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Title:
CHARGE SYSTEM, MOBILE ELECTRONIC DEVICE, CELL TERMINAL USED FOR THEM, AND SECONDARY CELL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/153138
Kind Code:
A1
Abstract:
It is possible to prevent charge of an incompatible secondary cell while suppressing the size of a mobile electronic device and a secondary cell without increasing power consumption so as to prevent damage of the secondary cell or the mobile electronic device by charge. A detachable secondary cell (30) supplies power to a mobile electronic device (2). The mobile electronic device (2) includes: a cell terminal (60) which outputs and inputs power to/from the mounted secondary cell (30); non-contact information extraction means (20) which performs a magnetic field communication; a loop antenna (26) which transmits/receives a signal using an electromagnetic wave by the non-contact information extraction means (20); and control means (22) which acquires particular information outputted from the non-contact information extraction means (20) and controls charge of the secondary cell (30) according to the acquired particular information. The loop antenna (26) is arranged in the cell terminal (60).

Inventors:
NAKAJIMA MASAYOSHI (JP)
KOYAMA AKIRA (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/060871
Publication Date:
December 18, 2008
Filing Date:
June 13, 2008
Export Citation:
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Assignee:
KYOCERA CORP (JP)
NAKAJIMA MASAYOSHI (JP)
KOYAMA AKIRA (JP)
International Classes:
H01M10/46; H01M50/574; H01M50/588; H01Q1/24; H01Q7/00; H01Q7/06; H02J7/00; H02J7/02; H04M1/02; H04M1/73; H04M1/72412
Domestic Patent References:
WO2006112627A12006-10-26
Foreign References:
JP2005285567A2005-10-13
JP2003086159A2003-03-20
JP2003257497A2003-09-12
JP2006164820A2006-06-22
JP2005341775A2005-12-08
JP2006236806A2006-09-07
JP2006228490A2006-08-31
JP2003168406A2003-06-13
JPH05135804A1993-06-01
Attorney, Agent or Firm:
SHOBAYASHI, Masayuki (25-8 Higashi-ikebukuro 1-chom, Toshima-ku Tokyo, JP)
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Claims:
 着脱自在な二次電池と、当該二次電池により電力供給される携帯電子機器と、当該携帯電子機器を介して前記二次電池の充電を行う充電器とを有し、
 前記二次電池は、
  電力を蓄積するバッテリセルと、
  前記バッテリセルに接続される電極と、
  磁界通信により、特定情報を出力可能な非接触出力手段と、を備え、
 前記携帯電子機器は、
  前記二次電池の電極との間で電力授受を行う電池端子と、
  前記非接触出力手段との間で磁界通信を行う非接触情報抽出手段と、
  前記充電器が接続されている状態で、前記非接触情報抽出手段により出力される前記特定情報を取得し、該取得した前記特定情報に基づいて、前記二次電池への充電を制御する制御手段と、を備え、
 前記非接触情報抽出手段は、電磁波を用いた信号送受を行うループアンテナを有しており、当該ループアンテナは、前記電池端子内に設けられ、
 前記電極は、前記バッテリセルの一端部に固定され、
 前記非接触出力手段は、前記電極が固定された前記バッテリセルの一端部に固定されている充電システム。
 着脱自在な二次電池により電力供給される携帯電子機器であって、
 装着される前記二次電池との間で電力授受を行う電池端子と、
 磁界通信を行う非接触情報抽出手段と、
 前記非接触情報抽出手段により電磁波を用いた信号送受を行うループアンテナと、
 前記非接触情報抽出手段により出力される特定情報を取得し、該取得した前記特定情報に基づいて、前記二次電池への充電を制御する制御手段と、を備え、
 前記ループアンテナは、前記電池端子内に設けられている携帯電子機器。
 前記電池端子は、前記二次電池の電極に当接する複数の端子と、当該複数の端子を所定の方向に付勢状態にて保持する本体部とを有し、
 前記ループアンテナは、前記ループアンテナの巻き軸方向が前記所定の方向と平行になるように前記本体部に固定されている請求項2記載の携帯電子機器。
 着脱自在な二次電池により電力供給される携帯電子機器内に設けられる電池端子であって、
 前記携帯電子機器に装着される二次電池の電極に当接するための複数の端子と、
 前記複数の端子を所定の方向に付勢状態にて保持する本体部と、
 前記携帯電子機器に装着される二次電池との間で磁界通信を行うループアンテナと、を備え、
 前記ループアンテナは、前記ループアンテナの巻き軸方向が前記所定の方向と平行になるように前記本体部に固定されている電池端子。
 前記複数の端子のそれぞれに導通し、回路基板に半田付けするための複数の実装ピンをさらに有し、
 前記複数の端子のうち一つは、前記携帯電子機器に装着される二次電池の負極が当接される負極用端子であり、
 前記複数の実装ピンのうち、前記負極用端子が繋がれる実装ピンに、前記ループアンテナのコールド側端がさらに接続されている請求項4記載の電池端子。
 磁界通信を行う非接触情報抽出手段を有する携帯電子機器に取り付けられて電力供給を行う二次電池であって、
 電力を蓄積するバッテリセルと、
 前記バッテリセルに接続される正極端子および負極端子と、
 自二次電池を特定する情報を保持する記憶手段と、
 前記記憶手段に保持される情報を出力可能な非接触出力手段と、を備え、
 前記非接触出力手段は、磁界通信を行うループアンテナを有し、
 前記正極端子と前記負極端子とが所定の面に露出するように前記バッテリセルに対して固定されるとともに、前記ループアンテナの巻き軸方向が前記所定の面に対して直交する方向となるように、前記非接触出力手段および前記記憶手段が前記バッテリセルに固定されている二次電池。
 前記非接触出力手段と前記バッテリセルとの間には、磁性シートが介在されている請求項6記載の二次電池。
 前記バッテリセルと前記正極端子および前記負極端子との間に介在されてバッテリセルを過電流から保護する保護手段をさらに備え、
 前記正極端子と前記負極端子と前記非接触出力手段と前記記憶手段とは、前記バッテリセルに対し、樹脂モールド成型により一体に固定されている請求項6または7記載の二次電池。
 前記非接触出力手段および前記記憶手段は、前記バッテリセルに対して水分検出シールにより貼り付けられて固定されている請求項6または7記載の二次電池。
Description:
充電システム、携帯電子機器及 これに用いられる電池端子、並びに二次電

 本発明は、充電装置に接続可能であって 二次電池が着脱自在であり、二次電池を装 したままの状態で充電装置に接続すると、 動的にこの充電装置から二次電池への給電 作が行なわれる充電システム、携帯電子機 及びこれに用いられる電池端子、並びに二 電池に関するものである。

 従来の携帯電話機等の携帯電子機器には 所定の充電装置に接続可能であると共に、 の携帯電子機器に対応する二次電池が着脱 在になっている。また、このような携帯電 機器には、二次電池を装着したままの状態 充電装置に接続すると、その携帯電子機器 内部の電源回路が、充電装置から二次電池 の給電動作を自動的に開始させるようにな ているものがあった。

 ところで、二次電池の交換目的のため、携 電話の購入時に、同時に購入する二次電池 外の二次電池を、別途購入する場合がある しかしながら、正規の電池ではなく、模造 や、端子の位置が偶然同じ電池などが携帯 子機器に装着されると、充電を行うときに しい充電制御が出来ないことがある。そこ 、二次電池に磁界通信を行う情報通信チッ を搭載し、携帯電子機器との間で電池種別 認証を行う技術が特許文献1および2に開示 れている。

特開2005-285567号公報

特開2005-341775号公報

 しかしながら、二次電池の大部分はアル や鉄などの帯磁性のある材料を含んでいる そのため、前記特許文献1および2のような 帯電子機器においては、二次電池などの帯 性に起因するノイズなどを考慮した送受信 性の設定が必要となる。そのため、送受信 出力を上げなければならず、結果として電 消費が大きかったり、より大型のアンテナ 設けるために携帯電子機器や二次電池自体 大きくならざるを得なかった。

 そこで、本発明は、上記問題点に鑑みて 消費電力を極力増大させること無く、なお つ携帯電子機器や二次電池の大きさを小さ 抑えつつも、正しい二次電池が装着された どうかの確認をして安全な使用状態を確保 ることができる充電システム、携帯電子機 及びこれに用いられる電池端子、並びに二 電池を提供することを課題とするものであ 。

 上述した課題を解決するため、本発明の 1発明は、着脱自在な二次電池と、当該二次 電池により電力供給される携帯電子機器と、 当該携帯電子機器を介して前記二次電池の充 電を行う充電器とを有し、前記二次電池は、 電力を蓄積するバッテリセルと、前記バッテ リセルに接続される電極と、磁界通信により 、特定情報を出力可能な非接触出力手段と、 を備え、前記携帯電子機器は、前記二次電池 の電極との間で電力授受を行う電池端子と、 前記非接触出力手段との間で磁界通信を行う 非接触情報抽出手段と、前記充電器が接続さ れている状態で、前記非接触情報抽出手段に より出力される前記特定情報を取得し、該取 得した前記特定情報に基づいて、前記二次電 池への充電を制御する制御手段と、を備え、 前記非接触情報抽出手段は、電磁波を用いた 信号送受を行うループアンテナを有しており 、当該ループアンテナは、前記電池端子内に 設けられ、前記電極は、前記バッテリセルの 一端部に固定され、前記非接触出力手段は、 前記電極が固定された前記バッテリセルの一 端部に固定されている。

 また、本発明の第2発明は、着脱自在な二 次電池により電力供給される携帯電子機器で あって、装着される前記二次電池との間で電 力授受を行う電池端子と、磁界通信を行う非 接触情報抽出手段と、前記非接触情報抽出手 段により電磁波を用いた信号送受を行うルー プアンテナと、前記非接触情報抽出手段によ り出力される特定情報を取得し、該取得した 前記特定情報に基づいて、前記二次電池への 充電を制御する制御手段と、を備え、前記ル ープアンテナは、前記電池端子内に設けられ ている。

 また、本発明の第2発明においては、前記 電池端子は、前記二次電池の電極に当接する 複数の端子と、当該複数の端子を所定の方向 に付勢状態にて保持する本体部とを有し、前 記ループアンテナは、前記ループアンテナの 巻き軸方向が前記所定の方向と平行になるよ うに前記本体部に固定されていることが好ま しい。

 さらに、本発明の第3発明は、着脱自在な 二次電池により電力供給される携帯電子機器 内に設けられる電池端子であって、前記携帯 電子機器に装着される二次電池の電極に当接 するための複数の端子と、前記複数の端子を 所定の方向に付勢状態にて保持する本体部と 、前記携帯電子機器に装着される二次電池と の間で磁界通信を行うループアンテナと、を 備え、前記ループアンテナは、前記ループア ンテナの巻き軸方向が前記所定の方向と平行 になるように前記本体部に固定されている。

 また、本発明の第3発明は、前記複数の端 子のそれぞれに導通し、回路基板に半田付け するための複数の実装ピンをさらに有し、前 記複数の端子のうち一つは、前記携帯電子機 器に装着される二次電池の負極が当接される 負極用端子であり、前記複数の実装ピンのう ち、前記負極用端子が繋がれる実装ピンに、 前記ループアンテナのコールド側端がさらに 接続されていることが好ましい。

 さらに、本発明の第4発明は、磁界通信を 行う非接触情報抽出手段を有する携帯電子機 器に取り付けられて電力供給を行う二次電池 であって、電力を蓄積するバッテリセルと、 前記バッテリセルに接続される正極端子およ び負極端子と、自二次電池を特定する情報を 保持する記憶手段と、前記記憶手段に保持さ れる情報を出力可能な非接触出力手段と、を 備え、前記非接触出力手段は、磁界通信を行 うループアンテナを有し、前記正極端子と前 記負極端子とが所定の面に露出するように前 記バッテリセルに対して固定されるとともに 、前記ループアンテナの巻き軸方向が前記所 定の面に対して直交する方向となるように、 前記非接触出力手段および前記記憶手段が前 記バッテリセルに固定されている。

 また、本発明の第4発明においては、前記 非接触出力手段と前記バッテリセルとの間に は、磁性シートが介在されていることが好ま しい。

 また、本発明の第4発明は、前記バッテリ セルと前記正極端子および前記負極端子との 間に介在されてバッテリセルを過電流から保 護する保護手段をさらに備え、前記正極端子 と前記負極端子と前記非接触出力手段と前記 記憶手段とは、前記バッテリセルに対し、樹 脂モールド成型により一体に固定されている ことが好ましい。

 また、本発明の第4発明においては、前記 非接触出力手段および前記記憶手段は、前記 バッテリセルに対して水分検出シールにより 貼り付けられて固定されていることが好まし い。

 本発明によれば、消費電力を極力増大さ ること無く、なおかつ携帯電子機器や二次 池の大きさを小さく抑えつつも、正しい二 電池が装着されたかどうかの確認ができる 電システム、携帯電子機器及びこれに用い れる電池端子、並びに二次電池を提供する とができる。

本発明の一実施形態に係る携帯電話機2 、二次電池30及び充電台40の回路構成、並び 通信網52を示すブロック図である。 図1に示す記憶手段6の内部構成を示す である。 図1に示すサーバ54が記憶している二次 池対応テーブルである。 本発明の適用される携帯電話機2を示す 外観斜視図である。 図4の携帯電話機2の分解斜視図である 図4の携帯電話機2を異なる角度からみ 分解斜視図である。 電池端子60の斜視図である。 電池端子60を真上から見た図である。 電池端子60を真横から見た図である。 本発明の適用される二次電池30の斜視 である。 二次電池30と電池端子60との相関を示す 図である。 電池端子60とリアケース93との相関を す図である。 電池端子60とリアケース93と二次電池30 の相関を示す断面図である。 図1に示す携帯電話機2が充電台40に接 されたときにおける制御手段22の認証手続を 示すフローチャートである。

発明を実施するための形態

 以下、本発明に係る携帯電子機器及び二次 池の実施形態について、図面に基づいて具 的に説明する。
 図1ないし図12は、本発明の一実施形態に係 充電システムにおける携帯電話機2(携帯電 機器の一例)、及びこの携帯電話機2の内部に 設けられる電池端子60、携帯電話機2に装着さ れる二次電池30について説明するために参照 る図である。

 図1は、携帯電話機2に二次電池30を装着し た状態の回路構成を示すブロック図である。 携帯電話機2は、通信手段4、記憶手段6、電源 回路8、音声処理手段10、スピーカ12、マイク1 4、表示手段16、操作手段18、電池端子60、非 触リーダ20(ID抽出手段に相当)及びこれらを 御する制御手段22を備えている。なお、電池 端子60は、第1端子62と、非接触リーダ20に接 されるRFIDアンテナ26を備えている。さらに 二次電池30は、二次電池(バッテリセル)32、 証用記憶手段34、非接触出力手段36及び第2端 子38を備えている。

 二次電池30は、携帯電話機2に装着される 、そのバッテリセル32が、携帯電話機2の電 回路8、第1端子62、及び第1端子62と接触され る第2端子38を経由して回路接続されるように なっている。携帯電話機2は、通常の動作時 おいて、携帯電話機2に装着された二次電池3 0のバッテリセル32から、電源回路8を介して 電するようになっている。

 また、携帯電話機2は、この携帯電話機2 対応する所定の充電台40(充電装置に相当)の に載置されると、電源回路8と充電台40との いに対応する接続端子同士が接触して電気 に接続される。これにより、二次電池30の ッテリセル32が充電される。

 すなわち、図示していないが、電源回路8 内の一部には、充電台40と二次電池30のバッ リセル32との間を回路接続する充電回路が形 成されている。電源回路8は、制御手段22から の命令に基づいて、その充電回路による充電 台40から二次電池30への給電動作のON/OFFを切 替えるようになっている。

 また、記憶手段6は、図2に示すように、 揮発性の第1記憶手段6aと、揮発性の第2記憶 段6bとを備えて構成されている。第1記憶手 6aには、自機に関する所定の情報、並びに 比較用情報としての第1比較用情報及び第2比 較用情報が記憶されている。また、第2記憶 段6bには、比較用情報としての第3比較用情 が記憶されている。

 第1記憶手段6aは、自機に関する所定の情 として、この携帯電話機2のメーカー名や機 種名等を記憶している。また、第1記憶手段6a は、第1比較用情報として、後述する二次電 30のID情報と比較するための情報を備えてい 。即ち、第1記憶手段6aは、この携帯電話機2 に適合する複数の二次電池30のうちの一の二 電池30のID情報に関する内容を予め記憶する ようになっている。

 第1記憶手段6aに記憶される第2比較用情報 は、第1比較用情報と同様に、二次電池30のID 報と比較するための情報を備えている。即 、第2比較用情報は、この携帯電話機2に適 する複数の二次電池30のうちの他の二次電池 30のID情報に関する内容を予め記憶するよう なっている。そして、第1比較用情報と第2比 較用情報のそれぞれは、互いに異なる二次電 池30に関するID情報に関する内容を記憶する うになっている。このため、この第1比較用 報と第2比較用情報は、互いに異なる内容に なっている。

 したがって、携帯電話機2は、工場から出 荷された後、ユーザに引き渡される当初にお いて、第1記憶手段6aに以下の情報を記憶して いる。即ち、第1記憶手段6aは、この携帯電話 機2に適合する特定の2つの二次電池30のそれ れが保持するID情報(特定情報)と同じ内容の 較用情報を、第1比較用情報及び第2比較用 報として記憶している。この第1比較用情報 び第2比較用情報は、第1記憶手段6aが不揮発 性であるために、第1記憶手段6aへの給電が途 切れても保持され続けるようになっており、 また、異なる内容に書換えることができない ようになっている。

 また、第2記憶手段6bに記憶される第3比較 用情報は、第1記憶手段6aに記憶される第1比 用情報や第2比較用情報と同様に、後述する 次電池30のID情報と比較するための情報であ る。しかしながら、第3比較用情報は、第1比 用情報や第2比較用情報とは異なるID情報で る。そして、第3比較用情報は、やはりこの 携帯電話機2に適合する複数の二次電池30のい ずれかのID情報と一致する内容を書込むこと できるものである。

 すなわち、第3比較用情報は、第1比較用 報と一致するID情報を有する二次電池30とは なる別の二次電池30に対応付けられた情報 ある。同様に、第3比較用情報と一致するID 報を有する別の二次電池30は、第2比較用情 と一致するID情報を有する二次電池30とも異 るものである。そして、第3比較用情報と一 致するID情報を有する二次電池30に対応して そのID情報の内容が書換えられる。また、第 2記憶手段6bが揮発性であるために、第3比較 情報は、第2記憶手段6bへの給電が途切れる 消去されるようになっている。

 次に、二次電池30においては、図1に示す うに、その認証用記憶手段34と非接触出力 段36とが互いに接続されている。そして、そ の認証用記憶手段34には、二次電池30毎に異 る、二次電池30に固有のデータが記憶されて いる。具体的には、認証用記憶手段34は、ス ートビットとストップビットとに挟まれて データ領域を有している。認証用記憶手段3 4は、誤り訂正用のパリティービットを含め シリアルデータを格納可能なリードオンリ の構成とされている。データ領域には、ID情 報(二次電池30の製造番号など)や、電池種別 報(リチウムイオン式かニッケル水素式かニ ケルカドミウム式かなど)や、メーカー種別 、容量値などの情報がシリアル列で記憶され ている。

 そして、携帯電話機2の非接触リーダ20は RFID(Radio Frequency Identification)の技術により 非接触出力手段36との間でRFIDアンテナ26を介 して非接触式(無線式)通信を行なう。これに り、非接触リーダ20は、二次電池30の認証用 記憶手段34に記憶されているID情報等の特定 報を読み取ることができるようになってい 。

 すなわち、二次電池30が携帯電話機2に装 された場合でも、非接触リーダ20と非接触 力手段36とは、電気的には直接、接続されな いが、携帯電話機2と二次電池30との接続が検 出されると、非接触リーダ20は、制御手段22 命令に基づいて認証要求の無線送信を開始 る。非接触出力手段36は、非接触リーダ20か の認証要求を受信することにより動作電力 生成し、動作電力を電源として認証用記憶 段34に記憶されているID情報を読み出すと共 に、ID情報を非接触リーダ20に無線出力する うになっている。このため、非接触出力手 36は、二次電池30内のバッテリセル32から電 の供給を受けなくとも動作する。

 また、携帯電話機2の通信手段4は、例え CDMA2000_1x方式などの無線通信により、最寄り の基地局50を介して、公衆の通信網52に接続 ることができるようになっている。通信網52 にはサーバ54が接続されており、このサーバ5 4には、携帯電話機2と二次電池30との適合性 ついての二次電池対応テーブルが保存され いる。

 図3に示すように、サーバ54に保存されて る二次電池対応テーブルには、携帯電話機2 のメーカー名及び機種名と、各々の携帯電話 機2に適合して装着することができる二次電 30のID情報とが、予め記録されている。

 次に、携帯電話機2から二次電池30が取り されたときの携帯電話機2の動作について説 明する。後述するように、携帯電話機2の第2 憶手段6b(図2参照)には、図12のフローチャー トにおけるステップS15の処理手続により、現 在、携帯電話機2に装着されている二次電池30 のID情報が、第3比較用情報として記憶されて いる場合がある。

 この場合、第2記憶手段6bが揮発性である めに、携帯電話機2から二次電池30が取り外 れると第2記憶手段6bへの電力の供給がなく る。従って、この第2記憶手段6bに記憶され いた第3比較用情報は消去されることとなる 。

 次に、図4から図12を用いて、本発明の一 施形態の構造について説明を行う。まず、 4は、本発明の携帯電子機器の一実施形態に 係る携帯電話機2の外観を開状態で示す斜視 である。携帯電話機2は、いわゆる折り畳み の携帯電話機として構成されている。そし 、携帯電話機2は、開状態と閉状態との間で 互いに回動可能に連結された受話筐体70及び 話筐体90を備えている。

 送話筐体90及び受話筐体70は、それぞれの 端部が回動の中心となる連結部80により連結 れる。送話筐体90及び受話筐体70は、それぞ れ概ね薄型直方体状に形成されており、閉状 態では互いに重ね合わされて互いの輪郭が略 一致する。連結部80は、送話筐体90の端部に 成された凹部に、受話筐体70の端部に形成さ れた凸部が嵌合して構成されている。

 送話筐体90には、例えば、通話用のマイ 14、通信手段4につながる内蔵アンテナ(図示 )、ユーザの操作を受け付ける操作手段18が けられている。受話筐体70には、例えば、 話用のスピーカ12、画像や文字を表示するメ イン表示部(表示手段)16が設けられている。 らに図示を略するが、受話筐体70の背面には 、報知用のスピーカ、サブ表示部及びカメラ が設けられている。

 送話筐体90は、閉状態で受話筐体70に対向 する面側のフロントケース91と、その背面側 リアケース93と、リアケース93の背面側に被 せられる蓋体(図示略)とを備えている。フロ トケース91、リアケース93及び蓋体は、それ ぞれ筐体を構成する筐体片であって、例えば 非導電性の樹脂によりそれぞれ成形されてい る。フロントケース91とリアケース93とは、 えば、一方のケースに挿通されたネジが他 のケースに設けられたネジボスに螺合され ことにより互いに固定されている。

 また、後述するように、フロントケース9 1とリアケース93との間には、シールドケース 95が配置されている。シールドケース95には 操作手段18の各種キーが配置されたキーシー トと、各種キーに対応する複数の押圧スイッ チが配置されたフレキシブルプリント配線板 (FPC)とが載置されている。さらに、フロント ース91とリアケース93との間には、回路基板 97が配置されている。また、リアケース93と 体との間には、二次電池30が収納されている 。

 図5は、受話筐体70について、リアケース9 3等の一部の部材を取り付けていない状態を す。図5は、フロントケース91から、シール ケース95及び回路基板97を分離した状態を示 ている。なお、送話筐体90の回路基板97と受 話筐体70の表示用基板(不図示)とは、ケーブ により電気的に接続されている。

 回路基板97の実装面には、配線パターン 形成されている。また回路基板97の実装面に は、二次電池30からの電力供給により駆動す 各種の電子部品41により、電子回路が構成 れている。例えば、回路基板97には、通信手 段4や操作手段18からの信号等に基づいてメイ ン表示部(表示手段)16等の制御を行う制御手 22や、電源回路8が形成されているか、ある は実装されている。さらに、回路基板97の実 装面には、後述する電池端子60が実装される

 また、図6に示すように、リアケース93に 、筐体外側に、凹形状の電池収容部Aが形成 されている。電池収容部Aの端部には開口93a 形成されている。そして、リアケース93は、 開口93aから電池端子60が突出するように、フ ントケース91に取り付けられている。二次 池30は電池収容部Aに装着される。

 電池端子60は、図7Aから図7Cに示すように 樹脂などの絶縁物により形成される本体61 、複数の第1端子62、不図示の実装ピン64とを 有している。なお、図7Aは電池端子60の斜視 、図7Bは電池端子60を真上から見た図、図7C 電池端子60を真横から見た図である。

 また、複数の第1端子62のそれぞれは、電 端子60の本体61から突出して設けられている 。複数の第1端子62のそれぞれは、例えば筒状 や棒状の金属体により構成されている。そし て、複数の第1端子62のそれぞれには、本体61 埋没する方向に伸縮可能な弾性が、バネな の弾性体により付されている。そして、第1 端子62が伸縮する方向と、RFIDアンテナ26の軸 向(つまりループアンテナとしてのアンテナ 指向性の優れる方向)とが、略一致するよう なしてある。

 さらに、本体61の内部には、円筒形状の 間が形成されている。また本体61の内部には 、円柱状ボスが形成されている。円柱状ボス は、円筒形状の空間を構成する円筒の中心軸 と同軸であり、円筒空間よりも若干小さい半 径を有している。RFIDアンテナ26は、この円筒 空間内に取り付けられ、本体61内に封入され いる。RFIDアンテナ26は、円柱状ボスに金属 を巻き付けられたループアンテナからなる

 実装ピン64は、第1端子62a、62bのそれぞれ 導通される実装ピン64a、64cと、RFIDアンテナ 26のホット側端が導通される実装ピン64bとを している。また、特に実装ピン64aは、グラ ド端子であり、第1端子の負極側62aおよびRFI Dアンテナ26のコールド側端の両方が接続され ている。そのため、実装ピンの数が削減され ている。そして、電池端子60は、回路基板97 配線パターンのうち、対応するランドパッ に半田付けされて固定される。これにより 複数の実装ピン64が、回路基板97のパターン 電源回路8に導通可能となる。すなわち、電 池端子60は、回路基板97の実装面に対して垂 となる方向で実装される。

 次に、本実施形態に係る二次電池30の構成 ついて図8および図9を用いて説明する。
 二次電池30は、バッテリセル32がその容積の 大部分を占めており、バッテリセルへの電力 伝達を行うための第2端子37(正極37aと負極37b) 有している。さらに二次電池30の正極37aお び負極37bは、バッテリセル32との間に保護回 路35を介して電気的に接続されている。この 護回路35は、小型基板上に形成される。さ に、この小型基板上には、正極37aと負極37b が実装されている。そしてバッテリセル32の 端面にこの小型基板が配された状態で、正極 37a及び負極37bは、バッテリセル32に対して樹 モールドなどにより固定されている。

 正極37aおよび負極37bは二次電池30の長手 向端面において露出している。また、正極37 aと負極37bとの間には、非接触出力手段36と認 証用記憶手段34と小型ループアンテナ361とが 体化されたRFIDチップが配されている。

 非接触出力手段36及び認証用記憶手段34を 樹脂モールドにより固定するには、非接触出 力手段36及び認証用記憶手段34を小型基板に め固定しておき、樹脂モールドにより一体 する実装方法が採用可能である。なお、モ ルド用樹脂としては、低温低圧にて成型で るポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂ある はポリオレフィン系樹脂が好ましい。これ より、非接触出力手段36と認証用記憶手段34 小型基板とが、熱および圧力により破壊し くくなる。

 或いは、電極と小型基板とをバッテリセ 32に対してモールド成型して一体化が完了 た後に、非接触出力手段36および認証用記憶 手段34を小型基板に取り付けても良い。二次 池30の表面には通常、水分検出シール(粘着 水没検出シール)が貼着される。水分検出シ ールとは、故障などが生じたときの判別用の シートで、水分が付着すると変色するシート である。二次電池30への水没検出シールの貼 付けの際に、モールド成型された樹脂部分 非接触出力手段36と認証用記憶手段34とが一 体化されたRFIDチップを共に貼り付けるよう 構成すると作業性が非常に良くなる。

 非接触出力手段36は、小型ループアンテ 361を有している。そして、非接触出力手段36 は、この小型ループアンテナ361の指向方向が 二次電池30の長手方向と略一致するように、 ッテリセル32に固定されている。ここで、 型ループアンテナ361は、金属細線が螺旋状 幾十にも巻かれて構成されているものであ 。そして、金属細線の巻き軸の方向が、二 電池30の正極37aおよび負極37bが露出する面に 対して直交する方向に略一致することとなる 。

 そして、二次電池30が携帯電話機2に装着 れた場合、電池端子60の第1端子62a、62bが、 次電池30の第2端子37(正極37aと負極37b)と、送 話筐体90の内部において当接する。この際(図 10参照)に、電池端子60内のRFIDアンテナ26の軸 向と、二次電池30内の小型ループアンテナ36 1の軸方向とが同軸となる。従って、互いの ンテナの指向性が最良の位置関係となるよ に構成することができる。

 また、非接触出力手段36の背面(二次電池3 0の内側に向く面)には、フェライトなどを含 で構成される磁性シート39が配されている 即ち、非接触出力手段36と、バッテリセル32 小型基板との間には磁性シート39が介在さ ることとなる。この磁性シート39は、水没シ ールの貼着時に非接触出力手段36の背面に予 貼り付けられていても良い。このように、 性シート39を介在させることにより、RFIDア テナ26と小型ループアンテナ361との間の磁 通信において、バッテリセル32による悪影響 を受けることを緩和できる。従って、互いの アンテナ間の通信品質が向上する。また送信 出力が低くとも精度の高い通信を行うことが 出来る。これにより、磁界通信に伴う携帯電 話機2の消費電力を低減させることができる また、磁性シートを介在させることにより バッテリセル32からの悪影響を抑えることが 出来る。従って、バッテリセル32と小型ルー アンテナ361との距離を、従来に比べて物理 に近くすることができ、ひいては携帯電話 2の小型化することも可能となる。

 尚、本実施形態の二次電池30は、予め電 情報を出力可能な非接触出力手段36を有して いるため、在庫管理上も非常に便利である。 このように在庫管理上も有利であるため、製 品コストを下げることができる。

 次に、送話筐体90への二次電池30の装着に ついて、図10、図11を用いて説明を行う。な 、図11は図10における直線P-P’におけるK2領 の断面の一部を示す図である。

 筐体片であるリアケース93には、筐体外 に、凹形状の電池収容部Aが形成されている

 さて、図11に示すように、第1端子62の突出 向は電池端子60の実装方向に対して実質的に 垂直な方向である。第1端子62の突出方向は、 電池収容部Aの底面および回路基板97の実装面 と略平行な方向としている。
 そして、第1端子62は、その突出方向に対し 直交する方向にかつ電池収容部Aの底面と平 行な方向に複数併設されている。

 二次電池30は、例えば以下の手順により リアケース93の電池収容部Aに収めることが きる。即ち、二次電池30の一端に設けられる 電池接点30a(正極37aと負極37bと非接触出力手 36)を先に電池収容部Aに収めて第1端子62に当 させる。その後、第1端子62を本体61へ埋没 せる方向に押圧するように、電池接点30aが けられる端部と反対側の端部を押圧する。 して、前記反対側の端部を押圧しながら、 次電池30をスライドさせ、電池収容部A内に める。そのために、本体61からの第1端子62の 電池端子60の突出方向(すなわち埋没方向)は 電池収容部Aの底面(平面A)と実質的に平行な 向になる。また、本体61からの第1端子62の 池端子60の突出方向とRFIDアンテナ26の軸方向 とが一致している。このため、二次電池30を 池収容部A内に納めたときに、RFIDアンテナ26 と小型ループアンテナ361とは、互いのアンテ ナが近接するだけでなく、互いの指向性方向 が略同軸状となる。

 このように、互いのアンテナの特性が良 な状態となるように、送話筐体90内に二次 池30が格納される。このため、送信出力を低 めても、例えば双方とも先鋭度Q値を高めて くことにより高精度な通信が行うことがで る。従って、電力消費を抑えることが出来 。なお、先鋭度Qは、Q=R(√C/L)という式で算 されることが一般的に知られている。

 次に、図12のフローチャートに基づき、 実施形態において制御手段22が行なう認証手 続の一例について説明する。制御手段22は、 1に示すように、携帯電話機2が充電台40の上 に載置されて、携帯電話機2の電源回路8と充 台40とが回路接続することにより、図12のフ ローチャートに示す認証手続を開始する。

 また、制御手段22は、電源回路8と充電台4 0とが回路接続してから認証手続が終了する での間は、電源回路8を制御して、二次電池3 0のバッテリセル32ではなく、充電台40側から 力の供給を受けるように構成されている。

 携帯電話機2の制御手段22は、認証手続を 始すると、最初に記憶手段6から第1比較用 報、第2比較用情報及び第3比較用情報を読み 出すようになっている(図12中、ステップS1)。 ところで、認証手続は、まず、制御手段22の 示により非接触リーダ20からRFIDアンテナ26 通電して磁界を生じさせることにより、小 ループアンテナ361側に誘導起電力を生じさ る。そして、認証手続は、この誘導起電力 よって非接触出力手段36を起動させることで 開始される。その後、非接触リーダ20と非接 出力手段36とは、互いのアンテナ(RFIDアンテ ナ26と小型ループアンテナ361)間での電磁波を 搬送波として信号送受を行うことにより、互 いの通信認証を行う。初期の通信セッション が確立されると、非接触リーダ20は非接触出 手段36に二次電池30のID情報等の特定情報を 求する。その後、この要求に応じて、非接 出力手段36は、認証用記憶手段34からID情報 読み出し、磁界通信によって非接触リーダ2 0に抽出させる(ステップS2)。

 そして、制御手段22は、非接触リーダ20が 抽出したID情報等の特定情報が第1比較用情報 、第2比較用情報または第3比較用情報のいず かと一致するかどうかを確認する(ステップ S3)。ID情報が第1比較用情報、第2比較用情報 たは第3比較用情報のいずれかと一致した場 には(ステップS3のYES)、制御手段22は、電源 路8に充電台40から二次電池30のバッテリセ 32への給電を許可し、給電を開始させる(ス ップS4)。

 ID情報が第1比較用情報及び第2比較用情報 及び第3比較用情報のいずれにも一致しない 合には(ステップS3のNO)、制御手段22は、通信 手段4に通信網52のサーバ54との通信接続を行 わせる(図1参照)。そして、通信手段4がサー バ54との通信接続を確立することができなか た場合には(ステップS5のYES)、制御手段22は 電源回路8にバッテリセル32への給電動作を なわせないようにする(ステップS6)。さらに 、制御手段22は、図1に示す表示手段16又はス ーカ12に、「認証に失敗したため給電動作 行なわない」旨をユーザに報知させる(ステ プS7)。

 通信手段4がサーバ54との通信接続を確立 きた場合には(ステップS5のNO)、制御手段22 、二次電池30のID情報等の特定情報、及び図2 に示す記憶手段6に記憶されている自機のメ カーと機種名の情報を、通信手段4によりサ バ54宛てに送信する。そして、制御手段22は 、この携帯電話機2と二次電池30とが互いに適 合するかどうかについてサーバ54に問い合わ る(ステップS8)。

 サーバ54は、携帯電話機2から、二次電池3 0のID情報等の特定情報、及びこの携帯電話機 2のメーカーと機種名の情報を受信すると(ス ップS9)、これらと一致する組合せが、図3に 示した二次電池対応テーブルに記録されてい るかどうかを調査する(ステップS10)。

 そして、サーバ54は、一致する組合せが 次電池対応テーブルに記録されていた場合 は、「携帯電話機2と二次電池30は互いに適 する」旨の判断結果を携帯電話機2に送信す (ステップS11)。また、サーバ54は、一致する 組合せが二次電池対応テーブルに記録されて いなかった場合には、「適合しない」旨の判 断結果を携帯電話機2に送信する(同じくステ プS11)。さらに、二次電池の種別ごとの充電 制御に関する新たなプログラムがサーバ54上 アップデートされていた場合には、制御手 22は、この制御プログラムを携帯電話機2に ウンロードさせても良い。

 携帯電話機2の制御手段22は、通信手段4に より、サーバ54の判断結果や新たな制御プロ ラムを受信すると(ステップS12)、この判断 果を確認する(ステップS13)。

 サーバ54の判断結果が「この携帯電話機2 二次電池30は互いに適合する」旨のもので った場合には、制御手段22は、二次電池30に 電することを認証する(ステップS13のYES)。 して、制御手段22は、電源回路8に充電台40か ら二次電池30のバッテリセル32への給電を許 し、給電を開始させる(ステップS14)。そして 、制御手段22は、図2に示す第2記憶手段6bの第 3比較用情報を消去すると共に、図12中のステ ップS2で抽出した二次電池30のID情報等の特定 情報を新たな第3比較用情報として記憶させ (ステップS15)。そして、給電を開始する際に 新しい充電制御プログラムが共にダウンロー ドされている場合には、制御手段22は、新し 充電制御プログラムに従った受電制御を行 。これにより、ユーザの手を煩わせること く、効率や安全性がより向上される。

 また、サーバ54の判断結果が、「この携 電話機2と二次電池30は互いに適合しない」 のものであった場合には、制御手段22は、二 次電池30に充電することを許可せず(ステップ S13のNO)、そのため、電源回路8への給電は行 れない(ステップS16)。そして、制御手段22は 表示手段16又はスピーカ12に、「二次電池30 正規品ではなく模倣品等である疑いがある め、給電動作を行なわない」旨をユーザに 知させる(ステップS17)。

 このような携帯電話機2及び二次電池30に れば、携帯電話機2が、記憶手段6の比較用 報と二次電池30のID情報等の特定情報とを比 して、互いに適合するものであるかどうか 確認する。このため、適合しない二次電池3 0が携帯電話機2に装着された状態で充電台40 接続された場合には、この二次電池30に対し て充電が行なわれないこれにより、二次電池 30や携帯電話機2が充電により破損する可能性 を低減することができる。

 なお、第2記憶手段6bの第3比較用情報が、 携帯電話機2に装着されている二次電池30のID 報等の特定情報と一致する内容で記憶され いたとしても、この二次電池30が取り外さ ると、第3比較用情報はその内容が消去され 。従って、消去される前の第3比較用情報が 、その後に装着される二次電池30に対して影 を与えることがないため、認証手続の確実 を向上させることができる。

 また、携帯電話機2が非接触リーダ20を備 、二次電池30が非接触出力手段36を備えてい る。これにより、前記RFIDの技術による無線( 界)通信を行なうことが可能となり、非接触 出力手段36が二次電池30内に備えられている も関わらず、二次電池30のバッテリセル32の 量がない場合でも、非接触出力手段36は動 することができる。

 以上説明したように、本実施形態によれ 、電池の種別判定を行って安全な充電を行 ことが出来る。さらに、互いのループアン ナを近接させて配することが出来るため、 ペース的にも電力効率的にも効率よく非接 通信を行うことが出来る。

 また、非接触通信の送信出力を抑えてもノ ズに影響されにくくすることが出来る。
 さらに、このような携帯電子機器に有用に いるための電池端子、および二次電池を小 化することも出来る。
 また、同様にこのような携帯電子機器に装 される二次電池の生産性を高めることが出 る。

 なお、以上、携帯電話機に本発明を適用 た場合について説明したが、本発明は、PDA( Personal Digital Assistant)やポータブルナビゲー ョン機器やゲーム機等の携帯電子機器全般 及びこのような携帯電子機器の電池端子、 次電池全般についても適用することができ ことはいうまでもない。




 
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