特表 2022-553452 充電式デバイス用の再充電可能な充電器及び充電式デバイスを充電するための方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-12-22

(54)【発明の名称】充電式デバイス用の再充電可能な充電器及び充電式デバイスを充電するための方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/10 20060101AFI20221215BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20221215BHJP

   H02J 7/04 20060101ALI20221215BHJP

【ＦＩ】

H02J7/10 J

H02J7/00 303C

H02J7/04 C

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022541230

(86)(22)【出願日】2020-12-17

(85)【翻訳文提出日】2022-08-01

(86)【国際出願番号】 EP2020086620

(87)【国際公開番号】W WO2021136671

(87)【国際公開日】2021-07-08

(31)【優先権主張番号】16/732,521

(32)【優先日】2020-01-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522265992

【氏名又は名称】ソノヴァ コンシューマー ヒアリング ゲー・エム・ベー・ハー

【氏名又は名称原語表記】Ｓｏｎｏｖａ Ｃｏｎｓｕｍｅｒ Ｈｅａｒｉｎｇ ＧｍｂＨ

【住所又は居所原語表記】Ａｍ Ｌａｂｏｒ １， ３０９００ Ｗｅｄｅｍａｒｋ， Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】シュウ シォンビン

【テーマコード（参考）】

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503AA04

5G503BA02

5G503BB01

5G503CA01

5G503CA08

5G503CA11

5G503CB06

5G503CC02

5G503DA04

5G503DA07

5G503EA05

5G503GD03

5G503GD06

(57)【要約】

携帯型充電式電子デバイス（２００）を充電する充電装置（１００）が提供される。充電装置は、再充電可能なバッテリ（１２０）と、少なくとも１つの携帯型充電式デバイスの充電を制御する充電制御回路とを備える。充電制御回路は、再充電可能なバッテリの電力から携帯型充電式デバイスを充電するために、携帯型充電式デバイス（２００）を再充電可能なバッテリ（１２０）に電気的に接続するように構成されたインタフェース回路（１１０）と、接続された携帯型充電式デバイスのバッテリ充電レベルを自動的に検出し、検出されたバッテリ充電レベルを閾値と比較してこの閾値に達したかどうかを検出するように構成されたゲージ回路（１５０）と、少なくともインタフェース回路（１１０）及びゲージ回路（１５０）に接続された制御ユニット（１４０）であって、タイマ（１４５）を備える制御ユニット（１４０）として機能するように構成されたプロセッサとを備える。充電制御回路は、閾値に達したことをゲージ回路（１５０）が示すまで、インタフェース回路（１１０）を介して再充電可能なバッテリ（１２０）から携帯型充電式デバイス（２００）へエネルギを伝送することによって充電フェーズを実行することと、再充電可能なバッテリからの携帯型充電式デバイスの充電を中断して休止フェーズに入り、タイマを始動することと、タイマ（１４５）が経過したとき、充電フェーズに戻ることとを繰り返し行うように構成されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

携帯型充電式電子デバイス（２００）を充電する充電装置（１００）であって、
前記充電装置は、
再充電可能なバッテリ（１２０）と、
少なくとも１つの携帯型充電式デバイスの充電を制御する充電制御回路と、
を備え、
前記充電制御回路は、
前記再充電可能なバッテリの電力から前記携帯型充電式デバイスを充電するために、前記携帯型充電式デバイス（２００）を前記再充電可能なバッテリ（１２０）に電気的に接続するように構成されたインタフェース回路（１１０）と、
接続された前記携帯型充電式デバイスのバッテリ充電レベルを自動的に検出し、検出されたバッテリ充電レベルを閾値と比較して当該閾値に達したかどうかを検出するように構成されたゲージ回路（１５０）と、
少なくとも前記インタフェース回路（１１０）及び前記ゲージ回路（１５０）に接続された制御ユニット（１４０）であって、タイマ（１４５）を備える制御ユニット（１４０）として機能するように構成されたプロセッサと、
を備え、
前記充電制御回路は、
前記閾値に達したことを前記ゲージ回路（１５０）が示すまで、前記インタフェース回路（１１０）を介して前記再充電可能なバッテリ（１２０）から前記携帯型充電式デバイス（２００）へエネルギを伝送することによって充電フェーズを実行することと、
前記再充電可能なバッテリからの前記携帯型充電式デバイスの充電を中断して休止フェーズに入り、前記タイマを始動することと、
前記タイマ（１４５）が経過したとき、充電フェーズに戻ることと、
を繰り返し行うように構成されている、充電装置。

【請求項2】

前記タイマは、１時間を超える経過を計時するように構成されている、請求項１に記載の充電装置。

【請求項3】

前記タイマは、１０時間を超える経過を計時するように構成されている、請求項１に記載の充電装置。

【請求項4】

前記ゲージ回路（１５０）は、接続された前記携帯型充電式デバイスのバッテリ充電レベルを自動的に検出するために充電電流を測定するように構成されており、前記閾値は、所定の充電電流である、請求項１に記載の充電装置。

【請求項5】

前記充電装置はさらに、ブースト回路（１３０）を備え、
前記再充電可能なバッテリ（１２０）と前記携帯型充電式デバイス（２００）とが、前記ブースト回路を介して接続されており、
前記制御ユニット（１４０）は、前記再充電可能なバッテリから前記携帯型充電式デバイスを電気的に切断し、及び／又は、前記携帯型充電式デバイスを前記再充電可能なバッテリに電気的に再接続するように、前記ブースト回路を制御すべく構成されている、
請求項１に記載の充電装置。

【請求項6】

前記再充電可能なバッテリ（１２０）からの前記携帯型充電式デバイス（２００）の電気的切断は、充電電圧をスイッチオフさせるために制御ユニット（１４０）が前記ブースト回路（１３０）を制御することを含み、
前記携帯型充電式デバイス（２００）は、スイッチオフ後の充電電圧を検出する第２の充電回路（２３０）を備える、
請求項５に記載の充電装置。

【請求項7】

前記制御ユニットは、前記携帯型充電式デバイス（２００）が前記充電装置に接続されていること又は前記充電装置に挿入されていることを検出し、当該検出に応じて充電フェーズを開始するように構成されている、請求項１に記載の充電装置。

【請求項8】

第１の再充電可能なバッテリ（１２０）を有する携帯型充電装置（１００）から、第２の再充電可能なバッテリ（２４０）を有する携帯型充電式デバイス（２００）を充電するための方法（３０１）であって、当該方法は、
前記携帯型充電式デバイスが前記携帯型充電装置に接続されていることを検出すること（３１０）を含み、
前記検出に応じて、以下のステップを繰り返し行う、即ち、
前記第１の再充電可能なバッテリ（１２０）の電力から前記携帯型充電式デバイスの前記第２の再充電可能なバッテリ（２４０）を充電するステップ（３２０）と、
充電中に、前記第２の再充電可能なバッテリ（２４０）のバッテリ充電レベルを自動的に検出して（３３０）、前記バッテリ充電レベルを閾値と比較するステップと、
検出された前記バッテリ充電レベルが前記閾値に達していない間、前記第２の再充電可能なバッテリ（２４０）の充電（３２０）を継続するステップと、
検出された前記バッテリ充電レベルが前記閾値に達した場合に、
前記第１の再充電可能なバッテリから前記携帯型充電式デバイスを電気的に切断し、充電を中断するステップ（３４０）と、
前記携帯型充電装置においてタイマを始動するステップ（３５０）と、
前記タイマが経過したとき、前記携帯型充電式デバイスを前記第１の再充電可能なバッテリに電気的に再接続して、前記第２の再充電可能なバッテリ（２４０）を充電するステップ（３６０）と、
を行うステップと、
を繰り返し行う、方法。

【請求項9】

前記タイマは、１時間を超える経過、好ましくは１０時間を超える経過を計時する、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

前記第２の再充電可能なバッテリ（２４０）の前記バッテリ充電レベルが充電電流を測定するゲージ回路によって検出され、前記閾値は、所定の充電電流である、請求項８に記載の方法。

【請求項11】

前記充電するステップ（３２０）中に、タイマ値を決定するステップと、前記タイマ値に従って前記タイマを調整するステップと、をさらに含む、請求項８に記載の方法。

【請求項12】

前記タイマ値は、前記ゲージ回路によって測定される充電電流に基づいて決定される、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記携帯型充電式デバイスの前記第２の再充電可能なバッテリ（２４０）のバッテリ充電レベルを自動的に検出するステップ（３３０）と、当該検出されたバッテリ充電レベルを前記閾値と比較するステップ（３４０）とは、前記閾値に達するまで連続して実行される、請求項８に記載の方法。

【請求項14】

前記携帯型充電式デバイスの前記第２の再充電可能なバッテリ（２４０）のバッテリ充電レベルを自動的に検出するステップ（３３０）と、当該検出されたバッテリ充電レベルを前記閾値と比較するステップ（３４０）とは、前記閾値に達するまで周期的に繰り返される、請求項８に記載の方法。

【請求項15】

前記充電装置（１００）は、自身が現在休止フェーズにあるか又は充電フェーズにあるかにかかわらず、自身に前記携帯型充電式電子デバイス（２００）が接続されているかどうかを検出する接続測定手段をさらに備える、請求項１に記載の充電装置。

【請求項16】

前記充電装置（１００）は、自身が現在休止フェーズにあるか又は充電フェーズにあるかにかかわらず、自身に前記充電式電子デバイス（２００）が接続されているかどうかの検出を前記充電式電子デバイス（２００）に対して可能にする接続測定手段をさらに備える、請求項１に記載の充電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、充電式デバイス用の再充電可能な充電器及び充電式デバイスを充電するための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

背景
本出願における全文献の引用又は識別は、それらの文献が本発明の先行技術として利用可能であることを認めるものではないことに留意されたい。

【0003】

充電式モバイル電子デバイスは広く使用されている。近年、オーディオデータを受信するラジオ受信機と、オーディオデータを再生するための増幅器及び変換器と、ラジオ受信機、増幅器及び変換器に電力を供給する再充電可能なバッテリとを備えた充電式ワイヤレスイヤフォン又はイヤバッドが普及してきている。ワイヤレスイヤフォンを充電するための種々のタイプの充電用ケースも公知である。

【0004】

例えば、米国特許第９５０２９１３号明細書は、一体化された充電機能部及び再充電可能なバッテリを有する充電式ワイヤレスイヤフォンの輸送用及び／又は保管用のコンテナを開示している。ワイヤレスイヤフォンが挿入されると、このイヤフォン（即ち、その再充電可能なバッテリ）は、コンテナが電気エネルギ源に結合されていなければ、コンテナの再充電可能なバッテリユニットからのエネルギを使用して充電可能となる。他方で、コンテナが電気エネルギ源に結合されていれば、ワイヤレスイヤフォンとコンテナの再充電可能なバッテリユニットとの双方が充電される。コンテナの再充電可能なバッテリユニットは、ワイヤレスイヤフォンの再充電可能なバッテリよりもはるかに高い蓄電容量を有するので、コンテナの再充電可能なバッテリユニットを再充電する必要が生じる前にコンテナを電気エネルギ源に接続することなく、ワイヤレスイヤフォンを複数回再充電することができる。通常、ワイヤレスイヤフォンは、コンテナ内に配置されると直ちにかつコンテナ内に配置されている限り充電される。

【0005】

一般に、長い再充電サイクル又はスタンバイ時間、即ち、再充電が必要となるまでの時間を長くすることの達成が望まれている。このことは、ワイヤレスイヤフォンの再充電可能なバッテリとコンテナの再充電可能なバッテリユニットとの双方に当てはまる。しかし、コンテナは輸送用及び／又は保管用でもあるので、ユーザは自身のワイヤレスイヤフォンを装着していないときには常にこれをコンテナ内へ配置する傾向がある。バッテリは常にある程度の自己放電を有するため、通常の充電装置は、ワイヤレスイヤフォンの再充電可能なバッテリをフル充電状態に保持するためにフローティング電圧をワイヤレスイヤフォンの再充電可能なバッテリに供給するか、又は、充電装置が連続的にワイヤレスイヤフォンの再充電可能なバッテリの電圧を監視して、充電状態が低下すると直ちにいくらかの再充電を開始するかのいずれかの手段を採っている。どちらの場合にも、それぞれの手順を実行するために、コンテナの再充電可能なバッテリユニットからエネルギが引き出される。こうした手順を実行することによって失われるエネルギはごくわずかではあるが、自己放電によって失われるエネルギよりも著しく大きいエネルギである。なお、ワイヤレスイヤフォンは、場合により数日又は数週間にわたってコンテナに入れたままとされることもある。この場合、ワイヤレスイヤフォンの再充電可能なバッテリとコンテナの再充電可能なバッテリユニットとの双方が空となるおそれが高くなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】米国特許第９５０２９１３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

概要
本発明の目的は、携帯型充電式デバイスを再充電するための改善された方法を提供することである。本発明の基本方式の更なる目的は、延長された再充電サイクルを有し、従って、延長されたスタンバイ時間を提供する、携帯型充電式ワイヤレスイヤフォン用の携帯型再充電可能コンテナを提供することである。

【0008】

従来のワイヤレスイヤフォンは、コンテナ内に配置されると直ちにかつコンテナ内に配置されている限り再充電されるが、充電のために連続的に相互接続されている場合と比較して、コンテナの再充電可能なバッテリとワイヤレスイヤフォンの再充電可能なバッテリとが分離されている場合には、コンテナの再充電可能なバッテリの放電が緩慢となることが認識されている。本発明は、所定のレベルまで充電されたならば直ちにワイヤレスイヤフォンの再充電をスイッチオフすることが有利であるという事実の認識に基づいている。

【0009】

基本的に、上記の目的は、再充電可能なバッテリを有する携帯型充電装置から携帯型充電式デバイス、例えばイヤフォンを充電し、充電状態に達した後、この充電を周期的に中断することによって達成される。ここでの中断は、自動的な電気的中断である。従って、携帯型充電式デバイスを充電するフェーズと、充電をスイッチオフするフェーズとが交互に行われる。携帯型充電式デバイスの充電をスイッチオフする又は中断するフェーズは、以下においては休止フェーズとも称される。携帯型充電式デバイスを充電するフェーズは、充電フェーズと称される。充電フェーズは休止フェーズよりも大幅に短い。例えば、充電フェーズは数分かかるが、休止フェーズには数時間かかる。

【0010】

休止フェーズの持続時間は予め定められた時間であるが、充電フェーズの持続時間は、充電される携帯型デバイスの現在の充電レベル（即ち、充填レベル）に依存し得る。任意選択手段として、充電フェーズの持続時間は、予め定められた最大時間、例えば１時間に制限され得る。最大時間後に携帯型充電式デバイスの充電レベルが予め定められた最小値に達しない場合、携帯型充電式デバイスに欠陥があるとみなすことができ、充電器の保護のために充電器から取り外すことができる。

【課題を解決するための手段】

【0011】

一態様においては、充電フェーズ及び休止フェーズの双方とも、携帯型充電式デバイスが充電器から物理的に切断され、例えばコンテナから取り外されると、終了される。新たな充電フェーズは、携帯型充電式デバイスが充電器に物理的に接続されると、例えばコンテナに挿入されると開始可能となる。

【0012】

一実施形態においては、本発明は、再充電可能なバッテリを有する携帯型充電装置から携帯型充電式デバイスを再充電するための方法に関する。

【0013】

他の実施形態においては、本発明は、再充電可能なバッテリと、携帯型充電式デバイス、好ましくはイヤフォンなどの、コンテナに挿入可能なワイヤレスデバイスの充電を制御する充電制御回路とを備えた、再充電可能な充電装置、例えばコンテナに関する。

【0014】

本発明は、充電器の再充電可能なバッテリのスタンバイ時間が延長され、これにより、充電器の再充電間隔をより長くする（即ち、充電器の再充電が必要となるまでの時間を延長する）ことができるという利点を有する。他の利点は、携帯型充電式デバイスの再充電可能なバッテリのスタンバイ時間も延長されることである。言い換えれば、従来の解決手段よりも長く、携帯型充電式デバイスをコンテナ内に置いたままとすることができ、又は、充電器に都度接続してこれをさらに充電することができる。

【0015】

さらなる有利な実施形態については、図及び以下の詳細な説明に開示する。

【0016】

本発明の詳細及びさらなる有利な実施形態は、添付の図面を参照することによって、より良好に理解されるはずである。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】イヤバッド用の再充電可能な充電器及び充電式イヤバッドを示すブロック図である。

【図2】長時間充電を示すグラフである。

【図3】充電フェーズを示す充電グラフである。

【図4】方法のフローチャートである。

【図5】再充電可能な充電器及び充電されるデバイスを示す部分ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

好ましい実施形態の詳細な説明
図１は、イヤバッド用の再充電可能な充電装置１００と、この充電装置に接続された充電式イヤバッド２００とのブロック図を示している。再充電可能な充電装置又は充電器１００は、２つのイヤバッドを挿入し充電するのに適したコンテナであるものとしてよい。一般に、再充電可能な充電装置１００は、イヤバッドだけでなく、任意の種類の携帯型充電式デバイスに適応可能である。充電器１００は、再充電可能なバッテリ１２０と、携帯型充電式デバイス、好ましくはワイヤレスデバイス、例えばイヤフォンの充電を制御する充電制御回路１３０～１６０とを備えている。図示されている充電制御回路は、ブースト回路１３０、主制御ユニットＭＣＵ１４０、タイマ１４５、ゲージ回路１５０及び保護回路１６０を備えている。主制御ユニットＭＣＵ１４０は、少なくともプロセッサ及び任意選択手段としてのタイマ１４５を備えている。さらに、充電器１００は、インタフェース回路１１０を備えたインタフェースを備えている。ＭＣＵ及びインタフェース回路１１０は、携帯型充電式デバイス２００が充電器１００に接続されていること（又は充電器１００内に挿入されていること）を検出するように構成されたセンサを実装することができる。充電器１００の再充電可能なバッテリ１２０は、例えば通常のように電源に接続することのできる外部充電器３００によって再充電可能なものである。任意選択手段として、外部充電器３００からのエネルギは、例えば誘導結合又は容量結合により、非接触で充電器１００に伝送される。

【0019】

携帯型充電式デバイス２００は、再充電可能なバッテリ２４０と、プロセッサＳＯＣ２２０と、充電回路２３０と、充電器のインタフェースに適合するインタフェース回路２１０を備えたインタフェースとを有する。携帯型充電式デバイス２００の再充電可能なバッテリ２４０は、ブースト回路１３０、ゲージ回路１５０、保護回路１６０、インタフェース１１０，２１０及び充電回路２３０を介して、再充電可能なコンテナの再充電可能なバッテリ１２０に接続されている。これにより、携帯型充電式デバイス２００は、再充電可能なバッテリ１２０の電力から充電可能である。

【0020】

携帯型充電式デバイス２００が充電されている間、ゲージ回路１５０は、携帯型充電式デバイス２００のバッテリ充電レベルを自動的に検出し、これと閾値とを比較する。検出されたバッテリ充電レベルが閾値に達しない限り、携帯型充電式デバイス２００の充電は継続される。バッテリの充電レベルが閾値に達したことをゲージ回路が検出すると、携帯型充電式デバイスは再充電可能なバッテリから電気的に切断され、これにより充電が中断される。この時点において、充電装置１００内のタイマ１４５が自動的に始動される。タイマ１４５が経過すると、携帯型充電式デバイス２００の充電のために携帯型充電式デバイス２００が充電器の再充電可能なバッテリ１２０に電気的に再接続される。携帯型充電式デバイス２００の電力消費は、このデバイスが充電器内にある限り又は充電器に接続されている限り良好に予測可能であるので、再充電可能なバッテリ２４０の充填レベルが通常所与のスタンバイ閾値レベルを下回らない所与の持続時間へとタイマ１４５を調整することができる。所与の持続時間は、例えば１０～１２時間であり得る。

【0021】

一実施形態によれば、ブースト回路１３０は、ケースバッテリ１２０から電力を引き出し、イヤバッド２００のための充電電圧を形成する。ブースト回路１３０は、ＭＣＵ１４０によって制御される。ゲージ回路１５０は、基本的に、イヤバッドのバッテリステータスの推定のために充電電流を監視するセンサである。保護回路１６０は、大電流のもとで装置を保護し、携帯型充電式デバイス２００を放電させてしまう逆電流を防止することができる。携帯型充電式デバイス２００内には、プロセッサ２２０と、バッテリ２４０を充電する充電回路２３０とが設けられている。充電回路２３０は自動的に動作し、プロセッサ２２０によってコンフィグレーション可能である。

【0022】

充電器が充電コンテナである場合、再充電のためにコンテナ内に携帯型デバイス、例えばワイヤレスイヤフォンが挿入されたことを検出するセンサを備えることができる。上述した充電制御回路はワイヤレスイヤフォン（即ち、ワイヤレスイヤフォン内の充電可能なバッテリ）を再充電し、その一方で、ゲージ回路がワイヤレスイヤフォンの充填量を測定する。例えば、インタフェース回路１１０，２１０が、イヤバッド２００が内部に存在することを充電器１００に通知することができ、及び／又は、充電器１００が適当に動作していることをイヤバッド２００に通知することができる。

【0023】

ゲージ回路１５０は、接続された携帯型充電式デバイス２００のバッテリ充電レベルを自動的に検出し、検出されたバッテリ充電レベルを閾値と比較してこの閾値に達したかどうかを検出する。主制御ユニット（ＭＣＵ）１４０は、図１に示されているように、少なくともインタフェース回路１１０及びゲージ回路１５０に接続されている。

【0024】

ＭＣＵ１４０は、携帯型充電式デバイス２００が充電コンテナ１００に挿入されたとき、以下を繰り返し実行すべく充電器１００を制御するように構成されている。即ち、まず、閾値に達したことを示す信号をＭＣＵ１４０がゲージ回路１５０から受信するまで、充電フェーズが実行される。当該信号に応答して休止フェーズが導入され、ＭＣＵ１４０は、携帯型充電式デバイス２００を再充電可能なバッテリ１２０から電気的に切断することによって、携帯型充電式デバイスの充電を中断させ、タイマ１４５を始動させる。タイマ１４５が経過するまで、アクションは行われない。タイマ１４５が経過すると、携帯型充電式デバイス２００が再充電可能なバッテリ１２０に電気的に再接続され、携帯型充電式デバイス２００が再び充電される。充電中に、ゲージ回路１５０は、上述したように動作する。携帯型充電式デバイス２００が充電器１００に接続されている限り、この手順が繰り返され得る。この手順は、外部充電器３００を介して充電される充電器１００自体から独立して行うことができる。代替的に、充電器１００は、この充電器１００が外部充電器３００に接続されている場合、休止フェーズから充電フェーズへ切り替え可能である。一実施形態においては、タイマ持続時間は、充電器のバッテリ１２０の充電レベルに依存し得る。例えば、タイマ持続時間は、充電器のバッテリ１２０の充電レベルが低下したときに増加させられ得る。

【0025】

図２には、時間経過において充電器のバッテリ１２０から引き出された充電電流Ｉ_Ｃの長時間充電のグラフが示されている。図示されているように、１００ｍＡをわずかに超える充電電流が、時点０における短時間とさらに再び１１．５時間後頃とにわたって引き出されている。その間、実際には、充電器のバッテリ１２０からは電流が引き出されていない。例えば、ブースト回路１３０、ゲージ回路１５０、保護回路１６０、及び／又は、インタフェース回路１１０，２１０は、この時間中いかなる電力も消費しない。また、充電される携帯型デバイス内のプロセッサ２２０及び充電回路２３０は、電力を消費しないようにスイッチオフ可能である。この実施例においては１１．５時間であるサイクル時間により、充電式デバイス２００の充填レベルが常に所与のスタンバイ閾値、例えば少なくとも９５％を上回った状態に維持されることを保証することができる。サイクル時間は、スタンバイ閾値を低下させれば（実際に使用される再充電可能なバッテリのタイプに応じて）、例えば、少なくとも８０％の充填レベルで４８時間まで、又は、少なくとも９７.５％の充填レベルで６時間まで、増加させることができる。

【0026】

図３には図２の充電フェーズの詳細が充電グラフで示されている。タイマがｔ１で起動されると、充電電流Ｉ_Ｃはｔ２まで迅速に上昇する。その後、再充電可能なバッテリ２４０の充電レベルが上昇している間、充電電流は、連続的に低下する。ｔ９からｔ１０までの間で、充電電流が最小値を下回ったことをゲージ回路１５０が検出し、これにより充電可能バッテリ２４０が完全に充電されたとみなすことができる。これに応じて、ＭＣＵ１４０は、充電を完了すべくブースト回路１３０を制御することによって休止フェーズに入り、即ち、充電電圧をスイッチオフして、さらなる１１．５時間を計時するように、タイマ１４５を再び始動する。休止フェーズは、いかなる特定の正確な持続時間も有する必要はないが、上記から明らかなように、充電フェーズよりも大幅に長い。ここで、通常の連続的な充電電流はきわめて小さいにしても非効率であるため、従来の解決手段に比較した改善が得られる。

【0027】

携帯型充電式デバイス２００が充電器１００から取り外されると、サイクルが終了可能となる。充電式デバイス２００が充電器１００に再接続されると（例えば充電ケースに再び挿入されると）、図２に示したような充電サイクルが新たに開始可能となる。携帯型充電式デバイス２００の現在の充電レベルに応じて、アクティブフェーズはより短くなることも又はより長くなることもある。

【0028】

図４は、再充電可能なバッテリ１２０を有する携帯型充電装置１００から携帯型充電式デバイス２００を再充電するための方法のフローチャートを示している。方法３０１は、携帯型充電式デバイスが携帯型充電装置に接続されたことを検出すること３１０と、検出に応じて以下を繰り返し実行することとを含む。即ち、まず、携帯型充電式デバイスが充電器の再充電可能なバッテリ１２０に電気的に接続され、これにより再充電可能なバッテリの電力から充電される３２０。その間、携帯型充電式デバイスのバッテリ充電レベルが自動的に検出され３３０、閾値と比較される。検出されたバッテリ充電レベルが予め定められた閾値に達していない間、充電３２０は継続される。３３０において検出されたバッテリ充電レベルが閾値に達すると、携帯型充電式デバイスが再充電可能なバッテリから電気的に切断され３４０、これにより充電が中断されて、一実施形態においては携帯型充電式デバイス１００内にあるものとしてよいタイマ１４５が始動される３５０。タイマが経過すると、携帯型充電式デバイス２００は、再充電可能なバッテリ１２０に電気的に再接続され３６０、携帯型充電式デバイスが再び充電される３２０。この手順は、携帯型充電式デバイス２００が充電器１００から取り外されるたびに、又は、充電器１００から物理的に切断されるたびに終了される。

【0029】

他の実施形態によれば、タイマ１４５は、充電されるデバイス２００内に、又は、充電器１００外部の他の装置内に充電器１００と通信可能に結合された状態で、設けることができる。

【0030】

上述した実施形態においては、タイマ値（即ち、休止持続時間）は一定であり、イヤバッドバッテリが通常、所定の限界、例えば９０％を下回って低下しないように決定されている。他の実施形態においては、タイマ値は、先行してゲージ回路１５０から取得されたゲージデータからの計算によって算定することもできる。例えば、ＭＣＵ１４０は、ゲージ回路１５０からゲージデータを受信し、対応してタイマ１４５をプログラミングすることができる。この場合、ＭＣＵ１４０は、充電フェーズ中にゲージデータからタイマ値を決定し、このタイマ値に従ってタイマを調整することができる。このようにして、充電器１００は、種々異なる充電されるデバイスに個別に対応可能である。例えば、充電フェーズが比較的低い電流で比較的長い時間を要する場合、このことは、充電されるデバイス２００の再充電可能なバッテリ２４０が弱いことを意味し得るので、休止フェーズを通常よりも短くなるように低減することができる。一般に、全電流時間積（いわゆるクーロン）は、充電フェーズ中に測定可能であり、次の休止フェーズの持続時間を決定するために使用可能である。他のパラメータも考慮可能である。一実施形態においては、充電される充電式デバイス２００が、例えばインタフェース２１０，１１０を介して、ＭＣＵ１４０にタイプ識別情報を供給する。ＭＣＵ１４０は、当該タイプ識別情報に従ってタイマ持続時間を設定することができる。

【0031】

再充電可能な充電装置１００が外部充電器３００に接続されている場合、フローティング電圧を提供するための又は一定の再充電のためのエネルギ損失が許容され得る。従って、本発明の一実施形態においては、再充電可能な充電装置１００は、外部充電器３００に接続されている限り、休止フェーズに入ることを省略することができる。

【0032】

再充電可能な充電器１００及び充電されるデバイス２００の双方とも、充電されるデバイスが充電器に挿入されるか又は充電器から取り外されると、特定のアクションを開始することができる。再充電可能な充電器１００は、挿入時に充電フェーズに入ることができ、充電されるデバイス２００は、挿入時に自身の機能の一部をイナクティブ化し、取り外し時に自身の機能の一部をアクティブ化することができる。このため、デバイスが充電器に接続されているか否かを検出する検出手段が必要となる。一般的な充電装置においては、こうした検出は、充電器のバッテリから充電されるデバイスへのエネルギの伝達に使用される充電ピンにおける電圧を観察することによって行うことができる。しかし、この一般的な検出手段は、再充電可能な充電器１００が休止フェーズに入ると本発明の実施形態では機能しない場合がある。休止フェーズでは充電ピンに電圧が印加されていないことが明らかであり、従って、このピンにおける電圧の観察は挿入状態の検出に十分な良好性を有さないからである。

【0033】

従って、本発明の一実施形態においては、再充電可能な充電器１００若しくは充電されるデバイス２００又はその双方が、充電されるデバイス２００が再充電可能な充電器１００に接続されているか否かを検出する専用の接続測定手段を特徴とすることができる。当該接続測定手段は、センサ又は接続ピン又はデータ転送手段を備え得る。当該接続測定手段は、充電可能な充電器１００が現在休止フェーズにあるか否かにかかわらず、充電されるデバイス２００が充電可能な充電器１００に接続されているか否かを検出するように構成されている。具体的には、再充電可能な充電器１００は、充電されるデバイス２００が休止フェーズにおいても充電フェーズにおいても再充電可能な充電器１００に接続されているかどうかを検出することを再充電可能な充電器１００に対して可能にする接続測定手段を備え得る。等価の手段として、充電されるデバイス２００が、休止フェーズにおいても充電フェーズにおいても自身が再充電可能な充電器１００に接続されているかどうかを検出することを可能にする接続測定手段を備えるものとしてもよい。好ましくは、接続測定手段の消費電力は、持続的な再充電のために失われるエネルギよりも大幅に低い。これらの要件を満たす接続測定手段の一実施例が図５に示されている。

【0034】

図５は、例示的な実施形態における充電可能な充電器及び充電されるデバイスの部分ブロック図を示している。この実施例においては、充電器１００は、充電コンテナであり、ＭＣＵ１４０は、携帯型充電式デバイス２００が充電コンテナ１００に挿入されているか否かを連続的に検出する。当該検出には、携帯型充電式デバイス２００内にありかつインタフェース１１０，１２０のピンＤＮを介してＭＣＵに接続されたトランジスタ５３０が使用される。ＭＣＵは、ＤＮピンの電位を単純に測定する。携帯型充電式デバイス２００が挿入されている場合、電位は、他の場合よりも低い。当該装置は、少なくとも２つの利点を有する。即ち、第一に、これは非常に低い電力消費しか有さないので、連続的な検出に使用可能である。第二に、携帯型デバイス２００が、トランジスタ５３０のコレクタで、自身が充電コンテナ１００内にあるか否かを検出することができる。デバイス２００が充電コンテナ１００内に存在することが検出された場合、いくつかの機能（例えば、送信、受信、音楽再生など）をディスエーブルとすることができる。例示として、充電コンテナ１００は、上述したブースト回路１３０の一部であるものとしてよいＤＣ／ＤＣコンバータ５１０と、スイッチと上述したゲージ回路１５０及び保護回路１６０とを備えるスイッチング及び保護ブロック５２０とを備えている。ＭＣＵ１４０は、充電器１００が充電フェーズにあるか又は休止フェーズにあるかを携帯型デバイス２００に示す制御電圧をインタフェースピンＤＰの箇所に形成する。休止フェーズの間、携帯型デバイス２００は、電力消費を回避するために、いくつかの回路（図５には図示せず）をスイッチオフすることができる。

【0035】

インタフェース１１０，２１０でピンＤＮの電圧を観察することによって、充電器１００及び携帯型充電式デバイス２００の双方が、充電フェーズにあるか又は休止フェーズにあるかにかかわらず、携帯型充電式デバイス２００が充電器１００に接続されているか否かを検出することができる。インタフェース１１０，２１０のピンＤＰを介して、充電器１００はさらに、充電フェーズにあるか又は休止フェーズにあるかについての情報を携帯型充電式デバイス２００に送信することができ、携帯型充電式デバイス２００は、スリープモードに入る又は終了させるなどの関連するアクションを行うことができる。

【0036】

本発明は、イヤバッド用充電器にとって特に有利である。なお、上記の説明は、充電式ワイヤレスイヤフォン用の再充電可能なコンテナに言及しているが、他の充電式装置、特にモバイル／ウェアラブルデバイス用の再充電可能なコンテナにも適用することができることは明らかである。

【0037】

様々な実施形態を説明してきたが、本明細書に言及されていなくとも、種々の実施形態の特徴の組合せが可能であり得ることは明らかである。こうした組合せも本発明の範囲内にあると考えられる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【手続補正書】

【提出日】2022-08-01

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

携帯型充電式電子デバイス（２００）を充電する携帯型充電装置（１００）であって、
前記携帯型充電装置は、
再充電可能なバッテリ（１２０）と、
少なくとも１つの携帯型充電式デバイスの充電を制御する充電制御回路と、
を備え、
前記充電制御回路は、
前記再充電可能なバッテリの電力から前記少なくとも１つの携帯型充電式デバイスを充電するために、前記携帯型充電式デバイス（２００）を前記再充電可能なバッテリ（１２０）に電気的に接続するように構成されたインタフェース回路（１１０）と、
接続された前記少なくとも１つの携帯型充電式デバイスのバッテリ充電レベルを自動的に検出し、検出されたバッテリ充電レベルを閾値と比較して当該閾値に達したかどうかを検出するように構成されたゲージ回路（１５０）と、
少なくとも前記インタフェース回路（１１０）及び前記ゲージ回路（１５０）に接続された制御ユニット（１４０）であって、タイマ（１４５）を備える制御ユニット（１４０）として機能するように構成されたプロセッサと、
を備え、
前記充電制御回路は、
前記閾値に達したことを前記ゲージ回路（１５０）が示すまで、前記インタフェース回路（１１０）を介して前記再充電可能なバッテリ（１２０）から前記少なくとも１つの携帯型充電式デバイス（２００）へエネルギを伝送することによって充電フェーズを実行することと、
前記再充電可能なバッテリからの前記少なくとも１つの携帯型充電式デバイスの充電を中断して休止フェーズに入り、前記タイマを始動することと、
前記タイマ（１４５）が経過したとき、前記充電フェーズに戻ることと、
を繰り返し行うように構成されている、携帯型充電装置。

【請求項2】

前記タイマは、１時間を超える経過を計時するように構成されている、請求項１に記載の携帯型充電装置。

【請求項3】

前記タイマは、１０時間を超える経過を計時するように構成されている、請求項１に記載の携帯型充電装置。

【請求項4】

前記ゲージ回路（１５０）は、接続された前記少なくとも１つの携帯型充電式デバイスのバッテリ充電レベルを自動的に検出するために充電電流を測定するように構成されており、前記閾値は、所定の充電電流である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の携帯型充電装置。

【請求項5】

前記携帯型充電装置はさらに、ブースト回路（１３０）を備え、
前記再充電可能なバッテリ（１２０）と前記少なくとも１つの携帯型充電式デバイス（２００）とが、前記ブースト回路を介して接続されており、
前記制御ユニット（１４０）は、前記再充電可能なバッテリから前記少なくとも１つの携帯型充電式デバイスを電気的に切断し、及び／又は、前記少なくとも１つの携帯型充電式デバイスを前記再充電可能なバッテリに電気的に再接続するように、前記ブースト回路を制御すべく構成されている、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の携帯型充電装置。

【請求項6】

前記再充電可能なバッテリ（１２０）からの前記携帯型充電式デバイス（２００）の電気的切断は、充電電圧をスイッチオフさせるために制御ユニット（１４０）が前記ブースト回路（１３０）を制御することを含み、
前記少なくとも１つの携帯型充電式デバイス（２００）は、スイッチオフ後の充電電圧を検出する第２の充電回路（２３０）を備える、
請求項５に記載の携帯型充電装置。

【請求項7】

前記制御ユニットは、前記少なくとも１つの携帯型充電式デバイス（２００）が前記充電装置に接続されていること又は前記充電装置に挿入されていることを検出し、当該検出に応じて充電フェーズを開始するように構成されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の携帯型充電装置。

【請求項8】

前記携帯型充電装置（１００）は、自身が現在休止フェーズにあるか又は充電フェーズにあるかにかかわらず、自身に前記携帯型充電式電子デバイス（２００）が接続されているかどうかを検出する接続測定手段をさらに備える、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の携帯型充電装置。

【請求項9】

前記携帯型充電装置（１００）は、自身が現在休止フェーズにあるか又は充電フェーズにあるかにかかわらず、自身に前記充電式電子デバイス（２００）が接続されているかどうかの検出を前記充電式電子デバイス（２００）に対して可能にする接続測定手段をさらに備える、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の携帯型充電装置。

【請求項10】

第１の再充電可能なバッテリ（１２０）を有する携帯型充電装置（１００）から、第２の再充電可能なバッテリ（２４０）を有する携帯型充電式デバイス（２００）を充電するための方法（３０１）であって、当該方法は、
前記携帯型充電式デバイスが前記携帯型充電装置に接続されていることを検出すること（３１０）を含み、
前記検出に応じて、以下のステップを繰り返し行う、即ち、
前記第１の再充電可能なバッテリ（１２０）の電力から前記携帯型充電式デバイスの前記第２の再充電可能なバッテリ（２４０）を充電するステップ（３２０）と、
充電中に、前記第２の再充電可能なバッテリ（２４０）のバッテリ充電レベルを自動的に検出して（３３０）、前記バッテリ充電レベルを閾値と比較するステップと、
検出された前記バッテリ充電レベルが前記閾値に達していない間、前記第２の再充電可能なバッテリ（２４０）の充電（３２０）を継続するステップと、
検出された前記バッテリ充電レベルが前記閾値に達した場合に、
前記第１の再充電可能なバッテリから前記携帯型充電式デバイスを電気的に切断し、これにより充電を中断するステップ（３４０）と、
前記携帯型充電装置においてタイマを始動するステップ（３５０）と、
前記タイマが経過したとき、前記携帯型充電式デバイスを前記第１の再充電可能なバッテリに電気的に再接続して、前記第２の再充電可能なバッテリ（２４０）を充電するステップ（３６０）と、
を行うステップと、
を繰り返し行う、方法。

【請求項11】

前記タイマは、１時間を超える経過、好ましくは１０時間を超える経過を計時する、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記第２の再充電可能なバッテリ（２４０）の前記バッテリ充電レベルが充電電流を測定するゲージ回路によって検出され、前記閾値は、所定の充電電流である、請求項１０又は１１に記載の方法。

【請求項13】

前記充電するステップ（３２０）中に、タイマ値を決定するステップと、前記タイマ値に従って前記タイマを調整するステップと、をさらに含む、請求項１０又は１１又は１２に記載の方法。

【請求項14】

前記タイマ値は、前記ゲージ回路によって測定される充電電流に基づいて決定される、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記携帯型充電式デバイスの前記第２の再充電可能なバッテリ（２４０）のバッテリ充電レベルを自動的に検出するステップ（３３０）と、当該検出されたバッテリ充電レベルを前記閾値と比較するステップ（３４０）とは、前記閾値に達するまで連続して実行される、請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項16】

前記携帯型充電式デバイスの前記第２の再充電可能なバッテリ（２４０）のバッテリ充電レベルを自動的に検出するステップ（３３０）と、当該検出されたバッテリ充電レベルを前記閾値と比較するステップ（３４０）とは、前記閾値に達するまで周期的に繰り返される、請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の方法。

【国際調査報告】