(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大電流を消費する大電流負荷であるとともに感熱記録を行うサーマルヘッドと、感熱記録時に前記サーマルヘッドに電力供給を行う場合とは異なり２次電池から前記サーマルヘッドに直接電力を供給するスイッチ手段と、このスイッチ手段の開閉を制御する制御手段と、制御手段により前記スイッチ手段を閉とし本来は感熱記録する時に使用する前記サーマルヘッドに対して前記２次電池から直接大電流を流してこのときの電池電圧を検出する検出手段と、メイン電源がオンされている通常モード時には短い間隔で、メイン電源がオンされておらず待機状態である省電力モード時には前記通常モード時よりも長い間隔で、前記検出手段により電池電圧を検出して所定電圧と比較することにより前記２次電池の残量を判定する判定手段とを備えた２次電池駆動装置。
【請求項２】
前記所定電圧は、前記２次電池の温度ごとに予め複数用意された中から選択することを特徴とする請求項１記載の２次電池駆動装置。
【請求項３】
前記判定手段により判定された残量が少量のとき、全電源を遮断することを特徴とする請求項１記載の２次電池駆動装置。
【請求項４】
大電流を消費する大電流負荷であるとともに感熱記録を行うサーマルヘッドに対し感熱記録時とは異なり２次電池から前記サーマルヘッドに直接電力を供給し、前記２次電池から前記サーマルヘッドに直接大電流を流しているときの電池電圧を、メイン電源がオンされている通常モード時には短い間隔で、メイン電源がオンされておらず待機状態である省電力モード時には前記通常モード時よりも長い間隔で、検出して所定電圧と比較することにより前記２次電池の残量を判定することを特徴とする２次電池残量検出方法。
【請求項５】
前記所定電圧は、前記２次電池の温度ごとに予め複数用意された中から選択することを特徴とする請求項４記載の２次電池残量検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源として使用する２次電池の残量を検出する２次電池駆動装置及び２次電池残量検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の２次電池で駆動する電子機器の電池残量検出方法は、大きく分けて２  つ有る。１つの方法は２次電池に充電した電気量と２次電池から放電された電気量を各々積算して電池残量を検出する方法、もう１つの方法は通常動作時に放電中の電池電圧を検出して予め決められた電圧と比較して電池残量を検出する方法が有る。
【０００３】
この従来の通常動作中の放電電圧を検出する残量検出方法の場合、図６に示すニカド、ニッケル水素等の二次電池の放電電圧の特性を利用して、放電中の電圧が大きく上下する放電初期（残量９０％以上）及び放電末期（残量１０％以下）の電池電圧をＡ／Ｄ変換し電池残量を検出するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、放電電流と充電電流を積算して残量を検出する場合には、感熱記録機器のように記録中の放電電流がミリ秒単位で変動するため、放電電流を積算することはハードウェア、ソフトウェアの構造が複雑になるという問題がある。
【０００５】
また、通常動作中の放電電圧を検出して残量を検出する場合は、図６からわかるように、ニカド、ニッケル水素等の二次電池は放電中の電圧がほぼ一定になる領域が有るため、一定となる領域の前後であるフル充電状態から放電初期（残量９０％以上）及び放電末期（残量１０％以下）の残量は検出できるが、それ以外の任意のポイントでの残量を検出することは出来ない。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑みて為されたもので、ＦＡＸやプリンタのように同一動作モードでも消費電力がダイナミックに変動する装置において、簡易な構成にて任意のポイントでの電池残量を検出することができる２次電池駆動装置及び２次電池残量検出方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、大電流を消費する大電流負荷であるとともに感熱記録を行うサーマルヘッドと、感熱記録時に前記サーマルヘッドに電力供給を行う場合とは異なり２次電池から前記サーマルヘッドに直接電力を供給するスイッチ手段と、このスイッチ手段の開閉を制御する制御手段と、制御手段により前記スイッチ手段を閉とし本来は感熱記録する時に使用する前記サーマルヘッドに対して前記２次電池から直接大電流を流してこのときの電池電圧を検出する検出手段と、メイン電源がオンされている通常モード時には短い間隔で、メイン電源がオンされておらず待機状態である省電力モード時には前記通常モード時よりも長い間隔で、前記検出手段により電池電圧を検出して所定電圧と比較することにより前記２次電池の残量を判定する判定手段とを備えた構成とした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様は、大電流を消費する大電流負荷であるとともに感熱記録を行うサーマルヘッドと、感熱記録時に前記サーマルヘッドに電力供給を行う場合とは異なり２次電池から前記サーマルヘッドに直接電力を供給するスイッチ手段と、このスイッチ手段の開閉を制御する制御手段と、制御手段により前記スイッチ手段を閉とし本来は感熱記録する時に使用する前記サーマルヘッドに対して前記２次電池から直接大電流を流してこのときの電池電圧を検出する検出手段と、メイン電源がオンされている通常モード時には短い間隔で、メイン電源がオンされておらず待機状態である省電力モード時には前記通常モード時よりも長い間隔で、前記検出手段により電池電圧を検出して所定電圧と比較することにより前記２次電池の残量を判定する判定手段とを備えた構成とした。
【０００９】
この構成により、大電流放電時の放電カーブを利用するので、簡易なソフトウェア、ハードウェア構成により任意の電池残量を検出することができる。また、大電流負荷として既設のサーマルヘッドを利用するので電池残量検出のための大電流負荷を新たに設ける必要がない。また、装置の状態に適した頻度にて電池残量の検出を行うことができる。
【００１４】
本発明の第２の態様は、第１の態様の２次電池駆動装置において、前記所定電圧は、前記２次電池の温度ごとに予め複数用意された中から選択する構成とした。
【００１５】
この構成により、電池温度を考慮した正確な電池残量を検出することができる。
【００１６】
本発明の第３の態様は、第１の態様の２次電池駆動装置において、前記判定手段により判定された残量が少量のとき、全電源を遮断する構成とした。
【００１７】
この構成により、電池過放電を防止することができる。
【００１８】
本発明の第４の態様は、大電流を消費する大電流負荷であるとともに感熱記録を行うサーマルヘッドに対し感熱記録時とは異なり２次電池から前記サーマルヘッドに直接電力を供給し、前記２次電池から前記サーマルヘッドに直接大電流を流しているときの電池電圧を、メイン電源がオンされている通常モード時には短い間隔で、メイン電源がオンされておらず待機状態である省電力モード時には前記通常モード時よりも長い間隔で、検出して所定電圧と比較することにより前記２次電池の残量を判定することにより前記２次電池の残量を判定する構成とした。
【００１９】
この構成により、大電流放電時の放電カーブを利用するので、簡易なソフトウェア、ハードウェア構成により任意の電池残量を検出することができる。また、大電流負荷として既設のサーマルヘッドを利用するので電池残量検出のための大電流負荷を新たに設ける必要がない。また、装置の状態に適した頻度にて電池残量の検出を行うことができる。
【００２４】
本発明の第５の態様は、第５の態様の２次電池駆動装置の電池残量検出方法において、前記所定電圧は、前記２次電池の温度ごとに予め複数用意された中から選択する構成とした。
【００２５】
この構成により、電池温度を考慮した正確な電池残量を検出することができる。
【００２６】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の２次電池駆動装置の一例である携帯用感熱ＦＡＸの構成を示すブロック図である。１は２次電池出力を各負荷へ供給するために必要な電圧に変換する電圧変換部、２はユーザによる操作入力を受付けるパネル部、３はサーミスタを有する２次電池部、４は装置全体を制御する制御部、５は各温度範囲毎に残量の判定電圧を記憶するＲＯＭ、６は２次電池の電圧及び電池温度を一時的に記憶するＲＡＭ、７は原稿の読取を行う読取部、８はサーマルヘッドによる記録を行う記録部、９は読み取り、記録時にモーターを駆動する駆動部、１０は画データの符号化、復号化を行う符号・復号化部、１１は本装置と外部機器とを接続する外部インターフェイス部、１２は電圧変換部１から各負荷へ電力供給をオン・オフするための第１スイッチ、１３は２次電池部３から記録部８への電力供給をオン・オフするための第２スイッチ、１４は外部インターフェイス１１を介して本装置に接続される携帯電話である。
【００２７】
以上のように構成された２次電池駆動装置の２次電池残量を検出する動作について図４のフロー図に従って説明する。まず、ステップ（以下ＳＴと略す。）４０１において、現在の装置の状態がメイン電源がオンされている通常モードであるか、メイン電源がオンされておらず自動受信待ち状態である省電力モードであるかを判断する。通常モードの場合にはＳＴ４０２のように例えば１分のような短い間隔ごとに、省電力モードの場合にはＳＴ４０３のように例えば３０分のようにある程度の間隔ごとに、ＳＴ４０４以降の検出処理を行う。
【００２８】
ＳＴ４０４〜ＳＴ４０５において、制御部４は、記録部８の本来は感熱記録する時に使用するサーマルヘッド８に対して、予め決められた大電流に相当する黒ドット数を転送し、残量検出のための第２スイッチ１３をオンする。
【００２９】
ＳＴ４０６〜ＳＴ４０８において、電池に大電流負荷接続中の電圧の測定を開始する。図３に示すように、この時印加するパルス幅は１ｍｓとし、１ｍｓ経過したら１ｍｓ間の電池電圧を積分する。残量検出のタイミングは装置の状態モードによって３０分あるいは１分ごとに繰り返される。
【００３０】
次にＳＴ４０９〜ＳＴ４１０において、２次電池部３の温度をサーミスタにより検出し、各温度範囲ごとに予め決められた所定の判定電圧とＳＴ４０８で積分された電圧とを比較する。所定の判定電圧とは、図２に示す大電流を流している最中の電池電圧が単調減少する特徴を利用して予め決められ記憶されているものである。すなわち、低電流放電の待機時から大電流放電のパルス放電を実施すると、電池電圧が大きく降下し、予め測定した単調減少の放電特性に従うことになるため、判定したい残量に対応する電池電圧を予め装置ＲＯＭに格納しておくことにより、任意の残量のポイントを検出する。
【００３１】
ＳＴ４１１〜ＳＴ４１６において、残量７０％時、３０％時、１０％時の判定電圧と比較した結果、例えば“大¨、“中¨、“小¨として電池残量をパネル部２に備えられた表示部に表示する。
【００３２】
また、ＳＴ４１７において、残量“小¨以下の電圧検出時は電池過放電を防止するため、全電源を遮断する。
【００３３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、電池残量検出用の大電流負荷をパルス的に与えることにより、電池の放電電圧が時間と共に単調減少する特徴を利用するので、比較的簡易なソフトウェア、ハードウェア構成で任意の電池残量を検出することができる。
【００３４】
また、本発明は、残量検出時のみ大電流負荷をオンするため、電池のエネルギーが消耗することを防ぐことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による２次電池駆動装置の構成を示すブロック図
【図２】上記実施の形態による２次電池駆動装置の電池残量検出時の２次電池の放電電圧特性を示す図
【図３】上記実施の形態による２次電池駆動装置の電池残量検出のタイミングを示す図
【図４】上記実施の形態による２次電池駆動装置の電池残量検出動作のフロー図
【図５】従来の２次電池駆動装置の電池残量検出時の２次電池の放電電圧特性を示す図
【符号の説明】
１  電圧変換部
２  パネル部
３  ２次電池部
４  制御部
５  ＲＯＭ
６  ＲＡＭ
７  読み取り部
８  記録部
９  駆動部
１０  符号・復号化部
１１  外部インターフェイス部
１２  第１スイッチ
１３  第２スイッチ
１４  携帯電話
【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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