JP2011188048A

JP2011188048A - 携帯情報端末

Info

Publication number: JP2011188048A
Application number: JP2010048601A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yajima; 博之矢島
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2010-03-05
Filing date: 2010-03-05
Publication date: 2011-09-22

Abstract

【課題】搭載した太陽電池を光起電力の高い角度に自動的に調整する機能を、カメラ機能無しでも実現できる携帯情報端末を提供する。
【解決手段】少なくとも２つの折り畳み部を持ち、折り畳み軸２を介して折り畳み可能であるとともに、一方の折り畳み部に太陽電池パネル３を搭載した携帯情報端末に適用される。この携帯情報端末は、前記一方の折り畳み部に設けられ、前記折り畳み軸を介して該一方の折り畳み部を回転させる回転軸駆動部１０９と、前記太陽電池パネルにおける起電力を測定する光起電力検出部１０６と、前記光起電力検出部からの検出信号を受けて前記回転軸駆動部を制御する自動調節手段（１０５、１０８）と、を含み、前記自動調節手段は、前記一方の折り畳み部の回転角度が、前記太陽電池パネルが最も効率的に発電する角度となるように前記回転軸駆動部を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は太陽電池を搭載した携帯情報端末に関する。

太陽電池を搭載したこれまでの携帯情報端末は、太陽電池パネルを搭載した面の角度などを自動的に調整する手段を持たない。このため、ユーザは、携帯情報端末を手で持ち、その太陽電池パネル面を光のよく当たる方向へ向けるなどする必要があり面倒であった。

また、太陽電池から効率的に電力を得る方法が特許文献１に示されている。この方法では、太陽電池で効率的に発電ができるよう、携帯情報端末筐体の複数面に太陽電池を搭載し、使用する太陽電池を切り替えるようにしている。

しかしながら、この方法では複数の太陽電池を搭載する必要があるため、携帯情報端末のコストが高くなる問題がある。

また、携帯情報端末筐体の複数面に太陽電池を配置するために搭載スペースが多く必要となり、携帯情報端末のサイズが大きくなるという問題もある。

さらには、携帯情報端末に複数の太陽電池を搭載しても、その搭載された面の角度が、携帯情報端末の使用場所での照射光を必ずしも効率的に捉えられるとは限らない。

特開２００９−０１０９４５号公報特開２００７−１２４３４７号公報

上記のような問題に対し、特許文献２には、太陽電池パネルに照射される光量が大きい方向を検出し、光量が大きい方向に太陽電池パネルを回動する回動制御部を備えることにより、発電効率を向上した可搬型電子機器が開示されている。

しかし、この可搬型電子機器は、太陽電池パネルに照射される光量が大きい方向を検出する手段として、カメラ機能を実現するための固体撮像装置に併設される受光素子を利用するようにしてため、カメラ機能を持たない可搬型電子機器では実現できないという制約がある。

そこで、本発明の課題は、搭載した太陽電池パネルを光起電力の高い角度に自動的に調整する機能を、カメラ機能無しでも実現できる携帯情報端末を提供することにある。

本発明は、少なくとも２つの折り畳み部を持ち、折り畳み軸を介して折り畳み可能であるとともに、一方の折り畳み部に太陽電池パネルを搭載した携帯情報端末に適用される。

本発明の第１の態様によれば、前記一方の折り畳み部に設けられ、前記折り畳み軸を介して該一方の折り畳み部を回転させる回転軸駆動部と、前記太陽電池パネルにおける起電力を測定する光起電力検出部と、前記光起電力検出部からの検出信号を受けて前記回転軸駆動部を制御する自動調節手段と、を含み、前記自動調節手段は、前記一方の折り畳み部の回転角度が、前記太陽電池パネルが最も効率的に発電する角度となるように前記回転軸駆動部を制御することを特徴とする携帯情報端末が提供される。

上記第１の態様による携帯情報端末においては、前記一方の折り畳み部の回転角度を検出する角度検出器を備えることにより、前記自動調節手段は、前記角度検出器の検出信号を用いて前記一方の折り畳み部の回転角度を所定値に達するまで一定のステップで変化させると共にその時の前記起電力を測定して記憶部に記憶させ、前記回転角度が前記所定値に達したら最も起電力の高かった回転角度を判別すると共に前記一方の折り畳み部を回転させて前記最も起電力の高かった回転角度位置に配置するように制御を行なうことが望ましい。

本発明の第２の態様によれば、前記一方の折り畳み部には、該一方の折り畳み部を、前記Ｘ回転軸と直交する線分を中心に回転可能とするＹ回転軸を設け、前記一方の折り畳み部に設けられ、前記折り畳み軸を介して該一方の折り畳み部を回転させるＸ回転軸駆動部と、前記一方の折り畳み部に設けられ、前記Ｙ回転軸を介して該一方の折り畳み部を回転させるＹ回転軸駆動部と、前記太陽電池パネルにおける起電力を測定する光起電力検出部と、前記光起電力検出部からの検出信号を受けて前記Ｘ回転軸駆動部及び前記Ｙ回転軸駆動部を制御する自動調節手段と、を含み、前記自動調節手段は、前記一方の折り畳み部の前記Ｘ回転軸、前記Ｙ回転軸に関する回転角度がそれぞれ、前記太陽電池パネルが最も効率的に発電する角度となるように前記Ｘ回転軸駆動部、前記Ｙ回転軸駆動部を制御することを特徴とする携帯情報端末が提供される。

上記第２の態様による携帯情報端末においては、前記一方の折り畳み部の前記Ｘ回転軸に関する回転角度を検出するＸ軸角度検出器と、前記一方の折り畳み部の前記Ｙ回転軸に関する回転角度を検出するＹ軸角度検出器と、を備えることにより、前記自動調節手段は、前記Ｘ軸角度検出器の検出信号を用いて前記一方の折り畳み部の前記Ｘ回転軸に関する回転角度を所定値に達するまで一定のステップで変化させると共にその時の前記起電力を測定して記憶部に記憶させ、前記自動調節手段は、前記Ｘ回転軸に関する回転角度が前記所定値に達したら、前記Ｙ軸角度検出器の検出信号を用いて前記一方の折り畳み部の前記Ｙ回転軸に関する回転角度をあらかじめ定めた値に達するまで一定のステップで変化させると共にその時の前記起電力を測定して前記記憶部に記憶させ、前記自動調節手段は、前記Ｙ回転軸に関する回転角度が前記あらかじめ定めた値に達したら、前記Ｘ回転軸、前記Ｙ回転軸に関してそれぞれ最も起電力の高かったＸ軸回転角度、Ｙ軸回転角度を判別すると共に、前記一方の折り畳み部を前記Ｘ回転軸、前記Ｙ回転軸に関して回転させて前記最も起電力の高かったＸ軸回転角度位置、Ｙ軸回転角度位置に配置するように制御を行なうことが望ましい。

本発明による携帯情報端末は以下の効果を奏する。

太陽光発電部の起電力そのものを用いて回転角度位置の判別を行なうようにしているので、太陽電池パネルを光起電力の高い角度に自動調整する機能を、カメラ機能無しの携帯情報端末でも実現することができる。

最も効率的な光起電力を得ることが可能な角度に太陽電池パネルを配置することができるので、太陽電池から効率的に起電力を得ることができ、携帯情報端末の動作可能時間を延ばすことができる。

自動で最も効率的な光起電力を得ることが可能な角度に太陽電池パネルを配置することができるため、ユーザが携帯情報端末の太陽電池パネルの角度を手動で調整する操作が不要となる。

本発明の第１の実施例による携帯情報端末の外観図である。本発明の第１の実施例による携帯情報端末の主要構成のうち、本発明に関連する部分の構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施例による携帯情報端末の制御動作を説明するためのフローチャート図である。本発明の第２の実施例による携帯情報端末の外観図である。本発明の第２の実施例による携帯情報端末の制御動作の前半を説明するためのフローチャート図である。本発明の第２の実施例による携帯情報端末の制御動作の後半を説明するためのフローチャート図である。

[第１の実施例]
（第１の実施例の構成）
図１を参照すると、本発明の第１の実施例による携帯情報端末が示されている。図１において、折り畳み式の携帯情報端末の筐体１に太陽電池パネル３を搭載している。筐体１は折り畳み軸２を間にして２つに折り畳み可能であり、筐体１内では折り畳み軸２に回転駆動装置（図示せず）が組み合わされている。ここでは、太陽電池パネル３は携帯情報端末の２つの折り畳み部の一方の表面側に搭載され、折り畳み軸２を回転させるとこの一方の折り畳み部を回動させることができるようにしている。

回転駆動装置は、折り畳み軸２の回転（回動）角度を自動調節するために用いるものであり、ステッピングモータ或いは通常のモータと、ギアと、回転角度（回動角度）検出器を組み合わせるなどによって実現することができる。

図２を参照すると、図１に示した携帯情報端末の主要構成のうち、本発明に関連する部分の構成が示されている。

図２において、太陽光発電部１０３は図１に示した太陽電池パネルであり、ここではこれに接続した主電源部１０２を構成する二次電池の充電用として用いられる。光起電力検出部１０６は太陽光発電部１０３での起電力の検出を行う。回動駆動装置を構成する回転軸駆動部１０９は、演算処理部１０５の制御の下に回転軸制御部１０８によって制御され、折り畳み軸２の回転角度を細かく調節する。言い換えれば、演算処理部１０５は、主電源部１０２における電圧状態、及び光起電力検出部１０６における電圧、あるいはこの電圧から算出される太陽光発電部１０３の発電量を監視し、監視結果に応じて回転軸制御部１０８に指示信号を出力することにより、後述する制御動作を実行する。それゆえ、演算処理部１０５と回転軸制御部１０８はまとめて自動調節手段と呼ばれても良い。演算処理部１０５はまた、携帯情報端末がその全体を制御するために備える制御部（ＣＰＵ）で実現されても良い。

なお、１０１はキーパッド等による操作入力部であり、１０７はディスプレイパネル等を含む出力装置部である。また、太陽光発電部１０３を構成する太陽電池パネルは、当業者にとって良く知られているので、その詳細な説明は省略する。

また、太陽電池パネルは携帯情報端末の筐体１の表側に搭載する他に、筐体１の内側、又は側面あるいは天面、もしくは底面などに搭載してもよい。

（第１の実施例の動作）
次に、図１に示す携帯情報端末における太陽電池パネル３、厳密には太陽電池パネル３を実装している方の折り畳み部を最適な角度に調節するための制御動作を図３に示すフローチャートを使用して説明する。以下の制御動作は、演算処理部１０５が、記憶装置部１０４にあらかじめ格納されている制御プログラムを読み出して実行することで実現される。これは、後述される第２の実施例でも同様である。

図３において、ステップＳ１では、ユーザが携帯情報端末を操作（例えばキー操作）後、一定時間何も操作がない場合のみ次の処理に進む。これは、ユーザが当該携帯情報端末を使用中に折り畳み軸２を回転動作させると、ユーザが２つの折り畳み部の間に挟まれる可能性があるうえ、ユーザの携帯情報端末操作がやり難くなる場合もあるためである。

次に、太陽電池パネル３の角度調整を開始するトリガとして、演算処理部１０５は、携帯情報端末の内蔵二次電池、つまり主電源部１０２の容量が規定値を下回ったか（ステップＳ２）、または太陽光発電部１０３の発電量が規定値を下回ったか（ステップＳ３）のチェックを行う。

ステップＳ２、Ｓ３のどちらかの条件が満たされると、演算処理部１０５は、携帯情報端末の筐体１の折り畳み軸２を駆動させ、太陽電池パネル３を搭載している方の折り畳み部を回転範囲最端へ回転移動させる。例えば、２つの折り畳み部を閉じた状態に移行させる（ステップＳ４）。ステップＳ４に移行する際に既に２つの折り畳み部が閉じた状態にある場合にはその状態を維持する。図示していないが、前述したように、折り畳み軸２にはその回転角度（回動角度）を検出するための角度検出器（Ｘ軸角度検出器）が設けられている。また、ステップＳ４に移行する際には、メロディ音やアラーム等でユーザに太陽電池パネル３の角度調整が始まることを知らせるようにしても良い。

次に、演算処理部１０５は、光起電力検出部１０６にて太陽光発電部１０３の起電力（電圧）を測定し、測定値を記憶装置部１０４に保存する（ステップＳ５）。演算処理部１０５は続いて、角度検出器からの角度検出信号を用いて、折り畳み軸２を一定ステップずつ回転させながらその都度光起電力検出部１０６での測定を行い、折り畳み軸２の回転角度位置毎の測定値を記憶装置部１０４に保存してゆく（ステップＳ６）。

以後、演算処理部１０５は、折り畳み軸２がその回転範囲の反対端、つまり２つの折り畳み部が完全開状態へ到達するまで、一定ステップずつ、折り畳み軸２を回転させると共に、太陽光発電部１０３による光起電力の測定を行う（ステップＳ７、Ｓ８）。

ステップＳ７において折り畳み軸２がその回転範囲の反対端に到達したことを判別すると、演算処理１０５は、ステップＳ９に移行して、記憶装置部１０４に保存した測定データのうち、最も光起電力の高い回転角度を判別し、その結果得られた回転角度位置へ折り畳み軸２を回転させることにより携帯情報端末筐体の一方の折り畳み部を回転移動させる。

このようすることで、太陽電池パネル３を最も効率的に光起電力を得ることが可能な角度位置に配置することができる。

なお、太陽電池パネル３の角度調整を開始するトリガとしては、前述の携帯情報端末の内蔵二次電池の容量が規定値を下回ったか、或いは太陽電池の発電量が規定値を下回ったかという条件の他に、一定時間経過毎に自動角度調整を行うようにしてもよい。

また、光起電力の測定を行う際の回転移動ステップは、例えば回転角３０度毎のように大きく設定すると、光起電力の測定回数が少なくて済むため、短時間で測定を行うことができる。一方、例えば回転角１度毎のように細かな回転移動ステップ毎に光起電力の測定を行えば、最適な太陽電池パネルの配置角度をより高い精度で検出可能となる。

（第１の実施例の効果）
以上説明したように、本発明の第１の実施例によれば、以下に記載するような効果を奏する。

第１の効果は、太陽光発電部の起電力そのものを用いて回転角度位置の判別を行なうようにしているので、太陽電池パネルを光起電力の高い角度に自動調整する機能を、カメラ機能無しの携帯情報端末でも実現することができる。

第２の効果は、最も効率的な光起電力を得ることが可能な角度に太陽電池パネルを配置することができるので、太陽電池から効率的に起電力を得ることができ、携帯情報端末の動作可能時間を延ばすことができる。

第３の効果は、自動で最も効率的な光起電力を得ることが可能な角度に太陽電池パネルを配置することができるため、ユーザが携帯情報端末の太陽電池パネルの角度を手動で調整する操作が不要となる。

[第２の実施例]
図４〜図６を参照して、本発明の第２の実施例について説明する。

本発明の第２の実施例は、その基本的構成は上記の第１の実施例と同様であるが、太陽電池パネルの設定角度の調整方法についてさらに工夫している。

その構成を図４に示す。図４において、携帯情報端末の筐体１の回転軸として、第１の実施例と同様の折り畳み軸２（第１の回転軸、以後、Ｘ回転軸と呼ぶことがある）のほかに、太陽電池パネル３を搭載している方の折り畳み部に、もう１系統、Ｘ回転軸に直交するＹ軸に関するＹ回転軸（第２の回転軸、図４に仮想線１０で示す）を設け、それぞれの回転軸に回転駆動装置を構成する。すなわち、Ｘ回転軸（折り畳み軸２）は図２で説明した光起電力検出部１０６、演算処理部１０５、回転軸制御部（Ｘ回転軸制御部）１０８、回転軸駆動部（Ｘ回転軸駆動部）１０９の組み合わせで駆動制御し、Ｙ回転軸も同様の構成、つまり光起電力検出部１０６、演算処理部１０５、Ｙ回転軸用の回転軸制御部（Ｙ回転軸制御部）及び回転軸駆動部（Ｙ回転軸駆動部）で駆動制御する。勿論、Ｙ回転軸の回転角度もＹ軸角度検出器で検出される。

図５は、Ｘ回転軸（折り畳み軸２）の駆動制御の流れを説明するためのフローチャートであり、図３で説明したステップＳ１〜ステップＳ８までの動作とまったく同じであるので、説明は省略する。但し、図５では、上記説明の便宜上、ステップＳ４〜Ｓ８までの回転軸を、折り畳み軸ではなく、Ｘ回転軸と記入している。

図６は、図５のステップＳ７におけるＹｅｓに続く、Ｙ回転軸の駆動制御の流れを説明するためのフローチャートであり、図３で説明したステップＳ４〜ステップＳ９までの動作と同様であるが、簡単に説明する。

演算処理部１０５は、図５のステップＳ７においてＸ回転軸（折り畳み軸２）がその回転範囲の反対端に到達したことを判別すると、図６のステップＳ１４に移行し、携帯情報端末の筐体１のＹ回転軸を駆動させ、太陽電池パネル３を搭載している方の折り畳み部をＹ回転軸に関する回転範囲最端へ回転移動させる。例えば、２つの折り畳み部を完全に閉じた状態からそのまま開いて９０度の回転角度位置にした状態に移行させる（ステップＳ１４）。

次に、演算処理部１０５は、光起電力検出部１０６にて太陽光発電部１０３の起電力（電圧）を測定し、測定値を記憶装置部１０４に保存する（ステップＳ１５）。演算処理部１０５は続いて、２つの折り畳み部が９０度の角度間隔の状態でＹ回転軸を一定ステップずつ回転させながらその都度光起電力検出部１０６での測定を行い、Ｙ回転軸の回転角度位置毎の測定値を記憶装置部１０４に保存してゆく（ステップＳ１６）。

以後、演算処理部１０５は、Ｙ回転軸がその回転範囲の反対端、つまり太陽電池パネル３を搭載した折り畳み部が３６０度回転するまで、一定ステップずつ、Ｙ回転軸を回転させると共に、太陽光発電部１０３による光起電力の測定を行う（ステップＳ１７、Ｓ１８）。

ステップＳ１７においてＹ回転軸がその回転範囲の反対端に到達（すなわち３６０度回転）したことが判別されると、演算処理１０５は、ステップＳ１９−１に移行して、Ｘ回転軸（折り畳み軸２）に関して測定され記憶装置部１０４に保存した測定データのうち、最も光起電力の高い回転角度を判別し、その結果得られた回転角度位置（Ｘ軸回転角度位置）へＸ回転軸（折り畳み軸２）を回転させる。演算処理部１０５は続いてステップＳ１９−２に移行して、Ｙ回転軸に関して測定され記憶装置部１０４に保存した測定データのうち、最も光起電力の高い回転角度を判別し、その結果得られた回転角度位置（Ｙ軸回転角度位置）へＹ回転軸を回転させる。

上記のように、第２の実施例では、Ｘ回転軸方向の他にＹ回転軸方向への太陽電池パネルの最適な角度調整を行うことにより、２次元的な移動範囲から最適な角度を探ることができるため、太陽電池の光発電力をより高めることができるという効果が得られる。

以上、本発明を、いくつかの実施例を参照して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、請求項に記載された本発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

本発明は、携帯電話機をはじめとする携帯通信端末の他、ゲーム機や電子辞書等の携帯型電子機器であって、主電源を構成する二次電池充電用、あるいは主電源そのものを構成するために、太陽電池パネルが搭載される電子機器全般に適用可能である。

１携帯情報端末の筐体
２折り畳み軸（Ｘ回転軸）
３太陽電池パネル
１０Ｙ回転軸

Claims

少なくとも２つの折り畳み部を持ち、折り畳み軸を介して折り畳み可能であるとともに、一方の折り畳み部に太陽電池パネルを搭載した携帯情報端末において、
前記一方の折り畳み部に設けられ、前記折り畳み軸を介して該一方の折り畳み部を回転させる回転軸駆動部と、
前記太陽電池パネルにおける起電力を測定する光起電力検出部と、
前記光起電力検出部からの検出信号を受けて前記回転軸駆動部を制御する自動調節手段と、を含み、
前記自動調節手段は、前記一方の折り畳み部の回転角度が、前記太陽電池パネルが最も効率的に発電する角度となるように前記回転軸駆動部を制御することを特徴とする携帯情報端末。
更に、前記一方の折り畳み部の回転角度を検出する角度検出器を備え、
前記自動調節手段は、前記角度検出器の検出信号を用いて前記一方の折り畳み部の回転角度を所定値に達するまで一定のステップで変化させると共にその時の前記起電力を測定して記憶部に記憶させ、前記回転角度が前記所定値に達したら最も起電力の高かった回転角度を判別すると共に前記一方の折り畳み部を回転させて前記最も起電力の高かった回転角度位置に配置することを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
前記自動調節手段は、当該携帯情報端末に対する操作後、一定時間操作がなされていないことを判別した後、前記一方の折り畳み部の回転角度調整動作を実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯情報端末。
前記自動調節手段は、当該携帯情報端末に内蔵の二次電池の容量が規定値以下、前記太陽電池パネルにおける発電量が規定値以下のいずれかの条件が満たされると、前記一方の折り畳み部の回転角度調整動作を実行することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の携帯情報端末。
少なくとも２つの折り畳み部を持ち、Ｘ回転軸としての折り畳み軸を介して折り畳み可能であるとともに、一方の折り畳み部に太陽電池パネルを搭載した携帯情報端末において、
前記一方の折り畳み部には、該一方の折り畳み部を、前記Ｘ回転軸と直交する線分を中心に回転可能とするＹ回転軸を設け、
前記一方の折り畳み部に設けられ、前記折り畳み軸を介して該一方の折り畳み部を回転させるＸ回転軸駆動部と、
前記一方の折り畳み部に設けられ、前記Ｙ回転軸を介して該一方の折り畳み部を回転させるＹ回転軸駆動部と、
前記太陽電池パネルにおける起電力を測定する光起電力検出部と、
前記光起電力検出部からの検出信号を受けて前記Ｘ回転軸駆動部及び前記Ｙ回転軸駆動部を制御する自動調節手段と、を含み、
前記自動調節手段は、前記一方の折り畳み部の前記Ｘ回転軸、前記Ｙ回転軸に関する回転角度がそれぞれ、前記太陽電池パネルが最も効率的に発電する角度となるように前記Ｘ回転軸駆動部、前記Ｙ回転軸駆動部を制御することを特徴とする携帯情報端末。
更に、前記一方の折り畳み部の前記Ｘ回転軸に関する回転角度を検出するＸ軸角度検出器と、前記一方の折り畳み部の前記Ｙ回転軸に関する回転角度を検出するＹ軸角度検出器と、を備え、
前記自動調節手段は、前記Ｘ軸角度検出器の検出信号を用いて前記一方の折り畳み部の前記Ｘ回転軸に関する回転角度を所定値に達するまで一定のステップで変化させると共にその時の前記起電力を測定して記憶部に記憶させ、
前記自動調節手段は、前記Ｘ回転軸に関する回転角度が前記所定値に達したら、前記Ｙ軸角度検出器の検出信号を用いて前記一方の折り畳み部の前記Ｙ回転軸に関する回転角度をあらかじめ定めた値に達するまで一定のステップで変化させると共にその時の前記起電力を測定して前記記憶部に記憶させ、
前記自動調節手段は、前記Ｙ回転軸に関する回転角度が前記あらかじめ定めた値に達したら、前記Ｘ回転軸、前記Ｙ回転軸に関してそれぞれ最も起電力の高かったＸ軸回転角度、Ｙ軸回転角度を判別すると共に、前記一方の折り畳み部を前記Ｘ回転軸、前記Ｙ回転軸に関して回転させて前記最も起電力の高かったＸ軸回転角度位置、Ｙ軸回転角度位置に配置することを特徴とする請求項５に記載の携帯情報端末。
前記自動調節手段は、当該携帯情報端末に対する操作後、一定時間操作がなされていないことを判別した後、前記一方の折り畳み部の回転角度調整動作を実行することを特徴とする請求項５又は６に記載の携帯情報端末。
前記自動調節手段は、当該携帯情報端末に内蔵の二次電池の容量が規定値以下、前記太陽電池パネルにおける発電量が規定値以下のいずれかの条件が満たされると、前記一方の折り畳み部の回転角度調整動作を実行することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の携帯情報端末。