JP2014018005A - 携帯情報端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 二次電池の充電が終了した後に、充電終了時における二次電池の電池残量が適切であったか否かを識別することができる携帯情報端末を提供する。
【解決手段】 二次電池３６の電池残量を検出する電池残量検出部１０４と、二次電池３６の充電終了を検出する充電終了検出部１０５と、充電終了時に検出された電池残量を終了時残量として保持する終了時残量記憶部１０６と、二次電池３６の充電が終了した後に、終了時残量記憶部１０６により保持されている終了時残量に基づいて表示出力を行う終了時状態表示部１０７と、表示出力を終了させるためのユーザ操作を受け付ける操作入力部３３により構成される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、携帯情報端末に係り、さらに詳しくは、携帯型の充電器を用いて二次電池を充電することができる携帯情報端末の改良に関する。

携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、タブレット端末、携帯型のパーソナルコンピュータ、携帯ゲーム機といった携帯可能な情報端末は、繰り返し充放電可能な内蔵電池から電力の供給を受けて動作する。通常、携帯情報端末の内蔵電池は、ＡＣアダプタを用いることにより、商用電源から供給される電力を利用して充電される。最近では、一次電池又は二次電池を搭載した携帯型の充電器が提供され、その様な充電器を用いて携帯情報端末の内蔵電池を充電することもできる。

例えば、上述した外部電源による内蔵電池の充電中は、充電電流が監視され、電流値が一定レベルを下回れば、内蔵電池が満充電レベルに到達したものと判断して充電を終了させる充電制御が行われる。内蔵電池の充電が終了したことは、充電インジケータの点灯、消灯又は点灯色によって識別することができる。なお、特許文献１には、充電中に内蔵電池の電池残量を絵文字によって表示する携帯電話機が記載されている。また、特許文献２には、内蔵電池の電池残量に基づいて満充電状態を検出して報知する携帯機器が記載されている。

特開２００１−１０２０９６号公報 特開２０１１−１７６１９号公報

上述した携帯型の充電器を用いて携帯情報端末の内蔵電池を充電する場合、充電器の電池残量が少なくなり、充電器が十分な電力の供給を行えなくなれば、充電電流の電流値が規定値以下にまで低下することが考えられる。このため、従来の携帯情報端末では、充電電流の電流値に基づいて充電が終了することから、内蔵電池の電池残量が満充電レベルに到達していないにもかかわらず充電が終了してしまうという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、二次電池の充電が終了した後に、充電終了時における二次電池の電池残量が適切であったか否かを識別することができる携帯情報端末を提供することを目的とする。

特に、携帯型の充電器を用いて二次電池の充電を行った場合に、充電器の電池残量が適切であるか否かや、充電終了時における二次電池の電池残量が適切であったか否かを識別することができる携帯情報端末を提供することを目的とする。

また、本発明は、二次電池の充電が終了した後に、二次電池の電池残量が満充電レベルに到達していないにもかかわらず、充電が終了したことを識別することができる携帯情報端末を提供することを目的とする。

第１の本発明による携帯情報端末は、二次電池の電池残量を検出する電池残量検出手段と、上記二次電池の充電終了を検出する充電終了検出手段と、上記充電終了時に検出された上記電池残量を終了時残量として保持する終了時残量記憶手段と、上記二次電池の充電が終了した後に、上記終了時残量記憶手段により保持されている上記終了時残量に基づいて表示出力を行う終了時状態表示手段と、上記表示出力を終了させるためのユーザ操作を受け付ける操作入力手段とを備えて構成される。

この携帯情報端末では、充電終了時に検出された電池残量が終了時残量として保持され、充電が終了した後に、終了時残量に基づいて表示出力が行われる。このため、二次電池の充電が終了した後に、充電終了時における二次電池の電池残量が適切であったか否かを終了時残量に基づく表示出力によって識別することができる。特に、携帯型の充電器を用いて二次電池の充電を行った場合に、充電器の電池残量が適切であるか否かや、充電終了時における二次電池の電池残量が適切であったか否かを識別することができる。

第２の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加え、上記終了時状態表示手段が、上記終了時残量が満充電レベルに到達していない場合に、上記表示出力を行うように構成される。この様な構成によれば、二次電池の充電が終了した後に、二次電池の電池残量が満充電レベルに到達していないにもかかわらず、充電が終了したことを識別することができる。

第３の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加え、上記終了時状態表示手段が、電池残量が満充電レベルに到達していないにもかかわらず充電が終了したことを示すメッセージを表示するように構成される。この様な構成によれば、電池残量が満充電レベルに到達していないにもかかわらず、充電が終了したことを容易に識別することができる。

第４の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加え、上記終了時状態表示手段が、上記二次電池の充電が終了してから最初に行われたユーザ操作に基づいて、上記表示出力を行うように構成される。

この携帯情報端末では、充電終了時に表示画面が消灯状態であるような場合であっても、ユーザ操作が行われたタイミングで終了時残量に基づく表示出力を行う。このため、充電終了時における二次電池の電池残量が適切であったか否かを終了時残量に基づく表示出力によって識別することができるとともに、ユーザに対し、充電器の電池残量を確認し、或いは、二次電池を再度充電するように効果的に促すことができる。

本発明による携帯情報端末では、二次電池の充電が終了した後に、充電終了時における二次電池の電池残量が適切であったか否かを識別することができる。特に、携帯型の充電器を用いて二次電池の充電を行った場合に、充電器の電池残量が適切であるか否かや、充電終了時における二次電池の電池残量が適切であったか否かを識別することができる。

また、本発明によれば、二次電池の充電が終了した後に、二次電池の電池残量が満充電レベルに到達していないにもかかわらず、充電が終了したことを識別することができる携帯情報端末を提供することができる。

本発明の実施の形態による携帯情報端末の一構成例を示した図であり、携帯情報端末の一例として折り畳み式の携帯電話機１が示されている。 図１の携帯電話機１内の機能構成の一例を示したブロック図である。 図２の充電回路３５の構成例を示したブロック図であり、ポータブル充電器２から供給される電力を利用して二次電池３６を充電する場合が示されている。 図３の充電回路３５における充電処理の一例を示したフローチャートである。

＜携帯電話機１＞
図１は、本発明の実施の形態による携帯情報端末の一構成例を示した図であり、携帯情報端末の一例として、折り畳み式の携帯電話機１が示されている。この携帯電話機１は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）１１、受話用のスピーカ１２及び充電インジケータ１３が設けられた表示筐体１０と、操作キー２１及び送話用のマイクロホン２２が設けられた操作筐体２０により構成される。

表示筐体１０は、直方体形状の薄型筐体であり、前面にＬＣＤ１１及びスピーカ１２が配置され、上端部に充電インジケータ１３が配置されている。ＬＣＤ１１は、矩形形状の表示画面を有する表示装置である。このＬＣＤ１１には、内蔵電池の電池残量や電波の受信状態等が絵文字（ピクトグラム）により表示される。スピーカ１２は、受話音を出力するための音声出力装置である。

充電インジケータ１３は、内蔵電池の充電が行われていることをユーザに知らせるための警告灯である。例えば、充電インジケータ１３は、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源とするインジケータであり、充電中において赤色点灯し、充電が終了すれば消灯する。

操作筐体２０は、直方体形状の薄型筐体であり、前面に操作キー２１及びマイクロホン２２が配置されている。操作キー２１は、押下操作を検出し、入力信号を生成する押下型の電気接点からなるスイッチである。具体的には、オンフックキー、オフフックキー、方向キー、決定キー、テンキー等が操作キー２１として設けられている。マイクロホン２２は、送話音を入力するための音声入力装置である。

表示筐体１０及び操作筐体２０は、ヒンジ機構により、両筐体を展開させたオープン状態と、各筐体の前面を互いに対向させて折り畳んだクローズ状態とが遷移可能に連結される。

この携帯電話機１は、携帯型の充電器を用いて、内蔵電池を充電することができる。また、内蔵電池の充電が終了した後に、充電終了時における電池残量が適切であったか否かを表示出力によって識別することができる。

図２は、図１の携帯電話機１内の機能構成の一例を示したブロック図である。この携帯電話機１は、ＬＣＤ１１、操作キー２１、ＣＰＵ３０、セルラー通信部３１、表示制御部３２、操作入力部３３、メモリ３４、充電回路３５及び二次電池３６により構成される。

セルラー通信部３１は、基地局と通信し、移動体通信回線網を介して他の通信端末と通話や電子メールの送受信を行うための移動体通信部である。表示制御部３２は、ＬＣＤ１１を駆動し、表示制御を行う。

操作入力部３３は、操作キー２１の押下操作によるユーザ操作を受け付け、押下操作が行われた操作キー２１に応じた入力信号を生成する。この操作入力部３３は、表示筐体１０及び操作筐体２０がオープン状態又はクローズ状態のいずれの連結状態であるのかを検出し、連結状態に応じた入力信号を生成する。つまり、この操作入力部３３は、連結状態を切り替えるユーザ操作を検出して入力信号を生成する。

ＣＰＵ３０は、セルラー通信部３１、表示制御部３２及び充電回路３５を制御する主制御部である。メモリ３４には、ＣＰＵ３０の制御プログラムやアプリケーションプログラム、受信データ等が保持される。

二次電池３６は、繰り返し充放電可能な蓄電池であり、操作筐体２０内に着脱可能に収容される。例えば、二次電池３６には、正極にリチウム金属酸化物を用い、負極にグラファイトなどの炭素系材料を用いるリチウムイオンバッテリーが用いられる。充電回路３５は、外部電源から供給される電力を利用して、二次電池３６の充電を行うための充電装置である。携帯電話機１内の各デバイス、すなわち、ＣＰＵ３０やセルラー通信部３１等は、二次電池３６から電力の供給を受けて動作する。

＜充電回路３５＞
図３は、図２の充電回路３５の構成例を示したブロック図であり、ポータブル充電器２から供給される電力を利用して二次電池３６を充電する場合が示されている。ポータブル充電器２は、携帯電話機１内の二次電池３６を充電するための携帯型の充電装置であり、充電端子２０１、充電回路２０２、二次電池２０３及び出力端子２０４により構成される。

充電端子２０１は、ＡＣアダプタに接続することにより、商用電源を利用して生成された充電電流がＡＣアダプタから入力される入力端子である。充電回路２０２は、充電端子２０１に入力された充電電流を利用して、二次電池２０３の充電を行う。二次電池２０３は、電池容量、すなわち、蓄積可能な電気量が二次電池３６よりも大きい蓄電池である。出力端子２０４は、携帯電話機１内の充電回路３５に接続することにより、二次電池２０３から供給される充電電流Ｉｃｈが充電回路３５へ出力される。

充電回路３５は、充電端子１００、充電電流測定部１０１、充電ＳＷ（スイッチ）１０２、充電制御部１０３、電池残量検出部１０４、充電終了検出部１０５、終了時残量記憶部１０６及び終了時状態表示部１０７により構成される。

充電端子１００は、ポータブル充電器２に接続することにより、充電電流Ｉｃｈがポータブル充電器２から入力される入力端子である。例えば、充電端子１００は、操作筐体２０に設けられる。充電電流Ｉｃｈは、充電電流測定部１０１及び充電ＳＷ１０２を介して二次電池３６へ供給される。なお、充電端子１００をＡＣアダプタに接続すれば、ＡＣアダプタを介して商用電源から供給される電力を利用して二次電池３６を充電することもできる。

充電電流測定部１０１は、充電電流Ｉｃｈの電流値を繰り返し測定し、その測定結果を充電制御部１０３及び充電終了検出部１０５へ出力する。充電電流Ｉｃｈの電流値は、充電電流Ｉｃｈが流れる抵抗素子の両端の電位差を検出することによって求められる。充電ＳＷ１０２は、充電制御部１０３の指示に基づいて、充電電流Ｉｃｈが流れる電流路を遮断し、或いは、開放する開閉器である。すなわち、充電ＳＷ１０２のオン状態は、電流路の開放状態であり、オフ状態は、遮断状態である。

充電制御部１０３は、充電電流Ｉｃｈを監視し、電流値が一定レベルを下回れば、二次電池３６の電池残量が満充電レベルに到達したものと判断し、充電を終了させるべく充電ＳＷ１０２を制御する。具体的には、充電電流測定部１０１により充電電流Ｉｃｈの電流値が測定されるごとに、当該電流値を終了設定値Ｉｔと比較する。そして、充電電流Ｉｃｈの電流値が終了設定値Ｉｔ以下の値にまで低下した場合に、充電ＳＷ１０２をオフ状態（電流路の遮断状態）へ切り替える。

終了設定値Ｉｔは、二次電池３６の充電を終了させ、過充電を防止するための判定閾値であり、二次電池３６の特性に応じて予め定められる。電池残量は、蓄積された電気量であり、電池容量がその上限値に相当する。電池残量が満充電レベルに到達したか否かは、電池残量がその上限値を含む一定範囲内に達しているか否かによって判別される。例えば、電池残量が電池容量の９０％以上であれば、二次電池３６は、満充電状態である。

例えば、充電制御部１０３は、充電端子１００の電位が一定レベルを上回れば、充電が開始されたものと判断し、充電ＳＷ１０２をオン状態（電流路の開放状態）へ切り替える。また、充電制御部１０３は、充電端子１００の電位が一定レベルを上回れば、充電インジケータ１３を点灯させ、充電電流Ｉｃｈの電流値が終了設定値Ｉｔを下回れば、充電インジケータ１３を消灯させる。

実際の二次電池３６の充電では、初期段階において、定電流制御により一定の充電電流Ｉｃｈが二次電池３６に供給され、その後、二次電池３６の端子電圧が一定レベルを上回れば、定電圧制御に切り替えられ、一定の充電電圧Ｖｃｈが二次電池３６に供給される。定電圧制御による充電の後期段階では、充電が進むにつれて充電電流Ｉｃｈは徐々に減少する。

電池残量検出部１０４は、二次電池３６の電池残量を検出し、その検出結果を充電終了検出部１０５へ出力する。例えば、二次電池３６の電池残量は、二次電池３６の端子電圧を測定することによって、求められる。

ただし、二次電池３６の端子電圧、充電電流Ｉｃｈの電流値、二次電池３６の温度、充放電の回数、使用開始後の経過時間といったパラメータを測定し、これらのパラメータを用いて電池残量を総合的に判断するような構成であっても良い。

充電終了検出部１０５は、二次電池３６の充電終了を検出し、充電終了時に電池残量検出部１０４により検出された電池残量を終了時残量記憶部１０６内に格納する。二次電池３６の充電終了は、充電電流Ｉｃｈの電流値に基づいて検出される。すなわち、充電電流Ｉｃｈの電流値を終了設定値Ｉｔと比較し、電流値が終了設定値Ｉｔ以下であれば、二次電池３６の充電が終了したものと判断される。

終了時残量記憶部１０６には、充電終了時に検出された電池残量が終了時残量として保持される。ここでは、二次電池３６の充電が終了した直後に、当該二次電池３６の電池残量が検出され、その電池残量が終了時残量として保持される。

ただし、二次電池３６の電池残量を繰り返し検出するとともに、検出した電池残量を一定期間保持しておくことにより、二次電池３６の充電が終了する直前に検出された電池残量を終了時残量として用いるような構成であっても良い。

終了時状態表示部１０７は、二次電池３６の充電が終了した後に、終了時残量記憶部１０６により保持されている終了時残量に基づいて、充電終了時の電池状態を示す終了時情報をＬＣＤ１１上に表示するための表示出力を行う。この表示出力は、終了時残量が満充電レベルに到達していない場合に行われ、二次電池３６の電池残量が満充電レベルに到達していないにもかかわらず充電が終了したことを示す所定のメッセージが終了時情報としてＬＣＤ１１上に表示される。

例えば、メッセージ「フル充電になっていませんが充電が停止しました。ポータブル充電器をお使いの際は、充電器内の電池残量が不足した可能性があります」がＬＣＤ１１の表示画面内に表示される。この様なメッセージを表示することにより、ユーザに対し、ポータブル充電器２の電池残量を確認するように促すことができ、ポータブル充電器２の充電忘れを防ぐことができる。

また、二次電池３６の充電が終了してから長い時間が経過していても、メッセージの表示によってポータブル充電器２の電池残量が不足したことを識別することができる。さらに、充電終了時における二次電池３６の電池残量が十分でなかったことが判るので、ＡＣアダプタ等を用いて再度充電を行うことにより、二次電池３６の電池切れを防ぐことができる。

また、終了時状態表示部１０７は、所定の終了操作に基づいて、終了時残量に基づく表示出力を終了する。つまり、終了時残量が満充電レベルに到達していない場合、終了時情報を示すメッセージの表示は、二次電池３６の充電が終了した直後のタイミングで行われ、終了操作が行われるまで継続される。終了操作は、終了時残量に基づく表示出力を終了させるためのユーザ操作であり、操作キー２１に対する一連の押下操作からなる。

図４のステップＳ１０１〜Ｓ１０９は、図３の充電回路３５における充電処理の一例を示したフローチャートである。まず、充電制御部１０３は、充電開始を検知した後、充電ＳＷ１０２をオン状態へ切り替え、充電インジケータ１３を点灯させる（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。

次に、充電制御部１０３は、充電電流Ｉｃｈを一定時間ごとにチェックし（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）、電流値が終了設定値Ｉｔ以下になれば、充電ＳＷ１０２をオフ状態へ切り替え、充電インジケータ１３を消灯させる（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）。

このとき、電池残量検出部１０４は、端子電圧に基づいて、二次電池３６の電池残量を検出する（ステップＳ１０７）。この電池残量は、終了時残量として終了時残量記憶部１０６内に保持される。

次に、終了時状態表示部１０７は、終了時残量記憶部１０６内に保持されている終了時残量に基づいて、充電終了時の電池状態を示す終了時情報をＬＣＤ１１上に表示するための表示出力を行う（ステップＳ１０８）。すなわち、終了時状態表示部１０７は、終了時残量が満充電レベルに到達していれば、直ちにこの処理を終了する。一方、終了時状態表示部１０７は、終了時残量が満充電レベルに到達していなければ、メッセージをＬＣＤ１１上に表示してこの処理を終了する。

本実施の形態によれば、充電終了時に検出された電池残量が終了時残量として保持され、充電が終了した後に、終了時残量に基づいて表示出力が行われる。このため、二次電池３６の充電が終了した後に、充電終了時における二次電池３６の電池残量が適切であったか否かを終了時残量に基づく表示出力によって識別することができる。

特に、二次電池３６の充電が終了した後に、二次電池３６の電池残量が満充電レベルに到達していないにもかかわらず、充電が終了したことをメッセージの表示によって容易に識別することができる。

なお、本実施の形態では、終了時残量が満充電レベルに到達していない場合に、充電終了時の電池状態を示す終了時情報をＬＣＤ１１上に表示する構成の例について説明した。しかし、本発明は、終了時残量が満充電レベルに到達しているか否かによって、充電終了後の表示出力を異ならせるものであれば、上記構成以外の構成であっても良い。

また、本実施の形態では、二次電池３６の充電が終了した直後から終了時残量に基づく表示出力を行う場合の例について説明したが、本発明は終了時残量に基づく表示出力のタイミングをこれに限定するものではない。すなわち、二次電池３６の充電が終了してから一定期間が経過したタイミングで、終了時残量に基づく表示出力を行うような構成のものも本発明には含まれる。具体的には、二次電池３６の充電が終了してから最初に行われたユーザ操作に基づいて、終了時残量に基づく表示出力を行うような構成であっても良い。

例えば、二次電池３６の充電が終了した後、連結状態をオープン状態へ切り替えるユーザ操作を検出し、連結状態がオープン状態に移行したタイミングで、終了時情報の表示を行うような構成であっても良い。或いは、二次電池３６の充電が終了した後、操作キー２１の押下操作が行われたタイミングで、終了時情報の表示を行うような構成であっても良い。

この様な構成を採用することにより、充電終了時に表示画面が消灯状態であるような場合であっても、ユーザ操作が行われたタイミングで、表示画面が点灯状態へ移行し、終了時残量に基づく表示出力が行われる。このため、充電終了時における二次電池３６の電池残量が適切であったか否かを終了時残量に基づく表示出力によって識別することができるとともに、ユーザに対し、ポータブル充電器２の電池残量を確認し、或いは、二次電池３６を再度充電するように効果的に促すことができる。

また、本実施の形態では、充電電流Ｉｃｈの電流値に基づいて二次電池３６の充電終了が検出される場合の例について説明したが、本発明は、充電終了の検出方法をこれに限定するものではない。例えば、ポータブル充電器２から制御信号を受け付け、この制御信号に基づいて二次電池３６の充電終了を検出するような構成であっても良い。

１ 携帯電話機
１０ 表示筐体
１１ ＬＣＤ
１２ 受話用のスピーカ
１３ 充電インジケータ
２０ 操作筐体
２１ 操作キー
２２ 送話用のマイクロホン
３０ ＣＰＵ
３１ セルラー通信部
３２ 表示制御部
３３ 操作入力部
３４ メモリ
３５ 充電回路
３６ 二次電池
２ ポータブル充電器
１００ 充電端子
１０１ 充電電流測定部
１０２ 充電ＳＷ
１０３ 充電制御部
１０４ 電池残量検出部
１０５ 充電終了検出部
１０６ 終了時残量記憶部
１０７ 終了時状態表示部

Claims (4)

1. 二次電池の電池残量を検出する電池残量検出手段と、
   上記二次電池の充電終了を検出する充電終了検出手段と、
   上記充電終了時に検出された上記電池残量を終了時残量として保持する終了時残量記憶手段と、
   上記二次電池の充電が終了した後に、上記終了時残量記憶手段により保持されている上記終了時残量に基づいて表示出力を行う終了時状態表示手段と、
   上記表示出力を終了させるためのユーザ操作を受け付ける操作入力手段とを備えたことを特徴とする携帯情報端末。
2. 上記終了時状態表示手段は、上記終了時残量が満充電レベルに到達していない場合に、上記表示出力を行うことを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
3. 上記終了時状態表示手段は、電池残量が満充電レベルに到達していないにもかかわらず充電が終了したことを示すメッセージを表示することを特徴とする請求項２に記載の携帯情報端末。
4. 上記終了時状態表示手段は、上記二次電池の充電が終了してから最初に行われたユーザ操作に基づいて、上記表示出力を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の携帯情報端末。

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