(57)【要約】【課題】安価な構成で異なる電池残量管理を行うことができる電池パックを提供する。【解決手段】電子機器１３、またはアクセサリー機器１４が有する電池パック室３、９に個々のアドレス情報を示す装着位置検出信号４、１０を設ける。残量検出手段を有する電池パック２、８が検出した電池パック室のアドレスを制御マイコン１に送信する。制御マイコン１は、各電池パックへ通信手段（通信端子４７）により、供給電源先に応じた個別の電池残量検出管理に関わる補正指令を出力する。【選択図】図２
2009295288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器に設けられる複数の電池パック室のいずれかに装着可能な電池パックであって、
装着された電池パック室の位置情報を検出する装着位置検出手段と、
前記電池パックの電池残容量を検出する残量検出手段と、
前記残量検出手段により検出された前記電池残容量の情報と、前記装着位置検出手段により検出された前記電池パック室の位置情報を前記電子機器へ送信し、前記電子機器から送信される前記残量検出手段が電池残容量を検出する際の補正情報を受信する通信手段とを備え、
前記通信手段にて前記補正情報を受信した後、前記残量検出手段は前記補正情報によって前記電池残容量を補正することを特徴とする電池パック。
【請求項２】
前記電子機器は、電子機器本体及びアクセサリー機器にそれぞれ電池パック室が設けられるものであって、前記補正情報として、前記電子機器、或いは前記アクセサリー機器の個々に応じた容量オフセット情報を含むことを特徴とする請求項１記載の電池パック。
【請求項３】
前記電子機器は、電子機器本体及びアクセサリー機器にそれぞれ電池パック室が設けられるものであって、前記補正情報として、前記電子機器、或いは前記アクセサリー機器の個々に応じた暗電流補正値を含むことを特徴とする請求項１記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、及び電子機器に装着可能なアクセサリー機器に搭載される残量検出可能な電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池パックが装着可能な電池パック室を備える電子機器、及び電池パックが装着可能な電池パック室を備える、電子機器に装着可能なアクセサリー機器がある。これらの電子機器及びアクセサリー機器において、残量検出機能を有する充電式電池パックを装着して使用する場合に、電子機器とアクセサリー機器はそれぞれの消費される電力の違いや、電池の残容量の差異から、個別の残量検出管理を行う必要があった。
【０００３】
このとき、残量検出機能は、多くの補正情報が必要であり、かつ、処理構成が複雑であることから、電子機器とアクセサリー機器に搭載される何れの制御マイコンも、メモリや処理プログラムの領域を増加する必要があり、コスト増加の要因になっていた。
【０００４】
また、最近では容量増加に伴い電池特性も多様化し、明確に特性が判っている電池に対して、より精度の高い残量検出を行うために、電池の識別情報認証機能を搭載する電池パックを使用する場合が増えてきた。
【０００５】
このような識別情報認証機能を有する電池パックでは、識別情報を認証する制御ＩＣや、認証プログラムを制御マイコンに実装する必要があり、さらにコストの増加の要因になっていた。
【０００６】
このような背景の下に、特許文献１には、アクセサリー機器に供給する電力、電圧等を通信により設定し、アクセサリー機器に応じて電子機器本体から電源を供給する技術が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−０６４９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来技術においては、電子機器からアクセサリー機器に電源を供給することにより、電子機器と同等、或いはそれ以上の負荷電流を要求するアクセサリー機器の場合には、電子機器本体の電池使用時間が短くなるという課題がある。また、上記従来技術においては、負荷電流を制限するなどの回路構成が必要となり、構成が複雑化してしまうという課題がある。
【０００８】
本発明の目的は、安価な構成により、的確な電池残量管理を行うことができる電池パックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の電池パックは、電子機器に設けられる複数の電池パック室のいずれかに装着可能な電池パックであって、装着された電池パック室の位置情報を検出する装着位置検出手段と、前記電池パックの電池残容量を検出する残量検出手段と、前記残量検出手段により検出された前記電池残容量の情報と、前記装着位置検出手段により検出された前記電池パック室の位置情報を前記電子機器へ送信し、前記電子機器から送信される前記残量検出手段が電池残容量を検出する際の補正情報を受信する通信手段とを備え、前記通信手段にて前記補正情報を受信した後、前記残量検出手段は前記補正情報によって前記電池残容量を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電池パックによれば、安価な構成により、的確な電池残量管理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係る電池残量管理装置を搭載する電子機器とアクセサリー機器を示すブロック図であり、図２は、図１の電子機器とアクセサリー機器に装着される電池パックを示すブロック図である。
【００１３】
図１において、電子機器１３は、電池残量管理装置としての制御マイコン１、電池パック２を有する電池パック室３を備える。
【００１４】
同様に、アクセサリー機器１４は、電池パック８を有する電池パック室９を備える。このように、電池パック室は電子機器とアクセサリー機器に個別に備えられる。
【００１５】
制御マイコン１は、電子機器１３の制御と、電池パック２及び電池パック８の残量検出に関わる制御を行っている。また、電池パック２には、電池パック２の電池電圧出力（残量検出手段）５と、制御マイコン１との通信信号（通信手段）６と、装着位置検出信号（装着位置検出手段）４とを電気的に接続する端子を備える。
【００１６】
この装着位置検出信号４は、電池パック２のアドレスとして、２ビット（ＢＳ０／ＢＳ１）を持ち、電池パック室３のアドレス＃０を示すために、電気的にＢＳ０＝Ｌレベル、ＢＳ１＝Ｌレベルを出力している。
【００１７】
電子機器１３では、電池パック２の電池電圧出力５を介して電源電圧ＶＢＡＴとして供給電源に使用している。
【００１８】
アクセサリー機器１４は、アクセサリー機器接続端子７で電子機器１３との電気的な接続が行われる。アクセサリー機器接続端子７には、制御マイコン１と電池パック８が通信するための通信信号６が接続される。
【００１９】
アクセサリー機器制御回路１２は、アクセサリー機器１４の制御を行っている。また、アクセサリー機器１４内の電池パック８は、電池パック８の電池電圧出力１１と、制御マイコン１との通信信号６と、装着位置検出信号１０とを電気的に接続する端子を備える。
【００２０】
この装着位置検出信号１０は、電池パック８のアドレスとして、２ビット（ＢＳ０／ＢＳ１）を持ち、電池パック室９のアドレス＃１を示すために、電気的にＢＳ０＝Ｈレベル、ＢＳ１＝Ｌレベルを出力している。
【００２１】
これら装着位置検出信号４、１０にそれぞれアドレス＃０、＃１を与えることで、個々の電池パック２、８が、電子機器１３、アクセサリー機器１４それぞれの電池パック室３、９に装着されたことを検出することが可能となる。
【００２２】
さらに、アクセサリー機器１４では、電池パック８の電池電圧出力１１を介して電源電圧ＡＣＣ＿ＶＢＡＴとして供給電源に使用している。
【００２３】
制御マイコン１がアドレス＃０、アドレス＃１に通信を行い、それぞれに対する応答内容を識別する、これにより、電池パック室３に格納された電池パック２は、電子機器１３の残量検出管理を実行し、電池パック室９に格納された電池パック８は、アクセサリー機器１４の残量検出管理を実行することが可能となる。
【００２４】
各電池パック２、８は、図２において、電池パック４０として示す。電池パック４０は、全て同一の構成を取る。
【００２５】
電池パック４０の残量検出制御マイコン４１は、電流検出回路４３で検出された、充電可能な２次電池セルを２つ直列にしたセルパック４２への充放電電流値を逐次積算することで電池の容量を演算し、電池パック４０の残容量を管理している。残量検出制御マイコン４１は残量検出手段を構成する。
【００２６】
また、残量検出制御マイコン４１は、セルパック４２の電圧を監視する電圧検出回路４４と、電池パック自体の温度を検出する温度検出回路４５とにより、影響される放電効率を補正演算する。
【００２７】
ここで、電子機器１３の電源電圧（供給電源）ＶＢＡＴに流れる負荷電流を［ｉｖｂａｔ］、さらに、アクセサリー機器１４の供給電源ＡＣＣ＿ＶＢＡＴに流れる負荷電流［ｉａｃｃ＿ｖｂａｔ］とする。
【００２８】
残量検出制御マイコン４１は、電子機器１３、或いはアクセサリー機器１４の動作モードにより電流検出回路４３で測定できない［ｉｖｂａｔ］或いは［ｉａｃｃ＿ｖｂａｔ］の暗電流成分（暗電流補正値）を補正パラメータの一つとして、制御マイコン１から受信する。
【００２９】
このように電子機器１３、或いはアクセサリー機器１４の異なる補正パラメータにより個別の補正演算を行い、電子機器１３、アクセサリー機器１４にそれぞれ応じた電池残量管理を行っている。
【００３０】
さらに、電池パック４０は、電池電圧（＋）（−）を供給するための電池端子４６と、電子機器１３の制御マイコン１との間で、残量検出制御マイコン４１とで電池残量管理に関わる付帯情報や、電池装着位置情報を送受するための通信端子４７とを備える。
【００３１】
通信端子４７は通信手段を構成する。また、電池パック４０は、電池パック室３、９の装着位置検出信号４、１０の状態を検出するための装着位置検出部４８を備えている。装着位置検出部４８は装着位置検出手段を構成する。
【００３２】
装着位置検出手段としての装着位置検出部４８は、電子機器１３またはアクセサリー機器１４に複数備えられる電池パック室３、９の固有のアドレスを検出する。
【００３３】
残量検出手段としての残量検出制御マイコン４１は、電池パック室３、９に装着される電池パック２、８の電池残容量を検出する。
【００３４】
通信手段としての通信端子４７は、残量検出手段から検出された電池残容量を示す情報と、装着位置検出手段から検出された電池パック室３、９のアドレス情報を電子機器１３へ送信する。また、電子機器１３から、電池パック２、８の電池残容量に関わる残量検出手段への補正情報を受信する。
【００３５】
図３は、図１の電子機器及びアクセサリー機器それぞれの電池パック放電特性の差異と残容量−放電容量の関係を模式化して示すグラフである。
【００３６】
図３に示す電池１は、電子機器１３に格納される電池（電池パック）であり、電池２は、アクセサリー機器１４に格納される電池（電池パック）である。電子機器１３の負荷電流［ｉｖｂａｔ］に対して、アクセサリー機器１４の負荷電流［ｉａｃｃ＿ｖｂａｔ］に差異が生じるため、電池１の放電特性と、電池２の放電特性とは異なる。
【００３７】
また残量検出機能付電池の場合、電流検出回路４３で検出された、充電可能な２次電池セルを２つ直列にしたセルパック４２への充放電電流値を逐次積算することで電池の容量を演算し、電池パックの残容量を管理している。
【００３８】
一般的には、この残容量の定義としては、電池の推奨使用動作電圧まで放電した場合を終止放電としている。しかし、電子機器１３、及びアクセサリー機器１４は、それぞれの負荷電流や、回路構成の違いから動作可能な下限電圧が、電池の推奨使用動作電圧とは異なる場合がある。
【００３９】
つまり、電池パック４０の電圧検出回路４４で見た電圧において、電池の推奨使用動作下限電圧に対して、電子機器１３の動作下限電圧と、アクセサリー機器１４の動作下限電圧は何れも高く、電池の推奨使用動作下限電圧とは異なることになる。
【００４０】
これを残容量として示すと、充電直後の全く消費していない電池パック４０の残容量は１００％であり、電池１が所定の電子機器１３の動作下限電圧に達した時点では残容量７％となる。また、電池２が、所定のアクセサリー機器１４の動作下限電圧に達した時点では残容量が５％となる。
【００４１】
しかし、電子機器１３、アクセサリー機器１４の、残容量が０％以上で電池パック４０の終止と表示することはできない。電池１の表示上の残容量を０％にするためには、７％の容量オフセット補正、電池２の表示上の残容量を０％とするためには、５％の容量オフセット補正をする必要がある。
【００４２】
そのために、制御マイコン１は、電子機器１３とアクセサリー機器１４に関する容量オフセット量（容量オフセット情報）をそれぞれ［ΔＣＯＳ１］、［ΔＣＯＳ２］として、この補正情報を電子機器１３とアクセサリー機器１４に送信し、電池残容量の管理を行っている。
【００４３】
このことで、電子機器１３とアクセサリー機器１４に対して個別の精度の高い電池残容量管理が可能となる。
【００４４】
図４は、本発明の実施の形態に係る電池識別情報管理装置を搭載する電子機器とアクセサリー機器を示すブロック図であり、図５は、図４の電子機器とアクセサリー機器に装着される電池パックを示すブロック図である。
【００４５】
尚、図４、及び図５において、図１、図２に示した電子機器、アクセサリー機器、及び電池パックと同様の機能については、同じ符号を使用し、重複する説明は省略する。
【００４６】
図４に示す制御マイコン１とバス２１で接続される識別情報認証回路２０は、電池パック２、電池パック８の暗号化された識別情報を解読するための認証機能を有する。
【００４７】
図５の装着位置検出部４８の、電池装着位置を表す２ビットのアドレス信号ＢＳ０／ＢＳ１は、残量検出制御マイコン４１の割込検出可能な入力ポートに接続されている。ＢＳ０／ＢＳ１はそれぞれプルアップ抵抗により、電池パック４０単体状態では、常にＢＳ０＝Ｈ、ＢＳ１＝Ｈとなっている。
【００４８】
電池パック２が、アドレス＃０（ＢＳ０＝Ｌ、ＢＳ１＝Ｌ）の電池パック室３に装着されると、電池パック２内のＢＳ０、ＢＳ１の入力ポートの信号レベルは、Ｈ→Ｌと変化する。そして、その立下りエッジによる割り込み処理から電池パック室３は、電池パック２が装着されたことを検出する。
【００４９】
そして、電子機器１３の制御マイコン１へ、通信信号６により電池パック識別情報の更新要求のコマンドを送信する。
【００５０】
制御マイコン１は、要求コマンドを受信後、再び通信信号６を介して、残量検出制御マイコン４１に識別情報取得コマンドを発行する。
【００５１】
残量検出制御マイコン４１は、識別情報取得コマンドを受信後、内部の識別情報暗号化回路５０により、電池パック４０の識別情報の暗号化処理を行う。
【００５２】
さらに、残量検出制御マイコン４１から、暗号化された識別情報を電子機器１３の制御マイコン１に送出する。制御マイコン１は、識別情報認証回路２０により識別情報を解読し、メモリ内に格納する。
【００５３】
即ち、制御手段としての制御マイコン１は、装着位置検出手段により検出された電池パックに対して、固有アドレス別に順次識別情報認証手段により認証された識別情報を個別に管理する。
【００５４】
同様に、アクセサリー機器１４に格納された電池パック８からもパック識別情報を取得することが可能となる。
【００５５】
このようにして、電子機器１３、及びアクセサリー機器１４に格納された電池パック２、８の電子種別等の付帯情報を管理することで、電池種別による特性の差異を含めた電池識別情報管理が可能となる。
【００５６】
尚、上記の実施の形態において、電池パック室３は、電子機器１３に有する構成となっているが、アクセサリー機器１４に、電池パック室３、電池パック室９を有する構成としてもよい。
【００５７】
また、上記の実施の形態において、電子機器１３とアクセサリー機器１４に含まれる電池パック室は２つとした構成になっているが、３つ以上の構成としてもよい。そして、その場合には、電池パック室を電子機器１３、アクセサリー機器１４の何れに追加することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係る電池残量管理装置を搭載する電子機器とアクセサリー機器を示すブロック図である。
【図２】図１の電子機器及びアクセサリー機器に装着される電池パックを示すブロック図である。
【図３】電子機器１及びアクセサリー機器それぞれの電池パックの残容量−放電容量の関係を模式化して示すグラフである。
【図４】本発明の実施の形態に係る電池識別情報管理装置を搭載する電子機器とアクセサリー機器を示すブロック図である。
【図５】図４の電子機器及びアクセサリー機器に装着される電池パックを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  制御マイコン（電子機器側）
２  電池パック
３  電池パック室（アドレス＃０）
４  装着位置検出信号（アドレス＃０）
５  電池電圧出力
７  通信信号
８  電池パック
９  電池パック室（アドレス＃１）
１０  装着位置検出信号（アドレス＃１）
１１  電池電圧出力
１２  アクセサリー機器制御回路
１３  電子機器
４０  電池パック
４１  残量検出制御マイコン
４７  通信端子
４８  装着位置検出部
【図１】
2009295288.tif 000003
【図２】
2009295288.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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