(57)【要約】【課題】コードレス電話機における充電系統の回路構成を簡略化する。【解決手段】本発明のコードレス電話機は、親機（１０）と子機（２０）から構成されるコードレス電話機である。親機（１０）は子機（２０）に内蔵される二次電池（３０）を充電するための電源回路（１１）を備えている。子機（２０）は電源回路（１１）から二次電池（３０）へ供給される充電電流の通電／遮断を連続的に行い、パルス波形の充電電流を出力する充電スイッチ部（２１）と、充電スイッチ部（２１）における充電電流の通電／遮断時間を制御することで、パルス波形のデューティ比を調整し、二次電池（３０）に供給される充電電流の平均値を調整するスイッチ制御部（２２）とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
親機と子機から構成されるコードレス電話機であって、
前記親機は、前記子機に内蔵される二次電池を充電するための電源回路を備えており、
前記子機は、前記電源回路から前記二次電池へ供給される充電電流の通電／遮断を連続的に行い、パルス波形の充電電流を制御する充電スイッチ部と、前記充電スイッチ部における充電電流の通電／遮断時間を制御することで、前記パルス波形のデューティ比を調整し、前記二次電池に供給される充電電流の平均値を調整するスイッチ制御部とを備える、コードレス電話機。
【請求項２】
前記スイッチ制御部は、充電モードに応じて前記パルス波形のデューティ比を調整する、請求項１に記載のコードレス電話機。
【請求項３】
前記スイッチ制御部は、前記二次電池が満充電になると、前記充電電流がトリクル電流となるように前記パルス波形のデューティ比を調整する、請求項１又は請求項２に記載のコードレス電話機。
【請求項４】
前記充電スイッチ部は、コレクタ端子とエミッタ端子を前記充電電流の入出端子とし、ベース電位によって開閉制御される三端子トランジスタによって構成される、請求項１乃至請求項３のうち何れか１項に記載のコードレス電話機。
【請求項５】
親機と子機から構成されるコードレス電話機であって、
前記親機は、前記子機に内蔵される二次電池を充電するための電源回路と、前記電源回路から出力される充電電流の通電／遮断を連続的に行い、パルス状に変調された変調電流を出力する変調部と、前記親機の消費電力が予め定められた所定値を超えた場合に、前記変調電流を出力するように前記変調部を制御する変調制御部とを備えており、
前記子機は前記変調部から出力される変調電流を検出したときに前記電源回路から前記二次電池への充電を制限する充電制限手段を備える、コードレス電話機。
【請求項６】
親機と子機から構成されるコードレス電話機であって、
前記親機は、前記子機に内蔵される二次電池を充電するための電源回路と、前記親機の消費電力が予め定められた所定値を超えた場合に、前記親機と前記子機との間に用意されている充電系統とは別系統として用意された制御系統を介して充電制限を要求する制御信号を前記子機へ出力する充電制御部とを備えており、
前記子機は前記充電制御部から出力される前記制御信号を検出したときに、前記電源回路から前記二次電池への充電を制限する充電制限手段を備える、コードレス電話機。
【請求項７】
親機と子機から構成されるコードレス電話機であって、
前記親機は、前記子機に内蔵される二次電池を充電するための電源回路と、前記子機との間で無線通信を行う無線部と、前記親機の消費電力が予め定められた所定値を超えた場合に、前記無線部を介して充電制限を要求する制御信号を前記子機へ出力する充電制御部とを備えており、
前記子機は前記無線部から出力される前記制御信号を検出したときに、前記電源回路から前記二次電池への充電を制限する充電制限手段を備える、コードレス電話機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は充電機能を搭載したコードレス電話機の改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許５，６７７，９４４（特許文献１）には、コードレス電話機における親機から子機への過充電や充電不足を防止するための技術として、子機側で二次電池の電池使用量を計測し、満充電に必要な充電量を計算した上で充電電流を制御する技術が開示されている。図９は同文献に開示されているコードレス電話機の充電電流を切り替えるための切り替えスイッチを中心とした充電系統の概略図である。切り替えスイッチ６０は親機側の電源回路５０から供給される充電電流を充電モード（通常／急速）に応じて適当な値に切り換えて子機側の二次電池７０に供給するためものであり、抵抗値の異なる複数の抵抗６０ｂ〜６０ｄと、電流経路を抵抗６０ｂ〜６０ｄのうち何れかに切り替えるスイッチ６０ａとから構成されている。図１０は切り替えスイッチ６０の代替手段を例示するものであり、直列接続された抵抗６０ｅ及び抵抗６０ｆと、エミッタ端子及びコレクタ端子が抵抗６０ｅと並列接続するトランジスタ６０ｇと、トランジスタ６０ｇのベース端子に接続する抵抗６０ｈから構成されている。トランジスタ６０ｇを開閉制御し、抵抗６０ｅを流れる電流をオン／オフ制御することで、充電モードに対応した複数の電流経路を設けることができる。
【０００３】
【特許文献１】
米国特許５，６７７，９４４
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図９、図１０に示すように複数の充電経路を設けると、子機の充電回路規模が大きくなり、商品コストが増大する。コードレス電話機の普及のためにはさらなるコスト低下が要求される。また、従来のコードレス電話機では、親機の所定位置に子機がセットされると、自動的に子機を充電していたため、親機がスピーカフォン機能や留守番電話機能などを使用することで電力を消費している最中にも子機を充電しなければならず、親機の電源負荷が過大になるという不都合が生じていた。
【０００４】
そこで、本発明はコードレス電話機に好適な充電制御技術を提案することを課題とする。また、本発明は、子機の充電回路規模を簡素化することにより、コードレス電話機のコスト低下を図ることを課題とする。また、本発明は、子機への充電を親機が制御することで、電力消費効率のよいシステムを提案することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明のコードレス電話機は、親機と子機から構成されるコードレス電話機であって、前記親機は、前記子機に内蔵される二次電池を充電するための電源回路を備えており、前記子機は、前記電源回路から前記二次電池へ供給される充電電流の通電／遮断を連続的に行い、パルス波形の充電電流を出力する充電スイッチ部と、前記充電スイッチ部における充電電流の通電／遮断時間を制御することで、前記パルス波形のデューティ比を調整し、前記二次電池に供給される充電電流の平均値を調整するスイッチ制御部とを備える。かかる構成により、二次電池に供給される充電電流の通電／遮断を行う充電スイッチ部を設けるだけで、電流系統を複数設ける必要がなく、子機の充電回路を簡素化できる。
【０００６】
好ましくは、前記スイッチ制御部は、充電モードに応じて前記パルス波形のデューティ比を調整する。通常充電時と急速充電時とで充電電流のデューティ比を可変とすることで、充電モードに応じた充電電流の平均値を調整できる。
【０００７】
好ましくは、前記スイッチ制御部は、前記二次電池が満充電になると、前記充電電流がトリクル電流となるように前記パルス波形のデューティ比を調整する。かかる構成により、二次電池の過充電を防止できる。
【０００８】
好ましくは、前記充電スイッチ部は、コレクタ端子とエミッタ端子を前記充電電流の入出端子とし、ベース電位によって開閉制御される三端子トランジスタによって構成される。かかる構成により、単一のトランジスタで充電電流の通電／遮断制御が可能となるため、回路構成を簡易化できる。
【０００９】
本発明のコードレス電話機は、親機と子機から構成されるコードレス電話機であって、前記親機は、前記子機に内蔵される二次電池を充電するための電源回路と、前記電源回路から出力される充電電流の通電／遮断を連続的に行い、パルス状に変調された変調電流を出力する変調部と、前記親機の消費電力が予め定められた所定値を超えた場合に、前記変調電流を出力するように前記変調部を制御する変調制御部とを備えており、前記子機は前記変調部から出力される変調電流を検出したときに前記電源回路から前記二次電池への充電を制限する充電制限手段を備える。かかる構成により、親機での消費電力が大きい場合には、子機への電力供給を一時的に休止することができ、親機側で充電制御することが可能となる。これにより、電力消費効率のよいシステムを設計できる。
【００１０】
本発明のコードレス電話機は、親機と子機から構成されるコードレス電話機であって、前記親機は、前記子機に内蔵される二次電池を充電するための電源回路と、前記親機の消費電力が予め定められた所定値を超えた場合に、前記親機と前記子機との間に用意されている充電系統とは別系統として用意された制御系統を介して充電制限を要求する制御信号を前記子機へ出力する充電制御部とを備えており、前記子機は前記充電制御部から出力される前記制御信号を検出したときに、前記電源回路から前記二次電池への充電を制限する充電制限手段を備える。
かかる構成により、親機での消費電力が大きい場合には、充電系統とは別系統として用意された制御系統を介して子機へ充電制限信号を送出することで、子機への電力供給を一時的に休止することができ、親機側で充電制御することが可能となる。これにより、電力消費効率のよいシステムを設計できる。
【００１１】
本発明のコードレス電話機は、親機と子機から構成されるコードレス電話機であって、前記親機は、前記子機に内蔵される二次電池を充電するための電源回路と、前記子機との間で無線通信を行う無線部と、前記親機の消費電力が予め定められた所定値を超えた場合に、前記無線部を介して充電制限を要求する制御信号を前記子機へ出力する充電制御部とを備えており、前記子機は前記無線部から出力される前記制御信号を検出したときに、前記電源回路から前記二次電池への充電を制限する充電制限手段を備える。
かかる構成により、親機での消費電力が大きい場合には、無線回線を介して子機へ充電制限信号を送出することで、子機への電力供給を一時的に休止することができ、親機側で充電制御することが可能となる。これにより、電力消費効率のよいシステムを設計できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（発明の実施の形態１）
図１は本実施形態のコードレス電話機における充電系統の概略を示すブロック図である。同図に示すようにコードレス電話機は、電話回線を通じて音声信号の送受信を行う親機１０と、親機１０と無線接続可能な子機２０を備えて構成されている。親機１０は子機２０に内蔵されている二次電池３０を充電するための電源回路（電流源）１１と、電源回路１１から供給される直流の充電電流を所定のタイミングで連続的に通電／遮断し、パルス波形状に変調された変調電流を子機２０に出力する変調部１２と、親機１０での消費電力が予め定められた値を超えた場合に、前記変調部１２にて変調電流を出力するように変調部１２を制御する変調制御部１３とを備えている。変調部１２はトランジスタなどのスイッチング素子から構成されている。変調部１２における充電電流の変調は親機１０での電力消費が大きくなったときに行われるものであり、充電モード時には変調部１２における充電電流の変調は行われない。
【００１３】
一方、子機２０は、充電スイッチ部２１、スイッチ制御部２２、充電量計測部２３、及び充電検出部２４から構成される充電回路４０と、電池負荷３１を備えて構成されている。さらに、子機２０は二次電池３０が脱着自在に取付けることができるよう構成されている。子機２０を親機１０の所定位置にセットすると、両者の充電系統の端子間が導通し、自動的に親機１０が子機２０を充電するよう構成されている。二次電池３０としては、リチウム電池、ニッケル・カドミニウム電池、ニッケル水素電池などが好適である。充電スイッチ部２１は電源回路１１から供給される直流の充電電流を所定のタイミングで連続的に通電／遮断し、所定のデューティ比に調整されたパルス波形状の充電電流を二次電池３０に供給する。二次電池３０に供給される充電電流の平均値はパルス波形のデューティ比を調整することで加減できる。充電スイッチ部２１で調整されるパルス波形のデューティ比は充電モードによって異なり、急速充電モード用のパルス波形のデューティ比が通常充電モード用のパルス波形のデューティ比よりも大きくなるよう設定することで、二次電池３０に供給される単位時間当たりの充電電流の平均値の調整が可能である。
【００１４】
図２は充電スイッチ部２１の具体的回路構成を例示するものであり、充電電流の通電／遮断を行うスイッチング素子２１ａから構成されている。スイッチング素子２１ａの開閉タイミング、つまり、充電電流の通電／遮断時間を調整することで、パルス波形のデューティ比を任意に調整することが可能となる。図３は充電スイッチ部２１の代替手段を例示するものであり、三端子トランジスタ２１ｃにより構成されている。同トランジスタのコレクタ端子（電流入力端子）は電源回路１１に接続する一方、エミッタ端子（電流出力端子）は二次電池３０に接続している。また、同トランジスタのベース端子には抵抗２１ｄが接続している。同トランジスタのベース電位を制御することで、同トランジスタを開閉制御（オン／オフ制御）し、パルス波形のデューティ比を調整することが可能となる。
【００１５】
ここで図１に戻り、子機２０の各部の構成について説明を続ける。電池負荷３１は、図示しない無線部や表示部など、二次電池３０の電力を消費する各種デバイスを総称するものである。充電量計測部２３は二次電池３０の電池使用量を数値化してデジタル的に計測する。電池使用量は二次電池３０の使用時間を定量的に数値化したものであり、子機２０の通話時間とほぼ等しい。例えば、子機２０を作動させて二次電池３０の電力を消費すると、所定の単位時間毎に電池使用量が１ポイントずつ増加されていく。このように、電池使用量は１ポイントずつカウントアップされていくため、本明細書では、電池使用量とカウント値を同義の意味で使用する。一方、二次電池３０を充電させる場合には所定の単位時間毎に電池使用量を１ポイントずつ減少させていき、カウント値をカウントダウンする。充電時におけるカウント値の減算は、例えば、通常充電時には１ポイントずつカウントダウンする一方で、急速充電時には３ポイントずつカウントダウンするなど、充電モードに応じて単位時間当たりに減算するポイント値を適宜設定することができる。このように、電池使用量を計測しておけば、二次電池３０を充電するために必要な電流供給量が子機２０側で把握できるため、過充電を防止することができる。
【００１６】
充電検出部２４はコードレス電話機の充電系統の端子電圧を監視することにより、電源回路１１からの充電電流の供給の有無、及び充電電流のデューティ比をチェックしている。充電検出部２４は親機１０から供給される電流信号を検知した場合には、当該電流信号が直流信号であるか、或いはパルス状に変調された変調信号であるかをチェックする。本実施形態においては、親機１０から子機２０に供給される充電電流が直流電流である場合には、システムが充電モードに移行することを示し、親機１０から子機１０へ供給される充電電流が変調電流である場合には、システムが充電休止モードに移行すること示すものとする。充電検出部２４は、直流電流を検出すると、システムが充電モードに移行することを示す充電モード遷移通知を充電量計測部２３に発行する。充電モード遷移通知を受信した充電量計測部２３は充電モード（通常充電モード／急速充電モードの別）及び充電時間に応じてカウント値を逐次カウントダウンしていく。スイッチ制御部２２は充電モードに応じて充電スイッチ部２１における充電電流の通電／遮断時間を制御する他、充電量計測部２３におけるカウント値が０になり、二次電池３０が満充電になると、二次電池３０にトリクル電流を供給するようにパルス波形のデューティ比を制御する。トリクル電流による二次電池３０の充電モードをトリクル充電モード、或いは間欠充電モードと称する。
【００１７】
一方、充電検出部２４は、変調電流を検出すると、システムが充電休止モードに移行するものと判断し、充電量計測部２３におけるカウント値のカウントダウンを一時休止（カウントホールド）することを要求するホールド信号を充電量計測部２３に出力する。ホールド信号を受信した充電量計測部２３は、充電休止モードが解除されるまで、カウント値をホールドする。また、充電スイッチ部２１においては、充電電流の遮断を行い、二次電池３０に充電電流が供給されないようスイッチング制御する。
【００１８】
図４はシステムが充電モードに遷移している状態での各部の動作を示すタイミングチャートである。同図に示すように、通常充電時には、電源回路１１からの充電電流の供給がオンとなり、充電検出部２４では直流の充電電流の供給を検知し、さらに、充電スイッチ部２１では電流供給がオン状態となる。電流量計測部２４は充電モード及び充電時間に応じてカウント値をカウントダウンする。一方、子機２０が使用中の場合には、充電量計測部２３はカウント値をカウントアップしていく。同図中、「＊」はＯＮとＯＦＦの何れでもよいことを示している。さて、二次電池３０が満充電になると、充電スイッチ部２１は充電電流の通電／遮断を行い、トリクル電流による間欠充電を行う。
【００１９】
図５はシステムが充電休止モードに遷移している状態での各部の動作を示すタイミングチャートである。図４と共通する点については説明を省略する。親機１０がスピーカフォン機能や留守番電話機能などを使用して電力を多く消費している状態では、子機２０への電力供給は親機１０の過大な負担となる。そこで、親機１０は変調部１２を作動させ、充電電流を変調することで、システムが充電休止モードに移行したことを通知する。充電検出部２４が変調電流を検知すると、充電スイッチ部２１での充電電流の供給が遮断されるとともに、充電量計測部２３でのカウント値がホールドされる。
【００２０】
図６は本実施形態のコードレス電話機における充電制御処理を記述したフローチャートである。子機２０を親機１０の所定位置にセットすると、親機１０から子機２０への充電が行われる（ステップＳ１）。ここでは、通常充電を想定しているが、マニュアル操作などで急速充電に切り替えてもよい。子機２０が充電されると、充電モード及び充電時間に対応してカウント値がカウントダウンされる（ステップＳ２）。充電量計測部２３はカウント値をチェックし、二次電池３０が満充電になったか否か、つまり、カウント値が０になったか否かを判定する（ステップＳ３）。二次電池３０が満充電になっていない場合であって（ステップＳ３；ＮＯ）、充電量計測部２３がホールド信号を検知してない場合には（ステップＳ４；ＮＯ）、ステップＳ２に戻ってカウントダウンを行い、ステップＳ２〜ステップＳ４の間でループを形成する。充電量計測部２３がホールド信号を検知すると（ステップＳ４；ＹＥＳ）、当該ループから抜けてステップＳ３に移行し、カウントダウンを休止する。
【００２１】
一方、充電計測部２３において、カウント値が０となり、二次電池３０が満充電となると（ステップＳ３；ＹＥＳ）、トリクル充電モードに移行して、充電電流のパルス波形のデューティ比を小さくして間欠充電を行う（ステップＳ５）。この状態で、充電量計測部２３がホールド信号を検知すると（ステップＳ６；ＹＥＳ）、間欠充電を休止して再びステップＳ６に戻る。充電量計測部２３がホールド信号を検知しない場合には（ステップＳ６；ＮＯ）、引き続き間欠充電を行う（ステップＳ５）。
【００２２】
このように、本実施形態によれば、親機１０から子機２０へ供給される平均充電電流を切り替えるための手段（電流量調整手段）として、パルス波形のデューティ比を任意に調整できる充電スイッチ部２１を設けた構成としたため、予め複数の電流経路を設ける必要がなく、子機２０の充電回路４０を簡素化することがきる。これにより、コードレス電話機のコスト低下を実現できる。また、親機１０の消費電力が大きくなり、子機２０へ十分な充電電流を供給できなくなると、親機１０から子機２０へ変調電流が供給され、子機２０での充電電流の遮断、及びカウント値の一時ホールドがなされるため、親機１０側での充電制御が可能となり、電力消費効率のよいシステムを設計できる。
【００２３】
（発明の実施の形態２）
図７は本発明の第２の実施形態に係わるコードレス電話機のブロック図である。図中、図１と同一符号のものについては、同一部を示すものとし、詳細な説明を省略する。親機１０は、子機２０に内蔵される二次電池３０を充電するための電源回路１１と、子機２０の充電制御を行う充電制御部１４とを備えて構成されている。電源回路１１と充電スイッチ部２１との間は充電専用の２端子の電源系統となっている。親機１０から子機２０に対する充電制御は、上記２端子の電源系統とは別系統として、親機１０の充電制御部１４と子機２０の充電検出部２４との間に設けられた第３の端子による制御系統を介して行われる。親機１０がスピーカフォン機能や留守番電話機能などを使用すると、親機１０での消費電力は多くなる。充電制御部１４は、親機１０での消費電力が予め定められた値を超えた場合に、上記第３の端子を介して充電検出部２４に充電休止を要求する制御信号を出力する。充電検出部２４は当該制御信号を検出すると、充電スイッチ部２１の通電遮断を行うようスイッチ制御部２２を制御し、さらに、充電計測部２３をカウントホールド状態に制御する。かかる構成により、親機１０での消費電力が大きい場合には、子機２０への電力供給を一時的に休止することができ、親機側で充電制御することが可能となる。これにより、電力消費効率のよいシステムを設計できる。
【００２４】
（発明の実施の形態３）
図８は本発明の第３の実施形態に係わるコードレス電話機のブロック図である。図中、図１と同一符号のものについては、同一部を示すものとし、詳細な説明を省略する。親機１０は、子機２０に内蔵される二次電池３０を充電するための電源回路１１と、子機２０の充電制御を行う充電制御部１５と、子機２０との間で無線通信を行う無線部１６とを備えて構成されている。一方、子機２０は図１で詳述した構成の他に、親機１０との間で無線通信を行う無線部２５を備えて構成されている。親機１０から子機２０に対する充電制御は、電源回路１１と充電スイッチ部２１間の電源系統とは別系統として、無線部１６と無線部２５との間の無線通信により行われる。親機１０がスピーカフォン機能や留守番電話機能などを使用すると、親機１０での消費電力は多くなる。充電制御部１５は、親機１０での消費電力が予め定められた値を超えた場合に、無線部１６を介して無線部２５に充電休止を要求する制御信号を出力する。無線部２５は当該制御信号を検出すると、充電スイッチ部２１の通電遮断を行うようスイッチ制御部２２を制御し、さらに、充電計測部２３をカウントホールド状態に制御する。かかる構成により、親機１０での消費電力が大きい場合には、子機２０への電力供給を一時的に休止することができ、親機側で充電制御することが可能となる。これにより、電力消費効率のよいシステムを設計できる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、子機の充電回路に複数の電流経路を設ける必要がなく、子機の充電回路を簡素化できる。また、親機での消費電力が大きい場合には、子機への電力供給を一時的に休止することができ、親機側で充電制御することが可能となる。これにより、電力消費効率のよいシステムを設計できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のコードレス電話機の充電系統の概略構成図である。
【図２】本実施形態のスイッチ部の回路構成図である。
【図３】本実施形態のスイッチ部の他の回路構成図である。
【図４】充電モードにおけるシステム各部のタイミングチャートである。
【図５】充電休止モードにおけるシステム各部のタイミングチャートである。
【図６】充電制御処理を記述したフローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態のコードレス電話機の充電系統の概略構成図である。
【図８】本発明の第３実施形態のコードレス電話機の充電系統の概略構成図である。
【図９】従来のコードレス電話機における充電系統の概略構成図である。
【図１０】従来のコードレス電話機における充電系統の概略構成図である。
【符号の説明】
１０…親機
１１…電源回路
１２…変調部
１３…変調制御部
１４…充電制御部
１５…充電制御部
１６…無線部
２０…子機
２１…充電スイッチ部
２２…スイッチ制御部
２３…充電量計測部
２４…充電検出部
２５…無線部
３０…二次電池
３１…電池負荷
４０…充電回路
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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