JP2007528186A - 無線バッテリチャージャ検知および通知 - Google Patents

Abstract

携帯用電子機器のための充電設備の利用可能性は、バッテリチャージャと携帯用電子機器との間に短距離無線通信リンクを確立するとともに、無線通信リンクを介して、チャージャから携帯用電子機器へと互換性データを送信して、バッテリチャージャと携帯用電子機器との間の互換性を決定することにより、携帯用電子機器によって検知される。携帯用電子機器（例えば携帯電話またはＰＤＡ）は、再充電可能なバッテリを受けるための手段と、無線通信リンクを介して、離れて位置するバッテリチャージャから互換性データを受けるための手段と、互換性データを使用して、携帯用電子機器に適合するバッテリチャージャの存在を検知するための手段とを備えている。バッテリチャージャは、バッテリを再充電するための電力を供給する充電手段と、無線通信リンクを介して、離れて位置する携帯用電子機器に対して互換性データを送信するための手段とを備えている。適合するバッテリチャージャの存在を使用者に知らせるために通知装置が組み込まれている。

Description

本発明は、携帯用電子機器のためのバッテリ充電システムに関する。

多くの携帯用電子機器は、頻繁なバッテリ充電を必要とする。そのような機器としては、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、デジタルカメラ、ノートパソコン等を挙げることができる。したがって、そのような機器の使用者は、適切なバッテリ充電設備の利用可能性に大きく依存しているとともに、そのような適切な充電設備を利用できる時には忘れずに機器を充電しなければならない。

バッテリ充電設備の利用可能性に伴う問題は、多くの携帯用電子機器における充電要求において、あまり規格化がされていないということである。異なるバッテリは、バッテリの化学的性質や容量等の多くの因子に応じた異なる充電パラメータを必要とする。異なる製造メーカの機器は、多くの場合、異なるコンタクトまたはプラグ／ソケットレイアウトを有している。

携帯機器の使用者が適切な充電器具を常備していない場合（そのような機器の携帯性がやや低下する）、使用者は、家庭、職場、自動車内、ホテルおよびビジネスセンター等で利用できる充電器具に依存することになる。しかしながら、充電設備が利用できる場合であっても、その設備が使用者の機器に完全に適合するか否かが常に明らかになるとは限らない。

一部の従来の文献は、バッテリパック自体からバッテリ充電パラメータを決定することができる汎用チャージャを提案している。例えば、米国特許第５，５９６，５６７号は、バッテリへのデータスペック（data specific）および／またはバッテリ形式を記憶するメモリと、この情報を読み取り、それによりバッテリを充電すべき方法を決定するためのバッテリチャージャ用の無線通信モジュールとがバッテリパックに設けられているバッテリ充電システムについて説明している。したがって、無線通信システムは、チャージャの近くにある他のバッテリパックとの混同を避けるために、通信可能範囲が非常に短い。

米国特許第５，９６３，０１２号は、バッテリ充電動作前および充電動作中にバッテリの静的および動的な充電パラメータの両方を決定するための手段を有するバッテリ充電システムについて記載している。チャージャとバッテリとの間の通信は、無線通信リンクによって行なわれるとともに、バッテリ容量および化学的性質の形式等の静的なパラメータと、温度、圧力、および電圧等の動的なパラメータとを含んでいる。この装置は、非接触誘導バッテリ充電システムにおいて特に適している。

これらの両方のシステムの欠点は、電子機器に適合する近くのチャージャの存在を自動的に気付かせる携帯用電子機器の使用者のための便利な方法が依然として存在しないという点である。

ＪＰ０５ ３４４ ０５６号は、携帯電話ネットワークと同様に、局部無線「ホーム基地」局とも協働する携帯用無線電話機を提案している。電話機が「ホーム基地」局と通信しているがチャージャに結合されていない場合には、携帯機器を再充電しなければならないことを所定時間後に使用者に通知するために、タイマーがトリガされる。これは、携帯機器がそのホーム基地局の近傍から低いバッテリ容量で持って行かれるという問題を回避する。

本発明の目的は、携帯用電子機器に対して互換性のあるバッテリチャージャの存在を検知する方法および装置を提供することである。

本発明の更なる目的は、使用者が所持する携帯用電子機器に対して互換性のあるバッテリチャージャの存在を使用者に通知するための手段を提供することである。

一態様において、本発明は、
再充電可能なバッテリを受けるための手段と、
無線通信リンクを介して、離れて位置するバッテリチャージャから互換性データを受けるための手段と、
前記互換性データを使用して、携帯用電子機器に適合する前記バッテリチャージャの存在を検知するための手段と、を備える携帯用電子機器を提供する。

他の態様において、本発明は、
携帯用電子機器のためのバッテリチャージャであって、
バッテリを再充電するための電力を供給する充電手段と、
無線通信リンクを介して、離れて位置する携帯用電子機器に対して互換性データを送信するための手段と、を備えているバッテリチャージャを提供する。

他の態様において、本発明は、
携帯用電子機器のための充電設備の利用可能性を自動的に確立する方法であって、
バッテリチャージャと携帯用電子機器との間に短距離無線通信リンクを確立するステップと、
前記無線通信リンクを介して、前記チャージャから前記携帯用電子機器へと互換性データを送信して、前記バッテリチャージャと前記携帯用電子機器との間の互換性を決定するステップと、を含む方法を提供する。

本発明の更なる特徴および態様は、読者を導きかつその開示内容が参照によってここに組み込まれる添付の請求項に規定されている。

ここで、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を一例として説明する。

携帯用電子機器の広範な使用により、充電設備も広く行き渡ってきており、現在では、多くの家庭、職場、自動車、ホテル、ビジネスセンターや、他の公的な場所で充電設備を利用できる。これらの充電設備は目立たないようになっており、携帯用電子機器の使用者は、機器のバッテリを再充電することが可能であるが、それに気付かない場合がある。また、バッテリ充電設備の利用可能性が使用者に知らされる場合であっても、異なる充電システム数、携帯用電子機器の要求も異なるため、使用者の機器がその地域の利用可能な充電設備に適合しているという保証はない。使用者が、自分の家に居る場合、または、充電設備が存在することが既に分かっている他の場所に居る場合であっても、使用者は、自分の携帯用電子機器を再充電する機会があることを思い出さないかもしれない。

図１に示されるように、携帯用電子機器１０には、それが適合する１または複数のバッテリチャージャ（充電器）２０，３０と通信可能なように設けられている。

携帯用電子機器１０は、再充電可能なバッテリ１１を使用する任意の電子機器でよい。しかしながら、ここで説明されるシステムは、携帯電話、ＰＤＡ、デジタルカメラ、ノートパソコン、例えばＭＰ３プレーヤ、ＣＤプレーヤ、ＭＩＤプレーヤ等のパーソナルオーディオ機器、および、例えばＤＶＤプレーヤ等のパーソナルビデオ機器に特に適している。

携帯用電子機器１０には、その近くに位置するバッテリチャージャ２０，３０からデータを受けるための短距離無線通信モジュール１２が設けられている。好ましい構成において、短距離無線通信モジュールは、ブルートゥース通信プロトコルを使用する。しかしながら、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格または適切な赤外線系のシステムを使用するなど、他の短距離無線通信モジュールを使用できることは言うまでもない。赤外線システムは、送信器と受信器との間の視野に汎用ライン（general line）が必要とされるという点で、一般にあまり望ましくない。これは、携帯機器がケース内やポケット内等にある場合には、あまり有効ではなく或いは全く有効ではない可能性がある。ブルートゥースモジュール構造は、例えば携帯電話やノートパソコン等の多くの既存の機器との互換性やこれらの機器内に組み込まれているので、現在、好ましい。

また、携帯用電子機器は、制御回路１６と、ディスプレイモジュール１７と、キーパッド１８と、オーディオ出力デバイス１９と、バッテリ充電コネクタ２５とを具備することが好ましい。ディスプレイモジュール１７、キーパッド１８、オーディオ出力デバイス１９およびバッテリ充電コネクタ２５は、機器において見出されるような従来の機能と共有されても良く、あるいは、ここで規定される目的のために別個に設けられても良い。

また、バッテリチャージャ２０または３０は、アウトレットコネクタ２４または３４のそれぞれおよび短距離無線装置２２，３２に対して充電電力を供給する給電モジュール２３，３３も具備している。

充電のため、アウトレットコネクタ２４，３４は、適当なリード線（図示せず）を使用して携帯用電子機器１０のバッテリ充電コネクタ２５に接続される。代替的に、アウトレットコネクタ２４，３４は、充電コネクタ２５と結合するように構成された一端に、適当なプラグまたはソケットを有するフライングリードを備えていても良い。

他の構成において、アウトレットコネクタ２４，３４および充電コネクタ２５は、例えば誘導充電リンクによって、無線通信するように構成されていても良い。これは、外部接続または外部コンタクトが望ましくない耐水携帯電子機器において特に望ましい。

使用時に、短距離無線通信モジュール１２は、無線チャンネル１４，１５を使用して、通信範囲内にある任意のバッテリチャージャ２０，３０に搭載された対応モジュール２２，３２と通信を行なう。代表的に、そのような装置の通信可能範囲は、数メートル程度または多くても１０〜２０メートル程度である。通信プロトコルが信号強度の評価または送信器／受信器間の相対距離の何らかの他の決定を許容する場合には、２つの装置が通信する所定の距離限界を定めることが可能な場合がある。１つの好ましい構成において、通信可能範囲は、例えば建物の同じ部屋内で機能するように予め決定される。

携帯用電子機器１０は、少なくとも１つのそのようなバッテリチャージャ２０，３０との通信リンク１４，１５を確立する際、そのチャージャから互換性データを得て、チャージャが携帯用電子機器１０のバッテリ１１を再充電するのに適した形式であるかどうかを明らかにする。この互換性データは、多数の可能な形式をとっても良い。

一実施例において、各バッテリチャージャ２０，３０には、所定の装置シリアル番号または装置形式コード番号が与えられても良い。携帯用電子機器１０は、それが適合するチャージャシリアル番号または装置形式コード番号のリストと共に、制御ユニット１６内に予めプログラムされている。携帯用電子機器は、チャージャから適切な番号を受けると、その予めプログラムされたリストをチェックして、チャージャが適合しているかどうかを明らかにする。それが適合している場合には、携帯用電子機器１０の制御回路１６は、オーディオ出力装置１９を用いて音声信号により、或いは、ディスプレイモジュール１７の画像表示により、適合するチャージャの検出を知らしめることが好ましい。携帯電話では、音声の着信音に取って代わるまたは補完するためにバイブレーションアラート（振動警報）が一般に含まれており、このアラーム装置も制御回路１６によって起動させることができる。

他の実施例において、バッテリチャージャ２０，３０および携帯用電子機器１０は、携帯機器の充電要求に関連するデータをやりとりしても良い。例えば、携帯機器は、その必要とされるバッテリ充電パラメータ、例えばバッテリ容量、バッテリの化学的性質、充電電圧および／または電流、充電パターン、相互接続構成、製造メーカ、現在のバッテリチャージ等を送信しても良い。このとき、チャージャは、その要求に応える（service）ことができるかどうかを検証することができ、サービス可能な場合には、互換性の確認の形態を成す互換性データを携帯用電子機器に対して送信する。

他の実施例においては、バッテリチャージャ２０が供給可能な充電パラメータを送信しても良いという点で、役割を逆にすることができる。その後、携帯用電子機器１０は、これらのパラメータがそれ自体の要求に適合しているかどうかをみるためにチェックする。更に高度な構成においては、２つの機器１０，２０が充電要求を“交渉（negotiate）”できても良い。すなわち、利用できる可能な充電パラメータの範囲に関するデータをチャージャ２０が供給可能であってもよく、ならびに、これらのデータから携帯用機器１０が選択を行なうことが可能であってもよい。

好ましい構成においては、チャージャ２０，３０を商用電源（コンセント）２６または再生（例えば自動車用）電源（regenerating power supply）３６にアクセスできるようにして、電力の使用が大きく制約されないようにすることも考えられる。したがって、最も重い送信負担を携帯用機器１０ではなくチャージャ２０，３０に負わせることが好ましい。

好ましい構成において、チャージャ２０，３０は、近くにある任意の携帯用電子機器１０に対して定期的に送信し、携帯用電子機器との通信チャンネルを開くことを試みる。そのような技術は、例えば、ブルートゥースプロトコルにおいて規定されている。携帯用電子機器１０が見つかると、チャージャ２０，３０は携帯用機器に対して互換性データを送信する。

他の構成において、チャージャ２０，３０は、期待される有効時間（available time）を通信する手段を具備していても良い。したがって、チャージャが（おそらく、その時点で他の携帯用機器による使用のために）一時的に利用できない場合、チャージャは、それが次の携帯用機器による使用のために利用できる推定充電完了時間を送信しても良い。この充電完了時間（または、推定「利用可能」時間）は、受信する携帯用機器１０のディスプレイモジュール１７上に表示されても良い。

他の構成において、携帯用機器の使用者に対してバッテリ充電サービスの提供が実費で行われても良い。この場合、チャージャ２０，３０は、携帯用電子機器１０に対して料金情報を送信するように構成されていても良い。これも携帯用機器１０のディスプレイモジュール１７上に表示することができる。携帯用機器の形式に応じた異なる充電を可能にするために、料金情報は、機器またはバッテリの検知された形式にしたがって個別にカスタマイズされても良い。

他の構成において、チャージャ２０，３０および／または携帯用電子機器１０は、「迷惑」通知を回避するために、携帯用電子機器が長時間にわたってチャージャの近傍にとどまる可能性があることが明らかになるまで、適合するチャージャの存在を使用者に通知しないように構成されていても良い。この機能は、携帯用電子機器が長時間にわたってチャージャの通信可能範囲内にとどまるまで、或いは、携帯用電子機器が所定の時間ウィンドウ内で繰り返し検知されるまで使用者に対する任意のアラートを遅らせることにより実現することができる。したがって、チャージャを単に通り過ぎる人はアラートを誘発せず、一方、所定の場所（例えば、自動車、電車、ホテルの部屋、空港の出発ラウンジ等）に座っている人は数分後にアラートを受ける。

したがって、一般的な態様において、携帯用電子機器は、チャージャの検知持続時間等、更なる所定の条件が存在するときだけ、検知されたバッテリチャージャの存在を使用者にアラートするように構成された通知装置を有していても良い。これは、検知された場所、例えばチャージャが公的な場所または私的な場所、自動車等にあるかどうかによる機能であっても良い。

他の構成において、携帯用電子機器１０は、チャージャ２０，３０の場所を表示するように構成されていても良い。これは、チャージャにより与えられるテキストメッセージによるものであっても良い。代替的に、短距離通信リンクが通信可能範囲および／または方向を検索できる場合、チャージャの相対的な場所が携帯用機器によって推定されても良い。

他の構成において、携帯用電子機器１０には、チャージャ検知システムの使用をそれが望まれないときに抑制するためのユーザオプションが設けられていても良い。この抑制は、バッテリチャージャ状態が或る閾値を上回るときに自動的に誘発されても良い。同様に、チャージャ２０，３０にも、例えばチャージャのオペレータがサービスを利用可能を望まないときにチャージャ検知システムを抑制するためのユーザオプションが設けられていても良い。

図１に関連して説明した構成は、チャージャ２０，３０および携帯用機器１０の両方が能動送信／受信モジュール１２，２２，３２を有するシステムに関するものである。ここで、図２に関連して説明すると、バッテリチャージャ４０には、代替的に、受動送信器／受信器４２が設けられている。「受動」という表現は、送信器／受信器が外部から該送信器／受信器に対して送信された信号に応じてのみ送信することを示そうとするものである。

例えば、受動送信器／受信器は、携帯用電子機器５０からの問い合わせ信号に応じて互換性データを送信するＲＦＩＤタグ４２であっても良い。この構成において、携帯用機器５０は、タグ４２からデータを遠隔的に読み取ることができる能動送信器／受信器５２を備えている。この構成によれば、受動タグ４２をその電子システム（すなわち電源４３）と一体化することなく、例えば電子システムの外表面に対してＲＦＩＤタグを単に接着することにより、チャージャに付加することができる。しかしながら、この構成は、携帯用電子機器１０が利用可能なチャージャを探す際にエネルギ消費の負担を負うという欠点を有している。

他の実施形態も添付の請求項の範囲内に入るものと意図されている。

自動充電検知を実現するための、バッテリチャージャと、携帯電話と、それらの間にある通信リンクとから成る構成要素を示す概略ブロック図である。 自動充電検知を実現するためのバッテリおよび携帯電話の代替的な構成から成る構成要素を示す概略ブロック図である。

Claims (39)

1. 再充電可能なバッテリを受けるための手段と、
   無線通信リンクを介して、離れて位置するバッテリチャージャから互換性データを受け取るための手段と、
   前記互換性データを用いて、携帯用電子機器に適合する前記バッテリチャージャの存在を検知するための手段とを備える、携帯用電子機器。
2. 前記互換性データを受けるための前記手段は、短距離無線装置を備えている、請求項１に記載の携帯用電子機器。
3. 前記短距離無線装置は、前記チャージャにおける能動無線モジュールと通信するように構成されたブルートゥースモジュール、ＩＥＥＥ８０２．１１モジュール、または、赤外線モジュールのうちの１つを備えている、請求項２に記載の携帯用電子機器。
4. 前記互換性データを受けるための前記手段は、前記チャージャにおける受動無線装置と通信するように構成されたＲＦＩＤトランシーバを備えている、請求項２に記載の携帯用電子機器。
5. 検知された前記バッテリチャージャの存在をユーザに通知するための通知装置を更に有している、請求項１に記載の携帯用電子機器。
6. 前記通知装置は音声出力を生成するように構成されている、請求項５に記載の携帯用電子機器。
7. 前記通知装置は視覚的な出力を生成するように構成されている、請求項５に記載の携帯用電子機器。
8. 前記通知装置は振動出力を生成するように構成されている、請求項５に記載の携帯用電子機器。
9. 再充電可能なバッテリを更に備えた、請求項１に記載の携帯用電子機器。
10. 前記通知装置は、前記携帯用電子機器の前記バッテリの充電レベルが所定の大きさを上回ったときに抑制される、請求項９に記載の携帯用電子機器。
11. 前記互換性データを受けるための前記手段は、前記携帯用電子機器の前記バッテリの充電レベルが所定の大きさを上回ったときに抑制される、請求項９に記載の携帯用電子機器。
12. 前記互換性データを受けるための前記手段は断続的に動作する、請求項１に記載の携帯用電子機器。
13. 前記互換性データを受けるための前記手段は、離れて位置付けられた適合する前記バッテリチャージャからの送信に応じてのみ動作する、請求項１に記載の携帯用電子機器。
14. 前記互換性データは、前記チャージャと前記携帯用電子機器との間の互換性を示す所定のコードシーケンスを含んでいる、請求項１に記載の携帯用電子機器。
15. 前記互換性データは、バッテリ容量、バッテリの化学的性質、充電電圧および／または電流、充電パターン、相互接続構成、製造メーカ、現在の状態、利用可能になるまでの残存充電時間、充電料金、充電場所を含む１または複数の充電パラメータを含んでいる、請求項１または請求項９に記載の携帯用電子機器。
16. 携帯用電子機器は、携帯電話、ＰＤＡ、デジタルカメラ、ノートパソコン、パーソナルオーディオ機器、パーソナルビデオ機器のうちの任意の１つ、または、これらのうちの任意の１または複数と他の任意の電子機器とのハイブリッドである、請求項１に記載の携帯用電子機器。
17. 前記通知装置は、更なる所定の条件が存在するときだけ、検知された前記バッテリチャージャの存在を使用者に知らせるようになっている、請求項５に記載の携帯用電子機器。
18. 前記更なる所定の条件は、長期間にわたって前記チャージャの存在を検知することを含んでいる、請求項１７に記載の携帯用電子機器。
19. 携帯用電子機器のためのバッテリチャージャであって、
    バッテリを再充電するための電力を供給する充電手段と、
    無線通信リンクを介して、離れて位置する携帯用電子機器に対して互換性データを送信するための手段とを備えている、バッテリチャージャ。
20. 前記携帯用電子機器から前記互換性データを受けるための手段を更に有している、請求項１９に記載のバッテリチャージャ。
21. 前記互換性データを送信するための前記手段は短距離無線装置を備えている、請求項１９に記載のバッテリチャージャ。
22. 前記互換性データを受けるための前記手段は短距離無線装置を備えている、請求項２０に記載のバッテリチャージャ。
23. 前記短距離無線装置は、前記携帯用電子機器における能動無線装置と通信するように構成されたブルートゥースモジュール、ＩＥＥＥ８０２．１１モジュール、または、赤外線モジュールのうちの１つを備えている、請求項２１または請求項２２に記載のバッテリチャージャ。
24. 検知された適合する携帯用電子機器の存在を該携帯用電子機器の使用者に通知するための通知装置を更に備えている、請求項２０に記載のバッテリチャージャ。
25. 前記通知装置は、携帯用電子機器のバッテリの充電レベルが所定の大きさを上回ったときに抑制される、請求項２０に記載のバッテリチャージャ。
26. 前記互換性データを送信するための前記手段が断続的に動作する、請求項１９に記載のバッテリチャージャ。
27. 前記互換性データは、前記チャージャと前記携帯用電子機器との間の互換性を示す所定のコードシーケンスを含む、請求項１９または請求項２０に記載のバッテリチャージャ。
28. 前記互換性データは、バッテリ容量、バッテリの化学的性質、充電電圧および／または電流、充電パターン、相互接続構成、製造メーカ、現在の状態、利用可能になるまでの残存充電時間、充電料金、充電場所を含む１または複数の充電パラメータを含んでいる、請求項１９または請求項２０に記載のバッテリチャージャ。
29. 携帯用電子機器のための充電設備の利用可能性を自動的に確立する方法であって、
    バッテリチャージャと携帯用電子機器との間に短距離無線通信リンクを確立するステップと、
    前記無線通信リンクを介して、前記チャージャから前記携帯用電子機器へと互換性データを送信して、前記バッテリチャージャと前記携帯用電子機器との間の互換性を決定するステップと、を含む方法。
30. 前記短距離無線通信リンクは、ブルートゥースプロトコル、ＩＥＥＥ８０２．１１プロトコル、または、赤外線プロトコルのうちの１つを使用する、請求項２９に記載の方法。
31. 前記互換性データは、前記チャージャにおける受動無線装置と通信するように構成された携帯用電子機器のＲＦＩＤトランシーバを使用して送信される、請求項２９に記載の方法。
32. 検知された互換性のあるバッテリチャージャの存在を携帯用電子機器の使用者に通知するステップを更に含む、請求項２９に記載の方法。
33. 前記通知ステップは、音声出力、視覚的な出力、または、振動出力のうちの１または複数によって通知する、請求項３２に記載の方法。
34. 前記通知ステップは、前記携帯用電子機器のバッテリの充電レベルが所定の大きさを上回ったときに抑制される、請求項３２に記載の方法。
35. 短距離無線通信リンクを確立する前記ステップは断続的に動作する、請求項２９に記載の方法。
36. 短距離無線通信リンクを確立する前記ステップは前記バッテリチャージャによって開始される、請求項２９に記載の方法。
37. 前記互換性データは、前記チャージャと前記携帯用電子機器との間の互換性を示す所定のコードシーケンスを含んでいる、請求項２９に記載の方法。
38. 前記携帯用電子機器および前記バッテリチャージャから前記互換性データを送信するステップを更に含む、請求項２９に記載の方法。
39. 前記互換性データは、バッテリ容量、バッテリの化学的性質、充電電圧および／または電流、充電パターン、相互接続構成、製造メーカ、現在の状態、利用可能になるまでの残存充電時間、充電料金、充電場所を含む１または複数の充電パラメータを含んでいる、請求項２９または請求項３８に記載の方法。

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