JPH1145133A - 携帯情報処理端末の電池残量検出システム及びその制御プログラムを格納した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電池電圧に加え、温度、ＣＰＵクロック、電池
種別等の電池残量判断に影響を与える要因を考慮した、
より正確な電池残量を検出する。 【解決手段】電池残量検出制御部１０は、ＣＰＵ２０の
制御下でＲＯＭ等に記憶されたソフトウエアに従って動
作する。電池電圧検出手段１１で電池４０の電圧をＡ／
Ｄコンバータ３０を介して検出し、要因検出手段１２で
温度，ＣＰＵクロック、電池種別の３種の電池残量判断
に影響を与える要因を検出する。温度検出手段１２１で
温度感知器６０，Ａ／Ｄコンバータ３０を介して温度を
検出し、ＣＰＵクロック検出手段１２２でＣＰＵ動作モ
ード判定フラグ７０を参照してＣＰＵクロック速度を判
定し、電池種別検出手段１２３で放電カーブの異なる電
池種別を検出する。電池残量判断手段１３で、電池電
圧、温度、ＣＰＵクロック、電池種別の情報を元に、残
量判断用データテーブル５０を参照し電池残量を判断す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は携帯情報処理端末の
電池残量検出システム及びその制御プログラムを格納し
た記録媒体に関し、特に電池を主電源とする携帯情報処
理端末における、電池電圧情報と、温度，ＣＰＵクロッ
ク速度，電池種別等の電池電圧による電池残量判断に影
響を与える要因の情報とを元にして電池残量を判断する
電池残量検出システムと、その電池残量検出制御処理を
実行するプログラムを記録した記録媒体とに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の携帯情報処理端末におけ
る電池残量（新品または満充電の電池での装置運用可能
時間に対する該電池の装置運用可能時間の割合）検出シ
ステムの一例を図６に示す（携帯情報処理端末としてそ
の他必要な回路は図示省略）。図６において携帯情報処
理端末の電池残量検出システム３は、携帯情報処理端末
全体の制御を行うＣＰＵ（中央処理装置）２０と、携帯
情報処理端末の主電源である電池４０の電圧を検出する
ためのＡ／Ｄコンバータ３０と、ＣＰＵ２０の制御下で
記憶装置（図示せず）内に格納されたソフトウエア（プ
ログラム及びデータ）による電池残量検出の制御処理を
行う電池残量検出制御部１００とで構成される。電池残
量検出制御部１００は、電池電圧検出手段１０１と、電
池残量判断手段１０２と、残量判断用データテーブル１
０３とから成る。ＣＰＵ２０の制御により、まず、電池
電圧検出手段１０１において、電池４０の電圧をＡ／Ｄ
コンバータ３０を介して検出する。次に、電池残量判断
手段１０２において、電池残量判断用データテーブル１
０３を参照し電池残量を判断する。この電池残量判断用
データテーブル１０３は電池電圧情報をもとに電池残量
を予測して作成したものであり、電池残量判断に影響を
与える他の要因については考慮されていない。また、電
池残量判断用データテーブル１０３は電池残量検出制御
部１００の他の部分と同じ記憶領域に位置しており、電
池残量判断用データテーブル１０３内のデータを変更し
たい場合は、電池残量検出制御部１００全体を変更する
必要がある。

【０００３】さらに、ハードウェアで装置負荷の大きさ
に関係なく電池残量を検出する回路の一例が特開平６−
５１８７６号公報に記載されている。この公報に記載さ
れた電池残量検出回路は、電池の放電経路に挿入された
抵抗により電池からの放電電流を電圧に変換し、電池の
電圧値の分圧値と放電電流の電圧変換値との加算回路を
有し、放電電流値によらず電池の残量を電圧値に換算可
能な手段を備えており、電池の残量を装置負荷の大きさ
に関係なく検出するための回路である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の電池残
量検出システムでは、電池電圧情報のみを元にして電池
残量を予測しており、温度、ＣＰＵクロック速度、電池
特性等の電池残量判断に影響を与える他の要因について
は一定の条件下での運用を条件としているので考慮され
ておらず、実際の温度、ＣＰＵクロック速度、放電カー
ブ特性等の電池残量判断に影響を与える要因の変動によ
って、実際の電池残量と予測した電池残量との間に大き
な差が生じる。さらに、電池残量判断用データテーブル
が電池残量検出システムの電池残量検出制御部の他の部
分と同じ記憶領域に位置しているので、電池残量判断用
データテーブル内のデータを変更したい場合、電池残量
検出制御部全体を変更する必要がある。

【０００５】また、電池残量検出制御処理にハードウェ
アを用いた従来の電池残量検出回路では、新たに抵抗お
よび加算回路が必要で回路が複雑になり、コストダウン
および装置の小型化を図るという点から有利であるとい
えない。

【０００６】本発明の目的は、従来考慮されていなかっ
た、温度，ＣＰＵクロック速度、放電カーブ特性等の電
池残量判断に与える影響を考慮し、より正確な電池残量
を検出することにより信頼性を向上させることにある。

【０００７】本発明の別の目的は、電池残量判断用デー
タテーブルを電池残量検出制御部とは別の記憶領域に置
き、電池残量判断用データテーブル内のデータを変更し
たい場合、電池残量検出制御部全体を変更せずに、電池
残量データテーブル単独で変更できるようにすることに
より保守性を向上させることにある。

【０００８】本発明のさらに別の目的は、上記２つの目
的のための電池残量検出制御処理をソフトウェアで実現
し、回路・装置構成の簡易化を図るとともに、コストダ
ウンおよび装置の小型・軽量化・構成簡易化を図ること
にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の携帯情報処理端
末の電池残量検出システムは；電池を主電源とする携帯
情報処理端末における前記電池の残量を検出する電池残
量検出システムにおいて；前記電池の電圧を検出する電
池電圧検出手段と；電池電圧による電池残量判断に影響
を与える要因を検出する要因検出手段と；前記電池電圧
検出手段により検出された電池電圧と、前記要因検出手
段で検出された電池残量判断に影響を与える要因との情
報を元にしてあらかじめ設定された電池残量判断用デー
タテーブルを参照し、前記電池の残量を判断する電池残
量判断手段とを有する。

【００１０】また、上記構成において、前記要因検出手
段が、その搭載される携帯情報処理端末の構成に合わせ
て、温度を検出する手段，ＣＰＵクロック速度を検出す
る手段，及び電池種別を検出する手段のいずれか１つ、
あるいはそれらの任意の組み合わせを含んで成る構成と
することができる。

【００１１】さらに、電池残量検出制御処理を行う前記
電池電圧検出手段の電池電圧検出処理，前記要因検出手
段の要因検出処理，及び前記電池残量判断手段の電池残
量判断処理が、記憶領域に格納されたプログラムで構成
され、ＣＰＵの制御下で実行される構成とすることがで
きる。また、前記電池残量判断用データテーブルを、電
池残量検出制御を行う前記電池電圧検出手段，前記要因
検出手段，及び前記電池残量判断手段のプログラムとは
別の記憶領域に持つ構成とすることができる。

【００１２】本発明の記録媒体は、上記構成の携帯情報
処理端末の電池残量検出システムに用いられ、前記電池
電圧検出処理，前記要因検出処理，及び前記電池残量判
断処理を実行させるプログラムを記憶している。また、
前記記録媒体を記憶保持用電源の不要な半導体記憶装置
とすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１４】図１は本発明の第１の実施の形態例の携帯
情報処理端末の電池残量検出システム１を示すブロック
構成図である（携帯情報処理端末としてその他必要な回
路は適切な周知技術で実現可能なので図示及び説明を省
略する）。図１において、電池残量検出システム１は、
図示していない記憶装置（例えばＲＯＭあるいはＲＡ
Ｍ）に格納されたソフトウエア（プログラム及びデー
タ）に基づいて携帯情報処理端末全体の制御を行うＣＰ
Ｕ（中央処理装置）２０と、携帯情報処理端末の主電源
である電池４０の環境温度を感知するための温度対応の
アナログ信号を出力する温度感知器６０と、電池４０の
出力電圧及び温度感知器６０の出力信号のアナログ・デ
ジタル変換を行うＡ／Ｄコンバータ３０と、ＣＰＵ２０
の制御下で記憶装置（図示せず）内に格納されたソフト
ウエア（プログラム及びデータ）による電池残量検出の
制御処理を行う電池残量検出制御部１０とで構成され
る。

【００１５】電池残量検出制御部１０は、ＣＰＵ２０の
制御下で上記ＲＯＭまたはＲＡＭ上に位置したソフトウ
エアに従って動作し、機能的には、Ａ／Ｄコンバータ３
０を介して電池４０の電圧を検出する電池電圧検出手段
１１と、温度，ＣＰＵクロック速度，電池種別等の電池
残量判断に影響を与える要因（動作環境、動作条件、特
性等）を検出する要因検出手段１２と、それらの情報を
元にして残量判断用データテーブル５０を参照し、電池
残量を判断する電池残量判断手段１３とから構成されて
いる。

【００１６】残量判断用データテーブル５０は、電池残
量判断に影響を与える要因である電圧、温度，ＣＰＵク
ロック速度、電池種別等のデータを元に電池残量を判断
するためのデータが格納されており、電池残量検出制御
部１０とは別の記憶領域に位置する。

【００１７】次に図１とともに、残量判断用データテー
ブル５０の構成例を示す図２を参照して、本発明の第１
の実施の形態例の動作について説明する。

【００１８】電池電圧検出手段１１では、電池４０の電
圧をＡ／Ｄコンバータ３０を介してデジタル化して検出
する。

【００１９】次に要因検出手段１２では、電池残量判断
に影響を与える要因を検出する。電池残量判断に影響を
与える要因の例としては温度、ＣＰＵクロック速度、電
池種別等が挙げられるが、その全てを検出する必要はな
い。装置によって必要な要因のみ検出すればよい。例え
ば省電力モードをサポートしない装置ではＣＰＵクロッ
クを検出する必要はなく、また、専用の電池を使用する
装置では電池種別の検出は不要である。本例では温度の
みとし、電池４０の温度を温度感知器６０及びＡ／Ｄコ
ンバータ３０を介してデジタル化して検出する。

【００２０】電池残量判断手段１３では、電池電圧検出
手段１１及び要因検出手段１２で検出した情報を元にし
て残量判断用データテーブル５０を参照し電池残量を判
断する。残量判断用データテーブル５０は電池残量検出
システム１０とは別の記憶領域に位置する。残量判断用
データテーブル５０は、ファイル形式でも、固定番地に
バイナリ形式で書き込んであってもどちらでも構わない
が、ＲＯＭまたはバックアップ不要な記憶領域に位置す
ることが望ましい。

【００２１】電池残量判断手段１３から残量判断用デー
タテーブル５０を参照する場合、別記憶領域に位置する
残量判断用データテーブル５０を直接参照してもよい
し、アクセス速度を高めるためにＲＡＭ上にデータテー
ブルの内容をコピーしてもよい。

【００２２】図２は、電池残量判断に影響を与える要因
として温度データを考慮する場合の、残量判断用データ
テーブル５０の構成例である。アドレスオフセット（Ｏ
ｆｆｓｅｔ：先頭からの相対アドレス）値の“ｈ”は１
６進表示を示す。データテーブル内のデータは、電池残
量判断に影響を与える要因を変化させ、さまざまな条件
下で電池の運用可能時間を測定し決定する。まず電池残
量判断に影響を与える要因検出手段１２で検出した温度
値を元に該当する残量判断用の電圧データブロックをさ
がし、その次に電池電圧検出手段１１で検出した電圧値
から残量を判断する。残量は何段階の値として検出して
もよく、システムごとに適切な段階を決定する。例え
ば、１〜１００％のデータとしてもよいし１〜５の５段
階としてもよい。

【００２３】残量判断用データテーブル５０は、開始Ｉ
Ｄ（識別番号）、ＳＵＭ（和）値等により、データの妥
当性をチェックできる構造をとり、不正なデータの場合
はプログラム中にあらかじめ用意した初期データを使用
するようにすると端末の不正処理を防ぐことが可能であ
る。ＳＵＭ値は、ＣＲＣ、ＢＣＣ等の他の誤りチェック
符号でも代用できる。

【００２４】電池残量検出制御部１は、タイマを使用し
て定期的に動作し電池残量を監視してもよいし、ユーザ
や上位プログラムから残量をセンスされたタイミングで
動作してもよい。

【００２５】次に図３を参照して本発明の第１の実施の
形態例の動作を詳細に説明する。図３は、図２の残量判
断用データテーブル５０の詳細データの例を示したもの
であり、残量判断時に、電池残量判断に影響を与える要
因として温度を考慮したものである。温度によって４種
類の残量判断データが用意されている。検出する残量は
２０％未満、２０％以上４０％未満、４０％以上６０％
未満、６０％以上８０％未満、８０％以上の５段階とす
る。

【００２６】図３を参照すると、アドレスオフセット＋
１０ｈのＢ０ｈ（ｈは１６進であることを示す）という
データは温度が４０℃であることを示す。温度感知器６
０，Ａ／Ｄコンバータ３０を介して検出した温度値がＢ
０ｈ以上であればオフセット＋１１ｈ〜＋１４ｈの残量
判断値を参照する。オフセット＋１１ｈ〜１４ｈの４バ
イトのデータはそれぞれ２０％、４０％、６０％、８０
％の値を示しており、検出した電圧値と比較してどの残
量の段階であるかを判断するためのデータである。オフ
セット＋１５ｈ以降も同様のデータ構成となっている。

【００２７】例えば、電池電圧検出手段１１で電圧値Ｃ
６ｈ、要因検出手段１２で温度値９０ｈを検出したとす
る。まず、温度値９０ｈから温度は２０℃以上４０℃未
満であることを認識し、オフセット＋１６ｈ〜１９ｈの
残量判断用電圧データを参照すればよいことがわかる。
オフセット＋１６ｈ〜１９ｈの残量判断用電圧データと
電圧値Ｃ６ｈとを比較し、残量は４０％以上６０％未満
であることがわかる。

【００２８】次に本発明の第２の実施の形態について図
面を参照して詳細に説明する。図４は本発明の第２の実
施形態例の携帯情報処理端末の電池残量検出システム２
を示すブロック構成図であり、電池電圧に加え、電池残
量判断に影響を与える要因として温度、ＣＰＵクロック
速度、電池種別の３種を考慮する場合の形態である（携
帯情報処理端末としてその他必要な回路は適切な周知技
術で実現可能なので図示及び説明を省略する）。

【００２９】図４を参照すると、本発明の第２の実施形
態例は、電池残量検出制御部１０の電池残量判断に影響
を与える要因を検出する要因検出手段１２として、Ａ／
Ｄコンバータ３０を介して温度感知器６０から温度を検
出する温度検出手段１２１と、ＣＰＵ２０が省電力モー
ドによってクロックを落として動作しているのか、通常
クロックモードで動作しているのかをＣＰＵ動作モード
判定フラグ７０から検出するＣＰＵクロック検出手段１
２２と、ＲＡＭ上に位置するソフトウェア電池種別スイ
ッチ８０、またはハードウェア電池種別スイッチ９０に
よって、放電カーブの異なる電池を区別する電池種別検
出手段１２３とを有する。その他の部分は図１に示す第
１の実施形態例と同様の構成、機能を有する。

【００３０】次に図４および図５を参照して、本発明の
第２の実施の形態の動作について説明する。

【００３１】電池電圧検出手段１１では、Ａ／Ｄコンバ
ータ３０を介して電池４０の電圧を検出する。

【００３２】次に要因検出手段１２では、温度，ＣＰＵ
クロック速度、電池種別の３種の電池残量判断に影響を
与える要因を検出する。温度検出手段１２１ではＡ／Ｄ
コンバータ３０を介して温度感知器６０から温度情報を
検出する。

【００３３】さらにＣＰＵクロック検出手段１２２で
は、ＣＰＵ２０が省電力モードによってクロックを落と
して動作しているのか、通常クロックモードで動作して
いるのかをＣＰＵ動作モード判定フラグ７０を参照して
判定しＣＰＵクロック速度を検出する。ＣＰＵ動作モー
ドを認識する方法としては、上記方法のほかに、直接ハ
ードウェア状態を入手してもよいし、他のＣＰＵ動作モ
ードを管理しているソフトウェアから情報を入手しても
よい。

【００３４】そして、電池種別検出手段１２３では、Ｒ
ＡＭ上に位置するソフトウェアが電池種別を自動認識し
て設定するソフトウェア電池種別スイッチ８０、または
利用者が使用する電池種別に合わせて設定するハードウ
ェア電池種別スイッチ９０によって、放電カーブ（放電
電流対電圧特性）の異なる電池を区別するための電池種
別を検出する。このスイッチは、ソフトウェア電池種別
スイッチ８０でも、ハードウェア電池種別スイッチ９０
でも、どちらでもよい。

【００３５】電池残量判断手段１３では、検出した電池
電圧、温度、ＣＰＵクロック速度、電池種別の情報をも
とに、残量判断用データテーブル５０を参照し電池残量
を判断する。図５に、電池電圧に加え、電池残量判断に
影響を与える要因として温度、ＣＰＵクロック速度、電
池種別を考慮する場合の、残量判断用データテーブル５
０の構成例を示す。電池種別はＡ、Ｂの２種類、ＣＰＵ
クロックは通常動作モードと省電力モードの２種類があ
るとする。例えば、電池種別Ａ、ＣＰＵ通常動作モー
ド、１５℃の場合は、オフセット＋１Ｅｈ〜＋２２ｈの
残量判断用電圧データブロックから残量を判断すること
になる。

【００３６】以上説明したように本発明の電池残量検出
システムでは、電池残量検出制御部の要因検出手段で、
電池残量判断に影響を与える温度、ＣＰＵクロック速
度、電池種別等の要因を検出する。残量判断用データテ
ーブルは各要因の組み合わせごとに電池残量を判断する
データを持つ。電池残量判断手段では、上記残量判断用
データテーブルを参照し、各要因の組み合わせから電池
残量を判断する。電池残量検出制御部は記憶領域に格納
されたソフトウエア（プログラム，データ）によりその
機能を実現する。残量判断用データテーブルは電池残量
検出制御部の格納された記憶領域とは異なる記憶領域に
格納される。電池残量検出制御部及び残量判断用データ
テーブルの各記憶領域は、例えば、ＲＯＭ（ＰＲＯＭ等
を含む）あるいはＲＡＭ等のそれぞれ異なる半導体記憶
装置内に設けられるが、記憶保持用電源の不要な記憶装
置内に設けることが望ましい。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば次の効果が得られる。ま
ず第１の効果は、電池残量をより正確に検出できるよう
になることである。この結果、まだ装置運用が可能な電
池であるにもかかわらず利用者に電池交換を促すことが
なくなり、電池の有効利用が可能となる。その理由は、
電池残量判断時に電池電圧だけでなく、温度、ＣＰＵク
ロック速度、電池種別等の電池残量判断に影響を与える
各種要因の情報を参考にするからである。

【００３８】第２の効果は、電池残量検出制御部内のプ
ログラムを変更することなく電池残量判断用テーブル内
のデータを変更できるようになり、保守性が向上するこ
とである。これにより、ハードウェアの変更・改造が行
われて電池残量判断用テーブルのデータが変更された場
合でも、電池残量検出制御部内のプログラムを変更する
必要がないため、電池残量検出制御部内のプログラムの
信頼性が保たれる。その理由は、電池残量判断用データ
テーブルを電池残量検出システムとは別の記憶領域に置
いたからである。

【００３９】第３の効果は、電池残量検出における回路
・装置構成の簡易化を図れるとともに、コストダウンお
よび装置の小型・軽量化を図れることである。その理由
は、電池電圧だけでなく、温度、ＣＰＵクロック速度、
電池種別等の電池残量判断に影響を与える各種要因を考
慮した電池残量判断をソフトウェアによって行うので、
電池残量検出制御処理のための複雑なハードウェア回路
を必要としないからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態例の携帯情報処理端
末の電池残量検出システムを示すブロック構成図であ
る。

【図２】図１に示す残量判断用データテーブルの構成例
を示す図である。

【図３】図２で示した残量判断用データテーブル構成例
の詳細内容を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施形態例の携帯情報処理端末
の電池残量検出システムを示すブロック構成図である。

【図５】図４で示した残量判断用データテーブル構成例
の詳細内容を示す図である。

【図６】従来技術を示すブロック構成図である。

【符号の説明】

１，２ 携帯情報処理端末の電池残量検出システム １０ 電池残量検出制御部 １１ 電池電圧検出手段 １２ 要因検出手段 １３ 電池残量判断手段 ２０ ＣＰＵ ３０ Ａ／Ｄコンバータ ４０ 電池 ５０ 残量判断用データテーブル ６０ 温度感知器 ７０ ＣＰＵ動作モード判定フラグ ８０ ソフトウェア電池種別スイッチ ９０ ハードウェア電池種別スイッチ １２１ 温度検出手段 １２２ ＣＰＵクロック検出手段 １２３ 電池種別検出手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池を主電源とする携帯情報処理端末に
   おける前記電池の残量を検出する電池残量検出システム
   において、 前記電池の電圧を検出する電池電圧検出手段と、 電池電圧による電池残量判断に影響を与える要因を検出
   する要因検出手段と、 前記電池電圧検出手段により検出された電池電圧と、前
   記要因検出手段で検出された電池残量判断に影響を与え
   る要因との情報を元にしてあらかじめ設定された電池残
   量判断用データテーブルを参照し、前記電池の残量を判
   断する電池残量判断手段とを有することを特徴とする携
   帯情報処理端末の電池残量検出システム。
2. 【請求項２】 前記要因検出手段が、その搭載される携
   帯情報処理端末の構成に合わせて、温度を検出する手
   段，ＣＰＵクロック速度を検出する手段，及び電池種別
   を検出する手段のいずれか１つ、あるいはそれらの任意
   の組み合わせを含んで成ることを特徴とする請求項１記
   載の携帯情報処理端末の電池残量検出システム。
3. 【請求項３】 電池残量検出制御処理を行う前記電池電
   圧検出手段の電池電圧検出処理，前記要因検出手段の要
   因検出処理，及び前記電池残量判断手段の電池残量判断
   処理が、記憶領域に格納されたプログラムで構成され、
   ＣＰＵの制御下で実行されることを特徴とする請求項１
   または２記載の携帯情報処理端末の電池残量検出システ
   ム。
4. 【請求項４】 前記電池残量判断用データテーブルを、
   電池残量検出制御を行う前記電池電圧検出手段，前記要
   因検出手段，及び前記電池残量判断手段のプログラムと
   は別の記憶領域に持つことを特徴とする請求項３記載の
   携帯情報処理端末の電池残量検出システム。
5. 【請求項５】 請求項３または４記載の携帯情報処理端
   末の電池残量検出システムに用いられ、前記電池電圧検
   出処理，前記要因検出処理，及び前記電池残量判断処理
   を実行させるプログラムを記憶したことを特徴とする記
   録媒体。
6. 【請求項６】 前記記録媒体が記憶保持用電源の不要な
   半導体記憶装置であることを特徴とする請求項５記載の
   記録媒体。