説明

携帯端末装置及び電池の充電方法

【課題】太陽電池により効率良く、短時間で2次電池を充電をすることができる携帯端末装置を提供する。
【解決手段】太陽電池で発電した電力によって、2次電池を充電する機能を備える携帯端末装置であって、充電を行う際の太陽光の入射角度と太陽がある方位を算出する算出手段と、太陽電池の光入射面の角度を検出する角度検出手段と、太陽電池の光入射面が向いている方位を検出する方位検出手段と、角度検出手段により検出した太陽電池の光入射面の角度と算出手段により算出した太陽光の入射角度の和が90度になるとともに、方位検出手段により検出した太陽電池の光入射面が向いている方位と算出手段により算出した太陽がある方位とが一致するように、ユーザに対して音声ガイドを発することにより調整させる調整手段とを備えた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽電池による電池充電機能を有する携帯端末装置において、太陽電池により効率良く電池を充電をすることができる携帯端末装置及び電池の充電方法に関する。
【背景技術】
【0002】
太陽電池の発電効率は、太陽光の照射角度に依存し、太陽電池の光の入射面に対して照射角度が垂直となる場合に発電効率が最大となる。携帯端末装置の場合、直射日光を照射して、太陽電池を充電させると、携帯端末装置本体の温度が急激に上昇し、短時間で充電するには危険な温度に達してしまう。そのため、照射角度を調整し、太陽電池の発電効率を上げることは、携帯端末装置を短時間に効率良く充電するために重要な要素となっている。携帯端末装置のユーザは太陽の位置(角度、方位)を目視で調整することができるが、一般に太陽光の太陽電池に対する照射角度は気にせず充電しているのが実情である。
【0003】
このような問題を解決するために、所定時間内において効率的な受光が可能な方位と角度に太陽電池パネルを配置可能とする携帯電話機が知られている(例えば、特許文献1参照)。これは、太陽電池パネルが搭載された表示部側筐体と、表示部側筐体と開閉自在に連結される操作部側筐体と、表示部側筐体3と操作部側筐体2とがなす開閉角度を検出するエンコーダと、携帯端末装置機の位置を測定するGPSと、所定部位における方位を測定する方位センサと、日時情報を取得する時計部と、太陽電池パネルに受光させる受光時間を入力する操作部と、受光時間と位置と日時情報とに基づいて、太陽電池パネルの受光に適した目標開閉角度と目標方位とを算出するCPUとを備えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2008−278001号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載の携帯電話機にあっては、充電開始時において太陽電池パネルの向きを適切な方向に向けて配置するものであるため、時間経過とともに、太陽光の方向が変わってしまうと効率よく発電ができないため、結果的に効率よく2次電池の充電ができないという問題がある。また、太陽電池の光の入射面に対して太陽光が垂直に当たらない場合、発電効率が低下するため充電時間が長くなるとともに、依然として、太陽光が携帯端末装置の筐体に照射させているため、携帯端末装置本体の温度が上昇しやすくなるという問題もある。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、太陽電池により効率良く、短時間で2次電池を充電をすることができる携帯端末装置及び電池の充電方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、太陽電池で発電した電力によって、2次電池を充電する機能を備える携帯端末装置であって、充電を行う際の太陽光の入射角度と太陽がある方位を算出する算出手段と、前記太陽電池の光入射面の角度を検出する角度検出手段と、前記太陽電池の光入射面が向いている方位を検出する方位検出手段と、前記角度検出手段により検出した前記太陽電池の光入射面の角度と前記算出手段により算出した前記太陽光の入射角度の和が90度になるとともに、前記方位検出手段により検出した前記太陽電池の光入射面が向いている方位と前記算出手段により算出した前記太陽がある方位とが一致するように、ユーザに対して音声ガイドを発することにより調整させる調整手段とを備えたことを特徴とする。
【0008】
本発明は、前記太陽電池の発電電圧を検出する電圧検出手段と、前記調整手段により調整が完了した時点において、前記電圧検出手段が検出した電圧値を保持しておき、充電中に前記電圧検出手段により検出した電圧値が、前記保持しておいた電圧値に対する減少幅が所定値以上である場合に前記調整手段により再調整を行わせる制御手段とをさらに備えたことを特徴とする。
【0009】
本発明は、太陽電池で発電した電力によって、2次電池を充電する充電手段と、前記太陽電池の光入射面の角度を検出する角度検出手段と、前記太陽電池の光入射面が向いている方位を検出する方位検出手段とを備える携帯端末装置における電池の充電方法であって、前記2次電池の充電を行う際の太陽光の入射角度と太陽がある方位を算出する算出ステップと、前記角度検出手段により検出した前記太陽電池の光入射面の角度と前記算出ステップにより算出した前記太陽光の入射角度の和が90度になるとともに、前記方位検出手段により検出した前記太陽電池の光入射面が向いている方位と前記算出ステップにより算出した前記太陽がある方位とが一致するように、ユーザに対して音声ガイドを発することにより調整させる調整ステップとを有することを特徴とする。
【0010】
本発明は、前記携帯端末装置は、前記太陽電池の発電電圧を検出する電圧検出手段をさらに備え、前記調整ステップにより調整が完了した時点において、前記電圧検出手段が検出した電圧値を保持しておき、充電中に前記電圧検出手段により検出した電圧値が、前記保持しておいた電圧値に対する減少幅が所定値以上である場合に前記調整ステップにより再調整を行わせる制御ステップとをさらに有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、太陽電池を充電する際に、携帯端末装置の方位及び角度を太陽の方角に適切に合わせることで、太陽光を垂直に太陽電池に照射させることができるため、効率良く充電を行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示す携帯端末装置の外観を示す図である。
【図3】図1に示す制御部1の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による携帯端末装置を説明する。図1は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、符号1は、携帯電話機等の携帯端末装置の処理動作を統括して制御する制御部である。符号2は、携帯端末装置が動作するための電力を供給する2次電池(バッテリー)であり、例えば、リチウムイオン電池である。符号3は、2次電池2を充電するための電力を発電する太陽電池であり、携帯端末装置の表面に取り付けられる。符号4は、折り畳み型の筐体の開閉角度を検出する開閉角度検出部である。符号5は、日時情報(日付と時刻)を出力する計時部である。符号6は、GPS(Global Positioning System)機能を使用して、携帯端末装置の緯度及び経度を計測し、緯度経度情報を出力するGPS部である。
【0014】
符号7は、地磁気センサ等で構成され、携帯端末装置の筐体の長手方向が向いている方位を検出する方位検出部である。符号8は、太陽電池3の発電電圧を検出して出力する発電電圧検出部である。符号9は、2次電池の出力電圧を検出して出力する電池電圧検出部である。符号10は、ダイヤルキーやファンクションキーが配列された入力部である。符号11は、液晶のディスプレイ装置で構成する表示部である。符号12は、音声ガイドの音声を発するスピーカである。符号13は、折り畳み型の2つの筐体のうちの一方に取り付けられたホール素子である。符号14は、折り畳み型の2つの筐体のうちの他方に取り付けられた磁石である。開閉角度検出部4は、磁石14は発生する磁界に応じてホール素子13から出力される信号を読み取り、開閉角度を検出する。
【0015】
なお、携帯端末装置の構成を図1を参照して説明するに際して、携帯端末装置が普通に有する公知の機能・構成については、本発明の説明に直接関わりがない限り、その説明及び構成の図示を省略する。
【0016】
次に、図2を参照して、図1に示す携帯端末装置の外観と、太陽光の入射角度に応じて携帯端末装置の向きを調節する方法について説明する。図2において図1に示す構成と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。携帯端末装置は、折りたたみ型の2つ筐体(下部の筐体15と上部の筐体16)が、ヒンジ17によって接続され、自由に開閉可能になっている。2次電池2は、入力部10の裏面に配置されており、太陽電池3は表示部11の裏面に配置されている。
【0017】
携帯端末装置のユーザは、太陽光が太陽電池3の光入射面に対して垂直に入射するように、スペーサ18の配置を調節する(図2の紙面において左右に移動させる)ことにより2つの筐体15、16の開閉角度を調節する。開閉角度は、2つの筐体を折り畳んだ状態が0°であり、筐体を開く方向が正の角度となる。携帯端末装置は、磁石14が発生させた磁界の強さに応じてホール素子13から出力される信号に基づいて、調節するべき開閉角度になったか否かを判定することにより、太陽光が太陽電池3の光入射面に対して垂直に入射するように開閉角度を調節させる。また、ユーザは、太陽光が入射する方位に太陽電池3の光入射面を向けるように、入力部10の表面に対して垂直な軸回りの角度を調節する。携帯端末装置は、方位検出部7から出力する信号に基づき、大陽の方向に向いているか否かを判定することにより、太陽電池3の光入射面を大陽の方向に向くように調節させる。
【0018】
次に、図3を参照して、2次電池2を太陽電池3が発電した電力によって充電を行う際に、高効率の充電を行うことができるようにユーザに太陽電池3の向きを調節させる動作を説明する。図3は、図1に示す制御部1が、高効率の充電を行うことができるようにユーザに太陽電池3の向きを調節させる動作を示すフローチャートである。
【0019】
まず、2次電池の充電を開始する際に、携帯端末装置のユーザが、入力部10から充電開始の操作を行うと、制御部1は、GPS部6が出力する緯度経度情報を読み取り、携帯端末装置の現時点の位置を特定する(ステップS1)。続いて、制御部1は、計時部5が出力する日時情報を読み取り、現時点の日付と時刻を特定する(ステップS2)。制御部1は、特定した緯度輝度情報と日時情報とから現時点の太陽の角度と方位を算出する(ステップS3)。そして、制御部1は、算出した太陽の角度が0°以上であるか否かを判定することにより、太陽光を利用できる状態であるかを判定する(ステップS4)。この判定の結果、太陽の角度が0°以上でなければ、太陽が出ていない状態であるものとして、充電できない旨のメッセージを表示部11に表示して処理を終了する。
【0020】
一方、太陽の角度が0°以上であれば、制御部1は、開閉角度調整開始をユーザに知らせるための音声ガイドをスピーカ12から出力する(ステップS5)。ユーザはスペーサ18を移動させて、筐体15、16の開閉角度を手動で調整する。制御部1は、開閉角度検出部4から出力する開閉角度の値を読み取り、この読み取った開閉角度と、先に算出した太陽の角度との和が90°となるように音声ガイドをスピーカ12から発してユーザに調整を行わせる(ステップS6、S7)。
【0021】
次に、開閉角度の調整が完了すると、制御部1は、方位調整開始をユーザに知らせるための音声ガイドをスピーカ12から出力する(ステップS8)。ユーザは、例えば机上に置かれた携帯端末装置を回転させて、太陽電池3の光入射面が太陽に正対するように手動で調整する。制御部1は、方位検出部7から出力する方位の値を読み取り、この読み取った方位の値を太陽電池3の光入射面の方位に変換し、この変換した方位の値と、先に算出した太陽の方位とが一致するように音声ガイドをスピーカ12から発してユーザに調整を行わせる(ステップS9、S10)。方位調整が完了すると、制御部1は、充電開始の準備が完了したことをスピーカ12から発する音声によってユーザに知らせる。そして、制御部1は、発電電圧検出部8から出力する太陽電池3の発電電圧値を読み取り、内部に保持し、太陽電池3で発電した電力によって2次電池を充電するように制御する。
【0022】
ここでユーザは、しばらくの間、携帯端末装置を放置して、2次電池の充電を行う。この間において制御部1は、電池電圧検出部9が出力する2次電池2の電圧値を読み取り(ステップS11)、所定の電圧に到達したか否かによって充電が完了したか否かを判定する(ステップS12)。この判定の結果、所定の電圧値に到達していれば、制御部1は、充電処理を終了させて、音声ガイドによって充電が完了したことをスピーカ12から発する音声によってユーザに知らせる。
【0023】
一方、所定電圧に到達していなければ、充電が完了していないと見なして、制御部1は、発電電圧検出部8が出力する太陽電池3の発電電圧値を読み取り(ステップS13)、内部に保持しておいた充電開始時の発電電圧値と、新たに読み取った発電電圧値と比較する。そして、制御部1は、新たに読み取った発電電圧値が、充電開始時の発電電圧値より低くなり、その減少幅が予め決められたしきい値より大きいか否かにより携帯端末装置の向きを変更する必要があるか否かを判定する(ステップS14)。この判定の結果、減少幅が予め決められたしきい値より大きくなければ、制御部1は、ステップS11へ戻り、充電が完了するまで処理を繰り返す。一方、減少幅が予め決められたしきい値より大きい場合、制御部1は、太陽が傾いたり、携帯端末装置周囲の物体によって太陽光が遮られたと見なして、ステップS1に戻り、向きの調整を再度行う。
【0024】
このように、音声ガイドを発することにより、ユーザは携帯端末装置を適切な方角に向けることができるため、効率よく充電を行うことが可能となる。また、太陽電池3の発電電圧を監視し、充電開始時より発電電圧が低下した場合は、再度太陽電池3の向きの調整を行わせるようにしたため、時間経過とともに、太陽光の方向が変わってしまっても効率よく発電ができ、結果的に効率よく2次電池の充電を行うことができる。また、太陽電池の光の入射面に対して太陽光が垂直に当たるように調整できるため、充電時間を極力短くすることができ、太陽光が筐体に直射している時間を極力短くできるため、携帯端末装置本体の温度が上昇する問題を解決することができる。
【0025】
なお、2つの筐体15、16の開閉角度検出する手段として、ホール素子13と磁石14によって検出する例を説明したが、携帯端末装置に備えられている内側カメラの画像を利用してもよい。内側カメラの場合、筐体の開閉角度と内側カメラの画像を予め関係付けておき、新たに得られた画像を解析することで、筐体の開閉角度を検出する。また、太陽電池3が取り付けられた筐体16(開閉角度を調節する方の筐体)にジャイロセンサを備え、筐体15(開閉角度を調節しない方の筐体)を水平に置いた場合にジャイロセンサによって、開閉角度を直接検出するようにしてもよい。
【0026】
また、図1における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより電池の充電時の方向調節処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【0027】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【0028】
太陽電池が発電した電力により2次電池を充電することが不可欠な用途に適用できる。
【符号の説明】
【0029】
1・・・制御部、2・・・2次電池、3・・・太陽電池、4・・・開閉角度検出部、5・・・計時部、6・・・GPS部、7・・・方位検出部、8・・・発電電圧検出部、9・・・電池電圧検出部、10・・・入力部、11・・・表示部、12・・・スピーカ、13・・・ホール素子、14・・・磁石、15・・・下部筐体、16・・・上部筐体、17・・・ヒンジ、18・・・スペーサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
太陽電池で発電した電力によって、2次電池を充電する機能を備える携帯端末装置であって、
充電を行う際の太陽光の入射角度と太陽がある方位を算出する算出手段と、
前記太陽電池の光入射面の角度を検出する角度検出手段と、
前記太陽電池の光入射面が向いている方位を検出する方位検出手段と、
前記角度検出手段により検出した前記太陽電池の光入射面の角度と前記算出手段により算出した前記太陽光の入射角度の和が90度になるとともに、前記方位検出手段により検出した前記太陽電池の光入射面が向いている方位と前記算出手段により算出した前記太陽がある方位とが一致するように、ユーザに対して音声ガイドを発することにより調整させる調整手段と
を備えたことを特徴とする携帯端末装置。
【請求項2】
前記太陽電池の発電電圧を検出する電圧検出手段と、
前記調整手段により調整が完了した時点において、前記電圧検出手段が検出した電圧値を保持しておき、充電中に前記電圧検出手段により検出した電圧値が、前記保持しておいた電圧値に対する減少幅が所定値以上である場合に前記調整手段により再調整を行わせる制御手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の携帯端末装置。
【請求項3】
太陽電池で発電した電力によって、2次電池を充電する充電手段と、前記太陽電池の光入射面の角度を検出する角度検出手段と、前記太陽電池の光入射面が向いている方位を検出する方位検出手段とを備える携帯端末装置における電池の充電方法であって、
前記2次電池の充電を行う際の太陽光の入射角度と太陽がある方位を算出する算出ステップと、
前記角度検出手段により検出した前記太陽電池の光入射面の角度と前記算出ステップにより算出した前記太陽光の入射角度の和が90度になるとともに、前記方位検出手段により検出した前記太陽電池の光入射面が向いている方位と前記算出ステップにより算出した前記太陽がある方位とが一致するように、ユーザに対して音声ガイドを発することにより調整させる調整ステップと
を有することを特徴とする電池の充電方法。
【請求項4】
前記携帯端末装置は、前記太陽電池の発電電圧を検出する電圧検出手段をさらに備え、
前記調整ステップにより調整が完了した時点において、前記電圧検出手段が検出した電圧値を保持しておき、充電中に前記電圧検出手段により検出した電圧値が、前記保持しておいた電圧値に対する減少幅が所定値以上である場合に前記調整ステップにより再調整を行わせる制御ステップと
をさらに有することを特徴とする請求項3に記載の電池の充電方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2011−130163(P2011−130163A)
【公開日】平成23年6月30日(2011.6.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−286384(P2009−286384)
【出願日】平成21年12月17日(2009.12.17)
【出願人】(000004237)日本電気株式会社 (19,353)
【Fターム(参考)】