(57)【要約】【課題】簡単な方法でしかも信頼性よく電池の残量を検出することが可能な電池残量検出装置を提供する。【解決手段】リチウムイオン電池１０によりランプ１４が点灯される。このランプが点灯されているときのランプの光量が光センサ２０により検出され、光量が条件設定部１７で設定されるしきい値より小さくなったときに、表示部１９で残量なしの警告表示が行われる。このような構成では、ランプを駆動しているときの駆動状態を検出して残量検出を行っているので、電池電圧を検出して残量を検出するのに比較して信頼性のある電池残量検出を行うことができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷を駆動するために負荷に給電する充電式電池の残量を検出する装置であって、
負荷の駆動状態を検出する検出手段と、
前記検出された負荷の駆動状態とあらかじめ設定された条件とを比較し電池の残量を検出する演算部と、
前記演算部での検出結果に応じて電池の残量を表示する表示手段と、
を有することを特徴とする電池残量検出装置。
【請求項２】
前記負荷がランプであり、負荷の駆動状態としてランプの光量が検出されることを特徴とする請求項１に記載の電池残量検出装置。
【請求項３】
前記負荷の駆動状態として負荷に流れる電流が検出されることを特徴とする請求項１に記載の電池残量検出装置。
【請求項４】
前記充電式電池がリチウムイオン電池であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電池残量検出装置。
【請求項５】
負荷の駆動開始後、所定の時間経過後に負荷の駆動状態が検出されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電池残量検出装置。
【請求項６】
負荷の駆動を停止した時、その直前の電池残量検出結果を記憶保存し、負荷が次に駆動されるまでの間、前記記憶保存した検出結果を電池残量として表示することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電池残量検出装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか１項に記載の電池残量検出装置を備えたことを特徴とする携帯機器。
【請求項８】
前記携帯機器が、携帯型電子機器あるいは携帯型細隙灯顕微鏡であることを特徴とする請求項７に記載の携帯機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池残量検出装置と該装置を備えた携帯機器。さらに詳細には、負荷を駆動するために負荷に給電する充電式電池の残量を検出する装置並びにこの電池残量検出装置を備えた、携帯電話や携帯型細隙灯顕微鏡などの携帯機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、充電型のリチウムイオン二次電池の電圧を、機器によってあらかじめ設定されている基準電圧と比較して二次電池の残量を検出する方法が知られており、これを基本に、さらに温度のパラメータ、固有のバッテリーが持つ放電特性のパラメータ、充放電時間のパラメータ、充放電電流のパラメータ等を複合させて二次電池の残量を算出し表示する方法が知られている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６０―２０１５号公報（第４図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、リチウムイオン二次電池の電圧を機器の基準電圧と比較して残量を検出する方法では、リチウムイオン二次電池が、温度や、負荷を駆動しているかどうかなどで、電池の電圧値が大きく変化してしまうので、残量検出に大きな誤差が出るという問題がある。また、負荷を駆動してから電圧が安定するまでに一定の時間が掛かる場合がある。
【０００５】
さらに、この問題を解決するために上述の様な別の様々なパラメータを複合的に判断し残量を算出する方法があるが、機器が複雑で高価になるという欠点がある。
【０００６】
従って、本発明は、上述の問題を解決し、簡単な方法でしかも信頼性よく電池の残量を検出することが可能な電池残量検出装置並びに該電池残量検出装置を備えた携帯型機器を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、
負荷を駆動するために負荷に給電する充電式電池の残量を検出する装置であって、
負荷の駆動状態を検出する検出手段と、
前記検出された負荷の駆動状態とあらかじめ設定された条件とを比較し電池の残量を検出する演算部と、
前記演算部での検出結果に応じて電池の残量を表示する表示手段とを有する構成を採用している。
【０００８】
さらに本発明は、請求項１から６までのいずれか１項に記載の電池残量検出装置を備えた携帯機器であることを特徴としている。特に、携帯機器は、スリット光を被検眼の前眼部に照射して観察光学部を介して観察する細隙灯顕微鏡などの眼科機器である。
【０００９】
このような構成では、負荷を駆動しているときの駆動状態を検出して残量表示を行っているので、信頼性のある電池残量検出を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の電池残量検出装置を備えた細隙灯顕微鏡（スリットランプ）の外観を示すもので、細隙灯顕微鏡の照明光学部１の内部には、図２に図示したハロゲンランプなどの照明用ランプ１４が配置されており、このランプ１４で照明されたスリット（不図示）によりスリット光が形成されて、被検眼３の前眼部がスリット光で照明される。スリット光で照明された前眼部は、観察光学部２を介して検者により観察できるようになっている。
【００１２】
観察光学部２の下方には、検者が細隙灯顕微鏡を保持するためのグリップ部４が設けられており、このグリップ部４は、電源収納部５を有し、この電源収納部には、図２に示した充電可能な電池１０が内蔵されている。この電池１０は、グリップ部４に設けられたスイッチ６を介してランプ１４と接続されており、検者がグリップ部４を手にもってスイッチ６を操作すると、ランプ１４が駆動されて点灯され、被検眼３の前眼部がスリット光で照明される。
【００１３】
照明光学部１は、支軸７を中心に観察光学部２に対して回動させることができるので、検者は各方向からスリット光で照明された被検眼３の前眼部を、観察光学部２を介して観察できるようになる。
【００１４】
このような携帯型の細隙灯顕微鏡では、スリットを照射するためのランプ１４を駆動するための電源１０として、軽量で高電圧を長時間供給可能な充電式電池、例えばリチウムイオン電池（リチウムイオン二次電池）が使用される。電池の充電量が減少し残量が少なくなると、充電器１２のような外部電源から充電する必要がある。また充電が必要であるかどうかを判断するために電池残量を検出する必要がある。
【００１５】
このような負荷としてのランプ１４に給電する電池１４の充電量の残量を検出するために、本発明では、ランプ１４に流れる電流が検出される。このために、図２に図示したように、ランプ１４に流れる電流を検出する電流計１５が接続され、この電流計１５で測定された電流値は、ＣＰＵなどで構成される演算部１６に入力される。演算部１６は、検出された電流値を、設定条件部１７によりあらかじめ設定される条件と比較する。この条件の中に、所定の電流値の複数のしきい値が含まれており、演算部１６は上記検出された電流値と、あらかじめ設定された各しきい値とを比較し、その比較結果（演算結果）に応じて電池残量を、例えば液晶表示器のような表示部（表示手段）１９に表示する。電流検出は、タイマー１８で設定される所定の時間が経過したあとで行うことができ、この所定の時間は、あらかじめ設定条件部１７で設定することができる。
【００１６】
このような構成で、演算部１６は、設定条件部１７で設定される所定の時間が経時後、所定の時間間隔ごとに、電流計１５で測定された電流値を取り込み、これを設定条件部１７で設定されている各しきい値と比較する。しきい値は複数設定されており、電流値がどのしきい値で設定される範囲にあるかに従って、表示部１９の表示形態を制御し、電池残量を表示する。例えば、検出された電流値が一つのしきい値を下回ると、表示部１９の黒の領域を一区分減少させ、さらに上記のしきい値より小さいしきい値を下回ると、黒の領域をさらに一区分減少させるようにして表示を制御し、黒の領域の程度で電池の残量を表示する。なお、このように複数のしきい値を設けるのではなく、一つのしきい値だけを設け、演算部１６が検出値がこのしきい値を下回ったときに、充電が必要と判断し、残量なしの表示ないし警告を表示するようにしてもよい。しきい値を一つにするか、複数にするかは、設定条件部１７で設定できるようにしておく。
【００１７】
このような構成では、実際にランプに流れる電流値を検出しているので、実際に負荷を駆動したときの負荷の駆動状態を検出していることになり、電池の残量と負荷の駆動状態とは、密接な関係にあることから、電池の残量状態ないし放電状態を信頼性よく検出することが可能となる。負荷の駆動がない場合には、擬似的に電池の電圧が上昇してしまうため、電池電圧を測定して残量を検出するよりも、より確実な検出結果が得られる。
【００１８】
図３には、異なる実施形態が図示されており、図２と同一の部材ないし装置には同じ符号が付されており、その詳細な説明は省略する。図３の実施形態は、図２の実施形態と比較して、負荷の駆動状態としてランプ１４に流れる電流を測定するのではなく、光センサ２０を用いてランプの光量を測定するようにしたものである。光センサ２０としては、フォトダイオードあるいはフォトトランジスタが用いられ、ランプ１４の光量に応じて光センサ２０から出力される信号の電圧値が変化するので、その電圧値を検出する。電池１０の残量が少なくなると、光量が低下して光センサの電圧値が低下するので、該電圧値を複数のしきい値で比較して、その比較結果に従い、図１の実施形態と同様な方法で表示部１９に電池残量を表示する。この実施形態においても、一つのしきい値だけを設け、検出値がこのしきい値を下回ったときは、演算部１６は充電が必要と判断し、残量なしの表示ないし警告を表示するようにしてもよい。
【００１９】
この実施形態では、実際にランプを点灯して、その点灯状態（駆動状態）を光量として検出しているので、電池の残量を信頼性よく検出することができるとともに、ランプ１４の光量が少なくなったとき、警告表示が出るので、ランプの光量減少が電池の充電不足によっても、あるいは経時変化によるランプ特性の劣化に起因しても警告表示が行われるという利点がある。電池電圧とランプ照度は比例するが電池電圧の変化に対して、照度の変化のほうが大きいので、より正確な検出結果を得ることができ、特に使用者にとって問題となるのは電池電圧ではなくランプの照度であるので、図３の実施形態は、この意味でも意義がある。
【００２０】
図４には、他の実施形態が図示されており、図２並びに図３と同一の部材ないし装置には同じ符号が付されており、その詳細な説明は省略する。図４の実施形態では、負荷の駆動を停止した時、その直前の電池残量検出結果を記憶保存し、負荷が次に駆動されるまでの間、前記記憶保存した検出結果を電池残量として表示するようにしている。この実施形態では、スイッチ６’がスイッチ６の近傍に設けられ、スイッチ６’のＯＮ情報が演算部１６に入力される。また、負荷の駆動を停止した時、その直前の電池残量検出結果を記憶保存する記憶部２２が設けられている。
【００２１】
このような構成において、図５のフローチャートで示すように、使用者がスイッチ６’を操作すると（ステップＳ１）、そのＯＮ情報が演算部１６に入力されて、タイマー１８が作動するとともに（ステップＳ２）、スイッチ６がほぼ同時に作動して（ステップＳ３）、ランプ１４が点灯する。設定条件部１７で設定されている所定の時間が経過すると（ステップＳ４のＹＥＳ）、光センサ２０によりランプ１４の光量が測定され、これがしきい値と比較され、表示部１９の表示が更新される（ステップＳ５）。この場合、光量が、条件設定部１７で設定される一番低いしきい値を下回っている場合は、演算部１６は点滅表示が必要と判断し（ステップＳ６のＹＥＳ）、表示部１９での残量表示を点滅表示１９’で行い（ステップＳ７）、使用者に電池１０の充電を促す。これは、ステップＳ８でスイッチ６’がＯＦＦされるまで（ステップＳ８のＮＯ）、繰り返されるので、電池の残量がゼロに近くなるまで、残量表示を行うことができる。
【００２２】
一方、スイッチ６’がＯＦＦにされると、その直前の電池残量検出結果が記憶部２２に記憶され（ステップＳ９）、スイッチ６がＯＦＦにされる（ステップＳ１０）。記憶部２２に記憶された残量は、スイッチ６をＯＦＦにして、ランプ１４を消灯しても、表示部１９に表示させるようにしておく。
【００２３】
以上説明した実施形態では、携帯型細隙灯顕微鏡に使用される電池の残量検出に関連して説明したが、本発明は、他の携帯機器、たとえば、携帯電話、携帯スキャナなど携帯電子機器に用いられる電池で、該電子機器の負荷を駆動するような場合の電池残量検出にも適用できることはもちろんである。また、電池としてリチウムイオン電池の例を示したが、これに限定されず、充電式の他の電池の残量を、同様な効果で検出できるものである。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、負荷を駆動しているときの駆動状態を検出して残量表示を行っているので、信頼性のある電池残量検出を行うことができる。また、負荷が接続され、電圧が安定している時だけ残量表示を行うので、簡単な構成で正確な残量値が得られる。電池電圧は負荷がない状態になると、電圧が擬似的に回復（上昇）するが、容量は増えていないので、負荷がないときに電池電圧で残量表示を行うと、見せかけの電圧上昇により残量有りとなる。しかし、再び負荷を接続すると、元の電圧に戻るので、電池電圧だけで負荷がないときに残量表示を行うと、残量があるように表示されるが、使用するとすぐに残量無しになるという現象が起きる。本発明では、このような現象がないので、信頼性のある残量検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】携帯型細隙灯顕微鏡の外観を示した側面図である。
【図２】電池残量検出装置の第１の実施形態の構成を示したブロック図である。
【図３】電池残量検出装置の第２の実施形態の構成を示したブロック図である。
【図４】電池残量検出装置の第３の実施形態の構成を示したブロック図である。
【図５】図４の構成での電池残量検出の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
６  スイッチ
１０  電池
１２  充電器
１４  ランプ
１５  電流計
１６  演算部
１７  条件設定部
１９  表示部
２０  光センサ
２２  記憶部
【図１】
2004184139.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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