JP2015171227A - バッテリ、充電器、および携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザに電池の消耗の程度を提示することが可能なバッテリ、充電器、およびバッテリを搭載した携帯端末を提供する。【解決手段】実施形態のバッテリは、充電池の充電能力の程度を示すログ情報を記憶する記憶手段と、上記ログ情報の送信要求があると該送信要求の要求先の装置に該ログ情報を送信する送信手段と、上記要求先の装置から上記ログ情報の更新情報として上記充電池の充電能力の低下を示す情報を受信する受信手段と、上記更新情報に基づき上記ログ情報を更新するログ情報更新手段と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、バッテリ、充電器、および携帯端末に関する。

従来から、飲食店の注文に用いるハンディーターミナルのような携帯端末では、バッテリ駆動のものが使用される。このような携帯端末では、バッテリの電池残量が低下しても、バッテリを充電器にセットするだけで、手軽に電気を補給できる。
一般的に、バッテリの充電には時間を要するものである。そのため、通常は、複数個の予備バッテリを事前に充電させておき、それらを携帯端末で交互に使い回している。

使用する携帯端末が複数台になり、予備のバッテリも含めて使用するバッテリが多くなると、個別に、バッテリの消耗の程度を把握するのが困難になる。複数台でバッテリを使い回すので装着先が特定の携帯端末と決まっているわけではなく、バッテリの中には新品のものから使い古されたものまで混在しているため、個別に電池残量を把握するのは非常に難しい。

バッテリの残量が分からないまま使用しているので、この場合には、使用時間が初期と比べて極端に短くなり、ユーザが不都合を感じるようになってから、メーカなどは不具合等の問い合わせを受ける。
メーカは、電池寿命であることをユーザに伝える程度に止まり、それでユーザに納得してもらうしかなかった。

本発明が解決しようとする課題は、ユーザに電池の充電能力の程度を提示することが可能なバッテリ、充電器、および携帯端末を提供することである。

実施形態のバッテリは、充電池の充電能力の程度を示すログ情報を記憶する記憶手段と、上記ログ情報の送信要求があると該送信要求の要求先の装置に該ログ情報を送信する送信手段と、上記要求先の装置から上記ログ情報の更新情報として上記充電池の充電能力の低下を示す情報を受信する受信手段と、上記更新情報に基づき上記ログ情報を更新するログ情報更新手段と、を有する。

実施形態の充電器は、自機へのバッテリの装着を検出する検出手段と、上記検出手段で検出された上記バッテリから充電池の充電能力の程度を示すログ情報を受信する受信手段と、上記バッテリの充電池の充電能力の程度を示す値を算出する算出手段と、上記算出手段により算出された値を含む更新情報を上記バッテリの上記ログ情報に書き込む書込み手段と、上記バッテリから受信した上記ログ情報又は上記更新情報に基づき上記バッテリの使用状態を報知する報知手段と、を有する。

実施形態の携帯端末は、充電池の充電能力の程度を示すログ情報を記憶する記憶手段と、上記ログ情報の送信要求があると該送信要求の要求先の装置に該ログ情報を送信する送信手段と、上記要求先の装置から上記ログ情報の更新情報として上記充電池の充電能力の低下を示す情報を受信する受信手段と、上記更新情報に基づき上記ログ情報を更新するログ情報更新手段と、を有するバッテリと、上記バッテリからの電力供給により動作する電子部品と、を有する。

図１は、第１の実施形態に係るバッテリの構成図である。 図２は、ログ情報の構成図である。 図３は、充電器の構成図である。 図４は、基準データの構成図である。 図５は、ログ情報を受信及び更新する際の充電器の動作フロー図である。 図６は、判定処理及び報知処理のフローチャートである。 図７は、更新処理のフローチャートである。 図８は、第２の実施形態に係るバッテリの概観図である。 図９は、第３の実施形態に係る複数のバッテリ用スロットを備える充電器の概観図である。 図１０は、第４の実施形態に係るバッテリを搭載した携帯端末とＰＣの説明図である。 図１１は、ログ情報の出力例である。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るバッテリの構成図である。
図１に示すように、バッテリ１は、充電手段１０と充電池１１とからなる充電部と、制御手段１２、記憶手段１３、受信手段１４、及び送信手段１５とからなるタグ管理部とを備えている。

充電手段１０は、図示されていない充電器から供給される電気を不図示の正極及び負極の接続端子を通じて充電池１１に蓄電するための回路である。ここには一定の直流電圧を供給するための回路や過電流・過電圧等を防ぐ保護回路等が設けられている。
充電池１１は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の充放電を繰り返すことのできる二次電池である。
タグ管理部は、ＩＣ(Integrated Circuit)タグやＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグ等のような通信機能とメモリを備えた回路である。

ＩＣタグにおいては、金属接点を通信相手の通信部に直接接触させて通信を行う接触型のものと、パッシブ方式のように非接触で通信を行う非接触型のものとがある。非接触型のＩＣタグの場合には、銅線を複数回巻回してなる閉回路のアンテナ（ループアンテナ）に通信チップを接続した構成となり、パッシブ方式により通信相手が備えるリーダ（又はリーダライタ）のコイルから搬送波が送られることにより通信を行う。

詳しくは、リーダからの搬送波によりＩＣタグのループアンテナの磁束密度が変化して閉回路に誘導起電力が生じ、この電力で通信チップは通信を行う。ＲＦＩＤタグもこの非接触型のタグに属する。以下では、非接触型のタグとしてＩＣタグを例に挙げ、ＩＣタグやＲＦＩＤタグのような無線通信型のタグについて説明する。

図１のタグ機能部の構成は、その内の非接触式ＩＣタグのものである。
なお、タグ機能部への給電は、不図示のリーダ／ライタ装置からの搬送波により行われ、タグ機能部の動作は、その電力を使って行われるものとする。

制御手段１２は、受信手段１４や送信手段１５等の制御を司る制御回路である。ＣＰＵ（中央演算処理装置）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ(Random Access Memory)などのメモリにより構成される。この場合、ＲＯＭには制御用の各種プログラムやデータが記録され、ＲＡＭは演算等のワーク用として使用される。
また、制御手段１２は、上述の構成の下で所定プログラムを実行することにより、ログ情報更新手段１２１を構成する。

ログ情報更新手段１２１は、記憶手段１３のログ情報Ｘの更新を行う。詳しくは後で述べるが、この更新は、受信手段１４で受信した更新情報をＣＰＵがＲＡＭに一時的に記憶し、この更新情報をログ情報Ｘに上書きするなどして行われる。
記憶手段１３は、不揮発性の書換え可能なＦｌａｓｈＲＯＭ等のメモリである。同図に示すようにログ情報Ｘを記憶する。

ログ情報Ｘは、バッテリ１が充電器で充電するときに得る充電回数や充電時間などの情報を記録したものである。このような充電動作の情報は充電の度に更新されるので、それまでの経過情報を統計的に算出した値となる。

図２は、ログ情報Ｘの構成図である。
バッテリの識別情報は別途記憶されているものとし、ログ情報の図においては充電能力の程度を示す情報に関係するものだけを記載する。
同図の「製造年月日」の項目（項目番号１）は、バッテリ１の製造年月日を格納するための記憶領域である。この項目には初期値としてバッテリ１の製造年月日の情報が格納される。

「充電回数」の項目（項目番号２）は最初に行われた充電から直近に行われた充電までの充電回数を記憶するための領域である。この項目には初期値として「０（回）」が格納される。
「充電時間」（項目番号３）の項目は初回の充電から直近の充電までの合計の充電時間を格納するための記憶領域である。この項目には初期値として「０（時間）」が格納される。

「電池容量レベル」の項目（項目番号４）は、充電回数に応じてレベル分けした電池容量レベルを格納するための記憶領域である。本例では５段階のレベルを設定する。充電回数が増加するに従い、当初よりも電池容量が減るため、初回はレベル１とし、充電回数が増えるに従いレベルが増加する。そして、電池の交換時期に近づくと、電池容量レベルは５となる。電池の性能に応じてメーカが推奨する充電回数つまり電池交換までの充電回数が提示されている。このため、電池交換までの充電回数をその提示の回数から５等分して、それぞれの１つにレベルを設定することができる。例えば、提示された充電回数が５００回であるとすると、１回〜１００回までがレベル１、１０１回から２００回までがレベル２、同様にしてレベル３、レベル４を設定し、最後に４０１回〜５００回までをレベル５に設定することができる。

「最終充電日」（項目番号５）は、直近の充電の実施日を格納するための記憶領域である。
「製造年月日」以外の各項目（項目番号２〜５）は、充電能力の程度を示す情報を記憶する領域であるため、各項目に格納されている値は充電が行われる度に更新される。「製造年月日」の値は更新されないが、後述する電池残量の判定処理に使用されることになる。

なお、同図に示した構成は一例であるため、使用状況により適宜他の項目を新たに設けたりして構成を変形して良い。

ここで図１に戻り、残りの手段について説明する。
受信手段１４及び送信手段１５はループルアンテナや通信回路などに相当する。
受信手段１４は、図示しないＰＣ（パーソナルコンピュータ）に接続された通信機器や後述する通信機能を備えた充電器からの搬送波から信号を取り出して、信号に含まれるコマンドやデータを制御手段１２に転送する。コマンドの具体例としては、通信機器や充電器からのログ情報の送信要求やログ情報の更新要求などがある。データとしては後者のログ情報の更新要求に付加される更新情報がある。

送信手段１５は、制御手段１２からデータ等を受け取り、データを搬送波に乗せて通信器や充電器に送信する。本実施形態では、通信器や充電器からログ情報の送信要求を受けたときに、要求先の通信器又は充電器に向け、搬送波の反射波に記憶手段１３のログ情報を乗せて送信する。

図３は、充電器の構成図である。
同図に示す充電器３は、充電手段３０、制御手段３１、検出手段３２、取得手段（受信手段）３３、書込み手段３４、及び報知手段３５を備える。
充電器３では各部３０〜３５への給電は交流電源により行う。

充電手段３０は、充電池に電気を供給する回路である。この回路は、例えばＡＣ（交流電源）を直流に変換するＡＣ／ＤＣ回路などを備え、ＡＣ電源から変換した直流電圧をバッテリ１との正負の接続端子３６、３７に印加する。

検出手段３２は、充電器３にバッテリ１がセットされたことを検出する。この検出には接触式センサであれば自動戻りスイッチを使用したセンサなどが、また非接触式センサであれば近接センサなどが用いられる。また、バッテリとの正負の接続端子３６、３７の電圧値や電流値をモニタして、電圧値や電流値の変動によりバッテリがセットされたことを検出するようにしても良い。

センサなどで検出されたアナログ信号はインタフェースを介してＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換等の所定の信号変換処理が施され、デジタル信号として制御手段３１へ入力する。
取得手段３３及び書込み手段３４は、リーダ／ライタである。コイル状のアンテナと変調復調回路等を備え、信号を搬送波により送受信する。

取得手段３３は、バッテリ１（図１参照）のＩＣタグ１２〜１５からログ情報Ｘを読み出すリーダである。リーダはログ情報Ｘを要求するコマンドをコイル状のアンテナからＩＣタグ１２〜１５のループアンテナ１４、１５に向けて搬送波に乗せて送信する。これによりＩＣタグ１２〜１５からは反射波に乗せてログ情報Ｘが送信され、取得手段３３は搬送波に乗せられたログ情報Ｘを受信し、ログ情報Ｘを制御手段３１に送信する。送信要求は、搬送波をコマンド情報により変調するなどして生成する。

書込み手段３４は、ＩＣタグ１２〜１５に情報を書き込むライタである。このライタは、更新のためのコマンドと制御手段３１で生成された更新情報とを搬送波に乗せ、それらをＩＣタグ１２〜１５へ送信することにより、ＩＣタグ１２〜１５に更新情報を書き込む。ＩＣタグ１２〜１５は、この信号を受信すると更新情報に基づいてログ情報Ｘを更新する。

報知手段３５は、音や光などによりバッテリの充電状態をユーザに報知するためのものである。例えばブザー音を鳴らす音源回路や光りを発光するＬＥＤ（Light Emitting Diode）などにより構成される。

制御手段３１は、検出手段３２、取得手段３３、書込み手段３４、及び報知手段３５の制御を司るコンピュータである。ＣＰＵとＲＯＭやＲＡＭなどのメモリにより構成され、ＲＯＭには制御用の各種プログラムやデータが記録される。また、ＲＡＭはワーク用として使用される。

ＲＯＭには後述するログ情報の判定プログラムや更新プログラム、及び判定プログラムが参照する基準データなども備えられている。
ＲＯＭの判定プログラムや更新プログラムがＣＰＵに読み込まれて実行されることにより、コンピュータが図３の算出手段３１０として機能する。

図４は、基準データの構成図である。
本例では、ログ情報Ｘ（図１参照）の項目番号に対応させて、項目番号１に「製造年月日からの経過時間」、項目番号２に「充電回数」、項目番号３に「充電時間」、項目番号４に「電池容量レベル」、そして項目番号５に「最終充電日からの未使用期間」の基準データが設定されている。

また、各項目にはレベル欄１−１〜５−１設けられており、この欄に「１」から「５」までのレベルが設定されている。
例えば、「充電回数」項目においては、「充電回数：４５０回未満」に「レベル１」が設定され「充電回数：４５０回以上」に「レベル５」が設定されている。

また、「電池容量レベル」項目（項目番号２）には「充電回数：１回−１００回」に「レベル１」が、１０１回から２００回に「レベル２」が、レベル３、４も同じようにして、最後は４０１回から５００回に「レベル５」が設定されている。このように「電池容量レベル」項目においてはレベルが１〜５まで５段階に分けられており、その他の項目にはレベルが１と５の２段階に分けられている。判定プログラムによる後述の判定処理ではログ情報を基準データの何れかのレベルに振り分けることにより電池の使用状態や電池寿命等の判定を行う。

図５は、ログ情報を取得及び更新する際の充電器の動作フロー図である。
制御手段３１（図３参照）は、検出手段３２（図３参照）からの電圧値の信号をモニタして、電圧値が閾値を超えたか否かを判定する（Ｓ１）。ステップ１で「Ｎｏ判定」つまり電圧値が閾値を超えていないと判定した場合、引き続き電圧値をモニタし、電圧値が閾値を超えるまで判定を繰り返す。

ステップＳ１で「Ｙｅｓ判定」つまり電圧値が閾値を超えたと判定した場合、制御手段３１はその判定によりバッテリ充電が開始されたことを検出し、ＩＣタグ１２〜１５（図１参照）に対してログ情報Ｘの送信を要求する（Ｓ２）。ステップＳ２の送信要求後、ＩＣタグ１２〜１５からは反射波に乗せられたログ情報Ｘを受信する（Ｓ３）。

次に、ステップＳ３において受信したログ情報に設定されている各値に基づいて、電池寿命であるか否かなどの判定処理を実行し（Ｓ４）、判定結果に応じて適宜、報知手段３５（図３参照）に報知信号を出力する（Ｓ５）。
更に、ログ情報に設定されている各項目の値を適宜読み取り、更新処理を実行する（Ｓ６）。更新処理は、今回の充電動作による充電能力の落ち込みをログ情報Ｘに反映させるための処理である。
そして、更新処理後は、ＩＣタグ１２〜１５に更新を指示するコマンドと更新データを送信する（Ｓ７）。

この一連の動作は、検出手段３２でバッテリ１がセットされてから次にバッテリ１がセットされるまでの間に１回実行される。
ここで、上述した一連の動作を行うタイミングについての説明を加える。ステップＳ５までは、なるべく早い段階で処理を行うことで、ユーザはバッテリの使用状況を早く知ることができる。一方、ステップＳ６の判定処理はバッテリが取り外される直前が良い。

「充電時間」項目（図２の項目番号３）のログの取り方は、充電開始時と終了時とでは異なる。充電開始時にログを更新する場合は、フル充電が完了するまでの残りの時間を予測して値を更新する必要がある。従って、充電開始直後に上述した一連の動作を行わせる場合は、フル充電時間を更新値として設定する。また、終了時に上述した一連の動作を行わせる場合は、内部クロックで実際の充電時間をカウントし、実際に充電に要した時間を更新値として設定する。フル充電の状態はバッテリの端子電圧をモニタすることにより検出する。このように、より正確な充電時間をログとして残すには充電終了時に処理を行うのが良い。

なお、後者のようにフル充電が完了するまでログを更新しない場合は、更新前に充電器からバッテリが抜き取られ、そのときの充電時間が全くログに残らないことが想定される。この場合、１回の充電動作につきフル充電時間分の誤差が発生しうる。

このようなことを防止するために、ログの更新が終わっていないとユーザに報知するＬＥＤ等の報知手段を設けるようにしても良い。こうすることで、ログ情報の更新前にバッテリを充電器から抜き取ることが防止でき、確実にログを更新できる。

また、フル充電の直前ではなく充電途中に充電器からバッテリが抜き取られることも想定される。この場合、１回の充電動作でフル充電時間分に近い誤差が発生することも想定される。これを防止するためには、１回の充電に１更新ではなく、所定時間間隔で定期的にログを更新することが好ましい。例えば、フル充電の時間が３時間に設定されているものであれば、１０分置きや、３０分置きや、１時間置きなどにログを更新する。こうすることにより、バッテリが途中で充電器から抜き取られた場合であっても１０分置きに更新するものであれば誤差を１０分以内に抑えることができる。１０分よりも更に刻んで更新を行えば、充電時間のログの精度が一層上がることは言うまでもない。このような１回の充電に定期的に複数回のログの更新を行わせるには次のようにする。つまり、図５の動作フローのステップＳ１〜Ｓ７を終了した後に、内部クロックで更新までの時間をカウントし、更新時間になったら図５のステップＳ２、Ｓ６、及びＳ７の処理をルーチンとして行わせるようにする。

このようにすることで、定期的に更新処理が実行されるようになる。
次に、図５のステップＳ４の判定処理とステップＳ５の報知処理について詳しく説明する。

図６は、その判定処理及び報知処理のフローチャートである。
先ず、変数ｎに初期値「１」に設定する（Ｓ４０）。変数ｎとはログ情報や基準データの項目番号を指定するための変数のことであり、この例では整数１から６までの値をとる。

次に、変数ｎが６に達したか否かを判定する（Ｓ４１）。
ステップＳ４１で「Ｎｏ」判定の場合、ログ情報の項目ｎ番に設定されている情報の読み出しをする（Ｓ４２）。初回はｎ＝１であるため、項目１番の「製造年月日」（図２参照）の値がレジスタにセットされることになる。ただし、項目１番においてのみシステムがもつ日時情報との差をとり、経過日数がレジスタに残る。ステップＳ４１で「Ｙｅｓ」判定つまりｎ＝５の「最終充電日」までの処理が終わると、当該判定処理を終了する。

次に、基準データの項目ｎ番に設定されている情報の読み出し（Ｓ４３）、先に読み出したログ情報の値と比較判定処理を行う（Ｓ４４）。初回は、ｎ＝１で項目１番の「製造年月日からの経過時間」の値（図４参照）がレジスタにセットされる。この場合、判定基準の値１８２５日（３６５日×５）がセットされ、算術演算により前者のレジスタの値から後者の基準データの「充電回数の値」の差をとり、０又は正の値が残ると、レベル５と判定される。一方、両者の差が負の値になると、レベル１と判定される。なお、詳しい説明は省略するが項目５番についても同じ要領で判定処理が行われる。

項目２番は、ログ情報の「充電回数」の値をレジスタにセットすると、基準データについては「４５０」をレジスタにセットし、算術演算の差をとる。このとき、０又は正の値が残ると、レベル５と判定される。一方、両者の差が負の値になると、レベル１と判定される。項目３番も詳しくは説明しないが、同様にして判定結果を算出する。

項目４番は、ログ情報の「電池容量レベル」の値をレジスタにセットすると、基準データについては先ず値「１００」をレジスタにセットし、算術演算の差をとる。このとき、負の値が残ればレベル１と判定される。また、「０」となれば、レベル２と判定される。そして、正の値が残ったときは続いて「１００」をレジスタにセットし、先程の残った値と１００との差をとる。このとき、負の値が残ればレベル２と判定される。また、「０」となれば、レベル３と判定される。そして、正の値が残ったときは続いて「１００」をレジスタにセットし、先程の残った値と１００との差をとる。次も同様にして、レベル３又はレベル４を決定し、負のものが残っていれば、更に１００との差をとり、負の値が残ればレベル４と判定される。また、「０」又は正の値が残ればレベル５と判定される。

ステップＳ４４の処理後は、ステップＳ４５のレベル判定処理、ステップＳ４６のインクリメントの順に処理が行われる。レベル判定処理は、ステップＳ４４の判定結果に基づき、ｎのルーチンとｎ−１のルーチンのそれぞれの判定結果（レベル）の比較を行う。そして、レベルの低いものをレベルの高いもので更新する。ｎ＝１の場合、初回のため、ステップＳ４４の判定結果がそのまま残る。ｎ＝２の場合、ｎ＝２の判定結果とｎ＝１の判定結果とを比較し、ｎ＝２の判定結果の方がレベルが高ければ、ｎ＝１の判定結果をｎ＝２の判定結果で更新する。反対にｎ＝１の判定結果の方が高ければ、ｎ＝１の判定結果がそのまま残ることになる。ステップＳ４６でｎの値がインクリメントされるので、ステップＳ４５では、ｎ＝１から５までレベルの比較を行い、最大のレベルをレベル情報として取り出す。

ｎ＝５においてステップＳ４２からＳ４６の処理が行われると、続くステップＳ４１で「Ｙｅｓ」判定となり、報知処理に移行する。
報知処理は、本例では判定結果のレベルに応じて、ＬＥＤの報知色を変える処理のことを表す。ステップＳ４５で判定結果の最大のレベルを取り出しているので、これに基づいて報知処理を行う。

先ず、判定結果がレベル１であるか否かを判定する（Ｓ４７）。「Ｙｅｓ」判定の場合、処理を終了する。レベル１は電池使用の初期段階であり、ユーザに警告を発する必要がない。このため、この段階でのＬＥＤ発光を行わず、処理を終了する。
ステップＳ４７で「Ｎｏ判定」の場合、次にレベル２であるか否かを判定する（Ｓ４８）。

「Ｙｅｓ」判定の場合、レベル２に対応するＬＥＤを点灯して（Ｓ４９）、処理を終了する。
ステップＳ４８で「Ｎｏ判定」の場合、次にレベル３であるか否かを判定する（Ｓ５０）。
「Ｙｅｓ」判定の場合、レベル３に対応するＬＥＤを点灯して（Ｓ５１）、処理を終了する。
ステップＳ５０で「Ｎｏ判定」の場合、次にレベル４であるか否かを判定する（Ｓ５２）。

「Ｙｅｓ」判定の場合、レベル４に対応するＬＥＤを点灯して（Ｓ５３）、処理を終了する。
ステップＳ５２で「Ｎｏ判定」の場合、レベル５に対応するＬＥＤを点灯して（Ｓ５４）、処理を終了する。

なお、各ＬＥＤの点灯は、一例としては、各ＬＥＤに対応するバイポーラトランジスタ等のそれぞれの電子スイッチの一つをＯＮすることにより、対象のＬＥＤに電流を流して発光させるようにして行う。
ＬＥＤの発光色は、レベル２からレベル５に向けて段階的に異ならせる、例えば黄色から赤に段階的に異ならせるようにし、それぞれの色により電池の使用状況をユーザが一目で確認できるようにする。

なお、判定のレベルとＬＥＤとは上述のようにＬＥＤの色を変えることにより行っても良いが、同一色の各ＬＥＤにレベルを印字したラベルを貼り、ＬＥＤが点灯した箇所のラベルによりレベルの違いを識別させるようにしても良い。またＬＥＤを一つにし、レベルに応じて点滅スピードを変えるなどして警告を促すようにしても良い。
以上のようにして、充電器側で充電池残量等の判定を行い、判定結果に基づいてユーザに報知する。

次に、図５のステップＳ６の更新処理について詳しく説明する。
更新処理は、ＩＣタグから取得したログ情報を基礎に今回の充電動作分の充電能力の落ち込みを情報として反映させる処理である。

図７は、更新処理のフローチャートである。
先ず、ログ情報から「充電回数」を読み出す（Ｓ７０）。
次に、読み出した充電回数に回数「１／６」を加える（Ｓ７１）。
本例ではフル充電３時間で３０分起きの更新のため、３時間で１回となるように３０分ごとに１／６回を加えるようにしたものである。つまり、フル充電時間や更新間隔に応じて加算する値は変更する必要がある。

ステップＳ７１で得た値でログ情報の「充電回数」を書き換える（Ｓ７２）。
次に、ログ情報から「充電時間」を読み出す（Ｓ７３）。
充電時間に予め設定した時間を追加する（Ｓ７４）。本例では３０分置きに更新するため、「３０分」を追加する。

ステップＳ７４で得た値でログ情報の「充電時間」を書き換える（Ｓ７５）。
次に、電池容量レベルを再算出する（Ｓ７６）。この処理では、基準データの項目４の「電池容量レベル」に基づき、ステップＳ７１で算出した充電回数に対応するレベルを再度算出する。

ステップＳ７６で得た値でログ情報の「電池容量レベル」を書き換える（Ｓ７７）。
次に、本体システムの日時情報を抽出する（Ｓ７８）。この処理では、本体内部のクロックを使って計時する日時情報を読み取る。
ステップＳ７８で得た値でログ情報の「最終充電日」を書き換える（Ｓ７９）。
以上で更新処理を終了する。

以上のようにして得られた更新情報は、更新を指示するコマンドと共にＩＣタグに向けて送信されることにより、ＩＣタグ内のログ情報と置き換えられる。
以上のように、本実施形態では、バッテリに電池の消耗の程度を示すログ情報を残すようにしたため、充電器側でバッテリの消耗度をログ情報から判断できるようになる。また、充電器はバッテリの消耗を報知手段で報知することができるため、ユーザは一目でバッテリの消耗度を確認できる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ＩＣタグ付きのバッテリと充電器の基本的な構成について説明した。第２の実施形態では、バッテリに対するＩＣタグの取り付け方について説明する。
なお、その他の構成や動作は第１の実施形態と説明が重なるため、ここでの説明は省略する。

図８は、第２の実施形態に係るバッテリの概観図である。
同図（ａ）は、バッテリ１００の概観斜視図である。
同図（ｂ）は、バッテリ１００のＡ−Ａ´線の断面図である。
同図（ａ）の破線部１０１−ａに示すように、また、同図（ｂ）の斜線部１０１−ｂにも示すように、ＩＣタグ１２〜１５（図１参照）は、バッテリ１００のモールドに埋め込まれた状態でバッテリに供給されている。本例では、バッテリ１００の底面１０００側のモールドの内部に埋め込まれている。なお、モールドは、バッテリの形状を樹脂などで象ったものである。モールドの材料としては、樹脂以外にもＩＣタグとリーダとの間で通信遮断や通信障害を起こさないものが利用される。

モールドの材料が他の理由で変更できない場合は、ＩＣタグとリーダとの間での通信が可能なように、通信距離の長い通信周波数帯に変更したり、ＩＣタグをモールドのできるだけ表面に配置したりするなどして適宜調節を行う。
本実施形態ではモールド内にＩＣタグを埋め込む構成としたので、ＩＣタグを傷付けることがなく、また、既存のバッテリにおいても設計変更なくＩＣタグを搭載することが可能になる。

（第３の実施形態）
第１、第２の実施形態では、バッテリと充電器の１対１の構成のものについて説明した。
第３の実施形態では、充電のために複数のバッテリ用スロットを備える充電器について説明する。
なお、第３の実施形態においても、第１、第２の実施形態と同じ説明については適宜省略するものとする。

図９は、第３の実施形態に係る複数のバッテリ用スロットを備える充電器の概観図である。
同図（ａ）は、複数のバッテリ用スロットを備える充電器の斜視図である。
同図（ａ）の充電器９は、１０個のスロットＳＲＯＴ１〜ＳＲＯＴ１０を備える。

スロットＳＲＯＴ１〜ＳＲＯＴ１０は、それぞれ、同一形状の、バッテリの正極と負極の端子を充電器の底部の正極と負極の端子へと導くガイドの役目をする四方を壁面の構造体より囲まれてなる、バッテリと略同形状の収納エリアである。
バッテリ１００は各スロットに対して図９（ａ）の矢印Ｙの向きに挿入されることになる。

充電器９は、更に、スロットＳＲＯＴ１〜ＳＲＯＴ１０ごとにＬＥＤａ１〜ａ１０を備える。
ＬＥＤａ１〜ａ１０は発光ダイオードである。これらはユーザが視認し易いように各スロットＳＲＯＴ１〜ＳＲＯＴ１０の入り口端部の斜面９０に一列に並べて配置されている。ＬＥＤａ１〜ａ１０はバッテリの残量不足を示すための報知手段として用いられるものである。

なお、ＬＥＤａ１の左隣に設けられているＬＥＤｂ１は、充電器９の電源がＯＮしていることを示すための指示灯である。
この指示灯（ＬＥＤｂ１）のＯＮ又はＯＦＦは充電器９の正面に設けられた電源スイッチ９１により行い、電源スイッチをＯＮ側に倒すことにより、電源コード９２を通じて、充電器に電力が投入される。

同図（ｂ）は同図（ａ）の充電器９を正面側から見たときの内部構成図である。
充電器９は、充電手段３０、制御手段３１、検出手段３２―１〜１０、リーダ／ライタ３３−１〜１０、及び報知手段としてのＬＥＤａ１〜ａ１０を備える。検出手段３２―１〜１０、リーダ／ライタ３３−１〜１０、及びＬＥＤａ１〜ａ１０は、スロットＳＲＯＴ１〜ＳＲＯＴ１０に一つずつ設けられている。

充電手段は各スロットＳＲＯＴ１〜ＳＲＯＴ１０の正負の接続端子に、電源ラインとグランドとを並列接続して構成される。制御手段３１は、全てのスロットＳＲＯＴ１〜ＳＲＯＴ１０を、１箇所で集中管理する。

充電器９への給電はＡＣコンセントからの交流電源を直流に変換するなどして行う。
充電手段３０は、ＡＣ（交流電源）をＡＣ／ＤＣ回路で直流に変換し、直流電圧を各スロットＳＲＯＴ１〜ＳＲＯＴ１０に設けた正負の接続端子に印加するなどして、スロットＳＲＯＴ１〜ＳＲＯＴ１０に収納された充電池に電気を供給する。

検出手段３２―１〜１０は、充電器３にバッテリ１がセットされたことを検出するセンサである。検出手段３２−１〜１０で検出したアナログ信号はインタフェースを介してＡ／Ｄ変換等の所定の電気信号変換処理を施し、デジタル信号として制御手段へ入力する。なお、検出手段３２−１〜１０は、バッテリ１００がスロットＳＲＯＴ１〜ＳＲＯＴ１０に完全に挿入された際に閾値を超える信号が出力されるよう、向き、配置、及び感度等が適切に調節されている。

リーダ／ライタ９４−１〜１０は、バッテリ１００のＩＣタグ１０１−ａからログ情報を読み出し、更新情報をＩＣタグ１０１―ａに書き込むリーダ／ライタである。同図（ｂ）に示すようにＩＣタグ１０１―ａとこれを読み取るリーダ／ライタ９４とは互いに隣り合うように配置されている。リーダライタ９４の向き及び配置はバッテリ１００がスロットＳＲＯＴ１〜ＳＲＯＴ１０に収納された際にリーダ／ライタ９４の搬送波が直近のＩＣタグ１０１−ａを起動できる程度に設定されている。例えば、リーダライタ９４−４から搬送波を送信したときに図に示す直近のＩＣタグ１０１−ａを十分給電できるように向きや配置が決められる。この際に、その他のＩＣタグ１０１―ａを給電してそのＩＣタグ１０１―ａからログ情報の送信を受けないようにする必要がある。通常、直近のＩＣタグを除くその他のＩＣタグとはバッテリや構造体等が介在するため、その厚みでそれらの範囲に向けての電波は遮断される。他のＩＣタグへ電波が及ぶ場合は通信周波数を変更して通信距離を短くしたり、構造体を厚めに設計したり、構造体の材質を変更したりして調節する。

報知手段としてのＬＥＤａ１〜ａ１０は、本例では赤色発光ダイオードである。レベル１で消灯、レベル２からレベル４ではレベルが上がるごとに点滅スピードを速め、レベル５で点灯する。なお、点滅スピードの切換えは、ＬＥＤａ１〜ａ１０の駆動スイッチ（トランジスタ）をＯＮしたりＯＦＦしたりするパルス信号としてＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を使用する。点滅スピードはデューティー比を変更して制御する。

制御手段３１は、充電器９の各部の制御を司る手段である。ＣＰＵとＲＯＭやＲＡＭなどのメモリにより構成され、ＲＯＭには制御用の各種プログラムやデータが記録され、ＲＡＭはワーク用として使用される。
ＲＯＭにはログ情報の判定プログラムや更新プログラム、及び判定プログラムが参照する基準データなどを備える。また、検出手段３２−１〜１０とリーダ／ライタ９４−１〜１０とＬＥＤａ１〜ａ１０の対応表を記憶する。これらはスロットＳＲＯＴ１〜ＳＲＯＴ１０の番号ごとに対応表に対応付けされている。例えばスロットＳＲＯＴ８には検出手段３２−８、リーダ／ライタ９４−８、及びＬＥＤａ８のように、末尾や枝番が一致するように対応付けされている。

また、制御手段は、複数のスロットから同時に検出信号を受信すると、例えばスロット番号順などのように予め決めた所定の順番で優先されるスロットからログ情報の処理を行う。
ＲＯＭの判定プログラムや更新プログラムがＣＰＵに読み込まれて実行されることにより、コンピュータを算出手段３１０として機能させる。

同図（ｂ）に示すようにバッテリを左から４つ目のスロットＳＲＯＴ４に挿入すると、スロットＳＲＯＴ４の検出手段の出力電圧が閾値を超え、ＣＰＵはスロットＳＲＯＴ４にバッテリ１００が挿入されたことを検出する。すると、ＣＰＵは対応表において対応付けされているスロットＳＲＯＴ４のリーダ／ライタ９４−４を選択して搬送波を送信させる。同じくスロットＳＲＯＴ４のリーダ／ライタ９４−４は反射波に乗せられたログ情報を受信し、ＣＰＵに通知する。ＣＰＵは判定プログラムを実行し、対応表において対応付けされたＬＥＤａ４に対して判定結果のレベルに応じた報知信号を出力する。例えば、レベル４であれば、デューティー比を７０パーセントにしたＰＷＭ信号をＬＥＤのスイッチングのトリガ信号に使用し、ＬＥＤの高速点滅を実現する。

また、続いてログ情報の更新処理を行う。ＣＰＵで計算された更新情報は対応表に従い、更新情報を取得したリーダ／ライタからＩＣタグに向けて送信する。この送信により、ＩＣタグは起動し、ログ情報が更新される。

以上のように、本実施形態では複数スロットを備えた充電器でバッテリの充電とログ情報の更新を行う構成とした。
これにより、充電器にセットしたバッテリの内、消耗度の高いバッテリと消耗度の低いバッテリを一目で区別できるようになる。
また複数のバッテリに対して同じ充電時間内にログ情報を書き込むことができる。

（第４の実施形態）
第１〜３の実施形態では、バッテリにログ情報を残し、そのログ情報を用いて充電器で電池残量を報知する構成のものを示した。

第４の実施形態では、バッテリのログ情報をＰＣで読み出して出力する形態について説明する。ここでは、バッテリを搭載した携帯端末を例に挙げて説明する。
図１０は、第４の実施形態に係るバッテリを搭載した携帯端末とＰＣの説明図である。

同図に示す携帯端末１８は、飲食店の注文に用いるハンディーターミナルなどの携帯端末である。携帯端末１８に第１から第３の実施形態において説明したバッテリ（１、１００）が搭載されている。同図に示す破線Ｍは内部に埋め込まれた無線式のＩＣタグであり、ＩＣタグ内部にログ情報が記憶されている。
携帯端末１８はバッテリ（１、１００）から電力供給を受けて動作する。その構成は、制御部、入力部、表示部、及び電源部などからなり、バッテリ（１、１００）からの電力が各部に供給されることにより動作が可能となる。制御部はＣＰＵやメモリなどから構成されており、メモリに格納されたプログラムがＣＰＵで実行されることにより演算処理を実行したり、各部を制御したりする。入力部は複数のキーを備え、入力された入力キーのキーコードをＣＰＵに送信する、表示部は液晶ディスプレイを備え、ＣＰＵから送信された表示用データを表示する。電源部は、バッテリ（１、１００）から電力供給を受け、携帯端末１８が備える各部の電子部品（ＣＰＵやメモリやその他のＩＣ等）に動作電圧を供給する。

一方、ＰＣ１９はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インタフェース等で構成されるパーソナルコンピュータである。ＰＣ１９は入出力インタフェースに入出力装置であるキーボード（不図示）、出力装置であるモニタ（不図示）及びプリンタ１９０、及びリーダ／ライタ１９１を備えている。
キーボードは複数の入力キーを備え、ユーザによる入力により入力キーに対応する命令コードがＣＰＵに送信される。

モニタは、ＣＰＵから送信された表示用データをメモリに展開し、表示画面に表示する。
プリンタ１９０、ＣＰＵから送信された印字データをプリント用紙に印字して出力する。

リーダ／ライタ１９１は、ＩＣタグに搬送波を送信し、ＩＣタグから反射波に乗せて送信されたログ情報を受信するための装置である。
ＰＣ１９は、携帯端末１８のバッテリ１、１００の特にＩＣタグ上にリーダ／ライタ１９１を近づけて、ログ情報を送信要求するコマンドをＩＣタグに送信する。
すると、リーダ／ライタ１９１においてＩＣタグからの反射波に乗せられたログ情報を受信する。

ＰＣ１９はログ情報を受信すると所定のフォーマットでログ情報の各項目を並べて画面表示またはプリント用紙に出力する。

図１１は、ログ情報の出力例である。
図１１に示すように判定結果の欄Ｌ１の「要交換」と、その根拠となる情報として「使用回数」「使用時間」等の電池使用状況の情報Ｌ２を出力する。
このように、本実施の形態ではユーザに対して電池の交換が必要か否かなどの判定結果と共にその根拠として現在の使用状況を示すことができる。このため、ユーザはどの電池が新しくてどの電池が交換時期なのかを一目で把握することが可能になる。

また、電池が突然充電できなくなったとしても、ログ情報をユーザに見せることにより、原因が把握でき、ユーザの納得を得て電池の交換を進めることができる。
また、電池交換時期直前ではなく前以て使用状況を分析することにより、どのような使い方をすればよいかなどをユーザに提案することができるようになる。
また、電池交換時期が分かるので、事前に電池交換の企画書を作成し、計画に沿って電池交換をすることができるようになる。

なお、本実施の形態の充電器やＰＣ等で使用する各種プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供し、充電器やＰＣ等のフラッシュＲＯＭなどに読み込ませて実行してもよい。

また、当該プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。

以上の各実施形態において、ＩＣタグ、充電器およびＩＣタグを搭載した携帯機器についていくつかの構成を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ バッテリ
１０ 充電手段
１１ 充電池
１２ 制御手段
１３ 記憶手段
１４ 受信手段
１５ 送信手段
１２１ ログ情報更新手段
Ｘ ログ情報

特開平７−７２２２５号公報

Claims (6)

1. 充電池の充電能力の程度を示すログ情報を記憶する記憶手段と、
   前記ログ情報の送信要求があると該送信要求の要求先の装置に該ログ情報を送信する送信手段と、
   前記要求先の装置から充電後の前記充電池の充電能力の程度を示すログ情報を受信する受信手段と、
   前記受信手段で受信した前記ログ情報に基づき前記記憶手段で記憶する前記ログ情報を更新するログ情報更新手段と、
   を備えることを特徴とするバッテリ。
2. 前記記憶手段、前記送信手段、前記受信手段、前記ログ情報更新手段は、無線通信型のタグが備え、
   前記無線通信型のタグは自機のモールドの内部に埋め込まれている、
   ことを特徴とする請求項１記載のバッテリ。
3. 自機へのバッテリの装着を検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出された前記バッテリから充電池の充電能力の程度を示すログ情報を受信する受信手段と、
   前記バッテリの充電池の充電能力の程度を示す値を算出する算出手段と、
   前記算出手段により算出された値を含む更新情報を前記バッテリの前記ログ情報に書き込む書込み手段と、
   前記バッテリから受信した前記ログ情報又は前記更新情報に基づき前記バッテリの使用状態を報知する報知手段と、
   を備えることを特徴とする充電器。
4. 前記算出手段は、前記ログ情報に基づいて充電池の消耗段階を示す電池容量レベルを算出し、
   前記報知手段は、異なる色のＬＥＤを備え、且つ前記電池容量レベルに応じて選択的に前記ＬＥＤを発光させることにより前記バッテリの使用状態を報知する、
   ことを特徴とする請求項３記載の充電器。
5. 自機に前記バッテリを装着するための複数のスロットを備え、
   前記複数のスロットにおいてスロット毎に少なくとも前記検出手段、前記取得手段、前記書込み手段、及び前記報知手段を備える、
   ことを特徴とする請求項３又は４記載の充電器。
6. 請求項１記載のバッテリと、
   前記バッテリからの電力供給により動作する電子部品と、
   を備える携帯端末。

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