JP2011160322A - 開閉検出機構および携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】開口を覆う部材の開閉状態を確実に検出することができる開閉検出機構および携帯端末装置を提供する。
【解決手段】第１の部材１１に第２の部材１２が取り付けられて開口１１ａを覆ったときに、開口１１ａの周縁に沿って配置された隣り合う複数の電極１４が導電部材１３によって導通され。これにより、検出部１５は、第１の部材１１の開閉状態を確実に検出することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、開口を覆う部材の開閉を検出する開閉検出機構に関するものである。

近年、携帯電話機などの携帯端末装置において、防水機能を有するものが脚光を浴びている。このような携帯端末装置においては、コネクタや電池の部分に、防水のためのゴムのパッキンを備えたカバーを使用したものが一般的である。しかし、このようなカバーは、密閉性が要求されるために開閉しづらくなっており、ユーザがカバーを閉めたつもりでも完全に閉まっておらず、これに気づかずに携帯端末装置を濡らしてしまうことがあった。

このような問題を解決するには、例えば、カバーが完全に閉まっているか否かを検出し、カバーが完全に閉まっていない場合にはそれを何らかの方法でユーザに通知する機能を、携帯端末装置に設けることが挙げられる。ここで、カバーの開閉を検出する手段としては、例えば、引用文献１，２に記載されているように、ボルトを締めることによって導通する２つの電気的接点を設け、これらの導通状態を検出することによりカバーの開閉を検出する機構が提案されている。

特開２００５−３２８６３１号公報 特開２００９−０３８２９６号公報

しかしながら、上述したような機構では構造が複雑であるために、小型化や高機能化が求められる携帯端末装置に適用することが困難であった。

そこで、本願発明は、開口を覆う部材の開閉状態を確実に検出することができる開閉検出機構および携帯端末装置を提供することを目的とする。

上述したような課題を解決するために、本発明に係る開閉検出機構は、開口を有する第１の部材と、この第１の部材に着脱自在に取り付けられて開口を覆う第２の部材と、第１の部材と第２の部材のいずれか一方に互いに離間して設けられた複数の導電部材と、第１の部材と第２の部材の他方に互いに離間して設けられた複数の電極と、これらの電極に接続され、隣り合う複数の電極間の導通を検出する検出部とを備え、複数の導電部材および複数の電極は、第１の部材に第２の部材が取り付けられて開口を覆ったときに、開口の周縁に沿って配置され、隣り合う複数の電極が導電部材によって導通されることを特徴とするものである。

また、本発明に係る携帯端末装置は、開口を有する携帯端末装置本体と、この携帯端末装置本体に着脱自在に取り付けられて開口を覆うカバーと、携帯端末装置本体とカバーのいずれか一方に互いに離間して設けられた複数の導電部材と、携帯端末装置本体とカバーの他方に互いに離間して設けられた複数の電極と、これらの電極に接続され、隣り合う複数の電極間の導通を検出する検出部とを備え、複数の導電部材および複数の電極は、携帯端末装置本体にカバーが取り付けられて開口を覆ったときに、開口の周縁に沿って配置され、隣り合う複数の電極が導電部材によって導通されることを特徴とするものである。

本発明によれば、複数の電極が、第１の部材に第２の部材が取り付けられて開口を覆うと、開口の周縁に沿って配置され、隣り合う複数の電極が導電部材によって導通され、この導通が検出部によって検出されるので、第１の部材の開閉状態を確実に検出することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る開閉検出機構の構成を模式的に示す図である。 図２は、本発明の第２の実施の形態に係る携帯電話機の構成を模式的に示す図である。 図３は、電極の構成を示す平面図である。 図４Ａは、コネクタカバーの構成を示す平面図である。 図４Ｂは、コネクタカバーの構成を示す側面図である。 図５は、パッキンの構成を示す平面図である。 図６は、制御回路の構成を示すブロック図である。 図７は、開閉検出動作を説明するための図である。 図８は、開閉検出動作を説明するための図である。 図９は、従来の電池カバーの開閉検出機構を説明するための図である。 図１０は、第２の実施の形態における開閉検出機構を電池カバーに適用した場合を説明するための図である。

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
まず、第１の実施の形態について説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る開閉検出機構１は、開口１１ａを有する第１の部材１１と、この第１の部材１１に着脱自在に取り付けられて開口１１ａを覆う第２の部材１２と、第１の部材１１と第２の部材１２のいずれか一方に設けられ、開口１１ａの周縁に沿って交互に設けられた複数の導電部材１３と、第１の部材１１と第２の部材１２の他方に互いに離間して設けられた複数の電極１４と、これらの電極１４に接続され、隣り合う複数の電極１４間の導通を検出する検出部１５とを備える。
ここで、複数の導電部材１３および複数の電極１４は、第１の部材１１に第２の部材１２が取り付けられて開口１１ａを覆ったときに、開口１１ａの周縁に沿って配置され、隣り合う複数の電極１４が導電部材１３によって導通される。
なお、図１においては、第１の部材１１に電極１４、第２の部材１２に導電部材１３が設けられているが、第１の部材１１に導電部材１３、第２の部材１２に電極１４を設けるようにしてもよい。

このような開閉検出機構１において、第１の部材１１の開口１１ａを第２の部材１２が覆っていない場合、複数の電極１４それぞれが離間しているので、これらの電極１４間は導通のないｏｐｅｎ回路となっている。したがって、検出部１５は、複数の電極１４間に電流を流そうとしても流れないので、第２の部材１２が開口１１ａに装着されておらず、第２の部材１２が開口１１ａを覆っていない状態であることを検出する。

一方、第２の部材１２が開口１１ａに完全に装着されると、本実施の形態に係る開閉検出機構１においては、開口１１ａの第２の部材１２と接触する周面に設けられた複数の電極１４が、第２の部材１２の開口１１ａと接触する周面に設けられた複数の導電部材１３によって隣り合う電極１４と接触することとなる。このような状態において、検出部１５は、電極１４間に電流を流すと、それらの間が導電部材１３により導通することとなるので、その電流が流れることを検出する。これにより、検出部１５は、第２の部材１２が開口１１ａに装着されており、第２の部材１２が開口１１ａを覆っている状態であることを検出する。

このように、本実施の形態によれば、第１の部材１１に第２の部材１２が取り付けられて開口１１ａを覆ったときに、開口１１ａの周縁に沿って配置された隣り合う複数の電極１４が導電部材１３によって導通されるので、第１の部材１１の開閉状態を確実に検出することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明に係る第２の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態においては、携帯端末装置として、通話機能、メーラー機能、ブラウザ機能などを備えた公知の携帯電話機に適用した場合を例に説明する。

＜携帯電話機の構成＞
図２に示すように、本実施の形態に係る携帯電話機２は、筐体からなる本体２１を備えており、この本体２１の１つの側面には、コネクタが内部に配設された平面視略矩形の開口を有する凹部２１ａが設けられている。この凹部２１ａには、着脱可能に嵌合するコネクタカバー２２が配設されている。また、本体２１の表面には、表示装置２３、Ｉ／Ｆ装置２４、および、図示しないアンテナ等が設けられ、内部には制御回路２５が設けられている。

ここで、凹部２１ａの内周面には、図３に示すように、複数の電極２１ｂ−１〜２１ｂ−８が設けられている。各電極２１ｂ−１〜２１ｂ−８は、絶縁部材により隣り合う電極と所定間隔離間してた状態で連結されている。また、凹部２１ａは、開口の長辺が本体２１の延在方向に沿うように設けられている。

≪コネクタカバーの構成≫
コネクタカバー２２は、図４Ａ，図４Ｂに示すように、中空の直方体の形状を有し、本体２１と対向する側の面（以下、対向面と言う。）２２１ａに開口２２１ｂが設けられた基部２２１と、対向面２２１ａの一方の短辺に隣接する側面に設けられ、基部２２１と本体２１とを連結する連結部２２２と、対向面２２１ａの他方の短辺に隣接する側面に設けられ、凹部２１ａと係合する爪部２２３とを備えている。

ここで、対向面２２１ａは、凹部２１ａの開口に対応する形状を有している。
また、基部２２１の対向面２２１ａの開口２２１ｂは、対向面２２１ａと同等の形状を有し、かつ、対向面２２１ａよりも小さく形成されている。この開口２２１ｂの周縁からは、本体２１側に突出した筒状のリブ２２１ｃが設けられている。このリブ２２１ｃの外周縁には、パッキン２２４が設けられている。

パッキン２２４は、図５に示すように、例えば導電性ゴムなど導電性および弾力性を有する部材からなる複数の導電部２２４ａ−１〜２２４ａ−７と、例えば絶縁性ゴムなど絶縁性および弾力性を有する部材からなる複数の絶縁部２２４ｂとが交互に連結された構成を有する。導電部２２４ａと絶縁部２２４ｂの配置は、電極部２１ｂ−１〜２１ｂ−８の配置に対応している。

このようなコネクタカバー２２を、基部２２１を対向面２２１ａの側から凹部２１ａ内部に挿入して、爪部２２３が凹部２１ａ内の所定の位置に設けられた窪み（図示せず）と係合すると、開口２２１ｂ内部に凹部２１ａ内部に配設されたコネクタが挿入された状態で、基部２２１が凹部２１ａ内部に収容され、凹部２１ａがコネクタカバー２２により蓋をされた状態となる。このとき、凹部２１ａの内周面と、コネクタカバー２２のリブ２２１ｃとの間には、パッキン２２４がそれらの間を隙間なく充填するように介在することとなる。これにより、凹部２１ａ内部のコネクタ周りの気密性が保たれ、外部からコネクタに水等が侵入することが防がれることとなる。

≪制御回路の構成≫
制御回路２５は、図６に示すように、携帯電話機２の各種機能を実現するために携帯電話機２の各構成要素を制御する主制御部２６と、コネクタカバー２２の開閉状態を検出する検出部２７と、この検出部２７の検出結果に基づいてユーザに対して警報を出力する警報部２８とを備えている。

主制御部２６は、表示装置２３、Ｉ／Ｆ装置２４など携帯電話機２の各構成要素と接続されており、この各構成要素との間で電気信号のやりとりを行うことにより、携帯電話機２の各機能を実現する。

検出部２７は、凹部２１ａ内の電極２１ｂ−１〜２１ｂ−８に接続されており、この電極２１ｂとの導通状態によりコネクタカバー２２の開閉状態を検出する。この検出結果は、主制御部２６および警報部２８に送出される。

警報部２８は、検出部２７によりコネクタカバー２２が開いていることが検出されると、ユーザにコネクタカバー２２が開いたことに対する注意を喚起させる警報を出力させる。この警報を出力する時間やタイミングは、例えば、コネクタカバー２２が開いているときには継続して警報を出力したり、コネクタカバー２２が開いてから５秒後に警報を出力したり、警報を出力し始めてから１０秒間だけ警報を出力したり、コネクタカバー２２が開いている限り５秒間隔で警報を出力したりするなど、適宜自由に設定することができる。

このような制御回路２５は、ＣＰＵ等の演算装置と、メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶装置とを備えたコンピュータと、このコンピュータにインストールされたプログラムとから構成される。すなわちハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、上記のハードウェア資源がプログラムによって制御され、上述した主制御部２６、検出部２７および警報部２８が実現される。

＜開閉検出動作＞
次に、本実施の形態における携帯電話機２によるコネクタカバー２２の開閉検出動作について説明する。

図７に示すように、パッキン２２４の導電部２２４ａ−１〜２２４ａ−７と、本体２１の凹部２１ａ内部に設けられた電極２１ｂ−１〜２１ｂ−８とは、コネクタカバー２２を本体２１に完全に装着する直前の状態において、両端部が対向する導電部または電極と重なるように、互い違いに対向配置される位置に配設されている。また、電極２１ｂ−１〜２１ｂ−８のうち両端に位置する電極２１ａ−１および２１ａ−８は、検出部２７に接続されている。

この図７に示すような状態では、電極２１ｂ−１〜２１ｂ−８がそれぞれ離間しており、電極２１ｂ−１と電極２１ｂ−８の間は導通のないｏｐｅｎ回路となっている。したがって、検出部２７は、電極２１ｂ−１と電極２１ｂ−８との間に電流を流そうとしても流れないので、コネクタカバー２２が凹部２１ａに装着されておらず、いわゆるコネクタカバー２２が開いている状態であることを検出する。このような検出結果を検出部２７から受信すると、警報部２８は、主制御部２６を介して、表示装置２３にコネクタカバー２２が開いている旨の表示をさせたり、コネクタカバー２２が開いている旨を示すＬＥＤを点灯させたり、スピーカ等から警報音を出力させたり、メッセージボックスに表示させたりすることにより、携帯電話機２のユーザにコネクタカバー２２が開いている旨を報知する。これにより、携帯電話機２のユーザは、コネクタカバー２２が開いていることを認識できるので、コネクタカバーを閉める行動をとることになり、結果として、携帯電話機２のコネクタが漏水等の影響を受けることを避けることができる。

一方、図８に示すように、コネクタカバー２２が凹部２１ａに完全に装着されると、本体２１の凹部２１ａ内部に設けられた電極２１ｂ−１〜２１ｂ−８に、対応するパッキン２２４の導電部２２４ａ−１〜２２４ａ−７が接触するので、電極２１ａ−１と電極２１ａ−ｐとの間が導通することとなる。具体的には、電極２１ｂ−１と電極２１ｂ−２とは導電部２２４ａ−１によって導通し、電極２１ｂ−２と電極２１ｂ−３とは導電部２２４ａ−２によって導通し、電極２１ｂ−３と電極２１ｂ−４とは導電部２２４ａ−３によって導通し、電極２１ｂ−４と電極２１ｂ−５とは導電部２２４ａ−４によって導通し、電極２１ｂ−５と電極２１ｂ−６とは導電部２２４ａ−５によって導通し、電極２１ｂ−６と電極２１ｂ−７とは導電部２２４ａ−６によって導通し、電極２１ｂ−７と電極２１ｂ−８とは導電部２２４ａ−７によって導通する。これにより、電極２１ｂ−１と電極２１ｂ−８との間に電流を流すと、それらの間が電極２１ｂ−２〜２１ｂ−７および導電部２２４ａ−１〜２２４ａ−７により導通することとなるので、検出部２７は、その電流が流れることを検出する。この結果、検出部２７は、コネクタカバー２２が凹部２１ａに装着されており、コネクタカバー２２が閉じている状態であることを検出する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、凹部２１ａの内周面に複数の電極２１ｂ−１〜２１ｂ−８を設け、複数の導電部２２４ａ−１〜２２４ａ−７と複数の絶縁部２２４ｂとが交互に連結されたパッキン２２４をコネクタカバー２２に設けることにより、電極２１ｂ−１と電極２１ｂ−８との間の導通状態を検出することによって、コネクタカバー２２の導通状態を確実に検出することができる。

また、本実施の形態によれば、両端の電極である電極２１ａ−１と電極２１ａ−ｐとを直接に導通させずに、パッキン２２４に沿って凹部２１ａの内周面（リブ２２１ｃの周り）を一周回るようにパッキン２２４の導電部２２４ａ−１〜２２４ａ−７と電極２１ａ−２〜電極２１ａ−７を介して導通させることにより、コネクタカバー２２が中途半端に閉じられた場合、電極２１ａ−１〜電極２１ａ−８の間で１ヶ所でも導通しない部分が発生するので、コネクタカバー２２が開いている状態を検出することができるので、コネクタカバー２２が不完全に閉じられた状態による水没の危険性をユーザに知らせることが可能となる。

なお、本実施の形態では、コネクタカバー２２にパッキン２２４、凹部２１ａに電極２１ｂ−１〜２１ｂ−８を設けた場合を例に説明したが、コネクタカバー２２に電極、凹部２１ａにパッキンを設けるようにしてもよいことは言うまでもない。

また、本実施の形態のように、コネクタカバー２２のみならず、電池カバーにも開閉検出機構を設けるようにしてもよい。この場合、電池カバーは、比較的大きな面積を有するので、防水効果を得るには、カバーの周囲が確実に携帯電話本体に嵌合している必要がある。

例えば、図９に示す携帯電話機３００のように、本体３１０の所定の箇所に形成され電池を収容する凹部３１１を矩形の電池カバー３２０で蓋をし、この電池カバー３２０の開閉状態を押し込み型のスイッチ３３０で検出する場合には、最低でも４つのスイッチ３３０が必要となる。また、スイッチ３３０と検出部３４０とを結ぶ配線３３１も１つのスイッチに対して２本必要となるので、合計で８本必要となってしまう。

これに対して、上述した本実施の形態に係る携帯電話機２の開閉検出機構と同等の構成を電池カバーに適用することにより、より簡便かつ容易に電池カバーの開閉状態を検出することができる。すなわち、図１０に示す携帯電話機３のように、本体３１の所定の箇所に形成された電池を収容する凹部３２の縁部に、上述した携帯電話機２の電極２１ｂ−１〜２１ｂ−８と同等の複数の電極３２ａ〜３２ｆを設け、その凹部３２に蓋をする電池カバー３３に上述した携帯電話機２におけるパッキン２２４と同等のパッキン（図示せず）を設け、両端の電極３２ａ，３２ｆを配線３４により検出部３５と接続する。これにより、凹部３２に電池カバー３３が正常に取り付けられると、電極３２ａ〜３２ｆとパッキンの導電部とが接触し、両端の電極３２ａ，３２ｆが導通することとなる。これにより、検出部３５は、両端の電極３２ａ，３２ｆの間に電流を流すと、上述したようにそれらの間が導通しているので、電流が流れることを検出する。これにより、検出部３５は、電池カバー３３が凹部３２に装着されており、電池カバー３３が閉じている状態であることを検出する。この場合、図９の場合と比較して、電極３２ａ〜３２ｆとパッキンの導電部によって電流の流れをループ状にするので、図９におけるスイッチに当たる検出回路が１つだけで済み、かつ、配線も２本でよいので、部品点数を削減できるとともに軽量化も実現することができる。

また、本実施の形態における開閉検出機構は、携帯電話機等の携帯端末装置のみならず、各種装置に適用できることは言うまでもない。例えば、冷蔵庫の扉についているゴムパッキンに上述したような開閉検出機構を適用することにより、中途半端に閉められた状態を検出することができる。この場合、途中までの開閉は従来から冷蔵庫に備え付けられているスイッチによって検出し、完全に閉められたか否かを上述した開閉検出機構で検出し、中途半端に閉められた状態が数秒続いたら警告を発するようにしてもよい。これにより、冷蔵機の扉の開閉状態をより確実に検出することができる。

また、本実施の形態では、コネクタに適用した場合を例に説明したが、例えばバッテリーカバーなど、漏水すると動作に影響を及ぼす箇所に適宜適用することができる。

本発明は、携帯電話機、デジタルカメラ、ＰＣ等の電子機器や冷蔵庫などの家電製品など、パッキン構造を有する各種装置に適用することができる。

１…開閉検出機構、２，３…携帯電話機、１１…第１の部材、１１ａ…開口、１２…第１の部材、１３…導電部材、１４…電極部、１５…検出部、２１…本体、２１ａ…凹部、２１ｂ−１〜２１ｂ−８…電極、２２…コネクタカバー、２３…表示装置、２４…Ｉ／Ｆ装置、２５…制御回路、２６…主制御部、２７…検出部、２８…警報部、３１…本体、３２…凹部、３２ａ〜３２ｆ…電極、３３…電池カバー、３４…配線、３５…検出部、２２１…基部、２２１ａ…対向面、２２１ｂ…開口、２２１ｃ…リブ、２２２…連結部、２２３…爪部、２２４…パッキン、２２４ａ−１〜２２４ａ−７…導電部、２２４ｂ…絶縁部。

Claims (5)

1. 開口を有する第１の部材と、
   この第１の部材に着脱自在に取り付けられて前記開口を覆う第２の部材と、
   前記第１の部材と前記第２の部材のいずれか一方に互いに離間して設けられた複数の導電部材と、
   前記第１の部材と前記第２の部材の他方に互いに離間して設けられた複数の電極と、
   これらの電極に接続され、隣り合う複数の前記電極間の導通を検出する検出部と
   を備え、
   前記複数の導電部材および前記複数の電極は、前記第１の部材に前記第２の部材が取り付けられて前記開口を覆ったときに、前記開口の周縁に沿って配置され、隣り合う複数の前記電極が前記導電部材によって導通される
   ことを特徴とする開閉検出機構。
2. 前記第１の部材と前記第２の部材との間に介在するパッキンをさらに備え、
   前記導電部材は、前記パッキンに設けられる
   ことを特徴とする請求項１記載の開閉検出機構。
3. 前記検出部により前記電極間の導通が検出されないと、警報を出力する警報部
   をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の開閉検出機構。
4. 前記パッキンは、前記第２の部材に設けられる
   ことを特徴とする請求項１−３の何れか１項に記載の開閉検出機構。
5. 開口を有する携帯端末装置本体と、
   この携帯端末装置本体に着脱自在に取り付けられて前記開口を覆うカバーと、
   前記携帯端末装置本体と前記カバーのいずれか一方に互いに離間して設けられた複数の導電部材と、
   前記携帯端末装置本体と前記カバーの他方に互いに離間して設けられた複数の電極と、
   これらの電極に接続され、隣り合う複数の前記電極間の導通を検出する検出部と
   を備え、
   前記複数の導電部材および前記複数の電極は、前記携帯端末装置本体に前記カバーが取り付けられて前記開口を覆ったときに、前記開口の周縁に沿って配置され、隣り合う複数の前記電極が前記導電部材によって導通される
   ことを特徴とする携帯端末装置。

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