JP2006105611A - 検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 機能達成手段を含む電子装置に用いられる電池が有する電力量を検出する検出装置であって、機能達成手段を動作させることなく、機能達成手段が動作したときの電池が有する電力量を検出することができる検出装置を提供する。
【解決手段】 電池２と負荷抵抗回路部５とを含む回路がスイッチ部７によって回路が閉じられている閉状態では、電池２から負荷抵抗回路部５に電力が与えられる。動作部８に電力を与えずに、負荷抵抗回路部５に電力を与えることによって、動作部８の機能を達成させることなく、動作部８に電力を与えた状態における電池２の電力量を検出することができる。電圧監視部３の検出結果に基づいて動作部８が機能を達成するために必要な必要電力が残存しているかが負荷制御ブロック６によって判定されるので、動作部８に電力を与えられることなく、動作部８が機能を達成するかを判定することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電池から与えられる電力によって、予め定める機能を達成する機能達成手段を含む電子装置に用いられる電池が有する電力量を検出する検出装置に関する。

第１の従来の技術は、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されている２次電池の残存容量検出を検出する装置では、無負荷時、たとえば無線機の待機時の電池の電圧を監視し、予め用意されたデータベース、たとえば電池電圧−残存容量対応表によって照合して、電池の残存容量を推測している。データベースは、電池の放電特性を示すデータベース、および装置の様々な状態における消費電流を予め測定したデータベースなどが用意される。

第２の従来の技術は、特許文献２に記載されている。特許文献２に記載されている電池の残存容量を検査する装置では、所定のパルス電流を電池に加えた後の回復特性を測定し、予め用意される回復特性のデータベースに基づいて、電池の容量を判別している。

特開平１１−１６６０７号公報 特開平４−２０６６号公報

電池の残存容量が検出される装置が、たとえば無線機である場合、もっとも必要とする動作は電波発射であり、この動作のときに多くの無線機は最も多くの電力を消費する。このような電池に負荷を与えたときに充分な電池容量が残っているかを、無負荷時の電池の残存容量から推測することは困難である。このような推測が困難であるので電池容量が充分と判断して電波を発射した途端に電池容量の不足によって、電波の発射を完了することができないという問題がある。

このような問題を解決する装置として、電池の残存容量を監視するために、電波を発射して、電波が発射可能であるかを判断する装置は容易に考えられるが、電池の残存容量を監視するためだけに、電波を発射することは、電波資源の見地から適切でないばかりか、他の無線機への誤動作を誘発するおそれがある。

前述の第１の従来の技術および第２の従来の技術のように、データベースを用いて、電池の残存容量を監視する装置では、電池の使用される条件が非常に多様であるので、これらのデータベース化は多大な時間および労力を必要とし、これらを網羅したデータベースは現実的ではない。

また第２の従来の技術のように、パルス電流を与えて電池の残存容量を監視する装置では、パルス電流を与えるための充電回路が確保されている事を前提にしており、充電できない状態において、電波を発射できるかの判定には用いることはできない。

したがって本発明の目的は、機能達成手段を含む電子装置に用いられる電池が有する電力量を検出する検出装置であって、機能達成手段を動作させることなく、機能達成手段が動作したときの電池が有する電力量を検出することができる検出装置を提供することである。

本発明は、電池から与えられる電力によって、予め定める機能を達成する機能達成手段を含む電子装置に用いられる電池が有する電力量を検出する検出装置であって、
回路の２点間を流れる電流、または回路の２点間にかかる電圧を検出する検出手段と、
機能達成手段が機能を達成するための負荷と同様の負荷を模擬する模擬負荷手段と、
電池と模擬負荷手段とを含む模擬回路を開閉する開閉手段と、
模擬回路を閉じるように開閉手段を制御し、模擬回路が閉じているときに前記電流または前記電圧を検出するように検出手段を制御し、検出手段の検出結果に基づいて機能達成手段が機能を達成するために必要な必要電力が残存しているかを判定する制御手段とを含むことを特徴とする検出装置である。

本発明に従えば、検出手段によって、電池と模擬負荷手段とを含む模擬回路の２点間を流れる電流、または回路の２点間にかかる電圧（以下、単に「回路の電流または電圧」ということがある）が検出される。模擬回路の電流または電圧を検出することによって、電池の電力量を検出することができる。模擬回路が開閉手段によって閉じられている閉状態では、電池から模擬負荷手段に電力が与えられる。これによって電池が機能達成手段に電力を与えている状態を、模擬負荷手段に電力を与えていることによって模擬することができる。機能達成手段に電力を与えずに、模擬負荷手段に電力を与えることによって、機能達成手段の機能を達成させることなく、機能達成手段に電力を与えることによる電池の電力量を検出することができる。検出手段の検出結果に基づいて機能達成手段が機能を達成するために必要な必要電力が残存しているかが制御手段によって判定されるので、機能達成手段に電力を与えられることなく、機能達成手段が機能を達成するかを判定することができる。前記必要電力の残存状態を判定するために、機能達成手段の機能を達成させると、不所望に機能達成手段が動作されるが、本発明では不所望に機能達成手段を動作させることなく、確実に前記必要電力の残存状態を判定することができる。これによって機能達成手段を動作させようとしたときに、必要電力が不足していることによって、機能を達成することができないということを可及的に防ぐことができる。

また本発明は、前記模擬負荷手段は、抵抗、インピーダンスまたは電子負荷の少なくともいずれか１つを用いて構成されることを特徴とする。

本発明に従えば、前記模擬負荷手段は、抵抗、インピーダンスまたは電子負荷の少なくともいずれか１つを用いて構成される。模擬負荷手段は、簡単な構成によって容易に実現することができる。

さらに本発明は、制御手段は、検出手段が模擬回路の前記電流または前記電圧を検出していないとき、模擬回路を開くように開閉手段を制御することを特徴とする。

本発明に従えば、開閉手段は、検出手段が模擬回路の前記電流または前記電圧を検出していないとき、模擬回路を開くように制御手段によって制御される。これによって検出手段が模擬回路の電流または電圧を検出していないときは、模擬回路は開かれている開状態にある。換言すると、模擬負荷手段は、模擬回路の電流または電圧を検出するときだけ電力を消費するよう開閉手段は制御される。これによって電池が模擬負荷手段によって不所望に電力を消費することを防ぐことができる。

さらに本発明は、制御手段は、予め定める期間毎に模擬回路の前記電流または前記電圧を検出するように検出手段を制御することを特徴とする。

本発明に従えば、検出手段は、予め定める期間毎に模擬回路の前記電流または前記電圧を検出するように制御手段によって制御される。これによって電池の電力の残存状態を定期的に判定することができる。

さらに本発明は、制御手段は、電池と機能達成手段とを含む機能回路の前記電流または前記電圧を検出するように検出手段を制御することを特徴とする。

本発明に従えば、検出手段は、電池と機能達成手段とを含む機能回路の前記電流または前記電圧を検出するように制御手段によって制御される。検出手段は、従来の技術のように、機能達成手段を含む機能回路の電池の電力の残存状態を検出し、さらに本発明のように模擬負荷手段を含む模擬回路の電池の電力の残存状態を検出することができる。これによって異なる２つの検出方法によって電池の電力の残存状態を判定することができるので、より正確に必要電力が残存しているかを判定することができる。

本発明によれば、不所望に機能達成手段を動作させることなく、確実に前記必要電力の残存状態を判定することができる。これによって機能達成手段を動作させようとしたときに、必要電力が不足していることによって、機能を達成することができないということを可及的に防ぐことができる。

また本発明によれば、模擬負荷手段は、簡単な構成によって容易に実現することができる。

さらに本発明によれば、電池が模擬負荷手段によって不所望に電力を消費することを防ぐことができる。

さらに本発明によれば、電池の電力の残存状態を定期的に判定することができる。
さらに本発明によれば、２つの検出方法によって電池の電力の残存状態を判定することができるので、より正確に必要電力が残存しているかを判定することができる。

図１は、本発明の実施の一形態の携帯形通信装置１の電気的構成を示すブロック図である。携帯形通信装置１は、電子装置であって、電池２から与えられる電力によって動作する。携帯形通信装置１は、電池２の電力量を検出する検出装置を含んで構成される。携帯形通信装置１は、電池２、電圧監視部３、システム電源４、負荷抵抗回路部５、負荷制御ブロック６、スイッチ部７および動作部８を含んで構成される。電圧監視部３、負荷抵抗回路部５、負荷制御ブロック６およびスイッチ部７は、前記検出装置として機能する。携帯形通信装置１は、たとえば操作者が携帯して用いることが容易な通信装置である。

電池２は、携帯形通信装置１に着脱自在に設けられ、携帯形通信装置１に装着されることによって、携帯形通信装置１に電力を与える。電池２は、たとえば乾電池など１次電池または充電池などの２次電池によって実現される。

システム電源４は、電池２からの供給電力を携帯形通信装置１内部の使用に適した電圧となるように安定化する。電池２で動作する装置では、不安定な電池２からの出力を安定化させるシステム電源４を含んで構成される。システム電源４は、動作部８に電力を与える。システム電源４は、予め定める電圧、たとえば３．３Ｖの電圧を動作部８に印可する。

動作部８は、機能達成手段であって、電池２から与えられる電力によって、予め定める機能を達成する。動作部８は、フラッシュ部９、テレビ部１０、無線通信部１１および制御部１２を含んで構成される。フラッシュ部９は、フラッシュ動作電源１３およびカメラ用フラッシュ１４を含んで構成される。フラッシュ動作電源１３は、電池２から与えられた電圧をカメラ用フラッシュ１４に与え、フラッシュ部９は、フラッシュ動作電源１３から与えられた電圧によって動作し、撮像するときに発光して明るさを調節する。

テレビ部１０は、テレビ部動作電源１５およびテレビ回路部１６を含んで構成される。テレビ部動作電源１５は、システム電源４からの電圧をテレビ回路部１６に適した電圧に変換して、変換した電圧をテレビ回路部１６に与える。テレビ部動作電源１５は、たとえば昇圧回路によって実現され、システム電源４からの３．３Ｖの電圧を５Ｖに変換して、テレビ回路部１６に与える。テレビ回路部１６は、テレビ部動作電源１５から与えられた電圧によって動作し、テレビジョン放送電波を受信して、受信した番組を表示する。

無線通信部１１は、無線部動作電源１７および無線通信回路部１８を含んで構成される。無線部動作電源１７は、システム電源４からの電圧を無線通信回路部１８に適した電圧に変換して、変換した電圧を無線通信回路部１８に与える。無線部動作電源１７は、たとえば降圧回路によって実現され、システム電源４からの３．３Ｖの電圧を安定化して、無線通信回路部１８に与える。無線通信回路部１８は、無線部動作電源１７から与えられた電圧によって動作し、他の通信装置と情報を送受信する。

制御部１２は、中央処理装置（Central Processing Unit：略称ＣＰＵ）部動作電源１９およびＣＰＵ部２０を含んで構成される。ＣＰＵ部動作電源１９は、システム電源４からの電圧をＣＰＵ部２０に適した電圧に変換して、変換した電圧をＣＰＵ部２０に与える。ＣＰＵ部動作電源１９は、たとえば降圧回路によって実現され、システム電源４からの３．３Ｖの電圧を１．８Ｖに変換して、ＣＰＵ部２０に与える。ＣＰＵ部２０は、制御手段であって、ＣＰＵ部動作電源１９から与えられた電圧によって動作し、携帯形通信装置１全体の動作を制御している。

負荷抵抗回路部５は、模擬負荷手段であって、動作部８が動作するための負荷と同様の負荷を模擬する。負荷抵抗回路部５は、負荷制御ブロック６によって制御され、動作部８が動作したときに、電池２に加わる負荷を擬似的に加える回路である。負荷抵抗回路部５は、動作部８が動作したときに消費される電力と、同様の電力を消費する抵抗、インピーダンスまたは電子負荷、たとえばスイッチング素子、コンデンサまたはダイオードの少なくともいずれか１つを用いて構成される。負荷抵抗回路部５の一端子５ａは、接地電位を有する接地部位２１に接続され、他端子５ｂはスイッチ部７に接続される。負荷抵抗回路部５の構成は、携帯形通信装置１の性質、および負荷抵抗回路部５を構成するためのコストによって選択され、たとえば複合インピーダンスを持つ回路によって実現されてもよい。

スイッチ部７は、開閉手段であって、負荷制御ブロック６によって制御され、電池２と負荷抵抗回路部５とを含む模擬回路を開閉する。またスイッチ部７は、電池２と動作部８とを含む機能回路を開閉する。スイッチ部７は、４つの端子を有し、第１端子２２は、負荷抵抗回路部５に接続され、第２端子２３は、電池２の正の定電位部２ａに接続され、第３端子２４は、接地部位２１に接続され、第４端子２５は、システム電源４の出力部４ａに接続される。スイッチ部７は、接続部２６をさらに有し、接続部２６の一端部２６ａは第１端子２２に接続され、他端部２６ｂが第２端子２３、第３端子２４または第４端子２５のいずれか１つに接続される。接続部２６の他端部２６ｂに接続される端子は、負荷制御ブロック６によって制御される。接続部２６の他端部２６ｂに接続される端子を変更することによって、負荷抵抗回路部５の端子５ｂにかかる電圧を、電池２の出力電圧、接地電位またはシステム電源４の出力電圧に切換えることができる。接続部２６の他端部２６ｂに接続される端子が第２端子２３または第４端子２５である場合、模擬回路は閉状態であり、機能回路は開状態である。接続部２６の他端部２６ｂに接続される端子が第３端子２４である場合、模擬回路は開状態であり、機能回路は閉状態である。

負荷制御ブロック６は、制御手段であって、負荷抵抗回路部５を制御する。負荷制御ブロック６は、負荷抵抗回路部５で電力を消費するか否かを制御する。また負荷制御ブロック６は、スイッチ部７を制御して、接続部２６の接続状態を制御する。

電圧監視部３は、検出手段であって、回路の２点間にかかる電圧を検出する。電圧監視部３は、機能回路または模擬回路における電池２の電圧を検出して、電池２の電圧を監視する。

図２は、負荷抵抗回路部５の構成を示す回路図である。負荷抵抗回路部５の一方の端子５ａは、接地電位が与えられ、他方の端子５ｂは、スイッチ部７の第１端子２２に接続される。負荷抵抗回路部５は、動作部８の構成要素数と同じ、４つの抵抗（以下、各抵抗を区別して、それぞれ第１抵抗、第２抵抗、第３抵抗および第４抵抗と示すことがある）および切換部３１を含んで構成される。

各抵抗２７〜３０は、それぞれ動作部８の各構成要素に対応しており、各抵抗２７〜３０の電気抵抗値は、動作部８の各構成要素が動作したときに消費される電力と、同様の電力を消費するように設定される。具体的には、第１抵抗２７は、カメラ用フラッシュ１４が動作したときに消費する電力と同様の電力を消費する電気抵抗値を有し、第２抵抗２８は、テレビ回路部１６が動作したときに消費する電力と同様の電力を消費する電気抵抗値を有し、第３抵抗２９は、無線通信回路部１８が動作したときに消費する電力と同様の電力を消費する電気抵抗値を有し、第４抵抗３０は、ＣＰＵ部２０が動作したときに消費する電力と同様の電力を消費する電気抵抗値を有する。

切換部３１は、一端部３１ａがスイッチ部７の第１端子２２に接続され、他端部３１ｂが各抵抗２７〜３０のいずれか１つに一端部に接続される。各抵抗２７〜３０の他端部は、接地部位２１に接続される。

負荷抵抗回路部５は前述のように構成されることによって、切換部３１の他端部３１ｂに接続される抵抗を変更して、電池２に並列に接続される抵抗を変更することができる。このように抵抗を変更して、各抵抗２７〜３０と接続されたときの電池２の出力電圧を電圧監視部３によって検出することができる。

負荷制御ブロック６は、負荷抵抗回路部５を用いて、カメラ用フラッシュ１４が動作したときと同様の電池２の電圧を検出するとき、接続部２６が第２端子２３に接続するように制御し、切換部３１が第１抵抗２７に接続するように制御する。また負荷制御ブロック６は、負荷抵抗回路部５を用いて、テレビ回路部１６が動作したときの電池２の電圧を検出するとき、接続部２６が第４端子２５に接続するように制御し、切換部３１が第２抵抗２８に接続するように制御する。また負荷制御ブロック６は、負荷抵抗回路部５を用いて、無線通信回路部１８が動作したときの電池２の電圧を検出するとき、接続部２６が第４端子２５に接続するように制御し、切換部３１が第３抵抗２９に接続するように制御する。また負荷制御ブロック６は、負荷抵抗回路部５を用いて、制御ＣＰＵ部２０が動作したときの電池２の電圧を検出するとき、接続部２６が第４端子２５に接続するように制御し、切換部３１が第４抵抗３０に接続するように制御する。

図３は、第１抵抗２７と電池２とを含む第１抵抗回路の電池２の電圧と時刻との関係を示す波形図である。負荷制御ブロック６によって、スイッチ部７の接続部２６が第２端子２３に接続するように制御され、切換部３１が第１抵抗２７に接続するように制御される。第１抵抗２７と電池２とを含む第１抵抗回路が閉状態になった時刻ｔ１から予め定める期間Ｔ経過後の時刻ｔ２になると、第１抵抗回路が開状態となるように、負荷制御ブロック６は、スイッチ部７を制御する。この時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間Ｔの電圧降下を示す波形は、カメラ用フラッシュ１４が動作したとき電圧降下を示す波形に等しい。電圧監視部３は、この期間Ｔの電圧を検出し、検出した電圧に基づく情報を負荷制御ブロック６に与える。

図４は、負荷制御ブロック６の処理手順を示すフローチャートである。図４に示す処理では、無線通信回路部１８の動作に関連する電池２の電力量の残存状態を判断している。負荷制御ブロック６は、携帯形通信装置１が待機状態であって、たとえば携帯形通信装置１の各部が動作するように電力が供給されたときに、本フローが開始され、ステップａ１に移る。ステップａ１では、負荷制御ブロック６は、無線通信回路部１８が電波発射などの無線動作を行なわないとき、電圧監視部３を制御するためのタイマを起動し、ステップａ２に移る。このタイマの起動は、は、携帯形通信装置１の使用実態や機能に応じて、操作者の操作によってもよいし、一定時間操作されなかったときに起動されてもよい。

ステップａ２では、負荷制御ブロック６は、タイマによって設定された時刻であるか否かを判断し、設定された時刻である場合、ステップａ３に移り、設定された時刻でない場合、ステップａ７に移る。ステップａ３では、負荷制御ブロック６は、設定された時刻であるので、スイッチ部７および負荷抵抗回路部５を制御して、負荷抵抗回路部５が備える抵抗によって電池２の電力を消費し、ステップａ４に移る。

ステップａ４では、負荷制御ブロック６は、負荷抵抗回路部５によって電力が消費されている状態における電池２の電圧を検出するように電圧監視部３を制御し、ステップａ５に移る。ステップａ５では、負荷制御ブロック６は、電圧監視部３が検出した電圧に基づいて、無線通信回路部１８が通信するのに必要な必要電力が残存しているかを判定し、必要電力が残存している場合、ステップａ２に移り、残存していない場合、ステップａ６に移る。

ステップａ６では、負荷制御ブロック６は、無線通信回路部１８が通信に必要な必要電力を電池２が有していないので、テレビ回路部１６に含まれる表示部などによって、必要電力がないことを示す情報を報知するように、テレビ回路部１６を制御し、ステップａ１０に移る。

ステップａ７では、負荷制御ブロック６は、設定された時刻でないので、スイッチ部７を制御して、スイッチ部７の一端子が第３端子２４に接続され接地電位を与えた状態で、電池２の電圧を検出するように電圧監視部３を制御し、ステップａ８に移る。ステップａ８では、負荷制御ブロック６は、電圧監視部３が検出した電圧に基づいて、携帯形通信装置１が待機状態を維持するのに必要な必要電力が残存しているかを判定し、必要電力が残存している場合、ステップａ２に移り、残存していない場合、ステップａ９に移る。

ステップａ９では、負荷制御ブロック６は、携帯形通信装置１が待機状態を維持するのに必要な必要電力を電池２が有していないので、テレビ回路部１６に含まれる表示部などによって、必要電力がないことを示す情報を報知するように、テレビ回路部１６を制御し、ステップａ１０に移る。ステップａ１０にて、一連の動作を終了する。

図４に関連して説明したように本フローでは、負荷抵抗回路部５による負荷を加えた状態での電圧検出は、予め定める間隔、たとえば３０分をあけて定期的に行われる。電圧監視を行なわないときは、不必要に負荷抵抗回路部５で電力を消費しないようスイッチ部７を制御し、電圧監視時は負荷抵抗回路部５を閉じるようにスイッチ部７を制御して、電波発射等と同等の電力を消費し、無線動作に必要な電圧に対しての検出の精度を確保する。負荷制御ブロック６は、負荷抵抗回路部５による負荷を加えた状態で、検出された電池２の電圧に基づいて、システム電源４が無線動作に対して充分な電圧があるかを判定し、充分な電圧がないと判断したとき、現在の電池２残量では無線動作することができない事を操作者に報知し、たとえばシステムを停止する。

負荷抵抗回路部５を用いないで、システム電源４が待機状態での動作に対して充分な電圧があるかは、電圧監視部３によって検出された電池２の電圧に基づいて判定し、充分な電圧がないと判断した時、現在の電池２の電圧では携帯形通信装置１が動作することができないことを操作者に報知し、たとえばシステムを停止する。

負荷制御ブロック６は、負荷抵抗回路部５およびスイッチ部７を制御して、図４に示す処理と同様の処理を、カメラ用フラッシュ１４、テレビ回路部１６または制御ＣＰＵ部２０に関連して行う。各動作部８毎に、消費される電力は異なるので、各動作部８の内、最も消費電力が多い動作部８、本実施の形態ではカメラ用フラッシュ１４から、順次、消費電力が少ない動作部８による電池２の残存状態を判断する。

図５は、携帯形通信装置１が備える表示部３１を示す正面図である。テレビ部１０は、表示部３１を備える。表示部３１は、制御ＣＰＵ部２０から与えられる情報、たとえば画像情報また文字情報に変換し、変換した情報を表示する。表示部３１は、たとえばカラー表示可能な液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display：略称ＬＣＤ）によって実現される。

負荷制御ブロック６は、各動作部８毎の判断結果を、表示するように表示部３１を制御する。図５に示すように、たとえばテレビ回路部１６を動作するのに必要な電力が残存していないと判断されると、それに対応する状態を示す「○」または「×」などのキャラクタを表示して、電池の電力量の残存状態を報知する。このような情報を報知することによって、操作者は、正確な電池２の電力量の残存状態を認識することができ、電池２を交換、または電池２を充電する時期をより的確に判断することができる。

以上説明したように本実施の形態の携帯形通信装置１によれば、電圧監視部３によって、電池２と負荷抵抗回路部５とを含む回路の２点間にかかる電圧が検出される。回路の電圧を検出することによって、電池２の電力量を検出することができる。回路がスイッチ部７によって回路が閉じられている閉状態では、電池２から負荷抵抗回路部５に電力が与えられる。これによって電池２が動作部８に電力を与えている状態を、負荷抵抗回路部５に電力を与えていることによって模擬することができる。動作部８に電力を与えずに、負荷抵抗回路部５に電力を与えることによって、動作部８の機能を達成させることなく、動作部８に電力を与えた状態における電池２の電力量を検出することができる。電圧監視部３の検出結果に基づいて動作部８が機能を達成するために必要な必要電力が残存しているかが負荷制御ブロック６によって判定されるので、動作部８に電力を与えられることなく、動作部８が機能を達成するかを判定することができる。前記必要電力の残存状態を判定するために、動作部８の機能を達成させると、不所望に動作部８が動作されるが、本発明では不所望に動作部８を動作させることなく、確実に前記必要電力の残存状態を判定することができる。これによって動作部８を動作させようとしたときに、必要電力が不足していることによって、機能を達成することができないということを可及的に防ぐことができる。

また本実施の形態のように電池２の電圧を検出することによって、電池の残存電力量である電池容量が充分に確保されていることが確認されれば、従来の技術の課題である待機状態または電波を発射しない状態での動作に問題が無いが、電波を発射した途端に減電検出、換言すると、必要電力が不足していることを検出し、電波を発射することができないという問題を解決することができる。

また本実施の形態では、負荷抵抗回路部５は、抵抗、インピーダンスまたは電子負荷の少なくともいずれか１つを用いて構成される。負荷抵抗回路部５は、簡単な構成によって容易に実現することができる。また小スペースで実現することができるので、携帯形通信装置１のように小形化が望まれる電子装置であっても、小形化を可及的に損なうことなく、本発明を実現することができる。また衝撃に強い構成を実現することができ、携帯性が求められる携帯形通信装置１に好適に用いることができる。

また本実施の形態では、スイッチ部７は、電圧監視部３が電圧を検出していないとき、電池２および負荷抵抗回路部５を含む回路を開くように負荷制御ブロック６によって制御される。これによって電圧監視部３が負荷抵抗回路部５を用いて電圧を検出していないとき、負荷抵抗回路部５と電池２とを含む回路は開かれている開状態にある。換言すると、負荷抵抗回路部５は、回路の電流または電圧を検出するときだけ電力を消費するようスイッチ部７は制御される。これによって電池２が負荷抵抗回路部５によって不所望に電力を消費することを防ぐことができる。

また本実施の形態では、電圧監視部３は、予め定める期間毎に電池２および負荷抵抗回路部５を含む回路の電池２の電圧を検出するように負荷制御ブロック６によって制御される。これによって電池２の電力の残存状態を定期的に判定することができる。

また本実施の形態では、電圧監視部３は、電池２と動作部８とを含む機能回路の電圧を検出するように負荷制御ブロック６によって制御される。電圧監視部３は、従来の技術のように、機能回路の電池２の電力の残存状態を検出し、さらに負荷抵抗回路部５を含む模擬回路の電池２の電力の残存状態を検出することができる。これによって異なる２つの検出方法によって電池２の電力の残存状態を判定することができるので、より正確に必要電力が残存しているかを判定することができる。

電池２によって動作する電子装置において前述のように電池２の電圧を検出することによって、消費電力が異なる複数の動作部８を備える電子装置であっても、消費電力が多い動作に基づいて電池２の残存状態を判別することができる。したがって電子装置が無線機である場合、非無線動作に支障が無くても、本来の無線機の動作である、電波の発射を含めた無線動作を行なうことによってシステムが停止することを未然に防ぐことができる。

携帯形通信装置１がたとえば無線によるセキュリティシステムに用いられる場合、通常のセキュリティ監視のときには節電されているので、電力をほとんど消費しないように構成されている。ホームセキュリティのためにドアまたは窓に取り付けられた無線子機では、セキュリティ監視中の消費電力と、通報する際の無線動作時の消費電力は大きく差が有る。このようなセキュリティシステムでは、電池の負荷も軽いので、電圧降下も少なく、電池の電圧監視と、データベースとの照合による電池残量推測では、充分な電池残量があると推測されてしまうおそれがある。したがってセキュリティ上の問題が発生し、無線動作による通報を行なおうとすると、急に電池の負荷が大きくなり、電池の電圧は大きく低下する。従来の技術の携帯形通信装置は、このような電圧降下によってはじめて充分な電池残量が無いと判断し、電波の発射を停止することがある。これに対して本実施の形態の携帯形通信装置１によれば、電波を発射している状態と同等の負荷を定期的に電池に与えて電圧を監視しているので、確実に無線を動作させることができる。これによって予め操作者に無線動作できない状態であることを報知して警告することができ、操作者は事前に、電池を充電、または電池を新たな電池に交換することができる。

また携帯形通信装置１によれば、通信以外の残余の動作であって、通信より消費電力が少ない動作、たとえば送受信したメールの閲覧、スケジュール管理、計算またはゲームなどすることがある。このような消費電力が少ない動作を行なっている場合、電池２の残量は充分であると理解して、操作者は通信することができると判断する場合があるが、従来の技術の通信装置では、通信をさせたときに消費電力が増加し、電池にかかる負荷が大きくなり、それまでの動作より大きな電圧降下となるので、通信ができないときがある。具体的には、メール作成中は動作しても、メール送信のための無線動作を行った途端に「充電してください」と表示されることがある。

これに対して本実施の形態の携帯形通信装置１では、このような事象にも、予め操作者に電池２の電圧が低下して通信することができない電力量であることを報知して、警告することができる。これによって未然に電波発射には不充分な電池の残量であること認識できるので、操作者は、メール作成中に充電する事でこのような事態を避けることができる。

また負荷抵抗回路部５を用いて、電池２の電圧監視する場合、不要な電力消費を可及的に抑えるため、短時間、たとえば１秒だけ負荷抵抗回路部５による負荷を電池２に与えることが好ましい。これによって負荷抵抗回路部５によって不要に電力が消費されることを抑えて、電池２の電圧を測定することができる。また各動作部８は、動作させる瞬間が最も電力消費が多いので、各動作部８の起動時の消費電力を模擬する負荷抵抗回路部５を用いて、短時間、電池２の電圧を監視することによって、より正確に電池２の電力の残存状態を判断することができる。

図６は、本発明の実施の他の形態の携帯形通信装置の負荷抵抗回路部５の一部の負荷回路４１を示す回路図である。本実施の形態の携帯形通信装置は、前述の図１〜図５の携帯形通信装置１と類似しており、本実施の形態の構成には前述の携帯形通信装置１における対応する構成と同一の参照符号を付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成については説明を省略する。本実施の形態では、負荷抵抗回路部５の構成に特徴を有する。

負荷抵抗回路部５は、動作部８の構成要素数と同じ、４つの負荷回路４１および切換部３１を含んで構成される。各負荷回路４１は、それぞれ動作部８の各要素に対応しており、各負荷回路４１の構成は、動作部８の各要素が動作したときに消費される電力と、同様の電力を消費するように設定される。負荷回路４１は、抵抗４２とコンデンサ４３とを含み、抵抗４２の一端子４２ａとコンデンサ４３の一端子４３ａとが接続され、抵抗４２の他端子４２ｂとコンデンサ４３の他端子４３ｂとが接続される。換言すると、抵抗４２とコンデンサ４３とは並列に接続される。負荷回路４１の一端子４１ａは、切換部３１の他端子３１ｂに接続可能に構成され、他端子４１ｂは接地部位２１に接続される。

図７は、前記負荷回路４１と電池２とを含む模擬回路の電池２の電圧と時刻との関係を示す波形図である。負荷制御ブロック６によって、スイッチ部７の接続部２６が第２端子２３に接続するように制御され、切換部３１が図６に示す負荷回路４１に接続するように制御される。負荷回路４１と電池２とを含む模擬回路が閉状態になった時刻ｔ１から予め定める期間Ｔ経過後の時刻ｔ２になると、模擬回路が開状態となるように、負荷制御ブロック６は、スイッチ部７を制御する。この時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間Ｔの電圧降下を示す波形は、コンデンサ４３による過渡現象によって電圧降下の値が時刻が経過するにつれて小さくなる波形である。このような波形を有する負荷回路４１を用いることによって、動作部８が動作したとき電圧降下を示す波形をより正確に模擬することができる。電圧監視部３は、この期間Ｔの電圧を検出し、検出した電圧に基づく情報を負荷制御ブロック６に与える。

以上説明したように、本実施の形態の携帯形通信装置１によれば、負荷抵抗回路部５はコンデンサ４３および抵抗４２を含んで構成される。したがって動作部８が動作したときの電圧降下を、より模擬する模擬回路を実現することができ、電池２の電圧の残存状態をより正確に判断することができる。またその他前述の実施の形態と同様の効果を達成することができる。

図８は、本発明の実施のさらに他の形態の携帯形通信装置の負荷抵抗回路部５の一部の負荷回路５１を示す回路図である。本実施の形態の携帯形通信装置は、前述の図１〜図７の携帯形通信装置１と類似しており、本実施の形態の構成には前述の携帯形通信装置１における対応する構成と同一の参照符号を付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成については説明を省略する。本実施の形態では、負荷抵抗回路部５の構成に特徴を有する。

負荷抵抗回路部５は、動作部８の構成要素数と同じ、４つの負荷回路５１および切換部３１を含んで構成される。各負荷回路５１は、それぞれ動作部８の各要素に対応しており、各負荷回路５１の構成は、動作部８の各要素が動作したときに消費される電力と、同様の電力を消費するように設定される。負荷回路５１は、抵抗５２、コンデンサ５３およびコイル５４とを含み、抵抗５２の一端子５２ａとコンデンサ５３の一端子５３ａとが接続され、抵抗５２の他端子５２ｂとコンデンサ５３の他端子５３ｂとが接続される。換言すると、抵抗５２とコンデンサ５３とは並列に接続される。コイル５４の一端子５４ａは、切換部３１の他端子３１ｂに接続可能に構成され、他端子５４ｂは、抵抗５２およびコンデンサ５３の他端子５２ｂ，５３ｂに接続される。抵抗５２およびコンデンサ５３の一端子５２ａ，５２ｂは、接地電位２１が与えられる。

図９は、前記負荷回路５１と電池２とを含む模擬回路の電池２の電圧と時刻との関係を示す波形図である。負荷制御ブロック６によって、スイッチ部７の接続部２６が第２端子２３に接続するように制御され、切換部３１が図８に示す負荷回路５１に接続するように制御される。負荷回路５１と電池２とを含む模擬回路が閉状態になった時刻ｔ１から予め定める期間Ｔ経過後の時刻ｔ２になると、模擬回路が開状態となるように、負荷制御ブロック６は、スイッチ部７を制御する。この時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間Ｔの電圧降下を示す波形は、コンデンサ５３およびコイル５４による過渡現象によって電圧降下の値が時刻が経過するにつれて起伏しながら小さくなる波形である。このような波形を有する負荷回路４１を用いることによって、動作部８が動作したとき電圧降下を示す波形をより正確に模擬することができる。電圧監視部３は、この期間Ｔの電圧を検出し、検出した電圧に基づく情報を負荷制御ブロック６に与える。

以上説明したように、本実施の形態の携帯形通信装置によれば、負荷抵抗回路部５はコンデンサ５３、抵抗５２およびコイル５４を含んで構成される。したがって動作部８が動作したときの電圧降下を、より模擬する模擬回路を実現することができ、電池２の電圧の残存状態をより正確に判断することができる。またその他前述の実施の形態と同様の効果を達成することができる。

前述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内において構成を変更することができる。前述したように本実施の各形態は、電子装置が携帯形通信装置１によって実現されたが、これに限ることはなく、電池２により動作する無線機などの通信装置であればよく、たとえばホームセキュリティ用の無線機であってもよい。電子装置は、たとえばコンピュータなどの情報機器であってもよい。電子装置が情報機器である場合、機能達成手段は、たとえば記憶装置または鳴動部などによって実現される。

また負荷抵抗回路部５による電池２の電圧を検出動作は、操作者が操作することによって開始してもよい。操作者が操作して各動作部８の動作の確認をするにあたっては、各動作部８毎に個別に確認するように構成してもよい。これによって操作者は、予め動作させたい動作部８が確実に動作するか確認してから、動作を実行することができ、利便性が向上する。

また本実施の形態では、検出手段は、電池２の電圧を検出するようの構成されているが、電池２を含む回路の電流を検出することによっても、同様の効果を得ることができる。

また本実施の形態では、検出装置は、携帯形通信装置１と一体に構成されているがこれに限ることはなく、検出装置を携帯形通信装置１に着脱自在に設けてもよい。

本発明の実施の一形態の携帯形通信装置１の電気的構成を示すブロック図である。 負荷抵抗回路部５の構成を示す回路図である。 第１抵抗２７と電池２とを含む第１抵抗回路の電池２の電圧と時刻との関係を示す波形図である。 負荷制御ブロック６の処理手順を示すフローチャートである。 携帯形通信装置１が備える表示部３１を示す正面図である。 本発明の実施の他の形態の携帯形通信装置の負荷抵抗回路部５の一部の負荷回路４１を示す回路図である。 負荷回路４１と電池２とを含む模擬回路の電池２の電圧と時刻との関係を示す波形図である。 本発明の実施のさらに他の形態の携帯形通信装置の負荷抵抗回路部５の一部の負荷回路５１を示す回路図である。 負荷回路５１と電池２とを含む模擬回路の電池２の電圧と時刻との関係を示す波形図である。

符号の説明

１ 携帯形通信装置
２ 電池
３ 電圧監視部
４ システム電源
５ 負荷抵抗回路部
６ 負荷制御ブロック
７ スイッチ部
８ 動作部

Claims (5)

1. 電池から与えられる電力によって、予め定める機能を達成する機能達成手段を含む電子装置に用いられる電池が有する電力量を検出する検出装置であって、
   回路の２点間を流れる電流、または回路の２点間にかかる電圧を検出する検出手段と、
   機能達成手段が機能を達成するための負荷と同様の負荷を模擬する模擬負荷手段と、
   電池と模擬負荷手段とを含む模擬回路を開閉する開閉手段と、
   模擬回路を閉じるように開閉手段を制御し、模擬回路が閉じているときに前記電流または前記電圧を検出するように検出手段を制御し、検出手段の検出結果に基づいて機能達成手段が機能を達成するために必要な必要電力が残存しているかを判定する制御手段とを含むことを特徴とする検出装置。
2. 前記模擬負荷手段は、抵抗、インピーダンスまたは電子負荷の少なくともいずれか１つを用いて構成されることを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
3. 制御手段は、検出手段が模擬回路の前記電流または前記電圧を検出していないとき、模擬回路を開くように開閉手段を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の検出装置。
4. 制御手段は、予め定める期間毎に模擬回路の前記電流または前記電圧を検出するように検出手段を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の検出装置。
5. 制御手段は、電池と機能達成手段とを含む機能回路の前記電流または前記電圧を検出するように検出手段を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の検出装置。

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