(57)【要約】【課題】構造が簡素で安価にて製造できる一次電池充電器を提供すること。【解決手段】ＵＳＢケーブル６を介して接続されたコンピュータ端末１０とのシリアルデータ通信を行うＵＳＢインターフェース部２２ｃと、一次電池３０ａ，３０ｂを装着可能な電池ソケット２５ａ，２５ｂと、ＵＳＢケーブル６を介してコンピュータ端末１０から供給される直流電力に基づく充電電圧を、一次電池３０ａ，３０ｂに印加して充電を行う充電回路部２９ａ，２９ｂと、充電に関する充電情報をコンピュータ端末１０に表示するための充電情報データを、ＵＳＢインターフェース部２２ｃを通じて送信する充電情報データ送信手段２２を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格に基づくシリアルデータ通信を行うためのＵＳＢケーブルが接続され、該ＵＳＢケーブルを介して接続されたコンピュータ端末とのシリアルデータ通信を行うＵＳＢインターフェース部と、
一次電池を装着可能な電池ソケットと、
前記ＵＳＢケーブルを介して前記コンピュータ端末から供給される直流電力に基づく充電電圧を、前記電池ソケットに装着された一次電池に印加して、該一次電池の充電を行う充電回路部と、
前記充電回路部による充電に関する充電情報を前記コンピュータ端末に表示するための充電情報データを、前記ＵＳＢインターフェース部を通じて送信する充電情報データ送信手段と、
を備えることを特徴とする一次電池充電器。
【請求項２】
前記電池ソケットに装着された一次電池の電圧を測定する電圧測定回路部と、
前記電池ソケットに装着された一次電池が充電可能または充電により利用可能か否かを、前記電圧測定回路部により測定された一次電池の電圧に基づいて判定する判定手段と、
前記判定手段により充電可能であると判定されたことを条件に、前記充電回路部による充電を実施する制御を行う制御手段と、
を備え、
前記充電情報データ送信手段は、前記判定手段の判定結果を前記コンピュータ端末に表示するための判定結果データを、前記充電情報データとして送信することを特徴とする請求項１に記載の一次電池充電器。
【請求項３】
前記判定手段は、前記電圧測定回路部により測定される前記電池ソケットに新たに装着された一次電池の電圧が所定の充電可否判定電圧以上であるときに、充電可能と判定することを特徴とする請求項２に記載の一次電池充電器。
【請求項４】
前記判定手段は、前記充電回路部による充電が終了されてから所定の放置時間が経過した時点において前記電圧測定回路部にて測定される電圧が、所定の利用可否判定電圧以上であるときに、当該充電が終了された一次電池を利用可能と判定することを特徴とする請求項２または３に記載の一次電池充電器。
【請求項５】
前記制御手段は、前記電圧測定回路部により測定される電圧が、所定の充電閾値電圧に到達してから、所定の過充電時間に亘り前記充電回路部による充電を実施する１次充電制御を行うとともに、該１次充電の終了後における前記放置時間の経過時点での判定結果が、利用可であることを条件に、前記電圧測定回路部により測定される電圧が、前記充電閾値電圧に到達してから所定の過充電時間となるまでの期間において前記充電回路部による充電を実施する２次充電制御を行うことを特徴とする請求項４に記載の一次電池充電器。
【請求項６】
前記充電情報データ送信手段は、前記電圧測定回路部にて測定された一次電池の電圧を前記コンピュータ端末に表示するための電圧情報データを、前記充電情報データとして送信することを特徴とする請求項１〜５に記載の一次電池充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンガン電池やアルカリ電池等の一次電池を充電するための一次電池充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マンガン電池やアルカリ電池等の一次電池は、過度に充電すると、液漏れ等が生じて電極や回路を腐食する場合があることから、通常においては、引用文献１や引用文献２に示すように、２次電池の充電器によっても、これら一次電池の装着が検出されて充電することができず、よって充電されることなく、１回の使用により廃棄されている。
【０００３】
しかしながら、これら一次電池も、二次電池のように、完全に放電前の状態とまではいかないものの、その電池容量の多くを充電により回復することができ、近年の省資源化やリサイクル意識の向上から、これら一次電池を複数回に亘り充電して利用できるようにする一次電池充電器が市販されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１１６０１７号公報
【特許文献２】特開２００５−３９９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これら市販されている一次電池充電器は、上記した通常の２次充電器と同様の充電器において、一次電池の装着が検出機能を削除して一次電池を充電可能としたものであり、以下の問題点がある。
【０００６】
第１には、これら充電器は、上記引用文献１、２に記載されているように、家庭用の電源コンセントに直接接続されて使用されるものであり、これら交流電流を充電に利用可能な直流電流に変換するＡＣ／ＤＣコンバータ回路を必要とするために、充電器自体の構造が複雑なものとなってしまう。
【０００７】
第２には、一次電池は、二次電池に比較して、上述したように、充電に際して発熱や液漏れ等を生じ易いので、充電に伴う状況、例えば、充電の可否や電圧の状況等の情報を、表示等により提供することが重要となるが、これらの情報を提供するために充電器に表示装置を設けると、充電器のコストが上昇してしまう。
【０００８】
第３には、一次電池は、二次電池に比較して、上述したように、充電に際して発熱や液漏れ等を生じ易いので、不慮の事態の発生に迅速に対応できるように、十分な監視状況下において利用されることが望ましいが、従来の充電器は、上述したように、電源コンセントに接続されて使用されるので、充電中において電源コンセントの近傍に放置され易く、よって、充電中の監視が不十分となり易い。
【０００９】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、構造が簡素でかつ安価にて製造でき、使用者の監視状況下において利用される可能性を大幅に高めることのできる一次電池充電器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の一次電池充電器は、
ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格に基づくシリアルデータ通信を行うためのＵＳＢケーブル６が接続され、該ＵＳＢケーブル６を介して接続されたコンピュータ端末（パソコン１０）とのシリアルデータ通信を行うＵＳＢインターフェース部（ＵＳＢシリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）部２２ｃ）と、
一次電池３０ａ，３０ｂを装着可能な電池ソケット（電池ケース２５ａ，２５ｂ）と、
前記ＵＳＢケーブル６を介して前記コンピュータ端末１０から供給される直流電力に基づく充電電圧を、前記電池ソケットに装着された一次電池に印加して、該一次電池の充電を行う充電回路部（充電トランジスタ２９ａ，２９ｂ）と、
前記充電回路部による充電に関する充電情報を前記コンピュータ端末に表示するための充電情報データ（各種コマンド）を、前記ＵＳＢインターフェース部を通じて送信する充電情報データ送信手段（Ｓ６，Ｓ１０，Ｓ１７，Ｓ１８，Ｓ２１，Ｓ２６，Ｓ３２）と、
を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、ＵＳＢケーブルを介して接続されているコンピュータから供給される直流電力を用いて充電を実施するので、ＡＣ／ＤＣコンバータ回路等を備える必要がなく、構造を簡素化できるとともに、接続されているコンピュータに対して充電情報データを送信することで、充電に関する充電情報が該コンピュータにおいて表示されて利用者に充電状況が提供されるようになるので、充電器に表示装置を備える必要がなく、充電器を安価にて製造できる。さらに、ＵＳＢケーブルを介して供給される直流電力は、接続されているコンピュータが、操作者により利用されている起動状態においてのみ供給されるので、使用者の監視状況下において利用される可能性を大幅に高めることができる。
【００１１】
本発明の請求項２に記載の一次電池充電器は、請求項１に記載の一次電池充電器であって、
前記電池ソケット（電池ケース２５ａ，２５ｂ）に装着された一次電池３０ａ，３０ｂの電圧を測定する電圧測定回路部（ＡＤコンバータ２２ｄ）と、
前記電池ソケットに装着された一次電池が充電可能または充電により利用可能か否かを、前記電圧測定回路部により測定された一次電池３０ａ，３０ｂの電圧に基づいて判定する判定手段（マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）２２ａ）と、
前記判定手段により充電可能であると判定されたことを条件に、前記充電回路部（充電トランジスタ２９ａ，２９ｂ）による充電を実施する制御を行う制御手段（マイコン２２）と、
を備え、
前記充電情報データ送信手段（Ｓ１８，Ｓ２６）は、前記判定手段の判定結果を前記コンピュータ端末に表示するための判定結果データを、前記充電情報データとして送信することを特徴としている。
この特徴によれば、充電可能または利用可能な電池にのみ充電が実施されるようになるので、充電不能な過放電の一次電池への充電を防止できるとともに、使用者は、充電対象の一次電池が、充電可能であるか否か、または、利用可能であるか否かを的確に把握することができる。
【００１２】
本発明の請求項３に記載の一次電池充電器は、請求項２に記載の一次電池充電器であって、
前記判定手段（マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）２２ａ）は、前記電圧測定回路部（ＡＤコンバータ２２ｄ）により測定される前記電池ソケット（電池ケース２５ａ，２５ｂ）に新たに装着された一次電池３０ａ，３０ｂの電圧が所定の充電可否判定電圧（１．００Ｖ）以上であるときに、充電可能と判定することを特徴としている。
この特徴によれば、過放電状態の一次電池が装着されても、充電不能と判定されるようになるので、これら過放電状態の一次電池への充電を防止できるとともに、これら過放電状態の一次電池を充電不能な電池として使用者に報知できる。
【００１３】
本発明の請求項４に記載の一次電池充電器は、請求項２または３に記載の一次電池充電器であって、
前記判定手段（マイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）２２ａ）は、前記充電回路部（充電トランジスタ２９ａ，２９ｂ）による充電が終了されてから所定の放置時間（１０分）が経過した時点において前記電圧測定回路部（ＡＤコンバータ２２ｄ）にて測定される電圧が、所定の利用可否判定電圧（１．４０Ｖ）以上であるときに、当該充電が終了された一次電池を利用可能と判定することを特徴としている。
この特徴によれば、劣化した一次電池は、充電後の放置により電圧が急激に低下するので、これら劣化した一次電池を利用不可な一次電池として判別できるようになり、これら劣化した利用不可な一次電池を使用者に報知できる。
【００１４】
本発明の請求項５に記載の一次電池充電器は、請求項４に記載の一次電池充電器であって、
前記制御手段（マイコン２２）は、前記電圧測定回路部（ＡＤコンバータ２２ｄ）により測定される電圧が、所定の充電閾値電圧（１．５８Ｖ）に到達してから、所定の過充電時間（１０分）に亘り前記充電回路部（充電トランジスタ２９ａ，２９ｂ）による充電を実施する１次充電制御（図５の一次充電期間における充電）を行うとともに、該１次充電の終了後における前記放置時間の経過時点での判定結果が、利用可であることを条件に、前記電圧測定回路部により測定される電圧が、前記充電閾値電圧に到達してから所定の過充電時間となるまでの期間において前記充電回路部による充電を実施する２次充電制御（図５の二次充電期間における充電）を行うことを特徴としている。
この特徴によれば、一次充電とその後の判定により一次電池を利用可否が判定され、利用可と判定された一次電池のみに対して二次充電が実施されることにより、充電により向上した電圧が、充電後に短時間にて低下しやすい一次電池に対して、より高容量の充電を実施できるとともに、利用不可な１次電池への無用な充電を防止できる。
【００１５】
本発明の請求項６に記載の一次電池充電器は、請求項１〜５のいずれかに記載の一次電池充電器であって、
前記充電情報データ送信手段は、前記電圧測定回路部（ＡＤコンバータ２２ｄ）にて測定された一次電池３０ａ，３０ｂの電圧を前記コンピュータ端末１０に表示するための電圧情報データを、前記充電情報データとして送信することを特徴としている。
この特徴によれば、使用者は、充電中の一次電池の電圧を逐次、把握することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例】
【００１７】
本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図1は、本実施例における本発明の一次電池充電器１の利用状況を示す図である。
【００１８】
本実施例の一次電池充電器１は、図１に示すように、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格に基づくシリアルデータ通信を行うためのＵＳＢケーブル６の一方端の接続コネクタを装着可能なＵＳＢインターフェイス１５を備える本体１２と、ディスプレイ１３とから成る通常のパーソナルコンピュータ１０（以下、パソコンと略称する）に接続されて使用される。
【００１９】
本実施例の一次電池充電器１は、パソコン１０において使用される入力装置であるＵＳＢマウス１１と類似した外観とされており、上面視略前方後円状であって、平坦な底面と有するとともに、該底面を覆うドーム状の筐体２を有している。
【００２０】
そして、該筐体の側面部には、一次電池充電器１の稼働、停止を行うためのメインスイッチ３が設けられているとともに、筐体２の方形側上面には、筐体２内部に設けられている後述する電池ケース２５ａ，２５ｂに電池を出し入れするための開口部を覆う透明な開閉カバー５が、開閉可能に筐体２に取付けられている。
【００２１】
また、筐体の後円側上面には、後述する主基板２０に実装されている各電池ケース２５ａ，２５ｂに対応する２つのＬＥＤ２４に対応して透過窓４が設けられており、該透過窓４を通じて、ＬＥＤ２４の点灯状態を利用者が目視できるようになっている
【００２２】
さらに、筐体２の後円側端部には、後述する主基板２０に実装されているＵＳＢコネクタ２１にＵＳＢケーブル６の一方端の接続コネクタを装着するための装着口が設けられており、該装着口を介してＵＳＢコネクタ２１にＵＳＢケーブル６が装着されることで、該ＵＳＢケーブル６により一次電池充電器１とパソコン１０の本体１２とが接続され、一次電池充電器１とパソコン１０とがＵＳＢ規格に基づくシリアルデータ通信を実施できるようになるとともに、該パソコン１０が操作者により利用されている起動状態においてのみ、該ＵＳＢケーブル６を通じて本体１２から、所定電圧である５Ｖの直流電力が供給される。
【００２３】
図２は、本実施例の一次電池充電器１の筐体２内に収納される主基板２０を示す上面図である。
【００２４】
本実施例の主基板２０には、図２に示すように、その細幅となる端部位置に、ＵＳＢケーブル６の一方端の接続コネクタを装着可能なＵＳＢコネクタ２１が実装されているとともに、その略中央部に単三電池を２本装着可能な電池ケース２５ａ，２５ｂが並列して実装され、これらＵＳＢコネクタ２１と電池ケース２５ａ，２５ｂとの間に、一次電池充電器１の動作を制御するためのマイコン２２が実装されている。
【００２５】
そして、該マイコン２２の側方位置には、前述の２つのＬＥＤ２４が、縦方向に並んで実装されているとともに、該ＬＥＤ２４の反対側位置には、筐体２に固設されたメインスイッチ３が接続される接続端子が実装されている。
【００２６】
尚、図中の２３は、マイコン２２の動作周波数に相当するクロック信号を供給するための振動子である。
【００２７】
本実施例では、２つの単三電池を同時に充電できるように、電池ケース２５ａ，２５ｂを設けているとともに、これら電池ケース２５ａ，２５ｂに対応して、該電池ケース２５ａ，２５ｂに装着されている一次電池に、充電電圧を供給するスイッチの役割をする充電トランジスタ２９ａ，２９ｂと、該一次電池の電圧を測定するための負荷となる抵抗２６ａ，２６ｂと、該抵抗２６ａ，２６ｂへの一次電池からの電圧を供給するスイッチの役割をする負荷抵抗スイッチ２７ａ，２７ｂとが実装されている。尚、図中の２８ａ，２８ｂは、一次電池の正極と負極の逆差しによる電流の逆流を防止するためのダイオードである。
【００２８】
尚、本実施例においては主基板２０は、機械的強度の補強、並びに放熱を目的として、主基板２０の外形と同様の形状とされた図示しない金属版に、ネジによってその裏面が密着するように固定されている。
【００２９】
ここで、本実施例の一次電池充電器１の構成について、図４に基づき説明すると、本実施例に用いたマイコン２２の内部には、ＵＳＢ規格に基づくシリアルデータ通信を行うためのＵＳＢシリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）部２２ｃと、後述する充電シーケンスを実施するための制御プログラムが記憶されたＰ−ＲＯＭ２２ｂと、該Ｐ−ＲＯＭ２２ｂに記憶された制御プログラムを実行するマイクロプロセッシングユニット（ＭＰＵ）２２ａと、抵抗２６ａ，２６ｂにより発生する電圧を、量子化により測定するためのＡＤコンバータ２２ｄ、並びに各種Ｉ／Ｏや内部メモリ（図示略）とが内蔵された１チップマイコンとされており、ＵＳＢシリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）部２２ｃがＵＳＢコネクタ２１に接続されることで、該ＵＳＢコネクタ２１に装着されたＵＳＢケーブル６を通じて該ＵＳＢシリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）部２２ｃ（すなわちマイコン２２）が、パソコン１０とＵＳＢシリアルデータ通信を実施できるとともに、ＡＤコンバータ２２ｄが、電池ケース２５ａ，２５ｂに装着される一次電池３０ａ，３０ｂと並列接続された抵抗２６ａ，２６ｂの正極側端子に接続されることで、抵抗２６ａ，２６ｂの両端に発生する電圧、つまり、一次電池３０ａ，３０ｂの電圧（起電力）を測定できるようになっている。
【００３０】
また、マイコン２２の各種Ｉ／Ｏには、前述のＬＥＤ２４やメインスイッチ３が接続されるとともに、負荷抵抗スイッチ２７ａ，２７ｂ並びに充電トランジスタ２９ａ，２９ｂに接続され、これら負荷抵抗スイッチ２７ａ，２７ｂ並びに充電トランジスタ２９ａ，２９ｂのＯＮ／ＯＦＦをマイコン２２が制御できるようになっている。
【００３１】
尚、図４には図示していないが、メインスイッチ３にマイコン２２のリセット回路を含めるようにしたり、ＬＥＤ２４を駆動する駆動アンプを設けるようにしても良い。
【００３２】
また、ＵＳＢコネクタ２１の接地端子は、一次電池３０ａ，３０ｂの負極側に接続されているとともに、電源供給端子（＋５Ｖ）は、一次電池３０ａ，３０ｂの正極側に接続された充電トランジスタ２９ａ，２９ｂに接続されており、該充電トランジスタ２９ａ，２９ｂがマイコン２２によりＯＮされることで、ＵＳＢコネクタ２１の電源供給端子（＋５Ｖ）にＵＳＢケーブル６を介して供給される直流５Ｖ電圧が、一次電池３０ａ，３０ｂに印加されて充電が実施されるようになる。
【００３３】
尚、図４には図示していないが、電源供給端子の直流電圧は、主基板２０に実装されている各種デバイスにも供給され、これら各種デバイスが該直流電圧により動作するようになっている。つまり、本実施例の一次電池充電器１は、メインスイッチ３をＯＮ状態としても、一次電池充電器１をパソコン１０に接続していない状態並びに接続していてもパソコン１０が起動状態でない場合には、動作しないようになっている。
【００３４】
次に、本実施例の一次電池充電器１が接続されるパソコン１０のディスプレイ１３に表示される表示内容について図３に基づいて説明する。
【００３５】
尚、パソコン１０には、予め、一次電池充電器１に搭載されているマイコン２２との間においてＵＳＢデータ通信する通信内容の規則等から成るドライバプログラムがインストールされているとともに、ディスプレイ１３に一次電池充電器１における充電状況が表示される充電ウインドウ１４を表示するためのユーテリティプログラムがインストールされており、これらドライバプログラム並びにユーテリティプログラムが、パソコン１０の起動に伴って自動的に起動、実行されている。
【００３６】
本実施例のユーテリティプログラムによりディスプレイ１３の隅部に表示される充電ウインドウ１４には、図３に示すように、充電される一次電池の電圧を表示するための棒状の電圧インジケータ部４２と、矢印による電圧インジケータ部４３と、該棒状の電圧インジケータ部４２の上部に設けられ、対応する電池の充電の可否や利用可否、電池装着の有無等の状況を表示色により報知する状況インジケータ部４１と、充電の中止や、充電後において再度充電を開始させる場合に操作する操作部４４とが設けられている。
【００３７】
具体的に、電圧インジケータ部４２、４３にて示される電圧は、下限が１.０Ｖであり、上限が１.６Ｖとされており、１.６Ｖ以上も１.６Ｖとして表示される。これらの電圧表示は、本実施例の一次電池充電器１において実施される、図６の処理フローにて示される制御処理のＳ１０、Ｓ２１、Ｓ３２のステップにて送信される測定電圧データによる電圧が表示されることで、充電に伴う各状態の一次電池の電圧が報知されるようになっている。
【００３８】
また、状況インジケータ部４１は、電池の形状とされた領域内の色により、充電に伴う各状況を報知する。具体的には、一次電池が装着されていない場合（後述する電池なしコマンドを受信しているとき）は白色、一次電池が装着されていて充電中である場合（後述する充電中コマンドを受信しているとき）には黄色、一次電池が装着されたが充電可否判定電圧以下で充電が不可（ＮＧ）であると判定された場合（後述する充電ＮＧコマンドを受信した場合）には赤色、一次充電後の放置により電圧が利用可否判定電圧（１.４Ｖ）より低下したことにより利用不可であると判定された場合（後述する利用ＮＧコマンドを受信した場合）にはピンク色、充電が良好に完了した場合（後述する充電終了コマンドを受信した場合）には緑色が、一次電池充電器１から受信した各種のコマンドに応じて表示される。
【００３９】
また、操作部４４には、状況インジケータ部４１に黄色が表示されている、つまり充電中であるときに、「中止」の文字が表示されるようになっており、該「中止」の文字が表示された操作部４４を操作した場合には、一次電池充電器１に対して充電中止コマンドが送信されることにより、充電が中止されるようになる。
【００４０】
さらに、操作部４４には、状況インジケータ部４１に緑色が表示されている、つまり、充電が良好に完了（終了）したか或いは中断された場合には、「再充電」の文字が表示されるようになっており、該「再充電」の文字が表示された操作部４４を操作した場合には、一次電池充電器１に対して再充電コマンドが送信されることにより、充電が開始されるようになる。
【００４１】
尚、本実施例では、２本の電池を同時に充電できることから、これら各種コマンドの送受信においては、対象となる一次電池の識別情報、具体的には、電池ケース２５ａに装着される一次電池３０ａであれば電池ＩＤである「Ａ」が、電池ケース２５ｂに装着される一次電池３０ｂであれば電池ＩＤである「Ｂ」が付加されて送信されることで、当該コマンドがどちらの一次電池に関するものであるかを識別できるようになっている。
【００４２】
以下、図６に示すフロー図に基づいて、本実施例の一次電池充電器１において実施される処理内容について説明する。
【００４３】
まず、一次電池充電器１が、パソコン１０に接続され、該パソコン１０が起動されている状態においてメインスイッチ３がＯＮされるか、或いは、メインスイッチ３がＯＮされている状態において接続されているパソコン１０が起動されるか、或いは、メインスイッチ３がＯＮされている状態において既に起動されているパソコン１０に接続されるかにより起動されると、Ｓ１の起動処理が実施される。
【００４４】
この起動処理においてマイコン２２は、Ｐ−ＲＯＭ２２ｂに記憶されている制御プログラムを読み出して実行するとともに、マイコン２２内の図示しない内部メモリに記憶されている各電池ケース２５ａ，２５ｂの状況データや、二次充電の登録等の各種データの初期化、並びにパソコン１０との接続確認（実際には、パソコン１０にて起動しているユーテリティプログラムとの通信確認）を実施する。
【００４５】
該起動処理の後、Ｓ２のステップに移行して負荷抵抗電圧測定処理を実施する。この本実施例における負荷抵抗電圧測定処理は、抵抗２６ａ，２６ｂに生じる電圧により、各電池ケース２５ａ，２５ｂに一次電池３０ａ，３０ｂされた電池の電圧を測定や、一次電池３０ａ，３０ｂの装着の有無等を検出するための処理である。
【００４６】
具体的に負荷抵抗電圧測定処理においては、まず、負荷抵抗スイッチ２７ａ，２７ｂをＯＮさせて、各電池ケース２５ａ，２５ｂの正極と負極とに抵抗２６ａ，２６ｂを回路接続した後、ＡＤコンバータ２２ｄにおいて抵抗２６ａ，２６ｂにより発生する電圧を量子化して測定する。
【００４７】
尚、Ｐ−ＲＯＭ２２ｂ内の制御プログラムには、ＡＤコンバータ２２ｄにおいて量子化された量子化値と電圧値とが対応付けて記憶された電圧テーブルが含まれており、ＡＤコンバータ２２ｄによる量子化値から一意の電圧値が測定電圧として特定され、該特定した電圧値が内部メモリに一時記憶される。
【００４８】
そして、ＡＤコンバータ２２ｄにて量子化を実施した後、負荷抵抗スイッチ２７ａ，２７ｂをＯＦＦする。
【００４９】
この負荷抵抗電圧測定処理を実施した後、Ｓ３のステップに進み、Ｓ２のステップにて測定（特定）した電圧値が、所定の装着検出電圧（本実際例では０．９Ｖ）以上であるか否かを判定する。つまり、電池ケース２５ａ，２５ｂに一次電池３０ａ，３０ｂが装着されれば、電圧が検出されるようになるので、装着検出電圧を適宜な電圧、具体的には、一次電池の起電力以下の所定の電圧を設定することで、一次電池３０ａ，３０ｂの装着を検知できるようになる。
【００５０】
尚、本実施例では、装着検出電圧を０．９Ｖとしているので、装着される電池の起電力が０．９Ｖ未満である過放電の一次電池が装着されても、該過放電の電池の装着は検知されないことで、該過放電の電池への充電が実施されないようになっているが、本発明はこれに限定されるものではなく、本実施例では、これら装着検知の判定に加えて、後述するように、充電可否判定電圧（１．０Ｖ）に基づく充電可否を判定しているので、装着検出電圧を更に低い０．５Ｖ程度としても良く、これら０．５Ｖ以上であって充電可否判定電圧（１．０Ｖ）未満の起電力の一次電池が装着された場合において、後述するように、充電不可がパソコン１０において表示されることにより、装着された一次電池が充電ができない一次電池であることを利用者が確実に認識できるようになる。
【００５１】
そして、Ｓ３のステップにおいて、電圧値が所定の装着検出電圧以上でないと判定された場合には、Ｓ１６のステップに進み、内部メモリに記憶されている当該電圧値に該当する一次電池の電池ＩＤに対応する状態データを、「未装着」に更新するとともに、該電池ＩＤに対応するＬＥＤ２４を消灯した後、一次電池の装着がない旨となる電池なしコマンドを当該電池ＩＤとともにＵＳＢシリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）部２２ｃよりパソコン１０（ユーテリティプログラム）に対して送信した後、Ｓ２のステップに戻る。
【００５２】
つまり、一次電池の装着が無い場合には、Ｓ２→Ｓ３→Ｓ１６→Ｓ１７→Ｓ２を循環実施して、一次電池の装着待ち状態（アイドル状態）となる。
【００５３】
尚、電池なしコマンドの受信により、前述の状況インジケータ部４１が白色に更新される（初めての時は、白色が維持される）ことで、電池が装着されていないことが報知される。
【００５４】
そして、一次電池の装着がなされた場合にはＳ３のステップにおいて、電圧値が所定の装着検出電圧以上であると判定されてＳ４のステップに進み、内部メモリに記憶されている当該電圧値に該当する一次電池の電池ＩＤに対応する状態データを、「装着中」に更新するとともに、該電池ＩＤに対応するＬＥＤ２４を連続点灯状態とする。
【００５５】
そして、Ｓ５のステップに進み、Ｓ２のステップにおいて測定（特定）した電圧値が、充電可否判定電圧（１．０Ｖ）以上であるか否かを判定する。
【００５６】
該判定結果が、充電可否判定電圧（１．０Ｖ）以上でない場合には、Ｓ１８のステップに進み、装着された一次電池が充電不可な電池である旨となる充電ＮＧコマンドを当該電池ＩＤとともにＵＳＢシリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）部２２ｃよりパソコン１０（ユーテリティプログラム）に対して送信するとともに、該電池ＩＤに対応するＬＥＤ２４の点灯状態を、高速の点滅点灯とした後、Ｓ２のステップに戻る。
【００５７】
この充電ＮＧコマンドの受信により、前述の状況インジケータ部４１が赤色に更新されることで、装着された一次電池が充電不可な電池であることが報知される。
【００５８】
一方、判定結果が、充電可否判定電圧（１．０Ｖ）以上である場合には、Ｓ６のステップに進み、充電中である旨となる充電中コマンドを当該電池ＩＤとともにＵＳＢシリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）部２２ｃよりパソコン１０（ユーテリティプログラム）に対して送信するとともに、該電池ＩＤに対応するＬＥＤ２４の点灯状態を、中速の点滅点灯とする。
【００５９】
この充電中コマンドの受信により、前述の状況インジケータ部４１が黄色に更新されることで、充電中であることが報知される。
【００６０】
次に、充電トランジスタ２９ａ，２９ｂをＯＮして（Ｓ７）、装着されて充電可能と判断された一次電池に、充電電圧を印加して充電を開始する。尚、充電トランジスタ２９ａ，２９ｂのＯＮとともに、該ＯＮ期間のカウントダウンタイマのカウントダウンを開始することで、充電トランジスタ２９ａ，２９ｂを次にＯＦＦする時間の計時を開始する。
【００６１】
そしてＳ８のステップに進み、カウントダウンタイマのカウントダウンが終了したとき、つまりＯＮ期間が経過したときに充電トランジスタ２９ａ，２９ｂをＯＦＦとした後、上述したＳ２のステップと同一の負荷抵抗電圧測定処理を実施して（Ｓ９）、充電中におけるその時点の一次電池の起電力（電圧）を測定して、該測定した電圧の電圧データを当該電池ＩＤとともにＵＳＢシリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）部２２ｃよりパソコン１０（ユーテリティプログラム）に対して送信する（Ｓ１０）。
【００６２】
この電圧データの受信により、前述の電圧インジケータ部４２、４３に、該電圧データから特定される充電中の電圧が表示される。
【００６３】
そして、Ｓ１１並びにＳ１２のステップにおいて、パソコン１０からの充電中止コマンドの受信の有無、並びにＳ９のステップにおいて測定した電圧が、所定の充電閾値電圧（本実施例では１．５８Ｖ、図５参照）以上であるか否かが判定される。
【００６４】
つまり、充電中において「中止」の文字が表示された前述の操作部４４が操作されることによりパソコン１０（ユーテリティプログラム）から充電中止コマンドが送信された場合には、該送信された充電中止コマンドの受信がＳ１１にて検知されて後述するＳ２９のステップに進むことで、充電が終了される。
【００６５】
また、Ｓ９のステップにおい測定した電圧が充電閾値電圧以上でない場合には、Ｓ１２のステップにおいて「Ｎｏ」と判定されてＳ７のステップに戻り、再度、充電トランジスタ２９ａ，２９ｂがＯＮされて充電が実施される。つまり、パソコン１０からの充電中止コマンドの受信がなく、充電中の一次電池の起電力が充電閾値電圧である１．５８Ｖ未満においては、Ｓ７〜Ｓ１２のステップが繰返し実施されることで、一次電池への充電が実施されるとともに、該充電中の一次電池の起電力がパソコン１０に送信されて表示されるようになる。
【００６６】
そして、充電により一次電池の起電力が充電閾値電圧である１．５８Ｖ以上となったときには、Ｓ１２の判定において「Ｙｅｓ」と判定されＳ１３のステップに進み、過充電時間タイマのカウントアップの有無が判定されるとともに、過充電時間タイマのカウントアップが無い（過充電時間タイマのカウント自体がない場合を含む）場合には、Ｓ１４のステップに進み、過充電時間タイマがカウント中で有るか否かを判定し、過充電時間タイマがカウント中でない場合には、Ｓ１５のステップにおいて過充電時間タイマのカウントをスタートして再度Ｓ７のステップに戻る。
【００６７】
つまり、充電により一次電池の起電力が充電閾値電圧である１．５８Ｖを初めて超えたときには、未だ、過充電時間タイマのカウントが開始されていないので、Ｓ１３とＳ１４の判定において「Ｎｏ」と判定されることにより、Ｓ１５のステップにおいて過充電時間タイマがスタートされてＳ７のステップに戻ることにより、充電が継続される。
【００６８】
そして、過充電時間タイマがカウントアップしていない場合、つまり、過充電時間（本実施例では、図５に示すように１０分）が経過していない場合には、Ｓ１３において「Ｎｏ」と判定されるとともにＳ１４において「Ｙｅｓ」と判定されることで、Ｓ７〜Ｓ１４の処理が繰返し実施されることにより、さらに充電が継続される。
【００６９】
そして、過充電時間が経過して過充電時間タイマがカウントアップした場合には、該カウントアップがＳ１３のステップにて検知されてＳ１９のステップに進み、放置時間タイマのカウントを開始して、一次充電を終了する（図５参照）。
【００７０】
そしてＳ２０のステップに進み、Ｓ２のステップと同一の負荷抵抗電圧測定処理を実施して、放置中におけるその時点の一次電池の起電力（電圧）を測定して、該測定した電圧の電圧データを当該電池ＩＤとともにＵＳＢシリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）部２２ｃよりパソコン１０（ユーテリティプログラム）に対して送信する（Ｓ２２）。
【００７１】
この電圧データの受信により、前述の電圧インジケータ部４２、４３に、電圧データから特定される該放置中の電圧が表示される。
【００７２】
そして、Ｓ２２のステップに進み、Ｓ１９のステップにおいてカウントを開始した放置時間タイマがカウントアップしたか否かを判定し、カウントアップしていない場合には、Ｓ２０のステップに戻ることにより、放置時間（本実施例では１０分）が経過するまで、逐次、放置中の一次電池の起電力（電圧）が測定されて、パソコン１０（ユーテリティプログラム）に対して送信されて表示されるようになる。
【００７３】
そして、放置時間が経過して放置時間タイマがカウントアップした場合には、該カウントアップがＳ２２において検知されてＳ２３のステップに進み、直前のＳ２０のステップにおいて測定した電圧が、所定の利用可否判定電圧（本実施例では１．４０Ｖ、図５参照）以上であるか否かを判定する。
【００７４】
ここで、直前のＳ２０のステップにおいて測定した電圧が所定の利用可否判定電圧である１．４０Ｖ以上である場合には、Ｓ２３のステップにおける判定において「Ｙｅｓ」と判定されてＳ２４のステップに進み、内部メモリに二次充電中であることを示す二次充電登録が有るか否かを判定し、二次充電登録が無い場合には、Ｓ２５のステップにおいて二次充電を内部メモリに登録した後、再度Ｓ７に戻り、二次充電登録が有る場合にはＳ２９のステップに進んで、充電を終了する。
【００７５】
つまり、繰返し充電を実施することで劣化した一次電池は、充電してもその充電後に、急激に起電力が低下するので、これら劣化した一次電池を利用不可とするために、一次充電後の放置時間が経過した時点における電圧が、利用可否判定電圧である１．４０Ｖ以上である場合、つまり、劣化した一次電池ではない場合に限り、Ｓ７に戻って一次充電と同じプロセスによる二次充電を実施して充電が終了されるようになる（図５参照）。
【００７６】
尚、一次充電後の放置時間が経過した時点における電圧が、利用可否判定電圧である１．４０Ｖ未満である場合には、Ｓ２３のステップにおける判定で「Ｎｏ」と判定されてＳ２６のステップに進み、装着された一次電池が利用不可な劣化した電池である旨となる利用ＮＧコマンドを当該電池ＩＤとともにＵＳＢシリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）部２２ｃよりパソコン１０（ユーテリティプログラム）に対して送信することにより、パソコン１０における前述の状況インジケータ部４１がピンク色に更新されることで、装着された一次電池が利用不可な劣化した電池であることが報知される。
【００７７】
そして、Ｓ２と同一の負荷抵抗電圧測定処理を行うＳ２７のステップと、Ｓ２７のステップにて測定（特定）した電圧値が、所定の装着検出電圧未満であるか否かを判定するＳ２８のステップを実施し、所定の装着検出電圧未満ではないときにＳ２７に戻ることにより、該利用不可と判定された一次電池の取り出し待ち状態に移行する。
【００７８】
そして、該利用不可と判定された一次電池が電池ケース２５ａ，２５ｂから取り出された場合には、Ｓ２８のステップにおいて「Ｙｅｓ」と判定されてＳ２のステップに戻り、Ｓ３の判定で「Ｎｏ」と判定されてＳ１６とＳ１７のステップが実施されることにより、該一次電池の取り出しによる状態データが未装着に更新されるとともに、パソコン１０の状況インジケータ部４１の表示色も、電池無しを示す白色に更新される。
【００７９】
一方、二次充電が完了して二次充電後の放置時間が経過した場合には、Ｓ２４のステップにおいて「Ｙｅｓ」と判定されてＳ２９のステップに進み、内部メモリにおける二次充電の登録を削除した後、充電終了コマンドを当該電池ＩＤとともにＵＳＢシリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）部２２ｃよりパソコン１０（ユーテリティプログラム）に対して送信することにより、パソコン１０における前述の状況インジケータ部４１が緑色に更新されることで、充電が終了（中止された場合を含む）されたことが報知される。尚、充電終了コマンドの送信に際して、該電池ＩＤに対応するＬＥＤ２４の点灯状態が、低速の点滅点灯とされる。
【００８０】
そしてＳ３１のステップに進み、Ｓ２のステップと同一の負荷抵抗電圧測定処理を実施して、充電終了後におけるその時点の一次電池の起電力（電圧）を測定して、該測定した電圧の電圧データを当該電池ＩＤとともにＵＳＢシリアルインターフェース（Ｉ／Ｆ）部２２ｃよりパソコン１０（ユーテリティプログラム）に対して送信するとともに（Ｓ３２）、Ｓ３１のステップにて測定（特定）した電圧値が、所定の装着検出電圧未満であるか否かを判定するＳ３３のステップと、再充電コマンドの受信の有無を判定するＳ３４のステップとを実施し、再充電コマンドの受信が無ければＳ３１に戻ることで、充電が終了した一次電池の取り出し待機状態並びに再充電コマンドの受信待機状態に移行する。尚、Ｓ３２のステップにて送信された電圧は、充電終了後の一次電池の起電力（電圧）として、パソコン１０に表示される。
【００８１】
この待機状態において充電が終了した一次電池が電池ケース２５ａ，２５ｂから取り出された場合には、Ｓ３３のステップにおいて「Ｙｅｓ」と判定されてＳ２のステップに戻り、Ｓ３の判定で「Ｎｏ」と判定されてＳ１６とＳ１７のステップが実施されることにより、該一次電池の取り出しによる状態データが未装着に更新されるとともに、パソコン１０の状況インジケータ部４１の表示色も、電池無しを示す白色に更新される。
【００８２】
一方、上記待機状態において、「再充電」の文字が表示された前述の操作部４４が操作されることにより再充電コマンドが受信された場合には、該再充電コマンドの受信がＳ３４のステップにて検知されてＳ７のステップに進むことにより、再度、一次充電が開始されることになる。
【００８３】
以上、本実施例の一次電池充電器１によれば、ＵＳＢケーブル６を介して接続されているパソコン１０から供給される直流電力を用いて充電を実施するので、ＡＣ／ＤＣコンバータ回路等を備える必要がなく、構造を簡素化できるとともに、接続されているパソコン１０に対して充電情報データを送信することで、充電に関する充電情報が該パソコン１０において表示されて利用者に充電状況が提供されるようになるので、充電器に表示装置を備える必要がなく、充電器を安価にて製造できる。さらに、ＵＳＢケーブルを介して供給される直流電力は、接続されているコンピュータが、操作者により利用されている起動状態においてのみ供給されるので、使用者の監視状況下において利用される可能性を大幅に高めることができる。
【００８４】
また、本実施例の一次電池充電器１によれば、充電可能または利用可能な一次電池にのみ充電が実施されるようになるので、充電不能な過放電の一次電池への充電を防止できるとともに、使用者は、充電対象の一次電池が、充電可能であるか否か、または、利用可能であるか否かを的確に把握することができる。
【００８５】
また、本実施例の一次電池充電器１によれば、過放電状態の一次電池が装着されても、充電不能と判定されるようになるので、これら過放電状態の一次電池への充電を防止できるとともに、これら過放電状態の一次電池を充電不能な電池として使用者に報知できる。
【００８６】
また、本実施例の一次電池充電器１によれば、劣化した一次電池は、充電後の放置により電圧が急激に低下するので、これら劣化した一次電池を利用不可な一次電池として判別できるようになり、これら劣化した利用不可な一次電池を使用者に報知できる。
【００８７】
また、本実施例の一次電池充電器１によれば、一次充電とその後の判定により一次電池を利用可否が判定され、利用可と判定された一次電池のみに対して二次充電が実施されることにより、充電により向上した電圧が、充電後に短時間にて低下しやすい一次電池に対して、より高容量の充電を実施できるとともに、利用不可な一次電池への無用な充電を防止できる。
【００８８】
また、本実施例の一次電池充電器１によれば、使用者は、充電中の一次電池の電圧を逐次、把握することができる。
【００８９】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００９０】
例えば、上記実施例では、装着された一次電池の充電可否がパソコン１０において表示されるようにするために、装着検出電圧による装着の有無判定とは個別に、充電可否判定電圧（１．０Ｖ）による充電の可否判定を実施するようしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら装着検出電圧と充電可否判定電圧とを同一の電圧として、充電可否判定電圧以下の起電力の一次電池が装着されても、該装着を無効とすることで、これら充電可否判定電圧以下の過放電の一次電池への充電がなされないようにするとともに、一次電池充電器１における処理を簡素化するようにしても良い。
【００９１】
また、前記実施例では、２本の一次電池を同時に充電可能な一次電池充電器１を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら充電可能な一次電池の数を１本としても良いし、逆に３本以上としても良い。
【００９２】
また、前記実施例では、充電する一次電池として単三型の一次電池のみを充電できるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の単一型、単二型の単一若しくは組み合わせの一次電池を同時に充電できる構成としても良い。
【００９３】
また、前記実施例では、装着検出電圧として０．９Ｖ、充電可否判定電圧として１．０Ｖ、利用可否判定電圧として１．４０Ｖ、充電閾値電圧として１．５８Ｖを例示しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら装着検出電圧、充電可否判定電圧、利用可否判定電圧、充電閾値電圧は、その目的に応じて適宜に設定すれば良く、ディップスイッチや、マイコンのＰ−ＲＯＭ内部の制御プログラムを書き換えるためのデバイスを設けることにより、これら装着検出電圧、充電可否判定電圧、利用可否判定電圧、充電閾値電圧を変更設定可能としても良い。
【００９４】
また、前記実施例では、過充電時間並びに放置時間をいずれも１０分としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら過充電時間並びに放置時間は、充電トランジスタ２９ａ，２９ｂの特定や、一次電池の容量や型（単一、単二、単三等）などにより適宜に選択すれば良く、ディップスイッチや、マイコンのＰ−ＲＯＭ内部の制御プログラムを書き換えるためのデバイスを設けることにより、これら過充電時間並びに放置時間を変更設定可能としても良い。
【００９５】
また、前記実施例では、一次充電と二次充電とにより充電を実施するようにしていが、本発明はこれに限定されるものではなく、これを一次充電のみとしたり、逆に、三次充電や四次充電、…の充電を実施するようにしても良い。
【００９６】
また、前記実施例では、一次電池のみを充電の対象としているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、装着検出電圧、充電可否判定電圧、利用可否判定電圧、充電閾値電圧を二次電池用の各電圧（一次電池よりも低い電圧となる）に変更するために、装着する電池の種別が一次電池であるか、或いは二次電池であるかを選択するための選択する選択スイッチを設けて、該選択スイッチにより二次電池が選択された場合には、二次電池用の装着検出電圧、充電可否判定電圧、利用可否判定電圧、充電閾値電圧を設定することにより、これら一次電池に加えて、充電が可能な二次電池も充電できるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施例における一次電池充電器１の使用状況図である。
【図２】本発明の実施例における一次電池充電器１に用いた主基板２０を示す上面図である。
【図３】本発明の実施例における一次電池充電器１が接続されるパソコン１０のディスプレイ１３に表示される表示内容を示す図である。
【図４】本発明の実施例における一次電池充電器１の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施例における一次電池充電器１の充電シーケンスを示す説明図である。
【図６】本発明の実施例における一次電池充電器１の制御処理の処理内容を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００９８】
１            一次電池充電器
２            筐体
３            メインスイッチ
４            透過窓
５            開閉カバー
６            ＵＳＢケーブル
１０          パーソナルコンピュータ（パソコン）
１１          マウス
１２          本体
１３          ディスプレイ
１５          ＵＳＢインターフェイス
２０          主基板
２１          ＵＳＢコネクタ
２２          マイコン
２５ａ，ｂ    電池ケース
２６ａ，ｂ    抵抗
２７ａ，ｂ    負荷抵抗スイッチ
２９ａ，ｂ    充電トランジスタ
３０ａ，ｂ    一次電池
【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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【図６】
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