JP2009027913A - 電力節約モードを有する電池駆動式デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】電池が、完全な消耗状態に近づいている場合に、警報を発することが可能であり、また、その警報を発することによって、電池の有効寿命を延長することが可能である電池駆動式電子デバイスを提供すること。
【解決手段】電池駆動式電子デバイスは、少なくとも１つの機能回路（４，５，６，７，８）、および、デバイスに電力供給する電池（３）の残留エネルギーを表す信号を受信し、前記残留エネルギーが所定の閾値以下である場合に、機能回路（６，７，８）の動作電力を遮断するように適応されたコントローラ（１）を備える。コントローラ（１）は、さらに、所定の基準が満たされるか否かを検出し、所定の基準が、所与の時間間隔の間、満たされた場合にだけ機能回路の動作電力を遮断し、前記残留エネルギーに応じて時間間隔の継続時間を設定するように適応される。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル・カメラ、移動体電話、携帯メディア・プレーヤなどの、携帯電子デバイスに関する。

デジタル・スチル・カメラ（ＤＳＣ）および他の携帯型の民生装置（consumer apparatus）は、電力源として、再充電可能なまたは使い捨ての、電池に依存する。しかし、電池は、限られた量のエネルギーを保持することができるだけであり、ユーザが装置を使用する必要があるときに、電力が無くなっていることが多い。そのため、エネルギーの保存（conservation of energy）は、電子回路（circuitry）を設計するときに主要な問題である。したがって、こうした装置において、装置が、一定時間の間、ユーザによって操作されなかった場合、装置の１つまたは複数の機能回路の動作電力を遮断し、一方、装置を完全動作状態に迅速に戻すことが必要とされる機能回路だけを電力供給された状態に維持するためのコントローラを設けることが一般的である。

特許文献１は、不都合な瞬間になくなる移動体電話の電池の問題を、電池に格納されたエネルギーによって電話が電力供給されることができる残留動作時間が、ユーザが決定した閾値以下に減少したことが検出されると移動体電話を低電流モードに切り換えることによって、解決することを提案する。これは、移動体電話について満足のいく解決策であり、その解決策は、ある電池レベルでは全ての受信機能をオフに切替えて、ユーザが、電話を再びある時間期間に完全動作状態にすることを可能にするのに十分なエネルギーが電池内に残り、それにより、ユーザは、必要なときに、緊急発呼（urgent call）をかけることができることが保証されることができる。

この解決策は、ユーザがある瞬間に発呼することができることが非常に重要であり、一方、着呼を受ける可能性がそれほど重要度でない場合があるので、移動体電話にとって適している。デジタル・カメラまたはメディア・プレーヤなどの他のタイプの電子デバイスの場合、特許文献１に開示される、低電流モードに切り換えるデバイスから、ユーザが得ることができる唯一の役立つものは、ユーザが、従来の電池インジケータからも同じように得ることができる、電池が残り少ないという警告であるので、それほど適してはいない。

米国特許第６，２０１，３７２号明細書

本発明の目的は、電池が、完全な消耗状態に近づいている場合に、警報を発することが可能であり、また、その警報を発することによって、電池の有効寿命を延長することができる電池駆動式電子デバイスを提供することである。

本発明の目的は、電池駆動式電子デバイスであって、少なくとも１つの機能回路、および、前記デバイスに電力供給する電池の残留エネルギーを表す信号を受信し、前記残留エネルギーが所定の閾値以下である場合に、前記機能回路の動作電力を遮断するように適応したコントローラを備え、当該コントローラは、さらに、所定の基準が満たされるか否かを検出し、この所定の基準が、所与の時間間隔の間、満たされた場合にだけ前記機能回路の動作電力を遮断し、前記残留エネルギーに応じて前記時間間隔の継続時間を設定するように、適応されることを特徴とする。

このコントローラが前記時間間隔の継続時間を減少させる基準は、ユーザ・インターフェースが、前記時間間隔の間、ユーザによって操作されなかったことであることができる。このコントローラについての別の考えられる基準は、加速度計、または慣性によって作動するスイッチ、などの動きを検出する手段が設けられる場合、前記時間間隔の間の動きの存在しないことを検出することである。このコントローラについてのさらに別の基準は、前記時間間隔の間、前記デバイスからの、または、前記デバイスへのデータ通信が存在しないことである。

コントローラが、たとえばディスプレイ照明などのエネルギーを消費する機能回路をオフすることによって、ユーザに、電池が残り少ないこと、および同時に、デバイスの電力消費が減少されること、の警報が与えられ、その結果、電池が長く持続することが可能になる。

残留エネルギーを表す前記信号を提供する電池モニタが、デバイス内に設けられる。

あるいは、こうしたモニタは、電池内に含まれてもよい。その場合、残留エネルギーを表す前記信号を受信する端子が、デバイスの電池コンパートメント内に設けられるべきである。

別の代替の実施形態は、電池の残留エネルギーを常に確定するために、動作の開始時における既知の初期エネルギー状態および動作中の既知の電力消費に基づく計算を使用する。

好ましくは、少なくとも２つの機能回路がデバイス内に存在し、コントローラは、前記機能回路の第１機能回路の動作電力を遮断し、一方、前記機能回路の第２機能回路の動作電力を維持するように適応させられる。第１および第２機能回路の機能、たとえば、第１機能回路の機能としてディスプレイ照明を、第２ユーザ回路の機能としてメディア・プレーヤの再生またはカメラの画像記録、を適切に選択することによって、デバイスの満足のいく動作が、電池が残り少ない状態であっても、長期間の間、確保されることができる。

好ましくは、コントローラは、残留エネルギーが所定の閾値以下に減少すると、ユーザによって気付かれないようにデバイスの動作における変更を生じさせるために、前記継続時間をあるステップで減少させるように適応される。この趣旨で、前記継続時間は、好ましくは、少なくとも３分の１だけ減少されるべきである。

ユーザが、前記時間間隔の継続時間を初期値に設定することを可能にするユーザ・インターフェースが設けられてもよく、コントローラは、残留エネルギーが所定の閾値以下に減少すると、前記継続時間をより短い第２の値に設定するように適応される。この第２の値は、ユーザによって設定されてもよく、この第２の値は、予め決定されたり、または、第１の値の予め決定された割合としたりすることができる。

本発明のさらなる特徴および利点は、添付図を参照した、本発明の実施形態の後続する説明から明らかになるであろう。

図１は、本発明を具現化するデジタル・スチル・カメラ（ＤＳＣ）のブロック図である。たとえば、マイクロ・コントローラおよび少なくとも１つのスイッチを備えるコントローラが、符号１で示される。コントローラは、コントローラ、および、ＤＳＣの、さらに述べられる他のコンポーネント４〜８に電力供給する電池３に格納された残留エネルギーを推定するために、コントローラに接続された電池電力モニタ２を有する。電池電力モニタ２は、さまざまな従来の動作原理、たとえば、負荷状態で電池３の接点間の電圧を検出すること、電池３の放電（および、充電式電池の場合には、充電）電流を積分することなどを有してもよい。この電池電力モニタ２は、デバイスの一体型コンポーネントであってよく、または、電池３と一緒のユニットを形成してもよく、その場合、電池電力モニタ２は、ＤＳＣの、図示しない電池コンパートメント内の専用コネクタを介してコントローラ１に接続される。

ユーザ・インターフェース４は、ＤＳＣの動作を制御するために、ユーザによって操作されることができる複数のキーを備える。これらのキーは、たとえば、ＤＳＣのレンズの焦点面を設定するキー、動作モードを写真撮影モードまたは表示モードに設定するキー、電力節約モード（power saving mode）に入るための遅延時間などの動作パラメータを設定するキー、および、焦点合わせおよび露出をトリガーするトリガー・キーを備えることができる。

画像センサ（image sensor）は、符号５で示され、符号６は、フラッシュ画像メモリを備える記録回路である。コントローラ１は、画像データを、画像センサ５から記録回路６、またはランプ８によって照明される電子ビュー・ファインダ７に転送するためのスイッチ９を制御する。ランプ８の電力は、コントローラ１のスイッチのうちの１つのスイッチによって制御される。

ユーザが、電力節約モードについての遅延時間を、たとえば、３０秒に設定したと仮定する。その場合、通常の写真撮影モードでは、ビュー・ファインダ７は、ランプ８によって照明され、ユーザ・インターフェース４の各操作の後に、コントローラ１は、ランプ８がオフされる電力節約モードに入る前に、３０秒待つことになる。ユーザ・インターフェース４が、電力節約モード中に操作されると、ランプ８は、再びオンされ、それにより、通常の写真撮影モードが回復される。

電池３に格納された残留エネルギーが、公称容量の所定の割合、たとえば、閾値１以下であると、電池電力モニタ２が指示すると、コントローラ１は、ユーザによって設定された遅延時間を無効にして、著しく短い時間、たとえば、それを１０秒に設定する。この結果、ユーザは、ビュー・ファインダ７が暗くなることによって、電池電力が低下していること、および、ユーザが、ビューの選択に過剰のエネルギーを費やすべきではなく、むしろ速く撮影すべきであることを気付かされる。

図２に示すように、コントローラ１が遅延時間を減少させるときに、２つ以上の閾値が存在してもよく、図２は、電池３が一定電流で放電する場合の、時間ｔに伴う負荷Ｕ状態下での電池電圧の典型的な変化状態（typical development）を示す。

電力節約モードでその電力を遮断される回路は、本発明の実施形態ごとに変わってもよい。上述した実施形態では、ランプ８をオフすることは、画像センサ５および記録回路６の運用性に影響を及ぼさず、それにより、トリガーが押されると、カメラがまるで通常写真撮影モードにあったかのように、迅速に、写真（photograph）が記録されることができる。同じことが、電力節約モードにおいて、ランプ８の電力だけでなくビュー・ファインダ７の電力もまた遮断される場合に当てはまる。

なお一層電力を節約するために、電力節約モードでは、記録回路６の供給が遮断されることもできる。これが行われる場合、記録回路６が、再び完全動作状態になるために時間を必要とするので、ユーザ・インターフェース４の操作と通常写真撮影モードへの復帰との間に遅延が存在する可能性がある。

別の実施形態によれば、カメラは、複数の電力節約モードをサポートし、この複数の電力節約モードは、それらのそれぞれの関連付けられた閾値に関して、また、それらの電力が遮断される回路の数に関して、また、最終的には、結果として、ユーザ・インターフェース４の操作と通常写真撮影モードへの復帰との間の遅延に関して、異なる。たとえば、電池の残留エネルギーが、第１の閾値（閾値１）以下に低下すると、ランプ８とビュー・ファインダ７だけが、その電力を遮断され、電力節約モードに入るための遅延は、たとえば、ユーザによって設定された値の３分の１に減少する。残留エネルギーが、第１の閾値より低い第２の閾値（閾値２）以下に低下すると、電力節約モードに入るための遅延は、たとえば、せいぜい１ｓまで減少し、ランプ８とビュー・ファインダ７の電力だけでなく、記録回路６の電力もまた遮断される。

本発明は、ＤＳＣの写真撮影モードだけでなく、ユーザが、以前に撮影した画像を確認する（watch）モードにも適用可能である。このモードでは、画像センサ５および記録回路６は、電池が残り少ないか否かに関係なく、アクティブである必要はない。電池が、十分残っているか、または、十分に充電されていると、ユーザ・インターフェース４が、たとえば、３０秒の間、操作されなかった場合、コントローラ１は、ランプ８への電力を、最終的には、ビュー・ファインダ７への電力も遮断する。電池のエネルギーが、第３の閾値（閾値３）以下に低下すると、ランプ８とビュー・ファインダ７の電力を遮断するまでの遅延は、たとえば、１０秒に減少する。この第３の閾値（閾値３）は、第１の閾値と同じであってよい。既に撮影された写真を確認するユーザの必要性は、新しい写真を撮影する必要性に比べて緊急性が小さいことを考慮して、第３の閾値（閾値３）を第１の閾値（閾値１）よりも高く設定することが適切である場合がある。換言すれば、閾値は、デバイスのさまざまな動作モード間で変えることができる。

本発明は、携帯コンピュータおよび携帯情報端末、すなわちＰＤＡを含む他の種類の電池駆動式電子デバイスに簡単に適用可能である。メディア・プレーヤ、たとえば、ｍｐ３プレーヤの場合、ユーザの主要な目的は、音楽を聞くことである。こうしたデバイスのディスプレイは、格納された歌を選択するためだけに使用される。電池電力が低い場合、ユーザ・インターフェースが操作された後に、ディスプレイがアクティブのままに残す時間を減少させることは、長い間、音楽を聞くことを可能にするときに、ユーザにとって主要な欠点とはならない。

ビデオ・プレーヤの場合、デバイスは、フレーム・レートを第１の高いフレーム・レートから第２の低いフレーム・レートへ切り換えてもよい。この場合、デコーダに対する計算負荷が減少し、必要とされるエネルギーも減少する。このことは、落ちたフレーム・レートではあるが、まさに終わりまで映画を観ることを可能にし、そうでない場合は、映画の終わりを見ることができず、クライマックスまたはショウダウン（最終的段階）を見落とす可能性があるであろう。代替法として、ビデオの解像度を落とすことができ、それもまた、デコーダの計算パワー、または、適用可能である場合、ディスプレイを動作させるのに必要とされる電力を低減できる。その電力消費が入力ビデオ信号の解像度に依存するディスプレイの例は、ＯＬＥＤディスプレイである。ＯＬＥＤディスプレイでは、黒ピクセルは、エネルギーを消費しない。そのため、例示的な６４０×４８０固有解像度ＯＬＥＤディスプレイでは、ビデオ解像度が、高い値、たとえば、６４０×４８０ピクセルから、低い値、たとえば、３２０×２４０に設定される場合、ユーザは、黒フレームで囲まれた小さいビデオを見ることになる。しかし、これは、黒フレームが、表示のために電力を全く必要としないため、長い閲覧時間を可能にすることになる。

本発明による電力消費を低減する別のオプションは、デバイスのエネルギー状態に応じて、スクリーンまたはモニタの背景照明の輝度を減少させることである。

本発明の他の実施形態もまた、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、当業者によって行われることができる。複数の機能回路のうちの１つの機能回路は、動きを検出する手段の代替手段、たとえば、ゲーム・コンソール用のリモート・コントローラであることができ、コントローラについての所定の基準は、前記所与の時間間隔の間に動きの存在しないことを検出することである。複数の機能回路のうちの１つの機能回路は、あるいは、データ通信回路、たとえば、コードレス電話または携帯電話であることができ、コントローラについての基準は、前記所与の時間間隔の間に、デバイスからの、または、デバイスへのデータ通信が存在しないことである。したがって、本発明は、特許請求の範囲に存在する。

本発明による携帯電子デバイスのブロック図である。 電池の放電特性を示す図である。

符号の説明

１ コントローラ
２ 電池電力モニタ
３ 電池
４ ユーザ・インターフェース
５ 画像センサ
６ 記録回路
７ ビュー・ファインダ
８ ランプ
９ スイッチ

Claims (9)

1. 少なくとも１つの機能回路（４，５，６，７，８）、および、前記デバイスに電力供給する電池（３）の残留エネルギーを表す信号を受信し、前記残留エネルギーが所定の閾値以下である場合に、前記機能回路（６，７，８）の動作電力を遮断するように適応したコントローラ（１）を備える電池駆動式電子デバイスであって、
   前記コントローラ（１）は、さらに、
   所定の基準が満たされるか否かを検出し、前記所定の基準が、所与の時間間隔の間、満たされた場合にだけ前記機能回路の動作電力を遮断し、前記残留エネルギーに応じて前記時間間隔の継続時間を設定するように適応されることによって特徴付けられ、
   前記機能回路（４，５，６，７，８）のうちの１つは、ユーザインターフェース（４）であり、かつ、前記コントローラ用の前記所定の基準は、前記ユーザインターフェース（４）が、前記所与の時間間隔の間、ユーザによって操作されなかったこと、または、
   前記機能回路のうちの１つは、動きを検出する手段であり、かつ、前記コントローラ用の前記所定の基準は、前記所与の時間間隔の間、動きの存在しないことを検出すること、または、
   前記機能回路のうちの１つは、データ通信回路であり、かつ、前記コントローラ用の前記所定の基準は、前記所与の時間間隔の間、前記デバイスからの、または、前記デバイスへのデータ通信が存在しないこと
   であることを特徴とする電池駆動式電子デバイス。
2. 前記残留エネルギーを表す前記信号を提供する電池モニタ（２）をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の電池駆動式電子デバイス。
3. 電池コンパートメントをさらに備え、前記電池コンパートメント内に、前記残留エネルギーを表す前記信号を受信する端子が設けられることを特徴とする請求項１に記載の電池駆動式電子デバイス。
4. 少なくとも２つの機能回路（４，５，６，７，８）が存在し、前記コントローラは、前記機能回路の第１機能回路（６，７，８）の動作電力を遮断するが、前記機能回路の第２機能回路（４，５）の動作電力を維持するように適応されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電池駆動式電子デバイス。
5. 前記１機能回路は、ディスプレイ照明手段（８）を備えることを特徴とする請求項４に記載の電池駆動式電子デバイス。
6. 前記コントローラ（１）は、前記残留エネルギーが所定の閾値以下に減少すると、前記継続時間をあるステップで減少させるように適応されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電池駆動式電子デバイス。
7. ユーザが、前記時間間隔の前記継続時間を初期値に設定することを可能にする手段（４）を備え、前記コントローラ（１）は、前記残留エネルギーが所定の閾値以下に減少すると、前記継続時間をより短い第２の値に設定するようになっていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電池駆動式電子デバイス。
8. 前記閾値は、さらに、デバイスのそれぞれの動作モードに依存することを特徴とする請求項６または７に記載の電池駆動式電子デバイス。
9. 前記電池駆動式電子デバイスは、移動体電話、携帯メディア・プレーヤ、およびカメラを含む群から選択されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の電池駆動式電子デバイス。

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