(57)【要約】【課題】無駄な消費電力を生じさせることなく、確実な電池挿抜の検知方法を提供する。【解決手段】電子機器は、電池パック装着時に、電池パック内蔵のサーミスタに電圧を印加する印加手段と、電池パックから供給される電圧を安定化する安定化コンデンサとを有し、前記電池パック取り外し時に、前記サーミスタに印加される電圧の変化を検知し、前記安定コンデンサに蓄積された電荷を放電する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池パック装着時に、電池パック内蔵のサーミスタに電圧を印加する印加手段と、
電池パックから供給される電圧を安定化する安定化コンデンサと
を有し、
前記電池パック取り外し時に、前記サーミスタに印加される電圧の変化を検知し、前記安定コンデンサに蓄積された電荷を放電するように構成したことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
電池認証する手段と、認証結果を記憶する手段と、前記放電手段により前記認証結果をリセットする手段とをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
電池取り外し時に、電源ラインに具備されるコンデンサから他の第２のコンデンサに充電する手段と、該第２のコンデンサの電圧を検知することにより、電池が取り外されたことを検知する手段とをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リチウムイオンタイプなどの二次電池を電子機器に装着した際の、認証処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯型の電子機器に電源の供給を行う電源供給装置として、リチウムイオン二次電池に代表される充電可能な電池で構成されている装置（以下、電池パック）が広く利用されている。リチウムイオン二次電池は高温で放電を継続すると、劣化する場合がある。そのため、例えば、電池パック内部に記憶手段を、電子機器側に通信手段を設け、電池装着時に電池パックへの通信を行い、所定の電池パックかを確認する動作（以下、認証動作）を行い、その結果に応じて適正な処理をおこなう。
【０００３】
このような認証システムを具備した製品において、装置の電源ＯＮ毎に認証動作を行うことは、大きな煩わしさをユーザに与えていた。このため、装置内部に認証記憶用のレジスタを設け、一度電池認証が行われるとレジスタをセットし、装置の次回電源ＯＮ時には認証を行わないようにして、ユーザの煩わしさを緩和する方法が提案されている。
【０００４】
このような方法においては、電池取り外し時にレジスタを駆動している電力がなくなり、レジスタがクリアされることにより電池取り外しを検知している。ただこのような方法においては、装置内部に存在する電源電圧安定用コンデンサに残存する電荷により、レジスタの電力が供給され、電荷の放電が完了しない短時間の挿抜が検知できないという問題点があった。
【０００５】
これを解決するため、特許文献１では、電源側電源経路中にダイオードを直列に挿入し、ダイオードの逆電流をアース側に流すバイパス回路を設け、電源電圧安定化用のコンデンサの電荷を放電し、電池取り外しを検知する方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−２０５４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１においては、電力供給源である二次電池と負荷側に間の電源経路上にダイオードがあるため、装置の作動中このダイオードにより、一定の電力が消費されている。また、バイパス回路があるため、動作／非動作にかかわらず、リーク電流がアースに流れ込み、ここでも電力が消費されていた。そのため、電池の稼働時間が短くなるという問題が発生していた。
【０００８】
そこで、本発明は、無駄な消費電力を生じさせることなく、確実な電池挿抜の検知方法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】
【０００９】
本発明に係る電子機器は、電池パック装着時に、電池パック内蔵のサーミスタに電圧を印加する印加手段と、電池パックから供給される電圧を安定化する安定化コンデンサとを有し、前記電池パック取り外し時に、前記サーミスタに印加される電圧の変化を検知し、前記安定コンデンサに蓄積された電荷を放電するように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電池内蔵のサーミスタに印加される電圧の変化により、電源電圧安定化用のコンデンサの電荷を放電するように構成することにより、短時間の電池の取り外しを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１における電子機器の一例としてのデジタルカメラの内部ブロックを示す図である。
【図２】実施形態１におけるデジタルカメラの起動時の挙動を示す図である。
【図３】実施形態１における放電回路を示す図である。
【図４】実施形態２における放電回路を示す図である。
【図５】実施形態２における電子機器の一例としてのデジタルカメラの内部ブロックを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
［実施形態１］
図１は、実施形態１における電子機器の一例としてのデジタルカメラをあげ、その内部ブロック図を示した図である。
【００１３】
１０はリチウム電池であり、サーミスタ１８を内蔵し、４つの出力端子を具備している。そのうち３つの端子には、電源出力１１、サーミスタ１８からの出力１２（以下、温度検知信号１２と称す）、通信出力１３が出力され、残りの１端子１４にはＧＮＤが接続される。電源出力１１は例えば、３．２Ｖから４．２Ｖの電圧が出力され、電源安定用コンデンサ１５、電源制御ＩＣ３０、プッシュスイッチ１６おおよび放電部５０と接続される。
【００１４】
温度検知信号１２はカメラ制御部２０および放電部５０に接続される。通信出力１３はカメラ制御部２０と接続され、電池内部のメモリ（不図示）とカメラ制御部２０との通信経路になっている。１４はＧＮＤと接続され、またリチウム電池１０の内部でサーミスタ１８の他端と接続されている。
【００１５】
プッシュスイッチ１６はデジタルカメラの電源ＯＮを行うもので、ユーザの操作により、電源出力１１を駆動信号１７として出力する。この駆動信号１７はカメラ制御部２０にも入力される。カメラ制御部２０は、温度検知信号１２を受けリチウム電池１０内部の温度を監視し、円滑に動作しているかを検出する。また、通信線１３を介して、リチウム電池１０の認証動作を行っている。同じように、通信線２１を介して電源制御ＩＣ３０と通信を行っている。
【００１６】
電源制御ＩＣ３０から電力３７を受け、また電源制御ＩＣ３０に対し、駆動信号２２を出力する。駆動信号１７、２２はダイオード１８、２３を介して接続され、電源制御ＩＣ３０のイネーブル信号２９となる。３０は電源制御ＩＣであり、低電圧検知部３１、バックアップ用ＬＤＯ３２、記憶部３３、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）部３４、通信部３５、ＤＣＤＣ変換部３６で構成される。
【００１７】
低電圧検出部３１は電源出力１１の電圧低下を監視するもので所定の電圧、例えば２．５Ｖより低下した場合に電源制御ＩＣ３０の動作を停止させる。バックアップ用ＬＤＯ３２は後述のＲＴＣ駆動用コイン電池４０に対する電力を供給するもので、電源出力１１を受けコイン電池４０に適した電圧３９、例えば３．０Ｖに変換するレギュレータである。
【００１８】
記憶部３３は電源制御ＩＣの各状態を記憶するもので、後述する通信部３５からの情報を記憶し、指示信号４１により、電源制御ＩＣ３０の出力電圧、出力ＯＮ／ＯＦＦ、電池認証状態、時計機能の初期設定が行う。また、記憶部３３には低電圧検知部３１の結果により、記憶内容が失われる部分と、後述のＲＴＣ駆動電圧３９により保持される部分があり、前者は出力電圧、出力ＯＮ／ＯＦＦ、電池認証状態であり、後者は時計機能の設定値である。
【００１９】
ＲＴＣ部３４は時計と同じ機能を司るもので、前述した時計機能の初期設定が行われたのち、計時を開始する。通信部３５はカメラ制御部２０と通信を行い、その指示により電源制御ＩＣ３０の出力電圧、現在時間などの情報を記憶部に書きこむ。ＤＣＤＣ変換部３６は記憶部３３に保持された内容に従って、電源出力１１から複数の電圧を生成し、出力する。また、電源制御ＩＣ３０はイネーブル信号２９が立ち上がることにより駆動される。
【００２０】
３７は逆流防止用ダイオードであり、バックアップ用ＬＤＯ３２からの出力を受け、ＲＴＣ駆動電圧３９を生成し、ＲＴＣ部３４の電源になると同時に、コイン電池４０の充電を行う。４０はＲＴＣ駆動用コイン電池であり、リチウム電池１０がデジタルカメラから取り外された場合に、ＲＴＣ部３４の電力供給元となり、ＲＴＣの計時動作の電力源になる。放電部５０は電源安定化コンデンサ１５の電荷を放電するためのものであり、実施形態１の重要な部分にあたる。
【００２１】
次に、認証用リチウム電池の装着、カメラの電源ＯＮ後の一連の流れについて、図２を用いて説明する。図２においてＵ０１、Ｕ０２はユーザによる操作を示しており、Ｓ０３以降は、カメラ制御部２０の動作を示している。リチウム電池１０が装着されると（Ｕ０１）、電源出力１１から、プッシュスイッチ１６、放電部５０、電源安定化コンデンサ１５、電源制御ＩＣ３０に電力が供給される。この時点では、電源制御ＩＣ３０、カメラ制御部２０は駆動されていない。
【００２２】
その後、ユーザによりプッシュスイッチ１６が押されると（Ｕ０２）、イネーブル信号２９が立ち上がり、電源制御ＩＣ３０が立ち上がり、ＤＣＤＣ変換部３６から、カメラ駆動電圧３７が出力される。カメラ制御部２０が立ち上がると、カメラ制御部２０はプッシュスイッチ１６が押されているかどうかを検知し（Ｓ０３）、押されていると判定すればＳ０４に進む。
【００２３】
押されていないと判定すれば、カメラ駆動電圧３７が供給される限り、プッシュスイッチ１６の監視を続ける。Ｓ０４では駆動信号２２を出力し、電源制御ＩＣ３０の立ち上がり状態を継続させる。これにより、ユーザがプッシュスイッチ１６を押すのをやめても、電源ＯＮ状態は保持される。
【００２４】
その後カメラ制御部２０は通信部３５と通信を行い、電池認証済みかどうかを調べる（Ｓ０５）。この場合、リチウム電池の装着直後のため、電池認証未完了の状態が記憶部３３に保持されているため、リチウム電池１０と通信を行い、電池認証動作を行い、認証完了の情報を通信線２１を介して記憶部３３に書きこむ（Ｓ０７）。その後カメラ制御部は不図示のメモリ、鏡筒、ＬＣＤなどの初期化を行う（Ｓ０６）。
【００２５】
その後、カメラ制御部２０はプッシュスイッチ１６の監視を常時行っているが（Ｓ０８）、ユーザがプッシュスイッチ１６を押して離すと（Ｕ０３）、カメラ制御部２０はユーザによる電源ＯＦＦが企図されたと判定し、駆動信号２２を立ち下げる（Ｓ０９）。その結果、イネーブル信号２９も立下り、電源制御ＩＣ３０が立ち下がる。このとき、電源制御ＩＣ３０には電源電圧１１が入力されているので、記憶部３３に記憶された認証完了情報は保持されたままになる。
【００２６】
Ｓ０８でプッシュスイッチ１６が押されていないと判定すると、図には記していないが、カメラの他の動作制御をおこなうことになる。したがって、再度ユーザによりプッシュスイッチ１６が押された場合（Ｕ０２）、記憶部３３に認証完了情報が記憶されているので、Ｓ０７のカメラ制御部による認証動作は省略され、メモリなどの初期動作を行う（Ｓ０６）。
【００２７】
次にカメラの電源がＯＦＦされた状態、装着された電池が取り外された場合について、図１を用いて、以下に説明する。前述したようにカメラの電源がＯＦＦ状態であっても、リチウム電池１０から電源制御ＩＣ３０に対し、電源出力１１による電力供給が行われているため、記憶部３３に記憶された、認証完了の情報が保持されている。
【００２８】
リチウム電池１０が取り外された際、電源出力１１の電圧が低下し、低電圧検知部３１の検知電圧を下回り、記憶部３３に記憶された認証完了の情報が消失する。よって、次回電源ＯＮ時にリチウム電池１０の取り外しが行われたことをカメラ制御部２０が検知できる。その際、電源安定化コンデンサ１５に蓄えられた電荷により、電源出力１１の電圧低下が遅延し、短時間の電池交換の場合、低電圧検知部３１の検知電圧を下回らない場合が発生する。そのため、放電部５０により電源安定化コンデンサ１５の電荷を放電するのが実施形態１のポイントである。
【００２９】
図３を用いて放電のメカニズムを説明する。図３は放電回路５０を含む周辺回路を示したものであり、図１と共通部には同一の番号が割り当てられている。放電回路５０は抵抗５１、５３、５４、５６、５７、６０、６１、ＤＣカット用コンデンサ５２、ＮＰＮトランジスタ５５，５９、ＰＮＰトランジスタ５８で構成される。温度検知信号１２はＲＴＣ駆動電圧３９を抵抗５１とサーミスタ１８で分圧されている。
【００３０】
ここで、リチウム電池１０が取り外され、サーミスタ１８が除去されると、温度検知信号１２はＲＴＣ駆動電圧３９まで上昇する。その電圧上昇はＤＣカット用コンデンサ５２を通過し、抵抗５３に到達する。この時抵抗５３、５４により分圧された電圧がＮＰＮトランジスタ５５のベースに到達し、ＮＰＮトランジスタ５５がＯＮする。ＮＰＮトランジスタ５５がＯＮすることにより、電源出力１１から抵抗５７を介して電流が流れ、抵抗５７の両端に電位差が生じる。発生電位差によって抵抗５６を介して、ＰＮＰトランジスタ５８のベースから電流が流出し、ＰＮＰトランジスタ５８がＯＮする。
【００３１】
同様にして、ＰＮＰトランジスタ５８がＯＮすると、電源出力１１から抵抗６１を介して電流が流れ、抵抗６１の両端に電位差が生じ、抵抗６０を介してＮＰＮトランジスタ５９のベースに電流が流れ込みトランジスタ５９がＯＮする。この状態に到達することにより、ＤＣカット用コンデンサ５２を通過した電流が減衰し、ＮＰＮトランジスタ５５がＯＦＦしても、ＰＮＰトランジスタ５８、ＮＰＮトランジスタ５９のベース電流を互いに供給しあい、ＯＮ状態は保持される。
【００３２】
この結果、ＰＮＰトランジスタ５８、ＮＰＮとランジスタ５９のベース電流が所定値以下になるまで、電源安定化コンデンサ１５の電荷放電が行われ、電源出力１１の電圧が急速に低下する。よって、記憶部３３に記憶された認証完了の情報の消失がリチウム電池１０の取り外し時に、敏速に行われ、次回電源ＯＮ時に電池取り外しの検知が可能になるのである。
【００３３】
［実施形態２］
図４及び図５を参照し、実施形態２を説明する。実施形態２では、電源出力１１の電荷をＧＮＤに放電することで、電池取り外しを検知していた。本例では別にメモリコンデンサを具備し、電池取り外し時にメモリコンデンサに電荷を移動し、再起動時にメモリコンデンサの電圧を検知し、電池取り外しを検知するものである。
【００３４】
図４においては、図３と共通な部分が多いため異なる部分について説明する。リチウム電池１０が取り外され、サーミスタ１８が除去されると、前例と同じように、ＮＰＮトランジスタ５９、ＰＮＰトランジスタ５８がＯＮする。その結果電源安定化コンデンサ１５に蓄積された電荷はトランジスタ５８、ダイオード７０を介してメモリコンデンサ７１に蓄積される。メモリコンデンサ７１の電圧７２は、図５に示されるようにカメラ制御部２０に接続されている。再起動時、カメラ制御部２０は電圧７２を検知することにより、電池の取り外しが実行されたか否かを識別することができる。
【００３５】
なお、上述の実施形態では、電子機器としてデジタルカメラを例に説明したが、上述の実施形態における電子機器はデジタルカメラに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３６】
１０  リチウム電池
１８  サーミスタ
２０  カメラ制御部
３０  電源制御ＩＣ
３１  バックアップ用ＬＤＯ
３２  操作部
３３  記憶部
３４  ＲＴＣ部
３５  通信部
３６  ＤＣＤＣ変換部
５０  放電部
５５  ＮＰＮトランジスタ
５８  ＰＮＰとランジスタ
５９  ＮＰＮトランジスタ
【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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