JP2017147928A - 充電システム及びそれを含む電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、充電システム及びそれを含む電子機器を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の充電システムは、第１充電モジュールと第２充電モジュールを含む充電システムであって、第１充電モジュールは、第１充電電極と、第２充電電極と、充電制御部と、少なくとも一つの再充電性電池と、を含み、第１充電電極及び第２充電電極は充電制御部に結合され、充電制御部は再充電性電池に結合され、第２充電電極は略環状であり、第１充電電極は第２充電電極に囲まれ、第２充電モジュールは、第１ドック電極と、第２ドック電極と、電池充電器と、を含み、第１ドック電極及び第２ドック電極は電池充電器に結合され、第１充電電極と第２充電電極とが電気的に結合されている際、第１充電電極は第１ドック電極に電気的に接続され、第２充電電極は第２ドック電極に電気的に接続される。【選択図】図５

Description

本発明は、充電システム及びそれを含む電子機器に関するものである。
本願は、２０１６年２月１９日出願の米国特許出願第６２／２９７，５０６号に基づいて優先権を主張し、その内容をここに援用する。
充電電極は、電子機器の電池エネルギーを回復させる際に必須なものであるが、多くの問題をもたらす。例えば、従来のほとんどの充電電極が充電ドックにフィットするように特定の方向に配置しなければならず、これにより、電子機器内の再充電性電池と電池充電器との間に適切な電気接続が形成される。しかしこのような方向性の制限は不便であり、ユーザ体験度が悪く、さらには充電障害を引き起こす可能性がある。他の例として、アンテナを含むコンパクトな電子機器は、限られたスペース内に充電電極とアンテナの両方を同時に収容できるよう改善することができるが、この際充電電極がアンテナを干渉して影響を与える。
米国特許第４８７４３１６号明細書
以上の問題点に鑑みて、本発明は、充電システム及びそれを含む電子機器を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の充電システムは、第１充電モジュールと第２充電モジュールを含む充電システムであって、第１充電モジュールは、第１充電電極と、第２充電電極と、充電制御部と、少なくとも一つの再充電性電池と、を含み、第１充電電極及び第２充電電極は充電制御部に結合され、充電制御部は再充電性電池に結合され、第２充電電極は略環状であり、第１充電電極は第２充電電極に囲まれ、第２充電モジュールは、第１ドック電極と、第２ドック電極と、電池充電器と、を含み、第１ドック電極及び第２ドック電極は電池充電器に結合されて、第１充電電極と第２充電電極とが電気的に結合されている際、第１充電電極は第１ドック電極に電気的に接続され、第２充電電極は第２ドック電極に電気的に接続される。
上記の課題を解決するために、本発明の電子機器は、再充電性無線通信装置と充電ケースを含む電子機器であって、再充電性無線通信装置は第１充電モジュールを含み、第１充電モジュールは、第１充電電極と、第２充電電極と、送受信モジュールと、充電制御部と、少なくとも一つの再充電性電池と、を含み、第１充電電極は前記充電制御部に結合され、第２充電電極は、送受信モジュール及び充電制御部に結合され、充電制御部は再充電性電池に結合され、第１充電電極は前記第２充電電極に電気的に囲まれ、第２充電電極は略環状であり、第２充電電極は前記送受信モジュールから電気エネルギーを受ける、又は送受信モジュールに電気エネルギーを送信するために用いられるアンテナ電極であって、充電ケースは第２充電モジュールを含み、第２充電モジュールは、第１ドック電極と、第２ドック電極と、電池充電器と、を含み、第１ドック電極と第２ドック電極は電池充電器に結合され、再充電性無線通信装置と充電ケースとが電気的に結合されている際、第１充電電極は第１ドック電極と電気的に結合され、第２充電電極は第２ドック電極と電気的に結合される。
本発明は、限られたスペース内に充電電極とアンテナの両方を収容しても、アンテナに影響しない。
図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る無線通信装置のブロック図である。 図１Ｂは、本発明の第１実施形態に係る図１Ａの無線通信装置の内の一つの例に係る分解斜視図である。 図２Ａは、本発明の第２実施形態に係る無線通信装置のブロック図である。 図２Ｂは、本発明の第２実施形態に係る図２Ａの無線通信装置の内の一つの例に係る分解斜視図である。 図３Ａは、本発明の実施形態に係る無線通信装置のクローズドループモノポールアンテナ電極の斜視図である。 図３Ｂは、本発明の実施形態に係る無線通信装置のオープンループモノポールアンテナ電極の斜視図である。 図３Ｃは、本発明の実施形態に係る無線通信装置のクローズドループダイポールアンテナ電極の斜視図である。 図３Ｄは、本発明の実施形態に係る無線通信装置のオープンループダイポールアンテナ電極の斜視図である。 図４は、本発明の実施形態に係るワイヤレスイヤホンの回路のブロック図である。 図５は、本発明の実施形態に係る充電システムのブロック図である。 図６Ａは、本発明の実施形態に係る充電システムを含む電子機器の左側面図である。 図６Ｂは、本発明の他の実施形態に係る充電システムを含む電子機器の側面図である。 図７Ａは、本発明の実施形態に係る図６Ｂの充電システムの斜視図である。 図７Ｂは、本発明の他の実施形態に係る図６Ｂの充電システムの斜視図である。
本発明において、上述の問題は解決できるが、本発明においてはイヤホンを主な例とする。また当該イヤホンは他の無線通信装置にも適用できる。説明を簡単且つ明瞭にするために、異なる図面において、同じ又は類似する要素は同じ番号で示す。また、本明細書に記載されている実施形態を完全に理解できるよう、本明細書中には多くの具体的な詳細が記載されている。しかし、当業者においては、本明細書に記載されていない実施形態でも実施できることは周知の事実である。その他の状況下において、本明細書中で説明されている技術的特徴が不明瞭にならないよう、方法、手順及び構成要素は詳細に記載されない。また、図面は必ずしも実物のサイズと同じサイズではなく、細部及び特徴をよりよく説明するために、図面中の特定の部分は拡大して記載されている。本明細書に記載されている内容は、実施形態の範囲に限定されない。
用語の「電極」は、電気導体を指し、電極の形状、材料、又は機能を電極の特定の形態に限定するものではない。用語の「結合」は、接続と定義され、構成要素を介して直接的又は間接的に接続されることを含み、必ずしも物理的な接続に限定されるものではない。接続は、対象物間で永久接続される、又は解放可能に接続される。またこの接続は、無線周波電磁波を介して無線通信することができる。用語の「含む」は、含むが必ずしも限定されないことを意味し、具体的には、開放式、関連性、某組み合わせ、グループ、シリーズなどの集合概念の要素を含む。
無線通信装置は、アンテナ電極と、充電電極と、送受信モジュールと、充電制御部と、再充電性電池と、を含んでよい。無線通信装置は、ワイヤレスイヤホン、アクティブスタイラスペン、リモートコントローラ、又はポインタとして実施することができる。
アンテナ電極は、電池充電器の電極に結合できるアンテナである。当該アンテナ電極は、プリント回路技術によって、又は導電性ワイヤを巻き取る及び／又は溶接することによって製造してもよい。このアンテナ電極は電極とするだけでなく、アンテナ機能も有する。
アンテナは、電磁波を電気エネルギーに変換する、又は電気エネルギーを電磁波に変換する電子機器である。電気エネルギー及び電磁波は、通信のための電気信号を転送する。アンテナは、伝送線路を介して送受信モジュールから電気エネルギーを受けて、振動する電磁場を生成して電磁波を送信する。これとは逆に、アンテナは、電磁波を受信して電気エネルギーに変換し、並びに伝送線路を介して電気エネルギーを送受信モジュールに送信することができる。該電磁波は、特定のアプリケーションのために一つ又は複数の無線周波数を有してもよい。例えば、産業科学医療用（ＩＳＭ）バンドは、通信又は他の目的のために規定が制限されないよう国際的に割り当てられているバンドである。普及している通信規格は、約２．４ＧＨｚの周波数範囲のブルートゥース（登録商標）やＷｉ−Ｆｉ（登録商標）が含まれる。
充電電極は、再充電性電池と電池充電器との間の電気接続を提供するように構成される。再充電性電池は、アルカリ電池、銀電池（Ｓｉｌｖｅｒ ｂａｔｔｅｒｙ）、空気亜鉛電池、水銀電池或いはリチウム電池等であってもよい。再充電性電池は、ボタン電池であってもよい。再充電性電池は、無線通信装置又は他の電子機器における電気部品に電気エネルギーを提供することができる。
電池充電器は、再充電性電池に電気エネルギーを供給するように構成される。電池充電器は、充電ドック、ドック電極、及び電源を含んでよい。充電ドックは無線通信装置又は他の電子機器への機械的接続を提供し、ドック電極は充電電極と電源との間の電気接続を提供する。電源は他の再充電性電池又は家庭用電源であってもよい。
充電制御部は充電過程の間に、電気特性、例えば電流や電圧を調節するのに用いられる。また、充電制御部は回路の電気過負荷を防止することができる。充電制御部は充電集積回路として構成してもよい。
送受信モジュールは、アンテナに電気信号を送信又はアンテナから電気信号を受信するように構成されている。送受信モジュールは、伝送線路を介してアンテナに結合されてもよい。送受信モジュールは、ブルートゥースモジュール又はＷｉ−Ｆｉモジュール又はプロプライエタリ送受信モジュールなどのＩＳＭバンド送受信モジュールであってもよい。
さらに、無線通信装置は、入力信号によって電気部品間の電気接続を変更するように構成されるスイッチングモジュールをさらに含んでよい。入力信号は、電流、電位差、又は信号周波数であってもよい。スイッチングモジュールは集積回路又はリレーであってもよい。異なる入力信号は、アンテナ電極を充電電極又はアンテナとする機能にさせる。
図１Ａに示す無線通信装置の第１実施形態において、無線通信装置は、アンテナ電極１０１と、充電電極１０２と、送受信モジュール１１０と、充電制御部１２０と、再充電性電池１３０と、を含む。アンテナ電極１０１は、電気エネルギーを送受信モジュール１１０から受信、又は送受信モジュール１１０に送信するために、送受信モジュール１１０に結合されるように構成される。アンテナ電極１０１及び充電電極１０２は、充電制御部１２０に結合される。充電制御部１２０は、アンテナ電極１０１と充電電極１０２から電気エネルギーを受けて、再充電性電池１３０に電気エネルギーを送る。
図１Ｂに示す無線通信装置の第１実施形態の一つの例において、無線通信装置は、ワイヤレスイヤホンとして実施され、この際無線通信装置は、アンテナ電極１０１と、充電電極１０２と、送受信モジュール１１０と、充電制御部１２０と、再充電性電池１３０と、を含む。アンテナ電極１０１、充電電極１０２、送受信モジュール１１０、充電制御部１２０、及び再充電性電池１３０は、イヤホンハウジング１８０内に収容される。
図２Ａに示す無線通信装置の第２実施形態において、無線通信装置は、アンテナ電極１０１と、充電電極１０２と、送受信モジュール１１０と、充電制御部１２０と、再充電性電池１３０と、スイッチングモジュール１５０と、を含む。充電電極１０２は、充電制御部１２０に結合される。スイッチングモジュール１５０は、アンテナ電極１０１、充電制御部１２０、及び送受信モジュール１１０に結合される。スイッチングモジュール１５０は、無線通信装置が通信過程中か充電過程中かを判断するように構成される。充電過程中において、スイッチングモジュール１５０は、アンテナ電極１０１と充電制御部１２０との間の電気接続を可能にし、アンテナ電極１０１と送受信モジュール１１０との間の電気接続を低減する、又は阻止する。充電制御部１２０は、外部電源に電気的に接続されることによって、アンテナ電極１０１と充電電極１０２から電気エネルギーを受けて再充電性電池１３０に電気エネルギーを送る。通信過程（即ち、通信モード）中において、スイッチングモジュール１５０は、送受信モジュール１１０から電気エネルギーを受ける、又は送受信モジュール１１０に電気エネルギーを送信するために、アンテナ電極１０１と送受信モジュール１１０との間の電気接続を可能にし、この際、スイッチングモジュール１５０は、アンテナ電極１０１と充電制御部１２０との間の電気接続を低減する、又は阻止する。
図２Ｂに示す無線通信装置の第２実施形態の一つの例において、無線通信装置は、ワイヤレスイヤホンとして実施される。無線通信装置は、アンテナ電極１０１と、充電電極１０２と、送受信モジュール１１０と、充電制御部１２０と、再充電性電池１３０と、スイッチングモジュール１５０と、を含む。アンテナ電極１０１、充電電極１０２、送受信モジュール１１０、充電制御部１２０、再充電性電池１３０、及びスイッチングモジュール１５０は、イヤホンハウジング１８０内に収容される。
図３Ａ〜図３Ｄは、無線通信装置のアンテナ電極の様々な例を示す。アンテナ電極１０１は、少なくとも一つの給電部１０３を有するループアンテナであってもよい。アンテナの周囲の長さは、指定された電磁波の波長にマッチするように構成される。アンテナの周囲の長さは、波長又は波長の４分の１に等しくてもよい。一つの例において、２．４５ＧＨｚの無線周波数信号を受信するために、ループアンテナの周囲の長さは、約３０．５９ミリメートル（ｍｍ）であってもよい。アンテナの周囲の長さは、最適な放射効率を満たすために変動する周波数に対して許容差を有することができると考えられる。また、ループアンテナの形状は、円形、楕円形、矩形、又は他の幾何学的形状であってもよい。また、伝送線路（単数、複数）とアンテナ電極とを接続する給電部は、図３Ａ〜図３Ｄに示す給電部１０３の位置ではなく、アンテナ上に配置してもよい。
図３Ａ及び３Ｂに示すように、ループアンテナ電極はモノポールアンテナであってもよい。即ち、アンテナ電極１０１は一つの給電部１０３を含む。図３Ａに示すように、モノポールアンテナはクローズドループアンテナである。一つの例において、内周の長さは約２０ミリメートル〜３５ミリメートルであり、外周の長さは２５ミリメートル〜４０ミリメートルであり、外周の長さは内周の長さよりも長い。図３Ｂに示すように、モノポールアンテナはオープンループアンテナである。図３Ｃ及び図３Ｄに示すように、ループアンテナはダイポールアンテナである。即ち、アンテナ電極１０１は２つの給電部１０３を含む。図３Ｃに示すように、ダイポールアンテナはクローズドループアンテナである。図３Ｄに示すように、ダイポールアンテナはオープンループアンテナである。一定の作動条件下において、アンテナ電極のインピーダンスは、送受信器モジュールのインピーダンスとマッチすると考えられる。
図４に示す無線通信装置の一つの実施形態において、無線通信装置はワイヤレスイヤホン１００として実施される。ワイヤレスイヤホン１００は、アンテナ電極１０１と、充電電極１０２と、送受信モジュール１１０と、充電制御部１２０と、再充電性電池１３０と、を含む。充電電極１０２は充電制御部１２０に結合される。再充電性電池１３０は充電制御部１２０に結合される。アンテナ電極１０１は、送受信モジュール１１０（ＴＲＸ）及び充電制御部１２０に結合される。アンテナ電極１０１と送受信モジュール１１０との間のインピーダンスを確保するために、アンテナ電極１０１は、マッチ回路１７３を介して送受信モジュール１１０に結合される。ワイヤレスイヤホン１００が使用されて再充電性電池１３０を再充電する際、アンテナ電極１０１は、バイアスＴ回路１７４を介して充電制御部１２０に結合されて、直流電流を充電制御部１２０に分流する。バイアスＴ回路１７４は、送受信モジュール１１０に高周波電流を分流するために、送受信モジュール１１０に結合されてもよい。送受信モジュール１１０は、ブルートゥース無線周波数（ＢＴＲＦ）として実施されてもよい。少なくとも一つの例において、バイアスＴ回路１７４は、スイッチングモジュールと取り替えることができ、このスイッチングモジュールを送受信モジュール１１０に結合してもよい。
さらに、ワイヤレスイヤホン１００は、マイクロコントローラ１８１と、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）１８２と、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１８３を含むメモリと、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）１８４と、ベースバンドモジュール１８５と、入力／出力装置（Ｉ／Ｏデバイス）１８６と、オーディオインターフェイス１８７と、ユーザインターフェイス１７０と、マイクロフォン（ＭＩＣ）１４０と、スピーカー（ＳＰＫ）１４５と、クリスタル（ＸＴＡＬ）クロック１７５と、保護回路１７６と、を含んでよい。少なくとも一つの例において、上述した電子部品の一部をプリント回路基板上に埋め込むことで、ワイヤレスイヤホンの大量生産と体積の最小化を容易にする。さらにユーザインターフェイス１７０は、ユーザ入力を受信するように構成されるボタン１７１及び指示信号をユーザに提供するように構成される光インジケータ１７２を含んでもよい。マイクロフォン１４０は、オーディオインターフェイス１８７に結合されて、環境音又はユーザの音声を受信する。オーディオインターフェイス１８７は、周囲のノイズを除去するノイズキャンセル機能を有することができる。これにより、スピーカー１４５は高品質の音を発信することができる、又は特定の周波数範囲の音声、例えば人の音声を増幅することができる。マイクロフォン１４０を有するワイヤレスイヤホン１００は、無線インターコム、補聴器や音声増幅装置として作動してもよい。
本発明は、さらに充電システム及びそのアプリケーションを開示する。
図５は、本発明の充電システムの実施形態を示す。充電システムは、第１充電モジュール２５０と第２充電モジュール２６０を含んでよい。第１充電モジュール２５０は、第１充電電極２５１と、第２充電電極２５２と、充電制御部１２０と、再充電性電池１３０と、を含む。第２充電モジュール２６０は、第１ドック電極２６１と、第２ドック電極２６２と、電池充電器２７０と、を含む。第１充電電極２５１及び第２充電電極２５２は、充電制御部１２０のカソード又はアノードに結合される。第１ドック電極２６１及び第２ドック電極２６２は、電池充電器２７０のカソード又はアノードに結合される。図５に示す点線は、充電回路が完成した際の第１充電電極２５１と第１ドック電極２６１、又は第２充電電極２５２と第２ドック電極２６２との間の電気接続を示す。
充電システムは、再充電装置と充電ケースを含む電子機器に適用することができる。第１充電モジュール２５０は再充電装置に適用され、第２充電モジュール２６０は充電ケースに適用される。再充電装置は、再充電性電池、充電制御部、第１充電電極、第２充電電極、及び装置ハウジングを含んでよい。再充電性電池は充電制御部に結合される。充電制御部は、第１充電電極及び第２充電電極に結合される。装置ハウジングは、再充電性電池、充電制御部、第１充電電極、及び第２充電電極を収容するように構成される。充電ケースは、電池充電器と、第１ドック電極と、第２ドック電極と、ケースハウジングと、を含んでよい。電池充電器は第１ドック電極及び第２ドック電極に結合される。ケースハウジングは、電池充電器、第１ドック電極、及び第２ドック電極を収容するように構成される。再充電システムが充電過程中である際、再充電装置は、第１充電電極を第１ドック電極に接触させ、第２充電電極を第２ドック電極に接触させることによって充電ケースに結合される。この場合、第１充電電極は第１ドック電極に結合され、第２充電電極は第２ドック電極に結合される。
図６Ａは、再充電性ワイヤレスイヤホン３００及び充電ケース２０を含む電子機器の実施形態を示す。充電ケース２０は、再充電性ワイヤレスイヤホン３００の電池を再充電するように構成される。充電ケース２０は、充電アセンブリ２８１及び収納箱２８６を含み、充電アセンブリ２８１は収納箱２８６内に収容することができる。本実施形態において、充電アセンブリ２８１は引き出しのように構成されている。充電アセンブリ２８１はドックベース２８２及びドックラック２８３を含む。ドックベース２８２は、再充電性ワイヤレスイヤホン３００の装置ハウジングに機械的接続を提供するように構成される。ドックラック２８３は、再充電性ワイヤレスイヤホン３００の装置ハウジングを支持し、安定させるために、ネック部２８４を有してもよい。図６Ａを参照すると、充電ケース２０が開いた状態が示されている。一つの再充電性ワイヤレスイヤホン３００は、充電アセンブリ２８１のドックラック２８３上に配置される。少なくとも一つの例において、ドックラック２８３は、２つの再充電性ワイヤレスイヤホンのために用いられる２つのネック部２８４を有する。
図６Ｂは、一対の再充電性ワイヤレスイヤホン３００ａ、３００ｂと、充電ケース２０を含む図６Ａと同様の電子機器の他の実施形態を示す。充電ケース２０は、再充電性ワイヤレスイヤホン３００ａ、３００ｂの電池を再充電するように構成される。充電ケース２０は、電源管理モジュール（図示せず）、再充電性充電池（図示せず）及び外部電源接続ポート２７１を含む。外部電源接続ポート２７１は、外部電気エネルギーを受けるように構成され、充電ケース２０の再充電性充電池を充電する。外部電源接続ポート２７１は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート又はマイクロＵＳＢポートであってもよい。充電ケース２０は充電アセンブリ２８１及び収納箱２８６を含み、充電アセンブリ２８１は収納箱２８６内に収容することができる。本実施形態において、充電アセンブリ２８１は引き出しのように構成されている。充電ケース２０の充電アセンブリ２８１は、ドックベース２８２とドックラック２８３を含む。さらに、各再充電性ワイヤレスイヤホン３００ａ及び３００ｂには、上述の図５に関連する段落で説明したように、第１充電電極２５１及び第２充電電極２５２を含む第１充電モジュール２５０が設けられている。充電ケース２０には、少なくとも一つの第１のドック電極２６１と一つの第２のドック電極２６２を含む少なくとも一つの第２充電モジュール２６０が設けられている。第１ドック電極２６１及び第２ドック電極２６２は、ドックベース２８２上に固定されている。再充電性ワイヤレスイヤホン３００ａ及び３００ｂが充電ケース２０に電気的に結合される際、ドックベース２８２は、再充電性ワイヤレスイヤホン３００ａ及び３００ｂの装置ハウジングに機械的接続を提供することができる。同時に、第１ドック電極２６１は第１充電電極２５１に電気的に連結され、第２ドック電極２６２は第２充電電極２５２に電気的に連結されて、充電ケース２０と再充電性無線イヤホン３００ａ、３００ｂとの間に電気接続を提供する。ドックラック２８３は、再充電性ワイヤレスイヤホン３００ａ、３００ｂの装置ハウジングを支持して安定させるために、ネック部２８４を有してもよい。本実施形態において、第１充電モジュール２５０の充電電極と第２充電モジュール２６０のドック電極は、放射状対称である。これによりユーザは、任意の方向にイヤホンを充電ケース上に放置することができる。
図７Ａは、第１充電モジュール２５０と第２充電モジュール２６０を含む図６Ｂの充電システムの実施形態を示す。第１充電モジュール２５０は、第１充電電極２５１と第２充電電極２５２を含む。第２充電モジュール２６０は、第１ドック電極２６１と、第２ドック電極２６２と、第３ドック電極２６３と、を含む。第１充電モジュール２５０と第２充電モジュール２６０とが電気的に結合された際、第１充電電極２５１は、第１充電電極２５１と第１ドック電極２６１との電気接続を確保するために、ばねクッションを有する導電ピンであってもよい。第１充電電極２５１は第２充電電極２５２に囲まれている。本実施形態において、第２充電電極２５２は環状である。第１充電モジュール２５０は、第１充電電極２５１と第２充電電極２５２との間の短絡を防止する環状絶縁壁２５３をさらに含んでよい。第１充電モジュール２５０と第２充電モジュール２６０とが電気的に結合されている際、第１充電モジュール２５０の絶縁壁２５３は、第１ドック電極２６１と第１充電電極２５１との間の正しい接触を確保するために機械的支持を提供することができる。また絶縁壁２５３は、第１ドック電極２６１が第２充電電極２５２に接触するのを防止することができる。第１充電モジュール２５０と第２充電モジュール２６０とが電気的に結合されている際、第２ドック電極２６２及び第３ドック電極２６３は、第２充電電極２５２との電気接続が保証される。これにより、第１充電モジュール２５０及び第２充電モジュール２６０は、配置又は方向にかかわらず充電回路を完成することができる。さらに、第２充電電極２５２は、通信機能を提供するために用いられるクローズドループアンテナ電極であってもよい。このアンテナ電極に対する詳細な説明は上述を参照されたい。
図７Ｂは、第１充電モジュール２５０と第２充電モジュール２６０を含む図６Ｂの充電システムの他の実施形態を示す。第１充電モジュール２５０は、第１充電電極２５１と第２充電電極２５２を含む。第２充電モジュール２６０は、第１ドック電極２６１と第２ドック電極２６２を含む。第２充電電極２５２は、第１充電電極２５１の周囲に配置されている。本実施形態において、第２充電電極２５２は環状であり、開口２５８は第２充電電極２５２に設けられている。図７Ｂに示すように、第２充電電極２５２は、開口２５８によって間隔を空けられた２つの端部を有する。第２ドック電極２６２は、接続方向に関わらず第２ドック電極２６２と第２充電電極２５２との間の電気接続を確保するために、一定の形状に構成されている。また第２ドック電極２６２は、外表面２６６を有し、第１充電モジュール２５０と第２充電モジュール２６０とが電気的に結合された際、外表面２６６は第２充電電極２５２と接触する。外表面２６６は、幅２６８を有し、第２ドック電極２６２の幅２６８は、第２充電電極２５２の開口２５８（第２充電電極２５２の両端間の距離）に等しいか、又はそれよりも大きい。第１充電モジュール２５０と第２充電モジュール２６０とが電気的に結合された際、第２ドック電極２６２の外表面２６６は、開口２５８を通過して第２充電電極２５２に接触する、又は開口２５８から離れる第２ドック電極２６２の主要部分に接触する。本実施形態において、第２ドック電極２６２は湾曲する直方体であるが、第２ドック電極２６２の形状はこれに限定されない。
図７Ｂに示す実施形態において、第１充電モジュール２５０と第２充電モジュール２６０とが電気的に結合される際、第１充電電極２５１は、第１充電電極２５１と第１ドック電極２６１との良好な電気接続を確保するために、ばねクッションを有する導電ピンであってもよい。第１充電モジュール２５０は、第１充電電極２５１と第２充電電極２５２との短絡を防止する環状絶縁壁２５３を含む。第１充電モジュール２５０と第２充電モジュール２６０とが電気的に結合されている際、絶縁壁２５３は、第１ドック電極２６１の位置が第１充電電極２５１と正確に接触する位置にあることを確保するために、機械的支持を提供することができる。また絶縁壁２５３は、第１ドック電極２６１が第２充電電極２５２に接触するのを防止できる。この配置により、第１充電モジュール２５０及び第２充電モジュール２６０は、配置方向又は方向にかかわらず充電回路を完成することができる。さらに、通信機能を提供するために、第２充電電極２５２は、オープンループアンテナ電極であってもよい。アンテナ電極に対する詳細な説明は上述を参照されたい。
本発明は、アンテナ電極と該アンテナ電極を使用する無線通信装置を提供する。本発明はさらに、充電システムと充電システムを使用する電子機器を提供する。
上述の実施形態は本発明の幾つかの実施形態を具体的に詳細に説明したに過ぎず、本発明の範囲を限定するものとして理解されるべきではない。当業者は、本発明に基づいて変更及び改良を行うことができ、これら変更及び改良内容は全て本発明の範囲に属する。
２０ 充電ケース
１００ ワイヤレスイヤホン
１０１ アンテナ電極
１０２ 充電電極
１０３ 給電部
１１０ 送受信モジュール
１２０ 充電制御部
１３０ 再充電性電池
１４０ マイクロフォン
１４５ スピーカー
１５０ スイッチングモジュール
１７０ ユーザインターフェイス
１７１ ボタン
１７２ 光インジケータ
１７３ マッチ回路
１７４ バイアスＴ回路
１７５ クリスタルクロック
１７６ 保護回路
１８０ イヤホンハウジング
１８１ マイクロコントローラ（ＲＯＭ）
１８２ リードオンリーメモリ（ＲＡＭ）
１８３ ランダムアクセスメモリ
１８４ デジタルシグナルプロセッサ
１８５ ベースバンドモジュール
１８６ 入力／出力装置
１８７ オーディオインターフェイス
２５０ 第１充電モジュール
２５１ 第１充電電極
２５２ 第２充電電極
２５３ 環状絶縁壁
２５８ 開口
２６０ 第２充電モジュール
２６１ 第１ドック電極
２６２ 第２ドック電極
２６３ 第３ドック電極
２６６ 外表面
２６８ 幅
２７０ 電池充電器
２７１ 外部電源接続ポート
２８１ 充電アセンブリ
２８２ ドックベース
２８３ ドックラック
２８４ ネック部
２８６ 収納箱
３００、３００ａ、３００ｂ 再充電性ワイヤレスイヤホン

Claims (20)

  1. 第１充電モジュールと第２充電モジュールを含む充電システムであって、
    前記第１充電モジュールは、第１充電電極と、第２充電電極と、充電制御部と、少なくとも一つの再充電性電池と、を含み、前記第１充電電極及び前記第２充電電極は前記充電制御部に結合され、前記充電制御部は前記再充電性電池に結合され、前記第２充電電極は略環状であり、前記第１充電電極は前記第２充電電極に囲まれ、
    前記第２充電モジュールは、第１ドック電極と、第２ドック電極と、電池充電器と、を含み、前記第１ドック電極及び前記第２ドック電極は前記電池充電器に結合され、
    前記第１充電電極と前記第２充電電極とが電気的に結合されている際、前記第１充電電極は前記第１ドック電極に電気的に接続され、前記第２充電電極は前記第２ドック電極に電気的に接続されることを特徴とする充電システム。
  2. 前記第１充電電極は、ばねクッションを有する導電ピンであることを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
  3. 前記第１充電モジュールは、前記第１充電電極と前記第２充電電極との短絡を防止するために用いられる絶縁壁をさらに含み、前記絶縁壁は、前記第１充電電極と前記第２充電電極との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
  4. 前記第２充電モジュールは第３ドック電極をさらに含み、前記第１充電モジュールと前記第２充電モジュールとが電気的に結合されている際、前記第３ドック電極は、前記第２充電電極に電気的に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
  5. 前記第２充電電極はクローズドループアンテナ電極であることを特徴とする請求項４に記載の充電システム。
  6. 前記第２ドック電極は外表面を有し、前記第１充電モジュールと前記第２充電モジュールとが電気的に結合される際、前記外表面は前記第２充電電極に接触するように設置され、前記外表面は幅を有し、
    前記第２充電電極は、開口によって間隔を空けられた２つの端部を含み、前記開口は距離を有し、前記幅は前記距離より大きいことを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
  7. 前記第２充電電極はオープンループアンテナ電極であることを特徴とする請求項６に記載の充電システム。
  8. 前記第２充電電極はアンテナ電極であり、前記第２充電電極の周囲の長さは、電磁波の所定の波長或いは所定の波長の４分の１に等しいことを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
  9. 前記第２充電電極の内周の長さは２０ミリメートル〜３５ミリメートルの範囲内にあり、前記第２充電電極の外周の長さは２５ミリメートル〜４０ミリメートルの範囲内にあり、前記外周の長さは内周の長さよりも長いことを特徴とする請求項８に記載の充電システム。
  10. 前記第１充電モジュールは送受信モジュールをさらに含み、前記第２充電電極は前記送受信モジュール及び前記充電制御部に結合され、前記第２充電電極は前記送受信モジュールから電気エネルギーを受けるように構成される、又は前記送受信モジュールに電気エネルギーを送信するように構成されることを特徴とする請求項８に記載の充電システム。
  11. 前記第１充電モジュールはスイッチングモジュールをさらに含み、前記第２充電電極は、前記スイッチングモジュールを介して前記送受信モジュール及び前記充電制御部に結合され、前記スイッチングモジュールは、前記第１充電モジュールの充電モード及び通信モードの間で切り替わるように構成されることを特徴とする請求項１０に記載の充電システム。
  12. 再充電性無線通信装置と充電ケースを含む電子機器であって、
    前記再充電性無線通信装置は第１充電モジュールを含み、前記第１充電モジュールは、第１充電電極と、第２充電電極と、送受信モジュールと、充電制御部と、少なくとも一つの再充電性電池と、を含み、前記第１充電電極は前記充電制御部に結合され、前記第２充電電極は、前記送受信モジュール及び前記充電制御部に結合され、前記充電制御部は前記再充電性電池に結合され、前記第１充電電極は前記第２充電電極に電気的に囲まれ、前記第２充電電極は略環状であり、前記第２充電電極は前記送受信モジュールから電気エネルギーを受ける、又は前記送受信モジュールに電気エネルギーを送信するために用いられるアンテナ電極であって、
    前記充電ケースは第２充電モジュールを含み、前記第２充電モジュールは、第１ドック電極と、第２ドック電極と、電池充電器と、を含み、前記第１ドック電極と前記第２ドック電極は前記電池充電器に結合され、
    前記再充電性無線通信装置と前記充電ケースとが電気的に結合されている際、前記第１充電電極は前記第１ドック電極と電気的に結合され、前記第２充電電極は前記第２ドック電極と電気的に結合されることを特徴とする電子機器。
  13. 前記第１充電電極はばねクッションを有する導電ピンであることを特徴とする請求項１２に記載の電子機器。
  14. 前記第１充電モジュールは、前記第１充電電極と前記第２充電電極との短絡を防止するために用いられる絶縁壁をさらに含み、前記絶縁壁は、前記第１充電電極と前記第２充電電極との間に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の電子機器。
  15. 前記第２充電モジュールは第３ドック電極をさらに含み、前記第１充電モジュールと前記第２充電モジュールとが電気的に結合されている際、前記第３ドック電極は、前記第２充電電極に電気的に結合されていることを特徴とする請求項１２に記載の電子機器。
  16. 前記第２ドック電極は外表面を有し、前記第１充電モジュールと前記第２充電モジュールとが電気的に結合される際、前記外表面は前記第２充電電極に接触するように設置され、前記外表面は幅を有し、
    前記第２充電電極は開口によって間隔を空けられた２つの端部を含み、前記開口は距離を有し、前記幅は前記距離より大きいことを特徴とする請求項１２に記載の電子機器。
  17. 前記第２充電電極はモノポールアンテナ又はダイポールアンテナであることを特徴とする請求項１２に記載の電子機器。
  18. 前記第１充電モジュールはスイッチングモジュールをさらに含み、前記第２充電電極は、前記スイッチングモジュールを介して前記送受信モジュール及び前記充電制御部に結合され、前記スイッチングモジュールは、前記第１充電モジュールの充電モード及び通信モードの間で切り替わるように構成されることを特徴とする請求項１２に記載の電子機器。
  19. 前記充電モードにおいて、前記スイッチングモジュールは、前記第２充電電極と前記充電制御部との間の電気接続を可能にし、前記スイッチングモジュールは、前記第２充電電極と前記送受信モジュールとの間の電気接続を低減することを特徴とする請求項１８に記載の電子機器。
  20. 前記通信モードにおいて、前記スイッチングモジュールは前記第２充電電極と前記送受信モジュールとの間の電気接続を可能にし、前記スイッチングモジュールは前記第２充電電極と前記充電制御部との間の電気接続を低減することを特徴とする請求項１８に記載の電子機器。
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