(57)【要約】【課題】電池残量表示装置とこれを用いた電池残量表示システムにおいて、電池の使用状況を正確に表示することである。  【解決手段】電源ＩＣに入力される入力電圧をディジタル信号に変換するアナログーディジタル変換器１２と、基準電圧データが記憶される第１の記憶回路と、アナログーディジタル変換器からの出力データと第１の記憶回路から出力された基準電圧データを用いて誤差を求める変換誤差算出回路１３と、変換誤差回路の出力データを記憶する第２の記憶回路１６と、第２の記憶回路の出力データと前記アナログーディジタル変換器からの出力データを用いて演算して前記アナログーディジタル変換器の出力データを補正する変換誤差補正回路１４とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システムにおいて、
前記電池残量表示装置は電源ＩＣを有し、
該電源ＩＣは、
前記電源ＩＣに入力される入力電圧をディジタル信号に変換するアナログーディジタル変換器と、
基準電圧データが記憶される第１の記憶回路と、
前記アナログーディジタル変換器からの出力データと前記第１の記憶回路から出力された前記基準電圧データを用いて誤差を求める変換誤差算出回路と、
前記変換誤差回路の出力データを記憶する第２の記憶回路と、
前記第２の記憶回路の出力データと前記アナログーディジタル変換器からの出力データを用いて演算して前記アナログーディジタル変換器の出力データを補正する変換誤差補正回路と
を有する
電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項２】
前記第２の記憶回路は半導体不揮発性メモリとする
請求項１記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項３】
前記第１の記憶回路に記憶する基準電圧データは前記電源ＩＣの外部のテスタから供給されるようにした
請求項１記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項４】
前記電源ＩＣの外部のテスタから供給される基準電圧データは、前記電池残量表示装置が出荷される前に前記第１の記憶装置に記憶される
請求項３記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項５】
前記第２の記憶回路は、前記変換誤差算出回路の出力データの誤差データを記憶するようにした
請求項１記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項６】
前記第２の記憶回路に記憶される誤差データは全補正領域の誤差データとする
請求項５記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項７】
電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システムにおいて、
前記電池残量表示装置に基準電圧を供給するＩＣテスタと、
前記電池残量表示装置は電池の残量を表示する表示装置と電源ＩＣを有し、
前記電源ＩＣは、
前記ＩＣテスタから前記電源ＩＣに入力される入力電圧をディジタル信号に変換するアナログーディジタル変換器と、
基準電圧が記憶された第１の記憶回路と、
前記アナログーディジタル変換器からの出力データと前記第１の記憶回路から出力された前記基準電圧データを用いて誤差を求める変換誤差算出回路と、
前記変換誤差回路の出力データを記憶する第２の記憶回路と、
前記記憶回路の出力データと前記アナログーディジタル変換器からの出力データを用いて演算して前記アナログーディジタル変換器の出力データを補正する変換誤差補正回路と
を有する
電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項８】
前記第２の記憶回路は半導体不揮発性メモリとする
請求項７記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項９】
前記電源ＩＣの外部のテスタから供給される標準電圧データは、前記電池残量表示装置が出荷される前に前記第１の記憶装置に記憶される
請求項７記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項１０】
前記第２の記憶回路は、前記変換誤差算出回路の出力データの誤差データを記憶するようにした
請求項７記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項１１】
前記第２の記憶回路に記憶される誤差データは全補正領域の誤差データとする
請求項１０記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項１２】
電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システムにおいて、
前記電池残量表示装置は該電池残量表示装置に電源を供給する電池と、電源ＩＣを有し、
該電源ＩＣは、
電池の出力電圧をディジタル信号に変換するアナログーディジタル変換器と、
基準電圧が記憶された第１の記憶回路と、
前記アナログーディジタル変換器の変換誤差データが記憶された第２の記憶回路と、
前記第２の記憶回路の出力データと前記アナログーディジタル変換器からの出力データを用いて演算して前記アナログーディジタル変換器の出力データを補正する変換誤差補正回路と
を有する
電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項１３】
前記第２の記憶回路は半導体不揮発性メモリとする
請求項１２記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項１４】
基準電圧データは前記電池残量表示装置が出荷される前に、前記電源ＩＣの外部のテスタから前記第１の記憶装置に記憶される
請求項１２記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項１５】
前記第２の記憶回路は、前記変換誤差算出回路の出力データの誤差データを記憶するようにした
請求項１２記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項１６】
前記第１の記憶回路に記憶される誤差データは全補正領域の誤差データとする
請求項１２記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項１７】
電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システムにおいて、
前記電池残量表示装置は電源ＩＣを有し、
該電源ＩＣは、
前記電源ＩＣに入力される入力電圧をディジタル信号に変換するアナログーディジタル変換器と、
前記アナログーディジタル変換器の出力データに対応する基準電圧データが記憶される第１の記憶回路と、
前記アナログーディジタル変換器からの出力データと前記第１の記憶回路から出力された前記基準電圧データを用いて演算し誤差を求める第１の演算器と、
前記第１の演算器から得られる誤差データのレベルを所定の範囲に制限するリミッタと、
前記リミッタから出力された誤差データを記憶する第２の記憶回路と、
前記アナログーディジタル変換器からの出力データと前記第２の記憶回路の出力データが入力されて演算され、前記アナログーディジタル変換器の変換誤差を補正する第２の演算器と
を有する
電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項１８】
前記第２の記憶回路は半導体不揮発性メモリとする
請求項１７記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項１９】
前記第１の記憶回路に記憶する基準電圧データは前記電源ＩＣの外部のテスタから供給されるようにした
請求項１７記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項２０】
前記電源ＩＣの外部のテスタから供給される基準電圧データは、前記電池残量表示装置が出荷される前に前記第１の記憶装置に記憶される
請求項１７記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項２１】
前記第２の記憶回路は、前記変換誤差算出回路の出力データの誤差データを記憶するようにした
請求項１７記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【請求項２２】
前記第２の記憶回路に記憶される誤差データは全補正領域の誤差データとする
請求項２１記載の電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話などの液晶表示画面における電池残量表示システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話における、電池残量は、その液晶画面において、表示されている場合が多い。電池残量表示の表示例を図５に示す。しきい値を２ポイントに決定し、そのしきい値に対してのリチウムイオン電池電圧の大小で、表示内容を決定している。
たとえば、電池の残量を１．０Ｖから２．５Ｖの間を、１．０〜１．５Ｖ，１．５〜２．０Ｖ，２．０〜２．５Ｖの３つの領域にわけ、それぞれの領域に対して、電池表示に１本のマーク、２本のマーク、３本のマークを設けている。このマークの数により、電池の残量を確認しながら電池内蔵の製品を使用している。
【０００３】
次に、従来例の電池残量表示システム構成例を図６に示す。
リチウムイオン電池の出力電圧をモニタし、その値をＡＤ変換器を用いて、ディジタル値に変換し、残量を調べてその残量を画面表示している。
【０００４】
図６に、電源ＩＣ１００とその周辺回路を含む電池残量表示システムの構成例を示す。電源ＩＣ１００は、１．２５Ｖ（変動率５％）の標準電圧を発生するＢＧＲ電源１０１と、このＢＧＲ電源１０１からの発生電圧を約２．５Ｖ（変動率５％）に増幅するＡＭＰ１０２と、このＡＭＰ（１０２）出力の電圧をトリミングして電圧を調整するトリミング（Ｔｒｉｍｍｉｎｇ）回路１０３（２．５０Ｖ；変動率３％）、さらにＡＤ（Ａｎａｌｏｇ−Ｄｉｇｉｔａｌ）変換器１０４で構成されている。
【０００５】
電源ＩＣ１００の外部にたとえば電圧３．０Ｖ〜４．３Ｖのリチウムイオン電池１１０を備え、このリチウムイオン電池１１０の出力端子とグランド間に抵抗ＲＡとＲＢが直列接続され、この抵抗ＲＡとＲＢの共通接続点は上述したＡＤ変換器１０４の入力端子ＴＢに接続される。
【０００６】
ＡＤ変換器１０４の出力端子ＴＣはマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１２０の入力端子Ｔ１に接続され、一方このＣＰＵ１２０の他の入力端子Ｔ２はフラッシュメモリ（ＮＶＭ）１３０の出力端子Ｔ３と接続されている。ＣＰＵ１２０で比較演算した結果を表示するため、出力端子Ｔ４が電池残量表示（ＬＣＤ）１４０の入力端子Ｔ５に接続されている。
ＡＤ変換器１０４において、入力端子ＴＡは基準電圧発生器Ｖｒｅｆ１０５に接続され、このＶｒｅｆ１０５の出力は複数の抵抗Ｒ１，Ｒ２，・・・，（Ｒｎ）が直列接続されてグランド（ＧＮＤ）に接続されている。この直列接続された複数の抵抗Ｒ１，Ｒ２，・・・（Ｒｎ）の共通接続点はコンパレータＣ１，Ｃ２，・・・（Ｃｎ）の一方の入力端子にそれぞれ接続され、入力端子ＴＢは他方の入力端子にそれぞれ接続されている。
コンパレータＣ１，Ｃ２，・・・（Ｃｎ）からの出力は、エンコーダ１０６でディジタル値に変換され、その変換されたディジタル値をビット表示して出力端子ＴＣから８ビットデータが出力される。
【０００７】
ＣＰＵ１２０の入力端子Ｔ２はフラッシュメモリ１３０の出力端子Ｔ３に接続され、また出力端子Ｔ４は電池の残量表示（ＬＣＤ）１４０の入力端子Ｔ４と接続されている。  
フラッシュメモリ１３０はＡＤ変換器１０４の変換誤差を反映したしきい値を記憶しており、この記憶したデータをＣＰＵ１２０に供給する。
【０００８】
次に、図６示す電池残量システムの動作について図６，７，８，９を用いて説明する。
図６において、電源ＩＣ１００内の、ＢＧＲ電源１０１で発生した基準電圧、たとえば１．２５Ｖを次段のＡＭＰ１０２に供給して２．５０Ｖに増幅する。このＡＭＰ１０２の電圧精度は５％であり、出力電圧の変動が大きいので、トリミング回路１０３でその出力電圧をさらに調整し、出力電圧が２．５０Ｖで電圧精度は３％となるようにしている。この調整された電圧はＡＤ変換器１０４の基準電圧を発生する入力端子ＴＡに供給される。この供給された電圧を直列接続された複数の抵抗、Ｒ１，Ｒ２，・・・，（Ｒｎ）で抵抗分割して基準電圧を発生させ、それぞれの基準電圧をコンパレータＣ１，Ｃ２，・・・，（Ｃｎ）の一方の入力端子へ供給する。
【０００９】
一方、電源ＩＣ１００の外部に備えられたリチウムイオン電池１１０から抵抗ＲＡ，ＲＢに電圧が供給される。ＲＡとＲＢで抵抗分割されたアナログ信号Ｓ５０をＡＤ変換器１０４の入力端子ＴＢに供給し、この供給されたアナログ信号Ｓ５０が、上述のコンパレータＣ１，Ｃ２，・・・，（Ｃｎ）の他方の入力端子に供給される。
アナログ信号Ｓ５０がコンパレータＣ１，Ｃ２，・・・，（Ｃｎ）で抵抗分割されたそれぞれの基準電圧と比較された結果、その出力をエンコーダ１０６でディジタル値に変換し、さらにビット表示して出力端子ＴＣからたとえば８ビットデータとして出力する。
【００１０】
ＣＰＵ１２０の入力端子Ｔ１にＡＤ変換器１０４から出力されたリチウムイオン電池の電池残量に対応するディジタル信号Ｓ５１が検出値として供給され、また入力端子Ｔ２にはフラッシュメモリ１３０に記憶されていた、ＡＤ変換器１０４の変換誤差を反映したしきい値（Ｓ５２）が供給される。
この２つのディジタルデータを比較演算し、その結果を、たとえば、検出値がしきい値１より大きい場合（検出値＞しきい値１）、しきい値１＞検出値＞しきい値２の場合、しきい値２＞検出値の場合に分け、３つの条件に応じた制御信号（Ｓ５３）を発生させて残量表示１４０に転送し、リチウムイオン電池１１０の発生した電圧に応じた電池残量を表示する。
【００１１】
しかしながら、上述したＡＤ変換器１０４の性能は、その基準電圧を作成しているＢＧＲ回路（基準電圧発生回路）１０１のバラツキにより左右される。図７に示すように、たとえばしきい値１が１．５Ｖ，しきい値２が２．０Ｖとすると、しきい値１．５Ｖに対応する理想電源ＩＣに関するＡＤ変換器１０４の出力ディジタル値（Ｓ５１）は５５であるが、実際の電源ＩＣ−ＡのＡＤ変換器１０４の出力ディジタル値（Ｓ５１）は理想値５５より大きく、また、入力電圧が２．０Ｖでも理想値ＡＡ（ヘキサ１６進表示）に対してたとえばプラス側に７６．１８ｍＶすなわち１３ＬＳＢの変換誤差を生じている。
【００１２】
図７は、理想の変換値をもつ電源ＩＣと、変換誤差が発生する電源ＩＣ−Ａの例を示したものであり、両者間に変換誤差があり、リチウムイオン電池電圧が、しきい値付近（例えば、１．９０Ｖ）だとすると、理想電源ＩＣでは、電池残量表示で２本のマークが付いた表示となるが、電源ＩＣ−Ａでは電池残量表示で３本のマークが付いた表示となる。
つまり、電源ＩＣ−Ａは、正しい値に対して、より高めにシフトしたディジタル値が出力されるため、実際には、電池残量がないのに、残っているという誤った表示をしてしまう。
【００１３】
また、図８に示すように、電源ＩＣ−Ｂにおいては、ＡＤ変換後のアナログ信号Ｓ５１が理想電源ＩＣより常に低めの電圧を出力する。
そのため、アナログ入力電圧が１．５Ｖのとき、ＡＤ変換器の出力のディジタルデータはしきい値２Ｂで理想値５５より小さく、またアナログ入力信号Ｓ５１が２．０Ｖのときも理想値ＡＡ（ヘキサ表示）より小さい。２．５Ｖのときも同様に、理想値ＦＦより小さい値となっていて、１．０Ｖから２．５Ｖのアナログ入力信号Ｓ５１に対するＡＤ変換器１０４の出力データは、理想値より低く、その誤差はマイナスとなっている。
【００１４】
上述の、誤表示を防止するため、携帯電話を市場出荷する前の段階で、設定しきい値（２ポイント）に対応する、各ＡＤ変換器（コンバータ）の変換値を事前測定し、その値を、外付けのフラッシュメモリに記憶させておく。市場出荷後は、外付けのフラッシュメモリから読み出された、しきい値（変換誤差が反映されてある）と、リチウムイオン電池電圧の大小が、ＣＰＵ内で判別され、正しい電池残量表示となる。
【００１５】
図９（Ａ）を用いて、出荷前の電池残量表示システムに関する動作説明を行う。電圧源１５０でしきい値１の１．５Ｖとしきい値２の２．０Ｖのアナログ信号（Ｓ６０）を電源ＩＣ１５１に供給する。この電源ＩＣ１５１に内臓されたＡＤ変換器１５２にアナログ信号Ｓ６０が供給され、かつＢＧＲ電源１０１からの電圧も供給され、アナログ信号がディジタル信号Ｓ６１に変換される。ＡＤ変換器１５２で得られたディジタル信号Ｓ６１は外付けフラッシュメモリ１５４に供給され、ＡＤ変換器１５２の変換誤差を反映したしきい値を、しきい値１、しきい値２として記憶する。
【００１６】
図９（Ｂ）に示す出荷後の電池残量表示システムにおいて、リチウムイオン電池１６０が、３．０Ｖ〜４．３Ｖの電圧を保有していたとし、抵抗分圧で１．５Ｖ〜２．１５Ｖに下がったとすると、この電圧をアナログ信号Ｓ６５として電源ＩＣ１５１Ａに内臓されたＡＤ変換器１５２Ａに供給する。このＡＤ変換器１５２Ａでアナログ信号Ｓ６５がディジタル値Ｓ６６に変換されてＣＰＵ１５３Ａに供給される。一方、外付けのフラッシュメモリ１５４Ａに記憶されていたＡＤ変換器１５２の変換誤差を反映したしきい値１としきい値２を読み出し、このディジタル信号（データ）Ｓ６７もＣＰＵ１５３Ａに供給する。ＣＰＵ１５３Ａでアナログ信号Ｓ６５（検出値）とディジタルデータＳ６７を用いて比較演算された結果、検出値がしきい値１，２より大きいか小さいか、またはその中間かに応じて制御信号Ｓ６８を発生し、残量表示１５５Ａに供給し、その制御信号に応じて、電池表示内にマークを追加する。
【特許文献１】特開平７−２８２８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述したように、従来技術では、ＡＤ変換器の変換誤差値の事前測定および、外付けのフラッシュメモリへの書き込みを、携帯電話製造工場で行っており、以下の工数が発生するという問題がある。
正確な電圧源から、携帯電話の電池端子に、しきい値電圧２ポイントを与え、電源ＩＣに内蔵してあるＡＤ変換器でＡＤ変換し、その値をＣＰＵへ読み込む。コントロールソフトウエアを操作してＣＰＵから、外付けのフラッシュメモリへその値を書き込む。このような人的工数が発生している。
また、フラッシュメモリが外付けで存在するため、部品点数、基板面積の増加が発生する。
さらに、出荷前の処理は、携帯電話製造工場で行われる。各携帯電話に正確な電圧源をつなぎ、しきい値電圧を２ポイント与え、電源ＩＣに内蔵されているＡＤ変換器で、ＡＤ変換した値を外付けのフラッシュメモリに書き込む。市場出荷後の処理は、リチウムイオン電池電圧をＡＤ変換した値と、外付けのフラッシュメモリから読み出したしきい値をＣＰＵで比較し、残量データ表示を行う。このように、特に出荷前の検査、調整に工数がかかっていた。
【００１８】
本発明においては、上記のような問題点を解消するためになされたもので、たとえば、携帯電話用電源ＩＣにＮｏｎ−Ｖｏｌａｔａｉｌｅ  Ｍｅｍｏｒｙ（以下ＮＶＭと呼ぶ）を内蔵し、セット製品製造ラインでの、調整管理工程をなくし、セット基板の部品点数、実装面積を削減し、およびシステムの搭載メモリ容量を削減可能な電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示装置システムシを得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システムにおいて、前記電池残量表示装置は電源ＩＣを有し、該電源ＩＣは、前記電源ＩＣに入力される入力電圧をディジタル信号に変換するアナログーディジタル変換器と、基準電圧データが記憶される第１の記憶回路と、前記アナログーディジタル変換器からの出力データと前記第１の記憶回路から出力された前記基準電圧データを用いて誤差を求める変換誤差算出回路と、前記変換誤差回路の出力データを記憶する第２の記憶回路と、前記第２の記憶回路の出力データと前記アナログーディジタル変換器からの出力データを用いて演算して前記アナログーディジタル変換器の出力データを補正する変換誤差補正回路とを有する。
【００２０】
電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システムにおいて、前記電池残量表示装置に基準電圧を供給するＩＣテスタと、前記電池残量表示装置は電池の残量を表示する表示装置と電源ＩＣを有し、前記電源ＩＣは、前記ＩＣテスタから前記電源ＩＣに入力される入力電圧をディジタル信号に変換するアナログーディジタル変換器と、基準電圧が記憶された第１の記憶回路と、前記アナログーディジタル変換器からの出力データと前記第１の記憶回路から出力された前記基準電圧データを用いて誤差を求める変換誤差算出回路と、前記変換誤差回路の出力データを記憶する第２の記憶回路と、前記記憶回路の出力データと前記アナログーディジタル変換器からの出力データを用いて演算して前記アナログーディジタル変換器の出力データを補正する変換誤差補正回路とを有する。
【００２１】
電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システムにおいて、前記電池残量表示装置は該電池残量表示装置に電源を供給する電池と、電源ＩＣを有し、該電源ＩＣは、電池の出力電圧をディジタル信号に変換するアナログーディジタル変換器と、基準電圧が記憶された第１の記憶回路と、前記アナログーディジタル変換器の変換誤差データが記憶された第２の記憶回路と、前記第２の記憶回路の出力データと前記アナログーディジタル変換器からの出力データを用いて演算して前記アナログーディジタル変換器の出力データを補正する変換誤差補正回路とを有する。
【００２２】
電池残量表示装置およびこれを用いた電池残量表示システムにおいて、前記電池残量表示装置は電源ＩＣを有し、該電源ＩＣは、前記電源ＩＣに入力される入力電圧をディジタル信号に変換するアナログーディジタル変換器と、前記アナログーディジタル変換器の出力データに対応する基準電圧データが記憶される第１の記憶回路と、前記アナログーディジタル変換器からの出力データと前記第１の記憶回路から出力された前記基準電圧データを用いて演算し誤差を求める第１の演算器と、前記第１の演算器から得られる誤差データのレベルを所定の範囲に制限するリミッタと、前記リミッタから出力された誤差データを記憶する第２の記憶回路と、前記アナログーディジタル変換器からの出力データと前記第２の記憶回路の出力データが入力されて演算され、前記アナログーディジタル変換器の変換誤差を補正する第２の演算器とを有する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、ＮＶＭを電源ＩＣに内蔵し、ＩＣテスタを利用して、変換誤差データの測定および、記憶処理を実現できるため、コストの削減が可能である。
しきい値２点の固有の誤差情報を外付けのフラッシュメモリに記憶させていたのに対して、ＡＤ変換器の変換直線全域に共通な補正値を記憶するため、しきい値の種類が多くなった場合でも、メモリ容量を増やすことなく、変換補正ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
電池残量表示システム構成１０Ａ，Ｂについて、図１，２を用いて説明する。
電源ＩＣ１１は、ＡＤ変換器１２、変換誤差算出回路１３、変換誤差補正回路１４、しきい値比較回路１５、ＮＶＭ（不揮発性メモリ）１６などで構成されている。このように、ＮＶＭ１６が電源ＩＣ１１に内蔵されている。またこの電源ＩＣ１１の外部に、出荷前はＩＣ測定用のＩＣテスタ２０また出荷後はリチュウムイオン電池２０Ｂ、そして電池の残量を表示するための残量表示（ＬＣＤ）３０が備えられている。
【００２５】
図１において、ＡＤ変換器（ＡＤコンバータ）１２は、ＩＣテスタ２０から供給されるアナログ信号Ｓ１のアナログ電圧をディジタル信号に変換する機能を持っている。一般に変換動作スピードが問題になるが、この場合直流電圧源であるので、ＡＤ変換器１２それ自体の動作スピードは要求されない。この変換動作スピードはむしろＩＣテスタ２０から電源ＩＣ１１にデータを書き込むスピードにより制限される。
ＡＤ変換器１２の構成は、逐次比較型、全並列型、積分型などのいずれの構成でもよく、またその精度はこの実施例においては８ビットとしている。またこれらのＡＤ変換器１２は電源ＩＣ１１と同一チップに構成されているので、チップ面積に対するＡＤ変換器１２の面積の割合を極力小さくすることが好ましい。
【００２６】
ＡＤ変換器１２を上記いずれかの構成にする場合、電源ＩＣ１２の回路をＭＯＳトラトランジスタで構成し、またＶＶＭ１６をＭＯＳトランジスタで構成している。しかしＡＤ変換器１２はＭＯＳトランジスタあるいはバイポーラトランジスタのどちらでも構成できる。変換動作スピードは問題とならないので、主にチップ面積を考慮した上で、プロセスを選択することができる。
【００２７】
図２に示す電池残量表示システム構成１０Ｂの構成は、基本的に図１の電池残量表示システム構成１０Ａと同じであるが、製品出荷後の電池残量表示システムの構成とその動作を示していて、ＩＣテスタ２０に代わって、リチウムイオン電池２０Ｂで構成されている。
【００２８】
図１に示した電池残量表示システム構成において、市場出荷前の、ＡＤ変換器の変換誤差測定、および、そのデータの書き込み（記憶）は、半導体製造工場において、電源ＩＣ単体の時点で可能となる。また記憶するデータは、従来システムのような２ポイントのしきい値を記憶するのではなく、図７，８で示した変換誤差そのものの値を記憶している。
【００２９】
次に、電源ＩＣ１１の一部を構成する変換誤差算出回路１３（９０）の具体構成例を図３に示す。図３において入力端子ＴＨ５から符号つき８ビットのディジタルデータＳ１６と理論変換値を記憶した記憶手段９４から符号つき８ビットのディジタルデータＳ１７が供給され、ディジタル演算、具体的には減算が行われる演算器９１、上述した理論変換値を記憶する記憶手段（９４）、演算器９１から出力される符号つき９ビットの誤差データＳ１８のデータの上限、下限内に制限するリミッタ９２、さらにこのリミッタ９２からの出力データの符号つき７ビットの誤差データＳ１９を記憶する書き込みデータ用記憶手段９３などで構成される。
【００３０】
理論変換値を記憶する記憶手段９４とリミッタ９２から供給される符号つき７ビットの誤差データＳ１９を書き込む記憶手段９３は、ＤＲＡＭ，ＳＲＡＭあるいはそれ以外のメモリでもよい。
演算器９１は符号つき演算ができる加算器で構成でき、たとえば符号つきの９ビット加算器、レジスタやタイミング制御回路などで構成される。
【００３１】
リミッタ９２は、たとえば、上限、下限のディジタル設定値を設定し、誤差データＳ１８からこの設定値を減算し、その減算結果が設定値以上またはそれ以下のとき、上限または下限データを出力し、上限、下限範囲以内のときは誤差データＳ１８そのものを出力する。
【００３２】
次に変換誤差算出回路１３（９０）の動作について図１，３を用いて説明する。
たとえば、後述する変換誤差補正回路１４（５１）の出力端子ＴＨ３から変換誤差算出回路９０の入力端子ＴＨ５に変換直後の８ビットデータ（０１１１０１０１）が供給され、演算器９１の一方の入力端子に入力され、またこの他方の入力端子に理論変換値（１０００００００）が入力されると、ディジタル減算処理されて符号つき９ビットデータ、（００００１０１１）（；ここではデータのみを示す）が得られる。
理論変換値は出荷前にＩＣテスタからＡＤ変換器１２（７０）にアナログ信号を供給するとき、これと同時にこのアナログ信号（電圧）の大きさに対応したディジタルデータを図示しない他のインターフェイスを用いて記憶手段９４に逐次記憶される。
【００３３】
演算器９１から出力された符号つき９ビットの誤差データＳ１８がリミッタ９２に入力され、上限、下限の設定値以内か否か判断（演算）される。もし、下限、上限値をそれぞれ−（００００１１１１），＋（００００１１１１）とすると、上述のデータはこの範囲以内であるのでリミッタは動作しない。リミッタ９２を通過した誤差データＳ１９（００００１０１１）は記憶手段９３に書き込まれ、その後ＮＶＭ９６に出力され、（００００１０１１）データが記憶される。
【００３４】
もし、仮に変換直後のデータが＋（０１１０１００１）であり、理論変換値が（１００００００）とすると、演算器９１の減算処理結果は（０００１０１１１）となる。この演算器９１から出力される９ビットの誤差データＳ１８（０００１０１１１）がリミッタ９２に入力され、上限、下限の設定値と比較される。いま上限の設定値は（００００１１１１）であるので、その差は（００００１００１）であり設定値をオーバーしているので、この場合＋（００００１１１１）として記憶手段９３に一時記憶され、必要に応じてＮＶＭ９６に出力され、このデータが変換誤差補正回路５１に供給される。
演算器９１の減算した９ビットの誤差データＳ１８が下限値をオーバーした場合も同様に、設定された下限値が出力される。
上述したように、市場出荷前の、ＡＤ変換器の変換誤差測定、および、そのデータの書き込み（記憶）は、半導体製造工場において、電源ＩＣ単体の時点で可能となる。また記憶するデータは、従来システムのような２ポイントのしきい値を記憶するのではなく、図７，８で示した変換誤差そのものの値を電池動作範囲に対して記憶している。
【００３５】
次に変換誤差補正回路１４（５１）の回路構成例について、図２，４を用いて説明する。
図２，４において、変換誤差補正回路１４（５１）は、電源ＩＣ１１内に設けられたＡＤ変換器７０（１２）の出力データが入力され変換直後値を記憶する記憶手段５４と、変換誤差算出回路１３（９０）の書き込みデータが記憶されているＮＶＭ９６から読み出しデータ（誤差データ）Ｓ２１が供給され、一時記憶される記憶手段５５と、この記憶手段５５の（誤差）データＳ２２が一方の入力に供給され、他方の入力に記憶手段５４から変換直後値（ディジタルデータ）が供給されて、これらのディジタルデータＳ１３，誤差データＳ２２を加算処理する演算器５３と、演算器５３から補正されたデータＳ１４が供給され、このデータＳ１４を上限、下限値以内の場合は入力されたデータを、上限、下限の範囲外のときはその上限、下限の設定値を出力するリミッタ５２とで構成されている。
リミッタ５２から出力される補正されたデータＳ１５は出力端子ＴＨ１から補正値を一時記憶する記憶手段６０に出力される。
【００３６】
記憶手段５４，５５は一般のメモリでもよく、ビット数が小さい場合や記憶する量が少ない場合は、そのビット数に対応するレジスタで構成してもよい。
加算器の機能を有する演算器５３は、加算器などで構成される。
リミッタ５２は、たとえば、上限、下限のディジタル設定値に対して、この設定以上のデータは上限または下限値にリミットされる。すなわち、符号ビットを除いたビットと設定値のビットデータを減算しそのビットデータが設定値以上またはそれ以下のビットとなった場合。リミッタ５２の出力値は設定された上限または下限値となる。
【００３７】
変換誤差補正回路５１の動作について、図２，４を用いて説明する。
図２，４において、電源ＩＣ１１に設けられたＡＤ変換器７０（１２）の符号なし８ビットのディジタルデータＳ１２が変換誤差補正回路５１の入力端子ＴＨ２に供給され、変換直後値を一時記憶する記憶手段５４に記憶される。
出荷前の場合、記憶手段５４に記憶した符号なしデータ（０１１１０１０１）に符号をつけて、符号つき８ビットのディジタルデータＳ１６を出力端子ＴＨ３から変換誤差算出回路９０の入力端子ＴＨ５を介して演算器９１に供給する。
また出荷後の場合、この記憶手段５４から符号なしデータ（０１１１０１０１）に符号をつけて、符号つき８ビットのディジタルデータ（Ｓ１３）を演算器５３に供給する。
【００３８】
演算器５３において、符号つき８ビットのディジタルデータＳ１３、＋（０１１１０１０１）と符号つき７ビットの誤差データＳ２２、＋（０００１０１１）が入力されると、加算処理されて符号つき９ビットデータＳ１４、＋（０１０００００００）が得られる。
誤差データＳ２２（０００１０１１）は理論変換値（１０００００００）と変換直後値（０１１１０１０１）の差であり、理論値からの誤差データを示している。
この誤差補正用データを用いて演算器５３で逆補正している。その結果、ＡＤ変換器にかかわる変換誤差を無くしている。
符号つき９ビットデータＳ１４は次段のリミッタ５２に供給され、設定値と比較演算し、その結果が設定値以上かあるいはそれ以下かを求め、設定された上限、下限の範囲以内の場合はリミッタ５２に入力されたデータＳ１４をそのまま補正データして出力する。
【００３９】
上述のディジタルデータＳ１３、＋（０１１１０１０１）と誤差データＳ２２（００００１０１１）が演算器５３に入力されると、演算器５３の出力データは符号つき９ビットデータＳ１４として出力する。この場合、出力データＳ１４は符号つき９ビットデータ、＋（０１０００００００）となり、リミッタ５２で所定の範囲上限を＋（１１１１１１１１）とすると、この範囲以内であるので、＋（０１０００００００）のデータが（１０００００００）の符合なしデータＳ１５として出力端子ＴＨ１から出力される。
たとえば、演算器５３の出力データが符号つき９ビットデータ、＋（１０００００１１０）であると、このリミッタ５２の上限値をオーバーしているので、出力は（１１１１１１１１）の符号なしデータＳ１５として出力される。
【００４０】
リミッタ５２から出力された符号なし８ビットデータＳ１５はＡＤ変換器７０の変換誤差を補正した電池の電圧値として端子ＴＨ１から出力され、後続回路たとえば記憶手段６０の補正値（１０００００００）として記憶される。
【００４１】
上述したように、この変換誤差補正回路１４（５１）は市場出荷後に使用される。この変換補正回路１４（５１）により、リチウムイオン電池電圧をＡＤ変換した値（変換誤差を含んだまま）と、ＮＶＭ９６から読み出した変換誤差値を演算させて、正しい変換値（補正値）を得ることができる。
【００４２】
つぎに、図１，２，３，４を用いて、電池残量表示システム１０の全体の動作について説明する。
市場出荷前において図１，２に示すように、ＩＣテスタ２０で正確な電圧を発生させ、たとえば１．７５Ｖのアナログ（直流）電圧（Ｓ１）を電源ＩＣ１１のＡＤ変換器１２（７０）に供給する。ＡＤ変換器１２ではこのアナログ電圧をディジタル値に変換し、この変換されたディジタルデータ（値）Ｓ２（Ｓ１２）を変換誤差補正回路１４（５１）の記憶手段５４に変換直後値として記憶する。記憶手段５４に記憶された変換直後値は変換誤差算出回路１３（９０）へ供給される。変換誤差算出回路１３の理論変換値を記憶している記憶手段９４から理論変換値が演算器９１に供給され、また変換直後値を記憶している記憶手段５４からのディジタルデータＳ１６も演算器９１に供給され、両データを用いて減算処理されて、その差データが得られ、これを符号つき９ビットの誤差データＳ１８として出力する。
【００４３】
演算器９１から得られた理論値からずれた誤差データ（Ｓ１８）はリミッタ９２に出力され、リミッタ９２で誤差データＳ１８が所定の範囲以内か、範囲外かを判定する。判定した結果誤差データＳ１９が範囲以内の場合は、記憶手段９３にその誤差データＳ１９を一時的に書き込む。その後、ＩＣ電源１１内に備えられたＮＶＭ９６に誤差データＳ１９を記憶する。
一方、リミッタ９２に入力される誤差データＳ１８が範囲外のときは、その誤差データＳ１８の代わりに上限、または下限のディジタルデータ（Ｓ１９）が次段の記憶手段９３に出力される。その後、ＮＶＭ９６にそのディジタル誤差データ（Ｓ２０）が記憶される。
【００４４】
これは、ＮＶＭ９６に記憶した誤差データ（変換誤差値）Ｓ２０を利用して、どのようにＡＤ変換器１２（７０）が誤差補正を行うかを示している。この変換誤差算出回路１３（９０）は、市場出荷前の時点でのみ使用する。ＩＣテスタから、正確な電圧（リチウムイオン電池電圧使用範囲の任意の１ポイント）を与え、ＡＤ 変換した値と、その理論値（あらかじめＩＣ内に埋め込んである、もしくはチップ外からロード可能なディジタル値）との差分を演算して、ＮＶＭに記憶する。これは、図７における、電源ＩＣ−Ａの変換誤差データをそのまま記憶していることになる
【００４５】
つぎに、図２，４を用いて、市場出荷後における電池残量表示システム１０の全体の動作について説明する。
図２，４において、リチウムイオン電池２０Ｂから直流電圧１．５Ｖ〜２．１５Ｖのアナログ信号（Ｓ１１）が電源ＩＣ１１のＡＤ変換器１２（７０）に供給される。ＡＤ変換器１２ではこのアナログ信号Ｓ１１をディジタル値に変換し、この変換されたディジタルデータ（値）Ｓ２（Ｓ１２）を変換誤差補正回路１４（５１）の記憶手段５４へ供給し、変換直後値（０１１１０１０１）を記憶する。
【００４６】
一方、記憶手段１４（５４）に記憶されている変換直後値（０１１１０１０１）に対応した誤差データＳ２０がテーブル化されて、その値がＮＶＭ９６に記憶されている。コンピュータを用いて、変換直後値（ディジタルデータ）Ｓ１３に対応した誤差データＳ２１をＮＶＭ９６上で特定する。
【００４７】
ＮＶＭ９６に記憶された誤差データＳ２１（０００１０１１）が読み出されて、変換誤差補正回路１４（５１）の記憶手段５５に記憶される。この記憶された誤差データＳ２２（０００１０１１）と変換直後値のディジタルデータＳ１３（０１１１０１０１）が演算器５３で加算処理されて補正された出力データＳ１４（１０００００００）がリミッタ５２に供給される。出力データＳ１４がリミット値の上限、下限であるかの判断が行われた後、上限、下限の範囲以内であれば、リミッタ５２からデータＳ１５が出力される。またデータＳ１４は上限、下限の範囲以外のときは、再度測定をやり直すかまたは処理を中止する。リミッタ５２から出力されたデータＳ１５は出力端子ＴＨ１から記憶手段６０に供給され、一時記憶される。その後、記憶されたデータＳ１５は残量表示（ＬＣＤ）３０に供給され、データＳ１５に対応した量を示すマークが電池残量として表示される、
【００４８】
上述したように、市場出荷後において、リチウムイオン電池電圧をＡＤ変換した値（変換誤差を含んだまま）と、ＮＶＭ９６から読み出した変換誤差値を演算させて、正しい変換値（補正値）を得ることができる。これは、図７において、電源ＩＣ＿Ａの変換直線を、ＮＶＭ９６からの読み出し値を用いて、理想電源ＩＣの変換直線に重ね合わせるような補正をかけることに相当している。
従来のシステムでは、ＡＤ変換器１２（７０）の変換誤差を補正するために、携帯電話製造工場に於いて変換誤差データの測定および、外付けのフラッシュメモリに記憶するという人的工数が存在したが、本発明において、ＮＶＭ９６を電源ＩＣ１１に内蔵し、さらに従来から使用しているＩＣテスタを利用して、変換誤差データの測定および、記憶処理を実現できるため、コストの削減が可能である。
また、従来のシステムでは、しきい値２点の固有の誤差情報をフラッシュメモリに記憶させていたが、本発明は、ＡＤ変換器１２の変換直線全域に共通な補正値を記憶するため、しきい値の種類が多くなった場合でも、従来のシステムに比べ、メモリ容量を増やすことなく、変換補正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の電池残量表示システム構成を示した構成図である。
【図２】本発明の電池残量表示システム構成を示した構成図である。
【図３】は図１に示した電池残量表示システム構成の具体ブロック図である。
【図４】は図１に示した電池残量表示システム構成の具体ブロック図である。
【図５】は電池残量表示を示した図である。
【図６】は従来の電池残量表示システム構成を示した構成図である。
【図７】は図６に示した従来の電池残量表示システムの誤差データを示した図である。
【図８】は図６に示した従来の電池残量表示システムの誤差データを示した図である。
【図９】は図６に示した従来の電池残量表示システムのシステム動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０Ａ，１０Ｂ…電池残量システム、１１，１００…電源ＩＣ、１２，７０，１０４…ＡＤ変換器、１３，９０…変換誤差算出回路、１４，５１…変換誤差補正回路、１５…しきい値比較回路、１６，９６，１３０…ＮＶＭ（不揮発性記憶装置）、２０，８０…ＩＣテスタ、２０Ｂ，２０Ｃ，１１０…リチウムイオン電池、３０，３０Ｂ，１４０…残量表示（ＬＣＤ）、５２，９２…リミッタ、５３，９１…演算器、５４，５５，９３…記憶手段、６０…（補正値用）メモリ、９４…（理論変換値用）メモリ、１０１…ＢＧＲ電源、１０２…ＡＭＰ（アンプ）、１０３…トリミング回路、１２０…ＣＰＵ（コンピュータ）、ＲＡ，ＲＢ，Ｒ１，Ｒ２…抵抗、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…コンパレータ。
【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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【図９】
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