DE102008010350A1

DE102008010350A1 - Mobile Kommunikationseinheit, Kommunikationssystem und Verfahren zum Laden einer Batterie einer mobilen Kommunikationseinheit

Info

Publication number: DE102008010350A1
Application number: DE102008010350A
Authority: DE
Inventors: Hwang-Kiu Yongin Lim; Yong-Wook Kim
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-02-16
Filing date: 2008-02-13
Publication date: 2008-09-25
Also published as: CN101247133A; US20080200210A1; KR100900476B1; KR20080076477A

Abstract

Eine mobile Kommunikationseinheit umfasst eine Antenne (510), die ein Steuersignal von einem externen Gerät empfängt, eine SIM-Karte (110), die über die Antenne (510) kommuniziert, einen Gleichrichter (520) zum Gleichrichten eines Ladesignals des Steuersignals, wobei das Steuersignal über die Antenne (510) empfangen wird, und eine Batterie (500), die mit dem gleichgerichteten Ladesignal geladen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine mobile Kommunikationseinheit, ein Kommunikationssystem und ein Verfahren zum Laden einer Batterie einer mobilen Kommunikationseinheit.
Mobile Kommunikationseinheiten umfassen tragbare Einheiten wie Personal-Communication-Service(PCS)-Endgeräte, persönliche digitale Assistenten PDAs, Smart-Phones, kabellose Endgeräte und andere Einheiten mit der Fähigkeit zum kabellosen Übertragen und Empfangen von Audio-, Text- und Videodaten.
Smartcards können in mobilen Kommunikationseinheiten installiert sein. Smartcards können Mikroprozessoren, Betriebssysteme, Sicherheitsmodule oder Speicher enthalten, welche es der Smartcard ermöglichen, mehr Funktionen als typische Magnetkarten auszuführen.
Eine Smartcard ist wesentlich sicherer und kleiner als eine typische Magnetkarte. Eine Smartcard kann beispielsweise eine ca. 1000-fach höhere Speicherkapazität aufweisen und Daten sicherer speichern als eine typische Magnetkarte. Elektronisches Geld, Kreditkarten, Bargeld-Karten und Telefonkarten werden schrittweise von Magnetkarten zu Smartcards überführt.
Smartcards werden basierend darauf, wie Daten eingegeben und ausgegeben werden, in Smartcards vom Kontakttyp und vom berührungslosen Typ unterschieden. Eine Smartcard vom Kontakttyp wird physikalisch in ein Kartenlesegerät eingeschoben und tauscht Daten mit dem Kartenlesegerät über Kontaktanschlüsse aus.
Die Smartcards vom berührungslosen Typ benötigen keinen physikalischen Kontakt mit einem Kartenlesegerät. Wenn die Smartcard vom berührungslosen Typ in der Nähe eines HF-Lesegeräts positioniert wird, wird ein Induktionsstrom in einer Spule erzeugt, welche in der Karte eingebaut ist. Die Smartcard vom berührungslosen Typ benutzt den Induktionsstrom, um Daten mit dem HF-Lesegerät drahtlos auszutauschen.
Smartcards können benutzt werden, um Teilnehmer von Roaming-Diensten zu identifizieren. Solche Smartcards können Subscriber-Identity-Module(SIM)-Karten, Universal-Subscriber-Identity-Module(USIM)-Karten, User-Identity-Module(UIM)-Karten, Removable-User-Idendity-Module(RUIM)-Karten usw. umfassen, die Teilnehmer identifizieren.
Das globale System für Mobilkommunikation (GSM), das für die Mobilkommunikation in Europa benutzt wird, verwendet SIM-Karten zur Teilnehmeridentifikation. Eine SIM-Karte speichert Daten eines Teilnehmers. Die auf einer SIM-Karte eines Teilnehmers gespeicherten Benutzerdaten werden über ein Netzwerk zum Mobilkommunikationsdienstleistungsanbieter weitergeleitet, wenn die mobile Kommunikationseinheit angeschaltet wird. Wenn die Daten des Benutzers vom Dienstleistungs anbieter verifiziert sind, kann der Benutzer die mobile Kommunikationseinheit benutzen.
SIM-Karten können aufgrund ihrer großen Speicherkapazität auch als Speichermedium für Multimediadatengeräte mit einer großen Kapazität dienen, d. h. die SIM-Karten können als tragbare Speichereinheiten benutzt werden. Die auf einer SIM-Karte gespeicherten Multimedia-Daten können auf eine mobile Kommunikationseinheit zurückgespielt werden oder aber an einen externen Host übertragen werden, um zurückgespielt zu werden. Da ein externer Host, wie zum Beispiel ein PC, typischerweise eine höhere Leistungsfähigkeit als eine mobile Kommunikationseinheit aufweist, kann er oftmals Multimedia-Daten schneller und zweckmäßiger bearbeiten und wiedergeben.
Eine mobile Kommunikationseinheit wird von einer Energieversorgung aus einer tragbaren Batterie betrieben. Normalerweise wird eine Batterie durch ein Kontaktverfahren wieder aufgeladen. Positive und negative Batterieanschlüsse sind entsprechend mit den positiven und negativen Anschlüssen einer Ladeeinheit verbunden, um die Batterie zu laden.
Bei dem Kontaktverfahren zur Batterieladung können jedoch Ablagerungen und Korrosion der zu verbindenden Kontaktanschlüsse eine fehlerhafte Verbindung verursachen. Weiterhin kann, wenn die Ladeeinheit ein separates Kabel benötigt, eine Batterie nicht geladen werden, wenn das Kabel nicht verfügbar ist.
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine mobile Kommunikationseinheit, ein Kommunikationssystem und ein Verfahren zum Laden einer Batterie einer mobilen Kommunikationseinheit bereitzustellen, welche in der Lage sind, eine tragbare Batterie durch eine drahtlose Datenübertragung zwischen einer SIM-Karte und einer Antenne zu laden.
Die Erfindung löst dieses Problem durch Bereitstellung einer mobilen Kommunikationseinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, ein Kommunikationssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 und ein Verfahren zum Laden einer Batterie einer mobilen Kommunikationseinheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, deren Wortlaut hiermit durch Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen wird, um unnötige Textwiederholungen zu vermeiden.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine mobile Kommunikationseinheit eine Antenne, eine Subscriber-Identity-Module(SIM)-Karte, welche insbesondere einen Gleichrichter aufweist, und eine Batterie. Die Antenne empfängt ein Steuersignal von einer externen Einheit. Die SIM-Karte richtet ein Ladesignal des von der Antenne empfangenen Steuersignals gleich. Die Batterie wird durch das gleichgerichtete Ladesignal geladen.
Vorteilhafte, nachfolgend im Detail beschriebene Ausführungsformen der Erfindung, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt/zeigen:
1 ein schematisches Blockdiagramm einer mobilen Kommunikation gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2 ein Blockdiagramm eines Datenübertragungs- und Ladeprozesses einer mobilen Kommunikationseinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
3 ein Blockdiagramm einer mobilen Kommunikationseinheit gemäß einer beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung.
1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer mobilen Kommunikation gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bezugnehmend auf 1 beinhaltet das mobile Kommunikationsgerät einen Endgeräthauptkörper 100 und einen Batteriepack 200.
Der Endgeräthauptkörper 100 beinhaltet eine CPU (Central Processing Unit) 120 und eine SIM-Karte 110. Obwohl nicht dargestellt, kann der Endgeräthauptkörper 100 weitere Elemente beinhalten, die für seine Funktionsweise erforderlich sind.
Die CPU 120 steuert den Gesamtbetrieb des Endgeräthauptkörpers 100, was das Verarbeiten und Wiedergeben von Bild-, Audio- und Textdaten umfasst. Die CPU 120 kann beispielsweise Audio- und Video-Multimedia-Daten, welche auf der SIM-Karte 110 gespeichert sind, lesen und wiedergeben.
Die SIM-Karte 110 ist in einen nicht dargestellten SIM-Karten-Schlitz eingeschoben, der im Endgeräthauptkörper 100 vorgesehen ist. Die SIM-Karte 110 weist eine große Speicherkapazität auf, um Daten zu speichern, wie Teilnehmer- und Multimedia-Daten.
Der Batteriepack 200 der mobilen Kommunikationseinheit beinhaltet eine HF-Antenne 210 und eine Batteriezelle 220. Die HF-Antenne kann eine HF-Schleifen-Antenne sein.
Die HF-Antenne 210 wird von der SIM-Karte 110 zur drahtlosen Kommunikation verwendet. Die dargestellte HF-Antenne 210 ist innerhalb des Batteriepacks 200 angeordnet. Die HF-Antenne 210 kann auch im Endgeräthauptkörper 100 verbaut sein.
Sechs von acht nicht dargestellt Kontakten der SIM-Karte 110 können physikalisch mit dem Endgeräthauptkörper 100 verbunden sein. Die übrigen zwei Kontakte der SIM-Karte 100 können physikalisch mit der HF-Antenne 210 verbunden sein.
Die HF-Antenne 210 kann am Rand des Batteriepacks 200 angeordnet sein. Die SIM-Karte 110 tauscht drahtlos über die HF-Antenne 210 Daten mit einem nicht dargestellten HF-Lesegerät aus.
In chemische Energie umgewandelte elektrische Energie ist in der Batteriezelle 220 gespeichert. Die Batteriezelle 220 kann aus einem Lithiumionenpolymer- oder einem Nickelhydroxidmaterial gebildet sein.
2 ist ein Blockdiagramm eines Datenübertragungs- und Ladeprozesses einer mobilen Kommunikationseinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bezugnehmend auf 2 beinhaltet ein HF-Lesegerät 300 einen Sender 320, einen Empfänger 330, eine Antenne 310 und eine Sender-/Empfängersteuereinheit 340.
Um auf der SIM-Karte 110 gespeicherte Daten zu lesen, fordert das HF-Lesegerät 300 eine Datenübertragung zur SIM-Karte 110 an. Die Anforderung kann durch ein Datenübertragungsanforderungssignal erfolgen.
Die Sender-/Empfängersteuereinheit 340 erzeugt Datenübertragungsanforderungssignale. Ein Datenübertragungsanforderungssignal wird vom Sender 320 innerhalb des HF-Lesegeräts 300 zu einem Steuersignal moduliert, welches eine vordefinierte Energiemenge aufweist. Das Steuersignal wird in Form von elektromagnetischen Wellen durch die Atmo sphäre übertragen. Daher beinhaltet ein Steuersignal das Datenübertragungsanforderungssignal und zusätzliche Energie, die als Ladesignal bezeichnet wird.
Wenn eine mobile Kommunikationseinheit innerhalb eines vordefinierten Bereichs eines HF-Lesegeräts 300 vorhanden ist, wird durch die eingebaute HF-Antenne 210 ein Steuersignal vom Batteriepack 200 der mobilen Kommunikationseinheit empfangen. Das Übertragungsanforderungssignal sowie das Ladesignal des Steuersignals werden an die SIM-Karte 110 weitergeleitet.
Die SIM-Karte 110 reagiert auf das Datenübertragungsanforderungssignal und sendet auf der SIM-Karte 110 gespeicherte Daten und Ladeinformationen von der HF-Antenne 210 durch die Atmosphäre. Die gesendeten Daten werden von der Antenne 310 des HF-Lesegeräts 300 empfangen.
Die empfangenen Daten können über den Empfänger 330 und die Sender-/Empfängersteuereinheit 340 des HF-Lesegeräts 300 an einen Host 400, wie z. B. einen PC, weitergeleitet werden. Das durch die Antenne 310 empfangene Signal wird im Empfänger 330 demoduliert.
Die an den Host 400 übertragenen Daten werden durch einen Datenprozessor 420 verarbeitet und können über eine Anzeige 410 oder eine getrennte, nicht dargestellte Ausgabeeinheit ausgegeben werden. Als Beispiel könnte ein Host 400 von der SIM-Karte 110 empfangene Bilder- oder Audiodateien bearbeiten oder wiedergeben. Der Host 400 könnte auch von der SIM-Karte 110 empfangene Ladeinformationen ausgeben, um es einem Benutzer zu ermöglichen, den Ladezustand der Batterie zu bestimmen.
Das HF-Lesegerät 300 und der Host 400 können als getrennte Geräte vorgesehen oder in einem Gerät zusammengefasst sein.
Das vom Endgeräthauptkörper 100 empfangene Ladesignal des Steuersignals wird von der SIM-Karte 110 gleichgerichtet und der Batteriezelle 220 bereitgestellt. Die SIM-Karte 110 kann einen nicht dargestellten Gleichrichter beinhalten, der Wechselsignale in Gleichsignale, wie z. B. Wechselstrom in Gleichstrom, umwandelt. Die durch Gleichrichten gewonnene elektrische Energie kann in der Batteriezelle 220 als chemische Energie gespeichert werden.
Das HF-Lesegerät 300 kann dazu verwendet werden, gleichzeitig Daten von der SIM-Karte 110 zu lesen und den Batteriepack 200 zu laden.
Ein Kommunikationssystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet eine mobile Kommunikationseinheit, ein HF-Lesegerät und einen Host.
3 ist ein Blockdiagramm einer mobilen Kommunikationseinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bezugnehmend auf 3 beinhaltet ein Batteriepack 500 der mobilen Kommunikationseinheit weiter einen Gleichrichter 520. Der Gleichrichter 520 konvertiert das Ladesignal im über die HF-Antenne 210 empfangenen Steuersignal von Wechselstrom zu Gleichstrom.
In der in 1 dargestellten Ausführungsform wird das Ladesignal des von der HF-Antenne 210 empfangenen Steuersignals durch die SIM-Karte 110 gleichgerichtet und an die Batteriezelle 220 übertragen. In der in 3 dargestellten Ausführungsform wird das Ladesignal des von der HF-Antenne 510 empfangenen Steuersignals durch den im Batteriepack 500 eingebauten Gleichrichter 520 gleichgerichtet und an die Batteriezelle 530 übertragen.
Somit kann das Ladesignal des Steuersignals die Batteriezelle 530 laden, ohne über die SIM-Karte 110 geleitet zu werden.
In mindestens einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Energie der elektromagnetischen Wellen, welche durch das HF-Lesegerät 300 über die Atmosphäre versendet werden, innerhalb eines Batteriepacks 500 gleichgerichtet werden, um den Batteriepack 500 der mobilen Kommunikationseinheit zu laden.
Kabelloses Laden der Batterie einer mobilen Kommunikationseinheit kann, wie oben beschrieben, stabiler und praktischer sein als Ladeverfahren vom Kontakttyp.

Claims

Mobile Kommunikationseinheit, umfassend: – eine Antenne (210, 510), die ein Steuersignal von einem externen Gerät empfängt, – eine SIM-Karte (110), die über die Antenne (210, 510) kommuniziert, – einen Gleichrichter (520) zum Gleichrichten eines Ladesignals des Steuersignals, wobei das Steuersignal über die Antenne (210, 510) empfangen wird, und – eine Batterie (200, 500), die mit dem gleichgerichteten Ladesignal geladen wird.
Mobile Kommunikationseinheit nach Anspruch 1, wobei die Antenne eine HF-Antenne ist und das Steuersignal ein HF-Signal ist.
Mobile Kommunikationseinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Batterie eine Batteriezelle (220, 530) umfasst, welche ein Lithiumionenpolymer- oder ein Nickelhydroxidmaterial aufweist.
Mobile Kommunikationseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Steuersignal ein Datenanforderungssignal umfasst, das dazu verwendet wird, eine Ausgabe von in der SIM-Karte gespeicherten Daten anzufordern.
Mobile Kommunikationseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Antenne am Rand der Batterie angeordnet ist.
Mobile Kommunikationseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Gleichrichter in der Batterie angeordnet ist.
Mobile Kommunikationseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Gleichrichter in der SIM-Karte angeordnet ist.
Kommunikationssystem, umfassend: – eine mobile Kommunikationseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, – ein HF-Lesegerät (300), das mit der mobilen Kommunikationseinheit kommuniziert, und – einen Host (400), der Daten verarbeitet, die über das HF-Lesegerät gesendet und empfangen werden.
Kommunikationssystem nach Anspruch 8, wobei der Host über das HF-Lesegerät Ladeinformationen empfängt, die von der mobilen Kommunikationseinheit übertragen werden, und einen Ladezustand der Batterie gemäß den empfangenen Ladeinformationen extern anzeigt.
Kommunikationssystem nach Anspruch 8 oder 9, wobei das HF-Lesegerät eine Steuereinheit (340) aufweist, um ein Datenanforderungssignal an die SIM-Karte zu senden.
Kommunikationssystem nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei das HF-Lesegerät weiter einen Sender (320) aufweist, um das Datenanforderungssignal mit dem Ladesignal zu modulieren, um das Steuersignal zu erzeugen.
Verfahren zum Laden einer Batterie (200, 500) einer mobilen Kommunikationseinheit, die eine SIM-Karte (110) und die Batterie (200, 500) umfasst, mit den Schritten: – Empfangen eines HF-Steuersignals, – Gleichrichten eines Ladesignals des empfangenen HF-Steuersignals und – Laden der Batterie mit dem gleichgerichteten Ladesignal.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei ein Datenanforderungssignal des HF-Steuersignals dazu verwendet wird, eine Ausgabe von in der SIM-Karte gespeicherten Daten anzufordern.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Gleichrichten des Ladesignals in dem empfangenen HF-Steuersignal durch die SIM-Karte ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei das Gleichrichten des Ladesignals in dem empfangenen HF-Steuersignal durch einen in der Batterie angeordneten Gleichrichter ausgeführt wird.