JP2000092721A - 電池残量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】温度変化による影響を考慮して精度良く電池残
量を検出することを可能にする。 【解決手段】現在の携帯電話の状態が通話時であるか待
ち受け時であるか、さらにＡ／Ｄ変換部１１を介して得
られる温度値が常温、低温の何れを示すかに応じて、制
御部２３が切替器２７に対して閾値ＲＯＭテーブル３０
中の何れかのテーブル３０ａ〜３０ｄに切り替えて比較
器２５に出力させる。電池パック２の電圧値は、Ａ／Ｄ
変換部４で変換されて比較器２５に入力される。比較器
２５は、切替器２７から入力した閾値ＲＯＭテーブル３
０中の何れかのテーブル３０ａ〜３０ｄに設定された閾
値と、Ａ／Ｄ変換部４を介して入力された電池パック２
の電圧値とを比較してその結果を制御部２３に通知す
る。制御部２３は、比較器２５における判定結果に基づ
いて電池残量を判定し、表示器８において電池残量を表
示させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電源である二次電
池の残量を検出する残量検出装置に係り、特に携帯電話
等の移動通信端末に好適な残量検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、携帯電話等の移動通信端末に
は、電源として二次電池が装備され、この二次電池の残
量（残り時間、全容量に対する割合）を検出してユーザ
に通知する機能が設けられている。従来、電池残量の検
出は、電池電圧を読取り、その電圧値を基に推測するこ
とにより行われている。

【０００３】携帯電話等の移動通信端末では、通話（通
信）時と待ち受け時では、移動通信端末自体の消費電流
に変化が有り、電池電圧自体が大きく変動する。このた
め、電池残量を推測する時、単純に電圧値に比例して電
池残量とすることができず、通話時と待ち受け時のそれ
ぞれに応じた電池残量の通知が必要となっていた。従来
では、通話時と待ち受け時に応じた電池残量の通知を行
なうために、電池電圧に対する電池残量を判定するため
の閾値を、その時の状態により切り替えることにより行
っていた。

【０００４】しかしながら、従来の電池残量検出装置で
は、通話時であるか待ち受け時であるかを考慮した電池
残量の通知を行っていても、二次電池が電池あるいは周
囲の温度によって放電特性が変化するため、電池残量検
出に誤差が発生していた。

【０００５】図４には、従来の電池残量検出装置を設け
た携帯電話の構成例を示している。図４に示すように、
携帯電話本体１には、携帯電話の電源である二次電池で
ある電池パック２が結合される。携帯電話本体１には、
携帯電話の機能の制御を行なう他、電池パック２に対す
る電池残量検出を制御する制御部３が設けられている。
また、携帯電話本体１には、電池パック２の電池電圧値
をディジタル化するＡ／Ｄ変換部４、電池電圧と電池残
量の判定を行なうための基準値となる閾値が格納された
ＲＯＭテーブル中のデータとを比較する比較器５、電池
パック２の電源を携帯電話の各部に供給する電源部６、
待ち受け時用と通話時用の何れかにＲＯＭテーブルを切
り替える切替器７、電池残量を通知するための表示を行
なう表示器８、待ち受け時の電池残量を判定するために
参照される待受け・閾値ＲＯＭテーブル９、通話時の電
池残量を判定するために参照される通話・閾値ＲＯＭテ
ーブル１０、電池の異常（充電異常等）の監視やパワー
アンプの温度補償等のために温度検出するための電池パ
ック２に設けられたサーミスタ１２によって検知される
温度値をディジタル化するＡ／Ｄ変換部１１が設けられ
ている。

【０００６】従来の電池残量検出装置では、現在の携帯
電話の状態が通話時であるか待ち受け時であるかに応じ
て、切替器７に対して待受け・閾値ＲＯＭテーブル９ま
たは通話・閾値ＲＯＭテーブル１０の何れかに切り替え
て比較器５に出力させる。

【０００７】電池パック２の電圧値は、Ａ／Ｄ変換部４
で変換されて比較器５に入力される。比較器５は、切替
器７から入力した待受け・閾値ＲＯＭテーブル９あるい
は通話・閾値ＲＯＭテーブル１０に設定された閾値と、
Ａ／Ｄ変換部４を介して入力された電池パック２の電圧
値とを比較してその結果を制御部３に通知する。制御部
３は、比較器５における判定結果に基づいて電池残量を
判定し、表示器８において電池残量を表示させる。

【０００８】図５は、常温時と低温時の電池パック２の
放電特性と電池残量を判定するための待ち受け時（待受
け・閾値ＲＯＭテーブル９）と通話時（通話・閾値ＲＯ
Ｍテーブル１０）の閾値を示している。なお、電池残量
を４段階のレベルによって表している。レベルの数値が
小さい程、電池残量が少ないことを表している。

【０００９】図５中、１５は常温待ち受け時の電池の放
電特性、１６は常温通話時の電池の放電特性、１７は低
温待ち受け時の電池の放電特性、１８は低温通話時の電
池の放電特性を表している。

【００１０】また、ａｂ４〜ａｂ１は待ち受け時の閾値
を示しており、ａｂ４は待ち受け時の電池残量レベル４
の閾値、ａｂ３は待ち受け時の電池残量レベル３の閾
値、ａｂ２は待ち受け時の電池残量レベル２の閾値、ａ
ｂ１は待ち受け時の電池残量レベル１の閾値である。ま
た、ｃｄ４〜ｃｄ１は通話時の閾値を示しており、ｃｄ
４は通話時の電池残量レベル４の閾値、ｃｄ３は通話時
の電池残量レベル３の閾値、ｃｄ２は通話時の電池残量
レベル２の閾値、ｃｄ１は通話時の電池残量レベル１の
閾値である。

【００１１】次に、従来の電池残量検出装置における動
作について、図４と図５を参照しながら説明をする。ま
ず、常温待ち受け時での説明をする。ここでは、電池電
圧が図５中に示すポイントａの電圧であるとして説明す
る。

【００１２】制御部３は、待ち受けや通話の制御を行う
ので、現在の状況が待ち受け時か通話時であるかは判定
できる。制御部３は、待ち受け時の電池残量を検知させ
るために切替器７に対して、待受け・閾値ＲＯＭテーブ
ル９に格納された閾値を比較器５へ出力させる。

【００１３】制御部３は、比較器５により得られた、Ａ
／Ｄ変換部４を介して入力したポイントａにおける電池
電圧と、待受け時の電池残量レベル４〜１（ａｂ４〜ａ
ｂ１）の閾値との比較結果から、電池残量が電池残量レ
ベル２（ａｂ２）に相当すると判定する。

【００１４】この状態から、通話に入った場合は、電池
電圧が電池の特性により低下しポイントｂに移行する。
制御部３は、待ち受けから通話にかわったことにより、
通話時の電池残量を検知させるために切替器７に対し
て、通話・閾値ＲＯＭテーブル１０に格納された閾値を
比較器５へ出力させ、比較器５が電池残量の判定に用い
る閾値を待ち受け時の電池残量レベル４〜１（ａｂ４〜
ａｂ１）から通話時の電池残量レベル４〜１（ｃｄ４〜
ｃｄ１）に切り替える。

【００１５】この時、制御部３は、電池残量が電池残量
レベル２（ｃｄ２）に相当すると判定する。一方、待ち
受け時に低温状態になった場合、電池電圧は電池の特性
によりポイントｃまで低下する。

【００１６】この場合、制御部３は、ポイントｃでの電
池残量を、待受け時の電池残量レベル４〜１（ａｂ４〜
ａｂ１）と比較した結果から、電池残量レベル２（ａｂ
２）に相当すると判定できる。

【００１７】この状態から、通話に入った場合は、電池
電圧が電池の特性により低下しポイントｄに移行する。
制御部３は、待ち受けから通話時にかわったことによ
り、閾値も待ち受け時の電池残量レベル４〜１（ａｂ４
〜ａｂ１）から通話時の電池残量レベル４〜１（ｃｄ４
〜ｃｄ１）に切り替える。この時、制御部３は、電池残
量が常温通話時での判定結果とは異なる池残量レベル１
（ｃｄ１）に相当すると判定する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の電池
残量検出装置では、待ち受け時であるか通話時であるか
に応じて、待受け・閾値ＲＯＭテーブル９と通話・閾値
ＲＯＭテーブル１０を切り替えることで通話時と待ち受
け時に応じた電池残量の通知を行なっていた。

【００１９】しかしながら前述したように、常温での待
ち受け時と通話時、低温の待ち受け時では電池残量が電
池残量レベル２と判定される場合であっても、低温通話
時では電池残量レベル１と判定され、正しく電池残量を
通知できない場合があった。

【００２０】また、低温通話時では、図５に示す低温通
話時の電池残量表示に示すように、電池残量レベル４〜
１の通話時間の比率が均等にならないという問題が発生
していた。

【００２１】つまり、従来の電池残量検出装置では、二
次電池の温度によって変化する放電特性を考慮していな
いために、電池電圧を測定するだけでは正しく電池残量
を通知することができなかった。特に、通話時では、消
費電流が待ち受け時よりも大きいために、常温時と低温
時との放電特性の差が大きくなり（電池の内部抵抗やコ
ネクタ類の接触抵抗等のため）、電池残量の判定に対し
て影響が大きくなっていた。

【００２２】本発明は前記のような事情を考慮してなさ
れたもので、温度変化による影響を考慮して精度良く電
池残量を検出することが可能な電池残量検出装置を提供
することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、移動体通信端
末に設けられた二次電池から検出された電池電圧に対し
て、通信時と待ち受け時と温度の組合わせ毎に用意され
た二次電池の残量を判定する際の基準値となる閾値を、
通信時と待ち受け時と温度に応じて切り替えることで、
通信時と待ち受け時の違いだけでなく、温度によって変
化する二次電池の放電特性を考慮した二次電池の残量の
判定が行われる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態
における電池残量検出装置を設けた携帯電話の構成例を
示している。

【００２５】なお、従来の技術の説明に用いた図４と同
じ構成部分については同一の符号を付している。図１に
示すように、携帯電話本体２０には、携帯電話の電源で
ある二次電池の電池パック２が結合される。携帯電話本
体２０には、携帯電話の機能の制御を行なう他、電池パ
ック２に対する電池残量検出を制御する制御部２３が設
けられている。また、携帯電話本体２０には、電池パッ
ク２の電池電圧値をディジタル化するＡ／Ｄ変換部４、
電池電圧と電池残量の判定を行なうための基準値となる
閾値が格納された閾値ＲＯＭテーブル３０中のデータと
を比較する比較器２５、電池パック２の電源を携帯電話
の各部に供給する電源部６、待ち受け時と通話（通話）
時と温度の組合わせ毎に、電池パック２の残量を判定す
る際の基準値となる閾値が格納された閾値ＲＯＭテーブ
ル３０を切り替える切替器２７、電池残量を通知するた
めの表示を行なう表示器８、電池電圧をもとに電池パッ
ク２の残量を判定する際の基準値となる閾値が、通信時
と待ち受け時と温度（常温と低温に該当する所定の温
度）の組合わせ毎に格納された閾値ＲＯＭテーブル３
０、電池の異常（充電異常等）の監視やパワーアンプの
温度補償等の他、比較器２５における電池残量の判定を
行なうための閾値を切り替えるために温度検出するため
の電池パック２に設けられたサーミスタ１２によって検
知される温度値をディジタル化するＡ／Ｄ変換部１１が
設けられている。

【００２６】なお、閾値ＲＯＭテーブル３０には、常温
・待受け・閾値ＲＯＭテーブル３０ａ、常温・通話・閾
値ＲＯＭテーブル３０ｂ、低温・待受け・閾値ＲＯＭテ
ーブル３０ｃ、低温・通話・閾値ＲＯＭテーブル３０ｄ
が設けられている。

【００２７】本実施形態における残量検出装置では、現
在の携帯電話の状態が通話時であるか待ち受け時である
か、さらにＡ／Ｄ変換部１１を介して得られる温度値が
常温、低温の何れを示すかに応じて、制御部２３が切替
器２５に対して閾値ＲＯＭテーブル３０中の何れかのテ
ーブル３０ａ〜３０ｄに切り替えて比較器２５に出力さ
せる。

【００２８】電池パック２の電圧値は、Ａ／Ｄ変換部４
で変換されて比較器２５に入力される。比較器２５は、
切替器２７から入力した閾値ＲＯＭテーブル３０中の何
れかのテーブル３０ａ〜３０ｄに設定された閾値と、Ａ
／Ｄ変換部４を介して入力された電池パック２の電圧値
とを比較してその結果を制御部２３に通知する。制御部
２３は、比較器２５における判定結果に基づいて電池残
量を判定し、表示器８において電池残量を表示させる。

【００２９】図２は、常温時と低温時の電池パック２の
放電特性と、電池残量を判定するための待ち受け時と通
話時と温度（常温、低温）の組合わせ毎の閾値を示して
いる。

【００３０】仮に、常温の通話で１２０分間、低温の通
話で１００分間容量がある電池を例にして説明する。ま
た、電池残量のレベルを４〜１に区切り電池の容量が満
充電から通話を開始し、電圧低下による動作限界電圧ま
での時間を１００％とした場合、レベル４は１００〜７
５％、レベル３は７５％〜５０％、レベル２は５０％〜
２５％、レベル１は２５％〜０％とする。

【００３１】図５中、１５は常温待ち受け時の電池の放
電特性、１６は常温通話時の電池の放電特性、１７は低
温待ち受け時の電池の放電特性、１８は低温通話時の電
池の放電特性を表している。

【００３２】また、ａ４〜ａ１は常温待ち受け時の閾値
を示しており、ａ４は常温待ち受け時の電池残量レベル
４の閾値、ａ３は常温待ち受け時の電池残量レベル３の
閾値、ａ２は常温待ち受け時の電池残量レベル２の閾
値、ａ１は常温待ち受け時の電池残量レベル１の閾値で
ある。ｂ４〜ｂ１は常温通話時の閾値を示しており、ｂ
４は常温通話時の電池残量レベル４の閾値、ｂ３は常温
通話時の電池残量レベル３の閾値、ｂ２は常温通話時の
電池残量レベル２の閾値、ｂ１は常温通話時の電池残量
レベル１の閾値である。ｃ４〜ｃ１は低温待ち受け時の
閾値を示しており、ｃ４は低温待ち受け時の電池残量レ
ベル４の閾値、ｃ３は低温待ち受け時の電池残量レベル
３の閾値、ｃ２は低温待ち受け時の電池残量レベル２の
閾値、ｃ１は低温待ち受け時の電池残量レベル１の閾値
である。ｄ４〜ｄ１は低温通話時の閾値を示しており、
ｄ４は低温通話時の電池残量レベル４の閾値、ｄ３は低
温通話時の電池残量レベル３の閾値、ｄ２は低温通話時
の電池残量レベル２の閾値、ｄ１は低温通話時の電池残
量レベル１の閾値である。

【００３３】次に、本実施形態における電池残量検出装
置における動作について、図１乃至図３を参照しながら
説明をする。まず、常温待ち受け時での説明をする。こ
こでは、電池電圧が図２中に示すポイントａの電圧であ
るとして説明する。

【００３４】制御部２３は、電池パック２に設けられた
サーミスタ１２の電圧値を、Ａ／Ｄ変換部１１を介して
取得することによって温度を検出している。この結果、
制御部２３は、現在、常温状態にあるものと判断したも
のとする。

【００３５】また、制御部２３は、待ち受けや通話の制
御を行うので、現在の状況が待ち受け時か通話時である
かは判定できる。制御部２３は、常温待ち受け時の電池
残量を検知させるために切替器２７に対して、閾値ＲＯ
Ｍテーブル３０の常温・待受け・閾値ＲＯＭテーブル３
０ａに格納された閾値を比較器２５に出力させる。

【００３６】比較器２５は、Ａ／Ｄ変換部４を介して入
力したポイントａにおける電池電圧と、常温待受け時の
電池残量レベル４〜１（ａ４〜ａ１）の閾値とを比較
し、その結果を制御部２３に通知する。制御部２３は、
比較器２５により得られた比較結果から、電池残量が電
池残量レベル２（ａ２）に相当すると判定する。

【００３７】制御部２３は、電池残量レベルの判定結果
に応じて、表示器８に電池残量を通知するための表示を
行なう。例えば、本実施形態における電池残量検出装置
では、図３に示すような、４段階のレベルを表す形態に
よって電池残量を通知する。ここでは、電池残量レベル
２と判定されたので、図３（ｃ）に示す表示が行われ
る。なお、電池残量の表示は、常時行っていても良い
し、必要に応じて（例えば電池残量表示の指示があった
場合等）行なうようにしても良い。

【００３８】この状態から、通話に入った場合は、電池
電圧が電池の特性により低下しポイントｂに移行する。
制御部２３は、待ち受けから通話に変わったことによ
り、通話時の電池残量を検知させるために切替器２７に
対して、常温・通話・閾値ＲＯＭテーブル３０ｂに格納
された閾値を比較器２５へ出力させ、比較器２５が電池
残量の判定に用いる閾値を、待ち受け時の電池残量レベ
ル４〜１（ａ４〜ａ１）から通話時の電池残量レベル４
〜１（ｂ４〜ｂ１）に切り替える。

【００３９】この時、制御部２３は、比較器２５におけ
る電池残量レベル４〜１（ｂ４〜ｂ１）を用いた比較結
果をもとに、電池残量が電池残量レベル２（ｂ２）に相
当すると判定する。

【００４０】一方、待ち受け時に低温状態になった場
合、電池電圧は電池の特性によりポイントｃまで低下す
る。制御部２３は、電池パック２内のサーミスタ１２の
電圧をＡ／Ｄ変換部１１を介して取得した結果、低温状
態にあるものと判断する。

【００４１】制御部２３は、低温待ち受け時の電池残量
を検知させるために切替器２７に対して、閾値ＲＯＭテ
ーブル３０の低温・待受け・閾値ＲＯＭテーブル３０ｃ
に格納された閾値を比較器２５に出力させる。

【００４２】比較器２５は、Ａ／Ｄ変換部４を介して入
力したポイントｃにおける電池電圧と、低温待受け時の
電池残量レベル４〜１（ｃ４〜ｃ１）の閾値とを比較
し、その結果を制御部２３に通知する。制御部２３は、
比較器２５により得られた比較結果から、電池残量が常
温時と同じ電池残量レベル２（ａ２）に相当すると判定
する。

【００４３】この状態から、通話に入った場合は、電池
電圧が電池の特性により低下しポイントｄに移行する。
制御部２３は、待ち受けから通話に変わったことによ
り、通話時の電池残量を検知させるために切替器２７に
対して、低温・通話・閾値ＲＯＭテーブル３０ｄに格納
された閾値を比較器２５へ出力させ、比較器２５が電池
残量の判定に用いる閾値を、待ち受け時の電池残量レベ
ル４〜１（ｃ４〜ｃ１）から通話時の電池残量レベル４
〜１（ｄ４〜ｄ１）に切り替える。

【００４４】この時、制御部２３は、比較器２５におけ
る電池残量レベル４〜１（ｄ４〜ｄ１）を用いた比較結
果をもとに、電池残量が常温時と同じ電池残量レベル２
（ｄ２）に相当すると判定する。

【００４５】このようにして、電池パック２に設けられ
たサーミスタ１２の電圧を読み取ることで温度を検出
し、現在通話中であるか待ち受け中であるかに加えて、
常温時であるか低温時であるかに応じて、切替器２７に
よって閾値ＲＯＭテーブル３０中のテーブル３０ａ〜３
０ｄを切り替えて比較器２５に出力させるので温度変化
を考慮した電池残量を判定することができる。従って、
温度変化に影響されない電池残量の検出が可能となるの
で、前述したように通話時、待ち受け時と、常温あるい
は低温の組み合わせの何れの状態にあっても、電池残量
レベルをレベル２と判定することができる。

【００４６】また、低温通話時においても、図２に示す
低温通話時の電池残量表示に示すように、電池残量レベ
ル４〜１の通話時間の比率が均等になり、電池残量と通
話時間の整合をとることが可能となる。

【００４７】なお、前述した説明では、常温時と低温時
の２段階の温度を例にして説明しているが、３段階以上
の温度を対象とすることも勿論可能である。この場合、
閾値ＲＯＭテーブル３０には、３段階以上の各温度と待
ち受けと通話中の組毎に閾値を格納しておき、サーミス
タ１２を用いて検出された温度に応じて閾値を切り替え
て電池残量の判定を行なう。

【００４８】また、前述した説明では、携帯電話に設け
られた電池残量検出装置を例にして説明しているが、二
次電池が設けられた移動通信端末であれば、携帯電話以
外の機器に対しても適用することが可能である。

【００４９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、移
動体通信端末に設けられた二次電池から検出された電池
電圧に対して、通信時と待ち受け時と温度の組合わせ毎
に用意された二次電池の残量を判定する際の基準値とな
る閾値を、通信時と待ち受け時と温度に応じて切り替え
ることで、通信時と待ち受け時の違いだけでなく、温度
によって変化する二次電池の放電特性を考慮した二次電
池の残量の判定を行なうので、温度変化による影響を受
けずに電池残量を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における電池残量検出装置
を設けた携帯電話の構成例を示す図。

【図２】常温時と低温時の電池パック２の放電特性と、
電池残量を判定するための待ち受け時と通話時と温度
（常温、低温）の組合わせ毎の閾値を示す図。

【図３】電池残量を通知するための表示の一例を示す
図。

【図４】従来の電池残量検出装置を設けた携帯電話の構
成例を示す図。

【図５】常温時と低温時の電池パック２の放電特性と電
池残量を判定するための待ち受け時と通話時の閾値を示
す図。

【符号の説明】

２…電池パック ４…Ａ／Ｄ変換部 ６…電源部 ８…表示器 １１…Ａ／Ｄ変換部 １２…サーミスタ ２０…携帯電話本体 ２３…制御部 ２５…比較器 ２７…切替器 ３０…閾値ＲＯＭテーブル ３０ａ…常温・待受け・閾値ＲＯＭテーブル ３０ｂ…常温・通話・閾値ＲＯＭテーブル ３０ｃ…低温・待受け・閾値ＲＯＭテーブル ３０ｄ…低温・通話・閾値ＲＯＭテーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G016 CB11 CB12 CB23 CC04 CC06 CC13 CC16 CC27 CC28 CD01 CE00 5G003 BA01 EA05 GC05 5K011 DA26 DA29 GA01 HA06 JA01 LA01 5K067 AA27 AA33 BB04 EE02 FF19 FF23 KK05 LL11

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動通信端末に設けられた二次電池の残
   量を検出する電池残量検出装置において、 前記二次電池の電池電圧を検出する電池電圧検出手段
   と、 温度を検出する温度検出手段と、 前記電池電圧検出手段によって検出された電池電圧をも
   とに前記二次電池の残量を判定する際の基準値となる閾
   値が、通信時と待ち受け時と前記温度検出手段によって
   検出される温度の組合わせ毎に格納された閾値格納手段
   と、 前記閾値格納手段によって格納された閾値を、通信時と
   待ち受け時と前記温度検出手段によって検出された温度
   に応じて切り替える切替手段と、 前記電池電圧検出手段によって検出された電池電圧をも
   とに、前記切替手段によって切り替えられた閾値と比較
   して前記二次電池の残量を判定する比較手段とを具備し
   たことを特徴とする電池残量検出装置。
2. 【請求項２】 前記閾値格納手段には、常温・待ち受け
   時、常温・通信時、低温・待ち受け時、低温・通信時の
   それぞれに対応する閾値が格納されたことを特徴とする
   請求項１記載の電池残量検出装置。