JP2010088158A - 充電器および携帯通信端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 携帯通信端末に嵌合させた状態、または二次電池３００単体のいずれかの充電形態をユーザが自由に選択でき、また、複数の二次電池を同時に充電することが可能となる。
【解決手段】
本発明の充電器２００は、商用電力を直流電力に変換する電力変換部２５２と、携帯通信端末４００に嵌合された二次電池に直流電力を供給する端末供給部２５４と、二次電池と別体の他の二次電池３００に直流電力を供給する電池供給部２５６と、を備え、端末供給部２５４および電池供給部２５６は、二次電池および他の二次電池に電力を並行して供給可能であり、本発明の携帯通信端末４００は、当該携帯通信端末に嵌合された二次電池の充電情報と、他の二次電池の充電情報を同時または交互に表示することを特徴としている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、商用電源から電力を充電する充電器および携帯通信端末に関する。

昨今、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）や携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）など、様々な携帯通信端末が提供されている。これらの携帯通信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、携帯通信端末は、自体が消費する電力をバッテリから取得している。かかる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携帯通信端末は、高機能化の一途をたどり、例えばテレビジョン（ワンセグ）やゲームアプリケーションの連続表示等により、携帯通信端末自体の消費電力が急速に増加している。したがって、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。したがって、携帯通信端末に既に嵌合されたバッテリとは別に、予備のバッテリをさらに有するユーザが増加している。

ところで、バッテリの充電は、通常、バッテリを携帯通信端末に嵌合させた状態で、充電器と接続して遂行される。しかし従来の充電器は、充電が満了であるか否かをＬＥＤ等（例えば、充電中を赤で示し、終了を緑で示す等）で示しているだけであるため、ユーザはバッテリの充電量を正確に知ることができなかった。

そこで、充電器に表示部を設け、充電状態を文字によるメッセージとして表示させることにより、携帯電話機のバッテリの充電状態をユーザに報知する充電器が開示されている（例えば、特許文献１）。
特開平１０−１７８７４５号公報

しかし、近年の充電器はバッテリ（二次電池）を単体で充電することが想定されていないため、二次電池を携帯通信端末に嵌め込んだ状態で充電器にセットしなければならない。したがって、上記のような、二次電池を複数有するユーザは、複数の二次電池を同時に充電することができず、二次電池の煩雑な交換作業が強いられていた。

そこで、本発明は、このような問題に鑑み、携帯通信端末に嵌合させた状態、または二次電池単体のいずれかの充電形態をユーザが自由に選択でき、また、複数の二次電池を同時に充電することが可能な、充電器、携帯通信端末および充電方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明にかかる充電器の代表的な構成は、商用電力を直流電力に変換する電力変換部と、携帯通信端末に嵌合された二次電池に直流電力を供給する端末供給部と、二次電池と別体の他の二次電池に直流電力を供給する電池供給部と、を備え、端末供給部および電池供給部は、二次電池および他の二次電池に電力を並行して供給可能であることを特徴とする。

かかる構成により、ユーザは、その充電形態（携帯通信端末に嵌合させた状態、または二次電池単体）を自由に選択できる。したがって、二次電池を携帯通信端末に嵌合せずとも充電することが可能となる。また、携帯通信端末に嵌合された二次電池と、別体の他の二次電池を、両方とも並行して充電することもできる。これにより、複数の二次電池を短時間で利用可能な状態にでき、予備バッテリとして好適に機能させることができる。

上記他の二次電池の充電状態を示す充電情報を携帯通信端末に伝達する情報伝達部をさらに備えてもよい。

これにより、携帯通信端末に他の二次電池の充電状態、例えば充電量を伝達することができ、携帯通信端末の表示部を利用して、当該他の二次電池の充電状況を表示させることができる。したがって、当該充電器に、充電状態を報知する表示部を別途設ける必要がなくなり、占有体積、コスト、および消費電力の削減を図ることができる。

上記二次電池もしくは他の二次電池のいずれか一方または両方が第１所定電圧以下になると当該第１所定電圧以下になった二次電池に直流電力を供給する補充電部をさらに備えてもよい。

二次電池は自然放電により電圧が低下する。本発明では、補充電部による補充電を通じて、二次電池を第１所定電圧以上に保持することができ、充電量の極端な低減を回避することができる。

上記二次電池もしくは他の二次電池のいずれか一方または両方を第２所定電圧まで放電させる電池放電部をさらに備えてもよい。

二次電池の種類によっては、電荷が十分に残っている状態で継ぎ足し充電を繰り返すと、電荷が残っているにもかかわらず使用できる電力容量が本来の電力容量より低下する所謂メモリ効果を有するものもある。上記電池放電部を備える構成により、メモリ効果を有する二次電池であっても十分な電力容量を確保することができる。

上記課題を解決するために、本発明の他の代表的な構成は、二次電池の電力で動作する携帯通信端末であって、当該携帯通信端末に嵌合された二次電池とは別体の他の二次電池の充電状態を示す充電情報を受信する情報受信部と、当該携帯通信端末に嵌合された二次電池の充電情報もしくは受信された他の二次電池の充電情報のいずれかまたは両方を表示する表示部と、を備えることを特徴とする。上記携帯通信端末の表示部は、当該携帯通信端末に嵌合された二次電池の充電情報と、受信された充電情報を同時または交互に表示してもよい。

これにより、携帯通信端末の表示部を利用して、携帯通信端末に嵌合させた状態、または二次電池単体のいずれかの充電形態をユーザが自由に選択でき、また、複数の二次電池を並行して（同時に）充電することが可能となる。

上述した充電器における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該携帯通信端末にも適用可能である。

以上説明したように本発明の充電器によれば、携帯通信端末に嵌合させた状態、または二次電池単体のいずれかの充電形態をユーザが自由に選択でき、また、複数の二次電池を同時に充電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形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。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し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

現行の充電器は二次電池を単体で充電することが想定されていないため、二次電池を携帯通信端末に嵌め込んだ状態で充電器にセットしなければならない。したがって、二次電池を複数有するユーザは、複数の二次電池を同時に充電することができず、二次電池の煩雑な交換作業が強いられていた。

そこで、本実施形態は、携帯通信端末に嵌合させた状態、または二次電池単体のいずれかの充電形態をユーザが自由に選択でき、また、複数の二次電池を同時に充電することを目的としている。ここでは、本実施形態の理解を容易にするため、まず充電器を含む電力供給システムの全体的な構成について説明し、その後で充電器および携帯通信端末の特徴を詳述する。

（電力供給システム１００）
図１は、電力供給システムの概略的な構成を説明するための外観斜視図である。電力給電システム１００は、充電器２００と、携帯通信端末４００とを含んで構成される。

上記充電器２００は、プラグ２０２を介して商用電源１０２からＡＣ１００Ｖの電力を受電し、携帯通信端末４００での有効電力、例えば、ＤＣ５Ｖの電力に変換して携帯通信端末４００に設けられた二次電池（図１中電池蓋４０２内に存在するため図示を省略する）もしくは二次電池３００単体のいずれかまたは両方に供給する。本実施形態では、充電器２００には、携帯通信端末４００と嵌合する端末用端子（図示せず）を有する端末用スロット２１０と、二次電池３００単体と嵌合し電池用端子２２２を有する電池用スロット２２０とが設けられている。

上記携帯通信端末４００は、上述した携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡの他に、ノート型パーソナルコンピュータ等の携帯可能な様々な電子機器で構成することができる。本実施形態では理解を容易にするため、特に携帯通信端末４００としてＰＨＳを挙げている。また、携帯通信端末４００は筐体から着脱可能な二次電池３００を備えている。携帯通信端末４００は、充電器２００で直流に変換された電力を、端末用スロット２１０に設けられた端末用端子を介して受電し、二次電池３００を充電する。

二次電池３００は、携帯通信端末４００に嵌合可能に形成され、嵌合した状態で携帯通信端末４００の各回路への電力を供給する。二次電池３００としては、主としてリチウムイオン電池やニッケル水素電池等が用いられる。かかる二次電池３００は、上述したように携帯通信端末４００に嵌合された状態で端末用スロット２１０から充電電力を受けることもできるし、二次電池３００単体として電池用スロット２２０の電池用端子２２２から直接充電電力を受けることもできる。

（充電器２００）
図２は、本実施形態にかかる充電器のハードウェア構成を示したブロック図である。図２に示すように、充電器２００は、商用電源１０２からＡＣ１００Ｖの電力を受電するプラグ２０２と、端末用端子２１２を有する端末用スロット２１０と、電池用端子２２２を有する電池用スロット２２０と、充電制御部２５０と、を含んで構成される。

本実施形態において端末用端子２１２および電池用端子２２２は、プラグ２０２から受電した電力を携帯通信端末４００に嵌合された二次電池３００の正負端子に電力を供給する端子２つと、後述する、情報伝達部２５８と通信を行う端子もしくは情報受信部４２４と通信を行う端子１つを含む３端子で構成される。

本実施形態において、充電制御部２５０は、電力変換部２５２と、端末供給部２５４と、電池供給部２５６と、情報伝達部２５８と、補充電部２６０と、電池放電部２６２とを含んで構成される。

電力変換部２５２は、プラグ２０２を介して、商用電源１０２から商用電力を充電可能な直流電力に変換する。

端末供給部２５４は、端末用スロット２１０に設けられた端末用端子２１２を介して携帯通信端末４００に嵌合された二次電池３００に、電力変換部２５２で変換された直流電力を供給する。

電池供給部２５６は、電池用スロット２２０の電池用端子２２２を介して、携帯通信端末４００に嵌合された二次電池３００とは別体の二次電池３００に、電力変換部２５２で変換された直流電力を供給する。

本実施形態において、端末供給部２５４および電池供給部２５６は、端末用スロット２１０に挿嵌された携帯通信端末４００の二次電池３００および電池用スロット２２０に直接挿嵌された二次電池３００に電力を並行して供給できる。

これにより、携帯通信端末４００に嵌合された二次電池３００と、別体の二次電池３００の両方ともを並行して充電することもできる。したがって、二次電池３００を携帯通信端末４００に嵌合せずとも充電することが可能となり、複数の二次電池３００を短時間で利用可能な状態にでき、予備バッテリとして好適に機能させることができる。

情報伝達部２５８は、電池用スロット２２０の電池用端子２２２の１の端子を介して、他の二次電池３００の充電状態を示す充電情報を携帯通信端末４００に伝達する。

本実施形態において、情報伝達部２５８は、電池用端子２２２の１の端子を介して携帯通信端末４００に充電情報を伝達しているが、これに限らず、既存のデータコネクタ（図示せず）やＮＦＣ（Near Field Communication）等様々な技術を用いて充電情報を伝達することもできる。

これにより、携帯通信端末４００に他の二次電池３００の充電状態、例えば充電量を伝達することができ、携帯通信端末４００の表示部を利用して、この他の二次電池３００の充電状況を表示させることができる。したがって、当該充電器２００に、充電状態を報知する表示部を別途設ける必要がなくなり、占有体積、コスト、および消費電力の削減を図ることができる。携帯通信端末４００における表示例は後述する。

補充電部２６０は、携帯通信端末４００に嵌合された二次電池もしくは他の二次電池３００のいずれかまたは両方が第１所定電圧、例えば、満充電の電圧の９０％以下になると、携帯通信端末４００に嵌合された二次電池３００もしくは単体で挿嵌された二次電池３００のいずれかまたは両方に、電力変換部２５２で変換された直流電力を供給する。

二次電池３００は自然放電により電圧が低下するが、補充電部２６０による補充電を通じて、二次電池を第１所定電圧以上に保持することができ、充電量の極端な低減を回避することができる。

電池放電部２６２は、携帯通信端末４００に嵌合された二次電池３００もしくは単体で挿嵌された二次電池３００のいずれかまたは両方を第２所定電圧、例えば、満充電の電圧の１０％まで放電する。

二次電池の種類によって、例えば、ニッケル・カドミウム蓄電池、水素蓄電池、リチウム蓄電池では、電荷が十分に残っている状態で継ぎ足し充電を繰り返すと、電荷が残っているにもかかわらず使用できる電力容量が本来の電力容量より低下する所謂メモリ効果を有するものもある。電池放電部２６２を備える構成により、メモリ効果を有する二次電池３００であっても十分な電力容量を確保することができる。

以上説明したように、本実施形態にかかる充電器２００によれば、ユーザは、その充電形態（携帯通信端末４００に嵌合させた状態、または二次電池３００単体）を自由に選択できる。したがって、二次電池３００を携帯通信端末４００に嵌合せずとも充電することが可能となる。また、携帯通信端末４００に嵌合された二次電池と、単体で挿嵌された二次電池３００とを、両方とも並行して充電することもできる。これにより、複数の二次電池３００を短時間で利用可能な状態にでき、予備バッテリとして好適に機能させることができる。

（携帯通信端末４００）
図３は、携帯通信端末のハードウェア構成を示したブロック図である。図３に示すように、携帯無線端末４００は、端末制御部４１０と、メモリ４１２と、表示部４１４と、操作部４１６と、音声入力部４１８と、音声出力部４２０と、無線通信部４２２と、情報受信部４２４と、を含んで構成される。

端末制御部４１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により携帯通信端末４００全体を管理および制御し、メモリ４１２のプログラムを用いて、通話機能、メール送受信機能、撮像機能、音楽再生機能、ＴＶ視聴機能も遂行する。メモリ４１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、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４１０で処理されるプログラムを記憶する。

表示部４１４は、液晶ディスプレイ、ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレイ等で構成され、メモリ４１２に記憶された、または通信網１３０を介してサーバ（図示せず）から提供される、Ｗｅｂコンテンツ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。

操作部４１６は、キーボード、十字キー、ジョイスティック、タッチパネル等のスイッチで構成され、ユーザの操作入力を受け付ける。

音声入力部４１８は、マイク等の音声変換手段で構成され、通話時に入力されたユーザの音声を携帯通信端末４００内で処理可能な電気信号に変換する。音声出力部４２０は、スピーカで構成され、携帯通信端末４００で受信した通話相手の音声信号を音声に変えて出力する。また、音声出力部４２０は、着信音や、操作部４１６の操作音、アラーム音等も出力できる。

無線通信部４２２は、例えば、ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｔ９５やＰＨＳ ＭｏＵ等の次世代ＰＨＳ通信技術が採用され、ＯＦＤＭＡ／ＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割双方向伝送方式）／（またはＯＦＤＭ／ＴＤＤ）方式に基づいた無線通信方式を通じて基地局１２０との無線通信を確立し、通信相手との音声通信やＷｅｂ情報の取得等のデータ通信を実行する。

情報受信部４２４は、充電器２００から当該携帯通信端末４００に嵌合された二次電池３００に直流電流を受電する際、同じく充電器２００から電力供給を受ける二次電池３００の充電状態を示す充電情報を受信する。そして、情報受信部４２４は、受信した充電情報を表示部４１４に表示する。

図４は、本実施形態にかかる表示部を説明するための説明図である。図４に示すように、本実施形態にかかる表示部４１４は、上述した充電器２００から当該携帯通信端末４００に嵌合された二次電池への電力を受電する際、当該嵌合された二次電池の充電情報４３０とともに、情報受信部４２４が受信した、充電器２００に嵌合された他の二次電池３００の充電情報４３２も表示する。

これにより、携帯通信端末４００は別体の二次電池３００の充電情報４３２、例えば充電量を表示することができ、別体の二次電池３００の充電状況をもユーザに報知することができる。したがって、携帯通信端末４００の表示部４１４を利用して、携帯通信端末４００に嵌合させた状態、または二次電池３００単体のいずれかの充電形態をユーザが自由に選択でき、また、複数の二次電池３００を同時に充電することが可能となる。

本実施形態において、表示部４１４は、携帯通信端末４００に嵌合された二次電池３００の充電情報４３０と、受信された別体の二次電池３００の充電情報４３２を同時に表示しているが、これに限らず同位置に交互に表示してもよい。

ここでは、携帯通信端末４００の表示部４１４は、自体が嵌合する二次電池３００および充電器２００に嵌合した他の二次電池３００の充電情報を表示するが、これに限定されず、他の携帯通信端末に嵌合された二次電池等の充電情報を表示することもできる。

以上説明したように、本実施形態にかかる携帯通信端末４００においても、携帯通信端末４００に嵌合させた状態、または二次電池３００単体のいずれかの充電形態をユーザが自由に選択でき、また、複数の二次電池を同時に充電することが可能となる。

次に、上述した充電器２００によって充電された複数の二次電池３００の利用例を示す。

図５は、本実施形態にかかる充電器によって充電された複数の二次電池の利用例としての拡張モジュールを説明するための説明図である。

図５に示すように、拡張モジュール５００では、携帯通信端末４００と共に別体の二次電池３００を直接、嵌合することが可能であり、携帯通信端末４００は、自体に嵌合された二次電池３００に加えて拡張モジュール５００に直接、嵌合された二次電池３００の電力を利用することができる。

かかる電力の利用は、二次電池３００を並列接続することで為されてもよいし、一方の電圧低下を待って、他方に切り換えることで為されてもよい。また、後者の場合、先に拡張モジュール５００に直接、嵌合された二次電池３００を利用し、後で携帯通信端末４００に嵌合された二次電池３００を利用するとしてもよい。こうすることで、拡張モジュール５００に嵌合された二次電池３００がその役目を終えた後、拡張モジュール５００から携帯通信端末４００を外した状態で、携帯通信端末４００を継続して利用することが可能となる。

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、本発明はかかる実施形態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、上記実施形態にておいて、充電器２００単体で充電可能な二次電池３００は、１つとして説明したが、複数個充電可能とすることもできる。

さらに、上記実施形態において、携帯通信端末４００の表示部４１４で二次電池３００の充電情報を表示しているが、これに限らず、充電器２００に別途表示部を設けて、当該充電器２００の表示部に二次電池３００の充電情報を表示させることもできる。また、かかる充電器２００の表示部に携帯通信端末４００に嵌合された二次電池３００を並行して表示することも、交互に表示することも可能である。

本発明は、商用電源から電力を充電する充電器および携帯通信端末に利用することができる。

電力供給システムの概略的な構成を説明するための外観斜視図である。 本実施形態にかかる充電器のハードウェア構成を示したブロック図である。 携帯通信端末のハードウェア構成を示したブロック図である。 本実施形態にかかる表示部を説明するための説明図である。 本実施形態にかかる充電器によって充電された複数の二次電池の利用例としての拡張モジュールを説明するための説明図である。

符号の説明

１００ …電力供給システム、１０２ …商用電源、２００ …充電器、２１０ …端末用スロット、２１２ …端末用端子、２２０ …電池用スロット、２２２ …電池用端子、２５０ …充電制御部、２５２ …電力変換部、２５４ …端末供給部、２５６ …電池供給部、２５８ …情報伝達部、２６０ …補充電部、２６２ …電池放電部、３００ …二次電池、４００ …携帯通信端末、４０２ …電池蓋、４１４ …表示部、４２４ …情報受信部、４３０ …嵌合された二次電池の充電情報、４３２ …他の二次電池の充電情報、５００ …拡張モジュール

Claims (6)

1. 商用電力を直流電力に変換する電力変換部と、
   携帯通信端末に嵌合された二次電池に前記直流電力を供給する端末供給部と、
   前記二次電池と別体の他の二次電池に前記直流電力を供給する電池供給部と、
   を備え、
   前記端末供給部および前記電池供給部は、前記二次電池および他の二次電池に電力を並行して供給可能であることを特徴とする充電器。
2. 前記他の二次電池の充電状態を示す充電情報を前記携帯通信端末に伝達する情報伝達部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の充電器。
3. 前記二次電池もしくは他の二次電池のいずれか一方または両方が第１所定電圧以下になると該第１所定電圧以下になった二次電池に前記直流電力を供給する補充電部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の充電器。
4. 前記二次電池もしくは他の二次電池のいずれか一方または両方を第２所定電圧まで放電させる電池放電部をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の充電器。
5. 二次電池の電力で動作する携帯通信端末であって、
   当該携帯通信端末に嵌合された二次電池とは別体の他の二次電池の充電状態を示す充電情報を受信する情報受信部と、
   当該携帯通信端末に嵌合された二次電池の充電情報もしくは前記受信された他の二次電池の充電情報のいずれかまたは両方を表示する表示部と、
   を備えることを特徴とする携帯通信端末。
6. 前記表示部は、当該携帯通信端末に嵌合された二次電池の充電情報と、前記受信された充電情報を同時または交互に表示することを特徴とする請求項５に記載の携帯通信端末。

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