JP2008193807A - 携帯電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】単純な構成で電池残量の表示を可能にした携帯電話機を提供する。
【解決手段】発光色が互いに異なり、印加された電圧に対する光度の特性が互いに異なる赤色LED2と緑色LED3が、各々の発した光が互いに混合するように配置され、発光色の違いと特性の違いによって、電池1の残量が多いときの出力電圧が印加されたときと、電池1の残量が少ないときの出力電圧が印加されたときとで、赤色LED2と緑色LED3の発する光の混合された色に違いが生じる。
【選択図】図2

Description

本発明は、電池の残量を表示する携帯電子機器、特に携帯電話機における電池残量の表示に関する。
携帯電話機には充電可能な例えばリチウムイオン電池が使用されており、その電池の残量がユーザーに通知される。ユーザーは、携帯電話機から通知された電池の残量を確認して電池の残量が少ないと判断すると、電池の充電を行う。
電池の残量をユーザーに通知する構成の一例として携帯電話機の画面に電池の残量を表示させる方法がある。
図5は電池残量を画面に表示する携帯電話機の例を示している。図5Aは電池の残量が十分なときの携帯電話機の画面の一例である。図5Bは、電池の残量が半分程度のときの携帯電話機の画面の一例である。図5Cは電池の残量が少ないときの携帯電話機の画面の一例である。
図5Aから図5Cを参照して携帯電話機の電池の残量が表示されている画面例を説明する。携帯電話機の画面には、電池を模した図形が表示されており、その中に矩形ブロックが複数個、例えば3個並べられている。携帯電話機を使用して電池の残量が減少すると電池の残量に応じて表示する矩形ブロックの数が減り、携帯電話機を充電して電池の残量が増加すると電池の残量に応じて表示する矩形ブロックの数が増える。
例えば、電池の残量が十分なときには図5Aのように矩形ブロックは3個表示されており、電池の残量が半分程度のときには図5Bのように矩形ブロックは2個表示されており、電池の残量が空に近い状態のときには5Cのように矩形ブロックは1個表示される。
このような機能を有する携帯電話機は、内部にA/D(Analog/Digital)コンバータや専用の回路を備えており、A/Dコンバータより電池の電圧を検出したり、専用の回路により電池の電流を積算したりして、電池の残量を推定し、推定結果に応じて矩形ブロックを表示する。
また、電池の残量をユーザーに通知する構成の他の例として携帯電話機に2つのLED(Light Emitting Diode)を備えており、電池の電圧に応じて所望の光度で2つのLEDを発光させてユーザーに電池の残量を知らせる方法がある(特許文献1参照)。
図6は特許文献1における携帯電話機の回路構成を示す図である。特許文献1の携帯電話機は、電池1、赤色LED2、緑色LED3、制限抵抗93,94、LED電源駆動用制御回路90、電圧ステータスレジスタ91、および電圧検出回路92を有している。
電圧検出回路92は、電池1と接続しており、電池1の電圧を検出すると、電圧と関連付けられた電圧ステータスレジスタの値を電圧ステータスレジスタ91に通知する。例えば、電圧検出回路92は、3.0V以下の電圧を検出すると、3ビットで表現される「000」を電圧ステータスレジスタ91に通知し、また3.0Vから3.3Vの間の電圧を検出すると、「001」を電圧ステータスレジスタ91に通知する。
電圧ステータスレジスタ91は、電圧検出回路92から電圧ステータスレジスタの値を通知されると、通知された値を一時的に記憶する。例えば、電圧ステータスレジスタ91は、電圧検出回路92から「000」の値を通知されると、その値を記憶する。
LED駆動用電源制御回路90は、制御部(不図示)からの指示により電圧の出力(高/中/低)を制御するレギュレータ回路であり、緑色LED3と制限抵抗94との直列回路95を介して接地するとともに、赤色LED2と制限抵抗93との直列回路96を介して接地し、直列回路95,96への電圧の出力を制御する。
制御部は、電圧ステータスレジスタ91で記憶された値を読み込み、読み込んだ値に従ってLED駆動用電源制御回路90にいずれかの電圧で出力(高/中/低)するように指示する。例えば、電圧ステータスレジスタ91が「000」を記憶している場合に、制御部は、電圧ステータスレジスタ91で記憶した「000」の値を読み込むと、直列回路96へ高い電圧で出力するようLED駆動用電源制御回路90に指示する。電池1の電圧に応じてLED駆動用電源制御回路90が赤色LED2と緑色LED3に流れる込む順方向の電流を変えることができるので、赤色LED2と緑色LED3の光度を電池の電圧に応じて調節できる。
特開平11−299114号公報
しかしながら、携帯電話機の画面に電池残量を表示させる方法では、電池の電圧を検出したり電流を積算したりするために、携帯電話機の内部にA/Dコンバータや専用の回路を新たに設置しなければならなかった。また、特許文献1のような方法では、LEDへの電圧を制御するためにLED駆動用電源制御回路90を設置する必要があった。
本発明の目的は、単純な構成で電池残量の表示を可能にした携帯電話機を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の携帯電子機器は、
内部回路が電源で動作する携帯電子機器であって、
前記内部回路に電源を供給する再充電が可能な電池と、
発光色が互いに異なり、印加された電圧に対する光度の特性が互いに異なり、前記電池から供給された電源の電圧が印加される複数の発光素子が、各々の発した光が互いに混合するように配置され、前記発光色の違いと前記特性の違いによって、前記電池の残量が多いときの出力電圧が印加されたときと、前記電池の残量が少ないときの出力電圧が印加されたときとで、前記複数の発光素子の発する光の混合された色に違いが生じる残量表示部と、を有している。
本発明によれば、電池の残量による出力電圧に応じて複数の発光素子の発する光の混合された色に違いが生じるので、携帯電話機の内部にA/Dコンバータや専用の回路を新たに設置したり、LEDへの電圧を制御するためのLED駆動用電源制御回路90を設置したりする必要がなく単純な構成でユーザーへ電池の残量を表示できる。
また、前記携帯電子機器は、表示画面が外部に露出しない態様に折畳み可能な携帯電子機器であり、前記残量表示部は、前記携帯電子機器を折畳んだ状態で外部に露出する背面から前記複数の発光素子で発された光の色を混合させて外部へ照射するようにしてもよい。
これによれば、携帯電子機器を閉じた状態でもユーザーは電池の残量を確認することができる。
また、前記携帯電子機器は、赤色の光を発する第1の発光素子と緑色の光を発する第2の発光素子を有しており、前記残量表示部は、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子とが発した光が互いに混合するように各々を配置しているようにしてもよい。
これによれば、電池の残量が多いときには混合して黄色に発せられ、電池の残量が少ない時には混合して赤色に発せられるので、ユーザーは電池の残量が少ないことを違和感なく認識できる。
また、前記残量表示部は、前記電池から前記複数の発光素子への電源の供給を制御するスイッチ部と前記スイッチ部の開閉を制御する制御部とを更に有しており、前記制御部は、前記スイッチ部の開閉により、前記複数の発光素子への電源の供給を制御するようにしてもよい。
これによれば、不要なときに発光素子を発光させないので、電池の消費電流を抑制できる。
また、前記残量表示部は、前記発光素子に流れる電流を調整する制限抵抗を有しており、前記制限抵抗の制限抵抗値は、前記電池の残量が多いときの出力電圧と前記電池の残量が少ないときの出力電圧との範囲で電圧が変動しても、前記複数の発光素子に所定の範囲内の電流が流れるような値とするようにしてもよい。
これによれば、発光素子に過電流が流れることを防止するとともに、発光素子で発せられる光の輝度を調整できる。
本発明によれば、単純な構成で電池残量の表示を可能にした携帯電話機を提供できる。
本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本実施形態における携帯電話機の斜視図である。本携帯電話機10は、着信表示用LED部11、サイドボタン部12、およびトップボタン部13を有している。
携帯電話機10は折畳み型の携帯電話機である。折畳み型の携帯電話機10では、液晶ディスプレイなどの表示部(不図示)および着信表示用LED部11を含む第1の筐体15と、ボタンなどのサイドボタン部12およびトップボタン部13を含む第2の筐体16とがヒンジ部14で回転可能に連結されており、ヒンジ部14を軸として回転させることにより、携帯電話機10の開閉が行われる。
着信表示用LED部11は、第1の筐体15の背面に配置しており、ユーザーによりサイドボタン部12が押下されると、一定時間だけ点灯する。また、着信表示用LED部11は、他の携帯電話機(不図示)から着信を受けている間点灯するようにしてもよいし、携帯電話機10の開閉が行なわれたときに点灯するようにしてもよい。これによれば、携帯電話機10を閉じた状態でもユーザーは電池の残量を確認することができる。
サイドボタン部12は、第2の筐体16の側面に配置されており、ユーザーにより押下されると、着信表示用LED部11が一定時間だけ点灯する。
トップボタン部13は、第2の筐体16の上面に配置されており、ユーザーから操作入力を受け付ける。トップボタン部13は、例えば電話番号を入力するボタン、マナーモードに切り替えるボタン、および通話開始又は終了のボタンなどである。
図2は本実施形態における携帯電話機10の電池残量を表示するための回路の構成を示す回路図である。本携帯電話機10は、電池1、赤色LED2、緑色LED3、制限抵抗4,5、スイッチ6、および制御部7を有している。
電池1の+端子は、赤色LED2のアノード端子、緑色LED3のアノード端子、および各機能ブロックと共通接続しており、電池1の−端子は接地されている。赤色LED2のカソード端子と制限抵抗4の一方の端子は接続しており、また緑色LED3のカソード端子と制限抵抗5の一方の端子は接続している。制限抵抗4の他方の端子と制限抵抗5の他方の端子は、共通接続されており、制御部7によって開閉が制御されるスイッチ6を介して接地されている。
赤色LED2と緑色LED3は電池1の残量に応じた光度でそれぞれ発光し、光度に応じて混ざりあった色の光が着信表示用LED部11から外部へ照射される。電池1の残量が十分なとき、着信表示用LED部11から発せられる光の色は例えば黄色であり、また電池1の残量が空に近い状態のとき、着信表示用LED部11から発せられる光の色は例えば赤色である。従って、ユーザーは、着信表示用LED部11から黄色の光が発せられていれば電池の残量が十分であると認識し、着信表示用LED部11から赤色の光が発せられていれば電池の残量が空に近い状態と違和感なく認識できる。
電池1の残量が十分なとき電池1の電圧は4.2V付近であり、電池1の残量が空に近い状態のとき電池1の電圧は3V付近であり、電池1はその範囲内の電圧を出力電圧として携帯電話機10の各機能ブロック、赤色LED2、および緑色LED3に電流を流す。
赤色LED2は赤色に発光するダイオードである。赤色LED2は電池1から電圧が印加されており、印加される電圧に応じて順方向に流れる電流が変化する。赤色LED2は、制御部7によりスイッチ6が閉じられると、電流に応じた光度で発光する。
緑色LED3は緑色に発光するダイオードである。緑色LED3は電池1から電圧が印加されており、印加される電圧に応じて順方向に流れる電流が変化する。緑色LED3は、制御部7によりスイッチ6が閉じられると、電流に応じた光度で発光する。
制御部7は、携帯電話機10を閉じているときにサイドボタン部12が押下されると、スイッチ6を閉じる。また、制御部7は、スイッチ6を閉じてから所定の時間を経過すると、スイッチ6を開く。制御部7がスイッチ6を閉じると、赤色LED2と緑色LED3とが電流に応じた光度で発光する。これによれば、不要なときに赤色LED2と緑色LED3とを発光させないので、電池の消費電流を抑制できる。
一般に、LEDを発光させるためには、LEDに印加される電圧に変化が生じたときでも所定の範囲内の電流を流す必要がある。電池1の残量が十分なとき電池1の電圧は4.2Vであり、電池1の残量が空に近い状態のとき電池1の電圧は3V付近まで下がるので、この範囲で電圧が変動しても、赤色LED2と緑色LED3に所定の範囲内の電流が流れるように、例えば赤色LED2には100Ωの制限抵抗4を、そして緑色LED3には50Ωの制限抵抗5を、接続して調整する。これによれば、発光素子に過電流が流れることを防止するとともに、発光素子で発せられる光の輝度を調整できる。
また、赤色LED2と緑色LED3に流れる電流は所定の電圧以上を印加すると急減に増加するという特性がある。また、赤色LED2の光度は赤色LED2に流れる電流にほぼ比例して増加し、緑色LED3の光度は緑色LED3に流れる電流にほぼ比例して増加するという、特性がある。これらの特性は赤色LED2と緑色LED3のLED間でも異なっており、例えば20mAの電流が流れると、赤色LED2では150mcdの光度で発光するのに対して、緑色LED3では、325mcdの光度で発光する。このような赤色LED2と緑色LED3の特性の違いを利用して赤色LED2と緑色LED3を電池1に流れる電流に応じた光度でそれぞれ発光させて、混ざり合った色の光が外部へ照射される。
図3は本実施形態における赤色LED2と緑色LED3のIF(順方向電流)−VF(電圧)特性を示す図である。図3では、電池1の電圧が4.2Vのときの赤色LED2に流れる電流と電池1の電圧が3Vのときの赤色LED2に流れる電流をそれぞれ算出して赤色LED2に流れる電流の範囲を決定する。図3Aは本実施形態における赤色LED2のIF−VF特性を示す図である。図3Aでは、VF(V)であり、縦軸がIF(mA)である。
赤色LED2のIF−VF特性22について説明する。赤色LED2のIF−VF特性22では、電池1から印加される電圧が所定の電圧(約1.7V)より低いとき赤色LED2に流れる順方向電流は少ないので、赤色LED2はほとんど発光しない。
一方、電池1から印加される電圧が所定の電圧より高いとき電圧の上昇に対して赤色LED2に流れる順方向電流が急増するので、赤色LED2の光度も上昇する。
制限抵抗4の抵抗値は100Ωであるので、負荷曲線の傾きは10(mA/V)となり、電池1の電圧が3Vのときの負荷曲線20と電池1の電圧が4.2Vのときの負荷曲線21がそれぞれ得られる。そして、得られた負荷曲線20,21と赤色LED2のIF−VF特性22の曲線との交点から各電圧における順方向電流を求めると、電池1の電圧が3Vのとき順方向の電流は11mAとなり、電池1の電圧が4.2Vのとき順方向電流は23mAとなる。従って、電池1の電圧が3Vから4.2Vへ変化すると、赤色LED2に流れる順方向の電流は11mAから23mAへ変化する。
図3Bは緑色LED3のIF−VF特性を示す図である。図3Bでは、横軸がVF(V)であり、縦軸がIF(mA)である。
赤色LED2と特性の異なる緑色LED3のIF−VF特性23について説明する。緑色LED3のIF−VF特性23では、電池1から印加される電圧が所定の電圧(約2.
6V)より低いとき緑色LED3に流れる順方向電流は少ないので、緑色LED3はほとんど発光しない。
一方、電池1から印加される電圧が所定の電圧より高いときに電圧の上昇に対して緑色LED3に流れる順方向電流が急増するので、緑色LED3の光度も上昇する。
制限抵抗4の抵抗値は50Ωであるので、負荷曲線の傾きは20(mA/V)となり、電池1の電圧が3Vのとき負荷曲線23と電池1の電圧が4.2Vのときの負荷曲線24がそれぞれ得られる。そして、得られた負荷曲線23,24と緑色LED3のIF−VF特性25の曲線との交点から各電圧における順方向電流を求めると、電池1の電圧が3Vのとき順方向電流は3mAとなり、電池1の電圧が4.2のとき順方向電流は19mAとなる。従って、電池1の電圧が3Vから4.2Vへ変化すると、緑色LED3に流れる順方向電流は3mAから19mAへ変化する。
図4は本実施形態における赤色LED2と緑色LED3のIV(光度)−IF(順方向電流)特性を示す図である。赤色LED2と緑色LED3に同じ電流が順方向に流れても、光度は赤色LED2と緑色LED3とで異なる。図4では、決定した電流の範囲の中から電圧が4.2Vのときの電流と電圧が3Vのときの電流から光度を算出して赤色LED2の光度の範囲を決定する。
図4Aは、本実施形態における赤色LED2のIV−IF特性を示す図である。図4Aでは、横軸がIF(mA)であり、縦軸がIV(mcd)である。
図3Aで示されたIF−VF特性22より赤色LED2に流れる順方向電流は11mAから23mAの範囲内であるので、IV−IF特性30により、電流が11mAのときの赤色LED2の光度は95mcdとなり、電流が23mAのときの赤色LED2の光度は155mcdとなる。従って、赤色LED2に流れる順方向電流が11mAから23mAへ変化すると、赤色LED2の光度は95mcdから155mcdへ変化する。
図4Bは、本実施形態における緑色LED3のIV−IF特性を示す図である。4Bでは、横軸がIF(mA)であり、縦軸がIV(mcd)である。
図3Bで示されたIF−VF特性25より緑色LED3に流れる順方向電流は3mAから19mAの範囲内であるので、IV−IF特性31により、電流が3mAのときの緑色LED3の光度は85mcdとなり、電流が19mAのときの緑色LED3の光度は310mcdとなる。従って、緑色LED3に流れる順方向電流が3mAから19mAへ変化すると、緑色LED3の光度は85mcdから310mcdへ変化する。
電池1の残量が十分なとき、電池1の電圧は4.2Vの付近であるので、赤色LED2の光度は155mcdの付近となり、緑色LED3の光度は310mcdの付近となる。赤色LED2は、緑色LED3と比較すると、光度が小さくても明るく見える特性を有しているので、電池1の残量が十分なとき、ユーザーは赤色LED2の発光色と緑色LED3の発光色が均等に混ざった黄色が着信表示用LED部11から点灯しているように見える。
電池1の残量が空に近い状態のとき、電池1の電圧は3V付近まで下がるので、赤色LED2の光度は95mcd付近となり、緑色LED3の光度は80mcd付近となる。この場合、赤色LED2と緑色LED3の光度はほとんど同じであるが、赤色LED2の特性によりユーザーは着信表示用LED部11から赤く点灯しているように見える。
以上説明したように、本実施形態によれば、発光色が互いに異なり、印加された電圧に対する光度の特性が互いに異なる赤色LED2と緑色LED3を各々の発した光が互いに混合するように配置しており、電池1の残量による出力電圧に応じて赤色LED2と緑色LED3の発する光の混合された色に違いが生じるので、携帯電話機の内部にA/Dコンバータや専用の回路を新たに設置したり、LEDへの電圧を制御するためのLED駆動用電源制御回路90を設置したりする必要がなく単純な構成でユーザーへ電池の残量を表示できる。
また、本実施形態では、ユーザーが着信表示用LED部11の点灯により電池の残量を確認する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、ユーザーがトップボタン部13の点灯により電池の残量を確認するようにしてもよい。この場合、特性の異なる赤色LED2と緑色LED3をトップボタン部13の背面に設置しており、サイドボタン部12が押下されると、赤色LED2や緑色LED3が電池1の電圧に応じた所望の光度で発光する。そして、赤色LED2や緑色LED3で発した光はトップボタン部13から所望の色でユーザーに知らされる。これにより、携帯電話機10の背面に着信表示用LED部11を備えていない携帯電話機10でも電池1の残量を視覚的に表示できる。
なお、所定のボタンを押下して所定の時間を経過するまでの間または携帯電話機10が開状態で着信している間に点灯するようにしてもよい。
また、本実施形態では、赤色LED2と緑色LED3とが電池1と接続されており、電池1と接続された赤色LED2と緑色LED3とがそれぞれ発光し、発光した光の色により電池の残量を表示する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。他の例として、更に青色LEDと電池1とが接続されており、電池1と接続された赤色LED2と緑色LED3と青色LEDとがそれぞれ発光し、発した光の色により電池の残量を表示するようにしてもよい。
これによれば、フルカラー表示で電池の残量を着信表示用LED11から伝えることができる。
なお、本発明は3つ以上のLEDを備える携帯電話機にも広く適用できる。
本実施形態における携帯電話機の斜視図である。 本実施形態における携帯電話機10の電池残量を表示するための回路の構成を示す回路図である。 本実施形態における赤色LED2のIF−VF特性を示す図である。 本実施形態における緑色LED3のIF−VF特性を示す図である。 本実施形態における赤色LED2のIV−IF特性を示す図である。 本実施形態における緑色LED3のIV−IF特性を示す図である。 電池の残量が十分なときの携帯電話機の画面の一例である。 電池の残量が半分程度のときの携帯電話機の画面の一例である。 電池の残量が少ないときの携帯電話機の画面の一例である。 特許文献1における携帯電話機の回路構成を示す図である。
符号の説明
1 電池
2 赤色LED
3 緑色LED
4 制限抵抗(100Ω)
5 制限抵抗(50Ω)
6 スイッチ
7 制御部
10 携帯電話機
11 着信表示用LED部
12 サイドボタン部
13 トップボタン部

Claims (8)

  1. 内部回路が電源で動作する携帯電子機器であって、
    前記内部回路に電源を供給する再充電が可能な電池と、
    発光色が互いに異なり、印加された電圧に対する光度の特性が互いに異なり、前記電池から供給された電源の電圧が印加される複数の発光素子が、各々の発した光が互いに混合するように配置され、前記発光色の違いと前記特性の違いによって、前記電池の残量が多いときの出力電圧が印加されたときと、前記電池の残量が少ないときの出力電圧が印加されたときとで、前記複数の発光素子の発する光の混合された色に違いが生じる残量表示部と、を有する携帯電子機器。
  2. 前記携帯電子機器は、表示画面が外部に露出しない態様に折畳み可能な携帯電子機器であり、
    前記残量表示部は、前記携帯電子機器を折畳んだ状態で外部に露出する背面に配置から前記複数の発光素子で発された光の色を混合させて外部へ照射する、請求項1に記載の携帯電子機器。
  3. 前記携帯電子機器は、赤色の光を発する第1の発光素子と緑色の光を発する第2の発光素子を有しており、
    前記残量表示部は、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子とが発した光が互いに混合するように各々を配置している、請求項1または2に記載の携帯電子機器。
  4. 前記残量表示部は、前記電池から前記複数の発光素子への電源の供給を制御するスイッチ部と前記スイッチ部の開閉を制御する制御部とを更に有しており、
    前記制御部は、前記スイッチ部の開閉により、前記複数の発光素子への電源の供給を制御する、請求項1から3のいずれか1項に記載の携帯電子機器。
  5. 前記制御部は、ユーザーにより所定のキー操作がなされると前記スイッチ部を閉じて前記発光素子を発光させ、所定の時間を経過すると前記スイッチ部を開いて前記発光素子の発光を停止させる、請求項4に記載の携帯電子機器。
  6. 前記残量表示部は、前記発光素子に流れる電流を調整する制限抵抗を有しており、
    前記制限抵抗の制限抵抗値は、前記電池の残量が多いときの出力電圧と前記電池の残量が少ないときの出力電圧との範囲で電圧が変動しても、前記複数の発光素子に所定の範囲内の電流が流れるような値とする、請求項1から5のいずれか1項に記載の携帯電子機器。
  7. 前記発光素子は、発光ダイオードである、請求項1から6に記載の携帯電子機器。
  8. 前記携帯電子機器は、携帯電話機である、請求項1から7に記載の携帯電子機器。
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