特許 6181384 携帯端末

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6181384

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】携帯端末

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20170807BHJP

   H04M 1/02 20060101ALI20170807BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 302D

   H04M1/02 C

【請求項の数】9

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2013-36828(P2013-36828)

(22)【出願日】2013年2月27日

(65)【公開番号】特開2013-183634(P2013-183634A)

(43)【公開日】2013年9月12日

【審査請求日】2016年2月17日

(31)【優先権主張番号】61/604,947

(32)【優先日】2012年2月29日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】501431073

【氏名又は名称】ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098350

【弁理士】

【氏名又は名称】山野 睦彦

(72)【発明者】

【氏名】酒井 大輔

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 邦治

【審査官】 宮本 秀一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−２７２００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２３９６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２６１８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２７１６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０２５９９７（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ１／２６−１／３２

Ｈ０１Ｍ１０／４２−１０／４８

Ｈ０２Ｊ７／００−７／１２、

７／３４−７／３６

Ｈ０４Ｍ１／００−１／８２

９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

二次電池を含むバッテリ装置と、
前記バッテリ装置から電力の供給を受ける負荷装置と、
可動部材を離脱可能に装着する受容部と、
前記バッテリ装置から前記負荷装置へ流れる暗電流を防止するための制御信号を発生するスイッチ部とを備え、
前記スイッチ部は、前記受容部に配置され、前記受容部に装着されるべき前記可動部材に変更を加えて構成された所定の可動部材が受容されたとき導通するスイッチを有し、
前記バッテリ装置は、前記負荷装置へ電力を供給する電源パスを、前記スイッチ部からの制御信号に応じて切断するスイッチング素子を有する
携帯端末。

【請求項2】

前記可動部材はカード媒体である請求項１に記載の携帯端末。

【請求項3】

前記可動部材はイヤホンプラグである請求項１に記載の携帯端末。

【請求項4】

前記受容部に配置された前記スイッチは、第１および第２の接点を有し、前記所定の可動部材は、前記受容部に受容された状態で前記第１および第２の接点の間を短絡させる導体部を有する請求項１、２または３に記載の携帯端末。

【請求項5】

前記受容部に配置された前記スイッチは、外力により導通／遮断される機械的スイッチを有し、前記所定の可動部材は、前記受容部に受容された状態で前記機械的スイッチを駆動する駆動部を有する請求項１、２または３に記載の携帯端末。

【請求項6】

前記スイッチング素子は、前記電源パスにソース・ドレイン端子間チャネルが直列に挿入され、ゲート端子に前記制御信号を受けるＦＥＴを含む請求項１〜５のいずれかに記載の携帯端末。

【請求項7】

前記バッテリ装置は、
バッテリ保護回路と、
前記電源パスに挿入され前記バッテリ保護回路の出力に応じて前記電源パスを切断する前記スイッチング素子としての第１のスイッチング素子と、
前記バッテリ保護回路に印加される電源電圧を前記スイッチ部からの制御信号に応じて遮断する第２のスイッチング素子と
を有する請求項１〜５のいずれかに記載の携帯端末。

【請求項8】

前記バッテリ装置は、
バッテリ保護回路と、
前記バッテリ保護回路の出力に応じて前記電源パスを切断する前記スイッチング素子とを有し、
前記バッテリ保護回路は、前記電源パスを強制的に切断させる出力を前記スイッチング素子へ出力させるための制御信号を受ける制御入力端子を有し、前記制御入力端子に前記スイッチ部からの制御信号が入力される請求項１〜５のいずれかに記載の携帯端末。

【請求項9】

前記バッテリ保護回路は、過放電または過電流の検出部、および、過電圧の検出部の少なくとも一つを有し、前記スイッチ部からの制御信号はいずれかの前記検出部の出力と論理和されて用いられる請求項７または８に記載の携帯端末。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、二次電池を含むバッテリ装置を内蔵する携帯端末に関する。

【背景技術】

【0002】

現在、スマートフォンと呼ばれる携帯端末が急速に普及してきている。携帯端末は、電源として充電が可能なバッテリ（二次電池）を用いている。

【0003】

一般に、バッテリをユーザが交換可能な装置では、製品の工場出荷時にバッテリは装置本体から取り外された状態でユーザに提供される。

【0004】

特許文献１には、バッテリ装置を着脱可能なビデオカメラなどの装置において、バッテリ装置が負荷装置に接続されずに放置されている際にバッテリ装置内の内部回路に暗電流と呼ばれる微小な電流が流れるのを防止する技術が開示されている。具体的には、バッテリ装置内に、負荷装置又は充電装置との接続を検出する手段と、負荷装置又は充電装置に接続されていないことが検出された状態で、バッテリを内部回路から切り離すスイッチとが設けられている。

【0005】

また、バッテリ装置は、携帯端末などの装置本体に装着された状態において、負荷装置と電気的に接続されるため、電源がオフされた状態でも、暗電流が流れることが知られている。このため、一定期間充電せずに携帯端末を放置しておくと、過放電状態となり、再度電源投入の際に充電が必要になる。また、過放電状態が長引くとバッテリは大きく劣化し使用不能になる、などのデメリットがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平７−２９６８５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところで、スマートフォンなどの携帯端末には、出荷段階でバッテリ装置が端末本体内に収容され、ユーザがバッテリ装置を交換できない構造を有する機種がある。このような機種は、バッテリ装置の機械的構造が簡略化され、携帯端末の薄型化、軽量化、低コスト化が図れる利点を有する。

【0008】

このような機種の携帯端末では、バッテリ装置は常に負荷装置に接続され、電源をオフしている間も負荷装置に対して暗電流が流れる。したがって、製品の出荷後、ユーザの手に渡るまでの間も、倉庫や店頭において、暗電流に起因したバッテリの放電が継続して発生することになる。

【0009】

実際上、製品がユーザの手に渡ったときに充電することなく直ちに使用できることが好ましい。また、上述したように過放電状態が長引くことによりバッテリが劣化することは好ましくない。

【0010】

本発明はこのような背景においてなされたものであり、本願発明者は、携帯端末にバッテリを内蔵した状態において、工場出荷後や比較的長期間使用されない場合に、暗電流によるバッテリの放電を防止する必要性を認識している。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の実施の形態によれば、二次電池を含むバッテリ装置と、前記バッテリ装置から電力の供給を受ける負荷装置と、可動部材を離脱可能に装着する受容部と、前記バッテリ装置から前記負荷装置へ流れる暗電流を防止するための制御信号を発生するスイッチ部とを備え、前記スイッチ部は、前記受容部に配置され、前記受容部に装着されるべき前記可動部材に変更を加えて構成された所定の可動部材が受容されたとき導通するスイッチを有し、前記バッテリ装置は、前記負荷装置へ電力を供給する電源パスを、前記スイッチ部からの制御信号に応じて切断するスイッチング素子を有する携帯端末、が提供される。

【0012】

この携帯端末では、前記バッテリ装置から前記負荷装置へ流れる暗電流を防止するための制御信号を発生するスイッチ部として、前記受容部への前記所定の可動部材の受容により導通するスイッチを設けることにより、携帯端末の本体部側からのスイッチ部の操作により、暗電流の防止を指示することが可能となる。したがって、バッテリ装置が携帯端末に内蔵された状態においても、暗電流の防止を図ることができる。

【0013】

前記電源パスを切断するスイッチング素子に関しては少なくとも次の３つの態様が考えられる。

【0014】

第１の態様において、前記バッテリ装置は、前記電源パスに挿入され前記スイッチ部からの制御信号に応じて前記電源パスを切断するスイッチング素子を有する。

【0015】

第２の態様において、前記バッテリ装置は、バッテリ保護回路と、前記電源パスに挿入され前記バッテリ保護回路の出力に応じて前記電源パスを切断する前記スイッチング素子としての第１のスイッチング素子と、前記バッテリ保護回路に印加される電源電圧を前記スイッチ部からの制御信号に応じて遮断する第２のスイッチング素子とを有する。

【0016】

第３の態様において、前記バッテリ装置は、バッテリ保護回路と、前記バッテリ保護回路の出力に応じて前記電源パスを切断する前記スイッチング素子とを有し、前記バッテリ保護回路は、前記電源パスを強制的に切断させる出力を前記スイッチング素子へ出力させるための制御信号を受ける制御入力端子を有し、前記制御入力端子に前記スイッチ部からの制御信号が入力される。

【0017】

前記可動部材は、例えば、カード媒体、イヤホンプラグ等である。

【0018】

前記スイッチに関しては少なくとも次の構成例が考えられる。

【0019】

前記受容部に配置されたスイッチは、第１および第２の接点を有し、前記所定の可動部材は、前記受容部に受容された状態で前記第１および第２の接点の間を短絡させる導体部を有する構成をとることができる。

【0020】

この代わりに、前記受容部に配置されたスイッチは、外力により導通／遮断される機械的スイッチを有し、前記所定の可動部材は、前記受容部に受容された状態で前記機械的スイッチを駆動する駆動部を有する構成をとることができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明の実施の形態によれば、携帯端末にバッテリを内蔵した状態において、工場出荷後や比較的長期間使用されない場合に、暗電流によるバッテリの放電を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施の形態に係る、バッテリ装置を内蔵する携帯端末の概略構成を示す図である。

【図2】本実施の形態の第１の態様に係るバッテリ装置を内蔵する携帯端末の概略構成を示す図である。

【図3】図２に示したバッテリ装置の暗電流防止モードのオン／オフと各部の状態との関係をまとめて示した図である。

【図4】本実施の形態の第２の態様に係るバッテリ装置を内蔵する携帯端末の概略構成を示す図である。

【図5】図４に示したバッテリ装置の暗電流防止モードのオン／オフと各部の状態との関係をまとめて示した図である。

【図6】本実施の形態の第３の態様に係るバッテリ装置を内蔵する携帯端末の概略構成を示す図である。

【図7】図６のバッテリ装置内に示したバッテリ保護回路の構成例を示す図である。

【図8】図６に示したバッテリ装置の暗電流防止モードのオン／オフと各部の状態との関係をまとめて示した図である。

【図9】（ａ）（ｂ）（ｃ）はダミーのＳＩＭカードの着脱と連動して操作されるスイッチ部の第１の構成例を説明するための図である。

【図10】（ａ）（ｂ）（ｃ）はダミーのＳＩＭカードの着脱と連動して操作されるスイッチ部の第２の構成例を説明するための図である。

【図11】（ａ）（ｂ）はダミーのイヤホンプラグの着脱と連動して操作されるスイッチ部の第３の構成例を説明するための図である。

【図12】（ａ）（ｂ）は第３の構成例の閉経例を説明するための図である。

【図13】本発明の実施の形態が適用される、バッテリ装置を内蔵する携帯端末の概略構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施の形態について図面により詳細に説明する。

【0024】

図１３に、本実施の形態が適用される、バッテリ装置１４０を内蔵する携帯端末の概略構成を示す。この図では、バッテリ装置１４０とともに、携帯端末の本体部を概念的に簡略化して示している。本体部とは、携帯端末のバッテリ装置１４０を除いた部分であり、図では、本体部とバッテリ装置１４０とを境界線で分割して示している。バッテリ装置１４０は、典型的には、携帯端末の筐体内部の空間に収容される。

【0025】

バッテリ装置１４０は、正極端子１４１と負極端子１４３との間に直列接続されたバッテリセル１４８、過放電／過電流保護用の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）１４７、および過充電保護用のＦＥＴ１４６を有する。バッテリ装置１４０は、さらに、過放電／過電流保護用ＦＥＴ１４７および過充電保護用ＦＥＴ１４６（のそれぞれのゲート電位）を制御するバッテリ保護回路（バッテリ保護ＩＣ）１４５を有する。バッテリ保護回路１４５は、本実施の形態では、集積回路（ＩＣ）で構成されている。

【0026】

バッテリ保護回路１４５を内蔵したバッテリ装置１４０の保護動作について簡単に説明する。

【0027】

例えばリチウムイオンなどのバッテリセル１４８は、過充電、過放電に弱い電池であり、大電流で放電が行われることは好ましくない。このため、バッテリ保護回路１４５により、一般に、過放電保護、過電流保護、過充電（過電圧）保護、の各種保護が行われる。バッテリ保護回路１４５は、バッテリセル１４８の電圧や流れる電流を監視する。バッテリセル１４８の過放電・過電流、または、過充電（過電圧）が検出された際に、出力端子ＤoutおよびＣoutから制御信号を出力する。これらの制御信号により、電源パス（電源ライン）１４４に挿入されている保護用のＦＥＴ１４６，１４７のゲート電圧が制御される。すなわち、異常の発生時に、出力端子ＤoutおよびＣoutから出力される制御信号に応じて当該ＦＥＴをオフさせることにより、電源パス１４４が切断される。

【0028】

しかし、携帯端末に内蔵された状態で、バッテリ装置１４０は本体部側の負荷装置１５０に接続されている。図１３において、便宜上、負荷装置１５０は１本の抵抗として概念的に示してある。このような構成においては、携帯端末の電源が入ってない状態でも、バッテリセル１４８の電圧が正常な範囲であれば、バッテリ装置１４０から負荷装置１５０に暗電流Ｉｄが流れる。この理由により、携帯端末が電源オフの状態でも、徐々にバッテリセル１４８が放電される。

【0029】

図１に、本発明の実施の形態に係る、バッテリ装置１４０を内蔵した携帯端末１００の概略構成を示す。この図において、図１３に示したと同様の要素には同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。また、便宜上、バッテリ保護回路１４５は図示を省略してある。

【0030】

本実施の形態では、バッテリ装置１４０において、負荷装置１５０へ電力を供給する電源パス１４４上（の途中）に、電源パス１４４を切断するスイッチング素子１４９を設ける。このスイッチング素子１４９は、バッテリ装置１４０に既存のものであってもよいし、新たに追加したものであってもよい。さらに、このスイッチング素子１４９を制御するスイッチ部１３０をバッテリ装置１４０の外部に設ける。ここでいう「外部」とは携帯端末の本体部側で、ユーザがアクセスできる位置を意味する。スイッチ部１３０は、バッテリ装置１４０から負荷装置１５０へ流れる暗電流を防止するための制御信号を発生する。この制御信号によりスイッチング素子１４９がオンオフ制御される。すなわち、スイッチ部１３０は、ユーザにより直接的にまたは間接的に操作されて、暗電流防止モードをオン／オフする要素である。

【0031】

図２に、本実施の形態の第１の態様に係る、バッテリ装置１４０ａを内蔵した携帯端末１００ａの概略構成を示す。この図において、図１３および図１に示したと同様の要素には同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。

【0032】

この態様では、バッテリセル１４８の正電極側の電源パス１４４に配置された電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）１３２を用いる。このＦＥＴ１３２は、そのソース・ドレイン端子間チャネルが電源パス１４４に直列に挿入され、ゲート端子に、バッテリ装置１４０ａの接続端子１３１を介して、スイッチ部１３０からの制御信号を受ける。接続端子１３１とスイッチ部１３０の一端との接続点は抵抗１３３を介して接地される。抵抗１３３の抵抗値は、負荷１５０の抵抗値より十分に大きいものとする。スイッチ部１３０の他端は、接続端子１５２を介してバッテリセル１４８の正極に接続される。この構成により、接続端子１３１の電位、すなわち、ＦＥＴ１３２のゲート電位は、スイッチ部１３０がオフの時、接地電位となり、スイッチ部１３０がオンのときバッテリ電圧に一致する。

【0033】

バッテリ装置１４０ａは、暗電流防止モードでは、オン状態のスイッチ部１３０からの制御信号に応じて、負荷装置１５０へ暗電流が流れることを防止する。すなわち、ＦＥＴ１３２による電源パス１４４は、スイッチ部１３０がオンされたとき、スイッチ部１３０を介してバッテリ電圧をＦＥＴ１３２のゲート端子に直接印加することにより遮断される。

【0034】

スイッチ部１３０がオフされると、ＦＥＴ１３２は、そのゲートが接地電位となり、オンされる。このとき、バッテリ装置１４０ａが正常であれば（すなわち、過放電、過電流、過電圧のいずれも発生していない状態であれば）、バッテリ装置１４０ａから負荷装置１５０への電源パス１４４が導通する。その結果、携帯端末は暗電流防止モードから通常のモードに移行する。

【0035】

ＦＥＴ１３２のゲート端子へ印加する信号の切り替えを行うスイッチ部１３０は、本体部側の機械的なスイッチまたは電気的なスイッチを用いて構成することができる。スイッチ部１３０の幾つかの具体例については後述する。

【0036】

図３は、図２に示したバッテリ装置１４０ａの暗電流防止モードのオン／オフと各部の状態との関係をまとめて示した図である。

【0037】

暗電流防止モードをオンとするためには、スイッチ部１３０をオンにする。これにより、ＦＥＴ１３２がオフとなる。その結果、バッテリ装置１４０ａから負荷装置１５０への電源パス１４４が遮断され、暗電流Ｉｄの発生が防止される。暗電流防止モードをオフとするには、スイッチ部１３０をオフにする。これにより、ＦＥＴ１３２がオンとなる。

【0038】

図２に示した本実施の形態の第１の態様によれば、携帯端末の工場出荷時や、ユーザが入手後に長期的に不使用状態で放置するような場合等に、スイッチ部１３０の操作により暗電流防止モードに移行することにより、暗電流によるバッテリの過放電や深放電を防止することができる。

【0039】

また、ユーザが携帯端末を使用していてバッテリ残量がわずかになったとき等、直ちに充電を行うことなく後で使用する予定のために電源を切るだけでなく、スイッチ部１３０の操作により暗電流防止モードに移行することが可能となる。これにより、暗電流に起因してバッテリの過放電状態で電源再投入時に携帯端末が使用できない等の不都合の発生を防止することができる。

【0040】

図４に、本実施の形態の第２の態様に係るバッテリ装置１４０ｂを内蔵する携帯端末１００ｂの概略構成を示す。この図において、図１３、図２に示したと同様の要素には同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。

【0041】

この態様は、電源パス１４４を切断するスイッチング素子１４９として、バッテリセル１４８の負電極側にあるバッテリ保護用のＦＥＴ１４６および１４７を利用する。これらのＦＥＴ１４６および１４７を制御しているバッテリ保護回路１４５はその電源端子ＶＤＤに、バッテリセル１４８から電源を供給されている。この態様では、このバッテリ保護回路１４５の電源端子ＶＤＤに印加される電源電圧を、選択的に遮断するＦＥＴ１３４（第２のスイッチング素子）を設けている。ＦＥＴ１３４のドレイン・ソース端子間チャネルは抵抗１４２と電源端子ＶＤＤとの間に直列に接続される。そのゲート端子には、バッテリ装置１４０ｂの接続端子１３１を介して、スイッチ部１３０からの制御信号を受ける。接続端子１３１とスイッチ部１３０の一端との接続点は抵抗１３５を介して接地される。抵抗１３５の抵抗値は、負荷１５０の抵抗値より十分に大きいものとする。スイッチ部１３０の他端はバッテリ装置１４０ｂの正極端子１４１に接続される。この構成により、接続端子１３１の電位、すなわち、ＦＥＴ１３４のゲート電位は、スイッチ部１３０がオフのとき接地電位となり、スイッチ部１３０がオンのときバッテリ電圧に一致する。

【0042】

暗電流防止モードでは、オン状態のスイッチ部１３０からの制御信号に応じてＦＥＴ１３４がオフとなる。これによりバッテリ保護回路１４５の電源が遮断され、ＦＥＴ１４６および１４７がオフする。その結果、バッテリ装置１４０ｂから負荷装置１５０への電源パス１４４が遮断される。

【0043】

スイッチ部１３０がオフされると、ＦＥＴ１３４はオンされる。これにより、バッテリ保護回路１４５の電源が復帰し、バッテリ装置１４０ｂが正常であれば、ＦＥＴ１４６および１４７がオンとなる。さらに、バッテリ装置１４０ｂから負荷装置１５０への電源パス１４４が導通する。その結果、携帯端末は暗電流防止モードから通常のモードに移行する。

【0044】

なお、スイッチ部１３０がバッテリ装置１４０ｂの外部に設けられるのは、第１の態様と同様である。スイッチ部１３０は、この第２の態様では、ＦＥＴ１３４を介して間接的に、スイッチング素子１４９としてのＦＥＴ１４６および１４７を制御している。

【0045】

図５は、図４に示したバッテリ装置１４０ｂの暗電流防止モードのオン／オフと各部の状態との関係をまとめて示した図である。

【0046】

暗電流防止モードをオンとする場合、スイッチ部１３０をオンにする。これにより、ＦＥＴ１３４がオフとなり、バッテリ保護回路１４５の電源が遮断され、ＦＥＴ１４６および１４７がオフとなる。その結果、バッテリ装置１４０ｂから負荷装置１５０への電源パス１４４が遮断される。暗電流防止モードをオフとするには、スイッチ部１３０をオフにする。これにより、ＦＥＴ１３４がオンとなる。

【0047】

図４に示した本実施の形態の第２の態様によれば、上記第１の態様による効果に加えて、次のような効果が得られる。すなわち、第１の態様において電源パス１４４に挿入したＦＥＴ１３２は所定のオン抵抗を有するため、電源パスのインピーダンスが従来の仕様から増加する。これに対して、第２の態様では、電源パスに新たにＦＥＴ１３２のようなスイッチング素子を挿入しなくて済むので、電源パスのインピーダンスの増加を防止できる。これにより、消費電力の低減や充電時間の短縮化の効果が得られる。

【0048】

図６に、本実施の形態の第３の態様に係る、バッテリ装置１４０ｃを内蔵する携帯端末１００ｃの概略構成を示す。この図において、図１３、図２に示したと同様の要素には同じ参照符号を付して、重複した説明を省略する。

【0049】

この第３の態様においては、電源パス１４４を切断するスイッチング素子１４９として、バッテリ保護用のＦＥＴ１４６および１４７の少なくとも一方を利用する。また、そのために、この態様におけるバッテリ保護回路１４５ａは、外部から制御信号を受ける制御入力端子（ＥＮ）１３６を有する。この制御信号は、電源パス１４４を強制的に切断させる出力をＦＥＴ１４６および１４７の少なくとも一方へ出力させるための信号である。この態様では、この制御信号として、スイッチ部１３０からの制御信号を用いる。スイッチ部１３０の一端と制御入力端子１３６との接続点は抵抗１３７を介して接地される。抵抗１３７の抵抗値は、負荷１５０の抵抗値より十分に大きいものとする。スイッチ部１３０の他端は正極端子１４１に接続される。

【0050】

この構成により、スイッチ部１３０がオンされると、制御入力端子１３６にバッテリ電圧が印加され、高（Ｈｉ）状態となる。これにより、ＦＥＴ１４６および１４７の少なくとも一方が強制的にオフとなる。その結果、バッテリ装置１４０ｃから負荷装置１５０への電源パス１４４が遮断され、暗電流Ｉｄの発生が防止される。

【0051】

スイッチ部１３０がオフされると、制御入力端子１３６が低（Ｌｏ）状態となり、バッテリ装置１４０ｃが正常であれば、ＦＥＴ１４６および１４７が共に導通する。これにより、バッテリ装置１４０ｃから負荷装置１５０への電源パスが復帰する。その結果、携帯端末は暗電流防止モードから通常のモードに移行する。

【0052】

図７は、バッテリ保護回路１４５ａの構成例を示している。この例では、バッテリ保護回路１４５ａは、論理和回路１６１、過放電・過電流検出部１６３、過電圧検出部１６５、およびＦＥＴ制御部１６７を備える。制御入力端子（ＥＮ）１３６からの信号１６２は論理和回路１６１に入力されている。

【0053】

過放電・過電流検出部１６３は、バッテリセル１４８の過放電または過電流を検出するブロックであり、過放電検出信号１６４および過電流検出信号１６６を生成する。過電圧検出部１６５は、バッテリセル１４８の過電圧（過充電）を検出するブロックであり、過電圧検出信号１６８を生成する。過放電検出信号１６４および過電流検出信号１６６は、制御入力端子からの制御信号１６２とともに、論理和回路１６１に入力される。

【0054】

論理和回路１６１は、その３つの入力信号のいずれか一つでも高（Ｈｉ）であるとき高（Ｈｉ）信号を出力し、それ以外の場合、すなわちすべての入力信号が低（Ｌｏ）であるとき低（Ｌｏ）信号を出力するように動作する。論理和回路１６１の出力はＦＥＴ制御部１６７へ入力される。過電圧検出部１６５から生成された過電圧検出信号１６８もＦＥＴ制御部１６７へ入力される。ＦＥＴ制御部１６７は、論理和回路１６１の出力に応じて、その出力が過放電／過電流の検出を示す高（Ｈｉ）信号であるとき、過放電／過電流保護用の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）１４７をオフする。ＦＥＴ制御部１６７は、過電圧検出部１６５の検出信号１６８が、過電圧検出を示す高（Ｈｉ）信号であるとき、過充電保護用のＦＥＴ１４６をオフにする。

【0055】

図８は、図６に示したバッテリ装置１４０ｃの暗電流防止モードのオン／オフと各部の状態との関係をまとめて示した図である。

【0056】

暗電流防止モードをオンとする場合、スイッチ部１３０をオンにすると、バッテリ保護回路１４５の制御入力端子１３６が高（Ｈｉ）レベルとなる。これにより、ＦＥＴ１４７がオフとなる。その結果、バッテリ装置１４０ｂから負荷装置１５０への電源パス１４４が遮断される。暗電流防止モードをオフとするには、スイッチ部１３０をオフにすることにより、バッテリ保護回路１４５の制御入力端子１３６が低（Ｌｏ）レベルとなる。その結果、バッテリ装置１４０ｃが正常状態であれば、ＦＥＴ１４７がオンとなる。

【0057】

第３の態様によれば、上記第１、第２の態様による効果に加えて、次のような効果が得られる。すなわち、暗電流防止モードのために必要なスイッチング素子１４９として既存の保護用のＦＥＴ（１４７）を共用することにより、第１、第２の態様において追加したＦＥＴ１３２，１３４のようなスイッチング素子は不要となる。

【0058】

次に、スイッチ部１３０の具体的な構成例について説明する。

【0059】

スイッチ部１３０は、暗電流防止モードの設定用に携帯端末の筐体外面に設けられた機械的スイッチ（例えばスライドスイッチやプッシュスイッチ）で構成することができる。あるいは、初期設定画面等からユーザが暗電流防止モードを選択したとき、携帯端末が備えているプロセッサ（図示せず）によりスイッチ部１３０の出力と等価な出力を発生させることも可能である。

【0060】

スイッチ部１３０としては、さらに、次のような特徴的な構成を採用することも可能である。既存の携帯電話機のような携帯端末は、ＳＩＭ（Subscriber Identity Module）カードのような着脱可能なカード媒体が用いられている。このカード媒体は、コネクタの一種であるソケットに離脱可能に装着される。すなわち、ソケットは、可動部材であるカード媒体を離脱可能に装着する受容部を構成する。このような携帯端末の工場出荷時にはＳＩＭカードは携帯端末に装着されておらず、通常、ユーザが携帯端末を入手した後にＳＩＭカードが装着される。したがって、ＳＩＭカードの携帯端末への装着とスイッチ部１３０の操作とを連動させれば、ユーザはスイッチ部１３０の操作を意識することなく、暗電流防止モードをオン／オフすることができる。但し、ＳＩＭカードが装着されていない状態でも携帯端末の一部の機能は利用可能である場合があり、ＳＩＭカードが装着されていない状態で直ちに暗電流防止モードに移行するのは好ましくない。

【0061】

そこで、ＳＩＭカードに代わるダミーのＳＩＭカード（ダミーカード）を用意する。携帯端末はＳＩＭカードの代わりにダミーカードが装着されている状態でスイッチ部１３０がオン状態となり、暗電流防止モードへ移行する。また、ダミーカードが外されたとき、暗電流防止モードを解除（オフ）する。

【0062】

図９（ａ）（ｂ）（ｃ）により、そのような可動部材としてのダミーのＳＩＭカードの着脱操作と連動して操作されるスイッチ部１３０の第１の構成例を説明する。図９（ａ）は既存のＳＩＭカード１１０の外観を示している。ＳＩＭカード１１０はＩＣカードの一種であり、その一面には複数の接点エリアが形成されている。図９（ｂ）は本実施の形態におけるダミーカード１１５の外観を示している。ダミーカード１１５はＳＩＭカード１１０と同一の形状およびサイズのカード媒体であるが、ＳＩＭカード１１０の接点エリアとは別の領域に導体エリア１１６を含んでいる。導体エリア１１６は、絶縁性の基体に対して例えば金属のメッキや被着等により形成することができる。ダミーカード１１５はＩＣカードである必要はない。

【0063】

図９（ｃ）はＳＩＭカード１１０が装着されるソケット１２０の外観を示している。ソケット１２０は、ＳＩＭカード１１０の接点エリアが接触する複数のバネ接点１３８を有し、携帯端末内のプリント回路基板１２５に搭載されている。プリント回路基板１２５には、ダミーカード１１５がソケット１２０に装着された状態で、ダミーカード１１５の導体エリア１１６が当接する１対のバネ接点１３９が形成されている。これにより、両バネ接点１３９の間がダミーカード１１５の装着により短絡される。このことは、ダミーカード１１５と１対のバネ接点１３９によりスイッチ部１３０が構成されることを意味する。

【0064】

例えば、携帯端末の工場出荷時にダミーカード１１５がソケット１２０に装着されることにより、暗電流防止モードがオン状態となる。この携帯端末はユーザが入手した後に、ダミーカード１１５を取り外したとき、暗電流防止モードがオフ状態となる。その後、ダミーカード１１５に代えて正規のＳＩＭカード１１０をソケット１２０に装着しても、暗電流防止モードはオフ状態のままである。再度ダミーカード１１５をソケット１２０に装着すれば、再び暗電流防止モードに移行する。

【0065】

図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）により、可動部材としてのダミーのＳＩＭカードの着脱と連動して操作されるスイッチ部１３０の第２の構成例を説明する。図９（ａ）（ｂ）（ｃ）に示したと同様の要素には同じ参照番号を付して、重複した説明は省略する。

【0066】

この構成例では、図１０（ａ）に示したＳＩＭカード１１０と若干異なる形状のダミーカード１１５ａを用意する。ダミーカード１１５ａはソケット１２０に装着された状態で、その手前側の端部が突出した突出部１１７が設けられ、ここに導体エリア１１８が形成されている。ソケット１２０側には、プリント回路基板１２５の外部に１対のバネ接点１３９が設けられている。両バネ接点１３９は、ダミーカード１１５ａの突出部１１７に形成された導体エリア１１８により短絡される。この構成の代わりに、プリント回路基板１２５にも同様の突出部を設け、バネ接点１３９をプリント回路基板１２５の当該突出部に設けてもよい。

【0067】

また、バネ接点１３９の代わりに外力により操作されるスイッチ（例えばプッシュスイッチ）などを設けてもよい。この場合、ダミーカード１１５ａがソケット１２０に装着された状態で、ダミーカード１１５ａの突出部１１７が駆動部として当該スイッチを作動（ＯＮ）させるよう機能する。

【0068】

可動部材の一種としてのカード媒体の例として、ＳＩＭカードを挙げたが、ＳＤメモリなどのメモリカードであってもよい。

【0069】

図１１（ａ）（ｂ）により、可動部材としてのダミーのイヤホンプラグの着脱と連動して操作されるスイッチ部１３０の第３の構成例を説明する。

【0070】

図１１（ａ）は、既存のイヤホンプラグ１７０と、このイヤホンプラグ１７０が接続されるジャック（レセプタクル）の構成例を示す。

【0071】

イヤホンプラグ１７０は、胴体部１７１と、その胴体部１７１から突出したピン部１７２を有する。胴体部１７１は、ケーブル１７３を介して、不図示のイヤレシーバ部（スピーカ部）に接続されている。

【0072】

図１１（ａ）（ｂ）では、ジャックのプラグ挿入口１９０の背後に複数のバネ接点１８１〜１８５が配置されている様子を模式的に示している。バネ接点１８１〜１８５のうち、バネ接点１８１〜１８３はステレオ音声のための既存のジャック構成に含まれるものである。第１および第２の接点（１対の接点）であるバネ接点１８４，１８５は最奥部に配置されているので、イヤホンプラグ１７０の規定の長さのピン部１７２の先端部はバネ接点１８４，１８５へ届かない。

【0073】

図１１（ｂ）に示すように、ダミープラグ１７５は、正規のプラグ１７０に比べて、より短い胴体部１７６と、より長いピン部１７７とを有している。ダミープラグ１７５の装着時に、そのピン部１７７の先端部１７８がバネ接点１８４，１８５の位置にまで到達し、両バネ接点１８４，１８５間を短絡させる。このように、ダミープラグ１７５とバネ接点１８４，１８５によりスイッチ部１３０が構成される。ダミープラグ１７５にケーブル１７３は必要ない。ピン部１７２は複数の導体部に分割されているが、ダミープラグ１７５のピン部１７７は全体が単一の導体部であってもよい。また、バネ接点１８４，１８５に接触するピン部１７７の先端部のみが導体部で、他の部分は絶縁体部であってもよい。

【0074】

例えば、携帯端末の工場出荷時にダミープラグ１７５がジャックに装着されることにより、暗電流防止モードがオン状態となる。この携帯端末をユーザが入手した後に、ダミープラグ１７５が取り外されたとき、暗電流防止モードがオフ状態となる。その後、ユーザが正規のイヤホンプラグ１７０をジャックに装着しても、暗電流防止モードはオフ状態のままである。

【0075】

図１２（ａ）（ｂ）により第３の構成例の変形例を説明する。この変形例では、第１および第２の接点間を電気的に短絡（導通）させる代わりに、ジャックの奥にスイッチ部１３０としてプッシュスイッチのような機械的スイッチ１８６を配置する。図１２（ａ）に示すように、正規のイヤホンプラグ１７０では、そのピン１７２の先端が機械的スイッチ１８６に達しないので、機械的スイッチ１８６はオフのままである。図１２（ｂ）に示すように、ダミープラグ１７５を装着した場合、そのピン１７７の先端１７８が機械的スイッチ１８６に達する。その結果、ダミープラグ１７５がプッシュボタン１８７を押し込むことにより機械的スイッチ１８６がオン（導通）する。ダミープラグ１７５が引き抜かれると機械的スイッチ１８６はオフする。この変形例の場合、ダミープラグのピン部先端は導体である必要はない。

【0076】

上述したように、携帯端末に元々備わっている、着脱可能な可動部材およびその受容部に若干の変更を加えてスイッチ部として利用することができる。これにより、ユーザはダミーの可動部材の着脱操作に連動して暗電流防止モードのオンオフを行うことができる。

【0077】

この構成によれば、携帯端末の筐体外部に、ユーザが操作するための新たなスイッチ部を設ける必要がなくなる。このことは、携帯端末の小型化、薄型化、低コスト化に寄与する。防水構造を有する携帯端末では、筐体外部に新たなスイッチ部を設けると、そのために新たな防水構造を必要とする。これに対して、既存の可動部材およびその受容部をスイッチ部として利用することにより、そのような配慮が不要となる。

【0078】

以上、本発明の実施の形態では、
二次電池を含むバッテリ装置を内蔵する携帯端末であって、
前記バッテリ装置から電力の供給を受ける負荷装置と、
前記バッテリ装置の外部に設けられ、前記バッテリ装置から前記負荷装置へ流れる暗電流を防止するための制御信号を発生するスイッチ部とを備え、
前記バッテリ装置は、前記負荷装置へ電力を供給する電源パスを、前記スイッチ部からの制御信号に応じて切断するスイッチング素子を有する
携帯端末、について説明している。

【0079】

また、この携帯端末において、
前記スイッチング素子は、前記電源パスにソース・ドレイン端子間チャネルが直列に挿入され、ゲート端子に前記制御信号を受けるＦＥＴを含むものについて説明している。

【0080】

また、前記携帯端末において、
前記バッテリ装置は、
バッテリ保護回路と、
前記電源パスに挿入され前記バッテリ保護回路の出力に応じて前記電源パスを切断する前記スイッチング素子としての第１のスイッチング素子と、
前記バッテリ保護回路に印加される電源電圧を前記スイッチ部からの制御信号に応じて遮断する第２のスイッチング素子と
を有するものについて説明している。

【0081】

また、前記携帯端末において、
前記バッテリ装置は、
バッテリ保護回路と、
前記バッテリ保護回路の出力に応じて前記電源パスを切断する前記スイッチング素子とを有し、
前記バッテリ保護回路は、前記電源パスを強制的に切断させる出力を前記スイッチング素子へ出力させるための制御信号を受ける制御入力端子を有し、前記制御入力端子に前記スイッチ部からの制御信号が入力されるものについて説明している。

【0082】

また、この携帯端末において、
前記バッテリ保護回路は、過放電または過電流の検出部、および、過電圧の検出部の少なくとも一つを有し、前記制御入力端子に入力された前記スイッチ部からの制御信号はいずれかの前記検出部の出力と論理和されて用いられるものについて説明している。

【0083】

また、以上のいずれかの携帯端末において、
前記携帯端末は、可動部材を離脱可能に装着する受容部を有し、前記スイッチ部は、前記受容部に配置されたスイッチを含み、前記受容部にダミーの可動部材が受容されたとき前記スイッチが導通するものについて説明している。

【0084】

また、この携帯端末において、
前記可動部材はカード媒体であるものについて説明している。

【0085】

また、前記携帯端末において、
前記可動部材はイヤホンプラグであるものについて説明している。

【0086】

また、前記携帯端末において、
前記受容部に配置されたスイッチは、第１および第２の接点を有し、前記ダミーの可動部材は、前記受容部に受容された状態で前記第１および第２の接点の間を短絡させる導体部を有するものについて説明している。

【0087】

また、前記携帯端末において、
前記受容部に配置されたスイッチは、外力により導通／遮断される機械的スイッチを有し、前記ダミーの可動部材は、前記受容部に受容された状態で前記機械的スイッチを駆動する駆動部を有するものについて説明している。

【0088】

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。すなわち、請求項または請求項と均等の範囲内にある限り、デザイン又はその他の要素によって種々の改変、組み合わせ、他の実施形態が生じうることは、当業者にとって当然のことと理解される。

【0089】

例えば、可動部材としては、上記以外にもＵＳＢデバイスを利用することも可能である。また、本体部に、機械的スイッチまたは接点対を配置した受容部を設け、金属やプラスティックのピンのような可動部材を当該受容部に挿入することによりオンするスイッチ部を構成することも可能である。携帯端末としてスマートフォンを挙げたが、本発明が適用される携帯端末は、スマートフォンに限定されるものではなく、二次電池を含むバッテリ装置を内蔵する任意の電子機器を包含しうる。例えば、携帯電話端末、携帯情報端末、小型ＰＣ、携帯ゲーム機、携帯音楽・映像プレーヤ、携帯電子辞書、等が挙げられる。

【符号の説明】

【0090】

１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ…携帯端末、１１０…ＳＩＭカード、１１５，１１５ａ…ダミーカード、１１６…導体エリア、１１７…突出部、１１８…導体エリア、１２０…ソケット、１２５…プリント回路基板、１３０…スイッチ部、１３１…接続端子、１３２…ＦＥＴ、１３３…抵抗、１３４…ＦＥＴ、１３５…抵抗、１３６…制御入力端子、１３７…抵抗、１３８，１３９…バネ接点、１４０，１４０ａ，１４０ｂ，１４０ｃ…バッテリ装置、１４１…正極端子、１４２…抵抗、１４３…負極端子、１４４…電源パス、１４５，１４５ａ…バッテリ保護回路、１４６，１４７…ＦＥＴ、１４８…バッテリセル、１４９…スイッチング素子、１５０…負荷装置、１５２…接続点、１６１…論理和回路、１６２…制御信号、１６３…過放電・過電流検出部、１６４…過放電検出信号、１６５…過電圧検出部、１６６…過電流検出信号、１６７…ＦＥＴ制御部、１６８…過電圧検出信号、１７０…イヤホンプラグ、１７２…ピン部、１７３…ケーブル、１７５…ダミープラグ、１７６…胴体部、１７７…ピン部、１７８…先端部、１８１〜１８５…バネ接点、１８６…機械的スイッチ、１８７…プッシュボタン、１９０…プラグ挿入口

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】