(57)【要約】【課題】汎用の複数本の電池を使用する際に、新旧の電池や種類の異なる電池の混在を防止し、無用なトラブルの発生を未然に防止可能にする。【解決手段】電圧検出器４４、４６により電池収納部に収納された電池３０、３２の開放電圧をそれぞれ検出する。また、電池種類判定部６０は、電圧検出器４８及び電流検出器５０によって検出された実負荷時の電圧値及び電流値に基づいて電池３０、３２の内部抵抗を計算する。そして、電池３０、３２の開放電圧、内部抵抗から電池３０、３２が新旧の電池及び／又は種別の異なる電池が混在しているか否かを判別し、混在していると判別すると、警告表示や機器の動作を停止させるようにしている。【選択図】　　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の汎用の電池を使用する電子機器において、
電池収納部に収納された複数の電池の起電力をそれぞれ検出する第１の検出手段と、
前記複数の電池の内部抵抗を検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段及び第２の検出手段の検出出力に基づいて前記複数の電池が新旧の電池及び／又は種別の異なる電池が混在しているか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段によって混在していると判別されると、警告表示及び／又は機器の動作を停止させる手段と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記電池収納部に収納された複数の電池の形状に基づいて電池の種類を検出する第３の検出手段を有し、前記判別手段は、前記第１の検出手段、第２の検出手段及び第２の検出手段の検出出力に基づいて前記複数の電池が新旧の電池及び／又は種別の異なる電池が混在しているか否かを判別することを特徴とする請求項１の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子機器に係り、特に複数の汎用の電池（例えば、単３電池）を使用する電子機器内の電池種類等を判別する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、１次電池と、種類の異なる２次電池（例えば、ニッケル−カドミウム電池と、ニッケル−水素電池）の３種類の電池を電池の形状に基づいて判別し、その判別結果に応じて充電の可否、充電条件の切り換え、電池残量や電池切れ警告の表示を行うことができる３電源式電子機器が提案されている（特開平９−２１９９３３号公報）。
【０００３】
この電子機器に適用される３種類の電池のうちの２種類の２次電池には、それぞれの電池が識別可能な突起部が形成されており、３種類の電池を判定する判定手段は、この突起部の有無、突起部の位置等に基づいて電池の種類を判定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の３電源式電子機器は、規格品の汎用の２次電池が使用された場合には、３種類の電池の種別をその形状から判別することができないという問題がある。
【０００５】
その一方、従来、複数本の汎用の電池を使用する電子機器において、電池切れが生じた場合に、複数本の電池が正しく交換されない場合がある。例えば、複数本の電池を同時に交換せずに、複数本の電池のうちの一部の電池のみを交換し、その結果、新品の電池と使用された電池とが混在したり、満充電された電池と満充電されていない電池が混在したり、種類の異なる電池（例えば、１次電池と２次電池）とが混在する場合があった。
【０００６】
この場合、電子機器の動作不良や残量表示異常といった無用なトラブルの原因となっていた。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、汎用の複数本の電池を使用する際に、新旧の電池や種類の異なる電池の混在を防止し、無用なトラブルの発生を未然に防止することができる電子機器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、複数本の汎用の電池を使用する電子機器において、電池収納部に収納された複数の電池の起電力をそれぞれ検出する第１の検出手段と、前記複数の電池の内部抵抗を検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段及び第２の検出手段の検出出力に基づいて前記複数の電池が新旧の電池及び／又は種別の異なる電池が混在しているか否かを判別する判別手段と、前記判別手段によって混在していると判別されると、警告表示及び／又は機器の動作を停止させる手段と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
即ち、本発明は電池収納部に収納された複数本の汎用の電池のそれぞれの起電力（無負荷状態での電池の端子間電圧）を検出することによって、新旧の電池が混在していないかどうか、あるいは満充電されている電池と満充電されていない電池が混在していないかどうかを判別する。また、複数本の汎用の電池の内部抵抗を検出することにより、電池の種類（電池の内部抵抗は、アルカリ乾電池、リチウム単３乾電池、ニッケル系２次電池で異なる）を判別し、種類の異なる電池が混用されていないかどうかを判別する。そして、新旧の電池や種類の異なる電池が混在している場合には、警告表示を行ったり、機器の動作を停止させるようにしている。
【００１０】
請求項２に示すように、本発明に係る電子機器は、更に前記電池収納部に収納された複数の電池の形状に基づいて電池の種類を検出する第３の検出手段を有し、前記判別手段は、前記第１の検出手段、第２の検出手段及び第２の検出手段の検出出力に基づいて前記複数の電池が新旧の電池及び／又は種別の異なる電池が混在しているか否かを判別するようにしている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る電子機器の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１２】
図１は本発明に係る電子機器の外観図であり、特にデジタルカメラに関して示している。
【００１３】
同図に示すデジタルカメラは、前面にスライドスイッチ１０が設けられている。このスライドスイッチ１０は、図１上で左右方向に移動する電源スイッチであり、右方向への移動によりカメラ電源をＯＮにし、左方向の移動によりカメラ電源をＯＦＦにする。また、スライドスイッチ１０の上面には、カメラ電源ＯＮ時に点灯する発光ダイオード（ＬＥＤ）１２が設けられている。
【００１４】
このデジタルカメラのグリップ部には、２本の汎用の電池（例えば、単３電池）を収納する電池収納部が形成されており、電池蓋１４を開閉することにより電池交換ができるようになっている。
【００１５】
また、図１上で、１６はレンズバリア、１８はファインダ、２０はストロボ、２２はシャッターボタン、２４は文字液晶表示部である。尚、レンズバリア１６は、カメラ電源のＯＮ／ＯＦＦに連動して開閉するようになっている。
【００１６】
図２は上記デジタルカメラの内部構成を示す要部ブロック図であり、特に電池種類の判定や電池残量検出等を行う手段に関して示している。
【００１７】
このデジタルカメラの電池収納部には、電池３０の＋端子に接続される電池接続用端子Ｂ１（＋），Ｄ１と、電池３０の−端子に接続される電池接続用端子Ｂ１（−），Ｃ１と、電池３２の＋端子に接続される電池接続用端子Ｂ２（＋），Ｃ２，Ｄ２　と、電池３２の−端子に接続される電池接続用端子Ｂ２（−）　とが設けられている。
【００１８】
電池接続用端子Ｂ１（−），Ｃ１，Ｃ２，Ｂ２（＋），Ｄ２は、電源ＯＮ／ＯＦＦ用のスライドスイッチ１０の動作に連動して移動できるようになっており、電源ＯＦＦ時には電池接続用端子Ｂ１（−），Ｂ２（＋），Ｄ２が電池端子に接続され、電源ＯＮ時には電池接続用端子Ｃ１，Ｃ２　が電池端子に接続される。尚、電源ＯＮ時の端子の移動によって端子Ｃ１，Ｃ２　がそれぞれ電池３０の−端子、電池３２の＋端子に接続されると、電池３０、３２は直列接続されることになる。
【００１９】
ところで、電池接続用端子Ｄ１，Ｄ２　は、それぞれ電池３０、３２の凸形状の＋端子の周囲の端子面に接触できるように配置されている。即ち、図３に示すように、電池には、凸形状の＋端子の周囲の端子面がパッケージ（包装）で覆われて非導通となっているもの（図３（Ａ））と、凸形状の＋端子の周囲の端子面がパッケージで覆われずに導通するもの（図３（Ｂ））とがある。
【００２０】
前記電池接続用端子Ｄ１，Ｄ２　は、電池の凸形状の＋端子の周囲の端子面が非導通のタイプか導通のタイプかを検出するためのものである。尚、電池の種類（１次電池、２次電池）や電池製造メーカにより、図３（Ａ）のタイプの電池と、図３（Ｂ）のタイプの電池とがある。
【００２１】
図２に示す端子面検出スイッチ４０は、電池３０の＋端子の周囲の端子面が導通するか否かを検出するもので、前記電池接続用端子Ｄ１と電源ＯＦＦ時に電池３０の−端子と接続されている電池接続用端子Ｂ１（−）　との間の電圧の有無によって前記端子面が導通するか否かを検出する。同様に、端子面検出スイッチ４２は、電池３２の＋端子の周囲の端子面が導通するか否かを検出するもので、前記電池接続用端子Ｄ２と電源ＯＦＦ時に電池３２の−端子と接続されている電池接続用端子Ｂ２（−）　との間の電圧の有無によって前記端子面が導通するか否かを検出する。
【００２２】
また、電池収納部には、電池形状検出スイッチ３４の検出軸３４Ａが延出している。この検出軸３４Ａは、軸方向に移動できるようになっており、例えば、図４に示すような形状の電池３３（２つの電池が連結された形状を有する電池）が電池収納部に収納されると、図４上で上方向に押され、電池形状検出スイッチ３４をＯＮにする。
【００２３】
図２に示す電圧検出器４４は、電源ＯＦＦ時の電池３０の起電力（無負荷の開放電圧）を検出するもので、前記電池接続用端子Ｂ１（＋）　と電源ＯＦＦ時に電池３０の−端子と接続されている電池接続用端子Ｂ１（−）　との間の電圧を検出する。同様に、電圧検出器４６は、電源ＯＦＦ時の電池３２の開放電圧を検出するもので、電源ＯＦＦ時に電池３２の＋端子と接続されている電池接続用端子Ｂ２（＋）　と電池接続用端子Ｂ２（−）　との間の電圧を検出する。
【００２４】
一方、電圧検出器４８は、電源ＯＮ後の実負荷時の直列接続された電池３０、３２の電圧を検出するものであり、電流検出器５０は、実負荷時に直列接続された電池３０、３２を流れる電流を検出する。
【００２５】
ここで、上記実負荷としては、図１で説明したＬＥＤ１２、該ＬＥＤ１２を点灯させるためのトランジスタ５２及び抵抗５４であり、トランジスタ５２は、正入力に基準電圧Ｖｒｅｆ　が入力するコンパレータ５６によってＯＮ／ＯＦＦが制御される。
【００２６】
電池種類判定部６０には、前記電池形状検出スイッチ３４から検出信号が加えられるとともに、端子面検出スイッチ４０、４２から電池３０、３２の＋端子の周囲の端子面が導通するか否かを示す検出信号が加えられている。また、電池種類判定部６０には、電圧検出器４４、４６によって検出された電池３０、３２の開放電圧を示す電圧値Ｅ１　、Ｅ２　が加えられるとともに、実負荷時に電圧検出器４８によって検出された電圧値Ｖ、及び電流検出器５０によって検出された電流値Ｉが加えられている。
【００２７】
電池種類判定部６０は、これらの入力に基づいて電池３０、３２の電池種類等を判別する。
【００２８】
次に、上記電池種類判定部６０の作用について、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００２９】
デジタルカメラ内の電池収納部に電池が挿入されると、電池種類判定部６０は、電池形状検出スイッチ３４がＯＮされているか否かを判別し（ステップＳ１０）、ＯＮされている場合には、形状ＳＷフラグをＯＮにする（ステップＳ１２）。続いて、電池種類判定部６０は、端子面検出スイッチ４０、４２がそれぞれＯＮ（電池３０、３２の＋端子の周囲の端子面の導通が検出）されているか否かを判別し（ステップＳ１４）、端子面検出スイッチ４０、４２がＯＮされている場合には、端子面ＳＷフラグをＯＮにする（ステップＳ１６）。
【００３０】
次に、電池種類判定部６０は、電圧検出器４４、４６によって測定された電池３０、３２の開放電圧値Ｅ１　、Ｅ２　を入力し、これを内部メモリに一時記憶する（ステップＳ１８）。電池の開放電圧は、電池の種類によって異なり、リチウム単三乾電池は１．７　Ｖ、アルカリ乾電池は１．６　Ｖである。もちろん、新品の電池と使用された電池の開放電圧も異なる。従って、２つの電池の開放電圧が異なる場合には、２つの電池の種類が異なるか、新旧の電池が混在していることが考えられる。
【００３１】
その後、スライドスイッチ１０が操作されてカメラ電源がＯＮされると、レンズバリア１６が開放され、また、ＬＥＤ１２が点灯される（ステップＳ２０、Ｓ２２）。このＬＥＤ１２の点灯時に、前記電圧検出器４８及び電流検出器５０によって検出された電圧値Ｖ及び電流値Ｉを入力し、電池３０、３２の内部抵抗を算出する（ステップＳ２４）。
【００３２】
電池３０、３２の内部抵抗をｒとすると、内部抵抗ｒは、次式
【００３３】
【数１】
Ｖ＝Ｅ−Ｉｒ＝（Ｅ１　＋Ｅ２　）−Ｉｒ＝ＩＲ
に基づいて算出することができる。尚、Ｅ１　、Ｅ２　は、電池３０、３２の開放電圧である。また、ＬＥＤ１２等の負荷となる抵抗値Ｒが既知の場合には、電流値Ｉを検出するための電流検出器５０は不用である。
【００３４】
ところで、電池の内部抵抗は、以下のように電池の種類によって異なる。
・アルカリ乾電池（約１００ｍΩ）
・リチウム単三乾電池（約２００ｍΩ）
・ニッケル系２次電池（約３０ｍΩ）
従って、２つの電池３０、３２の内部抵抗の合計値としては、約４００ｍΩ（２００＋２００ｍΩ）、約３００ｍΩ（２００＋１００ｍΩ）、約２３０ｍΩ（２００＋３０ｍΩ）、約２００ｍΩ（１００＋１００ｍΩ）、約１３０ｍΩ（１００＋３０ｍΩ）、約６０ｍΩ（３０＋３０ｍΩ）の６通りが考えられる。
【００３５】
電池種類判定部６０は、上記のようにして算出される電池３０、３２の内部抵抗が約６０ｍΩの場合には、２本の電池３０、３２はそれぞれニッケル系２次電池であり、充電可能と判別し（ステップＳ２６）、充電フラグをＯＮにする（ステップＳ２８）。また、２本の電池３０、３２の内部抵抗が、６０ｍΩ、２００ｍΩ、及び４００ｍΩ以外の場合には、種類の異なる電池が混在していると判別する。
【００３６】
続いて、ステップＳ１２の形状ＳＷフラグ、端子面ＳＷフラグのＯＮ／ＯＦＦ、電池の内部抵抗に基づいて種類の異なる電池が混在しているか否か、新旧の電池の混在しているか否かを判別する（ステップＳ３０）。そして、電池種類判定部６０は、混在していると判別すると、電池３０、３２からの放電を禁止（デジタルカメラの動作を停止）させるとともに、文字液晶表示部２４に電池交換を促す警告表示を行わせる（ステップＳ３２）。
【００３７】
一方、種類の異なる電池が混在していないと判別すると、電池の種類を確定し（ステップＳ３４）、電池３０、３２からの放電を許可（通常使用状態）にする（ステップＳ３６）。尚、確定された電池の種類は、電池残量等の測定に使用され、また、２次電池でない場合には、デジタルカメラでの充電を禁止することができる。
【００３８】
尚、この実施の形態では、２本の電池の内部抵抗の合計値を求めるようにしたが、個々の電池の内部抵抗をそれぞれ求めるようにしてもよい。また、この実施の形態では、２本の電池を使用するデジタルカメラについて説明したが、本発明は、２本以上の電池を使用する他の電子機器にも適用できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数本の電池を使用する機器において、新旧の電池や種類の異なる電池が混在しているか否かを各電池の電気的な特性によって判別するようにしたため、汎用形状の電池に対して判別を行うことができる。また、新旧の電池や種類の異なる電池が混在している場合には、機器の動作を停止させたり、警告表示することにより、無用なトラブルの発生を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子機器の外観図
【図２】図１に示した電子機器の内部構成を示す要部ブロック図
【図３】電池の種類によって＋端子の周囲の端子面のパッケージが異なることを示す電池の斜視図
【図４】電池形状検出スイッチの一例を説明するために用いた図
【図５】本発明に係る電池種類判定部の動作を説明するために用いたフローチャート
【符号の説明】
１０…スライドスイッチ、１２…発光ダイオード（ＬＥＤ）、２４…文字液晶表示部、３０、３２…電池、３４…電池形状検出スイッチ、４０、４２…端子面検出スイッチ、４４、４６、４８…電圧検出器、５０…電流検出器、６０…電池種類判定部
【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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