(57)【要約】【課題】従来の電源制御回路では、構成部品が多いという課題があった。【解決手段】電池１のプラス側と出力端子８を結ぶ電源ラインを開閉するスイッチング素子２ａと、このスイッチング素子２ａに一端が接続された操作スイッチ３と、この操作スイッチ３の他端と電池１のマイナス側の間に接続され操作スイッチ３の状態を出力するスイッチング素子２ｂとを設け、電源をオンするときは、操作スイッチ３を閉じて前記一端と前記他端を接続し、スイッチング素子２ａ、２ｂを同時にオンにして前記電源ラインを閉じて出力端子８に電池１の電源を供給するとともに、電源をオフするときには、操作スイッチ３を開いて前記一端と前記他端を遮断し、スイッチング素子２ａ、２ｂをオフにして前記電源ラインを開いて出力端子８に電池１の電源を遮断する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電圧源のプラス側と出力端子を結ぶ電源ラインを開閉する第１のスイッチング素子と、
前記第１のスイッチング素子に一端が接続された操作スイッチと、
前記操作スイッチの他端と前記直流電圧源のマイナス側の間に接続され前記操作スイッチの状態を出力する第２のスイッチング素子とを備え、
前記直流電圧源の電源をオンするときは、前記操作スイッチを閉じて前記一端と前記他端を接続し、前記第１及び第２のスイッチング素子を同時にオンにして前記電源ラインを閉じて前記出力端子に前記直流電圧源の電源を供給するとともに、
前記直流電圧源の電源をオフするときには、前記操作スイッチを開いて前記一端と前記他端を遮断し、前記第１及び第２のスイッチング素子をオフにして前記電源ラインを開いて前記出力端子への前記直流電圧源の電源を遮断する
ことを特徴とする電源制御回路。
【請求項２】
直流電圧源のプラス側と制御部を結ぶ電源ラインを開閉する第１のスイッチング素子と、
前記第１のスイッチング素子に一端が接続された操作スイッチと、
前記操作スイッチの他端と前記直流電圧源のマイナス側の間に接続され前記操作スイッチの状態を出力する第２のスイッチング素子と、
前記第１のスイッチング素子に並列接続され前記電源ラインを開閉する第３のスイッチング素子とを備え、
前記直流電圧源の電源をオンするときは、前記操作スイッチを閉じて前記一端と前記他端を接続し、前記第１及び第２のスイッチング素子を同時にオンにして前記電源ラインを閉じて前記制御部に前記直流電圧源の電源を供給するとともに、
前記制御部は、前記第２のスイッチング素子から前記操作スイッチの状態を入力し、前記第３のスイッチング素子を制御する
ことを特徴とする電源制御回路。
【請求項３】
前記操作スイッチが押しボタンスイッチの場合、
前記制御部は、入力された前記押しボタンスイッチの状態を判定し、前記押しボタンスイッチが押されたときには、前記第３のスイッチング素子をオンし、前記押しボタンスイッチが離されても前記第３のスイッチング素子により電源オン状態を維持する
ことを特徴とする請求項２記載の電源制御回路。
【請求項４】
前記制御部は、電源オン状態の時に、前記操作スイッチが再度押されたときには、前記第３のスイッチング素子をオフし、
前記操作スイッチが離されたときに電源オフ状態となる
ことを特徴とする請求項３記載の電源制御回路。
【請求項５】
電源オン状態の時に、前記操作スイッチを押している時間、間隔を前記制御部により判定することにより、前記操作スイッチを電源オン及びオフ以外の目的の入力装置としても使用する
ことを特徴とする請求項４記載の電源制御回路。
【請求項６】
前記操作スイッチが傾斜角度により開閉する転倒スイッチの場合、
前記制御部は、入力された前記転倒スイッチの状態を判定し、前記転倒スイッチがオンしたときには、前記第３のスイッチング素子をオンし、前記転倒スイッチがオフしても前記第３のスイッチング素子により電源オン状態を維持する
ことを特徴とする請求項２記載の電源制御回路。
【請求項７】
前記操作スイッチが所定の事象で接点が開閉するセンサの場合、
前記制御部は、入力された前記センサの状態を判定し、前記センサの接点が閉じたときには、前記第３のスイッチング素子をオンし、前記センサの接点が開いても前記第３のスイッチング素子により電源オン状態を維持する
ことを特徴とする請求項２記載の電源制御回路。
【請求項８】
前記所定の事象で接点が開閉するセンサが印加される磁界の状態で開閉するリードスイッチの場合、
前記制御部は、入力された前記リードスイッチの状態を判定し、前記リードスイッチがオンしたときには、前記第３のスイッチング素子をオンし、前記リードスイッチがオフしても前記第３のスイッチング素子により電源オン状態を維持する
ことを特徴とする請求項７記載の電源制御回路。
【請求項９】
前記電源ラインと前記第２のスイッチング素子の間に接続された表示灯をさらに備え、
前記第２のスイッチング素子がオンすると、前記表示灯が点灯される
ことを特徴とする請求項１記載の電源制御回路。
【請求項１０】
前記電源ラインと前記第２のスイッチング素子の間に接続された表示灯をさらに備え、
前記第２のスイッチング素子がオンすると、前記表示灯が点灯される
ことを特徴とする請求項２から請求項８までのいずれかに記載の電源制御回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電源制御回路に関し、特に電池駆動装置等の非動作時の消費電流をゼロとする電源制御回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電源制御回路は、電源スイッチ１を投入することによってパルス整形回路部により一定時間のパルスがスイッチング素子Ｑ２に入力され、スイッチング素子Ｑ２、Ｑ３がオン状態となる。このパルス時間内にＤＣ／ＤＣコンバータ２の出力電圧が安定すると、帰還回路部によりスイッチング素子Ｑ２の状態を保持する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−４６９００号公報（第１頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の電源制御回路では、構成部品が多いという問題点があった。
【０００５】
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ２の安定した電圧で動作するポータプル端末論理回路３などの内部回路に電源オフするための入力信号として、変動する電池電圧から生成されるパルス信号を入力しており、電池電圧により変動するパルス信号を入力できるように、内部回路側に過電圧入力の防止やスレショルドの変更などの対策が必要であった。
【０００６】
さらに、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１の時定数を利用してＦＥＴ（スイッチング素子）Ｑ１をＯＮさせて一定時間のパルス信号を生成しているが、電池の電圧が変動するとＦＥＴ（スイッチング素子）Ｑ１のＯＮ電圧に到違する時間が変動し、一定時間のパルス幅が得られないという問題点があった。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、少ない構成部品で、内部回路に電池電圧の影響を受ける信号を入力する必要もなく、また、電池電圧の変動が影響する時定数を利用したパルス発生回路を使用しない非動作時の消費電流をゼロにすることができる電源制御回路を得るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電源制御回路は、直流電圧源のプラス側と出力端子を結ぶ電源ラインを開閉する第１のスイッチング素子と、前記第１のスイッチング素子に一端が接続された操作スイッチと、前記操作スイッチの他端と前記直流電圧源のマイナス側の間に接続され前記操作スイッチの状態を出力する第２のスイッチング素子とを設け、前記直流電圧源の電源をオンするときは、前記操作スイッチを閉じて前記一端と前記他端を接続し、前記第１及び第２のスイッチング素子を同時にオンにして前記電源ラインを閉じて前記出力端子に前記直流電圧源の電源を供給するとともに、前記直流電圧源の電源をオフするときには、前記操作スイッチを開いて前記一端と前記他端を遮断し、前記第１及び第２のスイッチング素子をオフにして前記電源ラインを開いて前記出力端子への前記直流電圧源の電源を遮断するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る電源制御回路について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る電源制御回路の構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００１０】
図１において、本電源制御回路は、電池（直流電圧源）１と、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）やトランジスタなどのスイッチング素子（第１及び第２のスイッチング素子）２ａ、２ｂと、操作スイッチ３と、抵抗４ａ〜４ｃと、プラス側出力端子８と、操作スイッチ状態出力端子９と、マイナス側出力端子１０とを備える。
【００１１】
つぎに、この実施の形態１に係る電源制御回路の動作について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
電源オフ時には、操作スイッチ３は開状態にあり、スイッチング素子２ａ及び２ｂはいずれもオフ状態にある。このため、電池１から電流が流れる経路はない。
【００１３】
電源をオンする時には、操作スイッチ３を閉状態にする。この操作スイッチ３を閉状態にすると、抵抗４ａ及び４ｂと、操作スイッチ３と、スイッチング素子２ｂのベースの経路を電流が流れ、スイッチング素子２ａ及び２ｂが同時にオンする。
【００１４】
スイッチング素子２ａがオンすると、電池１からスイッチング素子２ａを介してプラス側出力端子８に電源が供給される。また、スイッチング素子２ｂがオンすると、例えばオープンコレクタ出力の操作スイッチ状態出力端子９の出力がオン状態となる。
【００１５】
すなわち、この実施の形態１に係る電源制御回路は、直流電圧源（電池１）を電源とし、２個のスイッチング素子２ａ、２ｂと、１回路の操作スイッチ３を備え、一方のスイッチング素子２ａは電源ラインを開閉し、他方のスイッチング素子２ｂは操作スイッチ３の状態を出力し、双方のスイッチング素子２ａ、２ｂを１回路の操作スイッチ３で制御するものである。
【００１６】
電源ラインを開閉するスイッチング素子２ａと、操作スイッチ３の状態を出力するスイッチング素子２ｂを１回路の操作スイッチ３で制御するので回路が簡単になり、また、スイッチの状態の出力を電池１の電圧に依存しない例えばオープンコレクタの出力にしているので、安定した電圧で動作している内部回路に、電池１から生成される電圧の変動する信号を入力することもなく、安定して動作し、非動作時の消費電流をゼロにすることができる。
【００１７】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る電源制御回路について図面を参照しながら説明する。図２は、この発明の実施の形態２に係る電源制御回路の構成を示す図である。
【００１８】
図２において、本電源制御回路は、電池（直流電圧源）１と、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）やトランジスタなどのスイッチング素子（第１、第２及び第３のスイッチング素子）２ａ〜２ｃ、スイッチング素子２ｄと、押しボタンスイッチなどの操作スイッチ３と、抵抗４ａ〜４ｈと、コンデンサ５ａ〜５ｃと、リニアレギュレータ６と、マイコン（制御部）７とを備える。
【００１９】
つぎに、この実施の形態２に係る電源制御回路の動作について図面を参照しながら説明する。
【００２０】
電源オフ時には、操作スイッチ３は開状態にあり、スイッチング素子２ａ〜２ｄはいずれもオフ状態にある。このため、電池１から電流が流れる経路はない。
【００２１】
電源をオンする時には、操作スイッチ３を閉状態にする。この操作スイッチ３を閉状態にすると、抵抗４ａ及び４ｂと、操作スイッチ３と、スイッチング素子２ｂのベースの経路を電流が流れ、スイッチング素子２ａ及び２ｂが同時にオンする。
【００２２】
スイッチング素子２ａがオンすると、電池１からスイッチング素子２ａを介してリニアレギュレータ６に電源が供給される。このリニアレギュレータ６に電源が供給されると、リニアレギュレータ６は安定した電圧出力をマイコン７等の内部回路に供給する。
【００２３】
安定した電圧出力を供給されたマイコン７は、スイッチング素子２ｄに対してハイレベル（Ｈ）を出力し、スイッチング素子２ｄをオンする。このスイッチング素子２ｄがオンすると、スイッチング素子２ｃがオンし電池１からスイッチング素子２ｃを介してリニアレギュレータ６に電源が供給される。このため、操作スイッチ３が開状態となり、スイッチング素子２ａがオフ状態となっても、リニアレギュレータ６に電源が供給され、電源オン状態を継続する。
【００２４】
電源をオフするときは、操作スイッチ３を開いた後に再度閉じると、抵抗４ａ及び４ｂと、操作スイッチ３と、スイッチング素子２ｂのベースの経路を電流が流れ、スイッチング素子２ａ及び２ｂが同時にオフからオンになる。
【００２５】
スイッチング素子２ｂがオフ状態では、リニアレギュレータ６の安定した電圧出力にプルアップしている抵抗４ｄにより安定したハイレベル（Ｈ）の信号がマイコン７に入力されており、スイッチング素子２ｂがオンに変化するとマイコン７にローレベル（Ｌ）の信号が入力される。
【００２６】
マイコン７は、この変化を認識し、スイッチング素子２ｄに対してローレベル（Ｌ）を出力し、スイッチング素子２ｄをオフする。このスイッチング素子２ｄがオフすると、スイッチング素子２ｃがオフとなり、電池１からスイッチング素子２ｃを介してリニアレギュレータ６に電源を供給する経路を遮断する。
【００２７】
その後、操作スイッチ３が開くと、スイッチング素子２ａも遮断され、電池１からリニアレギュレータ６へ電源を供給する経路が無くなり、電源オフ状態となる。
【００２８】
すなわち、この実施の形態２に係る電源制御回路は、直流電圧源（電池１）を電源とし、少なくとも３個のスイッチング素子２ａ、２ｂ、２ｃと、１回路の操作スイッチ３と、制御部（マイコン）７を備え、２個のスイッチング素子２ａ、２ｃは電源ラインを並列に開閉し、１個のスイッチング素子２ｂは操作スイッチ３の状態を出力し、電源ラインを開閉するスイッチング素子２ａ、２ｃの内の１個と、操作スイッチ３の状態を出力するスイッチング素子２ｂを１回路の操作スイッチ３で制御することを特徴とし、さらに、操作スイッチ３の状態を出力するスイッチング素子２ｂの出力は制御部（マイコン）７に入力され、電源ラィンを開閉するスイッチング素子２ａ、２ｃの内、操作スイッチ３で制御されていない方を制御部（マイコン）７からの出力信号で制御するものである。
【００２９】
また、操作スイッチ３が押しボタンスイッチの場合、制御部（マイコン）７は、入力された押しボタンスイッチ（操作スイッチ）３の状態を判定し、押しボタンスイッチ（操作スイッチ）３が押されたときには、スイッチング素子２ｃをオンし、押しボタンスイッチ（操作スイッチ）３が離されてもスイッチング素子２ｃにより電源オン状態を維持する。
【００３０】
さらに、制御部（マイコン）７は、電源オン状態の時に、操作スイッチ３が再度押されたときには、スイッチング素子２ｃをオフし、操作スイッチ３が離されたときに電源オフ状態となる。
【００３１】
電源ラインを開閉するスイッチング素子２ａと、操作スイッチ３の状態を出力するスイッチング素子２ｂを１回路の操作スイッチ３で制御するので回路が簡単になり、また、スイッチの状態の出力を電池１の電圧に依存しない例えばオープンコレクタの出力にしているので、リニアレギュレータなどの安定した電圧で動作している内部回路に、電池から生成される電圧の変動する信号を入力することもなく、安定して動作し、非動作時の消費電流をゼロにすることができる。
【００３２】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る電源制御回路について図面を参照しながら説明する。図３は、この発明の実施の形態３に係る電源制御回路の構成を示す図である。
【００３３】
図３において、本電源制御回路は、電池１と、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）やトランジスタなどのスイッチング素子２ａ、２ｂと、操作スイッチ３と、抵抗４ａ〜４ｃと、プラス側出力端子８と、操作スイッチ状態出力端子９と、マイナス側出力端子１０と、表示灯１１とを備える。
【００３４】
つぎに、この実施の形態３に係る電源制御回路の動作について図面を参照しながら説明する。
【００３５】
電源オフ時には、操作スイッチ３は開状態にあり、スイッチング素子２ａ及び２ｂはいずれもオフ状態にある。このため、電池１から電流が流れる経路はない。
【００３６】
電源をオンする時には、操作スイッチ３を閉状態にする。この操作スイッチ３を閉状態にすると、抵抗４ａ及び４ｂと、操作スイッチ３と、スイッチング素子２ｂのベースの経路を電流が流れ、スイッチング素子２ａ及び２ｂが同時にオンする。
【００３７】
スイッチング素子２ａがオンすると、電池１からスイッチング素子２ａを介してプラス側出力端子８に電源が供給される。また、スイッチング素子２ｂがオンすると、例えばオープンコレクタ出力の操作スイッチ状態出力端子９の出力がオン状態になると共に表示灯１１を点灯する。
【００３８】
すなわち、プラス側出力端子８とスイッチング素子２ｂの間に接続された表示灯１１をさらに備え、スイッチング素子２ｂがオンすると、表示灯１１が点灯される。
【００３９】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る電源制御回路について図面を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態４に係る電源制御回路の構成を示す図である。
【００４０】
図４において、本電源制御回路は、電池１と、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）やトランジスタなどのスイッチング素子２ａ〜２ｄと、操作スイッチ３と、抵抗４ａ〜４ｃ、４ｅ〜４ｈと、コンデンサ５ａ〜５ｃと、リニアレギュレータ６と、マイコン７と、表示灯１１とを備える。
【００４１】
つぎに、この実施の形態４に係る電源制御回路の動作について図面を参照しながら説明する。
【００４２】
電源オフ時には、操作スイッチ３は開状態にあり、スイッチング素子２ａ〜２ｄはいずれもオフ状態にある。このため、電池１から電流が流れる経路はない。
【００４３】
電源をオンする時には、操作スイッチ３を閉状態にする。この操作スイッチ３を閉状態にすると、抵抗４ａ及び４ｂと、操作スイッチ３と、スイッチング素子２ｂのベースの経路を電流が流れ、スイッチング素子２ａ及び２ｂが同時にオンする。
【００４４】
スイッチング素子２ｂがオンすると、マイコン７にローレベル（Ｌ）の信号が入力されるとともに表示灯１１を点灯する。
【００４５】
また、スイッチング素子２ａがオンすると、電池１からスイッチング素子２ａを介してリニアレギュレータ６に電源が供給される。このリニアレギュレータ６に電源が供給されると、リニアレギュレータ６は安定した電圧出力をマイコン７等の内部回路に供給する。
【００４６】
安定した電圧出力を供給されたマイコン７は、スイッチング素子２ｄに対してハイレベル（Ｈ）を出力し、スイッチング素子２ｄをオンする。このスイッチング素子２ｄがオンすると、スイッチング素子２ｃがオンし電池１からスイッチング素子２ｃを介してリニアレギュレータ６に電源が供給される。このため、操作スイッチ３が開状態となり、スイッチング素子２ａがオフ状態となっても、リニアレギュレータ６に電源が供給され、電源オン状態を継続する。
【００４７】
電源をオフするときは、操作スイッチ３を開いた後に再度閉じると、抵抗４ａ及び４ｂと、操作スイッチ３と、スイッチング素子２ｂのベースの経路を電流が流れ、スイッチング素子２ａ及び２ｂが同時にオフからオンになる。
【００４８】
スイッチング素子２ｂがオフ状態では、リニアレギュレータ６の安定した電圧出力に接続している表示灯１１を介して安定したハイレベル（Ｈ）の信号がマイコン７に入力されており、スイッチング素子２ｂがオンに変化するとマイコン７にローレベル（Ｌ）の信号が入力される。
【００４９】
マイコン７は、この変化を認識し、スイッチング素子２ｄに対してローレベル（Ｌ）を出力し、スイッチング素子２ｄをオフする。このスイッチング素子２ｄがオフすると、スイッチング素子２ｃがオフとなり、電池１からスイッチング素子２ｃを介してリニアレギュレータ６に電源を供給する経路を遮断する。
【００５０】
その後、操作スイッチ３が開くと、スイッチング素子２ａも遮断され、電池１からリニアレギュレータ６へ電源を供給する経路が無くなり、電源オフ状態となる。
【００５１】
実施の形態５．
なお、上記の実施の形態２では、操作スイッチ３を閉じることで電源オンし、操作スイッチ３を開いた後に再度閉じることで電源オフとしていたが、この操作を開閉回数や連続開時間、連続閉時間等を規定し、マイコン７で認識してスイッチング素子２ｄを制御することで誤操作の防止を図ることができる。
【００５２】
また、この操作を開閉回数や連続開時間、連続閉時間等を複数規定し、マイコン７で認識することにより、操作スイッチ３を電源スイッチ以外の入力装置としても利用できる。
【００５３】
すなわち、電源オン状態の時に、操作スイッチ３を押している時間、間隔を制御部（マイコン）７により判定することにより、操作スイッチ３を電源オン及びオフ以外の目的の入力装置としても使用する。
【００５４】
実施の形態６．
上記の実施の形態２では、操作スイッチ３を用いたものを説明したが、操作スイッチ３を傾斜角度により開閉する転倒スイッチやリードスイッチなどの電源不用でＡ接点を有するセンサを利用しても良い。この場合、電子機器の自動電源オンの機能を実現できる。
【００５５】
すなわち、操作スイッチ３が傾斜角度により開閉する転倒スイッチの場合、制御部（マイコン）７は、入力された転倒スイッチの状態を判定し、転倒スイッチがオンしたときには、スイッチング素子２ｃをオンし、転倒スイッチがオフしてもスイッチング素子２ｃにより電源オン状態を維持する。
【００５６】
また、操作スイッチ３が所定の事象で接点が開閉するセンサの場合、制御部（マイコン）７は、入力されたセンサの状態を判定し、センサの接点が閉じたときには、スイッチング素子２ｃをオンし、センサの接点が開いてもスイッチング素子２ｃにより電源オン状態を維持する。
【００５７】
上記所定の事象で接点が開閉するセンサが印加される磁界の状態で開閉するリードスイッチの場合、制御部（マイコン）７は、入力されたリードスイッチの状態を判定し、リードスイッチがオンしたときには、スイッチング素子２ｃをオンし、リードスイッチがオフしてもスイッチング素子２ｃにより電源オン状態を維持する。
【００５８】
【発明の効果】
この発明に係る電源制御回路は、以上説明したとおり、電源ラインを開閉するスイッチング素子と、操作スイッチの状態を出力するスイッチング素子を１回路の操作スイッチで制御するので回路が簡単になり、また、スイッチの状態の出力を電池の電圧に依存しない例えばオープンコレクタの出力にしているので、安定した電圧で動作している内部回路に、電池から生成される電圧の変動する信号を入力することもなく、安定して動作し、非動作時の消費電流をゼロにすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電源制御回路の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係る電源制御回路の構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態３に係る電源制御回路の構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態４に係る電源制御回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  電池、２ａ〜２ｄ  スイッチング素子、３  操作スイッチ、４ａ〜４ｈ  抵抗、５ａ〜５ｃ  コンデンサ、６  リニアレギュレータ、７  マイコン、８  プラス側出力端子、９  操作スイッチ状態出力端子、１０  マイナス側出力端子、１１  表示灯。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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