(57)【要約】【課題】一次電池と二次電池を判別する。【解決手段】デジタルカメラ１のマイクロコンピュータ１６は、内蔵電池として第１電池１０（一次電池）と第２電池（二次電池）１２とを判別する。専用充電器がデジタルカメラに接続された場合、マイクロコンピュータ１６はトランジスタスイッチ１８をＯＮして第２電池１２の端子電圧を検出し、有限の値であれば第２電池１２が内蔵されていると判別する。端子電圧が実質的にゼロである場合、トランジスタスイッチ２０をＯＮして所定電圧を印加する。抵抗２２による電圧降下が生じれば第２電池１２の過放電状態であると判別する。第２電池１２が内蔵されている場合、充電ライン２００による第２電池１２の充電を許容する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次電池と二次電池を内蔵電池として収納可能な機器の該二次電池を外部充電装置により充電する充電制御回路であって、
二次電池用端子の電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段により電圧が検出されない場合に、前記二次電池用端子に所定電圧を印加することで二次電池が存在しない状態と二次電池の過放電状態とを判別する判別手段と、
を有することを特徴とする充電制御回路。
【請求項２】
一次電池と二次電池を内蔵電池として収納可能な機器の該二次電池を外部充電装置により充電する充電制御回路であって、
前記内蔵電池の二次電池用端子電圧を検出し、所定の端子電圧を検出した場合に前記内蔵電池は二次電池であると検出する第１端子電圧検出回路と、
前記第１端子電圧検出回路で前記所定の端子電圧を検出しない場合であって、前記内蔵電池の二次電池用端子に所定電圧を印加し、電圧降下を検出した場合に前記内蔵電池は過放電状態の二次電池であると検出する第２端子電圧検出回路と、
前記第１端子電圧検出回路及び前記第２端子電圧検出回路で前記内蔵電池が二次電池であると検出した場合に前記充電装置による前記内蔵電池の充電を許容する制御回路と、
を有することを特徴とする充電制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は充電制御回路、特に一次電池と二次電池を判別して充電の可否を制御する回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電池の種類を判別し、電池の種類に応じた充電を行う技術が知られている。例えば、下記に示す文献には、外部電池が接続されたことをメカ機構で検知したり、接続検出のための端子を介して電気的に検知することが記載されており、予め電池側に設けられた抵抗値やインピーダンス値を読み取り、その値をＩＤ信号とすることで機器に接続された外部電池の種類を判別することが記載されている。また、マイクロプロセッサ等を使用して、検出部と電池パックとの間で電気的なパルス信号をやりとりして機器に接続された電池の種類を判別することが記載されている。
【０００３】
また、文献２には、外部から電圧が印加されたときの電池端子の電圧と外部から電圧が印加されていないときの電池端子の電圧との電圧変化量を算出し、電圧変化量に応じて一次電池と二次電池の種類を判別することが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０５０８号公報
【特許文献２】特開２００１−５４２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、メカ機構を用いるのではなく、より簡易に電池の種類を判別できれば好適である。また、端子電圧を用いて電池の種類を判別する場合において、一次電池と二次電池の判別だけでなく、二次電池の過放電状態を判別できることが好適である。すなわち、二次電池の端子電圧が実質的にゼロである場合、二次電池が存在しない場合の他、二次電池は存在するものの単に過放電状態となっている場合が考えられ、実際には二次電池の過放電状態であるにもかかわらず誤って二次電池が存在しないと判別すると、本来必要な二次電池の充電が実行されない事態が生じ得るからである。
【０００６】
本発明は、一次電池と二次電池の判別、さらに二次電池の過放電の有無を確実に検出して充電を制御することができる回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、一次電池と二次電池を内蔵電池として収納可能な機器の該二次電池を外部充電装置により充電する充電制御回路であって、二次電池用端子の電圧を検出する検出手段と、前記検出手段により電圧が検出されない場合に、前記二次電池用端子に所定電圧を印加することにより二次電池が存在しない状態と二次電池の過放電状態とを判別する判別手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、一次電池と二次電池を内蔵電池として収納可能な機器の該二次電池を外部充電装置により充電する充電制御回路であって、前記内蔵電池の二次電池用端子電圧を検出し、所定の端子電圧を検出した場合に前記内蔵電池は二次電池であると検出する第１端子電圧検出回路と、前記第１端子電圧検出回路で前記所定の端子電圧を検出しない場合であって、前記内蔵電池の二次電池用端子に所定電圧を印加し、電圧降下を検出した場合に前記内蔵電池は過放電状態の二次電池であると検出する第２端子電圧検出回路と、前記第１端子電圧検出回路及び前記第２端子電圧検出回路で前記内蔵電池が二次電池であると検出した場合に前記充電装置による前記内蔵電池の充電を許容する制御回路とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、一次電池と二次電池の判別、さらに二次電池の過放電の有無を確実に検出して充電を制御できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
図１に、本実施形態における充電制御回路の構成を示す。充電制御回路１は、例えばデジタルカメラに搭載される。デジタルカメラでは、内蔵電池として、一次電池と二次電池を使用することができる。充電不可の一次電池としてアルカリ乾電池やリチウム電池（単３型やＣＲ−Ｖ３型）がある。一方、繰り返し充電可能な二次電池としては、リチウムイオン電池やニッケル水素電池（単３型や角形）がある。本実施形態では、一次電池としてＣＲ−Ｖ３（以後、これを第１電池と称する）、二次電池としてＣＲ−Ｖ３と同型で出力端子位置が異なるように設計された独自のリチウムイオン電池（以後、これを第２電池と称する）を用いるデジタルカメラにおいて、第１電池及び第２電池の識別、及び第２電池の挿入状態と過放電状態の識別を行うための回路構成を示す。図３Ａ〜図３Ｃに、単３型一次電池１００、ＣＲ−Ｖ３電池２００、専用リチウムイオン電池３００の外観をそれぞれ示す。ＣＲ−Ｖ３電池２００は端子２００を有するとともに側面に平面部２００ａが形成される。専用二次電池３００はＣＲ−Ｖ３電池２００と異なる位置に端子３００を有するとともに側面に平面部３００ａが形成される。専用二次電池３００の平面部３００ａにはさらに凹部３０４が形成されるが、これは機械的にＣＲ−Ｖ３電池２００と専用二次電池３００とを判別するためであり、本実施形態においては凹部３０４は必要ない。
【００１２】
図１に示すように、デジタルカメラは内蔵電池で駆動される他、ＤＣ−Ｊａｃｋ（ＤＣジャック）あるいは専用充電器に接続されて外部電源からの電力供給を受けて駆動される。ＤＣ−Ｊａｃｋあるいは専用充電器は電源ライン１００に接続され、デジタルカメラの各部に電力が供給される。電源ライン１００には第１電池１０及び第２電池１２がそれぞれスイッチＳＷ１、ＳＷ２を介して接続される。ＤＣ−Ｊａｃｋと専用充電器はＳＷ１，ＳＷ２に対して別々に接続されており、いずれかがデジタルカメラと接続されることでトランジスタ回路によりＳＷ１及びＳＷ２がともにＯＦＦとなる。マイクロコンピュータ１６からの指令によりＤＣ−Ｊａｃｋあるいは専用充電器の接続を検出した場合にＳＷ１及びＳＷ２をＯＦＦ制御してもよい。第１電池１０及び第２電池１２はデジタルカメラに択一的に内蔵され、第１電池１０と第２電池１２は図３Ａ〜図３Ｃに示すように異なる位置に端子を有する。ＳＷ１は第１電池１０の端子に接続され、ＳＷ２は第２電池１２の端子に接続される。デジタルカメラがＤＣ−Ｊａｃｋあるいは専用充電器に接続されると、ＳＷ１及びＳＷ２はＯＦＦとなるため電源ライン１００には外部電源からの電力のみが供給され、内蔵電池からは供給されない。
【００１３】
デジタルカメラが専用充電器に接続されている場合、専用充電器の充電回路とデジタルカメラの充電回路とを接続する充電ライン２００が有効となり、専用充電器からの電力供給により第２電池１２が充電される。具体的には、デジタルカメラが専用充電器に接続されていることをマイクロコンピュータ１６が検出し、かつ、第１電池１０ではなく第２電池１２が内蔵されていることを検出すると、第２電池検出信号を専用充電器側のマイクロコンピュータに送信する。専用充電器側のマイクロコンピュータはデジタルカメラ側のマイクロコンピュータ１６からの検出信号を受信して専用充電器内部のＳＷをＯＮに制御して充電ライン２００を有効にする。内蔵電池が第１電池１０である場合、専用充電器内部のＳＷはＯＦＦ状態のままである。デジタルカメラがＤＣ−Ｊａｃｋから外され、あるいは専用充電器から外されると、ＳＷ１及びＳＷ２がＯＮして内蔵電池を電源ライン１００に接続する。デジタルカメラは内蔵電池から電力供給を受けて動作する。
【００１４】
第２電池１２の一方の端子は上記のとおりＳＷ２を介して電源ライン１００に接続されるが、ＳＷ２と第２電池１２の端子との間の点Ｐにおいて判別信号ライン３００が接続される。判別信号ライン３００はトランジスタスイッチ１８及び２０を有し、トランジスタスイッチ１８、２０はそれぞれマイクロコンピュータ１６からの制御信号ＣＨＫ１及びＣＨＫ２によりＯＮ／ＯＦＦ制御される。判別信号ライン３００の点Ｑ、すなわち点Ｐとトランジスタスイッチ１８の入力端子との間の点に抵抗２２を介してトランジスタスイッチ２０が接続され、トランジスタスイッチ２０の他方の端子には所定電圧（例えば４．２Ｖ）が印加される。トランジスタスイッチ１８の出力端子に出力される電圧信号ＢＣは判別結果としてマイクロコンピュータ１６に供給される。
【００１５】
マイクロコンピュータ１６は、トランジスタスイッチ１８をＯＮすることで第２電池１２の端子電圧を検出する。そして、電圧信号ＢＣが有限の値を示している場合には、第１電池１０ではなく第２電池１２が内蔵されていると検出できる。一方、電圧信号ＢＣが実質的にゼロである場合（有限値ではない場合）には、電池が入っていない、もしくは第２電池１２ではなく第１電池１０が内蔵されていると推定することができる。但し、第１電池１０ではなく過放電状態の第２電池１２が内蔵されている場合にも同様に電圧信号ＢＣは実質的にゼロとなる場合があり、両者を判別する必要がある。マイクロコンピュータ１６は、このような場合にトランジスタスイッチ１８に加えてトランジスタスイッチ２０もＯＮし、第２電池１２の端子に所定電圧を印加する。電池が入っていない、もしくは第２電池１２ではなく第１電池１０が内蔵されている場合、電圧信号ＢＣは実質的に所定電圧（４．２Ｖ）を示すことになる。一方、過放電状態の第２電池１２が内蔵されている場合、所定電圧を印加すると抵抗２２分だけの電圧降下が生じるから、電圧信号ＢＣは実質的に所定電圧４．２Ｖより小さくなる。したがって、マイクロコンピュータ１６は、トランジスタスイッチ１８、２０をＯＮしたときの電圧信号ＢＣを所定しきい値と大小比較することで、第２電池１２が内蔵されていないか、あるいは過放電状態の第２電池１２が内蔵されているかを判別することができる。
【００１６】
図２に、本実施形態の処理フローチャートを示す。まず、マイクロコンピュータ１６は、デジタルカメラがＤＣ−Ｊａｃｋ（ＤＣジャック）に接続されているか否かを判定する（Ｓ１０１）。ＤＣ−Ｊａｃｋに接続されていない場合には、さらに専用充電器（ドック）に接続されているか否かを判定する（Ｓ１０２）。ＤＣ−Ｊａｃｋと専用充電器の電源は図示しない回路を経由してマイクロコンピュータ１６と接続され、マイクロコンピュータ１６はこの回路を用いて外部電源の接続の有無及び外部電源の種類を判別する。ＤＣ−Ｊａｃｋ及び専用充電器のいずれもデジタルカメラに接続されていない場合、電池が内蔵されているか否かのいずれかとなり、電池が内蔵されている場合には電源ライン１００に電圧が検出される。外部電源が接続されていない状態で電源ライン１００に電圧が検出されると、マイクロコンピュータ１６はＣＨＫ０信号をＯＮとしてＳＷ２をＯＦＦとし（Ｓ１０３）、内蔵電池が第１電池１０か第２電池１２かを判別する（Ｓ１０４）。すなわち、ＳＷ２をＯＦＦにしても電源ライン１００に電圧を検出している場合には内蔵電池は第１電池であり、電圧が検出されない場合には内蔵電池は第２電池１２であると判別する。この判別を行うことで、互いに電圧の異なる第１電池と第２電池の残量を区別して検出することができ、ユーザに対して適切な残量表示を行うことができる（Ｓ１０５）。一方、ＤＣ−Ｊａｃｋあるいは専用充電器のいずれかがデジタルカメラに接続された場合、上記のようにＳＷ１及びＳＷ２はともにＯＦＦとなる。ＤＣ−Ｊａｃｋが接続された場合（Ｓ１０１でＹＥＳ）には充電は行われないため、電池判別処理は行われない。
【００１７】
専用充電器が接続された場合（Ｓ１０２でＹＥＳ）、電池判別処理に移行する。すなわち、マイクロコンピュータ１６はＣＨＫ１信号をＯＮとする（Ｓ１０６）。これによりトランジスタスイッチ１８がＯＮされ、電圧信号ＢＣがマイクロコンピュータ１６に供給される。マイクロコンピュータ１６は、電圧信号ＢＣが有限値であるか否かを判定する（Ｓ１０７）。電圧信号ＢＣが有限値でない場合（Ｓ１０７でＮＯ）、第２電池１２が内蔵されていないか、あるいは第２電池１２が内蔵されているもののその端子電圧が異常に低い、つまり過放電状態にあるかのいずれかである。そこで、次にＣＨＫ２信号をＯＮとして（Ｓ１０８）トランジスタスイッチ２０をＯＮとし第２電池１２の端子に所定電圧を印加する。第２電池１２が存在する場合には第２電池１２側に電流が流れ、抵抗２２により電圧降下が生じて電圧信号ＢＣは電圧降下分だけ所定電圧より小さくなる。そこで、電圧信号ＢＣを所定電圧４．２Ｖ−α（αは抵抗２２による電圧降下分）と大小比較し（Ｓ１０９）、電圧信号ＢＣが４．２−αより小さい場合には（Ｓ１０９でＹＥＳ）、第２電池１２が内蔵されており過放電状態にあることになるので専用充電器からの充電を許容する（Ｓ１１１）。すなわち、専用充電器側に第２電池検出信号を送信し、充電ライン２００を有効とする。一方、電圧信号ＢＣが４．２Ｖ−αより小さくない場合（Ｓ１０９でＮＯ）、第２電池１２は内蔵されていないことになるから、専用充電器からの充電を許容しない（Ｓ１１０）。すなわち、専用充電器側に第２電池検出信号を送信せず、充電ライン２００を無効とする。
【００１８】
電圧信号ＢＣが有限値を示している場合には（Ｓ１０７でＹＥＳ）、第２電池１２が内蔵されていることになるから、専用充電器からの充電を許容する（Ｓ１１１）。
【００１９】
以上説明したように、本実施形態では一次電池と二次電池、及び二次電池の過放電状態を簡易に判別することが可能であり、これにより二次電池を確実に充電できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態の回路構成図である。
【図２】実施形態の処理フローチャートである。
【図３Ａ】一次電池（単３型）の斜視図である。
【図３Ｂ】ＣＲ−Ｖ３電池の斜視図である。
【図３Ｃ】専用二次電池の斜視図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  充電制御回路、１０  第１電池、１２  第２電池、１６  マイクロコンピュータ、１８，２０  トランジスタスイッチ。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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