JP6177662B2 - 携帯端末 - Google Patents

Description

本発明は、携帯端末に関し、特に、バッテリが過温状態となる異常時の動作に関する。

携帯端末において、バッテリが過温状態になったときに保護回路によりバッテリの充電及び放電を禁止する技術がある（特許文献１参照）。この技術により、バッテリが過温状態となることにより生じるバッテリの性能低下（短寿命化、液漏れなど）を防ぐことができる。

特開２００８−１３５８２０号公報

しかしながら、上述の技術では、バッテリが過温状態になるとバッテリの充電及び放電が停止して携帯端末の動作がいきなり停止してしまうので、ユーザは、携帯端末が故障したと誤解する可能性がある。またバッテリが過温状態になった場合に、ユーザがそのことを認識せず携帯端末を高温環境下に放置してしまうと、バッテリの温度が下がらず性能低下が進行する可能性がある。

本発明は、係る問題に鑑みてなされたものであり、バッテリが過温状態になることにより動作が停止する場合に、その理由をユーザに認識させることができる携帯端末を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明に係る携帯端末は、ディスプレイを備えた携帯端末であって、バッテリと、前記バッテリから電力供給を受けて充電されるスーパーキャパシタと、前記バッテリの温度を計測し、計測された温度が、前記バッテリが過温状態であることを示す規定温度以上であるか否かを判断する判断部と、前記判断部による判断結果が否定的である場合、前記携帯端末の電力供給源として前記バッテリを選択し、前記判断部による判断結果が肯定的である場合、前記携帯端末の非常用の電力供給源として前記スーパーキャパシタを選択する選択部と、前記判断部による判断結果が肯定的である場合に、前記バッテリが過温状態であることを示すエラーメッセージを前記ディスプレイに表示させる制御部とを備え、前記制御部は、前記ディスプレイに前記エラーメッセージを所定時間表示させた後、前記スーパーキャパシタから前記ディスプレイへの電力供給が遮断されるよう制御する。

上述の構成により、本発明に係る携帯端末は、バッテリが過温状態になったことにより動作を停止する場合に、停止する理由をユーザに認識させることができる。

（ａ）本発明の一実施形態に係る携帯電話機の外観を示す正面図、（ｂ）携帯電話機の外観を示す側面図 図１（ａ）（ｂ）にて示した携帯電話機の機能構成を示すブロック図 図２に示す各ブロック間の主要な制御信号のタイミング図 図２に示す制御部による、バッテリ過温時の処理を示すフローチャート 図２に示す制御部による、電源キー押下検出時の処理を示すフローチャート バッテリが過温状態になったときに表示部に表示されるエラー画像の一例を示す図 本発明の一変形例に係るエラー画像の一例を示す図

以下、本発明の携帯端末の一実施形態に係る携帯電話機１について図面を参照しながら説明する。携帯電話機１は、スマートフォンであり、バッテリを電力供給源として動作する。バッテリは、規定温度（一例として６０℃）以上の状態（以下「過温状態」という。）で使用されると寿命が短くなるため、過温状態になったときに充電及び放電を停止する保護回路を備えている。

また、携帯電話機１は、バッテリに加え、上述の規定温度以上でも動作するスーパーキャパシタを備えている。このスーパーキャパシタは、バッテリが適温状態である間に、バッテリから電力供給を受けて充電される。ここで、適温状態とは、規定温度未満である状態をいう。
携帯電話機１は、通常、バッテリを電力供給源として動作し、バッテリが過温状態になると、電力供給源をスーパーキャパシタに切り替えて動作する。ここで、スーパーキャパシタは、蓄電できる電力量がバッテリに比べ非常に少ない。このため、携帯電話機１は、電力供給源がスーパーキャパシタに切り替わったときに、バッテリが過温状態になっていることを示すエラー画像を表示するのに必要ない部分への電力供給を遮断する。そして、携帯電話機１は、エラー画像を所定のエラー表示時間（一例として５秒）だけ表示し、電源オフ状態となる。

これにより、ユーザは、携帯電話機の動作が停止した場合に、その理由が、故障ではなく、バッテリが過温状態となったためであることを認識することができる。
＜１．構成＞
携帯電話機１は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、平板状の筐体の一面（正面）に表示部１０、レシーバ１１、マイクロフォン１２、着信ランプ１５、カメラ１６を備え、一側面に電源キー１３、音量調整キー１４を備える。また、携帯電話機１は、図２に示すように、機能構成として表示部１０、バッテリパック２１０、スーパーキャパシタ２２０、選択部２３０、昇圧部２４１、昇降圧部２４２、ＳＷ２４３、ＳＷ２４４、入力部２５０、制御部２６０、及び主機能部２７０を含んで構成される。

表示部１０は、ディスプレイ及びディスプレイ制御ＬＳＩで構成されている。ディスプレイは、一例として液晶ディスプレイである。ディスプレイ制御ＬＳＩは、表示対象とする画像を表すデータを制御部２６０から取得し、取得したデータにより表される画像をディスプレイに表示させる機能を有する。
バッテリパック２１０は、携帯電話機１が通常の動作を行う場合に必要な電力を各デバイス、回路などに供給する電力供給源である。バッテリパック２１０は、図２に示すように、バッテリ２１１、温度スイッチＩＣ２１２、及びＳＷ２１４を含んで構成される。

バッテリ２１１は、リチウムイオン電池セルで実現されている。バッテリ２１１は、充電電力に応じた電圧（以下「バッテリ電圧」という。）を出力する（図２中のＶＣＥＬ）。バッテリ電圧は、バッテリ２１１が満充電されているときには４．２Ｖ（ボルト）である。また、バッテリ２１１については使用可能な温度範囲（以下「使用温度範囲」という。）が規定されており、その上限温度は６０℃である。

温度スイッチＩＣ２１２は、温度センサ２１３とその制御回路から成るＩＣで実現されている。温度スイッチＩＣ２１２は、温度センサ２１３がバッテリ２１１の温度を検出できるよう配置される。温度スイッチＩＣ２１２は、温度センサ２１３が規定温度以上の温度を検出すると、信号（ＳＩＧ１）としてＨ（Ｈｉｇｈ）レベルの信号を出力し、規定温度未満の温度を検出すると、Ｌ（Ｌｏｗ）レベルの信号を出力する機能を有する。ここで、規定温度はバッテリ２１１の使用温度範囲の上限温度である６０℃としている。

ＳＷ２１４は、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などのスイッチ素子で構成される。ＳＷ２１４は、入力される制御用信号（ＳＩＧ１）がＨレベルである場合に、信号入力端子と信号出力端子とを接続状態（オン）にし、制御用信号がＬレベルである場合に、信号入力端子と信号出力端子とを切断状態（オフ）にする機能を有する。ＳＷ２１４は、信号ＶＢとして、オンになった場合ＶＣＥＬを出力し、オフになった場合グランドレベルの信号を出力する。

スーパーキャパシタ２２０は、電気二重層キャパシタで実現されている。スーパーキャパシタ２２０は、バッテリ２１１から昇圧部２４１を介して供給される電力により充電される。スーパーキャパシタ２２０は、表示部１０にメッセージを表示させるのに必要な電力を供給する電力供給源である。スーパーキャパシタ２２０は、特に、表示部１０にエラー画像を表示させるのに必要な構成要素である表示部１０及び制御部２６０に対し電力を供給し、主機能部２７０への電力供給は行わない。また、スーパーキャパシタ２２０について規定されている使用温度範囲の上限温度は８０℃である。スーパーキャパシタ２２０は、バッテリ２１１の使用温度範囲の上限温度よりも、２０℃程度高温の環境下でも正常動作する。スーパーキャパシタ２２０の静電容量（以下「ＳＣ容量」という。）は１Ｆ（ファラド）である。以下、スーパーキャパシタ２２０が出力する信号をＶＳＣと表す。

選択部２３０は、携帯電話機１の電源供給源としてバッテリ２１１及びスーパーキャパシタ２２０のいずれかを択一的に選択するための回路群である。選択部２３０は、図２に示すように、比較器２３１、反転器２３２、ＳＷ２３３、及びＳＷ２３４を含んで構成される。
比較器２３１は、コンパレータＩＣで実現されている。比較器２３１は、２つの電圧を比較して出力にＨレベルかＬレベルの信号を出力する機能を有する。具体的には、比較器２３１は、入力信号ＶＢの電圧が、基準電圧Ｖｒｅｆ以上の場合にはＨレベルの信号を出力し、Ｖｒｅｆ未満の低い場合にはＬレベルの信号を出力する。Ｖｒｅｆは、３．３Ｖである。比較器２３１から出力される信号ＳＩＧ２は、ＶＣＥＬの電圧が３．３Ｖ未満の場合はＬレベルになり、ＶＣＥＬの電圧が３．３Ｖ以上である場合にはＨレベルとなる。

反転器２３２は、インバータＩＣで実現されている。反転器２３２は、入力される信号（ＳＩＧ２）の論理（Ｈレベル、Ｌレベル）を反転させた信号（ＳＩＧ３）を出力する機能を有する。
昇圧部２４１は、ＤＣ−ＤＣコンバータで実現されている。昇圧部２４１にはＶＢが入力される。昇圧部２４１は、入力されるＶＢに係るバッテリ電圧を５Ｖに昇圧し、スーパーキャパシタ２２０に入力する。この昇圧は、スーパーキャパシタ２２０に効率良く充電するために行う。

昇降圧部２４２は、ＤＣ−ＤＣコンバータで実現されている。昇降圧部２４２は、スーパーキャパシタ２２０が出力する信号ＶＳＣの電圧が、電力供給対象である制御部２６０等の動作電圧（３．８Ｖ）より低い場合には昇圧し、高い場合には動作電圧になるよう降圧して、電圧が動作電圧と一致する信号ＶＡを出力する。
ＳＷ２３３、及びＳＷ２３４は、ＦＥＴなどのスイッチ素子で構成される。ＳＷ２３３及びＳＷ２３４は、制御用の信号がＨレベルである場合にオンになり、制御用の信号がＬレベルである場合に、オフになる機能を有する。ここでＳＷ２３４の制御用信号（ＳＩＧ３）は、ＳＷ２３３の制御用信号（ＳＩＧ２）が反転器２３２により反転されたものである。よってＳＷ２３３及びＳＷ２３４の一方がオンになると他方はオフになる。

すなわち、ＶＣＥＬの電圧がＶｒｅｆ以上である間、ＳＷ２３３がオンしＳＷ２３４がオフする。このとき、バッテリ２１１から出力されるＶＣＥＬが、携帯電話機１が通常の動作をする場合に電力供給が必要な全構成要素に入力されることになる。
また、ＶＣＥＬの電圧がＶｒｅｆ未満である間、ＳＷ２３４がオンしＳＷ２３３がオフする。このときスーパーキャパシタ２２０から出力されるＶＳＣが昇降圧部２４２により３．８Ｖの電圧に変換された信号ＶＡが、表示部１０にエラー画像を表示させるのに必要な各構成要素（一例として表示部１０、制御部２６０、選択部２３０、昇圧部２４１、昇降圧部２４２、ＳＷ２４３、ＳＷ２４４、入力部２５０、及び制御部２６０）に入力されることになる。

ＳＷ２４３、及びＳＷ２４４は、ＦＥＴなどのスイッチ素子で構成される。
ＳＷ２４３は、制御用の信号であるＣＴＬ１がＨレベルである場合にオンし、ＣＴＬ１がＬレベルである場合にオフする機能を有する。ＳＷ２４３は、主機能部２７０にバッテリ２１１から電力を供給するか否かを切り替えるスイッチである。ＳＷ２４３がオンになるとバッテリ２１１から主機能部２７０に電力が供給され、ＳＷ２４３がオフになるとバッテリ２１１から主機能部２７０に電力は供給されない。

ＳＷ２４４は、制御用の信号ＣＴＬ２がＨレベルである場合にオンし、ＣＴＬ２がＬレベルである場合にオフする機能を有する。ＳＷ２４４は、表示部１０に、バッテリ２１１又はスーパーキャパシタ２２０から電力を供給するか否かを切り替えるスイッチである。ＳＷ２４４がオンになると、バッテリ２１１又はスーパーキャパシタ２２０から表示部１０に電力が供給され、ＳＷ２４３がオフになると、表示部１０に電力は供給されない。

入力部２５０は、タッチパネル、キーパッド等の入力デバイスで実現されている。入力部２５０は、ユーザがタッチパネル、キーパッド等を操作することによって入力されるユーザ指示を取得し、取得したユーザ指示を制御部２６０に通知する機能を有する。キーパッドは、ユーザが携帯電話機１に対し電源をオンにするよう指示するための電源キー１３、及び音量調整キー１４を含む。

制御部２６０は、プロセッサ及びメモリを含んで構成されており、携帯電話機１の全体動作を制御する機能を有する。ここで、制御部２６０の有する各機能は、メモリに記憶されているプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。また、制御部２６０（より具体的にはプロセッサ）は、通常状態とスリープ状態とのいずれかの状態で動作する。通常状態とスリープ状態とのいずれで動作するかは制御部２６０自身が選択する。ここ制御部２６０に係る通常状態とは、制御部２６０が動作するのに十分な電圧を動作電圧としている状態である。また制御部２６０に係るスリープ状態とは、制御部２６０が作業するために最低限必要な電圧まで動作電圧を下げた状態である。制御部２６０がスリープ状態で動作することで、携帯電話機１について省電力化することができる。

また、制御部２６０は、タイマー及びＡＤＣ２６１を含む。タイマーは、リアルタイムクロックＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）で実現されており、時計機能を有する。ＡＤＣ２６１は、ＡＤコンバータである。
制御部２６０は、主な機能として、割り込み処理機能、スリープ制御機能、バッテリ温度変化検出機能、残表示回数算出機能、表示制御機能、電力供給制御機能、キーロック制御機能を有する。以下、制御部２６０が有する主な機能について順に説明する。
（１）割り込み処理機能
割り込み処理機能は、入力部２５０から割り込みを受け付け、割り込みに対応づけられた処理を実行する機能である。制御部２６０は、電源キー押下に対応する割り込みを受け付けた場合には、この割り込みに対応づけているスリープ制御機能を実行する。この割り込み処理機能は、図５のステップＳ５０１〜Ｓ５０３に対応する。
（２）スリープ制御機能
スリープ制御機能は、制御部２６０が通常状態とスリープ状態のいずれかで動作するかを制御する機能である。制御部２６０は、スリープ状態で電源キー押下に対応する割り込みを受け付けた場合には、スリープ状態から通常状態に移行する処理を行う。

また、制御部２６０は、通常状態で電源キー押下に対応する割り込みを受け付けた場合には、通常状態からスリープ状態に移行する処理を行う。このスリープ制御機能は、図４のステップＳ４０７、並びに図５のステップＳ５０３、５０４、Ｓ５１３、及びＳ５２７に対応する。
（３）バッテリ温度変化検出機能
バッテリ温度変化検出機能は、バッテリ２１１が適温状態であるか過温状態であるかを判断する機能である。バッテリ温度変化検出機能は、図４のステップＳ４０１、図５のステップＳ５０５に対応する。
（４）表示制御機能
表示制御機能は、表示部１０にエラー画像を表示させる制御を行う機能である。エラー画像は、ユーザに対しバッテリ２１１が過温状態になっていることを知らせるための画像である。エラー画像（６００）は、一例として図６に示すように、メッセージ６０１と、エラー表示残回数６０２とを含む画像である。メッセージ６０１は、バッテリ２１１が高温状態のため携帯電話機１が動作を停止している旨、バッテリ２１１の温度が下がるまで待てば動作が再開する旨のメッセージを含む。また、エラー表示残回数６０２は、残表示回数算出機能により算出した残表示可能回数を示す。残表示可能回数は、携帯電話機１の電力供給源としてスーパーキャパシタ２２０が選択されている場合に、スーパーキャパシタ２２０の現在の蓄電量で、何度、過温エラー画像を表示することができるかを表す。

制御部２６０は、表示部１０に過温エラー画像を表示するよう指示する。指示した後、タイマーを用いて時間を測定し、エラー表示時間が経過するまで待つ。エラー表示時間が経過すると、表示部１０は、表示部１０に対し過温エラー画像の表示を中止するよう指示する。表示制御機能は、図４のステップＳ４０５、及び図５のステップＳ５２５に対応する。
（５）残表示回数算出機能
残表示可能回数算出機能は、残表示可能回数を算出する機能である。

制御部２６０は、ＡＤＣ２６１により、スーパーキャパシタ２２０が出力している電圧の値を読み取り、読み取った値をデジタル値に変換する。以下、このデジタル値を「ＳＣ電圧値」という。制御部２６０は、スーパーキャパシタ２２０に蓄えられている蓄積電力量Ｗａ（＝１／２×（ＳＣ容量）×（ＳＣ電圧値）²）を算出する。ここで、制御部２６０は、予め、過温エラー画像をエラー表示期間だけ表示部１０に表示させるために必要な電力量Ｗｂを予め記憶している。制御部２６０は、ＷとＷａを用いて表示可能回数（＝Ｗａ／Ｗｂ）を算出する。

例えば、ＳＣ容量が１Ｆ、ＳＣ電圧値が５Ｖの場合、Ｗａ＝１／２×１×５²＝１２．５（ジュール）となる。また、携帯電話機１の動作電圧Ｖａが３．８Ｖ、エラー画像をエラー表示期間だけ表示部１０に表示させる際に流れる電流Ｉａが０．１Ａ、エラー表示期間ｔが５秒であるとすると、Ｗｂ＝Ｖａ×Ｉａ×ｔ＝３．８×０．１×５＝１．９（ジュール）となる。このとき、表示可能回数は、Ｗａ／Ｗｂ＝１２．５／１．９＝６．５であることから６回となる。残表示可能回数は、（表示可能回数−１）回となる。

残表示回数算出機能は、図４のステップＳ４０３及びＳ４０４、並びに図５のステップＳ５２３及びＳ５２４に対応する。
ここで、エラー画像中に残表示可能回数を表示することにより奏し得る効果について補足説明する。電源キーを押下したときに表示部１０にエラー画像が表示されると、携帯電話機１が故障したのではなく、バッテリ２１１がまだ過温状態であることを明示的に知ることができユーザにとって便利である。しかしながら、残表示可能回数は、エラー画像が表示されるごとに１ずつ減っていく。エラー画像に残表示可能回数を表示することで、ユーザは、電源キーを残表示可能回数押下してしまうまでに携帯電話機１を電源オンにできるよう、電源キーの押下間隔を調整することができるようになり、ユーザの利便性を増すことができる。
（６）電力供給制御機能
電力供給制御機能は、表示部１０への電力供給のオン／オフを切り替える制御を行う機能である。制御部２６０は、バッテリ２１１が過温状態となり、電力供給源としてスーパーキャパシタ２２０が選択されているときは、主機能部２７０への電力供給を遮断する。これにより、エラー画像の表示に必要ない電力の消費を抑えて、スーパーキャパシタ２２０が蓄積する電力量によりエラー画像が表示できる回数を、主機能部２７０へ電力供給を継続する場合よりも増やすことができる。

また、電力供給源としてスーパーキャパシタ２２０が選択されている場合において、過温エラー画像を表示する間以外はスーパーキャパシタ２２０から表示部１０への電力供給を遮断する。これにより、エラー画像の表示に必要ない電力の消費を抑えて、スーパーキャパシタ２２０が蓄積する電力量によりエラー画像が表示できる回数を、表示部１０へ電力供給を継続する場合よりも増やすことができる。

電力供給制御機能は、図４のステップＳ４０２及びＳ４０６、並びに図５のステップＳ５１１、Ｓ５１２、Ｓ５２１、Ｓ５２２、Ｓ５２６、Ｓ５３１、及びＳ５３２に対応する。
（７）キーロック制御機能
キーロック機能は、ユーザにより入力部２５０を用いて、所定のシーケンスに従った１以上のユーザ指示が入力されるまでは、入力部２５０に入力される他のユーザ指示を破棄する機能である。キーロック機能をオン／オフのいずれにするかは、ユーザにより選択され、ユーザが入力部２５０を用いて指示する。

但し、ユーザにより入力部２５０に含まれる電源キー１３が押下された場合には、キーロック機能がオンになっていたとしても、電源キーの押下による指示は破棄しないものとする。これによりキーロック機能がオンである場合に、バッテリ２１１が過温状態になっているときでも、携帯電話機１は電源キーの押下をトリガとして表示部１０にエラー画像を表示することになる。キーロック機能がオンである場合にも、ユーザはバッテリ２１１が過温状態であるか否かを知ることができることとなるので、ユーザの利便性は向上する。

なお、制御部２６０は、上述の主な機能の他、アプリケーション実行機能など一般的な携帯電話機が有する機能についても有する。
主機能部２７０は、ユーザによる通話、データ通信など、携帯電話機１の主機能を実行する機能部である。主機能部２７０は、図２に示すように、通信アンテナ２７１、無線通信部２７２、信号処理部２７３、マイクロフォン１２、及びレシーバ１１を含んで構成される。通信アンテナ２７１は、携帯電話網を構成する基地局との間の無線通信に用いるアンテナである。無線通信部２７２は、通信用ＬＳＩで実現されており、通信アンテナ２７１を介して、基地局との間で無線通信を行う機能を有する。無線通信部２７２は、基地局から受信した信号を復調してベースバンド信号を生成し、信号処理部２７３に送信する。また、無線通信部２７２は、信号処理部２７３から受信したベースバンド信号を変調して基地局に送信する。信号処理部２７３は、信号処理用ＬＳＩで実現されており、無線通信部２７２から受信したベースバンド信号から付加データ、音声データを復元する機能を有する。付加データは、受話時における、送話者や他の受話者の携帯電話機の電話番号、送話時における、自機、他機の電話番号などを含む通話及び通信に用いるデータである。マイクロフォン１２は、通話時に、利用者が発する音声を集音して電気信号である通話信号に変換し、その通話信号を信号処理部２７３に送信する機能を有する。レシーバ１１は、信号処理部２７３が生成した音声信号を受信し、受信した音声信号を音声に変換して利用者が受話できるよう出力する機能を有する。

また主機能部２７０は、一般的な携帯電話機が有する上記以外の機能、例えば無線通信部２７２が着信を検出した場合に着信ランプ１５を点灯する点灯制御機能、カメラ１６を用いた撮影制御機能なども有する。
＜２．各制御信号のタイミング制御＞
以上のように構成した携帯電話機１に用いられる各制御用信号のタイミング制御について図３を参照しながら説明する。図３の横軸は時刻ｔを示す。
＜２−１．ｔ＝Ｔ１より前＞
時刻Ｔ１より前の時刻では、バッテリ２１１が過温状態でなく、時刻Ｔ１においてバッテリ２１１が過温状態になるとする。時刻Ｔ１より前の時刻では、携帯電話機１は通常の動作を行っている。以下、各信号について説明する。

ＳＩＧ１は、Ｈレベルになっている。温度センサ２１３が検出する温度は規定温度未満であるので、温度スイッチＩＣ２１２がＳＩＧ１としてＨレベル信号を出力する。
ＶＢは、バッテリ２１１のバッテリ電圧のレベルになっている。ＳＷ２１４は、制御用信号として入力されるＳＩＧ１がＨレベルであるのでオンになっている。ＳＷ２１４の信号出力端子からバッテリ２１１のバッテリ電圧の信号が出力される。なお、バッテリ２１１は十分に充電されているとする。このためＶＢの電圧は４．２Ｖであるとする。

ＳＩＧ２は、Ｈレベルになっている。比較器２３１は、入力電圧（４．２Ｖ）がＶｒｅｆ以上であると判断し、ＳＩＧ２としてＨレベルの信号を出力する。このときＳＷ２３３はオン状態になる。
ＳＩＧ３は、Ｌレベルになっている。このときＳＷ２３４はオフ状態になる。
ＶＩＮは、バッテリ２１１が出力する電圧のレベルになっている。ＳＷ２３３がオン状態であり、ＳＷ２３４がオフ状態であるためである。

ＣＴＬ１は、Ｈレベルになっている。制御部２６０は、バッテリ２１１が適温状態の場合に、主機能部２７０への電源供給をオンにするためである。
ＣＴＬ２は、Ｈレベルになっている。制御部２６０は、バッテリ２１１が適温状態の場合に、表示部１０への電源供給をオンにするためである。
図３中の制御部状態は、制御部２６０が通常状態であるかスリープ状態であるかを示している。ｔ＝Ｔ１において、制御部２６０は通常状態である。また、電源オン割り込みは入っていない。
＜２−２．ｔ＝Ｔ１＞
時刻Ｔ１において、温度センサ２１３が規定温度以上の温度を検出したものとする。そうすると、温度スイッチＩＣ２１２は、ＳＩＧ１をＨレベルからＬレベルに変更する。

ＳＩＧ１がＬレベルになると、ＳＷ２１４はオフになる。するとＶＢはＬレベルになる。ＶＢがＬレベルになると、比較器２３１は、入力電圧がＶｒｅｆ未満であると判断し、ＳＩＧ２をＬレベルに変更する。反転器２３２はＳＩＧ３をＨレベルに変更する。
ここでＳＩＧ２がＬレベルになると、ＳＷ２３３はオフになる。またＳＩＧ３がＨレベルになると、ＳＷ２３４がオンになる。ＳＷ２３３がオフになり、ＳＷ２３４がオンになると、ＶＩＮはスーパーキャパシタ２２０が出力する電圧のレベルになる。

また、制御部２６０は、ＳＩＧ１をモニタリングしており、ＳＩＧ１がＨレベルからＬレベルに変化したことを検出する。すなわち、制御部２６０は、バッテリ２１１が過温状態になったことを検出する。このとき、制御部２６０は、過温エラーメッセージを表示するよう表示部１０に指示する。表示部１０は、過温エラーメッセージを表示する。制御部２６０は、タイマーを用い、Ｔ１からの経過時間の計測を開始する。

また、制御部２６０は、ＣＴＬ１をＬレベルにすることによりＳＷ２４３をオフにし、バッテリ２１１から主機能部２７０への電源供給を遮断する。ただし、ＣＴＬ１はＨレベルのままであっても支障はない。ＳＩＧ１がＬレベルとなりＳＷ２１４がオフしているので、ＳＷ２４３をオフにしなくても、バッテリ２１１から主機能部２７０への電源供給は遮断されているためである。

この２−２項で説明した処理は、図４のステップＳ４０１〜ステップＳ４０７に対応する。
＜２−３．ｔ＝Ｔ２＞
制御部２６０は、Ｔ１からエラー表示時間（＝Ｔ２−Ｔ１）が経過したことを検知する。すると制御部２６０は、ＣＴＬ２をＬレベルにしてＳＷ２４４をオフにする。これにより、スーパーキャパシタ２２０から表示部１０への電力供給が遮断される。次いで、制御部２６０は、通常状態からスリープ状態に移行する。
＜２−４．ｔ＝Ｔ３＞
制御部２６０がスリープ状態になっているときに、ユーザが電源キーを押下した時刻をＴ３とする。

制御部２６０は、時刻Ｔ３において、入力部２５０から電源キー押下を示す割り込み信号を受け取る。この割り込み信号を受け取ると、制御部２６０は、スリープ状態から通常状態に復帰する。通常状態に復帰すると、制御部２６０は、ＳＩＧ１が、バッテリ２１１が過温状態か否か判断する。過温状態であった場合には、エラー画像を生成し、表示部１０に表示させる。

ここでＴ３では、バッテリ２１１は過温状態であるものとする。この場合、制御部２６０は、ＣＴＬ２をＨレベルにしてＳＷ２４４をオンにする。これにより、スーパーキャパシタ２２０から表示部１０に電力が供給される。このとき、制御部２６０は、エラー画像を表示するよう表示部１０に指示する。表示部１０は、エラー画像を表示する。ここで、制御部２６０はタイマーによりＴ３からの経過時間の計測を開始する。

この２−４項で説明した処理は、図５のステップＳ５０２〜Ｓ５０５、及びＳ５２１〜Ｓ５２７に対応する。
＜２−５．ｔ＝Ｔ４＞
制御部２６０は、Ｔ３からエラー表示時間（＝Ｔ４−Ｔ３）が経過したことを検知する。すると制御部２６０は、ＣＴＬ２をＬレベルにしてＳＷ２４４をオフにする。これにより、スーパーキャパシタ２２０から表示部１０への電力供給が遮断される。次いで、制御部２６０は、通常状態からスリープ状態に移行する。
＜２−６．ｔ＝Ｔ４より後Ｔ５より前＞
ｔ＝Ｔ４より後Ｔ５より前に、制御部２６０が電源キー押下を示す割り込み信号を受け取った場合には、上記２−４項、２−５項で説明した、制御部２６０が電源キー押下を示す割り込み信号を受け取った場合に行った処理と同様の処理を実行する。

なお、制御部２６０は、スーパーキャパシタ２２０に蓄電されている電力量ではエラー画像の表示ができないと判断した場合には、バッテリ２１１が過温状態でなくなるまで、ユーザが入力部２５０を用いて指示を破棄する。
＜２−７．ｔ＝Ｔ５＞
時刻Ｔ５は、バッテリが過温でなくなった後に、ユーザが電源キーを押下した時刻を示す。制御部２６０は、時刻Ｔ３において、入力部２５０から電源キー押下を示す割り込み信号を受け取る。そうすると、制御部２６０は、スリープ状態から通常状態に復帰する。また、携帯電話機１は、通常動作を行う。

ここで、温度センサ２１３が検出する温度は規定温度未満であるので、温度スイッチＩＣ２１２はＳＩＧ１としてＨレベル信号を出力する。ＳＩＧ１がＨレベルになると、ＳＷ２１４はオンになる。するとＶＢはバッテリ２１１のバッテリ電圧のレベルになる。
このとき、比較器２３１は、入力電圧がＶｒｅｆ以上であると判断し、ＳＩＧ２としてＨレベルの信号を出力する。このときＳＷ２３３はオンになる。また、ＳＩＧ３はＬレベルになる。ＳＷ２３４はオフになる。このときＶＩＮは、バッテリ２１１が出力する電圧のレベルになる。制御部２６０は、バッテリ２１１が適温状態の場合に、バッテリ２１１から表示部１０及び主機能部２７０へ電源を供給させるためＣＴＬ１及びＣＴＬ２をＨレベルにする。

この２−７項で説明した処理は、図５のステップＳ５０１〜ステップＳ５０５、ステップＳ５３１、及びステップＳ５３２に対応する。
＜３．動作＞
＜３−１．制御部２６０による、過温時処理＞
制御部２６０が、通常動作時においてバッテリ２１１が過温状態になったことを検出した場合に行う過温時処理について、図４を参照しながら説明する。

ステップＳ４０１において、制御部２６０は、温度スイッチＩＣの出力信号ＶＢがＨレベルからＬレベルに変化するのを監視する。Ｌレベルに変化した場合（ステップＳ４０１でＹＥＳ）、ステップＳ４０２に進む。
ステップＳ４０２において、制御部２６０は、ＣＴＬ１をＬレベルにすることにより主機能部２７０への電源供給をオフにする。

ステップＳ４０３において、制御部２６０は、残表示回数算出機能によりスーパーキャパシタ２２０の蓄積電力量Ｗａを算出する。
ステップＳ４０４において、制御部２６０は、残表示回数算出機能により、残表示可能回数を算出する。
ステップＳ４０５において、制御部２６０は、エラー画像６００を生成して、生成したエラー画像６００を表示部１０に表示するよう指示する。このとき、制御部２６０は、タイマーによりエラー表示時間が経過するのを計測する。そして、制御部２６０は、表示部１０にエラー画像をエラー表示時間だけ表示させた後、表示部１０にエラー画像の表示を停止するよう指示する。表示部１０は、エラー画像の表示を停止する。

ステップＳ４０６において、制御部２６０は、ＣＴＬ２をＬレベルにすることにより表示部１０への電力供給を遮断する。
ステップＳ４０７において、制御部２６０は、スリープ状態に移行し処理を終了する（ＥＮＤ）。
＜３−２．制御部２６０による、電源キー押下検出時処理＞
入力部２５０において電源キーが押下された場合の電源キー押下検出時処理について、図５を参照しながら説明する。

ステップＳ５０１において、制御部２６０は、入力部２５０において電源キーが押下されることにより発生した割り込みを検出する。
ステップＳ５０２において、制御部２６０は、電源キー押下の割り込み発生の通知を受け付けたときに、エラー画像表示中か否か判断する。エラー画像表示中である場合（ステップＳ５０２でＹＥＳ）には、処理を終了する（ＥＮＤ）。エラー画像表示中でない場合（ステップＳ５０２でＮＯ）、ステップＳ５０３に進む。

ステップＳ５０３において、制御部２６０は、スリープ状態か否か判断する。スリープ状態でない場合（ステップＳ５０３でＮＯ）には、ステップＳ５１１に進む。スリープ状態である場合（ステップＳ５０３でＹＥＳ）には、ステップＳ５０４に進む。
ステップＳ５０４において、制御部２６０は、スリープ状態から通常状態に移行し、ステップＳ５２１に進む。

ステップＳ５０５において、制御部２６０は、温度スイッチＩＣが出力するＶＢがＬレベルか否か、すなわちバッテリ２１１が過温か否か判断する。ＶＢがＬレベルでない場合（ステップＳ５０５でＮＯ）、ステップＳ５３１に進み、ＶＢがＬレベルである場合（ステップＳ５０５でＹＥＳ）、ステップＳ５２１に進む。
ステップＳ５１１において、制御部２６０は、ＣＴＬ２をＬレベルにすることにより表示部１０への電力供給を遮断し、ステップＳ５１２に進む。

ステップＳ５１２において、制御部２６０は、ＣＴＬ１をＬレベルにすることにより主機能部２７０への電源供給を遮断し、ステップＳ５１３に進む。
ステップＳ５１３において、制御部２６０は、通常状態からスリープ状態に移行し、処理を終了する（ＥＮＤ）。
ステップＳ５２１において、制御部２６０は、ＣＴＬ１をＨレベルにすることにより主機能部２７０への電源供給をオンにし、ステップＳ５２２に進む。

ステップＳ５２２において、制御部２６０は、ＣＴＬ２をＨレベルにすることにより表示部１０への電力供給をオンにし、ステップＳ５２３に進む。
ステップＳ５２３において、制御部２６０は、残表示回数算出機能によりスーパーキャパシタ２２０の蓄積電力量Ｗａを算出する。
ステップＳ５２４において、制御部２６０は、残表示回数算出機能により、残表示可能回数を算出する。

ステップＳ５２５において、制御部２６０は、エラー画像６００を生成して、生成したエラー画像６００を表示部１０に表示するよう指示する。このとき、制御部２６０は、タイマーによりエラー表示時間が経過するのを計測する。そして、制御部２６０は、表示部１０にエラー画像をエラー表示時間だけ表示させた後、表示部１０にエラー画像の表示を停止するよう指示する。表示部１０は、エラー画像の表示を停止する。

ステップＳ５２６において、制御部２６０は、ＣＴＬ２をＬレベルにすることにより表示部１０への電力供給を遮断する。
ステップＳ５２７において、制御部２６０は、スリープ状態に移行し、処理を終了する（ＥＮＤ）。
ステップＳ５３１において、制御部２６０は、バッテリ２１１は適温であるので、ＣＴＬ２をＨレベルにすることにより表示部１０への電力供給をオンにし、ステップＳ５３２に進む。

ステップＳ５３２において、制御部２６０は、ＣＴＬ１をＨレベルにすることにより主機能部２７０への電源供給をオンにし、処理を終了する（ＥＮＤ）。
＜４．変形例＞
以上、本発明に係る携帯電話機の実施形態を説明したが、例示した携帯電話機を以下のように変形することも可能であり、本発明が上述の実施形態で示した通りの携帯電話機に限られないことは勿論である。
（１）上述の実施形態では、保護回路（温度スイッチＩＣ２１２及びＳＷ２１４）をバッテリパック２１０内に配置していたが、温度センサ２１３がバッテリ２１１の温度を検出でき、検出した温度に基づき充電・放電を適切に遮断できれば足りる。例えば、保護回路をバッテリパック２１０外である携帯電話機１の本体部分に配置してもよい。
（２）上述の実施形態では、バッテリ２１１の使用温度範囲の上限温度は６０℃であるとしたが、これは一例であり、バッテリ２１１のスペックに応じて定められてよい。また、スーパーキャパシタ２２０の使用温度範囲の上限温度は８０℃であるとしたが、これについても一例であり、スーパーキャパシタ２２０のスペックに応じて定められてよい。

ただしスーパーキャパシタ２２０として、使用温度範囲の上限温度が、バッテリ２１１の使用温度範囲の上限温度よりも高いものを用いる必要がある。
（３）上述の実施形態では、スーパーキャパシタ２２０に効率良く充電するため昇圧部２４１を設けることとしたが、スーパーキャパシタ２２０に充電ができれば足りる。例えば、昇圧部２４１は省略してもよい。
（４）上述の実施形態では、制御部２６０による電力供給制限機能として、消費電力低減のため、主機能部２７０、表示部１０への電力供給のオン／オフを切り替える制御について説明したが、消費電力の低減ができれば足りる。例えば、主機能部２７０への電力供給を遮断する際に、主機能部２７０に含まれる構成要素の一部についての電力供給は遮断し、他の構成要素にはついては電力供給を継続するなどしてもよい。また、スーパーキャパシタ２２０が蓄積可能な電力量が非常に大きい場合などには、主機能部２７０、表示部１０への電力供給を常にオンにしておくこととしてもよい。
（５）上述の実施形態で示した携帯電話機１の機能構成では、温度センサ２１３による検出温度が規定温度以上で無い場合にも、バッテリ２１１が蓄積している電力量が不十分になりＶＣＥＬの電圧が基準電圧Ｖｒｅｆ未満になると比較器２３１の出力ＳＩＧ２がＬレベルになる。ＳＩＧ２がＬレベルになると、上述のように、携帯電話機１の電力供給源が、バッテリ２１１からスーパーキャパシタ２２０に切り替わる。この場合には、制御部２６０が「バッテリ切れ」などのエラーメッセージを表示部１０に表示させてもよい。

また、スーパーキャパシタ２２０が、バッテリ２１１が過温状態になった時しか動作しないよう制御するためのスイッチ素子を、昇降圧部２４２の出力とＳＷ２３４の入力との間に挿入してもよい。この場合、制御部２６０が、ＳＩＧ１がＬレベル（過温状態を示す）であるときにスイッチ素子をオンにし、ＳＩＧ１がＨレベル（適温状態を示す）であるときにスイッチ素子をオフにするよう制御する。また、ＳＩＧ１がＬレベルであるときにスイッチ素子をオンにし、ＳＩＧ１がＨレベルであるときにスイッチ素子をオフにする制御信号を出力する回路を用いて実現することとしてもよい。
（６）上述の実施形態では、エラー画像に残表示可能回数を記載していたが、ユーザに対し、バッテリが過温状態であることについての情報が提示できれば足りる。例えば、エラー画像にバッテリ２１１の温度を記載してもよい。この場合、制御部２６０が、温度センサ２１３からバッテリ２１１の温度を取得できるよう携帯電話機１の構成を変更する必要がある。制御部２６０は、エラー画像を生成する場合に、温度センサ２１３からバッテリ２１１の温度を取得して、図７に示すような、バッテリ２１１の温度を示す情報（７０２）を記載した画像（エラー画像７００）を生成する。そして、制御部２６０は、エラー画像７００を表示部１０に表示させる。これにより、ユーザは、バッテリ２１１の現在の温度を知ることができ、どの程度の期間経過すれば携帯電話機１が使用可能になるかを推測することができる。
（７）上述の実施形態で示した割り込み処理、スリープ制御処理、バッテリ温度変化検出処理、残表示回数算出処理、表示制御処理、電力供給制御処理、キーロック制御処理などを携帯電話機１のプロセッサ、及びそのプロセッサに接続された各種回路に実行させるための機械語或いは高級言語のプログラムコードからなる制御プログラムを、記録媒体に記録すること、又は各種通信路等を介して流通させ頒布することもできる。このような記録媒体には、ＩＣカード、ハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等がある。流通、頒布された制御プログラムはプロセッサに読み出され得るメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのプロセッサがその制御プログラムを実行することにより各実施形態で示したような各機能が実現されるようになる。なお、プロセッサは、制御プログラムを直接実行する他、コンパイルして実行或いはインタプリタにより実行してもよい。
（８）上述の実施形態で示した各機能構成要素（表示部１０、バッテリパック２１０、スーパーキャパシタ２２０、選択部２３０、昇圧部２４１、昇降圧部２４２、ＳＷ２４３、ＳＷ２４４、入力部２５０、制御部２６０、及び主機能部２７０など）は、その機能を実行する回路として実現されてもよいし、１又は複数のプロセッサによりプログラムを実行することで実現されてもよい。
（９）上述の実施形態及び各変形例を、部分的に組み合せてもよい。

本発明の一形態に係る携帯端末は、バッテリを電力供給源として動作し、バッテリが過温状態になり得る端末等として好適である。

１ 携帯電話機
１０ 表示部
１１ レシーバ
１２ マイクロフォン
１３ 電源キー
１４ 音量調整キー
１５ 着信ランプ
１６ カメラ
２１０ バッテリパック
２１１ バッテリ
２１２ 温度スイッチＩＣ
２１３ 温度センサ
２１４、２３３、２３４、２４３、２４４ ＳＷ
２２０ スーパーキャパシタ
２３０ 選択部
２３１ 比較器
２３２ 反転器
２４１ 昇圧部
２４２ 昇降圧部
２５０ 入力部
２６０ 制御部
２６１ ＡＤＣ
２７０ 主機能部
２７１ 通信アンテナ
２７２ 無線通信部
２７３ 信号処理部
６００ エラー画像

Claims (8)

1. ディスプレイを備えた携帯端末であって、
   バッテリと、
   前記バッテリから電力供給を受けて充電されるスーパーキャパシタと、
   前記バッテリの温度を計測し、計測された温度が、前記バッテリが過温状態であることを示す規定温度以上であるか否かを判断する判断部と、
   前記判断部による判断結果が否定的である場合、前記携帯端末の電力供給源として前記バッテリを選択し、前記判断部による判断結果が肯定的である場合、前記携帯端末の非常用の電力供給源として前記スーパーキャパシタを選択する選択部と、
   前記判断部による判断結果が肯定的である場合に、前記バッテリが過温状態であることを示すエラーメッセージを前記ディスプレイに表示させる制御部とを備え、
   前記制御部は、前記ディスプレイに前記エラーメッセージを所定時間表示させた後、前記スーパーキャパシタから前記ディスプレイへの電力供給が遮断されるよう制御する
   ことを特徴とする携帯端末。
2. 前記携帯端末は、ユーザが前記携帯端末に指示を入力するための入力部を備え、
   前記判断部は、前記バッテリの温度を繰り返し計測し、計測するごとに、計測された温度が前記規定値以上であるか否かを判断し、
   前記制御部は、前記スーパーキャパシタから前記ディスプレイへの電力供給が遮断されるよう制御した後、前記入力部において前記指示として電源オン指示が入力された場合において、前記判断部により計測された温度が前記規定値以上であるときには、前記スーパーキャパシタから前記ディスプレイに対する電力供給がなされるよう制御し、前記エラーメッセージを前記ディスプレイに表示させる
   ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
3. 前記制御部は、前記ディスプレイに前記エラーメッセージを前記所定時間表示させた後、前記スーパーキャパシタから前記ディスプレイへの電力供給が遮断されるよう制御する
   ことを特徴とする請求項２記載の携帯端末。
4. 前記制御部は、さらに、前記ディスプレイに前記エラーメッセージを前記所定時間表示させるために必要な電力量を記憶しており、前記スーパーキャパシタが供給可能な電力量を計測し、前記供給可能な電力量と前記必要な電力量とから、前記エラーメッセージの表示可能回数を算出し、前記ディスプレイに前記エラーメッセージを表示させる場合に前記表示可能回数もあわせて表示させる
   ことを特徴とする請求項３記載の携帯端末。
5. 前記制御部は、前記入力部に所定の指示が入力されるまでは、前記入力部に入力される前記所定の指示以外の指示を破棄するロック機能を有しており、前記ロック機能を動作させている場合において、前記携帯端末の電力供給源として前記スーパーキャパシタが選択されているときには、前記電源オン指示については例外的に破棄しない
   ことを特徴とする請求項４記載の携帯端末。
6. 前記制御部は、プロセッサ及びメモリを含んで構成されており、前記メモリに記憶されているプログラムを前記プロセッサが実行し、
   前記プロセッサは、前記携帯端末の電力供給源として前記スーパーキャパシタが選択されている場合には、前記スーパーキャパシタから前記ディスプレイへの電力供給が遮断されるよう制御してから、前記入力部において前記指示として電源オン指示が入力されるまでの間スリープ状態になる
   ことを特徴とする請求項５記載の携帯端末。
7. 前記制御部は、前記判断部による判断結果が肯定的である場合に、前記ディスプレイにメッセージを表示させるのに必要なデバイスにのみ前記スーパーキャパシタから電力が供給されるよう制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
8. 前記スーパーキャパシタについて規定されている使用温度範囲の上限温度は、前記バッテリについて規定されている使用温度範囲の上限温度よりも高い
   ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。

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