WO2015072184A1 - バッテリー駆動式電子機器 - Google Patents

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WO2015072184A1
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battery
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computer
latch
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一良 中村
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Sharp Corp
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    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
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    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G—PHYSICS
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    • G06F1/3206—Monitoring of events, devices or parameters that trigger a change in power modality
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J7/90—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/96—Regulation of charging or discharging current or voltage in response to battery voltage
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D10/00—Energy efficient computing, e.g. low power processors, power management or thermal management

Definitions

  • the present invention relates to a battery-driven electronic device, and more particularly to an electronic device including a computer that operates by receiving power supply from a battery and a latch switch that turns on and off the power supply.
  • FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a configuration in which the computer can turn off the latch switch to cut off the battery power.
  • MPU IC2
  • MPU is a microcomputer. As shown in FIG. 6, the power from the battery BT1 to the MPU is turned on and off by the power MOSFET of Q1, and is supplied via the power supply IC (IC1).
  • the latch switch shown in FIG. 6 when pulsed external noise is momentarily superimposed on the path from the momentary switch SW30 to the base of Q32, Q1 is turned on due to the influence, and the user does not intend.
  • the MPU starts processing.
  • the momentary switch SW30 is merely used to turn on the latch switch and is not directly related to the processing of the MPU.
  • the present invention has been made in consideration of the above circumstances, and in a battery-driven electronic device in which power supply to an on-board computer is turned on / off by a latch switch, the latch switch malfunctions with a simple circuit configuration. It is possible to provide a technique that can prevent the occurrence of the occurrence of a malfunction and can also serve as an operation input means to the computer.
  • the present invention includes a battery having a battery terminal, a computer that receives power supply from the battery, a self-holding type latch switch that is connected between the battery and the computer and that turns on and off power supply to the computer.
  • a momentary switch that guides the voltage of the battery terminal to the trigger input of the latch switch when it is turned on and latches the latch switch in an on state; and a battery monitor that converts the voltage of the battery terminal into a battery monitor voltage that can be read by the computer
  • the latch release circuit is operated when a predetermined range is exceeded.
  • the computer when the computer starts executing the process, if the difference between the switch monitor voltage and the battery monitor voltage exceeds the range corresponding to the ON state of the momentary switch, the computer releases the latch switch by operating the latch release circuit. Since the switch is turned off, malfunction of the latch switch can be prevented with a simple circuit configuration, and the computer can monitor a momentary switch that gives an on-trigger to the latch switch.
  • 4 is a flowchart illustrating processing executed by an MPU in the embodiment of the present invention.
  • (Initial stage of processing) 4 is a flowchart illustrating processing executed by an MPU in the embodiment of the present invention.
  • (During operation and standby 1) 4 is a flowchart illustrating processing executed by an MPU in the embodiment of the present invention.
  • (During operation and standby 2) It is a circuit diagram which shows the structural example of the conventional latch switch.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration example of a battery-driven vacuum cleaner 11 which is an aspect of the electronic apparatus of the present invention.
  • the cleaner 11 is a canister-type cleaner, and is roughly divided into a cleaner body, a suction hose 17, and a battery 13.
  • the battery 13 and the suction hose 17 can be attached to and detached from the cleaner body, and are electrically connected via a connector.
  • the battery 13 has battery terminals 13a and 13b, and is connected to the cleaner body via the battery terminals 13a and 13b.
  • the battery 13 is assumed to be a secondary battery such as a lithium ion battery, but is not limited thereto.
  • the vacuum cleaner main body may be housed inside the vacuum cleaner main body and covered with a lid, or may be exposed to the outside of the vacuum cleaner main body.
  • the control circuit 15 is disposed in the cleaner body, and the driving strength / weakness switch 30 is a momentary switch and is disposed in the suction hose 17.
  • FIG. 1 is merely an example.
  • the driving strength / weakness switch 30 may be provided in the cleaner body instead of the suction hose 17.
  • the cleaner 11 is not limited to the canister type, and may be, for example, a self-propelled cleaner or a handy type cleaner that does not have the suction hose 17.
  • the electronic device of the present invention is not limited to a vacuum cleaner.
  • the control circuit 15 includes a latch switch 31, a power supply IC 21, an MPU 23, and a motor drive circuit 25.
  • the motor drive circuit 25 drives the motor of the electric blower 29 arranged in the cleaner body.
  • the configuration 31 of the latch switch is the same as the latch switch SW31 shown in FIG.
  • the power supply IC 21 is the same as the power supply IC (IC1) of FIG.
  • the MPU 23 corresponds to the computer of the present invention.
  • the MPU 23 controls the motor drive circuit 25.
  • the resistors R11 and R12 in the control circuit 15 constitute a voltage dividing circuit, and the voltage dividing circuit corresponds to the battery monitor circuit of the present invention.
  • One end of the resistor R11 is connected to the battery terminal 13a via the latch switch 31.
  • the voltage of the battery terminal 13a is divided by the resistors R11 and R12 to generate the signal Vin, which is input to the MPU 23 and internally A / D converted. That is, the MPU 23 reads the voltage level obtained by dividing the voltage of the battery terminal 13a.
  • the power supply IC 21 is a step-down stabilized power supply circuit, the MPU 23 operates with a power supply voltage lower than the output voltage of the battery 13.
  • the voltage dividing circuit of the resistors R11 and R12 converts the voltage of the battery terminal 13a into a voltage Vin in a range that the MPU 23 can correctly read.
  • the resistors R13 and R14 in the control circuit 15 constitute a voltage dividing circuit, and the voltage dividing circuit corresponds to the switch monitor circuit of the present invention.
  • One end of the resistor R13 (location indicated by a latch-on signal in FIG. 1) is connected to the battery terminal 13a via the driving strength / weakness switch 30.
  • the driving strength / weakness switch 30 corresponds to the momentary switch of the present invention.
  • the potential of the latch-on signal is equal to the output voltage of the battery terminal 13a when the driving strength / weak switch 30 is on, but becomes the ground potential when the driving strength / weak switch 30 is off. This latch-on signal is connected to the latch switch 31.
  • the latch switch 31 When the driving strength / weak switch 30 is turned on for a moment, the latch switch 31 is in a latched state and is kept on, and power is supplied to the MPU 23. Further, the latch-on signal is divided by the resistors R13 and R14 to generate the voltage signal V1, which is input to the MPU 23 and internally A / D converted. The voltage dividing circuit of the resistors R13 and R14 converts the voltage of the latch-on signal into a voltage signal V1 in a range that the MPU 23 can correctly read.
  • the resistors R16 and R17 in the control circuit 15 constitute different voltage dividing circuits.
  • One end of the resistor R16 is connected to the battery terminal 13a via the off switch 32.
  • the off switch 32 When the off switch 32 is on, the voltage of the battery terminal 13a is divided by the resistors R16 and R17 to generate the voltage signal V2, which is input to the MPU 23 and internally A / D converted.
  • the off switch 32 When the off switch 32 is off, it becomes a ground potential.
  • the MPU 23 monitors the state of the off switch 32 by reading the level of V2. When recognizing that the off switch 32 is pressed during operation, the MPU 23 controls the motor drive circuit 25 to stop the operation of the electric blower 29.
  • One of the output ports of the MPU 23 is connected to a latch switch 31 (indicated by a latch release signal in FIG. 1).
  • the latch state of the latch switch 31 is released. This portion corresponds to the latch release circuit of the present invention.
  • the driving strength / weak switch 30 is pressed when the cleaner 11 is in the power-off state
  • the latch switch 31 is turned on and power is supplied to the MPU 23.
  • the MPU 23 starts executing (processing) a predetermined control program.
  • the MPU 23 reads the voltage levels of the input signals Vin and V1.
  • the operation of the driving strength / weakness switch 30 is performed by a person. Even if it is a momentary on as a sense of operation performed by a person, a sufficiently long period of time elapses compared to the following circuit operation. In other words, when the driving strength / weak switch 30 is pressed, the latch switch 31 is turned on, and the MPU 23 starts processing to read the voltage levels of Vin and V1. Therefore, when the MPU 23 reads the voltage levels of Vin and V1, it is assumed that the driving strength / weak switch 30 is still pressed and the on state continues. In addition, when it is assumed that time is required from the turning on of the driving strength / weak switch 30 to the reading of the voltage levels of Vin and V1, a delay circuit 27 may be inserted into V1.
  • a simple delay circuit can consist of resistors and capacitors. Since the delay circuit 27 is not an essential component, it is indicated by a chain line. Thus, by devising the circuit configuration, when the MPU 23 reads the voltage levels of Vin and V1, it is assumed that the driving strength / weak switch 30 is kept on.
  • the MPU 23 reads the voltage levels of Vin and V1 and makes the following determination.
  • the driving strength / weak switch 30 is on, the latch-on signal is equal to the voltage at the battery terminal 13a. Therefore, the voltage levels of V1 and Vin must be equal. If the voltage levels of V1 and Vin are different, it is considered that the disturbance switch is superimposed on the latch-on signal and the latch switch 31 is turned on. Therefore, when it is determined that the voltage levels of V1 and Vin are different, the MPU 23 releases the latch state of the latch switch 31 by setting the latch release signal high. Then, the power supply to the MPU 23 is interrupted and the process stops.
  • the MPU 23 can recognize the on / off state of the driving strength / weakness switch 30 by sequentially monitoring V1 during driving. In this embodiment, when the driving strength / weak switch 30 is turned on during driving, the MPU 23 recognizes this and controls the motor drive circuit 25 to change the rotational speed of the electric blower 29 from low speed to high speed or vice versa. Switch.
  • the MPU 23 When determining the ON / OFF state of the driving strength / weak switch 30 during driving, the MPU 23 makes a determination by comparing Vin and V1 as in the initial stage of the process start. And if both are equal, it will recognize that the driving strong / weak switch 30 is an ON state.
  • the driving strength / weak switch 30 is within a predetermined level range (ON window), it is determined that the switch is ON. If it is within a predetermined level range (off window), it is determined to be off.
  • the voltage of the battery terminal 13a decreases with use. Along with this, the Vin level also decreases.
  • the V1 level when the driving strength / weak switch 30 is on also decreases.
  • the MPU 23 reads the voltage levels of Vin and V1, and compares the voltage level of V1 with the level of Vin to determine whether the driving strength / weak switch 30 is in the on window or in the off window.
  • the MPU 23 recognizes that noise is superimposed on the latch-on signal. At the initial stage of processing, if it is recognized as noise, a latch release signal is output. During driving, no operation is performed and the driving strength / weak switch 30 is ignored because it is off.
  • the driving strength / weak switch 30 has a function as hardware for turning on the latch switch 31 and a function as means for giving an instruction for software processing by causing the MPU 23 to monitor the on / off state.
  • one switch can have two functions by the configuration shown in this embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory view showing a configuration example different from the cleaner of FIG. Components corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. Differences from FIG. 1 will be described.
  • a resistance R15 of the suction hose 17 is added.
  • the resistors R15, R16, R17 and the off switch 32 correspond to the second voltage dividing circuit of the present invention.
  • the resistor R15 corresponds to a first pull-up resistor
  • the resistor R16 corresponds to a second pull-up resistor
  • the resistor R17 corresponds to a ground resistor
  • the off switch 32 corresponds to a second momentary switch.
  • One end of the resistor R15 and one end of the off switch 32 are both connected to the battery terminal 13a via a connector 17a that connects the suction hose 17 and the cleaner body.
  • a voltage signal V2 at a connection point between the resistors R16 and R17 is input to the MPU 23.
  • a voltage signal V2 obtained by dividing the voltage of the battery terminal 13a by the resistors R15 to R17 is input to the MPU 23 and A / D converted.
  • the second voltage dividing circuit of the resistors R15 to R17 converts the terminal voltage of the battery 13a into a voltage signal V1 in a range that the MPU 23 can correctly read.
  • the voltage division ratio changes depending on whether the off switch 32 is on or off, and the voltage level of V2 changes accordingly.
  • the second voltage dividing circuit performs two detections, that is, ON / OFF of the off switch 32 and detection of the attachment state of the suction hose 17.
  • the suction hose 17 is attached, the potential of V2 becomes a level obtained by dividing the voltage of the battery terminal 13a by the resistors R15 and R17.
  • V2 becomes the ground potential.
  • the off switch 32 is turned on, the potential of V2 becomes a level obtained by dividing the voltage of the battery terminal 13a by the parallel resistance of the resistors R15 and R16 and R17.
  • V2 takes three levels depending on the combination of the insertion / extraction of the suction hose 17 and the on / off of the switch 32.
  • the MPU 23 monitors the voltage level of V2 to recognize the disconnection of the suction hose 17 and the operation of the off switch.
  • the MPU 23 sequentially monitors the voltage level of V2 during operation.
  • the MPU 23 makes a determination by comparing Vin and V2 as in the monitor of V1 in the first embodiment. Specifically, the voltage level of V2 is determined based on the voltage level of Vin. In reality, there are variations in circuit element characteristics and measurement errors, so that (1) the suction hose 17 is disconnected, (2) the suction hose 17 is attached and the switch 32 is off, and (3) suction.
  • Three windows corresponding to the respective states in which the hose 17 is attached and the switch 32 is turned on are determined in advance. If the voltage level of V2 is within the range of any window, the state is recognized, but if V2 does not fit in any window, it is ignored as noise.
  • the MPU 23 determines that it has received an instruction to stop operation, stops the electric blower (not shown), and sets the latch release signal to high. As a result, the latch switch 31 is turned off, and the power supply to the MPU 23 is interrupted. Note that the MPU does not have to actively stop the electric blower. When the latch switch 31 is turned off, the power supply to the electric blower is cut off and the electric blower stops.
  • FIG. 3 is an initial stage in which power is supplied to the MPU 23 and execution of the process is started
  • FIGS. 4 and 5 are processes after the initial stage of FIG. Each of them shows processing deeply related to the present invention, and other processing is omitted.
  • the MPU 23 which has started the processing with the latch switch 31 turned on and supplied with power from the battery 13 first performs initialization necessary for operating the control circuit such as initial setting of the memory and input / output ports. Processing is executed (step S11). Thereafter, the MPU 23 reads the level of Vin corresponding to the voltage of the battery terminal 13a (step S13), and determines whether or not the lower limit voltage at which the MPU 23 can stably operate is equal to or higher than a predetermined threshold Vmin (step S15). ). If the level of Vin is less than Vmin (No in step S15), it is determined that the operation is impossible, the latch release signal is set high (step S23), and the process is terminated. As a result, the latch switch 31 is turned off, the power supply to the MPU 23 is cut off, and the operation is stopped.
  • Step S15 the MPU 23 reads the V1 level indicating the state of the driving strength / weak switch 30 (Step S17). Then, it is checked whether or not the level of V1 is equal to the level of Vin (step S19). That is, it is checked whether or not the driving strength / weak switch 30 is at a level in the window to be recognized as being on. If the level of V1 is not within the ON window (No in step S19), it is determined that the latch switch 31 is turned on because disturbance noise is superimposed on the latch-on signal, and the routine proceeds to step S21. Set to high to end processing. As a result, the latch switch 31 is turned off and the power supply to the MPU 23 is interrupted.
  • step S19 determines that the V1 level is within the ON window (Yes in step S19)
  • the MPU 23 reads the level of Vin corresponding to the voltage of the battery terminal 13a (step S31) and determines whether or not it is equal to or higher than the threshold value Vmin (step S33). If the level of Vin is less than Vmin (No in step S33), it is determined that the operation is impossible, the latch release signal is set high (step S34), and the process is terminated. As a result, the latch switch 31 is turned off and the power supply to the MPU 23 is interrupted. On the other hand, if the Vin level is equal to or higher than Vmin in Step S33 (Yes in Step S33), the MPU 23 then reads the V1 level indicating the state of the driving strength / weak switch 30 (Step S35). Then, it is checked whether or not the level of V1 is equal to the level of Vin, that is, whether or not the level is within the window in which it should be recognized that the driving strength / weak switch 30 is on (step S37).
  • step S53 If V1 is not in the ON window (No in step S37), it is determined that the driving strength / weakness switch 30 has not been operated, and the process proceeds to step S53 without switching the strength of the electric blower.
  • the MPU 23 determines whether or not any of the driving strength / weak switch 30 and the off switch 32 has been operated for 30 seconds. The period of 30 seconds is just an example. If it is determined that any key has been operated within 30 seconds, the routine proceeds to step S31 described above and repeats the Vin level determination. On the other hand, if it is determined that no key has been operated for 30 seconds (Yes in step S53), the latch release signal is set high and the process is terminated (step S55). As a result, the latch switch 31 is turned off and the power supply to the MPU 23 is interrupted.
  • step S37 If it is determined in step S37 that the V1 level is within the ON window (Yes in step S37), it is determined that the driving strength / weak switch 30 is turned on by the user's operation, and the electric blower 29 is set to “strong”.
  • the motor drive circuit 25 is controlled to rotate (step S39). If the determination in step S37 is reached after the determination in step S19 in FIG. 3, the level of V1 is double-checked, but a duplicate check may be avoided. In that case, what is necessary is just to determine to advance a routine to step S39, when determination of the said step S19 is Yes.
  • the MPU 23 reads the level V2 indicating the state of the off switch 32 (step S41). Then, it is checked whether or not the level of V2 is equal to the level of Vin, that is, whether or not it is a level within a window that should be recognized that the off switch 32 is on (step S43). If the V2 level is within the ON window (Yes in step S43), it is determined that the switch 32 is turned on by the user's operation, and the operation of the electric blower is stopped (step S51). Thereafter, the routine proceeds to step S31 described above, and repeats the determination of the Vin level and the key input. As described above, when neither the driving strength / weak switch 30 nor the off switch 32 is operated for 30 seconds continuously, the latch release signal is set high and the process is terminated (step S55).
  • Step S43 If it is determined in S43 that the level of V2 is not within the ON window (No in Step S43), the routine proceeds to Step S45 in FIG. 5 and reads the level of V1 indicating the state of the driving strength / weak switch 30 ( Step S45). Then, it is checked whether or not the level of V1 is equal to the level of Vin, that is, whether or not the level is within the window in which the driving strength / weak switch 30 should be recognized as being on (step S47).
  • step S47 If V1 is not within the ON window (No in step S47), it is determined that the driving strength / weakness switch 30 has not been operated, and the process proceeds to step S31 without switching the strength of the electric blower. Repeat the key input determination. As described above, when neither the driving strength / weak switch 30 nor the off switch 32 is operated for 30 seconds continuously, the latch release signal is set high and the process is terminated (step S49). If it is determined in step S47 that the V1 level is within the ON window (Yes in step S47), it is determined that the driving strength / weak switch 30 is turned on by the user's operation, and the electric blower 29 is set to “weak”. The motor drive circuit 25 is controlled to rotate (step S49). Thereafter, the routine proceeds to step S31 described above, and repeats the determination of the Vin level and the key input.
  • a voltage stabilization circuit similar to the power supply IC 21 may be used instead of the voltage dividing circuit of the resistors R13 and R14, and the output voltage may be read by the MPU 23 as V1.
  • the circuit configuration is more complicated than that of the voltage dividing circuit, which is thought to lead to an increase in cost.
  • Embodiment 4 Further, it has been described that it is preferable to make the voltage dividing ratio of the resistors R11 and R12 equal to the voltage dividing ratio of the resistors R13 and R14. However, it is not essential to equalize the partial pressure ratio between the two.
  • the resistor R16 may be on the suction hose 17 side instead of the cleaner body.
  • a battery-driven electronic device includes a battery having a battery terminal, a computer that receives power supply from the battery, and is connected between the battery and the computer to turn on power supply to the computer and A self-holding latch switch that turns off, a momentary switch that guides the voltage of the battery terminal to the trigger input of the latch switch when it is turned on, and latches the latch switch in an on state;
  • a battery monitor circuit for converting to a battery monitor voltage, a switch monitor circuit for converting a voltage at a battery terminal via the momentary switch to a switch monitor voltage readable by the computer, and response to an output from the computer
  • the latch release circuit for turning off the latch switch, and the computer compares the switch monitor voltage with the battery monitor voltage when the processing is started upon receiving power supply, and there is a difference in voltage.
  • the latch release circuit is activated when a predetermined range is exceeded corresponding to the ON state of the momentary switch.
  • the computer may recognize the on / off state of the momentary switch by sequentially comparing the switch monitor voltage and the battery monitor voltage during execution of the process. In this way, even if the voltage at the battery terminal decreases with use, the switch monitor voltage and the battery monitor voltage are sequentially compared so that the on / off state of the momentary switch can be correctly recognized.
  • the battery monitoring circuit is a voltage dividing circuit that divides the voltage of the battery terminal by a predetermined voltage dividing ratio and converts the divided voltage into the battery monitoring voltage, and the switch monitoring circuit passes through the momentary switch.
  • a voltage dividing circuit that divides the voltage of the battery terminal at the same voltage dividing ratio as the battery monitoring circuit and converts the divided voltage into the switch monitoring voltage may be used. In this way, the battery monitor voltage indicating the voltage of the battery terminal and the switch monitor voltage indicating the on / off state of the momentary switch can be converted into a computer-readable voltage by a simple voltage dividing circuit, and the two voltages are equal. It can be recognized that the momentary switch is on.
  • a second voltage dividing circuit including a ground resistor, first and second pull-up resistors, and a second momentary switch, wherein the second momentary switch and the second pull-up resistor are connected in series and connected to the second pull-up resistor;
  • the first pull-up resistor is connected in parallel with the second pull-up route, one end of the contact resistor is grounded, and the other end is one end side of the first pull-up resistor and the second pull-up resistor.
  • a second switch monitor voltage input to the computer, the second pull-up path and the first pull-up resistor are pulled up to the battery terminal, and the first pull-up resistor and
  • the second momentary switch is disposed in a unit that can be attached to and detached from the device body, and the ground resistance and the computer are Disposed vessel body, the computer may detect the detachment and the second momentary switch on and off of the unit reads the second switch monitor voltage. By doing this, it is possible to recognize both the attachment / detachment of the unit and the on / off state of the second momentary switch by reading the level of the second switch monitor voltage.
  • the battery-driven electronic device may be a battery-driven vacuum cleaner, and the unit may be a suction hose.
  • the attachment / detachment of the suction hose and the on / off state of the switch arranged in the suction hose can be recognized.
  • Preferred embodiments of the present invention include combinations of any of the plurality of embodiments described above.
  • the present invention should include the meaning equivalent to the scope of the claims and all modifications within the scope.

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Abstract

　バッテリー端子を有するバッテリーと、前記バッテリーから電力供給を受けるコンピュータと、前記バッテリーと前記コンピュータとの間に接続され前記コンピュータへの電力供給をオンおよびオフする自己保持型のラッチスイッチと、オンにより前記バッテリー端子の電圧を前記ラッチスイッチのトリガ入力に導き前記ラッチスイッチをオン状態にラッチするモーメンタリースイッチと、前記バッテリー端子の電圧を前記コンピュータが読み取り可能な電池モニタ電圧に変換する電池モニタ回路と、前記モーメンタリースイッチを介したバッテリー端子の電圧を前記コンピュータが読み取り可能なスイッチモニタ電圧に変換するスイッチモニタ回路と、前記コンピュータからの出力に応答して前記ラッチスイッチをオフさせるラッチ解除回路とを備え、前記コンピュータは、電力供給を受けて処理の実行を開始したときに前記スイッチモニタ電圧と前記電池モニタ電圧とを比較し、電圧の差異が前記モーメンタリースイッチのオン状態に対応して予め定められた範囲を超えるときは前記ラッチ解除回路を作動させるバッテリー駆動式電子機器。

Description

バッテリー駆動式電子機器
　この発明は、バッテリー駆動式電子機器に関し、より詳細にはバッテリーから電力供給を受けて動作するコンピュータとその電力供給をオンおよびオフするラッチスイッチとを備えた電子機器に関する。
　バッテリーを電源とし、マイクロコンピュータ等のコンピュータを搭載した種々の電子機器が知られている。近年は電池の進歩により小型軽量で大容量のものが安価で入手できるようになっている。それに伴い、比較的消費電力の小さい携帯電話等の情報処理機器に限らず、モータを搭載した掃除機などにもバッテリー駆動式のものが増えつつある。しかし、大小の差はあってもバッテリーの容量に限りがある以上、消費電力の低減は常に課題となる。
　コンピュータを搭載したバッテリー駆動式の電子機器では、コンピュータが動作（処理実行）するためにバッテリーから電力を供給する必要がある。なお、バッテリーは使用に伴ってその端子電圧が降下するところ、コンピュータを安定して動作させるためにバッテリーからの電源は電源ＩＣで電圧を安定化したうえでコンピュータに供給される。
　しかし、電子機器を動作させない期間、コンピュータに電力を供給し続けるのは待機電力の消費低減の観点から好ましくない。この無駄に消費される電力を削減することに着目し、コンピュータ等の電子回路が動作していないときに電力源と電子回路との間を完全に遮断するためにスイッチング手段を設け、さらに環境エネルギーを電気エネルギーに変換する発電源と、前記発電源の電力で駆動されてラッチ式または切り替え式のスイッチング手段を制御するスイッチ制御回路とを備えた電子装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　また、前記発電源および前記スイッチ制御回路に代えて、前記コンピュータが作業を終えたときに自ら前記スイッチング手段をオフできるように前記スイッチング手段にラッチスイッチを適用し、待機状態に入るとコンピュータが前記ラッチスイッチをオフにして前記コンピュータへのバッテリーの電力を遮断するように構成したものが知られている。
　図６は、コンピュータが自らラッチスイッチをオフしてバッテリーの電力を遮断し得るようにした構成の一例を示す回路図である。図６で、鎖線で囲んだ部分がラッチスイッチＳＷ３１である。ＭＰＵ（ＩＣ２）は、マイクロコンピュータである。図６に示すように、バッテリーＢＴ１からＭＰＵへの電源は、Ｑ１のパワーＭＯＳＦＥＴでオンおよびオフされ、電源ＩＣ（ＩＣ１）を経て供給される。トランジスタＱ３１またはＱ３２をオンにしてＱ１のゲート端子の電位を下げればＱ１はオンになるが、モーメンタリースイッチＳＷ３０がオフの初期状態ではトランジスタＱ３２がオフであり、従ってトランジスタＱ３１のベースに電流は流れずＱ３１はオフである。トランジスタＱ３１およびＱ３２が共にオフであれば、Ｑ１のゲート端子は電位が下がらずＱ１はオフしている。
　モーメンタリースイッチＳＷ３０がオンすると、トランジスタＱ３２のベースに電圧がかかり、Ｑ３２がオンする。すると、Ｑ３１のベースとエミッタの間の抵抗Ｒ３２に電流が流れ、Ｑ３１がオンする。Ｑ３１がオンすると、そのコレクタから抵抗Ｒ３４を経てＱ３２のベースに電流が流れるので、モーメンタリースイッチＳＷ３０がオフになってもＱ３２はオンの状態を維持する。よって、Ｑ３１もオンの状態を維持する。Ｑ３１およびＱ３２のオン状態が続くと、Ｑ１のゲート端子の電位が下がりＱ１のオンが続く。これがラッチ状態である。
　ＭＰＵが抵抗Ｒ３６の一端に接続された出力ポートをハイにすると、Ｑ３３がオンになりＱ３２のベースがＱ３３を介して接地される。よって、Ｑ３２がオフ状態になり、Ｑ３１およびＱ１がオフ状態になる。このようにＭＰＵからの出力によって、ラッチ状態が解除される。
特開２００７－４３７９３号公報
　図６に示すラッチスイッチで、モーメンタリースイッチＳＷ３０からＱ３２のベースに至る経路にパルス状の外部ノイズが一瞬重畳されるとその影響でＱ１がオンのラッチ状態になってしまい、ユーザが意図しないときにＭＰＵが処理を開始してしまう。
　また、図６の回路で機器を制御するＭＰＵがあるにも関わらずモーメンタリースイッチＳＷ３０は、単にラッチスイッチをオンするために用いられているに過ぎずＭＰＵの処理とは直接関係しない。
　この発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、搭載されたコンピュータへの電力供給をラッチスイッチでオンオフするバッテリー駆動式の電子機器において単純な回路構成でラッチスイッチの誤動作が防止できかつ前記ラッチスイッチにオンのトリガを与えるスイッチを前記コンピュータへの操作入力手段として兼用できる手法を提供するものである。
　この発明は、バッテリー端子を有するバッテリーと、前記バッテリーから電力供給を受けるコンピュータと、前記バッテリーと前記コンピュータとの間に接続され前記コンピュータへの電力供給をオンおよびオフする自己保持型のラッチスイッチと、オンにより前記バッテリー端子の電圧を前記ラッチスイッチのトリガ入力に導き前記ラッチスイッチをオン状態にラッチするモーメンタリースイッチと、前記バッテリー端子の電圧を前記コンピュータが読み取り可能な電池モニタ電圧に変換する電池モニタ回路と、前記モーメンタリースイッチを介したバッテリー端子の電圧を前記コンピュータが読み取り可能なスイッチモニタ電圧に変換するスイッチモニタ回路と、前記コンピュータからの出力に応答して前記ラッチスイッチをオフさせるラッチ解除回路とを備え、前記コンピュータは、電力供給を受けて処理の実行を開始したときに前記スイッチモニタ電圧と前記電池モニタ電圧とを比較し、電圧の差異が前記モーメンタリースイッチのオン状態に対応して予め定められた範囲を超えるときは前記ラッチ解除回路を作動させることを特徴とするバッテリー駆動式電子機器を提供する。
　この発明において、コンピュータは処理の実行を開始したときにスイッチモニタ電圧と電池モニタ電圧との差異が前記モーメンタリースイッチのオン状態に対応する範囲を超えるときはラッチ解除回路を作動させて前記ラッチスイッチをオフするので、単純な回路構成でラッチスイッチの誤動作が防止できかつ前記ラッチスイッチにオンのトリガを与えるモーメンタリースイッチを前記コンピュータがモニタすることで操作入力手段として兼用できる。
この発明の電子機器の一態様であるバッテリー駆動式の掃除機の構成例を示す説明図である。 この発明の電子機器の一態様であるバッテリー駆動式の掃除機の異なる構成例を示す説明図である。 この発明の実施形態において、ＭＰＵが実行する処理を示すフローチャートである。（処理開始の初期段階） この発明の実施形態において、ＭＰＵが実行する処理を示すフローチャートである。（運転中および待機中その１） この発明の実施形態において、ＭＰＵが実行する処理を示すフローチャートである。（運転中および待機中その２） 従来のラッチスイッチの構成例を示す回路図である。
　以下、図面を用いてこの発明をさらに詳述する。なお、以下の説明は、すべての点で例示であって、この発明を限定するものと解されるべきではない。
　（実施の形態１）
　図１は、この発明の電子機器の一態様であるバッテリー駆動式の掃除機１１の構成例を示す説明図である。分かり易くするためにこの発明と関連の深い部分のみを示しており、いくつかの周知の要素は省略している。掃除機１１は、この実施形態においてはキャニスター型の掃除機であり、掃除機本体、吸引ホース１７およびバッテリー１３に大別される。バッテリー１３および吸引ホース１７は、掃除機本体に着脱可能であり、電気的にはコネクタを介して接続される。なお、バッテリー１３は、バッテリー端子１３ａおよび１３ｂを有し、バッテリー端子１３ａおよび１３ｂを介して掃除機本体に接続される。バッテリー１３は、リチウムイオン電池等の二次電池を想定しているが、それに限定されるものでない。掃除機本体に装着された状態で掃除機本体の内部に収容され蓋で覆われていてもよいし、掃除機本体の外側に露出していてもよい。
　図１で、制御回路１５は、掃除機本体に配置され、運転強／弱スイッチ３０は、モーメンタリースイッチであって吸引ホース１７に配置されている。ただし、図１は単なる一例に過ぎず、例えば運転強／弱スイッチ３０は、吸引ホース１７ではなく掃除機本体にあってもよい。さらに、掃除機１１はキャニスター型に限定されず、例えば吸引ホース１７を持たない自走式掃除機やハンディータイプの掃除機であってもよい。さらにいえば、この発明の電子機器は掃除機に限定されるものでない。
　図１の説明に戻る。制御回路１５は、ラッチスイッチ３１、電源ＩＣ２１、ＭＰＵ２３およびモータ駆動回路２５を備える。モータ駆動回路２５は、掃除機本体に配置された電動送風機２９のモータを駆動する。ラッチスイッチの構成３１は、図６に示すラッチスイッチＳＷ３１と同様である。電源ＩＣ２１は、図６の電源ＩＣ（ＩＣ１）と同様である。ＭＰＵ２３はこの発明のコンピュータに該当する。ＭＰＵ２３は、モータ駆動回路２５を制御する。
　制御回路１５内にある抵抗Ｒ１１および抵抗Ｒ１２は分圧回路を構成し、その分圧回路はこの発明の電池モニタ回路に該当する。抵抗Ｒ１１の一端は、ラッチスイッチ３１を介してバッテリー端子１３ａに接続されている。バッテリー端子１３ａの電圧が抵抗Ｒ１１とＲ１２により分圧されて信号Ｖｉｎが生成され、ＭＰＵ２３に入力されて内部でＡ／Ｄ変換される。即ち、ＭＰＵ２３はバッテリー端子１３ａの電圧が分圧された電圧レベルを読み取る。電源ＩＣ２１が降圧型安定化電源回路の場合、ＭＰＵ２３はバッテリー１３の出力電圧よりも低い電源電圧で動作する。よって、バッテリー端子１３ａの電圧を分圧せずに入力するとＡ／Ｄ変換の上限を超えてしまい、バッテリー１３の出力電圧を正しく読取ることができない。抵抗Ｒ１１およびＲ１２の分圧回路は、バッテリー端子１３ａの電圧をＭＰＵ２３が正しく読み取れる範囲の電圧Ｖｉｎに変換する。
　また、制御回路１５内にある抵抗Ｒ１３および抵抗Ｒ１４は分圧回路を構成し、その分圧回路はこの発明のスイッチモニタ回路に該当する。抵抗Ｒ１３の一端（図１にラッチオン信号で示す箇所）は、運転強／弱スイッチ３０を介してバッテリー端子１３ａに接続されている。運転強／弱スイッチ３０はこの発明のモーメンタリースイッチに該当する。ラッチオン信号の電位は運転強／弱スイッチ３０がオンのときはバッテリー端子１３ａの出力電圧に等しいが、運転強／弱スイッチ３０がオフのときはグランド電位になる。このラッチオン信号はラッチスイッチ３１に接続されており、運転強／弱スイッチ３０が一瞬オンするとラッチスイッチ３１がラッチ状態になってオンを維持し、ＭＰＵ２３に電力が供給される。
　また、抵抗Ｒ１３とＲ１４によりラッチオン信号が分圧されて電圧信号Ｖ１が生成され、ＭＰＵ２３に入力されて内部でＡ／Ｄ変換される。抵抗Ｒ１３およびＲ１４の分圧回路は、ラッチオン信号の電圧をＭＰＵ２３が正しく読み取れる範囲の電圧信号Ｖ１に変換する。
　制御回路１５内にある抵抗Ｒ１６および抵抗Ｒ１７は異なる分圧回路を構成する。抵抗Ｒ１６の一端は、切スイッチ３２を介してバッテリー端子１３ａに接続されている。切スイッチ３２がオンのとき、バッテリー端子１３ａの電圧が抵抗Ｒ１６とＲ１７により分圧されて電圧信号Ｖ２が生成され、ＭＰＵ２３に入力されて内部でＡ／Ｄ変換される。切スイッチ３２がオフのときはグランド電位になる。ＭＰＵ２３は、Ｖ２のレベルを読み取って切スイッチ３２の状態をモニタする。運転中に切スイッチ３２が押されたことを認識すると、ＭＰＵ２３はモータ駆動回路２５を制御して電動送風機２９の運転を停止させる。
　ＭＰＵ２３の出力ポートの一つは、ラッチスイッチ３１に接続されている（図１にラッチ解除信号で示す）。ＭＰＵ２３がその出力ポートをハイにすると、ラッチスイッチ３１のラッチ状態が解除される。この部分は、この発明のラッチ解除回路に該当する。
　この実施形態において、掃除機１１が電源オフの状態にあるとき運転強／弱スイッチ３０が押されると、ラッチスイッチ３１がオンのラッチ状態になり、ＭＰＵ２３に電力が供給される。すると、ＭＰＵ２３は予め定められた制御プログラムの実行（処理）を開始する。処理の初期段階で、ＭＰＵ２３は、入力信号ＶｉｎおよびＶ１の電圧レベルを読み取る。
　抵抗Ｒ１１とＲ１２による分圧比と抵抗Ｒ１３とＲ１４による分圧比とを等しく設定することが好ましい。両者の分圧比を等しくすることで、ＶｉｎとＶ１との電圧レベルの比較が容易になる。Ｒ１１とＲ１３の抵抗値を互いに等しくし、Ｒ１２とＲ１４の抵抗値を互いに等しくすれば容易に実現できる。
　運転強／弱スイッチ３０の操作は人が行う。人が行う操作の感覚として一瞬のオンであっても、以下の回路動作に比べると十分長い期間が経過する。即ち、運転強／弱スイッチ３０が押されたら、ラッチスイッチ３１がオンし、ＭＰＵ２３が処理を開始してＶｉｎおよびＶ１の電圧レベルを読み取る回路動作である。従って、ＭＰＵ２３がＶｉｎおよびＶ１の電圧レベルを読み取るときには、まだ運転強／弱スイッチ３０が押されてオンが継続しているとの想定が成り立つ。
　また、運転強／弱スイッチ３０のオンからＶｉｎおよびＶ１の電圧レベルの読み取りまでに時間を要することが想定される場合、Ｖ１に遅延回路２７を挿入してもよい。単純な遅延回路は抵抗とコンデンサで構成できる。遅延回路２７は必須の構成要素でないため鎖線で示している。このように、回路構成を工夫することで、ＭＰＵ２３がＶｉｎおよびＶ１の電圧レベルを読み取るときに、運転強／弱スイッチ３０のオンが継続しているとの想定が成り立つ。
　ＭＰＵ２３は、ＶｉｎおよびＶ１の電圧レベルを読み取って以下の判断を行う。運転強／弱スイッチ３０がオンのとき、ラッチオン信号はバッテリー端子１３ａの電圧に等しい。従って、Ｖ１とＶｉｎの電圧レベルは等しくなければならない。もし、Ｖ１とＶｉｎの電圧レベルが異なる場合は、ラッチオン信号に外乱ノイズが重畳されてラッチスイッチ３１がオンしたものと考えられる。そこで、Ｖ１とＶｉｎの電圧レベルが異なると判断した場合、ＭＰＵ２３は、ラッチ解除信号をハイにしてラッチスイッチ３１のラッチ状態を解除する。すると、ＭＰＵ２３への電力供給が遮断されて処理が停止する。このようにして、外乱ノイズの影響でユーザが意図しないときにラッチスイッチ３１がオンしても、ＭＰＵ２３が処理を開始した初期段階で自らラッチスイッチ３１を遮断する。よって、誤動作による電源オンを防止できると共に、バッテリー１３の無駄な電力消費を抑制できる。
　さらに、正常な電源オンによりラッチスイッチ３１がラッチ状態になり掃除機１１の運転が開始された場合、運転中に運転強／弱スイッチ３０がオンされてもラッチスイッチ３１の状態に影響はない。一方、ＭＰＵ２３は、運転中もＶ１を逐次モニタすることで、運転強／弱スイッチ３０のオンおよびオフ状態を認識できる。この実施形態で、運転中に運転強／弱スイッチ３０がオンされると、ＭＰＵ２３はそれを認識し、モータ駆動回路２５を制御して電動送風機２９の回転速度を低速から高速へあるいはその逆に切換える。運転中に運転強／弱スイッチ３０のオンおよびオフの状態を判定する際、ＭＰＵ２３は、処理開始の初期段階と同様にＶｉｎとＶ１とを比較して判断を行う。そして、両者が等しければ運転強／弱スイッチ３０がオン状態であると認識する。
　現実には、回路素子の特性のバラツキや測定誤差があるので、運転強／弱スイッチ３０が予め定められたレベルの範囲（オンのウインドウ）に入っていればオンであると判断し、別に予め定められたレベルの範囲（オフのウインドウ）に入っていればオフであると判断する。
　バッテリー端子１３ａの電圧は使用に伴って低下する。それに伴ってＶｉｎのレベルも低下するが、同様に運転強／弱スイッチ３０がオンのときのＶ１のレベルも低下する。
　ＭＰＵ２３はＶｉｎとＶ１の電圧レベルを読み取り、Ｖ１の電圧レベルをＶｉｎのレベルと比較して運転強／弱スイッチ３０がオンのウインドウに入っているか、あるいはオフのウインドウに入っているかを判断する。よって、バッテリー端子１３ａの電圧が使用に伴って変化しても、運転強／弱スイッチ３０のオンおよびオフを正しく認識できる。
　Ｖ１の電圧レベルがオン、オフ何れのウインドウにも収まっていなければ、ＭＰＵ２３はラッチオン信号にノイズが重畳されたと認識する。処理開始の初期段階ではノイズと認識するとラッチ解除信号を出力する。運転中は、操作が行われず運転強／弱スイッチ３０はオフであるとして無視する。
　以上のように、運転強／弱スイッチ３０は、ラッチスイッチ３１をオンさせるハードウェアとしての機能と、ＭＰＵ２３にオンおよびオフの状態をモニタさせてソフトウェア処理に対する指示を与える手段としての機能を兼ね備える。換言すれば、この実施形態に示す構成によって１つのスイッチに２つの機能を持たせることができる。
　（実施の形態２）
　図２は、図１の掃除機とは異なる構成例を示す説明図である。図１に対応するものには同じ符号を付している。図１と異なる点について説明する。
　図２で付加されているのは、吸引ホース１７の抵抗Ｒ１５である。
　抵抗Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７および切スイッチ３２は、この発明の第２分圧回路に該当する。抵抗Ｒ１５は、第１プルアップ抵抗に、抵抗Ｒ１６は第２プルアップ抵抗に、抵抗Ｒ１７は接地抵抗に、切スイッチ３２は第２モーメンタリースイッチにそれぞれ該当する。
　抵抗Ｒ１５の一端および切スイッチ３２の一端いずれも、吸引ホース１７と掃除機本体とを接続するコネクタ１７ａを介してバッテリー端子１３ａに接続されている。抵抗Ｒ１６とＲ１７の接続ポイントの電圧信号Ｖ２はＭＰＵ２３に入力される。
　バッテリー端子１３ａの電圧が抵抗Ｒ１５～Ｒ１７で分圧された電圧信号Ｖ２が、ＭＰＵ２３に入力されＡ／Ｄ変換される。抵抗Ｒ１５～Ｒ１７の第２分圧回路は、バッテリー１３ａの端子電圧をＭＰＵ２３が正しく読み取れる範囲の電圧信号Ｖ１に変換する。切スイッチ３２がオンの場合とオフの場合とで分圧比が変わり、それに応じてＶ２の電圧レベルが変わる。
　第２分圧回路は、切スイッチ３２のオンおよびオフと吸引ホース１７の装着状態の検出の２つの検出を行う。
　吸引ホース１７が装着されているとＶ２の電位はバッテリー端子１３ａの電圧が抵抗Ｒ１５とＲ１７で分圧されたレベルになる。吸引ホース１７が抜けると、Ｖ２は接地電位になる。さらに、切スイッチ３２がオンすると、Ｖ２の電位はバッテリー端子１３ａの電圧が抵抗Ｒ１５およびＲ１６の並列抵抗とＲ１７とで分圧されたレベルになる。
　以上のように、吸引ホース１７の挿抜と切スイッチ３２のオンオフの組合せによりＶ２は３つのレベルをとる。ＭＰＵ２３は、Ｖ２の電圧レベルをモニタして吸引ホース１７の抜けおよび切スイッチの操作を認識する。ＭＰＵ２３は、運転中にＶ２の電圧レベルを逐次モニタする。
　ＭＰＵ２３は、実施の形態１におけるＶ１のモニタと同様にＶｉｎとＶ２とを比較して判断を行う。詳細には、Ｖｉｎの電圧レベルを基準にＶ２の電圧レベルを判断する。
　現実には、回路素子の特性のバラツキや測定誤差があるので、（１）吸引ホース１７が抜けた状態、（２）吸引ホース１７が装着されかつ切スイッチ３２がオフの状態、（３）吸引ホース１７が装着されかつ切スイッチ３２がオンの状態のそれぞれに対応する３つのウインドウを予め定めておく。Ｖ２の電圧レベルが何れかのウインドウの範囲内にあれば、その状態であると認識するがＶ２がいずれのウインドウにも収まらないときはノイズであるとして無視する。
　切スイッチ３２のオフを検出すると、ＭＰＵ２３は運転停止の指示を受けたと判断し、図示しない電動送風機を停止させかつラッチ解除信号をハイにする。これによってラッチスイッチ３１がオフし、ＭＰＵ２３への電源供給が遮断される。なお、ＭＰＵが能動的に電動送風機を停止させなくてもよい。ラッチスイッチ３１がオフすると電動送風機への電力供給が遮断されて電動送風機が停止する。
　（フローチャート）
　フローチャートを用いてＭＰＵ２３が実行する処理を説明する。
　図３、図４および図５は、この実施形態においてＭＰＵ２３が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
　図３はＭＰＵ２３に電力が供給されて処理の実行を開始する初期の段階であり、図４および図５は、図３の初期段階を経た後の処理である。いずれも、この発明に関連の深い処理を示しており、その他の処理を省略している。
　図３で、ラッチスイッチ３１がオンになりバッテリー１３から電力が供給されて処理を開始したＭＰＵ２３は、まず、メモリや入出力ポートの初期設定等制御回路を動作させるうえで必要とされる初期化処理を実行する（ステップＳ１１）。
　その後、ＭＰＵ２３は、バッテリー端子１３ａの電圧に対応するＶｉｎのレベルを読み取り（ステップＳ１３）、ＭＰＵ２３が安定して動作可能な下限電圧として予め定められた閾値Ｖｍｉｎ以上か否かを判断する（ステップＳ１５）。ＶｉｎのレベルがＶｍｉｎ未満であれば（ステップＳ１５のＮｏ）、動作不可と判断してラッチ解除信号をハイにし（ステップＳ２３）、処理を終了する。その結果、ラッチスイッチ３１がオフになりＭＰＵ２３への電力供給が遮断されて動作を停止する。
　一方、前記ステップＳ１５でＶｉｎのレベルがＶｍｉｎ以上であれば（ステップＳ１５のＹｅｓ）、続いてＭＰＵ２３は、運転強／弱スイッチ３０の状態を示すＶ１のレベルを読み取る（ステップＳ１７）。そして、Ｖ１のレベルがＶｉｎのレベルと等しいか否かを調べる（ステップＳ１９）。即ち、運転強／弱スイッチ３０がオンであると認識すべきウインドウ内のレベルか否かを調べる。
　Ｖ１のレベルがオンのウインドウ内になければ（ステップＳ１９のＮｏ）、ラッチオン信号に外乱ノイズが重畳されたためにラッチスイッチ３１がオンしたと判断してルーチンは前記ステップＳ２１へ進み、ラッチ解除信号をハイにして処理を終了する。その結果、ラッチスイッチ３１がオフになりＭＰＵ２３への電力供給が遮断される。
　一方、前記ステップＳ１９で、Ｖ１のレベルがオンのウインドウ内にあれば（ステップＳ１９のＹｅｓ）、ユーザの操作により運転強／弱スイッチ３０がオンされたと判断し、ルーチンは図４のステップＳ３１へ進む。
　図４および図５は、電源オン後の運転中または待機中の処理を示すフローチャートである。
　図４で、まずＭＰＵ２３は、バッテリー端子１３ａの電圧に対応するＶｉｎのレベルを読み取り（ステップＳ３１）、閾値Ｖｍｉｎ以上か否かを判断する（ステップＳ３３）。ＶｉｎのレベルがＶｍｉｎ未満であれば（ステップＳ３３のＮｏ）、動作不可と判断してラッチ解除信号をハイにし（ステップＳ３４）、処理を終了する。その結果、ラッチスイッチ３１がオフになりＭＰＵ２３への電力供給が遮断される。
　一方、前記ステップＳ３３でＶｉｎのレベルがＶｍｉｎ以上であれば（ステップＳ３３のＹｅｓ）、続いてＭＰＵ２３は、運転強／弱スイッチ３０の状態を示すＶ１のレベルを読み取る（ステップＳ３５）。そして、Ｖ１のレベルがＶｉｎのレベルと等しいか否か、即ち運転強／弱スイッチ３０がオンであると認識すべきウインドウ内のレベルか否かを調べる（ステップＳ３７）。
　Ｖ１がオンのウインドウ内になければ（ステップＳ３７のＮｏ）、運転強／弱スイッチ３０が操作されなかったと判断し、電動送風機の強弱の切り替えは行わずにステップＳ５３へ進む。ここで、ＭＰＵ２３は、継続して３０秒間、運転強／弱スイッチ３０および切スイッチ３２のいずれのスイッチも操作されなかったか否かを判断する。なお、３０秒という期間は単なる一例に過ぎない。
　３０秒以内に何れかのキーが操作されていたと判断した場合、ルーチンは前述のステップＳ３１へ進み、Ｖｉｎのレベル判定を繰り返す。一方、３０秒間いずれのキーも操作されなかったと判断したら（ステップＳ５３のＹｅｓ）、ラッチ解除信号をハイにして処理を終了する（ステップＳ５５）。その結果、ラッチスイッチ３１がオフになりＭＰＵ２３への電力供給が遮断される。
　また、前記ステップＳ３７で、Ｖ１のレベルがオンのウインドウ内にあれば（ステップＳ３７のＹｅｓ）、ユーザの操作により運転強／弱スイッチ３０がオンされたと判断し、電動送風機２９を「強」で回転させるようにモータ駆動回路２５を制御する（ステップＳ３９）。
　なお、図３のステップＳ１９の判断を経て前記ステップＳ３７の判断に至った場合はＶ１のレベルをダブルチェックすることになるが、重複したチェックを避けるようにしてもよい。その場合は前記ステップＳ１９の判定がＹｅｓのときルーチンをステップＳ３９へ進めるように定めればよい。
　続いてＭＰＵ２３は、切スイッチ３２の状態を示すＶ２のレベルを読み取る（ステップＳ４１）。そして、Ｖ２のレベルがＶｉｎのレベルと等しいか否か、即ち切スイッチ３２がオンであると認識すべきウインドウ内のレベルか否かを調べる（ステップＳ４３）。
　Ｖ２のレベルがオンのウインドウ内にあれば（ステップＳ４３のＹｅｓ）、ユーザの操作により切スイッチ３２がオンされたと判断し、電動送風機の運転を停止させる（ステップＳ５１）。その後、ルーチンは前述のステップＳ３１へ進み、Ｖｉｎのレベルとキー入力の判定を繰り返す。前述のように、継続して３０秒間、運転強／弱スイッチ３０および切スイッチ３２のいずれのスイッチも操作されなかった場合は、ラッチ解除信号をハイにして処理を終了する（ステップＳ５５）。
　前記Ｓ４３の判定で、Ｖ２のレベルがオンのウインドウ内になければ（ステップＳ４３のＮｏ）、ルーチンは図５のステップＳ４５へ進み、運転強／弱スイッチ３０の状態を示すＶ１のレベルを読み取る（ステップＳ４５）。そして、Ｖ１のレベルがＶｉｎのレベルと等しいか否か、即ち運転強／弱スイッチ３０がオンであると認識すべきウインドウ内のレベルか否かを調べる（ステップＳ４７）。
　Ｖ１がオンのウインドウ内になければ（ステップＳ４７のＮｏ）、運転強／弱スイッチ３０が操作されなかったと判断し、電動送風機の強弱の切り替えは行わずに前述のステップＳ３１へ進み、Ｖｉｎのレベルとキー入力の判定を繰り返す。前述のように、継続して３０秒間、運転強／弱スイッチ３０および切スイッチ３２のいずれのスイッチも操作されなかった場合は、ラッチ解除信号をハイにして処理を終了する（ステップＳ４９）。
　また、前記ステップＳ４７で、Ｖ１のレベルがオンのウインドウ内にあれば（ステップＳ４７のＹｅｓ）、ユーザの操作により運転強／弱スイッチ３０がオンされたと判断し、電動送風機２９を「弱」で回転させるようにモータ駆動回路２５を制御する（ステップＳ４９）。その後、ルーチンは前述のステップＳ３１へ進み、Ｖｉｎのレベルとキー入力の判定を繰り返す。
　（実施の形態３）
　図１の構成の変形例として、抵抗Ｒ１３およびＲ１４の分圧回路に代えて電源ＩＣ２１と同様の電圧安定化回路を用い、その出力電圧をＶ１としてＭＰＵ２３で読み取る態様も考えられる。しかし、分圧回路に比べると回路構成が複雑になるのでコストアップにつながるものと考えられる。
　（実施の形態４）
　また、抵抗Ｒ１１とＲ１２の分圧比を抵抗Ｒ１３とＲ１４の分圧比を等しくすることが好ましいと述べた。しかし、両者の分圧比を等しくすることは必須でない。両者の分圧比が異なっても、それぞれの分圧比が分かっていればソフトウェアで換算すればよいからである。
　（実施の形態５）
　図２の変形例として、抵抗Ｒ１６が掃除機本体でなく吸引ホース１７の側にあってもよい。
　以上に述べたように、
（i）この発明によるバッテリー駆動式電子機器は、バッテリー端子を有するバッテリーと、前記バッテリーから電力供給を受けるコンピュータと、前記バッテリーと前記コンピュータとの間に接続され前記コンピュータへの電力供給をオンおよびオフする自己保持型のラッチスイッチと、オンにより前記バッテリー端子の電圧を前記ラッチスイッチのトリガ入力に導き前記ラッチスイッチをオン状態にラッチするモーメンタリースイッチと、前記バッテリー端子の電圧を前記コンピュータが読み取り可能な電池モニタ電圧に変換する電池モニタ回路と、前記モーメンタリースイッチを介したバッテリー端子の電圧を前記コンピュータが読み取り可能なスイッチモニタ電圧に変換するスイッチモニタ回路と、前記コンピュータからの出力に応答して前記ラッチスイッチをオフさせるラッチ解除回路とを備え、前記コンピュータは、電力供給を受けて処理の実行を開始したときに前記スイッチモニタ電圧と前記電池モニタ電圧とを比較し、電圧の差異が前記モーメンタリースイッチのオン状態に対応して予め定められた範囲を超えるときは前記ラッチ解除回路を作動させることを特徴とする。
　さらに、この発明の好ましい態様について説明する。
　（ii）前記コンピュータは、処理の実行中に前記スイッチモニタ電圧と前記電池モニタ電圧とを逐次比較して前記モーメンタリースイッチのオンおよびオフの状態を認識してもよい。
　このようにすれば、使用に伴いバッテリー端子の電圧が低下しても、スイッチモニタ電圧と前記電池モニタ電圧とを逐次比較して前記モーメンタリースイッチのオンおよびオフの状態を正しく認識できる。
　（iii）前記電池モニタ回路は、前記バッテリー端子の電圧を予め定められた分圧比で分圧して前記電池モニタ電圧に変換する分圧回路であり、前記スイッチモニタ回路は、前記モーメンタリースイッチを介した前記バッテリー端子の電圧を、前記電池モニタ回路と同一の分圧比で分圧して前記スイッチモニタ電圧に変換する分圧回路であってもよい。
　このようにすれば、単純な分圧回路によってバッテリー端子の電圧を示す電池モニタ電圧と前記モーメンタリースイッチのオンオフ状態を示すスイッチモニタ電圧とをコンピュータが読み取り可能な電圧に変換でき、かつ両電圧が等しければ前記モーメンタリースイッチがオンと認識することができる。
　（iv）接地抵抗、第１および第２プルアップ抵抗および第２モーメンタリースイッチからなる第２分圧回路をさらに備え、第２モーメンタリースイッチと第２プルアップ抵抗とは直列に接続されて第２プルアップ経路を構成し、第１プルアップ抵抗は前記第２プルアップ経路と並列に接続され、前記接抵抗の一端は接地され他端は前記第１プルアップ抵抗の一端側および前記第２プルアップ経路の一端側に接続されると共に、前記コンピュータに第２スイッチモニタ電圧として入力され、前記第２プルアップ経路および第１プルアップ抵抗は前記バッテリー端子にプルアップされ、前記第１プルアップ抵抗および前記第２モーメンタリースイッチは機器本体に対して着脱可能なユニット内に配置され、前記接地抵抗および前記コンピュータは機器本体に配置され、前記コンピュータは前記第２スイッチモニタ電圧を読み取って前記ユニットの着脱および第２モーメンタリースイッチのオンおよびオフを検出してもよい。
　このようにすれば、第２スイッチモニタ電圧のレベルを読み取ることで、前記ユニットの着脱と第２モーメンタリースイッチのオンオフ状態をいずれも認識することができる。
　（v）前記バッテリー駆動式電子機器がバッテリー駆動式の掃除機であり、前記ユニットが吸引ホースであってもよい。
　このようにすれば、吸引ホースの着脱と吸引ホースに配置されたスイッチのオンオフ状態を認識することができる。
　この発明の好ましい態様には、上述した複数の態様のうちの何れかを組み合わせたものも含まれる。
　前述した実施の形態の他にも、この発明について種々の変形例があり得る。それらの変形例は、この発明の範囲に属さないと解されるべきものではない。この発明には、請求の範囲と均等の意味および前記範囲内でのすべての変形とが含まれるべきである。
１１：掃除機、　　１３：バッテリー、　　１３ａ、１３ｂ：バッテリー端子、　　１５：制御回路、　　１７：吸引ホース、　　２１：電源ＩＣ、　　２３：ＭＰＵ、　　２５：モータ駆動回路、　　２７：遅延回路、　　２９：電動送風機、　　３０：運転強／弱スイッチ、　　ＳＷ３１，３１：ラッチスイッチ、　　３２：切スイッチ、　　Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４，Ｒ１５，Ｒ１６，Ｒ１７：抵抗、　　Ｑ３１、Ｑ３２：トランジスタ、　　ＳＷ３０：モーメンタリースイッチ、　　Ｖ１、Ｖ２：電圧信号

Claims (5)

  1. 　バッテリー端子を有するバッテリーと、
    　前記バッテリーから電力供給を受けるコンピュータと、
    　前記バッテリーと前記コンピュータとの間に接続され前記コンピュータへの電力供給をオンおよびオフする自己保持型のラッチスイッチと、
    　オンにより前記バッテリー端子の電圧を前記ラッチスイッチのトリガ入力に導き前記ラッチスイッチをオン状態にラッチするモーメンタリースイッチと、
    　前記バッテリー端子の電圧を前記コンピュータが読み取り可能な電池モニタ電圧に変換する電池モニタ回路と、
    　前記モーメンタリースイッチを介したバッテリー端子の電圧を前記コンピュータが読み取り可能なスイッチモニタ電圧に変換するスイッチモニタ回路と、
    　前記コンピュータからの出力に応答して前記ラッチスイッチをオフさせるラッチ解除回路とを備え、
    　前記コンピュータは、電力供給を受けて処理の実行を開始したときに前記スイッチモニタ電圧と前記電池モニタ電圧とを比較し、電圧の差異が前記モーメンタリースイッチのオン状態に対応して予め定められた範囲を超えるときは前記ラッチ解除回路を作動させることを特徴とするバッテリー駆動式電子機器。
  2. 　前記コンピュータは、処理の実行中に前記スイッチモニタ電圧と前記電池モニタ電圧とを逐次比較して前記モーメンタリースイッチのオンおよびオフの状態を認識する請求項１に記載のバッテリー駆動式電子機器。
  3. 　前記電池モニタ回路は、前記バッテリー端子の電圧を予め定められた分圧比で分圧して前記電池モニタ電圧に変換する分圧回路であり、
    　前記スイッチモニタ回路は、前記モーメンタリースイッチを介した前記バッテリー端子の電圧を、前記電池モニタ回路と同一の分圧比で分圧して前記スイッチモニタ電圧に変換する分圧回路である請求項１または２に記載のバッテリー駆動式電子機器。
  4. 　接地抵抗、第１および第２プルアップ抵抗および第２モーメンタリースイッチからなる第２分圧回路をさらに備え、
    　第２モーメンタリースイッチと第２プルアップ抵抗とは直列に接続されて第２プルアップ経路を構成し、
    　第１プルアップ抵抗は前記第２プルアップ経路と並列に接続され、
    　前記接地抵抗の一端は接地され他端は前記第１プルアップ抵抗の一端側および前記第２プルアップ経路の一端側に接続されると共に、前記コンピュータに第２スイッチモニタ電圧として入力され、
    　前記第２プルアップ経路および第１プルアップ抵抗は前記バッテリー端子にプルアップされ、
    　前記第１プルアップ抵抗および前記第２モーメンタリースイッチは機器本体に対して着脱可能なユニット内に配置され、前記接地抵抗および前記コンピュータは機器本体に配置され、
    　前記コンピュータは前記第２スイッチモニタ電圧を読み取って前記ユニットの着脱および第２モーメンタリースイッチのオンおよびオフを検出する請求項３に記載のバッテリー駆動式電子機器。
  5. 　前記バッテリー駆動式電子機器がバッテリー駆動式の掃除機であり、前記ユニットが吸引ホースである請求項４に記載のバッテリー駆動式電子機器。
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