(57)【要約】【課題】メイン電源が遮断された場合に速やかにバックアップ電源に切り替えることが可能な電源切替回路、リアルタイムクロック装置、電子機器、移動体、及び電源切替回路の制御方法を提供すること。【解決手段】電源切替回路１００は、オンすることによりＶＣＣ端子（第１の電源ノード）とＶＢＫ端子（第２の電源ノード）とを電気的に接続するスイッチ回路１０、スイッチ制御回路２０、ＶＣＣ端子の電圧を監視する電源監視回路３０を含み、ＶＢＫ端子の電圧を出力する。スイッチ制御回路２０は、電源監視回路３０の出力信号に基づいて、スイッチ回路１０を間欠的にオンする通常モード（第１のモード）からスイッチ回路１０をオフするスタンバイモード（第２のモード）に切り替える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電源ノードの電圧を監視する電源監視回路と、
オンすることにより前記第１の電源ノードと第２の電源ノードとを電気的に接続するスイッチ回路と、
前記電源監視回路の出力信号に基づいて、前記スイッチ回路を間欠的にオンする第１のモードから前記スイッチ回路をオフする第２のモードに切り替えるスイッチ制御回路と、を含み、
前記第２の電源ノードの電圧を出力する、電源切替回路。
【請求項２】
請求項１において、
前記電源監視回路は、
前記第１のモードでは前記スイッチ回路がオフの状態の時に前記第１の電源ノードの電圧を監視する、電源切替回路。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記スイッチ回路は、寄生ダイオードを持つスイッチ素子を含み、
前記スイッチ素子は、
寄生ダイオードのアノード側が前記第１の電源ノード側になり、寄生ダイオードのカソード側が前記第２の電源ノード側になるように設けられ、
前記スイッチ制御回路は、
前記スイッチ回路をオンする場合は前記スイッチ素子をオンし、前記スイッチ回路をオフする場合は前記スイッチ素子をオフする、電源切替回路。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記第１の電源ノードに電気的に接続されるプルダウン抵抗を含む、電源切替回路。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、
前記スイッチ回路を第１のスイッチ回路とし、
オンすることにより前記第２の電源ノードと第３の電源ノードとを電気的に接続する第２のスイッチ回路を含み、
前記スイッチ制御回路は、
前記第１のモードでは前記第１のスイッチ回路と前記第２のスイッチ回路をともに間欠的にオンし、前記第２のモードでは前記第１のスイッチ回路をオフするとともに前記第２のスイッチ回路をオンする、電源切替回路。
【請求項６】
請求項５において、
前記電源監視回路を第１の電源監視回路とし、
前記第３の電源ノードの電圧を監視する第２の電源監視回路を含み、
前記制御回路は、
前記第２の電源監視回路の出力信号に基づいて、前記第１のモードから、前記第１のスイッチ回路をオンするとともに前記第２のスイッチ回路をオフする第３のモードに切り替える、電源切替回路。
【請求項７】
請求項６において、
前記第１の電源ノードの電圧と前記第３の電源ノードの電圧との大小関係を監視する第３の電源監視回路を含み、
前記制御回路は、
前記第３の電源監視回路の出力信号に基づいて、前記第１のモードから前記第３のモードに切り替える、電源切替回路。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項において、
前記スイッチ素子を第１のスイッチ素子とし、
前記第２のスイッチ回路は、寄生ダイオードを持つ第２のスイッチ素子及び第３のスイッチ素子を含み、
前記第２のスイッチ素子は、
寄生ダイオードのアノード側が前記第２の電源ノード側になるとともにカソード側が前記第３の電源ノード側になるように設けられ、
前記第３のスイッチ素子は、
寄生ダイオードのアノード側が前記第３の電源ノード側になるとともにカソード側が前記第２の電源ノード側になるように前記第２のスイッチ素子と直列に設けられ、
前記スイッチ制御回路は、
前記第１のモードでは、前記第２のスイッチ回路をオンする場合は前記第２のスイッチ素子及び前記第３のスイッチ素子をともにオンし、前記第２のスイッチ回路をオフする場合は前記第２のスイッチ素子をオフするとともに前記第３のスイッチ素子をオンする、電源切替回路。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電源切替回路と、
前記電源切替回路の出力電圧が電源電圧として供給されるリアルタイムクロック回路と、を含む、リアルタイムクロック装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電源切替回路と、
前記第１の電源ノードに電源電圧を供給する第１の電源と、
前記第２の電源ノード又は前記第３の電源ノードに電気的に接続される第２の電源と、を含む、電子機器。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電源切替回路と、
前記第１の電源ノードに電源電圧を供給する第１の電源と、
前記第２の電源ノード又は前記第３の電源ノードに電気的に接続される第２の電源と、を含む、移動体。
【請求項１２】
第１の電源ノードの電圧を監視する電源監視回路と、オンすることにより前記第１の電源ノードと第２の電源ノードとを電気的に接続するスイッチ回路と、を含み、前記第２の電源ノードの電圧を出力する電源切替回路の制御方法であって、
前記電源監視回路の出力信号に基づいて、前記スイッチ回路を間欠的にオンする第１のモードから前記スイッチ回路をオフする第２のモードに切り替える、電源切替回路の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源切替回路、リアルタイムクロック装置、電子機器、移動体、及び電源切替回路の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リアルタイムクロック（ＲＴＣ：Real Time Clock）回路は計時機能を備えた回路であり、パーソナルコンピューター等、多種多様な電子機器に組み込まれている。一般に、ＲＴＣ回路は、電子機器のメイン電源が切られている時や瞬停により一時的にメイン電源が供給されない時にも計時を継続することが要求されるため、電子機器には、メイン電源が遮断されたことを検出してＲＴＣ回路の電源をバックアップ電源に切り替える電源切替回路が設けられる。バックアップ電源としては、用途に応じて、一次電池、二次電池あるいは大容量コンデンサー等が用いられる。バックアップ電源として二次電池や大容量コンデンサーを用いる場合、電源切替回路は、ＲＴＣ回路にメイン電源を供給すると同時に、メイン電源からバックアップ電源に電流を流してバックアップ電源を充電する。例えば、特許文献１に、バックアップ電源として二次電池を用いてＲＴＣ回路の電源を切り替えるバックアップ電源回路が開示されている。図１５は、特許文献１に記載のバックアップ電源回路の構成図である。第１電圧検出回路ＶＤ１は、主電源端子Ｖｃｃの電圧を検出し、検出電圧が第１検出電圧以上の場合に第１スイッチＳＷ１をオンにする。第２電圧検出回路ＶＤ２は、主電源端子Ｖｃｃの電圧を検出し、検出電圧が第２検出電圧以上の場合に第２スイッチＳＷ２をオフにする。要するに、第１スイッチＳＷ１は、主電源の電圧が低下した時にＲＴＣ回路の電源をバックアップ電源に切り替えるために設けられており、第２スイッチＳＷ２は、バックアップ電源の過充電防止用に設けられている。このような構成の回路によれば、通常は、ＲＴＣ回路にメイン電源を供給するとともに過充電になることなくバックアップ電源を充電することができ、主電源が遮断された場合は、主電源端子Ｖｃｃから負荷回路を介してグランドに電流が流れて主電源端子Ｖｃｃの電圧が低下するため第１スイッチＳＷ１がオフし、ＲＴＣ回路の電源をバックアップ電源に切り替えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８８８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の回路構成では、負荷回路の負荷が軽い場合、主電源が遮断されると、主電源端子Ｖｃｃから負荷回路を介してグランドに流れ出す電流とバックアップ電源から主電源端子Ｖｃｃに流れ込む電流とが釣り合う可能性があり、その結果、主電源端子Ｖｃｃの電圧が低下せず第１スイッチＳＷ１がオンしたままになり、バックアップ電源に蓄えられた電荷が無駄に消費されてしまう、あるいは制御用ＣＰＵが完全にＯＦＦされない不安定な状態となるという問題がある。保護抵抗の抵抗値を大きくすることで、主電源端子Ｖｃｃから負荷回路を介してグランドに流れ出す電流とバックアップ電源から主電源端子Ｖｃｃに流れ込む電流とのバランスを崩し、放電されやすくすることが可能になるが、バックアップ電源の充電時間が長くなってしまう。
【０００５】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様によれば、メイン電源が遮断された場合に速やかにバックアップ電源に切り替えることが
可能な電源切替回路、リアルタイムクロック装置、電子機器、移動体、及び電源切替回路の制御方法を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
本適用例に係る電源切替回路は、第１の電源ノードの電圧を監視する電源監視回路と、オンすることにより前記第１の電源ノードと第２の電源ノードとを電気的に接続するスイッチ回路と、前記電源監視回路の出力信号に基づいて、前記スイッチ回路を間欠的にオンする第１のモードから前記スイッチ回路をオフする第２のモードに切り替えるスイッチ制御回路と、を含み、前記第２の電源ノードの電圧を出力する。
【０００８】
例えば、前記スイッチ制御回路は、前記第１の電源ノードの電圧が所定の電圧値よりも高い場合は、前記第１のモードを選択し、前記第１の電源ノードの電圧が当該所定の電圧値よりも低い場合は、前記第２のモードを選択するようにしてもよい。
【０００９】
本適用例に係る電源切替回路によれば、第１のモードではスイッチ回路を間欠的にオン（従って間欠的にオフ）するので、第１の電源ノードに接続される電源が遮断された場合、第２の電源ノードに接続される電源から第１の電源ノードに流入する電流が定期的に遮断される。従って、第１の電源ノードに流入する電流と第１の電源ノードから負荷を介してグランドに流出する電流とのバランスが崩れ、第１の電源ノードの放電と電圧低下が促進される。その結果、電源監視回路により第１の電源ノードの電圧低下が確実に検出され、より早く第２のモードに移行して第２の電源ノードに接続される電源の電源電圧を出力することができる。
【００１０】
さらに、前記スイッチ制御回路は、設定値に基づいて、前記第１のモードにおける前記スイッチ回路を間欠的にオンする時間を可変に制御するようにしてもよい。このようにすれば、本適用例に係る電源切替回路を用いたシステムの構成に応じて、スイッチ回路を間欠的にオンする時間を最適な時間に調整することができる。
【００１１】
［適用例２］
上記適用例に係る電源切替回路において、前記電源監視回路は、前記第１のモードでは前記スイッチ回路がオフの状態の時に前記第１の電源ノードの電圧を監視するようにしてもよい。
【００１２】
本適用例に係る電源切替回路によれば、第１のモードではスイッチ回路がオフしている間にのみ電源監視回路が動作するので、電源監視回路による消費電流を低減することができる。さらに、第１のモードにおいて第１の電源ノードに接続される電源が遮断された場合、スイッチ回路がオフしている時は、第１の電源ノードに流入する電流がほぼ０となり、第１の電源ノードの放電と電圧低下が促進されるので、電源監視回路は、第１の電源ノードの電圧低下を検出しやすくなる。
【００１３】
さらに、前記電源監視回路は、前記第２のモードでは間欠的に前記第１の電源ノードの電圧を監視するようにしてもよい。このようにすれば、電源監視回路による消費電流をさらに削減することができる。
【００１４】
［適用例３］
上記適用例に係る電源切替回路において、前記スイッチ回路は、寄生ダイオードを持つ
スイッチ素子を含み、前記スイッチ素子は、寄生ダイオードのアノード側が前記第１の電源ノード側になり、寄生ダイオードのカソード側が前記第２の電源ノード側になるように設けられ、前記スイッチ制御回路は、前記スイッチ回路をオンする場合は前記スイッチ素子をオンし、前記スイッチ回路をオフする場合は前記スイッチ素子をオフするようにしてもよい。
【００１５】
本適用例に係る電源切替回路によれば、第１のモードでは、スイッチ素子が間欠的にオン（従って間欠的にオフ）し、スイッチ素子は、オフの時、順方向ダイオードとして機能する。従って、第１のモードでは、スイッチ回路のオン／オフに関係なく第１の電源ノードから第２の電源ノードに電流が流れる。その結果、第１のモードでは、第２の電源ノードから第１の電源ノードの電圧に応じた所望の電圧を出力することができる（これにより、例えば、ＲＴＣ回路への電源供給を継続することができる）とともに、第２の電源ノードに充電可能な電源が接続される場合は当該電源を充電し続けることができる。
【００１６】
［適用例４］
上記適用例に係る電源切替回路は、前記第１の電源ノードに電気的に接続されるプルダウン抵抗を含むようにしてもよい。
【００１７】
本適用例に係る電源切替回路によれば、第１の電源ノードに接続される電源が遮断された場合、プルダウン抵抗を介して第１の電源ノードから強制的に電流を流出させることができる。従って、第１の電源ノードに流入する電流と第１の電源ノードから流出する電流とのバランスが崩れやすくなり、第１の電源ノードの電圧低下がより促進されるため、電源監視回路は、第１の電源ノードの電圧低下をより検出しやすくなる。その結果、第１の電源ノードに接続される電源が遮断された場合、より早く第２のモードに移行し、第２の電源ノードに接続される電源の無駄な消費を抑制することができる。
【００１８】
さらに、前記第１の電源ノードにプルダウン抵抗とスイッチを直列接続し、前記スイッチ制御回路が当該スイッチのオン／オフを間欠的に行うようにしてもよい。このようにすれば、プルダウン抵抗で消費される電流を低減することができる。
【００１９】
［適用例５］
上記適用例に係る電源切替回路において、前記スイッチ回路を第１のスイッチ回路とし、オンすることにより前記第２の電源ノードと第３の電源ノードとを電気的に接続する第２のスイッチ回路を含み、前記スイッチ制御回路は、前記第１のモードでは前記第１のスイッチ回路と前記第２のスイッチ回路をともに間欠的にオンし、前記第２のモードでは前記第１のスイッチ回路をオフするとともに前記第２のスイッチ回路をオンするようにしてもよい。
【００２０】
本適用例に係る電源切替回路によれば、第１のモードでは第１のスイッチ回路と第２のスイッチ回路をともに間欠的にオン（従って間欠的にオフ）するので、第１の電源ノードに接続される電源が遮断された場合、第３の電源ノードに接続される電源から第１の電源ノードに流入する電流が定期的に遮断される。従って、第１の電源ノードに流入する電流と第１の電源ノードから負荷を介してグランドに流出する電流とのバランスが崩れ、第１の電源ノードの放電と電圧低下が促進される。その結果、電源監視回路により第１の電源ノードの電圧低下が確実に検出され、より早く第２のモードに移行して第３の電源ノードに接続される電源の電源電圧を第２の電源ノードから出力することができる。
【００２１】
［適用例６］
上記適用例に係る電源切替回路において、前記電源監視回路を第１の電源監視回路とし、前記第３の電源ノードの電圧を監視する第２の電源監視回路を含み、前記制御回路は、
前記第２の電源監視回路の出力信号に基づいて、前記第１のモードから、前記第１のスイッチ回路をオンするとともに前記第２のスイッチ回路をオフする第３のモードに切り替えるようにしてもよい。
【００２２】
例えば、前記スイッチ制御回路は、前記第３の電源ノードの電圧が所定の電圧値よりも低い場合は、前記第１のモードを選択し、前記第３の電源ノードの電圧が当該所定の電圧値よりも高い場合は、前記第３のモードを選択するようにしてもよい。
【００２３】
本適用例に係る電源切替回路によれば、例えば、第１のモードにおいて第３の電源ノードの電圧が所望の電圧になった時に第３のモードに切り替えて第２のスイッチ回路をオフするようにすることができるので、第３の電源ノードに充電可能な電源が接続される場合に当該電源の過充電を防止することができる。さらに、第１の電源ノードが電池で構成される場合など、第１の電源電圧の降下に対して、第３の電源電圧が影響を受けることが無くなる。
【００２４】
さらに、前記第１の電源監視回路は、前記第３のモードでは間欠的に前記第１の電源ノードの電圧を監視するようにしてもよい。このようにすれば、第１の電源監視回路による消費電流を削減することができる。
【００２５】
また、前記第２の電源監視回路は、前記第１のモードでは前記第２のスイッチ回路がオフの状態の時に前記第３の電源ノードの電圧を監視するようにしてもよいし、前記第２のモードでは前記第３の電源ノードの電圧を監視しないようにしてもよいし、前記第３のモードでは間欠的に前記第３の電源ノードの電圧を監視するようにしてもよい。これらのようにすれば、第２の電源監視回路による消費電流を削減することができる。
【００２６】
［適用例７］
上記適用例に係る電源切替回路において、前記第１の電源ノードの電圧と前記第３の電源ノードの電圧との大小関係を監視する第３の電源監視回路を含み、前記制御回路は、前記第３の電源監視回路の出力信号に基づいて、前記第１のモードから前記第３のモードに切り替えるようにしてもよい。
【００２７】
本適用例に係る電源切替回路によれば、例えば、第１のモードにおいて第３の電源ノードの電圧が第１の電源ノードの電圧よりも高くなると、第３のモードに移行して第２のスイッチ回路をオフするようにすることができる。従って、第３の電源ノードに充電可能な電源が接続される場合、仮に当該電源が満充電になっていない状態でも、第１の電源ノードに接続される電源の電圧が第３の電源ノードより降下し始めた時点で、第３の電源ノードに接続される電源から電流の逆流を防止することができる。従って、第１の電源ノードに接続される電源が遮断された場合、あるいは電圧が降下を始めた場合に、第３の電源ノードに接続される電源への接続を止める（充電を止める）、あるいは第３の電源への切り替えを行う、両方を無駄なく効率よく行うことができる。
【００２８】
さらに、前記第３の電源監視回路は、前記第１のモードでは前記第２のスイッチ回路がオフの状態の時に前記第３の電源ノードの電圧を監視するようにしてもよいし、前記第２のモードでは前記第３の電源ノードの電圧を監視しないようにしてもよいし、前記第３のモードでは間欠的に前記第３の電源ノードの電圧を監視するようにしてもよい。これらのようにすれば、第３の電源監視回路による消費電流を削減することができる。
【００２９】
［適用例８］
上記適用例に係る電源切替回路において、前記スイッチ素子を第１のスイッチ素子とし、前記第２のスイッチ回路は、寄生ダイオードを持つ第２のスイッチ素子及び第３のスイ
ッチ素子を含み、前記第２のスイッチ素子は、寄生ダイオードのアノード側が前記第２の電源ノード側になるとともにカソード側が前記第３の電源ノード側になるように設けられ、前記第３のスイッチ素子は、寄生ダイオードのアノード側が前記第３の電源ノード側になるとともにカソード側が前記第２の電源ノード側になるように前記第２のスイッチ素子と直列に設けられ、前記スイッチ制御回路は、前記第１のモードでは、前記第２のスイッチ回路をオンする場合は前記第２のスイッチ素子及び前記第３のスイッチ素子をともにオンし、前記第２のスイッチ回路をオフする場合は前記第２のスイッチ素子をオフするとともに前記第３のスイッチ素子をオンするようにしてもよい。
【００３０】
本適用例に係る電源切替回路によれば、第１のモードでは、第３のスイッチ素子はオンのまま第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子がともに間欠的にオン（従って間欠的にオフ）し、第１のスイッチ素子と第２のスイッチ素子は、オフの時、順方向ダイオードとして機能する。従って、第１のモードでは、第１のスイッチ回路及び第２のスイッチ回路のオン／オフに関係なく第１の電源ノードから第２の電源ノードを経由して第３の電源ノードに電流が流れる。その結果、第１のモードでは、第２の電源ノードから第１の電源ノードの電圧に応じた所望の電圧を出力することができるとともに、第３の電源ノードに充電可能な電源が接続される場合は当該電源を充電し続けることができる。
【００３１】
［適用例９］
本適用例に係るリアルタイムクロック装置は、上記のいずれかの電源切替回路と、前記電源切替回路の出力電圧が電源電圧として供給されるリアルタイムクロック回路と、を含むようにしてもよい。
【００３２】
本適用例に係るリアルタイムクロック装置によれば、第１の電源ノードの電圧が低下した場合、リアルタイムクロック回路の電源電圧を第１の電源ノードの電圧に応じた電源電圧から第２の電源ノードの電圧に応じた電源電圧に速やかに切り替えることができる。
【００３３】
［適用例１０］
本適用例に係る電子機器は、上記のいずれかの電源切替回路と、前記第１の電源ノードに電源電圧を供給する第１の電源と、前記第２の電源ノード又は前記第３の電源ノードに電気的に接続される第２の電源と、を含む。
【００３４】
本適用例に係る電子機器によれば、第１の電源が遮断された場合、第２の電源ノードに接続される各種デバイスの電源を第１の電源から第２の電源に速やかに切り替えることができる。あるいは、第１の電源が降下を始めてから所望の定電圧値に至るまでの間に、第２の電源ノードからの電流の流入を止めることができる。
【００３５】
［適用例１１］
本適用例に係る移動体は、上記のいずれかの電源切替回路と、前記第１の電源ノードに電源電圧を供給する第１の電源と、前記第２の電源ノード又は前記第３の電源ノードに電気的に接続される第２の電源と、を含む。
【００３６】
本適用例に係る移動体によれば、第１の電源が遮断された場合、第２の電源ノードに接続される各種デバイスの電源を第１の電源から第２の電源に速やかに切り替えることができる。
【００３７】
［適用例１２］
本適用例に係る電源切替回路の制御方法は、第１の電源ノードの電圧を監視する電源監視回路と、オンすることにより前記第１の電源ノードと第２の電源ノードとを電気的に接続するスイッチ回路と、を含み、前記第２の電源ノードの電圧を出力する電源切替回路の
制御方法であって、前記電源監視回路の出力信号に基づいて、前記スイッチ回路を間欠的にオンする第１のモードから前記スイッチ回路をオフする第２のモードに切り替える。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施形態のリアルタイムクロック装置の構成例を示す図。
【図２】第１実施形態におけるスイッチ制御回路による制御手順の一例を示すフローチャート図。
【図３】第１実施形態におけるタイミングチャートの一例を示す図。
【図４】第１実施形態におけるタイミングチャートの一例を示す図。
【図５】第２実施形態のリアルタイムクロック装置の構成例を示す図。
【図６】第２実施形態におけるスイッチ制御回路による制御手順の一例を示すフローチャート図。
【図７】第２実施形態におけるタイミングチャートの一例を示す図。
【図８】第２実施形態におけるタイミングチャートの一例を示す図。
【図９】第２実施形態におけるタイミングチャートの一例を示す図。
【図１０】第２実施形態におけるタイミングチャートの一例を示す図。
【図１１】本実施形態の電子機器の機能ブロック図。
【図１２】本実施形態の電子機器の外観の一例を示す図。
【図１３】本実施形態の移動体の一例を示す図。
【図１４】変形例のリアルタイムクロック装置の構成例を示す図。
【図１５】従来例のバックアップ電源回路の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００４０】
１．リアルタイムクロック装置
１−１．第１実施形態
図１は、第１実施形態のリアルタイムクロック装置の構成例を示す図である。本実施形態のリアルタイムクロック装置１は、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路５０と電源切替回路１００とを含んで構成されている。ただし、本実施形態のリアルタイムクロック装置１は、これらの要素の一部を省略又は変更したり、他の要素を追加した構成としてもよい。
【００４１】
本実施形態のリアルタイムクロック装置１は、ＶＣＣ端子とＶＢＫ端子の２つの電源端子を有している。ＶＣＣ端子にはメイン電源が接続されており、メイン電源から電源電圧ＶＣＣが供給される。ＶＢＫ端子には充電速度を制限するための制限抵抗５と二次電池や大容量コンデンサー等のバックアップ電源４が接続されている。
【００４２】
電源切替回路１００は、スイッチ回路１０、スイッチ制御回路２０、電源監視回路３０、パワーオンリセット（ＰＯＲ）回路４０を含んで構成されている。ただし、本実施形態の電源切替回路１００は、これらの要素の一部を省略又は変更したり、他の要素を追加した構成としてもよい。
【００４３】
スイッチ回路１０は、オンすることによりＶＣＣ端子（第１の電源ノードの一例）とＶＢＫ端子（第２の電源ノードの一例）とを電気的に接続する。本実施形態では、スイッチ回路１０は、ＭＯＳトランジスタースイッチ１１を含んで構成されている。
【００４４】
電流の流れ方向に対して上流側をソース、下流側をドレインとして、ＭＯＳトランジス
タースイッチ１１（スイッチ素子の一例）は、ソースとドレインがそれぞれＶＣＣ端子とＶＢＫ端子に接続されており、ゲート電圧に応じてソースとドレインとの間を導通（オン）又は非導通（オフ）にする。本実施形態では、ＭＯＳトランジスタースイッチ１１は、Ｐチャネル型のＭＯＳトランジスタースイッチであり、ゲート電圧がローレベルであればオンし、ゲート電圧がハイレベルであればオフする。ただし、ＭＯＳトランジスタースイッチ１１は、ソースとドレインとの間に、ソース側がアノード、ドレイン側がカソードとなる（ソースからドレインへの向きを順方向とする）寄生ダイオード（ボディーダイオード）が形成されているため、ソース電位がドレイン電位と寄生ダイオードの順方向降下電圧ＶＦとの和よりも高ければオフの状態でも順方向に電流が流れる。
【００４５】
電源監視回路３０は、ＶＣＣ端子の電圧（電源電圧ＶＣＣ）を監視する回路であり、例えば、ＭＯＳトランジスターの仕事関数差を用いたコンパレーター３１、抵抗３２，３３、スイッチ３４を用いて実現することができる。本実施形態では、電源監視回路３０は、電源電圧ＶＣＣを監視して所定の電圧値ＶＤＥＴよりも高いか低いかを判定し、ＶＣＣがＶＤＥＴよりも高ければハイレベル、ＶＣＣがＶＤＥＴ以下であればローレベルとなる２値化信号を出力する。ＶＤＥＴは、例えば、リアルタイムクロック装置１の動作保証電圧の最低値に設定され、故障や瞬停等により電源電圧ＶＣＣが低下した場合、電源監視回路３０の出力信号がローレベルになる。なお、本実施形態では、電源監視回路３０は、スイッチ制御回路２０からイネーブル信号ＥＮが入力されたタイミングでのみ、スイッチ３４をオンするとともにコンパレーター３１を動作させて電源電圧ＶＣＣの電圧レベルを判定する。
【００４６】
スイッチ制御回路２０は、スイッチ回路１０のオン／オフのタイミングや電源監視回路３０の動作のオン／オフを制御する回路である。具体的には、スイッチ制御回路２０は、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路５０が生成するタイミング信号（クロック信号ＣＬＫ）に同期して遷移するステートマシンを有し、ステートマシンの状態に応じて、ＭＯＳトランジスタースイッチ１１のオン／オフを制御するスイッチ制御信号ＳＷＧ及び電源監視回路３０に電源電圧ＶＣＣの監視動作を許可するためのイネーブル信号ＥＮを生成する。
【００４７】
特に、本実施形態では、スイッチ制御回路２０は、電源監視回路３０の出力信号ＣＭＰＯに基づいて、通常モード（第１のモードの一例）とバックアップモード（第２のモードの一例）とを切り替える。スイッチ制御回路２０は、通常モードではスイッチ制御信号ＳＷＧを間欠的にローレベルにすることでスイッチ回路１０を間欠的にオンするとともに、スイッチ回路１０がオフの状態の時にイネーブル信号ＥＮをハイレベルにすることで電源監視回路３０に間欠的に電源電圧ＶＣＣを監視させる。また、スイッチ制御回路２０は、バックアップモードではスイッチ制御信号ＳＷＧをハイレベルに固定することでスイッチ回路１０を常時オフするとともに、間欠的にイネーブル信号ＥＮをハイレベルにすることで電源監視回路３０に間欠的に電源電圧ＶＣＣを監視させる。このように、電源監視回路３０に間欠的に監視動作を行わせることで、コンパレーター３１や抵抗３２，３３で消費される電流を削減することができる。
【００４８】
そして、スイッチ制御回路２０は、通常モードにおいて、イネーブル信号ＥＮがハイレベルの時に電源監視回路３０の出力信号ＣＭＰＯがローレベル（すなわち、電源電圧ＶＣＣ≦ＶＤＥＴ）になれば、バックアップモードに移行し、バックアップモードにおいて、イネーブル信号ＥＮがハイレベルの時に電源監視回路３０の出力信号ＣＭＰＯがハイレベル（すなわち、電源電圧ＶＣＣ＞ＶＤＥＴ）になれば、通常モードに復帰する。
【００４９】
パワーオンリセット（ＰＯＲ）回路４０は、ＶＣＣ端子に対してメイン電源の供給が開始されると、電源電圧の上昇に伴ってリセットパルスを発生させる。スイッチ制御回路２
０は、このリセットパルスＲＳＴを受けて内部状態を初期状態（後述する「スタンバイ状態１」）にセットする。
【００５０】
このように構成された電源切替回路１００は、スイッチ回路１０のＶＢＫ端子側のノードの電圧（ＭＯＳトランジスタースイッチ１１のドレイン電圧）をリアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路５０の電源電圧ＶＲＴＣとして出力する。
【００５１】
リアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路５０は、時刻情報（年、月、日、時、分、秒等の情報）を生成する回路であり、ＣＰＵ２は、リアルタイムクロック装置１の外部端子を介して、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路５０から時刻情報を読み出すことが可能になっている。本実施形態では、リアルタイムクロック装置１とＣＰＵ２には、メイン電源３から共通の電源電圧が供給されている。
【００５２】
このように構成された本実施形態のリアルタイムクロック装置１は、１チップの半導体集積回路（ＩＣ）として実現することができる。
【００５３】
次に、スイッチ制御回路２０によるスイッチ制御手順の一例について詳細に説明する。以下の説明において、ＭＯＳトランジスタースイッチ１１を「スイッチＳＷ」と呼ぶことにする。
【００５４】
図２は、スイッチ制御回路２０による制御手順の一例を示すフローチャート図である。図２に示すように、スイッチ制御回路２０は、パワーオンリセットが解除されると（Ｓ１０のＹ）、内部状態をスタンバイ状態１に初期化する（Ｓ２０）。
【００５５】
スイッチ制御回路２０は、スタンバイ状態１では、スイッチ制御信号ＳＷＧをハイレベルにしてスイッチＳＷをオフし、イネーブル信号ＥＮをローレベルにして電源監視回路３０をオフする。
【００５６】
次に、スイッチ制御回路２０は、所定時間Ｔ１が経過すると（Ｓ３０のＹ）、内部状態をスタンバイ状態２に遷移させる（Ｓ４０）。スイッチ制御回路２０は、スタンバイ状態２では、スイッチＳＷをオフのまま、イネーブル信号ＥＮをハイレベルにして電源監視回路３０をオンする。
【００５７】
次に、スイッチ制御回路２０は、所定時間Ｔ２の経過後（Ｓ５０のＹ）、ＶＣＣ≦ＶＤＥＴ（電源監視回路３０の出力信号ＣＭＰＯがローレベル）であれば（Ｓ６０のＮ）、内部状態を再びスタンバイ状態１に遷移させ（Ｓ２０）、ＶＣＣ＞ＶＤＥＴ（電源監視回路３０の出力信号ＣＭＰＯがハイレベル）であれば（Ｓ６０のＹ）、内部状態を通常状態１に遷移させる（Ｓ７０）。
【００５８】
スイッチ制御回路２０は、通常状態１では、スイッチ制御信号ＳＷＧをローレベルにしてスイッチＳＷをオンし、イネーブル信号ＥＮをローレベルにして電源監視回路３０をオフする。
【００５９】
この通常状態１では、スイッチＳＷがオンするので、ＶＢＫがＶＣＣよりも低ければスイッチＳＷを介してＶＣＣ端子からＶＢＫ端子に電流が流れる。この電流が制限抵抗５を介してバックアップ電源４に流れ込み、バックアップ電源４が充電される。
【００６０】
次に、スイッチ制御回路２０は、所定時間Ｔ３が経過すると（Ｓ８０のＹ）、内部状態を通常状態２に遷移させる（Ｓ９０）。スイッチ制御回路２０は、通常状態２では、スイッチ制御信号ＳＷＧをハイレベルにしてスイッチＳＷをオフし、イネーブル信号ＥＮをハ
イレベルにして電源監視回路３０をオンする。
【００６１】
この通常状態２では、スイッチＳＷがオフするので、ＶＢＫが（ＶＣＣ−スイッチＳＷの寄生ダイオードの順方向降下電圧ＶＦ）よりも低い間はスイッチＳＷの寄生ダイオードを介してＶＣＣ端子からＶＢＫ端子に電流が流れ、バックアップ電源４の充電が継続される。さらに、所定の動作電圧以上が供給されていれば、ＲＴＣ回路の計時動作も継続される。
【００６２】
また、通常状態２では、スイッチＳＷがオフしており、電源電圧ＶＣＣが低下してＶＢＫ端子の電圧よりも低くなったとしてもスイッチＳＷの寄生ダイオードには逆バイアスがかかるので、バックアップ電源４に充電された電流がＶＣＣ端子に流れ込むことはない。
【００６３】
次に、スイッチ制御回路２０は、所定時間Ｔ４の経過後（Ｓ１００のＹ）、ＶＣＣ＞ＶＤＥＴ（電源監視回路３０の出力信号ＣＭＰＯがハイレベル）であれば（Ｓ１１０のＮ）、内部状態を再び通常状態１に遷移させ（Ｓ７０）、ＶＣＣ≦ＶＤＥＴ（電源監視回路３０の出力信号ＣＭＰＯがローレベル）であれば（Ｓ１１０のＹ）、内部状態をスタンバイ状態１に遷移させる（Ｓ１０）。
【００６４】
図２のフローチャートにおいて、所定時間Ｔ１〜Ｔ４は、可変に設定できるようにしてもよい。例えば、図１では不図示の不揮発性のメモリーにＴ１〜Ｔ４の各設定値を記憶させておき、スイッチ制御回路２０がこれらの設定値をメモリーから読み出してＴ１〜Ｔ４を計測してもよい。
【００６５】
なお、図２のフローチャートにおいて、通常状態１，２が「通常モード」に対応し、スタンバイ状態１，２が「バックアップモード」に対応する。
【００６６】
図３に、メイン電源３が立ち上がってからバックアップ電源４が満充電になるまでのタイミングチャートの一例を示す。また、図４に、電源電圧ＶＣＣの低下により通常モードからバックアップモードに切り替わった後、電源電圧ＶＣＣの上昇によりバックアップモードから通常モードに復帰する時のタイミングチャートの一例を示す。
【００６７】
以上に説明したように、第１実施形態のリアルタイムクロック装置によれば、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路５０が生成するタイミング信号に基づいて、通常モードではＭＯＳトランジスタースイッチ１１（スイッチＳＷ）を間欠的にオン／オフする。従って、メイン電源３が遮断された場合、バックアップ電源４側のＶＢＫ端子からＶＣＣ端子に流入する電流が定期的に遮断されるため、ＶＣＣ端子に流入する電流とＣＰＵ２等の負荷を介してグランドに流出する電流とのバランスが崩れ、ＶＣＣ端子の電圧低下が促進される。その結果、電源監視回路３０によりＶＣＣ端子の電圧低下が確実に検出され、より早くバックアップモードに移行することができる。
【００６８】
また、本実施形態のリアルタイムクロック装置によれば、通常モードにおいて、スイッチＳＷが定期的にオフするが、スイッチＳＷは、オフの時、ＶＢＫがＶＣＣ−ＶＦよりも低い間は順方向ダイオードとして機能する。従って、ＶＢＫがＶＣＣ−ＶＦを超えるまでは、スイッチＳＷのオン／オフに関係なくＶＣＣ端子からＶＢＫ端子に電流が流れ、常にバックアップ電源４の充電が行われる。そして、ＶＢＫがＶＣＣ−ＶＦを超えた後は、スイッチＳＷが定期的にオンしている時にバックアップ電源４の充電が行われるので、バックアップ電源４を満充電の状態にすることができる。従って、比較的短い充電時間でバックアップ電源４を満充電の状態にすることができる。
【００６９】
また、本実施形態のリアルタイムクロック装置によれば、リアルタイムクロック（ＲＴ
Ｃ）回路５０の電源電圧ＶＲＴＣは、通常モードにおいて、ＶＢＫがＶＣＣ−ＶＦを超えるまでは、スイッチＳＷがオンの時はＶＣＣ、オフの時はＶＣＣ−ＶＦとなり、ＶＢＫがＶＣＣ−ＶＦを超えた後は、スイッチＳＷがオンの時はＶＣＣ、オフの時はＶＢＫとなる。要するに、通常モードでは、電源電圧ＶＲＴＣとして常にＶＣＣ−ＶＦ以上の電圧が供給される。一方、バックアップモードでは、スイッチＳＷが常にオフするので、電源電圧ＶＲＴＣとしてＶＢＫが供給される。従って、通常モードでもバックアップモードでも、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路５０は、計時動作を問題なく継続することができる。
【００７０】
また、本実施形態のリアルタイムクロック装置によれば、通常モードではスイッチＳＷがオフしている間にのみ、スタンバイモードでは間欠的に、電源監視回路３０をオンするので、電源監視回路３０による消費電流を低減することができる。さらに、通常モードにおいてメイン電源が遮断された場合、スイッチＳＷがオフしている時は、ＶＣＣ端子に流入する電流とＶＣＣ端子から流出する電流とのバランスが崩れてＶＣＣ端子の放電と電圧低下が促進されるので、電源監視回路３０は、ＶＣＣ端子の電圧低下を検出しやすい。
【００７１】
なお、電源監視回路３０による消費電流を低減するためには、電源監視回路３０がオフする時間（図２のフローチャートのＴ１，Ｔ３）と比較してオンする時間（図２のフローチャートのＴ２，Ｔ４）がなるべく短い方がよいが、メイン電源が遮断された場合にＶＣＣ端子の電圧低下を促進するためには、通常モードにおいてスイッチＳＷがオフする時間（Ｔ４）をある程度長くする必要がある。従って、本実施形態のリアルタイムクロック装置を用いたシステムの構成に応じて、Ｔ１〜Ｔ４を最適な時間に調整することが望ましい。
【００７２】
また、本実施形態のリアルタイムクロック装置によれば、トリクル充電やパルス充電などの充電方法と比較して、充電によりバックアップ電源４にダメージを与えるリスクを低減することができる。
【００７３】
なお、本実施形態では、バックアップ電源４として充電可能な電源を想定して説明したが、バックアップ電源４は一次電池であってもよい。
【００７４】
１−２．第２実施形態
図５は、第２実施形態のリアルタイムクロック装置の構成例を示す図である。本実施形態のリアルタイムクロック装置１は、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路２５０と電源切替回路２００とを含んで構成されている。ただし、本実施形態のリアルタイムクロック装置１は、これらの要素の一部を省略又は変更したり、他の要素を追加した構成としてもよい。
【００７５】
本実施形態のリアルタイムクロック装置１は、ＶＣＣ端子、ＶＢＫ端子及びＶＤＤ端子の３つの電源端子を有している。ＶＣＣ端子にはメイン電源が接続されており、メイン電源から電源電圧ＶＣＣが供給される。ＶＢＫ端子には充電速度を制限するための制限抵抗５と二次電池や大容量コンデンサー等のバックアップ電源４が接続されている。ＶＤＤ端子は、不図示の回路や装置に供給される電源電圧を出力するためのものであり、ＶＤＤ端子とグランドとの間には平滑コンデンサー６が接続されている。
【００７６】
電源切替回路２００は、スイッチ回路１１０、スイッチ制御回路１２０、電源監視回路１３０、パワーオンリセット（ＰＯＲ）回路１４０、スイッチ回路１５０、電源監視回路１６０、電源監視回路１７０を含んで構成されている。ただし、本実施形態の電源切替回路２００は、これらの要素の一部を省略又は変更したり、他の要素を追加した構成としてもよい。
【００７７】
スイッチ回路１１０（第１のスイッチ回路の一例）は、オンすることによりＶＣＣ端子（第１の電源ノードの一例）とＶＤＤ端子（第２の電源ノードの一例）とを電気的に接続する。本実施形態では、スイッチ回路１１０は、ＭＯＳトランジスタースイッチ１１１を含んで構成されている。
【００７８】
ＭＯＳトランジスタースイッチ１１１（第１のスイッチ素子の一例）は、ソースとドレインがそれぞれＶＣＣ端子とＶＤＤ端子に接続されており、ゲート電圧に応じてソースとドレインとの間を導通（オン）又は非導通（オフ）にする。本実施形態では、ＭＯＳトランジスタースイッチ１１１は、Ｐチャネル型のＭＯＳトランジスタースイッチであり、ゲート電圧がローレベルであればオンし、ゲート電圧がハイレベルであればオフする。ただし、ＭＯＳトランジスタースイッチ１１１は、ソースとドレインとの間に、ソース側がアノード、ドレイン側がカソードとなる（ソースからドレインへの向きを順方向とする）寄生ダイオード（ボディーダイオード）が形成されているため、ソース電位がドレイン電位と寄生ダイオードの順方向降下電圧ＶＦとの和よりも高ければオフの状態でも順方向に電流が流れる。
【００７９】
電源監視回路１３０（第１の電源監視回路の一例）は、ＶＣＣ端子の電圧（電源電圧ＶＣＣ）を監視する回路であり、例えば、ＭＯＳトランジスターの仕事関数差を用いたコンパレーター１３１、抵抗１３２，１３３、スイッチ１３４を用いて実現することができる。本実施形態では、電源監視回路１３０は、電源電圧ＶＣＣを監視して所定の電圧値ＶＤＥＴ１よりも高いか低いかを判定し、ＶＣＣがＶＤＥＴ１よりも高ければハイレベル、ＶＣＣがＶＤＥＴ１以下であればローレベルとなる２値化信号を出力する。ＶＤＥＴ１は、例えば、リアルタイムクロック装置１の動作保証電圧の最低値に設定され、故障やメイン電源が電池で放電時に電源電圧ＶＣＣが低下した場合、電源監視回路１３０の出力信号がローレベルになる。なお、本実施形態では、電源監視回路１３０は、スイッチ制御回路１２０からイネーブル信号ＥＮ１が入力されたタイミングでのみ、スイッチ１３４をオンするとともにコンパレーター１３１を動作させて電源電圧ＶＣＣの電圧レベルを判定する。
【００８０】
スイッチ回路１５０（第２のスイッチ回路の一例）は、オンすることによりＶＤＤ端子とＶＢＫ端子（第３の電源ノードの一例）とを電気的に接続する。本実施形態では、スイッチ回路１５０は、直列に接続されたＭＯＳトランジスタースイッチ１５１及びＭＯＳトランジスタースイッチ１５２を含んで構成されている。
【００８１】
ＭＯＳトランジスタースイッチ１５１（第２のスイッチ素子の一例）は、ソースとドレインがそれぞれＭＯＳトランジスタースイッチ１５２のソースとＶＢＫ端子に接続されており、ゲート電圧に応じてソースとドレインとの間を導通（オン）又は非導通（オフ）にする。
【００８２】
ＭＯＳトランジスタースイッチ１５２（第３のスイッチ素子の一例）は、ソースとドレインがそれぞれＭＯＳトランジスタースイッチ１５１のソースとＶＤＤ端子に接続されており、ゲート電圧に応じてソースとドレインとの間を導通（オン）又は非導通（オフ）にする。
【００８３】
本実施形態では、ＭＯＳトランジスタースイッチ１５１及びＭＯＳトランジスタースイッチ１５２は、ＭＯＳトランジスタースイッチ１１１と同様に、ソースとドレインとの間に寄生ダイオード（ボディーダイオード）が形成されているＰチャネル型のＭＯＳトランジスタースイッチである。なお、ＭＯＳトランジスタースイッチ１５１をＶＤＤ端子側、ＭＯＳトランジスタースイッチ１５２をＶＢＫ端子側になるように入れ替えてもよい。
【００８４】
電源監視回路１６０（第２の電源監視回路の一例）は、ＶＢＫ端子の電圧（電源電圧ＶＢＫ）を監視する回路であり、例えば、コンパレーター１６１、抵抗１６２，１６３、スイッチ１６４を用いて実現することができる。本実施形態では、電源監視回路１６０は、電源電圧ＶＢＫを監視して所定の電圧値ＶＤＥＴ２よりも高いか低いかを判定し、ＶＢＫがＶＤＥＴ２よりも高ければハイレベル、ＶＢＫがＶＤＥＴ２以下であればローレベルとなる２値化信号を出力する。ＶＤＥＴ２は、例えば、バックアップ電源２の満充電時の電圧値に設定され、バックアップ電源２の充電により電源電圧ＶＢＫが所定の電圧値まで上昇した場合、電源監視回路１６０の出力信号がハイレベルになる。なお、本実施形態では、電源監視回路１６０は、スイッチ制御回路１２０からイネーブル信号ＥＮ２が入力されたタイミングでのみ、スイッチ１６４をオンするとともにコンパレーター１６１を動作させて電源電圧ＶＢＫの電圧レベルを判定する。
【００８５】
電源監視回路１７０（第３の電源監視回路の一例）は、ＶＢＫ端子の電圧（電源電圧ＶＢＫ）とＶＣＣ端子の電圧（電源電圧ＶＣＣ）との大小関係を監視する回路であり、例えば、コンパレーター１７１を用いて実現することができる。本実施形態では、電源監視回路１７０は、ＶＢＫがＶＣＣよりも高ければハイレベル、ＶＢＫがＶＣＣ以下であればローレベルとなる２値化信号を出力する。なお、本実施形態では、電源監視回路１７０は、スイッチ制御回路１２０からイネーブル信号ＥＮ３が入力されたタイミングでのみ、コンパレーター１７１を動作させて電源電圧ＶＢＫと電源電圧ＶＣＣとの大小関係を判定する。
【００８６】
スイッチ制御回路１２０は、スイッチ回路１１０，１５０のオン／オフのタイミングや電源監視回路１３０，１６０，１７０の動作のオン／オフを制御する回路である。具体的には、スイッチ制御回１２０は、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路２５０が生成するタイミング信号（クロック信号ＣＬＫ）に同期して遷移するステートマシンを有し、ステートマシンの状態に応じて、ＭＯＳトランジスタースイッチ１１１，１５１，１５２のオン／オフをそれぞれ制御するスイッチ制御信号ＳＷＧ１，ＳＷＧ２，ＳＷＧ３及び電源監視回路１３０，１６０，１７０にそれぞれ監視動作を許可するためのイネーブル信号ＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３を生成する。
【００８７】
特に、本実施形態では、スイッチ制御回路１２０は、電源監視回路１３０の出力信号ＣＭＰＯ１に基づいて、通常モード（第１のモードの一例）とバックアップモード（第２のモードの一例）とを切り替え、電源監視回路１６０の出力信号ＣＭＰＯ２及び電源監視回路１７０の出力信号ＣＭＰＯ３に基づいて、通常モードと充電停止モード（第３のモードの一例）とを切り替える。また、スイッチ制御回路１２０は、電源監視回路１３０の出力信号ＣＭＰＯ１に基づいて、充電停止モードからバックアップモードに切り替える。
【００８８】
スイッチ制御回路１２０は、通常モードでは、スイッチ制御信号ＳＷＧ３をローレベルに固定したままＳＷＧ１及びＳＷＧ２を間欠的にローレベルにすることでスイッチ回路１１０及びスイッチ回路１５０を間欠的にオンする。さらに、スイッチ制御回路１２０は、通常モードでは、スイッチ回路１１０及びスイッチ回路１５０がオフの状態の時にイネーブル信号ＥＮ１、ＥＮ２，ＥＮ３をハイレベルにすることで電源監視回路１３０，１６０，１７０に間欠的に監視動作を行わせる。
【００８９】
スイッチ制御回路１２０は、バックアップモードでは、スイッチ制御信号ＳＷＧ１をハイレベルに固定することでスイッチ回路１１０を常時オフし、スイッチ制御信号ＳＷＧ２，ＳＷＧ３をローレベルに固定することでスイッチ回路１５０を常時オンする。さらに、スイッチ制御回路１２０は、バックアップモードでは、間欠的にイネーブル信号ＥＮ１をハイレベルにすることで電源監視回路１３０に間欠的に電源電圧ＶＣＣを監視させるとともに、イネーブル信号ＥＮ２，ＥＮ３をローレベルに固定することで、電源監視回路１６
０，１７０の監視動作を停止させる。
【００９０】
スイッチ制御回路１２０は、充電停止モードでは、スイッチ制御信号ＳＷＧ１をローレベルに固定することでスイッチ回路１１０を常時オンし、スイッチ制御信号ＳＷＧ２，ＳＷＧ３をハイレベルに固定することでスイッチ回路１５０を常時オフする。さらに、スイッチ制御回路１２０は、充電停止モードでは、間欠的にイネーブル信号ＥＮ１、ＥＮ２，ＥＮ３をハイレベルにすることで電源監視回路１３０，１６０，１７０に間欠的に監視動作を行わせる。
【００９１】
このように、通常モード及び充電停止モードでは電源監視回路１３０，１６０，１７０に間欠的に監視動作を行わせ、スタンバイモードでは電源監視回路１３０に間欠的に監視動作を行わせるとともに電源監視回路１６０，１７０の監視動作を停止させることで、コンパレーター１３１，１６１，１７１や抵抗１３２，１３３，１６２，１６３で消費される電流を削減することができる。
【００９２】
そして、スイッチ制御回路１２０は、通常モード又は充電停止モードにおいて、イネーブル信号ＥＮ１がハイレベルの時に電源監視回路１３０の出力信号ＣＭＰＯ１がローレベル（すなわち、電源電圧ＶＣＣ≦ＶＤＥＴ１）になれば、バックアップモードに移行し、バックアップモードにおいて、イネーブル信号ＥＮ１がハイレベルの時に電源監視回路１３０の出力信号ＣＭＰＯ１がハイレベル（すなわち、電源電圧ＶＣＣ＞ＶＤＥＴ１）になれば、通常モードに復帰する。
【００９３】
また、スイッチ制御回路１２０は、通常モードにおいて、イネーブル信号ＥＮ２がハイレベルの時に電源監視回路１６０の出力信号ＣＭＰＯ２がハイレベル（すなわち、電源電圧ＶＢＫ＞ＶＤＥＴ２）になれば、充電停止モードに移行し、充電停止モードにおいて、イネーブル信号ＥＮ２がハイレベルの時に電源監視回路１６０の出力信号ＣＭＰＯ２がローレベル（すなわち、電源電圧ＶＢＫ≦ＶＤＥＴ２）になれば、通常モードに復帰する。
【００９４】
さらに、スイッチ制御回路１２０は、通常モードにおいて、イネーブル信号ＥＮ３がハイレベルの時に電源監視回路１７０の出力信号ＣＭＰＯ３がハイレベル（すなわち、電源電圧ＶＢＫ＞ＶＣＣ）になれば、充電停止モードに移行し、充電停止モードにおいて、イネーブル信号ＥＮ３がハイレベルの時に電源監視回路１７０の出力信号ＣＭＰＯ３がローレベル（すなわち、電源電圧ＶＢＫ≦ＶＣＣ）になれば、通常モードに復帰する。
【００９５】
パワーオンリセット（ＰＯＲ）回路１４０は、ＶＣＣ端子に対してメイン電源の供給が開始されると、電源電圧の上昇に伴ってリセットパルスを発生させる。スイッチ制御回路１２０は、このリセットパルスＲＳＴを受けて内部状態を初期状態（後述する「スタンバイ状態１」）にセットする。
【００９６】
このように構成された電源切替回路２００は、スイッチ回路１１０のＶＤＤ端子側のノードの電圧（ＭＯＳトランジスタースイッチ１１１のドレイン電圧）をリアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路２５０の電源電圧ＶＲＴＣとして出力する。
【００９７】
リアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路２５０は、時刻情報（年、月、日、時、分、秒等の情報）を生成する回路であり、ＣＰＵ２は、リアルタイムクロック装置１の外部端子を介して、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路２５０から時刻情報を読み出すことが可能になっている。本実施形態では、リアルタイムクロック装置１とＣＰＵ２には、メイン電源３から共通の電源電圧が供給されている。
【００９８】
このように構成された本実施形態のリアルタイムクロック装置１は、１チップの半導体
集積回路（ＩＣ）として実現することができる。
【００９９】
次に、スイッチ制御回路１２０によるスイッチ制御手順の一例について詳細に説明する。以下の説明において、ＭＯＳトランジスタースイッチ１１１、ＭＯＳトランジスタースイッチ１５１、ＭＯＳトランジスタースイッチ１５２をそれぞれ「スイッチＳＷ１」、「スイッチＳＷ２」、「スイッチＳＷ３」と呼ぶことにする。また、電源監視回路１３０、電源監視回路１６０、電源監視回路１７０をそれぞれ「電源監視回路１」、「電源監視回路２」、「電源監視回路３」と呼ぶことにする。
【０１００】
図６は、スイッチ制御回路１２０による制御手順の一例を示すフローチャート図である。図６に示すように、スイッチ制御回路１２０は、パワーオンリセットが解除されると（Ｓ１００のＹ）、内部状態をスタンバイ状態１に初期化する（Ｓ１１０）。
【０１０１】
スイッチ制御回路１２０は、スタンバイ状態１では、スイッチ制御信号ＳＷＧ１，ＳＷＧ２，ＳＷＧ３をハイレベルにしてスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３をすべてオフし、イネーブル信号ＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３をローレベルにして電源監視回路１，２，３をすべてオフする。
【０１０２】
次に、スイッチ制御回路１２０は、所定時間Ｔ１が経過すると（Ｓ１２０のＹ）、内部状態をスタンバイ状態２に遷移させる（Ｓ１３０）。スイッチ制御回路１２０は、スタンバイ状態２では、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３をオフ、電源監視回路２，３をオフのまま、イネーブル信号ＥＮ１をハイレベルにして電源監視回路１をオンする。
【０１０３】
次に、スイッチ制御回路２０は、所定時間Ｔ２の経過後（Ｓ１４０のＹ）、ＶＣＣ≦ＶＤＥＴ１（電源監視回路１の出力信号ＣＭＰＯ１がローレベル）であれば（Ｓ１５０のＮ）、内部状態を再びスタンバイ状態１に遷移させ（Ｓ１１０）、ＶＣＣ＞ＶＤＥＴ１（電源監視回路１の出力信号ＣＭＰＯ１がハイレベル）であれば（Ｓ１５０のＹ）、内部状態を通常状態１に遷移させる（Ｓ１６０）。
【０１０４】
スイッチ制御回路１２０は、通常状態１では、スイッチ制御信号ＳＷＧ１，ＳＷＧ２，ＳＷＧ３をローレベルにしてスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３をすべてオンし、イネーブル信号ＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３をローレベルにして電源監視回路１，２，３をすべてオフする。
【０１０５】
この通常状態１では、スイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３がすべてオンするので、ＶＢＫがＶＣＣよりも低ければスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３を介してＶＣＣ端子からＶＢＫ端子に電流が流れる。この電流が制限抵抗５を介してバックアップ電源４に流れ込み、バックアップ電源４が充電される。
【０１０６】
次に、スイッチ制御回路１２０は、所定時間Ｔ３が経過すると（Ｓ１７０のＹ）、内部状態を通常状態２に遷移させる（Ｓ１８０）。スイッチ制御回路１２０は、通常状態２では、スイッチＳＷ３をオンのままスイッチ制御信号ＳＷＧ１，ＳＷＧ２をハイレベルにしてスイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフし、イネーブル信号ＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３をハイレベルにして電源監視回路１，２，３をすべてオンする。
【０１０７】
この通常状態２では、スイッチＳＷ３がオンの状態でスイッチＳＷ１，ＳＷ２がオフするので、ＶＢＫが（ＶＣＣ−スイッチＳＷ１の寄生ダイオードの順方向降下電圧ＶＦ１−スイッチＳＷ２の寄生ダイオードの順方向降下電圧ＶＦ２）よりも低い間はスイッチＳＷ１の寄生ダイオード、スイッチＳＷ３のチャネル及びスイッチＳＷ２の寄生ダイオードを介してＶＣＣ端子からＶＢＫ端子に電流が流れ、バックアップ電源４の充電が継続される
。
【０１０８】
また、通常状態２では、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオフしており、電源電圧ＶＣＣが低下してＶＢＫ端子の電圧よりも低くなったとしてもスイッチＳＷ１，ＳＷ２の寄生ダイオードにはともに逆バイアスがかかるので、バックアップ電源４に充電された電流がＶＣＣ端子に流れ込むことはない。
【０１０９】
次に、スイッチ制御回路１２０は、所定時間Ｔ４の経過後（Ｓ１９０のＹ）、ＶＣＣ≦ＶＤＥＴ１（電源監視回路１の出力信号ＣＭＰＯ１がローレベル）であれば（Ｓ１９０のＹ）、内部状態をスタンバイ状態３に遷移させる（Ｓ２７０）。一方、ＶＣＣ＞ＶＤＥＴ１（電源監視回路１の出力信号ＣＭＰＯ１がハイレベル）の時は（Ｓ１９０のＮ）、スイッチ制御回路１２０は、ＶＢＫ＞ＶＤＥＴ２（電源監視回路２の出力信号ＣＭＰＯ２がハイレベル）又はＶＢＫ＞ＶＣＣ（電源監視回路３の出力信号ＣＭＰＯ３がハイレベル）であれば（Ｓ２００のＹ）内部状態を通常状態３に遷移させ（Ｓ２１０）、それ以外であれば内部状態を再び通常状態１に遷移させる（Ｓ１６０）。
【０１１０】
スイッチ制御回路１２０は、通常状態３では、スイッチ制御信号ＳＷＧ１をローレベルにしてスイッチＳＷ１をオンするとともにスイッチ制御信号ＳＷＧ２，ＳＷＧ３をハイレベルにしてスイッチＳＷ２，ＳＷ３をオフし、イネーブル信号ＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３をローレベルにして電源監視回路１，２，３をすべてオフする。
【０１１１】
スイッチ制御回路１２０は、通常状態３において所定時間Ｔ５が経過すると（Ｓ２２０のＹ）、内部状態を通常状態４に遷移させる（Ｓ２３０）。スイッチ制御回路１２０は、通常状態４では、スイッチＳＷ１をオン、スイッチＳＷ２，ＳＷ３をオフのまま、イネーブル信号ＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３をハイレベルにして電源監視回路１，２，３をすべてオンする。
【０１１２】
通常状態３及び通常状態４では、スイッチＳＷ３がオフしており、ＶＢＫがＶＣＣよりも低くても、スイッチＳＷ３の寄生ダイオードには逆バイアスがかかるので、バックアップ電源４に電流が流れ込むことはなく、バックアップ電源４は充電されない。従って、ＶＤＥＴ２をバックアップ電源４の満充電電圧に設定することでバックアップ電源４が満充電の状態になればすぐに充電が停止され、バックアップ電源４の過充電を防止することができる。
【０１１３】
また、通常状態３及び通常状態４では、スイッチＳＷ２がオフしており、電源電圧ＶＣＣが低下してＶＢＫ端子の電圧よりも低くなったとしてもスイッチＳＷ２の寄生ダイオードには逆バイアスがかかるので、バックアップ電源４に充電された電流がＶＣＣ端子に流れ込むことはない。
【０１１４】
次に、スイッチ制御回路１２０は、所定時間Ｔ６の経過後（Ｓ２４０のＹ）、ＶＣＣ≦ＶＤＥＴ１（電源監視回路１の出力信号ＣＭＰＯ１がローレベル）であれば（Ｓ２５０のＹ）、内部状態をスタンバイ状態３に遷移させる（Ｓ２７０）。一方、ＶＣＣ＞ＶＤＥＴ１（電源監視回路１の出力信号ＣＭＰＯ１がハイレベル）の時は（Ｓ２５０のＮ）、スイッチ制御回路１２０は、ＶＢＫ＞ＶＤＥＴ２（電源監視回路２の出力信号ＣＭＰＯ２がハイレベル）又はＶＢＫ＞ＶＣＣ（電源監視回路３の出力信号ＣＭＰＯ３がハイレベル）であれば（Ｓ２６０のＹ）内部状態を再び通常状態３に遷移させ（Ｓ２１０）、それ以外であれば内部状態を再び通常状態１に遷移させる（Ｓ１６０）。
【０１１５】
スイッチ制御回路１２０は、スタンバイ状態３では、スイッチ制御信号ＳＷＧ１をハイレベルにしてスイッチＳＷ１をオフするとともにスイッチ制御信号ＳＷＧ２，ＳＷＧ３を
ローレベルにしてスイッチＳＷ２，ＳＷ３をオンし、イネーブル信号ＥＮ１，ＥＮ２，ＥＮ３をローレベルにして電源監視回路１，２，３をすべてオフする。
【０１１６】
次に、スイッチ制御回路１２０は、所定時間Ｔ７が経過すると（Ｓ２８０のＹ）、内部状態をスタンバイ状態４に遷移させる（Ｓ２９０）。スイッチ制御回路１２０は、スタンバイ状態４では、スイッチＳＷ１をオフ、ＳＷ２，ＳＷ３をオン、電源監視回路２，３をオフのまま、イネーブル信号ＥＮ１をハイレベルにして電源監視回路１をオンする。
【０１１７】
次に、スイッチ制御回路２０は、所定時間Ｔ８の経過後（Ｓ３００のＹ）、ＶＣＣ≦ＶＤＥＴ１（電源監視回路１の出力信号ＣＭＰＯ１がローレベル）であれば（Ｓ３１０のＮ）、内部状態を再びスタンバイ状態３に遷移させ（Ｓ２７０）、ＶＣＣ＞ＶＤＥＴ１（電源監視回路１の出力信号ＣＭＰＯ１がハイレベル）であれば（Ｓ１５０のＹ）、内部状態を再び通常状態１に遷移させる（Ｓ１６０）。
【０１１８】
図６のフローチャートにおいて、所定時間Ｔ１〜Ｔ８は、可変に設定できるようにしてもよい。例えば、図５では不図示の不揮発性のメモリーにＴ１〜Ｔ８の各設定値を記憶させておき、スイッチ制御回路１２０がこれらの設定値をメモリーから読み出してＴ１〜Ｔ８を計測してもよい。
【０１１９】
なお、図６のフローチャートにおいて、通常状態１，２が「通常モード」に対応し、通常状態３，４が「充電停止モード」に対応し、スタンバイ状態３，４が「バックアップモード」に対応する。
【０１２０】
図７に、メイン電源３が立ち上がってからバックアップ電源４が満充電になるまでのタイミングチャートの一例を示す。また、図８に、メイン電源３が立ち上がってからバックアップ電源４が満充電になる前に電源電圧ＶＣＣの低下により充電停止モードに切り替わり、さらにバックアップモードに切り替わるまでのタイミングチャートの一例を示す。また、図９に、電源電圧ＶＣＣの低下により充電停止モードからバックアップモードに切り替わった後、電源電圧ＶＣＣの上昇によりバックアップモードから通常モードに復帰する時のタイミングチャートの一例を示す。また、図１０に、電源電圧ＶＣＣの低下により通常モードからバックアップモードに切り替わった後、電源電圧ＶＣＣの上昇によりバックアップモードから通常モードに復帰する時のタイミングチャートの一例を示す。
【０１２１】
以上に説明したように、第２実施形態のリアルタイムクロック装置によれば、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路２５０が生成するタイミング信号に基づいて、通常モードではＭＯＳトランジスタースイッチ１１１，１５１（スイッチＳＷ１，ＳＷ２）を間欠的にオン／オフする。従って、メイン電源３が遮断された場合、バックアップ電源４側のＶＢＫ端子からＶＣＣ端子に流入する電流が定期的に遮断されるため、ＶＣＣ端子に流入する電流とＣＰＵ２等の負荷を介してグランドに流出する電流とのバランスが崩れ、ＶＣＣ端子の電圧低下が促進される。その結果、電源監視回路１３０によりＶＣＣ端子の電圧低下が確実に検出され、より早くバックアップモードに移行することができる。
【０１２２】
また、本実施形態のリアルタイムクロック装置によれば、通常モードにおいて、スイッチＳＷ３がオンのままスイッチＳＷ１，ＳＷ２が定期的にオフするが、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、オフの時、ＶＢＫがＶＣＣ−ＶＦ１−ＶＦ２よりも低い間は順方向ダイオードとして機能する。従って、ＶＢＫがＶＣＣ−ＶＦ１−ＶＦ２を超えるまでは、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のオン／オフに関係なくＶＣＣ端子からＶＢＫ端子に電流が流れ、常にバックアップ電源４の充電が行われる。そして、ＶＢＫがＶＣＣ−ＶＦ１−ＶＦ２を超えた後は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２が定期的にオンしている時にバックアップ電源４の充電が行われるので、バックアップ電源４を満充電の状態にすることができる。従って、比較的短
い充電時間でバックアップ電源４を満充電の状態にすることができる。
【０１２３】
また、本実施形態のリアルタイムクロック装置によれば、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路５０の電源電圧ＶＲＴＣ（すなわち、ＶＤＤ端子の電圧）は、通常モードにおいて、ＶＢＫがＶＣＣ−ＶＦ１−ＶＦ２を超えるまでは、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオンの時はＶＣＣ、オフの時はＶＣＣ−ＶＦ１−ＶＦ２となり、ＶＢＫがＶＣＣ−ＶＦ１−ＶＦ２を超えた後は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がともにオンの時はＶＣＣ、ともにオフの時はＶＢＫとなる。要するに、通常モードでは、電源電圧ＶＲＴＣ（＝ＶＤＤ）として常にＶＣＣ−ＶＦ１−ＶＦ２以上の電圧が供給される。一方、充電停止モードでは、常に、スイッチＳＷ１がオン、スイッチＳＷ２，ＳＷがともにオフなので電源電圧ＶＲＴＣ（＝ＶＤＤ）としてＶＣＣが供給され、バックアップモードでは、常に、スイッチＳＷ１がオフ、スイッチＳＷ２，ＳＷ３がともにオンなので、電源電圧ＶＲＴＣ（＝ＶＤＤ）としてＶＢＫが供給される。従って、通常モードでも充電モードでもバックアップモードでも、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路５０は、計時動作を問題なく継続することができるし、ＶＤＤ端子に接続されたデバイスも所定の処理を継続することができる。
【０１２４】
また、本実施形態のリアルタイムクロック装置によれば、通常モードではスイッチＳＷ１がオフしている間にのみ、充電停止モードではスイッチＳＷ２，ＳＷ３がともにオフの間のみ電源監視回路１３０，１６０，１７０をオンし、スタンバイモードでは電源監視回路１６０，１７０を常にオフ、電源監視回路１３０を間欠的にオンするので、電源監視回路１３０，１６０，１７０による消費電流を低減することができる。さらに、メイン電源が遮断された場合、スイッチＳＷ１とスイッチＳＷ２の一方又は両方がオフしている時は、ＶＣＣ端子に流入する電流とＶＣＣ端子から流出する電流とのバランスが崩れてＶＣＣ端子の電圧低下が促進されるので、電源監視回路１３０は、ＶＣＣ端子の電圧低下を検出しやすい。
【０１２５】
なお、電源監視回路１３０，１６０，１７０による消費電流を低減するためには、電源監視回路１３０，１６０，１７０がすべてオフする時間（図６のフローチャートのＴ１，Ｔ３，Ｔ５，Ｔ７）と比較して少なくとも１つがオンする時間（図６のフローチャートのＴ２，Ｔ４，Ｔ６，Ｔ８）がなるべく短い方がよいが、メイン電源が遮断された場合にＶＣＣ端子の電圧低下を促進するためには、通常モードにおいてスイッチＳＷ１，ＳＷ２がオフする時間（Ｔ４）をある程度長くする必要がある。従って、本実施形態のリアルタイムクロック装置を用いたシステムの構成に応じて、Ｔ１〜Ｔ８を最適な時間に調整することが望ましい。
【０１２６】
また、本実施形態のリアルタイムクロック装置によれば、ＶＢＫ端子の電圧がＶＣＣ端子の電圧よりも高くなると、ＭＯＳトランジスタースイッチ１５１，１５２（スイッチＳＷ２，ＳＷ３）がオフするので、仮にバックアップ電源４が満充電になっていない状態でも、メイン電源が遮断されてＶＣＣ端子の電圧の低下が始まった時点で、バックアップ電源４からの電流の逆流を防止することができる。従って、メイン電源３からバックアップ電源４への切り替えを無駄なく効率よく行うことができる。
【０１２７】
また、本実施形態のリアルタイムクロック装置によれば、トリクル充電やパルス充電などの充電方法と比較して、充電によりバックアップ電源４にダメージを与えるリスクを低減することができる。
【０１２８】
なお、本実施形態では、バックアップ電源４として充電可能な電源を想定して説明したが、バックアップ電源４は一次電池であってもよい。
【０１２９】
２．電子機器
図１１は、本実施形態の電子機器の機能ブロック図である。また、図１２は、本実施形態の電子機器の一例であるスマートフォンの外観の一例を示す図である。
【０１３０】
本実施形態の電子機器３００は、リアルタイムクロック（ＲＴＣ）装置３１０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３２０、操作部３３０、ＲＯＭ（Read Only Memory）３４０、ＲＡＭ（Random Access Memory）３５０、通信部３６０、表示部３７０、メイン電源３８０、バックアップ電源３９０を含んで構成されている。なお、本実施形態の電子機器は、図１１の構成要素（各部）の一部を省略又は変更したり、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１３１】
リアルタイムクロック装置３１０は、電源切替回路３１１と、電源切替回路３１１の出力電圧が電源電圧として供給されるリアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路３１２とを含む、例えば、１チップのＩＣである。リアルタイムクロック装置３１０は、例えば、前述した第１実施形態又は第２実施形態のリアルタイムクロック装置１のいずれかである。
【０１３２】
メイン電源３８０（第１の電源の一例）は、リアルタイムクロック装置３１０のＶＣＣ端子に電源電圧を供給する。また、メイン電源３８０は、ＣＰＵ３２０にも電源電圧を供給する。
【０１３３】
バックアップ電源３９０（第２の電源の一例）は、例えば不図示の制限抵抗を介してリアルタイムクロック装置３１０のＶＢＫ端子に電気的に接続されている。
【０１３４】
電源切替回路３１１は、メイン電源３９０の電源電圧が所定の電圧値よりも高い時は、ＲＴＣ回路３１２にメイン電源３９０の電源電圧を供給し、メイン電源３９０の電源電圧が所定の電圧値よりも低くなると、ＲＴＣ回路３１２に供給する電源電圧をバックアップ電源３９０の電源電圧に切り替える。
【０１３５】
ＣＰＵ３２０は、ＲＯＭ３４０等に記憶されているプログラムに従い、各種の計算処理や制御処理を行う。具体的には、ＣＰＵ３２０は、操作部３３０からの操作信号に応じた各種の処理、外部とデータ通信を行うために通信部３６０を制御する処理、表示部３７０に各種の情報を表示させるための表示信号を送信する処理等を行う。
【０１３６】
操作部３３０は、操作キーやボタンスイッチ等により構成される入力装置であり、ユーザーによる操作に応じた操作信号をＣＰＵ３２０に出力する。
【０１３７】
ＲＯＭ３４０は、ＣＰＵ３２０が各種の計算処理や制御処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。
【０１３８】
ＲＡＭ３５０は、ＣＰＵ３２０の作業領域として用いられ、ＲＯＭ３４０から読み出されたプログラムやデータ、操作部３３０から入力されたデータ、ＣＰＵ３２０が各種プログラムに従って実行した演算結果等を一時的に記憶する。
【０１３９】
通信部３６０は、ＣＰＵ３２０と外部装置との間のデータ通信を成立させるための各種制御を行う。
【０１４０】
表示部３７０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成される表示装置であり、ＣＰＵ３２０から入力される表示信号に基づいて各種の情報を表示する。表示部３７０には操作部３３０として機能するタッチパネルが設けられていてもよい。
【０１４１】
リアルタイムクロック装置３１０として本実施形態のリアルタイムクロック装置１を組
み込むことにより、より利便性の良い電子機器を実現することができる。
【０１４２】
このような電子機器３００としては種々の電子機器が考えられ、例えば、パーソナルコンピューター（例えば、モバイル型パーソナルコンピューター、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター）、携帯電話機などの移動体端末、ディジタルスチールカメラ、インクジェット式吐出装置（例えば、インクジェットプリンター）、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳（通信機能付も含む）、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ゲーム用コントローラー、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、医療機器（例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡）、魚群探知機、各種測定機器、計器類（例えば、車両、航空機、船舶の計器類）、フライトシュミレーター、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、ＰＤＲ（歩行者位置方位計測）等が挙げられる。
【０１４３】
３．移動体
図１３は、本実施形態の移動体の一例を示す図（上面図）である。図１３に示す移動体４００は、電源切替回路４１０、エンジンシステム、ブレーキシステム、キーレスエントリーシステム等の各種の制御を行うコントローラー４２０，４３０，４４０、バッテリー４５０、バックアップ用バッテリー４６０を含んで構成されている。なお、本実施形態の移動体は、図１３の構成要素（各部）の一部を省略又は変更したり、他の構成要素を付加した構成としてもよい。
【０１４４】
電源切替回路４１０は、例えば、前述した第２実施形態の電源切替回路２００である。
【０１４５】
バッテリー４５０（第１の電源の一例）は、電源切替回路４１０のＶＣＣ端子に電源電圧を供給する。
【０１４６】
バックアップ用バッテリー４６０（第２の電源の一例）は、例えば不図示の制限抵抗を介して電源切替回路４１０のＶＢＫ端子に電気的に接続されている。
【０１４７】
コントローラー４２０，４３０，４４０には、電源切替回路４１０のＶＤＤ端子から電源電圧が供給される。
【０１４８】
電源切替回路４１０は、バッテリー４５０の電源電圧が所定の電圧値よりも高い時は、ＶＤＤ端子からバッテリー４５０の電源電圧を出力し、バッテリー４５０の電源電圧が所定の電圧値よりも低くなると、ＶＤＤ端子からの出力電圧をバックアップ用バッテリー４６０の電源電圧に切り替える。
【０１４９】
このように、移動体４００に本実施形態の電源切替回路４１０を組み込むことにより、より信頼性の高い移動体を実現することができる。
【０１５０】
このような移動体４００としては種々の移動体が考えられ、例えば、自動車（電気自動車も含む）、ジェット機やヘリコプター等の航空機、船舶、ロケット、人工衛星等が挙げられる。
【０１５１】
４．変形例
本発明は本実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０１５２】
例えば、図１４に示すように、第１実施形態のリアルタイムクロック装置１の電源切替回路１００において、ＶＣＣ端子とグランドの間にプルダウン抵抗６０とスイッチ６２を直列に接続し、スイッチ制御回路２０がスイッチ６２のオン／オフのタイミングを制御するように変形してもよい。例えば、スイッチ制御回路２０は、イネーブル信号ＥＮと同じタイミング、すなわち電源監視回路３０がオンする時（内部状態がスタンバイ状態２と通常状態２の時）にスイッチ６２をオンするように制御してもよい。
【０１５３】
このように、スイッチ６２を間欠的にオン／オフすることでＶＤＤ端子の電荷がプルダウン抵抗６２を介して定期的に強制ディスチャージされるので、メイン電源が遮断された場合、ＶＣＣ端子に流入する電流とＣＰＵ２等の負荷を介してグランドに流出する電流とのバランスが崩れやすくなり、ＶＣＣ端子の電圧低下がより促進される。その結果、電源監視回路３０によりＶＣＣ端子の電圧低下が確実に検出され、より早くバックアップモードに移行することができる。
【０１５４】
また、スイッチ６２を間欠的にオン／オフすることで、スイッチ６２が無い場合と比較してプルダウン抵抗６０による消費電流を低減させることができる。なお、スイッチ制御回路２０は、内部状態が通常状態２の時にのみスイッチ６２をオンするように制御してもよい。このようにすれば、プルダウン抵抗６０による消費電流をより低減することができる。
【０１５５】
なお、図示及び説明を省略するが、第２実施形態のリアルタイムクロック装置１の電源切替回路２００についても、同様の変形を適用することができる。
【０１５６】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１５７】
１  リアルタイムクロック装置、２  ＣＰＵ、３  メイン電源、４  バックアップ電源、５  制限抵抗、６  平滑コンデンサー、１０  スイッチ回路、１１  ＭＯＳトランジスタースイッチ、２０  スイッチ制御回路、３０  電源監視回路、３１  コンパレーター、３２  抵抗、３３  抵抗、３４  スイッチ、４０  パワーオンリセット（ＰＯＲ）回路、５０  リアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路、１００  電源切替回路、１１０  スイッチ回路、１１１  ＭＯＳトランジスタースイッチ、１２０  スイッチ制御回路、１３０  電源監視回路、１３１  コンパレーター、１３２  抵抗、１３３  抵抗、１３４  スイッチ、１４０  パワーオンリセット（ＰＯＲ）回路、１５０  スイッチ回路、１５１  ＭＯＳトランジスタースイッチ、１５２  ＭＯＳトランジスタースイッチ、１６０  電源監視回路、１６１  コンパレーター、１６２  抵抗、１６３  抵抗、１６４  スイッチ、１７０  電源監視回路、１７１  コンパレーター、２００  電源切替回路、２５０  リアルタイムクロック（ＲＴＣ）回路、３００  電子機器、３１０  リアルタイムクロック（ＲＴＣ）装置、３２０  ＣＰＵ、３３０  操作部、３４０  ＲＯＭ、３５０  ＲＡＭ、３６０  通信部、３７０  表示部、３８０  メイン電源、３９０  バックアップ電源、４００  移動体、４１０  電源切替回路、４２０，４３０，４４０  コントローラー、４５０  バッテリー、４６０  バックアップ用バッテリー
【図１】
2014017965.tif 000003
【図２】
2014017965.tif 000004
【図３】
2014017965.tif 000005
【図４】
2014017965.tif 000006
【図５】
2014017965.tif 000007
【図６】
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【図７】
2014017965.tif 000009
【図８】
2014017965.tif 000010
【図９】
2014017965.tif 000011
【図１０】
2014017965.tif 000012
【図１１】
2014017965.tif 000013
【図１２】
2014017965.tif 000014
【図１３】
2014017965.tif 000015
【図１４】
2014017965.tif 000016
【図１５】
2014017965.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月5日(2013.7.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
電源監視回路１６０（第２の電源監視回路の一例）は、ＶＢＫ端子の電圧（電源電圧ＶＢＫ）を監視する回路であり、例えば、コンパレーター１６１、抵抗１６２，１６３、スイッチ１６４を用いて実現することができる。本実施形態では、電源監視回路１６０は、電源電圧ＶＢＫを監視して所定の電圧値ＶＤＥＴ２よりも高いか低いかを判定し、ＶＢＫがＶＤＥＴ２よりも高ければハイレベル、ＶＢＫがＶＤＥＴ２以下であればローレベルとなる２値化信号を出力する。ＶＤＥＴ２は、例えば、バックアップ電源２の満充電時の電圧値に設定され、バックアップ電源４の充電により電源電圧ＶＢＫが所定の電圧値まで上昇した場合、電源監視回路１６０の出力信号がハイレベルになる。なお、本実施形態では、電源監視回路１６０は、スイッチ制御回路１２０からイネーブル信号ＥＮ２が入力されたタイミングでのみ、スイッチ１６４をオンするとともにコンパレーター１６１を動作させて電源電圧ＶＢＫの電圧レベルを判定する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
次に、スイッチ制御回路１２０は、所定時間Ｔ２の経過後（Ｓ１４０のＹ）、ＶＣＣ≦ＶＤＥＴ１（電源監視回路１の出力信号ＣＭＰＯ１がローレベル）であれば（Ｓ１５０のＮ）、内部状態を再びスタンバイ状態１に遷移させ（Ｓ１１０）、ＶＣＣ＞ＶＤＥＴ１（電源監視回路１の出力信号ＣＭＰＯ１がハイレベル）であれば（Ｓ１５０のＹ）、内部状態を通常状態１に遷移させる（Ｓ１６０）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１７】
次に、スイッチ制御回路１２０は、所定時間Ｔ８の経過後（Ｓ３００のＹ）、ＶＣＣ≦ＶＤＥＴ１（電源監視回路１の出力信号ＣＭＰＯ１がローレベル）であれば（Ｓ３１０の
Ｎ）、内部状態を再びスタンバイ状態３に遷移させ（Ｓ２７０）、ＶＣＣ＞ＶＤＥＴ１（電源監視回路１の出力信号ＣＭＰＯ１がハイレベル）であれば（Ｓ１５０のＹ）、内部状態を再び通常状態１に遷移させる（Ｓ１６０）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３４】
電源切替回路３１１は、メイン電源３８０の電源電圧が所定の電圧値よりも高い時は、ＲＴＣ回路３１２にメイン電源３８０の電源電圧を供給し、メイン電源３８０の電源電圧が所定の電圧値よりも低くなると、ＲＴＣ回路３１２に供給する電源電圧をバックアップ電源３９０の電源電圧に切り替える。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５３】
このように、スイッチ６２を間欠的にオン／オフすることでＶＤＤ端子の電荷がプルダウン抵抗６０を介して定期的に強制ディスチャージされるので、メイン電源が遮断された場合、ＶＣＣ端子に流入する電流とＣＰＵ２等の負荷を介してグランドに流出する電流とのバランスが崩れやすくなり、ＶＣＣ端子の電圧低下がより促進される。その結果、電源監視回路３０によりＶＣＣ端子の電圧低下が確実に検出され、より早くバックアップモードに移行することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電源ノードの電圧を監視する電源監視回路と、
オンすることにより前記第１の電源ノードと第２の電源ノードとを電気的に接続するスイッチ回路と、
前記電源監視回路の出力信号に基づいて、前記スイッチ回路を間欠的にオンする第１のモードから前記スイッチ回路をオフする第２のモードに切り替えるスイッチ制御回路と、を含み、
前記第２の電源ノードの電圧を出力する、電源切替回路。
【請求項２】
請求項１において、
前記電源監視回路は、
前記第１のモードでは前記スイッチ回路がオフの状態の時に前記第１の電源ノードの電圧を監視する、電源切替回路。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記スイッチ回路は、寄生ダイオードを持つ第１のスイッチ素子を含み、
前記第１のスイッチ素子は、
寄生ダイオードのアノード側が前記第１の電源ノード側になり、寄生ダイオードのカソード側が前記第２の電源ノード側になるように設けられ、
前記スイッチ制御回路は、
前記スイッチ回路をオンする場合は前記第１のスイッチ素子をオンし、前記スイッチ回路をオフする場合は前記第１のスイッチ素子をオフする、電源切替回路。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記第１の電源ノードに電気的に接続されるプルダウン抵抗を含む、電源切替回路。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、
前記スイッチ回路を第１のスイッチ回路とし、
オンすることにより前記第２の電源ノードと第３の電源ノードとを電気的に接続する第２のスイッチ回路を含み、
前記スイッチ制御回路は、
前記第１のモードでは前記第１のスイッチ回路と前記第２のスイッチ回路をともに間欠的にオンし、前記第２のモードでは前記第１のスイッチ回路をオフするとともに前記第２のスイッチ回路をオンする、電源切替回路。
【請求項６】
請求項５において、
前記電源監視回路を第１の電源監視回路とし、
前記第３の電源ノードの電圧を監視する第２の電源監視回路を含み、
前記制御回路は、
前記第２の電源監視回路の出力信号に基づいて、前記第１のモードから、前記第１のスイッチ回路をオンするとともに前記第２のスイッチ回路をオフする第３のモードに切り替える、電源切替回路。
【請求項７】
請求項６において、
前記第１の電源ノードの電圧と前記第３の電源ノードの電圧との大小関係を監視する第３の電源監視回路を含み、
前記制御回路は、
前記第３の電源監視回路の出力信号に基づいて、前記第１のモードから前記第３のモードに切り替える、電源切替回路。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか一項において、
前記第２のスイッチ回路は、寄生ダイオードを持つ第２のスイッチ素子及び第３のスイッチ素子を含み、
前記第２のスイッチ素子は、
寄生ダイオードのアノード側が前記第２の電源ノード側になるとともにカソード側が前記第３の電源ノード側になるように設けられ、
前記第３のスイッチ素子は、
寄生ダイオードのアノード側が前記第３の電源ノード側になるとともにカソード側が前記第２の電源ノード側になるように前記第２のスイッチ素子と直列に設けられ、
前記スイッチ制御回路は、
前記第１のモードでは、前記第２のスイッチ回路をオンする場合は前記第２のスイッチ素子及び前記第３のスイッチ素子をともにオンし、前記第２のスイッチ回路をオフする場合は前記第２のスイッチ素子をオフするとともに前記第３のスイッチ素子をオンする、電源切替回路。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電源切替回路と、
前記電源切替回路の出力電圧が電源電圧として供給されるリアルタイムクロック回路と、を含む、リアルタイムクロック装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電源切替回路と、
前記第１の電源ノードに電源電圧を供給する第１の電源と、
前記第２の電源ノード又は前記第３の電源ノードに電気的に接続される第２の電源と、を含む、電子機器。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電源切替回路と、
前記第１の電源ノードに電源電圧を供給する第１の電源と、
前記第２の電源ノード又は前記第３の電源ノードに電気的に接続される第２の電源と、を含む、移動体。
【請求項１２】
第１の電源ノードの電圧を監視する電源監視回路と、オンすることにより前記第１の電源ノードと第２の電源ノードとを電気的に接続するスイッチ回路と、を含み、前記第２の電源ノードの電圧を出力する電源切替回路の制御方法であって、
前記電源監視回路の出力信号に基づいて、前記スイッチ回路を間欠的にオンする第１のモードから前記スイッチ回路をオフする第２のモードに切り替える、電源切替回路の制御方法。