(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-13
(45)【発行日】2023-11-21
(54)【発明の名称】端末装置
(51)【国際特許分類】
H02J 7/00 20060101AFI20231114BHJP
H01M 10/48 20060101ALI20231114BHJP
H01M 10/44 20060101ALI20231114BHJP
H01M 10/615 20140101ALI20231114BHJP
H01M 10/623 20140101ALI20231114BHJP
H01M 10/633 20140101ALI20231114BHJP
H01M 10/6571 20140101ALI20231114BHJP
【FI】
H02J7/00 302A
H02J7/00 U
H01M10/48 301
H01M10/44 101
H01M10/615
H01M10/623
H01M10/633
H01M10/6571
(21)【出願番号】P 2019229081
(22)【出願日】2019-12-19
【審査請求日】2022-08-04
(73)【特許権者】
【識別番号】501428545
【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ
(74)【代理人】
【識別番号】110000110
【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】坂本 飛雄真
【審査官】右田 勝則
(56)【参考文献】
【文献】特開2018-058444(JP,A)
【文献】国際公開第2007/139102(WO,A1)
【文献】特開2012-098866(JP,A)
【文献】特開2004-194364(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02J 7/00
H01M 10/48
H01M 10/44
H01M 10/615
H01M 10/623
H01M 10/633
H01M 10/6571
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
端末装置であって、
バッテリの温度を計測する温度計測部と、
前記温度計測部によって計測された前記温度が基準温度以下である場合、前記端末装置の単位時間当たりの消費電流を、第1の値以上であって第2の値以下である特定の範囲に制限する制限処理を実行する制御部であって、前記第1の値は、前記端末装置が省電力モードで動作する場合の単位時間当たりの消費電流の上限値であり、前記第2の値は、前記端末装置が高負荷モードで動作する場合の単位時間当たりの消費電流の下限値であるとともに前記第1の値よりも大きい値である、前記制御部と、を備え
、
前記制限処理は、前記省電力モードによる動作を禁止すること、及び、前記高負荷モードによる動作を禁止することを含む、端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書で開示する技術は、端末装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、端末装置が開示されている。端末装置は、温度調整部と、バッテリと、制御部と、を備える。制御部は、バッテリの温度が低温である場合に、温度調整部によってバッテリを加温し、バッテリが所定の温度領域(例えば常温域)まで加温された後で、バッテリの充電を実行する。これにより、バッテリの低温時における充電性能の低下の抑制を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般的に、端末装置等に使用されるバッテリは、その温度が低温の場合(例えば10℃以下である場合)には、常温の場合(例えば10℃よりも高い場合)に比べて、その放電性能が低下することも知られている。特許文献1の技術では、バッテリの温度が低温である場合に、例えば、単位時間当たりの消費電流が大きい高負荷機能を実行すると、バッテリの放電性能が十分に得られないことに起因して残量不足(ローバッテリー)が発生するおそれがある。一方で、バッテリの温度が低温である場合に、単位時間当たりの消費電流を抑制する省電力動作を実行していると、バッテリの温度が低温のまま据え置かれ、放電性能が十分に得られない状況が継続してしまう。
【0005】
本明細書では、バッテリの低温時の性能低下に起因する不具合を適切に抑制することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本明細書が開示する端末装置は、バッテリの温度を計測する温度計測部と、前記温度計測部によって計測された前記温度が基準温度以下である場合、前記端末装置の単位時間当たりの消費電流を、第1の値以上であって第2の値以下である特定の範囲に制限する制限処理を実行する制御部であって、前記第1の値は、前記端末装置が省電力モードで動作する場合の単位時間当たりの消費電流の上限値であり、前記第2の値は、前記端末装置が高負荷モードで動作する場合の単位時間当たりの消費電流の下限値であるとともに前記第1の値よりも大きい値である、前記制御部と、を備える。
【0007】
この構成によると、制御部は、バッテリの温度が基準温度以下である場合に制限処理を実行する。制限処理では、端末装置の単位時間当たりの消費電流は、第1の値以上であって第2の値以下の範囲に調整される。即ち、端末装置の単位時間当たりの消費電流が第2の値以下に抑えられることで、消費電流が大きい高負荷の機能が実行されることが抑制され得る。その結果、バッテリの温度が基準温度以下である間に高負荷の機能が実行されることに起因する不具合(ローバッテリー等)の発生が抑制され得る。また、端末装置の単位時間当たりの消費電流が第1の値以上に維持されることで、消費電流が小さい省電力動作が実行されることが抑制され、電流消費(即ちバッテリの発熱)が促進され得る。そのため、上記の構成によると、例えば基準温度を低温域の閾値となる値(例えば10℃)に設定するとともに、第1の値及び第2の値を端末装置に応じた適切な値に設定しておけば、仮に、端末装置が、冷蔵庫内や冬期の屋外等のような低温環境で使用されるような状況下(例えば、冷蔵庫内での冷蔵商品の在庫管理等の諸作業に使用される状況下)であっても、制御部が適宜制限処理を行うことで、低温時のバッテリの性能低下に起因する不具合を適切に抑制することができる。
【0008】
また、制限処理は、省電力モードによる動作を禁止することを含んでもよい。
【0009】
この構成によると、制御部は、バッテリの温度が基準温度以下の場合において、単位時間当たりの消費電流が小さい省電力モードによる動作を禁止する。この結果、端末装置の単位時間当たりの消費電流が第1の値以上になるように調整される。それにより、バッテリの発熱が促進され、バッテリの温度を上昇させることができる。この結果、バッテリ温度が基準温度以下である状況が比較的早期に解消され得る。従って、上記の構成によると、低温時のバッテリの性能低下に起因する不具合が発生する状況が比較的早期に解消され得る。
【0010】
また、制限処理は、高負荷モードによる動作を禁止することを含んでもよい。
【0011】
この構成によると、制御部は、バッテリの温度が基準温度以下の場合において、単位時間当たりの消費電流が大きい高負荷モードによる動作を禁止する。この結果、端末装置の単位時間当たりの消費電流が第2の値以下になるように調整される。それにより、バッテリの温度が基準温度以下である(即ち放電性能が低下している)場合において、端末装置が高負荷で使用されることによる不具合(例えばローバッテリー)の発生を適切に抑制することができる。従って、上記の構成によると、低温時のバッテリの性能低下に起因する不具合の発生を適切に抑制することができる。
【0012】
制限処理は、省電力モードによる動作を禁止すること、及び、高負荷モードによる動作を禁止することを含んでもよい。
【0013】
この構成によると、制御部は、バッテリの温度が基準温度以下の場合において、単位時間当たりの消費電流が小さい省電力モードによる動作を禁止する。この結果、端末装置の単位時間当たりの消費電流が第1の値以上になるように調整される。それにより、バッテリの発熱が促進され、バッテリの温度を上昇させることができる。この結果、バッテリ温度が基準温度以下である状況が比較的早期に解消され得る。従って、上記の構成によると、低温時のバッテリの性能低下に起因する不具合が発生する状況が比較的早期に解消され得る。さらに、制御部は、バッテリの温度が基準温度以下の場合において、単位時間当たりの消費電流が大きい高負荷モードによる動作を禁止する。この結果、端末装置の単位時間当たりの消費電流が第2の値以下になるように調整される。それにより、バッテリの温度が基準温度以下である(即ち放電性能が低下している)場合において、端末装置が高負荷で使用されることによる不具合(例えばローバッテリー)の発生を適切に抑制することができる。従って、上記の構成によると、低温時のバッテリの性能低下に起因する不具合の発生を適切に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1】実施例の端末装置の構成を示すブロック図である。
【
図2】端末装置の制御部が実行するモード制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0015】
(第1実施例)
図1及び
図2を参照して、第1実施例の端末装置10を説明する。端末装置10は、情報コードの読み取り、RF(Radio Frequency)タグの読み書き等、様々な機能を実行可能な端末装置である。本実施例では、端末装置10は可搬型の端末装置である。
図1に示すように、端末装置10は、端末本体12と、バッテリ14と、を備える。端末本体12は、情報コード読取部20と、RF通信部21と、表示部22と、操作部24と、外部インターフェイス26と、メモリ30と、照明部32と、スピーカー34と、通信インターフェイス38と、電源部40と、制御部42と、を備える。以下では、インターフェイスのことをI/Fと呼ぶ。
【0016】
情報コード読取部20は、情報コード(図示しない)を光学的に読み取ることができる公知の読み取り部である。情報コード読取部20は、公知の撮像部を備え、撮像部が撮影した画像に基づいて、例えば、一次元コードや二次元コード等の情報コードを読み取ることができる。
【0017】
RF通信部21は、所定の通信範囲内(例えば半径5m圏内)に存在するRFタグ(図示しない)との間で電波を媒介とする無線通信(RF通信)を実行するための通信部である。本実施例のRF通信部21は、公知のRF通信モジュールであり、図示しない送信回路と受信回路とアンテナとを備える。
【0018】
表示部22は、様々な情報を表示するためのディスプレイである。例えば、表示部22は、情報コード読取部20によって読み取られた情報コードに関する情報を含む様々な情報を表示することができる。表示部22は、例えば、液晶表示器である。また、表示部22は、タッチパネル式のディスプレイであってもよい。
【0019】
操作部24は、複数のキーを備える。ユーザは、複数のキーを操作することによって、さまざまな指示を端末装置10に入力することができる。他の例では、表示部22及び操作部24は、両者の機能を併せ持つタッチパネルとして構成されていてもよい。
【0020】
外部I/F26は、インターネット等のネットワークに接続されている。制御部42は、外部I/F26及びネットワークを介して、図示しない外部機器との間でWi-Fi方式に従った無線通信を実行することができる。
【0021】
メモリ30は、後述する制御部42が様々な処理を実行するための様々なプログラムを記憶している。例えば、メモリ30は、RAM、ROMや不揮発性メモリを含む。メモリ30は、様々なプログラムの他に、例えば、情報コード読取部20によって読み取られた情報コード等の様々な情報を記憶する領域を有している。具体的には、メモリ30は、外部I/F26に受信された情報や、後述する温度計測部52によって計測されたバッテリ14の温度を示す情報等が記憶される。
【0022】
照明部32は、LED等の照明手段を内蔵しており、例えば、情報コード読取部20の撮像部による撮像範囲等、端末装置10の周囲を照明可能な部分である。
【0023】
スピーカー34は、様々な音声(例えば様々な報知音、メッセージ音声等)を出力可能な音声出力部である。
【0024】
通信I/F38は、後述するバッテリ14の管理IC50との間で通信を実行するためのI/Fである。通信I/F38は、管理IC50と通信を実行することによって、管理IC50から情報(例えば、温度計測部52によって計測されたバッテリ14の温度を示す情報)を取得する。
【0025】
電源部40は、後述するバッテリ14のバッテリセル54と電気的に接続され、バッテリセル54から端末本体12に電力を供給するための電力供給部である。
【0026】
制御部42は、情報コード読取部20と、RF通信部21と、表示部22と、操作部24と、外部I/F26と、メモリ30と、照明部32と、スピーカー34と、通信I/F38と、電源部40と電気的に接続されており、これらの各要素を制御することができる。制御部42は、メモリ30に記憶されたプログラムに従って、後述のモード制御処理(
図2参照)を含む様々な処理を実行する。
【0027】
バッテリ14は、端末本体12と一体に設けられている。変形例では、バッテリ14は、端末本体12の所定のバッテリ取付部に着脱可能に取り付けられる構成であってもよい。バッテリ14は、管理IC50と、バッテリセル54と、を備える。
【0028】
管理IC50は、通信I/F38との間で通信可能である。管理IC50は、温度計測部52を含む。温度計測部52は、バッテリセル54を含むバッテリ14の温度を常時計測する。温度計測部52は、例えば、バッテリ14の温度に応じて抵抗値が変化するサーミスタである。温度計測部52は、バッテリセル54に近接して配置されている。温度計測部52によって計測された温度は、管理IC50と通信I/F38との間の通信リンクを介して、バッテリ14から端末本体12に受信され、その後、メモリ30に記憶される。
【0029】
バッテリセル54は、例えば、リチウムイオンバッテリ等の公知の二次電池である。バッテリセル54は、電源部40を介して、制御部42に電気的に接続されている。バッテリセル54の内部抵抗は、バッテリセル54の温度が低くなるほど高くなる。バッテリセル54は、低温(例えば10℃以下)である場合に、常温(例えば10℃よりも高い温度)の場合に比べて充放電性能が低下することが知られている。
【0030】
本実施例では、制御部42は、端末装置10を、通常の動作モード(以下、通常モードと呼ぶ)とは別に、省電力モードと、高負荷モードの2つの特別な動作モードで動作させることができる。省電力モードは、通常モードに比べて、単位時間当たりの消費電流が小さい動作モードである。端末装置10が省電力モードで動作する場合、端末装置10の単位時間当たりの消費電流は、第1の値以下の範囲に制限される。第1の値は、省電力モードが実行される場合の端末装置10における単位時間当たりの消費電流の上限値である。なお、第1の値は、予め実験等によって特定される値である。具体的には、省電力モードでは、制御部42に含まれるCPUのクロック数が制限され(本実施例では、CPUクロック数がゼロになる)、端末装置10の消費電流の値を抑制する。なお、省電力モードでは、制御部42に含まれるCPUのクロック数が制限されるものの、他の構成要素に関するクロック数は制限されない。端末装置10が省電力モードにある場合、各構成要素の動作速度が通常モードに比べて低下する。また、端末装置10が省電力モードで動作する場合、単位時間当たりの消費電流(バッテリセル54の容量消費量)が大きい構成要素、例えば、RF通信部21、照明部32等の動作が禁止される。端末装置10が省電力モードで動作する場合のバッテリセル54の容量の低下速度は、通常モードで動作する場合のバッテリセル54の容量の低下速度よりも小さい。
【0031】
制御部42は、ユーザが省電力モードの開始を指示することに応じて、端末装置10を省電力モードで動作させる。
【0032】
一方、高負荷モードは、通常モードに比べて、単位時間当たりの消費電流が大きい動作モードである。端末装置10が高負荷モードで動作する場合、端末装置10の単位時間当たりの消費電流は、所定の第2の値以上になる。第2の値とは、高負荷モードが実行される場合の端末装置10における単位時間当たりの消費電流の下限値である。第2の値は、第1の値よりも高い。なお、第2の値は、予め実験等によって特定される値である。高負荷モードで動作する場合とは、単位時間当たりの消費電流(バッテリセル54の容量消費量)が大きい構成要素、例えば、RF通信部21、照明部32等を動作させる場合である。端末装置10が高負荷モードで動作する場合のバッテリセル54の容量の低下速度は、通常モードの場合のバッテリセル54の容量の低下速度よりも大きい。
【0033】
制御部42は、ユーザが高負荷機能の実行(例えば、RF通信部21、照明部32等の動作)を指示することに応じて、端末装置10を高負荷モードで動作させる。
【0034】
(モード制御処理;
図2)
続いて、
図2を参照して、本実施例の制御部42が実行するモード制御処理の内容を説明する。モード制御処理は、バッテリ14が低温であるか否かに応じて、省電力モード及び高負荷モードでの動作の可否を切り替えるための処理である。端末装置10の主電源がオンされると、制御部42は、
図2のモード制御処理を開始する。
【0035】
S2において、制御部42は、温度計測部52によって計測されたバッテリセル54を含むバッテリ14の温度を示す情報を、管理IC50と通信I/F38との間の通信リンクを介して取得する。
【0036】
続くS4において、制御部42は、S2の時点で計測され、取得されたバッテリ14の温度が所定の基準温度以下であるか否かを判断する。ここで、基準温度とは、バッテリ14の放電性能が低下する低温域の閾値となる温度である。即ち、バッテリ14の温度が基準温度以下である場合、バッテリ14が低温である(即ち放電性能が低下する温度である)ということができる。基準温度は、予め実験等によって特定されており、メモリ30に予め記憶されている。基準温度は、10℃以下であることが好ましい。本実施例では、基準温度は10℃に設定されている。変形例では、基準温度は、5℃以下であってもよく、また、0℃以下であってもよい。S2で取得されたバッテリ14の温度が基準温度以下である場合、制御部42は、S4でYESと判断し、S6に進む。一方、バッテリ14の温度が基準温度よりも高い場合、制御部42は、S4でNOと判断し、S10に進む。
【0037】
S6において、制御部42は、省電力モードでの動作を禁止するとともに、高負荷モードでの動作を禁止する。この時点で端末装置10が省電力モード又は高負荷モードで動作している場合、S6では、制御部42は、端末装置10の省電力モード又は高負荷モードによる動作を中断させ、通常モードによる動作に強制的に移行させる。省電力モード及び高負荷モードでの動作が禁止されると、ユーザが省電力モードでの動作の開始を指示した場合であっても、制御部42は省電力モードでの動作を行わない。同様に、ユーザが高負荷モードでの動作の開始を指示した場合であっても、制御部42は高負荷モードでの動作を行わない(即ち、高負荷モードを開始しない)。この結果、端末装置10における単位時間当たりの消費電流が、第1の値以上であって第2の値以下の範囲に制限される。なお、S6の時点で既に、省電力モードでの動作が禁止され、かつ、高負荷モードでの動作が禁止されている場合には、S6において、制御部42は、引き続き両モードでの動作を禁止する。
【0038】
続くS8において、制御部42は、省電力モードでの動作が禁止され、かつ、高負荷モードでの動作が禁止された旨を表示部22に表示する。これにより、端末装置10のユーザは、その旨を把握することができる。なお、上記S6の時点で既に、省電力モードでの動作が禁止され、かつ、高負荷モードでの動作が禁止されていた場合、制御部42は、S8を省略する。即ち、電力モードでの動作が禁止され、かつ、高負荷モードでの動作が禁止された旨が改めて表示部22に表示されない。S8が実行されると、S2に戻る。
【0039】
また、S4でNOの後のS10において、省電力モードでの動作が禁止され、かつ、高負荷モードでの動作が禁止されていた場合、制御部42は、省電力モードでの動作を許可するとともに、高負荷モードでの動作を許可する。S10が実行されると、ユーザの指示に応じて、制御部42は、端末装置10を省電力モード又は高負荷モードのいずれのモードでも動作させることができる。なお、S10の時点で既に、省電力モードでの動作が許可され、かつ、高負荷モードでの動作が許可されていた場合、S10では、制御部42は、引き続き両モードでの動作を許可する。
【0040】
続くS12において、制御部42は、省電力モードでの動作が許可され、かつ、高負荷モードでの動作が許可された旨を表示部22に表示する。これにより、端末装置10のユーザは、その旨を把握することができる。なお、上記S10の時点で既に、省電力モードでの動作が許可され、かつ、高負荷モードでの動作が許可されていた場合、制御部42は、S12を省略する。即ち、省電力モードでの動作が許可され、かつ、高負荷モードでの動作が許可された旨が改めて表示部22に表示されない。S12が実行されると、S2に戻る。
【0041】
以上の通り、制御部42は、端末装置10の主電源がオンされている間、上記のS2からS12の処理を繰り返し実行する。
【0042】
(作用効果)
上記の通り、本実施例では、制御部42は、バッテリ14の温度が基準温度(例えば10℃)以下である場合に、省電力モード及び高負荷モードでの動作を禁止する(
図2のS6)。これにより、端末装置10の単位時間当たりの消費電流は、第1の値以上であって第2の値以下の範囲に制限される。
【0043】
省電力モードによる動作が禁止されることで、バッテリ14の発熱が促進され、バッテリ14の温度を上昇させることができる。この結果、バッテリ14の温度が基準温度以下である状況が比較的早期に解消され得る。従って、本実施例の構成によると、低温時のバッテリ14の性能低下に起因する不具合が発生する状況が比較的早期に解消され得る。
【0044】
一方、高負荷モードによる動作が禁止されることで、バッテリ14の温度が基準温度以下である(即ち放電性能が低下している)場合において、端末装置10が高負荷で使用されることによる不具合(例えばローバッテリー)の発生を適切に抑制することができる。従って、本実施例によると、低温時のバッテリ14の性能低下に起因する不具合の発生を適切に抑制することができる。
【0045】
以上の通り、本実施例では、例えば、基準温度を低温域の閾値となる値(例えば10℃)に設定するとともに、第1の値及び第2の値を端末装置10に応じた適切な値に設定しておけば、仮に、端末装置10が、冷蔵倉庫内や冬期の屋外等のような低温環境で使用されるような状況下(例えば、冷蔵倉庫内での冷蔵商品の在庫管理等の諸作業に使用される状況下)であっても、制御部42が省電力モード及び高負荷モードでの動作を禁止する(S6)ことにより、低温時のバッテリ14の性能低下に起因する不具合を適切に抑制することができる。
【0046】
(対応関係)
図2に示すモード制御処理のS6の処理が、「制限処理」の一例である。
【0047】
以上、実施例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、以下の変形例を採用してもよい。
【0048】
(変形例1) 上記の実施例では、
図2に示すモード制御処理のS6において、制御部42は、省電力モードでの動作を禁止するとともに、高負荷モードでの動作を禁止しているが、これに限られない。変形例では、S6において、制御部42は、省電力モードでの動作のみを禁止してもよい。この場合、制御部42は、高負荷モードでの動作を許可している。また、S6において、制御部42は、高負荷モードでの動作のみを禁止してもよい。この場合、制御部42は、省電力モードでの動作を許可している。
【0049】
(変形例2) 変形例では、
図2に示すモード制御処理のS6において、制御部42は、省電力モードでの動作の禁止と高負荷モードでの動作の禁止以外の処理によって、単位時間当たりの消費電流を第1の値以上であって第2の値以下に調整してもよい。この場合、前記処理は、「制限処理」の一例である。
【0050】
(変形例3) 上記の実施例では、温度計測部52は、バッテリ14に含まれている。変形例では、温度計測部52は、端末本体12に含まれていてもよい。この場合、温度計測部52は、制御部42に接続されていてもよい。
【0051】
(変形例4) 上記の実施例では、モード制御処理のS8に代えて、制御部42は、スピーカー34を制御して報知音を発生させてもよい。これにより、ユーザは、その報知音によって、省電力モードでの動作が禁止され、かつ、高負荷モードでの動作が禁止されたことを把握することができる。また、制御部42は、モード制御処理のS8とともに、スピーカー34を制御して報知音を発生させてもよい。また、制御部42は、モード制御処理のS12に代えて、スピーカー34を制御して報知音を発生させてもよく、モード制御処理のS12とともに、スピーカー34を制御して報知音を発生させてもよい。
【0052】
(変形例5) 上記の実施例では、制御部42は、所定の期間毎に、例えば、1分毎に、モード制御処理を実行してもよい。
【0053】
また、本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【0054】
10 :端末装置
12 :端末本体
14 :バッテリ
20 :情報コード読取部
21 :RF通信部
22 :表示部
24 :操作部
26 :外部I/F
30 :メモリ
32 :照明部
34 :スピーカー
38 :通信I/F
40 :電源部
42 :制御部
50 :管理IC
52 :温度計測部
54 :バッテリセル