JP2005512355A - 電力充電ｐａｎアーキテクチャ - Google Patents

Abstract

データ処理システムは、システムの機能を共に実施する第１及び第２の構成要素を有する。これら第１及び第２の構成要素はそれぞれ個々の電源を有する。これら構成要素が互いに取り付けられているとき、これら構成要素の一方の電源は、他の構成要素の電源に対する充電器として使用する。これら構成要素が互いに離れているとき、これら構成要素は、互いにワイヤレスで通信することができる。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＰＡＮ(personal area network)装置に関する。この頭字語ＰＡＮは、無線又は有線接続のどちらかによるユーザの個人的空間の周囲における個人的な装置のネットワークのことを指す。本発明は、例えば携帯電話、ラップトップ等のモバイル装置にも関する。
【０００２】
【従来の技術】
モバイル装置及びモバイル機器に対する問題は、電力消費である。モバイル装置及びモバイル機器はバッテリパックで給電されている。バッテリパックは、比較的重量があり、かさばっている。バッテリは限られた電力しか持たず、頻繁に取り替えられるか又は再充電される必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の態様は、例えばＰＡＮであるデータ処理システム用の電力キャッシングアーキテクチャ(power caching architecture)に関する。このシステムは、主電源を備える第１の構成要素と、補助的な電源を備える第２の構成要素とを有する。前記第１及び第２の構成要素が互いに取り付けられているとき、第１の構成要素は、前記補助的な電源に対する充電器として使用する。この補助的な電源は、第２の構成要素が第１の構成要素から離されたとき、この第２の構成要素に給電する。
【０００４】
本発明の実施例において、第１及び第２の構成要素は、互いに取り付けられているとき、データ処理機能を実施し、前記システムはアクティブモードとなる。互いに離されたとき、前記機能は同じであることができ、前記構成要素は、互いに無線で通信する。
【０００５】
本発明の他の実施例において、第１及び第２の構成要素は、互いに取り付けられているとき、第１のデータ処理機能を実施し、互いに離されたとき、前記第１のデータ処理機能とは異なる第２の機能を実施する。例えば、前記第２の構成要素は、第１の構成要素から離されるとき、単独の機器として機能し、第１の構成要素に取り付けられるときは、この第１の構成要素の周辺機器として使用する。
【０００６】
更に他の実施例において、第２の構成要素は、第１の構成要素に搭載され、離されるまで、この第１の構成要素から充電される。これら第１及び第２の構成要素は、別々の用途を持ち、必要ではないが、第２の構成要素に対する電力ドッキングステーションを設けた第１の構成要素以外の協力関係を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、課題を解決するため、電力キャッシュの階層において実施される、例えば、第１の構成要素自身における主電源が当該構成要素を他の大きな電源等を備える他の装置に取り付ける又はドッキングすることにより（再）充電されることができる。従って、電力キャッシングは、異なる電源のレベル間で実施されることができる。
【０００８】
例えば、携帯電話は、バッテリを備えた、ここではモバイル通信機と呼ばれる第１の構成要素を有する。この通信機は更に、基地局と通信を行う回路及びアンテナを収容する。この通信機は、電話番号を入力するためのキーパッド及び視覚的なフィードバックをするためのＬＣＤを有してもよい。携帯電話は、第２のバッテリを収容しているここではヘッドセットと呼ばれる第２の構成要素を有する。このヘッドセットは、スピーカを備える受話器(earpiece)、マイクロホン及び例えばBluetoothを用いて通信機と無線で通信するためのアンテナを有する。第２のバッテリは第１のバッテリよりも小さく、第１のバッテリが蓄えるよりも少ない充電量を蓄える。携帯電話が待機モードである又は電源が落とされるとき、ヘッドセットは、通信機と物理的に結合されている。これは、第１のバッテリが第２のバッテリを充電可能にする。携帯電話のアクティブモードにおいて、ユーザは、携帯電話を電話機として使用する、すなわち通信機に搭載されるマイクロホン及びスピーカを従来の携帯電話として使用するか、又はこの通信機からヘッドセットを離し、これら２つの間で、例えばBluetooth又は他の適切な無線プロトコルのような無線通信を使用することができる。Bluetoothの無線機は、非常に低い電力であり、待機モードで６ｍＡ、データを通信している間は１５０ｍＡと同じくらい少なく消費する。Bluetoothの無線機は、モバイルの電源を最大にするための装置のアクティビティが下げられる電力セーブモード間で切り替わる。
【０００９】
電力キャッシングの利点は、第２のバッテリが比較的小さくすることができるので、ヘッドセット部分は安価で、小さくそして軽く作ることができる。従って、このヘッドセットを装着することは、ユーザにとって人間工学的に便利であり、これによって、ハンドフリーの使用を更に魅力的にする。
【００１０】
好ましくは、前記ハンドセットは、ホスト装置（通信機）との容易なアクセス、再充電及び物理的な連係を保証するためのクリップオン(clip-on)又はプラグイン(plug-in)構成である。
【００１１】
他の実施例として、ＬＣＤディスプレイモニタを備えるＰＣを考えてみる。このＰＣは、様々な電力レベルを使用している。例えば、低電圧のＤＣ電力はデータ処理回路に使用される。冷却ファンは、ＰＣがデスクトップ型である場合、電源に接続されるＡＣ電源ユニットを介して給電される一方、ラップトップ型のファンは、もしあれば、バッテリパックから給電される。内部電力発生器は、様々な要求電力及び電圧レベルが電源のＡＣ電源又はバッテリパックからそれぞれ生じることに注意する。モニタは通例、ガルヴァーニ接続(galvanic connection)によりＰＣを介して給電される。ディスプレイモニタは、ＰＣに対する周辺機器であるのに加え、（モバイルの）スタンドアロン機能も有する。例えば、前記モニタは、モバイルネット機器、すなわち、インターネットにアクセスし、タブレットフォームファクタを持つ無線機器として使用する。他の実施例として、前記モニタは、例えばこのモニタに接続される取り外し可能な固体メモリに記憶されるデジタル画像をレンダリングするサブシステムを有する。他の実施例として、前記モニタは、無線モデムと、スタンドアロンモニタと外部のデータソースとの間の無線データ通信を可能にするためのデータ処理機能とを有する。後者の実施例において、データ処理機能は、例えば圧縮されたビデオデータを入力し、復元する、及びＰＣが介入することなく、モニタにおけるデータを局部的にレンダリングすることを可能にする。本発明によれば、前記モニタがＰＣ（デスクトップ又はラップトップ）から離されるとき、このモニタは、スタンドアロン機能を駆動させるのに使用する自己の電源を持つ。モニタの電源は、ＰＣに接続又はドッキングされているとき、ＰＣを介して充電される。ＰＣがデスクトップ型である場合、モニタの電源は、モニタのケースの隙間を最小にして、露出される電源接続部に埃が堆積することを防ぐために、例えば電磁誘導方式のような非接触方式で好ましくは充電される。
【００１２】
更に他の実施例として、例えばラップトップＰＣのようなデータ処理装置と、ＰＤＡ又は例えばPhilips Electronics社のRUSH(TM)又はPhilips Electronics社のExpanium(TM)等のようなＭＰ３プレーヤであるハンドヘルド装置との組合せを考えてみる。不使用時、前記ハンドヘルド装置は、ラップトップの大きなバッテリパックにより充電されるためにラップトップにドッキングされたままとなるのに対し、ラップトップ自身は、差し込み口(power outlet)に接続される変圧器を介して充電される。移動時、ユーザは、ラップトップの大きなバッテリパックでハンドヘルド装置を（再）充電することができる。好ましくは、前記ラップトップは、ハンドヘルド装置とラップトップＰＣとの組合せが目を楽しませ、ハンドヘルド装置がドッキングされたとき扱いやすくなる構造上のエンティティを形成するように形作られる。
【００１３】
更に他の実施例として、デスクトップ又はラップトップＰＣに対する周辺機器として使用する、又はスタンドアロン機能（例えばモバイルウェブ機器）を持つ、若しくはそれら両方を持つディスプレイモニタは、組み込まれた携帯電話を具備する。このハンドセット装置自身は、モニタに組み込まれた携帯電話の通信機と無線で通信する分離した構成要素とすることができる。前記ハンドセット装置は、モニタのバッテリ又は携帯電話のバッテリにより充電される場所にモニタを取り付けられることができる。
【００１４】
更に他の実施例として、個人的なモバイルゲートウェイ／ルータ（例えばCompaqからのiPAQ PDA）は、WAN（例えばGPRS）又はLAN（例えばIEEE802.11b）を通じてデータを入力し、それをＰＡＮ(Bluetooth)装置、例えばインスタントメッセンジャーに送るために設けられている。不使用時、このインスタントメッセンジャーは、モバイルゲートウェイにドッキングされ、そのバッテリの再充電を可能にする。このゲートウェイは、それ自身が又は他のネットワーク装置が低い電力である場合、ＰＡＮを介してユーザに知らせることも可能である。メッセージは、ＰＡＮ放送又は指名されるユーザインタフェース装置を介して送られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は添付される図を例として及び参照して以下に詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明におけるシステム１００の実施例のブロック図である。ここでシステム１００は、通信機部分１０２とヘッドセット部１０４とを備える携帯電話である。通信機１０２は、例えば電話を掛ける相手の電話番号を入力するためのキーパッド１０６を有する。通信機１０２は更に、ユーザに視覚的なフィードバックを与えるためのＧＵＩとして利用するディスプレイモニタ１０８と、再充電可能バッテリ１１０とを有する。後者は、モニタ１０８と、電話に搭載される電子回路（図示せず）と、基地局と通信する電話機１００のＲＦ送信機及び受信器（図示せず）とに電力を供給する。ヘッドセット１０４は、スピーカ１１２、マイクロホン１１４及びバッテリ１１６を有する。バッテリ１１６がこのバッテリ１１６を（再）充電するためのバッテリ１１０に接続されるようにヘッドセット１０４は通信機１０２に接続される。ヘッドセット１０４は、受信器として使用されるように通信機１０２から離されることが可能である。スピーカ１１２及びマイクロホン１１４は、ユーザに他の電話の相手との通話を可能にする。ヘッドセット１０４は、例えばBluetooth又は他の適切な無線プロトコルのような安全な無線接続１１８を介して通信機１０２と通信を行う。バッテリ１１６は、無線通信を行うためのヘッドセット１０４用の電源である。ヘッドセット１０４は、追加のＵＩ(user interface)又はここでは携帯電話であるシステムの制御をするための制御特性を持つ。例えばヘッドセット１０４は、ボリュームの制御、電源のオン／オフ等の１つ以上のボタンを有し、音声(bleep)又は例えばバッテリ１１６の充電状態を示すための色付けされたＬＥＤを供給するための回路を持つ。代わりに、これら機能は、ヘッドセット１０４をスリムに保つために、通信機１０２で管理される。
【００１７】
Bluetoothのヘッドセットは通例、２００ｍＡｈのバッテリから３乃至５時間の通話時間又は５０乃至１００時間の待機時間を与える。より簡単な技術は、必要とされる電流を１／２乃至１／３にうまく分割する。このサイズのバッテリは、言わば６から１０グラムの重さであり、全体のヘッドセットは、２５から３０グラムの重さである。このモジュール自身は、約３Ｖの供給線を必要とするので、３．６Ｖのリチウムイオン又はニッケル水素(NiMH)バッテリがしばしば使用される。それが更に安い又は広域なバッテリの選択を可能にするので、設計は、２．４Ｖ又は電圧ダブラー(Voltage doubler)を備えた１．２Ｖのバッテリを使用することができる。例えば低いピーク電流を持つ非常に低い電力のアプリケーションに対し、大きなキャパシタが電源として働いてもよい。これはｍＡで計測される電流だけを必要とするアクセサリに特に適している。大容量メモリのバックアップキャパシタの１つが実際のバッテリの代わりに働くことが可能である。通常は、携帯電話は、１０００ｍＡｈバッテリから３００時間の待機時間又は３時間の通話時間を達成する。バッテリの蓄電要件が減少することは、より小さい又は安価なバッテリを可能にして、重量及び／又はサイズを減少させる。十分充電された携帯電話から２００ｍＡｈのバッテリを完全に充電することは、単に後者の電力容量を２０％だけ減少させる。
【００１８】
ユーザのＰＡＮにおけるＰＤＡ、ラップトップ又は他の装置は、バッテリキャッシュを充電するのに使用する。加えて、他の方法、太陽電池、装置のような巻上げ式ピエゾ若しくは時計仕掛けの発生器、又は人間の靴に取り付けられたピエゾ充電器等はキャッシュの充電を維持するのに使用される。例えば、前記ヘッドセットは、ヘッドセットのバッテリを充電された状態に保つ、又はそれの放電率をゆっくり落とすために太陽電池を使用する。非常に低い電力の装置にとって、ベルト又はユーザの洋服に編み込まれるループに誘発される周囲の６０Ｈｚの電力線領域を整流することさえも考慮できる。
【００１９】
図２は、本発明における電力キャッシングアーキテクチャを持つデータ処理システム２００の図である。システム２００は、第１、第２及び第３の構成要素２０２，２０４及び２０６を有する。構成要素２０２から２０６は、動作時に互いに取り付けられる又は離されるとき、共働組合せ(synergetic combination)を形成するように一緒に使用される。上述された携帯電話は、このようなモバイルシステムの一例である。代わりに、又は補足的に、構成要素２０２から２０６は、他の構成要素の１つとの協力を必要とせずに個々の機能を実施することができる。ここでの実施例は、初めに述べられたディスプレイモニタである。他の実施例は、例えば輸送し易いように及び以下に説明される電力キャッシングのための、他の電子部品をドッキングするように構成される、特徴を備えるラップトップＰＣである。構成要素２０２から２０６それぞれは、個々の搭載される電力源２０８，２１０及び２１２をそれぞれ有する。このような電力源は、例えば再充電可能バッテリ又はバッテリパックを有する。構成要素２０４は、後者の電力源２０８が構成要素２０４の電源２１０から充電又は再充電されるようにして構成要素２０６を収容するように構成される。同様に、構成要素２０２は、電源２０１が電源２０８から充電又は再充電されるように構成要素２０４を収容するように構成される。このようにして、ユーザがＰＡＮにおいて利用可能なバッテリ電力の恩恵を受けることが可能な電力キャッシング階層が実施される。
【００２０】
本発明は、好ましい実施例と関連して記載される一方、上述される原理内にある本発明の改良は当業者には明らかであり、従って、本発明が好ましい実施例に制限されるのではなく、このような改良を含んでいることを意図していると理解される。本発明は、どんな新規特徴的な特徴及びこれら特徴的な特徴のどんな組合せに属する。“有する”という動詞及びこの動詞の活用形を使用することは、特許請求の範囲で述べられる要素以外の要素の存在を排除するものではない。要素を単数で表現することは、これら要素が複数あることを排除することではない。
【００２１】
下記の文献は、参照することによりここに含まれる。
【００２２】
発明者Glenn Adler、発明の名称「DISPLAY MONITOR HAS STAND-ALONE MODE AND PC PERIPHERAL MODE」の２００１年７月３１日出願の米国特許シリアル番号09/919,661（出願人整理番号US018114）である。この文献は、少なくともスタンドアロン動作モードと、例えばＰＣに対する他の周辺機器としての他の動作モードでのディスプレイモニタに関する。このモニタは、第１の周辺機器と接続する入力部を有する。このモニタは、前記スタンドアロンモードになっている前記ディスプレイモニタの機能のユーザ制御のために前記第１の周辺機器とのデータ通信を可能にするための、更に、前記モニタが前記他の動作モードになっておりＰＣ及び前記第１の周辺機器に接続されているときの、前記モニタを介した前記第１の周辺機器と前記ＰＣとの間のデータ通信のための、回路を有する。
【００２３】
発明者Willem Bulthuis他、発明の名称「HAND-EAR USER INTERFACE FOR HAND-HELD DEVICE」の１９９９年１２月１６日出願の米国特許シリアル番号09/464,855（出願人整理番号PHA23,875）である。この文献は、例えば携帯電話のようなハンドヘルドの情報処理装置に関する。この装置は、ユーザにオプションの環状配列を走査させるサムホイール(thumb wheel)を有する。これらオプションの個々のオプションはそれぞれ、ホイールが切り欠き(notch)を上又は下に回すとき再生状態となる個々の音声出力部により示される。これは、ユーザに片手で且つ装置を見ることを必要とせずにオプションを選択することを可能にする。キーパッドは、個人の名簿を呼び出させるための数字を入力することを必要としないので、従来の移動電話のよりも小さなフォームファクタも可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシステムのブロック図。
【図２】本発明によるシステムのブロック図。

Claims (14)

1. −第１の電源を備える第１の構成要素、及び
   −第２の電源を備える第２の構成要素、
   を有するデータ処理システムにおいて、
   −前記第１の構成要素と前記第２の構成要素とが互いに取り付けられているとき、前記第１の電源は、前記第２の電源の充電器として使用することができ、及び−前記第２の構成要素が前記第１の構成要素から離されるとき、前記第２の電源は前記第２の構成要素に給電する、
   データ処理システム。
2. −前記第１及び第２の構成要素は、当該構成要素が取り付けられるとき第１のシステム機能を実行し、及び
   −前記第１及び第２の構成要素は、当該構成要素が離されるとき前記第２のシステム機能を実行する、
   請求項１に記載のシステム。
3. −前記第１及び第２の構成要素は、当該構成要素が取り付けられるとき第１のシステム機能を実行し、及び
   −前記第２の構成要素が前記第１の構成要素から離されるとき、少なくとも前記第２の構成要素は第２のシステム機能を実行する、
   請求項１に記載のシステム。
4. −前記システムは携帯電話を有し、及び
   −前記第２の構成要素はヘッドセットを有する、
   請求項１に記載のシステム。
5. 前記第２の構成要素は、ディスプレイモニタを有する、
   請求項１に記載のシステム。
6. 前記第２の電源は、非接触方式で前記第１の電源により充電される請求項１に記載のシステム。
7. 前記第１の電源は、太陽電池を有する請求項１に記載のシステム。
8. 前記第１の電源は、バッテリを有する請求項１に記載のシステム。
9. 前記第１の構成要素は、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)を有する請求項１に記載のシステム。
10. 第１の電源を備える第１の構成要素を有するデータ処理システムに使用するモジュールにおいて、
    −前記モジュールは、第２の電源を備える第２の構成要素を有し、
    −前記第１及び第２の構成要素が互いに取り付けられるとき、前記第１の電源は前記第２の電源の充電器として使用することができ、及び
    −前記モジュールが前記第１の構成要素から離されるとき、前記第２の電源は、前記第２の構成要素に給電する、
    モジュール。
11. 前記システムは携帯電話を有し、前記第２の構成要素はヘッドセットを有する請求項１０に記載のモジュール。
12. 前記システムはＰＣを有し、前記第２の構成要素はディスプレイモニタを有する請求項１０に記載のモジュール。
13. 太陽電池を有する請求項１０に記載のモジュール。
14. 前記第２の電源は、非接触方式で、前記システムの前記第１の電源により充電される請求項１０に記載のモジュール。

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