(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源として電池を使用し、照明手段を備えると共に、送信と受信とが同一周波数を用いて時分割動作で行なわれる携帯型の無線通信装置において、
前記送信の期間と前記受信の期間との時分割動作を制御するタイミング制御手段と、
前記電池からの前記照明手段への電流の断続比の設定値を保持する保持手段と、
前記タイミング制御手段からのタイミング情報と、前記保持手段からの前記設定値とに基づいて、前記時分割動作に同期して前記電池からの前記照明手段への電流を断続させて前記照明手段を点灯制御するものであって、少なくとも前記送信の期間では前記照明手段への前記電池からの電流を遮断するようにする照明制御手段と、
前記電池の端子電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段で検出された検出出力電圧に応じて、前記保持手段の設定値を設定し、変更する手段と
を備える携帯型の無線通信装置。
【請求項２】
電源として電池を使用し、照明手段を備えると共に、送信と受信とが同一周波数を用いて時分割動作で行なわれる携帯型の無線通信装置の前記照明手段を駆動制御する照明制御方法において、
前記送信の期間と前記受信の期間との時分割動作を制御するためのタイミング情報と、前記電池からの前記照明手段への電流の断続比の設定値を保持する保持手段からの前記設定値とに基づいて、前記時分割動作に同期して前記電池からの前記照明手段への電流を断続させて前記照明手段を点灯制御するものであって、少なくとも前記送信の期間では前記照明手段への前記電池からの電流を遮断するようにする照明制御工程と、
前記電池の端子電圧を検出する電圧検出工程と、
前記電圧検出工程で検出された検出出力電圧に応じて、前記保持手段の設定値を設定し、変更する工程と
を備えることを特徴とする携帯型の無線通信装置の照明制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電池を電源とする携帯型の無線通信装置およびその照明制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、デジタルセルラフォンのような携帯電話機が、使用場所の自由度が大きいことなどから、ビジネスなどで賞用されている。
この携帯電話機は、２次電池を内蔵しており、ＵＨＦ帯の無線回線を介して、最寄りの基地局と接続され、比較的広範囲の移動が可能である。また、音声信号がデジタル処理されて、時間軸とデータ量を圧縮されて伝送される。
【０００３】
上述のような携帯電話機は、外観的には、例えば、図５に示すように構成される。
【０００４】
図５に示す携帯電話機１０では、筐体１０ｃの上面に送受信用のアンテナ１１が設けられ、筐体１０ｃの正面の上部と下部とに、受話器１２と送話器１３とが設けられる。また、受話器１２と送話器１３との間には、ダイヤルキー１４や複数の機能キー１５ａ〜１５ｍが設けられると共に、液晶表示素子を用いたディスプレイ１６が設けられる。
【０００５】
この液晶ディスプレイ１６は、例えば、電話帳機能を利用して電話番号を検索する場合など、表示情報が容易に視認されるように、いわゆる、バックライト光源により、背面から照明される。このバックライト光源としては、白熱電球や発光ダイオードが用いられる。
【０００６】
また、ダイヤルキー１４や、機能キー１５ａ〜１５ｍには、それぞれ照明用の発光ダイオードが組み込まれ、電源投入時などに点灯されて、暗い場所でも各キーが容易に視認される。
【０００７】
一方、携帯電話機の電源としては、従来、ニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池が一般的であったが、近時、より高容量・高エネルギー密度のリチウムイオン蓄電池が使用されるようになった。
【０００８】
このリチウムイオン蓄電池は、公称電圧が３．６Ｖと、ニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池の公称電圧１．２Ｖの３倍も高く、充放電のサイクル寿命も１２００回と、ニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池の５００回の２倍以上に長い。
【０００９】
そして、図４に示すように、リチウムイオン蓄電池の放電特性は、ニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池の放電特性よりも勾配が急であって、また、単調減少特性を呈する。
【００１０】
携帯電話機の小型・軽量化のため、内蔵の２次電池の容量もおのずから制限されているので、通常、携帯電話機には電池電圧検出回路が搭載され、２次電池の放電の末期に、負荷となる各種回路に対して、所要の電圧Ｖstを安定に供給することができくなる、いわゆる「電池切れ」の状態を直前に検出してアラームを発するようになっており、このアラームに応じて、使用者による、２次電池の充電ないしは交換が行われる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、携帯電話機においては、多数の利用者が同じ周波数帯を共用して互いの相手方と通信する多元接続を行うが、それぞれの組の通信が混信しないようにする方式の一つとして、利用者毎に時間を区切って同一周波数を共有するＴＤＭＡ（Time-Division Multiple Access ）方式が用いられている。
【００１２】
このＴＤＭＡ方式では、送信と受信とが同一周波数を用いて時分割動作で行われる。すなわち、音声データが時間軸とデータ量を圧縮されて、バースト状の送信データ（ベースバンド信号）が生成され、この送信データにより変調されて形成された送信信号が、所定のタイミングの送信スロットに割り付けられて送信されると共に、相手方からの受信信号は、送信スロットとは別個の受信スロットにおいて受信される。
【００１３】
図６Ａに示すように、受信スロットと送信スロットとの間には、アイドルスロットが介在して、携帯電話の送信と受信とは、時分割で、繰り返される。受信、アイドル、送信の各スロットの時間長Ｔｒ，Ｔｉ，Ｔｔは、例えば等しく設定され、また、繰り返し周期は、例えば、２０ミリ秒とされる。
【００１４】
前述のように、携帯電話機に内蔵の２次電池は、小型・軽量化のため、その容量もおのずから制限されており、消費電力が最も大きくなる送信時には、２次電池の内部抵抗による電圧降下が生ずる。
【００１５】
図６Ｂに示すように、時点ｔob以前で、液晶ディスプレイ１６のバックライト光源が「オフ」の期間においては、携帯電話機の消費電力が比較的小さい、受信およびアイドルの各スロットでは、図６Ｃに示すように、２次電池の端子電圧がＶｎとなり、送信スロットでは、２次電池の端子電圧が
Ｖｔ＝Ｖｎ−ΔＶｔ
まで低下する。ここで、ΔＶｔは送信時の消費電力に対応する内部電圧降下分である。
【００１６】
更に、図６Ｂに示すように、受信またはアイドルのスロット内の時点ｔobにおいて、液晶ディスプレイ１６のバックライト光源が「オフ」から「オン」に転ずると、図６Ｃに示すように、この時点ｔobより後の全スロットで、バックライト光源などの消費電力に対応する内部電圧降下分ΔＶｂが加わって、バックライト光源が「オン」の状態では、送信スロットにおける、２次電池の端子電圧は、
Ｖtb＝Ｖｎ−ΔＶｔ−ΔＶｂ
まで低下する。
【００１７】
ちなみに、送信時の消費電流は、例えば、約１Ａに達する。また、液晶ディスプレイ１６のバックライト光源などの点灯によって、消費電流は、例えば、５０〜６０ｍＡ程度増加する。
【００１８】
上述のように、従来の携帯電話機では、バックライト光源が「オン」の期間の各送信スロットにおける２次電池の端子電圧は、送信時の消費電力に対応の内部電圧降下分ΔＶｔに、バックライト光源などの消費電力に対応の内部電圧降下分ΔＶｂが加わるので、バックライト光源が「オフ」の期間の各送信スロットにおける２次電池の端子電圧よりも、更に低くなる。
【００１９】
図４に示すように、２次電池の放電初期には、その端子電圧が所要の電圧Ｖstより充分に高いので、上述のように、バックライト光源などの点灯と送信回路の動作とが時間的に重なっても、２次電池の端子電圧は、電池電圧検出回路がアラームを発するような、「電池切れ」の状態の閾値電圧まで低くはならない。
【００２０】
ところが、２次電池の放電の末期には、バックライト光源などの点灯と送信回路の動作とが時間的に重なると、２次電池の端子電圧が閾値電圧まで低くなってしまい、この電圧低下が、電池電圧検出回路により「電池切れ」状態と誤って判断されてしまうという問題があった。
【００２１】
また、図４に示すような、単調減少の放電特性を呈する２次電池を使用する場合、従来の携帯電話機では、２次電池の放電初期と放電末期とで、バックライトなどの明るさに差が生じるという問題があった。
【００２２】
かかる点に鑑み、この発明の目的は、バックライト光源などの点灯期間と送信回路の動作とが時間的に重なる場合にも、バックライト光源などの点灯による、２次電池の端子電圧の更なる低下を回避することができると共に、２次電池が単調減少の放電特性を呈する場合には、放電初期と放電末期とで、バックライトなどの明るさを一定にすることができる、携帯型の無線通信装置およびその照明制御方法を提供するところにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、請求項１の発明による携帯型の無線通信装置は、
電源として電池を使用し、照明手段を備えると共に、送信と受信とが同一周波数を用いて時分割動作で行なわれる携帯型の無線通信装置において、
前記送信の期間と前記受信の期間との時分割動作を制御するタイミング制御手段と、
前記電池からの前記照明手段への電流の断続比の設定値を保持する保持手段と、
前記タイミング制御手段からのタイミング情報と、前記保持手段からの前記設定値とに基づいて、前記時分割動作に同期して前記電池からの前記照明手段への電流を断続させて前記照明手段を点灯制御するものであって、少なくとも前記送信の期間では前記照明手段への前記電池からの電流を遮断するようにする照明制御手段と、
前記電池の端子電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段で検出された検出出力電圧に応じて、前記保持手段の設定値を設定し、変更する手段と
を備えることを特徴とする。
【００２６】
この請求項１の装置においては、電池電圧に応じて、照明手段に供給される電流の断続比が制御されて、照明手段の明るさが、電池電圧の大きさに関係なく一定になるように制御される。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３を参照しながら、この発明による携帯型の無線通信装置をデジタルセルラフォンに適用した実施の形態について説明する。
【００２８】
［実施の形態の構成］
この発明の実施の形態の構成を図１に示す。この図１において、前出図５に対応する部分には、同一の符号を付ける。
【００２９】
図１において、携帯電話機の通信系２０は、ＲＦ送受信回路２１、チャンネルコーデック回路２２、スピーチコーデック回路２３およびベースバンド回路２４を含んで構成される。
このベースバンド回路２４は、信号処理部２５および制御部２６と、この制御部２６に制御される、タイムベースカウンタ２７およびＲＦタイミング信号発生回路２８とを備え、音声信号やデータなどベースバンドの信号が送信用あるいは受信用に処理されて、スピーチコーデック回路２３およびチャンネルコーデック回路２２を通じて、ＲＦ送受信回路２１との間で、送受信情報の授受が行なわれる。
【００３０】
ＲＦ送受信回路２１には、送受信兼用のアンテナ１１が接続され、ベースバンド回路２４の信号処理部２５には、スピーカ１２およびマイクロホン１３が接続される。タイムベースカウンタ２７は、前述の図６に示したように、２０ミリ秒の周期で繰り返す受信・アイドル・送信の各スロットの基本タイミングをカウントしており、ＲＦタイミング信号発生回路２８を通じて、ＲＦ送受信回路２１のタイミング制御を行っている。
【００３１】
システム制御回路（ＣＰＵ）３１には、ダイヤルキー１４および各種機能キー１５ａ〜１５ｍの出力信号が供給されると共に、ベースバンド回路２４との間では、着呼ステータス信号など、各種制御信号の授受が行われる。
【００３２】
また、ＣＰＵ３１からの各種表示情報が、駆動回路３２を通じて、液晶ディスプレイ１６に供給される。
【００３３】
この実施の形態の照明制御系４０は、デコーダ４１とレジスタ４２とを含んで構成され、このレジスタ４２には、各種操作キー１４，１５ａ〜１５ｍや液晶ディスプレイ１６に関する照明制御情報ＳcLが、ＣＰＵ３１から供給されて保持されると共に、照明のオン・オフの時間比の設定値が保持される。
【００３４】
また、デコーダ４１には、タイムベースカウンタ２７の出力が供給されると共に、レジスタ４２の保持情報が供給され、この情報に基づいて、デコーダ４１から、各種操作キー１４，１５ａ〜１５ｍおよび液晶ディスプレイ１６の照明制御信号Ｓck，Ｓcbが出力される。この照明制御信号Ｓck，Ｓcbは、互いに逆位相とされる。
【００３５】
一方の照明制御信号Ｓckがｐｎｐトランジスタ４３ａ〜４３ｎの各ベースに供給され、トランジスタ４３ａ〜４３ｎの各エミッタが電源用の２次電池１９に共通に接続されると共に、トランジスタ４３ａ〜４３ｎの各コレクタは、発光ダイオード４４ａ〜４４ｎを通じて、基準電位に接続される。
【００３６】
これらの発光ダイオード４４ａ〜４４ｎは、それぞれダイヤルキー１４および機能キー１５ａ〜１５ｍに対応するものであって、デコーダ４１からトランジスタ４３ａ〜４３ｎのいずれかのベースに供給される制御信号Ｓckがローレベルになると、そのコレクタ電流によって点灯される。
【００３７】
そして、他方の照明制御信号Ｓcbがｎｐｎトランジスタ４５のベースに供給され、トランジスタ４５のコレクタと２次電池１９との間には、液晶ディスプレイ１６のバックライト光源としての、白熱電球４６が接続される。
【００３８】
この白熱電球４６は、トランジスタ４５のベースに供給される照明制御信号Ｓcbがハイレベルになると、トランジスタ４５のコレクタ電流によって点灯される。
【００３９】
この実施の形態では、一方の照明制御信号Ｓckがダイヤルキー１４や機能キー１５ａ〜１５ｍの操作に対応すると共に、他方の照明制御信号Ｓcbは、更に、着呼ステータス信号にも対応するものとする。
【００４０】
２次電池１９には、電圧検出回路４７が接続され、その検出出力がＣＰＵ３１に供給されて、後述のように、２次電池１９の端子電圧に応じた照明制御が行われる。
【００４１】
なお、この電圧検出回路４７は、前述の「電池切れ」の検出のための回路としても機能する。
また、図示は省略するが、２次電池１９には、直列型レギュレータ（安定化電源回路）が接続されて、所定の電圧が各部に供給される。
【００４２】
［実施の形態の照明制御］
次に、図２および図３をも参照しながら、この発明の実施の形態の照明制御動作について説明する。
なお、以下、白熱電球４６の点滅を制御する照明制御信号Ｓcbのみについて説明し、発光ダイオード４４ａ〜４４ｎの点滅を制御する照明制御信号Ｓckについては、ほぼ同様の動作を行うものであるので、説明の簡単のために、図示と説明とを省略する。
【００４３】
前述と同様に、この実施の形態でも、送信と受信とは、図２Ａに示すように、それぞれ対応するスロットを通じて、２０ミリ周期の時分割で繰り返される。また、図２Ｂに示すように、送受信のタイミングと関係なく、任意の時点ｔobにおいて、バックライトが「オフ」から「オン」に転ずるとされる。
【００４４】
そして、図２Ｄに示すように、時点ｔob以前で、バックライトが「オフ」の期間には、２次電池１９の端子電圧が、受信およびアイドルの各スロットで、Ｖｎとなると共に、各送信スロットでは、送信時の消費電力に対応する内部電圧降下分ΔＶｔだけ低下して、
Ｖｔ＝Ｖｎ−ΔＶｔ
となる。
【００４５】
この実施の形態では、時点ｔob以前で、バックライトが「オフ」の期間には、図２Ｃに示すように、デコーダ４１からの照明制御信号Ｓcbが、全てのスロットでローレベルである。
そして、時点ｔobより後で、バックライトが「オン」の期間には、照明制御信号Ｓcbが、受信およびアイドルの各スロットでハイレベルとなると共に、各送信スロットではローレベルとなる。
【００４６】
これにより、バックライトが「オン」の期間には、照明制御信号Ｓcbがハイレベルとなる、受信およびアイドルの各スロットで、トランジスタ４５が「オン」となり、そのコレクタ電流によって白熱電球４６が点灯されて、図２Ｄに示すように、２次電池１９の端子電圧が、バックライトなどの消費電力に対応する内部電圧降下分ΔＶｂだけ、Ｖｎより低くなる。
【００４７】
また、照明制御信号Ｓcbがローレベルとなる各送信スロットでは、バックライトが「オン」の期間であっても、トランジスタ４５が「オフ」となって白熱電球４６が点灯されないので、図２Ｄに点線で示すように、バックライトなどの消費電力に対応する内部電圧降下分ΔＶｂが存在しなくなる。
【００４８】
そして、各送信スロットにおける２次電池１９の端子電圧は、図２Ｄに実線で示すように、受信またはアイドルの各スロットにおける２次電池１９の端子電圧Ｖｎ−ΔＶｂよりも、送信時の消費電力とバックライトなどの消費電力との差に対応する内部電圧降下分ΔＶtf（＝ΔＶｔ−ΔＶｂ）だけ低くなる。
【００４９】
換言すれば、この実施の形態では、バックライトが「オン」または「オフ」のいずれの期間であっても、各送信スロットにおける２次電池１９の端子電圧は、送信時の消費電力に対応する内部電圧降下分ΔＶｔだけ、Ｖｎより低く、
Ｖｔ＝Ｖｎ−ΔＶｔ
となって、バックライトなどの点灯による消費電力の増加に対応した更なる電圧降下が回避される。
【００５０】
なお、図２Ａに示すように、送信スロットの時間長Ｔｔと繰り返し周期とが、比較的短いため、使用者には、時点ｔobより後の、バックライトなどの点滅が認識できず、点灯し続けているように見える。
【００５１】
更に、この実施の形態では、前述のようなリチウムイオン蓄電池の放電特性に対処するため、２次電池の端子電圧の高低に応じて、バックライトなどの消灯期間を拡縮することにより、放電の初期から末期まで、バックライトなどの明るさを、実質的に、一定に保つようにしている。
【００５２】
この場合、電圧検出回路４７の検出出力に基づく、ＣＰＵ３１からの制御信号がレジスタ４２に供給されて、このレジスタ４２に保持されている、バックライトなどの点滅の時間比の設定値が変更される。
【００５３】
この設定変更に応じて、デコーダ４１のデコード値が変更され、デコーダ４１から出力される、照明制御信号Ｓcbの所定周期のパルス列のパルス幅（占有率）が、電池１９の端子電圧の高低に応じて拡縮される。
【００５４】
図３Ａに示すように、送信と受信とが、それぞれ対応するスロットを通じて、所定周期の時分割で繰り返されると共に、図３Ｂに示すように、バックライトが「オン」の期間には、放電の初期であって、２次電池１９の端子電圧が高いときに、図３Ｃに示すように、照明制御信号Ｓcbがハイレベルの期間が、例えば、Ｔbminのように短くされて、バックライトなどの実際の点灯時間が短縮される。
【００５５】
放電が進み、２次電池１９の端子電圧が低下するにつれて、照明制御信号Ｓcbのハイレベルの期間が、Ｔbminから漸次拡張される。
そして、放電の末期になって、電池１９の端子電圧が正常動作の限界の近傍まで低下したときには、図３Ｄに示すように、照明制御信号Ｓcbがハイレベルとなる期間が、例えば、Ｔbmaxのように長くされて、バックライトなどの実際の点灯時間が上限まで延長される。
【００５６】
これにより、この実施の形態では、２次電池１９の放電の初期から末期まで、その端子電圧の変化に拘わらず、バックライトなどの明るさを、実質的に、一定に保つことができると共に、点灯時間が固定の場合に比べて、消費電力を節減することができる。
【００５７】
なお、以上の実施の形態では、バックライトの光源としては、白熱電球を用いたが、発光ダイオードであってもよい。また、電池はリチウム電池に限られるものでないことは言うまでもない。
【００５８】
さらに、照明としては、液晶ディスプレイのバックライトや、点キーの照明などに限られず、種々の照明に適用可能である。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、バックライトなどの点灯期間と送信回路の動作とが時間的に重なる場合にも、バックライトなどの点灯による、２次電池の端子電圧の更なる電圧降下を回避することができ、電池電圧が「電池切れ」の状態の閾値電圧以上であるにも関わらず、閾値電圧以下であると、検出される事態を防止することができる。
【００６０】
また、２次電池が単調減少の放電特性を呈する場合には、放電初期と放電末期とで、バックライトなどの明るさを一定にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による携帯型の無線通信装置の実施の形態の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３】この発明の実施の形態の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図４】この発明を説明するための図である。
【図５】この発明を説明するための正面図である。
【図６】従来例の動作を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
１０…携帯電話機、１４…ダイヤルキー、１５…機能キー、１６…液晶ディスプレイ、１９…２次電池、２０…通信系、２１…ＲＦ送受信回路、２４…ベースバンド回路、２６…制御部、２７…タイムベースカウンタ、２８…ＲＦタイミング信号発生回路、３１…システム制御回路（ＣＰＵ）、４０…照明制御系、４１…デコーダ、４２…レジスタ、４４…発光ダイオード、４６…白熱電球（バックライト用）、４７…電圧検出回路、Ｓcb，Ｓck…照明制御信号
【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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