(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報端末から供給される電源によって携帯機器を充電する携帯機器の充電システムであって、
前記情報端末は、
前記情報端末が外部電源モードと電池モードとのうちいずれによって駆動しているかを検出するモード検出手段と、
前記情報端末の電池の残容量を検出する電池管理手段と、
前記携帯機器から充電要求があるか否かを検出する充電要求検出手段と、
前記充電要求検出手段によって充電要求が検出された場合に、前記モード検出手段の検出結果が外部電源モードである場合または、電池モードであり、かつ、前記電池管理手段によって前記電池の残容量が第１の所定値以上であることが検出された場合に、前記携帯機器に充電を許可し、前記モード検出手段の検出結果が電池モードであって、かつ、前記電池管理手段によって前記電池の残容量が第１の所定値に達していないことが検出された場合に、充電を拒否する充電制御手段を有し、
前記携帯機器は、
前記携帯機器の電池の残容量を検出する電池管理手段と、
前記電池管理手段の検出結果に基づき、前記電池の残容量が第２の所定値に達していない場合に前記情報端末に充電要求を送信し、前記電池の残容量が第２の所定値以上である場合に、充電要求の送信を停止する充電要求管理手段と、
前記充電制御手段から充電が許可されている場合に、前記情報端末から供給される電源によって携帯機器の電池に充電を行う充電手段と
を有することを特徴とする携帯機器の充電システム。
【請求項２】
前記携帯機器は、前記充電制御手段から充電が拒否された場合に、前記携帯機器の電池の残容量の低下を表示するあるいは、警告音を発する通知手段
を有することを特徴とする請求項１記載の携帯機器の充電システム。
【請求項３】
前記情報端末および前記携帯機器のそれぞれに設けられ、無線通信又は光通信によって前記情報端末と前記携帯機器間の通信を行う通信手段と、
前記情報端末に設けられ、外部電源モードまたは電池モードによって電源が供給される送電コイルと、
前記携帯機器に設けられ、前記送電コイルと電磁結合され誘起される電圧を前記携帯機器の電池へ供給する受電コイルとを有し、
前記充電手段は、前記充電制御手段から充電が許可されている場合に、前記送電コイルから供給される電源を前記受電コイルを介して前記携帯機器の電池に供給して充電を行う
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の携帯機器の充電システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報端末に接続された携帯機器へ充電を行う充電システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話の普及はめざましく、国民の３人に一人は保有しているといわれている。乳幼児などを除いたほぼ全ての人が保有するのは時間の問題である。一方、パーソナルコンピュータの普及もめざましい。一般のビジネスマンの多くがパソコンで仕事を行う時代になりつつ有る。このなかで、ノートパソコンと携帯電話を両方保有し、電灯線が届かない屋外で両方を同時に使用する人々も確実に増加している。
【０００３】
外出先でノートパソコンや携帯電話を使用する場合に、必ず問題になるのが電池の充電方法である。特に、ノートパソコンと携帯電話を持ち歩き、長時間外出先で使用する場合は、パソコンと携帯電話のそれぞれ専用の充電装置を持ち歩く必要があった。
【０００４】
図７は、従来におけるコンピュータと携帯電話機を接続した状態を示す外観図である。携帯電話機５１は、ケーブル５５及びインタフェースカード５４を介してコンピュータ５２と接続され、データの送受信を行う。コンピュータ５２の電源は、ＤＣアダプタ５３を介してコンセント５６から供給される。そして、携帯電話機５１へ充電をするためには、携帯電話機５１を携帯電話機５７専用の充電器５７を介してコンセント５６に接続する必要があった。
【０００５】
また、コンセント５６がない屋外等で使用する場合においても、携帯電話５１をコンピュータ５２に接続してインターネット通信などを行うことが要求されている。しかし、コンピュータ５２の電池の残容量は十分残っているが、携帯電話１の電池が消耗しており、通信できないという場合があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、携帯電話機５１の充電を行うために携帯電話機５１の専用充電器そのものをコンピュータに搭載するだけでは、コンピュータの充電回路と重複し、コンピュータが大型化し、生産コストが嵩む問題が生じていた。従って、コンピュータと携帯電話機を統一的に充電することができ、また、外部電源を電源としない状態、すなわち、コンピュータが内蔵している電池で動作しており、この電池の残容量が十分残っている場合において携帯機器へ充電することができる充電システムが必要であった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、コンピュータの大型化、コストアップを防ぎ、しかもコンピュータから携帯機器へ充電を行うことができる携帯機器の充電システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、情報端末から供給される電源によって携帯機器を充電する携帯機器の充電システムであって、前記情報端末は、前記情報端末が外部電源モードと電池モードとのうちいずれによって駆動しているかを検出するモード検出手段と、前記情報端末の電池の残容量を検出する電池管理手段と、前記携帯機器から充電要求があるか否かを検出する充電要求検出手段と、前記充電要求検出手段によって充電要求が検出された場合に、前記モード検出手段の検出結果が外部電源モードである場合または、電池モードであり、かつ、前記電池管理手段によって前記電池の残容量が第１の所定値以上であることが検出された場合に、前記携帯機器に充電を許可し、前記モード検出手段の検出結果が電池モードであって、かつ、前記電池管理手段によって前記電池の残容量が第１の所定値に達していないことが検出された場合に、充電を拒否する充電制御手段を有し、前記携帯機器は、前記携帯機器の電池の残容量を検出する電池管理手段と、前記電池管理手段の検出結果に基づき、前記電池の残容量が第２の所定値に達していない場合に前記情報端末に充電要求を送信し、前記電池の残容量が第２の所定値以上である場合に、充電要求の送信を停止する充電要求管理手段と、前記充電制御手段から充電が許可されている場合に、前記携帯機器の電池に充電を行う充電手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の携帯機器の充電システムにおいて、前記携帯機器は、前記充電制御手段から充電が拒否された場合に、前記携帯機器の電池の残容量の低下を表示するあるいは、警告音を発する通知手段を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の携帯機器の充電システムにおいて、前記情報端末および前記携帯機器のそれぞれに設けられ、無線通信又は光通信によって前記情報端末と前記携帯機器間の通信を行う通信手段と、前記情報端末に設けられ、外部電源モードまたは電池モードによって電源が供給される送電コイルと、前記携帯機器に設けられ、前記送電コイルと電磁結合され誘起される電圧を前記携帯機器の電池へ供給する受電コイルとを有し、前記充電手段は、前記充電制御手段から充電が許可されている場合に、前記送電コイルから供給される電力を前記受電コイルを介して前記携帯機器の電池に供給して充電を行うことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態による携帯機器の充電システムを図面を参照して説明する。図１は、この発明の一実施形態による携帯機器の充電システムの構成を示す概略ブロック図である。まず、図１に示すコンピュータ２は、例えば持ち運び可能なノート型のコンピュータである。電圧センサ３１２は、電源端子３２０を介して供給される電圧を測定し、検出結果を、制御信号バス３１４を介してＣＰＵ（中央処理装置）３１１へ出力する。ダイオード３１６は、電池３１８から電源端子３２０側へ電流が流れることを防止する。電源が電源端子３２０を介してコンピュータ２へ供給されていない場合、電圧センサ３１２の内部抵抗と、このダイオード３１６の作用により、電圧センサ３１２の入力電圧は、ほぼ０Ｖまで低下する。一方、電源が供給されている場合、電圧センサ３１２によって、電源端子３２０を介して外部から電圧が加わる電圧が検出される。
【００１３】
電池管理回路３１７は、ＣＰＵ３１１の指示に基づき、電源端子３２０を介して外部から供給される電源によって電池３１８を充電する。また、電池管理回路３１７は、電池３１８の残容量を検出し、検出結果をＣＰＵ３１１へ出力する。この電池３１８の残容量は、電池３１８の端子電圧を検出し、この検出結果に基づいて決定される。また、電池管理回路３１７が電池３１８の充電電流と放電電流の積算をおこなって残容量を検出するようにしてもよい。電圧安定化回路３１３は、ＣＰＵ３１１へ供給される電源を安定化させる。
【００１４】
ＣＰＵ３１１は、電圧センサ３１２から出力される検出結果と、予め決められた所定の電圧値を比較し、検出結果が所定の電圧値以上である場合に、外部電源からＤＣアダプタ３（図２参照）と電源端子３２０を介して供給される電源によって駆動する外部電源（電灯線）モードに設定する。また、ＣＰＵ３１１は、検出結果が所定の電圧値以下である場合に、電池３１８から供給される電源によって駆動する電池（バッテリ駆動）モードに設定する。
【００１５】
ＣＰＵ３１１は、電池モードである場合であって、電池管理回路３１７の検出結果に基づき、電池３１８の残容量が予め設定される、または、ユーザによって設定される許容値以下にであることを検知した場合に、スイッチ３１９をＯＦＦ状態にし、携帯電話１への電源の供給を停止する。一方、電池３１８の残容量が許容値以上である場合、ＣＰＵ３１１は、スイッチ３１９をＯＮ状態にし、電池３１８から携帯電話１へ電源を供給する。さらに、このＣＰＵ３１１によるスイッチ３１９の切り替え動作は、携帯電話１からの充電要求に応じて行うことも可能である。すなわち、ＣＰＵ３１１は、携帯電話機１から充電要求があり、かつ電池３１８の残容量が所定値以上である場合、スイッチ３１９をＯＮ状態にし、電池３１８から携帯電話１への電源供給を行う。一方、携帯電話機１から充電要求がない場合、または電池３１８の残容量が許容値以下の場合は、スイッチ３１９をＯＦＦにする。
【００１６】
外部電源モードにおいて、コンピュータ２は、ダイオード３１６、３１５と電圧安定回路３１３を介して外部から供給される電源によって動作するとともに、電池管理回路３１７を介して電池３１８に充電を行う。また、外部電源モードである場合、ＣＰＵ３１１は、スイッチ３１９を携帯電話機１からの充電要求があった場合にＯＮ状態に切り替え、外部電源側から電源端子３２０、ダイオード３１６、スイッチ３１９を介して携帯電話１へ電源を供給する。
【００１７】
次に、図１における携帯電話１の構成について説明する。この図において、電圧センサ３０２は、コンピュータ２から出力される電源電圧を検出し、検出結果を制御信号バス３０４を介してＣＰＵ３０１へ出力する。
【００１８】
ダイオード３０６は、電池３０８からコンピュータ２へ電流が流れることを防止する。コンピュータ２から電源が供給されていない場合は、電圧センサ３０２の内部抵抗と、このダイオード３０６の作用により、電圧センサ３０２の入力電圧は、ほぼ０Ｖまで低下する。一方、コンピュータ２から電源が供給されている場合は、電圧センサ３０２によってコンピュータ２から供給される電圧が検出される。
【００１９】
電池管理回路３０７は、ＣＰＵ３０１の指示に基づき、コンピュータ２から供給される電源によって電池３０８を充電する。また、電池管理回路３０７は、電池３０８の残容量を検出し、検出結果をＣＰＵ３０１へ出力する。この電池３０８の残容量は、電池３０８の端子電圧を検出し、この検出結果に基づいて決定される。また、電池管理回路３０７が電池３０８の充電電流と放電電流の積算をおこなって残容量を検出するようにしてもよい。電圧安定化回路３０３は、ＣＰＵ３０１へ供給される電源を安定化させる。
【００２０】
ＣＰＵ３０１は、電圧センサ３０２から出力される検出結果に基づき、コンピュータ２から電源が供給されているか否かを検知する。また、ＣＰＵ３０１は、電池管理回路３０７から出力される検出結果に基づき、電池３０８の残容量が予め設定される、または、ユーザによって設定される許容値以下であることを検出した場合に、電池管理回路３０７を介して電池３０８の充電を行う。また、ＣＰＵ３０１は、電池３０８の残容量が所定値以下のときに、表示器によってアラームを表示させ、スピーカによって警報音を鳴らし、ユーザーへ電池残量が低下したことを通知する。
【００２１】
図１の構成における携帯電話機１とコンピュータ２が接続された状態の一例をを図２に示す。この図におけるコンピュータ２は、図１に示すように、携帯電話機１に対し、充電を行う機能を有しているため、図７における携帯電話５１の専用充電器５７が不要であり、これにより、充電器５７とコンセント５６の接続が不要である。
【００２２】
コンピュータ２の充電、および、動作のための電源はＤＣアダプタ３を介してコンセント６から供給される。携帯電話機１への充電は、コンピュータ２から、インタフェースカード（ＰＣＭＣＩＡカードなど）４（図１では省略）と接続ケーブル５を介して行われる。また、携帯電話機１とコンピュータ２間のデータ通信及び携帯電話機１へ充電を行う場合に必要な制御信号の送受信は、インタフェースカード４と接続ケーブル５を介して行われる。
【００２３】
上述したように、図２におけるコンピュータ２は、電源が外部電源から供給される場合であるが、コンピュータ２を、コンセント６がない屋外で使用することもありうる。この場合は、図３に示すように、ＤＣアダプタ３はコンセント６へ接続されず、コンピュータ２は内蔵された電池で動作する。
【００２４】
次に、図１の構成におけるコンピュータ２から携帯電話機１へ充電を行う動作について図５及び図６のフローチャートを用いて説明する。図５は、携帯電話機１へ充電を行う場合のコンピュータ２の動作を説明するフローチャート、図６は、携帯電話１が充電を行う動作を説明するフローチャートである。まず、初期状態において、スイッチ３１９は、ＯＦＦ状態である。そして、コンピュータ２へ電源が投入されると、電圧センサ３１２は、電源端子３２０の電圧を検出し、検出結果をＣＰＵ３１１へ出力する。また、電池管理回路３１７は、電池３１８の残容量を検出し、検出結果をＣＰＵ３１１へ出力する。これと同時に、ＣＰＵ３１１は、携帯電話機１から充電要求があるか否かを検知する（ステップＳ１）。携帯電話機１から充電要求がない場合、ＣＰＵ３１１は、スイッチ３１９をＯＦＦ状態のままにする（ステップＳ７）。
【００２５】
次に、携帯電話機１から充電要求を受けると、ＣＰＵ３１１は、電圧センサ３１２からの検出結果に基づき、外部電源モードで動作しているか否かを検知する（ステップＳ２）。外部電源モードの場合（ステップＳ２−ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１１は、携帯電話機１へ充電を許可する信号を送信し（ステップＳ３）、スイッチ３１９をＯＮ状態に切り替えて、充電を開始する（ステップＳ８）。
【００２６】
一方、外部電源モードでない場合（ステップＳ２−ＮＯ）、すなわち電池モードの場合、ＣＰＵ３１１は、電池管理回路３１７からの検出結果に基づき、電池３１８の残容量Ｂ２を検出する（ステップＳ４）。そして、電池３１８の残容量が許容値以上である場合（ステップＳ５−ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１１は、携帯電話機１へ充電を許可する充電許可信号を送信し（ステップＳ３）、スイッチ３１９をＯＮ状態に切り替えて携帯電話機１への充電を開始する（ステップＳ８）。
電池３１８の残容量が許容値以下である場合（ステップＳ５−ＮＯ）、ＣＰＵ３１１は、充電を拒否する充電拒否信号を携帯電話機１へ送信し（ステップＳ６）、スイッチ３１９をＯＦＦ状態にし、充電動作を停止する。
【００２７】
次に、携帯電話１の動作ついて図６のフローチャートを用いて説明する。電源が投入されると、電池管理回路３０７は、常時電池３０８の電池の残量Ｂ１を検出し（ステップＳ１０）、検出結果をＣＰＵ３０１へ出力する。ＣＰＵ３０１は、この検出結果に基づき、電池３０８の残容量が所定の許容値以上の場合（ステップＳ１１−ＹＥＳ）、コンピュータ２へ充電要求信号の送信を停止し、充電動作を停止する（ステップＳ１６）。
【００２８】
一方、電池３０８の残容量が所定の許容値以下の場合（ステップＳ１１−ＮＯ）、ＣＰＵ３０１は、コンピュータ２へ充電要求を送信する（ステップＳ１２）。そして、コンピュータ２から充電許可信号が入力されず（ステップＳ１３−ＮＯ）、充電拒否信号が入力されない場合（ステップＳ１４−ＮＯ）、再度充電要求をする（ステップＳ１２）。
【００２９】
一方、充電許可信号を受信した場合（ステップＳ１３−ＹＥＳ）、ＣＰＵ３０１は、電池管理回路３０７によって電池３０８へ充電を開始する（ステップＳ１７）。他方、充電拒否信号を受信した場合（ステップＳ１４−ＹＥＳ）、ＣＰＵ３０１は、アラーム表示もしくは、警報音によってユーザへ電池残量が低下したことを通知し（ステップＳ１５），充電要求の送信を停止する（ステップＳ１６）。
【００３０】
上述した実施例においては、携帯電話機１とコンピュータ２が、接続ケーブル５によって接続しデータ及び電源の供給を行っているが、この接続ケーブル５を、無接点化した構造について説明する。図４は、コンピュータ２と携帯電話１との間の電源接続を無接点化する構造示す概略ブロック図である。この図において、通信部４０３，４１３は、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ．ｃｏｍ／ｄｅｆａｕｌｔ．ａｓｐ  参照）などの無線インタフェースや、ＩｒＤＡ（ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｒｄａ．ｏｒｇ／  参照）などの赤外線が使用されたインタフェースによって構成され、データの伝送を無接点伝送とする。
【００３１】
コンピュータ２のインバータ４１１は、スイッチ３１９から出力される直流電源を交流電源に変換し、電磁接合コイル４１２へ出力する。一方、携帯電話１には、電磁接合コイル４１２に対向する位置に電磁接合コイル４０２が設けられている。電磁接合コイル４１２と電磁接合コイル４０２は、磁性体のコアを有しており、近接して対向させることにより、電磁結合され、トランスが形成される。電磁接合コイル４１２と電磁接合コイル４０２の巻き線の比は、コンピュータ２の電源電圧（たとえば１２Ｖ）と携帯電話１の電源電圧（たとえば３Ｖ）に応じて設定され、これにより、互いの電源電圧が大きく異なる場合でも電力の転送が可能である。
【００３２】
電磁接合コイル４１２と電磁接合コイル４０２の電磁結合により、携帯電話機１へ供給される電源は、整流回路４０１によって直流電源に変換される。これにより、携帯電話機１へ電力を供給し、電池３０８へ充電を行うことができる。このようにして、コンピュータ２と携帯電話機１を物理的に接続することなく、無接点で接続し、データの伝送及び充電を行うことが可能である。
【００３３】
以上説明した実施例においては、コンピュータから携帯電話機へ充電を行う場合を説明した。しかしながら、記述を入れ替えて，携帯電話機をコンピュータに置き換え、コンピュータを携帯電話に置き換えても、同様のことが成り立つ。すなわち、情報端末装置を携帯電話機で代表し、携帯機器をコンピュータで代表する。コンピュータが携帯電話機に充電要求を出力し，この充電要求に基づき、携帯電話機がコンピュータへ充電を行うようにしてもよい。
さらには、上記を全て組み合わせて，情報端末と携帯機器間でどちらかの電池が消耗した場合に互いに電力を融通するようにしてもよい。
【００３４】
本発明は、電池と外部電源の２種類の電源で動作可能な情報端末装置において同時に使用する携帯機器の充電機能を持たせることを特徴としたものである。ここで言う情報端末装置の代表的なものはノート型パ−ソナルコンピュータであり、携帯機器としては携帯電話機やディジタルカメラ、携帯情報端末などが上げられる。従って、この発明では、情報端末装置をノート型パ−ソナルコンピュータ（単にノートパソコン又はパソコンと記載する）で代表し、携帯機器を携帯電話で代表するものとする。このような記述を行ったとしても、本発明は、情報端末装置と携帯機器間の充電に関するもので有ることは明白であり、一般性を失わない。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、情報端末へ供給される電源を携帯機器へ供給し、充電するようにしたので、携帯機器の専用の充電器を用いることなく携帯機器の充電を行うことができ、著しく利便性が向上する効果が得られる。
さらに、この発明によれば、情報端末がバッテリ駆動であり、このバッテリの残容量が許容値以上の場合、携帯機器への充電をし、残容量が許容値以下である場合は、携帯機器へ充電を行わないようにした。これによって、携帯機器への充電を行うことによって情報端末の電池の残容量がなくなり、情報端末が使用不能に陥ることを防ぐことができる効果が得られる。
さらに、この発明によれば、無線通信あるいは、光通信によって携帯機器と情報端末のデータの送受信を行い、情報端末と携帯機器にそれぞれコイルを設け、電磁結合によって電力を伝達するようにした。これにより、携帯機器と情報端末を接続するケーブル等が不用になり、さらに携帯性が向上する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態による携帯機器の充電システムの構成を示す概略ブロック図である。
【図２】図１の構成における、外部から電源が供給されるコンピュータ２と携帯電話機１が接続された状態を表わす外観図である。
【図３】図２のコンピュータ２が内部の電池で駆動し、携帯電話機１と接続された状態を表わす外観図である。
【図４】コンピュータ２と携帯電話１との間の電源接続を無接点化する構造示す概略ブロック図である。
【図５】コンピュータ２が携帯電話機１へ充電を行う場合の動作を説明するフローチャートである。
【図６】携帯電話１が充電を行う動作を説明するフローチャートである。
【図７】従来におけるコンピュータと携帯電話機を接続した状態を示す外観図である。
【符号の説明】
１  携帯電話機、  ２  コンピュータ、  ３  ＤＣアダプタ、
４  インタフェースカード、  ５  接続ケーブル、  ６  コンセント、
３０１、３１１  ＣＰＵ、  ３０２、３１２  電圧センサ、
３０３、３１３  電圧安定化回路、  ３０４、３１４  制御信号バス、
３０５、３０６、３１５、３１６  ダイオード、
３０７、３１７  電池管理回路、  ３０８、３１８  電池、
３１９  スイッチ、  ３２０  電源端子、  ４０１  整流回路、
４０２、４１２  電磁接合コイル、  ４０３、４１３  通信部、
４１１  インバータ
【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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