JP2021097555A - 端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バッテリの低温時の性能低下に起因する不具合を適切に抑制することができる技術を提供する。【解決手段】 端末装置は、温度計測部と、制御部と、を備えてもよい。温度計測部は、バッテリの温度を計測してもよい。制御部は、温度計測部によって計測された温度が基準温度以下である場合、端末装置の単位時間当たりの消費電流を、第１の値以上であって第２の値以下である特定の範囲に制限する制限処理を実行してもよい。第１の値は、端末装置が省電力モードで動作する場合の単位時間当たりの消費電流の上限値であってもよい。第２の値は、端末装置が高負荷モードで動作する場合の単位時間当たりの消費電流の下限値であるとともに第１の値よりも大きい値であってもよい。【選択図】図２

Description

本明細書で開示する技術は、端末装置に関する。

特許文献１には、端末装置が開示されている。端末装置は、温度調整部と、バッテリと、制御部と、を備える。制御部は、バッテリの温度が低温である場合に、温度調整部によってバッテリを加温し、バッテリが所定の温度領域（例えば常温域）まで加温された後で、バッテリの充電を実行する。これにより、バッテリの低温時における充電性能の低下の抑制を図っている。

特開２００８−０４１６１４号公報

一般的に、端末装置等に使用されるバッテリは、その温度が低温の場合（例えば１０℃以下である場合）には、常温の場合（例えば１０℃よりも高い場合）に比べて、その放電性能が低下することも知られている。特許文献１の技術では、バッテリの温度が低温である場合に、例えば、単位時間当たりの消費電流が大きい高負荷機能を実行すると、バッテリの放電性能が十分に得られないことに起因して残量不足（ローバッテリー）が発生するおそれがある。一方で、バッテリの温度が低温である場合に、単位時間当たりの消費電流を抑制する省電力動作を実行していると、バッテリの温度が低温のまま据え置かれ、放電性能が十分に得られない状況が継続してしまう。

本明細書では、バッテリの低温時の性能低下に起因する不具合を適切に抑制することができる技術を提供する。

本明細書が開示する端末装置は、バッテリの温度を計測する温度計測部と、前記温度計測部によって計測された前記温度が基準温度以下である場合、前記端末装置の単位時間当たりの消費電流を、第１の値以上であって第２の値以下である特定の範囲に制限する制限処理を実行する制御部であって、前記第１の値は、前記端末装置が省電力モードで動作する場合の単位時間当たりの消費電流の上限値であり、前記第２の値は、前記端末装置が高負荷モードで動作する場合の単位時間当たりの消費電流の下限値であるとともに前記第１の値よりも大きい値である、前記制御部と、を備える。

この構成によると、制御部は、バッテリの温度が基準温度以下である場合に制限処理を実行する。制限処理では、端末装置の単位時間当たりの消費電流は、第１の値以上であって第２の値以下の範囲に調整される。即ち、端末装置の単位時間当たりの消費電流が第２の値以下に抑えられることで、消費電流が大きい高負荷の機能が実行されることが抑制され得る。その結果、バッテリの温度が基準温度以下である間に高負荷の機能が実行されることに起因する不具合（ローバッテリー等）の発生が抑制され得る。また、端末装置の単位時間当たりの消費電流が第１の値以上に維持されることで、消費電流が小さい省電力動作が実行されることが抑制され、電流消費（即ちバッテリの発熱）が促進され得る。そのため、上記の構成によると、例えば基準温度を低温域の閾値となる値（例えば１０℃）に設定するとともに、第１の値及び第２の値を端末装置に応じた適切な値に設定しておけば、仮に、端末装置が、冷蔵庫内や冬期の屋外等のような低温環境で使用されるような状況下（例えば、冷蔵庫内での冷蔵商品の在庫管理等の諸作業に使用される状況下）であっても、制御部が適宜制限処理を行うことで、低温時のバッテリの性能低下に起因する不具合を適切に抑制することができる。

また、制限処理は、省電力モードによる動作を禁止することを含んでもよい。

この構成によると、制御部は、バッテリの温度が基準温度以下の場合において、単位時間当たりの消費電流が小さい省電力モードによる動作を禁止する。この結果、端末装置の単位時間当たりの消費電流が第１の値以上になるように調整される。それにより、バッテリの発熱が促進され、バッテリの温度を上昇させることができる。この結果、バッテリ温度が基準温度以下である状況が比較的早期に解消され得る。従って、上記の構成によると、低温時のバッテリの性能低下に起因する不具合が発生する状況が比較的早期に解消され得る。

また、制限処理は、高負荷モードによる動作を禁止することを含んでもよい。

この構成によると、制御部は、バッテリの温度が基準温度以下の場合において、単位時間当たりの消費電流が大きい高負荷モードによる動作を禁止する。この結果、端末装置の単位時間当たりの消費電流が第２の値以下になるように調整される。それにより、バッテリの温度が基準温度以下である（即ち放電性能が低下している）場合において、端末装置が高負荷で使用されることによる不具合（例えばローバッテリー）の発生を適切に抑制することができる。従って、上記の構成によると、低温時のバッテリの性能低下に起因する不具合の発生を適切に抑制することができる。

制限処理は、省電力モードによる動作を禁止すること、及び、高負荷モードによる動作を禁止することを含んでもよい。

この構成によると、制御部は、バッテリの温度が基準温度以下の場合において、単位時間当たりの消費電流が小さい省電力モードによる動作を禁止する。この結果、端末装置の単位時間当たりの消費電流が第１の値以上になるように調整される。それにより、バッテリの発熱が促進され、バッテリの温度を上昇させることができる。この結果、バッテリ温度が基準温度以下である状況が比較的早期に解消され得る。従って、上記の構成によると、低温時のバッテリの性能低下に起因する不具合が発生する状況が比較的早期に解消され得る。さらに、制御部は、バッテリの温度が基準温度以下の場合において、単位時間当たりの消費電流が大きい高負荷モードによる動作を禁止する。この結果、端末装置の単位時間当たりの消費電流が第２の値以下になるように調整される。それにより、バッテリの温度が基準温度以下である（即ち放電性能が低下している）場合において、端末装置が高負荷で使用されることによる不具合（例えばローバッテリー）の発生を適切に抑制することができる。従って、上記の構成によると、低温時のバッテリの性能低下に起因する不具合の発生を適切に抑制することができる。

実施例の端末装置の構成を示すブロック図である。 端末装置の制御部が実行するモード制御処理を示すフローチャートである。

（第１実施例）
図１及び図２を参照して、第１実施例の端末装置１０を説明する。端末装置１０は、情報コードの読み取り、ＲＦ（Radio Frequency）タグの読み書き等、様々な機能を実行可能な端末装置である。本実施例では、端末装置１０は可搬型の端末装置である。図１に示すように、端末装置１０は、端末本体１２と、バッテリ１４と、を備える。端末本体１２は、情報コード読取部２０と、ＲＦ通信部２１と、表示部２２と、操作部２４と、外部インターフェイス２６と、メモリ３０と、照明部３２と、スピーカー３４と、通信インターフェイス３８と、電源部４０と、制御部４２と、を備える。以下では、インターフェイスのことをＩ／Ｆと呼ぶ。

情報コード読取部２０は、情報コード（図示しない）を光学的に読み取ることができる公知の読み取り部である。情報コード読取部２０は、公知の撮像部を備え、撮像部が撮影した画像に基づいて、例えば、一次元コードや二次元コード等の情報コードを読み取ることができる。

ＲＦ通信部２１は、所定の通信範囲内（例えば半径５ｍ圏内）に存在するＲＦタグ（図示しない）との間で電波を媒介とする無線通信（ＲＦ通信）を実行するための通信部である。本実施例のＲＦ通信部２１は、公知のＲＦ通信モジュールであり、図示しない送信回路と受信回路とアンテナとを備える。

表示部２２は、様々な情報を表示するためのディスプレイである。例えば、表示部２２は、情報コード読取部２０によって読み取られた情報コードに関する情報を含む様々な情報を表示することができる。表示部２２は、例えば、液晶表示器である。また、表示部２２は、タッチパネル式のディスプレイであってもよい。

操作部２４は、複数のキーを備える。ユーザは、複数のキーを操作することによって、さまざまな指示を端末装置１０に入力することができる。他の例では、表示部２２及び操作部２４は、両者の機能を併せ持つタッチパネルとして構成されていてもよい。

外部Ｉ／Ｆ２６は、インターネット等のネットワークに接続されている。制御部４２は、外部Ｉ／Ｆ２６及びネットワークを介して、図示しない外部機器との間でＷｉ−Ｆｉ方式に従った無線通信を実行することができる。

メモリ３０は、後述する制御部４２が様々な処理を実行するための様々なプログラムを記憶している。例えば、メモリ３０は、ＲＡＭ、ＲＯＭや不揮発性メモリを含む。メモリ３０は、様々なプログラムの他に、例えば、情報コード読取部２０によって読み取られた情報コード等の様々な情報を記憶する領域を有している。具体的には、メモリ３０は、外部Ｉ／Ｆ２６に受信された情報や、後述する温度計測部５２によって計測されたバッテリ１４の温度を示す情報等が記憶される。

照明部３２は、ＬＥＤ等の照明手段を内蔵しており、例えば、情報コード読取部２０の撮像部による撮像範囲等、端末装置１０の周囲を照明可能な部分である。

スピーカー３４は、様々な音声（例えば様々な報知音、メッセージ音声等）を出力可能な音声出力部である。

通信Ｉ／Ｆ３８は、後述するバッテリ１４の管理ＩＣ５０との間で通信を実行するためのＩ／Ｆである。通信Ｉ／Ｆ３８は、管理ＩＣ５０と通信を実行することによって、管理ＩＣ５０から情報（例えば、温度計測部５２によって計測されたバッテリ１４の温度を示す情報）を取得する。

電源部４０は、後述するバッテリ１４のバッテリセル５４と電気的に接続され、バッテリセル５４から端末本体１２に電力を供給するための電力供給部である。

制御部４２は、情報コード読取部２０と、ＲＦ通信部２１と、表示部２２と、操作部２４と、外部Ｉ／Ｆ２６と、メモリ３０と、照明部３２と、スピーカー３４と、通信Ｉ／Ｆ３８と、電源部４０と電気的に接続されており、これらの各要素を制御することができる。制御部４２は、メモリ３０に記憶されたプログラムに従って、後述のモード制御処理（図２参照）を含む様々な処理を実行する。

バッテリ１４は、端末本体１２と一体に設けられている。変形例では、バッテリ１４は、端末本体１２の所定のバッテリ取付部に着脱可能に取り付けられる構成であってもよい。バッテリ１４は、管理ＩＣ５０と、バッテリセル５４と、を備える。

管理ＩＣ５０は、通信Ｉ／Ｆ３８との間で通信可能である。管理ＩＣ５０は、温度計測部５２を含む。温度計測部５２は、バッテリセル５４を含むバッテリ１４の温度を常時計測する。温度計測部５２は、例えば、バッテリ１４の温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタである。温度計測部５２は、バッテリセル５４に近接して配置されている。温度計測部５２によって計測された温度は、管理ＩＣ５０と通信Ｉ／Ｆ３８との間の通信リンクを介して、バッテリ１４から端末本体１２に受信され、その後、メモリ３０に記憶される。

バッテリセル５４は、例えば、リチウムイオンバッテリ等の公知の二次電池である。バッテリセル５４は、電源部４０を介して、制御部４２に電気的に接続されている。バッテリセル５４の内部抵抗は、バッテリセル５４の温度が低くなるほど高くなる。バッテリセル５４は、低温（例えば１０℃以下）である場合に、常温（例えば１０℃よりも高い温度）の場合に比べて充放電性能が低下することが知られている。

本実施例では、制御部４２は、端末装置１０を、通常の動作モード（以下、通常モードと呼ぶ）とは別に、省電力モードと、高負荷モードの２つの特別な動作モードで動作させることができる。省電力モードは、通常モードに比べて、単位時間当たりの消費電流が小さい動作モードである。端末装置１０が省電力モードで動作する場合、端末装置１０の単位時間当たりの消費電流は、第１の値以下の範囲に制限される。第１の値は、省電力モードが実行される場合の端末装置１０における単位時間当たりの消費電流の上限値である。なお、第１の値は、予め実験等によって特定される値である。具体的には、省電力モードでは、制御部４２に含まれるＣＰＵのクロック数が制限され（本実施例では、ＣＰＵクロック数がゼロになる）、端末装置１０の消費電流の値を抑制する。なお、省電力モードでは、制御部４２に含まれるＣＰＵのクロック数が制限されるものの、他の構成要素に関するクロック数は制限されない。端末装置１０が省電力モードにある場合、各構成要素の動作速度が通常モードに比べて低下する。また、端末装置１０が省電力モードで動作する場合、単位時間当たりの消費電流（バッテリセル５４の容量消費量）が大きい構成要素、例えば、ＲＦ通信部２１、照明部３２等の動作が禁止される。端末装置１０が省電力モードで動作する場合のバッテリセル５４の容量の低下速度は、通常モードで動作する場合のバッテリセル５４の容量の低下速度よりも小さい。

制御部４２は、ユーザが省電力モードの開始を指示することに応じて、端末装置１０を省電力モードで動作させる。

一方、高負荷モードは、通常モードに比べて、単位時間当たりの消費電流が大きい動作モードである。端末装置１０が高負荷モードで動作する場合、端末装置１０の単位時間当たりの消費電流は、所定の第２の値以上になる。第２の値とは、高負荷モードが実行される場合の端末装置１０における単位時間当たりの消費電流の下限値である。第２の値は、第１の値よりも高い。なお、第２の値は、予め実験等によって特定される値である。高負荷モードで動作する場合とは、単位時間当たりの消費電流（バッテリセル５４の容量消費量）が大きい構成要素、例えば、ＲＦ通信部２１、照明部３２等を動作させる場合である。端末装置１０が高負荷モードで動作する場合のバッテリセル５４の容量の低下速度は、通常モードの場合のバッテリセル５４の容量の低下速度よりも大きい。

制御部４２は、ユーザが高負荷機能の実行（例えば、ＲＦ通信部２１、照明部３２等の動作）を指示することに応じて、端末装置１０を高負荷モードで動作させる。

（モード制御処理；図２）
続いて、図２を参照して、本実施例の制御部４２が実行するモード制御処理の内容を説明する。モード制御処理は、バッテリ１４が低温であるか否かに応じて、省電力モード及び高負荷モードでの動作の可否を切り替えるための処理である。端末装置１０の主電源がオンされると、制御部４２は、図２のモード制御処理を開始する。

Ｓ２において、制御部４２は、温度計測部５２によって計測されたバッテリセル５４を含むバッテリ１４の温度を示す情報を、管理ＩＣ５０と通信Ｉ／Ｆ３８との間の通信リンクを介して取得する。

続くＳ４において、制御部４２は、Ｓ２の時点で計測され、取得されたバッテリ１４の温度が所定の基準温度以下であるか否かを判断する。ここで、基準温度とは、バッテリ１４の放電性能が低下する低温域の閾値となる温度である。即ち、バッテリ１４の温度が基準温度以下である場合、バッテリ１４が低温である（即ち放電性能が低下する温度である）ということができる。基準温度は、予め実験等によって特定されており、メモリ３０に予め記憶されている。基準温度は、１０℃以下であることが好ましい。本実施例では、基準温度は１０℃に設定されている。変形例では、基準温度は、５℃以下であってもよく、また、０℃以下であってもよい。Ｓ２で取得されたバッテリ１４の温度が基準温度以下である場合、制御部４２は、Ｓ４でＹＥＳと判断し、Ｓ６に進む。一方、バッテリ１４の温度が基準温度よりも高い場合、制御部４２は、Ｓ４でＮＯと判断し、Ｓ１０に進む。

Ｓ６において、制御部４２は、省電力モードでの動作を禁止するとともに、高負荷モードでの動作を禁止する。この時点で端末装置１０が省電力モード又は高負荷モードで動作している場合、Ｓ６では、制御部４２は、端末装置１０の省電力モード又は高負荷モードによる動作を中断させ、通常モードによる動作に強制的に移行させる。省電力モード及び高負荷モードでの動作が禁止されると、ユーザが省電力モードでの動作の開始を指示した場合であっても、制御部４２は省電力モードでの動作を行わない。同様に、ユーザが高負荷モードでの動作の開始を指示した場合であっても、制御部４２は高負荷モードでの動作を行わない（即ち、高負荷モードを開始しない）。この結果、端末装置１０における単位時間当たりの消費電流が、第１の値以上であって第２の値以下の範囲に制限される。なお、Ｓ６の時点で既に、省電力モードでの動作が禁止され、かつ、高負荷モードでの動作が禁止されている場合には、Ｓ６において、制御部４２は、引き続き両モードでの動作を禁止する。

続くＳ８において、制御部４２は、省電力モードでの動作が禁止され、かつ、高負荷モードでの動作が禁止された旨を表示部２２に表示する。これにより、端末装置１０のユーザは、その旨を把握することができる。なお、上記Ｓ６の時点で既に、省電力モードでの動作が禁止され、かつ、高負荷モードでの動作が禁止されていた場合、制御部４２は、Ｓ８を省略する。即ち、電力モードでの動作が禁止され、かつ、高負荷モードでの動作が禁止された旨が改めて表示部２２に表示されない。Ｓ８が実行されると、Ｓ２に戻る。

また、Ｓ４でＮＯの後のＳ１０において、省電力モードでの動作が禁止され、かつ、高負荷モードでの動作が禁止されていた場合、制御部４２は、省電力モードでの動作を許可するとともに、高負荷モードでの動作を許可する。Ｓ１０が実行されると、ユーザの指示に応じて、制御部４２は、端末装置１０を省電力モード又は高負荷モードのいずれのモードでも動作させることができる。なお、Ｓ１０の時点で既に、省電力モードでの動作が許可され、かつ、高負荷モードでの動作が許可されていた場合、Ｓ１０では、制御部４２は、引き続き両モードでの動作を許可する。

続くＳ１２において、制御部４２は、省電力モードでの動作が許可され、かつ、高負荷モードでの動作が許可された旨を表示部２２に表示する。これにより、端末装置１０のユーザは、その旨を把握することができる。なお、上記Ｓ１０の時点で既に、省電力モードでの動作が許可され、かつ、高負荷モードでの動作が許可されていた場合、制御部４２は、Ｓ１２を省略する。即ち、省電力モードでの動作が許可され、かつ、高負荷モードでの動作が許可された旨が改めて表示部２２に表示されない。Ｓ１２が実行されると、Ｓ２に戻る。

以上の通り、制御部４２は、端末装置１０の主電源がオンされている間、上記のＳ２からＳ１２の処理を繰り返し実行する。

（作用効果）
上記の通り、本実施例では、制御部４２は、バッテリ１４の温度が基準温度（例えば１０℃）以下である場合に、省電力モード及び高負荷モードでの動作を禁止する（図２のＳ６）。これにより、端末装置１０の単位時間当たりの消費電流は、第１の値以上であって第２の値以下の範囲に制限される。

省電力モードによる動作が禁止されることで、バッテリ１４の発熱が促進され、バッテリ１４の温度を上昇させることができる。この結果、バッテリ１４の温度が基準温度以下である状況が比較的早期に解消され得る。従って、本実施例の構成によると、低温時のバッテリ１４の性能低下に起因する不具合が発生する状況が比較的早期に解消され得る。

一方、高負荷モードによる動作が禁止されることで、バッテリ１４の温度が基準温度以下である（即ち放電性能が低下している）場合において、端末装置１０が高負荷で使用されることによる不具合（例えばローバッテリー）の発生を適切に抑制することができる。従って、本実施例によると、低温時のバッテリ１４の性能低下に起因する不具合の発生を適切に抑制することができる。

以上の通り、本実施例では、例えば、基準温度を低温域の閾値となる値（例えば１０℃）に設定するとともに、第１の値及び第２の値を端末装置１０に応じた適切な値に設定しておけば、仮に、端末装置１０が、冷蔵倉庫内や冬期の屋外等のような低温環境で使用されるような状況下（例えば、冷蔵倉庫内での冷蔵商品の在庫管理等の諸作業に使用される状況下）であっても、制御部４２が省電力モード及び高負荷モードでの動作を禁止する（Ｓ６）ことにより、低温時のバッテリ１４の性能低下に起因する不具合を適切に抑制することができる。

（対応関係）
図２に示すモード制御処理のＳ６の処理が、「制限処理」の一例である。

以上、実施例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、以下の変形例を採用してもよい。

（変形例１） 上記の実施例では、図２に示すモード制御処理のＳ６において、制御部４２は、省電力モードでの動作を禁止するとともに、高負荷モードでの動作を禁止しているが、これに限られない。変形例では、Ｓ６において、制御部４２は、省電力モードでの動作のみを禁止してもよい。この場合、制御部４２は、高負荷モードでの動作を許可している。また、Ｓ６において、制御部４２は、高負荷モードでの動作のみを禁止してもよい。この場合、制御部４２は、省電力モードでの動作を許可している。

（変形例２） 変形例では、図２に示すモード制御処理のＳ６において、制御部４２は、省電力モードでの動作の禁止と高負荷モードでの動作の禁止以外の処理によって、単位時間当たりの消費電流を第１の値以上であって第２の値以下に調整してもよい。この場合、前記処理は、「制限処理」の一例である。

（変形例３） 上記の実施例では、温度計測部５２は、バッテリ１４に含まれている。変形例では、温度計測部５２は、端末本体１２に含まれていてもよい。この場合、温度計測部５２は、制御部４２に接続されていてもよい。

（変形例４） 上記の実施例では、モード制御処理のＳ８に代えて、制御部４２は、スピーカー３４を制御して報知音を発生させてもよい。これにより、ユーザは、その報知音によって、省電力モードでの動作が禁止され、かつ、高負荷モードでの動作が禁止されたことを把握することができる。また、制御部４２は、モード制御処理のＳ８とともに、スピーカー３４を制御して報知音を発生させてもよい。また、制御部４２は、モード制御処理のＳ１２に代えて、スピーカー３４を制御して報知音を発生させてもよく、モード制御処理のＳ１２とともに、スピーカー３４を制御して報知音を発生させてもよい。

（変形例５） 上記の実施例では、制御部４２は、所定の期間毎に、例えば、１分毎に、モード制御処理を実行してもよい。

また、本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０ ：端末装置
１２ ：端末本体
１４ ：バッテリ
２０ ：情報コード読取部
２１ ：ＲＦ通信部
２２ ：表示部
２４ ：操作部
２６ ：外部Ｉ／Ｆ
３０ ：メモリ
３２ ：照明部
３４ ：スピーカー
３８ ：通信Ｉ／Ｆ
４０ ：電源部
４２ ：制御部
５０ ：管理ＩＣ
５２ ：温度計測部
５４ ：バッテリセル

Claims (4)

1. 端末装置であって、
   バッテリの温度を計測する温度計測部と、
   前記温度計測部によって計測された前記温度が基準温度以下である場合、前記端末装置の単位時間当たりの消費電流を、第１の値以上であって第２の値以下である特定の範囲に制限する制限処理を実行する制御部であって、前記第１の値は、前記端末装置が省電力モードで動作する場合の単位時間当たりの消費電流の上限値であり、前記第２の値は、前記端末装置が高負荷モードで動作する場合の単位時間当たりの消費電流の下限値であるとともに前記第１の値よりも大きい値である、前記制御部と、を備える端末装置。
2. 前記制限処理は、前記省電力モードによる動作を禁止することを含む、請求項１に記載の端末装置。
3. 前記制限処理は、前記高負荷モードによる動作を禁止することを含む、請求項１に記載の端末装置。
4. 前記制限処理は、前記省電力モードによる動作を禁止すること、及び、前記高負荷モードによる動作を禁止することを含む、請求項１に記載の端末装置。
   

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