JP2009296709A - 携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池を備えるとともに、ユーザの通常の行動パターンに基づいて充電が必要だと推定される場合にのみ、燃料電池を用いて二次電池の充電を行うことにより、燃料電池の燃料の消費を抑えることができる携帯端末を提供する。
【解決手段】二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池とを備えるとともに、二次電池の電池残量が第１の所定値以下であるか否かを判断する第１の判断手段（Ｓ１０１）と、ユーザの通常の行動パターンを記憶する記憶手段と、二次電池の電池残量が第１の所定値以下であると判断されたときに、ユーザの現在の行動パターンが、ユーザの通常の行動パターンであるか否かを判断する第２の判断手段（Ｓ１０５）と、ユーザの通常の行動パターンではないと判断されたときに、燃料電池を用いて二次電池を充電する充電制御手段（Ｓ１１５）と、を備えた。
【選択図】 図７

Description

本発明は、二次電池と、二次電池を充電するための燃料電池とを備えた携帯端末に関する。

近年、携帯電話機やカメラ等に代表される電子機器の小型化及び高機能化が進むとともに、電子機器の電源となる電池に対しても、これまで以上の小型化及び高性能化が要求されるようになってきた。そのような要求を満たす電池として、リチウムイオン電池と比較してエネルギー密度の高い小型の燃料電池が注目を集めていて、燃料電池を電源とする電子機器の商品化が進められている。

例えば特許文献１には、パッシブ型の燃料電池ユニットにおける構成上の簡潔化が実現された電子機器が記載されている。パッシブ型の燃料電池は、ポンプやファンを使わずに、発電セルに燃料や空気を供給する燃料電池である。この電子機器は、パッシブ型の燃料電池ユニットが、燃料を用いて発電する発電セルを含む発電ユニットと、発電ユニットにより生成される電圧に基づいて電子機器が使用可能な電圧を生成する電源ユニットと、電源ユニットに接続され電子機器と電気的に接続するための入出力端子とを備えたものである。
特開２００７−１５７３５５号公報

従来の携帯電話機に燃料電池を適用した場合に、燃料電池は大きな電池容量を提供することは可能だが、通信時に必要とされる数百ｍＡの大電流を供給することは困難であるため、大きな電池容量を提供する燃料電池と、携帯電話機の通信を可能とするメイン電池（２次電池）と組み合わせて使うことが提案されている。一方で、使用時にのみ電力を供給すればいいデジタルカメラ等の電子機器と異なり、携帯電話機は大半が待ち受け状態に設定されていて、常時電力が使用されている。このように常時電力を使用する電子機器においては、常時発電を行っていることが好ましいが、常時発電を行っていると燃料電池の燃料がどんどん消費されてしまう。携帯電話機の燃料がなくなってしまうと燃料ボンベにより燃料を充填する必要があるため、極力燃料消費を抑えて、燃料の充填を減らしたいという要望がある。

本発明は、上記課題を鑑みなされてものであり、二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池を備えるとともに、ユーザの通常の行動パターンに基づいて充電が必要だと推定される場合にのみ、燃料電池を用いて二次電池の充電を行うことにより、燃料電池の燃料の消費を抑えることができる携帯端末を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る携帯端末は、二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池とを備えるとともに、前記二次電池の電池残量が第１の所定値以下であるか否かを判断する第１の判断手段と、ユーザの通常の行動パターンを記憶する記憶手段と、前記第１の判断手段により、前記二次電池の電池残量が第１の所定値以下であると判断されたときに、ユーザの現在の行動パターンが、前記記憶手段により記憶されたユーザの通常の行動パターンであるか否かを判断する第２の判断手段と、前記第２の判断手段により、ユーザの通常の行動パターンではないと判断されたときに、前記燃料電池を用いて前記二次電池を充電する充電制御手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る携帯端末によると、二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池を備えるとともに、ユーザの現在の行動パターンとユーザの通常の行動パターンとを比較し、充電が必要だと推定される場合にのみ、燃料電池を用いて二次電池の充電を行うことにより、燃料電池の燃料の消費を抑えることが可能となる。

〔第１実施形態〕
本発明に係る携帯端末の第１実施形態について、図１乃至図８を参照しながら説明する。第１実施形態の携帯端末として、複数の筐体が開閉自在に結合されてなるクラムシェル型の携帯電話機１を例にあげて説明する。図１（Ａ）は、携帯電話機１の開いた状態を示す正面図、図１（Ｂ）は、携帯電話機１の開いた状態を示す側面図である。また、図２（Ａ）は、携帯電話機１の閉じた状態を示す背面図、図２（Ｂ）は、携帯電話機１の閉じた状態を示す側面図である。

携帯電話機１は、図１及び図２に示すように、主に、矩形の板状の上筐体１０と、この上筐体１０とほぼ同形状をした下筐体１１とにより構成されていて、これらの上筐体１０及び下筐体１１は、閉じた状態において相互に一面を覆うように積層されている。上筐体１０及び下筐体１１は、ヒンジ部１２を挟むようにヒンジ結合されていて、上筐体１０は下筐体１１に対して、ヒンジ部１２を軸にして、図１及び図２のＸ方向に所定角度だけ回転自在なように形成されている。携帯電話機１は、上筐体１０を下筐体１１に対して回転させることにより、閉じた状態から開いた状態に、あるいは開いた状態から閉じた状態に変形する。

上筐体１０の内面（下筐体１１に対面する側の面）１０ａには、文字や画像等を含んだ表示情報を表示するためのディスプレイ１３、通話相手から受信した音声を出力するためのレシーバ１４が設けられている。これらのディスプレイ１３やレシーバ１４は、携帯電話機１が閉じた状態のときには、下筐体１１により覆われていて外部に露出していないが、上筐体１０を下筐体１１に対して回転させて開いた状態に変形させたときには、外部に露出される。

下筐体１１の内面（上筐体１０に対面する側の面）１１ａには、例えば電源のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替えるための電源キーや発呼処理を行うための発呼キー、数字や文字を入力するためのテンキー、メール機能やＷｅｂ機能を起動するためのショートカットキー等からなる操作キー１５が設けられている。また下筐体１１には、音声を集音するためのマイクロフォン１６が設けられている。これらの操作キー１５やマイクロフォン１６は、携帯電話機１が閉じた状態のときには、上筐体１０により覆われていて外部に露出していないが、上筐体１０を下筐体１１に対して回転させて開いた状態に変形させたときには、外部に露出される。

下筐体１１の外面（上筐体１０に対面しない側の面）１１ｂには、携帯電話機１に電力を供給するための電池部１７が設けられている。電池部１７は、内部に、後述する二次電池３０を備えているとともに、この二次電池３０を充電するための燃料を蓄えている。また電池部１７は、内部に燃料を注入するための燃料注入孔１７ａと、発電に必要な酸素を外部から取り込むための空気孔１７ｂと、発電により発生する水分等を外部に排気するための排気孔１７ｃとを備えている。この電池部１７の燃料注入孔１７ａ、空気穴１７ｂ、排気孔１７ｃは、携帯電話機１が閉じた状態であっても開いた状態であっても外部に露出されるように設けられている。

下筐体１１の側面には、携帯電話機１に電力を供給するためのＡＣアダプタを接続するためのコネクタ部１８が設けられている。このコネクタ部１８にＡＣアダプタが接続されると、電池部１７の二次電池３０は、このＡＣアダプタから電力の供給を受けて充電される。コネクタ部１８は、携帯電話機１が閉じた状態であっても開いた状態であっても外部に露出されるように設けられているため、ユーザは、ＡＣアダプタを介して二次電池３０を常時充電することができる。

次に、携帯電話機１の機能について、図３に示す機能ブロック図を用いて説明する。携帯電話機１は、図３に示すように、主制御部２０、操作入力部２１、表示処理部２２、画像処理部２３、音声処理部２４、通信制御部２５、記憶部２６、及びＧＰＳ受信部２７がバスによって相互に通信可能に接続されて構成されている。

主制御部２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を具備し、携帯電話機１の総括的な制御を行うとともに、様々な演算処理や制御処理等を行う。電源回路部２１は、後述する二次電池（リチウムイオン電池等）３０を備え、例えば操作キー１５を介した入力に基づいて携帯電話機１の電源のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替え、電源がＯＮ状態の場合に二次電池３０から各部に対して電力を供給して、携帯電話機１を動作可能にする。また電源回路部２１は、コネクタ部１８にＡＣアダプタが接続されたときに、商用電源からＡＣアダプタを介して供給された電力を用いて二次電池３０を充電する。さらに電源回路部２１は燃料電池を備えていて、この燃料電池を用いて二次電池３０を充電する充電制御処理を行う。電源回路部２１に関する詳細については後述する。

操作入力制御部２２は操作キー１５に対する入力インタフェースを備え、操作キー１５のいずれかが押されたことを検知すると、押されたキーを示す信号を生成して主制御部２０に伝送する。表示処理部２２はディスプレイ１３に対する表示インタフェースを備え、主制御部２０の制御に基づいて、文書や画像等を含んだ表示情報をディスプレイ１３に表示する。

音声処理部２４は、主制御部２０の制御に基づいて、マイクロフォン１６で集音した音声からアナログ音声信号を生成し、このアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換して主制御部２０に伝送する。また音声処理部２４は、デジタル音声信号を取得すると、主制御部２０の制御に基づいて、このデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換し、レシーバ１４から音声として出力する。

通信制御部２５は基地局（図示せず）に対して信号を送受信するアンテナ２５ａを備えていて、主制御部２０の制御に基づいて、基地局から受信信号を受信し、この受信信号に対してスペクトラム逆拡散処理してデータを復元する。この復元データは、主制御部２０の制御に基づいて、音声処理部２４に伝送されてレシーバ１４から出力されたり、表示処理部２２に伝送されてディスプレイ１３に表示されたり、または記憶部２６に記憶されたりする。

また通信制御部２５は、主制御部２０の制御に基づいて、マイクロフォン１６を介して入力された音声信号や操作キー１５を介して入力されたデータ、または記憶部２６に記憶されたデータを取得し、これらのデータに対してスペクトラム拡散処理を行い、基地局に対してアンテナ２５ａを介して送信する。

記憶部２６は、主制御部２０が行う処理の処理プログラムや処理に必要なデータ等を格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やハードディスク、不揮発性メモリ、主制御部２０が処理を行う際に使用されるデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成される。また、電源回路部２１が後述する充電制御処理を行う際の処理プログラムは、例えばＲＯＭに記憶されているものとする。

ＧＰＳ受信部２７は、ＧＰＳ放送局（図示せず）により放送されているＧＰＳ情報を受信するためのアンテナ２７ａを備え、このアンテナ２７ａを介して受信したＧＰＳ情報に基づいて携帯電話機１の現在位置を示す情報を生成して主制御部２０や電源回路部２１に伝送する。

携帯電話機１は、通信状態であるときのみでなく待ち受け状態であっても、二次電池３０からの電力の供給を受けている。具体的には、通信制御部２５は、通信状態ではピーク電流数百ｍＡ、待ち受け状態では間歇的に基地局からの電波を受信、監視しているため、平均電流数ｍＡが供給されていることになる。また、表示制御部２３が、記憶部２６に記憶された画像や、携帯電話ネットワークを介して他の携帯電話機から送られてくる画像、その他の画面をディスプレイ１３に表示する際にも、二次電池３０から大きな電力を供給されている。

図４は、二次電池３０の放電カーブを示すグラフである。このグラフは、縦軸に二次電池３０の電池電圧、横軸に使用時間としたグラフである。このグラフによると、携帯電話機１（二次電池３０）を充電した後、始めに二次電池３０の電圧が急激に下がるとともに、一定時間電圧が安定した状態が維持され、再び電圧が急激に下がることがわかる。

電源回路部２１は、携帯電話機１が電力を消費するに連れ低下する二次電池３０の電池電圧が、第１の所定値（図４に示す充電不必要電圧）より低くなったことが検出されると、燃料電池を用いて発電を開始して二次電池３０の充電を行う。また電源回路部２１は、電池電圧が第２の所定値（図４に示す低電圧警報電圧）より低くなったことが検出されると、ディスプレイ１３に低電圧である旨を表示するとともに、レシーバ１４から低電圧である旨を示すアラーム音を発生させる。ユーザは、これらの表示やアラーム音に基づいて、携帯電話機１をＡＣアダプタに接続して二次電池３０を充電する。

ＡＣアダプタによる充電には商用電源（例えばＡＣ１００Ｖ）が必要であるが、ユーザが長時間移動しているときには商用電源に接続できないため不便であった。そこで、従来の携帯電話機の電源として燃料電池を適用することが考えられる。しかしながら燃料電池は大きな電池容量を提供することは可能だが、通信時等に必要とされる数百ｍＡの大電流を供給することは困難である。よって携帯電話機１は、この燃料電池と、通信を可能とするメイン電池（二次電池３０）とを組み合わせて使用する。

携帯電話機１は、使用時のみに電力を供給すればいいデジタルカメラ等の電子機器と異なり、電源起動状態において、使用されていないときであっても待ち受け状態に設定されているため、常時電力を供給されている必要がある。常時電力を使用する機器の場合、常時発電（二次電池３０の充電）が行われていることが好ましいが、携帯電話機１はユーザにより携帯されて移動中であることが多いため、商用電源に接続して二次電池３０の充電を行うことができない。

そこで携帯電話機１の電源回路部２１は、二次電池３０の電池電圧やＡＣアダプタによる充電状況を監視し、二次電池３０を燃料電池を用いて充電する必要があるか否かを判断し、燃料電池による充電が必要な場合に、燃料電池を発電させて二次電池３０を充電する充電制御処理を行う。

図５に、電源回路部２１の機能ブロック図を示す。電源回路部２１は、図５に示すように、二次電池３０を備えている。二次電池３０は例えばリチウムイオン電池等で、外部から供給された電力を蓄電することができる。

電源回路部２１は、燃料電池による発電・昇圧を制御、監視する燃料電池制御部３１を備えている。燃料電池制御部３１は、必要に応じて、外部の燃料ボンベＢから供給される燃料（例えばメタノール）を用いて発電を行って、発電された電力を二次電池３０へ充電する制御を行う。また電源回路部２１は、電極を有し、燃料ボンベＢから供給された燃料を用いて発電を行うセル部３２、セル部３２により発電された電力の出力（例えば０．５Ｗで負荷により電圧が変化する）を昇圧（例えば４．３Ｖ）し、二次電池３０に供給する昇圧部３３を備えている。

さらに電源回路部２１は、二次電池３０の電池電圧が低下したことに基づいて二次電池３０の充電を開始するために、二次電池３０の電池電圧を検出する電池残量検出部３４を備えている。そのうえ電源回路部２１は、空気孔１７ｂ、排気孔１７ｃが何かの物体によって塞がれてしまうと燃料電池による発電を行うことができないため、空気孔１７ｂ及び排気孔１７ｃが開放されているかどうかを検出する開閉検出部３５を備えている。

燃料電池制御部３１は、燃料の残量を示す情報を取得する。例えば、携帯電話機１が、内部に蓄えられた燃料の重量を測定する装置を備えることで、燃料電池制御部３１は、この装置から燃料の重量を取得し、この燃料の重量に基づいて燃料の残量を算出する。また燃料電池制御部３１は、開閉検出部３５から、空気孔１７ｂや排気孔１７ｃの開閉状態を示す情報を取得する。開閉検出部３５は、空気孔１７ｂや排気孔１７ｃの開閉状態を、例えば、流量検出や間歇的に孔の内側からＬＥＤなどの光を出射し、その反射量を検出することによって判定する。例えば、ＬＥＤを用いた場合、反射量が所定値以下であった場合に、空気孔１７ｂや排気孔１７ｃが塞がれているものと判定される。

燃料電池制御部３１は、電池電圧検出部３４により二次電池３０の電池電圧が第１の所定値（図４に示す充電不必要電圧）以下に低下したことを検出すると、ＡＣアダプタを介した充電がされているか否かを検出し、ＡＣアダプタを介した充電がされていない場合、現在の行動パターンがユーザの通常行動パターンか否かに基づいて燃料電池を用いた充電を開始する。

通常の行動パターンは、ユーザの日々の移動パターン（各々の時刻に対して位置情報が対応付けられた情報）や電池消費パターン（各々の時刻に対して二次電池３０の電池電圧の日々の平均が対応付けられた情報）を有していて、予め記憶部２６に記憶されている。例えばユーザが自宅から会社までの移動区域や所定の地域内を移動しているときの移動パターンと、その移動パターンにおける電池消費パターン等、過去の移動パターン及びその時の電池消費パターンに対して、現在の移動パターンや電池消費パターンを比較することで、ユーザの今後の移動及び電池消費を推定することができる。

現在の移動パターンとして、ＧＰＳ受信部２７が定期的もしくはイベントが発生するごとに取得した位置情報系列（直近の位置情報や現在の位置情報）と、記憶部２６に記憶された通常の移動パターンを比較し、現在の移動パターンが通常の移動パターンではないときにはこの次に何が起こるか推定できないので、燃料電池制御部３１は発電が必要であるものと判断する。また、現在の移動パターンが通常の行動パターンと判断され、かつ、現在の二次電池３０の電池残量と通常の電池消費パターンとから、このあと電池消費が大きい可能性が高く発電が必要である（例えば通信を多く行う時間帯である）と推定されたときには、燃料電池制御部３１は燃料電池による発電を開始する。

なお、今後の移動や電池消費を推定するために最も重要となる情報は、いつ商用電源で充電できるかを示す情報である。すなわち、主に、現在の電池消費量と、電池消費パターンに基づいた商用電源による充電のタイミングとから、燃料電池による発電が必要であるかどうかを判定する。

図６は、例えばユーザの平日の行動パターンを、縦軸を二次電池３０の電池残量（電池電圧）、横軸を時間（時刻）としたグラフで表したものである。このグラフによると、ユーザは平日に、時刻Ａに家を出た後、携帯電話機１の使用により、時刻Ｂに二次電池３０の電池電圧が第１の所定値（図４に示す充電不必要電圧）を下回る。時刻Ｂから時刻Ｃまでの電池消費パターンは、電池消費の中心値（電池消費パターンの平均値）が実線で示されていて、電池消費の許容範囲が一点鎖線で示されている。これらの中心値及び許容範囲は過去のデータを統計的に処理し、平均値と標準偏差から自動的に設定される。

続いて図６に示す行動パターンによると、時刻Ｃに職場で商用電源により二次電池３０が充電がされる。よって、ここで二次電池３０の電池電圧が第１の所定値よりも低下していても、直ぐに商用電源により二次電池３０が充電されるため、急いで燃料電池により二次電池３０を充電する必要性が低く、燃料電池制御部３１は燃料電池による発電を行わない。なお、発電を行わない（停止する）方法は任意であり、例えば発電に必要な電気系統を遮断したり、空気孔３７ｂや排気孔１７ｃを塞いだりすると良い。

さらに図６に示す行動パターンによると、時刻Ｃに職場で商用電源により二次電池３０が満タンに充電された後、二次電池３０の電池電圧が第１の所定値（図４に示す充電不必要電圧）よりも低下することなく、再び夜間に二次電池３０が充電される。

なお、図６に示す行動パターンは位置情報系列を有していて、時刻Ａにいつものように家を出たのだが、その後の位置情報が、いつもの通勤ルートを逸脱している場合（位置情報系列に示されている位置情報を逸脱している場合）、通常の行動パターンの通りに時刻Ｃに職場に到達する可能性が低いと判断し、即ち二次電池３０の使用時間に問題が発生する可能性があると判断し、燃料電池による発電を開始する。この際、燃料残量が十分でその他の発電条件を満足していると判定された場合に、発電を開始する。燃料が足りなかったり発電条件を満足していなかったりしたときには、燃料電池制御部３１は、二次電池３０の電池電圧が第２の所定値（図４に示す低電圧警報電圧）以下の場合、低電圧アラームを発生させる。

なお、通常の行動パターンは、図６に示す行動パターンに限定されず、また、一通りである必要もなく、平日と休日等の日時情報や、現在地などの位置情報に応じて複数もつようにしても良い。

携帯電話機１がこの充電制御処理を行う際の手順について、図７に示すフローチャートに基づいて説明する。携帯電話機１は、起動されている間、ユーザによる使用状態であっても待ち受け状態であっても、この充電制御処理を常時行っている。以下、例えば「ステップＳ１０１」を「Ｓ１０１」のように、「ステップ」の語句を省略して説明する。

始めに燃料電池制御部３１は、二次電池３０の電池残量（電池電圧）が低下しているか否かを判断する（Ｓ１０１）。この際、燃料電池制御部３１は、電池残量検出部３４から二次電池３０の電池残量（電池電圧）を取得し、この電池電圧が第１の所定値（図４に示す充電不必要電圧）より低かった場合に、電池残量が低下しているものと判断する。電池残量が低下していない場合（Ｓ１０１のＮｏ）は、二次電池３０を早急に充電する必要性が低いため、燃料電池を用いて二次電池３０の充電を行わずに、ステップＳ１０１に戻って、燃料電池制御部３１は再び電池残量が低下しているか否かを判断する。

電池残量が低下していた場合（Ｓ１０１のＹｅｓ）は、燃料電池制御部３１は、二次電池３０がＡＣアダプタを介して充電されているか否かを判断する（Ｓ１０３）。この際、燃料電池制御部３１は、例えばコネクタ部１８にＡＣアダプタが接続されているか否かを検出し、接続されている場合に、二次電池３０がＡＣアダプタを介して充電されているものと判断する。二次電池３０がＡＣアダプタを介して充電されている場合は（Ｓ１０３のＹｅｓ）、二次電池３０を燃料電池を用いて充電する必要がないため、燃料電池を用いて二次電池３０の充電を行わずに、ステップＳ１０１に戻って、燃料電池制御部３１は再び電池残量が低下しているか否かを判断する。

二次電池がＡＣアダプタを介して充電されていない場合（Ｓ１０３のＮｏ）は、燃料電池制御部３１は、現在の行動パターンが、通常の行動パターンか否かを判断する（Ｓ１０５）。この際、燃料電池制御部３１は、図６に示すような通常の行動パターンに対して、現在時刻や現在の位置情報がこの通常の行動パターンと一致している場合、通常の行動パターンであるものと判断し、現在時刻や現在の位置情報がこの通常の行動パターンを逸脱している場合（例えば通常の行動パターンにおけるその時の時刻の位置情報と、現在の位置情報とが異なっていた場合等）、通常の行動パターンではないものと判断する。

通常の行動パターンであるものと判断された場合（Ｓ１０５のＹｅｓ）は、燃料電池制御部３１は、二次電池３０の使用時間に問題があるか否かを判断する（Ｓ１０７）。この際、燃料電池制御部３１は、例えば、図６に示すような通常の行動パターンに基づいて、次に二次電池３０がＡＣアダプタを介して充電されるまでの電池消費を算出し、現在の二次電池３０の電池電圧からその電池消費があったときに、二次電池３０の電池電圧が第２の所定値（図４に示す低電圧警報電圧）よりも低下する場合に、二次電池３０の使用時間に問題があるものと判断する。

二次電池３０の使用時間に問題がない場合（Ｓ１０７のＮｏ）は、二次電池３０を早急に充電する必要性が低いため、燃料電池を用いて二次電池３０の充電を行わずに、ステップＳ１０１に戻って、燃料電池制御部３１は再び電池残量が低下しているか否かを判断する。この際、燃料電池制御部３１は、例えば図８（Ａ）に示すように、「通常使用可能ですので発電を停止しています」等の文章が表示された表示欄４４を有する表示画面４０をディスプレイ１３に表示すると良い。これにより、ユーザが発電がされていないことを確認した際に、もし通常より電池消費が大きくなることが予めわかっている場合等に、自ら燃料電池を用いて二次電池３０を充電するように携帯電話機１に指示することができる。

通常の行動パターンではない場合（Ｓ１０５のＮｏ）、あるいは二次電池３０の使用時間に問題があった場合（Ｓ１０７のＮｏ）は、燃料電池制御部２０は、燃料電池による発電が可能であるか否かを判断する（Ｓ１０９）。この際、燃料電池制御部３１は、例えば燃料の重量に基づいて燃料の残量を算出して、燃料がない（または所定値以下であった）場合に、発電が不可能なものと判断する。または、燃料電池制御部３１は、開閉検出部３５から空気孔１７ｂや排気孔１７ｃの開閉状態を示す情報を取得して、空気孔１７ｂや排気孔１７が塞がれている場合に、発電が不可能なものと判断する。

燃料電池による発電が可能であった場合（Ｓ１０９のＹｅｓ）は、燃料電池制御部３１は、燃料電池に発電させて、この発電された電力で二次電池３０を充電する（Ｓ１１５）。このとき、燃料電池制御部３１は、図８（Ｂ）に示すように、発電中である旨を表示する表示欄４４を備えた表示画面４０をディスプレイ１３に表示すると良い。これにより、ユーザが二次電池３０が燃料電池により充電されていることを確認することができる。

また表示画面４０には、電波状態を表す電界アイコン４１、二次電池３０の電池残量を表す電池アイコン４２と併せて、燃料の残量を表す燃料アイコン４３が表示されている。燃料アイコン４３は、例えば燃料の残量が５段階（１乃至５）の数値で表されている。ユーザは、電池アイコン４２を確認することで二次電池３０の電圧が低下していることを認識して、携帯電話機１をＡＣアダブタに接続して二次電池３０を充電することができる。また、ユーザは、燃料アイコン４３を確認することで燃料が少なくなったことを認識して、自ら燃料を補充することができる。

燃料電池による発電が不可能であった場合（Ｓ１０９のＮｏ）は、燃料電池制御部３１は、二次電池３０が低電圧であるか否かを判断する（Ｓ１１１）。この際、燃料電池制御部３１は、例えば二次電池の電池電圧が第２の所定値（図４に示す低電圧警報電圧）以下であった場合に、二次電池３０が低電圧であるものと判断する。

二次電池３０が低電圧であった場合（Ｓ１１１のＹｅｓ）は、燃料電池制御部３１は、ユーザに対して低電圧である旨を通知する（Ｓ１１３）。この際、燃料電池制御部３１は、例えば図８（Ａ）に示すように、「通常使用可能ですので発電を停止しています」等の文章が表示された表示欄４４を有する表示画面４０をディスプレイ１３に表示すると良い。

二次電池３０が低電圧でなかった場合（Ｓ１１１のＮｏ）は、二次電池３０が燃料電池により充電されていなくても、ユーザに対してその旨を警告する必要性が低いため、そのままステップＳ１０１に戻って、燃料電池制御部３１は再び電池残量が低下しているか否かを判断する。

このように携帯電話機１は、ステップＳ１０１乃至Ｓ１１３の処理を繰り返すことにより、必要に応じて二次電池３０を燃料電池を用いて充電するように制御する。そして、二次電池３０の電池電圧が低下している場合であっても、ＡＣアダプタに接続される時間が予め推定でき、それまでの二次電池３０の使用時間に問題がないときには、燃料電池による二次電池３０の充電を行わない。

なお、行動パターンの基になる情報はＧＳＰ情報に限定されない。例えば、ＩＤカード付き携帯電話機であった場合、ＩＤカードとして使用した情報（例えば会社の入出管理情報、支払いをした店の名前、交通機関の入出情報など）を使用することができる。その他、例えば携帯電話機１の目覚まし設定時間情報など生活パターンを表す情報、基地局から受信されるエリアコードなどを使用することができる。

また、例えば、第１の所定値（図４に示す発電不必要電圧）はユーザが操作キー１５を介して入力することにより設定できるようにしてもいいし、行動パターンに基づいて可変的に設定できるようにしてもいい。また、第１の所定値（図４に示す発電不必要電圧）と第２の所定値（図４に示す低電圧警報電圧）との間に、第３の所定値として発電開始電圧を設定し、ユーザの現在の行動パターンが通常の行動パターンであっても、その発電開始電圧以下になったときには燃料電池を発電させて二次電池３０の充電を開始するようにしてもいい。

また、燃料の残量の検出方法、空気孔１７ｂや排気孔１７ｃが塞がっているかどうかの検出方法、ＡＣアダプタが接続されているかどうかの検出方法は、上述した方法に限定されず、任意の方法で良い。例えば燃料電池の残量の検出は、発電できない原因となっているかどうかさえ分かれば良く、残量を正確に知る必要はないので、通常の残量検出とは別の方法で行っても良い。さらには、ステップＳ２０９にて燃料電池による発電が可能か否かを判断する際、発電に必要な条件が他に考えられる場合（例えば周囲温度等）は、発電が可能か否かの判断に、これを加えても良い。

第１実施形態によると、二次電池３０と、この二次電池３０を充電するための燃料電池を備えるとともに、ユーザの現在の行動パターンとユーザの通常の行動パターンとを比較し、充電が必要だと推定された場合にのみ、燃料電池を用いて二次電池３０の充電を行うことにより、燃料電池の燃料の消費を抑えることが可能となる。

ことが可能となる。

〔第２実施形態〕
本発明に係る携帯端末の第２実施形態について、図９及び図１０を参照しながら説明する。以下、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。第２実施形態の携帯端末は、図１及び図２に示すように、第１実施形態の携帯電話機１と同一の構成を備えている。

また第２実施形態の携帯電話機１は、第１実施形態の携帯電話機１と同様に、図３に示すように、主制御部２０、操作入力部２１、表示処理部２２、画像処理部２３、音声処理部２４、通信制御部２５、記憶部２６、及びＧＰＳ受信部２７がバスによって相互に通信可能に接続されて構成されている。

第１実施形態の携帯電話機１は、二次電池３０の電池残量（電池電圧）が低下していない場合には、燃料電池による二次電池３０の充電を行わないように構成されているが、第２実施形態の携帯電話機１は、ユーザが、例えばその日だけは特別に十分充電しておきたいと思ったときや、その後に携帯電話機１を沢山使うので予め充電しておきたいと思ったときに、まだ二次電池３０の電池残量（電池電圧）が十分にあっても、燃料電池により二次電池３０を充電できるように構成したものである。

第２実施形態の携帯電話機１がこの充電制御処理を行う際の手順について、図９に示すフローチャートに基づいて説明する。始めに燃料電池制御部３１は、二次電池３０の電池残量（電池電圧）が低下しているか否かを判断する（Ｓ２０１）。この際、燃料電池制御部３１は、電池残量検出部３４から二次電池３０の電池残量（電池電圧）を取得し、この電池電圧が所定値（図４に示す充電不必要電圧）より低かった場合に、電池残量が低下しているものと判断する。電池残量が低下していない場合（Ｓ２０１のＮｏ）は、二次電池３０を早急に充電する必要性が低いため、燃料電池を用いて二次電池３０の充電を行わずに、ステップＳ２０１に戻って、燃料電池制御部３１は再び電池残量が低下しているか否かを判断する。

電池残量が低下していた場合（Ｓ２０１のＹｅｓ）は、燃料電池制御部３１は、二次電池３０がＡＣアダプタを介して充電されているか否かを判断する（Ｓ２０３）。この際、燃料電池制御部３１は、例えばコネクタ部１８にＡＣアダプタが接続されているか否かを検出し、接続されている場合に、二次電池３０がＡＣアダプタを介して充電されているものと判断する。二次電池３０がＡＣアダプタを介して充電されている場合は（Ｓ２０３のＹｅｓ）、二次電池３０を燃料電池を用いて充電する必要がないため、燃料電池を用いて二次電池３０の充電を行わずに、ステップＳ２０１に戻って、燃料電池制御部３１は再び電池残量が低下しているか否かを判断する。

二次電池がＡＣアダプタを介して充電されていない場合（Ｓ２０３のＮｏ）は、燃料電池制御部３１は、第１実施形態のステップＳ１０５と同様に、通常の行動パターンか否かを判断する（Ｓ２０５）。通常の行動パターンであるものと判断された場合（Ｓ２０５のＹｅｓ）は、燃料電池制御部３１は、第１実施形態のステップＳ１０７と同様に、二次電池３０の使用時間に問題があるか否かを判断する（Ｓ２０７）。

通常の行動パターンではない場合（Ｓ２０５のＮｏ）、あるいは二次電池３０の使用時間に問題があった場合（Ｓ２０７のＮｏ）は、燃料電池制御部２０は、第１実施形態のステップＳ１０９と同様に、燃料電池による発電が可能であるか否かを判断する（Ｓ２０９）。

燃料電池による発電が可能であった場合（Ｓ２０９のＹｅｓ）は、燃料電池制御部３１は、燃料電池に発電させて、この発電された電力で二次電池３０を充電する（Ｓ２１１）。このとき、燃料電池制御部３１は、図８（Ｂ）に示すように、発電中である旨を表示する表示欄４４を備えた表示画面４０をディスプレイ１３に表示すると良い。これにより、ユーザが二次電池３０が燃料電池により充電されていることを確認することができる。

二次電池３０の使用時間に問題がない場合（Ｓ２０７のＮｏ）は、二次電池３０を早急に充電する必要性が低いため、燃料電池制御部３１は、ユーザにより燃料電池による発電が要求されたか否かを判断する（Ｓ２１３）。この際、燃料電池制御部３１は、例えば図１０（Ａ）に示すように、「通常使用可能ですが、発電しますか？」等の文章が表示された表示欄４４を有する表示画面４０をディスプレイ１３に表示し、ユーザが燃料電池による発電を行うか否かを入力するように促すと良い。この場合、ユーザにより操作キー１５を介して燃料電池による発電が指示された場合に、燃料電池による発電が要求されたものと判断する。

燃料電池による発電が要求されていない場合（Ｓ２１３のＮｏ）は、燃料電池制御部３１は、燃料電池を用いて二次電池３０の充電を行わずに、ステップＳ２０１に戻って、燃料電池制御部３１は再び電池残量が低下しているか否かを判断する。

燃料電池による発電が要求された場合（Ｓ２１３のＹｅｓ）は、燃料電池を用いて二次電池３０を充電するために、ステップＳ２０９と同様に、燃料電池による発電が可能か否いかを判断する（Ｓ２１５）。燃料電池による発電が可能であった場合（Ｓ２１５のＹｅｓ）は、燃料電池制御部３１は、燃料電池に発電させて、この発電された電力で二次電池３０を充電する（Ｓ２１７）。このとき、燃料電池制御部３１は、図８（Ｂ）に示すように、発電中である旨を表示する表示欄４４を備えた表示画面４０をディスプレイ１３に表示すると良い。これにより、ユーザが二次電池３０が燃料電池により充電されていることを確認することができる。

燃料電池による発電が不可能であった場合（Ｓ２０９のＮｏ，Ｓ２１５のＮｏ）は、燃料電池制御部３１は、ユーザに対して発電ができない旨の通知を行う（Ｓ２１９）。この際、燃料電池制御部３１は、例えば図１０（Ｂ）に示すように、発電できない旨を表示する表示欄４４を備えた表示画面４０をディスプレイ１３に表示すると良い。これにより、ユーザが二次電池３０が燃料電池により充電されていないことを確認して、例えば電池消費を抑える等の措置をとることができる。

燃料電池制御部３１は、第１実施形態のステップＳ１１１と同様に、二次電池３０が低電圧であるか否かを判断する（Ｓ２２１）。二次電池３０が低電圧であった場合（Ｓ２２１のＹｅｓ）は、燃料電池制御部３１は、ユーザに対して低電圧である旨を通知する（Ｓ２２３）。この際、燃料電池制御部３１は、例えば図８（Ａ）に示すように、「通常使用可能ですので発電を停止しています」等の文章が表示された表示欄４４を有する表示画面４０をディスプレイ１３に表示すると良い。

二次電池３０が低電圧でなかった場合（Ｓ２２１のＮｏ）は、二次電池３０が燃料電池により充電されていなくても、ユーザに対してその旨を警告する必要性が低いため、そのままステップＳ２０１に戻って、燃料電池制御部３１は再び電池残量が低下しているか否かを判断する。

このように携帯電話機１は、ステップＳ２０１乃至Ｓ２２３の処理を繰り返すことにより、必要に応じて二次電池３０を燃料電池を用いて充電するように制御する。そして、二次電池３０の電池電圧が低下している場合に、ＡＣアダプタに接続される時間が予め推定でき、それまでの二次電池３０の使用時間に問題がないときに、燃料電池による二次電池３０の充電を行うか否かの判断をユーザに促し、ユーザの指示に基づいて、燃料電池による二次電池３０の充電を行う。

なお、携帯電話機１において、ユーザの指示に基づいて燃料電池による二次電池３０の充電を開始した際に、満充電にしてもいいし、ユーザにより操作キー１５を介して入力された所定期間（例えば２日間）常時発電するようにしても良い。または、ユーザが出張や旅行に出かける場合等には、通常の行動パターンに依存せずに、常に燃料電池による二次電池３０の充電が行われるようにしても良い。

第２実施形態によると、二次電池３０と、この二次電池３０を充電するための燃料電池を備えるとともに、ユーザの現在の行動パターンとユーザの通常の行動パターンとを比較し、充電が必要だと推定された場合にのみ、燃料電池を用いて二次電池３０の充電を行うとともに、充電が不必要だと推定された場合には、ユーザの指示に基づいて燃料電池を用いて二次電池３０の充電を行うことにより、燃料電池の燃料の消費を抑えることが可能となる。

なお、第１実施形態及び第２実施形態において、ユーザの行動パターンとして、時刻と位置情報とがそれぞれ対応付けられた例について説明したが、これに限定されず、ユーザの行動パターンが、時刻に対して速度や加速度が対応付けられたものであっても良い。この場合には、携帯電話機が速度センサや加速度センサを具備していて、速度や加速度等の移動状態をユーザの行動パターンと比較することにより、現在の行動パターンがユーザの普段の行動パターンであるか否かを判断する。

または、ユーザの行動パターンが、時刻に対して周囲の照度が対応付けられたものであっても良い。この場合には、携帯電話機が照度センサを具備していて、携帯電話機の照度をユーザの行動パターンと比較することにより、現在の行動パターンがユーザの普段の行動パターンであるか否かを判断する。

あるいは、ユーザの行動パターンが、１日における、お財布携帯やモバイルＳｕｉｃａ（登録商標）等の電子マネー、テレビ視聴、音楽視聴、ラジオ視聴等の使用パターンであっても良い。さらには、ユーザの行動パターンが、通話やメール送受信等の通信状況であっても良い。

また、二次電池の充電手段に、燃料電池、ＡＣアダプタ以外の、例えば太陽電池発電器などが加えられてもいい。

本発明の説明として、携帯電話機１について説明したが、これに限らず、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯オーディオ機器、携帯ビデオ機器等、二次電池及びこれを充電する燃料電池を備えた携帯端末であれば、任意の携帯端末であって良い。

（Ａ）は、第１実施形態の携帯電話機の開いた状態を示す正面図、（Ｂ）は、第１実施形態の携帯電話機の開いた状態を示す側面図。 （Ａ）は、第１実施形態の携帯電話機の閉じた状態を示す背面図、（Ｂ）は、第１実施形態の携帯電話機の閉じた状態を示す側面図。 第１実施形態の携帯電話機を示す機能ブロック図。 第１実施形態の携帯電話機の二次電池の放電カーブを示すグラフ。 第１実施形態の携帯電話機の電源回路部を示す機能ブロック図。 第１実施形態の携帯電話機の通常の行動パターンの一例を示すグラフ。 第１実施形態の携帯電話機が充電制御処理を行う際の手順を示すフローチャート。 （Ａ）及び（Ｂ）は、第１実施形態の携帯電話機における表示画面を示す画面図。 第２実施形態の携帯電話機が充電制御処理を行う際の手順を示すフローチャート。 （Ａ）及び（Ｂ）は、第２実施形態の携帯電話機における表示画面を示す画面図。

符号の説明

１…携帯電話機，１０…上筐体，１０ａ…上筐体の内面，１０ｂ…上筐体の外面，１１…下筐体，１１ａ…下筐体の内面，１１ｂ…下筐体の外面，１２…ヒンジ部，１３…ディスプレイ，１４…レシーバ，１５…操作キー，１６…マイクロフォン，１７…電池部，１８…コネクタ部，２０…主制御部，２１…電源回路部，２２…操作入力部，２３…表示処理部，２４…音声処理部，２５…通信制御部，２５ａ…アンテナ，２６…記憶部，２７…ＧＰＳ受信部，２７ａ…アンテナ，３０…二次電池，３１…燃料電池制御部，３２…セル部，３３…昇圧部，３４…電池残量検出部，３５…開閉検出部，４０…表示画面。

Claims (6)

1. 二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池とを備えるとともに、
   前記二次電池の電池残量が第１の所定値以下であるか否かを判断する第１の判断手段と、
   ユーザの通常の行動パターンを記憶する記憶手段と、
   前記第１の判断手段により、前記二次電池の電池残量が第１の所定値以下であると判断されたときに、ユーザの現在の行動パターンが、前記記憶手段により記憶されたユーザの通常の行動パターンであるか否かを判断する第２の判断手段と、
   前記第２の判断手段により、ユーザの通常の行動パターンではないと判断されたときに、前記燃料電池を用いて前記二次電池を充電する充電制御手段と、
   を備えたことを特徴とする携帯端末。
2. 前記ユーザの行動パターンが、各々の時刻に対して位置情報がそれぞれ対応付けられたものであり、
   前記第２の判断手段は、携帯端末の現在の位置情報に基づいて、ユーザの現在の行動パターンが、前記記憶手段により記憶されたユーザの通常の行動パターンであるか否かを判断することを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
3. 前記第１の判断手段により、前記二次電池の電池残量が所定値以下であると判断されたときに、携帯端末にＡＣアダプタが接続されているか否かを判断する第３の判断手段を備え、
   前記第２の判断手段は、前記第３の判断手段により、携帯端末にＡＣアダプタが接続されていないと判断されたときに、ユーザの現在の行動パターンが、前記記憶手段により記憶されたユーザの通常の行動パターンであるか否かを判断することを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
4. 前記記憶手段に記憶されたユーザの通常の行動パターンが、各々の時刻に対して位置情報に加えて前記二次電池の電池残量がそれぞれ対応付けられてなる情報であるとともに、
   前記二次電池の現在の電池残量と、前記記憶手段により記憶された通常の行動パターンから推測される今後の電池消費とに基づいて、前記二次電池を充電する必要があるか否かを判断する第４の判断手段を備え、
   前記充電制御手段は、前記第４の判断手段により、前記二次電池を充電する必要があると判断されたときに、前記燃料電池を用いて前記二次電池を充電することを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
5. 前記充電制御手段が、燃料電池の燃料不足、または発電のための空気孔や排気孔の閉塞により前記燃料電池を用いて前記二次電池を充電できなかったときに、前記二次電池の電池残量が第２の所定値以下であるか否かを判断する第５の判断手段と、
   前記第５の判断手段により、前記二次電池の電池残量が第２の所定値以下であると判断されたときに、前記二次電池の電池残量が第２の所定値以下である旨をユーザに通知する通知手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
6. 前記第４の判断手段により、前記二次電池を充電する必要がないと判断されたときに、ユーザに、前記燃料電池を用いて前記二次電池を充電するか否かの指示の入力を受け付ける入力受付手段を備え、
   前記充電制御手段は、前記入力受付手段が、前記二次電池を充電する旨の指示を受け付けたときに、前記燃料電池を用いて前記二次電池を充電することを特徴とする請求項４記載の携帯端末。

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