JPH0815396A

JPH0815396A - 電源電圧検出装置

Info

Publication number: JPH0815396A
Application number: JP6146204A
Authority: JP
Inventors: Taku Tatsumi; 卓辰巳
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】電池電源のＯＦＦからＯＮへの急激な負荷変
動に対しても対応できるように、システム起動前に正確
にローバッテリーを検出し確実にシステム起動を行う。【構成】電池１０により駆動する電子機器において、
電源スイッチ８の投入時に、測定もしくは計算により得
られた内部機能ブロック時と等価な擬似負荷９を電池電
源１０にシステム起動前にかけることにより、システム
起動に対して起動条件となる電池電圧を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電池駆動及び電池駆動
を主とした携帯型の情報端末，電子手帳等において利用
される。

【０００２】

【従来の技術】従来、電池駆動を行う携帯型の情報端
末，電子手帳等においては、電源電圧検出装置は常時、
システム駆動用電池，データ保護用電池の電圧を監視
し、予め設定された電圧値以下になった場合にローバッ
テリーとしてブザーの放音，ＬＥＤの発光等により使用
者に警告をしていた。これらの機器では、動作時の負荷
がかかった状態で電池電圧を検出するので、動作時の負
荷に相当する正確な電池電圧を得ることができた。

【０００３】特開平４−２６９６７９号公報には、電源
ＯＦＦ時における軽負荷時に電池電圧の上昇を防ぐた
め、電源ＯＦＦ時には電池に負荷抵抗を接続し、電池電
圧検出時の検出情報を上げる技術が提案されている。ま
た、特開平４−７４６７５号公報及び特開平４−７４６
７６号公報には、記録動作の直前や特定の記録動作に同
期させて電源電圧を検出することにより、実使用時の情
報のよい電池電圧を検出し、ローバッテリー時の不慮の
トラブルを避けていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電源電圧検出装置によるローバッテリーの検出は、シス
テム起動後に行われており、システムが動作するために
必要な電圧をシステム起動前に検出するものではなく、
従って電源ＯＦＦ時からＯＮ時への急激な負荷変動に対
応することが出来なかった。また、電源ＯＦＦ時に負荷
をかける方法においては、軽負荷時の電池電圧の上昇を
防ぐことはできるものの、電源ＯＦＦ時から電源ＯＮ時
への急激な負荷変動にはやはり追従できず、また負荷変
動に追従するに十分な負荷をかけた場合には、電源ＯＦ
Ｆ時での消費電流が大きくなるため電池寿命の低下をま
ねき、有効に電池を使えなかった。

【０００５】特にサスペンド（ＳＵＳＰＥＮＤ）／レジ
ューム（ＲＥＳＵＭＥ）機能を備えた電子機器において
は、電源ＯＦＦ行為時にその時の状態の各情報を自動的
にメモリー等に待避させた後に実際の電源ＯＦＦに入
り、電源ＯＮ行為時には、それらの各情報をメモリーよ
り再度呼び出した後にユーザーが使用できる状態に入る
方法が取られている。この方法においては、電源ＯＮ後
ユーザーの操作が可能となる前に、ユーザーが使用でき
ない状態ではあるが、機器内部においては待避情報等を
呼び出すためのプログラムが実行され、ＣＰＵやメモリ
ー等が動作状態にある期間が存在していた。電源ＯＮ条
件のための電池電圧検出を電圧ＯＦＦ時に行った場合、
上記システム初期化期間との負荷変動が大きく、システ
ム起動条件となる正確な電池電圧の検出が出来ないばか
りでなく、上記システム初期化期間での急激な負荷変動
による、システム動作可能電圧以下に至るような電源電
圧の低下を引き起こす可能性があり、プログラム実行可
能な状態となったり、保持データの破壊，プログラムの
暴走，ＳＵＳＰＥＮＤ／ＲＥＳＵＭＥ関係の不具合を発
生するものであった。

【０００６】本発明は電源ＯＦＦから電源ＯＮへの急激
な負荷変動に対しても対応できるように、システム起動
前に正確にローバッテリーを検出し確実にシステムの起
動を行うものである。また、電源系統の別れた複数の機
能ブロックが存在する機器においては、各機能ブロック
毎に負荷を切り換え、そのブロックの負荷を与えた状態
での電池電圧を検出することにより、使用可能な機能ブ
ロックを選択，限定することにより、電池の有効利用を
計るものである。また、上記複数の機能ブロックの選
択，限定を行うためにマイクロプロセッサーで実行され
るプログラムにより制御を行うことにより、最適な機能
選択を行うことを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電源電圧検出装
置は、上記のような課題を解決するため、電池駆動を行
う電子機器において、電源スイッチ作動検出後、予め測
定もしくは計算で得られた機器内部の動作時の負荷に相
当する疑似負荷（抵抗負荷もしくは類似の負荷）を電池
に加える手段と、上記疑似負荷を電池に加えた時の電池
電圧を検出しデジタル化するためのＡ／Ｄ変換器を持
ち、該Ａ／Ｄ変換器より得られる加算負荷時の電池電圧
に対応したデジタル値に応じてシステムの動作可否を決
定する手段とを有するものである。

【０００８】また、上記手段に加え、メインブロック部
以外の周辺制御部と等価の疑似負荷をメインブロック部
の疑似負荷に加えて電池電圧を検出する手段と、メイン
ブロック部単独及びメインブロック部と周辺制御部を合
わせた場合での電池電圧を検出し、周辺制御部の動作可
否を判断する判断手段とを有するものである。

【０００９】更にまた、上記手段に加え、電池電圧に対
する最適な動作機能を選択するため、複数の周辺制御部
の機能の優先順位を設定し、該優先順位に従って機能選
択を行うマイクロプロセッサーを電源制御部に具備する
ものである。

【００１０】

【作用】上記電池駆動を行う電子機器において、疑似負
荷は、電源ＯＮ行為時に負荷状態をシステム（電子機
器）動作時（システム初期化時）と同様にし、その場合
の電池電圧をＡ／Ｄ変換器によりデジタル値で正確に検
出することにより、電源ＯＮ行為中のシステムの異常
（プログラム暴走，データ破壊）等を発生させることな
くシステムを起動することを可能とするものである。

【００１１】また、メインブロック部に対して機能拡張
を可能とする周辺制御部の負荷と等価な疑似負荷を加え
ることにより、周辺制御部使用時の電源電圧状態を検出
でき、メインシステムに対する機能拡張を選択すること
を可能とするものである。

【００１２】更にまた、電源制御部にマイクロプロセッ
サーを具備することにより、機能拡張のための複数の周
辺制御部に有するシステムに対して、それぞれの周辺制
御部動作時の負荷と等価に擬似負荷を加えて電池電圧を
検出することにより、そのときの電源状態（電池電圧）
に対して動作可能な最適な周辺制御部を選択することを
可能とするものである。

【００１３】

【実施例】本発明による電源電圧検出装置の実施例を以
下に図を用いて詳細に説明する。図１は、本発明により
構成される電子機器のブロック回路図であり、符号１は
ＣＰＵ等を含んだシステム制御機能から構成されるメイ
ンブロック部であり、本機器の基本動作を司る部分であ
る。２は液晶等により構成される表示部であり、３はキ
ーボードやタブレットから構成される入力部である。４
及び５はデータ及びプログラム格納用のメモリーであ
る。

【００１４】また、ＲＡＭ５はデータのバックアップが
必要な場合は常時電源を供給されている。８は本機器を
起動させるための電源スイッチであるが、直接上記電池
１０の経路をＯＮ／ＯＦＦするものではなく、電源制御
部７によりその作動の検出のみ行われる。９はシステム
（電子機器）起動時にシステム部と等価の負荷を与える
ための擬似負荷である。また電池１０はシステム駆動に
使われるだけでなく、電源ＯＦＦ時に接続されたデータ
等をバックアップするための電源も供給する場合があ
る。

【００１５】符号６は周辺制御部であり、例えば、イン
ターフェイスＲＳ−２３２ＣＩ／Ｆに代表されるよう
に、機器の機能を拡張するための部分であり、それらの
機能を有効にするかどうかを電源制御部７よりの制御信
号等で制御する。また、本図においては周辺制御部は１
つではあるが、制御可能な複数ブロックが存在する場合
も同様に制御される。この図１に示すブロック回路図に
おいて実現される機器としては、携帯型情報端末や電子
手帳等がある。

【００１６】ここでは特に、サスペンド（ＳＵＳＰＥＮ
Ｄ）／レジューム（ＲＥＳＵＭＥ）機能を備えた機器の
場合についての基本的な電源ＯＮ／ＯＦＦ動作及び本発
明の中心となるローバッテリー検出の手段について、図
２に示す回路図及び図３に示す動作フローチャートを用
いて詳細に説明する。図１の回路部分と同一部分は同一
符号で示す。

【００１７】ＲＡＭの電源ＯＦＦ時であっても常時電源
が与えられるブロックである。ここには、バックアップ
に必要なユーザデータ及びＳＵＳＰＥＮＤ／ＲＥＳＵＭ
Ｅに必要な情報を格納する。メインブロック部１は、Ｃ
ＰＵを含むメインブロック部であり、本機器の基本機能
をサポートする。周辺制御部６は、電源系統がメインブ
ロック部１とは分離されているＲＳ−２３２Ｃ等に代表
される周辺制御部であり、本機能の使用により機器の機
能を拡張することが可能である。電源制御部７は電源ス
イッチ８の作動の検出，Ａ／Ｄ変換器１５の制御，Ａ／
Ｄ変換値であるデジタル値の判断及びスイッチ１１（Ｓ
Ｗ₁），１２（ＳＷ₂），１３（ＳＷ₃），１４（ＳＷ₄）
の制御及び使用可能なブロックの有効，無効の制御を行
うものである。これらの制御，判断はマイクロコントロ
ーラＭＰＵ１６により実行されるプログラムに従って行
われる。

【００１８】上記スイッチ１１，１２，１３，１４は、
トランジスタ等の電子部品だけでなく、リレー等の機械
スイッチによっても実現することが出来る。負荷抵抗Ｒ
₁ 及びＲ₂ は電池１０の電源ラインに接続された擬似負
荷であり、それぞれスイッチ１３及び１４を介してグラ
ンドに接続される。負荷抵抗Ｒ₁ の値はメインブロック
部１の動作時の動作電圧および電流により一義的に決定
され、また、負荷抵抗Ｒ₂ の値は周辺制御部６の動作時
の動作電圧および電流により一義的に決定される。これ
らの負荷抵抗Ｒ₁，Ｒ₂により、メインブロック部１及び
周辺制御部６を実際に動作させる前に、動作状態を擬似
的に作ることができる。

【００１９】次に本機器によるローバッテリー検出の手
段につき説明する。電源ＯＦＦ操作のために電源スイッ
チ８の操作が電源制御部７で検出されると（Ｓ０）、電
源制御部７は０１及び０２によりメインブロック１及び
周辺制御部６に対して電源ＯＦＦに必要な処理を要求す
る（Ｓ１８）。この処理は次に電源ＯＮ操作が行われた
際に正常にＲＥＳＵＭＥするために必要な情報をＲＡＭ
４等に待避させるためのものである。メインブロック部
１は、電源ＯＮ時に必要な情報やデータをＲＡＭ４等に
待避させた後、電源制御部７に電源ＯＦＦを要求する。
このメインブロック部１からの電源ＯＦＦの要求に従っ
て、電源制御部７は電源をＯＦＦするためにスイッチ１
１及び１２をＯＦＦしその電源経路を断つ。この状態が
電源ＯＦＦ（ＳＵＳＰＥＮＤ）である。

【００２０】次に電源ＯＮ操作のため再度電源スイッチ
８が作動させられた場合（ＲＥＳＵＭＥ動作）以下のよ
うな動作を行う。電源制御部７は、メインブロック部１
により電源スイッチ８の操作を検出した後（Ｓ０）、Ｏ
５からの信号によりスイッチ１３をＯＮし、このスイッ
チ１３の接続された負荷抵抗Ｒ₁ を電池１０に加える
（Ｓ１）。この負荷抵抗Ｒ₁ の大きさは、メインブロッ
ク部１がＲＥＳＵＭＥ動作を行う場合のメインブロック
部１の負荷抵抗と同等の大きさを持つものである。Ｏ５
よりの信号によりスイッチ１３がＯＮされた後、負荷容
量の急激な変化による電源電圧の変動が安定した後（数
１０ｍｓ）、電池電圧を測定するためにＡ／Ｄ変換を開
始させる（Ｓ２）。

【００２１】Ａ／Ｄ変換器１５の制御は電源制御部７の
マイクロコントローラＭＰＵ１６により行われる。この
マイクロコントローラＭＰＵ１６は、この時点で得られ
る電池電圧のＡ／Ｄ変換のデジタル値と予めローバッテ
リー値としてプログラムされた値を比較し（Ｓ３）、プ
ログラムされたローバッテリー値以下である場合、電源
制御部７はスイッチ１１をＯＮせず、機器の起動を中止
する処理を行う（Ｓ１６）。また、ステップＳ１６にお
いて、ＯＮ状態にあるスイッチをＯＦＦに戻しておく。
これは、電源ＯＦＦ時の不要な電流消費を防止するため
である。

【００２２】上記において、電池電圧のＡ／Ｄ変換値が
ローバッテリー以下にならない場合は、電源制御部７は
最小限のシステムの動作は可能であると判断し、電源制
御部７は次にＯ６によりスイッチ１４をＯＮし周辺制御
部６の負荷と等価な負荷抵抗Ｒ₂ を電池に対して加え
（Ｓ４）、電池電圧測定のためＡ／Ｄ変換を再度開始す
る（Ｓ５）。マイクロコントローラＭＰＵ１６は、この
時電池電圧のＡ／Ｄ変換値と予めプログラムされている
ローバッテリー値とを比較し（Ｓ６）、ローバッテリー
以下でない場合は、電源制御部７はスイッチ１１及び１
２の両方をＯＮし（Ｓ９）、機器の機能を最大限使用で
きるようにメインブロック部１及び周辺制御部６に電源
を与え、起動許可する（Ｓ１０）。尚、ステップＳ９で
メインブロック部１及び周辺制御部６に電源を与え、本
来の負荷が電源に加わるので、ステップＳ８において擬
似の負荷抵抗Ｒ₁及びＲ₂を電源より切り離すためステッ
プＳ１及びＳ４でＯＮされているスイッチ１３及び１４
をＯＦＦする。

【００２３】ステップＳ６において、スイッチ１４をＯ
Ｎした時点での電池電圧のＡ／Ｄ変換値が設定されてい
るローバッテリー値以下になった場合、電源制御部７は
メインブロック部１のみの起動可能電圧があると判断し
（Ｓ１２）、スイッチ１５のみをＯＮし（Ｓ１４）、ス
イッチ１２はＯＦＦのままにしてメインブロック部１の
みの起動を行うためのＲＥＳＵＭＥ動作を行う（Ｓ１
５）。これにより、電池電圧が低下している場合におい
ては、使用機能を制限し、最小限必要な機能の動作を許
可することにより、電池１０の有効な使用が可能とな
る。尚、ステップＳ１３において、ステップＳ１および
Ｓ４でＯＮされているスイッチ１３および１４をＯＦＦ
しておく。

【００２４】上記実施例は、本発明の基本構成としてメ
インブロック部１と１つの周辺制御部６より構成されて
いるシステムであるが、複数の周辺制御部が存在する場
合においては、上記同様のシステム構成と制御手段で各
ブロックの使用可否を判断することが可能である。

【００２５】上記実施例に加え、複数の周辺制御部を持
った機器においては、それぞれの周辺制御部に優先順位
を与え、それぞれの周辺制御部動作時と等価な擬似負荷
印加時における電池電圧を検出することにより、その時
の電池電圧において最適となる周辺制御部を選択するこ
とも可能となる。これら各周辺制御部に対し優先順位に
従った擬似負荷印加制御、電池電圧検出のためのＡ／Ｄ
変化制御、Ａ／Ｄ変換値をもとにしたローバッテリー判
断等は電源制御部内あるマイクロコントローラＭＰＵ１
６により実行されるプログラムに従って行われる。

【００２６】

【発明の効果】本発明による電源電圧検出装置は、叙上
のような構成であるから、請求項１においては、確実に
ローバッテリー検出を行い、電源ＯＦＦ時からＯＮ時へ
の急激な負荷変動に対しても確実にそのシステムに応じ
たローバッテリー検出を行うことができる。

【００２７】請求項２においては、上記の効果に加え、
複数の内部ブロックに対してそれぞれの負荷に応じた電
池電圧検出を行うことにより、電池電圧低下時において
も動作可能なブロックを選択して機能させることにより
電池を効率よく使用することができる。

【００２８】請求項３においては、上記の効果に加え、
複数の制御される機能ブロックに対し、優先順位を設定
しその組み合わせ時の擬似負荷を加え電池電圧を検出す
ることにより、その時の電池電圧での最適な使用可能な
システムを得ることが出来るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電源電圧検出装置を利用した電子
機器のブロック回路図である。

【図２】本装置の主要部の回路図である。

【図３】本装置の動作フローチャートである。

【符号の説明】

１電子機器回路のメインブロック部２表示部３入力部４ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）５ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）６周辺制２御部７電源制御８電源スイッチ９擬似負荷１０電池１５Ａ／Ｄ変換部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電池駆動を行う電子機器において、電源
スイッチ作動検出後、予め測定もしくは計算で得られた
機器内部の動作時の負荷に相当する疑似負荷を電池に加
える手段と、上記疑似負荷を電池に加えた時の電池電圧
を検出しデジタル化するためのＡ／Ｄ変換器を持ち、該
Ａ／Ｄ変換器より得られる加算負荷時の電池電圧に対応
したデジタル値に応じてシステムの動作可否を決定する
手段とを有することを特徴とする電源電圧検出装置。
【請求項２】メインブロック部以外の周辺制御部と等
価の疑似負荷を該メインブロック部の疑似負荷に加えて
電池電圧を検出する手段と、該メインブロック部単独及
び該メインブロック部と周辺制御部を合わせた場合での
電池電圧を検出し、周辺制御部の動作可否を判断する手
段とを有することを特徴とする請求項１に記載の電源電
圧検出装置。
【請求項３】電源電圧に対する最適な動作機能を選択
するため、複数の周辺制御部の機能の優先順位を設定
し、該優先順位に従って機能選択を行うマイクロプロセ
ッサーを電源制御部に具備することを特徴とする、請求
項２に記載の電源電圧検出装置。