出は瞬時電圧で行う。
このため、電池電圧が放電終止電圧に近づいていること
を残量計に表示することができる。

【００３９】図９は目標針位置を参照して実際の針の位
置を変化させる処理（図２のステップＳ５）の詳細を示
すフローチャートである。図９に示す処理では、充電が
良好に行われたか否かを判断し、さらに充電直後には電
圧が高めになることを考慮して、電圧値から求めた目標
針位置を修正して実際の針位置としている。具体的に
は、まず、針の動きがFull→Empty過程か否かを確認す
る（Ｓ３１）。Full→Empty過程ではない場合、目標と
する針の位置が、現在の針の位置よりFull側か否かを確
認し、Full側であれば、針をフル側に振らせる（Ｓ３
３）。一方、目標針位置が現在の針位置よりもFull側で
はない場合には、目標針位置が現在の針位置よりEmpty
側か否か、または、キースイッチがオンとされてから一
定時間が経過したか否かを確認し（Ｓ３４）、目標針位
置が現在の針位置よりもEmpty側の場合、または、一定
時間が経過した場合には動作モードをFull→Empty過程
に変更する（Ｓ３５）。目標針位置が現在の針位置と一
致した場合には、動作モードは変更しない。

【００４０】また、ステップＳ３１において、針の動き
がFull→Empty過程であると判断された場合には、目標
とする針の位置が現在の針の位置よりもEmpty側か否か
を判定する（ステップＳ３６）。Empty側である場合に
は、針を徐々にEmpty側に振らせる。このとき、目標針
位置がEmptyに近いときや、または、目標針位置と現在
の針の位置の差が大きいときには、針の振れの速さを速
くする。これは、コントローラ１から残量計４へ出力す
るアナログ電圧により調節する。次いで、現在の針の位
置を記憶する（Ｓ３８）。

【００４１】また、ステップＳ３６において、目標とす
る針位置が現在の針位置よりもFull側であるときには、
一時的な電圧値の増加として、実際の針は現在の針位置
のままとし、これの位置を更新する（Ｓ３８）。この現
在の針位置は、キースイッチをオフとしてもバックアッ
プ用電源を使用することでその内容が保持される。

【００４２】この現在の針位置の制御を図１０乃至図１
２を参照して再度説明する。図１０（Ａ）は針の動きが
Full→Empty過程である場合を示し、図１０（Ｂ）は針
の動きがEmpty→Full過程である場合を示す。図中、符
号３１は実際の針位置（現在の針位置として記憶されて
いる位置）を示し、符号３２は目標針位置を表す。図９
のステップＳ３１では、この図１０に示した２つのモー
ドのうちどちらの過程であるのかを判断する。Empty→F
ull過程は、キースイッチをオンとした直後、瞬時電圧
に基づいて現在の電池残量を表示する過程である。

【００４３】図１１はステップＳ３２乃至Ｓ３５に対応
した具体例を示す説明図であり、図１１（Ａ）は目標と
する針の位置が現在の位置よりFull側にある場合を示
し、このときには、針をFull側に振らせている（Ｓ３
３）。図１１（Ｂ）は目標とする針の位置が現在の位置
と同一の場合を示し、この場合には、ステップＳ３４に
おいて一定時間経過していなくとも現在の位置をそのま
ま更新する。図１１（Ｃ）は目標とする針の位置が現在
の位置よりもEmpty側となった場合を示し、この場合に
は、動作モードをFull→Empty過程へ変更する（Ｓ３
５）。

【００４４】図１２はステップＳ３６乃至Ｓ３８に対応
した具体例を示す説明図である。図１２（Ａ）は目標と
する針の位置が現在の針の位置よりもEmpty側である場
合を示し、このときには針をEmpty側に振らせる（Ｓ３
７）。一方、図１２（Ｂ）に示す前回と同位置の場合
や、また、目標とする針位置が現在の針位置よりもFull
側である場合には、実際には針を動かさない（Ｓ３
８）。

【００４５】上述したように本実施形態によると、瞬時
電圧を用いた方が良い場合を除き、動力用電池の時間平
均に基づいて残量の算出を行うため、針の急激な振れが
なくなり、針の指示が見やすくなる。そして、一旦Empt
y側に振らせた針は充電が行われるまでFull側に戻さな
いため、針の指示の信頼性が向上し、さらに、このFull
側からEmpty側へ針を振らせる速度を複数種類用意した
ため、針の指示がより的確となり、さらに、充電中の電
池電圧の最大値に応じて針の振れの幅を制限するため、
ユーザに充電の不足を知らせることができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、平均値算出手段が、電圧値蓄積手
段によって蓄積された複数の電圧値の平均値を算出する
ため、移動体の駆動中の瞬間的な電圧変化があっても、
これを吸収して安定した電圧値の算出を行うことがで
き、そして、第１の判定手段が、この電圧値の平均を参
照して電池残量を算出するため、残量の表示を瞬間的な
電圧変化により細かく振動させることがなく、また、実
際の残量に見合った安定した表示を行うことができる従
来にない優れた移動体の動力用電池の残量測定装置を提
供することができる。さらに、残量の表示を針により行
う構成では、目標位置算出手段が、電圧値により目標針
位置を算出し、そして、この電圧値による目標針位置を
直ちに実際の針位置とすることなく、実際位置算出手段
が、現在の針位置と目標針位置の関係から針の駆動量を
算出するため、例えば充電がされていないが電圧が復帰
してしまったときに電池残量が見かけ上大きくなってし
まった場合などには、実際には針の駆動量を「０」とし
たり、また、移動体が停止していたことにより電圧が復
帰してしまった場合にも、前回の実際の針位置とするこ
とで残量が増えたという不都合な表示を防止することが
できる従来にない優れた残量測定装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１に示した構成による残量計駆動処理の一例
を示すフローチャートである。

【図３】図２に示した目標針位置の算出処理の詳細を示
すフローチャートである。

【図４】図３に示したフローチャートによる実際の針位
置と目標針位置の関係を示す説明図であり、図４（Ａ）
はエンプティー（空）→フル（満）過程を示す図で、図
４（Ｂ）はフル→エンプティ過程を示す図である。

【図５】図３に示した２つのしきい値を示す波形図であ
り、図５（Ａ）は二段定電流充電の場合を示す図で、図
５（Ｂ）は定電流定電圧充電の場合を示す図である。

【図６】充電時の最大電圧値がＶchrg1よりも小さい場
合の針の駆動例を示す説明図であり、図６（Ａ）は充電
前の残量が半分以下の場合を示す図で、図６（Ｂ）は充
電前の残量が半分以上の場合を示す図である。

【図７】充電時の最大電圧値がＶchrg2よりも小さい場
合の針の駆動例を示す説明図であり、図７（Ａ）は充電
前の残量が半分以下の場合を示す図で、図７（Ｂ）は充
電前の残量が半分以上の場合を示す図である。

【図８】放電終止電圧と第１のしきい値（Ｖmin）の関
係を示す波形図である。

【図９】図２に示した実際の針位置の算出処理の一例を
示すフローチャートである。

【図１０】実際の針の動きを変化させる一例を示す説明
図であり、図１０（Ａ）はエンプティ→フル過程を示す
図で、図１０（Ｂ）はフル→エンプティ過程を示す図で
ある。

【図１１】実際の針の動きの一例を示す説明図であり、
図１１（Ａ）は目標針位置が現在の針位置よりフル側の
場合を示す図で、図１１（Ｂ）は目標針位置と現在の針
位置とが同一である場合の一例を示す図で、図１１
（Ｃ）は目標針位置が現在の針位置よりもエンプティ側
である場合の一例を示す図である。

【図１２】実際の針の動きの他の例を示す説明図であ
り、図１２（Ａ）は目標針位置が現在の針位置よりもエ
ンプティ側の一例を示す図で、図１２（Ｂ）は目標針位
置が現在の針位置と同一である場合の一例を示す図で、
図１２（Ｃ）は目標針位置が現在の針位置よりもフル側
である例を示す図である。

【符号の説明】

１コントローラ（電圧測定部、残量判定部）２動力用電池３Ｖ／Ｆコンバータ４残量計５補助電池

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】移動体動力用電池の電圧を測定する電圧
測定部と、この電圧測定部で測定された電圧値を使用し
て前記動力用電池の残量を判定する残量判定部と、この
残量判定部によって判定された前記動力用電池の残量を
表示する残量計とを備えた移動体動力用電池の残量測定
装置において、前記残量判定部が、前記電圧測定部で測定された電圧値
を複数蓄積する電圧値蓄積手段と、この電圧値蓄積手段
によって蓄積された複数の電圧値から平均値を算出する
平均値算出手段と、この平均値算出手段によって算出さ
れた平均値に基づいて前記電池残量を判定する第１の判
定手段とを備えたことを特徴とする移動体動力用電池の
残量測定装置。
【請求項２】前記残量判定部が、前記動力用電池が充
電された直後又は前記動力用電池の電圧平均値が予め定
められた第１のしきい値以下となった場合には前記電圧
測定部で測定された瞬間電圧に基づいて前記電池残量を
判定する第２の判定手段を備えたことを特徴とする請求
項１記載の残量測定装置。
【請求項３】移動体動力用電池の電圧を測定する電圧
測定部と、この電圧測定部で測定された電圧値を使用し
て前記動力用電池の残量を判定する残量判定部と、この
残量判定部によって判定された前記動力用電池の残量を
針の位置で表示する残量計とを備えた移動体動力用電池
の残量測定装置において、前記残量判定部が、前記電圧測定部で測定された電圧値
に基づいて目標針位置を算出する目標位置算出手段と、
この目標位置算出手段によって算出された目標針位置と
現在の実際の針位置の関係から針の駆動量を算出する実
際位置算出手段とを備えたことを特徴とする移動体動力
用電池の残量測定装置。
【請求項４】前記実際位置算出手段が、前記目標針位
置と実際の針位置との位置の差に応じて前記針を前記実
際の針位置から前記目標針位置に駆動する速度を調節す
る駆動速度調節機能を備えたことを特徴とする請求項３
記載の移動体動力用電池の残量測定装置。
【請求項５】前記電圧測定部が、予め定められた充電
時に増加する電池の残量に応じた複数のしきい値を充電
中に越えたか否かを記憶する充電時電圧記憶手段を備
え、前記目標針位置算出手段が、前記充電時電圧記憶手段に
格納された情報に応じて前記充電中に充電されたと判定
される残量と前記電圧測定部によって測定された現在の
電圧値とに基づいて目標針位置を算出する充電後針位置
算出機能を備えたことを特徴とする請求項４記載の移動
体動力用電池の残量測定装置。