JP2017183924A - 携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】ケースを装着している状態における過剰な機能制限を抑制することが可能な携帯端末を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる携帯端末１００の構成は、ケース１０２を装着可能な携帯端末であって、当該携帯端末へのケースの装着を判断するケース判断部と、当該携帯端末の内部温度を検知する温度検知部（温度検知部１１２・１４２・１５２）と、当該携帯端末が温度上昇した場合に機能を制限して温度上昇を抑制する機能制限部と、を備え、機能制限部は、ケース判断部が当該携帯端末にケースが装着されていると判断した場合には機能制限を緩和することを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、ケースを装着可能な携帯端末に関する。

近年、携帯端末の大画面化および高機能化により、液晶画面の点灯や、高速クロックで動作するＣＰＵの発熱に起因する温度上昇が問題になっている。携帯端末の温度が上昇すると、かかる携帯端末に触れた際にユーザが不快感を覚えるため、温度上昇を抑制することが望まれる。例えば特許文献１では、携帯電話機のアンテナ材にヒートパイプを用いることにより、アンテナ先端部から熱を放出し、筐体の温度上昇を抑制する技術が開示されている。

特許文献１では、アンテナによって放熱を促進することにより、端末の温度上昇を抑制している。これに対し、他の手法としては、携帯端末の内部温度に応じて各種機能に制限をかけることにより、温度上昇を抑制する手法がある。

特開２００２−１６４９７５号公報

ここで携帯端末には、傷や衝撃から保護するためのケースが取り付けられることがある。ケースを装着した携帯端末では、放熱効率が落ちるため内部に熱がこもりやすくなる傾向がある。このため、単に携帯端末の内部温度のみを参照すると、ケースを装着した場合は、ケースを装着していない場合に比して早い段階で機能制限がかかることになる。

しかしながら、ケースを装着していると、ユーザが触れた際に感じる温度（体感温度）は、ケースを装着していない場合よりも低くなる。このため、ユーザが不快感を覚えにくいにもかかわらず、早期に機能制限をかけてしまうことになり、携帯端末の機能を過剰に制限していることになる。

本発明は、このような課題に鑑み、ケースを装着している状態における過剰な機能制限を抑制することが可能な携帯端末を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明にかかる携帯端末の代表的な構成は、ケースを装着可能な携帯端末であって、当該携帯端末へのケースの装着を判断するケース判断部と、当該携帯端末の内部温度を検知する温度検知部と、当該携帯端末が温度上昇した場合に機能を制限して温度上昇を抑制する機能制限部と、を備え、機能制限部は、ケース判断部が当該携帯端末にケースが装着されていると判断した場合には機能制限を緩和することを特徴とする。

上記ケース判断部は、温度検知部によって検知した温度の上昇カーブに基づいて当該携帯端末にケースが装着されているか否かを判断するとよい。

上記ケース判断部は、温度検知部によって検知した温度の上昇カーブに基づいて当該携帯端末に装着されたケースの種類を更に判断し、機能制限部は、ケース判断部が判断した
ケースの種類に応じて機能制限を緩和するとよい。

上記機能制限部は、温度検知部が検知した温度を監視しながら制限する機能およびその程度を調整して、制限する機能およびその程度を含む制限内容を記憶し、次回以降に同じケースであると判断した場合には制限内容を使用するとよい。

本発明によれば、ケースを装着している状態における過剰な機能制限を抑制することが可能な携帯端末を提供することができる。

本実施形態にかかる携帯端末を例示する図である。 本実施形態の携帯端末の動作を説明するフローチャートである。 ケースの有無および種類と携帯端末の温度との関係を例示する図である。 携帯端末の機能制限について説明する図である。 携帯端末の機能制限について説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態にかかる携帯端末１００を例示する図である。なお、本実施形態では携帯端末１００としてスマートフォンを例示するが、これに限定するものではなく、ケースを装着可能な携帯端末であれば、タブレット等の他の携帯端末であっても本発明を適用することができる。

図１に示すように、本実施形態の携帯端末１００は、ケース１０２を装着可能である。このようにケース１０２を装着することにより、落下時等の衝撃から携帯端末１００を保護することができる。

本実施形態の携帯端末１００は、制御部１１０、表示部１２０、記憶部１３０およびバッテリー１４０を含んで構成される。制御部１１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により構成され、携帯端末１００全体の動作を管理および制御する。また本実施形態では、制御部１１０は、携帯端末１００へのケース１０２の装着を判断するケース判断部、および携帯端末１００が温度上昇した場合に機能を制限して温度上昇を抑制する機能制限部としても機能する。

表示部１２０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等で構成される。表示部１２０は、バックライトのインバータ１２２によって明度が調節される。記憶部１３０は、内蔵ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、携帯端末１００で実行されるプログラムや各種データを記憶する。本実施形態では、記憶部１３０は、後述する温度上昇カーブを記憶する。バッテリー１４０は、リチウムイオン電池等から構成され、携帯端末１００に電力を供給する。

温度検知部は、携帯端末１００の内部温度を検知する、いわゆる温度センサである。本実施形態では、制御部１１０およびバッテリー１４０にそれぞれ温度検知部１１２（ＣＰ
Ｕ内蔵のセンサ）・１４２（バッテリー内蔵のサーミスタ）が内蔵されている。また制御部１１０や記憶部１３０が配置されている基板（不図示）の中央近傍にも温度検知部１５２（基板実装のサーミスタ）が配置されている。

図２は、本実施形態の携帯端末１００の動作を説明するフローチャートである。図２に示すように、携帯端末１００の制御部１１０は、まず温度検知部１１２・１４２・１５２が検知した温度を参照し、内部温度の温度上昇の有無を検知する（ステップＳ２０２）。

温度上昇が生じていない場合（ステップＳ２０２のＮＯ）、制御部１１０は温度の監視を繰り返す。一方、温度上昇を検知したら（ステップＳ２０２のＹＥＳ）、制御部１１０はケース判断部として機能し、記憶部１３０に記憶されている温度上昇カーブを参照することにより、携帯端末１００へのケース１０２の装着の有無、およびケース１０２の種類を判断する（ステップＳ２０４）。

図３は、ケース１０２の有無および種類と携帯端末の温度との関係を例示する図である。図３（ａ）は、ケース１０２を装着していない場合の携帯端末１００の温度を例示している。図３（ｂ）は、アルミ製のケース１０２を装着した場合の携帯端末１００の温度を例示している。図３（ｃ）は、プラスチック製のケース１０２を装着した場合の携帯端末１００の温度を例示している。図３（ｄ）は、シリコン製のケース１０２を装着した場合の携帯端末１００の温度を例示している。

図３（ａ）に示すように、ケース１０２を装着していない場合、携帯端末１００の背面温度の上昇幅は、測定開始時から３０分後までで１３．２℃である。一方、図３（ｂ）に示すように、例えばアルミ製のケースを装着した場合、携帯端末１００の背面温度は、測定開始時から３０分後までで１９．４℃上昇している。このことから、測定時から所定時間経過後の温度の上昇幅によって温度上昇カーブを算出することにより、かかる温度上昇カーブに基づいて携帯端末１００へのケース１０２の装着の有無を判断することができる。

また図３（ｃ）に示すように、プラスチック製のケース１０２を装着した場合、携帯端末１００の背面温度は、測定開始時から３０分後までで１２．５℃上昇している。図３（ｄ）に示すように、シリコン製のケース１０２を装着した場合、携帯端末１００の背面温度は、測定開始時から３０分後までで１０．０℃上昇している。このことから、図３（ｂ）〜（ｄ）に例示した各種のケース１０２についての上昇幅すなわち上昇カーブを記憶部１３０に記憶しておくことにより、上昇カーブに基づいて携帯端末１００に装着されたケース１０２の種類を判断することが可能となる。

なおケース１０２の有無および種類の判別については、１つのセンサの温度カーブのみで判断する場合に限られない。複数のセンサの温度カーブに基づいて判断することによって、さらに正確に判断することが可能となる。

再度図２を参照する。上述したように携帯端末１００へのケース１０２の装着の有無、およびケース１０２の種類を判断したら、図２に示すように、制御部１１０は機能制限部として機能し、制限内容（パラメータセット）を取得する（ステップＳ２０６）。制限内容とは、少なくとも制限する機能とその程度を含むパラメータセットであるが、さらにケースの種類や、閾値となる温度、制限を開始するタイミングなどを含めることができる。これにより、このようなケースが装着されている場合に、この温度になった場合には、この機能をこのくらい制限する、といった制御を行うことができる。本実施形態では、上述したようにケース２の装着の有無、およびケース１０２の種類それぞれに対応する制限内容を設定し、記憶部１３０に記憶しておく。

具体的には、例えば図３（ａ）では、ケース１０２を装着していない場合には、３０分後の携帯端末１００の背面温度は４１．９℃である。これに対し、図３（ｂ）のように例えばアルミ製のケース１０２を装着した場合の３０分後の携帯端末１００の背面温度は４９．５℃であるが、ケース１０２を介した背面温度、すなわちケース外側の背面温度は３８．６℃である。

したがって、携帯端末１００の実際の温度上昇は、ケース１０２を装着していない場合よりもケース１０２を装着した場合のほうが大きいが、ユーザが携帯端末１００の背面に触れた際に体感する温度は、ケース１０２を装着した場合のほうが低い。このことから、ケース１０２を装着している場合のほうがユーザの不快感が低減されるため、機能制限を緩和することができる。

その後、制御部１１０は、携帯端末１００の温度が閾値以上であるかを判断する（ステップＳ２０８）。携帯端末１００の温度が閾値未満であったら（ステップＳ２０８のＮＯ）、特に制限が必要ない状態であるから、制御部１１０は温度監視を継続する。

一方、携帯端末１００の温度が閾値以上となったら（ステップＳ２０８のＹＥＳ）、制御部１１０は機能制限部として機能し、携帯端末１００の機能制限を行う（ステップＳ２１０）。機能制限の内容としては、制御部１１０を構成するＣＰＵの最大クロックの制限、インバータ１２２による表示部１２０（ＬＣＤ）の輝度設定の変更、および携帯端末１００における通信頻度の制限、タスクキル、充電停止等を例示することができる。ただし、これに限定するものではなく、他の機能を制限することも当然にして可能である。

図４および図５は、携帯端末１００の機能制限について説明する図である。図４は、ケース１０２が装着されていない場合の機能制限を説明する図である。図５は、アルミ製のケース１０２が装着されている場合の機能制限を例示する図である。なお、以下の説明では、機能制限の内容として、制御部１１０を構成するＣＰＵの最大クロックの制限を例示し、かかる最大クロックを１．５ＧＨｚから１．０ＧＨｚに制限する。

携帯端末１００を使用し続けると、携帯端末１００の内部の温度であるセンサ温度、および携帯端末１００の背面温度は、図４（ａ）に示すように、時間が経過するにしたがって上昇する。そして、何も機能制限を行わないと、携帯端末の背面温度は６０分経過後には５５℃程度まで到達してしまい、ユーザが不快感を覚える可能性がある。

そこで図４（ｂ）では、センサ温度４０℃を閾値とし、センサ温度が４０℃以上となったら機能制限を開始する。これにより、図４（ｂ）に示すように、使用時間の経過に伴う温度上昇を抑制することができる。具体的には、図４（ｂ）では、６０分経過後の背面温度を５０℃まで抑制することができている。

一方、本実施形態特徴として、携帯端末１００の機能制限を行う際（ステップＳ２１０）は、機能制限部は、ステップＳ２０４においてケース判断部が携帯端末１００にケース１０２が装着されていると判断した場合には、機能制限を緩和する。

まず図５（ａ）を参照して機能制限を緩和しない場合について説明する。図５（ａ）では、図４（ｂ）のケース１０２が装着されていない場合と同様にセンサ温度４０℃を閾値とし、センサ温度が４０℃以上となった１０分経過時から機能制限を開始している。かかる構成であると、ケース外側の背面温度が３０℃程度の段階で機能制限がかかってしまっていることとなる。これにより、ユーザは、携帯端末１００の温度上昇による不快感よりも、機能制限による不便のほうが大きくなってしまう。

そこで本実施形態では、携帯端末１００にケース１０２が装着している場合には、機能制限を緩和する。具体的には、図５（ｂ）では、センサ温度５０℃を閾値とし、センサ温度が５０℃以上となった２０分経過時から機能制限を開始している。これにより、ケース１０２を装着している状態における過剰な機能制限が抑制されるため、図５（ａ）に示すように機能制限を緩和しない場合よりも長い時間、携帯端末１００を快適に使用することができる。

このとき、特に本実施形態の構成では、ソフトウェアの変更のみであり、ハードウェアの追加は必要ない。したがって、携帯端末１００のコストを増大させることなく、上述した効果を得ることが可能である。

また本実施形態では、ステップＳ２０４においてケース判断部は携帯端末１００に装着されているケース１０２の種類を判断している。したがって、ケース１０２の種類に応じて機能制限を緩和することも可能である。これにより、ケース１０２の種類に応じてより最適に機能制限を緩和することができ、ユーザの快適性を高めることが可能となる。

再び図２を参照する。上述したように機能制限を開始したら（ステップＳ２１０）、機能制限部は制限内容（パラメータセット）をケース１０２の装着の有無およびケース１０２の種類に関連付けて記憶部１３０に記憶（または更新）する。これにより、次回以降に同じケース１０２であると判断した場合には前回の制限内容を使用することが可能となる。

その後、制御部１１０は、携帯端末１００の温度が閾値未満であるかを監視する（ステップＳ２１４）。携帯端末１００の温度が閾値以上であったら（ステップＳ２１４のＮＯ）、ステップＳ２１０に戻り、機能制御部は、機能制限の内容（制限する機能およびその程度）を調整する。これにより、ケース１０２の装着の有無およびケース１０２の種類に応じた機能制限の内容を更新し、機能制限のパラメータの最適化を図ることができる。

また同じケース１０２を継続的に使用する場合においては、記憶部１３０に予め記憶されていた機能制限の内容、すなわち初期の制限内容と、その後に２回目、３回目というように機能制限の緩和を行った際の制限内容を比較してもよい。そして、同じケース１０２に対して複数生成されたパラメータを平均化することにより、学習により更に最適なパラメータを得ることができる。

携帯端末１００の温度が閾値未満であったら（ステップＳ２１４のＹＥＳ）、機能制限部は、携帯端末１００の機能制限を解除する（ステップＳ２１６）。これにより、ユーザは、機能制限がかかっていない通常の快適な状態で携帯端末１００を使用することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、ケースを装着可能な携帯端末として利用可能である。

１００…携帯端末、１０２…ケース、１１０…制御部、１１２…温度検知部、１２０…表
示部、１２２…インバータ、１３０…記憶部、１４０…バッテリー、１４２…温度検知部、１５２…温度検知部

Claims (4)

1. ケースを装着可能な携帯端末であって、
   当該携帯端末へのケースの装着を判断するケース判断部と、
   当該携帯端末の内部温度を検知する温度検知部と、
   当該携帯端末が温度上昇した場合に機能を制限して温度上昇を抑制する機能制限部と、
   を備え、
   前記機能制限部は、前記ケース判断部が当該携帯端末にケースが装着されていると判断した場合には機能制限を緩和することを特徴とする携帯端末。
2. 前記ケース判断部は、前記温度検知部によって検知した温度の上昇カーブに基づいて当該携帯端末にケースが装着されているか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
3. 前記ケース判断部は、前記温度検知部によって検知した温度の上昇カーブに基づいて当該携帯端末に装着されたケースの種類を更に判断し、
   前記機能制限部は、前記ケース判断部が判断したケースの種類に応じて機能制限を緩和することを特徴とする請求項１または２に記載の携帯端末。
4. 前記機能制限部は、前記温度検知部が検知した温度を監視しながら制限する機能およびその程度を調整して、制限する機能およびその程度を含む制限内容を記憶し、
   次回以降に同じケースであると判断した場合には前記制限内容を使用することとを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の携帯端末。

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