JP2008220098A

JP2008220098A - 電子機器

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Publication number: JP2008220098A
Application number: JP2007056239A
Authority: JP
Inventors: Yuki Chishima; 悠輝千島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-03-06
Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2027-03-06
Also published as: JP4724678B2

Abstract

【課題】自動的に並行給電方式と独立給電方式とを切り換える機能を有し、低電力消費状態でも良好な精度で残り動作許容量の予測が可能な電子機器を提供する。
【解決手段】電子機器は、第１の消費電力で動作する第１状態と第１の消費電力よりも小さい第２の消費電力で動作する第２状態を有する。該電子機器は、残量検出機能を持つ第１電池（ＦＧ電池）及び残量検出機能を持たない第２電池（非ＦＧ電池）を装着可能な複数の電池装着部と、装着された複数の電池のうち１つの電池から電力供給を行う独立給電状態と、装着された複数の電池から同時に電力供給を行う並行給電状態とに切り換える切換手段２０９と、第１電池が装着されたかどうかを判別する判別手段２０９と、該判別手段によって第１電池が装着されたと判別され、かつ電子機器が第２状態で動作する場合には、独立給電状態となるように切換手段を制御する制御手段２０９とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、撮像装置等の電子機器であって、電流積分によって残り容量を測定する機能を有する電池を使用可能な電子機器に関する。

デジタルカメラやビデオカメラといった撮像装置やパーソナルコンピュータ等、使用者が携帯して使用する電子機器においては、電池残量や残り使用可能時間を予測して使用者に確認させることは重要である。ただし、電子機器に内蔵された残量検出システムによる検出精度は使用される電池の種類（内部抵抗や容量）によって左右される場合が多く、正確な残量予測が難しい。

一方、最近では、電池残量（使用可能容量）を電流積分機能により自己算出し、該算出した残量情報を電力供給先である電子機器に通信する残量検出機能（以下、ＦＧ（Fuel Gauge）機能という）を有する電池が使用されるようになっている（特許文献１参照）。電池側の残量検出システムから電子機器側に残量情報を提供することで、電子機器では精度の高い残量予測が可能となる。例えば、撮像装置にＦＧ機能付き電池を使用することで、残り撮像回数や残り撮像時間といった残り動作許容量の予測精度が高まり、使用者の使い勝手を向上させることができる。

さらに電子機器では、複数個の電池を搭載可能として、１個の電池を搭載する場合よりも使用可能時間を増加させるようにしたものがある。このような電子機器では、電池を１個ずつ使用する、いわゆる独立給電方式ではなく、複数個の電池を並列接続して同時に使用する並行給電方式が多く使われている。

また、複数の電池からの給電が可能な電池装置を有する撮像装置において、ユーザーが任意に並行給電方式と独立給電方式の切り換えを行えるようにしたものもある（特許文献２参照）。
特開２００４−２９４７２３号公報(段落０００９、図１等) 特開２００１−０２１９７４号公報（段落００３１〜００３３、図１５等）

しかしながら、ＦＧ機能付き電池は、電力消費量が低い場合に電流積分機能の精度が悪くなるという特性を持っている。このため、複数のＦＧ電池からの並行給電を行うと、個々のＦＧ電池での電力消費量が低くなり、残量検出の精度が悪化する。

例えば特許文献１にて開示されているような撮像装置では、一般に、電源が投入された状態で何も操作が行われずに一定時間放置されるとスタンバイモード等の低消費電力モードに入るが、この低消費電力モードでの動作時間が長いほど、残り撮像回数等の予測精度が悪くなる。

また、特許文献２にて開示されているような撮像装置では、ユーザーが並行給電方式と独立給電方式との切り換え操作を行わなければならず、操作の手間がかかり、使い勝手が悪い。

本発明は、自動的に並行給電方式と独立給電方式とを切り換える機能を有し、低電力消費状態でも良好な精度で残り動作許容量の予測が可能な電子機器を提供することを目的の１つとしている。

本発明の一側面としての電子機器は、第１の消費電力で動作する第１状態と第１の消費電力よりも小さい第２の消費電力で動作する第２状態を有する電子機器であって、残量に関する情報を算出して電子機器に送信する残量検出機能を持つ第１電池及び残量検出機能を持たない第２電池を装着可能な複数の電池装着部と、該複数の電池装着部に装着される複数の電池のうち１つの電池から電力供給を行う独立給電状態と、装着される複数の電池から同時に電力供給を行う並行給電状態とに切り換える切換手段と、該複数の電池装着部のいずれかに第１電池が装着されたかどうかを判別する判別手段と、該判別手段によって、複数の電池装着部のいずれかに第１電池が装着されたと判別され、かつ電子機器が第２状態で動作する場合には、独立給電状態となるように切換手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。

また、本発明の他の側面としての電子機器の制御方法は、残量に関する情報を算出して電子機器に送信する残量検出機能を持つ第１電池及び残量検出機能を持たない第２電池を装着可能な複数の電池装着部と、電池装着部に装着される複数の電池のうち１つの電池から電力供給を行う独立給電状態と、装着される複数の電池から同時に電力供給を行う並行給電状態とに切り換える切換手段とを有し、第１の消費電力で動作する第１状態と第１の消費電力よりも小さい第２の消費電力で動作する第２状態を有する電子機器の制御方法である。該方法は、複数の電池装着部のいずれかに第１電池が装着されたかどうかを判別する判別ステップと、該判別ステップによって、複数の電池装着部のいずれかに第１電池が装着されたと判別され、かつ電子機器が第２状態で動作する場合には、独立給電状態となるように切換手段を制御する制御ステップとを有することを特徴とする。

本発明では、第１電池（ＦＧ電池）と第２電池（非ＦＧ電池）が混在して複数の電池装着部に装着された場合には、第２電池からの独立給電状態となるように制御する。このため、本発明によれば、ユーザーに操作負担をかけることなく、残量検出を良好な精度で行うことができ、ひいては電子機器の残り動作許容量の予測精度を向上させることができる。

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。

図１Ａ及び図１Ｂには、本発明の実施例１であるデジタルカメラシステム（電子機器システム）の外観を示している。図１Ａには、デジタルカメラシステムの正面図及び側面図を示し、図１Ｂには、該システムの背面図を示す。

これらの図において、１は撮像装置（電子機器）としてのデジタルカメラであり、以下、単にカメラという。２はカメラ１に対して着脱可能な交換レンズであり、以下、単にレンズという。

５はカメラ１に設けられたフラッシュユニットである。６は複数個の電池を装着可能なバッテリーグリップ（電池装置）である。バッテリーグリップ６は、カメラ１に対して着脱が可能である。７はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等により構成される撮像素子であり、レンズ２により形成された被写体像を光電変換する。

カメラ１には、以下が設けられている。３は撮像を指示するためのレリーズボタン、４は撮影モードを選択するためのモード設定ダイヤルである。１９は撮像素子７により撮像された画像等を表示するＬＣＤパネル、１８は被写体を観察するための光学ファインダである。１４はＡＥロック機能や画像の縮小再生機能を使用するために操作される第１の機能ボタン、１５はＡＦによる焦点検出領域を選択したり画像の拡大再生機能を使用したりするために操作される第２の機能ボタンである。

さらに、１７はＬＣＤパネル１９に表示されたメニューから所望の項目を選択するために操作される十字ボタン、１６は選択したメニュー項目から所望の設定を行うために操作されるセットボタンである。１０はＬＣＤパネル１９にメニューを表示させるために操作されるメニュー表示ボタン、１１はファイル情報の表示／非表示の切り換えを行うために操作される切り換えボタンである。１２は所定数の画像をスキップ表示させるために操作されるスキップ表示ボタンであり、１３は記録された画像を消去するために操作される消去ボタンである。

図２には、上記バッテリーグリップ６のより具体的な構成を示している。バッテリーグリップ６からカメラ１への電力供給は、電源端子１０１，１０２を介して行われる。接点端子１０３，１０４は、バッテリーグリップ６とカメラ１との間で信号又は情報を通信するための通信接点である。

バッテリーグリップ６は、ダイヤル１０５の回転操作によって回転される三脚ネジ１０６をカメラ１に設けられた三脚ネジ穴（図示せず）にねじ込むことによって、該カメラ１に固定される。

バッテリーグリップ６内には、残量検出（ＦＧ）機能を備えたＦＧ電池（第１電池）及びＦＧ機能を有さない非ＦＧ電池（第２電池）のうち少なくとも一方を含む２つの電池Ａ，Ｂを装着可能なバッテリー室１０９，１１０（複数の電池装着部）が形成されている。バッテリー室蓋１０７は、該バッテリー室１０９，１１０の開口を開閉する。バッテリー室蓋１０７は、閉じた状態で不図示のロック機構によりロックされる。バッテリー室１０９，１１０に電池Ａ，Ｂを装着するときは、開閉ノブ１０８をスライドさせてバッテリー室蓋１０７を開く。

図３には、バッテリーグリップ６及びカメラ１の電気回路構成を示す。ここでは、ＦＧ電池である電池Ａ，Ｂが装着されているものとする。ＦＧ電池Ａ，Ｂはそれぞれ、該電池の消費容量や充電容量等の管理を行う電池ＣＰＵ２０１，２０２を備えている。電池Ａ，Ｂにはそれぞれ、抵抗２０３，２０４が接続されており、電池ＣＰＵ２０１，２０２はこれら抵抗２０３，２０４の両端に接続されている。この構成により、電池ＣＰＵ２０１，２０２は、電池Ａ，Ｂの消費電流及び充電電流を検出することができる。

抵抗２０３，２０４にはスイッチ２０５，２０６が接続されており、これらスイッチ２０５，２０６の双方を閉じる（ＯＮ）ことで両電池Ａ，Ｂからカメラ１への並行給電を行うことができる。この状態がバッテリーグリップ６の並行給電状態である。また、一方のスイッチを閉じて他方のスイッチを開く（ＯＦＦ）ことで、閉じたスイッチ側の電池からカメラ１への独立給電を行うことができる。この状態がバッテリーグリップ６の独立給電状態である。ここで、独立給電とは、複数の電池のうち１つの電池から電力供給を行うことを意味し、並行給電とは、複数の電池から同時に電力供給を行うことをいう。

バッテリーグリップ６がカメラ１に装着されると、電池Ａ，Ｂからの電力は、電源端子１０１，１０２を介して、カメラ１内に設けられた電源回路２０８に供給される。電源回路２０８は、カメラ１内のシステム制御部２０９や他の図示しない回路に規定の電力を供給する。システム制御部２０９は、切換手段、判別手段、制御手段として機能する。

また、電池ＣＰＵ２０１，２０２は、システム制御部２０９に通信端子１０３，１０４を介して接続される。２０７，２１０はバッテリーグリップ６内に設けられた信号送受信を行うためのインターフェースである。

電池ＣＰＵ２０１，２０２とシステム制御部２０９との通信が確立すると、電池ＣＰＵ２０１，２０２は消費容量や充電容量等の残量に関する情報（以下、残量情報という）をシステム制御部２０９に送信する。システム制御部２０９は、その情報に基づいて、残り撮影回数や残り動作時間等の残り動作許容量に関する情報を計算等により生成し、カメラ１の外面に設けられた液晶表示部２１１に表示する。

カメラ１は、通常の撮像動作を行う通常撮像モードと、通常撮像モードよりも低い電力（電流）での動作が可能なスタンバイモード等の低電流動作モードとを有する。カメラ１が、通常撮像モードでの放置（無操作）時間が一定時間を超えたことに応じて、低電流動作モードの前段階としての低電流動作準備状態になると、電池ＣＰＵ２０１，２０２は、電池Ａ，Ｂの残量情報をシステム制御部２０９に送信する。

システム制御部２０９はその残量情報の比較結果に基づいて、スイッチ２０５，２０６を制御するための制御信号を電池ＣＰＵ２０１，２０２に送信する。電池ＣＰＵ２０１，２０２は受信した制御信号に基づいて、ＦＧ電池である電池Ａ，Ｂのうち残量の多い方を用いた独立給電状態に切り換える。また、これとともに、電池ＣＰＵ２０１，２０２は消費電流や消費時間等の情報を独立給電に用いられる電池側の電池ＣＰＵに送信する。該電池ＣＰＵは、その受信した情報に基づいて、低電流動作モードでの電流積算を行う
ここで、上記説明は、電池Ａ，ＢがともにＦＧ電池である場合についてのものであるが、本実施例のバッテリーグリップ６では、電池Ａ，Ｂのうち一方がＦＧ電池で他方がＦＧ機能を持っていない非ＦＧ電池という装着も可能である。

この場合において、カメラ１が低電流動作モードの準備状態になると、システム制御部２０９は、電池Ａ，Ｂのうち一方がＦＧ電池で他方が非ＦＧ電池であることを判別すると、残量に関わらず、非ＦＧ電池を用いた独立給電状態に切り換える。

以上の低電流動作モードでの独立給電方法をまとめると図４に示すようになる。場合１は、電池Ａ，ＢがともにＦＧ電池（図には「Ｆ」と記す）である場合を示す。この場合１では、システム制御部２０９は、残量がより多い方のＦＧ電池を判定及び選択し、これを用いた独立給電状態を設定する。

一方、場合２は、電池Ａ，ＢとしてＦＧ電池と非ＦＧ電池（図には「Ｎ」と記す）とが１つずつ装着されている場合を示す。この場合、システム制御部２０９は、非ＦＧ電池を判定及び選択し、これを用いた独立給電状態を設定する。

本実施例のカメラ１（システム制御部２０９）の動作を、図５のフローチャートを用いて説明する。

バッテリーグリップ６を装着したカメラ１の電源を投入した後、一定の放置時間が経過することで、ステップ（図には「Ｓ」と記す）３０１において低電流動作準備状態に入り、ステップ３０２へ進む。

ステップ３０２では、システム制御部２０９は、バッテリーグリップ６に装着された２つの電池にＦＧ電池が含まれているか否かを判断し、そうである場合はステップ３０３へ進む。ＦＧ電池が含まれていない場合（いずれも非ＦＧ電池の場合）は、ステップ３１２低電流動作に入り、ステップ３１３で低電流動作準備状態を解除した後、ステップ３１０に進んで通常撮影モードに移行する。

ステップ３０３では、システム制御部２０９は、並行給電を行っている２つの電池が両方ともＦＧ電池か否かを判別する。そうである場合は、ステップ３０４に進む。そうでない場合（一方がＦＧ電池で他方が非ＦＧ電池の場合）は、ステップ３１１に進む。

ステップ３０４では、システム制御部２０９は、スイッチ２０５，２０６のうち残量の多い方のＦＧ電池側のスイッチをオン、少ない方の電池側のスイッチをオフとするための制御信号（独立給電信号）を電池ＣＰＵ２０１，２０２に送信する。これにより、図４の場合１に示したように、残量の多い方のＦＧ電池を用いた独立給電状態となる。また、これに伴い、システム制御部２０９は、残量の多い方のＦＧ電池を制御する電池ＣＰＵに対して、電流・時間情報を送信する。そして、ステップ３０５に進み、低電流動作モードへ入る。

一方、ステップ３１１では、システム制御部２０９は、スイッチ２０５，２０６のうち非ＦＧ電池側のスイッチをオン、ＦＧ電池側のスイッチをオフとするための制御信号（独立給電信号）を電池ＣＰＵ２０１，２０２に送信する。これにより、図４の場合２に示したように、非ＦＧ電池を用いた独立給電状態となる。そして、ステップ３０５に進み、低電流動作モードに入る。

カメラ１において何らかの操作が行われることにより、ステップ３０６で低電流動作が解除されると、ステップ３０７に進む。ステップ３０７では、システム制御部２０９は、ＦＧ電池を制御する電池ＣＰＵとの通信接続を確立し、ステップ３０８にてバッテリーグリップに対してこれを並行給電状態とするための制御信号である並行給電信号を送信する。

その後、ステップ３０９にて、システム制御部２０９は、ＦＧ電池から受信した残量情報に基づいて、残り撮影回数等の残り動作許容量に関する情報を生成及び表示し、ステップ３１０で通常撮影モードに移行する。

次に、本実施例のバッテリーグリップ（電池ＣＰＵ２０１，２０２）の動作について図６のフローチャートを用いて説明する。

ステップ４０１にて、カメラ１が低電流動作準備状態に入ると、ステップ４０２に進み、電池ＣＰＵ２０１，２０２は、装着された電池がＦＧ電池か否かを判別する。ＦＧ電池である場合は、ステップ４０３へ進み、ＦＧ電池ではない（非ＦＧ電池である）場合は、ステップ４１２に進む。

ステップ４１２では、電池ＣＰＵ２０１，２０２は、システム制御部２０９からの独立給電信号を受信し、ステップ４１３にて独立給電状態に切り換わる。そして、ステップ４１４で、カメラ１が低電流動作準備状態を解除すると、ステップ４１５に進み、並行給電状態に切り換える。

ステップ４０３では、電池ＣＰＵは、システム制御部２０９に残量情報を送信する。そして、ステップ４０４にて、システム制御部２０９からの独立給電信号を受信したか否かを判別する。受信した場合は、ステップ４０５に進み、独立給電状態に切り換わる。その後、ステップ４０６で、カメラ１が低電流動作準備状態を解除すると、ステップ４０７で、システム制御部２０９との通信接続を確立し、ステップ４０８へ進む。

ステップ４０４にて独立給電信号を受信しなかった場合は、ステップ４０９にて、システム制御部２０９との通信を切断し、給電を停止する。その後、ステップ４１０にて通信接続が再度確立されると、ステップ４１１に進み、システム制御部２０９から並行給電信号を受けるのを待って、ステップ４０８へ進む。

ステップ４０８では、電池ＣＰＵは、ＦＧ電池の残量情報をシステム制御部２０９に送信した後、ステップ４１５で並行給電状態に移行する。

以上説明したように、本実施例によれば、２つのＦＧ電池が装着されている場合は、低電流動作モードにおいては残量がより多い方の電池から独立給電を行わせ、さらにカメラの消費電流等の情報を電池ＣＰＵに通知する。これにより、ＦＧ電池における電流積分能力の精度向上を図ることができる。また、ＦＧ電池と非ＦＧ電池が装着されている場合は、非ＦＧ電池から独立給電を行わせる。これにより、ＦＧ電池の電流積分能力の精度劣化を防ぐことができる。そして、これらの特徴により、残り撮像回数等の残り動作許容量に関する情報の精度を従来よりも向上させることができる。

なお、上記各実施例においては、デジタルカメラとバッテリーグリップを含む電子機器システムについて説明したが、本発明は、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、携帯電話その他の電子機器と電池装置を含む電子機器システムについても適用できる。

また、上記各実施例では、電子機器に着脱可能な電池装置を用いた場合について説明したが、電池装置が電子機器に内蔵され、双方のマイクロコンピュータが通信を行えるように構成されている場合にも、本発明を適用することができる。

また、上記実施例では、２つの電池が装着可能な電池装置について説明したが、３つ以上の電池の装着が可能な電池装置を用いる場合にも適用することができる。

さらに、上記各実施例は、本発明を実施する場合の例にすぎず、適宜変更や変形が可能である。

本発明の実施例１であるカメラシステムを示す正面図及び側面図。実施例のカメラシステムの背面図。実施例のカメラシステムを構成するバッテリーグリップの背面図。上記バッテリーグリップとカメラの電気回路構成を示すブロック図。実施例における装着電池の種類に応じた独立給電状態を示す概念図。実施例のカメラの動作を示すフローチャート。実施例のバッテリーグリップの動作を示すフローチャート。

符号の説明

１カメラ
６バッテリーグリップ
２０１，２０２電池ＣＰＵ
２０９システム制御部
２０５，２０６スイッチ
Ａ，Ｂ電池

Claims

第１の消費電力で動作する第１状態と前記第１の消費電力よりも小さい第２の消費電力で動作する第２状態を有する電子機器であって、
残量に関する情報を算出して電子機器に送信する残量検出機能を持つ第１電池及び前記残量検出機能を持たない第２電池を装着可能な複数の電池装着部と、
前記複数の電池装着部に装着される複数の電池のうち１つの電池から電力供給を行う独立給電状態と、装着される複数の電池から同時に電力供給を行う並行給電状態とに切り換える切換手段と、
前記複数の電池装着部のいずれかに前記第１電池が装着されたかどうかを判別する判別手段と、
前記判別手段によって、前記複数の電池装着部のいずれかに前記第１電池が装着されたと判別され、かつ前記電子機器が前記第２状態で動作する場合には、独立給電状態となるように前記切換手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする電子機器。
前記判別手段は前記複数の電池装着部のそれぞれに前記第１電池が装着されたか、前記第２の電池が装着されたかを判別するとともに、前記制御手段は、前記判別手段によって、前記第１電池と前記第２電池が混在して前記複数の電池装着部に装着されると判別される場合であって、かつ前記電子機器が前記第２状態で動作する場合には、前記第２電池からの独立給電状態となるように前記切換手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記判別手段は前記複数の電池装着部のそれぞれに前記第１電池が装着されたか、前記第２の電池が装着されたかを判別するとともに、前記制御手段は、前記判別手段によって、前記複数の電池装着部の全てに前記第１電池が装着されると判別される場合であって、かつ前記電子機器が前記第２状態で動作する場合には、前記制御手段は、装着される複数の前記第１電池のうち最も残量の多い第１電池から独立給電するように前記切換手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
前記制御手段は、前記判別手段によって、前記複数の電池装着部のいずれかに前記第１電池が装着されたと判別される場合であって、かつ前記電子機器が前記第１状態で動作する場合には、並行給電状態となるように前記切換手段を制御する請求項１から３のいずれか１つに記載の電子機器。
残量に関する情報を算出して電子機器に送信する残量検出機能を持つ第１電池及び前記残量検出機能を持たない第２電池を装着可能な複数の電池装着部と、前記電池装着部に装着される複数の電池のうち１つの電池から電力供給を行う独立給電状態と、装着される複数の電池から同時に電力供給を行う並行給電状態とに切り換える切換手段とを有し、第１の消費電力で動作する第１状態と前記第１の消費電力よりも小さい第２の消費電力で動作する第２状態を有する電子機器の制御方法であって、
前記複数の電池装着部のいずれかに前記第１電池が装着されたかどうかを判別する判別ステップと、
前記判別ステップによって、前記複数の電池装着部のいずれかに前記第１電池が装着されたと判別される場合であって、かつ前記電子機器が前記第２状態で動作する場合には、独立給電状態となるように前記切換手段を制御する制御ステップとを有することを特徴とする電子機器の制御方法。