JP2005019365A

JP2005019365A - 電池及びその識別装置

Info

Publication number: JP2005019365A
Application number: JP2003186488A
Authority: JP
Inventors: Shuji Nose; 修司野瀬
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】電池の種類を簡単に識別する。
【解決手段】電池７は円柱形をした電池本体１２と、電池本体１２の側面を覆う識別外装体１３とからなる。識別外装体１３は導電性樹脂から構成され、この導電性樹脂には電池の種類ごとに電気抵抗値の異なる材料が用いられる。電池７を使用する電子機器には、識別外装体１３に接触する端子対が設けられる。端子対を通電し、測定された識別外装体１３の電気抵抗値から電池の種類を識別し、、電池の種類に対応した最適な電力供給を行う。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、簡単に種類の識別ができる電池、及び電池の種類を識別する識別装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に流通している電池製品は多くの種類が存在し、充電の可否、極材料の種類、規格上のサイズや形状によって分類される。例えば、同じ単三型電池でも、放電特性、容量、起電力などの電池特性が異なる様々な種類があり、一次電池であるマンガン電池、アルカリマンガン電池、単三リチウム電池をはじめ、二次電池であるニッケル水素電池、ニッカド電池などが知られている。
【０００３】
電池を使用する電子機器の中には、電池残量を表示する機能を備えたものがある。電池の残量は、予め設定された閾値電圧を電池電圧の実測値と比較することで段階的に計測される。この閾値電圧は、電池特性に基づいて設定されるため、使用する電池の種類が異なる場合には正しい計測ができず、電池を十分に使い切ることができないなどの不都合が生じる。そこで、電池残量を正しく計測するために、電池の種類に応じた閾値電圧を設定するとともに、使用中の電池の種類を正確に識別することが必要とされていた。
【０００４】
電池の種類を識別する従来の手法としては、電池の外装体表面に塗布形成された磁性体に識別情報を記録しておき、磁気ヘッドを用いて識別情報を読み取るもの（特許文献１参照）が知られている。電池表面に識別情報を磁気記録することで、上述した単三型電池のように外形に差異のない電池でも容易に識別することができる。同様にして電池表面に識別用バーコードを設け、これを光センサによって読み取ることで電池の種類を識別することもできる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２２８８８９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電池の周囲に磁性体やバーコードを設ける場合、識別情報を読み取るための磁気センサ又は光センサを内蔵させる必要があり、機器の大型化やコストアップが避けられない。特に磁気センサを内蔵させる場合は、センサの移動用もしくは電池回転用の駆動機構が必要となり、さらなる大型化を招くという問題がある。また、電池表面に塗布形成した磁性体層は剥がれやすく、耐久性に乏しいという問題もある。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を考慮してなされたもので、機器の大型化を伴うことなく種類を簡単かつ確実に識別できる電池及びその識別装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電池は、正負の各電極が設けられた端面を有する電池本体の側面を、電池の種類に対応して電気抵抗値の異なる導電材料から形成された外装体で覆ったことを特徴とし、電池表面の電気抵抗値の違いによってその種類を識別できるようにしたものである。
【０００９】
請求項２記載の電池の識別装置は、正負の各電極が設けられた端面を有する電池本体の側面を覆う外装体を、電池の種類に対応して電気抵抗値の異なる導電材料から形成し、この外装体の２点に接触する端子対と、この２点間に電圧を印加して電気抵抗値を求める測定手段と、電池の種類及びこれに対応する設定抵抗値を記憶した記憶手段とを備え、前記測定手段で求められた実測抵抗値を前記設定抵抗値と比較して、前記実測抵抗値と一致した設定抵抗値から電池の種類を決定することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１において、本発明を適用したデジタルスチルカメラ１は、撮像レンズ２が保持された沈胴式の鏡筒３を有し、ポップアップ式のストロボ発光部４、光学ファインダ５が設けられている。グリップ部６は、その内部に電池７が２本装填される電池室を有し、グリップ部６の下方には電池室蓋８が設けられている。グリップ部６の上方にはシャッタボタン９が設けられている。
【００１１】
図２において、電池７は単三型電池である。電池７は、片側端面に正電極が形成された金属缶１１を有する円柱形の電池本体１２と、電池本体１２の側面を覆う識別外装体１３とからなる。識別外装体１３は、電池の種類に対応した電気抵抗値を有する導電性樹脂から構成されている。識別外装体１３は金属缶１１に密着するため、その内面には絶縁皮膜が設けられている。なお、金属缶１１と電池の電極が別体である場合には絶縁皮膜を不要とすることもできる。識別外装体１３は、電池７の外形寸法が極端に大きくならないように考慮された厚さに形成されている。
【００１２】
図３において、デジタルスチルカメラ１は、所定のシーケンスに従ってカメラ各部の動作を管理する制御部１６を備えている。電源回路１７は、電池７の電圧を変圧してカメラ各部に必要な駆動電圧を供給する。撮像部１８は、撮像レンズ２によって結像した被写体像を光電変換する撮像素子と撮像素子を駆動させるドライバ回路等からなり、デジタル画像信号を制御部１６に出力する。制御部１６は、シャッタボタン９が操作されたときに１フレーム分の画像信号を取り込んで画像データメモリ（図示なし）に書き込み、画像データとして保存する。
【００１３】
電池室内には端子１９ａ，１９ｂが設けられており、装填された電池７を側面から挟み込みようにして識別外装体１３に接触する。端子１９ａ，１９ｂは識別抵抗検出回路２０に接続されている。識別抵抗検出回路２０は、端子１９ａ，１９ｂ間を通電させて識別外装体１３の電気抵抗値を測定し、その測定値を制御部１６に送る。
【００１４】
電池種別情報メモリ２１には、電池の種類に対応して決められた電気抵抗値情報が予め記憶されている。制御部１６は、電池種別情報メモリ２１に記憶された電気抵抗値情報を、識別抵抗検出回路２０からの測定結果と照合し、電池７の種類を特定する。制御部１６は、電池７の種類に応じて、電池残量検出回路２２と充電電流切替え回路２３にそれぞれ制御信号を出力する。
【００１５】
電池残量検出回路２２は電池７に接続されており、電池７の供給電圧を測定する。電池電圧の測定値は、電池残量判定用の閾値と比較され、電池７の残量が段階的に計測される。電池残量判定用の閾値は、電池の種類に対応した数の組み合わせが予め用意されている。図４に示すように、放電時間に対して供給電圧が徐々に低下する電池Ａと、電池残量がなくなるときに急激な電圧低下を伴う電池Ｂとでは、閾値が異なる値に設定される。
【００１６】
例えば、電池残量が僅かなときの閾値電圧を示すプリエンド電圧と、電池残量がなくなったときの閾値電圧を示すエンド電圧（終止電圧）を各電池について設定する場合、電圧低下が緩やかな電池Ａに対しては、エンド電圧がデジタルスチルカメラ１の最低駆動電圧付近に設定される。終端で急激な電圧低下を伴う電池Ｂでは、エンド電圧がデジタルスチルカメラ１の最低駆動電圧よりも高めに設定される。また、プリエンド電圧は、電池Ａと電池Ｂの電圧低下速度に対応して最適値に設定され、電池残量が的確に計測される。これによって各電池を使用した場合には、それぞれの電池容量を十分に使い切ることができ、電池残量がないときに電源を強制オフするための動作、例えば鏡筒３の沈胴動作等を安定して行わせることができる。
【００１７】
充電電流切替え回路２３は、制御部１６の制御信号により、ストロボ充電時にストロボ回路２４に供給される充電電流の大きさを大小２段階で切替える。制御部１６は、電池の種類を特定した後、電流供給能力の高い電池に対しては充電電流値の大きい高速充電を行い、電流供給能力の低い電池に対しては充電電流値の小さい低速充電を行う。また、電流供給能力の高い電池であっても、プリエンド電圧を下回るような少ない電池残量になったときには低速充電を実行させる。
【００１８】
次に、図５を用いてデジタルスチルカメラ１の作用について説明する。電池７を装填し、デジタルスチルカメラ１の電源を入れると、電源回路１７に給電が行われて制御部１６が作動する。制御部１６は識別抵抗検出回路２０を作動させ、電池７の識別外装体１３の電気抵抗値が測定される。この測定値は制御部１６に送られ、制御部１６では電池種別情報メモリ２１を参照し、測定された電気抵抗値に該当する電池の種類を特定する。
【００１９】
制御部１６は、電池種別情報を電池残量検出回路２２に送る。電池残量検出回路２２では、電池の種類に対応して電池残量判別用の閾値が設定され、電池７の電圧測定値から電池残量が計測される。電池残量情報は制御部１６に送られる。電池残量がない場合には、制御部１６によりデジタルスチルカメラ１の電源が強制オフされる。また、電池残量が残っている場合には撮影準備動作が開始され、撮像部１８の起動とストロボ回路２４の充電処理が行われる。
【００２０】
制御部１６は、電池種別情報と電池残量情報に基づいて充電電流切替え回路２３に制御信号を送る。電池７の電圧がプリエンド電圧より低く、電池残量が少なくなっている場合には、充電電流の小さい低速充電が行われる。一方、電池残量が十分にある場合には、電池７が電流供給能力の高い電池であるか否かが識別される。電流供給能力の高い電池である場合には、充電電流の大きい高速充電が行われる。また。電流供給能力の低い電池では、低速充電が行われる。
【００２１】
ストロボ回路２４の充電処理が完了するとシャッタ操作待機状態になり、シャッタボタン９の操作によって１回の撮影が行われる。このようにして、デジタルスチルカメラ１は、使用されている電池の種類及び残量に基づいて、ストロボ回路の充電処理を高速と低速とで切替える。性能が高く、残量の十分な電池を用いる場合には、充電時間を短縮してスムーズな撮影を可能とし、比較的性能の低い電池や残量の少ない電池ではストロボ充電による電圧降下を軽減し、カメラの安定した駆動を可能とする。
【００２２】
なお、上記実施形態は、電池の種類や残量に応じてストロボの充電電流を変更するものであるが、これに限られず、負荷部品の駆動シーケンスを変更し、負荷部品を同時に駆動させるか、あるいは順次に駆動させるかを切替えるようにしてもよい。また、本発明は、デジタルスチルカメラのみならず、電池を使用する機器に適用することができ、モータやヒータなどの消費電力が大きい負荷部品を備えた機器に好適である。
【００２３】
そして本発明は、円柱形状をした単三型電池に限られるものではなく、様々な形状の電池に適用することができる。また、本発明に用いられる導電材料は、導電性樹脂に限られるものではない。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、電池の周囲を覆う外装体として形成された導電材料の電気抵抗値によって電池の種類を簡単、正確に識別することができ、電池を使用する機器のコンパクト性を考慮する上で有効なものとなる。また、電池の種類を的確に識別することで、電池特性に応じた最適な電力供給を行い、電池の消耗を軽減して、電子機器の使用時間の延長、動作速度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】デジタルスチルカメラの斜視図である。
【図２】本発明の電池を示す斜視図である。
【図３】デジタルスチルカメラの概略構成を示すブロック図である。
【図４】種類の異なる２種類の電池の放電特性を説明するためのグラフである。
【図５】デジタルスチルカメラの電源投入時の動作の流れを示すブロック図である。
【符号の説明】
１デジタルスチルカメラ
４ストロボ発光部
７電池
１２電池本体
１３識別外装体
１９ａ，１９ｂ端子
２０識別抵抗検出回路
２１電池種別情報メモリ
２２電池残量検出回路
２３充電電流切替え回路

Claims

正負の各電極が設けられた端面を有する電池本体の側面が、電池の種類に対応して電気抵抗値の異なる導電材料から形成された外装体で覆われていることを特徴とする電池。
正負の各電極が設けられた端面を有する電池本体の側面が、電池の種類に対応して電気抵抗値の異なる導電材料から形成された外装体で覆われた電池を識別する装置であって、前記外装体に接触する端子対と、端子対から前記外装体の２点間に電圧を印加して電気抵抗値を求める測定手段と、電池の種類及びこれに対応する設定抵抗値を記憶した記憶手段とを備え、前記測定手段で求められた実測抵抗値を前記設定抵抗値と比較して、前記実測抵抗値と一致した設定抵抗値から電池の種類を決定することを特徴とする電池の識別装置。