(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源電圧が直流−直流可変電圧変換器を介して電池または充電式バッテリから供給される、電子回路用最適化電源システムであって、電子回路（ＣＥ）の動作状態の指示を与えるために電子回路（ＣＥ）の内部に電子評価手段（ＣＥＶ）が備えられ、この指示が、前記電子回路（ＣＥ）の正常動作が依然として可能な最小値まで電源電圧を調節するために使用され、
前記電子評価手段（ＣＥＶ）が、前記電子回路（ＣＥ）が受けた温度を表わす評価信号を供給する装置（ＤＴ）と、前記評価信号を、前記電子回路（ＣＥ）の正常動作が依然として可能な最小値まで電源電圧を調節するために使用される制御信号（ｓｄ、ｓｃ）に変換する変換装置（ＴＲＴ）とを備えることを特徴とする電源システム。
【請求項２】
前記電子評価手段が、発振器（ＯＳＣ）を備え、該発信器の動作周波数（ｆｅ）が、対応する電圧信号（ｔｅ）に変換され、この電圧信号が、前記電子回路（ＣＥ）が正常に動作が可能な最小の電源電圧に対応する周波数を表す電圧である基準値（ｔｃ）と比較され、この比較の結果（ｓｃ）が、前記電子回路（ＣＥ）の正常動作が依然として可能な最小値まで電源電圧（ｔａ１）を調節するために使用されることを特徴とする請求項１に記載の電源システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子回路用最適化電源システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のシステムは、例えば米国特許ＵＳ−５，２１８，７０５から既に知られている。問題の電子回路は、通常「ページャ」と呼ばれる個人メッセージ受信器内に備えられる。この「ページャ」の電子回路への電源電圧は、直流−直流可変電圧変換器を介して電池または充電式バッテリから供給される。エネルギーを節約するため、従って「ページャ」の連続動作可能時間を長くするため、またはバッテリのコストを下げるために、電源電圧は動作値に調節される。この動作値は、「ページャ」が受信すべきデータの伝送速度を考慮して「ページャ」の動作開始時に決定されるが、最小動作電圧を下回ってはならない。また、この最小動作電圧は、電子回路が正常に動作する限り電圧が徐々に下げられる試験により「ページャ」の動作開始時に決定され、次に、このようにして規定された最低電圧が記憶され、それに応じて電圧変換器の動作が調節される。
【０００３】
従って電源電圧の調節は、端末の起動時に行われる試験に基づいて実施される。その後は、機器の動作が停止するまでこの設定は変更されない。
【０００４】
当然ながら、同じ措置は、電子回路と、この電子回路への電池またはバッテリからの電源とを備えるどんな携帯機器にも適用することができ、それによりその連続動作可能時間を長くすること、あるいは容量が少なく、したがってより低コストの供給源を使用することが可能である。しかしながら、一般的にこれらの措置は携帯通信機器において特に有利である。
【０００５】
本発明は、この種の機器は、そのユーザが外出の際、家で起動するか、車の中で起動することが多いという事実を出発点とするものである。機器は、ユーザが移動する間、動作状態のままであるが、その時に任意の固定設備から離れたところにいるユーザに連絡できること、またはユーザが通信できることが有利である。ところで機器の環境条件は、その動作開始時とその有効使用時の間で大きく変化することがある。
【０００６】
例えば冬は、最初２０°に暖房された屋内にある機器が、−１０°の温度の戸外に晒されることがある。電子回路が冷却されることにより、使用する技術によって異なるが、電源電圧の低下により動作速度が遅くなるのと全く同様に、機器の動作速度が遅くなることがある。従って、そのような条件下では、「ページャ」の電源電圧が実際に最低であると、機器が冷却されることにより、メッセージを正常に受信することが不可能になる。従って、知られているシステムの適用にあたっては、このような環境条件に対応するために、余裕を見越しておく必要がある。従って、電源電圧を調節することは本当に最適であるとは言えない。
【０００７】
また、これとは逆の、夏、最初は涼しい屋内にある機器が、日光に当たるか、ユーザの体に触れる場合も想定することができ、機器の温度は２０°から４０°になることがある。ここでも電源電圧を調節することは最適ではない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明は、エネルギーを節約するため、機器の連続動作時間を長くするため、またはバッテリのコストを下げるために、従来技術の解決方法よりもすぐれた電源電圧の最適な調節のための解決方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、電子回路の動作状態の指示を与えるために電子回路の内部に電子評価手段が備えられ、この指示は、前記電子回路の正常動作が依然として可能な最小値まで電源電圧を調節するために使用される。
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、前記電子評価手段は、動作周波数が前記指示を与える発振器を備える。次にこの周波数は、対応する電圧信号に変換され、電圧信号は、同じく電圧である基準値と比較され、この比較の結果は、前記電子回路の正常動作が依然として可能な最小値まで電源電圧を調節するために使用される。
【００１１】
本発明の別の実施形態によれば、前記評価手段は、電源電圧の値と環境条件とに感応する少なくとも一つの回路からなる試験回路を備え、この回路は、単数または複数の刺激を周期的に受け取り、前記電子回路の正常動作が依然として可能な最小値まで電源電圧を調節するために使用される少なくとも一つの応答を供給する。
【００１２】
本発明のさらに別の実施形態によれば、前記評価手段は、前記電子回路が受けた温度を表わす評価信号を供給する装置と、前記評価信号を、前記電子回路の正常動作が依然として可能な最小値まで電源電圧を調節するために使用される制御信号に変換する変換装置とを備える。
【００１３】
本発明の種々の目的および特徴は、添付の図面を参照して行う本発明の実施形態についての以下の説明によりさらに明らかになろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１の全体図は携帯機器１を示し、これは例えば、ＣＥと呼ばれる電子回路２を本来備える無線電話とすることができ、電子回路は、通常、充電式バッテリＢＡＴであるエネルギー供給源４から、ＣＯＮＶと呼ばれる直流−直流電源電圧変換器３を介して電源を供給される。変換器ＣＯＮＶは少なくとも一つの直流電圧ｔａ１を供給するが、また少なくとも一つの第二供給電圧ｔａ２を供給することができる。
【００１５】
電子回路ＣＥと共に、ほとんどの場合携帯電子機器で使用される、特に問題を生じることなく給電可能なスクリーンやキーボード等のマンマシンインタフェース装置は、ここでは説明せず、また図示しなかった。
【００１６】
電子回路ＣＥは、現在の技術では、集積回路の形態で実現することができ、半導体材料の単数または複数のチップを含む。本発明はどのような場合でも適用される。
【００１７】
本発明によれば、電子回路ＣＥの内部に、ＣＥＶと呼ばれ、電子回路ＣＥの動作状態の指示ｓｃを供給するように構成された電子評価手段（５）がさらに備えられ、この指示は、前記電子回路ＣＥの正常動作が可能な最小値まで電源電圧ｔａ１を調節するために使用される。
【００１８】
指示ｓｃは、例えば電圧等の電気信号であり、二つ（あるいはそれ以上）の値をもつことができ、各値は電源電圧ｔａ１（およびｔａ２）の変化を規定する。例えば、信号ｓｃが（所与のしきい値より上の）正の電圧である場合、電圧ｔａ１は所定の単位量だけ増加されなければならない。信号ｓｃが（所与のしきい値より下の）負の電圧である場合、電圧ｔａ１は所定の単位量だけ減少されなければならない。これら二つのしきい値の間では、信号ｓｃは影響を及ぼさない。
【００１９】
このように信号ｓｃにより電源電圧を調節することが可能である。信号が供給される条件により、上で示したように、前記電子回路ＣＥの正常動作が可能な最小値まで信号を調節することができるであろう。そのためには、電子評価手段ＣＥＶの実施形態を検討しなければならない。
【００２０】
これらの評価手段ＣＥＶは電子式であるが、それは、回路ＣＥと同じ環境条件に感応し、かつまたほぼ同様の形で感応しなければならず、ただし単に、例えばサーボ制御ループ内で電圧を最小値に調節することができるような形で電源電圧に感応しなければならないからである。
【００２１】
従って、同じ要素は同じ符号で示してある図２から図５を参照して複数の例を示し、それらの類似点および相違点を明らかにする。
【００２２】
図２は、図１の機器の評価手段ＣＥＶの第一実施形態の図であり、第一実施形態は、Ｆ／Ｔと呼ばれる周波数−電圧変換器７に周波数信号ｆｅを供給するＯＳＣと呼ばれる発振器６を含み、変換器は、ＣＯＭＴと呼ばれる電圧比較器８に評価電圧信号ｔｅを供給し、また、比較器は基準電圧ｔｃを受け取る。この比較器ＣＯＭＴは、図１に関する説明で示したように電源電圧を調整するための信号ｓｃを供給する。
【００２３】
種々の環境条件に対しても、電源電圧の種々の値に対しても、同じ形で応答するように、評価手段ＣＥＶの回路は全て、電子回路ＣＥと同じ技術で作製されることが好ましい。電子回路ＣＥが基本的に集積回路である場合、手段ＣＥＶは同じチップ内に組み込まれることが有利である。
【００２４】
発振器ＯＳＣは、単に奇数個の同一のゲートからなるループとすることができる。発振器の固有振動周波数はゲートの通過時間によって異なり、回路ＣＥ全体の動作条件を表す。
【００２５】
周波数−電圧変換器ＦＴは、基本的に、信号の周波数ｆｅにおいて振幅−持続時間図において面積が一定のパルスを積分し、それによりパルスの周波数に比例する電圧信号ｔｅを供給する線形積分器とすることができる。
【００２６】
比較器ＣＯＭＴはこの信号ｔｅおよび予め規定された電圧ｔｃを受け取り、差ｔｃ−ｔｅに等しい信号ｓｃを供給する。周波数が低いと、ｔｅがｔｃよりも小さくなり、差ｔｃ−ｔｅが正になり、その結果、上に示したように、電源電圧が上昇し、それにより周波数が増大することがわかる。反対に、周波数が高いと、ｔｅがｔｃよりも大きくなり、差ｔｃ−ｔｅが負になり、信号ｓｃにより回路ＣＥの電源電圧が低下し、それにより周波数が減少する。従って、電源電圧は、回路ＣＥの動作周波数が基準値ｔｃにより規定された値、すなわち電子回路ＣＥの正常な動作が可能な最小値に維持されるようにサーボ制御される。
【００２７】
図３は、図２の評価手段ＣＥＶの変形形態を示す図であり、この変形形態では、安定周波数ｆｆを供給するＣＯと呼ばれる発振器９が電子回路ＣＥにおいて既に使用可能であり、発振器ＯＳＣ１０の周波数ｆｅは、周波数比較器ＣＯＭＦ１１内でこの安定周波数ｆｆと比較され、比較器は信号ｓｃを直接供給する。
【００２８】
図４は、ＧＳと呼ばれる刺激発生器１２を備える、図１の評価手段ＣＥＶの別の実施形態を示す図であり、刺激発生器は、ＣＴと呼ばれる被試験回路アセンブリ１３に印加される信号ｓｔの組み合わせを周期的に供給し、これに応答して被試験回路は、ＣＡＴと呼ばれる応答評価回路１４に送信される応答信号ｒｅｐを供給し、これと引き換えに応答評価回路は信号ｓｃを供給する。刺激発生器ＧＳは、回路ＣＥの休止間隔中に周期的に読まれるメモリとすることができる。信号の組み合わせは、スイッチング回路、メモリ等を備え、回路ＣＥを表わす回路ＣＥのサブアセンブリまたは専用試験回路である被試験回路に印加され、回路ＣＥの応答ｒｅｐ、すなわち刺激ｓｔと引き換えに得られた信号が評価され、すなわち例えば期待される応答と比較され、その結果、図１から図３に関して上で説明したように回路ＣＥの動作の評価である信号ｓｃが発生する。
【００２９】
図５は、ＤＭＴと呼ばれる測定装置すなわち温度センサ１５を備える図１の評価手段ＣＥＶの実施形態を示す図であり、温度センサは、ＴＲＴと呼ばれる温度応答テーブル１６に温度指示ｍｔを供給し、温度応答テーブルは信号ｓｄを供給する。
【００３０】
温度センサは当業者にとって知られているものである。温度測定値ｍｔはデジタル値である。テーブルＴＴは、回路ＣＥの各温度ｓｄについて、回路ＣＥに供給される電源電圧がどの位かを示すように試験サイクルの後で記入される。信号ｓｄがこの指示を与える。上の説明と一致するように、図５にはまた、電圧ｔａ１を受け取り、上で説明した条件で制御信号ｓｃを供給する、ＣＯＭＶと呼ばれる電源電圧比較器１７を示す。ただし、信号ｓｄは、電源電圧レベルを示す信号ｓｄに直接応答して、このレベルを有する電源電圧ｔａ１、ｔａ２を供給するように構成されたＣＯＮＶ（図１）などの電源変換器に直接送信できることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を組み込んだ機器の全体図である。
【図２】図１の機器の評価手段の第一実施形態を示す図である。
【図３】図１の機器の評価手段の第二実施形態を示す図である。
【図４】図１の機器の評価手段の第三実施形態を示す図である。
【図５】図１の機器の評価手段の第四実施形態を示す図である。
【符号の説明】
１  携帯機器
２  電子回路
３  直流−直流電源電圧変換器
４  エネルギー供給源
５  電子評価手段
６  発振器
７  周波数−電圧変換器
８  電圧比較器
９  発振器
１０  発振器
１１  周波数比較器
１２  刺激発生器
１３  被試験回路アセンブリ
１４  応答評価回路
１５  温度センサ
１６  温度応答テーブル
１７  電源電圧比較器
ｆｅ  動作周波数
ｆｆ  安定周波数
ｍｔ  温度指示
ｒｅｐ  応答信号
ｓｃ、ｓｄ  信号
ｔａ１、ｔａ２  電源電圧
ｔｃ  基準値
ｔｅ  電圧信号
【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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