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【発明の名称】 電源電圧監視装置及び方法並びに電源電圧監視処理プログラムを記録した記録媒体
【発明者】 【氏名】續木 正徳

【氏名】倉根 治久
【要約】 【課題】電源として電池を使用する場合、使用する電池の種類に対応した的確な電源電圧の監視を行う必要がある。

【解決手段】電源電圧をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段４２と、所定の周期のタイミング信号を出力するタイマ手段４６と、所定周期のタイミング信号を受けて、Ａ／Ｄ変換手段４２に対し、電源電圧を一定周期ごとに入力させるように制御するＡ／Ｄ変換制御手段４５と、基準電圧が設定される基準電圧設定手段４４と、基準電圧と前記ディジタル化された電源電圧を比較し、電源電圧が基準電圧以下となったときは、前記ＣＰＵに対して割り込み信号ｓ１を出力する比較手段４３とを有し、ＣＰＵによってタイミング信号の周期や基準電圧が初期設定された後は、ＣＰＵとは独立して電圧監視動作を行うようにする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 機器の動作源として用いられる電源の電圧を監視し、その電源の電圧（電源電圧という）が所定の値以下となったとき、それを示す信号を機器の有する中央処理装置に出力する電源電圧監視装置において、前記電源電圧をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、所定周期のタイミング信号を出力するタイマ手段と、このタイマ手段からの所定周期のタイミング信号を受けて、前記Ａ／Ｄ変換手段に対し、前記所定周期にてＡ／Ｄ変換開始の指示を与えるＡ／Ｄ変換制御手段と、前記中央処理装置によって基準電圧が設定される基準電圧設定手段と、この基準電圧設定手段に設定された基準電圧と前記Ａ／Ｄ変換手段によって所定周期ごとにディジタル化された電源電圧を比較し、電源電圧が基準電圧以下となったときは、前記中央処理装置に対して電源電圧が基準電圧以下となったことを示す信号を出力する比較手段と、を有したことを特徴とする電源電圧監視装置。
【請求項２】 前記Ａ／Ｄ変換手段は、機器が始めから持っているＡ／Ｄ変換手段を用い、前記タイマ手段、Ａ／Ｄ変換制御手段、基準電圧設定手段、比較手段は、このＡ／Ｄ変換手段と同じチップ上に内蔵されることを特徴とする請求項１記載の電源電圧監視装置。
【請求項３】 少なくとも、前記タイマ手段から出力されるタイミング信号の周期および前記基準電圧設定手段に設定される基準電圧は、前記中央処理装置により初期設定され、初期設定された以降、電源電圧が基準電圧以下となって前記中央処理装置に対して電源電圧が基準電圧以下となったことを示す信号を出力するまでの動作は、前記中央処理装置とは独立して行うことを特徴とする請求項１または２記載の電源電圧監視装置。
【請求項４】 機器の動作源として用いられる電源の電圧を監視し、その電源の電圧（電源電圧という）が所定の値以下となったとき、それを示す信号を機器の有する中央処理装置に出力する電源電圧監視方法において、所定周期にてタイミング信号を発生させ、そのタイミング信号によって前記電源電圧をディジタル信号に変換し、ディジタル信号に変換された電源電圧と、予め設定された基準電圧とを比較し、前記電源電圧が基準電圧以下となったときは、前記中央処理装置に対して電源電圧が基準電圧以下となったことを示す信号を出力することを特徴とする電源電圧監視方法。
【請求項５】 少なくとも、前記タイミング信号の周期および前記基準電圧は、前記中央処理装置により初期設定され、初期設定された以降、前記電源電圧が基準電圧以下となって、前記中央処理装置に対して電源電圧が基準電圧以下となったことを示す信号を出力するまでの動作は、中央処理装置とは独立して行うことを特徴とする請求項４記載の電源電圧監視方法。
【請求項６】 機器の動作源として用いられる電源の電圧を監視し、その電源の電圧（電源電圧という）が所定の値以下となったとき、それを示す信号を機器の有する中央処理装置に出力する電源電圧監視処理プログラムを記録した記録媒体であって、その電源電圧監視処理プログラムは、少なくとも、前記電源電圧を監視するタイミングを決めるタイミング信号の周期と、機器が正常に動作可能な電圧であるか否かの判断基準となる基準電圧とのそれぞれを前記中央処理装置により初期設定させ、初期設定された周期にてタイミング信号を発生させ、このタイミング信号により前記電源電圧をディジタル信号に変換し、ディジタル信号に変換された電源電圧と、前記初期設定された基準電圧とを比較し、前記電源電圧が基準電圧以下となったときは、前記中央処理装置に対して電源電圧が基準電圧以下となったことを示す信号を出力することを特徴とする電源電圧監視処理プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電源として電池の使用が可能な電子機器において、電池の電圧を監視する電源電圧監視装置及び方法並びに電源電圧監視処理プログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、携帯用情報処理機器などの小型電子機器は、電源として、ＡＣアダプタなどにより１００ボルトの商用交流電源が使用可能となっている場合もあるが、一般には、電池が電源として用いられることが多い。
【０００３】このような小型電子機器において、電源として電池を用いる場合、アルカリ電池、ニッカド（ニッケルカドミウム）電池、ニッケル水素電池など様々な種類の電池が使用可能である場合が多い。
【０００４】しかし、これら各種の電池は、電池の種類によって、たとえば、同じ単３であっても、電圧が多少異なる場合が多い。したがって、これらの電池のいずれをも使用可能とした場合、電池の種類によって、監視電圧が異なってくる。たとえば、ごく一般的に用いられているアルカリ電池の場合、電圧は１．５ボルトであるが、ニッカド電池やニッケル水素電離の電圧は１．２ボルトである。
【０００５】このような電池をそれぞれ２本づつ使って使用するものとすれば、電池の種類によって、機器が正常に動作する電圧（許容電圧という）はそれぞれ異なってくる。たとえば、アルカリ電池の場合の許容電圧は仮に２．６ボルト、ニッカド電池の場合の許容電圧は仮に２．１ボルトというように、電池の種類によって、動作可能な許容電圧が異なる。
【０００６】一般に、この種の電子機器には、電源電圧監視回路が設けられているのが普通であり、この電源電圧監視回路により電源電圧は許容電圧以上あるか否かを監視している。図４は従来の電源電圧監視回路（以下、第１の従来技術という）の一例である。
【０００７】この第１の従来技術は、図４からもわかるように、電池の種類に応じて複数の電圧監視用ＩＣ１，ＩＣ２，・・・を設け、それぞれの電圧監視用ＩＣ１，ＩＣ２，・・・によって、それぞれの電池の電圧を監視し、電圧が予め設定した電圧以下になると、機器の中央処理装置（以下、ＣＰＵという）３に対して割り込み信号ｓ１，ｓ２．・・・を出力するようにし、ＣＰＵ３によって、電源回路をシャットダウンするなどの制御を行うようにしている。
【０００８】すなわち、各電圧監視用ＩＣ１，ＩＣ２，・・・には、比較回路１１，２１，・・・と基準電圧発生回路１２，２２，・・・が設けられ、基準電圧発生回路１２，２２，・・・は、それぞれ異なった基準電圧ｖ１，ｖ２を発生するように設定されている。たとえば、基準電圧発生回路１２の基準電圧ｖ１は２．６ボルト、基準電圧発生回路２２の基準電圧ｖ２は２．１ボルトというように、それぞれ異なった基準電圧を発生するように設定されている。
【０００９】そして、アルカリ電池の場合は、たとえば、電圧監視用ＩＣ１を用い、ニッカド電池の場合は、電圧監視用ＩＣ２を用いるというように、それぞれの電池に対応した電圧監視用ＩＣを用いて電圧監視を行っている。
【００１０】このような構成で有れば、電池の種類による特性の違いに応じた電圧監視が可能となる。しかしながら、この第１の従来技術では、監視したい電圧ごとに電圧監視用ＩＣが必要となるため、部品点数が増え、コストの増大につながり、また、部品の装着スペースも必要となることから小型軽量化に対する障害ともなる。
【００１１】さらに、この第１の従来技術は、それぞれの基準電圧ｖ１，ｖ２は固定の値であるため、機器の使用状態による一時的な電圧の変動に対応できないという問題もある。たとえば、機器が電圧消費の大きい動作を行うと、一時的に、電池の電圧は大きく下がるが、その動作終了後は、再び、その電池は、使用に十分耐えられる電圧に復旧するのが普通である。
【００１２】このような場合、基準電圧が固定的な値であると、一時的に電圧が下がった時点で、ＣＰＵ２に対して、電池の電圧が基準電圧以下となったことを示す割り込み信号を出してしまうことになる。これにより、ＣＰＵ２は電池の電圧が基準電圧以下となったと判断し、それに対応した処理（たとえば、電源回路に対してシャットダウン制御を行う）を行ってしまうという不都合が生じる。
【００１３】このように、第１の従来技術は、幾つかの問題点があった。これに対して、図５に示すように、電池の電源電圧をＡ／Ｄ変換器４でディジタル信号に変換し、そのディジタル信号を用いて、機器の全体的な制御や処理を行うＣＰＵ３が電源電圧の監視制御をも行う方式がある（以下、第２の従来技術という）。
【００１４】この第２の従来技術は、ＣＰＵ３がソフトウエア処理によって、電池の電源電圧の監視を行うもので、Ａ／Ｄ変換器４からのディジタル信号に基づいて、予め作成されたプログラムに従って電源電圧の監視を行うものである。すなわち、ＣＰＵ３からのＡ／Ｄ変換制御信号により、一定周期でＡ／Ｄ変換器４を起動し、電源電圧をＡ／Ｄ変換する。そして、ディジタル化された電圧をＣＰＵ３が受けて、その電圧に対応した制御を行う。たとえば、入力された電源電圧がｖｉであるとすると、そのｖｉを基準電圧と比較するなどして、電源電圧ｖｉが基準電圧以下であると判定した場合は、電源回路に対してシャットダウンを行うなどの制御を行う。
【００１５】この方式によれば、ＣＰＵ３がソフトウエアによって電源電圧の監視を行うので、監視すべき電源電圧は自由に設定でき、電圧の一時的な変動にも対応することができ、電圧監視用のＩＣを複数持つ必要もないので、コストの面あるいは部品取付スペースの面から考えると第１の従来技術に比べて有利なものとなる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この第２の従来技術は、機器の持っているＣＰＵ３で電源電圧監視処理を行うため、ＣＰＵ３の処理能力の一部が電源電圧監視のために用いられることになり、ＣＰＵ３の負担が大きくなるという問題がある。一般に、この種の小型電子機器に用いられるＣＰＵは、コスト面あるいは取り付けスペースの面から考えても、限られた処理能力しか持たないものが使用される。
【００１７】したがって、ＣＰＵ３は機器が本来行うべき様々な処理以外の処理にはあまり使われない方が望ましいとされる。さらに、この第２の従来技術は、電圧監視を行うために、ＣＰＵ３が常に動作状態となっている必要があるので、ＣＰＵ３の消費電力が大きくなるという問題もある。
【００１８】このように、第２の従来技術においてもなお改善の余地があった。
【００１９】そこで本発明は、機器の持つＣＰＵへの負担を少なくし、使用可能な電池の特性によらず、各種電池に応じた高精度な電源電圧監視を可能とし、かつ、低コスト化、省スペース化を可能とすることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するために本発明の請求項１に記載された電源電圧監視装置は、機器の動作源として用いられる電源の電圧を監視し、その電源の電圧（電源電圧という）が所定の値以下となったとき、それを示す信号を機器の有するＣＰＵに出力する電源電圧監視装置において、前記電源電圧をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、所定周期のタイミング信号を出力するタイマ手段と、このタイマ手段からの所定周期のタイミング信号を受けて、前記Ａ／Ｄ変換手段に対し、前記所定周期にてＡ／Ｄ変換開始の指示を与えるＡ／Ｄ変換制御手段と、前記中央処理装置によって基準電圧が設定される基準電圧設定手段と、この基準電圧設定手段に設定された基準電圧と前記Ａ／Ｄ変換手段によって所定周期ごとにディジタル化された電源電圧を比較し、電源電圧が基準電圧以下となったときは、前記ＣＰＵに対して電源電圧が基準電圧以下となったことを示す信号を出力する比較手段とを有した構成としている。
【００２１】そして、前記Ａ／Ｄ変換手段は、機器が始めから持っているＡ／Ｄ変換手段を用い、前記タイマ手段、Ａ／Ｄ変換制御手段、基準電圧設定手段、比較手段は、このＡ／Ｄ変換手段と同じチップ上に内蔵されるようにして構成する。
【００２２】さらに、少なくとも、前記タイマ手段から出力されるタイミング信号の周期および前記基準電圧設定手段に設定される基準電圧は、前記ＣＰＵにより初期設定され、初期設定された以降、電源電圧が基準電圧以下となって前記ＣＰＵに対して電源電圧が基準電圧以下となったことを示す信号を出力するまでの動作は、前記ＣＰＵとは独立して行うようにしている。
【００２３】また、本発明の請求項４に記載された電源電圧監視方法は、機器の動作源として用いられる電源の電圧を監視し、その電源の電圧（電源電圧という）が所定の値以下となったとき、それを示す信号を機器の有するＣＰＵに出力する電源電圧監視方法において、所定周期にてタイミング信号を発生させ、そのタイミング信号によってディジタル信号に変換し、ディジタル信号に変換された電源電圧と、設定された基準電圧とを比較し、前記電源電圧が基準電圧以下となったときは、前記ＣＰＵに対して電源電圧が基準電圧以下となったことを示す信号を出力するようにしている。
【００２４】そして、少なくとも、前記タイミング信号の周期および前記基準電圧は、前記ＣＰＵにより初期設定され、初期設定された以降、前記電源電圧が基準電圧以下となって、前記ＣＰＵに対して電源電圧が基準電圧以下となったことを示す信号を出力するまでの動作は、ＣＰＵとは独立して行うようにしている。
【００２５】また、本発明の請求項６に記載の電源電圧監視処理プログラムを記録した記録媒体は、機器の動作源として用いられる電源の電圧を監視し、その電源の電圧（電源電圧という）が所定の値以下となったとき、それを示す信号を機器の有する中央処理装置に出力する電源電圧監視処理プログラムを記録した記録媒体であって、その電源電圧監視処理プログラムは、少なくとも、前記電源電圧を監視するタイミングを決めるタイミング信号の周期と、機器が正常に動作可能な電圧であるか否かの判断基準となる基準電圧とのそれぞれを中央処理装置により初期設定させ、初期設定された周期でタイミング信号を発生させ、このタイミング信号により前記電源電圧をディジタル信号に変換し、ディジタル信号に変換された電源電圧と、前記初期設定された基準電圧とを比較し、前記電源電圧が基準電圧以下となったときは、前記中央処理装置に対して電源電圧が基準電圧以下となったことを示す信号を出力するようにしている。
【００２６】このように本発明は、電源として電池を用いた場合、使用する電池の種類に対応した電源電圧の監視を可能とするものである。つまり、基準電圧はＣＰＵによるソフトウエア処理によって任意に設定可能とし、この基準電圧とディジタル化した電源電圧とを比較することで、電圧の監視を行う。また、このとき、ＣＰＵによって初期設定されるだけで、あとは、ＣＰＵとは独立した動作にて、タイマによる間欠的な電圧監視動作を行い、電源電圧が基準値以下となったときにＣＰＵに対して、それを示す信号を送るようにする。
【００２７】このような動作を行うことにより、ＣＰＵは電圧監視のための処理を殆ど行う必要が無くなり、自身の処理能力を、本来機器が行うべき他の処理に費やすことができる。また、機器が処理を行っていない場合は、 ＣＰＵをスリープモードの状態としておくことができるので、ＣＰＵの電力消費を小さく押さえることができ、かつ、このようなＣＰＵのスリープモード時にも、電源電圧監視装置は電圧監視動作を行うことができる。
【００２８】また、基準電圧はＣＰＵが行うソフトウエア処理により任意に設定できるので、電池の種類に応じた適切な基準電圧の設定が可能となり、使用する電池の種類に応じて、固定的な基準電圧を有する電圧監視回路を複数持つ必要が無くなり、さらに、電源電圧監視の周期もＣＰＵが行うソフトウエア処理により任意に設定することが可能となる。これによって、様々な状況に対応した動作を行うことができる。
【００２９】また、本発明の電源電圧監視装置は、機器がもともと持っているチップ上に安価な部品を幾つか内蔵させることで実現できるので、コストや部品の取付スペースに大きな影響を与えることがなく、機器全体の低コスト化、小型軽量化に寄与できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００３１】図１は本発明の実施の形態を説明する基本的な構成図であり、図１において、破線で囲った部分が本発明による電源電圧監視装置４０である。なお、この実施の形態では、本発明による電源電圧監視装置４０をたとえば携帯用情報処理機器に適用した場合を示す。この携帯用情報処理機器は、タッチパネル上から手書き情報入力が可能であったり、マイクロホンから音声入力などが可能であったりする携帯用情報処理機器であるが、携帯用情報処理機器としての詳細な構成については、本発明とは直接には関係しないので、携帯用情報処理機器を構成する各構成要素についての図示および説明はここでは省略する。
【００３２】図１において、ＣＰＵ３０は携帯用情報処理装置としての各種の動作を行わせるための中央処理装置であり、この電源電圧監視装置４０が適用された携帯用情報処理機器がもともと持っているものである。
【００３３】また、電源電圧監視装置４０は、電源電圧が機器を正常に動作させることができる電圧（許容電圧）以下となったとき、許容電圧以下となったことを示す信号（割り込み信号）をＣＰＵ３０に対して出力するものである。以下、この電源電圧監視装置４０について詳細に説明する。
【００３４】この電源電圧監視装置４０は、この種の携帯用情報処理機器に用いられているゲートアレイチップとして構成できる。つまり、携帯用情報処理機器がもともと持っているアナログ入力セレクタ４１、Ａ／Ｄ変換器４２を有するゲートアレイチップの中に、比較回路４３、基準電圧設定用レジスタ４４、Ａ／Ｄ変換制御回路４５、タイマ４６などを内蔵させて構成することができる。
【００３５】そして、これらアナログ入力セレクタ４１、比較回路４３、基準電圧設定用レジスタ４４、 Ａ／Ｄ変換制御回路４５、タイマ４６に対してはＣＰＵ３０から制御信号が与えられるようになっている。
【００３６】また、アナログ入力セレクタ４１には、ここでは、マイクロホンからの音声入力やタッチパネルからの手書き入力データなどの他に、電池からの電源電圧が与えられる。そして、これらアナログ入力セレクタに入力された入力信号は、アナログ入力セレクタ４２によって、いずれかの入力信号が選択され、その選択された信号がＡ／Ｄ変換器４２に与えられて、ディジタル変換されるようになっている。
【００３７】比較回路４３は、Ａ／Ｄ変換器４２によってディジタル化された電源電圧と基準電圧設定レジスタ４４に設定された基準電圧とを比較し、電源電圧が基準電圧以下となったときは、前記ＣＰＵ３０に対して電源電圧が基準電圧以下となったことを示す信号を割り込み信号ｓ１として出力する。
【００３８】また、タイマ４６は、クロック信号をカウントし、一定周期のタイミング信号を出力するものであり、そのタイミング信号は、アナログ入力セレクタ４１やＡ／Ｄ変換制御回路４５に与えられる。そして、アナログ入力セレクタ４１では、そのタイミング信号を受けると、幾つかのアナログ入力信号のうち、電源電圧を選択する。また、Ａ／Ｄ変換制御回路４５では、タイミング信号を受けると、Ａ／Ｄ変換器４２に対してＡ／Ｄ変換のスタート指示を行う。なお、このタイマ４６については、後にその詳細を説明する。
【００３９】このような構成においてまず基本的な動作について説明する。
【００４０】始めに、ＣＰＵ３０によってタイマ４６と基準電圧設定用のレジスタ４４を初期設定する。つまり、タイマ４６に対しては、そのカウント値を０とするとともにカウント動作開始制御を行い、さらに、基準電圧設定用レジスタ４４に対しては、基準電圧ｖ１を設定する。
【００４１】このような初期設定がＣＰＵ３０によってなされると、タイマ４６はカウント動作を開始し、一定周期のタイミング信号ｔ１，ｔ２，・・・を出力する。このタイミング信号はアナログ入力セレクタ４１に対して電源電圧のセレクト信号として与えられるとともに、 Ａ／Ｄ変換制御回路４５に対しＡ／Ｄ変換スタート信号として与えられる。
【００４２】今、タイマ４６からタイミング信号ｔ１が出されたとすると、そのタイミング信号ｔ１により、アナログ入力セレクタ４１が電源電圧をセレクトする。これと同時に、Ａ／Ｄ変換器４２が起動され、アナログ入力セレクタ４１を介して入力される電源電圧がＡ／Ｄ変換される。このディジタル化された電源電圧は、比較回路４３に供給される。
【００４３】比較回路４３では、Ａ／Ｄ変換器４２から出力された電源電圧（ｖｉ１とする）と基準電圧設定用レジスタ４４に設定されている基準電圧ｖ１とを比較し、ｖｉ１＞ｖ１であれば、電源電圧は正常値であるとして、ＣＰＵ３０に対しては何も信号を発生しない。
【００４４】そして、タイマ４６から出力される次のタイミング信号ｔ２において、再び、アナログ入力セレクタ４１が電源電圧をセレクトする。これと同時に、Ａ／Ｄ変換器４２が起動され、アナログ入力セレクタ４１を介して入力される電源電圧がＡ／Ｄ変換される。このディジタル化された電源電圧は、比較回路４３に供給され、その電源電圧（ｖｉ２とする）と基準電圧設定用のレジスタ４４からの基準電圧ｖ１とを比較し、仮に、 この時点で、ｖｉ２≦ｖ１であれば、電源電圧は正常な動作を行うに必要な電圧（許容電圧）以下となったとして、ＣＰＵ３０に対し、割り込み信号ｓ１を発生する。ＣＰＵ３０はこの割り込み信号ｓ１を受けると、電源回路（図示せず）に対し、制御信号を送り、電源回路をシャットダウンさせるなどの制御を行う。
【００４５】このようにして、タイマ４６により、一定周期のタイミング信号を出力し、その周期ごとに、電源電圧をＡ／Ｄ変換し、ディジタル化された電源電圧を基準電圧と比較する動作を行って、電源電圧が基準電圧以下であれば、ＣＰＵ３０に対して割り込み信号ｓ１を与えるようにしている。
【００４６】このように本発明の電圧監視装置４０は、ＣＰＵ３０によって、タイマ４６や基準電圧設定用レジスタ４４を初期設定した後は、ＣＰＵ３０とは独立して電源電圧監視動作を行う。これにより、ＣＰＵ３０は、電源電圧監視装置部４０から割り込み信号ｓ１が出されるまでは、電源電圧監視を行うための処理は何等行う必要がなく、たとえば、機器が本来行うべき処理を行う必要のある場合は、その処理に専念することができる。また、ＣＰＵ３０が何も処理を行わないとき（スリープモード時）においても、電源電圧監視装置４０は電源電圧監視動作を行うことができる。そして、電源電圧が基準値以下となったときだけ、ＣＰＵ３０は割り込み信号ｓ１を受け取って、それに対応する処理を行えばよい。
【００４７】以上のように、この実施の形態によれば、電源電圧監視装置４０は、ＣＰＵ３０とは独立した動作を行って電源電圧監視を行うので、ＣＰＵ３０に対する処理を軽減することができる。また、この種の電子機器がもともと持っているゲートアレイチップなどに電圧監視用の回路を内蔵することができるので、電源電圧監視装置としてのＩＣなどを別個に用意する必要がなく、コスト面からもまた取付スペースの面からもきわめて有利なものとすることができる。
【００４８】さらに、基準電圧はＣＰＵ３０によるソフトウエア処理によって、任意に設定できるので、電池の種類に応じて、適切な基準電圧の設定が可能となる。さらに、電池の種類に応じて基準電圧を設定した後も、電子機器の動作の状況などにより、基準電圧を変動させることも可能となる。たとえば、最初に、基準電圧をｖ１とした場合、電池の消耗の大きな処理を行っているときは、基準電圧をｖ１よりも少し低く設定し直すということもソフトウエア的には可能である。このような処理を施せば、従来のように、機器が電圧消費の大きい動作を行って、一時的に、電池の電圧が大きく下がっても、ＣＰＵ３０に対して、電池の電圧が基準電圧以下となったことを示す割り込み信号を出してしまうという不都合がなくなる。
【００４９】図２は本発明の実施の形態をさらに詳細に説明する構成図であり、図１で示した電源電圧監視装置４０の構成を詳細に示すものである。なお、図２において図１と同一部分には同一符号が付されている。
【００５０】アナログ入力セレクタ４１は、実際には、セレクト信号制御回路４１１の制御により入力信号をセレクトする。たとえば、タイマ４６からのタイミング信号ｔ１，ｔ２，・・・を受けたときは、電源電圧をセレクトするようにアナログ入力セレクタ４１を制御する。また、ＣＰＵ３０によるソフトウエア制御によってもアナログ入力をセレクトする動作を行う。つまり、通常の動作時においては、ＣＰＵ３０からの制御信号により、手書き入力情報や音声情報などの入力信号をセレクト動作するが、前述したように、タイマ４６による電源電圧監視動作時には、タイマ４６からのタイミング信号ｔ１，ｔ２，・・・を受けて、電源電圧をセレクトするように動作する。
【００５１】タイマ４６は、発振回路４６１、カウンタ４６２、周期設定レジスタ４６３、カウント値比較回路４６４を有している。そして、発振回路４６１からのクロックパルスをカウンタ４６２でカウントし、そのカウント値と周期設定レジスタ４６３に設定された周期とをカウント値比較回路４６４で比較し、カウント値が周期設定レジスタ４６３の内容と一致したとき、一致出力をタイミング信号ｔ１，ｔ２，・・・として出力する。このタイミング信号ｔ１，ｔ２，・・・は、周期設定レジスタ４６３に設定された周期ごとに出力されることになる。また、カウント値が周期設定レジスタ４６３の内容と一致すると、カウンタ４６２に対してリセット信号を出力し、カウンタ４６２のカウント値をリセットさせる。
【００５２】なお、カウンタ４６２がクロックパルスをカウントする動作の開始、周期設定レジスタ４６３に設定される周期の設定は、ともにＣＰＵ３０により初期設定にて行われる。
【００５３】そして、タイマ４６からのタイミング信号（カウント値比較回路４６４からの一致信号）ｔ１，ｔ２，・・・は、セレクト信号制御回路４１１、Ａ／Ｄ変換制御回路４５に与えられ、さらに、Ａ／Ｄ変換終了制御回路４２１に与えられる。
【００５４】このＡ／Ｄ変換終了制御回路４２１には、Ａ／Ｄ変換器４２からのＡ／Ｄ変換が終了したことを示す信号が与えられるとともに、前記タイマ４６からのタイミング信号ｔ１，ｔ２，・・・、さらには、ＣＰＵ３０のソフトウエア制御による制御信号が与えられている。
【００５５】そして、このＡ／Ｄ変換終了制御回路４２１の出力のうち、一方の出力ｓ１０は、タイマ４６による電源電圧監視時に出力される信号であり、比較回路４３に対して比較動作の開始を指示するための制御信号として出力される。また、他方の出力ｓ１１は、機器が行う通常の動作時に出力されるものであり、ＣＰＵ３０に対してＡ／Ｄ変換が終了したことを示す信号として出力される。
【００５６】以上が図２の主な構成であるが、その他に、Ａ／Ｄ変換器４２がＡ／Ｄ変換を行うために必要なクロック信号を出力する発振回路４２２が設けられ、さらに、必要に応じて、Ａ／Ｄ変換出力を一時的に蓄えるバッファ４２３などが設けられる。
【００５７】なお、図２において、セレクト信号制御回路４１１、Ａ／Ｄ変換制御回路４５、 Ａ／Ｄ変換終了制御回路４２１などの入力として、ソフトウエア制御によるそれぞれの制御信号が記載されているが、これらは、機器が通常行う様々な処理時にＣＰＵ３０から供給される制御信号である。
【００５８】たとえば、セレクト信号制御回路４１１に供給されるソフトウエアによるセレクト信号というのは、手書き情報や音声情報の取り込みなどの処理を行う際に、これらの情報のいずれかを選択するために、ＣＰＵ３０から出力される制御信号であり、また、Ａ／Ｄ変換制御回路４５に供給されるソフトウエアによるＡ／Ｄ変換スタート信号というのは、手書き情報や音声情報をＡ／Ｄ変換する際に、Ａ／Ｄ変換器４２に対して、Ａ／Ｄ変換をスタートさせるための制御信号である。
【００５９】このような構成において、この電源電圧監視装置４０が行う電源電圧監視動作について説明する。
【００６０】まず、初期設定を行うが、この初期設定は、ＣＰＵ３０によるソフトウエア処理にて行われる。その初期設定の内容は、基準電圧設定用レジスタ４４に対する基準電圧の設定、Ａ／Ｄ変換終了制御回路４２１に対してＡ／Ｄ変換終了時に、比較回路４３を動作可能とする設定、さらに、タイマ４６の周期設定レジスタ４６３に対してタイミング信号の周期設定、カウンタ４６２に対してカウント開始起動などである。
【００６１】以上のような初期設定がＣＰＵ３０によってなされると、カウンタ４６２は発振回路４６１からのクロック信号をカウントし、そのカウント値をカウント値比較回路に４６４送る。このカウント値比較回路４６４は、カウント値が周期設定レジスタ４６３に設定された周期に一致すると、タイマ出力としてのタイミング信号ｔ１を出力する。このタイミング信号ｔ１は、セレクト信号制御回路４１１、Ａ／Ｄ変換制御回路４５、Ａ／Ｄ変換終了制御回路４２１に与えられる。
【００６２】セレクト信号制御回路４１１は、タイマ４６からのタイミング信号ｔ１をセレクト制御信号として受け、アナログ入力セレクタ４１に対して電源電圧を選択させる制御を行い、これにより、電源電圧がＡ／Ｄ変換器４２に供給される。
【００６３】Ａ／Ｄ変換制御部４５２は、タイマ４６からのタイミング信号ｔ１をＡ／Ｄ変換開始信号として受け、Ａ／Ｄ変換器４２を起動させる。これにより、Ａ／Ｄ変換器４２は電源電圧に対しＡ／Ｄ変換を開始する。
【００６４】Ａ／Ｄ変換終了制御回路４２１は、タイマ４６からのタイミング信号ｔ１をＡ／Ｄ変換終了制御信号として受け、Ａ／Ｄ変換器４２からのＡ／Ｄ変換終了信号を受けると、比較回路４３に対して信号ｓ１０を出力し、比較回路４３を動作可能状態とする。
【００６５】これにより、比較回路４３は、Ａ／Ｄ変換器４２がＡ／Ｄ変換終了すると、ディジタル化された電源電圧を入力（バッファ４２３が設けられている場合は、バッファ４３内に一時的に蓄えられた電源電圧を入力）して、基準電圧設定用レジスタ４４に設定されている基準電圧ｖ１と比較する。
【００６６】この比較回路４３による比較の結果、タイミング信号ｔ１における電源電圧（ｖｉ１とする）が、ｖｉ１＞ｖ１であれば、比較回路４３は、ＣＰＵ３０に対しては信号を出力しない。
【００６７】また、タイマ４６から次のタイミング信号ｔ２が出されると、前述同様、セレクト信号制御回路４１１がアナログ入力セレクタ４１に対して電源電圧をセレクトするような制御を行い、これと同時に、Ａ／Ｄ変換制御回路４５がＡ／Ｄ変換器４２に対してＡ／Ｄ変換スタート制御を行う。これにより、アナログ入力セレクタ４１を介して入力される電源電圧がＡ／Ｄ変換される。
【００６８】Ａ／Ｄ変換器４２でディジタル化された電源電圧（ｖｉ２とする）は、比較回路４３に供給され、比較回路４３では、電源電圧ｖｉ２と基準電圧ｖ１とを比較し、この時点で、 仮に、ｖｉ２≦ｖ１となっているとすれば、電源電圧は正常な動作を行うに必要な電圧以下となったとして、ＣＰＵ３０に対し、割り込み信号ｓ１を発生する。ＣＰＵ３０はこの割り込み信号ｓ１を受けると、電源回路（図示せず）に対し、制御信号を送り、電源回路をシャットダウンさせる。このとき、ユーザに対して電池の電圧が基準値以下となったことを知らせるために、電池切れ表示ランプなどを設けそれを点灯するなど、何らかの表示を行うようにしてもよい。
【００６９】このようにして、タイマ４６から出力される一定周期のタイミング信号ｔ１，ｔ２，・・・により、監視対象となる電源電圧をＡ／Ｄ変換させる。そして、比較回路４３によってディジタル化された電源電圧が基準電圧以下であるか否かを判定して、電源電圧が基準電圧以下であれば、ＣＰＵ３０に対して割り込み信号ｓ１を与えるようにしている。
【００７０】図３は以上の動作の流れを説明するフローチャートであり、詳細は既に説明したので、ここでは簡単に説明する。
【００７１】まず、ＣＰＵ３０によって初期設定を行う（ステップＳＴ１）。その初期設定内容は、 タイマ４６の周期設定レジスタ４６３に対する周期や基準電圧発生用のレジスタ４４に対する基準電圧の設定、さらには、タイマ４６のカウンタ４６２のカウント開始起動などである。これによって、カウンタ４６２がカウントを開始し（ステップＳＴ２）、そのカウント値が周期設定レジスタ４６３の設定値に一致したか否かを判断し（ステップＳＴ３）、一致すればタイミング信号をカウント値比較回路４６４から発生するとともにカウンタ４６２をリセットする（ステップＳＴ４）。
【００７２】そして、カウント比較回路４６４から出力されるタイミング信号によって、電源電圧が選択され、この電源電圧に対してＡ／Ｄ変換を開始する（ステップｓｔ５）。そして、Ａ／Ｄ変換が終了すると、Ａ／Ｄ変換された電源電圧（ｖｉとする）と基準電圧設定用のレジスタ４４に設定された基準電圧ｖ１とを比較回路４３で比較する。つまり、ｖｉ＞ｖ１であるか否かを判断し（ステップＳＴ６）、ｖｉ＞ｖ１であれば、ステップＳＴ３に戻り、ステップＳＴ３以降の処理を繰り返す。一方、 ｖｉ＞ｖ１でなければ、電源電圧は機器を正常にどうさせるに必要な電圧以下となったとして、ＣＰＵ３０に割り込み信号ｓ１を出力する（ステップＳＴ７）。
【００７３】ＣＰＵ３０はこの割り込み信号ｓ１を受けると、電源回路をシャットダウンさせる制御を行い（ステップＳＴ８）、必要に応じて、ユーザに対して電池切れを示す表示を行う（ステップＳＴ９）。
【００７４】このような電圧監視制御によれば、ＣＰＵ３０は、タイマ４６の周期設定レジスタ４６３に対する周期や基準電圧発生用レジスタ４４に対する基準電圧の設定、さらには、タイマ４６のカウンタのカウント開始起動などの初期設定を行った後は、電源電圧監視を行うための処理は何等行う必要がなくなる。
【００７５】したがって、ＣＰＵ３０は、その時点において機器が本来行うべき処理があれば、その処理に専念することができる。また、ＣＰＵ３０が行うべき処理がないとき（スリープモード時）でも、電源電圧監視装置４０は、電源電圧監視動作を行うことができる。そして、電源電圧が基準値以下となったときだけ、ＣＰＵ３０に対して、割り込み信号ｓ１を送れば、ＣＰＵ３０は、その割り込み信号ｓ１を受け取って、それに対応する処理を行う。このように、電源電圧監視装置４０はＣＰＵ３０に対して独立した動作で電源電圧監視動作を行うことができる。
【００７６】また、基準電圧設定用レジスタ４４に設定される基準電圧は自由に設定することができるので、使用する電池に対応する基準電圧の設定が可能となり、また、周期設定レジスタ４６３に設定される周期も任意の周期に設定できるので、電圧を監視する周期も自由に設定することができる。
【００７７】なお、前述の実施の形態では、携帯用の情報処理機器に本発明を適用した例を示したが、これに限られるものではなく、ＣＰＵなどの処理装置を有する電子機器であって、電源として電池を使用可能なものであれば広く適用できるものである。その他、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。
【００７８】また、以上説明した本発明の処理を行う処理プログラムは、フロッピィディスク、光ディスク、ハードディスクなどの記録媒体に記憶させておくことができ、本発明はその記録媒体をも含むものである。また、ネットワークから処理プログラムを得るようにしてもよい。
【００７９】
【発明の効果】本発明は、電源電圧が機器を正常に動作させるに必要な電圧以上であるか否かを決める基準電圧を、ＣＰＵによるソフトウエア処理によって任意に設定可能とし、以降は、 ＣＰＵとは独立した動作にて、タイマによる間欠的な電圧監視動作を行い、電源電圧が基準値以下となったときにＣＰＵに対して、それを示す信号を送るようにしている。これにより、ＣＰＵによって幾つかの初期設定がなされると、あとは、ＣＰＵとは独立した動作にて、電圧監視動作を行うので、ＣＰＵは電圧監視のための処理を殆ど行う必要が無くなり、ＣＰＵ自身の処理能力を、本来機器が行うべき他の処理に費やすことができる。また、機器が処理を行っていない場合は、ＣＰＵをスリープモードの状態として、電圧監視装置が独立した電圧監視動作を行うことができるので、ＣＰＵの電力消費を小さく押さえることができる。
【００８０】また、電源電圧監視を行うための基準電圧は、ＣＰＵが行うソフトウエア処理により任意に設定できるので、電池の種類に応じた適切な電圧を基準電圧として設定可能となり、使用する電池の種類に応じて固定的な値の基準電圧を有した複数の電圧監視回路を持つ必要が無くなり、さらに、電源電圧監視の周期もＣＰＵが行うソフトウエア処理により任意に設定することが可能となる。これによって、様々な状況に対応した動作を行うことができる。
【００８１】また、本発明は、機器がもともと持っているチップ上に安価な部品を幾つか内蔵させることで実現できるので、電源電圧監視装置を設けることによって、コストあるいは部品の取付スペースに大きな影響を与えることがなく、機器全体の低コスト化、小型軽量化に寄与できる。
【出願人】 【識別番号】０００００２３６９
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
【出願日】 平成９年（１９９７）１２月１９日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 喜三郎 （外２名）
【公開番号】 特開平１１−１８３５３２
【公開日】 平成１１年（１９９９）７月９日
【出願番号】 特願平９−３５１８１５