(57)【要約】【課題】  バッテリの終止をより正確に検出することができる、バッテリ駆動の表示装置、バッテリ終止電圧検出方法および検出システムを提供する。【解決手段】  バッテリ駆動の表示装置１００は、バッテリ１２と、第１および第２のコンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２と、不揮発性メモリ１８と、バッテリの電圧で駆動されるコントローラ１６と、表示デバイス２０とを含む。不揮発性メモリ１８は、安定化電源２１０を利用して測定した第１および第２のコンパレータの第１および第２の基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２を記憶する。コントローラ１６は、バッテリ１２が接続されたとき、第１および第２のコンパレータの第１および第２の基準電圧ｒｅｆ１、ｒｅｆ２よりもバッテリの電圧が小さくなったことを検出し、そのときの第１および第２の検出時間Ｔ１、Ｔ２と測定された基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２に基づきバッテリの終止電圧の時間Ｔ３を算出する。【選択図】    図４
2010121978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ、少なくとも第１および第２のコンパレータ、不揮発性メモリ、およびバッテリの電圧で駆動される電子回路を含む電子装置のバッテリ終止電圧検出方法であって、
外部電源の電圧を第１および第２のコンパレータの入力に供給するステップと、
外部電源の電圧を利用して第１および第２のコンパレータの第１および第２の基準電圧を測定するステップと、
測定された第１および第２の基準電圧を前記不揮発性メモリに記憶するステップと、
バッテリの出力電圧を第１および第２のコンパレータの入力に供給するステップと、
第１のコンパレータにおいて、バッテリからの入力電圧が第１の基準電圧よりも小さくなったときの第１の検出時間を検出するステップと、
第２のコンパレータにおいて、バッテリからの入力電圧が第２の基準電圧よりも小さくなったときの第２の検出時間を検出するステップと、
第１および第２の検出時間と、前記測定された第１および第２の基準電圧とに基づきバッテリの終止電圧に関する時間情報を算出するステップと、
を有するバッテリ終止電圧検出方法。
【請求項２】
バッテリ終止電圧検出方法はさらに、バッテリの終止電圧に関する時間情報を出力するステップを含む、請求項１に記載のバッテリ終止電圧検出方法。
【請求項３】
前記算出するステップは、バッテリ終止電圧までの残り時間を次式により算出する、請求項１に記載のバッテリ終止電圧検出方法。
【数１】
2010121978.tif 000005
【請求項４】
バッテリと、
少なくとも第１および第２のコンパレータと、
不揮発性メモリと、
バッテリの電圧で駆動されるコントローラと、
第１および第２のコンパレータの入力に外部電源またはバッテリを接続する接続手段と、
前記接続手段により第１および第２のコンパレータの入力に外部電源が接続されたとき、外部電源を利用して第１および第２のコンパレータの第１および第２の基準電圧を測定し、測定された第１および第２の基準電圧を前記不揮発性メモリに記憶する基準電圧測定手段とを有し、
前記コントローラは、
前記接続手段により第１および第２のコンパレータの入力にバッテリが接続されたとき、第１のコンパレータにおいて入力電圧が第１の基準電圧よりも小さくなったときの第１の検出時間を検出し、第２のコンパレータにおいて入力電圧が第２の基準電圧よりも小さくなったときの第２の検出時間を検出する検出手段と、
前記測定された第１および第２の基準電圧と前記第１および第２の検出時間に基づきバッテリの終止電圧に関する時間情報を算出する算出手段とを有する、
バッテリ終止電圧検出システム。
【請求項５】
前記基準電圧測定手段は、外部電源から出力される電圧を段階的に可変し、第１のコンパレータの出力が反転したときの可変電圧を測定された第１の基準電圧とし、第２のコンパレータの出力が反転したときの可変電圧を測定された第２の基準電圧とする、請求項４に記載のバッテリ終止電圧検出システム。
【請求項６】
前記バッテリ、第１および第２のコンパレータ、前記不揮発性メモリおよび前記コントローラは、バッテリ駆動の表示装置を構成し、
前記基準電圧測定手段は、前記表示装置をテストするテスト装置内に設けられ、
前記基準電圧測定手段による第１および第２の基準電圧の測定は、表示装置を出荷する前のテストシーケンスにおいて実行される、請求項４に記載のバッテリ終止電圧検出システム。
【請求項７】
バッテリと、
少なくとも第１および第２のコンパレータと、
不揮発性メモリと、
表示媒体と、
バッテリの電圧で駆動され、前記不揮発性メモリに記憶された表示データを前記表示媒体に表示可能なコントローラとを含み、
前記不揮発性メモリは、外部電源を利用して測定した第１および第２のコンパレータの第１および第２の基準電圧を記憶しており、
前記コントローラは、第１および第２のコンパレータの入力にバッテリが接続されたとき、第１のコンパレータにおいて入力電圧が第１の基準電圧よりも小さくなったときの第１の検出時間を検出し、さらに第２のコンパレータにおいて入力電圧が第２の基準電圧よりも小さくなったときの第２の検出時間を検出し、
前記コントローラは、前記測定された第１および第２の基準電圧と前記第１および第２の検出時間に基づきバッテリの終止電圧に関する時間情報を算出する、
バッテリ駆動の表示装置。
【請求項８】
前記コントローラはさらに、算出した時間情報を前記表示媒体に表示させる、請求項７に記載のバッテリ駆動の表示装置。
【請求項９】
バッテリ駆動の表示装置はさらに、無線によりデータ通信が可能な通信手段を含み、前記コントローラは、前記通信手段から得られた表示データを前記不揮発性メモリに記憶し、かつ前記バッテリの終止電圧に関する時間情報を前記通信手段を介して外部装置へ送信する、請求項７に記載のバッテリ駆動の表示装置。
【請求項１０】
前記表示媒体は電子ペーパを含み、前記表示データは値札情報を含む、請求項７に記載のバッテリ駆動の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリの終止電圧検出方法、検出システムおよびこれらを利用したバッテリ駆動の表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子値札、作業指示書、その他のポータブルな表示装置は、内部電源にバッテリを有し、バッテリの電力を利用して電子回路等を駆動しディスプレイへの表示を行っている。電子回路等を動作させるためには、一定の駆動電圧が必要である。このため、バッテリの残容量を監視するシステムにより、バッテリの出力電圧が一定より小さくなったとき、バッテリの使用を停止し、バッテリの交換または充電を促している。例えば、特許文献１は、バッテリに設けられた電流センサと電圧センサからの電流と電圧と検出し、バッテリの残存容量を測定する装置を開示している。
【０００３】
また、バッテリ駆動の表示装置では、バッテリの交換頻度をできるだけ少なくするため、消費電力の少ない電子回路やディスプレイの使用が望ましい。特に、電子値札のように表示内容が頻繁に変更されない場合には、表示内容を電気的に書き換えるときにのみ電力が消費される電子ペーパの使用が適している。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００-３３８２０４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１のバッテリ残容量測定装置は、ハイブリッドカーのバッテリの残容量を測定するものであり、必ずしもポータブルなバッテリ駆動の表示装置に適するものではない。
【０００６】
図１は、従来のバッテリ駆動の表示装置の構成を示す図である。同図に示すように、表示装置１０は、一次コイン電池等のバッテリ１２と、バッテリ１２からのアナログ電圧信号をディジタル電圧信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１４と、コントローラ１６と、表示データ等を記憶した不揮発性メモリ１８と、電子ペーパ等の表示装置２０とを含んで構成される。コントローラ１６は、不揮発性メモリ１８に記憶された表示データを読み出し、これを表示装置２０へ表示させる。また、コントローラ１６は、Ａ／Ｄコンバータ１４の出力を監視し、バッテリ１２の終止電圧を測定する。バッテリ１２の電圧の測定にＡ／Ｄコンバータ１４を用いるため、絶対的な電圧を検出することで、終止電圧を精度良く算出することができる反面、コストが高くなるという問題がある。
【０００７】
図２は、他の従来のバッテリ駆動の表示装置の構成を示す図である。同図に示す表示装置１０Ａは、Ａ／Ｄコンバータの代わりに、２つのコンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２を備えている。各コンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２は、一方の入力にバッテリ１２の出力を接続し、他方の入力に基準電圧ｒｅｆ１、ｒｅｆ２（ｒｅｆ１＜ｒｅｆ２）を接続し、それらの入力を比較し、基準電圧より入力電圧が小さくなると、出力信号がＬ（ロー）レベルからＨ（ハイ）レベルに反転する。コントローラ１６は、コンパレータＣＯＭＰ１の出力がＬからＨへ反転したときの検出時間Ｔ１と、コンパレータＣＯＭＰ２の出力がＬからＨへ反転したときの検出時間Ｔ２から、希望するバッテリの終止電圧の時間またはその残り時間を計算する。コントローラ１６は、残り時間がないとき、あるいはそれを経過したとき、バッテリの使用を停止し、その交換を表示デバイス２０に行う。
【０００８】
図３は、直線補間により終止電圧までの残り時間を計算する方法を説明するグラフである。縦軸は電圧、横軸は時間である。コンパレータＣＯＭＰ２がＬからＨに反転したときの検出時間をＴ１、コンパレータＣＯＭＰ２の基準電圧をｒｅｆ２、コンパレータＣＯＭＰ１がＬからＨに反転したときの検出時間をＴ２、コンパレータＣＯＭＰ１の基準電圧をｒｅｆ１、希望する終止電圧をＶｅとする。この場合、基準電圧ｒｅｆ２とｒｅｆ１を通る直線と終止電圧Ｖｅとが交差する点から終止電圧Ｖｅの時間Ｔｅを求めることができ、終止電圧までの残り時間は、Ｔｅ−Ｔ２となる。
【０００９】
しかしながら、コンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の基準電圧ｒｅｆ１、ｒｅｆ２の精度がよくないと、バッテリ終止電圧までの時間Ｔｅを正確に計算することができない。基準電圧ｒｅｆ１、ｒｅｆ２は、概ね±１００ｍＶの範囲に保証されるが、そうすると、図３に示すように、コンパレータＣＯＭＰ２の検出範囲はｒｅｆ２とｒｅｆ２’の範囲となり、コンパレータＣＯＭＰ１の検出範囲がｒｅｆ１とｒｅｆ１’の範囲となる。コンパレータの検出範囲に幅が生じると、終止電圧Ｖｅの時間Ｔｅは、Ｔｅ１、Ｔｅ２、Ｔｅ３の範囲となり、正確に残り時間Ｔｅを測定することができなくなる。測定誤差が大きくなれば、バッテリの残容量が十分であるにもかかわらず、バッテリ交換を表示したり、あるいは、バッテリ交換前にバッテリが空になって動作が終了してしまい、バッテリを有効かつ正しく利用することができない。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、バッテリの終止をより正確に検出することができる、バッテリ駆動の表示装置、バッテリ終止電圧検出方法および検出システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のバッテリ終止電圧検出方法は、バッテリ、少なくとも第１および第２のコンパレータ、不揮発性メモリ、およびバッテリの電圧で駆動される電子回路を含む電子装置において、外部電源の電圧を第１および第２のコンパレータの入力に供給するステップと、外部電源の電圧を利用して第１および第２のコンパレータの第１および第２の基準電圧を測定するステップと、測定された第１および第２の基準電圧を前記不揮発性メモリに記憶するステップと、バッテリの出力電圧を第１および第２のコンパレータの入力に供給するステップと、第１のコンパレータにおいて、バッテリからの入力電圧が第１の基準電圧よりも小さくなったときの第１の検出時間を検出するステップと、第２のコンパレータにおいて、バッテリからの入力電圧が第２の基準電圧よりも小さくなったときの第２の検出時間を検出するステップと、第１および第２の検出時間と、前記測定された第１および第２の基準電圧とに基づきバッテリの終止電圧に関する時間情報を算出するステップとを有する。
【００１２】
好ましくは、バッテリ終止電圧検出方法はさらに、バッテリの終止電圧に関する時間情報を出力するステップを含む。バッテリ終止電圧までの残り時間は次式により算出される。
【数１】
2010121978.tif 000003
【００１３】
本発明に係るバッテリ終止電圧検出システムは、バッテリと、少なくとも第１および第２のコンパレータと、不揮発性メモリと、バッテリの電圧で駆動されるコントローラと、第１および第２のコンパレータの入力に外部電源またはバッテリを接続する接続手段と、前記接続手段により第１および第２のコンパレータの入力に外部電源が接続されたとき、外部電源を利用して第１および第２のコンパレータの第１および第２の基準電圧を測定し、測定された第１および第２の基準電圧を前記不揮発性メモリに記憶する基準電圧測定手段とを有する。前記コントローラは、前記接続手段により第１および第２のコンパレータの入力にバッテリが接続されたとき、第１のコンパレータにおいて入力電圧が第１の基準電圧よりも小さくなったときの第１の検出時間を検出し、第２のコンパレータにおいて入力電圧が第２の基準電圧よりも小さくなったときの第２の検出時間を検出する検出手段と、前記測定された第１および第２の基準電圧と前記第１および第２の検出時間に基づきバッテリの終止電圧に関する時間情報を算出する算出手段とを有する。
【００１４】
好ましくは前記基準電圧測定手段は、外部電源から出力される電圧を段階的に可変し、第１のコンパレータの出力が反転したときの可変電圧を測定された第１の基準電圧とし、第２のコンパレータの出力が反転したときの可変電圧を測定された第２の基準電圧とする。
【００１５】
好ましくは、前記バッテリ、第１および第２のコンパレータ、前記不揮発性メモリおよび前記コントローラは、バッテリ駆動の表示装置を構成し、前記基準電圧測定手段は、前記表示装置をテストするテスト装置内に設けられ、前記基準電圧測定手段による第１および第２の基準電圧の測定は、表示装置を出荷する前のテストシーケンスにおいて実行される。
【００１６】
本発明に係るバッテリ駆動の表示装置は、バッテリと、少なくとも第１および第２のコンパレータと、不揮発性メモリと、表示媒体と、バッテリの電圧で駆動され、前記不揮発性メモリに記憶された表示データを前記表示媒体に表示可能なコントローラとを含み、前記不揮発性メモリは、外部電源を利用して測定した第１および第２のコンパレータの第１および第２の基準電圧を記憶しており、前記コントローラは、第１および第２のコンパレータの入力にバッテリが接続されたとき、第１のコンパレータにおいて入力電圧が第１の基準電圧よりも小さくなったときの第１の検出時間を検出し、さらに第２のコンパレータにおいて入力電圧が第２の基準電圧よりも小さくなったときの第２の検出時間を検出し、前記コントローラは、前記測定された第１および第２の基準電圧と前記第１および第２の検出時間に基づきバッテリの終止電圧に関する時間情報を算出する。
【００１７】
好ましくは前記コントローラはさらに、算出した時間情報を前記表示媒体に表示させる。好ましくはバッテリ駆動の表示装置はさらに、無線によりデータ通信が可能な通信手段を含み、前記コントローラは、前記通信手段から得られた表示データを前記不揮発性メモリに記憶し、かつ前記バッテリの終止電圧に関する時間情報を前記通信手段を介して外部装置へ送信する。好ましくは前記表示媒体は電子ペーパを含み、前記表示データは値札情報を含む。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、外部電源を利用して第１および第２のコンパレータの第１および第２の基準電圧を測定するようにしたので、第１および第２の基準電圧の動作保証の幅が広く第１および第２の基準電圧のバラツキが大きい場合であっても、第１および第２の基準電圧の正確な値を得ることができる。そして、測定された第１および第２の基準電圧を不揮発性メモリに記憶し、第１および第２のコンパレータがバッテリの電圧の低下を検出したときに、不揮発性メモリから読み出された第１および第２の基準電圧を用いて終止電圧に関する時間情報を算出するため、終止電圧までの残り時間等を正確に算出することができる。これにより、バッテリを有効に利用し、適切なタイミングでバッテリの交換等の警告を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の最良の形態に係るバッテリ駆動の表示装置について図面を参照して説明する。
【実施例】
【００２０】
図４は、本発明の実施例に係るバッテリ駆動の表示装置１００と当該表示装置に接続されたテスト装置２００とを示すブロック図である。
【００２１】
バッテリ駆動の表示装置１００は、図２に示した従来の表示装置１０Ａと基本的な構成は同じである。すなわち、表示装置１００は、１次電池のバッテリ１２と、２つのコンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２と、コントローラ１６と、不揮発性メモリ１８と、表示デバイス２０とを含んでいる。
【００２２】
コンパレータＣＯＭＰ１の反転入力には、スイッチＳＷの出力が接続され、非反転入力には基準電圧ｒｅｆ１が接続される。コンパレータＣＯＭＰ１は、入力電圧が基準電圧ｒｅｆ１よりも大きいとき、Ｌレベルの信号を出力し、入力電圧が基準電圧ｒｅｆ１よりも小さいとき、Ｈレベルの信号を出力する。
【００２３】
同様に、コンパレータＣＯＭＰ２の反転入力には、スイッチＳＷの出力が接続され、非反転入力には基準電圧ｒｅｆ２が接続される。コンパレータＣＯＭＰ２は、入力電圧が基準電圧ｒｅｆ２よりも大きいとき、Ｌレベルの信号を出力し、入力電圧が基準電圧ｒｅｆ２よりも小さいとき、Ｈレベルの信号を出力する。ここで、基準電圧ｒｅｆ１＜基準電圧ｒｅｆ２の関係にある。
【００２４】
コントローラ１６は、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびタイマ等を含むマイクロコンピュータにより構成される。ＲＯＭは、表示デバイス２０に表示データを表示するためのプログラム、バッテリの残量を管理するプログラムなどを格納している。コントローラ１６は、これらのプログラムに従い、不揮発性メモリ１８に記憶された表示データを読出し、これを表示デバイス２０に表示させ、コンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の出力を監視し、バッテリの終止電圧の時間の算出などを行う。
【００２５】
不揮発性メモリ１８は、例えばＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリから構成される。本実施例では、不揮発性メモリ１８は、表示デバイス２０に表示するための表示データのみならず、後述するように表示装置１００の出荷前のテストシーケンスにおいて測定されたコンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の基準電圧を記憶する。
【００２６】
表示デバイス２０は、特に制限されないが、好ましくは消費電力が少ない電子ペーパを用いて構成される。電子ペーパは、マイクロカプセル方式や電子粉流体方式などが知られており、表示内容を電気的に書き換えるときにのみ電力が消費され、表示しているときには電力が消費されない利点をもつ。但し、表示デバイス２０は、電子ペーパに限らず、液晶素子などを用いて構成することも可能である。
【００２７】
テスト装置２００は、表示装置１００を出荷する前に、表示装置１００の各部が正常に動作するか否かをテストする。テスト装置２００は、スイッチＳＷと、安定化電源２１０と、アナログ／ディジタルコンバータ（ＡＤＣ）２２０と、マイクロコントローラ２３０とを含んで構成される。マイクロコントローラ２３０は、好ましくは表示装置１００をテストするためのテストプログラムをそのＲＯＭに格納している。
【００２８】
本実施例において、テスト装置２００のテストプログラムは、表示装置１００のコンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の基準電圧ｒｅｆ１、ｒｅｆ２を正確に測定し、測定した基準電圧を不揮発性メモリ１８に記憶する測定シーケンスを含んでいる。測定シーケンスにおいて、マイクロコントローラ２３０は、スイッチＳＷを切替え、安定化電源２１０から出力される電圧を段階的に可変し、安定化電源２１０からの可変電圧がコンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の反転入力に供給されるようにする。さらにマイクロコントローラ２３０は、コンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２において、反転入力が基準電圧ｒｅｆ１、ｒｅｆ２よりも大きいことが検出されたとき（すなわち、出力がＨレベルからＬレベルに反転したとき）、Ａ／Ｄコンバータ２２０から安定化電源２１０のアナログ電圧信号を変換したディジタル電圧信号を受け取り、この電圧値をコンパレータの基準電圧ｒｅｆ１、ｒｅｆ２の測定電圧として不揮発メモリ１８に書き込む。
【００２９】
次に、このように構成されたバッテリの終止電圧検出システムの動作について説明する。
（コンパレータの基準電圧の測定）
図５は、テスト装置による基準電圧の測定動作を示すフローチャートである。表示装置１００を出荷する前に、表示装置１００はテスト装置２００に接続され（ステップＳ１０１）、テスト装置２００によって表示装置１００が正常であるか否かのテストが行われる。テストプログラム内の測定シーケンスが開始されると、コントローラ２３０は、スイッチＳＷの出力を入力端子Ａに接続する（ステップＳ１０２）。これにより、安定化電源２１０の電圧がコンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の反転入力に供給される。
【００３０】
次に、コントローラ２３０は、安定化電源２１０を０Ｖに設定し（ステップＳ１０３）、それから安定化電源２１０の出力電圧がΔＶだけ増加するような制御を行う（ステップＳ１０４）。ΔＶが小さければ小さいほど、基準電圧ｒｅｆ１、ｒｅｆ２の測定精度を高くすることができる。コンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の基準電圧ｒｅｆ１、ｒｅｆ２の保証電圧幅（バラツキ幅）が±ΔＭであるとき、例えば、ΔＶは、ΔＭ／１０に設定される。
【００３１】
ΔＶだけ可変された電圧がコンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の反転入力に供給され、可変電圧が基準電圧ｒｅｆ１、ｒｅｆ２よりも小さいとき、コンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の出力はＨレベルである。コントローラ２３０は、コンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の出力がＨレベルからＬレベルに反転したか否かを検出し（ステップＳ１０５、Ｓ１０６）、ＨからＬへの出力の反転が検出されない場合には、ステップＳ１０４に戻り、コントローラ２３０は、安定化電源２１０の電圧をさらにΔＶだけ増加させ、これをコンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２に供給する処理を繰り返す。
【００３２】
基準電圧ｒｅｆ１は、基準電圧ｒｅｆ２よりも小さいので、コンパレータＣＯＭＰ１の出力がコンパレータＣＯＭＰ２よりも先にＨからＬへ反転する（ステップＳ１０５）。ＨからＬへの出力の反転が検出されると、コントローラ２３０は、Ａ／Ｄコンバータ２２０による安定化電源２１０のアナログ電圧信号を変換したディジタル電圧信号を読出し（ステップＳ１０７）、読出したディジタル電圧信号を測定された基準電圧Ｖｒｅｆ１（基準電圧ｒｅｆ１と区別するため、測定された基準電圧をＶｒｅｆ１で表す）として、不揮発性メモリ１８に書き込む（ステップＳ１０８）。
【００３３】
次に、コンパレータＣＯＭＰ２の出力がＨからＬに反転したことが検出されると（ステップＳ１０６）、コントローラ２３０は、そのときのＡ／Ｄコンバータ２２０の出力を読み取り（ステップＳ１０９）、読み出した電圧信号を測定された基準電圧Ｖｒｅｆ２（基準電圧ｒｅｆ２と区別するため、測定された基準電圧をＶｒｅｆ２で表す）として、不揮発性メモリに書き込む（ステップＳ１１０）。コントローラ２３０は、基準電圧の測定が終了したとき、あるいはすべてのテストシーケンスが終了したとき、スイッチＳＷの出力を入力端子Ｂに切替える（ステップＳ１１１）。
【００３４】
（バッテリの監視動作）
図６は、本実施例の表示装置におけるバッテリを監視するときの動作フローチャートである。コンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の反転入力には、バッテリ１２の出力電圧が供給される。また、コントローラ１６は、バッテリ１２からの電圧供給により駆動可能な状態となり、内部タイマによる時間計測を開始し、必要に応じて不揮発性メモリ１８から表示データを読出し、表示データを表示デバイス２０へ表示させる。
【００３５】
コントローラ１６は、コンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の出力を監視し、それらの出力がＬレベルからＨレベルに反転したことを検出する（ステップＳ２０１、Ｓ２０２）。バッテリ１２の出力電圧は、当初、基準電圧ｒｅｆ１、ｒｅｆ２よりも高いので、コンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の出力はＬレベルにある。
【００３６】
基準電圧ｒｅｆ２がｒｅｆ１よりも高いので、バッテリの出力電圧が低下すると、コンパレータＣＯＭＰ２の出力が、コンパレータＣＯＭＰ１よりも先にＬレベルからＨレベルに反転する（ステップＳ２０１）。コントローラ１６は、コンパレータＣＯＭＰ２の出力の反転を検出すると、そのときの内部タイマによるカウント値を検出時間Ｔ１として不揮発性メモリ１８に記憶する（ステップＳ２０３）。検出時間Ｔ１は、スイッチＳＷの出力が入力端子Ｂに接続されたとき、すなわちタイマが時間計測をしたときからの時間である。
【００３７】
さらにバッテリ１２の出力電圧が低下すると、反転入力が基準電圧ｒｅｆ１を下回り、コンパレータＣＯＭＰ１の出力がＬレベルからＨレベルに反転する（ステップＳ２０２）。コントローラ１６は、このときの検出時間Ｔ２を不揮発性メモリ１８に記憶する（ステップＳ２０４）。
【００３８】
次に、コントローラ１６は、不揮発性メモリ１８に記憶されている測定された基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２と、検出時間Ｔ１、Ｔ２を読出し（ステップＳ２０５）、測定された基準電圧Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２、検出時間Ｔ１、Ｔ２に基づき、バッテリの終止電圧の時間または残り時間を計算する（ステップＳ２０６）。
【００３９】
図７は、終止電圧の時間Ｔ３の算出例を示すグラフである。縦軸は電圧、横軸は時間である。ここに示す例では、コンパレータＣＯＭＰ２の測定された基準電圧Ｖｒｅｆ２とその検出時間Ｔ１、コンパレータＣＯＭＰ１の測定された基準電圧Ｖｒｅｆ１とその検出時間２との関係から、終止電圧Ｖｅの時間Ｔ３を次式により算出する。
【００４０】
【数１】
2010121978.tif 000004
【００４１】
Ｔ３−Ｔ２は、現在時刻から終止電圧Ｖｅまでの残り時間を示す。コントローラ１６は、求められた終止電圧までの時間Ｔ３を不揮発性メモリ１８に格納し、バッテリの使用時間が終止電圧の時間Ｔ３を越えるか否かを監視する（ステップＳ２０７）。バッテリの使用時間は、コントローラ１６の内部タイマによって計測され、コントローラ１６による監視は、常時行う必要はなく、一定の時間間隔で行うことが可能である。
【００４２】
コントローラ１６は、終止電圧までの時間Ｔ３を越えたことを検出すると、バッテリ動作を実質的に終了し（ステップＳ２０８）、バッテリの電力がこれ以上に消費されないようにする。そして、表示デバイス２０に、バッテリ交換を示す警告が表示される（ステップＳ２０９）。
【００４３】
このように本実施例によれば、コンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の基準電圧ｒｅｆ１、ｒｅｆ２の保証範囲にバラツキがあったとしても、外部電源を利用して基準電圧を精度良く測定し、これを終止電圧の時間算出に利用するため、終止電圧の時間Ｔ３を正確に求めることができ、その結果、適切なタイミングでバッテリの動作を停止させ、かつバッテリの交換を促すことができる。
【００４４】
上記実施例では、終止電圧の時間を直線補間により算出する例を示したが、例えば図８に示すように、バッテリの残容量に対する出力電圧の変化が放物線のような曲線または非直線Ｐであるとき、ｎ個（ｎは３以上の整数）のコンパレータを用い、それらの測定された基準電圧（Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２、・・・Ｖｒｅｆｎ）と検出時間（Ｔ１、Ｔ２、・・・Ｔｎ）との関係から曲線または非直線Ｐを補間し、終止電圧Ｖｅまでの時間Ｔｅを算出することも可能である。
【００４５】
また、バッテリの残容量に対する出力電圧の変化する関係（直線または曲線）が予め分かっている場合には、その関係を不揮発性メモリ１８に記憶しておき、当該関係と測定された基準電圧および検出時間から終止電圧までの時間を算出することも可能である。例えば、図７に示すような直線の関係であれば、その傾きを不揮発性メモリ１８に記憶しておくことで、少なくとも測定された基準電圧Ｖｒｅｆ２と検出時間Ｔ１から、終止電圧Ｖｅまでの時間Ｔ３を求めることができる。同様に、図８に示すような曲線Ｐが分かっている場合にも、少なくとも１つの測定された基準電圧と検出時間から終止電圧Ｖｅの時間Ｔｅを求めることができる。
【００４６】
さらに上記実施例において、コンパレータＣＯＭＰ１、ＣＯＭＰ２の基準電圧を測定するときに、安定化電源の電圧を０ＶからΔＶだけ増加させるようにしたが、これとは反対に、安定化電源の電圧を最大許容電圧に設定し、そこからΔＶだけ減少させて、基準電圧を測定するようにしてもよい。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施例について説明する。図９は、本実施例のバッテリ駆動の表示装置が適用される電子値札システムの概要を示し、図１０は、第２の実施例のバッテリ駆動の表示装置の概略ブロック図である。図９に示すように、バッテリ駆動の表示装置３００（３００−１、３００−２、３００−Ｎ）は、小売店や販売店等における商品の値段を表示する電子値札として利用される。サーバ３１０は、すべての表示装置３００を監視し、表示装置３００に対して、値札の書き換えを指示し、また、バッテリの交換時期を管理する。
【００４８】
表示装置３００は、図１０に示すように、第１の実施例の構成に加えて、サーバ３１０と赤外線を利用した通信を行うデータ通信部３２０を備えている。値札を変更するとき、サーバ３１０は、該当する表示装置３００を識別し、その表示装置３００に値札の書き換えの命令と変更すべき値札情報を送信する。表示装置３００のデータ通信部３２０は、当該命令および値札情報を受信し、コントローラ１６が命令を解読し、表示デバイス２０の値札を書き換える。また、値札情報は、不揮発性メモリ１８に記憶される。データ通信部３２０の通信方法は、赤外線通信に限定されるものではなく、他のワイヤレス通信であってもよい。
【００４９】
コントローラ１６は、バッテリの使用時間が終止電圧の残り時間を越えたと判定したとき、表示デバイス２０にバッテリ交換を表示するとともに、データ通信部３２０を介して残り時間を経過したことをサーバ３１０に出力する。この情報を受け取ったサーバ３１０は、表示装置３００のバッテリを交換すべきアラームを発する。また、これとは別に、サーバ３１０が一定の時間間隔で表示装置３００をアクセスし、コントローラ１６は、このアクセスに応答して、バッテリ交換である旨をサーバ３１０に出力するようにしてもよい。
【００５０】
本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００５１】
上記実施例では、バッテリに１次電池を用いたが、これ以外にも充電可能な２次電池を用いるものであってもよい。表示デバイスには、電子ペーパを例示したが、これ以外の液晶、プラズマ等の表示媒体であってもよい。さらに本発明のバッテリ駆動の表示装置は、上記実施例において説明した構成に限らず、他の構成を包含するものであってもよい。さらに上記実施例では、バッテリの終止電圧の検出および算出等の処理をコントローラに格納されたソフトウエア（プログラム）により実行したが、これに代えてハードウエハ処理回路によって実行してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来のポータブル表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】従来のポータブル表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示すポータブル表示装置のバッテリの終止電圧までの残り時間を計算する方法を示すグラフである。
【図４】本発明の実施例に係るバッテリ終止電圧検出システムの概略構成を示すブロック図である。
【図５】本実施例のテスト装置によりコンパレータの基準電圧の測定方法を示す動作フローチャートである。
【図６】本実施例の表示装置におけるバッテリを監視するときの動作フローチャートである。
【図７】本実施例のバッテリ終止電圧の残り時間の算出方法を示すグラフである。
【図８】本実施例のバッテリ終止電圧の残り時間の他の算出方法を示すグラフである。
【図９】第２の実施例に係る表示装置を適用した電子値札システムの概要を示し図である。
【図１０】第２の実施例に係るバッテリ駆動の表示装置の概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００５３】
１２：バッテリ                        １６：コントローラ
１８：不揮発性メモリ                  ２０：表示デバイス
１００：バッテリ駆動の表示装置        ２００：テスト装置
２１０：安定化電源                    ２２０：Ａ／Ｄコンバータ
２３０：コントローラ                  ３００：表示装置
３１０：サーバ                        ３２０：データ通信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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