WO2014115547A1

WO2014115547A1 - 電子機器

Info

Publication number: WO2014115547A1
Application number: PCT/JP2014/000312
Authority: WO
Inventors: 剛志佐伯; 喜治竹森; 鈴木　悟
Original assignee: パナソニック株式会社
Priority date: 2013-01-24
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2014-07-31
Also published as: JP2016048970A

Abstract

　電子機器は、充電可能な蓄電池を接続する電池接続部と、電池接続部に接続された蓄電池に蓄えられた電力を使用して所定の機能を実行する制御部と、を備える。制御部は、蓄電池を充電する場合であって、所定の機能の実行の指示を受けた場合に、蓄電池の電圧値が所定値よりも低いときは、所定の機能の実行を保留する。

Description

電子機器

　本開示は、二次電池から電源が供給され、その二次電池を充電可能な電子機器に関する。

　電子機器を載せると電磁誘導により充電を行う充電器が知られている。例えば、特許文献１は、電子機器に備えられた二次電池を電磁誘導により充電するための二次コイルと電磁的に結合し、二次電池を充電する複数の一次コイルと、電子機器の載置位置、形状、重さを含む電子機器情報を検出する検出手段とを備える充電器を開示している。

特開２０１１－１２５１３７号公報

　電子機器は、各種の機能を実行するのに際し、バッテリセルに充電された電力を消費する。バッテリセルに充電された電力量が少ない場合において、電子機器の各種の機能を実行させるとき、各種の機能の実行と同時にバッテリセルを充電させようと電力供給したとしても、充電がなされずに放電が勝ってしまうことがある。この課題を受けて、電子機器が各種の機能を実行中においても、良好に充電できることが望まれる。

　本開示は、所定の機能を実行中でも、より良好に充電を行うことができる電子機器を提供することを目的とする。

　本開示によれば、所定の機能を実行中でも、より良好に充電を行うことができる電子機器を提供できる。

デジタルビデオカメラ、バッテリパックおよび無接点充電器で構成されるシステムの電気的構成図バッテリパックのマイコンの動作を示すフローチャートバッテリ電圧値の時間変化を説明する図

　以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

〔１．実施の形態１〕
　図１に、実施の形態１における、デジタルビデオカメラ１００、バッテリパック２００および無接点充電器３００で構成されるシステムの構成図を示す。デジタルビデオカメラ１００は、バッテリパック２００を装着可能である。デジタルビデオカメラ１００は、バッテリパック２００から供給される電力に基づいて各種動作を実行する。デジタルビデオカメラ１００は、ＷｉＦｉモジュール１６０を搭載しており、他の通信機器とＷｉＦｉ通信することができる。デジタルビデオカメラ１００は、バッテリパック２００の充電状態に基づきＷｉＦｉ通信の許可／不許可を制御する。具体的には、デジタルビデオカメラ１００は、バッテリパック２００の充電電圧に応じて、ＷｉＦｉ通信を許可するか、または、ＷｉＦｉ通信を許可せずにバッテリパック２００の充電を継続するかを判断する。このような制御により、バッテリパック２００に対する無接点充電（非接触充電）の電力が、ＷｉＦｉ通信による消費電力を上回ったことを確認できるため、バッテリパック２００への充電と、他の通信機器へのＷｉＦｉ通信とを確実に両立させることができる。

　以下、実施の形態１における、デジタルビデオカメラ１００、バッテリパック２００および無接点充電器３００で構成されるシステムの構成および動作について詳細を説明する。

　図１は、デジタルビデオカメラ１００、バッテリパック２００および、無接点充電器３００の電気的構成図である。

　デジタルビデオカメラ１００は、マイコン１１０、電源回路１２０、プラス端子１３０、Ｔ端子１４０、マイナス端子１５０、ＷｉＦｉモジュール１６０、ＷｉＦｉボタン１６５、カードスロット１７０、光学系１８０、撮像センサ１８５、画像処理部１９０、システムバス１９５を備えている。

　マイコン１１０は、デジタルビデオカメラ１００全体の制御を行う演算回路である。マイコン１１０は、電源回路１２０とシステムバス１９５と電気的に接続されている。システムバス１９５は、光学系１８０、撮像センサ１８５、画像処理部１９０及びカードスロット１７０と電気的に接続されている。そのため、マイコン１１０は、システムバス１９５を介して、各構成を制御することができる。

　電源回路１２０は、電力を取り込み、取り込んだ電力からデジタルビデオカメラ１００を構成する各部が正常に動作するために必要な電圧を生成する。例えば、取り込んだ電圧が４Ｖであって、マイコン１１０が正常に動作するために必要な電圧が３Ｖであった場合、電源回路１２０は、取り込んだ４Ｖの電圧を３Ｖに変圧して、マイコン１１０に供給する。

　プラス端子１３０及びマイナス端子１５０は、バッテリパック２００から、デジタルビデオカメラ１００内の電気回路に電力を取り込むための端子である。プラス端子１３０は高圧側の端子であり、マイナス端子１５０は低圧側の端子である。Ｔ端子１４０はバッテリパック２００内のバッテリセルの温度を検出するための端子である。

　ＷｉＦｉモジュール１６０は、通信規格ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠した通信を行う通信モジュールである。デジタルビデオカメラ１００は、ＷｉＦｉモジュール１６０を介して、ＷｉＦｉモジュールを搭載した他の通信機器と通信することができる。デジタルビデオカメラ１００は、ＷｉＦｉモジュール１６０を介して、他の通信機器と直接通信を行ってもよいし、アクセスポイント経由で通信を行ってもよい。なお、ＷｉＦｉモジュールに換えて、通信規格８０２．１５．１すなわち、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）に準拠した通信を行う通信モジュールを使用しても構わない。すなわち、無線通信が可能な通信モジュールであれば使用できる。

　ＷｉＦｉボタン１６５は、デジタルビデオカメラ１００に対してＷｉＦｉ通信の指示を行うためのユーザインタフェースである。

　カードスロット１７０は、着脱可能なメモリカード１７５をビデオカメラ１００に接続するための手段である。カードスロット１７０は、メモリカード１７５を電気的及び機械的に接続可能である。メモリカード１７５は、内部にフラッシュメモリ等の記録素子を備えた外部メモリである。メモリカード１７５は、画像データなどのデータを記録できる。

　光学系１８０は、フォーカスレンズやズームレンズを含む。撮像センサ１８５は、光学系１８０を介して形成された被写体像を撮像して撮像データを生成する。画像処理部１９０は、撮像センサ１８５が生成した撮像データに対して各種画像処理を施して画像データを生成する。各種処理としては、ホワイトバランス補正、ガンマ補正、ＹＣ変換処理、電子ズーム処理、圧縮処理、伸張処理等が挙げられる。デジタルビデオカメラ１００が動画撮影する場合、画像処理部１９０は、Ｈ．２６４などの所定の動画記録フォーマットに従って動画ファイルを生成する。画像処理部１９０により生成された動画ファイルはメモリカード１７５に記録される。

　バッテリパック２００は、マイコン２１０、充電回路２２０、充電用コイル２３０、スイッチ２４０、バッテリセル２５０、プラス端子２６０、Ｔ端子２７０及びマイナス端子２８０を備えている。バッテリパック２００は、デジタルビデオカメラ１００に対して着脱することができる。バッテリパック２００がデジタルビデオカメラ１００に装着されたとき、バッテリパック２００のプラス端子２６０は、デジタルビデオカメラ１００のプラス端子１２０と電気的に接触する。同様に、バッテリパック２００のＴ端子２７０は、デジタルビデオカメラ１００のＴ端子１４０と電気的に接触する。同様に、バッテリパック２００のマイナス端子２８０は、デジタルビデオカメラ１００のマイナス端子１５０と電気的に接触する。

　マイコン２１０は、バッテリパック２００全体の制御を行う演算回路である。マイコン２１０は、充電回路２２０、スイッチ２４０、Ｔ端子２７０などと電気的に接続されている。

　充電回路２２０は、充電用コイル２３０から供給される電流の整流を行って、マイコン２１０からの充電電流値の指示に従って電流を供給する。スイッチ２４０は、マイコン２１０からの通電指示に従って、充電回路２２０から供給される電流を通電させるか否かを切り替える。

　バッテリセル２５０は、充電回路２２０からの電流供給により電力を蓄える。バッテリセル２５０は、充電回路２２０から電流供給されている限り、最大容量まで電力を蓄えることができる。バッテリセル２５０は、蓄えた電力により、デジタルビデオカメラ１００に対して電力を供給することができる。

　Ｔ端子２７０は、バッテリパック２００が、デジタルビデオカメラ１００と電気的に接続されているか否かを検出するために用いる端子である。Ｔ端子２７０は、本来は、バッテリセル２５０の温度を検出するための端子であるが、本実施の形態では、バッテリパック２００がデジタルビデオカメラ１００と電気的に接続されているか否かを検出するために用いる。なお、デジタルビデオカメラ１００と電気的に接続されているか否かを検出する端子は、Ｔ端子２７０に限定されるものではなく、独立した用途の端子を別途備えるようにしてもよい。

　無接点充電器３００は、マイコン３１０、充電回路３２０、充電用コイル３３０、ジャック３４０を備える。ジャック３４０は、無接点充電器３００内部の電気回路に電力を取り込む。無接点充電器３００は、取り込んだ電力に基づいて、充電用コイル３３０に電流を供給する。無接点充電器３００の充電用コイル２３０と対向する位置に、バッテリパック２００の充電用コイル２３０が位置するよう、バッテリパック２００を配置すると、電磁誘導の作用により、バッテリパック２００の充電用コイル２３０に電流が流れる。

　続いて、デジタルビデオカメラ１００、バッテリパック２００および無接点充電器３００の電流供給動作のフローおよび、デジタルビデオカメラ１００及びマイコン２１０の動作フローについて説明する。

　以下では、バッテリパック２００は、デジタルビデオカメラ１００に装着されているとして説明する。また、バッテリパック２００を装着したデジタルビデオカメラ１００を、無接点充電器３００の上に配置する前に、ユーザは、ＷｉＦｉボタン１６５を押下して、マイコン１１０に対してＷｉＦｉ通信指示を出しているとして説明する。なお、本開示はこの操作手順には限定されず、バッテリパック２００を装着したデジタルビデオカメラ１００を、無接点充電器３００の上に配置してから、ＷｉＦｉボタン１６５を押下するようにしてもよい。

　まず、無接点充電器３００の電流供給動作について説明する。ジャック３４０に、ＡＣアダプタ３５０が電気的に接続されると、ＡＣアダプタ３５０から供給される電力がマイコン３１０に供給される。マイコン３１０は、電力が供給されると、充電回路３２０に対して、充電用コイル３３０に電流を流すよう指示する。充電回路３２０は、マイコン３１０からの指示に従って、ジャック３４０を介して供給される電力に基づいて、充電用コイル３３０に電流を流す。これにより、充電用コイル３３０の周囲には電磁場が発生する。

　充電用コイル３３０が発生させた電磁場内に、バッテリパック２００の充電用コイル２３０が位置するとき、電磁誘導の作用により充電用コイル２３０に電流が発生する。充電用コイル２３０で発生した電流は充電回路２２０に供給される。

　充電回路２２０は、充電用コイル２３０からの電流供給を受けて、マイコン２１０に電力を供給する。これにより、マイコン２１０は起動することができる。

　続いて、マイコン２１０は、所定の電流値（例えば、１Ａ）でバッテリセル２５０を充電するよう、充電回路２２０に対して指示を行う。その後、マイコン２１０はスイッチ２４０に対して通電指示を行う。これにより、スイッチ２４０は、充電回路２２０からの電力をバッテリセル２５０に供給する。バッテリセル２５０は、充電回路２２０からの電力供給に基づいて電荷蓄積（充電）を開始する。

　バッテリセル２５０は、プラス端子２６０，１３０およびマイナス端子１５０、２８０を介して、デジタルビデオカメラ１００の電源回路１２０に電力を供給する。電源回路１２０に電力が供給されると、電源回路１２０はマイコン１１０に電力を供給して、マイコン１１０を起動させる。

　以下、図２を参照して、マイコン１１０起動後の、マイコン１１０の動作フローについて説明する。

　マイコン１１０は、電源回路１２０を介して、バッテリパック２００内のバッテリセル２５０の電圧値を検出する（Ｓ４００）。電源回路１２０は、レジスタを備えている。電源回路１２０に対して、バッテリパック２００から電力が供給されると、電源回路１２０のレジスタが書き換えられる。マイコン１１０は、書き換えられたレジスタの値を読み込むことで、バッテリパック２００内のバッテリセル２５０の電圧値を検出することができる。一般に、バッテリの電圧はバッテリに蓄積された電力に応じた値となる。そこで、本実施形態では、バッテリセル２５０に充電された電力量を、バッテリセル２５０の電圧値で判定している。

　マイコン１１０は、ステップＳ４００で検出したバッテリセル２５０の電圧値と、所定の基準電圧値（第１の電圧値）とを比較する（Ｓ４０１）。基準電圧値（第１の電圧値）の詳細については、後述する。検出したバッテリセル２５０の電圧値が、所定の基準電圧値（第１の電圧値）よりも低い場合（Ｓ４０１におけるＮｏ）、マイコン１１０は、ＷｉＦｉ通信を開始せず保留にして、バッテリセル２５０への充電をそのまま継続させる。マイコン１１０は、バッテリセル２５０の電圧値が、所定の基準電圧値（第１の電圧値）を上回るまで、ステップＳ４００およびＳ４０１の動作を繰り返す。

　バッテリセル２５０の電圧値が、所定の基準電圧値（第１の電圧値）よりも高い場合（Ｓ４０１におけるＹｅｓ）、マイコン１１０は、電源回路１２０を介して、ＷｉＦｉモジュール１６０に電力を供給させて、ＷｉＦｉモジュール１６０を起動させる（Ｓ４０２）。続いて、マイコン１１０は、ＷｉＦｉモジュール１６０を介して、通信相手となる他の通信機器を探索する（Ｓ４０３）。

　マイコン１１０は、通信相手となる他の通信機器が発見されたか否かを判断する（Ｓ４０４）。通信相手を発見した場合（Ｓ４０４におけるＹｅｓ）、マイコン１１０は、発見した通信相手と通信するよう、ＷｉＦｉモジュール１６０を制御する。具体的には、メモリカード１７５に既に記録されている動画ファイル等のコンテンツデータや、撮像センサ１８５により現在撮像中の映像に基づく動画ストリームを、ＷｉＦｉモジュール１６０を介して通信するよう制御する。

　マイコン１１０は、通信対象としたコンテンツデータの通信が完了したか否かを判断する（Ｓ４０６）。通信が完了するまで、マイコン１１０は、通信動作を継続する（Ｓ４０５、Ｓ４０６）。通信が完了すると（Ｓ４０６におけるＹｅｓ）、マイコン１１０は、ＷｉＦｉモジュール１６０の通信動作を停止させる（Ｓ４０７）。

　以上のようにして、デジタルビデオカメラ１００は、通信動作と充電動作とを両立させる。

　ここで、図３を用いて、デジタルビデオカメラ１００が、通信動作を開始するか、通信動作を開始せずに充電動作を継続させるかの判断の基準となる基準電圧値について説明する。図３は、バッテリパック２００の電圧値の時間変化を説明した図である。

　デジタルビデオカメラ１００は、図３に示すように、第１の電圧値（３．２Ｖ）と、第２の電圧値（３．１Ｖ）とを考慮して充電制御が設計されている。第１の電圧値は、デジタルビデオカメラ１００のマイコン１１０が、ＷｉＦｉ通信を開始させるときの判断基準として用いられる基準電圧値である。第２の電圧値は、ＷｉＦｉ通信が開始され、バッテリセル２５０の電圧が低下したとしても、継続して充電が可能となるバッテリセル２５０の電圧値である。すなわち、第２の電圧値は、バッテリセル２５０への充電電力が、ＷｉＦｉ通信の消費電力を下回らない限界の電圧値である。第２の電圧値は例えばアンダーカット電圧（必要な電源電圧の下限）以上に設定される。

　図３に示すように、バッテリパック２００を装着したデジタルビデオカメラ１００を、無接点充電器３００に配置すると（時刻ｔ０）、電磁誘導の作用より、バッテリパック２００のバッテリセル２５０は充電されていく。このとき、バッテリセル２５０の電圧値が第１の電圧値以下であるため、充電中、マイコン１１０はＷｉＦｉ通信を開始しない。

　その後、充電によりバッテリセル２５０の電圧値が第１の電圧値に達すると（時刻ｔ１）、マイコン１１０はＷｉＦｉ通信を開始する。このＷｉＦｉ通信の開始に伴い電力負荷が増大し、バッテリセル２５０の電圧値が低下する。このバッテリセル２５０の電圧低下が起きたとしても、バッテリセル２５０への充電電力が、ＷｉＦｉ通信の消費電力を下回らないようにすることが必要である。このため、第１の電圧値は、第２の電圧値（３．１Ｖ）に対して、少なくともＷｉＦｉ通信によるバッテリセル２５０の電圧低下分（０．１Ｖ）だけ高い値（３．２Ｖ）に設定されている。換言すれば、第１の電圧値は、少なくとも、ＷｉＦｉ通信機能の実行により消費される電力量に対して、ＷｉＦｉ通信機能の実行の際の電圧降下分よりも高い電圧値となる。

　第１の電圧値をそのような値に設定していない場合、ＷｉＦｉ通信の開始によりバッテリセル２５０の電圧低下が生じ、バッテリセル２５０への充電電力がＷｉＦｉ通信の消費電力を下回ってしまう場合がある。この場合、ＷｉＦｉ通信が終了するまで、バッテリセル２５０への充電がなされなくなってしまう。このため、バッテリセル２５０に蓄積されていた電力が徐々に放電され、やがて、ＷｉＦｉ通信中にバッテリセル２５０の電圧値がアンダーカット電圧を下回ってしまい、ＷｉＦｉ通信中であっても、強制的に通信が停止されてしまう。

　一方、本実施形態では、ＷｉＦｉ通信による電圧降下分を考慮して第１の電圧値を設定していることから、ＷｉＦｉ通信を開始後に、ＷｉＦｉ通信中にバッテリセル２５０の電圧値がアンダーカット電圧を下回ることがなく、よって、ＷｉＦｉ通信を行いながらバッテリセル２５０への充電を行うことが可能となる。

　以上のように本実施の形態１にかかるデジタルビデオカメラ１００（電子機器の一例）は、充電可能なバッテリパック２００（バッテリセル２５０）を接続する端子１３０～１５０（電池接続部の一例）と、端子１３０～１５０に接続されたバッテリパック２００に蓄えられた電力を使用して所定の機能（例えば、ＷｉＦｉ通信）を実行するマイコン１１１０とを備える。マイコン１１０は、バッテリパック２００を充電する場合であって、所定の機能の実行指示を受けた場合に、バッテリパック２００に充電されている電圧値が、基準電圧値よりも低いときは、所定の機能の実行（例えば、ＷｉＦｉ通信）を保留する。

　このように、バッテリパック２００の充電電圧（充電電力）に応じて、ＷｉＦｉ通信を許可するか、ＷｉＦｉ通信を許可せずバッテリパック２００の充電を継続するかを判断する。これにより、バッテリパック２００に対する無接点充電の電力が、ＷｉＦｉ通信による消費電力を上回ったことを確認でき、バッテリパック２００への充電と、他の通信機器へのＷｉＦｉ通信とを確実に両立させることができる。

〔他の実施の形態〕
　以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。以下、他の実施の形態を例示する。

　上記の実施形態では、バッテリパック２００の充電状態に応じてＷｉＦｉ通信の許可／不許可を制御した。バッテリパック２００の充電状態に応じて電子機器の他の機能の実施を制限するようにしてもよい。例えば、上記のＷｉＦｉ通信に代えて、デジタルビデオカメラ１００の種々の機能（例えば、画像撮影機能、再生機能）の実施をバッテリパック２００の充電状態に応じて制御してもよい。

　または、バッテリパック２００の充電中において、バッテリパック２００の充電電圧が所定の基準電圧よりも高いときに、画像撮影機能および再生機能の実施を許可するようにしてもよい。一方、バッテリパック２００の充電電圧が所定の基準電圧よりも低いときには、画像撮影機能等を実施した上で、バッテリの残量がやがてなくなる旨等の警告メッセージを表示部に表示するようにしてもよい。

　また、バッテリパック２００の充電状態に応じて画像撮影機能の実施を制御する場合、第１の電圧値を画像撮影のモードに応じて変更してもよい。例えば、デジタルビデオカメラ１００が比較的高い解像度の画像データを撮影する第１のモードと、比較的低い解像度の画像データを撮影する第２のモードとを有する場合、第１のモードのときの第１の設定値を、第２のモードのときの第１の設定値よりも高く設定してもよい。これは、第１のモードの方が第２のモードよりも消費電力が大きく、動作開始によるバッテリ電圧の降下分が大きいと考えられるからである。

　上記実施形態では、無接点充電を電磁誘導方式で行ったが、無接点充電の方式はこれに限定されない。例えば、無接点充電は電界結合方式によるものであってもよいし、それら以外の無接点充電方式によるものであってもよい。

　上記実施形態では、電子機器の一例としてデジタルビデオカメラを示したが、本開示の思想が適用可能な電子機器はこれに限定されない。本開示の思想は、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ等の、充電可能なバッテリを電源とする電子機器に適用できる。

　以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

　したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

　また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

　本開示は、充電が可能なバッテリを電源として利用するデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話、スマートフォン等の電子制御機器に有用である。

Claims

　充電可能な蓄電池を接続する電池接続部と、
　前記電池接続部に接続された蓄電池に蓄えられた電力を使用して所定の機能を実行する制御部と、を備え、
　前記制御部は、
　　前記蓄電池を充電する場合であって、前記所定の機能の実行の指示を受けた場合に、前記蓄電池の電圧値が、所定値よりも低いときは、前記所定の機能の実行を保留する、
　電子機器。
　前記制御部は、
　　前記所定の機能の実行を保留しつつ前記蓄電池の充電中において、前記蓄電池電圧値が、前記所定値を超えたときに、保留していた前記所定の機能の実行を開始する、
　請求項１に記載の電子機器。
　他の機器と通信を行う通信部を更に備え、
　前記所定の機能は、前記通信部を介した通信機能である、
　請求項１又は２に記載の電子機器。
　前記所定値は、前記所定の機能の実行に消費される電力値よりも高い値に設定される、請求項１又は２に記載の電子機器。
　前記蓄電池は無接点充電方式により充電される、請求項１又は２に記載の電子機器。