(57)【要約】【課題】  より安全性の高い携帯用電子機器の保護回路を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明に係る携帯用電子機器の保護回路は、携帯電話装置１の動作モードを行うための機能を行う機能ブロック１２１〜１２３を過電流から保護する保護回路１０であって、溶断電流値が互いに異なる複数のヒューズＦ１〜Ｆ３と、当該複数のヒューズＦ１〜Ｆ３に接続されるとともに、機能ブロック１２１〜１２３に接続されたアナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３と、当該アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３に接続され、アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３の切替え制御を行う制御部１３とを備えたものである。そして、当該制御部１３は、動作モードに応じて、機能ブロック１２１〜１２３に接続するヒューズＦ１〜Ｆ３を複数のヒューズから選択する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯用電子機器に設けられ、複数の動作モードを実行するための機能ブロックを過電流から保護する保護回路であって、
前記機能ブロックに対して並列に接続され、溶断電流値が互いに異なる複数のヒューズと、
当該複数のヒューズの接続を切替えるスイッチング手段と、
当該スイッチング手段に接続され、前記スイッチング手段の切替え制御を行う制御部とを備え、
当該制御部は、前記動作モードに応じて、前記機能ブロックに接続するヒューズを前記複数のヒューズから選択する携帯用電子機器の保護回路。
【請求項２】
前記複数のヒューズは、前記複数の機能ブロックに対して共通に設けられることを特徴とする請求項１記載の携帯用電子機器の保護回路。
【請求項３】
前記スイッチング手段は、前記複数のヒューズのそれぞれに対して直列に接続された複数のスイッチにより構成されることを特徴とする請求項１又は２記載の携帯用電子機器の保護回路。
【請求項４】
前記制御部は、前記複数のヒューズのいずれか１つを選択することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の携帯用電子機器の保護回路。
【請求項５】
前記過電流は、前記機能ブロックの動作電流値を超えた電流値を有し、
前記制御部は、当該電流値よりも前記溶断電流値が小さなヒューズを選択する請求項１乃至４のいずれかに記載の携帯用電子機器の保護回路。
【請求項６】
前記動作モードに応じて動作電流値が異なる複数の前記機能ブロックを、さらに備え、
前記制御部は、前記動作電流値が高い複数の機能ブロックが機能を行う場合には、前記溶断電流値が高いヒューズを選択する請求項１乃至５のいずれかに記載の携帯用電子機器の保護回路。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の保護回路を備えた携帯用電子機器。
【請求項８】
携帯電話装置であることを特徴とする請求項７記載の携帯用電子機器。
【請求項９】
前記複数の動作モードは、待受状態と、カメラ使用状態と、通話状態とを含み、
前記機能ブロックは、当該待受状態、カメラ使用状態、及び通話状態のそれぞれにおいて、第１の動作電流値、当該第１の動作電流値よりも大きい第２の動作電流値、及び当該第２の動作電流値よりも大きい第３の動作電流値で動作し、
前記複数のヒューズは、第１の溶断電流値に設定された第１のヒューズと、当該第１の溶断電流値よりも大きい第２の溶断電流値に設定された第２のヒューズと、当該第２の溶断電流値よりも大きい第３の溶断電流値に設定された第３のヒューズとから構成され、
前記制御部は、前記待受け状態においては前記第１のヒューズを選択し、前記カメラ使用状態においては前記第２のヒューズを選択し、前記通話状態においては前記第３のヒューズを選択することを特徴とする請求項８記載の携帯用電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯用電子機器の保護回路に関し、特に、携帯用電子機器を過電流から保護する保護回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型の電池パックを使用した携帯用電子機器が普及し、その代表として携帯電話装置が広く使用されている。この携帯電話装置では、ヒューズによって過電流（異常電流）から各機能部品や電子回路を保護する技術が利用されてきた。このヒューズは、電源からの過電流によって溶断することにより、電源からの供給を断って機能部品や電子回路を保護する。図３のブロック図に、従来の保護回路の一例が示されている。図３に示すように、保護回路９００では、ヒューズＦ９１１の一方の端子は、電源部９０１に直列に接続され、他方の端子は機能ブロック９０２〜９０４に直列に接続されている。
【０００３】
この保護回路９００におけるヒューズＦ９１１の溶断電流値は、例えば、通常使用時の最大電流で溶断が起こらない値に選択される。図３に示されたような接続の場合、通常使用における最小電流値において機能ブロックの一部に異常が発生し電源部９０１の出力と接地間が数Ω程度の低いインピーダンスで短絡したとする。この場合、実装したヒューズＦ９１１が溶断される最大電流を超えない限り、該当機能ブロックに過電流が流れ続ける。そのため、発煙や発火に至り、携帯電話装置の事故が発生することがある。
【０００４】
図４のブロック図に、従来の保護回路の他の構成例が示されている。図４に示すように、保護回路９２０においては、機能ブロック９２２〜９２４ごとに専用のヒューズＦ９３１〜９３Ｆ３が並列に設けられ、これらヒューズＦ９３１〜Ｆ９３３は電源９２１に接続されている。ヒューズＦ９３１〜Ｆ９３３を溶断する電流値がヒューズＦ９３１〜Ｆ９３３ごとに設定されるので、ヒューズＦ９３１〜Ｆ９３３を溶断する最大電流値を下げることが可能である。しかしながら、機能ブロック９２２〜９２４の動作に必要な電流値によっては、効果が低いケースがあった。
【０００５】
また、特許文献１には、ヒューズの溶断を検知して異常を報知する技術が開示されている。例えば、電源の異常発生によってヒューズに過電流等が流れてヒューズが溶断すると、電源回路からの電源供給を受けて表示部や発光部がユーザに異常報知を行う。
【特許文献１】特開２００４−１４６９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、従来の保護回路では、ヒューズの溶断電流値が固定されたままであるため、機能ブロックに過電流が流れることがあり、事故が発生するという問題点があった。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、より安全性の高い携帯用電子機器の保護回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る携帯用電子機器の保護回路は、携帯用電子機器に設けられ、複数の動作モードを実行するための機能ブロックを過電流から保護する保護回路であって、前記機能ブロックに対して並列に接続され、溶断電流値が互いに異なる複数のヒューズと、当該複数のヒューズの接続を切替えるスイッチング手段（例えば、発明を実施するための最良の形態におけるアナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３）と、当該スイッチング手段に接続され、前記スイッチング手段の切替え制御を行う制御部とを備え、当該制御部は、前記動作モードに応じて、前記機能ブロックに接続するヒューズを前記複数のヒューズから選択するものである。このような構成により、機能ブロックの機能時に最適なヒューズを選択することができるので、より安全性の高い携帯用電子機器の保護回路を得ることができる。
【０００８】
さらに、前記複数のヒューズは、前記複数の機能ブロックに対して共通に設けられる。さらにまた、前記スイッチング手段を、前記複数のヒューズのそれぞれに対して直列に接続された複数のスイッチにより構成することができる。好適には、前記制御部は、前記複数のヒューズのいずれか１つを選択することができる。
【０００９】
さらに、前記過電流は、前記機能ブロックの動作電流値を超えた電流値を有し、前記制御部は、当該電流値よりも前記溶断電流値が小さなヒューズを選択する。
【００１０】
さらにまた、前記動作モードに応じて動作電流値が異なる複数の前記機能ブロックを、さらに備え、前記制御部は、前記動作電流値が高い複数の機能ブロックが機能を行う場合には、前記溶断電流値が高いヒューズを選択する。
【００１１】
本発明に係る携帯用電子機器は、このような保護回路を備えたものである。このような構成により、携帯用電子機器の安全性を高めることができる。
【００１２】
好適には、本発明に係る携帯用電子機器を携帯電話装置とすることができる。この場合には、前記複数の動作モードは、待受状態と、カメラ使用状態と、通話状態とを含み、前記機能ブロックは、当該待受状態、カメラ使用状態、及び通話状態のそれぞれにおいて、第１の動作電流値、当該第１の動作電流値よりも大きい第２の動作電流値、及び当該第２の動作電流値よりも大きい第３の動作電流値で動作し、前記複数のヒューズは、第１の溶断電流値に設定された第１のヒューズと、当該第１の溶断電流値よりも大きい第２の溶断電流値に設定された第２のヒューズと、当該第２の溶断電流値よりも大きい第３の溶断電流値に設定された第３のヒューズとから構成され、前記制御部は、前記待受け状態においては前記第１のヒューズを選択し、前記カメラ使用状態においては前記第２のヒューズを選択し、前記通話状態においては前記第３のヒューズを選択する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、より安全性の高い携帯用電子機器の保護回路を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。ここでは、携帯用電気機器の一例として携帯電話装置を用いて説明する。
まず、図１を用いて、本発明に係る携帯電話装置の全体構成について説明する。図１は、この携帯電話装置の一構成例を示す模式図である。
図１に示すように、本発明に係る携帯電話装置１は、後述する機能ブロックを過電流から保護する保護回路１０を備えている。この保護回路１０は、携帯電話装置１の機能ブロックの一部に異常がみられ電流消費が想定以上となった場合に、機能ブロックへの電圧供給を止めることによって機能ブロックの機能を停止する。
【００１５】
続いて、図２を用いて、本発明に係る携帯電話装置１の保護回路１０の具体構成について説明する。図２は、この保護回路１０の一構成例を示すブロック図である。
図２に示すように、保護回路１０は、電源部１１、機能ブロック１２１，１２２，１２３、制御部１３、ヒューズＦ１，Ｆ２，Ｆ３、アナログスイッチＡＳＷ１，ＡＳＷ２，ＡＳＷ３を備えている。
【００１６】
電源１１は、電池パックなどの電圧を供給する電圧供給手段である。
機能ブロック１２１〜１２３は、携帯電話装置１の各種機能を行う機能ブロックであり、携帯電話装置１の動作モードを実現するためのものである。例えば、機能ブロック１２１〜１２３は、待受状態、通話状態、カメラ使用状態などの携帯電話装置１の動作モードに応じて所定の機能を行う。より具体的には、機能ブロック１２１〜１２３は、表示処理回路、通信処理回路、音声処理回路、インタフェース回路等の所定の機能を行う電子部品とすることができる。
制御部１３は、携帯電話装置１の動作モードに応じて、アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３の切替え制御を行い、ヒューズＦ１〜Ｆ３のいずれかひとつを選択してオン・オフする。換言すれば、制御部１３は、携帯電話装置１の動作モードの切替えに同期して、アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３の切替え制御を行う。また、機能ブロック１２１〜１２３が実行する機能は携帯電話装置１の動作モードに応じて変化するので、制御部１３は、機能ブロック１２１〜１２３の機能に応じて、アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３の切替え制御を行う。
【００１７】
図２に示すように、ヒューズＦ１〜Ｆ３は並列に接続され、電源部１１に対しては直列に接続されている。これらヒューズＦ１〜Ｆ３の一方の端子は互いに接続され、電源部１１に接続されている。ヒューズＦ１〜Ｆ３の他方の端子はそれぞれ、アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３の一方の端子に直列に接続されている。これらアナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３の他方の端子は互いに接続され、機能ブロック１２１〜１２３に対して共通で接続されている。換言すれば、互いに接続されたアナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３の各端子は、並列に接続された複数の機能ブロック１２１〜１２３に接続されている。すなわち、アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３は並列に接続され、機能ブロック１２１〜１２３に直列に接続されている。このように、保護回路１０は、電源部１１から機能ブロック１２１〜１２３への電源系配線が１つとなるように構成されている。
制御部１３は、アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３のそれぞれに接続されている。制御部１３は、携帯電話装置１の動作モードに応じて、アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３に、これらのオン・オフを切替えるための命令信号を入力する。このように、保護回路１０は、制御部１３がアナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３をオン・オフすることによって選択したヒューズＦ１〜Ｆ３を介して、電源１１からの電圧を機能ブロック１２１〜１２３に供給する。
【００１８】
次に、図３を用いて、本発明に係る保護回路１０の動作について説明する。ここで、図２を適宜参照しながら説明する。
図３は、この保護回路１０の動作モードを説明するためのテーブルである。図３において、動作モード"待受状態"とは、操作者によって操作が入力されていない待機状態を示す。動作モード"カメラ使用状態"とは、操作者による操作でカメラしている状態を示し、動作モード"通話状態"とは、操作者が受話して通話している状態を示す。また、図３に示すように、ヒューズＦ１〜Ｆ３の各溶断電流値の特性はＦ１<Ｆ２<Ｆ３に設定され、各動作モードにおける機能ブロック１２１〜１２３での動作電流はそれぞれ、"低"、"中"、"高"とする。
【００１９】
携帯電話装置１の動作モードが"待受状態"であるとする。このとき、機能ブロック１２１〜１２３は、携帯電話装置１が"待受状態"となるように各種機能を実行する。図３に示すように、機能ブロック１２１〜１２３における動作電流値は、"低"である。すなわち、この場合には、機能ブロック１２１〜１２３は、図３に示された他の動作モードよりも低い電流によって動作を行っている。そのため、これら機能ブロック１２１〜１２３に異常が発生したとき、比較的低い電流増加が生じて低い過電流が流れる。
【００２０】
制御部１３は、この"待受状態"のとき、アナログスイッチＡＳＷ１のみをオンし、ヒューズＦ１のみを選択する。それとともに、制御部１３は、他のアナログスイッチＡＳＷ２，ＡＳＷ３をオフする。これによって、電源部１１から供給された電圧は、ヒューズＦ１のみを介して、後段の機能ブロック１２１〜１２３へ供給される。この選択されたヒューズＦ１の溶断電流値は、他のヒューズＦ２，Ｆ３に比べて低い値に設定されている。それ故、ヒューズＦ１は、機能ブロック１２１〜１２３の異常によって発生する比較的低い過電流によって溶断され、機能ブロック１２１〜１２３に過電流が流れ続けるのを防止することができる。
【００２１】
図３に示すように、操作者による操作によって、携帯電話装置１の動作モードが"待受状態"から"カメラ使用状態"に遷移したとする。機能ブロック１２１〜１２３は、これに応じて、"待受状態"を実行するための機能から"カメラ使用状態"を実行するための機能へと各機能を遷移する。このとき、図３に示すように、機能ブロック１２１〜１２３は、他の動作モードに比べて中程度の電流によって動作を行っている。そのため、これら機能ブロック１２１〜１２３の異常時に、中程度の過電流が流れる。
【００２２】
制御部１３は、この"待受状態"から"カメラ使用状態"の状態への遷移に応じて、アナログスイッチＡＳＷ１をオフする。それとともに、制御部１３は、アナログスイッチＡＳＷ２のみをオンしてヒューズＦ２のみを選択する。このとき、他のアナログスイッチＡＳＷ１，ＡＳＷ３はオフの状態である。これによって、電源部１１から供給された電圧は、ヒューズＦ２のみを介して、後段の機能ブロック１２１〜１２３へ供給される。この選択されたヒューズＦ２の溶断電流値が中程度の値に設定されている。それ故、ヒューズＦ２は、機能ブロック１２１〜１２３の異常による中程度の過電流によって溶断されるので、機能ブロック１２１〜１２３への過電流を遮断することができる。
【００２３】
図３に示すように、携帯電話装置１の動作モードが"待受状態"から"通話状態"に遷移すると、機能ブロック１２１〜１２３は、これに応じた機能へと各機能を遷移する。このとき、図３に示すように、機能ブロック１２１〜１２３は、他の動作モードに比べて比較的高い電流によって動作を行っている。そのため、これら機能ブロック１２１〜１２３の異常によって発生する過電流の値は、比較的高い値となる。
【００２４】
制御部１３は、この"待受状態"から"通話状態"への遷移に応じて、アナログスイッチＡＳＷ１をオフし、アナログスイッチＡＳＷ３のみをオンする。これによって、ヒューズＦ３のみが選択され、電源部１１から供給された電圧は、ヒューズＦ２のみを介して、後段の機能ブロック１２１〜１２３へ供給される。またこのとき、制御部１３は、他のアナログスイッチＡＳＷ１，ＡＳＷ２をオフの状態にする。選択されたヒューズＦ３は、他のヒューズＦ１，Ｆ２に比べて高い溶断電流値において溶断されるので、機能ブロック１２１〜１２３の異常時に発生する比較的高い過電流によって溶断される。それ故、ヒューズＦ３は、機能ブロック１２１〜１２３への電源供給を断つことができ、過電流が機能ブロック１２１〜１２３に流れるのを防ぐことができる。
【００２５】
以上のように、本発明に係る保護回路１０において、制御部１３は、アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３を切替え、機能ブロック１２１〜１２３の動作電流値に応じたヒューズＦ１〜Ｆ３のひとつだけを選択する。これにより、携帯電話装置１の動作モードでの消費電流に近い値の溶断特性を有するヒューズＦ１〜Ｆ３を使用することが可能となる。そのため、後段の機能ブロック１２１〜１２３に異常が起きて過電流が生じた場合であっても、この電流増加に対応したヒューズＦ１〜Ｆ３を溶断することができる。それ故、機能ブロック１２１〜１２３に過電流が流れ続けることを確実に防止することができ、より安全性の高い保護回路を実現することが可能となる。
【００２６】
従来の携帯電話装置の保護回路においては、ヒューズの溶断電流値が、通常使用時の最大電流で溶断しない値に設定されている。これに対して、本発明によれば、携帯電話装置１の動作モードによりどのヒューズを選択するか切替えることができるので、通常動作電流により近い溶断特性を持つヒューズＦ１〜Ｆ３を使用することができる。これにより、機能ブロック１２１〜１２３において程度の軽い電流増加が生じた場合でも、ヒューズＦ１〜Ｆ３が溶断することにより、機能ブロック１２１〜１２３への電源供給を断つことが可能となる。従って、発煙・発火に至ることを防ぐことができ、より高い安全性を確保することができる。
【００２７】
なお、本実施形態においては、携帯電話装置１の動作モードが３種類である場合について説明した。本発明は、さらに詳細な動作電流値の違うモード設定を追加し、溶断特性の種類が異なるヒューズを追加した場合にも適用可能である。さらに、本実施形態においては、制御部１３は、各動作モードに応じて、３つのヒューズＦ１〜Ｆ３から１つのヒューズを選択しているが、１つに限らず、複数のヒューズを選択してもよい。具体的には、ヒューズＦ１〜Ｆ３の各溶断電流値を設定変更することによって、制御部１３が"通話状態"に２つのヒューズＦ１，Ｆ２を選択したり、"カメラ使用状態"に２つのヒューズＦ２，Ｆ１を選択したりするように構成してもよい。
【００２８】
またなお、本実施形態においては、電源部１１とアナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３との間にヒューズＦ１〜Ｆ３が接続されているが、電源部１１とヒューズＦ１〜Ｆ３との間にアナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３を接続することも可能である。またさらに、本実施形態においては、アナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３を用いているが、これに限らず、各種のスイッチング手段とすることができる。また、本実施形態においては、３つのアナログスイッチＡＳＷ１〜ＡＳＷ３を用いているが、これに限らず、１つのスイッチによって構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る携帯電話装置の一構成例を示す模式図である。
【図２】本発明に係る携帯電話装置の保護回路の一構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る携帯電話装置の動作モードを説明するためのテーブルである。
【図４】従来の携帯電話装置の保護回路の一構成例を示すブロック図である。
【図５】従来の携帯電話装置の保護回路の他の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…携帯電話装置、１０…保護回路、１１…電源部、
１２１，１２２，１２３…機能ブロック、１３…制御部
９００…保護回路、９０１…電源部、９０２，９０３，９０４…機能ブロック
９２０…保護回路、９２１…電源部、９２２，９２３，９２４…機能ブロック
【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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