JP2837077B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロコンピュータ
（以下、マイコンと称する）により駆動制御される電子
機器にかかり、特には電池駆動可能な電子機器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】最近の電子機器、例えばリモコン製品や
カメラ、移動無線電話機等においては、小型軽量化さ
れ、かつ電池駆動仕様のものが一般的なものになってい
る。また、機器自体も全体制御から部分制御に亘りマイ
コンによる動作及び駆動制御が行われている。

【０００３】電池駆動のマイコン制御電子機器の場合、
電源電圧の低下がマイコン制御動作に影響を大きく及ぼ
すものであるから、図６に示すように、従来は１チップ
マイコン５１の外部（あるいは内部）にコンパレータ５
２を用いて、電池５４からマイコン５１への供給電圧を
モニタしていた。レギュレータ５３はコンパレータ５２
に基準電圧を設定するための昇圧安定化回路である。例
えば３Ｖ電池仕様であれば、レギュレータ５３を通じて
５〜６Ｖに昇圧し、さらに抵抗５５，５６で分圧して所
定の基準電圧をコンパレータ５２の非反転入力端子に与
えている。このような構成においてコンパレータ５２出
力がマイコン５１の入力端子Ｐ１に入力され電池電圧が
モニタされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電池電圧のモニタ構成によれば、電池電圧のモニタ
用として１チップマイコン５１に対しコンパレータ５２
やレギュレータ５３の素子数の多い外付け部品を必要と
し、機器コストの上昇になる問題を有していた。

【０００５】本発明は、上記従来の問題を解決し、簡単
で部品点数の少ない、安価な電池電圧モニタ機能を付与
した電子機器を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、例えば所定のトランジスタであればオン
する閾値レベルが一定しており、これを基準電位に利用
すべく鋭意検討したものであり、トランジスタのベース
側に接続するコンデンサに電池電圧を充電させることに
より、電池電圧レベルに応じて変化する充電時間が変化
するのに対応してトランジスタをオンさせる時間変化と
して抽出できることに着眼し、予め電池電圧ートランジ
スタのオン時間との相関関係を記憶テーブルとして記憶
しておくことで、モニタリングで得た計時時間に対応し
た電池電圧のレベルをそのテーブルより読み出して判定
できるようにしたものである。

【０００７】勿論、本願における充電時間の判定に用い
る能動素子は、トランジスタに限定されるべきものでは
なく、所定の充電電位に対応した閾値で導通／非導通状
態を変化させる素子であれば適用できる。請求項１にか
かる本発明は、マイクロコンピュータにより制御され、
電池駆動可能な電子機器において、駆動電池の前記マイ
クロコンピュータの制御部への供給電圧を前記マイクロ
コンピュータの出力端子を通じてコンデンサに供給して
充電する充電回路と、前記駆動電池の電圧供給ライン
と、前記マイクロコンピュータの制御部に接続する入力
端子との間に設けられ、かつ前記充電回路の充電電圧出
力に応じて導通状態になる閾値を有し、その導通状態に
達したとき前記入力端子への供給電圧レベルを低下させ
る能動素子と、前記入力端子への供給電圧レベル変化を
検知して、前記充電回路の充電開始から前記能動素子の
導通状態での電圧低下時までの時間を計時する計時手段
と、前記充電回路の充電開始から前記能動素子の導通状
態での電圧低下時までの時間と前記駆動電池の電圧との
関係を予め記憶する、時間ー電圧関係記憶手段とを備
え、前記時間ー電圧関係記憶手段の記憶内容を参照し、
かつ前記計時手段により計時した時間に応じて前記駆動
電池の電圧レベルを前記マイクロコンピュータに判定さ
せるようにしたことを特徴とする。

【０００８】また、請求項２にかかる発明は、前記能動
素子をトランジスタとし、前記閾値を前記トランジスタ
のスレッショルド電圧値に設定してなる電子機器を提供
するものである。

【０００９】

【作用】本発明における電子機器における電池電圧のモ
ニターは次のようにして行う。前記マイクロコンピュー
タの制御部への供給電圧をその出力端子を通じてコンデ
ンサに供給して充電し、その充電電圧が前記能動素子の
閾値に達したとき導通状態になるのを、駆動電池の供給
電圧ラインと接続された前記入力端子への供給電圧レベ
ルで監視する。この入力端子への供給電圧レベルの変化
を監視することにより、充電開始から前記能動素子の導
通状態による電圧低下時までの時間を計時し、その計時
結果と前記時間ー電圧関係記憶手段の記憶内容とに基づ
き、前記駆動電池の電圧レベルを前記マイクロコンピュ
ータにおいて判定する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面によって説明す
る。

【００１１】図１は本発明を適用した電子機器のマイコ
ン制御部周辺の構成を示すブロック図である。

【００１２】１チップマイコン１は、被制御対象のシス
テムコントロール部１４と接続するものであり、ＣＰＵ
２、ＲＯＭ３、ＲＡＭ４、タイマー回路５等を内臓する
ＩＣで構成されている。このマイコン１の周辺には、キ
ー入力端子群ＫＩ０〜ＫＩ２━━ＫＯ１〜ＫＯ２━━に
接続するキーボードスイッチ１２、Ｉ／Ｏ９を介して表
示制御する液晶（ＬＣＤ）表示器１３を備える。

【００１３】マイコン１に接続された電池１１の電圧は
ＶDD端子を通じてＣＰＵ２に所定電圧の供給が行われ
る。ＣＰＵ２はマイコン１の制御部であり、電池電圧モ
ニタのために入力端子Ｐ１と出力端子Ｐ０との間にコン
デンサＣ１、抵抗Ｒ１からなる時定数回路及びトランジ
スタ１０が設けられている。トランジスタ１０のベース
はコンデンサＣ１と抵抗Ｒ１の接続点ａ１に接続される
とともに、コレクタは抵抗ＲLを介して電池１１の電圧
供給ラインに接続され、その接続点ｂ１を経て入力端子
Ｐ１に接続され、さらにエミッタは接地ラインに接続さ
れている。ＣＰＵ２は入力端子Ｐ１の入力電圧レベルで
電池電圧のレベル検知を行う。

【００１４】ＣＰＵ２に供給されている電池１１の供給
電圧が、バッファ６及び出力端子Ｐ０を介して抵抗Ｒ１
にＣＰＵ２の割り込み処理で導入される。電池１１の電
圧は、抵抗ＲLを介してトランジスタ１０のコレクタ側
に与えられるとともにバッファ７を通じてＣＰＵ２に与
えられる。タイマー回路５は、コンデンサＣ１への充電
によりトランジスタ１０がオンした時、入力端子Ｐ０へ
供給電圧レベルが変化するまでの時間を計時するための
ものであり、ＣＰＵ２の命令により動作するカウンタか
らなる。

【００１５】ＲＯＭ３には、図２に示すように、入力端
子Ｐ０へ供給電圧レベルが変化するまでの時間とそれに
対応した電池電圧レベルとの相関を示すテーブルが記憶
されている。電池１１の電圧レベルがＶDD１、ＶDD２
（ＶDD１＞ＶDD２）のときそれぞれのコンデンサＣ１へ
の充電はＧ１、Ｇ２の曲線に沿って行われる。ここでト
ランジスタ１０のベースーエミッタ間電圧（閾値）をＶ
Fとすると、Ｇ１、Ｇ２の曲線それぞれに沿って行われ
る充電で、コンデンサＣ１、つまり接続点ａ１のベース
電位がＶFに達する充電時間がＴ１、Ｔ２となる。これ
らの時間Ｔ１、Ｔ２でトランジスタ１０がオン状態（導
通状態）になるため、接続点ｂ１の電位下がり、入力端
子Ｐ１への入力電圧レベルが低下し、ＣＰＵ２側でトラ
ンジスタ１０の導通状態に達したことが判定される。

【００１６】上記構成における、電池電圧のモニタ動作
を図３を参照して説明する。ＣＰＵ２の制御により、通
常のメイン処理（ステップＳ１）に対する割り込み処理
で電池電圧の監視処理を行っている。所定の割り込みタ
イミング、例えば数SEC／MINの割合で割り込み要求を発
生する（ステップＳ２）。割り込み要求があると、出力
端子Ｐ０を通じて駆動電圧を抵抗Ｒ１側に出力するとと
もにタイマー回路５の内容をカウンタリセットし所定ク
ロックに基づきカウントを開始する。次いでコンデンサ
Ｃ１がトランジスタ１０のＶFレベルに充電され、接続
点ｂ１の電圧レベルが低下して入力端子Ｐ１の入力レベ
ルが低下したときタイマー回路５のカウント値を読み出
して計時時間を判断し、ＲＯＭ４に記憶させたＶF到達
時間のテーブルを参照する（ステップＳ３）。このと
き、例えば図２に示したように、計時時間がＴ１の時は
電池電圧がＶDD１のレベルにあると判定し、Ｔ２であれ
ばＶDD２のレベルにあると判定する（ステップＳ４）。
この判定結果に基づき、さらに電子機器全体の動作制御
を行う。もし、図２の例でＴ１時間であれば通常のメイ
ン処理を続行するが（ステップＳ５からＳ１）、Ｔ２時
間であればバッテリー電源不足として、ＣＰＵ動作を停
止したり電池切れのアラーム表示処理等の対応処置を行
う（ステップＳ６）。

【００１７】上記のように、トランジスタ１０のスレッ
ショルド電圧値ＶFを判定基準電圧として用いるため安
定かつ精度のよい電池電圧モニタを行えるとともに、マ
イコン１の入力端子Ｐ１及び出力端子Ｐ０にトランジス
タ１０、コンデンサＣ１、抵抗Ｒ１を外付けすることで
簡易かつ安価に電池電圧モニタ機能を付与した電子機器
を構成できる。

【００１８】次に、電池電圧のモニタレベルを任意に設
定できる例を図４に従い説明する。マイコン３１は上記
マイコン１と同様の構成であり、その入力端子Ｐ１と出
力端子Ｐ０に対して、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ２からな
る充電回路、トランジスタ３３、ダイオード３４からな
る閾値設定回路３２が接続されている。トランジスタ３
３のコレクタ側は接続点ｂ２にて電池３５と抵抗ＲLを
介して接続しており、ベース側はコンデンサＣ１と抵抗
Ｒ１との接続点ａ２に接続されている。

【００１９】上記閾値設定回路３２はトランジスタ３３
とダイオード３４との直列接続であり、各々のベースー
エミッタ間電圧と順方向電圧が同じＶFとなるものを使
用すればトランジスタ３３のオンする充電電圧レベルを
２ＶFに設定出来る。この場合、マイコン３１のＲＯＭ
（図示せず）には、図５のように、トランジスタ３３の
オン時間ー電池電圧の関係が記憶されることになり、図
１の実施例と比較して長いオン時間Ｔ３、Ｔ４を設定す
ることができる。したがって、電池電圧レベルの低下を
より接近した時点での高精度モニタ監視を行え、またマ
イコンのタイマー回路のカウント幅の最小単位が大きい
時にも適し、しかもダイード等を付加するだけで簡単に
モニタレベルの変更を行える。

【００２０】

【発明の効果】この発明によれば、マイクロコンピュー
タに充電回路とその充電電圧で導通する能動素子を設け
るだけで電池電圧モニタ機能を電子機器に付与すること
ができ、部品点数の削減により安価な構成となる。しか
も電池電圧の判定基準として、例えばトランジスタ（能
動素子）のスレッショルド電圧値を使用することによ
り、安定な基準電圧レベルを簡易に構成でき、高精度の
電圧モニタ機能を電子機器に安価に付与することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例である電子機器のマイク
ロコンピュータ制御部周辺の構成ブロック図である。

【図２】図２は図１のマイクロコンピュータ制御部に記
憶させる電池電圧ーオン時間関係図である。

【図３】図３は図１の電子機器の電池電圧モニタ動作を
示すフローチャートである。

【図４】図４は本発明の他の実施例である電子機器のマ
イクロコンピュータ制御部周辺の構成ブロック図であ
る。

【図５】図５は図４のマイクロコンピュータ制御部に記
憶させる電池電圧ーオン時間関係図である。

【図６】図６は従来の電子機器のマイクロコンピュータ
制御部周辺の構成ブロック図である。

【符号の説明】

１ マイクロコンピュータ ２ ＣＰＵ ３ ＲＯＭ ５ タイマー回路 Ｃ１ コンデンサ Ｒ１ 抵抗 １０ トランジスタ １１ 電池 Ｐ０ 出力端子 Ｐ１ 入力端子

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マイクロコンピュータにより制御され、
   電池駆動可能な電子機器において、 駆動電池の前記マイクロコンピュータの制御部への供給
   電圧を前記マイクロコンピュータの出力端子を通じてコ
   ンデンサに供給して充電する充電回路と、 前記駆動電池の電圧供給ラインと、前記マイクロコンピ
   ュータの制御部に接続する入力端子との間に設けられ、
   かつ前記充電回路の充電電圧出力に応じて導通状態にな
   る閾値を有し、その導通状態に達したとき前記入力端子
   への供給電圧レベルを低下させる能動素子と、 前記入力端子への供給電圧レベルの変化を検知して、前
   記充電回路の充電開始から前記能動素子の導通状態での
   電圧低下時までの時間を計時する計時手段と、 前記充電回路の充電開始から前記能動素子の導通状態で
   の電圧低下時までの時間と前記駆動電池の電圧との関係
   を予め記憶する、時間ー電圧関係記憶手段とを備え、前
   記時間ー電圧関係記憶手段の記憶内容を参照し、かつ前
   記計時手段により計時した時間に応じて前記駆動電池の
   電圧レベルを前記マイクロコンピュータに判定させるよ
   うにしたことを特徴とする電子機器。
2. 【請求項２】 前記能動素子をトランジスタとし、前記
   閾値を前記トランジスタのスレッショルド電圧値に設定
   してなる、請求項１記載の電子機器。