(57)【要約】【課題】電池の交換時に、その交換に伴う電子機器の動作の不安定の防止を図るようにした電子機器の放電回路の提供。【解決手段】電源電圧監視回路９は、電源電圧ＶＤＤの検出値が所定値以下になると、電源電圧低下検出信号を出力する。マイクロコンピュータ８は、その信号を受け取ると、使用者に電池２の交換時期であることを知らせる。ユーザが電池２を抜くと、コンデンサ５の充電電圧である電源電圧ＶＤＤは徐々に低下していく。マイクロコンピュータ８は、その後、タイマを起動させたのち、高消費電流回路６を動作させる。高消費電流回路６の動作により、コンデンサ５の充電電荷は急減に減少する。このときには、タイマは設定時間を経過しないので、高消費電流回路６は停止することはなく、その動作が確保される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池を電源として駆動されるとともに、前記電源間に接続されるコンデンサを有する電子機器において、
前記コンデンサの充電電荷を短時間に消費させる高消費電流手段と、
前記電池の交換を報知する報知手段と、
前記報知手段が前記電池の交換を報知したときには、前記高消費電流手段を動作させる制御手段と、
を備えていることを特徴とする電子機器の放電回路。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記報知手段が前記電池の交換を報知したときには、前記高消費電流手段を動作させながら前記電池の交換の有無を一定時間検出し、前記電池の交換を検出できない場合には、前記報知手段により前記電池の交換の再報知を行うとともに、前記高消費電流手段を再動作させるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の放電回路。
【請求項３】
前記電源間の電圧を検出し、その検出電圧が所定値以下であるか否か判定する判定手段と、をさらに備え、
前記報知手段は、前記判定手段が前記検出電圧が所定値以下であることを判定したときに、前記電池の交換を報知するようになっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子機器の放電回路。
【請求項４】
前記電池の使用期間を計数し、その計数値が所定値以上であるか否か判定する計数・判定手段と、をさらに備え、
前記報知手段は、前記計数・判定手段が前記計数時間が所定値以上であることを判定したときに、前記電池の交換を報知するようになっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子機器の放電回路。
【請求項５】
前記高消費電流手段は、抵抗とスイッチとを直列に接続した直列回路からなり、前記直列回路は前記電源間に接続されており、前記スイッチは前記制御手段によりオンオフ制御されるようになっていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちのいずれかの請求項に記載の電子機器の放電回路。
【請求項６】
前記高消費電流手段は、大きな消費電流で動作する高消費電流モードと小さな消費電流で動作する低消費電流モードとを有し、前記両モードが選択的に動作できる発振回路からなり、
前記制御手段は、前記発振回路を高消費電流モードで動作させるようになっていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちのいずれかの請求項に記載の電子機器の放電回路。
【請求項７】
前記高消費電流手段は、大きな消費電流で動作する高消費電流モードと小さな消費電流で動作する低消費電流モードとを有し、前記両モードが選択的に動作できるレギュレータ回路からなり、
前記制御手段は、前記レギュレータ回路を高消費電流モードで動作させるようになっていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちのいずれかの請求項に記載の電子機器の放電回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池を電源として駆動される電子機器に適用され、その電池の交換時に、その交換に伴う電子機器の動作の不安定化の防止を図るようにした電子機器の放電回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電池を電源として駆動される電子機器として、例えば、時計、歩数計などが知られている。これらの電子機器では、電源間に比較的容量の大きなバイパスコンデンサが接続されるとともに、発振回路やレギュレータ回路などを含んでいる。
このため、電子機器の電池の交換時に、そのバイパスコンデンサの電荷が放電される前に、新しい電池に交換されると、例えば発振回路が正常に動作しなかったり、レギュレータ回路の出力電圧が安定しないなどの要因によって、電子機器の動作が不安定になるという不具合がある。
【０００３】
ところで、コンデンサの電荷を、電源のオフ時に強制的に放電させる回路として、パワーオンリセット回路が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このパワーオンリセット回路は、コンデンサに電圧が充電されたあとに電源がオフされたときに、コンデンサに並列にＭＯＳトランジスタを備えることで短時間に強制的にコンデンサを放電でき、電源のオフ後に直ちにオンしてもパワーオンリセットがかかり、システムの誤動作を回避できるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このように、特許文献１に記載の回路では、コンデンサに電圧が充電されたあとに電源がオフされるときに、コンデンサの充電を短時間に強制的に放電できるが、上記の電子機器のように、電池の交換時における不具合を解消することはできない。
【特許文献１】特開平４−３６１４４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記の点に鑑み、電池の交換時に、その交換に伴う電子機器の動作の不安定の防止を図るようにした電子機器の放電回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決し本発明の目的を達成するために、各発明は、以下のような構成からなる。
すなわち、第１の発明は、電池を電源として駆動されるとともに、前記電源間に接続されるコンデンサを有する電子機器において、前記コンデンサの充電電荷を短時間に消費させる高消費電流手段と、前記電池の交換を報知する報知手段と、前記報知手段が前記電池の交換を報知したときには、前記高消費電流手段を動作させる制御手段と、を備えている。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、前記制御手段は、前記報知手段が前記電池の交換を報知したときには、前記高消費電流手段を動作させながら前記電池の交換の有無を一定時間検出し、前記電池の交換を検出できない場合には、前記報知手段により前記電池の交換の再報知を行うとともに、前記高消費電流手段を再動作させるようになっている。
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記電源間の電圧を検出し、その検出電圧が所定値以下であるか否か判定する判定手段と、をさらに備え、前記報知手段は、前記判定手段が前記検出電圧が所定値以下であることを判定したときに、前記電池の交換を報知するようになっている。
【０００８】
第４の発明は、第１または第２の発明において、前記電池の使用期間を計数し、その計数値が所定値以上であるか否か判定する計数・判定手段と、をさらに備え、前記報知手段は、前記計数・判定手段が前記計数時間が所定値以上であることを判定したときに、前記電池の交換を報知するようになっている。
第５の発明は、第１乃至第４の発明のうちのいずれかにおいて、前記高消費電流手段は、抵抗とスイッチとを直列に接続した直列回路からなり、前記直列回路は前記電源間に接続されており、前記スイッチは前記制御手段によりオンオフ制御されるようになっている。
【０００９】
第６の発明は、第１乃至第４の発明のうちのいずれかにおいて、前記高消費電流手段は、大きな消費電流で動作する高消費電流モードと小さな消費電流で動作する低消費電流モードとを有し、前記両モードが選択的に動作できる発振回路からなり、前記制御手段は、前記発振回路を高消費電流モードで動作させるようになっている。
第７の発明は、第１乃至第４の発明のうちのいずれかにおいて、前記高消費電流手段は、大きな消費電流で動作する高消費電流モードと小さな消費電流で動作する低消費電流モードとを有し、前記両モードが選択的に動作できるレギュレータ回路からなり、前記制御手段は、前記レギュレータ回路を高消費電流モードで動作させるようになっている。
【００１０】
以上のような構成からなる本発明によれば、電池の交換時に、その交換に伴う電子機器の動作の不安定を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態の構成について、図１を参照して説明する。
この第１実施形態は、時計などの電子機器１に適用されるものであり、図１に示すように、この電子機器１は電池２を電源として駆動されるようになっており、電池２は電子機器１への装着時に、高電圧ＶＤＤ側の電源ライン３と、低電圧ＶＳＳ側の電源ライン４との間に電気的に接続されるようになっている。また、電源間、すなわち電源ライン３と電源ライン４との間に、比較的容量の大きなコンデンサ（バイパスコンデンサ）５が接続されている。
【００１２】
電子機器１は、図１に示すように、高消費電流回路６と、制御回路７と、マイクロコンピュータ８と、電源電圧監視回路９と、を少なくとも備え、これらは電源ライン３、４間に接続されている。
高消費電流回路６は、後述のように、電池２の交換時に、コンデンサ５に蓄積される電荷を短時間で消費させるために、電流を多く消費するための回路である。この高消費電流回路６は、図１に示すように、低抵抗からなる抵抗６１とトランジスタなどからなるスイッチ６２とを直列に接続した直列回路からなり、この直列回路が電源ライン３と電源ライン４との間に接続されている。スイッチ６２は、制御回路７からの制御信号によりオンオフ制御されるようになっている。
【００１３】
制御回路７は、マイクロコンピュータ８からの指示または外部からの制御信号に基づき、高消費電流回路６の動作を制御する回路である。制御回路７は、図１に示すように、２入力１出力のオアゲート７１からなり、入力側にはマイクロコンピュータ８からの信号と外部信号とが制御信号として入力されるようになっている。
マイクロコンピュータ８は、後述のように、電源電圧監視回路９が検出する電源電圧の検出値が所定値以上になって電源電圧低下検出信号を受け取った場合に、使用者（ユーザ）に電池２の交換を報知するために、その旨を例えば表示器（図示せず）に表示したりするようになっている。また、マイクロコンピュータ８は、その報知の際に、後述のように所定の判断や制御を行うようになっている。
【００１４】
電源電圧監視回路９は、電源ライン３、４間の電源電圧を検出し、その検出電圧が所定値以下になった場合に、その旨を示す電源電圧低下検出信号をマイクロコンピュータ８に供給するようになっている。
次に、このような構成からなる第１実施形態の動作例について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１５】
電子機器１の使用中、電源電圧監視回路９は電源電圧ＶＤＤを検出している。そして、図３（ａ）に示すように電源電圧ＶＤＤが、時刻ｔ１において所定値以下になると、電源電圧監視回路９は、図３（ｂ）に示すように電源電圧低下検出信号を出力する。
マイクロコンピュータ８は、その電源電圧低下信号を受け取ると、電源電圧ＶＤＤが所定値以下になったと判定する（ステップＳ１）。そして、マイクロコンピュータ８は、使用者に電池２の交換時期であることを知らせるために（ステップＳ２）、図３（ｃ）に示すように時刻ｔ２において電池交換要求信号を出力する。これにより、例えば、所定の表示器（図示せず）が点滅してユーザに電池交換の要求を知らせる。
【００１６】
さらに、マイクロコンピュータ８は、時刻ｔ３において図３（ｄ）に示すようにタイマ（図示せず）を起動させたのち、時刻ｔ４において図３（ｅ）に示すように高消費電流回路６を動作させるためにスイッチ６２をオンにする（ステップＳ３）。
その後、マイクロコンピュータ８は、タイマの設定時間（図３の時刻ｔ３〜ｔ５の期間）が経過したか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定の結果、電池が交換されない場合には、時刻ｔ５にタイマはタイムアップするので、図３（ｅ）に示すように時刻ｔ６において高消費電流回路６の動作を停止させる（ステップＳ５）。
【００１７】
そして、ステップＳ１を経てステップＳ２に戻り、マイクロコンピュータ８は、時刻ｔ７において図３（ｃ）に示すように電池交換要求信号を出力し、ユーザに電池交換の要求を再び知らせる。
その後、時刻ｔ８においてユーザが電池を抜くと、図３（ａ）に示すように、コンデンサ５の充電電圧である電源電圧ＶＤＤは徐々に低下していく。次に、マイクロコンピュータ８は、時刻９において、図３（ｄ）に示すようにタイマを再起動させたのち、時刻ｔ１０において、図３（ｅ）に示すように高消費電流回路６を再動作させる。
【００１８】
この高消費電流回路６の動作により、コンデンサ５の充電電荷は急減に減少する。このときには、タイマは設定時間を経過しないので、高消費電流回路６は停止することはなく、その動作が確保される。そして、時刻ｔ１１には、電源電圧ＶＤＤは０〔Ｖ〕になり、各部はその動作を停止する。
以上説明したように、第１実施形態によれば、電池の交換時に、その交換に伴う電子機器の動作の不安定を防止することができる。
【００１９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態の構成について、図４を参照して説明する。
この第２実施形態は、時計などの電子機器１Ａに適用されるものであり、図４に示すように、この電子機器１Ａは電池２を電源として駆動されるようになっており、電池２は電子機器１Ａへの装着時に、高電圧ＶＤＤ側の電源ライン３と、低電圧ＶＳＳ側の電源ライン４との間に電気的に接続されるようになっている。また、電源間、すなわち電源ライン３と電源ライン４との間に、比較的容量の大きなコンデンサ（バイパスコンデンサ）５が接続されている。
【００２０】
電子機器１Ａは、図４に示すように、高消費電流回路６と、制御回路７と、マイクロコンピュータ８Ａと、電池交換用タイマ１０と、を少なくとも備え、これらは電源ライン３、４間に接続されている。
高消費電流回路６と制御回路７の構成は、図１に示す第１実施形態と同様であるので、同一の構成要素には同一符号を付してその説明は省略する。
【００２１】
マイクロコンピュータ８Ａは、後述のように、電池交換用タイマ１０が計数する計数値が所定値以上になってタイムアップ信号を受け取った場合に、使用者に電池２の交換を報知するために、その旨を例えば表示器（図示せず）に表示したりするようになっている。また、マイクロコンピュータ８Ａは、その報知の際に、後述のように所定の判断や制御を行うようになっている。
【００２２】
電池交換用タイマ１０は、電池２の交換時に計数動作を開始し、その計数値が予め設定されている所定値以上になると、その旨を示すタイムアップ信号をマイクロコンピュータ８Ａに供給するようになっている。
次に、このような構成からなる第２実施形態の動作例について、図４〜図６を参照して説明する。
【００２３】
図４に示す電子機器１Ａの使用中、電池交換用タイマ１０は計数動作を行っている。そして、図６に示すようにその計数値が、時刻ｔ１において所定値以上になると、電池交換用タイマ１０は、図６（ｂ）に示すようにタイムアップ信号を出力する。
マイクロコンピュータ８Ａは、そのタイムアップ信号を受け取ると、電池交換から所定時間経過したと判定する（ステップＳ１）。そして、マイクロコンピュータ８Ａは、使用者に電池２の交換時期であることを知らせるために（ステップＳ２）、図６（ｃ）に示すように時刻ｔ２において電池交換要求信号を出力する。これにより、例えば、所定の表示器（図示せず）が点滅してユーザに電池交換の要求を知らせる。
【００２４】
さらに、マイクロコンピュータ８Ａは、時刻ｔ３において図６（ｄ）に示すようにタイマ（図示せず）を起動させ、時刻ｔ４において図６（ｅ）に示すように高消費電流回路６を動作させるためにスイッチ６２をオンにする（ステップＳ３）。
その後、マイクロコンピュータ８Ａは、タイマの設定時間（図６の時刻ｔ３〜ｔ５の期間）が経過したか否かを判定する（ステップＳ４）。この判定の結果、電池が交換されない場合には、時刻ｔ５にタイマはタイムアップするので、図６（ｅ）に示すように時刻ｔ６において高消費電流回路６の動作を停止させる（ステップＳ５）。
【００２５】
そして、ステップＳ１を経てステップＳ２に戻り、マイクロコンピュータ８Ａは、時刻ｔ７において図６（ｃ）に示すように電池交換要求信号を出力し、ユーザに電池交換の要求を再び知らせる。
その後、時刻ｔ８にユーザが電池を抜くと、図６（ａ）に示すように、コンデンサ５の充電電圧である電源電圧ＶＤＤは徐々に低下していく。次に、マイクロコンピュータ８Ａは、時刻９において、図６（ｄ）に示すようにタイマを再起動させる。さらに、時刻ｔ１０において、図６（ｅ）に示すように高消費電流回路６を再動作させる。
【００２６】
この高消費電流回路６の動作により、コンデンサ５の充電電荷は急減に減少する。このときには、タイマは設定時間を経過しないので、高消費電流回路６は停止することはなく、その動作が確保される。そして、時刻ｔ１１には、電源電圧ＶＤＤは０〔Ｖ〕になり、各部はその動作を停止する。
以上説明したように、第２実施形態によれば、電池の交換時に、その交換に伴う電子機器の動作の不安定を防止することができる。
【００２７】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態の構成について、図７を参照して説明する。
この第３実施形態は、時計などの電子機器１Ｂに適用されるものであり、図７に示すように、この電子機器１Ｂは電池２を電源として駆動されるようになっており、電池２は電子機器１Ｂへの装着時に、高電圧ＶＤＤ側の電源ライン３と、低電圧ＶＳＳ側の電源ライン４との間に電気的に接続されるようになっている。また、電源間、すなわち電源ライン３と電源ライン４との間に、比較的容量の大きなコンデンサ（バイパスコンデンサ）５が接続されている。
【００２８】
電子機器１Ｂは、図７に示すように、発振回路１１と、制御回路７と、マイクロコンピュータ８Ａと、電源電圧監視回路９と、を少なくとも備え、これらは電源ライン３、４間に接続されている。
発振回路１１は、大きな消費電流で動作する高消費電流モードと小さな消費電流で動作する低消費電流モードとを有し、これらの両モードのうちの１つを制御回路７からの制御信号により選択でき、この選択されたモードで動作できるようになっている。
【００２９】
制御回路７と電源電圧監視回路９の構成は、図１に示す第１実施形態と同様であるので、同一の構成要素には同一符号を付してその説明は省略する。
マイクロコンピュータ８Ｂは、後述のように、電源電圧監視回路９が検出する電源電圧の検出値が所定値以上になって電源電圧低下検出信号を受け取った場合に、使用者に電池２の交換を報知するために、その旨を例えば表示器（図示せず）に表示したりするようになっている。また、マイクロコンピュータ８Ｂは、その報知の際に、後述のように所定の制御を行うようになっている。
【００３０】
次に、このような構成からなる第３実施形態の動作例について、図７および図８を参照して説明する。
図７示す電子機器１Ｂの使用中、電源電圧監視回路９は電源電圧ＶＤＤを検出している。そして、図８（ａ）に示すように電源電圧ＶＤＤが、時刻ｔ１において所定値以下になると、電源電圧監視回路９は、図８（ｂ）に示すように電源電圧低下検出信号を出力する。
【００３１】
マイクロコンピュータ８Ｂは、その電源電圧低下信号を受け取ると、電源電圧ＶＤＤが所定値以下になったと判定し、使用者に電池２の交換時期であることを知らせるために、図８（ｃ）に示すように時刻ｔ２において電池交換要求信号を出力する。これにより、例えば、所定の表示器（図示せず）が点滅してユーザに電池交換の要求を知らせる。
時刻ｔ３においてユーザが電池を抜くと、図８（ａ）に示すように、コンデンサ５の充電電圧である電源電圧ＶＤＤは徐々に低下していく。そして、マイクロコンピュータ８Ｂは、時刻ｔ４において、図８（ｄ）に示すようにタイマ（図示せず）を起動させる。さらに、時刻ｔ５において、図８（ｅ）に示すように発振回路１１を高消費電流モードで動作させるための制御信号を出力する。このため、発振回路１１は、高消費電流モードで動作を開始する。
【００３２】
この発振回路１１の高消費電流モードの動作により、コンデンサ５の充電電荷は急減に減少する。このときには、タイマは設定時間を経過しないので、発振回路１１は停止することはなく、その動作が確保される。そして、時刻ｔ１１には、電源電圧ＶＤＤは０〔Ｖ〕になり、各部はその動作を停止する。
その後、電源電圧ＶＤＤが立ち上がる時刻ｔ７〜時刻ｔ８の期間には、発振回路１１は高消費電流モードで動作を行うので、発振するまで大きな電流を消費して動作することができる。そして、時刻ｔ８では、発振回路１１は、高消費電流モードから低消費電流モードに動作が切り替えられるので、動作が安定した状態で消費電流を抑制できる。
以上説明したように、第３実施形態によれば、電池の交換時に、その交換に伴う電子機器の動作の不安定を防止することができる。
【００３３】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
この第４実施形態は、図７に示す第３実施形態の発振回路１１を、レギュレータ回路（図示せず）に置き換えるようにしたものである。
【００３４】
レギュレータ回路は、発振回路１１と同様に、大きな消費電流で動作する高消費電流モードと小さな消費電流で動作する低消費電流モードとを有し、これらの両モードのうちの１つを制御回路７からの制御信号により選択でき、この選択されたモードで動作できるようになっている。
従って、第４実施形態では、図８の時刻ｔ５〜時刻ｔ６の期間、および時刻ｔ７〜時刻ｔ８の期間で、レギュレータ回路が発振回路１１と同様に高消費電流モードで動作することになる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態の動作例を説明するフローチャートである。
【図３】第１実施形態の動作例を説明するタイムチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態の構成を示すブロック図である。
【図５】第２実施形態の動作例を説明するフローチャートである。
【図６】第２実施形態の動作例を説明するタイムチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態の構成を示すブロック図である。
【図８】第３実施形態の動作例を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１、１Ａ、１Ｂ・・・電子機器、２・・・電池、３、４・・・電源ライン、５・・・コンデンサ、６・・・高消費電流回路、７・・・制御回路、８、８Ａ、８Ｂ・・・マイクロコンピュータ、９・・・電源電圧監視回路、１０・・・電池交換用タイマ、１１・・・発振回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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