JP2008071402A - 携帯型情報記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの急峻な電圧降下により記録媒体に保持されているデータが損傷を受けることを抑止可能な携帯型メディアプレーヤ（情報記録再生装置）を提供する。
【解決手段】この発明の実施形態の１つは、情報記録再生装置の二次電池の残容を管理するために、記憶媒体を含む装置全体に電力を供給する二次電池の残容量を、電流供給能によりモニタし、記憶媒体を含む装置全体に電力を供給する二次電池の残容量を、電圧供給能によりモニタし、電流供給能に基づいて、表示装置に残容量を表示させ、記憶媒体の起動時に要求される電力を示すシステム停止電圧を、電流供給能または電圧のいずれか一方が下回った時点で、装置全体を停止することを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

この発明は、主として携帯して用いられるメディアプレーヤ（音楽／画像／ビデオ情報記録再生装置）に関し、特に内蔵した二次電池による動作中の電圧管理並びに急激な電圧降下の発生時における内部装置及びデータの保護に関する。

近年、主として携帯して用いられるもので、メモリカード等の固体メモリやハードディスク等に収容したデジタル化された音楽データあるいは映像データを、随時（任意の時間に任意の場所で）再生可能な携帯型情報記録再生装置（メディアプレーヤ）が、広く普及している。

音楽データや映像データは、例えばＣＤ（コンパクトディスク）規格やＤＶＤ規格の光ディスク等を媒介として、あるいは空間波（地上波）や放送衛星を用いて提供される公衆向け放送により、もしくはインターネット等を通じたサーバ（配信サイト）へのアクセスによるダウンロード等のさまざまな手法により入手可能である。

携帯型情報記録再生装置では、その特性上、内蔵した二次電池により動作されることがほとんどである。

反面、ハードディスクへのアクセス中、すなわちハードディスクからデータを読み出している間に二次電池の急激な電圧降下が生じた場合は、ハードディスクに記憶されているデータが損傷を受け、次回のデータ再生が不能になる虞がある。

なお、携帯可能な装置のバッテリの残量を検出するために、電圧残量をモニタし、電圧残量が所定の大きさより大きい場合に、電流残量を補正する電流残量補正部を設けた装置が報告されている（例えば、特許文献１）。
特開２０００−１１２５８２号公報。

特許文献１の電流残量の表示方法は、携帯可能な装置の定常的な動作が継続できるバッテリ残量の検出に適するものの、ハードディスク等の起動時に大きな電力（電流）を必要とする機構を含む場合は、ハードディスク起動時の急峻な電圧降下を許容できない場合が多い。すなわち、装置が、データが損傷を受けることのある不所望な状態で停止する虞があることは、容易に類推できる。

この発明の目的は、バッテリの急峻な電圧降下により、記憶媒体（ハードディスク等）に保持されているデータが損傷を受けることを抑止可能な携帯型のメディアプレーヤ（音楽／画像／ビデオ情報記録再生装置）を提供することである。

この発明は、上記問題点に基づきなされたもので、起動時に所定の電力を必要とする記憶媒体と、前記記憶媒体を含む装置全体に電力を供給する二次電池と、前記記憶媒体が保持する情報を表示する表示装置と、前記記憶媒体が保持する情報を音楽または音声として再生する再生装置と、前記二次電池の電流供給能をモニタする第１のモニタ装置と、前記二次電池の電圧供給能をモニタする第２のモニタ装置と、前記第１及び第２のモニタ装置によるモニタ結果に基づいて記憶媒体を含む装置全体の動作を停止する制御装置と、を有することを特徴とする携帯型情報記録再生装置を提供するものである。

この発明の任意の実施の形態によれば、携帯型メディアプレーヤ（音楽／画像／ビデオ情報記録再生装置）において、バッテリの残容量が所定のレベル以下になった時点で安全に、システムが停止される。

従って、バッテリの急峻な電圧降下により記憶媒体に記憶されているデータが損傷を受け、次回のデータ再生が不能になる（リセット操作が必要となる）等の不用意なシステム（プレーヤ）の異常停止の発生が抑止される。

図１は、この発明の実施形態の一例が適用され、主として携帯して用いられるメディアプレーヤ（音楽／画像／ビデオ情報記録再生装置）の主要な構成を説明する概略ブロック図である。

図１に示すメディアプレーヤ（音楽／画像／ビデオ情報記録再生装置）１は、ユーザ（利用者）からの制御信号の入力や選択指示信号の入力に用いられる操作部３、例えば現在再生中の音声／音楽プログラムのファイル名や音声プログラム中に含まれる文字情報あるいは映像データを再生した動画もしくは静止画が表示可能なＬＣＤパネル（液晶表示装置）５、例えば数Ｇ（ギガ）バイトないし数１０Ｇバイトの記憶容量が与えられたハードディスク装置（以下ＨＤＤと表示する）７、及び主として携帯して用いられる際の電源であるバッテリ（二次電池）９、及び主制御部であるＣＰＵ１１等を有する。なお、ＨＤＤ７は、プレーヤ１から取り外すことが可能にユニット化されている「モバイルディスク」であってもよい。

ＣＰＵ１１には、ユーザによる操作部３の操作により入力される制御信号を受け付けるＩ／Ｏ（入出力）ポート１３、ＬＣＤパネル５に表示すべき画像や文字列を表示させるためのディスプレイドライバ（ＬＣＤ駆動回路）１５、ＨＤＤ７に保持されている映像データや音声／音楽データをアナログ出力に変換する出力部１７、及びバッテリ９により提供される電力すなわち所定の電圧及び許容される電流を管理する電源制御ＩＣ（Power Management integrated circuit）１９等が接続されている。

ＣＰＵ１１にはまた、ＨＤＤ７に記憶されたデータの再生およびＨＤＤ７へのデータの記録、ならびにＨＤＤ７の起動あるいは図示しない主電源のオン／オフ等の制御に利用されるシステムメモリであるＲＯＭ（Read Only Memory）２１、（入力された）制御信号に対応する制御情報やコマンド等が一次的に保持するとともに、ＨＤＤ７から読み出された一定量のデータをバッファするワークメモリ、すなわちＲＡＭ（Random Access Memory）２３が、制御バス２５を経由して接続されている。

電源制御ＩＣ１９には、バッテリ９により提供される電力すなわち所定の電圧及び許容される電流を管理する、所定の直流電圧が供給される。なお、供給可能な電流値は、ＣＰＵ１１の制御により同時に（あるいは並列して）動作される内部装置及び同時に（もしくは並列して）動作される動作プログラムの個数に応じて、バッテリ９が供給可能な最大電流値の範囲内で任意に設定される。

バッテリ９には、バッテリ９の放電状態すなわち電圧供給能及び電流供給能を監視するガスゲージ（Gas Gauge）３１を経由して、充電部（charger）３３が接続されている。なお、充電部３３は、商用電源（ＡＣ１００Ｖ）を直接受け入れる構造とすることも可能であるが、この例では、プレーヤ１の小型化のため、通常は図示しない外部電源装置により、５Ｖ前後の直流（ＤＣ）に減圧／変換された直流電圧が電源入力部３３ａから入力される。

ＣＰＵ１１にはまた、映像データ（文字データを含む）や音楽データ（音声データを含む）の供給元となる、例えばパーソナルコンピュータとの間で、データの受け渡しに用いられるＵＳＢ（Universal serial Bus）ポート４１、並びに無線ネットワーク（Wire less Local Area Network）ユニット（通信部）４３、及び通常のアナログ出力に利用される出力端子４５等が接続されている。

ＵＳＢポート４１は、ＵＳＢコネクタ４１ａを介して、プレーヤ１から、半導体メモリを収容したオーディオ専用再生装置（ＵＳＢフラッシュメモリプレーヤ）やＵＳＢスピーカ等の外部装置への音楽データ（音声データ）の転送、あるいはマイク（外部入力）からの音楽／音声信号の入力に利用される。なお、ＵＳＢコネクタ４１ａには、ＨＤＤ７とは独立した記憶媒体である半導体メモリ、例えば「ＳＤカード」、「ｍｉｎｉ−ＳＤカード（登録商標）」、「コンパクトフラッシュ（登録商標）」、「メモリスティック（登録商標）」等との間で、データの受け渡しを可能とするカードスロット（マルチアダプタ）等が接続可能である。

無線ネットワークユニット４３は、２．４ＧＨｚ帯の電波を用いた（高速）通信規格のプロトコルに準拠したブルートゥース（Bluetooth）（登録商標）のみが設けられてもよいし、ＩＥＥＥ８０２．２２ａ／ｂ／ｇに準拠した汎用の無線ＬＡＮ装置のみが設けられてもよいし、両者が併用されてもよいことはいうまでもない。すなわち、無線ＬＡＮ装置あるいはブルートゥースが組み込まれることで、例えば家庭内もしくは所定の条件を満足する特定の範囲に位置されたサーバコンピュータやパーソナルコンピュータとの間で、データの受け渡しが可能である。従って、例えば市中に展開されているダウンロードセンタ等にメディアプレーヤ１を持ち込むことで、（多くの場合有償であるが）直接コンテンツをダウンロードすることも可能である。

アナログ出力に利用される出力端子４５には、出力部１７に設けられたオーディオコーデック（Audio codec）４７によりアナログ信号に復調された音楽あるいは音声が供給される。従って、出力端子４５に、例えばヘッドホン（Head phone）あるいは増幅機能付きスピーカを装着することで、音楽または音声が再生される。もちろん、出力端子４５からの出力を図示しないアンプ装置に入力し、アンプ装置に図示しないスピーカを接続して、より大きな音量を得ることも可能である。なお、オーディオコーデック４７は、図示しないマイクまたはライン入力（外部入力）端から直接入力されるアナログ信号をＡＤ変換してデジタル信号として入力することも可能である。

出力端子４５には、出力部１７に設けられたＴＶ（テレビ）エンコーダ（Video encoder）４９も設けられている。これにより、例えばＨＤＤ７に保持されている映像データを、図示しないモニタ装置やテレビ受像機に転送して再生させることも可能である。

上述したメディアプレーヤ１においては、ＨＤＤ７には、予め圧縮された音楽データや画像データ、ビデオデータ等の（コンテンツ）が、所定の規則に従って記録される。なお、データの圧縮において、音楽データの圧縮には、例えばＭＰ３、ＷＭＡ等の方式が、画像データの圧縮には、例えばＪＰＧ、ＧＩＦあるいはＢＭＰ等の方式が、ビデオデータの圧縮には、例えばＷＭＶ、ＭＰＥＧ等の方式が、それぞれ用いられる。また、詳述しないが、ＨＤＤ７に記憶されるデータは、著作権法で定められた「私的利用」以外の複製（回数を定めた複製以外）等を抑止するため、プレーヤ１を用いた直接の再生およびアナログ信号での外部スピーカ等への出力のみを可能として、暗号化された形式で保存することも可能である。

なお、操作部３は、図２にプレーヤ１の外観を示すが、音楽／画像／ビデオの再生の開始や停止の指示、ＬＣＤ５に表示される情報の切り換え、ＬＣＤ５に表示された歌詞やプログラムの文字情報をスクロールする、等の制御コマンドの入力に利用される多機能ボタン３ａを含む。多機能ボタン３ａは、例えば中央部のボタンが押された場合は、上述の再生の開始や停止の指示のためのオン信号を入力可能で、４方向（一般に「上下左右」と呼称される）のいずれかのボタンが押されることで、例えばＬＣＤ５に表示されている画像や文字列を、力が加えられているボタンの方向にスクロールさせる制御コマンド（指示）を入力させることができる。また、プレーヤ１の所定の位置には、無線ネットワークユニット４３と、外部との無線通信に用いられるアンテナ１ａが設けられている。なお、アンテナ１ａは、例えばＬＣＤ５の周囲や、プレーヤ１の側面の図示しない主電源スイッチの近傍等、プレーヤ１を構成する部材のうちの、非金属材料が用いられている部分に設けられることが好ましい。

ところで、ＨＤＤ７（ハードディスク装置）はモータを含むことから、起動時に比較的大きな電力（バッテリ９から放電される電流値が大きい）を必要とする。このため、ＨＤＤ７を用いる装置（携帯型メディアプレーヤ）においては、消費電力を下げるため、ある一定量のデータを記録媒体（ＨＤＤ７）から読み出し、ＲＡＭ２３にバッファしたのち、ＨＤＤ７のドライブを停止させるという読出しと停止が繰り返される。

しかしながら、バッテリ９の終端電圧は、ドライブ（ＨＤＤ７）の回転を開始する時点で、図３に示すように、極端に落ち込む（スパイク状の急峻な電圧降下が生じる）ことが知られている。

このことは、ＨＤＤ７へのアクセス中、すなわちＨＤＤ７からデータを読み出している間にバッテリ９で急激な電圧降下が生じることによりＨＤＤ７に記憶されているデータが損傷を受け、次回のデータ再生が不能になる（リセット操作が必要となる）等の要因を含む。

従って、バッテリ９の残量（電圧供給能及び電流供給能）を管理する場合、ＨＤＤ７のように、起動時に比較的大きな電力を必要とするデバイスが組み込まれている場合、上述した極端に落ち込んだ時点での電圧（スパイク状の急峻な電圧降下が生じた電圧）が、システム（プレーヤ）１を、安全に停止できるシステム終止条件（図３に「Ａ」で示す）を下回らないように監視する必要がある。

図４は、図３に示したスパイク状の電圧降下が生じた場合であっても、システム（プレーヤ）１の引き続く動作に影響を与えることなく、システム（プレーヤ）１を安全に停止可能とする電圧管理方法の一例を示す。

まず、ガスゲージ（Gas Gauge）３１の出力をモニタし、「ｉ」とする。なお、ガスゲージ３１の出力は、主として『電流供給能Ａ』を示す（Ｓ１）。

ステップＳ１でガスゲージ３１により求められたバッテリ９の残容量（電流供給能）をＬＣＤ５の所定の位置に、例えばバーグラフあるいは数値により、表示する（Ｓ２）。

次に、電源制御ＩＣ１９の電圧モニタ出力ＡＤＣをモニタし、「ｖ」とする。なお、電源制御ＩＣ１９の出力は、主として『電圧供給能Ｖ』を示す（Ｓ３）。

以下、ガスゲージ３１により得られたバッテリ９の『電流供給能Ａ』を、システム（プレーヤ）１を停止させるべき終止条件ＣＬと比較する（ｉ＜ＣＬ＿Ａ）。なお、電流供給能Ａは、例えばバッテリ９が低温下に放置されているような条件において、電圧供給能Ｖが一定レベル以上であるにもかかわらず、放電電流が小さくなるような場合に、バッテリ９の残容量をモニタするために有益である（Ｓ４）。

続いて、電圧制御ＩＣ１９により得られたバッテリ９の『電圧供給能Ｖ』を、システム（プレーヤ）１を停止させるべき終止条件ＣＬと比較する（ｖ＜ＣＬ＿Ｖ）。なお、上述の通り、バッテリ９の残容量を精度よくモニタするためには、ガスゲージ３１により取得可能な『電流供給能Ａ』と電源制御ＩＣ１９により取得可能な『電圧供給能Ｖ』すなわちバッテリ終端電圧を併用することが好ましい（Ｓ５）。

ステップＳ４またはステップＳ５のいずれかにより、バッテリ９の『電流供給能Ａ』あるいは『電圧供給能Ｖ』のいずれか一方が、システム（プレーヤ）１の引き続く動作に影響を与えることなく、システム１を安全に停止可能とする終止条件ＣＬを下回ったことが検知された場合には、ＣＰＵ１１の制御により、ＬＣＤ５に、例えば『バッテリ残量が僅かになりました、電源をＯＦＦしてください』／『バッテリ残量が僅かになりました、ＡＣ電源を接続してください』等のメッセージを表示させたのち、システム１の動作が停止される（Ｓ６）。

このように、ユーザに示すバッテリ残容量の表示には、ガスゲージ３１の出力を用い、ＨＤＤ７のドライブを回転させる際に生じる急激な電圧の降下によるシステムの異常終了を防ぐためには、バッテリ終端電圧を用いることで、ＨＤＤ７へのアクセス中、すなわちＨＤＤ７からデータを読み出している間にバッテリ９で急激な電圧降下が生じることによりＨＤＤ７に記憶されているデータが損傷を受け、次回のデータ再生が不能になる等の、システム（プレーヤ）１の異常停止の発生が抑止できる。

図４に示した終止条件ＣＬを用いたバッテリ９の残容量の管理により、例えば、ビデオ再生中においては電圧が下がるが、ビデオ再生を中止して音楽再生にモードを切り替えることでバッテリ９の残容量が一次的に回復する場合においても、ユーザに対して高い精度で、バッテリ９の残容量を報知可能となる。例えば、ＬＣＤ５の所定の位置に表示されるバッテリ残容量の表示がふらつく（一次的に残容量が増えたように表示される）ことが、抑止される。

なお、記憶媒体（メディア）から一群のデータを読み出す周期とバッファとして確保しているメモリのサイズとの関係により、図４に示した『電圧供給能Ｖ』を用いてシステム（プレーヤ）１を停止させる制御において、一群のデータを読み出す周期が比較的長い場合は、図５に示すように、スパイク状の電圧降下が繰り返される期間内であっても、システム終止電圧を下回る場合がある。

このため、システム（プレーヤ）１を安全に停止させるためには、電源制御ＩＣ１９の出力のモニタのみによらずに、ガスゲージ３１により得られたバッテリ９の『電流供給能Ａ』の値もシステム終了条件として使用することが好ましい。

以上説明したように、この発明の任意の実施の形態によれば、携帯型メディアプレーヤにおいて、バッテリの残容量が所定のレベル以下になった時点で安全に、システムが停止される。

従って、バッテリの急峻な電圧降下により記憶媒体に記憶されているデータが損傷を受け、次回のデータ再生が不能になる（リセット操作が必要となる）等の不用意なシステムの停止が発生することが抑止される。

これにより、ユーザの利便性が向上される。

なお、本発明は、上述のいずれかの実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記のいずれかの実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、記憶媒体としては、ハードディスク装置に限らず、光ディスクを用いる光ディスクドライブといったモータを用いて記録メディアディスクを回転させる記憶システムが組み込まれてもよいことはいうまでもない。

この発明の実施の一形態が適用可能なメディアプレーヤ（音楽／画像／ビデオ情報記録再生装置）の主要な構成を説明する概略ブロック図。 図１に示したメディアプレーヤの外観上の特徴を説明する概略図。 図１および図２に示したメディアプレーヤに用いられるバッテリ（二次電池）の放電特性（残容量）の変化の一例を説明する概略図。 図３に示したバッテリ（二次電池）の放電特性（残容量）から、プレーヤを停止させる手順の一例を説明する概略図。 図１および図２に示したメディアプレーヤに用いられるバッテリ（二次電池）の放電特性（残容量）の変化の一例を説明する概略図。

符号の説明

１…メディアプレーヤ（情報記録再生装置）、１ａ…（無線ネットワーク用）アンテナ、３…操作部、５…ＬＣＤ（表示装置）、７…ＨＤＤ（ハードディスク装置、記録媒体）、９…バッテリ（二次電池）、１１…ＣＰＵ（主制御装置）、１３…Ｉ／Ｏポート、１５…ディスプレイドライバ（ＬＣＤ駆動回路）、１７…出力部、１９…電源制御ＩＣ（終端電圧監視装置）、３１…ガスゲージ（残容量（電流供給能）モニタ装置）、３３…充電部、４１…ＵＳＢポート、４３…無線ネットワークユニット（Bluetooth、通信部）。

Claims (7)

1. 起動時に所定の電力を必要とする記憶媒体と、
   前記記憶媒体を含む装置全体に電力を供給する二次電池と、
   前記記憶媒体が保持する情報を表示する表示装置と、
   前記記憶媒体が保持する情報を音楽または音声として再生する再生装置と、
   前記二次電池の電流供給能をモニタする第１のモニタ装置と、
   前記二次電池の電圧供給能をモニタする第２のモニタ装置と、
   前記第１及び第２のモニタ装置によるモニタ結果に基づいて記憶媒体を含む装置全体の動作を停止する制御装置と、
   を有することを特徴とする携帯型情報記録再生装置。
2. 前記制御装置は、前記第１のモニタ装置のモニタ結果を前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項１記載の携帯型情報記録再生装置。
3. 前記制御装置は、前記第１のモニタ装置または前記第２のモニタ装置によるモニタ結果の少なくとも一方が、所定のレベルを下回った場合に、前記表示装置に装置の停止を表示させ、前記記憶媒体を含む装置全体を所定のタイミングで停止させることを特徴とする請求項１記載の携帯型情報記録再生装置。
4. 起動時に、電圧降下を伴う所定の電力を必要とする記憶媒体と、
   前記記憶媒体を含む装置全体に電力を供給する二次電池と、
   前記記憶媒体が保持する情報を表示する表示装置と、
   前記記憶媒体が保持する情報を音楽または音声として再生する再生装置と、
   前記二次電池の電流供給能をモニタする第１のモニタ装置と、
   前記二次電池の電圧供給能をモニタする第２のモニタ装置と、
   前記第１及び第２のモニタ装置によるモニタ結果に基づいて記憶媒体を含む装置全体の動作を、前記記憶媒体が次に起動されるタイミングを予測しながら、所定のタイミングで停止する制御装置と、
   を有することを特徴とする携帯型情報記録再生装置。
5. 前記制御装置は、前記第１のモニタ装置のモニタ結果を前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項４記載の携帯型情報記録再生装置。
6. 前記制御装置は、前記第１のモニタ装置または前記第２のモニタ装置によるモニタ結果の少なくとも一方が、所定のレベルを下回った場合に、前記表示装置に装置の停止を表示させ、前記記憶媒体を含む装置全体を所定のタイミングで停止させることを特徴とする請求項４記載の携帯型情報記録再生装置。
7. 記憶媒体を含む装置全体に電力を供給する二次電池の残容量を、電流供給能によりモニタし、
   記憶媒体を含む装置全体に電力を供給する二次電池の残容量を、電圧供給能によりモニタし、
   電流供給能に基づいて、表示装置に残容量を表示させ、
   記憶媒体の起動時に要求される電力を示すシステム停止電圧を、電流供給能または電圧のいずれか一方が下回った時点で、装置全体を停止する
   ことを特徴とする情報記録再生装置の二次電池の残容量管理方法。

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