図1は、本発明の実施の形態に係る携帯電子 機器の外観構造の一例を示す図である。ここ では、携帯電子機器として、折り畳み型の携 帯電話機100を想定している。
 図1に示されるように、携帯電話機100は、上 部筐体101と、下部筐体102と、ヒンジ部103とを 有する。

 図1(a)は、携帯電話100が開かれた状態(開状� �)を示した図であり、図2(b)は携帯電話機100の 折り畳まれた状態(閉状態)を示した図である� ��
 図1(a)に示されるように、上部筐体101には、 図1(b)に示す携帯電話機100の閉状態において� �外部には露出しない一面に表示部14が配置さ れている。
 また、図1(a)に示されるように、下部筐体102 には、図1(b)に示す携帯電話機100の閉状態に� �いて外部には露出しない一面に操作部12が配 置されている。

 ヒンジ部103は、上部筐体101と下部筐体102と� ��開閉し、図1(a)に示す携帯電話100の開状態と 図1(b)に示す閉状態とを遷移可能とする回転� �を有するヒンジ機構である。なお、携帯電� �100の開状態/閉状態は、後述する制御部17に� �り監視されており、制御部17は携帯電話100の 閉状態を検出することが可能である。
 具体的には、例えば上部筐体101に配置した� ��示しない突起部により、下部筐体102の図示� ��ない検出スイッチが押しているか否かを制� ��部17が監視することにより閉状態を検出し� �いる(すなわち検出スイッチが押下されてい� ��ば閉状態、そうでなければ開状態と判定)。 なお、開閉検出は、スイッチに限らず、各種 センサであってもよい。

 図2は、本発明の実施の形態に係る携帯電子 機器の電気系統の内部構成を示すブロック図 である。
 図2に示されるように、携帯電話機100は、制 御部17を制御中枢とし、電源制御部10と、無� �通信部11と、操作部12と、音声入出力部13と� �表示部14と、撮像部15と、記憶部16と、制御� �17のそれぞれが、アドレス、データ、コント ロールのためのラインが複数本からなるシス テムバス18に共通に接続され、構成される。

 電源制御部10は、例えば、図3にその内部� ��成の一例が示されるように、電源供給部31� �、電流アンプ32から構成される。

 電源供給部31は、電池30に接続された電流監 視抵抗(R)を介して得られる電流を、携帯電話 100を構成する各構成ブロックに供給する。
 また、電流監視抵抗(R)の両端に接続された� ��流アンプ32は、電流監視抵抗(R)による電圧� �下を増幅して制御部17が内蔵するADコンバー� ��180に出力し、制御部17内において電流値に� �換され消費電流測定が行われる。

 無線通信部11は、無線通信システムを捕捉� �、通信ネットワークに接続される図示しな� �基地局との間で無線通信を行い、各種デー� �の送受信を行う。各種データとは、音声通� �時の音声データ、メール送受信時のメール� �ータ、ウェブ閲覧時のウェブページデータ� �である。
 操作部12は、例えば、電源キー、通話キー� �数字キー、文字キー、方向キー、決定キー� �発信キー、ファンクションキーなど、各種� �機能が割り当てられたキーを有しており、� �れらのキーが操作者によって操作された場� �に、その操作内容に対応する信号を発生し� �これを操作者の指示として制御部17に出力す る。

 音声入出力部13は、スピーカから出力され� �音声信号やマイクロフォンにおいて入力さ� �る音声信号の入出力処理を行う。
 すなわち、音声入出力部13は、マイクロフ� �ンから入力された音声を増幅し、アナログ/� ��ジタル変換を行い、更に符号化等の信号処� ��を施し、デジタルの音声データに変換して� ��御部17に出力する。
 また、音声入出力部13は、制御部17から供給 される音声データに復号化、デジタル/アナ� �グ変換、増幅等の信号処理を施し、アナロ� �の音声信号に変換してスピーカに出力する� �

 表示部14は、例えばLCDやOLEDを用いて構成さ� ��ており、制御部17から供給される映像信号� �応じた画像を表示する。
 表示部14は、例えば、無線通信部11による無 線発信時における発信先の電話番号、着信時 における発信元の電話番号、受信メールや送 信メールの内容、日付、時刻、電池残量、発 信成否、待ち受け画面等を表示する。

 撮像部15は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Co mplementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセン� ��等の光電変換素子とその制御回路等により� ��成されるカメラである。

 記憶部16は、携帯電話機100の各種処理に利� �される各種データを記憶する。例えば、制� �部17が実行するコンピュータのプログラム、 通信相手の電話番号や電子メールアドレス等 の個人情報を管理するアドレス帳、着信音や アラーム音を再生するための音声ファイル、 待ち受け画面用の画像ファイル、各種の設定 データ、プログラムの処理過程で利用される 一時的なデータが記憶される。
 ここでは、更に、後述する制御部17で計測� �れた電流に基づき定量的に求められる所定� �間内に消費される基準容量値(基準容量テー� ��ル160)と、外部接続された測定器により計測 されるスリープ区間電流値b(161)と、使用する 電池の温度特性データ161および劣化特性デー タ162がそれぞれ記憶されている。データ構造 等、詳細はいずれも後述する。

 なお、記憶部16は、例えば、不揮発性の� �憶デバイス(不揮発性半導体メモリ、ハード� ��ィスク装置、光ディスク装置など)やランダ ムアクセス可能な記憶デバイス(例えばSRAM、D RAM)などによって構成される。

 制御部17は、携帯電話機100の全体的な動作� �統括的に制御する。
 すなわち、制御部17は、携帯電話機100の各� �処理(回線交換網を介して行われる音声通話� ��電子メールの作成と送受信、インターネッ� ��のWeb(World Wide Web)サイトの閲覧など)が操作 部12の操作に応じて適切な手順で実行される� ��うに、上述した各ブロックの動作(無線通信 部11における信号の送受信、表示部14におけ� �画像の表示、撮像部15における撮像処理等)� �制御する。
 さらに、制御部17は、記憶部16に格納される プログラム(オペレーティングシステム、ア� �リケーションプログラム等)に基づいて処理� ��実行するコンピュータ(マイクロプロセッサ )を備えており、このプログラムにおいて指� �された手順に従って上述した処理を実行す� �。
 すなわち、制御部17は、記憶部16に格納され るオペレーティングシステムやアプリケーシ ョンプログラム等のプログラムから命令コー ドを順次読み込んで処理を実行する。

 ここでは、制御部17は、スリープモードを� �することとし、非スリープ時において計測� �れる電流値と、スリープしていた時間およ� �記憶部16に記憶されているスリープ区間電流 値の積算値とを合計し、当該合計値を記記憶 部16に記憶された基準容量値から減算して電� ��残量を算出する機能を有する。
 また、制御部17は、電池残量算出の都度表� �更新の有無を判定し、表示部14に表示させる 電池残量の表示を変化させる機能を有する。 また、制御部17は、記憶部16に記憶された基� �容量値を温度係数もしくは電池の劣化係数� �応じて変動させる機能を有する。

 また、制御部17は、無線通信部11の間欠受 信のタイミングでスリープモードの制御を行 い、非スリープ時において計測される電流値 と、スリープしていた時間と記憶部16に記憶� ��れているスリープ区間電流値との積算値の� ��計から平均値を算出し、当該平均電流値を� ��示部14に表示する機能を有する。上記した� �御部17が有する各機能についての詳細はいず れも後述する。

 ところで、最近の携帯電話機100は、製造� ��程で様々な情報、および、調整された値を� ��憶している。例えば、製造工程で使用する� ��流計(製造設備)を用いることで、高精度の� �定が可能となり、携帯電話機100のスリープ� �間における電流値も正確に測定することが� �能になる。

 したがって、本発明の実施の形態に係る携� ��電子機器によれば、製造された携帯電話機1 00毎にスリープ区間における消費電流値を測� ��し、携帯電話100(記憶部16の所定の領域)に書 き込んだ後に出荷することとし、このことに よりスリープ区間の極微小電流の値を正確に 記憶させることができる。また、非スリープ 区間となる稼動区間は、電流監視抵抗Rでリ� �ルタイムに消費電流の測定を行う。
 これら2つの区間の電流値を時間比率で平均 化することで、より正確な待ち受け中の消費 電流を認識することが可能になる。
 これにより、従来携帯電話機100では困難で� ��ったスリープ区間の正確な時間予測が可能� ��なり、更に、正確な電池の残量を出力(表示 )でき、したがって、ビデオカメラやパソコ� �のように、きめ細かい電池残量の表示を行� �ことが可能になる。以下にその詳細を説明� �る。

 図4に、製造工程において使用される高精 度の電流計と携帯電話機100との接続構成の一 例が示されている。

 図4に示されるように、製造工程にて、電 池端子(+-)に、電池30の代わりに安定化電源41� ��電流計42とを接続する。1mAの電流を測定す� �ためには、最低でも小数点2位以下のまでの� ��録が必要になり、一方、携帯電話機100の平� ��最大電流は1A(1000mA)程度まで達するため、こ れを記憶する記憶部16のスケールは6桁(0.01~100 0mA)必要となる。このため16進で3バイト要す� �。ここでは、製造工程においてスリープ区� �の電流を測定する際、10μA(0.01mA)まで測定可� ��な電流計42を必要とする。なお、製造工程� �おいて使用される高精度の電流計の代替と� �て、専用抵抗を用い電流を電圧に変換して� �らオシロスコープや電圧計を使用すること� �可能である。

 次に、電流計42が接続される制御用PC43より� ��入出力コネクタ44を介して携帯電話機本体20 に(ここでは、制御部17と、記憶部16とする)、 スリープ区間動作の指示を送る。
 このことにより、携帯電話機本体20の制御� �17は、スリープ動作に入り、このタイミング で電流計42により測定された電流値(スリープ 区間電流値b)は、制御用PC43により入出力コネ クタ44(入出力ポート)を介して携帯電話機本� �20に転送され、携帯電話機100本体20の記憶部1 6の所定の領域に記憶することができる。

 また、予め、使用する電池に対して、消費� ��力量(I〔mAh〕)に対する残量(容量〔%〕)を対� ��付けた基準容量テーブル160を作成し、記憶� ��16に記憶しておく。これは、予め工場出荷� �に、精密に計測を行うことにより、消費電� �量ごとに残量がいくらであるかを計測した� �果であり、その後の電池残量判定処理にお� �て用いられる基準となるテーブルである。
 図5にこの基準容量テーブル160のデータ構造 の一例が示す。この例においては満充電時に 800mAhの容量の電池の場合である。消費電力量 Iが0mAhの場合には全く消費していない満充電� ��態であるため残量100%、消費電力量Iが8mAhの� ��合には残量99%という様に、テーブル化して� ��る。図5に示す値はあくまでも説明を簡略化 するための例であり、もちろん実測値に基づ く詳細な数値が容量に対応付けられることと なるのは言うまでも無い。
 制御部17は、この基準容量テーブル160を用� �ることにより、消費電流量が分かれば満充� �に比しての残量を特定することが出来る。
 また、制御部17は、後述する処理によって� �費電流量Iが特定されると、その値の最新の� ��ののみを記憶部16の、電源OFFされても消去� �れない領域に記憶し、電源ON中においては最 新の情報に更新を続ける。

 図6は、本発明の実施の形態に係る携帯電子 機器の動作を示すフローチャートである。以 下、図6に示すフローチャートを参照しなが� �、図1~図5に示す本発明の実施の形態に係る� �帯電子機器の動作について詳細に説明する� �
 なお、携帯電話機1は、その電源がON状態に� ��いては、この図6に示されるフローチャート の処理が実行される。
 図6に示す処理は、電源がONされて以降、あ� ��いは満充電となり充電器から外されたとき� ��降に繰り返される処理であり、ある程度使� ��された状態で電源OFFされた後に、再度電源O Nされた場合も同様である。このように、「� �る程度使用された状態で電源OFFされた後に� �再度電源ONされた場合」においては、前回電 源OFFされたときの消費電流量Iを記憶部16から 抽出し、これを基準容量テーブル160と対比す ることで、基準とする電池残容量を特定する 。

 制御部17では、まず、携帯電話機100が待受� �時のスリープモード状態にあるか否かを判� �する(ステップS601:スリープ中)。ここで、ス� ��ープ中と判定された場合は(ステップS601“Ye s”)、記憶部16からスリープ区間電流値(b)を� �び出す(ステップS602)。スリープ区間電流値(b )は、上記したように製造工程にて測定され� �記憶部16の所定の領域に予め記憶されてある ものである(ステップS600)。
 一方、携帯電話機100が稼動中(非スリープ時 )であった場合(ステップS601“No”)、制御部17� ��、稼動区間における消費電流を電流監視抵� ��Rの電圧降下に基づき実測する(ステップS603) 。
 続いて制御部17は、非スリープ時において� �測された電流値と、スリープしていた時間� �記憶部16に記憶されているスリープ区間電流 値との電源がONされて以降の積算値の合計を� ��出する(ステップS604)。また、この合計から� ��均値を算出してもよい。そして、この時間� ��電流値(平均電流)から電源がONされて以降の 消費電流量を算出する(ステップS605)。

 ここで、上記した消費電流量算出の具体例� ��ついて図7を参照して説明する。図7は、携� �電話機100の待受け中の電流波形(電流値)を時 間軸上に簡素化して示した図である。
 図7において、稼動区間x(約0.05~0.1s)において 、制御部17は、無線通信部11の間欠受信のタ� �ミング(数ミリ秒毎)で電源制御部10から出力� ��れる電流監視抵抗Rの両端の電圧降下をベー スに制御部17で測定して消費電流aを求める(� �80mA)。
 また、スリープ区間yにおいて、制御部17は� ��スリープ状態に遷移する直前にカウンタを� ��動させ、非スリープ状態に遷移した直後に� ��のカウンタをリードすることにより、スリ� ��プ区間中の時間y(約2~5s)を算出する。
 続いて制御部17は、ここで算出した時間yと� ��記憶部16の所定の領域に記憶されているス� �ープ区間電流値b(約0.5~2mA)から消費電流を求� ��ることができる。制御部17は、上記のよう� �して求められる稼動区間とスリープ区間の� �費電流値の合算から消費電流量を算出する� �

 なお、平均電流は、稼動区間とスリープ� ��間の電流を平均化することにより算出され� ��。例えば、図7に示す電流波形を例示すると 、平均電流I=(ax+by)/(x+y)の演算式により導出さ れる。この場合、稼動区間80mA/50ns、スリープ 区間1mA/5070nsとすれば、その平均電流値Iは、� ��記演算式に基づきI=(80×50)+(5070×1)/(50+5070)≒1 .77[mA]になる。

 次に、制御部17は、前回電源OFFされたとき� �消費電流量10に基づいて記憶部16の所定の領� ��に記憶された基準容量テーブル160を参照し� ��この基準容量テーブル160に示される容量%を 特定し、基準とする基本容量値を決定する。 ただし、満充電直後の場合には前回の消費電 流量を0mAhとして基準容量テーブル160を参照� �る。そして、決定された基本容量値からス� �ップS605で算出した消費電流Inを減算して最� �の電池残量を求める(ステップS606)。このよ� �にして最新の電池残量を求めると、このと� �の消費電流量であるInにより、記憶部16に記� ��される消費電流量を更新する。
 なお、このとき制御部17は、記憶部16の基準 容量テーブル160に記憶された値を、使用する 電池30の温度係数と劣化係数に応じて変動さ� ��るものとする。
 このとき使用する温度係数と劣化係数の具� ��例を、図8(a)(b)にそれぞれ示す。

 図8(a)は温度特性データ161を示すグラフであ り、温度係数について、縦軸に電池容量を、 横軸に電池周囲温度を目盛ったものである。 この温度特性データ161は、記憶部16の所定の� ��域に記憶されている。制御部17は、常温(25� �付近)を100%とし、使用温度に対する比率を用 い基本容量値を変更するものとする。
 また、図8(b)は、劣化特性データを示すグラ フであり、劣化係数について、縦軸に電池容 量を、横軸に充放電サイクルを目盛ったもの である。この劣化特性データ162は、記憶部16� ��所定の領域に記憶されている。制御部17は� �充電された回数と、使用(放電)された時間か ら、基本容量値を徐々に減らして変更するも のとする。

 このような、温度特性データおよび充放電� ��イクルのカーブを、周囲温度や充放電回数� ��対応する係数として、記憶部16に格納され� �いる。図6に示す処理実行時における周囲温� ��や充放電回数に基づいて、掛けるべき係数� ��特定し、消費電力量Ioによって特定された� �容量値とともに用いて基準とする基本容量� �を特定することで、より正確な電池残量を� �出できる。
 また、仮に、約500回で60%程度まで容量が低� ��する電池30を使用した場合、電源OFFまで使� �した際に60%の容量しか取れなくなったとき� �、電池寿命としてアラームを通知すること� �可能である。

 説明を図6のフローチャートに戻す。制御部 17は、電池残量を算出した後(ステップS606)、� ��の電池残量をあらかじめ定義されたローバ� ��テリ閾値と比較することにより、電池残量� ��無の判定を行う(ステップS607)。
 ローバッテリとは、携帯電話機1が最低限動 作可能な残量であり、それまでRAMに格納され ていた情報をROMに移したり、OSを正常に終了� ��せたりする電源OFF処理を行うために必要な� ��力等を確保した値を閾値としている。
 ここで、ローバッテリでないと判定された� ��合(ステップS607“No”)、制御部17は更に、表 示部14に電池残量の目安として表示する電池� ��クトを更新する必要性が有るか否かを判断� ��る(ステップS608)。電池ピクトとは、電池残� ��に応じて段階的に表示コマ数を増減させる� ��とにより残量の目安を表示するアイコンの� ��種であり、表示段数ごとに異なる残量閾値� ��設定されている。制御部17は、この段階的� �閾値と、求められた電池残量とを比較する� �例えばそれまで3コマの電池ピクト表示を行� ��ていたが、今回算出された残量が3コマ分の 閾値を超えなくなった場合には、2コマに更� �する必要が有る。このように、前回特定し� �電池ピクトのコマ数に相応する閾値を、今� �の算出によっても超えているかどうかを判� �することにより、電池ピクトの表示更新の� �無を判定する。そして、制御部17は、表示更 新必要有りと判定した場合(ステップS608“Yes� ��)、表示部14に表示される電池残量表示を変� ��する(ステップS609)。また、制御部17は、表� �更新必要なしと判定した場合(ステップS608“ No”)、ステップS601の動作モードの判定処理� �戻る。
 なお、ステップS607のローバッテリ判定処理 において、ローバッテリと判定された場合(� �テップS607“Yes”)、制御部17は、電源OFF処理� ��実行し(ステップS610)、上記した一連の処理� ��終了する。
 また、制御部17は、図6のフローチャートに� ��いて、ステップS605において算出した消費電 流の平均値(すなわち電源ONの間における平均 電流値)を、表示部14に表示させる。

 以上説明のように本発明の実施の形態に� ��る携帯電子機器によれば、省電力化のため� ��スリープモードを有する携帯電子機器にお� ��て、1台毎に異なるスリープ区間における電 流消費量を製造工程において予め計測し、記 憶しておくことにより、高分解能の精度を有 する計測器を必要とすることなく、スリープ 区間における電流測定を容易化することがで きる。また、電池残量管理にスリープ区間に おける電流消費も反映されるため、電池30の� ��量を正確に認識することができ、これによ� ��、例えば、携帯電話機100において音楽再生� ��ワンセグ等のアプリケーションプログラム� ��起動したときに、その消費電流を測定し、� ��池残量から使用時間の表示を行うことが可� ��になる。

 また、図6のフローチャートにおいて、電池 残量表示の更新有無判定(ステップS608)におい て、数段階程度の電池ピクトの例のみ示した が、より精細にしても良い。すなわち、電池 残量をデジタル表示で満充電に対するパーセ ンテージ表示させても良い。この場合、1%あ� ��いは0.1%ごとといった表示上の最小単位ごと 電池残量閾値を設定しておき、図6のS601からS 608までの区間が繰り返されるごとにこの閾値 を跨いだかどうかを判定しさえすれば良い。 そして、新たに算出された電池残量が閾値を 跨いだ場合には最小単位ずつ表示を小さい値 に更新することで実現可能である。
 このように、本実施の形態によれば、大き� ��幅でしか表示されず、あくまで目安にしか� ��えなかった電池残量表示を、より一層現実� ��近い値として表示させることが可能になる� ��
 さらに、制御部17は、電源がONになってから の消費電流の平均値を表示部14に表示させる� ��う構成しているため、ユーザは自らの使用� ��態を認識でき、日々の使用における電池消� ��の目安を得ることが出来るため、電池消費� ��を減らして充電回数を少なくするなど、使� ��方に幅を持たせることもできる。
 更に、電池の温度係数や劣化係数も反映さ� ��た残容量監視が可能になるため、初期状態� ��らの変化分も正確に認識でき、例えば、電� ��寿命の判断や、前回容量との急激な変化が� ��生した場合、電池異常として電池交換の意� ��付け、あるいは修理への誘導が可能になる� ��

 なお、上記した本発明の実施の形態に係� ��携帯電子機器として、携帯電話機100のみ例� ��したが、同様の構成を有する、例えば、PDA( Personal Digital Assistants)、や電子手帳、ゲーム 機についても同様に適用が可能である。

 また、図2に示す制御部17が有する機能は、� ��てをソフトウェアによって実現しても、あ� ��いはその少なくとも一部をハードウェアで� ��現してもよい。
 例えば、非スリープ時において計測される� ��流値と、スリープしていた時間および記憶� ��16に記憶されているスリープ区間電流値の� �算値とを合計し、当該合計値を記憶部16に記 憶された基準容量値から減算して電池残量を 算出する制御部17におけるデータ処理は、1ま たは複数のプログラムによりコンピュータ上 で実現してもよく、また、その少なくとも一 部をハードウェアで実現してもよい。

 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照� ��て説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱� ��ることなく様々な変更や修正を加えること� ��できることは当業者にとって明らかである� ��
 本出願は、2008年1月30日出願の日本特許出願 ・出願番号2008-019983に基づくものであり、そ� ��内容はここに参照として取り込まれる。