JPH05288817A - 二次電池用警告装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】使用している二次電池の放電回数が所定値を越
えると、寿命に達したことを自動的に警告する警告装置
を提供することを目的とする。 【構成】充電を行うことで繰り返し使用が可能な二次電
池の端子電圧を所定電圧と比較する第一の比較手段と、
第一の比較手段の出力により、端子電圧が前記所定電圧
に達したことを検知しその回数を計数する計数手段と、
計数手段により計数された回数を所定値と比較する第二
の比較手段と、第二の比較手段の比較結果に基づいて二
次電池の寿命が尽きたことを表示する表示手段とを有す
るように二次電池用警告装置を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカメラなどの二次電池の
警告装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりカメラなどの携帯用機器の電源
として電池が使用されている。電池の種類としては、使
い捨ての一次電池の他、充電により繰り返し使用が可能
な二次電池が知られている。使用する二次電池としては
ニカド電池、鉛蓄電池等がある。

【０００３】以上のような二次電池は充電することで再
度の使用が可能であるため、ランニングコストの大幅な
低減がはかれるという長所を有する。このため、現在で
は多くの携帯用機器の電源には二次電池が使われてい
る。特に地球上の自然資源を守る意味でも今後の用途の
拡大が見込まれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、充放電
を繰り返して使用する二次電池は、上記したような種々
の長所を持つ反面、本質的に寿命を有するという短所を
持つ。つまり充電によって繰り返し使用が可能だからと
言って永久に使用できるわけではなく、一般に数百回の
充放電を行うと次第に使用可能な容量が減少し、充電し
てもすぐに使用できなくなるという現象が発生する。

【０００５】特に、充電が必要となってからも使用を続
ける（即ち、電池の電圧が所定電圧以下に低下した状態
での使用）いわゆる過放電を繰り返すと、上記の寿命低
下を促進することにつながってしまう。そのため、従来
の二次電池においては、使用者が正しく充電を行ない使
用しても、電池自体の寿命が尽きているために充分な充
電ができておらず、不意に使用ができなくなるという問
題を生じる。

【０００６】上記問題点を解決するために、本発明で
は、使用している二次電池の放電回数が所定値を越える
と、寿命に達したことを自動的に警告する警告装置を提
供することを目的とする。また、使用している二次電池
が過放電を繰り返し、過放電回数が所定値を越えると、
寿命に達したことを自動的に警告する警告装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、充電を行うことで繰り返し使用が可能
な二次電池の端子電圧を所定電圧と比較する第一の比較
手段と、前記第一の比較手段の出力により、前記端子電
圧が前記所定電圧に達したことを検知しその回数を計数
する計数手段と、前記計数手段により計数された前記回
数を所定値と比較する第二の比較手段と、前記第二の比
較手段の比較結果に基づいて前記二次電池の寿命が尽き
たことを表示する表示手段とを有するように二次電池用
警告装置を構成した。

【０００８】また、本発明では、充電を行うことで繰り
返し使用が可能な二次電池の端子電圧を第一の所定電圧
と比較する第一の比較手段と、前記二次電池の端子電圧
を前記第一の所定電圧とは異なる第二の所定電圧と比較
する第二の比較手段と、前記第一の比較手段及び前記第
二の比較手段の出力により、前記端子電圧が前記第一の
所定電圧に達した後に第二の所定電圧に達したことを検
知し、その回数を計数する計数手段と、前記計数手段に
より計数された前記回数を所定値と比較する第三の比較
手段と、前記第二の比較手段の比較結果に基づき前記二
次電池の寿命が尽きたことを表示する表示手段とを有す
るように二次電池用警告装置を構成した。

【０００９】

【作用】以上のような本発明による手段によると、二次
電池の放電を計数することで使用中の電池の寿命警告を
行うことができる。

【００１０】

【実施例】図１から図４は本発明の第一の実施例であ
る。図１、図２は本発明による第一の実施例であるカメ
ラの外観図である。図３は図１の警告装置の回路図であ
り、図４は図３に示されたＣＰＵの働きを示すフローチ
ャート図である。

【００１１】まず、図１、図２を用いて本実施例のカメ
ラについて説明する。図１に示すように、カメラ本体１
の底部には、カメラの駆動電源であるバッテリパック４
が装填されている。図２は、図１のハッテリパック４を
カメラ本体１から取り外した様子を示している。

【００１２】バッテリパック４はカメラ本体１内の不図
示の電極と接触する不図示の出力電極と、充電時に充電
器７のコネクタ８が差し込まれる端子６と、警告用イン
ジケータ５とを有する。充電器７は、前述のコネクタ８
と家庭用のコンセントに接続されるプラグ９とを有す
る。

【００１３】バッテリパック４を充電する際にはバッテ
リパック４をカメラ本体１から取り出し、コネクタ８を
バッテリパック４の端子６に接続して、プラグ９を不図
示の家庭用コンセントに差し込む。図１のようにバッテ
リパック４をカメラ本体１に装着した状態では前述のイ
ンジケータ５、端子６はカメラ本体１内部に格納される
ので外部から見えなくなるように配置されている。これ
は、後述するように、インジケータ５が、充電器７を接
続した場合にのみその寿命警告を行なうため、バッテリ
パック４がカメラ本体１に取りつけられている時にイン
ジケータ５は外部から見える必要がないためである。ま
た、バッテリパック４がカメラ本体１に取りつけられて
いるときには端子６は不要であるから、腐食を防ぐため
外部に露出しないようにしてあるためである。

【００１４】図３は第一の実施例である二次電池用警告
装置の回路図である。バッテリパック４は、充電器７及
びこの充電器７に接続されたプラグ９を介して家庭用コ
ンセントから充電される。バッテリパック４に蓄えられ
た電気は端子19を介して、カメラ本体１内に備えられた
電子回路18に供給される。

【００１５】図３に示した回路図では、バッテリパック
４に対し充電器７と電子回路18とが同時に接続されてい
るが、実際にはどちらか一方のみが接続された状態で使
用される。つまり、カメラを使用している場合には電子
回路18が接続された状態であり、電池の充電を行ってい
る場合には充電器７が接続された状態である。次に破線
で囲まれた部分に示すバッテリパック４の内部回路につ
いて詳述する。

【００１６】バッテリパック４内には電流の逆流を防止
するダイオード20、21、ニカドなどの電池10のほか、分
圧抵抗11、12、コンパレータ14、ツェナーダイオード1
3、ＣＰＵ16、記憶回路15、インジケータ５が設けられ
ている。充電器７からの充電電流は、ダイオード20を介
して電池10を充電する。一方電池10からカメラ１への放
電は、介するもの無しに直接行われる。

【００１７】カメラを使用することにより電池10の放電
が行われると、次第に電池10の端子電圧は低下する。ま
た、カメラを使用しない状態でも、長時間の間には自己
放電によって電池10の端子電圧は低下する。端子電圧の
低下が進み、予め設定された所定電圧（充電が必要とな
る電圧よりも所定量低い値を設定してある）以下に低下
する（以下、この状態を過放電状態という）と、この状
態を検出することで過放電回数の積算を行うことができ
る。以下、これについて詳述する。なお、所定電圧以下
に端子電圧が低下することは、回路の短絡等によっても
起こり得るが、もちろんこのような状態も検出される。

【００１８】電池10の出力電圧は抵抗11、12で分圧され
コンパレータ14の一方の入力端子に入力され、抵抗23と
ツェナーダイオード13により決定される所定の参照電圧
がコンパレータ14のもう一方の入力端子に入力される。
コンパレータ14は両電圧を比較して、その結果をＣＰＵ
16に出力する。以上の機構により、ＣＰＵ16は電池10の
電圧降下、すなわち電池10が過放電状態に至ったことを
検知できるのである。

【００１９】記憶回路15はいわゆる不揮発メモリであ
り、その記憶内容は電池10からの給電無しに保存され
る。この記憶回路15は、ＣＰＵ16からのデータすなわち
電池の過放電回数計数値を記憶する。ＣＰＵ16は、電池
10の端子電圧が所定値を下回ったことを示す出力信号を
コンパレータ14から入力すると、記憶回路15に記憶され
ていた過放電回数値を読みだし、その過放電回数値を１
だけ増加する。この増加された過放電回数値は新たに記
憶回路15に記憶される。

【００２０】この新たに記憶された過放電回数値は、Ｃ
ＰＵ16にあらかじめ設定されている所定値と比較され
る。

【００２１】過放電回数値が所定値に達したことが検出
されると、トランジスタ17がオンとなる。この時トラン
ジスタ17はオンとなるが、インジケータ５は電池10とは
接続されておらず、電流が供給されることはないので発
光しない。これは、電池10が放電状態になっているた
め、十分な告知能力を有した警告が不可能であるからで
ある。

【００２２】なお図示は省略したが、電池10と連動して
記憶回路15の内容は自動的にリセットされるので、寿命
の尽きた電池10を新しいものと交換した際には再び０か
らの計数を行うことが可能となる。次に図４を用いて図
３中のＣＰＵ16の働きを説明する。ＣＰＵ16は低電圧で
もその作動が保証されているものとし、以下のルーチン
は電池10に接続した時点で開始される。

【００２３】ステップS1では、トランジスタ17をＯＦＦ
し、ステップS2に進む。ステップS2では、記憶回路15か
らの出力信号を入力し、過去に発生した過放電計数値ｎ
を読み取ってステップS3に進む。ステップS3では、ステ
ップS2で読み取った過放電計数値ｎを予め定められてい
る所定回数Ｎと比較し、ｎのほうが大である場合にはス
テップS9に進み、ｎの方が小である場合にはステップS4
に進む。

【００２４】ステップS4では、コンパレータ14の出力を
読み取ってステップS5に進む。 ステップS5では、ステ
ップS4で読み取ったコンパレータ14の出力状態から、電
池10が過放電状態か否かを判断し、過放電状態でなけれ
ばステップS2へ戻り、過放電状態であればステップS6に
進む。ステップS6では、ステップS2で読み取った過放電
計数値ｎに１を加算し、ステップS7に進む。

【００２５】ステップS7では、ステップS6で求めた新た
な過放電計数値ｎを記憶回路15に記憶してステップS8に
進む。ステップS8では、所定時間遅延させ、ステップS2
に戻る。所定時間の遅延を行わなければ、しばらくの間
充電を行わずに放置していた場合等に過放電回数が無意
味に増加してしまうことになる。これは、この回路では
所定電圧と比較することだけで計数するため、過放電状
態にあるときは比較した回数分の計数を行ってしまうこ
とによる。

【００２６】そこでステップS18 では、所定の時間遅延
させてからステップS2に戻るようにした。この所定時間
は、例えば連続使用時間が５時間の電池の場合には４時
間程度に設定してやればよい。また、遅延する代わりに
後述する第二の実施例と同様に、過放電状態を検出した
あとで充電完了状態を検出して初めて過放電回数の計数
を行うようにしてもよい。

【００２７】ステップS9では、トランジスタ17をオンす
ることによりインジケータ５を点灯可能状態にし、ステ
ップS2へ戻る。以上のようにして過放電計数値がある所
定回数を越えた場合にはトランジスタ17がオンになる。
このままではインジケータ５の駆動電源が存在していな
いのでインジケータ５の発光は行われていないが、充電
を行うために充電器７に接続すると端子６からダイオー
ド21を介して電源が供給されるのでインジケータ５は発
光する。撮影者はこの状態を見てバッテリパック４内電
池10の寿命が尽きたことを知る。

【００２８】図５、図６は本発明による警告装置の第二
の実施例である。カメラ本体、バッテリパック及び充電
器の外観は第一の実施例と同様であるから省略した。図
５は、第二の実施例である二次電池用警告装置のブロッ
ク図である。図５に示した回路図では、バッテリパック
４に対し充電器７と電子回路18とが同時に接続されてい
るが、実際にはどちらか一方のみが接続された状態で使
用される。つまり、カメラを使用している場合には電子
回路18が接続された状態であり、電池の充電を行ってい
る場合には充電器７が接続された状態である。

【００２９】バッテリパック４以外の回路は、前述した
第一の実施例と同一であるので省略し、破線で囲まれた
部分に示すバッテリパック４の内部回路について詳述す
る。バッテリパック４内には電流の逆流を防止するダイ
オード20、21、ニカドなどの電池10のほか、分圧抵抗1
1、12、24、コンパレータ14、25、ツェナーダイオード1
3、26、ＣＰＵ16、記憶回路15、インジケータ５が設け
られている。

【００３０】充電器７からの充電電流は、ダイオード20
を介して電池10を充電する。一方電池10からカメラ１へ
の放電は、介するもの無しに直接行われる。カメラを使
用することにより電池10の放電が行われると、次第に電
池10の端子電圧は低下する。また、カメラを使用しない
状態でも、長時間の間には自己放電によって電池10の端
子電圧は低下する。

【００３１】端子電圧の低下が進み、予め設定された所
定電圧（充電が必要となる電圧）以下に低下する（以
下、この状態を放電状態という）と、この状態を検出す
ることで放電回数の積算を行うことができる。これは、
第一の実施例と同じ回路を使用し、設定する所定値だけ
を変えることで実施できるが、この方法によれば次の様
な問題が生じる。

【００３２】つまり、使用者が充分な充電を行うのに必
要な時間がない等という理由で、短時間の充電を行なっ
ただけで使用してしまうというような場合にもそれが１
回の放電であるとして計数してしまうのである。この様
な使い方をした場合には、まだ充分に使用可能な電池で
あるにもかかわらず寿命がきたという警告をしてしまう
ことになる。

【００３３】この問題を解決するために、本実施例で
は、充電を行うことによって電池10の端子電圧が上昇
し、所定電圧以上に回復したことを検出して初めて放電
回数の積算を行なうようにした。これにより、放電回数
の積算を正しく行うことが可能となるのである。詳しく
は下記のようにして行われる。電池10の出力電圧は抵抗
11、12、24で分圧されコンパレータ14の入力端子とコン
パレータ25の入力端子にそれぞれ出力される。抵抗23と
ツェナーダイオード13による放電状態検出のための参照
電圧がコンパレータ14のもう一方の入力端子に入力さ
れ、また抵抗27とツェナーダイオード26による充電完了
状態検出のための参照電圧がコンパレータ25のもう一方
の入力端子に入力される。コンパレータ14は両電圧を比
較して、その結果をＣＰＵ16に出力し、同様にコンパレ
ータ25も両電圧を比較して、その結果をＣＰＵ16に出力
する。

【００３４】以上の機構によってＣＰＵ16はコンパレー
タ14からの出力によって電池10の電圧降下、すなわち放
電状態に至ったことを検知でき、コンパレータ25からの
出力によって電池10の電圧回復、すなわち充電完了状態
に至ったことを検知できるのである。記憶回路15はいわ
ゆる不揮発メモリであり、その記憶内容は電池10からの
給電無しに保存される。この記憶回路15は、ＣＰＵ16か
らのデータすなわち電池の過放電回数計数値を記憶す
る。

【００３５】ＣＰＵ16は、電池10の端子電圧が所定値を
下回ったことを示す出力信号をコンパレータ14から入力
すると、記憶回路15に記憶されていた放電回数値を読み
だし、その放電回数値を１だけ増加する。この増加され
た放電回数値は新たに記憶回路15に記憶される。その後
ＣＰＵ16はコンパレータ25からの充電完了信号が来るま
で入力待ちの状態となり、充電完了信号が入力される
と、記憶回路15に新たに記憶された放電回数値は、ＣＰ
Ｕ16にあらかじめ設定されている所定の回数値と比較さ
れる。

【００３６】放電回数値が所定値に達したことが検出さ
れると、トランジスタ17がオンとなる。この時トランジ
スタ17はオンとなるが、インジケータ５は電池10とは接
続されておらず、電流が供給されることはないので発光
しない。これは、電池10が放電状態になっているため、
十分な告知能力を有した警告が不可能であるからであ
る。

【００３７】なお図示は省略したが、電池10と連動して
記憶回路15の内容は自動的にリセットされるので、寿命
の尽きた電池10を新しいものと交換した際には再び０か
らの計数を行うことが可能となる。図６は図５に示した
ＣＰＵ16のフローチャート図である。

【００３８】ＣＰＵ16は低電圧でもその作動が保証され
ているものとし、以下のルーチンは電池10に接続した時
点で開始される。ステップS10 では、トランジスタ17を
ＯＦＦしてステップS11 に進む。ステップS11 では、記
憶回路15からの出力信号を入力し、過去に発生した放電
計数値ｎを読み取ってステップS12 に進む。

【００３９】ステップS12 では、ステップS11 で読み取
った放電計数値ｎを予め定められている所定回数Ｎと比
較し、ｎのほうが大である場合には S19に進み、ｎのほ
うが小である場合にはステップS13 に進む。ステップS1
3 では、コンパレータ14の出力を読み取り、ステップS1
4 に進む。ステップS14 では、ステップS13 で読み取っ
たコンパレータ14の出力状態から、電池10が放電状態か
否かを判断し、放電状態でなければステップS11 に進
み、放電状態であればステップS15 に進む。

【００４０】ステップS15 では、ステップS11 で読み取
った放電計数値ｎに１を加算し、ステップS16 に進む。
ステップS16 では、ステップS15 で求めた新たな放電計
数値ｎを記憶回路15に記憶してステップS17 に進む。ス
テップS17 では、コンパレータ25の出力を読みとり、ス
テップS18 に進む。

【００４１】ステップS18 では、ステップS17 で読み取
ったコンパレータ25の出力状態から、電池10が充電完了
状態か否かを判断し、充電完了状態でなければステップ
S17に進み、充電完了状態であればステップS11 に進
む。ステップS19 では、トランジスタ17をオンすること
によりインジケータ５を点灯可能状態し、ステップS11
に戻る。

【００４２】以上のようにして放電計数値がある所定回
数を越えた場合にはトランジスタ17がオンしている。こ
のままではインジケータ５の駆動電源が存在していない
のでインジケータ５の発光は行われていないが、充電を
行うために充電器７に接続すると端子６からダイオード
21を介して電源が供給されるのでインジケータ５は発光
する。撮影者はこの状態を見てバッテリパック４内電池
10の寿命が尽きたことを知る。

【００４３】なお、第一の実施例と第二の実施例とを組
み合わせることで、過放電状態と放電状態とを両方検出
できるようにし、よりきめ細かい警告を行うこともでき
る。組み合わせる方法は多数考えられるが、例えば過放
電１回を３回と計数し、放電１回を１回と計数するよう
にして、合計が100 に達した時点で警告を行うようにし
てやれば、容易に実施が可能である。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、使用して
いる二次電池の放電回数あるいは過放電回数が所定値を
越え、寿命に達したことを自動的に警告するので、事前
に電池の交換をすることが可能となる。つまり従来のよ
うに使用者自身が回数あるいは時間を覚えておき、類推
して交換するなどの煩わしさがない効果が得られる。

【００４５】特に従来のごとく、寿命が尽きていること
に気がつかずに充電したつもりで使用し、途中で不意に
使用できなくなってしまうなどの不具合を解決すること
が可能となる。さらに本実施例による警告方法によれ
ば、充電器からの電源で警告装置が作動するので、十分
な告知能力を持った警告方法が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第一の実施例のカメラの外観図で
ある。

【図２】本発明による第一の実施例のカメラからバッテ
リパックを取り外した様子を表す図である。

【図３】本発明による第一の実施例のカメラにおけるシ
ステムのブロック図である

【図４】図３のブロック図中のＣＰＵの働きを示すフロ
ーチャート図である。

【図５】本発明による第二の実施例のカメラにおけるシ
ステムのブロック図である。

【図６】図５のブロック図中のＣＰＵの働きを示すフロ
ーチャート図である。

【主要部分の符号の説明】

４…バッテリパック ５…インジケータ ７…充電器 14…コンパレータ 25…コンパレータ 15…記憶回路 16…ＣＰＵ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 充電を行うことで繰り返し使用が可能な
   二次電池の端子電圧を所定電圧と比較する第一の比較手
   段と、 前記第一の比較手段の出力により、前記端子電圧が前記
   所定電圧に達したことを検知しその回数を計数する計数
   手段と、 前記計数手段により計数された前記回数を所定値と比較
   する第二の比較手段と、 前記第二の比較手段の比較結果に基づいて前記二次電池
   の寿命が尽きたことを表示する表示手段とを有すること
   を特徴とする二次電池用警告装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記二次電池を充電するための充電器を有し、 前記表示手段は前記充電器からの給電で作動する事を特
   徴とする二次電池用警告装置。
3. 【請求項３】 充電を行うことで繰り返し使用が可能な
   二次電池の端子電圧を第一の所定電圧と比較する第一の
   比較手段と、 前記二次電池の端子電圧を前記第一の所定電圧とは異な
   る第二の所定電圧と比較する第二の比較手段と、 前記第一の比較手段及び前記第二の比較手段の出力によ
   り、前記端子電圧が前記第一の所定電圧に達した後に第
   二の所定電圧に達したことを検知し、その回数を計数す
   る計数手段と、 前記計数手段により計数された前記回数を所定値と比較
   する第三の比較手段と、 前記第二の比較手段の比較結果に基づき前記二次電池の
   寿命が尽きたことを表示する表示手段とを有することを
   特徴とする二次電池用警告装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、 前記二次電池を充電するための充電器を有し、 前記表示手段は前記充電器からの給電で作動する事を特
   徴とする二次電池用警告装置。