JPH0256619A - メモリカード - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、スタチックＲＡＭ等の揮発性半導体メモリ
を備え、端末機等に実装されて用いられるメモリカード
、特に電池によって所持、携帯時等の外部電源入力が無
いときでも記憶データが保持されるようにしたメモリカ
ードに関するものである。

［従来の技術］ 第３図に従来のメモリカードの構成例を示す。

図において、１は当該メモリカードが実装される端末機
から供給される外部電源入力、２は外部電源人力１に挿
入された直列トランジスタ、３は外部電源人力１の電圧
を検出する電源電圧検出回路、４は揮発性半導体メモリ
として一般にこの種のメモリカードに備えられるスタチ
ックＲＡＭ、５は記憶データ保持用の一次電池、６，７
は上記一次電池５に直列に接続された電流制限抵抗と逆
電流防止ダイオードである。上記電源電圧検出回路３は
、外部電源人力１の電圧が規定値以上のとき直列トラン
ジスタ２のベース端子２ａを制御して導通させ、外部電
源人力１を内部電圧９としてスタチックＲＡＭ４に供給
するとともに、スタチックＲＡＭ４のＳ端子に接続され
た電源オン信号１０を“）■”レベルにして当該スタチ
ックＲＡＭ４をイネーブル（動作可能状態）とする。−
方、外部電源人力１の電圧が規定位置以下のときは直列
トランジスタ２を遮断するとともに、電源オン信号１０
を“Ｌ”レベルとしてスタチックＲＡＭ４をディセイブ
ル（非動作状態）とする。このとき、記憶保持用の内部
電圧９として一次電池５の電圧が電流制限抵抗６．逆電
流防止ダイオード７を介して供給される。なお、１１は
アドレスバス、１２はデータバス、１３はチップイネー
ブル信号、１４はライトイネーブル信号、１５はアウト
プットイネーブル信号であり、これらは当該メモリカー
ド英実装される端末機によるスタチックＲＡＭ４の読出
し、書込みに使用される。

次に動作について説明する。

今、当該メモリカードが端末機に実装されており、外部
電源人力１が印加された場合において、外部電源入力１
の電圧が規定値以上に達すると、電源電圧検出回路３が
作動して直列トランジスタ２を導通させるとともに、電
源オン信号１０を“Ｈ”レベルにする。従って、スタチ
ックＲＡＭ４には外部電源人力１による内部電圧９が印
加され、スタチックＲＡＭ４は動作可能状態となる。

この状態において、端末機はスタチックＲＡＭ４の読出
し、書込み動作が可能となる。なお、この動作は周知の
技術であるので、その説明は省略する。この時、内部電
圧９は一次電池５の電圧より高いので、逆電流防止ダイ
オード７の作用により一次電池５は電流を流すことなく
、その消耗はなし１゜ 一方、当該メモリカードの所持、携帯時等の端末機から
の外部電源人力１がない場合は、電源電圧検出回路３が
作動して直列トランジスタ２を遮断するとともに電源オ
ン信号１０を“Ｌ”レベルにするため、スタチックＲＡ
Ｍ４は非動作状態。

すなわちスタンバイ状態となる。従って、この場合は一
次電池５から電流制限抵抗６．逆電流防止ダイオード７
を介して内部電圧９に電源が供給されるので、スタチッ
クＲＡＭ４の記憶データは保持される。ここで、一次電
池５の消費電流と電池寿命について以下説明する。

スタチックＲＡＭ４のスタンバイ時における電流Ｉｓは
、一般的に１個当たり、５０℃においてＩＳ絢６μＡと
大きい。他方、一次電池５はメモリカードの外形寸法の
制約から余り大きな容量のものが実装できない。一般的
に一次電池５の容量は１６５ｍＡＨが精−杯である。従
って、ここでは説明を容易にするためスタチックＲＡＭ
４は１個の例を示したが８個〜１６個も実装した場合は
、一次電池５の寿命は非常に短くなる。例として、スタ
チックＲＡＭ４を１６個実装し、一次電池５の容量を１
６５ｍＡＨとした場合の電池寿命を次に示す。

電池寿命＝　１６５　ｍ　Ａ　Ｈ／　６　ｐ　Ａ　Ｘ　
１６＝１７１８．７５時間″：０．２年 すなわち、電池寿命が短いため一次電池５を頻繁に交換
する必要がある。また、メモリカードの所持、携帯時に
おいて一次電池５を交換する場合に、記憶データ保持の
ための供給エネルギーが問題となる。その供給源として
、第３図に示すようなコンデンサ１６が考えられる。し
かし、コンデンサ１６の値が余りにも大きくなるため、
メモリカードの外形寸法に収容することは不可能である
。次にその例を示す。今、所持、携帯時において電池交
換時の内部電圧９を２．７ｖとする。スタチックＲＡＭ
４の記憶データ保持可能な電圧は一般的に２ｖである。

また、電池交換作業に必要な時間を３０秒とすると、コ
ンデンサ１６の値は次のようになる。

コンデンサ１６の値 ＝Ｉｓ−ｔ／ΔＶ ＝９６Ｘ１０−’・３０／　（２，７−２）絢４１００
μＦ 仮にスタチックＲＡＭ４の記憶データ保持可能な電圧を
１．５ｖとした場合でも、コンデンサ１６の値は２４０
０μＦとなり、メモリカードの内部に収容することは不
可能である。更に、電池交換作業を非常に早く行なうも
のとして仮に１０秒とした場合においても、コンデンサ
１６の値は８００〜１３００μＦとなり、実装は不可能
である。−殻間にメモリカードに収容可能なコンデンサ
１６の値は数１０μＦ程度である。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のメモリカードは上述したように、所持。

携帯時においてスタチックＲＡＭ４の記憶データを保持
したまま一次電池５の交換は不可能であり、電池交換を
する場合は端末機にメモリカードを挿着し外部電源人力
１を印加状態としたまま交換する必要があり、非常に不
便で、本来利便性を特徴とするメモリカードにあって問
題点とされていた。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、所持、携帯時において記憶データを保持した
まま一次電池の交換を行なうことができるメモリカード
を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るメモリカードは、記憶データ保持用の電
池として一次電池と二次電池を備えるとともに、上記一
次電池の電圧が所定の基準電圧より低下したことを検出
する第１の検出手段と、この第１の検出手段の検出出力
により外部電源入力を二次電池に供給して充電するスイ
ッチング手段と、上記二次電池の充電電圧が所定の基準
電圧を越えたことを検出して一次電池が交換時期に達し
た旨を報知手段に出力する第２の検出手段とを備えたも
のである。

［作用］ この発明においては、一次電池の消耗を前もって第１の
検出手段で検出するとともに、この検出出力によって作
動するスイッチング手段を介して二次電池を充電する。

更に、この充電電圧から電池交換が可能な旨を第２の検
出手段で検出して内蔵又は端末機内の報知手段で使用者
に知らせる。

電池交換中は上記二次電池から不揮発性半導体メモリに
電圧が供給されるため、所持、携帯時においても記憶デ
ータを保持したまま電池交換が可能となる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図に本発明によるメモリカードの構成例を示す。な
お、第３図従来例と同一、又は相当部分には同一符号を
付してその説明は省略する。図において、１７は二次電
池であり、当該二次電池１７は逆電流防止ダイオード１
８を介して従来からの一次電池５．電流制限抵抗６．逆
電流防止ダイオード７の直列回路に並列に接続される。

１９は外部電源人力１に接続されたブリーダ抵抗２０と
ベース電流制限抵抗２１との接続点にベース端子が接続
され、エミッタ端子が外部電源人力１に接続された充電
用トランジスタ（スイッチング手段）であり、そのコレ
クタ端子は充電電流制限抵抗２２を介して前記二次電池
１７と逆電流防止ダイオード１８の接続点に接続される
。２３は基準電圧ｖ１を内蔵したオープンコレクタ出力
の第１の電圧比較器（第１の検出手段）、２４は基準電
圧ｖ２を内蔵したオープンコレクタ出力の第２の電圧比
較器（第２の検出手段）であり、第１の電圧比較器２３
の入力端子は直列抵抗２５を介して一次電池５と電流制
限抵抗６の接続点に接続され、その出力端子はベース電
流制限抵抗２１を介して充電用トランジスタ】−９のベ
ース端子に接続されるとともに外部端末機に接続され、
第２の電圧比較器２４の入力端子は直列抵抗２５を介し
て二次電池１７と逆電流防止ダイオード１８の接続点に
接続され、その出力端子は発光ダイオード（報知手段）
２６．その制限抵抗２７を介して外部電源人力１に接続
されるとともに外部端末機に接続される。上記第１の電
圧比較器２３は直列抵抗２５を介して入力される一次電
池電圧２８と基準電圧ｖ１とを比較し、一次電池電圧２
８が基準電圧■１以下になったときその出力が゛′Ｌ″
ルベルとなり、第２の電圧比較器２４は直列抵抗２５を
介して入力される二次電池電圧２９と基準電圧ｖ２とを
比較し、二次電池電圧２９が基準電圧７２以上になった
ときその出力が１１Ｌ”レベルとなる。第１の電圧比較
器２３と第２の電圧比較器２４の出力が外部端末機に接
続されるようになっているのは、それらの動作を端末機
でモニタできるようにするためである。

次に動作について説明する。なお、従来例と同一部分の
動作は前述したとおりであるので、ここでは省略する。

第２図（ａ）、（ｂｌに一次電池５の放電特性と二次電
池１７の充電特性を示す。一次電池５の消耗検知は一次
電池電圧２８を直列抵抗２５を介して第１の電圧比較器
２３に入力し、内蔵の基準電圧■１と比較して行なう。

今、一次電池５の電圧が正常なとき、すなわち第２図ｆ
ａ）において基準電圧７１以上あるときの動作を以下説
明する。

この時まだ、一次電池５の電圧は基準電圧７１以上あり
、第１の電圧比較器２３の出力はｔｔＨ”レベルにある
ので、充電用トランジスタ１９は非動作（遮断）状態を
維持する。また、二次電池電圧２９は二次電池１７の放
電完了状態でＯ■にある。従って、第２の電圧比較器２
４の出力も“Ｈ”レベルにあるため、発光ダイオード２
６には電流が流れず消灯している。一次電池５の消耗が
始まりその電圧が第１の電圧比較器２３の基準電圧ｖ１
以下になった場合の動作を次に説明する。

一次電池電圧２８が基準電圧■１以下に達したとき、第
１の電圧比較器２３が作動してその出力は″Ｌ　ｔｔレ
ベルになり、充電用トランジスタ１９のベース電流はベ
ース電流制限抵抗２１を介して第１の電圧比較器２３の
出力端子に流れ込む。

従って、充電用トランジスタ１９が導通し、外部電源人
力１が充電用トランジスタ１９．充電電流制限抵抗２２
を介して二次電池１７に流れ、二次電池１７を充電する
。この様子を第２図ら）に示す。この充電開始直後にお
いてメモリカードを端末機から外した場合でも、一次電
池５に電池残量があるので、記憶保持可能最低電圧まで
のＴ１時間スタチックＲＡＭ４に電源供給可能であり、
その間はスタチックＲＡＭ４の記憶データを保持するこ
とが可能である。また、充電時間Ｔ２はできる限り短時
間とする方が望ましい。本発明によれば、二次電池１７
の充電は一次電池５の電圧が基準電圧■１以下に達した
時に初めて行なうようにしたこと、更に電池交換回数が
１０年間で５０回程度（１０年７０．２年＝５０）であ
ることから急速充電が可能である。一方、二次電池電圧
２９を直列抵抗２５を介して第２の電圧比較器２４の入
力端子に加えているので、二次電池電圧２９が基準電圧
７２以上に達すると第２の電圧比較器２４の出力は″Ｌ
′″レベルになり、発光ダイオード２６に電流が流れて
点灯する。電池交換はこの点灯を待って可能である。充
電時間Ｔ２とその充電容量は上記発光ダイオード２６の
点灯後に端末機からメモリカードを外して電池交換をす
る際にその交換時間に充分な余裕があるように決定され
る。今、充電時間Ｔ２の間に二次電池１７に充電される
容量を２０ｍＡＨとした場合に、上記発光ダイオード２
６の点灯後メモリカードを外したとしてスタチックＲＡ
Ｍ４の記憶保持時間を求めると次のようになる。

記憶保持時間＝２０ｍＡＨ／９６ｕＡ 舛２０８時間岬８．６日 すなわち、電池交換時間として充分な時間があるので安
心して交換できる。例えば、東京−大阪間を往復輸送し
て電池交換をすることも充分可能である。もちろんこの
間、内部電圧９の電源は二次電池１７から逆電流防止ダ
イオード１８を介して供給される。また、第２の電圧比
較器２４の入力端子及び充電用トランジスタ１９のコレ
クタ端子への電流は上記保持電流９６μＡに比べ非常に
小さく、無視できる。なお、上記消耗、交換時期の検知
は端末機においてもモニタでき、発光ダイオード２６の
点灯中は一次電池５が消耗していることを示し、一次電
池５の交換が必要であることを使用者に伝える。

次に、一次電池５を新品の電池と交換した場合の動作を
以下説明する。一次電池５を交換すると、一次電池電圧
２８は第１の電圧比較器２３の基準電圧７１以上あるの
で、第１の電圧比較器２３の出力は“Ｈｊｊレベルとな
り、充電用トランジスタ１９が遮断されて充電電流は流
れなくなる。

従って、二次電池１７はその後自己放電してＯｖに向か
う。よって、二次電池電圧２９は第２の電圧比較器２４
の基準電圧■２以下となり、発光ダイオード２６に電流
が流れなくなるので消灯する。以下の動作は前記と同様
であるので省略する。ここで、制限抵抗２７は発光ダイ
オード２６の電流制限用で、ブリーダ抵抗２０は充電用
トランジスタ１９のベース端子を外部電源人力１につり
上げる働きをする。また、第１の電圧比較器２３と第２
の電圧比較器２４の出力は端末機でモニタ可能であるこ
とから、端末機内の他部への動作に使用可能である。

なお、上記実施例では、報知手段を構成する発光ダイオ
ード２６及びその制限抵抗２７をメモリカードに内蔵し
た例を示したが、これらは端末機側に設けてもよい。ま
た、これは発光ダイオード２６以外の他の報知手段でも
よく、同様な効果が得られる。

また、二次電池１７の充電時間Ｔ２が長い場合に、第１
の電圧比較器２３の出力が＃　Ｌ　ｊｌレベルになった
時点から発光ダイオード２６の点灯時。

すなわち第２の電圧比較器２４の出力がｒｅ　Ｌ　ｔｔ
レベルになるまで、メモリカードを端末機から抜けない
ようにメモリカードにロックする機構を設けることも可
能であり、このようにすることにより充電中にメモリカ
ードが端末機から外される不具合を防ぐことができる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、記憶データ保持用の
電池として一次電池と二次電池を備えるとともに、上記
一次電池の電圧が所定の基準電圧より低下したことを検
出する第１の検出手段と、この第１の検出手段の検出出
力により外部電源入力を二次電池に供給して充電するス
イッチング手段と、上記二次電池の充電電圧が所定の基
準電圧を越えたことを検出して一次電池が交換時期に達
した旨を報知手段に出力する第２の検出手段とを備えた
ので、一次電池の交換時期を知ることができるとともに
、所持、携帯時において記憶データを保持したまま一次
電池の交換を行なうことができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるメモリカードを示す
構成図、第２図（ａｌ、　（ｂｌは実施例における一次
電池の放電特性と二次電池の充電特性を示す図、第３図
はメモリカードの従来例を示す構成図である。 １は外部電源入力、４はスタチックＲＡＭ　（揮発性半
導体メモリ）、５は一次電池、１７は二次電池、１９は
充電用トランジスタ（スイッチング手段）、２３は第１
の電圧比較器（第１の検出手段）、２４は第２の電圧比
較器（第２の検出手段）、２６は発光ダイオード（報知
手段）。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外部電源入力によって動作可能状態となる揮発性半導体
   メモリに外部電源入力が無いときに当該半導体メモリの
   記憶データを保持するための電池が接続されるメモリカ
   ードにおいて、上記電池として一次電池と二次電池を備
   えるとともに、上記一次電池の電圧が所定の基準電圧よ
   り低下したことを検出する第１の検出手段と、この第１
   の検出手段の検出出力により外部電源入力を二次電池に
   供給して充電するスイッチング手段と、上記二次電池の
   充電電圧が所定の基準電圧を越えたことを検出して一次
   電池が交換時期に達した旨を報知手段に出力する第２の
   検出手段とを備えたことを特徴とするメモリカード。