(57)【要約】携帯電子装置の電力管理ユニット（４０）が開示される。装置は少なくともバッテリ（４２）によって電力を与えられ、電力管理ユニットは集積回路として実現される。電力管理ユニット（４０）は、少なくとも二つのアナログ入力信号の一つを選択する第一のスイッチ、及び前記選択されたアナログ入力信号をディジタル信号へ変換するように配列されたアナログ−ディジタル変換器を含む汎用アナログ−ディジタル変換器ブロック（５７）、アナログ入力信号が所定の参照値に対して所定の関係を取るとき前記電力管理ユニットの動作状態を制御する表示を提供するように配列されたアナログ事象発生器ブロック（５２）、電力管理ユニットが動作可能な複数の動作状態のいずれの状態からも独立してタイミング信号を提供するように動作可能なタイマ・ブロック（５４）、及び／又は推定された充電電力に基づいてバッテリ充電電流を制御することができるバッテリ充電制御ブロック（５３）を含む。更に、電力管理ユニットを含む電子ペンが開示される。
2006515739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともバッテリ（４２）によって電力を与えられる携帯電子装置の、集積回路として実現される電力管理ユニット（４０）であって、
少なくとも二つのアナログ入力信号の一つを選択する第一のスイッチ（５７３）、及び前記選択されたアナログ入力信号をディジタル信号へ変換するように配列されたアナログ−ディジタル変換器（５７１）を含む汎用アナログ−ディジタル変換器ブロック（５７）、
第三のアナログ入力信号が所定の参照値に対して所定の関係を取るとき、前記電力管理ユニットの動作状態を制御する表示を提供するように配列されたアナログ事象発生器ブロック（５２）、
電力管理ユニットが動作可能な複数の動作状態のいずれの状態からも独立してタイミング信号を提供するように動作することのできるタイマ・ブロック（５４）、
推定された充電電力に基づいてバッテリ充電電流を制御することのできるバッテリ充電制御ブロック（５３）
の少なくとも一つを含むことを特徴とする電力管理ユニット。
【請求項２】
前記汎用アナログ−ディジタル変換器ブロック（５７）を含み、前記少なくとも二つのアナログ入力信号が、温度、力、圧力、バッテリ充電電流、バッテリ電圧、又は入力電圧を表すことを特徴とする、請求項１に記載の電力管理ユニット。
【請求項３】
前記汎用アナログ−ディジタル変換器ブロック（５７）を含み、汎用アナログ−ディジタル変換器ブロックがタスク・リスト手段を含み、前記少なくとも二つのアナログ入力信号が前記アナログ−ディジタル変換器によって処理されるシーケンスが前記タスク・リスト手段によって示され、該タスク・リスト手段に従って前記第一のスイッチが制御されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電力管理ユニット。
【請求項４】
前記少なくとも二つのアナログ入力信号が前記アナログ−ディジタル変換器によって処理される所望のシーケンスを提供するように前記タスク・リスト手段がプログラム可能であることを特徴とする、請求項３に記載の電力管理ユニット。
【請求項５】
前記汎用アナログ−ディジタル変換器ブロック（５７）を含み、汎用アナログ−ディジタル変換器ブロックが、前記ディジタル信号の平均を提供する平均手段（５７２）を含むことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の電力管理ユニット。
【請求項６】
前記汎用アナログ−ディジタル変換器ブロック（５７）を含み、汎用アナログ−ディジタル変換器ブロックが、前記ディジタル信号、又は前記ディジタル信号の前記平均を記憶する記憶手段を含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の電力管理ユニット。
【請求項７】
汎用アナログ−ディジタル変換器ブロックが、前記記憶手段内の少なくとも二つの記憶区域の一つを選択する第二のスイッチ（５７４）を含み、前記ディジタル信号の前記平均が前記選択された記憶区域に記憶されることを特徴とする、請求項６に記載の電力管理ユニット。
【請求項８】
前記汎用アナログ−ディジタル変換器ブロック（５７）を含み、汎用アナログ−ディジタル変換器ブロックが、前記少なくとも二つのアナログ入力信号の中の優先信号の表示を含む測定要求を受け取る手段（５７５）、及び前記タスク・リスト手段をバイパスするように前記第一のスイッチを制御する手段を含むことを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の電力管理ユニット。
【請求項９】
プロセッサ（２０）から前記測定要求を受け取るように配列されたことを特徴とする、請求項８に記載の電力管理ユニット。
【請求項１０】
前記汎用アナログ−ディジタル変換器ブロック（５７）を含み、前記第一及び第二のスイッチの少なくとも一つが、マルチプレクサ（５７３）又はデマルチプレクサ（５７４）を含むことを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の電力管理ユニット。
【請求項１１】
前記アナログ事象発生器ブロック（５２）を含み、前記表示によって、制御ブロック（４９）が前記複数の動作状態の第一の状態から前記複数の動作状態の第二の状態へシフトすることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の電力管理ユニット。
【請求項１２】
前記第三のアナログ入力信号が、温度、力、圧力、バッテリ充電電流、バッテリ電圧、又は入力電圧を表すことを特徴とする、請求項１１に記載の電力管理ユニット。
【請求項１３】
アナログ事象発生器ブロックが、アナログ信号入力、参照信号入力、及び前記第三のアナログ信号と前記参照信号とを比較するコンパレータ（５２２）を含み、前記比較に基づいて前記表示が提供されることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の電力管理ユニット。
【請求項１４】
アナログ事象発生器ブロックが遅延手段（５２３）を含み、該遅延手段が前記出力信号の急速な変化を除去して前記表示を提供することを特徴とする、請求項１３に記載の電力管理ユニット。
【請求項１５】
アナログ事象発生器ブロックが、前記所定の参照値をディジタル形式で受け取り、前記参照値をアナログ形式へ変換して前記コンパレータ（５２２）へ提供するように配列されたことを特徴とする、請求項１３に記載の電力管理ユニット。
【請求項１６】
前記表示に基づいて、本質的に受動の動作状態から本質的に能動の動作状態へシフトするように配列されたことを特徴とする、請求項１１から１５のいずれか一項に記載の電力管理ユニット。
【請求項１７】
前記表示に基づいて、携帯電子装置を少なくとも部分的にパワー・アップするように配列されたことを特徴とする、請求項１１から１６のいずれか一項に記載の電力管理ユニット。
【請求項１８】
前記タイマ・ブロック（５４）を含み、タイマ・ブロックが、前記タイミング信号に基づいて時間表示を提供するように配列されたことを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載の電力管理ユニット。
【請求項１９】
前記時間表示が所定の時間と一致するとき、タイマ・ブロックが警報信号を提供するように配列されたことを特徴とする、請求項１８に記載の電力管理ユニット。
【請求項２０】
前記警報信号に応答して、前記複数の動作状態の第一の状態から前記複数の動作状態の第二の状態へシフトするように配列されたことを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の電力管理ユニット。
【請求項２１】
タイマ・ブロックが、前記タイミング信号を提供する発振器（５４２、５４３）を含むことを特徴とする、請求項１８から２０のいずれか一項に記載の電力管理ユニット。
【請求項２２】
タイマ・ブロックが外部ユニット（４７）から発振器信号を受け取るように配列され、タイミング信号が前記発振器信号に基づくことを特徴とする、請求項１８から２０のいずれか一項に記載の電力管理ユニット。
【請求項２３】
前記バッテリ充電制御ブロック（５３）を含み、推定された充電電流及び測定された充電電圧に基づいて、前記測定された充電電力が決定されることを特徴とする、請求項１に記載の電力管理ユニット。
【請求項２４】
前記バッテリ充電制御ブロック（５３）を含み、前記測定された充電電流及び前記測定された充電電圧がプロセッサ（２０）へ提供されることを特徴とする、請求項２３に記載の電力管理ユニット。
【請求項２５】
前記バッテリ充電制御ブロック（５３）を含み、所望の充電電流が前記プロセッサ（２０）によって示されることを特徴とする、請求項２４に記載の電力管理ユニット。
【請求項２６】
前記バッテリ充電制御ブロック（５３）を含み、所望のバッテリ電圧が前記プロセッサ（２０）によって示されることを特徴とする、請求項２３から２５のいずれか一項に記載の電力管理ユニット。
【請求項２７】
電子ペンを使用して情報が書かれるベース上の位置符号化パターンを記録する画像センサ（１０）、及び該画像センサから受け取られた情報を処理するプロセッサ（２０）を含む電子ペンであって、
請求項１から２７のいずれか一項に記載の電力管理ユニット（４０）を含むことを特徴とする電子ペン。
【請求項２８】
複数のテスト地点（５８６）の一つを負荷へさらすように配列された第二のテスト・マルチプレクサ（５８２）、及び前記複数のテスト地点（５８６）の一つを選択し、前記選択されたテスト置換から前記汎用アナログ−ディジタル変換器（５７）へアナログ・テスト信号を提供するように配列された第一のテスト・マルチプレクサ（５８１）を含むテスト・ブロック（５８）を特徴とする、請求項１に記載の電力管理ユニット。
【請求項２９】
前記負荷へさらされる前記複数のテスト地点（５８６）の前記一つが、前記第一のテスト・マルチプレクサ（５８１）によって選択される前記複数のテスト地点の前記一つと同じであることを特徴とする、請求項２８に記載の電力管理ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくともバッテリによって電力を与えられる携帯装置、例えば、電子ペンで使用され、集積回路として実現される電力管理ユニットに関する。更に具体的には、本発明は改善された電力管理ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ペンは、ペンによって書かれる情報のディジタル・コピーを記録する能力を有するペンを含む比較的新しいカテゴリの製品である。
【０００３】
そのような特殊タイプの電子ペンは、本願の出願人によって開発された。この特殊タイプの電子ペンは、ディジタル・カメラを使用して、手書き情報がペンによって書かれたベースのディジタル画像を記録する。ベースは位置符号化パターンを設けられ、位置符号化パターンはディジタル画像上に記録される。各々の電子画像から、電子ペンは位置符号化パターンに基づいて位置を決定することができる。ユーザがベースの上に情報を書いている間、一連のディジタル画像を記録することによって、電子ペンは、例えば、個々のペン・ストロークを表す一連の座標対を引き出すことができる。
【０００４】
電子ペンは、典型的には、データ処理デバイス、ディジタル画像センサ、メモリ、通信インタフェース、センサ、例えば、ペンの使用を検出する力センサ、ユーザ・インタフェース、典型的には一つ又は複数のＬＥＤ、音響変換器及び／又はバイブレータ、及び電源、典型的には、充電可能なバッテリを含む。
【０００５】
電源としてバッテリを使用し、漏話に敏感な構成要素を含む全ての他の携帯デバイスと同じように、効率的な電力管理が重要である。
【０００６】
したがって、多くの携帯デバイスは電力管理ユニットを設けられる。電力管理ユニットは、典型的には、電力管理機能を有する集積回路である。そのような電力管理機能は、異なった構成要素のための電力調整及び供給ブロック、入力電力選択（主幹線／バッテリ）ブロック、バッテリ充電制御ブロック、パワー・オン／パワー・オフ制御ブロック、及びインタフェース・ブロック、例えば、フィリップス・エレクトロニクス社（ＰＨＩＬＩＰＳ  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  Ｎ．Ｖ．  ＣＯＲＰ．，  オランダ）から提供され、例えばデータ処理デバイスと通信するのに適したＩ２Ｃ  ＢＵＳ（登録商標）を含むことができる。
【０００７】
ＵＳ−６３４８７４４Ｂ１は、携帯電話端末で使用される電力管理ユニットを開示する。この電力管理ユニットは、自己テスト機能、例えば、所定のシーケンスで携帯電話端末の構成要素をパワー・アップさせるパワー・アップ機能、及びデータ処理デバイスとの通信、並びに、それによる制御を可能にする論理アレーを含む。
【０００８】
しかし、低コスト及び小さな物理的寸法で、バッテリ寿命の延長、モニタリング及び制御機能の改善を可能にし、多数の異なった壁充電器及びバッテリ・タイプとの互換性があり、効率的な電力管理に必要な追加構成要素の数を最小にする改善された電力管理ユニットの必要性が存在する。
【特許文献１】ＵＳ−６３４８７４４Ｂ１公報
【０００９】
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、携帯電子装置の改善された電力管理ユニットを提供することである。この目的は、独立クレイムの一つに従った電力管理ユニットによって全面的又は部分的に達成される。好ましい実施形態は、従属クレイム及び以下の説明に記載される。この説明は、図面と一緒に読むべきである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第一の態様によれば、携帯電子装置の電力管理ユニットが提供される。携帯電子装置は、少なくともバッテリによって電力を与えられ、電力管理ユニットは集積回路として実現される。電力管理ユニットは、次の中の少なくとも一つを含む。
【００１２】
少なくとも二つのアナログ入力信号の一つを選択する第一のスイッチ、及び前記選択されたアナログ入力信号をディジタル信号へ変換するように配列されたアナログ−ディジタル変換器を含む汎用アナログ−ディジタル変換器ブロック、
第三のアナログ入力信号が所定の参照値に対して所定の関係を取るとき、前記電力管理ユニットの動作状態を制御する表示を提供するように配列されたアナログ事象発生器ブロック、
電力管理ユニットが動作可能な複数の動作状態のいずれの状態からも独立してタイミング信号を提供するように動作可能なタイマ・ブロック、
推定された充電電力に基づいてバッテリ充電電流を制御することのできるバッテリ充電制御ブロック。
【００１３】
この配列は、電力管理ユニットの効率的なモニタリング機能を提供する。
【００１４】
今後は「ＰＭＵ」と呼ばれる電力管理ユニットは、典型的には、パワー・オン・リセット機能、及び電子装置内の異なったユニットへ電力を供給する一つ又は複数の電圧調整器を有する制御ブロックを含む。
【００１５】
電子装置は少なくともバッテリによって作動され、このバッテリは電子装置の内部又は外部にあってよい。任意的に、電子装置はＤＣ入力、即ち、一般的に変圧及び整流された主電源を含むことができる。更に、電子装置は、例えば、ＤＣ入力によってバッテリを充電する充電器を含むことができる。
【００１６】
典型的には、ＰＭＵの全てのブロックは、一つの集積回路として提供される。
【００１７】
少なくとも二つのアナログ入力信号は、温度、力、圧力、バッテリ充電電流、バッテリ電圧、又は入力電圧を表すことができる。したがって、温度センサ、力センサ、又は圧力センサが電力管理ユニットへ直接接続され、電力管理ユニットが、それぞれのセンサの周囲条件に基づいて電子装置の電力供給を直接制御できるようにされる。圧力センサは、例えば、情報が書かれようとしているベースにペン先が接触しているかどうかを検出するために使用される。任意的に、任意の抵抗性又は容量性センサを使用して、デバイス又は電力管理ユニットの周囲条件の変化を検出することができる。一つのそのような例は、容量性センサを使用して、可能性として今にもペンが使用されることを表示するようにユーザがペンを握ったことを検出する場合である。同様に、電力管理ユニットは、バッテリの状態及び／又は入力電圧に基づいて電力供給をモニタ及び／又は制御することができる。
【００１８】
アナログ事象発生器ブロックによって提供される事象登録を有する配列は、ＰＭＵの物理的環境に基づくＰＭＵの制御を可能にする。ＰＭＵによって登録された事象は、制御ブロック、及び任意的に他のブロック、例えば、汎用アナログ−ディジタル変換器ブロックへも表示されてよい。表示は、それぞれのブロックのトリガ信号を含むか、制御ブロック内のレジスタ・バンクのコードによって提供されてよい。そのコードは、それぞれのブロックによって読み取られる。
【００１９】
トリガ信号はディジタル信号であってよく、このディジタル信号は、或る事象が起こったことを制御ブロックへ表示する。トリガ信号は、更に、モニタされて所定の参照値と比較されるアナログ入力信号に基づいて提供されてよい。したがって、モニタされた信号が、所定の時間量の間に所定の参照値よりも上回る又は下回るとき、トリガ信号が生成されてよい。代替的に、モニタされた信号が、所定の時間量の間、或る値の上に維持されているか下に維持されているかの結果として、トリガ信号が生成されてよい。
【００２０】
表示に基づいて、制御ブロックは、或る事象が起こったことを外部ユニットへ表示する中断信号を生成することができる。中断信号によって、制御ブロック及び／又は外部ユニットは、前記複数の動作状態の第一の状態から前記複数の動作状態の第二の状態へシフトすることができる。
【００２１】
外部ユニットへ生成される中断信号は、幾つかの個別のチャネルを使用して生成される。どの中断がどのチャネルを使用するかの選択は、外部ユニットによって任意的に行われる。これによって、外部ユニットは、異なった優先順位を中断へ与えることができる。例えば、電圧レベルに関連する中断信号は、ペン先に関連する中断信号よりも重要性を小さくすることができる。
【００２２】
タイマ・ブロックを有する配列によって、タイマ信号によって目覚める効率的電力のＰＭＵが提供される。「独立的」とは、電力管理ユニットが能動状態又は受動状態にあることから独立して、タイマ・ブロックがタイミング信号を提供することを意味する。したがって、電力管理ユニットは、電子装置の残りの部分がオフのときでも、時間を追跡することができる。これは、装置の電力消費を著しく低減させる。
【００２３】
汎用アナログ・ディジタル変換器ブロックは、タスク・リスト手段を含むことができる。タスク・リスト手段は、前記少なくとも二つのアナログ入力信号が、前記アナログ−ディジタル変換器によって処理されるシーケンスを示し、それによって前記第一のスイッチは、前記タスク・リスト手段に従って制御される。そのようなタスク・リストは、例えば、（どのアナログ入力信号を変換するべきかを示す）チャネル表示を含むリスト、即ち、ディジタル表現であってよい。任意的に、タスク・リストは平均値を含んでよい。平均値は、変換が起こるべき時間量又はサンプル数を示す。タスク・リストは、固定（前もって決定された）リスト又はプログラム可能リストであってよい。
【００２４】
タスク・リスト手段は所望のシーケンスを提供するようにプログラム可能であり、そのシーケンスで、前記少なくとも二つのアナログ入力信号が前記アナログ−ディジタル変換器によって処理される。「プログラム可能」とは、例えば、リストがレジスタ・セッティングによって任意の方法で制御されることを意味する。レジスタ・セッティングは、電力管理ユニットの制御ブロックによって提供されるか、電力管理ユニットが使用される装置の外部ユニット、例えば、処理ユニットによって提供されてよい。
【００２５】
汎用アナログ−ディジタル変換器ブロックは、前記ディジタル信号の平均を提供する平均手段を含む。平均手段は、例えば、雑音を除去するため、平均のディジタル信号を提供するように配列されてよい。
【００２６】
汎用アナログ・ディジタル変換器ブロックは、前記ディジタル信号、又は前記ディジタル信号の前記平均を記憶する記憶手段を含む。記憶手段は、例えば、メモリ・セルの形式、又はレジスタ・エントリの形式で提供されてよい。アナログ−ディジタル変換器からの出力値は、例えば、制御ブロック又は外部ユニットによって検索されてよい。１つの実施形態において、記憶手段に記憶された値は、例えば、汎用アナログ−ディジタル変換器がタスク・リスト手段に従って制御された結果として正しく更新される。
【００２７】
汎用アナログ−ディジタル変換器ブロックは第二のスイッチを含む。第二のスイッチは前記記憶手段内の少なくとも二つの記憶区域の一つを選択し、そこに前記ディジタル信号の前記平均が記憶される。第二のスイッチは、汎用アナログ−ディジタル変換器からの出力が中継される場所を制御するように配列される。
【００２８】
汎用アナログ−ディジタル変換器ブロックは、前記少なくとも二つのアナログ入力信号の中の優先信号の表示を含む測定要求を受け取る手段、及び前記タスク・リスト手段をバイパスするように前記第一のスイッチを制御する手段を含む。測定要求は、例えば、制御ブロック（例えば、事象を示す信号に応答して）、外部ユニット、又は電力管理ユニットの製造又はサービスに関連したテスト機器によって生成される特別の要求である。測定要求を受け取ると、汎用アナログ−ディジタル変換器は、タスク・リスト手段内の現在のタスクを終了し、タスク・リスト手段内の次のエントリへ戻る前に、要求された測定を実行するように構成される。
【００２９】
電力管理ユニットは、外部ユニットから前記測定要求を受け取るように配列されてよい。外部ユニットは、電力管理ユニットの外にある回路、例えば、処理ユニット又は製造に関連してテストするテスト機器であってよい。一つの実施形態において、前記第一及び第二のスイッチの少なくとも一つは、マルチプレクサ又はデマルチプレクサを含む。
【００３０】
第三のアナログ入力信号は、温度、圧力、バッテリ充電電流、バッテリ電圧、又は入力電圧を表すことができる。したがって、周囲温度又は圧力は、電力管理ユニットが動作状態をシフトするようにトリガすることができる。具体的には、電子装置がベースへ適用され、それによって電子装置が活性化された時点をセンスするように圧力センサが配列される。電力管理ユニットは、更に、例えば、電子装置の電力供給の変化に応答して活性化される。更に、制御ブロックは、表示に基づいて、例えば自己テストをトリガするか、外部ユニットへ状態レポートを送ることができる。
【００３１】
アナログ事象発生器ブロックは、アナログ信号入力、参照信号入力、及び前記第三のアナログ入力信号と前記参照信号とを比較するコンパレータを含み、比較に基づく表示が提供される。
【００３２】
アナログ事象発生器ブロックは、出力信号の急速な変化を除去して表示を提供する遅延手段を含むことができる。遅延手段は、表示が生成される前に、コンパレータからの出力信号が或る時間間隔の間安定に維持されるように要求する。代替的に、遅延手段は、コンパレータ出力の連続平均を提供することができる。
【００３３】
アナログ事象発生器ブロックは、前記所定の参照値をディジタル形式で受け取り、前記参照値をアナログ形式へ変換して前記コンパレータへ提供するように配列されてよい。参照信号をディジタル形式で受け取ることによって、新しい参照値を供給して参照値を変更することが可能になる。
【００３４】
電力管理ユニットは、表示に基づいて、本質的に受動の動作状態から、本質的に能動の動作状態へシフトするように配列されてよい。本質的に受動の動作状態は、例えば、オフ状態であるか、スタンバイ又はスリープ状態であり、本質的に能動の状態は、例えば、オン状態であるか、電子装置の一つ又は複数のユニットが電力を供給されており、したがって能動の状態である。受動及び能動状態の正確な定義は、電力管理ユニットが使用される具体的な製品に従って、必要に応じて変化する。電力管理ユニットは、表示に基づいて携帯電子装置を少なくとも部分的にパワー・アップするように配列されてよい。
【００３５】
タイマ・ブロックは、前記タイミング信号に基づいて時間表示を提供するように配列されてよい。時間表示は、リアルタイム表示（例えば、時、分、及び秒）であるが、日付であってもよい。
【００３６】
タイマ・ブロックは、前記時間表示が所定の時間と一致するとき、警報信号を提供するように配列されてよい。所定の時間は、時間（時／分／秒）及び／又は日付（年／月／日）であってよい。
【００３７】
電力管理ユニットは、前記警報信号に応答して、前記複数の動作状態の第一の状態から前記複数の動作状態の第二の状態へシフトするように配列されてよい。
【００３８】
タイマ・ブロックは、前記タイミング信号を提供する発振器を含むことができる。１つの実施形態によれば、電力管理ユニットのタイマ・ブロックは、タイミング信号を提供する発振器を含む。この場合、電力管理ユニットのタイマ・ブロックのみが能動の動作状態にあればよく、電力管理ユニットの残りの部分及び電子装置は受動の動作状態にあってよい。
【００３９】
タイマ・ブロックは、代替的に、外部ユニットから発振器信号を受け取るように配列されてよい。それによってタイミング信号は、前記発振器信号に基づくものとなる。この実施形態によれば、電子装置は別個の発振器を設けられ、この発振器が電力管理ユニットのタイマ・ブロックへタイミング信号を提供する。
【００４０】
バッテリ充電制御ブロックにおいて、推定充電電力は、測定された充電電流及び測定された充電電圧に基づいて決定されてよい。測定された充電電流及び測定された充電電圧は、プロセッサへ与えられてよい。所望の充電電流は、プロセッサによって示される。バッテリ充電制御ブロックのこの配列は、ＤＣ電源に関して柔軟性を提供する。なぜなら、充電器は、充電に関連づけられた構成要素によって生成される熱を制限するように制御されるからである。
【００４１】
最後に、所望のバッテリ電圧はプロセッサによって示されてよい。この配列も、バッテリの選択に関して柔軟性を提供する。なぜなら、充電は、ＰＭＵの外にあるプロセッサで実行されるソフトウェアによって制御されるからである。
【００４２】
本発明の第二の態様によれば、電子ペンが提供される。この電子ペンは、電子ペンを使用して情報が書かれるベース上の位置符号化パターンを記録する画像センサ、及び該画像センサから受け取られた情報を処理するプロセッサを含む。電子ペンは、先行するクレイムのいずれかの一つに従った電力管理ユニットを含む。
【００４３】
本発明に従ったＰＭＵは、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の形式で実現されてよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
図１Ａは、電力管理ユニットを含む電子装置の略図である。説明は、装置が、従来技術との関連で説明した電子ペンに類似した電子ペンであるとの仮定に基づいて行われる。しかし、電力管理ユニットは、他の携帯装置、例えば、携帯通信機器、例えば、移動又は携帯電話、パーソナル・ディジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、携帯コンピュータ、ＧＰＳナビゲーション機器などにも応用可能であることが注意される。
【００４５】
図１Ａのシステムは、４つの主なセクションを含む。即ち、撮像セクション１、処理セクション２、通信セクション３、及び電力管理セクション４である。セクションは、参照番号５で一般的に示されるように、相互に接続される。
【００４６】
撮像セクション１は画像センサ１０を含む。画像センサ１０は、電子ペンの場合、情報が書かれたベースの画像を記録するように配列される。撮像セクション１の電力は、電力管理セクション４から供給される。
【００４７】
処理セクション２は、処理ユニット２０、即ち、マイクロプロセッサ又は信号プロセッサ、揮発性メモリ２１、例えばＲＡＭ、及び不揮発性メモリ２２、例えばフラッシュ・メモリを含む。等価又は集積されたデバイスが設けられてよいことに注意すべきである。処理セクション２の電力は、電力管理セクション４から供給される。
【００４８】
通信セクション３は、外部デバイスと通信するインタフェース・モジュールを含む。そのようなインタフェース・モジュールは、例えば、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、ＩＲＤＡ（登録商標）、ＵＳＢ、ＲＳ２３２、ＷＬＡＮなどに基づくことができる。説明される実施形態において、通信モジュールはＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）トランシーバ３０を含む。トランシーバ３０はアンテナ素子３１を有する。説明される実施形態は、更に、ＩＲＤＡ（登録商標）インタフェース３２及びＵＳＢインタフェース３３を含む。これらは処理ユニット２０へ直接接続されてよい。通信セクション３の電力は、電力管理セクション４から供給される。
【００４９】
電力管理セクション４は電力管理ユニット４０を含む。電力管理ユニット４０はバッテリ４２と協力し、好ましくは更に、電力コンバータ（図示されず）からのＤＣ入力４３と協力する。電力管理セクション４は、更に、一つ又は複数のセンサ４１、例えば、力センサ又は圧力センサ（容量性又は抵抗性）及び／又は温度センサへ接続される。電力管理セクション４は、インタフェース、例えば、Ｉ２Ｃ  ＢＵＳ（登録商標）（今後はＩ２Ｃと呼ぶ）又は類似の通信インタフェースを介して処理セクション２と通信するように配列される。
【００５０】
今から図１Ｂを参照して、電力管理ユニット４０を中心に説明する。図１Ｂは、本発明の実施形態に従った電力管理ユニットの略図である。電力管理ユニット４０は、例えば、微細ピッチ・ボール・グリッド・アレー（ＦＢＧＡ）又はその等価物を使用して、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）形式で実現するのに適している。
【００５１】
本発明に従った電力管理ユニット４０は多数の機能ブロックを含む。これらの機能ブロックは、電力管理ユニット４０が使用される装置の要件に基づいて適切な設計へ組み合わせられてよい。
【００５２】
電力管理ユニット４０（ＰＭＵ）は制御ブロック４９を含む。制御ブロック４９は、典型的には、パワー・アップ／ダウン・シーケンスを制御するパワー・オン・リセット機能、内部及び／又は外部事象を処理する事象制御ブロック（制御論理を含む）、及び外部ユニット、例えば処理ユニット２０と通信するＩ２Ｃインタフェース・ブロックを含む。最後に、制御ブロック４９はレジスタ・バンク（図示されず）を含む。レジスタ・バンクは、ＰＭＵ４０の異なったブロックと通信するために使用され、またＩ２Ｃインタフェース・ブロックを介して処理ユニット２０と通信するために使用される。制御ブロック４９の中のレジスタ・バンクの内容は、事象によって、またＰＭＵを構成する異なった機能ブロックによって影響を受ける。
【００５３】
制御ブロックは、複数の動作状態又はモードで動作可能である。動作状態又はモードは、事象、バッテリ電圧、及び、例えばＩ２Ｃインタフェースを介して提供されたセッティングに基づいて決定される。制御ブロック４９は、更に、活性化デバイス４５、例えば、システムのパワー・アップ又はパワー・ダウンを開始するために使用される電力スイッチ又は他の手段へ接続される。電子ペンの実施形態に関連する一つの例は、そのような活性化センサが、ペンの保護キャップが取り外されたことを検出する場合であり、それは、ユーザがまもなくペンを使用しようとしていることを示す。
【００５４】
ＰＭＵは、多数の機能ブロック５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７を含む。これらの機能ブロックは制御ブロック４９と通信し、以下で簡単に説明される。
【００５５】
ＰＭＵはバッテリ充電ブロック５３を含む。ブロック５３はバッテリ４２の充電を管理し、制御ブロック４９と通信する。
【００５６】
ＰＭＵは汎用アナログ−ディジタル変換器（ＧＰ  ＡＤＣ）５７を含む。変換器５７は、一つ又は複数のアナログ信号、例えば、センサ信号、バッテリ電圧又は電流などをディジタル信号へ変換する。ディジタル信号は、例えば、制御ブロック４９によってモニタされ、又はＩ２Ｃインタフェースを介して処理ユニット２０によってモニタされる。
【００５７】
ＰＭＵは一つ又は複数のアナログ事象発生器５２を含む。発生器５２は、ＰＭＵの異なった部分の事象に関連するアナログ信号に基づいて、制御ブロック４９の動作状態をシフトする表示を提供する。更に、アナログ事象発生器５２は、例えば、制御ブロック４９を介して、又は制御ブロック４９の中のレジスタ・バンクを介して、処理ユニット２０へ表示を送る。アナログ事象発生器は、例えば、低電力状態からシステムを目覚めさせる。更に、アナログ事象発生器５２は、汎用アナログ−ディジタル変換器５７の活動をトリガする。
【００５８】
以下の説明では、一つだけのアナログ事象発生器が参照されるが、複数のアナログ事象発生器が類推的に応用されてよいことに注意すべきである。
【００５９】
ＰＭＵは、更に、センサ・バイアス・ブロック５６を含む。ブロック５６は、一つ又は複数のセンサ４１Ａ及び４１Ｂへバイアス電力を提供し、センサ４１Ａ及び４１Ｂからアナログ・センサ信号を受け取る。アナログ・センサ信号はアナログ事象発生器５２へ提供され、及び／又は変換のためにＧＰ  ＡＤＣ５７へ提供される。
【００６０】
ＰＭＵは、更に、一つ又は複数の調整電圧源５５を含む。調整電圧源５５は、一つ又は複数の構成要素４８又は装置のセクション１、２、３へ駆動電力を提供する。各々の電圧源５５は、各々の構成要素４８へ特定のフィルタされた電力を提供する別個の調整器を含む。一つの実施形態において、例えば、構成要素４８のアナログ部分とディジタル部分との間の漏話を減らすため、各々の構成要素４８へ二つ以上の電源が設けられてよい。
【００６１】
ＰＭＵは、一つ又は複数のユーザ・インディケータ４６、例えばＬＥＤ、バイブレータ、又は音響トランスデューサの駆動ブロック５１を含む。駆動ブロック５１は、各々の構成要素へ特定のフィルタされた給電を提供する複数の別々の調整器を含む。
【００６２】
ＰＭＵは、ベース、例えば紙を照明するため、例えばＩＲ−ＬＥＤ４４を駆動する照明駆動器５０を含む。各々のＩＲ−ＬＥＤは、個別に給電され、その電流は、画像検出器が適正に働くのに十分な照明を越える照明を提供しないように調整される。
【００６３】
ＰＭＵはリアルタイム発振器５４を含む。発振器５４は、タイミング信号を提供して時間を追跡する。発振器は、任意に、タイミング信号を提供する外部発振器４７へ接続されてよい。このタイミング信号は、ＰＭＵの中で使用されるように一つ又は複数の適切なクロック周波数へ分割されてよい。
【００６４】
以下で、本発明の実施形態に従った電力管理ユニットを説明する。
【００６５】
パワー・オン・リセット及び事象制御機能（図示されず）を含む制御ブロック４９は、ＰＭＵのローカル・コントローラを構成する。パワー・オン・リセット機能は、電子ペンを活性化するように配列されたスイッチへ接続されることによって、また事象の表示を受け取るように配列されることによって、システム・スタートアップを処理する。更に、それは、例えば、スタートアップ・サージ電流を減らすため、電子ペン内の異なったモジュール、ブロック、又は構成要素について適切なスタートアップ・シーケンスを提供する。更に、パワー・オン・リセット機能は、電子ペンによって取られる異なった動作モード又は状態を処理する。動作状態は、ユーザ入力、又はＰＭＵ内の他のブロックによって生成される事象の表示に基づいてシフトされる。
【００６６】
例えば、ＰＭＵは、バッテリ電圧、内部又は外部事象、及び処理ユニット２０によって行われたセッティングに依存して、五つの状態で動作するように構成される。第一の状態はオフ状態である。オフ状態では、外部セクション１、２、３及びＰＭＵの少なくとも一部分がオフにされる。しかし、オフ状態の間、センサに応答してデバイスがパワー・オンにされるようなセンサは能動であり、そのために十分に電力を与えられる。更に、外部発振器は、例えば、タイミング・ユニットにクロック周波数を提供するため、電力を与えられる。第二の状態は、初期充電状態（又は、細流充電）である。この状態は、例えば、ＤＣ電源の接続に基づいて活性化される。第三の状態はスタンバイ状態である。スタンバイ状態では、ＰＭＵの或る部品及び可能性としてデバイスの部品が活性化される。第四の状態は「パワー・オン・リクエスト」である。パワー・オン・リクエストの間、デバイスの構成要素の幾つか又は全部が、可能性として所定のシーケンスでパワー・アップされる。第五の状態は能動又はオンの状態である。この状態では、デバイスは完全又は少なくとも部分的に動作可能である。
【００６７】
今から図２〜図４を参照して、ＰＭＵ４０及びその構成要素の詳細を説明する。
【００６８】
図２を参照して、今からタイマ・ブロック５４について説明する。図２は、説明される実施形態に従ったタイマ・ブロックのブロック図である。
【００６９】
タイマ・ブロック５４はタイミング論理５４１を含む。タイミング論理５４１は、時間を追跡するカウンタ、一つ又は複数の警報セッティング、及び各々の警報セッティングを現在時間と比較するコンパレータを含む。タイマ・ブロックは、更に、リアルタイム発振器５４２、及び任意的に低電力発振器５４３を含む。リアルタイム発振器５４２は、タイミング論理５４１へタイミング信号を提供し、また出力周波数信号ＦＯＵＴを提供する。一つの実施形態において、リアルタイム発振器５４２は、発振信号を提供するそれ自身の水晶を有し、この水晶は、電力管理ユニットの残りの部分が非能動であっても能動である。任意的に、リアルタイム発振器５４２へクロック周波数を提供するため、外部発振器４７を接続することができる。
【００７０】
もし必要であれば、例えばバック調整器（図示されず）にクロック周波数を提供するように低電力発振器５４３を配列することができる。低電力発振器は、更に、リアルタイム発振器へクロック周波数を提供する。その場合、リアルタイム発振器は、提供された周波数を分割する必要があるかも知れない。なぜなら、低電力発振器は、典型的には、リアルタイム発振器よりも高い周波数で動作するからである。
【００７１】
したがって、リアルタイム発振器５４２は、それ自身の水晶、外部発振器４７、例えば処理セクション２のシステム・クロック（ＳＹＳ＿ＣＬＫ）、又は低電力発振器５４３に基づいて、クロック周波数信号を提供する。
【００７２】
リアルタイム発振器５４２及びタイミング論理５４１は、ＰＭＵの動作のためにローカル・クロック周波数（ＦＯＵＴ）を提供すると共にリアルタイムを追跡することによって、時間を追跡する。更に、タイマ・ブロック５４は、警報信号を提供する警報機能を設けられる。それによって、ユーザの指定時間に警報機能が呼び出される。
【００７３】
説明される実施形態において、タイミング論理５４１は、例えばＩ２Ｃを介して設定できる二つの警報Ａ１及びＡ２を有する。コールド・リセットの後（ＰＭＵが配列されたデバイスへ電源が接続されている）、初期セッティングが、リアルタイム発振器５４２、タイミング論理５４１、及びＦＯＵＴ（出力周波数）を動作可能にする。外部発振器４７を必要としない構成があるかも知れない。スタートアップの後、それが検出され、リアルタイム発振器５４２をオフに切り替えることができる。外部発振器が存在しないシステムは、低電力（ＬＰ）発振器５４３によって提供される粗いタイミングに依存する必要がある。
【００７４】
ＬＰシステム発振器５４３は、更に、外部発振器４７が存在しない構成で使用される。リアルタイム発振器は、外部発振器４７が存在しないことを検出する必要があり、もし存在しなければ、代わりにシステムＬＰ発振器５４３を使用する。
【００７５】
一つの実施形態において、タイマ・ブロック５４、特に低電力発振器５４３は、システム・クロック信号ＳＹＳ＿ＣＬＫを受け取るように構成される。ＳＹＳ＿ＣＬＫは、図２で示されるように、ＬＰ発振器５４３によって受け取られる。スタートアップの間、ＳＹＳ＿ＣＬＫは存在しない。ＳＹＳ＿ＣＬＫが利用可能になったとき、ＬＰシステム発振器５４３はオフに切り替えられる。ここで、分割されたＳＹＳ＿ＣＬＫがＬＰシステム発振器に取って代わる。制御ブロック４９内のレジスタ・バンクのセッティングによって、ＬＰ発振器５４３の使用を強制することも可能である。ブースト及びＤＣ／ＤＣ変換器を切り替えるクロッキングも、ここでシステム・クロックＳＹＳ＿ＣＬＫへ同期される必要がある。
【００７６】
もしＰＭＵがリセットされていなければ、Ｎ秒ウォッチドッグが、ＰＭＵをオフに切り替える信号Ｗを提供する。ウォッチドッグ・タイマは、スタートアップ時にスタートし、レジスタ・バンクの事象レジスタを読み取る度にリセットされる。ウォッチドッグ・タイマがＮ秒の８７％（分割８）をカウントしたとき、中断が強制される。ここで、処理セクション２は、ＰＭＵがシステムをパワー・オフにしないように、事象レジスタを読み取ってウォッチドッグ・タイマをリセットする必要がある。
【００７７】
今から図３を参照して、アナログ事象発生器ブロック５２を説明する。図３は、アナログ事象発生器ブロックのブロック図である。アナログ事象発生器ブロック５２の目的は、センサ信号を評価して、制御ブロック４９へ事象の表示を生成することであり、アナログ事象、例えば、温度、電圧レベル、力、又は充電電流に応答して制御ブロック４９を制御することである。
【００７８】
アナログ事象発生器ブロック５２は、図３で示されるように、入力信号を受け取るように配列される。入力信号は、例えば、力、圧力、又は温度センサからのセンサ信号である。代替的に、入力信号は、例えば、バッテリ電圧、充電電圧、充電電流、又はデバイスによって引き出された電流に関連した電圧又は電流表示であってよい。入力信号はコンパレータ５２２へ供給される。コンパレータ５２２は、更に、参照源５２１から参照値を受け取る。参照源５２１は、ディジタル参照値（閾値）をアナログ値へ変換するディジタル−アナログ変換器（図示されず）を含み、アナログ値はコンパレータ５２２へ供給される。コンパレータからの結果は、図３で示されるように、事象の表示として供給される。任意的に、ゆらぎを減らし、事象の偽の表示がトリガされるのを防止し、安定出力を提供するため、事象の表示は遅延５２３を介して出力されてよい。任意的に、バイアス電流をセンサへ提供するため、アナログ事象発生器ブロックはバイアス手段５６を設けられてよい。注意されることは、一つのアナログ事象発生器ブロック５２のみを概略的に説明するが、任意数の、そのようなアナログ事象発生器ブロックをＰＭＵの中に含めてよく、各々のアナログ事象発生器ブロックが所定タイプの信号を受け取るように構成されることである。
【００７９】
説明される実施形態において、アナログ事象発生器ブロック５２は温度センサへ接続され、温度センサは、ＰＭＵが配列されたデバイスの内部温度をセンスするように配列される。したがって、アナログ事象発生器ブロックは、所定の温度レベルに達したとき、事象の表示を生成するように配列される。所定の温度レベルは、高すぎるか低すぎる動作温度に起因してデバイスが損傷を受けることを防止するために使用される。
【００８０】
更に、デバイスが前述したような電子ペンである場合、アナログ事象発生器ブロックは、力センサへも接続される。力センサは、ペンの書き込み先端がベースと接触しているかどうかをセンスするように配列される。更に、アナログ事象発生器ブロック５２は、供給電圧及び／又は充電電流をセンスするように配列される。
【００８１】
アナログ事象発生器ブロック５２は、アナログ信号のレベル・トリガをセットアップするために使用可能である。信号が設定閾値を通過するとき、事象の出力表示は状態（高／低）を変化させる。各々のアナログ事象発生器ブロックは、ディジタル表現を有する閾値を設定するため、ディジタル−アナログ（ＤＡＣ）変換器を含むことができる。ＤＡＣ出力及びモニタされた信号はコンパレータへ送られる。コンパレータのヒステリシスは小さい。コンパレータ出力はディジタル的にフィルタされる。コンパレータ出力が高になったとき、フィルタは、フィルタ出力が高になる前の設定時間の間、信号が高であることを確認する。コンパレータ出力が低になったとき、再びフィルタは、フィルタ内で設定された時間の間、信号が安定した低であることを確認する。コンパレータ出力に基づいて、トリガ信号が生成される。代替的に、又はトリガ信号に加えて、例えば、レジスタの中にフラグ又は値を設定することによって、事象を表示するようにレジスタを更新することができる。
【００８２】
ＰＭＵがオンからスタンバイ・モードへ切り替わるとき、ＤＡＣ、コンパレータ、及びフィルタはオンのままであることができる。テスト目的のため、フィルタ遅延をバイパスできることが必要であるかも知れない。したがって、スイッチ５２５は図３で示されるように配列される。
【００８３】
今から図４を参照して、汎用アナログ−ディジタル変換器５７（ＧＰ  ＡＤＣ）を説明する。
【００８４】
図４は、アナログ−ディジタル変換器のブロック図である。ＧＰ  ＡＤＣブロック５７は多数のアナログ・センサ入力を含む。アナログ・センサ入力の各々は、スイッチ、例えば、マルチプレクサ５７３の入力Ｉ０〜Ｉ６へ接続される。マルチプレクサからの出力は、アナログ−ディジタル変換器（ＧＰ  ＡＤＣ）５７１、例えば、８ビットＧＰ  ＡＤＣへ接続され、マルチプレクサはＧＰ  ＡＤＣの入力セレクタとして動作する。したがって、各々のマルチプレクサ入力Ｉ０〜Ｉ６は、コントローラによって選択可能なチャネルを表す。
【００８５】
入力は、例えば、温度、力、又は圧力のセンサへ接続される。更に、入力は、充電電流又は電圧、バッテリ電圧又は電流消費を測定するように配列される。更に、一つ又は複数の入力がデバイス・テストの専用とされ、任意のアナログ値が変換されるために入力へ接続される。説明を目的として、入力は予約入力、（電圧などのセンサに予約された入力を意味する）及び一般入力（テスト専用の入力を意味する）へ分割される。
【００８６】
ＧＰ  ＡＤＣ５７１からの出力は、アキュムレータ５７２へ供給される。アキュムレータ５７２は、所定の時間間隔又は所定数のサンプルの間、平均測定値を累積するように動作する。一つの実施形態において、４、１６、６４、又は２５６個のサンプルから平均が取られる。
【００８７】
アキュムレータ５７２からの出力はデマルチプレクサ５７４へ供給される。デマルチプレクサ５７４は、その出力Ｏ０〜Ｏ６において、それぞれのディジタル出力値を提供する。一つの実施形態において、各々の出力値は制御ブロック４９内のレジスタ・バンクの所定区域へ供給される。出力値は、専用又は汎用メモリ、ＰＭＵの内部、又は外部回路に記憶されてよい。他の代替として、出力値はＰＭＵの他のブロック、又は外部ユニット、例えば、処理セクション２又はテスト機器と通信するインタフェースへ直接供給される。
【００８８】
代替的に、もしアキュムレータからの出力が（又はＧＰ  ＡＤＣから直接に）、ブロック又はユニットへ直接供給され、そこで記憶又は処理されるのであれば、デマルチプレクサを排除することができる。
【００８９】
コントローラ５７５は、ＧＰ  ＡＤＣの中でタスク・リストを維持するように配列される。タスク・リストは、各々のタスクについてチャネル表示及び平均セッティングを含む。コントローラ５７５は、図４の点線で示されるように、マルチプレクサ５７３、アナログ−ディジタル変換器５７１、アキュムレータ５７２、及びデマルチプレクサ５７４の動作を制御する。チャネルの表示は、変換されるべき信号を受け取るマルチプレクサ入力チャネルを表し、平均セッティングは、ＧＰ  ＡＤＣ５７１からの出力が平均される時間間隔又はサンプル数を表す。代替的に、平均セッティングが各々のチャネルに関連づけられ、タスク・リストがチャネル表示だけを含めばよいようにされる。
【００９０】
任意的に、タスク・リストは、更に、どの測定範囲が使用されるべきかを示す範囲表示を含む。タスク・リストの長さは任意に選択される。一つの実施形態において、タスク・リストは、予約された入力の数と等しいタスク数を含む。マルチプレクサ及びデマルチプレクサを制御するようなコントローラ５７５の配列は、タスク・リストによって決定されたシーケンスで入力Ｉ０〜Ｉ６が処理されるような配列であってよい。
【００９１】
タスク・リストは、例えば、制御ブロック４９内のレジスタ・バンク、又はコントローラ５７５に含まれる別個のメモリ手段の中で実現されてよい。
【００９２】
一つの実施形態において、タスク・リストは固定シーケンスを表示するように配列され、その固定シーケンスに従って、測定がＧＰ  ＡＤＣ５７１によって行われることになる。
【００９３】
他の実施形態において、タスク・リストは修正可能なシーケンスを提供するように配列される。修正可能シーケンスは、特定の入力チャネルを優先するように変更されてよい。したがって、タスク・リストは、ＰＭＵで起こった事象（例えば、アナログ事象発生器によって表示される）に応答して、又は、外部ユニット、例えば、処理セクション２からの測定要求に応答して、修正可能であるかプログラム可能である。そのような測定要求は、例えば、コントローラ５７５への制御信号として、レジスタ・セッティングとして、又は、他の知られた方法で受け取られてよい。
【００９４】
したがって、コントローラ５７５は、例えば、処理セクション２からの測定要求、又はＰＭＵの診断又はテストに使用される外部テスト機器からの測定要求に応答して、タスク・リストによって提供されたシーケンスを中断するように配列されてよい。測定要求は、更に、例えば、事象の表示に応答して、制御ブロック４９によって生成されてよい。測定要求は、チャネル表示及び平均セッティング、又はチャネル表示だけを含む。
【００９５】
測定要求を受け取ると、コントローラは、ポーリングされるべきセンサを表すチャネル表示、使用されるべき平均セッティング、及び任意的に、ポーリングされるべきセンサについて正しい測定範囲へＧＰ  ＡＤＣを設定（又はシフト）する範囲表示を付加する。ＧＰ  ＡＤＣからの測定値は、例えば、制御ブロック４９の事象コントローラへ提供され、更に処理されるか処理ユニット２０へ渡される。
【００９６】
図４から明らかなように、汎用アナログ−ディジタル変換器（ＧＰ  ＡＤＣ）は、関心事である様々な変数のモニタリングを可能にする。典型的には電圧及び電流で表される関心事の変数は、ＰＭＵ４０又は処理ユニット２０が処理できるように、ディジタル表現へ変換される必要がある。充電電流のような幾つかの変数は、その変換前に電圧へ変換される必要がある。幾つかの変数は、更に、電圧へのシフトを必要とする。
【００９７】
アナログ−ディジタル変換は、制御ブロック４９内のレジスタ・バンクのレジスタを設定することによって開始される。固定シーケンスを有する実施形態において、変換は、単に、フラグの設定によって開始又は停止される。修正可能シーケンスを有する実施形態では、変換の開始は、平均を取るためのサンプル数の選択、及び関心事であるチャネルの表示の選択を含むことができる。一つの実施形態において、四つの同時係属タスク（平均＋チャネル）までを発行することができる。これらのタスクは、コントローラ５７５のＧＰ  ＡＤＣタスク・リストに記憶される。これらのタスクは、現在の変換が完了すると直ちに処理できるように、待ち行列にすることができる。
【００９８】
他の代替として、タスク・リスト又は個々の測定要求は、アナログ事象発生器ブロック５２によって表示される事象によってトリガされるか、事象又は処理ユニット２０からの要求に応答する制御ブロック４９によって表示される事象によってトリガされてよい。
【００９９】
タスク・リストは、固定（前もって決定された）リスト又はプログラム可能リストであってよい。タスク・リストは、例えば、制御ブロック４９のレジスタ・バンク、別個のメモリ、又はコントローラ５７５に集積されたメモリ回路の中で実現されてよい。
【０１００】
今から図５を参照して、バッテリ充電ブロック５３を説明する。バッテリ充電ブロック５３は、電源、例えば、バッテリ４２及び／又は充電器（図示されず）へのＰＭＵインタフェースである。
【０１０１】
説明される実施形態において、バッテリ充電制御ブロック５３はＰＭＵ４０の中に配列され、ＤＣ電源４３、バッテリ４２、及び充電電流を調整する充電電流調整器６は、全てＰＭＵの外に配列される。ＰＭＵはＤＣ電源４３から入力電流ＤＣＩＮを受け取る。ＤＣ電源４３は、例えば、壁充電器又はＵＳＢバスからのＤＣ電流であってよい。更に、充電制御ブロック５３は、バッテリ・ノードで充電電圧入力信号ＶＣＨを受け取り、例えば、充電電流調整器６から充電電流入力信号ＩＣＨを受け取る。これらの信号は、それぞれ充電電圧及び充電電流を示す。図５では、信号ＶＣＨ及びＩＣＨは、それぞれバッテリ４２及び充電電流調整器６へ接続されるように示されるが、これらの信号は、知られた任意の方法で提供されてよいことが分かる。充電電圧ＶＣＨ及び電流ＩＣＨの信号は、それぞれ信号ＶＭＥＡＳ及びＩＭＥＡＳで示されるように、例えば、ＧＰ  ＡＤＣへ転送され、ディジタル値へ変換される。更に、ＶＭＥＡＳ及び／又はＩＭＥＡＳをアナログ事象発生器ブロック５２へ供給することによって、これらのパラメータに基づく事象表示が、例えば、ＧＰ  ＡＤＣ５７のタスク・リストをトリガするために提供されてよい。
【０１０２】
バッテリ充電制御ブロック５３は、充電電流調整器６へ供給される信号ＩＲＥＧによって、充電電流調整器６によって提供される充電電流を既知の方法で調整するように配列されてよい。
【０１０３】
バッテリへ提供されるべき充電電流は、ＰＭＵの内部から制御されるか、外部ユニット、例えば、処理セクション２から制御される。説明される実施形態において、所望の充電電流を示す信号ＩＳＥＴが、アナログ又はディジタル値としてバッテリ充電制御ブロック５３へ提供される。信号ＩＳＥＴは、制御ブロック４９のレジスタ・バンクの中で設定されてよい。したがって、充電電流は、例えば、処理セクション２によって制御されてよい。代替的に、参照充電電流が、前述したアナログ事象発生器５２と類似の仕方で提供されてよい。
【０１０４】
バッテリ電圧限界信号ＶＬＩＭは、充電電流の信号ＩＳＥＴと類似の仕方で提供されてよい。信号ＶＬＩＭは、バッテリに関連づけられた上限電圧が存在するときに望ましい。
【０１０５】
バッテリ充電制御ブロック５３は、更に、或る事象が起こったことを示すトリガ信号Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３を提供するように配列されてよい。そのような事象の例は、過電流が生じたこと、ＤＣ電源が接続されたこと、又はバッテリが初期充電を要求したこと、即ち、バッテリ電圧が低すぎるので、配列されたバッテリがデバイスを駆動できないことである。
【０１０６】
充電制御ブロック５３は、異なった充電電流及び電圧を要求する異なったタイプのバッテリで使用されてよい。なぜなら、充電電流ＩＳＥＴ及び上限電圧ＶＬＩＭを表す信号は、ソフトウェアによって任意の値へ設定されてよいからである（ハードウェアの限界内で）。
【０１０７】
充電制御ブロック５３は、異なったタイプのＤＣ電源、例えば、壁アダプタで使用されてよい。なぜなら、それは充電電流及び充電電圧に基づいて制御可能だからである。充電電流及び充電電圧に基づいて、充電に関連づけられた構成要素によって発生した電力（即ち、熱）が推定される。電力は、ＩＲＥＧを介して充電電流を調整することによって、この推定に基づいて制御されてよい。したがって、充電に関連づけられた構成要素からの熱発生を制限することによって、他の構成要素への損傷が防止される。
【０１０８】
充電制御ブロック５３は、この制御の大部分を処理セクション２に処理させる。なぜなら、充電電圧ＶＣＨ及び充電電流ＩＣＨを示す信号は、ＧＰ  ＡＤＣ５７によってディジタル値へ変換され、続いて処理セクション２へ提供されるからであり、また処理セクション２は信号ＩＳＥＴを介して充電電流を制御できるからである。
【０１０９】
したがって、処理セクション２で実行されるソフトウェアを介して、所望のバッテリ及びＤＣ電源へのＰＭＵの適合化を行うことができる。
【０１１０】
したがって、前述したバッテリ充電制御ブロック５３は、バッテリ及びＤＣ供給電源の選択に関して柔軟性を提供し、異なった製造業者の機器へデバイスを容易に適合化させることができる。
【０１１１】
前述したブロックは、意図された応用に適した機能を有する電力管理ユニットを提供するため、添付のクレイムの範囲内で組み合わせられてよいことが注意される。更に、本発明は例示的実施形態に関して説明されたが、添付のクレイムの範囲内で変形を提供できることに注意すべきである。
【０１１２】
図６は、ＧＰ  ＡＤＣ５７のマルチプレクサ５７３の入力Ｉ０へ接続される拡張テスト・ブロック５８の略図である。
【０１１３】
図６において、第一のテスト・マルチプレクサ５８１が、ＧＰ  ＡＤＣ５７のマルチプレクサ５７３の入力Ｉ０〜Ｉ６の一つへ接続される。明瞭にするため、ＧＰ  ＡＤＣ５７のマルチプレクサ５７３のみが図６に示される。第一のテスト・マルチプレクサ５８１の入力５８６は、それぞれの内部テスト地点へ接続され、第一のテスト・マルチプレクサ５８１が、テストされる任意の内部テスト地点を選択し、これらの内部テスト地点が内部ＧＰ  ＡＤＣ５７を使用してテストされるようにする。図６から明らかなように、テストのために第一のマルチプレクサ５８１によって選択された内部テスト地点は、更に、アナログ・テスト・バス５８７へ接続されたテスト・パッド（図示されず）を介して、外部テスト機器（センス及び／又は負荷）によってテストされてよい。
【０１１４】
図６において、第二のテスト・マルチプレクサ５８２はロード機能５８３へ接続され、第二のテスト・マルチプレクサの入力５８６が、任意の負荷、例えば、抵抗性負荷、又は電流源、又は電圧源へさらされる。一つの実施形態において、第一及び第二のテスト・マルチプレクサのそれぞれの入力５８６は、同じ内部テスト地点へ接続される。即ち、第一のテスト・マルチプレクサ５８１の入力ＩＮＴ０は、第二のテスト・マルチプレクサの入力ＩＮＴ０と同じテスト地点へ接続される。以下同様である。この配列によって、テスト地点をテスト（センス）するため第一のテスト・マルチプレクサ５８１を使用することができ、同時に、そのテスト地点又は他の任意のテスト地点が、第二のテスト・マルチプレクサ５８２によって負荷へさらされる。
【０１１５】
図６において、それぞれのテスト・マルチプレクサ５８１及び５８２の入力ＩＮＴ０へ接続されたテスト地点は、ＰＭＵ４０の任意の内部機能５８４へ関連づけられてよい。図６は、更に、それぞれのテスト・マルチプレクサ５８１及び５８２の入力ＩＮＴ０へ接続されたテスト地点が、外部回路５８５の任意の機能５８９へ関連づけられてよいことを示す。この外部回路５８５は、ＰＭＵ４０が配列された装置の中の他の回路であるか、更には、ＰＭＵ４０が配列された装置の外部で接続されたデバイスの中に配列された回路であってよい。
【０１１６】
図６で示されるように、アナログ・テスト・バス５８７を設けることも可能である。外部回路５８５の中に配列され、図６で示されたテスト・ブロックと類似したテスト・ブロック５８８（テスト・マルチプレクサ５８１、及び任意的に第二のテスト・マルチプレクサ５８２、及び負荷機能５８３）が、バス５８７を介してＰＭＵ４０のＧＰ  ＡＤＣ５７へ接続されてよい。この配列によって、図６を参照して説明された内部自己テストが実行される方法と類似の方法で、ＰＭＵ４０の外部にある回路のアナログ自己テストを実行することができる。したがって、複数の回路へ拡張可能な自己テスト・インタフェースが提供される。テストの間、回路はＩ２Ｃのようなインタフェースによって制御されてよい。
【０１１７】
図６を参照して説明された配列は、ＰＭＵ４０が使用される装置の中に設けられた物理的テスト地点の数を減少させる。それは、更に、負荷へさらされる間の内部又は外部テスト地点のテスト、及び負荷へさらされる間の回路間の相互接続のテストを可能にする。アナログ・テスト・バスは、複数の回路が共通のテスト・インタフェースを共用できるようにする。最後に、装置は、コントローラ及びＰＭＵ４０のＧＰ  ＡＤＣ５７を介して、それ自身をテストすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１Ａ】本発明の実施形態に従った電力管理ユニットを含む装置の概略ブロック図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態に従った電力管理ユニットの概略ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に従ったタイマ・ブロック５４を示す概略ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に従ったアナログ事象発生器ブロック５２の概略ブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に従った汎用アナログ−ディジタル変換器５７の概略ブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に従ったバッテリ充電制御ブロック５３の概略ブロック図である。
【図６】汎用アナログ−ディジタル変換器５７へ接続される拡張テスト・ブロック５８の概略図である。
【図１ａ】
2006515739.tif 000003
【図１ｂ】
2006515739.tif 000004
【図２】
2006515739.tif 000005
【図３】
2006515739.tif 000006
【図４】
2006515739.tif 000007
【図５】
2006515739.tif 000008
【図６】
2006515739.tif 000009
【国際調査報告】
2006515739.tif 000010
2006515739.tif 000011
2006515739.tif 000012