JPH11183532A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【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ＣＰ
Ｕ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。

Description

【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１
００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ｖ
１，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、Ｃ
ＰＵ２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ＣＰ
Ｕ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４
３、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４
１、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ＣＰＵ３
０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ｓ
１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、Ｃ
ＰＵ３０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ｔ
１，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，ｔ
２，・・・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、ＣＰＵ３
０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４２
１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４
３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、ＣＰ
Ｕ３０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４
６３に対してタイミング信号の周期設定、カウンタ４６
２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４６
４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４
６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４
１１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４
６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Ｓ
Ｔ３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、ＣＰＵ３
０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、ＣＰＵ
３０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、ＣＰＵ３
０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Ｃ
ＰＵ３０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、Ｃ
ＰＵ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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の電源電圧監視装置を説明
する基本的な構成図。

【図２】図１の電源電圧監視装置を詳細に説明する構成
図。

【図３】本発明の実施の形態における動作手順を説明す
るフローチャート。

【図４】第１の従来技術を説明する構成図。

【図５】第２の従来技術を説明する構成図。

【符号の説明】

３０ ＣＰＵ ４０ 電源電圧監視装置 ４１ アナログ入力セレクタ ４２ Ａ／Ｄコンバータ ４３ 比較回路 ４４ 基準電圧設定用レジスタ ４５ Ａ／Ｄ変換制御回路 ４６ タイマ ４１１ セレクト信号制御回路 ４２１ Ａ／Ｄ変換終了制御回路 ４２２ 発振回路（Ａ／Ｄ変換器用） ４２３ バッファ ４６１ 発振回路（タイマ用） ４６２ カウンタ ４６３ 周期設定レジスタ ４６４ カウント値比較回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【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。
2. 【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。
3. 【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。
4. 【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。
5. 【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。
6. 【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。