説明

携帯端末

【課題】本発明は、二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池を備えるとともに、燃料電池の発電状態を常時監視してユーザに対して適切な情報を提供することで、効率的に二次電池を充電することができる携帯端末を提供する。
【解決手段】二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池とを備えるとともに、燃料電池により発電がされているか否かを判断する第1の判断手段(S103)と、発電がされていないと判断されたときに、燃料電池の発電条件を満たしているか否かを判断する第2の判断手段(S105、S109、S113)と、発電条件が満たされていると判断されたときに、発電がされていない旨をユーザに対して報知する報知手段(S117)と、を備えた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、二次電池と、二次電池を充電するための燃料電池とを備えた携帯端末に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯電話機やカメラ等に代表される電子機器の小型化及び高機能化が進むとともに、電子機器の電源となる電池に対しても、これまで以上の小型化及び高性能化が要求されるようになってきた。そのような要求を満たす電池として、リチウムイオン電池と比較してエネルギー密度の高い小型の燃料電池が注目を集めていて、燃料電池を電源とする電子機器の商品化が進められている。
【0003】
例えば特許文献1には、燃料電池が発電するために必要な酸素を、燃料電池に確実に供給することができる電子機器が記載されている。この電子機器は、筐体の正面の中央の近傍であって、ユーザにより保持される部分とは異なる位置に、電池室の内部の空間を筐体の外部に連通する空気孔が配置され、また、空気孔に対して鏡筒が配置されている側とは反対側に空気孔ガードとして凸凹部が形成されたものである。
【特許文献1】特開2005−17327号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
燃料電池を備えたカメラ等の携帯端末において、空気孔ガードとして凸凹部を設ける方法等により、ユーザがこの携帯端末を保持したときに、指で空気孔が塞がれてしまうことを防止することができる。さらに、これらの携帯端末が燃料電池により充電される二次電池を備えるとともに、燃料電池の発電状態を監視してユーザに対して適切な情報を提供することによって、効率的に二次電池を充電することができることが望ましい。
【0005】
本発明は、上記課題を鑑みなされてものであり、二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池を備えるとともに、燃料電池の発電状態を常時監視してユーザに対して適切な情報を提供することで、効率的に二次電池を充電することができる携帯端末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】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明に係る携帯端末は、二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池とを備えるとともに、前記燃料電池により発電がされているか否かを判断する第1の判断手段と、前記第1の判断手段により発電がされていないと判断されたときに、前記燃料電池の発電条件を満たしているか否かを判断する第2の判断手段と、前記第2の判断手段により発電条件が満たされていると判断されたときに、発電がされていない旨をユーザに対して報知する報知手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明に係る携帯端末によると、二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池を備えるとともに、燃料電池の発電状態を常時監視して、発電がされていないときに、ユーザに対して適切な情報を提供することで、効率的に二次電池を充電することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
〔第1実施形態〕
本発明に係る携帯端末の第1実施形態について、図1乃至図7を参照しながら説明する。第1実施形態の携帯端末として、複数の筐体が開閉自在に結合されてなるクラムシェル型の携帯電話機1を例にあげて説明する。図1(A)は、携帯電話機1の開いた状態を示す正面図、図1(B)は、携帯電話機1の開いた状態を示す側面図である。また、図2(A)は、携帯電話機1の閉じた状態を示す背面図、図2(B)は、携帯電話機1の閉じた状態を示す側面図である。
【0009】
携帯電話機1は、図1及び図2に示すように、主に、矩形の板状の上筐体10と、この上筐体10とほぼ同形状をした下筐体11とにより構成されていて、これらの上筐体10及び下筐体11は、閉じた状態において相互に一面を覆うように積層されている。上筐体10及び下筐体11は、ヒンジ部12を挟むようにヒンジ結合されていて、上筐体10は下筐体11に対して、ヒンジ部12を軸にして、図1及び図2のX方向に所定角度だけ回転自在なように形成されている。携帯電話機1は、上筐体10を下筐体11に対して回転させることにより、閉じた状態から開いた状態に、あるいは開いた状態から閉じた状態に変形する。
【0010】
上筐体10の内面(下筐体11に対面する側の面)10aには、文字や画像等を含んだ表示情報を表示するためのディスプレイ13、通話相手から受信した音声を出力するためのレシーバ14が設けられている。これらのディスプレイ13やレシーバ14は、携帯電話機1が閉じた状態のときには、下筐体11により覆われていて外部に露出していないが、上筐体10を下筐体11に対して回転させて開いた状態に変形させたときには、外部に露出される。
【0011】
下筐体11の内面(上筐体10に対面する側の面)11aには、例えば電源のON/OFFを切り替えるための電源キーや発呼処理を行うための発呼キー、数字や文字を入力するためのテンキー、メール機能やWeb機能を起動するためのショートカットキー等からなる操作キー15が設けられている。また下筐体11には、音声を集音するためのマイクロフォン16が設けられている。これらの操作キー15やマイクロフォン16は、携帯電話機1が閉じた状態のときには、上筐体10により覆われていて外部に露出していないが、上筐体10を下筐体11に対して回転させて開いた状態に変形させたときには、外部に露出される。
【0012】
下筐体11の外面(上筐体10に対面しない側の面)11bには、携帯電話機1に電力を供給するための電池部17が設けられている。電池部17は、内部に、後述する二次電池30を備えているとともに、この二次電池30を充電するための燃料を蓄えている。また電池部17は、燃料を注入するための燃料注入孔17aと、発電に必要な酸素を外部から取り込むための空気孔17bと、発電により発生する水分等を外部に排気するための排気孔17cとを備えている。この電池部17の燃料注入孔17a、空気穴17b、排気孔17cは、携帯電話機1が閉じた状態であっても開いた状態であっても外部に露出されるように設けられている。これにより、携帯電話機1は、閉じた状態であっても開いた状態であっても、燃料電池により発電を行い二次電池30を充電することができる。
【0013】
次に、携帯電話機1の機能について、図3に示す機能ブロック図を用いて説明する。携帯電話機1は、図3に示すように、主制御部20、操作入力部21、表示処理部22、画像処理部23、音声処理部24、通信制御部25、記憶部26、及びGPS受信部27がバスによって相互に通信可能に接続されて構成されている。
【0014】
主制御部20は、CPU(Central Processing Unit)を具備し、携帯電話機1の総括的な制御を行うとともに、様々な演算処理や制御処理等を行う。電源回路部21は、後述する二次電池30(リチウムイオン電池等)を備え、例えば操作キー15を介した入力に基づいて携帯電話機1の電源のON/OFF状態を切り替え、電源がON状態の場合に二次電池30から各部に対して電力を供給して、携帯電話機1を動作可能にする。また電源回路部21は燃料電池を備え、二次電池30の電池電圧に応じて、燃料電池を用いて発電を行って二次電池30を充電する。さらに電源回路部21は、二次電池30の電池電圧や燃料電池の発電状況に基づいて、ユーザに対する警告処理を行う。電源回路部21に関する詳細については後述する。
【0015】
操作入力制御部22は操作キー15に対する入力インタフェースを備え、操作キー15のいずれかが押されたことを検知すると、押されたキーを示す信号を生成して主制御部20に伝送する。表示処理部22はディスプレイ13に対する表示インタフェースを備え、主制御部20の制御に基づいて、文書や画像等を含んだ表示情報をディスプレイ13に表示する。
【0016】
音声処理部24は、主制御部20の制御に基づいて、マイクロフォン16で集音した音声からアナログ音声信号を生成し、このアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換して主制御部20に伝送する。また音声処理部24は、デジタル音声信号を取得すると、主制御部20の制御に基づいて、このデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換し、レシーバ14から音声として出力する。
【0017】
通信制御部25は基地局(図示せず)に対して信号を送受信するアンテナ25aを備えていて、主制御部20の制御に基づいて、基地局から受信信号を受信し、この受信信号に対してスペクトラム逆拡散処理してデータを復元する。この復元データは、主制御部20の制御に基づいて、音声処理部24に伝送されてレシーバ14から出力されたり、表示処理部22に伝送されてディスプレイ13に表示されたり、または記憶部26に記憶されたりする。
【0018】
また通信制御部25は、主制御部20の制御に基づいて、マイクロフォン16を介して入力された音声信号や操作キー15を介して入力されたデータ、または記憶部26に記憶されたデータを取得し、これらのデータに対してスペクトラム拡散処理を行い、基地局に対してアンテナ25aを介して送信する。
【0019】
記憶部26は、主制御部20が行う処理の処理プログラムや処理に必要なデータ等を格納するROM(Read Only Memory)やハードディスク、不揮発性メモリ、主制御部20が処理を行う際に使用されるデータを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)等から構成される。また、電源回路部21が後述する警告処理を行う際の処理プログラムは、例えばROMに記憶されているものとする。
【0020】
GPS受信部27は、GPS放送局(図示せず)により放送されているGPS情報を受信するためのアンテナ27aを備え、このアンテナ27aを介して受信したGPS情報に基づいて携帯電話機1の現在位置を示す情報を生成して主制御部20や電源回路部21に伝送する。
【0021】
携帯電話機1は、通信状態であるときのみでなく待ち受け状態であっても、二次電池30からの電力の供給を受けている。具体的には、通信制御部25は、通信状態ではピーク電流数百mA、待ち受け状態では間歇的に基地局からの電波を受信、監視しているため、平均電流数mAが供給されていることになる。また、表示制御部23が、記憶部26に記憶された画像や、携帯電話ネットワークを介して他の携帯電話から送られてくる画像、その他の画面をディスプレイ13に表示する際にも、二次電池30から大きな電力を供給されている。
【0022】
図4は、携帯電話機1における二次電池30の放電カーブを示すグラフである。このグラフは、縦軸に二次電池30の電池電圧、横軸に使用時間としたグラフである。このグラフによると、携帯電話機1(二次電池30)を充電してから使用する場合、始めに二次電池30の電圧が急激に下がるとともに、一定時間電圧が安定した状態が維持され、再び電圧が急激に下がることがわかる。
【0023】
電源回路部21は、携帯電話機1が電力を消費するに連れ低下する二次電池30の電池電圧が、第1の所定値(図4に示す充電不必要電圧)より低くなったことが検出されることに基づいて、燃料を用いて発電を開始して二次電池30の充電を行う。また、電源回路部21は、二次電池30の電池電圧が第2の所定値(図4に示す低電圧警報電圧)より低くなったことが検出されると、ディスプレイ13に低電圧である旨を表示するとともに、レシーバ14から低電圧である旨を示すアラーム音を発生させる。ユーザは、これらの表示やアラーム音に基づいて、携帯電話機1をACアダプタに接続して二次電池30を充電する。
【0024】
ここで、携帯電話機1のACアダプタによる充電には商用電源(例えばAC100V)が必要であるが、ユーザが長時間移動しているときには商用電源に接続できないため不便であった。そこで、従来の携帯電話機の電源として燃料電池を適用することが考えられる。しかしながら燃料電池は、大きな電池容量を提供することは可能だが、通信時等に必要とされる数百mAの大電流を供給することは困難である。よって携帯電話機1は、この燃料電池と、通信を可能とするメイン電池(二次電池)とを組み合わせて使用する。
【0025】
携帯電話機1は、使用時のみに電力を供給すればいいカメラ等の電子機器と異なり、電源起動状態において、ユーザにより使用されていないときであっても待ちうけ状態に設定されているため、常時電力を供給されている必要がある。常時電力を使用する機器の場合、常時発電(充電)が行われていることが好ましいが、携帯電話機1はユーザにより携帯されて移動中であることが多いため、多くの時間ポケットやバッグの中に収納されている可能性が高い。その場合には、発電に必要な空気孔17bや排気孔17cがユーザの意図に反して塞がれてしまうことがあり、携帯電話機1は発電を行うことができない。
【0026】
そこで携帯電話機1の電源回路部21は、常時二次電池30の電圧や燃料電池の発電状況を監視し、二次電池30が低電圧なのに発電がされていない場合には、その原因を特定し、ユーザに対して警告を発生させる警告処理を行っている。
【0027】
図5に、電源回路部21の機能ブロック図を示す。電源回路部21は、図5に示すように、二次電池30を備えている。二次電池30は例えばリチウムイオン電池等で、外部から供給された電力を蓄電することができる。
【0028】
電源回路部21は、燃料電池による発電・昇圧を制御、監視する燃料電池制御部31を備えている。燃料電池制御部31は、外部の燃料ボンベBから供給される燃料(例えばメタノール)により発電した電力を、二次電池30に供給、充電する制御を行う。また電源回路部21は、燃料ボンベBから供給された燃料を用いて発電を行うセル部32、セル部32により発電された電力の出力(例えば0.5Wで負荷により電圧が変化する)を昇圧(例えば4.3V)し、二次電池30に供給する昇圧部33を備えている。
【0029】
さらに電源回路部21は、二次電池30の電圧が低下したときに充電を開始するために、二次電池30の電圧を検出する電池残量検出部34を備えている。そのうえ電源回路部21は、空気孔17b、排気孔17cが何かの物体によって塞がれてしまうと発電を行うことができないため、空気孔17b及び排気孔17cが開放されているかどうかを検出する開閉検出部35を備えている。
【0030】
燃料電池制御部31は、燃料の残量を示す情報を取得する。例えば、携帯電話機1が、内部に蓄えられた燃料の重量を測定する装置を備えることで、燃料電池制御部31は、この装置から燃料の重量を取得し、この燃料の重量に基づいて燃料の残量を算出する。また燃料電池制御部31は、開閉検出部35から、空気孔17bや排気孔17cの開閉状態を示す情報を取得する。開閉検出部35は、空気孔17bや排気孔17cの開閉状態を、例えば、流量検出や間歇的に孔の内側からLEDなどの光を出射し、その反射量を検出することによって判定する。例えば、反射量が所定値以上であった場合に、空気孔17bや排気孔17cが塞がれているものと判定される。
【0031】
燃料電池制御部31は、電池残量検出部34で二次電池の電圧が第1の所定値(図4に示す充電不必要電圧)以下になったことを検出すると、発電が行われているかどうかを確認し(例えば発電出力電圧あるいは発熱を検出することで確認する)、発電が行われていないとともに燃料がなくなっている場合には、燃料電池制御部31は、例えばスピーカ14からアラーム音を発生させ、ユーザに対して燃料を供給するように促す。同様に、燃料電池制御部31は、空気孔17bが塞がれている場合には、空気孔17bを開放するように警告し、排気孔17cが塞がれている場合には、排気孔17cを確保するように警告する。また、燃料電池制御部31は、燃料があるととに、空気孔17b及び排気孔17cの双方が解放されている場合は、燃料電池に何らかの動作不良が発生している可能性があるため、ディスプレイ13にその旨を表示する。なお、アラーム音を発生される際には、タイマーにより定期的に発生させると良い。
【0032】
携帯電話機1がこの警告処理を行う際の手順について、図6に示すフローチャートに基づいて説明する。携帯電話機1は、起動されている間、ユーザにより通信等の使用状態であっても待ち受け状態であっても、この警告処理を常時行っている。以下、例えば「ステップS101」を「S101」のように、「ステップ」の語句を省略して説明する。
【0033】
始めに燃料電池制御部31は、二次電池30の電池残量(電池電圧)が低下しているか否かを判断する(S101)。この際、燃料電池制御部31は、二次電池30の電池残量(電池電圧)を算出し、この電池電圧が第1の所定値(図4に示す充電不必要電圧)より低かった場合に、電池残量が低下しているものと判断する。電池残量が低下していない場合(S101のNo)は、発電を行う必要性が低いため、燃料電池制御部31はそのまま待機する。
【0034】
電池残量が低下している場合(S101のYes)は、燃料電池制御部31は、燃料により発電がされているか否かを判断する(S103)。この際、燃料電池制御部31は、例えば発電出力電圧あるいは発熱を検出することで、発電されているかどうかを確認する。発電がされている場合(S103のYes)は、ステップS101に戻って、ユーザに対して警告を行う必要がないため、再び燃料電池制御部31は電池残量が低下しているか否かを判断する。
【0035】
電池残量が低下していて発電がされていない場合(S103のNo)は、本来なら発電がされているはずなので、燃料電池制御部31は、発電がされていない理由を判定するために、まず燃料があるか否かを判断する(S105)。この際、例えば燃料の重量に基づいて燃料の残量を算出して、燃料があるか否かを判断する。
【0036】
燃料がない場合(S105のNo)は、燃料電池制御部31は、ユーザに対して燃料を供給するように促す(S107)。この際、例えば図7(A)に示すように、ディスプレイ13の表示画面40に、「燃料を補充してください」等の燃料の補充を促す文章が表示された表示欄44を表示すると良い。
【0037】
また表示画面40には、電波状態を表す電界アイコン41、二次電池30の電池残量を表す電池アイコン42と併せて、燃料の残量を表す燃料アイコン43が表示されている。燃料アイコン43は、例えば燃料の残量が5段階(1乃至5)の数値で表されている。ユーザは、電池アイコン42を確認することで二次電池30の電圧が低下していることを認識して、携帯電話機1をACアダプタに接続して二次電池30を充電することができる。また、ユーザは、燃料アイコン43を確認することで燃料が少なくなったことを認識して、自ら燃料を補充することができる。
【0038】
燃料がある場合(S105のYes)は、燃料電池制御部31は、空気孔17bが塞がれていないか否かを判断する(S109)。携帯電話機1の空気孔17bが塞がれている場合には、発電に必要な酸素を十分に取り入れることがでないため、携帯電話機1は発電を行うことができないからである。この際、燃料電池制御部31は、開閉検出部35から空気孔17bの開閉状態を示す情報を取得することにより、空気孔17bが塞がれていないか否かを判断する。
【0039】
空気孔17bが塞がれていた場合(S109のNo)は、燃料電池制御部31は、ユーザに対して空気孔17bを開放するように促す(S111)。この際、例えば図7(B)に示すように、ディスプレイ13の表示画面40に、「空気孔が塞がれています!」等の文章が表示された表示欄44を表示することで、空気孔17bを開放するように促すと良い。
【0040】
空気孔17bが塞がれていない場合(S109のYes)は、燃料電池制御部31は、排気孔17cが塞がれていないか否かを判断する(S113)。携帯電話機1の排気孔17cが塞がれている場合には、発電により発生した水分等を外部に排気できないため、携帯電話機1は発電を行うことができないからである。この際、燃料電池制御部31は、開閉検出部35から排気孔17cの開閉状態を示す情報を取得することにより、排気孔17cが塞がれていないか否かを判断する。
【0041】
排気孔17cが塞がれていた場合(S113のNo)は、燃料電池制御部31は、ユーザに対して排気孔17cを開放するように促す(S115)。この際、例えば図7(C)に示すように、ディスプレイ13の表示画面40に、「排気孔が塞がれています!」等の文章が表示された表示欄44を表示することで、排気孔17cを開放するように促すと良い。
【0042】
排気孔17cが塞がれていない場合(S113のYes)は、電池残量が低下しているのにも関わらず燃料電池が動作しておらず、また、その理由が特定できないため、燃料電池制御部31は、ディスプレイ13に燃料電池が動作していない旨を表示する(S117)。この際、例えば図7(D)に示すように、ディスプレイ13の表示画面40に、「燃料電池が動作していません!」等の文章が表示された表示欄44を表示する。
【0043】
ステップS107、S111、S115、S117の表示処理を終えると、再びステップS101に戻って、燃料電池制御部31は発電がされているか否かを判断する。そして燃料電池制御部31は、ステップS101乃至S117の処理を繰り返すことにより、携帯電話機1においてきちんと発電が行われているかどうか監視する。
【0044】
このようにして携帯電話機1において、二次電池30の電池電圧や燃料電池による発電状況を常時監視し、二次電池30の電圧が低下しているのにも関わらず燃料電池による発電が行われていない場合に、その原因を特定して、ユーザに対して、燃料の補充、空気孔17bの開放、排気孔17cの開放等、原因に応じた措置を促すための警告を行う。これによりユーザは、二次電池30の電圧が低下しているのにも関わらず燃料電池による発電が行われていない場合に、発電が行われていない原因を認識して、原因に応じた措置をとることができる。
【0045】
ここで、ステップS101乃至ステップS115をよりシンプルな方法で行っても良い。例えば、携帯電話機1において二次電池30の電圧に依存せずに常時発電を行うようにして、燃料電池制御部31は、発電がされているかを常時確認し、発電がされていない場合や、燃料がなくなっている場合は、燃料電池制御部31はスピーカ14からアラーム音を発生させたり、燃料を供給するようにディスプレイ13に表示したりしてユーザに対して警告する。
【0046】
この方法によると、携帯電話機に空気孔17bや排気孔17cが開放されているかどうかを判定するためのセンサが装備されていない場合や、それ程頻繁に発電を行う必要がない場合等においても、燃料があるかどうかの判定のみにより、簡単に燃料電池の動作状態をチェックして、ユーザに対して警告することができる。このような場合の警告処理について、図8に示すフローチャートに基づいて説明する。
【0047】
始めに燃料電池制御部31は、発電がされているか否かを判断する(S201)。この際、燃料電池制御部31は、例えば発電出力電圧あるいは発熱を検出することで、発電されているかどうかを確認する。発電がされている場合(S201のYes)は、ステップS201に戻って、再び主制御部20は発電がされているか否かを判断する。
【0048】
発電がされていない場合(S201のNo)は、燃料電池制御部31は、燃料があるか否かを判断する(S203)。この際、例えば燃料の重量に基づいて燃料の残量を算出して、燃料があるか否かを判断する。
【0049】
燃料がない場合(S203のNo)は、主制御部20は、ユーザに対して燃料を供給するように促す(S205)。この際、例えば図7(A)に示すように、ディスプレイ13の表示画面40に、「燃料を補充してください」等の燃料の補充を促す文章が表示された表示欄44を表示すると良い。
【0050】
燃料があるのに発電がされていない場合(S203のYes)は、何らかの原因によって燃料電池が動作していないが、その原因が特定できないため、主制御部20は、燃料電池が動作していない旨を表示する(S207)。この際、例えば図7(D)に示すように、ディスプレイ13の表示画面40に、「燃料電池が動作していません!」等の文章が表示された表示欄44を表示する。
【0051】
ステップS205、S207の表示処理を終えると、再びステップS201に戻って、燃料電池制御部31は発電がされているか否かを判断する。そして燃料電池制御部31は、ステップS201乃至S207の処理を繰り返すことにより、携帯電話機1においてきちんと発電が行われているかどうか監視する。
【0052】
なお、携帯電話機1において発電がされていなかった場合であっても、ユーザにとっては、どの孔が塞がれていたか等はあまり重要でないので、図9(A)に示すように、発電ができなかった時間帯が表示された表示画面40を表示するのみでも良い。表示画面40は、例えば「空気孔が塞がれていたため、13:00−14:30の間、発電ができませんでした。」の文章が表示された表示欄44を備えている。あるいは、図9(B)に示すように、表示画面40に、その日1日の発電率、例えば「5/5 発電率75%」の文字が表示された表示欄45が常時表示されるようにしても良い。この発電率は、例えば1日24時間のうち発電がされていた時間の割合である。
【0053】
また、燃料の残量の検出方法、空気孔17bや排気孔17cが塞がっているかどうかの検出方法、発電されているかどうかの検出方法は、上述した方法に限定されず、任意の方法で良い。例えば燃料電池の残量の検出は、発電できない原因となっているかどうかさえ分かれば良く、残量を正確に知る必要はないので、通常の残量検出とは別の方法で行っても良い。さらには、発電に必要な条件が他に考えられる場合(例えば周囲温度等)は、発電できない原因として、これを加えても良い。
【0054】
あるいは、警告の方法も上述した方法に限定されず、例えば、二次電池30の電池残量に応じて、残量が多い場合には長時間に1回警告し、残量が少なくなった場合には、短時間に1回警告するようにしても良い。警告の際の表示方法も任意の方法で良い。
【0055】
このようにして携帯電話機1において、燃料電池による発電が行われていない場合に、その原因を特定して、ユーザに対して、燃料の補充等、原因に応じた措置を促すための警告を行う。また、発電が行われていない時間帯や1日の発電率等をユーザに対して提示する。
【0056】
第1実施形態によると、二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池を備え、燃料電池の発電状態を監視して、発電がされていないときに、ユーザに対して常に適切な情報を提供することで、効率的に二次電池を充電することが可能となる。
【0057】
〔第2実施形態〕
本発明に係る携帯端末の第2実施形態について、図9を参照しながら説明する。以下、第1実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。第2実施形態の携帯端末は、図1及び図2に示すように、第1実施形態の携帯電話機1と同一の構成を備えている。
【0058】
また第2実施形態の携帯電話機1は、第1実施形態の携帯電話機1と同様に、図3に示すように、主制御部20、操作入力部21、表示処理部22、画像処理部23、音声処理部24、通信制御部25、記憶部26、及びGPS受信部27がバスによって相互に通信可能に接続されて構成されている。
【0059】
第2実施形態の携帯電話機1は、予めユーザの行動パターンを記憶しておき、燃料電池の発電による充電がされていない場合に、その行動パターンから、携帯電話機1が使用できなくなる可能性を判断し、携帯電話機1が使用できなくなる可能性が低い場合は、現在空気孔17bや排気孔17cが塞がれていて発電していなくても、ユーザに対して警告を行わず、携帯電話機1が使用できなくなる可能性が高い場合は、発電が必要な場合に警告を行う。
【0060】
例えば、携帯電話機1が二次電池30の電圧低下を検出したときに、GPS受信部27がGPS放送局などから定期的もしくはイベントが発生するごとに取得した、現在及び直前の位置情報系列と、通常の(日常の)行動パターンとを比較し、通常の行動パターンではないときはこの次に何が起こるか推定できないので、アラームが必要と判断し、通常の行動パターンで、かつ、このあと電池消費が多い可能性が高い(例えば、通信を多く行う時間帯)と判断されたときは、アラームが必要と判断し、電池消費が低いか、通常の行動パターンによると直に孔の塞がりが解除されるだろうと判断されたときには、アラームが必要ないと判断する。
【0061】
通常の行動パターンは、例えば、1日1日における各々の時間帯に対して、位置情報や、二次電池30の電池電圧の値を関連付けて記憶しておき、各々の時刻における二次電池30の平均の電池電圧をグラフにしたものである。この通常の行動パターンに基づいて、例えば、自宅から会社や学校等の所定の地域内を移動しているときには、携帯電話機1がバッグやポケットに収納されている等により発電できないが、その後、会社や学校等に着くなどして発電できる状況になる可能性が高い場合には、アラーム音を発声させて発電を促す必要がないと判断できる。このような場合にはむやみにアラーム音を発生させると周囲に迷惑がかかったり、ユーザに対して不快感を与えたりする恐れがある。あるいは、ユーザが携帯電話機1でメールを打っているときには、空気孔17bや排気孔17cが長時間塞がれることがないと判断でき、アラーム音は必要ない。
【0062】
なお、行動パターンの元になる情報はGSP情報に限定されない。例えば、IDカード付き携帯電話機であった場合、IDカードとして使用した情報(例えば会社の入出管理情報、支払いをした店の名前、交通機関の入出情報など)を使用することができる。その他、例えば携帯電話機1の目覚まし設定時間情報など生活パターンを表す情報、基地局から受信されるエリアコードなどを使用することができる。
【0063】
携帯電話機1が行動パターンを考慮してこの警告処理を行う際の手順について、図10に示すフローチャートに基づいて説明する。携帯電話機1は、起動されている間、ユーザにより通信等の使用状態であっても待ち受け状態であっても、この警告処理を常時行っている。
【0064】
始めに燃料電池制御部31は、二次電池30の電池残量(電池電圧)が低下しているか否かを判断する(S301)。この際、燃料電池制御部31は、二次電池30の電池残量(電池電圧)を算出し、この電池電圧が第1の所定値(図4に示す充電不必要電圧)より低かった場合に、電池残量が低下しているものと判断する。電池残量が低下していない場合(S301のNo)は、発電を行う必要性が低いため、燃料電池制御部31はそのまま待機する。
【0065】
電池残量が低下している場合(S301のYes)は、燃料電池制御部31は、燃料を用いて発電がされているか否かを判断する(S303)。この際、燃料電池制御部31は、例えば発電出力電圧あるいは発熱を検出することで、発電されているかどうかを確認する。発電がされている場合(S303のYes)は、ユーザに対して警告を行う必要がないため、ステップS301に戻って、再び燃料電池制御部31は電池残量が低下しているか否かを判断する。
【0066】
電池残量が低下していて発電がされていない場合(S303のNo)は、本来なら発電がされているはずなのに発電がされていないので、燃料電池制御部31は、ユーザに対して、発電がされていない旨の警告を行う必要があるか否かを判断する(S305)。この際、例えば、GPS受信部27がGPSシステムなどから定期的もしくはイベントが発生するごとに取得した、現在及び直前の位置情報系列と、通常の行動パターンとを比較し、通常の行動パターンではないときはこの次に何が起こるか推定できないので、警告を行うが必要があるものと判断する。また、通常の行動パターンで、かつ、このあと電池消費が多い可能性が高い(例えば、通信を多く行う時間帯)と判断されたときは、警告を行う必要があるものと判断する。さらに、電池消費が低いか、通常の行動パターンによると直ぐに空気孔17bや排気孔17cの塞がり等が解除されるだろうと判断されたときには、警告を行う必要がないものと判断する。
【0067】
警告を行う必要がないと判断された場合(S305のNo)は、ステップS301に戻って、再び燃料電池制御部31は電池残量が低下しているか否かを判断する。警告を行う必要があると判断された場合(S305のYes)は、燃料電池制御部31は、発電がされていない理由を判定するために、まず燃料があるか否かを判断する(S307)。この際、例えば燃料の重量に基づいて燃料の残量を算出して、燃料があるか否かを判断する。
【0068】
燃料がない場合(S307のNo)は、燃料電池制御部31は、ユーザに対して燃料を供給するように促す(S309)。この際、例えば図7(A)に示すように、ディスプレイ13の表示画面40に、「燃料を補充してください」等の燃料の補充を促す文章が表示された表示欄44を表示すると良い。
【0069】
燃料がある場合(S307のYes)は、燃料電池制御部31は、空気孔17bが塞がれていないか否かを判断する(S311)。携帯電話機1の空気孔17bが塞がれている場合には、発電に必要な酸素を十分に取り入れることがでないため、携帯電話機1は発電を行うことができないからである。この際、燃料電池制御部31は、開閉検出部35から空気孔17bの開閉状態を示す情報を取得することにより、空気孔17bが塞がれていないか否かを判断する。
【0070】
空気孔17bが塞がれていた場合(S311のNo)は、燃料電池制御部31は、ユーザに対して空気孔17bを開放するように促す(S313)。この際、例えば図7(B)に示すように、ディスプレイ13の表示画面40に、「空気孔が塞がれています!」等の文章が表示された表示欄44を表示することで、空気孔17bを開放するように促すと良い。
【0071】
空気孔17bが塞がれていない場合(S311のYes)は、燃料電池制御部31は、排気孔17cが塞がれていないか否かを判断する(S315)。携帯電話機1の排気孔17cが塞がれている場合には、発電により発生した水分等を外部に排気できないため、携帯電話機1は発電を行うことができないからである。この際、燃料電池制御部31は、開閉検出部35から排気孔17cの開閉状態を示す情報を取得することにより、排気孔17cが塞がれていないか否かを判断する。
【0072】
排気孔17cが塞がれていた場合(S315のNo)は、燃料電池制御部31は、ユーザに対して排気孔17cを開放するように促す(S137)。この際、例えば図7(C)に示すように、ディスプレイ13の表示画面40に、「排気孔が塞がれています!」等の文章が表示された表示欄44を表示することで、排気孔17cを開放するように促すと良い。
【0073】
排気孔17cが塞がれていない場合(S315のYes)は、電池残量が低下しているのにも関わらず燃料電池が動作しておらず、また、その理由が特定できないため、燃料電池制御部31は、ディスプレイ13に燃料電池が動作していない旨を表示する(S319)。この際、例えば図7(D)に示すように、ディスプレイ13の表示画面40に、「燃料電池が動作していません!」等の文章が表示された表示欄44を表示する。
【0074】
ステップS309、S313、S317、S319の表示処理を終えると、再びステップS301に戻って、燃料電池制御部31は発電がされているか否かを判断する。そして燃料電池制御部31は、ステップS301乃至S319の処理を繰り返すことにより、携帯電話機1においてきちんと発電が行われているかどうか監視する。
【0075】
このようにして携帯電話機1において、二次電池30の電池電圧や燃料電池の発電状況を監視し、二次電池30の電圧が低下しているのにも関わらず燃料電池による発電が行われていない場合に、ユーザの通常の行動パターンに基づいて警告を行う必要があるか否かを判断し、警告を行う必要があった場合にのみ、その原因を特定して、ユーザに対して、燃料の補充、空気孔17bの開放、排気孔17cの開放等、原因に応じた措置を促すための警告を行う。これによりユーザは、二次電池30の電圧が低下しているのにも関わらず燃料電池による発電が行われていない場合であって、二次電池30の充電を行う必要がある場合に、発電が行われていない原因を認識して、原因に応じた措置をとることができる。
【0076】
第2実施形態によると、二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池を備え、燃料電池の発電状態を監視して、発電がされていないときに、ユーザに対して常に適切な情報を提供することで、効率的に二次電池を充電することが可能となる。
【0077】
本発明の説明として、携帯電話機1について説明したが、これに限らず、PHS(Personal Handyphone System)、PDA(Personal Digital Assistants)、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯オーディオ機器、携帯ビデオ機器等、燃料電池を備えた携帯端末であれば、任意の携帯端末であって良い。
【図面の簡単な説明】
【0078】
【図1】(A)は、第1実施形態の携帯電話機の開いた状態を示す正面図、(B)は、第1実施形態の携帯電話機の開いた状態を示す側面図。
【図2】(A)は、第1実施形態の携帯電話機の閉じた状態を示す背面図、(B)は、第1実施形態の携帯電話機の閉じた状態を示す側面図。
【図3】第1実施形態の携帯電話機を示す機能ブロック図。
【図4】第1実施形態の携帯電話機の二次電池の放電カーブを示すグラフ。
【図5】第1実施形態の携帯電話機の電源回路部を示す機能ブロック図。
【図6】第1実施形態の携帯電話機が警告処理を行う際の手順を示すフローチャート。
【図7】(A)乃至(D)は、第1実施形態の携帯電話機における警告画面を示す画面図。
【図8】第1実施形態の携帯電話機が警告処理を行う際の手順を示すフローチャート。
【図9】(A)及び(B)は、第1実施形態の携帯電話機における発電状況の表示画面を示す画面図。
【図10】第2実施形態の携帯電話機が警告処理を行う際の手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【0079】
1…携帯電話機,10…上筐体,10a…上筐体の内面,10b…上筐体の外面,11…下筐体,11a…下筐体の内面,11b…下筐体の外面,12…ヒンジ部,13…ディスプレイ,14…レシーバ,15…操作キー,16…マイクロフォン,17…電池部,20…主制御部,21…電源回路部,22…操作入力部,23…表示処理部,24…音声処理部,25…通信制御部,25a…アンテナ,26…記憶部,27…GPS受信部,27a…アンテナ,30…二次電池,31…燃料電池制御部,32…セル部,33…昇圧部,34…電池残量検出部,35…開閉検出部,40…表示画面。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池とを備えるとともに、
前記燃料電池により発電がされているか否かを判断する第1の判断手段と、
前記第1の判断手段により発電がされていないと判断されたときに、前記燃料電池の発電条件を満たしているか否かを判断する第2の判断手段と、
前記第2の判断手段により発電条件が満たされていると判断されたときに、発電がされていない旨をユーザに対して報知する報知手段と、
を備えたことを特徴とする携帯端末。
【請求項2】
前記二次電池の電圧が所定値以下であるか否かを判断する第3の判断手段を備え、
手段と、
前記第1の判断手段は、前記第3の判断手段により前記二次電池の電圧が所定値以下であるものと判断されたときに、前記燃料電池により発電がされているか否かを判断することを特徴とする請求項1記載の携帯端末。
【請求項3】
前記燃料電池が発電を行うときに必要な空気を供給する空気孔と、
前記第1の判断手段により発電がされていないと判断されたときに、前記空気孔が開放されているか否かを判断する第4の判断手段と、を備え、
前記報知手段は、前記第4の判断手段により前記空気孔が開放されていないものと判断されたときに、ユーザに対して前記空気孔を開放するように促すことを特徴とする請求項1記載の携帯端末。
【請求項4】
少なくとも前記燃料電池により発電がされたときに発生した水分を排気する排気孔と、
前記第1の判断手段により発電がされていないと判断されたときに、前記排気孔が開放されているか否かを判断する第5の判断手段と、を備え、
前記報知手段は、前記第5の判断手段により前記排気孔が開放されていないものと判断されたときに、ユーザに対して前記排気孔を開放するように促すことを特徴とする請求項1記載の携帯端末。
【請求項5】
前記第1の判断手段により発電がされていないと判断された時間帯を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段により記憶された時間帯を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の携帯端末。
【請求項6】
ユーザの行動パターンと日々の電池電圧とが関連付けられた情報を記憶する記憶手段と、
前記第1の判断手段により発電がされていないと判断されたときに、そのときの前記二次電池の電圧と、前記記憶手段により記憶された情報とに基づいて、ユーザに対して警告する必要があるか否かを判断する第6の判断手段と、を備え
前記報知手段は、前記第6の判断手段により警告する必要があると判断されたときに、ユーザに対して燃料の補充を促すことを特徴とする請求項1記載の携帯端末。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2009−290965(P2009−290965A)
【公開日】平成21年12月10日(2009.12.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−139497(P2008−139497)
【出願日】平成20年5月28日(2008.5.28)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】