JP2005079889A - 携帯情報端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 データの信号処理量からバッテリの消費時間を推定し、現在のバッテリ残量に見合った状態でデータをダウンロードできるようにする。
【解決手段】 ＥＶ−ＤＯ運用管理部１１は、バッテリ残量とＥＶ−ＤＯ端末１がデータ通信時にデータをダウンロードしたときに消費されるバッテリ電流とに基づいて、データ通信を維持するためのバッテリ残時間を推定する。さらに、ＥＶ−ＤＯ運用管理部１１は、伝送するデータの大きさを示すデータサイズとデータ情報量を示すデータレートを検出してデータ取得時間（見積りＥＶ−ＤＯ時間）を推定する。そして、バッテリ残時間とデータ取得時間とを比較し、バッテリ残時間がデータ取得時間より長ければＥＶ−ＤＯ端末１のデータ通信を継続する。又、バッテリ残時間がデータ取得時間より短ければ、ＥＶ−ＤＯ端末１のデータ通信を止めるが、バッテリよりＥＶ−ＤＯ端末１の動作電源は供給し続ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、データ通信専用の携帯情報端末における電源制御技術に関するものであり、具体的には、バッテリを備える携帯情報端末でデータ通信を行う場合に、端末で必要な電源リソースを安定的に確保しながら適正にデータ通信を行う携帯情報端末に関するものである。

携帯情報端末の一つである１ｘＥＶ−ＤＯ（以下、ＥＶ−ＤＯという）端末が利用できるシステムは、当初、固定網に接続されているデスクトップ型のパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣという）でインターネットに接続されている形態をモバイル化して利便性を図る手段として開発されたものである。このＥＶ−ＤＯシステムの実施形態は、いわゆるＰＤＡ（Personal Digital Assistant）と呼ばれる携帯情報端末で始まっている。また、ＥＶ−ＤＯシステムの電源としては、当然、バッテリを装備することになるが、バッテリは商用電源とは異なって電源エネルギが有限であるので使用時間が制約されることになる。この点がバッテリの最大の欠点であるが、技術の進歩によって小型で大容量のバッテリが比較的低価格で入手できるようになってきている。また、従来は、スペアバッテリを持ち歩くことにもさほど抵抗はなかったので、バッテリが切れれば交換すればよいという使用形態であった。
特許文献１は、ｃｄｍａ ２０００ １ｘＥＶ−ＤＯシステムについて開示している。
特開２００２−３００６４４号公報

図５は、従来の携帯情報端末の構成を示すブロック図である。図５に示す携帯情報端末の具体的な実施形態は、通信機能を持った無線インターフェースを備えたＰＤＡである。ＰＤＡ２１は、無線インターフェースのエアリンクを担当する無線部２２と、データ通信に必要な各種の制御を行うデータ通信制御部２３と、システムメモリ２４ａ及びデータメモリ２４ｂを有し、データ通信機能と音声通話機能とを実現するＰＤＡシステムを構築するＰＤＡシステム制御部２４と、ディスプレイ画面の表示制御を行う表示制御部２５と、入力操作を行うマウスパッド／キーパッドを備えた操作制御部２６と、ヘッドセットに入出力される音声の制御を行う音声入出力制御部２７と、外部音声の制御を行う外部音声入出力制御部２８と、ＵＳＢを入出力するデータの制御を行うデータ入出力制御部２９と、バッテリを内蔵すると共に外部のＤＣ電源に対応できるように電源構成された電源部３０とを備えた構成となっている。また、電源部３０は、バッテリの消耗状態を表示するためにバッテリ電圧や電流を監視するバッテリ監視部３０ａと、外部から入力されるＤＣ電源の入力制御を行う外部電源入力制御部３０ｂとを備えている。

無線部２２に接続されたアンテナ（図示せず）はデータ通信を安定的に行うためにダイバシティシステムが利用されている。表示制御部２５は、ＰＤＡ２１の通常の機能を一般表示すると共にバッテリインジケータとしてバッテリ残量表示を行うディスプレイ画面を備えている。操作制御部２６は、ユーザが入力操作を行う入力デバイスであって、ユーザがマウスパッド及びキーパッドから入力したデータの制御を行う。音声インターフェースとしては、無線インターフェースが携帯電話であれば、音声入出力制御部２７が音声通話のヘッドセットを利用して音声通話を入出力する。また、汎用的な用途を考えて、外部音声入出力部２８が外部音声を入出力できるような対応となっている。さらに、データ通信を行うためにデータ入出力制御部２９にはＵＳＢが標準装備されている。電源部３０は、内蔵されたバッテリ及び外部のＤＣ電源に対応できるようになっていて、外部のＤＣ電源が供給されているときは、そのＤＣ電源がバッテリを充電しながら電源供給を行うようになっている。尚、このような構成のＰＤＡ２１の通常の情報処理動作は周知の技術であるのでその説明は省略する。

しかしながら、我々が日常手にしているのはＰＤＡタイプではなくＥＶ−ＤＯ端末のようなタイプの携帯電話機である。このようなＥＶ−ＤＯシステムによって携帯情報端末のデータ通信機能を実現する場合は、取り扱うデータ伝送量が多いので、図５に示すＰＤＡの場合と比べてバッテリの消耗量は比較にならないほど大きい。そのため、端末のバッテリを大きくしなければならないが、バッテリを大きくすることによって端末の筐体サイズが大きくなってしまって、結果的に、ハンディタイプとしての商品価値を低下させてしまう。

また、ＥＶ−ＤＯシステムの特徴の一つは、下りデータ伝送（つまり、上位機器のサーバ側からＥＶ−ＤＯ端末側へのデータ伝送）レートを端末で予測できるとともにデータ伝送を高速通信によって提供することである。言い換えれば、それぞれのＥＶ−ＤＯ端末の受信状態に応じて各ユーザ（つまり、各ＥＶ−ＤＯ端末）の優先順位を振り分けることである。すなわち、受信状態がよいＥＶ−ＤＯ端末には速いデータレート及び短い占有時間を与え、受信状態がよくないＥＶ−ＤＯ端末には遅いデータレート及び長い占有時間を与えている。

また、速いデータレートの場合は、情報量の多いデータを狭帯域によって高速通信することができる多値伝送変調方式である１６ＱＡＭ（１６Quadrature Amplitude Modulation）という変調方式が採用されている。この１６ＱＡＭ変調方式は、位相方向と振幅方向の両方に情報を乗せさられる多値変調であるが耐ノイズ性が悪い。しかし、受信状態が良ければノイズの影響も受けないことから高速で多量の情報を伝送することができる。

一方、遅いデータレートは、エラー耐性は高いがオーバーヘッドの大きい４位相変調方式であるＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、及び通常のエラー耐性があってそれ程オーバーヘッドが大きくなく、かつＱＰＳＫより密度の高い伝送効率が得られる８位相変調方式である８ＰＳＫ（８Phase Shift Keying）という変調方式が採用されている。このＱＰＳＫ及び８ＰＳＫの変調方式は位相方向のみに情報を乗せるので、耐ノイズ性は悪くはないので受信状態がよくなければエラー訂正をしながら時間を掛けてデータを伝送することができる。これは、セクタでのデータスループット（データ処理量）を最大にしているためであって、ＥＶ−ＤＯ端末のスループットは考慮していない。但し、インターネット上のＷｅｂブラウザを用いてホームページを閲覧するようなブラウジングであれば、両者（つまり、速いデータレートと遅いデータレート）に差は認められない。

また、ＥＶ−ＤＯ端末の利用方法の一つとして、インターネット接続でも固定通信網と比べて遜色のない絵作りが要求される。そのため、デジタル画像の圧縮規格であるＭＰＥＧ−４（Motion Picture Experts Group−４）等のモバイル用に開発されたマルチメディア圧縮規格での動画再生が必要になる。そのためには、バッテリが長い時間に亘って使用されるので、特に、ＥＶ−ＤＯ端末でのバッテリの使われ方を考慮しなければならない。

すなわち、高速データ伝送が起きる要因は、あくまでもＥＶ−ＤＯ端末の受信状態の良し悪しに依存している。したがって、ＥＶ−ＤＯ端末において事前に必要な信号処理量が分かれば、その情報から必要な電力量、すなわちバッテリの消費時間が分かるので、現在のバッテリの容量でＥＶ−ＤＯ端末が所望のデータをダウンロードすることが可能であるかかどうかを判断することができる。しかし、現在のＥＶ−ＤＯ端末の技術では、データの信号処理量からバッテリの消費時間を推定して所望のデータをダウンロードすることが可能か否かを判断することができない。したがって、バッテリ残量の状態によっては、データをダウンロードしている途中でバッテリ電圧が規定値以下に低下してしまい、結果的に、ＥＶ−ＤＯ端末がシステムダウンしてしまうおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、データの信号処理量からバッテリの消費時間を推定し、現在のバッテリ残量に見合った状態でデータをダウンロードすることができるような携帯情報端末を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の携帯情報端末は、バッテリを電源としてデータ通信を行いながら所望のデータをダウンロードする携帯情報端末において、データ通信を開始する時点におけるバッテリの容量を示すバッテリ残量と、データ通信で伝送されるデータの大きさを示すデータサイズと、単位時間当りに伝送するデータ情報量を示すデータレートとに基づいて、データ通信の継続の可否を判定するデータ通信管理手段を備えたことを特徴とする。

一般に、携帯情報端末は、受信状態がよいときには、バッテリ容量の如何に関わらず優先的に高速データレートが割り当てられてデータ通信を行う。したがって、データサイズが大きいと、データ伝送中にバッテリ電圧が低下して携帯情報端末がシステムダウンしてしまうことがある。しかし、本発明の携帯情報端末によれば、バッテリ残量を測定しながらデータ通信を行い、データ伝送中に流れるバッテリ電流からバッテリの持続時間（つまり、バッテリ残時間）を推定する。さらに、データサイズとデータレートからダウンロード時に必要なデータ取得時間を推定する。そして、バッテリ残時間とデータ取得時間とを比較しながらデータ伝送を行い、データ伝送中にバッテリ残量なくなると予測されたときには事前にデータ伝送をキャンセルし、低下したバッテリ電圧によって携帯情報端末の最低限の動作を維持する。これによって、モバイル環境下でもバッテリ切れによって携帯情報端末がシステムダウンすることを未然に防ぐことができる。

また、本発明の携帯情報端末においては、前記データ通信管理手段は、バッテリ残量とデータ通信によって消費されるバッテリ電流とに基づいて、データ通信維持時間を示すバッテリ残時間を推定し、データサイズとデータレートとに基づいて、データ通信で伝送される所望のデータをダウンロードするのに要するデータ取得時間を推定し、バッテリ残時間とデータ取得時間とに基づいて、データ通信の継続の可否を判定することを特徴とする。

すなわち、本発明の携帯情報端末によれば、データ伝送中に消費されるバッテリ電流に基づいて、データ通信を維持することができるバッテリ残時間（つまり、データ通信維持時間）を推定する。さらに、データ伝送中のデータサイズとデータレートとに基づいてデータ取得時間を推定する。そして、バッテリ残時間とデータ取得時間とを比較しながらデータのダウンロードを続ける。これによって、バッテリ容量が不足してバッテリ残時間がなくなる前にデータ伝送を中止してダウンロードをキャンセルすることができるので、バッテリ電圧低下による携帯情報端末のシステムダウンを回避することができる。

また、本発明の携帯情報端末は、データサイズをＤＳ、データレートをＤＲとしたとき、データ取得時間Ｔｄは、Ｔｄ＝ＤＳ／ＤＲによって求められ、バッテリ残時間をＴｂとしたとき、
Ｔｂ≧Ｔｄであればデータ通信を継続し、
Ｔｂ＜Ｔｄであればデータ通信を停止することを特徴とする。

すなわち、本発明の携帯情報端末によれば、データ通信中のデータサイズＤＳやデータレートＤＲがわかれば簡単にデータ取得時間Ｔｄを求めることができるし、バッテリ残量とバッテリ消費電流を測定すれば簡単にバッテリ残時間Ｔｂを求めることができる。よって、バッテリ残時間Ｔｂとデータ取得時間Ｔｄとを比較し、バッテリ残時間Ｔｂがデータ取得時間Ｔｄより大きければ、そのままデータ通信を継続して所望のデータのダウンロードを行い、バッテリ残時間Ｔｂがデータ取得時間Ｔｄより小さければデータ通信を停止してダウンロードをキャンセルすることができる。

また、本発明の携帯情報端末は、Ｔｂ＜Ｔｄのとき、バッテリからの電源供給は維持されていることを特徴とする。すなわち、本発明の携帯情報端末によれば、バッテリ残時間Ｔｂがデータ取得時間Ｔｄより小さいときでも、携帯情報端末の動作を維持するための最低限の電源は確保されているので、携帯情報端末がシステムダウンするような混乱に陥ることはない。

また、本発明の携帯情報端末においては、前記データ通信は、上位装置からデータが伝送される下りデータ通信であることを特徴とする。すなわち、本発明の携帯情報端末によれば、ユーザがデータをダウンロードする下り通信のときにバッテリの電源補償を行うので、ダウンロード中にシステムダウンしてデータが失われてしまうような最悪の事態を回避することができる。

以上説明したように、一般の携帯情報端末は、受信状態がよいときには、バッテリ容量の如何に関わらず優先的に高速データレートが割り当てられてデータ通信を行う。したがって、データサイズが大きいと、データ伝送中にバッテリ電圧が低下して携帯情報端末がシステムダウンしてしまうことがある。しかし、本発明の携帯情報端末によれば、バッテリ残量を測定しながらデータ通信を行い、データ伝送中に流れるバッテリ電流からバッテリの持続時間（つまり、バッテリ残時間）を推定する。さらに、データサイズとデータレートからダウンロード時に必要なデータ取得時間を推定する。そして、バッテリ残時間とデータ取得時間とを比較してデータ通信の可否を判定する。これによって、モバイル環境下でもバッテリ切れによって携帯情報端末がシステムダウンすることを未然に防ぐことができる。

まず、本発明の携帯情報端末に適用される１ｘＥＶ−ＤＯ端末について概略説明する。高速データ伝送能力を備える第３世代移動体通信システム「ＩＴＭ−２０００」の規格として、米国がＩＴＵ（International Telecommunication Union：国際電気通信連合）に提案した方式であるＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access：符号分割多元接続）２０００がある。そのＣＤＭＡ２０００の中で、無線規格として利用されるデータ通信専用の１.２５ＭＨｚの拡散帯域幅を割り当てたシステムが「１ｘ」である。この「１ｘ」に基づいてＨＤＲ（High Data Rate）をベースとした移動体端末向けの高速データ通信規格に１ｘＥＶ−ＤＯがある。そこで、本発明では、１ｘＥＶ−ＤＯの規格に基づいて開発された１ｘＥＶ−ＤＯ（略して、ＥＶ−ＤＯ）端末のバッテリ電源を有効に使用してデータ伝送を行う技術を例にしている。

次に、本発明における携帯情報端末をＥＶ−ＤＯ端末に適用した場合のバッテリ制御の概要について説明する。携帯情報端末のシステムであるＥＶ−ＤＯシステムは、受信状態よいＥＶ−ＤＯ端末ほど高速データ伝送ができるようにスケジューリングがなされている。そこで、本発明のＥＶ−ＤＯ端末は、バッテリが低下している状態で、受信状態よくて高速データ伝送の指示が来た場合は、そのときに伝送されるデータのデータサイズ、データレート、及びバッテリ残量に基づいて消費される電流値を推定し、現在のバッテリ残量で所望のデータのダウンロードを継続することが可能であるか否かを判断することを特徴としている。すなわち、現時点のバッテリ残量でそのままデータ通信を継続したらシステムダウンに至ると判断された場合は、データ通信をキャンセルし、バッテリによって携帯情報端末の動作電源のみを確保するようにしたことを特徴とする。

以下、図面を用いて、本発明における携帯情報端末の一実施形態をＥＶ−ＤＯ端末を例に挙げて詳細に説明する。図１は、本発明における携帯情報端末の構成を示すブロック図である。図1に示す携帯情報端末の構成は、図４に示す従来の携帯情報端末の構成に対して、伝送されるデータのデータサイズ、データレート、及びバッテリ残量を管理するＥＶ−ＤＯ運用管理部（データ通信運用管理手段）１１が追加されたものである。すなわち、本発明における携帯情報端末であるＥＶ−ＤＯ端末１は、無線部２、データ通信制御部３、ＥＶ−ＤＯシステム制御部４、表示制御部５、操作制御部６、音声入出力制御部７、外部音声入出力制御部８、データ入出力制御部９、電源部１０、及びＥＶ−ＤＯ運用管理部（データ通信運用管理手段）１１を備えた構成となっている。

無線部２は、無線インターフェースのエアリンクを担当し、ダイバシティシステムが利用されているアンテナ（図示せず）を介して安定的にデータ通信を行う機能を備えている。データ通信制御部３は、データ通信に必要な各種の制御を行う機能を備えている。ＥＶ−ＤＯシステム制御部４は、システムメモリ４ａ及びデータメモリ４ｂを有し、データ通信機能と音声通話機能とを実現するＥＶ−ＤＯシステムを構築する機能を備えている。表示制御部５は、ＥＶ−ＤＯ端末１の通常機能の一般的な表示を行うと共にバッテリインジケータとしてバッテリ残量表示を行うディスプレイ画面を表示制御する機能を備えている。操作制御部６は、ユーザが入力操作を行う入力デバイスであるマウスパッド及びキーパッドから入力したデータの制御を行う機能を備えている。

音声入出力制御部７は、ヘッドセット（図示せず）に入出力される音声の制御を行う機能を備え、外部音声入出力制御部８は、外部音声の制御を行う機能を備えている。すなわち、音声インターフェースとしては、無線インターフェースが携帯電話であれば、音声入出力制御部７が音声通話のヘッドセットを利用して音声通話を入出力する。さらに、汎用的な用途を考えて、外部音声入出力部８が外部音声を入出力できるような対応となっている。データ入出力制御部９はＵＳＢを装備し、このＵＳＢを入出力インターフェイスとするデータ通信の制御を行う機能を備えている。

電源部１０は、バッテリ（図示せず）を内蔵すると共に外部のＤＣ電源（図示せず）に対応できるような電源構成となっている。すなわち、電源部１０は、内蔵されたバッテリ及び外部のＤＣ電源に対応できるようになっていて、外部のＤＣ電源が供給されているときは、そのＤＣ電源がバッテリを充電しながら電源供給を行うようになっている。また、電源部１０は、バッテリの消耗状態を表示するためにバッテリ電圧や電流を監視するバッテリ監視部１０ａと、外部から入力されるＤＣ電源の入力制御を行う外部電源入力制御部１０ｂとを備えている。

本発明の特徴であるＥＶ−ＤＯ運用管理部（データ通信運用管理手段）１１は、ＥＶ−ＤＯ端末が高速データ伝送を行うとき、データサイズ、データレート、及びバッテリ残量に基づいて消費される電流値を推定し、データのダウンロードを継続することが可能であるか否かを判断する機能を備えている。すなわち、このままデータ通信を継続したらバッテリ低下によってシステムダウンに至ると判断した場合はデータ通信をキャンセルするような運用管理を行う機能を備えている。

次に、図１に示すＥＶ−ＤＯ端末１の動作について説明するが、ＥＶ−ＤＯ端末１の通常の情報処理動作は周知の技術であるのでその説明は省略し、ＥＶ−ＤＯ運用管理部１１が、データサイズ、データレート、及びバッテリ残量に基づいて高速データ通信の制御を行うときの動作を詳細に説明する。

通常、ＥＶ−ＤＯ端末は、高速データ通信に特化した方式であって、携帯電話の標準方式として現在実用化されているＣＤＭＡ方式であるｃｄｍａＯｎｅの延長線上にある。このようなＥＶ−ＤＯ端末は、インフラ等の大幅な変更を行わないで実施することができるので近年注目されてきている。ところが、このようなＥＶ−ＤＯ端末は、従来のセルラでのデータ通信では、受信状態が悪くて再送を繰り返すことでセクタが占有されてしまうので、他のＥＶ−ＤＯ端末がアクセスできないという問題があった。

そこで、このような問題を解決するために、今日のＥＶ−ＤＯ端末では、セクタのスループットを最大にして、受信状態の良いＥＶ−ＤＯ端末を優先して高速データ通信を割り当てて送信することによって再送を起こさないようにするのと同時に、送信電力制御及びソフトハンドオフ等の音声通話に必要な機能も削除している。ＥＶ−ＤＯ端末に優先順位を設定することは特に差別をしているのではなく、ＥＶ−ＤＯ端末は、本来、固定網でデータ処理が行われていたデスクトップＰＣでのインターネット接続を屋外に持ち出して、固定網と同様の情報サービスを提供することからスタートしているので、ＥＶ−ＤＯ端末の規格もそれを前提にしたモバイル端末として規定されているに過ぎない。

また、インターネット上でＷｅｂブラウザを用いてさまざまなホームページをアクセスするようなブラウジング程度であれば、ＥＶ−ＤＯ端末を高速データ伝送した場合と通常のデータ伝送した場合とではデータ通信の品質に大した差は生じない。しかし、極端に高速データ伝送を行えばデータ通信の品質に大きな差を生じることもある。つまり、ＥＶ−ＤＯ端末は、基本的には、高速データ伝送を行うＥＶ−ＤＯ端末に率先してデータが割り当てられるので、データ伝送の遅いＥＶ−ＤＯ端末は常に後回しにされることになる。

また、ＥＶ−ＤＯ端末を携帯情報端末に組み込んで使う場合には特に注意することがある。それは、ＥＶ−ＤＯ端末の電源状態の如何に関わらず、受信状態の良いＥＶ−ＤＯ端末に高速データチャネルを割り当てていることである。例えば、ＥＶ−ＤＯ端末のバッテリが消耗しているときに、図１に示すバッテリ監視部１０ａのバッテリインジケータが、検出遅れなどのために依然として１００％近い表示状態を示していることがある。そのような状態のときにユーザがＥＶ−ＤＯ端末によってインターネットからデータをダウンロードしようとする場合、たまたまセクタの近くにいて受信状態が良く高速データ伝送ができる指示を受けてしまうと、これから行うダウンロードのデータサイズの大きさによってはダウンロード中にバッテリ電圧が著しく低下した状態に陥ってしまい、ＥＶ−ＤＯ端末のシステムダウンを余儀なくされることがある。しかし、事前にバッテリ容量の残存状態（以下、バッテリ残量という）が分かっていれば、そのときのバッテリ残量に見合ったデータ通信を行うことができるので、このような問題は発生しない。

本発明のＥＶ−ＤＯ端末は、以上のような課題を踏まえて、１．バッテリの残り利用時間を事前に知ること、２．ダウンロードするデータサイズがどれ位なのかを事前に知ること、３．割り当てられたデータレートはどれ位なのかを事前に知ること、の３項目を自動的に見極めてデータ通信を実行するようにしたことを特徴としている。具体的には、図１に示すＥＶ−ＤＯ端末１のＥＶ−ＤＯ運用管理部１１が、データサイズ、データレート、及びバッテリ残量に基づいて高速データ通信の制御を行っている。

次に、ＥＶ−ＤＯ運用管理部１１が、データサイズ、データレート、及びバッテリ残量に基づいて高速データ通信の制御を行う具体的な実施形態を説明する。図２は、ＥＶ−ＤＯ端末におけるデータレートの指定テーブルを示す図である。図２に示すように、データレートＤＲは、データ情報量に応じて段階的に区分されている。例えば、ＤＲ１は３８.４ｋｂｐｓ、ＤＲ２は７６.８ｋｂｐｓ、…ＤＲ９は２４５７.６ｋｂｐｓ、というようにデータレートＤＲはデータ情報量に応じて区分され、これらがテーブルにまとめられてＥＶ−ＤＯ運用管理部１１に保管されている。

そして、ＥＶ−ＤＯ運用管理部１１は、ＥＶ−ＤＯ端末１の下り回線にアクセスして、実際に通信が行われているデータのデータサイズＤＳを測定する。さらに、測定したデータサイズＤＳを現在割り当てられているデータレートＤＲで除算することによって、ＥＶ−ＤＯ端末１が所望のデータをダウンロードするのに必要な時間（以下、見積りＥＶ−ＤＯ時間（データ取得時間）Ｔｄという）を求める。すなわち、見積りＥＶ−ＤＯ時間（データ取得時間）Ｔｄは、データサイズＤＳ及びデータレートＤＲに基づいて次の式（１）によって求められる。
Ｔｄ＝ＤＳ／ＤＲ （１）

例えば、ＥＶ−ＤＯ端末１がダウンロードするデータサイズＤＳが比較的小さい１００ｋｂｉｔのとき、割り当てられているデータレートＤＲが高速通信のＤＲ７であれば、ＥＶ−ＤＯ運用管理部１１は、図２のテーブルからデータレートはＤＲ７＝１２２８.８ｋｂｐｓであると読み取り、ＥＶ−ＤＯ端末１が所望のデータをダウンロードするのに必要な見積りＥＶ−ＤＯ時間Ｔｄを、Ｔｄ＝１００／１２２８.８＝０.０８（ｓｅｃ）と計算する。

また、ＥＶ−ＤＯ端末１がダウンロードするデータサイズＤＳが比較的大きい８００ｋｂｉｔのとき、割り当てられているデータレートＤＲが低速通信のＤＲ１であれば、ＥＶ−ＤＯ運用管理部１１は、図２のテーブルからデータレートはＤＲ１＝３８.４ｋｂｐｓであると読み取り、ＥＶ−ＤＯ端末１が所望のデータをダウンロードするのに必要な見積りＥＶ−ＤＯ時間Ｔｄを、Ｔｄ＝８００／３８.４＝２０.８（ｓｅｃ）と計算する。

さらに、ＥＶ−ＤＯ運用管理部１１は、現在のバッテリ残量Ｑ（ｍＡＨ）と、通信を開始したときのデータサイズＤＳのデータ伝送によって流れるバッテリ電流Ｉｂとを測定して、予想されるバッテリ残時間Ｔｂを演算する。そして、ＥＶ−ＤＯ運用管理部１１は、このバッテリ残時間Ｔｂと先に求めた見積りＥＶ−ＤＯ時間Ｔｄとを比較して、ＥＶ−ＤＯ端末１のデータ通信を継続するか否かを決定する。例えば、バッテリ残時間Ｔｂが見積りＥＶ−ＤＯ時間Ｔｄより大きければデータ通信をそのまま継続するが、上記の例のように、ダウンロードするデータサイズＤＳが比較的大きく、割り当てられているデータレートＤＲが比較的に低速通信であって、見積りＥＶ−ＤＯ時間Ｔｄが比較的長い２０.８（ｓｅｃ）であるときに、バッテリが消耗していてバッテリ残時間Ｔｂが１５（ｓｅｃ）であるような場合は、バッテリ残時間Ｔｂの１５（ｓｅｃ）に到達する前の区切りのよいタイミングでＥＶ−ＤＯ端末１のデータ通信を停止する。

図３は、図１に示すＥＶ−ＤＯ運用管理部がバッテリ電流を記録する状態を示すタイムシーケンスである。この図は、横軸に時間をとり、ＥＶ−ＤＯ端末が１つのデータ信号を伝送するときのバッテリ電流の記録シーケンスを拡大して示している。すなわち、所定の割当スロット（ａ）で、ある１回分のデータが一定の時間間隔Ｔ１ごとに間欠的に伝送されると、その時間間隔Ｔ１内において所定の時間間隔Ｔ２の間バッテリ電流（ｂ）が流れる。そして、バッテリに負荷がかかってバッテリ電流（ｂ）が安定してから、所定の時間間隔Ｔ３の間バッテリ電流のサンプリング（ｃ）を行う。

さらに、バッテリ電流のサンプリング期間Ｔ３中の所定の加算期間Ｔ４の間バッテリ電流の電流加算（ｄ）を行う。つぎに、電流加算（ｄ）を行っている加算期間Ｔ４内の所定の保存タイミングＴ５において、バッテリ電流の電流保存（ｅ）を行う。そして、保存されたバッテリ電流に基づいてバッテリ残時間Ｔｂを演算し、タイミングｔ１の時点で、ＥＶ−ＤＯ端末１が所望のデータをダウンロードするのに必要な見積りＥＶ−ＤＯ時間（ｆ）を、前回のデータから更新後のデータに書き換える。ＥＶ−ＤＯ運用管理部１１は、このようにして更新された最新の見積りＥＶ−ＤＯ時間Ｔｄと、そのときのバッテリ残時間Ｔｂとを比較し、実際にデータ伝送を行っているときの電源状態とデータ通信状態とに基づいてデータ通信の継続の可否を決定している。

図４は、図１に示すＥＶ−ＤＯ運用管理部がバッテリ残量に基づいてデータ通信の制御を行うフローチャートである。まず、ＥＶ−ＤＯ運用管理部１１は、ＥＶ−ＤＯ端末１の下りトラフィックにアクセスして（ステップＳ１）、バッテリ残時間Ｔｂと見積りＥＶ−ＤＯ時間Ｔｄとの時間の長さを比較する（ステップＳ２）。ここで、バッテリ残時間Ｔｂが見積りＥＶ−ＤＯ時間Ｔｄより短ければ（ステップＳ２でＹｅｓの場合）、ＥＶ−ＤＯ端末１のデータ通信を止める（ステップＳ３）。一方、バッテリ残時間Ｔｂが見積りＥＶ−ＤＯ時間Ｔｄより短かくなければ、つま、バッテリ残時間Ｔｂが見積りＥＶ−ＤＯ時間Ｔｄより長ければ（ステップＳ２でＮｏの場合）、ＥＶ−ＤＯ端末１のデータ通信を継続する（ステップＳ４）。

図６は、バッテリ残時間の時間的変化を３回のデータ通信を例にして示す関係図である。通常、データ通信を行っていないとき（アイドル状態）でもバッテリの残時間は減って行く。そして、１回目のデータ通信開始時（ｔ１）において、その時点のバッテリ残時間Ｔｂと見積ＥＶ−ＤＯ時間Ｔｄを比較し、Ｔｂ＞Ｔｄであるためデータ通信が開始される。尚、この１回目のデータ通信が終了するとバッテリ残時間は１回目のデータ通信にかかった分（ΔＴｂ１）だけバッテリ残時間が減っている。
次に、２回目のデータ通信が開始されるまで、アイドル状態が続き、バッテリ残時間も減って行く。そして、２回目のデータ通信開始時（ｔ２）も１回目のデータ通信開始時（ｔ１）と同様にバッテリ残時間Ｔｂと見積ＥＶ−ＤＯ時間Ｔｄを比較し、Ｔｂ＞Ｔｄであるためデータ通信が開始される。尚、この２回目のデータ通信が終了するとバッテリ残時間は２回目のデータ通信にかかった分（ΔＴｂ２）だけバッテリ残時間が減っている。
更に、３回目のデータ通信が開始されるまで、アイドル状態が続き、バッテリ残時間も減って行く。そして、３回目のデータ通信開始時（ｔ３）も１，２回目のデータ通信開始時（ｔ１，ｔ２）と同様にバッテリ残時間Ｔｂと見積ＥＶ−ＤＯ時間Ｔｄを比較するが、Ｔｂ＜Ｔｄであるためデータ通信が不可能と判断され、データ通信が止められる。
上記の例が示すとおり、本発明では、データ通信開始時にバッテリ残時間Ｔｂと見積りＥＶ−ＤＯ時間Ｔｄを比較しデータ通信の可否を判定する。

以上述べた実施の形態は本発明を説明するための一例であり、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が可能である。上記の実施の形態では、下り通信におけるデータ伝送について述べたが、これに限ることはなく、ＥＶ−ＤＯ端末から上位装置のサーバなどへデータ伝送する上り通信についても適用できることは云うまでもない。また、上記の実施の形態ではＥＶ−ＤＯ端末を用いた通信方式について述べたが、これに限ることはなく、あらゆる携帯情報端末を用いた通信方式において、バッテリ残量と通信レートとデータサイズに基づいて適正なデータ伝送を行うようなバッテリ制御ができるのは云うまでもない。

本発明における携帯情報端末の構成を示すブロック図である。 図１のＥＶ−ＤＯ端末におけるデータレートの指定テーブルを示す図である。 図１に示すＥＶ−ＤＯ運用管理部がバッテリ電流を記録する状態を示すタイムシーケンスである。 図１に示すＥＶ−ＤＯ運用管理部がバッテリ残量に基づいてデータ通信の制御を行うフローチャートである。 従来の携帯情報端末の構成を示すブロック図である。 バッテリ残時間の変化を示す図表である。

符号の説明

１…ＥＶ−ＤＯ端末、２…無線部、３…データ通信制御部、４…ＥＶ−ＤＯシステム制御部、５…表示制御部、６…操作制御部、７…音声入出力制御部、８…外部音声入出力制御部、９…データ入出力制御部、１０…電源部、１０ａ…バッテリ監視部、１０ｂ…外部電源入力制御部、１１…ＥＶ−ＤＯ運用管理部

Claims (5)

1. バッテリを電源としてデータ通信を行いながら所望のデータをダウンロードする携帯情報端末において、
   前記データ通信を開始する時点における前記バッテリの容量を示すバッテリ残量と、前記データ通信で伝送されるデータの大きさを示すデータサイズと、単位時間当りに伝送するデータ情報量を示すデータレートとに基づいて、前記データ通信の継続の可否を判定するデータ通信管理手段、
   を備えたことを特徴とする携帯情報端末。
2. 前記データ通信管理手段は、
   前記バッテリ残量と前記データ通信によって消費されるバッテリ電流とに基づいて、前記データ通信維持時間を示すバッテリ残時間を推定し、
   前記データサイズと前記データレートとに基づいて、前記データ通信で伝送される所望のデータをダウンロードするのに要するデータ取得時間を推定し、
   前記バッテリ残時間と前記データ取得時間とに基づいて、前記データ通信の継続の可否を判定することを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
3. 前記データ通信管理手段は、前記データサイズをＤＳ、前記データレートをＤＲとしたとき、前記データ取得時間Ｔｄを
   Ｔｄ＝ＤＳ／ＤＲによって算出するとともに、
   前記バッテリ残時間をＴｂとしたとき、
   Ｔｂ≧Ｔｄであれば、前記データ通信を継続し、
   Ｔｂ＜Ｔｄであれば、前記データ通信を停止する
   ことを特徴とする請求項２に記載の携帯情報端末。
4. 前記データ通信管理手段は、Ｔｂ＜Ｔｄのとき、前記バッテリからの電源供給は維持されていることを特徴とする請求項３に記載の携帯情報端末。
5. 前記データ通信は、携帯情報端末が所定のデータを受信する下りデータ通信であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の携帯情報端末。
   

Images