JP3492541B2 - 無線通信機 - Google Patents

無線通信機

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JP3492541B2
JP3492541B2 JP04591099A JP4591099A JP3492541B2 JP 3492541 B2 JP3492541 B2 JP 3492541B2 JP 04591099 A JP04591099 A JP 04591099A JP 4591099 A JP4591099 A JP 4591099A JP 3492541 B2 JP3492541 B2 JP 3492541B2
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0068Battery or charger load switching, e.g. concurrent charging and load supply
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/3827Portable transceivers
    • H04B1/3883Arrangements for mounting batteries or battery chargers

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  • Power Engineering (AREA)
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  • Secondary Cells (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は無線通信機に関し、
特に充電回路を内蔵した無線通信機に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯電話機を充電する際に使用さ
れる充電方式はフローティング方式と呼ばれており、電
池への充電と、無線部や制御部等の負荷への給電とが同
一回路および同一ラインで行われている。そのため、充
電回路に流れる電流値は、電池に対する充電電流値に、
無線部や制御部に対する負荷電流値を加えた値で表され
る。
【0003】一般的に、充電完了を示す電流値は、電池
単体の充電特性または携帯電話機の待受時の充電特性に
合わせて設定される。ここで、充電完了を示す電流値
が、携帯電話機の待受時の充電特性に合わせて設定され
る場合、充電完了を示す電流値は、待受中の消費電流を
上述した負荷電流とみなして設定されるが、この消費電
流は数mAのレベルであり誤差の範囲として無視するこ
とができる。
【0004】一方、近年の携帯電話機は、LCDやキー
スイッチを照光するバックライト機能を有しているが、
このバックライト機能使用時の消費電流、すなわち負荷
電流は、待受中の消費電流に比べて非常に大きな値であ
り、例えば数十mAのレベルであるため、充電完了を示
す電流値を設定する際に無視することはできない。通
常、バックライトは10秒〜20秒程度で消灯するが、
携帯電話機を車載アダプタに接続して充電する場合、す
なわち車のシガライタから給電する場合には、バックラ
イトを継続して点灯させるモードを使用者が選択するこ
とができる。車載アダプタ接続時におけるバックライト
機能の継続点灯は、通常自動車に備えられている速度メ
ータ表示やエンジン回転数表示が夜間使用者の操作に基
づいて継続して点灯可能であることや、10秒〜20秒
程度での消灯では点灯操作の頻度が多くなり、交通事故
が多発する可能性があることや、車のシガライタから給
電するためにバックライトの継続点灯による大幅な消費
電流の増加を気にする必要がないこと等に起因する。し
かしながら、充電時に使用者が継続点灯モードを選択し
てバックライトを点灯させ続けると、バックライト機能
使用に対する負荷電流が増加し、それに伴って充電回路
に流れる電流も増加してしまう。充電は、充電回路に流
れる電流が充電完了を示す電流値に達すると完了する
が、バックライト機能使用に対する負荷電流が増加する
と、充電回路に流れる電流が充電完了を示す電流値に到
達せずに充電が完了しないという問題が生じる。
【0005】この問題点に関して、図5(a)および5
(b)を用いて詳細に説明する。
【0006】図5(a)は、従来の携帯電話機の充電時
における充電電圧の変移(充電特性)を示す図であり、
図5(b)は、従来の携帯電話機の充電時における充電
電流の変移(充電特性)を示す図である。実線は、充電
時にバックライト機能を使用し続けた場合の充電特性を
示しており、点線は、充電時にバックライト機能を使用
しない場合の充電特性を示している。
【0007】充電時にバックライト機能を全く使わなか
った場合(点線参照)、充電電圧は、図5(a)に示さ
れるように、時刻0にて充電開始後、時刻T1にて所定
の電圧値VCHG、例えば4.1Vに達し、それ以後定
電圧で充電が行われる。そして、時刻T3にて充電が完
了すると、充電電圧は低下する。また、充電電流は、図
5(b)に示されるように、定電流ICHG、例えば5
00mAで時刻0から時刻T1まで充電が行われ、それ
以後定電圧で充電されるため電流は低下する。そして、
時刻T3にて充電電流が所定の電流値ICUT1、例え
ば50mAに達すると、充電が完了する。
【0008】一方、充電時にバックライト機能を使用し
続けた場合(実線参照)、充電電圧は、図5(a)に示
されるように、時刻0にて充電開始後、時刻T2にて所
定の電圧値VCHGに達し、それ以後定電圧で充電が行
われる。また、充電電流は、図5(b)に示されるよう
に、定電流ICHGで時刻0から時刻T2まで充電が行
われ、それ以後定電圧で充電されるため電流は低下す
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の携帯電話機では、バックライト機能を使用しているこ
とによる負荷電流が常時継続して流れているため、充電
電流が低下した後、充電電流は充電完了電流値ICUT
1には到達しない。そのため、充電が正常に完了しない
という問題が生じる。また、このとき、定電圧VCHG
での充電が継続されることによって電池を劣化させてし
まうという問題が生じる。
【0010】この課題を解決するために、本願発明者
は、充電完了電流値を予め高く設定することを考えた
が、この場合には、充電時にバックライト機能を使用し
続けたときには正常に充電が完了するが、バックライト
機能を使用せずに充電を行ったときには充電が途中で完
了してしまい、充電容量が不足してしまうという問題が
生じることがわかった。
【0011】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、充電
時にバックライト機能を連続して使用するか否かに係ら
ず、適切な充電容量で、かつ電池を劣化させずに確実に
充電を完了することができる無線通信機を提供すること
にある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の無線通信機は、充電端子から、無線通信機
を構成する電池及び回路に充電電流が供給される無線通
信機において、各種情報を表示する表示手段と、キーか
らなる操作手段と、前記表示手段または前記操作手段を
照明する照明手段と、前記電池及び前記回路へ供給され
る電流の合計値を検出する電流検出手段と、前記操作手
段の操作に基づいて、前記照明手段をON/OFFさせ
る制御信号を出力する出力手段と、前記制御信号に基づ
いて前記照明手段がONされているか否かを判断する判
断手段と、前記判断手段の判断結果に基づいて、前記照
明手段がOFFされている場合に第1の充電完了電流値
を設定し、前記照明手段がONされている場合に前記第
1の充電電流完了値よりも大きい第2の充電電流完了値
を設定する設定手段と、前記充電電流が、前記設定手段
によって設定された充電完了電流値に達したときに充電
を完了する充電完了手段とを有することを特徴とする。
【0013】又、前記充電電流が、前記設定手段によっ
て設定された充電完了電流値に達したことを検出する充
電完了検出手段と、前記電池の電池電圧を検出する電池
電圧検出手段と、前記電池への充電を行うか否かを切り
替える切替手段と、前記電流検出手段、前記充電完了検
出手段および前記電池電圧検出手段の検出結果に基づい
て前記切替手段を制御する充電制御手段とを有すること
が好ましい。又、前記第2の充電完了電流値は、前記第
1の充電完了電流値に、前記照明手段の負荷電流値を加
えた値であることが好ましい 又、前記無線通信機は、
携帯電話機であることが好ましい。
【0014】本発明の無線通信機の充電制御方法は、充
電端子から、無線通信機を構成する電池及び回路に充電
電流が供給される無線通信機の充電制御方法であって、
充電を開始するステップと、前記電池及び前記回路へ供
給される電流の合計値を検出するステップと、操作手段
の操作に基づいて、照明手段がONされているか否かを
判断するステップと、前記判断ステップの判断結果に基
づいて、前記照明手段がOFFされている場合に第1の
充電完了電流値を設定し、前記照明手段がONされてい
る場合に前記第1の充電電流完了値よりも大きい第2の
充電電流完了値を設定するステップと、充電電流を検出
するステップと、前記充電電流が前記設定された充電完
了電流値に達した場合に、前記充電を完了するステップ
とを有することを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の無線通信機の一実
施の形態について、図面を参照して説明する。図1は、
本実施の形態に係る無線通信機、好ましくは携帯電話機
の好適な一例の回路構成を示すブロック図である。
【0016】図1において、通信系2は、無線部3と、
CPU13と、照明回路14と、表示部15と、操作部
16と、音声処理部17と、スピーカ18と、マイクロ
フォン19とから構成される。無線部3は、アンテナ2
3にて受信した図示せぬ基地局からの無線信号を入力す
る一方、アンテナ23を介して無線信号を図示せぬ基地
局に送信する。表示部15は、時刻情報、電話番号、相
手先の名前および通信圏外であるか否かに係る情報、各
種機能を表示する。操作部16は、各種機能における設
定時、電話番号および相手先の名前の登録時、発呼およ
び着呼時の電話番号等の入力時に使用者によって押下さ
れるもので、例えばテンキーやファンクションキー、発
呼ボタンである。照明回路14は、例えば着信時や使用
者が操作部16を操作した時に、表示部15または操作
部16を照明する。音声処理部17は、無線部3からの
音声信号の変調およびマイクロフォン19からの音声信
号の復調を行う。スピーカ18は、通話相手先の音声お
よび着信音を出力する。着信は、表示部15における表
示、また、図示せぬバイブレータの振動や、LEDの点
滅等によって通知されてもよい。マイク部8は、使用者
が発した音声を入力する。CPU13は、照明回路がO
Nされているか否かを判断し、その判断結果を「0」お
よび「1」からなる2値信号で所定時間毎に充電完了検
出回路11に出力する。その他、CPU13は、接続さ
れる各回路の状態検出や制御を行い、充電完了時には、
表示部を制御して充電が完了した旨を表示する。充電完
了は、スピーカ18から着信音と異なる音色の出力音を
出力することによって通知してもよく、図示せぬバイブ
レータの振動や、図示せぬLEDの点滅によって通知し
てもよい。また、図示せぬ車載アダプタに設けられたス
ピーカ、表示部、LED等を用いて、充電完了を通知し
てもよい。
【0017】充電回路部1は、充電制御回路7と、出力
制御スイッチ8と、充電電流検出抵抗9と、電流検出回
路10と、充電完了検出回路11と、電池電圧検出回路
12とから構成される。電流検出回路10は、充電電流
検出抵抗9の両端に接続され、充電端子5から充電電流
検出抵抗9に流れる電流値を検出する。充電完了検出回
路11は、電流検出回路10に接続され、電流検出回路
10で検出した電流値を所定のしきい値と比較して、充
電の完了を検出する。所定のしきい値は、予め2つの値
ICUT1およびICUT2が設定されており、充電完
了検出回路11は、CPU13から出力される2値信
号、すなわち照明回路14がONされているか否かに基
づいて、この2つのしきい値のうちいずれかを選択す
る。すなわち、充電完了検出回路11は、照明回路14
が照明している場合には、しきい値ICUT2を選択し
て設定する一方、照明回路14が照明していない場合に
は、しきい値ICUT1を選択して設定する。しきい値
ICUT2は、ICUT1よりも大きな値に設定されて
おり、しきい値ICUT1、例えば50mAに、照明回
路の使用に対する負荷電流値、例えば50mAを加えた
値であることが好ましい。電池電圧検出回路12は、電
池パック4の電池電圧を検出する。充電制御回路7は、
接続された各検出回路で検出された結果に基づいて出力
制御スイッチ8を制御する。
【0018】電池パック4は、電池端子6を介して充電
回路1に接続され、電池セル20と、保護抵抗21と、
保護回路22とから構成される。
【0019】図2(a)は、本発明の携帯電話機の充電
時における好適な一例の充電電圧の変移(充電特性)を
示す図であり、図2(b)は、本発明の携帯電話機の充
電時における好適な一例の充電電流の変移(充電特性)
を示す図である。実線は、充電時にバックライト機能を
使用し続けた場合の充電特性を示しており、点線は、充
電時にバックライト機能を使用しない場合の充電特性を
示している。
【0020】充電時にバックライト機能を全く使わなか
った場合(点線参照)、充電電圧は、図2(a)に示さ
れるように、時刻0にて充電開始後、時刻T1にて所定
の電圧値VCHG、例えば4.1Vに達し、それ以後定
電圧で充電が行われる。このとき、充電制御回路7は、
電池電圧検出回路12において検出される電池パック4
の電池電圧に基づいて、出力電圧が所定の電圧値VCH
Gとなるように出力制御スイッチ8を制御する。その
後、時刻T3にて充電が完了すると、充電電圧は低下す
る。また、充電電流は、図2(b)に示されるように、
定電流ICHG、例えば500mAで時刻0から時刻T
1まで充電が行われる。このとき、電流検出回路10
は、充電端子5から充電電流検出抵抗9に流れる電流値
を検出して充電制御回路7に出力し、充電制御回路7
は、出力電流が所定の電流値ICHGとなるように出力
制御スイッチ8を制御する。時刻T1以後、定電圧で充
電されるため、充電電流は低下し、時刻T3にて充電電
流が所定の電流値ICUT1、例えば50mAに達する
と、充電が完了する。
【0021】一方、充電時にバックライト機能を使用し
続けた場合(実線参照)、充電電圧は、図2(a)に示
されるように、時刻0にて充電開始後、時刻T2にて所
定の電圧値VCHGに達し、それ以後定電圧で充電が行
われる。このとき、充電制御回路7は、電池電圧検出回
路12において検出される電池パック4の電池電圧に基
づいて、出力電圧が所定の電圧値VCHGとなるように
出力制御スイッチ8を制御する。その後、時刻T3にて
充電が完了すると、充電電圧は低下する。また、充電電
流は、図2(b)に示されるように、定電流ICHGで
時刻0から時刻T2まで充電が行われる。このとき、電
流検出回路10は、充電端子5から充電電流検出抵抗9
に流れる電流値を検出して充電制御回路7に出力し、充
電制御回路7は、出力電流が所定の電流値ICHGとな
るように出力制御スイッチ8を制御する。時刻T2以
後、定電圧で充電されるため、充電電流は低下し、時刻
T3にて充電電流が所定の電流値ICUT2、例えば1
00mAに達すると、充電が完了する。
【0022】図3は、本発明の携帯電話機の充電時の好
適な一例の動作を示すフローチャートである。
【0023】図3において、携帯電話機を、例えば車載
アダプタに接続して充電を開始すると(ステップ10
1)、CPU13は、バックライト機能がONされてい
るか否かを判断する(ステップ102)。バックライト
機能がONされているか否かは、使用者による操作部1
6の操作の有無や、無線部3における着信状態に基づい
て判断される。バックライト機能がONされていない場
合には(ステップ102でNO)、その旨を示す信号、
例えば2値信号「0」がCPU13から充電完了検出回
路11に出力される。このとき、CPU13が、照明回
路14をONさせる制御信号を出力する第1のポート
と、バックライト機能がONされているか否かを示す信
号、例えば2値信号を出力する第2のポートとを有し、
第1のポートおよび第2のポートのそれぞれの出力を連
動させることによって、バックライト機能がONされた
場合に、瞬時にその旨を示す2値信号を出力することが
好ましい。充電完了検出回路11は、2値信号「0」を
入力すると、充電完了電流値を示すしきい値をしきい値
ICUT1に設定する(ステップ103)。充電時に、
電流検出回路10は、充電端子5から充電電流検出抵抗
9に流れる電流値を検出しており、その検出した電流値
を充電完了検出回路11に出力している(ステップ10
4)。充電完了検出回路11は、電流検出回路10にて
検出された電流値が、設定したしきい値ICUT1に到
達したか否かを判断する(ステップ105)。電流検出
回路10にて検出された電流値が、設定したしきい値I
CUT1に到達していない場合には(ステップ105で
NO)、引き続きステップ102以降の処理を行う。電
流検出回路10にて検出された電流値が、設定したしき
い値ICUT1に到達した場合には(ステップ105で
YES)、充電が完了したことになり、充電完了通知が
行われる(ステップ109)。
【0024】一方、充電開始時に、バックライト機能が
ONされている場合には(ステップ102でYES)、
その旨を示す信号、例えば2値信号「1」がCPU13
から充電完了検出回路11に出力される。充電完了検出
回路11は、2値信号「1」を入力すると、充電完了電
流値を示すしきい値をしきい値ICUT2に設定する
(ステップ106)。電流検出回路10では、充電端子
5から充電電流検出抵抗9に流れる電流値が検出されて
おり(ステップ107)、充電完了検出回路11は、電
流検出回路10にて検出された電流値が、設定したしき
い値ICUT2に到達したか否かを判断する(ステップ
108)。電流検出回路10にて検出された電流値が、
設定したしきい値ICUT2に到達していない場合には
(ステップ108でNO)、引き続きステップ102以
降の処理を行う。電流検出回路10にて検出された電流
値が、設定したしきい値ICUT2に到達した場合には
(ステップ108でYES)、充電が完了したことにな
り、充電完了通知が行われる(ステップ109)。
【0025】図4は、本発明の他の実施の形態に係る無
線通信機、好ましくは携帯電話機の好適な一例の回路構
成を示すブロック図である。
【0026】図4において、図1に示した携帯電話機と
同一の構成要素については同一の参照番号が付されてい
る。図1に示された携帯電話機では、CPU13が、バ
ックライト機能がONされているか否かを判断し、その
判断結果を充電完了検出回路11に出力しているが、本
実施例の携帯電話機では、CPU13がバックライト機
能を制御するポートを利用して、バックライト機能がO
Nされているか否かの判断結果が出力される。すなわ
ち、照明回路の動作状態を決定する機能設定に連動し
て、充電完了検出回路11のしきい値を切り替えること
ができる。したがって、照明回路14の動作状態の監視
や、充電完了検出回路11を制御するソフト処理が不要
となり、また充電完了検出回路11を制御するための専
用のポートをも不要とすることができる。
【0027】図4に示した携帯電話機の充電特性および
充電時の動作については、図2(a)、図2(b)およ
び図3に示したものと同一であり、冗長を避けるため、
ここではその説明を省略する。
【0028】本実施例では携帯電話機を対象としたが、
無線選択呼出受信機、携帯情報端末等の無線通信機全般
に適用できることはいうまでもない。すなわち、充電回
路を有する無線通信機であればよい。
【0029】また、本実施例では、第1および第2のし
きい値ICUT1およびICUT2を予め設定している
が、それぞれ任意に変更可能としてもよい。
【0030】また、本実施例では、使用者による操作部
の操作の有無や、無線部における着信状態の検出に基づ
いて照明回路14がONされていると判断された場合、
もしくはCPU13が照明回路14を制御する第1のポ
ートを利用して照明回路14がONされていると判断さ
れた場合に、充電完了検出回路11が充電完了電流値で
あるしきい値を切り替えている。しかしながら、無線通
信機が車載アダプタに接続されており、かつ継続的に表
示部15や操作部16を点灯させる継続点灯モードが使
用者によって選択されている場合に、CPU13が自動
的に充電完了検出回路11におけるしきい値を切り替え
るようにしてもよい。このようにすれば、バックライト
機能が数秒で消える場合には、わざわざしきい値を切り
替える必要はなく、しきい値の切り替えによる消費電力
の増大を防止することができる。
【0031】また、本実施例では、照明回路14をバッ
クライト機能として使用した場合における充電制御の方
法を開示したが、照明回路14を単に表示部15、操作
部16等の各回路を直接照明する回路として使用する場
合にも本発明を適用することができる。
【0032】さらに、本実施例では、充電回路を内蔵し
た無線通信機における充電制御の方法を開示したが、充
電回路を内蔵していない無線通信機にも本発明を適用で
きることはいうまでもない。
【0033】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の無線通信
機によれば、バックライト機能として使用する照明回
路、または各回路を直接照明する照明回路の動作状態に
応じて充電完了電流値のしきい値を切り替えることによ
り、適切な充電容量で、かつ電池を劣化させずに確実に
充電を完了することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による携帯電話機の好適な一例の回路構
成を示すブロック図である。
【図2】本発明による携帯電話機の充電時の好適な一例
の充電特性を示す図である。
【図3】本発明の携帯電話機の充電時の好適な一例の動
作を示すフローチャートである。
【図4】本発明の他の実施例による携帯電話機の好適な
一例の回路構成を示すブロック図である。
【図5】従来の携帯電話機の充電時の充電特性を示す図
である。
【符号の説明】
1 充電回路部 2 通信系 3 無線部 4 電池パック 5 充電端子 6 電池端子 7 充電制御回路 8 出力制御スイッチ 9 充電電流検出抵抗 10 電流検出回路 11 充電完了検出回路 12 電池電圧検出回路 13 CPU 14 照明回路 15 表示部 16 操作部 17 音声処理部 18 スピーカ 19 マイクロフォン 20 電池セル 21 保護抵抗 22 保護回路 23 アンテナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 7/00 - 7/10

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 充電端子から、無線通信機を構成する電
    池及び回路に充電電流が供給される無線通信機におい
    て、 各種情報を表示する表示手段と、キーからなる操作手段
    と、前記表示手段または前記操作手段を照明する照明手
    段と、前記電池及び前記回路へ供給される電流の合計値
    を検出する電流検出手段と、前記操作手段の操作に基づ
    いて、前記照明手段をON/OFFさせる制御信号を出
    力する出力手段と、前記制御信号に基づいて前記照明手
    段がONされているか否かを判断する判断手段と、前記
    判断手段の判断結果に基づいて、前記照明手段がOFF
    されている場合に第1の充電完了電流値を設定し、前記
    照明手段がONされている場合に前記第1の充電電流完
    了値よりも大きい第2の充電電流完了値を設定する設定
    手段と、前記充電電流が、前記設定手段によって設定さ
    れた充電完了電流値に達したときに充電を完了する充電
    完了手段とを有することを特徴とする無線通信機。
  2. 【請求項2】 前記充電電流が、前記設定手段によって
    設定された充電完了電流値に達したことを検出する充電
    完了検出手段と、前記電池の電池電圧を検出する電池電
    圧検出手段と、前記電池への充電を行うか否かを切り替
    える切替手段と、前記電流検出手段、前記充電完了検出
    手段および前記電池電圧検出手段の検出結果に基づいて
    前記切替手段を制御する充電制御手段とを有することを
    特徴とする請求項1記載の無線通信機。
  3. 【請求項3】 前記第2の充電完了電流値は、前記第1
    の充電完了電流値に、前記照明手段の負荷電流値を加え
    た値であることを特徴とする請求項1記載の無線通信
    機。
  4. 【請求項4】 前記無線通信機は、携帯電話機であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の無線通信機。
  5. 【請求項5】 充電端子から、無線通信機を構成する電
    池及び回路に充電電流が供給される無線通信機の充電制
    御方法であって、 充電を開始するステップと、前記電池及び前記回路へ供
    給される電流の合計値を検出するステップと、操作手段
    の操作に基づいて、照明手段がONされているか否かを
    判断するステップと、前記判断ステップの判断結果に基
    づいて、前記照 明手段がOFFされている場合に第1の
    充電完了電流値を設定し、前記照明手段がONされてい
    る場合に前記第1の充電電流完了値よりも大きい第2の
    充電電流完了値を設定するステップと、充電電流を検出
    するステップと、前記充電電流が前記設定された充電完
    了電流値に達した場合に、前記充電を完了するステップ
    とを有することを特徴とする無線通信機の充電制御方
    法。
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