(57)【要約】【課題】電池容量を無駄なく有効に利用するとともに、サブバッテリの電池容量がそれほど大きくないものでも長時間の使用が可能とする携帯型電子機器及び携帯型電子機器のバッテリ充電方法を提供する。【解決手段】メインバッテリ１０３の出力が携帯型電子機器を動作可能な下限近傍の第１の設定電圧以下になった時に、メインバッテリ１０３からサブバッテリ１０８に切り替えるとともに、省電力モードとして動作させ、サブバッテリ１０８が携帯型電子機器を動作可能な第２の設定電圧以下になった時に、メインバッテリの出力を昇圧し、サブバッテリを充電する制御部１０５を備え、更に前記制御部は、前記省電力モードでは、制御部の動作クロック周波数を低下させ、また、前記カメラ機能を制限し、通話が不能なオフラインモードとする。また、前記省電力モードでは、バックライト機能を停止し、メインバッテリの出力を昇圧する回路として、バックライト用の昇圧回路を使用する。【選択図】図１
2007089265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインバッテリとサブバッテリを有する携帯型電子機器であって、メインバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な下限近傍の第１の設定電圧以下になった時に、メインバッテリからサブバッテリに切り替えるとともに、省電力モードとして動作させ、サブバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な第２の設定電圧以下になった時に、メインバッテリの出力を昇圧し、サブバッテリを充電する制御部を備えることを特徴とする携帯型電子機器。
【請求項２】
メインバッテリと少なくとも２個のサブバッテリを有する携帯型電子機器であって、メインバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な下限近傍の第１の設定電圧以下になった時に、メインバッテリから第１のサブバッテリに切り替え、第１のサブバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な第２の設定電圧以下になった時に、メインバッテリの出力を昇圧し、第１のサブバッテリを充電し、第１のサブバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な下限近傍の第１の設定電圧以下になった時に、第１のサブバッテリから第２のサブバッテリに切り替え、第２のサブバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な第２の設定電圧以下になった時に、第１のサブバッテリの出力を昇圧し、第１のサブバッテリを充電する制御を順次行う制御部を備えることを特徴とする携帯型電子機器。
【請求項３】
前記制御部は、サブバッテリへの切り替え時に、省電力モードとして動作させることを特徴とする請求項２記載の携帯型電子機器。
【請求項４】
前記省電力モードでは、制御部の動作クロック周波数を低下させることを特徴とする請求項１又は３の何れかの請求項記載の携帯型電子機器。
【請求項５】
カメラ機能を備え、前記省電力モードでは、前記カメラ機能を制限することを特徴とする請求項１、３又は４記載の携帯型電子機器。
【請求項６】
携帯型電子機器は携帯通信端末であり、前記省電力モードは通話が不能なオフラインモードとすることを特徴とする請求項１、３、４又は５記載の携帯型電子機器。
【請求項７】
前記省電力モードでは、バックライト機能を停止することを特徴とする請求項１、３、４、５又は６記載の携帯型電子機器。
【請求項８】
前記メインバッテリの出力を昇圧する回路として、バックライト用の昇圧回路を使用することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の携帯型電子機器。
【請求項９】
メインバッテリとサブバッテリを有する携帯型電子機器のバッテリ充電方法であって、メインバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な下限近傍の第１の設定電圧以下になった時に、メインバッテリからサブバッテリに切り替えるとともに、省電力モードとして動作させ、サブバッテリが携帯型電子機器を動作可能な第２の設定電圧以下になった時に、メインバッテリの出力を昇圧してサブバッテリを充電することを特徴とする携帯型電子機器のバッテリ充電方法。
【請求項１０】
メインバッテリと少なくとも２個のサブバッテリを有する携帯型電子機器のバッテリ充電方法であって、メインバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な下限近傍の第１の設定電圧以下になった時に、メインバッテリから第１のサブバッテリに切り替え、第１のサブバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な第２の設定電圧以下になった時に、メインバッテリの出力を昇圧し、第１のサブバッテリを充電し、第１のサブバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な下限近傍の第１の設定電圧以下になった時に、第１のサブバッテリから第２のサブバッテリに切り替え、第２のサブバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な第２の設定電圧以下になった時に、第１のサブバッテリの出力を昇圧し、第１のサブバッテリを充電する制御を順次行うことを特徴とする携帯型電子機器のバッテリ充電方法。
【請求項１１】
サブバッテリへの切り替え時に、省電力モードとして動作させることを特徴とする請求項２記載の携帯型電子機器のバッテリ充電方法。
【請求項１２】
前記省電力モードでは、制御動作のクロック周波数を低下させることを特徴とする請求項９又は１１記載の携帯型電子機器のバッテリ充電方法。
【請求項１３】
カメラ機能を備え、前記省電力モードでは、前記カメラ機能を制限することを特徴とする請求項９、１１又は１２記載の携帯型電子機器のバッテリ充電方法。
【請求項１４】
携帯型電子機器は携帯通信端末であり、前記省電力モードは通話が不能なオフラインモードとすることを特徴とする請求項９、１１、１２又は１３ないし１３の何れかの請求項記載の携帯型電子機器のバッテリ充電方法。
【請求項１５】
前記省電力モードでは、バックライト機能を停止することを特徴とする請求項９、１１、１２、１３又は１４記載の携帯型電子機器のバッテリ充電方法。
【請求項１６】
前記メインバッテリの出力を昇圧する回路として、バックライト用の昇圧回路を使用することを特徴とする請求項９、１０、１１、１２、１３、１４又は１５記載の携帯型電子機器のバッテリ充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は携帯型電子機器に関し、特にメインバッテリとサブバッテリの切り替え時にサブバッテリの充電回路を備えた携帯型電子機器及び携帯型電子機器のバッテリ充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の携帯型電子機器の電源としてはリチウムイオン電池が主流であり、一般的に携帯電話機などで使用されているリチウムイオン電池はフル充電した状態で電池電圧が約４．２Ｖであり、また放電しすぎると電池としての機能が著しく低下することから、過放電保護回路を内蔵させ電池電圧が約２．３Ｖになると該保護回路を動作させるような仕組みが考えられており、更に、リチウムイオン電池の電池電圧は約３．４Ｖとなると、その放電負荷特性上（後述する図２、図３参照）、負荷電流により電池電圧が急激に降下して使用できなくなるから、例えば、電池電圧約３．４Ｖで電池切れアラームを表示し電源をＯＦＦにする仕組みが考えられている。しかしこの携帯型電子機器の電源ではリチウムイオン電池の一定電圧範囲（約３．４Ｖ〜２．３Ｖ）の残電池容量は電子機器の動作に利用できていない。
【０００３】
一方、主電池と充電可能な副電池を備えた電子機器の電源装置に関し、電源を副電池に切り替えた後にまだ主電池に残っているエネルギーを有効利用する目的で、主電池の低下した電圧を昇圧する昇圧回路を使用して主電池のエネルギーを副電池に移すようにした電源装置が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−３３６９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
携帯型電子機器の動作に利用されていない電池の残電池容量を利用可能にする方法として、特許文献１に記載された電源装置は、主電池の低下した電圧を昇圧して副電池に移すものである。しかしこの電源装置では主電池の消耗後は副電池に単に切り替えて使用するものであって、主電池と副電池とは何れも電子機器の電源として対等に扱っており、この電源装置でも副電池に切り替えた後の電子機器の動作時間は十分確保できず、結局、主電池と副電池の合計の動作時間も十分延長できるものではなかった。
【０００５】
本発明の目的は、以上の問題を解決するものであり、電池容量を無駄なく有効に利用するとともに、動作時間の延長を可能とする携帯型電子機器及び携帯型電子機器のバッテリ充電方法を提供するものである。  
本発明の目的は、サブバッテリの電池容量がそれほど大きくないものでも、長時間の使用が可能とする携帯型電子機器及び携帯型電子機器のバッテリ充電方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の携帯型電子機器は、メインバッテリとサブバッテリを有する携帯型電子機器であって、メインバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な下限近傍の第１の設定電圧（例えばリチウムイオン電池の場合、Ｖ１＝３．４Ｖ）以下になった時に、メインバッテリからサブバッテリに切り替えるとともに、省電力モードとして動作させ、サブバッテリが携帯型電子機器を動作可能な第２の設定電圧（例えばリチウムイオン電池の場合、Ｖ２＝３．６Ｖ）以下になった時に、メインバッテリの出力を昇圧し、サブバッテリを充電する制御部を備えることを特徴とし、又は、メインバッテリと少なくとも２個のサブバッテリを有する携帯型電子機器であって、メインバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な下限近傍の第１の設定電圧以下になった時に、メインバッテリから第１のサブバッテリに切り替え、第１のサブバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な第２の設定電圧以下になった時に、メインバッテリの出力を昇圧し、第１のサブバッテリを充電し、第１のサブバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な下限近傍の第１の設定電圧以下になった時に、第１のサブバッテリから第２のサブバッテリに切り替え、第２のサブバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な第２の設定電圧以下になった時に、第１のサブバッテリの出力を昇圧し、第１のサブバッテリを充電する制御を順次行う制御部を備え、前記制御部は、サブバッテリへの切り替え時に、省電力モードとして動作させることを特徴とする。
【０００７】
また、前記制御部は、充電元のバッテリが第３の設定電圧（例えばリチウムイオン電池の場合、Ｖ３＝２．３Ｖ）以下になった時に、サブバッテリの充電を停止し、サブバッテリが第４の設定電圧（例えばリチウムイオン電池の場合、Ｖ４＝３．４Ｖ）以下になった場合に、電池切れのアラームを報知し、電源オフとすることを特徴とする。
【０００８】
更に前記制御部は、前記省電力モードでは、制御部の動作クロック周波数を低下させ、また、カメラ機能を備え、前記省電力モードでは、前記カメラ機能を制限する。また、携帯型電子機器は携帯通信端末であり、前記省電力モードは通話が不能なオフラインモードとする。また、前記省電力モードでは、バックライト機能を停止（不使用状態に）し、メインバッテリの出力を昇圧する回路として、バックライト用の昇圧回路を使用する。
【０００９】
本発明の携帯型電子機器のバッテリ充電方法は、メインバッテリとサブバッテリを有する携帯型電子機器のバッテリ充電方法であって、メインバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な下限近傍の第１の設定電圧（例えばリチウムイオン電池の場合、Ｖ１＝３．４Ｖ）以下になった時に、メインバッテリからサブバッテリに切り替えるとともに、省電力モードとして動作させ、サブバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な第２の設定電圧（例えばリチウムイオン電池の場合、Ｖ２＝３．６Ｖ）以下になった時に、メインバッテリの出力を昇圧してサブバッテリを充電することを特徴とし、又は、メインバッテリと少なくとも２個のサブバッテリを有する携帯型電子機器のバッテリ充電方法であって、メインバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な下限近傍の第１の設定電圧以下になった時に、メインバッテリから第１のサブバッテリに切り替え、第１のサブバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な第２の設定電圧以下になった時に、メインバッテリの出力を昇圧し、第１のサブバッテリを充電し、第１のサブバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な下限近傍の第１の設定電圧以下になった時に、第１のサブバッテリから第２のサブバッテリに切り替え、第２のサブバッテリの出力が携帯型電子機器を動作可能な第２の設定電圧以下になった時に、第１のサブバッテリの出力を昇圧し、第１のサブバッテリを充電する制御を順次行い、また、サブバッテリへの切り替え時に、省電力モードとして動作させることを特徴とする。
【００１０】
また、充電元のバッテリが第３の設定電圧（例えばリチウムイオン電池の場合、Ｖ３＝２．３Ｖ）以下になった時に、サブバッテリの充電を停止し、サブバッテリが第４の設定電圧（例えばリチウムイオン電池の場合、Ｖ４＝Ｖ３＝３．４Ｖ）以下になった場合に、電池切れのアラームを報知し、電源オフとすることを特徴とする。
【００１１】
更に前記省電力モードでは、制御部動作のクロック周波数を低下させ、前記カメラ機能を制限し、また、携帯型電子機器は携帯通信端末であり、前記省電力モードは通話が不能なオフラインモードとする。また、前記省電力モードでは、バックライト機能を停止し、前記メインバッテリの出力を昇圧する回路として、バックライト用の昇圧回路を使用することを特徴とする。
【００１２】
また、メインバッテリからサブバッテリに切り替えた後のバッテリの再充電により、メインバッテリが第１の設定電圧（例えばリチウムイオン電池の場合、Ｖ１＝３．４Ｖ）を越えた時に、メインバッテリの出力を昇圧してサブバッテリを充電し、第２の設定電圧（例えばリチウムイオン電池の場合、Ｖ２＝３．６Ｖ）を越えた時に、サブバッテリからメインバッテリに切り替え、サブバッテリの出力が所期の充電電圧に達した状態でメインバッテリの出力の昇圧によるサブバッテリの充電を停止する。
【００１３】
また、各設定電圧は、第３の設定電圧＜第１の設定電圧＜第２の設定電圧、第３の設定電圧＜第１の設定電圧＝第４の設定電圧＜第２の設定電圧の関係に設定することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、メインバッテリの残電池容量をサブバッテリに詰め替え（充電し）、且つサブバッテリへの切り替え後は省電力モードで動作するように構成したことにより、メインバッテリの電池容量をフルに使用することができるとともに、負荷電流を引き続き長時間流すことができるようになるため携帯型電子機器（端末）の使用時間を長くすることができる。
【００１５】
また、メインバッテリの残電池容量でサブバッテリを充電しながら使用するとともにサブバッテリへの切り替え後は省電力モードで動作するように構成したことにより、サブバッテリとしては電池容量がそれほど大きくないものでも、長時間の使用が可能になる。
【００１６】
また、省電力モードとしてバックライトの消灯、低い制御クロック周波数への切替、カメラ機能や通話機能の制限切替等を行うことにより、例えば携帯電話機等に適用した場合、メインバッテリの電圧が降下して使用できなくなって、サブバッテリに切り替わった後もサブバッテリにより例えばアドレス帳や電話帳の確認や電子マネーの使用程度の動作は可能とし、充電アダプタ等によるバッテリの充電まで最小限の機能により長時間の動作を継続させることが可能である。
【００１７】
特に、バックライトの昇圧回路をサブバッテリの充電に切り替え転用するように構成することにより、充電用の独立した昇圧回路を不要とし電力消費の大きいバックライトの消灯と省電力モードへの切り替えを好適に連動させることが可能である。
【００１８】
更に、複数のサブバッテリ間でも、本発明のメインバッテリ／サブバッテリの関係を実現可能であり、サブバッテリの残電池容量をさらに小さなサブバッテリに詰め替える（充電する）構成とすることにより、電池容量を有効利用して携帯型電子機器のより長時間の使用が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施の形態の構成）
図１に本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。図１において、本実施の形態の携帯型電子機器（端末）は、ＡＣアダプタ等が接続される充電端子１０１、メインバッテリ１０３を充電するための充電回路（１）１０２、メインバッテリ１０３の電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ（１）１０４、端末全体の制御を行う制御部１０５、メインバッテリ１０３の電圧をサブバッテリ１０８が充電できる電圧まで昇圧する昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１０６、サブバッテリ１０８を充電するための充電回路（２）１０７、サブバッテリ１０８の電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ（２）１０９、制御部１０５への電源供給元を切り替える（メインバッテリかサブバッテリかを選択する）スイッチ１１０より構成されている。ここで制御部１０５は、バッテリの電圧に関する閾値である設定値等の各種設定値を記憶しており、Ａ／Ｄコンバータ（１）１０４を通してメインバッテリ１０３の電圧と、Ａ／Ｄコンバータ（２）１０９を通してサブバッテリ１０８の電圧をデジタル処理で監視し、スイッチ１１０及び昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１０６の動作／停止（オンオフ）を制御する。
【００２０】
（第１の実施の形態の動作）
以下、実施の形態の動作が理解しやすいように具体的な数値例を挙げて説明する。  
図２はメインバッテリとして使用するリチウムイオン電池の特性を示す図であり、図３はサブバッテリとして使用するリチウムイオン電池の特性を示す図である。本実施の形態のメインバッテリ１０３は５００ｍＡｈの容量があり、同サブバッテリ１０８は５０ｍＡｈの容量があり、それぞれ図２、３のような放電特性をもつリチウムイオン電池とする。
【００２１】
まず、本発明の第１の実施の形態のバッテリの放電時の動作を説明する。  
図４は本発明の第１の実施の形態の放電時の動作のフローチャートを示す図である。  
最初に、メインバッテリ１０３、サブバッテリ１０８共に、フル充電され（例えば４．２Ｖ）、スイッチ１１０はメインバッテリ１０３側に接続されており、メインバッテリ１０３から制御部１０５に電源が供給されているものとする。
【００２２】
携帯型電子機器（端末）の使用に伴い、メインバッテリ１０３の電圧が設定値１（例えば３．４Ｖ）に達すると（ステップ４０１）、制御部１０５はスイッチ１１０を切り替えて、サブバッテリ１０８からの電源供給に切り替える（ステップ４０２）。
【００２３】
ここで、サブバッテリ１０８からの電源供給に切り替えた場合には、サブバッテリ１０８は電池容量が小さいため、制御部１０５の動作クロック周波数を下げる等して、制御部１０５を省電力モードに入れ、消費電流を抑えるようにする。また、後述するようにカメラ機能やバックライト機能など消費電流の大きな機能を制限したり、また、携帯電話機の場合には、通話できないよう（オフラインモード）にして、消費電流を抑えるようにしてもよい。そのようにすれば、電池容量の小さなサブバッテリ１０８を効果的に利用することができる。
【００２４】
さて、さらなる端末の使用に伴い、サブバッテリ１０８の電圧が設定値２（例えば３．６Ｖ）に達した場合（ステップ４０３）、制御部１０５は、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１０６を動作させて、メインバッテリ１０３の電圧をサブバッテリ１０８が充電できる電圧（例えば５Ｖ）まで昇圧して、充電回路（２）１０７によりサブバッテリ１０８を充電する（ステップ４０４）。サブバッテリ１０８への充電はメインバッテリ１０３の電圧が設定値３（例えば２．３Ｖ）に達するまで行い、メインバッテリ１０３の電圧が設定値３（例えば２．３Ｖ）に達すると（ステップ４０５）、制御部１０５は、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１０６を停止させ、サブバッテリ１０８の充電を終了する（ステップ４０６）。
【００２５】
ここで、図２、図３より、メインバッテリ１０３が３．４Ｖの時に負荷電流５０ｍＡを流そうとすると、すぐに電圧が降下してしまうため使用できないが、サブバッテリ１０８にこのメインバッテリ１０３の残電池容量（３．４Ｖ〜２．３Ｖ）を充電して使用すれば、より安定した電圧で負荷電流５０ｍＡを流せることがわかる。すなわち、本発明によりメインバッテリ１０３の電池容量をフルに（４．２Ｖ〜２．３Ｖまで）活用できることになる。
【００２６】
その後、サブバッテリ１０８の電圧が設定値４（例えば３．４Ｖ）になるまで端末は動作し、サブバッテリ１０８の電圧が設定値４（例えば３．４Ｖ）に達したところで（ステップ４０７）、制御部１０５は電池切れアラームを表示し、端末の電源をオフにする（ステップ４０８）。
【００２７】
以上、電池容量や電圧などに関して、具体的な数値を挙げて説明したが、これらの数値は一例であり任意の値に設定することが可能である。また、本発明の放電時の動作を説明するのに、メインバッテリ、サブバッテリ共に、リチウムイオン電池の場合の例を挙げたが、本発明の放電の動作に関しては、メインバッテリに１次電池を使用しても適用できる。すなわち、メインバッテリに関しては、１次電池、２次電池を問わず、どのような種類の電池でもよく、サブバッテリに関しては、充電できる２次電池であれば何でもよい。また、メインバッテリおよびサブバッテリは、スーパーキャパシタのようなコンデンサなど、電荷が蓄えられるものでもよい。
【００２８】
次に、本発明の第１の実施の形態のバッテリの充電時の動作について説明する。  
図５は本発明の第１の実施の形態の充電時の動作のフローチャートを示す図である。  
最初に、メインバッテリ１０３、サブバッテリ１０８共に、例えば２．３Ｖとし、スイッチ１１０はサブバッテリ１０８側に接続されているものとする。
【００２９】
充電端子１０１にＡＣアダプタ等が接続されると（ステップ５０１）、充電回路（１）１０２によりメインバッテリ１０３の充電が開始されるとともに、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１０６もオンとなり、充電回路（２）１０７によりサブバッテリ１０８の充電も開始される（ステップ５０２）。サブバッテリ１０８の電圧が上昇し、設定値５（例えば３．６Ｖ）以上になった時（ステップ５０３）、制御部１０５はメインバッテリ１０３の電圧を確認する。ここで、もしメインバッテリ１０３の電圧が設定値６（例えば３．４Ｖ）以上あれば（ステップ５０４）、制御部１０５はスイッチ１１０を切り替えて、メインバッテリ１０３からの電源供給に切り替える（ステップ５０５）。
【００３０】
この後、サブバッテリ１０８がフル充電（例えば４．２Ｖ）になったところで（ステップ５０６）、制御部１０５は昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１０６を停止させ、充電回路（２）１０７はサブバッテリ１０８の充電を終了し（ステップ５０７）、また、メインバッテリ１０３がフル充電（例えば４．２Ｖ）になったところで（ステップ５０８）、充電回路（１）１０２はメインバッテリ１０３の充電を終了する（ステップ５０９）。
【００３１】
以上、電池容量や電圧などに関しては具体的な数値を挙げて説明したが、これらの数値は一例であり任意の値に設定することが可能である。また、本発明の充電の動作に関しては、メインバッテリ、サブバッテリが充電できる２次電池であれば何でもよく、また、スーパーキャパシタのようなコンデンサなど、電荷が蓄えられるものでもよい。
【００３２】
（第２の実施の形態の構成）
図６は本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。図６において、本実施の形態の携帯型電子機器（端末）は、ＡＣアダプタ等が接続される充電端子６０１、メインバッテリ６０３を充電するための充電回路（１）６０２、メインバッテリ６０３の電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ（１）６０４、端末全体の制御を行う制御部６０５、ＬＣＤ表示装置等のバックライト６１２と、該バックライト６１２を点灯させるのに必要な電圧まで、あるいはサブバッテリ６０８が充電できる電圧までメインバッテリ６０３の電圧を昇圧する昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６０６、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６０６の出力をバックライト６１２あるいは充電回路（２）６０７に接続するスイッチ６１１、サブバッテリ６０８を充電するための充電回路（２）６０７、サブバッテリ６０８の電圧をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ（２）６０９、制御部６０５への電源供給元を切り替える（メインバッテリかサブバッテリかを選択する）スイッチ６１０より構成されている。ここで制御部６０５は、バッテリの電圧に関する閾値である設定値、ユーザのキー入力設定又は予め決められたバックライトの設定等の各種設定値が記憶しており、Ａ／Ｄコンバータ（１）６０４を通してメインバッテリ６０３の電圧と、Ａ／Ｄコンバータ（２）６０９を通してサブバッテリ６０８の電圧を監視し、スイッチ６１０、６１１、バックライト６１２の点灯／消灯及び昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６０６の動作／停止（オンオフ）を制御する。
【００３３】
（第２の実施の形態の動作）
以下、第２の実施の形態の動作が理解しやすいように具体的な数値例を挙げて説明する。  
本実施の形態のメインバッテリ６０３は５００ｍＡｈの容量があり、図２のような放電特性をもつリチウムイオン電池とし、また、サブバッテリ６０８は５０ｍＡｈの容量があり、図３のような放電特性をもつリチウムイオン電池とする。
【００３４】
まず、本発明の第２の実施の形態の放電時の動作を説明する。  
図７は本発明の第２の実施の形態の放電時の動作のフローチャートを示す図である。  
最初に、メインバッテリ６０３、サブバッテリ６０８共に、（例えば４．２Ｖに）フル充電され、スイッチ６１０はメインバッテリ６０３側に接続されており、メインバッテリ６０３から制御部６０５に電源が供給されている。またスイッチ６１１はバックライト６１２側にあり、制御部６０５が昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６０６をオン／オフすることで、バックライト６１２の点灯／消灯が可能な状態にある。
【００３５】
端末の使用に伴い、メインバッテリ６０３の電圧が設定値１（例えば３．４Ｖ）に達すると（ステップ７０１）、制御部６０５は、スイッチ６１０を切り替えて、サブバッテリ６０８からの電源供給に切り替え、またスイッチ６１１を充電回路（２）６０７側に切り替えて、バックライト機能をオフ、すなわちバックライト６１２を点灯することができないようにして、サブバッテリ６０８をいつでも充電できるように準備しておく（ステップ７０２）。ここで、バックライト機能をオフにして、端末の消費電流を抑えることは、サブバッテリ６０８は電池容量が小さいので、サブバッテリ６０８を有効に使用するために役立つ。
【００３６】
さて、さらなる端末の使用に伴い、サブバッテリ６０８の電圧が設定値２（例えば３．６Ｖ）に達した場合（ステップ７０３）、制御部６０５は、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６０６をオンさせて、メインバッテリ６０３の電圧をサブバッテリ６０８が充電できる電圧まで昇圧して、充電回路（２）６０７によりサブバッテリ６０８を充電する（ステップ７０４）。サブバッテリ６０８への充電はメインバッテリ６０３の電圧が設定値３（例えば２．３Ｖ）に達するまで行い、メインバッテリ６０３の電圧が設定値３（例えば２．３Ｖ）に達したところで（ステップ７０５）、制御部６０５は、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６０６をオフさせ、サブバッテリ６０８の充電を終了する（ステップ７０６）。
【００３７】
ここで、図２、図３に示す放電特性により、メインバッテリ６０３が電圧が設定値１（例えば３．４Ｖ）の時に負荷電流５０ｍＡを流そうとすると、すぐに電圧が降下してしまうため使用できないが、サブバッテリ６０８にこのメインバッテリ６０３の残容量（例えば３．４Ｖ〜２．３Ｖ）を充電して使用すれば、より安定した電圧で負荷電流５０ｍＡを流せることがわかる。すなわち、本発明によりメインバッテリ６０３の電池容量をフルに（例えば４．２Ｖ〜２．３Ｖまで）活用できる。
【００３８】
その後、サブバッテリ６０８の電圧が設定値４（例えば３．４Ｖ）になるまで端末は動作し、サブバッテリ６０８の電圧が設定値４（例えば３．４Ｖ）に達したところで（ステップ７０７）、制御部６０５は電池切れアラームを表示し、端末の電源をオフにする（ステップ７０８）。
【００３９】
以上、電池容量や電圧などに関しては、具体的な数値を挙げて説明したが、これらは一例でありもちろん任意の値に設定することが可能である。また、本発明の放電時の動作を説明するのに、メインバッテリ、サブバッテリ共に、リチウムイオン電池の場合の例を挙げたが、本発明の放電の動作に関しては、メインバッテリに１次電池を使用しても適用できる。すなわち、メインバッテリに関しては、１次電池、２次電池を問わず、どのような種類の電池でもよく、サブバッテリに関しては、充電できる２次電池であれば何でもよい。また、メインバッテリおよびサブバッテリは、スーパーキャパシタのようなコンデンサなど、電荷が蓄えられるものでもよい。
【００４０】
ここで、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータの能力に関しても考察しておく。例えば、一般的な携帯電話機では、メインＬＣＤ用バックライトとして、白色ＬＥＤを４個使用しており、それらの点灯に必要な電圧は約５Ｖ、電流は合計約８０ｍＡ（並列の場合）であり、少なくとも、この電圧と電流を供給できる昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータが実装されている。
【００４１】
今、本発明のサブバッテリが４．２Ｖ、５０ｍＡｈのリチウムイオン電池とすれば、充電に必要な電圧は約５Ｖ、電流は約５０ｍＡと考えられる。これは、ＬＣＤバックライト用昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータの能力であれば、サブバッテリの充電は十分可能、すなわちバックライト用とサブバッテリ充電用の昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータは兼用可能であるということを意味する。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施の形態のバッテリの充電時の動作を説明する。  
図８に本発明の第２の実施の形態の充電時のフローチャートを示す図である。  
最初に、メインバッテリ６０３、サブバッテリ６０８共に、例えば２．３Ｖとし、スイッチ６１０はサブバッテリ６０８側になっている。またスイッチ６１１は充電回路（２）６０７側にあり、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６０６をオンにすることで、サブバッテリ６０８の充電が可能な状態にある。
【００４３】
充電端子６０１にＡＣアダプタ等が接続されると（ステップ８０１）、充電回路（１）６０２によりメインバッテリ６０３の充電が開始されるとともに、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６０６もオンとなり、充電回路（２）６０７によりサブバッテリ６０８の充電も開始される（ステップ８０２）。サブバッテリ６０８の電圧が上昇し、設定値５（例えば３．６Ｖ）以上になった時（ステップ８０３）、制御部６０５はメインバッテリ６０３の電圧を確認する。ここで、もしメインバッテリ６０３の電圧が設定値６（例えば３．４Ｖ）以上あれば（ステップ８０４）、制御部６０５は、スイッチ６１０を切り替えて、メインバッテリ６０３からの電源供給に切り替える（ステップ８０５）。
【００４４】
この後、制御部６０５によりバックライト６１２を点灯することが可能となり（ステップ８０６）、制御部６０５は、バックライト６１２を点灯する場合には、スイッチ６１１をバックライト６１２側に切り替えて、バックライト６１２を点灯させ（ステップ８０７）、バックライト６１２を消灯する場合には、スイッチ６１１を充電回路（２）６０７側に切り替えて、バックライト６１２を消灯させるとともに、再びサブバッテリ６０８の充電を行う（ステップ８０８）。
【００４５】
サブバッテリ６０８がフル充電（例えば４．２Ｖ）になったところで（ステップ８０９）、充電回路（２）６０７はサブバッテリ６０８の充電を終了し、制御部６０５はスイッチ６１１をバックライト６１２側に固定し、バックライト６１２が消灯の状態であるならば、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ６０６もオフにする（ステップ８１０）。また、メインバッテリ６０３がフル充電（例えば４．２Ｖ）になったところで（ステップ８１１）、充電回路（１）６０２はメインバッテリ６０３の充電を終了する（ステップ８１２）。
【００４６】
以上、電池容量や電圧などに関して、具体的な数値を挙げて説明したが、これらは一例であり任意の値に設定することが可能である。また、本発明の充電の動作に関しては、メインバッテリ、サブバッテリに関しては、充電できる２次電池であれば何でもよく、また、スーパーキャパシタのようなコンデンサなど、電荷が蓄えられるものでもよい。
【００４７】
以上説明したように、本発明では、メインバッテリの残電池容量をサブバッテリに詰め替える（充電する）ことにより、負荷電流を流すことができるようになるため、メインバッテリの電池容量をフルに使用することができ、端末の使用時間を長くすることができる。
【００４８】
また、携帯電話機等の携帯通信機器に適用した場合には、メインバッテリの電圧が降下して使用できなくなって、サブバッテリに切り替わった後、サブバッテリにより、アドレス帳や電話帳の確認や、電子マネーの使用程度は可能であり、またメインバッテリの残電池容量でサブバッテリを充電しながら使用するので、サブバッテリとしては電池容量がそれほど大きくないものでも、長時間の使用が可能になる。  
特に本実施の形態では、バックライトの昇圧回路で、サブバッテリを充電するため、回路的にもコンパクトに実現できる。
【００４９】
（第３の実施の形態）
図９は本発明の第３の実施の形態の構成を示す図である。サブバッテリ使用時の省電力モードの動作を可能とする構成例のみをより詳細に示すものであり、主に制御部の動作を規定するクロック周波数を低い周波数に切り替えて電力消費を低減するクロック周波数の切替制御１０５ｃ、ストロボ撮影等を含むカメラ撮影機能のオンオフ等を切り替えるカメラ機能制御１０５ｄ、オンオフ制御により通話動作を制限する通話機能制御１０５ｅ等によりサブバッテリによる動作時間を延長する制御回路を備える。省電力モードの各機能は選択的に設定可能に構成することができる。
【００５０】
本実施の形態では、メインバッテリ１０３の使用時に比較部１０５ａがＡ／Ｄコンバータ（１）１０４の出力と第１の設定電圧Ｖ１とを比較し、メインバッテリ１０３の電圧が第１の設定電圧Ｖ１以下に低下した時、スイッチ１１０をサブバッテリ１０８側に切り替える切替信号を出力し、更に、該切替信号によりクロック周波数の切り替え、カメラ機能の制限（撮影不可状態等）への切り替え、通話機能の制限（オフライン）への切り替えを行う。なお、サブバッテリ１０８への切り替え後は、比較部１０５ｂがＡ／Ｄコンバータ（２）１０４の出力と第２の設定電圧Ｖ２とを比較し、メインバッテリ１０３の電圧が第１の設定電圧Ｖ２以下に低下した時、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１０６を動作するように切り替え、充電回路（２）１０７を介して昇圧電圧によりサブバッテリ１０８を充電する。これにより、携帯型電子機器及び制御部１０５における電力消費を抑制し、サブバッテリ１０８による動作時間を長くすることが可能となる。
【００５１】
本実施の形態の省電力モードの具体的な機能制限は、予め設定可能とし、又はユーザのキー入力により選択的に設定可能とし、サブバッテリへの切り替え後は機能制限により、好ましくは例えば前述のアドレス帳や電話帳の確認や、電子マネーの使用程度を可能に構成する。
【００５２】
（第４の実施の形態）
以上の本実施の形態ではメインバッテリ及びサブバッテリの各１個を使用した場合の例を挙げて説明したが、３個以上のバッテリを用意し、大きなバッテリ（メインバッテリ、サブバッテリ）からより小さなバッテリ（サブバッテリ）に順次残電池容量を詰め替える（充電する）ように構成することにより、小さなバッテリ（サブバッテリ）間でも残電池容量を有効利用し、携帯型電子機器の使用可能時間をより延長することが可能である。
【００５３】
図１０は本発明の第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。サブバッテリとして２個の第１及び第２のサブバッテリ１００８ａ、１００８ｂを使用した構成例であり、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１００６の入力にメインバッテリ１０１０とサブバッテリ１００８ａ、１００８ｂの切り替え入力用のスイッチ１００１と、充電回路（２）１００６の出力で充電するサブバッテリ１００８ａ、１００８ｂの充電切り替えスイッチ１００２と、Ａ／Ｄコンバータ（１）及び（２）に出力する３個のバッテリ１０１０、１００８ａ、１００８ｂの出力の切り替えスイッチ１００３ａ及び１００３ｂと、制御部１００５等への３個のバッテリ１０１０、１００８ａ、１００８ｂによる電源供給用の切り替えスイッチ１００４と、を備える。
【００５４】
制御部１００５は、各バッテリのフル充電状態からメインバッテリ１０１０で動作を開始し、その出力が携帯型電子機器を動作可能な下限近傍の設定値になると、メインバッテリ１０１０から第１のサブバッテリ１００８ａに切り替え、第１のサブバッテリ１００８ａが動作可能ではあるが所定設定値に低下すると、メインバッテリ１０１０の出力を昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１００６及び充電回路（２）１００６を介して第１のサブバッテリ１００８ａを充電し、メインバッテリ１０１０の出力が動作に使用しない下限の設定値になると充電を終了するように各スイッチ１００１〜１００３ｂの切り替えを制御する。
【００５５】
更に、制御部１００５は、第１のサブバッテリ１００８ａの出力が携帯型電子機器を動作可能な下限近傍の設定値になると、第１のサブバッテリ１００８ａから第２のサブバッテリ１００８ａに切り替え、第２のサブバッテリ１０８ｂが動作可能な所定設定値に低下すると、第１のサブバッテリ１００８ａの出力により昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１００６及び充電回路（２）１００６を介して第２のサブバッテリ１０８ａを充電し、第１のサブバッテリ１００８ａの出力が動作に使用しない下限の設定値になると充電を終了するように各スイッチ１００１〜１００３ｂの切り替えを制御する。
【００５６】
本実施の形態は３個以上のサブバッテリを使用し同様の動作を順次繰り返すように構成することにより、残電池容量の有効利用による携帯型電子機器の使用可能時間の一層の延長を可能とすることは明らかである。また、本実施の形態に第２及び第３の実施の形態の省電力モードへの切り替えを適用可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】メインバッテリとして使用するリチウムイオン電池の特性を示す図である。
【図３】サブバッテリとして使用するリチウムイオン電池の特性を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態の放電時の動作のフローチャートを示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の充電時の動作のフローチャートを示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態の放電時の動作のフローチャートを示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態の充電時の動作のフローチャートを示す図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０１、６０１  充電端子
１０２、６０２  充電回路（１）
１０３、６０３、１０１０  メインバッテリ
１０４、６０４  Ａ／Ｄコンバータ（１）
１０５、６０５  制御部
１０６、６０６、１００６  昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ
１０７、６０７、１００７  充電回路（２）
１０８、１０８ａ、１０８ｂ、６０８  サブバッテリ
１０９、６０９  Ａ／Ｄコンバータ（２）
１１０、６１０、６１１、１００１、１００２、１００３ａ、１００３ｂ、１００４  スイッチ
６１２  表示装置等のバックライト
【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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【図１０】
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