(57)【要約】【課題】電池残量を求める際に用いる電池の特性の情報を容易に変更することができる電池残量検出装置および携帯情報通信端末と、電池残量検出機能を有する半導体集積回路の製造方法を提供する。【解決手段】電池残量情報取得部２０３において、電池１０の電圧の測定結果と、記憶部２０４に記憶される電池の特性情報とに基づいて、電池の残量に関する情報が取得される。記憶部２０４に記憶されるこの特性情報は書き換えが可能であり、また、電源がオフの状態でも記憶部２０４において保持可能である。これにより、携帯電話機の仕様の変更や電源制御用ＩＣ２０の検査結果に応じて、記憶部２０４に格納する電池の特性情報を容易に変更することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の電圧および／または電流を測定する測定手段と、
上記電池の電圧および／または電流と上記電池の残量との関係を示す上記電池の特性情報を記憶する記憶手段と、
上記測定手段の測定結果と上記記憶手段に記憶される上記特性情報とに基づいて、上記電池の残量に関する情報を取得する電池残量情報取得手段と、
を有し、
上記記憶手段は、記憶する情報の書き換えが可能であるとともに、電源がオフの状態で該記憶情報の保持が可能である、
電池残量検出装置。
【請求項２】
上記測定手段、上記記憶手段および上記電池残量情報取得手段は、同一の半導体集積回路内に形成される、
請求項１に記載の電池残量検出装置。
【請求項３】
上記記憶手段は、ＭＯＮＯＳ（metal-oxide-nitride-oxide-semiconductor）構造の不揮発性メモリを含む、
請求項２に記載の電池残量検出装置。
【請求項４】
上記記憶手段は、上記測定手段の測定結果に含まれる誤差を補正するための補正情報を記憶し、
上記測定手段は、上記補正情報に応じて測定値を補正する、
請求項２に記載の電池残量検出装置。
【請求項５】
上記測定手段は、
アナログの測定値をディジタルの測定値に変換するアナログ−ディジタル変換手段と、
上記アナログ−ディジタル変換手段から出力されるディジタルの測定値を上記補正情報に基づいて補正する補正手段と、を含む、
請求項４に記載の電池残量検出装置。
【請求項６】
上記測定手段における上記電池の放電電流の測定結果を所定の周期で取得し、該取得した測定結果に基づいて、該放電電流の時間的な平均値を演算する演算手段を含み、
上記電池残量情報取得手段は、上記測定手段における上記電池の電圧の測定結果と、上記演算手段の演算結果と、上記記憶手段に記憶される上記特性情報とに基づいて、上記電池の残量に関する情報を取得する、
請求項２に記載の電池残量検出装置。
【請求項７】
上記演算手段は、電源がオフされる前に、演算結果を上記記憶手段に書き込み、電源がオンされたとき、上記記憶手段に書き込んだ電源オフ前の演算結果を読み出し、該読み出した演算結果を用いて上記平均値を演算する、
請求項６に記載の電池残量検出装置。
【請求項８】
情報を表示する表示手段と、
上記電池残量情報取得手段において取得される情報を上記表示手段に表示させるための信号を生成する、上記半導体集積回路内に形成された表示信号生成手段と、を有する、
請求項２に記載の電池残量検出装置。
【請求項９】
電池の残量検出機能を有する半導体集積回路の製造方法であって、
上記電池の電圧および／または電流を測定する回路、上記電池の電圧および／または電流と上記電池の残量との関係を示す上記電池の特性情報を記憶する不揮発性メモリ、および、上記測定手段の測定結果と上記記憶回路に記憶される上記特性情報とに基づいて、上記電池の残量に関する情報を取得する回路を、同一の半導体チップ上に形成する第１の工程と、
上記特性情報を上記不揮発性メモリに書き込む第２の工程と、
を有する半導体集積回路の製造方法。
【請求項１０】
電池の残量に関する情報を表示可能な表示手段を有する携帯情報処理端末であって、
上記電池の電圧に応じて電源電圧を生成する電源電圧生成手段と、
上記電池の電圧および／または電流を測定する測定手段と、
上記電池の電圧および／または電流と上記電池の残量との関係を示す上記電池の特性情報を記憶する記憶手段と、
上記測定手段の測定結果と上記記憶手段に記憶される上記特性情報とに基づいて、上記電池の残量に関する情報を取得する電池残量情報取得手段と、
上記電池残量情報取得手段において取得される情報を上記表示手段に表示させる制御手段と、
を有し、
上記記憶手段は、記憶する情報の書き換えが可能であるとともに、電源がオフの状態で該記憶情報の保持が可能であり、
上記電源電圧生成手段、上記測定手段、上記記憶手段および上記電池残量情報取得手段は、同一の半導体集積回路内に形成される、
携帯情報処理端末。
【請求項１１】
上記記憶手段は、ＭＯＮＯＳ（metal-oxide-nitride-oxide-semiconductor）構造の不揮発性メモリを含む、
請求項１０に記載の携帯情報処理端末。
【請求項１２】
情報を入力する入力手段を有し、
上記制御手段は、上記情報入力手段から入力される情報を上記半導体集積回路に供給する処理を行い、
上記記憶手段は、上記制御手段から供給される情報を、上記制御手段の要求に従って上記不揮発性メモリに書き込む、
請求項１１に記載の携帯情報処理端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話機などの携帯情報処理端末において電池残量の表示を行うために用いられる電池残量検出装置と、この電池残量検出装置を備えた携帯情報処理端末、ならびに、電池残量検出機能を有する半導体集積回路の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図９は、例えば携帯電話機などに用いられる、一般的な電池残量検出装置の構成例を示す図である。
図９に示す電池残量検出装置は、アナログ−ディジタル変換器（以降、Ａ／Ｄ変換器と表記する）２と、マイクロプロセッサ３と、ＲＯＭ４と、表示部５とを有する。
【０００３】
Ａ／Ｄ変換器２は、電池１の電圧をディジタル値に変換して、マイクロプロセッサ３に入力する。マイクロプロセッサ３は、ＲＯＭ４に格納されるプログラムに従って、Ａ／Ｄ変換器２の出力値から電池１の残量を求める。例えば、電池１の放電特性に基づいて予め定めた複数の電圧範囲の何れに電池１の電圧値が含まれるかを判定し、この判定結果に応じて、電池１の残量を求める。表示部５は、マイクロプロセッサ３で求められた電池１の残量を、例えば電池の図形などによって表示する。
【特許文献１】特開平７−３２５１３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、製品の設計や製造の過程では、当初に定めた仕様通りの製品が出荷されることは稀であり、通常は、試作品の評価結果や部品の入手状況などに応じて、大小の様々な仕様変更が起こる。
【０００５】
しかしながら、図９に示す従来の電池残量検出装置では、電池の残量を求めるために用いる電池の放電特性等の情報がプログラム中に固定的に記述されているため、これらの情報に変更を加えることが困難である。
例えば電池の種類が変更されたり、電池の負荷となる回路構成や部品が変更されたり、残量の表示範囲が変更されたりといった仕様変更が生じた場合、正しい電池残量を検出するためには、当初とは異なる放電特性の情報を用いて残量を求める必要がある。ところが、上述のように、放電特性の情報がマイクロプロセッサ３のプログラム中に記述されていると、放電特性の算出に関わる部分のプログラムを変更する必要がある。
【０００６】
近年、携帯電話機等の電子機器は多機能化しており、プログラムが大規模になっているため、プログラムの変更により思わぬ不具合を生じる可能性が高まっている。
【０００７】
そこで、想定され得る複数の放電特性の情報を予めＲＯＭ４に格納しておく方法も考えられるが、ＲＯＭの記憶容量には限度があり、あらゆる仕様の変更に対して最適な情報を持つことは困難なため、残量検出の誤差が生じ易くなるという不利益が生じる。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池の残量を求める際に用いる電池の特性の情報を容易に変更することができる電池残量検出装置および携帯情報通信端末と、このような電池残量検出機能を有する半導体集積回路の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明の電池残量検出装置は、電池の電圧および／または電流を測定する測定手段と、上記電池の電圧および／または電流と上記電池の残量との関係を示す上記電池の特性情報を記憶する記憶手段と、上記測定手段の測定結果と上記記憶手段に記憶される上記特性情報とに基づいて、上記電池の残量に関する情報を取得する電池残量情報取得手段とを有し、上記記憶手段は、記憶する情報の書き換えが可能であるとともに、電源がオフの状態で該記憶情報の保持が可能である。
【００１０】
上記第１の発明によれば、上記電池残量情報取得手段において、上記電池の電圧および／または電流を上記測定手段において測定した結果と、上記記憶手段に記憶される上記電池の電圧および／または電流と上記電池の残量との関係を示す特性情報とに基づいて、上記電池の残量に関する情報が取得される。上記記憶手段に記憶される上記特性情報は書き換えが可能であり、また、電源がオフの状態でも上記記憶手段において保持可能である。
このように、上記記憶手段に記憶される上記特性情報を書き換えて、電源がオフの状態でもこれを保持できるため、仕様の変更等が生じた場合、上記電池の特性情報を容易に変更することが可能になる。
【００１１】
また、上記測定手段、上記記憶手段および上記電池残量情報取得手段は、同一の半導体集積回路内に形成しても良い。この場合、上記記憶手段は、ＭＯＮＯＳ構造の不揮発性メモリを含むものであっても良い。
これにより、半導体集積回路上において電池残量の検出が行われるため、この半導体集積回路を制御するコンピュータ等において電池残量の検出処理が不要になる。
【００１２】
また、上記記憶手段は、上記測定手段の測定結果に含まれる誤差を補正するための補正情報を記憶しても良く、上記測定手段は、上記補正情報に応じて測定値を補正しても良い。
これにより、個々の半導体集積回路においてそれぞれ適切な補正情報を用いて、測定手段の測定誤差を補正することが可能になる。
【００１３】
この場合、上記測定手段は、アナログの測定値をディジタルの測定値に変換するアナログ−ディジタル変換手段と、上記アナログ−ディジタル変換手段から出力されるディジタルの測定値を上記補正情報に基づいて補正する補正手段とを含んでも良い。
これにより、個々の半導体集積回路においてそれぞれ適切な補正情報を用いて、アナログ−ディジタル変換手段の変換結果を補正することが可能になる。
【００１４】
また、上記第１の発明は、上記測定手段における上記電池の放電電流の測定結果を所定の周期で取得し、該取得した測定結果に基づいて、該放電電流の時間的な平均値を演算する演算手段を含んでも良く、上記電池残量情報取得手段は、上記測定手段における上記電池の電圧の測定結果と、上記演算手段の演算結果と、上記記憶手段に記憶される上記特性情報とに基づいて、上記電池の残量に関する情報を取得しても良い。
上記の構成によると、上記演算手段において、上記測定手段における上記電池の放電電流の測定結果が所定の周期で取得される。そして取得された測定結果に基づいて、上記電池の放電電流の時間的な平均値が演算される。上記電池残量情報取得手段では、上記測定手段における上記電池の電圧の測定結果と、上記演算手段の演算結果と、上記記憶手段に記憶される上記特性情報とに基づいて、上記電池の残量に関する情報が取得される。
これにより、上記電池の放電電流の時間的な平均値が考慮された、より正確な電池残量の情報が取得される。
【００１５】
この場合、上記演算手段は、電源がオフされる前に、演算結果を上記記憶手段に書き込み、電源がオンされたとき、上記記憶手段に書き込んだ電源オフ前の演算結果を読み出し、該読み出した演算結果を用いて上記平均値を演算しても良い。
これにより、電源がオフされた場合でも、上記電池の放電電流の時間的な平均値が正確に演算される。
【００１６】
また、上記第１の発明は、情報を表示する表示手段と、上記電池残量情報取得手段において取得される情報を上記表示手段に表示させるための信号を生成する、上記半導体集積回路内に形成された表示信号生成手段とを有しても良い。
これにより、上記半導体集積回路を制御するコンピュータ等において電池残量の表示に関わる処理の負担が軽減される。
【００１７】
第２の発明は、電池の残量検出機能を有する半導体集積回路の製造方法であって、上記電池の電圧および／または電流を測定する回路、上記電池の電圧および／または電流と上記電池の残量との関係を示す上記電池の特性情報を記憶する不揮発性メモリ、および、上記測定手段の測定結果と上記記憶回路に記憶される上記特性情報とに基づいて、上記電池の残量に関する情報を取得する回路を、同一の半導体チップ上に形成する第１の工程と、上記特性情報を上記不揮発性メモリに書き込む第２の工程とを有する。
上記第２の発明によれば、仕様の変更等が生じた場合でも上記電池の特性情報を容易に変更することが可能な、電池残量検出機能を有する半導体集積回路が製造される。
【００１８】
第３の発明は、電池の残量に関する情報を表示可能な表示手段を有する携帯情報処理端末であって、上記電池の電圧に応じて電源電圧を生成する電源電圧生成手段と、上記電池の電圧および／または電流を測定する測定手段と、上記電池の電圧および／または電流と上記電池の残量との関係を示す上記電池の特性情報を記憶する記憶手段と、上記測定手段の測定結果と上記記憶手段に記憶される上記特性情報とに基づいて、上記電池の残量に関する情報を取得する電池残量情報取得手段と、上記電池残量情報取得手段において取得される情報を上記表示手段に表示させる制御手段とを有し、上記記憶手段は、記憶する情報の書き換えが可能であるとともに、電源がオフの状態で該記憶情報の保持が可能であり、上記電源電圧生成手段、上記測定手段、上記記憶手段および上記電池残量情報取得手段は、同一の半導体集積回路内に形成される。
好適には、上記記憶手段は、ＭＯＮＯＳ構造の不揮発性メモリを含む。
【００１９】
上記第３の発明によれば、上記記憶手段に記憶される上記特性情報を書き換えて、電源がオフの状態でもこれを保持できるため、仕様の変更等が生じた場合、上記電池の特性情報を容易に変更することが可能になる。
また、上記半導体集積回路上において電池残量の検出が行われるため、この半導体集積回路を制御する制御手段において電池残量の検出処理が不要になる。
【００２０】
上記第３の発明は、情報を入力する入力手段を有しても良く、この場合、上記制御手段は、上記情報入力手段から入力される情報を上記半導体集積回路に供給する処理を行い、上記記憶手段は、上記制御手段から供給される情報を、上記制御手段の要求に従って上記不揮発性メモリに書き込んでも良い。
これにより、仕様の変更等によって上記特性情報を変更する必要が生じた場合に、上記入力手段を通じて上記電池の特性情報を携帯情報処理端末に入力し、上記記憶手段に書き込むことが可能になる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、仕様の変更等によって、電池の残量を求める際に用いる電池の特性の情報を変更する必要が生じた場合に、プログラム変更等の不具合を起こしやすい作業を行うことなく、容易に該特性情報を変更することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を携帯電話機に適用した場合の４つの実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２３】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電池残量検出装置を携帯電話機に組み込んだ構成の一例を示す図である。
【００２４】
図１に示す携帯電話機は、電池１０と、電源制御用ＩＣ２０と、制御部３０と、通信部４０と、入力部５０と、表示部６０と、音声処理部７０と、ＲＯＭ８０と、ＲＡＭ９０とを有する。
また、電源制御用ＩＣ２０は、電源電圧制御部２０１−１〜２０１−ｎ（ｎは自然数を示す）と、測定部２０２と、電池残量情報取得部２０３と、記憶部２０４とを有する。
電源制御用ＩＣ２０は、本発明の半導体集積回路の一実施形態である。
制御部３０は、本発明の制御手段の一実施形態である。
測定部２０２は、本発明の測定手段の一実施形態である。
記憶部２０４は、本発明の記憶手段の一実施形態である。
電池残量情報取得部２０３は、本発明の電池残量情報取得手段の一実施形態である。
【００２５】
電池１０は、例えば二次電池（リチウムイオン電池など）であり、携帯電話機に電源を供給する。
【００２６】
電源制御用ＩＣ２０は、電池１０から供給される電圧を携帯電話機内の種々の回路の動作に必要な電源電圧に変換して出力する。図１の例では、ｎ個の回路にそれぞれ独立した電源電圧ＶＣＣ−１〜ＶＣＣ−ｎを供給することが可能である。
また電源制御用ＩＣ２０は、電池１０の残量を検出し、その検出結果を制御部３０に通知する。
【００２７】
電源電圧制御部２０１−１〜２０１−ｎは、電池１０より供給される電圧を、それぞれ所定の電圧に変換し、電源電圧ＶＣＣ−１〜ＶＣＣ−ｎとして出力する。
電源電圧制御部２０１−１〜２０１−ｎは、その内部に、例えばチャージポンプ回路やスイッチング電源回路などによって構成されるＤＣ−ＤＣコンバータを含んでいる。
【００２８】
測定部２０２は、電池１０の電圧を測定する回路であり、例えば図１に示すように、Ａ／Ｄ変換器２０２１と補正部２０２２とを有する。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換器２０２１は、電池１０の電圧をディジタルの測定値に変換する。
図１には特に図示していないが、例えば、分圧回路や増幅回路などによって電池１０の電圧にアナログ信号処理を施してから、Ａ／Ｄ変換器２０２１においてディジタル値に変換しても良い。
【００３０】
補正部２０２２は、Ａ／Ｄ変換器２０２１から出力されるディジタルの測定値を、記憶部２０４に記憶される補正情報に基づいて補正する。
補正情報は、Ａ／Ｄ変換器２０２１から出力される測定値の誤差を検査することによって得られる情報である。例えば、個々の電源制御用ＩＣ２０や、同一ウェーハごと、同一製造ロットごとに上述した測定誤差の検査を行い、その検査結果に応じて得られる補正情報が、記憶部２０４に格納される。
【００３１】
電池残量情報取得部２０３は、測定部２０２の測定結果と記憶部２０４に記憶される電池１０の特性情報とに基づいて、電池１０の残量に関する情報を取得する。
【００３２】
電池の残量は、例えば、電池を一定の電流で放電させたときに、電池の電圧が回路の駆動可能な最低電圧に至るまでどの程度の時間を要するかによって規定される。
仮に、満充電のときの残量を１００％、最低電圧のときの残量を０％とした場合、残量が５０％ということは、満充電のときに比べて、最低電圧に至るまでの時間が半分になる（すなわち回路を駆動できる時間が半分になる）ことを意味する。
【００３３】
特性情報は、例えば、電池の残量をｍ段階（ｍは自然数を示す）で検出するための（ｍ−１）個のしきい電圧値Ｐ１，…Ｐｍ−１（Ｐ１＞Ｐ２＞…＞Ｐｍ−１）によって構成される。            
仮に、測定部２０２の電圧測定値がしきい電圧値Ｐｋ（ｋは２からｍまでの自然数を示す）より大きくかつしきい電圧値Ｐｋ−１より小さいときをランクＲｋ、しきい電圧値Ｐ１より大きいときをランクＲ１、しきい電圧値Ｐｍ−１より小さいときをランクＲｍとすると、電池１０の残量は、最高ランクＲ１から最低ランクＲｍまでのｍ段階で表される。
この場合、電池残量情報取得部２０３は、しきい電圧値Ｐ１，…Ｐｍ−１と測定部２０２の電圧測定値とをそれぞれ比較して大小関係を判定し、その判定結果から、上述のランクを求める。
【００３４】
記憶部２０４は、記憶する情報の書き換えが可能であるとともに、電源がオフの状態で該記憶情報の保持が可能であり、測定部２０２において参照される補正情報や、電池残量情報取得部２０３において参照される電池の特性情報を記憶する。
【００３５】
記憶部２０４は、例えば、ＭＯＮＯＳ（metal-oxide-nitride-oxide-semiconductor）構造の不揮発性メモリ（以降、ＭＯＮＯＳメモリと表記する。）を有する。
ＭＯＮＯＳメモリは、構造が非常に単純であり、書き込み電圧を低く抑えることができるという優れた特徴を有する。
通常のＣＭＯＳ製造プロセスで製造されるＩＣにフラッシュメモリを搭載しようとすると、１０を越えるような追加工程が必要になるが、ＭＯＮＯＳメモリを搭載する場合は、２〜３程度の工程の追加で済む。そのため、製造コストを大幅に削減することができる。
また、フラッシュメモリに比べて書き込み電圧を大幅に低く抑えることが可能であり、例えば５Ｖ程度で書き込みが可能である。そのため、特に携帯電話機のように電池の電圧が低い（例えば４．２〜４．３Ｖ程度）機器であっても、簡易な昇圧回路で書き込み電圧を作成することができる。
【００３６】
通信部４０は、制御部３０の制御に従って、図示しない基地局と無線通信を行う。
【００３７】
入力部５０は、携帯電話機に対して情報を入力するための装置であり、例えば、電源のオンオフや、数字，記号，文字等の入力を行うための操作キーを含む。
【００３８】
表示部６０は、液晶ディスプレイやＥＬ（electroluminescence）ディスプレイなどの表示デバイスを有しており、制御部３０から入力される画像信号に応じた画像を表示する。
【００３９】
音声処理部７０は、図示しないマイクロフォンから入力される音声の信号に変調、符号化等の処理を施し、音声データに変換する。また、制御部３０から入力される音声データに復号化、復調等の処理を施して音声信号に変換し、図示しないスピーカから音声として出力させる。
【００４０】
制御部３０は、携帯電話機１０の全体動作を制御する。例えばコンピュータを内蔵しており、ＲＯＭ８０に格納されるプログラムを読み込んで、これに従った手順で種々の処理を実行する。
例えば、通話やメール送受信、データ通信等の処理を行う場合、通信部４０を制御して、図示しない基地局との間で所定の通信プロトコルに従った通信を行う。
また、入力部５０から入力されるユーザの操作命令に従って、処理の流れを変更する。
更に、表示部６０において、動作状態に応じた種々の表示（例えば処理メニューの選択画面や、待ち受け画面、着信相手の電話番号、電池の残量等の表示）を行うために必要な画像信号を生成する。
また、通話時において、通信部４０に受信される通話相手の音声データを音声処理部７０に入力し、スピーカで再生させるとともに、マイクロフォンから入力されるユーザの音声を音声処理部７０から入力して、通信部４０から送信させる。
【００４１】
ＲＯＭ８０は、制御部３０におけるプログラムや、制御部３０の処理で利用される種々の定数データを記憶する。
【００４２】
ＲＡＭ９０は、制御部３０において実行されるプログラムや、処理の過程で一時的に利用される変数データを記憶する。
【００４３】
ここで、本発明の電池の残量検出機能を中心に、上述した構成を有する携帯電話機の動作を説明する。
【００４４】
電池１０から電源電圧制御部２０１−１〜２０１−ｎを介して携帯電話機内の各回路に電源が供給されると、電池１０に蓄積された電荷が放電されて、その電圧が徐々に低下する。
【００４５】
この電池１０の電圧は、測定部２０２において例えば一定の周期で測定部２０２により測定され、電池残量情報取得部２０３に入力される。この測定の際、Ａ／Ｄ変換器２０２１でディジタル変換された測定値は、記憶部２０４に格納される補正情報に基づいて補正される。
【００４６】
電池残量情報取得部２０３では、測定部２０２から出力される電池１０の電圧値と、記憶部２０４に記憶される電池の特性情報とに基づいて、電池の残量に関する情報が取得される。例えば、電池の残量と電池の電圧値との対応関係を示す特性情報と、測定部２０２の測定結果とに基づいて、電池の残量がどの範囲にあるかを示す情報が取得される。
電池残量情報取得部２０３で取得された情報は、制御部３０において処理され、表示部６０に表示される。例えば、電池残量に応じて内部が塗りつぶされた電池の図形や、使用可能時間の目安を示す数値などが表示部６０に表示される。
【００４７】
次に、上述した電源制御用ＩＣ２０の製造工程について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４８】
まず、半導体ウェーハ上に電源制御用ＩＣ２０の回路（電源電圧制御部２０１−１〜２０１−ｎ、測定部２０２、電池残量情報取得部２０３、記憶部２０４）が複数形成され、そのウェーハから個々のＩＣチップが切り出される。切り出されたＩＣチップは、ダイボンディング、ワイヤーボンディング、モールド封止等の工程によってパッケージ化され、ＩＣに加工される（ステップＳＴ１０）。
【００４９】
作成されたＩＣは、記憶部２０４に対して書き込みを行う装置に装着され、上述した補正情報や特性情報が記憶部２０４に書き込まれる（ステップＳＴ２０）。
【００５０】
記憶部２０４への書き込みが行われたＩＣは、検査装置に装着されて、種々の電気的特性や機能を検査される（ステップＳＴ３０）。例えば電池の残量検出に関して、測定部２０２における測定値の誤差が適正範囲にあるか、電池の残量の検出結果が適正であるか等の検査が行われる
【００５１】
この検査の結果、補正情報や特性情報を変更する必要がないと判定された場合は、ＩＣの製造が完了し、これを用いて携帯電話機が組み立てられる。
一方、補正情報や特性情報を変更する必要があると判定された場合は（ステップＳＴ４０）、このＩＣを再び書き込み装置に装着し、補正情報や特性情報に必要な書き換えが行われる（ステップＳＴ５０）。
【００５２】
なお、記憶部２０４の情報の書き換えは、ステップＳＴ３０における検査結果において必要と判断される場合だけでなく、他の様々な要因から必要と判断される場合にも行われる。
例えば、電池の種類を変更した場合や、残量の検出しきい値を変更した場合、回路の変更によって携帯電話機の消費電力が変わった場合、配線パターンの変更によって測定部２０２と電池１０との間のインピーダンスが変わった場合などにも、記憶部２０４の情報の書き換えが行われる。
すなわち、ＩＣ自体の特性や機能だけではなく、これが組み込まれる携帯電話機の特性や機能も考慮して、記憶部２０４の情報の書き換えが行われる。
【００５３】
図３は、電池１０の放電特性と、その残量を検出するためのしきい電圧値の一例を示す図である。
図３において縦軸は測定部２０２の電圧測定値を、横軸は電池１０の使用時間を示す。
【００５４】
図３の例では、電池電圧が４．２Ｖのときに、電圧測定値が‘ＦＦｈ’となる。なお、数値の末尾の‘ｈ’は１６進数を示す。
また、図３の例では、電池残量を３段階で検出するために２つのしきい電圧値Ｐ１およびＰ２が設定されている。しきい電圧値Ｐ１は‘ＤＡｈ’（電池電圧＝３．６Ｖ）であり、しきい電圧値Ｐ２は‘Ｂ０ｈ’（電池電圧＝２．９Ｖ）である。
【００５５】
電圧測定値がしきい電圧値Ｐ１より大きい場合、携帯電話機の表示部６０には、電池の満充電を示す図形が表示される。
電圧測定値がしきい値Ｐ１より小さく、かつ、しきい値Ｐ２より大きい場合、表示部６０には、満充電状態より残量が１ランク低下したことを示す図形が表示される。
電圧測定値がしきい値Ｐ２より小さい場合、表示部６０には、満充電状態より残量が２ランク低下した（すなわち残量が最低ランクになった）ことを示す図形が表示される。
【００５６】
例えば図３に示す電池１０の放電特性ＣＶ１が、電池の種類の変更等によって図４に示す放電特性ＣＶ２に変わった場合に、元のしきい電圧値（Ｐ１，Ｐ２）をそのまま使って電池残量を検出してしまうと、放電特性ＣＶ１のときに比べて検出結果が大きく異なってしまう。図４の例では、電池残量の中ランクの期間が、放電特性ＣＶ１において期間Ｔ１であるのに対し、放電特性ＣＶ２では期間Ｔ２に短くなってしまう。ユーザにとっては、電池残量が中ランクから最低ランクに変化するまでの期間が短くなるため、電池残量が直ぐに少なくなる印象が強くなり、頻繁に充電を促されて、不便さが増してしまう。
そこで、図４の例では、しきい電圧値Ｐ１およびＰ２をしきい電圧値Ｐ１Ａ（‘Ｅ６ｈ’）およびＰ２Ａ（‘Ａ４ｈ’）に変更して、放電特性ＣＶ１の場合と同様な残量検出結果が得られるようにしている。
【００５７】
また、回路変更や部品変更、処理内容の変更によって携帯電話機の消費電力が変わると、図５に示すように、放電特性が全体的に電圧値の軸方向へ上下にシフトする。同様な放電特性のシフトは、電池１０から電源制御用ＩＣ２０までの配線インピーダンスが変わった場合にも生じる。
放電特性のシフトが生じた状態で元のしきい電圧値（Ｐ１，Ｐ２）のまま残量検出を行ってしまうと、図４の場合と同様に、電池残量の検出結果が変化してしまう。図５の例では、放電特性ＣＶ１から放電特性ＣＶ３へ特性のシフトによって、電池残量の中ランクの期間が、期間Ｔ１から期間Ｔ３へシフトする。これにより、図４の場合と同様に、ユーザにとって電池残量が直ぐに少なくなる印象が強くなる。
そこで、図５の例では、しきい電圧値Ｐ１およびＰ２をしきい電圧値Ｐ１Ｂ（‘Ｄ１ｈ’）およびＰ２Ｂ（‘Ａ７ｈ’）に変更して、放電特性ＣＶ１の場合と同様な残量検出結果が得られるようにしている。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、電池残量情報取得部２０３において、電池１０の電圧の測定結果と、記憶部２０４に記憶される電池の電圧と電池の残量との関係を示す特性情報とに基づいて、電池の残量に関する情報が取得される。記憶部２０４に記憶される上記の特性情報は書き換えが可能であり、また、電源がオフの状態でも記憶部２０４において保持可能である。
このように、記憶部２０４に記憶される特性情報を書き換えて、電源がオフの状態でもこれを保持できることから、携帯電話機の仕様の変更（電池の種類の変更、回路変更、部品変更、処理内容の変更、配線パターンの変更など）や電源制御用ＩＣ２０の検査結果に応じて、記憶部２０４に格納する電池の特性情報を容易に変更することができる。
【００５９】
また、測定部２０２、記憶部２０４、電池残量情報取得部２０３を同一の半導体集積回路内に形成し、この半導体集積回路上において電池残量の検出を行うため、制御部３０のプログラム中において電池残量の検出処理が不要になり、その処理を軽減することができる。しかも、制御部３０のプログラム中において電池の特性情報を持たずに済むため、特性情報を変更するためにプログラムも変更しなくてはならないといった手間がなくなる。更に、こうしたプログラムの変更を行わずに済むため、変更に伴なう予期せぬ不具合の発生を防止できる。
【００６０】
また、記憶部２０４を、不揮発性メモリとしてＭＯＮＯＳメモリで形成することにより、製造工程の追加を少なくし、コストを削減することができる。
【００６１】
更に、書き換え可能な記憶部２０４には、測定部２０２の測定結果に含まれる誤差を補正するための補正情報が記憶されており、測定部２０２において、この補正情報に応じて測定値が補正される。
これにより、製造される個々の電源制御用ＩＣ２０に対してそれぞれ適切な補正情報を書き込み、測定部２０２の測定結果を補正することが可能になるため、ＩＣの個体ごとの測定ばらつきが小さくなり、電池残量の検出精度を向上させることができる。
【００６２】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を述べる。
【００６３】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る電池残量検出装置を携帯電話機に組み込んだ構成の一例を示す図であり、図１と図６の同一符号は同一の構成要素を示す。
図６に示す携帯電話機は、図１に示す携帯電話機における制御部３０および入力部５０を、制御部３０Ａおよび入力部５０Ａに置き換えたものであり、その他の構成は図１に示す携帯電話機と同じである。
【００６４】
入力部５０Ａは、入力部５０と同様に、ユーザのキー操作等により情報を入力する手段を有するとともに、外部の電子機器や記憶媒体などから情報を入力する手段を有する。例えば、ＵＳＢ，ＵＡＲＴ等の通信インターフェース装置や、メモリーカード等の読み取り装置などを有する。
【００６５】
制御部３０Ａは、先に述べた制御部３０と同様な処理を実行するとともに、記憶部２０４に書き込むための情報を入力部５０Ａから入力した場合に、これを電源制御用ＩＣ２０に供給する処理を行う。
【００６６】
記憶部２０４は、制御部３０Ａの要求に従って、制御部３０Ａから供給される情報を不揮発性メモリ（ＭＯＮＯＳメモリ等）に書き込む。
【００６７】
以上の構成によれば、仕様の変更等によって記憶部２０４の特性情報や補正情報を変更する必要が生じた場合に、入力部５０Ａを通じてこれらの情報を携帯電話機に入力し、記憶部２０４に書き込むことが可能になる。すなわち、電源制御用ＩＣ２０を携帯電話機に組み込んだ後でも、記憶部２０４の情報を容易に書き換えることが可能になる。これにより、例えば製品の出荷後に不具合が生じた場合や、電池等の部品を交換した場合などにおいても、記憶部２０４の情報を書き換えることによって、電池残量の検出精度を保つことができる。
【００６８】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態を述べる。
【００６９】
図７は、本発明の第３の実施形態に係る電池残量検出装置を携帯電話機に組み込んだ構成の一例を示すブロック図であり、図６と図７の同一符号は同一の構成要素を示す。
図７に示す携帯電話機は、図６に示す携帯電話機における電源制御用ＩＣ２０を電源制御用ＩＣ２０Ａに置き換えたものである。
【００７０】
電源制御用ＩＣ２０Ａは、電源制御用ＩＣ２０における測定部２０２、電池残量情報取得部２０３、記憶部２０４を、それぞれ測定部２０２Ａ、電池残量情報取得部２０３Ａ、記憶部２０４Ａに置き換え、更に、電流検出用抵抗Ｒ１と演算部２０５を設けたものである。その他の構成は電源制御用ＩＣ２０と同じである。
なお、演算部２０５は、本発明の演算手段の一実施形態である。
入力部５０は、本発明の入力手段の一実施形態である。
【００７１】
以下では、先に述べた電源制御用ＩＣ２０と異なる部分（測定部２０２Ａ、電池残量情報取得部２０３Ａ、記憶部２０４Ａ、電流検出用抵抗Ｒ１、演算部２０５）について説明する。
【００７２】
測定部２０２Ａは、電池１０の電圧と電流を測定する。
測定部２０２Ａにおける電圧の測定回路は、上述した測定部２０２と同様に、Ａ／Ｄ変換器２０２１と補正部２０２２を有する。Ａ／Ｄ変換器２０２１は、電池１０の電圧をディジタルの測定値に変換し、補正部２０２２は、この測定値を補正情報に応じて補正する。
【００７３】
測定部２０２Ａにおける電流の測定回路は、例えば電圧の測定回路と同様に、Ａ／Ｄ変換器２０２３と補正部２０２４を有する。Ａ／Ｄ変換器２０２１は、電池１０に直列に挿入された電流検出用抵抗Ｒ１の電圧をディジタルの測定値に変換する。補正部２０２４は、この測定値を補正情報に応じて補正する。
【００７４】
なお、Ａ／Ｄ変換器２０２１および２０２３の前段には、例えば分圧回路や増幅回路、フィルタ回路など、測定に必要な所定のアナログ信号処理回路を設けても良い。
【００７５】
電流検出用抵抗Ｒ１は、電池１０から電源制御用ＩＣ２０への放電電流が流れる配線上に挿入されており、この放電電流を電圧に変換して測定部２０２ＡのＡ／Ｄ変換器２０２３に入力する。
【００７６】
演算部２０５は、測定部２０２Ａにおける電池１０の放電電流の測定結果を所定の周期で取得し、この取得した測定結果に基づいて、放電電流の時間的な平均値を演算する。
【００７７】
また、演算部２０５は、携帯電話機の電源がオフされる前に、その演算結果を記憶部２０４Ａに書き込む。そして、電源が再びオンされたとき、記憶部２０４Ａに書き込んだ電源オフ前の演算結果を読み出し、この読み出した演算結果を初期値として用いて放電電流の平均値を演算する。
【００７８】
電池残量情報取得部２０３Ａは、測定部２０２Ａにおける電池１０の電圧の測定結果と、演算部２０５における放電電流の平均値の演算結果と、記憶部２０４Ａに記憶される電池１０の特性情報とに基づいて、電池の残量に関する情報を取得する。
【００７９】
記憶部２０４Ａは、記憶する情報の書き換えが可能であるとともに、電源がオフの状態で該記憶情報の保持が可能な記憶回路であり、例えばＭＯＮＯＳメモリを有している。
記憶部２０４Ａは、補正部２０２２における電圧測定値の補正情報、補正部２０２４における電流測定値の補正情報をそれぞれ記憶するとともに、演算部２０５における放電電流平均値の演算結果、ならびに、電池残量情報取得部２０３Ａにおいて参照される電池１０の特性情報を記憶する。
【００８０】
ここで、本発明の電池の残量検出機能を中心に、上述した構成を有する携帯電話機の動作を説明する。
【００８１】
電池１０から電源電圧制御部２０１−１〜２０１−ｎを介して携帯電話機内の各回路に電源が供給されると、電池１０に蓄積された電荷が放電されて放電電流が流れるとともに、その電圧が徐々に低下する。
【００８２】
この放電電流と電圧は、測定部２０２Ａにおいて、例えば一定の周期で測定される。この測定の際に、Ａ／Ｄ変換器２０２１および２０２３でディジタル変換された測定値は、記憶部２０４Ａに格納される電圧測定値用の補正情報および電流測定値用の補正情報に基づいてそれぞれ補正される。
【００８３】
演算部２０５では、測定部２０２Ａにおける電池１０の放電電流の測定結果が所定の周期で取得され、この取得された測定結果に基づいて、放電電流の時間的な平均値が演算される。例えば、最新の測定結果から所定回数前の測定結果までの移動平均が演算される。
なお、携帯電話機の電源がオフされた場合、演算部２０５の演算結果は、記憶部２０４Ａに一旦書き込まれる。そして、電源が再びオンされたとき、記憶部２０４Ａに書き込まれた電源オフ前の演算結果が初期値として用いられて、放電電流の平均値の演算が再開される。
【００８４】
電池残量情報取得部２０３では、測定部２０２Ａから出力される電池１０の電圧値と、演算部２０５において演算される放電電流の平均値と、記憶部２０４Ａに記憶される電池の特性情報とに基づいて、電池の残量に関する情報が取得される。
【００８５】
図５に示すように、部品の変更等によって携帯電話機の消費電力が変化すると、これに応じて電池１０の放電特性はシフトする。こうした特性のシフトは、部品の変更のみならず、携帯電話機の使用状態によっても変化する。すなわち、電子メールの入力や画像の再生など消費電力の大きい処理を連続して行っている場合は、待機モードのようにほとんどの処理が停止される場合は、携帯電話機の平均的な消費電力に対するずれが大きくなるため、図５に示すような放電特性のシフトが起こる。
したがって、電池残量情報取得部２０３では、演算部２０５において演算される放電電流の平均値に応じて、放電特性のシフトに合わせた適切な残量情報が取得される。
【００８６】
記憶部２０４Ａに格納される電池１０の特性情報は、例えば、上述した（ｍ−１）個のしきい電圧値Ｐ１，…Ｐｍ−１のセットを、放電電流の平均値に応じて複数セット含んでいる。
電池残量情報取得部２０３Ａにおいては、演算部２０５で演算された放電電流の平均値に応じて、この複数セットの中から１セットのしきい電圧値が選択される。そして、選択されたしきい電圧値に基づいて、既に述べた電池残量情報取得部２０３と同様な比較判定処理により、電池残量のランクが取得される。
【００８７】
以上説明したように、本実施形態によれば、演算部２０５において、測定部２０２Ａにおける電池１０の放電電流の測定結果が所定の周期で取得される。そして取得された測定結果に基づいて、放電電流の時間的な平均値が演算される。電池残量情報取得部２０３Ａでは、測定部２０２Ａにおける電池１０の電圧の測定結果と、演算部２０５の演算結果と、記憶部２０４Ａに記憶される電池１０の特性情報とに基づいて、電池１０の残量に関する情報が取得される。
したがって、電池１０の放電電流の時間的な平均値が考慮された、より正確な電池残量を検出することができる。
【００８８】
また、本実施形態によれば、携帯電話機の電源がオフされる前に、演算部２０５の演算結果が記憶部２０４Ａに書き込まれ、電源がオンされたとき、記憶部２０４Ａに書き込まれた電源オフ前の演算結果が読み出されて、演算部２０５における演算に用いられる。
そのため、携帯電話機の電源がオフされた場合でも、電源オフ前の放電電流の状態を加味して、電池１０の放電電流の平均値を正確に演算できるため、電池残量の検出精度を更に高めることができる。
【００８９】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態を述べる。
【００９０】
図８は、本発明の第４の実施形態に係る電池残量検出装置を携帯電話機に組み組んだ構成の一例を示す図であり、図１と図８の同一符号は同一の構成要素を示す。
【００９１】
図８に示す携帯電話機は、図１に示す携帯電話機における電源制御用ＩＣ２０を電源制御用ＩＣ２０Ｂに置き換え、更に、表示手段の一実施形態として表示部６１を設けたものである。その他の構成については図１に示す携帯電話機と同じである。
電源制御用ＩＣ２０Ｂは、先に述べた電源制御用ＩＣ２０と同一の構成を有するとともに、更に、表示信号生成手段の一実施形態としての表示信号生成部２０６を有する。
【００９２】
表示部６１は、情報を表示する装置であり、液晶ディスプレイのような複数の画素を有する表示デバイスや、発光ダイオードのような光を単に点灯するデバイスなどにより構成される。
表示信号生成部２０６は、電池残量情報取得部２０３において取得される電池残量の情報を表示部６１において表示させるための信号を生成する
【００９３】
上述した構成によれば、表示部６０だけでなく、表示部６１においても電池残量の情報を表示させることが可能になる。
また、例えばユーザの好みに応じて、電池残量に関する表示を表示部６０で行わず、表示部６１でのみで行うような環境設定を行うことも可能である。これにより、制御部３０における電池残量の表示処理を停止させて、その処理負担を軽減させることができる。
【００９４】
以上、本発明の幾つかの実施形態について述べたが、本発明は上述した形態にのみ限定されるものではなく、種々のバリエーションを含む。
【００９５】
電池の残量を検出する方法は、上述の実施形態の方法に限定されない。
例えば、電池の電流の時間的な積算値に基づいて電池残量を検出しても良い。
この場合、例えば、電池残量情報取得部は、測定部において測定された電池の電流値を一定時間ごとに取得して積算する。そして、この電流の積算値と、記憶部２０４に記憶される電池の特性情報（電流の時間的積算値と電池の残量との関係を示す情報）とに基づいて、電池の残量に関する情報を取得する。
【００９６】
また、電池残量情報取得部は、電池の電流や電圧の他に、電池の温度や、過去の充電回数などを加味して、電池の残量に関する情報を取得しても良い。
【００９７】
上述の実施形態は、本発明を携帯電話機に適用した例を示すものであるが、本発明はこれに限定されない。例えばＰＤＡ（personal digital assistants）や携帯型ゲーム機、携帯型パーソナルコンピュータなど、他の種々の携帯情報処理端末にも本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】第１の実施形態に係る携帯電話機の構成の一例を示す図である。
【図２】電源制御用ＩＣの製造工程の一例を示す図である。
【図３】電池の放電特性と、その残量を検出するためのしきい電圧値の一例を示す図である。
【図４】電池の種類の変更等によって放電特性が変化する例を示す図である。
【図５】回路変更や部品変更等によって放電特性が変化する例を示す図である。
【図６】第２の実施形態に係る携帯電話機の構成の一例を示す図である。
【図７】第３の実施形態に係る携帯電話機の構成の一例を示すブロック図である。
【図８】第４の実施形態に係る携帯電話機の構成の一例を示す図である。
【図９】一般的な電池残量検出装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００９９】
１０…電池、２０，２０Ａ，２０Ｂ…電源制御用ＩＣ、２０１−１〜２０１−ｎ…電源電圧制御部、２０２，２０２Ａ…測定部、２０２１，２０２３…Ａ／Ｄ変換器、２０２２，２０２４…補正部、２０３，２０３Ａ…電池残量情報取得部、２０４，２０４Ａ…記憶部、２０５…演算部、２０６…表示信号生成部、Ｒ１…電流検出用抵抗、３０，３０Ａ…制御部、４０…通信部、５０，５０Ａ…入力部、６０，６１…表示部、７０…音声処理部、８０…ＲＯＭ、９０…ＲＡＭ。
【図１】
2006003107.tif 000003
【図２】
2006003107.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006003107.tif 000009
【図８】
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【図９】
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