WO2012114374A1

WO2012114374A1 - 電池残量検出方法、電池残量検出装置およびオーディオ信号再生装置

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Publication number: WO2012114374A1
Application number: PCT/JP2011/001007
Authority: WO
Inventors: 友昭越智
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2011-02-23
Filing date: 2011-02-23
Publication date: 2012-08-30
Anticipated expiration: 2013-08-23
Also published as: JPWO2012114374A1; JP4917702B1

Abstract

　本発明は、蓄電残量を精度良く検出することができる電池の蓄電残量を検出する電池残量検出方法、電池残量検出装置およびオーディオ信号再生装置を提供することを課題とする。　この課題を解決する手段として、本発明の電池残量検出方法は、電池を電源とし、音響信号を所定時間供給することにより音響負荷を駆動する負荷駆動工程と、音響負荷の駆動による電池の電圧降下を測定する電圧降下測定工程と、測定した電圧降下に基づいて、電池の蓄電残量を検出する残量検出工程と、を備えたものである。

Description

電池残量検出方法、電池残量検出装置およびオーディオ信号再生装置

　本発明は、電池の蓄電残量を検出する電池残量検出方法、電池残量検出装置およびオーディオ信号再生装置に関するものである。

　従来のこの種の電池残量検出装置（方法）として、乾電池良否チェッカーに適用したものが知られている。この電池残量検出装置は、検出対象となる乾電池に、負荷抵抗となる豆電球を並列に接続すると共に、タイマー回路を直列に接続し、パルス電圧測定回路により、約１秒間、乾電池の両端子間の電圧を測定する。測定した電圧値は、いったん記憶回路に記憶させ、この記憶内容を表示部に表示するようにしている。

実開昭６２－２４３７３号公報

　ところで、乾電池等では、使用により内部抵抗が増加し、内部抵抗による電圧降下のために、実負荷時の電圧降下が著しくなる。このため、実用に耐えない程度に蓄電残量が低下しても、軽負荷の場合には出力電圧があまり低下しないことが知られている。
　従来の電池残量検出装置（方法）では、負荷として豆電球を用いているため、検査対象の電池が、実用に耐え得るか否かを容易に判定することができる。しかし、実用に供される電池は、電力供給する対象物が区々であり、負荷として擬似負荷（豆電球）を用いても、電池残量を精度良く検出することができない問題があった。特に、小型のオーディオ信号再生装置等では、電池残量を精度良く検出できない場合には、楽曲が途中で終了してしまう等の不具合が生ずる。

　本発明は、蓄電残量を精度良く検出することができる電池の蓄電残量を検出する電池残量検出方法、電池残量検出装置およびオーディオ信号再生装置を提供することを課題としている。

　本発明の電池残量検出方法は、電池を電源とし、音響信号を所定時間供給することにより音響負荷を駆動する負荷駆動工程と、音響負荷の駆動による電池の電圧降下を測定する電圧降下測定工程と、測定した電圧降下に基づいて、電池の蓄電残量を検出する残量検出工程と、を備えたことを特徴とする。

　本発明の電池残量検出装置は、電池から電力を所定時間供給し、音響信号に基づいて音響負荷を駆動する負荷駆動手段と、音響負荷の駆動による電池の電圧降下を測定する電圧降下測定手段と、測定した電圧降下に基づいて、電池の蓄電残量を検出する残量検出手段と、を備えたことを特徴とする。

　これらの構成によれば、音響負荷の駆動による電池の電圧降下を測定し、その測定結果に基づいて、電池の蓄電残量を検出するようにしているため、電池の蓄電残量（電池残量）を精度良く検出することができる。

　上記の電池残量検出方法において、音響信号が、非可聴周波数帯域の信号であることが好ましい。

　上記の電池残量検出装置において、音響信号が、非可聴周波数帯域の信号であることが好ましい。

　これらの構成によれば、電池残量の検出のために音響負荷を駆動するが、人間の耳に音響として捉えられないため、雑音や騒音を伴うことなく、電池残量を検出することができる。

　上記の電池残量検出方法において、音響信号が、正弦波信号であることが好ましい。

　上記の電池残量検出装置において、音響信号が、正弦波信号であることが好ましい。

　これらの構成によれば、必要とする音響信号を簡単に生成し且つ記憶しておくことができる。

　上記の電池残量検出方法において、音響負荷が、スピーカーであることが好ましい。

　上記の電池残量検出装置において、音響負荷が、スピーカーであることが好ましい。

　これらの構成によれば、スピーカーを用いることにより、典型的な音響負荷を駆動することができ、実使用負荷に即した負荷による電池残量の検出が可能となる。

　本発明のオーディオ信号再生装置は、上記した電池残量検出装置を備えたことを特徴とする。

　この構成によれば、擬似負荷ではなく、音響負荷という実使用負荷を使用して、電圧値（電圧降下）を測定することになるため、音響負荷に即して電池残量を精度良く検出することができる。したがって、電池が使用に耐えるか否かを正確に判定することができる。

本発明の実施形態に係るオーディオ信号再生装置のブロック図である。電池残量の表示形態を表した説明図である。

　以下、添付の図面を参照して、本発明の電池残量検出方法および電池残量検出装置を適用した、オーディオ信号再生装置について説明する。このオーディオ信号再生装置は、主に乾電池で駆動する小型のオーディオ機器であり、使用する乾電池の電池残量を検出する電池残量検出装置を搭載して、構成されている。

　図１に示すように、オーディオ信号再生装置１は、乾電池（電池）１１、電源回路１２、Ａ／Ｄコンバータ１３、メモリ１４、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）１５、操作部２１、表示部２２、オーディオデコーダ２３、オーディオアンプ２４およびスピーカー２５（音響負荷）を備えている。このうち、乾電池１１、電源回路１２、Ａ／Ｄコンバータ１３、メモリ１４およびＣＰＵ１５により、電池残量検出装置１０が構成される。

　操作部２１は、ボタンやスイッチ等により構成され、各種オーディオ操作（再生、一時停止、早送り／巻き戻しなど）の他、電源投入指示や、電池残量の測定指示を行うために用いられる。表示部２２は、液晶ディスプレイやＥＬ表示器等により構成され、電池残量を示す残量表示（図２参照）など、各種情報を表示する。本実施形態では、操作部２１により、電源投入指示または電池残量の測定指示があった場合、電池残量を示す情報を表示する。オーディオデコーダ２３は、メモリ１４から読み出した楽曲データをデコードし、オーディオアンプ２４に出力する。スピーカー２５は、オーディオアンプ２４によって増幅された音声信号を外部出力する。なお、スピーカー２５は、１個であっても良いし、複数個（高音域用、中音域用、低音域用など）であっても良い。また、オーディオアンプ２４およびスピーカー２５を別体の装置としても良い。この場合、オーディオ信号再生装置１の装置本体と別体の装置とは、有線接続であっても良いし、無線接続であっても良い。

　乾電池１１は、マンガン電池、アルカリ電池またはニッケル水素電池のいずれかを用いる。電源回路１２は、乾電池１１から供給される電力を入力し、オーディオ信号再生装置１内の各部に電力を出力する。Ａ／Ｄコンバータ１３は、電源回路１２の上流側における乾電池１１の電圧を検出し、当該検出結果をＡ／Ｄ変換してＣＰＵ１５に出力する。

　メモリ１４は、フラッシュメモリ等の不揮発性記憶装置であり、楽曲ファイルを記憶する楽曲ファイル記憶領域１４ａと、電池残量測定用の正弦波信号（音響信号，以下、「測定用Ｓｉｎ波」と表記する）を記憶する測定用Ｓｉｎ波記憶領域１４ｂと、を有している。楽曲ファイル記憶領域１４ａは、楽曲データ（音声波形信号）および楽曲情報（楽曲データに付加されるメタデータ、および楽曲解析データなど）を記憶する。また、測定用Ｓｉｎ波記憶領域１４ｂは、測定用Ｓｉｎ波として、可聴帯域外（例えば、２０ＫＨｚ以上）の周波数信号を記憶する。このように、負荷の大きい高音域の周波数信号を用いて電池残量を測定することで、より正確な測定値を得ることができる。なお、測定用Ｓｉｎ波も、楽曲データの一つとして、楽曲ファイル記憶領域１４ａ内に記憶する構成としても良い。

　ＣＰＵ１５は、オーディオデコーダ２３に対する音声制御および表示部２２に対する表示制御など、オーディオ信号再生装置１内の各部を制御する。また、負荷駆動手段１５ａ、電圧降下測定手段１５ｂおよび残量検出手段１５ｃとして機能する。

　負荷駆動手段１５ａは、測定用Ｓｉｎ波記憶領域１４ｂから読み出した測定用Ｓｉｎ波を、所定時間（数秒程度）オーディオデコーダ２３に供給することにより、オーディオアンプ２４およびスピーカー２５を駆動する。なお、負荷駆動手段１５ａは、操作部２１による操作をトリガとして、測定用Ｓｉｎ波の供給を開始する。

　電圧降下測定手段１５は、負荷駆動手段１５ａの駆動制御による乾電池１１の電圧降下を測定する。具体的には、負荷駆動手段１５ａにより測定用Ｓｉｎ波が所定時間供給され、オーディオアンプ２４およびスピーカー２５が駆動されたことにより電圧値が降下している間の電圧値を、Ａ／Ｄコンバータ１３から取得する。残量検出手段１５ｃは、電圧降下測定手段１５により測定した電圧降下（負荷駆動手段１５ａによる負荷駆動中の電圧値）に基づいて、乾電池１１の蓄電残量を検出する。なお、検出した電圧値から蓄電残量を求める算出アルゴリズムは公知のものを適用可能である。また、電圧値と蓄電残量との関係を１対１で対応付けたテーブルを参照して、蓄電残量を求めても良い。

　次に、図２を参照して、ＣＰＵ１５により表示制御される表示部２２の残量表示について説明する。表示部２２における電池残量の残量表示は、例えば図２（ａ）に示すように、乾電池１１を横置きのボトル５０の形状で表示すると共に、このボトル５０内を複数（図示のものは、３つ）の横充電部位５１に区画し、この複数の横充電部位５１を順に消去表示することで、蓄電残量を表示するようにしている。

　同様に、図２（ｂ）のものでは、横置きのボトル５０内に表示した複数（図示のものは、２つ）の斜線５２により蓄電量を表示すると共に、この複数の斜線５２を順に消去表示することで、蓄電残量を表示するようにしている。
　さらに、図２（ｃ）のものでは、縦置きのボトル５０内に区画表示した複数（図示のものは、３つ）の縦充電部位５３により蓄電量を表示すると共に、この複数の縦充電部位５３を順に消去表示することで、蓄電残量を表示するようにしている。

　以上のように、本実施形態によれば、オーディオアンプ２４およびスピーカー２５を所定時間駆動して、乾電池１１の電圧降下を測定し、その測定結果に基づいて、乾電池１１の蓄電残量を検出するようにしているため、乾電池１１の蓄電残量（電池残量）を精度良く検出することができる。すなわち、実使用負荷により、乾電池１１の電池残量を検出しているため、電源を構成する乾電池１１が、実用に耐え得るか否かを容易に且つ確実に判定することができる。

　　１　オーディオ再生装置　　　　　　　　１０　電池残量検出装置
　１１　乾電池　　　　　　　　　　　　　　１３　Ａ／Ｄコンバータ
　１４　メモリ　　　　　　　　　　　　　１４ｂ　測定用Ｓｉｎ波
　１５　ＣＰＵ　　　　　　　　　　　　　１５ａ　負荷駆動手段
１５ｂ　電圧降下測定手段　　　　　　　　１５ｃ　残量検出手段
　２１　操作部　　　　　　　　　　　　　　２２　表示部
　２３　オーディオデコーダ　　　　　　　　２４　オーディオアンプ
　２５　スピーカー

Claims

　電池を電源とし、音響信号を所定時間供給することにより音響負荷を駆動する負荷駆動工程と、
　前記音響負荷の駆動による前記電池の電圧降下を測定する電圧降下測定工程と、
　測定した前記電圧降下に基づいて、前記電池の蓄電残量を検出する残量検出工程と、を備えたことを特徴とする電池残量検出方法。
　前記音響信号が、非可聴周波数帯域の信号であることを特徴とする請求項１に記載の電池残量検出方法。
　前記音響信号が、正弦波信号であることを特徴とする請求項２に記載の電池残量検出方法。
　前記音響負荷が、スピーカーであることを特徴とする請求項１に記載の電池残量検出方法。
　電池から電力を所定時間供給し、音響信号に基づいて音響負荷を駆動する負荷駆動手段と、
　前記音響負荷の駆動による前記電池の電圧降下を測定する電圧降下測定手段と、
　測定した前記電圧降下に基づいて、前記電池の蓄電残量を検出する残量検出手段と、を備えたことを特徴とする電池残量検出装置。
　前記音響信号が、非可聴周波数帯域の信号であることを特徴とする請求項５に記載の電池残量検出装置。
　前記音響信号が、正弦波信号であることを特徴とする請求項６に記載の電池残量検出装置。
　前記音響負荷が、スピーカーであることを特徴とする請求項５に記載の電池残量検出装置。
　請求項８に記載の電池残量検出装置を備えたことを特徴とするオーディオ信号再生装置。