充電方式、電子機器、及び充電方法
【課題】 二次電池の電圧値が規定値未満となると充電する充電回路に対して実際の二次電池の電圧以上の電圧値を充電回路に通知することにより、従来の充電回路を利用して安価な時間帯の商用電源を利用して経済的に二次電池を充電すること。
【解決手段】 二次電池１２と、二次電池電圧値が規定電圧値未満となると二次電池１２に充電を行う充電回路１３と、二次電池１２の電圧を計測して計測した電圧を数値化し計測電圧値として出力する計測回路１４と、現時刻を出力するＲＴＣ１５を有し、現時刻が設定時間帯内であれば計測電圧値を二次電池電圧値として充電回路１３に出力し、現時刻が設定時間帯外で固定値モードであれば計測電圧値以上の固定電圧値を二次電池電圧値として充電回路１３に出力し、現時刻が設定時間帯外で固定値モードでなければ計測電圧値に加算用電圧値を加算した電圧値を二次電池電圧値として充電回路１３に出力する。
【解決手段】 二次電池１２と、二次電池電圧値が規定電圧値未満となると二次電池１２に充電を行う充電回路１３と、二次電池１２の電圧を計測して計測した電圧を数値化し計測電圧値として出力する計測回路１４と、現時刻を出力するＲＴＣ１５を有し、現時刻が設定時間帯内であれば計測電圧値を二次電池電圧値として充電回路１３に出力し、現時刻が設定時間帯外で固定値モードであれば計測電圧値以上の固定電圧値を二次電池電圧値として充電回路１３に出力し、現時刻が設定時間帯外で固定値モードでなければ計測電圧値に加算用電圧値を加算した電圧値を二次電池電圧値として充電回路１３に出力する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は充電方式、電子機器、及び充電方法に関し、特に、充電を時間帯と関連付けて制御するようにした充電方式、電子機器、及び充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可搬型のコンピュータや携帯情報機器や携帯電話のような電子機器は、移動先でも使用可能なように二次電池を内蔵しているものが多くある。二次電池は事務所や自宅等において商用電源に接続している間に充電され、事務者や自宅から利用者が外出した際に電子機器を動作させるための電源となる。
【０００３】
電子機器を事務所や自宅で使用する場合、利用者は電子機器を商用電源に接続した状態で使用することが多く、充電は必要に応じて随時実行される。特開２００３−１６７６５２号公報には、商用電源の料金が高い設定時間帯（１３時〜１６時）で二次電池の残存容量が規定値（１０％）以上の時は商用電源の供給を切断して二次電池を電源として情報処理装置に供給することが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１６７６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開２００３−１６７６５２号公報の発明は、設定時間帯以外の時商用電源を接続状態とすることにより二次電池への充電を実行しているので、夜間の安価な電力料金を利用して充電することができる。しかしながら、特開２００３−１６７６５２号公報の発明では設定時間帯に二次電池の電源を利用して情報処理装置に電源を供給するため、設定時間帯に利用者が情報処理装置を高負荷で使用した場合設定時間の終了間際には二次電池の残存容量がわずかしか残らないか又はなくなってしまうという問題がある。
【０００６】
すなわち、情報処理装置が可搬型の装置で設定時間帯又は直後に外出して使用する場合には二次電池の残存容量は充電不足でないことが望ましい。ところが、特開２００３−１６７６５２号公報の発明では設定時間帯の後には残存容量が少なくなってしまうため、情報処理装置を商用電源のない状況で使用する目的で使おうとすると不都合が生じる。
【０００７】
また、二次電池は一般に放電と充電の繰り返しにより性能が劣化する特性を持つ。特開２００３−１６７６５２号公報の発明では、毎日設定時間帯に情報処理装置が使われると毎日充放電が繰り返され二次電池の劣化が加速されてしまう。
【０００８】
本発明の目的は、上述の問題を解決する充電方式、電子機器、及び充電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の充電方式は、二次電池と、二次電池電圧値が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を数値化し計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックを有し、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であれば前記計測電圧値以上の制御用電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする。
【００１０】
本発明の第２の充電方式は、本発明の第１の充電方式において、前記制御用電圧値は、前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値とすることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第３の充電方式は、本発明の第１の充電方式において、前記制御用電圧値は、前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値とすることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第４の充電方式は、二次電池と、二次電池電圧値が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックを有し、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内で且つ制御モードが固定値モードであれば前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であり且つ制御モードが固定値モードでなければ前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする。
【００１３】
本発明の第５の充電方式は、本発明の第３又は第４の充電方式において、前記加算用電圧値は予め複数記憶しておき、利用者の操作に従って選択できるようにしたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の第１の電子機器は、二次電池を含む電子機器であって、
前記二次電池の電圧が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックを有し、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であれば前記計測電圧値以上の制御用電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする。
【００１５】
本発明の第２の電子機器は、本発明の第１の電子機器において、前記制御用電圧値は、前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第３の電子機器は、本発明の第１の電子機器において、前記制御用電圧値は、前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第４の電子機器は、二次電池を含む電子機器であって、
前記二次電池の電圧が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックとを有し、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、
現時刻が前記時間帯内で且つ制御モードが固定値モードであれば前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、
現時刻が前記時間帯内であり且つ制御モードが固定値モードでなければ前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする。
【００１８】
本発明の第５の電子機器は、本発明の第３又は第４の電子機器において、前記加算用電圧値は予め複数記憶しておき、利用者の操作に従って選択できるようにしたことを特徴とする。
【００１９】
本発明の第６の電子機器は、本発明の第４の電子機器において、入力される直流又は前記二次電池の直流を受電して動作する情報処理部を有し、
前記制御モードと前記加算用電圧値とを前記情報処理部から書き換えることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第１の充電方法は、二次電池と、前記二次電池の電圧が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックを有する電子機器における二次電池の充電方法であって、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であれば前記計測電圧値以上の制御用電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする。
【００２１】
本発明の第２の充電方法は、本発明の第１の充電方法において、前記制御用電圧値は、前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値とすることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第３の充電方法は、本発明の第１の充電方法において、前記制御用電圧値は、前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値とすることを特徴とする。
【００２３】
本発明の第４の充電方法は、二次電池と、前記二次電池の電圧が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックとを有する電子機器における二次電池の充電方法であって、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内で且つ制御モードが固定値モードであれば前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であり且つ制御モードが固定値モードでなければ前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明は、二次電池の電圧値が規定値未満となると自動的に充電する機能を備えた充電回路に対して実際の二次電池の電圧以上の電圧値を充電回路に通知するようにしたので、従来の充電回路を利用して設定時間帯外の安価な商用電源を利用して経済的に二次電池を充電することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の構成を示したブロック図である。図１を参照すると、充電機能を搭載する電子機器１０は、商用電源２１からアダプタ２３付のケーブル２２により交流電源を受電する。
【００２６】
ケーブル２２は、一端を商用電源２１と接続し、他端をコネクタ２４で電子機器１０と接続し、一端と他端との間にアダプタ２３を備えている。アダプタ２３は商用電源２１（交流）を二次電池１２の電圧と同じ電圧の直流に変換し、直流をコネクタ２４へ出力する。コネクタ２４は電子機器１０のコネクタ２０と着脱可能になっているので、利用者は電子機器１０からケーブル２２を外して持ち運ぶことができる。
【００２７】
電子機器１０は、パーソナルコンピュータや携帯情報機器や情報処理機能を有する携帯電話のような電子機器であり、商用電源２１と切り離されたり商用電源２１が停止した場合でも二次電池１２に切り換えて動作可能という特性を持つ。利用者はこの特性により、場所を選ばず、どこへでも持ち歩いて電子機器１０を使用することができる。
【００２８】
電子機器１０は、商用電源２１又は二次電池１２から電源の供給を受けて動作する情報処理部１１と、充電可能で直流を出力する二次電池１２と、商用電源２１の供給を受けて二次電池１２を充電する充電回路１３と、二次電池１２の電圧を計測する計測回路１４と、現時刻を出力するリアルタイムクロックのＲＴＣ１５と、記憶部１６と制御部１７とスイッチ１８とスイッチ１９を含む。
【００２９】
情情報処理部１１は図示しないがプロセッサと記憶手段を有しプログラムを実行する。情報処理部１１はアダプタ２３又は二次電池１２から直流を受電し、図示しないが内蔵する電源回路で必要とする１種類以上の定電圧の直流に変換して内部に電力を分配し、分配された電力を使用して動作する。例えばプロセッサの動作に必要な電圧や、半導体メモリで構成される記憶手段を動作させるために必要な電圧や、磁気記憶装置を動作させるために必要な電圧等がそれぞれ電源回路から分配される。
【００３０】
二次電池１２は、充電することにより繰り返し使用できる電池であり、例えば、鉛蓄電池やニッカド蓄電池やリチウムイオン蓄電池などで構成される。各蓄電池の起電力は蓄電池の種類で決まるが、直列に接続し組み合わせることにより情報処理部１１で必要とする電圧を供給する。また、二次電池１２は、放電することにより残存容量が減少し、それとともに出力電圧も減少する特性を持つものとする。すなわち、二次電池１２は出力電圧を測定することにより残存容量を推定できるものとする。
【００３１】
以降、アダプタ２３と二次電池１２が出力する直流の電圧値は１２ボルトとして説明するが、この電圧値は限定されるものではなく、情報処理部１１の電源回路の特性に応じて決定すればよい。つまり、情報処理部１１の電源回路は１２ボルトの直流を受電して内部で必要な各種の定電圧の直流を生成して分配する。なお、情報処理部１１の電源回路は受電電圧が１２ボルト未満となっても規定値以上の電圧であれば必要な定電圧を生成できるようになっており、二次電池１２の出力が低下しても対応できるようになっている。
【００３２】
充電回路１３は、制御部１７から出力される二次電池電圧値（制御用電圧値ともいう）が予め決められた充電開始電圧値未満になると充電を実行し、充電開始電圧値以上になると停止するように動作する。また、充電回路１３は必要に応じて過充電を防止するための回路を含み、二次電池１２の劣化等で二次電池電圧値が充電開始電圧値未満であっても過充電の危険性があれば充電を停止する。
【００３３】
充電開始電圧値は二次電池１２の特性に応じて決定されるもので、従来から知られており、本発明では特に限定しないが、以降の説明では仮に１１．５ボルトとする。なお、充電開始電圧値は確保すべき二次電池１２の残存容量すなわち電子機器１０を商用電源２１無しで使用できる時間を決めることになる。例えば残存容量を９０％確保するためには、残存容量が９０％の時の二次電池１２の電圧値を充電開始電圧値として設定すればよい。
【００３４】
計測回路１４は、二次電池１２の電圧を計測し、計測した電圧を数値化して計測電圧値として制御部１７へ出力する。ＲＴＣ１５は現時刻を生成して出力するリアルタイムクロックである。ＲＴＣ１５は情報処理部１１と共用できるように構成してもよい。
【００３５】
制御部１７は、図示しないがプロセッサを内蔵し記憶部１６に格納されたプログラムを実行することにより、後述の動作の説明で記載する動作を実行する。制御部１７は計測回路１４、ＲＴＣ１５、記憶部１６、及び充電回路１３と接続し、情報の読み出しや情報の出力を行う。
【００３６】
記憶部１６は不揮発性の記憶手段であり、制御部１７で実行されるプログラムに加えて開始時刻と終了時刻により設定時間帯を指定する時間帯情報と、制御部１７が制御用電圧を生成する際に参照する固定電圧値を保持する。さらに後述の第２の実施の形態において参照される情報として、記憶部１６は固定値モードか加算モードかを択一で指定する制御モード情報と、加算モードの際に計測電圧値に加算される加算用電圧値を保持する。
【００３７】
図２は記憶部１６に保持される情報の一例を示した図である。図２を参照すると、記憶部１６は、開始時刻の“７：００”と終了時刻の“２３：００”で指定される時間帯情報と、固定電圧値として“１２ボルト”を、加算用電圧値として“１ボルト”を、制御モード情報として“固定値モード”を保持している。
【００３８】
固定電圧値は充電開始電圧値以上の値（ここでは１２ボルト）に設定され、設定時間帯において二次電池電圧値として充電回路１３に出力され充電を停止するように働く。加算用電圧値は、後述する第２の実施の形態で使用され、設定時間帯において計測電圧値に加算される電圧値であり、加算された電圧値が二次電池電圧値として充電回路１３へ出力される。
【００３９】
スイッチ１８は、二次電池１２と情報処理部１１とスイッチ１９に接続し、商用電源２１が供給されているとき切断されるように制御され、商用電源２１が停止したとき接続するように制御される。スイッチ１９は、アダプタ２３と情報処理部１１とスイッチ１８に接続し、スイッチ１８とは逆に商用電源２１が供給されているとき接続されるように制御され、商用電源２１が停止したとき切断されるように制御される。
【００４０】
図示しないが、電子機器１０はアダプタ２３の出力電圧を計測する回路を持ち、アダプタ２３の出力電圧を監視し、出力電圧値が所定の電圧値未満になると商用電源２１から切り離されたか或いは停電と判断し、スイッチ１８を接続しスイッチ１９を切断して情報処理部１１に二次電池１２の電力を供給する。電子機器１０は、出力電圧値が所定の電圧値以上であれば商用電源２１が正常に供給されていると判断し、スイッチ１８を切断状態としスイッチ１９を接続状態として、商用電源２１の電力を情報処理部１１に供給し、二次電池１２の残存容量を保持する。
【００４１】
次に本発明の第１の実施の形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。図３は本発明の第１の実施の形態の動作を示したフローチャートである。二次電池１２の電圧と現時刻は時間とともに変化するので、図３に示した動作を制御部１７は一定間隔（例えば１分間隔や１０分間隔）で実行し、状況の変化に対応するよう動作する。
【００４２】
なお、以降の説明では図２の設定値を例として説明する。すなわち、時間帯情報は図２に示すように昼間の電力消費が集中し電力料金が高い時間帯（７：００〜２３：００）とし、固定電圧値は１２ボルトとする。
【００４３】
図３を参照すると、制御部１７はＲＴＣ１５から現時刻を読み出し、記憶部１６に保持される時間帯情報と比較し（Ｓ６１）、現時刻が設定時間帯内か否かを判定する（Ｓ６２）。具体的には制御部１７は現時刻と開始時刻及び終了時刻とをそれぞれ比較し（Ｓ６１）、現時刻が開始時刻より大きく、現時刻が終了時刻より小さければ設定時間帯内にあると判定し、そうでなければ設定時間帯外と判定する（Ｓ６２）。図２では時間帯情報は１つの場合を示しているが、時間帯情報を２つ以上設定してもよい。
【００４４】
現時刻が設定時間帯内になければ（Ｓ６２／Ｎｏ）、制御部１７は計測回路１４が出力する計測電圧値を二次電池電圧値として充電回路１３へ出力する（Ｓ６３）。充電回路１３は二次電池電圧値を受け取ると予め設定された充電開始電圧値と比較し、二次電池電圧値が充電開始電圧値未満であれば充電を実行し、二次電池電圧値が充電開始電圧値以上であれば充電を停止する。
【００４５】
従って、充電回路１３は設定時間帯以外では二次電池１２の電圧が低下して１１．５ボルト未満となっていれば１１．５ボルトとなるまで充電が実行される。従って、利用者は、電子機器１０を持ち運んで二次電池１２による電源で使用しても、充電不足により期待したよりも短時間で使用できなくなってしまうということが回避できる。
【００４６】
一方現時刻が設定時間帯内にあれば（Ｓ６２／Ｙｅｓ）、制御部１７は計測電圧値に関係なく記憶部１６に保持される固定電圧値の１２ボルトを二次電池電圧値として充電回路１３に出力する（Ｓ６４）。充電回路１３は固定電圧値を二次電池電圧値として受け取ると充電開始電圧値以上であるので充電は実行しない。
【００４７】
本発明の第１の実施の形態は、電力料金が高い時間帯（設定時間帯内）には二次電池１２の充電を実行せず、電力料金が低い時間帯（設定時間帯外）に二次電池１２の充電を実行するので、安価に二次電池１２の充電ができる。さらに、第１の実施の形態は、設定時間帯でも商用電源２１を停止しないので、設定時間帯内でも商用電源２１が有効であれば二次電池１２は放電されず、残存容量も確保しておくことができる。また、パーソナルコンピュータのように設定時間帯でも商用電源２１に接続して使用する状況が多ければ、放電回数が減少し、放電による二次電池１２の劣化を回避することができる。
【００４８】
また、本発明の第１の実施の形態は、充電回路１３に入力する電圧値を制御部１７で置き換えることにより、充電を抑止するように構成しているので、従来の充電回路と二次電池と計測回路の構成をそのまま充電回路１３と二次電池１２と計測回路１４として利用して本発明を適用することができる。すなわち、従来の電子機器に対して制御部１７とＲＴＣ１５と記憶部１６を追加するだけで本発明を適用できるので、本発明を適用した電子機器の開発が容易になる。
【００４９】
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。本発明の第２の実施の形態の構成は第１の実施の形態の構成である図１と同じなので説明は省略する。ただし、第２の実施の形態では、時間帯情報と固定電圧値に加えて、加算用電圧値と、制御モード情報を記憶部１６に保持して使用する。時間帯情報と固定電圧値と加算用電圧値は図２の値を例にして説明する。
【００５０】
第２の実施の形態は二次電池電圧値の生成方法として２種類設けており、記憶部１６に保持する制御モード情報により切り分けて制御する。１つは固定値モードといい、制御部１７は設定時間帯において固定電圧値を二次電池電圧値とする。もう１つは加算モードといい、制御部１７は設定時間帯において計測電圧値に加算用電圧値を加算した電圧値を二次電池電圧とする。
【００５１】
図４は第２の実施の形態の動作を示したフローチャートである。図４では第１の実施の形態のフローチャートである図３と同じ動作をするステップには同じ符号を付けている。図４を参照すると、まず、制御部１７は第１の実施の形態と同様に、ＲＴＣ１５から現時刻を読み出し、記憶部１６に保持される時間帯情報と比較し（Ｓ６１）、現時刻が設定時間帯内か否かを判定する（Ｓ６２）。
【００５２】
現時刻が設定時間帯内になければ（Ｓ６２／Ｎｏ）、制御部１７は計測回路１４が出力する計測電圧値を二次電池電圧値として充電回路１３へ出力する（Ｓ６３）。第１の実施の形態と同様に、充電回路１３は二次電池電圧値を受け取ると予め設定された充電開始電圧値と比較し、二次電池電圧値が充電開始電圧値未満であれば充電を実行し、二次電池電圧値が充電開始電圧値以上であれば充電を停止する。
【００５３】
現時刻が設定時間帯内にあれば（Ｓ６２／Ｙｅｓ）、制御部１７は記憶部１６から制御モード情報を読み出し固定値モードか加算モードかを判定する（Ｓ７５）。固定値モードあれば（Ｓ７５／Ｙｅｓ）、制御部１７は計測電圧値に関係なく記憶部１６に保持される固定電圧値（＝１２ボルト）を二次電池電圧値として充電回路１３に出力する（Ｓ６４）。充電回路１３は第１の実施の形態と同様に、固定電圧値（＝１２ボルト）を二次電池電圧値として受け取ると充電開始電圧値以上であるので充電は実行しない。
【００５４】
固定値モードでなければすなわち加算モードであれば（Ｓ７５／Ｎｏ）、制御部１７は記憶部１６から加算用電圧値の“１ボルト”を読み出して、計測回路１４が出力した計測電圧値に加算し、加算した結果の電圧値を二次電池電圧値として充電回路１３に出力する（Ｓ７６）。
【００５５】
充電回路１３は二次電池電圧値を受け取ると予め設定された充電開始電圧値と比較し、二次電池電圧値が充電開始電圧値未満であれば充電を実行し、二次電池電圧値が充電開始電圧値以上であれば充電を停止する。すなわち、計測電圧値が充電開始電圧値の“１１．５ボルト”から加算電圧値の“１ボルト”を減じた“１０．５ボルト”以上であれば充電回路１３は充電を実行しないが、計測電圧値が“１０．５ボルト”未満であれば充電回路１３は充電を実行する。
【００５６】
第１の実施の形態において、設定時間帯又はその前に、停電が発生したり、利用者が商用電源２１を外して電子機器１０を使用したりすることで二次電池１２を消費しても、設定時間帯では二次電池１２は充電されない。しかし、設定時間帯かその後に外出して商用電源２１のない環境で電子機器１０を使用する予定がある場合、電子機器１０は設定時間帯でも充電を行い必要な二次電池１２の残存容量を確保する必要がある。
【００５７】
第２の実施の形態では、外出時に必要とする二次電池１２の残存容量に対応する電圧値と充電開始電圧値との差分の電圧値を加算用電圧値として設定し、制御モードを加算モードに設定しておくことにより設定時間帯での充電を可能とする。従って、利用者はこのような設定をすることにより設定時間帯中又は設定時間帯後にも所定の残存容量が確保されるので、設定時間帯中又は設定時間帯後に外出しても電子機器１０を所定時間以上は使用することができる。
【００５８】
次に、制御モードと加算用電圧値の設定手順について説明する。情報処理部１１は図示しないが、プロセッサと記憶手段を有しており、記憶手段に保持されるプログラムをプロセッサで実行する。また、情報処理部１１は図示しないが、制御モードと加算用電圧値を設定操作するためのスイッチか、又はキーボードのような入力手段及び表示手段を有する。
【００５９】
情報処理部１１が入力手段と表示手段を有する場合、所定の操作がされると情報処理部１１は制御モード操作のためのモード設定画面を表示手段に表示し、利用者の操作に従って制御モードの変更と加算用電圧値の情報を取得し、設定要求を制御部１７へ送る。制御部１７は設定要求に従って記憶部１６の加算用電圧値を書き換え、制御モードを加算モードと書き換える。
【００６０】
図を参照して具体的な動作を説明する。図５はモード設定画面の一例を示した図である。図５を参照すると、設定時間帯を決めるための入力と、制御モードを決めるための入力と、加算モード時の残存容量を決めるための入力ができるようにモード設定画面が構成されている。図５で、“時間帯では充電しない”は固定値モードに相当し、“時間帯でも充電する”は加算値モードに相当する。
【００６１】
図５は設定時間帯として安価な夜間電力料金となる時間帯を除いた“７：００〜２３：００”を入力する場合を示しており、“時間帯でも充電する”すなわち加算モードが選択され、残存容量として“５０％”が選択されている様子を示している。この状態で実行ボタンを操作すると、情報処理部１１はモード設定画面で選択された情報を読み込んで制御部１７へ設定要求を送る。なお、各残存容量（９０％／７０％／５０％）に対応した加算用電圧値は予め情報処理部１１の記憶手段に格納されており、情報処理部１１は選択された残存容量“５０％”を対応する加算用電圧値（例えば１ボルトとする）に置き換えて制御部１７へ送る。
【００６２】
制御部１７は、上記の設定要求を受けると、記憶部１６の時間帯情報の開始時刻と終了時刻を“７：００”と“２３：００”に書き換え、記憶部１６の制御モード情報を“加算モード”に書き換え、記憶部１６の加算用電圧値を“１ボルト”に書き換える。
【００６３】
モード設定画面で“時間帯では充電しない”を選択して実行ボタンを操作すると、情報処理部１１は制御部１７へ設定要求を送る。制御部１７はこの設定要求を受けると記憶部１６の制御モード情報を“固定値モード”に書き換える。
【００６４】
本発明の第１の実施の形態において、情報処理部１１が入力手段と表示手段を有する場合、上記と同様に動作して設定時間帯の設定変更もできる。ただし、本発明の第１の実施の形態においては、図５の制御モードの設定と加算用電圧値の選択入力機能は動作できないので、表示しないように制御される。
【００６５】
一方、情報処理部１１が固定値モードと加算モードとを切り換えるスイッチのみを有する場合について説明する。利用者がスイッチで加算モードへ切り換える操作をすると、情報処理部１１は操作内容を検出して加算モードへの切り換えと加算用電圧値の設定要求を制御部１７へ送る。加算用電圧値は予め情報処理部１１の記憶手段に格納しておき、情報処理部１１は格納されている加算用電圧値を設定要求に付して制御部１７に送る。制御部１７は設定要求に従って記憶部１６の加算用電圧値を書き換え、制御モード情報を加算モードに書き換える。
【００６６】
逆に利用者がスイッチで固定値モードへ切り換える操作をすると、情報処理部１１は操作内容を検出して固定値モードへ切り換える設定要求を制御部１７へ送る。制御部１７は設定要求に従って記憶部１６の制御モードを固定値モードに書き換える。
【００６７】
このように第２の実施の形態では第１の実施の形態の効果に加えて、設定時間帯でも加算モードにすることにより二次電池１２を充電するように構成したので、利用者は電子機器１０の使い方に応じて制御モードを切り換えて希望する残存容量を確保することができる。すなわち、設定時間帯又はその後に外出して商用電源２１のない環境で電子機器１０を使用する場合でも充電不足にならず電子機器１０を利用することができる。
【００６８】
以上の説明では、制御部１７は加算モードのときには計測電圧値に加算用電圧値を加算して加算した電圧値を充電回路１３へ出力するように構成しているが、加算以外の関数演算によって充電回路へ出力する電圧値を計測電圧値より大きな値にするように構成することもできる。
【００６９】
例えば、残存容量が５０％と指定されたとき、上述のように計測電圧値が１０．５ボルト未満のとき充電されればよいので、１１．５を１０．５で割った商（＝１．０９５・・）を加算用電圧値の代わりに登録し、加算モードのときには計測電圧値に上記の商を乗算した値を２次電池電圧値として出力するように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１及び第２の実施の形態の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の第１及び第２の実施の形態の記憶部１６に保持される情報を示した図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の動作を示したフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態の動作を示したフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態のモード設定画面を示した図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 電子機器
１１ 情報処理部
１２ 二次電池
１３ 充電回路
１４ 計測回路
１５ ＲＴＣ
１６ 記憶部
１７ 制御部
１８、１９ スイッチ
２０、２４ コネクタ
２１ 商用電源
２２ ケーブル
２３ アダプタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は充電方式、電子機器、及び充電方法に関し、特に、充電を時間帯と関連付けて制御するようにした充電方式、電子機器、及び充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
可搬型のコンピュータや携帯情報機器や携帯電話のような電子機器は、移動先でも使用可能なように二次電池を内蔵しているものが多くある。二次電池は事務所や自宅等において商用電源に接続している間に充電され、事務者や自宅から利用者が外出した際に電子機器を動作させるための電源となる。
【０００３】
電子機器を事務所や自宅で使用する場合、利用者は電子機器を商用電源に接続した状態で使用することが多く、充電は必要に応じて随時実行される。特開２００３−１６７６５２号公報には、商用電源の料金が高い設定時間帯（１３時〜１６時）で二次電池の残存容量が規定値（１０％）以上の時は商用電源の供給を切断して二次電池を電源として情報処理装置に供給することが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１６７６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開２００３−１６７６５２号公報の発明は、設定時間帯以外の時商用電源を接続状態とすることにより二次電池への充電を実行しているので、夜間の安価な電力料金を利用して充電することができる。しかしながら、特開２００３−１６７６５２号公報の発明では設定時間帯に二次電池の電源を利用して情報処理装置に電源を供給するため、設定時間帯に利用者が情報処理装置を高負荷で使用した場合設定時間の終了間際には二次電池の残存容量がわずかしか残らないか又はなくなってしまうという問題がある。
【０００６】
すなわち、情報処理装置が可搬型の装置で設定時間帯又は直後に外出して使用する場合には二次電池の残存容量は充電不足でないことが望ましい。ところが、特開２００３−１６７６５２号公報の発明では設定時間帯の後には残存容量が少なくなってしまうため、情報処理装置を商用電源のない状況で使用する目的で使おうとすると不都合が生じる。
【０００７】
また、二次電池は一般に放電と充電の繰り返しにより性能が劣化する特性を持つ。特開２００３−１６７６５２号公報の発明では、毎日設定時間帯に情報処理装置が使われると毎日充放電が繰り返され二次電池の劣化が加速されてしまう。
【０００８】
本発明の目的は、上述の問題を解決する充電方式、電子機器、及び充電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の充電方式は、二次電池と、二次電池電圧値が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を数値化し計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックを有し、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であれば前記計測電圧値以上の制御用電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする。
【００１０】
本発明の第２の充電方式は、本発明の第１の充電方式において、前記制御用電圧値は、前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値とすることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第３の充電方式は、本発明の第１の充電方式において、前記制御用電圧値は、前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値とすることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第４の充電方式は、二次電池と、二次電池電圧値が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックを有し、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内で且つ制御モードが固定値モードであれば前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であり且つ制御モードが固定値モードでなければ前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする。
【００１３】
本発明の第５の充電方式は、本発明の第３又は第４の充電方式において、前記加算用電圧値は予め複数記憶しておき、利用者の操作に従って選択できるようにしたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の第１の電子機器は、二次電池を含む電子機器であって、
前記二次電池の電圧が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックを有し、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であれば前記計測電圧値以上の制御用電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする。
【００１５】
本発明の第２の電子機器は、本発明の第１の電子機器において、前記制御用電圧値は、前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第３の電子機器は、本発明の第１の電子機器において、前記制御用電圧値は、前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第４の電子機器は、二次電池を含む電子機器であって、
前記二次電池の電圧が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックとを有し、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、
現時刻が前記時間帯内で且つ制御モードが固定値モードであれば前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、
現時刻が前記時間帯内であり且つ制御モードが固定値モードでなければ前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする。
【００１８】
本発明の第５の電子機器は、本発明の第３又は第４の電子機器において、前記加算用電圧値は予め複数記憶しておき、利用者の操作に従って選択できるようにしたことを特徴とする。
【００１９】
本発明の第６の電子機器は、本発明の第４の電子機器において、入力される直流又は前記二次電池の直流を受電して動作する情報処理部を有し、
前記制御モードと前記加算用電圧値とを前記情報処理部から書き換えることを特徴とする。
【００２０】
本発明の第１の充電方法は、二次電池と、前記二次電池の電圧が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックを有する電子機器における二次電池の充電方法であって、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であれば前記計測電圧値以上の制御用電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする。
【００２１】
本発明の第２の充電方法は、本発明の第１の充電方法において、前記制御用電圧値は、前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値とすることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第３の充電方法は、本発明の第１の充電方法において、前記制御用電圧値は、前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値とすることを特徴とする。
【００２３】
本発明の第４の充電方法は、二次電池と、前記二次電池の電圧が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックとを有する電子機器における二次電池の充電方法であって、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内で且つ制御モードが固定値モードであれば前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であり且つ制御モードが固定値モードでなければ前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明は、二次電池の電圧値が規定値未満となると自動的に充電する機能を備えた充電回路に対して実際の二次電池の電圧以上の電圧値を充電回路に通知するようにしたので、従来の充電回路を利用して設定時間帯外の安価な商用電源を利用して経済的に二次電池を充電することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の構成を示したブロック図である。図１を参照すると、充電機能を搭載する電子機器１０は、商用電源２１からアダプタ２３付のケーブル２２により交流電源を受電する。
【００２６】
ケーブル２２は、一端を商用電源２１と接続し、他端をコネクタ２４で電子機器１０と接続し、一端と他端との間にアダプタ２３を備えている。アダプタ２３は商用電源２１（交流）を二次電池１２の電圧と同じ電圧の直流に変換し、直流をコネクタ２４へ出力する。コネクタ２４は電子機器１０のコネクタ２０と着脱可能になっているので、利用者は電子機器１０からケーブル２２を外して持ち運ぶことができる。
【００２７】
電子機器１０は、パーソナルコンピュータや携帯情報機器や情報処理機能を有する携帯電話のような電子機器であり、商用電源２１と切り離されたり商用電源２１が停止した場合でも二次電池１２に切り換えて動作可能という特性を持つ。利用者はこの特性により、場所を選ばず、どこへでも持ち歩いて電子機器１０を使用することができる。
【００２８】
電子機器１０は、商用電源２１又は二次電池１２から電源の供給を受けて動作する情報処理部１１と、充電可能で直流を出力する二次電池１２と、商用電源２１の供給を受けて二次電池１２を充電する充電回路１３と、二次電池１２の電圧を計測する計測回路１４と、現時刻を出力するリアルタイムクロックのＲＴＣ１５と、記憶部１６と制御部１７とスイッチ１８とスイッチ１９を含む。
【００２９】
情情報処理部１１は図示しないがプロセッサと記憶手段を有しプログラムを実行する。情報処理部１１はアダプタ２３又は二次電池１２から直流を受電し、図示しないが内蔵する電源回路で必要とする１種類以上の定電圧の直流に変換して内部に電力を分配し、分配された電力を使用して動作する。例えばプロセッサの動作に必要な電圧や、半導体メモリで構成される記憶手段を動作させるために必要な電圧や、磁気記憶装置を動作させるために必要な電圧等がそれぞれ電源回路から分配される。
【００３０】
二次電池１２は、充電することにより繰り返し使用できる電池であり、例えば、鉛蓄電池やニッカド蓄電池やリチウムイオン蓄電池などで構成される。各蓄電池の起電力は蓄電池の種類で決まるが、直列に接続し組み合わせることにより情報処理部１１で必要とする電圧を供給する。また、二次電池１２は、放電することにより残存容量が減少し、それとともに出力電圧も減少する特性を持つものとする。すなわち、二次電池１２は出力電圧を測定することにより残存容量を推定できるものとする。
【００３１】
以降、アダプタ２３と二次電池１２が出力する直流の電圧値は１２ボルトとして説明するが、この電圧値は限定されるものではなく、情報処理部１１の電源回路の特性に応じて決定すればよい。つまり、情報処理部１１の電源回路は１２ボルトの直流を受電して内部で必要な各種の定電圧の直流を生成して分配する。なお、情報処理部１１の電源回路は受電電圧が１２ボルト未満となっても規定値以上の電圧であれば必要な定電圧を生成できるようになっており、二次電池１２の出力が低下しても対応できるようになっている。
【００３２】
充電回路１３は、制御部１７から出力される二次電池電圧値（制御用電圧値ともいう）が予め決められた充電開始電圧値未満になると充電を実行し、充電開始電圧値以上になると停止するように動作する。また、充電回路１３は必要に応じて過充電を防止するための回路を含み、二次電池１２の劣化等で二次電池電圧値が充電開始電圧値未満であっても過充電の危険性があれば充電を停止する。
【００３３】
充電開始電圧値は二次電池１２の特性に応じて決定されるもので、従来から知られており、本発明では特に限定しないが、以降の説明では仮に１１．５ボルトとする。なお、充電開始電圧値は確保すべき二次電池１２の残存容量すなわち電子機器１０を商用電源２１無しで使用できる時間を決めることになる。例えば残存容量を９０％確保するためには、残存容量が９０％の時の二次電池１２の電圧値を充電開始電圧値として設定すればよい。
【００３４】
計測回路１４は、二次電池１２の電圧を計測し、計測した電圧を数値化して計測電圧値として制御部１７へ出力する。ＲＴＣ１５は現時刻を生成して出力するリアルタイムクロックである。ＲＴＣ１５は情報処理部１１と共用できるように構成してもよい。
【００３５】
制御部１７は、図示しないがプロセッサを内蔵し記憶部１６に格納されたプログラムを実行することにより、後述の動作の説明で記載する動作を実行する。制御部１７は計測回路１４、ＲＴＣ１５、記憶部１６、及び充電回路１３と接続し、情報の読み出しや情報の出力を行う。
【００３６】
記憶部１６は不揮発性の記憶手段であり、制御部１７で実行されるプログラムに加えて開始時刻と終了時刻により設定時間帯を指定する時間帯情報と、制御部１７が制御用電圧を生成する際に参照する固定電圧値を保持する。さらに後述の第２の実施の形態において参照される情報として、記憶部１６は固定値モードか加算モードかを択一で指定する制御モード情報と、加算モードの際に計測電圧値に加算される加算用電圧値を保持する。
【００３７】
図２は記憶部１６に保持される情報の一例を示した図である。図２を参照すると、記憶部１６は、開始時刻の“７：００”と終了時刻の“２３：００”で指定される時間帯情報と、固定電圧値として“１２ボルト”を、加算用電圧値として“１ボルト”を、制御モード情報として“固定値モード”を保持している。
【００３８】
固定電圧値は充電開始電圧値以上の値（ここでは１２ボルト）に設定され、設定時間帯において二次電池電圧値として充電回路１３に出力され充電を停止するように働く。加算用電圧値は、後述する第２の実施の形態で使用され、設定時間帯において計測電圧値に加算される電圧値であり、加算された電圧値が二次電池電圧値として充電回路１３へ出力される。
【００３９】
スイッチ１８は、二次電池１２と情報処理部１１とスイッチ１９に接続し、商用電源２１が供給されているとき切断されるように制御され、商用電源２１が停止したとき接続するように制御される。スイッチ１９は、アダプタ２３と情報処理部１１とスイッチ１８に接続し、スイッチ１８とは逆に商用電源２１が供給されているとき接続されるように制御され、商用電源２１が停止したとき切断されるように制御される。
【００４０】
図示しないが、電子機器１０はアダプタ２３の出力電圧を計測する回路を持ち、アダプタ２３の出力電圧を監視し、出力電圧値が所定の電圧値未満になると商用電源２１から切り離されたか或いは停電と判断し、スイッチ１８を接続しスイッチ１９を切断して情報処理部１１に二次電池１２の電力を供給する。電子機器１０は、出力電圧値が所定の電圧値以上であれば商用電源２１が正常に供給されていると判断し、スイッチ１８を切断状態としスイッチ１９を接続状態として、商用電源２１の電力を情報処理部１１に供給し、二次電池１２の残存容量を保持する。
【００４１】
次に本発明の第１の実施の形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。図３は本発明の第１の実施の形態の動作を示したフローチャートである。二次電池１２の電圧と現時刻は時間とともに変化するので、図３に示した動作を制御部１７は一定間隔（例えば１分間隔や１０分間隔）で実行し、状況の変化に対応するよう動作する。
【００４２】
なお、以降の説明では図２の設定値を例として説明する。すなわち、時間帯情報は図２に示すように昼間の電力消費が集中し電力料金が高い時間帯（７：００〜２３：００）とし、固定電圧値は１２ボルトとする。
【００４３】
図３を参照すると、制御部１７はＲＴＣ１５から現時刻を読み出し、記憶部１６に保持される時間帯情報と比較し（Ｓ６１）、現時刻が設定時間帯内か否かを判定する（Ｓ６２）。具体的には制御部１７は現時刻と開始時刻及び終了時刻とをそれぞれ比較し（Ｓ６１）、現時刻が開始時刻より大きく、現時刻が終了時刻より小さければ設定時間帯内にあると判定し、そうでなければ設定時間帯外と判定する（Ｓ６２）。図２では時間帯情報は１つの場合を示しているが、時間帯情報を２つ以上設定してもよい。
【００４４】
現時刻が設定時間帯内になければ（Ｓ６２／Ｎｏ）、制御部１７は計測回路１４が出力する計測電圧値を二次電池電圧値として充電回路１３へ出力する（Ｓ６３）。充電回路１３は二次電池電圧値を受け取ると予め設定された充電開始電圧値と比較し、二次電池電圧値が充電開始電圧値未満であれば充電を実行し、二次電池電圧値が充電開始電圧値以上であれば充電を停止する。
【００４５】
従って、充電回路１３は設定時間帯以外では二次電池１２の電圧が低下して１１．５ボルト未満となっていれば１１．５ボルトとなるまで充電が実行される。従って、利用者は、電子機器１０を持ち運んで二次電池１２による電源で使用しても、充電不足により期待したよりも短時間で使用できなくなってしまうということが回避できる。
【００４６】
一方現時刻が設定時間帯内にあれば（Ｓ６２／Ｙｅｓ）、制御部１７は計測電圧値に関係なく記憶部１６に保持される固定電圧値の１２ボルトを二次電池電圧値として充電回路１３に出力する（Ｓ６４）。充電回路１３は固定電圧値を二次電池電圧値として受け取ると充電開始電圧値以上であるので充電は実行しない。
【００４７】
本発明の第１の実施の形態は、電力料金が高い時間帯（設定時間帯内）には二次電池１２の充電を実行せず、電力料金が低い時間帯（設定時間帯外）に二次電池１２の充電を実行するので、安価に二次電池１２の充電ができる。さらに、第１の実施の形態は、設定時間帯でも商用電源２１を停止しないので、設定時間帯内でも商用電源２１が有効であれば二次電池１２は放電されず、残存容量も確保しておくことができる。また、パーソナルコンピュータのように設定時間帯でも商用電源２１に接続して使用する状況が多ければ、放電回数が減少し、放電による二次電池１２の劣化を回避することができる。
【００４８】
また、本発明の第１の実施の形態は、充電回路１３に入力する電圧値を制御部１７で置き換えることにより、充電を抑止するように構成しているので、従来の充電回路と二次電池と計測回路の構成をそのまま充電回路１３と二次電池１２と計測回路１４として利用して本発明を適用することができる。すなわち、従来の電子機器に対して制御部１７とＲＴＣ１５と記憶部１６を追加するだけで本発明を適用できるので、本発明を適用した電子機器の開発が容易になる。
【００４９】
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。本発明の第２の実施の形態の構成は第１の実施の形態の構成である図１と同じなので説明は省略する。ただし、第２の実施の形態では、時間帯情報と固定電圧値に加えて、加算用電圧値と、制御モード情報を記憶部１６に保持して使用する。時間帯情報と固定電圧値と加算用電圧値は図２の値を例にして説明する。
【００５０】
第２の実施の形態は二次電池電圧値の生成方法として２種類設けており、記憶部１６に保持する制御モード情報により切り分けて制御する。１つは固定値モードといい、制御部１７は設定時間帯において固定電圧値を二次電池電圧値とする。もう１つは加算モードといい、制御部１７は設定時間帯において計測電圧値に加算用電圧値を加算した電圧値を二次電池電圧とする。
【００５１】
図４は第２の実施の形態の動作を示したフローチャートである。図４では第１の実施の形態のフローチャートである図３と同じ動作をするステップには同じ符号を付けている。図４を参照すると、まず、制御部１７は第１の実施の形態と同様に、ＲＴＣ１５から現時刻を読み出し、記憶部１６に保持される時間帯情報と比較し（Ｓ６１）、現時刻が設定時間帯内か否かを判定する（Ｓ６２）。
【００５２】
現時刻が設定時間帯内になければ（Ｓ６２／Ｎｏ）、制御部１７は計測回路１４が出力する計測電圧値を二次電池電圧値として充電回路１３へ出力する（Ｓ６３）。第１の実施の形態と同様に、充電回路１３は二次電池電圧値を受け取ると予め設定された充電開始電圧値と比較し、二次電池電圧値が充電開始電圧値未満であれば充電を実行し、二次電池電圧値が充電開始電圧値以上であれば充電を停止する。
【００５３】
現時刻が設定時間帯内にあれば（Ｓ６２／Ｙｅｓ）、制御部１７は記憶部１６から制御モード情報を読み出し固定値モードか加算モードかを判定する（Ｓ７５）。固定値モードあれば（Ｓ７５／Ｙｅｓ）、制御部１７は計測電圧値に関係なく記憶部１６に保持される固定電圧値（＝１２ボルト）を二次電池電圧値として充電回路１３に出力する（Ｓ６４）。充電回路１３は第１の実施の形態と同様に、固定電圧値（＝１２ボルト）を二次電池電圧値として受け取ると充電開始電圧値以上であるので充電は実行しない。
【００５４】
固定値モードでなければすなわち加算モードであれば（Ｓ７５／Ｎｏ）、制御部１７は記憶部１６から加算用電圧値の“１ボルト”を読み出して、計測回路１４が出力した計測電圧値に加算し、加算した結果の電圧値を二次電池電圧値として充電回路１３に出力する（Ｓ７６）。
【００５５】
充電回路１３は二次電池電圧値を受け取ると予め設定された充電開始電圧値と比較し、二次電池電圧値が充電開始電圧値未満であれば充電を実行し、二次電池電圧値が充電開始電圧値以上であれば充電を停止する。すなわち、計測電圧値が充電開始電圧値の“１１．５ボルト”から加算電圧値の“１ボルト”を減じた“１０．５ボルト”以上であれば充電回路１３は充電を実行しないが、計測電圧値が“１０．５ボルト”未満であれば充電回路１３は充電を実行する。
【００５６】
第１の実施の形態において、設定時間帯又はその前に、停電が発生したり、利用者が商用電源２１を外して電子機器１０を使用したりすることで二次電池１２を消費しても、設定時間帯では二次電池１２は充電されない。しかし、設定時間帯かその後に外出して商用電源２１のない環境で電子機器１０を使用する予定がある場合、電子機器１０は設定時間帯でも充電を行い必要な二次電池１２の残存容量を確保する必要がある。
【００５７】
第２の実施の形態では、外出時に必要とする二次電池１２の残存容量に対応する電圧値と充電開始電圧値との差分の電圧値を加算用電圧値として設定し、制御モードを加算モードに設定しておくことにより設定時間帯での充電を可能とする。従って、利用者はこのような設定をすることにより設定時間帯中又は設定時間帯後にも所定の残存容量が確保されるので、設定時間帯中又は設定時間帯後に外出しても電子機器１０を所定時間以上は使用することができる。
【００５８】
次に、制御モードと加算用電圧値の設定手順について説明する。情報処理部１１は図示しないが、プロセッサと記憶手段を有しており、記憶手段に保持されるプログラムをプロセッサで実行する。また、情報処理部１１は図示しないが、制御モードと加算用電圧値を設定操作するためのスイッチか、又はキーボードのような入力手段及び表示手段を有する。
【００５９】
情報処理部１１が入力手段と表示手段を有する場合、所定の操作がされると情報処理部１１は制御モード操作のためのモード設定画面を表示手段に表示し、利用者の操作に従って制御モードの変更と加算用電圧値の情報を取得し、設定要求を制御部１７へ送る。制御部１７は設定要求に従って記憶部１６の加算用電圧値を書き換え、制御モードを加算モードと書き換える。
【００６０】
図を参照して具体的な動作を説明する。図５はモード設定画面の一例を示した図である。図５を参照すると、設定時間帯を決めるための入力と、制御モードを決めるための入力と、加算モード時の残存容量を決めるための入力ができるようにモード設定画面が構成されている。図５で、“時間帯では充電しない”は固定値モードに相当し、“時間帯でも充電する”は加算値モードに相当する。
【００６１】
図５は設定時間帯として安価な夜間電力料金となる時間帯を除いた“７：００〜２３：００”を入力する場合を示しており、“時間帯でも充電する”すなわち加算モードが選択され、残存容量として“５０％”が選択されている様子を示している。この状態で実行ボタンを操作すると、情報処理部１１はモード設定画面で選択された情報を読み込んで制御部１７へ設定要求を送る。なお、各残存容量（９０％／７０％／５０％）に対応した加算用電圧値は予め情報処理部１１の記憶手段に格納されており、情報処理部１１は選択された残存容量“５０％”を対応する加算用電圧値（例えば１ボルトとする）に置き換えて制御部１７へ送る。
【００６２】
制御部１７は、上記の設定要求を受けると、記憶部１６の時間帯情報の開始時刻と終了時刻を“７：００”と“２３：００”に書き換え、記憶部１６の制御モード情報を“加算モード”に書き換え、記憶部１６の加算用電圧値を“１ボルト”に書き換える。
【００６３】
モード設定画面で“時間帯では充電しない”を選択して実行ボタンを操作すると、情報処理部１１は制御部１７へ設定要求を送る。制御部１７はこの設定要求を受けると記憶部１６の制御モード情報を“固定値モード”に書き換える。
【００６４】
本発明の第１の実施の形態において、情報処理部１１が入力手段と表示手段を有する場合、上記と同様に動作して設定時間帯の設定変更もできる。ただし、本発明の第１の実施の形態においては、図５の制御モードの設定と加算用電圧値の選択入力機能は動作できないので、表示しないように制御される。
【００６５】
一方、情報処理部１１が固定値モードと加算モードとを切り換えるスイッチのみを有する場合について説明する。利用者がスイッチで加算モードへ切り換える操作をすると、情報処理部１１は操作内容を検出して加算モードへの切り換えと加算用電圧値の設定要求を制御部１７へ送る。加算用電圧値は予め情報処理部１１の記憶手段に格納しておき、情報処理部１１は格納されている加算用電圧値を設定要求に付して制御部１７に送る。制御部１７は設定要求に従って記憶部１６の加算用電圧値を書き換え、制御モード情報を加算モードに書き換える。
【００６６】
逆に利用者がスイッチで固定値モードへ切り換える操作をすると、情報処理部１１は操作内容を検出して固定値モードへ切り換える設定要求を制御部１７へ送る。制御部１７は設定要求に従って記憶部１６の制御モードを固定値モードに書き換える。
【００６７】
このように第２の実施の形態では第１の実施の形態の効果に加えて、設定時間帯でも加算モードにすることにより二次電池１２を充電するように構成したので、利用者は電子機器１０の使い方に応じて制御モードを切り換えて希望する残存容量を確保することができる。すなわち、設定時間帯又はその後に外出して商用電源２１のない環境で電子機器１０を使用する場合でも充電不足にならず電子機器１０を利用することができる。
【００６８】
以上の説明では、制御部１７は加算モードのときには計測電圧値に加算用電圧値を加算して加算した電圧値を充電回路１３へ出力するように構成しているが、加算以外の関数演算によって充電回路へ出力する電圧値を計測電圧値より大きな値にするように構成することもできる。
【００６９】
例えば、残存容量が５０％と指定されたとき、上述のように計測電圧値が１０．５ボルト未満のとき充電されればよいので、１１．５を１０．５で割った商（＝１．０９５・・）を加算用電圧値の代わりに登録し、加算モードのときには計測電圧値に上記の商を乗算した値を２次電池電圧値として出力するように構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１及び第２の実施の形態の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の第１及び第２の実施の形態の記憶部１６に保持される情報を示した図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の動作を示したフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態の動作を示したフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施の形態のモード設定画面を示した図である。
【符号の説明】
【００７１】
１０ 電子機器
１１ 情報処理部
１２ 二次電池
１３ 充電回路
１４ 計測回路
１５ ＲＴＣ
１６ 記憶部
１７ 制御部
１８、１９ スイッチ
２０、２４ コネクタ
２１ 商用電源
２２ ケーブル
２３ アダプタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池と、二次電池電圧値が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を数値化し計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックを有し、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であれば前記計測電圧値以上の制御用電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする充電方式。
【請求項２】
前記制御用電圧値は、前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値とすることを特徴とする請求項１の充電方式。
【請求項３】
前記制御用電圧値は、前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値とすることを特徴とする請求項１の充電方式。
【請求項４】
二次電池と、二次電池電圧値が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックを有し、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内で且つ制御モードが固定値モードであれば前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であり且つ制御モードが固定値モードでなければ前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする充電方式。
【請求項５】
前記加算用電圧値は予め複数記憶しておき、利用者の操作に従って選択できるようにしたことを特徴とする請求項３又は４の充電方式。
【請求項６】
二次電池を含む電子機器であって、
前記二次電池の電圧が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックを有し、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であれば前記計測電圧値以上の制御用電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする電子機器。
【請求項７】
前記制御用電圧値は、前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値であることを特徴とする請求項６の電子機器。
【請求項８】
前記制御用電圧値は、前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値であることを特徴とする請求項６の電子機器。
【請求項９】
二次電池を含む電子機器であって、
前記二次電池の電圧が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックとを有し、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、
現時刻が前記時間帯内で且つ制御モードが固定値モードであれば前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、
現時刻が前記時間帯内であり且つ制御モードが固定値モードでなければ前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
前記加算用電圧値は予め複数記憶しておき、利用者の操作に従って選択できるようにしたことを特徴とする請求項８又は９の電子機器。
【請求項１１】
入力される直流又は前記二次電池の直流を受電して動作する情報処理部を有し、
前記制御モードと前記加算用電圧値とを前記情報処理部から書き換えることを特徴とする請求項９の電子機器。
【請求項１２】
二次電池と、前記二次電池の電圧が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックを有する電子機器における充電方法であって、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であれば前記計測電圧値以上の制御用電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする充電方法。
【請求項１３】
前記制御用電圧値は、前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値とすることを特徴とする請求項１２の充電方法。
【請求項１４】
前記制御用電圧値は、前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値とすることを特徴とする請求項１２の充電方法。
【請求項１５】
二次電池と、前記二次電池の電圧が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックとを有する電子機器における充電方法であって、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内で且つ制御モードが固定値モードであれば前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であり且つ制御モードが固定値モードでなければ前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする充電方法。
【請求項１】
二次電池と、二次電池電圧値が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を数値化し計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックを有し、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であれば前記計測電圧値以上の制御用電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする充電方式。
【請求項２】
前記制御用電圧値は、前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値とすることを特徴とする請求項１の充電方式。
【請求項３】
前記制御用電圧値は、前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値とすることを特徴とする請求項１の充電方式。
【請求項４】
二次電池と、二次電池電圧値が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックを有し、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内で且つ制御モードが固定値モードであれば前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であり且つ制御モードが固定値モードでなければ前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする充電方式。
【請求項５】
前記加算用電圧値は予め複数記憶しておき、利用者の操作に従って選択できるようにしたことを特徴とする請求項３又は４の充電方式。
【請求項６】
二次電池を含む電子機器であって、
前記二次電池の電圧が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックを有し、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であれば前記計測電圧値以上の制御用電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする電子機器。
【請求項７】
前記制御用電圧値は、前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値であることを特徴とする請求項６の電子機器。
【請求項８】
前記制御用電圧値は、前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値であることを特徴とする請求項６の電子機器。
【請求項９】
二次電池を含む電子機器であって、
前記二次電池の電圧が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックとを有し、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、
現時刻が前記時間帯内で且つ制御モードが固定値モードであれば前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、
現時刻が前記時間帯内であり且つ制御モードが固定値モードでなければ前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
前記加算用電圧値は予め複数記憶しておき、利用者の操作に従って選択できるようにしたことを特徴とする請求項８又は９の電子機器。
【請求項１１】
入力される直流又は前記二次電池の直流を受電して動作する情報処理部を有し、
前記制御モードと前記加算用電圧値とを前記情報処理部から書き換えることを特徴とする請求項９の電子機器。
【請求項１２】
二次電池と、前記二次電池の電圧が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックを有する電子機器における充電方法であって、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であれば前記計測電圧値以上の制御用電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする充電方法。
【請求項１３】
前記制御用電圧値は、前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値とすることを特徴とする請求項１２の充電方法。
【請求項１４】
前記制御用電圧値は、前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値とすることを特徴とする請求項１２の充電方法。
【請求項１５】
二次電池と、前記二次電池の電圧が規定電圧値未満となると二次電池に充電を行う充電回路と、前記二次電池の電圧を計測して計測した電圧を計測電圧値として出力する計測回路と、現時刻を出力するリアルタイムクロックとを有する電子機器における充電方法であって、
前記リアルタイムクロックから現時刻を読み出して、現時刻が予め設定された時間帯外であれば前記計測電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内で且つ制御モードが固定値モードであれば前記規定電圧値以上の値に予め設定された電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力し、現時刻が前記時間帯内であり且つ制御モードが固定値モードでなければ前記計測電圧値に予め設定した加算用電圧値を加算した電圧値を二次電池電圧値として前記充電回路に出力することを特徴とする充電方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２３６８５６（Ｐ２００８−２３６８５６Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７０４８２（Ｐ２００７−７０４８２）
【出願日】平成１９年３月１９日（２００７．３．１９）
【出願人】（３９０００１３９５）ＮＥＣシステムテクノロジー株式会社 (438)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１９日（２００７．３．１９）
【出願人】（３９０００１３９５）ＮＥＣシステムテクノロジー株式会社 (438)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]