(57)【要約】【課題】複数の通信方式のそれぞれに対し、通信中の通信方式に応じて充電制御を行うことのできるマルチモード通信端末を提供すること。【解決手段】第１通信方式で通信を行う第１通信部１０と、第２通信方式で通信を行う第２通信部１１と、第１通信部１０及び第２通信部１１のいずれか選択して通信方式を切り替える通信方式切替部１２と、通信方式切替部１２及び充電制御方式切替部１４による選択状態を管理する制御部１３と、第１通信部１０が選択されているときに二次電池１７に対する充電制御を行う第１充電制御部１５と、第２通信部１１が選択されているときに二次電池１７に対する充電制御を行う第２充電制御部１６と、第１充電制御部１５及び第２充電制御部１６のいずれか一方を選択することによって充電制御方式を切り替える充電制御方式切替部１４と、第１充電制御部１５または第２充電制御部１６によって充電制御される二次電池１７とを備える。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次電池を備え、当該二次電池の充電制御を通信中の通信方式に応じて行うマルチモード通信端末であって、
複数の通信方式に対応して通信が可能な通信手段と、
前記複数の通信方式の内、指定された通信方式に切り替えて通信を行うよう前記通信手段を制御する通信方式切替手段と、
前記二次電池の充電を前記複数の通信方式の各々に対応して異なる充電制御方式で制御する充電制御手段と、
前記通信手段が行っている通信の通信方式に応じて、前記充電制御手段による前記二次電池の充電に対する充電制御方式を選択する充電制御方式選択手段と、を備えたことを特徴とするマルチモード通信端末。
【請求項２】
前記二次電池の電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、
前記二次電池への充電電流を検出する充電電流検出手段と、を備え、
前記通信手段が、少なくともＣＤＭＡ通信方式とＴＤＭＡ通信方式とに対応し、
前記充電制御手段は、
前記通信手段がＣＤＭＡ通信方式で通信を行っているときは、定電流定電圧充電制御を行い、
前記通信手段がＴＤＭＡ通信方式で通信を行っているときは、前記電池電圧検出手段によって検出された前記二次電池の電池電圧が所定の電圧閾値未満であれば定電流充電制御を行い、前記電池電圧検出手段によって検出された前記二次電池の電池電圧が前記所定の電圧閾値以上であれば充電を停止することを特徴とする請求項１記載のマルチモード通信端末。
【請求項３】
前記充電電流検出手段が行う前記二次電池への充電電流を検出するタイミングまたは前記電池電圧検出手段が行う前記二次電池の電池電圧を検出するタイミングを通信方式に応じて生成する検出タイミング生成手段を備え、
前記検出タイミング生成手段は、
前記通信手段がＣＤＭＡ通信方式で通信を行っているときは、所定周期のタイミングを生成し、
前記通信手段がＴＤＭＡ通信方式で通信を行っているときは、前記通信手段が信号を送信するタイミングを避けたタイミングを生成することを特徴とする請求項２記載のマルチモード通信端末。
【請求項４】
前記充電制御手段は、前記通信手段が行う通信の通信方式の切り替えに応じて充電制御方式を切り替えることを特徴とする請求項１、２または３記載のマルチモード通信端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の通信方式のそれぞれに対し、通信中の通信方式に応じて充電制御を行うことのできるマルチモード通信端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動体通信端末の電源としては、主に二次電池が使用されている。当該二次電池の充電制御に関しては、例えば特開平５−１１１１８４号公報に記載されているように、二次電池の電池電圧が所定値に達するまでは充電電流が一定となるように定電流制御を行い、電池電圧が所定値に達した後は電池電圧が一定となるよう定電圧制御を行い、この間、充電電流を監視して、充電電流が所定値以下になれば充電を終了するといった方法が従来より行われている。
【０００３】
ここで、ＧＳＭやＰＤＣといったＴＤＭＡ通信方式の移動体通信端末では、時分割された無線信号を送受信しているが、当該端末において送信時には電力を多く必要とするため、通信中の端末の消費電力が時間的に激しく変動する結果、二次電池への充電電流および二次電池の電池電圧の計測は困難となる。このため、通信中は二次電池の電池電圧が所定値に達しても、前述の定電圧制御は行わずに充電を一時停止して、通信終了後に充電を再開する、若しくは、充電電圧を低く設定することで、充電電流が過電流にはならず規定の値以下となるよう制御している。
【０００４】
一方、Ｗ−ＣＤＭＡ通信方式の移動体通信端末では、上記ＴＤＭＡ通信方式の移動体通信端末と比較して、通信中の消費電力の時間的な変動が小さいため、二次電池への充電電流および二次電池の電池電圧の計測は容易である。したがって、Ｗ−ＣＤＭＡ通信方式の場合は、通信中であっても前述の定電圧制御を行うことができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１１１１８４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、送信中の消費電力の時間的変化は通信方式によって異なるため、二次電池に対する充電制御は通信方式に応じて適切に行った方が好ましい。しかし、従来の充電制御は通信方式によって分けられていなかった。このため、例えばＴＤＭＡ通信方式とＷ−ＣＤＭＡ通信方式の２つに対応したマルチモード通信端末が有する二次電池の充電中に通信が行われている場合、当該通信がＷ−ＣＤＭＡ通信方式であれば充電電流および電池電圧の計測を正確に行うことができるが、ＴＤＭＡ通信方式であれば正確に行うことができない。
【０００７】
充電電流の計測を正確に行うことができないと、従来の充電制御では、充電電流を真の電流よりも小さく測定してしまった結果、満充電になっていなくても充電を終了してしまったり、逆に充電電流を真の電流よりも大きく測定してしまった結果、充電を終了すべき状態になっても充電を継続させてしまう。特に、後者の場合、二次電池に過電圧がかかってしまうという問題点がある。また、電池電圧の計測を正確に行うことができないと、従来の充電制御では、電池電圧を真の電圧よりも小さく測定してしまう結果、二次電池を充電中に過電圧をかけてしまう恐れがあった。
【０００８】
また、このような問題を回避すべく、充電中に通信方式が切り替えられた際には充電を一時停止するといった制御を行うこともできる。しかし、この場合、Ｗ−ＣＤＭＡ通信方式による通信中は正常に充電を行えるにもかかわらず充電は一時停止されてしまうため、充電を完了するまでに時間がかかってしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、複数の通信方式のそれぞれに対し、通信中の通信方式に応じて充電制御を行うことのできるマルチモード通信端末を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るマルチモード通信端末は、二次電池を備え、当該二次電池の充電制御を通信中の通信方式に応じて行うマルチモード通信端末であって、複数の通信方式に対応して通信が可能な通信手段と、前記複数の通信方式の内、指定された通信方式に切り替えて通信を行うよう前記通信手段を制御する通信方式切替手段と、前記二次電池の充電を前記複数の通信方式の各々に対応して異なる充電制御方式で制御する充電制御手段と、前記通信手段が行っている通信の通信方式に応じて、前記充電制御手段による前記二次電池の充電に対する充電制御方式を選択する充電制御方式選択手段と、を備えている。したがって、複数の通信方式のそれぞれに適合して、通信中の通信方式に応じた充電制御を行うことができる。
【００１１】
また、本発明に係るマルチモード通信端末は、前記二次電池の電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、前記二次電池への充電電流を検出する充電電流検出手段と、を備え、前記通信手段が、少なくともＣＤＭＡ通信方式とＴＤＭＡ通信方式とに対応し、前記充電制御手段は、前記通信手段がＣＤＭＡ通信方式で通信を行っているときは、定電流定電圧充電制御を行い、前記通信手段がＴＤＭＡ通信方式で通信を行っているときは、前記電池電圧検出手段によって検出された前記二次電池の電池電圧が所定の電圧閾値未満であれば定電流充電制御を行い、前記電池電圧検出手段によって検出された前記二次電池の電池電圧が前記所定の電圧閾値以上であれば充電を停止する。したがって、ＣＤＭＡ通信方式での通信中は、充電を停止することなく早く充電を完了させることができる。結果として、効率の良い充電を行える。一方、ＴＤＭＡ通信方式での通信中は、充電完了の検出を誤って、満充電でないのに充電を終了させてしまったり、二次電池に過電圧をかけてしまうといったことを防止できる。
【００１２】
また、本発明に係るマルチモード通信端末は、前記充電電流検出手段が行う前記二次電池への充電電流を検出するタイミングまたは前記電池電圧検出手段が行う前記二次電池の電池電圧を検出するタイミングを通信方式に応じて生成する検出タイミング生成手段を備え、前記検出タイミング生成手段は、前記通信手段がＣＤＭＡ通信方式で通信を行っているときは、所定周期のタイミングを生成し、前記通信手段がＴＤＭＡ通信方式で通信を行っているときは、前記通信手段が信号を送信するタイミングを避けたタイミングを生成する。したがって、ＣＤＭＡ通信方式による通信を行っている場合とＴＤＭＡ通信方式による通信を行っている場合とでそれぞれ最適なタイミングを設定可能であり、特に、ＴＤＭＡ通信方式による通信を行っている場合は信号の送信タイミングを避けているため、どの通信方式でも適当なタイミングで検出された充電電流値や電池電圧値によって充電制御を行うことができる。
【００１３】
さらに、本発明に係るマルチモード通信端末は、前記充電制御手段は、前記通信手段が行う通信の通信方式の切り替えに応じて充電制御方式を切り替える。したがって、充電中に通信方式が切り替わっても、切り替え後の通信方式に適合した充電制御を効率良く行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るマルチモード通信端末の実施の形態について、〔第１の実施形態〕、〔第２の実施形態〕、〔第３の実施形態〕の順に図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
〔第１の実施形態〕
図１は、第１の実施形態のマルチモード通信端末の構成を示すブロック図である。同図に示すように、第１の実施形態のマルチモード通信端末１は、特許請求の範囲の通信手段に該当する第１通信部１０および第２通信部１１と、通信方式切替手段に該当する通信方式切替部１２と、制御部１３と、充電制御方式選択手段に該当する充電制御方式切替部１４と、充電制御手段に該当する第１充電制御部１５および第２充電制御部１６と、二次電池１７とを備えて構成されている。なお、当該マルチモード通信端末１はＡＣアダプタを介して外部電源１８に接続可能であり、当該外部電源１８から第１充電制御部１５または第２充電制御部１６を介して二次電池１７に充電することができる。
【００１６】
以下、本実施形態のマルチモード通信端末１が有する各構成要素について説明する。
第１通信部１０は、基地局等と第１の通信方式で通信を行うものである。また、第２通信部１１は、基地局等と第２の通信方式で通信を行うものである。また、通信方式切替部１２は、第１通信部１０および第２通信部１１のいずれか一方を選択することによって通信方式を切り替えるものである。また、制御部１３は、マルチモード通信端末１全体を制御したり、通信方式切替部１２および充電制御方式切替部１４による選択状態を管理するものである。
【００１７】
また、第１充電制御部１５は、通信方式切替部１２によって第１通信部１０（第１の通信方式）が選択されているときに、二次電池１７に対する充電制御を行うものである。また、第２充電制御部１６は、通信方式切替部１２によって第２通信部１１（第２の通信方式）が選択されているときに、二次電池１７に対する充電制御を行うものである。また、充電制御方式切替部１４は、第１充電制御部１５および第２充電制御部１６のいずれか一方を選択することによって充電制御方式を切り替えるものである。また、二次電池１７は、マルチモード通信端末１の電源であり、充電中は第１充電制御部１５または第２充電制御部１６によって充電制御される。
【００１８】
次に、本実施形態のマルチモード通信端末１の動作について、図２を参照して説明する。図２は、第１の実施形態のマルチモード通信端末１の動作について説明するフローチャートである。特に、当該フローチャートは、第１の通信方式または第２の通信方式でマルチモード通信端末１が通信中に二次電池１７への充電を開始した際、または充電中に通信を開始した際の制御部１３による充電制御方法について説明している。
【００１９】
図２に示すように、制御部１３は、通信方式切替部１２によって第１通信部１０および第２通信部１１のどちらが選択されているかを判断する（ステップＳ２０１）。当該ステップＳ２０１において、第１通信部１０が選択されているのであればステップＳ２０３に進み、第２通信部１１が選択されているのであればステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０３では制御部１３は充電制御方式切替部１４に対して第１充電制御部１５を選択するよう指示し、ステップＳ２０５では制御部１３は充電制御方式切替部１４に対して第２充電制御部１６を選択するよう指示する。そして、ステップＳ２０３，Ｓ２０５の後、制御部１３はハンドオーバ等によって通信方式が変更されたかを判断し、変更があればステップＳ２０１に戻る。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態のマルチモード通信端末１によれば、複数の通信方式のそれぞれに適合して、通信中の通信方式に応じた充電制御を行うことができる。また、充電中に通信方式が切り替わっても、切り替え後の通信方式に適合した充電制御を行うことができる。
【００２１】
〔第２の実施形態〕
図３は、第２の実施形態のマルチモード通信端末の構成を示すブロック図である。同図に示すように、第２の実施形態のマルチモード通信端末２は、特許請求の範囲の通信手段に該当するＷ−ＣＤＭＡ通信部２０およびＧＳＭ通信部２１と、通信方式切替手段に該当する通信方式切替部２２と、制御部２３と、充電制御手段および充電制御方式選択手段に該当する充電制御部２４と、電池電圧検出手段に該当する電池電圧検出部２５と、充電電流検出手段に該当する充電電流検出部２８と、二次電池２６とを備えて構成されている。なお、当該マルチモード通信端末２はＡＣアダプタを介して外部電源２７に接続可能であり、当該外部電源２７から充電制御部２４を介して二次電池２６に充電することができる。
【００２２】
以下、本実施形態のマルチモード通信端末２が有する各構成要素について説明する。
Ｗ−ＣＤＭＡ通信部２０は、基地局等とＣＤＭＡ通信方式で通信を行うものである。また、ＧＳＭ通信部２１は、基地局等とＴＤＭＡ通信方式で通信を行うものである。また、通信方式切替部２２は、Ｗ−ＣＤＭＡ通信部２０およびＧＳＭ通信部２１のいずれか一方を選択することによって通信方式を切り替えるものである。また、制御部２３は、マルチモード通信端末２全体を制御したり、通信方式切替部２２による選択状態の管理や充電制御部２４への指示を行うものである。
【００２３】
また、充電制御部２４は、選択されている通信部（Ｗ−ＣＤＭＡ通信部２０またはＧＳＭ通信部２１）に応じて適当な充電制御を行うものである。本実施形態では、Ｗ−ＣＤＭＡ通信部２０が選択されているときの外部電源２７から二次電池２６への充電に対しては、充電制御部２４は定電流定電圧充電制御を行う。なお、定電流定電圧充電制御とは、図４に示すように、充電開始後、電池電圧が所定の電圧閾値（例えば４．１Ｖ）に達するまでは充電電流が一定（例えば７００ｍＡ）となるよう制御する定電流充電制御、および、電池電圧が所定のしきい電圧値に達した後に、充電電流が所定の電流閾値（例えば７０ｍＡ）に下がるまでは電池電圧が一定電圧（所定の電圧閾値）となるよう制御する定電圧充電制御といった２つの制御を、充電状況に応じて行う充電制御である。
【００２４】
一方、ＧＳＭ通信部２１が選択されているときの二次電池２６の充電に対して、充電制御部２４は、電池電圧検出部２５によって検出された二次電池２６の電池電圧が、上記定電流充電制御を行う際の電池電圧（前記所定の電圧閾値未満）であれば定電流充電制御を行い、上記定電圧充電制御を行う際の電池電圧（前記所定の電圧閾値）またはそれ以上であれば充電を一時停止するよう制御する。
【００２５】
また、電池電圧検出部２５は、二次電池２６の電池電圧を検出するものである。当該電池電圧検出部２５によって検出された電池電圧値は、定電流充電から定電圧充電への切り替えを判定したり、充電制御部２４が定電圧充電制御を行ったり、電池電圧が異常に高くなるまたは低くなった場合に充電を停止したりするために利用される。また、充電電流検出部２８は、二次電池２６への充電電流を検出するものである。当該充電電流検出部２８によって検出された充電電流値は、充電制御部２４が定電流充電制御を行ったり、定電圧充電時に充電電流が閾値以下になった場合に充電を完了させたり、充電電流が異常に大きくなった場合に充電を停止したりするために利用される。
【００２６】
また、二次電池２６は、マルチモード通信端末２の電源であり、充電中は上述したように充電制御部２４によって所定の充電制御が行われる。
【００２７】
なお、本実施形態では、マルチモード通信端末２が有する制御部２３は、第１の実施形態と同様に、充電中にハンドオーバ等によって通信方式が切り替えられると、Ｗ−ＣＤＭＡ通信部２０またはＧＳＭ通信部２１のどちらの通信部に切り替えられたかによって、充電制御部２４への指示を切り替える。
【００２８】
以上説明したように、上記構成要素を備えた本実施形態のマルチモード通信端末２では、Ｗ−ＣＤＭＡ通信方式での通信中の充電に対しては定電流定電圧充電制御を行い、ＧＳＭ通信方式での通信中の充電に対しては、二次電池２６の電池電圧によって定電流充電制御または充電停止制御を行う。また、通信中に通信方式が切り替わっても、切り替え後の通信方式に適合した充電制御を行う。したがって、Ｗ−ＣＤＭＡ通信方式での通信中は、充電を停止することなく早く充電を完了させることができる。一方、ＧＳＭ通信方式での通信中は、充電完了の検出を誤って、満充電でないのに充電を終了させてしまったり、二次電池２６に過電圧をかけてしまうといったことを防止できる。
【００２９】
また、充電制御部２４を、Ｗ−ＣＤＭＡ通信方式で通信している時とＧＳＭ通信方式で通信している時とで共用することができるため、当該充電制御部２４を実現する回路を第１の実施形態の第１充電制御部１５と第２充電制御部１６とを合わせた回路よりも小さくできる。
【００３０】
〔第３の実施形態〕
図５は、第３の実施形態のマルチモード通信端末の構成を示すブロック図である。同図において、図３（第２の実施形態）と重複する部分、すなわちＷ−ＣＤＭＡ通信部２０、ＧＳＭ通信部２１、通信方式切替部２２、充電制御部２４および二次電池２６には同一の符号を付して説明を省略する。第３の実施形態のマルチモード通信端末３は、これらの構成要素に加えて、制御部３３、検出タイミング生成手段に該当する検出タイミング生成部３０、電池電圧検出手段に該当する電池電圧検出部３１および充電電流検出手段に該当する充電電流検出部３２を備えたものである。
【００３１】
制御部３３は、マルチモード通信端末３全体を制御したり、通信方式切替部２２による選択管理や充電制御部２４への指示、通信中の通信方式に応じた検出タイミング生成部３０へのタイミング指示を行うものである。検出タイミング生成部３０へのタイミング指示とは、Ｗ−ＣＤＭＡ通信部２０が選択されている場合は、検出タイミング生成部３０に所定のタイミングで充電電流または電池電圧の検出タイミングを生成するよう指示したり、ＧＳＭ通信部２１が選択されている場合は、検出タイミング生成部３０に、信号の送信タイミングを避けて検出タイミングを生成するよう指示することである。なお、前記所定のタイミングは任意の周期でも良いが、Ｗ−ＣＤＭＡ通信のフレーム周期を用いても良い。
【００３２】
検出タイミング生成部３０は、制御部３３から指示されたタイミングや、所定周期のタイミング、またはＧＳＭ通信部２１からのＧＳＭシステムタイミングを基にＧＳＭ送信タイミングを避けたタイミングで、二次電池２６の電池電圧や二次電池２６への充電電流を検出するタイミングを生成するものである。したがって、充電電流検出部３２および電池電圧検出部３１で行われる各検出は、図６に示すように、ＧＳＭ通信部２１から信号が送信される区間（すなわち、無線信号送信タイミング）を避けたタイミングで行われる。図６は、第３の実施形態のマルチモード通信端末３における充電電流検出タイミングとＧＳＭ無線信号送信タイミングを示すタイムチャートである。
【００３３】
また、電池電圧検出部３１は、検出タイミング生成部３０が生成したタイミングで二次電池２６の電池電圧を検出するものである。また、充電電流検出部３２は、検出タイミング生成部３０が生成したタイミングで二次電池２６への充電電流を検出するものである。なお、電池電圧検出部３１によって検出された電池電圧値および充電電流検出部３２によって検出された充電電流値は、充電制御部２４が行う定電流定電圧充電制御のために利用される。
【００３４】
なお、本実施形態では、マルチモード通信端末３が有する制御部３３は、第１または第２の実施形態と同様に、充電中にハンドオーバ等によって通信方式が切り替えられると、Ｗ−ＣＤＭＡ通信部２０またはＧＳＭ通信部２１のどちらの通信部に切り替えられたかによって、検出タイミング生成部３０への指示を切り替える。
【００３５】
以上説明したように、上記構成要素を備えた本実施形態のマルチモード通信端末３では、充電電流または電池電圧を検出するタイミングを、Ｗ−ＣＤＭＡ通信部２０が選択されている場合とＧＳＭ通信部２１が選択されている場合とでそれぞれ最適に設定しており、特に、ＧＳＭ通信部２１が選択されている場合は信号の送信タイミングを避けているため、どの通信方式でも適当なタイミングで検出された充電電流値や電池電圧値によって定電流定電圧充電制御を行うことができる。
【００３６】
なお、上記説明した第１〜第３の実施形態では、２種類の通信方式に対応したマルチモード通信端末について説明したが、３種以上の通信方式に対応したマルチモード通信端末であっても同様の効果を得ることができる。また、通信方式はＷ−ＣＤＭＡ通信方式、ＧＳＭ通信方式に限らず、ＰＤＣ通信方式やＰＨＳ通信方式、アナログ信号通信方式であっても良い。この場合、各通信方式における充電特性に適合した充電制御を行う。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るマルチモード通信端末によれば、複数の通信方式のそれぞれに適合して、通信中の通信方式に応じた充電制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態のマルチモード通信端末の構成を示すブロック図
【図２】第１の実施形態のマルチモード通信端末の動作について説明するフローチャート
【図３】第２の実施形態のマルチモード通信端末の構成を示すブロック図
【図４】定電流定電圧充電制御が行われる二次電池の充電曲線を示す説明図
【図５】第３の実施形態のマルチモード通信端末の構成を示すブロック図
【図６】第３の実施形態のマルチモード通信端末における充電電流検出タイミングとＧＳＭ無線信号送信タイミングを示すタイムチャート
【符号の説明】
１０　第１通信部
１１　第２通信部
１２，２２　通信方式切替部
１３，２３，３３　制御部
１４　充電制御方式切替部
１５　第１充電制御部
１６　第２充電制御部
１７，２６　二次電池
１８，２７　外部電源
２０　Ｗ−ＣＤＭＡ通信部
２１　ＧＳＭ通信部
２４　充電制御部
２５，３１　電池電圧検出部
３０　検出タイミング生成部
３２，２８　充電電流検出部
【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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