(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１充電式電池及び第２充電式電池が各々収納される電池収納部が本体に設けられている電子機器において、第１充電式電池と負荷との間に直列接続されている第１スイッチ及び第２スイッチと、前記第２スイッチに並列接続されているとともにカソードが負荷側に接続されている第１逆流防止用ダイオードと、第２充電式電池と負荷との間に直列接続されている第３スイッチ及び第４スイッチと、前記第４スイッチに並列接続されているとともにカソードが負荷側に接続されている第２逆流防止用ダイオードと、第１充電式電池を電池収納部より取り外すとき操作されるロック機構の変位により切り換えられる第１ロック検出スイッチと、第２充電式電池を電池収納部より取り外すとき操作されるロック機構の変位により切り換えられる第２ロック検出スイッチと、前記第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチ及び第４スイッチの開閉動作を制御する制御回路と、前記第１充電式電池及び第２充電式電池の充電電圧を検出する検出手段とより成り、前記第１充電式電池より得られる電源を第１スイッチ及び第２スイッチの閉成により負荷へ供給する状態にあるとき、該第１充電式電池の取り外し操作が行われると第１ロック検出スイッチより得られる検出信号を前記制御回路に入力せしめ、以って前記第３スイッチの閉成動作により第２充電式電池からの電源を負荷へ供給する状態にし、前記第２充電式電池より得られる電源を第３スイッチ及び第４スイッチの閉成により負荷へ供給する状態にあるとき、該第２充電式電池の取り外し操作が行われると第２ロック検出スイッチより得られる検出信号を前記制御回路に入力せしめ、以って前記第１スイッチの閉成動作により第１充電式電池からの電源を負荷へ供給する状態にし、電子機器の動作電源として使用されていない方の充電式電池の充電電圧が所定値以下の場合に電源供給状態にある充電式電池の取り外し操作によるロック検出スイッチの切り換えが行われたとき、警報信号を発生させるようにしたことを特徴とする電子機器の電源制御回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池を動作電源として使用する電子機器に関し、特に電源制御回路に係る。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータ等の電子機器が一般に普及しているが、斯かる電子機器の中には、携帯して使用するものが多く見られる。携帯して使用するパーソナルコンピータは、動作電源として電池が使用されるため、機器本体に電池を収納する電池収納部が設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電池を動作電源として使用するパーソナルコンピュータでは、電池の寿命を長くし、動作時間を長くすることが要求されている。動作時間を長くするためには、消費電流を小さくすることや電池の容量を大きくすることが有効であり、パーソナルコンピュータの中には、個別に電源を供給する第１及び第２の２つの電池を設けたものがある。
【０００４】
個別に電源供給動作を行う２つの電池が組み込まれているパーソナルコンピュータでは、動作電源は一方の電池より供給されるように構成されており、斯かる動作状態において、使用中の電池を取り外すと電池がなくなったことを検出してから他方の電池からの電源供給動作が開始されるように構成されている。
【０００５】
斯かる構成では、電池の電源供給動作の交換動作が行われるときにパーソナルコンピュータへの電源供給動作が瞬間的に遮断されることになり、貴重な情報データが消失するという問題が発生している。
【０００６】
本発明は、前述した問題を解決した電源制御回路を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の電源制御回路は、第１充電式電池と負荷との間に直列接続されている第１スイッチ及び第２スイッチと、前記第２スイッチに並列接続されているとともにカソードが負荷側に接続されている第１逆流防止用ダイオードと、第２充電式電池と負荷との間に直列接続されている第３スイッチ及び第４スイッチと、前記第４スイッチに並列接続されているとともにカソードが負荷側に接続されている第２逆流防止用ダイオードと、第１充電式電池を電池収納部より取り外すとき操作されるロック機構の変位により切り換えられる第１ロック検出スイッチと、第２充電式電池を電池収納部より取り外すとき操作されるロック機構の変位により切り換えられる第２ロック検出スイッチと、前記第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチ及び第４スイッチの開閉動作を制御する制御回路と、前記第１充電式電池及び第２充電式電池の充電電圧を検出する検出手段とより構成されている。
【０００８】
【実施例】
図１に示した回路は、本発明の電源制御回路の一実施例である。同図において、１は電子機器の本体に形成されている第１電池収納部２に着脱自在に設けられている第１充電式電池、３は第１スイッチ回路４によって開閉動作が制御されるとともに前記第１充電式電池１の正側端子に接続されている第１端子３ａ及び第２端子３ｂを有する第１スイッチであり、前記第１スイッチ回路４に設けられている制御端子４ｃにＨ（高い）レベルの信号が印加された状態にあるとき閉成されるように構成されている。５は第２スイッチ回路６によって開閉動作が制御されるとともに前記第１スイッチ３の第２端子３ｂに接続されている第１端子５ａ及び第２端子５ｂを有する第２スイッチであり、前記第２スイッチ回路６に設けられている制御端子６ｃにＨレベルの信号が印加された状態にあるとき閉成されるように構成されている。７は前記第１電池収納部２に設けられているロック機構（図示せず）を該第１電池収納部２に収納されている第１充電式電池１を取り外すために変位させたことを検出する第１ロック検出スイッチであり、ロック機構の変位が検出されると検出信号出力端子７ｓにＨレベルの信号を出力するように構成されている。
【０００９】
８はアノードが前記第１スイッチ３の第２端子３ｂに接続されているとともにカソードが第１端子３ａに接続されている第１充電用ダイオード、９はアノードが前記第２スイッチ５の第１端子５ａに接続されているとともにカソードが第２端子５ｂに接続されている第１逆流防止用ダイオードである。
【００１０】
１０は電子機器の本体に形成されている第２電池収納部１１に着脱自在に設けられている第２充電式電池、１２は第３スイッチ回路１３によって開閉動作が制御されるとともに前記第２充電式電池１０の正側端子に接続されている第１端子１２ａ及び第２端子１２ｂを有する第３スイッチであり、前記第３スイッチ回路１３に設けられている制御端子１３ｃにＨレベルの信号が印加された状態にあるとき閉成されるように構成されている。１４は第４スイッチ回路１５によって開閉動作が制御されるとともに前記第３スイッチ１２の第２端子１２ｂに接続されている第１端子１４ａ及び第２端子１４ｂを有する第４スイッチであり、前記第４スイッチ回路１５に設けられている制御端子１５ｃにＨレベルの信号が印加された状態にあるとき閉成されるように構成されている。１６は前記第２電池収納部１１に設けられているロック機構（図示せず）を該第２電池収納部１１に収納されている第２充電式電池１０を取り外すために変位させたことを検出する第２ロック検出スイッチであり、ロック機構の変位が検出されると検出信号出力端子１６ｓにＨレベルの信号を出力するように構成されている。
【００１１】
１７はアノードが前記第３スイッチ１２の第２端子１２ｂに接続されているとともにカソードが第１端子１２ａに接続されている第２充電用ダイオード、１８はアノードが前記第４スイッチ１４の第１端子１４ａに接続されているとともにカソードが第２端子１４ｂに接続されている第２逆流防止用ダイオードである。
【００１２】
１９は前記第１充電式電池１又は第２充電式電池１０より出力される直流電圧が入力されるＤＣ−ＤＣコンバータであり、入力される直流電圧を所定の電圧に昇圧し負荷２０に供給する作用を有している。２１は前記第１スイッチ回路４、第２スイッチ回路６、第３スイッチ回路１３及び第４スイッチ回路１５のスイッチ開閉動作を制御する制御回路であり、第１スイッチ回路４に設けられている制御端子４ｃに接続されている第１制御信号出力端子２２、第２スイッチ回路６に設けられている制御端子６ｃに接続されている第２制御信号出力端子２３、第３スイッチ回路１３に設けられている制御端子１３ｃに接続されている第３制御信号出力端子２４及び第４スイッチ回路１５に設けられている制御端子１５ｃに接続されている第４制御信号出力端子２５が設けられている。
【００１３】
２６は前記制御回路２１に設けられている第１検出信号入力端子であり、前記第１ロック検出スイッチ７に設けられている検出信号出力端子７ｓに接続されている。２７は前記制御回路２１に設けられている第２検出信号入力端子であり、前記第２ロック検出スイッチ１６に設けられている検出信号出力端子１６ｓに接続されている。
【００１４】
２８は前記制御回路２１に設けられている第１充電電圧検出用端子であり、前記第１充電式電池１の正側端子に接続されている。２９は前記制御回路２１に設けられている第２充電電圧検出用端子であり、前記第２充電式電池１０の正側端子に接続されている。３０は前記第１ロック検出スイッチ７の検出信号出力端子７ｓから出力されるＨレベルの検出信号が第１検出信号入力端子２６に入力された場合に、第２充電式電池１０の充電電圧を検出し、その電圧が所定の電圧より低いとき、警報音を発生する警報装置である。また、同様に前記警報装置３０は、前記第２ロック検出スイッチ１６の検出信号出力端子１６ｓから出力されるＨレベルの検出信号が第２検出信号入力端子２９に入力された場合に、第１充電式電池１の充電電圧を検出し、その電圧が所定の電圧より低いとき、警報音を発生するように構成されている。
【００１５】
以上に説明したように本発明の電源制御回路は構成されており、次に動作について説明する。まず、第１充電式電池１及び第２充電式電池１０が各々電子機器の本体に設けられている第１電池収納部２及び第２電池収納部１１に収納された状態にあり、前記第１充電式電池１を動作電源として使用する場合について説明する。
【００１６】
斯かる動作を行う場合には、制御回路２１に設けられている第１制御信号出力端子２２及び第２制御信号出力端子２３にＨレベルの信号が出力され、第３制御信号出力端子２４及び第４制御信号出力端子２５にＬ（低い）レベルの信号が出力された状態になる。従って、斯かる状態にあるとき、第１スイッチ回路４及び第２スイッチ回路６の働きによって第１スイッチ３及び第２スイッチ５が閉成されるが、第３スイッチ１２及び第４スイッチ１４は開放された状態になる。
【００１７】
斯かる状態にあるとき、第１充電式電池１より出力される直流電圧は、前記第１スイッチ３及び第２スイッチ５を通してＤＣ−ＤＣコンバータ１９に印加される。該ＤＣ−ＤＣコンバータ１９に印加された直流電圧は、該ＤＣ−ＤＣコンバータ１９の昇圧動作によって所定の直流電圧に昇圧された後負荷２０に供給される。従って、前記負荷２０は前記第１充電式電池１より得られる直流電源によって所定の動作を行うことが出来る。
【００１８】
前述したように第１充電式電池１を動作電源として使用する場合の電源供給動作は行われるが、次に第２充電式電池１０を動作電源として使用する場合の動作について説明する。
【００１９】
斯かる動作を行う場合には、制御回路２１に設けられている第１制御信号出力端子２２及び第２制御信号出力端子２３にＬレベルの信号が出力され、第３制御信号出力端子２４及び第４制御信号出力端子２５にＨレベルの信号が出力された状態になる。従って、斯かる状態にあるとき、第３スイッチ回路１３及び第４スイッチ回路１５の働きによって第３スイッチ１２及び第４スイッチ１４が閉成されるが、第１スイッチ３及び第２スイッチ５は開放された状態になる。
【００２０】
斯かる状態にあるとき、第２充電式電池１０より出力される直流電圧は、前記第３スイッチ１２及び第４スイッチ１４を通してＤＣ−ＤＣコンバータ１９に印加される。該ＤＣ−ＤＣコンバータ１９に印加された直流電圧は、該ＤＣ−ＤＣコンバータ１９の昇圧動作によって所定の直流電圧に昇圧された後負荷２０に供給される。従って、前記負荷２０は前記第２充電式電池１０より得られる直流電源によって所定の動作を行うことが出来る。
【００２１】
以上に説明したように第１充電式電池１又は第２充電式電池１０より得られる電源による動作は行われるが、次に電池の交換動作を電子機器の動作中に行う場合の動作について説明する。
【００２２】
前記制御回路２１の制御動作によって第１スイッチ３及び第２スイッチ５が閉成状態にあるとき、即ち第１充電式電池１を動作電源として使用しているときに、該第１充電式電池１を取り外す場合の動作について説明する。
【００２３】
電源供給状態にある第１充電式電池１を取り外すためにロック機構を操作変位させると、その変位を第１ロック検出スイッチ７が検出し、該第１ロック検出スイッチ７に設けられている検出信号出力端子７ｓにＨレベルの検出信号が出力される。前記検出信号出力端子７ｓに出力されたＨレベルの検出信号は、制御回路２１に設けられている第１検出信号入力端子２６に入力される。
【００２４】
斯かる信号が第１検出信号入力端子２６に入力されると、第２制御信号出力端子２３の出力信号がＨレベルよりＬレベルに反転するとともに第３制御信号出力端子２４の出力信号がＬレベルよりＨレベルに反転する。斯かる信号が出力されると、閉成状態にあった第２スイッチ５が開放状態になるとともに開放状態にあった第３スイッチ１２が閉成状態になる。
【００２５】
斯かる切り換え動作が行われると、第１充電式電池１より出力される直流電圧が第１スイッチ３及び第１逆流防止用ダイオード９を通してＤＣ−ＤＣコンバータ１９に供給されるとともに第２充電式電池１０より出力される直流電圧が第３スイッチ１２及び第２逆流防止用ダイオード１８を通してＤＣ−ＤＣコンバータ１９に供給される状態になる。斯かる状態において、第１充電式電池１の電圧に対して第２充電式電池１０の電圧が高い場合には、前記第１逆流防止用ダイオード９が逆バイアスされた状態になり、反対に第１充電式電池１の電圧に対して第２充電式電池１０の電圧が低い場合には、前記第２逆流防止用ダイオード１８が逆バイアスされた状態になる。
【００２６】
従って、斯かる状態にあるとき、電圧の高い方の充電式電池から出力される電圧が動作電源としてＤＣ−ＤＣコンバータ１９に供給される状態になり、負荷２０の動作を支障なく行うことが出来る。また、斯かる状態にあるとき、電池電圧の低い方の電池に対しては、逆流防止用のダイオードによって充電電流の供給が阻止されるため、電源供給動作を行う方の充電式電池の電池容量の低下を防ぐことが出来るとともに電池の発熱等の問題の発生を防ぐことが出来る。
【００２７】
斯かる状態において、第１充電式電池１を第１電池収納部２より取り外すと、第１充電電圧検出用端子２８に入力されていた電圧が無くなるため、制御回路２１は、第１充電式電池１が第１電池収納部２より取り外されたことを認識する。斯かる認識動作が行われると、制御回路２１に設けられている第１制御信号出力端子２２の出力信号がＨレベルよりＬレベルに反転するとともに第４制御信号出力端子２５の出力信号がＬレベルよりＨレベルに反転する。斯かる信号が出力されると、閉成状態にあった第１スイッチ３が開放状態になるとともに開放状態にあった第４スイッチ１４が閉成状態になる。
【００２８】
斯かる切り換え動作が行われると、第３スイッチ１２及び第２逆流防止用ダイオード１８を通してＤＣ−ＤＣコンバータ１９に供給されていた第２充電式電池１０からの電源が、第３スイッチ１２及び第４スイッチ１４を通して該ＤＣ−ＤＣコンバータ１９に供給される状態になる。従って、第１充電式電池１を取り外した後は、第２充電式電池１０からの電源がＤＣ−ＤＣコンバータ１９を介して負荷２０へ供給されることになるので、動作電源として使用された状態にある第１充電式電池１を第１電池収納部２より取り外しても負荷２０の動作を正常に続けることが出来る。
【００２９】
動作電源として使用された状態にある第１充電式電池１を取り外した場合の動作は、前述したように行われるが、斯かる動作を行うとき、第２充電式電池１０の充電電圧が、負荷２０の動作を正常に行うことが出来る所定の電圧より低い状態にある場合の動作について説明する。
【００３０】
電源供給状態にある第１充電式電池１を取り外すためにロック機構を操作変位させると、前述したようにその変位動作を第１ロック検出スイッチ７が検出し、該第１ロック検出スイッチ７に設けられている検出信号出力端子７ｓにＨレベルの検出信号が出力される。前記検出信号出力端子７ｓに出力されたＨレベルの検出信号は、制御回路２１に設けられている第１検出信号入力端子２６に入力される。
【００３１】
斯かる信号が第１検出信号入力端子２６に入力されると、第２制御信号出力端子２３の出力信号がＨレベルよりＬレベルに反転するとともに第３制御信号出力端子２４の出力信号がＬレベルよりＨレベルに反転するが、このとき第２充電式電池１０の充電電圧が所定の電圧値よりも低い状態にあると判定されるため、警報装置３０に対して駆動信号が制御回路２１より出力される。その結果、警報装置３０が動作状態になり、警報信号をスピーカ等より放音するため、使用者は第１充電式電池１の取り外しを行ってはならない状態にあることを認知することが出来る。従って、動作中に電池の取り外しを行って、貴重なデータを消去してしまうというような誤操作を防止することが出来る。
【００３２】
斯かる警報音により第１充電式電池１の取り外しを行うことが出来ない状態にあることを認識した場合には、使用者はロック機構を元の状態に戻した後、動作状態にある電子機器を不動作状態に切り換えた後第１充電式電池１取り外し動作を行うことになる。即ち、前記ロック機構を元に戻すと、第１ロック検出スイッチ７の検出信号出力端子７ｓに出力されていたＨレベルの信号がＬレベルに反転し、制御回路２１の第１検出信号入力端子２６の入力信号がＬレベルになる。斯かるＬレベルの信号が第１検出信号入力端子２６に入力されると、第２制御信号出力端子２３の出力信号がＨレベルに反転するとともに第３制御信号出力端子２４の出力信号がＬレベルに反転する。従って、第１充電式電池１からの動作電源が第１スイッチ３及び第２スイッチ５を通してＤＣ−ＤＣコンバータ１９に供給される元の状態に復帰することになり、電子機器を不動作状態にするための所定の動作を行うことが出来る。
【００３３】
動作電源として第１充電式電池１を使用している状態において、電源供給動作状態にある第１充電式電池１を取り外す場合の動作は以上の如く行われるが、第２充電式電池１０を動作電源として使用している場合に該第２充電式電池１０を取り外す場合の動作は同様に行うことが出来るため、その説明は省略する。
【００３４】
また、本実施例において、第１充電用ダイオード８及び第２充電用ダイオード１７は、商用電源等より得られる充電用の電流を各々第２スイッチ５及び第４スイッチ１４を通して第１充電式電池１及び第２充電式電池１０に供給する場合に使用されるものである。そして、本実施例において、スイッチとダイオードとして、寄生ダイオードが内蔵されているパワーＭＯＳＦＥＴを使用することによって構成を簡潔にすることが出来る。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は、負荷に対して個別に動作電源を供給する第１充電式電池及び第２充電式電池が収納される電池収納部が本体に設けられている電子機器において、電子機器の動作中に動作電源を供給している方の充電式電池を取り外すための操作を行うと、その取り外しのための操作が行われたことを検出し、非使用状態にある方の充電式電池からの電源を負荷に供給するようにしたので、動作中に負荷への電源遮断動作が行われることはなく、電子機器の動作に悪影響を与えることはない。更に、本発明は、動作電源を供給している方の充電式電池を取り外すための操作を行ったとき、他方の充電式電池の充電電圧を検出し、その検出された電圧が所定値より低い場合には警報信号を発生させるようにしたので、間違った充電式電池の取り外し操作を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電源制御回路を示す実施例である。
【符号の説明】
１                第１充電式電池
３                第１スイッチ
５                第２スイッチ
７                第１ロック検出スイッチ
９                第１逆流防止用ダイオード
１０            第２充電式電池
１２            第３スイッチ
１４            第４スイッチ
１６            第２ロック検出スイッチ
２０            負荷
２１            制御回路
３０            警報装置
【図１】
0003545129.tif 000002