JP5085284B2 - 携帯電話端末および通信システム - Google Patents

Description

本発明は、インテリジェンス電池パックを電源として装着可能な携帯電話端末及びその携帯端末にインテリジェンス電池パックを装着した通信システムに関し、特に装着された電池パックとの通信技術に関する。

携帯電話端末に電源として装着される電池パックには、自ら電圧、電流、温度などを測定して二次電池の状態を判断して、データ通信用の端子を経由して、携帯電話端末本体側にデータを送信するインテリジェント電池パックがある。インテリジェント電池パックは、電池残量などの測定したデータを携帯電話端末に送信するために、所定の時間ごとに携帯電話端末にデータを送信する。

インテリジェント電池パックと携帯電話端末とのデータの送受信には、例えばシリアルインターフェースが用いられる。特許文献１には調歩同期シリアル通信回路として知られている、いわゆるＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）と呼ばれるシリアル通信装置が開示されている。

調歩同期シリアル通信とは、例えば文字などの、情報を送信する必要がないときはストップビットを連続して送信し（通常は直流電圧となる）、情報を送信するときは最初に１ビット送信して同期を取る通信方式である。このため、常に同期を取らなくても（つまり必要なときに同期を取るだけで）通信を行うことができる方式である。

特許文献１ではシリアル通信装置の消費電力を抑制するために、外部クロックが常時供給され、データの非受信中もデータ受信の待機状態を保持し、データ受信に伴いクロックコントローラ起動信号を発生する通信技術が開示されている。
特開２００７−５８３４７号公報

特許文献１に開示されている技術は、パーソナルコンピュータを想定しており、携帯電話端末においても、インテリジェンス電池パックとの通信ではＵＡＲＴを適用するのが一方法である。インテリジェンス電池パックと携帯電話端末との間でシリアル通信を行う際には、消費電力の低減が望まれる。

しかしながら、従来のＵＡＲＴの通信技術では、通信のためのクロックは常時動作し続けているので、携帯電話端末に適用した場合にも、電池との通信のために常時クロックが作動することになり、携帯電話に適した十分な消費電力低減が行われているとはいえない。これは、携帯電話の待ち受け時は、消費電流が例えば数ｍＡであるのに対し、ＵＡＲＴによる通信では１ｍＡ程度の電流を消費するため、待ち受け時の消費電流に対し、シリアル通信の消費電流は無視できるほどには小さくないからである。一般的な携帯電話端末の使い方では、通話時などの無線基地局と無線通信を行っている時間よりも、無線基地局からの呼び出しを待っている待ち受け状態の時間の方が長く、待ち受け時の消費電力を低減することが、携帯電話端末の電池の持続時間を長くすることに効果的である。しかしながら、インテリジェンス電池パックを採用することで、待ち受け時の消費電流が大幅に増えてしまい、待ち受け可能な時間が大幅に短縮してしまう問題があった。

本発明は、携帯電話端末に装着される電池としてインテリジェンス電池パックを採用した場合における消費電力の低減を行うことを目的とする。

本発明は、二次電池が内蔵された電池パックが電源として接続され、無線電話システム用の基地局と無線信号の送信及び受信を行う携帯電話端末、及びその携帯電話端末に電池パックが内蔵された通信システムに適用される。
その構成としては、電池パックとデータ通信を行うデータ通信端子を備える。また、待ち受け動作中の間欠受信処理が開始する前に所定の周波数のクロックの生成動作を開始して、間欠受信処理を行う期間に所定の周波数のクロックを生成し、間欠受信処理を行う期間が終了してから所定の周波数のクロックの生成動作を終了し、所定の周波数よりも低い周波数のクロックの生成に移行するクロック生成回路を備える。さらに、間欠受信処理部で所定の複数周期間欠受信が行われる毎に、間欠受信処理部で間欠受信を行う期間に、クロック生成回路が生成した所定の周波数のクロックを使用して動作して、データ通信端子を介して電池パックに起動信号を送信し、起動された電池パックから電池残量のデータを読み出し、その読み出した電池残量のデータにより電池残量を記憶するメモリの記憶データを更新すると共に、データ通信端子を介して電池パックに対して起動停止信号を送信して、電池パックの動作を停止させる電池状態判断部を備える。

このように構成したことで、携帯電話端末が基地局からの信号を待ち受けている状態では、基地局から送信される呼び出し信号を低消費電力で受信できる状態で待機するために、数秒程度の周期で間欠的に受信処理を行う待ち受け動作を行う。その待ち受け動作中に、基地局からの信号の受信を試みるタイミングで、電池パックを起動させて、電池パックと通信を行い、電池の状態などのデータを端末で受信する。従って、待ち受け受信動作を行うためのクロックを利用して、電池パックとの通信についても間欠的に行えるようになる。

本発明によると、携帯電話端末がインテリジェンス電池パックから電池残量などの電池状態のデータを取得する際に、間欠受信区間を利用して受信することで、間欠受信動作とインテリジェンス電池パックとの通信動作とで、クロックを共通に利用することが可能となり、それぞれの動作が全く連携しない状態で行う場合に比べて、携帯電話端末の消費電流を低減させることができる。

以下に本実施の形態の例を図１〜図９を用いて説明する。
図２は、本実施の形態の例の携帯電話端末の背面側に、インテリジェンス電池パック４が取り付けられる構成を示した斜視図である。

図２において、携帯電話端末１は、背面に、インテリジェンス電池パック４を収容する電池収容部５を有しており、電池収容部５の内部にはインテリジェンス電池パック４と電気的に接続するためのバッテリプラス（＋）端子３１ｂと、データ通信端子３５ｂと、バッテリマイナス（−）端子３３ｂとが設置されている。

また、筐体内部の電池収容部５側の壁面には、インテリジェンス電池パック４の温度を計測するための温度検出素子であるサーミスタ１０７が、取り付けられている。また、携帯電話端末１の筐体の下端には、ＡＣアダプタなどの外部電源（図示しない）と接続するための外部電源入力端子３０が設けられている。

インテリジェンス電池パック４には、携帯電話端末１の電池収容部５のバッテリ（＋）端子３１ｂ、データ通信端子３５ｂ、およびバッテリ（−）端子３３ｂに対応する位置にバッテリ（＋）端子３１ａ、データ通信端子３５ａ、およびバッテリ（−）端子３３ａが設置されている。インテリジェンス電池パック４が携帯電話端末１の電池収容部５に収容されたとき、これらの端子が互いに接触して、インテリジェンス電池パック４と携帯電話端末４が電気的に接続する。
なお、図２に示した電池収容部５の近傍の携帯電話端末１の背面は、図示しない電池カバーにより蓋をする構成としてある。

次に、インテリジェンス電池パック４が携帯電話端末装置１の電池収容部５に収容された状態で、インテリジェンス電池パック４と携帯電話端末１との電気的な接続構成を図１に示したブロック図を用いて説明する。なお、図１に示した携帯電話端末１の構成は、電池パック４の制御に関連した構成だけを示してあり、携帯電話端末として必要な無線電話用の通信回路などは省略する。

図１に示したように、インテリジェンス電池パック４は、二次電池で構成される電池セル４２が内蔵されて、バッテリプラス（＋）端子３１ａを電池セル４２の正極に接続してある。電池セル４２の負極は、電流測定抵抗４３とスイッチ４４を介して、バッテリマイナス（−）端子３３ａに接続してある。電池セル４２を構成する二次電池としては、例えばリチウムイオン二次電池が使用される。

電池セル４２の電圧、電流、温度を測定するフュエルゲージ処理部（以下「ＦＧ処理部」と称する）４０を備える。そして、ＦＧ処理部４０からのデータを携帯電話端末１に転送する処理を行うと共に、スイッチ４４を制御する保護処理部４１を備える。ＦＧ処理部４０と保護処理部４１とは、それぞれ集積回路（ＩＣ）化した回路で構成してもよい。

ＦＧ処理部４０は電池セル４２の電圧を計測する電圧計測部４００と、電池セル４２の温度を計測する温度計測部４０１と、電流測定抵抗４３に流れる電流を測定する電流計測部４０２とを備えている。

電圧計測部４００と、温度計測部４０１と、電流計測部４０２で計測した結果はマルチプレクス（ＭＵＸ）４０３を介して、アナログ／デジタル変換器（以下ＡＤＣと称する）４０４に供給する。例えば、それぞれの計測結果を、時分割でマルチプレクス４０３からアナログ／デジタル変換器４０４に供給する。ＡＤＣ４０４で変換されたデータは、後述する中央演算処理ユニット（ＣＰＵ：Central Processing Unit）４０５に転送する。ＣＰＵ４０５に得られた測定結果のデータは、データ通信を行うためのシリアルインターフェース（以下ＳＩＦと称する）４０７に送出する。ＣＰＵ４０５は、携帯電話端末１とのデータ通信を制御する通信制御部としても機能し、ＦＧ処理部４０などのインテリジェンス電池パック４内の各回路を作動させるクロックの供給の制御についても行う構成としてある。即ち、ＦＧ処理部４０は、クロック発生回路（図示せず）を備えて、通常動作中（起動中）には数ＭＨｚの周波数のクロックを生成させて、各部を作動させる。また、停止中には、それよりも周波数が大幅に低い数十ｋＨｚの周波数のクロックを生成させて、停止状態からの起動などの最低限の動作が行える状態としてある。

ＣＰＵ４０５は、ＡＤＣ４０４から取得したデータに基づいて電池残量等の計算を行う。メモリ４０６にはＣＰＵ４０５の電池残量の演算アルゴリズムなどを含むソフトウエアや、ＡＤＣ４０４でデジタル化したデータを格納する。

保護処理部４１は、レベル変換回路（Ｌ／Ｓ）４１０を有しており、ＳＩＦ４０７から伝送されたデジタル信号のレベルを、インテリジェンス電池パック４に接続する携帯電話端末１で受信できる信号レベルに変換し、変換したレベルの信号をデータ通信端子３５ａに供給する。また、保護処理部４１は、保護回路４１１を備え、保護回路４１１がスイッチ４４の制御を行う。即ち、ＦＧ処理部４０から保護処理部４１に電池セルの異常などが伝えられたときに、保護回路４１１がスイッチ４４をオフ状態として、保護動作を行う。

次に、本例のインテリジェンス電池パック４が装着される携帯電話端末１側の構成について説明する。携帯電話端末１は、外部電源入力端子３０とプラス端子３１ｂとの間に、充電電流検出抵抗１０５と充電制御トランジスタ１０６との直列回路が接続してある。そして、充電電流検出抵抗１０５に流れる電流を、充電処理部１０内の電流検出部１０２で検出し、検出結果を充電制御部１０３へ転送する。充電制御部１０３では、電流検出部１０２および温度検出部１００からの検出結果に基づいて、充電制御トランジスタ１０６を制御する。温度検出部１００で温度を検出する構成については後述する。

携帯電話端末１が電池パック４を充電する場合は、充電処理部１０は、充電制御トランジスタ１０６をオン状態に保つ。充電を停止する場合はオフ状態にして外部入力端子３０とバッテリ（＋）端子３１ｂとの電気的な接続を切断する。検出された充電電流や温度が正常でない場合には、オフ状態にして充電を停止させる。充電電流の検出に基づいた充電の制御は、インテリジェンス電池パック４内の電池セル４２がリチウムイオン二次電池である場合には、定電流充電と定電圧充電を組み合わせた充電を行い、電池セル４２をフル充電又はフル充電に近い状態まで充電させる制御である。

携帯電話端末１内の温度検出部１００で温度を検出する構成について説明すると、この温度検出部１００での温度検出は、図２に示した携帯電話端末１の電池収容部５側の壁面に内蔵させたサーミスタ１０７を利用する。
サーミスタ１０７は、図１に示すように、一端がバッテリマイナス（−）端子３３ｂに接続させてあり、他端が分圧抵抗１０４の一端に接続させてある。分圧抵抗１０４の他端には、充電処理部１０内の基準電圧出力部１０１から、基準電圧が供給される。このサーミスタ１０７と分圧抵抗１０４との接続点の電圧を、温度検出部１００で検出する。温度検出部１００では、検出される電圧値が閾値を超えるか否か判断して、その結果のデータを充電制御部１０３に転送する。充電制御部１０３では、電圧値が閾値を超えているか否かにより、電池パック４の温度が正常か否か判断し、充電の制御を行う。

そして本例においては、サーミスタ１０７と並列に、スイッチング素子としてのトランジスタ１６を接続してある。このトランジスタ１６のオン・オフは、携帯電話端末１の動作を制御するＣＰＵ１１側からポート１５ａを介して供給される信号で制御される。トランジスタ１６をオン状態としたとき、サーミスタ１０７は強制的に短絡される。このトランジスタ１６は、通常はオフ状態とされ、異常時のみオン状態となる。そのオン状態となることで、ＣＰＵ１１側の制御で、充電処理部１０で電池セル４２の充電又は放電を停止させる処理が実行される。

次に、携帯電話端末１の動作を制御するＣＰＵ１１が、インテリジェンス電池パック４と通信を行う構成について説明する。
携帯電話端末１のデータ通信端子３５ｂは、データ通信端子３５ａを介してインテリジェンス電池パック４と通信するためのインターフェースとしてＳＩＦ１２と接続してある。この携帯電話端末１のデータ通信端子３５ｂを介した通信は、例えば、調歩同期シリアル通信回路によるＵＡＲＴの通信が行われる。このデータ通信端子３５ｂを介したインテリジェンス電池パック４との通信は、少なくとも端末１が待ち受け状態の動作モードにある場合には、間欠的に行う構成としてある。待ち受け状態以外の動作状態の場合にも、間欠的に該当する通信を行う構成としてもよい。これらの間欠的な通信は、間欠受信処理を実行する回路部（間欠受信処理部）であるＣＰＵ１１の制御で実行される。インテリジェンス電池パック４側での通信制御は、ＣＰＵ４０５の制御で実行される。間欠受信処理状態の詳細は後述する。

データ通信端子３５ｂとＳＩＦ１２との間には、データ通信端子３５ｂのデジタル信号レベルを調節するためのプルアップ抵抗１７が接続してある。また、データ通信端子３５ｂを介したデータ通信を可能な状態に遷移させる信号を出力するポート１５ｂが設けてあり、ＣＰＵ１１からの制御で、ポート１５ｂが該当する信号を出力する。ＳＩＦ１２にはクロック発生回路（図示しない）が内蔵されている。

なお、図１に示すように、携帯電話端末１の各部の動作制御を行うＣＰＵ１１は、内部バスを介して携帯電話端末１内の各回路と接続させてある。例えば、携帯電話端末の動作制御用プログラムや各種データを記憶するメモリ１３と接続させてあり、ＣＰＵ１１の制御で記憶データの読み出しや書き込みが行われる。また、液晶表示部（ＬＣＤ）１４での表示についても、ＣＰＵ１１が制御する。液晶表示部１４では、例えば電池残量や時刻を表示したり、電子メールの表示などを行う。また、電池の異常などを表示させてもよい。

次に、本実施の形態の携帯電話端末１にインテリジェンス電池パック４を装着した状態での、携帯電話端末の動作を説明する。

次に、携帯電話端末とインテリジェンス電池パックとの間で、シリアル通信を行う処理例について説明する。携帯電話端末１は、無線基地局からの呼び出し信号を受信待機している、待ち受け状態であるとする。この待ち受け受信状態では、携帯電話端末１の充電処理部は動作していない。

シリアル通信にはＵＡＲＴの通信方式が用いられ、このＵＡＲＴの通信処理部は図１において、シリアルインターフェースであるＳＩＦ１２に内蔵される。携帯電話端末１とインテリジェンス電池パック４との通信はデータ通信端子３５を介して、ＳＩＦ１２と保護処理部４１内のＬ／Ｓ４１０との間で行われる。

携帯電話端末１は待ち受け時に、携帯電話端末１がどの基地局のエリア内にいるかを知らせるために、最寄りの基地局に例えば電話番号やＩＤ番号などを送信したり、また基地局からの信号を受信する通信を間欠的に行っている。以後のこの通信を「間欠受信処理」と称する。間欠受信処理での間欠受信を行う周期としては、例えば２．５６秒周期とし、２．５６秒に１回、１０ｍ秒ぐらいの期間、基地局への送信及び基地局からの受信を行う。

図３は、携帯電話端末１の間欠受信処理を示したタイムチャートである。図の横軸は時間を示しており、縦軸は消費電流を示している。図３では間欠受信Ｃ１〜Ｃ３による電力消費があることがわかる。図３に示されているように、間欠受信処理２１２を行う際には、無線通信用に必要なクロックを生成させるためのＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路によるクロック生成動作も必要である。間欠受信よってＰＬＬ回路動作も含めた間欠受信処理を「間欠受信」と称する。

それぞれの間欠受信処理Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３では、まず携帯電話端末１内のクロック生成回路でＰＬＬ動作が始まる。図３に示したように、ＰＬＬ動作が最初に始まり、所定の時間２００ａ経過したタイミング２１０になると、無線信号の受信が行われる間欠受信処理２１２が始まる。所定の時間２００ａはクロックが動作して周波数が安定する間での時間である。間欠受信処理が終了したタイミング２１１になると、再び所定の時間２００ｂ経過後にＰＬＬ動作が終了する。タイミング２１０からタイミング２１１までの１つの間欠受信期間は、例えば１０ｍ秒程度の非常に短い期間である。ここでは、間欠受信と称しているが、この期間に端末の位置登録などの信号を送信してもよい。そして、各間欠受信処理Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が行われる周期は、無線電話用システムを運用する側で予め決められた周期であり、例えばある無線電話システムでは２．５６秒である。

所定の時間２００ｂについては、通常は、間欠受信処理２１２の終了と、ＰＬＬ動作の終了は同時に行わず、間欠受信処理２１２が終了してからＰＬＬ動作を終了させるため、ＰＬＬの動作終了のための処理時間である。

この間欠受信処理２１２の開始タイミング２１０から終了タイミング２１１間での動作区間において、携帯電話端末１はインテリジェンス電池パック４との通信２１３を行う。つまり、携帯電話端末１のＣＰＵ１１は、間欠受信処理２１２のＰＬＬ動作で得られたクロックを利用してＳＩＦ１２を動作させ、インテリジェンス電池パック４から電池残量などの電池状態データを取得する。さらに、ＣＰＵ１１はメモリ１３に保存されているソフトウエアを動作させ、取得した電池残量についてのメモリ１３での記憶データを更新させ、また、電池残量を、必要により携帯電話端末１の表示装置であるＬＣＤ１４に表示する。

なお、間欠受信処理が行われる周期は２秒程度の比較的短い周期であるが、電池残量などの電池状態については、そのような短い周期で急激に変動する可能性は低いため、全ての間欠受信で、インテリジェンス電池パック４との通信を行う必要はない。例えば、数周期から数十周期に１回だけ、インテリジェンス電池パック４との通信を行う構成とすればよい。図３の例では、間欠受信処理Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３の内の受信処理Ｃ１、Ｃ３で電池との通信を行って、受信処理Ｃ２では電池との通信を行っていない。なお、図３の例では、受信処理Ｃ２と受信処理Ｃ３との間の期間は、省略して示してある。

したがって、図３において、間欠受信処理Ｃ２ではインテリジェンス電池パックとの通信２１３は行っていない。間欠受信が所定の回数行われた後の、間欠受信処理Ｃ３で再び、携帯電話端末１とインテリジェンス電池パック４との通信が行われる。

次に、携帯電話端末１が間欠受信処理２１２の間にインテリジェンス電池パック４と通信を行って、電池残量等の情報を取得する処理のフローチャートを説明する。図４は携帯電話端末１がインテリジェンス電池パック４から電池残量等の電池状態データ（電池情報）を取得する処理のフローチャートである。

まず、携帯電話端末１がパワーオンとなって、間欠受信動作が開始されると、ＣＰＵ１１の制御で処理が実行される。ＣＰＵ１１には以下に説明するフローチャートの各処理を実行する判断部、送信部、受信部等を有している。処理の最初では、携帯電話端末１の液晶表示部１４に表示されている電池情報を更新するタイミングであるか否かを判断する（ステップＳ１）、電池情報を更新するタイミングではないときは再度ステップＳ１を繰り返す。このステップＳ１は、処理を開始するタイミングが、間欠受信処理２１２の区間であるか否かを判定する処理である。

電池情報を更新するタイミングであると判断された時は、ＣＰＵ１１は、ポート１５ｂより起動信号を生成し、データ通信端子３５を介してインテリジェンス電池パック４に起動信号を送信する（ステップＳ２）。

ポート１５ｂは常にハイレベルの電圧（例えば３．７Ｖ）出力しており、起動信号等はローレベル（例えば０．５Ｖ）の電圧を出力する。インテリジェンス電池パック４のＦＧ処理部４０に内蔵されているＣＰＵ４０５は、携帯電話端末１の待ち受け時のような待機状態のときは、クロック周波数を低くしており、例えば３２ＫＨｚ（以後「低速クロック」と称する）で動作している。

インテリジェンス電池パック４のＳＩＦ４０７を通じてＣＰＵ４０５がローレベルの信号を受信すると、クロックを例えば４ＭＨｚ（以後「高速クロック」と称する）に切り替えインテリジェンス電池パックを起動させる（ステップＳ３）。次に、高速クロックが起動して、周波数が安定するまでの間は待機する（ステップＳ４）。

高速クロックが安定すると、携帯電話端末１のＣＰＵ１１はインテリジェンス電池パック４に、電池残量表示データを取得するための電池残量表示用コマンドを送信する（ステップＳ５）。インテリジェンス電池パック４のＣＰＵ４０５は、電池残量表示データを取得するためのコマンドを受け取ると、メモリ４０６に保存されている電池残量表示データを取得する送信準備（ステップＳ７ａ）をした後、携帯電話端末１に送信する（ステップＳ７ｂ）。

次に、携帯電話端末１はインテリジェント電池パック４からデータを受信したか否かを判断する（ステップＳ８）。受信できると、別のコマンド処理Ｒが実行される。所定時間経過してもデータを受信できなければ、タイムアウト（Time out）と判断して、別のコマンド処理に移る。また、通信エラーなどにより無効なデータを受信した場合も、別のコマンド処理Ｒが実行される。

全てのデータが受信できていれば、インテリジェンス電池パック４にオフコマンドを送信して（ステップＳ９）、インテリジェント電池パック４を低消費電力モード遷移させる（ステップＳ１０）。

ステップＳ５〜ステップＳ７ｂにおいて携帯電話端末１が取得する電池残量表示用データの構成例を図５に示す。図５は電池情報（電池残量表示データ）の構成を示した構成図である。電池情報には、インテリジェンス電池パック４の温度が正常な範囲内にあるか否かを表示する「温度異常」、電池セル４２が短絡等により不具合を有しているかなど、温度以外の要素について、異常であるか否かを表す「その他異常」、インテリジェンス電池パック４内部の電流値を表す「電流メータ」、電池セル４２の残量を示す「残量メータ」の４種類のデータで構成される。

携帯電話端末１は間欠受信処理２１２（図３参照）の間に上記のフローチャートの処理を実行することで、インテリジェント電池パック４との通信による消費電流を最小限に抑えることができる。

上記の実施の形態の例では、図３に示されているように、携帯電話端末１とインテリジェンス電池パック４との通信は、間欠受信処理２１２の間で行われている。しかし、一般に、間欠受信処理２１２は、１０ｍ秒程度の時間であるため、この間に携帯電話端末１とインテリジェンス電池パック４との通信が終わらない場合も想定できる。

次に、携帯電話端末１とインテリジェンス電池パック４との通信が、間欠受信処理２１２の間に終わらない場合の例を、第１変形例として説明する。図６は第１変形例における間欠受信処理２１２に関するタイムチャートである。

図の横軸は時間を示しており、縦軸は消費電流を示している。また図３に示したタイムチャート同一の部分については適宜説明を省略する。図６に示されているように、間欠受信処理２１２の間にインテリジェンス電池パック４との通信２１３を行っている。しかし、間欠受信処理２１２の間にインテリジェンス電池パック４との通信２１３が終わらない場合は、通信時間を延長して通信を行う。

つまりＰＬＬ動作を間欠受信処理２１２の期間より延長した期間２１４として、インテリジェンス電池パック４との通信も延長した期間２１５する。延長したインテリジェンス電池パック４との通信２１５が終了すると、延長したＰＬＬ動作期間２１４も続いて終了する。

第１変形例のように、間欠受信処理２１２の間に、携帯電話端末１とインテリジェンス電池パック４との通信が終わらない場合でも、延長したインテリジェンス電池パック４との通信２１５が終了した時点で、携帯電話端末１のＣＰＵ１１がインテリジェンス電池パック４のＣＰＵ４０５にオフコマンドを送信して低消費電力モードとすることができる。これによって、データ通信時の消費電流の増加を最小限にすることができる。さらに、携帯電話端末１の電池残量表示を更新して、携帯電話端末１自身も低消費電力モードにすることにより、データ通信の消費電流の増加を最小限にすることができる。

また、携帯電話端末１とインテリジェンス電池パック４との通信は、間欠受信の間に必ず行う必要はなく、図６に示されているように、間欠受信Ｃ２ではインテリジェンス電池パック４との通信期間２１３、２１５は行われていない。しかし、間欠受信期間Ｃ３では、携帯電話端末１とインテリジェンス電池パック４との通信が行われており、延長されたインテリジェンス電池パック４との通信も行われている。また、インテリジェンス電池パック４との通信において、携帯電話端末１の処理のフローチャートは図４に示したフローチャートと同じである。

次に、携帯電話端末１の液晶表示部１４での表示が行われていない状態を考慮した場合の処理例について説明する。液晶表示部１４での表示が行われていない状態では、ユーザは携帯電話を使用していない状態である場合が多い。したがって、このような時は、携帯電話端末１は電池残量情報をインテリジェント電池パック４から取得する必要はない。

ユーザが携帯電話端末を使用するために、携帯電話端末を使用できる状態にした時（例えば何らかの操作があったとき）に、携帯電話端末１はインテリジェント電池パック４から電池残量データを取得し、その次からは間欠受信処理２１２に合わせて、電池残量データを取得すればよい。

このような場合の携帯電話端末１のフローチャートを第２変形例として、図７に示す。この図７のフローチャートにおいて、図４のフローチャートと同一の処理が行われる部分については、同一のステップ番号を付す。

図７に示したように最初に液晶表示部１４での表示がオン状態であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。表示がオフ状態であれば、ユーザは携帯電話端末１を使用していない状態であるので、間欠受信処理２１２で、インテリジェンス電池パック４から、電池残量情報を取得する必要はない。

よって、ステップＳ７において、「ＮＯ」と判定された場合は、それ以後の処理には進まず、再度ステップＳ１２を行う。表示がオン状態である時は、ユーザに対して電池残量情報を表示する必要があるので、インテリジェンス電池パック４から情報を読み出すタイミングであるか否かを判定するステップＳ１に進む。以降の処理は図４に示したフローチャートと同じなので、説明を省略する。

このように最初に表示状態を判断する処理を行うことによって、ユーザが携帯電話端末１を使用していないときは、間欠受信処理２１２が行われていても、インテリジェンス電池パック４から情報を取得する処理を行わないようにすることができる。よって、携帯電話端末１の待ち受け時の消費電流を低減することができる。

次に、液晶表示部１４の点灯状態を判断する処理に加えて、さらにインテリジェンス電池パック４の電圧を監視して、充電が必要な場合は、充電を行うよう警告を出力することができる、第３の変形例を説明する。

図８は第３変形例において、携帯電話端末１とインテリジェンス電池パック４との電気的な接続構成を示したブロック図である。図１に示したブロック図と同一の部分については同一符号を付して、説明を省略する。

図８に示されているように、携帯電話端末１のバッテリ＋端子３１とＣＰＵ１１との間に充電警告用検出器１８が接続されていることが構成的な特徴である。充電警告用検出器１８はバッテリ＋端子３１を介して電池セル４２の電圧を測定する電圧測定検出器である。

充電警告用検出器１８は電池セル４２の電圧が、例えば充電の必要のない状態（通常使用できる状態）が３．７Ｖであるとすると、３．１Ｖの電圧を検出した時に、ＣＰＵ１１に対して、充電が必要であることを示す情報を転送する。なお、「３．７Ｖ」や「３．１Ｖ」の電圧は、電池セルの電圧が、通常使用できる状態から低下したことを説明するための一例として記載したものである。よって、この電圧値に限定されることはなく、携帯電話端末１で使用する電圧を適宜用いて良い。

次に、第３変形例において、ＣＰＵ１１で動作するプログラムについてフローチャートを、図９を用いて説明する。図９は、第３変形例において、携帯電話端末１がインテリジェンス電池パック４から情報を取得するための処理のフローチャートである。

図４に示したフローチャートと同じ部分については、同じステップ番号を付与して説明を省略する。図示したように、最初に充電警告用検出器１８によって検出された電圧に基づいて、充電警告の表示が必要であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。充電警告が必要でない場合は、ＬＣＤ１２の点灯状態を判断するステップＳ１２に進む。ステップＳ１２から以降の処理は、第２変形例と同一なので説明を省略する。

充電警告の判断ステップＳ１３で、充電警告が必要であると判断された場合は、ステップＳ１に進み、インテリジェンス電池パック４の読み出しタイミングであるか否かを判断する。以降の処理は図４のフローチャートと同一である。

充電警告の判断ステップＳ１３で、充電警告が必要であると判断された場合、ステップＳ６からステップＳ７ｂで、インテリジェンス電池パック４から電池残量表示用データを受け取る。これによって、携帯電話端末１のＣＰＵ１１は、インテリジェンス電池パック４に内蔵されているＦＧ処理部４０から、より正確な電池セル４２の電圧のデータを取得することができる。

なお、ここまで説明した実施の形態では、携帯電話端末内にサーミスタを内蔵させる構成としたが、この構成は一例を示したものであり、これに限定されるものではない。また、表示部としても液晶表示部を備えた構成としたが、その他の構成の表示部を適用してもよい。データ通信端子を介して携帯電話端末とインテリジェンス電池パックとの間で行われる通信についても、電池残量以外のその他の各種電池状態に関するデータを伝送するようにしてもよい。また、ここまでの説明では、携帯電話端末での間欠受信動作に連動して、携帯電話端末とインテリジェンス電池パックとの間で間欠的にデータ通信を行う例について説明したが、間欠受信時以外にも、同様の周期で間欠的にデータ通信を行うようにしてもよい。

本発明の一実施の形態の例の携帯電話端末とインテリジェンス電池パックとの電気的な接続構成を示したブロック図である。 本発明の一実施の形態の例における携帯電話端末とインテリジェンス電池パックの全体図である。 本発明の一実施の形態の例における携帯電話端末の間欠受信処理を示したタイムチャートである。 本発明の一実施の形態の例において、携帯電話端末がインテリジェンス電池パック４から電池残量等の電池情報を取得する処理のフローチャートである。 本発明の一実施の形態の例における、電池残量表データの構成図である。 本発明の一実施の携帯の例の第１変形例において、携帯電話端末の間欠受信処理を示したタイムチャートである。 本発明の一実施の形態の例の第２変形例において、携帯電話端末がインテリジェンス電池パック４から電池残量等の電池情報を取得する処理のフローチャートである。 本発明の一実施の形態の例の第３変形例において、携帯電話端末とインテリジェンス電池パックとの電気的な接続を示したブロック図である。 本発明の一実施の形態の例の第３変形例において、携帯電話端末がインテリジェンス電池パック４から電池残量等の電池情報を取得する処理のフローチャートである。

符号の説明

１・・・携帯電話端末、４・・・インテリジェンス電池パック、１６・・・トランジスタ、３５・・・データ通信端子、１００・・・温度検出部、１０７・・・サーミスタ

Claims (6)

1. 二次電池が内蔵された電池パックが電源として接続され、無線電話システム用の基地局と無線信号の送信及び受信を行う携帯電話端末において、
   前記電池パックとデータ通信を行うデータ通信端子と、
   待ち受け動作中に、前記基地局との間で定期的に間欠受信処理を行う間欠受信処理部と、
   前記間欠受信処理が開始する前に所定の周波数のクロックの生成動作を開始して、前記間欠受信処理を行う期間に前記所定の周波数のクロックを生成し、前記間欠受信処理を行う期間が終了してから前記所定の周波数のクロックの生成動作を終了し、前記所定の周波数よりも低い周波数のクロックの生成に移行するクロック生成回路と、
   前記間欠受信処理部で所定の複数周期間欠受信が行われる毎に、前記間欠受信処理部で間欠受信を行う期間に、前記クロック生成回路が生成した前記所定の周波数のクロックを使用して動作して、前記データ通信端子を介して前記電池パックに起動信号を送信し、起動された電池パックから電池残量のデータを読み出し、その読み出した電池残量のデータにより電池残量を記憶するメモリの記憶データを更新すると共に、前記データ通信端子を介して前記電池パックに対して起動停止信号を送信して、前記電池パックの動作を停止させる電池状態判断部とを有する、
   携帯電話端末。
2. 前記間欠受信処理を行う期間内に、前記電池状態判断部で前記電池パックからの電池残量のデータの読み出しが終了しない場合に、前記クロック生成回路での所定の周波数から低い周波数へのクロック周波数の移行を、前記間欠受信を行う期間が終了した後、前記電池残量のデータの読み出しが終了するまで延長させる
   請求項１に記載の携帯電話端末。
3. 前記メモリの記憶データに基いて、電池残量を表示する表示部を備え、
   前記メモリの記憶データが更新されたとき、更新された電池残量を前記表示部が所定時間表示すると共に、前記クロック生成回路での所定の周波数から低い周波数へのクロック周波数の移行を、前記表示部での表示終了後に行う
   請求項１に記載の携帯電話端末。
4. 二次電池が内蔵された電池パックが電源として接続され、無線電話システム用の基地局と無線信号の送信及び受信を行う携帯電話端末と、携帯電話端末に装着された電池パックとで構成される通信システムにおいて、
   前記電池パックとして、
   二次電池の状態を判断し、判断した電池状態データを前記携帯電話端末に送信する通信部と、
   前記通信部がデータ通信を行う電池側データ通信端子とを備え、
   前記携帯電話端末として、
   前記電池パックとデータ通信を行う端末側データ通信端子と、
   待ち受け動作中に、前記基地局との間で定期的に間欠受信処理を行う間欠受信処理部と、
   前記間欠受信処理が開始する前に所定の周波数のクロックの生成動作を開始して、前記間欠受信処理を行う期間に前記所定の周波数のクロックを生成し、前記間欠受信処理を行う期間が終了してから前記所定の周波数のクロックの生成動作を終了し、前記所定の周波数よりも低い周波数のクロックの生成に移行するクロック生成回路と、
   前記間欠受信処理部で所定の複数周期間欠受信が行われる毎に、前記間欠受信処理部で間欠受信を行う期間に、前記クロック生成回路が生成した前記所定の周波数のクロックを使用して動作して、前記端末側データ通信端子を介して前記電池パックに起動信号を送信し、起動された電池パックから電池残量のデータを読み出し、その読み出した電池残量のデータにより電池残量を記憶するメモリの記憶データを更新すると共に、前記端末側データ通信端子を介して前記電池パックに対して起動停止信号を送信して、前記電池パックの動作を停止させる電池状態判断部とを有する、
   通信システム。
5. 前記間欠受信処理を行う期間内に、前記電池状態判断部で前記電池パックからの電池残量のデータの読み出しが終了しない場合に、前記クロック生成回路での所定の周波数から低い周波数へのクロック周波数の移行を、前記間欠受信を行う期間が終了した後、前記電池残量のデータの読み出しが終了するまで延長させる
   請求項４に記載の通信システム。
6. 前記携帯電話端末として、
   前記メモリの記憶データに基いて、電池残量を表示する表示部を備え、
   前記メモリの記憶データが更新されたとき、更新された電池残量を前記表示部が所定時間表示すると共に、前記クロック生成回路での所定の周波数から低い周波数へのクロック周波数の移行を、前記表示部での表示終了後に行う
   請求項４に記載の通信システム。

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