(57)【要約】  【構成】  バッテリ電圧が２．２Ｖ以上のときは、バッテリ電圧が降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｅに与えられる。これによって、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｂの負荷つまり昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｂの電力消費量が低減される。一方、バッテリ電圧が２．２Ｖ未満となると、昇圧電圧が降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｅに与えられる。これによって、バッテリ電圧が降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｅが動作する２．２Ｖ未満でも、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｅの動作が確保される。  【効果】  バッテリ寿命の延長が可能となる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ電圧を昇圧して昇圧電圧を出力する昇圧手段、
前記バッテリ電圧および前記昇圧電圧を含む複数の電圧のいずれか１つを選択する選択手段、
前記選択手段の出力電圧を降圧して電源電圧を出力する降圧手段、
前記バッテリ電圧が第１閾値以上か否かを判別する第１判別手段、
前記第１判別手段の判別結果が肯定的であるとき前記バッテリ電圧の選択を前記選択手段に要求する第１要求手段、および
前記第１判別手段の判別結果が否定的であるとき前記昇圧電圧の選択を前記選択手段に要求する第２要求手段を備える、電源制御装置。
【請求項２】
前記第１閾値は前記昇圧手段の動作が保証される電圧の下限値である、請求項１記載の電源制御装置。
【請求項３】
前記昇圧手段が第２閾値未満のとき前記バッテリ電圧の供給を遮断する遮断手段をさらに備える、請求項１または２記載の電源回路。
【請求項４】
前記選択手段によって選択される電圧は外部電源電圧を含み、
前記外部電源電圧が供給されたか否かを判別する第２判別手段、および
前記第２判別手段の判別結果が肯定的であるとき前記外部電源電圧の選択を前記選択手段に要求する第３要求手段をさらに備える、請求項１ないし３のいずれかに記載の電源制御装置。
【請求項５】
バッテリ電圧を昇圧して昇圧電圧を出力する昇圧手段、
前記バッテリ電圧および前記昇圧電圧を含む複数の電圧のいずれか１つを選択する選択手段、および
前記選択手段の出力電圧を降圧して電源電圧を出力する降圧手段を備える電源制御装置のプロセサに、
前記バッテリ電圧が第１閾値以上か否かを判別する判別ステップ、
前記判別ステップの判別結果が肯定的であるとき前記バッテリ電圧の選択を前記選択手段に要求する第１要求ステップ、および
前記判別ステップの判別結果が否定的であるとき前記昇圧電圧の選択を前記選択手段に要求する第２要求ステップを実行させる、電源制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電源制御装置に関し、特にたとえばＩＣレコーダに適用され、レギュレータやＤＣ／ＤＣコンバータなどの複数の電圧整流素子を備える、電源制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の装置の一例が、特許文献１に開示されている。この従来技術によれば、
電圧検出手段５は、入力電圧Ｖｉと出力電圧Ｖｏとの差を検出する。入出力電圧差が電圧値Ｖｃｒ以下のとき、第１直流電圧変換手段３によって変換される直流電圧が出力電圧Ｖｏとされる。電圧値Ｖｃｒを超えるとき第２直流電圧変換手段４によって変換される直流電圧が出力電圧Ｖｏとされる。これによって、第１直流電圧変換手段３および第２直流電圧変換手段４の切り換えが精度良く実行され、安定した出力電圧を効率良く得ることができる。
【特許文献１】特許公開２００３−８４８４２号公報[G05F 1/00]
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術では、全ての電圧整流素子を使用することによってバッテリでの安定動作を保証しているが、これによってバッテリの寿命が短縮される。
【０００４】
それゆえに、この発明の主たる目的は、バッテリの寿命を延ばすことができる、電源制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明に従う電源制御装置は、バッテリ電圧を昇圧して昇圧電圧を出力する昇圧手段(50b)、バッテリ電圧および昇圧電圧のいずれか一方を選択する選択手段(SW2)、選択手段の出力電圧を降圧して電源電圧を出力する降圧手段(50e)、バッテリ電圧が第１閾値以上か否かを判別する判別手段(S7)、判別手段の判別結果が肯定的であるときバッテリ電圧の選択を選択手段に要求する第１要求手段(S9)、および判別手段の判別結果が否定的であるとき昇圧電圧の選択を選択手段に要求する第２要求手段(S11)を備える。
【０００６】
昇圧手段は、バッテリ電圧を昇圧して昇圧電圧を出力し、選択手段は、バッテリ電圧および昇圧手段のいずれか一方を選択し、そして降圧手段は、選択手段の出力電圧を降圧して電源電圧を出力する。一方、判別手段は、バッテリ電圧が第１閾値以上か否かを判別する。判別結果が肯定的であれば、第１要求手段がバッテリ電圧の選択を選択手段に要求する。判別結果が否定的であれば、第２要求手段が昇圧電圧の選択を選択手段に要求する。
【０００７】
つまり、バッテリ電圧が第１閾値以上のときは、バッテリ電圧が降圧手段に与えられる。これによって、昇圧手段の負荷つまり昇圧手段の電力消費量が低減される。一方、バッテリ電圧が第１閾値未満となると、昇圧電圧が降圧手段に与えられる。これによって、バッテリ電圧が降圧手段が動作する下限電圧値未満でも、降圧手段の動作が確保される。この結果、バッテリ寿命の延長が可能となる。
【０００８】
請求項２の発明に従う電源制御装置は、請求項１に従属し、第１閾値は昇圧手段の動作が保証される電圧の下限値である。
【０００９】
請求項３の発明に従う電源制御装置は、請求項１または２に従属し、昇圧電圧が第２閾値以下のとき前記バッテリ電圧の供給を遮断する遮断手段(50a,S15)をさらに備える。
【００１０】
請求項４の発明に従う電源制御装置は、請求項１ないし３のいずれかに従属し、選択手段によって選択される電圧は外部電源電圧を含み、外部電源電圧が供給されたか否かを判別する第２判別手段(S1)、および第２判別手段の判別結果が肯定的であるとき外部電源電圧の選択を選択手段に要求する第３要求手段(S17)をさらに備える。これによって、電源がバッテリ電圧から外部電源電圧に切り換わる。
【００１１】
請求項５の発明に従う電源制御プログラムは、バッテリ電圧を昇圧して昇圧電圧を出力する昇圧手段、バッテリ電圧および昇圧電圧を含む複数の電圧のいずれか１つを選択する選択手段、および選択手段の出力電圧を降圧して電源電圧を出力する降圧手段を備える電源制御装置のプロセサに、バッテリ電圧が第１閾値以上か否かを判別する判別ステップ、判別ステップの判別結果が肯定的であるときバッテリ電圧の選択を選択手段に要求する第１要求ステップ、および判別ステップの判別結果が否定的であるとき昇圧電圧の選択を選択手段に要求する第２要求ステップを実行させる。
【００１２】
請求項１の発明と同様、バッテリ電圧が第１閾値以上のときは、バッテリ電圧が降圧手段に与えられる。これによって、昇圧手段の負荷つまり昇圧手段の電力消費量が低減される。一方、バッテリ電圧が第１閾値未満となると、昇圧電圧が降圧手段に与えられる。これによって、バッテリ電圧が降圧手段が動作する下限電圧値未満でも、降圧手段の動作が確保される。この結果、バッテリ寿命の延長が可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、バッテリ電圧が第１閾値以上のときは、バッテリ電圧が降圧手段に与えられる。これによって、昇圧手段の負荷つまり昇圧手段の電力消費量が低減される。一方、バッテリ電圧が第１閾値未満となると、昇圧電圧が降圧手段に与えられる。これによって、バッテリ電圧が降圧手段が動作する下限電圧値未満でも、降圧手段の動作が確保される。この結果、バッテリ寿命の延長が可能となる。
【００１４】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１を参照して、この実施例のＩＣレコーダ１０は、オーディオ再生機能，オーディオ記録機能，および外部ストレージ機能を備える。オーディオ再生機能およびオーディオ記録機能は、ＩＣレコーダ１０単独で実現される機能であり、外部ストレージ機能は、ＩＣレコーダ１０とＰＣ５４とによって実現される機能である。
【００１６】
ＩＣレコーダ１０がＰＣ５４と接続されていない状態つまりＵＳＢ非接続状態で、キー入力装置３６によって電源オン操作が行われると、バッテリ電圧は、電源回路５０に印加され、電源回路５０を通してＣＰＵ４２に印加される。ＣＰＵ４２は、かかる電圧に応じて電源回路５０を制御する。具体的には、後で詳しく説明する。なお、図２を参照して、ＵＳＢ非接続状態ではスイッチＳＷ１はオフ状態であり、スイッチＳＷ３は端子Ｔ５と接続される。
【００１７】
ＩＣレコーダ１０がＵＳＢ端子４８によってＰＣ５４と接続されると、つまりＵＳＢ接続状態に移行すると、ＵＳＢバスパワー電圧がＰＣ５４から供給される。
【００１８】
ＧＰＩＯ（General Purpose Input/Output）４４は、ＵＳＢバスパワーの変化（Ｌレベル→Ｈレベル）に基づいてＵＳＢ接続状態が確立されたことを検知し、その旨をバス３４を介してＣＰＵ４２に通知する。ＣＰＵ４２は、この通知によってＵＳＢ接続状態の確立を認識する。ＧＰＩＯ４４はまた、ＵＳＢバスパワーがＬレベルからＨレベルに変化したとき、図２に示す電源スイッチ５０ａをオン状態からオフ状態に遷移させ、スイッチＳＷ１をオン状態からオフ状態に遷移させ、スイッチＳＷ２を端子Ｔ４に接続させ、そしてスイッチＳＷ３を端子Ｔ６に接続する。
【００１９】
ＰＣ５４によって供給されたＵＳＢバスパワーは、レギュレータ５０ｄ，端子Ｔ４および端子Ｔ６に供給される。レギュレータ５０ｄは、ＰＣ５４から供給されるＵＳＢバスパワーを所望の電圧値（３．３Ｖ）に調整し、ダイオード５０ｃを通して図１に示すコーデック１６，Ｉ／Ｆ２８，ＬＣＤ３０，ＬＣＤコントローラ３２，メモリ４０，ＣＰＵ４２，ＧＰＩＯ４４に調整された直流電圧を供給する。
【００２０】
ＵＳＢ非接続状態でキー入力装置３６によってオーディオ再生操作が行われると、ＣＰＵ４２は、ＤＳＰ３８およびコーデック１６をそれぞれ伸長モードおよび復号モードに設定し、フラッシュメモリ２６に記憶されたオーディオファイルをＩ／Ｆ２８を介して読み出す。読み出されたオーディオファイルは、メモリ４０を通してＤＳＰ３８に与えられる。ＤＳＰ３８は、与えられたオーディオファイルに含まれる圧縮オーディオデータを伸長し、伸長されたオーディオデータをメモリ４０に蓄積する。ＣＰＵ４２は、メモリ４０に蓄積されたオーディオデータをバス３４を通してコーデック１６に与える。コーデック１６は、与えられたオーディオデータをアナログオーディオ信号に復号し、復号されたオーディオ信号をアンプ１４を通してスピーカ１２から出力する。ＣＰＵ４２はまた、モード情報“オーディオ再生モード”の出力をＬＣＤコントローラ３２に命令する。モード情報は、ＬＣＤモニタ３０に表示される。こうして、オーディオ再生機能が実現される。
【００２１】
ＵＳＢ非接続状態でキー入力装置３６によってオーディオ記録操作が行われると、ＣＰＵ４２は、コーデック１６およびＤＳＰ３８をそれぞれ符号化モードおよび圧縮モードに設定する。コーデック１６は、マイクロフォン１８および２２によって捉えられかつアンプ２０および２４によって増幅されたオーディオ信号をディジタルオーディオデータに符号化し、符号化されたオーディオデータをバス３４を通してＣＰＵ４０に与える。ＣＰＵ４２は、与えられたオーディオデータをメモリ４０を通してＤＳＰ３８に与える。ＤＳＰ３８は、与えられたオーディオデータを圧縮し、圧縮オーディオデータをメモリ４０に蓄積する。ＣＰＵ４２はまた、メモリ４０に蓄積された圧縮オーディオデータをファイル形式でＩ／Ｆ２８を介してフラッシュメモリ２６に記憶する。ＣＰＵ４２はさらに、モード情報“オーディオ記録モード”をＬＣＤモニタ３０に表示するべく、このモード情報の出力をＬＣＤコントローラ３２に命令する。こうして、オーディオ記録機能が実現される。
【００２２】
ＵＳＢ接続状態でキー入力装置３６によってＵＳＢマスストレージモード選択操作が行われると、ＣＰＵ４２は、ＰＣ５４からのアクセス要求に従ってフラッシュメモリ２６にアクセスする。アクセス要求がファイルの書き込みを要求するものであれば、ＣＰＵ４２は、ＰＣ５４から同時に与えられるファイルをバス３４を通してフラッシュメモリ２６に書き込む。また、アクセス要求がファイルの読み出しを要求するものであれば、ＣＰＵ４２は、フラッシュメモリ２６に記憶された所望のファイルをバス３４を通して読み出し、読み出されたファイルをＵＳＢコントローラ４６およびＵＳＢ端子４８を通してＰＣ５４に転送する。ＣＰＵ４２はさらに、マイクモードフラグ２６ｆをリセットし、モード情報“ＵＳＢマスストレージモード”の出力をＬＣＤコントローラ３２に命令する。こうして、外部ストレージ機能が実現される。
【００２３】
図２を参照して、電源回路５０に設けられた電源スイッチ５０ａがオン状態に遷移すると、バッテリ電圧は電源スイッチ５０ａを介して昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｂ，端子Ｔ２，端子Ｔ５，およびＣＰＵ４２に印加される。
【００２４】
昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｂは、バッテリ電圧を３．３Ｖに上昇させ、スイッチＳＷ１を通して図１に示すコーデック１６，Ｉ／Ｆ２８，ＬＣＤ３０，ＬＣＤコントローラ３２，メモリ４０，ＣＰＵ４２，ＧＰＩＯ４４および端子Ｔ３に昇圧電圧（３．３Ｖ）を印加する。
【００２５】
図２に戻って、スイッチＳＷ３が端子Ｔ５に接続されるとき、つまりＵＳＢ非接続状態で、端子Ｔ５に印加されたバッテリ電圧は、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｆに印加される。降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｆは、バッテリ電圧を１．２Ｖに降下させ、図１に示すＤＳＰ３８に降圧された電圧（１．２Ｖ）を印加する。
【００２６】
ＣＰＵ４２は、バッテリ電圧を検出し、かかる電圧に応じて電源スイッチ５０ａおよびスイッチＳＷ２を制御する。具体的には、かかる電圧が２．２Ｖ以上の場合、ＣＰＵ４２はスイッチＳＷ２を端子Ｔ２に接続し、かかる電圧が１．６Ｖ以上２．２Ｖ未満の場合、ＣＰＵ４２はスイッチＳＷ２を端子Ｔ３に接続し、そしてかかる電圧が１．６Ｖ未満の場合、ＣＰＵ４２は電源スイッチ５０ａをオフする。
【００２７】
スイッチＳＷ２が端子Ｔ２に接続されると、バッテリ電圧は、スイッチＳＷ２を通して降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｄに印加される。降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｄは、バッテリ電圧を２．０Ｖに降下させ、図１に示すＤＳＰ３８およびＵＳＢコントローラ４６に降圧された電圧（２．０Ｖ）を印加する。スイッチＳＷ２が端子Ｔ２と接続されることで昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｂと降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｄとの接続が遮断されるため、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｂの負荷が軽減し、これによって、バッテリ５０の消費効率が改善される。
【００２８】
図２に戻って、スイッチＳＷ２が端子Ｔ３に接続されると、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｂは、端子Ｔ３を通して降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｄに昇圧電圧（３．３Ｖ）を印加する。降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｄは、印加された昇圧電圧を２．０Ｖに降下させ、図１に示すＤＳＰ３８およびＵＳＢコントローラ４６に降圧された電圧（２．０Ｖ）を印加する。
【００２９】
電源スイッチ５０ａがオフ状態になると、ＩＣレコーダ１０が停止する。
【００３０】
ＣＰＵ４２は、電源操作が行われたとき、ＣＰＵ４２は、図３に示すフロー図に従う電源制御タスクを実行する。なお、このフロー図に対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ２６に記憶されている。
【００３１】
図３によれば、ステップＳ１で、ＣＰＵ４２に入力された電圧がバッテリ電圧であるか否か判断する。入力された電圧がバッテリ電圧であると判断すると、ステップＳ３に進み、バッテリ電圧の電圧値を検出する。
【００３２】
ステップＳ５では、検出された電圧値が１．８Ｖ以上か否か判断する。判断結果がＮＯであれば、バッテリ電圧はＩＣレコーダ１０を正常に動作させることができないと判断し、ステップＳ１５に進む。一方、判断結果がＹＥＳであれば、バッテリ電圧はＩＣレコーダ１０を正常に動作させることができると判断し、ステップＳ７に進む。
【００３３】
ステップＳ７では、検出された電圧値が２．２Ｖ以上か否か判断する。判断結果がＹＥＳであれば、ステップＳ９で、スイッチＳＷ２を端子Ｔ２に接続してから、ステップＳ１３に進む。判断結果がＮＯであれば、ステップＳ１１で、スイッチＳＷ２を端子Ｔ３に接続してから、ステップＳ１３に進む。したがって、ＣＰＵ４０に与えられる電圧値が２．２Ｖ以上では、バッテリ電圧が降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｄに印加される。ＣＰＵ４０に与えられる電圧値が１．８Ｖ〜２．２Ｖであれば、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｂの昇圧電圧が降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｄに印加される。
【００３４】
ステップＳ１３では、電源オフ命令を受けたか否か判断する。このとき、キー入力装置３６の図示しない電源ボタンを操作されたとき、もしくはＧＰＩＯ４４からＵＳＢ接続状態が確立された旨の通知があるときＹＥＳであると判断され、ステップＳ１５に進む。また、キー入力装置３６の図示しない電源ボタンを操作されていないとき、もしくはＧＰＩＯ４４からＵＳＢ接続状態が確立された旨の通知がないときＮＯであると判断され、ステップＳ３に進む。ステップＳ１５では、電源スイッチ５０ａをオフ状態にし、このタスクを終える。
【００３５】
一方、ステップＳ１で、ＧＰＩＯ４４からＵＳＢ接続状態が確立された旨の通知があれば、ＮＯと判断する。このとき、電源スイッチ５０ａはＧＰＩＯ４２によってオフ状態に遷移され、スイッチＳＷ１はＧＰＩＯ４４によってオフ状態に遷移され、スイッチＳＷ２はＧＰＩＯ４４によって端子Ｔ４に接続され、そしてスイッチＳＷ３はＧＰＩＯ４４によって端子Ｔ６に接続される。電源は、バッテリ５０からＰＣ５４によるＵＳＢバスパワーに切り換わる。
【００３６】
ステップＳ１７では、ＩＣレコーダ１０とＵＳＢ端子４８との接続が解除されるまで待機する。ＧＰＩＯ４４からＵＳＢ非接続状態が確立された旨の通知があると、このタスクを終える。
【００３７】
以上の説明から分かるように、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｂは、バッテリ電圧を昇圧して昇圧電圧を出力し、スイッチＳＷ２は、これによって得られた昇圧電圧およびバッテリ電圧のいずれか一方を選択する。降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｄは、スイッチＳＷ２を介して与えられる電圧を降圧して降圧電圧を出力する。ＣＰＵ４２は、バッテリ電圧が２．２Ｖ以上か否かを判別する。判別結果が肯定的であれば、ＣＰＵ４０がバッテリ電圧の選択をスイッチＳＷ２に要求し、判別結果が否定的であれば、ＣＰＵ４０が昇圧電圧の選択をスイッチＳＷ２に要求する。
【００３８】
つまり、バッテリ電圧が２．２Ｖ以上のときは、バッテリ電圧が降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｅに与えられる。これによって、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｂの負荷つまり昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｂの電力消費量が低減される。一方、バッテリ電圧が２．２Ｖ未満となると、昇圧電圧が降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｅに与えられる。これによって、バッテリ電圧が降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｅが動作する２．２Ｖ未満でも、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ５０ｅの動作が確保される。この結果、バッテリ寿命の延長が可能となる。
【００３９】
なお、ＤＣ／ＤＣコンバータの効率は、入力電圧，出力電圧，負荷電圧にもよるが約７０％〜９０％である。昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータを８０％，降圧ＤＣ／ＤＣコンバータを９０％と仮定すると、昇圧電圧から降圧すると、降圧ＤＣ／ＤＣコンバータの効率は８０％×９０％＝７２％となる。このため、バッテリ電圧が２．２Ｖ以上の間バッテリから直接降圧することにより、圧ＤＣ／ＤＣコンバータの効率は９０％を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】この発明の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】電源回路５０の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】図１実施例に適用されるＣＰＵ４２の動作の一部を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  …  ＩＣレコーダ
３６  …  キー入力装置
４２  …  ＣＰＵ
４４  …  ＧＰＩＯ
４８  …  ＵＳＢ端子
５０  …  電源回路
５０ａ  …  電源スイッチ
５０ｂ  …  昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ
５０ｄ  …  レギュレータ
５０ｅ  …  降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ
５０ｆ  …  降圧ＤＣ／ＤＣコンバータ
５２  …  バッテリ
５４  …  ＰＣ
【図１】
2006246602.tif 000003
【図２】
2006246602.tif 000004
【図３】
2006246602.tif 000005