特許 6587295 端末装置及び端末装置の充電方法

(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】6587295

(24)【登録日】2019年9月20日

(45)【発行日】2019年10月9日

(54)【発明の名称】端末装置及び端末装置の充電方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/26 20060101AFI20191001BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20191001BHJP

   H02H 7/18 20060101ALI20191001BHJP

【ＦＩ】

   G06F1/26 306

   H02J7/00 S

   H02H7/18

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-162068(P2017-162068)

(22)【出願日】2017年8月25日

(65)【公開番号】特開2019-40406(P2019-40406A)

(43)【公開日】2019年3月14日

【審査請求日】2018年12月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227205

【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】柴田 智志

【審査官】 白石 圭吾

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１５−５３４４４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４０５６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ １／２６−１／３２９６

Ｈ０２Ｈ ７／００；７／１０−７／２０

Ｈ０２Ｊ ７／００−７／１２；７／３４−７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部機器と接続し、前記外部機器とバス信号の送受信を行う第１信号線及び第２信号線と、前記外部機器から電力の供給を受けて前記電力の伝送を行う電力伝送線と、を有する通信バスのバスコネクタと、
前記第１信号線及び第２信号線からそれぞれ受信した信号を処理し、前記外部機器が前記電力伝送線に電力を供給するＡＣアダプタであるか否かを判定する信号処理部と、
前記バスコネクタと前記信号処理部との間に介在し、前記信号処理部が前記外部機器をＡＣアダプタであると判定した場合は、前記第１信号線及び第２信号線をそれぞれ切断するスイッチ部と、
を備える端末装置。

【請求項2】

前記信号処理部は、前記第１信号線と第２信号線とが短絡している場合に、前記外部機器がＡＣアダプタであると判定する、
請求項１に記載の端末装置。

【請求項3】

前記通信バスは、ＵＳＢ規格に準拠したものである、
請求項１に記載の端末装置。

【請求項4】

前記バスコネクタは、ＵＳＢ規格のタイプＣ規格に準拠したものである、
請求項３に記載の端末装置。

【請求項5】

前記端末装置は、前記外部機器から電力の供給を受けて充電されるバッテリをさらに有する、
請求項１に記載の端末装置。

【請求項6】

前記スイッチ部は、前記外部機器との接続が解除されると、前記切断された前記第１信号線及び第２信号線をそれぞれ接続する、
請求項５に記載の端末装置。

【請求項7】

外部機器と接続し、前記外部機器とバス信号の送受信を行う第１信号線及び第２信号線と、前記外部機器から電力の供給を受けて前記電力の伝送を行う電力伝送線と、を有する通信バスにより前記外部機器と接続し、
前記第１信号線及び第２信号線からそれぞれ受信した信号を処理して前記外部機器が前記電力伝送線に電力を供給するＡＣアダプタであるか否かを判定し、
前記外部機器がＡＣアダプタであると判定した場合は、前記第１信号線及び第２信号線をそれぞれ切断する、
端末装置の充電方法。

【請求項8】

前記判定するステップは、前記第１信号線と第２信号線とが短絡している場合に、前記外部機器がＡＣアダプタであると判定する、
請求項７に記載の端末装置の充電方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は端末装置及び端末装置の充電方法に関する。

【背景技術】

【0002】

スマートフォンや携帯無線ルータなどバッテリを有する端末装置は、外部機器から電力を受けてバッテリの充電を行う。端末装置は、外部機器から電力の供給を受ける手段として、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格に準拠したコネクタを有する。携帯端末に電力を供給する外部機器は、ホスト機能を有する機器の場合と、ＡＣアダプタの場合とがあり得る。このような外部機器と端末装置とが接続されるコネクタの機械的な接続仕様は、例えばＵＳＢ規格の内、タイプＢやタイプＣなどの規格が存在する。外部機器は、機械的な接続仕様は共通でありながら、接続した後の相互の通信仕様に応じて、端末装置に供給する電圧を決定する場合がある。一方、端末装置は、端末装置の規格に合わない電圧を出力する外部機器が接続された場合に、端末装置の動作を保証するための工夫がなされている。

【0003】

例えば、特許文献１には、ＡＣアダプタから入力される電圧及び極性を検知し、本来接続されるとは異なる電圧または極性のＡＣアダプタが接続されたことを検知し、検知出力に基づき警告を発生させるＤＣ電源機器が記載されている。

【0004】

また、特許文献２には、バスパワー供給可能なインターフェイスを用いた装置において、バスパワー供給が消失した場合、もしくは省電力モードを検出した場合に、電源部の動作を停止させることで省電力を実現する周辺装置、周辺システムおよび周辺装置の制御方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−１３４６７７号公報

【特許文献2】特開２０１７−０２１６８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述したような端末装置と外部機器とが接続する際に、コネクタが不完全に接触したままとなり、相互通信に異常が生じる場合がある。しかしながら、従来技術においては、端末装置と外部機器とが接続する際の通信が異常か否かを判定することができない場合がある。そのような場合、外部機器は、誤った電圧を出力するように設定される可能性がある。その結果、端末装置側の耐電圧より高い電圧が外部機器から端末装置に供給されるおそれがある。

【0007】

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、外部機器から誤った電圧の供給を受けることを抑制する端末装置及び端末装置の充電方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明にかかる端末装置は、外部機器と接続し、前記外部機器とバス信号の送受信を行う第１信号線及び第２信号線と、前記外部機器から電力の供給を受けて前記電力の伝送を行う電力伝送線と、を有する通信バスのバスコネクタと、前記第１信号線及び第２信号線からそれぞれ受信した信号を処理し、前記外部機器が前記電力伝送線に電力を供給するＡＣアダプタであるか否かを判定する信号処理部と、前記バスコネクタと前記信号処理部との間に介在し、前記信号処理部が前記外部機器をＡＣアダプタであると判定した場合は、前記第１信号線及び第２信号線をそれぞれ切断するスイッチ部と、を備える。

【0009】

また、本発明にかかる端末装置の充電方法は、外部機器と接続し、前記外部機器とバス信号の送受信を行う第１信号線及び第２信号線と、前記外部機器から電力の供給を受けて前記電力の伝送を行う電力伝送線と、を有する通信バスにより前記外部機器と接続し、前記第１信号線及び第２信号線からそれぞれ受信した信号を処理して前記外部機器が前記電力伝送線に電力を供給するＡＣアダプタであるか否かを判定し、前記外部機器がＡＣアダプタであると判定した場合は、前記第１信号線及び第２信号線をそれぞれ切断するものである。

【発明の効果】

【0010】

本発明により、外部機器から誤った電圧の供給を受けることを抑制する端末装置及び端末装置の充電方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態にかかる端末装置のブロック図である。

【図2】実施の形態にかかる端末装置とＡＣアダプタの接続を説明するための模式図である。

【図3】実施の形態にかかる端末装置のレセプタクルコネクタの接続部の正面図である。

【図4】実施の形態にかかるＵＳＢプラグの接続部の正面図である。

【図5】端末装置のバスコネクタとＵＳＢプラグとの接続を説明するための断面図である。

【図6】端末装置のバスコネクタとＵＳＢプラグとの各端子の接続を説明するための平面方向の模式図である。

【図7】端末装置のバスコネクタとＵＳＢプラグとが接続した状態を説明するための断面図である。

【図8】端末装置のバスコネクタとＵＳＢプラグとが接続した状態の各端子の接続を説明するための平面方向の模式図である。

【図9】端末装置のバスコネクタとＵＳＢプラグとの半挿し状態を説明するための断面図である。

【図10】端末装置のバスコネクタとＵＳＢプラグとの半挿し状態を説明するための平面方向の模式図である。

【図11】実施の形態にかかる端末装置のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

＜実施の形態＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

【0013】

まず、図１を参照しながら実施の形態にかかる端末装置について説明する。図１は、実施の形態にかかる端末装置のブロック図である。なお、以下の説明及び図面において、複数の図面に共通する構成についてはそれぞれ共通の符号を付している。そのため、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。

【0014】

端末装置１００は、例えば、スマートフォンや携帯無線ルータなどである。端末装置１００は、外部機器から電力の供給を受ける。端末装置１００は、バスコネクタ１１０、バススイッチ１２０、及び信号処理部１３０を備える。また、端末装置１００は、図示しないバッテリを有していてもよい。バッテリは、外部機器から電力の供給を受けて充電され得る。

【0015】

バスコネクタ１１０は、外部機器と接続する。バスコネクタ１１０は、外部機器とバス信号の送受信を行う第１信号線Ｄ＋及び第２信号線Ｄ−と、外部機器から電力の供給を受けて電力の伝送を行う電力伝送線Ｖ_ＢＵＳと、を少なくとも有する。第１信号線Ｄ＋及び第２信号線Ｄ−はバススイッチ１２０に接続している。電力伝送線Ｖ_ＢＵＳは、端末装置１００内部の回路又はバッテリに接続している。

【0016】

第１信号線Ｄ＋及び第２信号線Ｄ−は、アナログ信号又はデジタル信号を送受信するための信号線である。また、電力伝送線Ｖ_ＢＵＳは、外部機器から供給される電力を端末装置１００に伝送する。端末装置１００は、バッテリ又は電力伝送線Ｖ_ＢＵＳから伝送された電力を電源として利用し得る。第１信号線Ｄ＋、第２信号線Ｄ−、及び電力伝送線Ｖ_ＢＵＳを含むバス通信の仕様は、例えば、ＵＳＢ規格に準拠していてもよい。バスコネクタ１１０は、ＵＳＢ規格の内、例えばタイプＣ規格に準拠していてもよい。また、バスコネクタ１１０は、ＵＳＢ規格の内、タイプＢ規格に準拠していてもよい。

【0017】

バスコネクタ１１０は、レセプタクル型のコネクタである。バスコネクタ１１０は、開口部１０２を有している。バスコネクタ１１０は、開口部１０２にプラグ型のコネクタを接続し得る。開口部１０２にプラグ型のコネクタが接続されることにより、バスコネクタ１１０の第１信号線Ｄ＋、第２信号線Ｄ−、及び電力伝送線Ｖ_ＢＵＳ等の信号線が外部機器の有する信号線とそれぞれ接続される。

【0018】

バススイッチ１２０は、バスコネクタ１１０と信号処理部１３０との間に介在し、第１信号線Ｄ＋及び第２信号線Ｄ−をそれぞれ切断又は接続する。より具体的には、バススイッチ１２０は、信号処理部１３０の指示を受けてバスコネクタ１１０と信号処理部１３０とを接続している第１信号線Ｄ＋を切断又は接続する。同様に、バススイッチ１２０は、信号処理部１３０の指示を受けてバスコネクタ１１０と信号処理部１３０とを接続している第２信号線Ｄ＋を切断又は接続する。

【0019】

バススイッチ１２０は、例えばｎＭＯＳ（negative-channel Metal Oxide Semiconductor）により構成され得る。ｎＭＯＳにより構成されることにより、バススイッチ１２０は、信号処理部１３０の指示を受けた後、遅延なく第１信号線Ｄ＋及び第２信号線Ｄ−をそれぞれ切断することができる。また、バススイッチ１２０は、ｎＭＯＳとｐＭＯＳ（positive-channel Metal Oxide Semiconductor）との組み合わせにより構成されてもよい。また、バススイッチ１２０は、第１信号線Ｄ＋及び第２信号線Ｄ−をそれぞれ切断することができれば他の態様のスイッチでもよい。

【0020】

信号処理部１３０は、バスコネクタ１１０が有する電力伝送線Ｖ_ＢＵＳに接続し、電力伝送線Ｖ_ＢＵＳの電圧を監視する。また、信号処理部１３０は、電力伝送線Ｖ_ＢＵＳの電圧が予め設定された値であった場合、外部機器が接続されたことを判定し得る。さらに、信号処理部１３０は、バスコネクタ１１０が有する第１信号線Ｄ＋及び第２信号線Ｄ−と接続し、外部機器が接続された後に、信号の送受信を行う。かかる信号の送受信は、予め設定された通信プロトコルに準拠して行われる。通信プロトコルの一例としては、ＵＳＢ規格のBattery Charging Specification 1.2（以降ＢＣ１．２と称する）である。信号処理部１３０は、例えば、ＢＣ１．２に準拠した通信を行い、接続された外部機器がＡＣアダプタであるか否かを判定する。さらに、信号処理部１３０は、バスコネクタ１１０に接続された外部機器がＡＣアダプタであると判定した後に、バススイッチ１２０に対して第１信号線Ｄ＋及び第２信号線Ｄ−の接続を切断する指示を送信し得る。信号処理部１３０は、例えば、ＵＳＢ規格に準拠した通信バスを制御するＵＳＢバスコントロールＩＣ（integrated circuit）や、ＵＳＢバスコントロール機能を有するＭＣＵ（Micro Control Unit）、又は、ＵＳＢバスコントロール機能を有するＣＰＵ（central processing unit）である。

【0021】

次に、図２を参照しながら、実施の形態にかかる端末装置と、外部機器であるＡＣアダプタとの接続状態について説明する。図２は、実施の形態にかかる端末装置とＡＣアダプタの接続を説明するための模式図である。ＡＣアダプタ１４０は、商用電源である交流を直流に変換し、端末装置１００に電力を供給する。

【0022】

ＡＣアダプタ１４０は、コンセント１４２、本体部１４１、ＵＳＢケーブル１５０、及びＵＳＢプラグ１６０を有している。コンセント１４２は、商用電源１７０に接続して交流の電力を受け取る。本体部１４１は、コンセント１４２を介して受け取った交流を直流に変換し、ＵＳＢケーブル１５０へ出力し得る。ＡＣアダプタ１４０が変換する直流の電圧は、予め設定された電圧である。ＡＣアダプタ１４０が変換する直流の電圧は、例えば５Ｖ、９Ｖ、１２Ｖ等であり得る。ＡＣアダプタ１４０は、これらの直流電圧の内、複数の電圧を出力し得る。そして、ＡＣアダプタ１４０が出力する電圧は、端末装置１００の仕様に応じて設定され得る。より具体的には、例えば、ＡＣアダプタ１４０は、端末装置１００と接続された後に、端末装置１００の第１信号線Ｄ＋及び第２信号線Ｄ−の電圧を監視する。そして、端末装置１００の第１信号線Ｄ＋及び第２信号線Ｄ−の電圧の値に応じて、ＡＣアダプタ１４０が出力する電圧を設定し得る。

【0023】

ＵＳＢプラグ１６０は、ハウジング部１６１と、プラグ部１６２とを有している。ＡＣアダプタ１４０と端末装置１００とが接続される場合、プラグ部１６２が端末装置１００のバスコネクタ１１０に挿入される。

【0024】

次に、図３を参照しながら、端末装置１００のバスコネクタ１１０について詳細を説明する。図３は、実施の形態にかかる端末装置のバスコネクタの接続部の正面図である。つまり、図３に示したバスコネクタ１１０は、図１において示した開口部１０２を正面として表示したものである。

【0025】

図３は、右手系ｘｙｚ座標が付されている。尚、当然のことながら、図３以降に示した右手系ｘｙｚ座標は、構成要素の位置関係を説明するための便宜的なものである。図３のｚ軸方向と図４〜図１０のｚ軸方向は一致している。通常、ｚ軸プラス方向が鉛直上向き、ｘｙ平面が水平面である。図３は、ｙｚ平面をｘ軸プラス方向からｘ軸マイナス方向へ見た状態を示している。

【0026】

また、以降の右手系ｘｙｚ座標を伴う図において、正面とはｙｚ平面を示す。また、平面とは、ｘｙ平面を示す。側面とは、ｘｚ平面を示す。

【0027】

本実施の形態において例示する端末装置１００のバスコネクタ１１０は、ＵＳＢ規格のタイプＣ規格に準拠したレセプタクル型のコネクタである。バスコネクタ１１０は、フレーム１１１、凹部１１２、基板部１１３を主に有している。フレーム１１１は、バスコネクタ１１０の開口部１０２を形成する。フレーム１１１は、ステンレス等の金属板を加工することにより形成されている。凹部１１２は、ＵＳＢプラグ１６０のプラグ部１６２が挿入され嵌合する空間である。

【0028】

基板部１１３は、液晶ポリマー樹脂等の絶縁材の表面にエッチングされた銅板等により構成される複数の信号線が敷設されている。図３において、接点１１４は、ＵＳＢ規格のタイプＣ規格に準拠した配線が敷設されている。

【0029】

接点１１４は、基板の両面に敷設されており、信号線Ａ_Ｒ１と信号線Ｂ_Ｒ１とは同じ信号を通信するように対応している。同様に、信号線Ａ_Ｒ２と信号線Ｂ_Ｒ２、・・・信号線Ａ_Ｒ１２と信号線Ｂ_Ｒ１２とは、それぞれ同じ信号を通信するように対応している。このような配線をすることにより、バスコネクタ１１０は、ＵＳＢプラグ１６０の挿入方向を限定しない構造となっている。

【0030】

また、シールド線１１５は、接点１１４の各信号線に対する不要輻射の影響を抑えるためのシールド用の配線であって、電気的に接地され得る。シールド線１１５も、接点１１４と同様、基板部１１３の両側に敷設されている。そのため、バスコネクタ１１０は、ＵＳＢプラグ１６０の挿入方向を限定しない構造となっている。

【0031】

続いて、図４を参照しながら、ＵＳＢプラグ１６０の詳細について説明する。図４は、実施の形態にかかるＵＳＢプラグの接続部の正面図である。つまり、図４に示したＵＳＢプラグ１６０は、図３において示したバスコネクタ１１０に対向する面を正面として表示したものである。図４は、ｙｚ平面をｘ軸マイナス方向からｘ軸プラス方向へ見た状態を示している。

【0032】

本実施の形態において例示するＵＳＢプラグ１６０は、ＵＳＢ規格のタイプＣ規格に準拠したプラグ型のコネクタである。ＵＳＢプラグ１６０は、ハウジング部１６１、プラグ部１６２、凹部１６３を主に有している。

【0033】

ハウジング部１６１は、樹脂を成形することにより形成されているコネクタのハウジングである。プラグ部１６２は、ステンレス等の金属板を加工することにより形成されている。プラグ部１６２は、図３に示したバスコネクタの凹部１１２に挿入され得る。凹部１６３は、図３に示したバスコネクタの基板部１１３が挿入され嵌合され得る。凹部１６３は、ベリリウム銅などの弾性を有する複数の接点１６４及びシールド線１６５により囲まれている。

【0034】

接点１６４は、凹部１６３の両側に設けられており、信号線Ａ_Ｐ１と信号線Ｂ_Ｐ１とは同じ信号を通信するように対応している。同様に、信号線Ａ_Ｐ２と信号線Ｂ_Ｐ２、・・・信号線Ａ_Ｐ１２と信号線Ｂ_Ｐ１２とは、それぞれ同じ信号を通信するように対応している。このような配線をすることにより、ＵＳＢプラグ１６０は、バスコネクタ１１０への挿入方向を限定しない構造となっている。

【0035】

また、シールド線１６５は、接点１６４の各信号線に対する不要輻射の影響を抑えるためのシールド用の配線であって、電気的に接地され得る。シールド線１６５も、接点１６４と同様、凹部１６３の両側に設けられている。そのため、ＵＳＢプラグ１６０は、バスコネクタ１１０への挿入方向を限定しない構造となっている。

【0036】

次に、図５を参照しながら、バスコネクタ１１０とＵＳＢプラグ１６０との接続についてさらに説明する。図５は、端末装置のバスコネクタとＵＳＢプラグとの接続を説明するための側面方向の模式図である。図５は、図４に示した断面Ｖにおいてバスコネクタ１１０及びＵＳＢプラグ１６０を模式的に示している。換言すると、図５は、ｘｚ平面をｙ軸プラス方向からｙ軸マイナス方向へ見た状態を示している。

【0037】

図５に示すように、ＵＳＢプラグ１６０は、バスコネクタ１１０に挿入される。すなわち、ＵＳＢプラグ１６０が有するプラグ部１６２は、バスコネクタ１１０の凹部１１２に挿入される。また、バスコネクタ１１０が有する基板部１１３はＵＳＢプラグ１６０の凹部１６３に挿入される。

【0038】

プラグ部１６２の厚さ方向の寸法１６６は、バスコネクタ１１０の凹部１１２の厚さ方向の寸法１１６よりも小さい。つまり、プラグ部１６２とバスコネクタ１１０とは予め設定された範囲のガタツキを有する。また、接点１６４及びシールド線１６５は弾性体で形成されている。そのため、プラグ部１６２は、予め設定されたガタツキの範囲内で接点１６４と接点１１４とが圧着しながら挿入されるように設計されている。同様に、プラグ部１６２は、予め設定されたガタツキの範囲内でシールド線１６５とシールド線１１５とが圧着しながら挿入されるように設計されている。

【0039】

続いて、図６を参照しながら、バスコネクタ１１０とＵＳＢプラグ１６０との接続についてさらに説明する。図６は、端末装置のバスコネクタとＵＳＢプラグとの各端子の接続を説明するための平面方向の模式図である。図６は、図５に示した断面ＶＩにおいてバスコネクタ１１０及びＵＳＢプラグ１６０を模式的に示している。換言すると、図６は、ｘｙ平面をｚ軸マイナス方向からｚ軸プラス方向へ見た状態を示している。

【0040】

図６において、ＵＳＢプラグ１６０が有する信号線Ａ_Ｐ１は、バスコネクタ１１０が有する信号線Ａ_Ｒ１に接触するように挿入される。同様に、ＵＳＢプラグ１６０が有する信号線Ａ_Ｐ２は、バスコネクタ１１０が有する信号線Ａ_Ｒ２に接触するように挿入される。その他の信号線についても、各記号の末尾の数字が同じ信号線同士が対応している。ＵＳＢプラグ１６０の信号線Ａ_Ｐ4及び信号線Ａ_Ｐ9は、電力伝送線Ｖ_ＢＵＳに対応している。ＵＳＢプラグ１６０の信号線Ａ_Ｐ６は、第１信号線Ｄ＋に対応している。ＵＳＢプラグ１６０の信号線Ａ_Ｐ７は、第２信号線Ｄ−に対応している。バスコネクタ１１０の信号線Ａ_Ｒ4及び信号線Ａ_Ｒ9は、電力伝送線Ｖ_ＢＵＳに対応している。バスコネクタ１１０の信号線Ａ_Ｒ６は、第１信号線Ｄ＋に対応している。バスコネクタ１１０の信号線Ａ_Ｒ７は、第２信号線Ｄ−に対応している。また、シールド線１６５は、シールド線１１５に接触するように挿入される。尚、ＵＳＢプラグ１６０を反転させて挿入した場合、例えば、ＵＳＢプラグ１６０が有するＢ_Ｐ１は、バスコネクタ１１０が有する信号線Ａ_Ｒ１に接触するように挿入される。

【0041】

プラグ部１６２の幅方向の寸法１６７は、バスコネクタ１１０の凹部１１２の幅方向の寸法１１７よりも小さい。つまり、プラグ部１６２とバスコネクタ１１０とは予め設定された範囲のガタツキを有する。かかるガタツキは、接点１６４と、接点１１４とのそれぞれ対応する信号線が十分接触する状態を維持する範囲である。

【0042】

次に、図７及び図８を参照しながら、図７を参照しながら、バスコネクタ１１０とＵＳＢプラグ１６０とが接続された状態について説明する。図７は、端末装置のバスコネクタとＵＳＢプラグとが接続した状態を説明するための側面方向の模式図である。換言すると、図７は、ｘｚ平面をｙ軸プラス方向からｙ軸マイナス方向へ見た状態を示している。

【0043】

図７に示すように、バスコネクタ１１０とＵＳＢプラグ１６０とが接続された状態において、接点１１４と接点１６４とは接触している。同様に、シールド線１１５とシールド線１６５とは接触している。尚、バスコネクタ１１０とＵＳＢプラグ１６０とはガタツキを有している。そのため、バスコネクタ１１０とＵＳＢプラグ１６０とは隙間１１８ａ及び隙間１１８ｂを有している。ただし、接点１６４及びシールド線１６５は弾性体で形成されているため隙間１１８ａ及び隙間１１８ｂが変動しても、各信号線の接触が失われることはない。

【0044】

図８は、端末装置のバスコネクタとＵＳＢプラグとが接続した状態の各端子の接続を説明するための平面方向の模式図である。換言すると、図８は、ｘｙ平面をｚ軸マイナス方向からｚ軸プラス方向へ見た状態を示している。図８に示すように、接点１１４の各信号線は、接点１６４の各信号線に対応して接触している。また、シールド線１１５は、シールド線１６５に対応して接触している。

【0045】

次に、図９及び図１０を参照しながら、バスコネクタとＵＳＢプラグとの半挿し状態を説明する。図９は、端末装置のバスコネクタとＵＳＢプラグとの半挿し状態を説明するための側面方向の模式図である。換言すると、図９は、ｘｚ平面をｙ軸プラス方向からｙ軸マイナス方向へ見た状態を示している。

【0046】

図９において、ＵＳＢプラグ１６０は、完全に挿入されてはおらず、不完全な接触状態となっている。さらに、ＵＳＢプラグ１６０は、バスコネクタ１１０に対して相対的に下側へ寄せられた状態である。したがって、バスコネクタ１１０とＵＳＢプラグ１６０との隙間は、隙間１１９ａが大きく、隙間１１９ｂが小さい。このような状態において、バスコネクタ１１０が有する接点１１４は、ＵＳＢプラグ１６０が有する接点１６４に接触している。また、ＵＳＢプラグ１６０が有するシールド線１６５は、バスコネクタ１１０が有するシールド線１１５に接触しておらず、接点１１４に接触している。つまり、バスコネクタ１１０が有する接点１１４は、ＵＳＢプラグ１６０が有する接点１６４及びシールド線１６５に接触している。

【0047】

図１０は、端末装置のバスコネクタとＵＳＢプラグとの半挿し状態を説明するための平面方向の模式図である。換言すると、図１０は、ｘｙ平面をｚ軸マイナス方向からｚ軸プラス方向へ見た状態を示している。ＵＳＢプラグ１６０が有する接点１６４の内、ＵＳＢプラグ１６０の信号線Ａ_Ｐ６は、バスコネクタ１１０が有する接点Ａ_Ｒ６及びシールド線１６５とそれぞれ接触している。同様に、ＵＳＢプラグ１６０の信号線Ａ_Ｐ７は、バスコネクタ１１０が有する接点Ａ_Ｒ７及びシールド線１６５と接触している。つまり、ＵＳＢプラグ１６０の信号線Ａ_Ｐ６及び信号線Ａ_Ｐ７は、シールド線１６５を介して電気的に接続した状態である。

【0048】

また、図６を参照しながら説明したように、ＵＳＢプラグ１６０の信号線Ａ_Ｐ６及びバスコネクタ１１０の信号線Ａ_Ｒ６は、第１信号線Ｄ＋に対応している。そして、バスコネクタ１１０の信号線Ａ_Ｒ７及びバスコネクタ１１０の信号線Ａ_Ｒ７は、第２信号線Ｄ−に対応している。つまり、図９及び図１０に示した半挿し状態では、第１信号線Ｄ＋と第２信号線Ｄ−とが短絡した状態である。ＵＳＢプラグ１６０とバスコネクタ１１０とがこのような状態を維持すると、端末装置１００とＡＣアダプタ１４０とは、ＵＳＢ規格に準拠したバス通信を開始する。しかしながら、第１信号線Ｄ＋と第２信号線Ｄ−とが短絡した状態であるため、端末装置１００とＡＣアダプタ１４０とが正しく通信できない。そのため、ＡＣアダプタ１４０から不適切な電圧が端末装置１００に供給される可能性がある。そこで、本実施の形態では、バススイッチ１２０が第１信号線Ｄ＋及び第２信号線Ｄ−をそれぞれ切断する。

【0049】

次に、図１１を参照しながら、実施の形態における処理について説明する。図１１は、実施の形態にかかる端末装置のフローチャートである。

【0050】

端末装置１００は、バスコネクタ１１０に外部機器が接続されたか否かを判定する（ステップＳ１０）。具体的には、端末装置１００は、信号処理部１３０において監視する電力伝送線Ｖ_ＢＵＳの電圧が予め設定された電圧になったか否かを判定する。予め設定された電圧とは、例えば５Ｖである。つまり、端末装置１００は、電力伝送線Ｖ_ＢＵＳの電圧が５Ｖであることを検出すると、外部機器が接続されたと判定する。尚、外部機器が接続された場合、電力伝送線Ｖ_ＢＵＳの電圧は５Ｖとなる。そのため、端末装置１００は、外部機器から５Ｖの電圧における充電が開始された状態となる。

【0051】

バスコネクタ１１０に外部機器が接続されない場合（ステップＳ１０：Ｎｏ）、端末装置１００は、引き続き信号処理部１３０において電力伝送線Ｖ_ＢＵＳの電圧を監視する。

【0052】

バスコネクタ１１０に外部機器が接続された場合（ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、端末装置１００は、接続された外部機器がＡＣアダプタか否かを判定する（ステップＳ１１）。一般に、ＵＳＢ規格のＢＣ１．２では、外部機器がコンピュータ等のＵＳＢホスト機能を有する機器か否かを判定する。次に、外部機器がコンピュータ等のＵＳＢホスト機能を有する機器でない場合に、外部機器がＡＣアダプタか否かを判定する。具体的な判定方法は、ＢＣ１．２の通信プロトコルに準拠して第１信号線Ｄ＋と第２信号線Ｄ−による信号の送受信を行うことにより行う。

【0053】

バスコネクタ１１０に接続された外部機器がＡＣアダプタではなく、コンピュータ等のＵＳＢホスト機能を有する機器であった場合、外部機器は第１信号線Ｄ＋と第２信号線Ｄ−をＵＳＢ規格に準拠した通信プロトコルに従って通信を開始する。この場合、端末装置１００は、バスコネクタ１１０に接続された外部機器がＡＣアダプタであると判定しない（ステップＳ１１：Ｎｏ）。この場合、端末装置１００は、外部機器からの電力の供給を受け入れる。外部機器は、ＵＳＢ規格に従い、５Ｖの電圧を端末装置１００に出力する。したがって、端末装置１００は、５Ｖの電圧で充電される（ステップＳ１３）。

【0054】

一方、バスコネクタ１１０に接続された外部機器がＡＣアダプタの場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、端末装置１００は、第１信号線Ｄ＋と第２信号線Ｄ−とをそれぞれ切断する（ステップＳ１２）。具体的には、端末装置１００の有する信号処理部１３０がバススイッチ１２０に対して第１信号線Ｄ＋及び第２信号線Ｄ−をそれぞれ切断する指示を送る。これにより、バスコネクタ１１０側の第１信号線Ｄ＋及び第２信号線Ｄ−と、信号処理部１３０側の第１信号線Ｄ＋及び第２信号線Ｄ−とは切断される。そのため、信号処理部１３０における第１信号線Ｄ＋又は第２信号線Ｄ−からＡＣアダプタへ信号が送信されることはない。

【0055】

ＵＳＢ規格に準拠したＡＣアダプタは、端末装置１００に対して５Ｖの電圧における充電を継続する。すなわち、端末装置１００は、５Ｖの電圧における充電が継続される（ステップＳ１３）。ＡＣアダプタが５Ｖより高い電圧を出力可能な機器であった場合であっても、第１信号線Ｄ＋及び第２信号線Ｄ−が切断されているため、ＡＣアダプタは、５Ｖより高い電圧を出力することを判断しない。

【0056】

端末装置１００がバッテリを有している場合は、端末装置１００の有する電力伝送線Ｖ_ＢＵＳを介してバッテリに電力が供給される。

【0057】

尚、端末装置１００の充電が完了し、外部機器の接続が解除されると、信号処理部１３０は、バススイッチ１２０に対して第１信号線Ｄ＋及び第２信号線Ｄ−を再び接続する指示を送り得る。

【0058】

尚、５Ｖより高い電圧を出力し得るＡＣアダプタの仕様の一例を挙げると、例えば、第１信号線Ｄ＋及び第２信号線Ｄ−の電圧がいずれも０．６Ｖであった場合に、ＡＣアダプタは電力伝送線Ｖ_ＢＵＳに１２Ｖを出力し得る。

【0059】

以上の構成により、本実施の形態は、外部機器から誤った電圧の供給を受けることを抑制する端末装置及び端末装置の充電方法を提供することができる。

【0060】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0061】

１００ 端末装置
１０２ 開口部
１１０ バスコネクタ
１１１ フレーム
１１２ 凹部
１１３ 基板部
１１４ 接点
１１５ シールド線
１２０ バススイッチ
１３０ 信号処理部
１４０ アダプタ
１４１ 本体部
１４２ コンセント
１５０ ケーブル
１６０ プラグ
１６１ ハウジング部
１６２ プラグ部
１６３ 凹部
１６４ 接点
１６５ シールド線
１７０ 商用電源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】