(57)【要約】  本発明の主題は、充電可能なエネルギー源と無線通信チャネルをもつ携帯装置のディスプレイに画像情報を送信し表示する方法であって、画像情報は、自身のエネルギー源と無線通信チャネルをもつユーザのコンピュータ装置で利用可能である。本方法により、データおよび／またはエネルギーは、無線通信チャネルを介してコンピュータ装置から携帯装置に送信され、送信された画像情報はディスプレイに表示される。本発明の装置では、さらに送信された画像情報は携帯装置に格納される。格納された情報に基づいて、グラフィックの変更に必要なエネルギーが計算され、必要であれば、グラフィックの変更に必要であるが欠けているエネルギーがコンピュータ装置から携帯装置に送信され、グラフィックの変更がディスプレイ上で実行される。本発明はまた本方法を実行する装置に関する。本装置では、携帯装置（１）はまた、送信された画像情報を格納するデータ格納部を備え、エネルギー貯蔵部（１３）には、必要に応じてスイッチのオンオフが可能な、互いに並列に接続されたエネルギー貯蔵素子を有する。【選択図】図２
2018526966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電可能なエネルギー源と無線通信チャネルをもつ携帯装置（１）のディスプレイ（１１）に画像情報を送信し表示する方法であって、前記画像情報は、エネルギー源と無線通信チャネル（５）をもつユーザのコンピュータ装置（２）で利用可能であり、
携帯装置（１）は、両装置間の通信および／またはエネルギーの流れを可能にする距離内で、コンピュータ装置（２）に近接して配置され、
必要に応じて、エネルギーは前記コンピュータ装置（２）から前記携帯装置（１）に送信され、
前記送信されたエネルギーは前記携帯装置（１）に貯蔵され、
前記画像情報は、前記無線通信チャネルを介して前記コンピュータ装置（２）から前記携帯装置（１）に送信され、
前記送信された画像情報は、前記携帯装置（１）のディスプレイ（１１）上に表示される方法において、
前記送信された画像情報は前記携帯装置（１）に格納され、
前記格納された画像情報に基づいて、前記表示された画像の変更に十分なエネルギー量が計算され、
必要に応じて、必要なエネルギー量が前記コンピュータ装置（２）から前記携帯装置（１）に送信され、
前記送信されたエネルギーは前記携帯装置に貯蔵され、
前記表示された画像の変更は前記携帯装置で実行される、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記エネルギー送信中に、前記携帯装置（１）は最小エネルギー消費モード（スリーピングモード）となる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記エネルギー送信中に、前記携帯装置（１）は所定期間通常モードとなり、前記携帯装置（１）に送信され貯蔵されたエネルギーは表示画像を変更するために十分であるかを確認することが可能である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記表示の変更中に、
表示された画像の変更とリフレッシュに必要なアルゴリズムを実行するプログラムと、
表示された画像の変更とリフレッシュに必要なパラメータと、
表示されるべき画像情報と、
が、前記携帯装置（１）の貯蔵部からディスプレイ手段（１１）に送信される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
実際の動作条件に従って前記範囲に属するパラメータのみが送信される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
環境温度が動作条件として決定され、これに基づいて、先に決定された温度範囲にリンクされたパラメータのうちで、前記決定された温度範囲内に入るパラメータのみが送信される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
無線通信チャネルはＮＦＣ標準またはＢＬＥ標準に基づく通信チャネルである、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
充電可能なエネルギー源と無線通信チャネル（５）をもつ携帯装置（１）のディスプレイ（１１ｂ）に画像情報を送信し表示する装置であって、前記画像情報は、エネルギー源と無線通信チャネル（５）をもつユーザのコンピュータ装置（２）で利用可能であり、
前記携帯装置（１）とコンピュータ装置（２）は、
無線通信チャネルを介してデータ通信および／またはエネルギー送信を提供するＮＦＣまたはＢＬＥ送受信部と、
相互に誘導結合された前記送受信部のアンテナと、
を備え、
前記携帯装置（１）はさらに、
プログラムと、データと、エネルギー貯蔵部、とを備え、
前記携帯装置（１）はまた、前記送信された画像情報を格納するデータ格納部を備え、
前記エネルギー貯蔵部（１３）は、１以上のエネルギー貯蔵要素を備え、複数のエネルギー貯蔵素子を備える場合、並列に接続され、スイッチのオンオフが可能である、または
前記エネルギー貯蔵部（１３）は、恒久的な２次エネルギー源をもつ、装置。
【請求項９】
前記携帯装置（１）は、ディスプレイ（１１）、前記無線送受信部（１４）、前記プログラム、データ、前記エネルギー貯蔵部に加えて、さらに電源（１２）と制御部（１５）を備え、
前記エネルギー貯蔵部（１３）は、プログラマブル・トグルスイッチ（Ｓ3、Ｓ2）を介して前記無線送受信部（１４）と前記電源（１２）とに接続され、
前記電源（１２）は、プログラマブル・トグルスイッチ（Ｓ1）を介してディスプレイ（１１）に接続され、
前記プログラマブル・トグルスイッチ（Ｓ1、Ｓ2、Ｓ3）は制御部（１５）によって制御される、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記電源（１２）は、必要な電源電圧を生成するために少なくとも１つの接続されたチャージポンプ電子回路（１２ｂ、１２ｃ）をもつスイッチモード電源である、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記携帯装置（１）は、動作条件を測定する素子、好ましくは温度センサを備える、クレーム８〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の主題は、画像情報を送信し表示する方法および装置であり、具体的には充電可能なエネルギー源を備えるディスプレイに適用する。
【背景技術】
【０００２】
過去１０年において、携帯コンピュータ装置の性能は非常に向上した。その結果、スマートフォンの演算能力はかなりのものとなり、スマートウォッチやスマートブレスレットのような携帯技術は市場を席捲し始めている。
【０００３】
しかしながら、バッテリ技術はこの現象に遅れをとった。動作時間に対する不満と毎日またはそれ以上に蓄電池への充電の必要に対する不満は常に問題となっている。この問題の通常のアプローチは、充電時間の短縮をねらう充電池の容量を拡大することであり、本装置の開発過程では、そのねらいは、エネルギー消費を少なくすることによって必要で頻繁な再充電を避けることであった。本発明の目標は、ディスプレイを備えたウェアラブル電子装置（衣装のアクセサリ、宝石類、スポーツのアクセサリ）の使用を容易にする方法と装置を決定することであって、そのウェアラブル電子装置は、自身に大容量エネルギー源を持たず、周囲から十分なエネルギーを集めて動作可能なものである。
【０００４】
米国出願公開公報（US 2014/0267490 A1）により、携帯可能でプログラム可能な電子ディスプレイツールは知られており、そのツールのコンテンツは、ユーザによって選択可能で、非常にわずかなエネルギーを消費するだけで、あるいはエネルギーを消費することなくディスプレイ上に表示される。テキスト情報や画像情報がディスプレイツールに表示されてもよい。表示されるコンテンツは、外部のパーソナルコンピュータ装置から電子ディスプレイツールに無線で送信されることもできる。この装置は、表示されるデータセットのサイズを処理できないので、電源は、送信され表示される情報の最大サイズに従って設定されなければならず、小さいデータサイズの場合には過大なサイズの電源となってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国出願公開公報 2014/0267490 A1
【発明の概要】
【０００６】
本発明の開発過程では、われわれの出発点は、充電可能なエネルギー源を備え、無線通信チャネルを有する携帯装置のディスプレイ上に画像情報を送信し表示する方法であって、画像情報は、エネルギー源を有し無線通信チャネルをもつユーザのコンピュータ装置で利用可能である、方法であった。
【０００７】
本方法では、
携帯装置は、コンピュータ装置に近接して、両装置間の通信および／またはエネルギーの流れを可能にする距離内に、配置され、
コンピュータ装置から携帯装置へのエネルギー送信が可能であり、
送信されたエネルギーは携帯装置に（一時的に）貯蔵され、
画像情報は、無線通信チャネルを介してコンピュータ装置から携帯装置に送信され、
送信された画像情報は、携帯装置上に表示される。
さらに本発明による処理では、
送信された画像情報はまた携帯装置に格納され、
格納された画像情報に基づいて、表示画像の変更に十分なエネルギー量が計算され、
必要なら、必要なエネルギー量がコンピュータ装置から携帯装置に送信され、
送信されたエネルギーは携帯装置に貯蔵され、
表示画像の変更は携帯装置で実行される。
【０００８】
本発明の方法の1つの利点は、携帯装置の必要に応じたエネルギーの貯蔵を可能にすることで、これにより携帯装置に必要なエネルギーが考慮され、それに従って正確な量のエネルギーが蓄積され、最短期間で表示画像を変更することができる。
【０００９】
本方法の好ましい実施形態では、エネルギー送信中に、携帯装置は最小エネルギー消費モード（スリーピングモード）に入る。
【００１０】
エネルギー送信中に、携帯装置は所定期間通常モードとなり、携帯装置に送信され貯蔵されたエネルギーは表示画像を変更するために十分であるかを確認することが可能である。
【００１１】
表示画像の変更中に、携帯装置の格納部から表示手段に、
表示画像の変更とリフレッシュに必要なアルゴリズムを実行するプログラムと、
表示画像の変更とリフレッシュに必要なパラメータと、
表示されるべき画像情報と、
が送信される。
【００１２】
本発明による方法の特に好ましい実施形態では、表示画像の変更またはリフレッシュに必要なパラメータの送信中に、実際の動作条件に従って範囲内のパラメータのみが送信される。
【００１３】
動作条件として周囲温度を決定することができ、これに基づいて、先に決定した温度範囲にリンクされたパラメータのうちで、前記決定された温度範囲内に入るパラメータのみが送信される。
【００１４】
本発明による方法の実施形態では、無線通信チャネルはＮＦＣ標準またはブルートゥース（登録商標）低エネルギー（ＢＬＥ）標準に基づく通信チャネルが好ましい。
【００１５】
本発明の開発過程では、われわれの出発点は、充電可能なエネルギー源と無線通信チャネルをもつ携帯装置のディスプレイに画像情報を送信し表示する装置であって、画像情報は、自身のエネルギー源と無線通信チャネルもつユーザのコンピュータ装置で利用可能であり、前記携帯装置とコンピュータ装置は、
無線通信チャネルを介してデータ通信および／またはエネルギー送信を提供する高周波無線送受信部と、
相互に誘導結合された送受信部のアンテナと、
を備え、
携帯装置はさらに、
プログラムと、データと、エネルギー貯蔵部、とを備える。
本発明の装置においては、携帯装置はさらに、
送信された画像情報を格納するデータ格納部を備え、
エネルギー貯蔵部は、並列に接続され、スイッチのオンオフが可能なエネルギー貯蔵素子を備える。これに加えてあるいは代わりに、エネルギー貯蔵部は、恒久的な２次エネルギー源をもつこともできる。
【００１６】
本発明の装置においては、ＮＦＣバージョンの使用の利点は、携帯装置の要求に応じたエネルギーの貯蔵を可能にすること、携帯装置の実際のエネルギー要求を考慮して、それに従ってその容量を変更し、可能な最短時間で表示画像を変更するために必要とされるエネルギーの収集を保証する。
【００１７】
本発明の装置の好ましい実施形態では、携帯装置は、無線送受信部、プログラム、データ、エネルギー貯蔵部に加えて、さらに電源と制御部を備え、
エネルギー貯蔵部は、プログラマブル・トグルスイッチを介して無線送受信部と電源とに接続され、
電源は、プログラマブル・トグルスイッチを介してディスプレイに接続され、
プログラマブル・トグルスイッチは制御部によって制御される。
【００１８】
本発明の好ましい装置では、携帯装置の電源は、必要な電源電圧を生成するために少なくとも１つの接続されたチャージポンプ電子回路をもつスイッチモード電源である。
【００１９】
本発明の装置では、携帯装置は、動作条件を測定する素子、好ましくは温度、水分、湿度、光等を測定する素子を有する。
【００２０】
以下、本発明は添付の図面に基づいて、より詳細に開示される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の方法を実行する装置を含むシステムの概略図である。
【図２】本発明の携帯装置の要素の概略図である。
【図３】データとエネルギーの送信を示す図である。
【図４】送信データの構造を示す図である。
【図５】データとエネルギーの送信を容易にする回路要素の概略図である。
【図６】携帯装置の電源のブロック図である。
【図７】携帯装置のエネルギー貯蔵部のブロック図である。
【図８】携帯装置のスイッチモード電源の概略図である。
【図９】携帯装置のエネルギー貯蔵部の概略図である。
【図１０】ブレスレットの形態の本発明の携帯装置の分解図である。
【図１１】さまざまなグラフィクスを表示するブレスレットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、携帯装置１が配置されているコンピュータ環境を示す。このような環境では、リモートネットワーク接続３で表示情報をアップロードし、格納し、ダウンロードすることができ、また、ダウンロードされたあるいはローカルに記憶された情報を携帯装置１の表示手段に送信し表示することができる。本発明の方法に従って関連する選択された画像またはグラフィクの情報を送信するために、携帯装置１（例えばブレスレット）は、無線チャネルを介してユーザのコンピュータ装置２に接続される。伝送されるテキスト情報または画像情報は、コンピュータ装置２のメモリに事前に記憶されている。伝送されるテキストあるいは画像情報はコンピュータ装置２によってローカルで生成されてもよい。さらに、リモートネットワーク接続３を介して中央サーバ４の記憶装置からコンピュータ装置２へ、伝送されるテキスト情報または画像情報をダウンロードすることもできる。コンピュータ装置２によって生成されたテキストまたは画像の情報を、リモートネットワーク接続３を介して中央サーバ（格納装置）４へアップロードすることがシステムにより提供されるのは明らかである。装置１、２間の通信を行うために、コンピュータ装置２は、リモートネットワーク接続６（例えばインターネット）を介してダウンロードできるアプリケーション２ａを実行する。
【００２３】
ユーザは、アプリケーション２ａによる登録後に、中央サーバ４にアップロードされたグラフィクを購入することができる。中央サーバ４上にソーシャルサイトがあり、そのサイトによりユーザはユーザのグラフィクを共有でき、そのサイトはまたグラフィクをアップロードすることができる。このソーシャルサービスは、他のユーザのコンテンツを購入できるオンラインストア機能と組み合わせることができる。オンラインストアから選択されたグラフィックを購入するために、ユーザは、まだ購入していない新しいグラフィックをダウンロードするたびに、インターネットを介して中央サーバ４に接続しなければならない。購入されたグラフィクは、ユーザによってインストールされたアプリケーション２ａによって、ユーザのコンピュータ装置２と中央サーバ４との間で常に同期される。このように、購入したグラフィクのコピーは、ユーザのコンピュータ装置２に保存され、後に使用する場合グラフィクを再度購入する必要はない。購入し保存したグラフィクは、ユーザの所有物であり、個人のユーザアカウントでログインすることによって、いつでも他の携帯装置１（例えばブレスレット）にも送ることができる。ブレスレットは、表示画像をリフレッシュするためにe-ink ディスプレイの技術的特性によって必要とされる最新のグラフィックのみを格納する。
【００２４】
図２は、図１の携帯装置１（例えばブレスレット）の構成のブロック図を示す。携帯装置はモジュール構造になっており、ディスプレイ１１（ＥＰＤ 電気泳動ディスプレイ）、電源１２、エネルギー貯蔵部１３、無線インタフェース部１４、制御部１５などを備える。このモジュールのうち、電源１２は、プログラム可能なスイッチＳ1を介してディスプレイ１１に接続し、プログラム可能な--スイッチＳ2を介してエネルギー貯蔵部１３に接続する。エネルギー格納部１３は、プログラム可能なスイッチＳ3を介して無線インタフェース部１４に接続する。ディスプレイ１１は、好ましくは電子ペーパー（e-ink）タイプのもので、データ送信（グラフィックのアップロード／ディスプレイのリフレッシュ）のときのみエネルギーを必要とし、送信されたグラフィックをエネルギーを消費せずに格納し表示することが可能なものである。ディスプレイ１１は、白黒、グレースケール、あるいはカラーのディスプレイであってよい。ディスプレイ１１は、データチャネル１８を介してデータを受信し、スイッチＳ1を介してグラフィックのアップロードまたはグラフィックの変更に必要な電圧を受信する。データ伝送とエネルギー回復機能とは無線インタフェース部１４によって実行される。無線インタフェース部１４は、無線データ送信モジュール１４ａと、無線エネルギー回復モジュール１４ｂと、の２つのサブユニットを有する。
【００２５】
無線インタフェース部１４は、データチャネル１６を介して受信されたデータを制御部１５に送信する。エネルギーの回復と貯蔵はデータ送信中、またはそれとは独立して、実行される。無線インタフェース部１４は、スイッチＳ3がオンのとき、回復されたエネルギーをエネルギー貯蔵部１３に送信してもよい。エネルギー貯蔵部１３は、スイッチＳ2がオンのとき、電源１２に供給する。前記モジュールの動作は制御部１５によって制御される。モジュール間の双方向通信は図２の矢印で示される。モジュールの動作に必要な個々の電源電圧は、制御部１５によりスイッチＳ1、Ｓ2、Ｓ3のオン・オフを切り替えることによって制御される。制御部１５は、動作に不可欠なデータとプログラムを格納する大容量の内部メモリを有するマイクロプロセッサ電子回路を備える。これらのデータは、ディスプレイモジュール１１の制御のためのプログラムコード、ディスプレイに表示されるグラフィックの変更のために必要なタイミングパラメータを含む記述、ディスプレイ上に実際に表示されるグラフィックのデータセットなどを含む。
【００２６】
図３は、データとエネルギーの伝送プロセスを示す。ステップ３１では、携帯装置のスイッチはオフであり、言い換えれば非常に低いエネルギー消費状態にある。この場合、ディスプレイは空白（白）か、前回のデータ送信の結果を引き続き表示しているかのいずれかである。ステップ３２では、ディスプレイがユーザのコンピュータ装置に近づき、２つの装置が無線通信チャネルの動作範囲に入る場合、携帯装置とコンピュータ装置間のデータ伝送が開始し、オプションとしてエネルギー伝送３７が開始する。ステップ３３は、携帯装置の識別を示す。識別の過程でコンピュータ装置のアプリケーションが、携帯装置は登録されているかをチェックする。以降の動作は登録装置の場合にのみ可能である。コンピュータ装置で実行されるアプリケーションは、一度に何台の登録携帯装置にサービスできるかを決定する。登録チェック以外に、コンピュータ装置上のアプリケーションはまた、以前にダウンロードしたグラフィックの識別子および携帯装置に格納された他の動作パラメータ（すなわちディスプレイのタイプ、その解像度、動作温度その他）を要求することもできる。ステップ３４は、画像情報のデータセットが伝送されるときに実際に役に立つデータ伝送を示す。画像情報は、任意のグラフィック、ピクチャ、またはテキストの情報を意味することができる。コンピュータ装置で実行されるアプリケーションは、ディスプレイのタイプと解像度に基づいて、オプションとしてのグラフィックをフィルターにかける、あるいは必要なら変換を行う。ステップ３５は、送信された情報のディスプレイへのアップロードを示す。発明の実施形態では、グラフィックのアップロードまたはリフレッシングは、必要なエネルギーが携帯装置で利用できる場合に限って開始する。グラフィックの変更に要するエネルギーは、グラフィックの詳細（サイズ、コンテンツ、色深度、その他）と環境パラメータ（例えば温度）とについて計算される。必要とされるエネルギーがエネルギー貯蔵部で利用できない場合、エネルギー伝送（回復）だけが行われる。グラフィックのアップロードに必要なエネルギーが利用できる場合。グラフィックアップロードまたはリフレッシュサイクルが開始される。グラフィックアップロードまたはリフレッシュが終了したとき、エネルギー伝送は終了してもよい。次のステップ３６では、携帯装置は再び極端に低いエネルギー消費モード、例えばスイッチオフ状態に戻る。しかし、アップロードされリフレッシュされたグラフィックは継続的に表示されている。
【００２７】
データ伝送中に、受信したパッケージの確認に成功した場合、制御部１５は確認メッセージを送る。データ送信中にデータが破損した場合、制御部は繰返し送信を要求するメッセージをユーザのアプリケーション２ａに送る。携帯装置１（ブレスレット）からのすべてのメッセージは、装置の状態に関する情報を含む。この情報は、貯蔵部のエネルギー量の時間的変化から制御部１５により計算される、接続品質に関する指示の形態の情報等である。これに基づいて、接続の品質が記述可能で、このデータを適用してアプリケーション２ａは、接続の効率を改善するために、装置１、２の相対的方向と位置の変更に関してユーザに提案するようにしてもよく、これによりデータ伝送時間の削減を実現できる。
【００２８】
データ伝送の成功に続いて、制御部１５は、受信した情報を処理し、そのプログラミングコードのアルゴリズムに基づいて、グラフィックの正確な変更に要するエネルギー量を見積もり、さらに、データ伝送中に集められたエネルギー量に基づいて、より以上のエネルギーを収集することが必要かを判定する。必要とする場合、制御部１５は、自身を可能な最小のエネルギー消費状態、例えばスリープモードに置き、周期的にノーマルモードに戻り、エネルギー貯蔵部１３に貯えられたエネルギー量をチェックする。貯えられたエネルギーが十分であれば、装置１のディスプレイ１１上のグラフィックの変更が開始する。電子ペーパーディスプレイは、その特性上、ディスプレイ上のグラフィックの変更のときだけエネルギーを必要とし、表示されたグラフィックを保持するためのエネルギーは必要としない、したがってエネルギーはグラフィックの変更時のみ必要とされるだけである。
【００２９】
そのために、まず、携帯装置で実行されるファームウェアが、内部メモリから電気泳動ディスプレイ（ＥＰＤ）１１に制御プログラムをアップロードする。次いで、表示画像の変更のためのタイミングデータを含む記述子データセットのアップロードが行われる。一般的に、これはいわゆる波形ファイルであって、ディスプレイの動作温度の全範囲においてリフレッシュのタイミングと波形を含む特定のディスプレイに対して、グレースケールレベルすなわち変化するグラフィックのタイミングプロファイルを考慮して、ディスプレイのメーカーによって利用可能に作られている。この比較的大きなデータセットは、スイッチオンに続くグラフィックの変更の前の各回ごとに、ディスプレイの制御部によってアップロードされる必要があり、これに基づいて適切なタイミングプロファイルが自身のアルゴリズムに従って選択される。グラフィックの変更に対してその時の環境パラメータに従うと、波形ファイルのほんの一部しかディスプレイモジュール１１によって用いられないので、このデータセットを送信することは概して、冗長でエネルギーの浪費である。このため、波形ファイルは、所定数の動作パラメータ範囲に基づいて分割されることもあり、これらのパラメータを考慮して、制御部１５は、実際の動作パラメータをもつグラフィックの変更に必要なタイミングプロファイルのみをアップロードする。このようにすると、個々のタイミングプロファイルのサイズは、元のタイミングプロファイルの約１／２０のサイズとなり、これらを用いることにより、時間とエネルギーを節約して、最終的により短時間のリフレッシュ処理となる。タイミングプロファイルをアップロードする際には、中央貯蔵ユニットのメモリからディスプレイモジュール１１へグラフィックデータの送信が実行され、ディスプレイのリフレッシュが開始する。そうするためには、ディスプレイ１１が必要とする電圧を個々の電源に供給することが不可欠である。スイッチＳ2をオンすることで、制御部１５は、貯蔵されたエネルギーを高効率複合電源１２の入力に放出し、電源１２は、ＥＰＤディスプレイを動作させるために必要不可欠な電圧を生成する。効率を改善するために、電源１２は、図６に示すような各種のタイプの電源の組合せによって構成される。スイッチモード電源部１２ａは、ディスプレイモジュール１１の仕様に従いタイミングの順序で制御部１５の制御信号に基づいて動作し、入力に接続されたＨＯ電圧から、３つの正電圧と1つの負電圧Ｖ2、Ｖ3、Ｖ4、Ｖ5、Ｖ6を生成する、同様に、電圧Ｖ2、Ｖ3からチャージポンプ１２ｂ、１２ｃを介して、Ｖ2、Ｖ3より大きな２つの追加電圧を生成する。必要な電源電圧がすべて生成されるとすぐに、ディスプレイ上のグラフィックのリフレッシュが行われる。
【００３０】
グラフィックの表示に続き、中央制御部はユーザのアプリケーション２ａにリフレッシュ成功のメッセージを送り、自身を省エネルギーモードにして、ＮＦＣ接続の中断があるまでエネルギー貯蔵部１３ｂのチャージを再開する。その目的は、エネルギー貯蔵部が、グラフィック変更の短い期間の後に最大限貯蔵可能なエネルギーを得ることであり、こうしてより短い送信時間でも確保することになる。貯えられたエネルギーは、周期的なグラフィックのリフレッシュ、またはディスプレイのある部分のリフレッシュ、に使用可能である。これは、所定のプログラミングによって、またはユーザの習慣へ自動的に適応すること（スポーツ動作パターンの観察および活動の詳細の可視化）によって、実行されてもよい。
【００３１】
データ伝送は、肯定応答パケットからなる所定のプロトコルに従って行われる。使用されるプロトコルのありうるアプリケーションは図４に示されている。プロトコルの特徴として、すべてのパッケージは、開始シンボル４１、終了シンボル４６を含み、その間にパッケージのタイプを識別するフィールド４２、パッケージ長さフィールド４３、データブロック４４、送信中のパッケージのありうる破損を避けるためのパッケージの検証サム４５、を含む。将来の開発を考慮すると、このプロトコルは、パッケージのデータブロックに埋め込まれたパッケージの解釈をサポートし、これによってその構造は容易に変更可能に維持される。
【００３２】
図５は、ユーザのコンピュータ装置２と携帯装置１間の無線によるデータ及びエネルギー送信接続を示す。図に明確に示されているように、コンピュータ装置２と携帯装置１は、両装置が互いに十分近接するとすぐに、無線インタフェースに属する誘導素子（アンテナ）を介して誘導結合状態となる。データ及びエネルギー送信が成功する最大距離は、適用される無線技術によって決定される。ＮＦＣ技術の場合、その最大距離は１〜２ｃｍで、ＢＬＥの場合、１ｍにまで達する可能性はある。しかし、ＮＦＣを適用する場合、両誘導性デバイスの誘導部分をできるだけ密接に接近させることが好ましく、例えば、これは両デバイスを接触させるによって達成される。この効果をより改善するために、両デバイスの誘導素子ができるだけ接近するように、両デバイスは互いに接触しなければならない。この位置と、この位置からの任意の変位は、コンピュータ装置上で実行されるアプリケーションによって決定でき、ユーザに対して指示を与えることができる。コンピュータ装置２によって送信され、携帯装置１によって受信されるデータは、携帯装置１のＡＦＥアナログフロントエンド部１Ａに位置する変調／復調部１ｃによって変換され、制御部１Ｅに送信される。送信中に受信される高周波信号のエネルギーは、整流器１Ｂによって整流され、ＬＤＯ部１Ｄによって電子装置用に調整されたＤＣ電圧に変換する。
【００３３】
インダクタは、標準のＮＦＣ１３．４６ＭＨｚの周波数上で設定され、アナログフロントエンド部１Ａに接続される。最大可能エネルギー送信のためには、送信中、このインダクタ（「アンテナ」）は、ユーザのコンピュータ装置２にも配置されたインダクタ（「アンテナ」）に、ユーザによって近くに接近させなければならない。データ及びエネルギー送信はインダクタの誘導結合によって行われる。インダクタからの信号は、ダイオードブリッジ整流器に流れ、電磁界の強さ（ＨＶ）に応じたＤＣ電圧となる。インダクタは同時にブロック１Ｃに接続されていて、ブロック１Ｃは、データ送信を容易にし、ＮＦＣ標準に従って変調／復調を実行し、双方向通信を行う。ＨＶポイントで利用可能なエネルギーは、これに続く部分で使用されることができ、またリニア低ドロップアウト電圧調整器（ＬＤＯ）を介して内部のディジタル処理部（制御部）１Ｅの電源をも確保することができる。ディジタル処理部は、ＮＦＣ標準によって決定された信号の変換を実行し、周辺装置（Ｉ／Ｏ）を介して外部に向かう信号のバッファリングを実行する。
【００３４】
図６は、携帯装置１の動作に必要とされる電源電圧を生成する電源のブロック図を模式的に示す。図示の構成の適用ディスプレイ（e-inkペーパー）は異なる電圧を必要とするので、電源１２は、スイッチモード電源１２aとチャージポンプ電気回路１２b、１２cを含む。電源１２については、６個の異なる出力電圧Ｖ1〜Ｖ6がＶcc入力電圧から生成される。
【００３５】
ＮＦＣ通信の実施形態の場合、図７に示すエネルギー貯蔵部１３は、２つの主要部に分割することができる。第１の部分は、入力で受信したＨＶ電圧を何倍にも変換する高効率ＳＭＰＳスイッチモード電源１３ａである。ＨＶポイントでの電圧の大きさと回復できる電流とは動的に変化するので、回復できるエネルギー量は、接続の品質に大いに依存する。このような品質のパラメータは、接続の両装置１、２の相対的距離、位置、方向によって決定される。電源の主要特徴は、変化する環境にあるにも関わらず、最大エネルギーを回収するために高効率スイッチモード電源を使用することで、この高効率スイッチモード電源は高出力インピーダンス電源（例えば光電池セル）の場合に一般的に適用されるいわゆるＭＰＰＣ（Maximum Power Point Control）技術に基づくものである。このエネルギーの回収は、入力電圧が所定値以下に下がることのないように、電源部１３ａによって電流収集を制御することで達成され、このようにして最大電流が所定の電圧レベルで回復可能である。スイッチモード電源部１３ａは、この入力エネルギーを使用して、エネルギー貯蔵部１３ｂにエネルギーを蓄える。電源の実際の具体化は、インダクタ（例えばステップアップ・コンバータ）に基づくか、またはコンデンサを単独に使用すること、いわゆるポンプチャージベースに基づくことで可能である。
【００３６】
図８には、スイッチモード電源の可能な装置構成が示されている。電源部を制御する制御部８ｄに必要な電圧は、電源部８ｅの入力でＬＤＯ８ｃによって電源電圧から生成される。電源入力電圧の必要な最小レベルを維持するために、分圧回路８ａは、制御部８ｄのために制御信号を提供するように適用され、制御部８ｄは、制御信号に基づいて、その入力で利用可能なエネルギーに応じて、動作中での回収電流を最大化するように、ＤＣ−ＤＣコンバータの動作を制御することができる（例えば平均電流モード制御、ピーク電流モード制御、その他）。出力電圧をあるレベルに調整するために、分圧回路８ｂをさらに適用することもできる。
【００３７】
ＮＦＣ実施形態では、スイッチモード電源部１３ａの出力は、制御部１５によって個別に動作可能な並列接続された複数の貯蔵要素またはセルからなるエネルギー貯蔵部１３ｂの入力に直接に接続され、これにより貯蔵部の貯蔵能力の変更が可能となり、ブレスレットのグラフィックの変更のために厳密に必要なエネルギーだけが貯蔵されることを保証している。コンデンサＣ1〜Ｃn、スーパーキャパシタ、リチウムコンデンサ等は、エネルギー貯蔵セルとして適用できる。エネルギー貯蔵セルは並列に接続され、一般的にはトランジスタであるスイッチＫ1〜Ｋnによって段階的に個別に切り替え可能である。あるスイッチがオフにされると、対応するエネルギー貯蔵セルはエネルギーの貯蔵に関与しない。これは、必要なエネルギーに応じてエネルギー貯蔵部の容量を動的に変更することを可能にする。制御部１５は、エネルギー貯蔵部の累積エネルギーに関し、分圧回路９１を介してフィードバックを受信する。
【００３８】
ディスプレイ上のグラフィックの変更のために必要なエネルギーは、さまざまなパラメータを考慮して制御部によって決定される。パラメータは、ディスプレイ上のグラフィックのタイプ、表示される新たなグラフィック、色の範囲（白黒あるいはグレースケール）等である。正確なフィードバックは、エネルギー貯蔵セルのエネルギーレベルに関して、分圧回路によって制御部１５に送られ、それに基づいて、制御部は、ディスプレイ上のグラフィックの変更のために十分なエネルギーが蓄積されているかを決定する。
【００３９】
無線通信チャネルが、ＮＦＣに代えてＢＬＥ技術で実現されている場合、エネルギー貯蔵モジュール１３は、アキュムレータとすることができ、アキュムレータの充電は無線インタフェース部１４によって調整されてもよい。
【００４０】
図１０は、分解不等角投影図であり、動的に変更可能なグラフィックをもつ携帯装置（ブレスレット）１の構造を示す。ブレスレットは、構造的に1つの部分で作られるか、互いに合致する多数の部分で作られる金属のフレームワークをもつ。キャリアフレームは、次のように構成されるのが好ましい。集積電子部品Ｃと、フレームＡに位置づけられる折曲げ可能なまたは曲面のディスプレイＢとを含み、集積電子部品Ｃは、シーリングＤの後板によってカバーされている。ブレスレットの動作のために必要とされるエレクトロニクスは、ディスプレイに必要な集積素子を含むように構成されたフレキシブルプリント回路基板上に搭載され、ディスプレイＢを製造するときに使用され、分離できない部品となる。
【００４１】
最後に、図１１は、ブレスレットとして製造された携帯装置の一例で、ディスプレイ上に2つの異なるグラフィクスを有する。本発明は、図面に示された実施形態に従って詳細に説明された。しかしながら、本発明が実施形態に限定されることを意味しない。本発明のクレームにより決定される保護範囲内で、膨大な他の有用な変形や組合せがあることは、当業者には明らかである。例えば、ユーザのコンピュータ装置は、リモート、ローカルまたは無線のネットワーク接続、例えばＰＣ、ＮＦＣライター等、任意の装置でありうる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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