JP2015046526A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】追加の構造を必要とすることなく、開閉検知を行なうことのできる電子機器を提供する。
【解決手段】本発明に係る電子機器は、近接距離無線通信用モジュール４０，４４を搭載し、電子部品を収容可能な収容部２２を有するケーシング２０と、前記ケーシングの前記収容部を覆い、前記近接距離無線通信用モジュールのアンテナ４２，４６を具備する蓋体３０と、前記蓋体と対向するよう前記ケーシングに配置され、前記近接距離無線通信モジュールのアンテナ端子に電気的に接続され、１又は複数対の第１電極５０と、前記アンテナに電気的に接続され、前記蓋体を前記ケーシングに装着した状態で前記第１電極と電気的に接続するよう前記蓋体に配置された第２電極６０と、前記第１電極と前記第２電極との電気的な接続を検知する検知モジュール７２，７４と、を具える。
【選択図】図６

Description

本発明は、電池蓋等の蓋体を具える電子機器に関するものであり、特に防水機能を有する電子機器に関するものである。

防水性を有する携帯電話機等の電子機器は、ケーシングに、バッテリ等の装着や取外しが可能な電子部品を収容する収容部が設けられている。収容部は、防水用パッキンを介して蓋体により水密に塞がれる。

しかしながら、蓋体が完全に収容部を塞いでいない状態、たとえば、蓋体の一部が浮き上がっている状態など、蓋体が正しく装着されていない場合には、蓋体は閉じているように見えるが、所期の防水機能を発揮できない。

そこで、特許文献１では、蓋体に導電性の防水用パッキンを配置し、ケーシング側には、蓋体がケーシングに装着されたときに、導電性防水用パッキンと電気的に接続される電極を配置しており、導電性の防水用パッキンと電極が非通電状態であれば、防水機能が発揮できていないと判断して、ユーザに報知するようにしている。

特開２０１１−１６６６６８号公報

特許文献１では、防水機能の検知のために、防水用パッキンを導電性のものとすること、その検知のための追加の電極を配置することが必要であり、コスト増に繋がる。また、スマートフォン、携帯電話機などの電子機器の小型化、薄型化、軽量化などに十分対応できない虞がある。

本発明の目的は、追加の構造を必要とすることなく、開閉検知を行なうことのできる電子機器を提供することである。

本発明に係る電子機器は、
近接距離無線通信用モジュールを搭載し、電子部品を収容可能な収容部を有するケーシングと、
前記ケーシングの前記収容部を覆い、前記近接距離無線通信用モジュールのアンテナを具備する蓋体と、
前記蓋体と対向するよう前記ケーシングに配置され、前記近接距離無線通信モジュールのアンテナ端子に電気的に接続され、１又は複数対の第１電極と、
前記アンテナに電気的に接続され、前記蓋体を前記ケーシングに装着した状態で前記第１電極と電気的に接続するよう前記蓋体に配置された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との電気的な接続を検知する検知モジュールと、
を具える。

本発明に係る電子機器によれば、電子機器の一機能として搭載される近接距離無線通信用モジュールとアンテナを電気的に接続する電極の通電状態に基づいて、蓋体の開閉を検知することができる。従って、蓋体の開閉検知のための追加の構成を極力抑えることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る電子機器の背面図である。 図２は、蓋体を外した状態の電子機器の背面図である。 図３は、蓋体の内面側を示す図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る電子機器の要部ブロック図である。 図５は、図１の線Ｘ−Ｘに沿う断面図であって、蓋体が正しく装着された状態を示している。 図６は、図１の線Ｘ−Ｘに沿う断面図であって、蓋体が正しく装着されず、浮いた状態を示している。 図７は、蓋体の開放検知を説明するフローチャートである。 図８は、蓋体の開放が検知された状態の表示部の報知画面の一実施形態を示す図である。

本発明は、近接距離無線通信モジュール４０，４４の通信のためのアンテナ４２，４６やコイルを蓋体３０に配置した電子機器１０に関するものであり、近接距離無線通信モジュール４０，４４を利用して、蓋体３０の開閉の検知を行なうようにした電子機器１０に関するものである。なお、本実施の形態における近接距離無線通信は、例えば、１３．５６ＭＨｚ帯または５２〜９５４ＭＨｚ帯（ＵＨＦ帯）などを用いるＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグとリーダライタ機器との通信、あるいは、１３．５６ＭＨｚ帯のＮＦＣ（Near Field Communication、ＩＳＯ／ＩＥＣ ２１４８１）による通信が挙げられる。通常、ＨＦ帯では数ｃｍの通信距離に限られるため、電子機器を端末機器にかざすことによって通信が確立される。

本発明は、スマートフォン、携帯電話機、タブレット型コンピュータ、携帯型音楽プレーヤー、ノート型パソコンの如き電子機器１０に適用することができる。なお、以下の説明では、電子機器１０としてスマートフォンを採用した実施形態について説明する。

図１は、電子機器１０の背面図、図２は、電子機器１０から蓋体３０を取り外した状態の背面図、図３は、蓋体３０を内面側から見た図である。

電子機器１０は、内部に通話や通信のための通信回路、オペレーティングシステムやアプリケーションの動作、その他電子機器１０の各種制御を実行する電子回路、たとえば、後述する近接距離無線通信モジュール４０，４４（図４参照）などが実装された回路基板１２が収納される。

また、電子機器１０の背面には、図２に示すように、ケーシング２０に収容されるバッテリ１４やメモリカード１６、ＳＩＭカードの如き電子部品を収容することのできる収容部２２が凹設されている。収容部２２は、図１に示すように、蓋体３０により塞がれる。なお、図１では、蓋体３０は、ケーシング２０の背面の一部を覆う構成としているが、ケーシング２０の背面全体を覆う構成としてもよい。

図示の電子機器１０は、防水機能を有するものであり、ケーシング２０の背面には、収容部２２を包囲するように溝２４が凹設されており、この溝２４には、防水用パッキン２６が嵌められている（図２及び図５参照）。なお、防水機能を有さない電子機器１０の場合には、この構成は省略することができる。

収容部２２と防水用パッキン２６との間には、図２に示すように、１対又は複数対の第１電極５０が配置されている。図示では、３対の第１電極５２，５４及び５６を配置しており、説明のために、第１電極５２を四角、第１電極５４を丸、第１電極５６を三角で示している。なお、第１電極５０は、上記のすべてを配置する必要はなく、搭載される近接距離無線通信モジュールの数に応じて配置すればよい。

次に説明するとおり、蓋体３０の開閉検知を効果的に行なうためには、たとえば、２対の第１電極５０が採用される場合には、収容部２２の周縁、より好適には蓋体３０の対向する角部の近傍とすることが望ましい。本実施形態では防水用パッキン２６の内側の対向する角部に配置（符号５２と５４）している。また、１対の第１電極５０が採用される場合には、収容部２２の幅方向略中央で対向するように配置すること（符号５６）が望ましい。

第１電極５２，５４を対向する角部に配置するのは、蓋体３０が正しく装着されていない場合に、蓋体３０の何れかの角が浮いている状態となることが多いためである。第１電極５６が１対である場合には、第１電極５６を蓋体３０の幅方向略中央と対向する位置に配置することで、左右どちら側から蓋体３０が外れても、第１電極５６の接続に変化がでやすいため検知が容易である。

なお、以下の実施形態では、第１電極５０として、２対の第１電極５２，５４を採用した例について説明する。

第１電極５０（５２，５４）は、たとえば、スプリングピンコネクタとすることができ、電極となるピンがスプリングに付勢されて出没可能な構成とすることができる。もちろん、第１電極５０は、板バネ、コイルバネなどであってもよい。

また、第１電極５０としてスプリングコネクタを採用した場合、蓋体３０の爪片３４から遠い側の第２電極と当接するスプリングコネクタの長さを、蓋体３０の爪片３４から近い側の第２電極と当接するスプリングコネクタの長さより短くしてもよい。これにより、蓋体３０がケーシング２０に正しく装着されているかをより厳密に検出することができ、特に、第１電極５０を１つ又は２つしか採用しない場合により効果を奏することが可能となる。

蓋体３０の内面は、図３（図５も参照）に示すように、蓋体３０をケーシング２０に装着した状態で、上記した第１電極５０と対向して、電気的に接続される第２電極６０が配置されている。図示では、第１電極５２と電気的に接続される第２電極６２を四角、第１電極５４と電気的に接続される第２電極５４を丸、第１電極５６と電気的に接続される第２電極６６を三角で示している。

蓋体３０には、内面に、前記したケーシング２０の防水用パッキン２６に嵌まるリブ３２が突設されている（図３及び図５参照）。また、蓋体３０の周縁には、複数の爪片３４（上端側のみ図示している）が突設されており、ケーシング２０の対応位置に形成された掛かり部（図示せず）と係合することで、蓋体３０は、リブ３２が防水用パッキン２６に嵌まって、ケーシング２０に装着され、収容部２２を水密に維持することができる。また、爪片３４と掛かり部との係合を解くことで、蓋体３０はケーシング２０から取り外すことができる。

図４は、電子機器１０の本発明の機能を実現するための要部ブロック図である。電子機器１０は、電子機器１０の各種の制御を行なう制御部７０を有している。制御部７０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどにより構成されており、各種プログラムを記憶し、実行する。

制御部７０には、近接距離無線通信（ＮＦＣ）に用いられる近接距離無線通信モジュール４０，４４が電気的に接続されている。たとえば、近接距離無線通信モジュール４０は、電子マネーなどの決済用の通信モジュール、近接距離無線通信モジュール４４は、ワイヤレス充電用（非接触充電用）の通信モジュールとすることができる。

近接距離無線通信モジュール４０，４４には、夫々通信用のアンテナ又はコイル（総称して「アンテナ」とする）４２，４６が電気的に接続されることとなるが、これらアンテナ４２，４６は、図３に示すように、蓋体３０にプリントして配線することができる。

近接距離無線通信モジュール４０は、アンテナ端子（図示せず）を具え、このアンテナ端子とアンテナ４２との電気的な接続に、第１電極５２と第２電極６２を用いている。すなわち、第１電極５２は、アンテナ端子を介して近接距離無線通信モジュール４０に接続されており、第２電極６２は、アンテナ４２に接続されている。

同様に、第１電極５４は、アンテナ端子（図示せず）を介して近接距離無線通信モジュール４４に接続されており、第２電極６４は、アンテナ４６に接続されている。

つまり、図５に示すように、蓋体３０がケーシング２０に正しく装着されると、第１電極５２と第２電極６２、第１電極５４と第２電極６４は通電し、近接距離無線通信モジュール４０，４４は正常に機能することとなる。

一方、蓋体３０が装着されていない場合や、蓋体３０が装着されてはいるが、図６に示すように蓋体３０の一部が浮いている状態など、蓋体３０がケーシング２０に正しく装着されていない場合には、これら電極の何れか又はすべてが非通電状態となるから、一方又は両方の近接距離無線通信モジュール４０，４４はその機能が使用不能となる。

従って、本発明では、第１電極５２(５４)と第２電極６２(６４)との電気的な接続を検知する検知モジュール７２(７４)を具備し、蓋体３０が正しく装着されているかどうかを判定するようにしている。

検知モジュール７２，７４は、近接距離無線通信モジュール４０，４４の機能が使用可能かどうかを判定することにより、第１電極５２（５４）と第２電極６２（６４）が電気的に接続されているかどうかを判断することができる。なお、実際に回路上の電流値等を測定することで、通電状態を検知することももちろんできる。

検知モジュール７２，７４は、図４では制御部７０中に機能ブロックとして示しており、プログラムによって実行している。この場合、制御部７０にプログラムを加えるだけで済み、検知モジュール７２，７４を搭載するために、追加の構成は不要とすることができる。

検知モジュール７２，７４によって蓋体３０の開閉の検知フローを図７に示している。蓋体３０の開閉の検知は、ステップＳ１に示すように、検知モジュール７２，７４が近接距離無線通信モジュール４０，４４の機能が使用可能かどうかを判定することにより行なわれる。何れかの検知モジュール７２，７４が、近接距離無線通信モジュール４０，４４の機能が使用不可であると判断すると（ステップＳ１のＮｏ）、蓋体３０が装着されていない、又は、図６に示すように蓋体３０の一部が浮いており（図６中Ａで示す）、蓋体３０が正しく装着されていないこととなるから、制御部７０は、蓋体３０の開放をユーザに報知する（ステップＳ２）。

蓋体３０の開放の通知は、たとえば、図４に示す電子機器１０の表示部７６に報知を表示することで実施することができる。報知の一例として、表示部７６に蓋体３０が開放していることをダイヤログ等で表示することもできるが、図８では、表示部７６の壁紙７８又はテーマを変更することで、その報知を行なっている。このように、表示部７６の壁紙７８の色や種類、テーマ（スタイルなど）を変更することによって報知することにより、ユーザが意図的に蓋体３０を開放した状態で作業等を行なうなどの状況下において、報知をユーザが煩わしく感じることも防ぐことができる。

蓋体３０が正しく装着されていないことを、ユーザは表示部７６を参照して確認することができ、この場合、蓋体３０を正しく装着し直せばよい。蓋体３０を正しく装着し直すことで、近接距離無線通信モジュール４０，４４の各機能は使用可能となり、防水機能を有する電子機器１０の場合、防水機能が発揮されることとなる。

なお、上記検知モジュール７２，７４による蓋体３０の開閉の検知において、近接距離無線通信モジュール４０，４４のすべてについて、その機能が使用可能であるかを判定し、すべてが使用不可である場合には、蓋体３０が完全に取り外されている状態、一部の近接距離無線通信モジュールは使用可能であるが、一部の近接距離無線通信モジュールは使用不可である場合には、蓋体３０が正しく装着されていないと判定するようにしてもよい。

上記の場合として、例えば、蓋体３０の複数の爪片３４に近い側に配置された第２電極６２及び６４が、第１の近接距離無線通信モジュール（たとえば、非接触充電用モジュール）と接続するための電極であって、蓋体３０の複数の爪片３４に遠い側に配置された第２電極６２及び６４が、第２の近接距離無線通信モジュール（たとえば、電子マネーなどの決済用の通信モジュール）と接続するための電極である場合を示す。

蓋体３０が正しく装着されていない場合に多い例として、爪片３４に遠い側の第２電極が接続されておらず、爪片３４に近い側の第２電極が接続されている場合が挙げられる。この場合、上述のように、蓋体３０が正しく装着されていないと判定される。

上記したステップＳ１において、検知モジュール７２，７４が、近接距離無線通信モジュール４０，４４の機能を使用可能であると判定すると（ステップＳ１のＹｅｓ）、その直前の状態において、蓋体３０の開放を報知している場合には（ステップＳ３のＹｅｓ）、報知を停止し（ステップＳ４）、蓋体３０の開放を報知していない場合には（ステップＳ３のＮｏ）、再度ステップＳ１に戻る。

上記検知処理は、電子機器１０の電源投入中、常時行なってもよいが、バッテリの消耗や当該検知処理の実行によるシステムの処理速度の低下などを引き起こすことが考えられる。そこで、上記検知処理は、電子機器１０の電源投入時、蓋体３０の着脱が想定されるバッテリやＳＩＭの取付け時、スリープ状態からの解除時、近接距離無線通信モジュール４０，４４を使用した通信開始時などに実行することが望ましい。

なお、加速度センサを搭載している電子機器１０では、加速度センサが所定の閾値以上の加速度を検知したときに、上記検知処理を実行するようにしてもよい。これは、電子機器１０の落下による衝撃で、蓋体３０が外れてしまうことがあるためである。

また、上述の例とは別に、近接距離無線通信モジュール４４が、ワイヤレス充電用（非接触充電用）の通信モジュールである場合、電池残量が一定以下になったとき、ワイヤレス充電を行う可能性が高まるため、電池残量一定以下になった際に検知処理を実行してもよい。

本発明の電子機器１０によれば、電子機器１０に予め機能として搭載される近接距離無線通信モジュール４０，４４を監視することで、蓋体３０の開閉の検知を行なうことができるから、蓋体３０が正しく装着されていないことによる防水機能の低下などを防止することができる。また、本発明の電子機器１０によれば、既存の電子機器１０の機能を利用し、その電極５０，６０の配置を工夫することで、蓋体３０の開閉を検知することができる。従って、追加の構成を極力抑えることができるから、電子機器１０の小型化、薄型化、軽量化などに支障を来すことは防止される。

なお、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。

たとえば、第１電極５０としてスプリングコネクタを採用した場合に、検知モジュールは、スプリングコネクタが第２電極６０と当接して押し込まれることを検知するスイッチとしてもよい。

１０ 電子機器
２０ ケーシング
２２ 収容部
３０ 蓋体
４０，４４ 近接距離無線通信モジュール
４２，４６ アンテナ
５０〜５６ 第１電極
６０〜６６ 第２電極
７２，７４ 検知モジュール

Claims (7)

1. 近接距離無線通信用モジュールを搭載し、電子部品を収容可能な収容部を有するケーシングと、
   前記ケーシングの前記収容部を覆い、前記近接距離無線通信用モジュールのアンテナを具備する蓋体と、
   前記蓋体と対向するよう前記ケーシングに配置され、前記近接距離無線通信モジュールのアンテナ端子に電気的に接続され、１又は複数対の第１電極と、
   前記アンテナに電気的に接続され、前記蓋体を前記ケーシングに装着した状態で前記第１電極と電気的に接続するよう前記蓋体に配置された第２電極と、
   前記第１電極と前記第２電極との電気的な接続を検知する検知モジュールと、
   を具えることを特徴とする電子機器。
2. 前記ケーシング又は前記蓋体には、前記蓋体を前記ケーシングに装着したときに前記収容部の周縁を囲む防水用パッキンが装着されており、前記第１電極及び前記第２電極は、前記防水用パッキンの内側に配置される、
   請求項１に記載の電子機器。
3. 前記第１電極は、前記蓋体の対向する角部に配置される、
   請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
4. 前記検知モジュールは、前記近接距離無線通信用モジュールの機能が使用可能かどうかにより前記第１電極と前記第２電極との電気的な接続を検知する、
   請求項１乃至請求項３の何れかに記載の電子機器。
5. 前記検知モジュールにより、前記第１電極と前記第２電極の電気的な接続が検知されない場合に、報知する報知モジュールを具える、
   請求項１乃至請求項４の何れかに記載の電子機器。
6. 前記近接距離無線通信用モジュールとして、第１の近接距離無線通信用モジュールと第２の近接距離無線通信用モジュールとを含み、
   前記検知モジュールにより、第１の近接距離無線通信用モジュールに関連する前記第１電極と前記第２電極の電気的な接続が検知されて、第２の近接距離無線通信用モジュールに関連する前記第１電極と前記第２電極の電気的な接続が検知されない場合、前記報知モジュールは、前記ケーシングへの前記蓋体の装着が不完全である旨を報知する、
   請求項５記載の電子機器。
7. 前記近接距離無線通信モジュールは、非接触充電用モジュールであって、
   前記検知モジュールは、電池残量が一定以下になったときに、前記第１電極と前記第２電極との電気的な接続を検知する、
   請求項１乃至請求項６の何れかに記載の電子機器。

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