説明

携帯型電子機器及びその内蔵電池の充電方法

【課題】充電中の温度上昇を防止できる携帯型電子機器を提供する。
【解決手段】携帯型電子機器は、ACアダプタに接続されると(ステップS001)、所定の時間間隔で、自機の動作状態を監視する(ステップS002)。スタンバイ状態(CPUが共にSLEEP)以外の動作状態となった場合に、メモリから該動作状態に対応する指示電流値を読み出し(ステップS004)、スタンバイ状態における規定充電電流値より低く設定された充電電流値に切り換える(ステップS005〜S007)。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、携帯型電子機器、その内蔵電池の充電方法及び内蔵電池の充電方法を実現するプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
特開平3−107339号公報に、充電中の装置の安定動作や電池の劣化防止のため、充電中のバッテリへの供給電流を変更する制御部を備えた充電電子機器装置が開示されている。同公報の充電電子機器装置は、充電中における無線部の動作モードが非動作状態である場合には、充電電流に見合う電流を供給し、無線部の動作モードが動作状態である場合には、無線部の動作電流及び充電電流に見合う電流を供給することとしている。
【0003】
また近年の携帯型電子機器では、機能の充実と処理能力が向上したこともあって、上記のように充電中に動作状態となると発熱量が大きくなることも指摘されており、特開2001−145274号公報には、発熱部品近辺に温度センサを配置し、温度センサの測定した温度によって、充電電流を下げ又は充電を停止する携帯機器が開示されている。また、特開2005−45669号公報には、充電中かつ送信時の発熱を下げるため、間欠充電を行う方式と、充電電流を下げる移動体通信機が開示されている。
【0004】
【特許文献1】特開平3−107339号公報
【特許文献2】特開2001−145274号公報
【特許文献3】特開2005−45669号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
とりわけ近年の携帯電話機等の携帯型電子機器では、充電を行いながら、カメラ機能、TV機能やJAVA(登録商標)等のアプリケーションを長時間起動することもまれではなく、これら機能回路自体の発熱に充電回路の発熱も加わり、放熱不足に陥ってしまうという問題点がある。
【0006】
また、特許文献2の方式では、温度上昇を検知してから充電電流の制御を行うものである上、温度センサを必要とするという問題点がある。
【0007】
更に、特許文献3の方式では、送信を介さない動作状態における温度上昇を回避できないという問題点がある。例えば、充電アダプタに接続したままカメラ機能やアプリケーションを起動するといった用法が近年の携帯電話機ユーザに見られるが、特許文献3の方式では、これら送信を行わないケースに対応できないものと考えられる。
【0008】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、温度センサを使用せず、充電中の各種動作に起因する温度上昇を未然に防止できる携帯型電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の第1の視点によれば、スタンバイ状態及び消費電流値の異なる少なくとも2以上の動作状態を有する携帯型電子機器であって、指示電流値に従って内蔵電池に充電電流を供給する充電制御回路と、前記スタンバイ状態を含む自機の動作状態の遷移を監視するとともに、前記スタンバイ状態においては規定充電電流値を、その他の動作状態においては少なくとも前記規定充電電流値より低く定められた電流値を、前記指示電流値として出力する制御部と、を備えること、を特徴とする携帯型電子機器が提供される。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、充電中に携帯型電子機器の各種機能を利用した際の発熱を抑えることが可能となる。その理由は、所定値以上の電流を消費する機能の利用中は、スタンバイ状態での規定充電電流値ではなく、より低い充電電流値を適用するよう構成したことにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
[第1の実施形態]
続いて、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る携帯電話機の構成を表したブロック図である。図1を参照すると、主に無線系を制御するCPU(Control−CPU)6と、内蔵アプリケーション系を制御するCPU(Application−CPU)7との2つのCPUを備えた携帯電話機が示されている。
【0012】
また、本実施形態に係る携帯電話機は、アンテナ1と、無線部2と、充電制御回路3と、商用交流電源と接続されるACアダプタ4と、携帯電話機内蔵の電池5と、充電電流値を格納する充電電流値レジスタ8aを含んだメモリ8と、CPU(Application−CPU)7に付随するメモリ9と、チューナーアンテナを介してテレビジョン画像の出力機能を提供するTV部10と、カメラ機能を提供するカメラ部11と、液晶ディスプレイ等で構成された表示部12と、を備えて構成されている。
【0013】
無線部2は、アンテナ1を介して送信局との間で通信に関する種々の情報やメールデータを変復調して送受信する。
【0014】
充電制御回路3は、特許文献1〜3のようにFET(充電制御用スイッチ)や専用のICを用いて適宜構成され、ACアダプタ4の接続時に、CPU(Control−CPU)6からの充電電流値に従って、電池5に充電電流を供給し、電池5がフル充電となった場合に充電を停止する。
【0015】
CPU(Control−CPU)6及びCPU(Application−CPU)7は、それぞれその内部に、CPUの動作状態を監視する状態変化検出回路6a、7aを備えて構成される。本実施形態では、状態変化検出回路6a、7aの内部のレジスタを読み出すことにより、少なくともCPUが動作している状態である「MAIN−RUN」、とCPUが動作していない状態である「SLEEP」の2状態を確認することが可能となっている。
【0016】
また、CPU(Control−CPU)6に付随するメモリ8の充電電流値レジスタ8aには、上記CPU(Control−CPU)6及びCPU(Application−CPU)7の動作状態の組み合わせに対応する充電電流値が格納されている。
【0017】
図2は、CPUの動作状態と充電電流値の関係を説明するための図である。例えば、CPU(Control−CPU)6とCPU(Application−CPU)7の双方が「SLEEP」であるスタンバイ状態(待受状態)では、規定充電電流値である600[mA]が適用される。これに対し、CPU(Control−CPU)6やCPU(Application−CPU)7が「MAIN−RUN」となった状態では、それぞれ規定充電電流値より低い充電電流値が適用される。
【0018】
より具体的には、充電中に、CPU(Control−CPU)6のみが「MAIN−RUN」となった場合(通話状態)、充電電流値500[mA]が設定されている。また、充電中に、CPU(Application−CPU)のみが「MAIN−RUN」となった場合(例:TV視聴状態)、充電電流値400[mA]が設定されている。更に、CPU(Control−CPU)6とCPU(Application−CPU)7の双方が「MAIN−RUN」となった状態では、規定充電電流値600[mA]に対し、前2者の削減幅を適用した充電電流値300[mA]が設定されている。
【0019】
続いて、本実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。図3は、本実施形態に係る携帯電話機の充電中の処理フローを表した図である。図3を参照すると、ACアダプタ4の接続が検知されると(ステップS001)、携帯電話機のCPU(Control−CPU)6は、所定時間間隔毎に、CPU(Control−CPU)6とCPU(Application−CPU)7の動作状態の確認を開始する(ステップS002)。
【0020】
より具体的には、CPU(Control−CPU)6が、状態変化検出回路6a内部のレジスタを読み込むことにより自身の状態(MAIN−RUN又はSLEEP)を確認するとともに、CPU(Application−CPU)7が、状態変化検出回路7a内部のレジスタを読み込むことにより自身の状態(MAIN−RUN又はSLEEP)を確認し、CPU(Control−CPU)6に通知することにより、両CPUの動作状態が把握される。
【0021】
ここで例えば、ステップS002で得た両CPUの動作状態がともに「SLEEP」である場合、携帯電話機の消費電流も少ない(発熱も少ない)ため、CPU(Control−CPU)6は、充電制御回路3に対し、規定充電電流値による充電を指示する(ステップS003)。
【0022】
一方、動作状態が「MAIN−RUN」であるCPUがある場合、CPU(Control−CPU)6は、メモリ8の充電電流値レジスタ8aより両CPUの状態に対応する充電電流値を読み出し(ステップS004)、充電制御回路3に対し、読み出した充電電流値による充電を指示する(ステップS005)。この場合に読み出される充電電流値は、図2のとおり規定充電電流値より低く設定され、少なくとも携帯電話機の消費電流を賄うに足る電流値であり、充電制御回路3の発熱は未然に防止される。
【0023】
以降、所定時間間隔毎に、充電制御回路3により電池電圧の確認が行われ(ステップS006)、電池電圧が所定値未満であり(ステップS006の「未充電」)かつCPUの状態変化がない限り(ステップS008のNo)、当該充電電流値にて充電が継続され、電池電圧が所定値以上となった時点で(ステップS006の「フル充電」)、充電完了となる(ステップS007)。
【0024】
一方、CPU(Control−CPU)6又はCPU(Application−CPU)7の状態変化検出回路6a、7aにより、CPUの状態変化が検出された場合には(ステップS008のYes)、ステップS002に戻って、両CPUの動作状態に応じた充電電流値への切り換えが行われる。
【0025】
以上のとおり、CPUの動作状態で把握される携帯電話機の動作状態の変化する都度、充電電流が即座に変更されるため、充電中にユーザが携帯電話機の操作等を行った場合でも発熱量は抑えられることになる。
【0026】
以上、2つのCPUがそれぞれ2状態の計4状態を有するものとした本発明の第1の実施形態を述べたが、CPU及びその他機能部の数や、消費電流値が変わりうる状態に応じた各充電電流値をメモリ8に格納することで複雑な組み合わせにも対応することが可能である。
【0027】
[第2の実施形態]
また、上記第1の実施形態と同様の構成にて、携帯電話機の個々の動作状態に応じ、充電電流値を細かく変更させることも可能である。続いて、携帯電話機の具体の状態により充電電流値を制御するよう構成した本発明の第2の実施形態について説明する。
【0028】
図4は、本実施形態に係る携帯電話機において適用される携帯電話機の具体の動作状態と、充電電流値の関係を表した図である。図4の例では、「通話」状態の充電電流値400[mA]に対して、消費電流の小さい「圏外」状態では、規定充電電流値以下であるが高めの充電電流値500[mA]が設定されている。CPU(Control−CPU)6のみが「MAIN−RUN」である場合に一律に充電電流値500[mA]を適用する図2の例よりもより細かい制御が可能となっている。
【0029】
また同様に図4の例では、カメラ部11が動作しているか、TV部10が動作しているかによって充電電流値が異なっており、消費電流の大きい「テレビ視聴」状態では、より低い充電電流値が設定されている。CPU(Application−CPU)7のみが「MAIN−RUN」となった場合に一律に充電電流値400[mA]を適用する図2の例よりもより細かい制御が可能となっている。
【0030】
また同様に図4の例では、JAVA(登録商標)アプリケーションが動作しているか、テレビ電話機能が利用されているかによって充電電流値が異なっており、消費電流の大きい「テレビ電話」状態では、より低い充電電流値が設定されている。CPU(Control−CPU)6とCPU(Application−CPU)7の双方が「MAIN−RUN」となった場合に一律に充電電流値300[mA]を適用する図2の例よりもより細かい制御が可能となっている。
【0031】
なお、図4には、参考のためCPUの動作状態が記載されているが、上記したとおり、CPUの状態を監視する必要は無く、携帯電話機の状態、起動している機能のみ監視することにより上記充電電流の切り換えを行うことが可能である。
【0032】
また、本実施形態では上記第1の実施形態と同様の仕様の携帯電話機に適用するものとして説明したが、その他位置ナビゲーション機能や赤外線通信機能等の各種機能の有無及びこれら機能の使用時の消費電流値に応じて、充電電流値をより細かく設定することが可能である。
【0033】
[第3の実施形態]
また、上記した第1の実施形態における充電制御回路3を、ACアダプタ4側に実装することも可能である。続いて、充電制御回路3をACアダプタ4側に配置した本発明の第3の実施形態について説明する。
【0034】
図5は、本発明の第3の実施形態に係る携帯電話機の構成を表したブロック図である。本発明の第1の実施形態との相違点は、充電制御回路3がACアダプタ4に内蔵されている点と、そのために、携帯電話機とACアダプタ4間に充電電流値を送信するための信号線を追加した点(不図示)である。
【0035】
本実施形態によれば、充電時の携帯電話機側の発熱を一層抑えることが可能となる。
【0036】
[第4の実施形態]
また、液晶ディスプレイや番号ボタン部を使用する状態と、これらを使用しない状態との2状態を有する折り畳み型携帯電話機等に本発明を適用する場合には、液晶ディスプレイや番号ボタン部を使用可能な状態であるか否かにより、充電電流値を変更することも可能である。
【0037】
続いて、本発明を折り畳み型携帯電話機に適用した本発明の第4の実施形態について説明する。なお、折り畳みヒンジの開閉状態については、バックライトの点灯制御等に用いる既存のセンサを用いて検出することが可能である。
【0038】
図6は、本実施形態に係る折り畳み型携帯電話機において適用される携帯電話機のCPUの動作状態及びヒンジ開閉状態と充電電流値の関係を表した図である。図2との相違点は、CPU(Control−CPU)6とCPU(Application−CPU)7の双方が「SLEEP」であるスタンバイ状態(待受状態)における規定充電電流値が、携帯電話機の折り畳みヒンジの開閉状態に応じて、変更される点である。
【0039】
図6の例では、折り畳みヒンジが開状態である場合は、今後ユーザが携帯電話機を操作する可能性が高いため、規定充電電流値である600[mA]が適用される。一方、折り畳みヒンジが閉状態である場合は、ユーザが操作する可能性は低いため、より高い充電電流700[mA]が適用される。
【0040】
また、第2の実施形態に係る携帯電話機が折り畳み型携帯電話機である場合には、図4の圏内待ち受け状態における充電電流値を、ヒンジの開閉状態に応じてそれぞれ設定することにより、ヒンジ開閉状態に応じた充電電流値の変更を実現することができる。
【0041】
以上のように自機のディスプレイ開閉機構の開閉状態に応じて、規定充電電流値を増減する本実施形態によれば、液晶ディスプレイや番号ボタン部を使用する状態に対して、これらを使用しない状態での充電電流を増大させ、充電に要する時間を一層短縮することが可能となる。
【0042】
以上、本発明の好適な各実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、自機の動作状態が所定値以上の電流を消費する動作状態に至った場合に、充電制御回路への指示電流値を、スタンバイ状態での規定充電電流値より低い電流値に切り換えるという本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各種の変形・置換をなしうることが可能であることはいうまでもない。
【0043】
例えば、上記した各実施形態では、本発明を携帯電話機に適用した例を挙げて説明したが、上記本発明の要旨に照らせば、家庭用電話機の子機、パーソナルコンピュータ、PDA(Personal Digital Assistant)、携帯型プレーヤー等の各種携帯型電子機器の内蔵電池への充電にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る携帯電話機の構成を表したブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施形態に係る携帯電話機に適用されるCPUの動作状態と充電電流値の関係を表した図である。
【図3】本発明の第1の実施形態に係る携帯電話機の充電中の処理フローを表した図である。
【図4】本発明の第2の実施形態に係る携帯電話機に適用される動作状態と充電電流値の関係を表した図である。
【図5】本発明の第3の実施形態に係る携帯電話機の構成を表したブロック図である。
【図6】本発明の第4の実施形態に係る折り畳み型携帯電話機に適用されるCPUの動作状態及びヒンジ開閉状態と充電電流値の関係を表した図である。
【符号の説明】
【0045】
1 アンテナ
2 無線部
3 充電制御回路
4 ACアダプタ
5 電池
6 CPU(Control−CPU)
6a、7a 状態変化検出回路
7 CPU(Application−CPU)
8、9 メモリ
8a 充電電流値レジスタ
10 TV部
11 カメラ部
12 表示部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
スタンバイ状態及び消費電流値の異なる少なくとも2以上の動作状態を有する携帯型電子機器であって、
指示電流値に従って内蔵電池に充電電流を供給する充電制御回路と、
前記スタンバイ状態を含む自機の動作状態の遷移を監視するとともに、前記スタンバイ状態においては規定充電電流値を、その他の動作状態においては少なくとも前記規定充電電流値より低く定められた電流値を、前記指示電流値として出力する制御部と、を備えること、
を特徴とする携帯型電子機器。
【請求項2】
CPUの動作状態の変化を検出する状態変化検出回路を有し、
前記CPUの動作状態の変化を用いて、前記充電制御回路への指示電流値を切り換えること、
を特徴とする請求項1に記載の携帯型電子機器。
【請求項3】
自機のディスプレイ開閉機構の開閉状態を検出する手段を備え、
前記開閉状態の変化に応じて、前記スタンバイ状態での規定充電電流値を増減すること、
を特徴とする請求項1又は2に記載の携帯型電子機器。
【請求項4】
前記自機の状態に応じた複数の指示電流値を格納する充電電流値レジスタを備えたこと、
を特徴とする請求項1乃至3いずれか一に記載の携帯型電子機器。
【請求項5】
ACアダプタ側に配設された前記充電制御回路に前記指示電流値を出力する手段を備えたこと、
を特徴とする請求項1乃至4いずれか一に記載の携帯型電子機器。
【請求項6】
スタンバイ状態及び消費電流値の異なる少なくとも2以上の動作状態を有し、指示電流値に従って内蔵電池に充電電流を供給する充電制御回路を備えた携帯型電子機器の内蔵コンピュータに実行させるプログラムであって、
充電処理中に、
前記スタンバイ状態を含む自機の動作状態の遷移を監視する処理と、
前記監視結果に応じて、前記指示電流値として、前記スタンバイ状態においては規定充電電流値を、その他の動作状態においては少なくとも前記規定充電電流値より低く定められた電流値を、出力する処理と、
を前記携帯型電子機器の内蔵コンピュータに実行させるプログラム。
【請求項7】
スタンバイ状態及び消費電流値の異なる少なくとも2以上の動作状態を有し、指示電流値に従って内蔵電池に充電電流を供給する充電制御回路を備えた携帯型電子機器の内蔵電池の充電方法であって、
前記携帯型電子機器の制御部が、前記スタンバイ状態を含む自機の動作状態の遷移を監視するステップと、
前記監視結果に応じて、前記携帯型電子機器の制御部が、前記スタンバイ状態においては規定充電電流値を、その他の動作状態においては少なくとも前記規定充電電流値より低く定められた電流値を、前記指示電流値として出力するステップと、を含むこと、
を特徴とする携帯型電子機器の内蔵電池の充電方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2007−166774(P2007−166774A)
【公開日】平成19年6月28日(2007.6.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−359265(P2005−359265)
【出願日】平成17年12月13日(2005.12.13)
【出願人】(000197366)NECアクセステクニカ株式会社 (1,236)
【Fターム(参考)】