(57)【要約】【課題】ＡＣ電源の停電からの復電時に他の無線端末と充電タイミングが重なることを避けることが可能な無線端末及び無線通信システムを提供する。【解決手段】停電を検知すると充電制御回路に充電経路を遮断する制御信号を送信して充電を停止させ、復電を検知すると、電圧監視回路の測定値と、無線端末に割り当てられた固有の固有値とに基づいてウェイト時間を決定し、そして、ウェイト時間が経過するのを待った後、充電制御回路に充電経路を接続する制御信号を送信し、充電回路に充電を開始させるようにしたものである。【選択図】図２
2017158253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信回線を介して無線通信を行う無線端末であって、
電池と、
前記電池にＡＣ電源から充電する充電回路と、
前記電池と前記充電回路との間の充電経路を遮断又は接続する充電制御回路と、
前記電池の電圧を測定する電圧監視回路と、
制御部とを備え、
前記制御部は、
前記ＡＣ電源の停電及び復電を検知する検知手段と、
前記検知手段で停電を検知すると、前記充電制御回路に前記充電経路を遮断する制御信号を送信して充電を停止させ、前記検知手段で復電を検知すると、前記電圧監視回路の測定値と、当該無線端末に割り当てられた固有の固有値とに基づいてウェイト時間を決定し、そして、前記ウェイト時間の経過を待った後、前記充電制御回路に前記充電経路を接続する制御信号を送信して前記充電回路に充電を開始させる指示手段とを備えた無線端末。
【請求項２】
前記指示手段は、前記測定値に応じた時間である電圧ウェイト値と、前記固有値そのものを秒数とした時間である端末ウェイト値とを加算した値を前記ウェイト時間として決定するものであり、
前記電圧ウェイト値は前記測定値が大きくなるに連れ、より長い時間に決定される請求項１記載の無線端末。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の複数の前記無線端末と、
複数の前記無線端末のそれぞれが装着され、前記充電回路に前記ＡＣ電源の電圧を給電する複数の充電器とを備えた無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電器に装着されて充電が行われる無線端末及び無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、無線通信システムでは無線端末が充電器に装着され、充電器に接続されたＡＣ電源から無線端末の電源である電池に充電が行われている。ＡＣ電源が停電すると、様々不利益が発生する恐れがあることから、特許文献１の無線通信システムでは、ＡＣ電源が稼働しているか停電しているかを識別する手段を備えた構成が開示されている。この無線通信システムでは、ＡＣ電源から無線端末への充電が停止されてから一定時間、キー操作等の人為的操作が行われなかった場合、これをＡＣ電源の停電と判別するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１６５４７８号公報（［００２３］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、ＡＣ電源が稼働しているか停電しているかを検知する手段が開示されているものの、停電からの復電、また復電を検知した際の充電動作については何ら言及されていない。無線端末が充電器に装着されている状態では、無線端末の電池が満充電状態となるように常にＡＣ電源から電池に充電が行われているため、停電から復電した際には、停電で一旦停止していた充電が再び開始されることになる。
【０００５】
このため、例えば事業所内で複数の無線端末がそれぞれ充電器に接続された利用形態では、停電が生じると、その停電から復電した瞬間に、一斉に各無線端末で充電が開始されることになる。この場合、消費電力が一気に増加し、ＡＣ電源へ瞬間的に高負荷がかかり、電源ブレーカー断等の現象が発生していた。この現象を回避するために、停電時、無線端末を充電器から手動で取り外しておく等の作業を行っていた。
【０００６】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、復電時に他の無線端末と充電タイミングが重なることを避けることが可能な無線端末及び無線通信システム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】
本発明に係る無線端末は、通信回線を介して無線通信を行う無線端末であって、電池と、電池にＡＣ電源から充電する充電回路と、電池と充電回路との間の充電経路を遮断又は接続する充電制御回路と、電池の電圧を測定する電圧監視回路と、制御部とを備え、制御部は、ＡＣ電源の停電及び復電を検知する検知手段と、検知手段で停電を検知すると充電制御回路に充電経路を遮断する制御信号を送信して充電を停止させ、検知手段で復電を検知すると、電圧監視回路の測定値と、無線端末に割り当てられた固有の固有値とに基づいてウェイト時間を決定し、そして、ウェイト時間の経過を待った後、充電制御回路に充電経路を接続する制御信号を送信して充電回路に充電を開始させる指示手段とを備えたものである。
【０００８】
また、本発明に係る無線通信システムは、上記の複数の無線端末と、複数の無線端末のそれぞれが装着され、充電回路にＡＣ電源の電圧を給電する複数の充電器とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＡＣ電源の停電からの復電時に他の無線端末と充電タイミングが重なることを避けることが可能な無線端末及び無線通信システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信システム１００の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線端末１０と充電器２０の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る無線通信システム１００における電圧ウェイト値の説明図である。
【図４】図３の電圧ウェイト値の具体例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る無線通信システム１００におけるウェイト時間の設定方法をまとめた図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る無線通信システム１００における動作シーケンスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システム１００の構成を示す概略図である。
無線通信システム１００は、通信回線を介して無線通信を行う例えば携帯電話又はスマートフォン等の複数の無線端末１０と、ＡＣ電源に接続されて無線端末１０を充電する複数の充電器２０とを備えている。無線端末１０は、通常、不使用時には充電器２０に装着され、満充電となるように充電が行われている。無線通信システム１００は例えば事業所内等に設置され、無線端末１０と充電器２０とを一組として各従業員のそれぞれの業務机に配置して用いられる。
【００１２】
図２は、本発明の実施の形態１に係る無線端末１０と充電器２０の構成を示す図である。
無線端末１０は、充電回路１１と、充電制御回路１２と、電池１３と、電源回路１４と、電圧監視回路１５と、アンテナ１６と、無線部１７と、制御部１８とを備えている。また、充電器２０は整流回路２１を備え、ＡＣ電源（交流電圧）を直流電圧に変換して無線端末１０の充電回路１１に給電し、無線端末１０の電池１３を充電するようになっている。
【００１３】
無線端末１０の充電回路１１は、充電器２０の整流回路２１から供給される直流電圧を用いて電池１３を充電する。また、充電回路１１は、無線端末１０が充電中、充電停止中のどちらの状態にあるのかを判別し、制御部１８に通知する。充電制御回路１２は、制御部１８からの制御信号に基づいて充電回路１１と電池１３との間の充電経路の遮断又は接続を行う。電源回路１４は、電池１３の電圧から無線端末１０内部で使用する電源電圧を生成する。電圧監視回路１５は電池１３の電圧値を測定し、測定値を制御部１８に通知する。アンテナ１６は、無線基地局との電波の送受信を行う。無線部１７は、アンテナ１６で送受信する電波を電気信号に変換する。制御部１８は、無線端末１０の全体制御を行う。
【００１４】
制御部１８は、ＡＣ電源の停電及び復電の検知、後述のウェイト時間の決定、充電制御回路１２の制御、などの処理を行う。制御部１８は例えばマイクロコンピュータで構成され、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等を備えており、ＲＯＭには制御プログラム及び後述の動作シーケンスに対応したプログラム等が記憶されている。制御部１８により、本発明の検知手段と指示手段とが機能的に構成されている。
【００１５】
ウェイト時間は、停電によって充電が停止した無線端末１０の充電開始タイミングを遅らせるための待ち時間であり、復電検知から充電開始までの時間である。ウェイト時間は、電池１３の残量に相当する電池電圧値に基づいて決定した時間と、各無線端末１０のそれぞれに固有に割り当てられた固有値に基づいて決定した時間とを合計した時間である。以降、便宜上、電池電圧値に基づいて決定した時間を電圧ウェイト値、固有値に基づいて決定した時間を端末ウェイト値と呼称する。
【００１６】
図３は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システム１００における電圧ウェイト値の説明図である。図４は、図３の電圧ウェイト値の具体例を示す図である。図２及び図３において縦軸は電池電圧、横軸は電池残量を示した電池電圧／電池残量特性例を示している。図５は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システム１００におけるウェイト時間の設定方法をまとめた図である。
【００１７】
図３のように、電池残量が小、中、大と多くなるに連れ、電圧ウェイト値を小、中、大と大きくなるように設定する。電圧ウェイト値は、具体的には時間で設定され、図４に示すように、電池残量が小、中、大と多くなるに連れ、電圧ウェイト値を、０秒、３分、１０分と長くなるように設定する。なお、システム上は、電池残量ではなく電池電圧値に基づいて電圧ウェイト値を設定しており、電池電圧値＜第１閾値αの場合には電圧ウェイト設置値を０秒に設定し、第１閾値α≦電池電圧値＜第２閾値βの場合には電圧ウェイト設置値を３分に設定し、第２閾値β≦電池電圧値の場合には電圧ウェイト設置値を１０分に設定する。第１閾値α、第２閾値βは予め設定された閾値であり、制御部１８に設定されている。
【００１８】
このように電池電圧値が大きいほど、電圧ウェイト値を長く設定したのは以下の理由による。すなわち、電池電圧値が大きいほど、電池１３は満充電に近く、実運用上、即時の充電が不要である。このため、電池電圧値が大きいほど、ウェイト時間を大きくし、復電時の充電動作を後回しにすることによって、復電時のＡＣ電源への負荷を軽くする。
【００１９】
また、端末ウェイト値は、各無線端末１０のそれぞれに固有に割り当てられた固有値である。すなわち、端末ウェイト値は各無線端末それぞれでランダム値であり、極力同じ値にならないように設定される。このように端末ウェイト値をランダム値とするのは、復電時、同じ電圧ウェイト値となる無線端末１０が複数存在した場合に、端末ウェイト値を電圧ウェイト値に加えることによって、ウェイト値が無線端末１０毎に異なるようにするためである。ウェイト値が無線端末１０毎に異なることで、各無線端末１０のそれぞれの充電開始タイミングを、極力同じにならないようにして、一斉に充電されるのを回避することができる。
【００２０】
図５では、固有値そのものが秒数として用いられて端末ウェイト値とされている。そして、図５に示すように、４台の無線端末１０のそれぞれにおいて、ウェイト時間が「１秒」、「２秒」、「３分５秒」、「１０分３秒」と設定され、それぞれランダムな時間が設定された。そして、停電からの復電の際、各無線端末１０のそれぞれが、自己のウェイト時間経過後に充電開始を行うことで、無線通信システムとして見れば段階的に充電が開始され、一斉充電が回避される。これによって、ＡＣ電源への瞬間的な高負荷はかからなくすることが期待できる。
【００２１】
図６は、本発明の実施の形態１に係る無線通信システム１００における動作シーケンスを示す図である。
まず、無線端末１０は、充電回路１１にて、自身が充電中、充電停止中のどちらの状態にあるかを判断する（Ｓ１）。制御部１８は、充電中であると判断した場合、ＡＣ電源の停電が発生したか否かをチェックし（Ｓ２）、停電が発生したことを検知すると、充電回路１１の遮断を指示する制御信号を充電制御回路１２に送信し、充電経路を遮断する（Ｓ３）。なお、ＡＣ電源の停電の検知は、例えば、無線端末１０が充電状態から放電状態に変化したことで充電停止を検知し、充電停止から一定時間、キー操作等の人為的操作が行われなかった場合、ＡＣ電源の停電と検知する。なお、停電の検知は、上記検知方法に限定されるものではなく、任意の方法を採用できる。
【００２２】
制御部１８は、充電経路を遮断後、ＡＣ電源が復電したかどうかをチェックする（Ｓ４）。ＡＣ電源の復電の検知は、例えば、充電回路１１の動作の有無で行う。復電の検知は、この検知方法に限定されるものではなく、任意の方法を採用できる。そして、制御部１８は、復電したことを検知すると、電圧監視回路１５から通知された電池電圧の測定値をチェックし（Ｓ５）、測定値に基づいて、上述のようにして電圧ウェイト値を決定すると共に、自己に設定された固有値を端末ウェイト値に決定する。そして、制御部１８は、電圧ウェイト値と端末ウェイト値とを加算してウェイト時間を決定する（Ｓ６）。制御部１８は、復電検知後、ウェイト時間が経過するのを待ち（Ｓ７）、ウェイト時間経過後、充電制御回路１２に、充電経路の接続を指示する制御信号を送信し、電池１３の充電を開始させる（Ｓ８）。
【００２３】
上記のフローチャートの処理は、各無線端末１０のそれぞれで行われ、図５に示したように異なるウェイト時間が決定される。よって、復電時、各無線端末１０で順次、時間をずらして充電が開始され、一斉に充電が開始されるのを回避することができる。
【００２４】
以上に説明したように、本実施の形態１によれば、無線端末１０は、復電時に電圧監視回路１５の測定値と無線端末１０に固有に割り当てられた固有値とに基づいて、復電から充電開始までのウェイト時間を決定し、ウェイト時間が経過するのを待った後、充電を開始する。各無線端末１０のそれぞれが復電時に上記のように動作するため、各無線端末１０が異なるタイミングで充電が開始される動作が得られる。このため、従来のように充電開始タイミングが重なることを回避でき、電源ブレーカー断等の不都合を防止できる。
【００２５】
また、ウェイト時間を決定する処理と、ウェイト時間経過後に充電を開始する処理とを各無線端末のそれぞれが自立して行うため、各無線端末を制御する上位装置を設けることなしに、復電時の充電開始タイミングが重ならないシステムを構築できる。
【００２６】
なお、本実施の形態１における電圧ウェイト値及び端末ウェイト値の具体的数値は一例を示したに過ぎず、それらは実使用条件等に応じて適宜設定すれば良い。
【符号の説明】
【００２７】
１０  無線端末、１１  充電回路、１２  充電制御回路、１３  電池、１４  電源回路、１５  電圧監視回路、１６  アンテナ、１７  無線部、１８  制御部、２０  充電器、２１  整流回路、１００  無線通信システム。
【図１】
2017158253.tif 000003
【図２】
2017158253.tif 000004
【図３】
2017158253.tif 000005
【図４】
2017158253.tif 000006
【図５】
2017158253.tif 000007
【図６】
2017158253.tif 000008