JPH08308148A - リセット回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 負荷制御用コントローラに給電する電池電源
装置において、電池交換時期の引き伸ばしができ、電池
抜き取り時にコントローラを短時間でリセットできる回
路を提供する。 【構成】 乾電池５をはずすと、コンデンサＣ1の電荷
により、点Ｄは直前の電圧レベルを維持し、点Ａの電圧
は、電圧検出器ＩＣ1のグランドレベルとなる。点Ｂの
電圧は、点Ｄの電圧となり反転論理回路ＩＣ2のグラン
ドレベルの電圧が出力され、アース線９に至る閉ループ
をコンデンサＣ1からの放電電流ｉ2が流れ、点Ｃの電圧
は該回路ＩＣ2のグランドレベルになる。電圧検出器Ｉ
Ｃ5を通して抵抗Ｒ4からアース線９に至る閉ループを電
流ｉ3が流れ、点Ｆの電圧は低レベルになり、点Ｄの電
圧はＣＰＵ３の最低動作電圧より低い電圧検出器ＩＣ5
の最低動作電圧にまで低下する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、負荷を制御するコント
ローラに給電するための電池電源装置に内蔵され、乾電
池が除去されたときに比較的短時間でコントローラをリ
セット状態にすることが可能なリセット回路の改良に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電池電源装置としては、
図７に示すものが知られている。

【０００３】上記装置は、上述したコントローラを構成
するＣＰＵ１０３と、ＣＰＵ１０３への給電線１０７と
アース線１０９とに接続されたレギュレータＩＣ3、電
流制限抵抗Ｒ1と小容量電解コンデンサＣ1との直列体及
び、中容量電解コンデンサＣ2を備える。上記装置は、
また、抵抗Ｒ1とコンデンサＣ1との接続点Ａと給電線１
０７とＣＰＵ１０３のリセット入力端子とアース線１０
９とに夫々接続された電圧検出器ＩＣ4と、レギュレー
タＩＣ3の出力側と電圧検出器ＩＣ4の出力側との間に接
続された電流制限抵抗Ｒ4をも備える。上記装置は、更
に、抵抗Ｒ1の給電線側端子とコンデンサＣ2の給電線側
端子との間の給電線１０７に接続されたダイオードＤ1
と、抵抗Ｒ1の給電線側端子において給電線１０７に接
続された負荷１１３への給電線１１１と、この給電線１
１１に接続されたダイオードＤ2をも備える。なお、抵
抗Ｒ1の給電線側端子とコンデンサＣ1のアース線１０９
側端子との間には、複数個の乾電池１０５が挿脱自在に
接続されており、一方、負荷１１３には、ＣＰＵ１０３
からの出力によりオン／オフ動作するスイッチングトラ
ンジスタ１１５と、抵抗Ｒ5と、定電圧ダイオードＺＤ
が接続されている。

【０００４】レギュレータＩＣ3は、所定のレギュレー
ト電圧をＣＰＵ１０３に供給するためのもので、入力電
圧が予め設定された閾値レベルに低下するまでの間、上
記レギュレート電圧の出力を継続する。このレギュレー
タＩＣ3については、後に詳述する。電圧検出器ＩＣ4
は、入力電圧が該検出器ＩＣ4の最低動作電圧以上にな
ったときに駆動状態になり、入力電圧がＣＰＵ１０３を
リセットするための電圧レベルにまで低下したことを検
出したときには、抵抗Ｒ4から検出器ＩＣ4を通してアー
ス線１０９に至る閉ループを形成して電流を流すことに
よりＣＰＵ１０３のリセット入力端子に、低レベル電圧
を印加する。

【０００５】ＣＰＵ１０３は、そのリセット入力端子
に、電圧検出器ＩＣ4から低レベルの電圧が印加された
ときにリセットされ、この低レベルの電圧が印加されて
いる間はリセット状態を保持する。コンデンサＣ1は、
乾電池１０５が抜き取られたときに、電圧検出器ＩＣ4
を駆動するための電源として機能する。一方、コンデン
サＣ2は、ＣＰＵ１０３により負荷１１３が駆動される
ときに生ずる電圧降下によって、ＣＰＵ１０３が誤動作
するのを防止するためのバックアップ用のコンデンサで
ある。

【０００６】なお、ダイオードＤ1は、乾電池１０５の
接続時にコンデンサＣ2に充電された電荷が乾電池１０
５が抜き取られることにより抵抗Ｒ1を通して電圧検出
器ＩＣ4に流れ込み、これによって乾電池１０５の抜き
取り時からＣＰＵ１０３がリセットされるまでの時間が
長くなり、電池を交換してもリセットがかからなくなる
のを防止するために設けられている（リセットがかから
ないと、電池電圧の低下を検出し、電池切れ予告を表示
する機能をリセットできず、電池を交換しても電池切れ
予告を表示したままとなる）。また、ダイオードＤ2
は、電動機負荷１１３のようなＬ負荷の駆動時に生ずる
逆起電力によって、電流が負荷側から乾電池１０５に流
れ込み、乾電池１０５を充電するのを防止するために設
けられている。

【０００７】次に、上記構成の電池電源装置の各部の動
作を、図８のタイミングチャートを参照して説明する。

【０００８】まず、時刻ｔ1で複数個の乾電池１０５が
図７に示したように接続されると、点Ａの電圧は、抵抗
Ｒ1とコンデンサＣ1とにより決まる時定数によって上昇
し時刻ｔ2で電圧検出器ＩＣ4が駆動状態になる最低駆動
電圧レベルに達する。一方、点Ｂの電圧は、直ちに、電
源電圧からダイオードＤ1による電圧降下分を差し引い
た電圧レベルに達する。そして、ＣＰＵ１０３のリセッ
ト端子に印加される電圧は、時刻ｔ3（即ち、電圧検出
器ＩＣ4がリセット検出電圧レベルに達した時点）でリ
セット状態が解除される高レベルになる。

【０００９】次に、時刻ｔ4で乾電池１０５が抜き取ら
れると、点Ａの電圧は，コンデンサＣ1からの印加電圧
となるが、この電圧は、電圧検出器ＩＣ4の消費電流に
よって低下し時刻ｔ5でＣＰＵ１０３をリセットするた
めの電圧レベルにまで低下する。この電圧レベルを検出
すると、電圧検出器ＩＣ4は、上記のような態様でＣＰ
Ｕ１０３をリセットするための低レベルの電圧を出力す
る。この結果、ＣＰＵ１０３は、時刻ｔ5でリセット状
態になり、時刻ｔ5以降は、コンデンサＣ1が小容量で、
コンデンサＣ2が中容量のため点Ａ及び点Ｂの電圧は急
激に低下し、時刻ｔ6で０Ｖととなる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図７の装置
において、上記のように給電線１１１にダイオードＤ2
が接続されていると、負荷１１３側には、乾電池１０５
の出力電圧からダイオードＤ2の順方向の電圧降下分を
差し引いた電圧が印加されることとなる。そのため、時
間の経過とともに乾電池１０５の出力電圧が低下する
と、負荷１１３への印加電圧が、ダイオードＤ2が接続
されていない場合よりも早い時期に負荷を駆動するため
の閾値レベル以下になってしまう。

【００１１】一方、給電線１０７に接続されているダイ
オードＤ1についても、上記と同様に、乾電池１０５の
出力電圧からダイオードＤ1の順方向の電圧降下分を差
し引いた電圧がレギュレータＩＣ3に印加されることと
なるので、時間の経過とともに乾電池１０５の出力電圧
が低下すると、レギュレータＩＣ3への印加電圧が、ダ
イオードＤ1が接続されていない場合よりも早い時期に
上記レギュレート電圧の出力を継続することができる閾
値レベル以下となってしまう。

【００１２】そのため、乾電池１０５の出力電圧として
は、上記各閾値レベル以上であったとしても、乾電池１
０５を交換しなければならず、不経済であった。

【００１３】また、図７の装置では、上記乾電池１０５
以外に負荷１１３の駆動電源がないので、乾電池１０５
からの出力電圧が低下すると負荷１１３を安定的に駆動
することも困難であった。

【００１４】従って本発明の目的は、負荷を制御するコ
ントローラに給電するための電池電源装置において、電
池の交換時期を引き伸ばすことができ、且つ、電池を抜
き取った時に比較的短時間でコントローラをリセットす
ることができるリセット回路を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面は、
負荷を制御するコントローラに給電するための電池電源
装置に内蔵され、前記コントローラをリセットするリセ
ット回路において、電池が接続されているときに、該電
池からの給電により電荷を蓄積し、前記負荷及び前記コ
ントローラをバックアップするコンデンサと、前記電池
が接続される部位の電圧を検出して、電池接続／非接続
を判定する電池接続／非接続判定手段と、前記電池接続
／非接続判定手段が電池非接続と判定したときに、前記
コンデンサに蓄積されている電荷を強制的に放電させる
放電回路を形成する放電回路形成手段と、前記コンデン
サの電圧を検出して、検出電圧が予め設定された閾値レ
ベル以下のときに前記コントローラをリセットするリセ
ット手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１６】本発明の第２の側面は、負荷を制御するコ
ントローラに給電するための電池電源装置に内蔵され、
前記コントローラをリセットするリセット回路におい
て、電池が接続されているときに、該電池からの給電に
より電荷を蓄積し、前記負荷及び前記コントローラをバ
ックアップするコンデンサと、電池非接続の判定結果が
通知されたときに、前記コンデンサに蓄積されている電
荷を強制的に放電させる放電回路を形成する放電回路形
成手段と、前記コンデンサの電圧を検出して、検出電圧
が予め設定された閾値レベル以下のときに前記コントロ
ーラをリセットするリセット手段とを備え、前記コント
ローラは、前記電池が接続される部位の電圧を検出し
て、電池接続／非接続を判定するとともに、電池非接続
と判定したときには前記放電回路形成手段に通知するよ
うにしたことを特徴とする。

【００１７】

【作用】本発明の第１の側面によれば、電池接続／非接
続判定手段が電池非接続と判定したときに、コンデンサ
に蓄積されている電荷を強制的に放電させることにより
コントローラをリセットするための放電回路を形成する
こととしたので、電池の交換時期を引き伸ばすことがで
き、且つ、電池を抜き取った時に比較的短時間でコント
ローラをリセットすることができる。

【００１８】本発明の第２の側面によれば、コントロー
ラが、電池が接続される部位の電圧を検出して、電池接
続／非接続を判定するとともに、電池非接続と判定した
ときには放電回路形成手段に通知するようにしたので、
電池の交換時期を引き伸ばすことができ、且つ電池を抜
き取った時に比較的短時間でコントローラをリセットす
ることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面により詳細に
説明する。

【００２０】図１は、本発明のリセット回路が適用され
る電池電源装置の一実施例を示す。

【００２１】上記装置は、例えば各種センサ信号を入力
して電動機等の負荷１３を制御するためのＣＰＵ３、Ｃ
ＰＵ３への給電線８とアース線９とに接続されたレギュ
レータＩＣ3、抵抗Ｒ6と小容量電解コンデンサＣ2とＣ
ＰＵ３のリセット端子とアース線９とに夫々接続された
電圧検出器ＩＣ5を備える。上記装置は、更に、レギュ
レータＩＣ3の出力側Ｏと電圧検出器ＩＣ5の出力側Ｏと
の間に接続された電流制限抵抗Ｒ4及び、給電線７とア
ース線９とに接続され、乾電池５の抜き取り時に、比較
的短時間でＣＰＵ３をリセット状態にするための自動放
電回路１をも備える。なお、上記装置は、大容量電解コ
ンデンサＣ1の給電線側端子において、給電線７に接続
された負荷１３への給電線１２をも備えており、この給
電線１２には、負荷１３、ＣＰＵ３からの出力によりオ
ン／オフ動作するスイッチングトランジスタ１５、抵抗
Ｒ5及び、定電圧ダイオードＺＤが接続されている。

【００２２】自動放電回路１は、上記乾電池５の直列体
の中点１１とアース線９とに夫々接続されたバイアス抵
抗Ｒ1、電源端子が給電線７とアース線９とに接続され
た反転論理回路ＩＣ2、反転論理回路ＩＣ2の出力側と給
電線７との間に接続された電流制限抵抗Ｒ3を備える。
自動放電回路１は、更に、中点１１と反転論理回路ＩＣ
2の入力側とアース線９とに夫々接続された電圧検出器
ＩＣ1、給電線７と電圧検出器ＩＣ1の出力側及び反転論
理回路ＩＣ2の入力側との間に夫々接続された電流制限
抵抗Ｒ2をも備える。

【００２３】電圧検出器ＩＣ1は、オープンコレクタ出
力（オープンドレイン出力）の電圧検出器であり、入力
電圧が該検出器ＩＣ1の最低動作電圧以上になったとき
に駆動状態になるように構成されている。電圧検出器Ｉ
Ｃ1は、入力電圧（＝点Ａに印加される電圧）が、該検
出器ＩＣ1の最低動作電圧以上、且つ、電圧検出設定レ
ベル以下（乾電池５の２個分の電圧）のときに、電源
（４個の乾電池５の直列体）側から抵抗Ｒ2、該検出器
ＩＣ1の出力端子Ｏ及びそのアース端子Ｇを通して電流
（＝ＶCC1／Ｒ2）を流すための閉ループを形成する。電
圧検出器ＩＣ1は、入力電圧がその最低動作電圧より低
いときには、上記閉ループを形成しない。

【００２４】反転論理回路ＩＣ2は、入力電圧（＝点Ｂ
に印加される電圧）が、該回路ＩＣ2のＶDD（＝ＶCC1）
レベルのときには、出力電圧（＝点Ｃに印加される電
圧）レベルが該回路ＩＣ2のグランドレベル（ＶSS＝０
Ｖ）になる。そして、ＶCC側から抵抗Ｒ3、該回路ＩＣ2
の出力端子Ｏを通してアース端子Ｇに電流を流すための
閉ループを形成する。同様に、反転論理回路ＩＣ2は、
入力電圧がＶDDレベルとグランドレベルとの中間であっ
てＶDDレベルに近いときには、出力電圧レベルが該回路
ＩＣ2のグランドレベルに近い値になり、上記同様閉ル
ープを形成する。また、入力電圧がＶDDレベルとグラン
ドレベルとの中間であってグランドレベルに近いときに
は、出力電圧レベルが、該回路ＩＣ2のＶDDレベルに近
い値になり、上記閉ループを形成しない。同様に、反転
論理回路ＩＣ2は、入力電圧が該回路ＩＣ2のグランドレ
ベル（ＶSS＝０Ｖ）に近いときには、出力電圧が該回路
ＩＣ2のＶDDレベルになり、上記閉ループを形成しな
い。

【００２５】大容量電解コンデンサＣ1は、ＣＰＵ３に
より負荷が駆動されるときに生ずる電圧降下によって、
ＣＰＵ３が誤動作するのを防止するためのバックアップ
用のコンデンサとして機能するとともに、負荷１３の起
動時に、負荷１３側に生じた逆起電力により負荷１３側
から流れ込む電流を吸収することによって乾電池１０５
に流れ込むのを防止するようにも機能する。

【００２６】レギュレータＩＣ3には、三端子正電圧ボ
ルテージレギュレータが採用されている。このレギュレ
ータＩＣ3は、乾電池５が図１のように接続されている
ときには、乾電池５からの印加電圧ＶCC1を入力電圧
（＝点Ｄに印加される電圧）として、抵抗Ｒ4及びＣＰ
Ｕ３の給電端子（＝点Ｅ）に所定のレギュレート電圧Ｖ
CC2を出力し続ける。このレギュレート電圧ＶCC2の出力
は、乾電池５が抜き取られ、大容量電解コンデンサＣ1
からの印加電圧を入力電圧とする場合には、該印加電圧
が、ＶCC1から上記レギュレート電圧ＶCC2を維持できる
電圧レベルの閾値（即ち、ＣＰＵ３をリセットするため
の電圧レベル：図２において符号ＴＨで示す）に低下す
るまでの間継続される（図２の時刻Ｔ5〜時刻Ｔ6）。そ
して、レギュレータＩＣ3の出力電圧は、上記印加電圧
が上記閾値より低下した後、やや遅れて急速に低下して
行く（図２の時刻Ｔ7〜）。

【００２７】電圧検出器ＩＣ5は、電圧検出器ＩＣ1と同
様にオープンコレクタ出力（オープンドレイン出力）の
電圧検出器であり、入力電圧が該検出器ＩＣ5の最低動
作電圧以上になったときに駆動状態になるように構成さ
れている。電圧検出器ＩＣ5は、その入力電圧（＝点Ｄ
に印加される電圧）が該検出器ＩＣ5の所定動作電圧以
上で、且つ点Ｅに印加される電圧がＣＰＵ３の最低動作
電圧より低いとき（図２の時刻Ｔ1〜Ｔ2）には、レギュ
レータＩＣ3から抵抗Ｒ4、該検出器ＩＣ5の出力端子Ｏ
及びそのアース端子Ｇを通して電流ｉ3を流すための閉
ループを形成し、点Ｆの電圧レベルをＣＰＵ３のリセッ
トを継続するための低レベルに保持する。電圧検出器Ｉ
Ｃ5は、乾電池５が抜き取られたことにより、入力電圧
がＶCCからＣＰＵ３をリセットするための電圧レベル
（ＴＨ）にまで低下したことを検出したとき（図２の時
刻Ｔ6）には上記閉ループを形成し、電流ｉ3を流す。こ
れにより、点Ｆの電圧レベルは、ＣＰＵ３をリセット状
態にするための低レベルになる（図２の時刻Ｔ6）。そ
して、入力電圧が更に低下して最低動作電圧より低くな
ると、電圧検出器ＩＣ5は駆動停止状態になる。なお、
電圧検出器ＩＣ5は、入力電圧がその最低動作電圧より
高く、ＶCC1がレギュレータＩＣ3のレギュレート電圧Ｖ
CC2を維持できる電圧レベル（ＴＨレベル以上）のとき
（図２の時刻Ｔ5〜Ｔ6）には、該検出器ＩＣ5は、上記
閉ループを形成しない。

【００２８】ＣＰＵ３は、そのリセット入力端子（＝点
Ｆ）に、電圧検出器ＩＣ5から低レベルの電圧が印加さ
れたときにリセットされる所謂ローアクティブとなって
おり、図２の時刻Ｔ1〜時刻Ｔ4及び時刻Ｔ6〜において
リセット状態になる。ＣＰＵ３は、そのリセット入力端
子に低レベルの電圧が印加されている間は、リセット状
態を保持する。

【００２９】次に、上記構成の電池電源装置の各部の動
作を、図２のタイミングチャートを参照して説明する。

【００３０】まず、乾電池５が図１に示したように複数
個（この場合は、４個）接続される場合について説明す
る。

【００３１】時刻Ｔ1で、複数個の乾電池５が接続され
ると、点Ｄの電圧は、直ちに上記複数個の乾電池５の直
列体の電圧Ｖcc1になり、電池電源装置はオン状態とな
る。一方、点Ａの電圧は、直ちに上記乾電池５の直列体
の中点の電圧（この場合は、乾電池２個分の直列体の電
圧）になる。これにより、電圧検出器ＩＣ1は、前述し
たような閉ループを形成するので、前記閉ループを、電
流（＝Ｖcc1／Ｒ2）が流れる。そのため、点Ｂの電圧
は、時刻Ｔ1において電圧検出器ＩＣ1のグランドレベル
の電圧に近い値（略０Ｖ）になる。

【００３２】この値は、同時に反転論理回路ＩＣ2のグ
ランドレベルの電圧に近い値でもあるため、該回路ＩＣ
2の出力端子Ｏからは、ＶDDレベルの電圧が出力され
る。よって、上述した閉ループは形成されないので、電
流（ｉ2＝Ｖcc1／Ｒ3）は流れず、点Ｃの電圧は時刻Ｔ
１においてＶDDである。

【００３３】上記のように、点Ｄの電圧がＶcc1になる
と、点Ｅの電圧、即ち、レギュレータＩＣ3からの出力
電圧は徐々に上昇し、時刻Ｔ2でＣＰＵ３の最低動作電
圧に達する。そして、時刻Ｔ3において、ＣＰＵ３の所
定動作電圧であるＶCC2に達する。

【００３４】ここで、時刻Ｔ1〜時刻Ｔ4においては、点
Ｈの電圧が抵抗Ｒ6とコンデンサＣ2による時定数で上昇
し、電圧検出器ＩＣ5のリセット検出レベルより低いた
めに、電圧検出器ＩＣ5により、上述したような閉ルー
プが形成されるので、上記電流ｉ3が流れる。そのた
め、点Ｆの電圧は、時刻Ｔ1〜時刻Ｔ4において電圧検出
器ＩＣ5のグランドレベルの電圧に近い値（略０Ｖ）に
なる。

【００３５】前述したように、ＣＰＵ３は、そのリセッ
ト入力端子に低レベルの電圧が印加されたときにリセッ
トされるために、上記電流ｉ3が流れることにより電圧
検出器ＩＣ5からグランドレベルの電圧に近い値が印加
されている間は、リセット状態を保持する。しかし、時
刻Ｔ4で、点Ｈの電圧が上記検出器ＩＣ5のリセット検出
設定レベル以上に達すると、上記電流ｉ3が流れなくな
るために、点Ｆの電圧は、時刻Ｔ4で点Ｅの電圧である
Ｖcc2に近い値となる。よって、この時点でＣＰＵ３の
リセット状態は、解除される。

【００３６】次に、複数個の乾電池５が抜き取られた場
合について説明する。

【００３７】複数個の乾電池５が抜き取られた時刻Ｔ5
では、大容量電解コンデンサＣ1に蓄積されている電荷
により、点Ｄの電圧は、乾電池５が抜き取られる直前の
電圧レベルであるＶcc1を維持している。そのため、電
池電源装置としては、オン状態が継続される。一方、点
Ａの電圧は、直ちに電圧検出器ＩＣ1のグランドレベル
となる。これにより、上述した閉ループが形成されなく
なるので、上記電流（＝Ｖcc1／Ｒ2）は流れなくなる。
そのため、点Ｂの電圧は、時刻Ｔ5において点Ｄの電圧
Ｖcc1に近い値となる。

【００３８】この値は、同時に反転論理回路ＩＣ2のＶD
Dレベルの電圧に近い値でもあるために、該回路ＩＣ2の
出力端子Ｏからは、該回路ＩＣ2のグランドレベルに近
いレベルの電圧が出力される。よって、上述した閉ルー
プが形成され、コンデンサＣ1からの放電電流ｉ2が流れ
るので、点Ｃの電圧は時刻Ｔ5において該回路ＩＣ2のグ
ランドレベルに近い値になる。

【００３９】このようにして、上記放電電流ｉ2が流れ
ることにより、電解コンデンサＣ1に蓄積されていた電
荷は、次第に消費されて行くので、図２の時刻Ｔ5以降
においては点Ｈの電圧及び点Ｂの電圧もこれに伴って徐
々に低下して行く。

【００４０】ここで、点Ｈの電圧が、ＣＰＵ３をリセッ
トするためのリセット検出設定レベルにまで低下する時
刻Ｔ6に達すると、これが電圧検出器ＩＣ5により検出さ
れて上記閉ループが形成され、電流ｉ3が流れる。これ
により、点Ｆの電圧は時刻Ｔ6においてＣＰＵ３がリセ
ット状態になる低レベルになる。

【００４１】一方、このように電流ｉ3が流れることに
より、大容量電解コンデンサＣ1に蓄積されていた電荷
が更に消費されるために、点Ｄの電圧は更に低下し、Ｃ
ＰＵ３の最低動作電圧より低い電圧検出器ＩＣ5の最低
動作電圧にまで低下する。従って、点Ｅの電圧は、ＣＰ
Ｕ３がリセットされた状態でＣＰＵ３の最低動作電圧よ
り低い電圧検出器ＩＣ5の最低動作電圧にまで低下す
る。電源電圧装置は、点Ｅの電圧が、ＣＰＵ３の最低動
作電圧以下になる時刻Ｔ7においてオフ状態になる。

【００４２】上述した内容から明らかなように、上記装
置では、電解コンデンサＣ1の放電が開始される時刻Ｔ
５と、点Ｅの電圧がＣＰＵ３の最低動作電圧以下となる
時刻Ｔ7との間が短ければ短いほど好ましいこととな
る。

【００４３】本実施例によれば、乾電池５が抜き取られ
たときに、電解コンデンサＣ1に蓄積されている電荷を
放電させる自動放電回路１を設けることとしたので、電
解コンデンサＣ1の容量が大きく、しかも、電解コンデ
ンサＣ1からレギュレータＩＣ3及び電圧検出器ＩＣ5側
に流れる放電電流ｉ1が小さい場合であっても、乾電池
５が抜き取られると、自動的に放電電流ｉ2が電流制限
抵抗Ｒ3側に流れ始める。そのため、電解コンデンサＣ1
に蓄積されている電荷が消費電流ｉ1、ｉ2として消費さ
れて減少し、これにより点Ｄの電圧が低下することとな
るので、比較的短時間でＣＰＵ３をリセット状態とし、
電池電源装置をオフ状態にすることができる。

【００４４】従って、図７の装置のように、自動放電回
路１がなく、しかも、複数個の電解コンデンサＣ1、Ｃ2
が接続されていて、これら電解コンデンサＣ1、Ｃ2から
の放電電流も小さい場合のような、乾電池１０５が抜き
取られてから電解コンデンサＣ1、Ｃ2に蓄積された電荷
が放電電流によって消費されて点Ｄの電圧が低下し、Ｃ
ＰＵ１０３にリセットがかかるまで長時間を要すること
がない。

【００４５】また、大容量電解コンデンサＣ1を設ける
ことにより、ＣＰＵ３のバックアップや、負荷１３を安
定的に駆動することが可能であるのみならず、負荷１３
側に生じた逆起電力により負荷１３側から流れ込む電流
は、大容量電解コンデンサＣ1により吸収されるので、
上記電流が乾電池５に流れ込むのを防止することができ
る。

【００４６】なお、上述した内容は、あくまで本発明の
一実施例に関するものであって、本発明が上記内容にの
み限定されることを意味するものでないのは勿論であ
る。

【００４７】例えば、本実施例では、複数個の乾電池５
が抜き取られたか否かを検出するために複数個（４個）
の乾電池５の直列体の中点から電圧を検出することとし
たが、上記直列体において、３個の乾電池５の直列体
と、１個の乾電池５との接続点から電圧を検出すること
としてもよい。また、４個の乾電池５の直列体同士が並
列接続された構成において、一方の直列体の中点から電
圧を検出することとしてもよい。

【００４８】また、上述した電圧検出器ＩＣ1について
は、電圧制御型素子であるＭＯＳＦＥＴを用いて構成す
ることもできる。また、反転論理回路ＩＣ2について
は、１個のインバータ素子を用いて構成することも可能
であるし、複数個の素子を用いて入力に対して出力が反
転するように構成することも可能である。また、電流制
限抵抗Ｒ2、バイアス抵抗Ｒ1に、抵抗値の大きな素子を
採用すれば、自動放電回路１の低消費電力化を図ること
が可能である。

【００４９】また、電流制限抵抗Ｒ3に、抵抗値の小さ
な素子を採用すれば、複数個の乾電池５が抜き取られて
からＣＰＵ３がリセットされるまでの時間を短縮するこ
とができ、抵抗値の大きな素子を採用すれば、上記時間
が長くなるので、どのような抵抗素子を電流制限抵抗Ｒ
3に採用するかにより、ＣＰＵ３がリセットされるまで
の時間を任意に設定することができる。

【００５０】更には、表示部を設けて、電池接続時の電
池電圧が所定電圧以下に低下したときに、『電池切れ予
告』を表示したり、上記所定電圧よりも更に低い電圧に
低下したときに、『電池切れ交換』を表示するようにし
てもよい。

【００５１】図３は、本発明のリセット回路が適用され
る電池電源装置の他の実施例を示す。

【００５２】本実施例の電池電源装置は、乾電池５が抜
き取られるのと同時にＣＰＵがリセットされることを意
図して構成されている。上記装置は、大容量電解コンデ
ンサＣ1内の充電電荷を強制的に放電させるために、上
記実施例で用いた自動放電回路１に代えて電流制限抵抗
Ｒ10とスイッチングトランジスタＱ1とを有する強制放
電回路１４が接続されているのを主たる特徴とする。

【００５３】上記装置は、更に、Ａ／Ｄ（アナログ／デ
ィジタル）変換機能を有するＣＰＵ２０、及びこのＣＰ
Ｕ２０のアナログ信号入力端子と乾電池５の直列体の中
点１１との間を接続する、分圧抵抗Ｒ7、Ｒ8を有した電
池電圧検出用回路１７を備える。

【００５４】上記以外の図３に示す各部、即ち、抵抗Ｒ
6、小容量電解コンデンサＣ2、三端子正電圧ボルテージ
レギュレータＩＣ3、電圧検出器ＩＣ５、電流制限抵抗
Ｒ4、給電線１２、負荷１３、負荷駆動用のスイッチン
グトランジスタ１５、抵抗Ｒ5、及び定電圧ダイオード
ＺＤについては、図１に示したものと同一であるので、
それらの詳細な説明は省略する。なお、ＣＰＵ２２は、
その入力端子に印加される電圧が低レベルのとき（後述
する閾値Ｘより低いとき）に、スイッチングトランジス
タＱ1に対しオン信号を出力するようになっている。

【００５５】次に、上記構成の各部の動作を、図４のフ
ローチャートを参照して説明する。

【００５６】まず、乾電池５の直列体（４個の乾電池５
から成る）が、図３に示すように上記装置に接続されて
いる間は、乾電池５の２個分の電圧を抵抗Ｒ7、Ｒ8で分
圧した電圧がＣＰＵ２０に印加されている。この場合、
上記分圧電圧を示すディジタルデータの値は、各乾電池
５が新しければ、乾電池５の直列体が上記装置に接続さ
れているときにＣＰＵ２０に印加される最小電圧値Ｘ
（以下、閾値Ｘという）より当然大きいはずである（ス
テップ２０１）。従って、ＣＰＵ２０からオン信号が出
力されず、スイッチングトランジスタＱ1はオフ状態を
保持する（ステップ２０５）。

【００５７】一方、上述した乾電池５の直列体が上記装
置から抜き取られると、その時点でＣＰＵ２０に印加さ
れる電圧の値、即ち、ディジタルデータの値は０とな
り、当然に閾値Ｘよりも小さくなる（ステップ２０
１）。これによりＣＰＵ２０からオン信号が出力され、
スイッチングトランジスタＱ1が導通する。この導通に
より電解コンデンサＣ1に蓄積されている電荷が、放電
電流ｉ4（＝Ｖcc1／Ｒ10）となって電流制限抵抗Ｒ10及
びスイッチングトランジスタＱ1を流れ（ステップ２０
２）、点Ｄの電圧は急速に低下する。このようにして、
上記放電電流ｉ4が流れることにより、電解コンデンサ
Ｃ1に蓄積されていた電荷は急速に消費されるので、点
Ｈの電圧もこれに伴って急速に低下して行く。

【００５８】ここで、点Ｈの電圧が、ＣＰＵ２０をリセ
ットするためのリセット検出設定レベルにまで低下する
と（ステップ２０３）、これが電圧検出器ＩＣ5により
検出されて前記実施例におけると同様の閉ループが形成
され、電流ｉ3が流れる。これにより、点Ｆの電圧はＣ
ＰＵ２０がリセット状態になる低レベルになり、ＣＰＵ
２０がリセットされる。

【００５９】このように電流ｉ3が流れることにより、
電解コンデンサＣ1に蓄積されていた電荷が更に消費さ
れるために、点Ｄの電圧は更に低下し、ＣＰＵ２０の最
低動作電圧より低い電圧検出器ＩＣ5の最低動作電圧に
まで低下する。従って、点Ｅの電圧は、ＣＰＵ２０がリ
セットされた状態でＣＰＵ２０の最低動作電圧より低い
電圧検出器ＩＣ5の最低動作電圧にまで低下する。上記
装置は、点Ｅの電圧が、ＣＰＵ２０の最低動作電圧以下
になる時点においてオフ状態になる。

【００６０】再度、電池が接続されると、リセット解除
となり（ステップ２０４）、上記フローを繰り返す。

【００６１】図５は、図３で示した電池電源装置の各部
の動作を示す別のフローチャートである。

【００６２】このフローチャートは、図３に示した装置
において、ＣＰＵ２０に、内部リセット回路を内蔵した
ものを使用し、且つ、抵抗Ｒ4、Ｒ6、小容量コンデンサＣ
2、電圧検出器ＩＣ5と、抵抗Ｒ10及びスイッチングトラ
ンジスタＱ1を有する強制放電回路１４とが接続されて
いない場合の処理動作である。ＣＰＵ２０自身が内部リ
セット回路を備えていれば、電源電圧が上述した閾値Ｘ
より小さくなったことを認識したときに、自身でリセッ
トをかけられるからＣＰＵ２０にリセット信号を印加す
るのに必要な抵抗Ｒ4、Ｒ6、小容量コンデンサＣ2、電圧
検出器ＩＣ5は不要となる。また、電解コンデンサＣ1に
蓄積されている電荷を強制的に放電する必要もないか
ら、強制放電回路１４も不要となる。

【００６３】図５において、電源電圧を示すディジタル
データの値が閾値Ｘより小さくなったと判断すると（ス
テップ２０１）、直ちにＣＰＵ２０自身でリセットをか
ける（ステップ２０６）。なお、この場合にも上記と同
様の理由により、電源側から抵抗Ｒ7、Ｒ8を通してＣＰ
Ｕ２０に印加される電圧レベルを逐次チェックする処理
が行われる（ステップ２０４）。

【００６４】図６は、本発明のリセット回路が適用され
る電池電源装置の更に他の実施例を示す。

【００６５】本実施例の電池電源装置も、図３の実施例
におけると同様に、乾電池５が抜き取られるのと同時に
ＣＰＵがリセットされることを意図して構成されてい
る。上記装置においても、大容量電解コンデンサＣ1内
の充電電荷を強制的に放電させるために、強制放電回路
１４が接続されている。

【００６６】上記装置は、更に、ＣＰＵ２２のディジタ
ル信号入力端子と乾電池５の直列体の中点１１との間を
接続する、電圧検出器ＩＣ1（図１の電圧検出器ＩＣ1と
同一のものが用いられている）を有した電池電圧検出用
信号出力回路１７を備える。なお、電池電圧検出用回路
１７は、抵抗Ｒ1を介してアースされている。

【００６７】上記以外の図６に示す各部、即ち、抵抗Ｒ
6、小容量電解コンデンサＣ2、三端子正電圧ボルテージ
レギュレータＩＣ3、電圧検出器ＩＣ５、電流制限抵抗
Ｒ4、給電線１２、負荷１３、負荷駆動用のスイッチン
グトランジスタ１５、抵抗Ｒ5、及び定電圧ダイオード
ＺＤについては、図１に示したものと同一であるので、
それらの詳細な説明は省略する。なお、ＣＰＵ２２は、
その入力端子に印加される電圧レベルが「Ｈ」のとき
に、スイッチングトランジスタＱ1に対しオン信号を出
力するようになっている。

【００６８】次に上記構成における各部の動作を説明す
る。

【００６９】図示のように、乾電池５の直列体が上記装
置に接続されているときには、電圧検出器ＩＣ1への入
力電圧（＝点Ａに印加される電圧）が、該検出器ＩＣ1
の最低動作電圧以上、且つ、電圧検出設定レベル以下
（乾電池５の２個分の電圧）となっている。そのため、
電圧検出器ＩＣ1は駆動状態となり電源側からレギュレ
ータＩＣ3、抵抗Ｒ9、電圧検出器ＩＣ1の出力端子Ｏ及
びそのアース端子Ｇを通して電流（＝ＶCC2／Ｒ9）を流
すための閉ループが形成される。これによりＣＰＵ２２
に印加される電圧は低レベルとなるので、ＣＰＵ２２か
らスイッチングトランジスタＱ1に対しオン信号が出力
されることはなく、ＣＰＵ２２はリセットされない。

【００７０】一方、乾電池５の直列体が上記装置から抜
き取られると、電圧検出器ＩＣ1への入力電圧は、該検
出器ＩＣ1の最低動作電圧より低くなるので、該検出器
ＩＣ1による上記閉ループは形成されない。そのため、
Ｖcc2の電圧レベル（即ち、高レベルの電圧）がＣＰＵ
２２に印加されることとなるので、ＣＰＵ２２はスイッ
チングトランジスタＱ1にオン信号を出力し、電解コン
デンサＣ1に蓄積されている電荷を瞬時に放電させるこ
とにより、既述のようにＣＰＵ２２がリセット状態にな
る。

【００７１】なお、上述した内容は、あくまで本発明に
係る各実施例に関するものであって、本発明が上記内容
にのみ限定されることを意味するものでないのは勿論で
ある。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
負荷を制御するコントローラに給電するための電池電源
装置において、電池の交換時期を引き伸ばすことがで
き、且つ、電池を抜き取った時に比較的短時間でコント
ローラをリセットすることができるリセット回路を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリセット回路が適用される電池電源装
置の一実施例の回路構成図。

【図２】図１の装置の各部の動作を示すタイミングチャ
ート。

【図３】他の実施例の回路構成図。

【図４】図３の装置の各部の動作を示すフローチャー
ト。

【図５】図３の装置の各部の動作を示す別のフローチャ
ート。

【図６】更に他の実施例の回路構成図。

【図７】従来の電池電源装置の回路構成図。

【図８】図７の装置の各部の動作を示すタイミングチャ
ート。

【符号の説明】

１ 自動放電回路 ３ ＣＰＵ ５ 乾電池 １３ 負荷 Ｒ3 電流制限抵抗 Ｃ1 大容量電解コンデンサ ＩＣ1、ＩＣ5 電圧検出器 ＩＣ2 反転論理回路 ＩＣ3 レギュレータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 1/24 Ｇ０６Ｆ 1/00 ３３３Ｄ Ｈ０２Ｈ 7/20 ３４１Ｋ Ｈ０２Ｊ 1/00 ３０６ ３５１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負荷を制御するコントローラに給電する
   ための電池電源装置に内蔵され、前記コントローラをリ
   セットするリセット回路において、 電池が接続されているときに、該電池からの給電により
   電荷を蓄積し、前記負荷及び前記コントローラをバック
   アップするコンデンサと、 前記電池が接続される部位の電圧を検出して、電池接続
   ／非接続を判定する電池接続／非接続判定手段と、 前記電池接続／非接続判定手段が電池非接続と判定した
   ときに、前記コンデンサに蓄積されている電荷を強制的
   に放電させる放電回路を形成する放電回路形成手段と、 前記コンデンサの電圧を検出して、検出電圧が予め設定
   された閾値レベル以下のときに前記コントローラをリセ
   ットするリセット手段と、 を備えたことを特徴とするリセット回路。
2. 【請求項２】 負荷を制御するコントローラに給電する
   ための電池電源装置に内蔵され、前記コントローラをリ
   セットするリセット回路において、 電池が接続されているときに、該電池からの給電により
   電荷を蓄積し、前記負荷及び前記コントローラをバック
   アップするコンデンサと、 電池非接続の判定結果が通知されたときに、前記コンデ
   ンサに蓄積されている電荷を強制的に放電させる放電回
   路を形成する放電回路形成手段と、 前記コンデンサの電圧を検出して、検出電圧が予め設定
   された閾値レベル以下のときに前記コントローラをリセ
   ットするリセット手段とを備え、 前記コントローラは、前記電池が接続される部位の電圧
   を検出して、電池接続／非接続を判定するとともに、電
   池非接続と判定したときには前記放電回路形成手段に通
   知するようにしたことを特徴とするリセット回路。
3. 【請求項３】 請求項２記載のリセット回路において、 前記放電回路形成手段は、前記負荷に対して並列に接続
   され、前記コントローラにより導通／非導通状態が制御
   される半導体スイッチング素子であることを特徴とする
   リセット回路。