JPH04317526A - 電池ユニツトおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パーソナル・コンピユ
ータ等の電子機器に電力を供給することができる電池ユ
ニツトに係り、特に、電子機器に対し着脱可能として、
電池ユニツト単体で電池ユニツトに装着された電池の充
電を行ない、また、電池の状態に関する情報を電子機器
に伝達して使用者に知らせるのに好適な電池ユニツト関
する。

【０００２】

【従来の技術】半導体技術などの進歩に伴い、各種の電
子機器は急速に省電力化が進みつつある。その結果、電
子機器の中には電源として、家庭用ＡＣ電源の他に着脱
可能な二次電池も使えるものも多い。これらは、ＡＣ電
源が近くにある場合はそこから電力供給を行なう。一方
、ＡＣ電源が近くにない場合などは、充電を完了した電
池を電子機器に装着することにより電力供給を行なうこ
とができる。

【０００３】上記のような電子機器の中で代表的なもの
として、例えば、日経パソコン１９９０年５月１４日号
の第２４８頁から第２５７頁に記載されているようなパ
ーソナル・コンピユータ（以下、パソコンと記す）があ
る。これは、パソコンがＡＣ電源に接続されている場合
は、ＡＣ電源から電力供給を行う。そして、ＡＣ電源に
接続されていない場合は、パソコン本体に装着した電池
から電力供給を行なえるものである。

【０００４】ところで、電池の電力供給能力には限界が
あり、長時間使用するなどして残量が少なくなると、電
池を充電する必要が生じる。上記パソコンは電池の充放
電制御回路を内蔵しており、装着された電池を充電する
ことができる。具体的には、充電する電池をパソコン本
体に装着し、さらにＡＣ電源をパソコンに接続すると、
上記充放電制御回路はＡＣ電源から供給される電力で電
池の充電を行なうことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のパソコンの
ように充放電制御回路を電子機器本体に内蔵した装置で
は、以下のような問題を生じる。

【０００６】（１）一般に電子機器の使用形態は、使用
者によって多種多様である。例えば、ＡＣ電源の他に必
ず電池を必要とする使用者がいれば、ＡＣ電源だけで十
分であり電池を必要としない使用者もいる。電池を必要
としない使用者にとつては、充放電制御回路を内蔵した
電子機器は装置価格の上昇、装置容積の増大、装置重量
の増加などの事態を招くことになる。

【０００７】（２）上記充放電制御回路は、予め決めら
れた容量の電池を充電するためのものである。従つて、
容量の異なる電池や特性の異なる電池を新たに使用する
場合、これらの電池を電子機器に装着しても適切な充放
電制御を行なうことはできない。これらに適応するため
には充放電制御回路、すなわち、電子機器本体の回路変
更が必要になる。

【０００８】従つて、本発明の目的は、電子機器に装着
した場合は電子機器に電力供給を行なうことができ、電
子機器に装着していない場合はそれ単体で電池の充電を
行なうことができる電池ユニツトを提供することにある
。

【０００９】本発明の他の目的は、電池の状態を監視し
、電池の状態に関する情報を電子機器に伝達することが
できる電池ユニツトを提供することにある。

【００１０】さらに、本発明の他の目的は、上記電池ユ
ニツトより伝達された電池の状態に関する情報を受け、
この情報を使用者に知らせるための手段を備えた電子機
器を提供することにある。

【００１１】さらに、本発明の他の目的は、電池ユニツ
トが装着されている場合には、外部電源よりこの電池ユ
ニツトを介して電力が供給されるかまたはこの電池ユニ
ツト内の電池の放電により電力が供給され、電池ユニツ
トが装着されていない場合には、外部電源より直接に電
力が供給される電子機器を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電池ユニツトは、電子機器に対し着脱可能
とされており、充電可能な電池と、この電池の充電を行
なう充電装置と、外部電源から電力供給を受けるための
電力入力部と、電子機器に電力を供給するための電力出
力部と、制御装置とを備えている。そして、この制御装
置は、電子機器が装着されていないかまたは（装着され
ていても）非動作の場合には、外部電源から前記電力入
力部に電力が供給されるとき前記充電装置を介して充電
を行ない、前記電力出力部に接続した電子機器を動作さ
せる場合には、前記電力入力部に供給された電力または
電池の放電による電力を電子機器に供給する制御を行な
うように構成する。

【００１３】また、本発明の電池ユニツトは、電池の状
態を監視するための監視装置を設け、監視装置が検出し
た電池の状態に関する情報を出力するための電池情報出
力部を設ける。

【００１４】また、本発明の電子機器は、上記電池の状
態に関する情報を入力するための電池情報入力部を備え
る。また、入力された情報に基づいて電池電圧を識別し
、一定電圧以下になると使用者に警告するための警告装
置を設ける。また、入力された情報に基づいて電池の放
電時間を計時するための計時装置を設ける。さらに、入
力された情報を保持するための保持装置と、保持装置に
保持された情報を表示するための表示装置を設ける。

【００１５】

【作用】上記構成に基づく作用を説明する。

【００１６】本発明の電池ユニツトによれば、制御装置
は、電力入力部に外部電源からの電力供給があり且つ電
子機器が装着されていないか非動作の場合（電子機器に
電力を供給しない場合、すなわち電力出力部に電子機器
を接続していない場合や接続していても電子機器の電源
をオフしている場合）、充電装置により電池を充電する
。また、電力入力部に電力供給があり且つ電子機器を動
作させる場合（電子機器に電力を供給する場合、すなわ
ち電力出力部に電子機器を接続して電子機器の電源をオ
ンしている場合）、電力入力部に供給された電力を電力
出力部に供給する。電力入力部に電力供給がなく且つ電
子機器を動作させる場合、電池の放電による電力を電力
出力部に供給する。また、電力入力部に電力供給があり
且つ電子機器を動作させる場合は、電力入力部に供給さ
れた電力を電力出力部に供給するとともに充電装置によ
り電池を充電してもよい。

【００１７】さらに、本発明の電池ユニツトによれば、
監視装置は電池の状態（放電中か否か、電圧状態、満充
電されたか否か、電池が装着されているか否か）を監視
し、得られた電池の状態に関する情報を電池情報出力部
に出力する。

【００１８】また、本発明の電子機器によれば、警告装
置は電池情報入力部より入力された電池の状態に関する
情報に基づいて電池電圧を識別し、一定電圧以下になる
と発光ダイオードを点滅させるなどして使用者に警告す
る。また、計時装置は電池情報入力部より入力された電
池の状態に関する情報に基づき、電池が放電中か否かを
検出して電池の放電時間を計時する。さらに、保持装置
は電池情報入力部より入力された電池の状態に関する情
報を保持する。そして、保持された情報を表示装置に表
示することにより上記情報を使用者に知らせる。

【００１９】このように、本発明の電池ユニツトは、電
池の充電装置を内蔵しており、また、制御装置は電力入
力部に供給された電力または電池の放電による電力を電
力出力部に供給することができる。従って、本電池ユニ
ツトを電子機器に装着した場合は電子機器に電力を供給
することができる。また、電子機器に装着しなくても電
池ユニツト単体で電池の充電を行なうこともできる。こ
れにより、電子機器本体に電池の充放電制御回路を内蔵
する必要はなくなる。

【００２０】さらに、本発明の電池ユニツトは、電池の
状態を監視して電池の状態に関する情報を電子機器に伝
達することができる。

【００２１】また、本発明の電子機器は、上記電池ユニ
ツトより伝達された電池の状態に関する情報を使用者に
知らせることができる。これにより、使用者は電池の残
量、電池の充電時期、電池交換の必要性などを的確に判
断することができる。なお、電池ユニツトを取りはずし
た場合は、外部電源を直接電子機器の電力入力部（コネ
クタ）に結合して電子機器を動作させることも可能であ
る。

【００２２】

【実施例】以下に、本発明の各種実施例を図面の図１〜
図１８により説明する。なお、各種実施例につき同一部
位については、同一の符号を付し、重複した説明を省略
する。

【００２３】本発明による電池ユニツトの第１の実施例
について図１〜図３により説明する。

【００２４】図１に本発明の電池ユニツトの内部構成と
、電池ユニツトと外部電源および電子機器との接続を示
す。同図において、外部電源３は例えばＡＣアダプタで
あり、家庭用交流電源を直流電源に変換するものである
。電池ユニツト１に設けた電力入力部７はコネクタであ
り、外部電源３を接続して外部電源３から電力供給を受
けるためのものである。電力出力部８もコネクタであり
、電子機器２の電源端子２０に接続して電子機器２に電
力供給を行なう。電池９は充電可能な二次電池（例えば
ニツケルカドミウム電池）であり、電源端子２３とグラ
ンド端子２４を接点として電子機器１に着脱可能である
。充電装置４は電力入力部７に供給された電力によつて
電池９を充電するための充電制御を行なう。制御装置５
は電池充電信号３１および電池放電信号３２により、電
池９の充電と放電の切り換え制御を行なう。具体的には
、制御装置５が電池充電信号３１をアサートすると、充
電装置４はこれを受けて電池９の充電制御を行なう。 また、制御装置５が電池放電信号３２をアサートすると
、これを受けてスイツチ２１はオンになる。スイツチ２
１は例えばリレースイツチであり、これがオンになると
電池９の放電による電力がスイツチ２１を経て電力出力
部８に供給される。なお、ダイオード２２は電池９の放
電電流が電力入力部７側に逆流するのを防止するための
ダイオードである。

【００２５】以下、制御装置５の動作を説明する。制御
装置５は信号３３および信号３４の入力に基づいて電池
充電信号３１と電池放電信号３２を出力する。信号３３
は電力入力部７の電圧を検出するためのものであり、電
力入力部７に外部電源３による電力が供給されているか
どうかを判定するために用いる。具体的には、信号３３
に電圧が検出される場合は電力入力部７に電力供給があ
り、電圧が検出されない場合は電力供給がないと判定す
る。信号３４は電池ユニツト１に設けた端子２８と電子
機器２に設けた端子２９を経て電子機器２の電源スイツ
チ２６に接続しており、電源スイッチ２６がオンかオフ
かを判定するために用いる。信号３４は電源スイッチ２
６のオン／オフによって信号レベルが変化する。例えば
、電源スイッチ２６がオフの場合、信号３４はプルアッ
プ抵抗２７によりプルアツプされてハイレベルになる。 一方、電源スイツチ２６がオンの場合、信号３４は接地
されてローレベルになる。なお、電子機器２を電池ユニ
ツト１に接続していない場合、信号３４はプルアツプ抵
抗２７によりプルアツプされてハイレベルになる。 制御装置５は信号３４の信号レベルによって電源スイツ
チ２６のオン／オフあるいは電子機器２の未接続を判定
する。

【００２６】制御装置５の一実施例を図２に示す。同図
において、電圧検出部５１は信号３３の電圧を検出する
ためのものであり、電圧が検出される場合は信号５２を
ハイレベルにする。一方、電圧が検出されない場合は信
号５２をローレベルにする。論理ゲート５３は信号５２
と信号３４がともにハイレベルのとき、電池充電信号３
１をアサート（ローレベルに）する。論理ゲート５４は
信号５２と信号３４がともにローレベルのとき、電池放
電信号３２をアサート（ローレベルに）する。以上をま
とめると、図１の電力入力部７に外部電源３からの電力
供給があり、且つ、電子機器２の電源スイツチ２６がオ
フまたは電子機器２が未接続のとき、電池充電信号３１
をアサートして電池９を充電する。また、電力入力部７
に電力供給がなく、且つ、電子機器２の電源スイツチ２
６がオンのとき、電池放電信号３２をアサートして電池
９の放電による電力を電力出力部８に供給する。なお、
電力入力部７に電力供給があり、且つ、電子機器２の電
源スイツチ２６がオンのときは、電池充電信号３１も電
池放電信号３２もアサートされない。その結果、電力入
力部７に供給された外部電源３の電力がダイオード２２
を経て電力出力部８に供給される。

【００２７】次に、充電装置４の一実施例を図３に示す
。同図において、電流制御部５５は経路３７を経て供給
される電力（つまり、図１の電力入力部７に供給された
外部電源３の電力）で図１の電池９を充電するときの電
流量を制御する。具体的には、電池充電信号３１がアサ
ートされると、電池９を急速充電するための充電電流を
経路３５に流す。例えば、電池９の容量が２０００ｍＡ
ｈの場合、２Ａ程度の充電電流を経路３５を経て電池９
に供給する。電圧監視部５６は信号３６によつて得られ
る電池９の電圧を監視し、満充電になったところで満充
電信号３８をアサート（ローレベルに）する。電流制御
部５５はこれを受けて経路３５に充電電流を流すことを
止める。あるいは、電池９の自己放電を補う程度の微小
電流に切り換えて経路３５に流す。なお、電池充電信号
３１がネゲートされているとき、電流制御部５５は経路
３５には充電電流を流さない。あるいは、電池９の自己
放電を補う程度の微小電流を経路３５に流す。

【００２８】以上説明したように、電池ユニツトの第１
の実施例によると、電池ユニツトを電子機器に接続した
とき、電子機器の電源スイツチがオンならば電子機器に
電力供給を行なうことができ、電源スイツチがオフなら
ば電池を充電することができる。また、電子機器に接続
していなくても、電池ユニツト単体で電池の充電を行な
うことができる。

【００２９】本発明における電池ユニツトの第２の実施
例について図４〜図１２により説明する。本実施例は電
池ユニツト内の電池の状態を監視し、検出した電池の状
態に関する情報を電子機器に伝達するものである。

【００３０】図４において、電池ユニツト１内に設けた
監視装置６は電池９の状態を監視するためのものである
。これは、まず、制御装置５が出力する電池放電信号３
２を監視することにより、電池９が放電中か否かを検出
する。また、信号３９によつて得られる電池９の電圧を
監視し、電池９の電圧値を識別する。また、充電装置４
が出力する満充電信号３８（図３で説明したもの）を監
視することにより、電池９が満充電されたものか否かを
検出する。さらに、経路４０を経て電池９の抵抗端子２
５に電流を流せるか否かを監視することにより、電池９
が電池ユニツトに装着されているか否かを検出する。 ここで、電池９は抵抗３０を内蔵しており、電源端子２
３、グランド端子２４、および抵抗端子２５を接点とし
て電池ユニツト１に着脱可能である。監視装置６は以上
のように電池９の状態を監視し、検出した電池９の状態
に関する上記情報を、信号４１から信号４５によって電
池情報出力部１０に出力する。そして、電池情報出力部
１０を電子機器２に設けた電池情報入力部１１に接続す
ることにより、監視装置６が検出した電池９に関する情
報を電子機器２に伝達することができる。ここで、電池
情報出力部１０と電池情報入力部１１はともにコネクタ
である。以上では、監視装置６と電池情報出力部１０お
よび電池情報入力部１１を中心に説明したが、図４の他
の部分は図１で説明したものと同様に動作する。

【００３１】監視装置６の一実施例を図５に示す。同図
において、監視装置６は電池放電信号３２をそのまま信
号４１（信号名：ＢＡＴＴＮ）に出力する。すなわち、
信号４１がローレベルのときは図４の電池９の放電によ
る電力供給中を示し、ハイレベルのときは図４の外部電
源３による電力供給中を示す。電圧識別部６０は信号３
９によって得られる電池９の電圧を識別するためのもの
であるが、一般に、二次電池（例えばニッケルカドミウ
ム電池）の放電特性（放電時間に対する電池電圧）は図
６のようになる。同図において電圧ＶＡ（以下、アラー
ム電圧と呼ぶ）は、電池電圧が急激に下降し始めるとき
の電圧であり、数分で電圧ＶＴに至る。また、電圧ＶＴ
（以下、終止電圧と呼ぶ）は、電子機器への電力供給が
保証できなくなる電池電圧であり、この電圧に至るとす
ぐにでも電力供給が止まる可能性がある。図５の電圧識
別部６０は信号３９によって得られる電池９の電圧を監
視し、電池電圧がアラーム電圧ＶＡ以上ならば、信号４
２（信号名：ＢＶ１）と信号４３（信号名：ＢＶ０）を
ともにハイレベルにする。電池電圧がアラーム電圧未満
で終止電圧ＶＴ以上ならば、信号４２をハイレベルに信
号４３をローレベルにする。また、電池電圧が終止電圧
ＶＴ未満ならば、信号４２をローレベルに信号４３をハ
イレベルにする。電流検出部６１は経路４０を経て図４
の抵抗端子２５に電流を流せるか否かを監視するための
ものであり、これにより電池９の装着／未装着を検出す
ることができる。具体的には、電池９が電池ユニツト１
に装着されていれば経路４０を経て抵抗端子２５（つま
り、図４の抵抗３０）に電流が流れる。電流検出部６１
はこれを検出し、信号４５（信号名：ＥＸＴＮ）をロー
レベルにする。一方、電池９が電池ユニツト１に装着さ
れていなければ経路４０には電流が流れない。この時、
電流検出部６１は信号４５をハイレベルにする。ラッチ
６２はそのＤ（データ）端子に接続した満充電信号３８
を、Ｇ（ゲート）端子に接続した信号３４がローレベル
の間はホールドして信号４４（信号名：ＦＵＬＬＮ）に
出力するものである。ここで、信号３４は前述のように
、図４の電子機器２の電源スイッチ２６がオンのときの
みローレベルになる。従って、電池９が満充電になって
満充電信号３８がアサート（ローレベルに）された後、
電源スイツチ２６をオンすると、信号４４は電源スイツ
チ２６がオンの間ローレベルに保持される。ただし、電
池９が取り外されると電流検出部６１はこれを検出し、
信号４５をハイレベルにしてラツチ６２をリセツトする
。その結果、信号４４はハイレベルになる。一方、電池
９が満充電にならなければ満充電信号３８はアサートさ
れることはなく、信号４４は電源スイツチ２６がオンの
間ハイレベルに保持される。

【００３２】ところで、図４の充電装置４、制御装置５
、および監視装置６を動作させるためには、これら自体
にも電力供給が必要である。これらへの電力供給方法を
図７に基づき説明する。図７は電池ユニツト１内の電源
系統図である。同図に示すように、制御装置５と監視装
置６には外部電源３の電力、または、電池９の電力を切
り換えて供給する。具体的には、電力入力部７に外部電
源３の電力供給がある場合、この電力をダイオード６５
を介して制御装置５と監視装置６に供給する。ここで、
外部電源３の電圧は電池９の電圧よりも高いものとする
。一方、電力入力部７に外部電源３の電力供給がない場
合、電池９自体の電力をダイオード６６を介して制御装
置５と監視装置６に供給する。これは、制御装置５と監
視装置６に関しては外部電源３による電力供給がない場
合でも、前述のような動作をさせる必要があるためであ
る。ダイオード６５およびダイオード６６はともに逆流
防止のためのダイオードである。なお、充電装置４は外
部電源３による電力供給があるときだけ動作すればよい
ので、上記のような電池９による電力供給は必要なく、
同図のように外部電源３でのみ電力供給を行なう。 なお、本実施例では、監視装置６用の電源が必要なため
、電池９の装着／未装着の判定は、外部電源３が電池ユ
ニツト１に接続されて監視装置６に電力が供給されてい
る場合に行なわれる。

【００３３】以上で説明した電池ユニツト、電子機器、
外部電源、および電池の接続形態と外観を図８に示す。 同図において、電池９は電源端子２３、グランド端子２
４、および抵抗端子２５を接点として電池ユニツト１に
着脱可能である。電池ユニツト１に外部電源３の電力を
供給するときは、電池ユニツト１のコネクタ７１に外部
電源３のコネクタ７０を接続する。コネクタ７１は図４
の電力入力部７を含んでいる。外部電源３自体はＡＣア
ダプタであり家庭用交流電源に接続する。電池ユニツト
１は電子機器２のコネクタ７２に着脱可能である。コネ
クタ７２は図４の電源端子２０、電池情報入力部１１、
および端子２９を含んでいる。電池ユニット１の電子機
器２との接続面には図９のようなコネクタ７３があり、
図４の電力出力部８、電池情報出力部１０、および端子
２８を含んでいる。ところで、図８では外部電源３のコ
ネクタ７０を電子機器２のコネクタ７２に直接接続でき
るようにしている。直接接続して外部電源３から電子機
器２に直接電力供給を行なえるようにするためである。 これを実現するため、コネクタ７１とコネクタ７２、コ
ネクタ７０と図９のコネクタ７３はそれぞれ同一形状（
サイズ、形、ピン数が等しい）のものが用いられている
。電池ユニツト１のコネクタ７３と電子機器２のコネク
タ７２を接続する際の信号インタフエースを図１０に、
外部電源３のコネクタ７０と電子機器２のコネクタ７２
を接続する際の信号インタフエースを図１１に、外部電
源３のコネクタ７０と電池ユニツト１のコネクタ７１を
接続する際の信号インタフエースを図１２にそれぞれ示
す。

【００３４】図１０において、信号ＰＶＡは電力供給、
信号ＧＮＤはグランドである。信号ＯＮＮは図４の信号
３４に対応する。信号ＢＡＴＴＮ、ＢＶ１、ＢＶ０、Ｆ
ＵＬＬＮ、およびＥＸＴＮは図５で説明した信号である
。コネクタ７３の第１ピンと第２ピンは図４の電力出力
部８に、第３ピンは端子２８に、第４ピンから第８ピン
は電池情報出力部１０にそれぞれ対応する。また、コネ
クタ７２の第１ピンと第２ピンは図４の電源端子２０に
、第３ピンは端子２９に、第４ピンから第８ピンは電池
情報入力部１１にそれぞれ対応する。

【００３５】図１１において、外部電源３のコネクタ７
０は図１０のコネクタ７３と同一形状であり、これを電
子機器２のコネクタ７２に接続すると信号ＰＶＡと信号
ＧＮＤが接続される。これにより、電子機器２への電力
供給が可能になる。コネクタ７０の第３ピンから第８ピ
ンには信号の接続は必要なくＮＣ（ノーコネクシヨン）
とする。

【００３６】図１２において、電池ユニット１のコネク
タ７１は図１１のコネクタ７２と同一形状であり、これ
に外部電源３のコネクタ７０を接続すると信号ＰＶＡと
信号ＧＮＤが接続される。これにより、電池ユニツト１
への電力供給が可能になる。コネクタ７１の第１ピンと
第２ピンは図４の電力入力部７に対応する。コネクタ７
１の第３ピンから第８ピンには信号の接続は必要なくＮ
Ｃ（ノーコネクシヨン）とする。

【００３７】以上で説明したように、電池ユニツトの第
２の実施例によると、電池ユニツト内に設けた監視装置
は電池の状態を監視することができる。そして、検出し
た電池の状態に関する情報を電池ユニツトから電子機器
に伝達することができる。

【００３８】本発明における電子機器の一実施例につい
て図１３〜図１８に基づき説明する。本実施例は、電子
機器に伝達された電池の状態に関する情報を、電子機器
側で使用者に知らせるためのものである。

【００３９】図１３において、電子機器２は情報処理装
置であり、メモリ７５、入力装置７６、および表示装置
７７がシステムバス７８を介してＣＰＵ７９に接続され
ている。保持装置１２は、電池情報入力部１１に入力さ
れた電池の状態に関する情報を保持するために設けたＩ
／Ｏレジスタであり、ＣＰＵ７９で内容を読み出すこと
ができる。具体的には、保持装置１２は入力された信号
４１から信号４５の信号レベルを保持している。そして
、使用者が入力装置７６からコマンド等を入力すると、
ＣＰＵ７９はメモリ７５内の対応するプログラムを実行
し、保持装置１２に保持されている電池の状態に関する
情報を読み出して表示装置７７に表示する。警告装置１
３は信号４１（ＢＡＴＴＮ）、信号４２（ＢＶ１）、お
よび信号４３（ＢＶ０）より得られる電池電圧に基づい
て、緑ＬＥＤ（緑色発光ダイオード）８１と赤ＬＥＤ（
赤色発光ダイオード）８２の点灯／消灯制御およびブザ
ー８０のオン／オフ制御を行ない、電池電圧を使用者に
知らせる。計時装置１４は信号４１（ＢＡＴＴＮ）、信
号４４（ＦＵＬＬＮ）、および信号４５（ＥＸＴＮ）よ
り得られる電池の充放電状態等に基づいて、電池の放電
時間（電池による電力供給時間）を計時する。 計時された放電時間は、上記と同様にＣＰＵ７９で読み
出して表示装置７７に表示することができる。これによ
り、使用者は電池の残量に関する情報として電池の放電
時間を得ることができる。なお、信号４１から信号４５
はプルアツプ抵抗８３によつて、電力供給信号ＰＶＡに
プルアツプしておく。これは、電子機器２に外部電源を
直接接続した場合を考慮したものである。この場合これ
らの信号は図１２で示したように接続されないので、プ
ルアツプされて全てハイレベルになる。例えば、信号４
１（ＢＡＴＴＮ）はハイレベルになり、外部電源による
電力供給中を示すことになる。

【００４０】警告装置１３の一実施例を図１４に示す。 同図において、デコーダ８７は信号４２（ＢＶ１）と信
号４３（ＢＶ０）がともにハイレベルのとき（電池電圧
がアラーム電圧以上のとき）信号９３をハイレベルにす
る。このとき、信号４１（ＢＡＴＴＮ）がローレベル（
電池による電力供給中）ならば、論理ゲート８８は緑Ｌ
ＥＤ点灯信号８５をアサート（ハイレベルに）して図１
３の緑ＬＥＤ８１を点灯させる。また、信号４２（ＢＶ
１）がハイレベルで信号４３（ＢＶ０）がローレベルの
とき（電池電圧がアラーム電圧未満で終止電圧以上のと
き）は信号９２が、信号４２（ＢＶ１）がローレベルで
信号４３（ＢＶ０）がハイレベルのとき（電池電圧が終
止電圧未満のとき）は信号９１がそれぞれハイレベルに
なる。どちらの場合も、発振器９０の出力である１Ｈｚ
の矩形波が論理ゲ−ト９４を経て論理ゲート８９に入力
される。このとき、信号４１（ＢＡＴＴＮ）がローレベ
ル（電池による電力供給中）ならば、論理ゲート８９は
入力された矩形波を赤ＬＥＤ点灯信号８６に出力する。 従って、赤ＬＥＤ点灯信号８６は０．５秒間アサート（
ハイレベル）、０．５秒間ネゲート（ローレベル）を繰
り返す。これに伴い図１３の赤ＬＥＤ８２は０．５秒間
点灯、０．５秒間消灯を繰り返す。同時に、赤ＬＥＤ点
灯信号８６はブサーオン／オフ信号８４としても出力さ
れる。これを受けて図１３のブザー８０は０．５秒間オ
ン、０．５秒間オフを繰り返す。以上で説明したように
、警告装置１３は電池による電力供給中において、電池
電圧がアラーム電圧以上ならば緑ＬＥＤ８１を点灯させ
る。そして、電池電圧がアラーム電圧未満になると赤Ｌ
ＥＤ８２を点滅させ、さらに、ブザー８０を鳴らして使
用者に警告することができる。また、この警告は全てハ
ードウエアで行ないソフトウエアの介在は一切必要とし
ない。従って、ソフトウエアが暴走しているような状況
でも確実に警告することができる。

【００４１】計時装置１４の第１の実施例を図１５に示
す。同図において、タイマ９６はそのＵＰ端子に接続し
た信号４１（ＢＡＴＴＮ）がローレベル（電池による電
力供給中）の間は放電時間の計時を進め、信号４１（Ｂ
ＡＴＴＮ）がハイレベル（外部電源による電力供給中）
の間は計時を中断してそれまでに計時した放電時間を保
持する。タイマ９６内のＩ／Ｏレジスタ９８の内容は計
時中の放電時間に対応しており、システムバス７８に接
続する。また、タイマ９６はＲＥＳＥＴ端子がローレベ
ルになるとリセツトされ、その結果、計時中の放電時間
はゼロクリアされる。タイマ９６をリセツトする要因と
しては２つあり、第１は信号４５（ＥＸＴＮ）がハイレ
ベル（電池未装着）の間である。電池が取り外されると
再び同じ電池が装着されるとは限らないので、電池未装
着中は計時時間をゼロクリアする。第２は電子機器の電
源オン時において信号４４（ＦＵＬＬＮ）がローレベル
（満充電）だった時である。パルス発生器９７は電源オ
ン時において信号４４（ＦＵＬＬＮ）がローレベル（満
充電）ならば、正のパルスを一つだけ出力してタイマ９
６をゼロクリアする。これは、電池の満充電時を起点と
して放電時間を計時するためである。なお、タイマ９６
は小型少容量の電池でバツクアツプして、電子機器の電
源オフ中も計時した放電時間を保持するものとする。こ
れにより、電池による電力供給中において電源オン／オ
フを繰り返しても、電源オン中は計時を進め電源オフ中
は計時時間を保持するので、電池の通算放電時間を正確
に計時することができる。

【００４２】図１３で説明したように、保持装置１２に
保持された電池の状態に関する情報と計時装置１４で計
時した電池の放電時間は、ＣＰＵ７９で読み出して表示
装置７７に表示することができる。そのときの表示例を
図１６に示す。図１６において表示画面１０１は信号Ｂ
ＡＴＴＮがローレベル、信号ＢＶ１と信号ＢＶ０がとも
にハイレベル、信号ＦＵＬＬＮがローレベル、信号ＥＸ
ＴＮがローレベル、電池の放電時間が５６分の場合の表
示画面である。この状態で外部電源を電池ユニットに接
続すると信号ＢＡＴＴＮはハイレベルになり、表示は表
示画面１０２のようになる。引き続いて電池を電池ユニ
ツトから取り外すと、信号ＥＸＴＮはハイレベルになり
、図１５のタイマ９６はリセツトされる。このとき表示
は表示画面１０３のようになる。これらの表示画面によ
り、電池の状態に関する情報や電池の放電時間を使用者
に知らせることができる。

【００４３】以上で説明した電子機器の実施例によると
、電池ユニツトが電子機器に伝達した電池の状態に関す
る情報を、電子機器側で使用者に知らせることができる
。これにより使用者は、電池の残量、電池の充電時期、
電池交換の必要性などを的確に判断することができる。

【００４４】ところで、図１５で説明した計時装置１４
内のタイマ９６は小型少容量の電池でバツクアツプした
が、これに換えて電池ユニツト内の電池でバツプアツプ
することも可能である。これを実現するための電池ユニ
ツトの実施例を図１７に示す。同図において、電池９の
電力は経路１０７により電池ユニツト１に設けた端子１
０５と電子機器２に設けた端子１０６を経て電子機器２
に直接供給される。この電源（信号名：ＰＶＢ）をバツ
クアツプ用の電源に用いた計時装置１４の実施例を図１
８に示す。同図において、タイマ９６は電力供給信号Ｐ
ＶＢによつて電力供給を行なう。これにより、電子機器
２の電源をオフしても電池９に電力供給能力があるかぎ
り、タイマ９６をバツクアツプすることができる。電圧
監視部９９は電力供給信号ＰＶＢの電圧を監視し、電圧
が下がると負のパルスを出力する。これにより、タイマ
９６をリセツトする。すなわち、電池９に電力供給能力
がなくなつたときや電力供給再開時にタイマ９６はゼロ
クリアされる。本実施例によるとタイマ９６は電池ユニ
ツト１内の電池９でバツクアツプするので、電子機器２
にバツクアツプ用の電池を別途搭載する必要はなくなる
。なお、この場合、図７に示す接続により外部電源３か
らの電力も経路１０７上に供給できるようにすれば、電
池９の装着／未装着の判定の際の電子機器内の必要な電
源を確保できる。

【００４５】以上の実施例によると、電池ユニツトを電
子機器に装着したとき、電子機器の電源がオンならば電
子機器に電力を供給し、電源がオフならば電池ユニツト
に装着された電池を充電することができる。また、電子
機器に装着しなくても電池ユニツト単体で電池の充電を
行なうこともできる。従って、電子機器内に電池の充放
電制御回路等を内蔵する必要はなく、電子機器本体の小
型化、軽量化、低価格化などを図ることができる。また
、容量の異なる電池（例えば大容量電池）や特性の異な
る電池（例えば鉛蓄電池やニツケル水素電池）を新たに
採用する場合、それらに適応するための回路変更は全て
電池ユニツト側で吸収することができるので、電子機器
本体は回路変更なしにそのまま使用することができる。 言い換えると、多様な電池に対して、柔軟に対応するこ
とができる。

【００４６】さらに、上記実施例の電池ユニツトは、電
池の状態を監視し、得られた電池の状態に関する情報を
電子機器に伝達することができる。

【００４７】また、上記実施例の電子機器は、電池ユニ
ツトより伝達された電池の状態に関する情報を使用者に
知らせることができる。これにより、使用者は電池の残
量、電池の充電時期、電池交換の必要性などを的確に判
断することができ、電池の消耗等による作業の中断を未
然に防ぐことができる。

【００４８】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明の電
源ユニツトは、電池の充電装置と制御装置を内蔵してお
り、また、制御装置は電力入力部に供給された電力また
は電池の放電による電力を電力出力部に供給するように
構成されているので、この電池ユニツトを電子機器に装
着した場合は電子機器に電力を供給することができると
共に、電子機器に装着しなくても電池ユニツト単体で電
池の充電を行なうこともでき、その結果、電子機器本体
に電池の充放電制御回路を内蔵する必要はなくなるとい
う効果がある。

【００４９】また、本発明の電池ユニツトは、電池の状
態を監視して電池の状態に関する情報を電子機器に伝達
することができるという効果がある。

【００５０】さらに、本発明の電子機器は、上記電池ユ
ニツトより伝達された電池の状態に関する情報を使用者
に知らせることができるので、使用者は電池の残量、電
池の充電時期、電池交換の必要性などを的確に判断する
ことができるという効果がある。なお、電池ユニツトを
取り外した場合は、外部電源を直接電子機器の電力入力
部（コネクタ）に結合して電子機器を動作させることも
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】電池ユニツトの第１の実施例を示す構成図であ
る。

【図２】制御装置の一実施例を示す構成図である。

【図３】充電装置の一実施例を示す構成図である。

【図４】電池ユニツトの第２の実施例を示す構成図であ
る。

【図５】監視装置の一実施例を示す構成図である。

【図６】電池の放電特性図である。

【図７】電池ユニツト内の電源系統図である。

【図８】電池ユニツト、電子機器、外部電源、および電
池の接続を示す外観図である。

【図９】電池ユニツトの斜視図である。

【図１０】電池ユニツトと電子機器の接続図である。

【図１１】外部電源と電子機器の接続図である。

【図１２】外部電源と電池ユニツトの接続図である。

【図１３】電子機器の一実施例を示す構成図である。

【図１４】警告装置の一実施例を示す構成図である。

【図１５】計時装置の第１の実施例を示す構成図である
。

【図１６】電池情報の表示例を示す図である。

【図１７】電池ユニツトの第３の実施例を示す構成図で
ある。

【図１８】計時装置の第２の実施例を示す構成図である
。

【符号の説明】

１　　電池ユニツト ２　　電子機器 ３　　外部電源 ４　　充電装置 ５　　制御装置 ６　　監視装置 ７　　電力入力部 ８　　電力出力部 ９　　電池 １０　　電池情報出力部 １１　　電池情報入力部 １２　　保持装置 １３　　警告装置 １４　　計時装置 ２６　　電源スイツチ ３１　　電池充電信号 ３２　　電池放電信号 ３３　　電力入力部の電圧検出信号 ３４　　電源スイツチのオンオフ判定信号３５　　充電
電流経路 ３６，３９　　電池電圧信号 ３８　　満充電信号 ４０　　電池の装着／未装着検出信号 ４１　　電池放電信号（ＢＡＴＴＮ） ４２　　電池電圧監視信号（ＢＶ１） ４３　　電池電圧監視信号（ＢＶ０） ４４　　電池充電状態監視信号（ＦＵＬＬＮ）４５　　
電池装着状態監視信号（ＥＸＴＮ）７７　　表示装置

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電子機器に着脱可能な電池ユニツトで
   あつて、充電可能な電池と、前記電池の充電制御を行な
   う充電装置と、外部電源から電力供給を受けるための電
   力入力部と、前記電子機器に電力を供給するための電力
   出力部と、前記電子機器が装着されていないかまたは非
   動作の場合には、前記外部電源から前記電力入力部に電
   力が供給されるとき前記充電装置を介して充電を行ない
   、前記電力出力部に接続した前記電子機器を動作させる
   場合には、前記電力入力部に供給された電力または前記
   電池の放電による電力を前記電子機器に供給するように
   制御する制御装置とを備えたことを特徴とする電池ユニ
   ツト。
2. 【請求項２】　　前記制御装置は、前記電力入力部に電
   力供給があり、且つ前記電子機器が装着されていないか
   または非動作の場合には、前記充電装置により前記電池
   の充電を行ない、前記電力入力部に電力供給があり且つ
   前記電子機器を動作させる場合には、前記電力入力部に
   供給された電力を前記電力出力部に供給し、前記電力入
   力部に電力供給がなく且つ前記電子機器を動作させる場
   合には、前記電池の放電による電力を前記電力出力部に
   供給するように制御することを特徴とする請求項１記載
   の電池ユニツト。
3. 【請求項３】　　前記制御装置は、前記電力入力部に電
   力供給があり且つ前記電子機器を動作させる場合に、前
   記電力入力部に供給された電力を前記電力出力部に供給
   するとともに前記充電装置により前記電池を充電するよ
   うに制御を行なうことを特徴とする請求項２記載の電池
   ユニツト。
4. 【請求項４】　　上記電池は電池ユニツトに対し着脱可
   能であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
   １記載の電池ユニツト。
5. 【請求項５】　　前記電池の状態を監視する監視装置と
   、前記監視装置によつて得られた前記電池の状態に関す
   る情報を前記電子機器に伝達するための電池情報出力部
   を設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
   １記載の電池ユニツト。
6. 【請求項６】　　前記監視装置は前記電池の電圧を監視
   し、前記電池の電圧値に関する情報を前記電池情報出力
   部に出力することを特徴とする請求項５記載の電池ユニ
   ツト。
7. 【請求項７】　　前記監視装置は前記電池が満充電に達
   したか否かを監視し、前記電池の充電状態に関する情報
   を前記電池情報出力部に出力することを特徴とする請求
   項５または６記載の電池ユニツト。
8. 【請求項８】　　前記監視装置は前記電池が前記電池ユ
   ニツトに装着されているか否かを監視し、前記電池の装
   着状態に関する情報を前記電池情報出力部に出力するこ
   とを特徴とする請求項５ないし７のいずれか１記載の電
   池ユニツト。
9. 【請求項９】　　前記監視装置は前記電子機器への電力
   供給が前記電池の放電によるものか否かを監視し、供給
   電力の種別に関する情報を前記電池情報出力部に出力す
   ることを特徴とする請求項５ないし８のいずれか１記載
   の電池ユニツト。
10. 【請求項１０】　　請求項５ないし９のいずれか１記載
    の電池ユニツトが着脱される電子機器であつて、前記監
    視装置が前記電池情報出力部に出力した前記電池の状態
    に関する情報を入力するための電池情報入力部と、前記
    電池情報入力部に入力された前記電池の状態に関する情
    報を保持するための保持装置と、前記保持装置に保持さ
    れた前記電池の状態に関する情報を表示するための表示
    装置を備えたことを特徴とする電子機器。
11. 【請求項１１】　　前記電池情報入力部に入力された前
    記電池の状態に関する情報に基づき、前記電池の電圧が
    一定電圧以下になると警告を行なうための警告装置を設
    けたことを特徴とする請求項１０記載の電子機器。
12. 【請求項１２】　　前記電池情報入力部に入力された前
    記電池の状態に関する情報に基づいて前記電池の放電時
    間を計時するための計時装置を設けたことを特徴とする
    請求項１０または１１記載の電子機器。
13. 【請求項１３】　　前記電力出力部と前記電池情報出力
    部を前記電池ユニツトの前記電子機器との接触面に設け
    たことを特徴とする請求項５ないし９のいずれか１記載
    の電池ユニツト。
14. 【請求項１４】　　請求項１ないし９のいずれか１記載
    の電池ユニツトが着脱される電子機器であつて、前記電
    子機器の電力入力部は、前記電池ユニツトが装着される
    とき前記電池ユニツトの電力出力部に結合されると共に
    、前記電池ユニツトが装着されないとき前記外部電源の
    電力出力部に直接結合される形状とされたことを特徴と
    する電子機器。