JP2009060717A - 携帯通信端末、起動方法およびブートプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 二次電池が過放電状態であっても起動すること。
【解決手段】 携帯電話機１は、ＵＳＢコネクタと、二次電池と、ＵＳＢコネクタから二次電池に流れる電流を制御する電流制御部と、制御プログラムを含むブートプログラムを記憶する不揮発性メモリと、起動後にブートプログラムを実行するＣＰＵと、二次電池の出力電圧が起動電圧以上である場合にＣＰＵを起動させる起動部と、を備え、ＣＰＵは、起動後、制御プログラムを実行し、ＵＳＢコネクタに充電器またはＵＳＢ機器が接続されたことを検出するステップ（Ｓ１２）と、充電器が接続されたことが検出されることに応じて（Ｓ１２でＹＥＳ）、電流切換部にＵＳＢコネクタから二次電池に流れる電流を１００ｍＡから５００ｍＡに切換えさせるステップ（Ｓ１３）と、を実行する。
【選択図】 図６

Description

この発明は、携帯機器、起動方法およびブートプログラムに関し、特に二次電池を電力源とする携帯機器に関する。

携帯電話機で代表される携帯機器は、電力源にリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池が用いられる。このため、外部から電力の供給を受けて、二次電池を充電する必要がある。近年、携帯機器はＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）コネクタを備えたものが普及しており、ＵＳＢケーブルで接続された外部の機器から電力の供給を受けることが可能である。ＵＳＢケーブルで接続された外部の機器から電力を受ける場合、規格により最初は１００ｍＡの電流の電力しか供給を受けることができない。外部の機器から供給される電力の電流値を増加させるためには、外部の機器が充電器であることを確認するか、または、外部の機器と通信してネゴシエーションした後でなければ、外部の機器から供給される電力の電流値を増加させることができない。ＵＳＢケーブルで接続された外部の機器から受ける電力で、二次電池を充電する技術または携帯機器を駆動する技術は、例えば、特許文献１〜３に記載されている。

しかしながら、従来の技術は、二次電池が携帯機器を駆動させるのに十分な電力を蓄積している場合の技術に関する。二次電池が携帯機器を駆動させるのに必要最低限の電圧を出力することができない過放電状態の場合、端末装置の中央演算装置（ＣＰＵ）が駆動することができず、外部の機器が充電器であることの確認、または、外部の機器との通信のいずれもすることができない。このため次の問題がある。

外部の機器から供給される１００ｍＡの電流の電力が供給されれば、二次電池の電圧が上昇し、ＣＰＵを駆動させることができる。しかし、ＣＰＵは、起動した後、外部の機器が充電器であることを確認する前、または、外部の機器と通信する前に、ブートプログラムを実行しなければならず、その間のＣＰＵの消費電力が外部の機器から供給される１００ｍＡの電流の電力よりも大きいので、外部の機器が充電器であることを確認する前、または、外部の機器と通信する前にＣＰＵがリセットされてしまう。このため、いつまでたってもＣＰＵを起動することができないといった問題がある。
特開２００３−２８７７１号公報 特開２００３−２１９５６１号公報 特開２００５−３３９１８４号公報

この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の一つは、二次電池が過放電状態であっても起動することが可能な携帯機器を提供することである。

この発明のさらに他の目的は、二次電池が過放電状態であっても起動することが可能な起動方法を提供することである。

この発明のさらに他の目的は、二次電池が過放電状態であっても起動することが可能なブートプログラムを提供することである。

上述した目的を達成するためにこの発明のある局面によれば、携帯機器は、外部機器を接続可能な入力端子と、入力端子に接続された外部機器から電流の供給を受ける二次電池と、入力端子から二次電池に流れる電流を制御する電流制御手段と、電流制御手段を制御する処理を実行するための制御プログラムを含むブートプログラムを記憶するブートプログラム記憶手段と、二次電池から動作電圧以上の電圧が供給された場合に動作し、起動後にブートプログラムを実行する制御手段と、二次電池の出力電圧が動作電圧より高い起動電圧以上である場合に制御手段を起動させる起動手段と、を備え、制御手段は、起動手段により起動された後、記憶手段に記憶されたブートプログラムのうちの制御プログラムを実行し、起動電圧は、制御手段が起動してからブートプログラムのうち制御プログラムの実行を終了するまでに制御手段により消費される電力と、動作電圧とから定まり、制御プログラムは、入力端子に特定の外部機器が接続されたことを検出するステップと、検出ステップにより特定の外部機器が接続されたことが検出されることに応じて、電流制御手段に入力端子から二次電池に流れる電流を第１電流から該第１電流より大きな第２電流に切換えさせるステップと、を制御手段に実行させる。

この局面に従えば、二次電池の出力電圧が動作電圧より高い起動電圧以上であることを条件に、制御手段が起動され、制御手段により、ブートプログラムのうちの制御プログラムが実行される。制御プログラムを実行する制御手段により、入力端子に特定の外部機器が接続されたことが検出されることに応じて、入力端子から二次電池に流れる電流が第１電流から第２電流に切換えられる。起動電圧は、制御手段が起動してからブートプログラムのうち制御プログラムの実行を終了するまでに制御手段により消費される電力と、動作電圧とから定まるので、制御手段が制御プログラムの実行を終了するまでに二次電池の出力電圧が動作電圧より低くなることがない。また、入力端子から二次電池に流れる電流が第１電流から第２電流に切換えられた後は、制御手段が消費する電力を超える電力が入力端子から二次電池に供給されるので、制御手段が制御プログラムの実行を終了した後に二次電池の出力電圧が動作電圧より低くなることがない。その結果、二次電池が過放電状態であっても起動することが可能な携帯機器を提供することができる。

好ましくは、記憶手段は、不揮発性メモリであり、記憶手段とは別に、制御手段の作業領域として用いられる揮発性の作業用記憶手段をさらに備え、ブートプログラムは、記憶手段に記憶されているアプリケーションプログラムを作業用記憶手段に転送する処理を制御手段に実行させるための転送プログラムをさらに含み、制御手段は、制御プログラムを実行した後、転送プログラムを実行する。

この局面に従えば、制御手段により制御プログラムが実行された後に、転送プログラムが実行される。制御プログラムが実行されることにより、入力端子から二次電池に流れる電流が第１電流から第２電流に切換えられるので、転送プログラムを確実に実行させることができる。

好ましくは、制御手段は、記憶手段に記憶されているアプリケーションプログラムを実行する。

この局面に従えば、アプリケーションプログラムを確実に実行させることができる。

好ましくは、制御プログラムは、検出ステップにより特定の外部機器が接続されたことが検出されない場合、二次電池の出力電圧が単純起動電圧になるまで待機するステップをさらに含み、単純起動電圧は、制御手段がブートプログラムの実行を終了するまでに制御手段により消費される電力と、動作電圧とから定まる。

この局面に従えば、特定の外部機器が接続されたことが検出されない場合、二次電池の出力電圧が、ブートプログラムの実行が終了するまでに消費される電力と動作電圧とから定まる単純起動電圧になるまで待機するので、ブートプログラムを実行することができる。このため、特定の外部機器が接続されない場合であってもブートプログラムを最後まで実行することができ、携帯機器を起動することができる。

この発明の他の局面に従えば、起動方法は、携帯機器で実行される起動方法であって、携帯機器は、外部機器を接続可能な入力端子と、入力端子に接続された外部機器から電流の供給を受ける二次電池と、入力端子から二次電池に流れる電流を制御する電流制御手段と、アプリケーションプログラムを記憶する記憶手段と、アプリケーションプログラムを実行する制御手段と、制御手段の作業領域として用いられる作業用記憶手段と、を備え、起動後に、電流制御手段と通信するための設定を行うステップと、入力端子に特定の外部機器が接続されたことが検出されることに応じて、電流制御手段に入力端子から二次電池に流れる電流を第１電流から該第１電流より電流値の大きな第２電流に切換えさせるステップと、第１電流から第２電流に切り換えられた後に、アプリケーションプログラムを作業用記憶手段に転送するステップと、を制御手段に実行させる。

この局面に従えば、二次電池が過放電状態であっても携帯機器を起動することが可能な起動方法を提供することができる。

この発明のさらに他の局面に従えば、ブートプログラムは、携帯機器で実行されるブートプログラムであって、携帯機器は、外部機器を接続可能な入力端子と、入力端子に接続された外部機器から電流の供給を受ける二次電池と、入力端子から二次電池に流れる電流を制御する電流制御手段と、アプリケーションプログラムを記憶する記憶手段と、アプリケーションプログラムを実行する制御手段と、制御手段の作業領域として用いられる作業用記憶手段と、を備え、起動後に、電流制御手段と通信するための設定を行うステップと、入力端子に特定の外部機器が接続されたか否かを検出するステップと、特定の外部機器が接続されたことが検出されることに応じて、電流制御手段に入力端子から二次電池に流れる電流を第１電流から該第１電流より電流値の大きな第２電流に切換えさせるステップと、第１電流から第２電流に切り換えられた後に、アプリケーションプログラムを作業用記憶手段に転送するステップと、を制御手段に実行させる。

この局面に従えば、二次電池が過放電状態であっても携帯機器を起動することが可能なブートプログラムを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

以下、携帯機器の一例として携帯電話機を例に説明する。図１は、本発明の実施の形態の一つにおける携帯電話機の外観を示す斜視図である。図１を参照して、携帯電話機１は、操作側部３と、表示側部２とを含む。操作側部３の内側面には、テンキーおよび通話キー等の操作キー１４と、マイクロフォン１３とが配置され、側面にＵＳＢコネクタ５１が配置される。表示側部２の内側面には、液晶表示装置（ＬＣＤ）１６と、レシーバとしての第１スピーカ１１とが配置され、内側面に反対の外側面にはカメラ２４（図２参照）が配置される。また、表示側部２の側面には、第２スピーカ１２が配置される。なお、ここでは携帯電話機１がＬＣＤ１６を備える例を示すが、ＬＣＤ１６に代えて、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイを用いてもよい。操作側部３と表示側部２とは、ヒンジ機構で回転可能に連結され、操作側部３と表示側部２とは開閉自在である。

図２は、本実施の形態における携帯電話機の機能の一例を示す機能ブロック図である。図２を参照して、携帯電話機１は、携帯電話機１の全体を制御するためのＣＰＵ２１と、アンテナ２２Ａと接続された無線回路２２と、音声データを処理するためのコーデック部２８と、それぞれがコーデック部２８に接続されたマイクロフォン１３、第１スピーカ１１および第２スピーカ１２と、カメラ２４と、ユーザの操作の入力を受付ける操作部２５と、振動部２６と、カードインターフェース（Ｉ／Ｆ）２７と、ＬＣＤ１６の表示を制御するための表示制御部３０と、ＣＰＵ２１で実行するプログラム等を記憶するための不揮発性メモリ３１と、ＣＰＵ２１の作業領域として使用される揮発性メモリ３２と、外部機器が接続される接続端子であるＵＳＢコネクタ５１と、ＵＳＢドライバ回路５３と、電源制御部３５と、二次電池７１と、を含む。

無線回路２２は、ＣＰＵ２１により制御され、無線基地局と通信する。具体的には、アンテナ２２Ａにより受信された無線信号が入力され、無線信号を復調した音声信号をコーデック部２８に出力する。また、無線回路２２は、コーデック部２８から音声信号が入力され、音声信号を変調した無線信号をアンテナ２２Ａに出力する。コーデック部２８は、無線回路２２から入力される音声信号を復号し、復号したデジタルの音声信号をアナログに変換し、増幅し、そして第１スピーカ１１または第２スピーカ１２に出力する。また、コーデック部２８は、マイクロフォン１３からアナログの音声信号が入力され、音声信号をデジタルに変換し、符号化し、そして符号化した音声信号を無線回路２２に出力する。

不揮発性メモリ３１は、ＮＡＮＤ型のフラッシュメモリであり、ＣＰＵ２１で実行するプログラム、および、プログラムを実行するための変数等を記憶する。具体的には、ブートプログラムと、アプリケーションプログラムとを記憶する。

揮発性メモリは、Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）であり、ＣＰＵ２１の作業領域として用いられる。

ＣＰＵ２１は、後述する起動部６１よりリセット信号が入力されると、起動する。この際、ＣＰＵ２１は、起動後、不揮発性メモリ３１に記憶されているブートプログラムを実行する。ブートプログラムは、通信設定プログラムと制御プログラムと初期設定プログラムとを含む。通信設定プログラムは、入出力ポートの設定処理である。制御プログラムは、電源制御部５５を制御する処理である。初期設定プログラムは、転送プログラムを含む。通信設定処理で実行される設定の他の設定処理をＣＰＵ２１に実行させるための設定プログラムと、不揮発性メモリ３１に記憶されているアプリケーションプログラムを揮発性メモリ３２に転送する処理をＣＰＵ２１に実行させるための転送プログラムとを含む。アプリケーションプログラムを不揮発性メモリ３１から揮発性メモリ３２に転送するのは、揮発性メモリ３２の方が、不揮発性メモリ３２よりもアクセス速度が速いためである。ＣＰＵ２１は、起動後、ブートプログラムのうちの制御プログラムを実行し、その後、転送プログラムを実行する。起動後ブートプログラムの実行が完了するまでの時間を起動時間Ｔという。ＣＰＵ２１は、ブートプログラムの実行が完了すると、揮発性メモリ３２に記憶されたアプリケーションプログラムを実行可能となる。

表示制御部３０は、ＣＰＵ２１により制御され、ＣＰＵ２１から入力される指示に従ってＬＣＤ１６を制御して、ＬＣＤ１６に画像を表示させる。ＬＣＤ１６に表示させる画像は、動画像と静止画像とを含む。

カードＩ／Ｆ２７には、着脱可能なフラッシュメモリ２７Ａが装着される。ＣＰＵ２１は、カードＩ／Ｆ２７を介して、フラッシュメモリ２７Ａにアクセスが可能である。なお、ここではＣＰＵ２１で実行するためのプログラムを不揮発性メモリ３１に記憶しておく例を説明するが、プログラムをフラッシュメモリ２７Ａに記憶しておき、フラッシュメモリ２７Ａからプログラムを読み出して、ＣＰＵ２１で実行するようにしてもよい。プログラムを記憶する記録媒体としては、フラッシュメモリ２７Ａに限らず、フレキシブルディスク、カセットテープ、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ
−ＲＯＭ）／ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）／ＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）／ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ））、ＩＣカード、光カード、マスクＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ））などの半導体メモリ等でもよい。

また、携帯電話機１をインターネットに無線回路２２を介して接続し、インターネットに接続されたコンピュータからプログラムをダウンロードして、ＣＰＵ２１で実行するようにしてもよい。ここでいうプログラムは、ＣＰＵ２１により直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。

カメラ２４は、レンズおよびＣＭＯＳ(Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等の光電変換素子を備え、レンズで集光した光をＣＭＯＳセンサに結像し、ＣＭＯＳセンサは受光した光を光電変換して画像データをＣＰＵ２１に出力する。カメラ２４は、ＣＰＵ２１により制御され、ＣＰＵ２１からの指示により撮像を開始して、得られる静止画データまたは動画データをＣＰＵ２１に出力する。カメラ２４は、光電変換した画像データの画質を向上させるための画像処理を実行する画像処理回路、画像データをアナログからデジタルに変換するＡ／Ｄ変換回路を備えている。ＣＰＵ２１は、カメラ２４が出力する静止画データまたは動画データを表示制御部３０に出力し、ＬＣＤ１６に表示させる、または、圧縮符号化方式で静止画データまたは動画データを符号化して、ＥＥＰＲＯＭ３４またはカードＩ／Ｆ２７に装着されたフラッシュメモリ２７Ａに記憶する。

操作部２５は、操作キー１４と、ランプ２５Ａとを含む。操作キー１４は、ユーザによる操作の入力を受け付け、受け付けた操作をＣＰＵ２１に出力する。ランプ２５Ａは、ＣＰＵ２１により制御されて発光する。

ＵＳＢコネクタ５１には、充電器２００またはＵＳＢ機器２１０が接続される。ＵＳＢ機器２１０は、ＵＳＢコネクタを備え、携帯電話機１とＵＳＢケーブルで接続可能な電子機器である。また、ここでのＵＳＢ機器２１０は、ＵＳＢケーブルを介して携帯電話機１に電力を供給可能な機器である。

ＵＳＢドライバ回路５３は、ＣＰＵ２１により制御され、ＵＳＢコネクタ５１を介して接続されたＵＳＢ機器２１０と通信する。

二次電池７１は、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池またはニッカド電池等であり、携帯電話機１の全体に電力を供給する。

電源制御部３５は、ＣＰＵ２１を起動するための起動部６１と、二次電池７１への充電電流を制御するための電流制御部６５と、二次電池７１の出力電圧を検出するための電圧検出部６３と、を含む。

電圧検出部６３は、二次電池７１の出力電圧を計測し、二次電池７１の出力電圧を、機器判別部６７および起動部６１に出力する。機器判別部６７は、ＵＳＢコネクタ５１にＵＳＢケーブルを介して接続された機器の種類を判別する。ここで、ＵＳＢコネクタ５１について説明する。

図３は、ＵＳＢコネクタ５１の一例を示す図である。ＵＳＢコネクタ５１は、ＶＢＵＳ、Ｄ−、Ｄ＋、ＮＣおよびＧＮＤの５つの端子を含む。充電器２００において、Ｄ−端子とＤ＋端子とが短絡され、ＶＢＵＳ端子は例えば５Ｖの電圧が印加され、ＮＣ端子は２００ｋΩの抵抗を介して接地される。一方、ＵＳＢ機器２１０は、ＶＢＵＳ端子に所定の電圧が印加され、Ｄ＋端子とＤ−端子とは１５ｋΩの抵抗を介して接地され、ＮＣ端子はＯＰＥＮ（開放端子）となる。ＵＳＢ機器２１０と携帯電話機１とがＵＳＢケーブルで接続される場合、Ｄ＋端子とＤ−端子とを用いて通信信号が送受信される。

図２に戻って、機器判別部６７は、ＣＰＵ２１により制御され、ＵＳＢコネクタ５１に充電器２００またはＵＳＢ機器２１０のどちらが接続されたかを検出する。機器判別部６７は、ＵＳＢコネクタ５１のＤ＋端子に予め決められた電圧を印加したときに、Ｄ−端子がＤ＋端子と同じ電圧かＧＮＤ電圧かを判断する。Ｄ−端子がＤ＋端子と同じ電圧ならば充電器２００が接続されたと判断し、Ｄ−端子がＧＮＤ電圧ならばＵＳＢ機器２１０が接続されたと判断する。機器判別部６７は、ＵＳＢコネクタ５１に充電器２００が接続されたと判断すると、ＣＰＵ２１に充電器２００が接続されたことを示す判別信号を出力する。また、機器判別部６７は、ＵＳＢコネクタ５１にＵＳＢ機器２１０が接続されたと判断すると、ＣＰＵ２１にＵＳＢ機器２１０が接続されたことを示す判別信号を出力する。

なお、ＮＣ端子を用いて、ＵＳＢコネクタ５１に充電器２００とＵＳＢ機器２１０のいずれが接続されたかを判断するようにしてもよい。充電器２００のＮＣ端子は２００ｋΩの抵抗を介して接地されており、ＵＳＢ機器２１０のＮＣ端子はＯＰＥＮ（開放端子）とする。したがって、ＮＣ端子に電圧を印加したときの電流が所定の値となる場合は充電器２００が接続されたことを検出し、ＮＣ端子に印加した電圧が検出される場合はＵＳＢ機器が接続されたことを検出する。

電流制御部６５は、ＵＳＢコネクタ５１を介して接続された充電器２００またはＵＳＢ機器２１０から供給される電力の電流を制御する。電流制御部６５は、ＣＰＵ２１により制御されるが、ＣＰＵ２１が動作していない状態でも駆動する。電流制御部６５は、ＵＳＢコネクタ５１を介して接続された充電器２００またはＵＳＢ機器２１０から電力が供給されると、換言すれば、ＶＢＵＳ端子に５Ｖ以上の電圧が印加されると、１００ｍＡの電流を二次電池７１に出力するとともに、起動部６１に接続信号を出力する。接続信号は、ＵＳＢコネクタ５１に充電器２００またはＵＳＢ機器２１０のいずれかが接続されたことを示す信号である。また、電流制御部６５は、ＣＰＵ２１から切換信号が入力されると、１００ｍＡより大きな電流、例えば、５００ｍＡ以上の電流を二次電池７１に出力する。

起動部６１は、接続信号が入力されると、電圧検出部６３から入力される電圧値（二次電池７１の出力電圧の値）が、早期起動電圧Ｖ３以上であることを条件に、ＣＰＵ２１を起動する。電圧検出部６３から入力される電圧値が早期起動電圧Ｖ３未満ならば、電圧検出部６３から早期起動電圧Ｖ３以上の電圧値が入力されるまで待機する。起動部６１は、ＣＰＵ２１を起動するために、ＣＰＵ２１にリセット信号を出力する。

早期起動電圧Ｖ３は、ＣＰＵ２１がブートプログラムのうち通信設定プログラムと制御プログラムとを実行するために消費する電力と、動作電圧Ｖ１とにより定まる。換言すれば、起動電圧Ｖ３は、ＣＰＵ２１がブートプログラムのうち通信設定プログラムと制御プログラムとを実行した後であっても、二次電池７１の出力電圧が動作電圧Ｖ１以上となる値である。

ＣＰＵ２１は、起動部６１からリセット信号が入力されると、不揮発性メモリ３１に記憶されているブートプログラムの通信設定プログラムと制御プログラムとを実行する。

図４は、不揮発性メモリに記憶されるプログラムを説明するための図である。図４を参照して、不揮発性メモリ３１は、ブートプログラム１５１と、複数のアプリケーションプログラム１６１，１６３とを記憶する。ここでは、２つのアプリケーションプログラム１６１，１６３を記憶する例を示すが、記憶するアプリケーションプログラムの数は、１以上あればよく、アプリケーションプログラムの数を限定するものではない。

ブートプログラム１５１は、通信設定プログラム１５３と、制御プログラム１５５と、初期設定プログラム１５７とを含む。通信設定プログラム１５３は、ＣＰＵ２１が電源制御部５５と通信するための設定をする処理を定義する。制御プログラム１５５は、電源制御部５５を制御する処理を定義する。具体的には、制御プログラム１５５は、ＣＰＵ２１が機器判別部６７を制御して、二次電池７１の出力電圧が単純起動電圧Ｖ２より小さい場合に、ＵＳＢコネクタ５１に充電器２００またはＵＳＢ機器２１０のいずれが接続されたことを検出させ、機器判別部６７から判別信号を受信する処理を定義する。さらに、制御プログラムは、判別信号が充電機器２１０が接続されていることを示す場合、電流制御部６５に切換信号を出力する処理を定義し、判別信号がＵＳＢ機器２１０が接続されていることを示す場合、二次電池７１の出力電圧が単純起動電圧Ｖ２となるまで待機する処理と、を定義する。単純起動電圧Ｖ２は、ＣＰＵ２１がブートプログラム１５１の残りの初期設定プログラム１５７を実行することにより消費する電力と、動作電圧Ｖ１とにより定まる。換言すれば、単純起動電圧Ｖ２は、ＣＰＵ２１がブートプログラム１５１のうちの初期設定プログラム１５７を実行した後であっても、二次電池７１の出力電圧が動作電圧Ｖ１以上となる値である。なお、ＣＰＵ２１がブートプログラムを途中から実行するのではなく、最初から実行する場合には、単純起動電圧Ｖ２は、ＣＰＵ２１がブートプログラム１５１のすべてを実行することにより消費する電力と、動作電圧Ｖ１とにより定まる。この場合、ＣＰＵ２１がブートプログラム１５１のすべてを実行した後であっても、二次電池７１の出力電圧が動作電圧Ｖ１以上となるように単純起動電圧Ｖ２が定められる。

図２に戻って、機器判別部６７は、ＣＰＵ２１から機器を判別するように制御されると、判別信号をＣＰＵ２１に出力するので、ＣＰＵ２１は機器判別部６７から入力される判別信号に基づいて、ＵＳＢコネクタ５１に充電器２００およびＵＳＢ機器２１０のいずれが接続されているかを判別する。ＣＰＵ２１は、判別信号が充電機器２１０が接続されていることを示す場合、電流制御部６５の切換信号を出力する。その後、ブートプログラム１５１の残りの初期設定プログラム１５７を実行する。電流制御部６５は、ＣＰＵ２１から切換信号が入力されると、１００ｍＡより大きな５００ｍＡの電流を二次電池７１に出力する。このため、二次電池７１の出力電圧が動作電圧Ｖ１を下回ることがないので、携帯電話機１を起動することができる。

一方、ＣＰＵ２１は、判別信号がＵＳＢ機器２１０が接続されていることを示す場合、電圧検出部６３が出力する電圧値（二次電池７１の出力電圧の値）が、単純起動電圧Ｖ２以上になるまで待機する。ＣＰＵ２１が待機している状態における消費電力は低く、ゼロとみなせる。このため、二次電池７１に１００ｍＡの電流が流れるので、二次電池７１の蓄電容量が増加するとともに、出力電圧が増加する。

ＣＰＵ２１は、電圧検出部６３が出力する電圧値（二次電池７１の出力電圧の値）が、単純起動電圧Ｖ２以上になると、ブートプログラム１５１の残りの初期設定プログラム１５７を実行した後に、ＵＳＢコネクタ５１にＵＳＢ機器が接続されている場合、ＵＳＢ機器２１０と通信し、ネゴシエーションした後に、電流制御部６５に切換信号を出力する。

図５は、ＣＰＵで実行される起動処理の流れの一例を示すフローチャートである。起動処理は、起動部６１よりリセット信号が入力されることに応じて、ＣＰＵ２１によって実行される処理である。図５を参照して、ＣＰＵ２１は、リセット信号が入力されると、ブートプログラム１５１に含まれる通信設定プログラム１５３を実行する（ステップＳ０１）。これにより、ＣＰＵ２１は、電力制御部５１と通信することが可能になる。そして、ブートプログラム１５１に含まれる制御プログラム１５５を実行する（ステップＳ０２）。制御プログラム１５５を実行することによりＣＰＵ２１により実行される処理については後述する。次のステップＳ０３においては、初期設定プログラム１５７を実行し、処理をステップＳ０４に進める。初期設定ブートプログラムは、不揮発性メモリ３１に記憶されているアプリケーションプログラム１６１，１６３を揮発性メモリ３２に転送する処理を含む。

そして、ステップＳ０４においては、ＵＳＢコネクタ５１に接続された接続機器が充電器２００か否かを判断する（ステップＳ０３）。ＵＳＢコネクタ５１に充電器２００が接続されているならば処理を終了するが、そうでなくＵＳＢ機器２１０が接続されているならば処理をステップＳ０５に進める。

ステップＳ０５においては、ＵＳＢドライバ回路５３を制御して、ＵＳＢ機器２１０と通信し、ＵＳＢ機器２１０に５００ｍＡの電流の電力を出力するようネゴシエーションする。そして、電流値を切り換える（ステップＳ０６）。具体的には、電源制御部５５と通信し、電流制御部６５に切換信号を出力する。これにより、二次電池７１に５００ｍＡの電流の電力が供給される。

図６は、制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。制御処理は、図５のステップＳ０２において実行される処理である。図６を参照して、ＣＰＵ２１は、接続機器を検出する（ステップＳ１１）。電源制御部５５と通信し、電源制御部５５にＵＳＢコネクタ５１に接続されている接続機器が充電器２００およびＵＳＢ機器２１０のいずれであるかを検出させる。そして、接続機器が充電器２００か否かを判断する（ステップＳ１２）。接続機器が充電器２００ならば処理をステップＳ１３に進め、接続機器が充電器２００でなくＵＳＢ機器２１０ならば処理をステップＳ１４に進める。

ステップＳ１３においては、二次電池７１に流れる電流値を変更し、処理を起動処理に戻す。具体的には、電流制御部６５に切換信号を出力し、二次電池７１に５００ｍＡの電流が流れるように制御する。

一方、ステップＳ１４においては、二次電池７１の出力電圧を計測する。電源制御部５５と通信し、電源制御部５５に二次電池７１の出力電圧を計測させる。そして、二次電池７１の出力電圧が単純起動電圧Ｖ２以上か否かを判断する（ステップＳ１５）。二次電池７１の出力電圧が単純起動電圧Ｖ２以上ならば処理を起動処理に戻し、二次電池７１の出力電圧が単純起動電圧Ｖ２未満ならば処理をステップＳ１４に戻す。換言すれば、二次電池の出力電圧が単純起動電圧Ｖ２以上になるまで待機する。二次電池の出力電圧が単純起動電圧Ｖ２以上であれば、ブートプログラム１５１の残りの初期設定プログラム１５７を実行しても二次電池７１の出力電圧が動作電圧Ｖ１よりも低くなることがないからである。

図７は、二次電池の出力電圧の推移の一例を示す図である。時刻ｔ０において二次電池７１の出力電圧は、過放電状態の電圧である。充電器２００またはＵＳＢ機器２１０から１００ｍＡの電流の電力が二次電池７１に供給されるので、出力電圧が徐々に増加する（時刻０〜時刻ｔ１）。

出力電圧が早期起動電圧Ｖ３になるとき（時刻ｔ１）において、ＣＰＵ２１にリセット信号が入力され、ＣＰＵ２１がブートプログラムのうち通信設定プログラムと制御プログラムとを実行する。充電器２００またはＵＳＢ機器２１０から供給される１００ｍＡの電流の電力は、ＣＰＵ２１が動作する場合に消費される電力よりも小さいので、二次電池７１が放電し、出力電圧が減少する。ただし、ＣＰＵ２１がブートプログラムのうち通信設定プログラムと制御プログラムとを実行した後（時刻ｔ３）に、二次電池７１の出力電圧は、動作電圧Ｖ１よりも高い。早期起動電圧Ｖ３を、ＣＰＵ２１がブートプログラムのうち通信設定プログラムと制御プログラムを実行した後であっても、二次電池７１の出力電圧が動作電圧Ｖ１以上となる値としているからである。このため、ＣＰＵ２１は、ブートプログラムのうち通信設定プログラムと制御プログラムを実行している間（期間Ｔ２）に、シャットダウンすることがない。

ＣＰＵ２１は、通信プログラムおよび制御プログラムを実行することにより、ＵＳＢコネクタ５１に充電器２００が接続されていることを検出すると、電流制御部６５に５００ｍＡの電流を流すように制御する。このため５００ｍＡの電流の電力が二次電池７１に供給される。充電器２００から供給される電力の一部がＣＰＵ２１により電力が消費されるが、５００ｍＡの電流の電力は、ＣＰＵ２１が動作する場合に消費される電力よりも大きいので、二次電池７１の出力電圧が増加する。この場合における二次電池１７の出力電圧を図中では実線で示す。ＣＰＵ２１において、ブートプログラムの残りの初期設定プログラム１５７を実行する時間をＴ３とすれば、ＣＰＵ２１がブートプログラムのすべての実行を終了するときは時刻ｔ４となる。

一方、ＣＰＵ２１は、通信プログラムおよび制御プログラムを実行することにより、ＵＳＢコネクタ５１にＵＳＢ機器２１０が接続されていることを検出すると、ＣＰＵ２１は、待機状態となる。この場合、電流制御部６５において１００ｍＡの電流の電力が二次電池７１に供給される。ＣＰＵ２１が待機する状態における消費電力は小さいので、ＵＳＢ機器２１０から１００ｍＡの電流の電力が二次電池７１に供給され、出力電圧が徐々に増加する。ＵＳＢコネクタ５１にＵＳＢ機器２１０が接続された場合における二次電池１７の出力電圧を図中では点線で示す。

そして、出力電圧が単純起動電圧Ｖ２になるとき（時刻ｔ３）において、ＣＰＵ２１がブートプログラム１５１のうち残りの初期設定プログラム１５７を実行し、不揮発性メモリ３１に記憶されているアプリケーションプログラム１６１，１６３を揮発性メモリ３２に転送する処理を実行する。ＵＳＢ機器２１０から供給される１００ｍＡの電流の電力は、ＣＰＵ２１が動作する場合に消費される電力よりも小さいので、二次電池７１が放電し、出力電圧が減少する。ただし、ＣＰＵ２１が初期設定プログラム１５７を実行した後（時刻ｔ５）に、二次電池７１の出力電圧は、動作電圧Ｖ１よりも高い。単純起動電圧Ｖ２を、ＣＰＵ２１が初期設定プログラム１５７を実行した後であっても、二次電池７１の出力電圧が動作電圧Ｖ１以上となる値としているからである。このため、ＣＰＵ２１は、初期設定プログラム１５７を実行し、不揮発性メモリ３１に記憶されているアプリケーションプログラム１６１，１６３を揮発性メモリ３２に転送する処理を実行している間（期間Ｔ３）に、シャットダウンすることがない。

ＣＰＵ２１が初期設定プログラム１５７の実行を終了すると（時刻ｔ５）、ＣＰＵ２１は、ＵＳＢ機器２１０と通信が可能となるので、ＵＳＢ機器２１０とネゴシエーションした後に、電流制御部６５において５００ｍＡの電流の電力を二次電池７１に供給するように制御する。ＵＳＢ機器２１０から供給される電力の一部がＣＰＵ２１により電力が消費されるが、５００ｍＡの電流の電力は、ＣＰＵ２１が動作する場合に消費される電力よりも大きいので、二次電池７１の出力電圧が増加する。

ＵＳＢコネクタ５１に充電器２００が接続された場合に、ＣＰＵ２１がアプリケーションプログラムを実行可能となる時刻ｔ４は、ＵＳＢコネクタ５１にＵＳＢ機器２１０が接続された場合に、ＣＰＵ２１がアプリケーションプログラムを実行可能となる時刻ｔ５よりも早い。このため、充電器２００を接続した方が、ＵＳＢ機器２１０を接続するよりも早く、携帯電話機１を使用可能な状態にすることができる。

以上説明したように本実施の形態における携帯電話機１は、二次電池７１の出力電圧が動作電圧Ｖ１より高い早期起動電圧Ｖ３以上であることを条件に、ＣＰＵ２１が起動され、ＣＰＵ２１により、ブートプログラム１５１のうちの通信設定プログラム１５３と制御プログラム１５７とが実行される。制御プログラムを実行するＣＰＵ２１により、ＵＳＢコネクタ５１に充電器２００が接続されたことが検出されることに応じて、ＵＳＢコネクタ５１から二次電池７１に流れる電流が１００ｍＡ（第１電流）から５００ｍＡ（第２電流）に切換えられる。早期起動電圧Ｖ３は、ＣＰＵ２１が起動してからブートプログラム１５１のうち通信設定プログラム１５３と制御プログラム１５５との実行を終了するまでにＣＰＵ２１により消費される電力と、動作電圧Ｖ１とから定まるので、ＣＰＵ２１が制御プログラム１５５の実行を終了するまでに二次電池７１の出力電圧が動作電圧Ｖ１より低くなることがない。また、ＵＳＢコネクタ５１から二次電池７１に流れる電流が１００ｍＡ（第１の電流）から５００ｍＡ（第２電流）に切換えられた後は、ＣＰＵ２１が消費する電力を超える電力がＵＳＢコネクタ５１から二次電池７１に供給されるので、ＣＰＵ２１が制御プログラム１５５の実行を終了した後に二次電池７１の出力電圧が動作電圧Ｖ３より低くなることがない。従って、二次電池７１が過放電状態であっても携帯電話機１を起動することができる。

また、ＣＰＵ２１は、制御プログラム１５５を実行した後に、転送プログラムを含む初期設定プログラム１５７を実行するので、ＵＳＢコネクタ５１から二次電池７１に流れる電流を１００ｍＡ（第１電流）から５００ｍＡ（第２電流）に切換えた後に、初期設定プログラム１５７を実行する。このため、二次電池７１が過放電状態であっても充電器２００をＵＳＢコネクタ５１に接続すれば、ＣＰＵ２１は、初期設定プログラム１５７を確実に実行することができる。

さらに、ＣＰＵ２１が、初期設定プログラム１５７を実行した後は、揮発性メモリ３２にアプリケーションプログラムが記憶されるので、二次電池７１が過放電状態であっても充電器２００をＵＳＢコネクタ５１に接続すれば、ＣＰＵ２１にアプリケーションプログラムを実行させることができる。

また、制御プログラムを実行するＣＰＵ２１は、充電器２００が接続されたことが検出されずＵＳＢ機器２１０が接続されたことを検出すると、二次電池７１の出力電圧が単純起動電圧Ｖ２になるまで待機する。単純起動電圧Ｖ２は、二次電池７１の出力電圧が、ブートプログラム１５１の残りの初期設定プログラム１５７の実行が終了するまでにＣＰＵ２１により消費される電力と動作電圧とから定まるので、ＣＰＵ２１は、ブートプログラム１５１の残りの初期設定プログラム１５７を実行することができる。このため、ＵＳＢコネクタ５１にＵＳＢ機器２１０が接続される場合であってもブートプログラムを最後まで実行することができ、携帯電話機１を起動することができる。

なお、本実施の形態においては、電流制御部６５は、ＶＢＵＳ端子が＋５Ｖ以上になると、１００ｍＡの電流を二次電池７１に出力するようにしたが、ＵＳＢコネクタ５１を介して接続された充電器２００またはＵＳＢ機器２１０から電流が供給されたことを検出すると、１００ｍＡの電流を二次電池に出力するようにしてもよい。

また、図５および図６に示した起動処理を実行するための起動方法および起動方法をコンピュータに実行させるための起動プログラムとして発明を捉えることができるのは言うまでもない。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

＜付記＞
（１） 前記起動電圧は、前記制御手段が起動してから前記制御プログラムの実行を終了した後に、前記二次電池の電圧が前記動作電圧以上となる電圧である、請求項１に記載の携帯機器。
（２） 前記電流切換手段は、前記入力端子に電圧が印加されることに応じて、前記入力端子から前記二次電池に第１電流を流し、前記制御手段により制御されて前記入力端子から前記二次電池に前記第２電流を流す、請求項１に記載の携帯機器。
（３）前記単純起動電圧は、前記制御手段が前記ブートプログラムの実行を終了した後に、前記二次電池の電圧が前記動作電圧以上となる電圧である、請求項４に記載の携帯機器

本発明の実施の形態の一つにおける携帯電話機の外観を示す斜視図である。 本実施の形態における携帯電話機の機能の一例を示す機能ブロック図である。 ＵＳＢコネクタの一例を示す図である。 不揮発性メモリに記憶されるプログラムを説明するための図である。 ＣＰＵで実行される起動処理の流れの一例を示すフローチャートである。 制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 二次電池の出力電圧の推移の一例を示す図である。

符号の説明

１ 携帯電話機、２ 表示側部、３ 操作側部、１１ 第１スピーカ、１２ 第２スピーカ、１３ マイクロフォン、１４ 操作キー、２１ ＣＰＵ、２２ 無線回路、２２Ａ アンテナ、２４ カメラ、２５ 操作部、２５Ａ ランプ、２６ 振動部、２７ カードＩ／Ｆ、２７Ａ フラッシュメモリ、２８ コーデック部、３０ 表示制御部、３１ 不揮発性メモリ、３２ 揮発性メモリ、３５ 電源制御部、５１ ＵＳＢコネクタ、５３ ＵＳＢドライバ回路、５５ 電源制御部、６１ 起動部、６２ しきい値変更部、６３ 電圧検出部、６５ 電流制御部、６７ 機器判別部、７１ 二次電池、２００ 充電器、２１０ ＵＳＢ機器。

Claims (6)

1. 外部機器を接続可能な入力端子と、
   前記入力端子に接続された外部機器から電流の供給を受ける二次電池と、
   前記入力端子から前記二次電池に流れる電流を制御する電流制御手段と、
   前記電流制御手段を制御する処理を実行するための制御プログラムを含むブートプログラムを記憶するブートプログラム記憶手段と、
   前記二次電池から動作電圧以上の電圧が供給された場合に動作し、起動後に前記ブートプログラムを実行する制御手段と、
   前記二次電池の出力電圧が前記動作電圧より高い起動電圧以上である場合に前記制御手段を起動させる起動手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記起動手段により起動された後、前記記憶手段に記憶された前記ブートプログラムのうちの前記制御プログラムを実行し、
   前記起動電圧は、前記制御手段が起動してから前記ブートプログラムのうち前記制御プログラムの実行を終了するまでに前記制御手段により消費される電力と、前記動作電圧とから定まり、
   前記制御プログラムは、前記入力端子に特定の外部機器が接続されたことを検出するステップと、
   前記検出ステップにより前記特定の外部機器が接続されたことが検出されることに応じて、前記電流制御手段に前記入力端子から前記二次電池に流れる電流を第１電流から該第１電流より大きな第２電流に切換えさせるステップと、を前記制御手段に実行させる、携帯機器。
2. 前記記憶手段は、不揮発性メモリであり、
   前記記憶手段とは別に、前記制御手段の作業領域として用いられる揮発性の作業用記憶手段をさらに備え、
   前記ブートプログラムは、前記記憶手段に記憶されているアプリケーションプログラムを前記作業用記憶手段に転送する処理を前記制御手段に実行させるための転送プログラムをさらに含み、
   前記制御手段は、前記制御プログラムを実行した後、前記転送プログラムを実行する、請求項１に記載の携帯機器。
3. 前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている前記アプリケーションプログラムを実行する、請求項２に記載の携帯機器。
4. 前記制御プログラムは、前記検出ステップにより前記特定の外部機器が接続されたことが検出されない場合、前記二次電池の出力電圧が単純起動電圧になるまで待機するステップをさらに含み、
   前記単純起動電圧は、前記制御手段が前記ブートプログラムの実行を終了するまでに前記制御手段により消費される電力と、前記動作電圧とから定まる、請求項１に記載の携帯機器。
5. 携帯機器で実行される起動方法であって、
   前記携帯機器は、
   外部機器を接続可能な入力端子と、
   前記入力端子に接続された外部機器から電流の供給を受ける二次電池と、
   前記入力端子から前記二次電池に流れる電流を制御する電流制御手段と、
   アプリケーションプログラムを記憶する記憶手段と、
   前記アプリケーションプログラムを実行する制御手段と、
   前記制御手段の作業領域として用いられる作業用記憶手段と、を備え、
   起動後に、前記電流制御手段と通信するための設定を行うステップと、
   前記入力端子に特定の外部機器が接続されたことが検出されることに応じて、前記電流制御手段に前記入力端子から前記二次電池に流れる電流を第１電流から該第１電流より電流値の大きな第２電流に切換えさせるステップと、
   前記第１電流から前記第２電流に切り換えられた後に、前記アプリケーションプログラムを前記作業用記憶手段に転送するステップと、を前記制御手段に実行させる起動方法。
6. 携帯機器で実行されるブートプログラムであって、
   前記携帯機器は、
   外部機器を接続可能な入力端子と、
   前記入力端子に接続された外部機器から電流の供給を受ける二次電池と、
   前記入力端子から前記二次電池に流れる電流を制御する電流制御手段と、
   アプリケーションプログラムを記憶する記憶手段と、
   前記アプリケーションプログラムを実行する制御手段と、
   前記制御手段の作業領域として用いられる作業用記憶手段と、を備え、
   起動後に、前記電流制御手段と通信するための設定を行うステップと、
   前記入力端子に特定の外部機器が接続されたか否かを検出するステップと、
   前記特定の外部機器が接続されたことが検出されることに応じて、前記電流制御手段に前記入力端子から前記二次電池に流れる電流を第１電流から該第１電流より電流値の大きな第２電流に切換えさせるステップと、
   前記第１電流から前記第２電流に切り換えられた後に、前記アプリケーションプログラムを前記作業用記憶手段に転送するステップと、を前記制御手段に実行させるブートプログラム。

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