JP6196126B2

JP6196126B2 - 携帯端末、および、携帯端末の制御方法

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Publication number: JP6196126B2
Application number: JP2013224452A
Authority: JP
Inventors: 浩行坪光
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2013-10-29
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2017-09-13
Anticipated expiration: 2033-10-29
Also published as: JP2015088835A

Description

本発明は、携帯端末のパワーアンプ保護回路、および、パワーアンプ保護回路の動作に係る技術に関する。

携帯電話、スマートフォンなどの携帯端末において、移動通信システムの基地局と通信を行うための無線部に、アンテナに無線電力を供給するパワーアンプが用いられている（特許文献１参照）。
近年、移動通信システムでは複数の周波数帯が用いられている。例えば、第３．９世代移動通信システムでは、８００ＭＨｚ帯、１．４ＧＨｚ帯、２ＧＨｚ帯の周波数帯が使用されている。携帯端末において送信が行えない周波数帯が存在すると、基地局のカバーエリア内であっても携帯端末が使用できない事態が発生するので、携帯端末は、対応する移動通信システムで使用され得るいずれの周波数帯にも対応することが望ましい。携帯端末に使用されるパワーアンプは特定の周波数帯でなければ利得や効率が低下することが多いため、一般に、携帯端末には周波数帯ごとに個別にパワーアンプが使用される。

ところで、携帯端末の温度が高くなると半導体回路や電池の動作に悪影響を与えるため、携帯端末が高温になりすぎないよう保護回路を備えている。特に、パワーアンプは消費電力が大きく熱源となるため、従来、携帯端末の温度が上昇すると、パワーアンプへの給電を一時的に停止させたり、無線部全体、または、携帯端末全体の機能を一時的に停止させたりすることで、携帯端末が高温になりすぎないように制御している。

特開平８−１４９０３６号公報

しかしながら、回路故障によって発熱が発生している場合、従来の制御では適切でない場合がある。回路故障による電流が原因で発熱が発生している場合、携帯端末の温度が上昇して故障個所への給電が停止する。そして、故障個所への給電が停止したことで携帯端末の温度が下がると、故障個所への給電が再開される。すると、再び故障個所が発熱し、再び給電停止に至る。すなわち、携帯端末の温度が何度も繰り返し上昇と下降を繰り返し、それに伴って携帯端末の機能が停止と再開を繰り返す。そのため、ユーザは、携帯端末が故障しているか、自身の使い方の問題によるトラブルであるかが分かりづらい。

本発明は、携帯端末の温度が何度も繰り返し上昇する事態を抑止する携帯端末、およびその制御方法を提供することを目的とする。

本明細書において開示される携帯端末は、複数の周波数帯を用いて基地局との通信を行う携帯端末であって、アンテナに電波電力を供給するパワーアンプを周波数帯ごとに有する無線部と、前記無線部の温度を監視する温度監視部と、前記複数のパワーアンプの全てに対する電池からの給電を遮断する保護回路と、前記無線部の温度が所定のしきい値を超えたことを前記温度監視部が検知した場合において、前記無線部が基地局へのデータ送信を行っていれば前記温度監視部が前記所定のしきい値以下の温度を検知するまで前記無線部にデータ送信を中止させ、前記無線部が基地局へのデータ送信を行っていなければ前記複数のパワーアンプに対する給電を前記保護回路に遮断させる制御部とを備えることを特徴とする。

上記の携帯端末によれば、故障したパワーアンプに給電が再開されて携帯端末が同一原因で何度も発熱することを抑止することができる。

実施の形態に係る携帯端末１の使用形態。実施の形態に係る携帯端末１の機能ブロック図。実施の形態に係る携帯端末１における無線部３０の概略図。実施の形態に係る携帯端末１の温度が上昇した場合の動作を示すフローチャート。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
＜構成＞
実施の形態に係る携帯端末１の使用形態を図１に示す。携帯端末１は、例えば、第３．９世代移動通信システムに対応したスマートフォンである。基地局１０１は８００ＭＨｚ帯を用いる第３世代通信システム対応の無線基地局、基地局１０２は１．４Ｈｚ帯を用いる第３．９世代通信システム対応の無線基地局、基地局１０３は２ＧＨｚ帯を用いる第３．９世代通信システムと第３世代通信システムとの双方に対応した無線基地局である。携帯端末１は、基地局１０１の通信エリア内では８００ＭＨｚ帯を用いて、基地局１０２の通信エリア内では１．４ＧＨｚ帯を用いて、基地局１０３の通信エリア内では２ＧＨｚ帯を用いて、基地局との通信を行う。なお、携帯端末１が複数の基地局の通信エリアにまたがる位置にある場合は、通信品質等により通信対象とする基地局を１つ選定し、選定した基地局が用いる周波数帯を用いて通信を行う。基地局の選定方法は、例えば、最も電界強度の大きい基地局を選定するとしてもよいし、Ｓ／Ｎ比の最も高い基地局を選定するとしてもよい。または、最初に通信を確立した基地局との間の通信品質がしきい値を下回るまでは、最初に通信を確立した基地局との通信を継続するとしてもよい。

＜機能ブロック＞
続いて、携帯端末１の構成について説明する。図２に携帯端末１の機能ブロック図を示す。携帯端末１は、制御部１０、記憶部２０、無線部３０、入出力部４０、電力部５０を含む。
記憶部２０は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）等の不揮発性メモリによって実現され、制御部１０で実行されるプログラムを記憶している。

入出力部４０は、例えば、ボタン、タッチパネル、スピーカ、マイクで構成され、ユーザによる操作指示の入力や、音声通信の相手に送信すべき音声を受け付ける。また、入出力部４０は、ユーザに通知すべき情報を画面や音声で通知し、音声通信の相手から受信した音声を出力する。
制御部１０は、携帯端末１全体の動作を制御する機能を有する。制御部１０は、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）と、ＤＲＡＭ（ＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）からなる主記憶部とを含み、ＣＰＵがＯＳ（ＯｐｅｒａｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）および記憶部２０に記憶されているプログラムを主記憶部にロードして実行することで、制御部１０としての機能を発揮する。

電力部５０は、携帯端末１に内蔵されている電池から電力を受け付け、電池の電圧をそのまま、または、必要な電圧に変換し、携帯端末１の各機能ブロックに電力を供給する機能を有する。また、電力部５０は、携帯端末１の側面に設けられた充電端子から電力を受け付け、電池５１の充電を行う機能を有する。
無線部３０は、第３．９世代移動通信システムまたは第３世代移動通信システムに接続するための無線通信手段である。

＜無線部３０＞
図３に無線部３０の概略図を示す。無線部３０は、ＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）部３１と、モデム部３６と、パワーアンプ３２１、３２２、３２３を備えるパワーアンプ基板３２と、アンテナ３３１、３３２、３３３とを備えている。また、無線部３０は、パワーアンプ３２１、３２２、３２３の近傍温度を測定するための温度センサ３５と、パワーアンプ３２１、３２２、３２３の全てに対する給電を遮断するためのヒューズ３４とを備えている。

図３において、制御部１０からパワーアンプ３２１、３２２、３２３への破線の矢印は、制御部１０が各パワーアンプを制御することを示している。
パワーアンプ３２１、３２２、３２３は、ＲＦ部３１が生成した無線周波数帯の信号を増幅することで、それぞれアンテナ３３１、３３２、３３３に送信電力を供給するアナログ増幅器であり、すべてパワーアンプ基板３２上に設置されている。パワーアンプ３２１は８１５〜８４９ＭＨｚ、パワーアンプ３２２は１４２７．９〜１４６２．９ＭＨｚ、パワーアンプ３２３は１９２０〜１９８０ＭＨｚの周波数帯で送信を行うために用いられる。また、各パワーアンプは、基地局と通信するために必要十分な送信電力をアンテナに供給するため、増幅ゲインおよび送信電力を段階的に切り替える機能を持つ。具体的には、各パワーアンプは、送信電力１６ｄＢｍの高出力モード、送信電力６ｄＢｍの低出力モード、送信を行わないシャットダウンモードの３つの動作モードを備えている。各パワーアンプの制御モードは制御部１０からの指示によって変更され、対応する無線周波数帯を用いて送信すべきデータがある場合には基地局との通信品質に応じて高出力モードまたは低出力モードに、送信すべきデータがない場合はシャットダウンモードに切り替えられる。

アンテナ３３１は８１５〜８７５ＭＨｚ、アンテナ３３２は１４２７．９〜１５１０．９ＭＨｚ、アンテナ３３３は１９２０〜２１７０ＭＨｚの周波数帯で送受信を行うために用いられる。なお、アンテナ３３１、３３２、３３３の周波数帯がパワーアンプ３２１、３２２、３３３の周波数帯より広いのは、アンテナ３３１、３３２、３３３の周波数帯に受信でのみ用いられる帯域が含まれているからである。例えば、アンテナ３３１は、８１４〜８４９ＭＨｚの周波数帯で送信を行い、８６０〜８７５ＭＨｚの周波数帯で受信を行う。各アンテナは、送信すべき無線信号をそれぞれ対応するパワーアンプから受け取り、受信した無線信号を、パワーアンプを経由することなく直接ＲＦ部３１に出力する。

ＲＦ部３１は、ベースバンド帯の信号とアンテナで送受信を行う無線周波数帯の信号とを相互変換する機能部で、発振部と、受信部と、送信部とを備えている。発振部は、無線通信に用いる周波数の局部発振信号を発振し、受信部と送信部とに供給する。受信部は、局部発振信号を用いてアンテナ３３１、３３２、３３３によって受信される無線信号をベースバンド帯の信号にダウンコンバージョンし、モデム部３６へ出力する。送信部は、モデム部３６から受信したベースバンド帯の信号を、局部発振信号を用いて無線周波数帯の信号にアップコンバージョンし、パワーアンプ３２１、３２２、３２３のうち、使用する無線周波数帯に対応するものに出力する。

モデム部３６は、制御部１０から基地局に宛てた信号をベースバンド帯の信号に変調し、また、ＲＦ部３１がベースバンド帯の信号に変換した信号を復調するための機能部で、復調部と変調部を備えている。復調部は、ＲＦ部３１の受信部からベースバンド帯の信号を受信し、例えば、π／４ＤＱＰＳＫ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）に基づく復調処理を行い、復調処理によって得られた信号を制御部１０へと出力する。変調部は、制御部１０から受信した信号に対し、例えば、π／４ＤＱＰＳＫに基づく変調処理を行ってベースバンド帯の信号を生成し、ＲＦ部３１へ出力する。

ヒューズ３４はパワーアンプ３２１、３２２、３２３の保護回路である。パワーアンプ３２１、３２２、３２３は、電力部５０に内蔵される電池５１の電圧である４．０Ｖで動作するため、ヒューズ３４の一端は電池５１に接続されている。ヒューズ３４の他端は、パワーアンプ３２１、３２２、３２３への電力供給をまとめて遮断するため、これらを並列に接続した回路に接続され、また、制御部１０に接続されている。ヒューズ３４は、パワーアンプ３２１、３２２、３２３が消費する電流の合計値が溶断電流に達した時点で溶断し、自身が交換されるまでパワーアンプ３２１、３２２、３２３への電力供給を完全に遮断する。制御部１０は、ヒューズ３４の、パワーアンプ３２１、３２２、３２３側の電圧を監視し、ヒューズ３４が溶断したか否かを判断する。パワーアンプ３２１、３２２、３２３には、それらが正常である限りにおいてそれぞれ最大で１００ｍＡまで給電が可能であり、ヒューズ３４の溶断電流は１Ａである。

温度センサ３５は、パワーアンプ近傍温度を測定するため、パワーアンプ３２１、３２２、３２３と同じくパワーアンプ基板３２上に設置されている。温度センサ３５は、例えば、サーミスタなどの感温素子であり、制御部１０に接続されている。制御部１０は、温度センサ３５とともに温度監視部として機能し、パワーアンプ基板温度を監視する。
＜動作＞
図４を用いて、携帯端末１の保護回路に係る動作について説明する。

まず、携帯端末１の制御部１０は、温度センサ３５を用いてパワーアンプ近傍であるパワーアンプ基板３２の温度を測定し、所定のしきい値、例えば、６０℃を超えたか否かを判定する（Ｓ１１）。測定された温度が６０℃以下である場合（Ｓ１１でＮｏ）、所定の間隔、例えば５秒ごとに、繰り返しＳ１１を実施する。
一方、測定された温度が６０℃を超えている場合（Ｓ１１でＹｅｓ）、制御部１０は、無線部３０が現在送信動作を行っているかを判断する（Ｓ１２）。制御部１０は、例えば、自身が実行しているプログラムの中に、現在基地局に対してデータの送信を行っているプログラムが存在するか否かを判定することで、無線部３０が現在送信動作を行っているかどうかを判断することができる。なお、ここで述べる送信動作とは、携帯端末１のアンテナ３３１、３３２、３３３の少なくとも１つが無線周波数帯の信号を送出している動作を指し、音声通話データやデータ通信パケットの送信動作のみならず、携帯端末１の位置情報の登録または更新を行うための送信動作なども含まれる。

＜送信時の動作＞
無線部３０を用いて現在送信動作を行っている場合は（Ｓ１２でＹｅｓ）、制御部１０は、携帯端末１が送信動作を続けることのできない異常過熱状態であることをユーザに通知する（Ｓ２１）。制御部１０は、入出力部４０のタッチパネルに「エラー０１０：端末が高温になっています。しばらくお待ちください。」のように、エラーコードを添えたメッセージを表示させる。

制御部１０は、さらに、送信動作を停止させる（Ｓ２２）。制御部１０は、ＣＰＵが実行するプログラムのうち、無線部３０への出力を制御している送信制御プログラムに対し、送信禁止の指示を行う。送信制御プログラムは、無線部３０への信号送信を停止し、以降、他のプログラムからの信号送信指示があった場合、データ送信が行えない旨のエラーコードを返す。また、制御部１０は、送信すべきデータが存在しなくなるので、パワーアンプの動作モードをシャットダウンモードに切り替える。これにより、パワーアンプの通常動作による発熱が起きなくなる。

次に、制御部１０は、温度センサ３５を用いてパワーアンプ近傍であるパワーアンプ基板３２の温度を測定し、所定のしきい値である６０℃を下回ったか否かを判定する（Ｓ２３）。測定された温度が６０℃以上である場合（Ｓ２３でＮｏ）、所定の間隔、例えば５秒ごとに、繰り返しステップＳ２３を実施する。
一方、測定された温度が６０℃を下回っている場合（Ｓ２３でＹｅｓ）、制御部１０は、送信動作を再開する（Ｓ２４）。制御部１０は、ステップＳ２１で表示したメッセージを消去し、送信制御プログラムに対し、送信禁止の解除を通知する。送信制御プログラムは、以降、他のプログラムからの信号送信指示があれば、無線部３０への信号送信を再開する。また、制御部１０は、送信すべきデータの有無および送信に使用する無線周波数帯に応じて、パワーアンプの動作モードを、適宜高出力モードまたは低出力モードに切り替える。これにより、携帯端末１はステップＳ１１実施前の状態に戻る。携帯端末１は、再びＳ１１を実施する。

携帯端末１は、送信動作時にパワーアンプ近傍の温度が所定のしきい値を上回った場合には、送信動作を一時的に禁止してパワーアンプの動作による発熱を抑止し、パワーアンプ周辺の温度が所定のしきい値を下回ってから送信動作を再開させる。このようにすることで、携帯端末１は、短時間のうちに多くのデータを送信した等の、通常の使用の範囲で携帯端末１が一時的に異常過熱状態に陥った場合に、それ以上過熱しないように制御することができる。

＜非送信時の動作＞
一方、パワーアンプ近傍であるパワーアンプ基板３２の温度が６０℃を超えたことを検知したときに無線部３０を用いて送信動作を行っていない場合は（Ｓ１２でＮｏ）、制御部１０は、全てのパワーアンプに対して最大限の給電を行う（Ｓ３１）。具体的には、制御部１０は、パワーアンプ３２１、３２２、３２３全ての動作モードを、所定時間、例えば、１０秒間だけ、高出力モードに切り替える。これは、パワーアンプの消費電力を増加させることで、ヒューズ３４を溶断しやすくするためである。例えば、パワーアンプ３２２の回路が故障して短絡が発生している場合であっても、ヒューズ３４に流れる電流が９００ｍＡである場合、溶断電流である１Ａより小さいため、ヒューズ３４が溶断しない。このような場合に、パワーアンプ３２１とパワーアンプ３２３とをいずれも高出力モードに切り替えてそれぞれ１００ｍＡずつ供給することで、ヒューズ３４を流れる電流を１１００ｍＡに増加させて、ヒューズ３４を溶断させることができる。なお、制御部１０は、所定時間の経過後は、各パワーアンプ２３２の動作モードを、高出力モードに切り替える前のモードに戻す。

次に、制御部１０は、ヒューズ３４が溶断したか否かを判定する（Ｓ３２）。具体的には、制御部１０は、ヒューズ３４のパワーアンプ側の端子の電位から、ヒューズ３４が溶断したか否かを判定する。
ヒューズ３４が溶断している場合には（Ｓ３２でＹｅｓ）、制御部１０は温度センサ３５を用いてパワーアンプ近傍であるパワーアンプ基板３２の温度を測定し、所定のしきい値である６０℃を下回ったか否かを判定する（Ｓ３３）。

制御部１０は、測定された温度が６０℃を下回っている場合には（Ｓ３３でＹｅｓ）、ユーザに通信不能であることを通知する（Ｓ３４）。具体的には、制御部１０は、入出力部４０のタッチパネルに「エラー１０１：無線ユニットの故障です。モバイルネットワークを使用できません。サポートセンターにお問い合わせください。」のように、エラーコードを添えたメッセージを表示させる。

一方、制御部１０は、測定された温度が６０℃を上回っている場合には（Ｓ３４でＮｏ）、ユーザに端末が異常過熱状態であることを通知し、その後携帯端末１の電源をオフにする（Ｓ３５）。具体的には、制御部１０は、入出力部４０のタッチパネルに「エラー１０２：無線ユニットの故障です。無線ユニット以外の障害のため、端末が高温になっています。サポートセンターにお問い合わせください。安全のため、３０秒後に自動的に電源を切ります。」のように、エラーコードを添えたメッセージを３０秒間表示させ、携帯端末１の電源をオフにする。

なお、ヒューズ３４が溶断しなかった場合には（Ｓ３２でＮｏ）、ステップＳ２１からＳ２４までの動作を行う。これは、例えば、パワーアンプ３２１、３２２、３２３のいずれにも回路故障が発生しておらず、単に、パワーアンプ３２１を用いた送信動作によってパワーアンプ基板３２の温度の温度が上昇し、当該送信動作が終了した直後に制御部１０がパワーアンプ基板３２の温度が所定のしきい値を上回ったことを検知した、という場合があり得るからである。

携帯端末１は、非送信動作時にパワーアンプ周辺の温度が所定のしきい値を上回った場合には、パワーアンプの正常な動作による発熱が原因ではないと判断し、全てのパワーアンプの動作モードを高出力モードに切り替えることで、ヒューズ３４が溶断しない程度の電流が回路故障によって流れている場合に、ヒューズ３４を溶断させやすくする。このようにすることで、携帯端末１は、回路故障などの、給電を再開させるだけで再発する発熱に対し、再発しないよう給電を遮断することができる。また、ヒューズ３４が溶断した場合にはユーザに通知することで、回路故障が発生している携帯端末１をユーザが使用し続ける事態を防ぐことができる。

＜まとめ＞
以上説明したように、本実施の形態では、送信時に携帯端末の温度が上昇した場合には温度が下がるまで送信を停止することで過熱を防ぐとともに、非送信時に携帯端末の温度が上昇した場合にはヒューズの溶断により、パワーアンプへの給電を遮断することができる。これにより、パワーアンプが故障している場合に、携帯端末の温度が何度も上昇する事態を防ぎ、ユーザに端末の故障を通知することができる。

また、保護回路としてヒューズを用いることで、スイッチを用いる場合に比べて下記のような利点がある。第１に、部品点数を減らして回路を単純化できる。スイッチを用いる場合、スイッチを制御するための制御手段が必要となり、また、スイッチを動作させるために抵抗等の付加回路が必要となる。これに対し、ヒューズを用いる場合は、ヒューズ以外の素子を必要としない。第２に、制御が単純化する。スイッチを用いる場合、携帯端末の修理を行うまで半永久的にパワーアンプへの給電を遮断するためには、パワーアンプへの給電を遮断すべき状態であることを制御部が保持し、スイッチが閉じないように制御を行う必要がある。これに対し、ヒューズを用いる場合、溶断したヒューズが元に戻ることはないので、パワーアンプとヒューズが交換されるまで、特段の制御を行うことなくパワーアンプへの給電を遮断することができる。

さらに、非送信時の携帯端末の温度の上昇に対しては、全てのパワーアンプを高出力モードに切り替えることで、ヒューズを流れる電流量を増加させ、ヒューズの溶断電流を下回るような異常電流が発生している場合にもヒューズを溶断させることが可能となる。したがって、ヒューズの溶断電流はパワーアンプへの給電を遮断すべき異常電流の最小量から、当該最小量と増加する電流量との加算値との間に設ければよい。このようにすることで、ヒューズの個体差によって設計上の溶断電流を超える電流が流れてもヒューズが溶断しなかったり、パワーアンプの個体差によって回路故障が生じていないにもかかわらずヒューズが溶断してしまったり、といった事態を防ぐことができる。

（実施の形態に係るその他の変形例）
（１）実施の形態では、ステップＳ２２において、制御部１０が無線部３０への出力を制御している送信制御プログラムに対して送信禁止の指示を行う場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。例えば、ステップＳ２２において、制御部１０は、全てのパワーアンプ３２１、３２２、３２３を、シャットダウンモードに移行させるとしてもよい。または、制御部１０は、ＲＦ部３１とモデム部３６との一方または両方の機能を停止させるとしてもよい。

（２）実施の形態では、温度センサ３５がパワーアンプ基板３２上に存在する場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。温度センサ３５は、パワーアンプ３２１、３２２、３２３の近傍に他の機能部があれば、当該機能部の近傍や表面、同一基板上にあってよい。例えば、ＲＦ部３１がパワーアンプ３２１、３２２、３２３の近傍に設置されていれば、ＲＦ部３１と同一の基板上に存在してもよい。

あるいは、温度センサとして機能する機能部がパワーアンプ３２１、３２２、３２３の近傍にあれば、当該機能部が温度センサ３５と機能してもよい。例えば、制御部１０におけるＣＰＵの周辺回路であるチップセットがパワーアンプ３２１、３２２、３２３のいずれにも近い位置にあれば、当該チップセットが温度センサ３５として機能してもよい。
または、温度センサ３５は、携帯端末１の筐体表面など、パワーアンプ３２１、３２２、３２３の近傍でない、任意の位置に配置されてもよい。この場合、測定温度がパワーアンプ３２１、３２２、３２３の温度より低いため、しきい値となる所定の温度は、パワーアンプ近傍温度と測定温度との差分を加味し、例えば、５０℃に設定すればよい。

（３）実施の形態では、ヒューズ３４の一端が電池５１に接続されている場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。例えば、ヒューズ３４の一端は電池５１ではなく、電力部５０に含まれるレギュレータに接続されているとしてもよい。このようにすることで、電池５１の起電力とパワーアンプ３２１、３２２、３２３の駆動電圧が一致しない場合であっても、本発明を適用することができる。

（４）実施の形態では、パワーアンプ３２１、３２２、３２３がそれぞれ、高出力モード、低出力モード、シャットダウンモードの３つの動作モードを備えている場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。パワーアンプ３２１の動作モードは、２種類であってもよいし、４種類以上であってもよい。また、各動作モードの送信電力は例示に過ぎず、これ以外の値でもよいのは勿論である。各パワーアンプが少なくとも最も電流量が増加するモードと、それ以外の動作モードとを備えていれば、本発明を適用することができる。

（５）実施の形態では、パワーアンプ３２１とアンテナ３３１、パワーアンプ３２２とアンテナ３３２、パワーアンプ３２３とアンテナ３３３、がそれぞれ１対１で対応する場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。例えば、ダイバーシチ切替を行うため、１つのパワーアンプと複数のアンテナとが対応していてもよいし、逆に、複数のパワーアンプで１つのアンテナを共用するとしてもよい。または、例えば、送信動作と受信動作とでアンテナを共用せず、携帯端末１は送信用アンテナと受信用アンテナを個別に有するとしてもよい。

（６）実施の形態では、ヒューズ３４の溶断電流が１Ａ、パワーアンプ３２１、３２２、３２３が正常な場合におけるそれぞれの電流量の最大値が１００ｍＡの場合について説明したが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。例えば、パワーアンプ３２１、３２２、３２３それぞれの正常な場合における電流量の最大値が１５０ｍＡまたは２００ｍＡであってもよい。また、例えば、ヒューズ３４の溶断電流は、全てのパワーアンプが正常な場合に最大限電流を流しても溶断しない範囲であればよく、８００ｍＡであってもよい。

ここで、ヒューズ３４は、パワーアンプ３２１、３２２、３２３が正常である場合には溶断しないようにしなければならない。ヒューズ３４の溶断電流は、パワーアンプ３２１、３２２、３２３それぞれが正常な場合における電流量の最大値の合計より大きい必要があり、パワーアンプやヒューズの個体差等を考慮して、パワーアンプ３２１、３２２、３２３それぞれの正常な場合における電流量の最大値の合計の２倍以上に設定することが望ましい。一方、携帯端末１が過熱しないよう、故障したパワーアンプによるジュール熱によってパワーアンプ近傍の温度が所定の温度、例えば６０℃を超える場合、ヒューズ３４が溶断する必要がある。本実施の形態では、ステップＳ３１によって、全てのパワーアンプに電流が最大限流れるように制御するので、少なくとも（パワーアンプの数−１）×（各パワーアンプの電流の最大値）だけ、故障したパワーアンプの消費電流よりヒューズ３４の電流量が多い。そのため、故障したパワーアンプの消費電流よりヒューズ３４の溶断電流が大きくても、その差分が（パワーアンプの数−１）×（各パワーアンプの電流の最大値）以下であればよい。例えば、パワーアンプ数が３、各パワーアンプの電流の最大値が２００ｍＡの場合、ジュール熱によってパワーアンプ近傍の温度が６０℃に至るために必要な電流量が７００ｍＡであれば、ヒューズ３４の溶断電流は、７００ｍＡから１１００ｍＡの範囲であればよく、例えば、８００ｍＡとすればよい。

（７）実施の形態では、パワーアンプ周辺の温度のしきい値として６０℃を用いたが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。例えば、しきい値は、５８℃であってもよいし、６５℃であってもよい。しきい値は、半導体の動作に支障を与える、電池５１の動作に支障を与える、携帯端末１の表面温度が上昇してユーザに不快感を与えたりする、等の事態が生じない程度に設定する必要がある。携帯端末１の表面温度が５０℃から６０℃の範囲、または、それ以上の温度になると、ユーザに熱さを感じさせたりする可能性が生じる。そのため、しきい値は、好ましくは、６０℃から７０℃の範囲である。

（８）実施の形態では、保護回路としてヒューズ３４を用いたが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。例えば、保護回路として、ヒューズ３４に代えて制御部１０の指示で動作するスイッチを用いてもよい。この場合、ステップＳ３１とステップＳ３２とに代えて、当該スイッチを開き、制御部１０は当該スイッチの開状態を維持し続けるとすればよい。また、当該スイッチに直列に接続される電流測定手段をさらに保護回路の一部として追加し、ステップＳ３１において電流測定手段で保護回路を流れる電流量を測定し、ステップＳ３２において、当該電流量がヒューズ溶断電流に相当するしきい値を上回っていれば、当該スイッチを開き、制御部１０は当該スイッチの開状態を維持し続けるとしてもよい。このようにすることで、保護回路の部品点数が増加し制御が複雑になる反面、パワーアンプの故障により全てのパワーアンプへの電流を遮断した場合、修理の際に部品交換をしなくてもよくなる。

さらに、ステップＳ２２において、制御部１０は当該スイッチを開き、ステップＳ２４において、制御部１０は当該スイッチを閉じるとしてもよい。
（９）実施の形態では、パワーアンプ３２１、３２２、３２３は全て第３．９世代または第３世代の通信システムに対応するものであるとしたが、本発明は必ずしもこの場合に限られない。パワーアンプ３２１は、例えば、第４世代以降の通信システムに対応するものであってよい。または、消費電力が同等のものであれば、パワーアンプ３２１は、例えば、ＰＨＳ（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙｐｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ）に対応するものであってもよいし、Ｗｉ−Ｆｉ、ＷｉＭＡＸ、ＷｉＧｉｇ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など、任意の無線通信に対応するものであってもよい。このようにすることで、本発明は、携帯通信システムとＰＨＳとの両対応の携帯端末、無線ＬＡＮ機能を有する携帯端末、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）機能を有する携帯端末等、さまざまな携帯端末に適用することが可能となる。

（１０）実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができる。

本発明に係る携帯端末は、複数の周波数帯に対応した携帯電話端末、スマートフォン等として有用である。

１携帯端末
１０制御部
２０記憶部
３０無線部
３１ＲＦ部
３２１、３２２、３２３パワーアンプ
３３１、３３２、３３３アンテナ
３４ヒューズ
３５温度センサ
３６モデム部
４０入出力部
５０電力部
５１電池
１０１、１０２、１０３基地局

Claims

複数の周波数帯を用いて基地局との通信を行う携帯端末であって、
アンテナに電波電力を供給するパワーアンプを周波数帯ごとに有する無線部と、
前記無線部の温度を監視する温度監視部と、
前記複数のパワーアンプの全てに対する電池からの給電を遮断する保護回路と、
前記無線部の温度が所定のしきい値を超えたことを前記温度監視部が検知した場合において、前記無線部が基地局へのデータ送信を行っていれば前記温度監視部が前記所定のしきい値以下の温度を検知するまで前記無線部にデータ送信を中止させ、前記無線部が基地局へのデータ送信を行っていなければ前記複数のパワーアンプに対する給電を前記保護回路に遮断させる制御部とを備える
ことを特徴とする携帯端末。
前記保護回路は、一端が前記複数のパワーアンプの全てと接続され、他端が電池に接続されるヒューズであり、
前記制御部は、前記無線部の温度が所定のしきい値を超えたことを前記温度監視部が検知した場合において前記無線部が基地局へのデータ送信を行っていなければ、前記複数のパワーアンプの全ての動作状態を、最も電流量が大きくなる状態に遷移させることで、前記ヒューズに流れる電流量を増加させ、前記ヒューズを溶断させて前記複数のパワーアンプに対する給電を遮断させる
ことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
アンテナに電波電力を供給するパワーアンプを周波数帯ごとに有する無線部と、前記無線部の温度を測定する温度測定部と、前記複数のパワーアンプに対する電池からの給電を遮断する保護回路とを備え、複数の周波数帯を用いて基地局との通信を行う携帯端末の制御方法であって、
前記温度測定部を用いて前記無線部の温度を監視する温度監視ステップと、
前記無線部の温度が所定のしきい値を超えたことを前記温度監視ステップが検知した場合において、前記無線部が基地局へのデータ送信を行っていれば前記温度測定部が前記所定のしきい値以下の温度を検知するまで前記無線部にデータ送信を中止させ、前記無線部が基地局へのデータ送信を行っていなければ前記複数のパワーアンプに対する給電を前記保護回路に遮断させる制御ステップとを含む
ことを特徴とする制御方法。