特許 6520147 携帯型電子機器、充電制御回路および充電制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6520147

(24)【登録日】2019年5月10日

(45)【発行日】2019年5月29日

(54)【発明の名称】携帯型電子機器、充電制御回路および充電制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20190520BHJP

   H02J 7/10 20060101ALI20190520BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20190520BHJP

   G06F 1/26 20060101ALI20190520BHJP

   G06F 3/00 20060101ALI20190520BHJP

   H04M 1/725 20060101ALI20190520BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 303A

   H02J7/00 303C

   H02J7/10 H

   H01M10/48 P

   G06F1/26 Z

   G06F3/00 Q

   H04M1/725

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-12519(P2015-12519)

(22)【出願日】2015年1月26日

(65)【公開番号】特開2016-140152(P2016-140152A)

(43)【公開日】2016年8月4日

【審査請求日】2017年11月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】518133201

【氏名又は名称】富士通クライアントコンピューティング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡本 善博

【審査官】 早川 卓哉

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２３４５７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１３５３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−３２４７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２０６７９４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ７／００−７／１２

Ｈ０２Ｊ７／３４−７／３６

Ｈ０１Ｍ１０／４２−１０／４８

Ｇ０６Ｆ１／２６−１／３２

Ｇ０６Ｆ３／００，３／１８

Ｈ０４Ｍ１／００，１／２４−１／８２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

二次電池を備える携帯型電子機器であって、
前記携帯型電子機器の稼働に用いられる稼働電流および前記二次電池の充電に用いられる充電電流の和を監視する監視部と、
前記携帯型電子機器が第１の電源および１または複数の第２の電源に接続されると、前記和が前記第１の電源の定格電流を超えた状態となる場合、
所定の周期を分割した期間のうちの一部の期間において、前記１または複数の第２の電源からの電流供給に切り替えるとともに前記１または複数の第２の電源から供給される電流を増大させ、
前記周期を分割した期間のうちの残りの期間において、前記第１の電源からの電流供給に切り替えるとともに前記第１の電源から供給される電流を増大させ、
前記周期の期間において前記第１の電源から供給される平均電流と、前記周期の期間において前記１または複数の第２の電源から供給される平均電流が、いずれも定格電流以下となるように制御する制御部と、
を備える、携帯型電子機器。

【請求項2】

前記１または複数の第２の電源と通信することで、前記１または複数の第２の電源から供給される電流の大きさを制限する通信制御部をさらに備える、
請求項１に記載の携帯型電子機器。

【請求項3】

二次電池を備える携帯型電子機器の充電制御回路であって、
前記携帯型電子機器の稼働に用いられる稼働電流および前記二次電池の充電に用いられる充電電流の和を監視する監視部と、
前記携帯型電子機器が第１の電源および１または複数の第２の電源に接続されると、前記和が前記第１の電源の定格電流を超えた状態となる場合、
所定の周期を分割した期間のうちの一部の期間において、前記１または複数の第２の電源からの電流供給に切り替えるとともに前記１または複数の第２の電源から供給される電流を増大させ、
前記周期を分割した期間のうちの残りの期間において、前記第１の電源からの電流供給に切り替えるとともに前記第１の電源から供給される電流を増大させ、
前記周期の期間において前記第１の電源から供給される平均電流と、前記周期の期間において前記１または複数の第２の電源から供給される平均電流が、いずれも定格電流以下となるように制御する制御部と、
を備える、充電制御回路。

【請求項4】

二次電池を備える携帯型電子機器の充電制御方法であって、
前記携帯型電子機器の稼働に用いられる稼働電流および前記二次電池の充電に用いられる充電電流の和を監視し、
前記携帯型電子機器が第１の電源および１または複数の第２の電源に接続されると、前記和が前記第１の電源の定格電流を超えた状態となる場合、
所定の周期を分割した期間のうちの一部の期間において、前記１または複数の第２の電源からの電流供給に切り替えるとともに前記１または複数の第２の電源から供給される電流を増大させ、
前記周期を分割した期間のうちの残りの期間において、前記第１の電源からの電流供給に切り替えるとともに前記第１の電源から供給される電流を増大させ、
前記周期の期間において前記第１の電源から供給される平均電流と、前記周期の期間において前記１または複数の第２の電源から供給される平均電流が、いずれも定格電流以下となるように制御する、
充電制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、携帯型電子機器、充電制御回路および充電制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

二次電池を備えた携帯型電子機器は、Alternating Current（ＡＣ）アダプタまたはUniversal Serial Bus（ＵＳＢ）端子等の給電能力を有する端子から供給される電力を携帯
型電子機器の稼働および二次電池の充電に用いている（例えば、特許文献１から４を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平６−２４５４０４号公報

【特許文献2】特開２００４−１５２３１７号公報

【特許文献3】特表２００８−５４６３７０公報

【特許文献4】特表２００９−５２４３８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の携帯型電子機器では、複数の電力供給源に接続されていても、そのうちの一の電力供給源から供給される電力によって携帯型電子機器の稼働および二次電池の充電を行っていた。そのため、他の電力供給源から供給される電力は、有効に活用されているとは言い難い状態にあった。そこで、開示の技術の１つの側面は、複数の電力供給源から供給される電力を有効に活用できる携帯型電子機器を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

開示の技術の１つの側面は、次のような携帯型電子機器によって例示される。本携帯型電子機器は、二次電池、監視部および制御部を備える。監視部は、携帯型電子機器の稼働に用いられる稼働電流および二次電池の充電に用いられる充電電流の和を監視する。制御部は、携帯型電子機器が第１の電源および１または複数の第２の電源に接続されると、当該和が第１の電源の定格電流を超えた状態となる場合、所定の周期を分割した期間のうちの一部の期間において、前記１または複数の第２の電源からの電流供給に切り替えるとともに前記１または複数の第２の電源から供給される電流を増大させ、前記周期を分割した期間のうちの残りの期間において、前記第１の電源からの電流供給に切り替えるとともに前記第１の電源から供給される電流を増大させ、前記周期の期間において前記第１の電源から供給される平均電流と、前記周期の期間において前記１または複数の第２の電源から供給される平均電流が、いずれも定格電流以下となるように制御する。

【発明の効果】

【0006】

本携帯型電子機器は、複数の電力供給源から供給される電力を有効に活用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、複数の電力供給源に接続されたスマートフォンの一例を示す図である。

【図2】図２は、比較例の充電制御回路の一例である。

【図3】図３は、第１実施形態の電力供給の概略を示す図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る充電制御回路の一例である。

【図5A】図５Ａは、第１実施形態に係る電力供給の概略を示す図である。

【図5B】図５Ｂは、第１実施形態に係る電力供給の概略を示す図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係るパルス発生部の一例を示す図である。

【図7】図７は、第１実施形態に係る電流供給のタイムチャートの一例を示す図である。

【図8】図８は、第２実施形態に係る通信制御部の一例を示す図である。

【図9】図９は、通信制御部がスマートフォンから供給される電流の大きさを制御する処理の流れの一例を示す図である。

【図10】図１０は、通信制御部によるスマートフォンから供給される電流の大きさを監視する処理の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して、一実施形態に係る携帯型電子機器について説明する。以下に示す実施形態の構成は例示であり、本携帯型電子機器は実施形態の構成に限定されない。

【0009】

＜第１実施形態＞
図１は、複数の電力供給源に接続されたスマートフォン１の一例を示す図である。図１では、スマートフォン１およびスマートフォン２が例示されている。スマートフォン１は、ＡＣアダプタ１３によって家庭用電源に接続されている。また、スマートフォン１は、Universal Serial Bus（ＵＳＢ）ケーブル３によってスマートフォン２と接続されている。スマートフォン１は、家庭用電源およびスマートフォン２から給電される。

【0010】

スマートフォン１およびスマートフォン２は、携帯型電子機器である。スマートフォン１は、電源端子１１、ＵＳＢ端子１２を備える。スマートフォン２は、電源端子２１、ＵＳＢ端子２２を備える。スマートフォン１は、「携帯型電子機器」の一例である。

【0011】

ＡＣアダプタ１３は、スマートフォン１に付属するＡＣアダプタである。ＡＣアダプタ１３は、電源プラグ１３ａおよびコネクタ１３ｂを有する。電源プラグ１３ａは、家庭用電源に接続される。コネクタ１３ｂは、スマートフォン１の電源端子１１に接続される。ＡＣアダプタ１３によって、スマートフォン１は家庭用電源から給電されることが可能となる。

【0012】

ＵＳＢ端子１２、２２は、ＵＳＢ規格に則った端子である。ＵＳＢ端子１２、２２は、接続された相手の機器との情報の送受信および電力の授受を行う端子を有する。ＵＳＢケーブル３は、ＵＳＢ端子１２、２２を相互に接続するケーブルである。ＵＳＢケーブル３は、その両端にコネクタ３ａを有する。図１では、コネクタ３ａの一方がスマートフォン１のＵＳＢ端子１２、他方がスマートフォン２のＵＳＢ端子２２に接続されている。スマートフォン２は、ＵＳＢケーブル３によってＵＳＢ端子２２に接続されたスマートフォン１に対して電力を供給できる。また、スマートフォン１およびスマートフォン２は、ＵＳＢケーブル３によって情報の送受信が可能である。

【0013】

ＡＣアダプタ１３またはスマートフォン２によってスマートフォン１に供給される電流は、スマートフォン１を稼働させるための稼働電流およびスマートフォン１に内蔵されている二次電池の充電に用いる充電電流として用いられる。稼働電流は、スマートフォン１の動作負荷に応じて増減する。つまり、スマートフォン１の動作負荷が高くなると、稼働電流は増大する。また、スマートフォン１の動作負荷が低くなると、稼働電流は小さくなる。

【0014】

また、図示を省略しているが、スマートフォン１およびスマートフォン２は、無線による通信手段を有する。無線による通信手段とは、例えば、無線ＬＡＮ、携帯電話の電話回線、Bluetooth（登録商標）、Infrared Data Association（ＩｒＤＡ）等である。すなわち、スマートフォン１およびスマートフォン２は、無線による通信手段によっても情報の送受信が可能である。

【0015】

図２は、比較例の充電制御回路２００の一例である。充電制御回路２００は、例えば、スマートフォン１に内蔵されている二次電池を充電する回路である。充電制御回路２００は、スイッチ２０１、CHARGER-IC２０２、BATTERY２０３を有する。図２において、DC INは、ＡＣアダプタ１３からの入力、VbusはＵＳＢ端子１２からの入力を示している。ＡＣアダプタ１３またはＵＳＢ端子１２から供給される電流は、CHARGER-IC２０２を経由してBATTERY２０３に供給される。充電制御回路２００では、ＡＣアダプタ１３およびＵＳＢ
端子１２から供給される電力をスイッチ２０１で排他的に切り替える。また、スイッチ２０１は、ＡＣアダプタ１３から供給される電力を優先する。そのため、充電制御回路２００では、ＡＣアダプタ１３およびＵＳＢ端子１２の双方から電源の供給が可能な状態であっても、スマートフォン１はＵＳＢ端子１２から供給される電力を用いることができない。

【0016】

そのため、スマートフォン１の動作負荷が高くなり、稼働電流と充電電流の和がＡＣアダプタ１３の定格電流を超えるようになると、充電制御回路２００のCHARGER-IC２０２は充電電流を減少させることで、ＡＣアダプタ１３の定格電流の範囲内での稼働電流の確保を行う。その結果、スマートフォン１の充電時間が長時間化する虞がある。

【0017】

そこで、第１実施形態では、稼働電流と充電電流の和がＡＣアダプタ１３の定格電流を超えた場合でも、複数の電力供給源からの給電を活用することで、充電電流の減少を抑制する充電制御回路を提案する。図３は、第１実施形態の電力供給の概略の一例を示す図である。スマートフォン１は、ＡＣアダプタ１３によって家庭用電源に接続されている。また、スマートフォン１は、ＵＳＢケーブル３によってスマートフォン２と接続されている。スマートフォン１は、家庭用電源およびスマートフォン２から電力の供給を受ける。

【0018】

スマートフォン１は、ＡＣアダプタ１３から電流Ｉａの供給を受ける。また、スマートフォン１は、スマートフォン２からＵＳＢ端子１２を介して電流Ｉｕの供給を受ける。スマートフォン１では、供給された電流Ｉａおよび電流Ｉｕの電流を加算して、稼働電流および充電電流として利用する。

【0019】

スマートフォン１は、例えば、ＵＳＢ端子１２を介してスマートフォン２と通信することで、スマートフォン２から供給される電流の大きさを制御してもよい。このような処理により、スマートフォン１は、例えば、スマートフォン２の二次電池の充電容量に応じてスマートフォン２から供給される電流の大きさを制御可能となる。ＵＳＢ端子１２は、「通信部」の一例である。

【0020】

図４は、第１実施形態に係る充電制御回路１００の一例である。充電制御回路１００は、スイッチ１０１、CHARGER-IC１０２、BATTERY２０３およびパルス発生部１０４を有す
る。スイッチ１０１は、パルス発生部１０４から供給されるパルスによって切り替えられる。すなわち、充電制御回路１００では、スイッチ１０１は、スマートフォン１にＡＣアダプタ１３が接続され、DC INから電流Ｉａが供給され得る場合でも、Vbusから供給され
る電流Ｉｕも使用するようにパルス発生部１０４によって制御される。すなわち、充電制御回路１００は、パルス発生部１０４によってDC INおよびVbusを排他的に切り替えるこ
とで、双方から供給される電流を使用する。なお、図４において図２と同様の構成要素については、同一の符号を付し、その説明は省略する。

【0021】

図５Ａおよび図５Ｂは、第１実施形態に係る電力供給の概略を示す図である。図５Ａでは、第１実施形態に係る充電制御回路１００の一例が記載されている。図５Ａでは、スイッチ１０１、ＡＣアダプタ１３から供給される電流Ｉａ、スマートフォン２からＵＳＢ端子１２経由で供給される電流Ｉｕ、稼働電流Ｉｐ、充電電流Ｉｂ、稼働電流Ｉｐと充電電流Ｉｂとの和である電流Ｉｏ、パルス発生部１０４およびBATTERY２０３が例示されてい
る。電流Ｉａおよび電流Ｉｕは、スイッチ１０１によって排他的に切り替えられる。すなわち、電流Ｉａが充電制御回路１００に供給されている間は、電流Ｉｕは充電制御回路１００に供給されない。また、電流Ｉｕが充電制御回路１００に供給されている間は、電流Ｉａは充電制御回路１００に供給されない。なお、電流ＩｏがＡＣアダプタ１３の定格電流の範囲内の場合、スイッチ１０１は電流Ｉａの供給を有効にしている。

【0022】

パルス発生部１０４は、電流ＩｏとＡＣアダプタ１３の定格電流との関係に応じてスイッチ１０１を切り替えるパルスを発生させる。電流Ｉｏの電流の大きさがＡＣアダプタ１３の定格電流を超えると、パルス発生部１０４は、スイッチ１０１に対して電流の供給を電流Ｉａから電流Ｉｕに切り替えるパルスを発生する。このような処理により、ＡＣアダプタ１３の定格電流を守りつつ、電流Ｉｕによって電流Ｉｏを確保する事が可能となる。「電流Ｉｏの電流の大きさがＡＣアダプタ１３の定格電流を超え」ることは、「所定の条件」の一例である。

【0023】

図５Ｂは、スマートフォン２から供給される電流Ｉｕ、ＡＣアダプタ１３から供給される電流Ｉａおよび電流Ｉｕと電流Ｉａの和である電流Ｉｏのタイムチャートの一例である。図５Ｂでは、横軸が時間を示している。図５Ｂは、縦に３段構成となっており、各段の縦軸は電流を示している。図５Ｂの最上段のタイムチャートは、Ｉｕの供給期間の一例である。中央の段のタイムチャートは、電流Ｉａの供給期間の一例である。最下段のタイムチャートは、電流Ｉｏの供給期間の一例である。３つのタイムチャートを比較すると、電流Ｉａの非供給期間に電流Ｉｕが供給され、電流Ｉｏとしては均一な電流が供給されていることがわかる。

【0024】

タイムチャートに記載のＴは、電流Ｉａおよび電流Ｉｕの切り替えの周期である。タイムチャートに記載のｔは、Ｔの内の電流Ｉｕの供給期間である。電流Ｉｕの供給期間ｔを電流Ｉｕ、電流Ｉｏ、周期Ｔを用いて表すと、「ｔ＝電流Ｉｕ／電流Ｉｏ×周期Ｔ」となる。すなわち、ｔを増加させることで、電流Ｉｕからの供給量が増加する。その結果、電流Ｉａを供給するＡＣアダプタ１３の負荷が軽減される。また、ｔを調整することで、電流Ｉｕを供給するスマートフォン２の負荷を調整することが可能となる。すなわち、Ｉａは（Ｔ−ｔ）／Ｔのデューティで繰り返されるパルス電流となる。

【0025】

図６は、第１実施形態に係るパルス発生部１０４の一例を示す図である。パルス発生部１０４は、電力の供給元をＡＣアダプタ１３とスマートフォン２との間で切り替えるパルスを発生させる。パルス発生部１０４は、電流Ｉｏの大きさがＡＣアダプタ１３の定格電流を超えるとスマートフォン２からの電力供給を有効にするパルスを発生させる。また、パルスの幅、すなわちスマートフォン２から供給される電流を有効にする期間の長さは、電流Ｉｏが大きいほど長くなる。パルス発生部１０４は、電流Ｉｏの大きさがＡＣアダプタ１３の定格電流の範囲内である場合、スマートフォン２からの電力供給を有効にするパルスを発生させない。パルス発生部１０４から供給されるパルスによって、充電制御回路１００のスイッチ１０１は、電力の供給元をＡＣアダプタ１３とスマートフォン２との間で切り替える。

【0026】

パルス発生部１０４には、ＡＣアダプタ１３からのDC INおよびスマートフォン２から
のVbusから電流が供給される。パルス発生部１０４は、センス抵抗１０４ａ、電流検出アンプ１１１、入力抵抗１１２、負帰還抵抗１１３、Ｃ（１）からＣ（８）までのコンパレータ１１４、ＲＣ（１）からＲＣ（８）およびＲ（Ｘ）の抵抗１１５を有する。パルス発生部は、さらに、発振器１１６、カウンタ１１７、デコーダ１１８、フリップフロップ１１９、複数のＡＮＤ回路１２０、ＯＲ回路１２１およびインバータ１２２を有する。また、図６において、センス抵抗１０４ａが通る回路と抵抗１１５が通る回路の交点を抵抗１１５による電圧降下の基準点Ｂ１とする。

【0027】

センス抵抗１０４ａは、電流Ｉｏを検出する抵抗器である。電流検出アンプ１１１は、電流Ｉｏを検出に用いられる増幅回路である。入力抵抗１１２および負帰還抵抗１１３によって、電流検出アンプ１１１のゲインは、（入力抵抗１１１の抵抗値）／（負帰還抵抗１１３の抵抗値）となっている。パルス発生部１０４では、このゲインを調整することで、電流検出アンプ１１１の出力がＡＣアダプタ１３の定格電流の大きさに調整されている。

【0028】

抵抗１１５は、電流検出アンプ１１１の出力と比較される比較電圧を生成する抵抗である。抵抗１１５は、直列に接続された複数の抵抗ＲＣ（１）からＲＣ（８）およびＲＣ（Ｘ）を有する。抵抗１１５それぞれの抵抗値は、ＡＣアダプタ１３の定格電流に応じて適宜定めればよい。また、第１実施形態では周期Ｔを８分割するため、抵抗１１５の数は９個となっている。

【0029】

コンパレータ１１４は、電流検出アンプ１１１から出力されるセンス抵抗１０４ａの両端で検出される電圧と基準点Ｂ１の電位を起点として抵抗１１５によって電圧降下した比較電圧とを比較する。比較の結果、抵抗１１５を経由した比較電圧の大きさが電流検出アンプ１１１から出力される電圧の大きさ以上の場合、コンパレータ１１４の出力は１になる。また、比較の結果、抵抗１１５を経由した比較電圧の大きさが電流検出アンプ１１１から出力される電流の大きさより小さい場合、コンパレータ１１４の出力は０になる。すなわち、コンパレータ１１４の出力は、比較電流の大きさがＡＣアダプタ１３の定格電流以上の場合に１となる。すなわち、電流Ｉｏの大きさが、ＡＣアダプタ１３の定格電流の範囲内である場合、全てのコンパレータ１１４は、０を出力する。電流Ｉｏの大きさが、ＡＣアダプタ１３の定格電流より少し大きくなると、Ｃ（１）のコンパレータ１１４の出力が１になる。以降、電流Ｉｏの大きさが大きくなるにしたがって、コンパレータ１１４の出力はＣ（２）からＣ（８）の順に１になる。コンパレータ１１４の出力は、後述するデコーダ１１８の出力における７の順序パルスごとにフリップフロップ１１９に取り込まれる。センス抵抗１０４ａ、電流検出アンプ１１１、入力抵抗１１２、負帰還抵抗１１３、抵抗１１５およびコンパレータ１１４は、「監視部」の一例である。

【0030】

発振器１１６は、周期的な電気信号であるクロック信号を出力する。発振器１１６が出力するクロック信号の周波数は、電流Ｉａおよび電流Ｉｕの切り替えの周期Ｔと周期Ｔを分割する数に応じて適宜定めればよい。

【0031】

カウンタ１１７は、発振器１１６から供給されるクロック信号に応じて０から７までの信号を２進数で出力する。なお、カウンタ１１７が出力する信号の基数は、電流Ｉａおよび電流Ｉｕの切り替えの周期Ｔを分割する数に応じて適宜定めればよい。第１実施形態では周期Ｔを８分割するため、カウンタ１１７の出力は０から７となっている。なお、カウンタ１１７の下に記載されているＣ０からＣ２は、２進数の桁数を示している。すなわち、Ｃ０は２進数の１桁目を示し、Ｃ１は２進数の２桁目を示し、Ｃ２は２進数の３桁目を示している。

【0032】

デコーダ１１８は、０番から７番の端子１１８ａを有する。デコーダ１１８は、カウンタ１１７から供給される２進数の信号に基づいて、０番から７番の端子１１８ａから１を出力する。この出力は、順序パルス（Walking 1 Pulse）とも称される。デコーダ１１８
は、例えば、カウンタ１１７から０の信号が供給されると、端子１１８ａのうち０番の端子から１をパルスとして出力する。出力されたパルスは、端子１１８ａの０番の端子に接続されているＡＮＤ回路１２０に出力される。

【0033】

フリップフロップ１１９は、コンパレータ１１４それぞれの出力を記憶する。フリップ
フロップ１１９は、記憶したコンパレータ１１４の出力をＡＮＤ回路１２０に出力する。

【0034】

ＡＮＤ回路１２０は、フリップフロップ１１９に記憶されたコンパレータ１１４の出力およびデコーダ１１８からの出力の論理積を演算する。ＡＮＤ回路１２０は、デコーダ１１８の端子１１８ａ毎に用意される。その結果、コンパレータ１１４の出力は、０から７の順序パルスによって順番に有効にされる。ＡＮＤ回路１２０は、演算結果をＯＲ回路１２１に出力する。

【0035】

ＯＲ回路１２１は、複数のＡＮＤ回路１２０からの出力の論理和を演算する。ＯＲ回路１２１によって論理和を演算することで、ＡＮＤ回路１２０からの出力は順序パルス０を起点とし順序パルス７に向けて電流Ｉｏの大きさに応じた幅を持つパルスとなる。ＯＲ回路１２１による演算結果は、Vbusからの電流供給をオンにする信号として用いられる。また、ＯＲ回路１２１は、演算結果をインバータ１２２にも出力する。

【0036】

インバータ１２２は、ＯＲ回路１２１からの出力を反転する。すなわち、ＯＲ回路１２１が１を出力した場合、インバータ１２２は０を出力する。また、ＯＲ回路１２１が０を出力した場合、インバータ１２２は１を出力する。インバータ１２２の出力はＡＣアダプタ１３からの電流供給をオンにする信号として用いられる。インバータ１２２によってＯＲ回路１２１からの信号が反転されることで、VbusとDC INとが排他的に切り替えられる
。デコーダ１１８、ＡＮＤ回路１２０、ＯＲ回路１２１およびインバータ１２２は、「制御部」の一例である。

【0037】

図７は、第１実施形態に係る電流供給のタイムチャートの一例を示す図である。図７の各段の縦軸は電流を示している。図７では、ＡＣアダプタ１３の定格電流を１Ａと仮定している。また、スマートフォン２が接続されているＵＳＢ端子１２の定格電流を０．６Ａと仮定している。図７のタイムチャートでは、横軸が時間を表している。図７の横軸では、周期Ｔが示され、また、周期Ｔを８分割した期間それぞれに０から７の番号が割り当てられている。また、図７のタイムチャートでは、DC INおよびVbusのペアが一つの段を形
成している。また、図７の各段の縦軸は、電流を示している。DC INおよびVbusそれぞれ
の実線は電流の測定値、点線は電流の平均値を示している。（０）から（３）の数字は、説明の便宜上各段に付した番号を示している。（０）段のタイムチャートでは、電流はＡＣアダプタ１３から供給されており、スマートフォン２からは供給されていない。すなわち、（０）段のタイムチャートは、電流ＩｏがＡＣアダプタ１３の定格電流の範囲に収まっている状態を例示している。（１）段から（３）段のタイムチャートでは、電流ＩｏがＡＣアダプタ１３の定格電流の範囲に収まっていない状態が例示されている。（１）段から（３）段に向かって、次第に電流Ｉｏが大きくなり、そのため、電流Ｉｕが供給される期間が増加している。

【0038】

図７の（０）段では、上述の通り、電流ＩｏがＡＣアダプタ１３の定格電流の範囲に収まっている状態が例示されている。すなわち、全てのコンパレータ１１４の出力は０となっている。この状態では、ＡＣアダプタ１３から１Ａの電流が供給されている。また、ＵＳＢ端子１２を経由して供給される電流Ｉｕは０Ａとなっている。

【0039】

図７の（１）段では、電流Ｉｏが１．１４Ａとなっている。すなわち、図７では、電流ＩｏがＡＣアダプタ１３の定格電流の１Ａを超えた状態が例示されている。この状態では、例えば、Ｃ（０）のコンパレータ１１４の出力が１となる。その結果、周期Ｔを分割した期間のうち、０番目の期間において１．１４Ａの電流Ｉｕが供給される。また、電流Ｉｏを賄うため、一時的には電流ＩａはＡＣアダプタ１３の定格電流１Ａを超える１．１４Ａとなっている。しかしながら、電流Ｉａを周期Ｔ全体で平均すると１Ａとなり、ＡＣアダプタ１３の定格電流の範囲内に収まっている。また、電流Ｉｕも、一時的にＵＳＢ端子
１２の定格電流０．６Ａを超える１．１４Ａとなっている。しかしながら、電流Ｉｕを周期Ｔ全体で平均すると０．１４２Ａとなり、ＵＳＢ端子１２の定格電流の範囲内に収まっている。

【0040】

図７の（２）段では、電流Ｉｏが１．３３Ａとなっており、（１）段と同様、電流ＩｏがＡＣアダプタ１３の定格電流の１Ａを超えた状態が例示されている。（２）段では、電流Ｉｏがさらに増大しているため、Ｃ（０）およびＣ（１）のコンパレータ１１４の出力が１となる。その結果、周期Ｔを分割した期間のうち、０番目から１番目の期間において１．３３Ａの電流Ｉｕが供給される。また、電流Ｉｏを賄うため、一時的には電流ＩａはＡＣアダプタ１３の定格電流１Ａを超える１．３３Ａとなっている。しかしながら、電流Ｉａを周期Ｔ全体で平均すると１Ａとなり、ＡＣアダプタ１３の定格電流の範囲内に収まっている。また、電流Ｉｕも、一時的にＵＳＢ端子１２の定格電流０．６Ａを超える１．３３Ａとなっている。しかしながら、電流Ｉｕを周期Ｔ全体で平均すると０．３３３Ａとなり、ＵＳＢ端子１２の定格電流の範囲内に収まっている。

【0041】

図７の（３）段では、電流Ｉｏが１．６Ａとなっており、（１）段および（２）段と同様、電流ＩｏがＡＣアダプタ１３の定格電流の１Ａを超えた状態が例示されている。（３）段では、電流Ｉｏがさらに増大しているため、Ｃ（０）、Ｃ（１）およびＣ（２）のコンパレータ１１４の出力が１となる。その結果、周期Ｔを分割した期間のうち、０番目から２番目の期間において１．６Ａの電流Ｉｕが供給される。また、電流Ｉｏを賄うため、一時的には電流ＩａはＡＣアダプタ１３の定格電流１Ａを超える１．６Ａとなっている。しかしながら、電流Ｉａを周期Ｔ全体で平均すると１Ａとなり、ＡＣアダプタ１３の定格電流の範囲内に収まっている。また、電流Ｉｕも、一時的にはＵＳＢ端子１２の定格電流０．６Ａを超える１．６Ａとなっている。しかしながら、電流Ｉｕを周期Ｔ全体で平均すると０．６Ａとなり、ＵＳＢ端子１２の定格電流の範囲内に収まっている。

【0042】

上記の説明の通り、図７のタイムチャートを参照すると、ＡＣアダプタ１３およびＵＳＢ端子１２の定格電流を守りながらスマートフォン１が要する電流Ｉｏを確保できていることがわかる。

【0043】

第１実施形態では、電流ＩｏがＡＣアダプタ１３の定格電流を超えると、電流の供給をＡＣアダプタ１３からＵＳＢ端子１２に切り替えた。その結果、ＡＣアダプタ１３の定格電流を守りつつ、ＵＳＢ端子１２からの電流Ｉｕによって電流Ｉｏを確保できる。また、第１実施形態の充電制御回路１００は、ＵＳＢ端子１２から電流Ｉｕの供給を受けることで、充電電流Ｉｂの減少を抑制できる。

【0044】

第１実施形態では、充電制御回路１００は、ＡＣアダプタ１３およびスマートフォン２から供給される電流を合算して利用した。その結果、ＡＣアダプタ１３をより小さい定格電流としてもスマートフォン１の稼働電流を賄う事が可能となる。その結果、ＡＣアダプタ１３を小型化する事が可能となる。

【0045】

以上で開示した実施形態は各種変形する事ができる。第１実施形態では、スマートフォン１が「携帯型電子機器」の一例として用いられた。しかしながら、「携帯型電子機器」はスマートフォン１に限定されない。「携帯型電子機器」は、二次電池を備え、複数の電源から電流の供給を受け得る携帯型電子機器であれば様々な物を採用可能である。「携帯型電子機器」は、例えば、携帯電話、ノートパソコン、タブレット端末、電子書籍リーダーまたはウェアラブルコンピュータ等である。

【0046】

第１実施形態では、スマートフォン１は、ＡＣアダプタ１３およびスマートフォン２から電流の供給を受けた。しかしながら、スマートフォン１に電流を供給する手段は、ＡＣ
アダプタ１３およびスマートフォン２の組み合わせに限定されない。スマートフォン１は、例えば、複数のＵＳＢ接続可能な機器から電流を供給されてもよい。

【0047】

第１実施形態では、周期Ｔを８分割したが、周期Ｔを分割する数に特に限定は無い。周期Ｔを分割する数は製品の特長等に応じて適宜定めればよい。周期Ｔを分割する数を変更する場合、その数に応じて抵抗１１５およびコンパレータ１１４の数量等を変更すれば対応可能である。

【0048】

第１実施形態では、パルス発生部１０４を複数の論理回路、増幅回路を組み合わせて実現した。しかしながら、パルス発生部１０４を実現する形態に限定は無い。たとえば、パルス発生部１０４は、Digital Signal Processor（ＤＳＰ）によって実現する事も可能である。

【0049】

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、スマートフォン１はＡＣアダプタ１３およびスマートフォン２からの給電を受けた。第２実施形態では、スマートフォン１はＵＳＢケーブル３によって接続されたスマートフォン２と通信することで、スマートフォン２から供給される電流の大きさを制御する。

【0050】

図８は、第２実施形態に係る通信制御部１５０の一例を示す図である。通信制御部１５０は、プロセッサ１５１、レジスタ部１５１ａ、メモリ１５１ｂ、および通信部１５３を有する。プロセッサ１５１、レジスタ部１５１ａ、メモリ１５１ｂおよび通信部１５３は、バス１５４ａによって相互に接続されている。電源部１５５は、CHARGER-IC１０２およびBATTERY２０３を含む。通信制御部１５０とパルス発生部１０４とは、バス１５４ｂに
よって相互に接続されている。電源部１５５および通信制御部１５０は、バス１５４ｃによって相互に接続されている。通信制御部１５０と補助記憶部１５１ａとは、バス１５４ｄによって相互に接続されている。通信制御部１５０は、スマートフォンに備えられているディスプレイおよびタッチパッドが接続されていてもよい。

【0051】

通信制御部１５０は、スマートフォン１に接続されたスマートフォン２と通信することで、スマートフォン２によって供給可能な電流の大きさを受信する。通信制御部１５０は、スマートフォン２によって供給可能な電流の大きさに応じて電流Ｉｕの供給期間ｔを設定する。通信制御部１５０は、供給期間ｔを設定する事で、スマートフォン２から供給される電流の大きさを制御する。通信制御部１５０は、System on Chip（ＳｏＣ）を核として構成された一般的なスマートフォンの機能として実現されるシステムであって、通信部１５３はその一部である。通信部１５３はＳｏＣチップセットの基本機能である、無線、ないしは、電力を供給するＵＳＢインターフェースそのものであって良い。

【0052】

プロセッサ１５１は、演算処理装置である。レジスタ部１５１ａおよびメモリ１５１ｂは、揮発性の記憶部である。レジスタ部１５１ａメモリ１５１ｂは、プロセッサ１０１から直接アクセスされる記憶部として例示される。レジスタ部１５１ａは、例えば、フリップフロップ回路によって実現される。メモリ１５１ｂは、Random Access Memory（ＲＡＭ）およびRead Only Memory（ＲＯＭ）を含む。

【0053】

補助記憶部１５２は、不揮発性の記憶部である。補助記憶部１５２は、各種のプログラムおよび各種のデータを読み書き自在に記録媒体に格納する。補助記憶部１５２は外部記憶装置とも呼ばれる。補助記憶部１５２には、各種プログラム、各種テーブル等が格納される。補助記憶部１５２には、通信部１５３を介して接続される外部装置等とのデータの受け渡しを行う通信インターフェースプログラムも記憶される。

【0054】

補助記憶部１５２は、例えば、Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、ソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ、ＳＳＤ）、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ、ＨＤＤ）等である。また、補助記憶部１５２は、例えば、Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ（ＣＤ）ドライブ装置、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）ドライブ装置、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ（ＢＤ）ドライブ装置等である。

【0055】

通信部１５３は、例えば、スマートフォン２とのインターフェースである。通信部１５３は、接続された外部の装置と通信を行う。通信部１５３は、ＵＳＢ端子および無線による通信手段を含む。例えば、通信部１５３がＵＳＢ端子のように給電能力を有する場合、通信部１５３は、スマートフォン２から供給された電流を電源部１５５に供給する事が可能である。

【0056】

図９は、通信制御部１５０がスマートフォン２から供給される電流の大きさを制御する処理の流れの一例を示す図である。以下、図９を参照して、通信制御部１５０の処理について説明する。

【0057】

Ｔ１では、スマートフォン１のＵＳＢ端子１２にスマートフォン２が接続される。通信制御部１５０は、接続されたスマートフォン２から、スマートフォン２が供給可能な電流の大きさを受信する。以下、スマートフォン２によって供給可能な電流の大きさを供給可能電流の大きさと称する。プロセッサ１５１は、受信した供給可能電流の大きさをレジスタ部１５１ａに記憶する。

【0058】

Ｔ２では、通信制御部１５０は、受信したスマートフォン２の供給可能電流の大きさに応じてＩｕの供給期間ｔを決定する。プロセッサ１５１は、決定した供給期間ｔをパルス発生部１０４に通知する。パルス発生部１０４は、通知された供給期間ｔに応じてパルスの幅を調整する。

【0059】

図１０は、通信制御部１５０によるスマートフォン２から供給される電流の大きさを監視する処理の一例を示す図である。以下、図１０を参照して、通信制御部１５０によるスマートフォン２から供給される電流の大きさを監視する処理について説明する。

【0060】

Ｔ１１では、通信制御部１５０は、スマートフォン２から供給される電流の大きさを測定する。Ｔ１２では、通信制御部１５０は、図９のＴ１でレジスタ部１５１ａに記憶した供給可能電流の大きさとＴ１１で測定した電流の大きさとを比較する。Ｔ１１で測定した電流の方が供給可能電流より大きい場合（Ｔ１２でＹＥＳ）、処理はＴ１３に進められる。Ｔ１１で測定した電流が供給可能電流未満である場合（Ｔ１２でＮＯ）、処理はＴ１１に戻される。

【0061】

Ｔ１３では、通信制御部１５０は、電流Ｉｕの供給期間ｔを短くする。通信制御部１５０は、供給期間ｔを短くすることで、スマートフォン２から供給される電流の大きさを小さくすることが可能である。

【0062】

第２実施形態では、通信制御部１５０は、１台のスマートフォン２から供給される電流の大きさを制御した。しかしながら、通信制御部１５０は、複数のスマートフォン２それぞれと通信することで、複数のスマートフォン２それぞれから供給される電流の大きさを制御してもよい。この場合、例えば、スマートフォン１が複数のＵＳＢ端子１２を備え、それぞれのＵＳＢ端子１２に複数のスマートフォン２それぞれが接続されればよい。

【0063】

第２実施形態では、通信制御部１５０は、スマートフォン２から供給可能電流の大きさ
を受信した。通信制御部１５０は、供給可能電流の大きさに応じて電流Ｉｕの供給期間ｔを設定した。その結果、第２実施形態の通信制御部１５０は、スマートフォン２によってスマートフォン１に給電されることによるスマートフォン２の電力不足の発生を抑制する事が可能である。

【0064】

第２実施形態では、スマートフォン２からスマートフォン１に電流が供給された。この場合、パルス発生部１０４は、電流の供給を受ける側であるスマートフォン１のものが用いられる。したがって、電流を供給する側であるスマートフォン２は、パルス発生部１０４を備えなくともよい。

【0065】

以上で開示した実施形態はそれぞれ組み合わせる事ができる。

【符号の説明】

【0066】

１、２・・・スマートフォン
１１、２１・・・電源端子
１３・・・ＡＣアダプタ
１２、２２・・・ＵＳＢ端子
３・・・ＵＳＢケーブル
１００、２００・・・充電制御回路
１０４・・・パルス発生部
１５０・・・通信制御部
１５１・・・プロセッサ
１５１ａ・・・レジスタ部
１５２・・・補助記憶部
１５３・・・通信部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】