(57)【要約】【課題】  非常時における通話可能な時間を長くすることができる携帯電話機を提供する。【解決手段】  通話用回路１０１と、ユーザ操作によって形状が不可逆的に変化する非常時操作部を有する電池パック２０と、電池パック２０が電池収容部内に収容された場合に、当該電池パック２０の非常時操作部と係合する接点式スイッチ１１１と、電池パック２０の放電を制御する充放電制御回路１３１と、電池パック２０の出力電圧Ｖを昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータ１２０により構成される。接点式スイッチ１１１は、非常時操作部の形状に応じて、電池パック２０からＤＣ−ＤＣコンバータ１２０を経由して通話用回路１０１に電源を供給するための非常時電源経路と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２０を経由せずに電池パック２０から通話用回路１０１及び充放電制御回路１３１に電源を供給するための通常時電源経路とを切り替える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルラー基地局を介して外部機器と通信し、通信相手と通話を行うための通話用回路と、
非常時通話を許可するためのユーザ操作によって形状が不可逆的に変化する非常時操作部を有する電池パックと、
上記電池パックを着脱可能に収容する電池収容部と、
上記電池パックが上記電池収容部内に収容された場合に、当該電池パックの上記非常時操作部と係合する接点式スイッチと、
上記電池パックの放電を制御する放電制御回路と、
上記電池パックの出力電圧を昇圧する昇圧回路とを備え、
上記接点式スイッチは、上記非常時操作部の形状に応じて、上記電池パックから上記昇圧回路を経由して上記通話用回路に電源を供給するための第１電源経路と、上記昇圧回路を経由せずに上記電池パックから上記通話用回路及び上記放電制御回路に電源を供給するための第２電源経路とを切り替えることを特徴とする携帯電話機。
【請求項２】
上記電池パックの出力電圧を検出する電池電圧検出手段を備え、
上記放電制御回路は、上記出力電圧が終止電圧以下になった場合に、第２電源経路を介した放電を遮断し、
上記昇圧回路は、上記終止電圧以下となった上記出力電圧を定格電圧に昇圧することを特徴とする請求項１に記載の携帯電話機。
【請求項３】
上記電池パックは、板状筐体からなり、
上記非常時操作部は、上記板状筐体の端面に形成された凹部と、上記凹部の開口を塞ぐ閉鎖部材とからなり、
上記接点式スイッチは、上記閉鎖部材に接触し、当該閉鎖部材が除去された場合に上記凹部内に進入する接触子と、上記接触子を進退方向に付勢する付勢部材と、上記接触子の進退方向の位置に応じて第１電源経路及び第２電源経路を切り替える電気接点部とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯電話機。
【請求項４】
上記電池パックは、板状筐体からなり、
上記非常時操作部は、スライドさせることによって上記板状筐体の端面から突出する操作子と、上記操作子が後退するのを制限する後退防止部材とからなり、
上記接点式スイッチは、上記操作子の進退方向の位置に応じて第１電源経路及び第２電源経路を切り替える電気接点部からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の携帯電話機。
【請求項５】
主電源のオン状態及びオフ状態を切り替えるための半導体スイッチング素子と、
上記非常時通話には使用されない付加回路と、
上記接点式スイッチと連動して開閉する接点式開閉器とを備え、
第２電源経路は、上記電池パックから上記通話用回路、上記放電制御回路及び上記付加回路に電源を供給する電源経路からなり、
上記接点式開閉器は、上記接点式スイッチにより第１電源経路が選択されている場合に、上記昇圧回路により昇圧された上記電池パックの出力電圧が、上記半導体スイッチング素子を経由して上記放電制御回路及び上記付加回路に供給されるのを遮断することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機に係り、さらに詳しくは、電池パックを着脱可能に収容する携帯電話機の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
遭難時やエレベータかご等の閉鎖空間内に閉じ込められた際の緊急通報に携帯電話機を使用する場合、電池残量が少なければ、緊急通報が行えなかったり、通信相手に連絡内容を伝える前にシャットダウンしてしまうことがあった。通常、携帯電話機に搭載される電池パックには、二次電池の端子電圧を監視して過放電を防止するための保護回路が設けられ、端子電圧が終止電圧Ｖｔ以下になれば、二次電池の放電が自動的に遮断される。また、携帯電話機の制御部は、誤動作を防止するために、電池パックの出力電圧が動作限界電圧Ｖｃ（Ｖｃ＞Ｖｔ）以下になれば、主電源をオフ状態に切り替える。
【０００３】
そこで、ユーザが緊急動作を指示するための操作を行った場合に、電池パックの保護機能を無効化し、電池パックの出力電圧Ｖが動作限界電圧Ｖｃや終止電圧Ｖｔを下回っても緊急通報が行えるようにした携帯電話機が提案されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１８２６０７号公報
【特許文献２】特開２００５−２９４０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した様な従来の携帯電話機では、緊急動作への切り替えや電池パックの保護回路に半導体スイッチング素子が用いられる。半導体スイッチング素子には、順方向電位差や漏れ電流による無駄な電力の消費があることから、緊急通報時における通話可能な時間が短くなってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、非常時における通話可能な時間を長くすることができる携帯電話機を提供することを目的とする。特に、電池パックの出力電圧が終止電圧程度に低下した場合の通話可能な時間を長くすることができる携帯電話機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】
本発明による携帯電話機は、セルラー基地局を介して外部機器と通信し、通信相手と通話を行うための通話用回路と、非常時通話を許可するためのユーザ操作によって形状が不可逆的に変化する非常時操作部を有する電池パックと、上記電池パックを着脱可能に収容する電池収容部と、上記電池パックが上記電池収容部内に収容された場合に、当該電池パックの上記非常時操作部と係合する接点式スイッチと、上記電池パックの放電を制御する放電制御回路と、上記電池パックの出力電圧を昇圧する昇圧回路とを備え、上記接点式スイッチが、上記非常時操作部の形状に応じて、上記電池パックから上記昇圧回路を経由して上記通話用回路に電源を供給するための第１電源経路と、上記昇圧回路を経由せずに上記電池パックから上記通話用回路及び上記放電制御回路に電源を供給するための第２電源経路とを切り替えるように構成される。
【０００８】
この様な構成によれば、通常時には、接点式スイッチにより第２電源経路が選択され、放電制御回路により電池パックの過放電を防止しつつ通話を行うことができる。一方、非常時には、電池パックの非常時操作部の形状を不可逆的に変形させてから当該電池パックを電池収容部内に収容することにより、第１電源経路が選択され、電池パックから昇圧回路を経由して通話用回路に電源が供給される。このため、電池パックの出力電圧が終止電圧程度に低下した場合であっても、通話を行うことができる。
【０００９】
また、第１電源経路及び第２電源経路の切り替えに接点式スイッチを用いることから、半導体スイッチング素子を用いる場合に比べて、順方向電位差や漏れ電流による無駄な電力の消費を抑制することができる。このため、非常時における通話可能な時間を長くすることができる。特に、電池パックの出力電圧が終止電圧程度に低下した場合の通話可能な時間を長くすることができる。さらに、電池パックの非常時操作部を不可逆的に形状変形させるので、ユーザは、電池パックを見れば、過放電による電池劣化の有無を容易に識別することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による携帯電話機では、第１電源経路及び第２電源経路の切り替えに接点式スイッチを用いることから、順方向電位差や漏れ電流による無駄な電力の消費が抑えられるので、非常時における通話可能な時間を長くすることができる。従って、電池パックの出力電圧が終止電圧程度に低下した場合の通話可能な時間を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１による携帯電話機１の一構成例を示した斜視図である。
【図２】図１の携帯電話機１内の機能構成の一例を示したブロック図であり、端末本体１０及び電池パック２０が示されている。
【図３】図１の携帯電話機１における電池パック２０及び接点式スイッチ１１１の構成例を示した図であり、閉鎖部材２３ｂを除去する前の様子が示されている。
【図４】図１の携帯電話機１における電池パック２０及び接点式スイッチ１１１の構成例を示した図であり、閉鎖部材２３ｂを除去した後の様子が示されている。
【図５】図２の携帯電話機１の動作の一例を示した図であり、消費電力量に対する電池パック２０の出力電圧Ｖの特性曲線が示されている。
【図６】本発明の実施の形態２による携帯電話機１の一構成例を示した図であり、電池パック２０及び接点式スイッチ１１１が示されている。
【図７】図６の携帯電話機１における電池パック２０及び接点式スイッチ１１１の構成例を示した図であり、操作子２３ｃをスライドさせた後の様子が示されている。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
＜携帯電話機１＞
図１は、本発明の実施の形態１による携帯電話機１の一構成例を示した斜視図である。この携帯電話機１は、セルラー基地局を介して外部機器と通信し、通信相手と通話を行うことができる携帯可能な通信端末であり、端末本体１０、タッチパネル１１、受話用レシーバ１２、送話用マイクロホン１３及び操作キー１４ａ〜１４ｃを備えて構成されている。
【００１３】
端末本体１０は、薄型で縦長の直方体形状の本体筐体からなり、タッチパネル１１、受話用レシーバ１２、送話用マイクロホン１３及び操作キー１４ａ〜１４ｃが筐体前面に配置されている。また、受話用レシーバ１２は、端末本体１０の長手方向の一方の端部に配置され、送話用マイクロホン１３及び操作キー１４ａ〜１４ｃは、他方の端部に配置されている。
【００１４】
タッチパネル１１は、表示画面を有する表示装置と、表示画面に対するタッチ操作を検出する操作入力装置により構成される。受話用レシーバ１２は、受話音を出力するための音声出力装置である。送話用マイクロホン１３は、送話音を入力するための音声入力装置である。
【００１５】
操作キー１４ａ〜１４ｃは、各種機能が予め割り当てられ、ユーザの押下操作により、割当機能を実行するための物理キーである。例えば、操作キー１４ａは、前の画面に戻るためのリターンキーである。また、操作キー１４ｂは、ホーム画面を表示するためのホームキーである。また、操作キー１４ｃは、メニュー画面を表示するためのメニューキーである。
【００１６】
端末本体１０には、二次電池を内蔵する電池パックが着脱可能に収容されている。端末本体１０では、二次電池の端子電圧に関し、満充電レベルの電圧Ｖｆから端末本体１０の動作限界電圧Ｖｃまでの電池残量範囲を通常時使用領域として用いて動作が行われる。端末本体１０は、誤動作を防止するために、電池パックの出力電圧Ｖが動作限界電圧Ｖｃ（Ｖｃ＞Ｖｔ）以下になれば、主電源をオフ状態に切り替える。
【００１７】
この携帯電話機１では、動作限界電圧Ｖｃ以下の電池残量範囲（終止電圧Ｖｔが含まれる）を非常時使用領域として用いて通話を行うことができる。つまり、この携帯電話機１では、電池パックの出力電圧Ｖが動作限界電圧Ｖｃや終止電圧Ｖｔを下回ったとしても、１１０番通報や１１９番通報といった緊急通報を行うことができる。
【００１８】
＜端末本体１０及び電池パック２０＞
図２は、図１の携帯電話機１内の機能構成の一例を示したブロック図であり、端末本体１０及び電池パック２０が示されている。この図では、電池パック２０を放電させる際に使用する電源経路が記載され、充電する際に使用する電源経路を省略している。
【００１９】
この携帯電話機１は、本体筐体に電池接続端子１５ａ，１５ｂが設けられた端末本体１０と、電池パック筐体内に二次電池２１を収容し、電池パック筐体に充放電用の電池端子２２ａ，２２ｂが設けられた電池パック２０により構成される。
【００２０】
例えば、二次電池２１には、電解質中のリチウムイオンが電気伝導を担う蓄電池であって、エネルギー密度の高いリチウムイオン電池が用いられる。リチウムイオン電池の場合、電圧Ｖｆ（満充電レベルの端子電圧）は、４．３Ｖ程度であり、終止電圧Ｖｔは、２．３Ｖ程度である。
【００２１】
電池端子２２ａは、二次電池２１の正極に接続された入出力端子であり、電池端子２２ｂは、二次電池２１の負極に接続された接地用端子である。この電池パック２０には、二次電池２１の充放電を監視するための保護回路が設けられていない。
【００２２】
端末本体１０は、ＣＰＵ１００、通話用回路１０１、付加回路１０２、主電源遮断用トランジスタ１０３，１０４、逆流防止用ダイオード１０５、電源経路切替部１１０、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２０、電池電圧検出部１３０及び充放電制御回路１３１により構成される。
【００２３】
通常時には、電池パック２０から電源経路切替部１１０及び主電源遮断用トランジスタ１０３を経由してＣＰＵ１００及び通話用回路１０１に至る電源経路と、電池パック２０から電源経路切替部１１０及び主電源遮断用トランジスタ１０４を経由して付加回路１０２及び充放電制御回路１３１に至る電源経路とを利用して電源供給が行われる。ここでは、これらの電源経路を通常時電源経路と呼ぶ。
【００２４】
一方、非常時には、電池パック２０から電源経路切替部１１０及びＤＣ−ＤＣコンバータ１２０を経由してＣＰＵ１００及び通話用回路１０１に至る電源経路を利用して電源供給が行われる。ここでは、この電源経路を非常時電源経路と呼ぶ。
【００２５】
電池接続端子１５ａ，１５ｂは、電池端子２２ａ，２２ｂに着脱可能に接続される。電池接続端子１５ａは、電池端子２２ａに接続する入出力端子であり、放電時の電流が電池パック２０側に流れるのを防止するための逆流防止用ダイオード１０５を介して、電源経路切替部１１０の入力端子Ｔｉｎに接続されている。電池接続端子１５ｂは、電池端子２２ｂに接続する接地用端子であり、接地されている。
【００２６】
ＣＰＵ１００は、通話用回路１０１、付加回路１０２、主電源遮断用トランジスタ１０３，１０４及び充放電制御回路１３１を制御する主制御部である。通話用回路１０１は、セルラー基地局を介して外部機器と通信し、通信相手と通話を行うための回路である。例えば、通話用回路１０１は、セルラー通信回路、受話用レシーバ１２の駆動回路、マイクロホン用の増幅回路、音声信号のアナログデジタル変換回路、操作入力回路及び液晶表示装置により構成される。
【００２７】
上記セルラー通信回路は、アンテナを介して移動体通信用の電波を送受信する送受信部、受信信号を増幅する増幅器、受信信号を復調する復調回路、送信信号を変調する変調回路からなる。駆動回路は、受話時の音声信号に基づいて受話用レシーバ１２を駆動する。増幅回路は、送話用マイクロホン１３により集音された音声信号を増幅する。
【００２８】
操作入力回路は、通信相手先番号を指定するためのユーザ操作やオフフック操作、オンフック操作を受け付け、操作信号を生成する。液晶表示装置は、通信相手先番号などを画面表示する。
【００２９】
付加回路１０２は、非常時通話には使用されない回路である。例えば、付加回路１０２は、バックライト、着信報知装置、近距離無線通信回路からなる。上記バックライトは、液晶表示装置用の照明装置である。着信報知装置は、着信報知を行う報知装置であり、着信音を出力するスピーカと、スピーカの駆動回路と、電気モータを駆動して振動を発生させるバイブレータからなる。近距離無線通信回路は、近距離通信用の電波を利用して外部機器と通信するための回路であり、電波の送受信部、受信信号の増幅器、変復調回路からなる。
【００３０】
電池電圧検出部１３０は、電池パック２０の出力電圧Ｖを検出する検出回路である。充放電制御回路１３１は、出力電圧Ｖに基づいて、電池パック２０の充放電を制御し、二次電池２１の過充電や過放電を防止する保護回路である。具体的には、出力電圧Ｖが電圧Ｖｆ以上になれば、電源経路を介した充電の遮断をＣＰＵ１００に指示する。また、出力電圧Ｖが終止電圧Ｖｔ以下になれば、電源経路を介した放電の遮断をＣＰＵ１００に指示する。或いは、充放電制御回路１３１は、出力電圧Ｖが終止電圧Ｖｔ以下であれば、主電源をオンするためのユーザ操作が受け付けられても起動しないようにＣＰＵ１００に指示する。
【００３１】
主電源遮断用トランジスタ１０３，１０４は、通常時電源経路上に設けられ、主電源のオン状態において導通し、オフ状態において遮断する半導体スイッチング素子からなる。主電源遮断用トランジスタ１０３は、エミッタ端子が電源経路切替部１１０の出力端子Ｔｏｕｔ１に接続され、ベース端子がＣＰＵ１００の制御端子に接続され、コレクタ端子がＣＰＵ１００及び通話用回路１０１の電源端子に接続されたｐｎｐ型のバイポーラトランジスタである。
【００３２】
主電源遮断用トランジスタ１０４は、エミッタ端子が電源経路切替部１１０の出力端子Ｔｏｕｔ３に接続され、ベース端子がＣＰＵ１００の制御端子に接続され、コレクタ端子が付加回路１０２及び充放電制御回路１３１の電源端子に接続されたｐｎｐ型のバイポーラトランジスタである。この種の半導体スイッチング素子を用いた電源経路では、オン状態における順方向電位差やオフ状態における漏れ電流に起因する無駄な電力消費が避けられない。これに対し、非常時電源経路には、その様な半導体スイッチング素子がなく、また、非常時電源経路への切替動作が接点式スイッチにより行われるので、順方向電位差や漏れ電流に起因する無駄な電力消費が抑えられる。
【００３３】
ＣＰＵ１００は、誤動作を防止するために、電池パック２０の出力電圧Ｖが動作限界電圧Ｖｃ以下になれば、シャットダウン処理を実行し、主電源をオフ状態に切り替えるべく、主電源遮断用トランジスタ１０３及び１０４をオフ状態に切り替える。
【００３４】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１２０は、電池パック２０の出力電圧Ｖを定格電圧に昇圧する昇圧回路である。この様なＤＣ−ＤＣコンバータ１２０には、定電圧型で低消費電力のスイッチングレギュレータが用いられる。例えば、動作限界電圧Ｖｃ又は終止電圧Ｖｔ以下となった出力電圧Ｖは、３．６Ｖ〜３．７Ｖ程度に昇圧される。通常時電源経路は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２０を経由せずに、電池パック２０からＣＰＵ１００、通話用回路１０１、付加回路１０２及び充放電制御回路１３１に電源を供給する電源経路である。
【００３５】
電源経路切替部１１０は、通常時電源経路と非常時電源経路とを切り替えるための回路素子であり、接点式スイッチ１１１と、接点式スイッチ１１１と連動して開閉する接点式開閉器１１２により構成される。電源経路切替部１１０の入力端子Ｔｉｎは、逆流防止用ダイオード１０５を介して電池接続端子１５ａに接続されている。
【００３６】
一方、出力端子Ｔｏｕｔ１は、主電源遮断用トランジスタ１０３を介してＣＰＵ１００の電源端子に接続されている。出力端子Ｔｏｕｔ２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２０に接続されている。出力端子Ｔｏｕｔ３は、主電源遮断用トランジスタ１０４を介して付加回路１０２及び充放電制御回路１３１の電源端子に接続されている。
【００３７】
接点式スイッチ１１１は、入力端子Ｔｉｎと導通する電気接点を、出力端子Ｔｏｕｔ１と導通する電気接点と、出力端子Ｔｏｕｔ２と導通する電気接点とのいずれか一方と導通させる。
【００３８】
接点式開閉器１１２は、出力端子Ｔｏｕｔ１と導通する電気接点と、出力端子Ｔｏｕｔ３と導通する電気接点とを導通させた導通状態と、遮断した遮断状態とを切り替える。この接点式開閉器１１２は、接点式スイッチ１１１により非常時電源経路が選択されている場合に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２０により昇圧された電池パック２０の出力電圧Ｖが、主電源遮断用トランジスタ１０３、１０４を経由して、付加回路１０２及び充放電制御回路１３１に供給されるのを遮断する。
【００３９】
電池パック２０には、非常時通話を許可するためのユーザ操作によって形状が不可逆的に変化する非常時操作部が設けられ、電源経路切替部１１０は、この非常時操作部の形状に応じて、通常時電源経路及び非常時電源経路を切り替える。
【００４０】
＜電池パック２０の非常時操作部２３及び接点式スイッチ１１１＞
図３及び図４は、図１の携帯電話機１における電池パック２０の非常時操作部２３及び接点式スイッチ１１１の構成例を示した図である。
【００４１】
図３には、閉鎖部材２３ｂを除去する前の様子が示されている。図中の（ａ）には、端末本体１０の背面側に設けられた電池収容部１０ｂに電池パック２０を装着する際の様子が示されている。また、図中の（ｂ）には、電池パック２０を装着した後の端末本体１０を、本体筐体１０ａの長手方向及び厚さ方向と平行な平面により切断した場合の切断面が示されている。
【００４２】
電池パック２０は、板状の電池パック筐体２０ａからなり、電池パック筐体２０ａの端面には、電池端子２２及び非常時操作部２３が設けられている。電池端子２２及び非常時操作部２３は、電池パック筐体２０ａの同じ端面に配置されている。電池端子２２は、充放電用の入出力端子や接地用端子からなる。
【００４３】
非常時操作部２３は、ユーザ操作によって形状が不可逆的に変化する操作部であり、電池パック筐体２０ａの端面に形成された凹部２３ａと、凹部２３ａの開口を塞ぐ閉鎖部材２３ｂにより構成されている。この閉鎖部材２３ｂは、凹部２３ａの開口の周縁部から延びる板状の爪部からなり、爪部を折損することによって除去することができる。
【００４４】
電池収容部１０ｂは、電池パック２０を着脱可能に収容する。電池パック２０は、電池端子２２及び非常時操作部２３が形成された端面を本体筐体１０ａの長手方向に向け、電池収容部１０ｂ内の底面に対向させた状態で電池収容部１０ｂ内に収容される。
【００４５】
本体筐体１０ａには、電池収容部１０ｂ内に露出するように、電池接続端子１５が設けられている。電池接続端子１５は、電池パック２０が電池収容部１０ｂ内に収容された場合に、当該電池パック２０の電池端子２２に当接する。
【００４６】
接点式スイッチ１１１は、電池パック２０が電池収容部１０ｂ内に収容された場合に、当該電池パック２０の非常時操作部２３と係合する形状からなる。例えば、接点式スイッチ１１１は、閉鎖部材２３ｂに接触し、当該閉鎖部材２３ｂが除去された場合に凹部２３ａ内に進入する接触子２と、接触子２を進退方向、この例では、本体筐体１０ａの長手方向に付勢する付勢部材３と、接触子２の進退方向の位置に応じて通常時電源経路と非常時電源経路とを切り替える電気接点部４により構成される。電気接点部４は、回路基板１６上に配設されている。
【００４７】
非常時操作部２３が閉鎖部材２３ｂを除去する前の状態である場合、電池パック２０を電池収容部１０ｂ内に収容した状態では、接点式スイッチ１１１の接触子２が閉鎖部材２３ｂに当接し、接触子２の前進が制限される。
【００４８】
図４には、閉鎖部材２３ｂを除去した後の様子が示されている。図中の（ａ）には、電池収容部１０ｂに電池パック２０を装着する際の様子が示され、（ｂ）には、電池パック２０を装着した後の端末本体１０の切断面が示されている。
【００４９】
非常時操作部２３が閉鎖部材２３ｂを除去した後の状態である場合、電池パック２０を電池収容部１０ｂ内に収容した状態において、接触子２は、閉鎖部材２３ｂに阻止されることなく前進し、凹部２３ａ内に進入することができる。
【００５０】
電気接点部４は、この様な接触子２の進退方向の位置に基づいて、通常時電源経路又は非常時電源経路のいずれか一方を選択する。具体的には、接触子２の前進が制限されていれば、通常時電源経路が選択される。一方、接触子２が所定位置を越えて前進していれば、非常時電源経路が選択される。
【００５１】
図５は、図２の携帯電話機１の動作の一例を示した図であり、消費電力量に対する電池パック２０の出力電圧Ｖの特性曲線が示されている。この出力電圧Ｖの特性は、消費電力量が増加するに従って、出力電圧Ｖが単調に減少する曲線からなる。具体的には、消費電力量＝０における満充電レベルの電圧Ｖｆを起点とし、消費電力量が消費電力量＝Ａｈ１に到達するまでの間、下に凸の形状からなる。出力電圧Ｖは、消費電力量＝Ａｈ１において動作限界電圧Ｖｃである。
【００５２】
また、消費電力量が消費電力量＝Ａｈ１を越えてから消費電力量＝Ａｈ２に到達するまでの間は、上に凸の形状からなる。出力電圧Ｖは、消費電力量＝Ａｈ２において終止電圧Ｖｔである。そして、出力電圧Ｖは、消費電力量が消費電力量＝Ａｈ２を越えれば、概ね直線的に減少し、消費電力量＝Ａｈ３において０Ｖになる。
【００５３】
通常時使用領域Ｂ１は、出力電圧Ｖが電圧Ｖｆ以下であって、かつ、動作限界電圧Ｖｃ以上である電池残量範囲、すなわち、消費電力量が０以上Ａｈ１以下の範囲からなり、この領域を使用して通常時の動作が行われる。一方、非常時使用領域Ｂ２は、出力電圧Ｖが動作限界電圧Ｖｃ以下である電池残量範囲、すなわち、消費電力量がＡｈ１以上Ａｈ３以下の範囲からなり、この領域を使用して非常時の通話動作が行われる。
【００５４】
つまり、通常時使用領域Ｂ１の電池容量を使い切り、出力電圧Ｖが終止電圧Ｖｔ程度にまで低下した場合であっても、非常時電源経路に切り替えることにより、非常時使用領域Ｂ２の電池容量を利用して通話を行うことができる。
【００５５】
本実施の形態によれば、通常時には、接点式スイッチ１１１により通常時電源経路が選択され、充放電制御回路１３１により電池パック２０の過放電を防止しつつ通話を行うことができる。一方、非常時には、電池パック２０の非常時操作部２３の形状を不可逆的に変形させてから当該電池パック２０を電池収容部１０ｂ内に収容することにより、非常時電源経路が選択され、電池パック２０からＤＣ−ＤＣコンバータ１２０を経由して通話用回路１０１及びＣＰＵ１００に電源が供給される。このため、電池パック２０の出力電圧Ｖが終止電圧Ｖｔ程度に低下した場合であっても、通話を行うことができる。
【００５６】
また、通常時電源経路及び非常時電源経路の切り替えに接点式スイッチ１１１を用いることから、半導体スイッチング素子を用いる場合に比べて、順方向電位差や漏れ電流による無駄な電力の消費を抑制することができる。このため、非常時における通話可能な時間を長くすることができる。さらに、電池パック２０の非常時操作部２３を不可逆的に形状変形させるので、ユーザは、電池パック２０を見れば、過放電による電池劣化の有無を容易に識別することができる。
【００５７】
実施の形態２．
実施の形態１では、非常時操作部２３が凹部２３ａ及び閉鎖部材２３ｂからなり、接点式スイッチ１１１が接触子２、付勢部材３及び電気接点部４からなる場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、非常時操作部２３が、スライドさせることによって電池パック筐体２０ａの端面から突出する操作子と、操作子が後退するのを制限する後退防止部材とからなる場合について説明する。
【００５８】
図６及び図７は、本発明の実施の形態２による携帯電話機１の一構成例を示した図であり、スライド式の非常時操作部２３が設けられた電池パック２０と接点式スイッチ１１１が示されている。図６には、操作子２３ｃをスライドさせる前の様子が示されている。図中の（ａ）には、端末本体１０の背面側に設けられた電池収容部１０ｂに電池パック２０を装着する際の様子が示され、（ｂ）には、電池パック２０を装着した後の端末本体１０の切断面が示されている。
【００５９】
非常時操作部２３は、本体筐体１０ａの長手方向にスライドさせることによって、電池パック筐体２０ａの端面から突出する操作子２３ｃと、操作子２３ｃが本体筐体１０ａの長手方向に後退するのを制限する後退防止部材２３ｄにより構成されている。この後退防止部材２３ｄは、操作子２３ｃに形成された凹部と係合する鉤状の爪部からなる。
【００６０】
操作子２３ｃを進退方向、すなわち、本体筐体１０ａの長手方向に前進させて後退防止部材２３ｄを操作子２３ｃ側の凹部に係合させることにより、操作子２３ｃの後退が制限される。接点式スイッチ１１１は、操作子２３ｃに接触させる接触子５と、接触子５を進退方向に付勢する付勢部材６と、接触子５の進退方向の位置に応じて、通常時電源経路及び非常時電源経路を切り替える電気接点部７により構成される。電気接点部７は、回路基板１６上に配設されている。
【００６１】
非常時操作部２３が操作子２３ｃをスライドさせる前の状態である場合、電池パック２０を電池収容部１０ｂ内に収容した状態では、接点式スイッチ１１１の接触子５が電気接点部７から遠い位置にあり、通常時電源経路が選択される。
【００６２】
図７には、操作子２３ｃをスライドさせた後の様子が示されている。図中の（ａ）には、電池収容部１０ｂに電池パック２０を装着する際の様子が示され、（ｂ）には、電池パック２０を装着した後の端末本体１０の切断面が示されている。
【００６３】
非常時操作部２３が操作子２３ｃをスライドさせた後の状態である場合、電池パック２０を電池収容部１０ｂ内に収容した状態において、接触子５は、後退が制限された操作子２３ｃによって進退方向に押し込まれ、電気接点部７に近い位置に移動し、非常時電源経路が選択される。
【００６４】
本発明の実施の形態による携帯電話機の構成と対応する作用効果とを以下に整理してまとめる。
第１の本発明による携帯電話機は、セルラー基地局を介して外部機器と通信し、通信相手と通話を行うための通話用回路１０１と、非常時通話を許可するためのユーザ操作によって形状が不可逆的に変化する非常時操作部２３を有する電池パック２０と、電池パック２０を着脱可能に収容する電池収容部１０ｂと、電池パック２０が電池収容部１０ｂ内に収容された場合に、当該電池パック２０の非常時操作部２３と係合する接点式スイッチ１１１と、電池パック２０の放電を制御する充放電制御回路１３１と、電池パック２０の出力電圧Ｖを昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータ１２０とを備え、接点式スイッチ１１１が、非常時操作部２３の形状に応じて、電池パック２０からＤＣ−ＤＣコンバータ１２０を経由して通話用回路１０１に電源を供給するための非常時電源経路と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２０を経由せずに電池パック２０から通話用回路１０１及び充放電制御回路１３１に電源を供給するための通常時電源経路とを切り替えるように構成される。
【００６５】
この様な構成によれば、通常時には、接点式スイッチ１１１により通常時電源経路が選択され、充放電制御回路１３１により電池パック２０の過放電を防止しつつ通話を行うことができる。一方、非常時には、電池パック２０の非常時操作部２３の形状を不可逆的に変形させてから当該電池パック２０を電池収容部１０ｂ内に収容することにより、非常時電源経路が選択され、電池パック２０からＤＣ−ＤＣコンバータ１２０を経由して通話用回路１０１に電源が供給される。
【００６６】
第２の本発明による携帯電話機は、上記構成に加え、電池パック２０の出力電圧Ｖを検出する電池電圧検出部１３０を備え、充放電制御回路１３１が、出力電圧Ｖが終止電圧Ｖｔ以下になった場合に、通常時電源経路を介した放電を遮断し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２０が、終止電圧Ｖｔ以下となった出力電圧Ｖを定格電圧に昇圧するように構成される。この様な構成によれば、通常時使用における電池パック２０の過放電を防止しつつ、出力電圧Ｖが終止電圧Ｖｔ以下であっても、非常時の通話を可能とすることができる。
【００６７】
第３の本発明による携帯電話機は、上記構成に加え、電池パック２０が、板状の電池パック筐体２０ａからなり、非常時操作部２３が、電池パック筐体２０ａの端面に形成された凹部２３ａと、凹部２３ａの開口を塞ぐ閉鎖部材２３ｂとからなり、接点式スイッチ１１１が、閉鎖部材２３ｂに接触し、当該閉鎖部材２３ｂが除去された場合に凹部２３ａ内に進入する接触子２と、接触子２を進退方向に付勢する付勢部材３と、接触子２の進退方向の位置に応じて通常時電源経路及び非常時電源経路を切り替える電気接点部４とからなるように構成される。この様な構成によれば、非常時操作部２３や接点式スイッチ１１１を安価に実現することができる。
【００６８】
第４の本発明による携帯電話機は、上記構成に加え、電池パック２０が、板状の電池パック筐体２０ａからなり、非常時操作部２３が、スライドさせることによって電池パック筐体２０ａの端面から突出する操作子２３ｃと、操作子２３ｃが後退するのを制限する後退防止部材２３ｄとからなり、接点式スイッチ１１１が、操作子２３ｃの進退方向の位置に応じて通常時電源経路及び非常時電源経路を切り替える電気接点部７からなるように構成される。この様な構成によれば、非常時操作部２３や接点式スイッチ１１１を安価に実現することができる。
【００６９】
第５の本発明による携帯電話機は、上記構成に加え、主電源のオン状態及びオフ状態を切り替えるための主電源遮断用トランジスタ１０３，１０４と、非常時通話には使用されない付加回路１０２と、接点式スイッチ１１１と連動して開閉する接点式開閉器１１２とを備え、通常時電源経路が、電池パック２０から通話用回路１０１、充放電制御回路１３１及び付加回路１０２に電源を供給する電源経路からなり、接点式開閉器１１２が、接点式スイッチ１１１により非常時電源経路が選択されている場合に、ＤＣ−ＤＣコンバータ１２０により昇圧された電池パック２０の出力電圧Ｖが、主電源遮断用トランジスタ１０３，１０４を経由して充放電制御回路１３１及び付加回路１０２に供給されるのを遮断するように構成される。この様な構成によれば、非常時通話時に無駄な電力が消費されるのを防止することができる。
【符号の説明】
【００７０】
１  携帯電話機
１０  端末本体
１０ａ  本体筐体
１０ｂ  電池収容部
１１  タッチパネル
１２  受話用レシーバ
１３  送話用マイクロホン
１５，１５ａ，１５ｂ  電池接続端子
１００  ＣＰＵ
１０１  通話用回路
１０２  付加回路
１０３，１０４  主電源遮断用トランジスタ
１１０  電源経路切替部
１１１  接点式スイッチ
１１２  接点式開閉器
１２０  ＤＣ−ＤＣコンバータ
１３０  電池電圧検出部
１３１  充放電制御回路
２０  電池パック
２０ａ  電池パック筐体
２１  二次電池
２２，２２ａ，２２ｂ  電池端子
２３  非常時操作部
【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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