JP5233500B2

JP5233500B2 - 携帯型電子機器の電源制御回路および電源制御方法

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Publication number: JP5233500B2
Application number: JP2008212140A
Authority: JP
Inventors: 尋之大竹
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2008-08-20
Filing date: 2008-08-20
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2028-08-20
Also published as: JP2010051080A

Description

本発明は、携帯電話機等の二次電池を動作電源とする携帯型電子機器における各機能部への供給電源を制御する技術に関する。

携帯電話機等の携帯型電子機器は、その機能面において高性能化及び多機能化が進んでおり、機器に収容される機能デバイスの種類および数も多く、消費する電力も多くなっている。携帯型電子機器では電源として二次電池が用いられるが、電池を電源とする場合、その出力電圧が使用時間とともに低下していくので、それに対応する電源制御が必要となる（特許文献１〜５等参照）。

一般的に携帯電話機などでは電池の残容量の段階表示を行うために、ＡＤ変換回路を用いて定期的に電池電圧の監視を行っている。ＡＤ変換回路からの取得値から電池の残容量を表示するが、放電が進み最終的に携帯電話機としての動作電圧以下になると、ユーザに充電を促す表示を行い、システム全体としてはスリープ状態になる。

一方、最近の携帯通信機器においては、低電圧時の動作を保障するため、電池電圧を監視するためのボルテージディテクタが、電源制御のひとつとして広く活用されている。携帯通信機器などは多機能化により複数のボルテージディテクタが常時、電源電圧を監視し、ある一定の電圧を検出することにより各機能に必要な電源をＯｎ／Ｏｆｆしている。

その際、電池電圧が通信機器としての動作可能電圧を下まわったときに、ある特定の機能は動作させる必要性が要求される場合がある。例えば、定期券等の機能にも利用されるフェリカ（FeliCa 登録商標）等の非接触型ＩＣカード機能が搭載されている場合、電車に乗車している間に携帯通信機器が利用され、電池を消費した場合にも、改札を出るための電力を確保しておく必要がある。そのため電池電圧が、携帯通信機器としての動作可能電圧を下まわったとしても、特定のデバイスだけは動作可能にするように電源システムを構成しなければならなくなってきている。

図８は、従来の携帯通信機器の電源システム構成を示すブロック図であり、Ｌｉイオンタイプのメイン電池１、その電池電圧を監視しているボルテージディテクタ２０，３０、各デバイスに電源を供給するためのシステム用電源回路４、ベースバンド制御などの通信系のデバイス５、ＬＣＤのディスプレイなどの表示系デバイス６、Ｉ／Ｏなどのインターフェース７、音源やカメラなどのアプリケーション用のデバイス８、ＣＰＵやメモリなどの制御系デバイス９０、キー入力などのデータ入力部１０、フェリカや時計機能などシステムがシャットダウンした後でも駆動する低電圧駆動デバイス１２、その低電圧駆動デバイスに対する電源回路１３で構成されている。

システム電源用のボルテージディテクタ２０は、メイン電池１の電池電圧を監視し、電池電圧が所定の電圧（以下、解除電圧という）以上となったとき、システム用電源回路４をＯＮにする制御を行って、それに接続されるデバイスに対してメイン電池１の電源を供給し、電池電圧が所定の電圧（以下、検出電圧という）以下となったとき、システム用電源回路４をＯＦＦにする制御を行って、それに接続されるデバイスをシャットダウンする。

また低電圧駆動デバイス用のボルテージディテクタ３０は、メイン電池１の電池電圧を監視し、電池電圧が低電圧駆動デバイスを動作可能にする所定の電圧（以下、解除電圧という）以上となったとき、低電圧駆動デバイス用電源回路１３をＯＮにする制御を行って、低電圧駆動デバイス１２に対してメイン電池１の電源を供給し、電池電圧が所定の電圧（以下、検出電圧という）以下となったとき、低電圧駆動デバイス用電源回路１３をＯＦＦにする制御を行って、低電圧駆動デバイス１２をシャットダウンする。

図９は、上記従来の携帯通信機器等の電源システムで用いられているシステム電源用のボルテージディテクタ２０および低電圧駆動デバイス用のボルテージディテクタ３０の一例を示す回路構成図である。

これらのボルテージディテクタは、電池電圧が上記検出電圧を下回った場合、出力の信号をＨ→Ｌにして電源をＯＦＦにし、逆に電池電圧が上記解除電圧を上回った場合、出力の信号をＬ→Ｈにして電源をＯＮにする制御を行う。電池電圧がゆれたりして検出と解除の繰り返しを防ぐことと、ノイズ等による誤検出を防ぐために検出電圧と解除電圧では、解除電圧＞検出電圧の関係を保つようにヒステリシスを持たせている一般的なものである（特許文献１、２、４等参照）。

図９の例では、システム用電源回路４をＯＮにするための解除電圧は、抵抗２０１及び抵抗２０２と抵抗２０３との分圧比で決められ、システム電源回路４をＯＦＦにするための検出電圧は、抵抗２０２と抵抗２０３の分圧比で決められる。また、同様に低電圧駆動デバイス用電源回路１３をＯＮにするための解除電圧は、抵抗３０１及び抵抗３０２と抵抗３０３との分圧比で決められ、低電圧駆動デバイス用電源回路１３をＯＦＦにするための検出電圧は、抵抗３０２と抵抗３０３の分圧比で決められる。

即ち、比較器２０４，３０４の入力電圧が基準電圧２０５，３０５よりも低い場合には、比較器２０４，３０４の出力信号はＨ（ボルテージディテクタ２０，３０の出力はＬ）となるためＦＥＴ２０７，３０７はＯＦＦとなる。従って、基準電圧発生回路２０５，３０５の基準電圧をＶ_ＲＥＦ、抵抗２０１、２０２、２０３、３０１、３０２、３０３の抵抗値を、それぞれ、Ｒ_２０１、Ｒ_２０２、Ｒ_２０３、Ｒ_３０１、Ｒ_３０２、Ｒ_３０３とすると、メイン電池１を充電してシステム用電源回路４、低電圧駆動デバイス用電源回路１３をＯＮにするための解除電圧はそれぞれ、
Ｖ_ＲＥＦ（Ｒ_２０１＋Ｒ_２０２＋Ｒ_２０３）／Ｒ_２０３
Ｖ_ＲＥＦ（Ｒ_３０１＋Ｒ_３０２＋Ｒ_３０３）／Ｒ_３０３
となる。

電池１が充電されて、その電圧が上記解除電圧を上回ると比較器２０４，３０４の出力信号はＬ（ボルテージディテクタ２０，３０の出力はＨ）となってＦＥＴ２０７，３０７はＯＮとなり、抵抗２０１，３０１が短絡されるため、比較器２０４，３０４へ入力される電池電圧の分圧比は大きくなる。従ってその後、携帯通信機器の使用に伴う電池の消費により電池電圧が低下し、システム用電源回路４、低電圧駆動デバイス用電源回路１３をＯＦＦにする上記検出電圧はそれぞれ、
Ｖ_ＲＥＦ（Ｒ_２０２＋Ｒ_２０３）／Ｒ_２０３
Ｖ_ＲＥＦ（Ｒ_３０２＋Ｒ_３０３）／Ｒ_３０３
となる。

ボルテージディテクタ３０の解除電圧と検出電圧は、それぞれボルテージディテクタ２０の解除電圧と検出電圧よりも低い値に設定される。

図１０は、従来のボルテージディテクタ２０、３０におけるシステムの起動とシャットダウン制御の動作を示すタイミングチャートである。

図８〜図１０において、ボルテージディテクタ２０,３０の出力信号がＬのときＦＥＴ２０７，３０７はＯＦＦとなっている。メイン電池１の電圧が充電などで上昇し、先ず、ボルテージディテクタ３０の解除電圧を超えるとボルテージディテクタ３０の出力信号がＬ→Ｈに、ＦＥＴ３０７はＯＦＦ→ＯＮとなり、低電圧駆動のデバイスがＯＮする。さらにメイン電池１の電圧が上昇して、ボルテージディテクタ２０の解除電圧を超えるとボルテージディテクタ２０の出力信号がＬ→Ｈに、ＦＥＴ２０７はＯＦＦ→ＯＮとなり、システムのデバイスがＯＮする。

次にユーザによる携帯通信機器の操作等で電池の放電が進んで電池電圧が低下し、電池電圧がボルテージディテクタ２０の検出電圧を下回るとボルテージディテクタ２０の出力信号がＨ→Ｌに、ＦＥＴ２０７はＯＮ→ＯＦＦとなり、システムの電源がＯＦＦとなって、シャットダウンする。さらにメイン電池１の電圧が低下して、ボルテージディテクタ３０の検出電圧を下回るとボルテージディテクタ３０の出力信号もＨ→Ｌに、３０７はＯＮ→ＯＦＦとなり、低電圧駆動のデバイスの電源がＯＦＦとなって、シャットダウンする。

その際、先ずメイン電池１の電圧がボルテージディテクタ２０の検出電圧を下回ったときにシステム用電源回路４がＯＦＦとなり、システム用電源回路４およびシステム用デバイスへの電力供給が停止され、低電圧駆動デバイス用電源回路１３および低電圧駆動デバイス１２にのみ電力が供給されるので消費電力は減少し、電池電圧の低下の勾配は緩やかになる。その後、電池電圧がボルテージディテクタ３０の検出電圧を下回って、低電圧駆動デバイス用電源回路１３への電力供給が停止されるまで、低電圧駆動デバイス１２を動作させることができる。

特開平０８−２７１５５２号公報特開平１１−２５８２８０号公報再公表ＷＯ２００２−０７３７７０号公報特開２００５−１１０４２５号公報特開２００６−２４６６８９号公報

上記従来技術によれば、メイン電池１の電池電圧が携帯通信機器としての動作可能な検出電圧を下まわってシステム電源４がＯＦＦとなっても、フェリカ等の低電圧駆動デバイス用電源１３は、暫くの間ＯＮ状態を維持することができるので、その間、低電圧駆動デバイス１２の使用を継続させることが可能となる。

そこで、ボルテージディテクタ２０の上記検出電圧をより高い電圧に設定して、早めにシステム用電源回路４をＯＦＦにする制御を行えば、電池電圧低下の勾配が緩やかな低電圧駆動デバイス用電源１３にのみ電力を供給する時間を延ばすことができ、フェリカ等の低電圧駆動デバイス１２の動作時間をより長く設定することが可能であるが、そうすると、携帯通信機器システム本来の動作時間を短くしてしまう懸念があり、また上記検出電圧をより高い電圧に設定することはハードウェア上の変更を伴うという問題がある。

更に、携帯通信機器は、その機能面において高性能化及び多機能化が進んでおり、機能が多くなった分、使用していないときのシステムの待機電力も増加しつつある。そのため、上記検出電圧を解除電圧に近づけると、電池電圧が検出電圧以下となってシステム電源スイッチがＯＮからＯＦＦに切り替えられたとき、瞬間的に電池電圧が上昇して解除電圧以上となってシステム電源スイッチのＯＮ・ＯＦＦ動作が繰り返され、動作が不安定となる虞がある。これを防止するためには、上記解除電圧と検出電圧の差を大きくする必要があり、その点からも、ボルテージディテクタ２０の上記検出電圧をあまり高くすることができないという問題がある。

本発明の目的は、上述した課題を解決することが可能な、携帯型電子機器における各機能部への供給電源を制御する技術を提供することにある。

本発明の携帯型電子機器の電源制御方法は、メイン電池からの電圧をメインの各種デバイスに供給するシステム用電源回路と、前記メイン電池からの電圧を低電圧駆動デバイスに供給する低電圧駆動デバイス用電源回路とを備えた携帯型電子機器の電源制御方法であって、前記メイン電池の電池電圧を監視することにより、該電池電圧が所定の第１の電圧（以下、第１解除電圧という）以上となったとき、前記システム用電源回路をＯＮにする制御を行い、前記電池電圧が所定の第２の電圧（以下、第１検出電圧という）以下となったとき、前記システム用電源回路をＯＦＦにする制御を行い、前記電池電圧が所定の第３の電圧（以下、第２解除電圧という）以上となったとき、前記低電圧駆動デバイス用電源回路をＯＮにする制御を行い、前記電池電圧が所定の第４の電圧（以下、第２検出電圧という）以下となったとき、前記低電圧駆動デバイス用電源回路をＯＦＦにする制御を行うとともに、前記システム用電源回路がＯＮに制御されているときに前記メイン電池の電池電圧を定期的に測定し、該測定した電池電圧データが予め設定された電圧データ以下となったとき、前記第１検出電圧を所定の電圧までシフトして引き上げることを特徴とする。

本発明の携帯型電子機器の電源制御回路は、メイン電池からの電圧をメインの各種デバイスに供給するシステム用電源回路と、前記メイン電池からの電圧を低電圧駆動デバイスに供給する低電圧駆動デバイス用電源回路と、前記メイン電池の電池電圧を監視し、電池電圧が所定の第１の電圧（以下、第１解除電圧という）以上となったとき、前記システム用電源回路をＯＮにする制御を行い、前記電池電圧が所定の第２の電圧（以下、第１検出電圧という）以下となったとき、前記システム用電源回路をＯＦＦにする制御を行うシステム電源用ボルテージディテクタと、前記メイン電池の電池電圧を監視し、電池電圧が所定の第３の電圧（以下、第２解除電圧という）以上となったとき、前記低電圧駆動デバイス用電源回路をＯＮにする制御を行い、前記電池電圧が所定の第４の電圧（以下、第２検出電圧という）以下となったとき、前記低電圧駆動デバイス用電源回路をＯＦＦにする制御を行う低電圧駆動デバイス用ボルテージディテクタと、前記システム用電源回路がＯＮに制御されているときに前記メイン電池の電池電圧を定期的に測定し、該測定された電池電圧データが予め設定された電圧データ以下となったとき、前記第１検出電圧を所定の電圧まで引き上げる検出電圧シフト手段と、を備えていることを特徴とする。

本発明のプログラムは、コンピュータを、システム用電源回路がＯＮに制御されているときに該システム用電源回路に電源を供給しているメイン電池の電池電圧を定期的に測定する手段と、該測定された電池電圧データが予め設定された電圧データ以下となったとき、前記システム用電源回路をＯＦＦにするために前記電池電圧に設定されている検出電圧を所定の電圧までシフトして引き上げるための検出電圧シフト手段として機能させることを特徴とする。

本発明では、監視しているボルテージディテクタの検出電圧を能動的に制御することにより、意図的にシステムをシャットダウン可能にする手段を備えているので、シャットダウン後のシステムのスリープ時における待機電力分を、低電圧で動作するデバイスの駆動に割り当てることができ、フェリカなどの低電圧で動作するデバイスの動作時間を延ばすことができる。

また、携帯通信機器の動作可能電圧範囲はその閾値を自由に変更出来るため、システム側のデバイスの低動作電圧化にプログラマブルに対応することが可能である。

図１は、本発明の実施形態を示す携帯通信機器の電源システム構成を含む概略ブロック図である。

本実施形態の携帯通信機器は、Ｌｉイオンタイプのメイン電池１、その電池電圧を監視しているボルテージディテクタ２，３、各デバイスに電源を供給するためのシステム用電源回路４、ベースバンド制御などの通信系のデバイス５、ＬＣＤのディスプレイなどの表示系デバイス６、Ｉ／Ｏなどのインターフェース７、音源やカメラなどのアプリケーション用のデバイス８、ＣＰＵやメモリなどの制御系デバイス９、キー入力などのデータ入力部１０、制御系デバイス９の指示で電池電圧や温度などを測定するＡ／Ｄコンバータ１１、フェリカや時計機能などシステムがシャットダウンした後でも駆動する低電圧駆動デバイス１２、その低電圧駆動デバイスに対する電源１３で構成される。

システム電源用のボルテージディテクタ２は、メイン電池１の電池電圧を監視し、電池電圧が所定の電圧（以下、解除電圧という）以上となったとき、システム用電源回路４をＯＮにする制御を行って、それに接続されるデバイスに対してメイン電池１の電源を供給し、電池電圧が所定の電圧（以下、検出電圧という）以下となったとき、システム用電源回路４をＯＦＦにする制御を行って、それに接続されるデバイスをシャットダウンするとともに、制御系デバイス９から検出電圧シフトの指示を受けたとき、上記検出電圧を所定の電圧までシフトして引き上げる機能を有している。

制御系デバイス９は、システム用電源回路４がＯＮに制御されているとき、Ａ／Ｄコンバータ１１を定期的に動作させて、メイン電池１の電池電圧データを測定し、取得した電池電圧データが予め設定された電圧データ以下となったとき、システム電源用のボルテージディテクタ２に対して、上記検出電圧を所定の電圧まで引き上げるための制御信号を出力する。制御系デバイス９の上記動作は、ユーザから上記検出電圧のシフト指示を受けたとき、制御系デバイス９内のメモリに格納された上記検出電圧をシフトするためのプログラムを実行することにより実現される。

低電圧駆動デバイス用のボルテージディテクタ３は、メイン電池１の電池電圧を監視し、電池電圧が低電圧駆動デバイスを動作可能にする所定の電圧（以下、解除電圧という）以上となったとき、低電圧駆動デバイス用電源回路１３をＯＮにする制御を行って、低電圧駆動デバイス１２に対してメイン電池１の電源を供給し、電池電圧が所定の電圧（以下、検出電圧という）以下となったとき、低電圧駆動デバイス用電源回路１３をＯＦＦにする制御を行って、低電圧駆動デバイス１２をシャットダウンする。

図２は、本実施形態の携帯通信機器用電源システムで用いられるシステム電源用のボルテージディテクタ２および低電圧駆動デバイス用のボルテージディテクタ３の一例を示す回路構成図である。

本実施形態におけるシステム電源用のボルテージディテクタ２は、図８に示す従来のシステム電源用のボルテージディテクタ２０に対して、分圧用の抵抗として、抵抗２０８を追加するとともに制御系デバイス９からの制御信号によりこの抵抗２０８を強制的に短絡することによって、上記検出電圧を所定の電圧までシフトさせて引き上げるためのＳＷ２０９を備えた構成となっている。抵抗２１０はシステムがシャットダウン状態のときに、制御信号が不定になり検出電圧、解除電圧がＳＷ２０９の状態によって変化するのを防ぐためのものである。

低電圧駆動デバイス用のボルテージディテクタ３は、図８に示す従来の低電圧駆動デバイス用のボルテージディテクタ３０と同様の構成を有している。本実施形態におけるシステム電源用のボルテージディテクタ２および低電圧駆動デバイス用のボルテージディテクタ３の、図８に示す従来のシステム電源用のボルテージディテクタ２０および低電圧駆動デバイス用のボルテージディテクタ３０と動作上共通する部分の構成については、説明を省略する。

図３は、本実施形態のボルテージディテクタにおけるシステムの起動とシャットダウン制御の動作を示すタイミングチャートである。以下、図１〜図３を参照して、本実施形態の動作について説明する。

ボルテージディテクタ２,３の出力信号がＬのとき、ＦＥＴ２０７，３０７はＯＦＦ、ＳＷ２０９はＯＦＦとなっており、比較器２０４，３０４の電池電圧入力端には、メイン電池１の電池電圧を抵抗２０１及び抵抗２０２と抵抗２０３及び抵抗２０８とで分圧された電圧、メイン電池１の電池電圧を抵抗３０１及び抵抗３０２と抵抗３０３とで分圧された電圧がそれぞれ入力されている。

メイン電池１の電圧が充電などで上昇し、先ず、ボルテージディテクタ３の解除電圧を超えるとボルテージディテクタ３の出力信号がＬ→Ｈに、ＦＥＴ３０７はＯＦＦ→ＯＮとなり、低電圧駆動のデバイス１２に動作電源が供給される。さらにメイン電池１の電圧が上昇して、ボルテージディテクタ２の解除電圧を超えるとボルテージディテクタ２の出力信号がＬ→Ｈに、ＦＥＴ２０７はＯＦＦ→ＯＮとなり、システム電源４に接続された各デバイスに動作電源が供給される。

また、制御系デバイス９は、Ａ／Ｄコンバータ１１を定期的に動作させ、Ａ／Ｄコンバータ１１でデジタルデータに変換されたメイン電池１の電池電圧データを定期的に測定し、予め設定された電圧データと比較する。なお図３では、予め設定された電圧データがボルテージディテクタ２の上記解除電圧と等しい値に設定されている場合として説明する。

次にユーザによる携帯通信機器の操作等で電池の放電が進んで電池電圧が降下し、Ａ／Ｄコンバータ１１で測定されたメイン電池１の電池電圧のデータが前記予め設定された電圧データ（実施例では解除電圧）以下となったとき、制御系デバイス９からシステム電源用のボルテージディテクタ２に対して、上記検出電圧を所定の電圧まで引き上げるための検出電圧シフト信号が出力される。

システム電源用のボルテージディテクタ２は、この検出電圧シフト信号が入力されたとき、ＳＷ２０９をＯＦＦからＯＮに切り替えて抵抗２０８を短絡する。これにより、上記検出電圧は、
Ｖ_ＲＥＦ（Ｒ_２０２＋Ｒ_２０３＋Ｒ_２０８）／（Ｒ_２０３＋Ｒ_２０８）
から
Ｖ_ＲＥＦ（Ｒ_２０２＋Ｒ_２０３）／Ｒ_２０３
に引き上げられる。

システム電源用のボルテージディテクタ２の比較器２０４は、メイン電池１の電池電圧が、引き上げられた上記検出電圧以下となったとき、ボルテージディテクタ２の出力信号をＨ→Ｌに、ＦＥＴ２０７をＯＮ→ＯＦＦに切り替えることにより、低電圧デバイス以外のシステムをシャットダウンする。これにより、システム電源回路４側で消費される待機電力を削減することができ、電池電圧の低下の勾配が緩やかな低電圧デバイスの動作時間を従来技術よりも長くすることができる。

なおこのとき、引き上げた検出電圧は、解除電圧以上でも問題はないが、検出電圧を引き上げるときの電池電圧は、解除電圧以下のほうが望ましい。

電池電圧が解除電圧より大きいときに検出電圧を引き上げた場合、一次的には、ＳＷ２０９がＯＮとなって比較器２０４に入力される分圧電圧が基準電圧以下となって、ディテクタ出力がＨ→Ｌになり、システムがシャットダウンされるが、そのときにＳＷ２０９がＯＦＦするため、ディテクタ２はその電池電圧をモニタすることにより、解除電圧以上であることを検出して再び、ディテクタ出力をＬ→Ｈにしてしまい、引き上げた検出電圧と、解除電圧との間での検出・解除の繰り返し動作が生ずることがある。それを避けるために、電池電圧が解除電圧以下となったときに検出電圧の引き上げを行うのが望ましい。

その後、電池電圧がボルテージディテクタ３の検出電圧を下回った時点で、低電圧駆動デバイス用電源回路１３への電力供給も停止される。

図４は、本実施形態において、ＡＤコンバータ１１を用いて電池電圧をモニタし、ボルテージディテクタ２に対して検出電圧シフト信号を送出する構成部分を示しており、図５は、図４の構成をもとに、解除電圧以下になったら検出電圧シフトの信号を送出する電源制御設定シーケンスを示している。以下、図４〜図５を参照して本実施形態における検出電圧シフト信号送出動作について詳細に説明する。

制御部９はＡＤコンバータ１１に対して、電池電圧をモニタするように、リクエスト信号を送出する（Ａ１）。ＡＤコンバータ１１はこのリクエスト信号に従って、メイン電池１の電池電圧を入力してＡ／Ｄ変換する（Ａ２）。制御部９はＡ／Ｄコンバータ１１から電池電圧のＡＤ変換データを取得し（Ａ３）、そのデータと、予め設定された電圧データとの比較を行う（Ａ４）。この場合、予め設定された電圧データは、ボルテージディテクタ２の解除電圧以下でかつ、ＳＷ２０９によりシフトされた検出電圧以下であることが望ましい。

これは、確実にシャットダウンが発生できることと、シャットダウンと解除が、ほぼ同時に発生することを回避するためであるが、実際は、ディテクタ側でシフトした場合の検出電圧、ＡＤ変換データにはばらつきによる誤差があり、システムシャットダウンしない場合は、再トライを繰り返すことで、充電を開始しない限りいずれはシャットダウンが発生する。

取得した電池電圧データが、予め設定されたデータより高いと判断された場合（Ａ４，Ｎｏ）は、再度一定時間後にＡＤ変換の要求を行う（Ａ１に戻る）。逆に電池電圧データが、予め設定されたデータより低いと判断された場合（Ａ４，Ｙｅｓ）は、制御部９からボルテージディテクタ２に対して検出電圧シフト信号を送出する（Ａ５）。このことにより、ボルテージディテクタ２において、検出電圧が高いほうにシフトされ、電池電圧との比較が行われる（Ａ６）。このとき、電池電圧がシフトされた検出電圧より高ければ（Ａ６，Ｎｏ）、システムのシャットダウンが行われずに、再度一定時間後にＡＤ変換の要求を行う。

この場合、検出シフト信号を解除し、検出電圧を戻しておく（Ａ７）。これは、シャットダウンの処理を行わなくなった場合にシフトしたままの検出電圧である状態を回避するためである。逆に、電池電圧がシフトされた検出電圧より低い場合（Ａ６，Ｙｅｓ）には、ボルテージディテクタ２からＯＦＦ信号が出力され、システムがシャットダウンされる（Ａ８）。そのことにより、システム自体の消費電流が無くなり、低電圧で駆動するデバイスのみが動作状態にはいる（Ａ９）。

図６では、上記の電源制御のシーケンスを、タイミングチャートを用いて示している。

ＡＤ変換された電池電圧データが予め設定したデータよりも高い場合は、検出電圧シフト信号が出力されない。また、ＡＤ変換された電池電圧データが予め設定したデータより低い場合は、検出電圧シフト信号は出力されるが、実際のディテクタのシフトされた検出電圧、ＡＤ変換データとの間にバラツキなどによる誤差がある場合は、システムがシャットダウンされない場合を示している。この場合、検出電圧シフト信号はＨ→Ｌにすることで解除され、ＡＤ変換の要求がリトライされる。さらに電池電圧が下がり、シフトした検出電圧以下になるとシャットダウンが発生する。

図７は、図５の電源制御の設定シーケンスを変更した他の実施例を示すフローチャートである。

ステップＢ１〜Ｂ３において得られた電池電圧データと予め設定されているデータで比較が行われる（Ｂ４）。電池電圧データのほうが低い場合（Ｂ４，Ｙｅｓ）、検出電圧のシフト信号が出力されるが（Ｂ５）、ＡＤコンバータ１１の誤差や、ボルテージディテクタ２の検出電圧のばらつきで、ディテクタ側で検出されず、シャットダウンしない場合がある（Ｂ６，Ｎｏ）。この場合、一度、検出電圧のシフト信号を解除して（Ｂ７）、そのときの電池電圧のデータを検出データとして設定する（Ｂ８）。

次回のＡＤ変換によって得られた電池データと新しく設定された検出データすなわち前回の電池電圧データと比較する（Ｂ４）。新しい電池電圧データのほうが低い場合は、検出電圧のシフト信号が送出され（Ｂ５）、ボルテージディテクタ側で検出されれば（Ｂ６，Ｙｅｓ）、システムがシャットダウンする（Ｂ９）。逆に、ボルテージディテクタで検出されない場合（Ｂ６，Ｎｏ）、検出データをその時点での電池電圧データに設定して再びＡＤコンバータへの電池電圧のモニタ要求（Ｂ１）からのシーケンスが動作し、システムがシャットダウンするまで検出データの更新が行われる。

次回からこのシーケンスが動作するときは、最終的に設定された検出データ値が、ＡＤ変換された電池電圧データとの比較データになるため、ＡＤコンバータのばらつき誤差や、ディテクタの検出電圧の誤差によるシーケンスの戻りがなくなり、検出電圧のシフト信号が送出されると必ずシステムがシャットダウンするようになる。

本発明の実施形態を示す携帯通信機器の電源システム構成を含む概略ブロック図である。本実施形態の携帯通信機器用電源システムで用いられるシステム電源用のボルテージディテクタおよび低電圧駆動デバイス用のボルテージディテクタの一例を示す回路構成図である。本実施形態のボルテージディテクタにおけるシステムの起動とシャットダウン制御の動作を示すタイミングチャートである。本実施形態における検出電圧シフト信号を送出する構成部分を示すブロック図である。本実施形態における検出電圧シフトの信号を送出する電源制御設定シーケンスの実施例を示すフローチャートである。本実施形態における検出電圧シフトの信号を送出する電源制御設定シーケンスのタイミングチャートである。本実施形態における検出電圧シフトの信号を送出する電源制御設定シーケンスの他の実施例を示すフローチャートである。従来の携帯通信機器の電源システム構成を示すブロック図である。従来の携帯通信機器等の電源システムで用いられているシステム電源用のボルテージディテクタおよび低電圧駆動デバイス用のボルテージディテクタの一例を示す回路構成図である。従来のボルテージディテクタにおけるシステムの起動とシャットダウン制御の動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１メイン電池
２，２０システム電源用のボルテージディテクタ
３，３０低電圧駆動デバイス電源用のボルテージディテクタ
４システム電源
５通信系デバイス
６表示系デバイス
７Ｉ／Ｏ
８アプリケーション用デバイス
９制御系デバイス（ＣＰＵ，メモリ等）
１０データ入力部
１１Ａ／Ｄコンバータ
１２低電圧駆動デバイス
１３低電圧駆動デバイス用電源
２０１，２０２，２０３，２０８，２１０，３０１，３０２，３０３抵抗
２０４，３０４比較器
２０５,３０５基準電圧
２０６，３０６インバータ
２０７，３０７ＦＥＴ
２０９スイッチ

Claims

メイン電池からの電圧をメインの各種デバイスに供給するシステム用電源回路と、前記メイン電池からの電圧を低電圧駆動デバイスに供給する低電圧駆動デバイス用電源回路とを備えた携帯型電子機器の電源制御方法であって、
前記メイン電池の電池電圧を監視することにより、該電池電圧が所定の第１の電圧（以下、第１解除電圧という）以上となったとき、前記システム用電源回路をＯＮにし、前記電池電圧が所定の第２の電圧（以下、第１検出電圧という）以下となったとき、前記システム用電源回路をＯＦＦにするヒステリシス制御を行い、前記電池電圧が所定の第３の電圧（以下、第２解除電圧という）以上となったとき、前記低電圧駆動デバイス用電源回路をＯＮにし、前記電池電圧が所定の第４の電圧（以下、第２検出電圧という）以下となったとき、前記低電圧駆動デバイス用電源回路をＯＦＦにするヒステリシス制御を行うとともに、前記システム用電源回路がＯＮに制御されているときに前記メイン電池の電池電圧を定期的に測定し、該測定した電池電圧データが予め設定された電圧データ以下となったとき、前記第１検出電圧を所定の電圧までシフトして引き上げることを特徴とする電源制御方法。
前記第１解除電圧、第１検出電圧、第２解除電圧、第２検出電圧は、
第１解除電圧＞第２解除電圧＞第１検出電圧＞第２検出電圧
に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の電源制御方法。
前記予め設定された電圧データは、前記第１解除電圧の値以下でかつ、前記シフトされた検出電圧以下に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電源制御方法。
前記第１検出電圧を所定の電圧までシフトする動作は、その実施が選択されたときに実行されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電源制御方法。
メイン電池からの電圧をメインの各種デバイスに供給するシステム用電源回路と、
前記メイン電池からの電圧を低電圧駆動デバイスに供給する低電圧駆動デバイス用電源回路と、
前記メイン電池の電池電圧を監視し、電池電圧が所定の第１の電圧（以下、第１解除電圧という）以上となったとき、前記システム用電源回路をＯＮにし、前記電池電圧が所定の第２の電圧（以下、第１検出電圧という）以下となったとき、前記システム用電源回路をＯＦＦにするヒステリシス制御を行うシステム電源用ボルテージディテクタと、
前記メイン電池の電池電圧を監視し、電池電圧が所定の第３の電圧（以下、第２解除電圧という）以上となったとき、前記低電圧駆動デバイス用電源回路をＯＮにする制御を行い、前記電池電圧が所定の第４の電圧（以下、第２検出電圧という）以下となったとき、前記低電圧駆動デバイス用電源回路をＯＦＦにするヒステリシス制御を行う低電圧駆動デバイス用ボルテージディテクタと、
前記システム用電源回路がＯＮに制御されているときに前記メイン電池の電池電圧を定期的に測定し、該測定された電池電圧データが予め設定された電圧データ以下となったとき、前記第１検出電圧を所定の電圧までシフトして引き上げる検出電圧シフト手段と、
を備えていることを特徴とする携帯型電子機器の電源制御回路。
前記システム電源用ボルテージディテクタは、前記メイン電圧を前記第１の解除電圧を検出するための第１の分圧比と、前記第１の検出電圧を検出するための第２の分圧比に切り替えて前記ヒステリシス機能を付与可能に構成された複数の分圧用抵抗を備えており、
前記検出電圧シフト手段は、前記複数の分圧用抵抗の中の一つの抵抗と並列に接続されたスイッチと、前記メイン電池の電池電圧を定期的に測定する電池電圧測定手段と、該電池電圧測定手段により測定された電池電圧データが予め設定された電圧データ以下か大きいかに応じて前記スイッチをＯＮ・ＯＦＦ制御する手段を備えている、
ことを特徴とする請求項５に記載の携帯型電子機器の電源制御回路。
前記第１解除電圧、第１検出電圧、第２解除電圧、第２検出電圧は、
第１解除電圧＞第２解除電圧＞第１検出電圧＞第２検出電圧
に設定されていることを特徴とする請求項５または６に記載の携帯型電子機器の電源制御回路。
前記予め設定された電圧データは、前記第１解除電圧の値以下でかつ、前記検出電圧シフト手段によりシフトされた検出電圧以下に設定されていることを特徴とする請求項５〜７の何れか１項に記載の携帯型電子機器の電源制御回路。
前記検出電圧シフト手段の動作または停止を選択可能にする手段を備えていることを特徴とする請求項５〜８の何れか１項に記載の携帯型電子機器の電源制御回路。
請求項５〜９の何れか１項に記載の電源制御回路を備えていることを特徴とする携帯型電子機器。
前記携帯型電子機器は携帯電話機であることを特徴とする請求項９に記載の携帯型電子機器。
コンピュータを、システム用電源回路がＯＮに制御されているときに該システム用電源回路に電源を供給しているメイン電池の電池電圧を定期的に測定する手段と、該測定された電池電圧データが予め設定された電圧データ以下となったとき、前記システム用電源回路をＯＦＦにするために前記電池電圧に設定されている検出電圧を所定の電圧までシフトして引き上げるための検出電圧シフト手段として機能させるためのプログラム。