JP2013220011A - 車両用二次電池の低電圧警告方法および装置ならびに同装置を備える車両 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用二次電池の低電圧警告方法および装置を提供する。
【解決手段】低電圧警告方法は、車両が二次電池の充電を停止してから二次電池の電圧が実質的に安定するまでに必要な特定の期間の後に、二次電池の電圧の検出を開始する電圧検出ステップと、二次電池の電圧が検出された後、検出された電圧をサンプル電圧Ｖｓとして記憶する記憶ステップと、サンプル電圧Ｖｓを所定のしきい電圧Ｖｔｈと比較し、サンプル電圧Ｖｓが所定のしきい電圧Ｖｔｈ以下か否かを判定する比較・判定ステップと、比較・判定ステップにおいてサンプル電圧Ｖｓが所定のしきい電圧Ｖｔｈ以下であると判定された場合に警告を出力する出力ステップと、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両用二次電池の低電圧警告方法、車両用二次電池の低電圧警告装置、およびこの装置を備える車両に関する。

長年にわたり、自動車やモータサイクルのような車両では、電力供給に鉛蓄電池などの二次電池が用いられてきた。いわゆる二次電池は、放電した後でも、充電後に再び使用することができる電池であり、蓄電池あるいは蓄電器ともいう。しかしながら、使用回数や使用期間の増加につれて、または長期の放置期間の後には、二次電池の蓄電性能は次第に低下する。電池の蓄電性能が、通常の負荷に電力を供給することができない程度にまで低下した場合に、電池の寿命が終了することになる。（寿命の終了の定義は電池が用いられる状況ごとに異なる。車両を始動させるために必要な電気量は大きいので、本開示における「寿命の終了」を、二次電池を用いて車両のエンジンを始動させることができないときとするが、電池が「寿命の終了」に達するときを、電池を用いて少量の電気を要する車両ランプを点灯可能なときまでとしてもよい。）

一般に、車両を始動させるとき、ユーザは、スタートスイッチを押してトリガーを生成し、それにより、エンジンを駆動するよう車両の電池がスタータモータに電力を供給して、その結果、エンジンが始動する。したがって、電池の蓄電性能が十分でない場合、車両を始動させることができないという困った問題が生じるおそれがある。したがって、電池の寿命状態を検出し、電池が寿命の終了に近づいた場合、ユーザに警告を発することが必要である。

一般的に、二次電池の寿命は、その内部抵抗値、電池の容量、または二次電池の電圧を検出することにより推定することができる。しかしながら、内部抵抗値は専用の機器によって検出する必要があり、また、二次電池の容量は多くの要因に影響を受ける。多くの要因には、電池の構造（セルの量、電池の仕様および電極板の大きさ）、周辺温度、電池の先の放電深度、電池の自己放電、電池の放電電流、電池の充電方法、放電カットオフ電圧、そして電池の動作方法が含まれる。放電プロセスにおける二次電池の電池性能の変化が線形関数ではないので、電池の寿命の終了を推定することは非常に難しい。したがって、電池の寿命状態を検出する上記の種々の方法のなかでも、二次電池の電圧を検出する方法がより簡単かつ容易である。

図１は、車両の二次電池電圧の変化の特性曲線グラフである。セクションＡは、車両のメインスイッチがオフにされ（Ｍ／Ｓオフ）、かつエンジンがオフにされている（Ｅ／Ｇオフ）時間を示す。この時、二次電池の電圧が一定の通常値（例えば１３Ｖ）で維持される。車両のメインスイッチがオンにされた（Ｍ／Ｓオン）後、電圧はセクションＢに入る。このステージにおいては、二次電池の電圧は実質的に変化しない。次に、エンジンを始動させる（Ｅ／Ｇ始動）とき、電圧はセクションＣに入る。このステージにおいては、スタータモータの作動のために二次電池の電圧が急激に低下し、そしてエンジンが始動した後、次第に上昇する。車両が動作している場合、電圧はセクションＤに入る。このステージでは、二次電池を充電する発電機をエンジンが駆動しているので、二次電池の電圧は、通常値より少し高い一定の値に上昇し、その後ほとんど変化しない。エンジンがオフにされ（Ｅ／Ｇオフ）、メインスイッチがオフにされる（Ｍ／Ｓオフ）と、電圧はセクションＥに入る。このステージでは、車両は二次電池の充電を停止しているので、二次電池の電圧が通常値へと次第に低下する。二次電池の電圧が実質的に安定状態に達すると、電圧はセクションＦに入る。セクションＦはセクションＡと実質的に同じである。

従来の技術において、二次電池の電圧に基づいて電池の寿命状態を検出する技術は既に存在する。この技術では、車両のメインスイッチがオンされた（Ｍ／Ｓオン）ときから始まりメインスイッチがオフされる（Ｍ／Ｓオフ）ときに終わる期間（すなわち、図１におけるセクションＢからセクションＤ）において、二次電池の電圧が継続的に検出され、二次電池の電圧が所定のしきい値より小さいときには、ユーザに警告を与えるよう警告状況が表示される。

しかしながら、車両の二次電池の電圧は、一定の値ではなく、車両のそれぞれの状況とともに変化する。

上記の従来の技術は二次電池の電圧を簡単に検出しユーザに警告を与えることができるが、上述の通り、二次電池の電圧は車両の状況とともに変化する。図１におけるセクションＣにおいて、すなわち、エンジンを始動させるとき、二次電池の電圧は急激に低下し、エンジン始動後に、次第に回復する。電池が寿命の終了に達していない場合でも、エンジンを始動させるときに二次電池の電圧が所定の低電圧警告値未満まで急激に低下すると、たとえ電池が寿命の終了に達していなくても、電池の寿命の終了が近づいている警告が現われる。このため、ユーザに電池の寿命の終了の警告を正確に与えることができない。

本発明は、簡単に、正確に、かつ信頼性高く電圧を検出できる、車両用二次電池の低電圧警告方法、車両用二次電池の低電圧警告装置、およびこの装置を備える車両を提供することを目的とする。

本発明によれば、上記目的は、独立請求項１の特徴を有する車両用二次電池の低電圧警告方法によって達成される。さらに、上記目的は、独立請求項８の特徴を有する車両用二次電池の低電圧警告装置によって達成される。さらに、上記目的は、請求項１５に記載の車両によって達成される。好ましい実施態様は、独立請求項に従属する従属請求項として記載される。

具体的には、第一の態様にかかる車両用二次電池の低電圧警告方法は、車両が二次電池の充電を停止してから二次電池の電圧が実質的に安定するまでに必要な特定の期間の後に、二次電池の電圧の検出を開始する電圧検出ステップと、二次電池の電圧が検出された後、検出された電圧をサンプル電圧として記憶する記憶ステップと、サンプル電圧を所定のしきい電圧と比較し、サンプル電圧が所定のしきい電圧以下か否かを判定する比較・判定ステップと、比較・判定ステップにおいてサンプル電圧が所定のしきい電圧以下であると判定された場合に警告を出力する出力ステップと、を備える。

上記構成によれば、二次電池の電圧が実質的に安定した後、二次電池の電圧の検出が開始されるよう、二次電池の電圧を検出する。これにより、検出を簡単かつ容易に実行でき、しかも電池の寿命の終了の誤判定を防止でき、これにより、車両用二次電池の電圧が低すぎるか否かを正確かつ信頼性高く検出して、警告を発することができる。

第二の態様にかかる低電圧警告方法は、第一の態様にかかる低電圧警告方法であって、車両による二次電池の充電の停止は、車両のメインスイッチをオフにすることにより行われ、比較・判定ステップにおいて、車両のメインスイッチがオンにされ、二次電池の電圧の検出が停止されたときに、比較・判定が行われる。

上記の構成によれば、メインスイッチがオンにされたときにのみ、比較・判定ステップが実行されるので、待機モードにおける電流消費を低減でき、これにより、電池の負荷を軽減できる。

第三の態様にかかる低電圧警告方法は、第一の態様にかかる低電圧警告方法であって、二次電池の電圧が安定するまでに必要な特定の期間は、二次電池の充電の停止の時から二次電池の電圧変化率が−０．００１Ｖ／分以上となる時までの期間である。

上記の構成によれば、二次電池の電圧が安定した後に、電圧の検出をより正確に開始することができ、これにより、電池の寿命の終了の誤判定を防止できる。

第四の態様にかかる低電圧警告方法は、第一の態様にかかる低電圧警告方法であって、二次電池の電圧が安定するまでに必要な特定の期間は、略１時間である。

上記の構成によれば、二次電池の電圧が安定した後に、電圧の検出をより正確に開始することができ、これにより、電池の寿命の終了の誤判定を防止できる。

第五の態様にかかる低電圧警告方法は、第一の態様から第四の態様のいずれかにかかる低電圧警告方法であって、電圧検出ステップにおいて、二次電池の電圧の検出が開始された後、所定の周期間隔で二次電池の電圧を継続的に検出する。

上記の構成によれば、二次電池の電圧が所定の周期間隔で継続的に検出されるので、車両のメインスイッチがオンにされると、所定のしきい電圧との比較に用いられるサンプル電圧を、それまでに検出されていた電圧に代えて、検出された最新の電圧とすることができ、これにより、車両用二次電池の電圧が低すぎるか否かを正確かつ信頼性高く検出して、警告を発することができる。

第六の態様にかかる低電圧警告方法は、第五の態様にかかる低電圧警告方法であって、所定の周期間隔が３０分である。

上記の構成によれば、待機モードにおける電流消費を低減するように二次電池の電圧を好ましい周期間隔で検出でき、これにより、電池の負荷を軽減できるとともに、車両用二次電池の電圧が低すぎるか否かを正確かつ信頼性高く検出して警告を発するための頻度で更新を行うことができる。

第七の態様にかかる低電圧警告方法は、第五の態様にかかる低電圧警告方法であって、記憶ステップにおいて、二次電池の電圧が検出される毎に、サンプル電圧を新たに検出された電圧に更新する。

上記の構成によれば、二次電池の電圧が検出される毎に、記憶されたサンプル電圧を新たに検出された電圧に更新するので、車両用二次電池の電圧が低すぎるか否かそして警告を発するか否かの検出の正確性および信頼性を損なうことなく、常に一つのサンプル電圧のみを記憶すればよく、記憶容量を節約できる。

第八の態様にかかる低電圧警告方法は、第一の態様から第七の態様のいずれかにかかる低電圧警告方法であって、出力ステップにおいて、警告は、現在時刻を表示するための部分に表示され、警告が所定期間表示された後に現在時刻が再表示される。

上記の構成によれば、元々は現在時刻を表示する部分に警告が表示されるので、警告を発する追加的な出力部を設ける必要がなく、これにより、出力部の構成および配置空間を簡素化できる。

第九の態様にかかる車両用二次電池の低電圧警告装置は、車両が二次電池の充電を停止してから二次電池の電圧が実質的に安定するまでに必要な特定の期間の後に、二次電池の電圧の検出を開始する電圧検出部と、電圧検出部によって検出された二次電池の電圧を記憶し、検出された電圧をサンプル電圧として用いる記憶部と、記憶部に記憶されたサンプル電圧を所定のしきい電圧と比較し、サンプル電圧が所定のしきい電圧以下か否かを判定する比較・判定部と、サンプル電圧が所定のしきい電圧以下であると比較・判定部が判定した場合に警告を出力する出力部と、を備える。

上記構成によれば、二次電池の電圧が実質的に安定したとき、二次電池の電圧の検出が開始されるよう、二次電池の電圧を検出する。これにより、検出を簡単かつ容易に実行でき、しかも電池の寿命の終了の誤判定を防止でき、それにより、車両用二次電池の電圧が低すぎるか否かを正確かつ信頼性高く検出して、警告を発することができる。

第十の態様にかかる低電圧警告装置は、第九の態様にかかる低電圧警告装置であって、車両による二次電池の充電の停止は、車両のメインスイッチをオフにすることにより行われ、比較・判定部が、車両のメインスイッチがオンにされ、二次電池の電圧の検出が停止されたときに、比較・判定を行う。

上記の構成によれば、メインスイッチがオンにされたときにのみ、比較・判定ステップが実行されるので、待機モードにおいて電流消費を低減でき、これにより、電池の負荷を軽減できる。

第十一の態様にかかる低電圧警告装置は、第九の態様にかかる低電圧警告装置であって、二次電池の電圧が安定するまでに必要な特定の期間は、二次電池の充電の停止の時から二次電池の電圧変化率が−０．００１Ｖ／分以上となる時までの期間である。

上記の構成によれば、二次電池の電圧が安定した後に、電圧の検出をより正確に開始することができ、これにより、電池の寿命の終了の誤判定を防止できる。

第十二の態様にかかる低電圧警告装置は、第九の態様にかかる低電圧警告装置であって、二次電池の電圧が安定するまでに必要な特定の期間は、略１時間である。

上記の構成によれば、二次電池の電圧が安定した後に、電圧の検出をより正確に開始することができ、これにより、電池の寿命の終了の誤判定を防止できる。

第十三の態様にかかる低電圧警告装置は、第九の態様から第十二の態様のいずれかにかかる低電圧警告装置であって、電圧検出部は、二次電池の電圧の検出が開始された後に、所定の周期間隔で二次電池の電圧を継続的に検出する。

上記の構成によれば、二次電池の電圧が所定の周期間隔で継続的に検出されるので、車両のメインスイッチがオンにされると、所定のしきい電圧との比較に用いられるサンプル電圧を、それまでに検出されていた電圧に代えて、最新の検出された電圧とすることができ、これにより、車両用二次電池の電圧が低すぎるか否かを正確かつ信頼性高く検出して、警告を発することができる。

第十四の態様にかかる低電圧警告装置は、第十三の態様にかかる低電圧警告装置であって、所定の周期間隔は３０分である。

上記の構成によれば、待機モードにおいて電流消費を低減するように二次電池の電圧を好ましい周期間隔で検出でき、これにより、電池の負荷を軽減できるとともに、車両用二次電池の電圧が低すぎるか否かを正確かつ信頼性高く検出して警告を発するための頻度で更新を行うことができる。

第十五の態様にかかる低電圧警告装置は、第十四の態様にかかる低電圧警告装置であって、二次電池の電圧が検出される毎に、記憶部に記憶されたサンプル電圧が新たに検出された電圧に更新される。

上記の構成によれば、二次電池の電圧が検出される毎に、記憶されたサンプル電圧を新たに検出された電圧に更新するので、車両用二次電池の電圧が低すぎるか否かそして警告を発するか否かの検出の正確性および信頼性を損なうことなく、常に一つのサンプル電圧のみを記憶すればよく、記憶容量を節約できる。

第十六の態様にかかる低電圧警告装置は、第九の態様から第十五の態様のいずれかにかかる低電圧警告装置であって、出力部は、現在時刻を表示するための部分に警告を表示し、警告を所定期間表示した後に現在時刻を再表示する。

上記の構成によれば、元々は現在時刻を表示する部分に警告が表示されるので、警告を発する追加的な出力部を設ける必要がなく、これにより、出力部の構成および配置空間を簡単化できる。

以下に、本発明を、添付図面を参照して好ましい実施形態を用いて例示し説明する。添付図面を以下に説明する。

車両用二次電池の電圧の変化の特性曲線グラフである。 実施形態にかかる二次電池の低電圧警告装置のブロック図である。 実施形態にかかる二次電池の低電圧警告装置の概略図である。 図３Ａにおける車両の計器盤の部分拡大図である。 図３Ｂにおける出力部の拡大図である。 図３Ａにおけるリセットボタンの拡大図である。 実施形態にかかる二次電池の低電圧警告方法のフローチャートである。 実施形態にかかる低電圧警告装置の出力の概略図である。 実施形態にかかる低電圧警告装置の種々の表示パターンの概略図である。

好ましい実施形態を、添付図面を参照して以下に詳細に説明する。
（低電圧警告装置の概要）
まず、図２および図３Ａを参照する。図２は、実施形態にかかる二次電池の低電圧警告装置のブロック図である。図３Ａは、実施形態にかかる二次電池の低電圧警告装置の概略図である。

実施形態の二次電池の低電圧警告装置は、主として、分圧回路４と、マイクロコントロールユニット（ＭＣＵ）１と、出力部２と、を有する。ＭＣＵ１は、電圧サンプリング回路１１と、電圧コンパレータ１２と、アナログ／デジタルコンバータ（Ａ／Ｄ変換器）１３と、バス１４と、演算論理ユニット（ＡＬＵ）１５と、フラッシュメモリ１６と、を有する。出力部２は液晶ディスプレイであってもよいが、本開示では液晶ディスプレイに限定されない。出力部２は、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイやスピーカーなど、ユーザに警告を発することができるものであってもよい。

本実施形態の二次電池の低電圧警告装置のハードウェア動作を以下に説明する。

まず、二次電池３の電圧は通常約１２Ｖである。しかしながら、ＭＣＵ１にはそのような高入力電圧を入力することができないので、ＭＣＵ１には分圧回路４を介して二次電池３の電圧が入力される。ＭＣＵ１に入力された後、分圧回路４による分圧によって生成された低電圧信号は、電圧サンプリング回路１１によって電圧がサンプリングされ、予め設定された基準電圧値と電圧コンパレータ１２によって比較される。その後、アナログ電圧信号はＡ／Ｄ変換器１３によってデジタル電圧信号に変換される。このステージにおいては、変換されたデジタル電圧信号（すなわち以下に説明する低電圧警告処理フローにおけるサンプル電圧Ｖｓ）が、内部バス１４を介して、ＡＬＵ１５に入力され、ＡＬＵは、変換されたデジタル電圧信号をフラッシュメモリ１６に記憶する。所定のしきい電圧Ｖｔｈもまたフラッシュメモリに記憶されている。所定のしきい電圧Ｖｔｈは、二次電池３が寿命の終了に近づいており警告信号を表示する必要があることを示す電圧値として設定されており、一般に１３Ｖより低い値に設定される。本実施形態において、所定のしきい電圧Ｖｔｈは１２Ｖに設定される。ＡＬＵ１５は、以下に説明する低電圧警告処理フローを実行するよう機能し、計算結果に応じて、出力部２を制御して、ユーザに対する警告を発する、または二次電池３の検出された最新の電圧値を表示する。本実施形態においては、出力部２には液晶ディスプレイが用いられている。図３Ａに示すように、本実施形態において、車両の計器盤１０の時刻表示部も、出力部２として用いられている。

続いて、図３Ｂ〜図３Ｄを参照する。図３Ｂは、図３Ａにおける車両の計器盤１０の部分拡大図である。図３Ｃは、図３Ｂにおける出力部２の拡大図である。図３Ｄは、図３Ａにおけるリセットボタン６の拡大図である。

図３Ｂおよび図３Ｃに示すように、車両の計器盤１０に簡明に表示するために、本実施形態においては、車両の計器盤１０において通常は時刻を表示する部分が、低電圧警告を表示するための出力部２として用いられる。しかしながら、本開示はこれに限定されない。車両の計器盤１０において通常は時刻を表示する部分を用いずに、低電圧警告を表示するために用いられる出力部２を、車両の計器盤１０に追加的に設けてもよい。

実施形態において、図３Ｄに示すように、車両の計器盤にはリセットボタン６が配置されている。この実施形態において、リセットボタン６は、二次電池３の電圧値を表示する目的でユーザによって用いられる。例えば、ユーザが、最新の検出されたサンプル電圧Ｖｓを知りたい場合、ユーザは、車両のメインスイッチ（図示せず）がオンにされた後に、リセットボタン６を押すことで、サンプル電圧Ｖｓが出力部２に表示される。
（低電圧警告処理フロー）
次に、図４を参照する。図４は、実施形態にかかる二次電池の低電圧警告方法を示すフローチャートである。

本開示では、車両が二次電池の充電を停止した後（すなわち本実施形態においてはメインスイッチがオフにされた後）、二次電池３の電圧は次第に通常値に低下し、次に、図１におけるセクションＦに入る。二次電池３の電圧が安定状態に達した後、二次電池３の電圧がサンプリングされる。その後、車両のメインスイッチがオンにされ、二次電池３の検出された電圧に応じて、警告を表示するべきか否かが判定される。本実施形態での具体的なステップを図４のフローチャートに示す。車両のメインスイッチがオフにされると（処理を開始する条件）、ステップＳ１からステップＳ１３までの低電圧警告判定処理が開始される。

一般的に、車両のエンジンが動作している場合、エンジンは発電機を駆動しており、そして、発電機は電池を充電する。したがって、車両のメインスイッチがオフにされると、エンジンは動作を停止し、その結果、発電機は動作を停止し、二次電池３の充電も停止する。したがって、本開示では、車両のメインスイッチがオフにされたときの時間を、車両が二次電池の充電を停止したときの時間として用いることができるが、本開示はこれに限定されない。車両のエンジンがオフにされたときの時間を、車両が二次電池の充電を停止したときの時間として用いることもできる。

まず、ステップＳ１において、フラッシュメモリ１６に記憶された更新フラグが０にリセットされ、これはフラッシュメモリ１６に記憶されたサンプル電圧Ｖｓがまだ更新されていないことを示す。次に、ステップＳ２において、車両のメインスイッチがオフにされたときから、特定の期間が経過したか否かが判定される。これは、本実施形態における、二次電池３の電圧が実質的に安定状態に達したか否かを判定する方法である。本実施形態において、特定の期間は１時間に設定される。

本開示では、電圧の検出は、図１におけるセクションＦにおいて、すなわち二次電池３の電圧が実質的に安定状態に達したときに、開始される。したがって、車両において用いられる二次電池３のタイプを考慮して、前もって得られる二次電池３の変化の特性曲線グラフに基づいて、使用されている二次電池３の電圧が、メインスイッチがオフにされた後に、安定した値へと低下するのに必要な通常の期間が取得され、これにより、ステップＳ２において車両のメインスイッチがオフにされたときから経過したか否かを判定する特定の期間を適切に設定することで、本開示の効果が得られる。従って、本開示は、本実施形態における１時間には限定されない。二次電池３の変化の特性曲線グラフに基づいて、特定の期間を、例えば３０分あるいは２時間に適切に設定することもでき、または車両のメインスイッチがオフにされたときから二次電池３の電圧変化率が所定の値（例えば−０．００１Ｖ／分）以上となったときまでの期間を、二次電池３の電圧が安定状態に達したか否かを判定するために期間として用いることもできる。

本実施形態のステップＳ２では、車両のメインスイッチがオフにされてから経過した期間が１時間以上であると判定された場合（ステップＳ２、Ｙｅｓ）、ステップＳ３に進む。車両のメインスイッチがオフにされてから経過した期間が１時間未満であると判定された場合（ステップＳ２、Ｎｏ）には、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、車両のメインスイッチがオンにされたか否かが判定される。メインスイッチがオンにされた場合（ステップＳ１０、Ｙｅｓ）には、ステップＳ６に進む。メインスイッチがオンにされていない場合（ステップＳ１０、Ｎｏ）には、ステップＳ２に戻る。

ステップＳ３では、フラッシュメモリ１６に記憶された更新フラグがまず１に設定され、これはサンプル電圧Ｖｓが更新されたことを示す。そして、ステップＳ４に進む。ステップＳ４では、二次電池３の電圧がサンプル電圧Ｖｓとして検出され、そのサンプル電圧Ｖｓがフラッシュメモリ１６に記憶される。サンプル電圧Ｖｓがフラッシュメモリ１６に記憶されるとき、一つのサンプル電圧Ｖｓだけがフラッシュメモリ１６内に保持されるよう、最後に記録されたサンプル電圧Ｖｓを上書きしてもよい。

次に、ステップＳ５では、車両のメインスイッチがオンにされたか否かが判定される。メインスイッチがオンにされた場合（ステップＳ５、Ｙｅｓ）、ステップＳ１１に進む。メインスイッチがオンにされていない場合（ステップＳ５、Ｎｏ）、ステップＳ１１に進み、二次電池の電圧の最後の検出から３０分が経過したか否かが判定される。３０分が経過した場合（ステップＳ１１、Ｙｅｓ）、ステップＳ４に戻り、再び電圧を検出してサンプル電圧Ｖｓを更新する。すなわち、本実施形態においては、３０分に一度のサンプリング周波数が、サンプル電圧Ｖｓの更新に用いられる。しかしながら、サンプリング周波数はこれに限定されず、１０分に一度、２０分に一度、または１時間に一度とすることもできる。二次電池の電圧の最後の検出から経過した期間が３０分未満である場合（ステップＳ１１、Ｎｏ）、引き続きステップＳ５に戻り、車両のメインスイッチがオンにされたか否かが判定される。

本実施形態において、二次電池３の電圧を検出するための期間は、車両のメインスイッチがオフにされた後１時間から、車両のメインスイッチがオンにされるときまでである。言いかえれば、メインスイッチがオンにされた後には、二次電池３の電圧サンプリングは停止される。

具体的には、ステップＳ５およびステップＳ１０において、車両のメインスイッチがオンされたと判定された場合、二次電池３の電圧の検出は停止されて、ステップＳ６に進み、検出されたサンプル電圧Ｖｓが所定のしきい電圧Ｖｔｈ以下であるか否かが判定される。所定のしきい電圧Ｖｔｈはフラッシュメモリ１６に予め記憶されている。ステップＳ６において、フラッシュメモリ１６に記憶されたサンプル電圧Ｖｓが所定のしきい電圧Ｖｔｈと比較され、サンプル電圧Ｖｓが所定のしきい電圧Ｖｔｈ以下であるか否かが判定される。サンプル電圧Ｖｓが所定のしきい電圧Ｖｔｈ以下である場合（ステップＳ６、Ｙｅｓ）には、警告を出力する（ステップＳ７）。サンプル電圧Ｖｓがしきい電圧Ｖｔｈより大きい場合（ステップＳ６、Ｎｏ）、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ７において、二次電池３の検出された電圧が所定のしきい電圧Ｖｔｈ以下であることは二次電池３の寿命の終了が近づいていることを示しているので、警告を発し、ユーザに注意する。警告方法は、視覚的表示法による提示としてもよく、また例えば「ビープ」音を数回発して警告を行ってもよい。本実施形態においては、点滅電池アイコンが警告として表示される。上述の通り、点滅電池アイコンおよび検出されたしきい電圧Ｖｔｈが表示されるのは、通常は時刻を表示する部分である。次に、ステップＳ８に進み、警告を表示している時間が３０秒を超えたか否かを判定する。警告を表示している時間が３０秒以下である場合（ステップＳ８、Ｙｅｓ）には、ステップＳ７に戻り、引き続き警告を表示する。警告を表示している時間が３０秒を超えた場合（ステップＳ８、Ｎｏ）には、時刻表示に戻して、警告表示を停止する（ステップＳ９）。本実施形態では、警告を表示するための期間を３０秒としたが、本開示はこれに限定されない。警告の表示期間を例えば１５秒または１分としてもよい。

以上は主要な低電圧警告処理フローである。しかしながら、警告が表示されていない場合でも、ユーザが、車両の二次電池３の状態をいつでも管理可能とするために、測定された最新のサンプル電圧Ｖｓを知りたがることを考慮して、フラッシュメモリ１６に記憶されたサンプル電圧Ｖｓを読み取るためにリセットボタン６を押す方法をユーザに提供することもできる。そのフローを以下に説明する。

ステップＳ６において、二次電池３のサンプル電圧Ｖｓがしきい値を超えることが判定されると、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、リセットボタン６が押されたか否かが判定される。リセットボタン６が押された場合（ステップＳ１２、Ｙｅｓ）、フラッシュメモリ１６に記憶されたサンプル電圧Ｖｓが表示される。本実施形態において、サンプル電圧Ｖｓは、通常は時刻を表示する部分に表示される。リセットボタン６がもう一度押されない場合、サンプル電圧Ｖｓを表示する状態が維持される。リセットボタン６がもう一度押された場合、表示部は、時刻を表示する元の状態に戻る。また、サンプル電圧Ｖｓが、ある期間（例えば３秒）既に表示されている場合、自動的に時刻の表示が再表示されるよう設定されてもよい。
（低電圧警告表示パターン）
以上の低電圧警告処理フローから分かるように、実施形態において、低電圧警告およびサンプル電圧Ｖｓは異なる状態で表示される。本実施形態において、ユーザは、異なる表示パターンによって、表示内容によって表される結果に対応した状況を通知される。この実施形態における種々の表示パターンを以下に説明する。

図５を参照する。図５は、実施形態にかかる低電圧警告装置の出力の概略図である。

図５に示すように、この実施形態における出力部２は、さらに、サンプル電圧表示部２１と、更新マーク表示部２２と、電池アイコン表示部２３と、を有する。サンプル電圧表示部２１は、フラッシュメモリ１６に記録された二次電池３のサンプル電圧Ｖｓを表示するために用いられる。すなわち、ステップＳ６において、サンプル電圧Ｖｓが所定のしきい値以下であると判定された場合（ステップＳ６、Ｙｅｓ）、またはユーザがステップＳ１２においてリセットボタン６を押してステップＳ１３に移行した場合に、サンプル電圧表示部２１はフラッシュメモリ１６に記録された二次電池３のサンプル電圧Ｖｓを表示する。本実施形態において、サンプル電圧表示部２１は、通常は時刻の時の部分を表示する２桁の部分と、コロン部分と、分の部分の十の位の部分と、を用いて、２桁と小数点以下１桁を加えたサンプル電圧Ｖｓを表示することができる。

更新マーク表示部２２は、フラッシュメモリ１６に記憶された更新フラグに応じて、更新マークを表示するか否かを決定する。更新フラグが０であり、サンプル電圧Ｖｓが更新されていないことを示している場合には、更新マークは表示されない。更新フラグが１であり、サンプル電圧Ｖｓが最新の状態であることを示している場合には、更新マークが表示されて、そして３秒後に更新マークは消える。さらに、本実施形態において、更新マーク表示部２２は、通常は時刻の分の一の位を表示する部分を用いて、下線を更新マークとして表示する。

電池アイコン表示部２３は、通常は時刻を表示する部分の右側に電池アイコンをさらに表示する。すなわち、ステップＳ６において、サンプル電圧Ｖｓが所定のしきい値以下であると判定された場合（ステップＳ６、Ｙｅｓ）、ステップＳ７において、電池アイコン表示部２３は、電池アイコンを例えば点滅させて表示することにより、二次電池３の寿命の終了が近づいていることをユーザに注意するための警告を発する。サンプル電圧Ｖｓが所定のしきい値より大きい場合には、ユーザがステップＳ１２においてリセットボタン６を押してステップＳ１３に移行したときに、フラッシュメモリ１６に記録された二次電池３のサンプル電圧Ｖｓを表示することに加えて、電池アイコンを通常の表示法で（例えば点滅させずに）電池アイコン表示部２３に表示することで、二次電池３が現在のところ寿命の終了に達していないことをユーザに通知することもできる。他方、ユーザがステップＳ１２においてリセットボタン６を押していなければ、電池アイコン表示部２３は電池アイコンを表示しない。

次に、図６を参照する。図６は、実施形態にかかる低電圧警告装置の種々の表示パターンの概略図である。

この実施形態の低電圧警告装置は、車両のメインスイッチがオンにされた状態で、フラッシュメモリ１６に記憶されたサンプル電圧Ｖｓが所定のしきい値以下であると判定した場合、またはリセットボタン６がユーザによって押された場合、すなわち図４におけるステップＳ７またはステップＳ１３に移行した場合には、ＡＬＵ１５は出力部２を制御して、フラッシュメモリ１６に記録されたサンプル電圧Ｖｓを表示し、状況に応じて必要であれば、低電圧警告を表示する。

図６に示すように、出力部２の出力パターンは、サンプル電圧Ｖｓがしきい値より大きいか否かと、サンプル電圧Ｖｓが最新の状態にあるか否かと、に基づく。

フラッシュメモリに記憶された更新フラグが１である場合、フラッシュメモリ１６に記憶されたサンプル電圧Ｖｓが更新されたことを示しており、サンプル電圧Ｖｓがしきい値以下であれば、出力部２は表示パターンＡを出力する。表示パターンＡの開始時には、サンプル電圧表示部２１はサンプル電圧Ｖｓを表示し、更新マーク表示部２２は更新マークを表示し、電池アイコン表示部２３は電池アイコンを点滅して表示してユーザ警告を発する（表示パターンＡ−１）。特定の期間（例えば３秒）後、更新マークは消える。この時には、サンプル電圧表示部２１はそのままサンプル電圧Ｖｓを表示しており、更新マーク表示部２２は更新マークを表示しておらず、電池アイコン表示部２３はそのまま電池アイコンを点滅して表示している（表示パターンＡ−２）。

同様に、フラッシュメモリに記憶された更新フラグが１である場合、フラッシュメモリ１６に記憶されたサンプル電圧Ｖｓが最新の状態であることを示しており、サンプル電圧Ｖｓがしきい値より大きければ、出力部２は表示パターンＢを出力する。表示パターンＢの開始時には、サンプル電圧表示部２１はサンプル電圧Ｖｓを表示しており、更新マーク表示部２２は更新マークを表示しており、電池アイコン表示部２３は電池アイコンを通常の表示法で（点滅させずに）表示している（表示パターンＢ−１）。特定の期間後（例えば３秒後）、更新マークは消える。この時には、サンプル電圧表示部２１はそのままサンプル電圧Ｖｓを表示しており、更新マーク表示部２２は更新マークを表示しておらず、電池アイコン表示部２３はそのまま電池アイコンを通常の表示法で表示している（表示パターンＢ−２）。

フラッシュメモリに記憶された更新フラグが０である場合、フラッシュメモリ１６に記憶されたサンプル電圧Ｖｓが最新の状態ではないことを示しており、サンプル電圧Ｖｓがしきい値以下であれば、出力部２は表示パターンＣを出力する。表示パターンＣにおいては、サンプル電圧表示部２１はサンプル電圧Ｖｓを表示しており、更新マーク表示部２２は更新マークを表示しておらず、電池アイコン表示部２３は電池アイコンを点滅して表示してユーザに警告を発する。

同様に、フラッシュメモリに記憶された更新フラグが０である場合、フラッシュメモリ１６に記憶されたサンプル電圧Ｖｓが最新の状態ではないことを示しており、サンプル電圧Ｖｓがしきい値より大きければ、出力部２は表示パターンＤを出力する。表示パターンＤにおいては、サンプル電圧表示部２１はサンプル電圧Ｖｓを表示しており、更新マーク表示部２２は更新マークを表示しておらず、電池アイコン表示部２３は電池アイコンを通常の表示法で（例えば点滅させずに）表示する。

以上がこの実施形態における低電圧警報表示パターンであるが、警告法はこれに限定されず、低電圧または低くない電圧を表示し区別するために色を用いる方法、あるいは音による注意喚起方法が警告の実行に用いられてもよい。

１ ＭＣＵ
２ 出力部
３ 二次電池
４ 分圧回路
５ 負荷
６ リセットボタン
１１ 電圧サンプリング回路
１２ 電圧コンパレータ
１３ Ａ／Ｄ変換器
１４ バス
１５ ＡＬＵ
１６ フラッシュメモリ
２１ サンプル電圧表示部
２２ 更新マーク表示部
２３ 電池アイコン表示部
Ｖｓ サンプル電圧
Ｖｔｈ しきい電圧

Claims (15)

1. 車両用二次電池（３）の低電圧警告方法であって、
   車両が二次電池（３）の充電を停止してから前記二次電池（３）の電圧が実質的に安定するまでに必要な特定の期間の後に、前記二次電池（３）の電圧の検出を開始する電圧検出ステップと、
   前記二次電池（３）の電圧が検出された後、検出された電圧をサンプル電圧（Ｖｓ）として記憶する記憶ステップと、
   前記サンプル電圧（Ｖｓ）を所定のしきい電圧（Ｖｔｈ）と比較し、前記サンプル電圧（Ｖｓ）が前記所定のしきい電圧（Ｖｔｈ）以下か否かを判定する比較・判定ステップと、
   前記比較・判定ステップにおいて前記サンプル電圧（Ｖｓ）が前記所定のしきい電圧（Ｖｔｈ）以下であると判定された場合に警告を出力する出力ステップと、
   を備える低電圧警告方法。
2. 請求項１に記載の低電圧警告方法であって、
   前記車両による前記二次電池（３）の充電の停止は、前記車両のメインスイッチをオフにすることにより行われ、
   前記比較・判定ステップでは、前記車両の前記メインスイッチがオンにされ、前記二次電池（３）の電圧の検出が停止されたときに、前記比較と前記判定とが行われる、
   低電圧警告方法。
3. 請求項１または２に記載の低電圧警告方法であって、
   前記二次電池（３）の電圧が安定するまでに必要な前記特定の期間は、前記二次電池（３）の充電の停止の時から前記二次電池（３）の電圧変化率が−０．００１Ｖ／分以上となる時までの期間である、または、
   前記二次電池（３）の電圧が安定するまでに必要な前記特定の期間は、３０分から２時間までの範囲内であり、好ましくは略３０分、または略１時間、または略２時間である、
   低電圧警告方法。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の低電圧警告方法であって、
   前記電圧検出ステップでは、前記二次電池（３）の電圧の検出が開始された後、所定の周期間隔で前記二次電池（３）の電圧を継続的に検出する、
   低電圧警告方法。
5. 請求項４に記載の低電圧警告方法であって、
   前記所定の周期間隔は、１０分から１時間の範囲内であり、好ましくは１０分、または２０分、または３０分、または１時間である、
   低電圧警告方法。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の低電圧警告方法であって、
   前記記憶ステップでは、前記二次電池（３）の電圧が検出される毎に、前記サンプル電圧（Ｖｓ）を新たに検出された電圧に更新する、
   低電圧警告方法。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の低電圧警告方法であって、
   前記出力ステップでは、警告は、現在時刻を表示するための部分に表示され、警告が所定期間表示された後に現在時刻が再表示される、
   低電圧警告方法。
8. 車両用二次電池（３）の低電圧警告装置、特に請求項１から７に記載のいずれかの方法を実行するのに適した低電圧警告装置であって、
   車両が二次電池（３）の充電を停止してから前記二次電池（３）の電圧が実質的に安定するまでに必要な特定の期間の後に、前記二次電池（３）の電圧の検出を開始する電圧検出部と、
   前記電圧検出部によって検出された前記二次電池（３）の電圧を記憶し、検出された電圧をサンプル電圧（Ｖｓ）として用いる記憶部と、
   前記記憶部に記憶された前記サンプル電圧（Ｖｓ）を所定のしきい電圧（Ｖｔｈ）と比較し、前記サンプル電圧（Ｖｓ）が前記所定のしきい電圧（Ｖｔｈ）以下か否かを判定する比較・判定部と、
   前記サンプル電圧（Ｖｓ）が前記所定のしきい電圧（Ｖｔｈ）以下であると前記比較・判定部が判定した場合に警告を出力する出力部と、
   を備える低電圧警告装置。
9. 請求項８に記載の低電圧警告装置であって、
   前記車両による前記二次電池（３）の充電の停止は、前記車両のメインスイッチをオフにすることにより行われ、
   前記比較・判定部は、前記車両の前記メインスイッチがオンにされ、前記二次電池（３）の電圧の検出が停止されたときに、前記比較と前記判定とを行うよう構成される、
   低電圧警告装置。
10. 請求項８または９に記載の低電圧警告装置であって、
    前記二次電池（３）の電圧が安定するまでに必要な前記特定の期間は、前記二次電池（３）の充電の停止の時から前記二次電池（３）の電圧変化率が−０．００１Ｖ／分以上となる時までの期間である、または、
    前記二次電池（３）の電圧が安定するまでに必要な前記特定の期間は、３０分から２時間までの範囲内であり、好ましくは略３０分、または略１時間、または略２時間である、
    低電圧警告装置。
11. 請求項８から１０のいずれかに記載の低電圧警告装置であって、
    前記電圧検出部は、前記二次電池（３）の電圧の検出が開始された後、所定の周期間隔で前記二次電池（３）の電圧を継続的に検出する、
    低電圧警告装置。
12. 請求項１１に記載の低電圧警告装置であって、
    前記所定の周期間隔は、１０分から１時間の範囲内であり、好ましくは１０分、または２０分、または３０分、または１時間である、
    低電圧警告装置。
13. 請求項８から１２のいずれかに記載の低電圧警告装置であって、
    前記二次電池（３）の電圧が検出される毎に、前記記憶部に記憶された前記サンプル電圧（Ｖｓ）が新たに検出された電圧に更新される、
    低電圧警告装置。
14. 請求項８から１３のいずれかに記載の低電圧警告装置であって、
    前記出力部（２）は、警告を現在時刻を表示するための部分に表示し、警告を所定期間表示した後に現在時刻を再表示する、
    低電圧警告装置。
15. 請求項８から１４に記載のいずれかに記載の車両用二次電池（３）の低電圧警告装置を備える車両であって、特に自動車またはモータサイクルである車両。

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