JP4443106B2 - 電池種別判定機能をもつ小型電子機器における電池種別判定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池種別判定機能をもつ小型電子機器における電池種別判定判定方法に係り、特に例えば、デジタルスチルカメラなどの単３電池を電源とする小型電子機器に採用して好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルスチルカメラなどの単３電池を電源とする小型電子機器においては、アルカリ電池あるいはニッケル水素電池の何れを装着しても駆動電源として使用可能になっている。ところが、装着された電池がアルカリ電池であるかニッケル水素電池であるかが判らないと、アルカリ電池とニッケル水素電池とでは、電池としての特性が異なるため、この特性に応じた機器の制御が行えなかったり、また、同一の電池端子電圧であっても電池残量が異なるので、正確な電池残量表示が行えないといった、問題を生じる。このような点に対処するためには、機器に装着された単３電池が、アルカリ電池であるのか、ニッケル水素電池であるのかを判別し、それに応じた対応をとるようにすればよい。
【０００３】
単３電池の種別を判別する従来の技術としては、複数の負荷モードでの電池電圧の変化量から計算により内部抵抗を把握し、マイコン内にて、あらかじめ記憶した数値と比較することで、電池種別の判別を行うようにした技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１９１４３７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した引用文献１に記載の技術のように、電位差の計算により、電池の内部抵抗値のおおよその数値を把握することは可能であるが、本願発明者の検討によれば、アルカリ電池の初期の内部抵抗値とニッケル水素電池の放電末期の内部抵抗値とが非常に近い値を持つことが判り、マイコン側での読み取り誤差等を考慮すると、電池種別の判別に誤りが生じる虞があることが判明した。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、装着された単３電池が、アルカリ電池であるのかニッケル水素電池であるのかを、より正確に判別できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
機器のメイン動作を司るメインマイコンとは別にサブマイコンを設け、サブマイコンのみでの軽負荷時の電池電圧と、メインシステム起動後の電池電圧との電位差とから電池の内部抵抗を算出し、内部抵抗値の算出結果をあらかじめ記憶した２つの数値Ｒ１、Ｒ２と比較し、
（１）抵抗値＞Ｒ１ →アルカリ電池
（２）抵抗値＜Ｒ２ →ニッケル水素
（３）Ｒ１＞抵抗値＞Ｒ２ →別途判定
の３つに分類する。
そして、Ｒ１とＲ２の間の抵抗値の電池については、軽負荷時の電圧Ｖａで判定する。つまり、
（４）Ｖａ≧Ｖ１ →アルカリ電池
（５）Ｖａ＜Ｖ１ →ニッケル水素電池
と判定する。こうすることで、内部抵抗値の重なり領域でも電池種別の判定が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【０００９】
図１は、本発明の方法が実施される小型電子機器（ここでは、例えば、デジタルスチルカメラ）における要部構成を示すブロック図であり、図１において、１は電池、２はサブマイコン、３はメインマイコン、４は電源回路、５はＬＤＣ表示部である。
【００１０】
電池１としては単３型電池が使用され、本実施形態の機器では、設計上、アルカリ電池またはニッケル水素電池の何れであっても、駆動電源として使用可能な仕様となっている。電池１は、電源回路４とサブマイコン２に接続されており、サブマイコン２では、電池電圧測定を行い、その測定結果をメインマイコン３に送るシステムとなっている。
【００１１】
電源回路４では、メインマイコン３やＬＣＤ表示部５の駆動用に電源電圧（システム駆動電圧）３．３Ｖを生成するようになっており、電源回路４は、サブマイコン２からのコントロール信号６によって、ＯＮ／ＯＦＦが制御されるようになっている。
【００１２】
メインマイコン３は、機器全体の統括制御を司り、機器の動作（ここでは、撮影動作、表示動作、撮影データ記録動作等々）を制御したり、後述する電池種別判別アルゴリズムによる電池種別判定・演算処理を実行したり、などする。また、メインマイコン３とサブマイコン２は、相互に信号の授受を行うようになっている。
【００１３】
次に、本実施形態の動作について説明する。図２は、本実施形態における電池種別判別などの処理フローを示すフローチャートである。なお、図２においては、サブマイコン２の処理と、メインマイコン３の処理とを、ブロック分けしてある。
【００１４】
機器の電源を立ち上げると、システムを立ち上げる前に、まず、サブマイコン２のみが起動され（ステップＳ１）、サブマイコン２は、サブマイコン２のみが起動された軽負荷状態（つまり、ほぼ無負荷状態）での、システム起動前の電池電圧Ｖａを測定し（ステップＳ２）、そのデータをサブマイコン２内に格納する（ステップＳ３）。次に、サブマイコン２から電源回路４に制御信号（Ｐ−ＣＯＮ−Ｈ）６を出力し（ステップＳ４）、電源回路４を起動する（ステップＳ１１）。電源回路４の起動により、電源電圧（システム駆動電圧）３．３Ｖが出力され、これによりメインマイコン３も起動し、システム全体が起動する（ステップＳ１２）。一方、サブマイコン５では、システム起動後の電池電圧Ｖｂを測定し（ステップＳ５）、このシステム起動後の電池電圧Ｖｂをシステム起動前の電池電圧Ｖａと共に、メインマイコン３に通信ＬＩＮＥ経由で送付し（ステップＳ６）、メインマイコン３はこれを受信する（ステップＳ１３）。
【００１５】
メインマイコン３では、システム起動前の電圧Ｖａと起動後の電圧Ｖｂを、下記の式（１）に代入し、
内部抵抗＝Ｖｂ（Ｖａ−Ｖｂ）／Ｐ ……式（１）
ただし、Ｐはシステムの消費電力
現在使用中の電池の内部抵抗を算出する（ステップＳ１４）。
【００１６】
次に、メインマイコン３は、上記式（１）を用いた電池の内部抵抗の算出結果から、求めた内部抵抗をあらかじめ定めた２つの閾値Ｒ１、Ｒ２と比較し（ステップＳ１５）、この比較結果に応じて、内部抵抗≧Ｒ１のときにはアルカリ電池と判定し（ステップＳ１６）、内部抵抗＜Ｒ２のときにはニッケル水素電池と判定する（ステップＳ１８）。また、Ｒ１＞内部抵抗≧Ｒ２のときには、内部抵抗値による電池種別判定不可（判定不明）として、軽負荷時の前記電圧Ｖａの値があらかじめ定めた閾値Ｖ１以上であるかを判定し（ステップＳ１７）、Ｖａ≧Ｖ１のときにはアルカリ電池と判定し（ステップＳ１６）、Ｖａ＜Ｖ１のときにはニッケル水素電池と判定する（ステップＳ１８）。
【００１７】
なお、上記の閾値Ｒ１、Ｒ２、Ｖ１は、実験によってあらかじめケーススタディした所定の値であり、メインマイコン３に事前に設定してある値である。図３は、本実施形態で使用した閾値Ｒ１、Ｒ２、Ｖ１の例を示してあり、ここではＲ１が１Ω、Ｒ２が０．２Ω、Ｖ１が５．６Ｖである。
【００１８】
この後、メインマイコン３は、電池種別の判定結果を元に、シャットオフ電圧（電圧何Ｖでシステムを停止させるかを決める）テーブルや電池残量の表示テーブルを参照して、各々の電池の特性に応じた対応をする（ステップＳ１９、２０またはステップＳ２１、２２）。
【００１９】
すなわち、アルカリ電池であると判定した場合には、メインマイコン３は、アルカリ電池用シャットオフ電圧／残量表示テーブルを採用して（ステップＳ１９）、アルカリ電池用のシャットオフ制御を行うとともに、アルカリ電池用の電池残量表示制御を行う（ステップＳ２０）。つまり、アルカリ電池は内部抵抗が大きいために、急激に負荷電流が増加するモード（ズームＭ等）では、急激に電池電圧が低下する。このため、アルカリ電池の場合には、負荷電流が大きく変動するモードに入る前に、電圧降下分を上乗せした電圧で判定し、判定結果が閾値より低い場合には、システムを停止させるように制御する。さらに、メインマイコン３は、アルカリ電池用残量表示テーブルを用いて、アルカリ電池用の電圧設定（テーブル値）に合わせる形で、残量表示切替を、ＬＣＤ表示部５に行わせる。
【００２０】
また、ニッケル水素電池であると判定した場合には、メインマイコン３は、ニッケル水素電池用シャットオフ電圧／残量表示テーブルを採用して（ステップＳ２１）、ニッケル水素電池用のシャットオフ制御を行うとともに、ニッケル水素電池用の電池残量表示制御を行う（ステップＳ２２）。つまり、ニッケル水素電池の場合には、内部抵抗が少なく、負荷による変動も少ないため、電圧降下分を考慮せずにシャットオフ電圧の設定を行う（このため、より低い電圧まで使用できる）。さらに、メインマイコン３は、ニッケル水素電池用残量表示テーブルを用いて、ニッケル水素電池用の電圧設定（テーブル値）に合わせる形で、残量表示切替を、ＬＣＤ表示部５に行わせる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、装着された単３電池が、アルカリ電池であるのかニッケル水素電池であるのかを、より正確に判別できる。このため、電池種別に応じた電池残量表示の最適化（放電特性の違いに対応する残量表示ポイントの切替）、および、内部抵抗の違いから発生する急激な負荷変動時の電圧降下分による影響の有無を反映した、シャットオフ電圧設定の最適化が、信頼性高く実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る小型電子機器の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態における、電池種別判別などの処理フローを示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態における、電池種別判別の具体的数値の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 電池
２ サブマイコン
３ メインマイコン
４ 電源回路
５ ＬＣＤ表示部
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池種別判定機能をもつ小型電子機器における電池種別判定判定方法に係り、特に例えば、デジタルスチルカメラなどの単３電池を電源とする小型電子機器に採用して好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルスチルカメラなどの単３電池を電源とする小型電子機器においては、アルカリ電池あるいはニッケル水素電池の何れを装着しても駆動電源として使用可能になっている。ところが、装着された電池がアルカリ電池であるかニッケル水素電池であるかが判らないと、アルカリ電池とニッケル水素電池とでは、電池としての特性が異なるため、この特性に応じた機器の制御が行えなかったり、また、同一の電池端子電圧であっても電池残量が異なるので、正確な電池残量表示が行えないといった、問題を生じる。このような点に対処するためには、機器に装着された単３電池が、アルカリ電池であるのか、ニッケル水素電池であるのかを判別し、それに応じた対応をとるようにすればよい。
【０００３】
単３電池の種別を判別する従来の技術としては、複数の負荷モードでの電池電圧の変化量から計算により内部抵抗を把握し、マイコン内にて、あらかじめ記憶した数値と比較することで、電池種別の判別を行うようにした技術が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１９１４３７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した引用文献１に記載の技術のように、電位差の計算により、電池の内部抵抗値のおおよその数値を把握することは可能であるが、本願発明者の検討によれば、アルカリ電池の初期の内部抵抗値とニッケル水素電池の放電末期の内部抵抗値とが非常に近い値を持つことが判り、マイコン側での読み取り誤差等を考慮すると、電池種別の判別に誤りが生じる虞があることが判明した。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、装着された単３電池が、アルカリ電池であるのかニッケル水素電池であるのかを、より正確に判別できるようにすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
機器のメイン動作を司るメインマイコンとは別にサブマイコンを設け、サブマイコンのみでの軽負荷時の電池電圧と、メインシステム起動後の電池電圧との電位差とから電池の内部抵抗を算出し、内部抵抗値の算出結果をあらかじめ記憶した２つの数値Ｒ１、Ｒ２と比較し、
（１）抵抗値＞Ｒ１ →アルカリ電池
（２）抵抗値＜Ｒ２ →ニッケル水素
（３）Ｒ１＞抵抗値＞Ｒ２ →別途判定
の３つに分類する。
そして、Ｒ１とＲ２の間の抵抗値の電池については、軽負荷時の電圧Ｖａで判定する。つまり、
（４）Ｖａ≧Ｖ１ →アルカリ電池
（５）Ｖａ＜Ｖ１ →ニッケル水素電池
と判定する。こうすることで、内部抵抗値の重なり領域でも電池種別の判定が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【０００９】
図１は、本発明の方法が実施される小型電子機器（ここでは、例えば、デジタルスチルカメラ）における要部構成を示すブロック図であり、図１において、１は電池、２はサブマイコン、３はメインマイコン、４は電源回路、５はＬＤＣ表示部である。
【００１０】
電池１としては単３型電池が使用され、本実施形態の機器では、設計上、アルカリ電池またはニッケル水素電池の何れであっても、駆動電源として使用可能な仕様となっている。電池１は、電源回路４とサブマイコン２に接続されており、サブマイコン２では、電池電圧測定を行い、その測定結果をメインマイコン３に送るシステムとなっている。
【００１１】
電源回路４では、メインマイコン３やＬＣＤ表示部５の駆動用に電源電圧（システム駆動電圧）３．３Ｖを生成するようになっており、電源回路４は、サブマイコン２からのコントロール信号６によって、ＯＮ／ＯＦＦが制御されるようになっている。
【００１２】
メインマイコン３は、機器全体の統括制御を司り、機器の動作（ここでは、撮影動作、表示動作、撮影データ記録動作等々）を制御したり、後述する電池種別判別アルゴリズムによる電池種別判定・演算処理を実行したり、などする。また、メインマイコン３とサブマイコン２は、相互に信号の授受を行うようになっている。
【００１３】
次に、本実施形態の動作について説明する。図２は、本実施形態における電池種別判別などの処理フローを示すフローチャートである。なお、図２においては、サブマイコン２の処理と、メインマイコン３の処理とを、ブロック分けしてある。
【００１４】
機器の電源を立ち上げると、システムを立ち上げる前に、まず、サブマイコン２のみが起動され（ステップＳ１）、サブマイコン２は、サブマイコン２のみが起動された軽負荷状態（つまり、ほぼ無負荷状態）での、システム起動前の電池電圧Ｖａを測定し（ステップＳ２）、そのデータをサブマイコン２内に格納する（ステップＳ３）。次に、サブマイコン２から電源回路４に制御信号（Ｐ−ＣＯＮ−Ｈ）６を出力し（ステップＳ４）、電源回路４を起動する（ステップＳ１１）。電源回路４の起動により、電源電圧（システム駆動電圧）３．３Ｖが出力され、これによりメインマイコン３も起動し、システム全体が起動する（ステップＳ１２）。一方、サブマイコン５では、システム起動後の電池電圧Ｖｂを測定し（ステップＳ５）、このシステム起動後の電池電圧Ｖｂをシステム起動前の電池電圧Ｖａと共に、メインマイコン３に通信ＬＩＮＥ経由で送付し（ステップＳ６）、メインマイコン３はこれを受信する（ステップＳ１３）。
【００１５】
メインマイコン３では、システム起動前の電圧Ｖａと起動後の電圧Ｖｂを、下記の式（１）に代入し、
内部抵抗＝Ｖｂ（Ｖａ−Ｖｂ）／Ｐ ……式（１）
ただし、Ｐはシステムの消費電力
現在使用中の電池の内部抵抗を算出する（ステップＳ１４）。
【００１６】
次に、メインマイコン３は、上記式（１）を用いた電池の内部抵抗の算出結果から、求めた内部抵抗をあらかじめ定めた２つの閾値Ｒ１、Ｒ２と比較し（ステップＳ１５）、この比較結果に応じて、内部抵抗≧Ｒ１のときにはアルカリ電池と判定し（ステップＳ１６）、内部抵抗＜Ｒ２のときにはニッケル水素電池と判定する（ステップＳ１８）。また、Ｒ１＞内部抵抗≧Ｒ２のときには、内部抵抗値による電池種別判定不可（判定不明）として、軽負荷時の前記電圧Ｖａの値があらかじめ定めた閾値Ｖ１以上であるかを判定し（ステップＳ１７）、Ｖａ≧Ｖ１のときにはアルカリ電池と判定し（ステップＳ１６）、Ｖａ＜Ｖ１のときにはニッケル水素電池と判定する（ステップＳ１８）。
【００１７】
なお、上記の閾値Ｒ１、Ｒ２、Ｖ１は、実験によってあらかじめケーススタディした所定の値であり、メインマイコン３に事前に設定してある値である。図３は、本実施形態で使用した閾値Ｒ１、Ｒ２、Ｖ１の例を示してあり、ここではＲ１が１Ω、Ｒ２が０．２Ω、Ｖ１が５．６Ｖである。
【００１８】
この後、メインマイコン３は、電池種別の判定結果を元に、シャットオフ電圧（電圧何Ｖでシステムを停止させるかを決める）テーブルや電池残量の表示テーブルを参照して、各々の電池の特性に応じた対応をする（ステップＳ１９、２０またはステップＳ２１、２２）。
【００１９】
すなわち、アルカリ電池であると判定した場合には、メインマイコン３は、アルカリ電池用シャットオフ電圧／残量表示テーブルを採用して（ステップＳ１９）、アルカリ電池用のシャットオフ制御を行うとともに、アルカリ電池用の電池残量表示制御を行う（ステップＳ２０）。つまり、アルカリ電池は内部抵抗が大きいために、急激に負荷電流が増加するモード（ズームＭ等）では、急激に電池電圧が低下する。このため、アルカリ電池の場合には、負荷電流が大きく変動するモードに入る前に、電圧降下分を上乗せした電圧で判定し、判定結果が閾値より低い場合には、システムを停止させるように制御する。さらに、メインマイコン３は、アルカリ電池用残量表示テーブルを用いて、アルカリ電池用の電圧設定（テーブル値）に合わせる形で、残量表示切替を、ＬＣＤ表示部５に行わせる。
【００２０】
また、ニッケル水素電池であると判定した場合には、メインマイコン３は、ニッケル水素電池用シャットオフ電圧／残量表示テーブルを採用して（ステップＳ２１）、ニッケル水素電池用のシャットオフ制御を行うとともに、ニッケル水素電池用の電池残量表示制御を行う（ステップＳ２２）。つまり、ニッケル水素電池の場合には、内部抵抗が少なく、負荷による変動も少ないため、電圧降下分を考慮せずにシャットオフ電圧の設定を行う（このため、より低い電圧まで使用できる）。さらに、メインマイコン３は、ニッケル水素電池用残量表示テーブルを用いて、ニッケル水素電池用の電圧設定（テーブル値）に合わせる形で、残量表示切替を、ＬＣＤ表示部５に行わせる。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、装着された単３電池が、アルカリ電池であるのかニッケル水素電池であるのかを、より正確に判別できる。このため、電池種別に応じた電池残量表示の最適化（放電特性の違いに対応する残量表示ポイントの切替）、および、内部抵抗の違いから発生する急激な負荷変動時の電圧降下分による影響の有無を反映した、シャットオフ電圧設定の最適化が、信頼性高く実行できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る小型電子機器の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態における、電池種別判別などの処理フローを示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態における、電池種別判別の具体的数値の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 電池
２ サブマイコン
３ メインマイコン
４ 電源回路
５ ＬＣＤ表示部
Claims (1)
- 単３電池を使用する小型電子機器における電池種別判定方法であって、
システムが起動される前の軽負荷時での電池電圧を測定するステップと、システムが起動された後の通常負荷時での電池電圧を測定するステップと、軽負荷時の電池電圧と通常負荷時の電池電圧とから電池の内部抵抗を算出し、この算出された内部抵抗値に応じて、アルカリ電池であるか、ニッケル水素電池であるか、内部抵抗値による判定不明であるかの、３者の択一判定を行うステップと、前記内部抵抗値による判定不明の判定を行った場合に、軽負荷時の電池電圧の値に応じてアルカリ電池であるか、ニッケル水素電池であるか、２者の択一判定を行うステップとが順次行われる
ことを特徴とする小型電子機器における電池種別判定方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002356926A JP4443106B2 (ja) | 2002-12-09 | 2002-12-09 | 電池種別判定機能をもつ小型電子機器における電池種別判定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002356926A JP4443106B2 (ja) | 2002-12-09 | 2002-12-09 | 電池種別判定機能をもつ小型電子機器における電池種別判定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004192859A JP2004192859A (ja) | 2004-07-08 |
| JP4443106B2 true JP4443106B2 (ja) | 2010-03-31 |
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ID=32757125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002356926A Expired - Fee Related JP4443106B2 (ja) | 2002-12-09 | 2002-12-09 | 電池種別判定機能をもつ小型電子機器における電池種別判定方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2006073485A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Pentax Corp | バッテリーチェック装置 |
| JP4827443B2 (ja) | 2005-06-24 | 2011-11-30 | Ｈｏｙａ株式会社 | バッテリチェック装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11191437A (ja) * | 1997-12-26 | 1999-07-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電池識別装置およびその識別方法 |
-
2002
- 2002-12-09 JP JP2002356926A patent/JP4443106B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2004192859A (ja) | 2004-07-08 |
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| JP2001074821A (ja) | バッテリ寿命判定装置及び方法 |
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