(57)【要約】【課題】二次電池の充電状態に応じて、取引を中止する。【解決手段】モータを駆動する駆動ユニットと、該駆動ユニットを制御することにより、取引を実行する制御装置２０と、商用電源ＡＣ１００Ｖからの電力供給が停止した場合に、二次電池を用いて、前記駆動ユニット及び前記制御装置に電力を供給する電力変換器を備えた自動取引装置１であって、前記制御装置は、前記電力供給が停止し、且つ、前記二次電池の充電量（ＳＯＣ）が所定値まで低下したときに、前記取引を終了する。なお、前記二次電池の充電量は、前記取引に要する時間、前記二次電池の低下電圧、又は前記二次電池の低下電圧の時間変化量により規定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを駆動する駆動ユニットと、該駆動ユニットを制御することにより、取引を実行する制御装置と、商用電源からの電力供給が停止した場合に、二次電池を用いて、前記駆動ユニット及び前記制御装置に電力を供給する電力変換器を備えた自動取引装置であって、
前記制御装置は、前記商用電源からの電力供給が停止し、且つ、前記二次電池の充電量が所定値まで低下したとき又は所定時間の経過後に、前記取引を終了することを特徴とする自動取引装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動取引装置であって、
前記所定値は、前記取引の終了後、少なくともシャットダウンを行うことが可能な値である
ことを特徴とする自動取引装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の自動取引装置であって、
前記二次電池の充電量は、前記取引に要する時間、前記二次電池の低下電圧、又は前記二次電池の低下電圧の時間変化量により規定されることを特徴とする自動取引装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の自動取引装置であって、
前記所定時間は、取引中に前記電力供給が停止することでカウントを開始し、前記所定時間内であれば前記取引を継続可能とし、前記所定時間経過後に前記取引を終了することを特徴とする自動取引装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の自動取引装置であって、
前記電力供給が停止した場合に継続して取引される継続取引中、且つ前記充電量が前記所定値になる前に、前記商用電源からの電力供給が回復したときに、前記継続取引が通常の取引に戻ることを特徴とする自動取引装置。
【請求項６】
請求項１に記載の自動取引装置であって、
前記制御装置は、前記取引の待機時に前記商用電源からの電力供給が停止した場合は、前記所定時間経過まで、通常の待機運用を継続させ、前記所定時間内に復電しなかったときはシャットダウンすることを特徴とする自動取引装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６に記載の自動取引装置であって、
前記二次電池の両極に固定抵抗器を一時的に接続した時の電池電圧の変化量を測定し、測定結果に基づいて、前記二次電池の劣化を判定する二次電池劣化検出回路をさらに備えていることを特徴とする自動取引装置。
【請求項８】
請求項７に記載の自動取引装置であって、
前記固定抵抗器は、前記駆動ユニットに流れる電流、及び前記制御装置に流れる電流の合計に相当する負荷電流を流すことを特徴とする自動取引装置。
【請求項９】
モータを駆動する駆動ユニットと該駆動ユニットの制御を行う制御装置とを外部に接続し、商用電源からの電力供給が遮断されたときに、二次電池を用いて、前記駆動ユニット及び前記制御装置に電力供給を行う電力変換器を備えたバッテリユニットであって、
前記電力変換器は、前記商用電源からの電力供給が停止したときに、前記二次電池が供給する直流電力を用いて前記電力供給を行い、
前記商用電源からの電力供給が停止したときに、停電信号を前記制御装置に出力する制御回路をさらに備えることを特徴とするバッテリユニット。
【請求項１０】
請求項９に記載のバッテリユニットであって、
前記制御回路は、商用電源による電力供給の停止が所定時間経過した場合に前記停電信号を出力し、該所定時間経過前に復電した場合には、前記停電信号を出力しないことを特徴とするバッテリユニット。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載のバッテリユニットであって、
前記二次電池の両極に固定抵抗器を一時的に接続した時の電池電圧の変化量を測定し、測定結果に基づいて、前記二次電池の劣化を判定する二次電池劣化検出回路を備えていることを特徴とするバッテリユニット。
【請求項１２】
請求項１１に記載のバッテリユニットであって、
前記固定抵抗器は、前記駆動ユニットに流れる電流、及び前記制御装置に流れる電流の合計に相当する負荷電流を流すことを特徴とするバッテリユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池によりバックアップされて駆動する自動取引装置、及びバッテリユニットに関し、特に、停電などの入力電力異常の発生時に少なくとも仕掛中の１取引の動作を保証する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、従来の現金自動預払装置や券売機等の自動取引装置は、主制御装置、電源ユニット、バッテリユニット、表示ユニット、紙幣ユニット、硬貨ユニット、カードユニット、通帳ユニット等、複数のユニットで構成されている。
特に、各ユニットを制御する主制御装置、商用電源から直流電圧を発生させる電源ユニット、二次電池から交流電力を発生させるバッテリユニットは、常時起動するものであり、主制御装置はオペレーティングシステムやアプリケーション等のプログラムを記憶部に格納し、取引データ等も記録している。
【０００３】
このため、従来の自動取引装置は、装置稼働中に停電などの入力電力異常が発生した場合、オペレーティングシステムやアプリケーション等のプログラムの保護や取引データ等の保護のために、主制御部と表示ユニットへの電力供給と、カード返却を行うためのカードユニットへの電力供給との双方を電源ユニットからバッテリユニットに切り替えていた。これにより、バッテリユニットは、主制御部と表示ユニットとカードユニットとに供給する電力供給を保証していた。
【０００４】
特許文献１には、停電時にバッテリから電力供給を行い、バッテリは少なくとも１取引動作を行うのに必要な容量を有することが記載されている。また、特許文献１には、取引の完了により取引の取扱いを中止することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−３２５９５６号公報（請求項１、段落００３１）
【特許文献２】特開２０１１−２２９６５号公報
【特許文献３】特開２０１０−２８２３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の現金自動預払装置は、バッテリ容量を少なくとも１取引に設定し、１取引の完了により取引の取扱いを中止してしまう。このため、複数取引可能な大容量のバッテリを使用していても、１取引で取引が中止されてしまう。また、停電時に、既にバッテリの残量が少なくなっている場合（つまり、二次電池の充電状態が少なくなっている場合）には、１取引を完了することなく、シャットダウンの処理を行う必要もある。
【０００７】
そこで、二次電池の充電状態に応じて、取引を中止することができる自動取引装置、及びバッテリユニット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】
【０００８】
本発明の一の手段は、このような問題点を解決するためになされたものであり、モータを駆動する駆動ユニットと、該駆動ユニットを制御することにより、取引を実行する制御装置と、商用電源からの電力供給が停止した場合に、二次電池を用いて、前記駆動ユニット及び前記制御装置に電力を供給する電力変換器を備えた自動取引装置であって、前記制御装置は、前記商用電源からの電力供給が停止し、且つ、前記二次電池の充電量が所定値まで低下したとき又は所定時間の経過後に、前記取引を終了することを特徴とする。
【０００９】
二次電池の充電量（充電状態ＳＯＣ）に応じて、取引を中止することができるので、取引中に停電などの入力電力異常が発生しても、取引を行う紙幣ユニットや硬貨ユニット、通帳ユニット等の駆動ユニットの電力供給が行われる。また、二次電池の充電量が所定値を維持しているときに、取引を終了するので、直ちに、制御装置の電源が落ちることがない。なお、この所定値は、取引の終了後、少なくともシャットダウンを行うことが可能な値である。また、紙幣のジャムが発生し、保守員による復旧作業が必要になることもない。
【００１０】
また、本発明の他の手段は、モータを駆動する駆動ユニットと該駆動ユニットの制御を行う制御装置とを外部に接続し、商用電源からの電力供給が遮断されたときに、二次電池を用いて、前記駆動ユニット及び前記制御装置に電力供給を行う電力変換器を備えたバッテリユニットであって、前記電力変換器は、前記商用電源からの電力供給が停止したときに、前記二次電池が供給する直流電力を用いて前記電力供給を行い、前記商用電源からの電力供給が停止したときに、停電信号を前記制御装置に出力する制御回路をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、二次電池の充電状態に応じて、取引を中止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態である自動取引装置の全体構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態である自動取引装置に備えられているバッテリバックアップユニットの構成図である。
【図３】（ａ）は、第二電池の電池電圧と放電時間との関係を示す特性図であり、（ｂ）は、インバータ回路の出力電圧と放電時間との関係を示す特性図である。
【図４】ＢＢＵ制御回路と主制御装置との構成図である。
【図５】バッテリバックアップユニットと電源ユニットと主制御装置との運転状態を示す流れ図である。
【図６】第１実施形態の停電時割込制御手段のフローチャートである。
【図７】タイマ割込のフローチャートである。
【図８】第２実施形態の停電時割込制御手段のフローチャートである。
【図９】第３実施形態で使用される二次電池劣化検出回路の構成図である。
【図１０】二次電池の劣化テスト時の電圧変化を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態（以下、「本実施形態」と称する）につき詳細に説明する。なお、各図は、本発明を十分に理解できる程度に、概略的に示してあるに過ぎない。また、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を省略する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態である自動取引装置の全体構成図である。
図１において、自動取扱装置（現金自動預払機）１は、接客用入力操作ユニット１０と、保守用入力操作ユニット１５と、主制御装置２０と、カードユニット３０と、通帳ユニット４０と、紙幣ユニット５０と、硬貨ユニット６０と、電源ユニット７０と、配線用差込接続器としての外部コンセント８０と、バッテリバックアップユニット（ＢＢＵ）１００とを備え、ＡＣ１００Ｖの商用電源に接続されるものである。
【００１５】
バッテリバックアップユニット１００は、商用電源２（図２）に接続されており、通常時は、商用電源の交流電圧がＡＣ電圧として直接出力され、停電時には、二次電池（２次バッテリ）１３０（図２）の直流電圧から変換された交流電圧が出力される。つまり、自動取扱装置１は、バッテリバックアップユニット１００（補助バッテリユニット）を搭載し、取引中に入力電力異常が発生した場合に、装置全体への電力供給は、商用電源から補助バッテリユニットの電力供給に切り替わるものである。
【００１６】
接客用入力操作ユニット１０、及び保守用入力操作ユニット１５は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等を用いており、入力部と表示部とが一体化されたタッチパネル型ディスプレイによって構成されている。接客用入力操作ユニット１０は、筐体前部の上面に設けられており、保守用入力操作ユニット１５は、筐体後部に設けられている。
【００１７】
主制御装置２０は、ＯＳ（Operations System）を搭載したコンピュータであり、接客用入力操作ユニット１０、保守用入力操作ユニット１５、及び駆動ユニットと接続し、これらを制御する。主制御装置２０は、ネットワークを介して通信を行う通信部、ＨＤＤ等の不揮発性記憶部、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部を内蔵しており、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）に格納されたＯＳやアプリケーションプログラムがＲＡＭに展開され、そのプログラムがＣＰＵ（Central Processing Unit）により実行されることにより、自動取引装置としての機能が実現される。
【００１８】
カードユニット３０は、図示しないカード（銀行カードやクレジットカード）を取り扱う機構であり、例えば、取引の実行時に、操作者によってカード挿入排出口から挿入されるカードを装置内部に取り込んだり、カードに設けられた磁気ストライプから磁気情報を読み取ったり、ＩＣカードに内蔵された記憶部から格納情報を読み取ったりする。また、カードユニット３０は、取引の終了時に、カードをカード挿入排出口（不図示）から装置外部に排出する。
【００１９】
通帳ユニット４０は、通帳に印字したり、通帳に貼付されている磁気テープから磁気データを読み込む機能や、通帳を取り込んだり排出したりする機能を有している。
【００２０】
紙幣ユニット５０は、紙幣を取り扱う機構であり、例えば、取引の実行時に、操作者によって紙幣投入口（不図示）から投入される紙幣を装置内部に取り込んだり、紙幣を鑑別したり、紙幣を装置内部の所定の箇所に集積したりする。また、紙幣ユニット５０は、装置内部に取り込み不能な紙幣や操作者に返却すべき紙幣を紙幣排出口（不図示）から装置外部に排出したりする。
【００２１】
硬貨ユニット６０は、硬貨を取り扱う機構であり、例えば、取引の実行時に、操作者によって硬貨投入口（不図示）から投入される硬貨を装置内部に取り込んだり、硬貨を鑑別したり、硬貨を装置内部の所定の箇所に集積したりする。また、硬貨ユニット６０は、装置内部に取り込み不能な硬貨や操作者に返却すべき硬貨を硬貨排出口（不図示）から装置外部のトレイに排出したりする。
【００２２】
また、カードユニット３０と通帳ユニット４０と紙幣ユニット５０と硬貨ユニット６０とは、媒体を搬送する搬送用のモータと該モータを駆動する駆動ユニットが備えられている。
【００２３】
電源ユニット７０は、バッテリバックアップユニット１００を介して、商用電源２（図２）から交流電力を給電し、又はバッテリバックアップユニット１００が生成した交流電力を直流電力に変換して、変換された直流電力をカードユニット３０、通帳ユニット４０、紙幣ユニット５０、硬貨ユニット６０等からなる駆動ユニット、及び主制御装置２０に供給する。なお、主制御装置２０は、省電力モード時にも電力供給する必要があるので、駆動ユニットに電力供給する系統とは別系統である。
【００２４】
外部コンセント８０は、自動取扱装置１の外部に配設されるＡＣ機器に給電する配線用差込接続器である。ＡＣ機器としては、ルータやＡＣファンがあり、ＡＣファンは、自動取扱装置１の側面や後部を取り囲むブースに配設される。
【００２５】
図２は、自動取引装置に備えられているバッテリバックアップユニットの構成図である。図２において、実線矢印は、パワーフロー（電力の流れ）を示し、破線矢印は、制御信号の流れを示している。
バッテリバックアップユニット（ＢＢＵ）１００は、充電回路１２０と、二次電池としての２次バッテリ１３０と、一の電力変換器としてのＤＣ−ＤＣコンバータ回路１４０と、他の電力変換器としてのインバータ回路１５０と、リレー１１０と、ＢＢＵ制御回路２００とを備え、無停電電源装置（ＵＰＳ：Uninterruptible Power Supply）としての機能を実現している。
【００２６】
２次バッテリ１３０は、ニッケル水素電池を直並列接続した交換部品であり、鉛バッテリ、リチウムイオン電池などを用いることもできる。この２次バッテリ１３０は、商用電源２から正常に電力供給を受けている入力電力正常時に満充電にして、停電などの入力電力異常発生時の放電に備える。ニッケル水素電池は、セル電圧１．２Ｖであり、電池電圧と放電時間との関係を示す特性図を図３（ａ）に示す。図３（ａ）の縦軸は、電池電圧（ＶＢＡＴ）であり、横軸は放電時間（ｔ）である。図３（ａ）には、基準電流を流したときの電池電圧の特性図（ａ）と、放電電流が基準電流よりも値が小さい場合の電池電圧の特性図（ｂ）と、放電電流が基準電流よりも値が大きい場合の電池電圧の特性図（ｃ）とが記載されている。特性図（ａ）に示されるように、ニッケル水素電池は、所定時間Ｔ１までは、電池の直流電圧ＶＢＡＴの低下は少ないが、放電時間が長くなると、電池の直流電圧ＶＢＡＴが急激に低下する特性を有している。つまり、電池の低下電圧は、電圧低下時間変化量によっても規定することもできる。
【００２７】
充電回路１２０は、商用電源２の交流電圧ＶＡＣ１を用いて、２次バッテリ１３０を充電する回路であり、充電時の定電流制御から満充電状態に近づくにしたがい定電圧制御に移行する。ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１４０は、２次バッテリ１３０の直流電圧ＶＢＡＴを昇圧し、商用電源の瞬時電圧の最大値以上（具体的には、√２×１００＝１４１Ｖ以上）の出力直流電圧ＶＤＣを生成する電力変換器である。なお、充電回路１２０は、コイル、ダイオード、及びトランジスタを用いた昇圧チョッパを電流不連続モードで動作させている。
【００２８】
インバータ回路１５０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１４０が生成した直流電圧ＶＤＣを用いて、商用周波数の正弦波交流電圧ＶＡＣ２を生成する逆変換回路（電力変換器）である。インバータ回路１５０は、ピーク値が直流電圧ＶＤＣであり、ＤＵＴＹ比が正弦波状に変化する矩形波電圧を内部で生成する。インバータ回路１５０は、図示しないローパスフィルタを備えており、このローパスフィルタが矩形波電圧（等価正弦波）を正弦波電圧に変換し、変換された正弦波交流電圧ＶＡＣ２を発生する。
【００２９】
ここで、放電により、２次バッテリ１３０の直流電圧ＶＢＡＴが大きく低下しない限り（例えば、図３（ａ）のＴ１まで）、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１４０（図２）の出力直流電圧ＶＤＣは、一定電圧を維持し、図３（ｂ）に示すように、インバータ回路１５０の正弦波交流電圧（インバータ出力電圧）ＶＡＣ２も一定電圧を維持する。しかしながら、２次バッテリ１３０の電圧ＶＢＡＴが大きく低下してしまうと（例えば、図３（ａ）のＴ１超）、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１４０は、所定の電圧まで昇圧することができなくなり、出力直流電圧ＶＤＣが低下し、インバータ回路１５０の正弦波交流電圧ＶＡＣ２も低下し、波形歪みの原因になる。
【００３０】
図２に戻り、リレー１１０は、２回路２接点の電子式リレーであり、単相交流電圧の接地側（ＨＯＴ側）と非接地側（ＣＯＬＤ側）とで２回路が使用される。リレー１１０は、接点ａに商用電源２が接続され、共通接点ｂに出力端子が接続され、接点ｃにインバータ回路１５０の出力端が接続される。この接続により、リレー１１０は、商用電源の交流電圧ＶＡＣ１を共通接点ｂを介してＡＣ電圧として出力するバイパス運転と、インバータ回路１５０が生成する交流電圧ＶＡＣ２を共通接点ｂを介してＡＣ電圧として出力するインバータ運転とを切り換える切替手段としての機能を有する。
【００３１】
ＢＢＵ制御回路２００は、２次バッテリ１３０を電源とし、充電回路１２０、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１４０、インバータ回路１５０、及びリレー１１０を制御する。また、ＢＢＵ制御回路２００は、商用電源２の電圧を監視し、停電信号を出力すると共に、２次バッテリ１３０の直流電圧ＶＢＡＴを計測し、バッテリ電圧低下信号を出力している。
【００３２】
図４は、ＢＢＵ制御回路と主制御装置との構成図である。
ＢＢＵ制御回路２００は、停電検出回路２１０と、二次電池電圧検出回路２２０と、２秒経過確認手段２３０と、電力部制御手段２４０（２４０ａ）とを備え、停電検出回路２１０と二次電池電圧検出回路２２０とはハードウェアにより構成されており、２秒経過確認手段２３０とは、ＣＰＵ（ＢＢＵ制御部）、及びプログラムにより機能が実現される。
【００３３】
停電検出回路２１０は、商用電源２の停電タイミングを検出する機能を備えている。２秒経過確認手段２３０は、停電検出回路２１０の出力信号から停電信号を生成する機能を備え、商用電源２が瞬断したときに停電信号が出力されないように、２秒程度の不感期間を設けている。なお、２秒経過確認手段２３０は、停電状態から復電したときには、直ちに停電信号が解除される。
【００３４】
二次電池電圧検出回路２２０は、負荷電流（各ユニット及び主制御装置２０に流れる電流）が流れているときに２次バッテリ１３０の直流電圧ＶＢＡＴを計測し、バッテリ電圧低下信号を出力する。バッテリ電圧低下信号の発生基準は、停電処理を開始し、シャットダウンするまでの時間、主制御装置２０が動作可能なことであり、具体的には、２次バッテリ１３０の充電量・充電状態ＳＯＣ（State Of Charge）が３０［％］程度を基準にしている。ここで、充電状態ＳＯＣ［％］は、初期満充電容量に対する残存容量の割合を意味し、充電率ともいう。
【００３５】
また、バッテリ電圧低下信号の発生基準は、主制御装置２０のＯＳ３４０のシャットダウンに要する時間であり、２次バッテリ１３０の低下電圧、又は２次バッテリ１３０の電圧低下時間変化量によっても規定することもできる。シャットダウンに要する時間は、具体的には、２次バッテリ１３０の充電状態ＳＯＣ３０［％］を基準にすることにより満たされており、充電状態ＳＯＣ３０［％］は、２次バッテリ１３０の低下電圧、又は２次バッテリ１３０の電圧低下時間変化量で規定することができる。
【００３６】
電力部制御手段２４０ａは、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１４０の出力直流電圧ＶＤＣが一定電圧になるように帰還制御し、ＤＵＴＹ比が商用周波数の正弦波になるような矩形波電圧信号をインバータ回路１５０に出力する。
【００３７】
主制御装置２０は、取引制御手段３１０と、停電時割込制御手段３２０（３２０ａ）と、タイマ割込手段３３０と、ＯＳ３４０とを備え、ＯＳ３４０は、シャットダウン処理手段３５０を含んでおり、ＣＰＵ（制御部）がプログラムを実行することにより、各手段の機能が実現される。
【００３８】
取引制御手段３１０は、銀行ＡＴＭとしての機能を実現する機能手段であり、例えば、預入取引、引出取引、振込取引、振替取引等の機能を実現し、各々の取引が完了するまでが１取引である。ここで、取引の完了は、入金取引では、カードを返却して待機画面になった状態をいい、出金取引では、紙幣やカードを排出して待機画面になった状態をいう。つまり、待機画面（取引待ち）の状態になった時点で取引完了とする。なお、取引制御手段３１０は、保守用入力操作ユニット１５を用いて保守機能も実現する。
【００３９】
停電時割込制御手段３２０（３２０ａ）は、ＢＢＵ制御回路２２０から受信する停電信号を用いたハードウェア割込みにより起動する制御手段である。停電時割込制御手段３２０ａは、取引制御手段３１０が取引を実行している場合において、停電後５分以内に取引が完了すると予測されるときに取引を継続し、停電後５分以内に取引が完了しないと予測されるときには、強制的に取引を終了させる。さらに、停電時割込制御手段３２０ａは、取引を継続した場合であって、その取引（継続取引）が終了したときや、取引を強制終了したときに、ＯＳ３４０にシャットダウンさせる。
【００４０】
タイマ割込手段３３０は、停電時割込制御手段３２０が起動し、停電後の取引を継続しているときに、実行される機能手段である。タイマ割込手段３３０は、取引継続中に、逐次、バッテリ電圧低下信号を確認し、充電状態・充電量ＳＯＣ３０［％］に相当するバッテリ電圧まで低下していたらＯＳ３４０にシャットダウンさせる。また、タイマ割込手段３３０は、停電信号の状態を確認し、停電信号が反転していたら（商用電源２が復電していたら）取引を通常運用させる機能を有する。
【００４１】
ＯＳ３４０は、主制御装置２０のＨＤＤに格納されており、アプリケーションプログラムを機能させる基本ソフトであり、シャットダウンを行うシャットダウン処理手段３５０としての機能を有する。なお、主制御装置２０は、動作中に電源が遮断されるとＨＤＤが破損するおそれがあり、正常にシャットダウンを行う必要がある。
【００４２】
（動作）
図５は、バッテリバックアップユニット（ＢＢＵ）と電源ユニットと主制御装置との運転状態を示す流れ図である。
バッテリバックアップユニット１００は、商用電源２（図２）から交流電力（ＡＣ入力電力）を受電し、リレー１１０（図２）を介して、ＡＣ電圧をそのまま電源ユニット７０に出力し、電源ユニット７０をバイパス運転させる。また、停電などの入力電力異常のときには、バッテリバックアップユニット１００は、インバータ回路１５０（図２）が２次バッテリ１３０（図２）の直流電力を用いてインバータ運転を行い、生成された交流電力を電源ユニット７０に供給する。
【００４３】
バッテリバックアップユニット１００は、停電などの入力電力異常が２秒継続したら、停電信号を主制御装置２０に送信し、主制御装置２０は停電処理を実行する。しかしながら、バッテリバックアップユニット１００は、この入力電力異常が短時間（例えば、２秒以内）で解消したら、停電信号を出力しない。これは、瞬断等の短時間の入力電力異常は、主制御装置２０の処理に影響を与えずに、バッテリバックアップユニット１００のみで処理をクローズし、何事もなく装置の運用を継続するためである。
【００４４】
図６は、停電時割込制御手段のフローチャートである。
主制御装置２０（図４）の取引制御手段３１０（図４）が処理を実行しているときに、バッテリバックアップユニット１００から停電信号を受信すると、停電時割込制御手段３２０が割込み起動する。停電時割込制御手段３２０は、取引中か否か判定し（Ｓ１０）、待機中であると判定したときは（Ｓ１０で待機中）、ＯＳ３４０（図４）のシャットダウン処理手段３５０にシャットダウンさせ（Ｓ２０）、処理が終了する。一方、停電時割込制御手段３２０は、取引中であると判定したときには（Ｓ１０で取引中）、実行中の取引が設定時間内（ここでは、５分以内）に完了するか否か判定する（Ｓ１２）。つまり、取引の取引内容、その実行段階や、利用者による操作の時間間隔によって、取引完了までに掛かる時間を予測し、５分以内に取引が完了するか否かが判定される。この操作の時間間隔とは、例えば、高齢者の場合、接客用入力操作ユニット１０の操作に時間が掛かるので、この時間間隔が考慮される。
【００４５】
ここで、「取引中」は、利用者が接客用入力操作ユニット１０を操作し、目的の取引を行うために、各ユニットが動作可能な状態、または動作中の状態を意味する。また、「待機中」は、利用者が現れた際に、いつでも「取引」に移行できる状態を意味する。
【００４６】
停電時割込制御手段３２０ａは、５分以内に完了することができると推定されれば（Ｓ１２で完了可）、主制御装置２０は、タイマ割込開始の設定処理を実行し（Ｓ１６）、取引継続の処理を実行する（Ｓ１８）。つまり、主制御装置２０は、取引制御手段３１０が取引を継続しているときに、逐次、タイマ割込手段３３０を起動させ、バッテリ電圧の低下や商用電源の復電を監視し続ける。そして、停電時割込制御手段３２０ａは、取引継続処理が終了したら、シャットダウン処理手段３５０にシャットダウンさせる（Ｓ２０）。
【００４７】
この取引継続処理の終了は、待機画面を表示部としての接客用入力操作ユニット１０に表示させることなく、シャットダウンの処理を行うことを意味する。つまり、取引の終了は、入金取引では、カードを返却した状態をいい、出金取引では、紙幣やカードを排出した状態をいう。
【００４８】
一方、停電時割込制御手段３２０ａは、Ｓ１２において、５分以内に取引完了することができないと判定したら（Ｓ１２で不可）、取引を強制終了し（Ｓ１４）、シャットダウン処理手段３５０にシャットダウンさせる（Ｓ２０）。この取引強制終了のとき、停電時割込制御手段３２０ａは、例えば、「停電が発生したので、この取引は中止します。」と接客用入力操作ユニット１０に表示させ、装置内に取り込まれた通帳やカードを排出させる。
【００４９】
図７は、タイマ割込のフローチャートである。
図７のタイマ割込は、図６に示すタイマ割込開始（Ｓ１６）の処理実行により、設定される。この設定により、このタイマ割込は、停電が発生した場合であって、取引継続処理（図６のＳ１８）を実行しているときに、逐次、実行されるようになる。
【００５０】
タイマ割込手段３３０（図４）は、バッテリ電圧が低下しているか否かを判定する（Ｓ３０）。つまり、ＢＢＵ制御回路２００の二次電池電圧検出回路２２０から電圧低下信号を受信し、バッテリ電圧が低下しているか否かの判定を行う。タイマ割込手段３３０は、Ｓ３０において、バッテリ電圧が低下したと判定したときに（Ｓ３０でＹｅｓ）、シャットダウン処理手段３５０にシャットダウンさせる（Ｓ３２）。
【００５１】
一方、タイマ割込手段３３０は、Ｓ３０において、バッテリ電圧が低下していないと判定したときに（Ｓ３０でＮｏ）、復電しているか否か判定する（Ｓ３４）。つまり、タイマ割込手段３３０は、ＢＢＵ制御回路２００の２秒経過確認手段２３０（図４）が生成する停電信号の状態を監視し、復電しているか否か判定する。タイマ割込手段３３０は、停電が継続していると判定したときには（Ｓ３４で停電継続）、元の処理に戻り、図６のＳ１８の処理を実行する。一方、タイマ割込手段３３０は、停電状態から復電したと判定したときには（Ｓ３４で復電）、停電時割込処理（図６）の前まで戻り（Ｓ３６）、通常運用の処理を実行する（Ｓ３８）。
【００５２】
（効果の説明）
以上説明したように、バッテリバックアップユニット１００によれば、取引中に停電などの入力電力異常が発生しても、バッテリによるインバータ出力に電力供給が切り替えられる。また、主制御部２０は、仕掛中の取引が終了した後に、入力された停電信号やバッテリ電圧低下信号を用いて、シャットダウンすることによって、１取引の運用を保証することが可能となる。
【００５３】
（第１実施形態の変形例）
また、「取引中」に復電した場合、主制御装置２０は停電処理を行わず、通常の運用状態（タイマ割込を行わない取引）を継続する。但し、復電しなかった場合は第１実施形態と同様に主制御装置２０はシャットダウンを行う。また、「待機中」に復電した場合には、主制御装置２０は停電処理を行わず、通常の運用状態（待機運用）を継続する。但し、復電しなかった場合は「待機中」の状態が設定時間（ここでは、１０分とする）まで継続するかバッテリ電圧が低下するまでは通常の運用状態（待機運用）を継続し、前述した所定時間の経過又はバッテリ電圧の低下を迎えた時点で主制御装置２０はシャットダウンを行う。
【００５４】
（第２実施形態）
前記第１実施形態では、停電時割込制御手段３２０が５分以内に取引が完了する場合のみに（図６のＳ１２で完了可）、タイマ割込を開始し（Ｓ１６）、バッテリ電圧の低下を監視していたが（図７のＳ３０）、５分以内の取引完了（すなわち、５分以上取引可能な場合でも）の判定（図６のＳ１２）を行うことなく、タイマ割込（図７）を開始することもできる。
【００５５】
図８は、第２実施形態の停電時割込制御手段のフローチャートである。
【００５６】
本実施形態によれば、２次バッテリ１３０の容量が十分に大きく、５分以上の継続取引や複数取引が可能である場合には、取引強制終了（図６のＳ１４）が行われないので、有用である。また、タイマ割込（図７）の２次バッテリ１３０の急激な電圧低下（電圧低下変化量の増大）の監視（Ｓ３０）と、第１実施形態の５分（所定時間）以内の取引完了か否かの判定との何れかを実行することは、所定時間経過後、又は二次電池の電圧低下変化量の増大の監視を意味する。
【００５７】
（第３実施形態）
（概要）
第１実施形態の構成では、２次バッテリ１３０が劣化して容量が低下している場合、満充電に到達していても必要な電力量をＵＰＳが供給できず、バッテリバックアップユニット１００（ＵＰＳ）に繋がる機器のバックアップを失敗することがある。そこで、本実施形態では、擬似負荷（固定抵抗器）を使って２次バッテリ１３０をテスト放電し、２次バッテリ１３０の劣化を判定する。
【００５８】
ここで、テスト放電の指示（トリガ）は、下記の３つが考えられる。
ａ）バッテリバックアップユニット１００に設けたテストスイッチによる手動テスト
ｂ）前回のテス卜から規定の時間が経過したときにＵＰＳがセルフテスト
ｃ）周辺機器とのインタフェースを使った周辺機器からの指示によるテスト
【００５９】
ここで、テスト放電の充電条件は満充電とする。一般的に二次電池は、低温や高温状態で放電特性が大きく変化するため、テスト放電の温度条件は、例えば３０〜４５℃といったように検出条件を制限する。
【００６０】
（構成の説明）
自動取引装置の構成は第１実施形態と同様である。しかしながら、バッテリバックアップユニットについては、第１実施形態のバッテリバックアップユニット１００に対して、さらに、一時的に放電する固定抵抗器４１０（図９）をさらに備え、二次電池電圧検出回路２２０がバッテリ電圧の変化を検出し、電圧変化の大きさにより、２次バッテリ１３０の劣化を検出する点で相違する。
【００６１】
図９は、二次電池劣化検出回路の構成図である。
図９において、二次電池劣化検出回路４００は、２次バッテリ１３０の両端に固定抵抗器４１０、及びトランジスタ４２０の直列回路が接続され、２次バッテリ１３０の両端電圧を二次電池電圧検出回路２２０が検出するように構成されている。また、二次電池劣化検出回路４００は、二次電池の劣化テスト時において、電力部制御手段２４０ｂがトランジスタ４２０を制御し、リレー１１０をバイパス運転している時にトランジスタ４２０を短絡するようにしている。固定抵抗器４１０は、駆動ユニット（カードユニット３０と通帳ユニット４０と紙幣ユニット５０と硬貨ユニット６０）に流れる電流、及び主制御装置２０に流れる電流の合計に相当する負荷電流ＩOを流す抵抗値である。なお、固定抵抗器４１０は、負荷電流ＩOの半分の電流を流す抵抗値とし、２次バッテリ１３０の電圧降下検出の判定値を調整し、半分の電圧降下で劣化判定するようにしてもよい。これにより、固定抵抗器４１０は、負荷電流ＩOを流す固定抵抗器を使用するよりも、さらに小型で安価にすることができる。なお、二次電池電圧検出回路２２０、及び電力部制御手段２４０ｂは、ＢＢＵ制御回路２００を構成している。
【００６２】
（動作の説明）
図１０は、二次電池の劣化テスト時の電圧変化を示す波形図である。
まず、リレー１１０（図２）がａ接点に設定され、バイパス運転を行っている時にテスト放電を行う指示が行われる。この指示により、放電テスト信号は、Ｌｏｗレベルの通常状態から一時的にＨｉｇｈレベルに変化し、再びＬｏｗレベルに戻るパルス信号である。このパルス信号と同時に、二次電池電圧検出回路２２０は、２次バッテリ１３０の両端電圧を測定する。また、パルス信号発生の後、電力部制御手段２４０ｂは、トランジスタ４２０を所定時間（例えば、１秒）短絡させる。これにより、２次バッテリ１３０は、擬似負荷としての固定抵抗器４１０に放電させる（擬似負荷接続オン）。放電開始から１秒後にバッテリ電圧を測定し、電圧降下（−ΔＶｄｃ）を求める。電圧降下（−ΔＶｄｃ）を求めた後、固定抵抗器４１０へのバッテリ放電を終了する（擬似負荷接続オフ）。
【００６３】
ここで、電圧降下（−ΔＶｄｃ）は、２次バッテリ１３０に固定抵抗器４１０を接続した直後の電圧降下（−ΔＶｄｃ１）と、その直後から１秒経過後までの電圧降下（−ΔＶｄｃ２）との和である。電圧降下（−ΔＶｄｃ１）は、開回路電圧（無負荷開放電圧）ＯＣＶと、所定の負荷電流ＩOを流したときの直流電圧ＶＢＡＴとの差である。この所定の負荷電流ＩOは、開回路電圧ＯＣＶ／（２次バッテリ１３０の内部抵抗の値＋固定抵抗器４１０の抵抗値）である。また、２次バッテリ１３０の内部抵抗の増分から健全度ＳＯＨ（State Of Health）を推定することができるので、電圧降下（−ΔＶｄｃ１）は、２次バッテリ１３０の健全度ＳＯＨに依存する。また、劣化度ＳＯＤ（State Of Degradation）は、ＳＯＤ＝（１−ＳＯＨ）であるので、電圧降下（−ΔＶｄｃ１）は、２次バッテリ１３０の劣化度ＳＯＤに依存する。
【００６４】
また、１秒間の間に発生する電圧降下（−ΔＶｄｃ２）が存在するが、この１秒は、チャッタリングやノイズによる電圧変動を防止するための時間であり、また、１取引の放電時間１０分に対して、極めて短い時間である。このため、電圧降下（−ΔＶｄｃ２）は、電圧降下（−ΔＶｄｃ１）に比較して無視することができる電圧である。
【００６５】
バッテリ劣化の具体的判定は、以下の方法で行われる。
（１）トランジスタ４２０を短絡させた時の測定電圧（１回目の測定電圧）が規定電圧以下のとき
（２）１秒経過したときの測定電圧（２回目の測定電圧）が規定電圧以下のとき
（３）１回目のテストの電圧降下（−ΔＶｄｃ）を記憶しておき、その後のテスト（２回目のテスト）で、電圧降下（−ΔＶｄｃ）が規定電圧以上に大きくなったとき
【００６６】
自動取引装置１は、バッテリの劣化を判定した後では、アラームを発生させて運用を継続し、保守交換を促す。ここで、「運用」とは、取引の実行を意味するが、待機画面を表示している状態を含む。
【００６７】
（効果の説明）
以上説明したように、本実施形態の二次電池劣化検出回路４００によって、劣化バッテリを検出することができる。このため、ＵＰＳであるバッテリバックアップユニット１００に対して早期に、２次バッテリ１３０の交換を行うことができるため、停電などの入力電力異常発生時の放電失敗リスクを低減することができる。
【００６８】
テスト放電については、充電条件や温度条件を制限することで、誤検出させないようにしている。更に、ＵＰＳに繋がる機器の変動する負荷でなく、変動しない擬似負荷（固定抵抗器）を用いることで、検出の精度を高めている。テスト放電時間は１秒程度なので、非常に短時間で劣化判定できる。テスト放電時間が１秒に設定され、短時間であることは、小さな許容電力の固定抵抗器で構成することも可能にしている。また、１回目の測定電圧と２回目の測定電圧とを比較することで、バッテリ特性の個体差も配慮することができる。
【００６９】
以上のように、第３実施形態によれば、「取引中」や「待機中」に復電した場合、主制御部はシャットダウンを行わず、１取引を保証するだけではなく通常の運用を保証することが可能となる。また、復電しなかった場合も直ちに主制御装置２０がシャットダウンを行うのではなく、設定時間やバッテリ電圧が低下するまで運用を継続することが可能となり、通常の運用を継続できる可能性が高まる。
【００７０】
（変形例）
本発明は、前記した実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更や変形を行うことができる。例えば、下記の変形が可能である。
（１）前記各実施形態では、現金自動預払装置の場合を記述したが、発券機や受付端末など停電時でも運用を継続することが好ましい装置であれば本発明は有効である。また、前記各実施形態では、ＢＢＵを別ユニットとして位置付けたが、電源ユニットに内蔵しても同様の効果が得られる。
（２）前記各実施形態では、インバータ回路１５０を用いて、商用周波数の正弦波交流電圧を発生させていたが、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路１４０がカードユニット３０、通帳ユニット４０、紙幣ユニット５０、硬貨ユニット６０、及び主制御装置２０に直流電力を直接供給するようにすることもできる。
（３）第３実施形態ではＵＰＳで説明したが、ＵＰＳに限らず全ての２次バッテリ１３０の劣化を検出することが可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１  自動取引装置（現金自動預払機）
２  商用電源
１０  接客用入力操作ユニット
１５  保守用入力操作ユニット
２０  主制御装置（制御装置）
３０  カードユニット（駆動ユニット）
４０  通帳ユニット（駆動ユニット）
５０  紙幣ユニット（駆動ユニット）
６０  硬貨ユニット（駆動ユニット）
７０  電源ユニット
８０  外部コンセント
１００  バッテリバックアップユニット（ＢＢＵ、バッテリユニット）
１１０  リレー
１２０  充電回路
１３０  ２次バッテリ（二次電池）
１４０  ＤＣ−ＤＣコンバータ回路（電力変換器）
１５０  インバータ回路（電力変換器）
２００  ＢＢＵ制御回路
２１０  停電検出回路
２２０  二次電池電圧検出回路
２３０  ２秒経過確認手段
２４０，２４０ａ，２４０ｂ  電力部制御手段
３１０  取引制御手段
３２０，３２０ａ，３２０ｂ  停電時割込制御手段
３３０  タイマ割込手段
３４０  ＯＳ
３５０  シャットダウン処理手段
４００  二次電池劣化検出回路
４１０  固定抵抗器
４２０  トランジスタ
ＶＢＡＴ  直流電圧
ＶＤＣ  出力直流電圧
ＶＡＣ１，ＶＡＣ２，ＶＡＣ３  交流電圧
ａ，ｃ  接点
ｂ  共通接点
【図１】
2015153304.tif 000003
【図２】
2015153304.tif 000004
【図３】
2015153304.tif 000005
【図４】
2015153304.tif 000006
【図５】
2015153304.tif 000007
【図６】
2015153304.tif 000008
【図７】
2015153304.tif 000009
【図８】
2015153304.tif 000010
【図９】
2015153304.tif 000011
【図１０】
2015153304.tif 000012