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電池電圧表示装置 - 松下電器産業株式会社
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発明の名称 電池電圧表示装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平9−5365
公開日 平成9年(1997)1月10日
出願番号 特願平7−174500
出願日 平成7年(1995)6月16日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】鬼頭 敏夫
発明者 吉田 政義
要約 目的
電源として乾電池または充電電池を用いる携帯電子機器に於ける電池電圧表示装置に於いて、機器の使用中の状態に近い電池電圧値を検出,表示する。

構成
電池電圧値が或る設定された値以下の際に出力を出すリセット部、電池の電圧値を表示する表示部、電池の電圧値を検出する検出部、或る設定された電流値i1を流すスイッチング部、検出部にて検出された電圧値に対応する入力を受け表示部にその対応する表示を表示するよう制御し、電源ON時にスイッチング部を或る特定の時間t1だけONするよう制御する制御部を有する。
特許請求の範囲
【請求項1】 電池の電圧値を表示する表示部と、電池の電圧値が或る設定されたV1以下になると出力を出すリセット部と、電池の電圧値を検出する検出部と、或る設定された電流値i1を電池より電源回路に流すスイッチング部と、前記リセット部に於いて出された出力を受けると機器の動作を停止し、電源スイッチ『入り』後の或る設定された時間t1だけ前記スイッチング部をONするよう制御し、その時前記検出部に於いて検出された電圧値を前記表示部にその電圧値に対応する表示を行うよう制御する制御部とを備えたことを特徴とする電池電圧表示装置。
【請求項2】 検出された電池の電圧値を記憶するメモリー部と、電源スイッチ『入り』の間中、前記メモリー部に記憶された電圧値と前記検出部に於いて検出された電圧値との比較を行い、前記検出部に於いて検出された電圧値が前記メモリー部に記憶された電圧値より低い場合には前記制御部への出力を出す比較部と、前記リセット部に於いて出された出力を受けると機器の動作を停止すると共に前記メモリー部に記憶された内容を消去するように制御し、前記比較部による比較の結果からの出力を受けると前記メモリー部に記憶された内容を前記検出部にて検出された電圧値に書き換えると共に前記表示部にその電圧値に対応する表示を行うよう制御する制御部とを備えたことを特徴とする請求項1記載の電池電圧表示装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電源として乾電池または充電電池を用いる電子機器等に於ける電池電圧表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器等の電池電圧表示装置は使用者に使用している電池の消耗状態を知らせるべく、電池の電圧値を検出し、LCD,LED等の表示部を用いてその電圧値に対応する表示を行い電池の消耗状態を使用者に知らせるという方法が一般的に行われている。
【0003】以下図面を参照しながら、上述した従来の電池電圧表示装置の一例について説明する。
【0004】図3は電源として乾電池または充電電池を用いる携帯電子機器の従来の電池電圧表示装置のブロック図を示すものであり、電池1は電源スイッチ2を介して、機器の各回路へ電圧を供給する電源部3、入力電圧が特定の電圧V1より小さい場合にリセット信号を出力するリセット部4、電池1の電圧を検出する検出部5にそれぞれ接続され、リセット部4および検出部5は、リセット信号により機器の動作を停止する信号を出力し、検出部5の検出信号により電池1の電圧を表示する電圧表示部6を制御する制御部7にそれぞれ接続されている。
【0005】上記構成の従来の電源電圧表示装置の動作は、電源スイッチ2が『入り』の場合には電池1から電圧が供給され、電源部3に於いて電圧安定化がなされて機器の各回路へ供給され、機器は使用者が操作設定した所定のモードでの動作を開始することとなる。その場合、電池1から供給される電圧が特定の電圧V1より小さくない場合には、リセット部4からリセット信号が出力されず、制御部7は機器の動作をそのまま継続させ、検出部5は供給されている電圧値をチェックし、制御部7はその検出部5の出力を入力し、電圧表示部6にその電圧値に対応する表示を行うことにより電池1の消耗状態を使用者に知らせる。
【0006】次に、電源スイッチ2が『入り』の場合でも、電池1が長い時間使用され動作中に電池1が消耗し、その電圧が特定の電圧V1より小さくなった時、電池1が入れ換えのため外された時、また電源スイッチ2が『切り』の場合にはリセット部4からリセット信号が出力され、制御部7はこの出力を受け機器の動作を停止する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のような従来の電池電圧表示装置は、検出部5にて検出している電池1の電圧値に対応する表示をそのまま電圧表示部6に行うことにより電池1の消耗状態を知らせており、機器に流れる消費電流の大きさに従って電池1の電圧は変化する為、表示も同様に変化する。新しい電池を用いての使用の際には、使用に従って電池の電圧値も下がり表示も同様に下がる為、使用者は電池の消耗状態を正しく認識でき問題はないが、しかし、或る程度の時間使用してきた電池を継続して使用する場合には、機器の電源スイッチ2を『切り』にすると電流が流れなくなることにより時間の経過に従って電池の電圧は或る値まで復帰してしまうという電池自身による特性によって、次の使用の際の電源スイッチ2の『入り』の際には或る程度の高い電圧値を示すこととなり、リセット部4はリセット信号を出力せず、かつ、電圧表示部6は高い電圧値を示すことになり、使用者は電圧表示部6のこの高い電圧値に対応した電圧表示を見て「電池電圧値が高く消耗してなく、まだこの電池は十分に使える」と判断しこのままの電池で使用し続けることとなる。或る程度の時間使用してきた電池である為、機器を或るモードで動作している内に、電源スイッチ2の『入り』時には流れなかった大きな電流が流れ使用の途中で急激に電池の電圧値が低下し(この電圧値低下は電池の使用された時間と機器に流れる消費電流値の大きさに比例する)、動作の途中で機器の動作電圧以下となり突然に動作が不能となることがあるという問題点を有していた。特に電源スイッチ2の『入り』の際の消費電流値と、動作中の消費電流値との間に著しい差異が生じる機器(例えば、通信機器では一般に消費電流値が大きく異なる《待ち受け/送信/受信》の3つの動作状態を持つ)では、この現象が顕著に発生する。近年、機器の複合化,多機能化が進展するに従い、各モードでの消費電流値の差異が生じることが増えており、電池電圧表示に対しての使用者の信頼が得られず、常に予備の電池を携帯している使用者も現れ、電源として乾電池または充電電池を用いる携帯電子機器に於ける使用上の大きな問題点となっていた。
【0008】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、乾電池または充電電池を用いる携帯電子機器に於いて使用時に問題が生じない、使用者にとって信頼の得られる電池電圧表示装置を提供することを目的としてなされたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明の電池電圧表示装置は、電池の電圧値が或る設定された特定の電圧値V1以下になると出力を出すリセット部と、電池の電圧値を検出する検出部と、或る設定された電流値i1を電池より電源回路に流すスイッチング部と、電池の電圧値を表示する表示部と、前記リセット部に於いて出された出力を受けて機器の動作を停止するよう制御し、電源スイッチ『入り』後の或る設定された時間t1だけ前記スイッチング部をONするよう制御し、その時前記検出部に於いて検出された電圧値に対応する表示を前記表示部に行うよう制御する制御部とにより、電源スイッチ『入り』の際に動作中の消費電流に相当する値の電流を或る時間強制的に流し、動作時に近い電池電圧値を予め検出,表示することにより、使用者に正しく電池の消耗状態を知らしめるものである。
【0010】また、前記検出部にて検出された電池の電圧値を記憶するメモリー部と、電源スイッチ『入り』の間中、前記メモリー部に記憶された電圧値と前記検出部に於いて検出された電圧値との比較を行い前記検出部に於いて検出された電圧値が前記メモリー部に記憶された電圧値より低い場合には前記制御部への出力を出す比較部と、前記リセット部に於いて出された出力を受けると機器の動作を停止すると共に前記メモリー部に記憶された内容を消去するよう制御し、前記比較部による比較の結果からの出力を受けると前記メモリー部に記憶された内容をその低い電圧値に書き換えると共に前記表示部にその電圧値に対応する表示を行うよう制御する制御部とにより、動作中の機器の電池電圧低下に対しても常に検出を行い、記憶の更新,表示の更新をすることにより使用者に常に正しい電池消耗の状態を知らしめるものである。
【0011】
【作用】本発明は上記した構成によって、電源として乾電池または充電電池を用いる携帯電子機器に於いて、或る程度の時間使用してきた電池を継続して使用する場合にも、予め使用者に正しく電池の消耗状態を電池電圧の表示により知らせ、その値が低ければ使用者が事前に新しい電池に交換する等の対応ができ、動作中の電池消耗により機器が突然動作が不能となることを防止することができる。特に電源スイッチ『入り』の際の消費電流値と、動作中の消費電流値との間に著しい差異が生じる機器では、大きい効果を得ることができる。
【0012】また、使用者に正しく動作中の機器の電池の消耗状態を刻々と知らせることができる。
【0013】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、電源として乾電池または充電電池を用いる携帯電子機器に於いて、或る程度の時間使用してきた電池を継続して使用している場合にも、使用者が正しく電池の消耗状態を知ることができ、使用者にとって信頼の得られる、使用に於いて問題のない電池電圧表示装置を提供することとなる。
【0014】
【実施例】以下本発明の電池電圧表示装置の実施例について、図1〜図2を参照しながら詳細に説明する。
【0015】図1は本発明の第1の実施例に於ける電池電圧表示装置のブロック図を示すものである。
【0016】図1に於いて、従来例を示す図3と異なるところは、電源スイッチ2の『入り』後の或る設定された一定時間t1だけ制御部7のON/OFF制御により或る設定された消費電流i1を流すスイッチング部8を設けた点だけであり、その他の箇所は図3と同じであるので説明は省略する。
【0017】以上のように構成された電池電圧表示装置について、以下その動作について説明する。
【0018】まず電源スイッチ2が『入り』の場合には電池1から電圧が供給され、電源部3に於いて電圧安定化がなされた後機器の各回路へ供給され、機器は使用者が操作設定した所定のモードで動作を開始すると共に、制御部7により或る設定された時間t1だけスイッチング部8をONし或る設定された消費電流i1を流す。この消費電流i1が流れることにより電池1からの供給される電圧は下がり(電池自身による特性によって、特に使用し続けていた電池を継続して使用する際にはその電圧低下が急激となる)、この時電圧が特定の電圧V1以下でない場合にはリセット部4からリセット信号が出力されず制御部7は機器の動作を継続させ、検出部5は下がった電圧を検出し、その検出された電圧値を入力した制御部7は電圧表示部6にてその電圧値に対応する表示を行い電池電圧として電池1の消耗状態を使用者に知らせる。
【0019】次に、電源スイッチ2が『入り』の場合でも、電池1が長い時間使用され動作中に電池1が消耗し、その電圧が特定の電圧V1より小さくなった時、電池1が入れ換えのため外された時、また電源スイッチ2が『切り』の場合にはリセット部4からリセット信号が出力され、制御部7はこの出力を受け機器の動作を停止する。
【0020】以上のように本実施例によれば、電源スイッチ2が『入り』の開始後の特別の或る時間t1だけ或る消費電流i1を流し、その時の電池電圧を表示部に表示することにより(表示する時間は使用者が認識し易い時間を制御部によって設定することができる)、機器動作の際に近い値の電池電圧を使用者が予め確認することができ、電池の交換時期を正しく予測することが可能となり、使用の途中での電池消耗による不意の動作不能を防ぐことができる。更に設定する消費電流i1の値をこの機器が有する動作モードの中での最大値に設定することにより、最も急激な電池消耗を予め知ることができ、その精度を向上することが可能である。また、無線機器等では一般に送信時に消費電流が最大の値となる為、機器の動作開始の最初の或る時間だけ実際に空送信する動作(キャリアのみを送信することを言う)を行うことによっても同様の効果を得ることができ、特別のスイッチング部8を廃止し回路を削減することも可能である。
【0021】次に、図2は本発明の第2の実施例に於ける電池電圧表示装置のブロック図を示すものである。
【0022】図2に於いて、第1の実施例を示す図1と異なることろは、検出部5により検出した電池電圧値を記憶するメモリー部9と、そのメモリー部9に記憶された電圧値と検出部5により検出された電圧値との比較を行い、検出部5に於いて検出された電圧値がメモリー部9に記憶された電圧値よりも低い場合に制御部7に出力を出す比較部10とを設けた点と、制御部7に、検出部5により検出した電池電圧値をメモリー部9に記憶させる機能と、比較部10の出力があった場合のみメモリー部9に記憶された電圧値をその検出された電圧値に書き換え、電圧表示部6に書き換えた電圧値に対応する表示を行わせる機能と、リセット部4からのリセット信号を受けてメモリー部9に記憶されている内容を消去すると共に機器の動作を停止させる機能とをそれぞれ持たせた点であり、それ以外の箇所は図1と同じであるので説明は省略する。
【0023】以上のように構成された電池電圧表示装置について、以下その動作について説明する。
【0024】機器の動作中電池電圧値がV1以下でない場合にはリセット部4から制御部7への出力はなく制御部7にて機器の動作は継続され、比較部10は検出部5にて刻々と検出された電池電圧値とメモリー部9に記憶された電池電圧値との比較を行う。機器の使用時間の経過に従って電池の消耗が進みメモリー部9に記憶された電池電圧値より低い値が検出部5にて検出された場合には、比較部10から制御部7へ出力が出力される。この出力を受けて制御部7はメモリー部9の記憶内容を検出部5にて検出された低い値へと書き換えると共に、電圧表示部6の表示を同様に低い値に対応する表示へと変更する。
【0025】以上のように本実施例によれば、機器の動作の間、変化している電池電圧値の内、常に最も低い電池電圧値を表示部に表示することとなり、使用者に更に正しく電池の消耗状態を知らせることができる。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明は、電源として乾電池または充電電池を用いる携帯電子機器に於いて、或る程度の時間使用してきた電池を継続して使用する場合にも、電池の電源スイッチをONする際に、機器の動作中の消費電流に相当する値の特定電流i1を特定時間t1強制的に流し、機器の使用中の状態に近い電池電圧値を検出,表示させることにより、またメモリー部に記憶された電池電圧値と検出された電池電圧値と比較することにより、メモリー部に記憶された電池電圧値よりも検出された電池電圧値が低い場合に電圧表示部を検出された低い電池電圧値に書き換えることにより、従来より使用してきた容量の減った電池での継続使用に際しても、電源ON時に予め機器の使用中に近い電池の消耗状態を事前に知ることができ、使用の途中で電池が消耗し、機器を使用できなくなることを防止でき、また機器の動作中に於いても電池の消耗状態を刻々と正しく知らせることができ、使用者にとって信頼の得られる電池電圧表示装置を提供する。




 

 


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