(57)【要約】【課題】バックアップ動作時のデータ保持時間を長くすることが可能な携帯機器のバックアップ電池充電回路を提供する。【解決手段】バックアップ電池充電用昇圧回路６は電源回路用電池電圧検出回路３によって電源回路２がＯＦＦした後に動作し、常にバックアップ用メモリ１６や時計機能１７に電圧を供給し、かつバックアップ用の２次電池１８に充電を行う。メイン電池１の電池電圧がかなりが低くなったところで、バックアップ電池充電用昇圧回路６はＯＦＦされ、この時点からバックアップ用の２次電池１８によるバックアップ動作でバックアップ用メモリ１６や時計機能１７を駆動させる。【選択図】　　　図１
2004096960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインの１次電池と、バックアップ用の２次電池を含む携帯機器のバックアップ電池充電回路であって、前記１次電池が低電圧になったことを検出する手段と、前記１次電池が前記低電圧になったことが検出された時に前記１次電池の残量を利用して前記バックアップ用の２次電池を充電する回路とを有することを特徴とするバックアップ電池充電回路。
【請求項２】
前記バックアップ用の２次電池を充電する回路は、前記１次電池の残量を前記バックアップ用の２次電池の充電電圧まで昇圧して前記バックアップ用の２次電池を充電する昇圧回路であることを特徴とする請求項１記載のバックアップ電池充電回路。
【請求項３】
前記昇圧回路に対して逆流を防止する回路を前記昇圧回路と前記バックアップ用の２次電池との間に配設したことを特徴とする請求項２記載のバックアップ電池充電回路。
【請求項４】
前記１次電池が前記低電圧よりも低く予め設定されたしきい値となった時に前記昇圧回路による前記バックアップ用の２次電池の充電を停止させ、前記バックアップ用の２次電池によるバックアップ動作に移行することを特徴とする請求項２または請求項３記載のバックアップ電池充電回路。
【請求項５】
前記バックアップ用の２次電池の電圧を検出する手段を含み、前記バックアップ用の２次電池の電圧が放電によって予め設定された一定の電池電圧レベルまで下がった時に前記昇圧回路によって前記バックアップ用の２次電池の充電を行うことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか記載のバックアップ電池充電回路。
【請求項６】
充電によって前記バックアップ用の２次電池の電池電圧が上昇して予め設定された電池電圧レベルを超えた時に前記昇圧回路による前記バックアップ用の２次電池の充電を停止すること特徴とする請求項５記載のバックアップ電池充電回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯機器のバックアップ電池充電回路に関し、特に携帯機器に用いられるバックアップ用の２次電池を充電する回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機においては、インタネット閲覧、電子メールの送受信、静止画像の取得、液晶画面のカラー化等を行うために高性能化及び多機能化が進み、電力消費量も増大の一途を辿っている。
【０００３】
これに伴って、携帯電話機に装着される電池パックの容量も大きくなってきているが、電池不足になった時、電話帳や個人データ、時計のデータ等の保持のためのデータメモリの保持時間を長くするバックアップの回路も必要となっている。
【０００４】
最近、携帯電話機等の携帯機器にはメインバッテリを内蔵しているもの等もあり、バッテリを取り外さないケースが多くなっている。そのため、メインバッテリが低電圧になって通信ができなくなったとしても、データを保持するための電圧を生成する必要があるため、バックアップ用の２次電池を用いている。
【０００５】
従来、携帯電話機等の携帯機器においては、図５に示すように、メイン電池１と、電源回路２と、電源回路用電池電圧検出回路３と、アンテナ８と、無線送受信部９と、ベースバンド処理部１０と、送話器／受話器１１と、ＣＰＵ（中央処理装置）１２と、データ入力部１３と、表示部１４と、ダイオード１５と、バックアップ用メモリ１６と、時計機能１７と、バックアップ用の２次電池１８と、電流制限用抵抗１９とを含んで構成されている。
【０００６】
上記の携帯機器では、電源回路用電池電圧検出回路３によって電源回路２のＯＮ／ＯＦＦ制御を一括して行っている。そのため、メイン電池１の電圧が低下すると、電源回路用電池電圧検出回路３によって電源回路２がＯＦＦされ、バックアップ用メモリ１６や時計機能１７をバックアップ用の２次電池１　８で駆動しなければならない。
【０００７】
上記のように、携帯電話機等の携帯機器では、メイン電池１のほかに、バックアップ用の２次電池１　８、あるいはスタンバイモード中にスタンバイ回路構成に電源を供給する二次電源等を搭載している（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−２０６０３０号公報
【特許文献２】
特表２００１−５０５３９９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の携帯機器では、電源のＯＮ／ＯＦＦを電池電圧検出手段によって一括して行っているため、メインの電池電圧が低下すると、電池電圧検出手段によって電源回路がＯＦＦされ、バックアップ用メモリや時計機能をバックアップ用の２次電池で駆動しなければならなくなっている。
【００１０】
しかしながら、図６に示すように、従来の携帯機器では、検出電圧「Ｖｅｔ１−」の検出時点ｔ　２で電源回路がＯＦＦし、バックアップ用の２次電池への充電が停止してバックアップ動作になるため、バックアップ用の２次電池がそれまでに充電された時間でバックアップ動作時のデータ保持時間が決まってしまうことになる。
【００１１】
そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、バックアップ動作時のデータ保持時間を長くすることができる携帯機器のバックアップ電池充電回路を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による携帯機器のバックアップ電池充電回路は、メインの１次電池と、バックアップ用の２次電池を含む携帯機器のバックアップ電池充電回路であって、前記１次電池が低電圧になったことを検出する手段と、前記１次電池が前記低電圧になったことが検出された時に前記１次電池の残量を利用して前記バックアップ用の２次電池を充電する回路とを備えている。
【００１３】
すなわち、本発明の携帯機器のバックアップ電池充電回路は、携帯電話機等の携帯型通信機器において、メインの電池パックが低電圧になっても、一次電池の残量を利用して昇圧回路を用いてバックアップ用の２次電池を充電することによって、バックアップ動作時のデータ保持時間を長くしている。
【００１４】
より具体的に説明すると、本発明の携帯機器のバックアップ電池充電回路では、低電圧になったバッテリをコンバータ等を用いることで、できる限りメインバッテリが接続されている場合に、その電圧を利用してメモリのバックアップに用いるような構成としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による携帯機器の構成を示すブロック図である。図１において、本発明の一実施例による携帯機器はメイン電池１と、電源回路２と、電源回路用電池電圧検出回路３と、昇圧回路用電池電圧検出回路４と、ＡＮＤ（アンド）ゲート５と、バックアップ電池充電用昇圧回路６と、ダイオード７，１５と、アンテナ８と、無線送受信部９と、ベースバンド処理部１０と、送話器／　受話器１１と、ＣＰＵ（中央処理装置）１２と、データ入力部１３と、表示部１４と、バックアップ用メモリ１６と、時計機能１７と、バックアップ用の２次電池１８と、電流制限用抵抗１９とを含んで構成されている。
【００１６】
電源回路２は各デバイスに電圧を供給し、電源回路用電池電圧検出回路３は電池電圧を検出して電源回路２に対してＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。昇圧回路用電池電圧検出回路４はバックアップ電池充電用昇圧回路６のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うチャージポンプ等からなる。
【００１７】
ＡＮＤゲート５は電源回路用電池電圧検出回路３の信号と昇圧回路用電池電圧検出回路４の信号とのＡＮＤをとってバックアップ電池充電用昇圧回路６に出力する。ダイオード７はバックアップ電池充電用昇圧回路６に対して逆流を防止するために配置され、ダイオード１５は電源回路２への逆流を防止するために配置されている。
【００１８】
ＣＰＵ１２はデータの処理を行い、データ入力部１３は外部からのデータの入力を行うキーボード等である。バックアップ用メモリ１６はバックアップ動作時にデータを保持するためのＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ　Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等である。時計機能１７はバックアップ動作時でも時間をカウントしているリアルタイムクロック等である。
【００１９】
電源回路２は無線送受信部９やバースバンド処理部１０等の送受信制御部に電圧を供給するシリーズレギュレータ等の安定化電源ＲＥＧ（ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）２１と、ＣＰＵ１２への電源供給を行う安定化電源ＲＥＧ２２と、バックアップ用の２次電池１８の充電と時計機能１７及びバックアップ用メモリ１６への電源供給を行うＲＥＧ２３とから構成されている。
【００２０】
従来の携帯機器においては、図５に示すように、電源回路用電池電圧検出回路３によって電源回路２のＯＮ／ＯＦＦを一括して制御しているため、メイン電池１の電圧が低下すると、電源回路用電池電圧検出回路３によって電源回路２がＯＦＦされ、バックアップ用メモリ１６や時計機能１７はバックアップ用の２次電池１　８で駆動しなければならない。
【００２１】
本実施例では電源回路用電池電圧検出回路３によって電源回路２がＯＦＦした後に、バックアップ電池充電用昇圧回路６を動作させ、常にバックアップ用メモリ１６や時計機能１７に電圧を供給し、かつバックアップ用の２次電池１８に充電を行うようにしている。メイン電池１の電池電圧がかなりが低くなったところで、バックアップ電池充電用昇圧回路６をＯＦＦするようにし、この時点からバックアップ動作でバックアップ用メモリ１６や時計機能１７を駆動させるようにしている。そのため、本実施例では、バックアップ電池充電用昇圧回路６によって充電している間の時間分だけ、バックアップ用メモリ１６におけるデータの保持時間が長くなる。
【００２２】
図２は本発明の一実施例による携帯機器の動作を示すタイミングチャートである。これら図１及び図２を参照して本発明の一実施例による携帯機器におけるバックアップ動作について説明する。尚、図２においては、電源回路用電池電圧検出回路３の解除電圧を「Ｖｄｅｔ１＋」、検出電圧を「Ｖｄｅｔ１−」とし、また昇圧回路用電池電圧検出回路４の解除電圧を「Ｖｄｅｔ２＋」、検出電圧を「Ｖｄｅｔ２−」として、「Ｖｄｅｔ１＋　≧Ｖｄｅｔ２＋＞Ｖｄｅｔ１−＞Ｖｄｅｔ２−」の関係にあるものとする。
【００２３】
電源回路２は解除電圧が「Ｖｄｅｔ１＋」を超えると、電源回路用電池電圧検出回路３によってＯＮされ、検出電圧が「Ｖｄｅｔ１−」を下回ると、電源回路用電池電圧検出回路３によってＯＦＦされる。
【００２４】
また、バックアップ電池充電用昇圧回路６も、上記の電源回路２と同様に、解除電圧が「Ｖｄｅｔ２＋」を超えると、昇圧回路用電池電圧検出回路４によってＯＮされ、検出電圧が「Ｖｄｅｔ２−」を下回ると、昇圧回路用電池電圧検出回路４によってＯＦＦされる。このとき、電源回路用電池電圧検出回路３からのＯＮ／ＯＦＦ信号と昇圧回路用電池電圧検出回路４からのＯＮ／ＯＦＦ信号とがＡＮＤゲート５で論理積演算され、その演算結果によってバックアップ電池充電用昇圧回路６が制御される。これによって、本実施例では、充電用のＲＥＧ２３とバックアップ電池充電用昇圧回路６とを排他的に動作させることができる。
【００２５】
メイン電池１が装置に接続された時、もしくは充電によって電池電圧が上昇し、ｔ　１時点で解除電圧が「Ｖｄｅｔ１＋」を超えると、ＲＥＧ２３がＯＮすることで、バックアップ用の２次電池１８の充電が始まる。この時、「Ｖｄｅｔ１＋＞Ｖｄｅｔ２＋」である場合、ｔ　０の時点で先にバックアップ電池充電用昇圧回路６が動作するが、「Ｖｄｅｔ１＋」を境にＲＥＧ２３に切換わる。この時に、一瞬電圧が降下しても、ダイオード１５とダイオード７とがあるために、逆流が生じることはない。
【００２６】
逆に電池電圧が降下してきた場合には、ｔ　２時点で「Ｖｄｅｔ１−」が検出されると、電源回路用電池電圧検出回路３から電源回路２に対してＯＦＦ信号が送出され、各デバイスへの電圧の供給が停止する。この時、バックアップ電池充電用昇圧回路６にはＡＮＤゲート５によって電源回路２がＯＦＦになる時にＯＮ状態になり、バックアップ用の２次電池１８からすれば、充電状態が引き続き行われることになる。また、電池電圧が降下すると、ｔ　３時点で「Ｖｄｅｔ２−」が検出され、その時点で初めてバックアップ用の２次電池１８によるバックアップ動作が行われる。
【００２７】
従来の携帯機器では、図６に示すように、「Ｖｄｅｔ１−　」の検出時点ｔ　２で電源回路２がＯＦＦするために、バックアップ用の２次電池１８への充電が停止し、バックアップ動作に移行する。しかしながら、本実施例では、ｔ　３−ｔ　２の時間分だけ、バックアップの保持時間を伸ばすことができる。
【００２８】
図３は本発明の他の実施例による携帯機器の構成を示すブロック図である。図３において、本発明の他の実施例による携帯機器はバックアップ電池電圧検出回路２０を追加し、バックアップ用の２次電池１８の電圧の状況によってバックアップ電池充電用昇圧回路６をＯＮ／ＯＦＦ制御するようにした以外は、図１に示す本発明の一実施例による携帯機器の構成と同様の構成となっており、同一構成要素には同一符号を付してある。また、同一構成要素の動作は本発明の一実施例と同様である。
【００２９】
本発明の一実施例では、電源回路２がＯＦＦした後に、バックアップ電池充電用昇圧回路６をＯＮさせて、常時、バックアップ用の２次電池１８を充電しているが、本発明の他の実施例では、電源回路２がＯＦＦした後、バックアップ動作になるが、バックアップ用の２次電池１８の電圧をバックアップ電池電圧検出回路２０でモニタし、放電によってある一定の電池電圧レベルまで下がった時に、バックアップ電池充電用昇圧回路６を動作させ、バックアップ用の２次電池１８の充電を行う。
【００３０】
これによって、本実施例では、消費電流が常時、バックアップ電池充電用昇圧回路６を動作させている時よりも、消費される電流を抑えることができるため、メイン電池１の電池電圧の降下が少なくなる。
【００３１】
図４は本発明の他の実施例による携帯機器の動作を示すタイミングチャートである。これら図３及び図４を参照して本発明の他の実施例による携帯機器におけるバックアップ動作について説明する。尚、図４においては、バックアップ電池電圧検出回路２０は解除電圧が「Ｖｄｅｔ３＋」を超えると、バックアップ電池充電用昇圧回路６をＯＦＦする信号を出力し、検出電圧が「Ｖｄｅｔ３−」を下回ると、バックアップ電池充電用昇圧回路６をＯＮする信号を出力する。
【００３２】
メイン電池１の電圧が降下してくると、まず、ｔ　１時点で「Ｖｄｅｔ１−」が検出されることによって、ＲＥＧ２３による電圧供給がＯＦＦされる。この時、本発明の一実施例であれば、バックアップ電池充電用昇圧回路６が動作するが、本実施例ではバックアップ用の２次電池１８が十分に充電されていれば、すなわちバックアップ電池電圧検出回路２０においてバックアップ用の２次電池１８の電池電圧が「Ｖｄｅｔ３＋」を上回っていれば、バックアップ動作を行うため、バックアップ電池充電用昇圧回路６を動作させないようにしている。
【００３３】
バックアップ動作によってバックアップ用メモリ１６及び時計機能１７で電力が消費されると、バックアップ用の２次電池１８の電圧が降下し、ｔ　２時点で「Ｖｄｅｔ３−」を下回った時にバックアップ電池電圧検出回路２０からバックアップ電池充電用昇圧回路６に信号を送出し、バックアップ電池充電用昇圧回路６が動作し始め、バックアップ２次電池１８に対して充電動作が行われる。
【００３４】
充電動作によって、バックアップ用の２次電池１８の電池電圧が上昇し、ｔ　３の時点でバックアップ用の２次電池１８の電池電圧が「Ｖｄｅｔ３＋」を超えれば、バックアップ電池充電用昇圧回路６をＯＦＦすることによって、再びバックアップ動作へと移行する。
【００３５】
さらに、再びバックアップ用の２次電池１８の電圧が降下し、「Ｖｄｅｔ３−」を下回れば、上記と同様の動作が行われ、メイン電池１の電池電圧が「Ｖｄｅｔ２−」を下回るまで繰り返される。
【００３６】
この場合、本実施例では、解除電圧が「Ｖｄｅｔ３＋」を超えることによってバックアップ電池充電用昇圧回路６のＯＦＦ制御を行っているが、バックアップ用の２次電池１８を満充電に近い状態にするならば、電流制限用抵抗１９の両端で電圧をモニタし、その電位差が０になった時、すなわちバックアップ用の２次電池１８への流入電流が０になったことを検出した時にバックアップ電池充電用昇圧回路６をＯＦＦしてもよい。
【００３７】
このように、本発明では、バックアップ動作時のデータ保持時間を長くすることができる。また、本実施例では、他の電源回路がＯＦＦしたとしても、バックアップ２次電池の充電を継続させることができる。
【００３８】
さらに、本発明では、バックアップ電池充電用昇圧回路６にてバックアップ用の２次電池１８に電圧を供給しているため、メイン電池１を低い電圧のところまで使用することができる。
【００３９】
さらにまた、本発明では、バックアップ電池充電用昇圧回路６が電源回路２とは独立しているので、制御論理を変更することによって、メイン電池１の動作時でもＯＮ／ＯＦＦすることが可能となる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、メインの１次電池と、バックアップ用の２次電池を含む携帯機器のバックアップ電池充電回路において、１次電池が低電圧になったことが検出された時に１次電池の残量を利用してバックアップ用の２次電池を昇圧回路で充電することによって、バックアップ動作時のデータ保持時間を長くすることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による携帯機器の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による携帯機器の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明の他の実施例による携帯機器の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の他の実施例による携帯機器の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】従来例による携帯機器の構成を示すブロック図である。
【図６】従来例による携帯機器の動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１　メイン電池
２　電源回路
３　電源回路用電池電圧検出回路
４　昇圧回路用電池電圧検出回路
５　ＡＮＤゲート
６　バックアップ電池充電用昇圧回路
７，１５　ダイオード
８　アンテナ
９　無線送受信部
１０　ベースバンド処理部
１１　送話器／　受話器
１２　ＣＰＵ
１３　データ入力部
１４　表示部
１６　バックアップ用メモリ
１７　時計機能
１８　バックアップ用の２次電池
１９　電流制限用抵抗
２０　バックアップ電池電圧検出回路
２１，２２　安定化電源ＲＥＧ
２３　ＲＥＧ
【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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