JPH0927346A - バッテリー・メール・ボックス内の情報を交換するためのシステムとその方法 - Google Patents

バッテリー・メール・ボックス内の情報を交換するためのシステムとその方法

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JPH0927346A
JPH0927346A JP8119989A JP11998996A JPH0927346A JP H0927346 A JPH0927346 A JP H0927346A JP 8119989 A JP8119989 A JP 8119989A JP 11998996 A JP11998996 A JP 11998996A JP H0927346 A JPH0927346 A JP H0927346A
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electronic device
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Gregory D Brink
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Carl E Benvegar
カール・イー・ベンベガー
Dennis E Ochs
デニス・イー・オークス
Jonathan N Andrews
ジョナサン・エヌ・アンドリュース
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Abstract

(57)【要約】 【課題】充電やメンテナンスを適切な時期に行える脱着
式充電池。 【解決手段】細動除去器等の電子装置80を動作させて
いるバッテリー30にその状態情報を記憶するメモリ4
0を設ける。バッテリー支援装置20がバッテリーのエ
ラー状態を発見すると、バッテリーのメモリ内に設けら
れたメール・ボックス50にエラー・データを入力す
る。他の電子装置あるいはバッテリー支援装置が(ある
いはこの電子装置自体が後で)このバッテリーと接続さ
れた時、メール・ボックス内のエラー・データを読むこ
とにより適切な処理を行なうことができる。また、バッ
テリーにIDを持たせているので、バッテリー、バッテ
リー支援装置、および電子装置が1対1で対応していな
い動作環境において有効である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエレクトロニクス回路の
分野に関する。より詳細には、本発明はバッテリー・メ
ールボックス内の情報を交換するためのシステムに関す
る。
【0002】
【従来の技術】電子装置にバッテリーで給電することが
できることは早くから知られている。トランジスタラジ
オ等の初期の電子装置はこのようなバッテリー給電式の
最初のものである。その後のバッテリー式の電子装置と
してはディクテーション・マシン、CDプレーヤー、ポー
タブル・コンピュータがあり、また歩行時用の心臓モニ
ターや細動除去器等の可搬医療装置等も出て来ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】初期の電子装置に知能
がなかったことは初期のバッテリーに知能がなかったこ
ととつりあいがとれていたといえるが、近年その状況は
変わって来ている。電子装置は近年急激に知的になり、
進歩し、複雑化してきているのに対して、バッテリーは
ごく最近までほとんど旧来のままにとどまっていた。す
なわち、蓄えられたエネルギーがなくなるまでその接点
の間に接続されたものならほとんど何にでも電力を供給
する、ケースに入った化学物質のもの言わぬかたまりに
過ぎなかった。使い捨てのバッテリーと充電式のバッテ
リーの2種類が利用可能になったことは1つの進歩では
あったが、充電が可能になってもこれはバッテリーが知
的になったといえるものではない。
【0004】トランジスタラジオ等の知的でない電子装
置の場合、それを知的でないバッテリーで給電してもさ
して問題はないが、コンピュータや医療用の装置のよう
な知的な電子装置の場合には、既知の電力量を既知の時
間だけ信頼性の高い方法で供給することのできるバッテ
リーの必要性が高くなる。このような知的な電子装置
を、注意も警告も与えず切れてしまうバッテリーに接続
すると、その電子装置自体の動作が中断してしまう。こ
のような中断によって引き起こされる問題は、ポータブ
ル・コンピュータのユーザーが小説の世界的傑作を書い
ているときに突然バッテリー切れになるというような、
不便であるとった程度から、心室細動を起こしている患
者を回復させようとしているときに可搬式細動除去器の
バッテリーが切れるといった致命的な場合まで様々であ
る。
【0005】この2年間に、いわゆる“知的な”バッテ
リーが開発され、上記の問題を部分的には解決してい
る。Intel/Duracell Smart Battery Specifications Ma
nualに説明されているもののようなかかる知的なバッテ
リーは、化学的性質の自己同定、充電制御、燃料の測
定、通信ポートといった特質を1つあるいは複数有する
バッテリーパックと定義される。これらの特質があれ
ば、知的な電子装置はバッテリーに問いかけ、それがど
のようなバッテリーであるか、どれだけの“燃料”すな
わち電力が残っているかを知ることができる。
【0006】知的なバッテリーは、予期せぬバッテリー
故障のために電子装置の動作が中断する可能性のいくつ
かを防止するのに有益な情報を与えるが、これらは単
に、予期せぬバッテリー故障のために電子装置の動作が
中断する可能性の一部に対処するに過ぎない。すなわ
ち、その設計と目的に沿って動作している知的なバッテ
リーは、どれだけの電力が残っているかについてかなり
信頼性の高い方法で電子装置に報知する。しかし、誤
用、漏洩、校正不良、または短絡や開路等の内部エラー
の場合のように、期待される態様で動作していない知的
なバッテリーは、それらのバッテリー自体について正確
な情報を与えるものと信頼することはできない。このよ
うな場合、バッテリーはそれが実際に切れるか切れかか
ったとき、数分あるいは数時間分の電力が残っていると
みなすことがありうる。知的バッテリーのこの問題点
は、予期せぬバッテリー切れが起こると不便であるとい
うに過ぎない電子装置においては許容可能であるかもし
れないが、予期せぬバッテリー切れによる細動除去器の
故障のために心室細動を起こしている患者を回復させら
れないという場合のように、電子装置によっては許容で
きない場合もある。
【0007】
【課題を解決するための手段】バッテリー、バッテリー
支援ユニット、および電子装置を有するシステムによっ
て、バッテリー支援ユニットと電子装置の間における、
バッテリーのメモリ内のメールボックスを介した情報の
交換を可能とする。バッテリーをバッテリー支援ユニッ
トに入れると、バッテリー支援ユニットがバッテリーの
エラー状態をテストする。バッテリー支援ユニットはバ
ッテリーのエラー状態を発見すると、バッテリーのメモ
リ内に設けられたメールボックスにエラー・データを送
出する。その後バッテリーがバッテリー支援ユニットか
ら取り出され、電子装置に入れられると、電子装置はメ
ールボックス内のエラー・データを読み、適当な処理を
行なうことができる。たとえば、電子装置はメールボッ
クスを読み、バッテリー支援ユニットによって入れられ
たエラー・データを発見する。このエラー・データの発
見に応じて、電子装置はユーザーにバッテリーのメンテ
ナンスを行なう必要があることを報知するインディケー
タ等のインディケータを起動する。ユーザーはバッテリ
ーの動作の信頼性が低下している可能性を知りながらバ
ッテリーを使用し続けることもでき、またバッテリーを
電子装置から取り出してバッテリー支援ユニットに入れ
てそのメンテナンスを行なうこともできる。バッテリー
のメンテナンスが選択されている場合、バッテリー支援
ユニットは所定数の充放電サイクルを実行することによ
ってバッテリーを再調整し、またバッテリーに対して追
加のテストを実行する。
【0008】
【発明の実施例】図1は、本発明の好ましい実施例にお
けるシステム10のバッテリー支援ユニット、バッテリ
ー、および電子装置のブロック図である。バッテリー支
援ユニット20は支援ユニット回路28と支援ユニット・ユ
ーザー・インターフェース60に接続された支援ユニット
・プロセッサ21を有する。支援ユニット・ユーザー・イ
ンターフェース60については後に図4を参照して詳細に
説明する。プロセッサ21は本発明の図6〜図7および図
8〜図10に示すフローチャートを実行するようにプログ
ラムされる。プロセッサ21は充電器論理演算装置22、テ
スト論理演算装置23、およびメンテナンス論理演算装置
24を含む。本実施例では、論理演算装置22-24の機能は
図6〜図7および図8〜図10のフローチャートを実行
するソフトウエアによって実行されるが、本発明の精神
と範囲に従えば、プロセッサ21あるいは1つあるいは複
数の他のハードウエア集積回路その他の装置のいずれか
で、これらの論理演算装置のうちの1つあるいは複数の
機能を実行するようなハードウエアを構成することもで
きる。本実施例では、バッテリー支援ユニット20は、細
動除去器のバッテリーの充電、テスト、およびメンテナ
ンスを行なうが、本発明の精神と範囲に従えば、他のバ
ッテリー支援ユニットを用いてこれらの機能やそれ以外
の機能を実行することもできる。
【0009】バッテリー30は、バッテリー蓄電池38とバ
ッテリー・メモリ40に接続された、バッテリー・プロセ
ッサ/回路31を含む。バッテリー・メモリ40にはメール
・ボックス50が含まれている。バッテリー・メモリ40と
メール・ボックス50についてはいずれも図2および図3
を参照して後に説明する。プロセッサ/回路31は本発明
の図12に示すフローチャートを実行するようにプログラ
ムされる。プロセッサ/回路31は通信論理演算装置32を
含む。本実施例では、論理演算装置32の機能は図12に示
すフローチャートを実行するソフトウエアによって機能
するが、本発明の精神と範囲に従えば、プロセッサ/回
路21か、または1つあるいは複数の他のハードウエア集
積回路やその他の装置のいずれかでこの論理演算装置の
機能を実行するようなハードウエアを構成することもで
きる。またバッテリー30にはサーミスタ35とバッテリー
ID抵抗器36が含まれる。サーミスタ35は後述する方法で
バッテリー30の温度を測定するのに用いられる。バッテ
リーID抵抗器36は、この抵抗器において測定される電圧
に基づいてバッテリー30の種類を同定するのに用いられ
る。本実施例では、バッテリー30は次に示す6つのデー
タ線を介してバッテリー支援ユニット20および電子装置
80と通信する。 1:グラウンド 2:V+ 3:V+ 4:通信線 5:ID抵抗器 6:サーミスタ
【0010】本実施例では、バッテリー蓄電池38は三洋
のNiCAD充電式電池であり、Benchmarq bq2010チップに
は構成要素31、32および40が含まれているが、バッテリ
ー30は本発明の精神と範囲によれば、他のメーカーによ
って異なる規格に従って製造された異なる種類のものと
することもできる。バッテリー30が蓄電池38とバッテリ
ー・メモリ40のみを含み、メモリ40に対してデータの読
み出しと書き込みを行なうことのできる代替実施例が考
案されている。本実施例では、バッテリー・メモリ40は
シリアルポート・プロトコル通信を有するEconoram RA
M、あるいは本発明に従ってフォーマットされたEEPROM
とすることができる。
【0011】電子装置80は、装置回路88および装置ユー
ザー・インターフェース90に接続された装置プロセッサ
81を含む。装置ユーザー・インターフェース90について
は後に図5を参照して詳細に説明する。プロセッサ81は
本発明の図11に示すフローチャートを実行するようにプ
ログラムされる。プロセッサ81は装置論理演算装置82
とバッテリー・モニター論理演算装置83を含む。本実
施例では、論理演算装置83の機能は図11のフローチャー
トを実行するソフトウエアによって実行されるが、本発
明の精神と範囲に従えば、プロセッサ81か、1つあるい
は複数の他のハードウエア集積回路やその他の装置のい
ずれかでこの論理演算装置の機能を実行するようなハー
ドウエアを構成することもできる。本実施例では、電子
装置80は細動除去器/心臓モニターであるが、本発明の
精神と範囲を逸脱することなく、ポータブル・コンピュ
ータ等の他の装置を使用してもよい。
【0012】後に詳述するように、図1に示す双方向を
指す矢印は本発明の好ましい実施例の動作を示す。バッ
テリー30をバッテリー支援ユニット20に入れるか、ある
いは他の態様でそれに接続されると、バッテリー支援ユ
ニット20はバッテリー30をテストしてエラー状態を調べ
る。バッテリー支援ユニット20は、バッテリー30のエラ
ー状態を発見すると、バッテリー・メモリ40内に設けら
れたメール・ボックス50にエラー・データ51を送出す
る。その後バッテリー20をバッテリー支援ユニット20か
ら取り出すか、あるいは他の態様で切り離し、電子装置
80に入れるか、あるいは他の態様でこれに接続すると、
電子装置80はメール・ボックス50内のエラー・データ51
を読んで適当な処理を行なうことができる。例えば、電
子装置80はメール・ボックス50を読み、バッテリー支援
ユニット20によって入力されたエラー・データ51を発見
する。エラー・データ51を発見すると、電子装置80は、
ユーザーに対してバッテリー20に対するメンテナンスが
必要である旨を知らせる装置ユーザー・インターフェー
ス90内のインディケータ91のようなインディケータを起
動する。ユーザーは、その動作の信頼性が低下している
可能性を知ったうえでバッテリー20を使用し続けること
もできるし、またそれを電子装置80から取り出してバッ
テリー支援ユニット20に挿入してメンテナンスを行なう
こともできる。バッテリーのメンテナンスを選択した場
合、バッテリー支援ユニット20は、バッテリー30を所定
の回数だけ充放電することによってバッテリー30を再調
整し、さらにバッテリー30に対して追加のテストを実行
する。
【0013】図2にはバッテリー・メモリ40をより詳細
に示す。メモリ40は多数のレジスタ41-1乃至41-12を含
む。これらのレジスタはバッテリー40に関する温度、利
用可能な電力、および充電回数といった状態情報を有す
る。本実施例では、メモリ40は、本発明を開示した時点
で一般に利用可能なBenchmarq 2010のデータ・シートに
従って構成することができる。
【0014】また、メモリ40はレジスタ50を含む。レジ
スタ50は図2には“BATID”あるいは“バッテリー識別
レジスタ”として示す。Benchmarq 2010のデータ・シー
トでは、このフィールドは次のように記述される。「読
み出し/書き込みBATIDレジスタ(アドレス=04h)はシ
ステムがバッテリー・パックの種類を判定するのに用い
ることができる。BATIDの内容はVccが2Vより大きい限り
保持される。BATIDの内容はbq2010には影響しない。こ
のレジスタにはデフォルト設定はない。
【0015】本実施例では、バッテリーID抵抗器36を用
いて上述したようなBATIDレジスタの機能を果たす。従
って、BATIDレジスタは上述したようには用いられず、
エラー情報等の情報のやりとりを行なうためのメール・
ボックス50として用いられる。メール・ボックス50の構
成を図3に示す。ビット0には“装置による故障認識”
エラーが割当てられている。電子装置80が後に詳述する
ようにバッテリー30のエラーを検出すると、メール・ボ
ックス50のビット0の位置に“1”を入れる。ビット1
には“支援ユニットによる故障認識”エラーが割当てら
れている。バッテリー支援ユニット20が後に詳述するよ
うにバッテリー30のエラーを検出すると、メール・ボッ
クス50のビット1の位置に“1”を入れる。ビット2に
は“バッテリー容量不正確”エラーが割当てられてい
る。バッテリー支援ユニット20が後に詳述するようにバ
ッテリー30のバッテリー容量が不正確であることを検出
すると、メール・ボックス50のビット2の位置に“1”
を入れる。ビット3には“テスト進行中”フラグが割当
てられている。このフラグは本発明では重要でないた
め、説明を省略する。
【0016】ビット4には“最終容量テスト不合格”エ
ラーが割当てられている。バッテリー支援ユニット20が
後に詳述するようにバッテリー30が容量テストで不合格
となったことを検出すると、メール・ボックス50のビッ
ト4の位置に“1”を入れる。ビット5には“任意容量
テスト不合格”エラーが割当てられている。バッテリー
支援ユニット20が後に詳述するようにバッテリー30がい
かなる容量テストも不合格になったことを検出すると、
メール・ボックス50のビット5の位置に“1”を入れ
る。
【0017】メール・ボックス50のビット6および7
は、当業者には周知の方法で他のビットの2の補数チェ
ックサムを設けることによって他のビットが正しいこと
を確認するのに用いられる。
【0018】図4には本実施例のバッテリー支援ユニッ
ト20のユーザー・インターフェース60を示す。ユーザー
・インターフェース60はメンテナンス部61と充電部65を
有する。メンテナンス部61はインディケータ62を含む。
本実施例では、インディケータ62はバッテリー支援ユニ
ット20が後に詳述するようにバッテリーのメンテナンス
が必要と判定したとき点灯あるいは他の態様で起動され
る。インディケータ62をユーザーが押すと、バッテリー
のメンテナンスが実行される。
【0019】図5には、本実施例の電子装置80のユーザ
ー・インターフェース90を示す。本実施例では、ユーザ
ー・インターフェース90は、インディケータ91と装置固
有の表示情報95を含む表示画面である。ユーザー・イン
ターフェース90の表示画面上に現われたインディケータ
91はユーザーにバッテリー30のメンテナンスを促す。本
発明の精神および範囲を逸脱することなく、インディケ
ータ91としてアイコン、スイッチ、制御パネル上のライ
ト等他の種類のインディケータを用いることができる。
【0020】図6および図7にはバッテリー支援ユニッ
ト20の充電動作のフローチャートを示す。以下に各ブロ
ックの内容を示す。 ブロック100:バッテリーが充電器に挿入されているか
どうかがチェックされる。 ブロック105:バッテリーが検出されると、メール・ボ
ックス50のアドレスを有するレジスタの内容の送出を要
求するコマンドをバッテリーに送ることによって、メー
ル・ボックス50の内容が読み出される。 ブロック110:メール・ボックス50に入っているデータ
がエラーの発生を示しているどうかがチェックされる。
【0021】本明細書では、“エラー”とは、バッテリ
ーにその将来の性能に影響を与える可能性のある故障が
検出されたことを示す事象の発生として定義される。正
常に機能している再充電可能なバッテリーがたまたま放
電され再充電を必要としている場合、本発明においては
これはそれ自体“故障”とはみなされない。エラーが検
出されると、通常、バッテリー50に対してメンテナンス
を行なわなければならない。エラーは、1つあるいは複
数のバッテリー支援ユニット、および1つあるいは複数
の電子装置によって検出し、メール・ボックス50内に表
示することができる。これは、バッテリー支援ユニット
と電子装置が1対1で対応していない動作環境において
望ましい機能である。このような環境としては、消防署
がある。消防署では、たとえば4個のバッテリー支援ユ
ニット、10個の電子装置、および互換性のある30個
のバッテリーがあるといった場合が考えられる。この環
境では、どのバッテリー支援ユニットも、他のバッテリ
ー支援ユニットがある特定のバッテリーのエラーを検出
していたかどうかを知ることが望ましい。同様に、どの
電子装置も、他の電子装置がある特定のバッテリーのエ
ラーを検出していたかどうかを知ることが望ましい。
【0022】ブロック110:ビット0、1、2、または
4が、あるいはメール・ボックス50が“1”であるかど
うかがチェックされる。 ブロック115:ブロック110で上記のビットのいずれかが
“1”と判定されると、支援ユニット・ユーザー・イン
ターフェース60内のインディケータが起動される。(ビ
ット位置5の“1”すなわち“任意容量テスト不合格”
は実際には情報であって、それ自体エラーとはみなされ
ない。) 本実施例では、この動作によってスイッチが点灯し、ユ
ーザーがこのスイッチを押すとバッテリーのメンテナン
スが開始される。本実施例では、メンテナンスは自動的
には開始されず、ユーザーによって開始される。これ
は、バッテリーのメンテナンス(図8乃至図10により
詳細に示す)は数時間に及ぶことも多い、時間のかかる
処理であり、またインディケータ62が最初に点灯した時
が、バッテリーのメンテナンスの実行に適していない場
合があるためである。しかし、インディケータ62が点灯
することによってユーザーはバッテリーの動作の信頼性
が低下している可能性があり、すぐにメンテナンスを行
なう必要があることがわかる。逆に、インディケータ62
が点灯していなければ、ユーザーにはメンテナンスの必
要のないことがわかり、これによって必要以上に頻繁に
実行するとバッテリー寿命を縮めることになる、不必要
で時間のかかる処理を行なわずに済む。
【0023】ブロック110でエラーが検出されると自動
的にメンテナンスが行なわれる代替実施例が考案されて
いる。この実施例では、ブロック115は自動的にメンテ
ナンスを選択するブロック115’に置き換えられる(図
示せず)。この実施例では、図6のフローチャートはブ
ロック115’の実行後に終了する。
【0024】ブロック120:充電動作が開始される。本
実施例では、バッテリー30の充電は、バッテリー30がバ
ッテリー支援ユニット20に挿入されるか他の態様でこれ
に接続されたとき自動的に開始される。ブロック120に
示す充電動作は、短期間のゆっくりした細流充電から始
まり、続いてバッテリーが完全に充電されるまで通常の
“高速”充電が行なわれる。この充電動作中、ブロック
150〜199が実行され、充電動作中に発生しうる様々な状
態が調べられる。 ブロック150:充電が完了する前にバッテリーが取り出
されたかどうかがチェックされる。取り出されていれ
ば、制御フローはブロック100に戻り、バッテリーの再
挿入をチェックする。 ブロック160(図7):ブロック150でバッテリーが取り
出されていなければ、充電動作中に発生した支援ユニッ
ト検出エラーをチェックする。
【0025】ブロック160によって検出されるエラーの
例としては、“バッテリーの温度が高すぎる”、“バッ
テリーの温度が低すぎる”、“バッテリー電圧が低すぎ
る”、“バッテリー電圧が高すぎる”、“バッテリー充
電時間切れ(充電に時間がかかり過ぎる)”等がある。
バッテリー支援ユニット20は、サーミスタ35の電圧を測
定し、この電圧を周知の方法で温度に変換することによ
って、温度エラーが発生したがどうかを判定する。バッ
テリー支援ユニット20は、支援ユニット回路28の一部を
用いてバッテリー30の電圧を測定することによって、電
圧エラーが発生したかどうかを判定する。バッテリー支
援ユニット20は、プロセッサ21内のタイマーあるいは支
援ユニット回路28を用いて経過した充電時間を追跡する
ことによって、時間切れエラーが発生したかどうかを判
定する。
【0026】ブロック162:ブロック160でエラーが検出
されると、メール・ボックス50に支援ユニット認識エラ
ーを書き込む。これはメール・ボックス50から読み出さ
れたワードのビット1に“1”を入れ、それに応じてチ
ェックサム・ビット6および7を調整し、このワードを
バッテリー30にメール・ボックス50へのデータ書き込み
要求として送り返すことによって行なわれる。 ブロック164:メンテナンス要求インディケータ62が点
灯される。 ブロック166:不合格インディケータ64(図4)が起動
される。 ブロック199:プログラムの終了。
【0027】ブロック170:ブロック160でエラーが検出
されなければ、メンテナンスの要求があったかどうかが
チェックされる。本実施例では上述したように、メンテ
ナンスはユーザーがインディケータ62を押すことによっ
て要求される。 ブロック175:ブロック170での答がYESである場合、バ
ッテリー充電動作が終了し、このプログラムはブロック
199で終了する。 ブロック180:ブロック170の答がNOである場合、バッテ
リーが完全に充電されているかどうかがチェックされ
る。これは、電圧波形を時間を追って調べ、この電圧曲
線のピークを、-Δv(この曲線上の電圧が下がる点)を
周知の方法で探すことによって検出することによって判
定される。
【0028】ブロック180でバッテリーが完全に充電さ
れていないと判定されると、制御フローはブロック120
に戻り、充電動作が継続される。 ブロック185:ブロック180でバッテリーが完全に充電さ
れていると判定されると、充電動作が停止し、制御フロ
ーはブロック150に戻る。バッテリーがバッテリー支援
ユニット20から取り出されるまでバッテリー・エラーが
継続的にチェックされる。
【0029】図8乃至図10には本実施例のバッテリー
支援ユニット20のメンテナンス動作のフローチャートを
示す。各ブロックの内容は以下の通りである。 ブロック200:バッテリーが充電器に挿入されているか
どうかがチェックされる。 ブロック202:バッテリーが検出されると、このバッテ
リーについてメンテナンスが選択されているかどうかが
判定される。本実施例では、メンテナンスはユーザーが
インディケータ・ボタン62を押すことによって選択され
るが、この選択動作は異なる態様で実行することもでき
る。たとえば、上述したように図7のブロック160でエ
ラーが検出されたときに自動的に選択することもでき
る。
【0030】ブロック205:ブロック202の答がYESであ
る場合、メール・ボックス50からのデータの読み出しの
要求をバッテリー30に送ることによって、メール・ボッ
クス50の内容が読み出される。 ブロック210:メンテナンス要求インディケータ62がリ
セットされる。
【0031】ブロック220:メンテナンス動作が開始さ
れる。本明細書では、“メンテナンス”という用語は、
バッテリーの有効寿命を延ばすためにバッテリーに対し
て実行される、ひとつの充電動作以外のいかなる動作を
も意味する。たとえば、NiCADバッテリーの有効寿命
は、これを所定回数だけ充放電することによる“再調
整”であれば延ばすことができる。本実施例では、バッ
テリー30のメンテナンスには次のステップが含まれる。 1:充電(細流充電/全充電-通常3時間) 2:冷却(60分) 3:放電(所定の電流ドレインで完全に放電させること
によるバッテリーの洗浄) 4:冷却(60分) 5:充電(細流充電/全充電-通常3時間) 6:冷却(5分) 7:過充電(細流充電-10時間) 8:冷却(60分) 9:最終放電(所定の電流ドレインで完全に放電させる
ことによるバッテリーの洗浄) 10:冷却(60分) 11:最終充電(細流充電/全充電-通常3時間)
【0032】当業者には、本発明の精神と範囲から逸脱
することなく、バッテリーに他の種類のメンテナンスを
行なうことも可能であることは明らかであろう。たとえ
ば、メンテナンス動作中に上記のステップ9および11の
みを実行する代替実施例が考えられる。
【0033】メンテナンス動作中、ブロック250〜299が
実行され、メンテナンス動作中に発生しうる様々な状態
が調べられる。 ブロック250:メンテナンスの完了前にバッテリーが取
り出されたかどうかがチェックされる。取り出されてい
れば、制御フローはブロック200に戻り、バッテリーの
再挿入が調べられる。 ブロック260:バッテリーが取り出されていなければ、
メンテナンス動作中に発生した支援ユニット検出エラー
がチェックされる。ブロック260によって検出されるエ
ラーの例としては、“バッテリーの温度が高すぎる”、
“バッテリーの温度が低すぎる”、“バッテリー電圧が
低すぎる”、“バッテリー電圧が高すぎる”、“バッテ
リー充電時間切れ(充電に時間がかかり過ぎる)”等が
ある。前述したように、バッテリー支援ユニット20はサ
ーミスタ35の電圧レベルを読み取ることによって温度エ
ラーが発生したかどうかを判定する。バッテリー支援ユ
ニット20は、支援ユニット回路28の一部を用いてバッテ
リー30の電圧を測定することによって、電圧エラーが発
生したかどうかを判定する。バッテリー支援ユニット20
は、プロセッサ21内のタイマーあるいは支援ユニット回
路28を用いて経過充電時間を追跡することによって、時
間切れエラーが発生したかどうかを判定する。
【0034】ブロック262:ブロック260でエラーが検出
されると、メール・ボックス50に支援ユニット認識エラ
ーを書き込む。これはメール・ボックス50から読み出さ
れたワードのビット1に“1”を入れ、それに応じてチ
ェックサム・ビット6および7を調整し、このワード
を、メール・ボックス50へのデータ書き込み要求とし
て、バッテリー30に送り返すことによって行なわれる。 ブロック264:メンテナンス要求インディケータ62が点
灯される。 ブロック266:不合格インディケータ64(図4)が起動
される。 ブロック299:プログラムの終了。
【0035】ブロック270:ブロック260でエラーが検出
されなければ、メンテナンス動作の最終放電サイクルが
開始されたかどうかがチェックされる。開始されていな
ければ、制御フローはブロック220に戻り、バッテリー
メンテナンス動作が続行される。 ブロック275:メンテナンス動作の最終放電サイクルが
開始されていれば、最終放電サイクルの実行中のバッテ
リーの容量が測定される。これは最終放電サイクル中に
バッテリーから供給される電力の量を追跡し、これをバ
ッテリーの理論上の容量と比較することによって行なわ
れる。 ブロック278:バッテリー30の最終充電が行なわれる。
この最終充電サイクル中にバッテリーから供給される電
力量が所定の理論的バッテリー容量範囲に入っていない
場合、ブロック280おける答はNOとなる。 ブロック282:メール・ボックス50に“最終容量テスト
不合格”エラーが書き込まれる。これはメール・ボック
ス50のビット5に“1”を入れ、メール・ボックスのビ
ットの変更を反映してチェックサム・ビット6および7
を調整し、このワードを、メール・ボックス50へのデー
タ書き込み要求として、バッテリー30に送り返すことに
よって行なわれる。 ブロック286:不合格インディケータ64(図4)が起動
され、制御フローはブロック290(図10)に移行する。
また、制御フローはブロック280の答がYESである場合に
もブロック290に移行する。
【0036】図10における各ブロックの内容は以下の通
りである。 ブロック290:バッテリー・メモリ40からバッテリー容
量が読み出される。詳細には、ブロック290で、メモリ4
0のNACHフィールド41-4とNACLフィールド41-5(図2)
の内容の読み出し要求がバッテリー30に送られる。 ブロック292:バッテリー容量がそのバッテリーによっ
て決まっているバッテリー容量(NACHレジスタおよびNA
CLレジスタ)の範囲内にある、と支援ユニットが判定し
たかどうか(ブロック275において判定)をチェックす
る。 ブロック293:ブロック292の結果がNOであれば、バッテ
リーの判定したバッテリー容量は不正確であり、ビット
位置2に“1”を入れ、それに応じてチェックサム・ビ
ットを調整することによって、メール・ボックス50に
“バッテリー容量不正確”エラーが書き込まれる。 ブロック295:不合格インディケータ64が起動される。 ブロック296:ブロック292の結果がYESである場合、合
格インディケータ63(図4)が起動される。 ブロック297:メール・ボックス50に更新されたメール
・ボックスデータが書き込まれる(古いエラーをゼロに
し、新しいエラーを“1”として書き込み、チェックサ
ムビットを更新する)。 ブロック299:プログラムの終了。ブロック292の結果に
関係なく、制御フローは最終的にはブロック299に到
り、そこでこのプログラムが終了する。
【0037】図11には、本実施例の電子装置の動作のフ
ローチャートを示す。以下に各ブロックの内容を示す。 ブロック300:電子装置にバッテリーが入っているかど
うかがチェックされる。 ブロック305:バッテリーが検出されると、メール・ボ
ックスからのデータの読み出しの要求をバッテリー30に
送ることによって、メール・ボックス50の内容が読み出
される。
【0038】ブロック310:メール・ボックス50に入っ
ているデータがエラーの発生を示しているかどうかがチ
ェックされる。エラーは1つあるいは複数のバッテリー
支援ユニット、および/または1つあるいは複数の電子
装置によって検出し、メール・ボックス50内に表示する
ことができる。ブロック310でビット0、1、2あるい
は4が“1”であるかどうかがチェックされる。ビット
位置5内の“1”、すなわち“いかなる容量テストも不
合格”は本質的に情報であって、それ自体は“エラー”
とはみなされない。
【0039】ブロック315:ブロック310で上記のビット
のいずれかが“1”であると判定されると、支援ユニッ
ト・ユーザー・インターフェース90内のインディケータ
91が起動される。本実施例では、この動作によってイン
ディケータ91が電子装置80の表示画面上に“バッテリー
をチェック”のメッセージとして表示されるが、他の形
態の表示を用いることもできる。本実施例では、メンテ
ナンスは電子装置80によって行なわれるのではなく、バ
ッテリー支援ユニット20によって行なわれる。
【0040】ブロック320:装置の動作が開始される。
この動作は電子装置80の機能によって大きく異なる。た
とえば、電子装置80がポータブル・コンピュータであれ
ば、ブロック320では通常のコンピュータ動作が開始さ
れる。本実施例では、電子装置80は細動除去器/心臓モ
ニターであり、従って、ブロック320で細動除去器/心
臓モニターの通常の動作が開始される。
【0041】装置の動作中、ブロック350〜399が実行さ
れ、装置の動作中に発生しうるさまざまな状態が調べら
れる。 ブロック350:装置の動作中にバッテリーが取り出され
たかどうかがチェックされる。取り出されていれば、制
御フローはブロック300に戻り、バッテリーの再挿入が
調べられる。 ブロック360:バッテリーが取り出されていなければ、
バッテリー電圧が範囲外であるかどうかが判定される。
具体的に言うと、ブロック360でバッテリーの電荷が枯
渇する際の経時的な実電圧の低下が、そのバッテリーに
ついて予想される範囲内にあるかどうかが判定される。
言い換えれば、ブロック360は、バッテリー30のメモリ4
0(たとえばNACHレジスタ41-4およびNACLレジスタ41-
5)からのデータの読み出しを周期的に要求して、バッ
テリーの有する電力の残量に関する情報が実際の値に基
づいたものであることを明確にし、また電圧が急速に低
下してユーザーにバッテリーの消耗について適切な警報
を与えられないといったことのないようにする。
【0042】ブロック362:ブロック360でエラーが検出
されると、“装置認識”エラーがメール・ボックス50に
書き込まれる。これはメール・ボックス50から読み出さ
れたワードのビット0に“1”を入れ、それに応じてチ
ェックサム・ビット6および7を調整し、このワードを
メール・ボックス50へのデータ書き込み要求としてバッ
テリー30に送り返すことによって行なわれる。 ブロック364:“チェック・バッテリー”インディケー
タ91がオンされ、制御フローはブロック320に戻り、少
なくともバッテリーが切れるまで装置の動作が続行され
る。ブロック360でバッテリー電圧が範囲外でないと判
定されると、制御フローはやはりブロック320に戻る。
【0043】図12は本実施例のバッテリーの動作のフロ
ーチャートである。図12に示すブロックの実行には、バ
ッテリー30内に精巧な通信機構を必要とせず、メモリ40
へのデータの読み込みと、そこからのデータの読み出し
を行なう能力があればよい。前述したように、さまざま
な代替実施例のバッテリー(Econoram、EEPROM等)は、
メモリ40内に図12のフローチャートを実行するのに充分
な通信機構を有する。以下に各ブロックの内容を示す。 ブロック400:バッテリー支援ユニットあるいは電子装
置からメール・ボックス50へのデータ書き込みの要求が
来ているかどうかがチェックされる。本実施例では、か
かる要求はコマンドとレジスタ・アドレスの2つの部分
からなるデータとして送られる。 ブロック405:データ書き込みの要求が来ている場合、
そのデータがメール・ボックス50に書き込まれる。 ブロック410:バッテリー支援ユニットあるいは電子装
置からメール・ボックス50からのデータ読み出しの要求
が来ているかどうかがチェックされる。 ブロック415:データ読み出しの要求が来ている場合、
メール・ボックス50の指定されたレジスタのデータが要
求者に送出される。 ブロック420:バッテリー支援ユニットあるいは電子装
置からメモリ40への状態データ書き込みの要求が来てい
るかどうかがチェックされる。LMDフィールド41-6のよ
うに、メモリ40のレジスタのいくつかは書き込み可能な
フィールドである。 ブロック425:状態データ書き込みの要求がある場合、
そのデータがメール・ボックス50の適当なレジスタに格
納される。 ブロック430:バッテリー支援ユニットあるいは電子装
置からメモリ40からの状態データ読み出しの要求が来て
いるかどうかがチェックされる。 ブロック435:状態データ読み出しの要求がある場合、
メモリ40の指定されたレジスタのデータが要求者に送出
される。
【0044】〔実施態様〕なお、本発明の実施態様の例
を以下に示す。
【0045】〔実施態様1〕蓄電池38とバッテリー・メ
モリ40を有するバッテリー30と、前記バッテリーをテス
トするためのバッテリー支援ユニット20と、前記バッテ
リーによって給電される電子装置80を設けて成るバッテ
リー・システムの構成要素間で情報を交換する方法であ
って、前記バッテリーを前記バッテリー支援ユニットに
入れるステップと、前記バッテリー支援ユニットにより
前記バッテリーの第1のエラー状態をテストするステッ
プと、前記バッテリー支援ユニットにより前記バッテリ
ー内の第1のエラー状態を検出するステップと、前記第
1のエラー状態検出ステップに応じて、前記バッテリー
支援ユニットから前記バッテリー・メモリ内に設けられ
たメールボックス50に第1のエラー・データ51を送出す
るステップと、前記バッテリー支援ユニットから前記バ
ッテリーを取り出すステップと、前記バッテリーを前記
電子装置に入れるステップと、前記電子装置が、前記バ
ッテリー・メモリ内に設けられた前記メールボックス内
の前記第1のエラー・データを読み出すステップと、前
記電子装置が、前記第1のエラー・データを読み出す前
記ステップに応じて第1のインディケータ62を起動する
ステップを設けて成る方法。
【0046】〔実施態様2〕前記電子装置により前記バ
ッテリーの第2のエラー状態をテストするステップと、
前記電子装置により前記バッテリー内の第2のエラー状
態を検出するステップと、前記第2のエラー状態検出ス
テップに応じて、前記電子装置から前記バッテリー・メ
モリ内に設けられたメールボックス50に第2のエラー・
データを送出するステップと、前記電子装置から前記バ
ッテリーを取り出すステップと、前記バッテリーを前記
バッテリー支援ユニットに入れるステップと、前記バッ
テリー支援ユニットが、前記バッテリー・メモリ内に設
けられた前記メールボックス内の前記第2のエラー・デ
ータを読み出すステップと、前記バッテリー支援ユニッ
トが、前記第2のエラー・データを読み出す前記ステッ
プに応じて第2のインディケータを起動するステップを
さらに含むことを特徴とする、実施態様1に記載の方
法。
【0047】〔実施態様3〕前記第2のインディケータ
はユーザーに前記バッテリーのメンテナンスを促すこと
を特徴とする、実施態様2に記載の方法。
【0048】〔実施態様4〕前記バッテリー・メモリに
入れられた、バッテリーによって決まっているバッテリ
ー容量データを読み出すステップをさらに含むことを特
徴とする、実施態様1に記載の方法。
【0049】〔実施態様5〕前記バッテリーによって決
まっているバッテリー容量データを支援ユニットによっ
て測定されたバッテリー容量データと比較するステップ
をさらに含むことを特徴とする、実施態様4に記載の方
法。
【0050】〔実施態様6〕前記バッテリーを充電する
ステップをさらに含むことを特徴とする、実施態様5に
記載の方法。
【0051】〔実施態様7〕前記バッテリーに対するメ
ンテナンスが選択されているかどうかを検出するステッ
プと、前記バッテリーを所定回数だけ充放電するステッ
プをさらに含むことを特徴とする、実施態様5に記載の
方法。
【0052】〔実施態様8〕蓄電池38と、バッテリー・
メモリ40と、通信論理32を設けたバッテリー30と、バッ
テリー・テスト論理23を有する支援ユニット・プロセッ
サ21を設けたバッテリー支援ユニット20と、バッテリー
・モニター論理83を有する装置プロセッサと、前記装置
プロセッサに接続された装置回路88を設けた電子装置80
を設けて成るバッテリー・システムであって、前記バッ
テリー・テスト論理は、前記バッテリーの第1のエラー
状態をテストし、前記バッテリー内の第1のエラー状態
を検出し、前記第1のエラー状態の検出に応じて、前記
バッテリー・メモリ内に設けられたメールボックス50に
第1のエラー・データ51を送出し、前記バッテリー・モ
ニター論理は、前記バッテリー・メモリ内に設けられた
前記メールボックス内の前記第1のエラー・データを読
み出し、前記第1のエラー・データの読み出しに応じて
第1のインディケータを起動することを特徴とする、バ
ッテリー・システム。
【0053】〔実施態様9〕前記バッテリー・モニター
論理は、前記バッテリーの第2のエラー状態をテスト
し、前記バッテリー内の第2のエラー状態を検出し、第
2のエラー状態の検出に応じて、前記バッテリー・メモ
リ内に設けられたメールボックスに第2のエラー・デー
タを送出し、前記バッテリー・テスト論理は、前記バッ
テリー・メモリ内に設けられた前記メールボックス内の
前記第2のエラー・データを読み出し、前記第2のエラ
ー・データの読み出しに応じて第2のインディケータを
起動することを特徴とする、実施態様8に記載のシステ
ム。
【0054】〔実施態様10〕前記バッテリー支援ユニ
ットは前記装置プロセッサに接続された充電器回路をさ
らに含むことを特徴とする、実施態様8に記載のシステ
ム。
【0055】〔実施態様11〕前記第2のインディケー
タはユーザーに前記バッテリーのメンテナンスを促すこ
とを特徴とする、実施態様9に記載のシステム。
【0056】〔実施態様12〕前記第1のエラー状態は
バッテリーの温度が高すぎる状態であることを特徴とす
る、実施態様10に記載のシステム。
【0057】〔実施態様13〕前記第1のエラー状態は
バッテリーの温度が低すぎる状態であることを特徴とす
る、実施態様10に記載のシステム。
【0058】〔実施態様14〕前記第1のエラー状態は
バッテリーの電圧が高すぎる状態であることを特徴とす
る、実施態様10に記載のシステム。
【0059】〔実施態様15〕前記第1のエラー状態は
バッテリーの電圧が低すぎる状態であることを特徴とす
る、実施態様10に記載のシステム。
【0060】〔実施態様16〕前記第1のエラー状態は
バッテリー支援ユニットが時間切れになっている状態で
あることを特徴とする、実施態様10に記載のシステ
ム。
【0061】〔実施態様17〕前記第1のエラー状態は
バッテリーの容量が範囲外である状態であることを特徴
とする、実施態様10に記載のシステム。
【0062】〔実施態様18〕前記バッテリー・テスト
論理は、前記バッテリー・メモリに入れられた、バッテ
リーによって決まっているバッテリー容量データを読み
出すことを特徴とする、実施態様10に記載のシステ
ム。
【0063】〔実施態様19〕前記バッテリー・テスト
論理は、前記バッテリーによって決まっているバッテリ
ー容量データを、支援ユニットによって測定されたバッ
テリー容量データと比較することを特徴とする、実施態
様18に記載のシステム。
【0064】〔実施態様20〕前記第1のエラー状態は
バッテリーの容量が不正確である状態であることを特徴
とする、実施態様19に記載のシステム。
【0065】〔実施態様21〕前記第2のエラー状態は
バッテリーの電圧が範囲外である状態であることを特徴
とする、実施態様20に記載のシステム。
【0066】〔実施態様22〕前記支援ユニット・プロ
セッサはさらにバッテリー・メンテナンス論理を有し、
前記バッテリー・メンテナンス論理は、前記バッテリー
に対するメンテナンスが選択されていることを検出し、
前記バッテリーを所定回数だけ充放電することを特徴と
する、実施態様21に記載のシステム。
【0067】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、充電式で脱着式のバッテリーに種々の状態情報
(容量、温度、残余電力量、充電された回数等)を記憶
するメモリを設けることにより、そのバッテリーを異な
る電子装置間で使い回ししても、各電子装置またはメン
テナンス装置がそのバッテリーのメール・ボックス内の
データを読むことにより適切な処置を行うことが出来る
ようになる。従って、電子装置を使用中に突然バッテリ
ー切れで動作不可能になるなどの問題を解消することが
できる。また、メンテナンスが必要であるとインディケ
ータでユーザに報知することができるため、時間のかか
る充電作業を必要以上に頻繁に行う必要がなく、しかも
バッテリーの寿命を縮めるのを避けることができるとい
う効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のバッテリー支援装置、バッテ
リー、および電子装置のブロック図である。
【図2A】本発明の実施例のバッテリー・メモリの全体
像を示す図である。
【図2B】本発明の実施例のバッテリー・メモリを詳細
に示す図の一部である。
【図2C】本発明の実施例のバッテリー・メモリを詳細
に示す図の一部である。
【図3】本発明の実施例のバッテリー・メモリに含まれ
るメール・ボックスを詳細に示す図である。
【図4】本発明の実施例のバッテリー支援装置に含まれ
るユーザ・インターフェースを示す図である。
【図5】本発明の実施例の電子装置に含まれるユーザ・
インターフェースを示す図である。
【図6】本発明の実施例のバッテリー支援ユニットの充
電動作のフローチャートを示す図の一部である。
【図7】本発明の実施例のバッテリー支援ユニットの充
電動作のフローチャートを示す図の一部である。
【図8】本発明の実施例のバッテリー支援ユニットのメ
ンテナンス動作のフローチャートを示す図の一部であ
る。
【図9】本発明の実施例のバッテリー支援ユニットのメ
ンテナンス動作のフローチャートを示す図の一部であ
る。
【図10】本発明の実施例のバッテリー支援ユニットの
メンテナンス動作のフローチャートを示す図の一部であ
る。
【図11】本発明の実施例の電子装置の動作のフローチ
ャートを示す図である。
【図12】本発明の実施例のバッテリーの動作のフロー
チャートを示す図である。
【符号の説明】
10:システム 20:バッテリー支援ユニット 21:支援ユニット・プロセッサ 22:充電器論理演算装置 23:テスト論理演算装置 24:メンテナンス論理演算装置 28:支援ユニット回路 30:バッテリー 31:バッテリー・プロセッサ/回路 32:通信論理演算装置 35:サーミスタ 36:バッテリーID抵抗器 38:バッテリー蓄電池 40:バッテリー・メモリ 41-1〜41-12:レジスタ 50:メール・ボックス 51:エラー・データ 60:支援ユニット・ユーザー・インターフェース 61:メンテナンス部 62:インディケータ 64:不合格インディケータ 65:充電部 80:電子装置 81:装置プロセッサ 82:装置論理演算装置 83:バッテリー・モニター論理演算装置 88:装置回路 90:装置ユーザー・インターフェース 91:インディケータ 95:表示情報
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デニス・イー・オークス アメリカ合衆国オレゴン州マックミンビ ル、ノース・デイビス・ストリート 533 (72)発明者 ジョナサン・エヌ・アンドリュース アメリカ合衆国オレゴン州モンマウス、ジ ャコブソン・ウエイ・サウス・イースト 279

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】蓄電池とバッテリー・メモリを有するバッ
    テリーと、 前記バッテリーをテストするためのバッテリー支援ユニ
    ットと、 前記バッテリーによって給電される電子装置を設けて成
    るバッテリー・システムの構成要素間で情報を交換する
    方法であって、 前記バッテリーを前記バッテリー支援ユニットに入れる
    ステップと、 前記バッテリー支援ユニットにより前記バッテリーの第
    1のエラー状態をテストするステップと、 前記バッテリー支援ユニットにより前記バッテリー内の
    第1のエラー状態を検出するステップと、 前記第1のエラー状態検出ステップに応じて、前記バッ
    テリー支援ユニットから前記バッテリー・メモリ内に設
    けられたメールボックスに第1のエラー・データを送出
    するステップと、 前記バッテリー支援ユニットから前記バッテリーを取り
    出すステップと、 前記バッテリーを前記電子装置に入れるステップと、 前記電子装置が、前記バッテリー・メモリ内に設けられ
    た前記メールボックス内の前記第1のエラー・データを
    読み出すステップと、 前記電子装置が、前記第1のエラー・データを読み出す
    前記ステップに応じて第1のインディケータを起動する
    ステップを設けて成る方法。
  2. 【請求項2】蓄電池と、バッテリー・メモリと、通信論
    理を設けたバッテリーと、 バッテリー・テスト論理を有する支援ユニット・プロセ
    ッサを設けたバッテリー支援ユニットと、 バッテリー・モニター論理を有する装置プロセッサと、
    前記装置プロセッサに接続された装置回路を設けた電子
    装置を設けて成るバッテリー・システムであって、 前記バッテリー・テスト論理は、 前記バッテリーの第1のエラー状態をテストし、 前記バッテリー内の第1のエラー状態を検出し、 前記第1のエラー状態の検出に応じて、前記バッテリー
    ・メモリ内に設けられたメールボックスに第1のエラー
    ・データを送出し、 前記バッテリー・モニター論理は、 前記バッテリー・メモリ内に設けられた前記メールボッ
    クス内の前記第1のエラー・データを読み出し、 前記第1のエラー・データの読み出しに応じて第1のイ
    ンディケータを起動することを特徴とする、バッテリー
    ・システム。
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