JP3570846B2 - 無線携帯情報端末 - Google Patents

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    • H04B1/1607Supply circuits
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    • Y02DCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線通信部との間で無線電波によって送受信されるデータを情報処理部を用いて情報処理する無線携帯情報端末に関し、特に無線通信部がTDMA(Time Division Multiple Acces)方式の通信機能を有する場合に適する無線携帯情報端末に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、電子手帳や電子ボードなどの携帯情報端末(情報処理部ともいう)に、TDMA無線通信方式を用いるPHS電話機やPDC方式(例えばRCRSTD−27による)の携帯電話(無線通信部ともいう)でデータを入出力する無線携帯情報端末が知られている。これらの無線携帯情報端末は、一般に、無線通信部の送信および受信タイミングと、情報処理部の動作とが非同期である。従って、この無線携帯情報端末の消費電流も無線通信部の消費電流と情報処理部の消費電流とを別個に加えたものとなる。
【0003】
図5は従来の無線携帯情報端末における消費電流の時間変化を示す図である。この無線携帯情報端末は、無線通信部がデータの送信と受信とを一定フレーム期間ごとに交互に繰り返している。無線通信部の送信時には、無線通信部の消費電流がAmaxという最大電流値になる。一方、受信時の消費電流は、Aminという最小電流値になる。また、情報処理部の消費電流は、情報処理速度が早いときには最大電流Bmaxになり、情報処理速度を最も遅くすると、最小電流Bminになる。
【0004】
無線携帯情報処理端末全体の消費電流は、非同期である無線通信部の消費電流と情報処理部の消費電流との和であるから、装置全体の最大消費電流Dmaxは無線通信部の最大電流Amaxと情報処理部の最大電流Bmaxとを加えた(Amax+Bmax)になる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の無線携帯情報端末は、無線通信を行うために,特に送信時に最大消費電流が増加し、無線通信機能を持たない情報携帯端末だけの装置と比較して電源回路が大型化したり、所要電池が大型化する。これは無線携帯情報端末の小型化を妨げ、コストアップの要因になる。
【0006】
従って、本発明の目的は、無線携帯情報端末における最大消費電流の増加を軽減することによって、電源回路の規模や所要電池の小型化が達成できる無線携帯情報端末を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明による無線携帯情報端末の第1は、無線通信部が無線電波を用いて送受信するデータを情報処理部で情報処理する無線携帯情報端末において、前記データを無線電波によって前記無線通信部から送信中には、前記情報処理部の動作を所定消費電流内に制限する消費電流制限手段を備え、前記消費電流制限手段が、前記無線通信部および前記情報処理部の電源部に電力を供給する電池の残容量の減少に従って、前記情報処理部への消費電流の供給値を減少させる消費電流減少手段を備える。
【0009】
前記無線携帯情報端末の一つは、前記電源部に電源供給する電源回路の種別を検出する電源種別検出手段をさらに備え、検出された前記電源種別が外部電源回路であるときには、前記消費電流制限手段が、前記情報処理部に供給する消費電流制限を解除する構成をとることができる。
また、前記無線携帯情報端末の別の一つは、前記無線通信部がTDMA方式の通信を行い、前記消費電流制限手段が前記TDMA方式の送信期間に作動する構成をとることができる。
【0010】
本発明による無線携帯情報端末の第2は、無線通信部が無線電波を用いて送受信するデータを情報処理部で情報処理する無線携帯情報端末において、前記データを無線電波によって前記無線通信部から送信中には、前記情報処理部の動作を所定消費電流内に制限する消費電流制限手段を備え、前記消費電流の制限、前記情報処理部を動作させるクロック周波数の変更によって行われる。
【0012】
本発明による無線携帯情報端末は、無線通信部が消費電流の多くなる送信中には、情報処理部は低消費電流となる動作状態,例えば低クロック周波数で動作し、この無線携帯情報装置の最大消費電流を所定値以下に制限する。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、本発明について図面を参照し説明する。
【0014】
図1は本発明による無線携帯情報端末の実施の形態の一つを示すブロック図である。この無線携帯情報端末は、大別して無線通信部1と、情報処理部2と、電源部3,電池4および外部電源5からなる電源回路とからなる。
【0015】
この無線通信部1はTDMA方式の無線通信機能を含む。基地局からの無線電波はアンテナ(ANT)11に入出力する。ANT11が受けた無線電波は受動回路であるダイプレクサ(DIP)12を経て受信部13で受信データに変換され、受信データは制御部16を経て情報処理部2に送られる。一方、情報処理部2から受けた送信データは制御部16を経て送信部15に送られる。送信部15は送信データを無線電波に変換し、この無線電波はダイプレクサ12およびANT11を経て上記基地局に送出される。なお、制御部16に制御されるシンセサイザ14は、受信部13および送信部15に局部発振信号を送っている。また、制御部16は、TDMA信号の送信タイミング制御,受信タイミング制御,およびシンセサイザ14の切替制御を行っている。無線通信部1では、TDMAの送信タイミングにはシンセサイザ14,送信部15および制御部16に電源供給され、TDMAの受信タイミングにはシンセサイザ14,受信部13および制御部16に電源供給される。
【0016】
情報処理部2は、一般の情報処理端末と同様に、マイクロプロセッサ(CPU)23,プログラムを内蔵するROM21,演算結果を一時格納するRAM22,操作中,あるいは演算中の結果を表示する表示部24,データ処理の操作手順等を与える操作部25およびクロック発生部26等を備え、無線通信部1から入出力されるデータを用いて電子手帳用等の所定のデータ処理を行う。なお、情報処理部2を動作させるクロック周波数は、CPU23によるクロック発生部26の制御によって、10MHz,40MHz,100MHz等,複数周波数に変更できる。
【0017】
この無線携帯情報端末は、電源部3と電池4とを内蔵している。電源部3は、電池4から電源供給されて、無線通信部1および情報処理部2に少くとも一つの所定電圧を電源を供給する。また、この無線携帯情報端末は装置電源容量を増加させるオプションとして外部電源5を備えることことができ、外部電源5は必要に応じて電池4のバックアップ等に使用される。情報処理部2のCPU23は、電池残量検出用信号線7を通じて電池4の正電極と接続されており、電池4の電圧から電池4の残量を知ることができる。さらに、CPU23は電池種別検出用信号線6を電源部3に接続しており、電源部3に外部電源5が接続されている場合には、CPU23は電池種別検出用信号線6を通じて電源部3に外部電源5が接続されていることを知る。
【0018】
図1の無線携帯情報端末において、無線通信部1が送信データを無線電波によってANT11から送信中には、情報処理部2は無線通信部1の制御部16からこの送信データの送信中を知り,あるいは受信データの受信中の情報を得ている。即ち、情報処理部2のCPU23は、無線通信部1の制御部16を通して、無線通信部1の全てのタイミング情報を知る立場にある。無
線通信部1が送信中であることを知ると、CPU23はクロック発生部26のクロック周波数を低下させることによって、情報処理部2の消費電流を所定消費電流内に制限する消費電流制限手段を設ける。情報処理装置においては、クロック周波数を低下させると情報処理部の消費電流が減少するのは周知のことである。
【0019】
上記消費電流の制限値は、電池4の残容量によっても変化させてよい。例えば、電池4の電圧が十分高い場合には、CPU23は電池4の残容量が十分あるとして、クロック発生部26が発生するクロックの周波数を高いままに留める。逆に、電池4の電圧が余裕が少ない程度の電圧である場合には、CPU23は消費電流制限手段により、クロック発生部26が発生するクロックの周波数を低くする。
【0020】
CPU23は、また、この無線携帯情報端末に外部電源5が接続されている場合には、外部電源5の電源容量は大きいので、電池4の残容量が少い場合でも、クロック周波数を高いままに留めて情報処理部2全体に供給する消費電流制限手段を解除する。
【0021】
図2は図1の実施の形態における無線携帯情報端末の動作および消費電流の時間変化を示す図である。以下、図1および図2を併せ参照して、本実施の形態による無線携帯情報端末の動作についてさらに詳しく説明する。
【0022】
無線通信部2は送信と受信とを1フレームずつ交互に繰り返す通信方式である。このとき、情報処理部2内のCPU23は、無線通信部1が送信中か非送信中か制御部16から検出している。従って、無線通信部1が送信中であるときは、情報処理部2のCPU23は消費電流制限手段により、クロック周波数を低下させ、動作状態を低消費電流にする動作状態Bにする。具体的には、CPU23はクロック発生部26が出力するクロックを10MHz(xの状態)にする。なお、クロック周波数を低くするとデータ処理速度が低下するのは勿論である。
【0023】
一方、無線通信部1が受信中であるときは、CPU23は動作状態を消費電流に対する制限を行わない消費電流制限手段を解除した状態である動作状態Aにする。具体的には、CPU23はクロック発生部26が出力するクロックを100MHzまたは10MHz(xまたはyの状態)のどちらかを自由に選ぶ。このクロック周波数の選択は、一般に、必要とするソフトウェアが任意に決定する。なお、以上は、外部電源5を備えず、また電池4の残容量が所定値より少い状態の場合の説明である。
【0024】
無線通信部1の消費電流A,および情報処理部2の消費電流Bは無線通信部の送信電力,情報処理部のデータ処理能力によって勿論異なる。ここでは、一例として、無線通信部1の送信時の消費電流Amax=1,000mA,受信時の消費電流Amin=10mA、情報処理部2がクロック周波数100MHzで動作中の消費電流Bmax=500mA,クロック周波数10MHzで動作中の消費電流をBmin=200mAであると仮定して話を進める。
【0025】
無線通信部1の送信中には、無線通信部1はAmax=1,000mAの電流を消費する。一方、情報処理部2は、外部電源5を持たず,電池4の残容量が少い状態なので、クロック周波数は10MHzで動作しており、消費電流はBmin=200mAである。従って、無線通信部1の送信中の消費電流Cmax=1,200mAである。
【0026】
また、無線通信部1の受信中には、無線通信部1はAmin=10mAの電流を消費する。一方、情報処理部2は、外部電源5を持たず,電池4の残容量が少い状態であっても、クロック周波数は100MHz(状態y)または10MHz(状態x)で動作することができ、消費電流の最大はBmax=200mAである。従って、無線通信部1の受信中の消費電流Cmax(=C1)=510mA,Cmin=210mAである。
【0027】
つまり、この無線携帯情報端末の最大消費電流は1,200mA(従来例,図5におけるD2)であり、無線通信部1の送信中に情報処理部2の消費電流制限をしなかった場合(従来例におけるAmax+Bmax=Dmax=1,500mA)に比べ、この無線携帯情報端末では最大消費電流は300mAも少なくすることができている。これは電源部3や電池4の小型化,および長寿命化に大いに貢献するものである。
【0028】
ここで、図1を再び参照して、この無線携帯情報端末に外部電源5が接続されている場合の動作についてさらに詳しく説明しておく。
【0029】
この無線携帯情報端末では、電源部3に外部電源5を接続した状態では、電源部3および無線通信部1,情報処理部2には、外部電源5からの電源を供給するように切り替える。従って、外部電源5を接続したときには、無線通信部1の送信中における電池4の残容量の検出は、外部電源5の接続ありなし検出より下位順位に置かれることになる。
【0030】
図3は図1の実施の形態による無線携帯情報端末の動作フローチャートである。
【0031】
無線携帯情報端末を使用開始させ(ステップ401)、無線通信部1の動作開始を検出すると(ステップ402のYES)、情報処理部2内のCPU23は無線通信部1(詳しくは送信部15)が送信データ送信中か非送信中かを検出する(ステップ403)。無線通信部1が送信中であると(ステップ403のYES)、CPU23は外部電源5が接続されているかどうかを検出する(ステップ404)。外部電源5が接続されていない場合(ステップ404のNO)には、CPU23は電池4の残容量を検出する(ステップ405)。
【0032】
無線通信部1が送信データを非送信中(ステップ403のNO),外部電源5の使用中(ステップ404のYES)、電池4の残容量が十分ある(ステップ405のYES)等のいずれかであれば、この無線携帯情報端末には十分な電源容量があるので、無線通信部1か送信中であっても、情報処理部2のために用いる電源に制限を加える必要がない。そこで、フローはステップ407に移行する。ステップ407において情報処理部2は、消費電流の制限動作を行わず、クロック周波数はROM21に格納されたソフトウェアの指示に従ったクロック周波数(動作状態x=10MHz,または動作状態y=100MHz,あるいはクロック周波数40MHz等の動作状態z)で動作する(ステップ407)。
【0033】
一方、無線通信部1が送信データを非送信中(ステップ403のNO)であるか、無線通信部1の送信中であっても,外部電源5の接続があるか(ステップ404のYES)、電池4の残容量が多い(ステップ405のYES)場合には、この無線携帯情報端末には十分な電源容量があり、情報処理部2のために用いる電源に制限を加える必要がない。そこで、フローはステップ407に移行する。ステップ407において情報処理部2は、消費電流の制限動作を行わず、クロック周波数はROM21に格納されたソフトウェアの指示に従ったクロック周波数(動作状態x=10MHz,または動作状態y=100MHz)で動作する(ステップ407)。
【0034】
しかし、無線通信部1が送信データを非送信中(ステップ403のYES)であって、外部電源5の接続がなく(ステップ404のNO)、電池4の残容量も僅少(ステップ405のNO)場合には、この無線携帯情報端末には十分な電源容量がなく、情報処理部1は消費電流の制限を行う。すなわち、フローはステップ406に移行し、情報制御部は動作状態x(クロック周波数10MHz)でのみの低消費電力動作を行うことになる。
【0035】
図4は本実施の形態による無線携帯情報端末に送受できる別の信号を示す図である。
【0036】
この信号はPDC携帯電話(RCR−STD−27規格)(PersonalDigital Cellular)方式に適用される信号である。1送信フレ−ムに対して2受信フレームの構成になっている。3フレームで20ms長であり、各フレ−ムは等分されている。この信号では、受信フレームが長いので、情報処理部1のクロック周波数を高くできる効果がある。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように本発明による無線携帯情報端末は、データを無線電波によって無線通信部から送信中には、情報処理部の動作を所定消費電流内に制限する消費電流制限手段を備えるので、大電流を要する無線通信部からのデータ送信中には、上記情報処理部を低消費電流でのみ動作させるができ、この無線携帯情報端末の最大消費電流値の低減により、電源回路や,電池の小型化に大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による無線携帯情報端末の実施の形態の一つを示すブロック図である。
【図2】図1の実施の形態における無線携帯情報端末の動作および消費電流の時間変化を示す図である。
【図3】図1の実施の形態による無線携帯情報端末の動作フローチャートである。
【図4】図1の実施の形態による無線携帯情報端末に送受できる別の信号を示す図である。
【図5】従来の無線携帯情報端末における消費電流の時間変化を示す図である。
【符号の説明】
1 無線通信部
11 アンテナ(ANT)
12 ダイプレクサ(DIP)
13 受信部
14 シンセサイザ
15 送信部
16 制御部
2 情報処理部
21 ROM
22 RAM
23 マイクロプロセッサ(CPU)
24 表示部
25 操作部
3 電源部
4 電池
5 外部電源
6 電池種別検出用信号線
7 電池残量検出用信号線

Claims (4)

  1. 受信部、送信部を含み、無線電波を用いてデータの送受信を行なう無線通信部と、
    ROM、RAM、CPU、表示部、操作部、クロック発生部を含み、前記無線通信部により送受信されたデータに所定の情報処理する情報処理部と
    前記無線通信部と、前記情報処理部に電池、もしくは外部電源から電源を供給する電源部と
    からなる無線携帯情報端末において、
    前記データを無線電波によって前記無線通信部から送信中には、クロック発生部のクロック周波数を制御するCPUにより、前記情報処理部の動作を所定消費電流内に制限する消費電流制限手段と
    前記無線通信部および前記情報処理部の電源部に電力を供給する電池の残容量の減少に従って、前記消費電流制限手段によって、前記情報処理部への消費電流の供給値を減少させる消費電流減少手段を備えることを特徴とする無線携帯情報端末。
  2. 前記電源部に電源供給する電源回路の種別を検出する電源種別検出手段をさらに備え、
    検出された前記電源種別が外部電源回路であるときには、前記消費電流制限手段が、前記情報処理部に供給する消費電流の制限を解除することを特徴とする請求項1記載の無線携帯情報端末。
  3. 無線通信部が無線電波を用いて送受信するデータを情報処理部で情報処理する無線携帯情報端末において、
    前記データを無線電波によって前記無線通信部から送信中には、前記情報処理部の動作を所定消費電流内に制限する消費電流制限手段を備え、
    前記消費電流の制限が、前記情報処理部を動作させるクロック周波数の変更によって行われることを特徴とする無線携帯情報端末。
  4. また、前記無線通信部がTDMA方式の通信を行い、前記消費電流制限手段が前記TDMA方式の送信期間に作動することを特徴とする請求項1記載の無線携帯情報端末。
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