JP3617460B2 - 電子機器および電子機器の制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器および電子機器の制御方法に係り、電源として内蔵した一次電池あるいは二次電池の状態によっては駆動できない状態が生じる可能性がある大消費電力の被駆動デバイスを備えた電子機器および電子機器の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯端末や電子時計などのような小型携帯電子機器をステーションと呼ばれる充電機器に収容して、当該携帯電子機器の充電とともに、データ転送などが行われつつある。ここで、充電やデータ転送などについて電気的接点を介して行う構成にすると、これら接点が露出するため、防水性の面において問題が発生する。このため、充電や信号転送などは、ステーションと携帯電子機器との双方に配設されたコイルの電磁的な結合によって非接触で行う構成が望ましい。
このような構成において、ステーション側のコイルに高周波信号を印加すると、外部磁界が発生して、携帯電子機器側のコイルに誘起電圧が発生する。そして、この誘起電圧をダイオード等により整流することにより、携帯電子機器に内蔵された二次電池を非接触で充電することが可能となる。また、両者コイルの電磁的な結合により、ステーションから携帯電子機器へ、あるいは、携帯電子機器からステーションへと信号を非接触で双方向に転送することも可能となる。
【0003】
ところで、上記従来の小型携帯電子機器は、二次電池(あるいは一次電池)を電源として各部を駆動するものであるが、特に消費電力の大きな被駆動デバイスが存在する場合には、当該被駆動デバイスを駆動するために電源電圧が大きく降下する場合がある。
例えば消費電力の大きな被駆動デバイス(重負荷被駆動デバイス)としては、振動告知機能に用いられるバイブレータ用のモータ、各種表示を行うためのEL(ElectroLuminescence)ディスプレイ、フラッシュメモリ(データ書き込み時、消去時)等が挙げられる。
これらの重負荷被駆動デバイスは、駆動時の電圧降下量が大きいため、二次電池の内部抵抗が小さく、所定の充電状態でないと動作を正常に行うことができない可能性が生じる。
【0004】
特に重負荷被駆動デバイス駆動時の電圧降下によりシステムの駆動に必要な電圧未満に二次電池の電圧が低下した場合には、システムの暴走等のシステムダウンに至る場合もあり、そのような場合には、システムリセットを行う必要が生じることとなり、使い勝手が悪いという問題点があった。
このような問題点を解決すべく、特開平11−259190号公報(特願平10−59260号公報)に開示されている携帯端末の重負荷駆動制御においては、無負荷時の二次電池の電圧と、特定の負荷を印加したときの電圧と、を計測し、内部抵抗を計算し、計算した電池の内部抵抗と実際の負荷である重負荷駆動デバイスから、重負荷駆動デバイスの駆動時の電池電圧の予測値を計算し、電池電圧が重負荷駆動デバイスの駆動時に電池駆動携帯端末の駆動可能最低電圧を下回らないか否かを判断した上で、重負荷駆動デバイスを駆動させるようにしていた。
【0005】
ここで、従来の演算方法について説明する。
無負荷時の電池電圧をV0とし、疑似負荷として特定負荷抵抗(値)Rを接続した場合の電池電圧をV1とすると、二次電池の内部抵抗rは、
r=R・(V0−V1)/V1
となる。
この場合の、実際の重負荷駆動デバイスを駆動した場合の電池電圧予想値V3は、重負荷駆動デバイスの必要電力量(消費電力)をPとすると、
V3=[V0+√(V02−4・r・P)]/2
となる。
そこで、この電池電圧予想値V3が携帯端末の最低動作電圧V4に対し、
V3≧V4
の関係を満たせば、当該重負荷駆動デバイスは駆動可能と判断していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の重負荷駆動制御においては、重負荷駆動デバイスの駆動に先立って複雑な演算が必要とされていたため、精度良く演算を行おうとすればするほど、重負荷駆動デバイスの駆動可否判定に時間を要するため、短時間に駆動可否の判断が必要とされるELディスプレイなどの場合に適用することは困難であるという問題点があった。
また、高速で演算を行うためには、演算回路を高速で動作させる必要があるため、高速動作用の高速にスイッチングする信号を発生させる必要があり、演算に起因して消費電流が増大してしまうという問題点があった。
さらに上記従来の構成では、定電圧回路の前段、すなわち、電池に直接被駆動デバイスを接続することはできないという不具合があった。
【0007】
さらにまた、被駆動デバイスが定電圧回路の定格出力電圧を下回っても動作可能である場合であっても、定電圧回路の出力電圧が定格出力電圧を下回ってしまった場合には、被駆動デバイスを駆動することはできないという不具合があった。
そこで、本発明の目的は、消費電力の大きな被駆動デバイスを有する場合であっても、複雑な演算を行うことなく、高速に駆動可否を判断し、被駆動デバイスの駆動に伴う二次電池あるいは一次電池の電圧降下によりシステムダウンなどを引き起こすことなく、できる限り長期間にわたって被駆動デバイスを駆動することが可能な電子機器および電子機器の制御方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1記載の構成は、電力を供給する電源と、前記電力で駆動される被駆動部と、前記電源の放電を行うための疑似負荷と、前記疑似負荷を前記電源に接続したり、接続を切ったりする接続部と、無負荷時に前記電源の電圧において前記被駆動部を駆動するのに許容できる前記電源の内部抵抗の上限値を内部抵抗上限値とし、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値である前記電源に前記疑似負荷を接続したときの前記電源の電圧と、無負荷時の前記電源の電圧と、を対応させてあらかじめ記憶する記憶部と、前記電源の電圧を計測する電圧計測部と、前記電源に前記疑似負荷を接続した場合に前記電圧計測部によって計測される前記電源の電圧を第1電圧とし、前記電圧計測部により計測された無負荷時の前記電源の電圧に対応させて前記記憶部から読み出した、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値と一致する前記電源に前記疑似負荷を接続したときの前記電源の電圧を第2電圧とした時、前記第1電圧と前記第2電圧を比較する比較部と、前記比較部の比較結果に基づいて前記被駆動部の駆動の可否を判断し、前記被駆動部の駆動が可能な場合には前記被駆動部の駆動を行わせる駆動可否判断部と、を備えたことを特徴としている。
【0009】
請求項2記載の構成は、請求項1記載の電子機器において、前記駆動可否判断部は、前記疑似負荷を接続した前記電源の電圧(第1電圧)が、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値である前記電源に前記疑似負荷を接続したときの前記電源の電圧(第2電圧)以上である場合に前記被駆動部を駆動させることを特徴としている。
【0010】
請求項3記載の構成は、請求項1記載の構成において、前記疑似負荷は、前記被駆動部の負荷よりも小さく、かつ、あらかじめ設定した負荷よりも大きく設定されることを特徴としている。
【0011】
請求項4記載の構成は、請求項3記載の構成において、前記あらかじめ設定した負荷は、前記被駆動部の負荷の1/10以上に設定されることを特徴としている。
【0012】
請求項5記載の構成は、請求項1記載の電子機器において、前記電圧計測部は、疑似負荷が接続された前記電源の電圧を計測するに際し、前記疑似負荷を接続してから、前記電源の単位時間あたりの電圧変化量が所定範囲内に収まった後に電圧の計測を行うことを特徴としている。
【0013】
請求項6記載の構成は、請求項5記載の電子機器において、前記所定範囲は、5[mV/msec]以内であることを特徴としている。
【0014】
請求項7記載の構成は、請求項5記載の電子機器において、前記所定範囲は、0.5[mV/msec]以内であることを特徴としている。
【0015】
請求項8記載の構成は、請求項1記載の電子機器において、前記電圧計測部は、前記疑似負荷が接続されていない時の電圧を計測するに際し、前記被駆動部が駆動を止めてから単位時間あたりの電圧変化量が一定範囲以内になった場合に電圧計測を行うことを特徴としている。
【0016】
請求項9記載の構成は、請求項8記載の電子機器において、前記電圧計測部は、所定時間内に前記電圧変化量が前記一定範囲内に収まらない場合には、前回被駆動部を駆動する際に使用した計測値を電圧計測値として用いることを特徴としている。
【0017】
請求項10記載の構成は、請求項8記載の電子機器において、前記一定範囲は、5[mV/msec]以内であることを特徴としている。
【0018】
請求項11記載の構成は、請求項8記載の電子機器において、前記一定範囲は、0.5[mV/msec]以内であることを特徴としている。
【0019】
請求項12記載の構成は、請求項1記載の電子機器において、前記記憶部は、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、前記被駆動部の抵抗換算値をRXとし、無負荷時の前記電源の電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記電圧V0を変化させながら次式(1)、(2)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを記憶することを特徴としている。
RL=RX×(V0−V4)/V4 ……(1)
VTL=RT×(V0/(RL+RT)) ……(2)
【0020】
請求項13記載の構成は、請求項1記載の電子機器において、出力電圧を所定電圧とする電圧調整部を有し、前記被駆動部に対する前記電力の供給が前記電圧調整部を介して行われ、かつ、前記記憶部は、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をV1とし、前記被駆動部の抵抗換算値をRXとし、無負荷時の前記電源の電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算値をREGdとし、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記電圧V0を変化させながら次式(1)、(2)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを記憶することを特徴としている。
RL=RX×(V0−V4)/V4−REGd ……(1)
VTL=RT×(V0/(RL+RT)) ……(2)
【0021】
請求項14記載の構成は、請求項1記載の電子機器において、出力電圧を所定の規定電圧とする電圧調整部を有し、前記被駆動部に対する前記電力の供給が前記電圧調整部を介して行われるに際し、前記被駆動部が前記規定電圧未満の電圧で駆動可能な場合であって、かつ、前記記憶部は、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をV1とし、前記被駆動部の抵抗換算値をRXとし、無負荷時の前記電源の電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、前記電圧調整部の定格出力電圧をREGoutとし、前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算値をREGdとし、前記電源の電圧が前記電圧調整部の定格出力電圧REGout未満となった場合の前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算係数をREGddとし、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記電圧V0を変化させながら次式(1)、(2)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを記憶することを特徴としている。
【0022】
請求項15記載の構成は、請求項12ないし請求項14のいずれかに記載の構成において、複数の前記被駆動部を同時駆動する場合の前記抵抗換算値RXは、複数の前記被駆動部を各々抵抗と見なした場合の合成抵抗換算値とすることを特徴としている。
【0023】
請求項16記載の構成は、請求項1記載の電子機器において、更に出力電圧を所定の規定電圧とする電圧調整部を有し、前記被駆動部は、前記電力が前記電源から直接供給される第1被駆動部と、前記電力が前記電圧調整部を介して供給される第2被駆動部とからなる前記電子機器において、前記第1被駆動部および前記第2被駆動部を同時駆動する場合であって、無負荷時の前記電源の電圧をV0とし、疑似負荷接続時の前記電源の電圧をV1とし、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、駆動しようとする前記第1被駆動部の抵抗換算値をRmoとし、駆動しようとする前記第2被駆動部の抵抗換算値をRebとし、前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算値をREGdとし、電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、前記電源の内部抵抗が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記第1被駆動部を駆動させる場合に許容される前記電源の内部抵抗上限値RL1を(1)式により算出し、
前記第2被駆動部を駆動させる場合に許容される前記電源の内部抵抗上限値RL2を(2)式により算出し、
内部抵抗上限値RL1あるいは内部抵抗上限値RL2のうちいずれか小さい抵抗値を前記内部抵抗上限値RLとし、
前記電圧V0を変化させながら次式(3)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを前記記憶部に記憶することを特徴としている。
VTL=RT×(V0/(RL+RT)) ……(3)
【0024】
請求項17記載の構成は、請求項1記載の電子機器において、前記電子機器は、出力電圧を所定の規定電圧REGoutとする電圧調整部を有し、前記被駆動部は、前記電力が前記電源から直接供給される第1被駆動部と、前記電力が前記電圧調整部を介して供給される第2被駆動部と、を有し、前記第1駆動部及び前記第2駆動部を同時駆動する場合であり、かつ、前記第2被駆動部が前記規定電圧未満の電圧で駆動可能な場合であって、無負荷時の前記電源の電圧をV0とし、疑似負荷接続時の前記電源の電圧をV1とし、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、駆動しようとする前記第1被駆動部の抵抗換算値をRmoとし、駆動しようとする前記第2被駆動部の抵抗換算値をRebとし、前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算値をREGdとし、電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、前記電源の電圧が前記規定電圧REGoutを下回った場合の前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算係数をREGddとし、前記電源の内部抵抗が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記第1被駆動部を駆動させる場合に許容される前記電源の内部抵抗上限値RL1を(1)式により算出し、
前記第2被駆動部を駆動させる場合に許容される前記電源の内部抵抗上限値RL2を(2)式により算出し、
内部抵抗上限値RL1あるいは内部抵抗上限値RL2のうちいずれか小さい抵抗値を前記内部抵抗上限値RLとし、
前記電圧V0を変化させながら次式(3)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを前記記憶部に記憶することを特徴としている。
VTL=RT×(V0/(RL+RT)) ……(3)
【0025】
請求項18記載の構成は、請求項12ないし17のいずれかに記載の電子機器において、
前記記憶部は、無負荷時の前記電源の電圧V0を下位アドレスとし、被駆動部の駆動要求状態を上位アドレスとした記憶領域に前記電圧VTLをデータとして記憶していることを特徴としている。
【0026】
請求項19記載の構成は、電力を供給する電源と、前記電力が供給で駆動される被駆動部と、前記電源の放電を行うための疑似負荷と、前記疑似負荷を前記電源に接続したり、接続を切ったりする接続部と、無負荷時に前記電源の電圧において前記被駆動部を駆動するのに許容できる前記電源の内部抵抗の上限値を内部抵抗上限値とし、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値である前記電源に前記疑似負荷を接続したときの前記電源の電圧と、無負荷時の前記電源の電圧と、を対応させてあらかじめ記憶する記憶部と、前記電源の電圧を計測する電圧計測部と、を備えた電子機器の制御方法において、前記電源に前記疑似負荷を接続した場合に前記電圧計測部によって計測される前記電源の電圧を第1電圧とし、前記電圧計測部により計測された無負荷時の前記電源の電圧に対応させて前記記憶部から読み出した、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値と一致する前記電源に前記疑似負荷を接続したときの前記電源の電圧を第2電圧とした時、前記第1電圧と前記第2電圧とを比較し、
前記比較結果に基づいて前記被駆動部の駆動の可否を判断し、前記被駆動部の駆動が可能な場合には前記被駆動部の駆動を行わせる、ことを特徴としている。
【0027】
請求項20記載の構成は、請求項19記載の電子機器の制御方法において、疑似負荷が接続された前記電源の電圧を計測するに際し、前記疑似負荷を接続してから、前記電源の電圧の単位時間あたりの電圧変化量が所定範囲内に収まった後に電圧の計測を行うことを特徴としている。
【0028】
請求項21記載の構成は、請求項20記載の電子機器の制御方法において、前記所定範囲は、5[mV/msec]以内であることを特徴としている。
【0029】
請求項22記載の構成は、請求項20記載の電子機器の制御方法において、前記所定範囲は、0.5[mV/msec]以内であることを特徴としている。
【0030】
請求項23記載の構成は、請求項19記載の電子機器の制御方法において、前記疑似負荷の非接続時の電圧を計測するに際し、前記被駆動部が駆動を止めてから単位時間あたりの電圧変化量が一定範囲以内になった場合に電圧計測を行うことを特徴としている。
【0031】
請求項24記載の構成は、請求項23記載の構成において、所定時間内に前記電圧変化量が前記一定範囲内に収まらない場合には、前回被駆動部を駆動する際に使用した計測値を電圧計測値として用いることを特徴としている。
【0032】
請求項25記載の構成は、請求項23記載の電子機器の制御方法において、前記一定範囲は、5[mV/msec]以内であることを特徴としている。
【0033】
請求項26記載の構成は、請求項23記載の電子機器の制御方法において、前記一定範囲は、0.5[mV/msec]以内であることを特徴としている。
【0034】
請求項27記載の構成は、請求項19記載の電子機器の制御方法において、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、前記被駆動部の抵抗換算値をRXとし、無負荷時の前記電源の電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷を接続したときの前記電源の電圧をVTLとした場合に、前記電圧V0を変化させながら次式(1)、(2)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを前記記憶部に記憶させることを特徴としている。
RL=RX×(V0−V4)/V4 ……(1)
VTL=RT×(V0/(RL+RT)) ……(2)
【0035】
請求項28記載の構成は、請求項19記載の電子機器の制御方法において、前記電子機器は、出力電圧を所定電圧として前記被駆動部に対する前記電力の供給を行う電圧調整部を有し、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をV1とし、前記被駆動部の抵抗換算値をRXとし、無負荷時の前記電源の電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算値をREGdとし、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値RLである場合に、前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をVTLとした場合に、前記電圧V0を変化させながら次式(1)、(2)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを前記記憶部に記憶させることを特徴としている。
RL=RX×(V0−V4)/V4−REGd ……(1)
VTL=RT×(V0/(RL+RT)) ……(2)
【0036】
請求項29記載の構成は、請求項19記載の電子機器の制御方法において、前記電子機器は、出力電圧を所定の規定電圧として前記被駆動部に対する前記電力の供給を行う電圧調整部を有し、前記被駆動部が前記規定電圧未満の電圧で駆動可能な場合であって、かつ、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をV1とし、前記被駆動部の抵抗換算値をRXとし、無負荷時の前記電源の電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、前記電圧調整部の定格出力電圧をREGoutとし、前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算値をREGdとし、前記電源の電圧が前記電圧調整部の定格出力電圧REGout未満となった場合の前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算係数をREGddとし、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記電圧V0を変化させながら次式(1)、(2)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを前記記憶部に記憶させることを特徴としている。
【0037】
請求項30記載の構成は、請求項27ないし請求項29のいずれかに記載の構成において、複数の前記被駆動部を同時駆動する場合の前記抵抗換算値RXは、複数の前記被駆動部を各々抵抗と見なした場合の合成抵抗換算値とすることを特徴としている。
【0038】
請求項31記載の構成は、請求項19記載の電子機器の制御方法において、前記電子機器は、出力電圧を所定の規定電圧とする電圧調整部を有し、前記被駆動部は、前記電力が前記電源から直接供給される第1被駆動部と、前記電力が前記電圧調整部を介して供給される第2被駆動部と、を有し、前記電子機器において、前記第1被駆動部および前記第2被駆動部を同時駆動する場合であって、無負荷時の前記電源の電圧をV0とし、疑似負荷接続時の前記電源の電圧をV1とし、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、駆動しようとする前記第1被駆動部の抵抗換算値をRmoとし、駆動しようとする前記第2被駆動部の抵抗換算値をRebとし、前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算値をREGdとし、電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、前記電源の内部抵抗が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷を接続したときの前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記第1被駆動部を駆動させる場合に許容される前記電源の内部抵抗上限値RL1を(1)式により算出し、
前記第2被駆動部を駆動させる場合に許容される前記電源の内部抵抗上限値RL2を(2)式により算出し、
内部抵抗上限値RL1あるいは内部抵抗上限値RL2のうちいずれか小さい抵抗値を前記内部抵抗上限値RLとし、
前記電圧V0を変化させながら次式(3)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを前記記憶部に記憶することを特徴としている。
VTL=RT×(V0/(RL+RT)) ……(3)
【0039】
請求項32記載の構成は、請求項19記載の電子機器の制御方法において、前記電子機器は、出力電圧を所定の規定電圧REGoutとする電圧調整部を有し、前記被駆動部は、前記電力が前記電源から直接供給される第1被駆動部と、前記電力が前記電圧調整部を介して供給される第2被駆動部と、を有し、前記第1駆動部及び前記第2駆動部を同時駆動する場合であり、かつ、前記第2被駆動部が前記規定電圧未満の電圧で駆動可能な場合であって、無負荷時の前記電源の電圧をV0とし、疑似負荷接続時の前記電源の電圧をV1とし、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、駆動しようとする前記第1被駆動部の抵抗換算値をRmoとし、駆動しようとする前記第2被駆動部の抵抗換算値をRebとし、前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算値をREGdとし、電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、前記電源の電圧が前記規定電圧REGoutを下回った場合の前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算係数をREGddとし、前記電源の内部抵抗が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記第1被駆動部を駆動させる場合に許容される前記電源の内部抵抗上限値RL1を(1)式により算出し、
前記第2被駆動部を駆動させる場合に許容される前記電源の内部抵抗上限値RL2を(2)式により算出し、
内部抵抗上限値RL1あるいは内部抵抗上限値RL2のうちいずれか小さい抵抗値を前記内部抵抗上限値RLとし、
前記電圧V0を変化させながら次式(3)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを前記記憶部に記憶することを特徴としている。
VTL=RT×(V0/(RL+RT)) ……(3)
【0040】
請求項33記載の構成は、請求項27ないし32のいずれかに記載の電子機器の制御方法において、無負荷時の前記電源の電圧V0を下位アドレスとし、被駆動部の駆動要求状態を上位アドレスとした前記記憶部の記憶領域に前記電圧VTLをデータとして記憶させることを特徴としている。
【0041】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。
以下の説明にあっては、充電機器としてステーションを、被充電機器として電子機器を、それぞれ例にとって説明するが、本発明をこれらに限定する趣旨ではない。
[1]第1実施形態
まず、本発明の第1実施形態について説明する。
[1.1]機械的構成
図1に実施形態にかかるステーションおよび電子時計の構成を示す平面図を示す。
図1に示すように、電子時計200は、充電やデータ転送など行う場合、ステーション100の凹部101に収容される。この凹部101は、電子時計200の本体201およびバンド202よりも若干大きめな形状に形成されているため、時計本体201は、ステーション100に対して位置決めされた状態で収容される。
【0042】
また、ステーション100には、充電の開始を指示するための充電開始ボタン1031や、データ転送の開始を指示するための転送開始ボタン1032などの各種入力部とともに、各種の表示を行うための表示部104が設けられている。なお、本実施形態にかかる電子時計200は、通常の使用状態ではユーザの腕に装着されて、表示部204において日付時刻等を表示するのは言うまでもないが、図示しないセンサ等によって、脈拍数や心拍数などの生体情報を一定時間毎に検出・記憶する構成となっている。
【0043】
図2に、図1におけるA−A線の断面図を示す。
図2に示すように、電子時計の本体201の下面裏蓋212には、データ転送や充電のための時計側コイル210がカバーガラス211を介して設けられている。また、時計本体201には、二次電池220や、時計側コイル210などと接続される回路基板221が設けられる。
一方、ステーション100の凹部101にあって、時計側コイル210と対向する位置には、ステーション側コイル110がカバーガラス111を介して設けられている。また、ステーション100には、コイル110、充電開始ボタン1031、転送開始ボタン1032、表示部104、一次電源(図示省略)などと接続された回路基板121が設けられている。
このように、電子時計200がステーション100に収容された状態において、ステーション側コイル110と時計側コイル210とは、カバーガラス111、211により物理的には非接触であるが、コイル巻回面が略平行なので電磁的には結合した状態となる。
【0044】
また、ステーション側コイル110および時計側コイル210とは、それぞれ時計機構部分の着磁を避ける理由や、時計側の重量増加を避ける理由、磁性金属の露出を避ける理由などにより、磁心を有さない空心型となっている。したがって、このようなことが問題とならない電子機器に適用する場合には、磁心を有するコイルを採用しても良い。もっとも、コイルに与える信号周波数が十分に高いのであれば、空心型で十分である。
【0045】
[1.2]電気的構成
次に、電子時計200の主要部の電気的構成について図3を参照して説明する。
電子時計200は、電子時計200全体に電源を供給する二次電池220と、二次電池220より電源供給を受けて定電圧(本実施形態では、2.5[V])を生成し、後述するアナログ/ディジタルコンバータの基準電源として供給するレギュレータ231と、疑似負荷として機能する抵抗232と、抵抗232を後述のタイミング制御回路の制御下で二次電池220に接続するトランジスタ233と、二次電池220の電圧を分圧して二次電池220の電圧を検出するための検出対象電圧VDETを協働して生成する抵抗234及び抵抗235により構成される分圧回路236と、後述のタイミング制御回路の制御下で検出対象電圧VDETのアナログ/ディジタル変換を行い検出対象電圧データDVDET(16ビット)を生成し出力するアナログ/ディジタルコンバータ(ADC)237と、第1の重負荷駆動デバイスであるバイブレータを構成するモータ238と、第2の重負荷駆動デバイスであり、各種情報を表示するためのELディスプレイ239と、第3の重負荷駆動デバイスであり、ユーザが各種情報を電子時計200のベゼル部を操作することにより各種データを入力するためのベゼル入力装置240と、を備えて構成されている。
【0046】
さらに電子時計200は、ユーザあるいは図示しない当該電子時計全体を制御するマイクロプロセッサがモータ238の駆動を要求するためのモータ駆動要求スイッチ(SW)241と、ユーザあるいは図示しない当該電子時計全体を制御するマイクロプロセッサがELディスプレイ239の駆動を要求するためのEL駆動要求スイッチ(SW)242と、ユーザあるいは図示しない当該電子時計全体を制御するマイクロプロセッサがベゼル入力装置240の駆動を要求するためのベゼル駆動要求スイッチ(SW)243と、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242あるいはベゼル駆動要求スイッチ243が操作され、駆動が要求された場合に、電圧検出などのための処理タイミング制御を行うタイミング制御回路244と、タイミング制御回路244の制御下で疑似負荷である抵抗232の接続時にアナログ/ディジタルコンバータ237から出力される検出対象電圧データDVDETを取り込むデータ用ラッチ245と、タイミング制御回路244の制御下で疑似負荷である抵抗232の非接続時にアナログ/ディジタルコンバータ237から出力される検出対象電圧データDVDETを後述のフラッシュメモリのメモリ領域を表すアドレスデータの下位アドレスデータとして取り込むアドレス用ラッチ246と、タイミング制御回路244の制御下でアドレス用ラッチ246の出力する下位アドレスデータおよび後述の重負荷選択回路が出力するアドレスデータの上位アドレスデータ(3ビット)に基づいて、あらかじめ記憶した判別用電圧データVTL(16ビット)として出力するフラッシュメモリ247と、データ用ラッチ245から出力される検出対象電圧データDVDETとフラッシュメモリ247から出力される判別用データVTLとを比較し、比較結果データDRSTを出力するコンパレータ248と、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態および比較結果データDRSTに基づいて実際に駆動する重負荷駆動デバイスを選択するための負荷選択データDLSEL(3ビット)を出力する重負荷選択回路249と、を備えて構成されている。
【0047】
この場合において、タイミング制御回路244は、疑似負荷である抵抗232を二次電池220に接続するタイミング、後述するデータ用ラッチ245およびアドレス用ラッチ246におけるデータ取り込みタイミング、フラッシュメモリ247からのデータ出力タイミング、トランジスタ233のオンタイミングおよびアナログ/ディジタルコンバータ237の変換タイミングを制御している。
疑似負荷である抵抗232の抵抗値は、重負荷駆動デバイスの負荷(抵抗値換算)に対して、1/10以上に設定するのが好ましい。ここで、1/10以上とする理由は、これ以下であると、正確に二次電池の電圧を把握することができなくなってしまうからである。上限については、対応する重負荷駆動デバイスの負荷未満であり、かつ、できる限り負荷が小さくなるようにする。
【0048】
[1.3] フラッシュメモリ内のデータテーブルの構成
ここで、実施形態の説明に先立ち、フラッシュメモリ247内に格納されている判別用データVTLについて詳細に説明する。
電子時計200が動作するための負荷駆動時の二次電池220の動作最低電圧をV4とし、疑似負荷としての抵抗232の抵抗値をRTとし、被駆動部である重負荷の抵抗換算値をRXとし、無負荷時の二次電池220の電圧V0の場合に許容できる(電圧V0の場合に負荷が駆動できる)二次電池220の内部抵抗RLを次式により求める。なお、抵抗換算値RXを定めるに際し、重負荷ばかりでなく、電子時計のシステムを駆動するために必要な各種負荷を考慮して定めることにより、より正確な制御が行えることは明白である。
RL=RX×(V0−V4)/V4
次に内部抵抗RLから疑似負荷としての抵抗232を接続した場合の二次電池220の電圧VTLを次式により算出する。
VTL=RT×(V0/(RL+RT))
従って、内部抵抗RLである場合に負荷駆動時の電圧V1が電圧VTL以上であれば、二次電池220の電圧が動作最低電圧V4を下回らないこととなり、重負荷駆動デバイスを駆動しても問題は生じないこととなる。
【0049】
これらの結果より、無負荷時の二次電池220の電圧V0をフラッシュメモリ247の下位アドレス(16ビット)とし、駆動対象の重負荷駆動デバイスの組み合わせをフラッシュメモリ247の上位アドレス(3ビット)とし、電圧VTLをデータとしてフラッシュメモリ247に書き込むこととなる。
この場合において、二次電池220の電圧範囲が、例えば、4.1〜3.0[V]であるとすると、マージンを考慮して、5〜2.5[V]の範囲で二次電池220の電池電圧が変化すると想定し、無負荷時の二次電池220の電圧V0を5[V]から2.5[V]までアナログ/ディジタルコンバータ237の分解能に応じたステップで可変し、各電圧V0に対応する電圧VTLを算出して、テーブルに記憶することとなる。
【0050】
[1.4] 第1実施形態の動作
初期状態において、トランジスタ233はオフ状態であるものとし、モータ238、ELディスプレイ239およびベゼル入力装置240は非駆動状態にあるものとする。
まず、タイミング制御回路244は、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242あるいはベゼル駆動要求スイッチ243が操作されたか否かに基づいて負荷駆動要求の有無を判別する(ステップS1)。
ステップS1の判別において、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243のいずれも操作されていない場合には(ステップS1;No)、そのまま、タイミング制御回路244は待機状態となる。
【0051】
ステップS1の判別において、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242あるいはベゼル駆動要求スイッチ243の少なくともいずれか一つが操作され、対応するモータ238、ELディスプレイ239あるいはベゼル入力装置240の駆動要求がなされた場合には(ステップS1;Yes)、タイミング制御回路244は、アナログ/ディジタルコンバータ237およびアドレス用ラッチ246を動作状態として、抵抗234及び抵抗235により構成される分圧回路236により生成される二次電池220の電圧に対応する検出対象電圧VDETをアドレス用ラッチ246に取り込ませる。
この場合において、重負荷駆動デバイスが非駆動状態になってから、単位時間あたりの電圧変化量が一定範囲外である場合には、二次電池220の電圧に対応する検出対象電圧VDETは正確ではないので、単位時間あたりの電圧変化量が一定範囲内となるまで待機してから取り込みを行う。例えば、単位時間あたりの電圧変化量がおよそ5[mV/msec]以内、より好ましくは、単位時間あたりの電圧変化量がおよそ0.5[mV/msec]以内とする。
【0052】
この結果、アドレス用ラッチ246には、無負荷時の二次電池220の電圧に対応する検出対象電圧VDETが取り込まれ、フラッシュメモリ247の下位アドレスデータとして保持されることとなる。
次にタイミング制御回路244は、トランジスタ233をオン状態として(ステップS3)、疑似負荷である抵抗232を二次電池220に接続する。
そして、二次電池220の電圧を安定させるべく、所定時間(図では、100[msec])待機する(ステップS4)。この場合に二次電池220の電圧が安定した状態とは、単位時間あたりの電圧変化量があらかじめ定めた一定量以内になった場合であり、例えば、単位時間あたりの電圧変化量がおよそ5[mV/msec]以内、より好ましくは、単位時間あたりの電圧変化量がおよそ0.5[mV/msec]以内とする。
【0053】
そして、アナログ/ディジタルコンバータ237およびデータ用ラッチ245を動作状態として、疑似負荷である抵抗232が接続状態における二次電池220の電圧に対応する検出対象電圧VDETをデータ用ラッチ245に取り込ませる(ステップS5)。
この結果、データ用ラッチ245には、疑似負荷接続時の二次電池220の電圧に対応する検出対象電圧VDETが取り込まれ保持されることとなる。
次にタイミング制御回路244は、トランジスタ233をオフ状態として(ステップS6)、疑似負荷である抵抗232を二次電池220から切り離す。これにより、抵抗232を接続することによる二次電池220の無駄な電力消費を抑制することができる。
【0054】
上記ラッチの動作と並行して、重負荷選択回路249は、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態に基づいてアドレスデータの上位アドレスデータ(3ビット)をフラッシュメモリ247に出力する。
このようにフラッシュメモリ247にアドレス用ラッチ246からの下位アドレスデータおよび重負荷選択回路249からの上位アドレスデータが出力されている状態で、タイミング制御回路は、出力許可信号OEを“H”レベルとし、フラッシュメモリ247に電圧VTLを判別用データVTLとしてのディジタルデータ(16ビット)をコンパレータ248に出力させる(ステップS7)。
【0055】
このときの判別用データVTLは、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態に応じた二次電池220の許容最低電圧に相当することとなる。
続いてコンパレータ248は、データ用ラッチ245から出力される検出対象電圧データDVDETとフラッシュメモリ247から出力される判別用データVTLとを比較し(ステップS8)、比較結果データDRSTを出力する。
これにより重負荷選択回路249は、コンパレータ248から出力される比較結果データDRSTが、データ用ラッチ245から出力される検出対象電圧データDVDETがフラッシュメモリ247から出力される判別用データVTL以下である場合には(ステップS8;No)、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態に対応する重負荷駆動デバイスの駆動により二次電池220の電圧が電子時計200の最低駆動電圧未満となってしまうので、重負荷駆動デバイスであるモータ238、ELディスプレイ239あるいはベゼル入力装置240のいずれも駆動することなく処理を終了する。
【0056】
また、コンパレータ248は、データ用ラッチ245から出力される検出対象電圧データDVDETがフラッシュメモリ247から出力される判別用データVTLより高い場合には(ステップS8;Yes)、出力する比較結果データDRSTは“H”レベルとなるので(ステップS9)、重負荷選択回路249は、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態に対応する重負荷駆動デバイスを選択する(ステップS10)。
そして、重負荷選択回路249は、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態および比較結果データDRSTに基づいて実際に駆動する重負荷駆動デバイスを選択するための負荷選択データDLSEL(3ビット)をモータ238、ELディスプレイ239あるいはベゼル入力装置240に出力する。
これにより、重負荷選択回路249により選択された重負荷駆動デバイスは、駆動されることとなる(ステップS11−A、ステップS11−BあるいはステップS11−C)。
【0057】
そして、重負荷選択回路249は、ステップS11−A、ステップS11−BあるいはステップS11−Cにおいて駆動した重負荷駆動デバイス毎に定められた駆動期間が経過したか、あるいは、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態が非駆動状態にされたか否かを判別する(ステップS12)。
そして、重負荷駆動デバイス毎に定められた駆動期間も経過しておらず、かつ、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242あるいはベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態が変化せず駆動状態にされたままの場合には(ステップS12;No)、待機状態となる。
一方、重負荷駆動デバイス毎に定められた駆動期間が経過し、あるいは、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242あるいはベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態のいずれかが非駆動状態に移行した場合には(ステップS12;Yes)、対応する重負荷駆動デバイスを停止状態に移行させるべく、負荷選択データDLSEL(3ビット)を出力し、重負荷駆動デバイスを停止状態に移行させ、処理を終了する。
【0058】
[1.5] 第1実施形態の効果
以上の説明のように、本実施形態によれば、消費電力の大きな重負荷駆動デバイス(被駆動デバイス)を有する場合であっても、複雑な演算を行うことなく、高速に駆動可否を判断し、重負荷駆動デバイスの駆動に伴う二次電池の電圧降下により電子時計200のシステムダウンなどを引き起こすことがない。
【0059】
[2] 第2実施形態
次に本発明の第2実施形態について説明する。
[2.1]電気的構成
本第2実施形態のステーションおよび電子時計の概要構成は第1実施形態と同様であるので、電子時計の主要部の電気的構成について図5を参照して説明する。図5において、図3と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
電子時計200は、電子時計200全体に電源を供給する二次電池220と、二次電池220より電源供給を受けて定電圧(本実施形態では、2.5[V])を生成し、後述するアナログ/ディジタルコンバータの基準電源として供給するレギュレータ231と、疑似負荷として機能する抵抗232と、抵抗232を後述のタイミング制御回路の制御下で二次電池220に接続するトランジスタ233と、二次電池220の電圧を分圧して二次電池220の電圧を検出するための検出対象電圧VDETを協働して生成する抵抗234及び抵抗235により構成される分圧回路236と、後述のタイミング制御回路の制御下で検出対象電圧VDETのアナログ/ディジタル変換を行い検出対象電圧データDVDET(16ビット)を生成し出力するアナログ/ディジタルコンバータ(ADC)237と、第1の重負荷駆動デバイスであるバイブレータを構成するモータ238と、第2の重負荷駆動デバイスであり、ELドライバ239Aにより駆動されて各種情報を表示するためのELディスプレイ239と、第3の重負荷駆動デバイスであり、ユーザが各種情報を電子時計200のベゼル部を操作することにより各種データを入力するためのベゼル入力装置240と、を備えて構成されている。
【0060】
この場合において、モータ238には、直接二次電池220から駆動電源が供給され、ELディスプレイ239およびベゼル入力装置240は、レギュレータ231を介して駆動電源が供給されているものとする。
さらに電子時計200は、ユーザがモータ238の駆動を要求するためのモータ駆動要求スイッチ(SW)241と、ユーザがELディスプレイ239の駆動を要求するためのEL駆動要求スイッチ(SW)242と、ユーザがベゼル入力装置240の駆動を要求するためのベゼル駆動要求スイッチ(SW)243と、当該電子時計全体を制御するマイクロプロセッサ(MPU)300と、LCDドライバ301Aにより駆動されて各種情報を表示するためのLCDパネル301と、二次電池220の過充電を防止するためのリミッタスイッチとして機能する放電用スイッチ302と、充電電流の電流方向規制用のダイオード303と、を備えている。
【0061】
この場合において、マイクロプロセッサ300は、データ保持用の第1バッファ300Aと、第2バッファ300Bと、を備えている。
さらにマイクロプロセッサ300は、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242あるいはベゼル駆動要求スイッチ243が操作され、駆動が要求された場合に、電圧検出などのための処理タイミング制御を行うタイミング制御回路244の機能と、疑似負荷である抵抗232の接続時にアナログ/ディジタルコンバータ237から出力される検出対象電圧データDVDETを取り込むデータ用ラッチ245の機能と、タイミング制御回路244の制御下で疑似負荷である抵抗232の非接続時にアナログ/ディジタルコンバータ237から出力される検出対象電圧データDVDETを後述のフラッシュメモリ247のメモリ領域を表すアドレスデータの下位アドレスデータとして取り込むアドレス用ラッチ246の機能と、出対象電圧データDVDETとフラッシュメモリ247から出力される判別用データVTLとを比較し、比較結果データDRSTを出力するコンパレータ248の機能と、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態および比較結果データDRSTに基づいて実際に駆動する重負荷駆動デバイスを選択するための負荷選択データDLSEL(3ビット)を出力する重負荷選択回路249の機能と、を実現している。
【0062】
[2.2] 第2実施形態の動作
次に図6の動作処理フローチャートを参照して第2実施形態の動作について説明する。
初期状態において、トランジスタ233はオフ状態であるものとし、モータ238、ELディスプレイ239およびベゼル入力装置240は非駆動状態にあるものとする。
まず、マイクロプロセッサ300は、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242あるいはベゼル駆動要求スイッチ243が操作されたか否かに基づいて負荷駆動要求の有無を判別する(ステップS21)。
ステップS1の判別において、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243のいずれも操作されていない場合には(ステップS21;No)、そのまま、タイミング制御回路244は待機状態となる。
【0063】
ステップS21の判別において、ベゼル入力装置240駆動中のEL駆動要求スイッチ242の操作またはELディスプレイ239の駆動中のベゼル駆動要求スイッチ243の操作が行われたか否かを判別する(ステップS22)。
ステップS21の判別において、ベゼル入力装置240駆動中のEL駆動要求スイッチ242の操作またはELディスプレイ239の駆動中のベゼル駆動要求スイッチ243の操作が行われた場合には(ステップS21;Yes)、処理をステップS25に移行する。
【0064】
ステップS21の判別において、ベゼル入力装置240駆動中のEL駆動要求スイッチ242の操作あるいはELディスプレイ239の駆動中のベゼル駆動要求スイッチ243の操作のいずれも行われなかった場合には(ステップS21;No)、重負荷駆動中(例えば、モータ238駆動中)であるか否か判別する(ステップS23)。
ステップS23の判別において、重負荷駆動中である場合には(ステップS23;Yes)、重負荷駆動を停止し(ステップS24)、処理をステップS25に移行する。
【0065】
ステップS23の判別において、重負荷非駆動中である場合には(ステップS23;No)、抵抗234及び抵抗235により構成される分圧回路236により生成される二次電池220の電圧に対応する検出対象電圧VDETを第1バッファ300Aに取り込ませる(ステップS25)。
この場合において、重負荷駆動デバイスが非駆動状態になってから、単位時間あたりの電圧変化量が一定範囲外である場合には、二次電池220の電圧に対応する検出対象電圧VDETは正確ではないので、単位時間あたりの電圧変化量が一定範囲内となるまで待機してから取り込みを行う。例えば、単位時間あたりの電圧変化量がおよそ5[mV/msec]以内、より好ましくは、単位時間あたりの電圧変化量がおよそ0.5[mV/msec]以内とする。
【0066】
この結果、第1バッファ300Aには、無負荷時の二次電池220の電圧に対応する検出対象電圧VDETが取り込まれ、、フラッシュメモリ247の下位アドレスデータとして保持されることとなる。
次にマイクロプロセッサ300は、トランジスタ233をオン状態として(ステップS26)、疑似負荷である抵抗232を二次電池220に接続する。
そして、二次電池220の電圧を安定させるべく、所定時間(図では、100[msec])待機する(ステップS27)。この場合に二次電池220の電圧が安定した状態とは、単位時間あたりの電圧変化量があらかじめ定めた一定量以内になった場合であり、例えば、単位時間あたりの電圧変化量がおよそ5[mV/msec]以内、より好ましくは、単位時間あたりの電圧変化量がおよそ0.5[mV/msec]以内とする。
そして、アナログ/ディジタルコンバータ237を動作状態として、疑似負荷である抵抗232が接続状態における二次電池220の電圧に対応する検出対象電圧VDETを第2バッファ300Bに取り込ませる(ステップS28)。
【0067】
この結果、第2バッファ300Bには、疑似負荷接続時の二次電池220の電圧に対応する検出対象電圧VDETが取り込まれ保持されることとなる。
次にマイクロプロセッサ300は、トランジスタ233をオフ状態として(ステップS29)、疑似負荷である抵抗232を二次電池220から切り離す。これにより、抵抗232を接続することによる二次電池220の無駄な電力消費を抑制することができる。
上記バッファの動作と並行して、マイクロプロセッサ300は、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態に基づいてアドレスデータの上位アドレスデータ(3ビット)をフラッシュメモリ247に出力する。
【0068】
このようにフラッシュメモリ247にマイクロプロセッサ300から下位アドレスデータおよび上位アドレスデータが出力されている状態で、マイクロプロセッサ300は、フラッシュメモリに対する出力許可信号OEを“H”レベルとし、フラッシュメモリ247に判別用データVTLとしてのディジタルデータ(16ビット)を出力させる(ステップS30)。
このときの判別用データVTLは、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態に応じた二次電池220の許容最低電圧に相当することとなる。
続いてマイクロプロセッサ300は、第2バッファ300Bの検出対象電圧データDVDETとフラッシュメモリ247から出力される判別用データVTLとを比較し(ステップS31)、判別用データVTLに対応する電圧値が検出対象電圧データDVDETに対応する電圧値未満、すなわち、
判別用データVTL<検出対象電圧データDVDET
であるか否かを判別する。
【0069】
そしてマイクロプロセッサ300は、検出対象電圧データDVDETがフラッシュメモリ247から出力される判別用データVTL以下である場合には(ステップS31;No)、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態に対応する重負荷駆動デバイスの駆動により二次電池220の電圧が電子時計200の最低駆動電圧未満となってしまうので、重負荷駆動デバイスであるモータ238、ELディスプレイ239あるいはベゼル入力装置240のいずれも駆動することなく処理を終了する。
そして、LCDディスプレイ301上に「充電してください。」というような充電を促す表示がなされる。
このような充電を促す表示がなされた場合には、二次電池220の残り容量が少なくなっているので、ステーション100に載置することにより、本体及びステーションのコイル210、110を介して充電がなされる。
【0070】
充電の結果、二次電池220の電圧が上昇してあらかじめ定めた充電許容電圧(例えば、リチウムイオン電池の場合4[V])を越えた場合には、放電用スイッチ302がオンされ充電が停止する。
また、マイクロプロセッサ300は、検出対象電圧データDVDETがフラッシュメモリ247から出力される判別用データVTLより大きい場合には(ステップS8;Yes)、二次電池220の電圧は、選択された重負荷の駆動に十分であるので、選択された重負荷を駆動することとなる(ステップS32)。
続いてマイクロプロセッサ300は、ステップS32において駆動した重負荷駆動デバイス毎に定められた駆動期間が経過したか、あるいは、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態が非駆動状態にされたか否かを判別する(ステップS33)。
【0071】
そして、マイクロプロセッサ300は、重負荷駆動デバイス毎に定められた駆動期間も経過しておらず、かつ、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242あるいはベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態が変化せず駆動状態にされたままの場合には(ステップS33;No)、待機状態となる。
一方、マイクロプロセッサ300は、重負荷駆動デバイス毎に定められた駆動期間が経過し、あるいは、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242あるいはベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態のいずれかが非駆動状態に移行した場合には(ステップS33;Yes)、対応する重負荷駆動デバイスを停止状態に移行させるべく、重負荷駆動デバイスを停止状態に移行させ、処理を終了する(ステップS34)。
【0072】
[2.3]第2実施形態の効果
以上の説明のように、本第2実施形態によれば、消費電力の大きな重負荷駆動デバイス(被駆動デバイス)を有する場合であっても、複雑な演算を行うことなく、高速に駆動可否を判断し、重負荷駆動デバイスの駆動に伴う二次電池の電圧降下により電子時計200のシステムダウンなどを引き起こすことがない。
さらに二次電池に直接接続される負荷および二次電池にレギュレータ(電圧調整部)を介して接続される負荷が混在する場合でも、簡易かつ高速に駆動可否を判断し、重負荷駆動デバイスの駆動に伴う二次電池の電圧降下により電子時計200のシステムダウンなどを引き起こすことがない。
【0073】
[2.4]第2実施形態の変形例
ステップS24〜ステップS28の処理を、重負荷(モータ、ベゼル入力装置、ELディスプレイ)が駆動していない場合にのみ、所定間隔で自動的に行い、最新のADC237の出力値を保持しておけば、ステップS23の処理において重負荷の駆動を停止する必要はない。
【0074】
[3] 第3実施形態
次に本発明の第3実施形態について説明する。
[3.1]電気的構成
本第3実施形態のステーションおよび電子時計の概要構成は第1実施形態と同様であり、電子時計の主要部の電気的構成については第2実施形態(図5参照)と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【0075】
まず、状況に応じたフラッシュメモリのデータの具体的作成方法について説明する。
上述したように二次電池220に直接接続される負荷と、レギュレータ231に接続される負荷が混在する状況、または、動作下限電圧V4が異なる負荷が混在する状況では、あらかじめ、合成抵抗値およびレギュレータのドロップ抵抗値からそれぞれの負荷について許容できる電池内部抵抗RLを求め、駆動条件の最も厳しい負荷(内部抵抗RLの最も小さい負荷)に対応するデータをフラッシュメモリ247に保存しておく。
そして、無負荷時電池電圧V0にフラッシュメモリ247におけるファイル番号を対応させ、前記各ファイル番号の時の電圧VTLとする。
これをファイルサイズ分繰り返し、テーブルを作成することとなる。
【0076】
以下、具体的実例を挙げて説明する。
今、以下のような条件を設定する。
電池電圧V0=3.5[V]
レギュレータの出力=2.5[V]
レギュレータのドロップ抵抗REGd=10[Ω]
モータの電圧V4=2[V]
ELディスプレイおよびベゼル入力装置のV4=2.5[V]
モータの負荷抵抗Rm0=100[Ω]
ELの負荷抵抗200[Ω]
ベゼルの負荷抵抗1[kΩ]
【0077】
上記条件下でモータ、ベゼル入力装置およびELディスプレイを同時駆動した場合を想定する。
以下の説明においては、説明の簡略化のため、二次電池220には、モータ238のみが負荷として接続され、レギュレータ231には、ベゼル入力装置240およびELディスプレイ239のみが負荷として接続されているものとする。なお、実際には、二次電池220に直接接続され、同時駆動される負荷が複数ある場合は、それらの負荷抵抗の合成抵抗を電池に接続された一つの負荷として取り扱うことができる。同様にレギュレータ231に接続され、同時駆動される負荷が複数ある場合は、それらの負荷抵抗の合成抵抗をレギュレータに接続された一つの負荷であるとして取り扱うことができる。
【0078】
上記条件の下、電池に接続されているモータは100[Ω]の負荷となり、レギュレータ231に接続されているELディスプレイ239とベゼル入力装置240の合成抵抗Rebは166[Ω]となる。
従って、これらから負荷を駆動するために必要な二次電池220の内部抵抗RLを求める。
モータ238の駆動に必要な内部抵抗RLMTは、
RLMT=(V0−V4)/((V4/Rm0)
+(V4/(Reb+REGd)))となるので、この式に実際の値を当てはめてみると、
となる。
【0079】
一方、レギュレータ231に接続されたELディスプレイ239の駆動に必要な内部抵抗RLELは、
RLEL=(V0−(V4+REGd×V4/Reb))/((V4/Reb)+((V4/Reb×REGd)+V4)/Rmo)
となるので、この式に実際の値を当てはめてみると、
同様に計算して、ベゼル入力装置240の駆動に必要な内部抵抗RBZは、
RLBZ=20.43[Ω]となる。
従って、内部抵抗RLMT、RLEL、RLBZのうち、最も小さい値を有する内部抵抗RLEL(=RLBZ)をフラッシュメモリにおけるデータとして保存する。
このように、負荷の駆動状態に応じたデータがフラッシュメモリに保存されており、負荷の駆動状態に応じてテーブルが選択される。
【0080】
図7に重負荷の駆動テーブルとフラッシュメモリ247のアドレスとの関係を示す。
フラッシュメモリ247のアドレスは、全19ビットで表されており、上位3ビット(第18ビット、第17ビット及び第16ビット)の値が駆動すべき負荷の種類を表しており、下位16ビット(第15ビット〜第0ビット)で表される領域内に当該負荷を駆動可能な二次電池220の最低電圧値が格納されている。すなわち、上位3ビット=「000」である場合は、ベゼル入力装置240を単独で駆動する場合の駆動用テーブルデータが格納されているアドレスを表している。
また、上位3ビット=「001」である場合は、ELディスプレイ239を単独で駆動する場合の駆動用テーブルデータが格納されているアドレスを表している。
【0081】
さらに上位3ビット=「010」である場合は、モータ238を単独で駆動する場合の駆動用テーブルデータが格納されているアドレスを表している。
また、上位3ビット=「011」である場合は、ベゼル入力装置240およびELディスプレイ239を同時に駆動する場合の駆動テーブルが格納されているアドレスを表している。
さらに、上位3ビット=「100」である場合は、ベゼル入力装置240およびモータ238を同時に駆動する場合の駆動テーブルが格納されているアドレスを表している。
また、上位3ビット=「101」である場合は、ELディスプレイ239およびモータ238を同時に駆動する場合の駆動テーブルが格納されているアドレスを表している。
【0082】
さらに、上位3ビット=「110」である場合は、ベゼル入力装置240、ELディスプレイ239およびモータ238を全て同時に駆動する場合の駆動テーブルが格納されているアドレスを表している。
さらにまた、下位16ビットは、無負荷時の二次電池220の電圧(電圧V0相当)に対応しており、例えば、本実施形態の場合には、下位16ビット「1111111111111111」(=65535)である場合は、無負荷時の二次電池220の電圧=5[V]に相当し、下位16ビット「0000000000000000」(=0)である場合は、無負荷時の二次電池220の電圧=0[V]に相当している。
【0083】
より具体的に、ベゼル駆動用テーブルデータについて説明する。
図8にベゼル駆動用テーブルデータの一例を示す。
図8に示すように、下位16ビット「1111111111111111」(=65535)である場合は、無負荷時の二次電池220の電圧=5[V]に相当し、フラッシュメモリデータ=757であり、ベゼル入力装置240駆動するために二次電池220の内部抵抗が内部抵抗上限値である場合の疑似負荷接続時の二次電池220の電圧(電圧VTL相当)は、3.3634[V]となる。同様に、下位16ビット「1111111111111110」(=65534)である場合は、無負荷時の二次電池220の電圧=4.998[V]に相当し、フラッシュメモリデータ=757であり、ベゼル入力装置240駆動するために二次電池220の内部抵抗が内部抵抗上限値である場合の疑似負荷接続時の二次電池220の電圧(電圧VTL相当)は、3.3634[V]となる。
【0084】
また、二次電池220に直接接続される負荷と、レギュレータ231に接続される負荷が同時駆動され、かつ、二次電池の電圧がレギュレータ231の定格出力電圧を下回って駆動される場合のフラッシュメモリ247に保存するデータの作成方法は、以下の通りである。
ここで、無負荷時電池電圧をV0とし、疑似負荷接続時電池電圧をV1とし、負荷動作時下限電圧をV4とし、疑似負荷抵抗をRTとし、電池を電源とする被駆動部の抵抗をRmoとし、レギュレータを電源とする被駆動部の抵抗をRebとし、レギュレータの定格出力電圧をREGoutとし、電力供給手段の電圧ドロップ量の抵抗換算値をREGdとし、電源電圧がREGoutを下回った場合の電力供給手段の電圧ドロップ量の抵抗換算係数をREGddとする。
【0085】
この場合において、電池内部抵抗の上限値として許容される抵抗値RLを被駆動部Rmo、Rebについてそれぞれ下記の式から求める。
(1)被駆動部Rmoを駆動させる場合に許容される抵抗RL1
(2)被駆動部Rebを駆動させる場合に許容される抵抗RL2
RL2=(V0−(V4+V4/Reb×(REGd+REGdd×(REGout−V4))))/((V4/Reb)+(((V4/Reb×(REGd+REGdd×(REGout−V4 )))+V4)/Rmo))
【0086】
ここで、抵抗RL1と抵抗RL2を比較し、小さい値を内部抵抗RLとして設定する。
次に二次電池の内部抵抗RLである場合に疑似負荷抵抗RTを接続したときの電圧VTLを次式により算出する。
VTL=RT×(V0/(RL+RT))
上記式において、無負荷時電池電圧V0にフラッシュメモリ247のファイル番号を対応させ、前記各ファイル番号の時の電圧VTLとする。
これをファイルサイズ分繰り返し、テーブルを作成することとなる。
【0087】
[3.2] 第3実施形態の動作
次に図9の動作処理フローチャートを参照して第3実施形態の動作について説明する。
初期状態において、トランジスタ233はオフ状態であるものとし、モータ238、ELディスプレイ239およびベゼル入力装置240は非駆動状態にあるものとする。
まず、マイクロプロセッサ300は、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242あるいはベゼル駆動要求スイッチ243が操作されたか否かに基づいて負荷駆動要求の有無を判別する(ステップS41)。
ステップS41の判別において、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243のいずれも操作されていない場合には(ステップS41;No)、そのまま、タイミング制御回路244は待機状態となる。
【0088】
ステップS41の判別において、モータ、ELパネルあるいはベゼルのうち少なくともいずれか一つの負荷の負荷駆動要求がなされた場合には、対応する負荷の駆動要求フラグを立てる(オン状態とする)(ステップS42)。
続いてマイクロプロセッサ300は、駆動中の重負荷の駆動を停止する(ステップS43)。
【0089】
そして、抵抗234及び抵抗235により構成される分圧回路236により生成される二次電池220の電圧に対応する検出対象電圧VDETを第1バッファ300Aに取り込ませる(ステップS44)。
この場合において、重負荷駆動デバイスが非駆動状態になってから、単位時間あたりの電圧変化量が一定範囲外である場合には、二次電池220の電圧に対応する検出対象電圧VDETは正確ではないので、単位時間あたりの電圧変化量が一定範囲内となるまで待機してから取り込みを行う。例えば、単位時間あたりの電圧変化量がおよそ5[mV/msec]以内、より好ましくは、単位時間あたりの電圧変化量がおよそ0.5[mV/msec]以内とする。
【0090】
この結果、第1バッファ300Aには、無負荷時の二次電池220の電圧に対応する検出対象電圧VDETが取り込まれ、フラッシュメモリ247の下位アドレスデータとして保持されることとなる。
次にマイクロプロセッサ300は、トランジスタ233をオン状態として、疑似負荷である抵抗232を二次電池220に接続する(ステップS45)。
そして、二次電池220の電圧を安定させるべく、所定時間(図では、100[msec])待機する(ステップS46)。この場合に二次電池220の電圧が安定した状態とは、単位時間あたりの電圧変化量があらかじめ定めた一定量以内になった場合であり、例えば、単位時間あたりの電圧変化量がおよそ5[mV/msec]以内、より好ましくは、単位時間あたりの電圧変化量がおよそ0.5[mV/msec]以内とする。
そして、アナログ/ディジタルコンバータ237を動作状態として、疑似負荷である抵抗232が接続状態における二次電池220の電圧に対応する検出対象電圧VDETを第2バッファ300Bに取り込ませる(ステップS47)。
【0091】
この結果、第2バッファ300Bには、疑似負荷接続時の二次電池220の電圧に対応する検出対象電圧VDETが取り込まれ、保持されることとなる。
次にマイクロプロセッサ300は、トランジスタ233をオフ状態として(ステップS48)、疑似負荷である抵抗232を二次電池220から切り離す。これにより、抵抗232を接続することによる二次電池220の無駄な電力消費を抑制することができる。
上記バッファの動作と並行して、マイクロプロセッサ300は、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態に基づいてアドレスデータの上位アドレスデータ(3ビット)をフラッシュメモリ247に出力する。
【0092】
このようにフラッシュメモリ247にマイクロプロセッサ300から下位アドレスデータおよび上位アドレスデータが出力されている状態で、マイクロプロセッサ300は、フラッシュメモリに対する出力許可信号OEを“H”レベルとし、フラッシュメモリ247に判別用データVTLとしてのディジタルデータ(16ビット)を出力させる(ステップS49)。
このときの判別用データVTLは、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態に応じた二次電池220の許容最低電圧に相当することとなる。
続いてマイクロプロセッサ300は、第2バッファ300Bの検出対象電圧データDVDETとフラッシュメモリ247から出力される判別用データVTLとを比較し(ステップS50)、判別用データVTLに対応する電圧値が検出対象電圧データDVDETに対応する電圧値未満、すなわち、
判別用データVTL<検出対象電圧データDVDET
であるか否かを判別する。
【0093】
そしてマイクロプロセッサ300は、ステップS50の判別において、検出対象電圧データDVDETがフラッシュメモリ247から出力される判別用データVTL以下である場合には(ステップS50;No)、駆動要求フラグが立っている重負荷駆動デバイスの駆動により二次電池220の電圧が電子時計200の最低駆動電圧未満となってしまうので、駆動要求フラグが立っている重負荷のいずれも駆動することなく処理を終了する。
そして、LCDディスプレイ301上に「充電してください。」というような充電を促す表示がなされる。
このような充電を促す表示がなされた場合には、二次電池220の残り容量が少なくなっているので、ステーション100に載置することにより、本体及びステーションのコイル210、110を介して充電がなされる。
【0094】
充電の結果、二次電池220の電圧が上昇してあらかじめ定めた充電許容電圧(例えば、リチウムイオン電池の場合4[V])を越えた場合には、放電用スイッチ302がオンされ充電が停止する。
また、マイクロプロセッサ300は、検出対象電圧データDVDETがフラッシュメモリ247から出力される判別用データVTLより大きい場合には(ステップS50;Yes)、二次電池220の電圧は、駆動要求フラグが立っている重負荷の駆動に十分であるので、駆動要求フラグが立っている重負荷を駆動することとなる(ステップS51)。
続いてマイクロプロセッサ300は、ステップS51において駆動した重負荷駆動デバイス毎に定められた駆動期間が経過したか、あるいは、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242およびベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態が非駆動状態にされたか否かを判別する(ステップS52)。
【0095】
そして、マイクロプロセッサ300は、重負荷駆動デバイス毎に定められた駆動期間も経過しておらず、かつ、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242あるいはベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態が変化せず駆動状態にされたままの場合には(ステップS52;No)、待機状態となる。
一方、マイクロプロセッサ300は、重負荷駆動デバイス毎に定められた駆動期間が経過し、あるいは、モータ駆動要求スイッチ241、EL駆動要求スイッチ242あるいはベゼル駆動要求スイッチ243の操作状態のいずれかが非駆動状態に移行した場合には(ステップS52;Yes)、対応する重負荷駆動デバイスを停止状態に移行させるべく、重負荷駆動デバイスを停止状態に移行させ(ステップS53)、対応する駆動要求フラグを倒して(オフ状態として)処理を終了する(ステップS54)。
【0096】
[3.3]第3実施形態の効果
以上の説明のように、本第3実施形態によれば、消費電力の大きな重負荷駆動デバイス(被駆動デバイス)を有する場合であっても、複雑な演算を行うことなく、高速に駆動可否を判断し、重負荷駆動デバイスの駆動に伴う二次電池の電圧降下により電子時計200のシステムダウンなどを引き起こすことがない。
さらに二次電池に直接接続される負荷および二次電池にレギュレータ(電圧調整部)を介して接続される負荷が混在する場合でも、簡易かつ高速に駆動可否を判断し、重負荷駆動デバイスの駆動に伴う二次電池の電圧降下により電子時計200のシステムダウンなどを引き起こすことがない。
【0097】
[4] 実施形態の変形例
[4.1]第1変形例
以上の説明においては、電源として二次電池を用いる場合について説明したが、一次電池を用いる場合についても本発明の適用が可能である。
[4.2]第2変形例
以上の説明においては、重負荷を単独で駆動する場合を主として説明したが、複数の被駆動部(重負荷)を同時駆動する場合には、各被駆動部を抵抗と見なした場合の抵抗換算値の合成抵抗値を全被駆動部の抵抗換算値として取り扱えばよい。
【0098】
[4.3]第3変形例
上記説明においては、充電機器としてステーション100を、被充電機器として電子時計200を例にとって説明したが、本願では、フラッシュメモリなどのように比較的消費電力の大きな重負荷駆動デバイスを有するすべての電子機器に適用可能である。例えば、コードレス電話、携帯電話、パーソナルハンディフォン、モバイルパソコン、PDA(Personal Digital Assistants:個人向情報端末)などの二次電池を備え、フラッシュメモリ、EL(ElectroLuminescence)ディスプレイ、振動モータ、ブザー、LEDなどの大消費電力の被駆動デバイスを有する被充電機器と、その充電機器とに適用可能である。
【0099】
【発明の効果】
本発明によれば、消費電力の大きな重負荷駆動デバイス(被駆動デバイス)を有する場合であっても、複雑な演算を行うことなく、高速に駆動可否を判断し、重負荷駆動デバイスの駆動に伴う二次電池の電圧降下により電子機器のシステムダウンなどを引き起こすことがなく、使い勝手を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態にかかるステーションおよび電子時計の構成を示す平面図である。
【図2】ステーションおよび電子時計の構成を示す断面図である。
【図3】第1実施形態の電子時計の電気的構成を示すブロック図である。
【図4】第1実施形態の動作処理フローチャートである。
【図5】第2実施形態の電子時計の電気的構成を示すブロック図である。
【図6】第2実施形態の動作処理フローチャートである。
【図7】フラッシュメモリのデータ格納状態の説明図である。
【図8】フラッシュメモリのデータの具体的説明図である。
【図9】第3実施形態の動作処理フローチャートである。
【符号の説明】
100……ステーション(充電機器)、
110……ステーション側コイル(第1のコイル)、
200……電子時計(被充電機器)、
210……時計側コイル、
220……二次電池、
231……レギュレータ、
232……抵抗、
233……トランジスタ
234、235……抵抗、
236……分圧回路、
237……アナログ/ディジタルコンバータ(ADC)、
238……モータ、
239……ELディスプレイ、
240……ベゼル入力装置、
241……モータ駆動要求スイッチ(SW)、
242……EL駆動要求スイッチ(SW)、
243……ベゼル駆動要求スイッチ(SW)、
244……タイミング制御回路、
245……データ用ラッチ、
246……アドレス用ラッチ、
247……フラッシュメモリ、
248……コンパレータ、
249……重負荷選択回路、
300……マイクロプロセッサ、
300A……第1バッファ、
300B……第2バッファ、
301……LCDディスプレイ、
301A……LCDドライバ。
Claims (33)
- 電力を供給する電源と、
前記電力で駆動される被駆動部と、
前記電源の放電を行うための疑似負荷と、
前記疑似負荷を前記電源に接続したり、接続を切ったりする接続部と、
無負荷時に前記電源の電圧において前記被駆動部を駆動するのに許容できる前記電源の内部抵抗の上限値を内部抵抗上限値とし、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値である前記電源に前記疑似負荷を接続したときの前記電源の電圧と、無負荷時の前記電源の電圧と、を対応させてあらかじめ記憶する記憶部と、
前記電源の電圧を計測する電圧計測部と、
前記電源に前記疑似負荷を接続した場合に前記電圧計測部によって計測される前記電源の電圧を第1電圧とし、前記電圧計測部により計測された無負荷時の前記電源の電圧に対応させて前記記憶部から読み出した、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値と一致する前記電源に前記疑似負荷を接続したときの前記電源の電圧を第2電圧とした時、前記第1電圧と前記第2電圧を比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づいて前記被駆動部の駆動の可否を判断し、前記被駆動部の駆動が可能な場合には前記被駆動部の駆動を行わせる駆動可否判断部と、
を備えたことを特徴とする電子機器。 - 請求項1記載の電子機器において、
前記駆動可否判断部は、前記疑似負荷を接続した前記電源の電圧(第1電圧)が、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値である前記電源に前記疑似負荷を接続したときの前記電源の電圧(第2電圧)以上である場合に前記被駆動部を駆動させることを特徴とする電子機器。 - 請求項1記載の電子機器において、
前記疑似負荷は、前記被駆動部の負荷よりも小さく、かつ、あらかじめ設定した負荷よりも大きく設定されることを特徴とする電子機器。 - 請求項3記載の電子機器において、
前記あらかじめ設定した負荷は、前記被駆動部の負荷の1/10以上に設定されることを特徴とする電子機器。 - 請求項1記載の電子機器において、
前記電圧計測部は、疑似負荷が接続された前記電源の電圧を計測するに際し、前記疑似負荷を接続してから、前記電源の単位時間あたりの電圧変化量が所定範囲内に収まった後に電圧の計測を行うことを特徴とする電子機器。 - 請求項5記載の電子機器において、
前記所定範囲は、5[mV/msec]以内であることを特徴とする電子機器。 - 請求項5記載の電子機器において、
前記所定範囲は、0.5[mV/msec]以内であることを特徴とする電子機器。 - 請求項1記載の電子機器において、
前記電圧計測部は、前記疑似負荷が接続されていない時の電圧を計測するに際し、前記被駆動部が駆動を止めてから単位時間あたりの電圧変化量が一定範囲以内になった場合に電圧計測を行うことを特徴とする電子機器。 - 請求項8記載の電子機器において、
前記電圧計測部は、所定時間内に前記電圧変化量が前記一定範囲内に収まらない場合には、前回被駆動部を駆動する際に使用した計測値を電圧計測値として用いることを特徴とする電子機器。 - 請求項8記載の電子機器において、
前記一定範囲は、5[mV/msec]以内であることを特徴とする電子機器。 - 請求項8記載の電子機器において、
前記一定範囲は、0.5[mV/msec]以内であることを特徴とする電子機器。 - 請求項1記載の電子機器において、
前記記憶部は、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、前記被駆動部の抵抗換算値をRXとし、無負荷時の前記電源の電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記電圧V0を変化させながら次式(1)、(2)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを記憶することを特徴とする電子機器。
RL=RX×(V0−V4)/V4 ……(1)
VTL=RT×(V0/(RL+RT)) ……(2) - 請求項1記載の電子機器において、
出力電圧を所定電圧とする電圧調整部を有し、
前記被駆動部に対する前記電力の供給が前記電圧調整部を介して行われ、かつ、前記記憶部は、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をV1とし、前記被駆動部の抵抗換算値をRXとし、無負荷時の前記電源の電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算値をREGdとし、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記電圧V0を変化させながら次式(1)、(2)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを記憶することを特徴とする電子機器。
RL=RX×(V0−V4)/V4−REGd ……(1)
VTL=RT×(V0/(RL+RT)) ……(2) - 請求項1記載の電子機器において、
出力電圧を所定の規定電圧とする電圧調整部を有し、
前記被駆動部に対する前記電力の供給が前記電圧調整部を介して行われるに際し、前記被駆動部が前記規定電圧未満の電圧で駆動可能な場合であって、かつ、前記記憶部は、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をV1とし、前記被駆動部の抵抗換算値をRXとし、無負荷時の前記電源の電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、前記電圧調整部の定格出力電圧をREGoutとし、前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算値をREGdとし、前記電源の電圧が前記電圧調整部の定格出力電圧REGout未満となった場合の前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算係数をREGddとし、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記電圧V0を変化させながら次式(1)、(2)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを記憶することを特徴とする電子機器。
- 請求項12ないし14のいずれかに記載の電子機器において、
複数の前記被駆動部を同時に駆動する場合の前記抵抗換算値RXは、複数の前記被駆動部を各々抵抗と見なした場合の合成抵抗換算値とすることを特徴とする電子機器。 - 請求項1記載の電子機器において、
更に出力電圧を所定の規定電圧とする電圧調整部を有し、前記被駆動部は、前記電力が前記電源から直接供給される第1被駆動部と、前記電力が前記電圧調整部を介して供給される第2被駆動部とからなる前記電子機器において、前記第1被駆動部および前記第2被駆動部を同時駆動する場合であって、無負荷時の前記電源の電圧をV0とし、疑似負荷接続時の前記電源の電圧をV1とし、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、駆動しようとする前記第1被駆動部の抵抗換算値をRmoとし、駆動しようとする前記第2被駆動部の抵抗換算値をRebとし、前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算値をREGdとし、電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、前記電源の内部抵抗が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記第1被駆動部を駆動させる場合に許容される前記電源の内部抵抗上限値RL1を(1)式により算出し、
前記第2被駆動部を駆動させる場合に許容される前記電源の内部抵抗上限値RL2を(2)式により算出し、
内部抵抗上限値RL1あるいは内部抵抗上限値RL2のうちいずれか小さい抵抗値を前記内部抵抗上限値RLとし、
前記電圧V0を変化させながら次式(3)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを前記記憶部に記憶することを特徴とする電子機器。
VTL=RT×(V0/(RL+RT)) ……(3) - 請求項1記載の電子機器において、
前記電子機器は、出力電圧を所定の規定電圧REGoutとする電圧調整部を有し、前記被駆動部は、前記電力が前記電源から直接供給される第1被駆動部と、前記電力が前記電圧調整部を介して供給される第2被駆動部と、を有し、前記第1駆動部及び前記第2駆動部を同時駆動する場合であり、かつ、前記第2被駆動部が前記規定電圧未満の電圧で駆動可能な場合であって、無負荷時の前記電源の電圧をV0とし、疑似負荷接続時の前記電源の電圧をV1とし、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、駆動しようとする前記第1被駆動部の抵抗換算値をRmoとし、駆動しようとする前記第2被駆動部の抵抗換算値をRebとし、前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算値をREGdとし、電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、前記電源の電圧が前記規定電圧REGoutを下回った場合の前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算係数をREGddとし、前記電源の内部抵抗が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記第1被駆動部を駆動させる場合に許容される前記電源の内部抵抗上限値RL1を(1)式により算出し、
前記第2被駆動部を駆動させる場合に許容される前記電源の内部抵抗上限値RL2を(2)式により算出し、
内部抵抗上限値RL1あるいは内部抵抗上限値RL2のうちいずれか小さい抵抗値を前記内部抵抗上限値RLとし、
前記電圧V0を変化させながら次式(3)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを前記記憶部に記憶することを特徴とする電子機器。
VTL=RT×(V0/(RL+RT)) ……(3) - 請求項12ないし17のいずれかに記載の電子機器において、
前記記憶部は、無負荷時の前記電源の電圧V0を下位アドレスとし、被駆動部の駆動要求状態を上位アドレスとした記憶領域に前記電圧VTLをデータとして記憶していることを特徴とする電子機器。 - 電力を供給する電源と、前記電力が供給で駆動される被駆動部と、前記電源の放電を行うための疑似負荷と、前記疑似負荷を前記電源に接続したり、接続を切ったりする接続部と、無負荷時に前記電源の電圧において前記被駆動部を駆動するのに許容できる前記電源の内部抵抗の上限値を内部抵抗上限値とし、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値である前記電源に前記疑似負荷を接続したときの前記電源の電圧と、無負荷時の前記電源の電圧と、を対応させてあらかじめ記憶する記憶部と、前記電源の電圧を計測する電圧計測部と、を備えた電子機器の制御方法において、
前記電源に前記疑似負荷を接続した場合に前記電圧計測部によって計測される前記電源の電圧を第1電圧とし、前記電圧計測部により計測された無負荷時の前記電源の電圧に対応させて前記記憶部から読み出した、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値と一致する前記電源に前記疑似負荷を接続したときの前記電源の電圧を第2電圧とした時、前記第1電圧と前記第2電圧とを比較し、
前記比較結果に基づいて前記被駆動部の駆動の可否を判断し、前記被駆動部の駆動が可能な場合には前記被駆動部の駆動を行わせる、
ことを特徴とする電子機器の制御方法。 - 請求項19記載の電子機器の制御方法において、
疑似負荷が接続された前記電源の電圧を計測するに際し、前記疑似負荷を接続してから、前記電源の電圧の単位時間あたりの電圧変化量が所定範囲内に収まった後に電圧の計測を行うことを特徴とする電子機器の制御方法。 - 請求項20記載の電子機器の制御方法において、
前記所定範囲は、5[mV/msec]以内であることを特徴とする電子機器の制御方法。 - 請求項20記載の電子機器の制御方法において、
前記所定範囲は、0.5[mV/msec]以内であることを特徴とする電子機器の制御方法。 - 請求項19記載の電子機器の制御方法において、
前記疑似負荷の非接続時の電圧を計測するに際し、前記被駆動部が駆動を止めてから単位時間あたりの電圧変化量が一定範囲以内になった場合に電圧計測を行うことを特徴とする電子機器の制御方法。 - 請求項23記載の電子機器の制御方法において、
所定時間内に前記電圧変化量が前記一定範囲内に収まらない場合には、前回被駆動部を駆動する際に使用した計測値を電圧計測値として用いることを特徴とする電子機器の制御方法。 - 請求項23記載の電子機器の制御方法において、
前記一定範囲は、5[mV/msec]以内であることを特徴とする電子機器の制御方法。 - 請求項23記載の電子機器の制御方法において、
前記一定範囲は、0.5[mV/msec]以内であることを特徴とする電子機器の制御方法。 - 請求項19記載の電子機器の制御方法において、
前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、前記被駆動部の抵抗換算値をRXとし、無負荷時の前記電源の電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷を接続したときの前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記電圧V0を変化させながら次式(1)、(2)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを前記記憶部に記憶させることを特徴とする電子機器の制御方法。
RL=RX×(V0−V4)/V4 ……(1)
VTL=RT×(V0/(RL+RT)) ……(2) - 請求項19記載の電子機器の制御方法において、
前記電子機器は、出力電圧を所定電圧として前記被駆動部に対する前記電力の供給を行う電圧調整部を有し、
前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をV1とし、前記被駆動部の抵抗換算値をRXとし、無負荷時の前記電源の電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算値をREGdとし、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値RLである場合に、前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記電圧V0を変化させながら次式(1)、(2)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを前記記憶部に記憶させることを特徴とする電子機器の制御方法。
RL=RX×(V0−V4)/V4−REGd ……(1)
VTL=RT×(V0/(RL+RT)) ……(2) - 請求項19記載の電子機器の制御方法において、
前記電子機器は、出力電圧を所定の規定電圧として前記被駆動部に対する前記電力の供給を行う電圧調整部を有し、
前記被駆動部が前記規定電圧未満の電圧で駆動可能な場合であって、かつ、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をV1とし、前記被駆動部の抵抗換算値をRXとし、無負荷時の前記電源の電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、前記電圧調整部の定格出力電圧をREGoutとし、前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算値をREGdとし、前記電源の電圧が前記電圧調整部の定格出力電圧REGout未満となった場合の前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算係数をREGddとし、内部抵抗値が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記電圧V0を変化させながら次式(1)、(2)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを前記記憶部に記憶させることを特徴とする電子機器の制御方法。
- 請求項27ないし29のいずれかに記載の電子機器の制御方法において、
複数の前記被駆動部を同時駆動する場合の前記抵抗換算値RXは、複数の前記被駆動部を各々抵抗と見なした場合の合成抵抗換算値とすることを特徴とする電子機器の制御方法。 - 請求項19記載の電子機器の制御方法において、
前記電子機器は、出力電圧を所定の規定電圧とする電圧調整部を有し、前記被駆動部は、前記電力が前記電源から直接供給される第1被駆動部と、前記電力が前記電圧調整部を介して供給される第2被駆動部と、を有し、前記電子機器において、前記第1被駆動部および前記第2被駆動部を同時駆動する場合であって、無負荷時の前記電源の電圧をV0とし、疑似負荷接続時の前記電源の電圧をV1とし、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、駆動しようとする前記第1被駆動部の抵抗換算値をRmoとし、駆動しようとする前記第2被駆動部の抵抗換算値をRebとし、前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算値をREGdとし、電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、前記電源の内部抵抗が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷を接続したときの前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記第1被駆動部を駆動させる場合に許容される前記電源の内部抵抗上限値RL1を(1)式により算出し、
前記第2被駆動部を駆動させる場合に許容される前記電源の内部抵抗上限値RL2を(2)式により算出し、
内部抵抗上限値RL1あるいは内部抵抗上限値RL2のうちいずれか小さい抵抗値を前記内部抵抗上限値RLとし、
前記電圧V0を変化させながら次式(3)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを前記記憶部に記憶することを特徴とする電子機器の制御方法。
VTL=RT×(V0/(RL+RT)) ……(3) - 請求項19記載の電子機器の制御方法において、
前記電子機器は、出力電圧を所定の規定電圧REGoutとする電圧調整部を有し、前記被駆動部は、前記電力が前記電源から直接供給される第1被駆動部と、前記電力が前記電圧調整部を介して供給される第2被駆動部と、を有し、前記第1駆動部及び前記第2駆動部を同時駆動する場合であり、かつ、前記第2被駆動部が前記規定電圧未満の電圧で駆動可能な場合であって、無負荷時の前記電源の電圧をV0とし、疑似負荷接続時の前記電源の電圧をV1とし、前記被駆動部の動作時に前記電源において許容できる下限電圧をV4とし、前記疑似負荷の抵抗値をRTとし、駆動しようとする前記第1被駆動部の抵抗換算値をRmoとし、駆動しようとする前記第2被駆動部の抵抗換算値をRebとし、前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算値をREGdとし、電圧V0の場合に許容できる前記電源の内部抵抗上限値をRLとし、前記電源の電圧が前記規定電圧REGoutを下回った場合の前記電圧調整部の電圧降下量の抵抗換算係数をREGddとし、前記電源の内部抵抗が前記内部抵抗上限値RLである場合に前記疑似負荷接続時の前記電源の電圧をVTLとした場合に、
前記第1被駆動部を駆動させる場合に許容される前記電源の内部抵抗上限値RL1を(1)式により算出し、
前記第2被駆動部を駆動させる場合に許容される前記電源の内部抵抗上限値RL2を(2)式により算出し、
内部抵抗上限値RL1あるいは内部抵抗上限値RL2のうちいずれか小さい抵抗値を前記内部抵抗上限値RLとし、
前記電圧V0を変化させながら次式(3)式に代入して、前記電圧VTLを算出するとともに、前記電圧V0を前記記憶部内のアドレスに対応づけて算出した前記電圧VTLを前記記憶部に記憶することを特徴とする電子機器の制御方法。
VTL=RT×(V0/(RL+RT)) ……(3) - 請求項27ないし32のいずれかに記載の電子機器の制御方法において、
無負荷時の前記電源の電圧V0を下位アドレスとし、被駆動部の駆動要求状態を上位アドレスとした前記記憶部の記憶領域に前記電圧VTLをデータとして記憶させることを特徴とする電子機器の制御方法。
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