JP4251117B2

JP4251117B2 - 携帯通信端末及びその発熱対策方法

Info

Publication number: JP4251117B2
Application number: JP2004196748A
Authority: JP
Inventors: 貴雄中川
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2024-07-02
Also published as: CN100362726C; EP1612646A1; US7622896B2; US20060001405A1; JP2006020446A; CN1716727A

Description

本発明は携帯通信端末及びその発熱対策方法に係り、特に携帯電話端末の端末全体における発熱を低減する機能を備えた携帯通信端末及びその発熱対策方法に関する。

近年、携帯電話端末の小型化・高機能化に伴い、ＴＶ電話などの高負荷状態での充電時において、携帯電話端末の表面及び内部温度が高温化する問題が起こり易くなっている。ここで、携帯電話端末の高温化を防ぐためには発熱の原因を取り除く必要がある。従来の充電発熱対策としては、高温検出時に充電を停止する方法や現状の電池（もしくは端末）温度により充電制御を行う方法が提案されている。しかし、前者の方法は充電動作が停止するという問題がある。この問題を解決するには、装置温度において充電発熱対策を実施する方法が必要となる。

そこで、装置温度において充電発熱対策を実施するため、電池の過剰な発熱を防止する充電器を備えた携帯通信端末が従来より知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１記載の充電器は、電池パック内部で検出した第１の温度と充電器内で検出した第２の温度との検出結果に基づいて、電池内部の温度を計算し、充電開始からの時間の経過を計測し、計測時間が所定時間になった時に、上記の計算した電池内部の温度の単位時間当りの上昇率を判定し、その上昇率が基準値を越えたときに充電を終了させる充電器において、充電開始時の第１及び第２の温度検出結果に基づいて、電池内部温度上昇率を判定するまでの所定時間を選択する構成である。

この充電器を備えた従来の携帯通信端末は、電池内部の温度上昇率によって充電終了を判定し、前回充電の余熱、環境温度、電池の種別、電池の発熱量に応じて、温度上昇率を測定するまでの時間や温度上昇率の基準値を補正することができ、充電の過不足を無くし、それによって電池の過剰な発熱を抑えるようにしている。

特開平８−１４９７１１号公報

しかし、上記の充電器を備えた従来の携帯通信端末は、端末内の現状温度に応じた電池の発熱対策（充電制御）を目的とし、携帯電話端末の状態に関係なく、電池パック内部と充電器内の各検出温度に応じて同一の充電制御を行うため、不必要に充電を制御してしまい、様々な状態・状況が存在する携帯電話端末などにおいては、適切な発熱対策を実施できないという問題がある。

本発明は以上の点に鑑みなされたもので、温度情報以外の電池残量や消費電流などの各種情報より、充電開始後の電池（もしくは端末）温度を予想し、予想温度に応じた適切な充電発熱対策を実施することにより、装置の各状態に応じた適切な発熱対策を実施し得る携帯通信端末及びその発熱対策方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の携帯通信端末は、充電部により充電される電池部からの電源により動作する携帯通信端末において、現在の端末内温度、現在の電池部の電池残量、現在の端末の使用機能及び現在の消費電流のうち、少なくとも現在の端末内温度及び現在の端末の使用機能を含む任意の二以上の装置情報を予め定めた設定時間毎に取得する装置情報取得手段と、装置情報取得手段が取得した装置情報を用いて、装置情報取得時点から予め定めた設定時間後の予想装置温度を算出する算出手段と、充電部による電池部の充電を、予想装置温度に基づいて制御する充電制御手段とを有することを特徴とする。

この発明では、充電開始から予め定めた設定時間後の予想装置温度に基づいて、充電部による電池部の充電を、その予想装置温度の設定時間毎に制御するようにしたため、各装置状態毎の充電動作を効果的に維持しながら充電による過剰発熱を防止できる。

また、本発明の携帯通信端末は、上記の目的を達成するため、充電制御手段による充電制御の後、装置情報取得手段で取得される情報の状態が変化したかどうか判定する判定手段と、判定手段で状態変化ありと判定された時のみ、充電が終了しない限り、設定時間経過前に装置情報を前記装置情報取得手段により取得させる制御手段とを更に有する。また、本発明は、予め設定した使用機能状態毎に定めた設定時間を記憶する記憶手段を更に有し、算出手段は、現在の端末の使用機能に応じて記憶手段からその使用機能に対応した設定時間を読み出して、充電開始から読み出した設定時間後の予想装置温度を算出することを特徴とする。この発明では、使用機能に対応した設定時間の予想装置温度を算出するようにしたため、使用機能に応じて最適な充電ができる。

また、上記の目的を達成するため、本発明の携帯通信端末は、算出手段により算出される予想装置温度に基づいて、その予想装置温度設定時間毎に、予め設定した使用可能機能を制限する機能制限手段を更に有することを特徴とする。この発明では、予め設定した使用可能機能を制限することにより、その機能を制限なく使用したときに比べて消費電流を低減して発熱を抑えることができるため、充電制御以外にも効果的な発熱対策ができる。

また、上記の目的を達成するため、本発明の携帯通信端末は、充電制御手段を、充電により端末内温度が異常にならず、かつ、電池部への充電電流が消費電流以下にならないように、電池部の充電を行うことを特徴とする。

この発明では、過去の充電状況から算出した充電開始から予め定めた設定時間後の予想装置温度に基づいて、充電部による電池部の充電を、その予想装置温度の設定時間毎に制御するようにしたため、各装置状態毎の充電動作を効果的に維持しながら充電による過剰発熱を防止できる。

また、上記の目的を達成するため、本発明の携帯通信端末の発熱対策方法は、充電部により充電される電池部からの電源により動作する携帯通信端末の発熱対策方法において、現在の端末内温度、現在の電池部の電池残量、現在の端末の使用機能及び現在の消費電流のうち、少なくとも現在の端末内温度及び現在の端末の使用機能を含む任意の二以上の装置情報を予め定めた設定時間毎に取得する第１のステップと、第１のステップで取得した装置情報を用いて、装置情報取得時点から予め定めた設定時間後の予想装置温度を算出する第２のステップと、充電部による電池部の充電を、予想装置温度に基づいて、その予想装置温度の設定時間毎に制御する第３のステップとを含むことを特徴とする。

また、上記の目的を達成するため、本発明の携帯通信端末の発熱対策方法は、上記の第３のステップによる充電制御の後、第１のステップで取得される情報の状態が変化したかどうか判定する第４のステップと、第４のステップで状態変化ありと判定された時のみ、充電が終了しない限り、設定時間経過前に第１のステップにより装置情報を取得させる第５のステップを更に含むことを特徴とする。

また、上記の目的を達成するため、本発明の携帯通信端末の発熱対策方法は、予め設定した使用機能状態毎に定めた設定時間を記憶する第６のステップを更に含み、第３のステップは、現在の端末の使用機能に応じて第６のステップで記憶したその使用機能に対応した設定時間を、予め定めた設定時間として読み出して、その読み出した設定時間毎に任意の二以上の装置情報を取得し、第２のステップは、装置情報取得時点から読み出した設定時間後の予想装置温度を算出することを特徴とする。この発明では、使用機能に対応した設定時間の予想装置温度を算出するようにしたため、使用機能に応じて最適な充電ができる。

本発明によれば、充電開始から予め定めた設定時間後の予想装置温度に基づいて、充電部による電池部の充電を、その予想装置温度の設定時間毎に制御するようにしたため、各装置状態毎の充電動作を効果的に維持しながら充電による過剰発熱を防止でき、発熱による火傷などの事故や携帯電話端末の故障を防止することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。図１は本発明になる携帯通信端末の要部の一実施の形態のブロック図を示す。同図において、本実施の形態の携帯通信端末は携帯電話端末であり、端末全体を統括的に制御する制御部１１と、端末の電源を発生する電池部１２と、端末内の温度を検出する温度センサ１３と、電池部１２を充電する充電部１４と、電池部１２の電池残量を検出する電圧検出部１５と、端末内温度を温度センサ１３の検出温度により監視する温度監視部１６と、充電部１４による充電状態を制御する充電制御部１７と、各予想温度に応じて制御すべき情報を保持するメモリ部１８とから構成される。

なお、図１は本実施の形態に直接関係のあるブロックのみ図示しており、携帯電話端末において公知の基本的ブロック、例えば、電話番号やメール文やその他必要な入力を行うキー入力部、着信音や受話音声を発音するスピーカ、送話音声を音声信号に変換するマイク、最寄りの基地局との間で通信をするための無線部、各種情報を表示する表示部、これらのブロックに接続されてこれらブロックの動作を制御する制御部（これは制御部１１で共用することも可能である）は図示を省略してある（後述の図４も同様）。

次に、本実施の形態による現在の装置状態から適切な充電制御を実施するまでの一例の動作について図２を参照して説明する。図２において、電池残量（Ａ１）、消費電流（Ａ２）、使用機能（Ａ３）などの現在の携帯電話端末の状態より、装置状態関数（ｇ）を用い、状態定数（Ａ）が算出される。更に、この状態定数（Ａ）と携帯電話端末の現状温度（Ｔ）より、予想温度関数（ｆ）を用い、予想装置温度（Ｘ秒後）が算出される。本実施の形態は、この予想装置温度、すなわち携帯電話端末内の予想温度を用いることにより、適切な充電制御を実施する。ここで、適切な充電制御とは、『充電により、装置温度が異常にならない。』や『充電電流が消費電流以下にならない。』などの条件を満たす充電である。

次に、図１の本発明の携帯通信端末の一実施の形態における予想温度による充電発熱対策方法を図３に示すフローチャートを使用して説明する。制御部１１は、温度監視部１６で監視された現状温度（Ｔ）と、電圧検出部１５で検出された現在の電池残量（Ａ１）を確認すると共に、自身で現在の消費電流（Ａ２）及び現在の使用機能（Ａ３）などの現在の携帯電話端末情報を確認後（ステップＳ１）、制御部１１においてＸ秒後の予想装置温度を、図２と共に説明した方法で計算する（ステップＳ２）。

次に、制御部１１は、計算した上記の予想装置温度に基づき、メモリ部１８に予め設定した情報に基づき、充電制御部１７を制御して充電部１４による電池部１２の充電を実施する（ステップＳ３）。ここで、制御部１１は、電圧検出部１５、温度監視部１６の出力信号などに基づき、充電制御中に現在の携帯電話端末情報（装置状態）が変化したかどうか監視しており（ステップＳ４）、装置状態が変化していなければ、Ｘ秒経過したかどうか判定し（ステップＳ５）、Ｘ秒経過した時点で前記算出したＸ秒後の予想装置温度に適した充電制御を実施する（ステップＳ３）。

一方、装置状態の変化が発生したときには充電終了かどうか判定し（ステップＳ６）、充電終了状態でなければ、再度現在の携帯電話端末情報を確認し（ステップＳ１）、Ｘ秒後の予想装置温度の算出を実施し、新たな充電制御を行う（Ｓ２、Ｓ３）。

ここで、上記の予想装置温度算出時の時間（Ｘ秒）設定は、メモリ部１８に予め設定した使用機能状態毎の値を用いる。これにより、効果的に充電制御することが可能となる。具体的には、ＴＶ電話利用時などの高負荷状態における充電時は、短い間隔で予想装置温度を算出し、待ち受け状態などの充電時は長い間隔で予想装置温度の算出を行なう。これにより、Ｘ秒後の予想装置温度と現状温度のずれを少なくすることができる。

このようにして、本実施の形態によれば、携帯電話端末の電池残量（Ａ１）、消費電流（Ａ２）、使用機能（Ａ３）などの現在の携帯電話端末の状態と携帯電話端末の現在の温度（Ｔ）とより、充電開始からＸ秒後の携帯電話端末温度を予想し、その予想温度に基づき充電電流量を制御可能とする。これにより、各装置状態毎の充電動作を効果的に維持しながら、発熱による火傷などの事故や携帯電話端末の故障を防止することが可能となる。

次に、本発明の他の実施の形態について説明する。図４は本発明になる携帯通信端末の要部の他の実施の形態のブロック図を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図４に示す実施の形態は、図１の実施の形態に、端末内の各モジュールの動作クロックを制御するクロック制御部２１と、端末内の各モジュールの電源を制御する電源制御部２２とを追加すると共に、制御部２０の動作を図１の実施の形態の制御部１１とは異なる所定の動作を行うようにしたものである。

本実施の形態では、図１の実施の形態にクロック制御部２１と電源制御部２２が追加されたことにより、予想装置温度と各装置情報から充電制御以外にも使用可能機能の制限などにより、効果的な発熱対策を行うことができる。また、充電状態以外の高負荷機能利用状態の高温検出時においてもクロック制御や電源制御により、消費電流を制御し、発熱対策を実施することが可能となる。ここで、上記の使用可能機能制限の具体例としては、『表示部などの輝度レベルを下げる。』や『ＬＥＤ点灯の停止。』などが考えられる。なお、ＬＥＤは、携帯電話端末で用いられるすべてのＬＥＤ（着信音点滅用、バックライトの光源用、表示部の表示用その他）を指す。

すなわち、本実施の形態では、ＴＶ電話時などの消費電流が充電電流よりも大きい、充電状態以外の高負荷機能利用状態の高温検出時には、表示部などの輝度レベルの低下、表示部の発光ダイオード（ＬＥＤ）点灯の停止、表示部のバックライトのオフや輝度低下などの、使用可能機能の制限を行うことで、効果的に発熱対策を行うことができる。

図５は予想装置温度直線による充電発熱対策方法を示す。図５に示す実施の形態は、携帯電話端末内の学習機能において、点線Iで示す過去の充電状況の予想装置温度直線（もしくは曲線）を用い充電制御を行い、発熱対策を実施するものである。すなわち、この実施の形態は、図１又は図４で示した現在の携帯電話端末情報に基づいて算出した、Ｘ秒後の予想装置温度に適した充電制御を過去に実施し、その時の充電状況を携帯電話端末情報毎にメモリ部に記憶しておき、現在の携帯電話端末情報に応じて、そのメモリ部に記憶しておいた過去の充電状況を読み出し、それに基づいて充電制御を行う。

図５の点線Iは、上記の過去の充電状況より算出された予想温度直線（又は曲線）である。この実施の形態では、図５の実線IIで示す現状温度と予想装置温度直線（曲線）Iとのずれに応じ、充電電流の制御を行い、携帯電話端末の過剰な発熱を抑えるものである。

なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、本発明は携帯電話端末以外の携帯情報端末（ＰＤＡ等）など、電池を電源として動作する携帯通信端末一般に広く適用可能である。また、予想装置温度の算出に用いる携帯電話端末の各種情報として、端末内温度、電池部の電池残量、端末の使用機能及び消費電流を用いたが、精度は落ちるが、これらのうち２以上の任意の組み合わせを用いて予想装置温度の算出をしてもよい。更に、予想する温度は、端末内部の温度として説明したが、二次電池（電池部１２）の温度でもよい。

本発明の一実施の形態の要部のブロック図である。本発明の一実施の形態による現在の装置状態から適切な充電制御を実施するまでの一例の動作説明図である。図１の動作説明用フローチャートである。本発明の他の実施の形態の要部のブロック図である。本発明の制御による予想装置温度直線と現状温度とのずれを示す図である。

符号の説明

１１、２０制御部
１２電池部
１３温度センサ
１４充電部
１５電圧検出部
１６温度監視部
１７充電制御部
１８メモリ部
２１クロック制御部
２２電源制御部

Claims

充電部により充電される電池部からの電源により動作する携帯通信端末において、
現在の端末内温度、現在の電池部の電池残量、現在の端末の使用機能及び現在の消費電流のうち、少なくとも前記現在の端末内温度及び現在の端末の使用機能を含む任意の二以上の装置情報を予め定めた設定時間毎に取得する装置情報取得手段と、
前記装置情報取得手段が取得した前記装置情報を用いて、装置情報取得時点から予め定めた前記設定時間後の予想装置温度を算出する算出手段と、
前記充電部による前記電池部の充電を、前記予想装置温度に基づいて制御する充電制御手段と
を有することを特徴とする携帯通信端末。
前記充電制御手段による充電制御の後、前記装置情報取得手段で取得される情報の状態が変化したかどうか判定する判定手段と、
前記判定手段で状態変化ありと判定された時のみ、充電が終了しない限り、前記設定時間経過前に前記装置情報を前記装置情報取得手段により取得させる制御手段と
を更に有することを特徴とする請求項１記載の携帯通信端末。
予め設定した使用機能状態毎に定めた設定時間を記憶する記憶手段を更に有し、前記装置情報取得手段は、現在の端末の使用機能に応じて前記記憶手段からその使用機能に対応した設定時間を前記予め定めた設定時間として読み出して、その読み出した設定時間毎に前記任意の二以上の装置情報を取得し、前記算出手段は、装置情報取得時点から該読み出した設定時間後の予想装置温度を算出することを特徴とする請求項１又は２記載の携帯通信端末。
前記算出手段により算出される前記予想装置温度に基づいて、その予想装置温度設定時間毎に、予め設定した使用可能機能を制限する機能制限手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の携帯通信端末。
前記充電制御手段は、前記充電により端末内温度が異常にならず、かつ、前記電池部への充電電流が消費電流以下にならないように、前記電池部の充電を行うことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の携帯通信端末。
充電部により充電される電池部からの電源により動作する携帯通信端末の発熱対策方法において、
現在の端末内温度、現在の電池部の電池残量、現在の端末の使用機能及び現在の消費電流のうち、少なくとも前記現在の端末内温度及び現在の端末の使用機能を含む任意の二以上の装置情報を予め定めた設定時間毎に取得する第１のステップと、
前記第１のステップで取得した装置情報を用いて、装置情報取得時点から予め定めた前記設定時間後の予想装置温度を算出する第２のステップと、
前記充電部による前記電池部の充電を、前記予想装置温度に基づいて制御する第３のステップと
を含むことを特徴とする携帯通信端末の発熱対策方法。
前記第３のステップによる充電制御の後、前記第１のステップで取得される情報の状態が変化したかどうか判定する第４のステップと、
前記第４のステップで状態変化ありと判定された時のみ、充電が終了しない限り、前記設定時間経過前に前記第１のステップにより前記装置情報を取得させる第５のステップを更に含むことを特徴とする請求項６記載の携帯通信端末の発熱対策方法。
予め設定した使用機能状態毎に定めた前記設定時間を記憶する第６のステップを更に含み、前記第１のステップは、現在の端末の使用機能に応じて前記第６のステップで記憶したその使用機能に対応した設定時間を、前記予め定めた設定時間として読み出して、その読み出した設定時間毎に前記任意の二以上の装置情報を取得し、前記第２のステップは、装置情報取得時点から該読み出した設定時間後の予想装置温度を算出することを特徴とする請求項６又は７記載の携帯通信端末の発熱対策方法。
前記第３のステップは、前記充電により端末内温度が異常にならず、かつ、前記電池部への充電電流が消費電流以下にならないように、前記電池部の充電を行うことを特徴とする請求項６乃至８のうちいずれか一項記載の携帯通信端末の発熱対策方法。