JP2759997B2

JP2759997B2 - 節電回路及び端末装置

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Publication number: JP2759997B2
Application number: JP63335495A
Authority: JP
Inventors: 繁明佐野; 英一田中
Original assignee: TOTSUPAN FUOOMUZU KK
Current assignee: TOTSUPAN FUOOMUZU KK
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1988-12-29
Publication date: 1998-05-28
Anticipated expiration: 2013-05-28
Also published as: JPH02178818A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ハンディ・ターミナル装置のような電池駆
動の電気電子回路の電力消費を抑制する節電回路と、そ
の節電機能を有する端末装置に関する。

［従来の技術］通信技術の発達に伴い、小型で可般型の端末装置やデ
ータ入力装置が一般に使用されるようになった。また、
コンピュータ・システムの普及により、商品の在庫管
理、小荷物配送業での荷物管理業務などにコンピュータ
が使われるようになり、例えば、小荷物配送人が小型の
ポータブル端末装置を持ち歩き、この端末装置に個々の
データを逐次入力して一時記憶させておき、後でまとめ
てホスト・コンピュータに送信又は入力するといった方
法が考えられる。

このような端末装置では、入力したデータを記憶保持
する大容量のメモリ又は記録媒体（例えば、磁気ディス
クなど）が必須であり、また、通信装置、例えば音響カ
プラが必要である。これらは共に、消費電力の増加を招
く。

また近年、バーコードが普及し、あらゆる商品、伝票
などに予めバーコードを印刷しておき、当該バーコード
で一括管理する管理方法が用いられるようになった。こ
の場合には、端末装置にバーコード・リーダを設ける必
要がある。

［発明が解決しようとする課題］小型で可搬型の端末装置では、電源は一般に一次電池
又は二次電池であり、重量上の制限からも、消費電力を
極力抑える必要がある。しかし、上記のように、消費電
力が増す多くの機能が要求されるようになってきてい
る。

そこで本発明は、このような端末装置にあって電源電
池の消耗を極力抑え得る節電回路及びその節電機能を有
する端末装置を提示することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明では、電気・電子装置又は端末装置の回路構成
を所定機能毎の回路ユニットに区分し、各回路ユニット
は、個別のスイッチを介して電源回路に接続する。そし
て、電源スイッチ操作に応じて先ず、キーボード系の回
路ユニットに電源を供給し、以後、キーボード入力に応
じて主制御の回路ユニットに電力を供給する。主制御の
回路ユニットは、必要に応じて付属の回路ユニットに電
力を供給して所定の動作を行なわせ、動作終了後はその
電源を遮断する。

［作用］上記のごとく、各回路ユニットへの電力供給を、その
回路ユニットの動作が必要な時に限定しているので、電
源電池の消耗を最小限に抑えることができる。また、一
定期間キーボード操作が無い場合でも、キーボード系の
回路ユニットは、主制御の回路ユニットに、当該主制御
の回路ユニットへの電力供給の遮断の可否を予め問い合
せて、遮断可の応答を得てから遮断するので、主制御の
回路ユニット、従って付属の回路ユニットの動作途中
で、これらへの電力供給が断たれることはない。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第２図は、本発明を適用するハンディ・ターミナル装
置の外観斜視図を示す。第２図において、10は２次電池
を電源とするハンディ・ターミナル装置である。12は音
響カプラ、14はLCD表示装置、16はメンブレン式キーボ
ードであり、多数のキー・スイッチ18の他に、手書き図
形入力用のパッド20を具備する。22は電源スイッチであ
る。

24は磁気結合方式により当該ハンディ・ターミナル装
置10の二次電池に給電するためのベース・ユニットであ
り、その台座26上の所定位置に当該ハンディ・ターミナ
ル装置10を置くことにより、送電コイル28がハンディ・
ターミナル装置10の受電コイル（図示せず）に対面し、
これらコイルの磁気結合により、ベース・ユニット24か
らハンディ・ターミナル装置10に電力が供給される。30
は、光を通信媒体としてハンディ・ターミナル装置10と
の間で通信をおこなうための光カプラ（発光素子と受光
素子）である。光カプラ30（の受光素子）は光通信信号
の他に例えば、ハンディ・ターミナル装置10から充電完
了の光信号を受ける。

第１図は、第２図のターミナル装置10の電源系の配線
図を示す。第２図と同じ構成要素には同じ符号を付して
ある。40は二次電池である電源電池、42はベース・ユニ
ット24から送られる電力により当該電源電池40を充電す
る充電回路、44は電源ラインである。電源ライン44に
は、常時電力供給されているバックアップ・ユニット46
が直接接続し、電力供給用スイッチ48,50,52,54,56,58
を介してそれぞれ、サブ・ユニット60、メイン・ユニッ
ト62、表示ユニット64、バーコード・リーダ66、音響通
信ユニット68及び光通信ユニット70が接続する。

バックアップ・ユニット46は、電源スイッチ22の開閉
状態又は操作状態を監視するパワーオン監視回路72、51
2KB又は1,024KB程度のメモリ容量を持つバックアップ・
メモリ74、及び現在時刻（年、月、日、時、分、秒）デ
ータを出力するカレンダー時計76を具備する。電源電池
40の能力及びバックアップ・メモリ74の消費電力は例え
ば、電源電池40がバックアップ・ユニット46のみに電力
を供給している場合に、バックアップ・メモリ74がデー
タを約48時間保持できる程度である。これは、通常24時
間以内にメモリ74の記憶データを外部に送信することを
想定しているからであり、勿論、より長期間にわたり記
憶する必要がある場合には、変わってくる。

サブ・ユニット60は、キーボード16と、当該キーボー
ド16を制御し、多数のキー・スイッチ18のオン／オフ入
力及び手書き図形入力パッド20からの図形入力をデータ
化するサブ制御回路78とを具備する。サブ制御回路78は
例えば８ビットのワンチップ・マイクロコンピュータか
らなる。電力供給用スイッチ48は、パワーオン監視回路
72からの閉成信号により閉成し、サブ制御回路78からの
開放信号により開放状態になる。サブ制御回路78は、閉
成した電力供給用スイッチ48及び電源ライン44を介して
電源電池40の出力電圧を監視しており、バックアップ・
ユニット46の長時間動作に支障を生じる程に電源電池40
の出力電圧が低下すると、電源電池40のこれ以上の消耗
を抑えるために、電力供給用スイッチ48に開放信号を送
り、サブ・ユニット60への電力供給を遮断する。サブ制
御回路78はまた、充電回路42による充電中にも電源電池
40の出力電圧を監視しており、充電が完了した時には、
ターミナル装置10はベース・ユニット24に充電完了を知
らせて、電源電池40の充電を中止させる。

メイン・ユニット62は、各種の制御演算を行なう主制
御回路80と、リード・オンリー・メモリ（ROM）82と、
ランダム・アクセス・メモリ（RAM）84と、バーコード
・リーダ66と、音響通信ユニット68及び光通信ユニット
70との通信を制御する通信制御回路86とを具備する。主
制御回路80は例えば16ビット・マイクロコンピュータか
らなり、表示ユニット64、バーコード・リーダ66、音響
通信ユニット68及び光通信ユニット70との間のデータ通
信を制御する。主制御回路80はまた、サブ制御回路78と
の間にデータ通信路を具備し、表示ユニット64の後述す
る表示制御回路88との間にもデータ通信路を具備し、同
期又は非同期データ通信をしている。ROM82には主制御
回路80の動作プログラム及び必要なデータが格納され、
RAM84には、サブ・ユニット60からのキーボード入力デ
ータや、カレンダー時計76からの現在日時データ、音響
通信ユニット68や光通信ユニット70のための通信データ
などを格納する。

サブ制御回路78は主制御回路80とのデータ通信によ
り、メイン・ユニット62の電源を遮断しても支障無い場
合にはスイッチ50に開放信号を印加し、スイッチ50を開
放する。サブ制御回路78はまた、電源電池40の出力電圧
が所定値以上ある場合であって、電源投入操作のとき、
及びキーボード60での所定の入力動作があり、且つメイ
ン・ユニット62の動作が必要なときに、スイッチ50に閉
成信号を印加し、メイン・ユニット62を電源供給状態に
する。他方、主制御回路80は、表示ユニット64、バーコ
ード・リーダ66、音響通信ユニット68及び光通信ユニッ
ト70の何れかが必要なときに、電力供給スイッチ52,54,
56,58のうちの対応するスイッチを閉成状態にし、動作
不要になれば開放状態にする。このように電力供給を細
かく制御することにより、電源電池40の消耗を極力抑え
ることができる。

表示ユニット64には、LCD表示装置14と、これを制御
する表示制御回路88とが含まれ、表示制御回路88は、主
制御回路80から転送されたデータをLCD表示装置14によ
り表示する。LCD表示装置14は、高輝度、高視野角であ
るスーパーツイストの液晶材料を用いており、電子ボリ
ュームにより８段階に輝度を調整できるようになってい
る。

バーコード・リーダ66は、バーコードの読取り回路と
その制御回路、及び外部との通信回路を具備する。音響
通信ユニット68は音響カプラ12とモデム（変復調装置）
を具備する。光通信ユニット70は、装置10をベース・ユ
ニット24上に置いたときにベース・ユニット24の光カプ
ラ30に対面する光カプラ（発光素子と受光素子）を具備
する。光通信ユニット70の発光素子とベース・ユニット
24の光カプラ30の受光素子との光結合により、ベース・
ユニット24に電源電池40の充電完了を知らせる。これら
ユニット66,68,70の詳細は、本発明の内容とは関係しな
いので、これ以上の説明は省略する。

次に、ハンディ・ターミナル装置10の使用開始から使
用終了までの、第１図の各部の動作を順に説明する。使
用前として、電源スイッチ22がオフの状態では、先に説
明したように、バックアップ・ユニット46のみ電源供給
されており、他のサブ・ユニット60、メイン・ユニット
62、表示ユニット64、バーコード・リーダ66、音響通信
ユニット68及び光通信ユニット70には電源は供給されて
いない。即ち、スイッチ48、50、52、54、56、58は開放
状態になっている。

電源スイッチ22を押すと、パワーオン監視回路72がそ
れを検知してスイッチ48に閉成信号を印加し、サブ・ユ
ニット60を電源供給状態にする。サブ制御回路78は電源
電池40の出力電圧の調査を含めた自己診断を行ない、良
ければ、メイン・ユニット62の電力供給スイッチ50に閉
成信号を印加し、悪ければ、自らの電力供給スイッチ48
に開放信号を印加し、電源を遮断する。サブ制御回路78
はまた、キーボード16の入力状態を常時監視し、キー入
力又は図形データ入力に対してはデータ通信路79を介し
てメイン・ユニット62の主制御回路80に転送する。

スイッチ50が閉成され、メイン・ユニット62に電源電
圧が印加されると、主制御回路80は先ず、一定の手順に
基づいてサブ制御回路78と通信路79を介してハンドシェ
ークを行なう。ハンドシェークを確立できると、主制御
回路80はメモリ・チェックなどの自己診断を行なう。ハ
ンドシェークが確立できない場合、又は主制御回路80が
自己診断で不具合を検出した場合には、サブ制御回路78
はスイッチ50に開放信号を印加し、メイン・ユニット62
への電力供給を遮断する。サブ制御回路78と主制御回路
80との間のハンドシェークが確立し、且つ主制御回路80
の自己診断結果が良好な場合に初めて、主制御回路80は
ROM82の主プログラムに従って動作し、ハンディ・ター
ミナル装置10の機能の全てを活用できる状態になる。但
し、主制御回路80は通常は、低消費電力であるスタンバ
イ・モード（例えば、クロック周波数を遅くした低速動
作モード）になっている。

例えば、何らかの表示をすべきときには、主制御回路
80はサブ制御回路78からのコマンドによりアクティブ・
モード（例えば、通常のクロック周波数で動作するモー
ド）になり、スイッチ52に閉成信号を印加して表示ユニ
ット64に電源を供給し、表示制御回路88に必要なデータ
を転送する。表示制御回路88はそのデータに従い、必要
な情報をLCD表示装置14で表示する。所定時間表示した
後、これ以上の電力消費を避けるため、主制御回路80は
スイッチ52を開放し、表示ユニット64への電源供給を遮
断する。

キーボード16からの入力があった場合には、その入力
データはサブ制御回路78で加工され、信号通信路79を介
して主制御回路80に転送される。この転送に先立って、
主制御回路80はサブ制御回路78からのコマンドによりス
タンバイ・モードからアクティブ・モードになる。主制
御回路80はサブ制御回路78からのデータの内容に従い、
RAM84に格納したり、表示ユニット64、バーコード・リ
ーダ66、音響通信ユニット68及び光通信ユニット70を制
御する。

主制御回路80は、バーコード・リーダ66、音響通信ユ
ニット68又は光通信ユニット70を作動させたい場合に
は、対応するスイッチ54,56,58を閉成して電力供給状態
にする。そして、バーコード・リーダ66、音響通信ユニ
ット68又は光通信ユニット70との間では、通信制御回路
86を介してデータの遣り取りを行なう。必要なデータ転
送が終ったら、主制御回路80は、スイッチ54,56,58のう
ちの閉成していたスイッチに開放信号を印加し、電力供
給を遮断する。バーコード・リーダ66から得たデータは
RAM84に格納される。

事務所などで、給電回路42により端末装置10に充電し
ている状態では、特に節電を図る必要のないので、装置
66,68,70の使用、不使用に関わらず、スイッチ54,56,58
を常時閉成しておいてもよい。特にホスト・コンピュー
タへのデータ転送時には、殊更、通信ユニット68,70へ
の電力供給を制限（遮断）する必要は無い。

サブ制御回路78は一定時間、キーボード16からの入力
が無い場合には、主制御回路80に電源遮断の可否を問い
合せ、主制御回路80からの遮断可の返事に応じてスイッ
チ50に開放信号を印加し、メイン・ユニット62の電源供
給を遮断する。主制御回路80はこの問い合せに対し、遮
断してもよい場合には、先ず、RAM84の記憶データをバ
ックアップ・メモリ74に待避させた後に、サブ制御回路
78に遮断可の信号を送る。これにより、必要なデータは
保存され、後でメイン・ユニット62に電源を投入した際
に、RAM84に復旧することができる。

上記実施例では、RAM84とは別にバックアップ専用の
メモリ74を設けているが、勿論、RAM84又はその一部を
バッテリ・バックアップのメモリ又は不揮発性メモリと
し、スイッチ50の開放時にも、メモリ74への待避作業を
行なわなくて済むようにしてもよい。また、バックアッ
プの必要なデータはRAM84ではなく、バックアップ・メ
モリ74の方に常時格納するようにしても、RAM84への書
込と同時にバックアップ・メモリ74へ書き込むようにし
てもよい。こうすれば、メイン・ユニット62の電源遮断
の際に、RAM84の記憶データをバックアップ・メモリ74
に待避させる手間が不要になる。

上記実施例における電源スイッチ22、パワーオン監視
回路72及び電力供給スイッチ48の部分は、自己保持型の
スイッチ装置を使って第３図のように変更してもよい。
第１図と同じ構成要素には同じ符号を付してある。90は
自己保持型のスイッチ装置であり、92は開放方向にバネ
付勢されたスイッチ、94は通電時にスイッチ92を閉成状
態に保持する電磁コイル、96は常開スイッチである。ス
イッチ96はスイッチ92及び電磁コイル94の電流路をバイ
パスする形で接続されている。スイッチ92は、バネ付勢
に抗して閉成されると、電磁コイル92の電磁力により閉
成状態に保持される。スイッチ92が電源スイッチとして
機能する。サブ制御回路78からスイッチ装置90を開放状
態にしたい場合には、スイッチ96に短いパルスを印加し
て瞬時閉成すればよい。スイッチ96の閉成により、スイ
ッチ92及びコイル94の電流路には電流が流れなくなり、
スイッチ92はバネ付勢力により開放状態になる。スイッ
チ96は瞬時閉成するだけであるから、スイッチ装置90は
開放状態になり、サブ・ユニット60への電力供給が遮断
される。

ハンディ・ターミナル装置を例に説明したが、本発明
は、電池駆動の電気・電子機器、例えば入力データを即
座に無線送信する可搬型データ入力装置などにも適用で
きる。

上記実施例におけるスイッチ48,50,52,54,56,58は、
電磁スイッチなどの機械式スイッチでもよいが、寿命の
点などから、半導体スイッチが好ましい。また、自己保
持型スイッチ装置90としては、図示構造に限らず、半導
体回路により自己保持性を持たせたものでもよい。

［発明の効果］以上の説明から容易に理解できるように、本発明によ
れば、必要な部分に必要な時にのみ電力を供給するよう
にしているので、電源電池の消耗を最小限に抑えること
ができる。従って、同じ電池容量の場合には、より長時
間、充電なしで使用出来るようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電源系の回路ブロック図、
第２図は本発明の一実施例のハンディ・ターミナル装置
の外観斜視図、第３図は、電源スイッチ部分の、第１図
の変更例の回路ブロック図である。 10:ハンディ・ターミナル装置、12:音響カプラ、14:LCD
表示装置、16:メンブレン式キーボード、18:キー・スイ
ッチ、20:手書き図形入力用パッド、22:電源スイッチ、
24:ベース・ユニット、26:台座、28:送電コイル、30:光
カプラ、40:電源電池、42:充電回路、44:電源ライン、4
6:バックアップ・ユニット、48,50,52,54,56,58:電力供
給用スイッチ、60:サブ・ユニット、62:メイン・ユニッ
ト、64:表示ユニット64、66:バーコード・リーダ、68:
音響通信ユニット、70:光通信ユニット、72:パワーオン
監視回路、74:バックアップ・メモリ 76:カレンダー時計、78:サブ制御回路、80:主制御回
路、82:ROM、84:RAM 86:通信制御回路、88:表示制御回路、90:自己保持型ス
イッチ装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０６Ｆ 1/00 ３３４Ｓ３４１Ｌ (56)参考文献特開昭60−55826（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−288309（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−288725（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−225923（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−214042（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06F 1/26 - 1/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電源電池を有する電源回路と、当該電源回路に第１スイッチ手段を介して接続し、操作
手段及び当該電源回路の出力電圧を監視する監視手段を
有する第１ユニットと、当該第１ユニットにより開閉制御される第２スイッチ手
段を介して当該電源回路に接続し、装置を全体的に制御
する第２ユニットとを具備する電気・電子装置において、当該第１スイッチ手段は、当該電気・電子装置への電源
投入操作に応じて閉成されると共に、当該電源回路の出
力電圧が所定値以下のときに当該第１ユニットにより開
放され、当該第１ユニットは、当該電源回路の出力電圧が所定値
以上であることを含む所定条件下で第２スイッチ手段を
閉成すると共に、所定期間、当該操作手段の操作が無い
場合に当該第２ユニットに電源遮断の可否を問い合せ、
当該第２ユニットから遮断可の信号を受けたときに当該
第２スイッチ手段を開放することを特徴とする節電回路。
【請求項２】当該第２ユニットは、電源供給状態でも低
消費電力で動作するスタンバイモードと、通常の消費電
力で動作するアクティブ・モードを具備し、当該第１ユニットは、所定状態では当該第２ユニットを
当該スタンバイ・モードで動作させ、当該操作手段の操
作入力に応じて当該第２ユニットを当該アクティブ・モ
ードに遷移させる特許請求の範囲第（１）項に記載の節電回路。
【請求項３】当該第２ユニットは、当該第１ユニットか
らの電源遮断の可否の問い合せに対し、データのバック
アップを実行し、バックアップの完了に応じて当該第１
ユニットに電源遮断可を返答する特許請求の範囲第
（１）項又は第（２）項に記載の節電回路。
【請求項４】電源電池を有する電源回路と、当該電源回路に第１スイッチ手段を介して接続し、操作
手段及び当該電源回路の出力電圧を監視する監視手段を
有する第１ユニットと、当該第１ユニットにより開閉制御される第２スイッチ手
段を介して当該電源回路に接続し、装置を全体的に制御
する第２ユニットと、当該第２ユニットにより開閉制御される個別のスイッチ
手段を介して当該電源回路に接続し、当該第２ユニット
により制御される１又は複数の付属回路ユニットとを具備する端末装置であって、当該第１スイッチ手段は、当該電気・電子装置への電源
投入操作に応じて閉成されると共に、当該電源回路の出
力電圧が所定値以下のときに当該第１ユニットにより開
放され、当該第１ユニットは、当該電源回路の出力電圧が所定値
以上であることを含む所定条件下で第２スイッチ手段を
閉成すると共に、所定期間、当該操作手段の操作が無い
場合に当該第２ユニットに電源遮断の可否を問い合せ、
当該第２ユニットから遮断可の信号を受けたときに当該
第２スイッチ手段を開放することを特徴とする端末装置。
【請求項５】当該第２ユニットは、電源供給状態でも低
消費電力で動作するスタンバイモードと、通常の消費電
力で動作するアクティブ・モードを具備し、当該第１ユニットは、所定状態では当該第２ユニットを
当該スタンバイ・モードで動作させ、当該操作手段の操
作入力に応じて当該第２ユニットを当該アクティブ・モ
ードに遷移させる特許請求の範囲第（４）項に記載の端末装置。
【請求項６】当該第２ユニットは、当該第１ユニットか
らの電源遮断の可否の問い合せに対し、データのバック
アップを実行し、バックアップの完了に応じて当該第１
ユニットに電源遮断可を返答する特許請求の範囲第
（４）項又は第（５）項に記載の端末装置。