JP2002262472A - 電池駆動型電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池の端子電圧が一時的に下限値を下回るこ
とを極力防止して、使用可能となる時間を十分に確保す
ることができる電池駆動型電子機器を提供する。 【解決手段】 バーコードハンディターミナルのＣＰＵ
は、バーコードを読み取るためのキーがオン操作される
と、電池の端子電圧ＶB を検出し（ステップＢ１）、そ
の端子電圧ＶB に応じて、前記機能を実行するために機
能部である走査・受光・二値化回路，照明に対して電源
を投入する待機時間Waitを変化させ、突入電流の集中を
確実に回避する。具体的には、端子電圧ＶB が低下する
ことに伴って待機時間Waitが次第に長くなるように変化
させる（ステップＢ２〜Ｂ４，Ｂ５〜Ｂ８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池によって駆動
され、所定の機能を実行するためのスイッチがオン操作
されると、前記機能を実行するために用いられる複数の
機能部に対して夫々電源を投入するように構成される電
池駆動型電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、バーコードハンディターミナル
（以下、ＢＨＴと称する）の一形態を示す外観図であ
る。ＢＨＴ１は、筐体２の先端部２ａよりバーコード３
に光を照射し、その光の反射による明暗のパターンによ
ってバーコード３を読み取るようになっている。筐体２
の表面側には、読取ったコードのデータなどを表示する
ＬＣＤ４や、各種操作入力を行うためのキー５などを備
えている。

【０００３】図６は、ＢＨＴ１の電気的構成を示す機能
ブロック図である。ＢＨＴ１は、電池６で駆動されるよ
うになっており、電池６の電圧は、電源回路７により各
回路ブロック毎に適した電圧に昇圧されて夫々の電源と
して供給されるようになっている。

【０００４】ＣＰＵ８は、メモリ９に記憶されている制
御プログラム及びキー５の操作入力に基づいて動作し、
ＬＥＤなどで構成される照明１０やＣＣＤ(Charge Coup
ledDevice) などを含んで構成される走査・受光・二値
化回路（以下、受光回路と称す）１１を駆動制御した
り、受光回路１１が出力する受光信号に基づいて読取っ
たバーコード３をデコードするようになっている。ま
た、メモリ９には、ＣＰＵ８がデコードしたバーコード
３のデータなどが記憶される。

【０００５】また、ＣＰＵ８は、ＬＣＤ４にユーザへの
ガイダンスデータやバーコード３の読み取りデータなど
を表示させるようになっている。ブザー１２は、ＣＰＵ
８によって駆動制御され、バーコード３の読み取り完了
のユーザに報知したり、その他の警告音を発生させるた
めに用いられる。通信ポート１３は、メモリ９に蓄積さ
れたバーコード３のデータを、図示しないホストに転送
するために用いられる通信用インターフェイス（例え
ば、ＩｒＤＡ，ＲＳ−２３２Ｃ等）である。

【０００６】ところで、電源回路７は、１次側の電池６
の電圧及び２次側のＣＰＵ８に対する出力電圧を監視す
るようになっており、電池６の電圧が最低動作電圧を下
回った場合は、ＣＰＵ８に対して動作を強制終了させる
ための割込み信号を出力するようになっている。

【０００７】ＣＰＵ８は、ＢＨＴ１本体の電源スイッチ
がＯＮされると起動する。そして、ユーザがＢＨＴ１に
よりバーコード３を読み取るためキー５における読み取
りスイッチをＯＮすると、ＣＰＵ８は、そのスイッチが
ＯＮされるまでは省電力のため動作を停止している照明
１０や受光回路１１を駆動して読取り処理を行うように
なっている。

【０００８】また、ＣＰＵ８は、内部にＡ／Ｄコンバー
タを内蔵しており、自身でも電池６の電圧を監視してい
る。そして、その監視情報に基づいて電池６の残量をＬ
ＣＤ４に表示させるようになっている。また、ＣＰＵ８
は、電池６の電圧が下限電圧（＞最低動作電圧）を下回
った場合は、“ローバッテリ”と判断してそのメッセー
ジをＬＣＤ４に表示させると、ＢＨＴ１の動作を強制的
に停止させるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ここで、近年のバーコ
ード３の読取り処理については、大深度化や高速化が増
す傾向に伴って、照明１０や受光回路１１の消費電流は
増加する傾向にある。そのため、読み取りスイッチのＯ
Ｎに伴ってＣＰＵ８が照明１０及び受光回路１１を同時
に駆動すると、それらの突入電流はかなり大きくなる。
そして、大きな突入電流が流れると、電池６の電圧は急
激に低下することになるので、ＣＰＵ８において一時的
に“ローバッテリ”が検出されてしまい、定常的な電池
６の電圧は“ローバッテリ”のレベルまで低下していな
いにもかかわらずＢＨＴ１を使用することができなくな
ってしまう。

【００１０】斯様な問題を解決するため、従来、読み取
りスイッチがＯＮされた場合は、ＣＰＵ８が先ず受光回
路１１を駆動し、その時点から所定時間が経過した後に
照明１０を駆動するという遅延駆動制御が行われてい
る。即ち、突入電流を集中的に発生させることなく分散
させて、一時的な“ローバッテリ”の検出を防止するよ
うにしている。

【００１１】ところが、突入電流の発生状態（発生期
間）は、電池６の電圧レベルの変動に伴って変化する。
例えば、図７及び図８は、本発明の発明者が行ったＢＨ
Ｔ１の一構成例に対する実測の結果であり、ＣＰＵ８が
受光回路１１に電源を投入した場合における電池６の電
圧波形の変化及び突入電流波形を示すものである（オシ
ロスコープの表示画面）。図７は、電池６の電圧が３．
０Ｖの場合（例えば、市販の１．５Ｖの乾電池を２本直
列にして使用）であり，図８は同電圧が２．５Ｖの場合
である。

【００１２】これらの図から明らかなように、電池６の
電圧が３．０Ｖの場合の突入電流の持続時間は約２．５
ｍｓ（横軸は、１．０ｍｓ／ｄｉｖ）であるが、電池６
の電圧が２．５Ｖの場合は持続時間が約５．３ｍｓまで
延びている。従って、従来のように突入電流の集中を避
けるための遅延時間を固定して制御すると、電池６の電
圧低下に伴って結果的に突入電流の集中を回避できず一
時的な“ローバッテリ”が検出され易くなる場合があ
る。この場合、“ローバッテリ”は、例えば電池６の電
圧が１．８Ｖを下回った場合に検出されるとする。

【００１３】即ち、例えば、図９は、電池６の電圧が
２．７Ｖの場合であり、ＣＰＵ８が受光回路１１に電源
を投入した後約５．０ｍｓ後に照明１０に対して電源を
投入した場合の各波形である。この場合、受光回路１１
に電源を投入したことによって発生した突入電流は５．
０ｍｓ後には消滅しているため、このタイミングで照明
１０に電源を投入することで突入電流の集中を回避でき
ている。

【００１４】ところが、図１０に示すように、電池６の
電圧が２．５５Ｖの場合において、図９の場合と同様に
ＣＰＵ８が受光回路１１に対する電源投入から約５．０
ｍｓ後に照明１０に電源を投入すると、受光回路１１の
電源投入で発生した突入電流は５．０ｍｓ後も未だ持続
しており、そこに照明１０の電源投入で発生した突入電
流が加わることから電池６の電圧はそのタイミングで一
時的に大きく低下し、“ローバッテリ”が検出されてし
まう。以上のように、従来の技術では、ＢＨＴ１が使用
可能となる時間を十分に確保することができなかった。

【００１５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、電池の端子電圧が一時的に下限値を
下回ることを極力防止して、使用可能となる時間を十分
に確保することができる電池駆動型電子機器を提供する
ことにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の電池駆動
型電子機器によれば、制御手段は、所定の機能を実行す
るためのスイッチがオン操作されると、電圧検出手段に
よって検出される電池の端子電圧に応じて、前記機能を
実行するための複数の機能部に対して電源を投入する間
隔を変化させる。

【００１７】即ち、電池の端子電圧が低下することに伴
い複数の機能部に対して電源を投入する間隔が次第に長
くなるように変化させることで、各機能部において生じ
る突入電流の集中をより確実に回避できるようになる。
従って、スイッチがオン操作された場合に電池の端子電
圧が一時的に下限値を下回り、制御手段が各機能部の動
作を停止させることを極力防止することができ、ユーザ
は、電池駆動型電子機器をより長時間にわたって使用で
きるようになる。

【００１８】請求項２記載の電池駆動型電子機器によれ
ば、前記所定の機能を、暗部と明部とを組み合わせるこ
とで情報を符号化したコードを光学的手段によって読み
取るものとする。即ち、バーコードや二次元コードなど
を読み取るために使用されるバーコードリーダは、その
使用形態における機能性等を考慮して電池駆動により携
帯可能に構成される場合が多い。従って、斯様なバーコ
ードリーダに本発明を適用することで、その効果を十分
に奏することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明をＢＨＴに適用した
場合の一実施例について図１乃至図４を参照して説明す
る。尚、図５及び図６と同一部分には同一符号を付して
説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明する。
電気的構成を示す図４において、本実施例におけるＢＨ
Ｔ（電池駆動型電子機器）２１のハードウエア的な構成
は基本的にＢＨＴ１と同様であるが、ＣＰＵ８に代わる
ＣＰＵ（電圧検出手段，制御手段）２２のソフトウエア
による制御内容がＢＨＴと異なっている。

【００２０】図１は、ＣＰＵ２２が実行するメインルー
チンにおける要部の処理内容を示すフローチャートであ
る。ＣＰＵ２２は、キー５の電源スイッチがオンされて
ＢＨＴ２１本体の電源が投入されると起動し、先ず、メ
モリ９のチェックやＩ／Ｏポートなどの初期設定を行う
（ステップＡ１）。それから、後述するように電池６の
端子電圧を監視するための処理を実行すると（ステップ
Ａ２）、キー５の読取り開始スイッチ（スイッチ）がオ
ンされるか（ステップＡ３，「ＹＥＳ」）、電源スイッ
チがオフされるまで（ステップＡ４，「ＹＥＳ」）、ス
テップＡ２〜Ａ４のループを回り続ける。

【００２１】ステップＡ２〜Ａ４のループを回っている
状態において、読取り開始スイッチ（スイッチ）がオン
されるとステップＡ５に移行し、ＣＰＵ２２は、後述す
るバーコード３の読取り処理を実行してからステップＡ
４に戻る。また、前記ループを回っている状態において
電源スイッチがオフされると、ＣＰＵ２２はステップＡ
６に移行して電源オフ処理を行い、自身を含むＢＨＴ２
１内の各部に対する電源供給を断つように電源回路７に
制御信号を与える。すると、ＢＨＴ２１の電源はオフ状
態となる。

【００２２】図２は、図１のステップＡ２における電圧
監視処理の詳細内容を示すフローチャートである。ＣＰ
Ｕ２２は、先ず、電源回路７を介し、電池６の端子電圧
ＶBをＡ／Ｄ変換して読み取ると（ステップＢ１）、そ
の端子電圧ＶB を、次のステップＢ２，Ｂ３，Ｂ４にお
いて、基準電圧Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 （Ｖ1 ＞Ｖ2 ＞Ｖ3）
と夫々比較する。この場合、基準電圧Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3
は、例えばＶ1 ＝２．７Ｖ，Ｖ2 ＝２．５Ｖ，Ｖ3 ＝
１．８Ｖ（下限電圧）に設定されている。

【００２３】そして、ＣＰＵ２２は、ＶB ＞Ｖ1 である
と判断すると（ステップＢ２，「ＹＥＳ」）待機時間Wa
itをＷ１に決定してから（ステップＢ５）、端子電圧Ｖ
B に応じて、電池６の残量をＬＣＤ４に例えば３段階程
度で表示する（ステップＢ６）。それから、処理を終了
してメインルーチンにリターンする。ここで、待機時間
Waitは、ＣＰＵ２２が受光回路１１に電源を投入した後
に照明１０に電源を投入するまでの間隔であり、Ｗ１は
例えば５．０ｍｓに設定される。

【００２４】また、端子電圧ＶB がＶ1 ≧ＶB ＞Ｖ2 の
範囲にある場合、ＣＰＵ２２は、ステップＢ３で「ＹＥ
Ｓ」と判断して待機時間WaitをＷ２（例えば、７．０ｍ
ｓ）に決定し（ステップＢ７）ステップＢ６に移行す
る。また、端子電圧ＶB がＶ2≧ＶB ＞Ｖ3 の範囲にあ
る場合、ＣＰＵ２２は、ステップＢ４で「ＹＥＳ」と判
断して待機時間WaitをＷ３（例えば、１０．０ｍｓ）に
決定し（ステップＢ８）ステップＢ６に移行する。

【００２５】そして、端子電圧ＶB がＶ3 ≧ＶB の範囲
にある場合、ＣＰＵ２２は、ステップＢ４で「ＮＯ」と
判断してＬＣＤ４に“Low Battery （ローバッテリ）”
のメッセージを表示させると（ステップＢ９）、図１の
ステップＡ６に移行してＢＨＴ２１本体の電源オフ処理
を行う。

【００２６】次に、図３は、図１のステップＡ５におけ
る読取り処理の詳細内容を示すフローチャートである。
ＣＰＵ２２は、先ず、受光回路（走査・受光・二値化回
路，機能部，光学的手段）１１に対して電源を供給する
と（ステップＣ１）、図２のステップＢ５，Ｂ７，Ｂ８
の何れかで決定されたＷ1 ，Ｗ2 ，Ｗ3 を待機時間Wait
に設定し（ステップＣ２）、待機時間Waitが経過するま
で待機する（ステップＣ３）。そして、待機時間Waitが
経過すると（ステップＣ３，「ＹＥＳ」）、ＣＰＵ２２
は照明（機能部，光学的手段）１０に電源を供給し（ス
テップＣ４）、実質的なバーコード３の読取り処理を受
光回路１１によって行う（図示せず）。それから、処理
を終了してリターンする。

【００２７】即ち、図７及び図８に示した場合のよう
に、電池６の端子電圧ＶB が３．０Ｖの場合の受光回路
１１による突入電流持続時間ＴRCは約２．５ｍｓであ
り、ＶBが２．６Ｖの場合のＴRCは約５．３ｍｓである
から、ＶB ＞Ｖ1 （２．７Ｖ）である場合は待機時間Wa
itをＷ１（５．０ｍｓ）に設定することで、受光回路１
１による突入電流と、照明１０による突入電流との重畳
を回避することが可能である。

【００２８】また、図１０に示した場合のように、電池
６の端子電圧ＶB が２．５５Ｖの場合の持続時間ＴRCは
６．０ｍｓ弱であるから、Ｖ1 ≧ＶB ＞Ｖ2 （２．５
Ｖ）である場合の待機時間WaitをＷ２（７．０ｍｓ）に
設定することで、同様に突入電流の重畳を回避すること
が可能である。更に、Ｖ2 ≧ＶB ＞Ｖ3 （１．８Ｖ）で
ある場合に、待機時間WaitをＷ３（１０．０ｍｓ）に設
定することで、突入電流の重畳を回避できることも実測
によって確認済みである。

【００２９】以上のように本実施例によれば、ＢＨＴ２
１のＣＰＵ２２は、バーコード３を読み取るためのキー
５がオン操作されると、電池６の端子電圧ＶB に応じ
て、受光回路１１，照明１０に対して電源を投入する待
機時間Waitを変化させるようにした。具体的には、端子
電圧ＶB が低下することに伴って待機時間Waitが次第に
長くなるように変化させて、突入電流の集中をより確実
に回避するようにした。従って、読取り用のキー５がオ
ン操作された場合に電池６の端子電圧ＶB が一時的に下
限値Ｖ3 を下回り、ＣＰＵ２２が受光回路１１，照明１
０の動作を停止させることを極力防止することができ、
ユーザは、ＢＨＴ２１をより長時間にわたって使用でき
るようになる。また、ＢＨＴ２１は、その使用形態にお
ける機能性等を考慮して電池駆動により携帯可能に構成
されることが多いので、ＢＨＴ２１に適用することで、
本発明の効果を十分に奏することができる。

【００３０】本発明は上記し且つ図面に記載した実施例
にのみ限定されるものではなく、次のような変形または
拡張が可能である。電池の電圧や、その電圧レベルに対
応する待機時間の設定は、適宜変更して実施すれば良
い。所定の機能は、バーコードを読み取るものに限るこ
とはない。従って、電池駆動型電子機器はＢＨＴ２１に
限ることなく、電池によって駆動される電子機器であれ
ば適用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をバーコードハンディターミナル（ＢＨ
Ｔ）に適用した場合の一実施例であり、ＢＨＴのＣＰＵ
が実行するメインルーチンにおける要部の処理内容を示
すフローチャート

【図２】図１のステップＡ２における電圧監視処理の詳
細内容を示すフローチャート

【図３】図１のステップＡ５における読取り処理の詳細
内容を示すフローチャート

【図４】電気的構成を示す機能ブロック図

【図５】従来のＢＨＴの外観を示す斜視図

【図６】図４相当図

【図７】本発明の発明者が行ったＢＨＴの一構成例に対
する実測の結果であり、ＣＰＵが受光回路に電源を投入
した場合における電池の電圧波形の変化及び突入電流波
形を示す図（その１）

【図８】図７相当図（その２）

【図９】ＣＰＵが受光回路に電源を投入した後、一定時
間後に照明に電源を投入した場合における図７相当図
（その１）

【図１０】図９相当図（その２）

【符号の説明】

５はキー（スイッチ）、６は電池、１０は照明（機能
部，光学的手段）、１１は走査・受光・二値化回路（機
能部，光学的手段）、２１はバーコードハンディターミ
ナル（電池駆動型電子機器）、２２はＣＰＵ（電圧検出
手段，制御手段）を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動用電源である電池の端子電圧を検出
   する電圧検出手段と、所定の機能を実行するためのスイ
   ッチがオン操作されると前記機能を実行するために用い
   られる複数の機能部に対して夫々電源を投入する共に、
   前記電圧検出手段によって検出される前記電池の端子電
   圧が下限値を下回ると、各機能部の動作を停止させるよ
   うに制御する制御手段とを備えて構成される電池駆動型
   電子機器において、 前記制御手段は、前記スイッチがオン操作された場合
   に、前記電圧検出手段によって検出される前記端子電圧
   に応じて、前記複数の機能部に対して電源を投入する間
   隔を変化させるように制御することを特徴とする電池駆
   動型電子機器。
2. 【請求項２】 前記所定の機能は、暗部と明部とを組み
   合わせることで情報を符号化したコードを光学的手段に
   よって読み取るものであることを特徴とする請求項１記
   載の電池駆動型電子機器。