JPH08328701A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電池の電圧低下に伴う各負荷部の不良動作を確
実に回避すると共に、電池を使用限界まで有効に利用す
ることを可能にする。 【構成】電池１２の温度を検出する電池温度検出部２０
と、電池温度検出部２０によって検出された電池温度、
及び電池１２の温度の違いによる特性に基づいて、シス
テムシャットダウンの実行の基準となるシャットダウン
電圧を設定する制御部１０ａとを具備し、制御部１０ａ
によって設定されたシャットダウン電圧に基づいてシス
テムシャットダウンを実行することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電源に電池を用いる携
帯型電子機器の電子機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯型のパーソナルコンピュータやワー
ドプロセッサ等の電子機器においては、電力を電池（１
次電池、２次電池）により供給することができるように
なっている。また、電子機器に設けられた記憶装置とし
ては、フロッピーディスク装置（ＦＤＤ）やハードディ
スク装置（ＨＤＤ）等の機構部品が設けられた装置があ
る。

【０００３】一般に、機構部品が設けられた装置は、制
御部（ＣＰＵ等）やメモリ装置等の電子回路と比較して
負荷電流が大きい。このため電池から電力を供給してい
る際に、ＦＤＤ等を動作させることにより、負荷電流が
増大し、一時的に電源電圧が減少してしまうことがあ
る。

【０００４】電池駆動の電子機器では、一次側入力源と
なる電池の電圧をＤＣ／ＤＣコンバータによって所定の
回路動作電圧に変換して、各負荷部（ＦＤＤ等の記憶装
置や制御部等）に電力供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ
の出力電圧は、一次側入力源となる電池の特性と、二次
側負荷により大きく変動する。特に、内部抵抗の高い１
次電池（乾電池等）では大きな負荷電流が流れると、端
子電圧が低下し、ＤＣ／ＤＣコンバータの二次側の出力
をも低下させてしまう。

【０００５】従って、各負荷部に対する電力供給が回路
動作の限界電圧付近にある時にＦＤＤ等を動作させる
と、特に乾電池を用いている場合には端子電圧が低下
し、ＤＣ／ＤＣコンバータからＦＤＤに対して、正常に
動作させるために十分な出力電圧を供給できなくなって
しまう。

【０００６】十分な出力電圧を供給できない場合には正
常動作が保証されず、例えばＦＤＤの動作中に、このよ
うな状況が発生すると、フロッピーディスクにデータを
正常に書き込めない場合や、データを破壊してしまう場
合があった。

【０００７】従来の電子機器においては、このような状
況を回避するために、電源電圧が時間経過と共に低下
し、不良動作の可能性がある状況となった場合には、シ
ステムを正常に停止、すなわちシャットダウンするよう
に構成されている。シャットダウンは、予め設定され
た、不良動作の可能性を判別するためのシャットダウン
電圧に、電池の出力電圧が低下してきた場合に実行され
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の電子
機器においては、電源に電池を利用していると、ＦＤＤ
等が動作することにより負荷電流が大きくなると一時的
に電源電圧が低下してしまうことがあった。特に乾電池
を使用していた場合には、電源電圧の低下が著しく、Ｆ
ＤＤ等の動作により回路動作の限界て電圧付近で、こう
した現象が発生すると、書き込み中のデータが正常に記
録されなくなったり破壊されることがあった。

【０００９】こうした状況に対処するため、従来の電子
機器では、シャットダウン電圧を設定しておき、不良動
作の可能性がある場合には、予めシステムをシャットダ
ウンするように構成されていた。

【００１０】従来の電子機器におけるシャットダウン
は、予め設定された固定のシャットダウン電圧に基づい
て制御されていた。しかしながら、一般に、電子機器の
使用に伴う電池の負荷特性（出力電圧の変化）は、電池
の種類（１次電池、２次電池）、あるいは電池の温度等
によって異なっているため、不良動作の発生をどのよう
な場合でも完全に回避できるシャットダウン電圧が設定
されると、場合によっては電池の使用限界までに余裕が
ある状況でシステムシャットダウンが実行されてしまう
ことがあった。すなわち、従来の電子機器では、電池を
使用限界まで有効に利用することができなかった。

【００１１】本発明は前記のような事情を考慮してなさ
れたもので、電池の電圧低下に伴う各負荷部の不良動作
を確実に回避すると共に、電池を使用限界まで有効に利
用することが可能な電子機器を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、電池駆動され
るものであって、電池電圧に応じてシステムシャットダ
ウンを行なう電子機器において、電池の温度を検出する
電池温度検出手段と、前記電池温度検出手段によって検
出された電池温度、及び電池の温度の違いによる特性に
基づいて、システムシャットダウンの実行の基準となる
シャットダウン電圧を設定するシャットダウン電圧設定
手段とを具備し、前記シャットダウン電圧設定手段によ
って設定されたシャットダウン電圧に基づいてシステム
シャットダウンを実行することを特徴とする。

【００１３】

【作用】このような構成によれば、電池を電源とした電
子機器の使用中に、電池の温度変化に応じてシャットダ
ウン電圧が動的に設定されることから、最大負荷動作時
にＦＤＤ等の正常動作を保証する最低動作電圧を下回る
おそれがなく、また電池の特性に応じて可能な限りシャ
ットダウン電圧を低く設定できることから、電池を使用
限界近くまで使用できる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は本実施例に係わる携帯型の電子機器の概
略構成を示すブロック図である。図１に示すように、電
子機器には、負荷部１０、電池１２、ＤＣ／ＤＣコンバ
ータ１４、電圧検出部１６、電池判別部１８、及び電池
温度検出部２０が設けられている。

【００１５】負荷部１０は、電子機器において電池１２
から電力供給を受ける各種電子回路、記憶装置等の全て
を表わしている。図１では負荷部１０に含まれるものと
して、制御部（ＣＰＵ等）１０ａ、フロッピーディスク
装置（ＦＤＤ）１０ｂを図示している。

【００１６】制御部（ＣＰＵ等）１０ａは、電子機器全
体の制御を司るものである。制御部（ＣＰＵ等）１０ａ
は、電圧検出部１６、電池判別部１８、及び電池温度検
出部２０の動作結果に基づいて、シャットダウン電圧の
設定、及びシステムシャットダウンの実行を制御する機
能を有しているものとする。

【００１７】ＦＤＤ１０ｂは、電子機器における記憶装
置であり、機構部品が設けられているために制御部１０
ａ等の電子回路と比較して負荷電流が大きい。電池１２
は、電子機器の負荷部１０に対して電力供給するもの
で、充放電の繰り返しができない１次電池（乾電池）、
あるいは充電して再使用可能な２次電池を用いることが
できる。

【００１８】ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、電池１２の
出力電圧を負荷部１０の各電子回路等に応じた所定の回
路動作電圧に変換し、負荷部１０に供給する。電圧検出
部１６は、電池１２によって供給される電源電圧を検出
し、制御部１０ａに通知するものである。

【００１９】電池判別部１８は、電池１２として、乾電
池、２次電池の何れの電源モジュールがシステムに接続
されているかを機械的あるいは電気的に検出する。電池
判別部１８は、何れの種類の電気モジュールが接続され
ているかを制御部１０ａに通知する。

【００２０】電池温度検出部２０は、電池１２の温度を
検出して制御部１０ａに通知する。次に、本実施例の設
定動作について説明する。具体的な動作を説明する前
に、まず、図２を参照しながら電池１２の種類（乾電
池、２次電池）の違いによる負荷特性（電圧変化）とシ
ャットダウン電圧の関係について説明する。

【００２１】図２（ａ）には乾電池の負荷特性を示して
いる。乾電池は、通常電圧値Ａに示すような特性を有し
ている。ここで、ＦＤＤ１０ｂ等を動作させた時の電圧
値は、最大負荷動作時電圧値Ｂに示すように、通常電圧
値Ａから大きく低下する。電子機器の各負荷部１０を動
作させるために最低動作電圧Ｃが必要であるとすると、
シャットダウン設定ポイントＤは、最大負荷動作時電圧
値Ｂが最低動作電圧Ｃに到達しない直前の通常電圧値Ａ
で設定される。すなわち、シャットダウン設定ポイント
Ｄ以前の通常電圧値Ａで動作中であれば、ＦＤＤ１０ｂ
等を動作させて急激に負荷が増加し電圧降下が発生して
も、最大負荷動作時電圧値Ｂが最低動作電圧Ｃを下回る
ことがなく正常動作が保証される。

【００２２】図２（ｂ）には充電して再使用が可能な２
次電池の負荷特性を示している。２次電池は、通常電圧
値Ｅに示すような特性を有している。乾電池の通常電圧
値Ａの特性と比較すると、時間経過に伴う電圧降下の変
化が緩やかとなっている。ここで、ＦＤＤ１０ｂ等を動
作させた時の電圧値は、最大負荷動作時電圧値Ｆに示す
ように、通常電圧値Ｅから低下する。ただし、乾電池の
場合と比較すると大きな電圧降下となっていない。電子
機器の各負荷部１０を動作させるために最低動作電圧Ｇ
が必要であるとすると、シャットダウン設定ポイントＨ
は、最大負荷動作時電圧値Ｆが最低動作電圧Ｇに到達し
ない直前の通常電圧値Ｅで設定される。すなわち、シャ
ットダウン設定ポイントＨ以前の通常電圧値Ｅで動作中
であれば、ＦＤＤ１０ｂ等を動作させて急激に負荷が増
加し電圧降下が発生しても、最大負荷動作時電圧値Ｆが
最低動作電圧Ｇを下回ることがなく動作が保証される。

【００２３】シャットダウン設定ポイントＨの電圧値
（シャットダウン電圧）は、乾電池の場合のシャットダ
ウン設定ポイントＤの電圧値よりも低くなっている。す
なわち、２次電池を使用する場合には、シャットダウン
電圧を乾電池の場合よりも低く設定することにより、２
次電池の使用限界近くまで有効に利用できることにな
る。

【００２４】次に、図３を参照しながら電池１２の温度
の違いによる負荷特性（電圧変化）とシャットダウン電
圧の関係について説明する。図３（ａ）には電池（例え
ば乾電池）が低温時にあるときの負荷特性を示してい
る。低温時の電池は、通常電圧値Ｉに示すような特性を
有している。ここで、ＦＤＤ１０ｂ等を動作させた時の
電圧値は、最大負荷動作時電圧値Ｊに示すように、通常
電圧値Ｉから大きく低下する。電子機器の各負荷部１０
を動作させるために最低動作電圧Ｋが必要であるとする
と、シャットダウン設定ポイントＬは、最大負荷動作時
電圧値Ｊが最低動作電圧Ｋに到達しない直前の通常電圧
値Ｉで設定される。すなわち、シャットダウン設定ポイ
ントＬ以前の通常電圧値Ｉで動作中であれば、ＦＤＤ１
０ｂ等を動作させて急激に負荷が増加し電圧降下が発生
しても、最大負荷動作時電圧値Ｊが最低動作電圧Ｋを下
回ることがなく正常動作が保証される。

【００２５】図３（ｂ）には電池が高温時にあるときの
負荷特性を示している。高温時の電池は、通常電圧値Ｍ
に示すような特性を有している。低温時の電池の通常電
圧値Ｉの特性と比較すると、時間経過に伴う電圧降下の
変化が緩やかとなっている。ここで、ＦＤＤ１０ｂ等を
動作させた時の電圧値は、最大負荷動作時電圧値Ｎに示
すように、通常電圧値Ｍから低下する。ただし、低温時
の電池の場合と比較すると大きな電圧降下となっていな
い。電子機器の各負荷部１０を動作させるために最低動
作電圧Ｏが必要であるとすると、シャットダウン設定ポ
イントＰは、最大負荷動作時電圧値Ｎが最低動作電圧Ｏ
に到達しない直前の通常電圧値Ｍで設定される。すなわ
ち、シャットダウン設定ポイントＰ以前の通常電圧値Ｍ
で動作中であれば、ＦＤＤ１０ｂ等を動作させて急激に
負荷が増加し電圧降下が発生しても、最大負荷動作時電
圧値Ｎが最低動作電圧Ｏを下回ることがなく動作が保証
される。

【００２６】電池が高温時のシャットダウン設定ポイン
トＰの電圧値（シャットダウン電圧）は、低温の場合の
シャットダウン設定ポイントＬの電圧値よりも低くなっ
ている。すなわち、高温時にはシャットダウン電圧を低
温時の場合よりも低く設定することにより、電池の使用
限界近くまで有効に利用できることになる。

【００２７】次に、本実施例におけるシャットダウン電
圧の設定について、図４に示すフローチャートを参照し
ながら説明する。まず、電池判別部１８は、システムに
現在接続されている電池１２の種類を判別し、制御部１
０ａに通知する（ステップＳ１）。すなわち、電池判別
部１８は、機械的あるいは電気的に、使用可能な状態に
ある電池１２が乾電池であるか、あるいは充電可能な２
次電池であるかを判別する。

【００２８】ここで、現在、使用される電池１２の種類
が乾電池である場合、制御部１０ａは、シャットダウン
電圧をｘ（Ｖ）に設定する（ステップＳ２）。そして、
制御部１０ａは、電子機器が起動されている間、電圧検
出部１６によって検出された電圧と、シャットダウン電
圧とを比較している（ステップＳ３）。電圧検出部１６
によって検出された電圧値が、シャットダウン電圧ｘ
（Ｖ）を越えている間は、そのまま正常に動作可能であ
る。

【００２９】一方、電池温度検出部２０は、電池１２の
温度を検出して制御部１０ａに通知している。制御部１
０ａは、電池温度検出部２０によって検出された電池１
２の温度が変化した場合、シャットダウン電圧ｘ（Ｖ）
の値を変更する（ステップＳ４，Ｓ２）。

【００３０】すなわち、電池１２の温度が上昇した場
合、図３を用いて説明したように、シャットダウン電圧
の値を低くすることができる。制御部１０ａは、現在の
電池１２の温度と、電池１２の温度の違いによる特性に
あったシャットダウン電圧ｘ（Ｖ）を改めて設定する。
こうして、シャットダウン電圧の値を低くすることによ
って、電池１２を使用限界まで有効に利用できる。ま
た、電池１２の温度が下降した場合、前述とは逆にシャ
ットダウン電圧の値を高くする。こうして、シャットダ
ウン電圧の値を高くすることにより、ＦＤＤ１０ｂ等の
不良動作を回避できるシャットダウン電圧にすることが
できる。

【００３１】なお、シャットダウン電圧の変更は、多段
階的、あるいは連続的に行なうことができる。電圧検出
部１６によって検出された電圧値が、前述のようにして
設定されたシャットダウン電圧ｘ（Ｖ）以下となった場
合（ステップＳ３）、制御部１０ａは、システムシャッ
トダウンを実行し、ＦＤＤ１０ｂ等の不良動作によるデ
ータ破壊等の発生を回避する。

【００３２】一方、ステップＳ１において、現在、使用
される電池１２の種類が２次電池であると電池判別部１
８によって判別された場合、制御部１０ａは、シャット
ダウン電圧をｙ（Ｖ）に設定する（ステップＳ６）。電
圧値ｙ（Ｖ）は、図２において説明したように、乾電池
の場合に設定されるシャットダウン電圧ｘ（Ｖ）よりも
低い（電池温度が同じ場合）。従って、乾電池の場合よ
りもシャットダウン電圧の値を低くすることによって、
２次電池である電池１２を使用限界まで有効に利用でき
る。

【００３３】電圧検出部１６によって検出された電圧値
が、シャットダウン電圧ｙ（Ｖ）を越えている間は、そ
のまま正常に動作可能である。また、制御部１０ａは、
電池温度検出部２０によって検出された電池１２の温度
が変化した場合、シャットダウン電圧ｙ（Ｖ）の値を、
現在の電池１２の温度と、電池１２の温度の違いによる
特性に基づいて変更する（ステップＳ８，Ｓ６）。

【００３４】すなわち、電池１２の温度が上昇した場
合、図３を用いて説明したように、シャットダウン電圧
の値を低くすることによって、電池１２を使用限界まで
有効に利用できる。また、電池１２の温度が下降した場
合、前述とは逆にシャットダウン電圧の値を高くするこ
とにより、ＦＤＤ１０ｂ等の不良動作を回避できるシャ
ットダウン電圧にすることができる。

【００３５】電圧検出部１６によって検出された電圧値
が、前述のようにして設定されたシャットダウン電圧ｙ
（Ｖ）以下となった場合（ステップＳ７）、制御部１０
ａは、システムシャットダウンを実行する。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、電
池の種類、さらには電池の温度に応じてシャットダウン
電圧を動的に設定するので、最適なシャットダウン電圧
に基づいてシャットダウンが実行され、電池の電圧低下
に伴う各負荷部の不良動作を確実に回避すると共に、電
池を使用限界まで有効に利用することが可能となるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係わる電子機器の概略構成
を示すブロック図。

【図２】本実施例における電池の種類の違いによる負荷
特性を説明するための図。

【図３】本実施例における電池温度の違いによる負荷特
性を説明するための図。

【図４】本実施例におけるシャットダウン電圧の設定動
作を説明するためのフローチャート。

【符号の説明】

１０…負荷部、１０ａ…制御部（ＣＰＵ等）、１０ｂ…
フロッピーディスク装置（ＦＤＤ）、１２…電池、１４
…ＤＣ／ＤＣコンバータ、１６…電圧検出部、１８…電
池判別部、２０…電池温度検出部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池駆動されるものであって、電池電圧
   に応じてシステムシャットダウンを行なう電子機器にお
   いて、 電池の温度を検出する電池温度検出手段と、 前記電池温度検出手段によって検出された電池温度、及
   び電池の温度の違いによる特性に基づいて、システムシ
   ャットダウンの実行の基準となるシャットダウン電圧を
   設定するシャットダウン電圧設定手段とを具備し、 前記シャットダウン電圧設定手段によって設定されたシ
   ャットダウン電圧に基づいてシステムシャットダウンを
   実行することを特徴とする電子機器。