JP3730784B2 - 電子機器装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリー残量表示手段を備えた電子機器装置に係り、特にバッテリーの充電及び放電直後に伴う残量表示の誤表示を解消する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、電子機器装置のバッテリーとしてリチウムイオン電池やニッカド電池等が用いられているが、特にリチウムイオン電池はニッカド電池等に比べ、電池の端子電圧とその電池の電池残量との相関が比較的強いことが知られている。この性質を利用して、現在のPHS(Personal Handy Phone System )やセルラー電話等の携帯通信機器ではバッテリーの端子電圧を検出することによりバッテリーの残量表示に適用されている。また、従来特開平7−131410号に係る公報において、リチウムイオン電池の端子電圧に基づいて携帯用機器の残り使用可能時間を算出し表示する携帯用機器の残り使用可能時間通知方式が記載されている。
【0003】
次に、従来のバッテリー残量表示装置について図を用いて説明する。図5は従来のバッテリー残量を表示する装置のブロック図である。この図において、1は充電可能なバッテリーを示し、2はバッテリー1の端子電圧を検出する端子電圧検出部を示し、3は端子電圧検出部2が検出したアナログデータであるバッテリー1の端子電圧をディジタルデータに変換するA/D変換器を示し、4はバッテリーが充電状態にあるかを検出する充電検出回路部を示し、5はバッテリー端子電圧からバッテリー残量を推測するに必要な各種データを格納している記憶部を示し、6はバッテリー残量の表示や各種表示を行う表示部を示し、7は上記各構成部の処理動作を行う制御部を示す。
【0004】
次に、従来のバッテリー残量表示装置の動作を説明する。バッテリーの残量を知るために先ずバッテリー1の端子電圧を端子電圧検出部2により検出し、A/D変換器3を介してディジタルデータとして制御部7に入力する。バッテリー1の端子電圧が入力された制御部7はバッテリー端子電圧からバッテリー残量を推測するに必要な各種データを格納している記憶部4を基にバッテリー1の端子電圧からバッテリー残量を推測する。そして、その推測したバッテリー残量を制御部7が表示部6を用いて表示してバッテリー1の残量を表す。
【0005】
ところが、バッテリー1にリチウムイオン電池を用いた場合、充電時におけるこのリチウムイオン電池の端子電圧は、充電中でない時におけるリチウムイオン電池の端子電圧よりも高い電圧を示す性質がある。それにより充電中と充電中でない時とでは同じバッテリー残量であっても誤った表示を行ってしまう。また、このリチウムイオン電池のもう1つの特徴として、充電状態から放電状態(バッテリー電荷容量を放出している状態)、又は放電状態から充電状態に変わる時においてリチウムイオン電池の端子電圧が安定する迄に幾分時間がかかる性質がある。そこで従来特開平6−189461号に係る公報においてこれらの問題を解決するために、バッテリーが充電中であるか又は充電中でないかを検出する充電検出回路部4を設けて、充電検出回路部4が充電中であることを検出すると、制御部7によりバッテリーを充電している間、表示部6等にバッテリー1の残量表示がなされないようにしてバッテリー1の残量を誤認識しないようにしている。また、この他にもバッテリー1が満充電になったことだけを表示する方法も従来にはある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、バッテリー充電中にバッテリー残量表示を行わないもしくは満充電する迄表示を行わない方法では、急を要する時などでは利便性に欠けてしまう。また、仮にバッテリー充電中にバッテリー残量表示を行ったとしても、充電と放電の状態変化時にバッテリー端子電圧が安定するまで幾分時間がかかるので、バッテリー充電直後は放電時に比べて高い電圧を示すためバッテリー残量は本来の値よりも多めに表示してしまったり、バッテリー放電直後も安定するまで高い電圧を示し本来のバッテリー残量を示すことが出来ない。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項1記載の電子機器装置は、充電可能なバッテリーと、前記バッテリーの端子電圧を検出する端子電圧検出手段と、前記端子電圧検出手段が検出した電圧からバッテリー残量を推測するデータを格納している記憶手段と、前記端子電圧検出手段が検出した電圧と前記記憶手段が格納しているデータとを比較する比較手段と、前記比較手段から出力されるバッテリー残量を常に表示する表示手段と、所定の時間間隔を制御する時間制御手段と、前記バッテリーが充電状態又は放電状態にあるのかを識別する充電検出手段と、前記充電検出手段により充電状態から放電状態へ又は放電状態から充電状態へ変わったことを検出してから前記時間制御手段が制御する所定の時間間隔の間、前記端子電圧検出手段が検出したバッテリー端子の電圧の変化に伴うバッテリーの残量表示の内容を変更しないようにする制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明の一実施例の形態を説明する。
【0010】
図1は、本発明であるバッテリー残量表示手段を備えた電子機器装置の一実施例を示すブロック図である。尚、従来のバッテリー残量表示手段を備えた電子機器装置と同一の構成部に関しては本発明の一実施例の説明においても同一の番号を使用する。各構成は以下に示す。
【0011】
1は充電可能なバッテリーを示し、2はバッテリー1の端子電圧を検出する端子電圧検出部を示し、3は端子電圧検出部2が検出したアナログデータであるバッテリー1の端子電圧をディジタルデータに変換するA/D変換器を示し、4はバッテリーが充電状態にあるかを検出する充電検出回路部を示し、6はバッテリー残量の表示や各種表示を行う表示部を示し、7は上記各構成部の処理動作を行う制御部を示し従来と同じ構成部である。8は充電又は放電直後からバッテリー残量表示を更新しない所定時間間隔を制御するための時間制御部を示し、9はバッテリーが充電状態の時にバッテリー端子電圧からバッテリー残量を推測するに必要な各種データを格納している第1記憶部を示し、10はバッテリーが放電状態の時にバッテリー端子電圧からバッテリー残量を推測するに必要な各種データを格納している第2記憶部を示す。又、バッテリー端子電圧と第1記憶部9又は第2記憶部10が格納しているデータとを比較して、バッテリー残量を推測する手段は制御部が行うものとする。
【0012】
次に上記構成を基に本発明の一実施例における動作原理を説明する。先ず、バッテリー残量表示手段を備えた電子機器装置の状態が放電状態即ち充電器等に接続されていない状態の時のバッテリー残量表示方法から説明すると、この放電状態であることを充電検出回路部4が検出して制御部7に入力し、制御部7が認識をしておく。そして、この時バッテリー1の端子電圧を端子電圧検出部2が検出し同じく制御部7に入力をする。そこで、制御部7はバッテリー1が充電状態ではなく放電状態であることを認識しているので、入力されたバッテリー1の端子電圧と第2記憶部10が格納しているバッテリー残量を推測するに必要な各種データを比較してバッテリーの残量を算出する。そして得られた値を基に表示部6においてバッテリーの残量を示す方法で表示する。
【0013】
次に、このバッテリー残量表示手段を備えた電子機器装置の状態が放電状態から充電状態に変わる時のバッテリー残量表示方法を説明すると、今度は充電検出回路部4が充電状態であることを検出し制御部7に入力し、認識させた直後に、制御部7により時間制御部8を起動させる。そして、その時間制御部8が制御している所定時間の間、制御部7はバッテリー1の端子電圧検出値が入力されて記憶部のデータを基にバッテリー残量を算出しても表示部6の表示内容を変更しないように制御する。そして、所定時間が経つと今度は端子電圧検出部2から制御部7に入力されるバッテリー1の端子電圧検出値と第1記憶部9が格納しているバッテリー残量を推測するに必要な各種データを比較してバッテリーの残量を算出する。そこで先ず充電状態になってから所定時間の間、表示部6の表示内容を変更しないように制御する理由は、バッテリー1に使われる特にリチウムイオン電池の場合、放電状態から充電状態に変わる時においてリチウムイオン電池の端子電圧が安定する迄に幾分時間がかかる性質があるためである。そして、次に充電中に第1記憶部9のデータを使ってバッテリー残量を算出する理由は、充電時におけるこのリチウムイオン電池の端子電圧は、充電中でない時におけるリチウムイオン電池の端子電圧よりも高い電圧を示す性質があるため、放電状態の時のバッテリー残量を推測する第2記憶部10のデータを基にバッテリー残量を算出するとデータの基準値が異なるために実際のバッテリー残量よりも多い値を表示してしまうからである。
【0014】
次に、その様子を示したのが図2である。図2は、バッテリー1が放電状態から充電状態に変わる時の端子電圧の変化を表したグラフとそれに伴う各構成部の動作状態を表した図である。図2におけるグラフの横軸は時間を表し、縦軸はバッテリー1の端子電圧を表す。図中の時間t1はバッテリー1が放電状態から充電状態に変わる点を示し、時間t2は表示変更を行わない所定時間が過ぎた点を表す。また、それに伴い本発明の一実施例においては、時間t2まではバッテリー残量算出のためのデータを第2記憶部10のデータを用い、時間t2以降は第1記憶部9のデータを用いるようにしているが、このデータの切り替えは時間t1の時点からでも構わない。又、図中の基準値A及び基準値Bは第2記憶部10が持つデータを示し、基準値a及び基準値bは第1記憶部9が持つデータを示す。この基準値A及び基準値aはバッテリー残量が少ないことを示す基準であり、基準値B及び基準値bはバッテリー1が満充電であることを示す基準である。更に、基準値Aから基準値Bの間及び基準値aから基準値bの間には幾つかのバッテリー残量の状態を示す基準値がある場合もあるが図2においては省略する。
【0015】
図2が示すとおり、放電状態にあったバッテリー1が時間t1において充電されると時間t1からt2の間は不安定な状態のままバッテリー1の端子電圧が上がり、実際にバッテリーが満充電でないにも関わらずバッテリー1の端子電圧から第2記憶部10の基準値データを用いると満充電であると判断してしまう。そこで、このバッテリー1の端子電圧が不安定な状態の時間t1からt2の間はバッテリー1の端子電圧からバッテリー残量を推測しても誤表示をしないように表示部6の表示は変更しないようにする。そして、所定の時間t2が過ぎると今度は高い電圧でバッテリー1の端子電圧が安定になる。そこで、次にバッテリー1の端子電圧が高い電圧で安定したときのバッテリー残量を推測する第1記憶部9の基準値データを用いて実際のバッテリー残量を推測することによって正しいバッテリー残量を表示することが出来る。
【0016】
また、この現象はバッテリー1が充電状態から放電状態に変わるときにも同じことが言える。その状態を表したのが図3である。図3は、バッテリー1が充電状態から放電状態に変わる時の端子電圧の変化を表したグラフとそれに伴う各構成部の動作状態を表した図である。図3におけるグラフの横軸は時間を表し、縦軸はバッテリー1の端子電圧を表す。図中の時間t3はバッテリー1が充電状態から放電状態に変わる点を示し、時間t4は表示変更を行わない所定時間が過ぎた点を表す。また、それに伴い本発明の一実施例においては、時間t4まではバッテリー残量算出のためのデータを第1記憶部9のデータを用い、時間t4以降は第2記憶部10のデータを用いるようにしているが、このデータの切り替えは時間t3の時点からでも構わない。又、基準値A、基準値B、基準値a、基準値bは図2で示したものと同じである。
図3が示すとおり、充電状態にあったバッテリー1が時間t3において放電されると時間t3からt4の間は不安定な状態のままバッテリー1の端子電圧が下がり、実際にバッテリーが充電不足でないにも関わらずバッテリー1の端子電圧から第1記憶部9の基準値データを用いると充電不足であると判断してしまう。そこで、このバッテリー1の端子電圧が不安定な状態の時間t3からt4の間はバッテリー1の端子電圧からバッテリー残量を推測しても誤表示をしないように表示部6の表示は変更しないようにする。そして、所定の時間t4が過ぎると今度は低い電圧でバッテリー1の端子電圧が安定になる。そこで、次にバッテリー1の端子電圧が低い電圧で安定したときのバッテリー残量を推測する第2記憶部10の基準値データを用いて実際のバッテリー残量を推測することによって正しいバッテリー残量を表示することが出来る。
【0017】
次に、本発明における一実施例の流れを図4のフローチャートを用いて説明する。このフローチャートはバッテリーが放電状態にあるところから始まる。ステップ101においてバッテリー端子電圧を検出し、ステップ102において第2記憶部のデータからバッテリー残量を算出し、ステップ103でその値を表示部に表示する。次に、ステップ104で充電が開始されたかを判別する。この時、充電がされていないのならばステップ101に戻りステップ104までを繰り返し行う。
【0018】
続いて、ステップ104において充電開始の判断がされると、その時点から時間制御部のタイマーを起動させ(ステップ105)、同時に表示部におけるバッテリー残量表示の更新を停止させる(ステップ106)。そして、タイマーが所定時間を経過して停止すると(ステップ107)、今度はバッテリー残量を算出する為のデータは第1記憶部のデータを用い(ステップ108)、得られたその値を表示部に表示する(ステップ109)。又、ステップ105からステップ107の間においてはバッテリーの端子電圧を検出していてもしていなくても構わないが、検出をしていなかった場合はタイマーが停止した時からは再び検出を行う。
【0019】
更に、今度はバッテリーが充電状態から放電状態になったことを検出すると(ステップ110)、その時点から時間制御部のタイマーを起動させ(ステップ111)、同時に表示部におけるバッテリー残量表示の更新を停止させる(ステップ112)。又、ステップ110において放電がされていないのならばステップ108に戻りステップ110までを繰り返し行う。そして、タイマーが所定時間を経過して停止すると(ステップ113)、ステップ101に戻りフローチャートのステップを繰り返し行うことによってバッテリー残量の誤表示を防ぐ。
【0020】
また、バッテリーの残量表示の内容を更新しないようにすることは、バッテリーの端子電圧の変化に伴って、実際のバッテリー残量とは異なった残量を表示しないようにするためであるので、バッテリーの端子電圧の変化に伴って誤ったバッテリーの残量を示さない表示形態に変えることはバッテリーの残量表示の内容を更新しないようにすることと同じである。
【0021】
また、バッテリーが充電状態の時にバッテリー残量を推測するに必要なデータと、バッテリーが放電状態の時にバッテリー残量を推測するに必要なデータを1つの記憶部に格納して制御しても構わない。
【0022】
また、本発明において時間制御部で制御する所定時間間隔がバッテリーの放電状態から充電状態に変わる時又は放電状態から充電状態に変わる時において同じ時間間隔でも異なった時間間隔でも構わない。
【0023】
【発明の効果】
以上の構成により、本発明のバッテリー残量表示手段を備えた電子機器装置によれば、従来のバッテリー残量表示手段を備えた電子機器装置と比べるとバッテリー充電中におけるバッテリー残量の正しい表示が行えるとともに、バッテリーを充電状態から放電状態に変えた直後の正しい表示が行えるので、実際のバッテリー残量に対して多すぎたり少なすぎたりといったバッテリー残量の表示や不安定なバッテリー残量の表示といった誤ったバッテリー残量の表示を防ぐことが出来、それによって使用者がバッテリー残量の誤った認識をしないですむといった効果がある。そして、正確なバッテリー残量の表示を行うことが携帯可能な電子機器装置においては使用時間を計算できる最も重要な要素であり、又、満充電でなくてもある程度の充電を必要とする時においては、充電中の正確な表示はとても利便性があるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明であるバッテリー残量表示手段を備えた電子機器装置の一実施例を示すブロック図
【図2】放電状態から充電状態に変化した時のバッテリー端子電圧変化と各構成部の動作状態を表した図
【図3】充電状態から放電状態に変化した時のバッテリー端子電圧変化と各構成部の動作状態を表した図
【図4】本発明における一実施例の流れを示すフローチャート
【図5】従来のバッテリー残量表示手段を備えた電子機器装置の一実施例を示すブロック図
【符号の説明】
1:バッテリー
2:端子電圧検出部
3:A/D変換器
4:充電検出回路部
5:記憶部
6:表示部
7:制御部
8:時間制御部
9:第1記憶部
10:第2記憶部
Claims (1)
- 充電可能なバッテリーと、
前記バッテリーの端子電圧を検出する端子電圧検出手段と、
前記端子電圧検出手段が検出した電圧からバッテリー残量を推測するデータを格納している記憶手段と、
前記端子電圧検出手段が検出した電圧と前記記憶手段が格納しているデータとを比較する比較手段と、
前記比較手段から出力されるバッテリー残量を常に表示する表示手段と、
所定の時間間隔を制御する時間制御手段と、
前記バッテリーが充電状態又は放電状態にあるのかを識別する充電検出手段と、
前記充電検出手段により充電状態から放電状態へ又は放電状態から充電状態へ変わったことを検出してから前記時間制御手段が制御する所定の時間間隔の間、前記端子電圧検出手段が検出したバッテリー端子の電圧の変化に伴うバッテリーの残量表示の内容を変更しないようにする制御手段と、
を備えたことを特徴とする電子機器装置。
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