JP4094516B2

JP4094516B2 - 充電電力動作機器及び充電器及び充電電源

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Publication number: JP4094516B2
Application number: JP2003336895A
Authority: JP
Inventors: 孝服部; 敬喜山田; 篤弘山岸; 純子中嶋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2008-06-04
Anticipated expiration: 2023-09-29
Also published as: JP2005110347A

Description

この発明は、充電した電力で動作可能な充電電力動作機器、充電を行う充電器、及び充電した電力を供給する充電電源に関する。例えば、バッテリで動作する機器によるバッテリの認証及びバッテリの充電に関する。

ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯電話、デジタルカメラ等の携帯機器に対して、適正なバッテリ（ポータブル電源）を提供することを確保するために、前記携帯機器と２次電池等のバッテリとの間で認証を行うことが考えられている。このような認証については、従来の技術として、機器に使用する燃料電池とその燃料供給のための燃料パックとの間で認証を行うことによって、適正な電源供給を実現する開示がある（例えば、特許文献１）。
しかし、２次電池であるバッテリを使用する場合では、燃料電池のように燃料パックの交換によって電力を充填するようなものとは異なり、電池容量残が少なくて機器経由または充電器による充電が必要な場合の認証処理を考慮する必要がある。すなわち、認証にはそれ相応の電力を必要とする。そのため、適正かどうかを認証しようとする認証対象となるバッテリから電力の供給をうけて認証を行う場合には、認証対象のバッテリが認証処理に必要な容量を保有しているかどうかを考慮することが必要となる。これを考慮しておかないと、容量が不足して認証処理に誤りが生じる可能性がある。その場合、適正でないバッテリの利用を許してしまい、発火を招く場合も想定される。また、適正なバッテリであっても、認証処理に供給する電力の容量不足により認証が正しく行われずに、適正でないと判断され、充電ができない場合が生じる。
特開２００２−２８００４４号公報

本発明は、充電動作が必須となる２次電池を使用するバッテリパックと、このバッテリパックを電源に用いて動作する機器との間で認証が行われる場合に、バッテリパックの電池容量残が少ない場合でも安全でかつ確実な認証手段を提供することを目的とする。

本発明の充電電力動作機器は、
充電した電力を供給する充電電源からの電力の供給を受けて動作することができる充電電力動作機器において、
前記充電電源が接続された場合に前記充電電源とは異なる電源から電力を入力して前記充電電源に供給し充電させる機器側電力供給部と、
前記機器側電力供給部により前記充電電源に充電される充電容量を監視する機器側充電電源監視部と、
前記充電電源から電力の供給を受け、前記機器側充電電源監視部の監視結果に基づいて前記充電電源が適正かどうかを認証する認証処理を開始する機器側認証部と
を備えたことを特徴とする。

本発明により、充電動作が必須となる２次電池を使用するバッテリパックと、このバッテリパックを電源に用いて動作する機器との間で認証が行われる場合に、バッテリパックの電池容量残が少ない場合でも確実な認証処理を行うことができる。また、確実に認証処理ができるので、適性でないバッテリパックを的確に排除することができる。また、品質の劣悪な模造品を排除してバッテリパックを原因とする発火等を未然に防止することができる。

実施の形態１．
以下、図１〜図５を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。なお、本発明は、下記実施の形態に制限されるものではない。

図１は、実施の形態１に係る携帯機器本体１００（充電電力動作機器）及びバッテリパック３０（充電電源）を示す図である。実施の形態１は、認証処理を行う機器側認証部４０とバッテリパック側認証部３２とが２次電池３１から給電されて認証処理を行うこと、及び、認証処理に必要な電力を供給する２次電池３１を監視する機器側充電電源監視部１０ａを携帯機器本体１００に備えることを特徴とする。携帯機器本体１００は、バッテリパック３０を接続することにより、バッテリパック３０を電源として動作する。

携帯機器本体１００は、バッテリパック３０の充電状況を監視する機器側充電電源監視部１０ａ、バッテリパック３０を充電させる電力を供給する機器側電力供給部２０、バッテリパック３０が適正かどうかを認証する機器側認証部４０、機器側認証部４０による認証結果が適正でない場合に警告を発する警告発生部８０、その警告を表示するディスプレイ８１及び警告を音声で知らせるスピーカ８２を備える。また、バッテリパック３０は、機器側電力供給部２０から電力の供給をうけて充電する２次電池３１（充電部）と、機器側電力供給部２０との間で認証処理を行うバッテリパック側認証部３２とを備える。なお、機器側電力供給部２０からバッテリパック３０に供給される電力の供給源は、１００Ｖ（ボルト）の交流電源１である。交流電源１からＡＣ（ＡｌｔｅｒｎａｔｉｎｇＣｕｒｒｅｎｔ）アダプタ２、及び機器側電力供給部２０を介してバッテリパック３０に電力が供給されている。そして、バッテリパック３０の備える２次電池３１に供給された電力が蓄えられる。

図１において、２次電池３１は、認証処理に必要な電力を供給する。認証処理は、機器側認証部４０がバッテリパック側認証部３２との間で所定のやりとりを行うことによりなされる。機器側認証部４０とバッテリパック側認証部３２は、２次電池３１からの給電により動作する。即ち、機器側認証部４０は、バッテリパック３０の２次電池３１から給電を受け、これにより動作してバッテリパック３０が適正かどうかの認証処理を行う。この認証が、バッテリパック３０の２次電池３１の電池容量残が少ない場合に行われると、電力不足により機器側認証部４０がバッテリパック側認証部３２との間で行う認証処理が正しく処理されない状況が発生することがある。その場合には、バッテリパック３０が適正なものであっても、認証処理が正しく処理されないため、バッテリパック３０への充電が行われないことになってしまう。これを避けるために、本実施の形態１では、まずバッテリパック３０（２次電池３１）に機器側電力供給部２０を介して充電を行う。そして、２次電池３１が機器側認証部４０によるバッテリパック側認証部３２との間の認証処理に必要な所定の容量になった時点で、機器側認証部４０がバッテリパック側認証部３２との間で認証処理を実行する。認証において、バッテリパック３０が適正であった場合には充電処理を継続し、適正でないと判断された場合には充電処理を停止する。このように、本実施の形態１は、充電状態のバッテリパック３０が機器側認証部４０による認証処理に必要な所定の容量になったかを監視して、必要な容量になった場合に機器側認証部４０がバッテリパック３０の認証処理を開始する点が特徴である。図２は、バッテリパック３０が接続されてから認証処理がなされるまでの過程を示すフローチャートである。以下、図２を参照して、バッテリパック３０が接続されてから認証処理がなされるまでの過程を詳しく説明する。

Ｓ１０１において、携帯機器本体１００にバッテリパック３０を接続する。バッテリパック３０が接続された場合は、バッテリパック３０に充電がされる。すなわち、バッテリパック３０の２次電池３１に対して、１００Ｖの交流電源１からＡＣアダプタ２、及び機器側電力供給部２０を介して、電力が供給され充電が行われる。

Ｓ１０２において、機器側充電電源監視部１０ａの機器側充電状況モニター部１１ａは、２次電池３１に充電される充電時間と充電容量の増加との関係を監視する。機器側充電状況モニター部１１ａは、この監視結果をもとにして、バッテリパック３０が適正なものかどうかを判定するとともに、２次電池３１への充電を続行するか停止するかを判定する。機器側充電状況モニター部１１ａは、この判定結果を機器側電力供給部２０に送る。機器側電力供給部２０は、この判定結果にしたがって２次電池３１への充電の続行、停止を行う。さらに具体的な例で説明する。図３は、２次電池３１についての充電時間と充電容量増加分との関係を示す充電曲線の概略図である。横軸が「時間」、縦軸が充電容量増加分である「増加した容量」である。例えば、機器側記憶部１４ａは、図３の充電曲線の関係を記憶しており、機器側充電状況モニター部１１ａは、２次電池３１に充電される充電時間と充電容量の関係が図３に示す「（イ）適正範囲」に属しているか、あるいは、「（ロ）適正でない曲線」に該当するかを判断する。（イ）の範囲であればバッテリパック３０を適正と判断し、充電を続行する。一方、（ロ）である場合はバッテリパック３０は適正でないと判断しＳ１０６に進む。このように、充電時間と増加容量の関係を監視し、適正なバッテリの場合の増加曲線から特定の比率以上外れた場合には、認証処理を行わなくても充電処理を停止する。充電曲線との対比によりバッテリパック３０が適正でないと判定した場合は、Ｓ１０６に進み、充電処理を停止する。あるいは、バッテリパック３０が適正でないことの警告を発する。この場合、バッテリパック３０は、Ｓ１０１において携帯機器本体１００に接続されたときから充電が開始されているので、警告を発する程度の電力はバッテリパック３０に充電されている。警告は、警告発生部８０がディスプレイ８１に警告を表示し、あるいは、スピーカ８２から警告音を鳴らし、あるいは発光ダイオード（図示していない）を点滅させること等により行う。

Ｓ１０３において、機器側充電時間算出部１２ａは、２次電池３１の充電開始時に残留する２次電池３１の電池容量を測定する。そして、この測定結果を用いて、電池容量が機器側認証部４０とバッテリパック側認証部３２との間で認証処理を行うために必要な所定の容量以上である場合はＳ１０４に進み認証を開始する。電池容量が認証処理を行うために必要な所定の容量に満たない場合は、充電により２次電池３１が所定の充電容量になるまでに要する充電時間を算出する。そして、機器側電力供給部２０は、機器側充電時間算出部１２ａが算出した充電時間に基づいて、２次電池３１に電力を供給して充電させる。これについて図４を用いて具体的に説明する。図４は、２次電池３１についての充電時間と電池容量残との関係を示す図である。図４のグラフの関係は、機器側記憶部１４ａが記憶しているものとする。機器側充電時間算出部１２ａは、機器側記憶部１４ａを参照して、充電時間を算出する。図４において、横軸が充電時間、縦軸が２次電池の容量残を示す。例えば、機器側充電時間算出部１２ａは、２次電池３１に充電が開始された時刻である時刻Ｔ₁において充電時間の算出を行う。機器側充電時間算出部１２ａは、認証を開始するために必要な容量Ｅ２と時刻Ｔ₁における容量Ｅ１との差であるΔＥを求め、このΔＥをもとにして、認証を開始する時刻Ｔ₂と現在の時刻Ｔ₁との差ΔＴを算出する。機器側電力供給部２０は、算出されたΔＴの時間だけ２次電池３１に電力を供給して充電させる。充電に必要な時間である前記ΔＴだけ充電した場合に、機器側充電時間算出部１２ａは、２次電池３１が機器側認証部４０とバッテリパック側認証部３２とによる認証処理を行うために必要な所定の電池容量を有するかを確認する。所定の容量となっている場合はＳ１０４に進む。所定の容量に満たない場合は、Ｓ１０２にもどり、充電曲線を再度チェックする。このように、２次電池３１の電池容量残から適正な認証処理に必要な電池容量分を充電するのに必要となる充電時間を計算し、特定の時間分だけ充電を行ってから認証処理を行う。

Ｓ１０４において、認証処理を開始する。Ｓ１０３を経過後においては、２次電池３１には、機器側認証部４０がバッテリパック側認証部３２との間でやりとりによるバッテリパック３０が適正かどうかを認証する認証処理に必要な電力がすでに充電されている。機器側充電電源監視部１０ａは、機器側認証部４０に対して、２次電池３１には認証処理に必要な容量が充電されていることを送信する。機器側認証部４０は、これを受けて認証処理を開始する。例えば、バッテリパック側認証部３２は、バッテリパック３０が適正であることを示す認証データを有している。機器側認証部４０は、バッテリパック側認証部３２に対して、前記認証データの送信を要求する。バッテリパック側認証部３２は、機器側認証部４０からの要求に応答して認証データを送信する。機器側認証部４０は、このやりとりにより認証を行う。この他、認証には、例えば、チャレンジ＆レスポンスによる認証方法を用いても良い。また、機器側認証部４０とバッテリパック側認証部３２とのやりとりには、その他の暗号化処理を行ってもよい。あるいは、機器側認証部４０は、バッテリパック側認証部３２とのやりとりを行わなくても構わない。例えば、バッテリパック側認証部３２は、バッテリパック３０を識別する暗号化された識別データ（認証データ）を有しており、機器側認証部４０は、この識別データを確認して認証を行ってもよい。認証処理においては、バッテリパック側認証部３２の認証データが適正でない場合や、バッテリパック側認証部３２からの応答がない場合、機器側認証部４０はバッテリパック３０が適正でないと認め、Ｓ１０６において警告発生部８０に警告をさせる。機器側認証部４０が警告発生部８０に警告させる警告の内容は、前記Ｓ１０２で説明したのと同様である。機器側認証部４０が、バッテリパック３０は適正であると判断した場合にはＳ１０５に進み、適正なバッテリパック３０の充電を続行する。すなわち、機器側認証部４０は認証結果を機器側充電電源監視部１０ａに送信する。機器側充電電源監視部１０ａは、バッテリパック３０が適正であるとの送信を受けた場合は、機器側電力供給部２０に２次電池３１への充電を継続させる。適正でないとの認証結果を受信した場合は、機器側電力供給部２０に充電を停止させる。

Ｓ１０５において、通常処理であるバッテリパック３０への充電を継続する。

Ｓ１０６において、警告発生部８０は、機器側充電電源監視部１０ａあるいは機器側認証部４０からの送信を受けて警告を発生する。

次に、認証処理を２回行う場合について説明する。すなわち、携帯機器本体１００にバッテリパック３０を接続した時に、まず１回目の認証を行い、１回目の認証後は図２のフローチャートと同様の過程を進んで２回目の認証を行う。図５は、認証処理を２回行う場合の過程を示すフローチャートである。

Ｓ２０１において、まず、バッテリパック３０が携帯機器本体１００に接続され、充電が開始される。次いで、Ｓ２０２において、機器側認証部４０は、バッテリパック３０の接続を感知して、バッテリパック３０が適正かどうかの１回目の認証処理を開始する。認証処理の内容はＳ１０４の場合と同様である。Ｓ２０２の１回目の認証で適正でないと判断された場合には、Ｓ２０３以下の過程を進む。Ｓ２０３以下の過程は、Ｓ１０２以下と同様の過程である。Ｓ２０２の１回目の認証で適正と判断された場合は、Ｓ２０６に進み通常処理を継続する（そのまま充電を継続する）。このように、１回目の認証で適正と判断された場合は、Ｓ２０３〜Ｓ２０５を経由することなく直接にＳ２０６の通常処理のステップに進む。したがって、Ｓ２０２の１回目の認証を行うことで効率よく充電を行うことができる。なお、Ｓ２０２の１回目の認証で、認証が誤りである場合が問題となるが、適正でないバッテリパック３０を適正と判断することは、通常、生じることは考えにくい。そのため適正でないバッテリパック３０が適正と判断されＳ２０６へ進み充電が継続されることは、まずないと考えられる。一方、認証処理のための電力が不足している場合、適正なバッテリパック３０が適正でないと判断される場合は比較的生じやすい。この場合はＳ２０３からＳ２０５の第２回目の認証に向けて処理が行われるので問題はない。したがって、Ｓ２０２の１回目の認証を行うことで、本来適正なバッテリパック３０が適正と判断された場合は２回目の認証を経ることなく、迅速に充電を行うことができる。

以上説明した電池容量判定や経過時間の計時機能を行う機器側充電電源監視部１０ａは、前記のように携帯機器本体１００に備えられてもよいが、バッテリパック３０を充電する充電器に備えられてもよいし、バッテリパック３０に備えられてもよい。これらについては以下の実施の形態２、実施の形態３で説明する。

以上のように実施の形態１では、機器側充電電源監視部１０ａにより、２次電池３１に充電された電池容量を監視して確認した後に、機器側認証部４０により認証を開始するので、機器側認証部４０の電力不足による誤った認証を防止することができる。また、認証の精度が向上するので、適正でないバッテリパック３０を的確に排除し発火等の事故を未然に防止することができる。

以上のように実施の形態１では、２回の認証を行うので、１回目の認証において、本来適正なバッテリパック３０が適正と判断された場合は、２回目の認証を経ることなく、迅速に充電を行うことができ、利便性が向上する。また、使い勝手が向上する。

以上のように実施の形態１では、携帯機器本体１００は機器側充電時間算出部１２ａを備えたので、機器側認証部４０が正常に動作するために必要な電力を確実に充電することができる。

以上のように実施の形態１では、携帯機器本体１００は機器側充電状況モニター部１１ａを備えたので、認証処理前にも適正でないバッテリパック３０を排除することができ、適正でないバッテリパック３０の発見効率を向上することができる。また、適正なバッテリパック３０であっても、充電特性が適正範囲を逸脱しているものを排除できるので、発火などの不具合を未然に防止することができる。

以上のように実施の形態１では、携帯機器本体１００は警告発生部８０を備えたので、適正でないバッテリパック３０の存在を容易に知ることができる。

実施の形態２．
次に、図６を用いて実施の形態２を説明する。図６は、実施の形態２に係る携帯機器本体１００、バッテリパック３０及び充電器７０の構成を示す図である。実施の形態２は、図１における機器側充電電源監視部１０ａが、バッテリパック３０を充電する充電器７０に備わった形態である。

実施の形態２は、機器側認証部４０はバッテリパック３０から給電されること、及び、前記のように充電器７０が充電器側充電電源監視部１０ｂを備えたことを特徴とする。携帯機器本体１００は機器側認証部４０を備える。バッテリパック３０は２次電池３１とバッテリパック側認証部３２とを備える。機器側認証部４０とバッテリパック側認証部３２とは、この２次電池３１から給電される。また、充電器７０は、バッテリパック３０を充電するための電力を供給する充電器側電力供給部７１と、充電器側充電電源監視部１０ｂとを備える。この充電器側充電電源監視部１０ｂの機能は、機器側充電電源監視部１０ａと同様である。

次にバッテリパック３０を携帯機器本体１００に接続してから、バッテリパック３０が適正かどうかの認証を行う場合について説明する。前記のように実施の形態２は、実施の形態１における機器側充電電源監視部１０ａが充電器７０に備えられた構成であり、バッテリパック３０の接続から認証までの過程は実施の形態１と同様である。実施の形態１における図２に相当する場合を以下に簡単に説明する。
（１）まず、携帯機器本体１００にバッテリパック３０が接続され、充電器７０からの充電が開始される。すなわち、充電器側電力供給部７１は、２次電池３１に電力を供給して２次電池３１の充電を開始する。これは、Ｓ１０１に相当する。
（２）次に、充電器側充電状況モニター部１１ｂは、バッテリパック３０の監視を行う。Ｓ１０２と同様に、充電器側充電状況モニター部１１ｂは、２次電池３１に充電される充電時間と充電容量の増加分を監視する。すなわち、２次電池３１の特性が充電器側記憶部１４ｂの記憶する図３の充電曲線の示す適正な範囲に属するかどうかを判断する。適正でない場合は充電処理を中止して警告を発生する。適正である場合は、さらに充電を継続する。
（３）次に、Ｓ１０３と同様に、充電器側充電時間算出部１２ｂは、２次電池３１の充電開始時に残留する充電容量を測定する。２次電池３１の容量が認証処理を行うために必要な所定の容量以上である場合はＳ１０４に相当する認証を行う。充電容量が認証処理を行うために必要な所定の容量に満たない場合は、充電器側充電時間算出部１２ｂは、充電により２次電池３１が所定の充電容量になるまでに要する充電時間を算出する。そして、充電器側電力供給部７１は、充電器側充電時間算出部１２ｂが算出した充電時間に基づいて、２次電池３１に電力を供給して充電させる。これらはＳ１０３と同様である。
（４）次に、Ｓ１０４と同様に認証処理を行う。充電器側充電電源監視部１０ｂは、２次電池３１が機器側認証部４０とバッテリパック側認証部３２とによる認証処理を行うために必要な所定の電池容量を有することを機器側認証部４０に送信して、機器側認証部４０に認証処理を開始させる。すなわち、機器側認証部４０は充電器側充電電源監視部１０ｂからの送信を受けて、バッテリパック側認証部３２との間で、認証処理を開始する。認証の内容はＳ１０４の場合と同様である。すなわち、認証の結果適正である場合はＳ１０５に相当する通常処理（充電継続）が行われる。認証の結果、適正でないと判断された場合はＳ１０６に相当する処理がなされる。図６の携帯機器本体１００では警告発生部８０やディスプレイ８１やスピーカ８２は省略してあるが、適正でない場合は機器側認証部４０が警告発生部８０にディスプレイ８１やスピーカ８２により警告をさせる。機器側認証部４０は認証結果を充電器側充電電源監視部１０ｂに送信する。充電器側充電電源監視部１０ｂは、バッテリパック３０が適正であるとの送信を受けた場合は、充電器側電力供給部７１に２次電池３１への充電を継続させる。適正でないとの認証結果を受信した場合は、充電器側電力供給部７１に充電を停止させる。

以上のように実施の形態２では、充電器７０に充電器側充電電源監視部１０ｂを備えたので、携帯機器本体１００及びバッテリパック３０を小型化、軽量化することができる。

以上のように実施の形態２では、充電器側充電時間算出部１２ｂを備えたので、確実に機器側認証部４０の動作に必要な電力を充電することができる。

以上のように実施の形態２では、充電器側充電状況モニター部１１ｂを備えたので、認証処理前にも適正でないバッテリパック３０を排除することができる。また、適正なバッテリパック３０であっても、充電特性が適正範囲を逸脱しているものを排除できるので、発火などの不具合を未然に防止することができる。

実施の形態３．
次に、図７を用いて実施の形態３を説明する。図７は、実施の形態３に係る携帯機器本体１００とバッテリパック３０による充電認証システムを示す図である。実施の形態３は、図１における機器側充電電源監視部１０ａが、バッテリパック３０に備わった形態である。

実施の形態３は、機器側認証部４０がバッテリパック３０から給電されることは実施の形態１及び実施の形態２と同様である。異なるのは、前記のようにバッテリパック３０が充電電源側充電電源監視部１０ｃを備えたことである。携帯機器本体１００は、機器側電力供給部２０と機器側認証部４０とを備える。バッテリパック３０は２次電池３１とバッテリパック側認証部３２と充電電源側充電電源監視部１０ｃを備える。また、充電電源側充電電源監視部１０ｃは、充電電源側充電状況モニター部１１ｃ、充電電源側充電時間算出部１２ｃ、及び充電電源側記憶部１４ｃとを備える。この充電電源側充電電源監視部１０ｃの機能は、機器側充電電源監視部１０ａと同様である。

次に、実施の形態３に係る充電認証システムの動作を説明する。バッテリパック３０を携帯機器本体１００に接続してから、バッテリパック３０が適正かどうかの認証を行う場合について説明する。実施の形態３は、実施の形態１における機器側充電電源監視部１０ａがバッテリパック３０に備えられた構成であり、バッテリパック３０の接続から認証までの過程は実施の形態１と同様である。実施の形態１における図２に相当する場合を以下に簡単に説明する。
（１）まず、携帯機器本体１００にバッテリパック３０が接続され充電が開始される。すなわち、Ｓ１０１の場合と同様に、機器側電力供給部２０は、２次電池３１に電力を供給して２次電池３１の充電を開始する。図７では、機器側電力供給部２０は、充電電源側充電電源監視部１０ｃを介して２次電池３１に電力を充電する。
（２）次に、充電電源側充電状況モニター部１１ｃは、２次電池３１の監視を行う。Ｓ１０２と同様に、充電電源側充電状況モニター部１１ｃは、２次電池３１に充電される充電時間と充電容量の増加分との関係を監視する。すなわち、２次電池３１の特性が充電電源側記憶部１４ｃの記憶する図３に示す充電曲線の示す適正な範囲に属するかどうかを判断する。適正でない場合は充電処理を中止して警告を発生する。適正である場合は、さらに充電を継続する。
（３）次に、Ｓ１０３と同様に、充電電源側充電時間算出部１２ｃは、２次電池３１の充電開始時に残留する充電容量を測定する。２次電池３１の容量が、認証処理を行うために必要な所定の容量以上である場合はＳ１０４に相当する認証を行う。充電容量が認証処理を行うために必要な所定の容量に満たない場合は、充電電源側充電時間算出部１２ｃは、充電により２次電池３１が所定の充電容量になるまでに要する充電時間を算出する。そして、機器側電力供給部２０は、充電器側充電時間算出部１２ｂが算出した充電時間に基づいて、２次電池３１に電力を供給して充電させる。これらはＳ１０３と同様である。
（４）次に、Ｓ１０４と同様に認証処理を行う。充電電源側充電電源監視部１０ｃは、２次電池３１が機器側認証部４０とバッテリパック側認証部３２とによる認証処理を行うために必要な所定の電池容量を有することを機器側認証部４０に送信して、機器側認証部４０に認証処理を開始させる。すなわち、機器側認証部４０は、充電電源側充電電源監視部１０ｃからの送信を受けて、バッテリパック側認証部３２との間で認証処理を開始する。認証の内容はＳ１０４の場合と同様である。すなわち、認証の結果、適正である場合はＳ１０５に相当する通常処理（充電継続）が行われる。認証の結果、適正でないと判断された場合はＳ１０６に相当する処理がなされる。図６の携帯機器本体１００では警告発生部８０やディスプレイ８１やスピーカ８２は省略してあるが、適正でない場合は機器側認証部４０が警告発生部８０にディスプレイ８１やスピーカ８２により警告をさせる。機器側認証部４０が、バッテリパック３０は適正であると認証した場合は、機器側電力供給部２０は２次電池３１への充電を継続し、適正でないと認証された場合は、充電を停止する。

以上のように実施の形態３では、バッテリパック３０に２次電池３１を監視する充電電源側充電電源監視部１０ｃを備えたので、２次電池３１と充電電源側充電電源監視部１０ｃとで構成する回路配置が容易になる。

以上のように実施の形態３では、充電電源側充電時間算出部１２ｃを備えたので、確実に機器側認証部４０の動作に必要な電力を充電することができる。

以上のように実施の形態３では、充電電源側充電状況モニター部１１ｃを備えたので、認証処理前にも適正でないバッテリパック３０を排除することができる。また、適正なバッテリパック３０であっても、充電特性が適正範囲を逸脱しているものを排除できるので、発火などの不具合を未然に防止することができる。

実施の形態４．
次に、図８と図９を用いて実施の形態４を説明する。実施の形態４は、機器側認証部４０及びバッテリパック側認証部３２が２次電池３１から給電される実施の形態１〜実施の形態３とは異なり、バッテリパック３０を充電する電力の一部を用いて機器側認証部４０とバッテリパック側認証部３２とに給電して認証処理を行うことを特徴とする実施形態である。図８は実施の形態４に係る機器側認証部４０及びバッテリパック側認証部３２への給電手段を示す図である。また、図９は実施の形態４に係る機器側認証部４０への別の給電手段を示す図である。

まず、図８に示す例について説明する。図８では、携帯機器本体１００にはバッテリパック３０が接続されている。携帯機器本体１００は、機器側電力供給部２０、機器側充電電源監視部１０ａ及び機器側認証部４０を備える。また、機器側電力供給部２０には交流電源１からＡＣアダプタ２を介して電力が供給されている。このＡＣアダプタ２からの電力は、本来、機器側電力供給部２０を介して２次電池３１を充電させるための電力である。バッテリパック３０は、２次電池３１とバッテリパック側認証部３２とを備える。

次に、動作について説明する。
機器側充電電源監視部１０ａは、２次電池３１を充電させる電力の供給があるかどうかを監視する。すなわち、ＡＣアダプタ２から機器側電力供給部２０へ電力の供給があるかどうかを監視する。電力の供給がある場合には、機器側充電電源監視部１０ａは、機器側認証部４０とバッテリパック側認証部３２とに２次電池３１に供給される電力の一部を供給する。

次に図９を用いて、別の例について説明する。図８では携帯機器本体１００が機器側充電電源監視部１０ａを備えたのに対して、図９ではバッテリパック３０が充電電源側充電電源監視部１０ｃを備えたことが特徴である。充電電源側充電電源監視部１０ｃには、この場合、充電器としてのＡＣアダプタ２を介して電力が供給されている。この電力は、本来、２次電池３１を充電させる電力を想定している。

次に、動作について簡単に説明する。図８の例と同様に、充電電源側充電電源監視部１０ｃは、２次電池３１を充電させる電力の供給があるかどうかを監視する。すなわち、ＡＣアダプタ２から電力の供給があるかどうかを監視する。電力の供給がある場合には、充電電源側充電電源監視部１０ｃは、機器側認証部４０とバッテリパック側認証部３２とに２次電池３１に供給される電力の一部を供給する。

以上のように、認証対象のバッテリが接続される機器、または、充電器が持つ充電機能が動作した時点で、これらから供給される電力を利用して認証処理を行う。

以上のように実施の形態４では、機器側充電電源監視部１０ａが２次電池３１に供給される電力の一部を機器側認証部４０及びバッテリパック側認証部３２に供給するので、認証処理に必要な電力を確実に得ることができ、正常な判定が可能になる。

以上のように実施の形態４では、充電電源側充電電源監視部１０ｃが２次電池３１に供給される電力の一部を機器側認証部４０及びバッテリパック側認証部３２に供給するので、認証処理に必要な電力を確実に得ることができ、正常な判定が可能になる。

実施の形態５．
次に、図１０を用いて実施の形態５を説明する。図１０は、実施の形態５に係る機器側認証部４０及びバッテリパック側認証部３２への給電手段を示す図である。実施の形態５は、機器側認証部４０及びバッテリパック側認証部３２が、２次電池３１（充電電源）から給電されるだけでなく、機器側認証部４０、バッテリパック側認証部３２に供給するための電力を保有するボタン電池を有する実施態様である。そして、機器側充電電源監視部１０ａが２次電池３１の電池容量残を測定し、測定した結果に基づき２次電池３１とボタン電池との少なくともいずれかにより前記機器側認証部４０に電力を供給させることが特徴である。

携帯機器本体１００は、機器側充電電源監視部１０ａ、機器側認証部４０、ボタン電池５１（機器側認証部電源）、及びスイッチ５３を備える。また、バッテリパック３０は、２次電池３１、バッテリパック側認証部３２、ボタン電池５２、及びスイッチ５４を備える。

次に、動作について簡単に説明する。機器側充電電源監視部１０ａは、２次電池３１に残留する充電容量を測定する。測定した結果、２次電池３１が、機器側認証部４０によるバッテリパック側認証部３２との間で行う認証処理に必要な電池容量を持っていない場合、機器側充電電源監視部１０ａは、スイッチ５３及びスイッチ５４をともにオンにして、ボタン電池５１から機器側認証部４０に電力を供給し、ボタン電池５２からバッテリパック側認証部３２に電力を供給する。

機器側認証部４０及びバッテリパック側認証部３２に供給する電源としてボタン電池５１、ボタン電池５２を示したが、この他、コンデンサを電源とすることもできる。また、前記では機器側充電電源監視部１０ａの測定結果によってボタン電池からの電力の供給を行ったが、常にボタン電池からの供給を行ってもかまわない。すなわち、スイッチ５３、スイッチ５４をオンのままにしても構わない。
このように、常時、または、２次電池３１の電池容量残が少ないときだけ、認証対象のバッテリパック３０や携帯機器本体１００に内蔵されたボタン電池や大容量コンデンサ等によって認証処理に必要な電力を供給する。

以上のように実施の形態５では、２次電池３１に加えてボタン電池５１とボタン電池５２とを備えたので、機器側認証部４０とバッテリパック側認証部３２とに確実に給電することができる。

以上のように実施の形態５では、機器側充電電源監視部１０ａが２次電池３１の電池容量を監視して必要な場合はスイッチ５３、スイッチ５４を切り替えてボタン電池５１、ボタン電池５２により電力を供給するので、２次電池３１の容量が不足している場合でも，迅速、確実に機器側認証部４０、バッテリパック側認証部３２に電力を供給し、認証処理を行うことができる。

以上のように実施の形態５では、ボタン電池５１、ボタン電池５２を電源とし、あるいは、コンデンサを電源とするので、簡易な構成で電力を供給することができる。

実施の形態６．
次に、実施の形態６を説明する。図１１は、実施の形態６を説明する図である。実施の形態６は、機器側電力供給部２０がバッテリパック３０を所定の時間充電した後に、機器側認証部４０が認証処理を開始する実施形態である。

携帯機器本体１００は、機器側電力供給部２０、機器側記憶部１４ａ、機器側認証部４０、警告発生部８０、ディスプレイ８１及びスピーカ８２を備える。また、バッテリパック３０は、２次電池３１、バッテリパック側認証部３２を備える。

次に、動作について簡単に説明する。
（１）機器側記憶部１４ａは、バッテリパック３０を充電する充電時間を記憶している。
（２）機器側電力供給部２０は、ＡＣアダプタ２が接続されるとともに、バッテリパック３０が接続されると、前記機器側記憶部１４ａを参照して機器側記憶部１４ａの記憶する前記充電時間を取得する。そして、取得した前記充電時間に基づいて、ＡＣアダプタ２からの電力をバッテリパック３０に供給し、充電する。「充電時間に基づいて」とは、例えば充電時間が５分とあれば、５分電力を供給した後は供給を停止してよいし、５分以上電力の供給を続けても構わないことを意味する。
（３）機器側認証部４０は、２次電池３１からの給電で動作する。機器側認証部４０は、機器側電力供給部２０から２次電池３１への充電が開始されると、充電の開始を感知する。感知後、機器側認証部４０は、機器側記憶部１４ａを参照して充電時間を取得し、感知した充電の開始から充電時間の経過後に、認証を開始する。

以上のように実施の形態６では、機器側電力供給部２０が所定の時間（充電時間）、バッテリパック３０を充電した後に機器側認証部４０が認証を開始するので、認証に必要な電力を確実に確保した上で認証処理を開始することができる。

実施の形態７．
次に、実施の形態７を説明する。図１２は、実施の形態７を説明する図である。実施の形態７は、充電器７０によりバッテリパック３０を充電する場合において、バッテリパック３０が適正かどうかを認証する充電器側認証部７２を充電器７０に備えたことが特徴である。実施の形態１〜実施の形態６では機器側認証部４０が携帯機器本体１００に備えられていたことと異なる。これは、携帯機器本体１００から取り外されたバッテリパック３０のみを、充電器７０により充電する場合もあることを考慮した実施形態である。

図１２において、バッテリパック３０は、２次電池３１とバッテリパック側認証部３２とを備える。また、充電器７０は、充電器側電力供給部７１、充電器側認証部７２及び充電器側警告発生部７３とを備える。

動作について簡単に説明する。充電器側電力供給部７１はバッテリパック３０が接続されたことを感知して充電を開始し、一方、充電器側認証部７２はバッテリパック３０が適正かどうかの認証を開始する。認証については、実施の形態１と同様に充電器側認証部７２がバッテリパック側認証部３２との間で認証処理のやりとりを行う。充電器側認証部７２は、バッテリパック３０が適正であると認証した場合は、例えば、充電を継続する。一方、充電器側認証部７２がバッテリパック３０は適正ではないと判断した場合は、充電器側認証部７２は充電器側警告発生部７３に警告をさせる。例えば、警告音を鳴らしたり、発光ダイオードを点滅させることで警告する。あるいは、充電器側認証部７２は、適正でない場合は充電器側電力供給部７１による充電を停止させても構わない。

以上のように実施の形態７では、充電器７０に充電器側認証部７２を備えたので、バッテリパック３０が携帯機器本体１００から取り外されてバッテリパック３０のみで充電する場合においても、バッテリパック３０の認証をすることができる。

以上のように実施の形態７では、充電器側警告発生部７３を備えたので、適正でないバッテリパック３０が充電されていることを容易に知ることができる。

実施の形態１に係る携帯機器本体１００（充電電力動作機器）及びバッテリパック３０（充電電源）を示す図であるバッテリパック３０が接続されてから認証処理がなされるまでの過程を示すフローチャートである。２次電池３１についての充電時間と充電容量増加分との関係を示す該略図である。充電時間と２次電池の容量残との関係を示す図である。認証処理を２回行う場合の過程を示すフローチャートである。実施の形態２に係る携帯機器本体１００、バッテリパック３０及び充電器７０の構成を示す図である。実施の形態３に係る携帯機器本体１００とバッテリパック３０による充電認証システムを示す図である。実施の形態４に係る機器側認証部４０への給電手段を示す図である。実施の形態４に係る機器側認証部４０へのもう一つの給電手段を示す図である。実施の形態５に係る機器側認証部４０及びバッテリパック側認証部３２への給電手段を示す図である。実施の形態６を説明する図である。実施の形態７を説明する図である。

符号の説明

１交流電源、２ＡＣアダプタ、１０ａ機器側充電電源監視部、１０ｂ充電器側充電電源監視部、１０ｃ充電電源側充電電源監視部、１１ａ機器側充電状況モニター部、１１ｂ充電器側充電状況モニター部、１１ｃ充電電源側充電状況モニター部、１２ａ機器側充電時間算出部、１２ｂ充電器側充電時間算出部、１２ｃ充電電源側充電時間算出部、１４ａ機器側記憶部、１４ｂ充電器側記憶部、１４ｃ充電電源側記憶部、２０機器側電力供給部、３０バッテリパック、３１２次電池、３２バッテリパック側認証部、４０機器側認証部、５１ボタン電池、５２ボタン電池、５３スイッチ、５４スイッチ、７０充電器、７１充電器側電力供給部、７２充電器側認証部、７３充電器側警告発生部、８０警告発生部、８１ディスプレイ、８２スピーカ、１００携帯機器本体。

Claims

充電した電力を供給する充電電源からの電力の供給を受けて動作することができる充電電力動作機器において、
前記充電電源が接続された場合に前記充電電源とは異なる電源から電力を入力して前記充電電源に供給し充電させる機器側電力供給部と、
前記機器側電力供給部により前記充電電源に充電される充電容量が所定の充電容量に達したかどうかを確認する機器側充電電源監視部と、
前記機器側充電電源監視部により前記充電容量が前記所定の充電容量に達したと確認された場合に、前記充電電源からの電力の供給を受けることにより前記充電電源が適正かどうかを認証する認証処理を開始する機器側認証部と
を備えたことを特徴とする充電電力動作機器。
前記機器側認証部は、
前記充電電源の接続を感知して前記充電電源の接続時に前記充電電源からの電力の供給を受けることにより前記充電電源が適正かどうかの認証を開始することを特徴とする請求項１記載の充電電力動作機器。
前記機器側充電電源監視部は、
前記機器側認証部が前記充電電源の接続を感知して前記充電電源の認証を行った結果、前記充電電源を適正と判定した場合には、前記充電電源に充電される前記充電容量が前記所定の充電容量に達したかどうかの確認を行なわないことを特徴とする請求項２記載の充電電力動作機器。
前記機器側充電電源監視部は、
前記機器側認証部が前記充電電源の接続を感知して前記充電電源の認証を行った結果、前記充電電源を適正では無いと判定した場合に限り、前記充電電源に充電される前記充電容量が前記所定の充電容量に達したかどうかを確認することを特徴とする請求項２記載の充電電力動作機器。
前記機器側充電電源監視部は、
前記充電電源の充電開始時に前記充電電源に残留する充電容量を測定し、測定結果を用いて充電により前記所定の充電容量になるまでに要する充電時間を算出する機器側充電時間算出部を備え、
前記機器側充電電源監視部は、
前記機器側充電時間算出部により算出された前記充電時間が経過したときに、前記機器側電力供給部により前記充電電源に充電される前記充電容量が前記所定の充電容量に達したかどうかを確認することを特徴とする請求項１または４のいずれかに記載の充電電力動作機器。
電力の供給を受けて動作する充電電力動作機器に接続することにより充電した電力を供給する充電電源に対して、充電を行う充電器において、
前記充電電源に電力を供給して充電させる充電器側電力供給部と、
前記充電器側電力供給部により前記充電電源に充電される充電容量が所定の充電容量に達したかどうかを確認するとともに前記所定の充電容量に達したことを確認した場合に、前記充電電力動作機器に備えられるとともに前記充電電源から電力の供給を受けて前記充電電源が適正かどうかを認証する機器側認証部に前記充電電源の認証を開始させる充電器側充電電源監視部と、
を備えたことを特徴とする充電器。
前記充電器側充電電源監視部は、
前記充電電源の充電開始時に前記充電電源に残留する充電容量を測定し、測定結果を用いて充電により前記所定の充電容量になるまでに要する充電時間を算出する充電器側充電時間算出部を備え、
前記充電器側充電電源監視部は、
前記充電器側充電時間算出部により算出された前記充電時間が経過したときに、前記充電器側電力供給部により前記充電電源に充電される前記充電容量が前記所定の充電容量に達したかどうかを確認することを特徴とする請求項６記載の充電器。
電力の供給を受けて動作する充電電力動作機器に、充電した電力を供給する充電電源において
電力の供給を受けて充電し充電した電力を前記充電電力動作機器に供給する充電部と、
前記充電部に充電される充電容量が所定の充電容量に達したかどうかを確認するとともに前記所定の充電容量に達したことを確認した場合に、前記充電電力動作機器に備えられるとともに前記充電部から電力の供給を受けて前記充電電源が適正かどうかを認証する機器側認証部に前記充電電源の認証を開始させる充電電源側充電電源監視部と
を備えたことを特徴とする充電電源。
前記充電電源側充電電源監視部は、
前記充電部の充電開始時に前記充電部に残留する充電容量を測定し、測定結果を用いて充電により前記所定の充電容量になるまでに要する充電時間を算出する充電電源側充電時間算出部を備え、
前記充電電源側充電電源監視部は、
前記充電電源側充電時間算出部により算出された前記充電時間が経過したときに、前記充電部に充電される前記充電容量が前記所定の充電容量に達したかどうかを確認することを特徴とする請求項８記載の充電電源。