(57)【要約】【課題】太陽電池により効率良く、短時間で２次電池を充電をすることができる携帯端末装置を提供する。【解決手段】太陽電池で発電した電力によって、２次電池を充電する機能を備える携帯端末装置であって、充電を行う際の太陽光の入射角度と太陽がある方位を算出する算出手段と、太陽電池の光入射面の角度を検出する角度検出手段と、太陽電池の光入射面が向いている方位を検出する方位検出手段と、角度検出手段により検出した太陽電池の光入射面の角度と算出手段により算出した太陽光の入射角度の和が９０度になるとともに、方位検出手段により検出した太陽電池の光入射面が向いている方位と算出手段により算出した太陽がある方位とが一致するように、ユーザに対して音声ガイドを発することにより調整させる調整手段とを備えた。【選択図】図１
2011130163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池で発電した電力によって、２次電池を充電する機能を備える携帯端末装置であって、
充電を行う際の太陽光の入射角度と太陽がある方位を算出する算出手段と、
前記太陽電池の光入射面の角度を検出する角度検出手段と、
前記太陽電池の光入射面が向いている方位を検出する方位検出手段と、
前記角度検出手段により検出した前記太陽電池の光入射面の角度と前記算出手段により算出した前記太陽光の入射角度の和が９０度になるとともに、前記方位検出手段により検出した前記太陽電池の光入射面が向いている方位と前記算出手段により算出した前記太陽がある方位とが一致するように、ユーザに対して音声ガイドを発することにより調整させる調整手段と
を備えたことを特徴とする携帯端末装置。
【請求項２】
前記太陽電池の発電電圧を検出する電圧検出手段と、
前記調整手段により調整が完了した時点において、前記電圧検出手段が検出した電圧値を保持しておき、充電中に前記電圧検出手段により検出した電圧値が、前記保持しておいた電圧値に対する減少幅が所定値以上である場合に前記調整手段により再調整を行わせる制御手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置。
【請求項３】
太陽電池で発電した電力によって、２次電池を充電する充電手段と、前記太陽電池の光入射面の角度を検出する角度検出手段と、前記太陽電池の光入射面が向いている方位を検出する方位検出手段とを備える携帯端末装置における電池の充電方法であって、
前記２次電池の充電を行う際の太陽光の入射角度と太陽がある方位を算出する算出ステップと、
前記角度検出手段により検出した前記太陽電池の光入射面の角度と前記算出ステップにより算出した前記太陽光の入射角度の和が９０度になるとともに、前記方位検出手段により検出した前記太陽電池の光入射面が向いている方位と前記算出ステップにより算出した前記太陽がある方位とが一致するように、ユーザに対して音声ガイドを発することにより調整させる調整ステップと
を有することを特徴とする電池の充電方法。
【請求項４】
前記携帯端末装置は、前記太陽電池の発電電圧を検出する電圧検出手段をさらに備え、
前記調整ステップにより調整が完了した時点において、前記電圧検出手段が検出した電圧値を保持しておき、充電中に前記電圧検出手段により検出した電圧値が、前記保持しておいた電圧値に対する減少幅が所定値以上である場合に前記調整ステップにより再調整を行わせる制御ステップと
をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の電池の充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池による電池充電機能を有する携帯端末装置において、太陽電池により効率良く電池を充電をすることができる携帯端末装置及び電池の充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池の発電効率は、太陽光の照射角度に依存し、太陽電池の光の入射面に対して照射角度が垂直となる場合に発電効率が最大となる。携帯端末装置の場合、直射日光を照射して、太陽電池を充電させると、携帯端末装置本体の温度が急激に上昇し、短時間で充電するには危険な温度に達してしまう。そのため、照射角度を調整し、太陽電池の発電効率を上げることは、携帯端末装置を短時間に効率良く充電するために重要な要素となっている。携帯端末装置のユーザは太陽の位置（角度、方位）を目視で調整することができるが、一般に太陽光の太陽電池に対する照射角度は気にせず充電しているのが実情である。
【０００３】
このような問題を解決するために、所定時間内において効率的な受光が可能な方位と角度に太陽電池パネルを配置可能とする携帯電話機が知られている（例えば、特許文献１参照）。これは、太陽電池パネルが搭載された表示部側筐体と、表示部側筐体と開閉自在に連結される操作部側筐体と、表示部側筐体３と操作部側筐体２とがなす開閉角度を検出するエンコーダと、携帯端末装置機の位置を測定するＧＰＳと、所定部位における方位を測定する方位センサと、日時情報を取得する時計部と、太陽電池パネルに受光させる受光時間を入力する操作部と、受光時間と位置と日時情報とに基づいて、太陽電池パネルの受光に適した目標開閉角度と目標方位とを算出するＣＰＵとを備えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２７８００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の携帯電話機にあっては、充電開始時において太陽電池パネルの向きを適切な方向に向けて配置するものであるため、時間経過とともに、太陽光の方向が変わってしまうと効率よく発電ができないため、結果的に効率よく２次電池の充電ができないという問題がある。また、太陽電池の光の入射面に対して太陽光が垂直に当たらない場合、発電効率が低下するため充電時間が長くなるとともに、依然として、太陽光が携帯端末装置の筐体に照射させているため、携帯端末装置本体の温度が上昇しやすくなるという問題もある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、太陽電池により効率良く、短時間で２次電池を充電をすることができる携帯端末装置及び電池の充電方法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】
本発明は、太陽電池で発電した電力によって、２次電池を充電する機能を備える携帯端末装置であって、充電を行う際の太陽光の入射角度と太陽がある方位を算出する算出手段と、前記太陽電池の光入射面の角度を検出する角度検出手段と、前記太陽電池の光入射面が向いている方位を検出する方位検出手段と、前記角度検出手段により検出した前記太陽電池の光入射面の角度と前記算出手段により算出した前記太陽光の入射角度の和が９０度になるとともに、前記方位検出手段により検出した前記太陽電池の光入射面が向いている方位と前記算出手段により算出した前記太陽がある方位とが一致するように、ユーザに対して音声ガイドを発することにより調整させる調整手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明は、前記太陽電池の発電電圧を検出する電圧検出手段と、前記調整手段により調整が完了した時点において、前記電圧検出手段が検出した電圧値を保持しておき、充電中に前記電圧検出手段により検出した電圧値が、前記保持しておいた電圧値に対する減少幅が所定値以上である場合に前記調整手段により再調整を行わせる制御手段とをさらに備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明は、太陽電池で発電した電力によって、２次電池を充電する充電手段と、前記太陽電池の光入射面の角度を検出する角度検出手段と、前記太陽電池の光入射面が向いている方位を検出する方位検出手段とを備える携帯端末装置における電池の充電方法であって、前記２次電池の充電を行う際の太陽光の入射角度と太陽がある方位を算出する算出ステップと、前記角度検出手段により検出した前記太陽電池の光入射面の角度と前記算出ステップにより算出した前記太陽光の入射角度の和が９０度になるとともに、前記方位検出手段により検出した前記太陽電池の光入射面が向いている方位と前記算出ステップにより算出した前記太陽がある方位とが一致するように、ユーザに対して音声ガイドを発することにより調整させる調整ステップとを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明は、前記携帯端末装置は、前記太陽電池の発電電圧を検出する電圧検出手段をさらに備え、前記調整ステップにより調整が完了した時点において、前記電圧検出手段が検出した電圧値を保持しておき、充電中に前記電圧検出手段により検出した電圧値が、前記保持しておいた電圧値に対する減少幅が所定値以上である場合に前記調整ステップにより再調整を行わせる制御ステップとをさらに有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、太陽電池を充電する際に、携帯端末装置の方位及び角度を太陽の方角に適切に合わせることで、太陽光を垂直に太陽電池に照射させることができるため、効率良く充電を行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す携帯端末装置の外観を示す図である。
【図３】図１に示す制御部１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】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による携帯端末装置を説明する。図１は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、符号１は、携帯電話機等の携帯端末装置の処理動作を統括して制御する制御部である。符号２は、携帯端末装置が動作するための電力を供給する２次電池（バッテリー）であり、例えば、リチウムイオン電池である。符号３は、２次電池２を充電するための電力を発電する太陽電池であり、携帯端末装置の表面に取り付けられる。符号４は、折り畳み型の筐体の開閉角度を検出する開閉角度検出部である。符号５は、日時情報（日付と時刻）を出力する計時部である。符号６は、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能を使用して、携帯端末装置の緯度及び経度を計測し、緯度経度情報を出力するＧＰＳ部である。
【００１４】
符号７は、地磁気センサ等で構成され、携帯端末装置の筐体の長手方向が向いている方位を検出する方位検出部である。符号８は、太陽電池３の発電電圧を検出して出力する発電電圧検出部である。符号９は、２次電池の出力電圧を検出して出力する電池電圧検出部である。符号１０は、ダイヤルキーやファンクションキーが配列された入力部である。符号１１は、液晶のディスプレイ装置で構成する表示部である。符号１２は、音声ガイドの音声を発するスピーカである。符号１３は、折り畳み型の２つの筐体のうちの一方に取り付けられたホール素子である。符号１４は、折り畳み型の２つの筐体のうちの他方に取り付けられた磁石である。開閉角度検出部４は、磁石１４は発生する磁界に応じてホール素子１３から出力される信号を読み取り、開閉角度を検出する。
【００１５】
なお、携帯端末装置の構成を図１を参照して説明するに際して、携帯端末装置が普通に有する公知の機能・構成については、本発明の説明に直接関わりがない限り、その説明及び構成の図示を省略する。
【００１６】
次に、図２を参照して、図１に示す携帯端末装置の外観と、太陽光の入射角度に応じて携帯端末装置の向きを調節する方法について説明する。図２において図１に示す構成と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。携帯端末装置は、折りたたみ型の２つ筐体（下部の筐体１５と上部の筐体１６）が、ヒンジ１７によって接続され、自由に開閉可能になっている。２次電池２は、入力部１０の裏面に配置されており、太陽電池３は表示部１１の裏面に配置されている。
【００１７】
携帯端末装置のユーザは、太陽光が太陽電池３の光入射面に対して垂直に入射するように、スペーサ１８の配置を調節する（図２の紙面において左右に移動させる）ことにより２つの筐体１５、１６の開閉角度を調節する。開閉角度は、２つの筐体を折り畳んだ状態が０°であり、筐体を開く方向が正の角度となる。携帯端末装置は、磁石１４が発生させた磁界の強さに応じてホール素子１３から出力される信号に基づいて、調節するべき開閉角度になったか否かを判定することにより、太陽光が太陽電池３の光入射面に対して垂直に入射するように開閉角度を調節させる。また、ユーザは、太陽光が入射する方位に太陽電池３の光入射面を向けるように、入力部１０の表面に対して垂直な軸回りの角度を調節する。携帯端末装置は、方位検出部７から出力する信号に基づき、大陽の方向に向いているか否かを判定することにより、太陽電池３の光入射面を大陽の方向に向くように調節させる。
【００１８】
次に、図３を参照して、２次電池２を太陽電池３が発電した電力によって充電を行う際に、高効率の充電を行うことができるようにユーザに太陽電池３の向きを調節させる動作を説明する。図３は、図１に示す制御部１が、高効率の充電を行うことができるようにユーザに太陽電池３の向きを調節させる動作を示すフローチャートである。
【００１９】
まず、２次電池の充電を開始する際に、携帯端末装置のユーザが、入力部１０から充電開始の操作を行うと、制御部１は、ＧＰＳ部６が出力する緯度経度情報を読み取り、携帯端末装置の現時点の位置を特定する（ステップＳ１）。続いて、制御部１は、計時部５が出力する日時情報を読み取り、現時点の日付と時刻を特定する（ステップＳ２）。制御部１は、特定した緯度輝度情報と日時情報とから現時点の太陽の角度と方位を算出する（ステップＳ３）。そして、制御部１は、算出した太陽の角度が０°以上であるか否かを判定することにより、太陽光を利用できる状態であるかを判定する（ステップＳ４）。この判定の結果、太陽の角度が０°以上でなければ、太陽が出ていない状態であるものとして、充電できない旨のメッセージを表示部１１に表示して処理を終了する。
【００２０】
一方、太陽の角度が０°以上であれば、制御部１は、開閉角度調整開始をユーザに知らせるための音声ガイドをスピーカ１２から出力する（ステップＳ５）。ユーザはスペーサ１８を移動させて、筐体１５、１６の開閉角度を手動で調整する。制御部１は、開閉角度検出部４から出力する開閉角度の値を読み取り、この読み取った開閉角度と、先に算出した太陽の角度との和が９０°となるように音声ガイドをスピーカ１２から発してユーザに調整を行わせる（ステップＳ６、Ｓ７）。
【００２１】
次に、開閉角度の調整が完了すると、制御部１は、方位調整開始をユーザに知らせるための音声ガイドをスピーカ１２から出力する（ステップＳ８）。ユーザは、例えば机上に置かれた携帯端末装置を回転させて、太陽電池３の光入射面が太陽に正対するように手動で調整する。制御部１は、方位検出部７から出力する方位の値を読み取り、この読み取った方位の値を太陽電池３の光入射面の方位に変換し、この変換した方位の値と、先に算出した太陽の方位とが一致するように音声ガイドをスピーカ１２から発してユーザに調整を行わせる（ステップＳ９、Ｓ１０）。方位調整が完了すると、制御部１は、充電開始の準備が完了したことをスピーカ１２から発する音声によってユーザに知らせる。そして、制御部１は、発電電圧検出部８から出力する太陽電池３の発電電圧値を読み取り、内部に保持し、太陽電池３で発電した電力によって２次電池を充電するように制御する。
【００２２】
ここでユーザは、しばらくの間、携帯端末装置を放置して、２次電池の充電を行う。この間において制御部１は、電池電圧検出部９が出力する２次電池２の電圧値を読み取り（ステップＳ１１）、所定の電圧に到達したか否かによって充電が完了したか否かを判定する（ステップＳ１２）。この判定の結果、所定の電圧値に到達していれば、制御部１は、充電処理を終了させて、音声ガイドによって充電が完了したことをスピーカ１２から発する音声によってユーザに知らせる。
【００２３】
一方、所定電圧に到達していなければ、充電が完了していないと見なして、制御部１は、発電電圧検出部８が出力する太陽電池３の発電電圧値を読み取り（ステップＳ１３）、内部に保持しておいた充電開始時の発電電圧値と、新たに読み取った発電電圧値と比較する。そして、制御部１は、新たに読み取った発電電圧値が、充電開始時の発電電圧値より低くなり、その減少幅が予め決められたしきい値より大きいか否かにより携帯端末装置の向きを変更する必要があるか否かを判定する（ステップＳ１４）。この判定の結果、減少幅が予め決められたしきい値より大きくなければ、制御部１は、ステップＳ１１へ戻り、充電が完了するまで処理を繰り返す。一方、減少幅が予め決められたしきい値より大きい場合、制御部１は、太陽が傾いたり、携帯端末装置周囲の物体によって太陽光が遮られたと見なして、ステップＳ１に戻り、向きの調整を再度行う。
【００２４】
このように、音声ガイドを発することにより、ユーザは携帯端末装置を適切な方角に向けることができるため、効率よく充電を行うことが可能となる。また、太陽電池３の発電電圧を監視し、充電開始時より発電電圧が低下した場合は、再度太陽電池３の向きの調整を行わせるようにしたため、時間経過とともに、太陽光の方向が変わってしまっても効率よく発電ができ、結果的に効率よく２次電池の充電を行うことができる。また、太陽電池の光の入射面に対して太陽光が垂直に当たるように調整できるため、充電時間を極力短くすることができ、太陽光が筐体に直射している時間を極力短くできるため、携帯端末装置本体の温度が上昇する問題を解決することができる。
【００２５】
なお、２つの筐体１５、１６の開閉角度検出する手段として、ホール素子１３と磁石１４によって検出する例を説明したが、携帯端末装置に備えられている内側カメラの画像を利用してもよい。内側カメラの場合、筐体の開閉角度と内側カメラの画像を予め関係付けておき、新たに得られた画像を解析することで、筐体の開閉角度を検出する。また、太陽電池３が取り付けられた筐体１６（開閉角度を調節する方の筐体）にジャイロセンサを備え、筐体１５（開閉角度を調節しない方の筐体）を水平に置いた場合にジャイロセンサによって、開閉角度を直接検出するようにしてもよい。
【００２６】
また、図１における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより電池の充電時の方向調節処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００２７】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
太陽電池が発電した電力により２次電池を充電することが不可欠な用途に適用できる。
【符号の説明】
【００２９】
１・・・制御部、２・・・２次電池、３・・・太陽電池、４・・・開閉角度検出部、５・・・計時部、６・・・ＧＰＳ部、７・・・方位検出部、８・・・発電電圧検出部、９・・・電池電圧検出部、１０・・・入力部、１１・・・表示部、１２・・・スピーカ、１３・・・ホール素子、１４・・・磁石、１５・・・下部筐体、１６・・・上部筐体、１７・・・ヒンジ、１８・・・スペーサ
【図１】
2011130163.tif 000003
【図２】
2011130163.tif 000004
【図３】
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