(57)【要約】【課題】  ユーザ利便性を向上しつつ、長手方向に形成された給電用接点のうち、何れの位置にある給電用接点からでも電子機器への効率的な給電が可能な電子機器保持装置を提供する。更に、装着された複数の電子機器間で信号伝送を効率良く行うことが可能な電子機器保持装置を提供することである。【解決手段】  電子機器保持装置１は、給電用接点と信号伝送用接点がその長手方向に配設されたバンドベース部３を備える。バンドベース部３には、長手方向に摺動可能であり、電子機器５を着脱可能な装着機構部４が、取り付けられている。バンドベース部３は、装着機構部４の位置する給電用接点を経由して、電源部２からの電力を電子機器５に供給する。また、装着機構部４の位置する信号伝送用接点を介して、装着された複数の電子機器間での信号伝送を可能とする。【選択図】  図１
2006191776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に形成された給電用接点を有するバンドと、
当該バンドの長手方向に摺動可能に設けられ、電子機器を着脱可能な装着機構部とを備え、
当該装着機構部の位置する給電用接点と、当該給電用接点に対向する前記装着機構部に設けられた給電用接点とを介して、前記電子機器に電力を供給することを特徴とする電子機器保持装置。
【請求項２】
長手方向に形成された信号用接点を有するバンドと、
当該バンドの長手方向に摺動可能に設けられ、電子機器を着脱可能な装着機構部とを備え、
当該装着機構部の位置する信号用接点と、当該信号用接点に対向する前記装着機構部に設けられた信号用接点とを介して、前記電子機器との間で信号の伝送を行うことを特徴とする電子機器保持装置。
【請求項３】
前記バンドは、長手方向に形成された電気配線を有し、
前記装着機構部は、前記電気配線に対向して接触可能な電気接点を有し、
前記バンドの電気配線と前記装着機構部の電気接点とを介して、前記電子機器に電力を供給する、または、信号を伝送することを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器保持装置。
【請求項４】
前記バンドは、長手方向に配列された複数の発光部と複数の受光部とを有し、
前記装着機構部は、前記バンドの発光部からの発光を受光する受光部と、前記バンドの受光部に発光する発光部とを有し、
前記バンドは、前記装着機構部の発光部からの発光を前記バンドの受光部で検知し、検知された位置を基に前記装着機構部の位置を特定するとともに、当該位置に対応する前記バンドの発光部による発光を、前記装着機構部の受光部に受光させることで、前記電子機器に電力を供給する、または、信号を伝送することを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器保持装置。
【請求項５】
前記バンドは、給電用接点と信号用接点とをともに有し、
前記装着機構部は、給電用接点と信号用接点とをともに有し、
前記電子機器に対する電力供給と、前記電子機器間での信号伝送とを並行して行うことを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器保持装置。
【請求項６】
前記電子機器に供給する電力に信号を重畳して伝送させることにより、前記電子機器に対する電力供給と、前記電子機器間での信号伝送とを並行して行うことを特徴とする請求項１に記載の電子機器保持装置。
【請求項７】
前記バンドは、前記給電用接点を介して前記電子機器に給電する電源部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の電子機器保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器を着脱可能に保持する電子機器保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動装置と別体に構成された給電主体から、移動装置に対して電力供給を行うための技術として、例えば特許文献１に、電力供給装置が開示されている。当該文献に記載の電力供給装置では、クレーンの移動方向へ延びる給電支持部材を床面上方の位置に配設するとともに、給電支持部材の下面に取り付けられた給電導線に摺動自在な集電素子を確実に接触させる構造を採る。これにより、簡易な構造で特別な調整を必要とせずに、クレーン等の移動装置を高速かつ低コストで移動させる。
【特許文献１】特開平９−１４９５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来技術では、集電素子は、給電導線を摺動自在であるものの、給電自体は給電導線を介して行われるため、集電素子が給電導線の何れの位置で接触していようと、給電導線の略全体を電気が流れることになる。換言すれば、集電素子ひいては給電対象である移動装置の位置を検出することなく、電力供給が行われる。このことが、給電効率性を低下させる要因となる可能性が懸念される。また、ユーザが使用する際の利便性に鑑みた場合、自由度を高めるためには給電導線は曲率を有することが望ましい。ところが、上記従来技術は、ユーザが着用する装置への適用を想定したものではないため、集電素子が摺動する給電導線は曲率を有さない。また、従来技術は、ユーザが複数の装置を着用し、その装置間で信号伝送を行うことを想定していないため、装着された複数の装置間に信号伝送手段を提供していない。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、ユーザ利便性を向上しつつ、長手方向に形成された給電用接点のうち、何れの位置にある給電用接点からでも電子機器への効率的な給電が可能な電子機器保持装置を提供することである。また、複数の電子機器が装着されたときに、その複数の機器間で信号伝送を可能な電子機器保持装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る電子機器保持装置は、長手方向に形成された給電用接点（配線）を有するバンド（基部）と、当該バンドの長手方向に摺動可能に設けられ、電子機器を着脱可能な装着機構部とを備え、当該装着機構部の位置する給電用接点と、当該給電用接点に対向する前記装着機構部に設けられた給電用接点とを介して、前記電子機器に電力を供給する。
【０００６】
本発明によれば、電源部からの電力を電子機器に供給するための給電用接点が、バンドの長手方向に形成されている。そして、バンド上における装着機構部の検出位置にある給電用接点からの電力供給を受けた装着機構部は、電源部から供給される電力を電子機器に出力する。このため、バンドを摺動可能な装着機構部がバンド上の何れの位置にある場合であっても、装着機構部は、電子機器に対して電力を効率的に出力することができる。電子機器の好適な位置は、ユーザの特徴や利用形態によって異なるが、この位置を可変としつつ、何れの位置にある場合でも給電を可能とすることで、高いユーザ利便性を確保する。
【０００７】
また、本発明に係る電子機器保持装置は、長手方向に形成された信号用接点を有するバンドと、当該バンドの長手方向に摺動可能に設けられ、電子機器を着脱可能な装着機構部とを備え、当該装着機構部の位置する信号用接点と、当該信号用接点に対向する前記装着機構部に設けられた信号用接点とを介して、前記電子機器との間で信号の伝送を行う。このように、電子機器保持装置は、装着された複数の電子機器間で信号伝送を行う場合に、装着機構部の位置する信号伝送用接点を利用することで、装着機構部が何れの位置にある場合でも、前記装着された複数の電子機器間での信号伝送を可能とする。これにより、高いユーザ利便性を確保する。
【０００８】
本発明に係る電子機器保持装置においては、前記バンドは、長手方向に形成された電気配線を有し、前記装着機構部は、前記電気配線に対向して接触可能な電気接点を有し、前記バンドの電気配線と前記装着機構部の電気接点とを介して、前記電子機器に電力を供給する、または、信号を伝送する態様をとることもできる。本発明によれば、光を使用した場合と比較して、装着機構部の位置を特定する処理が不要となる、あるいは、給電効率が向上するといった効果が期待できる。
前記バンドは、前記給電用接点を介して前記電子機器に給電する電源部を更に備えることもできる。
【０００９】
なお、電力供給（給電）と信号伝送を実現する装置として、電気配線を用いた電子機器保持装置を例示したが、必ずしも電気を使用するものに限らず、光を使用してもよい。例えば、本発明に係る電子機器保持装置は、バンドに配設された複数の給電用接点の中から、実際に使用する給電用接点を決定するために、以下のような構成を採ることができる。すなわち、前記バンドは、長手方向に配列された複数の発光部（例えばＬＥＤ）と複数の受光部とを有し、前記装着機構部は、前記バンドの発光部（例えばＬＥＤ）からの発光を受光する受光部と、前記バンドの受光部に発光する発光部とを有し、前記バンドは、前記装着機構部の発光部からの発光を前記バンドの受光部で検知し、検知された位置を基に前記装着機構部の位置を特定するとともに、当該位置に対応する前記バンドの発光部による発光を、前記装着機構部の受光部に受光させることで、前記電子機器に電力を供給する、または、信号を伝送する。これにより、装着機構部がバンド上の何れの位置にあっても、装着機構部からの反射光が検出された位置に基づいて、装着機構部すなわち電子機器の現在の位置を高精度かつ容易に特定することができる。
【００１０】
ＬＥＤデバイスを利用した光信号伝送の場合には、ＬＥＤは、電子機器に個別にアクセスできるので、信号伝送に使うＬＥＤのみを利用することで、無駄な発光を抑え、伝送効率の低下を抑制することができる。この利点は、ＬＥＤデバイスを利用した光給電の場合にもあてはまる。すなわち、電子機器保持装置は、電子機器に対応する給電用接点（ＬＥＤ）のみを発光することで、無駄な発光を抑え、給電効率の低下を抑制することができる。
【００１１】
なお、ＬＥＤデバイスや受光デバイスといった光デバイスの代わりに、電磁コイル等の電磁誘導デバイスを用いることで、電力供給と信号伝送とを磁界により実現してもよい。光デバイスを用いる効果として、バンドの長手方向に配置された複数の光デバイスのうち、装着機構部の位置する光デバイスのみを利用することで、無駄な発光を抑え、給電効率と伝送効率の低下を抑制することができる旨、上述した。電磁誘導デバイスを用いる場合にも、同様の機構により、無駄な磁界発生を抑えて、給電効率と信号伝送効率の低下を抑制することができる。
【００１２】
より好ましくは、電子機器保持装置は、前記バンドに曲率をもたせることで、ユーザが身体（例えば手首）に装着する際の自由度を高め、携帯性と可搬性を向上する。すなわち、曲率を有するバンドを本発明に適用することで、ユーザの身体的特徴や利用環境に合わせて、電子機器をユーザに容易に保持させることが可能となる。
【００１３】
また、電子機器保持装置は、給電用接点と信号用接点との双方を有し、給電と信号伝送を同時に行うものとしてもよい。この場合、本発明に係る電子機器保持装置は、前記バンドは、前記給電用接点と前記信号用接点とをともに有し、前記装着機構部は、前記給電用接点と前記信号用接点とをともに有し、前記電子機器に対する電力供給と、前記電子機器間での信号伝送とを並行して行う。
更に、本発明に係る電子機器保持装置においては、前記電子機器に供給する電力に信号を重畳して伝送させることにより、前記電子機器に対する電力供給と、前記電子機器間での信号伝送とを並行して行うこともできる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電子機器保持装置のユーザ利便性を向上しつつ、長手方向に形成された給電用接点のうち、何れの位置にある給電用接点からでも、電子機器に効率的な給電を行うことが可能となる。また、装着された複数の電子機器間で効率的な信号伝達を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、例示のために添付された図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、電力供給と信号伝送を実現する装置として、電気配線を用いる。図１は、本実施の形態における電子機器保持装置１の概観図である。図１に示すように、電子機器保持装置１は、電源部２とバンドベース部３（バンドに対応）と装着機構部４とを備える。装着機構部４は、更に、摺動体４１と回転体４２と傾倒体４３とから成る。
【００１６】
電源部２は、装着機構部４の位置する給電用接点（配線）と装着機構部４とを介して、電子機器５に電力を供給する。電源部２は、バンドベース部３に外付け又は内蔵で備えられている。但し、内蔵の場合であっても、最小限の電力供給に必要な基本電源部のみを内蔵とし、これ以外の補助電源部は外付けとすることもできる。
【００１７】
バンドベース部３は、長手方向に形成された給電用接点（配線）及び信号伝送用接点（配線）を有する。給電用接点は、電源部２から入力された電力を装着機構部４経由で電子機器５に出力する。信号伝送用接点（信号伝送部に対応）は、装着機構部４経由で電子機器５に信号を伝送する。バンドベース部３は、装着機構部４の固定とスライドがスムーズに為されるように、ベアリングを有する。
【００１８】
バンドベース部３の側面には溝が設けられており、その溝の中には給電用接点が配線されている。この溝は、装着機構部４が移動する際のガイドレールとして機能する。このように、給電用接点を溝の中に配線することで、給電用接点の露出を極力少なくして、人体等への外部接触を抑止する。この給電用接点は、電源供給用に限らず、信号伝達用の接点であってもよい。
【００１９】
装着機構部４は、上記ベアリングにより、バンドベース部３の長手方向に摺動可能に設けられ、電子機器５を着脱可能に構成される。装着機構部４は、二軸回転機能を有しており、インタフェースを実装する。インタフェースは、電子機器５を固定するとともに、給電用接点を介して電子機器５への給電を行う。このインタフェースは、電子機器５の汎用性を向上する観点から、各電子機器保持装置間で、コネクタ形状及びプロトコルの統一を図ることが望ましい。
【００２０】
装着機構部４は、摺動可能であることから、バンドベース部３の長手方向の任意の位置に装着される。装着機構部４は、バンドベース部３に着脱可能である。装着機構部４は、バンドベース部３を連続的にスライドする。連続的なスライドは、微調整が可能であるという利点を有する。また、給電用接点を差込み式として各接点をバンドベース部３内部に配線することで、配線の安定化と給電の低ノイズ化を図ることができる。
【００２１】
図２は、バンドベース部３と装着機構部４の断面図である。図２に示すように、装着機構部４の摺動体４１は、バンドベース部３をその長手方向（図中Ｘ軸方向）に摺動可能なように、バンドベース部３の溝部３ａ，３ｂに嵌設されている。また、装着機構部４の摺動体４１には、図２のＺ軸方向を中心軸としてＸＹ平面上を回転可能なように、回転体４２が嵌設されている。そして、バンドベース部３と摺動体４１、及び、摺動体４１と回転体４２の間には、装着機構部４の摺動を円滑に行うためのベアリングＢ１〜Ｂ４がＸ軸方向に延びるように配設されている。同様に、摺動体４１と回転体４２の間には、回転体４２の回転を円滑に行うためのベアリングＢ５が環状に設けられている。更に、Ｚ軸方向に傾斜可能な支持体（図示せず）を回転体４２に取り付けることで、電子機器５の３軸方向への可動を実現することもできる。
【００２２】
電力線Ｗ１は、給電用接点Ｃ１を介して電力線Ｗ２に接続されている。電力線Ｗ１は、バンドベース部３を電源部２側から摺動体４１へ（図中Ｘ軸方向へ）貫通するように形成されており、電力線Ｗ２は、バンドベース部３側から摺動体４１と回転体４２とを経由して、電子機器５へ（図中Ｚ軸方向へ）抜けるように形成されている。したがって、電源部２から電力線Ｗ１に導出された電力は、給電用接点Ｃ１を介して電力線Ｗ２に伝導し、装着機構部４を経て、電子機器５に供給される。同様に、信号伝送線Ｗ３は、信号伝送用接点Ｃ２を介して信号伝送線Ｗ４に接続されている。
【００２３】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、電源部２から電子機器５への給電制御に電気配線と電気接点による給電方式を適用したが、本実施の形態では、光デバイスを用いて光による給電方式を実現する。同様に、情報を伝達するための信号伝送にも、電気配線と電気接点による方式に限らず、光方式を適用することができる。
【００２４】
電気信号は、光信号と比較して、光電変換が不要であり構成が簡易となるメリットがある。これに対して、光信号には、静電気などの外界ノイズの影響を受け難いというメリットがある。更に、給電に際しても光を使うことで、金属電極への人体や金属の接触による漏電、あるいは電池の消耗を低減することができる。
【００２５】
本実施の形態では、より大きな発光面積を確保するために、図３に示すように、複数の給電用発光デバイス３１をバンドベース部３の上部（例えば表面上）に配置するものとした。かかる態様を採っても、装着機構部４が、対応する光デバイス３１を上から覆うため、バンドベース部３の発光が電子機器保持装置１の外部に漏れることなく、受光発電デバイス４ｂに受光される。信号受信用受光デバイス３２に関しても、より大きな受光面積を確保するために、信号伝送用発光デバイス４ａに対向する位置、すなわちバンドベース部３の上部に配置することができる。
【００２６】
装着機構部４は、後述の受光発電デバイスとＬＥＤを有する。電子機器５は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置、キーボード等の入力装置、無線通信装置、音声通話装置、電源装置である。装着機構部４は、二次電池を内蔵する。
【００２７】
以下、バンドベース部３と装着機構部４との連携動作により実現される電子機器保持装置１の各機能を説明する。
まず、給電制御機能を説明する。装着機構部４が装着された位置にある給電・信号伝送用ＬＥＤのアドレスは、以下のようにして特定される。これらのＬＥＤには、バンドベース部３の端部に位置するものを“１”として、順に“２，３，４，５，…”のアドレスが予め付されている。
【００２８】
バンドベース部３の制御回路３ｃは、アドレス“１”の付与されたものから昇順に、配設されたＬＥＤを一定時間（例えば１００〜５００ｍｓ程度）ずつ発光させていく（図４に示すＳ１）。装着機構部４は、上記ＬＥＤのうち対峙するＬＥＤからの発光を受光発電デバイス（ＰＤ：Photob Diode）により検知すると（Ｓ２）、受光時から一定時間（例えば１００〜３００ｍｓ程度）内に上記ＬＥＤを発光させる（Ｓ３）。これにより、装着機構部４は、バンドベース部３に対してその存在を通知する。
【００２９】
制御回路３ｃは、Ｓ３におけるＬＥＤの発光を検知すると（Ｓ４）、その位置に配置されているＬＥＤのアドレスを取得する。取得されたアドレスは、内蔵のメモリに記憶される（Ｓ５）。以降、給電処理と信号伝送処理は、この記憶されたアドレスを利用して行われる。信号伝送処理は、電子機器５のプロファイルの取得や蓄積、あるいは、分担される機能（プロトコル変換やデータ変換）の決定などを行うための処理である。また、プロファイルは、例えば、通信プロトコル、パケットフォーマット、伝送性能（ＱｏＳ：Quality of Service）、電力量、データ形式である。
【００３０】
バンドベース部３の給電用ＬＥＤが発光すると、装着機構部４は、受光発電デバイスにより光電変換された電荷を、内蔵の二次電池に蓄積する。この電荷は、装着機構部４の動作、ひいては電子機器５の動作に使用される。
なお、バンドベース部３における消費電力を抑制するために、二次電池がフル充電された時点でバンドベース部３のＬＥＤの発光を停止させてもよい。但し、給電以外（例えば信号伝送）のために発光が必要であれば、停止させることなく発光強度を抑えるものとしてもよい。
【００３１】
続いて、スイッチングハブ方式を適用した場合における信号伝送制御機能を説明する。バンドベース部３の制御回路３ｃは、アドレスが予め割り当てられているＬＥＤと、信号受信用デバイスとを用いて、制御回路３ｃをスイッチングデバイスとして機能させることもできる。かかる態様では、装着機構部４と電子機器５とが対となり、それぞれ相手の装着機構部４又は電子機器５と独立して信号のやり取りを行う。
【００３２】
一方、装着機構部４と電子機器５とは、装着機構部４側のＬＥＤと、バンドベース部３の受光発電デバイス（若しくは、これとは別に設置した信号受信用の受光センサＣＣＤ等）とにより、光を介して信号データのやり取りを行う。このとき、装着機構部４は、通信相手となる電子機器５に対応した給電信号伝送用のＬＥＤのアドレスを推定して信号伝送を行う。アドレスの推定は、例えば、パケットに組み込まれたアドレスを読み取ることで実現される。このように、制御回路３ｃをスイッチングハブとして利用することで、電子機器５は、別の電子機器との干渉を考慮することなく、電子機器保持装置１との間で１対１の信号伝送を行うことができる。
【００３３】
次に、信号伝送を給電と統合して行うための信号と光との変復調処理機能を説明する。バンドベース部３の制御回路３ｃは、ＬＥＤからの光の強弱を変化させて、バンドベース部３から装着機構部４へ信号を伝送する（いわゆる光通信）。また、装着機構部４から発光された光を復調して信号を取り出す。その後、上述した信号伝送制御機能により、この信号を変調して装着機構部４へ伝送する。
【００３４】
一方、装着機構部４は、受光発電デバイス（若しくは、これとは別に設置された信号受信用の受光センサ）で受光し、復調を行って信号を取り出す。この信号は、必要に応じて、後述のパケット変換機能、データ変換機能によるデータの取出しに使用される。その後、信号は、ＩＦ変換機能を介して、電子機器５に適したデータ形式に変換され、電子機器５に送信される。また、これとは逆の順序で、装着機構部４からバンドベース部３に伝送される。
【００３５】
パケット変換機能では、バンドベース部３の制御回路３ｃは、受信パケットの分解、送信パケットの組立てを行う。また、電子機器５にて使用可能なパケットに制限のある場合には、パケットのデータ形式を、その制限に適合するように変換する。これにより、低機能デバイスと高機能デバイスとの間の差を吸収し、通信可能範囲を拡大する。一方、装着機構部４の制御回路４ａにおいても、受信パケットの分解、送信パケットの組立て、及び、パケットのフォーマット変換が行われる。
【００３６】
データ変換機能では、バンドベース部３の制御回路３ｃは、パケットから取り出されたデータの形式が他のデータの形式と異なっている場合には、これを適切なデータ形式に変換する。同時に、データのＱｏＳの変換も行う。装着機構部４の制御回路４ａにおいても、上述のようなデータ形式の変換を行うことで、バンドベース部３との間で負荷分散を図る。
【００３７】
次いで、電子機器保持装置１の利用形態を説明する。図５（ａ）は、電子機器保持装置１が電子メールの送受信用に利用される様子を示す図である。図５（ａ）に示すように、電子機器としては、装着されたときにユーザの腕側に長手方向を有する小型キーボード５１と、キーボード側（ユーザ側）に表示領域を有するディスプレイ５２とが保持されている。このように、電子機器は、ユーザにとって好適な位置に拘束感が少なく固定されるので、両手が開放された状態での自由なタイピングが実現する。図５（ｂ）は、電子機器保持装置１が通話用に利用される様子を示す図である。音声通話装置５３は、ユーザにとって適切な位置に、手の平側に延びるように固定される。このため、電子機器保持装置１のユーザは、通話時に片手で耳を覆うことで、通話内容を聞き取り易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施形態における電子機器保持装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】バンドベース部に摺動及び回転可能に装着される装着機構部の断面図を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態における電子機器保持装置の構成を概略的に示す図である。
【図４】第１及び第２の実施形態において、バンドベース部の給電用接点を決定する処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、電子機器保持装置の利用形態を説明するための図である。図５（ａ）は、電子機器保持装置が電子メール用に利用される様子を示す図である。図５（ｂ）は、電子機器保持装置が通話用に利用される様子を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…電子機器保持装置、２…電源部、３…バンドベース部、３１…給電用発光デバイス、３２…信号受信用受光デバイス、３ｃ…制御回路、４…装着機構部、４ａ…制御回路、４ｂ…受光発電デバイス、４ｃ…信号伝送用発光デバイス、４１…摺動体、４２…回転体、４３…傾倒体、５…電子機器、５１，５３…小型キーボード、５２，５４…ディスプレイ、Ｂ１〜Ｂ５…ベアリング、Ｃ１…給電用接点、Ｃ２…信号伝送用接点、Ｗ１，Ｗ２…電力線、Ｗ３，Ｗ４…信号伝送線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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