JP2023518169A - 充電の動的管理 - Google Patents

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Abstract

充電の動的管理のための実施形態が提供される。方法は、エネルギー貯蔵要素の推定準備時間を取得することと、エネルギー貯蔵要素の目標充電状態を取得することと、目標充電状態と現在の充電状態との差に少なくとも部分的に基づいて推定充電時間を計算することと、推定準備時間と第１の時間との間の時間差が推定充電時間よりも大きいことの決定に応答して、エネルギー貯蔵要素を中間充電状態に充電するために第１の充電速度を使用することと、エネルギー貯蔵要素を中間充電状態で維持することと、推定準備時間と第２の時間との間の時間差が推定充電時間よりも小さいことの決定に応答して、第２の充電速度を使用して、エネルギー貯蔵要素を目標充電状態に充電することと、を伴う。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年３月９日に出願された米国仮特許出願第６２／９８７，１２２号の利益を主張し、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本明細書に記載の主題の実施形態は、概して、エネルギー貯蔵技術に関連し、具体的には、本主題の実施形態は、充電の動的管理に関連する。
バッテリー技術の進歩により、現代社会におけるバッテリー駆動のデバイス（例えば、医療デバイス、電気自動車、ラップトップコンピューター、およびスマートフォン）の人気が高まっている。バッテリー駆動デバイスの例として、インスリンおよび／または別の処方薬などの薬剤を患者に送達または投与する際に使用するためのポータブルまたはウェアラブル注入ポンプデバイスおよびシステムが挙げられる。典型的な注入ポンプは、典型的には、小型のモータ、およびリザーバーと患者の身体との間に形成された流体経路を介して薬剤をリザーバーから患者の身体へ送達するリザーバー内のプランジャ（またはストッパ）の並進変位に回転モータの運動を変換する駆動トレーン構成要素を含むポンプ駆動システムを含む。特に糖尿病患者のためのインスリン送達用に、注入ポンプ治療の使用が増加している。
多くのバッテリーは充電式である。ただし、充電式バッテリーは、短縮したバッテリーの寿命をもたらす様式で維持されることがよくある。例えば、加速された劣化は、バッテリーを長期間にわたって低充電状態で維持すること、バッテリーを長期間にわたって最大充電状態で維持すること、バッテリーを頻繁に再充電すること、およびバッテリーを急速に充電すること、から生じる可能性がある。したがって、加速された劣化を軽減するための技術が望ましい。さらに、他の望ましい特徴および特性は、添付の図面および前述の技術分野および背景と併せて、後の詳細な説明および添付の特許請求の範囲から明らかになるであろう。
本明細書で開示されるのは、充電の動的管理に関連する実施形態である。いくつかの実施形態では、プロセッサ実装方法は、エネルギー貯蔵要素の推定準備時間を取得することと、エネルギー貯蔵要素の目標充電状態を取得することと、エネルギー貯蔵要素の目標充電状態と現在の充電状態との差に少なくとも部分的に基づいて推定充電時間を計算することと、推定準備時間と第１の時点との間の時間差が推定充電時間よりも大きいことの決定に応答して、第１の充電速度を使用して、エネルギー貯蔵要素を中間充電状態に充電することと、エネルギー貯蔵要素を中間充電状態で維持することと、推定準備時間と第２の時点との間の時間差が推定充電時間よりも小さいことの決定に応答して、第２の充電速度を使用して、エネルギー貯蔵要素を目標充電状態に充電することと、を伴う。第２の時点は第１の時点の後であり、第２の充電速度は第１の充電速度よりも大きい。
いくつかの実施形態では、１つ以上の非一時的なプロセッサ可読記憶媒体は、１つ以上のプロセッサによって実行されると、エネルギー貯蔵要素の推定準備時間を取得することと、エネルギー貯蔵要素の目標充電状態を取得することと、エネルギー貯蔵要素の目標充電状態と現在の充電状態との差に少なくとも部分的に基づいて推定充電時間を計算することと、推定準備時間と第１の時点との間の時間差が推定充電時間よりも大きいことの決定に応答して、第１の充電速度を使用して、エネルギー貯蔵要素を中間充電状態に充電することと、エネルギー貯蔵要素を中間充電状態で維持することと、推定準備時間と第２の時点との間の時間差が推定充電時間よりも小さいことの決定に応答して、第２の充電速度を使用して、エネルギー貯蔵要素を目標充電状態に充電することと、の実行を引き起こす命令を記憶し、第２の時点は第１の時点の後であり、第２の充電速度は第１の充電速度よりも大きい。
いくつかの実施形態では、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のプロセッサによって実行されると、エネルギー貯蔵要素の推定準備時間を取得することと、エネルギー貯蔵要素の目標充電状態を取得することと、エネルギー貯蔵要素の目標充電状態と現在の充電状態との差に少なくとも部分的に基づいて推定充電時間を計算することと、推定準備時間と第１の時点との間の時間差が推定充電時間よりも大きいことの決定に応答して、第１の充電速度を使用して、エネルギー貯蔵要素を中間充電状態に充電することと、エネルギー貯蔵要素を中間充電状態で維持することと、推定準備時間と第２の時点との間の時間差が推定充電時間よりも小さいことの決定に応答して、第２の充電速度を使用して、エネルギー貯蔵要素を目標充電状態に充電することと、の実行を引き起こす命令を記憶する１つ以上のプロセッサ可読記憶媒体とを含み、第２の時点は第１の時点の後であり、第２の充電速度は第１の充電速度よりも大きい、システムが提供される。
いくつかの実施形態では、プロセッサ実装方法は、エネルギー貯蔵要素を初期充電状態から保持充電状態に充電することと、エネルギー貯蔵要素を保持充電状態で維持することと、ネットワークを介して、エネルギー貯蔵要素の充電を完了する指示を受信することと、指示を受信したことに応答して、エネルギー貯蔵要素を保持充電状態から目標充電状態に充電することと、を伴う。
いくつかの実施形態では、システムには、１つ以上のプロセッサ、および１つ以上のプロセッサによって実行されると、エネルギー貯蔵要素を初期充電状態から保持充電状態に充電することと、エネルギー貯蔵要素を保持充電状態で維持することと、ネットワークを介して、エネルギー貯蔵要素の充電を完了する指示を受信することと、指示を受信したことに応答して、エネルギー貯蔵要素を保持充電状態から目標充電状態に充電することと、の実行を引き起こす命令を記憶する、１つ以上のプロセッサ可読記憶媒体が設けられる。
いくつかの実施形態では、１つ以上の非一時的なプロセッサ可読記憶媒体は、１つ以上のプロセッサによって実行されると、エネルギー貯蔵要素を初期充電状態から保持充電状態に充電することと、エネルギー貯蔵要素を保持充電状態で維持することと、ネットワークを介して、エネルギー貯蔵要素の充電を完了する指示を受信することと、指示を受信したことに応答して、エネルギー貯蔵要素を保持充電状態から目標充電状態に充電することと、の実行を引き起こす命令を記憶する。
本概要は、詳細な説明で以下にさらに説明される、概念の選択を簡略化した形式で紹介するために提供されている。本概要は、特許請求される主題の主要な特徴または本質的な特徴を識別することを意図しておらず、特許請求される主題の範囲を判定する際の補助として使用されることも意図していない。
本主題のより完全な理解は、以下の図と併せて考慮した場合に詳細な説明および特許請求の範囲を参照することによって導き出され得、同じ参照番号は全図を通じて同じ要素を指し、これらの要素は、簡略化および明瞭性のために例示され得、必ずしも実寸で描かれているわけではない。
充電システムの例示的な実施形態を示している。 １つ以上の例示的な実施形態における図１の充電システムの充電デバイスの動作に関連する実装に好適な例示的な充電プロセスのフロー図である。 図２の充電プロセスの例示的な実施形態に関連して、時間に対するエネルギー貯蔵要素の充電状態を示すグラフである。 １つ以上の実施形態における図２の充電プロセスを実装するのに好適な例示的な患者管理システムのブロック図である。 １つ以上の例示的な実施形態における図４の患者管理システムによる実装に好適な例示的なネットワーク化された充電プロセスのフロー図である。
以下の詳細な説明は、本質的に単なる例示であり、本主題の実施形態またはそのような実施形態の用途および使用を限定することを意図するものではない。本明細書で使用される場合、「例示的（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」という単語は、「例、事例、または例証としての役割を果たす」ことを意味する。本明細書で例示的として説明されている任意の実装は、必ずしも他の実装よりも好ましいか、または有利であると解釈されるべきではない。さらに、前述の技術分野、背景、簡単な要約、または以下の詳細な説明で提示されたいずれの明示的または黙示的な理論に拘束される意図はない。
本明細書に記載の主題は、任意のエネルギー貯蔵要素で実装され得るが、本明細書に記載の主題の例示的な実施形態は、ポータブル電子医療デバイスなどの医療デバイスで使用するためのエネルギー貯蔵要素と組み合わせて実装される。多くの異なる用途が可能であるが、以下の説明は、注入システム展開の一部として流体注入デバイス（または注入ポンプ）を組み込んだ実施形態に焦点を合わせている。とは言うものの、本明細書に記載の主題は、注入デバイス（またはその任意の特定の構成または実現）に限定されず、連続グルコースモニター（ＣＧＭ）または他の感知デバイス、注射ペン（例えば、スマート注射ペン）などの他の医療デバイスを含む任意の他のデバイスの文脈において同等の様式で実装されてもよい。簡潔にするために、注入システムの動作、インスリンポンプおよび／または注入セットの動作、およびシステム（およびシステムの個々の動作している構成要素）の他の機能的態様に関連する従来の技術は、ここでは詳細に説明されない。注入ポンプの例は、限定するものではないが、米国特許第４，５６２，７５１号、同第４，６８５，９０３号、同第５，０８０，６５３号、同第５，５０５，７０９号、同第５，０９７，１２２号、同第６，４８５，４６５号、同第６，５５４，７９８号、同第６，５５８，３２０号、同第６，５５８，３５１号、同第６，６４１，５３３号、同第６，６５９，９８０号、同第６，７５２，７８７号、同第６，８１７，９９０号、同第６，９３２，５８４号、および同第７，６２１，８９３号に記載されるタイプであり、これらの各々は参照により本明細書に組み込まれる。説明の目的で、本主題は、ユーザー（または患者）の血糖値を調節するためのインスリンである注入流体の関連において本明細書に記載されているが、他の多くの液体が注入によって投与され得、本明細書に記載された対象は必ずしもインスリンとともに使用することに限定されないことが認識されるべきである。
本明細書に記載の主題の実施形態は、一般に、エネルギー貯蔵要素および／またはデバイスと関連付けられる過去の使用データに基づいて、バッテリー駆動デバイスと使用するための、バッテリーなどの再充電可能なエネルギー貯蔵要素の動的に管理される充電に関する。例えば、図１～３の文脈で以下により詳細に説明されるように、推定準備時間（例えば、エネルギー貯蔵要素がデバイスに電力を供給するために使用されると予測されるときを表す時間）が識別されるか、さもなければ、１つ以上の先行する充電サイクルの持続時間に基づいて決定される。加速するバッテリー劣化を軽減するために、充電は推定準備時間に終了するように構成され得る。
以下に説明するように、推定準備時間は、例えば、１つ以上の先行する充電サイクルの持続時間を平均することによって（例えば、ユーザーがドッキングする、またはさもなければバッテリーを電源に接続すると開始し、ユーザーがバッテリーを電源から切断すると終了する期間）、ユーザーの過去の活動に基づいて決定されてもよい。現在の充電サイクルの予想される終了までに十分な時間が残っている場合、エネルギー貯蔵要素は、エネルギー貯蔵要素の充電状態が保持充電状態（例えば、５０％の充電状態）またはその近くにある持続時間を長くするために、異なる充電段階で充電されてもよい。この点に関して、保持充電状態は、エネルギー貯蔵要素が保持充電状態で費やす持続時間を延長し、エネルギー貯蔵要素が比較的高いおよび／または最終充電状態で費やす持続時間を短縮することによって、劣化または摩耗を軽減することを意図している。
いくつかの実施形態では、充電サイクルの終わりまでに目標とする最終充電状態に到達することを可能にするために、異なる充電段階中に異なる充電速度が用いられる。用いられる充電速度は、エネルギー貯蔵要素の現在の充電状態に依存し得る。例えば、現在の充電状態が保持充電状態よりも小さい場合、比較的遅い充電速度を用いて、充電と関連付けられる温度上昇の量を減らすことができる。
いくつかの実施形態では、目標とする最終充電状態は、エネルギー貯蔵要素および／またはデバイスと関連付けられる過去の充電データまたは他の過去の使用データに基づいて決定される。例えば、過去の使用パターンが、エネルギー貯蔵要素が各使用サイクルで完全に放電されないことを示す場合、エネルギー貯蔵要素が充電サイクルの終わりに完全に充電されないように、目標とする最終充電状態を減らすことができる。
主に図４～５の文脈で以下により詳細に説明されるように、いくつかの実施形態では、推定準備時間は、充電デバイスの外部にある１つ以上のデバイスからの１つ以上の通信に応答して動的に決定されてもよい（例えば、ペアリングされたモバイル電話または充電デバイスの外部のリモートサーバー）。１つ以上の通信は、推定準備時間の調整を引き起こす場合がある。このようにして、充電挙動は、ユーザー挙動またはデバイスの使用法の変化に動的に適応し得る。例えば、充電デバイスは、最初にエネルギー貯蔵要素を保持充電状態に充電し、充電デバイスが別のデバイスからエネルギー貯蔵要素を目標とする最終充電状態まで充電するように指示を受信するまで、エネルギー貯蔵要素を保持充電状態で維持してもよい。したがって、最初に推定された準備時間が早い時点に変更されると、充電挙動は動的に適応して、その早い時点までに目標とする最終充電状態に到達することを可能にし得る。逆に、最初に推定された準備時間が遅い時点に変更されると、充電挙動は動的に適応して、目標とする最終充電状態への充電を遅らせ、エネルギー貯蔵要素が保持充電状態で維持される持続時間を長くし得る。
例えば、個々の患者は、各々が１つ以上の内蔵型充電式バッテリーを有する２つの異なる注入デバイスを利用することができる（または患者は、１つ以上の交換可能な充電式バッテリーの２つのセットを備えた注入デバイスを利用することができる）。現在使用されていない注入デバイス（またはバッテリー）は、他の注入デバイス（またはバッテリー）が使用されている間、保持充電状態に充電され、そこで維持され得る。使用中の注入デバイス（またはバッテリー）の充電状態が使い果たされると、保持充電状態から目標とする充電状態への充電を開始するように、指示が充電注入デバイス（またはバッテリー）に送信またはさもなければ提供され得る。
いくつかの実施形態では、患者のモバイルデバイスを患者の注入デバイスとペアリングし、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（例えば、ブルートゥース（登録商標）低エネルギー（ＢＬＥ）ネットワーク）を介したワイヤレス通信を可能にし、モバイル電話でのアプリケーションまたはソフトウェアプロセスを可能にして、使用中の注入デバイスの充電状態をモニタリングし、使用中の注入デバイスの充電状態が閾値レベルを下回ったときに、充電中の注入デバイスに指示を送信することができる。いくつかの他の実施形態では、患者のモバイルデバイスは、使用中の注入デバイスの充電状態のしるしを通信ネットワークを介してリモートデバイスに送信またはさもなければアップロードしてもよく、リモートデバイスは、使用中の注入デバイスの充電状態に基づいて充電中の注入デバイスに指示を提供してもよい。
同様に、注入デバイスまたは他のポータブル医療デバイスが１つ以上の交換可能な再充電バッテリーを利用する実施形態では、バッテリー充電器または他の別個のスタンドアローン充電デバイスを患者のモバイルデバイスとペアリングするか、またはさもなければ、ネットワークを介してモバイルデバイス（または、バッテリー充電器に通信可能に結合されたリモートデバイス）との通信をサポートするように構成されてもよく、バッテリー充電の動的管理が容易になる。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の主題は、患者と関連する２つの注入デバイスを含む注入システムの文脈で実装され、各注入デバイスは、耐久性のある部品（例えば、バッテリーおよび電子機器）および消耗部品（例えば、カニューレ、インスリンのリザーバーなど）を含む。消耗部品は様々な寿命を有する可能性があり、注入デバイスが使用されている持続時間は、消耗部品の最短寿命によって制限され得る。治療なしの時間を最小限に抑えるために、充電されている注入デバイスは、他の注入デバイスの１つ以上の消耗部品を取替えるときに使用できる状態になっていることが期待される。
本明細書に記載の技術を利用して、治療なしの時間を最小限に抑えながら、時期尚早なバッテリー劣化を軽減するような様式でバッテリー充電を動的に管理することができる。本明細書に記載の技術はまた、バッテリーの最終充電状態が、バッテリーによって電力供給されるデバイスと関連する任意の消耗品の寿命を通してバッテリーが使用され続けられ得ることを確実にし得る。
充電の動的管理
図１は、再充電可能なエネルギー貯蔵要素１０６を充電するために電子デバイス１０２によって実装され得る充電システム１００の例示的な実施形態を示す。実施形態に応じて、電子デバイス１０２は、ポータブル医療デバイス（例えば、注入デバイス、ＣＧＭデバイスなど）または統合された充電能力を含む別のポータブル電子デバイス（例えば、モバイル電話、スマートフォン、ラップトップ、または他のクライアント電子デバイス）として実現され得る。代替的に、電子デバイス１０２は、別のポータブル電子デバイスに電力を供給するために使用される交換可能または取替可能なエネルギー貯蔵要素１０６を受け取るスタンドアローン充電デバイス（例えば、バッテリー充電器、充電ドック、充電ステーションなど）として実現され得る。したがって、説明の目的のために、限定されないが、リモートデバイス１０２は、代替的に、本明細書では充電デバイスと称され得る。図示の充電システム１００は、電力変換配置１０４、感知配置１０８、および制御システム１１０を含むが、これらに限定されない。図１は、説明の目的で充電システム１００の簡略化された表現を示しており、本明細書に記載されている主題を限定することを意図していないことが認識されるべきである。
例示的な実施形態では、エネルギー貯蔵要素１０６は、１つ以上の再充電可能バッテリー（またはバッテリーパック）、例えば、１つ以上のニッケル金属水素化物バッテリー、ニッケルカドミウムバッテリー、リチウムポリマーバッテリー、リチウムイオンバッテリー、鉛酸バッテリー等として実現される。したがって、説明の目的のために、限定されないが、エネルギー貯蔵要素１０６は、代替的に、本明細書ではバッテリーと称され得る。
電力変換配置１０４は、一般に、外部ソースからの電気エネルギーをバッテリー１０６に供給してバッテリー１０６を充電することができる電力変換器または他の好適なハードウェアおよび／または回路を表す。これに関して、電力変換配置１０４は、一般に、入力電力を受け取るように構成される対応する入力インターフェース１０１に結合された１つ以上の入力を含む。例えば、入力インターフェース１０１は、電気グリッドまたは主電力への電気接続の確立をサポートして、交流（ＡＣ）電気信号を受信するプラグとして実現され得、電力変換配置１０４は、整流器または他のＡＣ－直流（ＤＣ）変換器として実現され、電力変換配置１０４の出力にＤＣ充電電流または電圧を提供する。電力変換配置１０４の出力は、バッテリー１０６との電気接続を容易にする対応する出力インターフェースに結合されている。例えば、バッテリー１０６が充電デバイス１０２から物理的に分離されている場合、電力変換配置１０４の出力は、バッテリー１０６の対応するインターフェースと嵌合するように構成された物理的インターフェース（例えば、端子、コネクタなど）に電気的に接続され得る。とはいえ、他の実施形態では、バッテリー１０６が充電デバイス１０２のハウジング内に統合または含まれる場合、電力変換配置１０４の出力は、充電デバイス１０２の１つ以上の構成要素にエネルギーをルーティングまたはさもなければ提供するバスに電気的に接続され得る。例えば、電力変換配置１０４の正の出力ノードまたは端子が、供給電圧バスに接続され、供給電圧バスが、バッテリー１０６の正端子に接続される一方、電力変換配置１０４の負の出力ノードまたは端子が、接地電圧バスに接続され、接地電圧バスが、バッテリー１０６の負端子に接続される。
感知配置１０８は、一般に、バッテリー１０６の充電状態、バッテリー１０６の電圧、および／またはバッテリー１０６への電流のうちの１つ以上をモニタリングして、バッテリー１０６の充電状態および／または使用を追跡またはさもなければモニタリングすることをサポートするように構成される、充電デバイス１０２の感知要素を表す。これに関して、感知配置１０８は、１つ以上の充電状態センサー、電圧センサー、電流センサー、クーロンカウンタおよび／または同様のものを含んでもよい。展開されている実施形態および特定のタイプの感知技術に応じて、感知配置１０８は、バッテリーンターフェースまたはバッテリー端子に接続されてもよく、代替的に、電力変換配置１０４とバッテリー１０６との間に接続されてもよい。センサーまたは感知技術の様々な異なるタイプまたは組み合わせが利用されてもよく、本明細書に記載される主題は、感知要素の任意の特定のタイプ、数、構成、または組み合わせに限定されないことにも留意されたい。
制御システム１１０は、一般に、バッテリー１０６の状態および使用をモニタリングするために感知配置１０８に結合される充電デバイス１０２の構成要素を表す。以下により詳細に説明するように、制御システム１１０は、電力変換配置１０４を動作させて、バッテリー１０６の寿命を延ばすように、バッテリー１０６を動的に充電する。図示する実施形態では、制御システム１１０は、処理モジュール１１２およびデータ記憶要素１１４を含む。実施形態に応じて、処理モジュール１１２は、プロセッサ、コントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、連想メモリ、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、任意の好適なプログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、処理コア、ディスクリートハードウェア構成要素、またはそれらの任意の組み合わせで実装または実現され、以下でより詳細に説明する充電システム１００の動作と関連する機能、技術、および処理タスクを実行するように構成される。さらに、本明細書に開示される実施形態に関連して説明される方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェア、ファームウェア、処理モジュール１１２によって実行されるソフトウェアモジュール、またはそれらの任意の実用的な組み合わせで直接具体化され得る。１つ以上の実施形態によると、処理モジュール１１２は、処理モジュール１１２によって読み取られ、実行されると、処理モジュール１１２に、本明細書に記載のプロセス、タスク、動作、および／または機能のうちの１つ以上を実行、促進、または実行させる、実行のためのコンピュータ実行可能プログラミング命令または他のデータを記憶することができる、メモリ（例えば、ＲＡＭメモリ、ＲＯＭメモリ、フラッシュメモリ、レジスタ、ハードディスクなど）または別の好適な非一時的短期または長期記憶媒体として実現されてもよい、データ記憶要素１１４にアクセスする。例示的な実施形態では、データ記憶要素１１４はまた、以下でより詳細に説明されるように、バッテリー１０６と関連する使用データを記憶するか、またはさもなければ維持するために利用される。
さらに図１を参照するに、１つ以上の実施形態では、充電デバイス１０２は、制御システム１１０に結合され、通信ネットワークを介した充電デバイス１０２への／からの通信をサポートするように構成された通信インターフェース１２０も含む。これに関して、通信インターフェース１２０は、一般に、充電デバイス１０２と別の電子デバイス（例えば、注入システムにおける注入デバイス、クライアントデバイス、リモートデバイス、または別の電子デバイス）との間のワイヤレス通信をサポートすることができる１つ以上のトランシーバまたは通信デバイスを含む。例えば、１つ以上の例示的な実施形態では、通信インターフェース１２０は、ブルートゥースネットワークまたは同様のワイヤレスパーソナルエリアネットワーク上でブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）通信をサポートするように構成されるブルートゥーストランシーバまたはアダプタとして実現される。そのような実施形態では、充電デバイス１０２は、例えば、発見手順または別の好適なペアリング手順を実行して、互いのネットワーク識別情報を取得および記憶することによって、ネットワークを介して別の外部デバイスと関連付け（またはペアリング）を確立して、パーソナルエリアネットワークを介して充電デバイス１０２と外部デバイスとの間のポイントツーポイント通信セッションを後で確立することをサポートし得る。発見手順中に得られたペアリング情報は、充電デバイス１０２または外部デバイスのいずれかが、パーソナルエリアネットワークを介して通信セッションの確立を開始することを可能にする。さらに他の実施形態では、通信インターフェース１２０は、インターネット、セルラーネットワーク、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）などを介したリモートデバイスまたは他の外部デバイスとの通信をサポートするように構成されてもよい。これに関して、本明細書に記載される主題は、任意の特定のタイプの通信インターフェース１２０または通信ネットワークに限定されることを意図するものではない。さらに、本明細書に記載のいくつかの実施形態は、通信インターフェース１２０を包含または依存せずに実装されてもよく、そのような実施形態では、充電システム１００および／または充電デバイス１０２は、実際には通信インターフェース１２０を含まなくてもよい。
図２は、バッテリー１０６の寿命を延ばすために図１の充電システム１００による実装に好適な動的充電プロセス２００の例示的な実施形態を示している。動的充電プロセス２００に関連して実行される様々なタスクは、ハードウェア、ファームウェア、処理回路によって実行されるソフトウェア、またはそれらの任意の組み合わせによって実行され得る。例示目的のために、以下の説明は、図１に関連して上記した要素を参照する。説明目的のために、動的充電プロセス２００は、主に、制御システム１１０および／または処理モジュール１１２によって実装される文脈で本明細書に記載され得る。動的充電プロセス２００は任意の数の追加のまたは代替的なタスクを含み得、タスクは例示された順序で実施される必要はなくおよび／またはタスクは同時に実行されてもよく、および／または動的充電プロセス２００は、本明細書に詳細に説明されていない追加の機能を有するより包括的な手順またはプロセスに組み込まれ得る。さらに、図２の文脈で示され、説明される１つ以上のタスクは、意図された全体的機能が損なわれない限り動的充電プロセス２００の実用的な実施形態から省略され得る。
図２を参照するに、図１を引き続き参照して、エネルギー貯蔵要素の充電を開始する前に、動的充電プロセス２００は、エネルギー貯蔵要素を充電したいという欲求を検出することに応答して、充電サイクルの持続時間をモニタリングするためにタイマー、カウンタ、または同様の特徴を初期化することで、開始される、またはさもなければ始められる（タスク２０２）。例えば、バッテリー１０６がスタンドアローン構成要素として実現される実施形態では、制御システム１１０は、例えば、バッテリー１０６を充電デバイス１０２のポートまたはドックに挿入することによって、またはさもなければ電力変換配置１０４の出力とバッテリー１０６との間に電気接続を確立することによって、バッテリー１０６が充電デバイス１０２と係合されたときを検出またはさもなければ識別することができる。他の実施形態では、バッテリー１０６が充電デバイス１０２内に統合されるか、さもなければ収容される場合、制御システム１１０は、入力インターフェース１０１が外部電源（例えば、主電源）に接続されるときを検出またはさもなければ識別することができる。バッテリー１０６を充電したいという欲求を検出することに応答して、制御システム１１０および／または処理モジュール１１２は、後続の充電サイクルの持続時間を測定するためにタイマー、カウンタ、または同様の特徴をリセットまたはさもなければ初期化する。
以下でより詳細に説明するように、動的充電プロセス２００は、充電デバイス１０２またはバッテリー１０６が最初に電気エネルギー源に接続される（例えば、充電デバイス１０２のインターフェース１０１が外部電源に接続されている、バッテリー１０６充電デバイス１０２に挿入され、電力変換配置１０３の出力に接続されている、など）時点と、充電デバイス１０２および／またはバッテリー１０６が後に充電から切断される時点の間の各充電サイクルの持続時間を追跡する。接続イベントと切断イベントとの間の持続時間は、充電デバイス１０２および／またはバッテリー１０６と関連する過去の使用データの一部として記憶またはさもなければ維持され（例えば、データ記憶要素１１４に）、これは、以下により詳細に説明するように、充電デバイス１０２および／またはバッテリー１０６の充電挙動を学習および／または予測するために利用される。１つ以上の実施形態では、タイマーまたはカウンタもまた、充電の切断または終了と、バッテリー１０６を再充電するためのその後の接続との間の持続時間をモニタリングまたは追跡するために利用され、それによって、バッテリー１０６が使用されている持続時間、つまり、２つの連続する充電サイクル間の使用サイクル（または放電サイクル）の持続時間が追跡される。さらに、制御システム１１０によって実装されるタイマーまたはカウンタの値を利用して、測定電圧値、充電状態値、または充電サイクルと関連する他のデータにタイムスタンプを割り当て、ならびに充電サイクルの異なる段階の持続時間を追跡する。例えば、以下でより詳細に説明するように、過去のデータを利用して、初期充電段階において初期充電状態から保持充電状態までバッテリー１０６を充電するのに必要な推定時間、最終充電段階において保持充電状態から目標とする最終充電状態までバッテリー１０６を充電するのに必要な推定時間を動的に決定する。
引き続き図２を参照するに、図示する動的充電プロセス２００は、過去の使用データに基づいて、現在の充電サイクルが完了されるとユーザーによって予想されるときの推定準備時間を計算、またはさもなければ決定する（タスク２０４）。これに関して、推定準備時間は、バッテリー１０６の使用または放電を再開する前に、ユーザーが現在の充電サイクル中にバッテリー１０６を充電する可能性が高い予測または予想される時間、すなわち、将来、ユーザーが充電デバイス１０２からバッテリー１０６を取り外すか、または充電デバイス１０２を外部電源から切断して充電を終了する可能性が高い予想される時点（例えば、予想される充電サイクル終了時間）を表す。１つ以上の実施形態では、推定準備時間は、先行する充電サイクルの持続時間を平均することによって計算される。例えば、制御システム１１０および／または処理モジュール１１２は、現在の充電サイクルの推定持続時間を、先行する充電サイクルの持続時間の加重平均、すなわち、外部電源に対する連続的な接続および切断の間の持続時間の加重平均として計算してもよい。以下でより詳細に説明するように、いくつかの実施形態では、先行する充電サイクルの持続時間の変化性を表す標準偏差または他の統計的メトリックを利用して、ユーザーの過去の使用データに基づき、推定準備時間を平均よりも早く進めるか、さもなければ切断が予想される前に充電が完了されることを確実にして、バッテリーが目標とする最終充電状態に充電される前に、ユーザーがバッテリーを使用状態に戻そうとしない可能性を高める、バッファ時間を提供してもよい。
１つのバッテリー１０６が使用され、別のバッテリー１０６が充電されるシステムにおいて充電デバイス１０２および／またはバッテリー１０６が利用される１つ以上の実施形態では、所与のバッテリー１０６の現在の充電サイクルに対する推定持続時間は、バッテリー１０６用の先行する充電サイクルの持続時間と、バッテリー１０６が使用中または放電中（例えば、他のバッテリー１０６が充電中）の間にある介在期間の持続時間との加重平均から、いくらかのバッファ時間を差し引いて計算される。例えば、１０回の先行する交互の充電および放電サイクルにわたる連続的な接続イベントと切断イベントの間の平均持続時間は、次の式を用いて計算されてもよい。
Figure 2023518169000002
式中、ＴＤＩＳＣ（ｎ）は、それぞれの先行する充電サイクルまたはそれぞれの先行する放電サイクルの持続時間を表す。代替的に、先行する交互の充電および放電サイクルにわたる連続的な接続イベントおよび切断イベント間の平均持続時間を計算するために同じ式を利用してもよく、ＴＤＩＳＣ（ｎ）は、それぞれの接続または切断イベントと関連付けられたタイムスタンプ値を表す。個々のユーザーの過去の使用挙動に基づいて、現在の充電サイクルに対する推定または予測持続時間（例えば、推定準備時間）に到達するために、先行する充電および／または放電サイクル持続時間が組み合わされてもよい多数の異なる様式があることを理解されるべきであり、本明細書に記載の主題は、任意の特定の式または技術に限定されない。
いくつかの実施形態では、さもなければ先行する充電サイクルの持続時間を単に平均することから到達されるであろう推定準備時間よりも早い、バッテリーが使用に戻る準備ができている必要があるときまでに、先行する充電サイクルの持続時間と関連する標準偏差を、平均持続時間から差し引かれるバッファ時間を決定するために利用するか、さもなければ、充電サイクルの始まりに対して推定持続時間に到達するために利用することができる。とはいえ、他の実施形態では、バッファ時間または待機時間（ＴＷ）は、推定準備時間を調整するのではなく、同じ効果を実現するために、バッテリーを充電するのに必要な時間の計算または推定に組み込むことができる。
動的充電プロセス２００はまた、過去の使用データに基づいて、充電サイクルの目標とする最終充電状態を計算するか、さもなければ決定する（タスク２０６）。例示的な実施形態では、目標とする最終充電状態は、バッテリー１０６の先行する使用によって影響を受ける様式で動的に決定されて、バッテリー１０６の最大充電状態を、ユーザーが必要または望む可能性のある最大充電量に低減し、寿命を延ばすために、バッテリー１０６を完全に充電する（およびその予想される使用に対して過充電する）のではなく、次の放電サイクル中にバッテリー１０６が最小充電状態未満に放電することを回避する。目標とする最終充電状態は、最初にデフォルト値の１００％に設定され、その後、時間とともに動的に調整されおよび減少され、バッテリー１０６が先行する使用サイクルにわたって放電される（例えば、先行する充電サイクルからの最終充電状態と次の充電サイクルの開始時の初期充電状態との差）それぞれの量に基づいて、所与の個々のユーザーの充電または使用挙動を反映し得る。
例えば、１つ以上の実施形態では、データ記憶要素１１４は、それぞれの充電サイクルの終了時の最終充電状態と次の後続する充電サイクルの開始時の初期充電状態との間の差を表す放電値のアレイを維持してもよい。次に、放電値の加重平均を基準所望最小充電状態に可算して、その最小充電状態未満にバッテリー１０６を放電することを回避するために必要な推定充電状態に到達することができる。データ記憶要素１１４が先行する１０個の放電量のアレイを維持する１つ以上の実施形態では、目標とする最終充電状態（ＳＯＣｆ）は、式によって支配される。
Figure 2023518169000003
式中、ＳＯＣｍｉｎは所望の最小充電状態を表し、ΔＳＯＣ（ｊ）は先行する使用サイクルで消耗または放電された充電状態の量を表し、σΔＳＯＣは先行する１０回の使用サイクルにわたる放電量と関連する標準偏差を表し、これは、次の使用サイクルにわたって潜在的に増加する放電を考慮し、最大充電状態を最小化することと、最小充電状態を下回る放電を回避することとの間の望ましいトレードオフを実現するために、目標とする最終充電状態にマージンを追加するために利用される。放電量は様々であり時間とともに変化するため、最小充電状態未満に放電を最小化しつつ、最大充電状態を減少するために、ユーザーの挙動を効果的に学習するよう、目標とする最終充電状態は動的に適応される。
さらに図２を参照すると、動的充電プロセス２００はまた、エネルギー貯蔵要素をその現在の初期充電状態から目標とする最終充電状態まで充電するのに必要な推定時間を計算するか、さもなければ決定する（タスク２０８）。推定準備時間（または予想充電サイクル終了時間）に達するまでの残り時間が、エネルギー貯蔵要素を目標とする充電の最終段階に充電するのに必要な推定時間よりも長い場合、動的充電プロセス２００は、エネルギー貯蔵要素の現在の充電状態が保持充電状態に到達するまで保持充電状態よりも小さい場合の低減された（またはより遅い）充電速度でエネルギー貯蔵要素を充電する（タスク２１０、２１２、２１４）。現在の充電状態が保持充電状態に達すると、動的充電プロセス２００は、推定準備時間に達するまでの残り時間が、エネルギー貯蔵要素を目標とする充電の最終段階に充電するのに必要な推定時間以下になるまで、エネルギー貯蔵要素を保持充電状態で維持する（タスク２０８、２１０、２１２）。
例示的な実施形態では、初期充電状態から保持充電状態までの初期充電段階に必要な推定持続時間が決定され、保持充電状態から目標とする最終終電状態までの最終充電段階に必要な推定持続時間に可算されて、バッテリー１０６を充電するに必要な推定合計時間に到達する。例示的な実施形態では、初期充電段階（ＴＣＨ１）の推定持続時間および／または最終充電段階（ＴＣＨ２）の推定持続時間のうちの１つ以上は、以下でより詳細に説明するように、それぞれの充電段階中に利用される低減された充電速度に基づいて決定され得る。さらに、いくつかの実施形態では、充電サイクルのそれぞれの段階に必要な推定時間は、動的に決定され、充電中に実質的にリアルタイムで更新され、図３の文脈で以下により詳細に説明されるように、バッテリー１０６を目標とする充電の最終段階まで充電できない可能性を低減させる。
例示的な実施形態では、充電サイクルのそれぞれの段階に必要な推定時間は、過去のデータに基づいて計算されるか、さもなければ決定される。例えば、制御システム１１０および／または処理モジュール１１２は、低減された充電速度を使用して以前の充電サイクルから、保持充電状態（ＴＣＨ１）までの初期充電段階、および保持充電状態から最終充電状態（ＴＣＨ２）までの最終充電段階に必要なそれぞれの持続時間を記憶するか、さもなければ維持してもよく、それぞれの充電段階の過去の持続時間を平均するか、またはさもなければ組み合わせて、それぞれの充電段階の推定値に到達してもよい。１つ以上の実施形態では、特徴付け手順を実行して、バッテリー１０６を０％の充電状態に完全に放電し、次に低減された充電速度でバッテリー１０６を１００％の充電状態に完全に充電し、それぞれの充電時間を測定し、充電段階の持続時間を測定値に設定することによって、推定される必要な充電段階の持続時間の基準値を最初にまたは定期的に決定する。例えば、特徴付け手順中にバッテリー１０６を０％から保持充電状態まで充電するのにかかった測定持続時間は、初期充電段階持続時間（ＴＣＨ１）の初期値として設定されてもよく、特徴付け手順中にバッテリー１０６を保持充電状態から１００％まで充電するのにかかった測定持続時間は最終充電段階期間（ＴＣＨ２）の初期値として設定されてもよい。その後、特徴付け手順の反復の間に、以下でより詳細に説明するように、充電段階の持続時間が時間とともに動的に更新され得る。
１つ以上の実施形態では、充電に必要な推定時間は、バッテリー１０６が予想よりも遅く充電されるイベントの場合、または当初予想された充電サイクル終了時間より前に切断されるイベントの場合に、バッテリー１０６を目標とする最終充電段階まで充電できない可能性を低減する十分な時間のマージンを提供するように、追加のバッファ時間（ＴＷ）も組み込む。これに関して、時間マージンは、充電サイクルの推定持続時間のパーセンテージまたは関数として計算されてもよい。例えば、１つ以上の実施形態では、時間マージンまたはバッファは、式ＴＷ＝０．０５ＴＳ＋２σＴＳを使用して、充電サイクルの推定持続時間の関数として計算され、式中、σＴＳは、上記のように、データ記憶要素１１４に維持された対応する時間データを有する先行する充電および／または放電サイクルの持続時間と関連する標準偏差を表す。したがって、バッファ時間は、個々のユーザーの充電または放電挙動が先行するサイクル全体でどの程度変化するかを考慮し、時間の経過に伴うユーザーの挙動の変化に動的に適応され得る。エネルギー貯蔵要素を目標とする充電の最終段階まで充電するのに必要な推定時間は、式ＴＲ＝ＴＣＨ１＋ＴＣＨ２＋ＴＷによって管理され、式中、ＴＲは、時間バッファを組み込む、バッテリー１０６を目標とする最終充電状態に充電するに必要な推定時間を表す。
図３は、図２の動的充電プロセス２００による、バッテリー１０６を初期充電状態（ＳＯＣｉ）から目標とする最終充電状態（ＳＯＣｆ）まで充電するための充電サイクル中の時間に対するバッテリー１０６の充電状態のグラフ３００を示す。上記のように、例示的な実施形態では、バッテリー１０６を充電するための接続イベントの検出に応答して、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、タイマーまたはカウンタを初期化し、例えば、バッテリー１０６の先行する充電および／または使用サイクルの持続時間に基づいて決定される予想充電サイクル持続時間または推定準備時間（ＴＳ）を、初期時間値に可算して推定準備時間に対応するタイマーまたはカウンタ値に到達することによって、初期化されたタイマーまたはカウンタ値（例えば、タスク２０２、２０４）を基準にして、充電サイクルを終了すると予想される推定準備時間を計算またはさもなければ決定する。さらに、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、上記のように（例えば、タスク２０６）、過去の使用データに基づいて、目標とする最終充電状態（ＳＯＣｆ）を計算するか、さもなければ決定する。制御モジュール１１０および／または処理システム１１２はまた、初期充電段階（ＴＣＨ１）および最終充電段階（ＴＣＨ２）の推定持続時間を計算するか、さもなければ決定する。図３の図示されるグラフ３００は、追加のマージンまたは待機時間（ＴＷ）も実装されて、充電サイクルが目標とする最終充電状態（ＳＯＣｆ）に達する前に時期尚早に終了する可能性を低減するシナリオを示す。
推定される残り時間（例えば、推定準備時間とタイマーまたはカウンタの現在値との差）が、バッテリー１０６を目標とする最終充電状態に充電するのに必要な推定時間（ＴＲ）よりも大きい（例えば、ＴＳ－ＴＣ≧ＴＲ、式中、ＴＲ＝ＴＣＨ１＋ＴＣＨ２＋ＴＷおよびＴＣは、タイマーまたはカウンタの現在の値を表す）場合、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、電力変換配置１０４を動作させて、バッテリー１０６に電流を供給し、バッテリー１０６を充電し、保持充電状態（ＳＯＣｈ）に達するまで充電状態を増加させる。これに関して、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、電力変換配置１０４を動作させながら、感知配置１０８の出力を継続的にモニタリングして、バッテリー１０６の現在の充電状態が、保持充電状態（ＳＯＣｈ）に等しくなるとき、例えば、バッテリー１０６の開回路電圧が、特徴付け手順中に識別された保持充電状態と関連する電圧に等しくなるときを検出、またはさもなければ識別する。
例示的な実施形態では、初期充電段階（ＴＣＨ１）の持続時間について、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、電力変換配置１０４を動作させて、バッテリー１０６を低減された速度で充電する、例えば、電力変換配置１０４を動作させて、バッテリー１０６が受け取ることができる最大充電電流の何分の１かで、入力インターフェース１０１からバッテリー１０６に電流が流れることを可能にする。これに関して、初期充電段階（ＴＣＨ１）の推定持続時間は、低減した充電速度に対応するために、低下した速度に基づいて計算されるか、さもなければ決定され得る。１つ以上の実施形態では、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、電力変換配置１０４を動作させて、バッテリー１０６の最大充電電流容量の４分の１である出力充電電流（ｉＣ）をバッテリー１０６に提供する（例えば、ｉＣ＝Ｃ／４、式中、Ｃは最大充電電流容量を表す）。これに関して、実際には、低減された充電速度は、ユーザーにより構成可能であるか、さもなければ、任意の数の異なる方式で最大充電電流から決定または導出され得、本明細書に記載の主題は、任意の特定の低減された充電速度に限定されることを意図しない。バッテリー１０６の現在の充電状態が保持充電状態（ＳＯＣｈ）に達すると、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、例えば、電力変換配置１０４の任意のスイッチング要素を開くかまたは非アクティブ化することによって、入力インターフェース１０１とバッテリー１０６との間で電流が流れるのを妨げる状態または構成（例えば、ｉＣ＝０）で電力変換配置１０４の動作を自動的に停止する。
１つ以上の実施形態では、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、初期充電段階中のバッテリー１０６の現在またはリアルタイムの充電状態に基づいて、初期充電段階の更新された残りの時間を継続的かつ動的に決定する。例えば、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、初期開回路バッテリー電圧（例えば、バッテリー端子間の電圧差）および／またはデータ記憶要素１１４内の初期充電状態を、充電サイクルの開始時のタイマーまたはカウンタの初期値に対応するタイムスタンプと関連付けてログしてもよい。初期充電段階中に充電電流がバッテリー１０６に提供されると、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、現在のバッテリー電圧（例えば、バッテリー端子間の電圧差）および／またはデータ記憶要素１１４内の現在の充電状態を、それぞれのバッテリー電圧および／または充電状態の測定時のタイマーまたはカウンタの値に対応するタイムスタンプと関連付けて継続的にログしてもよい。記録された測定バッテリー電圧および／または充電状態値とそれらのそれぞれの時間との間の関係に基づいて、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、バッテリー１０６が低減された充電速度で予想よりも速くまたは遅く充電されることを考慮する、初期充電段階（ＴＣＨ１）の更新された残りの推定持続時間を、実質的にリアルタイムで、動的に決定することができる。例えば、特徴付け手順の間、バッテリー電圧および対応する充電状態は、ログされ、タイムスタンプが付けられ、データ記憶要素１１４に維持され得、それにより、初期充電段階の推定される残り持続時間は、現在のバッテリー電圧および／または現在のバッテリー充電状態に一致するタイムスタンプ付きログエントリと、保持充電状態のタイムスタンプ付きログエントリとの間の、タイムスタンプの差に基づいて決定され得る。
引き続き図１～２を参照しながら図３を参照すると、現在の充電サイクル中に時間が経過すると、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、タイマーまたはカウンタの値（例えば、ＴＣ（ｎ）＝ＴＣ（ｎ）＋１）を継続的にインクリメントし、充電サイクルの更新された残りの時間を動的に決定する（例えば、ＴＳ－ＴＣ（ｎ））。バッテリー１０６の充電状態は、予想される充電サイクル終了時間（ＴＳ）とタイマーまたはカウンタの現在の値との間の差が、予想される充電サイクルの終了時間（ＴＳ）の前に残っている推定時間が、最終充電段階の推定時間（ＴＣＨ２）の推定持続時間よりも短くなるまで、減少するため、保持充電状態（ＳＯＣｈ）で維持される。
図２を参照すると、推定残り時間がエネルギー貯蔵要素の充電を完了するのに必要な推定時間以下である場合、動的充電プロセス２００は、エネルギー貯蔵要素の目標とする最終充電状態への充電を自動的に再開する（タスク２１６）。１つ以上の例示的な実施形態では、最終充電段階と関連する充電速度は、動的に決定されるか、さもなければ残り時間によって影響を受ける。例えば、最終充電段階（ＴＣＨ２）の開始時では、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、最初に電力変換配置１０４を動作させて、バッテリー１０６を低減された速度で充電することができる（例えば、ｉＣ＝Ｃ／４）。上記と同様の様式で、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、最終充電段階中にタイムスタンプ付きのバッテリー電圧および／または充電状態をデータ記憶要素１１４継続的にログする。記録された測定バッテリー電圧および／または充電状態値とそれらのそれぞれの時間との間の関係に基づいて、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、低減された充電速度について予想よりも速くまたは遅くバッテリー１０６が充電されることを考慮する、最終充電段階（ＴＣＨ２）の更新された残りの推定持続時間を、実質的にリアルタイムで、動的に決定することができる。
バッテリー１０６を目標とする最終充電状態まで充電し終えるのに必要な推定時間が残りの推定時間よりも長い場合（例えば、ＴＳ－ＴＣ（ｎ）＜ＴＣＨ２）、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、電力変換配置１０４を動作させてバッテリー１０６を増加した速度で充電させることにより、充電速度を動的に増加させることができる。例えば、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、電力変換配置１０４の動作に自動的に切り替わり、推定準備時間に目標とする最終充電状態に到達する可能性を高めるように、バッテリー１０６によってサポートされる最大速度（例えば、ｉＣ＝Ｃ）でバッテリー１０６を充電する。実際には、充電速度を動的に変化させて、推定準備時間に目標とする最終充電状態を達成することができる多くの異なる潜在的な方式があり、本明細書に記載の主題は、充電速度を動的に増加させる任意の特定の様式に限定されることを意図しないことに留意されたい。
例示的な実施形態では、バッテリー１０６の充電状態が目標とする最終充電状態（ＳＯＣｆ）に実質的に等しいと、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、電力変換配置１０４を動作させて、バッテリー１０６への出力電流が完了した充電を示す終了電流閾値よりも小さくなるまで、目標とする最終充電状態に対応する一定の出力電圧を提供する。バッテリー１０６への出力電流が終了電流を下回ると、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、電力変換配置１０４を動作させて、バッテリー１０６への電流の流れを無効にし、バッテリー１０６を目標とする最終充電状態に対応する電圧レベルで維持する（例えば、すべてのスイッチを開くことにより）。さらに、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、例えば、通信インターフェース１２０または充電デバイス１０２と関連するユーザーインターフェース要素を介して、充電が完了したという通知を提供することができる。例えば、充電デバイス１０２が、ディスプレイ要素（例えば、発光ダイオードなど）またはディスプレイデバイス（例えば、液晶ディスプレイなど）を含む場合、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、ディスプレイを介して完了した充電のグラフィック指示を提供してもよい。他の実施形態では、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、通信ネットワークを介して充電が完了したという通知を送信するか、さもなければ提供することができ、その結果、対応する充電完了ユーザー通知が、別のデバイスにおいてまたは別のデバイスによって生成される（例えば、ユーザーのモバイル電話など）。
さらに図２を参照すると、例示的な実施形態では、動的充電プロセス２００は、エネルギー貯蔵要素の充電を完了した後、充電サイクル中に観察されるタイムスタンプ付きの電圧および／または充電状態値に基づいて、エネルギー貯蔵要素と関連する過去の使用データを更新する（タスク２１８）。これに関して、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、動的充電プロセス２００の次の反復を初期化するために、初期充電段階（ＴＣＨ１）および最終充電段階（ＴＣＨ２）の推定持続時間を動的に更新して（例えば、タスク２０８において）、最新の充電サイクル中の充電段階の観察された持続時間を反映する。さらに、切断イベント（例えば、ユーザーが外部電源から入力インターフェース１０１を抜くか、または充電デバイス１０２からバッテリー１０６を取り外す）に応答して、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、タイムスタンプをログするか、さもなければ記録して、初期化されたタイマーまたはカウンタ値に対する差に基づいて、最新の充電サイクル（ＴＤＩＳＣ（ｎ））の持続時間を計算またはさもなければ決定する。これに関して、データ記憶要素１１４が先行する充電サイクル持続時間（またはタイムスタンプ）のアレイまたはキューを維持する場合、最も古いエントリが排除されるか、さもなければ、最新の充電サイクルと関連するタイムスタンプで上書きされ、動的充電プロセス２００の次の反復中に（例えば、タスク２０４において）利用される推定準備時間（ＴＳ）に対応する予想される充電サイクル持続時間は、最新の充電サイクルの影響を受ける。
図３を参照すると、図１～２を引き続き参照するに、動的充電プロセス２００により、バッテリー１０６が、バッテリーの劣化を最小限に抑えるように構成される保持充電状態で維持される持続時間（または充電サイクルのパーセンテージ）が増加されてもよく、それにより寿命が延びる可能性がある。充電サイクル中のバッテリー１０６への平均充電電流の流れもまた減少され得、それにより、充電中のバッテリー１０６の温度を最小化するのを助け、これはまた、充電による潜在的な劣化を軽減する。さらに、充電サイクルの目標とする最終充電状態は、個々のユーザーの挙動に動的に適応され、進化されて、望ましくない低い充電状態値で費やされる時間を最小限に抑えながら、バッテリー１０６が充電される上充電状態値を最小化することができる。例示的な実施形態では、動的充電プロセス２００はまた、バッテリー１０６が目標とする最終充電状態にある持続時間を短縮し（例えば、バッテリー１０６をより好ましい保持充電状態で維持することによって）、より高い充電状態値で費やされた時間による潜在的な劣化を低減する。同時に、バッテリー１０６の使用または放電が必要または望まれる可能性が高くなる前に、目標とする最終充電状態が確実に達成されるのを助けるバッファまたは待機時間が充電サイクルに組み込まれてもよい。この点に関して、バッファ時間および低減された充電速度が、保持充電で費やされた時間と、上充電状態で費やされる持続時間と、バッテリー１０６に流れる充電電流量との間のトレードオフを最適化するように、選択または調整され得る多数の異なる方式があり、本明細書に記載の主題が任意の特定の実装に限定されることを意図するものではないことが理解されるであろう。
１つ以上の実施形態では、動的充電プロセス２００は、バッテリー１０６を目標とする最終充電状態に持続時間の閾値よりも長く維持した後、バッテリー１０６を目標とする最終充電状態から保持充電状態に戻すように放電するように構成される。これに関して、最初に推定された充電サイクル終了時間後の時間閾値内にバッテリー１０６が使用に戻されないシナリオでは、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、電力変換配置１０４を動作させて、バッテリー１０６を、比較的高い充電状態での長時間の持続時間を回避するために、保持充電状態に対応する電圧レベルに戻るように放電させる。
充電のネットワーク化された動的管理
ここで図４～５を参照し、図１～３を引き続き参照すると、１つ以上の例示的な実施形態では、動的充電プロセス２００をネットワーク環境で利用して、推定充電サイクル終了時間を動的に調整し、それにより、必要または所望のときに目標とする最終充電状態を達成する一方で、そうでなければ、バッテリー１０６が保持充電状態で維持される持続時間を最大化するように、充電速度に動的に影響を与える。これに関して、バッテリー１０６が最初に推定された充電サイクル終了時間の前に必要とされる可能性が高い場合、更新された充電サイクル終了時間の通知がネットワークを介して充電デバイス１０２に送信され得る。通信インターフェース１２０を介して更新された準備時間の指示を受信することに応答して、制御モジュール１１０および／または処理システム１１２は、以前に推定された準備時間を更新された準備時間で更新するまたは上書きする。準備時間がより早くなると、充電サイクルの予想される終了までの残りの推定時間が減少され、その結果、より速い充電速度で充電が完了され、より早い推定準備時間で目標とする最終充電状態に到達する可能性が高くなる（例えば、タスク２１０、２１６）。逆に、より遅い準備時間の通知を受信すると、充電サイクルの予想される終了までの残りの推定時間が増加され、これにより、バッテリー１０６が保持充電状態で維持される持続時間が増加され、さもなければ、充電速度が低減されて寿命を延ばす（例：タスク２１０、２１２、２１４）。
説明の目的で、ネットワーク化された動的充電は、例えば、インスリン注入システムにおける１つ以上の注入デバイスまたは連続グルコースモニタリングシステムにおける１つ以上のグルコース感知デバイスなどの患者管理システムにおける１つ以上のポータブル医療デバイスの文脈で本明細書に記載され得る。とはいえ、以下に説明する主題は、医療デバイスまたは医療システムに限定されず、他のポータブル電子デバイスまたはシステムの文脈において同等の様式で実装されてもよいことを理解されたい。
図４を参照すると、例示的な実施形態では、患者管理システム４００は、これらに限定されないが、充電デバイス４０２、医療デバイス４０４、クライアントデバイス４０６、およびリモートデバイス４０８を含む。実施形態に応じて、２つ以上のデバイス４０２、４０４、４０６、４０８は、例えば、ワイヤレスパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、ワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、セルラーネットワーク、インターネット、および／または同様のものの通信ネットワーク（またはそれらの組み合わせ）を介して互いと通信することができる。例えば、いくつかの実施形態では、医療デバイス４０４および／またはクライアントデバイス４０６は、ポイントツーポイントまたはアドホックな様式でワイヤレスパーソナルエリアネットワークを介した直接通信をサポートするために、充電デバイス４０２とペアリングされ得る。他の実施形態では、医療デバイス４０４および／またはクライアントデバイス４０６は、ワイヤレスネットワーク、ローカルエリアネットワークなどを介して充電デバイス４０２と直接通信することができ、他の実施形態では、医療デバイス４０４および／またはクライアントデバイス４０６は、リモートデバイス４０８を介して充電デバイス４０２と間接的に通信することとができる。例えば、１つ以上の実施形態では、医療デバイス４０４およびクライアントデバイス４０６は、ワイヤレスポイントツーポイントパーソナルエリアネットワークを介して直接通信するようにペアリングされ得、クライアントデバイス４０６は、セルラー通信ネットワークまたはインターネットを介してリモートデバイス４０８と通信し、リモートデバイス４０８は、インターネットまたは別の好適な通信ネットワークを介して充電デバイス４０２と通信する。これに関して、本明細書に記載の主題は、通信を容易にし、本明細書に記載の主題をサポートするために利用され得るネットワークの任意の特定のタイプ、組み合わせ、または順列に限定されない。
医療デバイス４０４は、一般に、患者の生理学的状態の管理またはモニタリングをサポートするように構成される、患者管理システム４００の構成要素を表す。１つ以上の実施形態では、医療デバイス４０４は、インスリンなどの流体を患者の身体に送達するように構成された注入デバイスとして実現される。そのような実施形態では、注入デバイス４０４は、感知要素または他の感知デバイスを介して受け取られる患者の現在のグルコースレベルによって影響される様式でインスリン送達を変化させる閉ループ制御または他の送達制御スキームを用い得る。とはいえ、他の実施形態では、医療デバイス４０４は、連続グルコースモニター（ＣＧＭ）デバイス、または、例えば、間質性グルコース感知配置、または同様のデバイスなどの別のスタンドアローン感知またはモニタリングデバイスとして実現され得る。したがって、本明細書に記載の主題は、任意の特定のタイプまたは構成のポータブル医療デバイス４０４との使用に限定されない。
例示的な実施形態では、医療デバイス４０４は、一般に、処理システム、データ記憶要素（またはメモリ）、通信インターフェース、およびユーザーインターフェースを含む。通信インターフェースは、一般に、患者管理システム４００において、医療デバイス４０４から／へ、別のデバイス４０２、４０６、４０８へ／からデータおよび／または情報を出力するために処理システムに結合された医療デバイス４０４のハードウェア、回路、論理、ファームウェアおよび／または他の構成要素を表す。例えば、通信インターフェースは、ブルートゥース低エネルギー（ＢＬＥ）通信をサポートするよう構成されたブルートゥーストランシーバまたはアダプタのような、医療デバイス４０４とクライアントデバイス４０６と間のワイヤレス通信をサポートすることができる１つ以上のトランシーバモジュールを含むか、またはさもなければそれに結合され得る。
例示的な実施形態では、クライアントデバイス４０６は、モバイル電話、スマートフォン、タブレットコンピュータ、または他の同様のモバイル電子デバイスとして実現されるが、他の実施形態では、クライアントデバイス４０６は、ラップトップまたはノートブックコンピュータ、デスクトップコンピュータなど、１つ以上の通信ネットワークを介して患者管理システム４００における医療デバイス４０４および１つ以上の他のデバイス４０２、４０８と通信することができる任意の種類の電子デバイスとして実現されてもよい。例示的な実施形態では、患者、患者の医師または別の医療提供者などのユーザーは、クライアントデバイス４０６を操作し、患者モニタリングシステム４００における医療デバイス４０４および／または他のデバイス４０２、４０８との通信をサポートするクライアントアプリケーションを実行する。例えば、クライアントデバイス４０６でのクライアントアプリケーションは、ネットワークを介して医療デバイス４０４および／または充電デバイス４０２との関連付け（またはペアリング）を確立して、クライアントデバイス４０６と医療デバイス４０４および／または充電デバイス４０２のそれぞれとの間のポイントツーポイント通信セッションのその後の確立をサポートするように構成され得る。例えば、一実施形態によると、クライアントデバイス４０６は、発見手順または別の好適なペアリング手順を実行することによって、ブルートゥースネットワークを介して（例えば、それぞれのデバイス４０２、４０４についてネットワーク識別情報を取得および記憶することによって）医療デバイス４０４および／または充電デバイス４０２のそれぞれの１つとペアリングされてもよい。発見手順中に得られたペアリング情報は、それぞれ、ペアリングされたデバイスのいずれかが、ワイヤレスパーソナルエリアネットワークを介して安全な通信セッションの確立を開始することを可能にする。
１つ以上の例示的な実施形態では、クライアントアプリケーションはまた、例えば、インターネット、セルラーネットワーク、広域ネットワーク（ＷＡＮ）などのようなデバイス４０２、４０４のそれぞれの１つと通信するために利用されるネットワークと物理的および／または論理的に異なる可能性がある別の通信ネットワーク上のリモートデバイス４０８用のネットワークアドレスおよび／または他の識別情報を記憶またはさもなければ維持するように構成される。これに関して、リモートデバイス４０８は、一般に、デバイス４０２、４０４と関連付けられた患者について得られた測定データ、イベントログデータ、および潜在的に他の情報を受信および分析またはさもなければモニタリングするように構成されたサーバまたは他のコンピューティングデバイスを表す。例示的な実施形態では、リモートデバイス４０８は、個々の患者と関連付けられたデータを記憶するか、またはさもなければ維持するように構成されたデータベースに結合されてもよい。実際には、リモートデバイス４０８は、例えば、医療デバイス４０４の製造業者によって所有および／または運営される、またはさもなければ提携している施設などで、他のデバイス４０２、４０４、４０６とは物理的に異なるおよび／または別個の位置に存在し得る。説明の目的のために、限定されないが、リモートデバイス４０８は、代替的に、本明細書ではサーバと称されてもよい。
さらに図４を参照すると、図示する実施形態は、充電デバイス４０２（例えば、充電デバイス１０２）が、現在使用されていないエネルギー貯蔵要素４１０の充電を管理し、別のエネルギー貯蔵要素４１２が、医療デバイス４０４による使用中に放電されるシナリオを示す。図１の文脈で上述したのと同様の様式で、エネルギー貯蔵要素４１０、４１２は、任意の特定のタイプのエネルギー貯蔵要素に限定されないが、説明の目的のために、限定されないが、本主題は、充電式バッテリーとして実現されるエネルギー貯蔵要素４１０、４１２の文脈で説明される。例えば、１つ以上の実施形態では、充電デバイス４０２は、医療デバイス４０４によって使用されている充電式バッテリー４１２の別のインスタンスと交換可能な充電式バッテリー４１０のインスタンスを充電するバッテリー充電器などとして実現される。他の実施形態では、充電デバイス４０２は、現在充電されている医療デバイス４０４の複製または冗長インスタンスとして実現され、医療デバイス４０４の他のインスタンスは患者によって使用される。例えば、医療デバイス４０４は、患者の血糖状態を調節するために患者によって現在使用されている注入デバイスとして実現され得、充電デバイス４０２は、後で使用するために（例えば、他の注入デバイス４０４が再充電、リザーバーの補充、カニューレの交換および／または部位の回転などを必要とする場合）充電される注入デバイスの別のインスタンスとして実現され得る。
図１～２を参照して図４を参照すると、１つ以上の例示的な実施形態では、充電デバイス４０２は、バッテリー４１０（例えば、バッテリー１０６）の充電を管理するために、図２の文脈で上記した動的充電プロセス２００を実装するか、さもなければ実行する。例えば、充電デバイス４０２が外部電源に接続されるか、またはバッテリー４１０が取り外されるか、さもなければ医療デバイス４０４から充電デバイス４０２に交換されると、充電デバイス４０２は接続イベントを検出し、バッテリー４１０が再充電されている間、時間の経過を追跡するようにタイマーまたはカウンタを初期化する（例えば、タスク２０２）。上記のように、充電デバイス４０２はまた、バッテリー４１０の先行する使用または放電サイクルの持続時間、すなわち、バッテリー４１０が医療デバイス４０４によってまたは充電デバイス４０２が医療デバイス４０４の複製または冗長インスタンスである場合に充電デバイス４０２によって以前に使用されていた持続時間を（例えば、バッテリー４１０に対する先行する切断イベントから経過した時間の持続時間に基づいて）決定してもよい。充電デバイス４０２はまた、次の充電サイクルを動的に適応させて先行する使用サイクルを考慮してそこから効果的に学習する目的で、バッテリー４１０の初期充電状態、バッテリー４１０の初期電圧および／または同様ものをログする。
バッテリー４１０と関連する過去の使用データに基づいて、充電デバイス４０２は、現在の充電サイクルが終了すると予想され、バッテリー４１０が使用に戻ると予想される（例えば、ユーザーが再充電バッテリー４１０を、医療デバイス４０４によって以前に使用されていたバッテリー４１２と交換することで）推定準備時間、および現在の充電サイクルに対する目標とする最終充電状態を計算するか、さもなければ決定する（例えば、タスク２０４、２０６）。充電サイクルの開始時のバッテリー４１０の初期充電状態を使用して、充電デバイス４０２は、バッテリー４１０を目標とする最終充電状態まで充電するのに必要な推定時間を決定し、残り時間が許す場合は、充電速度を下げてバッテリー４１０を保持充電状態に再充電する（例えば、タスク２０８、２１０、２１２、２１４）。このようにして、動的充電プロセス２００は、充電中のバッテリー４１０の温度を制限すると同時に、バッテリー４１０が保持充電状態で維持される持続時間を延長して、劣化を最小限に抑える。その後、時間が推定準備時間に近づくと、充電デバイス４０２は、バッテリー４１０が使用に戻ると予想される推定時間（例えば、患者が、現在医療デバイス４０４に搭載されている放電したバッテリー４１２を再充電バッテリー４１０と交換する予想時間）において、またはその前に目標とする充電状態へのバッテリー４１０の充電を自動的に再開してもよい。バッテリー４１０、４１２の両方に動的充電プロセス２００を利用することにより、時間の経過とともに、バッテリー４１０、４１２の充電状態の動作範囲が最適化され、医療デバイス４０４に対する個々の患者の使用パターンまたは挙動に合わせて最適化され調整され得、同時に、充電電流を減少させ、バッテリー４１０、４１２が劣化を最小限に抑える中間保持充電状態で保持される持続時間を長くすることによって、バッテリー４１０、４１２の劣化が最小限に抑えられる。
ここで図１～４を引き続き参照して、図５を参照すると、ネットワーク化された環境において、患者モニタリングシステム４００におけるデバイス４０２、４０４、４０６、４０８間の通信を利用して、バッテリー４１０の状態の管理をさらに改善するためにリアルタイムで充電バッテリー４１０が使用に戻ることが期待される推定または予測される時点を動的に調整する。例えば、現在使用中のバッテリー４１２が当初の予想よりも長く使用され続けることが明らかになった状況では、推定準備時間は、充電バッテリー４１０を、他のバッテリー４１２が使用されたままである追加の持続期間、比較的高い最終充電状態で保持させるのではなく、充電バッテリー４１０が保持充電状態で維持される持続時間を延長するために、遅延またはさらに先に延期され得る。逆に、充電バッテリー４１０が当初の予想よりも早く使用に戻される可能性が高い状況では、推定準備時間は、バッテリー４１０が使用に戻る前に目標とする最終充電状態に到達する可能性を高めるために、現在の時間に近づけられ、これにより、次の使用サイクル中にバッテリー４１０が最小充電状態未満に放電される可能性が減少する。
ネットワーク化された充電プロセス５００に関連して実行される様々なタスクは、ハードウェア、ファームウェア、処理回路によって実行されるソフトウェア、またはそれらの任意の組み合わせによって実行され得る。例示のために、以下の説明は、図１～４に関連して上記で言及した要素を参照する。説明の目的で、ネットワーク化された充電プロセス５００は、主に充電デバイス１０２、４０２によって実装される文脈で本明細書に記載され得る。ネットワーク化された充電プロセス５００は、任意の数の追加のまたは代替的なタスクを含み得、タスクは例示された順序で実行される必要はなく、かつ／またはタスクは同時に実行されてもよく、および／またはネットワーク化された充電プロセス５００は、本明細書に詳細に説明されていない追加の機能を有するより包括的な手順またはプロセスに組み込まれ得る。さらに、図５の文脈で示されかつ説明された１つ以上のタスクは、意図された全体的な機能に影響がない限りネットワーク化された充電プロセス５００の実用的な実施形態から省略され得る。
ネットワーク化された充電プロセス５００は、充電プロセス（タスク５０２）の実行中に充電プロセスを終了するための調整された準備時間の指示について通信ネットワークをモニタリングすることによって初期化またはさもなければ開始される。これに関して、充電デバイス１０２、４０２の制御システム１１０および／または処理モジュール１１２は、充電デバイス１０２、４０２によって充電されているバッテリー１０６、４１０が使用できる状態であるべき時点を示す通信について、充電デバイス１０２、４０２と関連する通信インターフェース１２０を定期的または継続的にモニタリングしてもよい。患者モニタリングシステム４００におけるデバイス４０４、４０６、４０８のいずれか１つによって検出され、リアルタイムでバッテリー４０２の充電の促進または遅延をトリガーする推定準備時間を決定するために利用され得る任意の数の異なる状態が存在し、本主題は、推定準備時間を調整するためのいかなる特定の条件または基準にも限定されることを意図するものではないことに留意されたい。
例えば、１つ以上の実施形態では、充電デバイス１０２、４０２は、ワイヤレスパーソナルエリアネットワークを介したペアリングされたデバイス４０４、４０６からのワイヤレス通信をモニタリングしてもよい。これに関して、充電デバイス４０２とペアリングされた医療デバイス４０４またはクライアントデバイス４０６は、推定準備時間の１つ以上のしるしを充電デバイス４０２に提供するための通信セッションの確立を開始する通信を送信またはさもなければ提供してもよい。そのような実施形態では、医療デバイス４０４またはクライアントデバイス４０６は、医療デバイス４０４と関連する状態または医療デバイス４０４と関連する患者を検出するか、さもなければ識別し、これは、次に推定準備時間の指示をトリガーする。例えば、それぞれのデバイス４０４、４０６で実行されるアプリケーションまたは他のソフトウェアモジュールは、使用中のバッテリー４１２の状態（例えば、現在の充電状態、現在のバッテリー電圧および／または同様のもの）を継続的にモニタリングして、使用中のバッテリー４１２の現在の状態に基づいて、バッテリー４１０の充電を促進または遅延させるための指示を提供する。これに関して、使用中のバッテリー４１２の現在の充電状態または電圧が閾値（例えば、最小充電状態閾値）よりも小さい場合、医療デバイス４０４は、バッテリー４１０の充電が、患者がバッテリー４１０、４１２またはデバイス４０２、４０４を交換するのを容易にするように、促進されると決定してもよい。いくつかの実施形態では、医療デバイス４０４は、クライアントデバイス４０６に通知を提供し、クライアントデバイス４０６は、ペアリングされた充電デバイス４０２との通信を開始して、充電デバイス４０２に指示を提供する。逆に、使用中のバッテリー４１２が、使用中のバッテリー４１２の現在の充電状態または電圧が、ある期間の使用後にもある閾値を超えたままであるように、予想よりも遅い速度で放電されている場合、医療デバイス４０４は、バッテリー４１０の充電が、使用中のバッテリー４１２の予想よりも長い使用サイクルに対応するために遅延され得ると決定してもよい。
別の例として、充電デバイス４０２および医療デバイス４０４の各々が注入デバイスとして実現される場合、使用中の注入デバイス４０４および／またはクライアントデバイス４０６は、低流体状態（例えば、閾値未満の使用中の注入デバイスに搭載されたままの流体の量）、閉塞状態、挿入部位回転状態、または使用中の注入デバイス４０４が現在充電されている冗長な注入デバイス４０２を優先して使用から時期尚早に除去され得る別の異常状態を検出することができる。さらに別の例として、医療デバイス４０４および／またはクライアントデバイス４０６は、患者と関連するコンテキストデータを分析して、バッテリー４１０の充電を促進または遅延させる指示をトリガーするコンテキスト状態または状態を識別することができる。例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機またはデバイス４０４、４０６の同様の機能によって提供される地理的位置データは、充電デバイス４０２の地理的位置に対する患者の現在の地理的位置に基づいて充電を促進または遅延するかどうかを決定し得る。したがって、患者の自宅にある充電デバイス４０２がバッテリー４１０を充電している間に、患者が仕事中またはさもなければ長期間家から離れている場合、医療デバイス４０４および／またはクライアントデバイス４０６は、バッテリー４１０の充電が遅延され得ると決定してもよい。そのようなシナリオでは、ワイヤレスＰＡＮの代わりに、医療デバイス４０４および／またはクライアントデバイス４０６は、インターネットまたはセルラーネットワークなどの通信ネットワークを介してリモートデバイス４０８への充電を遅延させる指示を提供してもよい。これに関して、そのような実施形態では、充電デバイス４０２は、推定準備時間の指示についてインターネット上でリモートデバイス４０８を定期的にポーリングしてもよく、代替的に、リモートデバイス４０８は、デバイス４０４、４０６のうちの１つから受信した推定準備時間の指示を充電デバイス４０２に自動的にプッシュすることができる。
引き続き図５を参照すると、ネットワーク化された充電プロセス５００は、調整された充電終了時間を受信またはさもなければ取得することによって継続し、調整された準備時間に応答して、調整された準備時間に基づいて充電プロセスの更新された残りの時間を動的に決定し、更新された残りの時間に基づいて充電プロセスを動的に調整する（タスク５０４、５０６、５０８）。これに関して、充電デバイス１０２、４０２が以前に予想された準備時間よりも早いという指示を受信すると、充電デバイス１０２、４０２は、充電を促進するか、さもなければ充電プロセスを変更して、充電可能な残りの時間内に目標とする最終充電状態を達成する可能性を高める。逆に、充電デバイス１０２、４０２が以前に予想された準備時間よりも遅いという指示を受信すると、充電デバイス１０２、４０２は、充電を遅らせるか、さもなければ充電プロセスを変更して、バッテリー１０６、４１０が最終充電状態で費やす持続時間を減少させるか、バッテリー１０６、４１０に流れる充電電流（またはその温度）を減少させるか、保持充電状態で費やされる持続時間を増加させるか、またはバッテリー１０６、４１０の劣化を軽減するために他の行動をとる。
図１～４を参照して図５を参照すると、いくつかの実施形態では、ネットワーク化された充電プロセス５００は、図２の文脈で上記した動的充電プロセス２００に関連して実装される。そのような実施形態では、充電デバイス１０２、４０２は、動的充電プロセス２００中の充電電流および充電状態を管理するため、制御システム１１０および／または処理モジュール１１２は、通信インターフェース１２０を介して準備時間への潜在的な調整をモニタリングする。したがって、調整された準備時間の指示がない場合、充電デバイス１０２、４０２は、保持充電状態に達する前に、低減された充電速度でバッテリー１０６、４１０を充電する。しかしながら、調整された準備時間の受信に応答して、充電デバイス１０２、４０２は、バッテリー１０６、４１０を充電するための残りの推定時間を動的に更新し、これは、反対に、動的充電プロセス２００がその後バッテリー１０６、４１０の充電状態を管理する様式に影響を与える（例えば、タスク２１０）。
例えば、患者モニタリングシステム４００内の別のデバイス４０４、４０６、４０８が、より早い推定準備時間の指示を充電デバイス１０２、４０２に送信し、その結果、現在の充電状態が与えられた場合に、バッテリー１０６、４１０を目標とする最終充電状態に充電するのに必要な時間よりも短い、充電を完了するまでの残りの推定時間が更新され、充電デバイス１０２、４０２は、目標とする最終充電状態に向けてバッテリー１０６、４１０の充電を自動的に開始する。いくつかの実施形態では、充電デバイス１０２、４０２は、バッテリー１０６、４１０によってサポートされる最大速度（例えば、ｉＣ＝Ｃ）を使用して自動的に充電を完了し、目標とする最終充電状態に到達する可能性を高める。しかしながら、残りの時間が許される他の実施形態では、充電デバイス１０２、４０２は、電力変換配置１０４を動作させて、上記と同様の様式で、バッテリー１０６、４１０を低減された速度（例えば、ｉＣ＝Ｃ／４）で充電してもよい。したがって、何らかの理由で、医療デバイス４０４またはクライアントデバイス４０６が、さもなければ初期充電段階または充電バッテリー４１０が保持受電状態で保持されたであろう期間中に使用のために充電バッテリー４１０を戻す必要性を識別した場合（例えば、医療デバイス４０４が注入される流体が少ない、使用中のバッテリー４１２が予想よりも速い速度で放電するなど）、バッテリー４１０の充電を促進して、バッテリー４１０がより早く使用に戻されることを可能にし得る。
逆に、患者モニタリングシステム４００内の別のデバイス４０４、４０６、４０８が、充電を完了するまでの残り時間を増加させる、より遅い準備時間の指示を充電デバイス１０２、４０２に送信するシナリオでは、充電デバイス１０２、４０２は充電速度を自動的に下げるか、さもなければ保持充電状態で費やされる時間の持続時間を長くすることができる。例えば、医療デバイス４０４またはクライアントデバイス４０６の地理的位置、または医療デバイス４０４またはクライアントデバイス４０６と関連する他のコンテキストデータが、患者が充電バッテリー１０６、４１０をいくらかの期間の間、使用に戻すことができない可能性が高いことを示している場合、より後の準備時間の対応する通知が充電デバイス１０２、４０２に提供され得、これは、充電電流を減少させ、および／またはバッテリー１０６、４１０が保持充電状態で維持される持続時間を増加させる。その後、デバイス４０４、４０６のうちの１つが、患者が使用のために充電バッテリー１０６、４１０を戻す可能性が高いことを示すコンテキストデータに変化を検出すると（例えば、ＧＰＳ位置データが、患者が帰宅していることを示す）、デバイス４０４、４０６のうちの１つは、動作上のコンテキストの変化を反映する更新された準備時間の通知を送信するか、さもなければ提供することができる。これに関して、更新された準備時間は、バッテリー１０６、４１０を目標とする最終充電状態に充電するのに必要な時間よりも短い充電サイクルの更新された残りの推定時間を結果としてもたらし、それによって充電デバイス１０２、４０２がトリガーされて、バッテリー１０６、４１０によってサポートされる最大速度で、バッテリー１０６、４１０を目標とする最終充電状態に自動的に充電する。したがって、患者の過去の挙動に適応する動的充電プロセス２００に加えて、ネットワーク化された充電プロセス５００を利用して、現在の充電サイクルを実質的にリアルタイムで患者の現在の挙動にさらに適応させることができる。いくつかの実施形態では、後の準備時間の指示が最終充電段階中に、またはバッテリー１０６、４１０が目標とする最終充電状態に達した後に受信されると、充電デバイス１０２、４０２は、更新された残り時間が閾値を超えると、バッテリー１０６、４１０を自動的に放電して保持充電状態まで低下し、これにより、上充電状態で費やされた時間に起因する潜在的な劣化や経年劣化が軽減される。
いくつかの実施形態では、推定準備時間への調整の指示はまた、バッテリー１０６、４１０の現在の充電サイクルの調整された最終充電状態の指示を含むか、さもなければそれに付随し得ることに留意されたい。例えば、使用中のバッテリー４１２が予想よりも早く消耗または放電されたときにより早い準備時間の指示を提供することに加えて、医療デバイス４０４またはクライアントデバイス４０６は、潜在的に増加する放電率を積極的に補償するよう充電バッテリー４１０に対して増加した目標とする最終充電状態を提供してもよい。したがって、図２の動的充電プロセス２００と併せて実装される場合、更新された残りの利用可能な時間を動的に決定することに加えて、充電デバイス１０２、４０２はまた、調整された最終充電状態ターゲットを反映する、バッテリー１０６、４１０を充電するために必要な更新された時間を動的に決定する（例えば、タスク２０８）。したがって、準備時間または最終充電状態ターゲットのいずれかへの調整は、バッテリー１０６、４１０の充電が完了する様式に影響を及ぼし得る。同等の様式で、医療デバイス４０４またはクライアントデバイス４０６は、最終充電段階を遅らせ、最終充電段階の充電電流を減少させ、および／または保持充電状態で費やされる持続時間を延長することができる、低減された目標とする最終充電状態を提供し得る。これに関して、いくつかの実施形態では、ネットワーク化された充電プロセス５００は、同等の様式で実装され、推定準備時間を調整することなく、バッテリー１０６、４１０の目標とする最終充電状態を調整することによって同等の機能を達成することができることに留意されたい。
他の実施形態では、充電デバイス１０２、４０２は、準備時間への調整に基づいて、更新された最終充電状態ターゲットを自動的に決定するように構成され得る。例えば、準備時間を進め、充電サイクルの持続時間を５パーセント短縮するという指示に応答して、制御システム１１０および／または処理モジュール１１２は、目標とする最終充電状態を自動的に５パーセント増加させて、次の使用サイクル中の潜在的に増加した放電率、または次の使用サイクル中のバッテリー１０６、４１０の潜在的に延長された使用期間を説明することができる。
ネットワーク化された充電プロセス５００により、現在使用されていないバッテリー４１０の充電は、バッテリー４１０の劣化を軽減すると同時に、予測不可能な変化または変更に応答して必要に応じて使用に戻るためのバッテリー４１０の利用可能性を促進する様式で管理され得る。これは、例えば、閉ループ血糖制御、連続グルコースモニタリングなどのような、医療デバイス４０４の実質的に中断のない使用を必要とする医療用途にとって有利である。例えば、医療デバイス４０４が、患者のグルコースレベルの閉ループ制御を提供するポータブルインスリン注入デバイスとして実現される場合、使用中のバッテリー４１２が時期尚早に放電されるか、さもなければ枯渇される場合に別の充電されたバッテリー４１０が展開する準備ができていることで改善された血糖制御が実現され得る。したがって、使用中のバッテリー４１２が充電状態の閾値を下回ると、充電デバイス４０２は、ネットワークを介してバッテリー４１０の充電を完了するように通知され得、その結果、バッテリー４１０、４１２は、注入デバイス４０４によって提供される閉ループ血糖制御への限られた中断で交換され得る。同様に、充電デバイス４０２が、時期尚早または予期しない再充電、取替、保守、または他の変更を必要とする医療デバイス４０４の冗長インスタンスとして実現される場合、充電デバイス４０２は、患者が限られた中断または不便を伴ってデバイス４０２、４０４を交換することができるように、充電を完了するように通知され得る。さらに、ネットワーク化された充電プロセス５００を、患者の過去の挙動に適応する動的充電プロセス２００と統合することにより、バッテリー４１０、４１２の寿命および性能を延長することができ、それにより、バッテリー取替コストを削減し、患者の体験をさらに改善することができる。
簡潔にするために、バッテリーおよびエネルギー貯蔵、電力変換および充電、ポータブル電子デバイス、注入システム、および主題の他の機能的側面に関連する従来の技術は、本明細書では詳細に説明されない場合がある。さらに、特定の用語はまた、参照のみを目的として本明細書で使用され得、したがって、限定することを意図するものではない。例えば、「第１」、「第２」などの用語、および構造を指す他のそのような数値用語は、文脈によって明確に示されない限り、順番または順序を示唆するものではない。前述の説明はまた、「接続」または「結合」されている要素またはノードまたは特徴を指し得る。本明細書で使用する場合、特に別段に明記しない限り、「結合」とは、ある要素／ノード／特徴が別の要素／ノード／特徴に直接的または間接的に結び合わされる（または直接的または間接的に通信する）ことを意味し、必ずしも機械的にではない。したがって、様々な図面図が構成要素間の直接電気接続を描写し得るが、代替の実施形態は、実質的に同様の様式で機能しながら、介在する回路要素および／または構成要素を用い得る。
前述の詳細な説明では少なくとも１つの例示的な実施形態を提示してきたが、非常に多くの変形が存在することを理解されたい。また、本明細書に記載される例示的な実施形態は、特許請求される主題の範囲、適用性、または構成を決して限定することを意図するものではないことも理解されたい。例えば、本明細書に記載の対象は、必ずしも本明細書に記載の注入デバイスおよび関連するシステムに限定されない。さらに、前述の詳細な説明は、説明された１つ以上の実施形態を実装するための便利なロードマップを当業者に提供するであろう。本特許出願の時点で既知の均等物および予測可能な均等物を含む特許請求の範囲によって定義される範囲から逸脱することなく、要素の機能および配設に様々な変更を加えることができることを理解されたい。したがって、上記の例示的な実施形態または他の限定の詳細は、反対の明確な意図がない限り、特許請求の範囲に読み込まれるべきではない。

Claims (15)

  1. プロセッサ実装方法であって、
    エネルギー貯蔵要素（１０６）の推定準備時間を取得することと、
    前記エネルギー貯蔵要素（１０６）の目標充電状態を取得することと、
    前記エネルギー貯蔵要素（１０６）の前記目標充電状態と現在の充電状態との間の差に少なくとも部分的に基づいて推定充電時間を計算することと、
    前記推定準備時間と第１の時点との間の時間差が前記推定充電時間よりも大きいことの決定に応答して、第１の充電速度を使用して、前記エネルギー貯蔵要素（１０６）を中間充電状態に充電することと、
    前記エネルギー貯蔵要素（１０６）を前記中間充電状態で維持することと、
    前記推定準備時間と第２の時点との間の時間差が前記推定充電時間よりも小さいことの決定に応答して、第２の充電速度を使用して、前記エネルギー貯蔵要素（１０６）を前記目標充電状態に充電することと、を含み、前記第２の時点は前記第１の時点の後であり、前記第２の充電速度は、前記第１の充電速度よりも大きい、プロセッサ実装方法。
  2. 前記推定準備時間を取得することは、前記エネルギー貯蔵要素（１０６）と関連付けられた過去の使用データに基づいて前記推定準備時間を決定することを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記過去の使用データは、先行する充電サイクルと関連付けられたタイムスタンプ付きデータを含み、前記推定準備時間を決定することは、
    前記タイムスタンプ付きデータに少なくとも部分的に基づいて、前記先行する充電サイクルのそれぞれの持続時間を決定することと、
    前記先行する充電サイクルの前記それぞれの持続時間の平均に少なくとも部分的に基づいて、現在の充電サイクルの初期時間に対する前記推定準備時間を決定することと、を含む、請求項２に記載の方法。
  4. 前記目標充電状態を取得することは、前記エネルギー貯蔵要素（１０６）と関連付けられた過去の使用データに基づいて前記目標充電状態を決定することを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記目標充電状態を決定することは、１つ以上の先行する使用サイクルにわたる、前記エネルギー貯蔵要素（１０６）と関連付けられた平均放電量を、所望の最小充電状態閾値に加算することを含む、請求項４に記載の方法。
  6. 先行する充電サイクルと関連付けられた最終充電状態と現在の充電サイクルの前記エネルギー貯蔵要素（１０６）の初期充電状態との間の差に少なくとも部分的に基づいて、前記１つ以上の先行する使用サイクルの各使用サイクルについてそれぞれの放電を決定することをさらに含む、請求項５に記載の方法。
  7. 前記推定充電時間を計算することは、
    前記現在の充電状態と前記中間充電状態との間の差と、前記第１の充電速度に基づいて、初期充電段階の第１の推定持続時間を決定することと、
    前記目標充電状態と前記中間充電状態との間の差と、前記第２の充電速度に基づいて、最終充電段階の第２の推定持続時間を決定することと、
    前記第１の推定持続時間と前記第２の推定持続時間の合計に基づいて前記推定充電時間を決定することと、を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記推定充電時間を決定することは、前記第１の推定持続時間と前記第２の推定持続時間との合計にバッファ時間を加算することを含む、請求項７に記載の方法。
  9. 先行する充電サイクルの持続時間と関連する標準偏差に少なくとも部分的に基づいて前記バッファ時間を決定することをさらに含み、前記推定準備時間は、前記先行する充電サイクルの前記持続時間の平均に少なくとも部分的に基づいて、現在の充電サイクルの初期時間に対して決定される、請求項８に記載の方法。
  10. 前記推定準備時間を取得することは、ネットワークを介して前記推定準備時間の指示を受信することを含む、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記目標充電状態を取得することは、ネットワークを介して前記目標充電状態の指示を受信することを含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. １つ以上の非一時的なプロセッサ可読記憶媒体であって、１つ以上のプロセッサによって実行されると、
    エネルギー貯蔵要素（１０６）の推定準備時間を取得することと、
    前記エネルギー貯蔵要素（１０６）の目標充電状態を取得することと、
    前記エネルギー貯蔵要素（１０６）の前記目標充電状態と現在の充電状態との間の差に少なくとも部分的に基づいて推定充電時間を計算することと、
    前記推定準備時間と第１の時点との間の時間差が前記推定充電時間よりも大きいことの決定に応答して、第１の充電速度を使用して、前記エネルギー貯蔵要素（１０６）を中間充電状態に充電することと、
    前記エネルギー貯蔵要素（１０６）を前記中間充電状態で維持することと、
    前記推定準備時間と第２の時点との間の時間差が前記推定充電時間よりも小さいことの決定に応答して、第２の充電速度を使用して、前記エネルギー貯蔵要素（１０６）を前記目標充電状態に充電することと、の実行を引き起こす命令を記憶し、前記第２の時点は前記第１の時点の後であり、前記第２の充電速度は、前記第１の充電速度よりも大きい、１つ以上の非一時的なプロセッサ可読記憶媒体。
  13. システムであって、
    １つ以上のプロセッサと、
    前記１つ以上のプロセッサによって実行されると、
    エネルギー貯蔵要素（１０６）の推定準備時間を取得することと、
    前記エネルギー貯蔵要素（１０６）の目標充電状態を取得することと、
    前記エネルギー貯蔵要素（１０６）の前記目標充電状態と現在の充電状態との間の差に少なくとも部分的に基づいて推定充電時間を計算することと、
    前記推定準備時間と第１の時点との間の時間差が前記推定充電時間よりも大きいことの決定に応答して、第１の充電速度を使用して、前記エネルギー貯蔵要素（１０６）を中間充電状態に充電することと、
    前記エネルギー貯蔵要素（１０６）を前記中間充電状態で維持することと、
    前記推定準備時間と第２の時点との間の時間差が前記推定充電時間よりも小さいことの決定に応答して、第２の充電速度を使用して、前記エネルギー貯蔵要素（１０６）を前記目標充電状態に充電することと、の実行を引き起こす命令を記憶する１つ以上のプロセッサ可読記憶媒体と、を含み、前記第２の時点は前記第１の時点の後であり、前記第２の充電速度は、前記第１の充電速度よりも大きい、システム。
  14. ポータブル医療デバイス（１０２）またはバッテリー充電器が、前記１つ以上のプロセッサを備える、請求項１３に記載のシステム。
  15. 前記第２の充電速度が、前記エネルギー貯蔵要素（１０６）と関連する最大充電電流容量に対応する、請求項１３に記載のシステム。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20210281092A1 (en) * 2020-03-09 2021-09-09 Medtronic Minimed, Inc. Networked dynamic management of charge
US20220407329A1 (en) * 2021-06-16 2022-12-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Battery charge regulation
CN115742781A (zh) * 2022-11-24 2023-03-07 北京胜能能源科技有限公司 一种电池充电方法、装置、电子设备及其存储介质

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4685903A (en) 1984-01-06 1987-08-11 Pacesetter Infusion, Ltd. External infusion pump apparatus
US4562751A (en) 1984-01-06 1986-01-07 Nason Clyde K Solenoid drive apparatus for an external infusion pump
US5097122A (en) 1990-04-16 1992-03-17 Pacesetter Infusion, Ltd. Medication infusion system having optical motion sensor to detect drive mechanism malfunction
US5080653A (en) 1990-04-16 1992-01-14 Pacesetter Infusion, Ltd. Infusion pump with dual position syringe locator
US5505709A (en) 1994-09-15 1996-04-09 Minimed, Inc., A Delaware Corporation Mated infusion pump and syringe
US5954643A (en) 1997-06-09 1999-09-21 Minimid Inc. Insertion set for a transcutaneous sensor
US6558351B1 (en) 1999-06-03 2003-05-06 Medtronic Minimed, Inc. Closed loop system for controlling insulin infusion
US6554798B1 (en) * 1998-08-18 2003-04-29 Medtronic Minimed, Inc. External infusion device with remote programming, bolus estimator and/or vibration alarm capabilities
US6558320B1 (en) 2000-01-20 2003-05-06 Medtronic Minimed, Inc. Handheld personal data assistant (PDA) with a medical device and method of using the same
US7621893B2 (en) 1998-10-29 2009-11-24 Medtronic Minimed, Inc. Methods and apparatuses for detecting occlusions in an ambulatory infusion pump
US6817990B2 (en) 1998-10-29 2004-11-16 Medtronic Minimed, Inc. Fluid reservoir piston
US6752787B1 (en) 1999-06-08 2004-06-22 Medtronic Minimed, Inc., Cost-sensitive application infusion device
US20010041869A1 (en) 2000-03-23 2001-11-15 Causey James D. Control tabs for infusion devices and methods of using the same
US6485465B2 (en) 2000-03-29 2002-11-26 Medtronic Minimed, Inc. Methods, apparatuses, and uses for infusion pump fluid pressure and force detection
US6932584B2 (en) 2002-12-26 2005-08-23 Medtronic Minimed, Inc. Infusion device and driving mechanism and process for same with actuator for multiple infusion uses
US7704227B2 (en) 2006-11-29 2010-04-27 Medtronic Minimed, Inc. Methods and apparatuses for detecting medical device acceleration, temperature, and humidity conditions
US7782021B2 (en) * 2007-07-18 2010-08-24 Tesla Motors, Inc. Battery charging based on cost and life
US9687194B2 (en) 2009-06-17 2017-06-27 Medtronic Minimed, Inc. Closed-loop glucose and/or insulin control system
US8922329B2 (en) * 2009-07-23 2014-12-30 Qualcomm Incorporated Battery charging to extend battery life and improve efficiency
JP2012005330A (ja) * 2010-06-21 2012-01-05 Canon Inc 二次電池充電制御装置
WO2013051151A1 (ja) * 2011-10-07 2013-04-11 トヨタ自動車株式会社 車両の充電システムおよび車両の充電方法
EP2775586A4 (en) * 2011-11-01 2016-04-13 Nec Corp CHARGING CONTROL DEVICE, CELL MANAGEMENT DEVICE, CHARGING CONTROL METHOD AND RECORDING MEDIUM
JP5929778B2 (ja) * 2013-02-15 2016-06-08 株式会社豊田自動織機 充電率推定装置および充電率推定方法
US20150188324A1 (en) * 2013-12-30 2015-07-02 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Systems and methods to increase and decrease charging current to battery
US20160064961A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-03 Apple Inc. User-behavior-driven battery charging
US9893542B2 (en) 2015-06-04 2018-02-13 Google Llc Systems and methods for battery charging
US9955313B1 (en) 2016-10-24 2018-04-24 International Business Machines Corporation Scheduling optimized charging of battery enabled devices based on power usage impact data received from multiple sources
US20180115170A1 (en) * 2016-10-24 2018-04-26 International Business Machines Corporation Scheduling optimized charging of multiple battery enabled devices available to a group of users
US9955428B1 (en) 2016-10-24 2018-04-24 International Business Machines Corporation Optimizing scheduled charging of battery enabled devices based on a predicted battery consumption factor for an area
US9867017B1 (en) * 2016-10-24 2018-01-09 International Business Machines Corporation Scheduling optimized charging of battery enabled devices based on battery usage impact factors and predicted usage received from multiple sources
DE102017209489A1 (de) * 2017-06-06 2018-12-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Ladeeinheit zum Laden eines elektrischen Energiespeichers
TWI723310B (zh) * 2017-12-29 2021-04-01 英屬開曼群島商睿能創意公司 基於使用狀態維護儲能裝置的系統和方法
KR102544462B1 (ko) * 2018-01-25 2023-06-19 삼성전자 주식회사 배터리를 포함하는 전자 장치 및 이의 충전구간을 제어하는 방법
US10958082B2 (en) 2018-04-25 2021-03-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Intelligent battery cycling for lifetime longevity
WO2020127091A1 (en) * 2018-12-21 2020-06-25 Jt International Sa Charger with battery state of health estimation
US20220077691A1 (en) * 2019-01-29 2022-03-10 Google Llc Methods and systems for battery management
US11180046B2 (en) * 2019-03-27 2021-11-23 Alexander Waardenburg Using electric vehicles for long term energy storage
US11355944B2 (en) * 2019-11-15 2022-06-07 Google Llc Predictive charging to reduce battery capacity degradation
US20210281092A1 (en) * 2020-03-09 2021-09-09 Medtronic Minimed, Inc. Networked dynamic management of charge
US11489344B2 (en) * 2020-03-10 2022-11-01 International Business Machines Corporation Altering battery charging rate based on physical activity

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