JP3459519B2 - バッテリー残量検出装置 - Google Patents
バッテリー残量検出装置Info
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- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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- Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)
Description
として使用する電子スチルカメラやビデオカメラのよう
な撮像装置に用いられるバッテリ−残量検出方式に関す
る。 【0002】 【従来の技術】各種の電池等のバッテリーを電源として
使用する電子機器、例えば電子スチルカメラやビデオカ
メラでは、バッテリー残量を常時把握して、使用者にこ
の残量状況を報知して、残量が少なくなればバッテリー
の交換を促す手段が不可欠である。 【0003】この残量報知を正確に実行するためには、
常時バッテリーの電源電圧を検知することで実現でき
る。具体的には、バッテリーの出力電圧を常に所定の閾
値と比較し、この閾値を少しでも下回る時にバッテリ−
残量が残り少ないことをカメラに設けられた表示素子あ
るいは電子ビュ−ファインダ上に表示している。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】通常、電子機器では、
各種の動作モードが用意され、これらの動作モードに応
じてバッテリーからの出力電流が流れる負荷の状態が変
化し、これに連動してバッテリーの電圧もかなり変動す
る。例えば、電子スチルカメラの場合、ストロボを発光
させる状態、次回のストロボ発光に備えてコンデンサを
充電している状態、CCDイメ−ジャの駆動回路をはじ
めとするアナログ処理部を駆動させている状態、CCD
イメ−ジャから読み出された画像をディジタル的に信号
処理するディジタル処理部を駆動させている状態、スト
ロボ、アナログ処理部、ディジタル処理部のいずれも非
作動とする待機状態等、様々な状態が起こり得て、待機
状態では負荷が軽いのでバッテリーの出力電圧は高く維
持され、逆にストロボ発光中は予め充電されたコンデン
サの放電と同時にバッテリーからストロボに多くの電流
が流れて高負荷状態となりバッテリー電圧が急激に落ち
込むことになる。また、ストロボ用のコンデンサが充電
中である期間も、コンデンサがバッテリーに対する負荷
となってバッテリー電圧が落ち込む。 【0005】このように、動作状態に応じて変動が著し
いバッテリ−電圧を常時所定の閾値と比較すると、バッ
テリーの容量が十分にあるにもかかわらず、一時的に電
圧が落ち込むことにより閾値を下回って残量が少ないと
誤判断してしまう惧れが生じる。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明の第1の手段とし
て、撮像装置が特定の負荷状態にある時にのみバッテリ
ーの出力電圧を監視することを特徴とし、特にこの特定
の負荷状態にある期間とは、撮影開始を指示するシャッ
タボタンの操作時点から、このシャッタボタンに連動し
てストロボが発光を開始するまでの期間であることを特
徴とする。 【0007】 【発明の実施の形態】以下、図面に従い本発明の第1実
施例を説明する。図2は本実施例装置であるディジタル
スチルカメラの要部ブロック図である。 【0008】図中、1は使用者が撮影をカメラに指示す
るシャッターボタン、2はカメラに脱着自在に装着され
るバッテリー、3はこのバッテリーの出力段での電圧値
を検出してA/D変換して出力するバッテリー電圧検出
回路、4はシャッタ−ボタン1からの指示及びバッテリ
ー電圧検出回路3出力を受けて、後述のアナログ系電源
供給回路5、ディジタル系電源供給回路6の駆動制御及
びバッテリー残量表示部9への表示指令を発するシステ
ムコントローラ(シスコン)である。 【0009】アナログ系電源供給回路5は、バッテリー
2の出力を受けて、CCDイメ−ジャの駆動回路等、ア
ナログ段階での映像信号の処理を行うアナログ処理部6
に必要な駆動電圧を供給するもので、具体的には6Vの
バッテリー電圧をアナログ処理部6の各部に必要な複数
のDC電圧レベルに変更するDC/DCコンバータで構
成され、このDC/DCコンバータの作動がシスコン4
により制御される。 【0010】ディジタル系電源供給回路7は、バッテリ
ー2の出力を受けて、色分離回路や信号圧縮回路等、ア
ナログ処理部6から取り込まれた映像信号をディジタル
変換した後の段階での信号処理を行うディジタル処理部
8に必要な駆動電圧を供給するもので、アナログ系電源
供給回路5と同様に処理部の各部に必要な複数のDC電
圧レベルに変更するDC/DCコンバータで構成され、
このDC/DCコンバータの作動もシスコン4により制
御される。 【0011】バッテリー残量表示部9は、バッテリー電
圧検出回路3にて検出されたバッテリー電圧値を予め設
定されている複数の閾値とシスコン4にて比較し、この
比較結果を基に発せられた表示指令を受けて、対応する
表示を為すもので、表示指令が一旦入力されて該当状態
の表示が為されると、新たな表示指令が入力されるまで
は、前の状態を維持する。 【0012】10はバッテリ−2からの電流供給を受け
て発光するストロボとこのストロボの駆動制御を行うス
トロボ駆動回路を有するストロボ装置であり、このスト
ロボ装置には、バッテリー2から電流供給がなされ、ま
た駆動回路にはストロボ発光時の大電流の供給を可能に
するためのコンデンサが用意され、ストロボを発光させ
る際にはシスコン4より発光指令が駆動回路に供給さ
れ、バッテリー2からの電流供給と共にコンデンサから
放電された電流がストロボに流れ、非発光時にシスコン
4からの指示によりコンデンサの充電が為される。 【0013】次に図2のブロック図の各部の動作とバッ
テリー電圧の変化について、図1のタイミングチャート
を参照にして説明する。タイミングaにおいて待機状態
にあるカメラのシャッターボタン1を押圧すると、シス
コン4の指令により、アナログ系電源供給回路5はアナ
ログ処理部6に電源供給を開始し、同時にディジタル系
電源供給回路7はディジタル処理部8に電源供給を開始
する。 【0014】この電源供給によりアナログ処理部6はC
CDイメ−ジャを駆動させて露光を開始して、3フィー
ルド期間にわたって映像信号を取り出し、ディジタル処
理部8では得られた映像信号に基づいて露出調整のため
のシャッタスピードの決定及び白バランス補正用のR
(赤)及びB(青)信号の利得の決定等の撮影に必要な
各種のパラメータの設定を行う。尚、この状態では、ア
ナログ系及びディジタル系電源供給回路5、7の両方に
電源供給が為されて負荷が高くなるので、バッテリー電
圧は待機状態より低くなる。 【0015】次いでタイミングbに達すると、シスコン
4はストロボ装置10に発光指令を発してストロボの発
光を開始させ、タイミングcにてこの発光が終了する。
アナログ処理部6ではこのb〜cの間にCCDイメ−ジ
ャに露光をさせ、引き続いてタイミングdに至るまでに
この露光による出力を正式な1画面分の映像信号として
読み出してディジタル処理部8に送り、ここでアナログ
処理部6の仕事は終了するのでアナログ系電源供給回路
5は非作動状態となってアナログ処理部6への電流供給
は遮断される。 【0016】ここで、タイミングb〜cでは発光に必要
な大電流がストロボ装置に流れるので、更に著しく高負
荷な状態となってバッテリー電圧が大きく落ち込み、ス
トロボの発光が終了すると、バッテリー電圧は元の状態
に戻り、更にタイミングdに達するとアナログ系電源供
給回路5が非作動となってアナログ処理部6が負荷から
除かれるので、バッテリー電圧はこの分だけ上昇する。 【0017】タイミングdからgに至るまでの間に、1
画面分の映像信号はディジタル処理部8にて色分離、信
号圧縮、メモリへの記録等の周知のディジタル信号処理
が実行されるが、タイミングeからfの間には、バッテ
リ−2からの電流によりストロボの次回の発光に備える
ためのストロボ装置10内に存在するコンデンサの充電
を行う。従って、タイミングd〜e及びf〜gでは負荷
としてはディジタル処理部8のみとなりバッテリー電圧
は比較的高く維持されるが、タイミングeの充電開始に
伴いコンデンサが負荷として加わるので、バッテリー電
圧が急激に落ち込み充電が進行する間は徐々に上昇す
る。 【0018】タイミングgに達するとディジタル処理部
8ではメモリへの1画面分の映像信号の書込が完了し、
ディジタル処理部8での仕事も完了するので、ディジタ
ル系電源供給回路7が非作動となってディジタル処理部
8への電流供給を遮断することになり、ディジタル処理
部8は負荷から除かれるのでバッテリー電圧は待機状態
に復帰する。以後、シャッターボタン1が押圧される毎
に、前述の一連の処理が繰り返されバッテリー電圧も図
1の変動が繰り返される。 【0019】次にシスコン4でのバッテリー残量の検出
及び表示について図3のフローチャートを参照にして説
明する。待機状態中にシャッタ−ボタン1がONされた
場合には、ステップ60からステップ61に移行し、両
電源供給回路5、7が作動して両処理部6、8に電力供
給が開始され、前述のように実際にCCDイメ−ジャの
数フィールドの撮像による出力を用いて各種のパラメー
タの設定が為されるが、これと同時にシスコン4はバッ
テリー電圧検出回路3からバッテリ−電圧値を読み出し
て(ステップ62)、予め設定されている閾値と比較す
ることによりバッテリー残量の算出を実行する(ステッ
プ63)。 【0020】ここで、閾値としては、残量が50%の時
にバッテリ−電圧が同様の負荷状態で取り得る値を閾値
R1、残量が10%の時にバッテリ−電圧が同様の負荷
状態で取り得る値を閾値R2、残量が5%の時にバッテ
リ−電圧が同様の負荷状態で取り得る値を閾値R3とし
て予め実測値により設定されており、バッテリ−電圧値
Vと各閾値との関係において、R1≦Vの場合には十分
に残量がある第1残量状態と判定し、R2≦V<R1の
場合に残量が半分未満である第2残量状態と判定し、R
3≦V<R2の場合に残量が10%を下回りかなり残量
が少なくなった第3残量状態と判定し、V<R3の場合
に残量が略零に近い第4残量状態と判定する。 【0021】こうして4種類のいずれかの残量状態にあ
るかが判定されると、次いで1回目の判定結果、即ちシ
ャッタボタン1の1回前の押圧時に得られた判定結果と
一致するか否かの判断が実行され(ステップ64)、両
者が一致すれば判定は正確であるとして有効とされ、こ
の判定結果に該当する残量状態の表示を残量表示部9に
指示し、これを受けて残量表示部9は該当する残量状態
を識別表示する(ステップ65)。また、1回前の判定
結果と一致しない場合には、新たな判定結果の信頼性が
低いとして無効とし新たな表示の指示は為されない。 【0022】こうして一連の判定が完了すると、有効、
無効に関係なく新たな判定結果により1回前の判定結果
を更新する。そして、次のシャッタボタン1の押圧時に
得られる新たな判定結果と一致するか否かの判断が為さ
れる。 【0023】従って、一時的にバッテリ−電圧が変動し
て判定結果に誤りが生じた場合には、連続的に同一の判
定結果が得られないので、この誤った判定結果による残
量表示は為されない。 【0024】ついで、前述の順序で、ストロボを発光し
(ステップ66)、CCDイメ−ジャでの画像の取り込
みが完了するとアナログ処理部への電源供給が阻止され
(ステップ67)、更にすべてのディジタル信号処理が
終了して撮影が完了し、メモリに1画面分の映像信号の
記録が完了するとディジタル処理部8への電力供給が阻
止される(ステップ68)。 【0025】このように、バッテリ−残量の算出に際し
て用いられるバッテリ−電圧値の検出タイミングは、バ
ッテリー出力電流の供給先の負荷状態に応じて電圧が大
きく変動することを考慮して、タイミングaからタイミ
ングbの間でのみ実行されるので、バッテリ−電圧検出
時には負荷は一定に保持され、常に同一状態で電圧検出
が為され負荷変動の影響がない。また、残量状態の判定
には、連続して2回の判定結果が一致しなければ有効と
は見做されないので、万一、一時的な電圧変動により誤
検出が生じた場合にも、一時的なものであれば無効にさ
れる。 【0026】前記実施例では、バッテリ−電圧の検出タ
イミングとして、タイミングa〜bの間に設定したが、
これに限定されるものではなく、負荷が一定となる期間
であれば例えばタイミングc〜d、d〜e、f〜gでも
同様の効果が得られるが、c〜d、d〜eの期間はa〜
bに比べ短時間であり、また、f〜gはコンデンサの充
電状況に応じて時間的にばらつきがあり、これらのこと
を考慮すると、a〜bで実行するのが最適である。 【0027】また、前記実施例では、判定結果を有効と
認識するためには、判定結果が連続して2回同一となっ
た場合にのみ有効としているが、特に2回に限定される
ものではなく、例えば3回あるいは4回連続とすれば応
答遅れは生じるが、より正確な判定が可能になることは
言うまでもない。 【0028】前記第1実施例では、シャッタボタン1の
操作により1画面分の静止画をディジタル処理してフラ
ッシュメモリ等のメモリに格納し、この1枚の静止画デ
ータの格納が終了すると、シャッタボタンを再度操作す
るまでは、アナログ処理部6及びディジタル処理部8共
に非作動の待機状態となるカメラでの説明を行ったが、
近年は電子スチルカメラ自体にLCDモニターを装着
し、このモニター上に撮像画面を映出させてLCDモニ
ターを電子ビューファインダとして使用する方式が賞用
されている。 【0029】このようなLCDモニター付きカメラで
は、シャッタボタン1を操作しない待機状態においても
アナログ及びディジタル処理部は撮像及び信号処理を継
続して順次得られる静止画像をLCDモニターに次々と
表示し続けるので、この待機状態にあってもアナログ系
電源供給回路及びディジタル系電源供給回路は常に電力
消費を伴い、バッテリーの残量は常時減少することにな
る。 【0030】従って、前記第1実施例のように、シャッ
タボタンを操作した際に、ストロボが発光するまでの期
間で残量検出する方式では、シャッタボタンが操作され
ずに待機状態が継続される間は残量検出が為されず、実
際には残量が減少しているにも拘わらず、残量表示は最
後にシャッタボタン操作した際に検出された結果が保持
されることになり、実際の状態と表示との間にズレを生
じることになる。 【0031】そこで、LCDモニター付カメラでは、常
時残量検出を実行して、検出結果を表示するのが好まし
いが、ストロボ発光時及びストロボ用のコンデンサの充
電時には、一時的にバッテリーにかかる負荷が大きくな
って、バッテリー電圧が大きく落ち込むことになる。そ
こで、これらの2状態を除く期間に常に残量検出を実行
するように構成した第2実施例を図4にて説明する。 【0032】図4は第2実施例のブロック図であり、図
2と同一部分は同一符号を付して説明を省略する。図2
との相違点は、LCDモニター11及びLCD電源供給
回路12を追加している点であり、LCDモニター11
にはディジタル処理部8で信号処理されて得られた画像
が映出され、LCD電源供給回路12では、バッテリー
2の出力を受けて、LCDモニター11に必要な駆動電
圧を供給する。尚、LCD電源供給回路12は、アナロ
グ及びディジタル電源供給回路5、7と同様にDC−D
Cコンバータにて構成されるが、LCDモニター11を
常時表示状態にするために常に作動状態を維持する。 【0033】ここで、LCDモニター付カメラのバッテ
リー電圧の変化を図5のタイミングチャートを参照にし
て説明すると、シャッタボタン1の押圧タイミングであ
るタイミングaより前の待機状態においても、上述した
ようにアナログ及びディジタル処理部5、7は作動状態
を維持して、CCDイメージャから取り込まれた撮像信
号を、アナログ及びディジタル処理して画像データとし
てLCDモニター11に供給しているので、バッテリー
電圧はアナログ系及びディジタル系電源供給回路5、7
が負荷として作用し、第1実施例に比べて電圧は低くな
る。尚、この待機状態において、信号処理により得られ
る画像データは、LCDモニター11に表示する為に作
成されるのであって、フラッシュメモリへの格納あるい
はこの格納の前処理としての画像圧縮はディジタル処理
部8では実行されない。 【0034】シャッタボタン1がタイミングaにおいて
押圧されると、アナログ及びディジタル系電源供給回路
5、7は依然として作動状態を継続し、これ以降タイミ
ングgまでは前記第1実施例と同様の電圧変動が生じ
る。即ち、ストロボ装置10が発光状態となるタイミン
グb〜c及びストロボ装置10の大電流供給用のコンデ
ンサの充電期間であるタイミングe〜fの期間では、バ
ッテリー電圧は大きく落ち込み、タイミングdでは、ア
ナログ処理部6で撮像された1画面分の撮像信号をディ
ジタル処理部8に供給した後は、この信号に基づく画像
データが画像圧縮されてフラッシュメモリに格納される
までの間は、新たな撮像は一時的に中止されるので、ア
ナログ系電源供給回路5は非作動状態となり、この分だ
け軽負荷となって、バッテリー電圧は上昇し、フラッシ
ュメモリへの画像データの格納が完了するタイミングg
まではこの状態が継続され、タイミングgにて待機状態
に戻ることでアナログ系電源供給回路5が再び作動状態
となるので、バッテリー電圧が若干降下する。尚、ディ
ジタル処理部7での信号処理の大半の時間を要するのは
画像圧縮に関係する処理であるので、アナログ処理部6
による新たな撮像が為されない間は、LCDモニター1
1には圧縮前の1画面分の画像データが繰り返し表示さ
れる。 【0035】こうして1枚の画像データのフラッシュメ
モリへの格納が完了するタイミングgにおいて、再び待
機状態となると、次回のシャッタボタン1の押圧まで順
次撮像された画像データがLCDモニター11にて次々
に映出される。 【0036】シスコン4は、バッテリー電圧検出回路3
からのバッテリー電圧をしきい値と比較するバッテリー
残量検出を実行するが、ストロボ装置10が発光状態に
あるb〜cの期間と、ストロボ装置10用のコンデンサ
が充電状態にあるe〜fの期間では残量検出動作を中止
し、これらの期間を除く全期間では常時残量検出が継続
される。 【0037】ここで、ストロボ装置10が発光期間にあ
るか否かのシスコン4での判断は、シスコン4自体がシ
ャッタボタン1の押圧時点から所定時間後に発光指令で
ある発光制御信号をストロボ装置10に出力するので容
易に実現でき問題はない。 【0038】一方、コンデンサの充電期間は、充電開始
はシスコンからの指示により実行されるので問題はない
が、充電時間はストロボ装置10の発光量により一定で
はない。そこで、ストロボ装置10のコンデンサの充電
電圧をシスコン4側に充電電圧データのディジタル値と
して供給し、シスコン4はこの充電電圧データを所定値
と比較し、所定値を下回っている間は、コンデンサは満
充電には至らず充電中であると認識することで充電期間
の判定が可能になる。 【0039】具体的には、図6に示すように、コンデン
サCの両端の電圧を抵抗R1、R2により分圧した上
で、分圧電圧をA/D変換器で構成される充電電圧検出
回路30にてディジタル化して充電電圧データとしてシ
スコン4に供給する構成を有している。尚、図6におい
て、31はシスコン4からの発光制御信号に応じて放電
管32に起動用の高電圧を印加するトリガ回路であり、
33はこの放電管32に直列接続されたサイリスタであ
り、シスコン4がストロボ発光を指示するとトリガ回路
31にて放電管32に高電圧が印加され、同時にサイリ
スタ33のゲートにゲート電流が与えられて、コンデン
サCからの出力電流が放電管32及びサイリスタ35を
導通して放電管が放電状態となるように動作する。ま
た、34はバッテリーの出力段とコンデンサC間に接続
されたスイッチであり、シスコン4からの切換制御信号
に応じて制御され、切換制御信号はタイミングb〜c及
びe〜fの期間でのみスイッチ34を閉状態とする。 【0040】また、残量検出結果は、第1実施例と同様
に複数回の結果が連続的に同一である場合にのみ正しい
と認めるように構成され、また、ストロボの発光期間
は、図5では説明の都合上長く描写したが、実際には極
めて短く、検出結果が複数回同一にならない程度に短い
ので、発光期間においてはシスコン4側で残量検出を意
図的に中止しなくとも、結果的に中止できるように検出
タイミングの間隔を設定可能であることはいうまでもな
い。 【0041】 【発明の効果】上述の如く本発明によれば、バッテリー
残量検出に際して必要なバッテリー電圧の検出タイミン
グを、負荷が安定した期間に設定しているので、負荷変
動による誤検出が防止される。 【0042】また、ストロボに関連する負荷の変動によ
りバッテリー電圧が大きく落ち込む期間のみを検出タイ
ミングから除くことにより、残量検出を常時実行する必
要がある場合にも、誤検出を抑えることが可能になる。 【0043】更に、バッテリ−電圧から算出された残量
の測定結果が、所定回数にわたって連続して一致しなけ
れば無効と見做されるので、負荷変動等により瞬間的に
電圧降下が生じても、この場合の測定結果は無効とな
り、残量の誤検出が防止できる。
変動を表すタイミングチャートである。 【図2】本発明の第1実施例の要部ブロック図である 【図3】本発明の第1実施例のフローチャートである。 【図4】本発明の第2実施例の要部ブロック図である 【図5】本発明の第2実施例に係わるバッテリー電圧の
変動を表すタイミングチャートである。 【図6】本発明の第2実施例に係わるストロボ装置の構
造を説明する図である。 【符号の説明】 1 シャッタ−ボタン 2 バッテリー 3 バッテリー電圧検出回路 4 システムコントローラ 9 残量表示部 10 ストロボ装置 11 LCDモニター
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 撮像装置に電流供給を為すバッテリー
と、 前記撮像装置が特定の負荷状態にある時の前記バッテリ
−の出力電圧を基に前記バッテリーの残量を検出する残
量検出手段と、 該残量検出手段出力を報知する報知手段と、 撮影開始を指示するシャッタボタンと、 該シャッタボタンに連動して発光するストロボとを備
え、 前記特定の負荷状態にある時とは、前記シャッタボタン
の操作後から前記ストロボが発光を開始するまでの期間
であることを特徴とするバッテリー残量検出装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP31647495 | 1995-12-05 | ||
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1996
- 1996-09-03 JP JP23324096A patent/JP3459519B2/ja not_active Expired - Fee Related
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