JP2881047B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子機器に関し、特に電
池を電源として駆動される電子機器に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電卓など電池を電源として駆
動される電子機器において、電池の出力電圧を検出し、
これが所定の基準電圧以下になった場合に電池の交換を
使用者に促す警告情報を出力したり、電子機器の動作を
禁止したりする技術が知られている。動作を禁止する技
術は、メモリ機能付きの電子機器において記憶データの
消失を防止するために不可欠である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に電池の出力電圧を検出する構成では、機器の構成にプ
リンタなどのピーク電流が大きい負荷特性を有するもの
が含まれる場合、電池電圧を検出する時にプリンタなど
が駆動中であると電圧検出の読み取り誤差が生じる。そ
して、この誤差を考慮して上記の基準電圧の設定が高目
になるため、電池にまだ電源供給の余力があるにも拘ら
ず、電池交換の警告を出力して電池が無駄に交換された
り、電子機器の動作を禁止して電子機器を使用できなく
なってしまったりするという欠点があった。

【０００４】そこで本発明の課題は、この種の電子機器
において上記のような欠点を解消し、電池の容量をより
無駄無く有効に消費でき、電池で駆動できる電子機器の
駆動時間をより長くできる構成を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明によれば、電池を電源とし、該電池から電源
電圧安定化回路を介して電子機器各部への電源供給を行
なう電子機器において、前記電池と安定化回路の出力電
圧を検出する検出手段と、前記電池または安定化回路の
出力電圧の検出結果をそれぞれの基準電圧と比較し、そ
の比較結果に応じて所定処理を行なう制御手段と、前記
基準電圧のデータを記憶する記憶手段を有し、前記制御
手段は、該電子機器の初期化時に電源供給が正常な場
合、前記安定化回路の出力電圧の検出結果に基づいて該
安定化回路の出力電圧の基準電圧を設定し、そのデータ
を前記記憶手段に格納する構成を採用した。

【０００６】

【作用】このような構成によれば、上記電圧の検出時に
所定条件、例えば電子機器に設けられたプリンタの駆動
状態などに応じて、電池と電源電圧安定化回路の出力電
圧の内でより検出に適した方を選択して上記所定処理を
行なうか否かの判定に用いることができ、検出を高精度
に行なえ、基準電圧を低めに設定できる。更に、電源電
圧安定化回路の出力電圧の基準電圧については、その出
力電圧の実際の検出値に基づいて設定するので、更に低
めに設定できる。

【０００７】

【実施例】以下、図を参照して本発明の実施例を説明す
る。ここでは、電池を電源として駆動されるプリンタ付
き電子機器を例示する。

【０００８】まず図１は実施例の電子機器の本発明に関
わる要部の構成を示している。図１において符号１は第
１の電源としての電池電源部であり、また符号２は第２
の電源としてのＡＣアダプタである。スイッチ３によっ
て電池電源部１の出力電圧ＶBとＡＣアダプタ２の出力
電圧ＶAのいずれかが選択されて電源供給に使用され
る。

【０００９】電池電源部１とＡＣアダプタ２のいずれか
の出力は、電源スイッチ４を介して、ＤＣ−ＤＣコンバ
ータから構成された電源電圧安定化回路（以下「安定化
回路」と略す）５および電圧検出回路６に入力される。

【００１０】安定化回路５は本電子機器の電源の負荷と
なる各部、すなわちプリンタ７、制御部８、表示器９、
ブザー１３などに安定化した電源電圧を供給し、この電
圧は電圧検出回路６にも入力される。

【００１１】電圧検出回路６は３チャンネルのＡ／Ｄコ
ンバータから構成され、信号線ｌ１〜ｌ３を介して入力
される電圧、即ちスイッチ４直後の安定化回路５の入力
電圧（電池電源部１の出力電圧ＶBまたはＡＣアダプタ
２の出力電圧ＶA）、安定化回路５の出力電圧であるプ
リンタ供給電圧ＶP、及び制御部８への供給電圧ＶSのそ
れぞれをデジタルデータに変換し、バスラインｌ4 を介
して制御部８に入力する。その検出データは制御部８に
設けられたタイマＴＣにより定められる所定周期で制御
部８に読み取られるようになっている。

【００１２】制御部８はマイクロプロセッサなどから構
成され電子機器全体を制御する。制御部８には上記タイ
マの他にメモリＭ１〜Ｍ３が設けられている。メモリＭ
１には制御部８の制御プログラムが格納されている。メ
モリＭ２には後述のように検出した電源電圧の比較を行
なうための基準電圧のデータが格納される。メモリＭ３
には上記のように検出される電源電圧ＶB、ＶPなどのデ
ータが格納される。メモリＭ２、Ｍ３には書き換え可能
なＲＡＭを用いる。メモリＭ２のデータは、ダイオード
Ｄ1、Ｄ2と電池Ｂからなるバックアップ回路ＢＵにより
バックアップされ、本電子機器の電源オフ状態でも保存
される。

【００１３】制御部８はセンサー増幅器１０および駆動
回路１１を介してプリンタ７を制御する。即ち、プリン
タ７の記録紙の有無や位置などを検出する不図示のセン
サの検出信号が増幅器１０を介して制御部８に入力さ
れ、それに応じて制御部８は駆動回路１１を介してプリ
ンタ７の記録ヘッドや駆動モータなどの被制御部材を制
御し、記録動作を行なわせる。

【００１４】また、制御部８は駆動回路１２を介して液
晶表示器などからなる表示器９の表示動作を制御し、各
種情報の表示出力を行なう。またブザー１３を用いて警
告などの音声出力も行なえるようになっている。

【００１５】更に制御部８は、上記各部の制御の他に、
タイマＴＣによる所定周期で電圧検出回路６から読み取
る各電源電圧の検出結果に応じて電子機器の動作を禁止
する、ないしは使用者に電池の交換を促す警告情報を表
示器９に表示させる制御を行なう。

【００１６】この制御は、図２に示したプリンタ７の動
作状態に応じた電池駆動時の負荷特性を考慮して、電池
電源部１の出力電圧（以下「電池電圧」という）ＶBと
プリンタ供給電圧ＶPの検出結果に基づいて行なう。こ
の制御の詳細を図２を参照して以下に説明する。

【００１７】図２は、本電子機器の電池駆動時の電池電
圧ＶBとプリンタ供給電圧ＶPの経時変化を示している。
図２の（Ａ）はプリンタが動作しているときの電圧変化
を示し、プリンタの負荷変動に応じて電池電圧ＶBにリ
ップルΔｖBが発生する。また、電池電圧ＶBが電池の終
止電圧ｖ1 に近づくとプリンタ供給電圧ＶPにも安定化
の乱れが発生し、その電圧降下Δｖp が所定値を越えた
ところで動作保証範囲外となってしまう。

【００１８】このようなプリンタ動作時では電池電圧Ｖ
BにはリップルΔｖBがあり、その検出は高精度に行なえ
ないので、プリンタ供給電圧ＶPを検出し、プリンタ供
給電圧ＶPの安定化が乱れ始めた時点Ｔ1で電池交換の警
告を出力し、安定化の乱れが所定以上になったら動作を
禁止するのが良い。

【００１９】一方、図２の（Ｂ）はプリンタ７が動作し
ていないときの電圧変化を示す。この場合、プリンタ７
の負荷変動がないので、電池電圧ＶBのリップルは殆ど
無い。また電池電圧ＶBが電池の終止電圧ｖ1に近づいて
も、プリンタ７が無負荷に近いので、電池の終止電圧v1
の直前までプリンタ供給電圧ＶPの安定化が維持され
る。

【００２０】この場合、プリンタ供給電圧ＶPの安定化
が乱れた時点Ｔ2では同様に制御部８への供給電圧ＶSの
安定化が乱れ始めるので、時点Ｔ2では制御部８の動作
保証が難しい。従って、時点Ｔ2より前の時点で、電池
電圧ＶBが終止電圧ｖ1より所定値高い基準電圧ｖ2 とク
ロスする時点Ｔ3で電池交換の警告ないし動作の禁止を
行なうのが良い。

【００２１】このようなことから、本実施例において制
御部８は、電池駆動時にタイマＴＣにより定められる所
定周期で電源電圧の検出を行ない、検出時がプリンタ駆
動時ならばプリンタ供給電圧ＶPが第１の基準電圧ＶPR1
ないし第２の基準電圧ＶPR2以下であるか否かにより電
子機器の動作禁止ないし電池交換の警告を行なう。また
検出時がプリンタの駆動時でなければ電池電圧ＶBが第
１の基準電圧ＶBR1ないし第２の基準電圧ＶBR2以下であ
るか否かにより動作禁止ないし電池交換の警告を行なう
ものとする。

【００２２】なお、電池駆動時で電源供給が正常な状態
でも、安定化回路５の出力するプリンタ供給電圧ＶPに
は、電子機器１台ごとに部品のバラツキと電圧調整によ
りバラツキがある。これを考慮して、本実施例ではプリ
ンタ供給電圧ＶPの基準電圧ＶPR1、ＶPR2は一義的に決
めず、電子機器の初期化時に電源供給が正常な場合、制
御部８がプリンタ供給電圧ＶPを検出し、その検出値に
基づいて基準電圧ＶPR1、ＶPR2を設定するものとする。

【００２３】次に、上記のような電圧検出に関わる制御
部８の処理動作の詳細を図３および図４のフローチャー
トにより説明する。なお、以下の処理は電池駆動を前提
としてなされる。また図３の処理のスタート前で電源オ
フ状態でもメモリＭ２には上記の各基準電圧のデータが
バックアップされて保存されている。

【００２４】まず図３は電子機器の初期化時の処理を示
している。まず図３のステップＳ１１において制御部８
のリセットが解除されると制御部８はステップＳ１２で
内部のレジスタ、入出力ポートなどの初期化処理を行な
う。

【００２５】次にステップＳ１３において電圧検出回路
６により検出される電池電圧ＶBとプリンタ供給電圧ＶP
を読み取り、ステップＳ１４でそのデータをメモリＭ３
に格納する。この時に検出されたプリンタ供給電圧ＶP
の初期値をＶPAとする。

【００２６】次にステップＳ１５では、プリンタ供給電
圧の初期値ＶPAがメモリＭ２に記憶されているプリンタ
供給電圧の第１の基準電圧ＶPR1以上か否か比較する。

【００２７】その結果、初期値ＶPAが基準電圧ＶPR1よ
り低いときは、プリンタ供給電圧に電池電源部１の電池
容量低下による電圧降下が生じ動作保証範囲外であると
判断し、ステップＳ１９で電子機器の動作を禁止する。
具体的には安定化回路５への電源供給をオフするか、あ
るいは電力消耗が最小となる待機状態にシステムを固定
し、プリンタ７の動作や内部メモリへのアクセスなどを
禁止する。

【００２８】一方、ステップＳ１５での比較の結果、初
期値ＶPAが基準電圧ＶPR1以上であるときは、プリンタ
供給電圧ＶPに電池容量低下による電圧降下が生じてい
ないと判断してステップＳ１６に移り、プリンタの初期
化動作を実行する。

【００２９】そしてステップＳ１７で電子機器のシステ
ムの初期化を終了するが、この時点でシステムが正常に
動作し、プリンタ供給電圧ＶPも安定していると判断で
きるので、またプリンタ供給電圧ＶPを電圧検出回路６
により検出し、その検出値に基づいてプリンタ供給電圧
の基準電圧ＶPR1、ＶPR2を設定し、メモリＭ２に格納す
る。前述のようにメモリＭ２はバックアップ回路ＢＵに
よりバックアップされ、前記基準電圧のデータは電源ス
イッチ４がオフされても保存される。ステップＳ１７の
後は待機状態に入る（ステップＳ１８）。

【００３０】次に、図４は初期化後の電圧検出に関わる
制御を示している。ここでは初期化後の待機状態（ステ
ップＳ２１）からステップＳ２２に進み、タイマＴＣの
カウントにより、前回の電圧判定ループから所定時間Ｔ
（msec）が経過したかどうかを判定する。

【００３１】ステップＳ２２が否定された場合にはステ
ップＳ２８において通常のシステム動作の処理、すなわ
ち表示器９によるデータの表示出力、あるいはプリンタ
７による記録出力処理などを行なう。ステップＳ２８の
後はステップＳ２１の待機状態に戻る。

【００３２】一方、ステップＳ２２が肯定されるとステ
ップＳ２３に移り、現在プリンタ７が駆動されている状
態ならば電圧検出回路６からプリンタ供給電圧ＶPを読
み取り、プリンタ７の非駆動状態ならば電池電圧ＶBを
読み取り、その値を検出電圧ＶD としてメモリＭ３に格
納する。

【００３３】続いてステップＳ２４において上記検出電
圧ＶD の値がメモリＭ２に格納されている動作禁止判定
用の第１の基準電圧ＶPR1またはＶBR1以下かどうか比較
する。この場合、現在プリンタ７が駆動されている状態
ならばプリンタ供給電圧の第１の基準電圧ＶPR1と比較
し、プリンタ７が駆動されていない状態ならば電池電圧
の第１の基準電圧ＶBR1と比較する。

【００３４】そしてステップＳ２４が肯定されるとステ
ップＳ２９に移り、電子機器の動作を禁止する。

【００３５】一方、ステップＳ２４が否定されたらステ
ップＳ２５に移り、今度は電圧ＶDが電池交換判定用の
第２の基準電圧ＶPR2またはＶBR2以下かどうか比較す
る。この場合も、プリンタ７の駆動状態ならばプリンタ
供給電圧の第２の基準電圧ＶPR2と比較し、非駆動状態
ならば電池電圧の第２の基準電圧ＶBR2と比較する。

【００３６】そしてステップＳ２５が否定された場合
は、まだ電池に余力があると判断し、ステップＳ２８に
移行し、通常のシステム動作の処理を行なう。

【００３７】またステップＳ２５が肯定された場合に
は、電池の交換が必要であると判断してステップＳ２７
に移行し、表示器９を用いて電池交換を示す文字列など
を表示して使用者に電池の交換を促す。その表示例を図
５に示してある。図５の（Ａ）に示すように電池交換を
促すメッセージを表示しても良いし、（Ｂ）に示すよう
に電池交換を促す電池のシンボルを表示しても良い。ま
たブザー１３を鳴動させて使用者に警告することも可能
である。なお表示器やブザーを持たないシステムにおい
ては、プリンタの印字で警告したり、ランプの特定パタ
ーンの点滅で警告することも可能である。

【００３８】ステップＳ２７の後はステップＳ２８で通
常のシステム動作の処理を行ない、その後はステップＳ
２１の待機状態に戻る。

【００３９】以上のような本実施例によれば、電池駆動
時で電池電圧ＶBにリップルが生ずるプリンタ駆動状態
では変動の少ないプリンタ供給電圧ＶPにより電源電圧
の検出を行なうので、高精度に検出を行なうことができ
る。従って、この場合の基準電圧ＶPR1、ＶPR2はあまり
余裕を持たせずに低めに設定できる。しかも、この基準
電圧は初期化終了時に検出した実際のプリンタ供給電圧
ＶPに基づいて設定するため、電子機器１台ごとの部品
のバラツキ、電圧調整による誤差を見込まなくてよく、
この点からも基準電圧ＶPR1、ＶPR2を低めに設定でき
る。

【００４０】このように基準電圧ＶPR1、ＶPR2を低めに
設定できるので、従来のように基準電圧の設定が高めで
電池容量にまだ余裕が有るのに交換の警告を出力したり
動作を禁止したりする問題を避けることができる。即
ち、電池の容量を無駄なく有効に消費でき、電池により
駆動できる電子機器の駆動時間を長くできる。

【００４１】また電池電圧ＶBにリップルの生じないプ
リンタの非駆動状態では電池電圧ＶBにより電源電圧の
検出を行なうので、プリンタ供給電圧ＶPにより検出を
行なう場合に伴なう問題を避けて、検出を高精度に行な
うことができる。

【００４２】なお以上では、電源電圧の検出を電池電圧
ＶBとプリンタ供給電圧ＶPにより行なうものとしたが、
システムの負荷特性に応じて制御部８への供給電圧ＶS
や表示器９への供給電圧を用いても良い。またフロッピ
ーディスク装置を有するものにあっては同装置への供給
電圧を検出して電池交換を促しても良い。

【００４３】また、電池についても通常の１次電池や２
次電池（Ni-Cd電池、鉛蓄電池）などの各種電池の放電
特性などの特性に合わせて、データメモリＭ２に設定さ
れる電池の消耗を示す基準電圧のデータを複数設定し、
選択することにより、最適化された電圧判定が可能とな
り、各種電池を有効に使用することもできる。

【００４４】また以上では基準電圧のデータを格納する
メモリＭ２をＲＡＭとしてバックアップ回路ＢＵにより
バックアップするものとしたが、電気的に消去、追記が
可能なＥＥＰＲＯＭをメモリＭ２に用いてもよい。また
電子機器に磁気ディスク装置（ＦＤＤまたはＨＤＤ）が
設けられる場合は基準電圧のデータを磁気ディスクに保
存してもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、電池を電源とし、該電池から電源電圧安定化
回路を介して電子機器各部への電源供給を行なう電子機
器において、前記電池と安定化回路の出力電圧を検出す
る検出手段と、前記電池または安定化回路の出力電圧の
検出結果をそれぞれの基準電圧と比較し、その比較結果
に応じて所定処理を行なう制御手段と、前記基準電圧の
データを記憶する記憶手段を有し、前記制御手段は、該
電子機器の初期化時に電源供給が正常な場合、前記安定
化回路の出力電圧の検出結果に基づいて該安定化回路の
出力電圧の基準電圧を設定し、そのデータを前記記憶手
段に格納する構成を採用したので、電源電圧の検出をよ
り適当に高精度に行なうことができ、前記判定のための
基準電圧を低めに設定できる。このため電池の容量をよ
り無駄無く有効に消費でき、電池で駆動できる電子機器
の駆動時間をより長くできるという優れた効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の電子機器の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】同電子機器の電池駆動時における電池電圧とプ
リンタ供給電圧の経時変化を示す特性図である。

【図３】同電子機器の制御部による初期化処理を示すフ
ローチャート図である。

【図４】同制御部による電源電圧の検出処理のフローチ
ャート図である。

【図５】電池交換を促す警告の表示例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 電池電源部 ２ ＡＣアダプタ ３ 電源選択用のスイッチ ４ 電源スイッチ ５ 電源電圧安定化回路 ６ 電圧検出回路 ７ プリンタ ８ 制御部 ９ 表示器 １３ ブザー Ｍ１〜Ｍ３ メモリ ＴＣ タイマ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−218978（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−54479（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−18232（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−270118（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−11028（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−164556（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−31677（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−110（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−82414（ＪＰ，Ｕ) 特公 平６−52297（ＪＰ，Ｂ２) 実公 平８−6304（ＪＰ，Ｙ２) 特許2782784（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01R 31/36 H02J 7/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池を電源とし、該電池から電源電圧安
   定化回路を介して電子機器各部への電源供給を行なう電
   子機器において、 前記電池と安定化回路の出力電圧を検出する検出手段
   と、 前記電池または安定化回路の出力電圧の検出結果をそれ
   ぞれの基準電圧と比較し、その比較結果に応じて所定処
   理を行なう制御手段と、 前記基準電圧のデータを記憶する記憶手段を有し、 前記制御手段は、該電子機器の初期化時に電源供給が正
   常な場合、前記安定化回路の出力電圧の検出結果に基づ
   いて該安定化回路の出力電圧の基準電圧を設定し、その
   データを前記記憶手段に格納することを特徴とする電子
   機器。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記所定処理として、
   電子機器の使用者に対し前記電池の交換を促す警告情報
   の出力、または該電子機器の動作の禁止の少なくとも一
   方を行なうことを特徴とする請求項１に記載の電子機
   器。
3. 【請求項３】 前記記憶手段の前記基準電圧のデータは
   該電子機器の電源オフの状態においても保存されるよう
   にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の電子
   機器。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記出力電圧の検出を
   周期的に行ない、その検出時に、所定条件に応じて前記
   電池と安定化回路の出力電圧のいずれか一方を選択して
   前記基準電圧との比較を行なうことを特徴とする請求項
   １から３までのいずれか１項に記載の電子機器。