专利名称：移动信息装置和控制方法
技术领域：
本发明涉及具有无线电通信功能的移动信息装置，特别涉及用于移动信息处理装置的数据处理部分的控制方法。
已知有移动信息设备(GEAR)，它是信息处理部分和无线电通信部分的组合。移动电话机诸如PHS(个人手持电话机系统)或PDC(个人数字蜂窝)电话机能够用做无线电通信部分在TDMA(时分多址)通信方案中发送和接收数据。在通信期间，无线电通信部分以帧形式交替地进行接收和发送操作。
另一方面，希望电池供电装置的电源消耗尽可能地低。为获得降低的电源消耗，微处理器根据要进行的处理选择的时钟频率操作，因为电源消耗随着时钟频率而增加。
然而，接收和发送操作的帧定时与微处理器的时钟改变定时不同步。因此，包括电池的电源容量设计成适应信息处理部分和无线电通信部分的最大电源消耗的和。这造成电源电路和电池在体积和重量上的增加，并且因此移动信息终端不能小型化。
本发明的一个目的是提供能够获得电源消耗降低和移动信息装置小型化的一种移动信息装置和控制方法。
根据此发明，在信息处理部分和无线电通信部分的组合中，检测是否无线电通信部分以预定通信方案执行无线电传输和当无线电通信部分进行无线电传输时，信息处理部分的电源消耗被限制在低于正常电平的预定电平之内。
在传输情况中由于信息处理部分的电源消耗被限制在低电平之内，所以信息处理部分和无线电通信部分的总电源消耗也限制在低于其最大电源消耗的电源消耗电平之内。因此，电源电路的容量被设计成适应无线电通信部分的最大电源消耗和信息处理部分的较低电源消耗的和。与现有技术相比这造成电源电路和电池在体积和重量上的减小，得到小型化的移动信息装置。
图1是表示根据本发明的一个实施例具有无线电部分的移动信息装置的方框图2A是表示在根据本发明的控制方法的第一实施例中无线电部分的通信操作的时序图；图2B是表示在第一实施例中数据处理部分的一个操作的时序图；图2C是表示在第一实施例中无线电部分的电耗变化波形图；图2D是表示在第一实施例中数据处理部分的电耗变化波形图；图2E是表示在第一实施例中总电耗变化的波形图；图3是表示在根据本发明的控制方法的控制方法的第二个实施例中数据处理部分的控制操作流程图；图4A是表示在图1的实施例中可用的信号格式的另一示例图；以及图4B是表示对应图4A的信号的数据处理部分的另一控制操作图。
参考图1，移动信息装置包括无线电部分10，数据处理部分11和电源控制器12。电子笔记本或具有TDMA无线电通信功能的电子板是移动信息装置的一个示例。在移动信息装置中装有一个内部电池13，而且另外一个外部电源14如电池或者AC适配器可连到电源控制器12。移动信息装置或者通过内部电池13或通过外部电源14供电。
在未连接外部电源14的情况下，电源控制器12选择内部电源13并且给无线电部分10和数据处理部分11供电。当连接了外部电源时，电源控制器12选择提供电源的外部电源。下文，供给无线电部分10的电流由IA表示，而供给数据处理部分11的电流由IB表示。另外，电源控制器12通知数据处理部分11所选的电源类型。
移动信息装置还包含输入装置15如键盘和显示器16诸如液晶显示器(LCD)。在移动电话机的情况下话音处理器，扬声器和送话器被连到数据处理部分11，这些在此图中未显示。
在无线电部分10中，天线连到双工器101，双工器101是个无源装置并且连接天线到接收机102和发射机104。频率合成器104分别给接收机102和发射机104提供具有控制频率的本机振荡信号。
接收机102通过天线从无线电基站(未示出)接收无线电信号并解调接收的信号为基带信号。基带信号从接收机102传送到信道控制器105。在发送的情况下，信道控制器105输出发送信号到发射机103，发射机103根据发送信号调制载波以便产生无线电传输信号。无线电传输信号通过双工器101和天线发送。
信道控制器105分别执行接收机102和发射机103的TDMA定时控制。另外信道控制器105执行频率合成器104的TDMA定时控制和频率控制。
数据处理部分11包括微处理器106，它根据存储在只读存储器(ROM)107中的程序控制移动信息装置的操作，如后面描述的微处理器106从信道控制器105输入接收的数据并输出发送数据到信道控制器105。微处理器106控制信道控制器105并从信道控制器105接收无线电部分10的通信状态，T／R(发送或接收)。
微处理器106在选择的频率时钟CLK上操作，此选择的频率时钟CLK由时钟发生器108根据时钟选择信号产生。更具体地讲，时钟CLK是从多个频率(这里为10MHE，40MHE和100MHE)中选择。基准频率发生器109给时钟发生器提供基准频率微处理器106使用随机存取存储器(RAM)110来存储必要数据。电池监视器111用来监视内部电池13中的电源剩余量。例如，电池监视器111能够检测内部电池13的输出电压。在这种情况下，微处理器106把内部电池13的检测电压与预定门限值进行比较，如果所检测的电压低于预定门限值，则确定在内部电池13中未剩下足够电源。
如后面将要描述的，微处理器106根据无线电部分10的通信状态选择时钟频率。在发送情况中，发射机103消耗相当大量的电源。因此，在发送期间，微处理器106控制时钟发生器108以便通过选择较低频率时钟，把装置的总电耗限制到低于预定的最大电平。详细过程将在下面描述。
第一实施例参考图2A，假定无线电部分10在帧中交替地进行接收和发送操作(R／T)。由于微处理器106从信道控制器105接收通信状态T／R，所以微处理器106根据通信状态T／R，在低功率模式(L)和正常功率模式(H／L)之间转换。
参考图2C-2E，更具体地讲，在如图2C中所示的发送状态T期间由于无线电部分10电耗增加到最大电平IAMAX，所以提供给微处理器106的时钟被固定在低频率(如10MHE)使得数据处理部分11的电耗IB降到如图2D中所示的最小电平IBMIN。就是说，微处理器106在发送状态T期间设置为低功率模式。
另一方面，在接收状态R期间，无线电部分10的电耗IA减少到如图2C中所示的最小电平IAMIN。因此，微处理器106的频率限制被解除以根据在微处理器106上运行的程序从低频率和高频率中(例如100MHE)选择希望的时钟频率。数据处理部分11的电耗在最小电平IBMINT和最大电平IBMAX之间改变，如图2D中所示。也就是，微处理器106在接收状态R期间设置为正常模式。
参考图2E，总电耗IC是电耗IA和IB之和，对应于电池13的电源消耗。由于在发送状态T期间数据处理部分11的电耗IB降到最小电平IBMIN，如图2D中所示，所以总电耗IC被限制到最大电耗ICMAX。在接收状态R期间，总电耗IC在最小电平ICMIN和中间电平ICO之间变化。
假定在发送时无线电部分10的电耗IA是IAMAX=100MA，在接收时无线电部分10的电耗IA是IAMIN=10MA，数据处理部分11的电耗IB在100MHE的高频率时是IBMAX=500MA，并且数据处理部分11的电耗IB在10MHE的低频率时是IBMIN=200MA。因此在发送期间总电耗IC限制到最大电耗ICMAX=200MA。在接收状态期间，当微处理器106在高频率时钟(100MHE)操作时，总电耗IC限制到中间电耗ICO=510MA。在接收状态期间在微处理器106在低频率时钟(10MHE)操作的情况中，总电耗IC限带到最小电耗ICMIN=210MA。
如果在发送状态T期间，数据处理部分11的电耗IB不降到最低电平IBMIN，如在现有技术中那样，则在发送状态期间总电耗IC可能上升最大电耗ICMAX=IAMAX+IBMAX到1500MA。因此，与现有技术情况相比，最大电耗低了300MA，结果提高微型化程度。
第二个实施例参考图3，表示根据本发明的第二实施例的微处理106的电源控制。在此实施例中，使用所选的电源类型和监视的电池电压来确定选择哪个时钟频率。
如图3中所示，开始通信操作之后(在步骤S301中的是)，微处理器106通过监视从信道控制器105中接的通信状态信号检测无线电部分10是否在发送状态(步骤S302)。
当无线电部分10是在发送状态T(步骤S302中的是)时，它还检测是否选择外部电源14(步骤S303)。如果外部电源没有连到电源控制器12上(步骤S303中的否)，则还检测在电池13中是否剩下足够的电源(步骤S304)。当在电池13中没有足够的电源(步骤304中的否)，则只允许低功率模式(步骤S305)。当在接收状态时(步骤S302中的否)，当使用外部电源14时(步骤S303中的是)，或当有足够的电池电源时(步骤S304中的是)，允许正常模式(步骤S306)。
换句话说，根据第二个实施例，只有当电池13中没有足够电源时，微处理器106设置为低功率模式，也就是，以便控制时钟发生器108选择低频率时钟。如果在电池13中剩余足够的电源或使用外部电源14，则根据运行程序选择希望的频率时钟。从而，根据电源状态能够获得适当的处理速度。
根据如图2A-2E中所示的第一实施例，即使在电池中剩余足够电源，微处理器106也设置为低功率模式。不必说，第一实施例能够这样修改即只有当在电池13中没有足够电源时，微处理器才设置成低功率模式。
参考图4A和4B，根据本发明的移动信息装置能够适用于遵从RCR-STD(无线电系统标准的研究和开发中心)-27的PDC电话机系统。在这个系统中，一个20msec的发送帧跟随有每个为20msec的两个接收帧。如前面描述的，在发送帧期间，微处理器106设置成低功率模式(L)。在接收帧期间，微处理器106设置成正常模式(H／L)。
由于如图4A中所示的信号方案的接收帧比发送帧长，所以传输所要求的电源消耗相对地低，导致降低了总电源消耗。因此，微处理106能够在高频率时钟上操作。
权利要求
1．在一个信息处理部分和无线电通信部分的组合中，一种控制方法，包含步骤a)检测无线电通信部分是否在预定的通信方案中执行无线电传输；和b)限制信息处理部分的电源消耗在预定电平之内，所说的预定电平低于无线电通信部分执行无线电传输时的正常电平。
2．根据权利要求1的控制方法，还包含步骤c)当无线电通信部分执行无线电接收时，解除电源消耗限制。
3．根据权利要求1或2的方法，其中电池给信息处理部分和无线电通信部分供电，步骤b)包含步骤监视电池的剩余数量；和当无线电通信部分执行无线电传输和电池余量小于预定门限电平时，限制信息处理部分的电源消耗在预定电平之内。
4．根据权利要求3的控制方法，还包含步骤c)当无线电通信部分执行无线电接收时，解除电源消耗限制；和d)当电池的余量不小于预定门限值时解除电源消耗限制。
5．根据权利要求1或2的控制方法，其中内部电池和外部电源的所选电源提供电源给信息处理部分和无线电通信部分，步骤b)包含步骤监视电池余量；检测是否选择外部电源；以及当无线电通信部分执行无线电传输时，当未选择外部电源时和当电池余量低于预定门限电平时，限制信息处理部分的电源消耗在预定的电平之内。
6．根据权利要求5的控制方法，还包含步骤c)当无线电通信部分执行无线电接收时，解除电源消耗限制；b)当选择外部电源时，解除电源消耗限制；和e)当电池余量不低于预定门限值时，解除电源消耗限制。
7．根据权利要求1的控制方法，其中在步骤b)从包括正常电平的多个电源消耗电平中选择预定电平。
8．根据权利要求7的控制方法，其中信息处理部分包括一个微处理器，步骤b)包含步骤从多个时钟频率中选择相对低时钟频率；和提供相对低时钟频率到微处理器。
9．一种移动信息装置，包含用于在预定的通信方案中接收和发送无线电信号的一个无线电收发信机；用于处理经过无线电收发信机接收和发送的信息的一个处理器；和用于以与预定通信方案同步调整处理器的电耗的一个调整器，使得当无线电收发信机发送无线电信时，把处理器的电耗限制在低于正常电平的预定电平之内。
10．根据权利要求9的移动信息装置，其中当无线电收发信机接收无线电信号时，调整器解除电耗限制。
11．根据权利要求9或10的移动信息装置，包含用于提供电源给处理器和无线电收发信机的一个电池；和用于监视电池余量的一个电池监视器；其中当无线电收发信机发送无线电信号并且电池余量低于预定门限电平时，调整器限制处理器电耗在预定电平之内。
12．根据权利要求11的移动信息装置，其中当电池余量不低于预定门限电平时，调整器解除电耗限制。
13．根据权利要求9或10的移动信息装置，还包含用于提供电源给处理器和无线电收发信机的一个内部电池；用于提供电源给处理器和无线电收发信机的一个外部电源；一个电源控制器，用于选择内部电池和外部电源之一并从所选择的一个电源中提供电源给处理器和无线电收发信机；和用于监视电池余量的电池监视器，其中当无线电收发信机发送无线电信号时，当未选择外部电源时和当电池余量低于预定门限值时，调整器限制处理器的电耗在预定电平之内。
14．根据权利要求13的移动信息装置，其中当选择外部电源时调整器解除电耗限制。
15．根据权利要求14的移动信息装置，其中当电池余量不低于预定的门限值时，调整器解除电耗限制。
16．根据权利要求9或10的移动信息装置还包含用于从包括正常电平的多个电耗电平中选择预定电平的电耗选择器。
17．根据权利要求16的移动信息装置，其中电耗选择器从多个时钟频率中选择相对低的时钟频率以便提供相对低的时钟频率给处理器。
18．根据权利要求9或10的移动信息装置；其中预定的通信方案是TDMA(时分多址)方案并且无线电收发信机在传输帧中发送无线电信号。
全文摘要
在包括数据处理部分和无线电通信部分的移动信息装置中,检测无线电通信部分是否执行无线电传输,并且当无线电通信部分执行无线电传输时,数据处理部分的电源消耗被限制在低于正常电平的预定电平之内。因此,移动信息装置的总电源消耗也被限制在低于其最大电源消耗之和的电源消耗电平之内。
文档编号H04M1/73GK1204225SQ9810882
公开日1999年1月6日 申请日期1998年3月27日 优先权日1997年3月27日
发明者本桥辉行 申请人:日本电气株式会社