電子機器、バッテリパック及びバッテリパックの容量算出方法
【課題】現在のバッテリの満充電時の容量の値に正確に補正することが可能な電子機器を提供する。
【解決手段】現在装着されている、二次電池を有するバッテリ装置の現在の満充電時の容量を算出するバッテリ容量算出部を備え、前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置から、少なくとも、新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報及び該バッテリの充放電回数の情報を取得し、前記バッテリ装置の現在の満充電時の容量の算出の際に用いる補正係数を保持し、新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報、前記バッテリの充放電回数の情報及び前記補正係数を用いて、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算する、電子機器が提供される。
【解決手段】現在装着されている、二次電池を有するバッテリ装置の現在の満充電時の容量を算出するバッテリ容量算出部を備え、前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置から、少なくとも、新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報及び該バッテリの充放電回数の情報を取得し、前記バッテリ装置の現在の満充電時の容量の算出の際に用いる補正係数を保持し、新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報、前記バッテリの充放電回数の情報及び前記補正係数を用いて、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算する、電子機器が提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子機器、バッテリパック及びバッテリパックの容量算出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、例えばデジタルビデオカメラなどの携帯型の電子機器が急増しており、これらの電子機器に搭載される二次電池の性能が重要視されている。このような二次電池の1つとして、リチウムイオン型といわれるものがある。
【0003】
また、二次電池を電源として用いる上記のような携帯型の電子機器では、バッテリ残量表示機能を搭載するものが多い。特に、リチウムイオン二次電池では、放電の開始直後および終了直前を除くと、バッテリセル電圧が緩やかであって直線的に低下していくという性質を持っていることから、バッテリ残量を比較的正確に予測し、表示することができる。
【0004】
そして、バッテリ容量をより正確に予測するために、バッテリセル電圧や電流の検出回路、および上記のような各種補正処理などを行うマイクロコントローラなどを、バッテリセルと同一のパッケージに収容したバッテリパックが市販されている。このようなバッテリパックは、放電負荷とする機器との間で通信を行って、内部の各種検出値を機器に対して出力する機能を備えており、それらの検出値を受信した機器が、バッテリ残量を演算し、表示することが可能になっている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009−44895号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
一般に、リチウムイオンバッテリのようなバッテリは、充放電を繰り返すと劣化し、満充電時に使用可能な電流積算値が少なくなる。そのために、そのようなバッテリで動作する電子機器は、バッテリ残量をパーセンテージ表示しようとすると、バッテリの劣化の度合いに併せて、100%表示する電流積算値を補正しなければならない。
【0007】
また、一般にリチウムイオンバッテリのようなバッテリは、充放電回数が同じであっても、充放電時の電流の大きさや、電流の流れ方(電流が定常的に流れるか間欠的に流れるか)の違いによって、劣化度合いも異なる。
【0008】
しかし、特許文献1に記載された技術では、バッテリが使用される機器やその機器の使われた方によって、電流の大きさや電流の流れ方が異なるのに、いずれの場合であっても充放電回数のみで100%表示する電流積算値を補正していたため、使用機器によっては正確なバッテリ残量をパーセンテージ表示することができないという問題があった。
【0009】
また、特許文献1に記載された技術では、充放電時の電流の大きさや、電流の流れ方が大きく異なる機種では、バッテリ残量をパーセンテージ表示することができず、また、正確なバッテリ残量をパーセンテージ表示するために別のバッテリを用意しなければならないという問題があった。
【0010】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、現在のバッテリの満充電時の容量の値に正確に補正することが可能な、新規かつ改良された電子機器、バッテリパック及びバッテリパックの容量算出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、現在装着されている、二次電池を有するバッテリ装置の現在の満充電時の容量を算出するバッテリ容量算出部を備え、前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置から、少なくとも、新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報及び該バッテリの充放電回数の情報を取得し、前記バッテリ装置の現在の満充電時の容量の算出の際に用いる補正係数を保持し、新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報、前記バッテリの充放電回数の情報及び前記補正係数を用いて、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算する、電子機器が提供される。
【0012】
前記バッテリ容量算出部は、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を、以下の数式で算出するようにしてもよい。
現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量=新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量×(1−補正係数×充放電回数)
【0013】
前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置を流れる充放電電流の検出値を積算した電流積算値を取得し、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量と前記電流積算値とを用いて前記バッテリ装置のバッテリ残量の比率を算出するようにしてもよい。
【0014】
情報を表示する表示部をさらに備え、前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置のバッテリ残量の比率を前記表示部に表示させるようにしてもよい。
【0015】
前記バッテリ容量算出部は、前記補正係数を前記バッテリ装置から取得するようにしてもよい。
【0016】
前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置から取得した補正係数及び保持している補正係数を用いて現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算するようにしてもよい。
【0017】
前記バッテリ容量算出部は、複数の前記補正係数を予め保持し、装着される前記バッテリ装置に応じて前記補正係数を選択して現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算するようにしてもよい。
【0018】
前記バッテリ容量算出部は、装着される前記バッテリ装置に応じて前記補正係数を変更して現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算するようにしてもよい。
【0019】
前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置を流れる充放電電流の検出値の平均値とピーク値とから前記補正係数を動的に決定するようにしてもよい。
【0020】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、二次電池を有し、新品の状態における満充電時の容量の情報、充放電回数の情報、及び現在の満充電時の容量の算出に用いる補正係数を保持し、装着される電子機器に対して、前記新品の状態における満充電時の容量の情報、前記充放電回数の情報、及び前記補正係数を送信すると共に、内部を流れる電流量を積算した電流積算値の情報も送信する、バッテリパックが提供される。
【0021】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、装着されている、二次電池を有するバッテリ装置の現在の満充電時の容量を算出するバッテリ容量算出ステップを備え、前記バッテリ容量算出ステップは、前記バッテリ装置から、少なくとも、新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報及び該バッテリの充放電回数の情報を取得し、前記バッテリ装置の現在の満充電時の容量の算出の際に用いる補正係数を保持し、新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報、前記バッテリの充放電回数の情報及び前記補正係数を用いて、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算する、バッテリパックの容量算出方法が提供される。
【発明の効果】
【0022】
以上説明したように本発明によれば、現在のバッテリの満充電時の容量の値に正確に補正することが可能な、新規かつ改良された電子機器、バッテリパック及びバッテリパックの容量算出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10の構成例を示す説明図である。
【図2】レンズ交換式カメラ本体100に表示される情報の例を示す説明図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10を構成する各装置の機能構成を示す説明図である。
【図4】本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信処理を実行する構成
【図5】レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信タイミングチャートを示す説明図である。
【図6】レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間で伝達される通信データの内容の一例を示す説明図である。
【図7】本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10の動作を示す流れ図である。
【図8】本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10における、電流プロファイルと補正係数との関係を示す説明図である。
【図9】本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10における、電流プロファイルと補正係数との関係を示す説明図である。
【図10】本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10における、電流プロファイルと補正係数との関係を示す説明図である。
【図11】補正係数テーブルの一例を示す説明図である。
【図12】本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100による、現在のバッテリの100%容量の計算の際に用いる補正係数を動的に決定する処理を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0025】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
<1.本発明の一実施形態>
[1−1.レンズ交換式カメラの外観例]
[1−2.レンズ交換式カメラ本体に表示される情報例]
[1−3.レンズ交換式カメラの各装置の機能構成]
[1−4.通信処理を実行する構成]
[1−5.レンズ交換式カメラの動作]
<2.まとめ>
【0026】
<1.本発明の一実施形態>
[1−1.レンズ交換式カメラの構成例]
まず、本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラの構成例について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10の構成例を示す説明図である。以下、図1を用いて本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10の構成例について説明する。
【0027】
図1に示したように、本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10は、レンズ交換式カメラ本体100と、バッテリパック200と、交換レンズ300と、を含んで構成される。
【0028】
レンズ交換式カメラ本体100は、本発明の電子機器の一例であり、内部にリチウムイオンバッテリのような二次電池を備えるバッテリパック200が挿入され、交換レンズ300が装着されている状態で使用される。レンズ交換式カメラ本体100は、挿入されているバッテリパック200から給電されて動作し、交換レンズ300は、バッテリパック200から給電を受けているレンズ交換式カメラ本体100から給電されて動作する。
【0029】
以上、図1を用いて本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10の構成例について説明した。次に、本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10の、レンズ交換式カメラ本体100に表示される情報の例について説明する。
【0030】
[1−2.レンズ交換式カメラ本体に表示される情報例]
図2は、本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10の、レンズ交換式カメラ本体100に表示される情報の例を示す説明図である。以下、図2を用いてレンズ交換式カメラ本体100に表示される情報の例について説明する。
【0031】
図2は、レンズ交換式カメラ本体100の液晶パネル107に、バッテリパック200の残り容量に関する情報が表示されている状態を示したものである。図2に示したものは、レンズ交換式カメラ本体100の液晶パネル107に、バッテリパック200の残り容量に関する情報として、セル欠け表示131、パーセント表示132、分表示133が表示されている。
【0032】
セル欠け表示131は、バッテリパック200が満充電状態の場合には「フル」表示(セルをすべて表示する)とし、バッテリパック200の残量が無い場合には「空」表示(セルをすべて表示しない)とするものである。バッテリパック200が満充電状態と残量無しの状態との間の状態は、セル欠け表示131は、その容量に応じて表示されるセルの数が変化する。
【0033】
パーセント表示132は、バッテリパック200が満充電状態の場合を100%とし、バッテリパック200の残量が無い場合を0%とし、それらの間の状態は、バッテリパック200の残り容量に応じて1%刻みで表示するものである。
【0034】
分表示133は、レンズ交換式カメラ10の残り使用可能時間を、分単位で表示するものである。レンズ交換式カメラ10のユーザは、液晶パネル107に表示されたセル欠け表示131、パーセント表示132、分表示133によって、バッテリパック200の充電状態や使用可能時間を把握することができる。
【0035】
以上、図2を用いてレンズ交換式カメラ本体100に表示される情報の例について説明した。次に、本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10を構成する各装置の機能構成について説明する。
【0036】
[1−3.レンズ交換式カメラの各装置の機能構成]
図3は、本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10を構成する各装置の機能構成を示す説明図である。以下、図3を用いて、本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10を構成する各装置の機能構成について説明する。
【0037】
図3に示したように、レンズ交換式カメラ本体100は、+端子101と、−端子102と、C端子103と、定電圧回路104と、マイクロコントローラ105と、シャッタボタン106と、液晶パネル107と、CCDイメージセンサ108と、メモリ109と、+端子110と、−端子111と、i端子112と、プルアップ抵抗R11と、を含んで構成される。
【0038】
また、図3に示したように、バッテリパック200は、+端子201と、−端子202と、C端子203と、セル204a、204bと、充電保護FET TR1と、放電保護FET TR2と、電流検出抵抗R21と、マイクロコントローラ205と、を含んで構成されている。
【0039】
そして、図3に示したように、交換レンズ300は、+端子301と、−端子302と、i端子303と、モータ304a、304bと、レンズ305と、絞り306と、を含んで構成される。
【0040】
+端子101及び−端子102は、バッテリパック200の+端子201及び−端子202と接続される端子である。バッテリパック200がレンズ交換式カメラ本体100に装着され、+端子101及び−端子102が、+端子201及び−端子202と接続されることでバッテリパック200から電力の供給を受けたり、バッテリパック200へ電力を供給したりすることができる。
【0041】
C端子103は、バッテリパック200のC端子203と接続される端子である。レンズ交換式カメラ本体100のC端子103と、バッテリパック200のC端子203とが接続されることで、レンズ交換式カメラ本体100は、バッテリパック200との間で通信を行うことができる。
【0042】
定電圧回路104は、バッテリパック200や、外部の電源から供給される電力を一定の電圧にしてマイクロコントローラ105に供給するものである。また、定電圧回路104は、バッテリパック200から供給される電力を一定の電圧にして、交換レンズ300へ供給する機能も有する。
【0043】
マイクロコントローラ105は、定電圧回路104から電力の供給を受けて動作することで、レンズ交換式カメラ本体100や、バッテリパック200、交換レンズ300の動作を制御するものである。
【0044】
マイクロコントローラ105は、入出力ポート114、115、119及び入力ポート120を備え、また、バス116、117、118と接続されている。
【0045】
シャッタボタン106は、画像の撮影のためのボタンであり、ユーザによってシャッタボタン106が押下されると、マイクロコントローラ105は入出力ポート114,115によってシャッタボタン106の押下を検出することが出きる。マイクロコントローラ105は、シャッタボタン106の押下の検出により、所定の撮像動作を実行する。
【0046】
液晶パネル107は、撮影画像や各種情報が表示されるものである。例えば、マイクロコントローラ105は、入出力ポート114,115によって、シャッタボタン106が押されたことを検出すると、CCDイメージセンサ108のデータをバス116により取得し、取得したデータを、バス117を介してメモリ109に記録する。その後、マイクロコントローラ105は、バス117を介してメモリ109から、撮影されたデータを読みだして、バス118を介して液晶パネル107への表示を行う。
【0047】
また例えば、マイクロコントローラ105が、C端子103によるバッテリパック200との通信によって、入出力ポート119でバッテリパック200電圧、電流、電流積算値を取得すると、マイクロコントローラ105は、バッテリパック200のバッテリ残量を計算し、液晶パネル107への表示を行う。
【0048】
CCDイメージセンサ108は、撮像された被写体の画像データを得るものであり、CCDイメージセンサ108は、画像データをマイクロコントローラ105へ供給する。マイクロコントローラ105は、CCDイメージセンサ108から供給を受けた画像データをメモリ109に記録したり、液晶パネル107に表示したりする。
【0049】
メモリ109は、撮像された被写体の画像データが記録される記録媒体である。メモリ109に記録された画像データは、ユーザ操作に基づいて液晶パネル107に表示される。
【0050】
+端子110及び−端子111は、交換レンズ300の+端子301及び−端子302と接続される端子である。また、i端子112は、交換レンズ300のi端子303と接続される端子である。
【0051】
交換レンズ300がレンズ交換式カメラ本体100に装着されると、レンズ交換式カメラ本体100の+端子110、−端子111と、交換レンズ300の+端子301、−端子302とが接続されて、レンズ交換式カメラ本体100から交換レンズ300に給電が行われる。
【0052】
同時に、交換レンズ300がレンズ交換式カメラ本体100に装着されると、レンズ交換式カメラ本体100のi端子112と、交換レンズ300のi端子303とが接続される。レンズ交換式カメラ本体100のi端子112と、交換レンズ300のi端子303とが接続されることで、レンズ交換式カメラ本体100は交換レンズ300の装着検出ができる。
【0053】
レンズ交換式カメラ本体100に交換レンズ300が装着されていないときは、マイクロコントローラ105の入力ポート120はプルアップ抵抗R11によりHighになっている。
【0054】
交換レンズ300のi端子303は−端子302に繋がっているので、レンズ交換式カメラ本体100に交換レンズ300が装着されると、レンズ交換式カメラ本体100のi端子112と交換レンズ300のi端子303が接続されるので、マイクロコントローラ105の入力ポート120はLowになる。
【0055】
従って、マイクロコントローラ105は、入力ポート120がHighであれば交換レンズ300は装着されていないと判断でき、入力ポート120がLowであれば交換レンズ300は装着されている、と判断できる。
【0056】
+端子201及び−端子202は、レンズ交換式カメラ本体100の+端子101及び−端子102と接続される端子である。バッテリパック200がレンズ交換式カメラ本体100に装着され、+端子101及び−端子102が、+端子201及び−端子202と接続されることで、バッテリパック200は、レンズ交換式カメラ本体100へ電力を供給したり、レンズ交換式カメラ本体100から電力の供給を受けたりすることができる。
【0057】
C端子203は、レンズ交換式カメラ本体100のC端子103と接続される端子である。レンズ交換式カメラ本体100のC端子103と、バッテリパック200のC端子203とが接続されることで、バッテリパック200は、レンズ交換式カメラ本体100との間で通信を行うことができる。
【0058】
セル204a、204bは、レンズ交換式カメラ本体100に供給する電力を蓄えるものである。セル204a、204bに蓄えられている電力は、バッテリパック200がレンズ交換式カメラ本体100に装着され、+端子101及び−端子102が、+端子201及び−端子202と接続されることで、レンズ交換式カメラ本体100に供給される。
【0059】
なお、本実施形態では、2つのセルが直列に接続されている構成を図示しているが、セルの接続形態はかかる例に限定されないことは言うまでもない。
【0060】
マイクロコントローラ205は、セル204a、204bの電圧やセル204a、204bに流れる電流を測定したり、セル204a、204bに関する情報をレンズ交換式カメラ本体100に送信したりする。マイクロコントローラ205は、バッテリパック200の放電時は、セル204a、204bから供給される電力で、バッテリパック200の充電時は、+端子201および−端子202から供給される電力で動作する。
【0061】
マイクロコントローラ205は、ADポート206、207を有しており、セル204a、204bの電圧を測定することができる。また、マイクロコントローラ205は、ADポート208、209を有しており、電流検出抵抗R21の両端の電圧を測定することが可能である。マイクロコントローラ205は、電流検出抵抗R21の抵抗値を既知の値として内蔵メモリ(図示せず)に保存しているので、電圧値を抵抗値で割ることで、バッテリパック200から放電またはバッテリパック200に充電される電流を計算できる。
【0062】
マイクロコントローラ205は、上記の方法で測定された電圧および電流が異常な場合には、出力ポート210により充電保護FET TR1、または出力ポート211により放電保護FET TR2をOFFすることにより、セル204a、204bと、バッテリパック200に接続されるレンズ交換式カメラ本体100を保護する。
【0063】
また、マイクロコントローラ205は、新品状態のバッテリパック200における100%容量をメモリ(図示せず)に保存している。マイクロコントローラ205は、上記の方法で測定された電流を一定時間ごとに積算することで、セル204a、204bに現在溜まっている電流積算値の合計を計算し、メモリ(図示せず)に保存している。
【0064】
マイクロコントローラ205は、上記の方法で測定された電流を一定時間ごとに充電方向に流れたときのみ積算することで、セル204a、204bに現在充電された電流積算値の合計を計算し、(充放電回数=充電された電流積算値/新品状態のバッテリパック200における100%容量)で充放電回数を計算し、メモリ(図示せず)に保存している。
【0065】
マイクロコントローラ205は、入出力ポート212を介して、上記方法で得られた、新品状態のバッテリパック200における100%容量、充放電回数、電流積算値を通信により出力することができる。入出力ポート212は、C端子203に繋がっており、バッテリパック200の外部(レンズ交換式カメラ本体100)と通信できるようになっている。
【0066】
+端子301及び−端子302は、レンズ交換式カメラ本体100の+端子110及び−端子111と接続される端子である。また、i端子303は、レンズ交換式カメラ本体100のi端子112と接続される端子である。
【0067】
モータ304aは、レンズ305を駆動させるモータである。また、モータ304bは、絞り306を駆動させるモータである。モータ304aがレンズ305を動かすことでフォーカスやズームが調整され、モータ304bが絞り306を動かすことで、露出が調整される。モータ304a、304bは、+端子301及び−端子302から供給される電力で動作することになる。
【0068】
以上、図3を用いて本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10を構成する各装置の機能構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信処理を実行する構成について説明する。
【0069】
[1−4.通信処理を実行する構成]
図4は、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信処理を実行する構成を示す説明図である。以下、図4を用いて、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信処理を実行する構成について説明する。
【0070】
図4に示したように、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、入出力ポート141と、GND142と、CPU143と、入力バッファ144と、出力バッファ145と、プルアップ抵抗R12と、出力FET TR11と、プルアップダイオードD11と、を含んで構成される。
【0071】
一方、図5に示したように、バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、入出力ポート221と、GND222と、CPU223と、入力バッファ224と、出力バッファ225と、プルアップ抵抗R22と、出力FET TR21と、プルアップダイオードD21と、を含んで構成される。
【0072】
バッテリパック200のマイクロコントローラ205のGND222は、バッテリパック200の−端子202、レンズ交換式カメラ本体100の−端子102を介して、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105のGND142と接続されている。
【0073】
バッテリパック200のマイクロコントローラ205の入出力ポート221は、バッテリパック200のC端子203、レンズ交換式カメラ本体100のC端子103を介して、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105の入出力ポート141と接続されている。
【0074】
バッテリパック200のマイクロコントローラ205が、バッテリパック200のC端子203にLowを出力したい場合は、マイクロコントローラ205は、出力バッファ225でHighを出力する。すると、出力FET TR21がONして、入出力ポート221はLowになり、C端子203がLowになる。
【0075】
一方、バッテリパック200のマイクロコントローラ205が、バッテリパック200のC端子203にHighを出力したい場合は、マイクロコントローラ205は、出力バッファ225でLowを出力する。すると、出力FET TR21がOFFして、入出力ポート221はプルアップ抵抗r22及びプルアップダイオードD21によりHighになり、C端子203がHighになる。
【0076】
バッテリパック200のマイクロコントローラ205が、バッテリパック200のC端子203がHighであるかLowであるかを知りたい場合は、入力バッファ224を介して知ることができる。
【0077】
レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105が、レンズ交換式カメラ本体100のC端子103にLowを出力したい場合は、マイクロコントローラ105は、出力バッファ145でHighを出力する。すると、出力FET TR11がONして、入出力ポート141はLowになり、C端子103がLowになる。
【0078】
一方、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105が、レンズ交換式カメラ本体100のC端子103にHighを出力したい場合は、マイクロコントローラ105は、出力バッファ145でLowを出力する。すると、出力FET TR11がOFFして、入出力ポート141はプルアップ抵抗R12及びプルアップダイオードD11によりHighになり、C端子103がHighになる。
【0079】
レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105が、レンズ交換式カメラ本体100のC端子103がHighであるかLowであるかを知りたい場合は、入力バッファ144を介して知ることができる。
【0080】
図5は、レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信タイミングチャートを示す説明図である。
【0081】
レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間で通信が行われる前は、バッテリパック200の出力FET TR21と、レンズ交換式カメラ本体100の出力FET TR11とがいずれもOFFになっており、通信ラインはHighとなっている(符号151)。
【0082】
通信開始時には、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、出力FET TR11を、通信データ1ビット相当分の時間だけONにして、通信ラインをLowにする(符号152)。レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105及びバッテリパック200のマイクロコントローラ205は、この通信データ1ビット相当分のLow区間を基に、通信のタイミングの同期をとる。
【0083】
次に、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、コマンド8ビットを送信する(符号153)。レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、High出力のビットでは出力FET TR11をOFFし、Low出力のビットでは出力FET TR12をONする。
【0084】
バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、入力バッファ224を介して、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105から送られてくるHigh/Lowの出力を受信する。
【0085】
次に、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、ストップビット2ビットを送信する(符号154)。バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、ストップビット2ビットで、通信終了を確認する。
【0086】
次に、再びレンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、出力FET TR11を、通信データ1ビット相当分の時間だけONにして、通信ラインをLowにする(符号155)。
【0087】
次に、バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、レスポンス8ビットを送信する(符号156)。バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、High出力のビットでは、出力FET TR21をOFFし、Low出力のビットでは出力FET TR21をONする。
【0088】
レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、入力バッファ144を介してHigh/Lowを受信する。
【0089】
次に、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、ストップビット2ビットを送信する(符号157)。バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、ストップビット2ビットで、通信終了を確認する。
【0090】
上記の一連の流れによって、レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の1回の通信が完了する。
【0091】
図6は、レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間で伝達される通信データの内容の一例を示す説明図である。
【0092】
レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105が、コマンド(符号153)として「0x01」(符号181)を送信すると、バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、レスポンス(符号156)として新品バッテリの100%容量(符号182)を送信する。
【0093】
レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105が、コマンド(符号153)として「0x02」(符号183)を送信すると、バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、レスポンス(符号156)として充放電回数(符号184)を送信する。
【0094】
レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105が、コマンド(符号153)として「0x03」(符号185)を送信すると、バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、レスポンス(符号156)として電流積算値(符号186)を送信する。
【0095】
もちろん、図6に示したコマンド及びレスポンスは一例であり、本発明においてはかかる例に限定されないことは言うまでもない。また、図5に示した各データのビット数についても、本発明においてはかかる例に限定されないことは言うまでもない。
【0096】
以上、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信処理を実行する構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10の動作について説明する。
【0097】
[1−5.レンズ交換式カメラの動作]
図7は、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10の動作を示す流れ図である。以下、図7を用いて本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10の動作について説明する。
【0098】
レンズ交換式カメラ10のユーザによって、レンズ交換式カメラ10のレンズ交換式カメラ本体100の電源がオンされると、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105が、バッテリパック200のバッテリ残量をパーセント表示する処理を実行する。
【0099】
まず、レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信により、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、バッテリパック200のマイクロコントローラ205から、新品バッテリの100%容量の情報を取得する(ステップS101)。
【0100】
さらに、レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信により、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、バッテリパック200のマイクロコントローラ205から、バッテリパック200の充放電回数の情報を取得する(ステップS102)。
【0101】
そして、レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信により、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、バッテリパック200のマイクロコントローラ205から、バッテリパック200の電流積算値の情報を取得する(ステップS103)。
【0102】
一般にリチウムイオンバッテリなどのバッテリは、充放電を繰り返すとセルの内部抵抗が増加することが知られており、これは「劣化」と呼ばれている。バッテリが劣化すると新品のバッテリに比べて、満充電時にセルに蓄えることができる使用可能な電流積算値が少なくなる。
【0103】
従って、新品バッテリの100%容量の情報、バッテリパック200の充放電回数の情報及びバッテリパック200の電流積算値の情報を取得したマイクロコントローラ105は、バッテリの残量を液晶パネル107に表示するために、充放電回数によって100%と表示する電流積算値の補正を行う。
【0104】
マイクロコントローラ105は、電流積算値を以下の式によって補正することでバッテリパック200のバッテリ残量を計算し(ステップS104)、計算したバッテリ残量を液晶パネル107にパーセント表示する(ステップS105)。
F=F0×(1−K×N/100)
F :現在のバッテリの100%容量[Ah]
F0:新品バッテリの100%容量[Ah]
K :補正係数[%/回]
N :充放電回数[回]
P=(S/F)×100
P :バッテリ残量「%」[%]
S :電流積算値[Ah]
F :現在のバッテリの100%容量[Ah]
【0105】
なお、上記数式において、補正係数Kは、レンズ交換式カメラ本体100の出荷時にマイクロコントローラ105に保存される固定値である。
【0106】
次に、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、ユーザによってレンズ交換式カメラ本体100の電源がオフにされたかどうかを定期的に判断する(ステップS106)。レンズ交換式カメラ本体100の電源がオフにされていなければ、上記ステップS103に戻って、マイクロコントローラ105は、バッテリパック200のマイクロコントローラ205から、バッテリパック200の電流積算値の情報を取得する。一方、レンズ交換式カメラ本体100の電源がオフにされていれば、そのまま処理を終了する。
【0107】
図8〜図10は、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10における、電流プロファイルと補正係数との関係を示す説明図である。
【0108】
上述した補正係数K([%/回])は、レンズ交換式カメラ10のレンズ交換式カメラ本体100や、レンズ交換式カメラ本体100に装着される交換レンズ300が、どのように電流を使用するかによって決まる。
【0109】
一般にリチウムイオンバッテリなどのバッテリの場合、補正係数K([%/回])は、消費電力が大きいほど大きくなることが知られている。例えば、図8に示したように、1Aの電流が定常的に流れた場合は、補正係数KはK=0.1[%/回]となる。また例えば、図9に示したように、2Aの電流が定常的に流れた場合は、補正係数KはK=0.2[%/回]となる。
【0110】
また、一般にリチウムイオンバッテリなどのバッテリの場合、補正係数K([%/回])は、平均電流が同じであっても、定常的に電流が流れる場合より、間欠的に電流が流れる場合のほうが大きいことが知られている。
【0111】
例えば、図9に示したように、2Aの電流が定常的に流れた場合は、補正係数KはK=0.2[%/回]となるが、例えば図10に示したように、1Aの電流が1秒間、3Aの電流が1秒間、交互に流れるような場合は、補正係数KはK=0.25[%/回]となる。
【0112】
どのように電流を使うかは、製品の仕様に依存することが多い。すなわち、レンズ交換式カメラ10が動画を撮影するカメラである場合は、図8や図9のように定常的に電流が流れることが多く、レンズ交換式カメラ10が静止画を撮影するカメラである場合は、図10のように間欠的に電流が流れることが多い。
【0113】
このようなことを考慮して、「K:補正係数[%/回]」は、レンズ交換式カメラ100の製品出荷時に決定され、マイクロコントローラ105に保存される。マイクロコントローラ105に保存された補正係数Kは、上記ステップS104におけるバッテリ残量の計算時に使用される。
【0114】
図11は、補正係数テーブルの一例を示す説明図である。一般にリチウムイオンバッテリなどのバッテリの場合、補正係数K[%/回]は、上述の説明のとおり、電流の流れ方によって変わることが知られている。
【0115】
電流の流れ方は、平均電流とピーク電流の組み合わせによって定義することができ、平均電流とピーク電流が分かれば「K:補正係数[%/回]」を決めることができる。
【0116】
そこで、まずバッテリパック200を出荷する前に、バッテリパック200から、平均電流とピーク電流を変化させたさまざまなパターンの放電を繰り返し、バッテリがどの程度劣化するかを測定し、図11のような補正係数テーブルを作っておく。
【0117】
次に、レンズ交換式カメラ本体100の出荷前に、レンズ交換式カメラ本体100を使用する時の平均電流とピーク電流を測定し、あらかじめ作成した補正係数テーブルの中の該当場所の補正係数K[%/回]を、マイクロコントローラ105に保存して出荷する。
【0118】
これにより、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100は、決定された補正係数Kを用いて、現在のバッテリの100%容量を計算することができる。そして、現在のバッテリの100%容量を計算することで、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100は、より正確なバッテリ残量を提示することが可能になる。
【0119】
一般にリチウムイオンバッテリなどのバッテリの場合、劣化の度合いは、バッテリのセルの素材などにも依存することが知られている。そこで、バッテリパック200のマイクロコントローラ205にも、上記補正係数Kとは別の、無次元の補正係数Jを用意して、バッテリパック200の製造時に保存しておく。そして、補正係数Jは、マイクロコントローラ105と、マイクロコントローラ205との間の通信によりマイクロコントローラ105が取得し、現在のバッテリの100%容量の計算に用いても良い。その際の、現在のバッテリの100%容量は以下のように計算される。
F=F0×(1−J×K×N/100)
F :現在のバッテリの100%容量[Ah]
F0:新品バッテリの100%容量[Ah]
K :補正係数[%/回]
J :補正係数(無次元)
N :充放電回数[回]
【0120】
上記数式により、現在のバッテリパック200の100%容量[Ah]を計算することで、より正確なバッテリ残量のパーセント表示が可能になる。
【0121】
なお、この補正係数Kや補正係数Jは、出荷時に一つの値に決定されていてもよく、現在のバッテリの100%容量の計算の際に動的に決定されるようにしても良い。ユーザのレンズ交換式カメラ10の使い方(動画中心に撮影するユーザか、静止画中心に撮影するユーザか、どのようなレンズを使用するユーザか)によって適した補正係数を用いることで、より正確なバッテリ残量の表示が可能になる。以下、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100が、現在のバッテリの100%容量の計算の際に補正係数Kを動的に決定する処理について説明する。
【0122】
図12は、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100による、現在のバッテリの100%容量の計算の際に用いる補正係数を動的に決定する処理を示す流れ図である。
【0123】
レンズ交換式カメラ10のユーザによって、レンズ交換式カメラ10のレンズ交換式カメラ本体100の電源がオンされると、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105が、現在のバッテリの100%容量の計算の際に用いる補正係数を動的に決定する処理を実行する。なお、マイクロコントローラ105は、図11に示した補正係数テーブルのすべてまたは一部が保存されているものとする。
【0124】
バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、電流検出抵抗R21の抵抗値を、既知の値として保持することができる。従って、バッテリパック200から放電または充電される電流は、電圧値を抵抗値で割ることで計算できる。従って、マイクロコントローラ205は、バッテリパック200から放電または充電される電流値を計算し、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105へ送信する。マイクロコントローラ105は、バッテリパック200から送信される電流値を取得し(ステップS111)、取得した電流値をマイクロコントローラ105の内部に一時的に保存する(ステップS112)。
【0125】
マイクロコントローラ105は、バッテリパック200から送信される電流値を取得して保存すると、続いて、バッテリパック200から送信される電流値の取得回数が規定の回数以上になったかどうかを判断する(ステップS113)。
【0126】
上記ステップS113の判断の結果、電流値の取得回数が規定の回数未満であれば、上記ステップS111に戻り、マイクロコントローラ105はバッテリパック200からの電流値の取得を継続する。一方、上記ステップS113の判断の結果、電流値の取得回数が規定の回数以上であれば、マイクロコントローラ105は、保存した電流値の情報から、平均電流の計算(ステップS114)及びピーク電流の計算(ステップS115)を行う。
【0127】
上記ステップS114及びステップS115で、マイクロコントローラ105が、バッテリパック200を流れる電流の平均電流及びピーク電流を計算すると、マイクロコントローラ105は、その平均電流及びピーク電流の値を用いて、図11に示した補正係数テーブルから補正係数を選択する(ステップS116)。例えば、平均電流が1Aで、ピーク電流が3Aであれば、マイクロコントローラ105は補正係数の値として「0.17」を選択する。
【0128】
このように、バッテリパック200を流れる電流の平均電流及びピーク電流を計算し、平均電流及びピーク電流に基づいて補正係数を決定することで、ユーザのレンズ交換式カメラ10の使い方(動画中心に撮影するユーザか、静止画中心に撮影するユーザか、どのようなレンズを使用するユーザか、等)に応じた補正係数による、現在のバッテリの100%容量を算出することができる。そして、機種ごとに固定された補正係数を使う場合に比べて、よりお正確なバッテリ残量の表示が可能になる。
【0129】
なお、容量の違い等によるバッテリパックのタイプ別に異なる補正係数テーブルを設け、レンズ交換式カメラ本体100に装着されるバッテリパック200のタイプに応じて補正係数テーブルを動的に決定してもよい。その際には、マイクロコントローラ105は、バッテリパックのタイプ別に異なる補正係数テーブルの情報を保存しておくと共に、図12に示した流れ図において、電源オンの後に、マイクロコントローラ105がバッテリパック200から、バッテリタイプの情報を取得するようにしてもよい。また、補正係数テーブルは、バッテリパックのタイプ別に異なるものを保存する以外に、1つの補正係数テーブルの値に所定値を乗じたものを、別のバッテリパックのタイプにおける補正係数としてもよい。
【0130】
<2.まとめ>
以上説明したように本発明の一実施形態によれば、新品状態におけるバッテリパック200の100%容量と、バッテリパック200の充放電回数と、バッテリパック200の電流積算値とを用いて、現在のバッテリの100%容量を計算する。現在のバッテリの100%容量の計算に際しては、バッテリパック200固有の補正係数を用いて、現在のバッテリの100%容量が計算される。
【0131】
これにより、電流の大きさや電流の流れ方が異なっていても、この電流の大きさや電流の流れ方の違いを反映できる補正係数を用いて、現在のバッテリの100%容量を計算することで、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10は、より正確なバッテリ残量を計算し、そのバッテリ残量を表示することができる。また、機器によって、電流の大きさや電流の流れ方が大きく異なっていても、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10は、残量の計算に他のバッテリを用意すること無く、バッテリ残量を計算し、そのバッテリ残量を表示することができる。
【0132】
また、従来は、バッテリパック200においてもバッテリの100%容量の補正を行っていたが、このバッテリパック200での補正と組み合わせることで、バッテリのセルの特性と、機器の電流の大きさや電流の流れ方とを考慮してバッテリの100%容量の補正が可能になるので、より正確なバッテリ残量の計算及び表示が可能となる。
【0133】
また、バッテリパック200を流れる電流を実測し、実測結果に基づいた補正係数を選択することで、同じ機種でも、使い方が違うユーザ毎にバッテリの100%容量の補正が可能となり、より正確なバッテリ残量の計算及び表示が可能となる。
【0134】
なお、上記の実施形態で説明した一連の処理は、専用のハードウエアによって実行させても良いが、ソフトウエア(アプリケーション)により実行させても良い。一連の処理をソフトウエアに行わせる場合には、汎用又は専用のコンピュータにコンピュータプログラムを実行させることにより、上記の一連の処理を実現することができる。
【0135】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0136】
例えば、上記実施形態では、電流積算値の情報はバッテリパック200からレンズ交換式カメラ本体に送信するようにしていたが、本発明はかかる例に限定されない。すなわち、電流積算値の情報は、バッテリパック200が計測した電流値の情報を、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105がバッテリパック200から逐次受信し、マイクロコントローラ105で計算するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0137】
10 レンズ交換式カメラ
100 レンズ交換式カメラ本体
101 +端子
102 −端子
103 C端子
104 定電圧回路
105 マイクロコントローラ
106 シャッタボタン
107 液晶パネル
108 CCDイメージセンサ
109 メモリ
110 +端子
111 −端子
112 i端子
200 バッテリパック
201 +端子
202 −端子
203 C端子
204a、204b セル
205 マイクロコントローラ
300 交換レンズ
301 +端子
302 −端子
303 i端子
304a、304b モータ
305 レンズ
306 絞り
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子機器、バッテリパック及びバッテリパックの容量算出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、例えばデジタルビデオカメラなどの携帯型の電子機器が急増しており、これらの電子機器に搭載される二次電池の性能が重要視されている。このような二次電池の1つとして、リチウムイオン型といわれるものがある。
【0003】
また、二次電池を電源として用いる上記のような携帯型の電子機器では、バッテリ残量表示機能を搭載するものが多い。特に、リチウムイオン二次電池では、放電の開始直後および終了直前を除くと、バッテリセル電圧が緩やかであって直線的に低下していくという性質を持っていることから、バッテリ残量を比較的正確に予測し、表示することができる。
【0004】
そして、バッテリ容量をより正確に予測するために、バッテリセル電圧や電流の検出回路、および上記のような各種補正処理などを行うマイクロコントローラなどを、バッテリセルと同一のパッケージに収容したバッテリパックが市販されている。このようなバッテリパックは、放電負荷とする機器との間で通信を行って、内部の各種検出値を機器に対して出力する機能を備えており、それらの検出値を受信した機器が、バッテリ残量を演算し、表示することが可能になっている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009−44895号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
一般に、リチウムイオンバッテリのようなバッテリは、充放電を繰り返すと劣化し、満充電時に使用可能な電流積算値が少なくなる。そのために、そのようなバッテリで動作する電子機器は、バッテリ残量をパーセンテージ表示しようとすると、バッテリの劣化の度合いに併せて、100%表示する電流積算値を補正しなければならない。
【0007】
また、一般にリチウムイオンバッテリのようなバッテリは、充放電回数が同じであっても、充放電時の電流の大きさや、電流の流れ方(電流が定常的に流れるか間欠的に流れるか)の違いによって、劣化度合いも異なる。
【0008】
しかし、特許文献1に記載された技術では、バッテリが使用される機器やその機器の使われた方によって、電流の大きさや電流の流れ方が異なるのに、いずれの場合であっても充放電回数のみで100%表示する電流積算値を補正していたため、使用機器によっては正確なバッテリ残量をパーセンテージ表示することができないという問題があった。
【0009】
また、特許文献1に記載された技術では、充放電時の電流の大きさや、電流の流れ方が大きく異なる機種では、バッテリ残量をパーセンテージ表示することができず、また、正確なバッテリ残量をパーセンテージ表示するために別のバッテリを用意しなければならないという問題があった。
【0010】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、現在のバッテリの満充電時の容量の値に正確に補正することが可能な、新規かつ改良された電子機器、バッテリパック及びバッテリパックの容量算出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、現在装着されている、二次電池を有するバッテリ装置の現在の満充電時の容量を算出するバッテリ容量算出部を備え、前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置から、少なくとも、新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報及び該バッテリの充放電回数の情報を取得し、前記バッテリ装置の現在の満充電時の容量の算出の際に用いる補正係数を保持し、新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報、前記バッテリの充放電回数の情報及び前記補正係数を用いて、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算する、電子機器が提供される。
【0012】
前記バッテリ容量算出部は、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を、以下の数式で算出するようにしてもよい。
現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量=新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量×(1−補正係数×充放電回数)
【0013】
前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置を流れる充放電電流の検出値を積算した電流積算値を取得し、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量と前記電流積算値とを用いて前記バッテリ装置のバッテリ残量の比率を算出するようにしてもよい。
【0014】
情報を表示する表示部をさらに備え、前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置のバッテリ残量の比率を前記表示部に表示させるようにしてもよい。
【0015】
前記バッテリ容量算出部は、前記補正係数を前記バッテリ装置から取得するようにしてもよい。
【0016】
前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置から取得した補正係数及び保持している補正係数を用いて現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算するようにしてもよい。
【0017】
前記バッテリ容量算出部は、複数の前記補正係数を予め保持し、装着される前記バッテリ装置に応じて前記補正係数を選択して現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算するようにしてもよい。
【0018】
前記バッテリ容量算出部は、装着される前記バッテリ装置に応じて前記補正係数を変更して現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算するようにしてもよい。
【0019】
前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置を流れる充放電電流の検出値の平均値とピーク値とから前記補正係数を動的に決定するようにしてもよい。
【0020】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、二次電池を有し、新品の状態における満充電時の容量の情報、充放電回数の情報、及び現在の満充電時の容量の算出に用いる補正係数を保持し、装着される電子機器に対して、前記新品の状態における満充電時の容量の情報、前記充放電回数の情報、及び前記補正係数を送信すると共に、内部を流れる電流量を積算した電流積算値の情報も送信する、バッテリパックが提供される。
【0021】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、装着されている、二次電池を有するバッテリ装置の現在の満充電時の容量を算出するバッテリ容量算出ステップを備え、前記バッテリ容量算出ステップは、前記バッテリ装置から、少なくとも、新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報及び該バッテリの充放電回数の情報を取得し、前記バッテリ装置の現在の満充電時の容量の算出の際に用いる補正係数を保持し、新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報、前記バッテリの充放電回数の情報及び前記補正係数を用いて、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算する、バッテリパックの容量算出方法が提供される。
【発明の効果】
【0022】
以上説明したように本発明によれば、現在のバッテリの満充電時の容量の値に正確に補正することが可能な、新規かつ改良された電子機器、バッテリパック及びバッテリパックの容量算出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10の構成例を示す説明図である。
【図2】レンズ交換式カメラ本体100に表示される情報の例を示す説明図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10を構成する各装置の機能構成を示す説明図である。
【図4】本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信処理を実行する構成
【図5】レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信タイミングチャートを示す説明図である。
【図6】レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間で伝達される通信データの内容の一例を示す説明図である。
【図7】本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10の動作を示す流れ図である。
【図8】本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10における、電流プロファイルと補正係数との関係を示す説明図である。
【図9】本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10における、電流プロファイルと補正係数との関係を示す説明図である。
【図10】本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10における、電流プロファイルと補正係数との関係を示す説明図である。
【図11】補正係数テーブルの一例を示す説明図である。
【図12】本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100による、現在のバッテリの100%容量の計算の際に用いる補正係数を動的に決定する処理を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【0025】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
<1.本発明の一実施形態>
[1−1.レンズ交換式カメラの外観例]
[1−2.レンズ交換式カメラ本体に表示される情報例]
[1−3.レンズ交換式カメラの各装置の機能構成]
[1−4.通信処理を実行する構成]
[1−5.レンズ交換式カメラの動作]
<2.まとめ>
【0026】
<1.本発明の一実施形態>
[1−1.レンズ交換式カメラの構成例]
まず、本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラの構成例について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10の構成例を示す説明図である。以下、図1を用いて本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10の構成例について説明する。
【0027】
図1に示したように、本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10は、レンズ交換式カメラ本体100と、バッテリパック200と、交換レンズ300と、を含んで構成される。
【0028】
レンズ交換式カメラ本体100は、本発明の電子機器の一例であり、内部にリチウムイオンバッテリのような二次電池を備えるバッテリパック200が挿入され、交換レンズ300が装着されている状態で使用される。レンズ交換式カメラ本体100は、挿入されているバッテリパック200から給電されて動作し、交換レンズ300は、バッテリパック200から給電を受けているレンズ交換式カメラ本体100から給電されて動作する。
【0029】
以上、図1を用いて本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10の構成例について説明した。次に、本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10の、レンズ交換式カメラ本体100に表示される情報の例について説明する。
【0030】
[1−2.レンズ交換式カメラ本体に表示される情報例]
図2は、本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10の、レンズ交換式カメラ本体100に表示される情報の例を示す説明図である。以下、図2を用いてレンズ交換式カメラ本体100に表示される情報の例について説明する。
【0031】
図2は、レンズ交換式カメラ本体100の液晶パネル107に、バッテリパック200の残り容量に関する情報が表示されている状態を示したものである。図2に示したものは、レンズ交換式カメラ本体100の液晶パネル107に、バッテリパック200の残り容量に関する情報として、セル欠け表示131、パーセント表示132、分表示133が表示されている。
【0032】
セル欠け表示131は、バッテリパック200が満充電状態の場合には「フル」表示(セルをすべて表示する)とし、バッテリパック200の残量が無い場合には「空」表示(セルをすべて表示しない)とするものである。バッテリパック200が満充電状態と残量無しの状態との間の状態は、セル欠け表示131は、その容量に応じて表示されるセルの数が変化する。
【0033】
パーセント表示132は、バッテリパック200が満充電状態の場合を100%とし、バッテリパック200の残量が無い場合を0%とし、それらの間の状態は、バッテリパック200の残り容量に応じて1%刻みで表示するものである。
【0034】
分表示133は、レンズ交換式カメラ10の残り使用可能時間を、分単位で表示するものである。レンズ交換式カメラ10のユーザは、液晶パネル107に表示されたセル欠け表示131、パーセント表示132、分表示133によって、バッテリパック200の充電状態や使用可能時間を把握することができる。
【0035】
以上、図2を用いてレンズ交換式カメラ本体100に表示される情報の例について説明した。次に、本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10を構成する各装置の機能構成について説明する。
【0036】
[1−3.レンズ交換式カメラの各装置の機能構成]
図3は、本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10を構成する各装置の機能構成を示す説明図である。以下、図3を用いて、本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10を構成する各装置の機能構成について説明する。
【0037】
図3に示したように、レンズ交換式カメラ本体100は、+端子101と、−端子102と、C端子103と、定電圧回路104と、マイクロコントローラ105と、シャッタボタン106と、液晶パネル107と、CCDイメージセンサ108と、メモリ109と、+端子110と、−端子111と、i端子112と、プルアップ抵抗R11と、を含んで構成される。
【0038】
また、図3に示したように、バッテリパック200は、+端子201と、−端子202と、C端子203と、セル204a、204bと、充電保護FET TR1と、放電保護FET TR2と、電流検出抵抗R21と、マイクロコントローラ205と、を含んで構成されている。
【0039】
そして、図3に示したように、交換レンズ300は、+端子301と、−端子302と、i端子303と、モータ304a、304bと、レンズ305と、絞り306と、を含んで構成される。
【0040】
+端子101及び−端子102は、バッテリパック200の+端子201及び−端子202と接続される端子である。バッテリパック200がレンズ交換式カメラ本体100に装着され、+端子101及び−端子102が、+端子201及び−端子202と接続されることでバッテリパック200から電力の供給を受けたり、バッテリパック200へ電力を供給したりすることができる。
【0041】
C端子103は、バッテリパック200のC端子203と接続される端子である。レンズ交換式カメラ本体100のC端子103と、バッテリパック200のC端子203とが接続されることで、レンズ交換式カメラ本体100は、バッテリパック200との間で通信を行うことができる。
【0042】
定電圧回路104は、バッテリパック200や、外部の電源から供給される電力を一定の電圧にしてマイクロコントローラ105に供給するものである。また、定電圧回路104は、バッテリパック200から供給される電力を一定の電圧にして、交換レンズ300へ供給する機能も有する。
【0043】
マイクロコントローラ105は、定電圧回路104から電力の供給を受けて動作することで、レンズ交換式カメラ本体100や、バッテリパック200、交換レンズ300の動作を制御するものである。
【0044】
マイクロコントローラ105は、入出力ポート114、115、119及び入力ポート120を備え、また、バス116、117、118と接続されている。
【0045】
シャッタボタン106は、画像の撮影のためのボタンであり、ユーザによってシャッタボタン106が押下されると、マイクロコントローラ105は入出力ポート114,115によってシャッタボタン106の押下を検出することが出きる。マイクロコントローラ105は、シャッタボタン106の押下の検出により、所定の撮像動作を実行する。
【0046】
液晶パネル107は、撮影画像や各種情報が表示されるものである。例えば、マイクロコントローラ105は、入出力ポート114,115によって、シャッタボタン106が押されたことを検出すると、CCDイメージセンサ108のデータをバス116により取得し、取得したデータを、バス117を介してメモリ109に記録する。その後、マイクロコントローラ105は、バス117を介してメモリ109から、撮影されたデータを読みだして、バス118を介して液晶パネル107への表示を行う。
【0047】
また例えば、マイクロコントローラ105が、C端子103によるバッテリパック200との通信によって、入出力ポート119でバッテリパック200電圧、電流、電流積算値を取得すると、マイクロコントローラ105は、バッテリパック200のバッテリ残量を計算し、液晶パネル107への表示を行う。
【0048】
CCDイメージセンサ108は、撮像された被写体の画像データを得るものであり、CCDイメージセンサ108は、画像データをマイクロコントローラ105へ供給する。マイクロコントローラ105は、CCDイメージセンサ108から供給を受けた画像データをメモリ109に記録したり、液晶パネル107に表示したりする。
【0049】
メモリ109は、撮像された被写体の画像データが記録される記録媒体である。メモリ109に記録された画像データは、ユーザ操作に基づいて液晶パネル107に表示される。
【0050】
+端子110及び−端子111は、交換レンズ300の+端子301及び−端子302と接続される端子である。また、i端子112は、交換レンズ300のi端子303と接続される端子である。
【0051】
交換レンズ300がレンズ交換式カメラ本体100に装着されると、レンズ交換式カメラ本体100の+端子110、−端子111と、交換レンズ300の+端子301、−端子302とが接続されて、レンズ交換式カメラ本体100から交換レンズ300に給電が行われる。
【0052】
同時に、交換レンズ300がレンズ交換式カメラ本体100に装着されると、レンズ交換式カメラ本体100のi端子112と、交換レンズ300のi端子303とが接続される。レンズ交換式カメラ本体100のi端子112と、交換レンズ300のi端子303とが接続されることで、レンズ交換式カメラ本体100は交換レンズ300の装着検出ができる。
【0053】
レンズ交換式カメラ本体100に交換レンズ300が装着されていないときは、マイクロコントローラ105の入力ポート120はプルアップ抵抗R11によりHighになっている。
【0054】
交換レンズ300のi端子303は−端子302に繋がっているので、レンズ交換式カメラ本体100に交換レンズ300が装着されると、レンズ交換式カメラ本体100のi端子112と交換レンズ300のi端子303が接続されるので、マイクロコントローラ105の入力ポート120はLowになる。
【0055】
従って、マイクロコントローラ105は、入力ポート120がHighであれば交換レンズ300は装着されていないと判断でき、入力ポート120がLowであれば交換レンズ300は装着されている、と判断できる。
【0056】
+端子201及び−端子202は、レンズ交換式カメラ本体100の+端子101及び−端子102と接続される端子である。バッテリパック200がレンズ交換式カメラ本体100に装着され、+端子101及び−端子102が、+端子201及び−端子202と接続されることで、バッテリパック200は、レンズ交換式カメラ本体100へ電力を供給したり、レンズ交換式カメラ本体100から電力の供給を受けたりすることができる。
【0057】
C端子203は、レンズ交換式カメラ本体100のC端子103と接続される端子である。レンズ交換式カメラ本体100のC端子103と、バッテリパック200のC端子203とが接続されることで、バッテリパック200は、レンズ交換式カメラ本体100との間で通信を行うことができる。
【0058】
セル204a、204bは、レンズ交換式カメラ本体100に供給する電力を蓄えるものである。セル204a、204bに蓄えられている電力は、バッテリパック200がレンズ交換式カメラ本体100に装着され、+端子101及び−端子102が、+端子201及び−端子202と接続されることで、レンズ交換式カメラ本体100に供給される。
【0059】
なお、本実施形態では、2つのセルが直列に接続されている構成を図示しているが、セルの接続形態はかかる例に限定されないことは言うまでもない。
【0060】
マイクロコントローラ205は、セル204a、204bの電圧やセル204a、204bに流れる電流を測定したり、セル204a、204bに関する情報をレンズ交換式カメラ本体100に送信したりする。マイクロコントローラ205は、バッテリパック200の放電時は、セル204a、204bから供給される電力で、バッテリパック200の充電時は、+端子201および−端子202から供給される電力で動作する。
【0061】
マイクロコントローラ205は、ADポート206、207を有しており、セル204a、204bの電圧を測定することができる。また、マイクロコントローラ205は、ADポート208、209を有しており、電流検出抵抗R21の両端の電圧を測定することが可能である。マイクロコントローラ205は、電流検出抵抗R21の抵抗値を既知の値として内蔵メモリ(図示せず)に保存しているので、電圧値を抵抗値で割ることで、バッテリパック200から放電またはバッテリパック200に充電される電流を計算できる。
【0062】
マイクロコントローラ205は、上記の方法で測定された電圧および電流が異常な場合には、出力ポート210により充電保護FET TR1、または出力ポート211により放電保護FET TR2をOFFすることにより、セル204a、204bと、バッテリパック200に接続されるレンズ交換式カメラ本体100を保護する。
【0063】
また、マイクロコントローラ205は、新品状態のバッテリパック200における100%容量をメモリ(図示せず)に保存している。マイクロコントローラ205は、上記の方法で測定された電流を一定時間ごとに積算することで、セル204a、204bに現在溜まっている電流積算値の合計を計算し、メモリ(図示せず)に保存している。
【0064】
マイクロコントローラ205は、上記の方法で測定された電流を一定時間ごとに充電方向に流れたときのみ積算することで、セル204a、204bに現在充電された電流積算値の合計を計算し、(充放電回数=充電された電流積算値/新品状態のバッテリパック200における100%容量)で充放電回数を計算し、メモリ(図示せず)に保存している。
【0065】
マイクロコントローラ205は、入出力ポート212を介して、上記方法で得られた、新品状態のバッテリパック200における100%容量、充放電回数、電流積算値を通信により出力することができる。入出力ポート212は、C端子203に繋がっており、バッテリパック200の外部(レンズ交換式カメラ本体100)と通信できるようになっている。
【0066】
+端子301及び−端子302は、レンズ交換式カメラ本体100の+端子110及び−端子111と接続される端子である。また、i端子303は、レンズ交換式カメラ本体100のi端子112と接続される端子である。
【0067】
モータ304aは、レンズ305を駆動させるモータである。また、モータ304bは、絞り306を駆動させるモータである。モータ304aがレンズ305を動かすことでフォーカスやズームが調整され、モータ304bが絞り306を動かすことで、露出が調整される。モータ304a、304bは、+端子301及び−端子302から供給される電力で動作することになる。
【0068】
以上、図3を用いて本発明の一実施形態に係るレンズ交換式カメラ10を構成する各装置の機能構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信処理を実行する構成について説明する。
【0069】
[1−4.通信処理を実行する構成]
図4は、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信処理を実行する構成を示す説明図である。以下、図4を用いて、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信処理を実行する構成について説明する。
【0070】
図4に示したように、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、入出力ポート141と、GND142と、CPU143と、入力バッファ144と、出力バッファ145と、プルアップ抵抗R12と、出力FET TR11と、プルアップダイオードD11と、を含んで構成される。
【0071】
一方、図5に示したように、バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、入出力ポート221と、GND222と、CPU223と、入力バッファ224と、出力バッファ225と、プルアップ抵抗R22と、出力FET TR21と、プルアップダイオードD21と、を含んで構成される。
【0072】
バッテリパック200のマイクロコントローラ205のGND222は、バッテリパック200の−端子202、レンズ交換式カメラ本体100の−端子102を介して、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105のGND142と接続されている。
【0073】
バッテリパック200のマイクロコントローラ205の入出力ポート221は、バッテリパック200のC端子203、レンズ交換式カメラ本体100のC端子103を介して、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105の入出力ポート141と接続されている。
【0074】
バッテリパック200のマイクロコントローラ205が、バッテリパック200のC端子203にLowを出力したい場合は、マイクロコントローラ205は、出力バッファ225でHighを出力する。すると、出力FET TR21がONして、入出力ポート221はLowになり、C端子203がLowになる。
【0075】
一方、バッテリパック200のマイクロコントローラ205が、バッテリパック200のC端子203にHighを出力したい場合は、マイクロコントローラ205は、出力バッファ225でLowを出力する。すると、出力FET TR21がOFFして、入出力ポート221はプルアップ抵抗r22及びプルアップダイオードD21によりHighになり、C端子203がHighになる。
【0076】
バッテリパック200のマイクロコントローラ205が、バッテリパック200のC端子203がHighであるかLowであるかを知りたい場合は、入力バッファ224を介して知ることができる。
【0077】
レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105が、レンズ交換式カメラ本体100のC端子103にLowを出力したい場合は、マイクロコントローラ105は、出力バッファ145でHighを出力する。すると、出力FET TR11がONして、入出力ポート141はLowになり、C端子103がLowになる。
【0078】
一方、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105が、レンズ交換式カメラ本体100のC端子103にHighを出力したい場合は、マイクロコントローラ105は、出力バッファ145でLowを出力する。すると、出力FET TR11がOFFして、入出力ポート141はプルアップ抵抗R12及びプルアップダイオードD11によりHighになり、C端子103がHighになる。
【0079】
レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105が、レンズ交換式カメラ本体100のC端子103がHighであるかLowであるかを知りたい場合は、入力バッファ144を介して知ることができる。
【0080】
図5は、レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信タイミングチャートを示す説明図である。
【0081】
レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間で通信が行われる前は、バッテリパック200の出力FET TR21と、レンズ交換式カメラ本体100の出力FET TR11とがいずれもOFFになっており、通信ラインはHighとなっている(符号151)。
【0082】
通信開始時には、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、出力FET TR11を、通信データ1ビット相当分の時間だけONにして、通信ラインをLowにする(符号152)。レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105及びバッテリパック200のマイクロコントローラ205は、この通信データ1ビット相当分のLow区間を基に、通信のタイミングの同期をとる。
【0083】
次に、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、コマンド8ビットを送信する(符号153)。レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、High出力のビットでは出力FET TR11をOFFし、Low出力のビットでは出力FET TR12をONする。
【0084】
バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、入力バッファ224を介して、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105から送られてくるHigh/Lowの出力を受信する。
【0085】
次に、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、ストップビット2ビットを送信する(符号154)。バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、ストップビット2ビットで、通信終了を確認する。
【0086】
次に、再びレンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、出力FET TR11を、通信データ1ビット相当分の時間だけONにして、通信ラインをLowにする(符号155)。
【0087】
次に、バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、レスポンス8ビットを送信する(符号156)。バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、High出力のビットでは、出力FET TR21をOFFし、Low出力のビットでは出力FET TR21をONする。
【0088】
レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、入力バッファ144を介してHigh/Lowを受信する。
【0089】
次に、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、ストップビット2ビットを送信する(符号157)。バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、ストップビット2ビットで、通信終了を確認する。
【0090】
上記の一連の流れによって、レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の1回の通信が完了する。
【0091】
図6は、レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間で伝達される通信データの内容の一例を示す説明図である。
【0092】
レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105が、コマンド(符号153)として「0x01」(符号181)を送信すると、バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、レスポンス(符号156)として新品バッテリの100%容量(符号182)を送信する。
【0093】
レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105が、コマンド(符号153)として「0x02」(符号183)を送信すると、バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、レスポンス(符号156)として充放電回数(符号184)を送信する。
【0094】
レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105が、コマンド(符号153)として「0x03」(符号185)を送信すると、バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、レスポンス(符号156)として電流積算値(符号186)を送信する。
【0095】
もちろん、図6に示したコマンド及びレスポンスは一例であり、本発明においてはかかる例に限定されないことは言うまでもない。また、図5に示した各データのビット数についても、本発明においてはかかる例に限定されないことは言うまでもない。
【0096】
以上、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信処理を実行する構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10の動作について説明する。
【0097】
[1−5.レンズ交換式カメラの動作]
図7は、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10の動作を示す流れ図である。以下、図7を用いて本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10の動作について説明する。
【0098】
レンズ交換式カメラ10のユーザによって、レンズ交換式カメラ10のレンズ交換式カメラ本体100の電源がオンされると、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105が、バッテリパック200のバッテリ残量をパーセント表示する処理を実行する。
【0099】
まず、レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信により、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、バッテリパック200のマイクロコントローラ205から、新品バッテリの100%容量の情報を取得する(ステップS101)。
【0100】
さらに、レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信により、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、バッテリパック200のマイクロコントローラ205から、バッテリパック200の充放電回数の情報を取得する(ステップS102)。
【0101】
そして、レンズ交換式カメラ本体100とバッテリパック200との間の通信により、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、バッテリパック200のマイクロコントローラ205から、バッテリパック200の電流積算値の情報を取得する(ステップS103)。
【0102】
一般にリチウムイオンバッテリなどのバッテリは、充放電を繰り返すとセルの内部抵抗が増加することが知られており、これは「劣化」と呼ばれている。バッテリが劣化すると新品のバッテリに比べて、満充電時にセルに蓄えることができる使用可能な電流積算値が少なくなる。
【0103】
従って、新品バッテリの100%容量の情報、バッテリパック200の充放電回数の情報及びバッテリパック200の電流積算値の情報を取得したマイクロコントローラ105は、バッテリの残量を液晶パネル107に表示するために、充放電回数によって100%と表示する電流積算値の補正を行う。
【0104】
マイクロコントローラ105は、電流積算値を以下の式によって補正することでバッテリパック200のバッテリ残量を計算し(ステップS104)、計算したバッテリ残量を液晶パネル107にパーセント表示する(ステップS105)。
F=F0×(1−K×N/100)
F :現在のバッテリの100%容量[Ah]
F0:新品バッテリの100%容量[Ah]
K :補正係数[%/回]
N :充放電回数[回]
P=(S/F)×100
P :バッテリ残量「%」[%]
S :電流積算値[Ah]
F :現在のバッテリの100%容量[Ah]
【0105】
なお、上記数式において、補正係数Kは、レンズ交換式カメラ本体100の出荷時にマイクロコントローラ105に保存される固定値である。
【0106】
次に、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105は、ユーザによってレンズ交換式カメラ本体100の電源がオフにされたかどうかを定期的に判断する(ステップS106)。レンズ交換式カメラ本体100の電源がオフにされていなければ、上記ステップS103に戻って、マイクロコントローラ105は、バッテリパック200のマイクロコントローラ205から、バッテリパック200の電流積算値の情報を取得する。一方、レンズ交換式カメラ本体100の電源がオフにされていれば、そのまま処理を終了する。
【0107】
図8〜図10は、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10における、電流プロファイルと補正係数との関係を示す説明図である。
【0108】
上述した補正係数K([%/回])は、レンズ交換式カメラ10のレンズ交換式カメラ本体100や、レンズ交換式カメラ本体100に装着される交換レンズ300が、どのように電流を使用するかによって決まる。
【0109】
一般にリチウムイオンバッテリなどのバッテリの場合、補正係数K([%/回])は、消費電力が大きいほど大きくなることが知られている。例えば、図8に示したように、1Aの電流が定常的に流れた場合は、補正係数KはK=0.1[%/回]となる。また例えば、図9に示したように、2Aの電流が定常的に流れた場合は、補正係数KはK=0.2[%/回]となる。
【0110】
また、一般にリチウムイオンバッテリなどのバッテリの場合、補正係数K([%/回])は、平均電流が同じであっても、定常的に電流が流れる場合より、間欠的に電流が流れる場合のほうが大きいことが知られている。
【0111】
例えば、図9に示したように、2Aの電流が定常的に流れた場合は、補正係数KはK=0.2[%/回]となるが、例えば図10に示したように、1Aの電流が1秒間、3Aの電流が1秒間、交互に流れるような場合は、補正係数KはK=0.25[%/回]となる。
【0112】
どのように電流を使うかは、製品の仕様に依存することが多い。すなわち、レンズ交換式カメラ10が動画を撮影するカメラである場合は、図8や図9のように定常的に電流が流れることが多く、レンズ交換式カメラ10が静止画を撮影するカメラである場合は、図10のように間欠的に電流が流れることが多い。
【0113】
このようなことを考慮して、「K:補正係数[%/回]」は、レンズ交換式カメラ100の製品出荷時に決定され、マイクロコントローラ105に保存される。マイクロコントローラ105に保存された補正係数Kは、上記ステップS104におけるバッテリ残量の計算時に使用される。
【0114】
図11は、補正係数テーブルの一例を示す説明図である。一般にリチウムイオンバッテリなどのバッテリの場合、補正係数K[%/回]は、上述の説明のとおり、電流の流れ方によって変わることが知られている。
【0115】
電流の流れ方は、平均電流とピーク電流の組み合わせによって定義することができ、平均電流とピーク電流が分かれば「K:補正係数[%/回]」を決めることができる。
【0116】
そこで、まずバッテリパック200を出荷する前に、バッテリパック200から、平均電流とピーク電流を変化させたさまざまなパターンの放電を繰り返し、バッテリがどの程度劣化するかを測定し、図11のような補正係数テーブルを作っておく。
【0117】
次に、レンズ交換式カメラ本体100の出荷前に、レンズ交換式カメラ本体100を使用する時の平均電流とピーク電流を測定し、あらかじめ作成した補正係数テーブルの中の該当場所の補正係数K[%/回]を、マイクロコントローラ105に保存して出荷する。
【0118】
これにより、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100は、決定された補正係数Kを用いて、現在のバッテリの100%容量を計算することができる。そして、現在のバッテリの100%容量を計算することで、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100は、より正確なバッテリ残量を提示することが可能になる。
【0119】
一般にリチウムイオンバッテリなどのバッテリの場合、劣化の度合いは、バッテリのセルの素材などにも依存することが知られている。そこで、バッテリパック200のマイクロコントローラ205にも、上記補正係数Kとは別の、無次元の補正係数Jを用意して、バッテリパック200の製造時に保存しておく。そして、補正係数Jは、マイクロコントローラ105と、マイクロコントローラ205との間の通信によりマイクロコントローラ105が取得し、現在のバッテリの100%容量の計算に用いても良い。その際の、現在のバッテリの100%容量は以下のように計算される。
F=F0×(1−J×K×N/100)
F :現在のバッテリの100%容量[Ah]
F0:新品バッテリの100%容量[Ah]
K :補正係数[%/回]
J :補正係数(無次元)
N :充放電回数[回]
【0120】
上記数式により、現在のバッテリパック200の100%容量[Ah]を計算することで、より正確なバッテリ残量のパーセント表示が可能になる。
【0121】
なお、この補正係数Kや補正係数Jは、出荷時に一つの値に決定されていてもよく、現在のバッテリの100%容量の計算の際に動的に決定されるようにしても良い。ユーザのレンズ交換式カメラ10の使い方(動画中心に撮影するユーザか、静止画中心に撮影するユーザか、どのようなレンズを使用するユーザか)によって適した補正係数を用いることで、より正確なバッテリ残量の表示が可能になる。以下、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100が、現在のバッテリの100%容量の計算の際に補正係数Kを動的に決定する処理について説明する。
【0122】
図12は、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ本体100による、現在のバッテリの100%容量の計算の際に用いる補正係数を動的に決定する処理を示す流れ図である。
【0123】
レンズ交換式カメラ10のユーザによって、レンズ交換式カメラ10のレンズ交換式カメラ本体100の電源がオンされると、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105が、現在のバッテリの100%容量の計算の際に用いる補正係数を動的に決定する処理を実行する。なお、マイクロコントローラ105は、図11に示した補正係数テーブルのすべてまたは一部が保存されているものとする。
【0124】
バッテリパック200のマイクロコントローラ205は、電流検出抵抗R21の抵抗値を、既知の値として保持することができる。従って、バッテリパック200から放電または充電される電流は、電圧値を抵抗値で割ることで計算できる。従って、マイクロコントローラ205は、バッテリパック200から放電または充電される電流値を計算し、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105へ送信する。マイクロコントローラ105は、バッテリパック200から送信される電流値を取得し(ステップS111)、取得した電流値をマイクロコントローラ105の内部に一時的に保存する(ステップS112)。
【0125】
マイクロコントローラ105は、バッテリパック200から送信される電流値を取得して保存すると、続いて、バッテリパック200から送信される電流値の取得回数が規定の回数以上になったかどうかを判断する(ステップS113)。
【0126】
上記ステップS113の判断の結果、電流値の取得回数が規定の回数未満であれば、上記ステップS111に戻り、マイクロコントローラ105はバッテリパック200からの電流値の取得を継続する。一方、上記ステップS113の判断の結果、電流値の取得回数が規定の回数以上であれば、マイクロコントローラ105は、保存した電流値の情報から、平均電流の計算(ステップS114)及びピーク電流の計算(ステップS115)を行う。
【0127】
上記ステップS114及びステップS115で、マイクロコントローラ105が、バッテリパック200を流れる電流の平均電流及びピーク電流を計算すると、マイクロコントローラ105は、その平均電流及びピーク電流の値を用いて、図11に示した補正係数テーブルから補正係数を選択する(ステップS116)。例えば、平均電流が1Aで、ピーク電流が3Aであれば、マイクロコントローラ105は補正係数の値として「0.17」を選択する。
【0128】
このように、バッテリパック200を流れる電流の平均電流及びピーク電流を計算し、平均電流及びピーク電流に基づいて補正係数を決定することで、ユーザのレンズ交換式カメラ10の使い方(動画中心に撮影するユーザか、静止画中心に撮影するユーザか、どのようなレンズを使用するユーザか、等)に応じた補正係数による、現在のバッテリの100%容量を算出することができる。そして、機種ごとに固定された補正係数を使う場合に比べて、よりお正確なバッテリ残量の表示が可能になる。
【0129】
なお、容量の違い等によるバッテリパックのタイプ別に異なる補正係数テーブルを設け、レンズ交換式カメラ本体100に装着されるバッテリパック200のタイプに応じて補正係数テーブルを動的に決定してもよい。その際には、マイクロコントローラ105は、バッテリパックのタイプ別に異なる補正係数テーブルの情報を保存しておくと共に、図12に示した流れ図において、電源オンの後に、マイクロコントローラ105がバッテリパック200から、バッテリタイプの情報を取得するようにしてもよい。また、補正係数テーブルは、バッテリパックのタイプ別に異なるものを保存する以外に、1つの補正係数テーブルの値に所定値を乗じたものを、別のバッテリパックのタイプにおける補正係数としてもよい。
【0130】
<2.まとめ>
以上説明したように本発明の一実施形態によれば、新品状態におけるバッテリパック200の100%容量と、バッテリパック200の充放電回数と、バッテリパック200の電流積算値とを用いて、現在のバッテリの100%容量を計算する。現在のバッテリの100%容量の計算に際しては、バッテリパック200固有の補正係数を用いて、現在のバッテリの100%容量が計算される。
【0131】
これにより、電流の大きさや電流の流れ方が異なっていても、この電流の大きさや電流の流れ方の違いを反映できる補正係数を用いて、現在のバッテリの100%容量を計算することで、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10は、より正確なバッテリ残量を計算し、そのバッテリ残量を表示することができる。また、機器によって、電流の大きさや電流の流れ方が大きく異なっていても、本発明の一実施形態にかかるレンズ交換式カメラ10は、残量の計算に他のバッテリを用意すること無く、バッテリ残量を計算し、そのバッテリ残量を表示することができる。
【0132】
また、従来は、バッテリパック200においてもバッテリの100%容量の補正を行っていたが、このバッテリパック200での補正と組み合わせることで、バッテリのセルの特性と、機器の電流の大きさや電流の流れ方とを考慮してバッテリの100%容量の補正が可能になるので、より正確なバッテリ残量の計算及び表示が可能となる。
【0133】
また、バッテリパック200を流れる電流を実測し、実測結果に基づいた補正係数を選択することで、同じ機種でも、使い方が違うユーザ毎にバッテリの100%容量の補正が可能となり、より正確なバッテリ残量の計算及び表示が可能となる。
【0134】
なお、上記の実施形態で説明した一連の処理は、専用のハードウエアによって実行させても良いが、ソフトウエア(アプリケーション)により実行させても良い。一連の処理をソフトウエアに行わせる場合には、汎用又は専用のコンピュータにコンピュータプログラムを実行させることにより、上記の一連の処理を実現することができる。
【0135】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【0136】
例えば、上記実施形態では、電流積算値の情報はバッテリパック200からレンズ交換式カメラ本体に送信するようにしていたが、本発明はかかる例に限定されない。すなわち、電流積算値の情報は、バッテリパック200が計測した電流値の情報を、レンズ交換式カメラ本体100のマイクロコントローラ105がバッテリパック200から逐次受信し、マイクロコントローラ105で計算するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0137】
10 レンズ交換式カメラ
100 レンズ交換式カメラ本体
101 +端子
102 −端子
103 C端子
104 定電圧回路
105 マイクロコントローラ
106 シャッタボタン
107 液晶パネル
108 CCDイメージセンサ
109 メモリ
110 +端子
111 −端子
112 i端子
200 バッテリパック
201 +端子
202 −端子
203 C端子
204a、204b セル
205 マイクロコントローラ
300 交換レンズ
301 +端子
302 −端子
303 i端子
304a、304b モータ
305 レンズ
306 絞り
【特許請求の範囲】
【請求項1】
現在装着されている、二次電池を有するバッテリ装置の現在の満充電時の容量を算出するバッテリ容量算出部を備え、
前記バッテリ容量算出部は、
前記バッテリ装置から、少なくとも、新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報及び該バッテリの充放電回数の情報を取得し、
前記バッテリ装置の現在の満充電時の容量の算出の際に用いる補正係数を保持し、
新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報、前記バッテリの充放電回数の情報及び前記補正係数を用いて、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算する、電子機器。
【請求項2】
前記バッテリ容量算出部は、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を、以下の数式で算出する、請求項1に記載の電子機器。
現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量=新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量×(1−補正係数×充放電回数)
【請求項3】
前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置を流れる充放電電流の検出値を積算した電流積算値を取得し、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量と前記電流積算値とを用いて前記バッテリ装置のバッテリ残量の比率を算出する、請求項1に記載の電子機器。
【請求項4】
情報を表示する表示部をさらに備え、
前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置のバッテリ残量の比率を前記表示部に表示させる、請求項3に記載の電子機器。
【請求項5】
前記バッテリ容量算出部は、前記補正係数を前記バッテリ装置から取得する、請求項1に記載の電子機器。
【請求項6】
前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置から取得した補正係数及び前記バッテリ容量算出部で保持している補正係数を用いて現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算する、請求項5に記載の電子機器。
【請求項7】
前記バッテリ容量算出部は、複数の前記補正係数を予め保持し、
装着される前記バッテリ装置に応じて前記補正係数を選択して現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算する、請求項1に記載の電子機器。
【請求項8】
前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置を流れる充放電電流の検出値の平均値とピーク値とから前記補正係数を動的に決定する、請求項7に記載の電子機器。
【請求項9】
前記バッテリ容量算出部は、装着される前記バッテリ装置に応じて前記補正係数を変更して現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算する、請求項1に記載の電子機器。
【請求項10】
二次電池を有し、
新品の状態における満充電時の容量の情報、充放電回数の情報、及び現在の満充電時の容量の算出に用いる補正係数を保持し、
装着される電子機器に対して、前記新品の状態における満充電時の容量の情報、前記充放電回数の情報、及び前記補正係数を送信すると共に、内部を流れる電流量を積算した電流積算値の情報も送信する、バッテリパック。
【請求項11】
装着されている、二次電池を有するバッテリ装置の現在の満充電時の容量を算出するバッテリ容量算出ステップを備え、
前記バッテリ容量算出ステップは、
前記バッテリ装置から、少なくとも、新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報及び該バッテリの充放電回数の情報を取得し、
前記バッテリ装置の現在の満充電時の容量の算出の際に用いる補正係数を保持し、
新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報、前記バッテリの充放電回数の情報及び前記補正係数を用いて、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算する、バッテリパックの容量算出方法。
【請求項1】
現在装着されている、二次電池を有するバッテリ装置の現在の満充電時の容量を算出するバッテリ容量算出部を備え、
前記バッテリ容量算出部は、
前記バッテリ装置から、少なくとも、新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報及び該バッテリの充放電回数の情報を取得し、
前記バッテリ装置の現在の満充電時の容量の算出の際に用いる補正係数を保持し、
新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報、前記バッテリの充放電回数の情報及び前記補正係数を用いて、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算する、電子機器。
【請求項2】
前記バッテリ容量算出部は、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を、以下の数式で算出する、請求項1に記載の電子機器。
現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量=新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量×(1−補正係数×充放電回数)
【請求項3】
前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置を流れる充放電電流の検出値を積算した電流積算値を取得し、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量と前記電流積算値とを用いて前記バッテリ装置のバッテリ残量の比率を算出する、請求項1に記載の電子機器。
【請求項4】
情報を表示する表示部をさらに備え、
前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置のバッテリ残量の比率を前記表示部に表示させる、請求項3に記載の電子機器。
【請求項5】
前記バッテリ容量算出部は、前記補正係数を前記バッテリ装置から取得する、請求項1に記載の電子機器。
【請求項6】
前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置から取得した補正係数及び前記バッテリ容量算出部で保持している補正係数を用いて現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算する、請求項5に記載の電子機器。
【請求項7】
前記バッテリ容量算出部は、複数の前記補正係数を予め保持し、
装着される前記バッテリ装置に応じて前記補正係数を選択して現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算する、請求項1に記載の電子機器。
【請求項8】
前記バッテリ容量算出部は、前記バッテリ装置を流れる充放電電流の検出値の平均値とピーク値とから前記補正係数を動的に決定する、請求項7に記載の電子機器。
【請求項9】
前記バッテリ容量算出部は、装着される前記バッテリ装置に応じて前記補正係数を変更して現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算する、請求項1に記載の電子機器。
【請求項10】
二次電池を有し、
新品の状態における満充電時の容量の情報、充放電回数の情報、及び現在の満充電時の容量の算出に用いる補正係数を保持し、
装着される電子機器に対して、前記新品の状態における満充電時の容量の情報、前記充放電回数の情報、及び前記補正係数を送信すると共に、内部を流れる電流量を積算した電流積算値の情報も送信する、バッテリパック。
【請求項11】
装着されている、二次電池を有するバッテリ装置の現在の満充電時の容量を算出するバッテリ容量算出ステップを備え、
前記バッテリ容量算出ステップは、
前記バッテリ装置から、少なくとも、新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報及び該バッテリの充放電回数の情報を取得し、
前記バッテリ装置の現在の満充電時の容量の算出の際に用いる補正係数を保持し、
新品の状態における前記バッテリ装置の満充電時の容量の情報、前記バッテリの充放電回数の情報及び前記補正係数を用いて、現在の前記バッテリ装置の満充電時の容量を計算する、バッテリパックの容量算出方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【公開番号】特開2012−127744(P2012−127744A)
【公開日】平成24年7月5日(2012.7.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−278148(P2010−278148)
【出願日】平成22年12月14日(2010.12.14)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年7月5日(2012.7.5)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年12月14日(2010.12.14)
【出願人】(000002185)ソニー株式会社 (34,172)
【Fターム(参考)】
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