JP2004281076A - 表示器付き電池および電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】電池にその電池固有の情報を表示可能とする。
【解決手段】電池１０は、電気的な表示信号の入力により表示の変更が可能で、表示信号が断たれてもその表示が維持されるよう構成された表示器１２と、電気機器２０からの表示信号を表示器１２に入力する信号ラインとを有している。電気機器２０は、例えば充電器にて構成され、電池装填時に上記信号ラインに表示信号を出力可能な表示回路３３と、表示すべき情報を取得し、その情報を表示器１２に表示すべく表示回路３３を制御する制御装置３１とを有している。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は充電式の電池およびその電池が装填される電気機器に関し、電池に情報を表示可能としたものである。
【０００２】
【発明の背景】
繰り返し充電が可能なリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池は、デジタルスチルカメラを始めとする種々の電子機器で使用に供されている。ユーザは、電池の残り容量が少ない、もしくは無いと考えられるときに充電を行うわけであるが、前回の充電日時を憶えていないと残り容量がどの程度であるか見当がつかなくなる。残り容量は、その電池を使用する電子機器や充電器に装着することで把握できることもあるが、電池単体ではそれを把握する術はない。また二次電池は、繰り返し充電可能とはいっても充電回数が多くなるにつれて劣化が進み、ついには満足な給電が行えなくなる。ユーザは、電池の充電回数をいちいち憶えているわけではないから、寿命が近い電池でもそれと気づかないことがある。特に長期間使用した電池と同種類の電池を新たに購入したような場合、新旧の電池を同一箇所に保管していると、いずれが新しいものか分からなくなってしまう。
【０００３】
なお、表示器を設けた電池に関する先行技術文献は不知である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１および２の発明に係る電池は、繰り返し充電可能な二次電池であって、電気的な表示信号の入力により表示の変更が可能で、表示信号が断たれてもその表示が維持されるよう構成された表示器と、当該電池が装填される電気機器からの表示信号を表示器に入力する信号ラインとを有する。
特に請求項２の発明は、薄型の湾曲性のある表示器を用いたもので、その表示器は電池の表面形状に沿って湾曲されて配置される。
請求項３〜６の発明に係る電気機器は、請求項１または２に記載の電池が装填可能とされ、電池装填時に上記信号ラインに表示信号を出力可能な表示回路と、表示すべき情報を取得し、その情報を表示器に表示すべく表示回路を制御する制御装置とを具備する。
請求項４の発明は、装填された電池を充電する充電回路を更に備えるものである。
請求項５の発明は、装填された電池固有の充電情報を表示可能としたもので、所定量の充電が完了した時点で表示情報が更新されるよう表示回路を制御する。
請求項６の発明は、充電情報が、最終充電日時および充電回数の少なくともいずれかを含むものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
−第１の実施形態−
図１〜図６により本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は本実施形態における電源電池１０の外観を示し、電池１０は繰り返し充電可能な二次電池である。二次電池にはリチウムイオン電池やニッケル水素電池などがあるが、その種類は問わない。電池１０の一端面には一対の充電／給電用の接点１１ａ，１１ｂが設けられるとともに、電池１０の上面（充電時に上方を向く面）には、電子表示器１２が固着されている。
【０００６】
電子表示器１２は、軽量で、薄く、湾曲性があり、かつ消費電流の極めて少ない紙状のもので、例えば特開２００１−２０９７６０号公報、特開２００１−３１２２２７号公報、特開２００１−３０５５５１号公報等に開示されているようなものを用いる。かかる性質を持つ表示器は一般に電子ペーパと呼ばれており、以下の説明では電子ペーパ１２と記す。上記公報には電子ペーパの幾つかの表示原理が記載されているが、本実施形態ではいずれの原理を採用するものでもよい。要は電子ペーパを構成する表示素子に電気信号（表示信号）を印加することで文字や数値あるいは絵柄の表示が行え、電気信号を断っても表示が維持されるものであればよい。電子ペーパ１２への信号入力は、電池１０の一端側に設けた接点１３ａ，１３ｂおよび電池内の信号ラインＬを介してなされ、図２に示すように充電日付や時刻、充電回数を表示可能である（詳細は後述する）。
【０００７】
ここで、表示器を設ける箇所が十分な面積を持つ平面であれば、湾曲性を持たない表示器を用いてもよい。しかし、電池は表面に凹凸のあるものが多く、電子ペーパ１２のような湾曲性のあるものを表示器として用いるのが好都合である。表示器を電池形状に合わせて湾曲させることで対応でき、電池自体のデザインを変更しなくて済む。また湾曲性があれば、図示の如く電池１０の上面から両側面に渡って表示器を配することも可能である。
【０００８】
図３，図４に本実施形態における充電器２０を示す。充電器２０は、ＡＣ電源から給電を受けて電池１０を充電するもので、電池１０がセットされる装填部２１を有する。装填部２１の壁面には、充電用の接点２２ａ，２２ｂと、電子ペーパ駆動用の接点２３ａ，２３ｂとが露出し、電池１０がセットされると接点１１ａ，１１ｂと接点２２ａ，２２ｂ、接点１３ａ，１３ｂと接点２３ａ，２３ｂがそれぞれ接触する。また充電中であることを表示する表示ランプ２４も設けられている。
【０００９】
図５は電池１０と充電器２０の制御回路を示している。充電器２０のＣＰＵ３１には、充電回路３２と、表示回路３３と、メモリ３４と、デート回路３５と、上述した表示ランプ２４とが接続されている。電池１０が充電器２０にセットされると、充電回路３２が上記接点１１ａ，１１ｂ，２２ａ，２２ｂを介して電池１０の充電を開始し、同時に表示ランプ２４が点灯される。電池１０の充電状態に応じて表示ランプ２４の表示形態を変更するようにすれば、ユーザはどの程度まで充電されたかを把握できる。
【００１０】
また電池１０が充電器２０にセットされることで、表示回路３３およびＣＰＵ３１が、接点２３ａ，２３ｂ，１３ａ，１３ｂを介して電子ペーパ１２に接続される。これにより、表示回路３３が電子ペーパ１２に電気信号を入力して情報を表示することが可能となる。
【００１１】
本実施形態では、電子ペーパ１２に最終充電日付，同時刻，充電回数の３情報を表示可能とした。このうち最終充電日付と時刻は、その電池の前回の充電日時および時刻を表すもので、これらは充電器２０に内蔵されたデート回路３５からの情報を充電のたびに記録すればよい。一方、充電回数は電池１０によって異なるから、これを表示するには個々の電池１０に対して過去に何回充電が行われたかを記憶しておき、充電のたびにその回数を更新する必要がある。
【００１２】
そこで、まず各電池１０の電子ペーパ１２に、その電池を識別するためのＩＤ番号を記録した記録部１２ａを設けておく。その記録形態は問わないが、ＣＰＵ３１が記録部１２ａからＩＤ番号を電気的に読み取れるようにする必要がある。記録部１２ａは電子ペーパ１２ではなく電池本体に設けてもよい。またＩＤ番号は、電池製造時に個々の電池に付されたシリアル番号でもよいし、他の番号でもよいが、いずれの場合でも他の電池と重複しない固有の番号でなければならない。
一方、充電器２０のメモリ３４には、上記ＩＤ番号と過去の充電回数Ｎとを対応づけたテーブルが格納さる。
【００１３】
電子ペーパ表示制御の具体例を図６のフローチャートにて説明する。
充電器２０に電池１０をセットすると、充電が開始されるとともに、ＣＰＵ３１は図６のプログラムをスタートする。まず電子ペーパ１２のＩＤ記録部１２ａから電池１０のＩＤ番号を読み出し（ステップＳ１）、メモリ３４に格納されているテーブルからそのＩＤ番号を検索する（ステップＳ２）。検索の結果、ＩＤ番号が見つかった場合は、今回セットされた電池１０が過去にこの充電器２０で充電されたことがあると判断し、そのＩＤ番号に対応して記憶されている充電回数Ｎをテーブルから読み出す（ステップＳ３→Ｓ４）。そして、その回数Ｎを「１」だけカウントアップした回数を今回表示すべき回数Ｎｄとする（ステップＳ５）。
【００１４】
一方、上記検索の結果、テーブルから当該ＩＤ番号が見つからなかった場合は、今回充電される電池１０はこの充電器２０で初めて充電される電池１０であると判断し、表示すべき回数Ｎｄを「１」に設定する（ステップＳ３→Ｓ６）。
【００１５】
その後、所定時間が経過するまでまで待つ（ステップＳ７）。この所定時間は、例えば未充電の電池を装填した場合にその電池が使用可能な最低限の充電レベルに達するまでの時間とされる。所定時間が経過すると、現在の日付，時刻および上記充電回数Ｎｄに関する情報を表示回路３３に送り、これらの情報を電子ペーパ１２に表示せしめる（ステップＳ８）。今回初めて充電する電池を除いては、既に古い情報が表示されている筈であるから、ここでは表示の更新が行われることになる。
【００１６】
表示後、Ｎｄが「１」か否か、つまり初めての電池１０か否かを判定し（ステップＳ９）、肯定されると、ステップＳ１で読み出したＩＤ番号とＮｄ（＝１）とを対応づけてテーブルに新規に登録する（ステップＳ１０）。一方、Ｎｄが「１」以外であれば、テーブルに既に存在するＩＤ番号に対応づけてＮｄを更新記録、つまり上書きする（ステップＳ１１）。
【００１７】
以上のように本実施形態では、充電器２０が電池１０の充電とともに電子ペーパ１２の表示変更を行うようにした。電子ペーパ１２の表示は給電が断たれても維持されるから、電池１０を充電器２０から取り外して単体で使用あるいは保管するときも常に情報は表示されており、その内容を確認できる。ユーザは、その表示をみることで前回の充電日時を把握できるため、現在の残り容量がどの程度であるかある程度見当がつく。同時に充電回数も把握できるので、まだ当分使用できる電池か、あるいはもう寿命が近い電池かがわかり、廃棄すべきか否かの見極めもつく。また同種の電池を複数所有する場合もその新旧の判断がつく。
【００１８】
さらに本実施形態では、充電開始から所定時間経過後に表示変更を行うようにしているので、所定時間が経過する前に電池１０を充電器２０から取り外したような場合、つまり最低限の充電が行われていない場合には、充電していないとみなされ、表示の更新は行われない。したがって、電池の状態を正確に把握できる。
なお図６において、ステップＳ１〜Ｓ６の処理は、ステップＳ７が肯定された後で行ってもよい。
【００１９】
−第２の実施形態−
図７，図８により本発明の第２の実施形態を説明する。なお図７において、図５と同様の構成要素には同一の符号を付す。
第１の実施形態では、各電池の充電回数を充電器側で記憶する例を示したが、本例では電池側に充電回数を記憶する。このため、図７に示すように個々の電池１０Ａには書き換え可能なメモリ１４が設けられ、出荷時にはメモリ１４に充電回数として「０」が記憶されている。充電器２０ＡのＣＰＵ３１は、電池充電時にメモリ１４から情報を読み出したり、メモリ１４に情報を書き込むことが可能である。
【００２０】
電池１０Ａが充電器２０Ａにセットされると、充電が開示されるとともに図８のプログラムが起動され、まず所定時間が経過するのを待つ（ステップＳ２１）。この所定時間は、上述と同様に未充電の電池を装填した場合にその電池が使用可能な最低限の充電レベルに達するまでの時間である。所定時間が経過すると、ＣＰＵ３１は電池１０Ａのメモリ１４から充電回数Ｎを読み出し（ステップＳ２２）、これを「１」だけカウントアップする（ステップＳ２３）。そして、デート回路３５から得た現在の日付，時刻と充電回数Ｎとを表示回路３３に出力し、電子ペーパ１２に表示せしめる（ステップＳ２４）。更に充電回数Ｎを電池１０Ａのメモリ１４に更新記録する（ステップＳ２５）。
【００２１】
本実施形態では、個々の電池１０Ａに書き換え可能なメモリ１４が必要となるため、先の実施形態と比べて電池が割高になるものの、充電器にＩＤと充電回数を対応づけたテーブルを設ける必要がなくなる。また、個々の電池が充電回数のデータを持っているため、使用する充電器が替わった場合でも正確な充電回数を表示できる。
【００２２】
なお以上では、充電開始から所定時間経過した時点で表示器（電子ペーパ）の表示を書き換えるようにしたが、所定量の充電がなされたか否かを時間以外の方法で判別し、所定量の充電がなされたときに表示を書き換えるようにしてもよい。あるいは、充電開始と同時に書き換えてもよいし、充電が完了したときに書き換えてもよい。充電完了時に書き換えを行うようにすれば、使用者は表示内容の変更を以て充電完了と判断することができ、充電器側に充電完了を報知する手段が不要となる。また書き換えタイミングをユーザが選択できるよう構成してもよい。さらに書き換えにおける表示信号は、電池の電力を用いて行ってもよい。
【００２３】
表示器に表示する情報は最終充電日付，同時刻，充電回数の３情報に限定されず、これらのうちいずれか１つまたは２つの情報のみでもよいし、全く別の情報を表示するようにしてもよい。例えば、電池の充電状況を表示ランプの点滅周期等で表示可能な充電器があるが、かかる充電状況を電池の表示器に表示するようにすれば、表示ランプは不要となる。また充電回数から電池の劣化の度合いを判定し、寿命の近い電池に対してその旨の警告表示を行うようにしてもよい。より多くの情報を表示するために、電池に複数の表示器を設けてもよい。
【００２４】
充電器以外の電気機器、特に電池から給電を受ける側の機器が電池の表示器に表示を行う構成であってもよい。例えばカメラに電源電池を装填した状態でカメラ内の表示回路から電池の表示器に表示信号を送れるよう構成することが考えられる。カメラでの撮影日付を電池の表示器に表示するようにすれば、後に電池をカメラから取り出したときに最終撮影日付（前回カメラを使用した日付）が分かり、これを目安に電池の充電の要否が判断できる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、電池が装填される電気機器からの表示信号をによって電池の表示部に表示を行うようにしたので、電池単体であってもその電池の固有の情報を把握でき、同種の電池が複数個ある場合でもそれらの見極めがつく。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示器付き電池を示す斜視図。
【図２】電池の表示器への表示例を示す図。
【図３】電池および充電器の構成を示す図。
【図４】電池を充電器に装填した状態を示す図。
【図５】充電器の制御系を示すブロック図。
【図６】充電器による表示制御の手順の一例を示すフローチャート。
【図７】他の実施形態における充電器のブロック図。
【図８】図７の充電器による表示制御の手順の一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０，１０Ａ 二次電池
１１ａ，１１ｂ，１３ａ，１３ｂ 接点
１２ 表示器（電子ペーパ）
１２ａ ＩＤ記録部
１４ メモリ
２０，２０Ａ 充電器
２１ 装填部
２２ａ，２２ｂ，２３ａ，２３ｂ 接点
２４ 表示ランプ
３１ ＣＰＵ
３２ 充電回路
３３ 表示回路
３４ メモリ
３５ デート回路

Claims (6)

1. 繰り返し充電可能な二次電池であって、
   電気的な表示信号の入力により表示の変更が可能で、該表示信号が断たれてもその表示が維持されるよう構成された表示器と、
   当該電池が装填される電気機器からの表示信号を前記表示器に入力する信号ラインとを有することを特徴とする表示器付き電池。
2. 前記表示器は、薄型の湾曲性のある表示器であり、電池の表面形状に沿って湾曲されて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の表示器付き電池。
3. 請求項１または２に記載の電池が装填可能とされ、
   電池装填時に前記信号ラインに前記表示信号を出力可能な表示回路と、
   表示すべき情報を取得し、該情報を前記表示器に表示すべく前記表示回路を制御する制御装置とを具備することを特徴とする電気機器。
4. 前記装填された電池を充電する充電回路を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の電気機器。
5. 前記表示すべき情報は、装填された電池固有の充電情報であり、前記制御装置は、所定量の充電が完了した時点で表示情報が更新されるよう前記表示回路を制御することを特徴とする請求項４に記載の電気機器。
6. 前記充電情報は、最終充電日時および充電回数の少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項４または５に記載の電気機器。

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