JP2008005031A - 電子機器、消費電流制御方法、及び、消費電流制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電子デバイスの消費電力を適切に管理して電子デバイスからの発熱を抑える。
【解決手段】重みづけメモリ３１２は各デバイスによる発熱の、携帯電話機１の表面温度上昇への寄与の度合いを示すレイアウト重みづけ値を記憶する。レイアウト重みづけ値は各デバイスの配置された位置を考慮して設定される。制御部３１は所定時間間隔で各デバイスの動作状態と消費電流とを取得し、それぞれ動作状態バッファメモリ３１３、消費電力バッファメモリ３１４に格納する。データが蓄積されると、制御部３１はすべてのデバイスの発熱による携帯電話機１の表面温度の目安となるパラメータを計算する。このパラメータがしきい値より大きくなると、制御部３１は各デバイスに割り当てられた優先度に従ってデバイスへの供給電力を調節して発熱を抑える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子デバイスを実装する電子機器、消費電流制御方法、及び、消費電流制御プログラムに関する。

近年、携帯電話機等の電子機器においては、従来の通信機能に加え、様々な機能を内蔵するに至っている。このため、様々な機能を平行して処理することが求められ、その結果、消費電流が従来にも増して増加する傾向にある。このような背景から、特許文献１のように、設定内容に応じて着信音量、液晶表示部のバックライト、バイブレータ等の消費電流を演算し総合消費電流を求めて表示することにより、消費電流を設定する技術が知られている。
特開２００３−３０４３１９号公報（第４頁、図２）

ところで、最近の電子機器は、より多機能・高機能になり、これに伴い、電源電池の大容量化が進んでいる。したがって、特許文献１に記載されるように、消費電力の不足という事態は少なくなってきたものの、逆に過剰な電力を供給しやすく、この余剰な電力による各デバイスの温度上昇、ひいては、この温度上昇の機器筐体表面への伝播による安全への問題が提起されつつある。

この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、電子デバイスにおける消費電流を適切になるように管理し、且つ、電子デバイスからの発熱を抑える電子機器、消費電流制御方法、及び、消費電流制御プログラムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の電子機器は、
電子部品を内蔵する電子機器であって、
前記電子部品の動作に伴う温度上昇が当該電子機器の温度上昇に寄与する度合いを、前記電子部品が前記電子機器に実装される位置に基づいて設定する設定手段と、
前記電子部品を動作させたときの消費電流値を取得する消費電流値取得手段と、
前記消費電流値取得手段によって取得された消費電流値と前記設定手段よって設定された度合いとに基づいて、当該電子機器の温度が所定値以上上がるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって当該電子機器の温度が所定値以上上がると判断すると、前記電子部品の消費電流値を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明において、
前記消費電流値取得手段は、前記電子部品を動作させたときの単位時間当たりの動作状況から前記消費電流値を取得することを特徴とする。

また、請求項３記載の発明は、上記請求項１又は２に記載の発明において、
前記電子部品は、外部から当該電子機器へ電力を供給するための部品であり、
前記制御手段は、前記判断手段により当該電子機器の温度が所定値以上上がると判断すると、当該電子部品による電流の消費を止めるよう制御することを特徴とする。

また、請求項４記載の発明は、上記請求項１又は２に記載の発明において、
前記電子部品は照明部品であり、
前記制御手段は、前記判断手段により当該電子機器の温度が所定値以上上がると判断すると、当該照明部品の消費電流を減らすように制御することを特徴とする。

また、請求項５記載の発明は、上記請求項１乃至４の何れか１項に記載の発明において、
前記電子部品は当該電子機器に複数備えられており、
前記設定手段は、動作に伴う温度上昇が当該電子機器の温度上昇に寄与する度合いを、これら複数の電子部品の実装位置関係に基づいて設定することを特徴とする。

また、請求項６記載の発明は、上記請求項１乃至５の何れか１項に記載の発明において、
前記判定手段は、前記消費電流値取得手段によって取得された消費電流値に前記設定手段よって設定された度合いを積算し、この積算値を前記電子部品が消費する電力により発生する熱とみなすことにより、当該電子機器の温度が所定値以上上がるか否かを判断することを特徴とする。

上記目的を達成するため、請求項７記載の消費電流制御方法は、
電子部品を内蔵する電子機器にて実行される消費電流制御方法であって、
前記電子部品の動作に伴う温度上昇が当該電子機器の温度上昇に寄与する度合いを、前記電子部品が前記電子機器に実装される位置に基づいて設定する設定ステップと、
前記電子部品を動作させたときの消費電流値を取得する消費電流値取得ステップと、
前記消費電流値取得ステップにて取得された消費電流値と前記設定ステップにて設定された度合いとに基づいて、当該電子機器の温度が所定値以上上がるか否かを判断する判断ステップと、
前記判断ステップにて当該電子機器の温度が所定値以上上がると判断すると、前記電子部品の消費電流値を制御する制御ステップと、
からなることを特徴とする。

上記目的を達成するため、請求項８記載の消費電流制御プログラムは、コンピュータを、
当該コンピュータが内蔵する電子部品の動作に伴う温度上昇が当該コンピュータの温度上昇に寄与する度合いを、前記電子部品が当該コンピュータに実装される位置に基づいて設定する設定手段、
前記電子部品を動作させたときの消費電流値を取得する消費電流値取得手段、
前記消費電流値取得手段によって取得された消費電流値と前記設定手段よって設定された度合いとに基づいて、当該コンピュータの温度が所定値以上上がるか否かを判断する判断手段、
前記判断手段によって当該コンピュータの温度が所定値以上上がると判断すると、前記電子部品の消費電流値を制御する制御手段
として機能させることを特徴とする。

本発明によれば、電子機器は、内蔵される電子部品の動作に伴う温度上昇が当該電子機器の温度上昇に寄与する度合いを、この電子部品が実装される位置に基づいて設定し、前記電子部品を動作させたときの消費電流値を取得し、取得された消費電流値と設定された度合いとに基づいて当該電子機器の温度が所定値以上上がるか否かを判断する。そして、当該電子機器の温度が所定値以上上がると判断すると、前記電子部品の消費電流値を制御するので、電子デバイスにおける消費電流を適切になるように管理し、且つ、電子デバイスからの発熱を抑えることができる。

以下、本実施形態に係る電子機器の構成について説明する。本実施形態では、電子機器として携帯電話機１を用いる。ただし、これは一例に過ぎず、他の電子機器を用いた実施形態を採用することも可能である。

図１は、本実施形態に係る携帯電話機１の構成を示す図である。

表示部２１は、制御部３１や表示部２１が備える画像演算プロセッサ（図示せず）によって画像データを加工処理した後、表示部２１が備える出力バッファ（図示せず）に記録する。出力バッファに記録された画像情報は、所定の同期タイミングで画像信号に変換され、表示部２１が備えるＬＣＤ（Liquid Crystal Display）に出力される。これにより、各種の画像表示が可能となる。

カメラモジュール２２は、動画像や静止画像を撮影できるカメラを備え、所定のシャッターボタンなどが押下されると、制御部３１の制御により画像を撮影する。撮影して得られた画像データは、制御部３１の制御により、外部メモリユニット３８に装着された記憶媒体などに記憶される。

カメラライト制御ＩＣ２３は、カメラモジュール２２が備えるカメラで画像を撮影するときの光源を備え、制御部３１の制御により、カメラライト（光源）を点灯・消灯させたり、光量の強弱を調節したりする。

ＬＣＤバックライト制御ＩＣ２４は、ＬＣＤに画像データを表示させるための光源であるＬＣＤバックライト２４１を点灯・消灯させる。典型的にはＬＣＤバックライト２４１として白色ＬＥＤが用いられる。

ＲＦ（Radio Frequency）受信部３２は、無線基地局から送信される音声信号、映像信号、制御信号等の電波を、接続されるアンテナ４０を用いて受信する。受信した信号は、第１の周波数帯域（例えば、約８００メガヘルツ）用のパワーアンプ３３又は第２の周波数帯域（例えば、約２ギガヘルツ）用のパワーアンプ３４で増幅される。さらに、ＲＦ受信部３２は、増幅した音声信号、映像信号、制御信号等を復調し、制御部３１に入力する。制御部３１は復調された制御信号に基づいて携帯電話機１を制御する。復調された音声信号は音声コーデック４６に入力され、音声コーデック４６が備えるＤ／Ａ（Digital/Analog）コンバータ（図示せず）により音声に変換され、スピーカ４７から音声が出力される。また、復調された映像信号は表示部２１に入力され、表示部２１は上述の画像処理を行って画像をＬＣＤに出力する。

ＲＦ送信部３５は、マイクロフォン４８に入力され音声コーデック４６が備えるＡ／Ｄ（Analog/Digital）コンバータ（図示せず）により変換された音声信号を変調し、パワーアンプ３３、３４で増幅された音声信号を、ＲＦ送信部３５に接続されるアンテナ４０を用いて無線基地局に送信する。また、ＲＦ送信部３５は、カメラモジュール２２が備えるカメラで撮影して得られた画像データをＡ／Ｄコンバータで変換して変調し、パワーアンプ３３、３４で増幅された映像信号を、ＲＦ送信部３５に接続されるアンテナ４０を用いて無線基地局に送信する。

なお、ＲＦ受信部３２及びＲＦ送信部３５は、使用周波数帯が上記ＲＦ受信部３２、ＲＦ送信部３５に適用できるものであるならば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）や、赤外線通信などの複数の通信方式を用いるものであってもよい。

電源ＩＣ３６は、携帯電話機１を駆動させるための電源を管理する。電源ＩＣ３６は、充電回路４１０に入力され整流された外部電源を充電池４１に充電させる。また、電源ＩＣ３６は、充電池４１に充電された電源を所定の電圧値で各部に供給する。あるいは、電源ＩＣ３６は、充電回路４１０に入力され整流された外部電源を所定の電圧値で各部に供給する。

音源ＩＣ３７は、外部メモリユニット３８に接続された記憶媒体等に記憶された、携帯電話機１の動作状態等をユーザに通知するための所定の音声データを、Ｄ／Ａコンバータ（図示せず）で変換した後、音声をスピーカ４２に出力する。音源ＩＣ３７は、制御部３１の制御により、音楽データや音声データ等をデコードして再生する。スピーカ４２とスピーカ４７とを共用してもよい。

外部メモリユニット３８は、着脱可能な記録媒体（例えばフラッシュメモリカードなど）との接続を行いデータの入出力を行うインタフェースを備える。制御部３１は、外部メモリユニット３８に接続された記憶媒体に記憶された任意のデータを読み出し、あるいは、この記憶媒体に任意のデータを書き込むことができる。

チューナ３９は、テレビジョン放送やラジオ放送の各チャンネルの映像信号や音声信号等をアンテナ３９１で受信し、デコードする。デコードされた映像信号は表示部２１に入力され、画像がＬＣＤに表示される。デコードされた音声信号は音声コーデック４６に入力され、音声がスピーカ４７から出力される。例えば、チューナ３９は、無線信号を受信するアンテナを備えていてもよいし、あるいは、ケーブルを用いて直接映像信号や音声信号等を受信してもよい。アンテナ４０とアンテナ３９１を共用してもよい。

キー入力部４３は、入力キー（図示せず）からの操作信号が入力され、操作信号に対応するキーコード信号を制御部３１に出力する。制御部３１は、キーコード信号に基づいて操作内容を決定する。例えば、入力キーには電源のオン／オフを切り替える指示入力を行う電源キーがあり、この電源キーをユーザが所定時間長押しすることにより携帯電話機１の電源のオン／オフを切り替える。操作信号は他の入力デバイスを用いて入力されてもよい。

キーバックライト制御ＩＣ４４は、入力キーごとに備え付けられたキーバックライトＬＥＤ（Light Emitting Diode）４５を点灯・消灯させる。例えば、入力キーのいずれかがユーザにより押下されると、制御部３１はユーザが暗い場所でも操作しやすいようにキーバックライトＬＥＤ４５を点灯させる。また、所定時間入力キーによる操作が行われないと、制御部３１は消費電力を抑えるためにキーバックライトＬＥＤ４５を消灯させる。

音声コーデック４６は、携帯電話機１のユーザからマイクロフォン４８を介して入力された音声を受け取ってＡ／Ｄコンバータで変換してエンコードし、音声データを制御部３１に入力する。また、音声コーデック４６は、携帯電話機１の動作状態等をユーザに通知するための音声データ、ＲＦ受信部３２が受信した通話音声データなどをＤ／Ａコンバータで変換してデコードし、音声をスピーカ４７に出力する。

制御部３１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリなどから構成され、ＲＯＭに記憶されたオペレーティングシステム（ＯＳ）や制御プログラムをＲＡＭに読み出して実行し、携帯電話機１全体の制御を行う。制御部３１が実行する処理の詳細は後述する。制御部３１は、制御の必要に応じて、上述の各部に制御信号やデータを送信、または、各部から応答信号やデータを受信する。制御部３１は、無線通信端末１の現在の日付や時刻を計時するタイマー３１１を備える。制御部３１は、後述する供給電力制御処理を行うときに用いる各種データを記憶する、重みづけメモリ３１２、動作状態バッファメモリ３１３、消費電力バッファメモリ３１４、消費電流基準値テーブル３１５、筐体補正係数メモリ３１６、及び、優先度テーブル３１７を備える。各メモリ及びテーブル３１２乃至３１７は、ＲＡＭやフラッシュメモリなどから構成される。

重みづけメモリ３１２は、携帯電話機１が内蔵する電子部品の配置された位置（レイアウト）を考慮した、電子部品ごとの携帯電話機１の表面温度上昇への寄与の度合い（以下、「レイアウト重みづけ値」と呼ぶ）が設定され、これを記憶する。

図２は、重みづけメモリ３１２に記憶されるデータの構成例である。本図では、レイアウト重みづけ値の基準値を１００として、各電子部品のレイアウト重みづけ値を記憶する。レイアウト重みづけ値は、電子部品のレイアウトを考慮して予め設定された値である。入力キーを用いてユーザにより入力された値を、制御部３１が重みづけメモリ３１２に設定するようにしてもよい。レイアウト重みづけ値が大きい電子部品ほど、携帯電話機１の表面温度上昇への寄与は大きい。なお、本図は一例であり、電子部品の分類の仕方、記憶される電子部品の種類、レイアウト重みづけ値の大きさ等を任意に変更した実施形態を採用することもできるが、これらの変形例も本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

図３は、携帯電話機１が内蔵する電子部品のレイアウトの例を示す図である。本実施形態の携帯電話機１は、ＬＣＤを搭載した蓋部と、入力キーを搭載した本体部とが、ヒンジ部を軸として回転して折りたたみできる形状をしている。

図３（ａ）は蓋部に内蔵される蓋部回路基板２のレイアウトの例である。蓋部回路基板２には、主な発熱の要因となる電子部品として、表示部２１（ＬＣＤ）、カメラモジュール２２、カメラライト制御ＩＣ２３（カメラライト）、ＬＣＤバックライト制御ＩＣ２４などがある。また、ＬＣＤの背面部分にはＬＣＤバックライト２４１が配置される。
図３（ｂ）は、本体部に内蔵される本体部回路基板３のレイアウトの例である。本体部回路基板３には、主な発熱の要因となる電子部品として、制御部３１、ＲＦ受信部３２、パワーアンプ３３、３４、ＲＦ送信部３５、音源ＩＣ３７、外部メモリユニット３８、チューナ３９、キーバックライト制御ＩＣ４４などがある。キーバックライト制御ＩＣ４４にはキーバックライトＬＥＤ４５が接続される。キーバックライトＬＥＤ４５はマグネシウムケースを介して本体部回路基板３の上に配置される。

一般に電子部品の消費電力が大きければ大きいほど、電子部品による発熱量は大きくなる。例えば本図のようなレイアウトの場合、入力キーの配置される部分の表面温度は、本図に例示したような電子部品による発熱により上昇しやすい。特に、本実施形態においては、制御部３１、ＲＦ受信部３２、パワーアンプ３３、３４、ＲＦ送信部３５は互いに近接して配置されており、これらの電子部品を中心に局所的に温度上昇が発生することがある。一方、カメラライト制御ＩＣ２３の近くには発熱の主な要因となる電子部品が比較的少ない。このように、電子部品の配置される位置によって、携帯電話機１の表面温度上昇への寄与は異なるため、電子部品ごとに適切なレイアウト重みづけ値を設定しておく。主な発熱の要因となる電子部品は互いに近接しないように予め配置して設計されることが望ましいが、これには回路設計上の限界がある。本発明によれば、電子部品の配置される位置による表面温度上昇への寄与の違いを考慮し、各電子部品に優先度を設定して供給電力を調節することにより、適切に各電子部品の消費電力量を制御して表面温度上昇を抑えることができる。

動作状態バッファメモリ３１３は、携帯電話機１が内蔵する各電子部品の動作状態の時間変化をバッファリングして記憶する。制御部３１は、所定の周期で各電子部品の動作（オン）・非動作（オフ）、又は、動作レベルを取得して動作状態バッファメモリ３１３に記憶する。動作レベルとは、例えばカメラライトの発光輝度値のように、動作状態・非動作状態の２種類で分類できない電子部品の、消費電力の大きさの度合いを表現する値である。

図４は、動作状態バッファメモリ３１３に記憶されるデータの構成例である。例えば、単位時間あたりの動作状態の判定値として、「デバイス名」に示されている電子部品が動作中であれば１、非動作（停止中）であれば０を、制御部３１が判定して格納する。例えば、カメラライト制御ＩＣ２３がコントロールするカメラライトの発光強度（あるいは輝度値）のレベルには、発光なし＝０、弱発光＝１、強発光＝２の３段階がある。制御部３１は、カメラライトの発光強度のレベルをカメラライト制御ＩＣ２３から取得して、動作状態の判定値を格納する。同様に、制御部３１は、キーバックライトＬＥＤ４５の発光強度のレベルをキーバックライト制御ＩＣ４４から取得して、動作状態の判定値を格納する。また、パワーアンプ３３、３４は、弱電界、強電界等、電界強度に応じて送信するパワーが６段階に設定されており、図４においては、０は非動作、１〜５の段階で消費電流低〜消費電流高と設定されている。

制御部３１は、所定の周期で（本実施形態では５．１２秒ごとに）各電子部品の動作状態の判定値を動作状態バッファメモリ３１３に格納する。動作状態バッファメモリ３１３は、この判定値を所定回数分バッファリングして記憶する。本実施形態では、動作状態バッファメモリ３１３は約１５分間の動作状態の判定値を格納することができる。５．１２秒ごとに判定値を記憶する場合、１７５回分の判定値が記憶されることになる。バッファリングできる回数の上限（本実施形態では１７５回）に達すると、制御部３１は、動作状態バッファメモリ３１３のすべてをクリアして新たに判定値を記憶していく。

なお、本実施形態は一例であり、動作レベルの設定方法、動作状態の判定値を記憶する時間間隔などを任意に変更した実施形態を採用することもできる。例えば制御部３１は、バッファリングできる回数の上限を超えると、最も過去の時刻に格納した列をクリアして、新しい判定値をこの列に上書きするようにしてもよい。すなわち、制御部３１は、動作状態バッファメモリ３１３の記憶領域をサイクリックに使用するように構成してもよい。

消費電力バッファメモリ３１４は、携帯電話機１の表面温度上昇への寄与の度合いを電子部品ごとに求めた値（以下、「消費電流パラメータ」と呼ぶ）の時間変化をバッファリングして記憶する。制御部３１は、重みづけメモリ３１２に記憶された電子部品ごとのレイアウト重みづけ値Ｗｉと、動作状態バッファメモリ３１３に記憶された電子部品ごとの動作状態の判定値Ｄｉと、電子部品ごとの消費電流値Ｐｉとに基づいて、各電子部品の消費電流パラメータＣｉを求める。

例えば、動作状態バッファメモリ３１３に記憶される動作状態の判定値が、１（動作）又は０（非動作）で表される電子部品ｉでは、制御部３１は、次の式（１）を用いて、時刻ｔにおける消費電流パラメータＣｉ（ｔ）を求める。

Ｃｉ（ｔ） ＝ Ｐｉ（ｔ）×Ｗｉ×Ｄｉ（ｔ） ・・・（１）
ただし、
Ｃｉ（ｔ）：時刻ｔにおける電子部品ｉの消費電流パラメータ
Ｐｉ（ｔ）：時刻ｔにおける電子部品ｉの消費電流値
Ｄｉ（ｔ）：時刻ｔにおける電子部品ｉの動作状態の判定値
Ｗｉ：電子部品ｉのレイアウト重みづけ値

また、カメラライトやキーバックライトＬＥＤ４５のように、動作状態の判定値が所定の動作レベルで表される電子部品ｉでは、制御部３１は、次の式（２）を用いて、時刻ｔにおける消費電力パラメータＣｉ（ｔ）を求める。

Ｃｉ（ｔ） ＝ Ｐｉ（ｔ）×Ｗｉ×Ｌｉ（ｔ） ・・・（２）
ただし、
Ｌｉ（ｔ）：電子部品ｉの、０以上１以下で表される動作レベル係数

動作レベル係数Ｌｉは、例えば、発光なし＝０、弱発光＝１、強発光＝２の３段階で動作レベルが表されるとすると、発光なしＬｉ＝０、弱発光Ｌｉ＝０．５、強発光Ｌｉ＝１、のように予め設定されている。動作レベルの段階数や動作レベル係数は任意に変更できる。

ここで、制御部３１は、電子部品ｉの消費電流値Ｐｉ（ｔ）を、消費電流基準値テーブル３１５から取得する。図５は、消費電流基準値テーブル３１５に記憶されるデータの構成例である。本図に示すように、消費電流基準値テーブル３１５は、各電子部品の動作状態と、その操作状態における単位時間あたりの消費電流の基準値とを対応づけて記憶する。制御部３１は、電子部品ｉに対応する基準値を取得して、消費電流値Ｐｉ（ｔ）とする。なお、各電子部品が消費する電流値あるいは各電子部品に供給される電流値を取得する計測装置を更に備え、制御部３１は、この計測装置が計測した電流値を電子部品ｉの消費電流値Ｐｉ（ｔ）としてもよい。

図６は、消費電力バッファメモリ３１４に記憶されるデータの構成例である。制御部３１は、式（１）又は式（２）を用いて、各電子部品の消費電流パラメータを所定の周期で（本実施形態では５．１２秒ごとに）計算し、消費電力バッファメモリ３１４に計算結果を格納する。

制御部３１は、消費電力バッファメモリ３１４にバッファリングして記憶された、電子部品ごとの時刻ｔにおける消費電流パラメータＣｉ（ｔ）から、時刻ｔにおける測定対象の全電子部品の消費電流パラメータの和を求める。

Ｃ（ｔ） ＝ Ｃ１（ｔ）＋Ｃ２（ｔ）＋・・・＋Ｃｋ（ｔ）
＝ ΣＣｉ（ｔ） ・・・（３）
ただし、ｋ：測定対象の電子部品の数、ｉは１以上ｋ以下の整数である。

そして、制御部３１は、全電子部品の消費電力パラメータの和と、バッファリングした回数Ｎ（Ｎは１以上の整数。本実施形態では１７５とする。）とから、平均消費電流パラメータＣを求める。

Ｃ ＝ Ａｖｅ（Ｃ（１），Ｃ（２），・・・，Ｃ（Ｎ）） ・・・（４）
ただし、演算子Ａｖｅ（ ）は平均値を表す。

このようにして計算された平均消費電流パラメータＣは、各電子部品のレイアウトを考慮した携帯電話機１の表面温度上昇を、客観的に表した値として用いることができる。すなわち、ある時刻Ｔａで求めた平均消費電流パラメータＣａと、次の時刻Ｔｂで求めた平均消費電流パラメータＣｂとの間に、Ｃａ＜Ｃｂの関係が成り立つ場合、表面温度は上昇していると判別することができる。また、Ｃａ＞Ｃｂの関係が成り立つ場合、表面温度は下降していると判別することができる。このように、平均消費電流パラメータＣを用いれば、温度センサーを更に備えて直接的に温度上昇値ΔＴを求めなくても、表面温度が上昇傾向にあるか下降傾向にあるかを容易に推測することができる。

さらに、制御部３１は、平均消費電流パラメータＣと、筐体補正係数Ｅとを用いて、携帯電話機１の筐体の特性・特徴に応じた補正を行った平均消費電流パラメータＣＣを求める。

筐体補正された平均消費電流パラメータＣＣ
＝ 平均消費電流パラメータＣ × 筐体補正係数Ｅ ・・・（５）

ここで、筐体補正係数Ｅは、上記の筐体補正係数メモリ３１６に記憶されるものであり、筐体（携帯電話機１のケース）の材質、各回路基板と筐体表面との距離などに基づいて、筐体ごとに予め設定された値である。このような筐体補正係数を記憶することより、筐体の材質や各回路基板と筐体表面との距離が異なる携帯電話機１であっても、容易に表面温度の上昇（あるいは下降）傾向を推測することができる。例えば、各回路基板の構成が同じで、異なる筐体を用いた携帯電話機１に本発明を適用する場合、筐体補正係数を変更するだけで済む。

図７は、式（５）で得られる筐体補正された平均消費電流パラメータＣＣに基づく電力総和と、携帯電話機１の筐体の表面温度との関係を示す概念図である。本図のように、電力総和が大きくなればなるほど、表面温度は上昇する傾向にある。この関係は、単調増加する関数ｆで表現される。この関数ｆを予め求めておくことによって、制御部３１は関数ｆと平均消費電流パラメータＣＣとを用いて表面温度ｆ（ＣＣ）を得ることができる。なお、本図では関数ｆは直線的に示されているがこれに限られない。

なお、本実施形態では上述のような平均値を求めているが、他の演算手法を用いてもよい。例えば、変形例として、現在時刻に近いほど、その時刻の消費電流パラメータＣ（ｔ）の影響度を大きくするような重みづけを行ってもよい。この場合、式（４）を用いる代わりに、時間の経過とともに単調減少する重みづけ関数ｇを用いた重みづけ係数ｇ（ｔ）を用いて、式（６）のように平均消費電流パラメータＣを求めることができる。

Ｃ ＝ Ａｖｅ（Ｃ（１）×ｇ（１）＋Ｃ（２）×ｇ（２）＋・・・＋
Ｃ（Ｎ）×ｇ（Ｎ）） ・・・（６）
重みづけ関数ｇとして任意の関数を用いることができる。

このように、制御部３１は、複雑な計算をすることなく、また、温度センサーを備えていなくても、各電子部品のレイアウトを考慮した携帯電話機１の表面温度の上昇（あるいは下降）傾向を容易に得ることができる。また、得られた表面温度の上昇（あるいは下降）傾向と、電子部品ごとに予め決められた優先度とに基づいて、表面温度が所定のしきい値を超えないように消費電力を抑える制御（以下、「消費電力制御処理」と呼ぶ）を行うことができる。

ここで、優先度とは、携帯電話機１が内蔵する各電子部品に、どれだけ優先して電力を供給するかを相対的に示す値である。

図８は、電子部品ごとに優先度を設定した優先度テーブル３１７の構成例である。本図では、優先度は０から２５５までの２５６段階で設定でき、２５５が最も高い優先度である。優先度が高いほど、他の電子部品より優先的に電力を供給できる。例えば、携帯電話機１の表面温度を推測できる、上述のように求めた平均消費電流パラメータＣが、所定の第１しきい値を超えた場合、制御部３１は、優先度が低く設定された電子部品に供給する電力を抑え、携帯電話機１全体の発熱量を下げるように制御することができる。また、ある電子部品に供給する電力を抑えた結果、上述のように求めた平均消費電流パラメータＣが所定の第２しきい値より小さくなった場合、制御部３１は、供給する電力を抑えていた電子部品に供給する電力を元に戻すように制御することができる。また、本図の優先度テーブル３１７は一例であり、優先度の設定の仕方を任意に変更した実施形態を採用することもできる。

（供給電力制御処理）
次に、制御部３１が行う供給電力制御処理について図９と図１０のフローチャートを用いて説明する。制御部３１は、所定のタイミングで定期的に（例えば１ミリ秒ごとの割り込みなどで）この処理を開始する。本発明をより理解しやすくするために、本実施形態では、供給電力を調節する電子部品（デバイス）としてキーバックライト４５を採用する。制御部３１は、消費電流パラメータＣに基づいてキーバックライト４５の輝度値を３段階（発光なし・弱発光・強発光）で調節する。また、制御部３１は、消費電流パラメータＣに基づいて充電回路４１０で充電池４１に充電するか否かを制御する。携帯電話機１の動作モードには、（Ａ）キーバックライト４５を消灯させ、外部電源が接続されていた場合は更に充電を行わない制限モードと、（Ｂ）それ以外の通常モード、の２つがある。携帯電話機１の電源投入直後は、通常モードに設定されるものとする。制御部３１は、適宜動作モードをどちらかに設定する。これにより、携帯電話機１の筐体の表面温度の上昇が大きくならないように制御できる。なお、本実施形態は一例に過ぎず、他のデバイスに供給する電力を調節するようにしたり、複数のデバイスに供給する電力を別々に調節するように組み合わせたりする変形例を採用することができ、これらの変形例も本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。以下詳述する。

まず、制御部３１は、所定の周期時間が経過したか否かを判別する（図９、ステップＳ１）。本実施形態では、所定の周期時間として５．１２秒を採用する。制御部３１は、タイマー３１１で現在日時を計時しており、計時した日時を制御部３１内のＲＡＭに一時記憶する。制御部３１は、日時を計時するたびにＲＡＭに一時記憶した日時を更新する。また、制御部３１は、前回この供給電力制御処理を行って動作状態バッファメモリ３１３及び消費電力バッファメモリ３１４を更新してからの経過時間を計時する。制御部３１は、この経過時間が所定の周期時間（５．１２秒）に達したか否かに基づいて判別する。

所定の周期時間が経過していない場合（ステップＳ１；ＮＯ）、制御部３１は供給電力制御処理を終了する。

所定の周期時間が経過した場合（ステップＳ１；ＹＥＳ）、制御部３１は各デバイスの現在の消費電流値Ｐｉ（Ｔａ）を取得する（ステップＳ２）。ここで、Ｔａは現在の日時である。

制御部３１は、各デバイスの動作状態を取得する（ステップＳ３）。すなわち、制御部３１は、各デバイスの動作状態の判定値Ｄｉ（Ｔａ）又は動作レベル値Ｌｉ（Ｔａ）を得る。

制御部３１は、取得した各デバイスの消費電流値Ｐｉ（Ｔａ）、動作状態の判定値Ｄｉ（Ｔａ）、及び、レイアウト重みづけ値Ｗｉを用いて、式（１）又は式（２）から各デバイスの消費電流パラメータＣｉ（Ｔａ）を求める（ステップＳ４）。

制御部３１は、各デバイスの消費電流パラメータを消費電力バッファメモリ３１４に、各デバイスの動作状態の判定値を動作状態バッファメモリ３１３に、それぞれ記憶する（ステップＳ５）。

消費電力バッファメモリ３１４及び動作状態バッファメモリ３１３に、所定回数分のデータが蓄積されていない場合（ステップＳ６；ＮＯ）、制御部３１は供給電力制御処理を終了する。例えば本実施形態では、５．１２秒ごとに取得される動作状態の判定値及び消費電流パラメータが１７５回分記憶されていなければ、供給電力制御処理を終了する。

消費電力バッファメモリ３１４及び動作状態バッファメモリ３１３に、所定回数分のデータが蓄積されている場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）、制御部３１は、式（４）又は式（６）から平均消費電流パラメータＣを求める（ステップＳ７）。

そして、制御部３１は、式（５）から筐体補正された平均消費電流パラメータＣを求める（ステップＳ８）。ここで求めた筐体補正された平均消費電流パラメータＣが、携帯電話機１の筐体の表面温度の目安となる。なお、制御部３１は、筐体補正された平均消費電流パラメータＣを求めた後、消費電力バッファメモリ３１４及び動作状態バッファメモリ３１３をクリアする。

次に、制御部３１は、現在設定されている動作モードが制限モードか否か判別する（図１０、ステップＳ９）。制御部３１は、ＲＡＭのワークエリアに現在の動作モードを示すフラグを記憶し、通常モードに設定したときには０、制限モードに設定したときには１を、このフラグにセットする。制御部３１はこのフラグ値に基づいて動作モードを判別する。なお、携帯電話機１の電源投入直後ではこのフラグ値には０（通常モード）がセットされているものとする。

制限モードに設定されていない場合（ステップＳ９；ＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ８で求めた平均消費電流パラメータＣの値が、所定のしきい値より大きいか否か判別する（ステップＳ１０）。これは、携帯電話機１の筐体の表面温度が所定のしきい値より大きいか否かを判別することに相当する。

所定のしきい値より大きくない場合（ステップＳ１０；ＮＯ）、制御部３１は供給電力制御処理を終了する。つまりこの場合には、各デバイスに供給する電力をそのまま維持する。

所定のしきい値より大きい場合（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、制御部３１は、充電回路４１０で充電池４１に充電中か否か判別する（ステップＳ１１）。

充電中であれば（ステップＳ１１；ＹＥＳ）、制御部３１は、動作モードを制限モードに変更し、電源ＩＣ３６を制御して充電を中止し、キーバックライト制御ＩＣ４４に対してキーバックライト４５への電流値を半分に落とすよう制御してキーバックライト４５の輝度を一段階下げる（ステップＳ１２）。これにより、目安として、携帯電話機１全体からの発熱を３〜４度程度下げることが可能である。

充電中でなければ（ステップＳ１１；ＮＯ）、制御部３１は、動作モードを制限モードに変更し、キーバックライト制御ＩＣ４４に対してキーバックライト４５への電流値を半分に落とすよう制御してキーバックライト４５の輝度を一段階下げる（ステップＳ１３）。これにより、目安として、携帯電話機１全体からの発熱を０．５度程度下げることができる。

一方、ステップＳ９で、制限モードに設定されている場合（ステップＳ９；ＹＥＳ）、制御部３１は、ステップＳ８で求めた平均消費電流パラメータＣの値が、所定のしきい値より大きいか否か判別する（ステップＳ１４）。

所定のしきい値より大きくない場合（ステップＳ１４；ＮＯ）、制御部３１は、電源回路４１０が外部電源に接続されているか否か判別する（ステップＳ１５）。

外部電源に接続されている場合（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、制御部３１は、動作モードを通常モードに変更し、電源ＩＣ３６を制御して充電を開始し、キーバックライト制御ＩＣ４４に対してキーバックライト４５への電流値を半分に落とすよう制御してキーバックライト４５の輝度を一段階上げる（ステップＳ１６）。つまり、動作モードが制限モードに設定されて消費電力が抑えられた結果、ステップＳ８で求めた消費電流パラメータＣが所定のしきい値以下になったため、充電を再開する。

外部電源に接続されていない場合（ステップＳ１５；ＮＯ）、制御部３１は、動作モードを通常モードに変更し、キーバックライト制御ＩＣ４４に対してキーバックライト４５への電流値を半分に落とすよう制御してキーバックライト４５の輝度を一段階上げる（ステップＳ１７）。

所定のしきい値より大きい場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、制御部３１は、携帯電話機１全体からの発熱が多い旨の警告メッセージや警告音等を出力してユーザに通知する（ステップＳ１８）。この場合、携帯電話機１の動作モードを制限モードに設定して消費電力を抑えているにも関わらず、消費電流パラメータが所定のしきい値を超えた状態である。

このように、制御部３１は、消費電流パラメータＣを求めて適宜動作モードを切り替えることによって、各デバイスに供給する電力を調節し携帯電話機１の筐体の表面温度が大きく上昇しないように制御することができる。本実施形態では、供給する電力を調節するデバイスとしてキーバックライト４３、及び、キーバックライト制御ＩＣ４４を制御した場合について述べ、優先度は用いなかったが、複数のデバイスに供給する電力を調節する場合には、設定された優先度に基づいて供給電力を調節すればよい。例えば、優先度の大きい順に、ＬＣＤバックライト２４１＞キーバックライト４５のように優先度を決めておき、制限モードに設定中であれば、段階的に（イ）キーバックライト４５の輝度を弱発光に設定、（ロ）キーバックライト４５を消灯、（ハ）更にＬＣＤバックライト２４１を弱発光に設定、のように切り替えればよい。

本発明は、上述した実施形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。また、上述した実施形態の原理の一部のみを使用してもよいし、任意に組み合わせて異なる実施形態を採用することもできる。

例えば、動作モードを通常モードから制限モードに変更する際の消費電流パラメータの第１しきい値と、動作モードを制限モードから通常モードに変更する際の消費電流パラメータの第２のしきい値とを別々に設定してもよい。すなわち、チャタリング等による動作モードの頻繁な切り替えを避けるために、ヒステリシス（応差）を設けることもできる。

図１１は、本実施形態の供給電力制御処理による、動作モードの切り替えタイミングと、携帯電話機１全体の消費電力量との関係を概念的に示す図である。携帯電話機１の電源を投入して使用開始すると、徐々に筐体の表面温度は上昇していく。すなわち、ステップＳ８で求める消費電流パラメータの大きさは徐々に増加していく。ある時刻Ｔ１に消費電流パラメータが所定の第１しきい値より大きくなると、制御部３１は動作モードを通常モードから制限モードに変更して各電子部品への供給電力を調節して消費電力を抑える。すると、供給する電力を抑えた結果、ある時刻Ｔ２に消費電流パラメータは減少に転じる。すなわち、表面温度は低下していく。そして、ある時刻Ｔ３に消費電流パラメータが所定の第２しきい値より小さくなると、制御部３１は動作モードを制限モードから通常モードに戻す。すると、供給する電力を戻した結果、ある時刻Ｔ４に消費電流パラメータは再び増加に転じる。すなわち、表面温度は上昇していく。このような制御を繰り返し行うことによって、結果として筐体の表面温度変化にヒステリシスを設けることができる。

本実施形態では、携帯電話機１の筐体の表面温度を取り扱っているが、これに限られず他の任意の場所の温度を監視し調節するようにしてもよい。

上記実施形態では、上述の処理を行うためのプログラムがＲＯＭに予め記憶されているものとして説明した。しかし、携帯電話機１を、装置の全部又は一部として動作させ、あるいは、上述の処理を実行させるためのプログラムを、メモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＭＯ（Magneto Optical disk）などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、これを別のコンピュータにインストールし、上述の手段として動作させ、あるいは、上述の工程を実行させてもよい。また、携帯電話機を使用したものとして説明したが、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）などの他の通信端末に適用することも可能である。

さらに、インターネット上のサーバ装置が有するディスク装置等にプログラムを格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロード等するものとしてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、電子デバイスにおける消費電流を適切になるように管理し、且つ、電子デバイスからの発熱を抑えることができる。

携帯電話機の構成を示す図である。 重みづけメモリに記憶されるデータの構成例を示す図である。 携帯電話機に内蔵される電子部品のレイアウトの例を示す図である。 動作状態バッファメモリに記憶されるデータの構成例を示す図である。 消費電流基準値テーブルに記憶されるデータの構成例を示す図である。 消費電力バッファメモリに記憶されるデータの構成例を示す図である。 筐体補正された電力総和と表面温度との関係を示す概念図である。 優先度テーブルに記憶されるデータの構成例を示す図である。 制御部が行う供給電力制御処理を説明するためのフローチャートである。 制御部が行う供給電力制御処理を説明するためのフローチャート（つづき）である。 本実施形態の供給電力制御処理を行って得られる、消費電流パラメータ又は筐体の表面温度の時間変化を示す概念図である。

符号の説明

１・・・携帯電話機、２・・・蓋部回路基板、３・・・本体部回路基板、２１・・・表示部、２２・・・カメラモジュール、２３・・・カメラライト制御ＩＣ、２４・・・ＬＣＤバックライト制御ＩＣ、３１・・・制御部、３２・・・ＲＦ受信部、３３・・・パワーアンプ、３４・・・パワーアンプ、３５・・・ＲＦ受信部、３６・・・電源ＩＣ、３７・・・音源ＩＣ、３８・・・外部メモリユニット、３９・・・チューナ、３９１・・・アンテナ、４０・・・アンテナ、４１・・・充電池、４２・・・スピーカ、４３・・・キー入力部、４４・・・キーバックライト制御ＩＣ、４５・・・キーバックライトＬＥＤ、４６・・・音声コーデック、４７・・・スピーカ、４８・・・マイクロフォン、２４１・・・ＬＣＤバックライト、３１１・・・タイマー、３１２・・・重みづけメモリ、３１３・・・動作状態バッファメモリ、３１４・・・消費電力バッファメモリ、３１５・・・消費電力基準値テーブル、３１６・・・筐体補正係数メモリ、３１７・・・優先度テーブル、４１０・・・充電回路

Claims (8)

1. 電子部品を内蔵する電子機器であって、
   前記電子部品の動作に伴う温度上昇が当該電子機器の温度上昇に寄与する度合いを、前記電子部品が前記電子機器に実装される位置に基づいて設定する設定手段と、
   前記電子部品を動作させたときの消費電流値を取得する消費電流値取得手段と、
   前記消費電流値取得手段によって取得された消費電流値と前記設定手段よって設定された度合いとに基づいて、当該電子機器の温度が所定値以上上がるか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段によって当該電子機器の温度が所定値以上上がると判断すると、前記電子部品の消費電流値を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする電子機器。
2. 前記消費電流値取得手段は、前記電子部品を動作させたときの単位時間当たりの動作状況から前記消費電流値を取得する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記電子部品は、外部から当該電子機器へ電力を供給するための部品であり、
   前記制御手段は、前記判断手段により当該電子機器の温度が所定値以上上がると判断すると、当該電子部品による電流の消費を止めるよう制御する
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の電子機器。
4. 前記電子部品は照明部品であり、
   前記制御手段は、前記判断手段により当該電子機器の温度が所定値以上上がると判断すると、当該照明部品の消費電流を減らすように制御する
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の電子機器。
5. 前記電子部品は当該電子機器に複数備えられており、
   前記設定手段は、動作に伴う温度上昇が当該電子機器の温度上昇に寄与する度合いを、これら複数の電子部品の実装位置関係に基づいて設定する
   ことを特徴とする、請求項１乃至４の何れか１項に記載の電子機器。
6. 前記判定手段は、前記消費電流値取得手段によって取得された消費電流値に前記設定手段よって設定された度合いを積算し、この積算値を前記電子部品が消費する電力により発生する熱とみなすことにより、当該電子機器の温度が所定値以上上がるか否かを判断することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の電子機器。
7. 電子部品を内蔵する電子機器にて実行される消費電流制御方法であって、
   前記電子部品の動作に伴う温度上昇が当該電子機器の温度上昇に寄与する度合いを、前記電子部品が前記電子機器に実装される位置に基づいて設定する設定ステップと、
   前記電子部品を動作させたときの消費電流値を取得する消費電流値取得ステップと、
   前記消費電流値取得ステップにて取得された消費電流値と前記設定ステップにて設定された度合いとに基づいて、当該電子機器の温度が所定値以上上がるか否かを判断する判断ステップと、
   前記判断ステップにて当該電子機器の温度が所定値以上上がると判断すると、前記電子部品の消費電流値を制御する制御ステップと、
   からなることを特徴とする消費電流制御方法。
8. コンピュータを、
   当該コンピュータが内蔵する電子部品の動作に伴う温度上昇が当該コンピュータの温度上昇に寄与する度合いを、前記電子部品が当該コンピュータに実装される位置に基づいて設定する設定手段、
   前記電子部品を動作させたときの消費電流値を取得する消費電流値取得手段、
   前記消費電流値取得手段によって取得された消費電流値と前記設定手段よって設定された度合いとに基づいて、当該コンピュータの温度が所定値以上上がるか否かを判断する判断手段、
   前記判断手段によって当該コンピュータの温度が所定値以上上がると判断すると、前記電子部品の消費電流値を制御する制御手段
   として機能させることを特徴とする消費電流制御プログラム。

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