CN101176231A - 电子设备、其控制方法和程序、以及使电子设备工作的电池 - Google Patents
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Abstract
一种使用燃料电池作为至少一个电源的电子设备。所述燃料电池具有:电功率输出单元,用于通过燃料气体和氧化剂气体之间的化学反应输出电功率;净化装置,用于净化电功率输出单元;以及净化控制单元,用于向净化装置发出净化指示。所述电子设备具有:监视单元,用于监视电子设备的消耗功率、工作状态或被操作状态;以及净化允许单元,用于根据监视单元的输出,判断是否允许净化控制单元发出净化指示,并将判断结果输出到净化控制单元。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够使用燃料电池作为电源的电子设备及其控制方法和程序,尤其涉及一种安装有通过净化恢复发电效率的燃料电池的电子设备及其控制方法和程序。
背景技术
当前,有许多可以通过电池供电而工作的设备。在这些设备中,能够在户外使用的设备的最大问题是电源的电池寿命。
以下,将参考数字照相机作为能够在户外使用的电子设备的一个例子进行说明。
在通常已知的数字照相机中,由摄像装置将通过拍摄所获得的被摄体图像光电转换为图像信号,A/D转换该图像信号并将其记录在记录介质上,而且可以将图像显示在内置的液晶监视器上。
特别地,要求能够交换拍摄的单镜头反光数字照相机(single-lens reflex digital camera)具有高质量的拍摄图像和能够被拍摄的被摄体的宽亮度范围等,同时还保持与银盐胶片照相机(silver salt film camera)类似的良好操作性能和高速连拍性能。因此,必须采用具有大量像素的高灵敏度摄像装置。另外,与银盐胶片照相机相比,还使用了使用许多电子组件的大规模电子电路,包括摄像电路、图像处理电路和图像显示电路等。因此,消耗功率变大,并且需要能够提供充足能量的电池。随着照相机向紧凑化和轻便化的发展,传统的一次电池和二次电池逐渐变得难以为照相机提供充足的驱动能量。
为了解决这些问题,紧凑型燃料电池已受到关注。在燃料电池中,作为反应气体的氢等燃料气体与大气中所包含的氧等氧化剂气体发生电化学反应,从而将燃料中所包含的化学能直接转化成电能。
接着,将说明燃料电池的发电原理。在燃料电池中,将包含氢的燃料气体提供到燃料电极,将包含氧的氧化剂气体提供到氧电极,从而通过这两个电极之间发生的电化学反应获得电动势。通过催化剂将提供到燃料电极的氢分解成质子和电子。分解的电子通过外部电路移动到氧电极,而质子通过固态高分子膜移动到氧电极。在氧电极,质子、电子和氧相结合生成水和二氧化碳。下面示出燃料电池中的电化学反应。反应式(1)表示燃料电极处的反应,反应式(2)表示氧电极处的反应,反应式(3)表示整个电池中的反应。
H2→2H++2e- ...(1)
(1/2)O2+2H++2e-→H2O ...(2)
H2+(1/2)O2→H2O ...(3)
依据电解质的不同等将燃料电池分成不同类型。一种已知的类型是使用固态高分子膜作为电解质的燃料电池。固态高分子电解质类型燃料电池可以实现低成本,易于变得紧凑和轻便,并且在电池性能方面具有高输出密度。基于这些原因,该类型的燃料电池不仅有望成为照相机的驱动电源,而且还有望成为笔记本型个人计算机、移动电话和PDA等便携式电子设备的驱动电源。还提出了一种堆叠电池型(stack cell type)燃料电池,该堆叠电池型燃料电池具有多个发电单元和隔离板(separator)交替层叠的结构。
图11是示出使用中的燃料电池的输出电压的变化的图。图12是示出在净化下使用的燃料电池的输出电压的变化的图。当长时间通过燃料电池发电时,输出电压降低。这是因为:通过氢和氧之间的反应所生成的水反向扩散到燃料电极,并减少了发电面积,另外,发电不需要的气体滞留在燃料电极处,并降低了氢分压。由于燃料电池被用作电子设备的电流供给源,因而输出电压降低到电子设备的允许电压范围以下是不可取的。
为了解决这一问题,通常立即增加提供给燃料电极的氢的流量(flow rate),以将滞留在燃料电极处的湿气和发电不需要的气体排出到堆叠电池外部,从而恢复发电面积并提高氢分压,由此稳定输出电压(净化方法)。如图12所示,在净化后,燃料电池的输出电压升高。
作为判断净化燃料电池的定时的方法,已公开了几种技术。根据一种方法,检测构成燃料电池的所有堆叠电池的电压,当电池的任何一层呈现预定电压或更低电压时进行净化(例如,参考JP-A-2002-093438)。存在每当经过预定时间时强制进行净化的方法(例如,参考JP-A-2000-215905)以及并用周期净化和基于各电池的电压测量的氢净化的方法(例如,参考JP-A-2003-115314)。其它方法还包括:在预定时间内或通过预定的采样数测量从燃料电池输出的电压和电流,根据该测量值计算内阻,将该内阻与预先设置的标准值进行比较,并估计燃料电池的电解质的状态以在必要时进行净化的方法(例如,参考JP-A-2002-164065)。
然而,尽管进行净化能恢复发电面积、提高氢分压和稳定输出电压,但是由于通过逆扩散至燃料电极的空气混合物、燃料电极中的氢压和温度的下降,而使燃料电池的输出电压在净化过程中瞬间降低。数字照相机等便携式电子设备需要具有十分精确的电源系统管理。例如,如果净化燃料电池的定时与电子设备需要相对较大功率的定时相重合,则不能从燃料电池取出电子设备所需的功率,从而产生电子设备功率不足的问题。
如果电子设备长时间保持不用,则燃料气体不断地从燃料电池的燃料电极泄漏,因而燃料电极侧的氢浓度降低。当之后启动燃料电池时,产生需要很长时间将输出电压升高到所需电压的问题。
发明内容
考虑到以上情况做出了本发明,并且本发明的目的是提供一种能够在适合于设备状态的最佳定时净化燃料电池的电子设备、其控制方法和程序、以及使该电子设备工作的电池。
根据本发明,通过提供一种使用燃料电池作为至少一个电源的电子设备来实现上述目的,其中,该燃料电池具有:电功率输出单元,用于通过燃料气体和氧化剂气体之间的化学反应输出电功率;净化装置,用于净化所述电功率输出单元;以及净化控制单元,用于向所述净化装置发出净化指示。所述电子设备包括:监视单元,用于监视所述电子设备的消耗功率、工作状态或被操作状态;以及净化允许单元,用于根据所述监视单元的输出,判断是否允许所述净化控制单元发出净化指示,并将判断结果输出到所述净化控制单元。
根据本发明,还通过提供一种使用燃料电池作为至少一个电源的电子设备的控制方法来实现上述目的,其中,该燃料电池具有:电功率输出单元,用于通过燃料气体和氧化剂气体之间的化学反应输出电功率;净化装置,用于净化所述电功率输出单元;以及净化控制单元,用于向所述净化装置发出净化指示。所述控制方法包括以下步骤:监视步骤,用于监视所述电子设备的消耗功率、工作状态或被操作状态;判断步骤,用于根据所述监视步骤的监视结果,判断是否允许所述净化控制单元发出净化指示;以及输出步骤,用于向所述净化控制单元输出所述判断步骤的判断结果。
根据本发明,还通过提供一种燃料电池单元来实现上述目的,该燃料电池单元包括:电功率输出单元,用于通过燃料气体和氧化剂气体之间的化学反应输出电功率;净化装置,用于净化所述电功率输出单元;以及净化控制单元,用于根据来自所要驱动的电子设备的允许信号,向所述净化装置发出净化指示。
通过以下结合附图的说明,本发明的其它特征和优点将显而易见,其中,相同的附图标记在全部附图中表示相同或相似的部分。
附图说明
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图,示出了本发明的实施例,并与说明书一起用来解释本发明的原理。
图1由图1A和1B组成,图1A和1B是示出根据本发明实施例的单镜头反光数字照相机的内部结构的框图;
图2是示出安装在图1A和1B中所示的单镜头反光数字照相机中的燃料电池80的内部结构的示例的框图;
图3是示出图1A、1B和2中所示的单镜头反光数字照相机的燃料电池80的控制操作的流程图;
图4是示出单镜头反光数字照相机的驱动序列的消耗功率量的示例的图;
图5是示出第一使用状态中的单镜头反光数字照相机的燃料电池80的控制操作的示例的流程图;
图6是示出第二使用状态中的单镜头反光数字照相机的燃料电池80的控制操作的示例的流程图;
图7是示出第三使用状态中的单镜头反光数字照相机的燃料电池80的控制操作的示例的流程图;
图8是示出第四使用状态中的单镜头反光数字照相机的燃料电池80的控制操作的示例的流程图;
图9是示出第五使用状态中的单镜头反光数字照相机的燃料电池80的控制操作的示例的流程图;
图10是示出第五使用状态中的单镜头反光数字照相机的燃料电池80的另一控制操作的示例的流程图;
图11是示出使用中的燃料电池的输出电压的变化的图;
图12是示出使用中的燃料电池在净化时的输出电压的变化的图;
图13由图13A和13B组成,图13A和13B是示出根据本发明实施例的蜂窝式电话的内部结构的框图;
图14是示出图13A和13B所示的蜂窝式电话的燃料电池单元的控制操作的流程图;
图15是示出如果在图14所示的步骤S802判断为在燃料箱400内的贮氢合金(hydrogen absorbing alloys)410中不存在净化的突然放氢所需的足够量的氢时所执行的操作的流程图。
具体实施方式
根据附图详细说明本发明的优选实施例。
作为采用本发明的便携式电子设备,参考单镜头反光数字照相机说明下面的实施例。
图1A和1B是示出根据本发明实施例的单镜头反光数字照相机的内部结构的框图。
如图1A和1B所示,该实施例的单镜头反光数字照相机包括:电子照相机主体100,其构成单镜头反光数字照相机主体;拍摄单元300,其包括由多个拍摄310等构成的摄影光学系统;记录介质200和210;电源单元116;以及燃料箱(氢供应源单元)400。将记录介质200和210、电源单元116和燃料箱400可拆卸地安装在单镜头反光数字照相机上。
拍摄单元300包括用于驱动拍摄310的驱动单元和用于调整透过拍摄310的入射光束量的光量限制部件等。拍摄单元300可拆卸地安装在照相机主体100上。
以以下的方式构成照相机主体100。
附图标记12表示用于控制摄像装置14的曝光量的快门。摄像装置14将光学图像转换成电信号,例如为CCD传感器。入射在拍摄310上的光束通过作为光量限制部件的光圈312、镜头接口(lens mount)306和106、镜子122和快门12引导,并作为光学图像聚焦在摄像装置14的摄像面上。
通过镜子122和124将入射在摄像透镜310上的光束引导到光学取景器110。镜子122可具有快速回位镜(quick return mirror)结构或半透半反镜(half mirror)结构。
附图标记16表示用于将从摄像装置14输出的模拟信号转换成数字信号(以下称之为图像数据)的A/D转换器。附图标记18表示用于向摄像装置14、A/D转换器16和D/A转换器26提供时钟信号和控制信号的时序发生电路,由存储器控制电路22和系统控制电路50控制时序发生电路。
附图标记20表示用于对来自A/D转换器16的图像数据和来自存储器控制电路22的图像数据进行预定的像素插值处理和颜色转换处理的图像处理电路。在图像处理电路20中,在需要时,通过使用图像数据进行预定的计算处理,并根据该计算结果,系统控制电路50进行测距单元42和测光单元44的透过镜头(TTL)型自动调焦(AF)处理、自动曝光(AE)控制处理和电子闪光(EF)处理。图像处理电路20还根据白平衡控制电路46中的计算结果,进行白平衡(WB)处理。
存储器控制电路22控制A/D转换器16、时序发生电路18、图像处理电路20、图像显示存储器24、D/A转换器26、存储器10和压缩/扩展电路32。通过图像处理电路20和存储器控制电路22、或仅通过存储器控制电路22,将从A/D转换器16输出的图像数据写到图像显示存储器24或存储器30中。
图像显示存储器24、D/A转换器26和例如为TFT/LCD的图像显示单元28进行图像显示处理。更具体地,通过D/A转换器26将写到图像显示存储器24中的显示图像数据输出并显示在图像显示单元28上。如果将利用摄像装置1 4所拍摄的图像数据顺序显示在图像显示单元28上,则可以实现电子取景器功能。图像显示单元28可以根据来自系统控制单元50的指示根据需要打开或关闭显示器。当关闭显示器时,可以大幅降低电子照相机主体100的消耗功率。
存储器30是用于存储所拍摄的静止图像和运动图像的存储介质,并且具有足以存储预定数量的静止图像和预定时间的运动图像的容量。因此,即使在连续拍摄多个静止图像和全景拍摄中,也相对于存储器30执行高速和大容量的图像写入。存储器30可以用作系统控制电路50的工作区。
压缩/扩展电路32通过自适应离散余弦变换(ADCT)等压缩和扩展图像数据。压缩/扩展电路32读取存储在存储器30中的图像数据,执行压缩或扩展处理,并将处理后的图像数据写到存储器30中。
附图标记40表示快门控制电路,用于与控制光圈312的光圈控制电路340协作,根据来自测光单元44的测光信息,控制快门12。测距单元42执行自动调焦(AF)处理。通过使入射在透镜310上的光束经由光圈312、镜头接口306和106、镜子122和测距子镜(未示出)进入测距单元42,测距单元可以测量聚焦为光学图像的图像的对好焦(in-focus)状态。
测光单元44执行自动曝光(AE)处理。通过使入射在透镜310上的光束经由光圈312、镜头接口306和106、镜子122和测光透镜(未示出)进入测光单元44,测光单元可以测量聚焦为光学图像的图像的曝光状态。
附图标记45表示白平衡计算电路,用于通过使用利用TTL方法所拍摄的图像的图像数据计算色温。白平衡控制电路46根据依照拍摄者所输入的光源选择和色温预先设置的白平衡调整的增益等,计算图像处理电路20执行白平衡处理所需的白平衡校正数据。
附图标记48表示具有AF辅助光的投射功能和电子闪光灯调光功能的电子闪光灯。根据图像处理电路20对利用摄像装置14所拍摄的图像的图像数据的计算结果,系统控制电路50控制快门控制电路40、光圈控制电路340和测距控制电路342。可以通过使用视频TTL方法进行曝光控制和自动调焦(AF)控制。可以通过使用测距单元42的测量结果和图像处理电路20对利用摄像装置1 4所拍摄的图像的图像数据的计算结果,进行自动调焦(AF)控制。可以通过使用测光单元44的测量结果和图像处理电路对利用摄像装置14所拍摄的图像的图像数据的计算结果,进行曝光控制。
附图标记50表示用于控制整个电子照相机主体100的系统控制电路,附图标记52表示用于存储系统控制电路50的运行常量、变量和程序的存储器。
附图标记54表示具有以下功能的显示单元:根据系统控制电路50中程序的执行,通过使用字符、图像和声音等显示工作状态和消息的例如液晶显示器的显示功能;和根据系统控制电路50中程序的执行,再现操作声音和警告声音的例如扬声器的声音再现功能。在电子照相机主体100的操作单元附近的位置等易于观看的位置处安装一个或多个显示单元54。例如,由LCD、LED、以及发声装置等构成显示单元。
将具体说明单镜头反光数字照相机的操作部件。在显示单元54上的显示内容中,LCD等上的显示包括:单拍-连拍显示、自拍显示、压缩因子显示、记录像素数显示、记录拍摄帧数显示、剩余拍摄帧数显示、快门速度显示、光圈值显示、曝光校正显示、闪光显示、减少红眼显示、微距拍摄显示、蜂鸣器设置显示、剩余时钟电池容量显示、剩余电池容量显示、错误显示、多个数字的数值的信息显示、记录介质200和210的安装和卸下状态显示、拍摄单元300的安装和卸下状态显示、通信I/F操作显示、日期和时间显示、外部计算机的连接状态显示、以及其它显示。
在显示单元54上的显示内容中,光学取景器110上的显示包括:对好焦显示、拍摄准备完成显示、手动警告显示、闪光灯充电显示、闪光灯充电完成显示、快门速度显示、光圈值显示、曝光校正显示、记录介质写操作显示、以及其它显示。在显示单元54上的显示内容中,LED等上的显示包括:对好焦显示、拍摄准备完成显示、手动警告显示、闪光灯充电显示、闪光灯充电完成显示、记录介质写操作显示、微距拍摄设置通知显示、二次电池充电状态显示、以及其它显示。在显示单元54上的显示内容中,灯等上的显示包括自拍通知显示。自拍通知灯可以用作AF辅助光源。
附图标记55表示在燃料电池80的输出电压降低并需要净化时,警告用户操作净化操作开关78的净化警告单元。后面将详细说明。净化是指以下方法:快速增大提供给燃料电池的燃料电极的氢的流量,并将滞留在燃料电极处的湿气和不需要的气体排出到堆叠电池的外面,从而恢复发电面积和提高氢分压。
附图标记56表示当必要时用于记录存储器52中的内容的电可擦写可记录的非易失性存储器。例如,非易失性存储器为EEPROM等。模式拨盘60、释放开关SW162、释放开关SW264和白平衡选择开关66构成用于输入系统控制电路50的各种操作指示的操作部件。所述操作部件是由单个或多个开关、拨盘、触摸面板、用于视线检测的指示装置、以及语音识别设备等组合构成的。
将具体说明所述操作部件。模式拨盘60是能够切换成包括以下各种拍摄模式的转动开关:自动拍摄模式、程序拍摄模式、快门速度优先拍摄模式、光圈优先拍摄模式、手动拍摄模式、焦深(focal depth)优先(深度)拍摄模式、肖像拍摄模式、场景拍摄模式、特写镜头拍摄模式、运动拍摄模式、夜景拍摄模式、以及全景拍摄模式等。
释放开关SW1 62在半按下释放按钮(未示出)的状态下打开,以指示开始自动调焦(AF)处理、自动曝光(AE)处理、白平衡(WB)处理、以及电子闪光(EF)处理等操作。释放开关SW2 64在完全按下释放按钮(未示出)的状态下打开,以指示开始如下一系列处理,包括:通过A/D转换器16和存储器控制电路22将从摄像装置12所读取的图像数据写到存储器30中的曝光处理、使用图像处理电路20和存储器控制电路22的计算的显影处理、以及从存储器30读取图像数据、在压缩/扩展电路32压缩该图像数据并将该图像数据写到记录介质200或210的记录处理。
附图标记70表示由各种按钮和触摸面板等构成的操作单元。例如,该操作单元包括:菜单按钮、设置按钮、微距按钮(macro button)、多屏再现切换页按钮、闪光灯设置按钮、单拍-连拍-自拍改变按钮、菜单移动加(+)按钮、菜单移动减(-)按钮、拍摄图像质量选择按钮、曝光校正按钮、日期和时间设置按钮、选择和切换按钮、确定和执行按钮、图像显示开/关开关、快速浏览开/关开关、压缩模式开关、再现开关、AF模式设置开关、以及白平衡选择开关等。
选择和切换按钮用于在进行全景模式中的拍摄和再现时设置各种功能的选择或改变。确定和执行按钮用于在进行全景模式中的拍摄和再现时设置各种功能的确定和执行。图像显示开/关开关用于打开/关闭图像显示单元28。快速浏览开/关开关用于设置在拍摄后立即自动再现图像的图像数据的快速浏览功能。压缩模式开关用于选择JPEG压缩的压缩因子或选择用于直接数字化从摄像装置输出的图像数据并将该图像数据记录在记录介质中的CCD/RAW模式。
再现开关可以设置包括再现模式、拍摄状态缺陷图像再现模式和PC连接模式等的各种功能模式。AF模式设置开关可以设置:单拍AF模式,在该模式中,一旦当按下了释放开关SW1 62时,就停止自动调焦操作,并且如果获得了对好焦状态,则维持对好焦状态;以及伺服AF模式,在该模式中,在按下释放开关SW1 62时,继续进行自动调焦操作。
白平衡选择开关用于选择自动白平衡和手动白平衡。在自动白平衡中,根据摄像装置14的输出信号计算外部光的颜色,并且通过使用色温数据的TTL方法来调整白平衡。在手动白平衡中,拍摄者判断拍摄环境中的光源类型(例如,太阳光、电灯泡或日光灯等),通过使用光源选择按钮(未示出)选择光源的类型,或者拍摄者测量拍摄环境的色调(色温),通过使用色温输入按钮将拍摄环境的色温输入电子照相机,并且根据光源的选择和色温的输入,将红色信号输入电路和蓝色信号输入电路的增益设置为预先设置的该光源和色温固有的固定增益。
如果加按钮和减按钮设置有转动拨盘开关,则可以更平稳地选择这些按钮的功能和数值。
附图标记72表示电源开关,其可以在电子照相机主体100的供电和断电之间进行切换。电源开关72还可以在与电子照相机主体100连接的各种组件的供电和断电之间进行切换,所述各种组件包括拍摄单元300、外部电子闪光灯、以及记录介质200和210等。附图标记74表示用于检测是否将燃料箱400安装到连接器93的燃料箱安装和卸下检测单元。
附图标记76表示用于检测电子照相机主体100的驱动电功率的驱动电功率检测电路。附图标记78表示净化操作开关。当打开该开关时,系统控制电路50控制燃料电池80以进行净化。后面将说明燃料电池80的详细结构。
燃料电池80向电子照相机主体100供电。附图标记93和412表示用于连接电子照相机主体100和贮存燃料电池80的燃料气体(氢)的燃料箱400的连接器。附图标记94表示用于将空气送到燃料电池80的氧电极(未示出)的进气口。附图标记96表示在进行燃料电池的净化时将氢和杂质以及燃料电池80中使用的空气从电子照相机主体100排出到外部的排气口。附图标记97表示电源切换单元,用于在系统控制电路50的控制下,将电子照相机主体100的电源从燃料电池80切换成电源单元116、或者从电源单元116切换成燃料电池80。
附图标记98表示电源控制电路,其由电池检测电路、DC/DC转换器以及用于在将被供电的块之间进行切换的开关电路构成。电源控制电路检测电池类型和剩余电池容量,根据该检测结果或来自系统控制电路50的指示控制DC/DC转换器,并在必要时间内向包括记录介质的各组件提供所需的电压。附图标记112和114表示用于连接电子照相机主体100和电源单元116的连接器。电源单元116由碱性电池和锂电池等一次电池、镍铬(NiCd)电池、镍氢(NiMH)电池和锂(Li)电池等二次电池、以及AC适配器等构成。
附图标记91和95表示与存储卡和硬盘等记录介质的接口。附图标记92和99表示用于连接存储卡和硬盘等记录介质的连接器。附图标记118表示用于检测是否将记录介质200或210连接到连接器92和99的记录介质安装和卸下检测单元。在该实施例中,在假定设置了两套用于安装记录介质的接口和连接器的情况下进行说明。显然可以使用单套或多套用于安装记录介质的接口和连接器。还可以使用具有不同规范的接口和连接器的组合。
接口和连接器的规范可以是符合PCMCIA卡或CF(紧凑型闪存)卡等规范的规范。如果接口91和95及连接器92和99符合PCMCIA卡或CF(紧凑型闪存)卡的规范,并且如果使用LAN卡、调制解调器卡、USB卡、IEEE1394卡、P1284卡、SCSI卡和PHS卡等各种通信卡,那么可以将图像数据和添加给图像数据的管理信息传送到其它计算机和打印机等外围设备,或者从其它计算机和打印机等外围设备传送图像数据和添加给图像数据的管理信息。
附图标记136表示具有RS232、USB、IEEE 1394、P1284、SCSI、调制解调器、LAN和无线通信等各种通信功能的通信单元。附图标记138表示用于通过通信单元136将电子照相机主体100连接到其它设备的连接器、或者表示用于无线通信的天线。
附图标记140表示镜头接口106中用于将电子照相机主体100连接到拍摄单元300的接口。附图标记142表示用于将电子照相机主体100电连接到拍摄单元300的连接器。附图标记144表示用于检测是否将拍摄单元300安装到镜头接口106和/或连接器142的镜头安装和卸下检测单元。
连接器142具有以下功能:在电子照相机主体100和拍摄单元300之间传送控制信号、状态信号和数据信号等的功能;以及提供各种电压和电流的功能。连接器142不仅可以提供电通子信,而且还可以提供光通信和语音通信。
附图标记200表示存储卡和硬盘等记录介质。记录介质200是由半导体存储器或磁盘等形成的记录区域202、与电子照相机主体100的接口204和用于连接到电子照相机主体100的连接器206构成的。
附图标记210表示存储卡和硬盘等记录介质。记录介质210是由半导体存储器或磁盘等形成的记录区域212、与电子照相机主体100的接口214和用于连接到电子照相机主体100的连接器216构成的。
将更详细地说明上述拍摄单元300。如上所述,拍摄单元300是镜头可更换型的拍摄单元。
镜头接口306将拍摄单元300机械地连接到电子照相机主体100。镜头接口306具有将拍摄单元300电连接到电子照相机主体100的各种功能。
附图标记320表示镜头接口306中用于连接拍摄单元300和电子照相机主体100的接口。附图标记322表示用于将拍摄单元300电连接到电子照相机主体100的连接器。连接器322具有以下功能:在电子照相机主体100和拍摄单元300之间传送控制信号、状态信号和数据信号等的功能;以及提供或被提供各种电压和电流的功能。连接器322不仅可以提供电子通信,而且还可以提供光通信和音频通信。
光圈控制电路340与用于控制快门12的快门控制电路40协作,根据从测光单元44所提供的测光信息,控制光圈312。测距控制电路342控制拍摄310的调焦。变焦控制电路346控制整个拍摄单元300。镜头系统控制电路346提供用于存储运行常量、变量和程序等的存储功能和用于存储关于拍摄单元300固有的编号的识别信息、管理信息、以及打开光圈值、最小光圈值和焦距等的功能信息、当前和过去的各种设置值等的非易失性存储功能。
接着详细说明燃料箱400。燃料箱400由贮氢合金410和连接器412构成。贮氢合金410包含驱动燃料电池80所需的燃料气体(氢)。连接器412将燃料箱400连接到电子照相机主体100。贮氢合金410将燃料电池中的氢压调整为始终恒定,并通过连接器93和412将燃料气体(氢)送至燃料电池80。
接着说明安装在图1A和1B所示的电子照相机主体100上的燃料电池80的结构。图2是示出安装在图1A和1B所示的单镜头反光数字照相机上的燃料电池80的内部结构的示例的框图。在图2中,与图1A和1B所示的附图标记相同的附图标记表示具有相似功能的组件。
在图2中,附图标记81表示由多个电池构成的燃料电池堆。附图标记82表示用于压缩从进气口94吸入的空气并将压缩后的空气送至燃料电池堆81的氧电极(未示出)的压缩机。附图标记83表示作为净化部件的净化阀,用于通过排气口96将循环氢排出到电子照相机主体100的外部,并排出积累在燃料电池堆81中的水和杂质从而进行净化。
附图标记84表示用于使从燃料电池堆81排出的燃料气体(氢)循环的喷射器。附图标记85表示用于测量氧化剂气体(空气)的压力的传感器。附图标记86表示用于测量燃料气体(氢)的压力的传感器。附图标记87表示用于测量氧化剂气体的流量的传感器。附图标记88表示用于测量燃料气体(氢)的流量的传感器。
附图标记89表示用于测量燃料电池堆81中的各电池的电压的电池电压检测电路。尽管为了简单在图2中仅示出了一个电池电压检测电路89,但是为燃料电池堆81中的每一电池或每一电池组设置电池电压检测电路。当测量燃料电池的输出时,希望以这种方式检测电池电压。可以设置电压检测电路以测量电子设备侧的输出电压。
附图标记90表示燃料电池系统控制电路,用于根据燃料气体(氢)的输入压力和流量以及氧化剂气体(空气)的输入压力和流量,控制压缩机82等以获得目标发电量。将电池电压检测电路89的输出发送至电子照相机主体100的系统控制电路50,当从系统控制电路50接收到净化指示时,通过驱动作为净化控制部件的净化阀83进行净化。
接着说明图1A、1B和2中所示的单镜头反光数字照相机的燃料电池80的控制操作。
图3是示出图1A、1B和2所示的单镜头反光数字照相机的燃料电池80的控制操作的流程图。如图3所示,首先,在通过使用燃料电池80作为供电部件来驱动电子照相机主体100时,燃料电池系统控制电路90使电池电压检测电路89测量燃料电池堆81的电池电压,并且判断该电池电压是否低于净化所需的第一预定值(步骤S101)。
如果判断为该电池电压高于第一预定值(步骤S101为否),则流程返回到步骤S101,在该步骤燃料电池系统控制电路90使电池电压检测电路89测量燃料电池堆81的电池电压。重复步骤S101直到该电池电压变得低于第一预定值为止。
如果判断为该电池电压低于第一预定值(步骤S101为是),则燃料电池系统控制电路90通知系统控制电路50:电池电压变得低于第一预定值,需要进行净化(步骤S102)。系统控制电路50根据驱动电功率检测电路76的检测结果,判断电子照相机主体100的驱动电功率是否低于预定值(步骤S103)。将该预定值设置成即使在净化过程中发生电压下降也不影响电子照相机主体100的工作的水平。
将参考图4说明步骤S103中的预定值。图4是示出在单镜头反光数字照相机的驱动序列过程中的消耗功率量的示例的图。如图4所示,在打开单镜头反光数字照相机的电源开关72时,照相机电路的消耗功率始终约为6.0~7.0W。根据照相机驱动序列的定时,用于驱动快门12、镜子122和124的电动机(未示出)消耗约1.5W的功率,而驱动光圈312消耗约4.0W的功率。
例如,如果在消耗功率相对较大(在图4中,小于约12.0W)例如同时驱动电动机(未示出)和光圈312时进行净化,则由于瞬时电压下降而不能获得所需的电功率,且有可能影响驱动单镜头反光数字照相机。为避免这种情况,如果在仅照相机电路消耗电功率时进行净化就可以了。图3所示的步骤S103判断当前单镜头反光数字照相机消耗的电功率是否相对较小。在图4所示的示例中,图4所示的步骤S103中的预定值最优选为通过图4的虚线所示的约7.0W。
如果驱动电功率检测电路76判断为驱动电功率小于预定值(步骤S103为是),则系统控制电路5 0向燃料电池系统控制电路90输出净化开始信号。燃料电池系统控制电路90驱动净化阀83以进行净化,并将燃料电池堆中的过多湿气和杂质通过排气口96排出到电子照相机主体100的外部(步骤S104)。
如果驱动电功率检测电路76判断为驱动电功率大于预定值(步骤S103为否),则系统控制电路50向燃料电池系统控制电路90输出净化待机信号。燃料电池系统控制电路90使电池电压检测电路89再次测量燃料电池堆81的电池电压,以判断电池电压是否低于第二预定值。第二预定值低于第一预定值,并将第二预定值设置成接近电子照相机主体100的禁止电压(单镜头反光数字照相机不能正常工作的电压)的值。
如果判断为电池电压高于第二预定值(步骤S105为否),则燃料电池系统控制电路90将判断结果输出给系统控制电路50以返回到步骤S103,在该步骤系统控制电路50使驱动电功率检测电路76再次测量电子照相机主体100的驱动电功率。也就是说,如果驱动电功率检测电路76的检测结果大于预定值,并且电池电压高于第二预定值,则执行步骤S103和S105的循环。
如果判断为电池电压低于第二预定值(步骤S105为是),则燃料电池系统控制电路90将判断结果输出给系统控制电路50以进入步骤S106,在该步骤系统控制电路50控制电源切换单元97以将电子照相机主体100的电源从燃料电池80改变成电源单元116。
接着,系统控制电路50向燃料电池系统控制电路90输出净化开始信号。燃料电池系统控制电路90驱动净化阀83以进行净化,并通过排气口96将燃料电池堆中的过多湿气和杂质排出到电子照相机主体100的外部。在净化过程中,为了将燃料电池堆81中的氢压维持在预定值,始终从燃料箱400内的贮氢合金410放出氢,并且通过连接器93和412将氢送至燃料电池80(步骤S107)。
在净化后,系统控制电路50控制电源切换单元97以将电子照相机主体100的电源从电源单元116改变成燃料电池80(步骤S108)。
以上说明了燃料电池80的一系列控制操作。在单镜头反光数字照相机使用燃料电池80作为它的电源时,重复图3所示的处理。
如上所述,根据该实施例的单镜头反光数字照相机,如果所需功率小,则可以在单镜头反光数字照相机的序列中进行净化。因此,可以防止由于净化过程中的电压下降而引起的单镜头反光数字照相机的电池不足。因此,通过在不影响单镜头反光数字照相机的操作的情况下重复进行净化,可以由燃料电池80驱动单镜头反光数字照相机。
此外,在单镜头反光数字照相机的序列中,如果所需电功率大,以及如果需要在如果进行净化则影响驱动单镜头反光数字照相机的状态下立即进行净化,则临时使用电源单元116来代替燃料电池80,并在该期间完成净化。因此,可以净化燃料电池80,而不影响单镜头反光数字照相机的工作,并且可以通过使用燃料电池80作为主电源继续驱动单镜头反光数字照相机。
接着,参考附图,对于在该实施例的单镜头反光数字照相机的各种使用状态(第一~第六使用状态)下的燃料电池80的控制操作的示例进行说明。
第一使用状态
在第一使用状态下打开单镜头反光数字照相机的电源开关72,在所述第一使用状态中,由于单镜头反光数字照相机长时间保持没有使用并且没有驱动燃料电池80,因而燃料电池80中的燃料电极的燃料气体减少。图5是示出第一使用状态下的单镜头反光数字照相机的燃料电池80的控制操作的示例的流程图。
如图5所示,首先,系统控制电路50判断是否打开了电子照相机主体100的电源开关72(步骤S201)。如果判断为电源开关72处于关闭(步骤S201为否),则系统控制电路50重复步骤S201的判断处理,直到打开了电源开关72为止。
在电源开关72处于关闭的状态下,不向单镜头反光数字照相机供电,因而不进行判断处理。当电源开关72从关闭状态改变成打开状态时,向系统控制电路50供电以判断电源开关的状态。然而,依据电源的控制,执行挂起(sleeve)状态等省电模式。在这种情况下,将电源开关72的状态判断为关闭状态。在该省电模式下,可以以预定时间间隔执行判断处理(步骤S201)。在该省电模式下,根据预定操作,例如响应于拍摄指示,进入打开状态。在该定时,可以判断电源开关72的打开状态。
如果判断为打开了电源开关72(步骤S201为是),则系统控制电路50开始驱动燃料电池80(步骤S202)。
当在步骤S202开始驱动燃料电池80时,系统控制电路50将净化开始信号输出给燃料电池系统控制电路90。燃料电池系统控制电路90驱动净化阀83以进行净化,并通过排气口96将燃料电池堆81中的过多湿气和杂质排出到电子照相机主体100的外部。
在净化过程中,为了将燃料电池堆81中的氢压维持在预定值,始终从燃料箱400内的贮氢合金410放出氢,并通过连接器93和412将氢送至燃料电池80(步骤S203)。同时,系统控制电路50开始从燃料电池80向电子照相机主体100供电,以启动照相机(步骤S204)。
可以用以下方式判断在步骤S202中系统控制电路50是否向燃料电池系统控制电路90输出了净化开始信号。如图3中的步骤S101和S102所述,电池电压检测电路89测量燃料电池堆81的电池电压,且根据该测量,燃料电池系统控制电路90通知系统控制电路需要进行净化。
如上所述,根据该实施例的单镜头反光数字照相机,即使由于单镜头反光数字照相机长时间保持没有使用而导致燃料电池80中的燃料电极的燃料气体减少,也可以在打开单镜头反光数字照相机的电源开关72时进行净化。因此,可以利用燃料气体填充燃料电池80的燃料电极,并使得输出电压升高。如果仅在需要时进行净化,则在短时间内打开和关闭电源开关的情况下可以避免无用的净化。
第二使用状态
在第二使用状态下装载单镜头反光数字照相机的燃料箱400(燃料气体供应部件),在所述第二使用状态中,由于没有装载燃料箱400,因而燃料电池80的燃料电极的燃料气体减少。图6是示出第二使用状态下的单镜头反光数字照相机的燃料电池80的控制操作的示例的流程图。
如图6所示,即使在电子照相机主体100中没有装载燃料箱400,系统控制电路也可以利用从电源单元116所提供的电功率而工作。系统控制电路50控制燃料箱安装和卸下检测单元74以判断是否将燃料箱400安装到了连接器93(步骤S301)。
如果没有将燃料箱400安装在连接器93上(步骤S301为否),则燃料箱安装和卸下检测单元74重复该判断,直到将燃料箱400安装在连接器93上为止。
如果判断为将燃料箱400安装在了连接器93上(步骤S301为是),则燃料箱安装和卸下检测单元74向系统控制电路50输出信号,该信号表示装载了燃料箱400。系统控制电路50指示电源切换单元97将电源从电源单元116改变成燃料电池80(步骤S302)。
接着,系统控制电路50向燃料电池系统控制电路90输出净化开始信号。燃料电池系统控制电路90驱动净化阀83以进行净化,并通过排气口96将燃料电池堆81中的过多湿气和杂质排出到电子照相机主体100的外部。在净化过程中,为了将燃料电池堆81中的氢压维持在预定值,始终从燃料箱400内的贮氢合金410放出氢,并通过连接器93和412将氢送至燃料电池80(步骤S303)。
尽管在图6所示的步骤S302中执行电源的切换,但是也可以在进行了净化(步骤S303)并且燃料电池80的输出稳定之后,执行该切换。可以基于以下情况判断在步骤S303中系统控制电路50是否向燃料电池系统控制电路90输出了净化开始信号。如图3的步骤S101和S102所述,电池电压检测电路89测量燃料电池堆81的电池电压,且根据该测量,燃料电池系统控制电路90通知系统控制电路需要或不需要进行净化。
如上所述,根据该实施例的单镜头反光数字照相机,即使由于在单镜头反光数字照相机中没有装载燃料箱400而导致燃料电池80中的燃料电极的燃料气体减少,以可以当装载燃料箱400时进行净化。因此,可以利用燃料气体填充燃料电池80的燃料电极,并使得输出电压升高。如果仅在需要进行净化,则在刚刚更换燃料箱400的情况下可以避免无用的净化。
第三使用状态
在第三使用状态下进行自动断电,在所述第三使用状态中,由于单镜头反光数字照相机长时间保持没有使用并且没有驱动燃料电池80,因而燃料电池80中的燃料电极的燃料气体减少。图7是示出第三使用状态下的单镜头反光数字照相机的燃料电池80的控制操作的示例的流程图。
如图7所示,首先,系统控制电路50判断是否打开了电子照相机主体100的电源开关72(步骤S401)。如果打开了电源开关72(步骤S401为是),则系统控制电路50开始驱动燃料电池80以启动单镜头反光数字照相机(步骤S402)。如果电源开关72处于关闭状态(步骤S401为否),则系统控制电路50重复该判断处理,直到打开了电源开关72为止。
在电源开关72处于关闭的情况下,不向单镜头反光数字照相机供电,因而不进行该判断处理。当电源开关72从关闭状态改变成打开状态时,向系统控制电路50供电以判断电源开关的状态。然而,根据电源的控制,执行挂起(sleeve)状态等省电模式。在这种情况下,将电源开关72的状态判断为关闭状态。在该省电模式下,可以以预定时间间隔执行判断处理(步骤S401)。在该省电模式下,根据预定操作,例如响应于拍摄指示,进入打开状态。在该定时,可以判断电源开关72的打开状态。
接着,在启动单镜头反光数字照相机后,系统控制电路50控制时序发生电路18以测量从最后操作操作单元70等的各种开关开始到当前时间为止的时间,从而判断单镜头反光数字照相机的未操作状态(以下称之为照相机未操作状态)是否达到了预定时间(步骤S403)。
如果在步骤S403判断为照相机未操作时间没有达到预定时间(步骤S403为否),则系统控制电路50重复测量从最后操作操作单元70等的各种开关开始到当前时间为止的时间,直到判断为照相机未操作状态长于预定时间为止。该实施例的单镜头反光数字照相机具有自动断电功能,该功能用于当照相机未操作状态持续了长于预定时间时,停止向电子照相机主体100供电。
如果在步骤S403判断为照相机未操作状态达到了预定时间(步骤S403为是),则系统控制电路50向燃料电池系统控制电路90输出净化开始信号。燃料电池系统控制电路90驱动净化阀83以进行净化,并通过排气口96将燃料电池堆81中的过多湿气和杂质排出到电子照相机主体100的外部。在净化过程中,为了将燃料电池堆81中的氢压维持在预定值,始终从燃料箱400内的贮氢合金410放出氢,并通过连接器93和412将氢送至燃料电池80(步骤S404)。在净化后,系统控制电路50停止驱动燃料电池80,并停止向电子照相机主体100供电。
如果单镜头反光数字照相机具有省电模式,则可以在经过了预定时间后进入省电模式状态。在这种情况下,在省电模式下进行净化。可以基于下面的情况判断在步骤S403为是的情况下系统控制电路50是否向燃料电池系统控制电路90输出了净化开始信号。如图3的步骤S101和S102所述,电池电压检测电路89测量燃料电池堆801的电池电压,且根据该测量,燃料电池系统控制电路90通知系统控制电路需要还是不需要进行净化。
如上所述,根据该实施例的单镜头反光数字照相机,即使由于单镜头反光数字照相机长时间保持没有使用而导致燃料电池80中的燃料电极的燃料气体减少,也可以在自动断电前进行净化。因此,可以利用燃料气体填充燃料电极。可以使得在下一次启动电子照相机主体100时燃料电池80的输出电压升高。
第四使用状态
在第四使用状态及自动断电状态下再次启动单镜头反光数字照相机,在所述第四使用状态中,由于单镜头反光数字照相机长时间保持没有使用,而且没有驱动燃料电池80,因而燃料电池80中的燃料电极的燃料气体减少。图8是示出第四使用状态下的单镜头反光数字照相机的燃料电池80的控制操作的示例的流程图。
如图8所示,首先,系统控制电路50判断是否打开了电源开关72(步骤S501)。如果判断为打开了电源开关72(步骤S501为是),则系统控制电路50开始驱动燃料电池80以启动单镜头反光数字照相机(步骤S502)。如果判断为电源开关72处于关闭状态(步骤S501为否),则系统控制电路50重复该判断处理,直到打开了电源开关72为止。在电源开关72处于关闭的状态下,不向单镜头反光数字照相机供电,因而不进行该判断处理。当电源开关72从关闭状态改变成打开状态时,向系统控制电路50供电以判断电源开关的状态。
接着,在启动单镜头反光数字照相机后,系统控制电路50控制时序发生电路18以测量从最后操作操作单元70等的各种开关开始到当前时间为止的时间,从而判断照相机未操作状态是否达到了预定时间(步骤S503)。
如果在步骤S503判断为照相机未操作时间没有达到预定时间(步骤S503为否),则系统控制电路50重复测量从最后操作操作单元70等的各种开关开始到当前时间为止的时间,直到判断为照相机未操作状态长于预定时间为止。
如果在步骤S503判断为照相机未操作状态达到了预定时间(步骤S503为是),则系统控制电路50停止用于驱动电子照相机主体100的主电功率供应(步骤S504)。在这种情况下,即使停止了用于驱动电子照相机主体100的主电功率供应,也可以从例如电源单元116继续向系统控制电路50供电。接着,系统控制电路50判断是否操作了操作单元70等的各种操作开关(是否终止照相机未操作状态)(步骤S505)。
如果判断为照相机未操作状态继续(步骤S505为否),则重复该判断处理直到再次操作了操作单元70等的各种操作开关为止。如果在步骤S505判断为检测到了操作单元70等的各种操作开关的操作(步骤S505为是),则系统控制电路50控制电源控制电路98以停止驱动燃料电池80,并控制电源切换单元97以将电子照相机主体100的电源从燃料电池80改变成电源单元116,并开始向电子照相机主体100供电(步骤S506)。
接着,系统控制电路50向燃料电池系统控制电路90输出净化开始信号。燃料电池系统控制电路90驱动净化阀83以进行净化,并且通过排气口96将燃料电池堆81中的过多湿气和杂质排出到电子照相机主体100的外部。在净化过程中,为了将燃料电池堆81中的氢压维持在预定值,始终从燃料箱400内的贮氢合金410放出氢,并通过连接器93和412将氢送至燃料电池80(步骤S507)。在净化后,系统控制电路50控制电源切换单元97以将电子照相机主体100的电源从电源单元116改变成燃料电池80(步骤S508)。
在从步骤S506到S507的序列中,可以基于下面的情况判断系统控制电路50是否向燃料电池系统控制电路90输出了净化开始信号。如图3中的步骤S101和S102所述,电池电压检测电路89测量燃料电池堆81的电池电压,且根据该测量,燃料电池系统控制电路90通知系统控制电路需要还是不需要进行净化。
如上所述,根据该实施例的单镜头反光数字照相机,当在以下状态及自动断电状态下再次启动单镜头反光数字照相机时可以进行燃料电池80的净化:由于单镜头反光数字照相机长时间保持没有使用,而且没有驱动燃料电池80,因而燃料电池80中的燃料电极的燃料气体减少。由于利用燃料气体填充了燃料电池80的燃料电极,因而可以在重新启动电子照相机主体时使燃料电池80的输出电压升高。由于在净化过程中使用电源单元116代替了燃料电池80,因而,即使在净化过程中燃料电池80的输出电压降低,仍可继续驱动电子照相机主体,而不影响电子照相机主体的操作。
第五使用状态
当单镜头反光数字照相机用户打开净化操作开关78时,在第五使用状态下进行净化。图9是示出第五使用状态下的单镜头反光数字照相机的燃料电池80的控制操作的示例的流程图。
如图9所示,首先,系统控制电路50判断是否打开了电源开关72(步骤S601)。如果判断为打开了电源开关72(步骤S601为是),则系统控制电路50开始驱动燃料电池80以启动单镜头反光数字照相机(步骤S602)。如果判断为电源开关72处于关闭状态(步骤S601为否),则系统控制电路50重复该判断处理直到打开了电源开关72为止。在电源开关72处于关闭的状态下,不向单镜头反光数字照相机供电,因而不进行该判断处理。当将电源开关72从关闭状态改变成打开状态时,向系统控制电路50供电以判断电源开关的状态。
在步骤S602启动单镜头反光数字照相机后,系统控制电路50控制时序发生电路18以测量从启动单镜头反光数字照相机开始到当前时间为止的时间,从而判断是否达到了预定时间(步骤S603)。如果在步骤S603判断为从启动单镜头反光数字照相机开始到当前时间为止的时间没有达到预定时间(步骤S603为否),则系统控制电路50重复测量从启动单镜头反光数字照相机开始到当前时间为止的时间,直到该时间超过预定时间为止。
如果在步骤S603判断为从启动单镜头反光数字照相机开始到当前时间为止的时间达到了预定时间(步骤S603为是),则系统控制电路50控制净化警告单元55以向单镜头反光数字照相机用户发出警告,并使该用户打开净化操作开关78。
接着,系统控制电路50判断用户是否打开了净化操作开关78(步骤S605)。如果判断为没有打开净化操作开关78(步骤S605为否),则系统控制电路50指示净化警告单元55不断发出警告,并重复判断是否打开了净化操作开关78。
如果在步骤S605判断为用户响应于来自净化警告单元55的警告打开了净化操作开关78(步骤S605为是),则系统控制电路50控制电源切换单元97以将电子照相机主体100的电源从燃料电池80改变成电源单元116。
接着,系统控制电路50向燃料电池系统控制电路90输出净化开始信号。燃料电池系统控制电路90驱动净化阀83以进行净化,并通过排气口96将燃料电池堆81中的过多湿气和杂质排出到电子照相机主体100的外部。在净化过程中,为了将燃料电池堆81中的氢压维持在预定值,始终从燃料箱400内的贮氢合金410放出氢,并通过连接器93和412将氢送至燃料电池80(步骤S607)。
在净化后,系统控制电路50控制电源切换单元97以将电子照相机主体100的电源从电源单元116改变成燃料电池80(步骤S608)。
接着,系统控制电路50控制时序发生电路18以测量从净化完成开始到当前时间为止的时间,并判断该时间是否达到了预定时间(步骤S609)。
如果在步骤S609判断为从净化完成开始到当前时间为止的时间没有达到预定时间(步骤S609为否),则系统控制电路50重复测量从净化完成开始到当前时间为止的时间,直到该时间超过预定时间为止。如果在步骤S609判断为从净化完成开始到当前时间为止的时间达到了预定时间(步骤S609为是),则流程返回到步骤S604。
当在步骤S604发出警告时,可以用以下方式判断是否要发出警告。电池电压检测电路89测量燃料电池堆81的电池电压,并根据该测量结果,燃料电池系统控制电路90通知系统控制电路需要进行净化。也就是说,当判断为不需要进行净化时,可不发出警告。
如上所述,根据该实施例的单镜头反光数字照相机,当单镜头反光数字照相机用户打开了净化操作开关78时进行净化。因此,可以继续使用单镜头反光数字照相机,而不受净化过程中电压下降或净化冲击(根据用户的手或脸的位置,用户有可能受到净化过程中从排气口96的排气所引起的惊吓等的冲击)的烦扰。
根据单镜头反光数字照相机的连续驱动时间判断需要进行净化的定时。因此,可以通知单镜头反光数字照相机用户按下净化操作开关78的定时。由于在净化过程中代替燃料电池80使用电源单元,因而可以防止由于净化过程中的电压下降而引起的单镜头反光数字照相机的燃料电池的不足,并且可以继续驱动电子照相机主体,而不影响电子照相机主体的工作。
第五使用状态下的其它操作
将给出第五使用状态下与图9所示的操作不同的操作的示例的说明。
图10是示出第五使用状态下的单镜头反光数字照相机的燃料电池80的控制操作的另一示例的流程图。图10所示的步骤S701和S702的处理以及步骤S704~S707的处理与图9所示的步骤S601和S602的处理以及步骤S604~S607的处理相同,并且省略对其的说明。
在步骤S702启动单镜头反光数字照相机后,燃料电池系统控制电路90使电池电压检测电路89测量燃料电池堆81的电池电压,从而判断该电池电压是否低于预定值(是否需要进行净化)(步骤S703)。
如果判断为该电池电压高于预定值(步骤S703为否),则电池电压检测电路89再次测量燃料电池堆81的电池电压,并且重复步骤S703中的处理直到该电池电压变得低于预定值为止。如果判断为该电池电压低于预定值(步骤S703为是),则燃料电池系统控制电路90通知系统控制电路50需要进行净化。系统控制电路50控制净化警告单元55向用户发出警告,以使用户打开净化操作开关78(步骤S704)。
在步骤S707中完成了净化后,系统控制电路50控制电源切换电路97,以将电子照相机主体100的电源从电源单元116改变成燃料电池80(步骤S708),之后返回到步骤S703。
如上所述,根据该实施例的单镜头反光数字照相机,当单镜头反光数字照相机用户打开净化操作开关78时进行净化,并且可以继续使用单镜头反光数字照相机,而不受净化过程中电压下降或净化冲击的烦扰。
此外,可以通过根据燃料电池80的输出电压判断需要进行净化的定时,并在需要进行净化时发出警告,来通知单镜头反光数字照相机用户按下净化操作开关的定时。而且,由于在净化过程中代替燃料电池80使用电源单元116,因而可以防止由净化过程中的电压下降而引起的单镜头反光数字照相机的燃料电池的不足,并且可以继续由燃料电池80驱动电子照相机主体,而不影响电子照相机主体的工作。
在上述实施例中,将燃料电池80装载在电子照相机主体100中,并且将燃料箱400可拆卸地装载在电子照相机主体100中。这是本发明的优选实施例的示例,但是本发明并不局限于此。例如,可以将燃料电池80和燃料箱400一起安装在电子照相机主体100的外部,并通过连接器93和412将它们连接到电子照相机主体100。在这种情况下,设置用于提供电源电压的电源线,并且设置用于在系统控制电路50和燃料电池系统控制电路90之间传送信号的信号线。
如上所述,根据这些实施例的单镜头反光数字照相机,根据照相机状态进行净化。因此,可以在不影响照相机工作的定时进行燃料电池80的净化,并且可以继续驱动燃料电池80。根据这些实施例的单镜头反光数字照相机,由于在消耗功率小的定时在照相机操作序列中进行净化,因而可以防止由净化过程中的电压下降而引起的单镜头反光数字照相机的电池不足等。
此外,根据这些实施例的单镜头反光数字照相机,即使在由于单镜头反光数字照相机长时间保持没有使用并且没有驱动燃料电池80而导致燃料电池80中的燃料电极的燃料气体减少的状态下,由于在打开单镜头反光数字照相机的电源开关72时进行净化,然后利用燃料气体填充燃料电池80的燃料电极,因而也可以使输出电压升高。
参考附图详细说明了本发明的实施例。具体结构不局限于这些实施例,在不脱离本发明的精神的范围内可以有其它设计等。
根据本发明的实施例,使用单镜头反光数字照相机作为本发明的电子设备的示例。本发明的电子设备不仅仅局限于单镜头反光数字照相机,而是还可以使用其它紧凑型电子设备,如:紧凑型照相机、PDA、移动电话和笔记本型个人计算机。
接着,通过使用蜂窝式电话作为示例,说明采用本发明的便携式电子设备。
图13A和13B是示出根据本发明实施例的蜂窝式电话的内部结构的框图。为了便于说明,以与图1A和1B中的相应组件的附图标记相同的附图标记来表示燃料电池80和燃料箱400。
如图13A和13B所示,该实施例的蜂窝式电话由蜂窝式电话主体500、燃料箱(氢供应源)400、电源单元600和燃料电池单元700构成。燃料箱400和电源单元600可拆卸地安装在蜂窝式电话主体500上。
蜂窝式电话系统控制电路510具有中央处理单元(CPU)、内部随机存取存储器(内部RAM)、以及只读存储器(ROM)等(它们均未示出)。CPU根据存储在ROM中的各种控制程序,通过使用内部RAM的预定区域作为工作区域控制整个蜂窝式电话主体500。
存储单元512是易失性存储器RAM、磁/光记录介质及其读取器单元、或者非易失性存储器。例如,存储单元存储蜂窝式电话主体500的系统和运行的程序,包括操作系统(OS)和各种运行程序、以及运动图像和音频数据等各种数据。
显示驱动器520将从蜂窝式电话系统控制电路510输入的图像信号转换成输出给主显示单元522或子显示单元524以显示图像的图像输出信号。
操作单元530由各种按钮和触摸面板等构成。
扬声器532根据从蜂窝式电话系统控制电路510输入的音频输出数据输出声音和语音。
麦克风534将从外部输入的声音和语音转换成音频模拟信号,并将该信号输出给蜂窝式电话系统控制电路510。
电源开关536可以选择性地设置蜂窝式电话主体500的通电/断电模式中的每种模式。
驱动功率检测电路538检测蜂窝式电话主体500的驱动电功率。
燃料耗尽警告单元540警告用户如下情况:如果燃料箱400内的贮氢合金410中的氢剩余量变得低于驱动蜂窝式电话所需的预定量,则需要立即向贮氢合金410提供氢;或者需要将具有贮存了足以驱动蜂窝式电话的氢的贮氢合金410的燃料箱400安装到燃料电池单元700。
电源切换单元542在蜂窝式电话系统控制电路510的控制下,将蜂窝式电话主体500的电源从燃料电池单元700切换成电源单元600、或者从电源单元600切换成燃料电池单元700。
电源控制电路544由电池检测电路、DC-DC转换器、用于切换要供电的块的开关电路构成。电源控制电路检测电池类型和电池剩余量,并根据该检测结果或来自蜂窝式电话系统控制电路510的指示控制DC/DC转换器,从而在必要时间内向各组件提供所需的电压。
连接器546和604使蜂窝式电话主体500和电源单元600相互连接。
连接器548和706使蜂窝式电话主体500和燃料电池单元700相互连接。
根据来自蜂窝式电话系统控制电路510的指示,将从拍摄镜头554输入的并聚焦在摄像元件552上的图像转换成输出给蜂窝式电话系统控制电路510的图像信号。
通信天线562发送和接收经过了无线传输单元564的RF处理的接收信号和接收信号。
将发送/接收切换开关566连接到蜂窝式电话系统控制电路510的接收侧或发送侧。
附图标记568表示接收单元,附图标记570表示接收数据处理单元,附图标记572表示发送单元,附图标记574表示发送数据处理单元。
在接收模式下,在蜂窝式电话系统控制电路510的控制下,首先将切换开关566连接到接收单元568侧。通信天线562所接收的信号在无线传输单元564中经过RF处理,之后在接收单元568中对其进行解调,然后在接收数据处理单元570中进行解码。
如果信号是音频数据,则从扬声器532输出该信号;而如果信号是文本数据或图像数据,则通过显示驱动器520将其显示在主显示单元522或子显示单元524上。
在发送模式下,在蜂窝式电话系统控制电路510的控制下,将切换开关566连接到发送单元572侧。将从操作单元530、麦克风534或摄像元件552输入的数据输入到发送数据处理单元574,在发送数据处理单元574中对其进行编码,在发送单元572中进行调制,在无线传输单元564中经过RF处理,然后通过通信天线562进行发送。
接着说明电源单元600。电源单元600由电源602和连接器604构成。电源602由碱性电池和锂电池等一次电池、镍铬电池、镍氢电池和锂电池等二次电池、以及AC适配器构成。连接器604使电源单元600和蜂窝式电话主体500相互连接。
接着,说明燃料电池单元700。燃料电池单元700由燃料电池单元80、燃料剩余量检测单元702、燃料箱安装和卸下检测单元704、连接器706和708、气体入口710和气体出口712构成。在该实施例的蜂窝式电话中,燃料电池单元700可拆卸地安装在蜂窝式电话主体500上,并且将燃料箱400可拆卸地安装在燃料电池单元700上。
燃料剩余量检测单元702检测通过连接器706和412连接到燃料电池单元700的燃料箱400中的燃料剩余量,即,检测贮氢合金410中的氢剩余量。
燃料箱安装和卸下检测单元704检测是否将燃料箱400安装在连接器708上。
连接器7046使蜂窝式电话主体500和燃料电池单元700相互连接,连接器708使燃料电池单元700和燃料箱400相互连接。气体入口710用于向燃料电池80的氧电极(未示出)提供空气。气体出口712用于将在燃料电池80的净化过程中燃料电池80所使用的氢、杂质和空气排出到蜂窝式电话主体500的外部。
接着对图13A和13B所示的蜂窝式电话的净化控制操作进行说明。
图14是示出图13A和13B所示的蜂窝式电话的净化控制操作的流程图。首先,在通过使用燃料电池80作为电源单元驱动蜂窝式电话主体500时,燃料电池系统控制电路90使电池电压检测电路89测量燃料电池堆81的电池电压,并判断该电池电压是否低于需要进行净化的第一预定值(步骤S801)。
如果判断为该电池电压高于第一预定值(步骤S801为否),则燃料电池系统控制电路90返回到步骤S801以使电池电压检测电路89测量燃料电池堆81的电池电压,并重复步骤S801直到该电池电压变得低于第一预定值为止。
如果判断为该电池电压低于第一预定值(步骤S801为是),则燃料电池系统控制电路90控制燃料剩余量检测单元702以检测贮氢合金410中的氢剩余量,并判断在贮氢合金410中是否剩有净化的突然放氢所需的足够量的氢(步骤S802)。
如果贮氢合金410中的氢剩余量不足以进行净化(步骤S802为否),则流程进入步骤S804。后面将参考图15说明步骤S804和随后的步骤的操作。
如果贮氢合金410中的氢剩余量不足以进行净化(步骤S802为是),则燃料电池系统控制电路90通过连接器548和704向蜂窝式电话系统控制电路510发送净化允许信号(步骤S803)。
接着,蜂窝式电话系统控制电路510判断燃料电池单元700的净化所排出的杂质是否不影响蜂窝式电话主体500的使用(步骤S805)。例如,如果蜂窝式电话主体500正在利用摄像元件552进行拍摄,并进行净化,则存在由于杂质排出过程中的振动而引起手动的可能性。如果蜂窝式电话主体500正通过麦克风534拾取外部声音和语音,则麦克风有可能拾取净化时杂质排出过程中的声音。
如果在步骤S805判断为燃料电池单元700的净化不影响蜂窝式电话主体500的工作状态(步骤S805为是),则蜂窝式电话系统控制电路510控制驱动电功率检测单元530以判断蜂窝式电话主体500的驱动电功率是否具有不受净化所引起的暂时电压下降的影响的水平(步骤S806)。
如果在步骤S805判断为燃料电池单元700的净化影响蜂窝式电话主体500的工作状态(步骤S805为否),则燃料电池系统控制电路90使电池电压检测电路89测量燃料电池堆81的电池电压,并判断该电池电压是否低于驱动蜂窝式电话主体500所需的第二预定值(步骤S807)。如果燃料电池堆81的电池电压高于第二预定值(步骤S807为否),则流程返回到步骤S805。
如果燃料电池堆81的电池电压低于能够驱动蜂窝式电话主体500的第二预定值(步骤S807为是),则蜂窝式电话系统控制电路510控制电源切换单元542以将蜂窝式电话主体500的电源从燃料电池单元700改变成电源单元600,从而通过连接器546和604从电源602向蜂窝式电话主体500的各组件供电(步骤S808)。
接着,蜂窝式电话系统控制电路510判断燃料电池单元700的净化所引起的杂质排出是否不影响蜂窝式电话主体500的使用(步骤S809)。
如果在步骤S809判断为燃料电池单元700的净化所引起的杂质排出不影响蜂窝式电话主体500的使用(步骤S809为是),则流程进入步骤S813。
如果在步骤S809判断为燃料电池单元700的净化所引起的杂质排出影响了蜂窝式电话主体500的使用(步骤S809为否),则重复该判断直到蜂窝式电话主体500的工作状态进入可以进行净化的状态为止。
如果在步骤S806判断为蜂窝式电话主体500的驱动电功率具有不受由于净化而引起的暂时电压下降影响的水平(步骤S806为是),则蜂窝式电话系统控制电路510通过连接器548和704向燃料电池系统控制电路90发送净化允许信号(步骤S810)。
在从蜂窝式电话系统控制电路510接收到净化允许信号时,燃料电池系统控制电路90控制净化阀83以通过气体出口710将燃料电池堆中的过多水分和杂质排出到燃料电池单元700的外部(步骤S811)。
如果在步骤S806判断为蜂窝式电话主体500的驱动电功率具有受净化引起的电压下降影响的水平(步骤S806为否),则蜂窝式电话系统控制电路510控制电源切换单元542以将蜂窝式电话主体500的电源从燃料电池单元700切换成电源单元600,以通过连接器546和604从电源602向蜂窝式电话主体500的各组件供电(步骤S812)。
接着,蜂窝式电话系统控制电路510通过连接器548和706将净化允许信号发送给燃料电池系统控制电路90(步骤S813)。接收到净化允许信号的燃料电池系统控制电路90驱动净化阀80以进行净化,并通过气体出口710将燃料电池堆中的过多水分和杂质排出到燃料电池单元700的外部(步骤S814)。
在完成净化后,燃料电池系统控制电路90通过连接器548和706将净化完成通知信号发送给蜂窝式电话系统控制电路510(步骤S815)。
在从燃料电池系统控制电路90接收到净化完成通知信号时,蜂窝式电话系统控制电路510控制电源切换单元542以将蜂窝式电话主体500的电源从电源单元600切换成燃料电池单元700(步骤S816)。
图15是示出如果在图14所示的步骤S802判断为在燃料箱400内的贮氢合金410中不存在净化的突然放氢所需的足够量的氢时所执行的操作的流程图。
在图14所示的步骤S802中,燃料电池系统控制电路90控制燃料剩余量检测单元702以检测贮氢合金410中的氢剩余量,并判断在燃料箱400内的贮氢合金410中是否存在净化的突然放氢所需的足够量的氢。如果贮氢合金410中的氢剩余量不足用于净化的放氢(步骤S802为否),则燃料电池系统控制电路90通过连接器548和706向蜂窝式电话系统控制电路510发送电源切换请求信号,以将蜂窝式电话主体500的电源从燃料电池单元700切换成电源单元600(步骤S901)。
在从燃料电池系统控制电路90接收到电源切换信号时,蜂窝式电话系统控制电路510控制电源切换单元542以将蜂窝式电话主体500的电源从燃料电池单元700切换成电源单元600,并通过连接器546和604从电源602向蜂窝式电话主体500的各组件供电(步骤S902)。
接着,蜂窝式电话系统控制电路510控制燃料耗尽警告单元540以警告蜂窝式电话用户以下情况:在燃料箱400内的贮氢合金410中不存在足以驱动蜂窝式电话的氢(步骤S903)。
如上所述,根据该实施例的蜂窝式电话,当燃料电池单元700的输出电压降低,并且变成需要进行净化时,向蜂窝式电话系统控制电路510发送净化允许信号。当净化完成时,发送净化完成通知信号。如果贮氢合金410中的氢剩余量小于净化所需的量,则发送电源切换请求信号。这样,蜂窝式电话系统控制电路510可以把握燃料电池单元700的工作状态。
在从燃料电池单元700接收到净化允许信号请求信号时,蜂窝式电话系统控制电路510根据蜂窝式电话主体500的驱动状态,向燃料电池系统控制电路90发送净化允许信号。因此,可以继续使用蜂窝式电话,而不受净化冲击(用户有可能受到由于净化而从气体出口710排出的气体等的冲击)的烦扰。
此外,如果蜂窝式电话主体500不能承受净化所引起的暂时电压下降,则将蜂窝式电话主体500的电源从燃料电池单元700切换成电源单元600。因此,可以防止由净化过程中的电压下降而引起的蜂窝式电话主体500的电池耗尽,并由燃料电池单元700继续驱动,而不影响蜂窝式电话的工作。
可以通过运行存储在计算机的RAM或ROM中的程序,来实现构成上述实施例的单镜头反光数字照相机的图1A、1B和2中所示的各部件、以及示出单镜头反光数字照相机的控制方法的图3和图5、6、7、8、9和10中所示的各步骤。本发明包括该程序和存储该程序的计算机可读记录介质。
更具体地,以CD-ROM等记录介质的形式、或者通过各种传输介质,将该程序提供给计算机。除CD-ROM以外,用于记录该程序的记录介质还包括软盘、硬盘、磁带、磁光盘、以及非易失性存储卡等。该程序的传输介质可以是用于通过使用载波提供程序信息的计算机网络(LAN、因特网等WAN、以及无线通信网络等)中的通信介质(光纤等有线线路和无线线路等)。
本发明还包括其它程序类型。也就是说,通过运行提供给计算机的程序来实现实施例的单镜头反光数字照相机的功能,通过与运行在计算机中的操作系统(OS)或其它应用程序软件协作运行该程序来实现实施例的单镜头反光数字照相机的功能,或者通过使计算机的功能扩展板或功能扩展单元执行所提供的程序的全部或部分处理来实现实施例的单镜头反光数字照相机的功能。
该申请要求2005年5月13日提交的申请号为2005-140840的日本专利申请的优先权,在此通过参考包括其全部内容。
Claims (15)
1.一种电子设备,其使用燃料电池作为至少一个电源,所述燃料电池具有:电功率输出单元,用于通过燃料气体和氧化剂气体之间的化学反应输出电功率;净化装置,用于净化所述电功率输出单元;以及净化控制单元,用于向所述净化装置发出净化指示,所述电子设备包括:
监视单元,用于监视所述电子设备的消耗功率、工作状态或被操作状态;以及
净化允许单元,用于根据所述监视单元的输出,判断是否允许所述净化控制单元发出净化指示,并将判断结果输出到所述净化控制单元。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,还包括:
测量单元,用于测量所述电功率输出单元的输出电压,
其中,所述净化允许单元通过考虑所述测量单元的测量结果,判断是否允许所述净化控制单元发出净化指示。
3.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述监视单元至少监视所述电子设备的消耗功率是否等于或小于预定值。
4.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述监视单元至少监视打开所述电子设备的电源的定时。
5.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,
将用于至少贮存所述燃料气体的所述燃料电池的燃料贮存单元可拆卸地安装在所述电子设备上;以及
所述监视单元至少监视将所述燃料贮存单元安装在所述电子设备上的定时。
6.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述监视单元至少监视当超过预定时间用户没有操作时所执行的自动断电的定时。
7.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述监视单元至少监视状态从自动断电状态恢复的定时。
8.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,还包括指示单元,该指示单元用于允许用户发出净化指示,
其中,所述监视单元至少监视所述指示单元发出净化指示。
9.根据权利要求8所述的电子设备,其特征在于,还包括显示单元,该显示单元用于根据所述监视单元的输出,显示促使用户从所述指示单元发出指示的警告。
10.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,还包括电源切换单元,该电源切换单元用于改变电源,以使得至少在所述净化装置进行净化时,用所述燃料电池以外的电源进行供电。
11.一种电子设备的控制方法,该电子设备使用燃料电池作为至少一个电源,所述燃料电池具有:电功率输出单元,用于通过燃料气体和氧化剂气体之间的化学反应输出电功率;净化装置,用于净化所述电功率输出单元;以及净化控制单元,用于向所述净化装置发出净化指示,所述控制方法包括以下步骤:
监视步骤,用于监视所述电子设备的消耗功率、工作状态或被操作状态;
判断步骤,用于根据所述监视步骤的监视结果,判断是否允许所述净化控制单元发出净化指示;以及
输出步骤,用于向所述净化控制单元输出所述判断步骤的判断结果。
12.一种计算机可读程序,其被记录在记录介质上,用于使计算机执行根据权利要求11所述的控制方法。
13.一种燃料电池单元,包括:
电功率输出单元,用于通过燃料气体和氧化剂气体之间的化学反应输出电功率;
净化装置,用于净化所述电功率输出单元;以及
净化控制单元,用于根据来自所要驱动的电子设备的允许信号,向所述净化装置发出净化指示。
14.根据权利要求13所述的燃料电池单元,其特征在于,所述净化控制单元向所述电子设备请求净化执行允许。
15.根据权利要求14所述的燃料电池单元,其特征在于,当所述电功率输出单元的输出电压变得低于预定值时,请求所述净化执行允许。
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