説明

充電装置

【課題】バッテリの残量が過放電状態に近くてもバッテリを充電できる充電装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明にかかる充電装置は、バッテリと、外部機器と接続可能で、外部機器と通信可能なインターフェースと、インターフェースを介して電流を引き込み、引き込んだ電流をバッテリに充電する充電手段と、バッテリの残量若しくは電圧が所定値以上の場合には、外部機器から引き込み可能な電流に関する情報について通信するようインターフェースを制御する一方、バッテリの残量若しくは電圧が所定値未満の場合には、インターフェースを介して第1の値の電流を引き込み、引き込んだ電流をバッテリに充電するよう充電手段を制御する第1の制御手段と、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は充電装置に関し、特に、インターフェースを介して外部装置から引き込んだ電流をバッテリに充電する充電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1は、ハードディスク装置を開示する。このハードディスク装置は、USBバスから得られるバスパワーの入力電流をHDDブロックへの給電ラインに送るとともに、その一部を用いて充電回路により2次電池を充電する。そして、このハードディスク装置は、この2次電池の出力電圧を昇圧回路で昇圧し、その出力電流を給電ラインの電流と加算してHDDブロックに給電する。この際、このハードディスク装置は、バスパワーの入力電流を電流監視回路で監視し、HDDブロックでの消費電力が上昇して入力電流の上昇が確認されたときに、昇圧回路からの出力電圧を増加させ、バスパワーの入力電流を補う。これにより、このハードディスク装置は、USBバス側の電流値を規格内に維持しながら、HDDブロック側での十分な駆動電力を確保できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2006−243863号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、USB規格は、host(例えば、PC)とperipheralとの間で初期通信が完了するまで、hostからperipheralに対して100mA以下の電流しか供給できない旨を規定している。ここで、初期通信とは、hostがperipheralを認識するための通信をいう。例えば、初期通信としては、peripheralがhostに対して何mAの電流を供給してほしいかに関する情報についての通信がある。また、USB規格に規定されている初期通信は、USB250を介して、コントローラ180と外部機器とが行う。従って、コントローラ180を起動できるだけの電圧がバッテリ260に残っていない場合には、コントローラ180と外部機器とは初期通信を行えない。
【0005】
その結果、バッテリ260に所定以上の電圧が残っていない場合には、デジタルビデオカメラ100は、バッテリ260を十分には充電できない。
【0006】
本発明は、バッテリの残量が過放電状態に近くてもバッテリを充電できる充電装置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】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明にかかる充電装置は、バッテリと、外部機器と接続可能で、外部機器と通信可能なインターフェースと、インターフェースを介して電流を引き込み、引き込んだ電流をバッテリに充電する充電手段と、バッテリの残量若しくは電圧が所定値以上の場合には、外部機器から引き込み可能な電流に関する情報について通信するようインターフェースを制御する一方、バッテリの残量若しくは電圧が所定値未満の場合には、インターフェースを介して第1の値の電流を引き込み、引き込んだ電流をバッテリに充電するよう充電手段を制御する第1の制御手段と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、バッテリの残量が過放電状態に近くてもバッテリを充電できる充電装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】デジタルビデオカメラ100の電気的構成を示す模式図。
【図2】コントローラ180内の詳細を説明するための模式図
【図3】USB250を介した充電動作を説明するためのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【0010】
1.実施の形態1
本発明をデジタルビデオカメラに適用した実施の形態1について図面を用いて説明する。
【0011】
1−1.概要
デジタルビデオカメラ100は、USB250を有している。デジタルビデオカメラ100は、USB250を介して、パーソナルコンピュータ(以下、PCと称する。)等の外部機器と接続できる。デジタルビデオカメラ100は、USB250を介して、外部機器から電流を引き込める。デジタルビデオカメラ100は、外部機器から引き込んだ電流をバッテリ260に充電できる。また、USB規格は、hostとperipheralとの間の電流供給に関して所定の制約を設けている。
【0012】
デジタルビデオカメラ100は、バッテリ260の残量が所定量以上の場合には、USB250を介して、外部機器との間で初期通信を行い、バッテリ260の残量が所定量よりも少ない場合には、USB250を介して100mAを外部機器から引き込み、引き込んだ電流をバッテリ260に充電することとした。これにより、デジタルビデオカメラ100は、USB規格の制約を満足しつつ、バッテリの残量が過放電状態に近くてもバッテリを充電できる。
【0013】
1−2.構成
1−2−1.電気的構成
本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ100の電気的構成について図1を用いて説明する。図1は、デジタルビデオカメラ100の構成を示すブロック図である。デジタルビデオカメラ100は、1又は複数のレンズからなる光学系110により形成された被写体像をCMOSイメージセンサ140で撮像する。CMOSイメージセンサ140で生成された画像データは、画像処理部160で各種処理が施され、メモリカード200に格納される。以下、デジタルビデオカメラ100の構成を詳細に説明する。
【0014】
光学系110は、ズームレンズやフォーカスレンズにより構成される。ズームレンズを光軸に沿って移動させることにより、被写体像の拡大、縮小をすることができる。また、フォーカスレンズを光軸に沿って移動させることにより、被写体像のピントを調整することができる。
【0015】
レンズ駆動部120は、光学系110に含まれる各種レンズを駆動する。レンズ駆動部120は、例えばズームレンズを駆動するズームモータや、フォーカスレンズを駆動するフォーカスモータを含む。
【0016】
絞り300は、使用者の設定に応じて若しくは自動で、開口部の大きさを調整し、透過する光の量を調整する。
【0017】
シャッタ130は、CMOSイメージセンサ140に透過させる光を遮光するための手段である。
【0018】
CMOSイメージセンサ140は、光学系110で形成された被写体像を撮像して、画像データを生成する。CMOSイメージセンサ140は、露光、転送、電子シャッタなどの各種動作を行う。
【0019】
A/Dコンバータ150は、CMOSイメージセンサ140で生成されたアナログ画像データをデジタル画像データに変換する。
【0020】
画像処理部160は、CMOSイメージセンサ140で生成された画像データに対して各種処理を施し、表示モニタ220に表示するための画像データを生成したり、メモリカード200に格納するための画像データを生成したりする。例えば、画像処理部160は、CMOSイメージセンサ140で生成された画像データに対して、ガンマ補正、ホワイトバランス補正、傷補正などの各種処理を行う。また、画像処理部160は、CMOSイメージセンサ140で生成された画像データを、H.264規格やMPEG2規格に準拠した圧縮形式等により圧縮する。画像処理部160は、DSPやマイコンなどで実現可能である。
【0021】
コントローラ180は、デジタルカメラ全体を制御する制御手段である。コントローラ180は、半導体素子などで実現可能である。コントローラ180は、ハードウェアのみで構成してもよいし、ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせることにより実現してもよい。コントローラ180は、マイコンなどで実現できる。コントローラ180の詳細については後述する。
【0022】
バッファ170は、画像処理部160及びコントローラ180のワークメモリとして機能する。バッファ170は、例えば、DRAM、強誘電体メモリなどで実現できる。
【0023】
カードスロット190は、メモリカード200を着脱可能である。カードスロット190は、機械的及び電気的にメモリカード200と接続可能である。メモリカード200は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどを内部に含み、画像処理部160で生成された画像ファイル等のデータを格納可能である。
【0024】
内部メモリ240は、フラッシュメモリや強誘電体メモリなどで構成される。内部メモリ240は、デジタルビデオカメラ100全体を制御するための制御プログラム等を記憶している。
【0025】
操作部材210は、使用者からの操作を受け付けるユーザーインターフェースの総称である。操作部材210は、例えば、使用者からの操作を受け付ける十字キーや決定釦等がこれにあたる。
【0026】
表示モニタ220は、CMOSイメージセンサ140で生成した画像データが示す画像(スルー画像)や、メモリカード200から読み出した画像データが示す画像を表示可能である。また、表示モニタ220は、デジタルビデオカメラ100の各種設定を行うための各種メニュー画面等も表示可能である。
【0027】
USB250は、デジタルビデオカメラ100と外部機器とを接続するためのインターフェースである。コントローラ180は、USB250を介して、外部機器と通信できる。また、コントローラ180は、USB250のうちの不図示のVbus端子を介して、外部機器から電流を引き込める。
【0028】
バッテリ260は、デジタルビデオカメラ100に電力を供給するための充電池である。例えば、デジタルビデオカメラ100においては、リチウムイオン電池で構成される。コントローラ180は、引き込んだ電流をバッテリ260に充電できる。
【0029】
LED290は、点灯、点滅、消灯することで、デジタルビデオカメラ100の状態を外部に通知する。
【0030】
1−2−2.コントローラ180の詳細
コントローラ180の詳細について図2を用いて説明する。図2は、コントローラ180の詳細を説明するための模式図である。コントローラ180は、本体マイコン270と電源IC280とを有する。本体マイコン270は、デジタルビデオカメラ100の全体を制御する。また、本体マイコン270は、USB250を介して、外部機器と上述した初期通信を行う。
【0031】
電源IC280は、デジタルビデオカメラ100の電源周りを制御する。例えば、電源IC280は、USB250を介して外部から引き込んだ電流をバッテリ260に充電する。また、電源IC280は、バッテリ260の電圧値を検出できる。
【0032】
1−2−3.用語の対応
バッテリ260は、本発明のバッテリの一例である。USB250は、本発明のインターフェースの一例である。電源IC280は、本発明の充電手段の一例である。コントローラ180は、本発明の第1の制御手段の一例である。LED290は、本発明の通知手段の一例である。コントローラ180は、本発明の第2の制御手段の一例である。
【0033】
1−3.USB250を介したバッテリ260の充電動作
デジタルビデオカメラ100におけるUSB250を介したバッテリ260の充電動作について図3を用いて説明する。図3は、USB250を介したバッテリ260の充電動作を説明するためのフローチャートである。
【0034】
まず、USB250を介して外部機器から引き込んだ電流をバッテリ260に充電するために、使用者は、デジタルビデオカメラ100の電源をOFFする必要がある。電源OFFの状態では、デジタルビデオカメラ100のうち、電源IC280以外の構成は電流の供給を受けていない。デジタルビデオカメラ100の電源をOFFした状態で、使用者は、USB250を介して、デジタルビデオカメラ100とPC等の外部機器とを接続する(S100)。デジタルビデオカメラ100と外部機器とがUSB250を介して接続されると、電源IC280は、バッテリ260の電圧値を検出する(S110)。
【0035】
バッテリ260の電圧値を検出すると、電源IC280は、電圧値が所定値以上か否かを判断する(S120)。
【0036】
所定値以上であると判断すると、電源IC280は、本体マイコン270を起動する(S130)。具体的には、電源IC280は、本体マイコン270に対して、USB250を介して外部機器から引き出した電流を供給し、併せて、本体マイコン270を起動するための起動信号を通知する。電源IC280により起動されると、本体マイコン270は、USB250を介して、外部機器と初期通信を行う(S140)。初期通信を行うと、本体マイコン270は、USB250を介して、外部機器から500mAの電流を引き込めるかを判断する(S150)。500mAの電流を引き込めないと判断すると、本体マイコン270は、バッテリ260の充電を停止するよう電源IC280を制御する(S160)。充電の停止に併せて、コントローラ180は、0.25Hzで点滅するようLED290を制御する。一方、500mAの電流を引き込めると判断すると、本体マイコン270は、USB250を介して外部機器から500mAを引き込んで、バッテリ260への充電を開始するよう電源IC280を制御する(S170)。バッテリ260への充電の開始に併せて、コントローラ180は、0.75Hzで点滅するようLED290を制御する。
【0037】
一方、ステップS120で、バッテリ260の電圧値が所定値より低いと判断すると、電源IC280は、USB250を介して外部機器から100mAを強制的に引き込み、バッテリ260への充電を開始する(S180)。バッテリ260への充電の開始に併せて、コントローラ180は、0.5Hzで点滅するようLED290を制御する。バッテリ260への充電を開始すると、電源IC280は、バッテリ260の電圧値が所定値を超えたか否かを判断する(S190)。所定値を超えたと判断すると、電源IC280は、本体マイコン270を起動する(S130)。
【0038】
このように、本実施の形態にかかるデジタルビデオカメラ100は、充電開始時のバッテリ260の電圧値が所定値以上である場合には、USB250を介して外部機器と初期通信を行う一方、充電開始時のバッテリ260の電圧値が所定値より低い場合には、USB250を介して外部機器から100mAを引き出し、バッテリ260に充電することとした。
【0039】
これにより、デジタルビデオカメラ100は、バッテリの残量が過放電状態に近くてもバッテリを充電できる。
【0040】
また、USB250を介して外部機器から100mAを引き出してバッテリ260への充電を継続し、バッテリ260の電圧値が所定値を超えた場合には、デジタルビデオカメラ100は、USB250を介して外部機器と初期通信をおこなうこととした。
【0041】
これにより、デジタルビデオカメラ100は、外部機器から所定値以上の電流値を引き込める場合には、より大きな電流値を引き込むことで、高速にバッテリ260を充電できる。
【0042】
また、デジタルビデオカメラ100は、100mAを外部機器から引き込んで、バッテリ260に充電する場合と、500mAを外部機器から引き込んで、バッテリ260に充電する場合とで、LED290の点滅の周期を異なるものとしている。
【0043】
これにより、使用者は、LED290の点滅を見るだけで、どのような充電状態なのかを認識できる。
2.他の実施の形態
以上により、本発明の実施の形態として、実施の形態1を説明した。しかし、本発明は、これらには限定されない。そこで、本発明の他の実施の形態を本欄にまとめて説明する。
【0044】
上記の実施の形態では、撮像手段として、CMOSイメージセンサ140を例示したが、撮像手段はこれに限定されない。例えば、撮像手段を、CCDイメージセンサやNMOSイメージセンサで構成してもよい。
【0045】
また、画像処理部160とコントローラ180とは、1つの半導体チップで構成してもよく、別々の半導体チップで構成してもよい。
【0046】
また、実施の形態1では、バッテリ260をリチウムイオン電池で構成したが、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、ニッケル水素電池やニッカド電池等で構成されていてもよい。要するにバッテリ260は充電池であればよい。
【0047】
また、実施の形態1では、デジタルビデオカメラ100の電源をOFFした状態で、バッテリ260の充電を行うこととした。しかしながら、必ずしもこのような構成である必要はない。デジタルビデオカメラ100の電源をONした状態でバッテリ260の充電を行うこととしてもよい。
【0048】
また、実施の形態1では、バッテリ260の電圧値を検知することで、初期通信を開始するか、100mAの充電を行うかを決定した。しかしながら、必ずしもこのような構成である必要はない。例えば、バッテリ260の残量を計算することで、初期通信を開始するか、100mAの充電を行うかを決定した。
【0049】
また、実施の形態1では、第1の量の電流として100mAをバッテリ260に充電し、第2の電流として500mAをバッテリ260に充電した。しかしながら、必ずしもこのような構成には限定されない。例えば、第1の量の電流を50mAとし、第2の量の電流を300mAとしてもよい。要するに、第1の量の電流は100mA以下であればよく、第2の電流は500mA以下であればよい。
【0050】
また、実施の形態1では、図3のステップS160において、充電を停止することとした。しかしながら、必ずしもこのような構成である必要はない。例えば、100mAを外部機器から引き込んで、バッテリ260への充電を継続するような構成であってもよい。
【0051】
また、実施の形態1では、100mAで充電しているときと、500mAで充電しているときとで、LED290の点滅周期を変更することとした。しかしながら、必ずしもこのような構成には限定されない。例えば、100mAで充電を行っている場合と、500mAで充電を行っている場合とで、LED290の発光する色を異なることとしてもよい。また、例えば、100mAで充電を行っている場合と、500mAで充電を行っている場合とで、表示モニタ220に異なるアイコンを表示してもよい。要するに、100mAの電流をバッテリ260に充電している場合と、500mAの電流をバッテリ260に充電している場合とで異なる内容を外部に通知すればよい。
【産業上の利用可能性】
【0052】
本発明は、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、携帯電話、スマートフォン等のバッテリを充電できる機器に適用できる。
【符号の説明】
【0053】
100 デジタルビデオカメラ
110 光学系
120 レンズ駆動部
130 シャッタ
140 CCDイメージセンサ
150 A/Dコンバータ
160 画像処理部
170 バッファ
180 コントローラ
190 カードスロット
200 メモリカード
210 操作部材
220 表示モニタ
230 顔枠
240 内部メモリ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
バッテリと、
外部機器と接続可能で、前記外部機器と通信可能なインターフェースと、
前記インターフェースを介して電流を引き込み、引き込んだ電流を前記バッテリに充電する充電手段と、
前記バッテリの残量若しくは電圧が所定値以上の場合には、前記外部機器から引き込み可能な電流に関する情報について通信するよう前記インターフェースを制御する一方、前記バッテリの残量若しくは電圧が前記所定値未満の場合には、前記インターフェースを介して第1の値の電流を引き込み、引き込んだ電流を前記バッテリに充電するよう前記充電手段を制御する第1の制御手段と、を備える、
充電装置。
【請求項2】
前記第1の制御手段は、
前記バッテリの残量若しくは電圧が前記所定値未満の場合には、前記インターフェースを介して第1の値の電流を引き込み、引き込んだ電流を前記バッテリに充電するよう前記充電手段を制御し、前記バッテリの残量若しくは電圧が前記所定値以上になるのに応じて、前記外部機器から引き込み可能な電流に関する情報について通信するよう前記インターフェースを制御する、
請求項1に記載の充電装置。
【請求項3】
前記第1の制御手段は、
前記外部機器から引き込み可能な電流に関する情報について通信した後、前記外部機器から所定値以上の電流が引き込める場合には、前記インターフェースを介して第2の値の電流を引き込み、引き込んだ電流を前記バッテリに充電するよう前記充電手段を制御し、
前記1の値よりも前記第2の値の方が大きい、
請求項1又は2の何れか1項に記載の充電装置。
【請求項4】
自装置の状態を外部に通知する通知手段と、
前記充電手段が、前記第1の値の電流を前記バッテリに充電している場合と、前記第2の値の電流を前記バッテリに充電している場合とで異なる内容を外部に通知するよう前記通知手段を制御する、第2の制御手段と、をさらに備える、
請求項3に記載の充電装置。
【請求項5】
前記通知手段は、点滅可能な発光手段であって、
前記第2の制御手段は、前記第1の値の電流を前記バッテリに充電している場合と、前記第2の値の電流を前記バッテリに充電している場合とで、異なる周期で発光するよう前記発光手段を制御する、
請求項4に記載の充電装置。
【請求項6】
前記通知手段は、複数の色で発光可能な発光手段であって、
前記第2の制御手段は、前記第1の値の電流を前記バッテリに充電している場合と、前記第2の値の電流を前記バッテリに充電している場合とで、異なる色で発光するよう前記発光手段を制御する、
請求項4に記載の充電装置。
【請求項7】
前記通知手段は、表示モニタであって、
前記第2の制御手段は、前記第1の値の電流を前記バッテリに充電している場合と、前記第2の値の電流を前記バッテリに充電している場合とで、異なるアイコンを表示するよう前記表示モニタを制御する、
請求項4に記載の充電装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−143021(P2012−143021A)
【公開日】平成24年7月26日(2012.7.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−291944(P2010−291944)
【出願日】平成22年12月28日(2010.12.28)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】