(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振周波数に温度依存性のある電圧制御発振器を用いて通信用の基準周波数を生成している携帯電話機であって、
前記電圧制御発振器の出力信号における、周波数の所定値からのずれを相殺するように制御電圧を調整して前記電圧制御発振器に印加する周波数調整手段と、
機内温度と前記制御電圧との相関を示す関係式及びテーブルの少なくとも一方を含む温度特定情報が格納されている記憶手段と、
前記調整がされた制御電圧と前記温度特定情報とに基づいて機内温度を求める検出手段とを備えることを特徴とする携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機内の温度を検出する携帯電話機等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯電話機は、機内の温度を検出しており、例えば、放電特性に温度依存性を有する電池の残量を精度よく表示させるために、携帯電話機内の温度を検出し、この温度をもとに現状の電圧に温度補正を行って、所定の温度（２５℃）での電圧に換算し、この電圧に基づいて電池残量を表示している。
【０００３】
このように、機内の温度を検出する携帯電話機として、以下のようなものがある。
図６は、従来の携帯電話機１０の機能ブロック図である。
携帯電話機１０は、アンテナ１１と、電波を送受信する無線回路装置１２と、受信した信号を音声、文字及び画像に変換し、送信すべき音声、文字、画像の情報を信号に変換するＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１３と、変復調のための一定周波数の信号を出力する電圧制御発振器１４と、携帯電話機１０の電源である電池１５と、この電池の電圧を一定に保つレギュレータ１６と、受信された信号が示す内容や携帯電話機１０のメニュー等を表示する表示装置１７と、携帯電話機１０内部の温度を検知する温度センサＩＣ等の温度センサ１８と、ユーザーからの指示を受付けるテンキー１９とからなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の携帯電話機は、機内の温度を検出する装置として温度センサＩＣ等の温度検出専用の装置を組み込んでいるため、温度検出のために電力を消費しており、また、この温度センサＩＣ自体にもコストがかかるという問題点がある。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、機内の温度を低消費電力かつ低コストで検出することのできる携帯電話機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明に係る携帯電話機は、前記電圧制御発振器の出力信号における、周波数の所定値からのずれを相殺するように制御電圧を調整して前記電圧制御発振器に印加する周波数調整手段と、機内温度と前記制御電圧との相関を示す関係式及びテーブルの少なくとも一方を含む温度特定情報が格納されている記憶手段と、前記調整がされた制御電圧と前記温度特定情報とに基づいて機内温度を求める検出手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態における、温度検出機能を有する携帯電話機１００の機能ブロック図である。
携帯電話機１００は、通話機能、文字表示機能、画像表示機能を提供するものであり、アンテナ１０１と、無線回路装置１０２と、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）１０３と、電圧制御発振器１０４と、電池１０５と、レギュレータ１０６と、表示装置１０７と、テンキー１０８とからなる。
【０００８】
アンテナ１０１は、この電話機特有の搬送波周波数１．５ＧＨｚの電波に同調させたホイップアンテナである。
無線回路装置１０２は、フィルタ、アンプ等から構成され１．５ＧＨｚ帯で無線信号を送受信する。
電圧制御発振器１０４は、温度補償回路を内蔵した電圧制御温度補償型水晶発振器（ＶＣ−ＴＣＸＯ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ―Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｅｒ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ））であり、温度−周波数特性と電圧−周波数特性の２つの特性を有し、周囲温度２５℃の環境で、かつ所定の印加電圧（以下、ＡＦＣ（Ａｕｔｏ  ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣｏｎｔｒｏｌ）電圧という）のもとで、携帯電話機が受信する１．５ＧＨｚ帯の電波の周波数に同調させるための基準周波数（１４．４ＭＨｚ）を発振するように設定されている。
【０００９】
図２は、このような電圧制御発振器１０４の温度−周波数特性の１例を示す図であり、図のｘ軸に周囲温度（ｔ）を表示し、また、ｙ軸に、周囲温度（ｔ）での発振周波数（ｆｔ）、基準周波数（ｆ０＝１４．４ＭＨｚ）とした場合の周波数ずれ量の割合（z＝（ｆｔ−ｆ０）／ｆ０）を百万分率で表示している。
当該特性は、使用される部品毎に異なり、温度と周波数ずれ量の割合との関係は３次曲線であるが、図２のように、例えば、温度‐１０℃から‐５０℃間では単調減少的であり、この温度範囲において、直線近似により温度から周波数ずれ量の割合を求めることができる。
【００１０】
このような直線近似を行った結果を図２中に太線で示す。
図３は、電圧制御発振器１０４のＡＦＣ電圧−周波数特性の１例を示す図であり、図のｘ軸にＡＦＣ電圧（ｖ）を表示し、また、ｙ軸に周囲温度２５℃一定条件下において、あるＡＦＣ電圧（ｖ）での発振周波数（ｆｖ）、基準周波数（ｆ０＝１４．４ＭＨｚ）とした場合の周波数ずれ量の割合（ｗ＝（ｆｖ−ｆ０）／ｆ０）を百万分率で表示している。
【００１１】
ＡＦＣ電圧と周波数ずれ量の割合との関係はほぼ直線関係である。
ＤＳＰ１０３は、ＣＰＵなどからなり、テンキー１０７からの入力情報の獲得や、無線回路装置１０２及び電圧制御発振器１０４の周波数の制御を行っている。
上記制御とは、現状の温度環境下において、電圧制御発振器１０４が基準周波数（１４，４ＭＨz）を発振できるＡＦＣ電圧を決定し、当該ＡＦＣ電圧の印加を電圧制御発振器１０４に指示する処理をいう。
【００１２】
つまり、無線回路装置１０２、電圧制御発振器１０４及びＤＳＰ１０３は、受信信号に同期させつつ、一定の周波数（１４，４ＭＨz）の信号を、電圧制御発振器１０４から出力させるためのＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）を構成している。
なお、これらＤＳＰ１０３での処理は、従来と同様の処理である。
【００１３】
また、ＤＳＰ１０３は、さらに、温度算出部１０９及び記憶部１１０を有する。
記憶部１１０は、後述のフローチャートに示された処理を実行するプログラムを記憶しているＲＯＭ等である。
温度算出部１０９は、記憶部１１０からプログラムを読み込み、当該プログラムに従って、前記周波数ずれの補正を実施した後のＡＦＣ電圧からこの電圧制御発振器１０４の周囲温度を算出する。
【００１４】
電池１０５は、リチュウムイオン電池等であり、携帯電話機１００で必要な電力を賄っている。
レギュレータ１０６は、電池１０５から供給された電気を、一定電圧で無線回路装置１０２、ＤＳＰ１０３及び電圧制御発振器１０４に供給する。
表示装置１０７は、液晶パネル等であって、ＤＳＰ１０３の信号にしたがい、文字、画像を表示する。
【００１５】
テンキー１０８は、電話番号を入力するための数値キー等からなる。
以上のように構成された携帯電話機１００の当該電話機内部の温度を検出するのための動作について説明する。
図４は、携帯電話機１００が温度を検出する場合の処理を示すフローチャートである。
【００１６】
ＤＳＰ１０３は、電圧制御発振器１０４に与えるＡＦＣ電圧を決定し、当該ＡＦＣ電圧の印加指示を電圧制御発振器１０４に出力する（ステップＳ１０１）。電圧制御発振器１０４は、ＤＳＰ１０３からのＡＦＣ電圧の印加指示に従って電圧を印加し、このＡＦＣ電圧と周囲温度により決まる周波数を発振する。
ＤＳＰ１０３は、このような処理の結果、受信する１．５ＧＨｚ帯の電波の周波数に同調したかどうかを判定し（ステップＳ１０２）、同調していなければ、電圧制御発振器１０４に与えるＡＦＣ電圧を再調整して、上記処理を繰り返す。
【００１７】
一方、同調している場合には、電圧制御発振器１０４が基準周波数（１４．４ＭＨｚ）を発振しているので、同調後のＡＦＣ電圧は、電圧制御発振器１０４の周囲温度を示していることになり、ＤＳＰ１０３は、このＡＦＣ電圧から電圧制御発振器１０４の周囲温度を算出し（ステップＳ１０３）、処理を終了する。
次に、周囲温度を算出するステップＳ１０３を実行するためのプログラムについて説明する。
【００１８】
温度算出処理は、記憶部１１０に格納されるプログラムに従って実施される。このプログラムには、電圧制御発振器１０４のＡＦＣ電圧（ｖ）、電圧制御発振器１０４の周囲温度（ｔ）、携帯電話機１００に組込まれる電圧制御発振器１０４毎に異なる係数（ａ０、ｂ０）からなる以下の１次式が示され、ＤＳＰ１０３は、この式に従い、ＡＦＣ電圧から温度を算出する。
【００１９】
ｔ＝ａ０×ｖ＋ｂ０        （式１）
この式１は、２つの式を連立して求められた式であり、この式のもととなる２つの式のうちの１つは、図２中の太線で示されるような、電圧制御発振器１０４として用いられる部品固有の温度−周波数特性を示す以下の直線近似式である。
ｚ＝Ａ×ｔ＋Ｂ      （式２）
（Ａ及びＢは係数）
もう１つの式は、電圧制御発振器１０４として用いられる、図３に示されるような、部品固有のＡＦＣ電圧−周波数特性を示す以下の直線近似式である。
【００２０】
ｗ＝ａ×ｖ＋ｂ      （式３）
（ａ及びｂは係数）
ＤＳＰ１０３における、周波数ずれを補正するための処理（ステップＳ１０１〜Ｓ１０２）、即ち、ＡＦＣ電圧の制御は、温度−周波数特性及び電圧−周波数特性の両特性から決まる周波数ずれ量の割合どうしが相殺される条件、即ち、ｗ＝−ｚとなる電圧（ｖ）を印加することにより達成される。
【００２１】
よってこの関係から以上の式２及び式３を整理すると、式１は次の式４で示される。
ｔ＝（ａ／Ａ）ｖ−（Ｂ＋ｂ）／Ａ        （式４）
従って、このような式を含むプログラムを実行することにより、温度算出部１０９は、本来、発振を目的とした電圧制御発振器１０４の特性を用いて温度を求めることができる。
【００２２】
図５は、図２と図３から導かれる式４によって示されるＡＦＣ電圧と電圧制御発振器１０４の周囲温度との関係を示す図である。
この図のように、図２中の直線近似ができる温度である−１０℃から−５０℃の範囲内で、ＡＦＣ電圧から電圧制御発振器１０４の周囲温度が求められる。
以上のように、本実施形態によれば、温度検出専用の装置を用いらずとも、携帯電話に不可欠な電圧制御発振器を所定の周波数に固定し、この周波数に固定した際の当該電圧制御発振器への印加電圧がわかれば、この電圧制御発振器の式４のような特性を用いて、温度を検出することができ、余分な電力消費やコストの発生を回避することができる。
【００２３】
なお、本実施の形態では、プログラムは、ＡＦＣ電圧から温度を算出する式が示されているとしたが、ＡＦＣ電圧から温度を算出するデータテーブルが記憶部１１０に予め記憶されているとしても構わない。
その場合、温度算出部１０９は、このテーブルに従ってＡＦＣ電圧から温度を換算し、テーブル内に該当するＡＦＣ電圧の値が無い場合、その前後のＡＦＣ電圧値に対応する温度から補完することにより、携帯電話機内の温度を求めることができる。
【００２４】
また、記憶部１１０は、ＲＯＭ等であるとしたが、書換可能な不揮発性（ＥＥＰＲＯＭ）等のメモリであっても構わない。
その場合、電圧制御発振器１０４が故障等により交換される際、温度換算プログラムまたはテーブルを記憶した記憶部１１０まで交換する必要がなく、プログラムの書き替えや温度換算用データテーブルの書き替えのみで足りる。
【００２５】
また、本発明に係る携帯電話機の一部を構成する電圧制御発振器１０４は、温度―周波数特性及び電圧−周波数特性には、ある範囲において線形性を有するとしたが、使用する条件の範囲において、極大値及び極小値のない非線形性を有していても構わない。
また、本実施の形態では、電圧制御発振器は、温度補償回路を内蔵した電圧制御温度補償型水晶発振器としたが、温度補償を行わない発振器であっても構わない。
【００２６】
また、本実施の形態では、携帯電話機のみについて例を示したが、電圧−温度特性を有して一定周波数を発振する電圧制御発振器及びこの電圧制御発振器への制御電圧を検出する回路、または、温度−周波数特性を有して信号を発振する電圧制御発振器及びこの発振周波数を検出する回路を備える装置であればどのようなものでも専用の温度検出装置を用いることなく温度検出を行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る温度検出装置は、前記電圧制御発振器の出力信号における、周波数の所定値からのずれを相殺するように制御電圧を調整して前記電圧制御発振器に印加する周波数調整手段と、機内温度と前記制御電圧との相関を示す関係式及びテーブルの少なくとも一方を含む温度特定情報が格納されている記憶手段と、前記調整がされた制御電圧と前記温度特定情報とに基づいて機内温度を求める検出手段とを備えることを特徴とする。
【００２８】
これにより、温度検出専用の装置を取り付けなくとも、携帯電話に不可欠な電圧制御発振器の特性を利用して温度を検出することができ、電力消費の軽減とコストの低減が図られる。
【００２９】
前記温度特定情報に含まれるものが関係式の場合、温度算出の式に変更が生じた場合であっても、係数の変更のみで容易に対応が図られる。
【００３０】
前記温度特定情報に含まれるものがテーブルの場合、電圧制御発振器への印加電圧と周囲温度との関係が、非線形性であっても、極大値及び極小値のない範囲内において、テーブル内のデータの参照することにより、現実に近い温度の換算が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における携帯電話機の機能ブロック図である。
【図２】発振器として用いられる部品固有の温度−周波数特性の１例を示す図である。
【図３】発振器として用いられる部品固有のＡＦＣ電圧−周波数特性の１例を示す図である。
【図４】ＤＳＰが温度を検出する場合の処理を示すフローチャートである。
【図５】ＡＦＣ電圧と電圧制御発振器の周囲温度との関係を示す図である。
【図６】従来の携帯電話機の機能ブロック図である。
【符号の説明】
１００    携帯電話機
１０１    アンテナ
１０２    無線回路装置
１０３    ＤＳＰ
１０４    電圧制御発振器
１０５    電池
１０６    レギュレータ
１０７    テンキー
１０７    表示装置
１０８    テンキー
１０９    温度算出部
１１０    記憶部
【図１】
0003744770.tif 000002
【図２】
0003744770.tif 000003
【図３】
0003744770.tif 000004
【図４】
0003744770.tif 000005
【図５】
0003744770.tif 000006
【図６】
0003744770.tif 000007