(57)【要約】【課題】  電力消費量が多い多機能の携帯端末にも適用でき、他の電力源からの充電頻度を減少可能とた電源制御回路を提供すること。【解決手段】  電池の電力により動作する携帯端末における電源制御回路において、ユーザのキー押圧操作に伴って発電をなす発電部１００と、この発電部１００による発電電力を蓄電する蓄電部１０１と、この蓄電部１０１の蓄電量と電池残量とに応じて、蓄電部を電池に並列接続制御する制御部１０２とを含むことを特徴とする。【選択図】      図１
2010171554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池の電力により動作する携帯端末における電源制御回路であって、
ユーザのキー押圧操作に伴って発電をなす発電手段と、
この発電手段による発電電力を蓄電する蓄電手段と、
この蓄電手段の蓄電量と電池残量とに応じて、前記蓄電手段を前記電池に並列接続制御する制御手段とを含むことを特徴とする電源制御回路。
【請求項２】
前記発電手段は、前記キーの各々に対応して設けられた圧電素子からなることを特徴とする請求項１記載の電源制御回路。
【請求項３】
前記制御手段は、前記蓄電手段の蓄電量が所定値以上でかつ前記電池残量が所定値以下の場合に、前記蓄電手段を前記電池に並列に接続することを特徴とする請求項１または２記載の電源制御回路。
【請求項４】
前記蓄電手段への蓄電の可否をユーザによる選択操作に基づき選択する手段を、更に含むことを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の電源制御回路。
【請求項５】
前記制御手段による並列接続の可否をユーザによる選択操作に基づき選択する手段を、更に含むことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の電源制御回路。
【請求項６】
請求項１〜５いずれか記載の電源制御回路を有することを特徴とする携帯端末。
【請求項７】
電池の電力により動作する携帯端末における電源制御方法であって、
ユーザのキー押圧操作に伴って発電をなす発電ステップと、
この発電ステップによる発電電力を蓄電手段に蓄電する蓄電ステップと、
この蓄電手段の蓄電量と電池残量とに応じて、前記蓄電手段を前記電池に並列接続制御する制御ステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
前記制御ステップは、前記蓄電手段の蓄電量が所定値以上でかつ前記電池残量が所定値以下の場合に、前記蓄電手段を前記電池に並列接続することを特徴とする請求項７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電源制御回路及びそれを用いた携帯端末並びに電源制御方法に関し、特に電池の電力を各部機能回路の動作電力として使用する携帯端末における電源制御方式に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機などの携帯端末は、充電可能な二次電池を装着してこの二次電池の出力電力を各部機能回路の動作電力として使用する様になっている。この電池の残量がなくなると、その都度、別の電源から当該電池への充電を行う必要がある。そのために、外出している場合や、携帯型の充電器を所持していない場合には、電池残量がなくなると、携帯端末を使用することができなくなる。
【０００３】
また、ほぼ毎日の様に電池の充電を行う必要があるユーザにとっては、電気代が嵩むことになり、更には、地球環境的にみても、電池充電用の電力を提供するために、それだけ燃料を消費して発電しなければならないという課題もある。
【０００４】
ここで、特許文献１を参照すると、自己発電機能を有する電子機器が開示されている。この電子機器においては、ユーザのキー押圧操作により電力を発生する圧電素子を設け、この圧電素子による発電電力を蓄電素子に蓄えておき、この蓄電素子の蓄電電力を、電子機器の各種機能回路の動作電力として用いるようにして、電池などの電力を一切使用しないようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−１０３０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の電子機器においては、二次電池などの電池パックを一切使用することなく、ユーザのキー操作に伴う圧電素子による発電電力のみを電子機器の動作電力として使用するものである。よって、例えば、卓上型の電子計算機であるいわゆる電卓などの微弱な電力で動作可能な電子機器には適用できたとしても、昨今の携帯電話機の様に、通話の他に、いわゆるワンセグなどのテレビジョン機能、撮像機能、音楽再生機能、ゲーム機能など、電力を多く必要とする多機能の携帯端末には適用できない。
【０００７】
本発明の目的は、電力消費量が多い多機能の携帯端末にも適用でき、他の電力源からの充電頻度を減少可能とた電源制御回路及びそれを用いた携帯端末並びに電源制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による電源制御回路は、電池の電力により動作する携帯端末における電源制御回路であって、ユーザのキー押圧操作に伴って発電をなす発電手段と、この発電手段による発電電力を蓄電する蓄電手段と、この蓄電手段の蓄電量と電池残量とに応じて、前記蓄電手段を前記電池に並列接続制御する制御手段とを含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明による携帯端末は、上記の電源制御回路を設けたことを特徴する。
【００１０】
本発明による電源制御方法は、電池の電力により動作する携帯端末における電源制御方法であって、ユーザのキー押圧操作に伴って発電をなす発電ステップと、この発電ステップによる発電電力を蓄電手段に蓄電する蓄電ステップと、この蓄電手段の蓄電量と電池残量とに応じて、前記蓄電手段を前記電池に並列接続制御する制御ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、キー操作に伴って生ずる発電素子による電力を蓄電素子に蓄え、この蓄電素子と電池とを並列接続制御することにより、この蓄電電力を電池の充電や電池の予備として使用する様にしたので、消費電力の削減を図ることができ、電気代の節約及び地球環境的な貢献度の向上が可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の原理を説明するための概略図である。
【図２】本発明の実施の形態の機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態の携帯端末におけるキー入力部と、圧電素子回路と、蓄電回路との関係を模式的に示す図である。
【図４】本発明の実施の形態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】
本発明の実施の形態の説明に先立って、本発明をより良く理解するために、図１を参照して本発明の原理を説明する。図１は、本発明の原理を説明するための概略図である。図１を参照すると、本発明は、基本的に、発電部１００と、蓄電部１０１と、制御部１０２とを含んで構成される。
【００１４】
発電部１００は、ユーザのキー押圧操作に伴って発電をなす機能を有しており、圧電素子からなる。蓄電部１０１は、発電部１００による発電電力を蓄電する機能を有しており、コンデンサからなる。制御部１０２は、蓄電部１０１の蓄電量と図示せぬ二次電池の電池残量とに応じて、この蓄電部１０１を二次電池に並列に接続するか否かを判断して並列接続の制御をなす機能を有している。
【００１５】
ユーザのキー入力操作毎に、発電部１００により発電がなされ、この発電電力が蓄電部１０１へ蓄電される。よって、制御部１０２は、この蓄電量と電池残量とを監視して、これらの監視結果に基づいて、蓄電部１０１を電池と並列接続制御する。
【００１６】
例えば、蓄電量が所定値以上で、かつ電池残量が所定値以下になった時、制御部１０２は、蓄電部１０１を電池に並列接続するようにしておく。蓄電部１０１が電池により並列に接続されると、蓄電部１０１から電池の充電がなされるか、または電池の予備として電源回路へ蓄電部１０１から電力供給がなされることになるのである。
【００１７】
以下に、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図２は、本発明の実施の形態を適用した携帯電話機の回路構成の要部を抽出して示した機能ブロック図である。本実施の形態における携帯電話機は、ＣＰＵ（中央処理装置）１と、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）２と、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３と、無線部４と、表示部５と、キー入力部６と、イルミネーション部７と、これら各部を接続するバス８とを含んでいる。
【００１８】
更に、この携帯電話機は、圧電素子回路９と、蓄電回路１０と、制御回路１１と、電池１２と、電源回路１３を有している。
【００１９】
ＣＰＵ１は、上述した各部の動作制御を司るコンピュータの機能を有しており、ＲＯＭ２に格納されているプログラムの手順に従って各種の処理を実行するものである。ＲＯＭ２は、ＣＰＵ１のプログラムや仮名文字変換などに使用される辞書などの固定的なデータを格納したリードオンリメモリである。ＲＡＭ３は、ＣＰＵ１がプログラムを実行する上で一時的に必要とされるデータを格納する作業用のランダムアクセスメモリである。
【００２０】
無線部４は、無線通信をなすものであり、表示部５は、ユーザに対して各種の情報を可視表示するためのものであり、ＬＣＤ（Liquid Qrystal Display）である。キー入力部６は、各種の操作キーとこれら操作キーからの入力を受け付ける入力回路である。イルミネーション部７は、キー操作部のイルミネーションをなすものであり、このイルミネーションの点滅パターンはＲＡＭ３に格納されており、ＣＰＵ１の制御により点滅制御される。
【００２１】
圧電素子回路９は、図３の模式図に示す様に、キー入力部６に設けられており、各種キー６１にそれぞれ対応して設けられた圧電素子９１を有している。これら圧電素子９１の各々は、ユーザによるキー操作に伴う押圧力を受けて、発電を行う。蓄電回路１０は、これまた図３の模式図に示す様に、これら各圧電素子９１からの各発電電力を蓄電する様に、各圧電素子と接続されており、コンデンサからなる。
【００２２】
制御回路１１は、この蓄電回路１０と電池１２とを電気的に並列接続するか否かを制御する回路である。電池１２は、充電可能な二次電池であり、電源回路１２へ電源供給を行う。電源回路１３は、電池１２からの電源供給を受けて各部へ動作電力を供給する。なお、携帯電話機には他の各種の機能が搭載されているが、これらは、本発明には直接関係せず、また既存の携帯電話機のそれと同等であるので、その説明は省略する。
【００２３】
次に、本発明の実施の形態の動作について図４のフローチャートを参照して説明する。携帯電話機のユーザが電話番号や電子メールのアドレスを入力するために、キー入力部６のキー６１の押圧操作を行うと（ステップＳ１）、この操作による振動が圧電素子回路９の圧電素子９１へ伝播する（ステップＳ２）。圧電素子９１は、この振動により発電を行い（ステップＳ３）、この発電電力が蓄電回路１０のコンデンサへ蓄電されることになる（ステップＳ４）。
【００２４】
制御回路１１は、この蓄電回路１０に蓄電された蓄電量と電池１２の電池残量とを常時監視している。すなわち、電池残量が一定値以上で（ステップＳ５）、かつ蓄電量が一定値以上の場合に（ステップＳ６）、蓄電回路１０のコンデンサを、電池１２と並列接続するよう制御する。これにより、蓄電回路１０から電池１２への充電がなされるか、または蓄電回路１０がこの電池１２の予備として機能して電源回路１３へ電源供給がなされることになる（ステップＳ７）。
【００２５】
図４においては、点線で囲む部分のステップＳ５〜Ｓ７が、制御回路１１の制御動作を示すものであり、この制御回路１１は、ＩＣ（集積）回路により実現可能である。
【００２６】
なお、電池残量に関しては、携帯電話機本体側で測定を行っているので、制御回路１１は、電池残量を監視する代わりに、本体側からその測定結果の供給を受ける様にすることができることは勿論である。
【００２７】
このように構成することにより、例えば、電池残量が１０％（通話や電子メールが長くできないような電池残量）になった場合、制御回路１１がこれを検出して、蓄電回路１０を電池１２に並列接続することにより、電池の充電が自動的に行われることになる。このように、自動的に電池の充電が行われるので、通話や電子メールを実行する時間が伸びるという利点がある。
【００２８】
なお、ユーザのキー操作に伴う発電回路による発電を禁止したり、発電しても蓄電回路への蓄電を禁止したりするモードを、ユーザの選択により選べる様にすることも可能である。この場合には、そのためのキーが必要になるが、特定の操作キー（例えば、テンキーのいずれか）の長押しによる選択や、機能メニュー上において「キー操作充電ＯＮ／ＯＦＦ」などの項目を設けておき、そのモードを選択できる様にしても良い。
【００２９】
更に、電池の充電を、上記の様に、自動的になす代わりに、ユーザの選択により、電池の自動充電のオンオフ制御をなすことも可能である。すなわち、特定の操作キー（例えば、テンキーのいずれか）の長押しにより充電開始を行わせたり、また機能メニュー上において「充電開始」の項目を設けておき、これをユーザが選択することにより、充電（電池と蓄電回路との並列接続）を行わせることも可能である。
【００３０】
なお、圧電素子回路９の圧電素子による発電効率が十分に得られない場合には、特定の機能回路のみの電源供給を、蓄電回路１０の蓄電電力で代替するようにすることもできる。例えば、図２の例では、蓄電回路１０の蓄電電力を、イルミネーション部７のみの電源供給に使用するよう構成することも可能である。
【００３１】
上記の実施の形態においては、携帯電話機に本発明を適用した場合につき説明したが、携帯電話機に限らず、広く他の携帯型の情報処理機能を有する携帯端末に適用可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ＣＰＵ
２  ＲＯＭ
３  ＲＡＭ
４  無線部
５  表示部
６  キー入力部
７  イルミネーション部
８  バス
９  圧電素子回路
１０  蓄電回路
１１  制御回路
１２  電池
１３  電源回路
１００  発電部
１０１  蓄電部
１０２  制御部
【図１】
2010171554.tif 000003
【図２】
2010171554.tif 000004
【図３】
2010171554.tif 000005
【図４】
2010171554.tif 000006