WO1998053516A1 - Battery pack, electronic device system, and method of detecting attachment of battery pack - Google Patents

Battery pack, electronic device system, and method of detecting attachment of battery pack Download PDF

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WO1998053516A1
WO1998053516A1 PCT/JP1998/002279 JP9802279W WO9853516A1 WO 1998053516 A1 WO1998053516 A1 WO 1998053516A1 JP 9802279 W JP9802279 W JP 9802279W WO 9853516 A1 WO9853516 A1 WO 9853516A1
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electronic device
battery pack
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data line
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PCT/JP1998/002279
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Yasuhito Eguchi
Kazuhiko Yoshida
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Sony Corporation
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    • HELECTRICITY
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    • Y10S320/12Precharging analysis, e.g. determining presence of battery

Definitions

  • the present invention relates to a battery pack and a battery pack which are attached to an electronic device such as a portable personal computer to supply power.
  • the present invention relates to an electronic device system including an electronic device and an electronic device, and a method for detecting whether or not a battery pack is mounted on the electronic device.
  • portable electronic devices as electronic devices, this type of portable electronic device is, for example, a so-called notebook personal computer (hereinafter simply referred to as a notebook personal computer) or an information device.
  • a notebook personal computer hereinafter simply referred to as a notebook personal computer
  • Non-portable electronic devices include, for example, electric bicycles equipped with a motor assistance motor.
  • These electronic devices are equipped with a battery pack (also called a battery package) to supply power, and the battery pack supplies power for operating the device.
  • a battery pack also called a battery package
  • a notebook personal computer and its battery pack will be described as an example.
  • the function of detecting whether the conventional battery pack is electrically connected to the notebook computer will be described with reference to FIG.
  • FIG. 1 shows a part of the circuit configuration of the notebook PC 100 and the battery pack 1002 at the interface.
  • the notebook computer 100 and the battery pack 1002 are detachably connected to each other at a connection section 1003.
  • Battery plus terminal (B att + terminal) 100 3a and battery minus terminal (B att-terminal) 100 3e are connection for power supply of notebook PC 100 0 and battery pack 100 2 Department.
  • the notebook computer 100 can collect information on the battery pack 1002 such as charge / discharge current, battery voltage, and capacity from the battery pack 1002 via a communication line.
  • Fig. 1 shows a two-wire communication system consisting of a data line and a connection line.
  • the data connection line between the notebook PC 1000 and the battery pack 1002 is Each is connected by the data terminal 1003b of the connection section 1003 and the clock terminal 1003c.
  • the B-IN terminal 100 3 d is a connection part of the detection line 100 2 e for the state of attachment of the battery pack 100 2 to the notebook personal computer 100.
  • 1001a indicates the 5 V power supply line of the notebook computer 100
  • 1001f indicates the communication LSI (large-scale integrated circuit) of the notebook computer 100
  • 100 1b indicates a pull-up resistance Rn1 (for example, 4.7 k ⁇ ) of the data line
  • 1001c indicates a bull-up resistance Rn2 (for example, 4.7 k ⁇ ) of the clock line
  • 1001d indicates a pull-down resistor Rn3 (for example, ⁇ ⁇ ⁇ ) for setting the mounting state detection line 1002e of the battery pack 1002 to L level
  • 1002a indicates the 5 V power line of the battery pack 1002
  • 1002f indicates the CPU (central processing unit) for charge / discharge control of the battery pack 1002, communication with the notebook computer 100, and various calculations. Is shown.
  • 1002 d indicates the rupture resistance Rp 3 (for example, 1 ⁇ ) of the mounting state detection line of the battery pack 1002.
  • the AC adapter (AC adapter) is not connected to the notebook PC 1 000, and the 5 V power line 100 1 a of the notebook PC 1 000 has high impedance.
  • wearing state detection line 1002 e of the battery pack 1002 notes The resistance of the notebook PC 1000 (Rn 3) is changed from H level to L level by the CPU 001ld, and the CPU 1002f detects the attachment of the battery pack 1002.
  • the battery pack 1002 supplies power to the notebook computer 1 000.
  • the attachment state detection line 1002e is disconnected from the pull-down resistor (R n3) 100 1d and turned on by the pull-up resistor (R p3) 1002d. From L level to H level.
  • Battery pack 1002 is used to reduce current consumption when battery pack 1002 is not attached to notebook computer 1000 or notebook computer 1000 is in sleep state even if attached. Cuts off power supply to a part of the circuit in the battery pack 1002 to reduce current consumption.
  • the detection of the sleep state of the notebook PC 1 000 during installation is performed by the CPU 1 002 f of the battery pack 1 002 detecting that the signal level of the communication line does not change for a certain period of time. .
  • the battery pack 1002 is latched to prevent overcurrent protection and cannot be charged or discharged.
  • the latch of overcurrent protection is released when the battery pack 1002 is taken out of the notebook computer 1000.
  • the mounted battery pack 1002 supplies power to the notebook computer 100000 only after recognizing that the battery pack 1002 is mounted (chargeable / dischargeable state).
  • charging / discharging is prohibited only after recognizing that the battery pack 1002 has been taken out other than an abnormal state such as overcurrent, overdischarge, or overcharge.
  • an abnormal state such as overcurrent, overdischarge, or overcharge.
  • the connection 1003 between the notebook computer 1000 and the battery pack 1002 is composed of a total of five battery plus terminals 1003a, data terminals 1003b, clock terminals 1003c, B — Requires IN terminal 1003 d and notched negative terminal 1003 e. Therefore, when the battery pack 1002 is connected to the notebook computer 1000 at the connection section 1003, if these five terminals are not securely connected electrically, the battery pack 1002 is connected to the notebook computer 1 Power supply for 000 Cannot be paid.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and has been made to reduce the number of connection terminals used when electrically connecting a battery pack to an electronic device, thereby reducing the size and the number of terminals. It is an object of the present invention to provide a battery pack, an electronic device system, and a battery pack attachment detection method that can reduce the problem of poor contact.
  • the present invention provides a configuration in which power is supplied by detachably mounting a battery pack via an electrical connection section,
  • the battery pack is electrically connected to the connection of the electronic device using the communication line for exchanging information, or the battery pack is electrically disconnected from the connection of the electronic device. It is characterized in that the battery pack detects the state.
  • a communication line for transmitting information between the battery pack and the electronic device is used. That is, whether the battery pack is electrically connected to the connection portion of the electronic device or the battery pack is electrically disconnected from the connection portion of the electronic device depends on the state of the signal on the communication line. To On the basis of which it can be detected.
  • examples of the communication line include a data line for exchanging data with an electronic device overnight, and a clock line to which a clock is supplied from the electronic device.
  • a change in the signal level of the clock line in the first state in which power is supplied to the electronic device and communication with the electronic device is not performed;
  • Based on the change in the signal level of the data line or the clock line in the third state whether or not the electronic device is electrically connected to the connection portion of the electronic device, It is possible to detect whether or not it has been removed.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a conventional electronic device.
  • FIG. 2 is a perspective view showing an example in which a battery pack and an electronic device according to the present invention are applied to a notebook computer as an embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a connection example of a notebook personal computer, a battery pack, and an electrical connection part thereof in the notebook personal computer of FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing still another embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows an example in which the present invention is applied to a notebook personal computer (so-called notebook personal computer) 1 and a battery pack 2 as an embodiment of the present invention.
  • the main body 105 of the notebook computer 1 is a keyboard 101, display 102, card slot 103, CD-ROM (read-only memory using a compact disk). 104 and so on.
  • the battery pack 2 can be detachably attached to the main body 105 via the electric connection part 3 and can be electrically connected to the main body 105.
  • the battery pack 2 supplies power for operation to the notebook computer 1 and is called a battery package.
  • the battery type is, for example, a secondary battery, and in one example, a lithium ion battery. Secondary batteries can be used.
  • the battery pack 2 includes a secondary battery and other types of batteries, such as a lithium ion secondary battery, a lead storage battery (a so-called automotive battery), a Ni—Cd battery (a nickel-powered dominium battery), Ni hydrogen Batteries (nickel-hydrogen batteries), Ni-Zn batteries (nickel-zinc batteries), polymer batteries, air Zn batteries (zinc-air batteries), etc. can be used.
  • a lithium ion secondary battery a lead storage battery (a so-called automotive battery), a Ni—Cd battery (a nickel-powered dominium battery), Ni hydrogen Batteries (nickel-hydrogen batteries), Ni-Zn batteries (nickel-zinc batteries), polymer batteries, air Zn batteries (zinc-air batteries), etc.
  • FIG. 3 shows a state in which the notebook computer 1 and the battery pack 2 are connected via the connection unit 3 in the embodiment of the present invention.
  • notebook PC 1 shown in Fig. 3 is a system in which only one AC adapter (AC power adapter) or one battery pack 2 can be installed.
  • the notebook personal computer 1 has a communication LSI (also referred to as a communication control unit, LSI: large-scale integrated circuit) lf, two pull-up resistors (Rn 1) 1 b, a blue-up resistor (Rn 2) lc, and the like. .
  • the communication LSI 1 f is connected between, for example, a 5 V power supply line la and a ground line (GND) 10.
  • the communication LSI 1 f and two pull-up resistors (Rn l) 1 b and Each end of the pull-up resistor (R n 2) lc is connected to this 5 V power supply line 1 a.
  • the other end of the pull-up resistor (Rn l) 1 b is connected to the data line 3 h of the communication LSI 1 f, and the other end of the pull-up resistor (Rn 2) lc is connected to the clock line 3 i of the communication LSI I f It is connected.
  • the data line 3h and the clock line 3i are connected to the data terminal 3b and the clock terminal 3c of the connection section 3a, respectively.
  • Battery lines 3 j and 3 k on the notebook computer 1 are connected to a battery plus terminal (Batt + terminal) 3 a and a battery minus terminal (Battt— terminal) 3 e, respectively.
  • the battery line 3 k connected to the battery negative terminal (Batt-terminal) 3 e is the ground line (GND) 10 described above.
  • Notebook PC 1 has a main CPU (Central Processing Unit).
  • Various peripheral devices 17 and memories 18 such as ROM (Reaa Only Memory) and RAM (RAMdom Access Memory) are connected to the bus line BUS of the LSI 1 f is connected.
  • the power supply control circuit 12 is provided with a power supply switch 13 for performing power on / off control, and a commercial AC power supply from a power supply plug 15 is supplied via an AC adapter 14 to the above-described battery. Power is supplied from the battery pack 2 via the wires 3 j and 3 k, and charging current is supplied to the battery pack 2 via the battery wires 3 j and 3 k It is like that.
  • the battery pack 2 has a CPU (central processing unit) 2 f as a control unit, one pull-up resistor (R p 1 1) 2 b, and a pull-down resistor (RP 21) 2 c .
  • One end of the CPU 2 f and one end of the pull-up resistor 2 b are connected to the 5 V power supply line 2 a.
  • the data line 3f and the clock line 3g of the CPU 2f can be connected to the data terminal 3b and the clock terminal 3c of the connection 3a, respectively.
  • the data line 3f is connected to the other end of the pull-up resistor 2b, the clock line 3g is connected to one end of the pull-down resistor 2c, and the other end of the pull-down resistor 2c is grounded. Connected to line 10.
  • the battery pack 2 contains a battery cell group in which, for example, four battery cells 21a, 21b, 21c, 21d are connected in series.
  • the plus side is connected to a battery plus terminal (Batt + terminal) 3a for external connection via a switching element, and the minus side is connected to a battery minus terminal (Batt-terminal) 3e for external connection.
  • Batt + terminal battery plus terminal
  • Batt-terminal battery minus terminal
  • a multiplexer 22 and an operational amplifier 23 are provided, and a battery cell selection control signal from a CPU (control unit) 2 f is sent to the multiplexer 22 via a control line 44, so that the multiplexer 22 has four multiplexers.
  • One of the notcells 21 a, 21 b, 21 c, and 2 Id is selected and sent to the terminal voltage operational amplifier 23.
  • the output from the operational amplifier 23 is sent to the CPU 2f via the voltage measuring signal line 45, and is converted into an A / D (analog / digital) signal by the CPU 2f. Captured as the default value.
  • a resistor 24 for measuring current is inserted and connected to the minus side of the battery cell group, and a voltage corresponding to a current value flowing through the resistor 24 is applied to the operational amplifier.
  • an FET 31 serving as a switching element for charging and a FET 32 serving as a switching element for discharging are connected in series. Insert connected Diodes 33 and 34 are connected in parallel with these FETs 31 and 32, respectively.
  • the FET 31 for charging is on / off controlled by the driver 35.
  • the driver 35 is driven by a control signal supplied from the CPU 2f via the charge control line 41, and the FET 31 for discharging. 2 is controlled on / off by a driver 36, and the driver 365 is driven by a control signal supplied from the CPU 2f via a discharge control line 42.
  • the impedance of the 5 V power line 1a is set to high impedance, and the data line 3f of the battery pack 2 is pulled up by the pull-up resistor 2b (for example, 1 M ⁇ ). Pull up to the power supply line 2a and pull down the clock line to the ground line 10 by the pull-down resistor 2c (for example, 10 M ⁇ ).
  • the pull-up resistance lb of the notebook computer 1 is 4.7 kQ
  • the pull-up resistance lc of lc is 4.7 kQ
  • the pull-up resistance of the battery pack 2 is as follows.
  • the resistance 2b is 1 M ⁇
  • the pull-down resistance 2c is 10 c ⁇ .
  • This notebook PC 1 can be fitted with only one AC adapter or one battery pack, and the 5 V power line 1a is a high impedance system, but now the battery pack 2 is electrically disconnected from the connection section 3, Assume that the system is operating with power supplied from the AC adapter 14.
  • the battery pack 2 is inserted into the connection section 3.
  • the signal level of the pulled-up data line 3 h does not change to the H level (High level), but the clock line 3 pulled down
  • the signal level of i changes from L level (Low level) to H level.
  • the 5V power line 1a of the notebook computer 1 will not be maintained at 5V.
  • the 5 V power supply line 2a and the ground line 10 of the battery pack 2 are connected via the pull-up resistor 2b, the pull-up resistor 1b, the pull-up resistor 1c, and the pull-down resistor 2c. And are electrically connected. For this reason, the voltage level of the battery line 2 f at night is 3
  • the signal level of the data line 3f of the battery pack 2 is pulled up and becomes an H level, and the signal level of the clock line 3g is pulled down. It becomes L level. Therefore, if the signal levels of the data line 3 f and the clock line 3 g of the battery pack 2 are respectively at a certain level (for example, 1 second or more), H level and L level respectively, the battery pack 2 is transferred from the notebook PC 1. It is determined that it has been removed. As described above, the battery pack 2 is electrically connected to and removed from the notebook computer 1 using the communication line, the data line and the clock line. It is possible to reduce the number of B-IN terminals, which was required in the past.
  • the battery pack 2 detects the electrically mounted state and the non-mounted state by changing the signal level of the data line and the clock line, and specifically detects the state as follows. Is preferred.
  • the initial state when detecting the mounting state is divided into the following three cases c
  • the notebook computer 1 is powered by the AC adapter 14 or the battery pack 2 and the notebook computer 1 is in communication.
  • the notebook computer 1 has already been supplied with power from the battery pack 2, so the 5V power supply line 1a is maintained at 5V. For this reason, at the time of communication standby, if the signal level of the data line 3 f is set to the H level (5 V) for both the clock line 3 g and the battery pack 2 is electrically inserted into the connection unit 3, the data line The signal level of 3 remains unchanged at H level, but the signal level of clock line 3 g changes from L level to H level, and when this change is detected, battery pack 2 is assumed to be electrically inserted and battery pack 2 CPU 2 f judges.
  • the signal levels of the data line 3f and the clock line 3g of the battery pack 2 become H level and L level, respectively.
  • the battery pack determines that the battery pack 2 has been taken out.
  • the signal levels of the data line 3h and the clock line 3 of the notebook computer 1 go from the L level to the H level, and the H level.
  • L level from time to time (indicated by H / L in the table).
  • the signal level of the data line 3 f of the battery pack 2 changes from the H level.
  • the CPU 2f of the battery pack 2 determines that the signal is inserted due to the change.
  • the signal levels of the battery line 3f and the connection line 3g of the battery pack 2 become H level and L level, respectively.
  • the battery pack 2 is removed and the CPU 2f of the battery pack 2 judge.
  • the signal level of the data line 3f and the clock line 3g of the battery pack 2 becomes H level and L level, respectively. If it is detected that the signal level of the data line 3f becomes H level and the signal level of the clock line 3g becomes L level for more than time, the battery pack 2 is removed and the CPU of the battery pack 2 is detected. 2 f is judged.
  • the impedance of the 5 V power supply line 1 a of the notebook PC 1 is set to a high impedance
  • the data line 3 h of the battery pack 2 is set to a bull-up resistor (R p 11) (for example, 1M ⁇ ) 2b to pull up to 5V power line 2a
  • clock line 3g to pull down resistor (Rp21) (for example 100k ⁇ ) 2c to ground line 10 Pull down.
  • the resistance value (for example, 100 k ⁇ ) of this pull-down resistor (R p 21) 2 c is smaller than the resistance value (for example, 100 ⁇ ) of the pull-down resistor R p 21 of the above-described embodiment. It is a low value, and is about 1/10 compared to the pull-up resistance (Rp11) 2b (for example, 1 M ⁇ ) of the data line 3h.
  • the impedance of the 5 V power supply line 1a is equivalent to the low impedance.
  • the battery pack 2 detects the mounting states (1), (2), and (3) as shown in Table 2 below, based on changes in the signal level of the data line and the connection line. Table 2
  • the impedance of the notebook computer's 5 V power line is set to low impedance (for example, a resistor of 100 k ⁇ is inserted between the 5 V power line and the ground line). Even if the impedance of the pull-down resistor Rp21 of the clock line of the park is set to about 10 times the pull-up resistor Rp11 of the data line, the mounting state is detected by the same operation. it can.
  • the data line 3 f of the CPU 2 f of the battery pack 2 is connected to the 5 V power supply line 2 a via the pull-up resistor (R p 11) 2 b
  • the clock line 3 g is connected to the ground line (GND) 10 via a pull-down resistor (Rp 21), but these are reversed. That is, the data line 3 f is connected via a pull-down resistor.
  • the ground line and the clock line 3 g may be connected to a 5 V power line via a pull-up resistor.
  • the signal status of the data line in Tables 1 and 2 above and the signal status of the Battery pack attachment detection can be performed in the same manner, except that the states are opposite to each other.
  • the notebook computer 1 has a resistor (RnX) 1 h, a pull-up resistor (Rn1) 1 b, an LSI 1 f for communication, and the like.
  • One end of the communication LSI 1 f, the resistor 1 h, and the pull-up resistor 1 b are connected to the 5 V power supply line 1 a, and the other end of the resistor 1 h and the communication LSI 1 f are connected to the ground line 10.
  • Battery wire 3k The other end of the pull-up resistor 1b is connected to the data line 3h of the communication LSI If, and the data line 3h is connected to the data terminal 3b.
  • Battery line 3j is connected to battery terminal 3a, and ground line 10 (battery line 3k) is connected to battery terminal 3e.
  • connection unit 3 has only three terminals, that is, the battery terminals 3a and 3e and the data terminal 3b.
  • the battery pack 2 has a pull-up resistor (Rp11) 2b and a CPU 2f, and the 5V power supply line 2a is connected to one end of the pull-up resistor 2b and the CPU 2f. It is connected to one end.
  • the other end of the pull-up resistor 2b is connected to the data line 3f of CPU2f.
  • the other end of the CPU 2 f is connected to the ground line 10.
  • connection unit 3 has three terminals 3a to 3e, and the communication LSI If and the CPU 2f are connected to the data line 3 It has only h and 3 f and no clock line.
  • the electronic device shown in Fig. 4 employs the so-called one-wire communication system
  • the embodiment of FIG. 3 is different in that a so-called two-wire communication system having a data line and a clock line is employed.
  • a resistor R nx (for example, 100 k ⁇ ) is inserted between the 5 V power line 1 a and the ground line 10 to change the impedance of the 5 V power line 1 a of the notebook PC 1.
  • the data line 3 f of the battery pack 2 is pulled up to the 5 V power line 2 a by a pull-up resistor (for example, 1 M ⁇ ) 2 b.
  • the notebook PC 1 is in the communication standby state at the L level.
  • the signal of the data line 3f of the battery pack 2 is output.
  • the level changes from the H level to the L level. Due to this change, the CPU 2f of the battery pack 2 determines that the battery pack 2 has been inserted.
  • the signal level of the data line 3f of the battery pack 2 becomes H level, so that the signal level of the data line 3f becomes H level for a certain period of time or more. Is detected, the CPU 2f of the battery pack 2 determines that the battery pack 2 has been removed.
  • the signal level of the data line 3f changes from H level to L level or from L level to H level ( H / L). Therefore, when the battery pack 2 is inserted, the signal level of the data line 3f of the battery pack 2 may change from the H level to the L level. This change is detected by the CPU 2f to detect that the battery pack 2 has been inserted.
  • the embodiment of the present invention it is possible to detect the electrical insertion and removal of the battery pack 2 to and from the notebook computer 1 by the communication line, and to detect the mounting state conventionally required. There is no need to provide dedicated terminals, and the number of terminals can be reduced, thereby reducing the size of connectors and the problem of poor contact.
  • the detection of the mounting state of the battery pack 2 controls the power supply from the battery pack 2 to the notebook computer 1 and performs the charging / discharging control as in the related art.
  • the battery pack 2 in order to reduce current consumption, the battery pack 2 is in a sleep state when the battery pack 2 is not attached to the notebook computer 1 or when the battery pack 2 is attached. In this case, the power supply to a part of the circuit in the battery pack 2 is cut off to reduce the current consumption.
  • the difference in the charging / discharging operation of battery pack 2 depending on the mounting state is that charging / discharging of battery pack 2 is prohibited when it is not mounted, but it is normal when battery pack 2 is mounted. For example, charging and discharging are possible.
  • Battery pack 2 is overcharged to prevent charging and discharging. However, if overcurrent is detected, the latch of overcurrent protection is released when the battery pack 2 is removed from notebook PC 1. Further, the mounted battery pack 2 supplies power to the notebook computer 1 only after recognizing that the battery pack 2 is mounted (chargeable / dischargeable state). When the battery pack 2 is taken out, charging / discharging is prohibited only after recognizing that the battery pack 2 has been taken out except for abnormal states such as overcurrent, overdischarge, and overcharge.
  • the CPU 2 of the battery pack 2 shown in FIG. 3 turns on / off the FETs 31 and 32 via the control lines 41 and 42 and the dryno 35 and 36. This is done by controlling.
  • the CPU 2f sends a power save control signal to the switch 26 via the control line 43 to switch the multiplexer. 22. Turn off the power supply to operational amplifiers 23 and 25 to control the power save mode.
  • FIG. 5 is substantially the same as the embodiment of FIG. 3, except that a temperature compensation semiconductor 30 is arranged in addition to the embodiment of FIG.
  • the power line 30 is arranged between the resistor l g and the 5 V power line la of the notebook computer 1 via the terminal 3 n and the ground line 10.
  • the pull-down resistor (R p 21) 2 c has a relatively low impedance of, for example, about 100 k ⁇ , the data in the connection state of the battery pack 2 is not sufficient.
  • the evening line 3 f is connected to the ground line 10 from the data line 3 h of the communication LSI 1 f via the clock line 3 i, the clock line 3 g, and the bundle resistance (R p 21) 2 c.
  • the signal level drops so that the data terminal 3b is at the H level. From L to L level.
  • pull-down is performed with respect to the ground 10 via the resistor (R n 3) 1 g, the terminal 3 n and the thermistor 30.
  • the power supply line 1a changes from the H level to the L level, so that the CPU 2f of the battery pack 2 outputs the signal level of the data line 3f.
  • the notebook PC 1 By detecting a change in the level (change from the H level to the L level), it can be detected that the notebook PC 1 has been inserted.
  • the number of connection terminals used when electrically connecting a battery pack to an electronic device is reduced, and the problems of miniaturization and poor terminal contact are reduced. be able to. That is, in the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the number of B-IN terminals required in the past, to reduce the size of connectors due to the reduction in the number of terminals, and to reduce the problem of poor contact of terminals.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • an example of a so-called notebook computer is given as an example of an electronic device.
  • the present invention is not limited to this, and any device that is to be powered by a battery pack is not limited to a notebook personal computer.
  • it can be applied to other types of computers, information terminals, recorders, video tape recorders, mobile phones, electric bicycles, and other devices that require a battery pack.

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Description

明 細 書 電池パック、 電子機器システム及び電池パックの装着検出方法 技 術 分 野 本発明は、 例えば携帯型のパーソナルコンピュータのような電子 機器に装着して電源を供給するような電池パック、 電池パックと電 子機器とから成る電子機器システム、 及び電子機器に電池パックが 装着されているか否かを検出する電池パックの装着検出方法に関す るものである。 背 景 技 術 電子機器として、 例えば携帯型の電子機器を考えると、 この種の 携帯型の電子機器は、 例えばいわゆるノ一トブック型のパーソナル コンピュータ (以下略してノートブヅクパソコンという) や、 情報 端末、 ビデオテープレコーダ、 録音機、 携帯電話等があり、 携帯型 ではない電子機器としては、 例えば動力アシス ト用のモー夕を備え る電気自転車等がある。
これらの電子機器は、 電源供給のために電池パック (電池パッケ ージともいう) を装着して、 その電池パックから機器動作用の電源 を供給するようになっている。
従来の一例として、 ノートブックパソコン及びその電池パックを 例にして説明する。 従来の電池パックがノートプックバソコンの本体へ電気的に接続 されているかどうかを検出する機能について、 図 1 を参照して説明 する。
図 1は、 ノートブックパソコン 1 0 0 0 と電池パック 1 0 0 2の イン夕一フエースの回路構成の一部を示す。
ノートブックパソコン 1 0 0 0と電池パック 1 0 0 2は、 接続部 1 0 0 3で着脱可能に接続されている。 ノ ヅテリプラス端子 (B a t t +端子) 1 0 0 3 aとバヅテリマイナス端子 (B a t t —端子) 1 0 0 3 eは、 ノートブックパソコン 1 0 0 0 と電池パック 1 0 0 2の電源供給用の接続部である。 ノートブックパソコン 1 0 0 0は 電池パック 1 0 0 2から通信線を介して、 充放電電流、 電池電圧、 容量等の電池パック 1 0 0 2の各情報を収集できる。
図 1ではデ一夕線とク口ック線の 2線式の通信方式を示し、 ノ一 トブックパソコン 1 0 0 0 と電池パック 1 0 0 2のデ一夕線および ク口ック線は、 それぞれ接続部 1 0 0 3のデータ端子 1 0 0 3 bと クロヅク端子 1 0 0 3 cで接続される。 B— I N端子 1 0 0 3 dは、 電池パック 1 0 0 2のノートブックパソコン 1 0 0 0本体への装着 状態に関する検出線 1 0 0 2 eの接続部である。
1 0 0 1 aはノートブックパソコン 1 0 0 0の 5 V電源線を示し、 1 0 0 1 f はノートブックパソコン 1 0 0 0の通信用 L S I (大規 模集積回路) を示し、 1 0 0 1 bはデータ線のプルアップ抵抗 R n 1 (例えば 4 . 7 k Ω ) 、 1 0 0 1 cはクロック線のブルアヅプ抵 抗 R n 2 (例えば 4 . 7 k Ω ) をそれぞれ示す。 1 0 0 1 dは、 電 池パック 1 0 0 2の装着状態検出線 1 0 0 2 eを L レベルにするた めのプルダウン抵抗 R n 3 (例えば Ι Ο Ιί Ω ) を示す。 1 002 aは電池パック 1 002の 5 V電源線を示し、 1002 f は電池パック 1 002の充放電制御、 ノートプックパソコン 1 0 00との通信、 および各種計算用の CPU (中央演算処理装置) を 示す。 1002 dは電池パック 1 002の装着状態検出線のブルア ップ抵抗 Rp 3 (例えば 1ΜΩ) を示す。
ノートブックパソコン 1 000に A Cアダプタ (交流電流ァダプ 夕) が接続されておらず、 ノートブックパソコン 1 000の 5 V電 源線 1 00 1 aが高イ ンピーダンスである場合を考える。 電池パッ ク 1 002の装着を検出しないうちは、 電池パック 1 002の CP U 1 002 f はノートブックパソコン 1000に電力を供給しない c 装着すると、 電池パック 1002の装着状態検出線 1002 eは、 ノートブックパソコン 1000の抵抗 (Rn 3) l O O l dにより Hレベルから Lレベルになり、 CPU 1 002 f は電池パック 1 0 02の装着を検出する。 この装着を検出すると、 電池パック 100 2はノートブックパソコン 1 000に電力を供給する。
逆に、 電池パック 1 002をノー トブックパソコン 1000から 取り出す場合には、 装着状態検出線 1 002 eはプルダウン抵抗 (R n 3 ) 100 1 dから切り離され、 プルァヅプ抵抗 (R p 3 ) 1002 dにより Lレベルから Hレベルになる。
電池パック 1 002は、 消費電流を低減するために、 電池パック 1002がノ一トブックパソコン 1 000に装着されていない時や、 装着されていてもノートプックパソコン 1 000がスリ一プ状態で ある場合は、 電池パック 1002内の回路の一部への電源供給を遮 断し消費電流を低減する。
装着状態による電池パック 1002の充放電動作の違いとしては、 装着されていない時は、 電池パック 1 002は充放電を禁止してい るが、 装着されている時は電池パック 1002が正常な状態であれ ば、 充放電を可能としている。
装着中にノートブックパソコン 1 000がスリープ状態であるこ とを検出するのは、 通信線の信号レベルがある一定時間以上変化し ないことを電池パック 1 002の CPU 1 002 f が検出すること で行う。
電池パック 1 002は、 過電流保護のラツチをかけて充放電不能 とするが、 過電流を検出した場合はノートプックパソコン 1000 から取り出された時、 過電流保護のラッチを解除する。
さらに、 装着された電池パック 1 002は、 電池パヅク 1002 が装着されたことを認識して初めて、 ノートブヅクパソコン 1 00 0に電源を供給する (充放電可能状態) 。 また、 電池パック 100 2が取り出された場合には、 過電流や過放電、 過充電等の異常状態 以外では取り出されたことを認識して初めて、 充放電を禁止する。 以上の理由から、 電池パヅク 1002の接続部 1 003に対する 電気的な装着状態を検出する機能は重要である。
ところで、 図 1に示すように、 ノートブックパソコン 1 000と 電池パヅク 1 002の間の接続部 1 003は、 合計 5つのバッテリ プラス端子 1003 a, データ端子 1003 b, クロヅク端子 1 0 03 c, B— I N端子 1003 d, ノ ッテリマイナス端子 1 003 eを必要とする。 従って、 電池パック 1002がノ一トブヅクパソ コン 1000に対して接続部 1 003で接続する場合には、 これら 5つの端子が電気的に確実に接続されていなければ、 電池パック 1 002からノートブックパソコン 1 000に対して電源を上手く供 給することができない。
もし、 接続部 1 0 0 3のこれらの端子の数を減らすことができれ ば、 特に B— I N端子 1 0 0 3 dをなくすことができれば、 接続部 1 0 0 3における出力端子数を減らして、 電池パック 1 0 0 2をノ —トブヅクパソコン 1 0 0 0に対してより確実に電気的に接続でき、 しかも接続部の小型化が図れ、 端子接触不良を少くできる。 発 明 の 開 示 本発明は、 上述した問題点に鑑みてなされたものであり、 電子機 器に対して電池パックを電気的に接続する際に用いる接続端子数を 減らして、 小型化および端子接触不良の問題を減らすことができる ような電池パック、 電子機器システム及び電池パックの装着検出方 法を提供することを目的としている。
本発明は、 上述したような問題点を解決するために、 電池パック を、 電気的な接続部を介して着脱可能に装着することにより電源を 供給する構成において、 電池パックと電子機器の間で情報をやり取 りするための通信線を用いて、 電池パックが電子機器の接続部に電 気的に接続されている状態か、 電池パックが電子機器の接続部から 電気的に取り外されている状態かを、 電池パックが検出することを 特徴とする。
本発明では、 電池パックと電子機器の間で情報を知らせるための 通信線が利用される。 すなわち、 電子機器の接続部に電気的に接続 されている状態か、 電池パックが電子機器の接続部から電気的に取 り外されている状態かは、 電池パックがこの通信線の信号の状態に 基づいて検出することができるようになつている。
具体的に上記通信線としては、 電子機器との間でデ一夕のやり取 りを行うデータ線と、 電子機器からのクロックが供給されるクロッ ク線とが挙げられる。 この場合、 上記電子機器への電源供給があり かつ上記電子機器との間での通信が行われていない第 1の状態のと きの上記クロック線の信号レベルの変化、 上記電子機器への電源供 給がありかつ上記電子機器との間での通信が行われている第 2の状 態のときのデ一夕線又はクロック線の信号の変化、 及び上記電子機 器への電源供給がない第 3の状態のときのデ一夕線あるいはクロッ ク線の信号レベルの変化に基づいて、 上記電子機器の接続部に電気 的に接続されている状態か、 上記電子機器の接続部から電気的に取 り外されている状態かを検出することができる。
これにより、 従来において別個に設ける必要のあった電池パック の装着検出用の端子を削減できるので、 小型化および端子の接触不 良の問題を減らすことができる。 図面の簡単な説明 図 1は、 従来の電子機器の例を示す図である。
図 2は、 本発明の電池パック及び電子機器の実施の形態としてノ ―トブックバソコンに適用した一例を示す斜視図である。
図 3は、 図 2のノートブックパソコンにおけるノートブックパソ コンと電池パックおよびその電気的な接続部の接続例を示す図であ る。
図 4は、 本発明の他の実施の形態を示す図である。 図 5は、 本発明のさらに他の実施の形態を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説 明する。
なお、 以下に述べる実施の形態は、 本発明の好適な具体例である から、 技術的に好ましい種々の限定が付されているが、 本発明の範 囲は、 以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限 り、 これらの形態に限られるものではない。
図 2は、 本発明の実施の形態として、 ノートプック型のパ一ソナ ルコンピュータ (いわゆるノートプックパソコン) 1及び電池パヅ ク 2に本発明を適用した一例を示している。 このノートブックパソ コン 1の本体 1 0 5は、 キーボ一ド 1 0 1、 ディスプレイ 1 0 2、 カードのスロッ ト 1 0 3、 C D - R O M (コンパク トディスクを利 用した読み出し専用メモリ) のドライブ 1 0 4等を有している。 本体 1 0 5には、 電気的な接続部 3を介して、 電池パック 2を着 脱可能に装着して電気的に接続することができる。 この電池パック 2は、 ノートブックパソコン 1に対して動作用の電源を供給するも のであり、 電池パッケージと呼ばれており、 電池の種類としては例 えば 2次電池、 一例を挙げればリチウムイオン 2次電池を用いるこ とができる。
なお、 電池パック 2 としては、 2次電池やその他の種類の電池、 例えばリチウムイオン 2次電池、 鉛蓄電池 (いわゆる自動車のバ ヅ テリ) 、 N i— C d電池 (ニッケル一力 ドミゥム電池) 、 N i水素 電池 (ニッケル一水素電池) 、 N i— Z n電池 (ニッケル—亜鉛蓄 電池) 、 ポリマ一電池、 空気 Z n電池 (亜鉛一空気電池) 等を採用 することができる。
図 3は、 本発明の実施の形態においてノートブックパソコン 1と 電池パック 2が接続部 3を介して接続されている状態を示している。 図 3に示すノートブックパソコン 1は、 A Cアダプタ (交流電源 アダプタ) か、 電池パック 2を 1台のみ装着できるシステムである。 ノートブックパソコン 1は、 通信用 L S I (通信制御部ともいう、 L S I :大規模集積回路) l f、 2つのプルアップ抵抗 (Rn 1 ) 1 b、 ブルアヅプ抵抗 (Rn 2) l c等を有している。 通信用 L S I 1 f は、 例えば 5 Vの電源線 l aと、 グラン ドライン (GND) 1 0の間に接続されており、 通信用 L S I 1 f と、 2つのプルアツ プ抵抗 (Rn l ) 1 b及びプルアップ抵抗 (R n 2 ) l cのそれぞ れー端側が、 この 5 Vの電源線 1 aに接続されている。
プルアップ抵抗 (Rn l ) 1 bの他端は通信用 L S I 1 f のデー 夕線 3 hに接続され、 プルアップ抵抗 (Rn 2) l cの他端は通信 用 L S I I f のクロック線 3 iに接続されている。 データ線 3 hと クロック線 3 iは、 接続部 3 aのデ一夕端子 3 b、 クロック端子 3 cにそれぞれ接続されている。 ノートブックパソコン 1側のバヅテ リ線 3 j , 3 kは、 それぞれバッテリプラス端子 ( B a t t +端子) 3 aとバッテリマイナス端子 (B a t t—端子) 3 eに接続されて いる。 なお、 ノ'ッテリマイナス端子 (B a t t—端子) 3 eに接続 されるバッテリ線 3 kは、 上記グラン ドライ ン ( G N D ) 10とな つている。
また、 ノートブックパソコン 1は、 メインの CPU (中央演算処 理装置) のバスライン BUSに、 各種周辺デバイス 1 7や、 ROM (Reaa Only Memory) , RAM ( Ramdom Access Memory) 等のメモ リ 1 8が接続されており、 このバスライン BUSに、 上記通信用 L S I 1 f が接続されている。 電源制御回路 1 2には、 電源スィ ヅチ 1 3が設けられ、 電源オン/オフ制御が行われると共に、 電源ブラ グ 1 5からの商用交流電源が A Cアダプタ 1 4を介し供給され、 上 記バッテリ線 3 j , 3 kを介して電池パック 2からの電源が供給さ れるようになっており、 また、 該バヅテリ線 3 j, 3 kを介して電 池パック 2への充電電流供給が行われるようになつている。
一方、 電池パック 2は、 制御部である CPU (中央演算処理装置) 2 f、 1つのプルアップ抵抗 (R p 1 1 ) 2 bと、 プルダウン抵抗 (R P 2 1 ) 2 cを有している。 CPU2 f と、 プルアップ抵抗 2 bの一端側が 5 Vの電源線 2 aに接続されている。 C PU 2 f のデ —夕線 3 f とクロヅク線 3 gは、 接続部 3 aのデ一夕端子 3 b、 ク ロック端子 3 cにそれぞれ接続できる。 デ一夕線 3 f は、 プルアツ プ抵抗 2 bの他端に接続されているとともに、 クロック線 3 gはプ ルダウン抵抗 2 cの一端に接続されており、 プルダウン抵抗 2 cの 他端はグランドライン 10に接続されている。
また、 電池パヅク 2には、 例えば 4本のバヅテリセル 2 1 a, 2 1 b , 2 1 c, 2 1 dが直列に接続されて成るバッテリセル群が収 納されており、 このバッテリセル群のプラス側がスィ ツチング素子 を介して外部接続用のバッテリプラス端子 (B a t t +端子) 3 a に接続され、 マイナス側が外部接続用のバッテリマイナス端子 (B a t t—端子) 3 eに接続されている。 バッテリセル群の各バッテ リセル 2 l a, 2 1 b, 2 1 c, 2 1 dの電圧を測定するために、 マルチプレクサ 2 2及びオペアンプ 2 3が設けられ、 C P U (制御 部) 2 f からのバッテリセル選択制御信号が制御線 4 4を介してマ ルチプレクサ 2 2に送られることにより、 マルチプレクサ 2 2が 4 本のノ ッテリセル 2 1 a , 2 1 b , 2 1 c , 2 I dのいずれかを選 択してその端子電圧オペアンプ 2 3に送る。 このオペアンプ 2 3か らの出力が電圧測定用信号線 4 5を介して C P U 2 f に送られ、 C P U 2 f 内で A / D (アナログ/ディ ジタル) 変換されてバッテリ セル端子電圧がディジ夕ル値として取り込まれる。 上記バッテリセ ル群の例えばマイナス側には、 電流測定用の抵抗 2 4が挿入接続さ れており、 この抵抗 2 4を流れる電流値に応じた電圧がオペアンプ
2 5で検出されて、 電流測定用信号線 4 6を介して C P U 2 f に送 られ、 。? 11 2 で内で八/ 0 (アナログ /ディジタル) 変換され、 測定された電流値がディジタル値として取り込まれる。 これらのマ ルチプレクサ 2 2及びオペアンプ 2 3 , 2 5には、 上記バッテリセ ル群のプラス側からパワーセーブ用のスィ ツチ 2 6を介して電源供 給がなされており、 このスイ ッチ 2 6は、 C P U 2 f からパワーセ —ブ制御線 4 3を介して供給されるパワーセ一プ制御信号によりォ ン /オフ制御されるようになっている。 また、 上記バヅテリセル群 のプラス側には、 5 V電源用レギユレ一夕回路 2 9が接続され、 こ の 5 V電源用レギユレ一夕回路 2 9からの出力が 5 Vの電源線 2 a に供給されている。
さらに、 電池パック 2のバッテリプラス端子 (B a t t +端子)
3 aと、 上記バヅテリセル群のプラス側との間には、 充電 (Charge) 用のスィ ヅチング素子である F E T 3 1 と、 放電 (Discharge) 用 のスィ ツチング素子である F E T 3 2とが直列に挿入接続されてお り、 これらの F E T 3 1, 3 2にそれぞれ並列にダイオード 3 3, 3 4が接続されている。 充電用の F E T 3 1はドライバ 3 5により オン/オフ制御され、 このドライバ 3 5は C P U 2 f から充電制御 線 4 1 を介して供給される制御信号により駆動されると共に、 放電 用の F E T 3 2はドライバ 3 6によりオン/オフ制御され、 この ド ライバ 3 6 5は C P U 2 f から放電制御線 4 2を介して供給される 制御信号により駆動される。
図 3において、 5 V電源線 1 aのイ ンピーダンスを高イ ンビーダ ンスにし、 電池パック 2のデ一夕線 3 f をプルアップ抵抗 2 b (例 えば 1 M Ω ) によって電池パック 2の 5 V電源線 2 aにプルアップ し、 クロック線をプルダウン抵抗 2 c (例えば 1 0 M Ω ) によって グラン ドライン 1 0にプルダウンする。
すなわち本例においては、 各抵抗値の例を挙げれば、 ノートブッ クパソコン 1のプルァップ抵抗 l bは 4 . 7 k Qとし、 l cのプル ァップ抵抗 l cを 4 . 7 k Qとし、 電池パック 2のプルアツプ抵抗 2 bを 1 M Ωとし、 プルダウン抵抗 2 cを 1 0 Μ Ωとしている。 このノートブックパソコン 1は、 A Cアダプタか電池パヅク 1台 のみ装着でき、 5 V電源線 1 aがハイィンピーダンスのシステムで あるが、 いま、 電池パック 2が接続部 3から電気的に取り外されて、 A Cアダプタ 1 4からの電源供給で動作している状態を想定する。 このような状態のノートブックパソコン 1において、 例えば図 2の 本体 1 0 5がスリーブ状態にあり、 通信ス夕ンバイの状態では、 通 信用 L S I 1 f のデ一夕端子 3 bおよびクロック端子 3 cが、 上述 したようなハイインピーダンスの 5 V電源線 1 aの 5 Vに保持され ている。 すなわち、 プルアツプ抵抗 1 bにプルアツプされているデータ線 3 hや、 プルァヅプ抵抗 1 cにプルアツプされているクロック線 3 iは 5 Vに保持されているから、 電池パック 2を差し込んで接続部 3によ り電気的に接続すると、 電池パック 2側では、 プルアップさ れたデ一夕線 3 hの信号レベルは Hレベル (H i ghレベル) のま ま変化しないが、 プルダウンされたクロック線 3 iの信号レベルは Lレベル (L owレベル) から Hレベルに変化する。 このレベル変 化を電池パック 2の CPU 2 f のクロック端子 3 gにて検出するこ とで、 電池パック 2はノートブックパソコン 1への差し込み状態を 検出する。
電池パック 2が取り外されて、 A Cアダプタ 14で動作している ノートブックパソコン 1においては、 通信動作状態で、 例えば 8ビ ッ トのデータを 9600 bp sの速度で同期通信している場合は、 デ- -夕線 3 h、 クロック線 3 iともに通信デ一夕信号が現れるから、 Hレベルから Lレベル、 あるいは Lレベルから Hレベルに変化して いる。
そこで、 電池パヅク 2をノートブックバソコンの接続部 3に電気 的に差し込むと、 デ一夕線 3 hやクロック線 3 iに通信デ一夕に応 じて H/Lが変化する信号が現れ、 この H/Lが変化している信号 の有無を検出することにより、 電池パック 2が接続部 3に装着され たことを検出することができる。 ここで、 単に信号レベルのみに着 目する場合には、 デ一夕線 3 hが Hレベルから Lレベルに、 あるい はクロック線 3 iが Lレベルから Hレベルに変化した時の立ち下が りあるいは立ち上がりエッジを、 電池パック 2の C PU 2 f のデー 夕端子 3 f あるいはクロック端子 3 gにて検出することで、 電池パ ック 2が接続部 3に電気的に差し込まれたことを検出することがで きる。
ノートブックパソコン 1から電池パック 2も A Cアダプタ 1 4も 取り外されている場合は、 ノートブックパソコン 1の 5 V電源線 1 aは 5 Vに保持されない。 電池パック 2をノー トブックパソコン 1 に差し込むと、 電池パック 2の 5 V電源線 2 aとグランドライン 1 0を、 プルァップ抵抗 2 b、 プルァップ抵抗 1 b、 プルァップ抵抗 1 c、 プルダウン抵抗 2 cを介して電気的に接続される。 このため、 電池パック 2のデ一夕線 3 f の電圧レベルは、
( 4. 7 k Ω + 4. 7 k Ω + 1 0 Μ Ω ) x 5 / ( 1 Μ Ω + 4. 7 k Ω + 4. 7 k Q + 1 0 M Q ) V
となり、 クロック線 3 gの電圧レベルは
1 0 Μ Ω Χ 5/ ( 1 Μ Ω + 4. 7 k Ω + 4. 7 k Q + 1 0 MQ) V となり、 電池パック 2の差し込みにより、 デ一夕線 3 f は Hレベル のまま変化せず、 クロック線 3 gの信号レベルは Lレベルから Hレ ベルとなり変化するので、 このレベル変化を C P U 2 f のクロック 端子 3 gで検出することにより、 電池パック 2の差し込みを検出す る o
電池パック 2をノートブックパソコン 1から取り出すと、 電池パ ヅク 2のデ一夕線 3 f の信号レベルはプルアップされているので H レベルとなり、 クロック線 3 gの信号レベルはプルダウンされてい るので Lレベルとなる。 そこで、 電池パック 2のデータ線 3 f とク ロック線 3 gの信号レベルが、 それぞれある一定時間以上 (例えば 1秒以上) 、 Hレベルおよび Lレベルであれば電池パック 2はノー トブックパソコン 1から取り外されたものと判定する。 以上のように、 通信線であるデ一夕線とクロック線を用いて、 電 池パック 2のノートブックパソコン 1への電気的な差し込みや取り 出しを判定することで、 差し込みや取り出しの検出端子である従来 必要であった B— I N端子を削減することが可能となる。
この電子機器の構成において、 電池パック 2はデータ線やクロッ ク線の信号レベルの変化により、 電気的な装着状態と非装着状態の 検出を、 具体的には以下のように状態分けして行うのが好ましい。 装着状態の検出時の初期状態としては、 次の 3つの場合に分ける c
( 1 ) ノートブックパソコン 1が、 A Cアダプタ 1 4あるいは電池 パック 2等からの電源供給のある場合で、 かつノートプックバソコ ン 1の通信がスタンバイ状態である場合。
( 2 ) ノートブックパソコン 1が、 A Cアダプタ 1 4あるいは電池 パック 2等からの電源供給のある場合で、 かつノ一トブックバソコ ン 1が通信状態である場合。
( 3 ) ノートブックパソコン 1が、 A Cアダプタ 1 4あるいは電池 パック 2等からの電源供給のない場合。
次に、 上述の各状態 ( 1 ) 、 ( 2 ) 、 ( 3 ) について、 表 1 と図 3を参照しながら説明する。
以下余白
表 1
Figure imgf000017_0001
状態 ( 1 )
表 1の ( A ) のようにノートブヅクパソコン 1はすでに電池パヅ ク 2から電源供給を受けているので、 5 V電源線 1 aは 5 Vに保持 されている。 このため、 通信スタンバイ時には、 デ一夕線 3 f は、 クロック線 3 gともに信号レベルは Hレベル ( 5 V ) とすると、 電 池パック 2が接続部 3に電気的に差し込まれると、 データ線 3 の 信号レベルは Hレベルのまま変化しないが、 クロック線 3 gの信号 レベルは Lレベルから Hレベルに変化し、 この変化を検出したら電 池パック 2は電気的に差し込まれたものとして電池パック 2の C P U 2 f は判定する。
逆に、 電池パック 2をノー トブックパソコン 1から取り出す場合 は、 電池パック 2のデータ線 3 f およびクロヅク線 3 gの信号レべ ルはそれぞれ Hレベルおよび Lレベルになるので、 ある一定時間以 上、 データ線 3 f の信号レベルが Hレベル、 クロック線 3 gの信号 レベルは Lレベルとなることを検出したら、 電池パック 2が取り出 されたものと電池パックは判定する。
状態 ( 2 )
表 1の ( B ) のようにノートブックパソコン 1が通信中である場 合は、 ノートブヅクパソコン 1のデータ線 3 hやクロック線 3 土の 信号レベルが Lレベルから Hレベルへ、 Hレベルから Lレベルへと 時々刻々と変化している (表では H / Lで示している) ので、 電池 パック 2は差し込まれた際に、 電池パック 2のデータ線 3 f の信号 レベルが Hレベルから Lレベル、 クロック線 3 gの信号レベルが L レベルから Hレベルに変化したら、 この変化により差し込まれたも のと電池パヅク 2の C P U 2 f は判定する。
逆に、 電池パック 2をノートブックパソコン 1から取り出す場合 は、 電池パヅク 2のデ一夕線 3 f およびク口ック線 3 gの信号レべ ルはそれぞれ Hレベルおよび Lレベルになるので、 ある一定時間以 上、 デ一夕線の信号レベルは Hレベル、 クロック線の信号レベルは Lレベルとなることを検出したら、 電池パック 2が取り出されたも のと電池パック 2の C P U 2 f は判定する。
状態 ( 3 )
表 1の ( C ) のように電池パヅク 2をノートブックパソコン 1に 差し込むと、 5 V電源ライン 1 aとグラン ドライン 1 0は、 ブルア ップ抵抗 2 b、 プルァヅプ抵抗 1 b、 プルァップ抵抗 1 c、 プルダ ゥン抵抗 2 cを介して結ばれる。 プルアップ抵抗 2 bをプルアップ 抵抗 l b、 プルアップ抵抗 1 cに比べて十分大きく選び、 またプル ダウン抵抗 2 cはプルアップ抵抗 2 bの 1 0倍程度に選べば、 デ一 夕線 3 f とクロック線 3 gの信号レベルは Hレベルとなり、 デ一夕 線 3 f の信号レベルは Hレベルのまま変化しないが、 クロック線 3 gの信号レベルは Lレベルから Hレベルに変化するため、 これによ り電池パック 2の差し込みを判定できる。
逆に、 電池パック 2をノートプックパソコン 1から取り出す場合 は、 電池パック 2のデ一夕線 3 f およびクロック線 3 gの信号レべ ルはそれぞれ Hレベルおよび Lレベルになるので、 ある-一定時間以 上、 デ一夕線 3 f の信号レベルは Hレベル、 クロック線 3 gの信号 レベルは Lレベルとなることを検出したら、 電池パック 2のは取り 出されたものと電池パック 2の C P U 2 f は判定する。
次に、 図 3を参照して本発明の電子機器の他の実施の形態につい て説明する。
図 3において、 ノートブックパソコン 1の 1 aの 5 V電源線 1 a のィ ンピ一ダンスを高ィンピーダンスにし、 電池パック 2のデ一夕 線 3 hをブルアヅプ抵抗 (R p 1 1 ) (例えば 1 M Ω ) 2 bによって 5 V電源線 2 aにプルアップし、 クロック線 3 gを、 プルダウン抵 抗 (R p 2 1 ) (例えば 1 0 0 k Ω ) 2 cによってグラン ドライ ン 1 0にプルダウンする。
このプルダウン抵抗 (R p 2 1 ) 2 cの抵抗値 (例えば 1 0 0 k Ω ) は、 上述の実施の形態のプルダウン抵抗 R p 2 1の抵抗値 (例 えば 1 0 Μ Ω ) に比べて低い値であり、 また、 デ一夕線 3 hのプル アツプ抵抗 (R p 1 1 ) 2 bの抵抗値 (例えば 1 M Ω ) に比べても 1 / 1 0程度であり、 電池パヅク 2をノートブックパソコン 1に差 し込んだ状態では、 5 V電源ライン 1 aのィ ンピ一ダンスが低ィン ビ一ダンスとされることに相当する。 この構成において、 電池パヅク 2はデータ線ゃク口ック線の信号 レベルの変化により、 装着状態 ( 1 ) 、 ( 2 ) 、 ( 3 ) の検出を、 次の表 2に示すように行う。 表 2
Figure imgf000020_0001
状態 ( 1 )
表 1の (Α) の状態 ( 1) と同じである。
状態 (2)
表 1の (Β) の状態 (2) と同じである。
状態 ( 3 )
表 1の (C) のように図 3の電池パック 2をノートブックバソコ ン 1に差し込むと、 5 V電源ライン 1 aとグラン ドライン 1 0は、 プルァヅプ抵抗 2 b、 プルァップ抵抗 1 b、 プルァップ抵抗 1 c、 プルダウン抵抗 2 cを介して結ばれる。 プルアツプ抵抗 2 bをプル アップ抵抗 l b、 プルアップ抵抗 1 cに比べて十分大きく選び、 ま たプルダウン抵抗 2 cはプルァップ抵抗 2 bの 1 / 1 0倍程度に選 んでいるため、 データ線 3 f とクロック線 3 gの信号レベルは Lレ ベルとなり、 クロック線 3 gの信号レベルは Lレベルのまま変化し ないが、 デ一夕線は Hから Lに変化するため、 これにより電池パッ ク 2の差し込みを判定できる。
逆に、 電池パック 2をノートプックパソコン 1から取り出す場合 は、 電池パヅク 2のデータ線 3 f およびク口ック線 3 gの信号レべ ルはそれぞれ Hレベルおよび Lレベルになるので、 ある一定時間以 上、 デ一夕線 3 f の信号レベルは Hレベル、 クロック線 3 gの信号 レベルは Lレベルとなることを検出したら、 電池パヅク 2が取り出 されたものと電池パック 2の C P U 2 f は判定する。
また図 3の構成に変えて、 ノートプックパソコンの 5 V電源線の イ ンピーダンスを低イ ンピーダンスとし (例えば 5 V電源線とグラ ン ドライ ン間に抵抗 1 0 0 k Ωを挿入する) 、 電池パヅクのクロヅ ク線のプルダウン抵抗 R p 2 1のインピーダンスをデ一夕線のプル アップ抵抗 R p 1 1の 1 0倍程度とすることによつても、 同様の動 作により、 装着状態を検出できる。
なお、 上述した図 3に示す実施の形態においては、 電池パック 2 の C P U 2 f のデータ線 3 f をプルアツプ抵抗 ( R p 1 1 ) 2 bを 介して 5 V電源線 2 aに接続し、 クロック線 3 gをプルダウン抵抗 ( R p 2 1 ) を介してグラン ドライ ン (G N D ) 1 0に接続してい るが、 これらを逆に、 すなわち、 デ一夕線 3 f をプルダウン抵抗を 介してグラン ドラインに、 またクロック線 3 gをプルアツプ抵抗を 介して 5 V電源線に、 それぞれ接続してもよい。 この場合には、 上 記表 1や表 2におけるデータ線の信号状態と、 ク口ック線の信号状 態とが互いに逆になる点を除いて、 電池パックの装着検出は同様に 行える。
次に、 図 4と表 3を参照して、 本発明の電子機器のさらに別の実 施の形態を説明する。
図 4において、 ノートブックパソコン 1は、 抵抗 ( R n X ) 1 h、 プルアップ抵抗 ( R n 1 ) 1 b、 通信用の L S I 1 f等を有してい る。 通信用 L S I 1 f、 抵抗 1 h、 プルアツプ抵抗 1 bの一端側は、 5 V電源線 1 aに接続されており、 抵抗 1 hと通信用 L S I 1 f の 他端側は、 グラン ドライン 1 0 (バッテリ線 3 kともいう) に接続 されている。 プルアップ抵抗 1 bの他端は、 通信用 L S I I f のデ 一夕線 3 hに接続されており、 このデ一夕線 3 hはデータ端子 3 b に接続されている。 ノ ヅテリ線 3 jはバッテリ端子 3 aに接続され、 グラン ドライン 1 0 (バッテリ線 3 k ) は、 Λッテリ端子 3 eに接 続されている。
接続部 3は、 バッテリ端子 3 a, 3 eおよびデータ端子 3 bの合 計 3つの端子のみを有している。
一方、 電池パック 2は、 プルアツプ抵抗 ( R p 1 1 ) 2 bと C P U2 f を有しており、 5 V電源線 2 aは、 プルアップ抵抗 2 bの一 端部と、 C P U 2 f の一端部に接続されている。 プルアップ抵抗 2 bの他端は、 C P U 2 f のデータ線 3 f に接続されている。 CPU 2 f の他端は、 グラン ドライン 1 0に接続されている。
このように、 図 4の電子機器の実施の形態では、 接続部 3が 3つ の端子 3 a〜3 eを有しており、 しかも通信用 L S I I f と CPU 2 f は、 デ一夕線 3 h, 3 f のみを有し、 クロック線はない。 つま り図 4の電子機器は、 いわゆる 1線式通信方式を採用しているが、 図 3の実施の形態は、 デ一夕線とクロック線を有するいわゆる 2線 式の通信方式を採用しているところが異なる。
図 4において、 5 V電源線 1 aとグラン ドライ ン 1 0の間に抵抗 R n X (例えば 1 0 0 k Ω ) を挿入して、 ノートブックパソコン 1 の 5 V電源線 1 aのイ ンピーダンスを、 低イ ンピーダンスにし、 電 池パック 2のデータ線 3 f をブルアッブ抵抗 (例えば 1 M Ω ) 2 b によって 5 V電源線 2 aにプルアップする。
この図 4に示す構成において、 電池パック 2はデ一夕線 3 f の信 号レベルの変化により、 装着状態の検出を表 3に示すように行う。 表 3
Figure imgf000023_0001
状態 ( 1 )
表 3の ( A ) のようにノートブックパソコン 1の通信スタンバイ 時の状態を Lレベルとする。 これにより、 電池パック 2をノートプ ックパソコン 1に差し込むと、 電池パヅク 2のデ一夕線 3 f の信号 レベルは Hレベルから Lレベルとなるが、 この変化により電池パヅ ク 2の CPU 2 f は電池パック 2が差し込みされたと判定する。 逆に、 電池パック 2をノートブックパソコン 1から取り出す場合 は、 電池パック 2のデータ線 3 f の信号レベルは Hレベルになるの で、 ある一定時間以上、 データ線 3 f の信号レベルは Hレベルとな ることを検出したら、 電池パック 2が取り出されたものと電池パッ ク 2の CPU 2 f は判定する。
状態 ( 2 )
表 3の ( B ) のようにノー トブックパソコン 1が通信中の場合は、 そのデ一夕線 3 f の信号レベルは Hレベルから Lレベルへ、 あるい は Lレベルから Hレベルへと変化 (H/L) する。 このため電池パ ヅク 2が差し込まれると、 電池パック 2のデータ線 3 fの信号レべ ルは Hレベルから Lレベルに変化する時がある。 この変化を CPU 2 f が検出することで、 電池パック 2が差し込まれたことを検出す る。
逆に、 電池パック 2をノートブックパソコン 1から取り出す場合 は、 電池パック 2のデ一夕線 3 f の信号レベルは Hレベルになるの で、 ある一定時間以上、 データ線 3 f の信号レベルは Hレベルとな ることを検出したら、 取り出されたものと電池パックは判定する。 状態 (3)
表 3の (C) のように、 電池パック 2をノートブックパソコン 1 に差し込むと、 電池パック 2の 5 V電源線 2 aとグラン ドライン 1 0はプルアップ抵抗 2 b、 抵抗 R n Xにより結ばれる。 このため、 プルアップ抵抗 2 bを抵抗 Rnxに比べて十分大きく選ぶと、 電池 パック 2を差し込んだことによりデ一夕線 3 f の信号レベルは Hレ ベルから Lレベルに変化し、 この変化によつて電池パヅク 2の C P U 2 f は差し込まれたと判定できる。
本発明の実施の形態によれば、 通信線によ り電池パック 2のノ一 トブックバソコン 1への電気的な差し込みおよび取り出しを検出で きることになり、 従来必要であった装着状態を検出する専用の端子 を設ける必要がなくなり、 端子数の削減が可能となり、 コネクタの 小型化や接触不良の問題を減らすことができる。
なお、 電池パック 2が装着状態を検出することにより、 電池パッ ク 2からノートブックパソコン 1への電源供給を制御したり、 充放 電制御を行うことは従来と同様である。
すなわち、 電池パック 2は、 消費電流を低減するために、 電池パ ック 2がノートブックパソコン 1に装着されていない時や、 装着さ れていてもノートブックパソコン 1がスリ一プ状態である場合は、 電池パック 2内の回路の一部への電源供給を遮断し消費電流を低減 する。
装着状態による電池パック 2の充放電動作の違いとしては、 装着 されていない時は、 電池パック 2は充放電を禁止しているが、 装着 されている時は電池パック 2が正常な状態であれば、 充放電を可能 としている。
装着中にノートブヅクパソコン 1がスリーブ状態であることを検 出するのは、 通信線の信号レベルがある一定時間以上変化しないこ とを電池パック 2の C P U 2 f が検出することで行う。
電池パック 2は、 過電流保護のラツチをかけて充放電不能とする が、 過電流を検出した場合はノ一トブックパソコン 1から取り出さ れた時、 過電流保護のラッチを解除する。 さらに、 装着された電池パック 2は、 電池パック 2が装着された ことを認識して初めて、 ノートブックパソコン 1に電源を供給する (充放電可能状態) 。 また、 電池パック 2が取り出された場合には、 過電流や過放電、 過充電等の異常状態以外では取り出されたことを 認識して初めて、 充放電を禁止する。
このような充放電の制御は、 図 3の電池パック 2の C P U 2 でが 制御線 4 1、 4 2を介し、 ドライノ 3 5、 3 6を介して、 F E T 3 1、 3 2をオン/オフ制御することで行われる。 また、 電池パヅク 2からノードブックパソコン 1への電源供給が行われていない場合 には、 C P U 2 f が制御線 4 3を介してパワーセーブ制御信号をス イ ッチ 2 6に送って、 マルチプレクサ 2 2、 オペアンプ 2 3、 2 5 への電源供給をオフすることで、 パヮ一セーブ状態に制御する。 次に、 図 5を参照して、 本発明の電子機器のさらに別の実施の形 態を説明する。
図 5の実施の形態は、 図 3の実施の形態とほぼ同様であるが、 図 3の実施の形態に加えて温度補償用のサ一ミス夕 3 0が配置されて いる。 このサ一ミス夕 3 0は、 抵抗 l gと、 端子 3 nを介して、 ノ —トプックパソコン 1の 5 V電源線 l aと、 グラン ドライン 1 0の 間に配置されている。
図 3の構成において、 プルダウン抵抗 (R p 2 1 ) 2 cが例えば 1 0 0 k Ω程度と比較的低ィンピ一ダンスの実施の形態の場合には、 電池パック 2の接続状態でのデ一夕線 3 f は、 通信用 L S I 1 f の データ線 3 hから、 クロック線 3 i、 クロック線 3 gおよびブルダ ゥン抵抗 (R p 2 1 ) 2 cを介してグラン ド 1 0に対して信号レべ ルが落ちるようになつており、 これによりデ一夕端子 3 bが Hレべ ルから Lレベルに変化するようになつている。
これに対して図 5の実施の形態では、 抵抗 (R n 3 ) 1 g、 端子 3 nおよびサーミス夕 3 0を介してグラン ド 1 0に対してプルダウ ンするようにしている。 これによつて、 電池パック 2をノートプッ クパソコン 1に装着したとき、 電源線 1 aが Hレベルから Lレベル に変化するため、 電池パック 2の C P U 2 f は、 データ線 3 f の信 号レベルの変化 ( Hレベルから Lレベルへの変化) を検出すること により、 ノートブックパソコン 1に差し込まれたことを検出するこ とができるようになつている。
以上説明したように、 本発明の実施の形態によれば、 電子機器に 対して電池パックを電気的に接続する際に用いる接続端子数を減ら して、 小型化および端子接触不良の問題を減らすことができる。 すなわち、 本発明の実施の形態では、 従来必要であった B— I N 端子を削減することができ、 端子数の削減によるコネク夕の小型化 や、 端子の接触不良の問題を減らすことができる。
ところで本発明は上記実施の形態に限定されない。
上述した実施の形態では電子機器として、 所謂ノートブックパソ コンの例を挙げているが、 これに限らず、 電池パックにより電源を 供給しょうとする機器であれば、 ノートブックパソコンに限らず、 すでに述べたように他の種類のコンピュータ、 情報端末、 録音機、 ビデオテープレコーダ、 携帯電話、 電気自転車、 その他電池パック を必要とする機器に対して適用することができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 電子機器に対して電気的な接続部を介して着脱可能に装着す ることにより、 上記電子機器への電源供給を行う電池パックにおい て、
上記電子機器との間で情報をやり取りするための通信線を用いて、 上記電子機器の接続部に電気的に接続されている状態か、 上記電子 機器の接続部から電気的に取り外されている状態かを検出すること を特徴とする電池パック。
2 . 上記通信線は、 上記電子機器との間でデータのやり取りを行 うデータ線と、 上記電子機器からのクロックが供給されるクロ、ソク 線とにより構成され、 上記デ一夕線と上記クロック線における信号 の状態の組み合わせに基づいて、 上記電子機器の接続部に電気的に 接続されている状態か、 上記電子機器の接続部から電気的に取り外 されている状態かを検出することを特徴とする請求の範囲第 1項記 載の電池パック。
3 . 上記電子機器への電源供給がありかつ上記電子機器との間で の通信が行われているときの上記データ線又は上記ク口ック線の信 号の有無に応じて、 上記電子機器の接続部に電気的に接続されてい る状態か、 上記電子機器の接続部から電気的に取り外されている状 態かを検出することを特徴とする請求の範囲第 2項記載の電池パッ ク。
4 . 上記電子機器の上記データ線及びク口ック線に接続される電 源ラインが高ィンピ一ダンスとされた状態で、 上記電子機器への電 源供給がありかつ上記電子機器との間での通信が行われていない第 1の状態のときの上記ク口ック線若しくはデ一夕線の信号レベルの 変化、 上記電子機器への電源供給がありかつ上記電子機器との間で の通信が行われている第 2の状態のときのデータ線又はクロック線 の信号の変化、 及び上記電子機器への電源供給がない第 3の状態の ときのクロック線若しくはデ一夕線の信号レベルの変化に基づいて、 上記電子機器の接続部に電気的に接続されている状態か、 上記電子 機器の接続部から電気的に取り外されている状態かを検出すること を特徴とする請求の範囲第 2項記載の電池パック。
5 . 上記電子機器の上記データ線及びクロック線に接続される電 源ラインが低ィンピーダンスとされた状態で、 上記電子機器への電 源供給がありかつ上記電子機器との間での通信が行われていない第 1の状態のときの上記クロック線若しくはデ一夕線の信号レベルの 変化、 上記電子機器への電源供給がありかつ上記電子機器との間で の通信が行われている第 2の状態のときのデータ線又はク口ック線 の信号の変化、 及び上記電子機器への電源供給がない第 3の状態の ときのデータ線若しくはクロック線の信号レベルの変化に基づいて、 上記電子機器の接続部に電気的に接続されている状態か、 上記電子 機器の接続部から電気的に取り外されている状態かを検出すること を特徴とする請求の範囲第 2項記載の電池パック。
6 . 上記電子機器の電源ラインが電池パックの装着時に低ィンピ 一ダンスとされ、 上記電子機器への電源供給がありかつ上記電子機 器との間での通信が行われていない第 1の状態のときの上記ク口ッ ク線若しくはデータ線の信号レベルの変化、 上記電子機器への電源 供給がありかつ上記電子機器との間での通信が行われている第 2の 状態のときのデータ線又はクロック線の信号の変化、 及び上記電子 機器への電源供給がない第 3の状態のときのデ一夕線若しくはクロ ック線の信号レベルの変化に基づいて、 上記電子機器の接続部に電 気的に接続されている状態か、 上記電子機器の接続部から電気的に 取り外されている状態かを検出することを特徴とする請求の範囲第
2項記載の電池パック。
7 . 上記通信線は、 上記電子機器との間でデ一夕のやり取りを行 ぅデ一夕線で構成され、 上記デ一夕線における信号の状態に基づい て、 上記電子機器の接続部に電気的に接続されている状態か、 上記 電子機器の接続部から電気的に取り外されている状態かを検出する ことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の電池パック。
8 . 上記電子機器への電源供給がありかつ上記電子機器との間で の通信が行われているときの上記データ線の信号の有無に応じて、 上記電子機器の接続部に電気的に接続されている状態か、 上記電子 機器の接続部から電気的に取り外されている状態かを検出すること を特徴とする請求の範囲第 7項記載の電池パック。
9 . 上記電子機器への電源供給がありかつ上記電子機器との間で の通信が行われていない第 1の状態のときの上記データ線の信号レ ベルの変化、 上記電子機器への電源供給がありかつ上記電子機器と の間での通信が行われている第 2の状態のときのデ一夕線の信号の 変化、 及び上記電子機器への電源供給がない第 3の状態のときのデ 一夕線の信号レベルの変化に基づいて、 上記電子機器の接続部に電 気的に接続されている状態か、 上記電子機器の接続部から電気的に 取り外されている状態かを検出することを特徴とする請求の範囲第
7項記載の電池パック。
1 0 . 電池パックと、 該電池パックを電気的な接続部を介して着 脱可能に装着することにより上記電池パックからの電源供給がなさ れる電子機器と、 を有する電子機器システムにおいて、
上記電池パックと上記電子機器との間で情報をやり取りするため の通信線を用いて、 上記電池パックが上記電子機器の接続部に電気 的に接続されている状態か、 上記電池パックが上記電子機器の接続 部から電気的に取り外されている状態かを、 上記電池パックが検出 することを特徴とする電子機器システム。
1 1 . 上記通信線は、 上記電池パックと上記電子機器との間に配 置されてデ一夕のやり取りを行うデ一夕線と、 上記電池パックと上 記電子機器との間に配置されてクロックが供給されるクロック線と により構成され、 上記デ一夕線と上記ク口ック線における信号の状 態の組み合わせに基づいて、 上記電池パックが上記電子機器の接続 部に電気的に接続されている状態か、 上記電池パックが上記電子機 器の接続部から電気的に取り外されている状態かを、 上記電池パッ クが検出することを特徴とする請求の範囲第 1 0項記載の電子機器 システム。
1 2 . 上記電池パックを上記電子機器に電気的に接続する際の初 期状態として、 上記電池パックから上記電子機器への電源供給があ りかつ上記電池パックと上記電子機器との間での通信が行われてい るときの上記デ一夕線又は上記クロック線の信号の有無に応じて、 上記電池パックが上記電子機器の接続部に電気的に接続されている 状態か、 上記電池パックが上記電子機器の接続部から電気的に取り 外されている状態かを、 上記電池パックが検出することを特徴とす る請求の範囲第 1 1項記載の電子機器システム。
1 3 . 上記電子機器の上記デ一夕線及びク口ック線が高ィンピ一 ダンスの状態にある電源線にプルアツプされ、 上記電池パックを上 記電子機器に電気的に接続する際の初期状態として、 上記電池パッ クから上記電子機器への電源供給がありかつ上記電池パックと上記 電子機器との間での通信が行われていない第 1の状態のときの上記 クロック線若しくはデータ線の信号レベルの変化、 上記電池パック から ヒ記電子機器への電源供給がありかつ上記電池パックと上記電 子機器との間での通信が行われている第 2の状態のときのデ一夕線 又はク口ック線の信号の有無、 及び上記電池パックから上記電子機 器への電源供給がない第 3の状態のときのクロック線若しくはデ一 夕線の信号レベルの変化に基づいて、 上記電池パックが上記電子機 器の接続部に電気的に接続されている状態か、 上記電池パックが上 記電子機器の接続部から電気的に取り外されている状態かを、 上記 電池パックが検出することを特徴とする請求の範囲第 1 1項記載の 電子機器システム。
1 4 . 上記電子機器の上記データ線及びク口ック線が低ィ ンピー ダンスの状態にある電源線にプルアップされ、 上記電池パックを上 記電子機器に電気的に接続する際の初期状態として、 上記電池パッ クから上記電子機器への電源供給がありかつ上記電池パックと上記 電子機器との間での通信が行われていない第 1の状態のときの上記 クロック線若しくはデータ線の信号レベルの変化、 上記電池パック から上記電子機器への電源供給がありかつ上記電池パックと上記電 子機器との間での通信が行われている第 2の状態のときのデ一夕線 又はクロック線の信号の有無、 及び上記電池パックから上記電子機 器への電源供給がない第 3の状態のときのデータ線若しくはクロッ ク線の信号レベルの変化に基づいて、 上記電池パックが上記電子機 器の接続部に電気的に接続されている状態か、 上記電池パックが上 記電子機器の接続部から電気的に取り外されている状態かを、 上記 電池パックが検出することを特徴とする請求の範囲第 1 1項記載の 電子機器システム。
1 5 . 上記電子機器の上記データ線及びク口ック線に接続される 電源線は、 上記電池パックの装着時に低イ ンピーダンスとされ、 上 記電池パックを上記電子機器に電気的に接続する際の初期状態とし て、 上記電池パックから上記電子機器への電源供給がありかつ上記 電池パックと上記電子機器との間での通信が行われていない第 1の 状態のときの上記クロック線若しくはデータ線の信号レベルの変化、 上記電池パックから上記電子機器への電源供給がありかつ上記電池 パックと上記電子機器との間での通信が行われている第 2の状態の ときのデ一夕線又はクロック線の信号の有無、 及び上記電池パヅク から上記電子機器への電源供給がない第 3の状態のときのデータ線 若しくはクロック線の信号レベルの変化に基づいて、 上記電池パッ クが上記電子機器の接続部に電気的に接続されている状態か、 上記 電池パックが上記電子機器の接続部から電気的に取り外されている 状態かを、 上記電池パックが検出することを特徴とする請求の範囲 第 1 1項記載の電子機器システム。
1 6 . 上記通信線は、 上記電池パックと上記電子機器との間に配 置されてデ一夕のやり取りを行うデ一夕線により構成され、 上記デ —夕線における信号の状態に基づいて、 上記電池パックが上記電子 機器の接続部に電気的に接続されている状態か、 上記電池パックが 上記電子機器の接続部から電気的に取り外されている状態かを、 上 記電池パックが検出することを特徴とする請求の範囲第 1 0項記載 の電子機器システム。
1 7 . 上記電池パックを上記電子機器に電気的に接続する際の初 期状態として、 上記電池パックから上記電子機器への電源供給があ りかつ上記電池パックと上記電子機器との間での通信が行われてい るときの上記デ一夕線の信号の有無に応じて、 上記電池パックが上 記電子機器の接続部に電気的に接続されている状態か、 上記電池パ ックが上記電子機器の接続部から電気的に取り外されている状態か を、 上記電池パックが検出することを特徴とする請求の範囲第 1 6 項記載の電子機器システム。
1 8 . 上記電池パックを上記電子機器に電気的に接続する際の初 期状態として、 上記電池パックから上記電子機器への電源供給があ りかつ上記電池パックと上記電子機器との間での通信が行われてい ない第 1の状態のときの上記デ一夕線の信号レベルの変化、 上記電 池パックから上記電子機器への電源供給がありかつ上記電池パック と上記電子機器との間での通信が行われている第 2の状態のときの データ線の信号の有無、 及び上記電池パックから上記電子機器への 電源供給がない第 3の状態のときのデ一夕線の信号レベルの変化に 基づいて、 上記電池パックが上記電子機器の接続部に電気的に接続 されている状態か、 上記電池パックが上記電子機器の接続部から電 気的に取り外されている状態かを、 上記電池パックが検出すること を特徴とする請求の範囲第 1 6項記載の電子機器システム。
1 9 . 電池パックを電子機器に対して電気的な接続部を介して着 脱可能に装着することにより、 上記電子機器への電源供給を行う電 池パックの装着検出方法において、 上記電池パックと上記電子機器との間で情報をやり取りするため の通信線を用いて、 上記電池パックが上記電子機器の接続部に電気 的に接続されている状態か、 上記電池パックが上記電子機器の接続 部から電気的に取り外されている状態かを、 上記電池パックが検出 することを特徴とする電池パックの装着検出方法。
2 0 . 上記通信線は、 上記電子機器との間でデータのやり取りを 行うデータ線と、 上記電子機器からのクロックが供給されるクロッ ク線とにより構成され、 上記データ線と上記クロック線における信 号の状態の組み合わせに基づいて、 上記電子機器の接続部に電気的 に接続されている状態か、 上記電子機器の接続部から電気的に取り 外されている状態かを検出することを特徴とする請求の範囲第 1 9 項記載の電池パックの装着検出方法。
2 1 . 上記通信線は、 上記電子機器との間でデ一夕のやり取りを 行うデ一夕線で構成され、 上記データ線における信号の状態に基づ いて、 上記電子機器の接続部に電気的に接続されている状態か、 上 記電子機器の接続部から電気的に取り外されている状態かを検出す ることを特徴とする請求の範囲第 1 9項記載の電池パックの装着検 出方法。
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