JP2015208069A - Function expansion device and charging system for function expansion device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モバイル情報端末に接続されて用いられる周辺装置、及びその装置を充電するシステムに関する。 The present invention relates to a peripheral device used by being connected to a mobile information terminal, and a system for charging the device.
スマートフォン等のモバイル情報端末に接続されて用いられる周辺装置の一つとして、そのモバイル情報端末の機能を拡張することができる機能拡張装置が知られている。特許文献1には、モバイル情報端末と、機能拡張装置であるバーコードリーダ端末と、モバイル情報端末とバーコードリーダ端末を接続する受台と、を備えた光学情報読取装置が記載されている。モバイル情報端末に組み込まれたアプリケーションからバーコードリーダ端末に対してスキャン要求が送信される。この要求に基づいてバーコードリーダ端末はバーコードシンボルを読み取り、取得したシンボル情報をモバイル情報端末に入力する。そして、モバイル情報端末のアプリケーションは、シンボル情報を取得して種々のサービスを提供する。 As one of peripheral devices that are used by being connected to a mobile information terminal such as a smartphone, a function expansion device that can expand the function of the mobile information terminal is known. Patent Document 1 describes an optical information reader including a mobile information terminal, a barcode reader terminal that is a function expansion device, and a cradle for connecting the mobile information terminal and the barcode reader terminal. A scan request is transmitted from the application incorporated in the mobile information terminal to the barcode reader terminal. Based on this request, the barcode reader terminal reads the barcode symbol and inputs the acquired symbol information to the mobile information terminal. The application of the mobile information terminal acquires symbol information and provides various services.
この光学情報読取装置は持ち運び可能な装置であり、モバイル情報端末とバーコードリーダ端末には、それぞれ蓄電池が内蔵されている。各蓄電池は、電源制御部及び受台に内蔵された電圧変換器を介して互いに接続されている。バーコードリーダ端末内のCPUは、各蓄電池の残容量情報を比較して電圧変換器を制御することにより、残容量の多い蓄電池から残容量の少ない蓄電池に対して電力を供給させる。このため、両蓄電池が平均的に消費され、両蓄電池が消耗するまで光学情報読取装置が動作する。 This optical information reader is a portable device, and each of the mobile information terminal and the barcode reader terminal has a built-in storage battery. Each storage battery is connected to each other via a power converter and a voltage converter built in the cradle. The CPU in the barcode reader terminal supplies power from a storage battery with a large remaining capacity to a storage battery with a small remaining capacity by comparing the remaining capacity information of each storage battery and controlling the voltage converter. For this reason, both storage batteries are consumed on average, and the optical information reader operates until both storage batteries are consumed.
しかし、この光学情報読取装置は、各端末間の電力供給を可能にするために、出力電圧調整部及び入力電圧調整部を有する電圧変換器が必要である。そして、この電圧変換器を機能させるための電力が必要となり、装置全体としての消費電力が増大してしまう。 However, this optical information reader requires a voltage converter having an output voltage adjustment unit and an input voltage adjustment unit in order to enable power supply between the terminals. And the electric power for functioning this voltage converter is needed, and the power consumption as the whole apparatus will increase.
本発明は、消費電力が低減された機能拡張装置、及びこの機能拡張装置の充電システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a function expansion device with reduced power consumption and a charging system for the function expansion device.
本発明の機能拡張装置は、モバイル情報端末に接続され、センサを有するセンサ部と、前記モバイル情報端末と前記センサと通信可能に接続されて前記センサから取得した情報を該モバイル情報端末に入力する制御手段を有する制御部と、前記センサ部と前記制御部に電力を供給する蓄電池と、前記蓄電池の充電を制御する充電制御部と、外部電力を分岐させて前記モバイル情報端末と前記充電制御部に供給する分岐部と、前記蓄電池と前記センサ部の間に介在し、前記制御手段に制御されるスイッチング手段と、を備え、
前記制御手段は、前記スイッチング手段に、前記センサから前記情報を取得するときには前記蓄電池から前記センサ部へ電力を供給させ、前記センサから前記情報を取得しないときには前記蓄電池から前記センサ部への電力供給を遮断させることを特徴とする。
The function expansion device of the present invention is connected to a mobile information terminal, and has a sensor unit, and is connected to the mobile information terminal and the sensor so as to communicate with each other, and inputs information acquired from the sensor to the mobile information terminal. A control unit having a control unit; a storage battery that supplies power to the sensor unit and the control unit; a charge control unit that controls charging of the storage battery; and the mobile information terminal and the charge control unit by branching external power A switching unit that is interposed between the storage battery and the sensor unit and controlled by the control unit,
The control means causes the switching means to supply power from the storage battery to the sensor unit when acquiring the information from the sensor, and to supply power from the storage battery to the sensor unit when not acquiring the information from the sensor. It is characterized by blocking.
本発明の機能拡張装置の前記制御手段は、前記モバイル情報端末及び前記センサと通信を行っていないときは、省電力状態であることを特徴とする。 The control means of the function expansion device of the present invention is characterized in that it is in a power saving state when it is not communicating with the mobile information terminal and the sensor.
本発明の機能拡張装置は、前記モバイル情報端末側に供給された前記外部電力の電圧レベルが入力され、基準の電圧レベルに対する該外部電力の電圧レベルの高低を比較し、該比較に基づいて前記充電制御部を制御する制御信号を生成して該充電制御部に出力する比較部を備え、前記比較において前記モバイル情報端末側に供給された前記外部電力の電圧レベルが前記基準の電圧レベルよりも低い場合には、前記充電制御部は、前記蓄電池への充電電流を減らすように制御されることを特徴とする。 The function expansion device of the present invention receives the voltage level of the external power supplied to the mobile information terminal side, compares the level of the voltage level of the external power with respect to a reference voltage level, and based on the comparison, A comparison unit that generates a control signal for controlling the charge control unit and outputs the control signal to the charge control unit, wherein the voltage level of the external power supplied to the mobile information terminal in the comparison is higher than the reference voltage level; When it is low, the charging control unit is controlled to reduce a charging current to the storage battery.
本発明の充電システムは、上記の機能拡張装置と、前記機能拡張装置に前記外部電力を供給する給電装置と、前記機能拡張装置及び前記給電装置を電気的に接続するコネクタと、を備え、
前記コネクタは、前記機能拡張装置又は前記給電装置の一方に設けられた面コンタクトユニットと、前記機能拡張装置又は前記給電装置の他方に設けられ、接続時において前記面コンタクトユニットに対向する突出コンタクトユニットと、を有し、
前記面コンタクトユニットは、露出して設けられた円状のコンタクトと、前記円状のコンタクトと同心かつ同一面に形成され、該円状のコンタクトの周りに配置された円環状のコンタクトと、前記円状のコンタクトと同軸上であり、該円状のコンタクトの露出側とは逆側に配置された一のマグネットと、を有し、
前記突出コンタクトユニットは、露出して設けられ前記円状のコンタクトに向かって突出した一のコンタクトと、露出して設けられ前記円環状のコンタクトに向かって突出した他のコンタクトと、前記円状のコンタクトと同軸上であり、前記一のコンタクトの露出側とは逆側に配置され、前記一のマグネットと互いに吸引し合う他のマグネットと、を有することを特徴とする。
A charging system of the present invention includes the function expansion device, a power supply device that supplies the external power to the function expansion device, and a connector that electrically connects the function expansion device and the power supply device,
The connector includes a surface contact unit provided on one of the function expansion device or the power supply device, and a protruding contact unit provided on the other side of the function expansion device or the power supply device and facing the surface contact unit when connected. And having
The surface contact unit includes an exposed circular contact, an annular contact formed concentrically and on the same surface as the circular contact, and disposed around the circular contact; A magnet that is coaxial with the circular contact and disposed on the opposite side of the exposed side of the circular contact;
The protruding contact unit includes one contact that is exposed and protrudes toward the circular contact, another contact that is exposed and protrudes toward the annular contact, and the circular contact It is coaxial with the contact, is disposed on the opposite side of the exposed side of the one contact, and has another magnet that attracts the one magnet and attracts each other.
前記給電装置は、前記機能拡張装置に供給するための電力を蓄える蓄電池と、外部電源からの電力を前記蓄電池に充電する充電制御部と、を備えたことを特徴とする。 The power supply device includes a storage battery that stores power to be supplied to the function expansion device, and a charge control unit that charges the storage battery with power from an external power source.
本発明の機能拡張装置は、蓄電池とセンサ部がスイッチング手段を介して接続されている。このスイッチング手段は、制御手段とセンサとが通信していないときには、蓄電池の電力がセンサ部に供給されない状態に制御される。このため、モバイル情報端末のみの操作時など、機能拡張装置を機能させる前後において、センサ部の電力の消費をなくすことができる。よって、機能拡張装置の消費電力が低減される。また、消費電力が低減されることにより、充電時間の短縮化を図ることができる。 In the function expansion device of the present invention, the storage battery and the sensor unit are connected via switching means. The switching means is controlled so that the power of the storage battery is not supplied to the sensor unit when the control means and the sensor are not communicating. For this reason, the power consumption of the sensor unit can be eliminated before and after the function expansion device is functioned, such as when only the mobile information terminal is operated. Therefore, the power consumption of the function expansion device is reduced. In addition, since the power consumption is reduced, the charging time can be shortened.
本発明の機能拡張装置の充電システムは、充電の際に、面コンタクトユニットと突出コンタクトユニットが近付くと、互いのユニットのマグネットが吸引し合う。これにより、円状のコンタクトと一のコンタクトが同軸上に位置決めされる。そして、面コンタクトユニットと突出コンタクトユニットのコンタクト同士が接触する。ここで、面コンタクトユニットのコンタクトは円状及び円環状であるため、突出コンタクトユニットのコンタクトは一のコンタクトを中心として360度回転しても円環状のコンタクトに接触可能である。すなわち、両ユニットは方向性なく接続可能である。よって、機能拡張装置の向きを気にすることなく給電装置に接続できる。本発明の機能拡張装置の充電システムは、上記の充電時間の短縮を実現した機能拡張装置において、さらに充電にかかる手間を軽減することができる。また、機能拡張装置の充電を頻繁に行う場合でも、差込式の充電器において生じ得るコンタクトの破損を防止できる。 In the charging system of the function expansion device of the present invention, when the surface contact unit and the protruding contact unit come close to each other during charging, the magnets of each unit attract each other. Thereby, the circular contact and the one contact are positioned coaxially. The contacts of the surface contact unit and the protruding contact unit come into contact with each other. Here, since the contact of the surface contact unit is circular and annular, the contact of the protruding contact unit can contact the annular contact even if it rotates 360 degrees around the one contact. That is, both units can be connected without directionality. Therefore, it is possible to connect to the power feeding device without worrying about the direction of the function expansion device. The function expansion device charging system of the present invention can further reduce the time and effort required for charging in the function expansion device that realizes the shortening of the charging time. Further, even when the function expansion device is frequently charged, it is possible to prevent contact damage that may occur in the plug-in charger.
本発明の機能拡張装置を説明する。なお、各図にわたって示される同じ符号は、同一又は同様のものを示す。 The function expansion device of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol shown throughout each figure shows the same or the same thing.
図1に示すように、本発明の機能拡張装置1は、モバイル情報端末3の機能を拡張する装置である。この機能拡張装置1は、代表的には、モバイル情報端末3の表示手段5を露出させた状態でモバイル情報端末3に着脱可能に取り付けられ、モバイル情報端末3と共に持ち運び可能な装置である。機能拡張装置1とモバイル情報端末3は、コネクタ15(図2)を介して電気的に通信可能に接続される。
As shown in FIG. 1, the function expansion device 1 of the present invention is a device that expands the function of the
モバイル情報端末3は、図1及び図2に示すように、一面に設けられた液晶画面等の表示手段5と、アプリケーションが組み込まれた制御手段7と、この制御手段7の電源を生成する電源回路9と、この電源回路9に電力を供給する蓄電池11と、この蓄電池11への充電を制御する充電制御部13と、を備える端末であり、例えば、PDA(Personal Digital Assistant)やスマートフォンである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
機能拡張装置1は、図2に示すように、センサ部17と、制御部19と、蓄電池21と、充電制御部23と、分岐部25と、スイッチング手段27と、を備える。
As shown in FIG. 2, the function expansion device 1 includes a
センサ部17は、センサ29を有する。センサ29は、モバイル情報端末3に組み込まれていないセンサ29や、モバイル情報端末3に組み込まれたセンサよりも高機能なセンサ29等である。例えばセンサ29は、物品に付されたRFタグに記憶されている物品情報を読み取り、そのRFタグに情報を書き込むリーダライタである。センサ29は、リーダライタに限定されず、物品に表示されたバーコードシンボルをスキャンしてシンボル情報を取得するバーコードリーダであっても良い。他には、マイクロホンと、このマイクロホンの信号を増幅するアンプ回路であってもよい。さらに、センサ部17は、センサ29及びその周辺回路の電源を生成するセンサ用電源回路31を有する。このセンサ用電源回路31の入力は後述するスイッチング手段27を介して蓄電池21に接続され、出力はセンサ29及びその周辺回路の電源端子に接続される。
The
制御部19は、制御手段33を有する。制御手段33は、モバイル情報端末3及びセンサ29と通信可能に接続されて、センサ29から取得した情報をモバイル情報端末3に入力する。制御手段33は、代表的にはマイクロプロセッサであり、モバイル情報端末3及びセンサ29と有線接続されている。通信方法は、代表的にはシリアル通信が用いられる。制御部19は、制御手段33の電源及び周辺回路の電源を生成する制御手段用電源回路35を有する。この制御手段用電源回路35の入力は蓄電池21に接続され、出力は制御手段33の電源端子に接続される。なお、制御手段用電源回路35とセンサ用電源回路31は、互いに独立した電源回路である。
The
蓄電池21は、センサ部17と制御部19に電力を供給する。また、蓄電池21は、代表的には、過充電や過放電を防止する保護回路を有するリチウムイオンバッテリーである。
The
充電制御部23は、外部電力の一部を蓄電池21に供給して蓄電池21を充電するものであり、例えば充電電流を制御する充電制御ICである。
The charge control unit 23 supplies a part of external power to the
分岐部25は、外部電力を分岐させてモバイル情報端末3と充電制御部23に供給する。この分岐部25は、例えば、外部電源との接続コネクタ37に接続された一の入力と、この入力を分岐させてモバイル情報端末3の充電制御部13と機能拡張装置1の充電制御部23に個別に接続された二つの出力と、を有する回路である。この分岐部25は、上記の充電制御ICの内部に組み込まれた回路であっても良い。
The branching
スイッチング手段27は、蓄電池21とセンサ部17との間に介在し、制御手段33によって制御される。このスイッチング手段27は、代表的には、入力端に蓄電池21が接続され、出力端にセンサ用電源回路31が接続され、制御端に制御手段33の出力が接続されたアナログスイッチである。また、エミッタに蓄電池21が接続され、コレクタにセンサ用電源回路31が接続され、ベースに制御手段33の出力が接続されたトランジスタであっても良い。
The switching means 27 is interposed between the
このスイッチング手段27は、制御手段33により次のように制御される。制御手段33は、センサ29から情報を取得しないときは、蓄電池21からセンサ部17に対する電力供給を遮断する状態(スイッチの開状態)に制御する。一方、制御手段33は、センサ29から情報を取得するときは、蓄電池21からセンサ部17に対して電力を供給する状態(スイッチの閉状態)に制御する。すなわち、制御手段33は、モバイル情報端末3の制御手段7からの情報リクエスト信号を検出した場合に、スイッチング手段27を閉状態に制御する。これにより、センサ用電源回路31に電力が供給されて、センサ29が通信可能な状態となる。次に、制御手段33はセンサ29の初期設定を行って、センサ29を機能させる。次に、制御手段33は、所定の間隔でセンサ29に対して情報の有無を確認する。情報がない場合には、情報の有無の確認を繰り返す。情報が有る場合にはセンサ29から情報を取得する。この通信によりセンサ29から情報を取得した制御手段33は、スイッチング手段27を開状態に制御して、センサ用電源回路31への電力供給を遮断する。そして、制御手段33は取得した情報をモバイル情報端末3の制御手段7に入力する。
The switching means 27 is controlled by the control means 33 as follows. When the control means 33 does not acquire information from the
本発明の機能拡張装置1は、センサ29が取得した情報をモバイル情報端末3に入力することで、モバイル情報端末3の機能を拡張する。ここで機能拡張装置1は、蓄電池21とセンサ部17がスイッチング手段27を介して接続されている。このスイッチング手段27は、制御手段33がセンサ29から情報の取得を行っていないときには、制御手段33によって開状態に制御される。このため、モバイル情報端末3のみの操作時など、機能拡張装置1を機能させる前後において、センサ部17の電力の消費をなくすことができる。よって、機能拡張装置1の消費電力が低減される。
The function expansion device 1 of the present invention extends the function of the
さらに、制御手段33は、モバイル情報端末3及びセンサ29との間で情報を受け渡すときを除いて省電力状態であっても良い。例えば、制御手段33がスタンバイ機能を有するマイクロプロセッサであっても良い。このマイクロプロセッサは、上記の情報リクエスト信号を受信するまではスタンバイ状態に設定される。マイクロプロセッサは、情報リクエスト信号をトリガーとして通常の動作状態に復帰する。そして、モバイル情報端末3に情報を入力した後にスタンバイ状態に設定される。スタンバイ状態のマイクロプロセッサは電力の消費量が少ないので、機能拡張装置1の消費電力が低減される。
Further, the control means 33 may be in a power saving state except when information is transferred between the
上記のように本発明の機能拡張装置1は、交信時以外には制御手段33が省電力状態となり、かつスイッチング手段27がセンサ部17への電力供給を遮断するので電力を無駄に消費しない。これは、液晶パネル等を有するPDAやスマートフォン等のモバイル情報端末3に比べて、消費電力が極めて少ないものである。そして、機能拡張装置1側の蓄電池21はモバイル情報端末3に対して電力を供給しないので、モバイル情報端末3の蓄電池11に比べて容量の小さな蓄電池21を用いることができ、製品コストを下げることができる。
As described above, the function expansion device 1 of the present invention does not waste power because the
さらに、本発明の機能拡張装置1は比較部39を備え、充電制御部23が比較部39の出力に応じて蓄電池21に対する充電を制御するものであっても良い。比較部39は、モバイル情報端末3側に供給された外部電力の電圧レベルと、基準電圧レベル40とを比較して、比較の結果を充電制御部23に出力する。基準電圧レベル40は、予め定められた電圧レベルであり、例えば、外部電源を所定の抵抗で分圧して得られる電圧レベルや、抵抗を介して外部電源に接続されたツェナダイオードにより生成される電圧レベルである。充電制御部23は、比較部39の出力に接続され、この出力に応じて蓄電池21への充電電流を制御する。具体的には、比較部39の出力において、モバイル情報端末3側に供給された外部電力の電圧レベルが所定の電圧レベルよりも低い場合には、充電制御部23は蓄電池21の充電電流を減らす。この比較部39は、例えば、一の入力端子が分岐部25のモバイル情報端末3側の出力端子に接続され、他の入力端子に基準電圧が入力されるコンパレータである。この充電制御部23は、例えば、このコンパレータを内部に有し、コンパレータの出力にゲートが接続されたFET(field-effect transistor)を有する充電制御ICであり、上記一の入力端子の電圧レベルが他の電圧レベルよりも低い場合に蓄電池21に対する充電電流が制限される。このような充電制御ICとして、例えば、TEXAS INSTRUMENTS社製のby2407xシリーズを用いることができる。
Furthermore, the function expansion device 1 of the present invention may include the
上記比較部39及び充電制御部23を備えた本発明は、次の作用と効果を奏する。モバイル情報端末3の消費電流が増加して、分岐部25のモバイル情報端末3側の出力電圧が低下した場合に、比較部39が出力電圧の低下を検知して、信号を出力する。この比較部39の信号に基づいて充電制御部23が蓄電池21への充電電流を制限する。これにより、モバイル情報端末3側により多くの電流を流すことができる。すなわち、充電容量の大きなモバイル情報端末3側の蓄電池11を充電しつつモバイル情報端末3を操作する等、モバイル情報端末3の負荷が大きくなると、モバイル情報端末3への電力供給を優先させる。よって、消費電力の大きいモバイル情報端末3側の蓄電池11への充電電流は低下しない。一方、機能拡張装置1の蓄電池21への充電電流が制限されるが、機能拡張装置1自身の消費電力は上記の通り低減されているので、機能拡張装置1の使用に際して問題とならない。このためモバイル情報端末3側の充電及び機能拡張装置1の充電の両立が可能となる。
The present invention including the
次に、本発明の機能拡張装置1の充電システム41を説明する。本発明の機能拡張装置1の充電システム41は、図1から図3に示すように、機能拡張装置1と、給電装置43と、機能拡張装置1及び給電装置43に設けられ、互いを電気的に接続するコネクタ37と、を備える。
Next, the charging
給電装置43は、機能拡張装置1に外部電力を供給する。この外部電力としては、代表的には、コンピュータのUSBポートから供給される電力である。給電装置43は、機能拡張装置1の背面45に対向して、背面45を支持する支持面47を有する。この給電装置43は、例えば、図1及び図3に示すように、上面を支持面47とする円板状のものである。この支持面47に機能拡張装置1が載置される。
The
機能拡張装置1と給電装置43はコネクタ37を介して電気的に接続される。このコネクタ37は、図3(b)に示すように、機能拡張装置1の背面45側に設けられた面コンタクトユニット49と、給電装置43の支持面47側に設けられた突出コンタクトユニット51と、を有する。この面コンタクトユニット49と突出コンタクトユニット51は、接続時に互いに対向する露出面46,48を有する。
The function expansion device 1 and the
面コンタクトユニット49は、図3に示すように、円状のコンタクト53と、複数の円環状のコンタクト55と、マグネット57と、を有する。円状のコンタクト53及び円環状のコンタクト55は、機能拡張装置1の背面45側に露出して配置される。円状のコンタクト53は、樹脂製の正円板59の露出面46上に配置された円状の接触面である。円環状のコンタクト55は、樹脂製の正円板59の露出面46上に配置された円環状の接触面である。径の異なる複数の円環状のコンタクト55が隙間を開けて円状のコンタクト53と同一面かつ同心に配置される。円状のコンタクト53又は円環状のコンタクト55のいずれかが、外部電力の入力端子として分岐部25の入力に接続される。他のコンタクトは、信号線として制御手段33の入出力端子に接続される。マグネット57は、円板状であり、円状のコンタクト53と同軸上、かつ円状のコンタクト53よりも内側(円状のコンタクト53の露出側とは逆側)に配置される。
As shown in FIG. 3, the
突出コンタクトユニット51は、複数のコンタクト61と、マグネット65と、を有する。このコンタクト61は、給電装置43の支持面47側に露出し、円状及び円環状のコンタクト53,55に向かって突出した接触端子である。例えば、複数のコンタクト61は、樹脂製の正円板63に組み込まれて、その露出面48から突出している。複数のコンタクト61は、上記の円状のコンタクト53と接触する一のコンタクト61aと、各円環状のコンタクト55と接触する複数の他のコンタクト61bと、を有する。いずれかのコンタクト61が、外部電力の供給端子として、面コンタクトユニット49の外部電力の入力端子に接触する。なお、図3においては複数の突出したコンタクト61が一列に配列されている。両端のコンタクト61は、面コンタクトユニット49に対する接触バランスを保つために、最も外側の円環状のコンタクト55に接触する。マグネット65は、円板状であり、面コンタクトユニット49内のマグネット57と互いに吸引するように向けられて、円状のコンタクト53と同軸上に配置される。
The protruding
本発明の機能拡張装置1の充電システム41は、次の作用及び効果を奏するものである。機能拡張装置1を充電する場合に、面コンタクトユニット49と突出コンタクトユニット51が近付くと、互いのマグネット57,65が互いに吸引し合う。これにより、円状のコンタクト53と一のコンタクト61aが同軸上に位置決めされる。そして、面コンタクトユニット49と突出コンタクトユニット51のコンタクト同士が接触する。ここで、面コンタクトユニット49のコンタクト53,55は円状及び円環状であるため、突出コンタクトユニット51のコンタクト61は一のコンタクト61aを中心として360度回転しても円環状のコンタクト55に接触可能である。すなわち、両ユニット49,51は方向性なく接続可能である。よって、機能拡張装置1の向きを気にすることなく給電装置43に接続できる。本発明の機能拡張装置1の充電システム41は、上記の充電時間の短縮を実現した機能拡張装置1において、さらに充電にかかる手間を軽減することができる。また、機能拡張装置の充電を頻繁に行う場合でも、差込式の充電器において生じ得るコンタクトの破損を防止できる。
The charging
なお、図3においては、機能拡張装置1側に面コンタクトユニット49を設け、給電装置43側に突出コンタクトユニット51を設けたが、これに限定されず、機能拡張装置1側に突出コンタクトユニット51を設け、給電装置43に面コンタクトユニット49を設けても良い。
In FIG. 3, the
さらに、給電装置43は、蓄電池67と、充電制御部69と、を備えても良い。蓄電池67は、機能拡張装置1に供給するための電力を蓄えるものであり、突出コンタクトユニット51の外部電力の供給端子に接続される。これにより、蓄電池67に充電された電力が上記のコネクタ37を介して機能拡張装置1及びモバイル情報端末3に供給される。なお、蓄電池67の容量は、機能拡張装置1の蓄電池21とモバイル情報端末3の蓄電池11の容量を合算したものであることが好ましい。これにより、一度の給電で両方の蓄電池11,21を完全充電できる。充電制御部69は、外部電源から得た電力を蓄電池67に充電するものであり、例えば充電電流を制御する充電制御ICである。この充電制御部69は、入力側が着脱式のケーブルを介して外部電源と接続され、出力側が蓄電池67に接続される。この給電装置43は、外部電力を蓄電池67に蓄えるので、外部電源のない場所においても給電することができる。また、モバイル情報端末3及び機能拡張装置1を使用しながら給電も同時に行うことができる。
Furthermore, the
以上、本発明の機能拡張装置1及び機能拡張装置1の充電システム41について説明したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものであり、これらの態様はいずれも本発明の範囲に属するものである。
As described above, the function expansion device 1 and the charging
例えば、機能拡張装置1の比較部はコンパレータに限定されない。この比較部は、分岐部25のモバイル情報端末3側の出力に接続され、この出力電圧を分圧する分圧回路と、この分圧回路の出力に接続され、分圧された電圧をアナログ‐デジタル変換するアナログ‐デジタル変換器と、アナログ‐デジタル変換器の出力に接続され、デジタル変換された値を基準電圧レベル値と比較演算して、基準電圧レベル値の方が大きい場合に充電制御部23に対して充電電流を制限する信号を出力する制御手段33内の比較演算部と、を有するものであっても良い。なお、基準電圧レベル値は、制御手段33の記憶部(不図示)に記憶された所定の数値である。
For example, the comparison unit of the function expansion device 1 is not limited to a comparator. This comparison unit is connected to the output of the branching
さらに、分圧回路を構成する抵抗が可変抵抗であっても良い。この可変抵抗により、出力電圧の分圧比を調節できる。すなわち、センサ部17の消費電力が高い場合には、分圧された電圧レベルが高くなるように可変抵抗を設定する。これにより、デジタル変換された値は基準電圧レベル値を下回りにくくなる。そして、充電制御部23の電流が制限されにくくなり、蓄電池21への充電が制限されない。この様に、モバイル情報端末3及び機能拡張装置1の消費電力や各蓄電池11,21の容量に見合った充電電流の配分が可能となる。
Further, the resistor constituting the voltage dividing circuit may be a variable resistor. The voltage dividing ratio of the output voltage can be adjusted by this variable resistor. That is, when the power consumption of the
1 … 機能拡張装置
3 … モバイル情報端末
5 … 表示手段
7 … 制御手段
9 … 電源回路
11 … モバイル情報端末の蓄電池
13 … モバイル情報端末の充電制御部
15 … コネクタ
17 … センサ部
19 … 制御部
21 … 機能拡張装置の蓄電池
23 … 機能拡張装置の充電制御部
25 … 分岐部
27 … スイッチング手段
29 … センサ
31 … センサ用電源回路
33 … 制御手段
35 … 制御手段用電源回路
37 … コネクタ
39 … 比較部
41 … 充電システム
43 … 給電装置
45 … 背面
47 … 支持面
49 … 面コンタクトユニット
51 … 突出コンタクトユニット
53 … 円状のコンタクト
55 … 円環状のコンタクト
57 … マグネット
59 … 正円板
61 … 突出したコンタクト
61a … 一のコンタクト
61b … 他のコンタクト
63 … 正円板
65 … マグネット
67 … 給電装置の蓄電池
69 … 給電装置の充電制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (5)
センサを有するセンサ部と、
前記モバイル情報端末と前記センサと通信可能に接続されて前記センサから取得した情報を該モバイル情報端末に入力する制御手段を有する制御部と、
前記センサ部と前記制御部に電力を供給する蓄電池と、
前記蓄電池の充電を制御する充電制御部と、
外部電力を分岐させて前記モバイル情報端末と前記充電制御部に供給する分岐部と、
前記蓄電池と前記センサ部の間に介在し、前記制御手段に制御されるスイッチング手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記スイッチング手段に、前記センサから前記情報を取得するときには前記蓄電池から前記センサ部へ電力を供給させ、前記センサから前記情報を取得しないときには前記蓄電池から前記センサ部への電力供給を遮断させることを特徴とする機能拡張装置。 A function expansion device connected to a mobile information terminal,
A sensor unit having a sensor;
A control unit connected to the mobile information terminal and the sensor in a communicable manner, and having a control means for inputting information acquired from the sensor to the mobile information terminal;
A storage battery for supplying power to the sensor unit and the control unit;
A charge control unit for controlling charging of the storage battery;
A branching unit that branches external power and supplies the mobile information terminal and the charging control unit;
Switching means that is interposed between the storage battery and the sensor unit and controlled by the control means;
With
The control means causes the switching means to supply power from the storage battery to the sensor unit when acquiring the information from the sensor, and to supply power from the storage battery to the sensor unit when not acquiring the information from the sensor. The function expansion device characterized by blocking.
前記比較において前記モバイル情報端末側に供給された前記外部電力の電圧レベルが前記基準の電圧レベルよりも低い場合には、前記充電制御部は、前記蓄電池への充電電流を減らすように制御されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の機能拡張装置。 A control signal for inputting the voltage level of the external power supplied to the mobile information terminal, comparing the voltage level of the external power with respect to a reference voltage level, and controlling the charge control unit based on the comparison A comparison unit that generates and outputs to the charge control unit,
In the comparison, when the voltage level of the external power supplied to the mobile information terminal is lower than the reference voltage level, the charging control unit is controlled to reduce the charging current to the storage battery. The function expansion device according to claim 1, wherein the function expansion device is provided.
前記機能拡張装置に前記外部電力を供給する給電装置と、
前記機能拡張装置及び前記給電装置を電気的に接続するコネクタと、を備え、
前記コネクタは、
前記機能拡張装置又は前記給電装置の一方に設けられた面コンタクトユニットと、
前記機能拡張装置又は前記給電装置の他方に設けられ、接続時において前記面コンタクトユニットに対向する突出コンタクトユニットと、を有し、
前記面コンタクトユニットは、
露出して設けられた円状のコンタクトと、前記円状のコンタクトと同心かつ同一面に形成され、該円状のコンタクトの周りに配置された円環状のコンタクトと、前記円状のコンタクトと同軸上であり、該円状のコンタクトの露出側とは逆側に配置された一のマグネットと、を有し、
前記突出コンタクトユニットは、
露出して設けられ前記円状のコンタクトに向かって突出した一のコンタクトと、露出して設けられ前記円環状のコンタクトに向かって突出した他のコンタクトと、前記円状のコンタクトと同軸上であり、前記一のコンタクトの露出側とは逆側に配置され、前記一のマグネットと互いに吸引し合う他のマグネットと、を有する機能拡張装置の充電システム。 A function expansion device according to claim 1;
A power supply device for supplying the external power to the function expansion device;
A connector for electrically connecting the function expansion device and the power supply device,
The connector is
A surface contact unit provided on one of the function expansion device or the power supply device;
A protruding contact unit that is provided on the other side of the function expansion device or the power feeding device and faces the surface contact unit at the time of connection;
The surface contact unit is
An exposed circular contact, an annular contact formed concentrically and on the same surface as the circular contact, and arranged around the circular contact, and coaxial with the circular contact A magnet disposed on the opposite side to the exposed side of the circular contact,
The protruding contact unit is
One contact exposed and projecting toward the circular contact; another contact exposed and projecting toward the annular contact; and coaxial with the circular contact. A charging system for a function expansion device, comprising: the one magnet disposed on a side opposite to the exposed side of the one contact, and the other magnet attracting each other.
前記機能拡張装置に供給するための電力を蓄える蓄電池と、
外部電源からの電力を前記蓄電池に充電する充電制御部と、
を備えた請求項4に記載の機能拡張装置の充電システム。 The power supply device
A storage battery for storing electric power to be supplied to the function expansion device;
A charge control unit for charging the storage battery with power from an external power source;
The charging system of the function expansion device according to claim 4, comprising:
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