KR101508677B1 - semiconductor integrated circuit device and battery pack - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소비전류가 상이한 각종 동작 모드를 설정할 수 있고, 전지사용 기기의 접속 상태나 동작 상태에 따라 소비전류를 줄일 수 있고, 또한, 전지 잔량을 구할 수 있는 반도체 집적회로 장치 및 전지 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention provides a semiconductor integrated circuit device and a battery pack capable of setting various operation modes in which current consumption is different, reducing current consumption according to the connection state and operation state of the battery using device, .
전지를 전원으로 하여 전지 잔량을 구하고 상기 전지를 전원으로 하는 전지사용 기기에 송신하는 기능을 구비한 반도체 집적회로 장치로서, 제 1 클록과 상기 제 1 클록보다 주파수가 큰 제 2 클록을 발생하는 클록 발생 수단(21, 23)과, 클록 발생 수단이 출력하는 제 1 클록과 제 2 클록 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 선택 수단(24)과, 선택 수단이 출력하는 클록에 의해 동작하고 전지 잔량을 연산하는 연산 수단(12)과, 선택 수단이 출력하는 클록에 의해 동작하고 연산 수단에서 연산한 전지 잔량을 전지사용 기기에 송신하는 통신 수단(16)을 갖는다. A semiconductor integrated circuit device having a function of obtaining a remaining battery level by using a battery as a power source and transmitting the remaining battery level to a battery using device that uses the battery as a power source, the semiconductor integrated circuit device comprising: a clock generating unit that generates a first clock and a second clock having a frequency higher than that of the first clock A selecting means (24) for selecting one of a first clock and a second clock outputted by the clock generating means, and a selecting means (24) for selecting one of the first clock and the second clock outputted by the selecting means And a communication means (16) which is operated by a clock outputted by the selection means and which transmits the remaining battery level calculated by the calculation means to the battery using device.
전지, 전지사용 기기, 반도체 집적회로 장치, 클록 발생 수단, 선택 수단, 연산 수단, 통신 수단 Battery, battery use device, semiconductor integrated circuit device, clock generating means, selecting means, calculating means, communication means
Description
본 발명은 반도체 집적회로 장치 및 전지 팩에 관한 것으로, 전지 잔량을 구하여 전지사용 기기에 송신하는 기능을 구비한 반도체 집적회로 장치 및 전지 팩에 관한 것이다. The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a battery pack, and more particularly, to a semiconductor integrated circuit device and a battery pack having a function of obtaining a remaining battery level and transmitting it to a battery-powered device.
최근, 리튬이온 전지는 휴대전화, 디지털 카메라 등의 휴대용의 전지사용 기기에 탑재되어 있다. 리튬이온 전지는, 일반적으로, 그 전압에 의해 전지 잔량을 검출하는 것이 어려운 것으로 알려져 있다. 이 때문에, 전지의 충방전 전류를 적산함으로써, 전지 잔량을 측정하는 방법이 취해지고 있다. BACKGROUND ART [0002] In recent years, lithium ion batteries have been mounted on portable battery-powered devices such as mobile phones and digital cameras. It is generally known that the lithium ion battery is difficult to detect the remaining battery level by the voltage. For this reason, a method of measuring the residual amount of the battery by integrating the charging / discharging current of the battery is taken.
종래부터 상기의 방법을 사용하여 전지 잔량을 측정하기 위한 퓨얼게이지(IC)가 개발되어 있고, 이 퓨얼게이지(IC)는 CPU, 메모리 등을 내장하고, 검출한 충방전 전류를 디지털 데이터로 변환하여 적산함으로써 전지 잔량을 산출하고, 산출한 전지 잔량을 통신회로에 의해, 휴대전화, 디지털 카메라 등의 전지사용 기기에 송신한다. Conventionally, a fuel gauge (IC) has been developed for measuring the remaining amount of a battery using the above-described method. The fuel gauge (IC) has a built-in CPU, memory, etc. and converts the detected charge / discharge current into digital data The battery remaining amount is calculated, and the calculated remaining battery amount is transmitted to a battery using device such as a cellular phone or a digital camera by a communication circuit.
퓨얼게이지(IC)는 전지 잔량을 측정하기 위한 것이지만, 퓨얼게이지(IC) 자 신도 리튬이온 전지로부터 동작 전원을 공급하고 있기 때문에, 퓨얼게이지(IC)의 소비전류를 가능한 한 줄일 필요가 있다. Although the Fuel Gauge (IC) is intended to measure the battery level, it is necessary to reduce the consumption current of the Fuel Gauge (IC) as much as possible because the Fuel Gauge (IC) supplies operating power from the lithium ion battery.
특허문헌 1에는, 데이터 처리 수단의 제어 모드 중에 전지 잔량의 측정 모드를 설치하고, 측정 모드 중은 전지로부터의 공급 전류를 최소한으로 억제하는 제어를 행하여 전력 절약화를 도모하는 것이 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허공개 2005-12960호 공보 Patent Document 1: JP-A-2005-12960
종래의 퓨얼게이지(IC)는 통상 모드 이외에, 장기 방치시에 클록의 정지 혹은 전원의 차단을 행하는 셧다운 모드밖에 가지고 있지 않아, 전지사용 기기의 접속 상태나 전지사용 기기의 동작 상태에 따라 소비전류를 줄일 수 없고, 또, 전지사용 기기가 접속되어 있지 않은 장기 방치 상태에서의 전지 잔량을 구할 수 없는 등의 문제점이 있었다. The conventional fuel gauge (IC) has only a shutdown mode for stopping the clock or shutting off the power supply for a long period of time in addition to the normal mode. Therefore, it is possible to reduce the current consumption according to the connection state of the battery- There is a problem that the remaining amount of the battery can not be obtained in a long-term neglected state in which the battery using device is not connected.
본 발명은 상기의 점을 감안하여 이루어진 것으로, 소비전류가 상이한 각종 동작 모드를 설정할 수 있고, 전지사용 기기의 접속 상태나 동작 상태에 따라 소비전류를 줄일 수 있고, 또한, 전지 잔량을 구할 수 있는 반도체 집적회로 장치 및 전지 팩을 제공하는 것을 목적으로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a battery charger that can set various operation modes with different current consumption and can reduce consumption current according to the connection state and operation state of the battery- An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device and a battery pack.
본 발명의 1실시 형태에 의한 반도체 집적회로 장치는 전지를 전원으로 하여 전지 잔량을 구하고 상기 전지를 전원으로 하는 전지사용 기기에 송신하는 기능을 구비한 반도체 집적회로 장치로서,A semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention is a semiconductor integrated circuit device having a function of obtaining the remaining amount of a battery using a battery as a power source and transmitting the remaining amount of the battery to a battery using device that uses the battery as a power source,
제 1 클록과 상기 제 1 클록보다 주파수가 큰 제 2 클록을 발생하는 클록 발생 수단(21, 23)과, Clock generating means (21, 23) for generating a first clock and a second clock having a frequency higher than that of the first clock,
상기 클록 발생 수단이 출력하는 제 1 클록과 제 2 클록 중 어느 하나를 선택하여 출력하는 선택 수단(24)과, Selecting means (24) for selecting and outputting either the first clock or the second clock outputted by the clock generating means,
상기 선택 수단이 출력하는 클록에 의해 동작하고 상기 전지 잔량을 연산하 는 연산 수단(12)과, Calculating means (12) operated by a clock outputted by said selecting means and calculating the battery remaining amount,
상기 선택 수단이 출력하는 클록에 의해 동작하고 상기 연산 수단에서 연산한 전지 잔량을 상기 전지사용 기기에 송신하는 통신 수단(16)을 가짐으로써, 소비전류가 상이한 각종 동작 모드를 설정할 수 있고, 전지사용 기기의 접속 상태나 동작 상태에 따라 소비전류를 줄일 수 있고, 또한, 전지 잔량을 구할 수 있다. And a communication means (16) which is operated by a clock outputted by the selection means and transmits the battery remaining amount calculated by the calculation means to the battery using device, whereby various operation modes having different current consumption can be set, The consumption current can be reduced according to the connection state and the operation state of the apparatus, and the battery remaining amount can also be obtained.
상기 반도체 집적회로 장치에 있어서, In the semiconductor integrated circuit device,
상기 연산 수단(12)을 동작시키는 제 1 모드와, 상기 연산 수단(12)을 중지시키는 제 2 모드를 설정하는 설정 수단(12, 22, 25, S1∼S6)을 갖는 구성으로 할 수 있다. (12, 22, 25, S1 to S6) for setting a first mode for operating the calculation means (12) and a second mode for stopping the calculation means (12).
상기 반도체 집적회로 장치에 있어서, In the semiconductor integrated circuit device,
상기 클록 발생 수단(21, 23)은, 제 1 클록을 발생하는 제 1 발진기(21)와, The clock generating means (21, 23) includes a first oscillator (21) for generating a first clock,
상기 제 1 클록에 동기한 제 2 클록을 발생하는 제 2 발진기(23)를 갖는 구성으로 할 수 있다. And a second oscillator (23) for generating a second clock synchronized with the first clock.
상기 반도체 집적회로 장치에 있어서, In the semiconductor integrated circuit device,
상기 클록 발생 수단(21, 23)은, 상기 제 1 클록을 발생하는 제 1 발진기(21)와, The clock generating means (21, 23) includes a first oscillator (21) for generating the first clock,
상기 제 1 클록과 비동기의 제 2 클록을 발생하는 제 2 발진기(23)를 갖는 구성으로 할 수 있다. And a second oscillator (23) for generating a second clock asynchronous with the first clock.
상기 반도체 집적회로 장치에 있어서, In the semiconductor integrated circuit device,
상기 선택 수단이 출력하는 클록에 의해 동작하고 상기 제 2 모드에서 시간 계측을 행하는 시간 계측 수단(15)을 갖는 구성으로 할 수 있다. And a time measuring means (15) operated by a clock outputted by the selecting means and performing time measurement in the second mode.
상기 반도체 집적회로 장치에 있어서, In the semiconductor integrated circuit device,
상기 설정 수단(S1∼S6)은 상기 전지사용 기기의 접속 상태와 동작 상태 에 따라 상기 제 1 모드와 상기 제 2 모드의 전환을 행하는 구성으로 할 수 있다. The setting means (S1 to S6) may be configured to switch between the first mode and the second mode according to the connection state and the operation state of the battery using device.
본 발명의 1실시 형태에 의한 전지 팩은, 청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 반도체 집적회로 장치와 상기 전지를 구비함으로써, 소비전류가 상이한 각종 동작 모드를 설정할 수 있고, 전지사용 기기의 접속 상태나 동작 상태에 따라 소비전류를 줄일 수 있고, 또한, 전지 잔량을 구할 수 있다. The battery pack according to the embodiment of the present invention can set various operation modes with different current consumption by including the semiconductor integrated circuit device according to any one of
상기 반도체 집적회로 장치에 있어서, In the semiconductor integrated circuit device,
상기 연산 수단(12)을 동작시키는 제 3 모드와, 상기 연산 수단(12)을 중지시키고 상기 선택수단이 출력하는 클록을 사용하여 시간 계측을 행하는 시간 계측 수단(15)만을 동작시키는 제 4 모드를 설정하는 설정 수단(12, 22, 25, S11∼S16)을 갖고, A fourth mode for operating only the time measuring means (15) for stopping the calculation means (12) and performing the time measurement using the clock outputted by the selection means (12, 22, 25, S11 to S16)
상기 클록 발생 수단은 제 1 클록을 발생하는 제 1 발진기(41)와 제 2 클록을 발생하는 제 2 발진기(23)를 갖고, The clock generating means has a first oscillator (41) for generating a first clock and a second oscillator (23) for generating a second clock,
상기 제 1 발진기(41)는, 상기 제 3 모드에서 발생하는 제 1 클록의 주파수에 대하여, 상기 제 4 모드에서 발생하는 제 1 클록의 주파수를 낮게 하는 구성으로 할 수 있다. The first oscillator 41 may be configured to decrease the frequency of the first clock generated in the fourth mode with respect to the frequency of the first clock generated in the third mode.
상기 반도체 집적회로 장치에 있어서, In the semiconductor integrated circuit device,
상기 시간 계측 수단(15)은 상기 제 4 모드에서 상기 제 1 클록을 사용하여 시간을 계측하여 소정 시간이 경과하면 상기 설정 수단이 상기 제 3 모드로 천이하게 하는 구성으로 할 수 있다. The time measuring means 15 measures the time using the first clock in the fourth mode and makes the setting means transit to the third mode when a predetermined time has elapsed.
상기 반도체 집적회로 장치에 있어서,In the semiconductor integrated circuit device,
상기 시간 계측 수단(15)은 상기 소정 시간을 변경 자유롭게 한 구성으로 할 수 있다. The time measuring means 15 can be configured so that the predetermined time can be changed freely.
또한, 상기 괄호 내의 참조부호는 이해를 쉽게 하기 위하여 붙인 것으로, 1예에 지나지 않으며, 도시된 태양에 한정되는 것은 아니다. The reference numerals in the above parentheses are added for ease of understanding and are merely one example, and the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
본 발명에 의하면, 선택된 발진원에 따라 신호처리 수단의 기동을 최적화할 수 있다. According to the present invention, the start-up of the signal processing means can be optimized according to the selected oscillation source.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)(Best Mode for Carrying Out the Invention)
<반도체 집적회로 장치의 구성>≪ Configuration of Semiconductor Integrated Circuit Device >
도 1은 본 발명의 반도체 집적회로 장치의 1실시 형태의 블록 구성도를 나타낸다. 동 도면 중, 퓨얼게이지 기능 모듈(10) 내에는, 아날로그 회로부(11), CPU(12), ROM(13), RAM(14), 타이머부(15), 통신부(16)가 설치되어 있고, 이것들은 도시하지 않은 내부 버스에 의해 서로 접속되어 있다. 1 is a block diagram of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention. In the figure, the
아날로그 회로부(11)에는, 전압센서, 온도센서, 전류센서, AD 변환기 등의 아날로그 회로가 설치되고, 각 센서의 검출값은 AD 변환기에서 디지털화되어, 내부 버스를 통하여 CPU(12)에 공급된다. Analog circuits such as a voltage sensor, a temperature sensor, a current sensor, and an AD converter are provided in the
CPU(12)는 ROM(13)에 저장되어 있는 각종 소프트웨어를 실행하고, 전류센서에서 검출한 리튬이온 전지의 충방전 전류를 적산함으로써 리튬이온 전지의 전지 잔량을 연산한다. 또한, 전압센서 및 온도센서의 검출값은 각종 보정을 행하기 위하여 사용되고, RAM(14)은 CPU(12)가 처리를 실행할 때의 작업영역으로서 사용되고, ROM(13)에는 불휘발 메모리로서의 EEPROM도 포함되어 있다. The
타이머부(15)는 인터럽트용 타이머와 시간 계측용 타이머를 포함하는 각종 타이머를 가지고 있고, 이들 타이머가 발생한 신호는 예를 들면 인터럽트 신호, 계측시간으로서 CPU(12)에 공급된다. 통신부(16)는 휴대전화, 디지털 카메라 등의 전지사용 기기로부터 통신단자(17)를 통하여 공급되는 요구에 따라, CPU(12)가 연산한 전지 잔량을 통신단자(17)를 통하여 전지사용 기기에 송신한다. The
발진회로(21)는 동작 모드 레지스터(22)로부터 동작 모드에 따른 발진 또는 정지를 지시받고, 발진의 지시에 의해 예를 들면 주파수 38.4kHz의 저속 클록을 발생하여 발진회로(23) 및 클록 셀렉터(24)에 공급한다. The
발진회로(23)는 예를 들면 PLL을 내장하고 있고, 동작 모드 레지스터(22)로부터 동작 모드에 따른 체배수(遞倍數)가 지시되고, 발진회로(21)로부터의 클록에 동기한 예를 들면 주파수 5MHz/2.5MHz/1.25MHz 중 어느 하나의 중·고속 클록을 발생하여 클록 셀렉터(24)에 공급한다. The
또한, 발진회로(21)가 출력하는 클록을 발진회로(23)에 공급하지 않고, 발진회로(21, 23)를 비동기로 동작시키는 구성으로 해도 된다. The
클록 셀렉터(24)는 동작 모드 레지스터(22)로부터 동작 모드에 따른 클록 선 택을 지시받고, 저속 클록과 복수의 중·고속 클록 중 어느 하나를 선택하고, 퓨얼게이지 기능 모듈(10) 내의 아날로그 회로부(11), CPU(12), ROM(13), RAM(14), 타이머부(15), 통신부(16) 각각에 공급한다. The
상기 동작 모드 레지스터(22)는 CPU(12)로부터 동작 모드를 설정받고 CPU(12)가 명령(슬립 명령)을 실행하는 것을 트리거로 하여 동작 모드를 전환한다. 또, CPU(12)는 모듈 스톱 레지스터(25)에 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16) 각각의 클록 접수의 허가 또는 금지를 설정하고, 모듈 스톱 레지스터(25)는 설정된 클록 접수의 허가 또는 금지를 지시하는 신호를 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16) 각각에 공급한다. 이것에 의해, 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16)는 클록 접수 허가를 지시받은 것만이 클록 셀렉터(24)로부터 공급되는 클록을 접수한다. The operation mode register 22 sets the operation mode from the
<상태천이><State transition>
도 2는 도 1에 도시하는 반도체 집적회로 장치의 상태천이도를 나타낸다. 동 도면 중, 리셋에 의해 장치는 액티브 모드(고속)(ACH)가 된다. 이 다음, 동작 모드 레지스터(22)의 설정과 슬립 명령의 실행에 의해 액티브 모드(고속)(ACH)로부터 액티브 모드(중속)(ACM)로 천이하고, 동작 모드 레지스터(22)의 설정과 슬립 명령의 실행에 의해 역방향의 천이를 행한다. 또한, 동작 모드 레지스터(22)의 설정과 슬립 명령의 실행에 의해 액티브 모드(중속)(ACM)로부터 서브액티브 모드(SAC)로 천이하고, 또한 동작 모드 레지스터(22)의 설정과 슬립 명령의 실행에 의해 역방향의 천이를 행한다. Fig. 2 shows a state transition diagram of the semiconductor integrated circuit device shown in Fig. In the figure, by reset, the device is in the active mode (high speed) (ACH). (High speed) ACH to the active mode (middle speed) ACM by the setting of the
액티브 모드(고속)(ACH)는 CPU(12)가 주파수 5MHz의 클록에 의해 고속으로 프로그램을 실행하는 모드이며, 클록 셀렉터(24)에서 선택된 주파수 5MHz의 클록이 퓨얼게이지 기능 모듈(10)의 각 부에 공급되고, 모듈 스톱 레지스터(25)의 지시에 의해 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16)가 클록을 접수하고 고속으로 동작한다. The active mode (high-speed) ACH is a mode in which the
액티브 모드(중속)(ACM)는 CPU(12)가 주파수 2.5MHz 또는 1.25MHz의 클록에 의해 중속으로 프로그램을 실행하는 모드이며, 클록 셀렉터(24)에서 선택된 주파수 2.5MHz 또는 1.25MHz의 클록이 퓨얼게이지 기능 모듈(10)의 각 부에 공급되고, 모듈 스톱 레지스터(25)의 지시에 의해 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16)가 클록을 접수하고 중속으로 동작한다. The active mode (medium speed) ACM is a mode in which the
서브액티브 모드(SAC)는 CPU(12)가 주파수 38.4kHz의 클록에 의해 저속으로 프로그램을 실행하는 모드이며, 클록 셀렉터(24)에서 선택된 주파수 38.4kHz의 클록이 퓨얼게이지 기능 모듈(10)의 각 부에 공급되고, 모듈 스톱 레지스터(25)의 지시에 의해 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16)가 클록을 접수하고 저속으로 동작한다. The subactive mode SAC is a mode in which the
또, 액티브 모드(고속)(ACH), 액티브 모드(중속)(ACM), 서브액티브 모드(SAC) 각각으로부터 동작 모드 레지스터(22)의 설정과 슬립 명령의 실행에 의해, 슬립 모드(고속)(SLH), 슬립 모드(중속)(SLM), 서브슬립 모드(SSL)로 천이하고, 프로그램 인터럽트 또는 타이머 인터럽트의 발생에 의해 역방향의 천이를 행한다. It is also possible to set the
슬립 모드(고속)(SLH)는 CPU(12)가 동작을 정지하고, 모듈 스톱 레지스 터(25)의 지시에 의해 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16)가 클록 셀렉터(24)에서 선택된 주파수 5MHz의 클록을 접수하여 동작하는 모드이다. In the sleep mode (high speed) SLH, the
슬립 모드(중속)(SLM)는 CPU(12)가 동작을 정지하고, 모듈 스톱 레지스터(25)의 지시에 의해 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16)가 클록 셀렉터(24)에서 선택된 주파수 2.5MHz 또는 1.25MHz의 클록을 접수하여 동작하는 모드이다. In the sleep mode (middle speed) SLM, the
서브슬립 모드(SSL)는 CPU(12)가 동작을 정지하고, 모듈 스톱 레지스터(25)의 지시에 의해 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16)가 클록 셀렉터(24)에서 선택된 주파수 38.4kHz의 클록을 접수하여 동작하는 모드이다. In the sub sleep mode (SSL), the
또, 액티브 모드(고속)(ACH), 액티브 모드(중속)(ACM), 서브액티브 모드(SAC)로부터 동작 모드 레지스터(22)의 설정과 슬립 명령의 실행에 의해, 워치 모드(WTC), 소프트웨어 스탠바이 모드(SSB) 각각으로 천이하고, 프로그램 인터럽트 또는 타이머 인터럽트의 발생에 의해 역방향의 천이를 행한다. The setting of the
워치 모드(WTC)는 CPU(12)가 동작을 정지하고, 모듈 스톱 레지스터(25)의 지시에 의해 타이머부(15)만이 클록 셀렉터(24)에서 선택된 주파수 38.4kHz의 클록을 접수하여 동작하는 모드이다. The watch mode WTC is a mode in which the
소프트웨어 스탠바이 모드(SSB)는 CPU(12)가 동작을 정지하고, 모듈 스톱 레지스터(25)의 지시에 의해 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16) 모두가 동작 정지하는 모드이다. The software standby mode SSB is a mode in which the
또한, 워치 모드(WTC), 소프트웨어 스탠바이 모드(SSB)에서, 아날로그 회로 부(11), RAM(14), 동작 모드 레지스터(22), 모듈 스톱 레지스터(25) 등은 동작 정지한 경우에, 각각의 내부상태를 유지한다. When the
이 때문에, 워치 모드(WTC)에서는 타이머부(15)에서 워치 모드(WTC)를 유지한 시간을 계측할 수 있고, 워치 모드(WTC)로부터 액티브 모드(고속)(ACH), 액티브 모드(중속)(ACM), 서브액티브 모드(SAC)로 복귀한 뒤, CPU(12)에서는 워치 모드 유지시간으로부터 리튬이온 전지의 충방전 전류를 추정할 수 있다. Therefore, in the watch mode (WTC), it is possible to measure the time in which the watch mode (WTC) is held in the
<동작 모드 전환><Switching operation mode>
도 3은 CPU(12)가 실행하는 동작 모드 전환 처리의 1실시형태의 플로우차트를 나타낸다. 또한, 이 처리가 개시할 때는 미리 액티브 모드(고속)(ACH) 또는 액티브 모드(중속)(ACM)가 설정되어 있다. Fig. 3 shows a flowchart of an embodiment of the operation mode switching process executed by the
동 도면 중, CPU(12)는 스텝 S1에서, 전지사용 기기로부터 통신부(16)에 공급되는 요구의 종류나 스테이터스 또는 요구의 빈도로부터, 자(自)장치(반도체 집적회로 장치)를 구비한 전지 팩에 전지사용 기기가 접속되어 있는지, 전지사용 기기가 동작 상태인지, 전지사용 기기가 기능정지 상태인지를 판정한다. In step S1, the
예를 들면, 전지 팩에 전지사용 기기가 접속되어 있으면 통신단자(17)의 전압이 소정 레벨이므로 전지사용 기기의 접속을 판정할 수 있고, 전지사용 기기가 동작 상태이면 요구의 빈도는 소정값보다 높고, 전지사용 기기가 기능정지상태이면 요구의 빈도는 소정값보다 낮으므로 동작 상태/기능정지 상태를 판정할 수 있다. For example, when the battery-powered device is connected to the battery pack, the connection of the battery-operated device can be determined because the voltage of the
스텝 S2에서 판정 결과로부터 전지사용 기기가 동작 상태인지의 여부를 판별하고, 전지사용 기기가 동작 상태인 경우에는, 스텝 S3에서 액티브 모드(고속 )(ACH) 또는 액티브 모드(중속)(ACM)에 동작 모드로 설정한다. (High-speed) ACH or active mode (medium speed) ACM in step S3 if the battery-operated device is in the operating state, Set to the operation mode.
한편, 스텝 S2에서 판정 결과로부터 전지사용 기기가 동작 상태가 아닌 경우에는, 스텝 S4에서 전지사용 기기가 기능정지 상태인지의 여부를 판별하고, 전지사용 기기가 기능정지 상태일 경우에는, 스텝 S5에서 슬립 모드(고속)(SLH) 또는 슬립 모드(중속)(SLM)로 동작 모드를 전환한다. 이 전환 후 소정 시간이 경과하면, 예를 들면, 타이머 인터럽트에 의하여 원래의 액티브 모드(고속)(ACH) 또는 액티브 모드(중속)(ACM) 또는 서브액티브 모드(SAC)로 복귀한다. On the other hand, if the battery-operated device is not in the operating state from the determination result in step S2, it is determined in step S4 whether or not the battery-powered device is in the function stop state. If the battery- Switches the operation mode to sleep mode (high speed) (SLH) or sleep mode (medium speed) (SLM). (High speed) ACH, active mode (medium speed) ACM, or subactive mode SAC, for example, by a timer interruption when a predetermined time elapses after the switching.
또한, 스텝 S4에서 전지사용 기기가 기능정지 상태가 아닌 경우, 즉 전지 팩에 전지사용 기기가 접속되어 있지 않은 경우에는, 스텝 S6에서 서브액티브 모드(SAC) 또는 서브슬립 모드(SSL) 또는 워치 모드(WTC)로 동작 모드를 전환한다. 이 서브슬립 모드(SSL) 또는 워치 모드(WTC)로의 전환 후 소정 시간이 경과하면, 예를 들면, 타이머 인터럽트에 의하여 원래의 액티브 모드(고속)(ACH) 또는 액티브 모드(중속)(ACM) 또는 서브액티브 모드(SAC)로 복귀한다. If it is determined in step S4 that the battery-operated device is not in the function stop state, that is, if the battery-powered device is not connected to the battery pack, the sub-active mode (SAC) (WTC). (ACH) or an active mode (medium speed) (ACM) or the like in response to a predetermined time after the switching to the sub sleep mode (SSL) or the watch mode (WTC) And returns to the subactive mode SAC.
상기 스텝 S3에서 액티브 모드(고속)(ACH) 또는 액티브 모드(중속)(ACM) 중 어느 쪽을 설정할지, 스텝 S5에서 슬립 모드(고속)(SLH) 또는 슬립 모드(중속)(SLM) 중 어느 쪽으로 전환할지, 스텝 S6에서 서브액티브 모드(SAC) 또는 서브슬립 모드(SSL) 또는 워치 모드(WTC) 중 어느 쪽으로 전환할지는, 유저가 미리 결정하여 ROM(13) 내의 EEPROM에 설정해 둔다. (High speed) ACH or active mode (medium speed) ACM is set in step S3 and whether any one of the sleep mode (high speed) SLH or the sleep mode (medium speed) SLM (SAC), the sub-sleep mode (SSL), or the watch mode (WTC) in step S6 is set in advance in the EEPROM of the
그런데, 전지 팩에 전지사용 기기가 접속되어 있고 전지사용 기기가 동작 상태가 아닌 경우에는, 도 4(a)에 도시하는 바와 같이, 소정 시간 T1만큼 액티브 모 드(고속)(ACH)[또는 액티브 모드(중속)(ACM)]로 하고 소정 시간 T2만큼 슬립 모드(고속)(SLH)[또는 슬립 모드(중속)(SLM)]로 하고, 이것을 반복하는 구성으로 해도 된다. When the battery-powered device is connected to the battery pack and the battery-powered device is not in the operating state, the active mode (high-speed) ACH (or active) (High speed) SLH (or sleep mode (medium speed) SLM) by a predetermined time T2, and repeats this operation.
또, 전지 팩에 전지사용 기기가 접속되어 있지 않은 경우에는, 도 4(b)에 도시하는 바와 같이 소정 시간 T1만큼 액티브 모드(고속)(ACH)[또는 액티브 모드(중속)(ACM) 또는 서브액티브 모드(SAC)]로 하고, 소정 시간 T3만큼 워치 모드(WTC)로 하고, 이것을 반복하는 구성으로 해도 된다. 상기한 바와 같이, 전지사용 기기의 상태에 따라 어느 모드를 사용할지는 유저가 자유롭게 설정할 수 있다. When the battery pack is not connected to the battery pack, the active mode (high-speed) ACH (or active mode (medium speed) ACM or ACM Active mode (SAC)], the watch mode (WTC) is set for the predetermined time T3, and this is repeated. As described above, the user can freely set which mode to use according to the state of the battery using device.
이와 같이, 전지사용 기기의 접속 상태와 동작 상태에 따라, 전지사용 기기가 동작 상태이면, 예를 들면, 액티브 모드를 설정하고, 전지사용 기기가 동작 상태가 아니면, 예를 들면, 슬립 모드로 하고, 전지사용 기기가 접속되어 있지 않으면, 예를 들면, 워치 모드로 함으로써, 소비전류를 줄일 수 있고, 전지사용 기기가 접속되어 있지 않은 장기 방치 상태에서의 전지 잔량을 구할 수 있다. Thus, for example, if the battery use device is in the active state, the active mode is set according to the connection state and operation state of the battery use device, and if the battery use device is not in the operation state, for example, If the battery using device is not connected, for example, by setting the watch mode, the current consumption can be reduced, and the battery remaining amount in a long-term left-off state in which the battery using device is not connected can be obtained.
<전지 팩><Battery Pack>
도 5는 본 발명의 반도체 집적회로 장치를 적용한 전지 팩의 1실시형태의 사시도를 나타낸다. 동 도면 중, 전지 팩(30)은 전지(31) 및 반도체 집적회로 장치(32)가 케이스(33)에 수납된 구성으로 되어 있다. 전지(31)는 리튬이온 전지이며, 접속단자(34a, 34b)에 의해 도 1에 도시하는 구성의 반도체 집적회로 장치(32)와 접속되어 있다. 5 is a perspective view of an embodiment of a battery pack to which the semiconductor integrated circuit device of the present invention is applied. In the figure, the
또한, 케이스(33)에 설치된 외부 단자(35a, 35b)는 전지(31)의 양극과 음극 에 접속되고, 외부 단자(35c)는 반도체 집적회로 장치(32)의 통신단자(17)에 접속되어 있다. The
또한, 상기 실시형태에서는, 제 1 모드의 일례로서 액티브 모드를 사용하고, 제 2 모드의 일례로서 슬립 모드 또는 워치 모드를 사용하고 있다. In the above embodiment, the active mode is used as an example of the first mode, and the sleep mode or the watch mode is used as an example of the second mode.
<다른 실시형태><Other Embodiments>
도 6은 본 발명의 반도체 집적회로 장치의 다른 실시형태의 블록 구성도를 가리킨다. 동 도면 중, 도 1과 동일 부분에는 동일 부호를 붙인다. 퓨얼게이지 기능 모듈(10) 내에는, 아날로그 회로부(11), CPU(12), ROM(13), RAM(14), 타이머부(15), 통신부(16)가 설치되어 있고, 이것들은 도시하지 않은 내부 버스에 의해 서로 접속되어 있다. 6 shows a block diagram of another embodiment of the semiconductor integrated circuit device of the present invention. In the figure, the same parts as those in Fig. 1 are denoted by the same reference numerals. The
아날로그 회로부(11)에는, 전압센서, 온도센서, 전류센서, AD 변환기 등의 아날로그 회로가 설치되고, 각 센서의 검출값은 AD 변환기에서 디지탈화되어, 내부 버스를 통하여 CPU(12)에 공급된다. An analog circuit such as a voltage sensor, a temperature sensor, a current sensor, and an AD converter is provided in the
CPU(12)는 ROM(13)에 저장되어 있는 각종 소프트웨어를 실행하고, 전류센서에서 검출한 리튬 이온 전지의 충방전 전류를 적산함으로써 리튬 이온 전지의 전지 잔량을 연산한다. 또한, 전압센서 및 온도센서의 검출값은 각종 보정을 행하기 위하여 사용되고, RAM(14)은 CPU(12)가 처리를 실행할 때의 작업영역으로서 사용되고, ROM(13)에는 불휘발 메모리로서의 EEPROM도 포함되어 있다. The
타이머부(15)는 인터럽트용 타이머와 시간 계측용 타이머를 포함하는 각종 타이머를 가지고 있으며, 이들 타이머가 발생한 신호는 예를 들면 인터럽트 신호, 계측시간으로서 CPU(12)에 공급된다. 통신부(16)는 휴대전화, 디지탈 카메라 등의 전지사용 기기로부터 통신 단자(17)를 통하여 공급되는 요구에 따라, CPU(12)가 연산한 전지 잔량을 통신 단자(17)를 통하여 전지사용 기기에 송신한다. The
가변 발진 회로(41)는 동작 모드 레지스터(22)로부터 동작 모드에 따른 주파수의 발진 또는 정지를 지시받고, 발진 지시 1(액티브 모드, 서브액티브 모드, 슬립 모드, 서브슬립 모드)에서 예를 들면 주파수 38.4kHz의 저속 클록을 발생하고, 발진 지시 2(워치 모드)에서 예를 들면 주파수 9.6kHz 혹은 그 이하의 초저속 클록을 발생하여 발진 회로(23) 및 클록 셀렉터(24)에 공급한다. The variable oscillation circuit 41 receives an instruction from the
여기에서, 아날로그 회로부(11) 내의 AD 변환기로서 시그마·델타 변조기를 설치하고, 시그마·델타 변조기에서 아날로그 신호를 PDM(펄스 밀도 변조) 즉 1비트 디지털 변조하여 CPU(12)에 공급하고, CPU(12)에서 PDM 신호를 다비트의 디지털값 즉 PCM(펄스 코드 변조) 데이터로 변환하는 구성으로 하는 경우가 있다. 이 경우, CPU(12)는 주파수 38.4kHz의 저속 클록이 공급되어 있으면 PDM신호를 PCM 데이터로 변환할 수 있지만, 주파수9.6kHz의 초저속 클록에서는 상기 PDM 신호로부터 PCM 데이터로의 변환을 행할 수 없다. 즉 주파수 9.6kHz의 초저속 클록은 CPU(12)가 정상동작할 수 없을 정도의 초저속이다. Here, a sigma-delta modulator is provided as an AD converter in the
도 7은 가변 발진 회로(41)의 1실시형태의 회로구성도를 도시한다. 동 도면 중, p채널 MOS-FET(금속 산화막 반도체-전계효과 트랜지스터: 이하 「MOS 트랜지스터」라고 함)(M1∼M4)은 소스가 전원(Vcc)에 접속되고, 게이트가 단자(42a∼42d)에 접속되고, 드레인이 공통접속되어 있다. MOS 트랜지스터(M1∼M4)의 드레인에는 p 채널 MOS 트랜지스터(M5, M6)의 소스가 접속되어 있다. MOS 트랜지스터(M1∼M4)가 온일 때의 드레인 전류는 동일한 것으로 되어 있다. 7 shows a circuit diagram of a variable oscillation circuit 41 according to an embodiment of the present invention. In the figure, the source of the p-channel MOS-FET (metal oxide semiconductor-field effect transistor: hereinafter referred to as "MOS transistor") M1 to M4 is connected to the power source (Vcc), the gate is connected to the
MOS 트랜지스터(M5)의 드레인은 컴퍼레이터(43)의 비반전 입력단자와 n채널 MOS 트랜지스터(M7)의 드레인과 컨덴서(C1)의 일단에 접속되고, MOS 트랜지스터(M7)의 소스와 컨덴서(C1)의 타단은 접지되어 있다. MOS 트랜지스터(M5, M7)의 게이트는 논리 회로(45)의 단자(d)에 접속되어 있다. 컴퍼레이터(43)의 반전 입력단자에는 정전압원(46)으로부터 기준전압(V1)이 인가되고, 컴퍼레이터(43)의 출력단자는 논리 회로(45)의 단자(a)에 접속되어 있다. The drain of the MOS transistor M5 is connected to the non-inverting input terminal of the
MOS 트랜지스터(M6)의 드레인은 컴퍼레이터(44)의 비반전 입력단자와 n채널 MOS 트랜지스터(M8)의 드레인과 컨덴서(C2)(예를 들면 C1=C2)의 일단에 접속되고, MOS 트랜지스터(M8)의 소스와 컨덴서(C2)의 타단은 접지되어 있다. MOS 트랜지스터(M6, M8)의 게이트는 논리 회로(45)의 단자(e)에 접속되어 있다. 컴퍼레이터(44)의 반전 입력단자에는 정전압원(46)으로부터 기준전압(V1)이 인가 되고, 컴퍼레이터(44)의 출력단자는 논리 회로(45)의 단자(b)에 접속되어 있다. The drain of the MOS transistor M6 is connected to the non-inverting input terminal of the
여기에서, 논리 회로(45)의 단자(e) 출력이 하이 레벨이고 단자(d) 출력이 로 레벨이 되면, MOS 트랜지스터(M5)가 온, MOS 트랜지스터(M7)가 오프되어 컨덴서(C1)가 충전되고, 컴퍼레이터(43)의 비반전 입력단자의 전압이 서서히 상승하여 기준전압(V1)을 초과했을 때에 컴퍼레이터(43) 출력(즉 논리 회로(45)의 단자(a) 입력)은 로 레벨에서 하이 레벨로 전환된다. 이것에 의해, 단자(c) 출력이 하이 레벨로 됨과 아울러, 단자(d) 출력이 하이 레벨로 되어 MOS 트랜지스터(M5)가 오 프, MOS 트랜지스터(M7)가 온 되어 컨덴서(C1)가 급속하게 방전된다. Here, when the output of the terminal e of the
논리 회로(45)의 단자(d) 출력이 하이 레벨이고 단자(e) 출력이 로 레벨이 되면, MOS 트랜지스터(M6)가 온, MOS 트랜지스터(M8)가 오프되어 컨덴서(C2)가 충전되고, 컴퍼레이터(44)의 비반전 입력단자의 전압이 서서히 상승하여 기준전압(V1)을 초과했을 때에 컴퍼레이터(44) 출력(즉 논리 회로(45)의 단자(b)입력)은 로 레벨에서 하이 레벨로 전환된다. 이것에 의해, 단자(c) 출력이 로 레벨이 되고, 단자(e) 출력이 하이 레벨이 되어 MOS 트랜지스터(M6)가 오프, MOS 트랜지스터(M8)가 온 되어 컨덴서(C2)가 급속하게 방전된다. 이렇게 하여, 논리 회로(45)의 단자(c) 출력이 발진 신호로서 단자(47)로부터 출력된다. When the output of the terminal d of the
주파수 38.4kHz의 저속 클록의 발생을 지시하는 발진 지시 1의 경우, 단자(42a∼42d)의 모두에 로 레벨의 신호가 공급되고, MOS 트랜지스터(M1∼M4)가 온 되어 MOS 트랜지스터(M1∼M4)의 드레인 전류의 가산값이 MOS 트랜지스터(M5 또는 M6)의 드레인 전류 즉 컨덴서(C1, C2)의 충전전류로 된다. Level signal is supplied to all of the
주파수 9.6kHz의 초저속 클록의 발생을 지시하는 발진 지시 2의 경우, 단자(42a)만 로 레벨로 단자(42b∼42d)에 하이 레벨의 신호가 공급되어, MOS 트랜지스터(M1)만이 온 되어 MOS 트랜지스터(M1)의 드레인 전류가 MOS 트랜지스터(M5 또는 M6)의 드레인 전류 즉 컨덴서(C1, C2)의 충전전류로 된다. In the case of the oscillation instruction 2 for instructing the generation of the ultra-low speed clock of 9.6 kHz, only the terminal 42a supplies a high level signal to the level terminal terminals 42b to 42d so that only the MOS transistor M1 is turned on, The drain current of the transistor M1 becomes the drain current of the MOS transistor M5 or M6, that is, the charging current of the capacitors C1 and C2.
이와 같이, 발진 지시 2에서는 컨덴서(C1, C2)의 충전전류를 발진 지시 1의 1/4로 함으로써 발진 주파수를 대략 1/4로 하고 있다. As described above, in the oscillation instruction 2, the oscillation frequency is reduced to about 1/4 by setting the charge current of the capacitors C1 and C2 to 1/4 of the
또한, 가변 발진 회로(41)로서는, 저속 클록을 발생하는 발진기와 초저속 클 록을 발생하는 발진기를 준비하고, 어느 한쪽으로 전환하는 구성으로 해도 된다. As the variable oscillation circuit 41, an oscillator for generating a low-speed clock and an oscillator for generating an ultra-low-speed clock may be provided and switched to either one.
발진 회로(23)는, 예를 들면, PLL을 내장하고 있고, 동작 모드 레지스터(22)로부터 동작 모드에 따른 체배수를 지시받고, 발진 회로(41)로부터의 클록에 동기한 예를 들면 주파수 5MHz/2.5MHz/1.25MHz중 어느 하나의 중·고속 클록을 발생하여 클록 셀렉터(24)에 공급한다. The
또한, 발진 회로(41)가 출력하는 클록을 발진 회로(23)에 공급하지 않고, 발진 회로(41, 23)를 비동기로 동작시키는 구성으로 해도 된다. The
클록 셀렉터(24)는 동작 모드 레지스터(22)로부터 동작 모드에 따른 클록 선택을 지시받고, 저속 클록과 복수의 중·고속 클록 중 어느 하나를 선택하고, 퓨얼게이지 기능 모듈(10) 내의 아날로그 회로부(11), CPU(12), ROM(13), RAM(14), 타이머부(15), 통신부(16) 각각에 공급한다. The
상기 동작 모드 레지스터(22)는 CPU(12)로부터 동작 모드가 설정되고 CPU(12)가 명령(슬립 명령)을 실행하는 것을 트리거로 하여 동작 모드를 전환한다. 또한 CPU(12)는 모듈 스톱 레지스터(25)에 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16) 각각의 클록 접수의 허가 또는 금지를 설정하고, 모듈 스톱 레지스터(25)는 설정된 클록 접수 허가 또는 금지를 지시하는 신호를 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16) 각각에 공급한다. 이것에 의해, 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16)는 클록 접수 허가를 지시받은 것만이 클록 셀렉터(24)로부터 공급되는 클록을 접수한다. The
<상태천이><State transition>
도 8은 도 6에 도시하는 반도체 집적회로 장치의 상태천이도를 도시한다. 또한, 도 8은 종방향이 클록 주파수를 나타내고 있다. 동 도면 중, 리셋에 의해 장치는 액티브 모드(고속)(ACH)로 된다. 이 다음, 동작 모드 레지스터(22)의 설정과 슬립 명령의 실행에 의해 액티브 모드(고속)(ACH)로부터 서브액티브 모드(SAC)FH 천이하고, 또한 동작 모드 레지스터(22)의 설정과 슬립 명령의 실행에 의해 역방향의 천이를 행한다. Fig. 8 shows a state transition diagram of the semiconductor integrated circuit device shown in Fig. 8 shows the clock frequency in the longitudinal direction. In the figure, by reset, the device is in the active mode (high speed) (ACH). (SAC) FH transits from the active mode (high speed) ACH to the subactive mode SAC FH by the setting of the
액티브 모드(고속)(ACH)는 CPU(12)가 주파수 5MHz의 클록에 의해 고속으로 프로그램을 실행하는 모드이며, 클록 셀렉터(24)에서 선택된 주파수 5MHz의 클록이 퓨얼게이지 기능 모듈(10)의 각 부에 공급되고, 모듈 스톱 레지스터(25)의 지시에 의해 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16)이 클록을 접수하여 고속으로 동작한다. The active mode (high-speed) ACH is a mode in which the
서브액티브 모드(SAC)는 CPU(12)가 주파수 38.4kHz의 클록에 의해 저속으로 프로그램을 실행하는 모드이며, 클록 셀렉터(24)에서 선택된 주파수 38.4kHz 의 클록이 퓨얼게이지 기능 모듈(10)의 각 부에 공급되고, 모듈 스톱 레지스터(25)의 지시에 의해 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16)가 클록을 접수하여 저속으로 동작한다. The subactive mode SAC is a mode in which the
또, 액티브 모드(고속)(ACH)로부터 동작 모드 레지스터(22)의 설정과 슬립 명령의 실행에 의해, 슬립 모드(중속)(SLM)로 천이하고, 프로그램 인터럽트 또는 타이머 인터럽트의 발생에 의해 역방향의 천이를 행한다. (SLM) by the setting of the
슬립 모드(중속)(SLM)는 CPU(12)가 동작을 정지하고, 모듈 스톱 레지스 터(25)의 지시에 의해 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16)가 클록 셀렉터(24)에서 선택된 주파수 2.5MHz 또는 1.25MHz의 클록을 접수하여 동작하는 모드이다. In the sleep mode (middle speed) SLM, the
또, 서브액티브 모드(SAC)로부터 동작 모드 레지스터(22)의 설정과 슬립 명령의 실행에 의해, 서브슬립 모드(SSL)로 천이하고, 프로그램 인터럽트 또는 타이머 인터럽트의 발생에 의해 역방향의 천이를 행한다. In addition, transition is made from the subactive mode SAC to the sub-sleep mode (SSL) by the setting of the
서브슬립 모드(SSL)는 CPU(12)가 동작을 정지하고, 모듈 스톱 레지스터(25)의 지시에 의해 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16)가 클록 셀렉터(24)에서 선택된 주파수 38.4kHz의 클록을 접수하여 동작하는 모드이다. In the sub sleep mode (SSL), the
또, 액티브 모드(고속)(ACH)로부터 동작 모드 레지스터(22)의 설정과 슬립 명령의 실행에 의해, 워치 모드(WTC), 소프트웨어 스탠바이 모드(SSB) 각각으로 천이하고, 프로그램 인터럽트 또는 타이머 인터럽트의 발생에 의해 역방향의 천이를 행한다. It is also possible to make a transition from the active mode (high speed) ACH to the watch mode WTC and the software standby mode SSB by the setting of the
워치 모드(WTC)는 CPU(12)가 동작을 정지하고, 모듈 스톱 레지스터(25)의 지시에 의해 타이머부(15)만이 클록 셀렉터(24)에서 선택된 주파수 9.6kHz의 클록을 접수하여 동작하는 모드이다. The watch mode WTC is a mode in which the
소프트웨어 스탠바이 모드(SSB)는 CPU(12)가 동작을 정지하고, 모듈 스톱 레지스터(25)의 지시에 의해 아날로그 회로부(11), 타이머부(15), 통신부(16)의 모두가 동작 정지하는 모드이다. The software standby mode SSB is a mode in which the
또한, 워치 모드(WTC), 소프트웨어 스탠바이 모드(SSB)에 있어서, 아날로그 회로부(11), RAM(14), 동작 모드 레지스터(22), 모듈 스톱 레지스터(25) 등은 동작 정지한 경우에, 각각의 내부상태를 유지한다. When the
이 때문에, 워치 모드(WTC)에서는 타이머부(15)에서 워치 모드(WTC)를 유지한 시간을 계측할 수 있고, 워치 모드(WTC)로부터 서브액티브 모드(SAC)로 복귀한 뒤, CPU(12)에서는 워치 모드 유지시간으로부터 리튬 이온 전지의 충방전전류를 추정할 수 있다. Therefore, in the watch mode (WTC), the time in which the watch mode (WTC) is held in the timer section (15) can be measured and after returning from the watch mode (WTC) to the subactive mode ), The charge / discharge current of the lithium ion battery can be estimated from the watch mode holding time.
<동작 모드 전환><Switching operation mode>
도 9는 CPU(12)가 실행하는 동작 모드 전환 처리의 다른 실시형태의 플로차트를 나타낸다. 또한, 이 처리가 개시할 때는 미리 액티브 모드(고속)(ACH) 또는 액티브 모드(중속)(ACM)가 설정되어 있다. Fig. 9 shows a flowchart of another embodiment of the operation mode switching process executed by the
동 도면 중, CPU(12)는, 스텝 S11에서, 전지사용 기기로부터 통신부(16)에 공급되는 요구의 종류나 스테이터스 또는 요구의 빈도로부터, 자장치(반도체 집적회로 장치)를 구비한 전지 팩에 전지사용 기기가 접속되어 있는지, 전지사용 기기가 동작 상태인지, 전지사용 기기가 기능정지 상태인지를 판정한다. In step S11, the
예를 들면, 전지 팩에 전지사용 기기가 접속되어 있으면 통신 단자(17)의 전압이 소정 레벨이므로 전지사용 기기의 접속을 판정할 수 있고, 전지사용 기기가 동작 상태이면 요구의 빈도는 소정값보다 높고, 전지사용 기기가 기능정지 상태이면 요구의 빈도는 소정값보다 낮으므로 동작 상태/기능정지 상태를 판정할 수 있다. For example, when the battery-powered device is connected to the battery pack, the connection of the battery-operated device can be determined because the voltage of the
스텝 S12에서 판정 결과로부터 전지사용 기기가 동작 상태인지의 여부를 판 별하고, 전지사용 기기가 동작 상태인 경우에는, 스텝 S13에서 액티브 모드(고속)(ACH)에 동작 모드로 설정한다. In step S12, it is determined whether or not the battery-powered device is in the operating state. If the battery-powered device is in the operating state, the active mode is set to the active mode (high speed) ACH in step S13.
한편, 스텝 S12에서 판정 결과로부터 전지사용 기기가 동작 상태가 아닌 경우에는, 스텝 S14에서 전지사용 기기가 기능정지 상태인지의 여부를 판별하고, 전지사용 기기가 기능정지 상태일 경우에는, 스텝 S15에서 슬립 모드(중속)(SLM)로 동작 모드를 전환한다. 이 전환 후 소정 시간이 경과하면 예를 들면 타이머 인터럽트에 의하여 원래의 액티브 모드(고속)(ACH)로 복귀한다. On the other hand, if the battery use device is not in the operating state from the determination result in step S12, it is determined in step S14 whether or not the battery using device is in the function stop state. If the battery use device is in the function stop state, Switches the operation mode to sleep mode (medium speed) (SLM). When a predetermined time elapses after the switching, the timer returns to the original active mode (high-speed) ACH, for example, by a timer interrupt.
또한, 스텝 S14에서 전지사용 기기가 기능정지 상태가 아닌 경우, 즉 전지 팩에 전지사용 기기가 접속되어 있지 않은 경우에는, 스텝 S16에서 워치 모드(WTC)로 동작 모드를 전환한다. 이 워치 모드(WTC)로의 전환 후 타이머부(15)에서 주파수 9.6kHz의 초저속 클록을 카운트하고 소정 시간이 경과하면, 타이머부(15)로부터의 타이머 인터럽트에 의하여 원래의 액티브 모드(고속)(ACH) 또는 서브액티브 모드(SAC)로 복귀한다. If the battery-operated device is not in the function stop state in step S14, that is, if the battery-powered device is not connected to the battery pack, the operation mode is switched to the watch mode (WTC) in step S16. After switching to the watch mode (WTC), the
또한, 스텝 S16에서는 워치 모드(WTC) 이외의 서브액티브 모드(SAC) 또는 서브슬립 모드(SSL)로 전환하는 구성으로 해도 된다. In addition, in step S16, it may be configured to switch to the subactive mode (SAC) or the sub-sleep mode (SSL) other than the watch mode (WTC).
이 실시형태에서는, 전지 팩에 전지사용 기기가 접속되어 있지 않은 경우에는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 소정 시간(T1)만큼 서브액티브 모드(SAC)로 하고, 소정 시간(N×T1)(N은 실수)만큼 워치 모드(WTC)로 하고, 이것을 반복하는 구성으로 한다. In this embodiment, when the battery-powered device is not connected to the battery pack, as shown in Fig. 10, the subactive mode SAC is set for the predetermined time T1, N is a real number) is set as the watch mode (WTC), and this is repeated.
이 경우, 변수(N)는 제조시에 디폴트값을 ROM(13) 내의 EEPROM에 설정해 두 고, 그 후에 전지 팩에 전지사용 기기가 접속되었을 때에는 전지사용 기기로부터 변수(N)를 설정 변경이 가능하게 한다. 이것에 의해, 워치 모드(WTC)의 지속시간을 전지사용 기기의 상태에 따라 자유롭게 변경하는 것이 가능하게 된다. In this case, the variable N is set to a default value in the EEPROM in the
이와 같이, 다른 실시형태에서는, 워치 모드에서 예를 들면 주파수 9.6kHz 혹은 그 이하의 초저속 클록을 사용함으로써 소비전류를 삭감할 수 있고, 예를 들면, 전지 팩에 전지사용 기기가 접속되어 있지 않은 상태이어도 정기적으로 서브액티브 모드가 되어 전지 잔량을 연산할 수 있어, 소비전류를 삭감함으로써 전지 팩의 수명을 더욱 연장할 수 있다. As described above, in another embodiment, the consumption current can be reduced by using, for example, an ultra low-speed clock having a frequency of 9.6 kHz or less in the watch mode. For example, when the battery- Active mode, so that the remaining battery life can be further extended by reducing the consumption current.
또한, 다른 실시형태에서는, 제 3 모드의 1예로서 액티브 모드 또는 서브액티브 모드를 사용하고, 제 4 모드의 예로서 워치 모드를 사용하고 있다. In another embodiment, an active mode or a subactive mode is used as an example of the third mode, and a watch mode is used as an example of the fourth mode.
도 1은 본 발명의 반도체 집적회로 장치의 1실시형태의 블록 구성도이다. 1 is a block diagram of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 반도체 집적회로 장치의 상태 천이도이다. 2 is a state transition diagram of the semiconductor integrated circuit device.
도 3은 동작 모드 전환 처리의 1실시형태의 플로차트이다. 3 is a flow chart of one embodiment of the operation mode switching process.
도 4는 모드 전환의 설명도이다. 4 is an explanatory diagram of mode switching.
도 5는 본 발명의 반도체 집적회로 장치를 적용한 전지 팩의 1실시형태의 사시도이다. 5 is a perspective view of one embodiment of a battery pack to which the semiconductor integrated circuit device of the present invention is applied.
도 6은 본 발명의 반도체 집적회로 장치의 다른 실시형태의 블록 구성도이다. 6 is a block diagram of another embodiment of the semiconductor integrated circuit device of the present invention.
도 7은 가변 발진 회로의 1실시형태의 회로구성도이다. 7 is a circuit configuration diagram of one embodiment of the variable oscillation circuit.
도 8은 도 6에 도시하는 반도체 집적회로 장치의 상태천이도이다. 8 is a state transition diagram of the semiconductor integrated circuit device shown in Fig.
도 9는 동작 모드 전환 처리의 다른 실시형태의 플로우차트이다. 9 is a flowchart of another embodiment of the operation mode switching process.
도 10은 모드 전환의 설명도이다. 10 is an explanatory diagram of mode switching.
(부호의 설명)(Explanation of Symbols)
10 퓨얼게이지 기능 모듈 11 아날로그 회로부10 Fuel
12 CPU 13 ROM12
14 RAM 15 타이머부14
16 통신부 21, 23, 41 발진회로16
22 동작 모드 레지스터 24 클록 셀렉터22
25 모듈 스톱 레지스터 30 전지 팩25 Module Stop Registers 30 Battery Packs
31 전지 32 반도체 집적회로 장치31
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