(57)【要約】【課題】携帯電話機における開動作のみならず閉動作のユーザ負担を軽減し、開閉動作による機器本体のダメージを回避するとともに、デザイン設計の自由度を損なわずに機器開閉動作の支援機能を実効的に実現する携帯電話機を提供する。【解決手段】角度センサ１１は、回転連結部３の角度変化を検出する。計測演算部１３は、角度センサ１１の検出結果から角度や角速度を計算し、携帯電話機を開く動作なのか閉じる動作なのかを判定する。また、計測演算部１３は、該判定結果に基づいて、コイル１５及びコイル１６が反発する方向あるいは両コイルが引き合う方向に磁界が発生するような電圧印加をコイル制御部１４に指示する。コイル制御部１４は、計測演算部１３からの指示に従った電圧印加を行って励磁する。さらに、回転用ダンパ１２は、開閉動作による衝撃を緩和して、滑らかな開閉動作を行わせる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に電磁石を設けた複数の筺体からなる携帯電話機であって、
開閉動作に伴うユーザの前記筺体に対する行為から開動作及び閉動作の開始を検知し、検知した開動作及び閉動作を支援する方向に電磁石の磁界を発生させるとともに、急激な開閉動作に抵抗して該動作による衝撃を和らげることを特徴とする携帯電話機。
【請求項２】
表示部が設けられた第１の筺体と、操作部が設けられた第２の筺体と、前記第１の筺体と前記第２の筺体とを連結する連結部、とを備える携帯電話機であって、
前記第１の筺体の状態変化を検出する検出手段と、
前記第１の筺体の急激な開閉動作に抵抗して滑らかな動作をもたらす緩衝手段と、
印加された電圧により磁力を発生する電磁石と、
前記電磁石に接続され前記電磁石に対して電圧を印加する電圧印加手段と、
前記検出手段により検出された状態変化から開動作及び閉動作の開始を判定し、前記電圧印加手段に対して、該判定した開動作及び閉動作を支援する方向の磁界を前記電磁石に発生させる電圧の印加を指示する演算制御手段と、
を有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】
前記検出手段及び前記緩衝手段は、前記連結部に設けられ、
前記電磁石は、前記第１の筺体及び前記第２の筺体に設けられ、
前記電圧印加手段及び前記演算制御手段は、前記第２の筺体に設けられたことを特徴とする請求項２に記載の携帯電話機。
【請求項４】
前記演算制御手段は、前記検出手段で検出された状態変化から前記第１の筺体の変化量を算出するとともに、
前記変化量に基づいて開動作の開始を判定した場合は、前記第１の筺体内の前記電磁石と前記第２の筺体内の前記電磁石とが反発する方向の磁界を発生させる電圧の電圧制御信号を生成し、前記移動量に基づいて閉動作の開始を判定した場合は、前記第１の筺体内の前記電磁石と前記第２の筺体内の前記電磁石とが引き合う方向の磁界を発生させる電圧の電圧制御信号を生成して前記電圧印加手段に送出することを特徴とする請求項２又は３に記載の携帯電話機。
【請求項５】
前記演算制御手段は、フィードバック制御を行うことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の携帯電話機。
【請求項６】
前記検出手段は、前記連結部の回転から前記第１の筺体の角度変化を検出し、
前記演算制御手段は、前記検出手段により検出された角度変化から回転角度及び角速度を算出し、前記回転角度及び前記角速度に基づいて開動作及び閉動作の開始を判定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の携帯電話機。
【請求項７】
前記検出手段は、前記第１の筺体の位置変化を検出し、
前記演算制御手段は、前記検出手段により検出された位置変化から移動距離及び移動方向を算出し、前記移動距離及び前記移動方向に基づいて開動作及び閉動作の開始を判定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項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、携帯電話機に関し、特に、携帯電話機を開閉する際に行うユーザの動作をキーにして機器の開閉動作を支援する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機は、従来から音声通信を行うために用いられていたが、近年では、音声通信の他に、データ通信、静止画像及び動画の撮影、ゲーム等のアプリケーションの操作といった種々の機能を備えてきている。このような種々の機能に対応して画像を見やすく表示するために、画像表示部の大型化が必要となっている。一方で、市場からは携帯電話機の小型化が要請されている。そこで、この相反する要求を満足させるべく、折り畳み式の構造を採用することにより、携帯電話機全体を小型化しつつ画像表示部は大型化を実現している。また、操作キーが画像表示部と対向するように覆われるため、携行時の誤操作のおそれがなく安全であるというメリットも享受できる。
【０００３】
ところで、一般に、折り畳み構造の携帯電話機は、閉状態から開く際に片手だけで開くことは難しく、ヒンジ部で連結された２つの筺体を両手で開く必要があった。そこで、片手だけの操作を容易に行えるように、ヒンジ部の端面に押しボタン等を設けることにより、そのボタンを押すだけで折り畳んだ状態から自動的に開状態にする機能、いわゆるワンプッシュオープン機能が提案され、携帯電話機の開閉動作の支援機能として用いられてきている。
【０００４】
このようなワンプッシュオープン機能を備える携帯電話機の構成例としては、以下のようなものがある。筺体を開く方向に回動付勢するバネと、筺体が閉じた状態に保持するロック機構とを有し、ヒンジ部端面にロックを解除するボタンが設けられる。そして、例えば通話するためにロック解除ボタンを押すと、ワンプッシュでロックが解除され、これと同時に、回動付勢するバネに蓄えられたビンジモジュール部の回転力により、表示部側筺体が操作部側筺体から離間する方向に一気に開く。
【０００５】
しかしながら、上記のような構成のワンプッシュオープン機能付き携帯電話機には、いくつかの問題がある。１つ目は、開動作はバネの付勢力を利用してワンプッシュで行えるものの、閉動作は手動となり、該ワンプッシュオープン機能を有さない携帯電話機よりも、閉動作の負担が大きくなることである。２つ目は、ワンプッシュボタン（ロック解除ボタン）を外部に設置する必要があり、デザイン上の障害、つまりデザインの自由度を奪ってしまうことである。３つ目は、バネの付勢力を用いているために激しく開閉することが多く、開閉時の力がかかる筺体に変形が生じたり、閉じる際の衝撃により内部回路等が破損したりして携帯電話機を傷めるおそれがあることである。
【０００６】
上記の事情に対して、例えば特許文献１では、閉じた状態を確実に保持し必要なときに簡単に開くことができる折り畳み型情報機器として、上部筺体に永久磁石、下部筺体に電磁石を設け、電磁石を励磁させる方向をスイッチで切り換えることにより、電磁石を永久磁石と反発させたり吸引させたりする携帯電話機が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２では、端末の開閉動作のみで秘密保護機能の設定・解除を可能とする折り畳み型情報端末が提案されている。また、特許文献３では、折り畳み状態か否かの検出にとどまらず、開閉角度を検出し、検出角度に対応して各種動作を制御する折り畳み式携帯端末機器が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−３４４５９３号公報
【特許文献２】特開２００３−６０７８２号公報
【特許文献３】特開２００４−２９７４５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、携帯電話機における開動作のみならず閉動作のユーザ負担を軽減し、開閉動作による機器本体のダメージを回避するとともに、デザイン設計の自由度を損なわずに機器開閉動作の支援機能を実効的に実現す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】
【０００９】
本発明は、上記の問題を以下の解決手段を用いて解決している。
１．電磁石を使用することにより、開動作だけでなく、閉動作も支援可能にしている。また、電磁石を用いることにより、開閉動作の力加減も制御可能となる。
２．連結部の状態変化量を取得し、それを利用することにより、ワンプッシュボタンを排除することができ、デザイン上の自由度が増大する。
３．連結部に緩衝手段を挿入する。これにより、急激な開閉動作を防ぐことが可能となる。
【００１０】
すなわち、本発明は、内部に電磁石を設けた複数の筺体からなる携帯電話機であって、開閉動作に伴うユーザの前記筺体に対する行為から開動作及び閉動作の開始を検知し、検知した開動作及び閉動作を支援する方向に電磁石の磁界を発生させるとともに、急激な開閉動作に抵抗して該動作による衝撃を和らげることを特徴とする。
【００１１】
より具体的には、表示部が設けられた第１の筺体と、操作部が設けられた第２の筺体と、第１の筺体と第２の筺体とを連結する連結部、とを備える携帯電話機であって、第１の筺体の状態変化を検出する検出手段と、第１の筺体の急激な開閉動作に抵抗して滑らかな動作をもたらす緩衝手段と、印加された電圧により磁力を発生する電磁石と、電磁石に接続され電磁石に対して電圧を印加する電圧印加手段と、検出手段により検出された状態変化から開動作及び閉動作の開始を判定し、電圧印加手段に対して、該判定した開動作及び閉動作を支援する方向の磁界を電磁石に発生させる電圧の印加を指示する演算制御手段と、を有することを特徴とするものである。
【００１２】
検出手段は、携帯電話機の開閉動作による筺体の状態変化、例えば角度変化（折り畳み構造の場合）や位置変化（スライド構造の場合）を検出する。演算制御手段は、検出手段の検出結果から変化量、例えば角度や角速度（折り畳み構造の場合）、あるいは移動距離や移動方向（スライド構造の場合）を計算し、開動作なのか閉動作なのかを判定する。また、演算制御手段は、該判定結果に基づいて、開動作を支援する方向（反発する方向）あるいは閉動作を支援する方向（引き合う方向）に電磁石の磁界が発生するような電圧印加を電圧印加手段に指示する。電圧印加手段は、演算制御手段からの指示に従った電圧印加を行って励磁する。さらに、緩衝手段は、励磁された電磁石を利用した開閉動作による衝撃を緩和して、滑らかな開閉動作を行わせる。  
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、携帯電話機における開動作のみならず閉動作のユーザ負担を軽減し、開閉動作による機器本体のダメージを回避するとともに、デザイン設計の自由度を損なわずに機器開閉動作の支援機能を実効的に実現する携帯電話機が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態における携帯電話機について説明する。
【００１５】
はじめに、本実施形態の携帯電話の構成について説明する。
【００１６】
図１は、本実施形態の携帯電話機の外観を表した図である。図１に示すとおり、本実施形態の携帯電話機は、折り畳み構造の携帯端末で、端末１０は上部筺体１、下部筺体２、及び回転連結部３からなる。上部筺体１は第１の筺体に、下部筺体２は第２の筺体に、回転連結部３は連結部にそれぞれ相当する。
【００１７】
図２は、本実施形態の携帯電話機の概略構成を示した図で、下部筺体２及び回転連結部３の内部構造を表している。下部筺体２は、演算制御手段に相当する計測演算部１３と、電圧印加手段に相当するコイル制御部１４と、電磁石に相当するコイル１５とを有している。また、回転連結部３は、検出手段に相当する角度センサ１１と、緩衝手段に相当する回転用ダンパ１２とを備えている。
【００１８】
計測演算部１３は、角度センサ１１の計測結果を読み取り、回転連結部３の角度及び角速度を計算することが可能である。また、計測演算部１３は、回転連結部３の角度及び角速度の値によって、端末（上部筺体１）が開く方向に回転連結部３が回転をしているのか、閉まる方向に回転しているのかを判断することができる。さらに、計測演算部１３は、コイル制御部１４にコイルの電圧を制御するコイル電圧指令信号を送出できる。具体的には、計測演算部１３は、Ｄ／Ａ・Ａ／Ｄコンバータや演算装置等が組み合わさったデバイスで実現可能である。
【００１９】
コイル制御部１４は、計測演算部１３から送出されたコイル電圧指令信号に従い、コイル１５及びコイル１６（上部筺体１内のコイル）に電圧を印加して制御することができる。コイル１５、１６への電圧は正負を反転させることができ、これにより、コイル１５、１６から形成される電磁石の磁極を反転させることが可能である。また、コイル制御部１４は、電源アンプ、スイッチング回路等を組み合わせることで実現できる。
【００２０】
コイル１５は、コイル制御部１４に接続されており、電磁石として動作することができる。また、コイル制御部１４からの電圧印加により、磁極を反転させることも可能である。
【００２１】
角度センサ１１は、開閉動作で生じた角度を計測するために回転連結部３の回転変化を検出することが可能である。また、上述したように、角度センサ１１の計測結果は計測演算部１３で取得可能である。具体的には、角度センサ４は、ポテンショメータ、エンコーダ等のデバイスで実現できる。
【００２２】
回転用ダンパ１２は、折り畳み構造の携帯端末（上部筺体１）の急激な開閉動作（回転動作）に対して抵抗となるように設置され、滑らかな回転を回転連結部３にもたらすことが可能である。
【００２３】
図３は、本実施形態の携帯電話機の概略構成を示した図で、上部筺体１の内部構造を表している。上部筺体１は、コイル１６を内部に備えている。
【００２４】
コイル１６は、下部筺体２内のコイル１６と同様に、下部筺体２の内部に設置されたコイル制御部１４に接続されており、電磁石として動作することができる。また、電磁石の極は、コイル制御部１４からの電圧印加により反転させることが可能となっている。
【００２５】
回転連結部３の構造や、各構成品のその他の部分等は、既に一般の携帯電話端末等で多数実現されているため、説明を割愛する。
【００２６】
次に、本実施形態の携帯電話機が行う動作について説明する。
【００２７】
具体的な利用シーンとしては、例えば図４のような状況を想定している。折り畳み構造の携帯端末１０が閉じている状態で、指を端末の隙間に挿入して端末１０をオープンさせる。このときに、指を端末の隙間に挿入した時点で、角度センサ１１により回転動作が検知され、計測演算部１３にて開動作が認識される。開動作が認識された時点で、コイル１５とコイル１６は、図４の状態では向かい合っているので、開動作を支援する方向、すなわち、上部筺体１と下位筺体２とが互いに反発するように両コイルの磁極を制御する。これにより、コイル同士に斥力が働き、端末は自動的に開動作を行うことになる。これらの動作は、閉動作の場合にも同様に適用される。
【００２８】
図５は、本実施形態における端末の開閉動作を支援する処理の流れを示したフローチャートである。まず、はじめに角度センサ１１により回転連結部３の角度変化を検出する（ステップＳ１０１）。次に、計測演算部１３により、角度センサ１１で計測された角度から角速度（速度方向）を計算する（ステップＳ１０２）。そして、計算で得られた角度及び角速度に基づいて、回転動作が端末を開く動作であるか、あるいは閉く動作であるかの判定を行う（ステップＳ１０３）。
【００２９】
具体的には、角度１５度以上、角速度＋３ｒｐｍ以上を開動作の判定基準の閾値として用い、角度８５度以下、角速度−３ｒｐｍ以下を閉動作の判定基準の閾値として用いるのが好適と思われる。
【００３０】
続いて、ステップＳ１０３での判定結果が開動作の場合は、コイル１５とコイル１６とが反発するように、計測演算部１３からコイル制御部１４へコイル電圧指令信号を送信してコイルへの電圧印加を制御する（ステップＳ１０４）。逆に、該判定結果が閉動作の場合は、両コイルが引き合うように、計測演算部１３からコイル制御部１４へコイル電圧指令信号を送信してコイルへの電圧印加を制御する（ステップＳ１０６）。
【００３１】
そして、コイル制御部１４は、計測演算部１３からのコイル電圧指令信号に従って指令通りの電圧をコイル１５、１６に印加し磁界を発生させる。この結果、開動作の場合は、コイル１５及びコイル１６が反発して開動作が行われ（ステップＳ１０５）、閉動作の場合には、コイル１５とコイル１６とが引き合って閉動作が実現される（ステップＳ１０６）。
【００３２】
本発明は、上記実施形態の他に、さらに別の形で実施することが可能である。
【００３３】
１つの例としては、電圧印加制御について、より精密で実効的な制御手法を採用することが考えられる。本発明では、端末を開閉させる力として電磁石の磁力を利用しているため、電圧を制御することにより開閉させる力の大きさを制御できる。すなわち、角度センサ１１を利用したフィードバック制御を行うことで、携帯端末のより滑らかな開閉動作を実現することや、各個人やその特徴に合わせた開閉動作の動きを実現することが可能となる。
【００３４】
また、本発明による開閉動作の支援機能は、折り畳み型の携帯端末における回転開閉動作のみに適用されるものではない。すなわち、検出手段について、直動用のセンサ（レーザ距離計や、可変抵抗を利用したセンサ等、直線の位置が取得できるセンサ）を採用することにより、上記と同様のシステムを、スライド式の携帯端末における直動開閉動作にも適用することも可能である。
【００３５】
先に述べてきたような実施形態によれば、携帯端末の開動作をスムーズに行えるようになるとともに、携帯端末の閉動作もスムーズに行うことができるようになる。
【００３６】
また、先述した実施形態によれば、電磁石の磁力をさらに細かく制御することにより、より滑らかな端末の開閉動作を実現することが可能となる。
【００３７】
また、先述した実施形態によれば、回転用ダンパを緩衝手段に用いるため、携帯端末を開く際や折り畳む際に生じる衝撃を吸収し、折り畳み時における液晶の損傷や筺体外部の変形、折り畳む際の衝撃による内部回路等の破損を防ぐことができる。加えて、携帯端末が全開位置に達したときの衝撃力が原因で手から端末を落とす危険性もなくなる。
【００３８】
なお、上述する実施形態は、本発明の好適な実施形態であり、上記実施形態のみに本発明の範囲を限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を施した形態での実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る携帯電話機の概略構成を示した図である。
【図２】本発明の実施形態に係る携帯電話機の内部構成を示した図である。
【図３】本発明の実施形態に係る携帯電話機の内部構成を示した図である。
【図４】本発明の実施形態における開閉支援動作を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態における開閉支援動作の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１    上部筺体
２    下部筺体
３    回転連結部
１０    携帯端末
１１    角度センサ
１２    回転用ダンパ
１３    計測演算部
１４    コイル制御部
１５，１６    コイル
【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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