JP3924281B2

JP3924281B2 - 移動通信端末機用充電器

Info

Publication number: JP3924281B2
Application number: JP2003544879A
Authority: JP
Inventors: ミンキュウシン
Original assignee: ミンキュウシン
Priority date: 2001-11-15
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2021-11-15
Also published as: JP2005510191A; DE60125991T2; US20050134217A1; WO2003043161A1; EP1444764A1; EP1444764A4; BRPI0117170A2; CN1559099A; MXPA04004406A; ES2280314T3; DE60125991D1; EP1444764B1

Description

本発明は移動通信端末機用充電器に関し、より具体的には、製造会社および機種を問わず、あらゆる移動通信端末機またはバッテリーを充電することができる移動通信端末機用充電器に関する。

現在、個人用移動通信分野の市場が拡大しているのに伴って、移動通信端末機分野での競争は日増しに激しくなっている。これに伴い、移動通信端末機を製造する製造会社の数も増加している。これらの製造会社は端末機の機能を改善し、使用者の嗜好に合わせるために、より小型化されかつ多様化した製品を販売している。

したがって、移動通信端末機の機種が多様化しているため、移動通信端末機を充電するための充電器の形状および構造もまた多様化することとなり、その結果、製造会社は新機種それぞれに適応した充電器を供給しなければならないため、製造コストが増加する。さらに、使用者は、旅行または長期出張の際に必ず自分の充電器を持参しなければならないという不都合にさいなまれている。そのうえ、新しい端末機を購入した場合、廃棄される充電器が原因による資源損失および環境汚染はより深刻な問題となっている。

したがって、この分野においては、移動端末機の機種を問わずあらゆる種類の移動通信端末機またはバッテリーを充電できる汎用充電器の開発が求められている。

図１は、コンビニエンスストアで現在使用されている自動販売機用充電器 (１０)を示す。この充電器を用いるには、使用者は、自分が所有する移動通信端末機の製造会社および機種に対応するコネクタ(１１)を探し出して、コネクタ（１１）を端末機（１２）に接続しなければならない。

現在、図１に示される充電器は使用者に多大な利便性を提供しているけれども、この装置は、使用者が、自分が所有する移動通信端末機の製造会社および機種に対応するコネクタを探し出して、自分の端末機に接続しなければならないという点で不便である。さらに、上記装置は端末機の機種に対応するコネクタがないと端末機に充電を行なうことができないため、新機種の発売毎にその新機種に対応するコネクタを提供しなければならない。さらに、上記装置は既に販売されている全ての製造会社の機種に対応するコネクタを有する必要があるため、容積を大きくせざるを得ない。その結果、従来の装置は、スペースの面でも製造コストの面でも効率的でないという問題を有する。

したがって、上記の問題を解決するため、本発明の目的は、汎用充電器として多様な種類のバッテリーを自動的に認識して充電することができる移動通信端末機用充電器を提供することである。

本発明の他の目的は、小さな容積の汎用充電器を提供することであり、この汎用充電器は公衆用のみならず家庭用として使用することができる。

上記目的を達成するために、本発明は、ハウジング(２０)と、移動通信端末機のバッテリー（３０）を前記ハウジング（２０）内に装着させるためのバッテリー装着部(２１)と、前記バッテリー装着部（２１）に配置され、前記バッテリー（３０）を前記バッテリー装着部（２１）の中央に配置するためのバッテリー固定部(２２)と、前記バッテリー装着部（２１）に配置され、前記バッテリー（３０）が前記バッテリー装着部（２１）に装着されたことを検知するバッテリーセンサ部 (７３) と、バッテリー充電情報を得るために前記バッテリー（３０）の金属端子（３１，３２）に接触する複数の端子（４８，３８）を含む、水平方向および垂直方向への２つの充電端子部（２５，２６）と、前記２つの充電端子部（２５，２６）に配置され、前記バッテリー装着部に装着される前記バッテリー（３０）の大きさに応じて前記バッテリー装着部の動作を調節することにより、前記充電端子部（２５，２６）を前記バッテリーの金属端子（３１，３２）に接触させるためのリミットスイッチ部（３７，４７）と、前記充電端子部に接続され、前記充電端子部（２５，２６）と前記バッテリーの金属端子（３１，３２）との接触を制御して充電情報を検索するための制御部（２８）と、前記制御部（２８）に接続され、前記制御部（２８）によって検索された前記充電情報を用いて前記充電端子部（２５，２６）に電圧を提供して前記バッテリー（３０）を充電するための充電回路部（２７）と、を含む移動通信端末機用充電器を提供する。

本発明において、前記制御部（２８）は、前記２つの充電端子部のうちのいずれか一方の前記充電端子部（２６）を先に前記バッテリーと接触させて前記充電情報を検索し、前記充電情報が得られない場合、前記制御部（２８）は、前記一方の充電端子部（２６）を前記バッテリーから分離させ、次いで、他方の前記充電端子部（２５）を代わりに前記バッテリーと接触させて前記充電情報を検索する。

また、本発明において、前記充電端子部は、端子部および端子保護部を含む。

上述した本発明の目的および他の目的、利点、および特徴は、添付の図面とともに以下の好ましい実施形態の記載から明らかになるだろう。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付する図面を参照して詳細に説明する。なお、図面に沿って本発明の実施の態様を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

図２は本発明に係る充電器の斜視図であり、バッテリー装着部が開かれた状態を示す。図２に示されるように、この充電器はバッテリー装着部(２１)と、バッテリー固定部(２２)と、２つの充電端子部(２５，２６)と、制御部(２８)と、これらを収容するハウジング(２０)とを含む。

制御部(２８)は好ましくはマイクロチップを含み、２つの充電端子部(２５，２６)に接続されて、前記充電端子部と前記バッテリーの金属端子との接触を制御し、充電に必要とされる情報を検索する。

図７はバッテリー装着部(２１)の詳細を示す図である。図７に示されるように、バッテリー装着部(２１)は正面部(７４)と、バッテリー運搬部(７８)と、接続部(７６)とを含み、接続部(７６)はバッテリーの大きさに応じてバッテリー運搬部(７８)の動作を調節できるように弾性体が内蔵されている。バッテリー固定部(２２)はバッテリー装着部(２１)の両側面に配置される。バッテリー固定部（２２）が弾性特性を有することにより、バッテリー装着部(２１)の中央に前記バッテリーが固定される。

バッテリー装着部(２１)のバッテリー運搬部(７８)に配置されたバッテリーセンサ部(７３)は、バッテリーが装着されたことを検知する。バッテリーセンサ部(７３)がオンであるとき、すなわち、バッテリー（３０）が装着されているときは、制御部(２８)はバッテリーの充電に必要とされる動作を開始する。しかしながら、バッテリー装着部(２１)が開かれて、バッテリーセンサ部(７３)の信号値が変化しないときは、バッテリー装着部(２１)が前記充電器内で閉じた状態となり、他の充電操作は開始されない。

図３は、２種類の一般的なバッテリー(３０)の金属端子を示している。図４に示されるように、充電端子部(２５，２６)は、各種類に対応するバッテリー(３０)の金属端子(３１，３２)に接触する複数の端子(３８，４８)を有し、本発明においては好ましくは、水平充電端子部(２６)および垂直充電端子部(２５)を含む。

充電端子部(２５，２６)の複数の充電端子(３８，４８)を、対応する前記バッテリーの金属端子(３１，３２)に接触させることにより、前記バッテリーを充電するための情報を得ることができる。

再び図４に参照すると、図４ｂは、水平充電端子部(２６)がバッテリー(３０)の端子(３２)に接触される状態を示している。図６に詳しく示されるように、水平充電端子部(２６)は、複数のピン形状の端子(３８)を固定するための端子固定部(３６)と、端子保護部(３５)とを含む。端子固定部(３６)には、バッテリー装着部(２１)に装着されるバッテリー(３０)の大きさに応じてバッテリー運搬部(７８)の動作を制御するためのリミットスイッチ(３７)が設けられている。端子保護部(３５)はピン形状の端子(３８)を安全に保護する機能を発揮することにより、前記ピンが曲がるのを防止する。複数の端子(３８)の間隔はそれぞれ、装着される前記バッテリーの金属端子の最小幅より小さいことが好ましい。前記端子(３８)それぞれの間隔が前記バッテリーの金属端子の最小幅より大きい場合、前記バッテリー金属端子のうち前記充電端子部の端子と接触しないものが生じる可能性があり、その結果、制御部(２８)が前記バッテリーに関する正確な充電情報を検索できない場合が生じることがある。

図４に示されるように、リミットスイッチ(３７)は、装着されるバッテリーの大きさを検知して、充電端子部(２６)とバッテリー(３０)との接触に必要な位置を制御する。

図４ａは、垂直充電端子部(２５)がバッテリー(３０)の端子(３１)に接触している状態を示しており、その基本的構成は図４ｂのものと同一である。

制御部(２８)は、２つの充電端子部(２５，２６)のうち水平充電端子部(２６)を先に前記バッテリーと接触させて充電情報を検索する。前記充電情報が検出されなかった場合、制御部（２８）は水平充電端子部(２６)を前記バッテリーと分離させ、次いで、２つの充電端子部(２５，２６)のうち垂直充電端子部(２５)を代わりに前記バッテリーと接触させて、充電に必要とされる情報を得る。あるいは、制御部（２８）が、垂直充電端子部(２５)を先に前記バッテリーと接触させて充電情報を検索する。次いで、充電情報が検出されなかった場合、制御部（２８）が垂直充電部(２５)を前記バッテリーから分離させて、前記２つの充電端子部(２５，２６)のうち水平充電端子部(２６)を前記バッテリーと再び接触させて、充電に必要とされる情報を得ることもできる。

図５は充電端子部の１つの端子を示す。前記バッテリーの金属端子と接触する際の衝撃を緩和するために、個々の充電端子(３８)には弾性部材(５２)が内蔵され、そして、前記バッテリーの金属端子と接触する際に、前記充電端子の端部(５1)が破壊されることを防止するだけでなく、装着された前記バッテリーの表面が損傷するのを防ぐために、前記充電端子の端部(５1)は、流線型に丸く加工されている。さらに、前記バッテリーの金属端子との接触成功率を向上させるために、前記充電端子部の端部(５1)の直径は最小化されているのが好ましく、本実施形態においては、前記端子の端部(５1)の直径は1ｍｍ以下であるのが好ましい。

図９は、本発明に係る移動通信端末機用充電器の制御部(２８)と連動して動作可能な充電回路(２７)を示し、この図を参照して、本発明の充電器への入力電圧に関して必要とされる電圧が前記バッテリーに充電されるまでの制御手順について説明する。

まず、本発明の充電回路(２７)の構成から、外部交流電圧を受け取り、該外部交流電圧を１２Ｖ（ボルト）の直流電圧へと整流して出力するための整流回路(図示せず)を、基本的に充電回路内に配置することができると思われる。さらに、本発明の充電回路(２７)は、前記整流回路から出力される１２Ｖ（ボルト）の電圧を入力する入力端子(９７)と、入力端子(９７)に入力された電圧が通過する抵抗(９６)とを含む。

さらに、本発明の充電回路は、抵抗(９６)を通過する電圧とデジタル／アナログコンバータ(９２)から供給される電圧とを比較するコンパレータ(９５)と、コンパレータ(９５)の比較出力に基づいて抵抗(９６)を通過して供給される出力電流を調節するトランジスタ(９４)とを含む。したがって、トランジスタ(９４)は、コンパレータ(９５)の出力値に応じてエミッタ端子へと流入する電流量を制御する。

さらに、デジタル／アナログコンバータ(９２)は、本発明の充電回路を全体的に制御する制御部(２８)から供給される信号をデジタル信号として受け取り、このデジタル信号をアナログ信号に変換してから出力する。すなわち、本発明の充電回路においては、デジタル／アナログコンバータ(９２)は、制御部(２８)から供給される電圧信号をデジタル信号として受け取り、このデジタル信号をアナログ信号へと変換して、このアナログ信号をコンパレータ(９５)の反転端子（１）へと供給する。したがって、コンパレータ(９５)は、基準電圧（デジタル／アナログコンバータ(９２)から供給される電圧）を、入力端子(９７)に入力される電圧と比較して、その差信号を出力する。

次に、制御部(２８)は、前記充電端子部の端子(３８，４８)を使用することにより、現時点で前記充電器に装着されたバッテリーに必要とされる電圧値を決定し、この決定された信号を、ビットラインを経てデジタル／アナログコンバータ(９２)に供給するとともに、アナログ／デジタルコンバータ(９３)から供給される過負荷信号を受け取り、デジタル／アナログコンバータ(９２)に供給される電圧値を調節する。さらに、制御部(２８)は、充電端子(３８，４８)を用いることにより、前記充電器に装着された前記バッテリーのアノードおよびカソードを識別して、前記充電端子に対応する端子を経て充電電圧が供給されるようにする。

アナログ／デジタルコンバータ(９３)は、トランジスタ(９４)から出力される電流量を検出して、過負荷の発生を監視し、トランジスタ(９４)から供給される電流に過負荷が発生したことを制御部(２８)に通知する機能を有する。

図８は、本発明に係る充電器のバッテリー充電動作を示すフローチャートである。

使用者が充電スイッチ(２９)をクリックすると、本発明に係る充電器は、充電器の充電回路(２７)が動作中であるかどうかを判断する。充電回路(２７)が動作中であれば充電動作を中止させて、水平または垂直充電端子部(２５，２６)の端子をバッテリー(３０)から分離し、次いで、バッテリー装着部(２１)を開いた状態にする。この動作は充電端子部の損傷を防止することができる。この充電端子部の損傷は、充電回路(２７)の動作中に、前記充電端子部の端子を前記バッテリーから分離させないで、バッテリー装着部(２１)が直接開かれる場合に起こり得る。前記充電回路が動作中でないとき、前記充電端子部は前記バッテリーから分離されているため、バッテリー装着部(２１)は直接開かれた状態となる。前記バッテリー装着部が開かれた状態であるとき、バッテリー（３０）が装着される。その際、前記バッテリーは、バッテリー装着部(２１)上に配置されたバッテリー固定部（２２）によって、バッテリー装着部(２１)の中央に配置される。前記バッテリーがバッテリー装着部(２１)に装着されると、リミットスイッチ(３７，４７)は、装着された前記バッテリーの大きさに応じて前記バッテリー運搬部の動作を制御して、前記バッテリーが前記水平充電端子部と接触するようにする。前記バッテリーの金属端子と前記充電端子部との接触は、手動で行なってもよい。前記充電器の制御部(２８)は、前記バッテリーと接触する前記充電端子部の端子を用いることにより、前記バッテリーの充電に必要とされる情報を検索する。ここで、前記バッテリーの金属端子の部分およびその他の材質部分の位置を正確に把握するため、光センサ(図示せず)を用いることができる。前記充電情報を検索するステップにおいて、充電情報、すなわち、バッテリーのアノード、カソードおよび充電電圧に関する情報が検出された場合、充電回路(２７)を介して充電が開始される。しかしながら、接触された端子からいずれの充電情報も検出されなかった場合、水平充電端子部がバッテリーから分離され、次いで、前記バッテリーの大きさに応じて前記水平充電端子部が再び調節されて、該水平充電端子部を前記バッテリーに再び接触させる。前記接触した端子を用いることにより、前記充電情報が再び検索される。前記充電情報が検索されると、充電が開始される。この場合においても、充電情報が検出されない場合、前記水平充電端子が前記バッテリーから分離されて、再装着を要求するアラームが生じ、前期バッテリー装着部は開かれた状態となって前記バッテリーが取り出されて、前記バッテリーは再装着されて、次いで、前述したステップが繰り返されるだろう。前記バッテリーの充電が始まると、前記制御部は充電が完了したどうかを監視し、充電が完了すると、接触した前記バッテリー端子が前記バッテリーから分離されて、充電の完了が表示される。その後、前記充電スイッチをクリックすると、前記バッテリー装着部が開いた状態となって、充電されたバッテリーが得られる。

前記充電器が充電中である場合、あるいは前記充電器が放電中である場合、発光素子(図示せず)を介して使用者が充電状態を検知できるようにするのが好ましい。

この際、本発明の充電器を商業用に用いる場合、ロック装置(図示せず)を用いることにより、充電スイッチ(２９)の操作を制限することができる。これは、バッテリーの所有者以外の人間が、充電されたバッテリーを許可なく取り出すのを防止するためである。

上述したように、本発明に係る充電器は、製造会社および機種を問わず、あらゆる移動通信端末機およびバッテリーを充電することができる。

さらに、本発明は、弾性部が前記バッテリー装着部に内蔵されており、この弾性部を種々のバッテリーの大きさに応じて調節することができるため、前記充電端子部と前記バッテリーとの接触を容易にすることができる。

さらに、ピン形状の端子内に前記弾性部を内蔵することにより、前記充電端子部と前記バッテリーとの接触を確保することができ、さらに、前記充電端子部の端子保護部を用いることにより、ピン形状の端子が折れたり曲がったりすることを防止することができる。
加えて、前記バッテリーと接触する前記複数の充電端子が前記マイクロチップに接続されることにより、充電に必要とされる情報が検索されるため、製造コスト、容積、および充電エラーを最小限にすることができ、さらに、エラーが発生した場合、単一のマイクロチップの検査によりエラーを検索することができるため、非常に効率的である。

さらに、前記水平充電端子および前記垂直充電端子を異なる時間に前記バッテリーと接触させることができるため、正確性、効率性、ならびに安定性に優れた検索を行なうことができる。

上述した本発明の好ましい実施の形態は、説明を目的に開示されたものであるが、これらの技術は、特許請求の範囲に開示された発明の範囲および趣旨の範囲内で、種々の変更、付加、置換が可能である。

本発明は移動通信端末機用充電器を提供するものであり、より具体的には、製造会社および機種を問わず、あらゆる移動通信端末機またはバッテリーを充電することができる移動通信端末機用充電器を提供するものである。

コネクタを用いた従来の充電器の簡略化した斜視図である。本実施の形態に係る移動通信端末機用充電器の斜視図である。本実施の形態に係るバッテリーの一般的な構造を示す図であ本実施の形態に係るバッテリーの一般的な構造を示す図である。本実施の形態に係る充電器において、充電端子部とバッテリーの金属端子とが互いに接触している状態を示す図である。本実施の形態に係る充電器において、充電端子部とバッテリーの金属端子とが互いに接触している状態を示す図である。本実施の形態に係る充電端子部の個々の端子の構造を示す図である。本実施の形態に係る充電端子部の構造を示す図である本実施の形態に係るバッテリー装着部の構造を示す平面図である。本実施の形態に係る移動通信端末機用充電器に装着されたバッテリーが充電されるステップ（手順）を説明するフローチャートである。本実施の形態に係る充電回路の回路図である。

符号の説明

１０自販機用充電器
２０ハウジング
２１バッテリー装着部
２２バッテリー固定部
２５，２６充電端子部
２７充電回路部
２８制御部
３０バッテリー
３１,３２金属端子
３５端子保護部
３６端子固定部
３７,４７リミットスイッチ部
３８,４８端子
７３バッテリーセンサ部
７４正面部
７６連結部
７８バッテリー運搬部

Claims

ハウジングと、
移動通信端末機のバッテリーを前記ハウジング内に装着させるためのバッテリー装着部と、
前記バッテリー装着部に配置され、前記バッテリーを前記バッテリー装着部の中央に配置するためのバッテリー固定部と、
前記バッテリー装着部に配置され、前記バッテリーが前記バッテリー装着部に装着されたことを検知するバッテリーセンサ部と、
バッテリー充電情報を得るために前記バッテリーの金属端子に接触する複数の端子を含む、水平方向および垂直方向への２つの充電端子部と、
前記充電端子部に配置され、前記バッテリー装着部に装着される前記バッテリーの大きさに応じて前記バッテリー装着部の動作を調節することにより、前記充電端子部を前記バッテリーの金属端子に接触させるためのリミットスイッチ部と、
前記充電端子部に接続され、前記充電端子部と前記バッテリーの金属端子との接触を制御して充電情報を検索するための制御部と、
前記制御部に接続され、前記制御部によって検索された前記充電情報を用いて前記充電端子部に電圧を供給して前記バッテリーを充電するための充電回路部と、
を含み、
前記制御部は、前記２つの充電端子部のうちのいずれか一方の前記充電端子部を先に前記バッテリーと接触させて前記充電情報を検索し、前記充電情報が得られない場合、前記制御部は、前記一方の充電端子部を前記バッテリーから分離させ、次いで、他方の前記充電端子部を代わりに前記バッテリーと接触させて前記充電情報を検索し、
前記充電端子部は、端子部および端子保護部を含む、移動通信端末機用充電器。
請求項１において、
前記充電端子部の複数の端子はピン形状を有する、移動通信端末機用充電器。
請求項２において、
前記充電端子部の複数の端子は内部に弾性部を有する、移動通信端末機用充電器。
請求項３において、
前記充電端子部の複数の端子の接触部は流線型である、移動通信端末機用充電器。
請求項４において、
前記充電端子部の複数の端子の各間隔は、装着される前記バッテリーの金属端子の最小幅より小さい、移動通信端末機用充電器。
請求項１において、
前記制御部は、前記２つの充電端子部のうち前記水平充電端子部を先に前記バッテリーと接触させて前記充電情報を検索し、前記充電情報が得られない場合、前記制御部は、前記水平充電端子部を前記バッテリーから分離させ、次いで、前記２つの充電端子部のうち前記垂直充電端子部を代わりに前記バッテリーと接触させて前記充電情報を得る、移動通信端末機用充電器。
請求項１において、
前記制御部は、前記２つの充電端子部のうち前記垂直充電端子部を先に前記バッテリーと接触させて前記充電情報を検索し、前記充電情報が得られない場合、前記制御部は、前記垂直充電端子部を前記バッテリーから分離させ、次いで、前記２つの充電端子部のうち前記水平充電端子部を代わりに前記バッテリーと接触させて前記充電情報を得る、移動通信端末機用充電器。
請求項１、６または７において、
前記充電情報が得られない場合、前記制御部は、前記垂直充電端子部または前記水平充電端子部を、前記装着されたバッテリーから分離させ、次いで、前記バッテリーを再装着させる、移動通信端末機用充電器。
請求項１において、
前記制御部はマイクロチップを含む、移動通信端末機用充電器。
請求項１において、
前記バッテリー装着部は、正面部と、バッテリー運搬部と、接続部とを含み、
前記接続部は弾性材料からなり、該弾性材料は前記バッテリーの大きさに応じて調節される、移動通信端末機用充電器。
請求項１において、
前記バッテリー装着部に装着された前記バッテリーの金属端子と前記充電端子部との接触が手動で行なわれる、移動通信端末機用充電器。