JPH09145806A

JPH09145806A - バッテリーチェック装置

Info

Publication number: JPH09145806A
Application number: JP7329404A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Ueda; 敏治上田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 1995-11-27
Publication date: 1997-06-06
Anticipated expiration: 2015-11-27
Also published as: JP3416368B2

Abstract

(57)【要約】【課題】バッテリーチェック動作時にアクチュエータ
通電ＯＮ／ＯＦＦ差によって発生する電池電圧差を防止
して安定したバッテリーチェックを可能とするバッテリ
ーチェック装置。【解決手段】電池１を駆動源としてＰＷＭ制御によっ
て動作するアクチュエータ３を備えアクチュエータに通
電を行った状態で電池の残量を認識するバッテリーチェ
ック装置において、アクチュエータへのパルス通電を禁
止しＤＣ通電を行ってバッテリーチェックを実施する手
段（ＣＰＵ２、レギュレータ４、フィルタ５、Ａ／Ｄ変
換器６を含む）を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、観測電圧の比較検
出のために複数段階の基準電圧を備えカメラ等の機器で
使用されるバッテリーチェック装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電池電圧を基準電圧と比較し
電池電圧が基準電圧以下、もしくは基準電圧未満であれ
ば使用者に警告するバッテリーチェック機能が知られて
いる。これに加え電池電圧残量をより詳細に認識するた
めに、基準電圧を複数段階備え基準電圧に対する比較結
果により、状態の異なる複数種の表示等（例えば、電池
マークの３段階又は４段階点灯等）により警告を行うも
のがある。

【０００３】また、このようなバッテリーチェックを行
う際に、より電子機器の動作状態に近い形で電池電圧を
認識するために、負荷に通電を行いながら電池電圧の観
測を行う機器も多く存在する。

【０００４】更に、モーター等のアクチュエータを電池
により駆動させる上で、電池電圧に依存せずに常に定速
動作が行えるように、アクチュエータに対し短時間間隔
（電池残量に応じた幅での）でＯＮ／ＯＦＦ通電を行う
パルス制御（以後ＰＷＭ制御と呼ぶ）を使用することも
周知であり、このアクチュエータを通電用負荷として流
用する機器も又多く存在する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この場
合は、バッテリーチェックを行う際の通電用の負荷とし
て、ＰＷＭ制御によって動作するアクチュエータを流用
するという形で使用すると、通電信号がＯＮの時とＯＦ
Ｆの時で電池電圧に差が生ずる、いわゆる電圧変動が発
生して、電圧観測を複数回のサンプリングによって行っ
たとしても正確さに欠けるデータとなってしまうという
問題があった。

【０００６】図７にはこのような従来のバッテリーチェ
ック装置の各部波形図を示す、（ｄ）はアクチュエータ
への通電制御（ＰＷＭ制御）、（ｅ）は通電制御時の電
池電圧の変化であり、（ｆ）は電圧変化をデジタルデー
タに変換するためのＡ／Ｄ変換の電圧サンプルタイミン
グ信号の波形である。ここでは図５（ｅ）のようにパル
ス制御によって負荷通電を行うとサンプリングタイミン
グによって電圧値が異なってしまい、安定したデータを
サンプルすることが不可能になる。

【０００７】また、電池を駆動源として負荷通電を行う
構成の場合、電池電圧残量をより詳細に認識するために
複数段階の基準電圧を備えたとしても、通電される電流
が電池電圧に依存してしまう。つまりアクチュエータ等
の負荷の抵抗は一定であり、駆動源の電池電圧が降下す
ると負荷への通電電流は少なくなってしまう。従ってバ
ッテリーチェックデータをサンプルする際に負荷通電を
行った場合、通電による電池電圧の降下量は電池電圧が
低い方が少なくなる。

【０００８】ところが、実際に機器を作動させる場合は
電池電圧の変動等があっても電池電圧に依存しないで安
定した駆動（例えば、等速駆動）を行うように、定電流
駆動やＰＷＭ制御によるデューティ変更等を行っている
ので、電池電圧に関わらず電圧が低い場合でも消費量は
ほぼ一定となる。

【０００９】そのために電池電圧が高い状態で実際の作
動時の消費量に近い負荷通電量を設定していると、電池
電圧が低くなるに従って実作動時の消費量とバッテリー
チェック時の通電電流の差が大きくなり、仮にバッテリ
ーチェックの基準電圧を等分割（等間隔）複数段階の設
定を行っている場合、実際には同一の消費量分の作動を
行ったとしても、バッテリーチェック動作としては負荷
への通電電流が少ない低電圧側を消費量が少ないと判断
してしまい、精度の高い追従制御から外れた動作になっ
てしまう。

【００１０】また、等分割（等間隔）複数段階の基準電
圧を基に複数段階の表示を行うシステムにおいて、この
ような状態になる場合、例えば、実作動消費量よりバッ
テリーチェック動作消費量が小さい低電圧側の表示の変
化までの時間が長くなる等の現象が発生し、使用者に違
和感を与えるという問題があった。

【００１１】そこで、請求項１に記載の発明の目的は、
バッテリーチェック機能作動時にアクチュエータ通電の
ＯＮ／ＯＦＦ差によって発生する電池電圧差を防止し、
専用負荷を追加しないで電子機器の動作状態に近い形
で、電圧変動の少ない安定したバッテリーチェックを行
うことができるバッテリーチェック装置を提供すること
にある。

【００１２】更に、請求項２に記載の発明の目的は、電
池を駆動源として負荷通電を行う構成であっても、電池
電圧依存量を加味した信頼性の高いバッテリーチェック
を行うことができるバッテリーチェック装置を提供する
ことにある。

【００１３】更に、請求項３に記載の発明の目的は、基
準電圧を単なる等分割複数段階の設定ではなく、より実
状態に即した設定を行うことによってバッテリーチェッ
ク機能を高めるバッテリーチェック装置を提供すること
にある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、バッテリーチェック機能の作動時、アク
チュエータにはＤＣ通電を行った状態として観測電圧の
検出を行い、アクチュエータ通電のＯＮ／ＯＦＦ差によ
って発生する電池電圧差を防止する構成としている。

【００１５】

【発明の実施の形態】本出願に係る発明の目的を実現す
る構成は、請求項１に記載のように、電池を駆動源とし
てＰＷＭ制御によつて動作するアクチュエータを備え該
アクチュエータに通電を行った状態で該電池の残量を認
識するバッテリーチェック装置において、前記アクチュ
エータへのパルス通電を禁止しＤＣ通電を行って前記電
池の残量を認識する手段を備えたことを特徴とするバッ
テリーチェック装置にある。

【００１６】この構成によれば、アクチュエータ通電の
ＯＮ／ＯＦＦ差によつて発生する電池電圧差を防止し
て、電圧変動の少ないバッテリーチェックを行うことが
可能になる。

【００１７】本出願に係る発明の目的を実現する具体的
な構成は、請求項２に記載のように、請求項１におい
て、前記電池の残量の認識は、観測した電圧値をあらか
じめ設定されている複数段階に電圧分割された基準電圧
情報と比較することで行い、該基準電圧情報は低電圧側
の電圧分割幅が狭いことを特徴とするバッテリーチェッ
ク装置。

【００１８】この構成によれば、電池を駆動源として負
荷通電を行う構成であっても、電池電圧依存量を加味し
た信頼性の高いバッテリーチェックを行うことができ
る。

【００１９】本出願に係る発明の目的を実現する他の具
体的な構成は、請求項３に記載のように、請求項２にお
いて、前記基準電圧情報の電圧分割幅は、一定使用を続
けた場合の各電圧変化時間が等しくなるように設定され
ることを特徴とするバッテリーチェック装置にある。

【００２０】この構成によれば、各基準電圧の電圧分割
幅を単なる等分割複数段階による設定では無く、より精
度の高い設定とすることができる。

【００２１】

【実施例】（第１の実施例）以下、本発明の実施例として、電池を
駆動源としてＰＷＭ制御によって動作を行うアクチュエ
ータを備え、このアクチュエータに通電を行った状態で
電池の残量を認識するバッテリーチェック装置を有する
カメラを例に説明する。

【００２２】図１〜図４は本発明の第１実施例を示して
いる。図１は本発明の第１実施例に係るバッテリーチェ
ック装置のブロック図である。図１において、１は電気
回路の駆動源となる電池、２は機器全体の制御を行うＣ
ＰＵ、３はＣＰＵ２によって制御されて機器の必要な主
要動作を行い、電池１の残量認識いわゆるバッテリーチ
ェックを行う際に負荷として通電を行うアクチュエータ
である。なお、該アクチュエータ３以外にも実際のカメ
ラ等では動作を支えるアクチュエータは他にも必要とな
つてくるが（例えば、アクチュエータ３をシャッターと
すれば、その他測距ブロック、測光ブロック等のアクチ
ュエータも必要になる）、本発明には直接関係がないの
で省略する。

【００２３】４は電池１からの入力電圧を安定した動作
基準電圧としてＣＰＵ２へ供給するレギュレータ、５は
当該電気回路の動作時等に電池１からの供給電圧の変動
を緩和するためのフィルター回路、６はフィルター回路
５を介した電池１からの電圧をサンプル入力し、その入
力情報をデジタルデータに変換してＣＰＵ２へ出力する
Ａ／Ｄ変換回路である。

【００２４】図２は図１に示すアクチュエータの主要動
作制御の一例を示す図である。図２（ａ）は電池１の残
量が多い場合（ｖ₁）、図２（ｂ）は電池１の残量が少
ない場合（ｖ₂）のアクチュエータ３の制御波形を示
す。制御パルスの幅（ＯＮ時間）は電池１の残量が多い
場合の方が短くｔ₁となり、電池１の残量が少ない場合
は長くｔ₂になる。このように、制御パルスの幅は電池
１の残量によって変化させ、電池残量に依存せず常に等
速制御が行われるように設定している。

【００２５】図３は図１に示すバッテリーチェック装置
の各部波形図である。図３（ａ）はアクチュエータ３へ
の通電制御、図３（ｂ）はこの通電制御時のＡ／Ｄ変換
回路６に入力する（フィルター回路５を介した）電池１
の電圧変化、図３（ｃ）はこの電圧変化をデジタルデー
タに変換するためのＡ／Ｄ変換回路６の電圧サンプルタ
イミング信号の各波形である。バッテリーチェック回路
作動時は通常の主要動作とは異なり、アクチュエータ３
への通信信号はＰＷＭ通電を禁止し、所定時間のＤＣ通
電を行っている。

【００２６】図４は図１に示すＣＰＵによる制御のフロ
ーチャートである。

【００２７】先ず、ＣＰＵ２に内臓する（不図示）のカ
ウンターをリセットする（Ｓ１０１）。アクチュエータ
３のＤＣ通電を開始する（Ｓ１０２）。

【００２８】ＣＰＵ２に内蔵のタイマーによって所定時
間の動作待機を行う。これはアクチュエータ３の通電開
始直後の電圧変動が大きい時のデータ取り込みを防止す
るためである（Ｓ１０３）。

【００２９】カウンターのデータｎを所定サンプル回数
データｘと比較し、ｎ＝ｘならばＳ１０７へ、ｎ＝ｘで
なければＳ１０５へ進む（Ｓ１０４）。

【００３０】Ａ／Ｄ変換回路６によってデジタル化され
た電池電圧データのサンプルを行う（Ｓ１０５）。カウ
ンターのデータに１を加算して再度Ｓ１０４へ移行する
（Ｓ１０６）。

【００３１】Ｓ１０２で開始したアクチュエータ３のＤ
Ｃ通電を停止する（Ｓ１０７）。

【００３２】所定回数サンプリングした電池電圧データ
の演算を行い、使用可能な電池残量を認識する（Ｓ１０
８）。

【００３３】以上が一連のバッテリーチェック機能の作
動時のＣＰＵ２の制御である。なお本発明ではふれてい
ないが、この動作によって認識した電池残量情報を基
に、液晶パネル内の電池マークを３段階、４段階表示等
により使用者に警告を行うことが通常行われている。

【００３４】以上、説明したように、本実施例によれ
ば、バッテリーチェック時にはアクチュエータへのＰＷ
Ｍ通電を禁止して、ＤＣ通電を行った状態にすることに
より、アクチュエータ通電のＯＮ／ＯＦＦ差によって生
ずる電池電圧差を完全に抑止して、安定したバッテリー
チェックを行うことができる。

【００３５】（第２の実施例）次に本発明の第２の実施
例について説明する。図８は従来のバッテリーチェック
装置の電池電圧の変化を示す図であり、図８の場合バッ
テリーチェック基準電圧として複数段階電圧レベル
ｖ₁₀、ｖ₁₁、ｖ₁₂、ｖ₁₃を設定している。これら電圧レ
ベルの各々の幅（電圧分割幅）は、Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃でそ
れぞれ等間隔（Ｖ₁＝Ｖ₂＝Ｖ₃）に設定されて、バッテ
リーチェック結果がＶ₁、Ｖ₂、Ｖ₃のどのエリアにある
かによって表示を変化させる。

【００３６】実作動時の消費量はほぼ一定で電圧変化は
リニアであるが、バッテリーチェック時の消費量は電圧
依存性があるので、低電圧側になるほど電圧変化が緩や
かになる。従って、一定使用を続けた場合の電圧変化時
間は、各々Ｖ₁，Ｖ₂、Ｖ₃に対応した変化時間をＴ₁、Ｔ
₂、Ｔ₃とすれば、Ｔ₁＜Ｔ₂＜Ｔ₃となる。この変化時間
は表示の変化に直接反映するので、例えば、電池電圧が
高い場合は表示が急激に変化するが、電池電圧が低下す
ると表示変化がスローになり使用者に違和感を与える。

【００３７】本第２実施例は、第１実施例のバッテリー
チェック方式に加えて、より実作動状態に近い正確なバ
ッテリーチェックを実現するため、複数段階の基準情報
によるバッテリーチェックにおいて電池電圧依存量に対
応した制御を行うもので、より精度の高い追従制御を目
標とするものである。なお、図１に示す装置のブロック
図はそのまま第２実施例にも適用されるが、バッテリー
チェック装置の構成については前実施例で説明したので
省略する。

【００３８】図５は本発明の第２実施例に係るバッテリ
ーチェック装置の電池電圧の変化を示す図である。

【００３９】図５の場合も、図８と同様にバッテリーチ
ェック基準電圧として複数段階電圧レベルｖ₁₀、ｖ₁₁、
ｖ₁₂、ｖ₁₃を設定している。その電圧レベルの各々の電
圧分割幅Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃の関係は、一定使用を続けた場
合の電圧変化時間が、各々Ｖ₁、Ｖ₂、Ｖ₃に対応した変
化時間をＴ₁、Ｔ₂、Ｔ₃とすると、Ｔ₁＝Ｔ₂＝Ｔ₃となる
ように、Ｖ₃＜Ｖ₂＜Ｖ₁と設定される。

【００４０】すなわち、図８の従来例では等分割に設定
したものが、本実施例では複数段階に電圧分割された基
準電圧情報は低電圧側の電圧分割幅が狭くなるように、
より詳細な設定がなされている。

【００４１】図６は本発明の第２実施例に係るＣＰＵに
よる制御のフローチャートである。つぎに図６以下を参
照して動作について説明する。

【００４２】先ず、ＣＰＵ２に内蔵するカウンター（図
示していない）をリセットする（Ｓ２０１）。アクチュ
エータ３の通電を開始する（Ｓ１０２）。ＣＰＵ２内臓
のタイマーによる所定時間の動作待機を行い、アクチュ
エータ３の通電開始直後の電圧変動が大きい期間のデー
タ取込みを避けている（Ｓ２０３）。次に、カウンター
のデータｎを所定サンプル回数データｘと比較し、ｎ＝
ｘならばＳ２０７へ、ｎ＝ｘでなければＳ２０５へ進む
（Ｓ２０４）。

【００４３】Ａ／Ｄ変換回路６によってデジタル化され
た電池電圧データのサンプルを行う（Ｓ２０５）。カウ
ンターのデータに“１”を加算して再度Ｓ２０４へ移行
する（Ｓ２０６）。次に、Ｓ２０２で開始したアクチュ
エータ３へのＤＣ通電を停止する（Ｓ２０７）。

【００４４】続いて、所定回数サンプリングした電池電
圧データＶと、あらかじめ設定してある基準電圧ｖ₁₁の
比較を行い、Ｖ＞ｖ₁₁ならＳ２１１へ、Ｖ＞ｖ₁₁でなけ
ればＳ２０９へ進む（Ｓ２０８）。

【００４５】次に、電池電圧データＶと、あらかじめ設
定してある基準電圧ｖ₁₂の比較を行い、Ｖ＞ｖ₁₂ならＳ
２１２へ、Ｖ＞ｖ₁₂でなければＳ２１０へ進む（Ｓ２０
９）。次に、電池電圧データＶと、あらかじめ設定して
ある基準電圧ｖ₁₃の比較を行い、Ｖ＞ｖ₁₃ならＳ２１３
へ、Ｖ＞ｖ₁₃でなければＳ２１４へ進む（Ｓ２１０）。

【００４６】続いて、表示手段（例えば、不図示のＬＣ
Ｄ）は表示形態１（例えば電池マークフル点灯）の表示
を行うように制御する（Ｓ２１１）。

【００４７】又は、表示手段は表示形態２（例えば電池
マークハーフ点灯）の表示を行うように制御する（Ｓ２
１２）。

【００４８】又は、表示手段は表示形態３（例えば電池
マークハーフ点滅）の表示を行うように制御する（Ｓ２
１３）。

【００４９】又は、表示手段は表示形態４（例えば電池
マーク枠だけ点滅）の表示を行うように制御する（Ｓ２
１４）。

【００５０】又は、電池電圧不足としてカメラを作動禁
止状態にする（Ｓ２１５）。

【００５１】以上が第２実施例においてＣＰＵ２が行う
制御である。

【００５２】以上、説明したように、本実施例では、電
池の残量認識は観測した電圧値をあらかじめ設定されて
いる複数段階に電圧分割された基準電圧情報と比較する
ことで行い、その基準電圧情報は低電圧側の電圧分割幅
を狭く設定することにより、電池を駆動源として負荷通
電を行う構成であっても、使用者に違和感を与える等の
問題がなく、電池電圧依存量を加味した信頼性の高いバ
ッテリーチェックを行うことが可能になった。

【００５３】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ＰＷＭ
制御によって動作を行うアクチュエータを備え、そのア
クチュエータに通電を行った状態で電池の残量を認識す
るバッテリーチェック装置において、アクチュエータへ
のＰＷＭ通電を禁止しＤＣ通電を行って電池の残量を認
識する手段を備えているので、バッテリーチェック作動
時にアクチュエータ通電のＯＮ／ＯＦＦ差によって発生
する電池電圧差を防ぎ、専用の負荷を追加する必要もな
く装置の動作状態に近い形で、電圧変動の少ない安定し
たバッテリーチェックを行うことができる。

【００５４】請求項２に記載の発明によれば、電池の残
量認識は、観測した電圧値をあらかじめ設定されている
複数段階に電圧分割された基準電圧情報と比較すること
で行い、その基準電圧情報は低電圧側の電圧分割幅を狭
く設定しておくことで、電池を駆動源として負荷通電を
行う構成であつても、電池電圧依存量を加味した信頼性
の高いバッテリーチェックを行うことができる。

【００５５】請求項３に記載の発明によれば、基準電圧
情報の電圧分割幅は、一定使用を続けた場合の各電圧変
化時間が等しくなるように設定されるので、基準電圧情
報も単なる等分割設定ではなくより実状態に即した設定
が行われ、バッテリチェック機能を高める装置が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るバッテリーチェック
装置のブロック図である。

【図２】図１に示すアクチュエータの主要動作制御の一
例を示す図である

【図３】図１に示すバッテリーチェック装置作動時の各
部波形図である。

【図４】図１に示すＣＰＵによる制御のフローチャート
である。

【図５】本発明の第２実施例に係るバッテリーチェック
装置の電池電圧の変化を示す図である。

【図６】本発明の第２実施例に係るバッテリチェック装
置のＣＰＵによる制御のフローチャートである。

【図７】従来のバッテリーチェック装置の各部波形図で
ある。

【図８】従来のバッテリーチェック装置の電池電圧の変
化を示す図である。

【符号の説明】

１電池２ＣＰＵ３アクチュエータ４レギュレータ５フィルター回路６Ａ／Ｄ変換回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電池を駆動源としてＰＷＭ制御によって
動作するアクチュエータを備え該アクチュエータに通電
を行った状態で該電池の残量を認識するバッテリーチェ
ック装置において、前記アクチュエータへのパルス通電を禁止しＤＣ通電を
行って前記電池の残量を認識する手段を備えたことを特
徴とするバッテリーチェック装置。
【請求項２】請求項１記載のバッテリーチェック装置
において、前記電池の残量の認識は、観測した電圧値を
あらかじめ設定されている複数段階に電圧分割された基
準電圧情報と比較することで行い、該基準電圧情報は低
電圧側の電圧分割幅が狭いことを特徴とするバッテリー
チェック装置。
【請求項３】請求項２記載のバッテリーチェック装置
において、前記基準電圧情報の電圧分割幅は、一定使用
を続けた場合の各電圧変化時間が等しくなるように設定
されることを特徴とするバッテリーチェック装置。