JP2000261975A - 電池で動作する装置の動作モード制御方法および動作モード制御装置並びに動作モード制御処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異なる複数の消費電力の動作モードを持つ、
電池で動作する機器において、電池の特性を読み取り、
安全に機器を動作させ、かつ有効に電池を使用する。 【解決手段】 異なる２つの消費電力の動作状態で電池
の電圧を調べ、その電圧差から、電池の内部抵抗を知
る。その内部抵抗から電池の種類や特性を判別し、記録
する。そして、電池の現在の状態と電池の特性を用い
て、消費電力の少ない動作状態から消費電力の多い動作
状態に変化する前に、該当する消費電力の状態に移行で
きるか否かを判定する。移行できない場合は、その動作
状態の使用を禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池で動作する機
器、特に汎用的な形状をした電池を使用し、動作状態に
よって消費電力が異なる機器に適用されることで、効果
を発揮する動作モード制御方法および動作モード制御装
置並びに動作モード制御処理プログラムを記録した記録
媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】バッテリ駆動する装置においては、消費
する電力を節約するために、必要な部分のみに電力を供
給することが行われている。そして、例えば、ディジタ
ルスチルカメラなどにおいては、画像入力部にＣＣＤ撮
像素子を用いている場合など、画像入力部に電力を供給
する場合と供給しない場合とでは、消費電力に大きな差
が生じる。すなわち、電力を多く必要とする場合に大量
の電流を取り出す必要があり、バッテリにアルカリ乾電
池などの１次電池を使用する場合には、電池の内部抵抗
により、電池の端子から出力される電圧が大幅に降下す
る。したがって、終止電圧を決定するにあたり、１次電
池では、動作状況によって、その値が大幅に異なる。通
常は、電源回路の最低動作電圧が決まっており、消費電
力が増加する場合などにはその最低動作電圧を下回る場
合がある。このような場合には、装置は、消費電力を増
やすような動作をすることはできない。一方、ＮｉＨ充
電乾電池などの２次電池は、内部抵抗が少ないので、電
圧の低下が１次電池よりも少ない。したがって、あらか
じめ消費電力によって、どの程度の電圧降下が発生する
のかわかっていないと、すなわち、使用している電池の
種類がわかっていないと、消費電力を増やすモードに入
って良いのか否かがわからない。このような問題を解決
するために、１次電池と２次電池を区別できるように、
２次電池に専用の特殊形状のものを設定することが行わ
れている場合がある。この場合、特殊形状の電池には、
それを区別するための特別な接点を設け、装置側でも、
これを識別できる端子を設けている。

【０００３】また、１次電池においても、例えば、同じ
アルカリ乾電池でもそのメーカや種類によって、特性に
かなりのばらつきがある。このため、使用できるアルカ
リ電池の種類を指定する機器がある。

【０００４】また、一般的に、より電力を必要とするモ
ードに切り替えた場合に、バッテリの能力が十分ではな
い場合には、装置全体の電源をカットし、電源を切る方
法が一般的である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来では、前
述のように、電池の種類を特殊な方法を用いて判定する
ことや、特定の電池以外での動作保証をしないなどの問
題があった。これは、実際に使用する立場からは、例え
ば、目的の電池が手に入らない場合などに、動作保証さ
れない状態で動かさなければならないという危険が生じ
ていた。また、ユーザが実際に十分な理解をしないまま
装置を操作していた場合、１次電池と同じ形状の２次電
池を使用する可能性もある。１次電池の終止状態と異な
り、２次電池の終止状態においては、急激に電圧が下が
るので２次電池であるということがわかっていなけれ
ば、終止電圧を正確に判定できない可能性が高い。この
場合、電源を切る電圧を正確に判定できずに、結果とし
て、装置が正常終了できない危険がある。

【０００６】また、１次電池を使用する場合でも、指定
の１次電池の入手ができない場合もある。この場合も、
動作の安全性を保証していなかったり、極端に使用時間
が短くなってしまうことがある。

【０００７】また、電池の能力が十分でない場合に、一
部の電力を大量に必要とする動作モードに切り替わった
場合に、装置全体の電源をカットする方法を用いた機器
においては、その電力を必要とするモード以外では、そ
の電池は使用可能であるにもかかわらず、ユーザは電池
が消耗しきっていると判断してしまう。その結果とし
て、使える電池を交換することになり、電池の交換時期
を早めることになる。この対策として、ユーザが、電力
を必要とするモードでは使用できないことを理解して、
電源を入れ直し、そのモードでは使用しないように操作
しても良いが、手間がかかり、かつ一般的にそのような
使い方をする人は非常に限られているという問題があ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ために、本発明の請求項１に記載の動作モード制御方法
は、２種類以上の異なる消費電力の動作モードをもっ
た、１次電池あるいは２次電池あるいは１次電池と２次
電池いずれでも動作する機器の動作モードを制御する動
作モード制御方法において、必要電力が異なる２種類の
動作モードにおいて動作させた時の、電池出力電圧の差
によって、電池の特性を判定し、現状の電圧と、判別さ
れた電池の特性から、より消費電力の大きなモードに移
行できるか否かを判定するようにしている。

【０００９】また、請求項２に記載された発明の動作モ
ード制御方法は、２種類以上の異なる消費電力の動作モ
ードを持った、１次電池あるいは２次電池あるいは１次
電池と２次電池いずれでも動作する機器の動作モードを
制御する動作モード制御方法において、あらかじめ電池
の特性を判別しておき、現状の電圧と判別された電池の
特性から、より消費電力の大きなモードに移行できるか
否かを判定し、移行できないと判定された場合は、当電
池では、前記消費電力の大きなモードは使用禁止にする
ようにしている。

【００１０】そして、請求項３に記載された発明は、請
求項２において、前記電池の特性を判別する方法は、必
要電力が異なる２種類の動作モードにおいて動作させた
ときの、電池出力電圧の差によって行うようにしてい
る。

【００１１】さらに、請求項４の発明は、請求項１と請
求項３において、必要電力が異なる２種類の動作モード
は、当機器において、最も消費電力の大きな動作モード
と最も消費電力の小さな動作モードを使用するようにし
ている。

【００１２】また、請求項５の発明は、請求項１と請求
項２と請求項３において、電池の種類を判別する動作
は、当機器の電源が入るごとに行うようにしている。

【００１３】さらに、請求項６の発明は、請求項１と請
求項２と請求項３において、電池の種類を判別する動作
は、当機器において、電池が入れ替えられるごとに行う
ようにしている。

【００１４】また、請求項７に記載された動作モード制
御方法は、２種類以上の異なる消費電力の動作モードを
持った、１次電池あるいは２次電池あるいは１次電池と
２次電池いずれでも動作する機器の、電池の交換がなさ
れたと判断されたときに、電池の特性を判定しておき、
現状の電圧と判別された電池の種類から、より消費電力
の大きなモードに移行できるか否かを判定し、動作モー
ドを制御する動作モード制御方法において、電池の交換
がなされたと判断する方法は、電源を切る直前の電池の
電圧と電源を投入した電池の電圧を比較することで行う
ようにしている。

【００１５】さらに、請求項８の発明は、請求項７にお
いて、電池の特性を判別する方法は、必要電力が異なる
２種類の動作モードにおいて動作させたときの、電池出
力電圧の差によって行うようにしている。

【００１６】また、請求項９の発明は、請求項８におい
て、前記必要電力が異なる２種類の動作モードは、当機
器において、最も消費電力の大きな動作モードと最も消
費電力の小さな動作モードを使用するようにしている。

【００１７】そして、請求項１０に記載された本発明の
動作モード制御装置は、１次電池あるいは２次電池ある
いは１次電池と２次電池のいずれでも動作する、２種類
以上の異なる消費電力の動作モードを持った機器におい
て、その電池の電圧を検出する電圧検出手段と、その電
圧検出手段によって検出された電圧によって、装置の動
作モードを制御する制御手段と設ける。そして、前記電
圧検出手段により、必要電力が異なる２種類の動作モー
ドにおいて動作させた時の、電池出力電圧を検出し、前
記制御手段は、検出された電圧の差によって、電池の特
性を判定し、現状の電圧と、判別された電池の特性か
ら、より消費電力の大きなモードに移行できるか否かを
判定するようにしている。

【００１８】また、請求項１１に記載された本発明の動
作モード制御装置は、１次電池あるいは２次電池あるい
は１次電池と２次電池いずれでも動作する２種類以上の
異なる消費電力の動作モード持った機器において、電池
の特性を判定する電池特性判別手段と、装置の動作モー
ドを制御する制御手段とを設ける。そして、前記電池特
性判別手段によって、あらかじめ電池の特性を判別して
おき、前記制御手段は、現状の電圧と判別された電池の
種類から、より消費電力の大きなモードに移行できるか
否かを判定し、移行できないと判定された場合は、当電
池では、前記消費電力の大きなモードは使用禁止にする
ようにしている。

【００１９】さらに、請求項１２の発明は請求項１１に
おいて、電池特性判別手段は、必要電力が異なる２種類
の動作モードにおいて動作させたときの、電池出力電圧
の差を測定することよって行うようにしている。

【００２０】そして、請求項１３の発明は、請求項１０
と請求項１２において、必要電力が異なる２種類の動作
モードは、当機器において、最も消費電力の大きな動作
モードと最も消費電力の小さな動作モードを使用するよ
うにしている。

【００２１】また、請求項１４の発明は、請求項１０と
請求項１１と請求項１２において、電池の種類を判別す
る動作は、当機器の電源が入るごとに行うようにしてい
る。

【００２２】さらに、請求項１５の発明は、請求項１０
と請求項１１と請求項１２において、電池の種類を判別
する動作は、当機器において、電池が入れ替えられるご
とに行うようにしている。

【００２３】そして、請求項１６に記載された本発明の
動作モード制御装置は、２種類以上の異なる消費電力の
動作モードを持った、１次電池あるいは２次電池あるい
は１次電池と２次電池いずれでも動作し、その電池の特
性を判別する電池特性判別手段と、電池が交換されたか
否かを判別する電池交換判別手段と、装置の動作モード
を制御する制御手段とを設ける。そして、前記電池交換
判別手段により、電池の交換がなされたと判断されたと
きに、前記電池特性判別手段により、電池の特性を判定
しておき、前記制御手段によって、現状の電圧と判別さ
れた電池の種類から、より消費電力の大きなモードに移
行できるか否かを判定する機器において、前記電池交換
交換判別手段では、電源を切る直前の電池の電圧と電源
を投入した電池の電圧を比較することで電池が交換され
たか否かを判別するようにしている。

【００２４】また、請求項１７の発明は、請求項１６に
おいて、電池特性判別手段は、必要電力が異なる２種類
の動作モードにおいて動作させたときの、電池出力電圧
の差によって行うようにしている。

【００２５】さらに、請求項１８の発明は、請求項１７
において、必要電力が異なる２種類の動作モードは、当
機器において、最も消費電力の大きな動作モードと最も
消費電力の小さな動作モードを使用するようにしてい
る。

【００２６】そして、請求項１９に記載された本発明の
動作モード制御処理プログラムを記録した記録媒体は、
２種類以上の異なる消費電力の動作モードをもった、１
次電池あるいは２次電池あるいは１次電池と２次電池い
ずれでも動作する機器の動作モードを制御する動作モー
ド制御処理プログラムを記録した記録媒体において、必
要電力が異なる２種類の動作モードにおいて動作させた
時の、電池出力電圧の差によって、電池の特性を判定
し、現状の電圧と、判別された電池の特性から、より消
費電力の大きなモードに移行できるか否かを判定するよ
うにしている。

【００２７】また、請求項２０に記載された本発明の動
作モード制御処理プログラムを記録した記録媒体は、２
種類以上の異なる消費電力の動作モードを持った、１次
電池あるいは２次電池あるいは１次電池と２次電池いず
れでも動作する機器の動作モードを制御する動作モード
制御処理プログラムを記録した記録媒体において、あら
かじめ電池の特性を判別しておき、現状の電圧と判別さ
れた電池の特性から、より消費電力の大きなモードに移
行できるか否かを判定し、移行できないと判定された場
合は、当電池では、前記消費電力の大きなモードは使用
禁止にするようにしている。

【００２８】さらに、請求項２１の発明は、請求項２０
の発明において、電池の特性を判別する方法は、必要電
力が異なる２種類の動作モードにおいて動作させたとき
の、電池出力電圧の差によって行うことを特徴としてい
る。

【００２９】そして、請求項２２の発明は、請求項１９
と請求項２１の発明において、必要電力が異なる２種類
の動作モードは、当機器において、最も消費電力の大き
な動作モードと最も消費電力の小さな動作モードを使用
するようにしている。

【００３０】また、請求項２３の発明は、請求項１９と
請求項２０と請求項２１の発明において、電池の種類を
判別する動作は、当機器の電源が入るごとに行うように
している。

【００３１】さらに、請求項２４の発明は、請求項１９
と請求項２０と請求項２１の発明において、電池の種類
を判別する動作は、当機器において、電池が入れ替えら
れるごとに行うようにしている。

【００３２】そして、請求項２５に記載された本発明の
動作モード処理プログラムを記録した記録媒体は、２種
類以上の異なる消費電力の動作モードを持った、１次電
池あるいは２次電池あるいは１次電池と２次電池いずれ
でも動作する機器の、電池の交換がなされたと判断され
たときに、電池の特性を判定しておき、現状の電圧と判
別された電池の種類から、より消費電力の大きなモード
に移行できるか否かを判定し、動作モードを制御する動
作モード制御処理プログラムを記録した記録媒体におい
て、前記電池の交換がなされたと判断する方法は、電源
を切る直前の電池の電圧と電源を投入した電池の電圧を
比較することで行うようにしている。

【００３３】また、請求項２６の発明は、請求項２５の
発明において、電池の特性を判別する方法は、必要電力
が異なる２種類の動作モードにおいて動作させたとき
の、電池出力電圧の差によって行うようにしている。

【００３４】さらに、請求項２７の発明は、請求項２６
の発明において、必要電力が異なる２種類の動作モード
は、当機器において、最も消費電力の大きな動作モード
と最も消費電力の小さな動作モードを使用するようにし
ている。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態
である動作モード制御方法の概略的な構成を示すもので
あり、装置全体の制御を行う制御手段としてのＣＰＵ
１、装置全体を動作させるための電源としての電池２、
電池２の端子電圧を測定する電圧検出手段３、動作モー
ド２のときのみ動作する動作モード２インタフェイス
（以下ＩＦと略）４、動作モード３のときのみ動作する
動作モード３ＩＦ５、各動作をユーザが指示するボタン
６、システムバス７などから構成されている。本実施例
では、簡単のために、各モードにおいては、動作モード
２ＩＦ４あるいは動作モード３ＩＦ５のいずれか一つの
ＩＦのみ動作することとする。また、動作モード２ＩＦ
４と動作モードＩＦ５のいずれも動作していない場合を
動作モード１と呼ぶことにする。さらに、本実施例にお
いては、動作モード２ＩＦ４が動作モード３ＩＦ５より
も、より消費電力を必要とすることとする。なお、実際
に装置が動作するためには、プログラム等を収めたＲＯ
Ｍや、ＲＡＭが必要であるが、図１では省略してある。

【００３６】より具体的には、デジタルカメラ＋音声録
音再生機を搭載した機器を想定し、モード２動作ＩＦ４
は、デジタルカメラとしてＣＣＤなどを用いて画像を入
力する画像入力部、モード３動作ＩＦ５は、アンプ・ス
ピーカ・マイクなどを用いて音を入出力する音声録音再
生部を想定すればよい。ユーザのボタン６による操作に
より、画像を入力したいときは、画像入力部に電力が供
給され、画像の取り込みが行われる。また、音声の入出
力をしたいときば、音声録音再生部に電力が供給され、
音の入力や出力ができる。一般に、ＣＣＤを用いた画像
入力部の必要電力は、０．７〜１．０Ｗ程度であり、音
声入出力部は、０．２Ｗ〜０．４Ｗ程度を想定できる。
また、動作モード２ＩＦ４と動作モード３ＩＦ５のいず
れも動作していない動作モード１のときは、取り込んだ
画像をモニタしたり、ボタン６を用いて、画像を編集し
たりといった操作を想定すれば良い。

【００３７】以下、本発明が行う動作モード制御方法に
ついて説明する。図２は、本発明における装置の電源入
力時の動作シーケンスである。ユーザによって、装置に
電源が投入されると、ＣＰＵ１が動作を開始し、装置全
体が起動する。ＣＰＵ１は、ＯＳ等を起動させた（ｓ２
１）後、電池テストにおいて電池２のテストを行う（ｓ
２２）。電池２のテストが終了すると、装置のアプリケ
ーションを起動し（ｓ２３）、ユーザが装置を自由に使
用できる環境が整うと共に動作モード１の状態となる
（ｓ２４）。ユーザがボタン６の操作し、より消費電力
の大きな動作モード２や動作モード３への移行を指示し
たときには、電池テスト（ｓ２２）の結果を用いて、目
的の動作モードに移行可能か否かを判断する。そして、
移行可能と判断された場合に、動作モード２への移行
（ｓ２５）や動作モード３への移行（ｓ２６）が実施さ
れる。そして、目的の動作が終了すると、再びｓ２４に
戻る。一方、移行ができない場合はｓ２４の状態を保
つ。また、ユーザがボタン６により、装置の動作の終了
を指示したときは、アプリケーションとＯＳ等の終了の
手続きを済ませてから、装置への電源の供給をストップ
する。

【００３８】次に図２の電池テスト（ｓ２２）について
図３を用いて、さらに動作モードの制御方法について詳
しく説明する。電池テストが始まると、まず、動作モー
ド１と同等の動作状態、すなわち動作モード２ＩＦ４・
動作モード３ＩＦ５のいずれも電源を供給しない状態に
する（ｓ３１）。その状態において電圧検出手段３を用
いて、装置全体を動作させている電池２の電圧（電圧Ａ
と呼ぶ）を検出する（ｓ３２）。次に、動作モード２と
同等の動作状態、すなわち動作モード２ＩＦ４に電力を
供給する（ｓ３３）。その状態において、電圧検出手段
３を用いて、電池２の電圧（電圧Ｂと呼ぶ）を検出する
（ｓ３４）。装置に使用する電池の種類にかかわらず、
電圧Ａと電圧Ｂを比較すると、必ず電圧Ｂの方が低い電
圧となる。これは、電池には、内部抵抗があり、この内
部抵抗により、取り出す電流値が大きい方が、電池から
出力される端子電圧は低くなるためである。ただし、電
池の種類によって内部抵抗の値が大きく異なるので、２
つのモードにおける電圧差に違いが生じる。この電圧差
の違いを利用して、電池の種類や特性を推定することが
できる（ｓ３５）。このように、電池の特性は、電圧検
出手段３と、ＣＰＵ１による計算などで算出されるが、
これらを行う動作をまとめて電池特性判別手段と呼ぶこ
ともできる。

【００３９】例を上げると、あるアルカリ乾電池におい
ては、１００ｍＷの電力を取り出しているときに１．３
Ｖを出力しているものとすると、６５０ｍＷ程度の電力
を取り出しているときは、１．０Ｖ程度まで出力電圧が
低下する。すなわち、その差は０．３Ｖほどもある。一
方、あるＮｉＨ充電乾電池では、その差は、わずか０．
０５Ｖほどである。

【００４０】これらの２つの異なる消費電力の状態をそ
れぞれ動作モード１と動作モード２とすれば、取り出す
電力と電池の違いによる電圧差の違いから、電池の特性
を推定できることがわかる。具体的には、この装置の各
モードの切り替えによる電圧降下から、内部抵抗を推定
する。そして、実際の動作状態においては、推定した内
部抵抗を利用して、実際にアプリケーション上でユーザ
のボタン６の操作により動作モード１から動作モード２
に切り替える指示がなされたとき、現在の動作モード１
で動作しているときの電池の電圧を測定し、動作モード
２に切り替えたときの電池の出力電圧がどの程度になる
かを推定すればよい。また、計測には用いない動作モー
ド３においても、その動作モードにおける必要電力値を
用いれば、推定した電池の内部抵抗からどの程度の電圧
降下が生じるかが判断できる。

【００４１】そして、この推定した電圧降下の大きさか
ら、動作モード１の状態から動作モード２または、動作
モード３の状態に移行できるか否かがわかる。例えば、
動作モード１において、２本の電池を用いて動作してい
る状態があるものとする。ここで、ユーザがボタン６に
よって、動作モード２への移行を指示したものとする。
ここで、動作モード２へ移行した後の電圧が１．９Ｖに
推定され、かつ装置全体の動作が１．８５Ｖまで保証さ
れていれば、動作モード２への移行が実行される。しか
し、動作モード２へ移行した後の電圧が１．８Ｖに推定
された場合は、装置全体の動作の保証範囲外になるの
で、動作モード２への移行はしない。また、電池の容量
不足により、動作モード２への移行がなされないとき
は、ユーザに、電池の容量が不足が原因で、動作モード
２には移行できないことを知らせればよい。こうすれ
ば、ユーザは、今使用している電池では動作モード２は
使用できないことが認識できる。電池の状態として、動
作モード２を動作させるために、わずかの容量不足で動
作できない場合は、動作モード１と動作モード３では使
用できると考えられる。このとき、動作モード２が必須
でない限り、電池の交換をすることなく装置を動作させ
続けることができる。ユーザとしても、目的の使用条件
によって電池の交換をするかしないかの判定をすること
が可能であり、無駄な電池の交換を抑えることができ
る。

【００４２】ところで、実際の電池のテストにおいて
は、電池の容量が動作モード２を起動するに十分でない
場合がある。この場合の対策について記述する。一つ
は、動作モード２に切り替えたことが原因で、電池の端
子電圧が、装置の動作できる最低動作電圧になった場合
には、ただちに動作モード２への切り替えを中断する方
法である。例えば、装置の最低動作電圧が１．８５Ｖで
あったとする。このとき、電圧検出手段３の機能とし
て、電池２の端子電圧が１．８５Ｖになったら、ＣＰＵ
１にその情報を伝えるような仕組みを付加する。そし
て、ＣＰＵ１は、その情報を受け取ったときには、ただ
ちに動作モード２への切り替えを中止すればよい。もち
ろん、電池テスト（ｓ２３）動作モード２において電池
容量に問題が発生したということは、以後、動作モード
２の動作はできないということである。したがって、ア
プリケーションのイベント待ち（ｓ２４）から、ボタン
６によるユーザの指示により、その動作モードに移行す
ることも禁止する。

【００４３】あるいは、図３に記述した電池のテストに
おいて、各ステップに移行する前に、テストの進行状況
をファイルに保存していくことによって、対策すること
もできる。このとき、電池容量が、動作モード２を動か
すために十分でないときは、一度は電池の容量不足で装
置の電源が切れるが、自動的に再び電源が入る仕組みを
設けておけば、図２の起動シーケンスを再び初めからス
タートさせることができる。この場合、再びｓ２２の電
池テストを始めるが、電池の容量不足の原因である動作
モード２IＦ４に電力を投入する前に、進行状況を書き
込んだファイルを読み出し、過去に電源テストが正常終
了されているかどうか（ＥＮＤまで進行したか否か）を
確認する。もし過去に電池テストｓ２２が正常に終了せ
ず、例えばｓ３２までの動作モード２に移行するまでの
記録しかないとすると、現在の電池では、動作モード２
に移行するための十分な容量を持たないことがわかる。

【００４４】なお、このように、電池の容量の不足か
ら、動作モード２に移行できない場合は、電池に関する
情報の検出ができない。この時は、動作モード３におい
て、電池のテストを行うようにしてもよい。同様に、複
数の動作モードを持つ装置では、電池テストのデフォル
トの動作モードが起動できない場合は、電池テストに使
う動作モードを徐々に消費電力が少ないものへと切り替
えてテストすることもできる。

【００４５】なお、電源の入力時に毎回電池のテストを
行うのではなく、電池の交換があったときにのみテスト
を行うようにしても良い。この方法を用いる場合は、電
池の交換があった場合に、その状態がわかるための仕組
みが必要になる。一つの方法としては、電源を切るとき
に、動作モード１における電池の電圧を測定してデータ
として保存しておく。そして、電源を投入したときに、
同じく動作モード１における電池の電圧を測定し、保存
されたデータを比較して、電圧差が、ある閾値以上に高
い場合には、電池の交換がされたものとして、電池のテ
ストを行う。なお、電圧差に閾値を設けるのは、電池に
は、自己回復能力があり、連続して使用した直後の電池
の電圧と、その後しばらく休ませた電池の電圧を比較す
ると、後者の方が電圧が高くなるからである。この電池
の自己回復能力のために、単純に電圧が高くなった場合
に必ず電池が交換されたとは言えない。

【００４６】または、電池の交換蓋にロック装置を取り
付け、そのロック装置が解除されたか否かを判定できる
ような仕組みを設けておいても良い。この場合は、少な
くともロック装置が解除された場合に、電池が交換され
た可能性があるので、このときに電池のテストを行うよ
うにすれば良い。

【００４７】一方、電源の入力時に毎回電池のテストを
行う方法では、使用する温度や、電池の経年変化を含め
た現状の電池の状態を把握することができるメリットが
ある。

【００４８】さらに、電池の内部抵抗を算出することに
より、使用している電池の種類を推定することができ
る。アルカリ乾電池のような１次電池は、ＮｉＨ乾電池
やＮｉＣｄ乾電池のような２次電池よりも低い出力電圧
になっても使用可能である。また、内部抵抗が大きいの
で、大きな電力を取り出すときも、電池の端子の電圧
は、残容量に対して低い値となる。したがって、電池の
終止電圧は、１次電池と２次電池では、異なる値を設定
する必要があり、また特に１次電池では、動作状態によ
って、その値を変える必要がある。さらに、突然の動作
の停止が許されない機器では、終始電圧を設定して、装
置自体が終止電圧を監視することにより、安全に装置の
電源を切る必要がある。この場合、１次電池と２次電池
のいずれの種類の電池での動作を保証する装置において
は、終始電圧を２次電池に合わせて、高めに設定しなけ
ればならない。このとき、実際に１次電池を使用した場
合は、十分に電池を使い切ることができず、実際には残
容量がある電池を交換しなければならない。

【００４９】しかし、使用している電池の種類やその特
性が推定できれば、それぞれの動作状態と電池に適切な
終始電圧を設定することができ、電池を有効活用するこ
とができる。

【００５０】

【発明の効果】本発明は、複数の消費電力が異なる動作
モードを持った、電池で駆動する装置において、その消
費電力が異なる状態を利用して、その電池の特性や種類
を判別し、以降は、その情報に基づいて、装置の各動作
モードへの移行が可能か否かを判別して動作することに
より、電池の容量がより電力を必要とする動作モードに
十分ではない場合は、動作そのモードに遷移できないよ
うにして、装置の動作の確保をすることができる。ま
た、その動作モードに遷移できない場合は、そのことを
使用者に知らせることで、使用者は、その動作モードが
必須でない場合は、その動作モードを使用しないように
装置を動作させることによって、電池を有効に使用する
ことができる。また、電池の種類を推定することによっ
て、その電池と装置の動作状況に応じた終始電圧を設定
することができ、使用者にとっては、装置の動作時間の
最適化に加え、電池の有効活用も実現できる。

【００５１】また、本発明は、装置自身が持つ消費電力
が異なる動作状態を活用して行うので、ハードウェアと
しては、電池の端子電圧を測定するための機構以外に
は、特殊な付加装置は必要なく、装置にＡＤ変換の機構
があらかじめ搭載されている装置にとっては、ＡＤ変換
器と電池の端子を接続するための簡単な切り替えスイッ
チ素子の付加のみで構成できる。また、ソフトウェアと
しても、電力の異なる動作状態において、電圧を測定
し、そして電池の特性を判断するための簡単な計算やわ
ずかの電池に関するテーブルを設けるだけで判別が可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における装置の概略的な構
成を示すブロック図。

【図２】本発明による動作モード制御を搭載した装置の
動作を説明するための図。

【図３】本発明の動作モード制御を行うために必要な情
報を得るために行う動作のフローチャート。

【符号の説明】

１ ＣＰＵ（中央処理装置） ２ 電池（装置を動作させるための電源） ３ 電圧検出手段 ４ 動作モード２インタフェイス（動作モード２にて
電源供給される） ５ 動作モード３インタフェイス（動作モード３にて
電源供給される） ６ ボタン ７ システムバス

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２種類以上の異なる消費電力の動作モー
   ドをもった、１次電池あるいは２次電池あるいは１次電
   池と２次電池いずれでも動作する機器の動作モードを制
   御する動作モード制御方法において、必要電力が異なる
   ２種類の動作モードにおいて動作させた時の、電池出力
   電圧の差によって、電池の特性を判定し、現状の電圧
   と、判別された電池の特性から、より消費電力の大きな
   モードに移行できるか否かを判定することを特徴とする
   動作モード制御方法。
2. 【請求項２】 ２種類以上の異なる消費電力の動作モー
   ドを持った、１次電池あるいは２次電池あるいは１次電
   池と２次電池いずれでも動作する機器の動作モードを制
   御する動作モード制御方法において、 あらかじめ電池の特性を判別しておき、現状の電圧と判
   別された電池の特性から、より消費電力の大きなモード
   に移行できるか否かを判定し、移行できないと判定され
   た場合は、当電池では、前記消費電力の大きなモードは
   使用禁止にすることを特徴とする動作モード制御方法。
3. 【請求項３】 前記電池の特性を判別する方法は、必要
   電力が異なる２種類の動作モードにおいて動作させたと
   きの、電池出力電圧の差によって行うことを特徴とする
   請求項２記載の動作モード制御方法。
4. 【請求項４】 前記必要電力が異なる２種類の動作モー
   ドは、当機器において、最も消費電力の大きな動作モー
   ドと最も消費電力の小さな動作モードであることを特徴
   とする請求項１または請求項３記載の動作モード制御方
   法。
5. 【請求項５】 前記電池の種類を判別する動作は、当機
   器の電源が入るごとに行うことを特徴とする請求項１ま
   たは請求項２または請求項３記載の動作モード制御方
   法。
6. 【請求項６】 前記電池の種類を判別する動作は、当機
   器において、電池が入れ替えられるごとに行うことを特
   徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載の
   動作モード制御方法。
7. 【請求項７】 ２種類以上の異なる消費電力の動作モー
   ドを持った、１次電池あるいは２次電池あるいは１次電
   池と２次電池いずれでも動作する機器の、電池の交換が
   なされたと判断されたときに、電池の特性を判定してお
   き、現状の電圧と判別された電池の種類から、より消費
   電力の大きなモードに移行できるか否かを判定し、動作
   モードを制御する動作モード制御方法において、 前記電池の交換がなされたと判断する方法は、電源を切
   る直前の電池の電圧と電源を投入した電池の電圧を比較
   することで行うことを特徴とする動作モード制御方法。
8. 【請求項８】 前記電池の特性を判別する方法は、必要
   電力が異なる２種類の動作モードにおいて動作させたと
   きの、電池出力電圧の差によって行うことを特徴とする
   請求項７記載の動作モード制御方法。
9. 【請求項９】 前記必要電力が異なる２種類の動作モー
   ドは、当機器において、最も消費電力の大きな動作モー
   ドと最も消費電力の小さな動作モードであることを特徴
   とする請求項８記載の動作モード制御方法。
10. 【請求項１０】 １次電池あるいは２次電池あるいは１
    次電池と２次電池のいずれでも動作する、２種類以上の
    異なる消費電力の動作モードを持った機器において、 その電池の電圧を検出する電圧検出手段と、その電圧検
    出手段によって検出された電圧によって、装置の動作モ
    ードを制御する制御手段とを少なくとも有し、 前記電圧検出手段により、必要電力が異なる２種類の動
    作モードにおいて動作させた時の、電池出力電圧を検出
    し、 前記制御手段は、検出された電圧の差によって、電池の
    特性を判定し、現状の電圧と、判別された電池の特性か
    ら、より消費電力の大きなモードに移行できるか否かを
    判定することを特徴とする動作モード制御装置。
11. 【請求項１１】 １次電池あるいは２次電池あるいは１
    次電池と２次電池いずれでも動作する２種類以上の異な
    る消費電力の動作モード持った機器において、 電池の特性を判定する電池特性判別手段と、装置の動作
    モードを制御する制御手段とを少なくとも有し、 前記電池特性判別手段によって、あらかじめ電池の特性
    を判別しておき、 前記制御手段は、現状の電圧と判別された電池の種類か
    ら、より消費電力の大きなモードに移行できるか否かを
    判定し、移行できないと判定された場合は、当電池で
    は、前記消費電力の大きなモードは使用禁止にすること
    を特徴とする動作モード制御装置。
12. 【請求項１２】 前記電池特性判別手段は、必要電力が
    異なる２種類の動作モードにおいて動作させたときの、
    電池出力電圧の差を測定することよって行うことを特徴
    とする請求項１１記載の動作モード制御装置。
13. 【請求項１３】 前記必要電力が異なる２種類の動作モ
    ードは、当機器において、最も消費電力の大きな動作モ
    ードと最も消費電力の小さな動作モードであることを特
    徴とする請求項１０または請求項１２記載の動作モード
    制御装置。
14. 【請求項１４】 前記電池の種類を判別する動作は、当
    機器の電源が入るごとに行うことを特徴とする請求項１
    ０または請求項１１または請求項１２記載の動作モード
    制御装置。
15. 【請求項１５】 前記電池の種類を判別する動作は、当
    機器において、電池が入れ替えられるごとに行うことを
    特徴とする請求項１０または請求項１１または請求項１
    ２記載の動作モード制御装置。
16. 【請求項１６】 ２種類以上の異なる消費電力の動作モ
    ードを持った、１次電池あるいは２次電池あるいは１次
    電池と２次電池いずれでも動作し、 その電池の特性を判別する電池特性判別手段と、電池が
    交換されたか否かを判別する電池交換判別手段と、装置
    の動作モードを制御する制御手段とを少なくとも有し、 前記電池交換判別手段により、電池の交換がなされたと
    判断されたときに、前記電池特性判別手段により、電池
    の特性を判定しておき、前記制御手段によって、現状の
    電圧と判別された電池の種類から、より消費電力の大き
    なモードに移行できるか否かを判定する機器において、 前記電池交換交換判別手段では、電源を切る直前の電池
    の電圧と電源を投入した電池の電圧を比較することで電
    池が交換されたか否かを判別することを特徴とする動作
    モード制御装置。
17. 【請求項１７】 前記電池特性判別手段は、必要電力が
    異なる２種類の動作モードにおいて動作させたときの、
    電池出力電圧の差によって行うことを特徴とする請求項
    １６記載の動作モード制御方法。
18. 【請求項１８】 前記必要電力が異なる２種類の動作モ
    ードは、当機器において、最も消費電力の大きな動作モ
    ードと最も消費電力の小さな動作モードであることを特
    徴とする請求項１７記載の動作モード制御方法。
19. 【請求項１９】 ２種類以上の異なる消費電力の動作モ
    ードをもった、１次電池あるいは２次電池あるいは１次
    電池と２次電池いずれでも動作する機器の動作モードを
    制御する動作モード制御処理プログラムを記録した記録
    媒体において、必要電力が異なる２種類の動作モードに
    おいて動作させた時の、電池出力電圧の差によって、電
    池の特性を判定し、現状の電圧と、判別された電池の特
    性から、より消費電力の大きなモードに移行できるか否
    かを判定することを特徴とする動作モード制御処理プロ
    グラムを記録した記録媒体。
20. 【請求項２０】 ２種類以上の異なる消費電力の動作モ
    ードを持った、１次電池あるいは２次電池あるいは１次
    電池と２次電池いずれでも動作する機器の動作モードを
    制御する動作モード制御処理プログラムを記録した記録
    媒体において、 あらかじめ電池の特性を判別しておき、現状の電圧と判
    別された電池の特性から、より消費電力の大きなモード
    に移行できるか否かを判定し、移行できないと判定され
    た場合は、当電池では、前記消費電力の大きなモードは
    使用禁止にすることを特徴とする動作モード制御処理プ
    ログラムを記録した記録媒体。
21. 【請求項２１】 前記電池の特性を判別する方法は、必
    要電力が異なる２種類の動作モードにおいて動作させた
    ときの、電池出力電圧の差によって行うことを特徴とす
    る請求項２０記載の動作モード制御処理プログラムを記
    録した記録媒体。
22. 【請求項２２】 前記必要電力が異なる２種類の動作モ
    ードは、当機器において、最も消費電力の大きな動作モ
    ードと最も消費電力の小さな動作モードであることを特
    徴とする請求項１９または請求項２１記載の動作モード
    制御処理プログラムを記録した記録媒体。
23. 【請求項２３】 前記電池の種類を判別する動作は、当
    機器の電源が入るごとに行うことを特徴とする請求項１
    ９または請求項２０または請求項２１記載の動作モード
    制御処理プログラムを記録した記録媒体。
24. 【請求項２４】 前記電池の種類を判別する動作は、当
    機器において、電池が入れ替えられるごとに行うことを
    特徴とする請求項１９または請求項２０または請求項２
    １記載の動作モード制御処理プログラムを記録した記録
    媒体。
25. 【請求項２５】 ２種類以上の異なる消費電力の動作モ
    ードを持った、１次電池あるいは２次電池あるいは１次
    電池と２次電池いずれでも動作する機器の、電池の交換
    がなされたと判断されたときに、電池の特性を判定して
    おき、現状の電圧と判別された電池の種類から、より消
    費電力の大きなモードに移行できるか否かを判定し、動
    作モードを制御する動作モード制御処理プログラムを記
    録した記録媒体において、 前記電池の交換がなされたと判断する方法は、電源を切
    る直前の電池の電圧と電源を投入した電池の電圧を比較
    することで行うことを特徴とする動作モード制御処理プ
    ログラムを記録した記録媒体。
26. 【請求項２６】 前記電池の特性を判別する方法は、必
    要電力が異なる２種類の動作モードにおいて動作させた
    ときの、電池出力電圧の差によって行うことを特徴とす
    る請求項２５記載の動作モード制御処理プログラムを記
    録した記録媒体。
27. 【請求項２７】 前記必要電力が異なる２種類の動作モ
    ードは、当機器において、最も消費電力の大きな動作モ
    ードと最も消費電力の小さな動作モードであることを特
    徴とする請求項２６記載の動作モード制御プログラムを
    記録した記録媒体。