(57)【要約】【課題】電子回路の故障等に起因する発熱を抑制し、かつ、異常要因を記録することで、安全性と不具合解析時の作業性を向上させた携帯電子機器の提供を目的とする。【解決手段】温度判定部１４１１と、スイッチ制御部１４１２と、遅延時間設定タイマ１４１３と、設定保持部１４２と、スイッチ１３、サーミスタ１５ｎを備え、検出した異常温度およびその発熱位置等に応じて、遅延時間およびスイッチ１３の遮断率を変化させ、異常の重大性に応じた対応をとることを可能とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池と、
ソフトウェアを実行するプロセッサと、
温度に関する第１の異常を検出する第１異常検出部と、
温度に関する第２の異常を検出する第２異常検出部と、
前記電池と前記プロセッサの間に設けられ、前記電池から前記プロセッサへ供給する電力の遮断率を変化させるスイッチと、
前記第１の異常に対応する第１の遅延時間及び第１の遮断率と、前記第２の異常に対応する第２の遅延時間及び第２の遮断率とを保持する設定保持部と、を備え、
前記第１異常検出部が第１の異常を検出した場合、前記第１の遅延時間後に前記スイッチの遮断率を前記第１の遮断率に変化させ、
前記第２異常検出部が第２の異常を検出した場合、前記第２の遅延時間後に前記スイッチの遮断率を前記第２の遮断率に変化させる携帯電子機器。
【請求項２】
請求項１に記載の携帯電子機器であって、
前記第１異常検出部が第１の異常を検出した場合、前記第１の遅延時間後に前記スイッチの遮断率を前記第１の遮断率に変化させ、前記第２異常検出部が第２の異常を検出した場合、前記第２の遅延時間後に前記スイッチの遮断率を前記第２の遮断率に変化させる遮断制御部を備え、
前記遮断制御部は、前記電池と前記スイッチとの間から電力供給を受ける携帯電子機器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の携帯電子機器であって、
前記第１及び／又は前記第２の遅延時間を計数するタイマを備える携帯電子機器。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の携帯電子機器であって、
筐体を備え、
前記第１異常検出部は、前記第２異常検出部より前記筐体の表面に近くに配置され、前記第１の遮断率は、前記第２の遮断率より高い携帯電子機器。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の携帯電子機器であって、
筐体を備え、
前記第１異常検出部は、前記第２異常検出部より前記筐体の表面に近くに配置され、前記第１の遅延時間は、前記第２の遅延時間より短い携帯電子機器。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の携帯電子機器であって、
前記第１異常検出部と前記第２異常検出部とは同一であり、
前記第１の異常は温度が、第１の閾値以上である場合であり、
前記第２の異常は温度が、前記第１の閾値より小さい第２の閾値以上であり、かつ前記第１の閾値より小さい場合であり、
前記第１の遮断率は、前記第２の遮断率より高い携帯電子機器。
【請求項７】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の携帯電子機器であって、
前記第１異常検出部と前記第２異常検出部とは同一であり、
前記第１の異常は温度が、第１の閾値以上である場合であり、
前記第２の異常は温度が、前記第１の閾値より小さい第２の閾値以上でありかつ前記第１の閾値より小さい場合であり、
前記第１の遅延時間は、前記第２の遅延時間より短い携帯電子機器。
【請求項８】
請求項５又は請求項７に記載の携帯電子機器であって、
前記第２異常検出部が第２の異常を検出した場合に、前記第２の異常の状態を日時と共に保存する異常状態保存部を備える携帯電子機器。
【請求項９】
第１の異常に対応する第１の遅延時間及び第１の遮断率と、第２の異常に対応する第２の遅延時間及び第２の遮断率とを保持する設定保持部と、
前記第１異常検出部が第１の異常を検出した場合、前記第１の遅延時間後に外部のスイッチの遮断率を前記第１の遮断率に変化させ、前記第２異常検出部が第２の異常を検出した場合、前記第２の遅延時間後に前記外部のスイッチの遮断率を前記第２の遮断率に変化させる遮断制御部と、を備える携帯電子機器用の電源制御回路。
【請求項１０】
電池と、
ソフトウェアを実行するプロセッサと、
電流に関する第３の異常を検出する第３異常検出部と、
電流に関する第４の異常を検出する第４異常検出部と、
前記電池と前記プロセッサの間に設けられ、前記電池から前記プロセッサへ供給する電力の遮断率を変化させるスイッチと、
前記第３の異常に対応する第３の遅延時間及び第３の遮断率と、前記第４の異常に対応する第４の遅延時間及び第４の遮断率とを保持する設定保持部と、を備え、
前記第３異常検出部が第３の異常を検出した場合、前記第３の遅延時間後に前記スイッチの遮断率を前記第３の遮断率に変化させ、
前記第４異常検出部が第４の異常を検出した場合、前記第４の遅延時間後に前記スイッチの遮断率を前記第４の遮断率に変化させる携帯電子機器。
【請求項１１】
請求項１０に記載の携帯電子機器であって、
前記第３異常検出部が第３の異常を検出した場合、前記第３の遅延時間後に前記スイッチの遮断率を前記第３の遮断率に変化させ、前記第４異常検出部が第４の異常を検出した場合、前記第４の遅延時間後に前記スイッチの遮断率を前記第４の遮断率に変化させる遮断制御部を備え、
前記遮断制御部は、前記電池と前記スイッチとの間から電力供給を受ける携帯電子機器。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１に記載の携帯電子機器であって、
前記第３及び／又は前記第４の遅延時間を計数するタイマを備える携帯電子機器。
【請求項１３】
請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の携帯電子機器であって、
前記第３異常検出部と前記第４異常検出部とは同一であり、
前記第３の異常は電流が、第３の閾値以上である場合であり、
前記第４の異常は電流が、前記第３の閾値より小さい第４の閾値以上であり、かつ前記第３の閾値より小さい場合であり、
前記第３の遮断率は、前記第４の遮断率より高い携帯電子機器。
【請求項１４】
請求項１０から請求項１２のいずれか１項に記載の携帯電子機器であって、
前記第３異常検出部と前記第４異常検出部とは同一であり、
前記第３の異常は電流が、第３の閾値以上である場合であり、
前記第４の異常は電流が、前記第３の閾値より小さい第４の閾値以上でありかつ前記第３の閾値より小さい場合であり、
前記第３の遅延時間は、前記第４の遅延時間より短い携帯電子機器。
【請求項１５】
請求項１４に記載の携帯電子機器であって、
前記第４異常検出部が第４の異常を検出した場合に、前記第４の異常の状態を日時と共に保存する異常状態保存部を備える携帯電子機器。
【請求項１６】
第３の異常に対応する第３の遅延時間及び第３の遮断率と、第４の異常に対応する第４の遅延時間及び第４の遮断率とを保持する設定保持部と、
前記第３異常検出部が第３の異常を検出した場合、前記第３の遅延時間後に外部のスイッチの遮断率を前記第３の遮断率に変化させ、前記第４異常検出部が第４の異常を検出した場合、前記第４の遅延時間後に前記外部のスイッチの遮断率を前記第４の遮断率に変化させる遮断制御部と、を備える携帯電子機器用の電源制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電子機器に備わる電子回路の故障等のため過剰な電流が流れて発熱した場合に、電流もしくは温度センサにより異常を検出し、検出結果に応じて電池からの電力供給を制限もしくは遮断することで発熱を防止する携帯電子機器および、当該携帯電子機器用の電源制御回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電子機器に備わる電子回路の故障、制御不具合等の異常のため、携帯電子機器内の回路に過剰な電流が流れ、発熱を引き起こしたり、過電流及び発熱により故障や劣化の進行を速めたりする可能性がある。
【０００３】
そこで、過電流による発熱防止のための従来の技術として、
電流検出部が閾値以上の電流を検出すると、電源供給路の電流制限や遮断を行うもの（特許文献１）や、温度センサが異常を検出するとプロセッサへ割り込みおよびバスで異常を通知し、プロセッサがその異常通知を受けてユーザへ警報等で異常を通知し、短時間後に電源をオフするもの（特許文献２）等がある。
【０００４】
過去の携帯電子機器では、これらの技術により、温度や電流の異常を検出した場合に、プロセッサ制御によるユーザへの注意喚起と、電源供給路の電流制限や遮断による発熱の防止を図っていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2005-204375号公報
【特許文献２】特開2001-257751号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
温度センサや電流センサが異常を検出した後、携帯電子機器が行う処理としては、ユーザへの注意喚起、負荷を下げるための機能停止処理、携帯電子機器の不揮発メモリに対する異常内容の保存、電源供給路の制御(電流の制限や遮断)等が考えられる。
【０００７】
異常検出から実際に電流制限または遮断を行うまでには、ユーザへの注意喚起処理や負荷を下げるための機能停止処理、または不具合解析に用いる異常内容の保存処理のために必要な待ち時間が確保できることが望ましいが、実施する処理内容は異常内容とその重大性によって異なり、また、必要な時間は実施する処理内容等により異なる。
【０００８】
また、発熱および故障の進行を抑えるためには、できるだけ早く電流制限または遮断を行うのが望ましい。
【０００９】
よって、異常検出時は、異常内容とその重大性に応じて、電流制限もしくは遮断のいずれかを行うかどうかおよび、異常検出から実際に電流制限や遮断を行うまでの待ち時間等の制御内容を定める必要がある。
【００１０】
さらに、異常検出時の電流制限もしくは遮断動作に携帯電子機器のプロセッサ制御を介在させるとプロセッサ異常時の安全性を確保できないため、プロセッサとは独立して動作可能である必要がある。
【００１１】
対して、従来の技術では、特許文献１に記載の発明には異常検出後の処理として電流制限もしくは遮断することが提案されているが、異常内容とその重大性に応じた制御が可能なものではなく、また、待ち時間の確保もできなかった。
【００１２】
特許文献２に記載の発明には一定時間後にプロセッサがソフト的に電源オフすることが提案されているが、電源供給路の電流制限もしくは遮断ができなかった。
【００１３】
従って、従来の技術では前記の課題を解決できなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の携帯電子機器は、電池と、ソフトウェアを実行するプロセッサと、温度に関する第１の異常を検出する第１異常検出部と、温度に関する第２の異常を検出する第２異常検出部と、前記電池と前記プロセッサの間に設けられ、前記電池から前記プロセッサへ供給する電力の遮断率を変化させるスイッチと、前記第１の異常に対応する第１の遅延時間及び第１の遮断率と、前記第２の異常に対応する第２の遅延時間及び第２の遮断率とを保持する設定保持部と、を備え、前記第１異常検出部が第１の異常を検出した場合、前記第１の遅延時間後に前記スイッチの遮断率を前記第１の遮断率に変化させ、前記第２異常検出部が第２の異常を検出した場合、前記第２の遅延時間後に前記スイッチの遮断率を前記第２の遮断率に変化させる。
【００１５】
この構成によれば、前記スイッチの遮断率および、異常発生から遮断率を変化させるまでの遅延時間を異常検出内容に応じて設定でき、過電流に起因する発熱を抑えることができると同時に、異常の重大性が低い場合はユーザへの注意喚起や異常内容の保存等を行うための遅延時間を確保することができる。
また、本発明の携帯電子機器は、前記第１異常検出部が第１の異常を検出した場合、前記第１の遅延時間後に前記スイッチの遮断率を前記第１の遮断率に変化させ、前記第２異常検出部が第２の異常を検出した場合、前記第２の遅延時間後に前記スイッチの遮断率を前記第２の遮断率に変化させる遮断制御部を備え、前記遮断制御部は、前記電池と前記スイッチとの間から電力供給を受ける。
この構成によれば、前記遮断制御部は前記プロセッサとは独立に動作し、また、前記スイッチよりも電池側から電力供給を受けるため、前記プロセッサが故障等で動作しない場合でも、前記スイッチの遮断率および、異常発生から遮断率を変化させるまでの遅延時間を異常検出内容に応じて設定でき、過電流に起因する発熱を抑えることができる。
また、本発明の携帯電子機器は、前記第１及び／又は前記第２の遅延時間を計数するタイマを備える。
【００１６】
この構成によれば、前記タイマにより前記第１及び／又は前記第２の遅延時間を正確に計数することができる。
また、本発明の携帯電子機器は、筐体を備え、前記第１異常検出部は、前記第２異常検出部より前記筐体の表面に近くに配置され、前記第１の遮断率は、前記第２の遮断率より高い。
【００１７】
この構成によれば、前記第１の異常は、前記第２の異常よりも筐体表面に近い箇所での発熱であることから、筐体表面に耐熱性の低い樹脂部材を配置する場合に、高温による当該樹脂部材の劣化がより速く進行すると判断して、前記スイッチの遮断率を高くすることができると共に、前記第２の異常発生時は前記第１の異常発生時よりも前記スイッチの遮断率を低くして、ユーザへの注意喚起や異常内容の保存等の処理を実施することができる電流を流すようにすること等ができる。
また、本発明の携帯電子機器は、筐体を備え、前記第１異常検出部は、前記第２異常検出部より前記筐体の表面に近くに配置され、前記第１の遅延時間は、前記第２の遅延時間より短い。
【００１８】
この構成によれば、前記第１の異常は、前記第２の異常よりも筐体表面に近い箇所の発熱であることから、筐体表面に耐熱性の低い樹脂部材を配置する場合に、高温による当該樹脂部材の劣化がより速く進行すると判断して、遅延時間を短く設定し異常検出後速やかに前記第１の遮断率に変化させることができると共に、前記第２の異常発生時は遅延時間を前記第１の異常発生時よりも長くして、前記第２の遮断率に変化させる前にユーザへの注意喚起や異常内容の保存等の処理を実施するための時間を確保することができる。
また、本発明の携帯電子機器は、前記第１異常検出部と前記第２異常検出部とは同一であり、前記第１の異常は温度が、第１の閾値以上である場合であり、前記第２の異常は温度が、前記第１の閾値より小さい第２の閾値以上であり、かつ前記第１の閾値より小さい場合であり、前記第１の遮断率は、前記第２の遮断率より高い。
この構成によれば、前記第１の閾値は、前記第２の閾値よりも大きいことから、前記第１の異常発生時は発熱や故障の進行がより速いと判断して、遮断率を高くすることができると共に、前記第２の異常発生時は前記第１の異常発生時よりも前記スイッチの遮断率を低くして、発熱を抑えるため電流は制限するが、ユーザへの注意喚起や異常内容の保存等の処理を実施することができる電流を流すようにすること等ができる。また、前記第２の異常発生時に前記第２の遮断率に変化させた後、さらに発熱が進行し前記第１の閾値を越えた場合には、前記第２の遮断率よりも高い前記第１の遮断率に変化させることができ、発熱を抑えることができる。
また、本発明の携帯電子機器は、前記第１異常検出部と前記第２異常検出部とは同一であり、前記第１の異常は温度が、第１の閾値以上である場合であり、前記第２の異常は温度が、前記第１の閾値より小さい第２の閾値以上でありかつ前記第１の閾値より小さい場合であり、前記第１の遅延時間は、前記第２の遅延時間より短い。
この構成によれば、前記第１の閾値は、前記第２の閾値よりも大きいことから、前記第１の異常発生時は発熱や故障の進行がより速いと判断して、遅延時間を短く設定し異常検出後速やかに前記第１の遮断率に変化させることができると共に、前記第２の異常発生時は遅延時間を前記第１の異常発生時よりも長くして、前記第２の遮断率に変化させる前にユーザへの注意喚起や異常内容の保存等の処理を実施するための時間を確保することができる。また、前記第２の異常発生時に前記第２の遅延時間を計数している間に、さらに発熱が進行し前記第１の閾値を越えた場合には、前記第２の遅延時間よりも短い前記第１の遅延時間後に前記第の遮断率に変化させることができ、発熱を抑えることができる。
また、本発明の携帯電子機器は、前記第２異常検出部が第２の異常を検出した場合に、前記第２の異常の状態を日時と共に保存する異常状態保存部を備える。
この構成によれば、メーカー等での不具合解析の際に、前記異常状態保存部から前記第２の異常の状態とその発生日時を読みだすことができ、解析の効率を向上させることができる。
また、本発明の電源制御回路は、第１の異常に対応する第１の遅延時間及び第１の遮断率と、第２の異常に対応する第２の遅延時間及び第２の遮断率とを保持する設定保持部と、前記第１異常検出部が第１の異常を検出した場合、前記第１の遅延時間後に外部のスイッチの遮断率を前記第１の遮断率に変化させ、前記第２異常検出部が第２の異常を検出した場合、前記第２の遅延時間後に前記外部のスイッチの遮断率を前記第２の遮断率に変化させる遮断制御部と、を備える。
この構成によれば、前記スイッチの遮断率および、異常発生から遮断率を変化させるまでの遅延時間を異常検出内容に応じて設定でき、過電流に起因する発熱を抑えることができると同時に、異常の重大性が低い場合はユーザへの注意喚起や異常内容の保存等を行うための遅延時間を確保することができる。
また、本発明の携帯電子機器は、電池と、ソフトウェアを実行するプロセッサと、電流に関する第３の異常を検出する第３異常検出部と、電流に関する第４の異常を検出する第４異常検出部と、前記電池と前記プロセッサの間に設けられ、前記電池から前記プロセッサへ供給する電力の遮断率を変化させるスイッチと、前記第３の異常に対応する第３の遅延時間及び第３の遮断率と、前記第４の異常に対応する第４の遅延時間及び第４の遮断率とを保持する設定保持部と、を備え、前記第３異常検出部が第３の異常を検出した場合、前記第３の遅延時間後に前記スイッチの遮断率を前記第３の遮断率に変化させ、前記第４異常検出部が第４の異常を検出した場合、前記第４の遅延時間後に前記スイッチの遮断率を前記第４の遮断率に変化させる。
【００１９】
この構成によれば、前記スイッチの遮断率および、異常発生から遮断率を変化させるまでの遅延時間を異常検出内容に応じて設定でき、過電流に起因する発熱を抑えることができると同時に、異常の重大性が低い場合はユーザへの注意喚起や異常内容の保存等を行うための遅延時間を確保することができる。
また、本発明の携帯電子機器は、前記第３異常検出部が第３の異常を検出した場合、前記第３の遅延時間後に前記スイッチの遮断率を前記第３の遮断率に変化させ、前記第４異常検出部が第４の異常を検出した場合、前記第４の遅延時間後に前記スイッチの遮断率を前記第４の遮断率に変化させる遮断制御部を備え、前記遮断制御部は、前記電池と前記スイッチとの間から電力供給を受ける。
この構成によれば、前記遮断制御部は前記プロセッサとは独立に動作し、また、前記スイッチよりも電池側から電力供給を受けるため、前記プロセッサが故障等で動作しない場合でも、前記スイッチの遮断率および、異常発生から遮断率を変化させるまでの遅延時間を異常検出内容に応じて設定でき、過電流に起因する発熱を抑えることができる。
また、本発明の携帯電子機器は、前記第３及び／又は前記第４の遅延時間を計数するタイマを備える。
この構成によれば、前記タイマにより前記第３及び／又は前記第４の遅延時間を正確に計数することができる。
また、本発明の携帯電子機器は、前記第３異常検出部と前記第４異常検出部とは同一であり、前記第３の異常は電流が、第３の閾値以上である場合であり、前記第４の異常は電流が、前記第３の閾値より小さい第４の閾値以上であり、かつ前記第３の閾値より小さい場合であり、前記第３の遮断率は、前記第４の遮断率より高い。
この構成によれば、前記第３の閾値は、前記第４の閾値よりも大きいことから、前記第３の異常発生時は発熱や故障の進行がより速いと判断して、遮断率を高くすることができると共に、前記第４の異常発生時は前記第３の異常発生時よりも前記スイッチの遮断率を低くして、発熱を抑えるため電流は制限するが、ユーザへの注意喚起や異常内容の保存等の処理を実施することができる電流を流すようにすること等ができる。また、前記第４の異常発生時に前記第３の遮断率に変化させた後、さらに発熱が進行し前記第３の閾値を越えた場合には、前記第４の遮断率よりも高い前記第３の遮断率に変化させることができ、発熱を抑えることができる。
また、本発明の携帯電子機器は、前記第３異常検出部と前記第４異常検出部とは同一であり、前記第３の異常は電流が、第３の閾値以上である場合であり、前記第４の異常は電流が、前記第３の閾値より小さい第４の閾値以上でありかつ前記第３の閾値より小さい場合であり、前記第３の遅延時間は、前記第４の遅延時間より短い。
この構成によれば、前記第３の閾値は、前記第４の閾値よりも大きいことから、前記第３の異常発生時は発熱や故障の進行がより速いと判断して、遅延時間を短く設定し異常検出後速やかに前記第３の遮断率に変化させることができると共に、前記第４の異常発生時は遅延時間を前記第３の異常発生時よりも長くして、前記第４の遮断率に変化させる前にユーザへの注意喚起や異常内容の保存等の処理を実施するための時間を確保することができる。また、前記第４の異常発生時に前記第４の遅延時間を計数している間に、さらに発熱が進行し前記第３の閾値を越えた場合には、前記第４の遅延時間よりも短い前記第３の遅延時間後に前記第の遮断率に変化させることができ、発熱を抑えることができる。
また、本発明の携帯電子機器は、前記第４異常検出部が第４の異常を検出した場合に、前記第４の異常の状態を日時と共に保存する異常状態保存部を備える。
この構成によれば、メーカー等での不具合解析の際に、前記異常状態保存部から前記第４の異常の状態とその発生日時を読みだすことができ、解析の効率を向上させることができる。
また、本発明の携帯電子機器用の電源制御回路は、第３の異常に対応する第３の遅延時間及び第３の遮断率と、第４の異常に対応する第４の遅延時間及び第４の遮断率とを保持する設定保持部と、前記第３異常検出部が第３の異常を検出した場合、前記第３の遅延時間後に外部のスイッチの遮断率を前記第３の遮断率に変化させ、前記第４異常検出部が第４の異常を検出した場合、前記第４の遅延時間後に前記外部のスイッチの遮断率を前記第４の遮断率に変化させる遮断制御部と、を備える。
この構成によれば、前記スイッチの遮断率および、異常発生から遮断率を変化させるまでの遅延時間を異常検出内容に応じて設定でき、過電流に起因する発熱を抑えることができると同時に、異常の重大性が低い場合はユーザへの注意喚起や異常内容の保存等を行うための遅延時間を確保することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の携帯電子機器および電源制御回路によれば、電子回路の故障等のため過剰な電流が流れて発熱した場合に、その重大性に応じて電力供給を制限もしくは遮断して発熱や故障の進行を防止すると同時にユーザへの注意喚起や異常内容の保存等を行うことができ、携帯電子機器の安全性を高め、メーカーにおける不具合解析の作業性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態１における携帯電子機器の構成例を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１の携帯電子機器の構成例において遮断制御部を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１の携帯電子機器の構成例において電源制御回路を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態１におけるサーミスタの配置例を示すための携帯電子機器の外形図および断面図
【図５】本発明の実施の形態２における携帯電子機器の構成例を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態２の携帯電子機器の構成例において遮断制御部を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２の携帯電子機器の構成例において電源制御回路を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態における携帯電子機器および電源回路について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における携帯電子機器の構成例を示すブロック図である。
【００２４】
携帯電子機器１は、携帯電子機器の主要回路部１１と、電池１２と、スイッチ１３と、温度判定部１４１１と、スイッチ制御部１４１２と、遅延時間設定タイマ１４１３と、要因レジスタ１４１４と、設定保持部１４２と、サーミスタ１５n（n=１,２,…,Ｎ）を含んで構成される。
【００２５】
携帯電子機器１の主要回路部１１は、プロセッサ１１１と、メモリ１１２と、電源１１３と、電源１１４と、電源１１５と、不図示の入出力装置等を含んで構成され、携帯電子機器に備わる各種機能を実行する。
【００２６】
プロセッサ１１１は、メモリ１１２に配置されるソフトウェアにより、携帯電子機器に備わる各種機能の実行と周辺部品の制御を統括する。
メモリ１１２は、プロセッサ１１１が実行するソフトウェアやデータの記憶等を行う。
電源１１３,１１４,１１５は、電池１２から供給される電力Vbatを元に、プロセッサ１１１やメモリ１１２および不図示の入出力装置等、携帯電子機器１を構成する各部品に対して、それぞれの部品の仕様に適した電圧に変換した電力を供給する。電源１１３,１１４,１１５は一つの電源LSIで構成されても良いし、単品のLDOやDC/DCコンバータ等の部品を用いて構成されても良い。また、電源の数は特に３つである必要は無く、携帯電子機器を構成する各部品に必要な電力が過不足無く供給されれば良い。なお、電源１１３,１１４,１１５から供給される各部品への電力供給路については図示を省略する。
【００２７】
電池１２は、携帯電子機器１が必要とする電力を供給する。
【００２８】
スイッチ１３は、電池１２と、プロセッサ１１１を含む携帯電子機器１の主要回路部１１に供給する電源供給路上に配置し、スイッチ制御部が出力するVswの電圧に応じて、電池１２が携帯電子機器１の主要回路部１１等に対して供給する電力Vbatの遮断率を変化させる。スイッチ１３は、Vswの電圧に応じて抵抗値を変化させられる素子であれば良く、MOSFET等を用いて構成することができる。
【００２９】
サーミスタ１５ｎは、携帯電子機器１の一部を構成する、故障が発生しやすい部品や、故障が発生したときに携帯電子機器１に深刻な問題を引き起こす部品（これらの部品は、故障が発生したときに、故障が発生していないときに比べて高温を発生することが多い）の周辺に配置され、温度に関する異常を検出する異常検出部として動作する。
【００３０】
温度判定部１４１１は、サーミスタ１５ｎにより取得した温度値VTHnと、サーミスタ１５ｎに対応する閾値THnを比較し、閾値を越えた場合に、サーミスタ１５ｎで異常温度を検出したことをスイッチ制御部１４１２に通知する。なお、温度判定部１４１１は、常時温度値VTHnと閾値THnを比較するのではなく、一定周期で比較を行うことで消費電流を削減するようにしても良く、また、一定時間や一定回数連続して温度値VTHnが閾値THnを上回った場合に異常温度を検出したことをスイッチ制御部１４１２に通知するように構成してノイズや一時的な温度変化の影響を抑えるように構成しても良い。
【００３１】
スイッチ制御部１４１２は、閾値THnに対応した遅延時間tTHnとスイッチ遮断率sTHnを保持する設定保持部１４２から、閾値THnに対応する遅延時間tTHnと、スイッチ遮断率sTHnを読み出し、遅延時間設定タイマ１４１３に遅延時間tTHnを設定してタイマのカウント動作を開始させると同時に、要因レジスタ１４１４へ、サーミスタ１５ｎで異常温度を検出したことを書き込み、さらに割り込み通知でプロセッサ１１１へ異常が発生したことを通知する。
さらに、スイッチ制御部１４１２は、遅延時間設定タイマ１４１３から設定した遅延時間tTHnが経過したことを通知するタイマ完了通知を受け、Vswの電圧を制御してスイッチ１３の遮断率を設定保持部１４２から読み出したスイッチ遮断率sTHnに変化させる。    スイッチ制御部１４１２は、異常が発生してない間は、スイッチ１３の抵抗値が一番低い状態になるようにVswの電圧を制御する。
【００３２】
ここで、設定保持部１４２にて保持するスイッチ遮断率sTHnは、パーセンテージを示す数値で保持しておき、スイッチ制御部１４１２にて対応するVswの電圧値を出力するようにしても良いし、設定保持部に直接Vswの電圧値を保持しておき、スイッチ制御部でデジタル-アナログ変換してVswの電圧値を出力するようにしても良い。
【００３３】
なお、温度判定部１４１１で保持する閾値THnは、サーミスタ１５ｎが隣接する故障が発生しやすい部品の仕様の推奨温度範囲や、通常使用による発熱で到達する温度よりも高く、頻度の高い故障が発生した時に流れる特徴的な電流値の増分から推定される故障検出可能な温度等を設定する。
【００３４】
設定保持部１４２で保持するスイッチ遮断率sTHnは、スイッチ制御部にてスイッチ遮断率sTHnに対応する電圧値をVswから出力し、スイッチ１３の抵抗値を調整することでプロセッサ１１１を含む携帯電子機器１の主要回路部１１に供給する電力を制限し、発熱箇所に流れる電流を制限し、発熱を抑制できるように値を設定する。また、同じく設定保持部１４２で保持する遅延時間tTHnは、異常検出後スイッチ１３によって電力が制限されるまでに、プロセッサ１１１がユーザへの注意喚起、機能停止処理、異常内容の保存処理等を行う時間を確保できるように設定する。
【００３５】
但し、異常検出後、遅延時間tTHnの間はスイッチ１３による電力の制限等を行っていないため発熱が進行してしまうので、サーミスタ１５ｎが隣接する故障が発生しやすい部品等の故障内容を推定し、故障時に流れると推定される電流および発熱量を計算もしくは実験により定め、携帯電子機器１に深刻な問題を引き起こす可能性が高い温度に到達することが無いように遅延時間tTHnを定めることが望ましい。また、この遅延時間tTHn内にプロセッサ１１１で行う処理が終わるように処理を選択するか、優先度の高い処理から実施する必要がある。
【００３６】
なお、プロセッサ１１１の故障等のために、プロセッサ１１１が正常動作しない状態で発熱が発生し、サーミスタ１５ｎにより異常が検出された場合は、ユーザへの注意喚起、機能停止処理、異常内容の保存処理等は行うことができない。
【００３７】
また、携帯電子機器１全体に深刻な問題を引き起こす可能性が高い温度付近に閾値THnが設定されている場合等で、遅延時間tTHnを0秒等に短く設定すると同時にスイッチ遮断率sTHnを高く設定し、直ちに遮断しようとする場合等も、プロセッサ１１１が故障した場合と同様にユーザへの注意喚起等、プロセッサ１１１が制御する処理は行うことができない。
【００３８】
また、温度判定部１４１１およびスイッチ制御部１４１２および遅延時間設定タイマ１４１３および要因レジスタ１４１４の全部もしくは一部をプロセッサ１１１で動作するソフトウェアで処理するように構成しても良いが、図２に示すように、温度判定部１４１１およびスイッチ制御部１４１２および遅延時間設定タイマ１４１３および要因レジスタ１４１４、およびこれらの回路それぞれに適した電圧を供給する遮断制御部用電源１４１５を含む回路を遮断制御部１４１として構成し、電池１２とスイッチ１３の間から電力供給を受けるようにしても良い。
さらに、図３に示すように、遮断制御部１４１および設定保持部１４２を含むように電源制御回路１４を構成し、電源制御回路１４をLSIとして集約しても良い。
次に、図１の携帯電子機器１の動作例の詳細を説明する。
例として、携帯電子機器内において、サーミスタ１５１と隣接する部品が故障し閾値を超える発熱が発生した場合について説明する。
説明する動作例の前提として、温度判定部１４１１に保持する閾値TH1と、設定保持部１４２に保持する遅延時間tTH1および、スイッチ遮断率sTH1について本動作例では以下のように設定するものとする。
前記部品は、発生頻度の高い故障が部品の電源-GND間の抵抗値が低くなるもので、故障時の抵抗値から計算できる電流値から推定して、70℃を超えると故障が発生したと判断できるものとする。よって、閾値TH1は70℃に設定する。
また、前記部品は故障した状態で通電を続けると徐々に故障が進行し電源-GND間の抵抗値が下がり、回復することがない故障であり、少ない電流でも発熱が進行する恐れがあるものとする。よって、スイッチ遮断率s151は100%とし電力供給を完全に遮断するように設定する。
さらに、前記部品の故障発生時は、1秒間に約7℃ずつ温度が高くなり、前記部品と周辺部品の位置関係から、前記部品の温度が100℃を超えると周辺部品の故障を誘発し、携帯電子機器１全体の故障の進行を速める可能性があるものとする。よって、70℃で異常検出した後、100℃になる前に遮断する必要があるため、故障時に30℃上昇するのにかかる時間は30÷7で約4.3秒となり、遅延時間tTH1は4.3秒に対して十分マージンを取ってより短い時間に設定する必要がある。前記部品の故障モードは回復しないものであるとするため、機能を停止して携帯電子機器全体の電流を抑えても発熱抑制の効果は薄く、またユーザへの異常通知をするにも十分な時間では無いとし、異常内容の保存だけ行うことができる時間に設定する。携帯電子機器の処理能力にもよるが、異常内容の保存に必要な時間は約0.3秒とし、マージンをとって遅延時間tTH1は0.5秒に設定する。
以降、故障発生時の回路の動作について、時系列に沿って説明する。
温度判定部１４１１において、前記の故障部品に隣接するサーミスタ１５１にて取得した温度値VTH1とサーミスタ１５１に対応する閾値TH1(70℃に相当する電圧値)を比較した結果、温度値VTH1が閾値TH1を越えた場合、温度判定部１４１１からスイッチ制御部１４１２へサーミスタ１５１にて異常を検出したことを通知する。
スイッチ制御部１４１２は、設定保持部１４２から、閾値TH1に対応する遅延時間tTH1(=0.5秒)とスイッチ遮断率sTH1(=100%)を読み出し、遅延時間設定タイマ１４１３に遅延時間tTH1(=0.5秒)を設定しタイマのカウント動作を開始させると同時に、要因レジスタ１４１４へ、サーミスタ１５１で異常温度を検出したことを書き込み、割り込み通知でプロセッサ１１１へ異常が発生したことを通知する。
プロセッサ１１１は、割り込み通知で異常発生の通知を受けると、要因レジスタ１４１４の内容を読出してサーミスタ１５１で異常温度を検出したことを判定し、不具合解析に用いる異常内容の保存処理等を行う。異常内容の保存処理において保存する情報としては、異常発生箇所がサーミスタ１５１であること、発生日時、使用していた機能等、メーカーがその後の不具合解析で有用な情報であれば良い。また、保存先としては、異常状態の保存専用の記憶素子を用意しても良いが、コストアップに繋がるため、携帯電子機器が通常一般的に備える不揮発性のメモリ等を使用することでコストアップを抑制することができる。
遅延時間設定タイマ１４１３はTH1(=0.5秒)のカウントを完了すると、スイッチ制御部１４１２にカウント完了したことを通知する。
スイッチ制御部１４１２は、タイマの完了通知を受けて、Vswの電圧を制御してスイッチ１３の遮断率を設定保持部１４２から読み出したスイッチ遮断率sTH1(=100%)に変化させる。
なお、本動作例では、異常内容の保存処理のみを行っているが、遅延時間tTH1を十分に長く設定できる場合は、異常内容の保存と同時に、負荷を下げて消費電流を下げるための機能停止処理や、不図示の出力装置（表示装置やLED、スピーカー等）を通してユーザへの注意喚起を行っても良い。また、ソフトウェアの単純化のため、異常内容の保存、機能停止処理、ユーザへの注意喚起等をどんな異常の場合でも実行するようにしても良い。但し、遅延時間tTH1が、各処理の完了にかかる時間より短い場合は処理中にスイッチの遮断率が変更されて、処理が完了しない可能性がある。
【００３９】
なお、サーミスタ１５１以外の、他の複数のサーミスタ１５ｎについての遅延時間tTHnとスイッチ遮断率sTHnの設定例について説明する。
図４(a)は携帯電子機器の外観図であり、図４(b)は図４(a)の破線Ａ−Ｂにおける断面図である。図４(b)に示すように、故障が発生しやすい部品では無いが、故障すると影響が大きい二つの部品として、プロセッサ１１１とレシーバ２１がある場合、その発熱を検出できる位置にサーミスタ１５２と１５３を配置する。プロセッサ１１１に対応するサーミスタ１５２の閾値TH2、レシーバ２１に対応するサーミスタ１５３の閾値TH3をそれぞれいずれも100℃にした場合、検出温度は同じだが、筐体の表面に近いレシーバ２１の発熱の方が、筐体表面に耐熱性の低い樹脂部材を配置する場合に、高温による当該樹脂部材の劣化がより速く進行する可能性が高いため、遅延時間tTH2＞遅延時間tTH3となるように設定してレシーバ２１の異常を検出した場合の遅延時間を短くすることが望ましい。同様に、遮断率については、スイッチ遮断率sTH2＜スイッチ遮断率sTH3となるように設定してレシーバ２１の異常を検出した場合の遮断率を高くすることが望ましい。
また、同一のサーミスタについて、２つ以上の複数の閾値を設定できるようにして、それぞれの閾値毎に遅延時間tTHnおよびスイッチ遮断率sTHnを設定できるように構成しても良い。例えば、レシーバ２１に対応するサーミスタ１５３について、閾値TH3aと閾値TH3bの２つを設定可能とし、閾値TH3a＜閾値TH3bとなるように設定するものとする。この場合、それぞれの閾値に対応する遅延時間tTH3a、遅延時間tTH3bの設定値を、遅延時間tTH3a＞遅延時間tTH3bとなるように設定し、また、それぞれの閾値に対応するスイッチ遮断率sTH3a, スイッチ遮断率sTH3bの設定値を、sTH3a＜sTH3bとなるように設定し、温度が高い異常が発生した場合に、遅延時間が短く、遮断率が高くなるようにすることが望ましい。
例えば、具体的な数字を入れて説明すると、サーミスタ１５３にて閾値TH3a=70℃を検出して、遅延時間tTH3a=5秒後にスイッチ遮断率sTH3a=50%にしたが、その状態で数分経過するうちに発熱が進行してしまい、サーミスタ１５３にて閾値TH3b=100℃を検出した場合、遅延時間tTH3b=0.5秒後にスイッチ遮断率sTH3b=100%とし、故障および発熱の進行を抑えること等ができる。
以上のような本発明の第１の実施形態にかかる携帯電子機器１および電源制御回路１４によれば、サーミスタ１５ｎが故障を検出しようとする対象の部品の推定される故障内容や、閾値の大小や、筐体表面からの距離等の、故障や劣化の進行を速める可能性に影響する要因に応じて、遅延時間および遮断率を変化させることができ、異常の重大性に応じた対応が可能となる。
【００４０】
また、不具合解析に有用な異常内容(異常発生箇所や発生日時等)を保存することで、メーカーでの不具合解析の効率を向上させることができる。
さらに、遮断制御部１４１をプロセッサとは独立して動作する構成とし、電池１２とスイッチ１３の間から電力供給を受けるようすることで、プロセッサが故障した場合等でもスイッチの遮断率の制御を行うことができ、プロセッサ故障時等の安全性を向上させることができる。
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における携帯電子機器の構成例を示すブロック図である。図５において、実施の形態１で説明した図１〜４と重複する部分には同じ符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００４１】
図５に示すように、本実施の形態の携帯電子機器１は、図１と比べて、温度判定部１４１１およびサーミスタ１５ｎ（n=１,２,…,Ｎ）が省略され、新たに電流判定部１４１６および抵抗１６ｎ(n=１〜４)を含んで構成される。また、設定保持部は、実施の形態１では
温度に対応する遅延時間tTHnとスイッチ遮断率sTHnを保持していたが、本実施の形態では、電流に対応する遅延時間tInとスイッチ遮断率sInを保持する。抵抗１６ｎは、電流に関する異常を検出する電流異常検出部として動作する。
本実施の形態では、抵抗を４つ備えているが、必ずしも４つである必要は無く、電流異常を検出したい電流経路の数に応じて増減しても良い。
電流判定部１４１６は、抵抗１６ｎの両端の電位差を増幅して取得した電流値VInと、抵抗１６ｎに対応する閾値Inを比較し、閾値を越えた場合に、抵抗１６nで異常電流を検出したことをスイッチ制御部１４１２に通知する。なお、電流判定部１４１６は、常時電流値Inと閾値Inを比較するのではなく、一定周期で比較を行うことで消費電流を削減するようにしても良く、また、一定時間や一定回数連続して電流値Inが閾値Inを上回った場合に異常電流を検出したことをスイッチ制御部１４１２に通知するように構成してノイズや一時的な電流変化の影響を抑えるように構成しても良い。
【００４２】
スイッチ制御部１４１２については、閾値や遅延時間、スイッチ遮断率等が、温度に対応するものから電流に対応するものに変わるだけで実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００４３】
また、図６および図７に示す遮断制御部１４１および電源制御回路１４については、温度判定部１４１１が電流判定部１４１６に変わるだけで実施の形態１と同様であるため説明を省略する。
【００４４】
なお、電流判定部１４１６で保持する閾値Inは、抵抗１６ｎが配置される電源供給路上で通常流れる電流よりも少し高い値か、継続すると故障の進行を速める可能性が高いと思われる電流値等を設定する。
次に、図５の携帯電子機器６の動作例の詳細を説明する。
説明する動作例の前提として、故障箇所は特定しないが、抵抗１６１で異常が発生するものとし、電流判定部１４１６に保持する閾値I1と、設定保持部１４２に保持する遅延時間tI1および、スイッチ遮断率sI1について本動作例では以下のように設定するものとする。
異常と判定する電流の閾値I1については、通常使用している際の電流値が最大1Aであるものとし、マージンを考えて1.2Aとするものとする。故障箇所の推定ができず、故障箇所によって発熱量は異なることから異常の重大性が高い場合に備えて、スイッチ遮断率sI1は100%とする。
また、異常の重大性は不明だが、異常内容の保存に必要な時間だけ確保するものとし、実施の形態１と同様に遅延時間tI1は0.5秒に設定する。
以降、故障発生時の回路の動作について、時系列に沿って説明する。
電流判定部１４１６において、抵抗１６１にて取得した電流値VI1と抵抗１６１に対応する閾値I1(=1.2A)を比較した結果、電流値VI1が閾値I1を越えた場合、電流判定部１４１６からスイッチ制御部１４１２へ抵抗１６１にて異常を検出したことを通知する。
スイッチ制御部１４１２は、設定保持部１４２から、閾値I1に対応する遅延時間tI1(=0.5秒)とスイッチ遮断率sI1(=100%)を読み出し、遅延時間設定タイマ１４１３に遅延時間tI1(=0.5秒)を設定しタイマのカウント動作を開始させると同時に、要因レジスタ１４１４へ、抵抗１６１で異常電流を検出したことを書き込み、割り込み通知でプロセッサ１１１へ異常が発生したことを通知する。
プロセッサ１１１は、割り込み通知で異常発生の通知を受けると、要因レジスタ１４１４の内容を読出して抵抗１６１で異常電流を検出したことを判定し、不具合解析に用いる異常内容の保存処理等を行う。異常内容の保存処理において保存する情報としては、異常発生箇所が抵抗１６１であること、発生日時、使用していた機能等、メーカーがその後の不具合解析で有用な情報であれば良い。また、保存先としては、異常状態の保存専用の記憶素子を用意しても良いが、コストアップに繋がるため、携帯電子機器が通常一般的に備える不揮発性のメモリ等を使用することでコストアップを抑制することができる。
遅延時間設定タイマ１４１３はI1(=0.5秒)のカウントを完了すると、スイッチ制御部１４１２にカウント完了したことを通知する。
スイッチ制御部１４１２は、タイマの完了通知を受けて、Vswの電圧を制御してスイッチ１３の遮断率を設定保持部１４２から読み出したスイッチ遮断率sI1(=100%)に変化させる。
なお、本動作例では、異常内容の保存処理のみを行っているが、遅延時間tI1を十分に長く設定できる場合は、異常内容の保存と同時に、負荷を下げて消費電流を下げるための機能停止処理や、不図示の出力装置（表示装置やLED、スピーカー等）を通してユーザへの注意喚起を行っても良い。また、ソフトウェアの単純化のため、異常内容の保存、機能停止処理、ユーザへの注意喚起等をどんな異常の場合でも実行するようにしても良い。但し、遅延時間tI1が、各処理の完了にかかる時間より短い場合は処理中にスイッチの遮断率が変更されて、処理が完了しない可能性がある。
なお、次に同一の抵抗１６１について、２つ以上の複数の閾値を設定できるようにして、それぞれの閾値毎に遅延時間tInおよびスイッチ遮断率sInを設定できるように構成した例について説明する。例えば、抵抗１６１について、閾値I1aと閾値I1bの２つを設定可能とし、閾値I1a＜閾値I1bとなるように設定するものとする。この場合、それぞれの閾値に対応する遅延時間tI1a、遅延時間tI1bの設定値を、遅延時間tI1a＞遅延時間tI1bとなるように設定し、また、それぞれの閾値に対応するスイッチ遮断率sI1a, スイッチ遮断率sI1bの設定値を、sI1a＜sI1bとなるように設定し、電流値が高い異常が発生した場合に、遅延時間が短く、遮断率が高くなるようにすることが望ましい。
例えば、具体的な数字を入れて説明すると、抵抗１６１にて閾値I1a=500mAを検出して、遅延時間tI1a=5秒後にスイッチ遮断率sI1a=50%にしたが、その状態で数分経過するうちに故障が進行してしまい、抵抗１６１にて閾値I1b=1.2Aを検出した場合、遅延時間tI1b=0.5秒後にスイッチ遮断率sI1b=100%とし、故障および発熱の進行を抑えること等ができる。
以上のような本発明の第２の実施形態にかかる携帯電子機器１および電源制御回路１４によれば、抵抗１６ｎが異常を検出しようとする電力供給路に接続される部品の推定される故障内容や、閾値の大小等の、故障の進行を速める可能性に影響する要因に応じて、遅延時間および遮断率を変化させることができ、異常の重大性に応じた対応が可能となる。
【００４５】
また、不具合解析に有用な異常内容(異常発生箇所や発生日時等)を保存することで、メーカーでの不具合解析の効率を向上させることができる。
さらに、遮断制御部１４１をプロセッサとは独立して動作する構成とし、電池１２とスイッチ１３の間から電力供給を受けるようすることで、プロセッサが故障した場合等でもスイッチの遮断率の制御を行うことができ、プロセッサ故障時等の安全性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、電子回路の故障等に起因する過電流、発熱、および周辺部品の故障等を抑制する携帯電子機器、電源回路等として有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１    携帯電子機器
１１    携帯電子機器の主要回路部
１１１    プロセッサ
１１２    メモリ
１１３    電源
１１４    電源
１１５    電源
１２    電池
１３    スイッチ
１４    電源制御回路
１４１    遮断制御部
１４２    設定保持部
１４１１    温度判定部
１４１２    スイッチ制御部
１４１３    遅延時間設定タイマ
１４１４    要因レジスタ
１４１５    遮断制御部用電源
１４１６    電流判定部
１５１    サーミスタ１
１５２    サーミスタ２
１５Ｎ    サーミスタＮ
１６１    電流検出用抵抗Ｒ１
１６２    電流検出用抵抗Ｒ２
１６３    電流検出用抵抗Ｒ３
１６４    電流検出用抵抗Ｒ４
２    携帯電子機器の筐体
２１    レシーバ
２２    表示装置
２３    キー
２４    マイク
２５    基板
【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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