JP5195031B2 - 携帯端末 - Google Patents

Description

本発明は、二次電池と、二次電池を充電するための燃料電池とを備えた携帯端末に関する。

近年、携帯電話機やカメラ等に代表される電子機器の小型化及び高機能化が進むとともに、電子機器の電源となる電池に対しても、これまで以上の小型化及び高性能化が要求されるようになってきた。そのような要求を満たす電池として、リチウムイオン電池と比較してエネルギー密度の高い小型の燃料電池が注目を集めていて、燃料電池を電源とする電子機器の商品化が進められている。

例えば特許文献１には、燃料電池が発電するために必要な酸素を、燃料電池に確実に供給することができる電子機器が記載されている。この電子機器は、筐体の正面の中央の近傍であって、ユーザにより保持される部分とは異なる位置に、電池室の内部の空間を筐体の外部に連通する空気孔が配置され、また、空気孔に対して鏡筒が配置されている側とは反対側に空気孔ガードとして凸凹部が形成されたものである。
特開２００５−１７３２７号公報

燃料電池を備えたカメラ等の携帯端末において、空気孔ガードとして凸凹部を設ける方法等により、ユーザがこの携帯端末を保持したときに、指で空気孔が塞がれてしまうことを防止することができる。さらに、これらの携帯端末が燃料電池により充電される二次電池を備えるとともに、燃料電池の発電状態を監視してユーザに対して適切な情報を提供することによって、効率的に二次電池を充電することができることが望ましい。

本発明は、上記課題を鑑みなされてものであり、二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池を備えるとともに、燃料電池の発電状態を常時監視してユーザに対して適切な情報を提供することで、効率的に二次電池を充電することができる携帯端末を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る携帯端末は、二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池とを備えるとともに、前記燃料電池により発電がされているか否かを判断する第１の判断手段と、前記第１の判断手段により発電がされていないと判断されたときに、前記燃料電池の発電条件を満たしているか否かを判断する第２の判断手段と、前記第２の判断手段により発電条件が満たされていると判断されたときに、発電がされていない旨をユーザに対して報知する報知手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明に係る携帯端末によると、二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池を備えるとともに、燃料電池の発電状態を常時監視して、発電がされていないときに、ユーザに対して適切な情報を提供することで、効率的に二次電池を充電することが可能となる。

〔第１実施形態〕
本発明に係る携帯端末の第１実施形態について、図１乃至図７を参照しながら説明する。第１実施形態の携帯端末として、複数の筐体が開閉自在に結合されてなるクラムシェル型の携帯電話機１を例にあげて説明する。図１（Ａ）は、携帯電話機１の開いた状態を示す正面図、図１（Ｂ）は、携帯電話機１の開いた状態を示す側面図である。また、図２（Ａ）は、携帯電話機１の閉じた状態を示す背面図、図２（Ｂ）は、携帯電話機１の閉じた状態を示す側面図である。

携帯電話機１は、図１及び図２に示すように、主に、矩形の板状の上筐体１０と、この上筐体１０とほぼ同形状をした下筐体１１とにより構成されていて、これらの上筐体１０及び下筐体１１は、閉じた状態において相互に一面を覆うように積層されている。上筐体１０及び下筐体１１は、ヒンジ部１２を挟むようにヒンジ結合されていて、上筐体１０は下筐体１１に対して、ヒンジ部１２を軸にして、図１及び図２のＸ方向に所定角度だけ回転自在なように形成されている。携帯電話機１は、上筐体１０を下筐体１１に対して回転させることにより、閉じた状態から開いた状態に、あるいは開いた状態から閉じた状態に変形する。

上筐体１０の内面（下筐体１１に対面する側の面）１０ａには、文字や画像等を含んだ表示情報を表示するためのディスプレイ１３、通話相手から受信した音声を出力するためのレシーバ１４が設けられている。これらのディスプレイ１３やレシーバ１４は、携帯電話機１が閉じた状態のときには、下筐体１１により覆われていて外部に露出していないが、上筐体１０を下筐体１１に対して回転させて開いた状態に変形させたときには、外部に露出される。

下筐体１１の内面（上筐体１０に対面する側の面）１１ａには、例えば電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるための電源キーや発呼処理を行うための発呼キー、数字や文字を入力するためのテンキー、メール機能やＷｅｂ機能を起動するためのショートカットキー等からなる操作キー１５が設けられている。また下筐体１１には、音声を集音するためのマイクロフォン１６が設けられている。これらの操作キー１５やマイクロフォン１６は、携帯電話機１が閉じた状態のときには、上筐体１０により覆われていて外部に露出していないが、上筐体１０を下筐体１１に対して回転させて開いた状態に変形させたときには、外部に露出される。

下筐体１１の外面（上筐体１０に対面しない側の面）１１ｂには、携帯電話機１に電力を供給するための電池部１７が設けられている。電池部１７は、内部に、後述する二次電池３０を備えているとともに、この二次電池３０を充電するための燃料を蓄えている。また電池部１７は、燃料を注入するための燃料注入孔１７ａと、発電に必要な酸素を外部から取り込むための空気孔１７ｂと、発電により発生する水分等を外部に排気するための排気孔１７ｃとを備えている。この電池部１７の燃料注入孔１７ａ、空気穴１７ｂ、排気孔１７ｃは、携帯電話機１が閉じた状態であっても開いた状態であっても外部に露出されるように設けられている。これにより、携帯電話機１は、閉じた状態であっても開いた状態であっても、燃料電池により発電を行い二次電池３０を充電することができる。

次に、携帯電話機１の機能について、図３に示す機能ブロック図を用いて説明する。携帯電話機１は、図３に示すように、主制御部２０、操作入力部２１、表示処理部２２、画像処理部２３、音声処理部２４、通信制御部２５、記憶部２６、及びＧＰＳ受信部２７がバスによって相互に通信可能に接続されて構成されている。

主制御部２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を具備し、携帯電話機１の総括的な制御を行うとともに、様々な演算処理や制御処理等を行う。電源回路部２１は、後述する二次電池３０（リチウムイオン電池等）を備え、例えば操作キー１５を介した入力に基づいて携帯電話機１の電源のＯＮ／ＯＦＦ状態を切り替え、電源がＯＮ状態の場合に二次電池３０から各部に対して電力を供給して、携帯電話機１を動作可能にする。また電源回路部２１は燃料電池を備え、二次電池３０の電池電圧に応じて、燃料電池を用いて発電を行って二次電池３０を充電する。さらに電源回路部２１は、二次電池３０の電池電圧や燃料電池の発電状況に基づいて、ユーザに対する警告処理を行う。電源回路部２１に関する詳細については後述する。

操作入力制御部２２は操作キー１５に対する入力インタフェースを備え、操作キー１５のいずれかが押されたことを検知すると、押されたキーを示す信号を生成して主制御部２０に伝送する。表示処理部２２はディスプレイ１３に対する表示インタフェースを備え、主制御部２０の制御に基づいて、文書や画像等を含んだ表示情報をディスプレイ１３に表示する。

音声処理部２４は、主制御部２０の制御に基づいて、マイクロフォン１６で集音した音声からアナログ音声信号を生成し、このアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換して主制御部２０に伝送する。また音声処理部２４は、デジタル音声信号を取得すると、主制御部２０の制御に基づいて、このデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換し、レシーバ１４から音声として出力する。

通信制御部２５は基地局（図示せず）に対して信号を送受信するアンテナ２５ａを備えていて、主制御部２０の制御に基づいて、基地局から受信信号を受信し、この受信信号に対してスペクトラム逆拡散処理してデータを復元する。この復元データは、主制御部２０の制御に基づいて、音声処理部２４に伝送されてレシーバ１４から出力されたり、表示処理部２２に伝送されてディスプレイ１３に表示されたり、または記憶部２６に記憶されたりする。

また通信制御部２５は、主制御部２０の制御に基づいて、マイクロフォン１６を介して入力された音声信号や操作キー１５を介して入力されたデータ、または記憶部２６に記憶されたデータを取得し、これらのデータに対してスペクトラム拡散処理を行い、基地局に対してアンテナ２５ａを介して送信する。

記憶部２６は、主制御部２０が行う処理の処理プログラムや処理に必要なデータ等を格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やハードディスク、不揮発性メモリ、主制御部２０が処理を行う際に使用されるデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成される。また、電源回路部２１が後述する警告処理を行う際の処理プログラムは、例えばＲＯＭに記憶されているものとする。

ＧＰＳ受信部２７は、ＧＰＳ放送局（図示せず）により放送されているＧＰＳ情報を受信するためのアンテナ２７ａを備え、このアンテナ２７ａを介して受信したＧＰＳ情報に基づいて携帯電話機１の現在位置を示す情報を生成して主制御部２０や電源回路部２１に伝送する。

携帯電話機１は、通信状態であるときのみでなく待ち受け状態であっても、二次電池３０からの電力の供給を受けている。具体的には、通信制御部２５は、通信状態ではピーク電流数百ｍＡ、待ち受け状態では間歇的に基地局からの電波を受信、監視しているため、平均電流数ｍＡが供給されていることになる。また、表示制御部２３が、記憶部２６に記憶された画像や、携帯電話ネットワークを介して他の携帯電話から送られてくる画像、その他の画面をディスプレイ１３に表示する際にも、二次電池３０から大きな電力を供給されている。

図４は、携帯電話機１における二次電池３０の放電カーブを示すグラフである。このグラフは、縦軸に二次電池３０の電池電圧、横軸に使用時間としたグラフである。このグラフによると、携帯電話機１（二次電池３０）を充電してから使用する場合、始めに二次電池３０の電圧が急激に下がるとともに、一定時間電圧が安定した状態が維持され、再び電圧が急激に下がることがわかる。

電源回路部２１は、携帯電話機１が電力を消費するに連れ低下する二次電池３０の電池電圧が、第１の所定値（図４に示す充電不必要電圧）より低くなったことが検出されることに基づいて、燃料を用いて発電を開始して二次電池３０の充電を行う。また、電源回路部２１は、二次電池３０の電池電圧が第２の所定値（図４に示す低電圧警報電圧）より低くなったことが検出されると、ディスプレイ１３に低電圧である旨を表示するとともに、レシーバ１４から低電圧である旨を示すアラーム音を発生させる。ユーザは、これらの表示やアラーム音に基づいて、携帯電話機１をＡＣアダプタに接続して二次電池３０を充電する。

ここで、携帯電話機１のＡＣアダプタによる充電には商用電源（例えばＡＣ１００Ｖ）が必要であるが、ユーザが長時間移動しているときには商用電源に接続できないため不便であった。そこで、従来の携帯電話機の電源として燃料電池を適用することが考えられる。しかしながら燃料電池は、大きな電池容量を提供することは可能だが、通信時等に必要とされる数百ｍＡの大電流を供給することは困難である。よって携帯電話機１は、この燃料電池と、通信を可能とするメイン電池（二次電池）とを組み合わせて使用する。

携帯電話機１は、使用時のみに電力を供給すればいいカメラ等の電子機器と異なり、電源起動状態において、ユーザにより使用されていないときであっても待ちうけ状態に設定されているため、常時電力を供給されている必要がある。常時電力を使用する機器の場合、常時発電（充電）が行われていることが好ましいが、携帯電話機１はユーザにより携帯されて移動中であることが多いため、多くの時間ポケットやバッグの中に収納されている可能性が高い。その場合には、発電に必要な空気孔１７ｂや排気孔１７ｃがユーザの意図に反して塞がれてしまうことがあり、携帯電話機１は発電を行うことができない。

そこで携帯電話機１の電源回路部２１は、常時二次電池３０の電圧や燃料電池の発電状況を監視し、二次電池３０が低電圧なのに発電がされていない場合には、その原因を特定し、ユーザに対して警告を発生させる警告処理を行っている。

図５に、電源回路部２１の機能ブロック図を示す。電源回路部２１は、図５に示すように、二次電池３０を備えている。二次電池３０は例えばリチウムイオン電池等で、外部から供給された電力を蓄電することができる。

電源回路部２１は、燃料電池による発電・昇圧を制御、監視する燃料電池制御部３１を備えている。燃料電池制御部３１は、外部の燃料ボンベＢから供給される燃料（例えばメタノール）により発電した電力を、二次電池３０に供給、充電する制御を行う。また電源回路部２１は、燃料ボンベＢから供給された燃料を用いて発電を行うセル部３２、セル部３２により発電された電力の出力（例えば０．５Ｗで負荷により電圧が変化する）を昇圧（例えば４．３Ｖ）し、二次電池３０に供給する昇圧部３３を備えている。

さらに電源回路部２１は、二次電池３０の電圧が低下したときに充電を開始するために、二次電池３０の電圧を検出する電池残量検出部３４を備えている。そのうえ電源回路部２１は、空気孔１７ｂ、排気孔１７ｃが何かの物体によって塞がれてしまうと発電を行うことができないため、空気孔１７ｂ及び排気孔１７ｃが開放されているかどうかを検出する開閉検出部３５を備えている。

燃料電池制御部３１は、燃料の残量を示す情報を取得する。例えば、携帯電話機１が、内部に蓄えられた燃料の重量を測定する装置を備えることで、燃料電池制御部３１は、この装置から燃料の重量を取得し、この燃料の重量に基づいて燃料の残量を算出する。また燃料電池制御部３１は、開閉検出部３５から、空気孔１７ｂや排気孔１７ｃの開閉状態を示す情報を取得する。開閉検出部３５は、空気孔１７ｂや排気孔１７ｃの開閉状態を、例えば、流量検出や間歇的に孔の内側からＬＥＤなどの光を出射し、その反射量を検出することによって判定する。例えば、反射量が所定値以上であった場合に、空気孔１７ｂや排気孔１７ｃが塞がれているものと判定される。

燃料電池制御部３１は、電池残量検出部３４で二次電池の電圧が第１の所定値（図４に示す充電不必要電圧）以下になったことを検出すると、発電が行われているかどうかを確認し（例えば発電出力電圧あるいは発熱を検出することで確認する）、発電が行われていないとともに燃料がなくなっている場合には、燃料電池制御部３１は、例えばスピーカ１４からアラーム音を発生させ、ユーザに対して燃料を供給するように促す。同様に、燃料電池制御部３１は、空気孔１７ｂが塞がれている場合には、空気孔１７ｂを開放するように警告し、排気孔１７ｃが塞がれている場合には、排気孔１７ｃを確保するように警告する。また、燃料電池制御部３１は、燃料があるととに、空気孔１７ｂ及び排気孔１７ｃの双方が解放されている場合は、燃料電池に何らかの動作不良が発生している可能性があるため、ディスプレイ１３にその旨を表示する。なお、アラーム音を発生される際には、タイマーにより定期的に発生させると良い。

携帯電話機１がこの警告処理を行う際の手順について、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。携帯電話機１は、起動されている間、ユーザにより通信等の使用状態であっても待ち受け状態であっても、この警告処理を常時行っている。以下、例えば「ステップＳ１０１」を「Ｓ１０１」のように、「ステップ」の語句を省略して説明する。

始めに燃料電池制御部３１は、二次電池３０の電池残量（電池電圧）が低下しているか否かを判断する（Ｓ１０１）。この際、燃料電池制御部３１は、二次電池３０の電池残量（電池電圧）を算出し、この電池電圧が第１の所定値（図４に示す充電不必要電圧）より低かった場合に、電池残量が低下しているものと判断する。電池残量が低下していない場合（Ｓ１０１のＮｏ）は、発電を行う必要性が低いため、燃料電池制御部３１はそのまま待機する。

電池残量が低下している場合（Ｓ１０１のＹｅｓ）は、燃料電池制御部３１は、燃料により発電がされているか否かを判断する（Ｓ１０３）。この際、燃料電池制御部３１は、例えば発電出力電圧あるいは発熱を検出することで、発電されているかどうかを確認する。発電がされている場合（Ｓ１０３のＹｅｓ）は、ステップＳ１０１に戻って、ユーザに対して警告を行う必要がないため、再び燃料電池制御部３１は電池残量が低下しているか否かを判断する。

電池残量が低下していて発電がされていない場合（Ｓ１０３のＮｏ）は、本来なら発電がされているはずなので、燃料電池制御部３１は、発電がされていない理由を判定するために、まず燃料があるか否かを判断する（Ｓ１０５）。この際、例えば燃料の重量に基づいて燃料の残量を算出して、燃料があるか否かを判断する。

燃料がない場合（Ｓ１０５のＮｏ）は、燃料電池制御部３１は、ユーザに対して燃料を供給するように促す（Ｓ１０７）。この際、例えば図７（Ａ）に示すように、ディスプレイ１３の表示画面４０に、「燃料を補充してください」等の燃料の補充を促す文章が表示された表示欄４４を表示すると良い。

また表示画面４０には、電波状態を表す電界アイコン４１、二次電池３０の電池残量を表す電池アイコン４２と併せて、燃料の残量を表す燃料アイコン４３が表示されている。燃料アイコン４３は、例えば燃料の残量が５段階（１乃至５）の数値で表されている。ユーザは、電池アイコン４２を確認することで二次電池３０の電圧が低下していることを認識して、携帯電話機１をＡＣアダプタに接続して二次電池３０を充電することができる。また、ユーザは、燃料アイコン４３を確認することで燃料が少なくなったことを認識して、自ら燃料を補充することができる。

燃料がある場合（Ｓ１０５のＹｅｓ）は、燃料電池制御部３１は、空気孔１７ｂが塞がれていないか否かを判断する（Ｓ１０９）。携帯電話機１の空気孔１７ｂが塞がれている場合には、発電に必要な酸素を十分に取り入れることがでないため、携帯電話機１は発電を行うことができないからである。この際、燃料電池制御部３１は、開閉検出部３５から空気孔１７ｂの開閉状態を示す情報を取得することにより、空気孔１７ｂが塞がれていないか否かを判断する。

空気孔１７ｂが塞がれていた場合（Ｓ１０９のＮｏ）は、燃料電池制御部３１は、ユーザに対して空気孔１７ｂを開放するように促す（Ｓ１１１）。この際、例えば図７（Ｂ）に示すように、ディスプレイ１３の表示画面４０に、「空気孔が塞がれています！」等の文章が表示された表示欄４４を表示することで、空気孔１７ｂを開放するように促すと良い。

空気孔１７ｂが塞がれていない場合（Ｓ１０９のＹｅｓ）は、燃料電池制御部３１は、排気孔１７ｃが塞がれていないか否かを判断する（Ｓ１１３）。携帯電話機１の排気孔１７ｃが塞がれている場合には、発電により発生した水分等を外部に排気できないため、携帯電話機１は発電を行うことができないからである。この際、燃料電池制御部３１は、開閉検出部３５から排気孔１７ｃの開閉状態を示す情報を取得することにより、排気孔１７ｃが塞がれていないか否かを判断する。

排気孔１７ｃが塞がれていた場合（Ｓ１１３のＮｏ）は、燃料電池制御部３１は、ユーザに対して排気孔１７ｃを開放するように促す（Ｓ１１５）。この際、例えば図７（Ｃ）に示すように、ディスプレイ１３の表示画面４０に、「排気孔が塞がれています！」等の文章が表示された表示欄４４を表示することで、排気孔１７ｃを開放するように促すと良い。

排気孔１７ｃが塞がれていない場合（Ｓ１１３のＹｅｓ）は、電池残量が低下しているのにも関わらず燃料電池が動作しておらず、また、その理由が特定できないため、燃料電池制御部３１は、ディスプレイ１３に燃料電池が動作していない旨を表示する（Ｓ１１７）。この際、例えば図７（Ｄ）に示すように、ディスプレイ１３の表示画面４０に、「燃料電池が動作していません！」等の文章が表示された表示欄４４を表示する。

ステップＳ１０７、Ｓ１１１、Ｓ１１５、Ｓ１１７の表示処理を終えると、再びステップＳ１０１に戻って、燃料電池制御部３１は発電がされているか否かを判断する。そして燃料電池制御部３１は、ステップＳ１０１乃至Ｓ１１７の処理を繰り返すことにより、携帯電話機１においてきちんと発電が行われているかどうか監視する。

このようにして携帯電話機１において、二次電池３０の電池電圧や燃料電池による発電状況を常時監視し、二次電池３０の電圧が低下しているのにも関わらず燃料電池による発電が行われていない場合に、その原因を特定して、ユーザに対して、燃料の補充、空気孔１７ｂの開放、排気孔１７ｃの開放等、原因に応じた措置を促すための警告を行う。これによりユーザは、二次電池３０の電圧が低下しているのにも関わらず燃料電池による発電が行われていない場合に、発電が行われていない原因を認識して、原因に応じた措置をとることができる。

ここで、ステップＳ１０１乃至ステップＳ１１５をよりシンプルな方法で行っても良い。例えば、携帯電話機１において二次電池３０の電圧に依存せずに常時発電を行うようにして、燃料電池制御部３１は、発電がされているかを常時確認し、発電がされていない場合や、燃料がなくなっている場合は、燃料電池制御部３１はスピーカ１４からアラーム音を発生させたり、燃料を供給するようにディスプレイ１３に表示したりしてユーザに対して警告する。

この方法によると、携帯電話機に空気孔１７ｂや排気孔１７ｃが開放されているかどうかを判定するためのセンサが装備されていない場合や、それ程頻繁に発電を行う必要がない場合等においても、燃料があるかどうかの判定のみにより、簡単に燃料電池の動作状態をチェックして、ユーザに対して警告することができる。このような場合の警告処理について、図８に示すフローチャートに基づいて説明する。

始めに燃料電池制御部３１は、発電がされているか否かを判断する（Ｓ２０１）。この際、燃料電池制御部３１は、例えば発電出力電圧あるいは発熱を検出することで、発電されているかどうかを確認する。発電がされている場合（Ｓ２０１のＹｅｓ）は、ステップＳ２０１に戻って、再び主制御部２０は発電がされているか否かを判断する。

発電がされていない場合（Ｓ２０１のＮｏ）は、燃料電池制御部３１は、燃料があるか否かを判断する（Ｓ２０３）。この際、例えば燃料の重量に基づいて燃料の残量を算出して、燃料があるか否かを判断する。

燃料がない場合（Ｓ２０３のＮｏ）は、主制御部２０は、ユーザに対して燃料を供給するように促す（Ｓ２０５）。この際、例えば図７（Ａ）に示すように、ディスプレイ１３の表示画面４０に、「燃料を補充してください」等の燃料の補充を促す文章が表示された表示欄４４を表示すると良い。

燃料があるのに発電がされていない場合（Ｓ２０３のＹｅｓ）は、何らかの原因によって燃料電池が動作していないが、その原因が特定できないため、主制御部２０は、燃料電池が動作していない旨を表示する（Ｓ２０７）。この際、例えば図７（Ｄ）に示すように、ディスプレイ１３の表示画面４０に、「燃料電池が動作していません！」等の文章が表示された表示欄４４を表示する。

ステップＳ２０５、Ｓ２０７の表示処理を終えると、再びステップＳ２０１に戻って、燃料電池制御部３１は発電がされているか否かを判断する。そして燃料電池制御部３１は、ステップＳ２０１乃至Ｓ２０７の処理を繰り返すことにより、携帯電話機１においてきちんと発電が行われているかどうか監視する。

なお、携帯電話機１において発電がされていなかった場合であっても、ユーザにとっては、どの孔が塞がれていたか等はあまり重要でないので、図９（Ａ）に示すように、発電ができなかった時間帯が表示された表示画面４０を表示するのみでも良い。表示画面４０は、例えば「空気孔が塞がれていたため、１３：００−１４：３０の間、発電ができませんでした。」の文章が表示された表示欄４４を備えている。あるいは、図９（Ｂ）に示すように、表示画面４０に、その日１日の発電率、例えば「５／５ 発電率７５％」の文字が表示された表示欄４５が常時表示されるようにしても良い。この発電率は、例えば１日２４時間のうち発電がされていた時間の割合である。

また、燃料の残量の検出方法、空気孔１７ｂや排気孔１７ｃが塞がっているかどうかの検出方法、発電されているかどうかの検出方法は、上述した方法に限定されず、任意の方法で良い。例えば燃料電池の残量の検出は、発電できない原因となっているかどうかさえ分かれば良く、残量を正確に知る必要はないので、通常の残量検出とは別の方法で行っても良い。さらには、発電に必要な条件が他に考えられる場合（例えば周囲温度等）は、発電できない原因として、これを加えても良い。

あるいは、警告の方法も上述した方法に限定されず、例えば、二次電池３０の電池残量に応じて、残量が多い場合には長時間に１回警告し、残量が少なくなった場合には、短時間に１回警告するようにしても良い。警告の際の表示方法も任意の方法で良い。

このようにして携帯電話機１において、燃料電池による発電が行われていない場合に、その原因を特定して、ユーザに対して、燃料の補充等、原因に応じた措置を促すための警告を行う。また、発電が行われていない時間帯や１日の発電率等をユーザに対して提示する。

第１実施形態によると、二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池を備え、燃料電池の発電状態を監視して、発電がされていないときに、ユーザに対して常に適切な情報を提供することで、効率的に二次電池を充電することが可能となる。

〔第２実施形態〕
本発明に係る携帯端末の第２実施形態について、図９を参照しながら説明する。以下、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。第２実施形態の携帯端末は、図１及び図２に示すように、第１実施形態の携帯電話機１と同一の構成を備えている。

また第２実施形態の携帯電話機１は、第１実施形態の携帯電話機１と同様に、図３に示すように、主制御部２０、操作入力部２１、表示処理部２２、画像処理部２３、音声処理部２４、通信制御部２５、記憶部２６、及びＧＰＳ受信部２７がバスによって相互に通信可能に接続されて構成されている。

第２実施形態の携帯電話機１は、予めユーザの行動パターンを記憶しておき、燃料電池の発電による充電がされていない場合に、その行動パターンから、携帯電話機１が使用できなくなる可能性を判断し、携帯電話機１が使用できなくなる可能性が低い場合は、現在空気孔１７ｂや排気孔１７ｃが塞がれていて発電していなくても、ユーザに対して警告を行わず、携帯電話機１が使用できなくなる可能性が高い場合は、発電が必要な場合に警告を行う。

例えば、携帯電話機１が二次電池３０の電圧低下を検出したときに、ＧＰＳ受信部２７がＧＰＳ放送局などから定期的もしくはイベントが発生するごとに取得した、現在及び直前の位置情報系列と、通常の（日常の）行動パターンとを比較し、通常の行動パターンではないときはこの次に何が起こるか推定できないので、アラームが必要と判断し、通常の行動パターンで、かつ、このあと電池消費が多い可能性が高い（例えば、通信を多く行う時間帯）と判断されたときは、アラームが必要と判断し、電池消費が低いか、通常の行動パターンによると直に孔の塞がりが解除されるだろうと判断されたときには、アラームが必要ないと判断する。

通常の行動パターンは、例えば、１日１日における各々の時間帯に対して、位置情報や、二次電池３０の電池電圧の値を関連付けて記憶しておき、各々の時刻における二次電池３０の平均の電池電圧をグラフにしたものである。この通常の行動パターンに基づいて、例えば、自宅から会社や学校等の所定の地域内を移動しているときには、携帯電話機１がバッグやポケットに収納されている等により発電できないが、その後、会社や学校等に着くなどして発電できる状況になる可能性が高い場合には、アラーム音を発声させて発電を促す必要がないと判断できる。このような場合にはむやみにアラーム音を発生させると周囲に迷惑がかかったり、ユーザに対して不快感を与えたりする恐れがある。あるいは、ユーザが携帯電話機１でメールを打っているときには、空気孔１７ｂや排気孔１７ｃが長時間塞がれることがないと判断でき、アラーム音は必要ない。

なお、行動パターンの元になる情報はＧＳＰ情報に限定されない。例えば、ＩＤカード付き携帯電話機であった場合、ＩＤカードとして使用した情報（例えば会社の入出管理情報、支払いをした店の名前、交通機関の入出情報など）を使用することができる。その他、例えば携帯電話機１の目覚まし設定時間情報など生活パターンを表す情報、基地局から受信されるエリアコードなどを使用することができる。

携帯電話機１が行動パターンを考慮してこの警告処理を行う際の手順について、図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。携帯電話機１は、起動されている間、ユーザにより通信等の使用状態であっても待ち受け状態であっても、この警告処理を常時行っている。

始めに燃料電池制御部３１は、二次電池３０の電池残量（電池電圧）が低下しているか否かを判断する（Ｓ３０１）。この際、燃料電池制御部３１は、二次電池３０の電池残量（電池電圧）を算出し、この電池電圧が第１の所定値（図４に示す充電不必要電圧）より低かった場合に、電池残量が低下しているものと判断する。電池残量が低下していない場合（Ｓ３０１のＮｏ）は、発電を行う必要性が低いため、燃料電池制御部３１はそのまま待機する。

電池残量が低下している場合（Ｓ３０１のＹｅｓ）は、燃料電池制御部３１は、燃料を用いて発電がされているか否かを判断する（Ｓ３０３）。この際、燃料電池制御部３１は、例えば発電出力電圧あるいは発熱を検出することで、発電されているかどうかを確認する。発電がされている場合（Ｓ３０３のＹｅｓ）は、ユーザに対して警告を行う必要がないため、ステップＳ３０１に戻って、再び燃料電池制御部３１は電池残量が低下しているか否かを判断する。

電池残量が低下していて発電がされていない場合（Ｓ３０３のＮｏ）は、本来なら発電がされているはずなのに発電がされていないので、燃料電池制御部３１は、ユーザに対して、発電がされていない旨の警告を行う必要があるか否かを判断する（Ｓ３０５）。この際、例えば、ＧＰＳ受信部２７がＧＰＳシステムなどから定期的もしくはイベントが発生するごとに取得した、現在及び直前の位置情報系列と、通常の行動パターンとを比較し、通常の行動パターンではないときはこの次に何が起こるか推定できないので、警告を行うが必要があるものと判断する。また、通常の行動パターンで、かつ、このあと電池消費が多い可能性が高い（例えば、通信を多く行う時間帯）と判断されたときは、警告を行う必要があるものと判断する。さらに、電池消費が低いか、通常の行動パターンによると直ぐに空気孔１７ｂや排気孔１７ｃの塞がり等が解除されるだろうと判断されたときには、警告を行う必要がないものと判断する。

警告を行う必要がないと判断された場合（Ｓ３０５のＮｏ）は、ステップＳ３０１に戻って、再び燃料電池制御部３１は電池残量が低下しているか否かを判断する。警告を行う必要があると判断された場合（Ｓ３０５のＹｅｓ）は、燃料電池制御部３１は、発電がされていない理由を判定するために、まず燃料があるか否かを判断する（Ｓ３０７）。この際、例えば燃料の重量に基づいて燃料の残量を算出して、燃料があるか否かを判断する。

燃料がない場合（Ｓ３０７のＮｏ）は、燃料電池制御部３１は、ユーザに対して燃料を供給するように促す（Ｓ３０９）。この際、例えば図７（Ａ）に示すように、ディスプレイ１３の表示画面４０に、「燃料を補充してください」等の燃料の補充を促す文章が表示された表示欄４４を表示すると良い。

燃料がある場合（Ｓ３０７のＹｅｓ）は、燃料電池制御部３１は、空気孔１７ｂが塞がれていないか否かを判断する（Ｓ３１１）。携帯電話機１の空気孔１７ｂが塞がれている場合には、発電に必要な酸素を十分に取り入れることがでないため、携帯電話機１は発電を行うことができないからである。この際、燃料電池制御部３１は、開閉検出部３５から空気孔１７ｂの開閉状態を示す情報を取得することにより、空気孔１７ｂが塞がれていないか否かを判断する。

空気孔１７ｂが塞がれていた場合（Ｓ３１１のＮｏ）は、燃料電池制御部３１は、ユーザに対して空気孔１７ｂを開放するように促す（Ｓ３１３）。この際、例えば図７（Ｂ）に示すように、ディスプレイ１３の表示画面４０に、「空気孔が塞がれています！」等の文章が表示された表示欄４４を表示することで、空気孔１７ｂを開放するように促すと良い。

空気孔１７ｂが塞がれていない場合（Ｓ３１１のＹｅｓ）は、燃料電池制御部３１は、排気孔１７ｃが塞がれていないか否かを判断する（Ｓ３１５）。携帯電話機１の排気孔１７ｃが塞がれている場合には、発電により発生した水分等を外部に排気できないため、携帯電話機１は発電を行うことができないからである。この際、燃料電池制御部３１は、開閉検出部３５から排気孔１７ｃの開閉状態を示す情報を取得することにより、排気孔１７ｃが塞がれていないか否かを判断する。

排気孔１７ｃが塞がれていた場合（Ｓ３１５のＮｏ）は、燃料電池制御部３１は、ユーザに対して排気孔１７ｃを開放するように促す（Ｓ１３７）。この際、例えば図７（Ｃ）に示すように、ディスプレイ１３の表示画面４０に、「排気孔が塞がれています！」等の文章が表示された表示欄４４を表示することで、排気孔１７ｃを開放するように促すと良い。

排気孔１７ｃが塞がれていない場合（Ｓ３１５のＹｅｓ）は、電池残量が低下しているのにも関わらず燃料電池が動作しておらず、また、その理由が特定できないため、燃料電池制御部３１は、ディスプレイ１３に燃料電池が動作していない旨を表示する（Ｓ３１９）。この際、例えば図７（Ｄ）に示すように、ディスプレイ１３の表示画面４０に、「燃料電池が動作していません！」等の文章が表示された表示欄４４を表示する。

ステップＳ３０９、Ｓ３１３、Ｓ３１７、Ｓ３１９の表示処理を終えると、再びステップＳ３０１に戻って、燃料電池制御部３１は発電がされているか否かを判断する。そして燃料電池制御部３１は、ステップＳ３０１乃至Ｓ３１９の処理を繰り返すことにより、携帯電話機１においてきちんと発電が行われているかどうか監視する。

このようにして携帯電話機１において、二次電池３０の電池電圧や燃料電池の発電状況を監視し、二次電池３０の電圧が低下しているのにも関わらず燃料電池による発電が行われていない場合に、ユーザの通常の行動パターンに基づいて警告を行う必要があるか否かを判断し、警告を行う必要があった場合にのみ、その原因を特定して、ユーザに対して、燃料の補充、空気孔１７ｂの開放、排気孔１７ｃの開放等、原因に応じた措置を促すための警告を行う。これによりユーザは、二次電池３０の電圧が低下しているのにも関わらず燃料電池による発電が行われていない場合であって、二次電池３０の充電を行う必要がある場合に、発電が行われていない原因を認識して、原因に応じた措置をとることができる。

第２実施形態によると、二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池を備え、燃料電池の発電状態を監視して、発電がされていないときに、ユーザに対して常に適切な情報を提供することで、効率的に二次電池を充電することが可能となる。

本発明の説明として、携帯電話機１について説明したが、これに限らず、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、デジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯オーディオ機器、携帯ビデオ機器等、燃料電池を備えた携帯端末であれば、任意の携帯端末であって良い。

（Ａ）は、第１実施形態の携帯電話機の開いた状態を示す正面図、（Ｂ）は、第１実施形態の携帯電話機の開いた状態を示す側面図。 （Ａ）は、第１実施形態の携帯電話機の閉じた状態を示す背面図、（Ｂ）は、第１実施形態の携帯電話機の閉じた状態を示す側面図。 第１実施形態の携帯電話機を示す機能ブロック図。 第１実施形態の携帯電話機の二次電池の放電カーブを示すグラフ。 第１実施形態の携帯電話機の電源回路部を示す機能ブロック図。 第１実施形態の携帯電話機が警告処理を行う際の手順を示すフローチャート。 （Ａ）乃至（Ｄ）は、第１実施形態の携帯電話機における警告画面を示す画面図。 第１実施形態の携帯電話機が警告処理を行う際の手順を示すフローチャート。 （Ａ）及び（Ｂ）は、第１実施形態の携帯電話機における発電状況の表示画面を示す画面図。 第２実施形態の携帯電話機が警告処理を行う際の手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…携帯電話機，１０…上筐体，１０ａ…上筐体の内面，１０ｂ…上筐体の外面，１１…下筐体，１１ａ…下筐体の内面，１１ｂ…下筐体の外面，１２…ヒンジ部，１３…ディスプレイ，１４…レシーバ，１５…操作キー，１６…マイクロフォン，１７…電池部，２０…主制御部，２１…電源回路部，２２…操作入力部，２３…表示処理部，２４…音声処理部，２５…通信制御部，２５ａ…アンテナ，２６…記憶部，２７…ＧＰＳ受信部，２７ａ…アンテナ，３０…二次電池，３１…燃料電池制御部，３２…セル部，３３…昇圧部，３４…電池残量検出部，３５…開閉検出部，４０…表示画面。

Claims (6)

1. 二次電池と、この二次電池を充電するための燃料電池とを備えるとともに、
   前記燃料電池により発電がされているか否かを判断する第１の判断手段と、
   前記第１の判断手段により発電がされていないと判断されたときに、前記燃料電池の発電条件を満たしているか否かを判断する第２の判断手段と、
   前記第２の判断手段により発電条件が満たされていると判断されたときに、発電がされていない旨をユーザに対して報知する報知手段と、
   を備えたことを特徴とする携帯端末。
2. 前記二次電池の電圧が所定値以下であるか否かを判断する第３の判断手段を備え、
   前記第１の判断手段は、前記第３の判断手段により前記二次電池の電圧が所定値以下であるものと判断されたときに、前記燃料電池により発電がされているか否かを判断することを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
3. 前記燃料電池が発電を行うときに必要な空気を供給する空気孔と、
   前記第１の判断手段により発電がされていないと判断されたときに、前記空気孔が開放されているか否かを判断する第４の判断手段と、を備え、
   前記報知手段は、前記第４の判断手段により前記空気孔が開放されていないものと判断されたときに、ユーザに対して前記空気孔を開放するように促すことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
4. 少なくとも前記燃料電池により発電がされたときに発生した水分を排気する排気孔と、
   前記第１の判断手段により発電がされていないと判断されたときに、前記排気孔が開放されているか否かを判断する第５の判断手段と、を備え、
   前記報知手段は、前記第５の判断手段により前記排気孔が開放されていないものと判断されたときに、ユーザに対して前記排気孔を開放するように促すことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
5. 前記第１の判断手段により発電がされていないと判断された時間帯を記憶する記憶手段と、
   前記記憶手段により記憶された時間帯を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。
6. ユーザの行動パターンと日々の電池電圧とが関連付けられた情報を記憶する記憶手段と、
   前記第１の判断手段により発電がされていないと判断されたときに、そのときの前記二次電池の電圧と、前記記憶手段により記憶された情報とに基づいて、ユーザに対して警告する必要があるか否かを判断する第６の判断手段と、を備え
   前記報知手段は、前記第６の判断手段により警告する必要があると判断されたときに、ユーザに対して燃料の補充を促すことを特徴とする請求項１記載の携帯端末。

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