JP5489420B2 - 携帯端末、携帯機器および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の太陽電池モジュールを搭載する携帯端末、携帯機器およびそれらを用いた供給電力制御方法に関する。

昨今、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）や携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）など、様々な携帯端末が提供されている。これらの携帯端末は表示インターフェースとして液晶などの表示部や、複数のスイッチ（キー）やタッチパネルといった操作部を備え、使用者が外出先で簡便に情報を参照、入力しうるように構成されている。

従来、携帯端末は、自体が消費する電力をバッテリから取得している。上記バッテリは一般的にリチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池等の二次電池が採用されている。

しかしながら、近年、技術の進歩により上述した様々な携帯端末は、高機能化の一途をたどり、例えばテレビジョンやゲームアプリケーションの連続表示等により、携帯端末の消費電力は急速に増加している。従って、従来のバッテリのみでは、電力供給が不足し、バッテリの改良や他の電力供給手段の採用等を求める要望がある。

一方、太陽電池は、太陽光や照明等の光エネルギーを電力エネルギーに変換する装置である。太陽電池で用いられる光としての太陽光は枯渇することがないため、永続的に利用可能である。また太陽電池は、光から電力へ直接エネルギー変換を行うため、騒音や排出物を伴うことがなく、環境面でも優れている。一般的な太陽電池は、１セルあたりの出力が約０．５Ｖ程度と低いため、通常数セルを直列接続して１つの太陽電池モジュールを構成している。

上述したように太陽電池は環境面においても優れ、メンテナンスも不要であり、一度搭載してしまえば永続的に電力を得ることができるため、新たな電力供給手段として注目を浴びている。当該携帯端末においても、予備バッテリとして太陽電池モジュールを用いた技術が提案されている（例えば特許文献１）。
特開２００６−２２９７４１号公報

しかし、上述した従来の携帯電話における太陽電池は、通話使用中に所定方向からの光線を受けやすい面にのみ設置されているので、利用状態によってはその面が太陽方向を向くとは限らなかった。従って、太陽電池が太陽光を受光する頻度（確率）は高いとは言えず、携帯電話の予備バッテリとして十分に機能しない場合が生じていた。

また、太陽電池の発電特性である出力電流と電圧の関係すなわちＩ−Ｖ特性は、日射強度、温度、光のスペクトル分布等環境条件によって変化する。また、太陽電池のセル当りの起電力は０．５Ｖ程度と低く、高い電圧を作りにかった。このため、太陽電池からの電流を最適にするためにはその電圧を常に調整する必要がある。つまり、通常太陽電池には、その時々の環境条件におけるＩ−Ｖ特性から最大の電力を取り出すための電圧を制御する電力制御部が接続されている。

従って、従来の携帯電話の太陽電池では、通話使用時以外における太陽電池が受光する可能性が低い場合においても、太陽電池に接続された電力制御部は常に動作していた。かかる電力制御部は無視できない電力を消費するため、当該太陽電池が予備バッテリとして不十分であることに留まらず、却って電力消費を増やしてしまうことになりかねない。

本発明は、従来の太陽電池モジュールを配した携帯電話が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、光を受光する確率を高くすると共に、受光する可能性の低い太陽電池モジュールを敢えて動作させないこと、複数の太陽電池モジュールの接続状態の切替制御を行うことで、太陽電池モジュールの予備バッテリとしての機能を最大限に発揮可能な携帯端末、携帯機器および供給電力制御方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、筐体の異なる面に配され、光を電力に変換する複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池ごとに設けられ、該太陽電池から得られる電力が最大になるよう電圧を制御する複数の電力制御部と、当該携帯端末の状態を検知する状態検知部と、前記状態検知部が検知した当該携帯端末の状態に基づいて、前記複数の電力制御部のうち一部の電力制御部を動作させない（もしくは電力制御部を選択的に動作させる）電力選択部と、を備えることを特徴とする携帯端末が提供される。

かかる筐体の異なる面に太陽電池モジュールを配する構成により、太陽電池モジュールの受光確率が向上し、永続的に電力を携帯端末に供給することができ、さらに電力制御部を備えることにより太陽電池モジュールから最大限に電力を獲得することができる。また携帯端末の状態を検知するため、当該携帯端末の光源に露出していない面に配された太陽電池モジュールを把握することが可能となる。これにより、光源の方向に露出していない面に配された太陽電池モジュールに設けられた電力制御部を電力選択部により切断することができる。換言すれば、電力制御部を動作させるに値しない太陽電池モジュールを利用しないことで消費電力の低減を図る。

本発明のある観点によれば、携帯端末の状態検知部が検知した当該携帯端末の状態に基づいて、複数の太陽電池モジュールの並列接続状態と直列接続状態とを、切替える並列直列切替部を、更に備えることを特徴とする携帯端末が提供される。

かかる筐体の当該携帯端末の光源に、同時に露出している部分を効率良く利用することが可能となる。すなわち、適宜、並列直列切替部を動作させることで、太陽電池モジュールの電圧を昇圧する際の、昇圧比を低くできるので、電圧の変換効率が向上し、最大限に電力を獲得することができる。

また上記状態検知部は、携帯端末における形状の変化を検知する機械形状検知センサであってもよい。

かかる構成により、携帯端末の形状、例えば開閉状態や回転状態といった状態を構造的に検知することができる。これにより、携帯端末の受光する可能性の低い面に配された太陽電池モジュールを、迅速かつ容易に把握することができる。

また上記状態検知部は、加速度を検知する加速度センサであってもよい。かかる構成により、加速度を検知するだけで携帯端末の重力方向を把握することができる。これにより、携帯端末の受光する可能性の低い面、即ち、鉛直下向き方向に向いた太陽電池モジュールを、迅速かつ容易に把握することができる。従って、携帯端末の太陽光方向に露出していない面に配された太陽電池モジュールを間接的に検知することができる。

また上記状態検知部は、照度を検知する照度センサであってもよい。かかる構成により、照度を検知するだけで光源に露出している太陽電池モジュールを把握することができる。これにより、光源方向に露出していない太陽電池モジュールを直接検知することができる。

上記課題を解決するために、本発明の他の観点によれば、筐体の異なる面に配され、光を電力に変換する複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池ごとに設けられ、該太陽電池から得られる電力が最大になるよう電圧を制御する複数の電力制御部と、前記複数の電力制御部から供給される電力をそれぞれ計測する電力計測部と、前記複数の電力制御部のうち、前記電力計測部によって計測された電力が所定閾値を下回る電力制御部の動作を停止する（もしくは電力制御部を選択的に動作させる）電力選択部と、を備えることを特徴とする携帯端末が提供される。

かかる構成により、各々の電力制御部を限定的に作動させ、供給電力を計測し、計測した供給電力が所定閾値を下回る電力制御部を停止することができる。これにより、少なくとも１回、電力制御部を作動させれば、却って無駄な電力を消費している電力制御部を特定し、停止することが可能となる。従って、所定閾値を下回る電力制御部が消費する電力を削減することができる。また、携帯端末は、その状態が変化する可能性が高いため所定時間毎に上記の電力計測を行ってもよい。

また上記太陽電池モジュールは、可視光を透過する透明酸化物半導体で作成される透明太陽電池モジュールであってもよい。かかる構成により、表示部等の表面であっても太陽電池モジュールを配することができ、配置に関する制限を受けることなく太陽電池モジュールを配することができる。従って、太陽電池モジュールの設置面積を十分に確保することが可能となる。

上記課題を解決するために、本発明のさらに他の観点によれば、上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、筐体の異なる面に配され、光を電力に変換する複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池ごとに設けられ、該太陽電池から得られる電力が最大になるよう電圧を制御する複数の電力制御部と、当該携帯端末の状態を検知する状態検知部と、前記状態検知部が検知した当該携帯端末の状態に基づいて、前記複数の電力制御部のうち一部の電力制御部を動作させない電力選択部と、を備えることを特徴とする携帯機器が提供される。

上記課題を解決するために、本発明のさらに他の観点によれば、筐体の異なる面に配され、光を電力に変換する複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池ごとに設けられ、該太陽電池から得られる電力が最大になるよう電圧を制御する複数の電力制御部と、前記複数の電力制御部から供給される電力をそれぞれ計測する電力計測部と、前記複数の電力制御部のうち、前記電力計測部によって計測された電力が所定閾値を下回る電力制御部の動作を停止する電力選択部と、を備えることを特徴とする携帯機器が提供される。

上記課題を解決するために、本発明のさらに他の観点によれば、筐体の異なる面に配される複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池ごとに設けられ、該太陽電池から得られる電力が最大になるよう電圧を制御する複数の電力制御部とを備える携帯端末における制御方法であって、前記携帯端末が、当該携帯端末の状態に応じて、前記複数の電力制御部のうち一部の電力制御部を動作させない制御方法が提供される。

上記課題を解決するために、本発明のさらに他の観点によれば、筐体の異なる面に配される複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池ごとに設けられ、該太陽電池から得られる電力が最大になるよう電圧を制御する複数の電力制御部とを備える携帯端末における制御方法であって、前記携帯端末が、前記複数の電力からの電力を計測し、前記携帯端末が、前記複数の電力制御部のうち、前記計測された電力が所定閾値を下回る電力制御部の動作を停止する制御方法が提供される。

上記課題を解決するために、本発明のさらに他の観点によれば、筐体の異なる面に配される複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池ごとに設けられ、該太陽電池から得られる電力が最大になるよう電圧を制御する複数の電力制御部とを備える携帯機器における制御方法であって、前記携帯機器が、当該携帯機器の状態に応じて、前記複数の電力制御部のうち一部の電力制御部を動作させない制御方法が提供される。

上記課題を解決するために、本発明のさらに他の観点によれば、筐体の異なる面に配される複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池ごとに設けられ、該太陽電池から得られる電力が最大になるよう電圧を制御する複数の電力制御部とを備える携帯機器における制御方法であって、前記携帯機器が、前記複数の電力からの電力を計測し、前記携帯機器が、前記複数の電力制御部のうち、前記計測された電力が所定閾値を下回る電力制御部の動作を停止する制御方法が提供される。

上述した携帯端末の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該携帯機器および当該供給電力制御方法にも適用可能である。

以上説明したように本発明の携帯端末によれば、光を受光する確率を高くすると共に、受光する可能性の低い太陽電池モジュールを敢えて動作させないことで、太陽電池モジュールの予備バッテリとしての機能を最大限に発揮することが可能となる。

また、太陽電池モジュールを適宜、並列動作状態または直列動作状態になるように制御することで、太陽電池モジュールの予備バッテリとしての機能を最大限に発揮することが可能となる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
（第一の実施形態）
一般に太陽電池を搭載した携帯電話では、太陽電池とその電力制御を行う電力制御部とは一組の電気回路として協働し、収納される場所や把持された状態によって太陽電池の受光量が少ない場合においても、電力制御部は太陽電池共々常に動作しており、電力制御の分だけ却って電力を消費してしまうことがある。従って、当該太陽電池が予備バッテリとして不十分であるだけに留まらず、逆に電力消費を増やしてしまうこともあった。

本実施形態では、光を受光する確率を高くすると共に、受光する可能性の低い太陽電池モジュールを敢えて動作させないことで、太陽電池モジュールの予備バッテリとしての機能を最大限に発揮可能な携帯端末および供給電力制御方法を説明する。ここでは、理解を容易にするため携帯端末として携帯電話を用いているが、これに限定されず、ＰＨＳやＰＤＡ等様々な携帯端末で構成することができる。
（携帯電話１００）
図１は、携帯電話１００の外観斜視図を示したものであり、図２は携帯電話１００の概略的な機能を示した機能ブロック図である。かかる携帯電話１００は、折り畳み式携帯電話であり、４個の太陽電池モジュール１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ（これらを総称として太陽電池モジュール１１０と呼ぶ）と、照度センサ１２６と、状態検知部としての機械形状検知センサ１２０と、状態検知部としての加速度センサ１２４と、端末制御部１３０と、電力制御部１３２と、メモリ１４０と、表示部１４２と、操作部１４４と、音声入力部１４６と、音声出力部１４８と、カメラ部１５０と、無線通信部１５２とを含んで構成される。

図１に示すように、上記太陽電池モジュール１１０は、筐体の異なる面に４個配置されている。詳細には図１（ａ）に示すように太陽電池モジュール１１０ａは、後述する表示部１４２が設置されている面に、太陽電池モジュール１１０ｂは後述する操作部１４４が設置されている面にそれぞれ設置されている。また図１（ｂ）に示すように、太陽電池モジュール１１０ｃは表示部１４２が設置されている面の裏側（外側）の面に、太陽電池モジュール１１０ｄは操作部１４４が設置されている面の裏側（外側）の面であり後述するカメラ部１５０が配置されている面にそれぞれ設置されている。

ここで異なる面とは、光源に相対する方向が異なる面、および相対的な位置関係が異なる独立した面、もしくは法線方向が異なる面をいい、筐体の表面や裏面がこれにあたる。例えば筐体がストレート型の場合は異なる面は表面と裏面の２面のみであるが、例えば折り畳み式の場合は操作部を備えた第一筐体と表示部を備えた第二筐体のそれぞれの表裏に４面が存在する。なお折り畳み式の筐体を開いた場合のように、複数の異なる面がほぼ同一平面上に配されることもある。

上記太陽電池モジュール１１０は、太陽光や照明等の光を電力に直接変換する。本実施形態における少なくとも表示部１４２の太陽電池モジュール１１０は、可視光を透過する透明酸化物半導体で作成される透明太陽電池モジュールで構成されている。これにより、表示部１４２の表面であっても美観を損ねることなく太陽電池モジュール１１０を配することができる。従って、太陽電池モジュールの設置面積を確保することが可能となる。

本実施形態の表示部１４２以外に設置される太陽電池モジュール１１０は、結晶ケイ素型や、非晶質系ケイ素型、化合物半導体型等の不透明太陽電池モジュールも好適に用いることができる。

また本実施形態において、太陽電池モジュール１１０ａ〜１１０ｄは異なる４つの面に配置されているが、かならずしも配置可能な全ての面に設ける必要はなく、選択的に２以上の面に配置することができる。なお近年の筐体の薄型化により側面に太陽電池モジュール１１０を配置することは困難であるが、これを排除するものではなく、仕様によって筐体に厚みがある場合や、太陽電池モジュール１１０が高効率化し小さい面積で十分な電力を得ることができるようになった場合には、筐体の側面を利用することも考えられる。また太陽電池モジュール１１０の所要面積に対して配置面の面積が十分に取れる場合には、同一面に複数の太陽電池モジュール１１０を配置してもよい。

太陽電池モジュール１１０を異なる面に複数設置することによって、光源に対して携帯電話１００をどの方向に向けたとしてもいずれかの面において受光することができるため、太陽電池モジュール１１０の受光確率が向上し、継続的に電力を携帯電話１００に供給することができる。

機械形状検知センサ１２０は、携帯電話１００が可動機構を備えている場合に、その形状の状態を検知するセンサである。機械形状検知センサ１２０としては、二軸ヒンジ１２２に設けられたリミットスイッチや回転を検知する磁気センサ若しくは回転角度を検出するエンコーダ、開閉する筐体の先端に設けられたホール素子などの磁気式開閉センサなどを利用することができる。

上記のように携帯電話１００の形状（開閉状態や回転状態）を検知することで、想定される通常の使用態様を鑑みて、受光する可能性の高い面と低い面を相応の確からしさを持って特定することができる。従って、携帯電話１００の、受光する可能性の低い面に配された太陽電池モジュール１１０を、迅速かつ容易に把握することができる。換言すれば、携帯電話１００の太陽光方向に露出していない面に配された太陽電池モジュール１１０を間接的に検知することができる。加速度センサ１２４は、例えばピエゾ抵抗型ＭＥＭＳ
（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ） 加速度センサで構成され、取得した波形から重力方向を検知する。これにより、加速度を検知するだけで携帯電話１００の重力方向を把握することができ、重力に対する光源方向の予測が可能となる。従って、携帯電話１００の受光する可能性の低い面、即ち、鉛直下向き方向に向いた太陽電池モジュール１１０を、迅速かつ容易に把握することができる。こうして、機械形状検知センサ１２０同様、携帯電話１００の太陽光方向に露出していない面に配された太陽電池モジュール１１０を間接的に検知することができる。

本実施形態の加速度センサ１２４は、ピエゾ抵抗型を用いているが、静電容量型や熱検知型等の加速度センサも好適に用いることができる。

上記した機械形状検知センサ１２０や加速度センサ１２４は単独に設けてもよいが、両方備えることによって、ユーザが携帯電話１００を使用する際、携帯電話１００における受光面の特定の精度が向上する。例えば、機械形状検知センサ１２０によれば、複数の太陽電池モジュール１１０のうち外表面にあるものと内側に畳み込まれてしまったものとを区別することができる。また加速度センサ１２４によれば重力方向を得ることができるため、通常は上方から光が照射されているという前提の下に、光源方向を推定することができる。そしてこれらの検知結果を合わせることにより、高い精度で光を受けている太陽電池モジュールを推定することができる。

上記端末制御部１３０は中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により携帯電話１００全体を管理および制御する。端末制御部１３０は、後述するメモリ１４０のプログラムを用いて、携帯電話１００を利用した通話機能やメール配信機能を遂行する。

また、端末制御部１３０は、後述する電力選択部１３４としても機能する。

上記電力制御部１３２は、個々の太陽電池モジュール１１０毎に設置されている。電力制御部１３２は、携帯電話１００内部に電力を供給し、かつ太陽電池モジュール１１０から得られる電力が最大になるよう自動的に電圧を制御する。具体的には、ＤＣ−ＤＣコンバータ、即ち電圧コンバータを用いて電圧制御を行う。これにより、太陽電池モジュール１１０から最大限に電力を獲得することができる。

上記電力選択部１３４は、機械形状検知センサ１２０および加速度センサ１２４よって検知された、光源の方向に露出していない面に配された太陽電池モジュール１１０に設置された電力制御部１３２の駆動または停止を選択する。これにより、発電量の少ない太陽電池モジュール１１０に設置された電力制御部１３２の消費電力を排することが可能となる。

また電力選択部１３４は、光源の方向に露出していない面に配された太陽電池モジュール１１０に設置された電力制御部１３２の動作を停止し続け、仮にユーザが携帯電話１００の状態を変化させ、機械形状検知センサ１２０および加速度センサ１２４によって当該太陽電池モジュール１１０が光源の方向に露出していると検知された場合、当該電力制御部１３２が再び駆動するという構成をとってもよい。

図３は、携帯電話１００の状態ごとの上面図であり、図４は、図３に示された携帯電話１００の状態に対応した電力制御部１３２の駆動モードの対応表である。本実施形態で光源は太陽光であり、携帯電話１００の鉛直上方向にある。

本実施形態の機械形状検知センサ１２０は、携帯電話１００が開いている状態を開と、閉じている状態を閉と検知する。また表示部１４２が操作部１４４と同一側にある状態を表と検知し、表示部１４２が操作部１４４と反対側の面にある状態を裏と検知する。また本実施形態の加速度センサ１２４は、操作部１４４が鉛直上方向を向いている状態を上と検知し、操作部１４４が鉛直下方向を向いている状態を下と検知する。

図３（ａ）に示すように、機械形状検知センサ１２０および加速度センサ１２４は、太陽電池モジュール１１０ａと太陽電池モジュール１１０ｂが鉛直上方向すなわち光源を向いていることを検知し、間接的に太陽電池モジュール１１０ｃおよび太陽電池モジュール１１０ｄが光源を向いていないことを検知する。これにより、電力選択部１３４は、発電量の少ない太陽電池モジュール１１０ｃおよび１１０ｄに設置されている電力制御部１３２の停止を選択する。一方、発電量の高い太陽電池モジュール１１０ａおよび１１０ｂに設置されている電力制御部１３２は、電力選択部１３４によって駆動が選択される。

図３（ａ）と同様に図３（ｂ）では、太陽電池モジュール１１０ｂおよび１１０ｃが、図３（ｃ）では、太陽電池モジュール１１０ｃおよび１１０ｄが、図３（ｄ）では、太陽電池モジュール１１０ａおよび１１０ｄが、図３（ｅ）では、太陽電池モジュール１１０ｃが、図３（ｆ）では、太陽電池モジュール１１０ａが、図３（ｇ）および図３（ｈ）では、太陽電池モジュール１１０ｄがそれぞれ、光源を向いていることを機械形状検知センサ１２０および加速度センサ１２４が検知する。これにより、電力選択部１３４は、発電量の少ない太陽電池モジュール１１０に設置されている電力制御部１３２の停止を選択し、発電量の高い太陽電池モジュール１１０に設置されている電力制御部１３２の駆動を選択する。

図４の○は各々の太陽電池モジュール１１０が光源に向いていると想定されることを、×は各々の太陽電池モジュール１１０が光源を向いていないと想定されることを示す。従って電力選択部１３４は、○で示された太陽電池モジュール１１０に設置されている電力制御部１３２の駆動を選択し、×で示された太陽電池モジュール１１０に設置されている電力制御部１３２の停止を選択する。即ち、電力選択部１３４は、発電量の少ない太陽電池モジュール１１０に設置されている電力制御部１３２の停止を選択し、発電量の高い太陽電池モジュール１１０に設置されている電力制御部１３２の駆動を選択する。

上記メモリ１４０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｅ^２ＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、端末制御部１３０で処理されるプログラム等を記憶する。

上記表示部１４２は、液晶や有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）等のカラーまたは単色のディスプレイで構成され、メモリに記憶された、または通信網を介してアプリケーションサーバ（図示せず）から提供される、ＷｅｂブラウザやアプリケーションのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を表示することができる。

上記操作部１４４は、キーボード、十字キー、ジョイスティック等のスイッチから構成されユーザの操作入力を受けつける。

上記音声入力部１４６は、マイク等により通話時に入力された携帯電話１００ユーザの音声を音声信号に変換する。

上記音声出力部１４８は、スピーカ等により、音声信号を音声に変換して出力する。また、音声出力部１４８は、着信音や操作部１４４による操作音、アラーム音等も出力できる。

上記カメラ部１５０は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｓｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）等映像素子で構成されており、ユーザが静止画や動画を撮影することができる。

上記無線通信部１５２は、携帯電話網における基地局と無線通信を行う。かかる無線通信としては、基地局内でフレームを時分割した複数のタイムスロットをそれぞれ携帯電話のチャネルに割り当てて通信を行う時分割多重方式等がある。
（供給電力制御方法）
続いて、上述した携帯電話１００が、光源から電力供給を受ける供給電力制御方法を説明する。

図５は、供給電力制御方法の流れを示したフローチャート図である。まず、携帯電話１００に設置された太陽電池モジュール１１０が受光し、受光した光を電力に変換する（Ｓ１６２：光電変換ステップ）。次に変換された電力が最大になるように電圧を制御し、制御された電力は、携帯電話１００に供給される（Ｓ１６４：電力供給ステップ）。

一方、携帯電話１００の状態を検知し（Ｓ１６６：状態検知ステップ）、状態検知ステップＳ１６６によって検知された携帯電話１００の状態に応じて、どの太陽電池モジュール１１０が光源に向いているかを判断し（Ｓ１６８：光源方向判断ステップ）、光源に向いている太陽電池モジュール１１０に関して上述した電力供給ステップを継続し（Ｓ１７０：電力供給継続ステップ）、向いていない太陽電池モジュール１１０は電力供給ステップＳ１６４の実行を停止する（Ｓ１７２：電力供給停止ステップ）。

これにより、携帯電話１００の光源に露出していない面に配された太陽電池モジュール１１０を把握することが可能となる。また、光源の方向に露出していない面に配された太陽電池モジュール１１０での電力供給の実行を電力供給停止ステップＳ１７２により停止させることができるため、発電量の少ない太陽電池モジュール１１０の電力供給ステップにて消費される電力を極力排することが可能となる。

以上説明したような、装置および方法の構成により、光を受光する確率を高くすると共に、受光する可能性の低い太陽電池モジュールを敢えて動作させないことで、太陽電池モジュールの予備バッテリとしての機能を最大限に発揮することが可能となる。

これにより、発電量の少ない太陽電池モジュール１１０に設置された電力制御部１３２が無駄に消費している電力を大幅に削減することが可能となる。

上述した実施形態においては、携帯端末として折り畳み式携帯電話を挙げたが、当然、携帯端末はかかる形態に限られるものではない。以下に本実施形態を適用することができる他の形態の携帯端末を例示する。

図６は第一の実施形態の携帯端末以外の携帯端末の形状例を示した図である。図６（ａ）は一軸ヒンジ有する折り畳み式携帯端末であり、図６（ｂ）は、表示部面回転型携帯端末、図６（ｃ）は、スライド型携帯端末、図６（ｄ）はリボルバー型携帯端末である。図６に示した携帯端末においても任意の複数の箇所（面）に太陽電池モジュール１１０を設置することができる。また図６に例示した携帯端末以外の、フリップ型やストレート型、スウィング型、デュアルオープン型等の様々な形状を有する携帯端末に適応することができる。

本実施形態では、状態検知部として、機械形状検知センサ１２０および加速度センサ１２４を用いているが、いずれか一方でもよい。また状態検知部としてフォトダイオード型、フォトトランジスタ型やフォトＩＣ型等の照度センサ１２６を用いてもよい。照度センサ１２６は、カメラ部１５０に付設されている場合が多く、そのような既存の設備を有効利用することができる。また、照度センサ１２６は、好ましくは太陽電池モジュール１１０それぞれに近接して備えることができる。これにより照度を検知するだけで光源に露出している太陽電池モジュール１１０を把握することができる。また照度センサ１２６を筐体の表面と裏面の２箇所に設け、上記の形状状態とあわせて判断することにより、相応の確からしさを持って光の当たっている太陽電池モジュール１１０を特定することができる。従って、光源方向に露出していない太陽電池モジュール１１０を間接的に検知することができる。照度センサ１２６は、カメラ部１５０近傍に備えられてもよく、夜間や室内等で撮影を行う際にも用いることができる。

上記照度センサ１２６を設けた場合、電力制御部１３２を当該照度センサ１２６にて検知した照度に基づいて、オン／オフすることが可能となる。従って、実際に光が照射されている面を検知できるため、発電している太陽電池モジュールを確実に把握することができ、より効率的に上記の制御を行うことができる。
（第二の実施形態）
第一の実施形態においては、状態検知部を用いて携帯端末の光源に露出していない面に配された太陽電池モジュールを把握する携帯端末を説明したが、一旦電力制御部を動作させてその発電量により各電力制御部の要否を判断することもできる。第二の実施形態においては、かかる携帯端末による構成に関して説明する。ここでも、理解を容易にするため携帯端末として携帯電話を用いているが、これに限定されず、ＰＨＳやＰＤＡ等様々な携帯端末で構成することができる。
（携帯電話２００）
図７は、第二の実施形態にかかる携帯電話２００の概略的な機能を示した機能ブロック図である。かかる携帯電話２００は、折り畳み式携帯電話であり、４個の太陽電池モジュール１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄと、端末制御部２３０と、電力制御部１３２と、電力計測部２０２と、メモリ１４０と、表示部１４２と、操作部１４４と、音声入力部１４６と、音声出力部１４８と、カメラ部１５０と、無線通信部１５２とを含んで構成される。上述した第一実施形態と機能が実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。

上記端末制御部２３０は中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により携帯電話１００全体を管理および制御する。端末制御部２３０は、メモリ１４０のプログラムを用いて、携帯電話２００を利用した通話機能やメール配信機能を遂行する。

また、端末制御部２３０は、電力選択部１３４としても機能する。

上記電力計測部２０２は、複数の電力制御部１３２から供給される電力をそれぞれ計測する。携帯電話２００は、その状態が変化する可能性が高いため所定時間毎に電力計測を行ってもよい。

上記電力選択部１３４は、電力計測部２０２によって計測された電力が所定閾値を下回る電力制御部１３２のみを停止する。これにより、少なくとも１回、電力制御部１３２を作動させれば、無駄な電力を消費している電力制御部１３２を特定し、駆動させないようにできる。従って、所定閾値を下回る電力制御部１３２が消費する電力を削減することができる。
（供給電力制御方法）
続いて、上述した携帯電話２００が、光源から電力供給を受ける供給電力制御方法を説明する。

図８は、供給電力制御方法の流れを示したフローチャート図である。まず、携帯電話２００に設置された太陽電池モジュール１１０が受光し、受光した光を電力に変換する（Ｓ２６２：光電変換ステップ）。次に変換された電力が最大になるように電圧を制御し、制御された電力は、携帯電話２００に供給される（Ｓ２６４：電力供給ステップ）。

電力供給ステップＳ２６４で供給された電力を計測し（Ｓ２６６：電力計測ステップ）、計測された電力に応じて、どの太陽電池モジュール１１０が光源に向いているかを判断し（Ｓ２６８：光源方向判断ステップ）、光源に向いている太陽電池モジュール１１０に関して上述した電力供給ステップＳ２６４を継続し（Ｓ２７０：電力供給継続ステップ）、向いていない太陽電池モジュール１１０は電力供給ステップＳ２６４の実行を停止する（Ｓ２７２：電力供給停止ステップ）。

これにより、各々の電力供給ステップＳ２６４を駆動させ、供給電力を計測し、計測した供給電力が所定閾値を下回る電力供給ステップＳ２６４の実行を停止することができる。従って、少なくとも１回、電力供給ステップＳ２６４を作動させれば、無駄な電力を消費している電力供給ステップＳ２６４を特定し、作動させないようにできる。換言すれば、所定閾値を下回る電力供給ステップＳ２６４が消費する電力を削減することができる。また、携帯電話２００は、その状態が変化する可能性が高いため所定時間毎に電力計測ステップＳ２６６を行ってもよい。
（第三の実施形態）
上述した実施形態においては、携帯端末を挙げたが、当然、携帯機器にも適応することができる。本実施形態において、携帯機器とは、携帯端末より比較的大型の電子機器を想定しており、持ち運ぶことが可能であり、機器に内蔵されたバッテリにて動作するものをいう。以下に本実施形態を適用することができる携帯機器を例示する。

図９は第三の実施形態にかかる携帯機器の例を示した図である。図９（ａ）は携帯機器としてのノート型コンピュータであり、図９（ｂ）は、携帯機器としてのタブレット型コンピュータ、図９（ｃ）は、携帯機器としてのポータブルゲーム機である。図９に示した携帯機器においても任意の複数の箇所（面）に太陽電池モジュールを設置することができる。また図９に例示した携帯機器以外の、可搬型金属探知機や可搬型分析装置等の携帯機器に適応することができる。
（第四の実施形態）
図１０は携帯電話１００の概略的な機能を示した機能ブロック図である。かかる携帯電話１００は、折り畳み式携帯電話であり、４個の太陽電池モジュール１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ（これらを総称として太陽電池モジュール１１０と呼ぶ）と、照度センサ１２６と、状態検知部としての機械形状検知センサ１２０と、状態検知部としての加速度センサ１２４と、端末制御部１３０と、電力制御部１３２と、メモリ１４０と、表示部１４２と、操作部１４４と、音声入力部１４６と、音声出力部１４８と、カメラ部１５０と、無線通信部１５２と、並列直列切替部２０３を含んで構成される。

図１１は、図１０に示された携帯電話１００の状態に対応した電力制御部１３２の駆動モードの対応表である。本実施形態で光源は太陽光であり、携帯電話１００の鉛直上方向にある。
本実施形態の機械形状検知センサ１２０は、携帯電話１００が開いている状態を開と、閉じている状態を閉と検知する。また表示部１４２が操作部１４４と同一側にある状態を表と検知し、表示部１４２が操作部１４４と反対側の面にある状態を裏と検知する。また本実施形態の加速度センサ１２４は、操作部１４４が鉛直上方向を向いている状態を上と検知し、操作部１４４が鉛直下方向を向いている状態を下と検知する。

図１１（ａ）に示すように、機械形状検知センサ１２０および加速度センサ１２４は、太陽電池モジュール１１０ａと太陽電池モジュール１１０ｂが鉛直上方向すなわち光源を向いていることを検知し、間接的に太陽電池モジュール１１０ｃおよび太陽電池モジュール１１０ｄが光源を向いていないことを検知する。これにより、電力選択部１３４は、発電量の少ない太陽電池モジュール１１０ｃおよび１１０ｄに設置されている電力制御部１３２の停止を選択する。一方、発電量の高い太陽電池モジュール１１０ａおよび１１０ｂに設置されている電力制御部１３２は、電力選択部１３４によって駆動が選択される。

図１１（ａ）と同様に図１１（ｂ）では、太陽電池モジュール１１０ｂおよび１１０ｃが、図１１（ｃ）では、太陽電池モジュール１１０ｃおよび１１０ｄが、図１１（ｄ）では、太陽電池モジュール１１０ａおよび１１０ｄが、光源を向いていることを機械形状検知センサ１２０および加速度センサ１２４が検知する。これにより、電力選択部１３４は、発電量の少ない太陽電池モジュール１１０に設置されている電力制御部１３２の停止を選択し、発電量の高い太陽電池モジュール１１０に設置されている電力制御部１３２の駆動を選択する。更に、適宜、並列直列切替部２０３を動作させることで、太陽電池モジュールの電圧を昇圧する際の、昇圧比を低くできるので、電圧の変換効率が向上し、最大限に電力を獲得することができる。

並列動作の組合せは図１２の二重丸（ ◎ ）印で記載した通りである。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば上記実施形態において状態検知部は、機械形状検知センサ、加速度センサ、および、照度センサのいずれかもしくは複数で構成されるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）、方位磁石、および絶対時計を備えていてもよい。これにより太陽の位置と、携帯端末ユーザの太陽光源に対する方向が確認できるため、当該携帯端末に設置された太陽電池モジュールに適切に太陽光を受光させることが可能となる。

また上記実施形態において、太陽電池モジュールごとに電力制御部を備えるとして説明したが、同じ面に複数の太陽電池モジュールを備える場合は、当該同じ面に設けられた複数の太陽電池モジュールに１つの電力制御部を備えてもよい。

なお、本明細書の供給電力制御方法における各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むとしても良い。

本発明は、複数の太陽電池モジュールを搭載する携帯端末、携帯機器およびそれらを用いた供給電力制御方法に利用することができる。

第一の実施形態にかかる携帯電話の外観斜視図である。 第一の実施形態にかかる携帯電話の概略的な機能を示した機能ブロック図である。 第一の実施形態にかかる携帯電話の状態ごとの上面図である。 図３に示された携帯電話の状態に対応した電力制御部の駆動モードの対応表である。 第一の実施形態にかかる供給電力制御方法の流れを示したフローチャート図である。 第一の実施形態の携帯端末以外の携帯端末の形状例を示した図である。 第二の実施形態にかかる携帯電話の概略的な機能を示した機能ブロック図である。 第二の実施形態にかかる供給電力制御方法の流れを示したフローチャート図である。 第三の実施形態にかかる携帯機器の例を示した図である。 第四の実施形態にかかる携帯電話の概略的な機能を示した機能ブロック図である。 第四の実施形態にかかる携帯電話の状態ごとの上面図である。 図１１に示された携帯電話の状態に対応した電力制御部の駆動モードの対応表である。

符号の説明

１００、２００ …携帯電話
１１０ …太陽電池モジュール
１２０ …機械形状検知センサ
１２２ …二軸ヒンジ
１２４ …加速度センサ
１２６ …照度センサ
１３０、２３０ …端末制御部
１３２ …電力制御部
１３４ …電力選択部
１４０ …メモリ
１４２ …表示部
１４４ …操作部
１４６ …音声入力部
１４８ …音声出力部
１５０ …カメラ部
１５２ …無線通信部
２００ …携帯電話
２０２ …電力計測部
２０３ …並列直列切替部

Claims (4)

1. 筐体の異なる面に配され、光を電力に変換する複数の太陽電池と、
   前記複数の太陽電池ごとに設けられ、該太陽電池から得られる電力が最大になるよう電圧を制御する複数の電力制御部と、
   当該携帯端末の状態を検知する状態検知部と、
   前記状態検知部が検知した当該携帯端末の状態に基づいて、前記複数の電力制御部のうち受光する可能性の低い太陽電池の電力制御部を動作させない電力選択部と、
   を備えることを特徴とする携帯端末。
2. 筐体の異なる面に配され、光を電力に変換する複数の太陽電池と、
   前記複数の太陽電池ごとに設けられ、該太陽電池から得られる電力が最大になるよう電圧を制御する複数の電力制御部と、
   当該携帯機器の状態を検知する状態検知部と、
   前記状態検知部が検知した当該携帯機器の状態に基づいて、前記複数の電力制御部のうち受光する可能性の低い太陽電池の電力制御部を動作させない電力選択部と、
   を備えることを特徴とする携帯機器。
3. 筐体の異なる面に配される複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池ごとに設けられ、該太陽電池から得られる電力が最大になるよう電圧を制御する複数の電力制御部とを備える携帯端末における制御方法であって、
   前記携帯端末が、当該携帯端末の状態に応じて、前記複数の電力制御部のうち受光する可能性の低い太陽電池の電力制御部を動作させない
   制御方法。
4. 筐体の異なる面に配される複数の太陽電池と、前記複数の太陽電池ごとに設けられ、該太陽電池から得られる電力が最大になるよう電圧を制御する複数の電力制御部とを備える携帯機器における制御方法であって、
   前記携帯機器が、当該携帯機器の状態に応じて、前記複数の電力制御部のうち受光する可能性の低い太陽電池の電力制御部を動作させない
   制御方法。