JP4237723B2 - 燃料電池を用いた通信端末及びその電源管理システム並びに燃料貯蔵器購入の課金方法 - Google Patents

燃料電池を用いた通信端末及びその電源管理システム並びに燃料貯蔵器購入の課金方法 Download PDF

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Description

本発明は、燃料電池を用いた通信端末及びその電源管理システム並びに燃料貯蔵器購入の課金方法に関する。
近年、電気化学反応により水素、炭化水素あるいはアルコールなどの燃料の持つ化学エネルギーを電気エネルギーに変換する燃料電池が盛んに研究開発されている。これは、燃料電池が、上記燃料を直接に電気エネルギーに変換するため、高効率でかつ低公害型の発電装置となるからである。
そして、常温の液体燃料を水素ガスに改質しないで、電池電極において直接酸化し、電気エネルギーを取り出す直接型メタノール燃料電池(DMFCという)が、注目を集めている(例えば、特許文献1参照)。これは、DMFCは、その小型化が容易であり、運転温度が比較的に低温(40〜60℃)にでき、更にメタノール等の液体燃料を供給し続ける限り発電ができ高出力にできるからである。そして、携帯型のパーソナルコンピュータ(PC)のような情報処理装置や携帯電話のような携帯機器の長時間駆動を可能にし、従来の蓄電型電池に代わるものとして強い期待が持たれている。
上記DMFCの起電部は、よく知られているように、電解質膜を挟んだアノード電極とカソード電極を単セルとする複数のセルが積層した構造を有している。ここで、燃料であるメタノール水溶液がアノード電極側に供給され、空気(酸素)がカソード電極側に供給され、発電がなされる。
そして、この起電部での発電を安定的に行うために上記基本構造の他に、後述するような制御系統、配管系統、排気系統の装置、警報装置等が配置され、燃料電池のシステムが形成されるようになっている。また、このような燃料電池には、上記起電用燃料になる高濃度のメタノール原燃料が封入される燃料カートリッジが、着脱可能に取り付けられるようになっている。
また、最近では、上記燃料カートリッジを含めた燃料電池システムの中に、更に、例えば使用する燃料の種類、その量あるいは製造元等に関するデータ、そして例えば商取り引きにかかる情報等、各種の情報を取り込むことが提案されている(例えば、特許文献2参照)。そして、燃料電池は、それが装着される携帯機器に対して電力供給以外に情報のやり取りができる、システムの情報化あるいは高度化が種々に検討されてきている。
特開2004−265787号公報 米国特許第6713201号明細書
現在、燃料電池は、上記携帯用に好適なDMFCの他に、燃料に水素を用いイオン交換樹脂膜を電解質とした固体高分子型燃料電池(PEFC)等、種々のものが提案されている。
しかし、上記燃料電池に使用される燃料は一般的に有害物であり危険物である。このため、例えば、燃料電池の上記燃料貯蔵器(燃料カートリッジ)に封入されることになる高濃度のメタノール原燃料は、現在、職業的健康暴露限度として200ppm以下を1日平均8時間以内という基準が設定されている。しかし、この燃料貯蔵器が一般生活で日常的に使われるようになる場合、慢性的な中毒を防止するために更に規制が厳しくなる。人によっては30ppmでも臭気を感じる場合もあり、都市部での大気中でも数十ppb程度と報告されている点から考慮すると、将来的な規制は数ppm以下になる可能性が高い。
このような中で、上記燃料貯蔵器は、上記有害物/危険物に対する厳重な安全対策が必須になり、使い捨てのアンプルとして広く市販しようとしても、それを安価にすることは難しく、更に上記情報化の付加価値により高価になるものと予想される。そして、使い捨てアンプルとして高額になると、上記携帯用のDMFCの普及は難しくなる。
そこで、上記問題を解消させる有効な手段は、上記燃料カートリッジの課金を、燃料電池の利用者あるいは燃料貯蔵器の購入者以外にも広く分担できるようにすることである。上記利用者の燃料電池が電力を消費する対象、例えば、利用者が通信端末で実行するところの、インターネットを含む通信インフラを通して配信等されるコンテンツの供給側に対して分担してもらうシステムが極めて有効になる。このシステムは、特にネットワーク等の通信インフラに入り込める通信端末のような情報処理装置の場合に好適である。
しかし、この燃料電池により給電される通信端末において、その電力消費の対象となる各種コンテンツの実行が、上記通信端末で使用されている燃料電池あるいは燃料貯蔵器と照合され関連付けされる機構は、未だ皆無である。このために、上記コンテンツ供給事業者、通信事業者、燃料貯蔵器事業者が協調して、燃料貯蔵器の課金の分担あるいは利益配分等のサービスを行うことができないという大きな問題が存在する。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、燃料電池の燃料貯蔵器を安価にし、特にモバイル機器の電源として有用になる燃料電池およびその燃料貯蔵器の速やかな普及を促進することを目的とする。そして、上記普及を容易にすることのできる燃料電池を用いた通信端末及びその電源管理システム並びに燃料貯蔵器購入の課金方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る燃料電池を用いた通信端末は、燃料電池により給電される通信端末であって、前記燃料電池に燃料を補給する燃料貯蔵器の固有識別情報(ID)あるいは前記燃料電池のIDを検出するID検出手段と、前記通信端末において実行されるコンテンツを検出するコンテンツ検出手段と、前記燃料電池の運転状態を検出する電池駆動検出手段と、前記ID検出手段、前記コンテンツ検出手段および前記電池駆動検出手段により知得したデータを照合し関連付けする照合処理手段と、を有する構成になっている。
また、本発明に係る燃料電池を用いた通信端末のさらに他の態様は、燃料電池により給電され、P2P(Peer-to-Peer)通信ができる通信端末であって、前記燃料電池に燃料を補給する燃料貯蔵器のIDあるいは前記燃料電池のIDを検出するID検出手段と、前記燃料電池の運転状態を検出する電池駆動検出手段と、前記通信端末の利用者が能動的に送受信したデータ量と、前記P2P通信の他の利用者が送受信するために前記通信端末を経由したデータ量との比較値を算定するデータ比較手段と、前記ID検出手段、前記電池駆動検出手段および前記データ比較手段により知得したデータを照合し関連付けする照合処理手段と、を有する構成になっている。
また、本発明に係る燃料電池を用いた通信端末のさらに他の態様は、燃料電池により給電され、P2P通信ができる通信端末であって、前記燃料電池に燃料を補給する燃料貯蔵器のIDあるいは前記燃料電池のIDを検出するID検出手段と、前記燃料電池の運転状態を検出する電池駆動検出手段と、前記通信端末の通信モードがP2Pであることを検出するモード検出手段と、前記通信端末において、前記P2Pの通信モードになると給電経路を燃料電池に切り替える給電制御手段と、を有する構成になっている。
また、本発明に係る燃料電池を用いた通信端末の電源管理システムは、燃料電池により給電される通信端末の電源管理システムであって、前記燃料電池に燃料を補給する燃料貯蔵器のIDあるいは前記燃料電池のIDを検出するID検出手段と、前記通信端末において実行されるコンテンツを検出するコンテンツ検出手段と、前記燃料電池の運転状態を検出する電池駆動検出手段と、前記ID検出手段、前記コンテンツ検出手段および前記電池駆動検出手段により知得したデータを照合する照合処理手段と、を有する構成になっている。
また、本発明に係る燃料貯蔵器購入の課金方法は、通信端末に給電する燃料電池へ燃料を補給する燃料貯蔵器購入の課金方法であって、前記燃料電池あるいは前記燃料貯蔵器の固有識別情報データと、前記通信端末において実行されたコンテンツ情報データと、前記燃料電池の運転状況により知得された燃料消費情報データと、を照合し関連付けして電子データにし、前記照合し関連付けして作成した電子データを、前記通信端末および前記コンテンツの供給側の管理システムに格納し、前記格納した電子データに基づき、前記燃料貯蔵器購入に際して、前記コンテンツの供給側の分担代金を算定し課金することを有する構成になっている。
本発明により、燃料電池の燃料貯蔵器を安価にし、特にモバイル機器の電源として有用になる携帯用の燃料電池およびその燃料貯蔵器の速やかな普及を促進することができる。そして、上記普及を容易にする通信端末及びその電源管理システム並びに燃料貯蔵器購入の課金方法の提供をすることができる。
以下に本発明の好適な実施形態のいくつかについて図面を参照して説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
(実施の形態1)
図1は、本発明に係る燃料電池を用いた通信端末あるいはその簡易型の電源管理システムの第1の実施形態を示す概略構成ブロック図である。ここで、通信端末は特に限定されるものではないが、例えば、PC、モバイル用コンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、音楽再生プレイヤー、携帯電話などを挙げることができる。以下の実施形態では、通信端末として携帯電話を使用する例を挙げる。
図1に示すように、携帯電話1あるいはその電源管理システムは、各種コンテンツの再生、情報処理、あるいは実行(これ等コンテンツの利用を一括して実行という)の状態を検出するコンテンツ検出部(コンテンツ検出手段)4、燃料電池2および燃料カートリッジ(燃料貯蔵器)3の識別情報IDを検出するID検出部(ID検出手段)5、燃料電池からの給電状態を検出する電池運転状態検出部(電池駆動検出手段)6を有する。そして、上記検出情報(データ)を照合し関連付けて統合する検出値マッチング部(照合処理手段)7を備えている。
ここで、コンテンツ検出部4は、TV番組あるいはインターネット等の通信インフラ、記憶媒体等の別途設けられた手段を通して供給された各種コンテンツの実行の状態を検出する機能を有する。これらのコンテンツは、図1に示した通信I/F、チューナ、グラフィックチップ、サウンドチップ等の電子コンポーネントを通して再生/実行等がなされる。
上記コンテンツは、例えば、音楽、映画、小説、データベース、メタデータ、オペレーティングシステム、アプリケーションソフト、アップデートプログラム等、多種多様のものが考えられる。これ等は、いずれも電子化され、情報処理装置あるいは携帯端末等の電子機器によって処理され実行可能な情報である。そして、これ等のコンテンツは、コンテンツ供給事業者あるいは通信事業者の配信サイトから利用者の通信端末である携帯電話1に供給される。
上記ID検出部5は、燃料電池2および燃料カートリッジ3に取り付けられた固有識別情報(ID)を検知し、携帯電話1に内蔵のメモリ部にそのID情報を送信し格納する。なお、この燃料電池2、燃料カートリッジ3は、それぞれ燃料電池事業者、燃料貯蔵器事業者で製造され、各製品にそれぞれのIDが付与される。
電池運転状態検出部6は、燃料電池2の運転状況、すなわち例えば運転時刻、出力および燃料消費量を検出し記録する。そして、その記録データは、例えば2次記憶装置に格納されるようになっている。また、この電池運転状態検出部6において、燃料カートリッジ3から燃料電池2への原燃料の補給量が検出できるようになっている。
検出値マッチング部7は、上記コンテンツ検出部4からの各コンテンツ実行の時刻データ、ID検出部5からの燃料電池2あるいは燃料カートリッジ3のID、電池運転状態検出部6からの運転時刻データ、出力データおよび燃料消費データを照合する。そして、各コンテンツの実行のための携帯電話の駆動に消費した燃料消費量あるいは原燃料の消費量等を演算処理し算出し、上記ID所在の電子情報とする。このようにして、検出値マッチング部7は、コンテンツ検出部4、ID検出部5、電池運転状態検出部6から知得した情報データを照合し関連付けして電子データにする。
なお、上記携帯電話1は、その他にも、その機能に応じたCPU、キャッシュメモリ、2次記憶装置、表示部、音声発生部等を備えている。また、リチウムイオン電池のような蓄電型電池を内蔵する。
そして、燃料電池2は、上述した電池運転状態検出部6に対応する電池運転状態監視部8を有する。その他、情報、電源等の制御系統を構成するところの、カートリッジI/F、CPU、メモリ部、通信I/Fおよび電源I/Fを備えたシステムになっている。
なお、燃料カートリッジ3は、燃料貯蔵器であり、図示しないが情報のやり取りをするカートリッジI/Fおよびメモリ部を備えている。
ここで、図2を参照して燃料電池システムの基本構造について簡単に説明しておく。この一例として説明する燃料電池システムは、メタノール水溶液を燃料とするDMFCの場合である。図2(a)はその概略構成図であり、図2(b)は起電単位を原理的に示す模式的断面図である。
図2(a)の燃料電池システム11においては、燃料電池2(本体)に着脱可能な構造の燃料カートリッジ3が取り付けられる。燃料貯蔵器となるこの燃料カートリッジ3には、起電用燃料になる高濃度のメタノール原燃料が封入されており、必要に応じて燃料電池のポンプ12により吸引され、その混合タンク13に送られる。そして、メタノール原燃料が、混合タンク13中の水および発電用スタック14からポンプ15により回収された水と混合され、燃料電池2に使用される所定濃度のメタノール水溶液となる。そして、スタック14において、上記液体燃料であるメタノール水溶液と、ポンプ16により送気される空気(酸素)とにより発電が行われる。ここで、スタック14は、図2(b)で示すような電解質膜17を挟んだアノード極18とカソード極19を単セルとした複数のセルが積層された構造になっている。
そして、燃料電池システム11は、上記基本構造の上に前述したところの制御系統、および公知の配管系統、排気系統の装置、警報装置等が配置されて構成される。
次に、図3には、着脱自在の燃料電池2と燃料カートリッジ3を携帯電話1に装着する方法について示した。図3(a)は、燃料電池2と燃料カートリッジ3を接続後に携帯電話1に装着する場合である。図3(b)は、初めに携帯電話1に燃料電池2を装着し、その後に、燃料カートリッジ3を燃料電池2に接続する場合である。このようにして、図3(c)に示すように、通信端末である携帯電話1に燃料電池2と燃料カートリッジ3を装着させる。
次に、上述した燃料電池を用いた携帯電話1の動作手順について、具体的な事例に基づいて説明する。
図4は、TV番組を視聴する場合の動作手順のフローチャートを示す。ここで、TV番組以外のコンテンツでも一向に構わない。
(TV視聴後に燃料電池を駆動する場合)
図4(a)に示すように、ステップS1において、燃料電池2の電源をオンにする。ステップS2において、携帯電話1のID検出部5が、燃料電池2のIDを検出し燃料電池ID特定(A)を行う。同様に、ステップS3において、上記ID検出部5が、燃料カートリッジ3のIDを検出しカートリッジID特定(B)を行う。
このようにした後に、ステップS4において、携帯電話1のTVスイッチがオン状態にされる。そして、コンテンツ検出部4が、ステップS5において、利用するコンテンツとなるTVの視聴番組を検出し、視聴番組特定(C)を行う。このようにした後に、ステップS6において、燃料電池駆動オンにして燃料電池2を駆動させる。そして、電池運転状態検出部6が、ステップS7において、燃料電池2の運転状況である運転時刻、出力および燃料消費量を検出し、駆動状態特定(D)を行う。
そして、検出値マッチング部7が、ステップS8において、上記特定(A)〜(D)を行い検出した検出値データを、上述したように照合し関連付けて記憶する。また、各コンテンツの実行のための携帯電話の駆動に消費した原燃料の量を演算処理し算出し電子データとして記憶する。このようにした後に、ステップS9において、上記電子データは、携帯電話1により、上記コンテンツ供給事業者および燃料貯蔵器事業者等にデータ送信される。あるいは、通信事業者の定めた特定の箇所(サーバ)にデータ送信され格納される。
ここで、上記送信データに暗号化が施されると、利用者の個人情報の機密保持から非常に好適となる。
(燃料電池駆動後にTV視聴する場合)
図4(b)に示すように、ステップS11において、燃料電池2の電源をオンにする。ID検出部5が、ステップS12において、燃料電池2のIDを検出し燃料電池ID特定(A)を行い、同様に、ステップS13において、燃料カートリッジ3のIDを検出しカートリッジID特定(B)を行う。
このようにした後に、ステップS14において、燃料電池駆動オンにして燃料電池2を駆動させ、ステップS15において、携帯電話1のTVスイッチがオン状態にする。そして、ステップS16において、利用するコンテンツとなるTVの視聴番組を検出し、視聴番組特定(C)を行い、ステップS17において、駆動状態特定(D)を行う。
そして、ステップS18において、検出値マッチング部7が、上記特定(A)〜(D)で行い検出した検出値データを照合し関連付けして作成した電子データを記憶し、ステップS9において、上記電子データは、例えば、通信事業者の定めた特定サーバにデータ送信され格納される。
上記動作手順に従った処理により、携帯電話1で見たTV番組と、その際に携帯電話1に給電していた燃料電池2および燃料カートリッジ3の燃料消費量と、を関連付けすることができる。
ここで、TV番組の特定方法としては、チューナおよびチャンネル切り替え信号により行われる。更には、再生された画像、音声をパターンマッチングする方法(視聴率調査に使う方法)や、インターネットを介して接続される電子番組表から番組を選択することによる方法等も考えられる。何れにしても、一般的な視聴率調等とは異なり、かような関連付けは、それを行う利用者のメリットに直結するため、多少複雑な操作となっても確実さを上げる方が相応しい。
一方、インターネットによりサイトに接続する場合は、通信ゲートウエイを介するため、上記特定がより容易になる。また、コンテンツ自身にコンテンツを特定することができるメタデータを埋め込んでおけば、例えば視聴番組などのコンテンツを特定することが極めて容易になる。コンテンツ検出部4は、この通信ゲートウエイやメタデータを知得することにより、視聴番組特定を行うことができる。
燃料電池2および燃料カートリッジ3のIDは、各々に備えたメモリ部に保存されており、それぞれのI/Fを介して読み出すことにより特定される。携帯電話1が持つ固有IDは通信時に特定されるため除いているが、携帯電話1の固有IDも含めた関連付けデータとしてももちろんよい。
燃料電池2の駆動状態は、燃料電池2のアノード極への送液、カソード極への送気、燃料カートリッジ3の接続有無等からの統合情報から判断してもよいし、給電経路に電流が流れていることを検知してもよい。上述したように、燃料電池2側に電池運転状態監視部8を有していると好適である。
次に、携帯電話1の動作中において、燃料電池1を交換する場合の手順について、図5の部分的な処理ループのフローチャートを参照して説明する。
ステップS21において、燃料カートリッジ3の接続された燃料電池2を携帯電話1から取り外す。そして、ステップS22において、携帯電話1内蔵の蓄電型電池の電源容量をチェックする。電源からの電力が不充分になったいわゆる電源容量オーバーの場合は、ステップS23に行き携帯電話1の作動は停止する。ここで、電源容量オーバーしていない場合には、ステップS24において、蓄電型電池の切り替え操作をする。そして、ステップS25において、新たな燃料電池を取り付け、ステップS26で新しい燃料電池への切り替え操作を行う。
このようにした後に、携帯装置1のID検出部5が、ステップS27において、新しい燃料電池2のIDを検出し燃料電池ID特定(A)を行い、同様に、ステップS28において、燃料カートリッジ3のIDを再検出し、カートリッジID特定(B)を行う。このようにした後に、図4で説明したような動作を通して、例えばTV番組のようなコンテンツを視聴する。
次に、携帯電話1の動作中において、燃料カートリッジ3を交換する場合の手順について、図6の部分的な処理ループのフローチャートを参照して説明する。
ステップS31において、携帯電話1に装着されている燃料電池2から燃料カートリッジ3を取り外す。そして、ステップS32において、燃料カートリッジ3が取り外された状態で駆動可能な予め定められた時間をオーバーすると、併用している他の外付け電源がある場合はステップS33に行き駆動可能な容量があるかどうか確認する。ここで、併用している他の外付け電源がない場合、または容量オーバーで駆動できない場合は、ステップS34に行き、携帯電話1内蔵の上記蓄電型電池の電源容量をチェックする。そして、電源容量オーバーであればステップS35に行き携帯電話の作動は停止する。ステップS33において、併用している他の外付け電源が容量オーバーでない場合には、ステップS36において、電池切り替え操作に入る。また、ステップS34において、ケータイ電源容量オーバーでない場合には、ステップS37において、電池切り替え操作に入る。
そして、ステップS32において、設定タイムをオーバーしない時間内において、ステップS38に移行し、新しい燃料カートリッジを燃料電池2に接続させ取り付ける。このようにした後に、ステップS39において、携帯装置1のID検出部5が新しい燃料カートリッジ3のIDを検出しカートリッジID特定(B)を行う。そして、図4で説明したような動作を通して、例えばTV番組のようなコンテンツを視聴する。
ステップS32における設定タイムは、燃料カートリッジ3を取り外しても燃料電池2が動作可能な時間に設定されている。そして、この設定タイム内に燃料カートリッジ3を付け直せば、燃料電池2あるいは携帯電話1を停止することなく連続動作が可能となる。
次に、TVチャネルを切り替える場合およびTVの特定の指定番組の登録がある場合の動作手順について図7のフローチャートを参照して説明する。
(チャネル切り替えの場合)
図7(a)に示すように、ステップS41において、携帯電話1のチューナおよびチャンネル切り替え信号を用い利用するチャネルを切り替える。そして、S42において、携帯電話1のコンテンツ検出部4が、新しく利用するコンテンツとなるTVの視聴番組を検出し、視聴番組特定(C)を行う。後は、図4で説明したような動作を通して、新しい視聴番組のコンテンツを視聴する。
(指定番組登録の場合)
図7(b)に示すように、ステップS51において、燃料電池2の電源をオンにする。携帯電話1のID検出部5が、ステップS52において、燃料電池2のIDを検出し燃料電池ID特定(A)を行い、ステップS53において、燃料カートリッジ3のIDを検出しカートリッジID特定(B)を行う。そして、ステップS54において、携帯電話1のTVスイッチがオン状態にされる。ここで、ステップS55において、指定番組の情報読み出しがなされる。そして、コンテンツ検出部4が、ステップS56において、指定番組情報に基づき視聴番組を検出し、視聴番組特定(C)を行う。後は、図4(a)のステップS6以下と同じである。すなわち、ステップS57において、燃料電池駆動オンにして燃料電池2を駆動させ、ステップS58において、電池運転状態検出部6が駆動状態特定(D)を行う。
そして、検出値マッチング部7が、ステップS59において、上記特定(A)〜(D)で行い検出した検出値データを、上述したように照合し関連付けて記憶する。そして、図4で説明した電子データは、ステップS60において、例えばコンテンツ供給事業者、燃料貯蔵器事業者等にデータ送信される。あるいは、端末管理システムのサーバにデータ送信され格納される。
指定番組登録の場合は、基本的には図4の場合の動作手順と同じであるが、特定の番組(チャンネル)がある場合は、その情報を読み出し、再生しているのが当該番組なのかどうかを照合する必要がある。なお、特定番組の情報は、照合時にダウンロードしてもよいが事前に記憶しておいた方がよい。
次に、燃料電池2の駆動を一時停止する場合の手順について、図8のフローチャートを参照して説明する。ここで、この燃料電池2の駆動を停止した場合には駆動状態の再度設定を行う必要がある。
ステップS61において、併用している他の外付け電源が駆動可能な容量があるかどうか確認する。ここで、併用している他の外付け電源が容量オーバーでない場合にはステップS62に行き、併用電源がない場合、または容量オーバーである場合は、ステップS63に進む。このステップS63において、携帯電話1内蔵の上記蓄電型電池の電源容量をチェックし、電源容量オーバーでなければステップS62に行く。
ステップS62において、燃料電池2の動作を停止する。そして、ステップS64において、電池切り替え操作に入り、ステップS65において、携帯電話1の電池運転状態検出部6が、燃料電池2の駆動状態特定(D)を行う。そして、ステップS66で燃料電池2を再駆動させる。すると、ステップS67において、再び電池切り替え操作に入り、ステップS68において、電池運転状態検出部6が、再度、燃料電池2の駆動状態特定(D)を行う。
なお、上記ステップS63において、携帯電話1内蔵の上記蓄電型電池の電源容量をチェックし、電源容量オーバーであればステップS69あるいはステップS70に進み、操作継続あるいは携帯電話の停止を行う。
以上の説明において、燃料電池2や燃料カートリッジ3を取り外した場合、動作を停止した場合の処理手順のフローチャートを示したが、あくまで検出値マッチング部7での関連付け処理に関して記載したものである。このために、上記説明においては、各機器を安全動作、安定動作させるための詳細なフローは省略されている。また、説明に使用した処理手順のフローチャートはあくまでも単なる一例であることに言及しておく。
次に、図4のステップS9、S19において、上記特定(A)〜(D)情報を照合し関連付けして得られた電子データを送信する場合に、その各利用者からの送信データは、例えば通信事業者の定めた特定サーバに一括して受信できるシステムが好適である。この場合の受信する端末管理システムの簡単な処理手順について図9のフローチャートを参照して説明する。
ステップS71において、各利用者の上記特定(A)〜(D)等の情報データを照合し関連付けして作成された電子データを受信すると、ステップS72において、上記利用者に関し予め登録されている個人識別情報の照合がなされる。そして、ステップS73において、それらの情報データが追加され、上記システムの記憶部に格納される。
これにより、通信端末側、端末管理システム側あるいはコンテンツ供給側の双方に共通の関連付け電子データが記憶される。この電子データに基づいて、端末管理システム側およびコンテンツ供給業者は、不特定の利用者が任意IDの燃料カートリッジ3および燃料電池2を用いて実行したコンテンツについて把握することが可能である。また、この情報にはコンテンツ供給側も上記端末管理システ側を通してアクセスできる。
そして、図示してはいないが、新しい燃料貯蔵器である燃料カートリッジ3が、上記端末管理システムで内容把握可能な販売システムで利用者により購入された場合には、燃料貯蔵容器の購入情報が上記関連付けされた電子データに追加される。この追加された電子データに対しては、コンテンツ供給側および通信端末側もアクセスすることが可能である。
このようにして、上記利用者が新しい燃料カートリッジを上記販売システムにより購入する場合、上記関連付けした電子データに基づき、予め決められた条件の下に、例えばコンテンツ供給事業者に対してもその購入代金の一部が自動的に課金される。
以上、実施の形態1では、燃料電池により給電される通信端末あるいはその電源管理システムにおいて、その電力消費の対象となる各種コンテンツの実行と、上記通信端末で使用されている燃料電池あるいは燃料貯蔵器の燃料消費量とが一意的に対応付けできるようになる。
そして、上記利用者が新しい燃料貯蔵器を購入する場合、所定の取り決めの下に燃料貯蔵器の課金の分担、さらには利益配分等のサービスが極めて簡便に行えるようになる。そして、携帯型電源あるいは可搬型電源である燃料電池およびその燃料貯蔵器の広い普及が容易になる。
(実施の形態2)
次に、本発明の第2の実施形態について図10、11を参照して説明する。図10は、本発明に係る燃料電池を用いた通信端末あるいはその簡易型の電源管理システムの第2の実施形態を示す概略構成ブロック図である。図11は、利用するコンテンツとしてTV番組を視聴する場合の上記システムの動作手順を示すフローチャートである。
この実施形態の特徴は、特定のコンテンツの実行において、通信端末に内臓の蓄電型電池から燃料電池に自動的に切り替えができるシステム構成となるところにある。ここでも、通信端末として携帯電話について説明する。
図10に示すように、携帯電話1あるいはその電源管理システムは、コンテンツ検出部4、ID検出部5、検出情報を関連付けて統合する検出値マッチング部7、燃料電池2に給電経路を切り替えるための給電制御部(給電制御手段)9を有している。
ここで、上記コンテンツ検出部4、ID検出部5および検出値マッチング部7は、実施の形態1で説明したのと同じである。そして、上記給電制御部20は、上記コンテンツの実行において、携帯電話1の駆動に使用する電源を上記蓄電型電池から燃料電池2に切り替える。あるいは、その逆の操作をする電源の制御部として機能する。
ここで、燃料電池2は、上述した給電制御部20に対応する電池給電制御部21を備えると好適である。その他の構成は、携帯電話1、燃料電池2および燃料カートリッジ3において、実施の形態1と同じである。
次に、第2の実施形態の燃料電池を用いた携帯電話1の動作手順について、図11に示す具体的な事例を参照して説明する。図11は、TV番組を視聴する場合の動作手順のフローチャートであるが、TV番組以外のコンテンツでも全く同様である。
(TV視聴後に燃料電池を駆動する場合)
図11(a)に示すように、ステップS81において、燃料電池2の電源をオンにする。そして、携帯電話1のID検出部5が、ステップS82において、燃料電池2のIDを検出し燃料電池ID特定(A)を行い、ステップS83において、燃料カートリッジ3のIDを検出しカートリッジID特定(B)を行う。
そして、ステップS84において、携帯電話1のTVスイッチがオン状態にされる。次に、コンテンツ検出部4が、ステップS85において、利用するコンテンツとなるTVの視聴番組を検出し、視聴番組特定(C)を行う。
このようにした後に、給電制御部20が、ステップS86において、視聴番組が特定のコンテンツに該当するかどうか判定し給電判断する。この給電判断の工程で、上記視聴番組が利用者の予め特定したコンテンツとなる場合には、ステップS87において、燃料電池駆動が自動的にオン状態になり、ステップS88において、携帯電話1に燃料電池2から給電がなされる。
上記ステップS86において、視聴番組が特定のコンテンツに該当しない場合は、ステップS89において、携帯電話1は、別途電池すなわち内臓の蓄電型電池から給電を受けることになる。
そして、図示しないが、検出値マッチング部7を有している場合、実施の形態1と同様に、給電を切り替える特定のコンテンツ以外を実行する際に、燃料電池の使用とコンテンツの実行とを関連付けることもできる。そして、上記コンテンツの実行のための携帯電話の駆動に消費した燃料あるいは原燃料の量を演算処理し算出して電子データとする。このようにした後に、上記各データは、携帯電話1により、例えば上記コンテンツ供給事業者および燃料貯蔵器事業者にデータ送信される。あるいは、通信事業者の定めた特定のサーバにデータ送信され格納される。
(燃料電池駆動後にTV視聴する場合)
図11(b)に示すように、ステップS91において、燃料電池2の電源をオンにする。ステップS92において、ID検出部5が、燃料電池2のIDを検出し燃料電池ID特定(A)を行い、同様に、ステップS93において、燃料カートリッジ3のIDを検出しカートリッジID特定(B)を行う。
このようにした後に、ステップS94において、燃料電池駆動オンにして燃料電池2を駆動させ、ステップS95において、携帯電話1のTVスイッチがオン状態にする。そして、コンテンツ検出部4が、ステップS96において、利用するコンテンツとなるTVの視聴番組を検出し、視聴番組特定(C)を行う。
次に、給電制御部20が、ステップS97において、視聴番組が特定のコンテンツに該当するかどうか判定し給電判断する。この給電判断の工程で、上記視聴番組が利用者の予め特定したコンテンツとなる場合には、ステップS98において、携帯電話1に燃料電池2から給電がなされる。
以後は、図示しないが、検出値マッチング部7が、給電を切り替える特定のコンテンツ以外を実行する際に、燃料電池の使用とコンテンツの実行とを関連付ける。そして、作成された電子データは、例えば端末管理システムのサーバにデータ送信され格納される。
上記ステップS97において、視聴番組が特定のコンテンツに該当しない場合は、ステップS99において、携帯電話1は、別途電池すなわち内臓の蓄電型電池から給電を受ける。
上記電源管理システムにより、携帯電話1で特定の番組(チャンネル)を見るか、見ようとすると自動的に燃料電池2から給電されるようになる。ラジオ、インターネットの場合でも同様である。また、上述したメタデータの埋め込まれたコンテンツの再生ならば、例えば外部ストレージから入力されても対応が容易である。そして、この場合においても、実施の形態1で説明したのと同様な効果が生じる。
(実施の形態3)
次に、本発明の第3の実施形態について図12、13を参照して説明する。図12は、本発明に係る燃料電池を用いた通信端末あるいはその簡易型の電源管理システムの第3の実施形態を示す概略構成ブロック図である。図13は、上記システムの動作手順を示すフローチャートである。
この実施形態の特徴は、燃料電池による給電がなされたとき自動的に特定のコンテンツの再生制限が解除され特定コンテンツが実行されるところにある。以下、通信端末として携帯電話について説明する。
図12に示すように、携帯電話1あるいは電源管理システムは、ID検出部5、携帯電話1で特定のコンテンツを受信したとき、再生制限を自動的に解除しそのコンテンツを出力する出力制御部22(出力制御手段)を有する。
ここで、出力制御部22は、燃料電池2からの給電がなされたとき、利用者が予め設定した特定のコンテンツを受信すると自動的にその再生制限を解除する。
ID検出部5は、実施の形態1で説明したのと同じである。そして、実施の形態1で示したような検出値マッチング部7を備え、あるいは、別に電池運転状態検出部6を備えていてもよい。その他の構成は、携帯電話1、燃料電池2および燃料カートリッジ3において、実施の形態1の場合と同じでよい。
このようにして、出力制御部22は、上記特定のコンテンツが実行されると、上記ID、特定のコンテンツ等の情報を照合し関連付けして電子データとする。そして、この電子データは、携帯電話1により、上記コンテンツ供給事業者および燃料貯蔵器事業者等にデータ送信される。
次に、第3の実施形態の燃料電池を用いた携帯電話1の動作手順について、図13に示す具体的な事例を参照して説明する。
図13に示すように、ステップS101において、燃料電池2の電源をオンにする。そして、ID検出部5が、ステップS102において、燃料電池2のIDを検出し燃料電池ID特定(A)を行い、同様に、ステップS103において、燃料カートリッジ3のIDを検出しカートリッジID特定(B)を行う。
このようにした後に、ステップS104において、コンテンツの再生制限をオン状態にする。これにより、出力制御部22は、特定のコンテンツを受信しようとすると自動的に再生制限の解除を行うようになる。このようにした後に、ステップS105において、燃料電池駆動オンにして燃料電池2を駆動させる。そして、ステップS106において、特定のコンテンツを実行することができるようになる。図示しないが、以後の工程は実施の形態1、2の場合と同様である。
上記電源管理システムにより、燃料電池2を接続すると特定のコンテンツの場合は効率的に、上記ID、コンテンツ、その実行による燃料消費量あるいは燃料電池の運転状況等の情報が照合され関連付けされて電子データにされる。なお、この場合でも、実施の形態1で説明したのと同様な効果が生じる。
(実施の形態4)
次に、本発明の第4の実施形態について図14、15を参照して説明する。図14は、本発明に係る燃料電池を用いた通信端末あるいはその簡易型の電源管理システムの第4の実施形態を示す概略構成ブロック図である。図15は、上記システムの動作手順を示すフローチャートである。
この実施形態の特徴は、P2P通信となる通信端末に対応できる構成になるところにある。以下、通信端末として携帯電話について説明する。
図14に示すように、携帯電話1あるいはその電源管理システムは、ID検出部5、電池運転状態検出部6、検出値マッチング部7、そして、携帯電話の通信モードを特定する通信モード検出部23およびP2P通信時の送信/転送データを比較するデータ比較部24(データ比較手段)を有している。
ここで、通信モード検出部23が通信端末の駆動においてP2P通信モードか否かを検出し、データ比較部24は、上記検出したP2P通信時において利用者が能動的に送信したデータの量と、P2Pシステムを構成するノードの一つとして他の利用者が送受信するデータを転送したデータの量とを比較する。
そして、上記ID検出部5、電池運転状態検出部6および検出値マッチング部7は、実施の形態1で説明したのと同じである。また、燃料電池2および燃料カートリッジ3の構成も実施の形態1と同じである。
次に、第4の実施形態の燃料電池を用いた携帯電話1の動作手順について、図15に示す具体的な事例を参照して説明する。
図15に示すように、ステップS111において、燃料電池2の電源をオンにする。そして、ID検出部5が、ステップS112において、燃料電池2のIDを検出し燃料電池ID特定(A)を行い、同様に、ステップS113において、燃料カートリッジ3のIDを検出しカートリッジID特定(B)を行う。
このようにした後に、ステップS114において、P2P通信モードに設定する。そして、ステップS115において、通信モード検出部23がP2P通信モードかどうかを確認する。次に、ステップS116において、燃料電池駆動オンにして燃料電池2を駆動させる。そして、電池運転状態検出部6が、ステップS117において、燃料電池2の運転状況である運転時刻、出力および燃料消費量を検出し、駆動状態特定(D)を行う。
次に、データ比較部24が、ステップS118において、P2P通信の利用者が能動的に送信したデータの量と、P2Pシステムを構成するノードの一つとして他の利用者が送受信するデータを転送したデータの量とを比較照合する。そして、検出値マッチング部7が、ステップS119において、上記特定(A)、(B)、(D)、(E)の検出値データおよび比較照合した結果のデータを、照合し関連付けて記憶する。また、上記検出値データに基づき、携帯電話の駆動に使った燃料消費量あるいは原燃料の量を演算処理し算出し電子データとして記憶する。このようにした後に、図示しないが、実施の形態1の場合と同様に、上記各データは、携帯電話1により、例えば通信事業者の定めた特定のサーバにデータ送信され格納される。
上記システムの動作により、携帯電話1に燃料電池2を接続してP2P通信を行った場合に、踏み台とされた(他の利用者がデータを送受信する転送ノードとして携帯端末1が利用された)間に消費した電力を見積もることができる。そして、この場合でも、実施の形態1の場合と同様な効果を得ることができる。
(実施の形態5)
次に、本発明の第5の実施形態について図16、17を参照して説明する。図16は、本発明に係る燃料電池を用いた通信端末あるいはその簡易型の電源管理システムの第5の実施形態を示す概略構成ブロック図である。図16は、上記システムの動作手順を示すフローチャートである。
この実施形態の特徴は、P2P通信において、通信端末に内臓の蓄電型電池から燃料電池に自動的に切り替えができるシステム構成となるところにある。以下、通信端末として携帯電話について説明する。
図16に示すように、携帯電話1あるいは電源管理システムは、ID検出部5、検出値マッチング部7、給電制御部20および通信モード検出部23(モード検出手段)を備えている。
ここで、通信モード検出部23は、通信端末の駆動においてP2P通信モードか否かを検出する。そして、給電制御部20は、携帯電話1がP2P通信モードになると、携帯電話1の駆動に使用する電源を上記蓄電型電池から燃料電池2に切り替える。
上記ID検出部5は実施の形態1で説明したのと同じである。そして、検出値マッチング部7は、ID検出部5、通信モード検出部23等からの検出値データを照合する。そして、その照合データを給電制御部20に受け渡す。また、上記データを照合し関連付けて記憶し、携帯電話の駆動に消費した燃料あるいは原燃料の量を演算処理し算出して電子データとする。
また、燃料電池2は、実施の形態2と同様に、上述した給電制御部20に対応する電池給電制御部21を備えると好適である。その他の構成は、携帯電話1、燃料電池2および燃料カートリッジ3において、実施の形態1と同じである。
次に、第5の実施形態の燃料電池を用いた携帯電話1の動作手順について、図17に示す具体的な事例を参照して説明する。
(P2P通信後に燃料電池を駆動する場合)
図17(a)に示すように、ステップS121において、燃料電池2の電源をオンにする。そして、ID検出部5が、ステップS122において、燃料電池2のIDを検出し燃料電池ID特定(A)を行い、同様に、ステップS123において、燃料カートリッジ3のIDを検出しカートリッジID特定(B)を行う。
このようにした後に、ステップS124において、P2P通信モードに設定する。そして、ステップS125において、通信モード検出部23がP2P通信モードかどうか確認する。そして、検出値マッチング部7が、その照合したID、P2P通信モード等のデータを給電制御部20に受け渡す。
次に、給電制御部20が、ステップS126において、上記照合データに基づきP2P通信か否か判定し給電判断をする。この給電判断の工程で、利用者がP2P通信を行う場合には、ステップS127において、燃料電池駆動が自動的にオン状態になり、ステップS128において、携帯電話1に燃料電池2から給電がなされる。そして、その後の工程は、実施の形態4の場合と同様に検出値マッチング部7で処理がなされ、図示しないが、各種データは、携帯電話1により、例えば通信事業者の定めた特定のサーバにデータ送信され格納される。
上記ステップS126において、P2P通信でない場合は、ステップS129において、携帯電話1は、別途電池すなわち内臓の蓄電型電池から給電を受けることになる。
(燃料電池駆動後にP2P通信する場合)
図17(b)に示すように、ステップS131において、燃料電池2の電源をオンにする。そして、ID検出部5が、ステップS132において、燃料電池2のIDを検出し燃料電池ID特定(A)を行い、同様に、ステップS133において、燃料カートリッジ3のIDを検出しカートリッジID特定(B)を行う。
このようにした後に、ステップS134において、燃料電池駆動オンにして燃料電池2を駆動させる。次に、ステップS135において、P2P通信モードに設定する。そして、ステップS136において、通信モード検出部23がP2P通信モードかどうか確認する。
次に、給電制御部20が、ステップS137において、検出値マッチング部7で照合したID、P2P通信モード等のデータに基づき、P2P通信か否か判定し給電判断をする。この給電判断の工程で、利用者がP2P通信を行う場合には、ステップS138において、燃料電池2から携帯電話1に給電がなされる。そして、その後の工程は、実施の形態4の場合と同様に検出値マッチング部7の処理を経て、図示しないが、各種データは、携帯電話1により、例えば通信事業者の定めた特定のサーバにデータ送信され格納される。
上記ステップS137において、P2P通信でない場合は、ステップS139において、携帯電話1は、別途電池すなわち内臓の蓄電型電池から給電を受けることになる。
上記システムの動作により、燃料電池2を接続していれば、携帯電話1でP2P通信を行うと、あるいは行おうとすると、自動的に燃料電池2から給電されるようになる。そして、この場合でも、実施の形態1の場合と同様な効果が生じる。
以上の実施の形態では、燃料電池の電源管理システムは通信端末に内臓されているが、本発明はこのような構成に限定されない。上記携帯電話のような通信端末は、その機能が進歩し情報処理能力が増大している。このために、上記電源管理システムは携帯電話内に充分に内蔵できる。しかし、例えば音楽再生プレイヤーのように単純機能のモバイル機器では、情報処理能力が小さく上記電源管理システムを機器内に配置させることは難しい。このような場合には、例えば、上記電源管理システムの一部、例えば検出値マッチング部7を端末管理システム側に設けることもできる。
このように、電源管理システムは、必ずしも通信端末に内蔵させるものではなく、利用者が容易にアクセスできる例えば上記通信事業者の定めた特定サーバに設けるようにする。
また、上記の実施の形態の説明では触れなかったが、リチウムイオン電池のような二次電池は燃料電池からの充電がなされてもよい。
本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を採ることができる。上記実施の形態では、通信端末は、携帯電話の場合について説明してきたが、無線LAN端末、有線ネットワーク端末等、他の態様でも全く同様に適用できることに言及しておく。
本発明の実施の形態1の通信端末および燃料電池の電源管理システムの概略構成ブロック図。 (a)は燃料電池を説明するための燃料システムの概略構成ブロック図、(b)は(a)の燃料電池の起電単位を原理的に示す模式的断面図。 燃料電池および燃料貯蔵器の通信端末への装着方法を示す模式図。 実施の形態1の通信端末および燃料電池の電源管理システムの動作を説明するためのフローチャート。 同通信端末および燃料電池の電源管理システムの動作を説明するためのフローチャート。 同通信端末および燃料電池の電源管理システムの別の動作を説明するためのフローチャート。 同通信端末および燃料電池の電源管理システムの更に別の動作を説明するためのフローチャート。 同通信端末および燃料電池の電源管理システムの更に別の動作を説明するためのフローチャート。 同通信端末および燃料電池の電源管理システムの更に別の動作を説明するためのフローチャート。 本発明の実施の形態2の通信端末および燃料電池の電源管理システムの概略構成ブロック図。 実施の形態2の通信端末および燃料電池の電源管理システムの動作を説明するためのフローチャート。 本発明の実施の形態3の通信端末および燃料電池の電源管理システムの概略構成ブロック図。 実施の形態3の通信端末および燃料電池の電源管理システムの動作を説明するためのフローチャート。 本発明の実施の形態4の通信端末および燃料電池の電源管理システムの概略構成ブロック図。 実施の形態4の通信端末および燃料電池の電源管理システムの動作を説明するためのフローチャート。 本発明の実施の形態5の通信端末および燃料電池の電源管理システムの概略構成ブロック図。 実施の形態5の通信端末および燃料電池の電源管理システムの動作を説明するためのフローチャート。
符号の説明
1…携帯電話,2…燃料電池,3…燃料カートリッジ,4…コンテンツ検出部,5…ID検出部,6…電池運転状態検出部,7…検出値マッチング部,8…電池運転状態監視部,11…燃料電池システム,12,15,16…ポンプ,13…混合タンク、14…発電用スタック,17…電解質膜,18…アノード極,19…カソード極,20…給電制御部,21…電池給電制御部,22…出力制御部,23…通信モード検出部,24…データ比較部

Claims (9)

  1. 燃料電池により給電される通信端末であって、
    前記燃料電池に燃料を補給する燃料貯蔵器の固有識別情報あるいは前記燃料電池の固有識別情報を検出するID検出手段と、
    前記通信端末において実行されるコンテンツを検出するコンテンツ検出手段と、
    前記燃料電池の運転状態を検出する電池駆動検出手段と、
    前記ID検出手段、前記コンテンツ検出手段および前記電池駆動検出手段により知得したデータを照合し関連付けする照合処理手段と、
    を有することを特徴とする燃料電池を用いた通信端末。
  2. 前記照合処理手段は、前記通信端末において1つのコンテンツの実行により消費される燃料量を算定することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池を用いた通信端末。
  3. 前記照合処理手段により前記照合し関連付けされたデータを暗号化し、通信端末が接続する通信管理システムに送信することを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料電池を用いた通信端末。
  4. 前記コンテンツ検出手段は、前記コンテンツのメタデータを知得する機能を備えていることを特徴とする請求項1,2又は3に記載の燃料電池を用いた通信端末。
  5. 燃料電池により給電され、P2P通信ができる通信端末であって、
    前記燃料電池に燃料を補給する燃料貯蔵器の固有識別情報あるいは前記燃料電池の固有識別情報を検出するID検出手段と、
    前記燃料電池の運転状態を検出する電池駆動検出手段と、
    前記通信端末の利用者が能動的に送受信したデータ量と、前記P2P通信の他の利用者が送受信するために前記通信端末を経由したデータ量との比較値を算定するデータ比較手段と、
    前記ID検出手段、前記電池駆動検出手段および前記データ比較手段により知得したデータを照合し関連付けする照合処理手段と、
    を有することを特徴とする燃料電池を用いた通信端末。
  6. 燃料電池により給電され、P2P通信ができる通信端末であって、
    前記燃料電池に燃料を補給する燃料貯蔵器の固有識別情報あるいは前記燃料電池の固有識別情報を検出するID検出手段と、
    前記燃料電池の運転状態を検出する電池駆動検出手段と、
    前記通信端末の通信モードがP2Pであることを検出するモード検出手段と、
    前記通信端末において、前記P2Pの通信モードになると給電経路を燃料電池に切り替える給電制御手段と、
    を有することを特徴とする燃料電池を用いた通信端末。
  7. 燃料電池により給電される通信端末の電源管理システムであって、
    前記燃料電池に燃料を補給する燃料貯蔵器の固有識別情報あるいは前記燃料電池の固有識別情報を検出するID検出手段と、
    前記通信端末において実行されるコンテンツを検出するコンテンツ検出手段と、
    前記燃料電池の運転状態を検出する電池駆動検出手段と、
    前記ID検出手段、前記コンテンツ検出手段および前記電池駆動検出手段により知得したデータを照合する照合処理手段と、
    を備えることを特徴とする通信端末の電源管理システム。
  8. 前記照合処理手段は、前記通信端末において1つのコンテンツの実行により消費される燃料量を算定することを特徴とする請求項7に記載の通信端末の電源管理システム。
  9. 通信端末に給電する燃料電池へ燃料を補給する燃料貯蔵器購入の課金方法であって、
    前記燃料電池あるいは前記燃料貯蔵器の固有識別情報データと、
    前記通信端末において実行されたコンテンツ情報データと、
    前記燃料電池の運転状況により知得された燃料消費の情報データと、を照合し関連付けして電子データにし、
    前記照合し関連付けして作成した電子データを、前記通信端末および前記コンテンツの供給側の管理システムに格納し、
    前記格納した電子データに基づき、前記燃料貯蔵器購入に際して、前記コンテンツの供給側の分担代金を算定し課金することを特徴とする燃料貯蔵器購入の課金方法。
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