JP5084532B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電池の残容量を算出する電子機器に関する。

従来、電子機器の電源として使用されるバッテリーパックには、公称電荷容量値及び残存電荷容量値を記憶するメモリを備えるものがある。このようなバッテリーパックが装着される電子機器には、現在の残存電荷容量値と負荷電流から使用可能時間を算出するように構成されているものがある。

また、各温度及び一定％おきの放電容量に対応する電池電圧値の放電特性データを記憶するメモリと、電池の電圧及び周囲温度をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを備える電池残量認識装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この電池残量認識装置は、バッテリーパックの電圧情報を電池内部抵抗の影響を受けないように負荷情報により補正すると共に、メモリに記憶された放電特性データから電池残量を算出するに構成されている。
特公平７−１２０５３６号公報

しかしながら、上記従来の技術では、電池残容量を算出する場合、電子機器が消費電力量を計算してバッテリーパックの充電状態を更新していることから、動作モードと動作時間を瞬時に把握して算出する必要があるが、実現が困難である。

また、バッテリーパックの電圧情報を電池内部抵抗の影響を受けないように負荷情報により補正するためには負荷電流の検出が必須条件となっている。そのため、ラッシュ電流が頻繁に発生するような電子機器の場合、バッテリーパック電圧の正確な補正が困難である。

本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、消費電力量の計算をしたり、負荷情報による電池電圧の補正をしたりしなくても電池残容量を算出することができるようにすることを目的とする。

本発明に係る電子機器の一つは、二次電池とメモリを有する電源手段が接続される電子機器であって、前記二次電池の残容量に関する情報を表示する表示手段と、前記表示手段の明るさに対応する電力値を記憶する記憶手段と、前記メモリから前記二次電池の出力電圧と残容量との関係を表す放電特性データと、前記放電特性データを設定する際の基準電力値とを読み出す読出手段と、前記記憶手段に記憶されている前記表示手段の明るさに対応する電力値に基づいて前記表示手段の明るさを前記基準電力値に合わせて設定し、前記二次電池の出力電圧を測定する測定手段と、前記測定された出力電圧と前記読み出された放電特性データとから前記二次電池の残容量を算出する算出手段とを有する。

本発明に係る電子機器の一つは、二次電池を有する電源手段が接続される電子機器であって、前記二次電池の残容量に関する情報を表示する表示手段と、前記二次電池の出力電圧と残容量との関係を表す放電特性データと、前記放電特性データを設定する際の基準電力値を含むデータとを記憶する第１の記憶手段と、前記表示手段の明るさに対応する電力値を記憶する第２の記憶手段と、前記電源手段を識別する識別手段と、前記識別手段により識別された電源手段に対応する放電特性データを前記第１の記憶手段から選択して読み出す読出手段と、前記第２の記憶手段に記憶されている前記表示手段の明るさに対応する電力値に基づいて前記表示手段の明るさを前記基準電力値に合わせて設定し、前記二次電池の出力電圧を測定する測定手段と、前記測定された出力電圧と前記読み出された放電特性データとから前記二次電池の残容量を算出する算出手段とを有する。

本発明に係る電子機器の一つは、二次電池を有する電源手段が接続される電子機器であって、前記二次電池の残容量に関する情報を表示する表示手段と、前記二次電池の出力電圧と残容量との関係を表す放電特性データと、前記放電特性データを設定する際の基準電力値と、前記表示手段の明るさに対応する電力値とを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている前記表示手段の明るさに対応する電力値に基づいて前記表示手段の明るさを前記基準電力値に合わせて設定し、前記二次電池の出力電圧を測定する測定手段と、前記測定された出力電圧と前記放電特性データとから前記二次電池の残容量を算出する算出手段とを有する。

本発明によれば、消費電力量の計算をしたり、負荷情報による電池電圧の補正をしたりしなくても電池残容量を算出することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては、本発明に関連する構成要素のみを説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子機器とそのバッテリーパックの電気的な構成を示すブロック図である。

図１において、電子機器１０１は、着脱可能に構成されたバッテリーパック（以下、「ＢＰ」と略する。）１１６を電源として動作するデジタルカメラ等の電子機器である。電子機器１０１は、ＢＰ１１６と電気的に接続する＋端子１０２、通信（Ｄ）端子１０３、温度（Ｔ）端子１０４、及び−端子１０５を備える。また、電子機器１０１は、レギュレータ（ＲＥＧ）１０６、抵抗器１０７，１０８，１１２，１１３、制御マイコン１０９、電子負荷１１０、トランジスタ１１１、及び表示部１１４を備える。

抵抗器１０７は、プルアップ抵抗である。抵抗器１０８は、バッテリーパック１１６の装着検出と、後述するサーミスタ１２２の温度測定を行うための分圧抵抗である。抵抗器１１２，１１３は、ＢＰ１１６の出力電圧を測定するための分圧抵抗である。電子負荷１１０は、動作モード毎に変化する電子機器１０１の負荷を表している。動作モードとは、再生、録画、表示部の明るさの設定等の電子機器の動作状態のことである。動作モードは一般に、ユーザがキー操作やメニュー設定等により設定される。

制御マイコン１０９は、不揮発性のＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory)を備える制御回路である。トランジスタ１１１は、制御マイコン１０９がＢＰ１１６の出力電圧を測定する際にＯＮするスイッチである。なお、図示では、トランジスタ１１１が使用されているが、より精度の高い測定が必要な場合にはＦＥＴスイッチが使用される。表示部１１４は、バックライトを備えるＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等から成る。表示画面１１５は、表示部１１４に表示される画面の一例である。表示画面１１５には、ＢＰ１１６の残容量、連続使用可能時間や実使用可能量が表示される。実使用可能量としては、撮影可能枚数や再生可能時間等が表示される。

ＢＰ１１６は、＋端子１１７、通信（Ｄ）端子１１８、温度（Ｔ）端子１１９、−端子１２０、メモリ１２１、サーミスタ１２２、及び二次電池１２３を備える。メモリ１２１は不揮発性メモリ等から成る。サーミスタ１２２は、温度変化を抵抗値に変換して温度情報を外部に伝達する温度検出素子である。なお、サーミスタ１２２は、ＢＰ１１６内に設置されているが、電子機器１０１内であってＢＰ１１６の近傍に設置されていてもよい。二次電池１２３は、繰り返し充電が可能なリチウムイオン二次電池等から成る。

電子機器１０１にＢＰ１１６が装着されると、ＢＰ１１６から電子機器１０１の＋端子１０２及び−端子１０５間に電圧が供給され、電子機器１０１に電力が供給される。レギュレータ１０６は、制御マイコン１０９に安定した電圧を供給する。同時に、電子機器１０１の通信端子１０３がＢＰ１１６の通信端子１１８に接続され、電子機器１０１の温度端子１０４がＢＰ１１６の温度端子１１９に接続される。

制御マイコン１０９は、電子負荷１１０の動作モードを制御する。また、制御マイコン１０９は、温度端子１０４，１１９を介してサーミスタ１２２に接続し、ＢＰ１１６の温度を測定する。さらに、制御マイコン１０９は、通信端子１０３，１１８を介してメモリ１２１と通信可能で、メモリ１２１に記憶されているＢＰのデータを受信する。ＢＰ１１６内のメモリ１２１に記憶されているＢＰのデータの一例を図２に示す。

図２に示すように、メモリ１２１には、放電特性データ、放電サイクル劣化特性データ、基準電力値、放電温度負荷特性データ、放電量積算データ、及び満充電容量データが記憶されている。放電特性データは、温度毎の二次電池１２３の出力電圧と残容量（満充電容量比率）の関係を表すデータである。放電サイクル劣化特性データは、１放電サイクルあたりの満充電容量の劣化量を表すデータである。基準電力値は、放電特性データを設定する際の負荷電力値のことである。放電温度負荷特性データは、動作温度（放電温度）に対する満充電容量を補正するためのデータである。放電量積算データは、放電サイクルを管理するためのデータである。満充電容量データは、ＢＰ１１６の満充電に対する残容量を示すデータである。

電子機器１０１は、内蔵するメモリ（例えば、ＲＯＭやＲＡＭ）に後述する図５（ａ）に示す動作モード毎の電力値（消費電力値）を記憶し、基準電力値となるように動作モードを自動設定した状態でＢＰ１１６の出力電圧を測定する。例えば、電子機器１０１の消費電力がメモリ１２１から読み出した基準電力値となるように、制御マイコン１０９が表示部１１４の明るさ（以下、「バックライトの輝度」と称する。）を設定（又は調節）した状態でトランジスタ１１１をＯＮし、抵抗器１１２，１１３を介してＢＰ１１６の出力電圧を測定する。

また、制御マイコン１０９は、ＢＰ１１６の満充電容量データ、検出された温度、放電特性データ、及び出力電圧から残容量を算出する。制御マイコン１０９は、内蔵するメモリに電子負荷１１０の動作モード毎の電力値と実使用可能時間補正係数を記憶している。また、制御マイコン１０９は、ＢＰ１１６の残容量と現在の動作モードの電力値と放電温度負荷特性データと実使用時間補正係数と検出された温度から連続使用可能時間及び実使用可能時間を算出する。そして、制御マイコン１０９は、表示部１１４にＢＰの残容量、連続使用可能時間、及び実使用可能時間（量）を表示する。

また、制御マイコン１０９は、メモリ１２１から読み出した使用前の初期残容量と、使用後（例えば、Ｐｏｗｅｒ Ｏｆｆ後の終了設定時）の最新残容量を記憶し、初期残容量から最新残容量を減算することにより消費容量を算出する。制御マイコン１０９は、算出された消費容量から放電量データを算出し、ＢＰ１１６内のメモリ１２１に記憶されている放電量積算データに加算して放電量積算データを更新する。

次に、メモリ１２１に記憶されているＢＰの各種データについて説明する。

図３は、メモリ１２１に記憶されている放電特性データの一例を示す図であり、（ａ）は温度２５℃時、（ｂ）は温度５℃時、（ｃ）は温度３５℃時のものである。

図３では、基準電力値が２．０〔Ｗ〕の条件における２５℃、５℃、３５℃での出力電圧と残容量（満充電容量比率）の関係を表す放電特性データである。例えば、２５℃で出力電圧が３．５５〔Ｖ〕の場合、満充電容量比率が５１〜６０〔％〕の範囲であると判断される。そして、満充電容量が２８００〔ｍＷｈ〕で動作モードの電力値が２．０〔Ｗ〕、動作温度が２５℃の場合、放電温度負荷特性データが０．９３であることから残容量は下式により求められる。

残容量＝２８００×０．９３×（０．５１〜０．６）＝１３２８〜１５６２〔ｍＷｈ〕
なお、図示の放電特性データの出力電圧（満充電容量比率）を細分化することにより、詳細な残量表示を行うことが可能である。

図４は、メモリ１２１に記憶されているデータの一例を示す図であり、（ａ）は放電サイクル劣化特性データ、（ｂ）は放電温度負荷特性データを示す。

図４（ａ）において、１サイクルとは、満充電容量分の消費容量が発生することであり、１サイクルに満たない消費容量を管理するために、放電量データが使用される。放電量データは、満充電容量の１／５０の消費容量が発生した場合に１加算する。図示例では、放電量積算データが５０に達した場合に１サイクルとしている。例えば、１サイクルから５０サイクルまでの１サイクルあたりの満充電容量の低下量は１．７〔ｍＷｈ〕である。５１サイクルから１００サイクルまでは２．８〔ｍＷｈ〕、１０１サイクルから１５０サイクルまでは３．９〔ｍＷｈ〕である。

図４（ｂ）に示す放電温度負荷特性データでは、動作温度（放電温度）２５℃で０．５〔Ｗ〕放電時の放電電力効率を１とし、動作温度と放電電力効率との関係が表されている。図示例では、動作温度が５℃で動作負荷が２〔Ｗ〕の場合、放電電力効率は０．８である。例えば、満充電容量が２８００〔ｍＷｈ〕で満充電の場合、２８００×０．８＝２２４０〔ｍＷｈ〕の残容量があることを示している。

次に、電子機器１０１が内蔵するメモリに記憶されているデータについて説明する。

図５は、電子機器１０１が内蔵するメモリに記憶されているデータの一例を示す図であり、（ａ）は動作モード毎の電力値（量）、（ｂ）は実使用可能時間補正係数を示す。

図５（ａ）では、再生モード時の消費電力値（量）が２．０〔Ｗ〕、撮影モードの１枚あたりの消費電力量が１．７〔ｍＷｈ〕であることを示している。例えば、再生モードでの連続使用可能時間を求める場合、残容量が１４００〔ｍＷｈ〕と判断されたときは下式となる。
連続使用可能時間＝（１４００／２０００）×６０＝４２〔分〕
同様に、撮影モードでの残り連続撮影枚数を求める場合、残容量が１４００〔ｍＷｈ〕と判断されたときは下式となる。

残り連続撮影枚数＝１４００／１．７＝８２４〔枚〕
図５（ｂ）において、再生モード時の実使用可能時間補正係数は０．９、撮影モード時の実使用可能時間補正係数は０．６である。再生モードでは、メニュー操作、画像検索等の消費電力の増加分が考慮されており、撮影モードでは、ズーム操作、撮影待機、フラッシュ設定等の消費電力の増加分が考慮されている。例えば、再生モード時の連続使用可能時間が４２分である場合は、実使用可能時間補正係数０．９を乗算して、実使用可能時間を３８分となる。同様に、撮影モード時の連続撮影枚数が８２４枚である場合は、実使用可能時間補正係数０．６を乗算して、実撮影枚数を４９４枚となる。

図６は、電子機器１０１が内蔵するメモリに記憶されているデータの一例を示す図であり、（ａ）は温度／電圧データ、（ｂ）はバックライト輝度毎の電力値を示す。

図６（ａ）では、５℃のサーミスタ１２２の抵抗値が２２．０〔ｋΩ〕であり、温度端子１１９の電圧が２．２〔Ｖ〕であることを示している。同様に、２５℃のサーミスタ１２２の抵抗値が１０〔ｋΩ〕であり、温度端子１１９の電圧が１．７〔Ｖ〕、３５℃のサーミスタ１２２の抵抗値が７．０〔ｋΩ〕であり、温度端子１１９の電圧が１．４〔Ｖ〕であることを示している。

図６（ｂ）では、バックライト輝度が設定１の場合の電力値は１．８〔Ｗ〕であり、バックライト輝度が設定５の場合の電力値は２．２〔Ｗ〕であることを示している。なお、バックライトの輝度は、一般に、ユーザがメニュー操作を行うことにより、手動で所望の明るさに設定可能となっている。

図７は、ＢＰ１１６装着後の電子機器１０１における動作処理を示すフローチャートである。

電子機器１０１にＢＰ１１６が装着されると、制御マイコン１０９は、メモリ１２１に記憶されている放電特性データ、放電サイクル劣化特性データ、基準電力値、放電量積算データ、及び満充電容量データを読み出す（ステップＳ１０２）（第１の読出工程）。次に、電子機器１０１の動作が開始されると（ステップＳ１０３）、制御マイコン１０９は、バッテリーパック（ＢＰ）の温度検出を行う（ステップＳ１０４）。

次に、制御マイコン１０９は、動作モードが撮影待機又は再生モードか否かを判断する（ステップＳ１０５）。この判断の結果、撮影待機又は再生モードでないときは、ステップＳ１１１へ進む一方、撮影待機又は再生モードであるときは、バッテリーパック（ＢＰ）の電圧測定を行う（ステップＳ１０６）。次に、制御マイコン１０９は、ステップＳ１０４で検出されたＢＰの温度とステップＳ１０６で測定されたＢＰの出力電圧からステップＳ１０２で読み出した放電特性データによりＢＰ１１６の残容量を算出する（ステップＳ１０７）。

次に、制御マイコン１０９は、現在の動作モードの電力値と算出した残容量からＢＰ１１６の連続使用可能時間（量）を算出する（ステップＳ１０８）。次に、算出した連続使用可能時間に図５（ｂ）に示す実使用可能時間補正係数を乗算し、実使用可能時間又は実使用枚数を算出する（ステップＳ１０９）。そして、制御マイコン１０９は、ＬＣＤ等の表示部１１４に、連続使用可能時間／実使用可能時間／残容量等が表示された表示画面１１５を表示する（ステップＳ１１０）。

次に、ステップＳ１１１では、制御マイコン１０９は、電子機器１０１がＰｏｗｅｒ Ｏｆｆされたか否かを判断し、Ｐｏｗｅｒ Ｏｆｆされていない場合は、ステップＳ１０３へ戻る一方、Ｐｏｗｅｒ Ｏｆｆされた場合は、ステップＳ１１２へ進む。

ステップＳ１１２では、制御マイコン１０９は、ＢＰ１１６の使用前の初期残容量と、Ｐｏｗｅｒ ＯＦＦ時の最新の残容量を比較して放電量データを算出する。次に、制御マイコン１０９は、放電量データが更新条件（１以上）に一致するか否かを判断し（ステップＳ１１３）、更新条件に一致しないときは、本処理を終了する。一方、放電量データが更新条件である場合は、制御マイコン１０９は、メモリ１２１に記憶されている放電量積算データを更新し（ステップＳ１１４）（第１の更新工程）、ステップＳ１１５へ進む。

次に、ステップＳ１１５では、制御マイコン１０９は、ステップＳ１１４で、更新された放電量積算データがサイクル劣化補正の条件に一致するか否かを判断する。例えば、放電量積算データが２５５０を越えた場合、図４（ａ）の放電サイクル劣化特性データを参照すると放電サイクル数が５１サイクルとなり、サイクル劣化補正の条件に一致する。このときの放電サイクル劣化データ（量）は２．８〔ｍＷｈ〕である。

ステップＳ１１５の判断結果、サイクル劣化補正の条件に一致しない場合は、本処理を終了する一方、サイクル劣化補正の条件に一致する場合は、満充電容量データの更新を行った後（ステップＳ１１６）（第２の更新工程）、本処理を終了する。

図８は、図７のステップＳ１０２におけるＢＰデータ読出し処理の詳細を示すフローチャートである。

図８において、制御マイコン１０９は、メモリ１２１に記憶されている読出しデータアドレスを設定する（ステップＳ８０１）。次に、制御マイコン１０９は、メモリ１２１に要求データを送信し（ステップＳ８０２）、メモリ１２１から返信されたデータをＲＡＭ等に格納して（ステップＳ８０３）、リターンする。

図９は、図７のステップＳ１０４におけるバッテリーパック温度検出処理の詳細を示すフローチャートである。

図９において、制御マイコン１０９は、温度端子１０４に接続された温度端子１１９の電圧を測定する（ステップＳ９０１）。温度端子１１９はサーミスタ１２２に接続されており、電子機器内で制御マイコン１０９の電源に固定抵抗器で接続されている。サーミスタ１２２は、温度により抵抗値が変化するため、一般に、温度を電圧値に変換することで温度を測定する。

次に、制御マイコン１０９は、図６（ａ）に示す温度／電圧データを読み出して参照し（ステップＳ９０２）、ステップＳ９０１で測定した温度端子１１９の電圧と、ステップＳ９０２で参照した温度／電圧データからサーミスタ温度を特定する。これにより、ＢＰ１１６の温度を検出して（ステップＳ９０３）、リターンする。

図１０は、図７のステップＳ１０６におけるバッテリーパック電圧測定処理の詳細を示すフローチャートである。

図１０において、制御マイコン１０９は、図６（ｂ）に示すバックライト輝度毎の電力値を読み出して参照する（ステップＳ１００１）（第２の読出工程）。次に、制御マイコン１０９は、図７のステップＳ１０２で読み出した基準電力値を参照し（ステップＳ１００２）、バックライトの輝度を基準電力値に合わせて設定する（ステップＳ１００３）。例えば、基準電力値が２．０〔Ｗ〕の場合、制御マイコン１０９は、図６（ｂ）に示すバックライト輝度毎の電力値を参照し、バックライトの輝度を設定３に合わせる。

次に、制御マイコン１０９は、バックライト輝度を基準電力値に合わせて設定されたときのＢＰ１１６の出力電圧を測定して、リターンする。なお、ユーザにより設定された設定値が設定３以外の場合は、出力電圧を測定した後にバックライトの輝度をユーザの設定値に戻す。これにより、バックライトの輝度を、制御マイコン１０９による設定値ではなく、ユーザにより設定された設定値に合わせることが可能となる。

図１１は、図７のステップＳ１０７における残容量算出処理の詳細を示すフローチャートである。

図１１において、制御マイコン１０９は、ステップＳ１０４で検出されたＢＰの温度（すなわち図９のステップＳ９０３で特定されたサーミスタ温度）を参照する（ステップＳ１１０１）。次に、制御マイコン１０９は、検出されたＢＰの温度に対応する放電特性データを参照し（ステップＳ１１０２）、ステップＳ１０６で測定されたＢＰ１１６の出力電圧から残容量を算出し（ステップＳ１１０３）、リターンする。

図１２は、図７のステップＳ１０８における連続使用可能時間算出処理の詳細を示すフローチャートである。

図１２において、制御マイコン１０９は、図１１のステップＳ１１０３で算出された残容量を参照し（ステップＳ１２０１）、ステップＳ１０４で検出されたＢＰの温度を参照する（ステップＳ１２０２）。次に、制御マイコン１０９は、図５（ａ）に示す動作モード毎の電力値（量）を読み出して参照し（ステップＳ１２０３）、図７のステップＳ１０２で読み出した放電温度負荷特性データを参照する（ステップＳ１２０４)。次に、制御マイコン１０９は、ステップＳ１２０１〜Ｓ１２０４で求めた各種データに基づいて連続使用可能時間を算出し（ステップＳ１２０５）、リターンする。

連続使用可能時間＝（残容量×放電温度負荷特性データ）／動作電力値で求める。詳細の算出方法については前述の通りである。

図１３は、図７のステップＳ１１２における放電量データ算出処理の詳細を示すフローチャートである。

図１３において、制御マイコン１０９は、ＢＰ１１６の使用前の初期残容量からＰｏｗｅｒ ＯＦＦ時の最新残容量を減算して消費容量を算出し（ステップＳ１３０１）、消費容量から放電量データを算出して（ステップＳ１３０２）、リターンする。

図１４は、図７のステップＳ１１４における放電量データ更新処理の詳細を示すフローチャートである。

図１４において、制御マイコン１０９は、放電量積算データに、図１３のステップＳ１３０２で算出された放電量データを加算して放電量積算データを更新し（ステップＳ１４０１）、更新後の放電量積算データをメモリ１２１に書き込む（ステップＳ１４０２）。そしてリターンする。

図１５は、図７のステップＳ１１６における満充電容量データの更新処理の詳細を示すフローチャートである。

制御マイコン１０９は、図４（ａ）に示す放電サイクル劣化特性データを参照し（ステップＳ１５０１）、ステップＳ１４０１で更新された放電量積算データから放電サイクル劣化量（放電サイクル劣化データ）を特定する（ステップＳ１５０２）。次に、制御マイコン１０９は、満充電容量データからステップＳ１５０１で特定された放電サイクル劣化量を減算して満充電容量データを更新し（ステップＳ１５０３）、更新後の満充電容量データをメモリ１２１に書込み（ステップＳ１５０４）、リターンする。

上記第１の実施形態によれば、ＢＰ１１６内のメモリ１２１から二次電池１２３の出力電圧と残容量との関係を表す放電特性データ及び放電特性データを設定する際の基準電力値を読み出す。そして、電子機器１０１が所定の動作モード時すなわち撮影待機又は再生モード時に、図６（ｂ）のバックライト輝度毎の電力値に基づきバックライト輝度を基準電力値に合わせて設定し、二次電池１２３の出力電圧を測定する。そして、測定された出力電圧と読み出された放電特性データから二次電池１２３の残容量を算出する。これにより、撮影待機又は再生モード時に残量表示を行う場合であっても、電池残容量を算出する際に消費電力量を求めず且つ負荷情報による電池電圧の補正が不要で、正確な残量表示を行うことができる。

［第２の実施形態］
図１６は、本発明の第２の実施形態に係る電子機器とそのバッテリーパックの電気的な構成を示すブロック図である。なお、上記第１の実施の形態と同様の部分については、同一の符号を用いてその説明を省略する。

図１６において、電子機器２０１は、着脱可能に構成されたＢＰ２２４を電源として動作するデジタルカメラ等の電子機器である。電子機器２０１は、図１の電子機器１０１と同様に、ＢＰ２２４と電気的に接続する＋端子１０２、通信（Ｄ）端子１０３、温度（Ｔ）端子１０４、及び−端子１０５を備える。また、電子機器２０１は、図１の電子機器１０１と同様に、レギュレータ（ＲＥＧ）１０６、抵抗器１０７，１０８，１１２，１１３、制御マイコン１０９、電子負荷１１０、トランジスタ１１１、及び表示部１１４を備える。

ＢＰ２２４は、図１のＢＰ１１６と同様の構成であるが、メモリ１２１に代えて抵抗器２２５を備える。抵抗器２２５は、ＢＰ２２４の固有の抵抗値を有している。

制御マイコン１０９は、レギュレータ１０６の出力電圧と抵抗器２０７，２２５により、ＢＰ２２４を識別することが可能である。制御マイコン１０９は、ＢＰ２２４の識別結果に基づき、内蔵するメモリ（例えば、ＲＯＭやＲＡＭ）（第２の記憶手段）から対応するＢＰのデータを選択し、読み出して使用する。内蔵するメモリに記憶されているＢＰのデータの一例を図１７に示す。なお、図示していないが、制御マイコン１０９が内蔵するメモリには、上述した図６（ａ）に示す温度／電圧データ及び図６（ｂ）に示すバックライト輝度毎の電力値も記憶されている。

制御マイコン１０９内のメモリには、上述した放電特性データ、放電サイクル劣化特性データ、基準電力値、放電温度負荷特性データ、放電量積算データ、及び満充電容量データを含むＢＰデータがＢＰの種類毎（電源手段毎）に記憶されている（第１の記憶手段）。ＢＰデータは、ＢＰの種別毎に割り当てられた固有のＩＤ（ＩＤ１，ＩＤ２，・・・）により識別することも可能である。

ＢＰ２２４の識別方法としては、識別が可能であればどのような手段を用いてもよい。例えば、抵抗器２２５に代えて設置されたメモリに識別情報を記憶させておき、制御マイコン１０９が当該メモリから識別情報を取得する方法であってもよいし、図示はしないが機械的構造を検出して識別してもよい。

電子機器２０１のその他の構成要素については図１の電子機器１０１と共通である。なお、サーミスタ１２２は、ＢＰ２２４の温度を測定することが可能であれば、電子機器２０１に内蔵してもよい。

図１８は、第２の実施形態におけるＢＰ２２４装着後の電子機器２０１における動作処理を示すフローチャートである。なお、図示のステップＳ２０３〜ステップＳ２１６では、図７のステップＳ１０３〜ステップＳ１１６と同じ処理が行われる。

図１８において、電子機器２０１にＢＰ２２４が装着されると、制御マイコン１０９は、装着されたＢＰ２２４を識別する（ステップＳ２１８）。識別方法は、上述したように、制御マイコン１０９が、レギュレータ１０６の出力電圧と抵抗器２０７，２２５により識別したり、識別情報を検出したりすることで行われる。

次に、制御マイコン１０９は、ステップＳ２１８での識別結果（識別情報）に対応するデータを、内蔵するメモリに記憶されているＢＰのデータから選択し、当該データをメモリから読み出して（ステップＳ２１９）、ステップＳ２０３以降の処理を実行する。

なお、ステップＳ２１４では、制御マイコン１０９は、内蔵するメモリに記憶されている放電量積算データを更新する。同様に、ステップＳ２１６では、制御マイコン１０９は、更新後の満充電容量データをメモリに書き込む。

上記第２の実施形態によれば、装着されたＢＰ２２４を識別し、その識別結果に基づいて放電特性データを選択して読み出す。そして、電子機器１０１が所定の動作モード時すなわち撮影待機又は再生モード時に、バックライト輝度毎の電力値に基づきバックライト輝度を基準電力値に合わせて設定し、二次電池１２３の出力電圧を測定する。そして、測定された出力電圧と読み出された放電特性データから二次電池１２３の残容量を算出する。これにより、上記第１の実施形態と同様の効果を得ると共に、電子機器の電源として着脱が容易なバッテリーパックを使用する場合においても、バッテリーパックを識別し当該バッテリーパックに適応した正確な残量表示が可能になる。また、電圧測定時にのみ表示手段の明るさを設定することで、正確な電池残容量を算出することが可能となる。

［第３の実施形態］
図１９は、本発明の第３の実施形態に係る電子機器とそのＡＣアダプタの電気的な構成を示すブロック図である。なお、上記第１の実施の形態と同様の部分については、同一の符号を用いてその説明を省略する。

図１９において、電子機器４２６は、機械的に固定された二次電池ユニット４３４又は外部のＡＣアダプタ４３８を電源として動作するデジタルカメラ等の電子機器である。電子機器４２６は、レギュレータ（ＲＥＧ）１０６、抵抗器１０８，１１２，１１３、制御マイコン１０９、電子負荷１１０、トランジスタ１１１、及び表示部１１４を備える。また、電子機器４２６は、ＤＣジャック４２７、抵抗器４２８、サーミスタ１２２、スイッチ４３０、ダイオード４３１、＋端子４３２、及び−端子４３３を備える。

二次電池ユニット４３４は、二次電池１２３、＋端子４３５、及び−端子４３６で構成される。二次電池ユニット４３４は、＋端子４３５が電子機器４２６の＋端子４３２に、−端子４３６が電子機器４２６の−端子４３３にそれぞれ接続するように、電子機器４２６に対して取り外しが容易でない方法で機械的に固定されている。また、二次電池ユニット４３４は、電子機器４２６により充電／放電制御が行われる。

ＡＣアダプタ４３８は、ＡＣ入力部４３９と、ＡＣ−ＤＣコンバータ４４０と、電子機器側のＤＣジャック４２７に接続するＤＣプラグ４４１とを備える。ＡＣアダプタ４３８内のＡＣ入力部４３９に外部からＡＣ電力が供給されると、ＡＣ−ＤＣコンバータ４４０でＡＣ電力がＤＣ電力に変換される。また、ＡＣ−ＤＣコンバータ４４０は、定電流／定電圧制御を行い、二次電池１２３の充電に適した出力を制御する。ＤＣプラグ４４１は、電子機器４２６側のＤＣジャック４２７に接続可能に構成されている。ＡＣアダプタ４３８は、ＤＣジャック４２７に接続されたＤＣプラグ４４１を介して、電子機器４２６側に駆動電力を供給すると共に、充電時には二次電池ユニット４３４の充電電力を供給する。

ＤＣジャック４２７は、ＤＣプラグ４４１の検出スイッチ（不図示）を内蔵し、ＤＣプラグ４４１の接続を検出すると、抵抗器４２８でプルアップされた出力により、制御マイコン１０９にＤＣプラグ４４１の有無を伝達する。ＤＣジャック４２７にＤＣプラグ４４１が接続されていない場合、二次電池ユニット４３４からダイオード４３１又はスイッチ４３０を介して駆動電力が供給される。

制御マイコン１０９は、二次電池ユニット４３４の充電時には、スイッチ４３０を閉じて充電電力を二次電池ユニット４３４に供給する。制御マイコン１０９が内蔵するメモリ（例えば、ＲＡＭやＲＯＭ）には図２に示すデータが記憶されている。制御マイコン１０９は、上記第１の実施形態における電子機器１０１と同様に、出力電圧を測定して二次電池ユニット４３４の残容量を算出すると共に、放電サイクルをカウントして放電劣化補正を行う。

図２０は、図１９の電子機器４２６における動作処理を示すフローチャートである。なお、図示のステップＳ０３〜ステップＳ３１６では、図７のステップＳ１０３〜ステップＳ１１６と同じ処理が行われる。

図２０において、電源がＯＮされるか又は残量表示スイッチ（不図示）が押されると、制御マイコン１０９は、内蔵するメモリから図２に示すデータを読み出し（ステップＳ３２０）、ステップＳ３０３以降の処理を実行する。

上記第３の実施形態によれば、二次電池１２３の出力電圧と残容量との関係を表す放電特性データ、放電特性データを設定する際の基準電力値、及びバックライト輝度毎の電力値を記憶する。そして、電子機器４２６が所定の動作モード時すなわち撮影待機又は再生モード時に、バックライト輝度毎の電力値に基づきバックライト輝度を基準電力値に合わせて設定し、二次電池１２３の出力電圧を測定する。そして、測定された出力電圧と放電特性データから二次電池１２３の残容量を算出する。これにより、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

上記第１〜第２の実施形態における電子機器とＢＰの組み合わせに対して、上記第３の実施形態における電子機器を介したＢＰへの充電ではなく、ＢＰ専用の充電装置を加えたシステムに本発明を適用しても、本発明の効果を得られることは言うまでもない。また、上記第１〜第２の実施形態における電子機器が、ＢＰが装着された状態で不図示のＡＣアダプタから充電電力の供給を受けるモード（本体内充電）と、ＢＰから電力の供給を受けるモードとを有する仕様であってもよい。

上記第１〜第３の実施形態では、電子機器としてデジタルカメラを例示したが、これに限定されず、上述した構成を有する電子機器であれば本発明の効果を期待することができる。

また、本発明の目的は、以下の処理を実行することによって達成される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出す処理である。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、次のものを用いることができる。例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等である。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記実施の形態の機能が実現される場合も本発明に含まれる。加えて、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。

更に、前述した実施形態の機能が以下の処理によって実現される場合も本発明に含まれる。即ち、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行う場合である。

本発明の第１の実施形態に係る電子機器とそのバッテリーパックの電気的な構成を示すブロック図である。 図１のＢＰ１１６内のメモリ１２１に記憶されているデータの一例を示す図である。 メモリ１２１に記憶されている放電特性データの一例を示す図であり、（ａ）は温度２５℃時、（ｂ）は温度５℃時、（ｃ）は温度３５℃時のものである。 （ａ）はメモリ１２１に記憶されている放電サイクル劣化特性データを示す図であり、（ｂ）は放電温度負荷特性データを示す図である。 電子機器１０１が内蔵するメモリに記憶されているデータの一例を示す図であり、（ａ）は動作モード毎の電力値（量）、（ｂ）は実使用可能時間補正係数を示す。 電子機器１０１が内蔵するメモリに記憶されているデータの一例を示す図であり、（ａ）は温度／電圧データ、（ｂ）はバックライト輝度毎の電力値を示す。 ＢＰ１１６装着後の電子機器１０１における動作処理を示すフローチャートである。 図７のステップＳ１０２におけるＢＰデータ読出し処理の詳細を示すフローチャートである。 図７のステップＳ１０４におけるバッテリーパック温度検出処理の詳細を示すフローチャートである。 図７のステップＳ１０６におけるバッテリーパック電圧測定処理の詳細を示すフローチャートである。 図７のステップＳ１０７における残容量算出処理の詳細を示すフローチャートである。 図７のステップＳ１０８における連続使用可能時間算出処理の詳細を示すフローチャートである。 図７のステップＳ１１２における放電量データ算出処理の詳細を示すフローチャートである。 図７のステップＳ１１４における放電量データ更新処理の詳細を示すフローチャートである。 図７のステップＳ１１６における満充電容量データの更新処理の詳細を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る電子機器とそのバッテリーパックの電気的な構成を示すブロック図である。 図１６の電子機器２０１が内蔵するメモリに記憶されているデータの一例を示す図である。 第２の実施形態におけるＢＰ２２４装着後の電子機器２０１における動作処理を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る電子機器とそのＡＣアダプタの電気的な構成を示すブロック図である。 図１９の電子機器４２６における動作処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０１，２０１，４２６ 電子機器
１０９ 制御マイコン
１１０ 電子負荷
１１４ 表示部
１１６，２２４ バッテリーパック
１２１ メモリ
１２２ サーミスタ
１２３ 二次電池
４３４ 二次電池ユニット
４３８ ＡＣアダプタ
４４０ ＡＣ−ＤＣコンバータ

Claims (4)

1. 二次電池とメモリを有する電源手段が接続される電子機器であって、
   前記二次電池の残容量に関する情報を表示する表示手段と、
   前記表示手段の明るさに対応する電力値を記憶する記憶手段と、
   前記メモリから前記二次電池の出力電圧と残容量との関係を表す放電特性データと、前記放電特性データを設定する際の基準電力値とを読み出す読出手段と、
   前記記憶手段に記憶されている前記表示手段の明るさに対応する電力値に基づいて前記表示手段の明るさを前記基準電力値に合わせて設定し、前記二次電池の出力電圧を測定する測定手段と、
   前記測定された出力電圧と前記読み出された放電特性データとから前記二次電池の残容量を算出する算出手段とを有する電子機器。
2. 二次電池を有する電源手段が接続される電子機器であって、
   前記二次電池の残容量に関する情報を表示する表示手段と、
   前記二次電池の出力電圧と残容量との関係を表す放電特性データと、前記放電特性データを設定する際の基準電力値を含むデータとを記憶する第１の記憶手段と、
   前記表示手段の明るさに対応する電力値を記憶する第２の記憶手段と、
   前記電源手段を識別する識別手段と、
   前記識別手段により識別された電源手段に対応する放電特性データを前記第１の記憶手段から選択して読み出す読出手段と、
   前記第２の記憶手段に記憶されている前記表示手段の明るさに対応する電力値に基づいて前記表示手段の明るさを前記基準電力値に合わせて設定し、前記二次電池の出力電圧を測定する測定手段と、
   前記測定された出力電圧と前記読み出された放電特性データとから前記二次電池の残容量を算出する算出手段とを有する電子機器。
3. 二次電池を有する電源手段が接続される電子機器であって、
   前記二次電池の残容量に関する情報を表示する表示手段と、
   前記二次電池の出力電圧と残容量との関係を表す放電特性データと、前記放電特性データを設定する際の基準電力値と、前記表示手段の明るさに対応する電力値とを記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶されている前記表示手段の明るさに対応する電力値に基づいて前記表示手段の明るさを前記基準電力値に合わせて設定し、前記二次電池の出力電圧を測定する測定手段と、
   前記測定された出力電圧と前記放電特性データとから前記二次電池の残容量を算出する算出手段とを有する電子機器。
4. 前記電源手段の温度を検出するための温度検出手段を有し、
   前記算出手段は、前記測定された出力電圧と前記温度検出手段により検出された温度に対応する放電特性データから前記二次電池の残容量を算出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子機器。

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