JP7200512B2 - 電子機器、電子時計および電池充電方法 - Google Patents
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Description
本発明は、電子機器に関し、特に、ソーラ電池パネルと、このソーラ電池パネルで発生した電力により充電される二次電池とを有する電子時計に関する。
従来、ソーラ電池および二次電池を有し、このソーラ電池で発電した電力により二次電池を充電して駆動する電子時計が知られている（例えば、特許文献１参照）。この電子時計は、二次電池で駆動されると共に、ソーラ電池によって二次電池を充電するので、一次電池で駆動される電子時計よりも更に長い寿命を得ることができる。
また、ソーラ電池および外部電源により二次電池に充電する電子時計もある。外部電源による充電を併用することにより、太陽光を受光しづらい環境においても、確実に二次電池を充電することができる。また、外部電源による充電により、短時間に二次電池を充電することが可能となるため、比較的多くの電力を消費するユニットを動作させることができる。
特許文献１の要約書には、「ソーラーセルからの電力供給を開始若しくは再開するＯＮ作動設定電圧と、電力供給を遮断するＯＦＦ作動設定値とを異なる電圧値に設定し、ＯＦＦ作動設定電圧は、バッテリー充電中におけるバッテリー満充電若しくは満充電に近い電圧値に設定し、ＯＮ作動設定電圧は、充電電流によってバッテリー電圧が上昇して行きバッテリー満充電若しくは満充電に近い電圧値に達する時ＯＦＦ作動設定電圧によるＯＦＦ作動により充電電流が遮断することで降下する電圧値よりも低い電圧値に設定したソーラーセルによるバッテリー充電におけるレギュレータ装置。」と記載されている。
つまり、特許文献１に記載の発明は、ソーラーセルの充電電圧に合わせた外部充電をしている。特許文献１に記載の技術によれば、バッテリー電圧が１２．５Ｖ以下になった場合にソーラーセルからの電力供給を開始し、バッテリー電圧が１５．５Ｖ以上になった場合にソーラーセルからの電力供給を遮断している。これにより、バッテリーの耐久性が向上する。
また、特許文献２には、保有している機能の動作状態に応じて充電電流の最大値を設定する充電システムの技術が記載されている。
また、特許文献２には、保有している機能の動作状態に応じて充電電流の最大値を設定する充電システムの技術が記載されている。
二次電池を常に充電し続けると、二次電池の寿命が短くなったり、耐久性が損なわたりする。太陽電池によるソーラ充電と外部充電とを併用する腕時計では、ソーラ充電によって充電し続ける状態が続き、よって二次電池の寿命が短くなってしまうおそれがある。また、バッテリーの耐久性を考慮することでバッテリーの充電に係る時間が伸びる恐れがある。
そこで、本発明は、ソーラ充電と外部充電とを併用する場合でも、二次電池の寿命を考慮しつつ、利便性を向上させることを課題とする。
本発明は、上記目的を達成するため、
二次電池と、
外部電源から供給された電力を前記二次電池に充電する第１の充電手段と、
ソーラ電池により前記二次電池を充電する第２の充電手段と、
前記第１の充電手段により前記二次電池を第１の電圧まで充電させ、前記第２の充電手段により前記二次電池を前記第１の電圧よりも低い第２の電圧まで充電させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記外部電源から電力が供給されている場合であっても、判定される前記二次電池の電圧が前記第２の電圧より低い場合に、前記第１の充電手段だけでなく前記第２の充電手段からも前記二次電池を充電させる、
ことを特徴とする電子機器である。
二次電池と、
外部電源から供給された電力を前記二次電池に充電する第１の充電手段と、
ソーラ電池により前記二次電池を充電する第２の充電手段と、
前記第１の充電手段により前記二次電池を第１の電圧まで充電させ、前記第２の充電手段により前記二次電池を前記第１の電圧よりも低い第２の電圧まで充電させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記外部電源から電力が供給されている場合であっても、判定される前記二次電池の電圧が前記第２の電圧より低い場合に、前記第１の充電手段だけでなく前記第２の充電手段からも前記二次電池を充電させる、
ことを特徴とする電子機器である。
本発明によれば、ソーラ充電と外部充電とを併用する場合でも、二次電池の寿命を考慮しつつ、利便性を向上させることが可能となる。
以降、本発明を実施するための形態を、各図を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態の電子時計１を示す概略の構成図である。
電子時計１は、ソーラ充電用のソーラ電池２と、二次電池５と、外部充電用の二次コイル３１および整流ブリッジ３２、充電回路３３を備える。更に電子時計１は、マイクロコンピュータ６と、振動子７４と、操作手段であるリュウズ８１とスイッチ８２と、表示手段である液晶パネル９１と、ＧＰＳ（Global Positioning System）モジュール９２と、脈波センサ９３とを備える。
図１は、本実施形態の電子時計１を示す概略の構成図である。
電子時計１は、ソーラ充電用のソーラ電池２と、二次電池５と、外部充電用の二次コイル３１および整流ブリッジ３２、充電回路３３を備える。更に電子時計１は、マイクロコンピュータ６と、振動子７４と、操作手段であるリュウズ８１とスイッチ８２と、表示手段である液晶パネル９１と、ＧＰＳ（Global Positioning System）モジュール９２と、脈波センサ９３とを備える。
マイクロコンピュータ６は、大規模集積回路（LSI: Large-Scale Integration）であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１と、ＲＡＭ（Random Access Memory）６２と、ＲＯＭ（Read Only Memory）６３を備える。更にマイクロコンピュータ６は、発振回路７３と、分周回路７２と、計時回路７１（計時部）とを含んで構成される。
ＣＰＵ６１は、各種演算処理を行い、電子時計１の全体動作を統括制御する。ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６３に格納された制御プログラムを読み出して実行し、継続的に各部に時刻表示に係る動作を行わせる。更にＣＰＵ６１は、リュウズ８１やスイッチ８２への入力操作に基づいてリアルタイムで、または、設定されたタイミングで要求された動作を行わせる。ＣＰＵ６１は、計時回路７１が計時した時刻情報等に基づき、液晶パネル９１の表示を制御する表示制御手段である。
ＧＰＳモジュール９２は、ＧＰＳ衛星から送信された電波（具体的にはＧＰＳ信号）を受信し、ＧＰＳ信号に示される位置および時刻の情報を取得してＣＰＵ６１に出力する。
脈波センサ９３は、例えば１または複数個の受光素子である。脈波を計測する際、ＣＰＵ６１は、ユーザの皮膚面のうち脈波を観測する部位に、発光ダイオード５３によって可視光を照射する。ＣＰＵ６１は、観測部位の近傍の血管中に存在する血液により散乱された光を反射光として受光することにより、受光量に応じた出力信号（観測信号）を出力する。これによりＣＰＵ６１は、ユーザの脈波を計測することができる。
脈波センサ９３は、例えば１または複数個の受光素子である。脈波を計測する際、ＣＰＵ６１は、ユーザの皮膚面のうち脈波を観測する部位に、発光ダイオード５３によって可視光を照射する。ＣＰＵ６１は、観測部位の近傍の血管中に存在する血液により散乱された光を反射光として受光することにより、受光量に応じた出力信号（観測信号）を出力する。これによりＣＰＵ６１は、ユーザの脈波を計測することができる。
発振回路７３は、固有の周波数信号を生成して分周回路７２に出力する。発振回路７３としては、例えば、水晶などの振動子７４と組み合わせて発振する回路が用いられる。分周回路７２は、発振回路７３から入力された信号をＣＰＵ６１や計時回路７１が利用する各種周波数の信号に分周して出力する。計時回路７１は、分周回路７２から入力された所定の周波数信号のパルス数を計数し、初期時刻に加算してゆくことで現在時刻を計数するカウンタ回路である。計時回路７１により計数される現在時刻は、ＣＰＵ６１により読み出されて時刻表示に用いられる。この時刻の計数は、ソフトウェア的に制御されてもよい。
二次電池５は、電子時計１を長期間に亘って継続的、かつ安定的に動作させる電源であり、外部充電およびソーラ充電が可能である。計時部は、３．９Ｖ以上の電源電圧で動作可能であるが、ＧＰＳモジュール９２や脈波センサ９３などは、４．１Ｖ以上の電源電圧でなければ動作しない。二次電池５は、ＧＰＳモジュール９２や脈波センサ９３などを短期間だけ使用するため、４．２Ｖまで電圧を上げられるようにしている。
外部電源４は商用交流電源であり、一次コイル４１に接続されている。二次コイル３１は、一次コイル４１に近接することにより、外部電源４から電力の供給を受ける。整流ブリッジ３２は、二次コイル３１に発生する交流を直流に整流する。整流ブリッジ３２の出力側には、電圧センサ３４が接続されている。マイクロコンピュータ６は、電圧センサ３４の出力信号により、この電子時計１に外部電源が接続されているか否かを検知する。
充電回路３３は、整流ブリッジ３２により整流された直流を、外部充電電圧である４．２Ｖに変換する。充電回路３３は、外部電源４から供給された電力を二次電池５に充電するための第１の充電手段である。マイクロコンピュータ６は、この充電回路３３を制御して、外部充電を行うか否かを切り替えることができる。つまりマイクロコンピュータ６は、充電回路３３により二次電池５を４．２Ｖ（第１の電圧）まで充電する制御手段である。
充電回路３３は、整流ブリッジ３２により整流された直流を、外部充電電圧である４．２Ｖに変換する。充電回路３３は、外部電源４から供給された電力を二次電池５に充電するための第１の充電手段である。マイクロコンピュータ６は、この充電回路３３を制御して、外部充電を行うか否かを切り替えることができる。つまりマイクロコンピュータ６は、充電回路３３により二次電池５を４．２Ｖ（第１の電圧）まで充電する制御手段である。
ソーラ電池２の負極はグランドに接続され、ソーラ電池２の正極から二次電池５の正極に向けて電流を流すように、逆流防止用のダイオード２１が接続されている。ダイオード２１は、外部充電電圧がソーラ電池２に印加されることを防いでいる。上記のソーラ電池２は二次電池５に充電するための第２の充電手段である。
ソーラ電池２が発電する電圧は、設定電圧である４．０Ｖにダイオード２１の順方向電圧降下分を加えたものである。ソーラ充電による二次電池５の充電電圧は、４．０Ｖとなる。
ソーラ電池２が発電する電圧は、設定電圧である４．０Ｖにダイオード２１の順方向電圧降下分を加えたものである。ソーラ充電による二次電池５の充電電圧は、４．０Ｖとなる。
ソーラ電池２の正極と負極との間には、直列接続された抵抗２２とスイッチ素子２３が接続される。スイッチ素子２３は、ソーラ電池２の正極と負極との間をオンオフするための第１のスイッチである。マイクロコンピュータ６は、スイッチ素子２３をオンすることでソーラ充電を禁止し、スイッチ素子２３をオフすることでソーラ充電を許可する。マイクロコンピュータ６は、二次電池５の電圧が４．０Ｖ（第２の電圧）以上ならば、スイッチ素子２３をターンオンし、二次電池５の電圧が３．９Ｖ（第３の電圧）未満ならば、スイッチ素子２３をターンオフする制御手段である。
二次電池５の負極はグランドに接続され、二次電池５の正極は、充電回路３３の出力端子およびダイオード２１のカソード端子に接続され、この電圧を検出する電圧センサ５１が接続される。マイクロコンピュータ６は、この電圧センサ５１の出力信号により、二次電池５の電圧を検知する。
二次電池５の正極は、電子時計１の各部に接続されて、この二次電池５に蓄えられた電力を供給する。この二次電池５の正極には、直列接続された発光ダイオード５３および抵抗５２と、この発光ダイオード５３を点灯させるスイッチ素子５４が接続される。
抵抗５２と発光ダイオード５３は、二次電池５に接続された負荷である。スイッチ素子５４は、この負荷をオンオフするための第２のスイッチである。
ここでマイクロコンピュータ６がスイッチ素子５４をオンすると、発光ダイオード５３が点灯する。これによりマイクロコンピュータ６は、二次電池５の電力を消費することができる。マイクロコンピュータ６は、二次電池５の電圧が所定期間に亘って、４．１Ｖ（第４の電圧）以上ならば、スイッチ素子５４をオンする。
抵抗５２と発光ダイオード５３は、二次電池５に接続された負荷である。スイッチ素子５４は、この負荷をオンオフするための第２のスイッチである。
ここでマイクロコンピュータ６がスイッチ素子５４をオンすると、発光ダイオード５３が点灯する。これによりマイクロコンピュータ６は、二次電池５の電力を消費することができる。マイクロコンピュータ６は、二次電池５の電圧が所定期間に亘って、４．１Ｖ（第４の電圧）以上ならば、スイッチ素子５４をオンする。
図２は、変形例の電子時計１Ａを示す概略の構成図である。
電子時計１Ａは、図１に示した電子時計１とは異なり、抵抗２２とスイッチ素子２３を備えておらず、更にダイオード２１の代わりにスイッチ部２４が接続されている。ＣＰＵ６１は、スイッチ部２４によって、ソーラ充電の禁止と許可とを切り替えている。ＣＰＵ６１は、外部電源４が接続されているときにはスイッチ部２４をオフして、外部充電電圧がソーラ電池２に印加されることを防いでいる。それ以外の構成は、図１に示した電子時計１と同様である。
電子時計１Ａは、図１に示した電子時計１とは異なり、抵抗２２とスイッチ素子２３を備えておらず、更にダイオード２１の代わりにスイッチ部２４が接続されている。ＣＰＵ６１は、スイッチ部２４によって、ソーラ充電の禁止と許可とを切り替えている。ＣＰＵ６１は、外部電源４が接続されているときにはスイッチ部２４をオフして、外部充電電圧がソーラ電池２に印加されることを防いでいる。それ以外の構成は、図１に示した電子時計１と同様である。
以下、本実施形態の電子時計１の動作を主として説明し、変形例の電子時計１Ａの動作を補足的に説明する。
二次電池５は、４．２Ｖを保持していると劣化が大きい。電子時計１の計時部は消費電流が小さいため、二次電池５は、充電していなくても長期間に亘って４．２Ｖを保持してしまう可能性がある。
二次電池５は、４．２Ｖを保持していると劣化が大きい。電子時計１の計時部は消費電流が小さいため、二次電池５は、充電していなくても長期間に亘って４．２Ｖを保持してしまう可能性がある。
二次電池５において、常に充電し続ける状態は電池の寿命に大きく影響する。この電子時計１では、ソーラと外部充電を併用する方式をとるので、ソーラ充電においては充電し続ける状態が続くおそれがある。よって、ソーラ充電の充電電圧を低く設定することによって、電池の寿命を伸ばすことができる。
今回、計時部のためではなくＧＰＳモジュール９２や脈波センサ９３の短期間使用の用途のために、４．０Ｖ～４．２Ｖまで二次電池５の電圧を上げられるようにしている。
しかし、このように充電電圧を設定することによって、電池容量が減ってしまう。そのため、ソーラ充電の設定電圧と外部充電の設定電圧とを分けて充電することによって、二次電池５を守りつつ、ソーラ充電により動作し続けることができる。
しかし、このように充電電圧を設定することによって、電池容量が減ってしまう。そのため、ソーラ充電の設定電圧と外部充電の設定電圧とを分けて充電することによって、二次電池５を守りつつ、ソーラ充電により動作し続けることができる。
例えば、ソーラ充電により、二次電池５の電圧が４．０Ｖになるまで充電する。外部充電により、二次電池５の電圧が４．２Ｖになるまで充電する。
二次電池５の電圧が４．０Ｖ以下ならば、ソーラ充電と外部充電を可能とする。二次電池５の電圧が４．０Ｖを超えたならば、ソーラ充電は不可とし、外部充電のみを可能とする。二次電池５の電圧が４．２Ｖを超えたならば、充電不可とする。この充電処理を、図３のフローチャートで説明する。
二次電池５の電圧が４．０Ｖ以下ならば、ソーラ充電と外部充電を可能とする。二次電池５の電圧が４．０Ｖを超えたならば、ソーラ充電は不可とし、外部充電のみを可能とする。二次電池５の電圧が４．２Ｖを超えたならば、充電不可とする。この充電処理を、図３のフローチャートで説明する。
図３は、二次電池５の充電処理を示すフローチャートである。この処理は、例えばタイマなどにより所定周期で繰り返し実行される。
ＣＰＵ６１は、電圧センサ５１により、二次電池５の電圧を検知し（Ｓ１０）、この電圧を判定する（Ｓ１１）。ステップＳ１１において、ＣＰＵ６１は、二次電池５の電圧が３．９Ｖ未満ならば、第２の充電手段によって二次電池５が充電されているか否かを判定する（Ｓ１２）。
ステップＳ１２において、ＣＰＵ６１は、第２の充電手段によって二次電池５が充電されていない状態であった場合（Ｎｏ）、ソーラ充電を実行して（Ｓ１３）、ステップＳ１７の処理に進む。具体的にいうと、ＣＰＵ６１は、スイッチ素子２３をオフする。これにより、ソーラ電池２が発電していたならば、二次電池５に４．０Ｖが印加される。更に、ソーラ電池２の正極からダイオード２１を介して二次電池５に電流が流れ、二次電池５が充電される。
なお、図２に示す変形例の場合、ＣＰＵ６１は、スイッチ部２４をオンする。これにより、ソーラ電池２が発電していたならば、二次電池５に４．０Ｖが印加される。
ステップＳ１２において、ＣＰＵ６１は、第２の充電手段によって二次電池５が充電されている状態であった場合（Ｙｅｓ）、その状態を維持しながらステップＳ１７の処理に進む。
ステップＳ１２において、ＣＰＵ６１は、第２の充電手段によって二次電池５が充電されていない状態であった場合（Ｎｏ）、ソーラ充電を実行して（Ｓ１３）、ステップＳ１７の処理に進む。具体的にいうと、ＣＰＵ６１は、スイッチ素子２３をオフする。これにより、ソーラ電池２が発電していたならば、二次電池５に４．０Ｖが印加される。更に、ソーラ電池２の正極からダイオード２１を介して二次電池５に電流が流れ、二次電池５が充電される。
なお、図２に示す変形例の場合、ＣＰＵ６１は、スイッチ部２４をオンする。これにより、ソーラ電池２が発電していたならば、二次電池５に４．０Ｖが印加される。
ステップＳ１２において、ＣＰＵ６１は、第２の充電手段によって二次電池５が充電されている状態であった場合（Ｙｅｓ）、その状態を維持しながらステップＳ１７の処理に進む。
ステップＳ１１において、ＣＰＵ６１は、二次電池５の電圧が３．９Ｖ以上かつ４．０Ｖ未満ならば、ステップＳ１７の処理に進む。
ステップＳ１１において、ＣＰＵ６１は、二次電池５の電圧が４．０Ｖ以上ならば、ソーラ充電を停止して（Ｓ１４）、ステップＳ１６の処理に進む。具体的にいうと、ＣＰＵ６１は、スイッチ素子２３をオンする。これにより、ソーラ電池２が発電していたならば、ソーラ電池２の正極から抵抗２２とスイッチ素子２３を介して電流が流れる。これにより、ソーラ充電は行われなくなる。
なお、図２に示す変形例の場合、ＣＰＵ６１は、スイッチ部２４をオフする。これにより、ソーラ充電は行われなくなる。
ステップＳ１１において、ＣＰＵ６１は、二次電池５の電圧が４．０Ｖ以上ならば、ソーラ充電を停止して（Ｓ１４）、ステップＳ１６の処理に進む。具体的にいうと、ＣＰＵ６１は、スイッチ素子２３をオンする。これにより、ソーラ電池２が発電していたならば、ソーラ電池２の正極から抵抗２２とスイッチ素子２３を介して電流が流れる。これにより、ソーラ充電は行われなくなる。
なお、図２に示す変形例の場合、ＣＰＵ６１は、スイッチ部２４をオフする。これにより、ソーラ充電は行われなくなる。
ステップＳ１３でソーラ充電を停止した後、ＣＰＵ６１は、二次電池５の電圧が４．２Ｖ以上であるか否かを判断する（Ｓ１５）。ＣＰＵ６１は、二次電池５の電圧が４．２Ｖ以上ならば、充電回路３３を停止させ（Ｓ１６）、図３の処理を終了する。具体的にいうと、ＣＰＵ６１は、充電回路３３を停止させ、外部電源による電圧を二次電池５に印加させないようにする。これによりＣＰＵ６１は、外部電源の接続の有無に関わらず、これ以降の外部充電を行わせないようにすることができる。
ステップＳ１７において、ＣＰＵ６１は、電圧センサ３４の出力信号により、外部電源４が接続されているか否かを判定する。具体的にいうと、ＣＰＵ６１は、電圧センサ３４が所定範囲の電圧を検知していたならば、外部電源４が接続されていると判定する。ＣＰＵ６１は、電圧センサ３４の検知電圧が所定値未満ならば、外部電源４が接続されていないと判定する。
ステップＳ１７において、ＣＰＵ６１は、外部電源４が接続されていると判定したならば（Ｙｅｓ）、充電回路３３を動作（Ｓ１８）させて外部充電を実行し、図３の処理を終了する。具体的にいうと、ＣＰＵ６１は、充電回路３３を動作させて、外部電源による４．２Ｖの電圧を二次電池５に印加させる。ＣＰＵ６１は、外部電源４が接続されていないと判定したならば（Ｎｏ）、図３の処理を終了する。
ステップＳ１７において、ＣＰＵ６１は、外部電源４が接続されていると判定したならば（Ｙｅｓ）、充電回路３３を動作（Ｓ１８）させて外部充電を実行し、図３の処理を終了する。具体的にいうと、ＣＰＵ６１は、充電回路３３を動作させて、外部電源による４．２Ｖの電圧を二次電池５に印加させる。ＣＰＵ６１は、外部電源４が接続されていないと判定したならば（Ｎｏ）、図３の処理を終了する。
図４は、外部充電動作とソーラ充電動作を説明するタイムチャートである。
時刻ｔ１以前において、電子時計１の二次電池５の電圧は、３．８Ｖである。
時刻ｔ１は、ユーザが電子時計１を充電器に載せた時刻である。これにより電子時計１の二次コイル３１は給電状態となり、二次電池５に対して外部充電が行われる。これにより、二次電池５の電圧は次第に高くなる。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間は、充電回路３３により二次電池５を４．２Ｖ（第１の電圧）まで充電するステップである。
時刻ｔ１以前において、電子時計１の二次電池５の電圧は、３．８Ｖである。
時刻ｔ１は、ユーザが電子時計１を充電器に載せた時刻である。これにより電子時計１の二次コイル３１は給電状態となり、二次電池５に対して外部充電が行われる。これにより、二次電池５の電圧は次第に高くなる。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間は、充電回路３３により二次電池５を４．２Ｖ（第１の電圧）まで充電するステップである。
時刻ｔ２は、二次電池５の電圧が４．２Ｖ以上に達した時刻である。これにより二次電池５に対する外部充電が停止する。
時刻ｔ３は、ユーザが電子時計１を腕に装着した時刻である。これにより、電子時計１と充電器とは離間するため、給電状態ではなくなる。電子時計１の動作に伴い、二次電池５の電圧は次第に低くなる。
時刻ｔ３は、ユーザが電子時計１を腕に装着した時刻である。これにより、電子時計１と充電器とは離間するため、給電状態ではなくなる。電子時計１の動作に伴い、二次電池５の電圧は次第に低くなる。
時刻ｔ４は、二次電池５の電圧が３．９Ｖ未満に達した時刻である。これにより二次電池５に対するソーラ充電が開始する。これ以降、二次電池５の電圧は次第に高くなる。時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間は、ダイオード２１により二次電池５を４．０Ｖ（第２の電圧）まで充電するステップである。
時刻ｔ５は、二次電池５の電圧が４．０Ｖ以上に達した時刻である。これにより二次電池５に対するソーラ充電が停止する。これ以降、二次電池５の電圧は次第に低くなる。このようにＣＰＵ６１は、二次電池５の電圧が４．０Ｖになったら、二次電池５の電圧が３．９Ｖに下がるまでソーラ充電を停止させている。これによりトリクル充電を防ぎ、二次電池５の寿命を延ばすことができる。
時刻ｔ６は、二次電池５の電圧が３．９Ｖ未満に達した時刻である。これにより二次電池５に対するソーラ充電が開始する。これ以降、二次電池５の電圧は次第に高くなる。このように、３．９Ｖと４．０Ｖの間を繰り返し充電することにより、常にソーラ充電する場合に比べて、二次電池５の寿命を延ばすことができる。
図５は、二次電池５の放電処理を示すフローチャートである。
この放電処理は、二次電池５の満充電状態が長く続いた場合、発光ダイオード５３などの電力消費デバイスを点灯させて、二次電池５の電圧を４．１Ｖ未満まで低下させる処理である。これにより、二次電池５の寿命が２年程度であったものが、５年程度に延ばすことが期待される。この放電処理も、図３の処理と同様に、例えばタイマなどにより所定周期で繰り返し実行される。
この放電処理は、二次電池５の満充電状態が長く続いた場合、発光ダイオード５３などの電力消費デバイスを点灯させて、二次電池５の電圧を４．１Ｖ未満まで低下させる処理である。これにより、二次電池５の寿命が２年程度であったものが、５年程度に延ばすことが期待される。この放電処理も、図３の処理と同様に、例えばタイマなどにより所定周期で繰り返し実行される。
ＣＰＵ６１は、電圧センサ５１により、二次電池５の電圧を検知し（Ｓ３０）、この電圧が４．１Ｖ以上であるか否かを判定する（Ｓ３１）。ステップＳ３１において、ＣＰＵ６１は、二次電池５の電圧が４．１Ｖ未満ならば、ステップＳ３０の処理に戻り、二次電池５の電圧が４．１Ｖ以上ならば、ステップＳ３２の処理に進む。
ステップＳ３２において、ＣＰＵ６１は、４．１Ｖ以上の状態が所定時間に亘って続いたか否かを判定する。ＣＰＵ６１は、この状態が所定時間に亘って続いていないならば、ステップＳ３０の処理に戻り、所定時間に亘って続いたならば、ステップＳ３３の処理に進む。
ステップＳ３３において、ＣＰＵ６１は、「電池寿命を延ばすため、放電処理を行いますか」のメッセージを液晶パネル９１に表示する。液晶パネル９１は、情報を表示する表示手段である。
次にユーザは、スイッチ８２などを操作して、発光ダイオード５３の点灯指示を入力する（Ｓ３４）。スイッチ８２は、操作情報を入力する入力手段である。ＣＰＵ６１は、二次電池５の電圧が所定期間に亘って４．１Ｖ（第４の電圧）以上ならば、液晶パネル９１に負荷をオンすることを表示させ、スイッチ８２によって負荷のオンの実行指示を取得する。
次にユーザは、スイッチ８２などを操作して、発光ダイオード５３の点灯指示を入力する（Ｓ３４）。スイッチ８２は、操作情報を入力する入力手段である。ＣＰＵ６１は、二次電池５の電圧が所定期間に亘って４．１Ｖ（第４の電圧）以上ならば、液晶パネル９１に負荷をオンすることを表示させ、スイッチ８２によって負荷のオンの実行指示を取得する。
ＣＰＵ６１は、スイッチ素子５４をオンして発光ダイオード５３を点灯させる（Ｓ３５）。ＣＰＵ６１は、電圧センサ５１により、二次電池５の電圧を検知し（Ｓ３６）、この電圧が４．１Ｖ未満であるか否かを判定する（Ｓ３７）。ステップＳ３７において、ＣＰＵ６１は、二次電池５の電圧が４．１Ｖ以上ならば、ステップＳ３５の処理に戻り、二次電池５の電圧が４．１Ｖ未満ならば、図５の処理を終了する。
本実施形態の電子時計１は、複数の異なる充電方式を併用して二次電池５を充電する。これら充電方式それぞれに応じて、二次電池５の充電電圧が設定されている。これにより、二次電池５の寿命を確保する低い充電電圧でソーラ充電することができる。更に外部充電の場合には、高い充電電圧で充電できるので、有効に電池容量を確保でき、発光ダイオード５３やＧＰＳモジュール９２などの大電流を必要とする機能を動作させることができる。
本実施形態の電子時計１は、複数の異なる充電方式を併用して二次電池５を充電する。これらの充電方式を併用する上で、下記のような変形例も考えられる。本実施形態の電子時計１は、二次電池５の電圧が３．９Ｖ未満となった場合にソーラ充電を開始しているが、この値は変動してもよい。例えば、外部充電動作が頻繁に行われる（例えば１日１回）場合や、外部充電を使用する際の傾向（外部充電使用時に毎回４．２Ｖまで充電が完了する）などの情報をＣＰＵ６１が取得し、その情報に基づいてソーラ充電を開始する二次電池５の電圧を変動させてもよい。外部充電動作が頻繁に行われる場合は、電子時計１の動作に支障がでる可能性が低いため、ソーラ充電を開始する二次電池の電圧を３．９Ｖよりも更に低い値に変更してもよい。これにより二次電池５の寿命を延ばす効果が期待される。
（変形例）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能であり、例えば、次の（ａ）～（ｄ）のようなものがある。
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能であり、例えば、次の（ａ）～（ｄ）のようなものがある。
（ａ） 設定画面によってユーザが外部充電の設定電圧を選べるようにしてもよい。これにより、ＧＰＳ機能や脈波機能などを多用するか、または電池寿命を延ばすかをユーザが選択可能となる。
（ｂ） ソーラ充電を許可する電圧と、ソーラ電圧を停止（禁止）する電圧は、同一であってもよい。
（ｃ） 外部電源に接続されているか否かを検知する方法は、整流ブリッジの出力電圧の検知に限られず、ワイヤレス給電における充電器の識別信号の検知であってもよい。
（ｄ） 外部電源と装置の接続方法は、ワイヤレス給電に限定されず、有線接続であってもよい。
（ｂ） ソーラ充電を許可する電圧と、ソーラ電圧を停止（禁止）する電圧は、同一であってもよい。
（ｃ） 外部電源に接続されているか否かを検知する方法は、整流ブリッジの出力電圧の検知に限られず、ワイヤレス給電における充電器の識別信号の検知であってもよい。
（ｄ） 外部電源と装置の接続方法は、ワイヤレス給電に限定されず、有線接続であってもよい。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
《請求項１》
二次電池と、
外部電源から供給された電力を前記二次電池に充電する第１の充電手段と、
ソーラ電池により前記二次電池を充電する第２の充電手段と、
前記第１の充電手段により前記二次電池を第１の電圧まで充電させ、前記第２の充電手段により前記二次電池を前記第１の電圧よりも低い第２の電圧まで充電させる制御手段と、
を備えることを特徴とする電子機器。
《請求項２》
前記第２の充電手段は、前記ソーラ電池の正極から前記二次電池の正極に向けて電流を流すように接続されたダイオードを備えることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
《請求項３》
前記ソーラ電池の正極と負極との間をオンオフするための第１のスイッチを更に備え、
前記制御手段は、前記二次電池の電圧が前記第２の電圧以上ならば、前記第１のスイッチをターンオンし、前記二次電池の電圧が前記第２の電圧よりも低い第３の電圧未満ならば、前記第１のスイッチをターンオフする、ことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
《請求項４》
二次電池と、
外部電源から供給された電力を前記二次電池に充電する第１の充電手段と、
ソーラ電池により前記二次電池を充電する第２の充電手段と、
前記第１の充電手段により前記二次電池を第１の電圧まで充電させ、前記外部電源から電力が供給されない場合には、前記第２の充電手段により前記二次電池を前記第１の電圧よりも低い第２の電圧まで充電させる制御手段と、
を備えることを特徴とする電子機器。
《請求項５》
前記二次電池に接続された負荷と、前記負荷をオンオフするための第２のスイッチとを更に備え、
前記制御手段は、前記二次電池の電圧が所定期間に亘って、前記第１の電圧と前記第２の電圧の間の第４の電圧以上ならば、前記第２のスイッチをオンすることを特徴とする請求項１から４のうち何れか１項に記載の電子機器。
《請求項６》
情報を表示する表示手段と、操作情報を入力する入力手段を更に備え、
前記制御手段は、前記二次電池の電圧が所定期間に亘って前記第４の電圧以上ならば、前記表示手段に前記負荷をオンすることを表示させ、前記入力手段によって前記負荷のオンの実行指示を取得することを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
《請求項７》
請求項１から６のうち何れか１項に記載の電子機器であり、
計時手段が計時した時刻を表示する電子時計。
《請求項８》
二次電池と、
外部電源から供給された電力を前記二次電池に充電する第１の充電手段と、
ソーラ電池により前記二次電池を充電する第２の充電手段と、
制御部と、を備える電子機器が実行する電池充電方法であって、
前記制御部は、
前記第１の充電手段により前記二次電池を第１の電圧まで充電させるステップと、
前記第２の充電手段により前記二次電池を前記第１の電圧よりも低い第２の電圧まで充電させるステップと、
を実行することを特徴とする電池充電方法。
《請求項１》
二次電池と、
外部電源から供給された電力を前記二次電池に充電する第１の充電手段と、
ソーラ電池により前記二次電池を充電する第２の充電手段と、
前記第１の充電手段により前記二次電池を第１の電圧まで充電させ、前記第２の充電手段により前記二次電池を前記第１の電圧よりも低い第２の電圧まで充電させる制御手段と、
を備えることを特徴とする電子機器。
《請求項２》
前記第２の充電手段は、前記ソーラ電池の正極から前記二次電池の正極に向けて電流を流すように接続されたダイオードを備えることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
《請求項３》
前記ソーラ電池の正極と負極との間をオンオフするための第１のスイッチを更に備え、
前記制御手段は、前記二次電池の電圧が前記第２の電圧以上ならば、前記第１のスイッチをターンオンし、前記二次電池の電圧が前記第２の電圧よりも低い第３の電圧未満ならば、前記第１のスイッチをターンオフする、ことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
《請求項４》
二次電池と、
外部電源から供給された電力を前記二次電池に充電する第１の充電手段と、
ソーラ電池により前記二次電池を充電する第２の充電手段と、
前記第１の充電手段により前記二次電池を第１の電圧まで充電させ、前記外部電源から電力が供給されない場合には、前記第２の充電手段により前記二次電池を前記第１の電圧よりも低い第２の電圧まで充電させる制御手段と、
を備えることを特徴とする電子機器。
《請求項５》
前記二次電池に接続された負荷と、前記負荷をオンオフするための第２のスイッチとを更に備え、
前記制御手段は、前記二次電池の電圧が所定期間に亘って、前記第１の電圧と前記第２の電圧の間の第４の電圧以上ならば、前記第２のスイッチをオンすることを特徴とする請求項１から４のうち何れか１項に記載の電子機器。
《請求項６》
情報を表示する表示手段と、操作情報を入力する入力手段を更に備え、
前記制御手段は、前記二次電池の電圧が所定期間に亘って前記第４の電圧以上ならば、前記表示手段に前記負荷をオンすることを表示させ、前記入力手段によって前記負荷のオンの実行指示を取得することを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
《請求項７》
請求項１から６のうち何れか１項に記載の電子機器であり、
計時手段が計時した時刻を表示する電子時計。
《請求項８》
二次電池と、
外部電源から供給された電力を前記二次電池に充電する第１の充電手段と、
ソーラ電池により前記二次電池を充電する第２の充電手段と、
制御部と、を備える電子機器が実行する電池充電方法であって、
前記制御部は、
前記第１の充電手段により前記二次電池を第１の電圧まで充電させるステップと、
前記第２の充電手段により前記二次電池を前記第１の電圧よりも低い第２の電圧まで充電させるステップと、
を実行することを特徴とする電池充電方法。
１，１Ａ 電子回路
２ ソーラ電池 （第２の充電手段）
２１ ダイオード （第２の充電手段）
２２ 抵抗
２３ スイッチ素子 （第１のスイッチ）
２４ スイッチ部 （第２の充電手段）
３１ 二次コイル
３２ 整流ブリッジ （第１の充電手段）
３３ 充電回路 （第１の充電手段）
３４ 電圧センサ
４ 外部電源
４１ 一次コイル
５ 二次電池
５１ 電圧センサ
５２ 抵抗
５３ 発光ダイオード
５４ スイッチ素子 （第２のスイッチ）
６ マイクロコンピュータ （制御手段）
６１ ＣＰＵ （制御手段）
６２ ＲＡＭ
６３ ＲＯＭ
７１ 計時回路
７２ 分周回路
７３ 発振回路
７４ 振動子
８１ リュウズ
８２ スイッチ
９１ 液晶パネル
９２ ＧＰＳモジュール
９３ 脈波センサ
２ ソーラ電池 （第２の充電手段）
２１ ダイオード （第２の充電手段）
２２ 抵抗
２３ スイッチ素子 （第１のスイッチ）
２４ スイッチ部 （第２の充電手段）
３１ 二次コイル
３２ 整流ブリッジ （第１の充電手段）
３３ 充電回路 （第１の充電手段）
３４ 電圧センサ
４ 外部電源
４１ 一次コイル
５ 二次電池
５１ 電圧センサ
５２ 抵抗
５３ 発光ダイオード
５４ スイッチ素子 （第２のスイッチ）
６ マイクロコンピュータ （制御手段）
６１ ＣＰＵ （制御手段）
６２ ＲＡＭ
６３ ＲＯＭ
７１ 計時回路
７２ 分周回路
７３ 発振回路
７４ 振動子
８１ リュウズ
８２ スイッチ
９１ 液晶パネル
９２ ＧＰＳモジュール
９３ 脈波センサ
Claims (9)
- 二次電池と、
外部電源から供給された電力を前記二次電池に充電する第１の充電手段と、
ソーラ電池により前記二次電池を充電する第２の充電手段と、
前記第１の充電手段により前記二次電池を第１の電圧まで充電させ、前記第２の充電手段により前記二次電池を前記第１の電圧よりも低い第２の電圧まで充電させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記外部電源から電力が供給されている場合であっても、判定される前記二次電池の電圧が前記第２の電圧より低い場合に、前記第１の充電手段だけでなく前記第２の充電手段からも前記二次電池を充電させる、
ことを特徴とする電子機器。 - 前記第２の充電手段は、前記ソーラ電池の正極から前記二次電池の正極に向けて電流を流すように接続されたダイオードを備えることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
- 前記ソーラ電池の正極と負極との間をオンオフするための第１のスイッチを更に備え、
前記制御手段は、前記二次電池の電圧が前記第２の電圧以上ならば、前記第１のスイッチをターンオンし、前記二次電池の電圧が前記第２の電圧よりも低い第３の電圧未満ならば、前記第１のスイッチをターンオフする、ことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。 - 二次電池と、
外部電源から供給された電力を前記二次電池に充電する第１の充電手段と、
ソーラ電池により前記二次電池を充電する第２の充電手段と、
前記外部電源から電力が供給される場合には、前記第１の充電手段により前記二次電池を第１の電圧まで充電させ、前記外部電源から電力が供給されない場合には、前記第２の充電手段により前記二次電池を前記第１の電圧よりも低い第２の電圧まで充電させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、判定される前記二次電池の電圧が所定期間に亘って前記第１の電圧と前記第２の電圧の間の第４の電圧以上の場合に、設定されている処理の実行を指示する、
ことを特徴とする電子機器。 - 前記二次電池に接続された負荷と、前記負荷をオンオフするための第２のスイッチとを更に備え、
前記制御手段は、前記二次電池の電圧が所定期間に亘って、前記第１の電圧と前記第２の電圧の間の第４の電圧以上ならば、前記第２のスイッチをオンすることを特徴とする請求項１から４のうち何れか１項に記載の電子機器。 - 情報を表示する表示手段と、操作情報を入力する入力手段を更に備え、
前記制御手段は、前記二次電池の電圧が所定期間に亘って前記第４の電圧以上ならば、前記表示手段に前記負荷をオンすることを表示させ、前記入力手段によって前記負荷のオンの実行指示を取得することを特徴とする請求項５に記載の電子機器。 - 請求項１から６のうち何れか１項に記載の電子機器であり、
計時手段が計時した時刻を表示する電子時計。 - 二次電池と、
外部電源から供給された電力を前記二次電池に充電する第１の充電手段と、
ソーラ電池により前記二次電池を充電する第２の充電手段と、
制御部と、を備える電子機器が実行する電池充電方法であって、
前記制御部は、
前記第１の充電手段により前記二次電池を第１の電圧まで充電させるステップと、
前記第２の充電手段により前記二次電池を前記第１の電圧よりも低い第２の電圧まで充電させるステップと、
前記外部電源から電力が供給されている場合であっても、判定される前記二次電池の電圧が前記第２の電圧より低い場合に、前記第１の充電手段だけでなく前記第２の充電手段からも前記二次電池を充電させるステップと、
を実行することを特徴とする電池充電方法。 - 二次電池と、
外部電源から供給された電力を前記二次電池に充電する第１の充電手段と、
ソーラ電池により前記二次電池を充電する第２の充電手段と、
制御部と、を備える電子機器が実行する電池充電方法であって、
前記制御部は、
前記外部電源から電力が供給される場合には、前記第１の充電手段により前記二次電池を第１の電圧まで充電させ、前記外部電源から電力が供給されない場合には、前記第２の充電手段により前記二次電池を前記第１の電圧よりも低い第２の電圧まで充電させるステップと、
判定される前記二次電池の電圧が所定期間に亘って前記第１の電圧と前記第２の電圧の間の第４の電圧以上の場合に、設定されている処理の実行を指示するステップと、
を実行することを特徴とする電池充電方法。
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