JP2010039791A - 携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実行される処理の内容に応じてＣＰＵの動作周波数を好適に制御することにより、消費電力の抑制と高処理能力化を実現することができる携帯端末装置を提供する。
【解決手段】ＣＰＵを動作させるクロック信号の動作周波数をＣＰＵに供給する供給手段と、ＣＰＵの動作状況に応じて、動作周波数が割り当てられた複数のクロック段階間の中から一のクロック段階を設定する設定手段であって、かつクロック段階間を段階的に変動させて設定する設定手段と、設定手段による設定に基づき、ＣＰＵに供給された動作周波数をクロック段階間で制御する制御手段と、キーを介して入力を受け付ける入力受付手段とを備え、入力受付手段により入力を受け付けた場合、設定手段はＣＰＵの動作状況に係わらず所定のクロック段階を設定する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、携帯端末装置に係り、特にＣＰＵの動作周波数を好適に制御する携帯端末装置に関する。

近年、携帯電話機を代表とする内蔵バッテリで駆動される携帯端末装置は、外出先や移動中において広く使用されている。また、この携帯端末装置は、音声通話機能、電子メール機能のみならず、動画データや音楽データなどの再生機能、ワンセグ放送の視聴・録画機能などが備えられ、高機能化が図られている。

このような携帯端末装置の高機能化に伴い、プロセッサの高性能化が必須となっている。しかし、プロセッサの高性能化に伴い、消費電力は大きくなるため、内蔵バッテリの駆動時間が短くなるという課題があった。

そこで、ＣＰＵの動作周波数および電源電圧を簡易に制御して省電力効果を得ることができる電子機器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００８−７７５６３号公報

特許文献１などに開示されたＣＰＵの動作周波数制御技術は、ＣＰＵの使用率に応じて動作周波数を設定するため、動作周波数の不要な上昇を抑制することにより消費電力の低減を好適に図ることができた。

しかし、ＣＰＵにおいて実行される処理の内容によっては、設定された動作周波数では処理能力が不十分である場合があり、ユーザに対しては応答性の悪さ、携帯端末装置全体の操作性の悪さを感じさせるという課題があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、実行される処理の内容に応じてＣＰＵの動作周波数を好適に制御することにより、消費電力の抑制と状況に応じた効率のよいＣＰＵ処理を実現することができる携帯端末装置を提供することを目的とする。

本発明に係る携帯端末装置は、上述した課題を解決するために、ＣＰＵと、前記ＣＰＵを動作させるクロック信号の動作周波数を前記ＣＰＵに供給する供給手段と、前記ＣＰＵの動作状況に応じて、前記動作周波数が割り当てられた複数のクロック段階間の中から一のクロック段階を設定する設定手段であって、かつ前記クロック段階間を段階的に変動させて設定する設定手段と、前記設定手段による設定に基づき、前記ＣＰＵに供給された前記動作周波数を前記クロック段階間で制御する制御手段と、キーを介して入力を受け付ける入力受付手段とを備え、前記入力受付手段により前記入力を受け付けた場合、前記設定手段は、前記ＣＰＵの動作状況に係わらず所定の前記クロック段階を設定することを特徴とする。

また、本発明に係る携帯端末装置は、上述した課題を解決するために、ＣＰＵと、前記ＣＰＵを動作させるクロック信号の動作周波数を前記ＣＰＵに供給する供給手段と、前記ＣＰＵの動作状況に応じて、前記動作周波数が割り当てられた複数のクロック段階間の中から一のクロック段階を設定する設定手段であって、かつ前記クロック段階間を段階的に変動させて設定する設定手段と、前記設定手段による設定に基づき、前記ＣＰＵに供給された前記動作周波数を前記クロック段階間で制御する制御手段と、ユーザにより実行された所定の処理を検出する検出手段とを備え、前記検出手段により前記処理が検出された場合、前記設定手段は、前記ＣＰＵの動作状況に係わらず所定の前記クロック段階を設定することを特徴とする。

本発明に係る携帯端末装置は、実行される処理の内容に応じてＣＰＵの動作周波数を好適に制御することにより、消費電力の抑制と状況に応じた効率のよいＣＰＵ処理を実現することができる携帯端末装置を提供することを目的とする。

［第１実施形態］
本発明に係る携帯端末装置の第１実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る携帯端末装置の第１実施形態を示す携帯電話機の外観の構成を示す図である。図１（Ａ）は、携帯電話機１を約１８０度に開いた開状態のときの正面から見た外観の構成を示し、（Ｂ）は、携帯電話機１を開状態としたときの右側面から見た外観の構成を示す。

図１（Ａ）および（Ｂ）に示されるように、携帯電話機１は、中央のヒンジ部１１を境に第一の筐体１２と第二の筐体１３とがヒンジ結合されており、ヒンジ部１１を介して矢印Ｘ方向に折り畳み可能に形成される。携帯電話機１の内部の所定の位置には、送受信用のアンテナ（後述する図３のアンテナ３１）が設けられており、内蔵されたアンテナを介して基地局（図示せず）との間で電波を送受信する。

第一の筐体１２には、その表面に「０」から「９」の数字キー、発呼・応答キー、リダイヤルキー、終話・電源キー、クリアキー、およびメニューキーなどの操作キー１４が設けられており、操作キー１４を用いて各種指示を入力することができる。

第一の筐体１２には、操作キー１４として上部に十字キー１６と確定キー１７が設けられている。十字キー１６には、上方向キー、下方向キー、右方向キー、左方向キーが設けられており、使用者が十字キー１６を上下左右方向に操作することによりメインディスプレイ２１に表示されたカーソルなどを上下左右方向に移動させることができる。また、確定キー１７を押下することにより、種々の機能を確定することができる。確定キー１７には、メインディスプレイ２１の下部に設けられた確定キー機能表示部２１ａに表示される処理も割り当てられる。

さらに、第一の筐体１２には、左ソフトキー１８および右ソフトキー１９が十字キー１６および確定キー１７の上部にそれぞれ設けられる。第一の筐体１２の側面には、携帯電話機１の操作を行うサイドキー２０が設けられる。左ソフトキー１８、右ソフトキー１９およびサイドキー２０は、第一の筐体１２の内部方向に押下されることによって、それぞれ所定の処理が割り当てられている。特に左ソフトキー１８および右ソフトキー１９は、メインディスプレイ２１の下部に設けられた左ソフトキー機能表示部２１ｂおよび右ソフトキー機能表示部２１ｃに表示される処理が割り当てられる。

第一の筐体１２には、操作キー１４の下部にマイクロフォン２２が設けられており、マイクロフォン２２によって通話時の使用者の音声を集音する。

なお、第一の筐体１２は、背面側に図示しないバッテリパックが挿着されており、終話・電源キーが押下されてオン状態になると、バッテリパックから各回路部に対して電力が供給されて動作可能な状態に起動する。

一方、第二の筐体１３には、その正面にメインディスプレイ２１が設けられており、電波の受信状態、電池残量の他、電子メールの内容、簡易ホームページなどを表示することができる。なお、メインディスプレイ２１は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ、無機ＥＬ（ｉｎｏｒｇａｎｉｃ ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイにより構成されるディスプレイである。

また、メインディスプレイ２１の上部の所定の位置にはレシーバ（受話器）２３が設けられており、これにより、使用者は音声通話することが可能である。なお、携帯電話機１の所定の位置には、レシーバ２３以外の音声出力部としてのスピーカ（図示せず）も設けられている。テレビ電話通信時には、このスピーカから通話相手の音声が出力される。

図２は、本発明に係る携帯端末装置の第１実施形態を示す式携帯電話機１の他の外観の構成を示す図である。図２の携帯電話機１は、図１の携帯電話機１の状態から矢印Ｘ方向に回動させた閉状態を構成する。図２（Ａ）は、携帯電話機１が閉状態のときの正面から見た外観の構成を示し、（Ｂ）は、携帯電話機１が閉状態のときの右側面から見た外観の構成を示す。

第二の筐体１３には、例えばＬＣＤで構成されるサブディスプレイ２４が設けられており、現在のアンテナの感度のレベルを示すアンテナピクト、携帯電話機１の現在の電池残量を示す電池ピクト、現在の時刻などが表示される。

図３は、第１実施形態における携帯電話機１の内部の構成を示す図である。図示せぬ基地局から送信されてきた無線信号は、アンテナ３１で受信された後、アンテナ共用器（ＤＵＰ）３２を介して受信回路（ＲＸ）３３に入力される。受信回路３３は、受信された無線信号を周波数シンセサイザ（ＳＹＮ）３４から出力された局部発振信号とミキシングして中間周波数信号に周波数変換（ダウンコンバート）する。そして、受信回路３３は、このダウンコンバートされた中間周波数信号を直交復調して受信ベースバンド信号を出力する。

受信回路３３からの受信ベースバンド信号は、ＣＤＭＡ信号処理部３６に入力される。ＣＤＭＡ信号処理部３６は、図示せぬＲＡＫＥ受信機を備える。このＲＡＫＥ受信機では、受信ベースバンド信号に含まれる複数のパスがそれぞれの拡散符号（すなわち、拡散された受信信号の拡散符号と同一の拡散符号）で逆拡散処理される。そして、この逆拡散処理された各パスの信号は、位相が調停された後、コヒーレントＲａｋｅ合成される。Ｒａｋｅ合成後のデータ系列は、デインタリーブおよびチャネル復号（誤り訂正復号）が行われた後、２値のデータ判定が行われる。これにより、所定の伝送フォーマットの受信パケットデータが得られる。この受信パケットデータは、圧縮伸張処理部３７に入力される。

圧縮伸張処理部３７は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などにより構成され、ＣＤＭＡ信号処理部３６から出力された受信パケットデータを図示せぬ多重分離部によりメディアごとに分離し、分離されたメディアごとに対してそれぞれ復号処理を行う。

圧縮伸張処理部３７のビデオコーデックにて復号されたディジタル動画像信号は、制御部４１に入力される。制御部４１は、圧縮伸張処理部３７から出力されたディジタル動画像信号に基づく動画像を、図示せぬビデオＲＡＭ（例えばＶＲＡＭなど）を介してメインディスプレイ２１に表示させる。

一方、通話モードにおいて、マイクロフォン２２に入力された話者（使用者）の音声信号（アナログオーディオ信号）は、送話増幅器４０により適正レベルまで増幅された後、ＰＣＭコーデック３８によりＰＣＭ符号化される。このＰＣＭ符号化後のディジタルオーディオ信号は、圧縮伸張処理部３７に入力される。また、制御部４１にて作成された電子メールなどのテキストデータも圧縮伸張処理部３７に入力される。

圧縮伸張処理部３７は、ＰＣＭコーデック３８から出力されたディジタルオーディオ信号を所定の送信データレートに応じたフォーマットで圧縮符号化する。これにより、オーディオデータが生成される。また、圧縮伸張処理部３７は、制御部４１から出力されたディジタル動画像信号を圧縮符号化して動画像データを生成する。そして、圧縮伸張処理部３７は、これらのオーディオデータや動画像データを図示せぬ多重分離部で所定の伝送フォーマットに従って多重化した後にパケット化し、パケット化後の送信パケットデータをＣＤＭＡ信号処理部３６に出力する。

ＣＤＭＡ信号処理部３６は、圧縮伸張処理部３７から出力された送信パケットデータに対し、送信チャネルに割り当てられた拡散符号を用いてスペクトラム拡散処理を施し、スペクトラム拡散処理後の出力信号を送信回路（ＴＸ）３５に出力する。送信回路３５は、スペクトラム拡散処理後の信号をＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式などのディジタル変調方式を使用して変調する。送信回路３５は、ディジタル変調後の送信信号を、周波数シンセサイザ３４から発生される局部発振信号と合成して無線信号に周波数変換（アップコンバート）する。そして、送信回路３５は、制御部４１により指示される送信電力レベルとなるように、このアップコンバートにより生成された無線信号を高周波増幅する。この高周波増幅された無線信号は、アンテナ共用器３２を介してアンテナ３１に供給され、このアンテナ３１から図示せぬ基地局に向けて送信される。

電源回路４４は、バッテリ４３の出力を元に所定の動作電源電圧Ｖｃｃを生成して各回路部に供給する。

クロック供給回路４５は、所定周波数を持ったクロック信号を生成し、携帯電話機１の各回路に供給する。

制御部４１は、ＣＰＵ４６（ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ４７（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、およびＲＡＭ４８（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などからなり、ＣＰＵ４６は、ＲＯＭ４７に記憶されているプログラムまたは記憶部４２からＲＡＭ４８にロードされた各種のアプリケーションプログラムに従って各種の処理を実行するとともに、種々の制御信号を生成し、各部に供給することにより携帯電話機１を統括的に制御する。

ＣＰＵ４６には、ＣＰＵ４６を動作させるクロック信号の動作周波数を制御する動作周波数制御回路４９が設けられる。動作周波数制御回路４９は、クロック供給回路４５より供給されるクロック信号を制御し、所定の動作周波数のクロック信号を生成してＣＰＵ４６内に供給する。動作周波数制御回路４９は、所定の動作周波数が割り当てられた複数の段階（クロック段階）に、動作周波数を制御可能なようになっている。動作周波数制御回路４９は、後述する動作周波数設定部により設定されたクロック段階に基づきクロック段階を制御する。

ＲＡＭ４８は、ＣＰＵ４６が各種の処理を実行する上において必要なデータなどを適宜記憶する。また、制御部４１はビデオＲＡＭ５０も備え、メインディスプレイ２１に表示される映像に関する情報が一時的に格納される。

記憶部４２は、例えば、電気的に書換えや消去が可能な不揮発性メモリであるフラッシュメモリ素子やＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）などからなり、制御部４１のＣＰＵにより実行される種々のアプリケーションプログラムや種々のデータ群を格納している。

ここで、本実施形態における携帯電話機１は、制御部４１のＣＰＵ４６の動作周波数が動的に制御可能となっている。以下、ＣＰＵ４６の動作周波数制御について具体的に説明する。

図４は、第１実施形態における携帯電話機１の制御部４１の概略的な機能ブロック図である。タスク管理部５１は、ＣＰＵ４６に実行させるタスク（処理）を管理する。タスク管理部５１において管理されるタスクは、キー入力イベント起因の処理によるものと、非キー入力イベント起因の処理によるものに大別される。キー入力イベント起因の処理は、操作キー１４およびサイドキー２０の押下に伴い発生した処理である。非キー入力イベント起因の処理は、例えば音声・テレビ電話着信処理や、電子メールサーバからの電子メール受信処理、予め設定されたアラーム通知時刻の到来に伴うアラーム通知処理など、操作キー１４などの押下以外で発生した割込み処理が該当する。

タスク管理部５１で管理されるタスクには、それぞれ優先度が付与されている。例えば、あるタスクの実行中に優先度が高い他のタスクの割り込みが発生した場合には、タスク管理部５１は優先度の高いタスクを優先してＣＰＵ４６に実行させる。

タスク管理部５１は、最も低い優先度が付与された特別なタスクであるスリープタスクを、常時実行待ち状態として管理している。このスリープタスクが実行された状態は、ＣＰＵ４６において実行中または実行待ち状態の他のタスクが存在しない状態であるスリープ状態であることを示している。

キー入力検出部５２は、ユーザによる操作キー１４およびサイドキー２０の押下に伴うキー入力イベントを検出する。キー入力検出部５２は、キー入力イベントを検出した場合には、タスク管理部５１に通知を行う。また、タスク管理部５１は、キー入力イベントに伴い発生した処理をタスクとして管理する。

使用率取得部５３は、ＣＰＵ４６の使用率を取得して動作周波数設定部５４に供給する。使用率取得部５３は、例えばタスク管理部５１において管理されているタスクを参照してＣＰＵ４６の使用率を取得する。この「ＣＰＵの使用率」は、例えば、単位時間あたりにスリープタスク以外のタスクがＣＰＵ４６を占有した割合（またはスリープタスクがＣＰＵ４６を占有する割合から求めても良い）で求めることができる。

動作周波数設定部５４は、タスク管理部５１、使用率取得部５３より取得した種々の情報に基づいて、図３に示すＣＰＵ４６の動作周波数制御回路４９により制御される動作周波数（クロック段階）の設定を行う。動作周波数設定部５４により設定されたクロック段階は動作周波数制御回路４９に通知され、この動作周波数制御回路４９により動作周波数の制御が行われる。

具体的には、動作周波数設定部５４は、予め設定された所定の閾値以上の使用率が使用率取得部５３より所定の回数連続して得られた場合、クロック段階を１段階上昇させるようになっている。これは、所定の閾値以上の使用率が所定回数連続して得られた場合には、ＣＰＵ４６がタスクの処理を実行している状態であり、高動作周波数でＣＰＵ４６の処理能力を向上させる必要があるとみなすことができるためである。また、動作周波数設定部５４は、所定の閾値以下の使用率が所定の回数連続して得られた場合、クロック段階を１段階低下させるようになっている。これは、所定の閾値以下の使用率が所定回数連続して得られた場合には、ＣＰＵ４６がタスクの処理を実行しておらず、低動作周波数でＣＰＵ４６を動作させることにより省電力化が可能であるとみなすことができるためである。省電力化を好適に実現するためには、多少の使用率の上昇ではクロック段階が上昇しにくく、かつ使用率の低下に伴うクロック段階の変動には追従性を持たせることが望ましい。

動作周波数設定部５４は、ＣＰＵ４６が最も低いクロック段階における動作中に何らかのタスク（処理）が発生した場合には、ＣＰＵ４６の使用率に係わらずクロック段階を１段階上昇させ、タスクが終了した場合にはクロック段階を１段階低下させるようにクロック段階を設定するものとする。

なお、これらクロック段階の上昇を判定するための各条件値と低下を判定するための各条件値（使用率の閾値、連続取得回数）とは、異なる条件値に設定しても同一の条件値に設定してもよい。

本実施形態における動作周波数設定部５４は、タスク管理部５１においてキー入力イベント起因のタスクが発生した場合、ＣＰＵ４６の使用率に係わらず、十分な処理能力が発揮できる高動作周波数（クロック段階）まで上昇させるようになっている。動作周波数設定部５４は、例えば、最高値の動作周波数が割り当てられたクロック段階まで上昇させる。また、動作周波数設定部５４は、キー入力の検出時において他のタスクが実行中であった場合、タスク管理部５１より優先度に関する情報を取得する。動作周波数設定部５４は、実行中のタスクとキー入力に伴うタスクとの優先度を比較し、キー入力に伴うタスクの優先度が高い場合に限って動作周波数を上昇させるために所定のクロック段階に設定する。

本実施形態における携帯電話機１におけるＣＰＵ４６の動作周波数設定処理の一例について説明する。

図５は、第１実施形態における携帯電話機１の動作周波数設定部５４により実行される、ＣＰＵ４６の使用率に基づくＣＰＵ動作周波数設定処理の一例を説明するフローチャートである。

ステップＳ１において、動作周波数設定部５４は、使用率取得部５３よりＣＰＵ４６の使用率を取得する。動作周波数設定部５４は、使用率取得部５３により所定時間毎に取得された使用率を取得する。本実施形態においては、使用率取得部５３は、５０ｍｓｅｃ毎に使用率を取得して動作周波数設定部５４に供給するものとするが、これに限定されない。

ステップＳ２において、動作周波数設定部５４は、所定の閾値以上または所定の閾値以下の使用率を所定回数（所定時間）連続して取得したか否かの判定を行う。動作周波数設定部５４は、所定の閾値以上または所定の閾値以下の使用率を所定回数（所定時間）連続して取得していないと判定した場合、使用率取得ステップＳ１に戻り、処理を繰り返す。

一方、動作周波数設定部５４は、所定の閾値以上または所定の閾値以下の使用率を所定回数（所定時間）連続して取得したと判定した場合、ステップＳ３において、クロック段階を１段階上昇または低下させる。処理は再び使用率取得ステップＳ１に戻り、以降の処理が繰り返される。以上でＣＰＵ４６の使用率に基づく動作周波数設定処理の説明を終了する。

なお、本実施形態において説明する全てのＣＰＵ動作周波数設定処理において、使用率取得部５３は、５０ｍｓｅｃ毎にＣＰＵ４６の使用率を取得し、動作周波数設定部５４に供給するものとした。動作周波数設定部５４は、使用率取得部５３より３回（１５０ｍｓｅｃ）連続して所定の閾値以上の使用率が得られた場合に、クロック段階を１段階上昇させるものとした。また、動作周波数設定部５４は、使用率取得部５３より１回所定の閾値以下の使用率が得られた場合には、クロック段階を１段階低下させるものとした。なお、これらの値は一例であって、消費電力の抑制が可能であればどのように設定してもよい。

次に、本実施形態における携帯電話機１における処理発生時に実行される動作周波数設定処理の一例について説明する。

図６は、第１実施形態における携帯電話機１の動作周波数設定部５４により実行される、処理発生時における動作周波数設定処理の一例を説明するフローチャートである。なお、この処理発生時における動作周波数設定処理においては、特に説明しないが図５で説明したＣＰＵ４６の使用率に基づく動作周波数設定処理は常時実行されているものとする。

ステップＳ１１において、携帯電話機１において何らかの処理が発生し、これに伴い携帯電話機１のＣＰＵ４６などで実行されるタスクがタスク管理部５１により統括的に管理される。

ステップＳ１２において、動作周波数設定部５４は、発生した処理がキー入力イベントを起因とした処理であるか否かの判定を行う。なお、キー入力イベント起因の処理は、操作キー１４およびサイドキー２０の押下に伴い発生した処理である。非キー入力イベントを起因とした処理は、例えば音声・テレビ電話着信処理や、電子メールサーバからの電子メール受信処理、予め設定されたアラーム通知時刻の到来に伴うアラーム通知処理などの操作キー１４などの押下以外で発生した全ての処理が該当する。

動作周波数設定部５４は、発生した処理がキー入力イベント起因の処理であると判定した場合、ステップＳ１３において、使用率取得部５３より取得したＣＰＵ４６の使用率に係わらず、十分な処理能力が発揮できる高動作周波数（高クロック段階）まで上昇させる。本実施形態においては、動作周波数設定部５４は、最高値の動作周波数が割り当てられたクロック段階６まで上昇させる。

一方、動作周波数設定部５４は、発生したタスクが非キー入力イベント起因の処理であると判定した場合、ステップＳ１４においてクロック段階を１段階上昇させる所定の処理を行う。

ステップＳ１５において、動作周波数設定部５４は、処理発生ステップＳ１１において発生した処理が終了したか否かの判定を行う。動作周波数設定部５４は、処理が継続中であると判定した場合、その処理が終了するまで待機する。

一方、動作周波数設定部５４は、処理発生ステップＳ１１において発生した処理が終了したと判定した場合、ステップＳ１６においてクロック段階を１段階低下させる所定の処理を行う。以上で処理発生時に実行おける動作周波数設定処理の説明を終了する。

次に、非キー入力イベント起因の処理およびキー入力イベント起因の処理が発生した場合における各クロック段階の遷移状態について、グラフを用いて説明する。

図７（Ａ）は、図６の動作周波数設定処理の処理発生ステップＳ１１において、非キー入力イベント起因の処理が発生した場合のクロック段階の遷移状態を示すグラフ、（Ｂ）は、キー入力イベント起因の処理が発生した場合のクロック段階の遷移状態を示すグラフである。なお、非キー入力イベント起因の処理（以下、処理Ａという。）とキー入力イベント起因の処理（以下、処理Ｂという。）は、おおむね同一の処理時間を必要とする処理とする。図７は、縦軸を動作周波数制御回路４９により生成されたクロック信号のクロック段階を示し、横軸は１メモリ５０ｍｓｅｃとして表された時間を示す。図７においては、動作周波数制御回路４９が制御可能なクロック段階が６段階設けられた例を説明する。また、図５のＣＰＵ４６の使用率に基づく動作周波数設定処理は、動作周波数設定部５４により常時実行されている。

図７（Ａ）の時間０から処理開始時（時間ｔ１）まではスリープタスクの実行中であり、クロック段階は最低値の動作周波数に対応するクロック段階１に設定されている。また、ＣＰＵ４６には、動作周波数制御回路４９の制御によりクロック段階１に割り当てられた所定の動作周波数のクロック信号の供給が行われている。

図７（Ａ）の時間ｔ１（処理開始時）において、動作周波数設定部５４は処理Ａが発生したと判定したため（図６の処理判定ステップＳ１２）、クロック段階を１段階上昇させる所定の処理を行い、クロック段階を２に設定した（クロック段階上昇ステップＳ１４）。また、ＣＰＵ４６には、動作周波数制御回路４９の制御によりクロック段階２に割り当てられた所定の動作周波数のクロック信号の供給が開始された。

時間ｔ２において、ＣＰＵ４６の使用率の取得を行った結果（図５の使用率取得ステップＳ１）、動作周波数設定部５４が所定の閾値以上の使用率を３回連続して取得したと判定したため（連続取得判定処理ステップＳ２）、クロック段階を１段階上昇させてクロック段階を３に設定した（クロック段階設定ステップＳ３）。また、ＣＰＵ４６には、動作周波数制御回路４９の制御によりクロック段階３に割り当てられた所定の動作周波数のクロック信号の供給が開始された。

また、処理Ａの実行継続中である時間ｔ３においても、動作周波数設定部５４は継続して使用率の取得を行った結果（使用率取得ステップＳ１）、所定の閾値以上の使用率を３回連続して取得したと判定したため（連続取得判定ステップＳ２）、クロック段階を１段階上昇させてクロック段階を４に設定した（クロック段階設定ステップＳ３）。また、ＣＰＵ４６には、動作周波数制御回路４９の制御によりクロック段階４に割り当てられた所定の動作周波数のクロック信号の供給が開始された。

さらに、動作周波数設定部５４は、時間ｔ４、ｔ５においても、同様に３回連続して所定の閾値以上の使用率が得られたため、クロック段階を順次１段階上昇させてクロック段階５、クロック段階６に設定を行った。また、ＣＰＵ４６には、動作周波数制御回路４９の制御によりクロック段階５、６に割り当てられた所定の動作周波数のクロック信号が順次供給された。

時間ｔ６において動作周波数設定部５４は処理Ａの実行が終了したと判定したため（図６の終了判定ステップＳ１５）、クロック段階を１段階低下させる所定の処理を行いクロック段階を５に低下させた（クロック段階低下ステップＳ１６）。

時間ｔ７、ｔ８、ｔ９、ｔ１０において、動作周波数設定部５４はそれぞれ所定の閾値以下の使用率が得られたため（連続取得判定ステップＳ２）、クロック段階をクロック段階４、クロック段階３、クロック段階２、クロック段階１と順次一段階ずつ低下させる設定を行った（クロック段階設定ステップＳ３）。また、ＣＰＵ４６には、動作周波数制御回路４９の制御によりクロック段階４、３、２、１に割り当てられた所定の動作周波数のクロック信号が順次供給された。以上で図７（Ａ）のクロック段階の遷移状態を示すグラフの説明を終了する。

図７（Ｂ）を用いて、図６の動作周波数設定処理の処理発生ステップＳ１１において処理Ｂが発生した場合のクロック段階の遷移状態を説明する。図７（Ｂ）の時間０から処理開始時（時間ｔ１１）までは、図７（Ａ）で説明した処理Ａ発生時のクロック段階の遷移状態と同様であるため、説明を省略する。

図７（Ｂ）の時間ｔ１１（処理開始時）において、動作周波数設定部５４は処理Ｂが発生したと判定したため（図６の処理判定ステップＳ１２）、高動作周波数（高クロック段階）まで上昇させる処理を行った。図７（Ｂ）においては、動作周波数設定部５４は、最高値の動作周波数に該当するクロック段階６に設定した（高クロック段階設定ステップＳ１３）。また、ＣＰＵ４６には、動作周波数制御回路４９の制御によりクロック段階６に割り当てられた所定の動作周波数のクロック信号の供給が開始された。

処理Ｂの実行継続中である時間ｔ１１以降においても、動作周波数設定部５４は継続してＣＰＵ４６の使用率の取得を行った結果（図５の使用率取得ステップＳ１）、所定の閾値以下の使用率が取得されていないと判定したため（連続取得判定処理ステップＳ２）、クロック段階は低下することなくクロック段階６の状態で維持されている。

時間ｔ１２において動作周波数設定部５４は処理Ｂの実行が終了したと判定したため（図６の終了判定ステップＳ１５）、クロック段階を１段階低下させる所定の処理を行いクロック段階を５に低下させた（クロック段階低下ステップＳ１６）。

時間ｔ１３、ｔ１４、ｔ１５、ｔ１６において、動作周波数設定部５４はそれぞれ閾値以下の使用率が得られたため（連続取得判定ステップＳ２）、クロック段階をクロック段階４、クロック段階３、クロック段階２、クロック段階１と順次一段階ずつ低下させる設定を行った（クロック段階設定ステップＳ３）。また、ＣＰＵ４６には、動作周波数制御回路４９の制御によりクロック段階４、３、２、１に割り当てられた所定の動作周波数のクロック信号が順次供給された。以上で図７（Ｂ）のクロック段階の遷移状態を示すグラフの説明を終了する。

図７（Ａ）に示す非キー入力イベント起因の処理（処理Ａ）発生時においては、ＣＰＵ４６の使用率を監視し、段階的にクロック段階（動作周波数）を変動させることにより、一時的な使用率の増加による動作周波数の上昇を回避することができた。このため、ＣＰＵ４６の動作周波数の不要な上昇に伴う消費電力の増加の抑制が可能な動作周波数設定処理の実現が可能である。この段階的にクロック段階を変動させる動作周波数設定処理は、特に非キー入力イベント起因の処理である音声・テレビ電話着信処理や、電子メールサーバからの電子メール受信処理、予め設定されたアラーム通知時刻の到来に伴うアラーム通知処理など、応答性や高い処理能力を必要としない処理に対しては、省電力化を実現可能な点で有効である。

一方、図７（Ｂ）に示すキー入力イベント起因の処理（処理Ｂ）発生時においては、クロック段階を瞬時に高クロック段階まで上昇させることにより、ＣＰＵ４６の応答性や処理能力の向上を重視した動作周波数設定処理を実現することができる。

低クロック段階が設定されてＣＰＵ４６の処理能力が低下している際に何らかの処理が発生した場合、段階的に動作周波数を上昇させる動作周波数設定処理では処理能力の高い高クロック段階が設定されるまで一定時間が必要となる。これは、特にユーザによるキー入力などを起因とするイベント発生時には、ユーザに対して応答性の不足感を与えることになる。例えば、ユーザが操作キー１４を押下し何らかのイベントを発生させた場合、ユーザは押下に伴う処理の迅速な実行を期待している。しかし、操作キー１４の押下時、低クロック段階が設定された状態であった場合には、ＣＰＵ４６は十分な処理能力を発揮することができる高クロック段階に遷移するまでに時間を要し、ユーザには応答性や操作性の悪さを感じさせる原因となってしまう。

例えば、図７（Ａ）のクロック段階が１に設定された状態で処理Ａが開始されると（時間ｔ１）クロック段階は２に設定されるが、ＣＰＵ４６は低動作周波数での動作となるため処理発生直後の応答性を十分に備えていなかった。すなわち、段階的に動作周波数を上昇させる動作周波数設定処理は、好適に省電力化を図ることができるものの、低クロック段階設定時に処理が発生した場合には処理開始直後の応答性を十分に備えているとはいえない。

これに対し、図７（Ｂ）に示すように、応答性が求められるキー入力イベント起因の処理Ｂに対しては、処理Ｂ開始時（時間ｔ１１）においてクロック段階を最高値の動作周波数が割り当てられたクロック段階に設定することにより、処理Ｂに対する応答性を十分に備えることができる。

また、キー入力イベント起因の処理に対しては、応答性のみならず処理が終了するまでの所要時間を短期化する高い処理能力も求められる。この点においても、図７（Ｂ）で説明した動作周波数設定処理は、高動作周波数でキー入力イベント起因の処理を実行することができるため、処理開始から終了までに要する時間も短縮することができる。

例えば、図７（Ａ）においては処理Ａが開始されてから終了するまでΔｔａ時間を必要としていた。これに対し、図７（Ｂ）においては処理Ｂが開始されてから終了するまでの所要時間はΔｔｂ時間であり、処理時間をΔｔ時間短縮することができた。

次に、非キー入力イベント起因の処理（処理Ａ）とキー入力イベント起因の処理（処理Ｂ）が非連続的または連続的に発生した場合のクロック段階の遷移状態についてグラフを用いて説明する。なお、以下に説明するＣＰＵ４６の動作周波数設定処理においては、動作周波数制御回路４９が制御可能なクロック段階が８段階である例を適用して説明する。

以下の説明においては、処理Ａの実行時においては、段階的にクロック段階を変動させる動作周波数設定処理（以下、段階的動作周波数設定処理という。）が行われるものとする。処理Ｂの実行時においては、処理開始直後に瞬時に高クロック段階まで上昇させる動作周波数設定処理（以下、高クロック動作周波数設定処理という。）が行われるものとする。また、本実施形態における動作周波数設定処理に対する比較例として、処理Ａおよび処理Ｂのいずれの実行時においても段階的動作周波数設定処理が行われる場合についても説明する。

図８は、非連続的に実行された処理Ａおよび処理Ｂに対して動作周波数設定処理が実行された場合を説明する図であり、（Ａ）は、クロック段階の遷移状態を示すグラフ、（Ｂ）は、図８（Ａ）の動作周波数設定処理が実行された場合の処理Ａと処理Ｂとの実行時間の関係を示す図である。図８（Ｃ）は、図８（Ａ）の動作周波数設定処理に対する比較例としての動作周波数設定処理が実行された場合のクロック段階の遷移状態を示すグラフ、（Ｄ）は図８（Ｃ）の動作周波数設定処理が実行された場合の処理Ａと処理Ｂとの実行時間の関係を示す図である。

図８（Ａ）および８（Ｃ）では、図８（Ｂ）および８（Ｄ）に示すように処理Ａの終了後、一定時間が経過した後に処理Ｂが発生した場合のクロック段階の遷移状態が示されている。処理Ａ開始時においては、図８（Ａ）および８（Ｃ）共に段階的動作周波数設定処理が行われている。処理Ａの終了時、クロック段階は６まで上昇したが、ＣＰＵ４６の使用率の低下に伴いクロック段階が段階的に３まで低下した。このとき、処理Ｂが開始されるが、段階的動作周波数設定処理が行われた図８（Ｃ）における処理Ｂ開始時においてはクロック段階が３の状態であるため、処理Ｂ開始直後には十分な応答性を得ることができない。

しかし、高クロック動作周波数設定処理が行われた図８（Ａ）における処理Ｂ開始時においては、クロック段階を最高値の動作周波数が割り当てられたクロック段階８まで上昇させるため、ユーザによるキー入力に対する十分な応答性を実現することができた。また、開始直後からＣＰＵ４６を高い処理能力で動作させて処理Ｂを実行することができるため、図８（Ｂ）に示すように、図８（Ｄ）に示す処理Ｂの実行時間と比較して、処理の実行時間を短縮することができた。

図９は、連続的に実行された処理Ａおよび処理Ｂに対して動作周波数設定処理が実行された場合を説明する図であり、（Ａ）はクロック段階の遷移状態を示すグラフ、（Ｂ）は図９（Ａ）の動作周波数設定処理が実行された場合の処理Ａと処理Ｂとの実行時間の関係を示す図である。図９（Ｃ）は、図９（Ａ）の動作周波数設定処理に対する比較例としての動作周波数設定処理が実行されたクロック段階の遷移状態を示すグラフ、（Ｄ）は図９（Ｃ）の動作周波数設定処理が実行された場合の処理Ａと処理Ｂとの実行時間の関係を示す図である。

図９（Ａ）および９（Ｃ）は、図９（Ｂ）および９（Ｄ）に示すように処理Ａ実行中に処理Ｂが発生した場合であって、処理実行の優先度が処理Ａ＞処理Ｂであった場合のクロック段階の遷移状態が示されている。このため、処理Ａの終了後に連続的に処理Ｂが実行される。なお、処理の優先度は、ＣＰＵ４６で実行されるタスク（処理）の管理を行うタスク管理部５１によって管理されている。

処理Ａ開始時においては、図９（Ａ）および９（Ｃ）共に段階的動作周波数設定処理が行われている。処理Ａの終了時、クロック段階は６まで上昇した。このとき、連続的に処理Ｂが開始されるが、段階的動作周波数設定処理が行われた図９（Ｃ）における処理Ｂ開始時においてはクロック段階が６の状態であった。

しかし、高クロック動作周波数設定処理が行われた図９（Ａ）における処理Ｂ開始時においては、クロック段階を最高値の動作周波数が割り当てられたクロック段階８まで瞬時に上昇させるため、図９（Ｃ）における処理Ｂ開始直後と比較してユーザによるキー入力に対する応答性を備えることができた。

図１０は、連続的に実行された処理Ａおよび処理Ｂに対して動作周波数設定処理が実行された他の場合を説明する図であり、（Ａ）はクロック段階の遷移状態を示すグラフ、（Ｂ）は図１０（Ａ）の動作周波数設定処理が実行された場合の処理Ａと処理Ｂとの実行時間の関係を示す図である。図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ）の動作周波数設定処理に対する比較例としての動作周波数設定処理が実行されたクロック段階の遷移状態を示すグラフ、（Ｄ）は図１０（Ｃ）の動作周波数設定処理が実行された場合の処理Ａと処理Ｂとの実行時間の関係を示す図である。

図１０（Ａ）および１０（Ｃ）では、図１０（Ｂ）および１０（Ｄ）に示すように処理Ａ実行中に処理Ｂが発生した場合であって、処理実行の優先度が処理Ａ＜処理Ｂであった場合のクロック段階の遷移状態が示されている。このため、処理Ａの実行中に処理Ｂが割り込みを伴い実行され、処理Ｂ終了後に再び処理Ａが中断時の処理の続きから実行される。

処理Ａ開始時においては、図１０（Ａ）および１０（Ｃ）共に段階的動作周波数設定処理が行われている。処理Ａの実行中における処理Ｂの割込み実行前、クロック段階は４まで上昇していた。このとき、段階的動作周波数設定処理が行われた図１０（Ｃ）における処理Ｂ開始時においてはクロック段階が４の状態が維持されており、処理Ｂの実行中においてはＣＰＵ４６の使用率に伴い段階的にクロック段階が上昇していた。

しかし、高クロック動作周波数設定処理が行われた図１０（Ａ）における処理Ｂ開始時においては、クロック段階を最高値の動作周波数が割り当てられたクロック段階８まで瞬時に上昇させるため、図１０（Ｃ）における処理Ｂ開始直後と比較してユーザによるキー入力に対する十分な応答性を備えることができた。また、図１０（Ｂ）に示すように、図１０（Ｄ）に示す処理Ｂの実行時間と比較して、処理の実行時間を短縮することができた。

なお、処理Ａ実行中に処理Ｂが発生した場合であって、処理実行の優先度が処理Ａ＝処理Ｂであった場合には、ユーザによるキー入力に伴う処理Ｂを優先させて実行してもよい。このとき、処理Ｂの開始時においては、高クロック動作周波数設定処理が行われる。また、処理Ｂの発生時に高クロック動作周波数設定処理のみを行って処理Ａの実行を終了させた後に、処理Ｂの実行を開始しても応答性および高処理能力化の効果を得ることもできる。

この携帯電話機１によれば、発生した処理の内容を判定し動作周波数を好適に制御することにより、処理の内容に応じて消費電力の抑制を維持しつつ、かつ応答性や高処理能力化を実現することができる。これにより、キー入力を行ったユーザに対するレスポンスを向上させることができる点で有効である。特に、消費電力の抑制のため低動作周波数で動作している際（例えばスリープタスク実行中）のキー入力イベント起因の処理の実行時については、段階的動作周波数設定処理を行った場合と比較して、十分な応答性および高処理能力を得ることができる。

なお、本実施形態においてはＣＰＵ４６の動作周波数を設定することによりＣＰＵ４６の応答性や高処理能力化を実現したが、動作周波数と共にまたは動作周波数に代えて動作電圧を好適に制御してもよい。

［第２実施形態］
本発明に係る携帯端末装置の第２実施形態を添付図面に基づいて説明する。

本発明に係る携帯端末装置の一例としての本実施形態における折りたたみ式の携帯電話機が第１実施形態で説明した携帯電話機と異なる点は、携帯電話機の開閉状態を検出する磁気センサ、メモリカードスロットおよび外部接続端子を備えた点である。また、第１実施形態と対応する構成および部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

図１１は、本発明に係る携帯端末装置の第２実施形態を示す携帯電話機の外観の構成を示す図である。図１１（Ａ）は、携帯電話機１ａを約１８０度に開いた開状態のときの正面から見た外観の構成を示し、（Ｂ）は、携帯電話機１ａを開状態としたときの左側面から見た外観の構成を示す。

図１２は、本発明に係る携帯端末装置の第２実施形態を示す携帯電話機の他の外観の構成を示す図である。図１２の携帯電話機１ａは、図１１の携帯電話機１ａの状態から矢印Ｘ方向に回動させた閉状態を構成する。図１２（Ａ）は、携帯電話機１ａが閉状態のときの正面から見た外観の構成を示し、（Ｂ）は、携帯電話機１ａが閉状態のときの左側面から見た外観の構成を示す。

携帯電話機１ａは、第一の筐体１２と第二の筐体１３の内部の所定の位置に、携帯電話機１ａの筐体１２、１３の状態を検出するための磁気センサ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、および６１ｄ（磁気センサ６１）が設けられる。

また、図１１（Ｂ）および１２（Ｂ）に示すように、第一の筐体１２ａの左側面には、メモリカードスロット６２および外部接続端子６３を備える。メモリカードスロット６２は、メモリカードを着脱することが可能なスロットを備えている。メモリカードは、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリカードやＮＯＲ型フラッシュメモリカードなどに代表されるフラッシュメモリカードの一種であり、１０ピン端子を介して画像や音声、音楽などの各種データの書き込みおよび読み出しが可能となっている。外部接続端子６３は、バッテリ４３の充電を行う際に用いられる充電ケーブル、パーソナルコンピュータなどと携帯電話機１ａとを接続させる際に用いられるＵＳＢケーブルなどの各種外部機器と接続される端子である。

図１３は、第２実施形態における携帯電話機１ａの内部の構成を示す図である。本実施形態における携帯電話機１ａの内部の構成が、第１実施形態における携帯電話機１の内部の構成と異なる点は、磁気センサ６１、メモリカードスロット６２および外部接続端子６３が設けられた点である。

図１４は、第２実施形態における携帯電話機１ａの制御部４１の概略的な機能ブロック図である。タスク管理部５１において管理されるタスクは、ユーザイベント起因の処理によるものと、非ユーザイベント起因の処理によるものに大別される。ユーザイベント起因の処理は、携帯電話機１ａが開状態と閉状態との間を遷移した場合、メモリカードスロット６２に対しメモリカードが挿抜された場合、外部接続端子６３にＵＳＢケーブルなどの各種外部機器が挿抜された場合、操作キー１４およびサイドキー２０が押下された場合に発生した処理が該当する。ここで、ユーザイベントとは、携帯電話機１ａの外部から負荷された処理であって、ユーザが意図して携帯電話機１ａに対して行った操作が起因となり発生したとみなすことができる処理をいい、上述した処理に限らない。

非ユーザイベント起因の処理は、例えば音声・テレビ電話着信処理や、電子メールサーバからの電子メール受信処理、予め設定されたアラーム通知時刻の到来に伴うアラーム通知処理など、ユーザイベント以外で発生した全ての処理が該当する。

タスク管理部５１は、最も低い優先度が付与された特別なタスクであるスリープタスクを、常時実行待ち状態として管理している。このスリープタスクが実行された状態は、ＣＰＵ４６において実行中または実行待ち状態の他のタスクが存在しない待機状態であることを示している。本実施形態においては、ＣＰＵ４６においてこのスリープタスクが実行されている状態を「ＣＰＵがスリープ状態である」という。また、ＣＰＵ４６においてスリープタスク以外のタスクが実行されている状態を「ＣＰＵがビジー状態である」という。

ユーザイベント検出部６５は、ユーザにより携帯電話機１ａに対して行われたユーザイベントを検出する。なお、携帯電話機１ａが開状態と閉状態間を遷移した場合には、磁気センサ６１がユーザイベント検出部６５として機能する。ユーザイベント検出部６５は、ユーザイベントを検出した場合には、タスク管理部５１に通知を行う。また、タスク管理部５１は、ユーザイベントに伴い発生した処理をタスクとして管理する。

使用率取得部５３ａは、ＣＰＵ４６の使用率を取得して動作周波数設定部５４ａに供給する。使用率取得部５３ａは、例えばタスク管理部５１より現在実行中のタスクを参照し、ＣＰＵ４６がスリープ状態であるかビジー状態であるかを動作状態として取得する。なお、使用率取得部５３ａは、動作状態を所定時間毎に取得するようになっている（例えば、５ｍｓｅｃ毎）。

使用率取得部５３ａは、所定の取得した所定回数分（例えば１２８回分）の動作状態を動作状態履歴として時系列に保持する。使用率取得部５３ａは、最新の動作状態を取得した場合には最古の動作状態を削除するように動作状態履歴の更新を適宜行う。そして、使用率取得部５３ａは、現在保持する動作状態履歴におけるビジー状態を示す動作状態の割合から、ＣＰＵ４６の使用率を取得する。すなわち、「ＣＰＵの使用率」は、単位時間あたりに検出されたビジー状態の回数で求めることができる。使用率取得部５３ａで保持される動作状態履歴は、時間遷移と共に一の最新の動作状態の取得および最古の動作状態履歴の削除を繰り返す。このため、ＣＰＵ４６の使用率も時間遷移と共に段階的（連続的）に遷移するようになっている。

また、使用率取得部５３ａはユーザイベントを起因とした処理が発生した場合、現在保持する動作状態履歴における全動作状態をビジー状態に書き換える処理を行う。

動作周波数設定部５４ａは、使用率取得部５３ａより使用率を取得して、この使用率の遷移に応じて動作周波数を上昇または低下させるようになっている。ＣＰＵ４６の使用率は、時間遷移と共に段階的に遷移するようになっているため、動作周波数設定部５４ａにより設定される動作クロック段階も、段階的（連続的）に遷移するようになっている。動作周波数設定部５４ａは、例えば使用率が所定値から他の所定値まで遷移した場合に、クロック段階を上昇させたり低下させたりするようになっている。

本実施形態における携帯電話機１ａにおけるＣＰＵ４６の動作周波数設定処理の一例について説明する。

図１５は、第１実施形態における携帯電話機１の動作周波数設定部５４ａにより実行される、ＣＰＵ４６の使用率に基づく動作周波数設定処理の一例を説明するフローチャートである。

ステップＳ２１において、使用率取得部５３ａは、タスク管理部５１より現在実行中のタスクの種類を取得する。すなわち、スリープタスクまたはスリープタスク以外のタスクが実行されているかを取得する。

ステップＳ２２において、使用率取得部５３ａは、ＣＰＵ４６で現在実行中のタスクが、スリープタスクであるか否かの判定を行う。使用率取得部５３ａは、現在実行中のタスクがスリープタスクであると判定した場合、ステップＳ２３において最新の動作状態履歴にスリープ状態を追加する。一方、使用率取得部５３ａは、現在実行中のタスクがスリープタスク以外のタスクであると判定した場合、ステップＳ２４において最新の動作状態履歴にビジー状態を追加する。

ステップＳ２５において、使用率取得部５３ａは、動作状態追加ステップＳ２３およびステップＳ２４において動作状態履歴に最新の動作状態を追加すると同時に、最古の動作状態を削除する。

ステップＳ２６において、使用率取得部５３ａは、現在保持する動作状態履歴を参照し、ＣＰＵ４６の使用率を取得する。ＣＰＵ４６の使用率は、動作状態履歴におけるビジー状態の回数によって求められる。使用率取得部５３ａは、取得した使用率を動作周波数設定部５４ａに供給する。

ステップＳ２７において、動作周波数設定部５４ａは、取得したＣＰＵ４６の使用率に基づいて、所定の動作周波数が割り当てられたクロック段階を設定し、動作周波数設定処理は終了する。

図１６は、動作周波数設定部５４ａにより実行されるクロック段階の設定処理の一例を概念的に説明する図である。図中における○は、使用率取得部５３ａにより取得されたＣＰＵ４６の動作状態がスリープ状態であった場合を示し、●はビジー状態であった場合を示す。また、動作状態履歴は使用率取得部５３ａによって時間ｔ１〜ｔ１７の間に、所定時間毎に一の動作状態が取得、更新された場合の例を示している。さらに、動作状態履歴は、左から右にかけて最新の動作状態履歴が示されているものとし、ここでは説明の便宜上、過去８回分の履歴を記憶した場合の例で説明する。図１６においては、１から５のクロック段階が設けられた例を適用して説明する。

図１６では、時間ｔ１においてＣＰＵ４６がスリープタスクの実行中であり、かつ全動作状態履歴がスリープ状態である、時間ｔ２においてスリープタスク以外の何らかのタスクの実行が開始され、さらに時間ｔ１０で実行中のタスクが終了した場合の動作状態履歴の遷移例を適用して説明する。

時間ｔ１において、ＣＰＵ４６はスリープタスクの実行中であったため、動作周波数設定部状態履歴にはスリープ状態が新たに追加された。このとき、図示しない最古の動作状態履歴は削除される。使用率取得部５３ａにより、時間ｔ１におけるＣＰＵ４６の使用率、すなわち動作状態履歴全体におけるビジー状態の回数が０／８と取得された。動作周波数設定部５４ａは、このときのクロック段階を１に設定した。

時間ｔ２において、ＣＰＵ４６はスリープタスク以外のタスクの実行中であったため、動作状態履歴にはビジー状態が新たに追加された。このとき、時間ｔ１における最古の動作状態履歴は削除される。使用率取得部５３ａにより、時間ｔ２におけるＣＰＵ４６の使用率が１／８と取得された。動作周波数設定部５４ａは、使用率が０／８から１／８に遷移したため、クロック段階を１から２に設定した。

時間ｔ３においては、動作状態履歴にビジー状態が新たに追加された。また、使用率取得部５３ａにより、時間ｔ３におけるＣＰＵ４６の使用率が２／８と取得された。動作周波数設定部５４ａは、このときのクロック段階を２に維持する。

時間ｔ４においては、動作状態履歴にビジー状態が新たに追加された。また、使用率取得部５３ａにより、時間ｔ４におけるＣＰＵ４６の使用率が３／８と取得された。動作周波数設定部５４ａは、このときのクロック段階を２から３に設定した。

時間ｔ５〜ｔ８においては、動作状態履歴に順次ビジー状態が追加されていき、時間ｔ９においては全動作状態履歴がビジー状態となった。このとき使用率取得部５３ａにより、ＣＰＵ４６の使用率が８／８と取得された。動作周波数設定部５４ａは、このときのクロック段階を最高値の動作周波数が割り当てられたクロック段階であるクロック段階５に設定した。

時間ｔ１０において、ＣＰＵ４６では実行中のタスクが終了したため、スリープタスクの実行が開始された。これに伴い、動作状態履歴にはスリープ状態が追加された。このとき使用率取得部５３ａにより、時間ｔ１０におけるＣＰＵ４６の使用率が７／８と取得された。また、動作周波数設定部５４ａはクロック段階を遷移させずに５の状態を維持した。

ここで、ＣＰＵ４６の使用率が上昇中である場合（時間ｔ１〜ｔ９）と、使用率が低下中である場合（時間ｔ９〜時間ｔ１７）とにおけるクロック段階の遷移のタイミングをずらしてヒステリシス特性を与えることにより、使用率のばたつきを低減させることができる。

時間ｔ１１以降についても、上述した使用率の上昇中（時間ｔ１〜ｔ９）と同様に、使用率の遷移に応じてクロック段階を設定し、ＣＰＵ４６の動作周波数の段階的な制御が実行される。

次に、本実施形態における携帯電話機１におけるユーザイベント発生時に実行される動作周波数設定処理の一例について説明する。図１７は、第２実施形態における携帯電話機１ａの動作周波数設定部５４ａにより実行される、ユーザイベント発生時における動作周波数設定処理の一例を説明するフローチャートである。

ステップＳ３１において、使用率取得部５３ａは、ユーザイベントの発生に伴い、ユーザイベントを起因とした処理が発生したか否かの判定を行う。なお、ユーザイベント起因の処理は、携帯電話機１ａが開状態と閉状態との間を遷移した場合、メモリカードスロット６２に対しメモリカードが挿抜された場合、外部接続端子６３にＵＳＢケーブルなどの各種外部機器が挿抜された場合、操作キー１４およびサイドキー２０が押下された場合などに発生した処理である。非ユーザイベント起因の処理は、例えば音声・テレビ電話着信処理や、電子メールサーバからの電子メール受信処理、予め設定されたアラーム通知時刻の到来に伴うアラーム通知処理などの処理などユーザが意図した操作以外で発生した全ての処理が該当する。

使用率取得部５３ａにより、発生した処理が非ユーザイベント起因の処理であると判定された場合、ユーザイベント起因の処理が発生するまで処理を待機する。なお、この間には図１５の使用率に基づく動作周波数設定処理が繰り返し実行されている。

ユーザイベント起因の処理が発生したと判定された場合、ステップＳ３２において、使用率取得部５３ａは現在保持する所定回数分の全動作状態履歴をビジー状態に書き換える処理を行う。また、ステップＳ３３において、使用率取得部５３ａは動作状態履歴に基づく使用率を取得して動作周波数設定部５４ａに供給する。使用率取得ステップＳ３３において取得される使用率は、全動作状態履歴がビジー状態となっているため、最大値の使用率が取得されて動作周波数設定部５４ａに供給される。

ステップＳ３４において、動作周波数設定部５４ａは、取得した最大値であるＣＰＵ４６の使用率に基づいて、最高値の動作周波数が割り当てられたクロック段階を設定し、動作周波数設定処理は終了する。動作周波数設定部５４ａは、クロック段階や動作状態履歴に係わらず、ユーザイベント起因の処理発生時には瞬時に最高値の動作周波数が割り当てられたクロック段階に引き上げられる。また、クロック段階が引き上げられた後は、図１５で説明したように使用率取得部５３ａによって動作状態が所定間隔毎に更新され、ＣＰＵ４６の動作状態に対応した使用率が取得される。動作周波数設定部５４ａは、この使用率に基づいてクロック段階の設定を行う。

この携帯電話機１ａによれば、第１実施形態で説明した効果に加え、ユーザが意図して実行した処理を広く検出し、この処理に対し応答性の向上や高処理性能化を実現することができるため、ユーザに対して携帯電話機１ａ全体の操作性をも向上することができる。

なお、本発明に係る携帯端末装置を折りたたみ式の携帯電話機に適用した例を説明したが、これに限らずスライド式の携帯電話機であってもよい。この場合、ユーザ処理検出部６５は、携帯電話機がスライドされて開状態と閉状態との間を遷移した場合にユーザイベントとして検出を行う。

また、第１実施形態および第２実施形態においては、ＣＰＵ４６の使用率の取得方法やクロック段階の設定方法が異なる例を説明したが、これらの方法を適宜組み合わせて実施しても同様の効果が得られる。

また、本発明は携帯電話機以外にもＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、パーソナルコンピュータ、携帯型ゲーム機、携帯型音楽再生機、携帯型動画再生機、その他の携帯端末装置にも適用することができる。

さらに、本発明の各実施形態において説明した一連の処理は、ソフトウェアにより実行させることもできるが、ハードウェアにより実行させることもできる。

本発明に係る携帯端末装置の第１実施形態を示す携帯電話機の外観の構成を示す図。 本発明に係る携帯端末装置の第１実施形態を示す携帯電話機の他の外観の構成を示す図。 第１実施形態における携帯電話機の内部の構成を示す図。 第１実施形態における携帯電話機の制御部の概略的な機能ブロック図。 第１実施形態における携帯電話機の動作周波数設定部により実行される、ＣＰＵの使用率に基づく動作周波数設定処理の一例を説明するフローチャート。 第１実施形態における携帯電話機の動作周波数設定部により実行される、処理発生時における動作周波数設定処理の一例を説明するフローチャート。 （Ａ）は図６の動作周波数設定処理の処理発生ステップＳ１１において、非キー入力イベント起因の処理が発生した場合のクロック段階の遷移状態を示すグラフ、（Ｂ）はキー入力イベント起因の処理が発生した場合のクロック段階の遷移状態を示すグラフ。 非連続的に実行された処理Ａおよび処理Ｂに対して動作周波数設定処理が実行された場合を説明する図であり、（Ａ）はクロック段階の遷移状態を示すグラフ、（Ｂ）は、図８（Ａ）の動作周波数設定処理が実行された場合の処理Ａと処理Ｂとの実行時間の関係を示す図、（Ｃ）は図８（Ａ）の動作周波数設定処理に対する比較例としての動作周波数設定処理が実行された場合のクロック段階の遷移状態を示すグラフ、（Ｄ）は図８（Ｃ）の動作周波数設定処理が実行された場合の処理Ａと処理Ｂとの実行時間の関係を示す図。 連続的に実行された処理Ａおよび処理Ｂに対して動作周波数設定処理が実行された場合を説明する図であり、（Ａ）はクロック段階の遷移状態を示すグラフ、（Ｂ）は図９（Ａ）の動作周波数設定処理が実行された場合の処理Ａと処理Ｂとの実行時間の関係を示す図、（Ｃ）は図９（Ａ）の動作周波数設定処理に対する比較例としての動作周波数設定処理が実行されたクロック段階の遷移状態を示すグラフ、（Ｄ）は図９（Ｃ）の動作周波数設定処理が実行された場合の処理Ａと処理Ｂとの実行時間の関係を示す図。 連続的に実行された処理Ａおよび処理Ｂに対して動作周波数設定処理が実行された他の場合を説明する図であり、（Ａ）はクロック段階の遷移状態を示すグラフ、（Ｂ）は図１０（Ａ）の動作周波数設定処理が実行された場合の処理Ａと処理Ｂとの実行時間の関係を示す図、（Ｃ）は図１０（Ａ）の動作周波数設定処理に対する比較例としての動作周波数設定処理が実行されたクロック段階の遷移状態を示すグラフ、（Ｄ）は図１０（Ｃ）の動作周波数設定処理が実行された場合の処理Ａと処理Ｂとの実行時間の関係を示す図。 本発明に係る携帯端末装置の第２実施形態を示す携帯電話機の外観の構成を示す図。 本発明に係る携帯端末装置の第２実施形態を示す携帯電話機の他の外観の構成を示す図。 第２実施形態における携帯電話機の内部の構成を示す図。 第２実施形態における携帯電話機の制御部の概略的な機能ブロック図。 第２実施形態における携帯電話機の動作周波数設定部により実行される、ＣＰＵの使用率に基づく動作周波数設定処理の一例を説明するフローチャート。 動作周波数設定部により実行されるクロック段階の設定処理の一例を概念的に説明する図。 第２実施形態における携帯電話機の動作周波数設定部により実行される、ユーザイベント発生時における動作周波数設定処理の一例を説明するフローチャート。

符号の説明

１、１ａ 携帯電話機
１１ ヒンジ部
１２ 第一の筐体
１３ 第二の筐体
１４ 操作キー
１５ 十字キー
１６ 確定キー
１８ 左ソフトキー
１９ 右ソフトキー
２０ サイドキー
２１ メインディスプレイ
２２ マイクロフォン
２３ レシーバ
２４ サブディスプレイ
３１ アンテナ
３２ アンテナ共用器
３３ 受信回路
３４ 周波数シンセサイザ
３５ 送信回路
３６ 信号処理部
３７ 圧縮伸張処理部
３８ コーデック
４０ 送話増幅器
４１ 制御部
４２ 記憶部
４３ バッテリ
４４ 電源回路
４５ クロック供給回路
４６ ＣＰＵ
４７ ＲＯＭ
４８ ＲＡＭ
４９ 動作周波数制御回路
５０ ビデオＲＡＭ
５１ タスク管理部
５２ キー入力検出部
５３、５３ａ 使用率取得部
５４、５４ａ 動作周波数設定部
６１ 磁気センサ
６２ メモリカードスロット
６３ 外部接続端子
６５ ユーザイベント検出部

Claims (6)

1. ＣＰＵと、
   前記ＣＰＵを動作させるクロック信号の動作周波数を前記ＣＰＵに供給する供給手段と、
   前記ＣＰＵの動作状況に応じて、前記動作周波数が割り当てられた複数のクロック段階間の中から一のクロック段階を設定する設定手段であって、かつ前記クロック段階間を段階的に変動させて設定する設定手段と、
   前記設定手段による設定に基づき、前記ＣＰＵに供給された前記動作周波数を前記クロック段階間で制御する制御手段と、
   キーを介して入力を受け付ける入力受付手段とを備え、
   前記入力受付手段により前記入力を受け付けた場合、前記設定手段は、前記ＣＰＵの動作状況に係わらず所定の前記クロック段階を設定することを特徴とする携帯端末装置。
2. 前記入力受付手段により前記入力が受け付けられた場合、前記設定手段は、前記クロック段階を最高値の前記動作周波数が割り当てられた前記クロック段階に設定する請求項１記載の携帯端末装置。
3. ＣＰＵと、
   前記ＣＰＵを動作させるクロック信号の動作周波数を前記ＣＰＵに供給する供給手段と、
   前記ＣＰＵの動作状況に応じて、前記動作周波数が割り当てられた複数のクロック段階間の中から一のクロック段階を設定する設定手段であって、かつ前記クロック段階間を段階的に変動させて設定する設定手段と、
   前記設定手段による設定に基づき、前記ＣＰＵに供給された前記動作周波数を前記クロック段階間で制御する制御手段と、
   ユーザにより実行された所定の処理を検出する検出手段とを備え、
   前記検出手段により前記処理が検出された場合、前記設定手段は、前記ＣＰＵの動作状況に係わらず所定の前記クロック段階を設定することを特徴とする携帯端末装置。
4. 前記検出手段により前記処理が検出された場合、前記設定手段は、前記クロック段階を最高値の前記動作周波数が割り当てられた前記クロック段階に設定する請求項３記載の携帯端末装置。
5. 前記ユーザにより実行された前記所定の処理は、キーの押下、筐体の変化、ケーブルの挿抜、メモリカードの挿抜を少なくとも含む請求項３記載の携帯端末装置。
6. 前記ＣＰＵの動作状況である前記ＣＰＵの使用率を取得する使用率取得手段をさらに備え、
   前記設定手段は、前記使用率の上昇または低下に伴い、前記クロック段階を段階的に上昇または低下させる設定を行う請求項１または３記載の携帯端末装置。

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