JP2003295984A

JP2003295984A - 携帯端末の電源監視方法

Info

Publication number: JP2003295984A
Application number: JP2002102232A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Inoue; 知広井上; Masanori Kasai; 正徳笠井
Original assignee: Japan Radio Co Ltd; Nagano Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd; Nagano Japan Radio Co Ltd
Priority date: 2002-04-04
Filing date: 2002-04-04
Publication date: 2003-10-17

Abstract

(57)【要約】【課題】消費電力を抑えてバッテリの使用時間を大幅に
延ばすとともに、バッテリのエネルギ消耗による書込デ
ータの消失等の不具合を確実に回避する。【解決手段】携帯端末１における主たる処理を実行する
メインＣＰＵ２に加えて、当該メインＣＰＵ２よりも低
能力のサブＣＰＵ３を備えるとともに、メインバッテリ
４とサブバッテリ５を備え、サブＣＰＵ３により、少な
くともメインバッテリ４の端子電圧Ｅａ，サブバッテリ
５の端子電圧Ｅｂ及びバッテリ４…の周囲温度Ｔを、所
定のサンプリング周期により検出し、検出したメインバ
ッテリ４の端子電圧Ｅａに係る第一データＤａ，サブバ
ッテリ５の端子電圧Ｅｂに係る第二データＤｂ及びバッ
テリ４…の周囲温度Ｔに係る第三データＤｃに基づい
て、エネルギ消耗状態を監視する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯端末に内蔵す
るバッテリの端子電圧を検出して当該バッテリのエネル
ギ消耗状態を監視する携帯端末の電源監視方法に関す
る。

【０００２】

【従来技術及び課題】一般に、メモリ機能，計算機能及
び通信機能等を備えたＰＤＡ（携帯情報端末）やハンデ
ィターミナル等の携帯端末は知られており、業務上、営
業社員等がデータ収集に使用することも少なくない。

【０００３】このため、この種の携帯端末は、用途によ
って書込まれるデータがかなりの量に上り、従来は、収
集したデータを、比較的容量の大きいＲＡＭに書込むと
ともに、常時、バッテリによりバックアップしていた。
一方、書込データには、通常、課金データ等の重要な情
報を含んでおり、バッテリのエネルギ消耗による書込デ
ータの消失は致命的となるため、内蔵するＣＰＵによ
り、定期的にバッテリの端子電圧を監視し、バッテリの
端子電圧が規定電圧よりも低下したなら、アラームなど
によりその旨の表示を行っていた。さらに、携帯端末
は、待機モードにおいて、キー操作等のイベントの発生
を監視する機能を有するとともに、加えて、高速化及び
高能力化が求められるため、ハードウェア及びソフトウ
ェアの両面において進歩が著しい。

【０００４】このように、携帯端末の消費電力は、その
機能面から大きくなる傾向があることに加え、より増加
する傾向があるため、消費電力はできるだけ抑える必要
があるとともに、バッテリのエネルギ消耗による書込デ
ータの消失等の不具合を確実に回避することが要請され
ている。

【０００５】本発明は、このような従来の要請に応えた
ものであり、消費電力を抑えてバッテリの使用時間を大
幅に延ばすことができるとともに、バッテリのエネルギ
消耗による書込データの消失等の不具合を確実に回避す
ることができる携帯端末の電源監視方法の提供を目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段及び実施の形態】本発明に
係る電源監視方法は、携帯端末１に内蔵するバッテリの
端子電圧を検出して当該バッテリのエネルギ消耗状態を
監視するに際し、携帯端末１における主たる処理を実行
するメインＣＰＵ２に加えて、当該メインＣＰＵ２より
も低能力のサブＣＰＵ３を設けるとともに、メインバッ
テリ４とサブバッテリ５を使用し、サブＣＰＵ３によ
り、少なくともメインバッテリ４の端子電圧Ｅａ，サブ
バッテリ５の端子電圧Ｅｂ及びバッテリ４…の周囲温度
Ｔを、所定のサンプリング周期により検出し、検出した
メインバッテリ４の端子電圧Ｅａに係る第一データＤ
ａ，サブバッテリ５の端子電圧Ｅｂに係る第二データＤ
ｂ及びバッテリ４…の周囲温度Ｔに係る第三データＤｃ
に基づいて、エネルギ消耗状態を監視するようにしたこ
とを特徴とする。

【０００７】この場合、好適な実施の態様により、サブ
ＣＰＵ３は、第一データＤａ，第二データＤｂ及び第三
データＤｃに基づいてエネルギ消耗状態を監視し、この
エネルギ消耗状態が所定の条件に達したなら、書込デー
タに対するバックアップ処理を行うことができるととも
に、第一データＤａ，第二データＤｂ及び第三データＤ
ｃに基づいてエネルギ消耗状態に係わる情報の表示処理
を行うことができる。また、非使用状態となる待機モー
ドでは、メインＣＰＵ２をスリープモードにするととも
に、サブＣＰＵ３は、ネットワーク１１，コネクタ１
２，キーボード１３の一又は二以上に係わるイベントの
発生を監視し、イベントが発生したなら、メインＣＰＵ
２のスリープモードを解除することができる。なお、サ
ブＣＰＵ３のクロック周波数は、メインＣＰＵ２のクロ
ック周波数よりも低く設定することが望ましい。

【０００８】

【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図
面に基づき詳細に説明する。

【０００９】まず、本実施例に係る電源監視方法を実施
できる携帯端末１の構成について、図２〜図４を参照し
て説明する。

【００１０】図４は、携帯端末１の外観の一例を示す。
携帯端末１は、片手で持つことができる大きさに構成さ
れ、偏平直方体状に形成したハウジング１０の正面１０
ｆの上部には、タッチパネルを付設したＬＣＤ等を用い
たディスプレイ１１を備えるとともに、正面１０ｆの下
部には、複数のキー１２ｋ…を配したキーボード１２を
備える。また、側面１０ｓの上部には、スクロールボタ
ン，スキャントリガ等のファンクションボタン１３…を
備えるとともに、側面１０ｓの下部には、ＵＳＢポート
等のコネクタ１４…を備える。このコネクタ１４…に
は、プリンタやバーコードリーダ等の外付用の外部機器
を接続できる。さらに、上面１０ｕにはスキャンウィン
ドウ１５を備える。その他、必要によりコンパクトフラ
ッシュ（登録商標）等のカードスロットを設けることが
できる。

【００１１】一方、図３は、携帯端末１におけるハード
ウェアのブロック系統を示す。３０はバスラインであ
り、このバスライン３０には、携帯端末１における主た
る処理を実行するメインＣＰＵ２を接続するとともに、
このメインＣＰＵ２よりも低能力のサブＣＰＵ３を接続
する。また、バスライン３０には、キーボード１２やス
キャンウィンドウ１５等から入力される各種データを書
込むことができるＲＡＭ３１及び各種処理プログラムを
格納するＲＯＭ３２をそれぞれ接続する。さらに、バス
ライン３０には、タッチパネルを付設したディスプレイ
１１及びキーボード１２を接続するとともに、スキャン
ウィンドウ１５に備えるスキャナ３３，コネクタ１４
…，ネットワーク用通信部３４，オーディオコーデック
３５等を接続する。

【００１２】この場合、メインＣＰＵ２は、携帯端末１
における主たる処理を実行するため、例えば、２．４ボ
ルト駆動の高速かつ高能力のＣＰＵを用いることができ
る。一方、サブＣＰＵ３は、本実施例に係る電源監視方
法を実施するため、追加的に設けたものであり、例え
ば、１．８ボルト駆動であって、メインＣＰＵ２よりも
低能力のＣＰＵを用いることができる。この場合、サブ
ＣＰＵ３は、主たる処理は要求されないため、低いクロ
ック周波数により動作させることができる。したがっ
て、サブＣＰＵ３のクロック周波数は、メインＣＰＵ２
のクロック周波数よりも低く設定する。これにより、消
費電力の低減により寄与できる。

【００１３】そして、サブＣＰＵ３には、キーボード１
２，スキャナ３３，コネクタ１４…及び通信部３４を接
続する。この接続は監視のためであり、例えば、キーボ
ード１２のいずれかのキー１２ｋ…が押された際には、
このイベントに基づく情報がサブＣＰＵ３に付与され
る。同様に、スキャナ３３の使用時，コネクタ１４…に
対する接続ケーブル（ＵＳＢケーブル等）の接続時，さ
らには、通信部３４による特定パケット等の着信時にお
いても、それぞれ発生したイベントに基づく情報がサブ
ＣＰＵ３に付与される。

【００１４】また、サブＣＰＵ３には監視対象Ｃが接続
される。図２に、監視対象Ｃの詳細を示す。２０は充電
回路であり、外部の充電装置に接続することにより、直
流電圧ＤＣが供給される。そして、この充電回路２０の
出力側は、メインバッテリ４及びサブバッテリ５にそれ
ぞれ接続する。この監視対象Ｃには、さらに、メインバ
ッテリ４の端子電圧Ｅａを検出するメイン電圧検出回路
２１，サブバッテリ５の端子電圧Ｅｂを検出するサブ電
圧検出回路２２及びバッテリ４，５の周囲温度Ｔを検出
する温度検出回路２３を備え、各検出回路２１，２２，
２３の出力側は、サブＣＰＵ３に接続する。一方、検出
回路２１，２２の入力側は、各バッテリ４，５にそれぞ
れ接続するとともに、温度検出回路２３の入力側は、バ
ッテリ４，５の周囲温度Ｔを検出可能な部位に配設した
不図示の温度センサに接続する。この場合、温度センサ
を配設する厳密な部位選定は不要であり、バッテリ４又
は５のいずれかの近傍に配設すれば足りる。なお、メイ
ンバッテリ４とサブバッテリ５は、同一のバッテリであ
ってもよいし、異なる種類のバッテリであってもよい。
このメインバッテリ４とサブバッテリ５により、携帯端
末１の電源Ｐが構成される。

【００１５】次に、本実施例に係る携帯端末１の電源監
視方法について、図２〜図４を参照しつつ図１に示すフ
ローチャートに従って説明する。

【００１６】まず、充電されたメインバッテリ４及びサ
ブバッテリ５を携帯端末１に装着する。これにより、サ
ブＣＰＵ３による継続的な監視処理モードが実行される
（ステップＳ１）。この場合、所定のサンプリング周
期、即ち、所定のサンプリング時間（例えば、数秒）が
経過する毎に、サブＣＰＵ３により、メインバッテリ４
の端子電圧Ｅａ，サブバッテリ５の端子電圧Ｅｂ及びバ
ッテリ４，５の周囲温度Ｔの検出が行われる。具体的に
は、メイン電圧検出回路２１によりメインバッテリ４の
端子電圧Ｅａが検出されるとともに、サブ電圧検出回路
２２によりサブバッテリ５の端子電圧Ｅｂが検出され、
さらに、温度検出回路２３及び不図示の温度センサによ
り、バッテリ４，５における周囲温度Ｔの検出が行われ
る（ステップＳ２，Ｓ３）。

【００１７】一方、検出された端子電圧（アナログ信
号）Ｅａは、メイン電圧検出回路２１においてディジタ
ル信号に変換され、第一データＤａとしてサブＣＰＵ３
の管理下に置かれるとともに、検出された端子電圧（ア
ナログ信号）Ｅｂは、サブ電圧検出回路２２においてデ
ィジタル信号に変換され、第二データＤｂとしてサブＣ
ＰＵ３の管理下に置かれ、さらに、検出された周囲温度
Ｔは、温度検出回路２３においてディジタル信号に変換
され、第三データＤｃとしてサブＣＰＵ３の管理下に置
かれる。

【００１８】サブＣＰＵ３は、規定電圧に対して、第一
データＤａと第二データＤｂを比較し、第一データＤａ
と第二データＤｂの絶対値が規定電圧を越えているか規
定電圧以下に低下しているかを判別する。即ち、第一デ
ータＤａと第二データＤｂに基づいて、メインバッテリ
４とサブバッテリ５に対するエネルギ消耗状態を監視す
る。この際、例えば、メインバッテリ４のエネルギ消耗
が大きく、第一データＤａが規定電圧以下に低下してい
る場合には、アラーム処理が行われ、ディスプレイ１１
にその旨の表示が行われる（ステップＳ５）。サブバッ
テリ５に係わる第二データＤｂに対しても同様の処理が
行われるとともに、周囲温度Ｔに係わる第三データＤｃ
に対しても同様の処理が行われる。

【００１９】この場合、表示処理には、個別の表示のみ
ならず、第一データＤａ，第二データＤｂ及び第三デー
タＤｃの三つの情報を組合わせたり、登録されている過
去のデータを加えた演算を行うことにより、各種情報を
表示できる。例えば、第一データＤａ〜第三データＤｃ
に対して登録されている過去のデータを加え、各バッテ
リ４，５のエネルギ残量及び使用可能時間等を演算し、
表示することができるとともに、メインバッテリ４とサ
ブバッテリ５を組合わせた場合のトータル的な使用可能
時間を演算し、表示することもできる。ところで、周囲
温度Ｔを検出する理由は、周囲温度Ｔによって各バッテ
リ４，５の使用可能時間が大きく左右されるためであ
る。通常、周囲温度Ｔが低くなれば、各バッテリ４，５
の使用可能時間が短くなるため、周囲温度Ｔ（第三デー
タＤｃ）は、各バッテリ４，５のエネルギ残量や使用可
能時間等を演算する際の補正データとして用いることが
できる。よって、アラーム処理として、サブＣＰＵ３に
より、第一データＤａ，第二データＤｂ及び第三データ
Ｄｃに基づくエネルギ消耗状態に係わる情報の表示処理
を行うことができるとともに、少なくとも第一データＤ
ａ，第二データＤｂ及び第三データＤｃの三つの情報を
組合わせることにより、より多様化された情報を的確に
表示することができる。

【００２０】他方、サブＣＰＵ３は、第一データＤａ，
第二データＤｂ及び第三データＤｃに基づいてエネルギ
消耗状態を監視するため、このエネルギ消耗状態が所定
の条件（例えば、規定電圧よりも低い注意電圧以下）に
達したなら、書込データに対するバックアップ処理を行
わせることができる。具体的には、ＲＡＭ３１に書込ん
だ書込データが消失しないように、不図示の不揮発性メ
モリに転送したり、或いはエネルギ消耗の少ないバッテ
リ側に切換えるなどの処理を行うことができる。よっ
て、規定電圧よりも低い注意電圧まで低下した場合であ
っても、第一データＤａ，第二データＤｂ及び第三デー
タＤｃの三つの情報に基づいてエネルギ消耗状態を監視
できるため、バッテリのエネルギ消耗による書込データ
の消失等の不具合を確実に回避することができる。

【００２１】一方、各バッテリ４，５の端子電圧Ｅａ，
Ｅｂが正常な場合には、イベントの発生有無をチェック
し、発生していなければ、サブＣＰＵ３による監視処理
モードが継続される（ステップＳ６，Ｓ１）。そして、
上述した処理と同様の処理が繰り返される。

【００２２】これに対して、ステップＳ６において、イ
ベントが発生していれば、サブＣＰＵ３は、メインＣＰ
Ｕ２のスリープモードを解除し、イベントに基づいたメ
インＣＰＵ２による主処理が行われる（ステップＳ
７）。この場合、イベントは、キーボード１２のいずれ
かのキー１２ｋ…が押されたことにより発生する他、ス
キャナ３３の使用時，コネクタ１４…に対する接続ケー
ブル（ＵＳＢケーブル等）の接続時，通信部３４による
特定パケット等の着信時にも発生する。

【００２３】このような主処理の例としては、例えば、
データの入力時に、キーボード１２のいずれかのキー１
２ｋ…が押されれば、発生したイベントに基づく情報が
サブＣＰＵ３に付与され、メインＣＰＵ２のスリープモ
ードが解除される。これにより、キーボード１２からデ
ータを入力することができるとともに、入力後に、登録
するためのキー１２ｋを押せば、入力したデータは、書
込データとしてＲＡＭ３１に書込まれる。他の例として
は、コネクタ１４にバーコードリーダを接続し、バーコ
ードリーダによる読取操作を行えば、発生したイベント
に基づく情報がサブＣＰＵ３に付与され、メインＣＰＵ
２のスリープモードが解除されるとともに、読取られた
バーコード情報は、ＲＡＭ３１に書込まれる。したがっ
て、このようなメインＣＰＵ２による主処理は、通常の
使用状態となる。

【００２４】そして、このような主処理が終了すれば、
メインＣＰＵ２は、速やかにスリープモードに移行する
（ステップＳ８，Ｓ９）。スリープモードでは、メイン
ＣＰＵ２は、事実上、オフ状態となり、メインＣＰＵ２
による消費電力は発生しない。また、サブＣＰＵ３は、
そのまま監視処理を継続する。したがって、サブＣＰＵ
３による監視処理は、メインＣＰＵ２による主処理が行
われるかスリープモードに移行しているかに拘わらず、
常時、実行される（ステップＳ１）。

【００２５】このように、本実施例に係る携帯端末１の
電源監視方法では、従来、メインＣＰＵ２により実行し
ていた監視機能を、小型で低能力のサブＣＰＵ３に分担
させるようにしたため、メインＣＰＵ２のみを用いた場
合に比べ、全体の消費電力を大幅に低減させることがで
きる。例えば、メインＣＰＵ２のみの場合、５秒間に一
回起動させても、通常、６００〔ｍＷ〕の電力で４０
〔ｍｓ〕の時間を必要とし、消費電力は２４〔ｍＡｈ〕
となるが、サブＣＰＵ３に分担させることにより、０．
５〔ｍＷ〕の電力で１〔ｍｓ〕の時間にすることがで
き、この結果、消費電力は、０．５〔μＡｈ〕となる。
しかも、サブＣＰＵ３は、クロック周波数が低く、約７
０〔μＡ〕で動作する製品も存在するため、この場合に
は、電源を投入した状態でも２３１〔μＡｈ〕となり、
消費電力の大幅な低減を実現することができる。また、
サブＣＰＵ３を、常時電源にし、キー１２ｋ…等の周辺
をサポートすれば、ＰＤＡ，ハンディターミナル等の携
帯端末１に対して、電源セーバー機能を実現させること
ができる。この場合、電源を入れたまま一定期間使用し
ないときに、表示オフ又はメインＣＰＵ２をスレーブモ
ードにする等の機能を盛り込むことができる。

【００２６】以上、実施例について詳細に説明したが、
本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、
細部の回路構成，手法等において、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で任意に変更，追加，削除することができ
る。例えば、本発明において、エネルギ消耗状態とは、
正規の使用に基づく正常なエネルギ消耗であるか異常
（故障）の発生によるエネルギ消耗であるかは問わな
い。

【００２７】

【発明の効果】このように、本発明に係る携帯端末の電
源監視方法は、携帯端末における主たる処理を実行する
メインＣＰＵに加えて、当該メインＣＰＵよりも低能力
のサブＣＰＵを備えるとともに、メインバッテリとサブ
バッテリを備え、サブＣＰＵにより、少なくともメイン
バッテリの端子電圧，サブバッテリの端子電圧及びバッ
テリの周囲温度を、所定のサンプリング周期により検出
し、検出したメインバッテリの端子電圧に係る第一デー
タ，サブバッテリの端子電圧に係る第二データ及びバッ
テリの周囲温度に係る第三データに基づいてエネルギ消
耗状態を監視するようにしたため、次のような顕著な効
果を奏する。

【００２８】（１）メインＣＰＵよりも低能力のサブ
ＣＰＵに監視機能を分担させたため、消費電力を抑えて
バッテリの使用時間を大幅に延ばすことができる。

【００２９】（２）好適な実施の形態により、サブＣ
ＰＵに対して、第一データ，第二データ及び第三データ
に基づいてエネルギ消耗状態を監視し、このエネルギ消
耗状態が所定の条件に達したなら、書込データに対する
バックアップ処理を行なわせれば、第一データ，第二デ
ータ及び第三データの三つの情報に基づいてエネルギ消
耗状態を監視できるため、バッテリのエネルギ消耗によ
る書込データの消失等の不具合を確実に回避することが
できる。

【００３０】（３）好適な実施の形態により、サブＣ
ＰＵに対して、第一データ，第二データ及び第三データ
に基づいてエネルギ消耗状態に係わる情報の表示処理を
行わせれば、使用者はエネルギ消耗状態を多様化された
情報として、より的確に把握できる。

【００３１】（４）好適な実施の形態により、サブＣ
ＰＵのクロック周波数を、メインＣＰＵのクロック周波
数よりも低く設定すれば、消費電力の低減により寄与す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施例に係る電源監視方法を含
む携帯端末の使用時における処理手順を示すフローチャ
ート、

【図２】同電源監視方法を実施できる携帯端末における
要部のブロック系統図、

【図３】同電源監視方法を実施できる携帯端末のブロッ
ク系統図、

【図４】同携帯端末の外観斜視図、

【符号の説明】

１携帯端末２メインＣＰＵ３サブＣＰＵ４メインバッテリ５サブバッテリ１１ネットワーク１２コネクタ１３キーボードＥａ端子電圧Ｅｂ端子電圧Ｔ周囲温度Ｄａ第一データＤｂ第二データＤｃ第三データ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5B011 DA07 DC06 DC07 EA05 EA10 GG03 GG13 JA03 JB04 LL13 5B019 CA04 CA05 CA06 CA07 HE10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】携帯端末に内蔵するバッテリの端子電圧
を検出して当該バッテリのエネルギ消耗状態を監視する
携帯端末の電源監視方法において、前記携帯端末におけ
る主たる処理を実行するメインＣＰＵに加えて、当該メ
インＣＰＵよりも低能力のサブＣＰＵを設けるととも
に、メインバッテリとサブバッテリを使用し、前記サブ
ＣＰＵにより、少なくとも前記メインバッテリの端子電
圧，前記サブバッテリの端子電圧及び前記バッテリの周
囲温度を、所定のサンプリング周期により検出し、検出
した前記メインバッテリの端子電圧に係る第一データ，
前記サブバッテリの端子電圧に係る第二データ及び前記
バッテリの周囲温度に係る第三データに基づいて前記エ
ネルギ消耗状態を監視することを特徴とする携帯端末の
電源監視方法。
【請求項２】前記サブＣＰＵは、前記第一データ，前
記第二データ及び前記第三データに基づいて前記エネル
ギ消耗状態を監視し、このエネルギ消耗状態が所定の条
件に達したなら、書込データに対するバックアップ処理
を行うことを特徴とする請求項１記載の携帯端末の電源
監視方法。
【請求項３】前記サブＣＰＵは、前記第一データ，前
記第二データ及び前記第三データに基づいて前記エネル
ギ消耗状態に係わる情報の表示処理を行うことを特徴と
する請求項１記載の携帯端末の電源監視方法。
【請求項４】非使用状態となる待機モードでは、前記
メインＣＰＵをスリープモードにすることを特徴とする
請求項１記載の携帯端末の電源監視方法。
【請求項５】前記待機モードにおいて、前記サブＣＰ
Ｕは、ネットワーク，コネクタ，キーボードの一又は二
以上に係わるイベントの発生を監視し、イベントが発生
したなら、前記メインＣＰＵのスリープモードを解除す
ることを特徴とする請求項４記載の携帯端末の電源監視
方法。
【請求項６】前記サブＣＰＵのクロック周波数は、前
記メインＣＰＵのクロック周波数よりも低く設定するこ
とを特徴とする請求項１記載の携帯端末の電源監視方
法。