電子機器
【課題】消費電流を抑制して精度よく異常電流を検出することができる電子機器を得る。
【解決手段】バッテリ１１と、複数のデバイスと、前記バッテリ１１に接続するとともに前記複数のデバイスに各々所定の電流を供給する電源回路１２ａ，１２ｂと、前記バッテリ１１から前記複数のデバイスへ印加される電圧量を周期的に検出する電圧検出部１７と、前記バッテリ１１から前記電源回路１２ａ，１２ｂに供給される電流量を検出する電流検出抵抗１３と、前記電流検出抵抗１３により検出された電流量と所定の閾値とを比較して異常状態を検出する制御部２とを備え、前記制御部２は、前記電圧検出部１７により検出された電圧量に応じて前記閾値を補正し、前記電圧検出部１７は、前記電源電圧の変化率が所定の変化率より大きくなるとき、前記所定の周期に比して短い周期で電圧検出を行う。
【解決手段】バッテリ１１と、複数のデバイスと、前記バッテリ１１に接続するとともに前記複数のデバイスに各々所定の電流を供給する電源回路１２ａ，１２ｂと、前記バッテリ１１から前記複数のデバイスへ印加される電圧量を周期的に検出する電圧検出部１７と、前記バッテリ１１から前記電源回路１２ａ，１２ｂに供給される電流量を検出する電流検出抵抗１３と、前記電流検出抵抗１３により検出された電流量と所定の閾値とを比較して異常状態を検出する制御部２とを備え、前記制御部２は、前記電圧検出部１７により検出された電圧量に応じて前記閾値を補正し、前記電圧検出部１７は、前記電源電圧の変化率が所定の変化率より大きくなるとき、前記所定の周期に比して短い周期で電圧検出を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源電流を監視し、当該電流によって動作する装置の異常を検出する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、市場に流通している携帯電話機に代表される電子機器には、様々なデバイスが搭載されている。これらの様々なデバイスは、それぞれ消費電流が異なる。
上記のような電子機器においては、複数の電源ラインを有しており、各々の電源ラインで上記のデバイスを含む負荷回路を動作させている。各電源ラインに各々接続される負荷回路を動作させるとき、いずれかの負荷回路等において不具合が生じると、他の正常な部分を保護すべく電源供給を遮断する機能を備える場合がある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載されている電源供給回路は、各電源ラインの電圧を監視し、この監視電圧の変化から負荷回路に短絡障害等が発生したことを検知すると、当該負荷回路の電源ラインを遮断し、他の負荷回路への影響を防いでいる。
上記の電源供給回路は、各々の電源ラインに挿入された遮断素子と、当該遮断素子の電源ラインをオン／オフする両端子間に接続された過電流検出用抵抗によって構成された遮断回路を備えている。遮断回路は、過電流検出用抵抗に過電流が流れると、このときの過電流検出用抵抗の両端電圧に応じて遮断素子が電源ラインを遮断するように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２８８９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば携帯電話機のように高機能化が図られ、電源構成も複雑化した場合には、各電源ラインに過電流検出用抵抗ならびに遮断素子を備えると、回路基板や装置サイズの小型化が難しくなり、またさらに部品コストを増大させるという問題点があった。
また、複雑な制御を要する電源回路に、上述のような過電流検出用抵抗を備えた場合には、電源回路の動作に対応して精度よく過電流を検出することが難しく、異常発生時には不具合箇所の増大や損失の拡大を起こす可能性があるという問題点があった。
また、デバイスは印加される電圧により流れる電流量が変化し、充電式の電池は充電状態により出力電圧が変化するため、電池の出力電圧を加味してデバイス等の消費電流を適正に監視することが難しいという問題点があった。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、消費電流を抑制して精度よく異常電流を検出することができる電子機器を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点による電子機器は、電源部と、複数のデバイスと、前記電源部に接続するとともに前記複数のデバイスに各々所定の電流を供給する電源供給回路と、前記電源部から前記複数のデバイスへ印加される電圧量を周期的に検出する電圧検出部と、前記電源部から前記電源供給回路に供給される電流量を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出された電流量と所定の閾値とを比較して異常状態を検出する異常状態検出部とを備え、前記異常状態検出部は、前記電圧検出部により検出された電圧量に応じて前記閾値を補正し、前記電圧検出部は、前記電源電圧の変化率が所定の変化率より大きくなるとき、前記所定の周期に比して短い周期で電圧検出を行う。
【０００８】
好適には、前記電圧検出部の検出電圧量が第１の電圧のときに補正された閾値である第１の補正閾値は、前記検出電圧量が第１の電圧よりも大きい第２の電圧のときに補正された閾値である第２の補正閾値に比して小さい。
【０００９】
好適には、前記電源供給回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータを含む。
【００１０】
好適には、前記異常状態検出部は、前記電圧検出部の検出電圧量が大きくなるほど、前記閾値の補正値を大きくする。
【００１１】
好適には、前記電源供給回路は前記電源部に備えられたＤＣ／ＤＣコンバータであり、前記デバイスは赤外線通信装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、消費電流を抑制して精度よく異常電流を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
＜実施形態＞
図１は、本発明の実施形態による電子機器の構成を示すブロック図である。この図は、電子機器の一例である携帯電話機１の構成を示している。携帯電話機１は、制御部（異常状態検出部）２、操作部３、通信部４、音源ＩＣ５ａ、スピーカ５ｂ、記憶部６、表示部７、バッテリ（電源部）１１、電源回路１２ａ，１２ｂ、電流検出抵抗（電流検出部）１３、ヒューズ１４、電流アンプ（電流検出部）１５、ＩｒＤＡ近距離通信部（赤外線通信装置）１６、電圧検出部１７等によって構成されている。
なお、図中の実線によるブロック間の結線は制御信号ラインを示し、図中の破線による結線は電流供給ラインを示す。
【００１４】
制御部２は、携帯電話機１の各部の動作制御を司るプロセッサ等から成る。
操作部３は、複数のキースイッチやスライドスイッチなどからなり、ユーザの操作内容を示す信号を制御部２へ入力するように構成されている。
通信部４は、制御部２の制御に応じて当該携帯電話機１の外部と無線通信を行うように構成されている。
【００１５】
音源ＩＣ５ａは、制御部２の制御に応じて所定の音声等を示す信号を生成するように構成されており、当該生成した音声等を示す信号をスピーカ５ｂへ出力し、可聴音もしくは音声を出力するように接続構成されている。
記憶部６は、制御部２が用いる制御用プログラム、ユーザによって設定された動作モード等を示すデータ、携帯電話機１の使用履歴を示すデータ、メール等の文章を示すデータ、映像データ、また、電流検出の処理に用いるデータなどを記憶しているメモリである。
【００１６】
表示部７は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置であり、制御部２の制御に応じて文字や画像などを表示するように構成されている。
バッテリ１１は、充電式の二次電池であり、例えば高電位側の出力端子に電流検出抵抗１３の一端を接続させている。
電源回路１２ａ，１２ｂは、各々複数の電圧を出力するように構成されており、リニアレギュレータ（以下、ＬＤＯと記載する）やＤＣ／ＤＣコンバータを備えている。
【００１７】
電流検出抵抗１３は、例えば２３．５［ｍΩ］の抵抗値を有し、前述のように一端をバッテリ１１に接続するとともに、他端を電源回路１２ａ，１２ｂの各入力端子に接続している。なお、上記の電源回路１２ｂの入力端子には、所定の電流値以上になると溶断するヒューズ１４を介して接続されている。
【００１８】
電流アンプ１５は、電流検出抵抗１３の両端電圧を入力し、この電圧値を増幅して、バッテリ１１から出力される電源電流値を示す信号を制御部２へ出力するように構成されている。
ＩｒＤＡ近距離通信部１６は、携帯電話機１の近傍に存在する他の装置と、制御部２の制御に応じて、赤外線を用いたデータの送受を行うように構成されている。
電圧検出部１７は、バッテリ１１と電流検出抵抗１３との接続点に接続され、即ちバッテリ１１の端子電圧を検出するように接続されており、検出電圧を示す信号を制御部２へ出力するように接続されている。
【００１９】
また、携帯電話機１は、図示を省略した音声入出力部を備えており、例えば、スピーカやマイクロホンなどを備え、ユーザの通話音声等を示す信号を制御部２へ入力するとともに、制御部２の制御に応じた通話音声等を出力するように構成されている。なお、上記の通話音声等を示す信号は、制御部２の制御により、通信部４が無線通信を外部と行うときに処理される。
【００２０】
電源回路１２ａは、例えば、操作部３へ出力電圧を供給するＬＤＯ３１、通信部４へ出力電圧を供給するＬＤＯ３２、音声入出力部５へ出力電圧を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ３３、制御部２へ出力電圧を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ３４等を備えている。
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４は、出力電圧をＬＤＯ３５へ供給するように接続されている。ＬＤＯ３５は、記憶部６へ出力電圧を供給するように接続されている。
【００２１】
電源回路１２ｂは、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６を備えており、前述のように電流検出抵抗１３およびヒューズ１４を介してバッテリ１１の出力電圧を入力するように接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３６は、出力電圧を表示部７へ供給する。
なお、ＩｒＤＡ近距離通信部１６には、電流検出抵抗１３およびヒューズ１４を介したバッテリ１１の電源電圧が供給される。
【００２２】
図１に例示した携帯電話機１は、表示側筺体２０と操作側筺体２１とを備え、これらの筺体の一端部をヒンジ部２２によって接続し、表示側筺体２０と操作側筺体２１が開閉可能なように構成されている。
表示側筺体２０には、例えば、表示部７、電源回路１２ｂ、ＩｒＤＡ近距離通信部１６などが配設されている。
操作側筺体２１には、例えば、制御部２、操作部３、通信部４、音源ＩＣ５ａ、スピーカ５ｂ、記憶部６、バッテリ１１、電源回路１２ａ、電流検出抵抗１３、ヒューズ１４、電流アンプ１５、ＬＤＯ３５などが配設されている。
【００２３】
図２は、本実施形態による携帯電話機の他の電源接続例を示す説明図である。この図は、携帯電話機１の電源接続例を示している。図２に示した各電源回路は、図１に示したものと同様に複数のＬＤＯやＤＣ／ＤＣコンバータを備えて構成されている。
図２に示した電子デバイス（Ａ）〜（Ｃ）、および、電子デバイス（１）〜（ｎ）は、例えば図１に示した各部に備えられ、また前述のように制御部２によって動作等が制御されるように接続構成されている。
【００２４】
電源回路１２ｂは、電子デバイス（Ａ）と電子デバイス（Ｂ）に対して、各々異なる電圧を供給するように接続されている。
ヒューズ１４と電源回路１２ｂの入力端子との接続点には、電子デバイス（Ｃ）が接続される。即ち、バッテリ１１の高電位側端子から、電流検出抵抗１３およびヒューズ１４を介した電圧が、電子デバイス（Ｃ）へ供給されるように接続されている。
【００２５】
電源回路１２ａは、前述のように各々異なる電圧を出力するように構成されており、各電圧を出力する端子に電子デバイス（１）〜（ｎ）が接続されている。なお、例えば電子デバイス（２）には、二つの異なる電圧が供給され、電子デバイス（３）には、上記の電子デバイス（２）へ供給されている一方の電圧が供給される。また、電子デバイス（４）には、電源回路１２ａから異なる二つの電圧が供給される。
【００２６】
このように、携帯電話機１は、バッテリ１１の出力電流を検出する電流検出抵抗１３を備え、制御部２が、携帯電話機１の電源電流値を認識することができるように構成されている。
【００２７】
次に動作について説明する。
［携帯電話機の動作］
携帯電話機１は、操作部３になされた操作内容に応じて制御部２が各部を制御し、通信部４を制御して外部とのデータ等の送受信を行い、当該データが示す音声を音声入出力部から出力する。
また、音声入出力部へ入力された音声を所定のデータ形式に変換し、通信部４を用いて外部へ送信する。上記の通信動作を行うとき、通信先等の情報を表示部７に表示させる。
【００２８】
また、制御部２は、このような通信動作を行うとき、記憶部６に記憶されている制御プログラム、通信先などに関するデータ等を用いる。
携帯電話機１は、例えば上記のような通信機能を備えており、また、図示を省略したカメラを用いた撮像機能などの各機能を備えている。ここでは、携帯電話機１を構成する上記の各部等によって実現される機能の動作説明を省略する。
【００２９】
前述のような動作を行っているとき、制御部２は、電流検出抵抗１３によって検出される電源電流を検出し、次に説明するような監視動作を行っている。なお、電流検出抵抗１３の両端電圧、即ち電流検出抵抗１３によって検出された電源電流値は、制御部２の認識可能な信号値となるように、電流アンプ１５によって例えば４４倍に増幅される。
【００３０】
［異常電流の検出動作］
図３は、本実施形態による携帯電話機の動作を示すフローチャートである。
制御部２は、電圧検出部１７によって検出されたバッテリ１１の端子電圧の読み取りを行う（ステップＳＴ１０１）。
また、制御部２は、電流アンプ１５によって増幅された電流検出抵抗１３の両端電圧、即ちバッテリ１１から出力される電流値を読み取る（ステップＳＴ１０２）。
【００３１】
異常電流が生じる場合には、デバイス等のハードウエアにおいて障害が発生した場合、また、当該ハードウエアを動作させているソフトウエアにおいて障害が発生した場合がある。これらの障害が発生したときには、電流値が増大する場合や電流値が小さくなる場合があり、特に、電流値が小さくなる障害を検出するためには、微小な電流変化を精度よく検出することが要求される。
【００３２】
図１等に示したように、携帯電話機１は、電流検出抵抗１３の両端電圧から電源ラインの電流値を検出している。前述のように低抵抗値の電流検出抵抗１３を電源ラインに直列接続させてバッテリ１１から出力される電流値を検出することから、各デバイスへ印加される電圧の降下を極力防ぐことが可能となる。
【００３３】
制御部２は、記憶部６に記憶されている閾値を読み出し、この閾値をステップＳＴ１０１の工程において取得した電圧値に応じて補正する（ステップＳＴ１０３）。
記憶部６には、後述する異常電流の判定処理に用いる閾値が記憶されている。この閾値は、例えば数百［ｍＡ］の電流値を示すものである。
【００３４】
次に、制御部２は、ステップＳＴ１０２の工程において読み取った電流値と前述の補正後の閾値とを比較する（ステップＳＴ１０４，ＳＴ１０５）。
ここで、制御部２が、電源電流値が閾値と等しい、または閾値を超えていると判定したときには、当該閾値を超えた回数をカウントし、この回数を例えば制御部２自らが備える記憶手段に記憶する（ステップＳＴ１０６）。詳しくは、上記の記憶手段に記憶されている回数に“１”を加算し、インクリメントした値を最新の“閾値を超えた回数”として記憶させる。
制御部２は、このように閾値を超えた回数をカウントし、後述するように所定の回数になったときに異常電流が流れていると判断する。
【００３５】
前述のように、異常電流には、通常よりも電流値が増大する場合と、通常よりも減少する場合がある。これらの異常電流を検出するために、電流値が増大した場合の閾値と、電流値が減少した場合の閾値とを用いて、電流検出抵抗１３の両端電圧から読み取った電源電流値と比較するようにしてもよい。このときには、前述の閾値を超えた回数を、電流値が閾値よりも大きい場合と閾値よりも小さい場合に分けてカウントする。
【００３６】
ステップＳＴ１０５の工程において、電源電流値が閾値を超えておらず、また閾値と非と等しくもない、即ち閾値よりも小さいと判定したときには、前述の記憶手段に記憶させていた閾値を超えた回数をリセットする（ステップＳＴ１０７）。
制御部２は、上記のようにカウント値をリセットした後、次の処理を開始するまでのウエイト処理を行い（ステップＳＴ１０８）、前述のステップＳＴ１０１の工程に戻り、以降の各工程を同様に行う。
【００３７】
上記のステップＳＴ１０８の工程において、制御部２は、バッテリ１１の出力電流の監視動作、即ち、前述の閾値を用いた判定動作を一定周期毎に行うように、次の処理動作を開始するタイミングを調整する。このように、制御部２は、所定の周期毎に電圧および電流の検出動作を行い、電流監視に要する消費電流を抑制する。
【００３８】
制御部２は、ステップＳＴ１０６の工程において閾値を超えた回数を記憶手段に記憶した後、当該閾値を超えた回数がＮ回であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０９）。
制御部２は、前述の閾値を超えた回数をカウントすることにより、各電源ラインに生じているノイズ、各信号等から発せられたノイズ、各部が動作を開始するときなどに生じる突入電流などによる誤判定を排除するようにしている。即ち、前述の“Ｎ回”は、上記のような誤判定を抑制することができる適当な回数である。また、このように複数回の閾値超えに対応して処理を行うことにより、制御部２自らを構成するデバイス等においてリードエラーなどが発生したときの誤判定に基づく誤った制御を、制御部２が行うことを防ぐことも可能になる。
【００３９】
制御部２は、ステップＳＴ１０９の工程において、閾値を超えた回数がＮ回であると判定したときには、異常電流が検出されたと判断する。そして、例えばデバイスの動作状態もしくは設定状態等や、検出電流値等の詳細情報をエラーログとして例えば記憶部６へ記憶させる（ステップＳＴ１１０）。
このエラーログは、操作部３等に所定の操作がなされたとき、また、障害解析装置等が外部接続されたとき、当該装置へ出力される。または、制御部２の制御により表示部７などへ表示するようにしてもよい。
【００４０】
制御部２は、ステップＳＴ１１０の工程においてエラーログを記憶させた後、例えば、携帯電話機１をシャットダウン状態とする処理を実行する（ステップＳＴ１１１）。なお、携帯電話機１をリセット状態として、正常な状態へ復帰させるように制御してもよい。
【００４１】
また、前述のステップＳＴ１０９の工程において、制御部２は、閾値を超えた回数がＮ回よりも少ないと判定したときには、処理タイミングを調整するウエイト処理を前述の説明と同様に行い（ステップＳＴ１０８）、ステップＳＴ１０１の工程に戻って以降の各工程を同様に繰り返す。
【００４２】
［閾値の補正］
制御部２は、前述のステップＳＴ１０３の工程において、記憶部６から上記の閾値を読み出し、次のような補正処理を行う。
【００４３】
図４は、本実施形態による携帯電話機の処理動作を示す説明図である。この図は、制御部２が閾値を補正する際に用いる補正値の一例を示しており、電池電圧と補正値との対応を示している。
図４に示した電池電圧の範囲は、バッテリ１１の出力電圧であり、充電状態、あるいは負荷回路等へ電源電流を供給することによって電力容量が減少し、低下した出力電圧を示すものである。
【００４４】
例えば、バッテリ１１の出力電圧が４．０［Ｖ］であり、デバイスにおける消費電力が８０［ｍＷ］であるとき、当該デバイスには２０［ｍＡ］の電流が供給される。
バッテリ１１の容量が減少して出力電圧が２．０［Ｖ］になると、上記のデバイスに流れる電流は４０［ｍＡ］になる。
【００４５】
ここで、異常電流の検出に用いる閾値を８０［ｍＡ］とする。この閾値を用いて異常電流の検出を行うと、上記のようにバッテリ１１の出力電圧が２．０［Ｖ］となっているときには、（８０−４０［ｍＡ］となり）４０［ｍＡ］の過電流が流れないと、異常電流として検出されない。また、バッテリ１１の出力電圧が４．０［Ｖ］のときには、（８０−２０［ｍＡ］となり）６０［ｍＡ］の過電流が流れないと異常電流として検出されない。
このように、異常電流の検出に同一の閾値を用いていると、バッテリ１１の出力電圧が変化することにより、相当の過電流が流れても異常電流として検出さない場合が生じ、異常電流の検出精度が劣化する。
このような検出精度の劣化を防ぐため、バッテリ１１の出力電圧に応じて閾値を補正する。
【００４６】
例えば、閾値を前述と同様に８０［ｍＡ］に設定しておく。
制御部２は、電圧検出部１７を用いてバッテリ１１の出力電圧を所定の周期で監視し、刻々と変化するバッテリ１１の容量を認識している。
制御部２は、電圧検出部１７が検出したバッテリ１１の出力電圧が２．０［Ｖ］であったときには、補正値として図４に例示した０［ｍＡ］を上記の閾値８０［ｍＡ］に加算する。このとき補正後の閾値、即ち異常電流の検出処理に用いる閾値は８０［ｍＡ］となる。
【００４７】
また、制御部２は、電圧検出部１７が検出したバッテリ１１の出力電圧が４．０［Ｖ］であったときには、補正値として図４に例示した−２０［ｍＡ］を上記の閾値８０［ｍＡ］に加算する。このとき補正後の閾値、即ち異常電流の検出処理に用いる閾値は６０［ｍＡ］となる。
【００４８】
前述のように閾値を補正すると、バッテリ１１の出力電圧が２．０［Ｖ］の場合でも、また上記の出力電圧が４．０［Ｖ］の場合でも、例えば４０［ｍＡ］の過電流が流れたときには異常電流を検出することが可能になる。
【００４９】
このように、バッテリ１１の出力電圧が低くなる程、正常動作時のデバイスに流れる電流が多くなるため、上記の出力電圧に対応させて閾値の補正値を大きくする。換言すると、バッテリ１１の出力電圧が高くなる程（電圧値が第１の電圧よりも大きな第２の電圧の場合）、正常動作時のデバイスに流れる電流は少なくなるため、上記の出力電圧に対応させて閾値の補正値を小さくする（第２の電圧に対応する第２の閾値は、第１の電圧に対応する第１の補正閾値に比べて小さい）。
なお、図４に示した電池電圧の範囲、および、補正値は一例を示したものであり、図示した値等に限定されない。また、理論上エネルギ損失が生じないＤＣ／ＤＣコンバータがデバイスであるときには、本実施形態は特に有効である。
【００５０】
［電圧検出の周期制御］
前述のように、バッテリ１１は、負荷回路等へ電流供給を行うことで容量が変化し、出力電圧が変化する。
この電圧変化の影響を抑えて精度よく異常電流を検出するため、もしくは、前述の閾値の補正を適切に行うため、制御部２は、バッテリ１１の出力電圧を検出する周期を当該出力電圧量に応じて制御している。
【００５１】
図５は、電池の電圧特性を示す説明図である。この図は、バッテリ１１から放電された容量と当該バッテリ１１の端子電圧との関係を示すグラフであり、端子電圧―放電容量特性曲線を破線で示している。図中、縦軸が端子電圧［Ｖ］、横軸が放電容量［％］である。
【００５２】
定格電圧が４．０［Ｖ］のバッテリ１１は、満充電状態、もしくはこの状態に近い状態であるとき、デバイスなどの負荷に電源電流を供給することにより放電容量が増大すると、著しく端子電圧即ち出力電圧が低下する。
詳しくは、バッテリ１１は、充電満了状態、もしくはこの状態に近い容量を有しているとき、図５に示した特性領域Ｄ１のように、出力電圧がバッテリ１１の残容量の減少に対して比較的早く低下する。
【００５３】
また、バッテリ１１は、残容量が少なくなると、図５の特性領域Ｄ２のように出力電圧が著しく低下する。換言すると、バッテリ１１の出力電圧が、残容量の減少に対して比較的早く低下する。
【００５４】
バッテリ１１は、図５に示したように容量の減少にともなって出力電圧が低下し、特に、特性領域Ｄ１，Ｄ２において顕著に出力電圧が低下する。
制御部２は、バッテリ１１が、前述のように著しく出力電圧が低下する容量となっているとき、電圧検出部１７による電圧検出動作を行う周期を、通常の場合よりも短くし、前述の異常電流検出の処理を行う。
【００５５】
換言すると、制御部２は、バッテリ１１の出力電圧が、容量の減少に対して緩やかに低下するとき、比較的長い周期で電圧検出を行い、容量減少に対して著しく出力電圧が低下するとき（電源電圧の変化率が所定の変化率より大きくなるとき）には比較的短い周期（上記の比較的長い所定の周期に比して短い周期）で電圧検出を行う。
なお、電圧検出の周期は、前述のステップＳＴ１０８の工程において、制御部２によるウエイト処理によって制御される。
【００５６】
定格電圧が４．０［Ｖ］のバッテリ１１は、充電満了時には出力電夏が４．２［Ｖ］程度になる。このようなバッテリ１１を用いる場合には、例えば、バッテリ１１の出力電圧が４．２〜４．０［Ｖ］程度のとき、前述のように電圧検出の周期を短くする。
また、バッテリ１１の出力電圧が３．０〜３．２［Ｖ］程度に低下したとき、電圧検出の周期を短くする。
【００５７】
このように、バッテリ１１の残容量に応じて電圧検出の周期を制御し、当該検出電圧に応じて行う閾値の補正を適切なタイミングで行うようにする。具体的には、バッテリ１１の容量変化に対して出力電圧が著しく変化するときには短周期で電圧検出を行い、当該検出電圧に応じた閾値の補正を行う。
また、バッテリ１１の容量変化に対して緩やかに出力電圧が変化するときには長い周期で電圧検出を行い、当該検出電圧に応じた閾値の補正を行う。
【００５８】
以上のように、本実施形態によれば、バッテリ１１の端子に接続された低抵抗値の電流検出抵抗１３を用いて、消費電流を検出する。制御部２は、前述の検出電流値を所定の閾値と比較し、検出電流値が閾値を超えた回数をカウントする。このカウントした回数が所定の回数になったとき異常電流が検出されたと判定するようにした。
このようにすることによって、精度よく電流変化を検出することができる。また、バッテリ１１に直接接続されている電源ラインの電流を監視するだけで良く、部品コストを抑制するとともに、実装スペースを抑えることができる。
【００５９】
また、複数回の閾値超えにより異常電流と判定することにより、電源ラインのノイズ、他の信号線に存在するノイズ、突入電流などの影響を抑えることができ、誤判定を防ぐことができる。また、制御部２を構成するデバイス等のリードエラーによる誤判定も防ぐことができる。
また、低抵抗値の電流検出抵抗１３を用いて異常電流を検出することにより、閾値を超えた電流値が、正常な消費電流よりも大きくなった場合でも、小さくなった場合でも検出することができる。即ち、ハードウエアによる障害ならびにソフトウエアによる障害を検知することができる。
【００６０】
また、制御部２が異常判定を行ったときのデータログを記憶部６へ記憶するようにしたので、不具合箇所の解析を容易に行うことができる。
また、制御部２が異常判定を行ったとき、ユーザに異常を警告して当該携帯電話機１をシャットダウン状態に制御することにより、障害の拡大を抑制し、またユーザに不具合の存在を報知することができる。
【００６１】
また、バッテリ１１の出力電圧を検出し、この検出電圧に応じて閾値を補正することにより、バッテリ１１の出力電圧の変化に伴って、バッテリ１１の出力電流が変化したときでも異常電流を精度よく検出することができる。
また、バッテリ１１の容量減少に対して出力電圧の低下が著しくなるときには、電圧検出を行う周期を短くするようにしたので、適切なタイミングで異常電流の検出に用いる閾値を補正することができる。
【００６２】
また、本実施形態は、ＤＣ／ＤＣコンバータのように動作に関する電流と電圧との関係が反比例する場合を説明したが、例えば、ＩｒＤＡ近距離通信部１６のように動作に関する電流と電圧との関係が比例する場合においても、同様に実施することが可能である。例えば、この場合は、バッテリ１１の端子電圧が大きいときほど、図４における補正値を大きくするばよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態による電子機器の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態による携帯電話機の他の電源接続例を示す説明図である。
【図３】本実施形態による携帯電話機の動作を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態による携帯電話機の処理動作を示す説明図である。
【図５】電池の電圧特性を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…携帯電話機、２…制御部、３…操作部、４…通信部、５ａ…音源ＩＣ、５ｂ…スピーカ、６…記憶部、７…表示部、１１…バッテリ、１２ａ，１２ｂ…電源回路、１３…電流検出抵抗、１４…ヒューズ、１５…電流アンプ、１６…ＩｒＤＡ近距離通信部、１７…電圧検出部、２０…表示側筺体、２１…操作側筺体、２２…ヒンジ部、３１，３２，３５…ＬＤＯ、３３，３４，３６…ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源電流を監視し、当該電流によって動作する装置の異常を検出する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、市場に流通している携帯電話機に代表される電子機器には、様々なデバイスが搭載されている。これらの様々なデバイスは、それぞれ消費電流が異なる。
上記のような電子機器においては、複数の電源ラインを有しており、各々の電源ラインで上記のデバイスを含む負荷回路を動作させている。各電源ラインに各々接続される負荷回路を動作させるとき、いずれかの負荷回路等において不具合が生じると、他の正常な部分を保護すべく電源供給を遮断する機能を備える場合がある。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載されている電源供給回路は、各電源ラインの電圧を監視し、この監視電圧の変化から負荷回路に短絡障害等が発生したことを検知すると、当該負荷回路の電源ラインを遮断し、他の負荷回路への影響を防いでいる。
上記の電源供給回路は、各々の電源ラインに挿入された遮断素子と、当該遮断素子の電源ラインをオン／オフする両端子間に接続された過電流検出用抵抗によって構成された遮断回路を備えている。遮断回路は、過電流検出用抵抗に過電流が流れると、このときの過電流検出用抵抗の両端電圧に応じて遮断素子が電源ラインを遮断するように構成されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２８８９３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば携帯電話機のように高機能化が図られ、電源構成も複雑化した場合には、各電源ラインに過電流検出用抵抗ならびに遮断素子を備えると、回路基板や装置サイズの小型化が難しくなり、またさらに部品コストを増大させるという問題点があった。
また、複雑な制御を要する電源回路に、上述のような過電流検出用抵抗を備えた場合には、電源回路の動作に対応して精度よく過電流を検出することが難しく、異常発生時には不具合箇所の増大や損失の拡大を起こす可能性があるという問題点があった。
また、デバイスは印加される電圧により流れる電流量が変化し、充電式の電池は充電状態により出力電圧が変化するため、電池の出力電圧を加味してデバイス等の消費電流を適正に監視することが難しいという問題点があった。
【０００６】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、消費電流を抑制して精度よく異常電流を検出することができる電子機器を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点による電子機器は、電源部と、複数のデバイスと、前記電源部に接続するとともに前記複数のデバイスに各々所定の電流を供給する電源供給回路と、前記電源部から前記複数のデバイスへ印加される電圧量を周期的に検出する電圧検出部と、前記電源部から前記電源供給回路に供給される電流量を検出する電流検出部と、前記電流検出部により検出された電流量と所定の閾値とを比較して異常状態を検出する異常状態検出部とを備え、前記異常状態検出部は、前記電圧検出部により検出された電圧量に応じて前記閾値を補正し、前記電圧検出部は、前記電源電圧の変化率が所定の変化率より大きくなるとき、前記所定の周期に比して短い周期で電圧検出を行う。
【０００８】
好適には、前記電圧検出部の検出電圧量が第１の電圧のときに補正された閾値である第１の補正閾値は、前記検出電圧量が第１の電圧よりも大きい第２の電圧のときに補正された閾値である第２の補正閾値に比して小さい。
【０００９】
好適には、前記電源供給回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータを含む。
【００１０】
好適には、前記異常状態検出部は、前記電圧検出部の検出電圧量が大きくなるほど、前記閾値の補正値を大きくする。
【００１１】
好適には、前記電源供給回路は前記電源部に備えられたＤＣ／ＤＣコンバータであり、前記デバイスは赤外線通信装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、消費電流を抑制して精度よく異常電流を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
＜実施形態＞
図１は、本発明の実施形態による電子機器の構成を示すブロック図である。この図は、電子機器の一例である携帯電話機１の構成を示している。携帯電話機１は、制御部（異常状態検出部）２、操作部３、通信部４、音源ＩＣ５ａ、スピーカ５ｂ、記憶部６、表示部７、バッテリ（電源部）１１、電源回路１２ａ，１２ｂ、電流検出抵抗（電流検出部）１３、ヒューズ１４、電流アンプ（電流検出部）１５、ＩｒＤＡ近距離通信部（赤外線通信装置）１６、電圧検出部１７等によって構成されている。
なお、図中の実線によるブロック間の結線は制御信号ラインを示し、図中の破線による結線は電流供給ラインを示す。
【００１４】
制御部２は、携帯電話機１の各部の動作制御を司るプロセッサ等から成る。
操作部３は、複数のキースイッチやスライドスイッチなどからなり、ユーザの操作内容を示す信号を制御部２へ入力するように構成されている。
通信部４は、制御部２の制御に応じて当該携帯電話機１の外部と無線通信を行うように構成されている。
【００１５】
音源ＩＣ５ａは、制御部２の制御に応じて所定の音声等を示す信号を生成するように構成されており、当該生成した音声等を示す信号をスピーカ５ｂへ出力し、可聴音もしくは音声を出力するように接続構成されている。
記憶部６は、制御部２が用いる制御用プログラム、ユーザによって設定された動作モード等を示すデータ、携帯電話機１の使用履歴を示すデータ、メール等の文章を示すデータ、映像データ、また、電流検出の処理に用いるデータなどを記憶しているメモリである。
【００１６】
表示部７は、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置であり、制御部２の制御に応じて文字や画像などを表示するように構成されている。
バッテリ１１は、充電式の二次電池であり、例えば高電位側の出力端子に電流検出抵抗１３の一端を接続させている。
電源回路１２ａ，１２ｂは、各々複数の電圧を出力するように構成されており、リニアレギュレータ（以下、ＬＤＯと記載する）やＤＣ／ＤＣコンバータを備えている。
【００１７】
電流検出抵抗１３は、例えば２３．５［ｍΩ］の抵抗値を有し、前述のように一端をバッテリ１１に接続するとともに、他端を電源回路１２ａ，１２ｂの各入力端子に接続している。なお、上記の電源回路１２ｂの入力端子には、所定の電流値以上になると溶断するヒューズ１４を介して接続されている。
【００１８】
電流アンプ１５は、電流検出抵抗１３の両端電圧を入力し、この電圧値を増幅して、バッテリ１１から出力される電源電流値を示す信号を制御部２へ出力するように構成されている。
ＩｒＤＡ近距離通信部１６は、携帯電話機１の近傍に存在する他の装置と、制御部２の制御に応じて、赤外線を用いたデータの送受を行うように構成されている。
電圧検出部１７は、バッテリ１１と電流検出抵抗１３との接続点に接続され、即ちバッテリ１１の端子電圧を検出するように接続されており、検出電圧を示す信号を制御部２へ出力するように接続されている。
【００１９】
また、携帯電話機１は、図示を省略した音声入出力部を備えており、例えば、スピーカやマイクロホンなどを備え、ユーザの通話音声等を示す信号を制御部２へ入力するとともに、制御部２の制御に応じた通話音声等を出力するように構成されている。なお、上記の通話音声等を示す信号は、制御部２の制御により、通信部４が無線通信を外部と行うときに処理される。
【００２０】
電源回路１２ａは、例えば、操作部３へ出力電圧を供給するＬＤＯ３１、通信部４へ出力電圧を供給するＬＤＯ３２、音声入出力部５へ出力電圧を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ３３、制御部２へ出力電圧を供給するＤＣ／ＤＣコンバータ３４等を備えている。
また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３４は、出力電圧をＬＤＯ３５へ供給するように接続されている。ＬＤＯ３５は、記憶部６へ出力電圧を供給するように接続されている。
【００２１】
電源回路１２ｂは、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６を備えており、前述のように電流検出抵抗１３およびヒューズ１４を介してバッテリ１１の出力電圧を入力するように接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３６は、出力電圧を表示部７へ供給する。
なお、ＩｒＤＡ近距離通信部１６には、電流検出抵抗１３およびヒューズ１４を介したバッテリ１１の電源電圧が供給される。
【００２２】
図１に例示した携帯電話機１は、表示側筺体２０と操作側筺体２１とを備え、これらの筺体の一端部をヒンジ部２２によって接続し、表示側筺体２０と操作側筺体２１が開閉可能なように構成されている。
表示側筺体２０には、例えば、表示部７、電源回路１２ｂ、ＩｒＤＡ近距離通信部１６などが配設されている。
操作側筺体２１には、例えば、制御部２、操作部３、通信部４、音源ＩＣ５ａ、スピーカ５ｂ、記憶部６、バッテリ１１、電源回路１２ａ、電流検出抵抗１３、ヒューズ１４、電流アンプ１５、ＬＤＯ３５などが配設されている。
【００２３】
図２は、本実施形態による携帯電話機の他の電源接続例を示す説明図である。この図は、携帯電話機１の電源接続例を示している。図２に示した各電源回路は、図１に示したものと同様に複数のＬＤＯやＤＣ／ＤＣコンバータを備えて構成されている。
図２に示した電子デバイス（Ａ）〜（Ｃ）、および、電子デバイス（１）〜（ｎ）は、例えば図１に示した各部に備えられ、また前述のように制御部２によって動作等が制御されるように接続構成されている。
【００２４】
電源回路１２ｂは、電子デバイス（Ａ）と電子デバイス（Ｂ）に対して、各々異なる電圧を供給するように接続されている。
ヒューズ１４と電源回路１２ｂの入力端子との接続点には、電子デバイス（Ｃ）が接続される。即ち、バッテリ１１の高電位側端子から、電流検出抵抗１３およびヒューズ１４を介した電圧が、電子デバイス（Ｃ）へ供給されるように接続されている。
【００２５】
電源回路１２ａは、前述のように各々異なる電圧を出力するように構成されており、各電圧を出力する端子に電子デバイス（１）〜（ｎ）が接続されている。なお、例えば電子デバイス（２）には、二つの異なる電圧が供給され、電子デバイス（３）には、上記の電子デバイス（２）へ供給されている一方の電圧が供給される。また、電子デバイス（４）には、電源回路１２ａから異なる二つの電圧が供給される。
【００２６】
このように、携帯電話機１は、バッテリ１１の出力電流を検出する電流検出抵抗１３を備え、制御部２が、携帯電話機１の電源電流値を認識することができるように構成されている。
【００２７】
次に動作について説明する。
［携帯電話機の動作］
携帯電話機１は、操作部３になされた操作内容に応じて制御部２が各部を制御し、通信部４を制御して外部とのデータ等の送受信を行い、当該データが示す音声を音声入出力部から出力する。
また、音声入出力部へ入力された音声を所定のデータ形式に変換し、通信部４を用いて外部へ送信する。上記の通信動作を行うとき、通信先等の情報を表示部７に表示させる。
【００２８】
また、制御部２は、このような通信動作を行うとき、記憶部６に記憶されている制御プログラム、通信先などに関するデータ等を用いる。
携帯電話機１は、例えば上記のような通信機能を備えており、また、図示を省略したカメラを用いた撮像機能などの各機能を備えている。ここでは、携帯電話機１を構成する上記の各部等によって実現される機能の動作説明を省略する。
【００２９】
前述のような動作を行っているとき、制御部２は、電流検出抵抗１３によって検出される電源電流を検出し、次に説明するような監視動作を行っている。なお、電流検出抵抗１３の両端電圧、即ち電流検出抵抗１３によって検出された電源電流値は、制御部２の認識可能な信号値となるように、電流アンプ１５によって例えば４４倍に増幅される。
【００３０】
［異常電流の検出動作］
図３は、本実施形態による携帯電話機の動作を示すフローチャートである。
制御部２は、電圧検出部１７によって検出されたバッテリ１１の端子電圧の読み取りを行う（ステップＳＴ１０１）。
また、制御部２は、電流アンプ１５によって増幅された電流検出抵抗１３の両端電圧、即ちバッテリ１１から出力される電流値を読み取る（ステップＳＴ１０２）。
【００３１】
異常電流が生じる場合には、デバイス等のハードウエアにおいて障害が発生した場合、また、当該ハードウエアを動作させているソフトウエアにおいて障害が発生した場合がある。これらの障害が発生したときには、電流値が増大する場合や電流値が小さくなる場合があり、特に、電流値が小さくなる障害を検出するためには、微小な電流変化を精度よく検出することが要求される。
【００３２】
図１等に示したように、携帯電話機１は、電流検出抵抗１３の両端電圧から電源ラインの電流値を検出している。前述のように低抵抗値の電流検出抵抗１３を電源ラインに直列接続させてバッテリ１１から出力される電流値を検出することから、各デバイスへ印加される電圧の降下を極力防ぐことが可能となる。
【００３３】
制御部２は、記憶部６に記憶されている閾値を読み出し、この閾値をステップＳＴ１０１の工程において取得した電圧値に応じて補正する（ステップＳＴ１０３）。
記憶部６には、後述する異常電流の判定処理に用いる閾値が記憶されている。この閾値は、例えば数百［ｍＡ］の電流値を示すものである。
【００３４】
次に、制御部２は、ステップＳＴ１０２の工程において読み取った電流値と前述の補正後の閾値とを比較する（ステップＳＴ１０４，ＳＴ１０５）。
ここで、制御部２が、電源電流値が閾値と等しい、または閾値を超えていると判定したときには、当該閾値を超えた回数をカウントし、この回数を例えば制御部２自らが備える記憶手段に記憶する（ステップＳＴ１０６）。詳しくは、上記の記憶手段に記憶されている回数に“１”を加算し、インクリメントした値を最新の“閾値を超えた回数”として記憶させる。
制御部２は、このように閾値を超えた回数をカウントし、後述するように所定の回数になったときに異常電流が流れていると判断する。
【００３５】
前述のように、異常電流には、通常よりも電流値が増大する場合と、通常よりも減少する場合がある。これらの異常電流を検出するために、電流値が増大した場合の閾値と、電流値が減少した場合の閾値とを用いて、電流検出抵抗１３の両端電圧から読み取った電源電流値と比較するようにしてもよい。このときには、前述の閾値を超えた回数を、電流値が閾値よりも大きい場合と閾値よりも小さい場合に分けてカウントする。
【００３６】
ステップＳＴ１０５の工程において、電源電流値が閾値を超えておらず、また閾値と非と等しくもない、即ち閾値よりも小さいと判定したときには、前述の記憶手段に記憶させていた閾値を超えた回数をリセットする（ステップＳＴ１０７）。
制御部２は、上記のようにカウント値をリセットした後、次の処理を開始するまでのウエイト処理を行い（ステップＳＴ１０８）、前述のステップＳＴ１０１の工程に戻り、以降の各工程を同様に行う。
【００３７】
上記のステップＳＴ１０８の工程において、制御部２は、バッテリ１１の出力電流の監視動作、即ち、前述の閾値を用いた判定動作を一定周期毎に行うように、次の処理動作を開始するタイミングを調整する。このように、制御部２は、所定の周期毎に電圧および電流の検出動作を行い、電流監視に要する消費電流を抑制する。
【００３８】
制御部２は、ステップＳＴ１０６の工程において閾値を超えた回数を記憶手段に記憶した後、当該閾値を超えた回数がＮ回であるか否かを判定する（ステップＳＴ１０９）。
制御部２は、前述の閾値を超えた回数をカウントすることにより、各電源ラインに生じているノイズ、各信号等から発せられたノイズ、各部が動作を開始するときなどに生じる突入電流などによる誤判定を排除するようにしている。即ち、前述の“Ｎ回”は、上記のような誤判定を抑制することができる適当な回数である。また、このように複数回の閾値超えに対応して処理を行うことにより、制御部２自らを構成するデバイス等においてリードエラーなどが発生したときの誤判定に基づく誤った制御を、制御部２が行うことを防ぐことも可能になる。
【００３９】
制御部２は、ステップＳＴ１０９の工程において、閾値を超えた回数がＮ回であると判定したときには、異常電流が検出されたと判断する。そして、例えばデバイスの動作状態もしくは設定状態等や、検出電流値等の詳細情報をエラーログとして例えば記憶部６へ記憶させる（ステップＳＴ１１０）。
このエラーログは、操作部３等に所定の操作がなされたとき、また、障害解析装置等が外部接続されたとき、当該装置へ出力される。または、制御部２の制御により表示部７などへ表示するようにしてもよい。
【００４０】
制御部２は、ステップＳＴ１１０の工程においてエラーログを記憶させた後、例えば、携帯電話機１をシャットダウン状態とする処理を実行する（ステップＳＴ１１１）。なお、携帯電話機１をリセット状態として、正常な状態へ復帰させるように制御してもよい。
【００４１】
また、前述のステップＳＴ１０９の工程において、制御部２は、閾値を超えた回数がＮ回よりも少ないと判定したときには、処理タイミングを調整するウエイト処理を前述の説明と同様に行い（ステップＳＴ１０８）、ステップＳＴ１０１の工程に戻って以降の各工程を同様に繰り返す。
【００４２】
［閾値の補正］
制御部２は、前述のステップＳＴ１０３の工程において、記憶部６から上記の閾値を読み出し、次のような補正処理を行う。
【００４３】
図４は、本実施形態による携帯電話機の処理動作を示す説明図である。この図は、制御部２が閾値を補正する際に用いる補正値の一例を示しており、電池電圧と補正値との対応を示している。
図４に示した電池電圧の範囲は、バッテリ１１の出力電圧であり、充電状態、あるいは負荷回路等へ電源電流を供給することによって電力容量が減少し、低下した出力電圧を示すものである。
【００４４】
例えば、バッテリ１１の出力電圧が４．０［Ｖ］であり、デバイスにおける消費電力が８０［ｍＷ］であるとき、当該デバイスには２０［ｍＡ］の電流が供給される。
バッテリ１１の容量が減少して出力電圧が２．０［Ｖ］になると、上記のデバイスに流れる電流は４０［ｍＡ］になる。
【００４５】
ここで、異常電流の検出に用いる閾値を８０［ｍＡ］とする。この閾値を用いて異常電流の検出を行うと、上記のようにバッテリ１１の出力電圧が２．０［Ｖ］となっているときには、（８０−４０［ｍＡ］となり）４０［ｍＡ］の過電流が流れないと、異常電流として検出されない。また、バッテリ１１の出力電圧が４．０［Ｖ］のときには、（８０−２０［ｍＡ］となり）６０［ｍＡ］の過電流が流れないと異常電流として検出されない。
このように、異常電流の検出に同一の閾値を用いていると、バッテリ１１の出力電圧が変化することにより、相当の過電流が流れても異常電流として検出さない場合が生じ、異常電流の検出精度が劣化する。
このような検出精度の劣化を防ぐため、バッテリ１１の出力電圧に応じて閾値を補正する。
【００４６】
例えば、閾値を前述と同様に８０［ｍＡ］に設定しておく。
制御部２は、電圧検出部１７を用いてバッテリ１１の出力電圧を所定の周期で監視し、刻々と変化するバッテリ１１の容量を認識している。
制御部２は、電圧検出部１７が検出したバッテリ１１の出力電圧が２．０［Ｖ］であったときには、補正値として図４に例示した０［ｍＡ］を上記の閾値８０［ｍＡ］に加算する。このとき補正後の閾値、即ち異常電流の検出処理に用いる閾値は８０［ｍＡ］となる。
【００４７】
また、制御部２は、電圧検出部１７が検出したバッテリ１１の出力電圧が４．０［Ｖ］であったときには、補正値として図４に例示した−２０［ｍＡ］を上記の閾値８０［ｍＡ］に加算する。このとき補正後の閾値、即ち異常電流の検出処理に用いる閾値は６０［ｍＡ］となる。
【００４８】
前述のように閾値を補正すると、バッテリ１１の出力電圧が２．０［Ｖ］の場合でも、また上記の出力電圧が４．０［Ｖ］の場合でも、例えば４０［ｍＡ］の過電流が流れたときには異常電流を検出することが可能になる。
【００４９】
このように、バッテリ１１の出力電圧が低くなる程、正常動作時のデバイスに流れる電流が多くなるため、上記の出力電圧に対応させて閾値の補正値を大きくする。換言すると、バッテリ１１の出力電圧が高くなる程（電圧値が第１の電圧よりも大きな第２の電圧の場合）、正常動作時のデバイスに流れる電流は少なくなるため、上記の出力電圧に対応させて閾値の補正値を小さくする（第２の電圧に対応する第２の閾値は、第１の電圧に対応する第１の補正閾値に比べて小さい）。
なお、図４に示した電池電圧の範囲、および、補正値は一例を示したものであり、図示した値等に限定されない。また、理論上エネルギ損失が生じないＤＣ／ＤＣコンバータがデバイスであるときには、本実施形態は特に有効である。
【００５０】
［電圧検出の周期制御］
前述のように、バッテリ１１は、負荷回路等へ電流供給を行うことで容量が変化し、出力電圧が変化する。
この電圧変化の影響を抑えて精度よく異常電流を検出するため、もしくは、前述の閾値の補正を適切に行うため、制御部２は、バッテリ１１の出力電圧を検出する周期を当該出力電圧量に応じて制御している。
【００５１】
図５は、電池の電圧特性を示す説明図である。この図は、バッテリ１１から放電された容量と当該バッテリ１１の端子電圧との関係を示すグラフであり、端子電圧―放電容量特性曲線を破線で示している。図中、縦軸が端子電圧［Ｖ］、横軸が放電容量［％］である。
【００５２】
定格電圧が４．０［Ｖ］のバッテリ１１は、満充電状態、もしくはこの状態に近い状態であるとき、デバイスなどの負荷に電源電流を供給することにより放電容量が増大すると、著しく端子電圧即ち出力電圧が低下する。
詳しくは、バッテリ１１は、充電満了状態、もしくはこの状態に近い容量を有しているとき、図５に示した特性領域Ｄ１のように、出力電圧がバッテリ１１の残容量の減少に対して比較的早く低下する。
【００５３】
また、バッテリ１１は、残容量が少なくなると、図５の特性領域Ｄ２のように出力電圧が著しく低下する。換言すると、バッテリ１１の出力電圧が、残容量の減少に対して比較的早く低下する。
【００５４】
バッテリ１１は、図５に示したように容量の減少にともなって出力電圧が低下し、特に、特性領域Ｄ１，Ｄ２において顕著に出力電圧が低下する。
制御部２は、バッテリ１１が、前述のように著しく出力電圧が低下する容量となっているとき、電圧検出部１７による電圧検出動作を行う周期を、通常の場合よりも短くし、前述の異常電流検出の処理を行う。
【００５５】
換言すると、制御部２は、バッテリ１１の出力電圧が、容量の減少に対して緩やかに低下するとき、比較的長い周期で電圧検出を行い、容量減少に対して著しく出力電圧が低下するとき（電源電圧の変化率が所定の変化率より大きくなるとき）には比較的短い周期（上記の比較的長い所定の周期に比して短い周期）で電圧検出を行う。
なお、電圧検出の周期は、前述のステップＳＴ１０８の工程において、制御部２によるウエイト処理によって制御される。
【００５６】
定格電圧が４．０［Ｖ］のバッテリ１１は、充電満了時には出力電夏が４．２［Ｖ］程度になる。このようなバッテリ１１を用いる場合には、例えば、バッテリ１１の出力電圧が４．２〜４．０［Ｖ］程度のとき、前述のように電圧検出の周期を短くする。
また、バッテリ１１の出力電圧が３．０〜３．２［Ｖ］程度に低下したとき、電圧検出の周期を短くする。
【００５７】
このように、バッテリ１１の残容量に応じて電圧検出の周期を制御し、当該検出電圧に応じて行う閾値の補正を適切なタイミングで行うようにする。具体的には、バッテリ１１の容量変化に対して出力電圧が著しく変化するときには短周期で電圧検出を行い、当該検出電圧に応じた閾値の補正を行う。
また、バッテリ１１の容量変化に対して緩やかに出力電圧が変化するときには長い周期で電圧検出を行い、当該検出電圧に応じた閾値の補正を行う。
【００５８】
以上のように、本実施形態によれば、バッテリ１１の端子に接続された低抵抗値の電流検出抵抗１３を用いて、消費電流を検出する。制御部２は、前述の検出電流値を所定の閾値と比較し、検出電流値が閾値を超えた回数をカウントする。このカウントした回数が所定の回数になったとき異常電流が検出されたと判定するようにした。
このようにすることによって、精度よく電流変化を検出することができる。また、バッテリ１１に直接接続されている電源ラインの電流を監視するだけで良く、部品コストを抑制するとともに、実装スペースを抑えることができる。
【００５９】
また、複数回の閾値超えにより異常電流と判定することにより、電源ラインのノイズ、他の信号線に存在するノイズ、突入電流などの影響を抑えることができ、誤判定を防ぐことができる。また、制御部２を構成するデバイス等のリードエラーによる誤判定も防ぐことができる。
また、低抵抗値の電流検出抵抗１３を用いて異常電流を検出することにより、閾値を超えた電流値が、正常な消費電流よりも大きくなった場合でも、小さくなった場合でも検出することができる。即ち、ハードウエアによる障害ならびにソフトウエアによる障害を検知することができる。
【００６０】
また、制御部２が異常判定を行ったときのデータログを記憶部６へ記憶するようにしたので、不具合箇所の解析を容易に行うことができる。
また、制御部２が異常判定を行ったとき、ユーザに異常を警告して当該携帯電話機１をシャットダウン状態に制御することにより、障害の拡大を抑制し、またユーザに不具合の存在を報知することができる。
【００６１】
また、バッテリ１１の出力電圧を検出し、この検出電圧に応じて閾値を補正することにより、バッテリ１１の出力電圧の変化に伴って、バッテリ１１の出力電流が変化したときでも異常電流を精度よく検出することができる。
また、バッテリ１１の容量減少に対して出力電圧の低下が著しくなるときには、電圧検出を行う周期を短くするようにしたので、適切なタイミングで異常電流の検出に用いる閾値を補正することができる。
【００６２】
また、本実施形態は、ＤＣ／ＤＣコンバータのように動作に関する電流と電圧との関係が反比例する場合を説明したが、例えば、ＩｒＤＡ近距離通信部１６のように動作に関する電流と電圧との関係が比例する場合においても、同様に実施することが可能である。例えば、この場合は、バッテリ１１の端子電圧が大きいときほど、図４における補正値を大きくするばよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態による電子機器の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態による携帯電話機の他の電源接続例を示す説明図である。
【図３】本実施形態による携帯電話機の動作を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態による携帯電話機の処理動作を示す説明図である。
【図５】電池の電圧特性を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…携帯電話機、２…制御部、３…操作部、４…通信部、５ａ…音源ＩＣ、５ｂ…スピーカ、６…記憶部、７…表示部、１１…バッテリ、１２ａ，１２ｂ…電源回路、１３…電流検出抵抗、１４…ヒューズ、１５…電流アンプ、１６…ＩｒＤＡ近距離通信部、１７…電圧検出部、２０…表示側筺体、２１…操作側筺体、２２…ヒンジ部、３１，３２，３５…ＬＤＯ、３３，３４，３６…ＤＣ／ＤＣコンバータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源部と、
複数のデバイスと、
前記電源部に接続するとともに前記複数のデバイスに各々所定の電流を供給する電源供給回路と、
前記電源部から前記複数のデバイスへ印加される電圧量を周期的に検出する電圧検出部と、
前記電源部から前記電源供給回路に供給される電流量を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された電流量と所定の閾値とを比較して異常状態を検出する異常状態検出部と、
を備え、
前記異常状態検出部は、前記電圧検出部により検出された電圧量に応じて前記閾値を補正し、
前記電圧検出部は、前記電源電圧の変化率が所定の変化率より大きくなるとき、前記所定の周期に比して短い周期で電圧検出を行う
ことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記電圧検出部の検出電圧量が第１の電圧のときに補正された閾値である第１の補正閾値は、前記検出電圧量が第１の電圧よりも大きい第２の電圧のときに補正された閾値である第２の補正閾値に比して小さい
ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記電源供給回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータを含む
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記異常状態検出部は、前記電圧検出部の検出電圧量が大きくなるほど、前記閾値の補正値を大きくする
ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項５】
前記電源供給回路は前記電源部に備えられたＤＣ／ＤＣコンバータであり、
前記デバイスは赤外線通信装置である、
ことを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【請求項１】
電源部と、
複数のデバイスと、
前記電源部に接続するとともに前記複数のデバイスに各々所定の電流を供給する電源供給回路と、
前記電源部から前記複数のデバイスへ印加される電圧量を周期的に検出する電圧検出部と、
前記電源部から前記電源供給回路に供給される電流量を検出する電流検出部と、
前記電流検出部により検出された電流量と所定の閾値とを比較して異常状態を検出する異常状態検出部と、
を備え、
前記異常状態検出部は、前記電圧検出部により検出された電圧量に応じて前記閾値を補正し、
前記電圧検出部は、前記電源電圧の変化率が所定の変化率より大きくなるとき、前記所定の周期に比して短い周期で電圧検出を行う
ことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記電圧検出部の検出電圧量が第１の電圧のときに補正された閾値である第１の補正閾値は、前記検出電圧量が第１の電圧よりも大きい第２の電圧のときに補正された閾値である第２の補正閾値に比して小さい
ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記電源供給回路は、ＤＣ／ＤＣコンバータを含む
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記異常状態検出部は、前記電圧検出部の検出電圧量が大きくなるほど、前記閾値の補正値を大きくする
ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項５】
前記電源供給回路は前記電源部に備えられたＤＣ／ＤＣコンバータであり、
前記デバイスは赤外線通信装置である、
ことを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１１０１３６（Ｐ２０１０−１１０１３６Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８０５４１（Ｐ２００８−２８０５４１）
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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