JPH01291310A - 電源制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　　　要〕 電源の電圧の低下時に、電源回路の出力電圧を所定電圧
に維持する電源制御装置に関し、電源電圧の低下時に出
力電圧を昇圧できるようにし、データの退避を確実に行
えるようにすることを目的とし、 電源からの電圧を降圧もしくは昇圧して電源電圧を作成
する電源回路と、該電源回路の出方電圧を検出する電圧
検出回路と、該電圧検出回路により前記電源回路の出力
電圧が所定電圧以下となったことが検出されると、該電
源回路の低電位側の電位を昇圧し、該出力電圧が所定電
圧以上となるよう制御する制御回路とを備えるように構
成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電源の電圧の低下時に、電源回路の出力電圧を
所定電圧に維持する電源制御装置に関する。

〔従来の技術〕

電子機器の小型化により、ハンドベルトターミナル等の
データ入力端末装置を携帯し、客先などで収集したデー
タをそのハンドベルトターミナル入力して記憶させ、オ
フィスに戻った時点でハンドベルトターミナルに記憶さ
せたデータをまとめてホストコンピュータに入力するこ
とが可能となっている。このようなデータ入力端末装置
では、電源回路の出力電圧を監視して所定のパンテリア
ラーム電圧以下となったら、電源である電池などの消耗
をアラーム音あるいは表示により知らせ、使用者に再充
電等を行わせるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の装置は、パンテリアラームの状態から更に電圧が
低下した場合にも、収集したデータや処理途中のデータ
が失われないように、電源電圧が特定の電圧まで低下し
たときには、それらのデータをメモリに退避させ、その
メモリをバックアップしてデータを保持するように構成
されている。

このデータの退避を開始する電圧はマイクロプロセッサ
等の動作が保障される最小動作電圧から決めることがで
きるが、データの退避開始後の電源電圧の低下が大きい
ときには、その最小動作電圧以下となりデータの退避が
確実に行えないという問題が生じる。またデータの退避
を確実に行うために、退避を開始する電圧を高く設定す
ると、装置の使用可能時間が短くなるという問題がある
。

本発明では電源電圧の低下時に出力電圧を昇圧できるよ
うにし、データの退避を確実に行えるようにすることを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の詳細な説明するブロック図である。

本発明の電源制御装置は、電源からの電圧を昇圧もしく
は降圧して電源電圧を作成する電源回路ｌと、この電源
回路の出力電圧を検出する電圧検出回路２と、この電圧
検出回路２により、電源回路の出力電圧が所定電圧以下
となったのを検出したとき上記電源回路１の低圧側電位
を昇圧し、その出力電圧が所定電圧以上となるよう制御
する制御回路３とを備えるものである。

〔作　　　用〕

電池の消耗等により電源電圧が低下し、所定電圧以下と
なったことを電圧検出回路２が検出すると、制御回路３
は電源回路１の低電位側の電位を昇圧する。これにより
電源回路１の出力電圧を昇圧し、電源回路１の出力電圧
を所定電圧以上とすることができる。従って電源電圧の
低下を検出した後にも、回路各部が動作するに十分な電
源電圧を供給することができるので、メモリへのデータ
の退避などを確実に行うことができる。

〔実　　施　　例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。

第２図は一実施例のハンドベルトターミナルの全体構成
を示すブロック図である。このハントベルトターミナル
は後述するハソテリ２３により駆動され、入力されたデ
ータの各種処理が可能となっている。キーボード（ＫＢ
）１１は各種データを入力するための入力部であり入力
されたデーター５＝ はＩ１０コントローラ１２を通り、パス１３を介してＭ
ＰｔＪ１７に送られる。バーコードリーダ１４も同様に
データの入力部であり、読み取られたバーコードはＩ１
０コントローラ１５を経てＭＰＵ１７に送られる。ＲＡ
Ｍ１６は入力されたデータや演算結果などを記憶するメ
モリであり、ハソテリ２３の電圧低下時にもＲＡＭ１６
には電圧が供給されデータが保持される。ＭＰＵ１７は
ＲＯＭ１８に格納されている制御プログラムに従って、
入力処理、表示処理、ＲＡＭ１６へのデータの書き込み
・読み出し処理等を実行する中央処理部であり、演算デ
ータなどを一時記憶するメモリを内蔵している。インク
フェース部１９は外部装置とのデータの送受信を行う回
路であり、収集されてＲＡＭ１６に記憶されたデータは
、ホストコンピュータと接続された時、インタフェース
部１９を介して送出される。表示部２０もＩ１０コント
ローラ２１を介しハス１３に接続されており、入力され
たデータがＭＰＵ１７の制御により表示部２０に表示さ
れる。またブザー２２はバッテリ＝６− ２３の電圧の低下を使用者に警告するためのものであり
、電圧低下時にＭＰＵ１７からＩ１０コントローラ２４
を介して与えられる信号によりアラーム音を発生する。

電源制御部２５ばＭＰＵ１７゜ＲＡＭ１６等の回路各部
に電源電圧■。を供給する回路であり、バッテリチャー
ジャ２６を介して交流電源に接続されているときには、
交流電源から供給される電流によりバッテリ２３を充電
し、バッテリチャージャ２６が接続されてないときには
バッテリ２３の電圧を定電圧化して回路各部に供給する
。

ＭＣＵ２７は４ビツトのマイクロプロセツサであり、バ
ッテリ２３の電圧ＶＢＡＴの検出、電源制御部２５の出
力電圧■。の検出、周囲温度の検出などを行い、その検
出結果により後述するアラーム電圧の設定及び電圧制御
部２５の制御等を行う。

次に、第３図は上述したＭＣＵ２７と電源制御部２５の
構成を示す回路図である。４ピッ１−のＭＣＵ２７の入
力端子１１にはバッテリ２３の電圧ｖＢ＾丁が抵抗Ｒ１
，Ｒ２により分圧されて与えられ、入力端子Ｉ２には電
源電圧Ｖ。が抵抗Ｒ３゜Ｒ４により分圧されて与えられ
、更に入力端子Ｉ３には抵抗Ｒ５を介して電源電圧Ｖ。

に接続されるサーミスタ３０の電圧が与えられている。

またＭＣｔＪ２７の出力端子０１は抵抗Ｒ６を介してト
ランジスタＱ＋のベースに接続し、このトランジスタＱ
１のコレクタ、エミッタはバッテリ２３とコンデンサＳ
Ｃの正電位側の端子の間に接続している。ＭＣＵ２７は
入力端子Ｉ２により検出される電源電圧■。に応じてト
ランジスタＱ１をオン・オフ制御し、コンデンサＳＣを
充電、放電し一定の電源電圧Ｖ。を回路各部に供給する
。コンデンサＳＣは、例えば小型で大容量を持つ電気２
重層コンデンサであり、電源オフ時などにはＲＡＭを長
時間バンクアンプすることが可能である。コンデンサＳ
Ｃの他方の端子は抵抗Ｒ７を介して接地されており、こ
の抵抗Ｒ７と並列にトランジスタＱ３が接続している。

そしてトランジスタＱ３のベースは抵抗Ｒ９を介してＭ
ＣＵ２７の出力端子０３に接続している。電源電圧Ｖ。

が所定のパワ−アラーム電圧（後述する）以上のときず
なわぢ通常の動作状態においては、ＭＣＵ２７の出力端
子０３からはトランジスタＱ３をオンする信号が出力さ
れ、抵抗Ｒ７が短絡されコンデンサＳＣの一端はトラン
ジスタＱ３を介して接地されている。

またコンデンサＳＣの接地側の端子にはコレクタがバッ
テリ電圧Ｖ　ＢＡＴに接続したトランジスタＱ２のエミ
ッタが接続し、このトランジスタＱ２のベースは抵抗Ｒ
８を介してＭＣＵ２７の出力端子０２に接続している。

バッテリ２３が放電し電源電圧Ｖ。がパワーアラーム電
圧以下となると、出力端子０３からローレベルの信号、
出力端子０２からハイレベルの信号が出力され、トラン
ジスタＱ３がオフ、トランジスタＱ２がオンし、コンデ
ンサＳＣの接地側端子にはバッテリ電圧ＶＢ４丁が与え
られる。この結果、コンデンサＳＣの出力電圧Ｖ。は昇
圧され所定電圧以上となる。

またＭＣＵ２７の出力端子０４からは電源電圧Ｖｏが低
下してＲＡＭ１６へのデータの退避を開始する電圧（パ
ワーアラーム電圧）まで下がったとき、ＭＰＵ１７にそ
の電圧低下を知らせる信号が出力される。そしてデータ
の退避が終了した後に、出力端子０５から回路各部にリ
セット信号が出力される。その結果、ＭＰＵ１７等の動
作が停止され、回路全体の消費電力を減らした状態でＲ
ＡＭ１６のパンクアンプが行われる。

次に、上記電源制御部２５及びＭＣＵ２７の動作を第４
図のフローチャートを参照しながら説明する。まずＭＣ
Ｕ２７はサーミスタ３０で検出した電圧のＡ／Ｄ変換を
開始し、その電圧値から周囲温度を求める（処理ＳＴＩ
、５Ｔ２）。Ａ／Ｄ変換が終了し周囲温度が求まったな
ら、第５図に示す温度補正テーブルに基づいて、それぞ
れの周囲温度に応じたパンテリアラーム電圧（Ｂ、ＡＬ
Ｍ）とパワーアラーム電圧（Ｐ、ＡＬＭ）とを設定する
（処理５Ｔ３）。ここで周囲温度に応じてアラーム電圧
を変化させているのは、電池（バッテリ）の電圧は、放
題開始から一定時間は電圧はなだらかに低下し、その電
池容量から決まる一定時間を超えると急激に電圧が低下
する放電特性を〜１０〜 持っている。そこでこの電圧変化が大きくなったときの
電圧によりバッテリ電圧の低下を検出している。ところ
が電池の放電特性は周囲温度により変化し、固定したア
ラーム電圧とすると低温時には高温時に比べζ短かい時
間でパンテリアラーム等の警告が行われ、使用可能な時
間が温度によりばらつくという不都合が生じる。そのた
め従来は、可変抵抗などの抵抗値を調整して各温度ごと
のアラーム電圧を設定するなどの面倒な作業が必要であ
った。本実施例においては、第５図に示すようなアラー
ム電圧の温度補正テーブルを設けることにより無調整化
を実現している。

アラーム電圧の設定が終了したなら、電源電圧Ｖｏを検
出し、Ａ／Ｄ変換を開始する（処理ＳＴａ、ＳＴ！ｌ）
。Ａ／Ｄ変換が終了したなら、検出した電源電圧■。が
５Ｖ以上かを判断する（処理Ｓ　Ｔ　６）。電源電圧Ｖ
。≧５■の場合にはく処理５Ｔ６ＹＥＳ）　、ＭＣＵ２
７の出力端子ＯＩからはローレベルの信号が出力されト
ランジスタＱ１がオフして、コンデンサＳＣの放電によ
り回路各部に電源電圧■。が供給される（処理Ｓ　Ｔ　
７　）。

一方、Ｖｒ、＜５Ｖの場合、例えば周囲温度が２０℃で
あるとすると再充電を知らせるハソテリアラーム電圧と
してｒ４．７ＶＪ、データの退避を開始するパワーアラ
ーノ、電圧としてｒ４．５ＶＪが設定されているので、
次に４，７Ｖ＜Ｖ。＜５．ＯＶであるかを判断する（処
理ＳＴθ）。電源電圧Ｖ。がこの電圧範囲にある場合に
は（処理Ｓ　Ｔ　ｅ　Ｙ　Ｅ　Ｓ　）、出力端子０１か
らハイレベルの信号が出力されトランジスタＱ１がオン
し、バッテリ２３からコンデンサＳＣに電圧が供給され
、コンデンサＳＣの充電が行われる（処理Ｓ　Ｔ　ｑ　
）。処理ＳＴｔあるいは処理ＳＴ９の後には、処理ＳＴ
＋に戻り上記の処理Ｓ　Ｔ　＋　＝　Ｓ　Ｔ　ｅが繰り
返されて、回路各部には約５■の一定電圧が供給される
。このときの電源電圧■。の変化を第６図に示す。コン
デンサＳＣの放電（第６図■）と充電（第６図■）を繰
り返して約５■の電圧が供給される。

一方、放電によりバッテリ２３の電圧が低下しトランジ
スタＱ１をオン状態としても５Ｖの電圧が維持できなく
なると、第６図に示すように電源電圧■。は減少しつづ
ける。そしてパンテリアラーム電圧ｒ４．７ＶＪ以下と
なると、まずパワーアラーム電圧ｒ４．５ＶＪ以上であ
りかつｒ４．７Ｖｊ以下であるかが判断される（処理Ｓ
Ｔ＋ｏ）。電源電圧■。が４．５　Ｖ＜Ｖ、＜４．７　
Ｖの範囲にあるときには（第６図■）、ＭＰＵ１７等の
動作は続けられ、バッテリ２３の電圧が低下したことが
ブザー２２により報音され、またバッテリアラームの表
示が行われ使用者に再充電が必要なことを知らせる（処
理５ＴＩＩ）。再充電が行われず更にバッテリ２３の電
圧が低下し、電源電圧Ｖ。がパワーアラーム電圧ｒ４．
５ＶＪを下まわると（処理ＳＴ　ｌ　２　ＹＥＳ）　、
コンデンサＳＣの昇圧が行われる。すなわちＭＣＵ２７
の出力端子０１からローレベルの信号、出力端子０２か
らハイレベルの信号、及び出力端子０３からローレベル
の信号が出力され、それぞれトランジスタＱ１をオフ、
ｌ・ランジスクＱ２をオン、トランジスタＱ３をオフ＝
１３− する。これによりコンデンサＳＣの接地側端子にはバッ
テリ２３の電圧■ＢＡ工が与えられ、コンデンサＳＣの
接地側端子の電位が上昇し、電源電圧Ｖ。が上昇する。

ＭＣＵ２７はこの電源電圧■ｏを検出して、トランジス
タＱｌ、Ｑ２．Ｑ３をオン、オフ制御して電源電圧Ｖ。

を約４．５■に維持しＭＰＵ１７等の動作保障電圧を確
保する（処理５Ｔ１３）。このときの電源電圧Ｖｏの変
化を第６図■に示す。

またコンデンサＳＣの昇圧とともに、処理途中のデータ
及び処理の経過などを示すデータの退避　・を開始する
ようにＭＰＵ１７に知らせるとともに、ＭＣＵ２７に記
憶されているデータの退避も開始する（処理ＳＴ＋ａ）
。そしてデータの退避が終了したかを判断する（処理Ｓ
’ｒ’＋５）。退避が終了していなければ上述の電圧の
判断処理を経てデータの退避が継続される。そして必要
なデータの退避が終了したなら（処理５Ｔ１５ＹＥＳ）
、ＭＣＵ２７は出力端子０５からリセット信号ＲＥＳＥ
Ｔを出力しＭＰＵ１７等の回路各部をリセットする（処
理５ＴＩＧ）。このリセット信号によりＭＰ０１７等は
動作を停止し、回路全体の消費電力は最も少ない状態と
なり、ＲＡＭ１６のハックアップが行われ、退避された
データが保持される。

以上のように本実施例はバッテリ電源により駆動される
ハンドベルトターミナルなどにおいて、使用時にバッテ
リの放電により電圧が低下し、回路の動作を保障する最
小動作電圧を維持できなくなったときにも、コンデン−
Ｉｌ′ＳＣずなわち電源回路の接地側端子の電位を昇圧
することにより、−定期間電源電圧をその動作電圧以上
に維持し、その間に必要なデータの退避を行うものであ
る。従って、電源電圧がマイクロプロ士ツ号等の動作を
保障する最小動作電圧近くまで低下した後にも、接地側
の電位を昇圧するごとにより電源電圧としてその最小動
作電圧を確保することができるので、データの退避を確
実に行うことができる。また同様にマイクロプロセッサ
及び回路各部のりセットを確実に行うことができる。

また充電等を知らせるパンテリアラーム電圧及びパワー
アラーム電圧を、予め記憶しである温度補正テーブルに
基づいて設定しているので、温度毎にアラーム電圧を設
定する作業が不要となる。

尚、上記実施例ではバッテリの電圧を直接コンデンサＳ
Ｃの接地側端子に与えるようにしているが、電圧変換し
た後与えても良い。また電源回路の昇圧する箇所はもち
ろんコンデンサＳＣの接地側に限らず、電源回路の出力
電圧に対して低電位となる任意の箇所を昇圧するように
しても良い。

本発明は上記実施例の回路構成に限らず、種々の公知の
電源回路に適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、電源回路の出力電圧が所定の電圧以下
となったとき、電源回路の低電位側の電位を昇圧するこ
とにより、出力電圧を所定の電圧に維持することができ
るので、収集されたデータあるいは処理途中のデータな
どを確実にメモリに退避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のブロック図、 第２図は一実施例のハンドベルトターミナルの全体構成
を示すブロック図、 第３図は電源制御部２５及びＭＣＵ２７の構成を示す回
路図、 第４図は実施例の動作を説明するフローチャート、 第５図はアラーム電圧の温度補正テーブルを示す図、 第６図は電源電圧の変化を示す図である。 １・・・電源回路、 ２・・・電圧検出回路、 ３・・・制御回路、 １６・・・ＲＡＭ。 １７・・・ＭＰＵ。 ２３・　・・バッテリ、 ２５・・・電源制御部、 ２７・・・ＭＣＵ。 特許出願人　′富士通機電株式会社 本発明のブロック図 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電源からの電圧を降圧もしくは昇圧して電源電圧を作成
   する電源回路（１）と、 該電源回路（１）の出力電圧を検出する電圧検出回路（
   ２）と、 該電圧検出回路（２）により前記電源回路（１）の出力
   電圧が所定電圧以下となったことが検出されると、該電
   源回路（１）の低電位側の電位を昇圧し、該出力電圧が
   所定電圧以上となるよう制御する制御回路（３）とを備
   えることを特徴とする電源制御装置。