(57)【要約】【課題】電池を有効利用することができるとともに、電池の残量を正確に判別することのできる電池駆動機器の電池残量判別方法を提供する。【解決手段】実動時の最大負荷より小さな異なる２種類の負荷状態における電池２の電圧Ｖ１，Ｖ２を各々検出し、各々の電池２の電圧Ｖ１，Ｖ２から実動時の最大負荷状態の電池２の電圧の予測値Ｖｅを算出し、この予測値Ｖｅと予め設定されている閾値Ｖｃとを比較し、予測値Ｖｅが閾値Ｖｃ以上であれば電池２の残量を有りと判断する。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実動時の最大負荷より小さな異なる２種類の負荷状態における電池の電圧を各々検出し、各々の電池の電圧から実動時の最大負荷状態の電池の電圧の予測値を算出し、この予測値と予め設定されている閾値とを比較し、予測値が閾値以上であれば電池の残量を有りと判断することを特徴とする電池駆動機器の電池残量判別方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池の残量を正確に判別するのに好適な電池駆動機器の電池残量判別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、駆動源として電池を用いる電池駆動機器が知られている。このような電池駆動機器においては、動作中に電池の残量が低下してシステムダウンが生じるのを防止したり、電池の交換や充電の時期を操作者に認識させる必要がある。このため、電池駆動機器においては、所定のタイミングで電池の残量を判別するようになっている。この電池の残量の判別は、電池駆動機器の制御部において行われている。
【０００３】
従来の電池残量判別方法としては、以下に記す２種類の方法が主として用いられている。
【０００４】
第１の電池残量判別方法は、制御部で検出した電池の電圧を実験などによって設定された閾値と比較し、電池の電圧が閾値未満であれば電池の残量を「無し」と判断するものである。この場合、検出する電圧は、最大負荷より小さい任意の負荷状態、あるいは制御電源のみの通電状態などの最小負荷状態におけるもの１種類である。
【０００５】
第２の電池残量判別方法は、実動時の最大負荷状態となるようにダミー通電して電池の電圧を実動前に検出するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の第１の電池残量判別方法においては、環境温度、電池の劣化などにより、実際の負荷を与えたときの電圧を予測することができず、電池の残量を正確に判別することができないという問題点があった。
【０００７】
また、前述した従来の第２の電池残量判別方法においては、電池の電圧の検出時に、最大負荷で電池を消耗することになるので、電池が無駄になる、言い換えると電池を有効利用することができないという問題点があった。
【０００８】
本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、電池を有効利用することができるとともに、電池の残量を正確に判別することのできる電池駆動機器の電池残量判別方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するため本発明に係る電池駆動機器の電池残量判別方法の特徴は、実動時の最大負荷より小さな異なる２種類の負荷状態における電池の電圧を各々検出し、各々の電池の電圧から実動時の最大負荷状態の電池の電圧の予測値を算出し、この予測値と予め設定されている閾値とを比較し、予測値が閾値以上であれば電池の残量を有りと判断する点にある。そして、このような構成を採用したことにより、最大消費電流を通電することなく、電池の残量を正確に判別することができるとともに、環境温度、電池の劣化などによる電池能力の低下時においても、電池の残量を正確に判別することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。
【００１１】
図１は本発明に係る電池駆動機器の電池残量判別方法を適用した電池駆動機器の実施形態の要部を示すブロック図である。
【００１２】
本実施形態の電池駆動機器は、携帯可能な小型の電池駆動プリンタ、詳しくはフルカラー印刷が可能な熱転写プリンタを例示している。なお、熱転写プリンタの各部の構成は従来公知のものであり、その詳しい説明は省略し、要旨のみについて説明する。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の電池駆動プリンタ１は、プリンタの電源としての直流電源である電池２と、電源スイッチ３と、２つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２と、モータドライバ４と、２つのモータ５，６と、２つのＤＣ／ＤＣコンバータ７，８と、各部の動作を制御する制御部９とを有している。
【００１４】
前記電池２の正極は、電源スイッチ３の一端に接続されており、電池２の負極は接地されている。また、電源スイッチ３の他端は、モータドライバ４および２つのＤＣ／ＤＣコンバータ７，８の入力端ならびに抵抗器Ｒ１の一端に共通接続されている。そして、抵抗器Ｒ１の他端は、制御部９の電池電圧検出部１０および抵抗器Ｒ２の一端に共通接続されている。さらに、抵抗器Ｒ２の他端は接地されている。
【００１５】
前記モータドライバ４の出力端には、２つのモータ５，６の入力端が接続されている。これらのモータ５，６は、プリンタメカニズムの駆動源とされるものであり、用紙搬送モータ、ヘッド接離用モータなどがあり、設計コンセプトなどの必要に応じて必要な数が配置されるようになっている。また、一方のＤＣ／ＤＣコンバータ７の出力端には、印刷ヘッドとしてのサーマルヘッド１１が接続されており、他方のＤＣ／ＤＣコンバータ８の出力端には、制御部９の電源入力端が接続されている。
【００１６】
なお、２つのモータ５，６およびサーマルヘッド１１は、制御部９から送出される制御指令に基づいて所定のタイミングで駆動されるようになっている。また、制御部９は、ＣＰＵおよびメモリなどにより構成されており、メモリには、少なくとも印刷動作に必要なプログラムおよびデータ、電池残量判別方法を実行するためのプログラムおよびデータなどの各種のプログラムおよびデータ類が格納されている。
【００１７】
このような構成の電池駆動プリンタ１によれば、電池２の電圧は、電源スイッチ３を通り、２つの抵抗器Ｒ１，Ｒ２で分圧されて制御部９の電池電圧検出部１０にＡ／Ｄコンバータ入力されることにより検出（読取）されるようになっている。
【００１８】
つぎに、前述した実施形態の電池駆動プリンタ１における電池残量判別方法について具体的に説明する。
【００１９】
図２は本発明に係る電池駆動機器の電池残量判別方法の実施形態を示すフローチャートである。
【００２０】
本実施形態の電池駆動プリンタ１における電池残量判別方法は、実動時の最大負荷より小さな異なる２種類の負荷状態を、第１負荷状態と第２負荷状態とする。一方の第１負荷状態としては、制御部９のロジック制御部のみ動作している制御電源のみの軽い負荷状態、例えば消費電流が０．０５Ａの負荷状態を用いる。他方の第２負荷状態としては、２つのモータ５，６にダミー通電した中程度の負荷状態、例えば消費電流が０．５０Ａの負荷状態を用いる。ここで、実動時の最大負荷状態における消費電流は２．００Ａである。また、電池２の残量の有無の判断に用いる閾値Ｖｃとして２１．００Ｖを用いる。
【００２１】
そして、本実施形態の電池駆動プリンタ１における電池残量判別方法は、図２に示すように、まず、ステップＳＴ１１において、実動時の最大負荷より小さな異なる２種類の負荷状態における電池２の電圧Ｖ１，Ｖ２を各々検出し、つぎのステップＳＴ１２に進行する。
【００２２】
前記ステップＳＴ１１は、ステップＳＴ１１ａとステップＳＴ１１ｂとにより構成されている。
【００２３】
一方のステップＳＴ１１ａにおいては、第１負荷状態における電池２の電圧Ｖ１、例えば２２．７１Ｖ（Ｖ１＝２２．７１Ｖ）を検出する。
【００２４】
他方のステップＳＴ１１ｂにおいては、第２負荷状態における電池２の電圧Ｖ２、例えば２２．３７Ｖ（Ｖ２＝２２．３７Ｖ）を検出する。
【００２５】
なお、ステップＳＴ１１ａにおいて、第２負荷状態における電池２の電圧Ｖ２を検出し、ステップＳＴ１１ｂにおいて、第１負荷状態における電池２の電圧Ｖ１を検出しするように順序を逆にしてもよい。
【００２６】
つぎに、ステップＳＴ１２において、検出した各々の電池２の電圧Ｖ１，Ｖ２から、実動時の最大負荷状態の電池２の電圧の予測値Ｖｅを算出し、つぎのステップＳＴ１３に進行する。
【００２７】
前記ステップＳＴ１２における電池２の電圧の予測値Ｖｅの算出は、前記ステップＳＴ１１において検出した電池２の電圧Ｖ１，Ｖ２の電圧差ΔＶを算出することで開始する。
【００２８】
この電圧差ΔＶは、
2004061393.tif 000003
により算出される。
【００２９】
ここで、実動時の最大負荷状態における消費電流が２．００Ａで、第２負荷状態における消費電流が０．５０Ａなので、実動時の最大負荷状態における消費電流は、第２負荷状態における消費電流の４倍である。
【００３０】
そして、電圧差は、主に電池２の内部インピーダンスに依存するため、最大負荷状態における電圧差ΔＶｍａｘは
2004061393.tif 000004
により算出される。
【００３１】
そして、実動時の最大負荷状態の電池２の電圧の予測値Ｖｅは、
2004061393.tif 000005
により正確に算出される。
【００３２】
つぎに、ステップＳＴ１３において、予測値Ｖｅが予め設定されている閾値Ｖｃ以上（Ｖｅ≧Ｖｃ）か否かを判断し、予測値Ｖｅが閾値Ｖｃ以上（Ｖｅ≧Ｖｃ）であるＹＥＳの場合には、つぎのステップＳＴ１４において、電池２の残量を「有り」と判断し終了する。
【００３３】
前記ステップＳＴ１４の判断が、予測値Ｖｅが閾値Ｖｃ未満（Ｖｅ＜Ｖｃ）であるＮＯの場合には、つぎのステップＳＴ１５において、電池２の残量を「無し」と判断し終了する。
【００３４】
なお、電池２の残量を「無し」と判断した場合には、電池２の残量が残り少ないことをユーザーに警告するべく、ＬＥＤなどを点灯させる警告表示を実行するように構成するとよい。
【００３５】
また、本実施形態の電池駆動プリンタ１における電池残量判別を実行するタイミングとしては、電源投入時および所定枚数の印刷を行う毎に実行するとよい。勿論、１枚の印刷を行う毎に電池残量判別を実行することもできる。
【００３６】
このような構成からなる本実施形態の電池駆動プリンタ１における電池残量判別方法によれば、最大消費電流を通電することなく、電池２の残量を正確に判別することができるとともに、環境温度、電池２の劣化などによる電池能力の低下時においても、電池２の残量を正確に判別することができる。
【００３７】
すなわち、本実施形態の電池駆動プリンタ１における電池残量判別方法によれば、電池２を有効利用することができるとともに、電池２の残量を正確に判別することができる。
【００３８】
したがって、本実施形態の電池駆動プリンタ１における電池残量判別方法によれば、電池２を無駄なく使用することができるとともに、システムダウンなどの不都合が生じるのを確実に防止することができる。
【００３９】
なお、本発明の電池残量判別方法を適用することのできる電池駆動機器としては、電池駆動プリンタの他に、デジタルスチルカメラ、携帯型パーソナルコンピュータ、ビデオカメラなどを例示できる。
【００４０】
また、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る電池駆動機器の電池残量判別方法によれば、電池を有効利用することができるとともに、電池の残量を正確に判別することができるなどの極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電池残量判別方法を適用した電池駆動機器の実施形態の要部を示すブロック図
【図２】本発明に係る電池駆動機器の電池残量判別方法の実施形態を示すフローチャート
【符号の説明】
１　電池駆動プリンタ
２　電池
３　電源スイッチ
４　モータドライバ
５、６　モータ
７、８　ＤＣ／ＤＣコンバータ
９　制御部
１０　電池電圧検出部
１１　サーマルヘッド
Ｒ１、Ｒ２　抵抗器
Ｖ１、Ｖ２　電圧
Ｖｃ　閾値
Ｖｅ　予測値
ΔＶ、ΔＶｍａｘ　電圧差
【図１】
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【図２】
2004061393.tif 000007