JP5188843B2 - 携帯通信端末 - Google Patents

Description

この発明は、携帯情報装置に関し、特に二次電池から電力を受けて駆動する携帯情報装置に関する。

携帯電話機で代表される携帯情報装置は、駆動源にリチウムイオン電池、リチウムポリマ電池またはニッケル水素電池等の二次電池が用いられ、二次電池を充電する必要がある。二次電池を充電する際の異常は、二次電池の温度で検出することができる。例えば、特開平１１−１０９４３９号公報には、電池温度検出回路において電池の温度が所定のしきい値より高いと判定したときに、ＣＰＵの制御下に電池を負荷電流を抑制することで電池の温度上昇を抑制する技術が記載されている。

一方、携帯電話機は、通話機能の他に電子メール機能、テレビジョン放送受信機能等の種々の機能を実行することが可能であり、携帯電話機が機能を実行すると発熱する。したがって、二次電池を充電しながら機能を実行すると、２つの熱源が発熱する。このため、従来の技術によると、携帯電話機の機能が実行されることによる発熱により二次電池の温度が上昇し、二次電池が正常であるにもかかわらず、二次電池が誤って異常と判断される場合があると言った問題がある。
特開平１１−１０９４３９号公報

この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の一つは、二次電池を安全に充電することが可能な携帯情報装置を提供することである。

上述した目的を達成するためにこの発明のある局面によれば、携帯情報装置は、外部から電力を受ける受電手段と、受電された電力の少なくとも一部を蓄電する二次電池と、受電手段または／および二次電池から電力が供給され、複数の処理を実行可能な処理実行手段と、二次電池の温度を取得する温度取得手段と、複数の処理のうち処理実行手段により実行される処理を識別するための処理識別情報に対応して定まるしきい値を決定するしきい値決定手段と、取得された温度が決定されたしきい値以上の場合、二次電池の充電を中止する充電制御手段と、を備える。

この局面に従えば、複数の処理のうち実行される処理を識別するための処理識別情報に対応して定まるしきい値が決定され、温度が決定されたしきい値以上の場合、二次電池の充電が中止される。このため、実行される処理に応じてしきい値が決定されるので、実行される処理によって発熱量が異なる場合であっても、二次電池の異常を正確に判断することができる。その結果、二次電池を安全に充電することが可能な携帯情報装置を提供することができる。

好ましくは、充電制御手段は、しきい値決定手段が第１のしきい値から該第１のしきい値より小さい第２のしきい値にしきい値を変更する場合、しきい値が変更されてから所定時間経過後に温度取得手段により取得された温度を第２のしきい値と比較する。

この局面に従えば、第１のしきい値から第２のしきい値にしきい値が変更される場合、しきい値が変更されてから所定時間経過後の二次電池の温度が第２のしきい値と比較される。このため、しきい値が変更された後に二次電池の温度が下がらないうちに、小さいしきい値で比較されることによる誤判定を防止することができる。

好ましくは、充電制御手段は、しきい値決定手段が第１のしきい値から該第１のしきい値より小さい第２のしきい値にしきい値を変更する場合、しきい値が変更されてから所定時間が経過する前に温度取得手段により取得された温度が低下しないことを条件に、二次電池の充電を中止する。

この局面に従えば、第１のしきい値から第２のしきい値にしきい値が変更される場合、しきい値が変更されてから所定時間経過する前の二次電池の温度が低下しないことを条件に、充電が中止される。このため、発熱量が低下したにもかかわらず温度が低下しない場合に充電が中止されるので、二次電池の異常を早期に判断することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。

図１は、本発明の実施の形態の一つにおける携帯電話機の外観を示す斜視図である。図１を参照して、携帯電話機１は、操作側部３と、表示側部２とを含む。操作側部３の内側面には、テンキーおよび通話キー等の操作キー１４と、マイク１３とが配置される。表示側部２の内側面には、液晶表示装置（ＬＣＤ）１６と、レシーバとしての第１スピーカ１１と、カメラ２４とが配置される。また、表示側部２の側面には、第２スピーカ１２が配置される。なお、ここでは携帯電話機１がＬＣＤ１６を備える例を示すが、ＬＣＤ１６に代えて、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイを用いてもよい。操作側部３と表示側部２とは、ヒンジ機構で回転可能に連結され、操作側部３と表示側部２とは開閉自在である。

図２は、本実施の形態における携帯電話機の機能の一例を示す機能ブロック図である。図２を参照して、携帯電話機１は、携帯電話機１の全体を制御するための制御部２１と、アンテナ２２Ａと接続された無線回路２２と、音声データを処理するためのコーデック部２８と、それぞれがコーデック部２８に接続されたマイク１３、第１スピーカ１１および第２スピーカ１２と、カメラ２４と、ユーザの操作の入力を受付ける操作部２５と、ＬＣＤ１６の表示を制御するための表示制御部３０と、制御部２１で実行するプログラム等を記憶するためのＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３１と、制御部２１の作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３２と、振動部２６と、カードインターフェース（Ｉ／Ｆ）２７と、電源制御部３５とを含む。

無線回路２２は、制御部２１により制御され、無線基地局と通信する。具体的には、アンテナ２２Ａにより受信された無線信号が入力され、無線信号を復調した音声信号をコーデック部２８に出力する。また、無線回路２２は、コーデック部２８から音声信号が入力され、音声信号を変調した無線信号をアンテナ２２Ａに出力する。コーデック部２８は、無線回路２２から入力される音声信号を復号し、復号したデジタルの音声信号をアナログに変換し、増幅し、そして第１スピーカ１１または第２スピーカ１２に出力する。また、コーデック部２８は、マイク１３からアナログの音声信号が入力され、音声信号をデジタルに変換し、符号化し、そして符号化した音声信号を無線回路２２に出力する。

表示制御部３０は、制御部２１により制御され、制御部２１から入力される指示に従ってＬＣＤ１６を制御して、ＬＣＤ１６に画像を表示させる。ＬＣＤ１６に表示させる画像は、動画像と静止画像とを含む。

カードＩ／Ｆ２７には、着脱可能なフラッシュメモリカード２７Ａが装着される。制御部２１は、カードＩ／Ｆ２７を介して、フラッシュメモリカード２７Ａにアクセスが可能である。なお、ここでは制御部２１で実行するための充電制御プログラムをＥＥＰＲＯＭ３１に記憶しておく例を説明するが、充電制御プログラムをフラッシュメモリカード２７Ａに記憶しておき、フラッシュメモリカード２７Ａから充電制御プログラムを読み出して、制御部２１で実行するようにしてもよい。充電制御プログラムを記憶する記録媒体としては、フラッシュメモリカード２７Ａに限らず、フレキシブルディスク、カセットテープ、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ
−ＲＯＭ）／ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）／ＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）／ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ））、ＩＣカード（メモリカードを含む）、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリ等でもよい。また、携帯電話機１をインターネットに無線回路２２を介して接続し、インターネットに接続されたコンピュータからプログラムをダウンロードして、制御部２１で実行するようにしてもよい。ここでいうプログラムは、制御部２１により直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。

カメラ２４は、レンズおよびＣＭＯＳ(Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等の光電変換素子を備え、レンズで集光した光をＣＭＯＳセンサに結像し、ＣＭＯＳセンサは受光した光を光電変換して画像データを制御部２１に出力する。カメラ２４は、制御部２１により制御され、制御部２１からの指示により撮像を開始して、得られる静止画データまたは動画データを制御部２１に出力する。カメラ２４は、光電変換した画像データの画質を向上させるための画像処理を実行する画像処理回路、画像データをアナログからデジタルに変換するＡ／Ｄ変換回路を備えている。制御部２１は、カメラ２４が出力する静止画データまたは動画データを表示制御部３０に出力し、ＬＣＤ１６に表示させる、または、圧縮符号化方式で静止画データまたは動画データを符号化して、ＥＥＰＲＯＭ３４またはカードＩ／Ｆ２７に装着されたフラッシュメモリカード２７Ａに記憶する。さらに、携帯電話機１がテレビ電話として機能する場合、カメラ２４が出力する静止画データまたは動画データを無線回路２２に出力する。

操作部２５は、操作キー１４と、ランプ２５Ａとを含む。操作キー１４は、ユーザによる操作の入力を受け付け、受け付けた操作を制御部２１に出力する。ランプ２５Ａは、制御部２１により制御されて発光する。

電源制御部３５は、外部電源４５が接続される外部電源端子４３と、携帯電話機１の各負荷に電力を供給するための二次電池４１と、二次電池４１と外部電源端子４３との間に設けられた充電回路４２と、温度検出部４４とを含む。外部電源４５は、商用電源に接続されたＡ／Ｃアダプタである。二次電池４１は、ニッカド電池、ニッケル水素電池、リチウムポリマ電池またはリチウムイオン電池等である。

充電回路４２は、外部電源端子４３に外部電源４５が接続されている場合、外部電源端子４３から供給される電力を、携帯電話機１の各負荷に供給するとともに、２次電池４１に供給し、二次電池４１を充電する。また、充電回路４２は、制御部２１により制御され、外部電源端子４３が外部電源４５から受電した電力を、二次電池４１に出力するオン状態と、二次電池４１に出力しないオフ状態とを切り換える。外部電源端子４３に外部電源４５が接続されていない場合、二次電池４１は蓄電した電力を携帯電話機１の各負荷に供給する。このため、携帯電話機１の各負荷、例えば制御部２１は、外部電源端子４３または二次電池４１から電力が供給される。温度検出部４４は、二次電池４１の温度を検出し、検出した温度に対応する電圧の信号を制御部２１に出力する。

図３は、充電制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。充電制御処理は、制御部２１がＥＥＰＲＯＭ３１に記憶された充電制御プログラムを実行することにより、制御部２１により実行される処理である。図３を参照して、制御部２１は、外部電源４５が接続されているか否かを判断する（ステップＳ０１）。外部電源端子４３両端に所定の電圧を検出すれば、外部電源４５が外部電源端子４３に接続されていると判断する。外部電源端子４３両端に所定の電圧を検出するので待機状態となり（ステップＳ０１でＮＯ）、外部電源端子４３状態に所定の電圧を検出したならば（ステップＳ０１でＹＥＳ）、処理をステップＳ０２に進める。

ステップＳ０２においては、実行されている処理を識別するための処理識別情報を取得する。そして、しきい値ＴＨを決定する（ステップＳ０３）。具体的には、ＥＥＰＲＯＭ３１に記憶されている上限値データを読み出し、ステップＳ０２において取得された処理識別情報に対応して上限値テーブルで予め定められた基準値をしきい値ＴＨ１に設定する。

上限値テーブルは、制御部２１が実行可能な処理ごとに、上限値となる基準値を定義する。このため、上限値テーブルは、制御部２１が実行可能な処理ごとに、１つの上限値レコードを含む。図４は、上限値レコードのフォーマットの一例を示す図である。図４を参照して、上限値レコードは、ＮＯ．の項目と、処理の項目と、基準値の項目とを含む。ＮＯ．の項目は、上限値レコードを識別するための番号が設定される。処理の項目は、制御部２１が実行可能な処理が設定される。ここでは、処理の項目は、制御部２１が処理を実行していない場合の状態を含む。基準値の項目は、処理に対応して上限の温度が設定される。

例えば、ＮＯ．「１」の上限値レコードにおいては、処理の項目に「電源ＯＦＦ」が設定され、基準値の項目に「４０度」が設定される。携帯電話機１の電源がＯＦＦの場合であっても制御部２１には電力が供給されており、充電制御プログラムが実行されて充電制御処理が実行される。このため、携帯電話機１が電源ＯＦＦで制御部２１が充電制御プログラム以外のアプリケーション処理を実行していない場合には、基準値は、４０度に設定される。

また、ＮＯ．「２」の上限値レコードにおいては、処理の項目に「スタンバイ」が設定され、基準値の項目に４０度が設定される。携帯電話機１がスタンバイ状態にある場合、無線回路２２が基地局からの電波を受信する状態にあり、制御部２１は、無線回路２２を制御している状態にある。この場合、無線回路２２および制御部２１が発熱し、基準値は４０度に設定される。

さらに、ＮＯ．「３」の上限レコードにおいては、処理の項目に「連続操作（データ編集）」が設定され、基準値の項目に４５度が設定される。携帯電話機１が連続操作されている状態の場合、制御部２１が編集プログラムを実行し、無線回路２２が基地局からの電波を受信する状態にあり、制御部２１は、無線回路２２を制御している状態にある。また、制御部２１はＥＥＰＲＯＭ３１にアクセスする。このため、制御部２１、無線回路２２およびＥＥＰＲＯＭ３１が発熱する。基準値は携帯電話機１が電源ＯＦＦまたはスタンバイの状態にある時よりも高い４５度に設定される。

図３に戻って、ステップＳ０３においてしきい値ＴＨ１が設定されると、次のステップＳ０４において、しきい値ＴＨ１を基準値Ｓに設定する。そして、ステップＳ０５においては、外部電源の接続が解除されたか否かを判断する。外部電源端子４３両端に検出されていた所定の電圧が検出されなくなったか否かを判断する。外部電源端子４３両端に検出されていた電圧が検出されなくなれば処理を終了し、所定の電圧が検出されていれば処理をステップＳ０６に進める。ステップＳ０６においては、電池温度Ｔ１を検出する。温度検出部４４が出力する電圧に基づいて、その電圧に対応する温度を取得する。

ステップＳ０７においては、電池温度Ｔ１が基準値Ｓより小さいか否かを判断する。電池温度Ｔ１が基準値Ｓより小さければ処理をステップＳ０８に進めるが、電池温度Ｔ１が基準値Ｓ以上ならば処理をステップＳ１８に進める。

ステップＳ０８においては、ステップＳ０２と同様に実行している処理を識別するための処理識別情報を取得する。ステップＳ０２において取得された処理識別情報と異なる処理の処理識別情報が取得される場合があるからである。ステップＳ０９においては、実行される処理が変化したか否かを判断する。具体的には、先にステップＳ０２またはステップＳ０８が実行されて取得された処理識別情報と今回ステップＳ０８が実行されて取得された処理識別情報とが異なるか否かを判断する。先に取得された処理識別情報と今回取得された処理識別情報とが異なる場合、実行される処理が変化したと判断する。実行される処理が変化したと判断する場合、処理をステップＳ１０に進め、そうでなければ処理をステップＳ０５に戻す。

ステップＳ１０においては、変化後の処理に対応するしきい値ＴＨ２を決定する。ＥＥＰＲＯＭ３１に記憶されている上限値データを読み出し、ステップＳ０８において取得された処理識別情報に対応して上限値テーブルで予め定められた基準値をしきい値ＴＨ２に設定する。ステップＳ１１においては、しきい値ＴＨ２がしきい値ＴＨ１より小さいか否かを判断する。しきい値ＴＨ２がしきい値ＴＨ１より小さいならば処理をステップＳ１２に進め、しきい値ＴＨ２がしきい値ＴＨ１以上ならば処理をステップＳ１７に進める。

変更後の処理に対応するしきい値ＴＨ２が、変更前の処理に対応するしきい値ＴＨ１よりも小さければ、ステップＳ１２〜Ｓ１６の処理を実行するが、変更後の処理に対応するしきい値ＴＨ２が変更前の処理に対応するしきい値ＴＨ１以上であれば、ステップＳ１２〜Ｓ１６をスキップして処理をステップＳ１７に進める。変更後の処理に対応するしきい値ＴＨ２が、変更前の処理に対応するしきい値ＴＨ１よりも小さい場合、二次電池４１の温度が既にしきい値ＴＨ２よりも大きい場合がある。このため、二次電池４１の温度がしきい値ＴＨ２よりも低くなるまで待機する必要がある。しかしながら、二次電池４１の温度がしきい値ＴＨ２よりも低くなるまでの間に二次電池４１の温度がしきい値ＴＨ１を超える場合があり得る。このため、二次電池４１の電池温度Ｔ２を取得し（ステップＳ１２）、取得した電池温度Ｔ２を基準値Ｓ（しきい値ＴＨ１）よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ１３）。電池温度Ｔ２が基準値Ｓよりも小さければ処理をステップＳ１４に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ１８に進める。

ステップＳ１４においては、ステップＳ０９において実行される処理の変化が検出されてから第１所定時間が経過したか否かを判断する。第１所定時間が経過したならば処理をステップＳ１５に進める、そうでなければ処理をステップＳ１２に戻す。

ステップＳ１５においては、ステップＳ１２において取得された二次電池４１の電池温度Ｔ２とステップＳ０６において取得された二次電池４１の電池温度Ｔ１とを比較する。電池温度Ｔ２が電池温度Ｔ１よりも小さければ処理をステップＳ１６に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ１８に進める。換言すれば、二次電池４１の温度が第１所定時間が経過する間に低下したか否かを判断する。二次電池４１の温度が低下したならば処理をステップＳ１６に進めるが、そうでなければ処理をステップＳ１８に進める。変更前の処理に対応するしきい値ＴＨ１が変更後の処理に対応するしきい値ＴＨ２よりも小さければ、二次電池４１の温度は低下するはずである。この場合に二次電池４１の温度が低下しなければ二次電池４１が異常であると判断できる。

ステップＳ１６においては、ステップＳ０９において実行される処理の変化が検出されてから第２所定時間が経過したか否かを判断する。第２所定時間は、予め定められた期間であり、処理が変更された場合に、変更前の処理が実行されているときの二次電池４１の温度が、変更後の処理が実行されることにより低下するのに十分な時間とするのがよい。第２所定時間は、変更前の処理と変更後の処理とで定めるようにしてもよい。この場合には、第２所定時間を、変更前の処理と変更後の処理との組み合わせに対応させて予め記憶しておくようにすればよい。

ステップＳ１７においては、基準値Ｓにしきい値ＴＨ２を設定し、処理をステップＳ０５に戻す。このため、基準値Ｓにしきい値ＴＨ２が設定されるので、ステップＳ０５以降の処理が、しきい値ＴＨ２に設定された基準値Ｓに基づいて実行される。ステップＳ０９において実行される処理の変化が検出されてから第２所定時間が経過した後に基準値Ｓが変更されるので、二次電池４１の温度が低下する前に誤って異常と判断されるのを防止することができる。

一方、ステップＳ１８においては、二次電池４１の充電を停止し、処理を終了する。具体的には、充電回路４２を制御して、外部電源端子４３が外部電源４５から受電した電力を、二次電池４１に出力しないオフ状態に切り換える。

以上説明したように本実施の形態における携帯電話機１は、制御部２１が実行可能な複数の処理それぞれに対して設定値を定めた上限値テーブルを記憶しており、制御部２１が実行する処理に対応して上限値テーブルにより定められた設定値がしきい値（基準値）に設定され、二次電池４１の温度が設定値以上の場合、二次電池４１への電圧の印加が停止され、二次電池４１の充電が中止される。このため、携帯電話機１により実行される処理によって発熱量が異なる場合であっても、二次電池４１の異常を正確に判断することができる。

また、制御部２１が実行する処理が変更され、それまで設定されていたしきい値が小さいしきい値に変更される場合、しきい値が変更されてから第２所定時間が経過後の二次電池４１の温度が変更後のしきい値と比較される。このため、しきい値が変更された後に二次電池４１の温度が下がりきらないうちに、小さいしきい値で比較されることによる誤判定を防止することができる。

また、制御部２１が実行する処理が変更され、それまで設定されていたしきい値が小さいしきい値に変更される場合、しきい値が変更されてから所定時間が経過する前に二次電池の温度が低下しないことを条件に、二次電池４１への電圧の印加が停止され、二次電池４１の充電が中止される。このため、携帯電話機１が処理を実行することによる発熱量が低下したにもかかわらず温度が低下しない場合に充電が停止されるので、二次電池４１の異常を早期に判断することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態の一つにおける携帯電話機の外観を示す斜視図である。 本実施の形態における携帯電話機の機能の一例を示す機能ブロック図である。 充電制御処理の流れの一例を示すフローチャートである。 上限値レコードのフォーマットの一例を示す図である。

符号の説明

１ 携帯電話機、２ 表示側部、３ 操作側部、１１ 第１スピーカ、１２ 第２スピーカ、１３ マイク、１４ 操作キー、２１ 制御部、２２ 無線回路、２２Ａ アンテナ、２４ カメラ、２５ 操作部、２５Ａ ランプ、２６ 振動部、２７ カードＩ／Ｆ、２７Ａ フラッシュメモリカード、２８ コーデック部、３０ 表示制御部、３１ ＥＥＰＲＯＭ、３２ ＲＡＭ、３５ 電源制御部、４１ 二次電池、４２ 充電回路、４３ 外部電源端子、４４ 温度検出部、４５ 外部電源、２７ カードＩ／Ｆ。

Claims (3)

1. 外部から電力を受ける受電手段と、
   前記受電された電力の少なくとも一部を蓄電する二次電池と、
   前記受電手段または／および前記二次電池から電力が供給され、複数の処理を実行可能な処理実行手段と、
   前記二次電池の温度を取得する温度取得手段と、
   前記複数の処理のうち前記処理実行手段により実行される処理を識別するための処理識別情報に対応して定まるしきい値を決定するしきい値決定手段と、
   前記取得された温度が前記決定されたしきい値以上の場合、前記二次電池の充電を中止する充電制御手段と、を備えた携帯情報装置。
2. 前記充電制御手段は、前記しきい値決定手段が第１のしきい値から該第１のしきい値より小さい第２のしきい値にしきい値を変更する場合、しきい値が変更されてから所定時間経過後に前記温度取得手段により取得された温度を前記第２のしきい値と比較する、請求項１に記載の携帯情報装置。
3. 前記充電制御手段は、前記しきい値決定手段が第１のしきい値から該第１のしきい値より小さい第２のしきい値にしきい値を変更する場合、しきい値が変更されてから所定時間が経過する前に前記温度取得手段により取得された温度が低下しないことを条件に、前記二次電池の充電を中止する、請求項１または２に記載の携帯情報装置。
   

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