JP2003168483A - 電池交換装置および二次電池並びに二次電池ソケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 手軽にかつ安価に二次電池を充電する。 【解決手段】 イベント会場や行楽地などに登録機１０
および販売機１６を設置する。ユーザは、登録機１０に
個人データを登録するとともに代金を支払いプリペイド
カード１２と専用二次電池１４を取得する。専用二次電
池１４はデジタルカメラなどに使用される。使用済二次
電池を販売機１６に投入すると、販売機１６では充電済
二次電池を排出する。充電料金はプリペイドカード１２
から差し引く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は使用済二次電池を充
電済二次電池に交換する技術、言い換えれば二次電池の
充電技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタルスチルカメラ等の携帯機
器が急速に普及している。デジタルカメラが普及した背
景には、撮影に失敗しても手軽に取り直せる、あるいは
パーソナルコンピュータや電子メールの普及で自分で写
真を加工でき友人に手軽に写真を送れる等の利点がある
ことが挙げられる。ＭＰＥＧ等のデジタル圧縮技術を用
いた携帯型音楽機器についても同様である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一方、デジタルカメラ
等の携帯機器を使用する場合の問題点として、電池の寿
命が比較的短い問題がある。例えば、デジタルカメラの
場合、液晶ディスプレイに撮影画像を表示したり、フラ
ッシュ撮影を行った場合には、消費電力も大きくなるの
で電池の消耗が大きい。このため、予備の電池を多量に
携帯する、あるいはコンビニエンスストア等で新品の電
池を購入する、あるいは重かったりかさばる充電器を携
帯する等の方策を採らざるを得なかった。新品の電池を
購入する場合には、使用済電池はもはや不要となるため
廃棄する等して資源の有効活用が担保されない問題もあ
った。

【０００４】本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑
みなされたものであり、その目的は、デジタルカメラ等
の電子機器に用いられる二次電池を簡易に充電すること
ができ、これにより電子機器の長時間使用を可能としつ
つ、かつ、二次電池のリサイクルを図ることができる装
置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電池交換装置は、二次電池を交換する装置
であって、使用済みの二次電池を入力する入力手段と、
前記使用済みの二次電池と種類及び本数が一致する充電
済みの二次電池を出力する出力手段とを有することを特
徴とする。

【０００６】本装置において、さらに、前記使用済みの
二次電池を充電し前記充電済みの二次電池として前記出
力手段に供給する手段とを有することが好適である。

【０００７】また、本装置において、前記使用済みの二
次電池はソケットに挿入されて前記入力手段に入力さ
れ、前記充電済みの二次電池は前記ソケットに挿入され
て前記出力手段から出力されることが好適である。

【０００８】また、前記出力手段は、ユーザ個人データ
の入力を条件として前記充電済みの二次電池を出力する
ことが好適である。

【０００９】また、本装置において、さらに、前記使用
済みの二次電池の少なくとも本数あるいは種類のいずれ
かを検出する手段と、前記本数あるいは種類が前記出力
手段から出力される充電済みの二次電池の本数あるいは
種類と一致しない場合に所定の異常処理を実行する手段
とを有することもできる。

【００１０】また、本装置において、さらに、前記使用
済み二次電池の残容量を検出する手段と、前記残容量に
応じて課金データを生成する手段とを有することもでき
る。

【００１１】また、本発明は、上述した電池交換装置に
用いられる二次電池を提供する。この二次電池は、その
外表面にソケット挿入用の切欠部が設けられることを特
徴とする。前記切欠部は、電池種類に応じた異なる位置
に形成されることが好適である。

【００１２】また、本発明は、上述した電池交換装置に
用いられる二次電池ソケットを提供する。このソケット
は、その内表面に前記二次電池の切欠部に嵌合する凸部
が設けられることを特徴とする。

【００１３】また、このソケットは、その外表面に前記
二次電池の少なくとも本数あるいは種類のいずれかに応
じた異なる位置に凹部または凸部が形成されることを特
徴とする。

【００１４】このように、本発明の電池交換装置（ある
いは電池充電装置）は、使用済みの二次電池を入力し、
同一種類で同一本数の充電済みの二次電池を出力する。
したがって、ユーザはこの装置が設置されている任意の
場所において、使用済み二次電池を充電済みの二次電池
に換える、言い換えれば使用済み二次電池を充電するこ
とができ、大量の電池や重い充電器を携帯する必要がな
くなる。

【００１５】また、本発明で使用される二次電池及びソ
ケットを専用品とすることで、異物の混入を防ぎ、回収
及び充電のリサイクル化を促進することもできる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。

【００１７】図１には、本実施形態のシステム構成図が
示されている。本実施形態の電池交換システム（二次電
池充電システム）は、登録機１０と販売機１６から構成
される。登録機１０は、本システムをユーザが利用する
ためにユーザＩＤを登録し、ユーザがプリペイドカード
を取得するためのものであり、販売機１６は実際にユー
ザが使用済二次電池を充電済二次電池に交換する（使用
済二次電池を充電する）ためのものである。

【００１８】登録機１０は、マイコン及びメモリを有し
て構成され、機能ブロックとしてプリペイドカード発行
部、記憶部、電池格納部及び処理部を有する。ユーザが
本システムを利用する場合、まず登録機１０を用いて自
己のＩＤ、例えば氏名や電話番号、使用する二次電池の
種類や本数を入力する。二次電池の種類は、例えばニッ
ケル水素電池やリチウムイオン電池などである。本シス
テムは、ユーザが予め使用する二次電池の種類や本数を
決定し、以後の二次電池交換（二次電池充電）はユーザ
が決定した種類と本数を維持しつつ行われる。入力され
たユーザＩＤは処理部を介して記憶部に記憶され、ユー
ザが所定の代金を入金すると記憶部に記憶された個人Ｉ
Ｄに基づきプリペイドカード発行部でプリペイドカード
１２が発行され出力される。プリペイド代金としては、
二次電池１本当たりの保証金を含めた代金とすることも
できる。例えば、１本当たりの保証金を５００円、プリ
ペイド代金を５００円とした場合、ユーザが電池２本の
交換（充電）を希望する場合には、保証金１，０００円
＋プリペイド代金５００円＝１，５００円がユーザの支
払う初期代金となる。プリペイドカードに広告を掲載す
る場合で広告主からスポンサー料を取得できる場合、保
証金の一部をスポンサー保証金に充てることでユーザの
負担する保証金を下げることも可能であろう。もちろ
ん、本実施形態における保証金は必須ではない。

【００１９】電池格納部は、満充電の二次電池を複数種
類格納しており、プリペイド代金の入金を条件としてユ
ーザが指定した種類の二次電池１４を指定した本数だけ
排出しユーザに提供する。この意味で、登録機１０はプ
リペイドカードの発行機能、ユーザＩＤの登録機能とと
もに二次電池の初期販売機能を有すると言うことができ
る。登録機１０がユーザに販売する二次電池は本システ
ム固有の二次電池であり、公知の二次電池と外観形状が
異なる。これについてはさらに後述する。

【００２０】プリペイドカード１２および専用の二次電
池１４を取得したユーザは、二次電池１４をデジタルカ
メラ等の電子機器に装着して使用する。そして、二次電
池１４の残量がほぼ０となった場合、あるいは任意の残
量において、販売機１６にて使用済二次電池を充電済み
二次電池と交換する。

【００２１】販売機１６は、プリペイドカード１２を用
いてユーザが二次電池１４を交換するもので、マイコン
及びメモリを有し、機能ブロックとしてプリペイドカー
ド入力部、使用済電池入力部、使用済電池充電部、充電
済電池排出部および処理部から構成される。

【００２２】プリペイドカード入力部は、ユーザのプリ
ペイドカード１２を入力し、プリペイドカード内のデー
タを読み取って処理部に供給する。読み取るべきデータ
としては、ユーザの個人ＩＤの他、ユーザが指定した二
次電池の種類および本数である。読み取った二次電池の
種類及び本数が、ユーザに対して充電サービスを提供す
る種類及び本数となる。

【００２３】使用済電池入力部は、ユーザからの使用済
み二次電池１４を入力し、使用済電池充電部に供給す
る。使用済電池入力部は、挿入口を有し、ユーザはこの
挿入口に使用済二次電池を挿入する。使用済二次電池は
専用のソケットに装着された状態で挿入口に挿入され、
専用ソケットの外観形状と挿入口の挿入形状とは一定の
係合関係にある。この係合関係は、挿入される二次電池
の種類及び本数を規定する。

【００２４】使用済電池充電部は、挿入された使用済二
次電池の放電、充電、保管、チェック等の処理を行い、
充電済電池排出部に供給する。

【００２５】充電済電池排出部は、ユーザからのプリペ
イドカード入力をトリガとして充電済二次電池を所定の
排出口から排出しユーザに提供する。販売機１６の基本
的な機能は、使用済二次電池１４を回収して充電済二次
電池をユーザに提供するものであり、ユーザから見れば
販売機１６は二次電池を充電する充電機として機能する
ことになる。充電済二次電池をユーザに提供するに際
し、販売機１６の処理部はユーザのプリペイドカード１
２から充電代金のみを差し引く。充電代金のみを差し引
くため、その額は低額（例えば数十円）でよく、新品の
電池を新たに購入する場合に比べて安価で済む。ユーザ
は販売機１６の設置された場所でプリペイドカード１２
を用いて何度も二次電池の充電を行うことができる。

【００２６】登録機１０と販売機１６とを一体とする場
合には、登録機１０の電池格納部と販売機１６の使用済
電池充電部とを一体化し、登録機１０に登録する場合に
は使用済電池を充電したものがユーザに提供される。

【００２７】登録機１０と販売機１６は物理的に一体で
ある必要はなく、別体として存在してもよい。登録機１
０や販売機１６は、例えばイベント会場や駅、コンビニ
エンスストア、行楽地などの人が集まる任意の場所に設
置することができる。

【００２８】また、登録機１０は本システムに必ずしも
必須ではなく、ユーザが何らかの手段で専用二次電池を
取得すればよく、本システムの要部は販売機１６にある
ことは理解されよう。

【００２９】図２には、図１における販売機１６の斜視
図が示されている。販売機１６の前面には二次電池の種
類および本数を示すディスプレイが設けられ、ディスプ
レイの近傍に操作ボタン１６ａが配置される。また、操
作ボタン１６ａの近傍には、使用済二次電池１４を挿入
するための挿入口１６ｂが設けられている。さらに、販
売機１６の前面には、プリペイドカードを挿入するため
の挿入口１６ｃ及び硬貨や紙幣などを挿入する挿入口１
６ｄ、充電済二次電池を排出する取出口１６ｆが設けら
れる。

【００３０】ユーザがプリペイドカード１２をカード挿
入口１６ｃに挿入し、操作ボタン１６ａを操作すると、
販売機１６の内部に設けられたストック部１６ｅに保管
されている充電済二次電池が取出口１６ｆに排出され
る。ストック部１６ｅは、図１の販売機１６における使
用済電池充電機能ブロックを構成する。ユーザのプリペ
イドカードには、二次電池の種類及び本数のデータが記
憶されているため、販売機１６の処理部がこのデータを
読み取って自動的に二次電池を排出することも可能であ
り、この場合には操作ボタン１６ａは不要となる。充電
済二次電池は専用ソケットに装着された状態で排出さ
れ、ユーザは専用ソケットから充電済二次電池を取り出
してデジタルカメラ等の電子機器に装着する。そして、
ユーザは使用済二次電池を当該専用ソケットに装着し、
挿入口１６ｂから投入する。これにより、充電済二次電
池をユーザに提供するとともに、使用済二次電池をユー
ザから回収することができる。

【００３１】図３には、ストック部１６ｅの構成が示さ
れている。ストック部１６ｅは、細長い形状を有し、上
部から下部に向けて二次電池が順次搬送される。ストッ
ク部１６ｅは、放電ゾーン、ブランクゾーン、充電ゾー
ン、チェックゾーン、ストックゾーン、定期チェックゾ
ーンに大別される。

【００３２】放電ゾーンは、使用済二次電池を放電させ
てその残量を０にするゾーンである。具体的には、使用
済二次電池は専用ソケットに装着されているため、専用
ソケットの端子を短絡することで使用済み二次電池を自
己放電させて残量を０とする。

【００３３】充電ゾーンは、放電された使用済二次電池
を充電するゾーンであり、専用ソケットの端子に電源を
接続して使用済二次電池を充電する。電池を充電する
と、端子電圧は対数関数的に上昇し、充電満了に近づく
と端子電圧の変化は小さくなる。そこで、充電の際、充
電完了となる平均時間を設定し、その平均時間だけ充電
する。専用ソケットにはＩＣチップが組み込まれてお
り、ＩＣチップは二次電池の端子電圧も監視し、所定充
電時間以上充電し、かつ、端子電圧が所定レベル以上と
なったら充電が完了したとして電源供給部に制御信号を
供給する。この制御信号の受信により、電源部は専用ソ
ケットの端子から離脱し充電が完了する。

【００３４】なお、本実施形態では、上述したようにプ
リペイドカード１２から充電代金を差し引いているが、
二次電池を自己放電する際の放電時間に基づき、ＩＣチ
ップあるいは販売機１６の処理部が使用済二次電池の残
量を評価し、残量に応じて充電代金を変化させることも
可能である。二次電池の残量を高精度に評価することは
容易ではないが、例えば残量０、残量１０％未満、残量
５０％未満、残量５０％以上の４段階で粗く評価し、こ
の評価結果に応じて充電代金を４段階に変化させる等が
可能である。残量に応じた課金データを生成した後、処
理部は課金データに基づいてプリペイドカードから代金
を差し引く。

【００３５】ストックゾーンは充電済二次電池を保管す
るゾーンである。保管状態でも電池は放電するので、こ
のストックゾーンでは常に満状態が維持されるような機
能を有する。例えば、充電済二次電池の充電状態を検出
し、二次電池が満充電状態となっていない場合には、ス
トックゾーンから当該二次電池を搬出し、再び充電ゾー
ンに搬入する。ストックゾーンの中にチェック及び充電
箇所を設け、電池が上部から下部に搬送され、チェック
及び充電箇所に差し掛かった場合に満充電状態か否かを
検出し、満充電でない場合は再充電する。満充電状態か
否かは、例えば二次電池の端子電圧を検出し、検出電圧
が所定の電圧に達しているか否かを判定することで行う
ことができる。二次電池の端子電圧は専用ソケットのＩ
Ｃチップで検出してもよい。

【００３６】定期チェックゾーンは、例えば１時間毎に
二次電池を一律にチェックすることで品質を保持するも
のである。具体的には、二次電池の端子電圧を検出し、
端子電圧が所定の電圧であるか否かを判定する。そし
て、定期チェックゾーンでチェックした結果ＮＧとなっ
た二次電池は、ストック部１６ｅから強制排除され、定
期チェックゾーンを通過した二次電池のみが取出口１６
ｆから排出されることになる。また、定期チェックゾー
ンに搬送される電池は良品のみとし、ストックゾーンの
最後に最終チェックゾーンを設け、ここで不良品となっ
たものはストック部から強制排除され、定期チェックゾ
ーンに搬送されないようにしてもよい。

【００３７】図４には、本システムで用いられる専用二
次電池の形状が示されている。（ａ）はニッケル水素電
池のプラス端子側から見た形状であり、（ｂ）はリチウ
ムイオン電池のプラス端子側から見た形状である。ニッ
ケル水素電池及びリチウムイオン電池ともプラス端子側
に２個の切欠部１４ａ、１４ｂが設けられている。この
切欠部１４ａ、１４ｂの有無で、一般の二次電池と専用
二次電池を区別することができる。また、ニッケル水素
電池とリチウムイオン電池では切欠部１４ａ、１４ｂの
間隔あるいは角度が互いに異なっている。例えば、ニッ
ケル水素電池では２つの切欠部１４ａ、１４ｂのなす角
は１２０度であり、リチウムイオン電池は９０度であ
る。このように、切欠部１４ａ、１４ｂの形成位置によ
り、二次電池の種類を特定することができる。二次電池
は、販売機１６に挿入する際、あるいは販売機１６から
排出する際、並びに販売機１６内で充電する際に専用ソ
ケットに装着されるため、専用ソケットにはその内表面
に凸部が形成され、二次電池用の切欠部１４ａ、１４ｂ
は専用ソケットの凸部に嵌合して装着される。切欠部１
４ａ、１４ｂのない一般の二次電池は専用ソケットの凸
部と衝突してしまい、専用ソケットに挿入することはで
きない。これにより、専用二次電池のみを専用ソケット
に装着することができ、専用二次電池が販売機１６に回
収され、充電されてユーザに提供されることになる。

【００３８】図５には、専用ソケットの斜視図が示され
ている。専用ソケット１５の内表面には専用二次電池の
切欠部と係合する凸部（図示せず）が設けられている
が、さらにその外表面には専用ソケット１５の挿入口１
６ｂへの挿入方向を規定するための複数の溝１５ａ並び
にＩＣチップ１５ｂが設けられている。ＩＣチップ１５
ｂの代わりに、あるいはＩＣチップ１５ｂに加えてバー
コードを設け、バーコードにその専用ソケットに挿入さ
れるべき二次電池の種類や本数を記憶させておくことも
できる。

【００３９】図６には、専用ソケットの内表面に形成さ
れる溝の構成が示されている。（ａ）は複数の溝１５ａ
の配置位置を示すもので、溝１５ａとしてＡ〜Ｅの５個
の溝が設けられている。各溝の機能は以下の通りであ
る。

【００４０】溝Ａ：ニッケル水素電池用の溝。この溝Ａ
が存在する専用ソケットはニッケル水素電池用の専用ソ
ケットとなる。

【００４１】溝Ｂ：リチウムイオン電池用の溝。この溝
Ｂが存在する専用ソケットはリチウムイオン電池用の専
用ソケットである。

【００４２】溝Ｃ：二次電池の本数用の溝。この溝Ｃが
存在する専用ソケットは装着される二次電池が１本又は
３本であることを示す。専用ソケットは２本用と４本用
の２種類が用意され、２本用専用ソケットの１本にダミ
ーが予め装着されて１本用を兼用し、４本用専用ソケッ
トの１本にダミーが予め装着されて３本用を兼用する。
したがって、２本用専用ソケットに溝Ｃが存在する場合
には、その専用ソケットには１本の二次電池が装着され
ることを示し、４本用専用ソケットに溝Ｃが存在する場
合には、その専用ソケットには３本の二次電池が装着さ
れることを示す。

【００４３】溝Ｄ：中心合わせ用の溝。

【００４４】溝Ｅ：二次電池の本数用の溝。この溝Ｅが
存在する専用ソケットは装着される二次電池が２本又は
４本であることを示す。２本用専用ソケットに溝Ｅが存
在する場合には、その専用ソケットには２本の二次電池
が装着されることを示し、４本用専用ソケットに溝Ｅが
存在する場合には、その専用ソケットには４本の二次電
池が装着されることを示す。

【００４５】このように、溝Ａ〜Ｅはそれぞれ二次電池
の種類及び本数を規定する機能を有している。したがっ
て、溝Ａ〜Ｅの組み合わせにより、装着される二次電池
の種類及び本数が一義的に決定される。例えば、溝Ａと
溝Ｃと溝Ｄが存在する２本用ソケットの場合には、ニッ
ケル水素電池が１本装着されるソケットであることを示
し、溝Ｂと溝Ｄと溝Ｅが存在する４本用ソケットの場合
には、リチウムイオン電池が４本挿入される専用ソケッ
トであることを示す。図６（ｂ）にはニッケル水素電池
用の専用ソケットの溝が示されており、（ｃ）にはリチ
ウムイオン電池用の専用ソケットの溝が示されている。
図中、斜線部分はダミーが挿入されていることを示す。

【００４６】専用ソケット１５の内表面に形成された溝
１５ａはこのように二次電池の種類及び本数を規定する
ことができるが、さらに販売機１６の挿入口１６ｂに挿
入される向きを規定する機能も有している。例えば、図
７（ａ）に示されるように、専用ソケット１５を上下逆
にして挿入口１６ｂに挿入する場合を想定する。この場
合、溝の位置関係が上下逆となり、図中斜線で示す部分
に存在する販売機１６側の凸部に遮られて挿入できない
こととなる。また、図７（ｂ）に示されるように、専用
ソケット１５を前後逆にして挿入しようとしても、販売
機１６側の挿入口１６ｂに設けられた凸部によりその挿
入が妨げられる。さらに、図７（ｃ）に示されるよう
に、専用ソケット１５を上下および前後逆にして挿入し
ようとしても、図中斜線で示す凸部が邪魔になり、専用
ソケット１５を挿入することができない。挿入口１６ｂ
は、二次電池の種類及び本数に応じて設けられている点
にも注意されたい。

【００４７】なお、専用ソケット１５に装着された使用
済み二次電池は、専用ソケット１５を介して充電される
ため、専用ソケット１５を販売機１６に挿入する向きが
重要となる。専用ソケット１５の表面に溝１５ａを形成
するのみで、使用済二次電池を正しい方向で販売機１６
に入力することができ、充電作業が容易化される。

【００４８】本実施形態における電池交換装置（電池充
電装置）、二次電池及び専用ソケットの構成は以上のよ
うであり、以下、本実施形態の処理についてフローチャ
ートを用いて説明する。

【００４９】図８には、本実施形態の全体処理フローチ
ャートが示されている。全体処理は、登録機１０を用い
た登録処理、及び販売機１６を用いた販売処理（交換処
理あるいは充電処理）から構成される。

【００５０】まず、ユーザがプリペイドカードを持って
いない場合には（Ｓ１０１にてＮＯ）、専用端末、すな
わち図１における登録機１０を用いて自己の個人データ
を登録する（Ｓ１０２）。個人データを登録し、かつ必
要な代金を入金すると、プリペイドカードが発行され
（Ｓ１０３）、専用二次電池が出力されユーザに提供さ
れる。ユーザは、この充電済二次電池をデジタルカメラ
等に装着して二次電池を使用する。既にプリペイドカー
ドを有しているユーザは（Ｓ１０１にてＹＥＳ）、登録
機１０で登録する必要はなく、二次電池の使用後直ちに
販売機１６を使用することができる。

【００５１】二次電池を使用して充電する必要が生じた
場合、ユーザは販売機１６にプリペイドカードを挿入す
る。販売機１６は、プリペイドカード挿入により、当該
ユーザの二次電池の種類及び本数を特定して専用ソケッ
ト１５に装着された充電済二次電池を排出する（Ｓ１０
４）。ユーザは、専用ソケット１５から充電済二次電池
を取り外し、代わりに使用済二次電池を専用ソケットに
装着する（Ｓ１０５）。そして、専用ソケット１５ごと
使用済二次電池を販売機１６の挿入口１６ｂに投入す
る。

【００５２】販売機１６では、専用ソケット１５が挿入
された挿入口の示す二次電池の種類及び本数とプリペイ
ドカードに登録されているユーザの二次電池の種類およ
び本数（これは既に排出した充電済二次電池の種類及び
本数と一致する）と一致するか否かを判定する（Ｓ１０
６）。そして、一致する場合には、回収が完了したとし
て種類及び本数に応じた充電料金をプリペイドカードか
ら差し引き、プリペイドカードを排出する（Ｓ１０
７）。

【００５３】一方、Ｓ１０６にて種類及び本数が一致し
ていない場合には、挿入口１６ｂから再びソケットを排
出してユーザに対して使用済二次電池の再装着及び再挿
入を促す（Ｓ１０８）。

【００５４】また、複数回再装着及び再挿入を行っても
依然として種類及び本数が一致しない場合、あるいはユ
ーザがソケットを戻さない場合には、使用済二次電池を
回収できないことを意味するから、プリペイドカードを
排出することなく（Ｓ１０９）、所定の危機管理システ
ムを起動させる（Ｓ１１０）。この危機管理システム
は、例えばユーザに対してメッセージを表示するなどで
あり、この際にはプリペイドカードに登録されたユーザ
の個人ＩＤを用いることができる。

【００５５】なお、プリペイドカードの残高が不足、例
えば残高０円である場合には、プリペイドカードを排出
し（Ｓ１１１）、プリペイドカード購入の際にユーザが
支払った保証金を返却する（Ｓ１１３）。もちろん、ユ
ーザが希望する場合には、残高不足のメッセージを表示
し、販売機１６の硬貨あるいは紙幣挿入口１６ｄを用い
てユーザに課金することもできる（Ｓ１１２）。

【００５６】図９には、以上説明した全体処理フローチ
ャートにおける登録機１０での詳細処理フローチャート
が示されている。まず、ユーザは使用する二次電池の種
類及び本数を選択する（Ｓ２０１）。例えば、ニッケル
水素電池を２本等である。次に、ユーザは使用するプリ
ペイドカードの種類を選択する（Ｓ２０２）。プリペイ
ドカードの種類としては、金額の他、広告付きのプリペ
イドカードか広告無しのプリペイドカードかを選択する
ことができる。二次電池及びプリペイドカードを選択し
た後、保証金とプリペイド代金を入金する（Ｓ２０
３）。登録機１０では、選択された二次電池の種類及び
本数を専用ソケットに装着した状態で排出する（Ｓ２０
４）。ユーザは、専用ソケットから二次電池を取り外
し、登録機１０に設けられたソケット投入口にソケット
を戻す。専用ソケットを回収した場合（Ｓ２０５）、登
録機１０はプリペイドカードを排出してユーザに提供す
る（Ｓ２０６）。

【００５７】一方、専用ソケットが回収されない場合に
は、その旨のメッセージを表示してユーザに専用ソケッ
トの返却を促し（Ｓ２０７）、専用ソケットが回収され
た場合に（Ｓ２０８）、プリペイドカードを排出する
（Ｓ２０６）。

【００５８】もちろん、登録機１０で専用二次電池を排
出する際、専用ソケット１５に装着されない状態で排出
してもよい。

【００５９】図１０には、販売機１６での詳細処理フロ
ーチャートが示されている。まず、ユーザは販売機１６
から排出された専用ソケット１５から充電済二次電池を
取り外し、使用済電池を専用ソケット１５に装着する
（Ｓ３０１）。使用済電池が装着された専用ソケット１
５は販売機１６に投入され、販売機１６では正常か否
か、つまり専用ソケット１５が所定時間内に返却された
か否かを判定する（Ｓ３０２）。専用ソケット１５が返
却されない異常時には、既述したようにプリペイドカー
ドを返却せず、保証金も返却されない（Ｓ３１４）。そ
して、プリペイドカードに記憶されたユーザの個人ＩＤ
に基づき危機管理システムを作動する（Ｓ３１５）。

【００６０】一方、専用ソケット１５が返却された場合
には、次に使用済二次電池の種類及び本数を判定する
（Ｓ３０３）。専用ソケット１５にバーコードが設けら
れている場合、このバーコードに記録されたデータとプ
リペイドカードに記憶されたデータとを照合することに
より種類及び本数が一致するか否かを判定してもよい。
そして、種類及び本数が一致する場合には、プリペイド
カードから充電代金を差し引いてプリペイドカードを排
出する（Ｓ３０４）。プリペイドカードから充電代金を
差し引く際に、処理部は使用済二次電池の残量を検出
し、残量に応じて差し引く金額を生成してプリペイドカ
ードから差し引いてもよい。ユーザによっては、未だ二
次電池の残量はあると判断しても、今後に二次電池を頻
繁に使用する予定であるため、今の時点で満充電状態と
しておきたいと欲する場合もある。このような場合でも
一律の充電代金を差し引くのではなく、残量に応じて、
すなわち充電量に応じて課金することで、使い勝手を一
層向上させることができる。

【００６１】使用済二次電池は、専用ソケット１５ごと
ストック部１６ｅに搬送され、ここで自己放電され（Ｓ
３０６）、その後二次電池を専用ソケット１５ごと充電
する（Ｓ３０７）。二次電池を充電した後、その充電量
をチェックし（Ｓ３０８）、満充電状態となったときに
充電を停止する（Ｓ３０９）。充電量チェックでＮＧと
なった二次電池については再び充電した後に再チェック
を行い（Ｓ３１２）、再チェックでも満充電状態となら
ない（規定の電圧に達しない）場合には、二次電池が異
常であるとして二次電池を回収する（Ｓ３１３）。ここ
で回収された二次電池は、例えばストック部１６ｅとは
別のストック部あるいはストック部１６ｅ内の特定のゾ
ーンに搬送されてシステムから切り離され、ユーザに提
供されることはない。満充電状態となった二次電池は、
さらに定期的にその充電状態がチェックされ（Ｓ３１
０）、定期チェックでもＯＫである二次電池のみが次回
の販売用に供される（Ｓ３１１）。

【００６２】このように、本実施形態では使用済二次電
池を回収するとともに、充電料金と引き替えに充電済二
次電池をユーザに提供するため、ユーザは所定の充電料
金だけを払えば充電済二次電池を得ることができ、デジ
タルカメラ等の電子機器に繰り返し使用することができ
る。また、使用済二次電池の回収と充電済二次電池の提
供とをリンクさせているため、ユーザに対して使用済二
次電池の返却を促し、これにより二次電池のリサイクル
システムを確立することもできる。

【００６３】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変
更が可能である。

【００６４】例えば、本実施形態では、プリペイドカー
ドを用いているが、プリペイドカードは必須ではなく、
登録機１０では専用二次電池のみを排出してユーザに提
供し、販売機１６ではユーザは現金で充電代金を支払う
こともできる。この場合、二次電池の種類及び本数ごと
に設けられた複数の操作ボタン１６ａのうち、どの操作
ボタンが操作されたかを処理部で検知し、検知した種類
及び本数と、回収した使用済二次電池の種類及び本数と
を照合することで、排出した充電済二次電池の種類及び
本数と、回収した使用済二次電池の種類及び本数の同一
性を担保すればよい。

【００６５】また、本実施形態では、時間的な順序とし
てまず充電済二次電池を排出し、その後使用済二次電池
を回収しているが、まず使用済二次電池を回収し、その
後充電済み二次電池を排出してユーザに提供してもよ
い。具体的には、ユーザがプリペイドカードを挿入する
と、そのプリペイドカードに記録された二次電池の種類
及び本数に対応する専用ソケット１５がまず排出され、
ユーザはこの専用ソケット１５に使用済二次電池を装着
して販売機１６に投入する。販売機１６の処理部は、使
用済二次電池の回収を確認した後に、充電済二次電池を
排出する。この場合、充電済二次電池は専用ソケット１
５に装着されていない状態で単独で排出してもよい。

【００６６】また、本実施形態では、使用済二次電池と
充電済二次電池の種類及び本数を一致させているが、本
システムで取り扱う二次電池の種類を１種類のみに限定
し、本数のみを可変とすることも可能である。この場
合、専用ソケット１５の溝１５ａは本数のみを規定すれ
ばよく、販売機１６では本数のみをチェックすればよ
い。

【００６７】もちろん、本数を固定し、二次電池の種類
を複数種類とすることもできる。

【００６８】また、本実施形態では、専用ソケット１５
の外表面に溝１５ａを形成しているが、専用ソケット１
５の外表面に凸部を形成し、販売機１６の挿入口１６ｂ
の内表面に凹部を形成してもよい。

【００６９】また、販売機１６内の具体的な構成は任意
であるが、例えば図１１及び図１２のような搬送機構を
用いることができる。図１１において、（ｂ）は搬送機
構の正面図、（ｃ）は搬送機構の側面図、そして（ａ）
は（ｂ）の一部拡大図である。専用ソケット１５は縦に
並んだ２つの搬送部１００の間に挟持される。搬送部１
００が移動することで専用ソケット１５（及び専用ソケ
ット１５内の二次電池）は順次下方に搬送される。搬送
部は、専用ソケット１５の表面に設けられたＩＣチップ
１５ｂと電気的に接続する接続部を有し、この接続部を
ＩＣチップ１５ｂに接続させることで専用ソケット１５
のデータ、すなわち二次電池のデータを読み取る。

【００７０】図１２には、専用ソケット１５と搬送部１
００の動作が示されている。（ａ）は専用ソケット１５
が放電ゾーンや充電ゾーン、チェックゾーンに位置して
いるときの状態である。専用ソケット１５の下面に接続
部１００ａが当接し、接続部１００ａがＩＣチップ１５
ｂと電気的に接続される。専用ソケット１５の側面は搬
送部１００に当接しておらず、専用ソケット１５は接続
部１００ａにより支持される。この状態で、搬送部の電
極が専用ソケット１５の電極と接触して二次電池を充電
するとともに、ＩＣチップ内のデータが販売機１６内に
送信される。充電が完了すると、（ｂ）に示されるよう
に接続部１００ａの一端に連結したレバー１００ｂが回
転し、接続部１００ａが下方に移動する。これにより、
（ｃ）に示されるように専用ソケット１５は下方に移動
し、その側面が搬送部１００に接触して支持される。搬
送部１００の電極は専用ソケット１５の電極から離脱し
て充電が停止し、接続部１００ａは専用ソケット１５か
ら離脱してＩＣチップとの接続状態も解除される。な
お、ストックゾーンでは定期的に二次電池の充電状態が
チェックされるが、チェック時にはレバー１００ｂを逆
方向に回転させて接続部１００ａを上方に移動させてＩ
Ｃチップと接続する。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればユ
ーザは必要なときに二次電池を充電することができる。
また、使用済二次電池を回収して充電済二次電池をユー
ザに提供するシステムであるため、二次電池のリサイク
ル化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施形態のシステム構成図である。

【図２】 販売機の斜視図である。

【図３】 販売機内のストック部の構成図である。

【図４】 専用二次電池の説明図である。

【図５】 専用ソケットの斜視図である。

【図６】 専用ソケットの溝の説明図である。

【図７】 専用ソケットの挿入方向説明図である。

【図８】 実施形態の全体処理フローチャートである。

【図９】 登録機での処理フローチャートである。

【図１０】 販売機での処理フローチャートである。

【図１１】 販売機内の搬送機構説明図である。

【図１２】 販売機内の動作説明図である。

【符号の説明】

１０ 登録機、１２ プリペイドカード、１４ 二次電
池、１６ 販売機。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二次電池を交換する装置であって、 使用済みの二次電池を入力する入力手段と、 前記使用済みの二次電池と種類及び本数が一致する充電
   済みの二次電池を出力する出力手段と、 を有することを特徴とする電池交換装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、さらに、 前記使用済みの二次電池を充電し前記充電済みの二次電
   池として前記出力手段に供給する手段と、 を有することを特徴とする電池交換装置。
3. 【請求項３】 請求項１、２のいずれかに記載の装置に
   おいて、 前記使用済みの二次電池はソケットに挿入されて前記入
   力手段に入力され、 前記充電済みの二次電池は前記ソケットに挿入されて前
   記出力手段から出力されることを特徴とする電池交換装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれかに記載の装置に
   おいて、 前記出力手段は、ユーザ個人データの入力を条件として
   前記充電済みの二次電池を出力することを特徴とする電
   池交換装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の装置に
   おいて、さらに、 前記使用済みの二次電池の少なくとも本数あるいは種類
   のいずれかを検出する手段と、 前記本数あるいは種類が前記出力手段から出力される充
   電済みの二次電池の本数あるいは種類と一致しない場合
   に所定の異常処理を実行する手段と、 を有することを特徴とする電池交換装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の装置に
   おいて、さらに、 前記使用済み二次電池の残容量を検出する手段と、 前記残容量に応じて課金データを生成する手段と、 を有することを特徴とする電池交換装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の電池交
   換装置に用いられる二次電池であって、その外表面にソ
   ケット挿入用の切欠部が設けられることを特徴とする二
   次電池。
8. 【請求項８】 請求項７記載の二次電池において、 前記切欠部は電池種類に応じた異なる位置に形成される
   ことを特徴とする二次電池。
9. 【請求項９】 請求項１〜６のいずれかに記載の電池交
   換装置に用いられる二次電池ソケットであって、その内
   表面に前記二次電池の切欠部に嵌合する凸部が設けられ
   ることを特徴とする二次電池ソケット。
10. 【請求項１０】 請求項１〜６のいずれかに記載の電池
    交換装置に用いられる二次電池ソケットであって、その
    外表面に前記二次電池の少なくとも本数あるいは種類の
    いずれかに応じた異なる位置に凹部または凸部が形成さ
    れることを特徴とする二次電池ソケット。