JP3402951B2 - 電子機器及び充電制御方法 - Google Patents
電子機器及び充電制御方法Info
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Description
制御方法に関し、特に、電子機器本体と拡張器と電池パ
ックを離合(着脱)自在に構成し、充電機能を有する電
子機器及び充電制御方法に関する。
するために、図2に示すようにFDD、HDD、或いは
拡張基板等を内蔵した拡張器2に電子機器本体(以下、
本体という)1をコネクタ(本体側コネクタ)3、コネ
クタ(拡張器側コネクタ)4の接続により合体させるよ
うに構成し、本体1にはバッテリ5、6の2個を内蔵で
き、長時間動作を可能としたものが提案されている。
タ7のエネルギーがコネクタ3、4を通して、本体1に
供給され、図示せぬ充電回路によって充電されていた。
は、デスクトップ型パソコンをノート型パソコンと拡張
器に分離したように構成されている。拡張器はあくまで
机上据え置きを前提としており、大型でもあった。
帯性を重視して本体に必要最小限の機能を持たせてコン
パクト化を図ることで、本体だけの可搬性だけでなく、
拡張器と合体時においても可搬性が重視される時代にな
ってきており、本体のみ、拡張器のみ、合体時のあらゆ
る状態において操作性良く、充電する機能が必要となっ
てきている。
に本発明の電子機器は、本発明の電子機器は、本体と拡
張器を離合自在に合体せしめる電子機器において、本体
と拡張器の各々に充電回路、制御回路、充電可能な電池
を具備し、本体と拡張器を合体させた場合、拡張器に接
続される電力供給源からの電力を、拡張器の制御回路は
本体側に供給するとともに、拡張器の充電回路を制御し
て拡張器の電池を充電し、本体の制御回路は本体の充電
回路を制御して拡張器から供給される電力で本体の電池
を充電することを特徴とする。
を離合自在に合体せしめる電子機器において、本体と拡
張器の各々に充電回路、制御回路、充電可能な電池を具
備し、本体と拡張器を合体させた場合、本体に接続され
る電力供給源からの電力を、本体の制御回路は拡張器側
に供給するとともに、本体の充電回路を制御して本体の
電池を充電し、拡張器の制御回路は拡張器の充電回路を
制御して本体から供給される電力で拡張器の電池を充電
することを特徴とする。
を離合自在に合体せしめる電子機器において、本体と拡
張器の各々に充電回路、制御回路、充電可能な電池を具
備し、本体と拡張器を分離した状態で、拡張器の制御回
路が拡張器の充電回路を制御して外部から供給される電
力により拡張器の電池を充電しているときに、本体と拡
張器とが合体された場合、拡張器の制御回路は拡張器の
電池の充電を中断し、外部からの電力を本体に供給し、
本体の制御回路は本体の充電回路を制御して拡張器から
供給される電力で本体の電池を充電することを特徴とす
る。
を離合自在に合体せしめる電子機器において、本体と拡
張器の各々に充電回路、制御回路、充電可能な電池を具
備し、本体と拡張器を分離した状態で、本体の制御回路
が本体の充電回路を制御して外部から供給される電力に
より本体の電池を充電しているときに、本体と拡張器と
が合体された場合、本体の制御回路は本体の電池の充電
を満充電まで充電し、その後、外部から供給される電力
を拡張器に供給し、拡張器の制御回路は拡張器の充電回
路を制御して本体からの電力で拡張器の電池を充電する
ことを特徴とする。
は、本体と拡張器を離合自在に合体せしめる電子機器の
充電制御方法において、本体と拡張器の状態をあらわす
情報をそれぞれ、本体と拡張器から獲得し、この情報に
基づいて、本体と拡張器とでそれぞれ電池への充電制御
を行うことを特徴とする。
する。
ト型パソコンの構成図を示す。
0、キーボード入力装置9、ハードディスクドライブ1
1、フロッピーディスクドライブ12、着脱可能なバッ
テリパック20(以下、バッテリ)および図示しない後述
する電気回路等を有している。
脱可能なバッテリパック21(以下、バッテリ)および図
示しない電気回路等を内蔵している。
れ8本のリチウムイオン電池であり、2本づつ並列に接
続したのものを4本直列に接続した電池で構成されてい
る。
り、AC100VをDC20Vに変換した電圧を、それ
ぞれ本体1、拡張器2に供給する。
5、左側には離合レバー(開閉レバー)8に連動する可
動爪6を有する。2つの可動爪6の中間に微小移動可能
にコネクタ4が配置されている。7は突設ピンであり、
コネクタ4の両側に配置されている。
定爪5に係止する係止穴14、可動爪6に係止する係止
穴15、突設ピン7に係合する係合穴16が設けられて
いる。3は拡張器のコネクタ4に接続する本体1のコネ
クタである。
体方法を示す。
側に傾いた状態で、本体の右側の係止穴14を拡張器2
の固定爪5に引っ掛けた後、本体の左側を下降させコネ
クタを接続する。その後、離合レバー8を閉じると、可
動爪6が係止穴15に係止し、合体が完了する。また分
離は、上記説明の反対の操作により実現される。
電源回路の電気回路のブロック図を示す。
0は拡張器2に内蔵される電源回路である。20は前述
のバッテリパックでありリチウムイオンバッテリのセル
80とバッテリの温度によって抵抗値が変化するサーミ
スタ81を内蔵している。89はバッテリ20の正の電
圧を電源回路70に供給する+端子、90はサーミスタ
81を電源回路70に接続するサーミスタ端子、91は
バッテリ20の負の電圧を電源回路70に供給する−端
子である。
ムイオンバッテリのセル110とバッテリの温度によっ
て抵抗値が変化するサーミスタ111を内蔵している。
119はバッテリ21の正の電圧を電源回路100に供
給する+端子、120はサーミスタ111を電源回路1
00に接続するサーミスタ端子、121はバッテリ21
の負の電圧を電源回路100に供給する−端子である。
122、93と123、94と124、95と125、
96と126、97と127、98と128はコネクタ
3、4の内部に配置された対の端子である。92と12
2は電源回路70から電源回路100へ、または電源回
路100から電源回路70へ電力を供給する電力端子、
93と123は電源回路100から電源回路70へ電源
回路100にACアダプタ23からの電力供給があるか
否かを知らせる拡張器ACあり端子である。拡張器AC
あり端子93は、拡張器2にACアダプタが接続されて
いない、あるいは、本体1と拡張器2が分離している場
合にハイレベルを示し、拡張器2にACアダプタが接続
されている場合にローレベルを示す。
100へ電源回路70にACアダプタ22からの電力供
給があるか否かを知らせる本体ACあり端子である。本
体ACあり端子124は、本体にACアダプタが接続さ
れていない、あるいは、本体1と拡張器2が分離してい
る場合にハイレベルを示し、本体にACアダプタが接続
されている場合にローレベルを示す。
100へ、バッテリ20が満充電か否かを知らせる本体
バッテリ満充電端子である。本体バッテリ満充電端子1
25は、本体バッテリが満充電でない、あるいは、本体
1と拡張器2が分離している場合にハイレベルを示し、
本体バッテリ20が満充電の場合にローレベルを示す。
00と接続されているか否かを検出する拡張器接続端子
である。拡張器接続端子96は本体1と拡張器2が分離
されている時はハイレベルを示し、本体1と拡張器2が
合体されている時はローレベルを示す。97と127は
電源回路70が電源回路100と接続されているか否か
を検出する本体接続端子である。本体接続端子127は
本体1と拡張器2が分離されている時はハイレベルを示
し、本体1と拡張器2が合体されている時はローレベル
を示す。98と128はグランド端子である。
ップCPUであり、予め格納された制御手順に基づき本
実施例の充電制御を行う。101はA/D変換器102
を内蔵したワンチップCPUであり、予め格納された制
御手順に基づき本実施例の充電制御を行う。
なぐプルアップ抵抗、116は本体ACあり端子124
と電源をつなぐプルアップ抵抗、117は本体バッテリ
満充電端子125と電源をつなぐプルアップ抵抗、88
は拡張器接続端子96と電源をつなぐプルアップ抵抗、
118は本体接続端子127と電源をつなぐプルアップ
抵抗である。
て拡張器ACあり端子123に伝達するトランジスタ、
86はCPU71からの信号を反転して本体ACあり端
子94に伝達するトランジスタ、87はCPU71から
の信号を反転して本体バッテリ満充電端子95に伝達す
るトランジスタである。
るプルアップ抵抗で、サーミスタ81とプルアップ抵抗
82で分圧された電圧をA/D変換器72で読み込むこ
とでことでバッテリパック20の温度検出とバッテリパ
ック20が本体1の電源回路70に接続されているか否
かを判断する。A/D変換器72が読み込んだ値が5V
の場合、バッテリパック20が本体1の電源回路70に
接続されてなく、他の値の場合はバッテリパック20の
温度を示す。
続するプルアップ抵抗で、サーミスタ111とプルアッ
プ抵抗112で分圧された電圧をA/D変換器102で
読み込むことでことでバッテリパック21の温度検出と
バッテリパック21が拡張器2の電源回路100に接続
されているか否かを判断する。A/D変換器102が読
み込んだ値が5Vの場合、バッテリパック21が拡張器
2の電源回路100に接続されてなく、他の値の場合は
バッテリパック21の温度を示す。
入力端子であり、78、79はACアダプタ22の電圧
を分圧する分圧抵抗で分圧された電圧をCPU71はA
/D変換器72を通して測定することでACアダプタ2
2が接続されている(ACアダプタあり)か否(ACア
ダプタなし)かを判定する。0Vの場合はACアダプタ
は接続されてなくを、それ以外は接続されていることを
示す。CPU71は、ACアダプタ22がありと判断す
るとトランジスタ86にハイレベルを出力する。
C入力端子であり、108、109はACアダプタ23
の電圧を分圧する分圧抵抗で分圧された電圧をCPU1
01はA/D変換器102を通して測定することでAC
アダプタ23のあり、なしを判定する。0Vの場合はA
Cアダプタはなしを、それ以外はありを示す。CPU1
01は、ACアダプタ23がありと判断するとトランジ
スタ129にハイレベルを出力する。
1はA/D変換器72で検出抵抗84の電圧を測定する
ことで検出する。114は充電電流検出抵抗であり、C
PU101はA/D変換器102で検出抵抗114の電
圧を測定することで検出する。
供給する電源回路、77は電源回路75にACアダプタ
22からの電力を供給するダイオード、83は電源回路
75にバッテリ20からの電力を供給するダイオードで
ある。105はCPU101とその他の回路に電源を供
給する電源回路、107は電源回路105にACアダプ
タ23からの電力を供給するダイオード、113は電源
回路105にバッテリ21からの電力を供給するダイオ
ードである。
4Vに変換する定電圧定電流回路でバッテリ20の充電
に用いる。74は充電のオンオフをするスイッチ回路で
ある。103はACアダプタからの20Vを16.4V
に変換する定電圧定電流回路でバッテリ21の充電に用
いる。104は充電のオンオフをするスイッチ回路であ
る。85は本体1の電力を拡張器2へまたは拡張器2の
電力を本体1へ伝えるスイッチ回路、115は本体1の
電力を拡張器2へまたは拡張器2の電力を本体1へ伝え
るスイッチ回路である。
3の回路図の一例を図10に示す。
タ、233は定電流ダイオード、234はシャントレギ
ュレータ、235、236はシャントレギュレータ23
4の基準電圧を作る分圧抵抗器、237は抵抗器であ
る。
いて説明する。出力Voが増加すると分圧抵抗器23
5、236によって分圧された電圧も増加し、シャント
レギュレータ234の基準電圧が増加する。これに伴
い、シャントレギュレータ234に流れ込む電流Ikが
増加する。シャントレギュレータ234、トランジスタ
231、232に流れ込む電流の総和は定電流ダイオー
ド233によって一定とされているため、電流Ikが増
加するとトランジスタ231のベース電流Ibが減少す
ることになり、出力Voが減少する。出力Voが減少す
ると、前述した説明の逆の現象が起こり定電圧が保たれ
る。
ると、抵抗器237の電圧降下が増加する。これに伴
い、トランジスタ232のベースエミッタ間電圧beが
増加し、コレクタ電流Icが増加する。コレクタ電流I
cが増加すると、前述よりトランジスタ231のベース
電流Ibが減少することになり、負荷電流が減少する。
負荷電流が減少すると前述した説明と逆の現象が起こり
定電流が保たれる。
続して充電する場合の、種々のパターンに対応した手順
を説明する。
制御フローを示す。充電制御が開始されるとCPU71
は拡張器接続端子96の状態でローレベルなら本体1と
拡張器2が接続され、ハイレベルなら本体1と拡張器2
が非接続と判断する(ステップS1)。非接続と判断され
た場合には、本体1にバッテリ20が接続されているか
否かを判断する(ステップS2)。バッテリ20なしと判
断された場合は、本体1にACアダプタ22が接続され
ているかを判断する(ステップS3)。本体1にACアダ
プタ22が接続されていないと判断されると、再びバッ
テリ20の接続確認に戻り、接続されいる場合は、トラ
ンジスタ86にハイレベルを出力し、再びバッテリ20
の接続確認に戻る(ステップS4)。
れた場合は、本体1にACアダプタ22が接続されてい
るかを判断する(ステップS5)。本体1にACアダプタ
22が接続されていないと判断されると、拡張器接続端
子96の状態でローレベルなら本体1に拡張器2が接続
され、ハイレベルなら本体1に拡張器2が非接続と判断
する(ステップS6)。
た場合には、再びバッテリ20の接続確認に戻り、接続
と判断された場合には、拡張器2にACアダプタ23が
接続されているかを拡張器ACあり端子93のレベルに
よって判断する(ステップS7)。拡張器2にACアダプ
タ23が接続されていないと判断されると、スイッチ回
路85をオンにして再びバッテリ20の接続確認ステッ
プ2に戻り、接続されいる場合は、スイッチ回路85を
オンする(ステップS9)。
接続されていると判断されると、トランジスタ86にハ
イレベルを出力する(ステップS10)。
にセットされた満充電フラグの状態が満充電かそうでな
いを調べる(ステップS11)。満充電でない場合は、本
体側バッテリ20の充電をスイッチ回路74をオンする
ことで充電を開始する(ステップS12)。CPU71は
A/D変換器72によって電流検出抵抗84の電圧を測
ることで充電電流を調べ、充電電流が100mA以下に
なったら満充電と判断する(ステップS13)。満充電を
検出すると前述の図示せぬCPU71の内部のレジスタ
に満充電フラグをセットし、トランジスタ87にハイレ
ベルを出力する(ステップS14)。
態にある時と判断した場合は、まず本体バッテリ20あ
るか否かを判断する(ステップS15)。バッテリ20が
ない場合には、本体ACアダプタ22があるか否かを判
断する(ステップS22)。ACアダプタ22がある場合
には、トランジスタ86にハイレベルを出力する(ステ
ップS23)。ステップS22でACアダプタ22がな
い場合とステップS23が終了するとステップS15に
戻る。
本体ACアダプタ22があるか否かを判断する(ステッ
プS16)。ACアダプタ22がある場合には、トラン
ジスタ86にハイレベルを出力する(ステップS17)。
そして、CPU71は、拡張器ACあり端子93の状態
で拡張器2にACアダプタ23がある否かを判断する
(ステップS18)。ACアダプタ23がある時には、ス
テップS11に進み、ない時にはスイッチ回路85をオ
ンしてステップS11に進む(ステップS19)。ステッ
プS16で本体ACアダプタ22がない時には、CPU
71は拡張器ACアダプタ23があるか否かを拡張器A
Cあり端子93の状態で判断する(ステップS20)。拡
張器ACアダプタ23がない時には、ステップS15に
戻り、ある時にはスイッチ回路85をオンする(ステッ
プS21)。
る。図9にCPU101によって実行される充電フロー
を示す。
本体接続端子127の状態で本体1と拡張器2が接続さ
れているか否かを判断する(ステップS31)。非接続状
態の場合は、拡張器側バッテリ21が接続されているか
否かを判断する(ステップS32)。バッテリ21が接続
状態でないときは、拡張器ACアダプタ23が接続状態
か否かを判断する(ステップS33)。ACアダプタ23
が接続状態でない場合はステップS32に戻り、接続状
態である場合は、トランジスタ129にハイレベルを出
力し、ステップS32に戻る(ステップS34)。
場合には、拡張器ACアダプタ23があるか否かを判断
する(ステップS35)。拡張器ACアダプタ23がある
場合には、トランジスタ129にハイレベルを出力する
(ステップS36)。そして、CPU101は、スイッチ
回路104をオンしてバッテリ21の充電を開始する
(ステップS37)。CPU101は本体接続端子127
の状態で本体1が拡張器2に接続されたか否かを判断
し、接続されれば後述するステップS44に進み、非接
続状態であれば、次のステップに進む(ステップS3
8)。
か否かをA/D変換器102によって電流検出抵抗11
4の電圧を測ることで検出し、充電電流か100mA以
下になったことで満充電を検出する(ステップS39)。
満充電を検出すると前述の図示せぬCPU101の内部
のレジスタに満充電フラグをセットする(ステップS4
0)。
ない時には、CPU101は本体接続端子127の状態
で本体1が拡張器2に接続されたか否かを判断し、接続
されていなければステップS32に戻り、接続状態であ
れば、次のステップに進む(ステップS41)。そして、
本体側ACアダプタ22があるか否かを判断し、ない場
合にはステップ32に戻る(ステップS42)。ACアダ
プタ22がある場合には、スイッチ回路115をオンす
る(ステップS43)。ステップS38で本体1が接続さ
れると、本体ACアダプタ22があるか否かを判断する
(ステップS44)。ある場合は本フローチャートを終了
し、ない場合は、スイッチ回路115をオンする(ステ
ップS45)。
タにセットされた満充電フラグの状態が満充電かそうで
ないを調べる(ステップS46)。満充電の場合は本フロ
ーチャートは終了し、満充電でない場合は、拡張器側バ
ッテリ21の充電をスイッチ回路104をオンすること
で充電を開始する(ステップS47)。CPU101はA
/D変換器102によって電流検出抵抗114の電圧を
測ることで充電電流を調べ、充電電流が100mA以下
になったら満充電と判断する(ステップS48)。満充電
を検出すると前述の図示せぬCPU101の内部のレジ
スタに満充電フラグをセットする(ステップS49)。
状態にある時は、まず拡張器バッテリ21あるか否かを
判断する(ステップS50)。バッテリ21がない場合に
は、拡張器ACアダプタ23があるか否かを判断する
(ステップS51)。ACアダプタ23がある場合には、
トランジスタ129にハイレベルを出力する(ステップ
S52)。ステップS51でACアダプタ22がない場
合とステップS52が終了するとステップS50に戻
る。ステップS50でバッテリ21があると、拡張器A
Cアダプタ23があるか否かを判断する(ステップS5
3)。
ジスタ129にハイレベルを出力する(ステップS5
4)。そして、CPU101は本体バッテリ満充電端子
125の状態で本体バッテリ20が満充電状態か否かを
判断する(ステップS55)。満充電の場合にはステップ
S46に進み、満受電でない場合は、CPU101は、
本体ACあり端子124の状態で本体にACアダプタ2
2がある否かを判断する(ステップS56)。ACアダプ
タ22がある時には、ステップS46に進み、ない時に
はスイッチ回路115をオンしてステップS50に戻る
(ステップS57)。
がない時には、CPU101は本体ACアダプタ22が
あるか否かを本体ACあり端子124の状態で判断する
(ステップS58)。本体ACアダプタ22がない時に
は、ステップS50に戻り、ある時にはCPU101は
本体バッテリ満充電端子125の状態で本体バッテリ2
0が満充電状態か否かを判断する(ステップS59)。満
充電でない場合にはステップS50に戻り、満充電の場
合は、スイッチ回路115をオンして、ステップS46
に進む(ステップS60)。
ば、本体、拡張器それぞれに電源をもち、本体と拡張器
の接続状態に応じて、電源の使用、充電などを効率よ
く、操作性よく行うことができる。
離合自在に合体する電子機器において、本体のみ、拡張
器のみ、合体状態と言ったシステムの状態に関係なく操
作性のよい、電子機器の充電機能が実現できる。
ある。
図である。
図である。
図である。
の電源回路のブロック図である。
る。
例である。
Claims (9)
- 【請求項1】 本体と拡張器を離合自在に合体せしめる
電子機器において、 本体と拡張器の各々に充電回路、制御回路、充電可能な
電池を具備し、 本体と拡張器を合体させた場合、拡張器に接続される電
力供給源からの電力を、拡張器の制御回路は本体側に供
給するとともに、拡張器の充電回路を制御して拡張器の
電池を充電し、本体の制御回路は本体の充電回路を制御
して拡張器から供給される電力で本体の電池を充電する
ことを特徴とする電子機器。 - 【請求項2】 充電する電池の優先順位が、本体の電
池、拡張器の電池の順であることを特徴とする請求項1
記載の電子機器。 - 【請求項3】 本体と拡張器を離合自在に合体せしめる
電子機器において、 本体と拡張器の各々に充電回路、制御回路、充電可能な
電池を具備し、 本体と拡張器を合体させた場合、本体に接続される電力
供給源からの電力を、本体の制御回路は拡張器側に供給
するとともに、本体の充電回路を制御して本体の電池を
充電し、拡張器の制御回路は拡張器の充電回路を制御し
て本体から供給される電力で拡張器の電池を充電するこ
とを特徴とする電子機器。 - 【請求項4】 充電する電池の優先順位は、本体の電
池、拡張器の電池の順であることを特徴とする請求項3
記載の電子機器。 - 【請求項5】 本体と拡張器を離合自在に合体せしめる
電子機器において、 本体と拡張器の各々に充電回路、制御回路、充電可能な
電池を具備し、 本体と拡張器を分離した状態で、拡張器の制御回路が拡
張器の充電回路を制御して外部から供給される電力によ
り拡張器の電池を充電しているときに、本体と拡張器と
が合体された場合、拡張器の制御回路は拡張器の電池の
充電を中断し、外部からの電力を本体に供給し、本体の
制御回路は本体の充電回路を制御して拡張器から供給さ
れる電力で本体の電池を充電することを特徴とする電子
機器。 - 【請求項6】 拡張器の制御回路は、本体の電池が満充
電になると、拡張器の電池の充電を再開することを特徴
とする請求項5記載の電子機器。 - 【請求項7】 本体と拡張器を離合自在に合体せしめる
電子機器において、 本体と拡張器の各々に充電回路、制御回路、充電可能な
電池を具備し、 本体と拡張器を分離した状態で、本体の制御回路が本体
の充電回路を制御して外部から供給される電力により本
体の電池を充電しているときに、本体と拡張器とが合体
された場合、本体の制御回路は本体の電池の充電を満充
電まで充電し、その後、外部から供給される電力を拡張
器に供給し、拡張器の制御回路は拡張器の充電回路を制
御して本体からの電力で拡張器の電池を充電することを
特徴とする電子機器。 - 【請求項8】 本体と拡張器の状態を示す情報を記憶す
る記憶手段を更に有し、 本体と拡張器の制御回路は、記憶手段に記憶された情報
に基づいて、制御を行うことを特徴とする請求項1乃至
7記載の電子機器。 - 【請求項9】 本体と拡張器を離合自在に合体せしめる
電子機器の充電制御方法において、 本体と拡張器の状態をあらわす情報をそれぞれ、本体と
拡張器から獲得し、 この情報に基づいて、本体と拡張器とでそれぞれ電池へ
の充電制御を行うことを特徴とする電子機器の充電制御
方法。
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