(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次電池と、前記２次電池により動作するマイクロ・コンピュータとを含み、前記マイクロ・コンピュータにより制御される電子機器において、
前記マイクロ・コンピュータが低消費電力モードに設定された後に、前記２次電池から前記マイクロ・コンピュータに電力が供給されている状態で前記２次電池が充電されたときにのみ低消費電力モードを解除する制御手段と、
前記低消費電力モードの解除条件を予め記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記マイクロ・コンピュータが前記低消費電力モードに設定されて以来、前記２次電池が充電されていない状態で、前記２次電池からの電力供給が一旦停止された後に再び前記２次電池からの電力供給が復帰した場合に、前記記憶手段に予め記憶された内容に従って、前記低消費電力モードを継続、或いは解除する、電子機器。
【請求項２】
前記低消費電力モードは、工場からの出荷時に設定されることを特徴とする、請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記低消費電力モードは、前記マイクロ・コンピュータに供給されるクロックを停止するストップモードである、請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記電子機器は通信用端末装置の子機であり、前記２次電池は通信用端末装置の親機により充電される、請求項１乃至請求項３のうち何れか１項に記載の電子機器。
【請求項５】
２次電池で動作するマイクロ・コンピュータにより制御される電子機器の低消費電力モードの解除方法において、
前記電子機器が前記２次電池から電力を供給されている状態では充電回路と接続されたときにのみ前記低消費電力モードが解除され、
前記マイクロ・コンピュータが前記低消費電力モードに設定されて以来、前記２次電池が充電されていない状態で、前記２次電池からの電力供給が一旦停止された後に再び前記２次電池からの電力供給が復帰した場合に、予め定められた手順に従って、前記低消費電力モードを継続、或いは解除する、電子機器の低消費電力モードの解除方法。
【請求項６】
前記低消費電力モードは、工場からの出荷時に設定されることを特徴とする、請求項５に記載の電子機器の低消費電力モードの解除方法。
【請求項７】
前記低消費電力モードは、前記マイクロ・コンピュータに供給されるクロックを停止するストップモードである、請求項５又は請求項６に記載の電子機器の低消費電力モードの解除方法。
【請求項８】
前記電子機器は通信用端末装置の子機であり、前記充電回路は通信用端末装置の親機である、請求項５乃至請求項７のうち何れか１項に記載の電子機器の低消費電力モードの解除方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器及びその低消費電力モードの解除方法に係わる。特に、充電回路との接続により低消費電力モードの設定が解除される電子機器及びその低消費電力モードの解除方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という。）を応用した電子機器（例えば、移動通信端末、ノート型パソコン、ＣＤプレーヤ）では、小型軽量化が進み、同時に、電池寿命を延ばすべく低消費電力化が図られている。
【０００３】
電子機器の低消費電力化に関する従来技術として、例えば、特開平４−１３４５１０号公報には、パーソナルコンピュータにおいて、低消費電力モードの際にクロック周波数を低下させるとともに、電源電圧を低下させる技術が開示されている。
【０００４】
また、特開平１−１０２６１１号公報には、複数のデバイス機器が接続され、コンピュータ本体の電池電源によって上記デバイス機器を駆動させる場合に、上記デバイス機器の動作条件をセットアップメニューの表示項目で設定する技術が開示されている。この技術により、コンピュータ本体の電池電源を有効に利用することができる。
【０００５】
また、特開平４−２０９０５６号公報には、通信機能付パーソナルコンピュータの通信機能部と本体の電源系統及び通信機能を独立させ、消費電力を抑える技術が開示されている。
【０００６】
また、特開平４−３３２０１９号公報には、通常の動作モードに加えて低消費電力動作が可能なマイコンにおいて、遷移した動作モードの記憶、或いは、現在の動作モードの認識が容易に行える技術が開示されている。この技術により、ソフトウエア処理の容易化を図ることができ、低消費電力動作モードのプログラムのデバッグ、及び評価を容易に行うことができる。
【０００７】
また、特開平６−１３９３７３号公報には、シングルチップマイクロコンピュータ等の低消費電力モードにおけるリーク電流を低減する技術が開示されている。この技術は、低消費電力モードにおいてＣＰＵ等のモジュールに供給される電源電圧を所定の値に下げることでリーク電流を低減するものである。
【０００８】
これら従来技術の消費電力モードは、何れもユーザが電子機器を使用している際の消費電力を抑えることを念頭において実現されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、マイコンを応用した製品が数多く市場を流通している現在では、これらの製品が工場から出荷されるとき、ユーザの利便性を考慮して予め電池が製品に組み込まれる。この電池は充電回路等の外部電源により充電される２次電池である。
【００１０】
この場合、２次電池を組み込んだ製品は、工場からの出荷時から電力を消費することになる。このため、製品を低消費電力モードに設定し、２次電池の寿命を延ばすための工夫が必要である。
【００１１】
しかしながら、工場の出荷時に設定された低消費電力モードをユーザが自ら解除する場合、従来では、何らかのキー操作等で低消費電力モードを解除していた。このようなキー操作を要求する低消費電力モードの解除方法は、例えば、不注意により電子機器を落下させたとき等に低消費電力モードが解除される不具合が生じる。従って、ユーザが使用する前、例えば、梱包中や製品の運送中には低消費電力モードは解除されず、且つ、ユーザが使用する時に容易かつ確実に低消費電力モードを解除できる工夫が必要である。このような低消費電力モードの解除方法は上述した従来技術では為し得ないものである。
【００１２】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑み、ユーザが使用する前には低消費電力モードは解除されず、且つ、ユーザが使用する時に容易かつ確実に解除できる低消費電力モードを備える電子機器及び低消費電力モードの解除方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく、本発明に係わる電子機器は、２次電池と、この２次電池により動作するマイクロ・コンピュータとを含み、マイクロ・コンピュータにより制御される電子機器において、マイクロ・コンピュータが低消費電力モードに設定された後に、２次電池からマイクロ・コンピュータに電力が供給されている状態で２次電池が充電されたときにのみ低消費電力モードを解除する制御手段を備える。
【００１４】
本発明に係わる電子機器は、上記の構成において更に、低消費電力モードの解除条件を予め記憶する記憶手段を備え、上記制御手段は、２次電池からの電力供給が一旦停止された後に再び２次電池からの電力供給が復帰した場合に、記憶手段に予め記憶された内容に従って、低消費電力モードを継続、或いは、解除する。
【００１５】
この低消費電力モードの設定は、工場の出荷時に行うことが好ましい。本発明に係わる電子機器の特徴として、一旦、電子機器が消費電力モードに設定されると、２次電池からマイクロ・コンピュータに電力が供給されている状態では、ユーザが電子機器を充電回路に接続するまでは、低消費電力モードは解除されない。従って、工場の出荷時に低消費電力モードに設定することで、ユーザが電子機器を使用する前までの間、確実に低消費電力モードを維持することができる。
【００１６】
この低消費電力モードは、マイクロ・コンピュータに供給されるクロックを停止するストップモードであることが好ましい。このように設定することで、２次電池の消費電力を極小にすることができるため、２次電池の寿命を延ばすことができる。さらに、電子機器を通信用端末装置の子機とし、２次電池は通信用端末装置の親機により充電されるように構成してもよい。
【００１７】
本発明に係わる低消費電力モードの解除方法では、２次電池で動作するマイクロ・コンピュータにより制御される電子機器の低消費電力モードの解除方法において、電子機器が２次電池から電力を供給されている状態で充電回路と接続されたときにのみ低消費電力モードが解除される。この方法により、低消費電力モードの解除は容易かつ確実に行うことができる。
【００１８】
本発明に係わる低消費電力モードの解除方法は、上記の方法において、更に、２次電池からの電力供給が一旦停止された後に再び２次電池からの電力供給が復帰した場合に、予め定められた手順に従って、低消費電力モードを継続するか、又は、低消費電力モードを解除するものである。
【００１９】
この低消費電力モードは、工場の出荷時に設定することが好ましい。また、マイコンに供給されるクロックを停止するストップモードであることが好ましく、さらに、電子機器を通信用端末装置の子機とし、２次電池は通信用端末装置の親機により充電されるように構成してもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本実施の形態に係わる電子機器は、２次電池から電力が供給されている状態では充電回路と接続したときにのみ、低消費電力モードが解除されるものである。
【００２１】
本実施の形態に係わる電子機器及び低消費電力モードの解除方法を図１乃至図４を参照して説明する。ここで、図１は電子機器のブロック図、図２は低消費電力モードに設定するときの説明図、図３は低消費電力モードの解除方法を示すフローチャート、図４は低消費電力モードを解除するときの説明図である。
【００２２】
（電子機器の回路構成）
この電子機器の回路構成を図１を参照して説明する。図１に示すように、電子機器１００はマイコン１０１、充電検出回路１０２、リセット回路１０３、メモリ１０４（不揮発性メモリ１０４Ｂを含む。）、バックアップ電源１０５及びインタフェース回路１０９を備える。
【００２３】
但し、マイコン１０１がメモリを内臓している場合は、メモリ１０４は不要である。また、この電子機器１００は２次電池１０６を組み込んだ状態で工場から出荷され、市場を流通する。そして、ユーザが電子機器１００の梱包を開封し、２次電池１０６が接続されている状態で付属の充電回路２００に接続したときにのみ、低消費電力モードが解除されるものである。２次電池１０６としては、リチウムイオン電池、ニッカド電池、鉛蓄電池等がある。
【００２４】
マイコン１０１はマイクロプロセッサ（図示せず）と、システムコントロールユニット等の周辺用のＬＳＩチップ（図示せず）数個から構成される。例として、μＰＤ７５０ＸＸや、ＭＢ８９６７０Ａ等のマイコンが挙げられる。マイコン１０１は２次電池１０６から電力の供給を受け、メモリ１０４に格納されている所定のプログラムに基づき所定の演算処理をし、電子機器１００全体を制御する。
【００２５】
また、マイコン１０１は、フリップフロップ等から構成される状態レジスタ１０８を備えている。この状態レジスタ１０８は、電子機器１００が低消費電力モードの状態にあることを示すフラグを書き込むためのものである。このフラグは、メモリ１０４に書き込んでもよい。この場合、低消費電力モード時において、状態レジスタ１０８或いは、メモリ１０４には２次電池１０６から電力が供給され、フラグの内容が保持される。このときの電流値はおよそ１μＡ乃至１．５μＡ程度である。
【００２６】
また、低消費電力モード時においては、マイコン１０１に供給されるクロックは停止され、２次電池１０６はフラグの値を保持するために機能する。電子機器内部における消費電力の多くはマイコン１０１による電力消費であるが、更に、マイコン１０１に供給されるクロックを停止することで、２次電池１０６の電力消費を極小に抑えることができる。例えば、２次電池１０６の容量を６００ｍＡｈとし、消費電力を５μＡとすれば、１．２×１０5ｈ、即ち、１０年以上もつ計算になる。実際には、自己放電により２次電池１０６の容量は減り、本実施の形態における低消費電力モードの２次電池１０６の電池寿命は電池の保存特性に影響される。
【００２７】
尚、電子機器１００の通常の動作モードにおける平均消費電力は１ｍＡ乃至３ｍＡであるが、本実施の形態における低消費電力モードの平均消費電力は１μＡ乃至１５μＡであり、通常の動作モードにおける平均消費電力の数百分の１である。
【００２８】
また、マイコン１０１にはメモリコントローラ（図示せず）が内臓され、メモリバス１１０を介してメモリ１０４とのデータのやり取りを行う。メモリコントローラは、アドレスバッファ、書き込みデータバッファ、読み出しデータバッファ及び制御回路から構成される。
【００２９】
メモリ１０４は、主に、ＤＲＡＭから構成される主メモリと、ＳＲＡＭから構成されるキャッシュメモリで構成され、マイコン１０１のワークエリアとして機能するものである。また、メモリ１０４は、マスクＲＯＭ、Ｅ2ＰＲＯＭ、ＵＶＥＰＲＯＭ等から構成される不揮発性メモリ１０４Ｂを備え、この不揮発性メモリ１０４Ｂにはシステム全体の初期化用のプログラム等が書き込まれている。
【００３０】
また、不慮の事故で２次電池１０６が外れたときや、ユーザが２次電池１０６を取り外したとき等の場合に、再び２次電池１０６を電子機器１００に接続した場合（以下、「電源供給復帰」という。）に、再度、低消費電力モードに遷移するか、或いは、マイコン１０１を通常の動作に復帰させるかの何れかの動作を指示するプログラムが不揮発性メモリ１０４Ｂに書き込まれる。これは、一旦、２次電池１０６が外れ、電子機器１００が低消費電力モードの状態にあることを示すフラグの値（状態レジスタ１０８或いは、メモリ１０４に書き込まれたフラグの値）が消えた状態で電源復帰したときのマイコン１０１の状態遷移を考慮したものである。
【００３１】
尚、この場合は、バックアップ電源１０５により状態レジスタ１０８等に書き込まれたフラグの値は一時的に保持されるが、このバックアップ電源１０５からの電源供給が停止したときに意義がある。詳細については後述する。
【００３２】
インタフェース回路１０９は、端子１０７の電圧を検出する。充電回路２００から供給される電圧Ｖccは信号線１１１を介して充電検出回路１０２に供給される。充電検出回路１０２は、例えば、ウインドウコンパレータ等の比較器を備えており、基準電圧とＶccを比較し、Ｖccが基準電圧を超えた場合にマイコン１０１に低消費電力モード解除信号を出力する。この低消費電力モード解除信号を受けたマイコン１０１は、状態レジスタ１０８の低消費電力モードの設定フラグを解除し、通常の動作モードに復帰する。この通常の動作モードば、低消費電力モードに遷移する前の動作モードである。
【００３３】
但し、この低消費電力モードの解除は、２次電池１０６が電子機器１００に接続しているときにのみ機能する。即ち、インタフェース回路１０９は、充電回路２００との接続のみならず、２次電池１０６との接続も検出する。これは、電子機器１００が、２次電池１０６と接続していない状態で充電回路２００と接続すると、マイコン１０１に過大な電圧が印加され、マイコン１０１が破壊されるのを防止するためである。
【００３４】
リセット回路１０３は、電子機器１００が電源供給復帰した場合において、低消費電力モードの状態を継続しない場合に、マイコン１０１をリセットするときに機能するものである。このリセットは、マイコン１０１が低消費電力モードに遷移する前の動作モードに復帰させるものである。
【００３５】
バックアップ電源１０５は、例えば、キャパシタ型の充電池等から構成され、２次電池１０６から電力の供給を受けて充電する。このバックアップ電源１０５は、ユーザが２次電池１０６を取り替えるときや、不慮の事故で２次電池１０６が外れたときに状態レジスタ１０８或いはメモリ１０４の内容を保持するために機能する。この他、バックアップ電源１０５として、電池を使用してもよい。
【００３６】
充電回路２００は、電子機器１００の付属品であり、外部電源（図示せず）から電力の供給をうけ、２次電池１０６を充電するものである。２次電池１０６の充電は、充電回路２００が端子１０７を介して２次電池１０６と接続すると行われる。
【００３７】
端子１１２は、電子機器１００を低消費電力モードに設定するための外部端子である。
【００３８】
（低消費電力モードの設定）
低消費電力モードの設定手順を図２を参照して説明する。同図に示すように、電子機器１００は工場において製品製造（Ｓ２０１）、品質検査（Ｓ２０２）等の製造ラインを経て出荷される。本実施の形態に係わる電子機器１００は、工場からの出荷時に２次電池１０６を組み込んだ状態で低消費電力モードに設定され（Ｓ２０３）、市場を流通する（Ｓ２０４）。
【００３９】
従って、２次電池１０６を電子機器１００にセットしたまま工場から出荷することができ、別途2次電池１０６を梱包する必要がないため、製品の梱包の容易化及び簡略化を図ることができる。さらに、予め２次電池１０６が電子機器１００にセットされているため、ユーザは開封してからすぐに製品を使用することができる。
【００４０】
（低消費電力モードの設定手順及び解除方法）
次に、この電子機器１００の低消費電力モードの設定手順及び解除方法を図３に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。このフローチャートにおいて、Ｓ３０１〜Ｓ３０４は工場側の処理ステップ、Ｓ３０５〜Ｓ３１０はユーザ側の処理ステップである。このフローチャートでは、工場からの出荷時に低消費電力モードが設定されている例を示している。
【００４１】
Ｓ３０１において、電子機器１００は通常の動作モードにある。電子機器１００が工場から出荷されるときに低消費電力モードに設定される（Ｓ３０２〜Ｓ３０４）。本実施の形態に係わる低消費電力モードは、従来の低消費電力モードとは異なり、電子機器１００を使用しない状態での低消費電力モードである。このため、電子機器１００がこの低消費電力モードに遷移した場合、あらゆるキー操作等をしても低消費電力モードは解除されず、充電回路２００に接続した場合にのみ、低消費電力モードが解除されることを特徴とする。従って、簡単なキー操作等で電子機器１００が安易に低消費電力モードに遷移しない工夫が必要である。このため、電子機器１００の低消費電力モードの設定は、工場から出荷されるときに以下に示す特定の手順で行われる。
【００４２】
電子機器１００を低消費電力モードに設定する前に、必要に応じて電源供給復帰設定入力を行う（Ｓ３０３）。電源供給復帰設定とは、２次電池１０６による電源供給が停止された場合（不慮の事故で２次電池１０６が外れた場合や、電池交換のときに２次電池１０６を取り外す場合等）において、バックアップ電源１０５による電源供給中に電源復帰した場合に、低消費電力モードを解除しない場合には、その情報をメモリ１０４に書き込むことをいう。
【００４３】
尚、電池寿命等の原因でバックアップ電源１０５の電源供給が停止された後に２次電池１０６による電源供給が復帰した場合に、低消費電力モードを解除しない場合には、その情報を不揮発性モリ１０４Ｂに書き込んでもよい。
【００４４】
電源供給復帰設定入力（Ｓ３０３）後、電子機器１００を低消費電力モードに設定する（Ｓ３０４）。電子機器１００の低消費電力モードの設定は、例えば、端子１１２にパルス信号を供給し、マイコン１０１に低消費電力モードへの遷移を指示することで行う。このとき、状態レジスタ１０８には、電子機器１００が低消費電力モードへ遷移したことを示すフラグがセットされる。この他、予め定められた手順で電子機器１００に備えられているキー（図示せず）を操作して低消費電力モードへの遷移を指示することもできる。
【００４５】
これらの設定（Ｓ３０２〜Ｓ３０４）を経て電子機器１００は低消費電力モードに遷移する（Ｓ３０５）。この状態で電子機器１００が充電回路２００に接続すると（Ｓ３０６でＹＥＳの場合）、低消費電力モードが解除される。この場合、充電検出回路１０２からマイコン１０１に割り込み信号が送られ、通常の動作モードに遷移する。
【００４６】
一方、電子機器１００が充電回路２００に接続しない状態では（Ｓ３０６でＮＯの場合）、低消費電力モードの状態が継続する。この状態で２次電池１０６による電源供給が停止した場合（Ｓ３０７でＹＥＳの場合）、バックアップ電源１０５による電力供給が行われる（Ｓ３０８）。バックアップ電源１０５による電力供給は、状態レジスタ１０８或いはメモリ１０４のフラグ設定値を保持するために行われる。バックアップ電源が無い場合、或いは、その電力が無くなった場合は、２次電池１０６による電源供給が復帰した場合はＳ３１０に遷移する。
【００４７】
一方、２次電池１０６による電源供給が継続している場合（Ｓ３０７でＮＯの場合）には、低消費電力モードの状態を継続する。
【００４８】
バックアップ電源１０５からの電力供給は、２次電池１０６による電源供給が復帰するまで継続する（Ｓ３０９でＮＯの場合）。２次電池１０６による電源供給が復帰した場合には（Ｓ３０９でＹＥＳの場合）、Ｓ３１０に遷移する。このステップでは、電源供給復帰設定入力した内容に従って低消費電力モードを継続するか、或いは、通常の動作モードに遷移する。低消費電力モードを継続する場合には（Ｓ３１０でＹＥＳの場合）、Ｓ３０５に戻る。それ以外の場合（低消費電力モードを継続しない場合）には（Ｓ３１０でＮＯの場合）、リセット回路１０３からの信号により、マイコン１０１は通常の動作モードに遷移する。
【００４９】
（低消費電力モードの解除動作）
次に、図４を参照して本実施の形態に係わる電子機器１００の低消費電力モードの解除動作について説明する。図４には、電子機器１００として、通信用端末装置（子機）を表示している。また、充電回路２００として、通信用端末装置（親機）を表示している。
【００５０】
電子機器１００には予め2次電池１０６が接続されているため、ユーザは電子機器１００及びその付属品である充電回路２００を梱包から開封した後、電子機器１００を充電回路２００に接続することで、低消費電力モードが解除され、直ちに使用することができる。
【００５１】
以上、詳述したように、本実施の形態に係わる電子機器１００によれば、既存のハードに追加部品を必要とせず、メモリに格納されるプログラムに追加するだけで低消費電力モードの設定及び解除を実行できる。
【００５２】
また、充電回路２００との接続により低消費電力モードが解除されるので、不慮の事故でモードが解除されることはない。その一方で、低消費電力モードの解除は、充電回路２００と接続すればよいので、容易かつ確実である。
【００５３】
また、本実施の形態に係わる電子機器１００は、２次電池１０６によりメモリ１０４に電力が供給されているため、予め電話番号をメモリ１０４に登録した通信端末装置に応用することができる。
【００５４】
さらに、電子機器１００が工場から出荷されてから２次電池１０６は絶えず電力を供給しているため、２次電池１０６の老化防止が期待できる。
【００５５】
また、半導体の微細加工技術の進歩により、マイコン１０１の製造プロセスは微細化の一途にあるが、この場合、スケーリング則により、デバイス寸法が縮小されると耐圧が下がることになる。従って、電子機器１００に２次電池１０６が接続されない状態で充電回路２００に接続するとマイコン１０１が破壊されるおそれがある。この場合、本実施の形態に示したように、電子機器１００が２次電池１０６に接続された状態で充電回路２００に接続したときにのみ低消費電力モードが解除されるように構成すれば、上述した不具合の発生を抑えることができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明に係わる電子機器によれば、２次電池が接続されている状態で充電回路と接続されたときにのみ、低消費電力モードを解除することができる。従って、電子機器をこの低消費電力モードに設定すれば、ユーザが電子機器を使用するまでは低消費電力モードは解除されないので、電子機器を確実に低消費電力モードに維持することができる。
【００５７】
また、本発明に係わる低消費電力モードの解除方法によれば、電子機器を充電回路と接続することで容易かつ確実に低消費電力モードを解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子機器のブロック図である。
【図２】低消費電力モードに設定するときの説明図である。
【図３】低消費電力モードの解除方法を示すフローチャートである。
【図４】低消費電力モードを解除するときの説明図である。
【符号の説明】
１００…電子機器、１０１…マイコン、１０２…充電検出回路、１０３…リセット回路、１０４…メモリ、１０４Ｂ…不揮発性メモリ、１０５…バックアップ電源、１０６…２次電池、１０７、１１２…端子、１０８…状態レジスタ、１０９…インタフェース回路、１１０…メモリバス、２００…充電回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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