JP2004055444A

JP2004055444A - 充電状態報知方法および装置

Info

Publication number: JP2004055444A
Application number: JP2002213906A
Authority: JP
Inventors: Masatomo Kanbara; 神原　正知; Isato Shiina; 椎名　勇人
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2004-02-19

Abstract

【課題】本発明の課題は、電池パックの充電操作時に、利用者が充電状況を目視により認識可能な満充電迄の残り時間の表示および満充電報知を行う携帯電話機及び満充電時期報知方法を提供することにある。
【解決手段】携帯電話機（１）の制御回路部（１６）は、充電コネクタ（１１−１、１１−２）を介して装着された電池パック（２）を充電をする際、Ａ／Ｄ変換部（１５）を介して電池パック（２）の満充電検出用基準電圧を一定間隔で監視し、メモリ（２７）に予め記憶された基準電圧値と一致または超過した時を起点とし、メモリ（２７）に記録保持されているタイマ値を基にタイマ監視を行うと共に、計時した満充電報知迄の残り時間をＬＣＤ表示部（２０）へ出力することを特徴とする。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機等の電子機器における充電状態報知方法および装置に関し、特に、携帯電話機の電池パック等の満充電までの予測時間を表示することで携帯電話機等の充電操作の利便性を向上させた充電状態報知方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の携帯電話機の電源用電池パックの充電操作において携帯電話機の制御部は、電池パックの充電電圧レベルをＡ／Ｄ変換によりデジタル信号として一定時間毎に検出した値が、メモリに予め記憶された基準値に到達時または到達時から一定の時間が経過した時に、ＬＣＤ表示部に充電完了を表示したり、ＬＥＤの点灯色を変更することで利用者に満充電状態を報知している。
【０００３】
また、利用者は、携帯電話機の取り扱い説明書等に記載されている充電時間を目安に充電操作完了時刻を予測している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、利用者は電池パックの容量が使用限界まで低下した状態で常に充電を実施するとは限らず、満充電状態へ到達する迄の時間は充電を開始する時の電池パックの残容量によって不定である。
【０００５】
その為、利用者は、充電完了迄の所要時間あるいは充電状況を目視により判断しづらいという問題があった。
【０００６】
また、充電中の電池パックの電圧を監視して、満充電までの時間を算出する方法もあるが、定電圧、定電流方式における充電では、電池パックの端子電圧が満充電電圧付近まですぐに上昇してしまう為、充電中の電池パックの端子電圧から満充電時間を算出するのは困難である。
【０００７】
本発明においては、電池パックの充電を行う際、利用者が充電状況及び充電操作完了時期を容易に認識することが可能な満充電状態迄の残り時間を報知する携帯電話機及び満充電時期報知方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、充電可能な電池を電源とする電子機器の充電状態報知装置において、前記電池の充電に際して前記電池に充電された電圧を検出する検出手段と、前記検出手段で検出した電圧が所定の電圧に達した時点で起動され、所定の時間を計時するタイマ手段と、前記タイマ手段の残り計時時間により前記電池の満充電までの時間を報知する報知手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記タイマは、前記電池の充電電圧が満充電に対応する電圧に達した時点で起動されることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項１の発明において、前記電子機器は、携帯電話機であり、前記報知手段は、前記タイマの残り計時時間による前記電池の満充電までの時間を前記携帯電話機のキーパッドの数字キーの点灯により報知するこ
とを特徴とする。
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる充電状態報知方法および装置の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明に係わる充電状態報知方法および装置を適用して構成される携帯電話機を示すブロック図である。
【００１２】
図１において、携帯電話機１には、定電流、定電圧により繰り返し充電可能なリチウムイオン電池等からなる電池セル２１が内蔵された電池パック２が実装されており、この状態で携帯電話機１を充電回路部３１が内蔵された充電器３に装着することで、充電回路部３１から電池セル２１を充電する。
【００１３】
すなわち、図１において、携帯電話機１を充電装置３に装着すると、携帯電話機１の充電コネクタ１１−１、１１−２と充電器３の充電コネクタ３２−１、３２−２とがそれぞれ結合される。
【００１４】
また、電池パック２には、電源コネクタ２２−１（正極）と電源コネクタ２２−２（負極）とが配置され、この電源コネクタ２２−１と電源コネクタ２２−２とは、携帯電話機１の電源コネクタ１２−１（正極）と１２−２（負極）と接続され、電池パック２から携帯電話機１へ電力が供給される。
【００１５】
また、携帯電話機１は、携帯電話機１全体を制御する制御回路部１６と、充電回路部３１に接続された際に定電圧または定電流による充電制御を行う充電制御回路部１３と、携帯電話機１の電源ＯＦＦ／ＯＮ及び電池パック２から供給される電圧及び電流を携帯電話機１に適切な値にして供給する為の電源回路部１４と、携帯電話機１の電源コネクタ１１−１、１１−２間におけるアナログ端子電圧値をデジタル値に変換した信号を制御回路部１６に出力するＡ／Ｄ変換部１５と、携帯電話機１における音声またはデータの送受信をアンテナ２５を介して制御する無線回路部１８とにより構成される。
【００１６】
さらに、携帯電話機１には、ユーザインタフェースとして、利用者のキーパットの押下による入力情報を検出して制御回路部１６に出力する操作部１７と、満充電迄の残り時間および充電完了時刻を表示するＬＣＤ表示部２０と、通話用のスピーカ２３、マイク２４が接続された通話回路部１９と、着信音および充電完了時の告知音または音声出力を行うサウンダ２８とを具備して構成される。
【００１７】
次に、図１の充電回路部３１により電池パック２内の電池セル２１を充電する際の充電特性について図２のグラフを参照しながら説明する。
【００１８】
図２は、電池セル２１の充電中における充電特性を示すもので、図２において破線で示すグラフは、充電回路部３１により電池セル２１を充電している状態における電源コネクタ１２−１と１２−２の両端の電圧の時間的変化を示し、実線で示すグラフは、充電回路部３１を電池セル２１から一時切断した状態における電源コネクタ１２−１と１２−２の両端の電圧の時間的変化を示している。
【００１９】
すなわち、充電回路部３１により電池セル２１を充電している状態においては、電源コネクタ１２−１と１２−２の両端の電圧は、破線のグラフに示すように時点Ｔ０で満充電検出用基準電圧Ｖ１を越えるが、充電回路部３１を電池セル２１から切り離した状態においては、電源コネクタ１２−１と１２−２の両端の電圧は、実線で示すように時点Ｔ＝Ｔ１で満充電検出用基準電圧Ｖ１に近づいた後、一定時間を要して満充電検出用基準電圧Ｖ１に収束する。
【００２０】
このため、電池パック２の最大容量に限りなく近い状態迄充電を行うためには時点Ｔ＝Ｔ１から基準時間Ｔｄ経過したＴ＝Ｔ２の時点まで更に充電を継続して実施することが必要である。
【００２１】
そこで、本発明においては、時点Ｔ１を検出してからの時間Ｔｄを監視して満充電の報知（図２のＴ＝Ｔ２）を行う。
【００２２】
ここで、満充電時期算出の為の基準電圧Ｖ１及び、経過時間Ｔｄは携帯電話機１のメモリ２７に予め記憶されている。
【００２３】
再度、図１のブロック図に戻り、携帯電話機１の充電制御と満充電状態の検出及び利用者への報知の制御動作について説明する。
【００２４】
電池パック２の充電は、上述したように、電池パック２が実装された携帯電話機１を充電装置３に装着して行われる。
【００２５】
携帯電話機１は、充電コネクタ３２−１と１１−１及び充電コネクタ３２−２と１１−２を介して充電器３から電力の供給が開始されると、充電制御回路部１３が作動し、電源コネクタ１２−１と２２−１及び１２−２と２２−２を介して電池セル２１に電力を供給して電池パック２の充電を開始する。
【００２６】
充電開始による充電コネクタ１１−１及び１１−２間の電気的接続を検出した充電制御回路部１３は、電池パック２への充電開始信号を制御回路部１６に出力する。
【００２７】
今、充電開始時を起点として、電池パック２の端子電圧Ｖ２が満充電検出用基準電圧Ｖ１に到達する迄の充電時間をＴ１とし、電池パック２の満充電状態を報知する迄の時間をＴ２とする。
【００２８】
充電開始信号を受信した制御回路部１６は、電源コネクタ１１−１と１１−２における電池パック２の端子電圧Ｖ２をＡ／Ｄ変換部１５によりデジタル信号に変換された電圧値として検出する。
【００２９】
制御回路部１６は、充電制御回路１３が実施する充電コネクタ１１−１、１１−２経由での電池パック３への電力供給を一時中断する。
【００３０】
そして、制御回路部１６は、Ａ／Ｄ変換部１５を介してデジタル信号として受け取った電池パック２の端子電圧Ｖ２とメモリ２７から呼び出した満充電圧値Ｖ１との比較判定を行う。
【００３１】
ここで、上記電池パック２の端子電圧Ｖ２の検出処理および判定処理において、検出した電池パック２の端子電圧Ｖ２が満充電検出用基準電圧Ｖ１に満たない間は、上記の監視処理を繰り返して実施する。
【００３２】
一方、獲得した電池パック２の端子電圧Ｖ２が満充電検出用基準電圧Ｖ１と一致または、満充電検出用基準電圧Ｖ１超えた場合（図２のＴ＝Ｔ１）、制御回路部１６は、満充電検出用基準電圧Ｖ１到達から満充電報知時期（図２のＴ＝Ｔ２）を決定する為の基準時間Ｔｄをメモリ２７から獲得し、直ちにタイマ監視を開始すると共にＬＣＤ表示部２０に残り時間の表示を行う。
【００３３】
また、制御回路部１６は、サウンダ２８に対し、利用者に残り時間を報知する為の音声出力あるいは告知音の出力を行う。
【００３４】
さらに、制御回路部１６がタイマ監視する満充電報知迄の残り時間が０となった時、操作部１７に接続されているキーパットの数字キーに内蔵されたＬＥＤ表示部２６を、点灯、あいは点灯色の変更、あるいは点滅を実施する。
【００３５】
続いて、図３に示すフローチャートを基に、充電開始から満充電報知までの制御フローについて説明する。
【００３６】
携帯電話機１が充電装置３に装着され充電が開始されると（ステップＳ１０１）、
制御回路部１６は、満充電検出用基準電圧Ｖ１とその時点から満充電報知時期を算出する為の基準時間Ｔｄをメモリ２７から呼び出す（ステップＳ１０２）。
【００３７】
充電制御回路１６は、電池パック２の端子電圧Ｖ２を検出する為に、充電回路部３１を一旦切断し、充電器３から電池パック２への電力供給を一時中断する（ステップＳ１０３）。
【００３８】
そして、制御回路部１６は、電池パック２の端子電圧Ｖ２を充電コネクタ１２−１、１２−２を介して検出後、Ａ／Ｄ変換部１５によりデジタル変換された電圧信号を受け取る
（ステップＳ１０４）。
【００３９】
制御回路部１６は、ステップＳ１０２でメモリ２７から獲得した満充電検出用基準電圧Ｖ１と、ステップＳ１０３で取得した電池パック２の端子電圧Ｖ２との比較判定を行う（ステップＳ１０５）。
【００４０】
ステップＳ１０５の比較判定処理において、電池パック２の端子電圧Ｖ２が満充電検出用基準電圧Ｖ１より小さい場合（ステップＳ１０５／ＹＥＳへ進む）、再度ステップＳ１０３へ戻り電池パック２の端子電圧Ｖ２を再度同一手順を実施することにより検出する。
【００４１】
また、ステップＳ１０５において、電池パック２の端子電圧Ｖ２が満充電検出用基準電圧Ｖ１以上となる場合（ステップＳ１０５／ＮＯへ進む）、ステップＳ１０２で獲得した満充電報知迄の基準時間Ｔｄを基にタイマ監視を開始し、満充電報知迄の残り時間の表示を開始する（ステップＳ１０６）。
【００４２】
次に、タイマ監視を行っている満充電報知迄の残り時間が０であるかを判定し（ステップＳ１０７）、残り時間が０でない場合（ステップＳ１０７／ＮＯへ進む）、再度ステップＳ１０６へ戻り満充電報知迄の残り時間を表示する。
【００４３】
また、ステップＳ１０７で満充電迄の残り時間が０となった場合（ステップＳ１０７／ＹＥＳへ進む）、充電完了の報知を行う（ステップＳ１０８）。
【００４４】
以上、図１のブロック図と図３のフローチャートにより、電池パック２を充電する際、満充電迄の残り時間の表示と充電完了の報知が可能となる。
【００４５】
次に、上記実施の形態以外の変形例として上記携帯電話機が折り畳み式携帯電話機の場合について説明する。
【００４６】
図１のブロック構成図は、通常の携帯電話機の場合を示したものであるが、折り畳みの構造の場合、ＬＣＤ表示部２０、音声および告知音の出力を行うサウンダ２８、ＬＥＤ表示部２７は、２つに折り畳んで閉じた状態でも利用者が認識可能とする為、携帯電話機の前面及び背面の両方に配置されている。
【００４７】
従って、充電中に計時した満充電の残り時間の表示や、サウンダへの音声出力に関しては、携帯電話機の状態を判断して、携帯電話機の前面または背面のどちらに出力するかを決定する必要がある。
【００４８】
図４は、図３の制御フローを基に携帯電話機が折り畳み式の場合のフローチャートを示したものである。
【００４９】
ステップＳ２０１からステップＳ２０５迄の手順は、図３のステップＳ２０１からステップＳ２０５迄と同一の手順であり、図３と異なるステップＳ２０６以降の制御手順について説明する。
【００５０】
ステップＳ２０５で検出した電池パック２の端子電圧Ｖ２が満充電検出用基準電圧Ｖ１以上となった場合、ステップＳ２０２でメモリから取得したタイマ値Ｔｄを基に、満充電迄のタイマ監視を開始して、残り時間を計時する（ステップＳ２０６）。
【００５１】
そして、携帯電話機の状態は折り畳んだ状態か否かを判定する（ステップＳ２０７）。
【００５２】
携帯電話機が折り畳んだ状態の時（ステップＳ２０７でＹＥＳへ進む）、携帯電話機の背面側のサウンダへ告知音を出力する（ステップＳ２１０）。
【００５３】
さらに、携帯電話機の背面側のＬＣＤ表示へステップＳ２０６で計時した残り時間を表示する（ステップＳ２１１）。
【００５４】
一方、携帯電話機が開いた状態の時（ステップＳ２０７でＮＯへ進む）、携帯電話機の前面のサウンダへ告知音を出力する（ステップＳ２０８）。
【００５５】
そして、携帯電話機の前面のＬＣＤ表示部へステップＳ２０６で計時した残り時間を表示する（ステップＳ２０９）。
【００５６】
そして、ステップＳ２０７で計時した残り時間が０で無い場合（ステップＳ２１２でＮＯへ進む）、ステップＳ２０６の処理に戻る。
【００５７】
ステップＳ２１２で満充電に到達した場合（ステップＳ２１２でＹＥＳへ進む）、満充電の検地および報知制御を終了する。
【００５８】
続いて、図３および図４のフローチャートに示した充電制御処理中に他の処理の割り込みの入ったケースとして、電池パック２の端子電圧Ｖ２が満充電検出用基準電圧Ｖ１に一度到達してから充電処理完了迄の監視処理の間に、着信動作等により再度満充電検出用基準電圧Ｖ１未満に電圧が降下した場合の処理について説明する。
【００５９】
図３のステップＳ１０７以降および、図４のステップＳ２０６以降における満充電迄のタイマ監視処理において、電池パック２の端子電圧Ｖ２が満充電検出用基準電圧Ｖ１未満に降下した場合、充電制御回路１３からの通知を制御回路部１６が受信した段階でタイマ監視を中止する割り込み検出処理を追加し、再度、図３のステップＳ１０５および図４のステップＳ２０５における電池パック２の端子電圧Ｖ２の検出処理から改めて再実行するか、あるいは、図３および図４の制御を強制終了するようにしてもよい。
【００６０】
また、図３のステップＳ１０８、図４のステップＳ２０８、ステップＳ２０９、ステップＳ２１０、ステップＳ２１１における利用者への報知制御は、ＬＥＤによる発光パターン、サウンダ２６による発音パターン、音声メッセージは適宜変形して実施しても良い。
【００６１】
また、キーパットの数字キーにＬＥＤが内臓されている場合には、タイマ監視時に計時した残り時間に合わせて該当する数字キーを点灯するようにしてもよい。
【００６２】
例えば、計時した残り時間が５分の場合、「５」の数字キーを点灯あるいは点滅するようにしても良い。
【００６３】
また、満充電検出用基準電圧Ｖ１到達後から充電完了までの基準時間Ｔｄの値、満充電時にサウンダ２８に出力する告知音・音声、キーパット内臓ＬＥＤ１７−１およびＬＥＤ表示部２６の点灯、およびＬＣＤ表示部２０への表示内容は、ユーザメニューから利用者が選択して変更可能としてもよい。
【００６４】
また、図１の制御ブロックにおいては、満充電時の報知手段として、携帯電話機に配設された、ＬＥＤ表示部、ＬＣＤ表示部、サウンダに出力する構成であるが、これらのユーザインタフェースが充電器３側、或いは、携帯電話機１と充電器３の両方に配設された構成にして充電状態を利用者に報知する制御しても良い。
【００６５】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、携帯電話機の電池パックの充電制御において、計時した満充電状態迄の残り時間および電池パックの充電状況とを携帯電話機或いは充電器に具備されたＬＥＤ表示部、サウンダを介して報知することが可能となる。
【００６６】
特に、折り畳み式携帯電話機の場合には、折り畳んだ状態で背面のＬＣＤ表示部やサウンダを使用して利用者に報知することが可能な電池パックの充電時期報知方法の提供が可能となる。
【００６７】
これにより、以下の効果を得ることができる。
【００６８】
１）利用者は、電池パックの充電状況を定量的に認識することができ、充電状況の確認で高い視認性を得ることが可能である。
【００６９】
２）利用者は、満充電状態となる充電完了迄の時間的余裕が無い場合や、長時間の使用を必要としない場合等、残り時間がある状態で充電操作を強制的に終了し、満充電ではないものの必要最低限の充電容量で使用することが可能である。
【００７０】
３）折り畳み式携帯電話機の場合、携帯電話機背面のサウンダやＬＣＤ表示部による利用者への報知が可能となる為、折り畳んだ状態での充電操作における利用者への利便性を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施の形態として、携帯電話機、充電器、電池パックにより構成された充電回路における満充電検出および満充電報知の制御構成を示すブロック図。
【図２】図１のブロック図における充電制御回路において、電池パックの充電電圧および電池パックの端子電圧の充電時間の経過による変化を示した充電特性のグラフ。
【図３】電池パックを充電する際に、満充電となる時期を残り時間で利用者に報知する制御処理を示すフローチャート。
【図４】折り畳み式携帯電話機用の電池パックを充電する際に、満充電となる時刻を算出して利用者に報知する携帯電話機の制御処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
１　携帯電話機
１１−１、１１−２　充電コネクタ
１２−１、１２−２　電源コネクタ
１３　充電制御回路部
１４　電源回路部
１５　Ａ／Ｄ変換部
１６　制御回路部（制御部）
１７　操作部（キーパッド）
１７−１　内臓ＬＥＤ表示部
１８　無線回路部
１９　通話回路部
２０　ＬＣＤ表示部
２５　アンテナ
２７　メモリ
２６　ＬＥＤ表示部
２８　サウンダ
２３　通話用スピーカ
２４　マイク
３　充電器
３１　充電回路部
３２−１、３２−２　充電コネクタ
２　電池パック
２１　電池セル
２２−１、２２−２　電源コネクタ

Claims

充電可能な電池を電源とする電子機器の充電状態報知装置において、
前記電池の充電に際して前記電池に充電された電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出した電圧が所定の電圧に達した時点で起動され、所定の時間を計時するタイマ手段と、
前記タイマ手段の残り計時時間により前記電池の満充電までの時間を報知する報知手段と
を具備することを特徴とする充電状態報知装置。
前記タイマは、
前記電池の充電電圧が満充電に対応する電圧に達した時点で起動される
ことを特徴とする請求項１記載の充電状態報知装置。
前記電子機器は、
携帯電話機であり、
前記報知手段は、
前記タイマの残り計時時間による前記電池の満充電までの時間を前記携帯電話機のキーパッドの数字キーの点灯により報知する
ことを特徴とする請求項１記載の充電状態報知装置。