JPH0835997A - 電圧検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電圧検出時の電力消費を低減するとともに、
バックアップ用電池の正確な電圧測定を行うことが可能
な電圧検出装置を提供する。 【構成】 被測定電源により印加された電圧により生じ
た電流を電／光変換する電／光変換手段３５と、電圧検
出用電流を供給する電圧検出用電源３１と、電／光変換
された信号を光／電変換するとともに、電圧検出用電流
を用いて電流増幅を行って出力する第１電流増幅手段３
４と、第１電流増幅手段３４により増幅された電流Ｉ1
を電圧検出用電流を用いてさらに電流増幅を行って出力
する第２電流増幅手段３２と、第２電流増幅手段３２の
出力電流Ｉ2に基づいて、被測定電源の電圧を検出する
電圧検出手段３３とを備えて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電圧検出装置に係り、
特にテレビゲーム用ソフトウェアをＲＯＭ（Read Only
Memory）に記憶し筐体内に収納した記憶装置（以下、Ｒ
ＯＭカセットという）において、ゲームにおける最高得
点等の結果データあるいは再びゲームを継続するために
必要な中間データ等を記憶するＳＲＡＭ（Static Rando
m Access Memory）等のメモリのバックアップ用電池の
電圧検出を行う電圧検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電圧検出装置を用いた電圧検出動
作について図５を参照して説明する。同図において従来
の電圧検出装置５０は、ＲＯＭカセット４０の上蓋止用
ネジ４５ａ、４５ｂを取り外し、上蓋４２を取り除いた
状態で下蓋４１側の基板４４に設けられたバックアップ
用電池４３の正側接続ピン４３ａに第１接続プローブ１
３ａを接触させ、負側接続ピン４３ｂに第２接続プロー
ブ１３ｂを接触させて、電圧を検出し、メータに電圧表
示を行うようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の電圧検出装置は
以上のように構成されていたことから、ＲＯＭカセット
内のバックアップ用電池４３の電圧を検出するためには
バックアップ用電池４３の正極及び負極間に電圧計を並
列に接続することとなり、装置自体に電流が流れてバッ
クアップ用電池４３の電力を消費してしまい、電池寿命
を短くするという課題があった。

【０００４】より具体的には、バックアップ時の電流は
μＡオーダーであり、電圧検出時の電流はｍＡオーダー
となることから、バックアップ時に比較して電圧検出時
には約１０００倍もの電力消費をしてしまうこととなっ
ていた。この結果、バックアップ用電池４３の寿命を調
べるために、バックアップ用電池４３の寿命を縮めると
いう本末転倒な状態が生じていた。本発明は前記課題を
解決するためになされたもので、電圧検出時の電力消費
を低減するとともに、バックアップ用電池の正確な電圧
測定を行うことが可能な電圧検出装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電圧検出装
置は、被測定電源により印加された電圧により生じた電
流を電／光変換する電／光変換手段と、電圧検出用電流
を供給する電圧検出用電源と、前記電／光変換された信
号を光／電変換するとともに、前記電圧検出用電流を用
いて電流増幅を行って出力する第１電流増幅手段と、前
記第１電流増幅手段により増幅された電流を前記電圧検
出用電流を用いてさらに電流増幅を行って出力する第２
電流増幅手段と、前記第２電流増幅手段の出力電流に基
づいて、前記被測定電源の電圧を検出する電圧検出手段
とを備えて構成する。また本発明は必要に応じて、被測
定電源に代えて前記電源を前記電／光変換手段に接続す
る接続切換手段を備えて構成する。

【０００６】

【作用】本発明によれば、電／光変換手段は、被測定電
源により印加された電圧により生じた電流を電／光変換
し、第１電流増幅手段は、電／光変換された信号を光／
電変換するとともに、電圧検出用電流を用いて電流増幅
を行って第２増幅手段に出力する。これにより第２電流
増幅手段は、第１電流増幅手段により増幅された電流を
電圧検出用電流を用いてさらに電流増幅を行って電圧検
出手段に出力し、電圧検出手段は、第２電流増幅手段の
出力電流に基づいて、被測定電源の電圧を検出する。

【０００７】したがって、被測定電源は電圧検出手段と
は電気的に分離されており、電圧検出時には電／光変換
手段を駆動するだけでよいので消費電力を低減できる。
請求項２記載の発明によれば、接続切換手段は、被測定
電源に代えて電圧検出用電源を電／光変換手段に接続す
るので、電圧検出用電源の電圧状態及び電圧検出装置全
体の動作状態を容易に把握することができる。

【０００８】

【実施例】以下本発明の一実施例を図１ないし図３に基
づいて説明する。この図１に電圧検出キットの外観斜視
図、図２に変形鰐口クリップ１４ｂの部分断面図、図３
に電圧検出装置本体２内の電圧検出回路の回路図を示
す。同図において電圧検出キット１は、大別すると、電
圧検出装置本体２、電圧検出用治具３及びこれらを収納
する携帯用ケース４を備えて構成されている。前記電圧
検出装置本体２には、３段階の色違い表示方式により電
圧表示を行うメータ５と、当該電圧検出装置の動作状態
のチェックを行うためのモニタスイッチ６と、後述の測
定用プローブを接続するための接続端子７とを備えて構
成されている。

【０００９】前記電圧検出用治具３は、ＲＯＭカセット
分解用の専用ドライバ１０と、専用ドライバ１０により
取り外されたネジを紛失しないように繰返し接着できる
粘着剤や吸着するマグネットのような仮留部材１１と、
一端に接続端子７へ接続される接続部１２Ｃを有すると
共に、他端にバックアップ用電池の正極側に対応するピ
ン状の接触プローブ１２ａ及び負極極側に対応するピン
状の接触プローブ１２ｂを有するプローブ１３と、一端
に負極側の接触プローブ１２ｂに着脱可能な接続部１４
ａを有すると共に、他端に変形鰐口クリップ１４ｂが設
けられた基板用接触プローブ１５とを備えて構成されて
いる。

【００１０】前記携帯用ケース４には、電圧検出装置本
体２及び電圧検出用治具３を各々収納するための複数の
凹部１６が設けられている。前記変形鰐口クリップ１４
ｂは、クリップ本体２０とカバー部２１からなってお
り、さらにクリップ本体２０は、鋸刃状に形成された接
合部２２ａを有する第１クリップ本体２２と、平面状に
形成された絶縁部材２３ａが配設された接合部２３ｂを
有する第２クリップ本体２３とを有している。

【００１１】前記電圧検出回路３０は、電圧検出用電源
３１の正極側に第１抵抗Ｒ1を介してエミッタ端子Ｅが
接続され、コレクタ端子Ｃが後述のメータの一方の端子
に接続されたトランジスタ３２と、他方の端子が電圧検
出用電源３１の負極側に接続されたメータ（電圧計）３
３と、トランジスタ３２のベース端子Ｂに第２抵抗Ｒ2
を介してコレクタ端子Ｃが接続され、エミッタ端子Ｅが
メータ３３と電圧検出用電源３１との中間接続点に接続
されたフォトトランジスタ３４と、正極側入力端子Ｔp
に第３抵抗Ｒ3及び可変抵抗ＶＲを介してアノードが接
続され、メータ３３と電圧検出用電源３１との中間接続
点にカソードが接続され、フォトトランジスタ３４と協
働してフォトカプラＰＣとして機能する発光ダイオード
３５と、メータ３３と電圧検出用電源３１との中間接続
点に設けられた負極側入力端子Ｔmと、常開接点を有
し、電圧検出用電源３１の正極側と第１抵抗Ｒ1との中
間接続点に一方の端子が接続され、正極側入力端子Ｔp
と第３抵抗Ｒ3との中間接続点に他方の端子が接続され
たモニタスイッチとしてのスイッチ３６、とを備えて構
成されている。

【００１２】この場合において、電圧検出用電源３１と
しては、並列接続した型番ＣＲ２０３２等のリチウムボ
タン型電池を用いるのが好ましい。この結果、１日５回
程度の使用で、３年程度の寿命が期待できる。次に、前
記構成に基づく電圧検出動作について図１乃至図４を参
照して説明する。まず、ＲＯＭカセット内のバックアッ
プ用電池の電圧検出を行う前に電圧検出回路３０が正常
に動作するか否かをチェックする。

【００１３】具体的には、操作者がモニタスイッチ６を
押圧すると、スイッチ３６の常開接点が閉結することに
より電圧検出用電源３１、スイッチ３６、第３抵抗Ｒ
3、可変抵抗ＶＲ及び発光ダイオード３５で閉回路を構
成する。これにより、電圧検出用電源３１の電圧に応じ
た光が発光ダイオード３５から発光出射され、フォトト
ランジスタ３４には対応する第１増幅電流Ｉ1が流れ
る。この第１増幅電流Ｉ1をベース電流としてさらにト
ランジスタ３２により増幅された第２増幅電流Ｉ2がメ
ータ３３を流れ、電圧検出用電源３１に対応する電圧表
示がなされることとなる。

【００１４】したがって、このときのメータ３３の指示
値が所定の値以上であれば、電圧検出用電源３１の電圧
及び電圧検出回路３０は正常であると判断するのであ
る。次に、操作者がモニタスイッチ６の押圧を中断し、
スイッチ３６の常開接点を開状態にしたまま、ＲＯＭカ
セットのバックアップ用電池を正極側入力端子Ｔpと負
極側入力端子Ｔmとの間に接続する。より具体的には、
図４に示すような電池の電圧チェック用の孔３７が筐体
に設けられている第１のタイプのＲＯＭカセットの場合
には、プローブ１３の負極側の接触プローブ１２ｂに基
板用接触プローブ１５の接続部１４ａを接続する。

【００１５】そして、図４に示すように、正極側の接触
プローブ１２ａを電池チェック用の孔３７を介してバッ
クアップ用電池３８の側壁（正極側）に接触させ、変形
鰐口クリップ１４ｂの鋸刃状の接合部２２ａを図示のよ
うにＲＯＭカセット６０内の基板６１の接続用端子Ｔが
設けられた側に当接するようにして基板６１を挟み、電
源用接続端子ＴPWが接触するようにする。この場合にお
いて、変形鰐口クリップ１４ｂの鋸刃状の接合部２２ａ
を基板６１の接続用端子Ｔが設けられる表面側に当接さ
せ、絶縁部材２３が配設された接合部２３ｂを基板６１
の裏面側に当接するようにするのは、この基板６１の裏
面側は信号線側であることから、この信号線に不用意に
電流が流れないようにするためである。

【００１６】また、電池の電圧チェック用の孔３７が筐
体に設けられていない第２のタイプのＲＯＭカセットの
場合には、図５に示したように、ＲＯＭカセット４０の
上蓋止用ネジ４５ａ、４５ｂを取り外し、上蓋４２を取
り除いた状態で下蓋４１側の基板４４に設けられたバッ
クアップ用電池４３の正側接続ピン４３ａに正極側の接
続プローブ１２ａを接触させ、負側接続ピン４３ｂに負
極側の接続プローブ１２ｂを接触させる。これによりバ
ックアップ用電池４３、第３抵抗Ｒ3、可変抵抗ＶＲ及
び発光ダイオード３５で、閉回路が構成されることとな
る。。

【００１７】この結果、バックアップ用電池の電圧に応
じた光が発光ダイオード３５から出射され、この光がフ
ォトトランジスタ３４で受光されてこの受光量に対応す
る第１増幅電流Ｉ1が電圧検出用電源３１を電流源とし
て流れることとなる。さらにこの第１増幅電流Ｉ1をベ
ース電流としてトランジスタ３２により増幅された第２
増幅電流Ｉ2がメータ３３を流れ、バックアップ用電池
に対応する電圧表示がなされることとなる。したがっ
て、このときのバックアップ用電池４３から流れる電流
は発光ダイオード３５を点灯させるだけの電流で十分で
あり、このバックアップ用電池４３の消費電力が低減さ
れる。

【００１８】このときのメータ３３の指示は、上述した
ように、３段階の色違い表示となっている。より具体的
には、例えば、緑、黄、赤の３色で電圧領域を分けて表
示を行う場合、緑は電圧が十分であり使用が可能である
状態、黄は電圧が低くなっておりおよそ１ヵ月程度で電
圧が低くなり使用不可となるとして早目にバックアップ
用電池の交換を行う必要がある状態、赤は電圧が低く使
用不可の状態、等のように決めておけば、電圧状態を容
易に把握することができる。

【００１９】以上の説明のように、本実施例によれば、
電圧検出用のメータの駆動電源はバックアップ用電池と
は別に設けた電圧検出用電源３１から取り出すため、バ
ックアップ用電池からは、発光ダイオード３５を点灯す
るだけの電流を取り出すだけで済み、電圧検出時の電力
消費を低減することができる。さらにバックアップ用電
池から取り出した電流を増幅して電圧検出に用いている
ため、バックアップ用電池の残容量が少ない場合でも正
確に残容量を検出することができる。

【００２０】また、３段階の色違い表示方式により、電
圧表示を行っているので、操作者は容易に電圧状態を把
握することができる。さらにまた、モニタスイッチ６を
押圧するだけの簡単な操作で、電圧検出装置の動作状態
をチェックできるため、電圧検出装置の故障等による電
圧誤検出等が発生することなく確実にバックアップ用電
池の電圧検出を行える。以上の実施例においては、第１
増幅電流Ｉ1を再度増幅（２段増幅）するように構成し
ていたが、増幅度が十分であれば、一段の増幅でメータ
を駆動するように構成することも可能である。また、逆
に３段以上の増幅を行うように構成することも可能であ
る。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、被測定電源により印加
された電圧により生じた電流を電／光変換し、さらに光
／電変換して、電圧検出用電流を用いて電流増幅を行っ
てから電圧検出手段により被測定電源の電圧を検出する
ので、被測定電源は電圧検出手段とは電気的に分離さ
れ、電圧検出時には電／光変換手段を駆動するだけでよ
いので電圧検出による被測定電源の消費電力を低減でき
る効果を奏する。また、本発明によれば、接続切換手段
は、被測定電源に代えて電圧検出用電源を電／光変換手
段に接続するので、電圧検出用電源の電圧状態及び電圧
検出装置全体の動作状態を容易に把握することができ、
電圧検出装置自体が故障していること等による被測定電
源電圧の誤測定等がなくなり、手間が軽減するととも
に、確実な測定を行える効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る電圧検出装置を収納し
て構成した電圧検出キットの外観斜視図である。

【図２】図１に記載する実施例における変形鰐口クリッ
プの部分断面図である。

【図３】図１に記載する実施例における電圧検出装置の
電圧検出回路の回路構成例の説明図である。

【図４】図１に記載する実施例における電圧検出装置の
電圧検出動作の説明図である。

【図５】従来の電圧検出装置の説明図である。

【符号の説明】

１ 電圧検出キット ２ 電圧検出装置本体 ３ 電圧検出用治具 ４ 携帯用ケース ５ メータ（電圧計） ６ モニタスイッチ６ ７ 接続端子 １０ 専用ドライバ １１ 仮留部材 １２ａ 正極側接触プローブ １２ｂ 負極側接触プローブ １２ｃ 接続部 １３ プローブ １３ａ 第１接続プローブ １３ｂ 第２接続プローブ １４ａ 接続部 １４ｂ 変形鰐口クリップ １５ 基板用接触プローブ １６ 凹部 ２０ クリップ本体 ２１ カバー部 ２２ 第１クリップ本体 ２２ａ 接合部 ２３ 第２クリップ本体 ２３ａ 絶縁部材 ２３ｂ 接合部 ３０ 電圧検出回路 ３１ 電圧検出用電源 ３２ トランジスタ ３３ メータ ３４ フォトトランジスタ ３５ 発光ダイオード ３６ スイッチ ＰＣ フォトカプラ Ｒ1 第１抵抗 Ｒ2 第２抵抗 Ｒ3 第３抵抗 Ｔp 正極側入力端子 Ｔm 負極側入力端子 ＶＲ 可変抵抗

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 政典 東京都北区東田端１丁目12番25号 国新産 業株式会社内 (72)発明者 野畠 政義 福岡県福岡市博多区博多駅南６丁目４−６ 株式会社サンパル内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被測定電源により印加された電圧により
   生じた電流を電／光変換する電／光変換手段と、 電圧検出用電流を供給する電圧検出用電源と、 前記電／光変換された信号を光／電変換するとともに、
   前記電圧検出用電流を用いて電流増幅を行って出力する
   第１電流増幅手段と、 前記第１電流増幅手段により増幅された電流を前記電圧
   検出用電流を用いてさらに電流増幅を行って出力する第
   ２電流増幅手段と、 前記第２電流増幅手段の出力電流に基づいて、前記被測
   定電源の電圧を検出する電圧検出手段とを備えたことを
   特徴とする電圧検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電圧検出装置において、 前記被測定電源に代えて前記電圧検出用電源を前記電／
   光変換手段に接続する接続切換手段を備えたことを特徴
   とする電圧検出装置。