(57)【要約】  【課題】  小型軽量化された電子機器において、製造コストおよび消費電力を抑えると共に、非充電時でも過電流による発熱や故障を防止することができる電流検出装置を提供すること。  【解決手段】  メイン電源および１つ以上のサブ電源からなる電源部３と、サブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御し、メイン電源から給電される制御部１３と、電池９から電源部３に給電するための給電ライン上にある電流検出抵抗５と、電流検出抵抗５の両端の何れかを選択して切替える切替回路１０と、切替回路１０が選択した両端の電圧を検出する電圧検出回路６とを備え、制御部１３は、電圧検出回路６が検出したときの電圧値に基づいた電流値に応じてサブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御するように構成する。【選択図】  図１
2006320081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン電源および１つ以上のサブ電源からなる電源部と、
前記サブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御し、前記メイン電源から給電される制御部と、
電池から前記電源部に給電するための給電ライン上にある電流検出抵抗と、
前記電流検出抵抗の両端の何れかを選択して切替える切替回路と、
前記切替回路が選択した両端の電圧を検出する電圧検出回路とを備え、
前記制御部は、前記電圧検出回路が前記両端の電圧を検出したときの電圧値に基づいた電流値に応じて前記サブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御することを特徴とする電流検出装置。
【請求項２】
メイン電源および１つ以上のサブ電源からなる電源部と、
前記サブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御し、前記メイン電源から給電される制御部と、
電池から前記電源部に給電するための給電ライン上にある電流検出抵抗と、
前記電流検出抵抗の両端の電位から電流を検出する電流検出回路とを備え、
前記制御部は、前記電流検出回路が検出したときの電流値に応じて前記サブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御することを特徴とする電流検出装置。
【請求項３】
メイン電源および１つ以上のサブ電源からなる電源部と、
前記サブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御し、前記メイン電源から給電される制御部と、
電池から前記電源部に給電するための給電ライン上にある電流検出抵抗と、
前記電流検出抵抗の両端の何れかを選択して切替える切替回路と、
前記切替回路が選択した両端の電圧を検出する電圧検出回路と、
前記電流検出抵抗の両端の電位から電流を検出する電流検出回路とを備え、
前記制御部は、前記電圧検出回路が検出したときの電圧値に基づいた電流値および前記電流検出回路が検出したときの電流値に応じて前記サブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御することを特徴とする電流検出装置。
【請求項４】
前記制御部が、前記サブ電源を１つずつ選択し、選択したサブ電源をＯＮにし、選択したサブ電源を除くサブ電源を全てＯＦＦにしながら電流値を所定値以上にしているサブ電源を特定することを特徴とする請求項１から請求項３までの何れかに記載の電流検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器を構成する回路の異常等による過度な電流を検出して電子機器を保護する電流検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、多機能化が進む携帯電話機等の電子機器においては、機能の向上に伴い内部の電源の数が増加しているため、電源の出力端子がショートする可能性が高くなり、また、各電源の電源容量もまた大きくなっているため、過度な電流（以下、過電流という。）が流れた場合の発熱量が増してきている。従って、携帯電話機等の電子機器においては、過電流から電子機器を保護するための対策が急務となっている。以下、電子機器を携帯電話機として説明する。
【０００３】
過電流に関わる対策として、携帯電話機に設けられた従来の電流検出装置は、一般的に、電力を供給するための給電ラインにヒューズを備えた構成を有している。ここで、従来の電流検出装置の構成に係るブロック図を図４に示す。図４に示した電流検出装置は、メイン電源およびサブ電源からなる電源部３、電流検出抵抗５、電圧検出回路６、電流検出回路８、制御部７、ヒューズ１１、ヒューズ１２によって構成される。なお、ヒューズ１１およびヒューズ１２を図示しているが、図４に示した電流検出装置は、ヒューズ１１またはヒューズ１２のうち何れか１つを有する。
【０００４】
電池９は、電流検出抵抗５を介して電源部３に給電するようになっている。電源部３は、給電ライン毎に対応した電力を給電ライン先の部材に給電する。より詳細には、電源部３を構成するメイン電源は、携帯電話機全体を制御する制御部７に給電し、電源部３を構成する各サブ電源は、集積回路等の部材によって構成される負荷４に給電する。なお、制御部７は、各サブ電源それそれをＯＮ／ＯＦＦすることができ、電圧検出回路６もＯＮ／ＯＦＦすることができる。
【０００５】
電流検出抵抗５は、充電器等の図示しない外部電源に接続される電源供給端子１と電池９との間に接続される。電流検出回路８は、図示しない外部電源に接続される制御端子２と接続されるようになっている。電流検出回路８は、外部電源がＯＮになり外部電源と接続されている場合等に動作を開始し、外部電源がＯＦＦになった場合または外部電源と接続されない場合等に動作を停止する。
【０００６】
ここで、電流検出回路８は、動作を開始したとき、電流検出抵抗５の端Ａ、Ｂの電位差に応じて電源供給端子１から電池９に流れる充電電流を検出する。
【０００７】
制御部７は、電流検出回路８が電流を検出したときの電流値を求めることができる。また、制御部７は、電圧検出回路６をＯＮしたとき、電圧検出回路６が点Ａの電圧値を制御部７に出力するため、充電の状況等を確認できる。
【０００８】
また、ヒューズ１１が電池９と電源部３との間に設けられている場合には、ヒューズ１１に過電流が一定時間流れると、ヒューズ１１が溶断されるため、携帯電話機の発熱を抑止することができるが、ヒューズ１１が一度溶断されてしまうと、制御部７が駆動できないため、溶断されたヒューズ１１を交換しない限り携帯電話機が使用できなくなる。
【０００９】
一方、ヒューズ１２は、電源部３のメイン電源およびサブ電源に対応したそれぞれのヒューズを有し、電源部３と負荷４との間に設けられている場合には、ヒューズ１２のうちサブ電源に対応したあるヒューズに過電流が流れると、このヒューズが溶断されてヒューズに接続される部材が動作しなくても、他のヒューズに接続される部材が動作できる。
【００１０】
ところで、ヒューズを用いる方法以外の過電流に関わる対策について、従来の電流検出装置としては、所定値以上の電流を検出したときに電流を停止する過電流保護回路を具備した電流検出部と、この電流検出部を介して給電対象物に給電させる制御部とを備え、この制御部が、電源供給を開始したとき給電対象物の電圧が安定するまで電流検出部の過電流保護回路の動作を停止しておくことにより、給電時に電子機器の誤動作を防ぐものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
さらに、他の過電流に関わる対策について、従来の電流検出装置としては、携帯電話機の充電中に電流を検出したとき、この電流の大きさに応じて過電流を判定して過電流から携帯電話機を保護するものもある。
【特許文献１】特開平１０−２４３５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、図４に示した電流検出装置では、ヒューズ１２のように、電源部３のサブ電源に対応した給電ライン毎にヒューズを設けることは、小型軽量化が求められる携帯電話機にとって、製造コストが高くなり、かつ、実装上困難である。
【００１３】
また、携帯電話機等の電子機器において、電源部３を構成するサブ電源は、負荷４毎の機能に応じた電力を供給することが必要であり、各サブ電源に必要とされる負荷電流は、数百ｍＡ以下となる場合が多い。サブ電源に対応するヒューズを数百ｍＡ以下となる小さな定格電流値をもつヒューズにした場合、ラッシュ電流等によって数Ａの電流がヒューズに流れると、ヒューズがすぐに溶断される場合がある。また、１Ａ程度の定格電流値をもつヒューズにした場合、負荷電流より大きな過電流が流れても、ヒューズが溶断されないため、ヒューズと接続される部材が故障してしまう。従って、携帯電話機等の電子機器においては、ヒューズ１２を構成するヒューズとして適正なものはない。
【００１４】
一方、ヒューズを用いる方法以外の過電流に関わる対策については、過電流保護回路の回路規模が大きく電流が過度に消費されるため、小型軽量化が求められる携帯電話機にとって、有効ではない。
【００１５】
さらに、充電中に過電流を検出するような従来の携帯電話機では、携帯電話機を持ち運ぶとき等における非充電時に、過電流を検出することができなかった。
【００１６】
本発明は、上述した従来の問題を解決するためになされたもので、小型軽量化された電子機器において、製造コストおよび消費電力を抑えると共に、非充電時でも過電流による発熱や故障を防止することができる電流検出装置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】
【００１７】
本発明の電流検出装置は、メイン電源および１つ以上のサブ電源からなる電源部と、前記サブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御し、前記メイン電源から給電される制御部と、電池から前記電源部に給電するための給電ライン上にある電流検出抵抗と、前記電流検出抵抗の両端の何れかを選択して切替える切替回路と、前記切替回路が選択した両端の電圧を検出する電圧検出回路とを備え、前記制御部は、前記電圧検出回路が前記両端の電圧を検出したときの電圧値に基づいた電流値に応じて前記サブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御する構成を有している。
【００１８】
この構成により、電圧検出回路が検出したときの電圧値に基づいた電流値に応じてサブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御するため、小型軽量化された電子機器において、製造コストおよび消費電力を抑えると共に、非充電時でも過電流による発熱や故障を防止することができる。
【００１９】
本発明の電流検出装置は、メイン電源および１つ以上のサブ電源からなる電源部と、前記サブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御し、前記メイン電源から給電される制御部と、電池から前記電源部に給電するための給電ライン上にある電流検出抵抗と、前記電流検出抵抗の両端の電位から電流を検出する電流検出回路とを備え、前記制御部は、前記電流検出回路が検出したときの電流値に応じて前記サブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御する構成を有している。
【００２０】
この構成により、電流検出回路が検出したときの電流値に応じてサブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御するため、小型軽量化された電子機器において、製造コストおよび消費電力を抑えると共に、非充電時でも過電流による発熱や故障を防止することができる。
【００２１】
本発明の電流検出装置は、メイン電源および１つ以上のサブ電源からなる電源部と、前記サブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御し、前記メイン電源から給電される制御部と、電池から前記電源部に給電するための給電ライン上にある電流検出抵抗と、前記電流検出抵抗の両端の何れかを選択して切替える切替回路と、前記切替回路が選択した両端の電圧を検出する電圧検出回路と、前記電流検出抵抗の両端の電位から電流を検出する電流検出回路とを備え、前記制御部は、前記電圧検出回路が検出したときの電圧値に基づいた電流値および前記電流検出回路が検出したときの電流値に応じて前記サブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御する構成を有している。
【００２２】
この構成により、電圧検出回路が検出したときの電圧値に基づいた電流値および電流検出回路が検出したときの電流値に応じてサブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御するため、小型軽量化された電子機器において、製造コストおよび消費電力を抑えると共に、非充電時でも過電流による発熱や故障を防止することができる。
【００２３】
また、本発明の電流検出装置は、前記制御部が、前記サブ電源を１つずつ選択し、選択したサブ電源をＯＮにし、選択したサブ電源を除くサブ電源を全てＯＦＦにしながら電流値を所定値以上にしているサブ電源を特定する構成を有している。
【００２４】
この構成により、電流値を所定値以上にしているサブ電源を特定するため、容易に異常箇所の診断を行うことができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように本発明は、小型軽量化された電子機器において、電流値に応じてサブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御するため、製造コストおよび消費電力を抑えると共に、非充電時でも過電流による発熱や故障を防止することができ、さらに、電流値を所定値以上にしているサブ電源を特定するため、容易に異常箇所の診断を行うことができる電流検出装置を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態に係る電流検出装置について、図面を参照して説明する。なお、本発明の実施の形態に係る電流検出装置は、携帯電話機等の電子機器に設けられるものであり、電子機器を持ち運ぶとき等における非充電時の構成を図示している。
【００２７】
（本発明の第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電流検出装置のブロック図である。図１に示した電流検出装置は、メイン電源および１つ以上のサブ電源からなる電源部３と、サブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御部１３と、電池９から電源部３に給電するための給電ライン上にある電流検出抵抗５と、電流検出抵抗５の両端Ａ、Ｂの何れかを選択して切替える切替回路１０と、切替回路１０が選択した両端の電圧を検出する電圧検出回路６とを備えた構成を有している。
【００２８】
電池９は、電流検出抵抗５の端Ｂに接続され、電流検出抵抗５の端Ａに接続されている電源部３に給電するようになっている。電源部３のメイン電源は、制御部１３に給電し、電源部３を構成するサブ電源３−１〜サブ電源３−ｎ（ｎは任意の自然数）は、それぞれ対応する負荷４−１〜負荷４−ｎに給電するようになっている。なお、各負荷は、集積回路等の部材によって構成されるものである。
【００２９】
制御部１３は、ＣＰＵ等によって構成され、それぞれのサブ電源のＯＮ／ＯＦＦを自在に制御し、電圧検出回路６のＯＮ／ＯＦＦを自在に制御すると共に、電池９から電源部３に給電される電流値を求めるようになっている。
【００３０】
以上のように構成された本発明の第１の実施の形態に係る電流検出装置の動作について以下に説明する。
【００３１】
まず、電池９から電源部３に給電されている状態で、切替回路１０は、端子ｂから端子ａに切替えて端Ａに対応する端子ａを選択している場合、電圧検出回路６は、端Ａの電位を検出することができる。また、切替回路１０は、端子ａから端子ｂに切替えて端Ｂに対応する端子ｂを選択している場合、電圧検出回路６は、端Ｂの電位を検出することができる。
【００３２】
制御部１３が電圧検出回路６をＯＮにしているとき、電圧検出回路６は、切替回路１０が端ＡまたはＢを選択したときの電圧を検出し、制御部１３は、電圧検出回路６が電圧を検出したときの電圧値を記憶すると共に、両端Ａ、Ｂの電圧値に基づいて、電池９から電源部３に給電される電流値を求める。続いて、制御部１３は、求めた電流値が所定値以上になっている場合、過電流が発生していると判断し、電源部３を構成する全てのサブ電源をＯＦＦにする。
【００３３】
また、制御部１３は、サブ電源３−１からサブ電源３−ｎまでを１つずつ順に選択し、選択したサブ電源をＯＮにし、選択したサブ電源を除くサブ電源を全てＯＦＦにしながら、電池９から電源部３に給電される電流値を求めることで、求めた電流値が所定値以上になったとき、選択しているサブ電源が過電流を発生させていることを特定することができる。
【００３４】
以上説明したように、本発明の第１の実施の形態に係る電流検出装置は、電圧検出回路６が検出したときの電圧値に基づいた電流値に応じてサブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御するため、小型軽量化された電子機器において、製造コストおよび消費電力を抑えると共に、非充電時でも過電流による発熱や故障を防止することができる。
【００３５】
また、電流値を所定値以上にしているサブ電源を特定するため、容易に異常箇所の診断を行うことができる。
【００３６】
（本発明の第２の実施の形態）
図２は、本発明の第２の実施の形態に係る電流検出装置のブロック図である。図２に示した電流検出装置は、メイン電源および１つ以上のサブ電源からなる電源部３と、サブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御部１４と、電池９から電源部３に給電するための給電ライン上にある電流検出抵抗５と、電流検出抵抗５の両端の電位から電流を検出する電流検出回路８とを備えた構成を有している。
【００３７】
なお、本発明の第２の実施の形態に係る電流検出装置を構成する構成要素のうち、本発明の第１の実施の形態に係る電流検出装置を構成する構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、それぞれの説明を省略する。
【００３８】
制御部１４は、ＣＰＵ等によって構成され、それぞれのサブ電源のＯＮ／ＯＦＦを自在に制御し、電流検出回路８のＯＮ／ＯＦＦを自在に制御すると共に、電池９から電源部３に給電される電流値を求めるようになっている。また、電流検出回路８は、電流検出抵抗５の両端Ａ、Ｂの電位差に基づいて電流を高精度に測定するようになっている。
【００３９】
ここで、本発明の第２の実施の形態に係る電流検出装置の動作について以下に説明する。
【００４０】
まず、電池９から電源部３に給電されている状態で、制御部１４が電流検出回路８をＯＮにしているとき、電流検出回路８は、電流検出抵抗５の両端Ａ、Ｂの電位差に基づいて電流を測定する。
【００４１】
制御部１４は、電流検出回路８が測定したときの電流値を記憶すると共に、電流値が所定値以上になっている場合、過電流が発生していると判断し、電源部３を構成する全てのサブ電源をＯＦＦにする。
【００４２】
また、制御部１４は、サブ電源３−１からサブ電源３−ｎまでを１つずつ順に選択し、選択したサブ電源をＯＮにし、選択したサブ電源を除くサブ電源を全てＯＦＦにしながら、電流検出回路８から出力された電流値が所定値以上になったとき、選択しているサブ電源が過電流を発生させていることを特定することができる。
【００４３】
以上説明したように、本発明の第２の実施の形態に係る電流検出装置は、電流検出回路８が検出したときの電流値に応じてサブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御するため、小型軽量化された電子機器において、製造コストおよび消費電力を抑えると共に、非充電時でも過電流による発熱や故障を防止することができる。
【００４４】
また、電流値を所定値以上にしているサブ電源を特定するため、容易に異常箇所の診断を行うことができる。
【００４５】
（本発明の第３の実施の形態）
図３は、本発明の第３の実施の形態に係る電流検出装置のブロック図である。図３に示した電流検出装置は、メイン電源および１つ以上のサブ電源からなる電源部３と、サブ電源のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御部１５と、電池９から電源部３に給電するための給電ライン上にある電流検出抵抗５と、電流検出抵抗５の両端Ａ、Ｂの何れかを選択して切替える切替回路１０と、切替回路１０が選択した両端の電圧を検出する電圧検出回路６と、電流検出抵抗５の両端の電位から電流を検出する電流検出回路８とを備えた構成を有している。
【００４６】
なお、本発明の第３の実施の形態に係る電流検出装置を構成する構成要素のうち、本発明の第１および第２の実施の形態に係る電流検出装置を構成する構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、それぞれの説明を省略する。
【００４７】
また、制御部１５は、ＣＰＵ等によって構成され、それぞれのサブ電源のＯＮ／ＯＦＦを自在に制御し、電圧検出回路６および電流検出回路８のＯＮ／ＯＦＦを自在に制御すると共に、電池９から電源部３に給電される電流値を求めるようになっている。
【００４８】
ここで、本発明の第３の実施の形態に係る電流検出装置の動作について以下に説明する。
【００４９】
まず、電池９から電源部３に給電されている状態で、制御部１５が電圧検出回路６をＯＮにしている場合、電圧検出回路６は、切替回路１０が端ＡまたはＢを選択したときの電圧を検出し、制御部１５は、電圧検出回路６が電圧を検出したときの電圧値を記憶すると共に、両端Ａ、Ｂの電圧値に基づいて、電池９から電源部３に給電される電流値を求める。
【００５０】
一方、制御部１５が電流検出回路８をＯＮにしている場合、電流検出回路８は、電流検出抵抗５の両端Ａ、Ｂの電位差に基づいて電流を測定する。制御部１５は、電流検出回路８が測定したときの電流値を記憶すると共に、電流値が所定値以上になっている場合、過電流が発生していると判断し、電源部３を構成する全てのサブ電源をＯＦＦにするようにしてもよい。
【００５１】
なお、制御部１５が所定値以上か否かを判定するための電流値は、電圧検出回路６が検出したときの電圧値に基づいた電流値でもよいし、または、電流検出回路８が検出したときの電流値でもよい。
【００５２】
また、電流検出回路８が検出したときの電流値を利用する場合では、制御部１５は、高精度な電流値を使用することができるが、電流検出回路８によって電気信号の増幅等がなされるため、消費電力が大きい。また、電圧検出回路６が検出したときの電圧値に基づいた電流値を利用する場合では、消費電力を抑えることができるが、使用する電流値の精度が低くなる。
【００５３】
従って、過電流を検出しようとする場合には、制御部１５は、電圧検出回路６をＯＮ、電流検出回路８をＯＦＦにし、電圧検出回路６が検出したときの電圧値に基づいた電流値を利用することで消費電力を抑えておく。また、電圧検出回路６による過電流が検出された場合には、制御部１５は、電圧検出回路６をＯＦＦ、電流検出回路８をＯＮにし、電流検出回路８が電流を検出したときの電流値を利用し、サブ電源３−１からサブ電源３−ｎまでを１つずつ順に選択し、選択したサブ電源をＯＮにし、選択したサブ電源でないサブ電源を全てＯＦＦにすることで、電流値を所定値以上にしているサブ電源を精度良く特定することができる。
【００５４】
以上説明したように、本発明の第３の実施の形態に係る電流検出装置は、過電流を検出する場合、電圧検出回路６が検出したときの電圧値に基づいた電流値を利用し、過電流が検出された場合、電流検出回路８が検出したときの電流値を利用して電流値を所定値以上にしているサブ電源を特定するため、小型軽量化された電子機器において、消費電力を抑えると共に、非充電時でも過電流による発熱や故障を防止することができ、異常箇所の診断を精度良く行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、本発明は、小型軽量化された電子機器において、製造コストおよび消費電力を抑えると共に、非充電時でも過電流による発熱や故障を防止することができ、さらに、容易に異常箇所の診断を行うことができるという効果を有し、電子機器を構成する回路の異常等による過度な電流を検出して電子機器を保護するための装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る電流検出装置のブロック図
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る電流検出装置のブロック図
【図３】本発明の第３の実施の形態に係る電流検出装置のブロック図
【図４】従来の電流検出装置の構成に係るブロック図
【符号の説明】
【００５７】
１  電源供給端子
２  制御端子
３  電源部
４  負荷
５  電流検出抵抗
６  電圧検出回路
７、１３、１４、１５  制御部
８  電流検出回路
９  電池
１０  切替回路
１１、１２  ヒューズ
【図１】
2006320081.tif 000003
【図２】
2006320081.tif 000004
【図３】
2006320081.tif 000005
【図４】
2006320081.tif 000006