JP2004134915A - 外部接続装置および電圧供給方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】外部接続装置に接続された携帯情報端末に対し外部接続装置を介して外部電源から電圧を供給する際に、携帯情報端末に対して十分な電圧値の電圧を供給すること。
【解決手段】電圧昇圧手段１５が、入力端子１４と出力端子１１ａの間に設けられており、且つ、入力端子１４から出力端子１１ａの間に存在する電気回路（１７、１８、１９）による電圧降下により電圧値の低下した電圧を昇圧することにより、出力端子１１ａにおける電圧値を入力端子１４における電圧値と略同じとする。
【選択図】 図３
【解決手段】電圧昇圧手段１５が、入力端子１４と出力端子１１ａの間に設けられており、且つ、入力端子１４から出力端子１１ａの間に存在する電気回路（１７、１８、１９）による電圧降下により電圧値の低下した電圧を昇圧することにより、出力端子１１ａにおける電圧値を入力端子１４における電圧値と略同じとする。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯情報端末と接続して携帯情報端末に対して電圧供給を行う外部接続装置および電圧供給方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの携帯情報端末に接続する外部接続装置として、外部電源からの入力電力を携帯情報端末に供給する電力供給機能や他のＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）や周辺機器（ＵＳＢデバイスやキーボードなど）と接続する周辺機器接続機能を提供するクレードルや、充電可能なバッテリを内蔵し携帯情報端末と接続して携帯情報端末へ電力供給を行う外部バッテリが提供されている。
【０００３】
従来のクレードルとして、ＡＣアダプタから電力供給を受けるためのＡＣアダプタ端子と、このＡＣアダプタ端子から入力された電力を携帯情報端末に供給するために携帯情報端末のＡＣアダプタ端子と接続する出力端子とを設けたものがある。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、従来の外部バッテリとして、ＡＣアダプタから電力供給を受けるＡＣアダプタ端子と、このＡＣアダプタ端子から入力された電力を携帯情報端末に供給するために携帯情報端末のＡＣアダプタ端子と接続する出力端子を設けたものがある（例えば、特許公報２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２２７０５号公報（第３頁、図２）
【０００６】
【特許文献２】
特開平６−２１７４６４号公報（第２頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のクレードルや外部バッテリといった外部接続装置では、ＡＣアダプタ端子と出力端子とが直結されており、ＡＣアダプタ端子から入力されるＡＣアダプタの電力は直接出力端子から携帯情報端末のＡＣアダプタ端子に供給されていた。しかしながら、外部接続装置のＡＣアダプタ端子から出力端子の間には、例えば、コネクタやワイヤーハーネス、ヒューズ、フィルタなどの電気回路が存在しており、これらの電気回路によって電圧降下が生じる。このため、ＡＣアダプタの供給電力の電圧が携帯情報端末のＡＣアダプタ端子に直接接続する場合には十分な電圧値を持っているとしても、ＡＣアダプタを外部接続装置に接続し外部接続装置を経由させて携帯情報端末に供給する場合には外部接続装置の内部に存在する回路の電圧降下により携帯情報端末に十分な電圧値の電圧が供給ができないといった課題があった。
【０００８】
例えば、ＡＣアダプタは５Ｖの電圧の電力供給ができるものであり、携帯情報端末に内蔵された内蔵バッテリを充電する場合を説明する。ここで内蔵バッテリは、リチウムイオン電池で、その最大電圧は４．２Ｖとする。ＡＣアダプタの電圧値５Ｖは、公差５％として提供されているため、実際には最小値として４．７５Ｖの電圧値の出力しかないものがある。一方、携帯情報端末のリチウムイオン電池の最大電圧４．２Ｖを充電するためには、携帯情報端末の内部の充電回路やＤＣ入力回路の電圧降下を５００ｍＶとして最低４．７Ｖ必要である。ＡＣアダプタの電圧値の最小値が４．７５Ｖであるので、ＡＣアダプタを携帯情報端末のＡＣアダプタ端子に直接接続する場合は、最低でも５０ｍＶのマージンを取ることが可能である。しかし、外部接続装置を経由して携帯情報端末へ電力供給を行う場合は、外部接続装置の内部の電気回路による電圧低下が生じるので実際に携帯情報端末へ入力される電圧はその電圧値が４．７Ｖよりも下回ってしまう。例えば、定格２Ａの負荷電流では、外部接続装置による電圧降下は２００ｍＶ以上となるため、携帯情報端末へ入力される電圧の電圧値は、４．５〜４．６Ｖになってしまう。
【０００９】
このため、携帯情報端末の内部バッテリの充電に必要な電圧値の電圧が入力されず、充電時間が長くなったり、或いは、充分な充電ができなくなったりする。
【００１０】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、接続された携帯情報端末に対し外部接続装置を介して外部電源から電圧を供給する際に、携帯情報端末に対して十分な電圧値の電圧を供給することができる外部接続装置および電圧供給方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の外部接続装置は、携帯情報端末に接続可能な構成を有し且つ前記携帯情報端末に接続されているときに前記携帯情報端末に対して電圧供給を行う外部接続装置において、外部電源から電圧の入力を受ける入力端子と、 前記入力端子に入力された前記外部電源の電圧を前記携帯情報端末に出力する出力端子と、前記入力端子と前記出力端子の間に設けられ、且つ、前記入力端子から前記出力端子の間に存在する電気回路による電圧降下により電圧値の低下した前記電圧を、前記出力端子から出力する電圧の電圧値を前記入力端子に入力される電圧の電圧値と略同じとなるよう昇圧する電圧昇圧手段とを具備することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項２記載の外部接続装置は、携帯情報端末に接続可能な構成を有し且つ前記携帯情報端末に接続されているときに前記携帯情報端末に対して電圧供給を行う外部接続装置において、外部電源から電圧の入力を受ける入力端子と、前記携帯情報端末に対して電圧供給可能なバッテリと、前記入力端子から入力された前記外部電源の電圧、又は、前記バッテリからの電圧を前記携帯情報端末に出力する出力端子と、前記外部電源の電圧と前記バッテリの電圧のどちらか一方を選択的に前記出力端子から出力するよう切り換える切替手段と、前記入力端子と前記出力端子の間に設けられ、且つ、前記切替手段により前記外部電源の電圧が選択されている場合、前記入力端子から前記出力端子の間に存在する電気回路による電圧降下に対応し、前記出力端子から出力する電圧の電圧値が前記入力端子に入力される電圧の電圧値と略同じとなるように電圧の昇圧を行う電圧昇圧手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項５記載の電圧供給方法は、携帯情報端末に接続可能で、且つ、外部電源から電圧が入力される入力端子と、前記携帯情報端末に電圧を出力する出力端子とを有する外部接続装置の電圧供給方法において、前記入力端子より、外部電源から電圧の入力を受け、前記入力端子と前記出力端子の間において、前記入力端子から前記出力端子の間に存在する電気回路により電圧降下した電圧を、前記出力端子から出力する電圧の電圧値が前記入力端子に入力される電圧の電圧値と略同じとなるよう昇圧し、前記出力端子から、前記昇圧された電圧を出力することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項６記載の電圧供給方法は、携帯情報端末に接続可能で、且つ、外部電源から電圧が入力される入力端子と、前記携帯情報端末に電圧を出力する出力端子と、前記携帯情報端末に電圧供給可能なバッテリとを有する外部接続装置の電圧供給方法において、前記入力端子より外部電源からの第１電圧値の電圧が入力されていない場合、前記バッテリの電圧を前記出力端子から前記携帯情報端末に出力し、前記入力端子より外部電源から電圧が入力されている場合、前記外部電源からの電圧の入力を受け、前記入力端子と前記出力端子の間において、前記入力端子から前記出力端子の間に存在する電気回路により電圧降下した電圧を、前記出力端子から出力する電圧の電圧値が前記入力端子に入力される電圧の電圧値と略同じとなるよう昇圧し、前記昇圧された電圧を前記出力端子から出力することを特徴とする。
【００１５】
これにより、本発明では、接続された携帯情報端末に対し外部接続装置を介して外部電源から電圧を供給する際に、外部接続装置の電気回路で電圧降下した電圧を外部接続装置内部で昇圧し出力するようにしたので、携帯情報端末に対して十分な電圧値の電圧を供給することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態に係る外部接続装置について説明する。第１の実施の形態の外部接続装置はクレードルである。図１は本発明の第１の実施形態の外部接続装置を前方から見たときの概観を示す図である。図２は外部接続装置を後方から見たときの概観を示す図である、図３は外部接続装置の回路構成を示す図である。図４は外部接続装置と携帯情報端末が接続したときの状態を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、外部接続装置１０は、携帯情報端末５０を矢印方向に移動させることにより接続させることができる構成を有する。図１乃至図４に示すように、外部接続装置１０の本体外部には、携帯情報端末５０の接続端子５１に接続する接続端子１１と、携帯情報端末５０が外部接続装置１０に接続されたか否かを検出する接続検出スイッチ１２、他のＰＣや周辺機器（ＵＳＢデバイスやキーボードなど）と接続する周辺機器接続端子１３、ＡＣアダプタ４０と接続するＡＣアダプタ入力端子１４が設けられている。
【００１８】
また、図３に示すように、外部接続装置１０の内部には、ＡＣアダプタ入力端子１４を介してＡＣアダプタ４０から供給される供給電力の電圧を昇圧する昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５と、周辺機器インターフェース回路１６が設けられている。接続端子１１は、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５により昇圧され出力された電圧Ｖｏｕｔを携帯情報端末５０に出力する電源端子１１ａと、周辺機器接続端子１３に接続された周辺機器との間の信号を周辺機器インターフェース回路１６を介して携帯情報端末５０に入出力するための接続端子である信号端子１１ｂから構成されている。
【００１９】
外部接続装置１０はこの構成により、外部電源（即ち、ＡＣアダプタ４０）から供給される電力を携帯情報端末５０に供給する電力供給機能を有し、また、周辺機器と携帯情報端末５０とを接続する周辺機器接続機能を有する。
【００２０】
また、ＡＣアダプタ入力端子１４と電源端子１１ａとの間には、ヒューズ１７、フィルタ１８、ワイヤーハーネス１９などの電気回路も設けられている。なお、これ以外にも、電気回路としては、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５とワイヤーハーネス１９との接続のためにこの両者の間に設けられているコネクタなどが存在する。ここで、本発明では、ＡＣアダプタ入力端子１４と電源端子１１ａとの間に存在し電圧降下を生じさせる部品（上記したヒューズ１７、フィルタ１８、ワイヤーハーネス１９、コネクタなど）を総称して電気回路という。
【００２１】
ＡＣアダプタ４０からＡＣアダプタ入力端子１４に入力される電力の電圧Ｖｉｎは定格で５Ｖ（電流値は２Ａ）であるが、電流値２Ａ負荷では、上記した電気回路を経由することによって電源端子１１ａにおける電圧Ｖｏｕｔの電圧値は４．８Ｖまで低下してしまう。即ち、ＡＣアダプタ入力端子１４における電圧Ｖｉｎの５Ｖに対して、外部接続装置１０の内部に存在する電気回路の電圧降下により、電源端子１１ａにおける電圧Ｖｏｕｔでは電圧値４．８Ｖにまで低下する。
【００２２】
このため、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５により、電源端子１１ａでの電圧Ｖｏｕｔの電圧値が５Ｖになるように昇圧する。本実施形態では、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、ＡＣアダプタ入力端子１４からヒューズ１７やフィルタ１８などを経て入力される電圧を５．１Ｖに昇圧しワイヤーハーネス１９へ出力している。昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５が出力する出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値は、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５と電源端子１１ａとの間に存在するコネクタやワイヤーハーネス１９などの電気回路での電圧降下を考慮したものであり、電源端子１１ａでの電圧Ｖｏｕｔが５．０Ｖ（定格２Ａ負荷に対して）になるように調整されている。なお、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、ロードレギュレーションの特性が良い（即ち、電流値が変化しても電圧値の変化が小さい）ものが望ましい。
【００２３】
なお、携帯情報端末５０には、ＡＣアダプタ４０から直接電源供給を受けられるようにＡＣアダプタ入力端子５２（図５参照）が設けられている。
【００２４】
また、接続検出スイッチ１２は、例えば、携帯情報端末５０が接続されていないときには外部接続装置１０の外部に突出しており、携帯情報端末５０が接続されたときに携帯情報端末５０に押されて外部接続装置１０の内部に引っ込む機構を持つスイッチ部材と、スイッチ部材が外部接続装置１０の外部に突出した状態のとき昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５にこの昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５をシャットダウン（パワーダウン）させるための検出信号を出力する検出信号回路とで構成されている。接続検出スイッチ１２の検出信号回路から検出信号が出力されると、出力された検出信号は昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の内部のシャットダウン回路に伝達され、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５がシャットダウンされる。これにより、携帯情報端末５０が接続されず外部接続装置１０が使用されていない時には、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５を動作させないようにし、電力消費を抑制することができる。
【００２５】
以上説明したように、第１の実施の形態の外部接続装置１０では、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５により電圧を昇圧し、ヒューズ１７、フィルタ１８、ワイヤーハーネス１９、コネクタなどの電気回路で生じる電圧降下分を補正することにより、携帯情報端末５０の内部バッテリを充電する場合など携帯情報端末５０に対して十分な電圧値の電圧Ｖｏｕｔを供給することができる。
【００２６】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る外部接続装置について説明する。第２の実施形態の外部接続装置は外部バッテリである。図５は本発明の第２の実施形態の外部接続装置に携帯情報端末を接続しようとしているときの状態を示す図である。図６は外部接続装置を前方から見たときの概観を示す図である、図７は外部接続装置の回路構成を示す図である。図８は外部接続装置に携帯情報端末を接続したときの状態を示す図である。
【００２７】
図５に示すように、外部接続装置２０は、携帯情報端末５０を矢印方向に移動することにより接続することができる構成を有する。また図５乃至図７に示すように、外部接続装置２０の本体外部には、携帯情報端末５０の接続端子５１に接続する接続端子２１と、携帯情報端末５０が外部接続装置２０に接続されたか否かを検出する接続検出スイッチ２２（構成は上述した第１の実施形態の接続検出スイッチ１２と同じ）、ＡＣアダプタ入力端子２３、ユーザスイッチ２４が設けられている。ユーザスイッチ２４は、外部接続装置２０を動作させて外部接続装置２０に内蔵されたバッテリ２５への充電及び携帯情報端末５０への電力供給を行うか否か（ＯＮ、又は、ＯＦＦ）をユーザの操作により指示するためのものである。
【００２８】
外部接続装置２０の内部には、ＡＣアダプタ入力端子２３を介してＡＣアダプタ４０から供給される供給電力の電圧を昇圧する昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６と、ＡＣアダプタ入力端子２３から供給される供給電力により充電可能なバッテリ２５と、バッテリ２５への充電制御を行う充電回路２７と、ＡＣアダプタ入力端子２３に対するＡＣアダプタ４０の接続有無に応じてバッテリ２５の充電と放電とを切り替えるよう制御する切替回路２８が設けられている。切替回路２８では、ＡＣアダプタ入力端子２３にＡＣアダプタ４０が接続されているか否かを検出し、接続が検出されている場合にはバッテリ２５への充電を行うよう切り替えることで、ＡＣアダプタ４０から電源端子２１を介して携帯情報端末５０に電力が供給されるように制御する。このとき同時に、充電回路２７は、ＡＣアダプタ４０の供給電力によりバッテリ２５に対する充電を行う。この充電に際して、例えば充電回路２７は、バッテリ２５が満充電になるまで充電を行い、満充電になった時点でバッテリ２５への充電を停止するといった充電制御を行う。
【００２９】
一方、ＡＣアダプタ入力端子２３へのＡＣアダプタ４０の接続が検出されない場合には、切替回路２８は、バッテリ２５が放電するように切り替えることで、バッテリ２５から電源端子２１を介して携帯情報端末５０に電力が供給されるように制御する。バッテリ２５は、例えば、リチウムイオン電池（１セルで最大電圧値４．２Ｖ）である。
【００３０】
外部接続装置２０はこの構成により、外部電源（即ち、ＡＣアダプタ４０）から供給される電力、または、バッテリ２５の電力を携帯情報端末５０に供給する電力供給機能を有する。
【００３１】
また、ＡＣアダプタ入力端子２３と電源端子２１との間には、ヒューズ２９、フィルタ３０、ワイヤーハーネス３１や、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６とワイヤーハーネス３１を接続するコネクタ（図示せず）などの電気回路も設けられている。これらの電気回路によって電圧降下が生じる。また、切替回路２８（具体的にはこの切替回路２８のトランジスタ）でも電圧降下が生じる。ここで、本発明では、ＡＣアダプタ入力端子２３と電源端子２１との間に存在し（例えば、上記したヒューズ２９、フィルタ３０、ワイヤーハーネス３１、コネクタ、切替回路２８など）電圧降下を生じさせる部品を総称して電気回路という。
【００３２】
例えば、ＡＣアダプタ４０から供給される電力の電圧Ｖｉｎが５Ｖのとき、電気回路による電圧降下によって、電源端子２１での電圧Ｖｏｕｔの電圧値は４．７Ｖまで低下してしまう。このため、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６により、電源端子２１での電圧Ｖｏｕｔの電圧値が５Ｖになるように昇圧する。本実施形態では、ワイヤーハーネス３１へ出力する電圧の電圧値が５．１Ｖになるよう昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６が昇圧している。昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６が出力する電圧の電圧値は、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６と電源端子２１との間に存在するコネクタやワイヤーハーネス３１などの電気回路による電圧降下の値を考慮したものであり、電源端子２１での電圧Ｖｏｕｔの電圧値が５．０Ｖ（定格２Ａ負荷に対して）になるように調整されている。また、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６は、入力電圧が３．０Ｖから５．２５Ｖまでの電圧値の場合に安定して動作する。つまり、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６は、ＡＣアダプタ４０から電力供給されるときの電圧と、バッテリ２５から電力供給されるときの電圧（バッテリ２５の放電終止電圧、即ち、電力供給を行うときの最低電圧値は３．４Ｖ）との両方に対応可能に設定されている。なお、バッテリ２５から電力供給されるときの昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６に対する入力電圧は、最大電圧値４．２Ｖで最小電圧値３．４Ｖ（放電終止電圧）であるため、出力する電圧の電圧値も若干低下する。しかしこの場合も、電源端子２１での電圧Ｖｏｕｔの電圧値が最小で４．８Ｖとなるよう調整されており、携帯情報端末５０で必要な電圧値（即ち、携帯情報端末５０の内部バッテリの充電に必要な電圧値）の供給を行えるようにしている。
【００３３】
ところで、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６は無負荷時でも電力を消費する。例えば、入力電圧３．７Ｖ時に約０．６ｍＡの電流を消費する。このため、外部接続装置２０に携帯情報端末５０を接続せずバッテリ２５を使用しない場合でもバッテリ残量は減少する。そこで、携帯情報端末５０が接続していない場合は、接続検出スイッチ２２から昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６の内部のシャットダウン回路に検出信号が伝達され、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６がシャットダウンされるようにしている。これにより、携帯情報端末５０が接続されていない時には、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６を動作させないようにし、バッテリ２５の電力消費を抑制する。従って、バッテリ２５の寿命を延命することができる。
【００３４】
更に、充電回路２７と切替回路２８は、ＡＣアダプタ４０の接続状態とユーザスイッチ２４の設定状態と接続検出スイッチの状態の３つの関係に応じて、図９に示すようにバッテリ２５に対する充電制御と携帯情報端末５０に対する電力供給制御を行う。ここで、ＡＣアダプタ４０の接続状態としては、ＡＣアダプタ４０がＡＣアダプタ入力端子２３に接続され電力供給されている場合（ＡＣアダプタの接続あり）とＡＣアダプタ４０が接続されておらず電力供給がされていない場合（ＡＣアダプタの接続なし）の２つの状態がある。また、ユーザスイッチ２４の設定状態としては、ユーザスイッチ２４がＯＮに設定されている場合（ユーザが外部接続装置２０の動作を望みＯＮ側に移動させた場合）とＯＦＦに設定されている場合（ユーザが外部接続装置２０の動作停止を望みＯＦＦ側に移動させた場合）の２つの状態がある。接続検出スイッチの状態は、上記したように、携帯情報端末５０の接続を検出している状態（ＯＮ）と、携帯情報端末５０の接続を検出していない状態（ＯＦＦ）の２つの状態がある。
【００３５】
図９に示すように、状態１（ＡＣアダプタの接続あり、ユーザスイッチ２４：ＯＦＦ、接続検出スイッチ２２の状態は関係無し）の場合は、バッテリ２５への充電はＯＦＦ（充電しない）、携帯情報端末５０への電力供給はＯＦＦ（電力供給しない）とする。状態２（ＡＣアダプタの接続あり、ユーザスイッチ２４：ＯＮ、接続検出スイッチ２２：ＯＦＦ）の場合は、バッテリ２５への充電はＯＮ（充電する）、携帯情報端末５０への電力供給はＯＦＦ（電力供給しない）とする。状態３（ＡＣアダプタの接続あり、ユーザスイッチ２４：ＯＮ、接続検出スイッチ２２：ＯＮ）の場合は、バッテリ２５への充電はＯＮ（充電する）、携帯情報端末５０への電力供給はＯＮ（電力供給する）とする。状態４（ＡＣアダプタの接続なし、ユーザスイッチ２４：ＯＦＦ、接続検出スイッチ２２の状態は関係無し）の場合は、外部接続装置２０は動作しない（従って、バッテリ２５への充電及び携帯情報端末５０への電力供給の制御は定義されない）。状態５（ＡＣアダプタの接続なし、ユーザスイッチ２４：ＯＮ、接続検出スイッチ２２：ＯＦＦ）の場合は、バッテリ２５への充電はＯＦＦ（充電しない）、携帯情報端末５０への電力供給はＯＦＦ（電力供給しない）とする。状態６（ＡＣアダプタの接続なし、ユーザスイッチ２４：ＯＮ、接続検出スイッチ２２：ＯＮ）の場合は、バッテリ２５への充電はＯＦＦ（充電しない）、携帯情報端末５０への電力供給はＯＮ（電力供給する）とする。
【００３６】
更に、充電回路２７や昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６は動作することにより発熱するので、これらの発熱により外部接続装置２０の内部温度が所定の上限値を越えないようにバッテリ２５への定電流充電を行うときの充電電流の値を切り替えている。すなわち、充電回路２７では、状態２の場合には充電電流の電流値を９００ｍＡとしてバッテリ２５への充電を行い、状態３の場合には充電電流の電流値を５００ｍＡとしてバッテリ２５への充電を行う。状態２の場合には、携帯情報端末５０へ電力供給しないため、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６は動作せず、従って昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６での発熱は生じない。しかし、状態３の場合には、携帯情報端末５０へ電力供給を行うため昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６が動作しそれにより昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６での発熱が生じる。このため、状態３での充電電流の電流値を５００ｍＡとし、状態２の電流値の９００ｍＡよりも下げることで、充電回路２７での発熱を抑制する。これにより、雰囲気温度が２５℃の場合、外部接続装置３０の内部温度を、状態２では約５０℃、状態３では約４０℃〜４５℃に抑えることができる。
【００３７】
以上説明したように、第２の実施の形態の外部接続装置２０では、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６で電圧を昇圧し、ヒューズ２９、フィルタ３０、切替回路２８（その中のトランジスタ）、ワイヤーハーネス３１、コネクタなどの電気回路で生じる電圧降下分を補正することにより、携帯情報端末５０の内部バッテリを充電する場合など携帯情報端末５０に対して十分な電圧値の電圧Ｖｏｕｔを供給することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明では、接続された携帯情報端末に対し外部接続装置を介して外部電源から電圧を供給する際に、外部接続装置の電気回路で電圧降下した電圧を外部接続装置内部で昇圧し出力するようにしたので、携帯情報端末に対して十分な電圧値の電圧を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の外部接続装置を前方から見たときの概観を示す図。
【図２】第１の実施形態の外部接続装置を後方から見たときの概観を示す図。
【図３】第１の実施形態の外部接続装置の回路構成を示す図。
【図４】外部接続装置と携帯情報端末が接続したときの状態を示す図。
【図５】第２の実施形態の外部接続装置に携帯情報端末を接続しようとしているときの状態を示す図。
【図６】第２の実施形態の外部接続装置を前方から見たときの概観を示す図。
【図７】第２の実施形態の外部接続装置の回路構成を示す図。
【図８】外部接続装置に携帯情報端末を接続したときの状態を示す図。
【図９】外部接続装置のバッテリの充電及び携帯情報端末への電力供給の制御状態を示す図。
【符号の説明】
１０，２０…外部接続装置、１１，２１…接続端子、１１ａ…電源端子、
１１ｂ…信号端子、１２，２２…接続検出スイッチ、
１３…周辺機器接続端子、１４，２３…ＡＣアダプタ入力端子、
１５，２６…昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ、
１６…周辺機器インターフェース回路、１７，２９…ヒューズ、
１８，３０…フィルタ、１９，３１…ワイヤーハーネス、
２４…ユーザスイッチ、２５…バッテリ、２７…充電回路、２８…切替回路、
５０…携帯情報端末、５１…接続端子。
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯情報端末と接続して携帯情報端末に対して電圧供給を行う外部接続装置および電圧供給方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの携帯情報端末に接続する外部接続装置として、外部電源からの入力電力を携帯情報端末に供給する電力供給機能や他のＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）や周辺機器（ＵＳＢデバイスやキーボードなど）と接続する周辺機器接続機能を提供するクレードルや、充電可能なバッテリを内蔵し携帯情報端末と接続して携帯情報端末へ電力供給を行う外部バッテリが提供されている。
【０００３】
従来のクレードルとして、ＡＣアダプタから電力供給を受けるためのＡＣアダプタ端子と、このＡＣアダプタ端子から入力された電力を携帯情報端末に供給するために携帯情報端末のＡＣアダプタ端子と接続する出力端子とを設けたものがある。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、従来の外部バッテリとして、ＡＣアダプタから電力供給を受けるＡＣアダプタ端子と、このＡＣアダプタ端子から入力された電力を携帯情報端末に供給するために携帯情報端末のＡＣアダプタ端子と接続する出力端子を設けたものがある（例えば、特許公報２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２２７０５号公報（第３頁、図２）
【０００６】
【特許文献２】
特開平６−２１７４６４号公報（第２頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のクレードルや外部バッテリといった外部接続装置では、ＡＣアダプタ端子と出力端子とが直結されており、ＡＣアダプタ端子から入力されるＡＣアダプタの電力は直接出力端子から携帯情報端末のＡＣアダプタ端子に供給されていた。しかしながら、外部接続装置のＡＣアダプタ端子から出力端子の間には、例えば、コネクタやワイヤーハーネス、ヒューズ、フィルタなどの電気回路が存在しており、これらの電気回路によって電圧降下が生じる。このため、ＡＣアダプタの供給電力の電圧が携帯情報端末のＡＣアダプタ端子に直接接続する場合には十分な電圧値を持っているとしても、ＡＣアダプタを外部接続装置に接続し外部接続装置を経由させて携帯情報端末に供給する場合には外部接続装置の内部に存在する回路の電圧降下により携帯情報端末に十分な電圧値の電圧が供給ができないといった課題があった。
【０００８】
例えば、ＡＣアダプタは５Ｖの電圧の電力供給ができるものであり、携帯情報端末に内蔵された内蔵バッテリを充電する場合を説明する。ここで内蔵バッテリは、リチウムイオン電池で、その最大電圧は４．２Ｖとする。ＡＣアダプタの電圧値５Ｖは、公差５％として提供されているため、実際には最小値として４．７５Ｖの電圧値の出力しかないものがある。一方、携帯情報端末のリチウムイオン電池の最大電圧４．２Ｖを充電するためには、携帯情報端末の内部の充電回路やＤＣ入力回路の電圧降下を５００ｍＶとして最低４．７Ｖ必要である。ＡＣアダプタの電圧値の最小値が４．７５Ｖであるので、ＡＣアダプタを携帯情報端末のＡＣアダプタ端子に直接接続する場合は、最低でも５０ｍＶのマージンを取ることが可能である。しかし、外部接続装置を経由して携帯情報端末へ電力供給を行う場合は、外部接続装置の内部の電気回路による電圧低下が生じるので実際に携帯情報端末へ入力される電圧はその電圧値が４．７Ｖよりも下回ってしまう。例えば、定格２Ａの負荷電流では、外部接続装置による電圧降下は２００ｍＶ以上となるため、携帯情報端末へ入力される電圧の電圧値は、４．５〜４．６Ｖになってしまう。
【０００９】
このため、携帯情報端末の内部バッテリの充電に必要な電圧値の電圧が入力されず、充電時間が長くなったり、或いは、充分な充電ができなくなったりする。
【００１０】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、接続された携帯情報端末に対し外部接続装置を介して外部電源から電圧を供給する際に、携帯情報端末に対して十分な電圧値の電圧を供給することができる外部接続装置および電圧供給方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の外部接続装置は、携帯情報端末に接続可能な構成を有し且つ前記携帯情報端末に接続されているときに前記携帯情報端末に対して電圧供給を行う外部接続装置において、外部電源から電圧の入力を受ける入力端子と、 前記入力端子に入力された前記外部電源の電圧を前記携帯情報端末に出力する出力端子と、前記入力端子と前記出力端子の間に設けられ、且つ、前記入力端子から前記出力端子の間に存在する電気回路による電圧降下により電圧値の低下した前記電圧を、前記出力端子から出力する電圧の電圧値を前記入力端子に入力される電圧の電圧値と略同じとなるよう昇圧する電圧昇圧手段とを具備することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項２記載の外部接続装置は、携帯情報端末に接続可能な構成を有し且つ前記携帯情報端末に接続されているときに前記携帯情報端末に対して電圧供給を行う外部接続装置において、外部電源から電圧の入力を受ける入力端子と、前記携帯情報端末に対して電圧供給可能なバッテリと、前記入力端子から入力された前記外部電源の電圧、又は、前記バッテリからの電圧を前記携帯情報端末に出力する出力端子と、前記外部電源の電圧と前記バッテリの電圧のどちらか一方を選択的に前記出力端子から出力するよう切り換える切替手段と、前記入力端子と前記出力端子の間に設けられ、且つ、前記切替手段により前記外部電源の電圧が選択されている場合、前記入力端子から前記出力端子の間に存在する電気回路による電圧降下に対応し、前記出力端子から出力する電圧の電圧値が前記入力端子に入力される電圧の電圧値と略同じとなるように電圧の昇圧を行う電圧昇圧手段とを具備することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項５記載の電圧供給方法は、携帯情報端末に接続可能で、且つ、外部電源から電圧が入力される入力端子と、前記携帯情報端末に電圧を出力する出力端子とを有する外部接続装置の電圧供給方法において、前記入力端子より、外部電源から電圧の入力を受け、前記入力端子と前記出力端子の間において、前記入力端子から前記出力端子の間に存在する電気回路により電圧降下した電圧を、前記出力端子から出力する電圧の電圧値が前記入力端子に入力される電圧の電圧値と略同じとなるよう昇圧し、前記出力端子から、前記昇圧された電圧を出力することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項６記載の電圧供給方法は、携帯情報端末に接続可能で、且つ、外部電源から電圧が入力される入力端子と、前記携帯情報端末に電圧を出力する出力端子と、前記携帯情報端末に電圧供給可能なバッテリとを有する外部接続装置の電圧供給方法において、前記入力端子より外部電源からの第１電圧値の電圧が入力されていない場合、前記バッテリの電圧を前記出力端子から前記携帯情報端末に出力し、前記入力端子より外部電源から電圧が入力されている場合、前記外部電源からの電圧の入力を受け、前記入力端子と前記出力端子の間において、前記入力端子から前記出力端子の間に存在する電気回路により電圧降下した電圧を、前記出力端子から出力する電圧の電圧値が前記入力端子に入力される電圧の電圧値と略同じとなるよう昇圧し、前記昇圧された電圧を前記出力端子から出力することを特徴とする。
【００１５】
これにより、本発明では、接続された携帯情報端末に対し外部接続装置を介して外部電源から電圧を供給する際に、外部接続装置の電気回路で電圧降下した電圧を外部接続装置内部で昇圧し出力するようにしたので、携帯情報端末に対して十分な電圧値の電圧を供給することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態に係る外部接続装置について説明する。第１の実施の形態の外部接続装置はクレードルである。図１は本発明の第１の実施形態の外部接続装置を前方から見たときの概観を示す図である。図２は外部接続装置を後方から見たときの概観を示す図である、図３は外部接続装置の回路構成を示す図である。図４は外部接続装置と携帯情報端末が接続したときの状態を示す図である。
【００１７】
図１に示すように、外部接続装置１０は、携帯情報端末５０を矢印方向に移動させることにより接続させることができる構成を有する。図１乃至図４に示すように、外部接続装置１０の本体外部には、携帯情報端末５０の接続端子５１に接続する接続端子１１と、携帯情報端末５０が外部接続装置１０に接続されたか否かを検出する接続検出スイッチ１２、他のＰＣや周辺機器（ＵＳＢデバイスやキーボードなど）と接続する周辺機器接続端子１３、ＡＣアダプタ４０と接続するＡＣアダプタ入力端子１４が設けられている。
【００１８】
また、図３に示すように、外部接続装置１０の内部には、ＡＣアダプタ入力端子１４を介してＡＣアダプタ４０から供給される供給電力の電圧を昇圧する昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５と、周辺機器インターフェース回路１６が設けられている。接続端子１１は、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５により昇圧され出力された電圧Ｖｏｕｔを携帯情報端末５０に出力する電源端子１１ａと、周辺機器接続端子１３に接続された周辺機器との間の信号を周辺機器インターフェース回路１６を介して携帯情報端末５０に入出力するための接続端子である信号端子１１ｂから構成されている。
【００１９】
外部接続装置１０はこの構成により、外部電源（即ち、ＡＣアダプタ４０）から供給される電力を携帯情報端末５０に供給する電力供給機能を有し、また、周辺機器と携帯情報端末５０とを接続する周辺機器接続機能を有する。
【００２０】
また、ＡＣアダプタ入力端子１４と電源端子１１ａとの間には、ヒューズ１７、フィルタ１８、ワイヤーハーネス１９などの電気回路も設けられている。なお、これ以外にも、電気回路としては、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５とワイヤーハーネス１９との接続のためにこの両者の間に設けられているコネクタなどが存在する。ここで、本発明では、ＡＣアダプタ入力端子１４と電源端子１１ａとの間に存在し電圧降下を生じさせる部品（上記したヒューズ１７、フィルタ１８、ワイヤーハーネス１９、コネクタなど）を総称して電気回路という。
【００２１】
ＡＣアダプタ４０からＡＣアダプタ入力端子１４に入力される電力の電圧Ｖｉｎは定格で５Ｖ（電流値は２Ａ）であるが、電流値２Ａ負荷では、上記した電気回路を経由することによって電源端子１１ａにおける電圧Ｖｏｕｔの電圧値は４．８Ｖまで低下してしまう。即ち、ＡＣアダプタ入力端子１４における電圧Ｖｉｎの５Ｖに対して、外部接続装置１０の内部に存在する電気回路の電圧降下により、電源端子１１ａにおける電圧Ｖｏｕｔでは電圧値４．８Ｖにまで低下する。
【００２２】
このため、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５により、電源端子１１ａでの電圧Ｖｏｕｔの電圧値が５Ｖになるように昇圧する。本実施形態では、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、ＡＣアダプタ入力端子１４からヒューズ１７やフィルタ１８などを経て入力される電圧を５．１Ｖに昇圧しワイヤーハーネス１９へ出力している。昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５が出力する出力電圧Ｖｏｕｔの電圧値は、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５と電源端子１１ａとの間に存在するコネクタやワイヤーハーネス１９などの電気回路での電圧降下を考慮したものであり、電源端子１１ａでの電圧Ｖｏｕｔが５．０Ｖ（定格２Ａ負荷に対して）になるように調整されている。なお、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５は、ロードレギュレーションの特性が良い（即ち、電流値が変化しても電圧値の変化が小さい）ものが望ましい。
【００２３】
なお、携帯情報端末５０には、ＡＣアダプタ４０から直接電源供給を受けられるようにＡＣアダプタ入力端子５２（図５参照）が設けられている。
【００２４】
また、接続検出スイッチ１２は、例えば、携帯情報端末５０が接続されていないときには外部接続装置１０の外部に突出しており、携帯情報端末５０が接続されたときに携帯情報端末５０に押されて外部接続装置１０の内部に引っ込む機構を持つスイッチ部材と、スイッチ部材が外部接続装置１０の外部に突出した状態のとき昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５にこの昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５をシャットダウン（パワーダウン）させるための検出信号を出力する検出信号回路とで構成されている。接続検出スイッチ１２の検出信号回路から検出信号が出力されると、出力された検出信号は昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５の内部のシャットダウン回路に伝達され、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５がシャットダウンされる。これにより、携帯情報端末５０が接続されず外部接続装置１０が使用されていない時には、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５を動作させないようにし、電力消費を抑制することができる。
【００２５】
以上説明したように、第１の実施の形態の外部接続装置１０では、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ１５により電圧を昇圧し、ヒューズ１７、フィルタ１８、ワイヤーハーネス１９、コネクタなどの電気回路で生じる電圧降下分を補正することにより、携帯情報端末５０の内部バッテリを充電する場合など携帯情報端末５０に対して十分な電圧値の電圧Ｖｏｕｔを供給することができる。
【００２６】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の第２の実施の形態に係る外部接続装置について説明する。第２の実施形態の外部接続装置は外部バッテリである。図５は本発明の第２の実施形態の外部接続装置に携帯情報端末を接続しようとしているときの状態を示す図である。図６は外部接続装置を前方から見たときの概観を示す図である、図７は外部接続装置の回路構成を示す図である。図８は外部接続装置に携帯情報端末を接続したときの状態を示す図である。
【００２７】
図５に示すように、外部接続装置２０は、携帯情報端末５０を矢印方向に移動することにより接続することができる構成を有する。また図５乃至図７に示すように、外部接続装置２０の本体外部には、携帯情報端末５０の接続端子５１に接続する接続端子２１と、携帯情報端末５０が外部接続装置２０に接続されたか否かを検出する接続検出スイッチ２２（構成は上述した第１の実施形態の接続検出スイッチ１２と同じ）、ＡＣアダプタ入力端子２３、ユーザスイッチ２４が設けられている。ユーザスイッチ２４は、外部接続装置２０を動作させて外部接続装置２０に内蔵されたバッテリ２５への充電及び携帯情報端末５０への電力供給を行うか否か（ＯＮ、又は、ＯＦＦ）をユーザの操作により指示するためのものである。
【００２８】
外部接続装置２０の内部には、ＡＣアダプタ入力端子２３を介してＡＣアダプタ４０から供給される供給電力の電圧を昇圧する昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６と、ＡＣアダプタ入力端子２３から供給される供給電力により充電可能なバッテリ２５と、バッテリ２５への充電制御を行う充電回路２７と、ＡＣアダプタ入力端子２３に対するＡＣアダプタ４０の接続有無に応じてバッテリ２５の充電と放電とを切り替えるよう制御する切替回路２８が設けられている。切替回路２８では、ＡＣアダプタ入力端子２３にＡＣアダプタ４０が接続されているか否かを検出し、接続が検出されている場合にはバッテリ２５への充電を行うよう切り替えることで、ＡＣアダプタ４０から電源端子２１を介して携帯情報端末５０に電力が供給されるように制御する。このとき同時に、充電回路２７は、ＡＣアダプタ４０の供給電力によりバッテリ２５に対する充電を行う。この充電に際して、例えば充電回路２７は、バッテリ２５が満充電になるまで充電を行い、満充電になった時点でバッテリ２５への充電を停止するといった充電制御を行う。
【００２９】
一方、ＡＣアダプタ入力端子２３へのＡＣアダプタ４０の接続が検出されない場合には、切替回路２８は、バッテリ２５が放電するように切り替えることで、バッテリ２５から電源端子２１を介して携帯情報端末５０に電力が供給されるように制御する。バッテリ２５は、例えば、リチウムイオン電池（１セルで最大電圧値４．２Ｖ）である。
【００３０】
外部接続装置２０はこの構成により、外部電源（即ち、ＡＣアダプタ４０）から供給される電力、または、バッテリ２５の電力を携帯情報端末５０に供給する電力供給機能を有する。
【００３１】
また、ＡＣアダプタ入力端子２３と電源端子２１との間には、ヒューズ２９、フィルタ３０、ワイヤーハーネス３１や、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６とワイヤーハーネス３１を接続するコネクタ（図示せず）などの電気回路も設けられている。これらの電気回路によって電圧降下が生じる。また、切替回路２８（具体的にはこの切替回路２８のトランジスタ）でも電圧降下が生じる。ここで、本発明では、ＡＣアダプタ入力端子２３と電源端子２１との間に存在し（例えば、上記したヒューズ２９、フィルタ３０、ワイヤーハーネス３１、コネクタ、切替回路２８など）電圧降下を生じさせる部品を総称して電気回路という。
【００３２】
例えば、ＡＣアダプタ４０から供給される電力の電圧Ｖｉｎが５Ｖのとき、電気回路による電圧降下によって、電源端子２１での電圧Ｖｏｕｔの電圧値は４．７Ｖまで低下してしまう。このため、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６により、電源端子２１での電圧Ｖｏｕｔの電圧値が５Ｖになるように昇圧する。本実施形態では、ワイヤーハーネス３１へ出力する電圧の電圧値が５．１Ｖになるよう昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６が昇圧している。昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６が出力する電圧の電圧値は、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６と電源端子２１との間に存在するコネクタやワイヤーハーネス３１などの電気回路による電圧降下の値を考慮したものであり、電源端子２１での電圧Ｖｏｕｔの電圧値が５．０Ｖ（定格２Ａ負荷に対して）になるように調整されている。また、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６は、入力電圧が３．０Ｖから５．２５Ｖまでの電圧値の場合に安定して動作する。つまり、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６は、ＡＣアダプタ４０から電力供給されるときの電圧と、バッテリ２５から電力供給されるときの電圧（バッテリ２５の放電終止電圧、即ち、電力供給を行うときの最低電圧値は３．４Ｖ）との両方に対応可能に設定されている。なお、バッテリ２５から電力供給されるときの昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６に対する入力電圧は、最大電圧値４．２Ｖで最小電圧値３．４Ｖ（放電終止電圧）であるため、出力する電圧の電圧値も若干低下する。しかしこの場合も、電源端子２１での電圧Ｖｏｕｔの電圧値が最小で４．８Ｖとなるよう調整されており、携帯情報端末５０で必要な電圧値（即ち、携帯情報端末５０の内部バッテリの充電に必要な電圧値）の供給を行えるようにしている。
【００３３】
ところで、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６は無負荷時でも電力を消費する。例えば、入力電圧３．７Ｖ時に約０．６ｍＡの電流を消費する。このため、外部接続装置２０に携帯情報端末５０を接続せずバッテリ２５を使用しない場合でもバッテリ残量は減少する。そこで、携帯情報端末５０が接続していない場合は、接続検出スイッチ２２から昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６の内部のシャットダウン回路に検出信号が伝達され、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６がシャットダウンされるようにしている。これにより、携帯情報端末５０が接続されていない時には、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６を動作させないようにし、バッテリ２５の電力消費を抑制する。従って、バッテリ２５の寿命を延命することができる。
【００３４】
更に、充電回路２７と切替回路２８は、ＡＣアダプタ４０の接続状態とユーザスイッチ２４の設定状態と接続検出スイッチの状態の３つの関係に応じて、図９に示すようにバッテリ２５に対する充電制御と携帯情報端末５０に対する電力供給制御を行う。ここで、ＡＣアダプタ４０の接続状態としては、ＡＣアダプタ４０がＡＣアダプタ入力端子２３に接続され電力供給されている場合（ＡＣアダプタの接続あり）とＡＣアダプタ４０が接続されておらず電力供給がされていない場合（ＡＣアダプタの接続なし）の２つの状態がある。また、ユーザスイッチ２４の設定状態としては、ユーザスイッチ２４がＯＮに設定されている場合（ユーザが外部接続装置２０の動作を望みＯＮ側に移動させた場合）とＯＦＦに設定されている場合（ユーザが外部接続装置２０の動作停止を望みＯＦＦ側に移動させた場合）の２つの状態がある。接続検出スイッチの状態は、上記したように、携帯情報端末５０の接続を検出している状態（ＯＮ）と、携帯情報端末５０の接続を検出していない状態（ＯＦＦ）の２つの状態がある。
【００３５】
図９に示すように、状態１（ＡＣアダプタの接続あり、ユーザスイッチ２４：ＯＦＦ、接続検出スイッチ２２の状態は関係無し）の場合は、バッテリ２５への充電はＯＦＦ（充電しない）、携帯情報端末５０への電力供給はＯＦＦ（電力供給しない）とする。状態２（ＡＣアダプタの接続あり、ユーザスイッチ２４：ＯＮ、接続検出スイッチ２２：ＯＦＦ）の場合は、バッテリ２５への充電はＯＮ（充電する）、携帯情報端末５０への電力供給はＯＦＦ（電力供給しない）とする。状態３（ＡＣアダプタの接続あり、ユーザスイッチ２４：ＯＮ、接続検出スイッチ２２：ＯＮ）の場合は、バッテリ２５への充電はＯＮ（充電する）、携帯情報端末５０への電力供給はＯＮ（電力供給する）とする。状態４（ＡＣアダプタの接続なし、ユーザスイッチ２４：ＯＦＦ、接続検出スイッチ２２の状態は関係無し）の場合は、外部接続装置２０は動作しない（従って、バッテリ２５への充電及び携帯情報端末５０への電力供給の制御は定義されない）。状態５（ＡＣアダプタの接続なし、ユーザスイッチ２４：ＯＮ、接続検出スイッチ２２：ＯＦＦ）の場合は、バッテリ２５への充電はＯＦＦ（充電しない）、携帯情報端末５０への電力供給はＯＦＦ（電力供給しない）とする。状態６（ＡＣアダプタの接続なし、ユーザスイッチ２４：ＯＮ、接続検出スイッチ２２：ＯＮ）の場合は、バッテリ２５への充電はＯＦＦ（充電しない）、携帯情報端末５０への電力供給はＯＮ（電力供給する）とする。
【００３６】
更に、充電回路２７や昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６は動作することにより発熱するので、これらの発熱により外部接続装置２０の内部温度が所定の上限値を越えないようにバッテリ２５への定電流充電を行うときの充電電流の値を切り替えている。すなわち、充電回路２７では、状態２の場合には充電電流の電流値を９００ｍＡとしてバッテリ２５への充電を行い、状態３の場合には充電電流の電流値を５００ｍＡとしてバッテリ２５への充電を行う。状態２の場合には、携帯情報端末５０へ電力供給しないため、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６は動作せず、従って昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６での発熱は生じない。しかし、状態３の場合には、携帯情報端末５０へ電力供給を行うため昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６が動作しそれにより昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６での発熱が生じる。このため、状態３での充電電流の電流値を５００ｍＡとし、状態２の電流値の９００ｍＡよりも下げることで、充電回路２７での発熱を抑制する。これにより、雰囲気温度が２５℃の場合、外部接続装置３０の内部温度を、状態２では約５０℃、状態３では約４０℃〜４５℃に抑えることができる。
【００３７】
以上説明したように、第２の実施の形態の外部接続装置２０では、昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ２６で電圧を昇圧し、ヒューズ２９、フィルタ３０、切替回路２８（その中のトランジスタ）、ワイヤーハーネス３１、コネクタなどの電気回路で生じる電圧降下分を補正することにより、携帯情報端末５０の内部バッテリを充電する場合など携帯情報端末５０に対して十分な電圧値の電圧Ｖｏｕｔを供給することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明では、接続された携帯情報端末に対し外部接続装置を介して外部電源から電圧を供給する際に、外部接続装置の電気回路で電圧降下した電圧を外部接続装置内部で昇圧し出力するようにしたので、携帯情報端末に対して十分な電圧値の電圧を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の外部接続装置を前方から見たときの概観を示す図。
【図２】第１の実施形態の外部接続装置を後方から見たときの概観を示す図。
【図３】第１の実施形態の外部接続装置の回路構成を示す図。
【図４】外部接続装置と携帯情報端末が接続したときの状態を示す図。
【図５】第２の実施形態の外部接続装置に携帯情報端末を接続しようとしているときの状態を示す図。
【図６】第２の実施形態の外部接続装置を前方から見たときの概観を示す図。
【図７】第２の実施形態の外部接続装置の回路構成を示す図。
【図８】外部接続装置に携帯情報端末を接続したときの状態を示す図。
【図９】外部接続装置のバッテリの充電及び携帯情報端末への電力供給の制御状態を示す図。
【符号の説明】
１０，２０…外部接続装置、１１，２１…接続端子、１１ａ…電源端子、
１１ｂ…信号端子、１２，２２…接続検出スイッチ、
１３…周辺機器接続端子、１４，２３…ＡＣアダプタ入力端子、
１５，２６…昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ、
１６…周辺機器インターフェース回路、１７，２９…ヒューズ、
１８，３０…フィルタ、１９，３１…ワイヤーハーネス、
２４…ユーザスイッチ、２５…バッテリ、２７…充電回路、２８…切替回路、
５０…携帯情報端末、５１…接続端子。
Claims (8)
- 携帯情報端末に接続可能な構成を有し且つ前記携帯情報端末に接続されているときに前記携帯情報端末に対して電圧供給を行う外部接続装置において、
外部電源から電圧の入力を受ける入力端子と、
前記入力端子に入力された前記外部電源の電圧を前記携帯情報端末に出力する出力端子と、
前記入力端子と前記出力端子の間に設けられ、且つ、前記入力端子から前記出力端子の間に存在する電気回路による電圧降下により電圧値の低下した前記電圧を、前記出力端子から出力する電圧の電圧値を前記入力端子に入力される電圧の電圧値と略同じとなるよう昇圧する電圧昇圧手段と
を具備することを特徴とする外部接続装置。 - 携帯情報端末に接続可能な構成を有し且つ前記携帯情報端末に接続されているときに前記携帯情報端末に対して電圧供給を行う外部接続装置において、
外部電源から電圧の入力を受ける入力端子と、
前記携帯情報端末に対して電圧供給可能なバッテリと、
前記入力端子から入力された前記外部電源の電圧、又は、前記バッテリからの電圧を前記携帯情報端末に出力する出力端子と、
前記外部電源の電圧と前記バッテリの電圧のどちらか一方を選択的に前記出力端子から出力するよう切り換える切替手段と、
前記入力端子と前記出力端子の間に設けられ、且つ、前記切替手段により前記外部電源の電圧が選択されている場合、前記入力端子から前記出力端子の間に存在する電気回路による電圧降下に対応し、前記出力端子から出力する電圧の電圧値が前記入力端子に入力される電圧の電圧値と略同じとなるように電圧の昇圧を行う電圧昇圧手段と
を具備することを特徴とする外部接続装置。 - 前記携帯情報端末が接続しているか否かを検出する接続検出手段を更に有し、
前記電圧昇圧手段は、前記接続検出手段により前記携帯情報端末の接続が検出されない場合に電圧を昇圧する動作を停止することを特徴とする請求項１または２記載の外部接続装置。 - 前記携帯情報端末が接続しているか否かを検出する接続検出手段と、
前記接続検出手段により前記携帯情報端末が接続されていることが検出された場合前記外部電源からの供給電力を用いて第１電流値にて前記バッテリへの充電を行い、前記接続検出手段により前記携帯情報端末の接続が検出されない場合前記第１電流値よりも高い第２電流値の電流にて前記バッテリへの充電を行う充電手段と、
前記電圧昇圧手段は、前記接続検出手段により前記携帯情報端末の接続が検出されない場合に電圧を昇圧する動作を停止することを特徴とする請求項２記載の外部接続装置。 - 携帯情報端末に接続可能で、且つ、外部電源から電圧が入力される入力端子と、前記携帯情報端末に電圧を出力する出力端子とを有する外部接続装置の電圧供給方法において、
前記入力端子より、外部電源から電圧の入力を受け、
前記入力端子と前記出力端子の間において、前記入力端子から前記出力端子の間に存在する電気回路により電圧降下した電圧を、前記出力端子から出力する電圧の電圧値が前記入力端子に入力される電圧の電圧値と略同じとなるよう昇圧し、
前記出力端子から、前記昇圧された電圧を出力する
ことを特徴とする電圧供給方法。 - 携帯情報端末に接続可能で、且つ、外部電源から電圧が入力される入力端子と、前記携帯情報端末に電圧を出力する出力端子と、前記携帯情報端末に電圧供給可能なバッテリとを有する外部接続装置の電圧供給方法において、
前記入力端子より外部電源からの第１電圧値の電圧が入力されていない場合、前記バッテリの電圧を前記出力端子から前記携帯情報端末に出力し、
前記入力端子より外部電源から電圧が入力されている場合、前記外部電源からの電圧の入力を受け、前記入力端子と前記出力端子の間において、前記入力端子から前記出力端子の間に存在する電気回路により電圧降下した電圧を、前記出力端子から出力する電圧の電圧値が前記入力端子に入力される電圧の電圧値と略同じとなるよう昇圧し、
前記昇圧された電圧を前記出力端子から出力する
ことを特徴とする電圧供給方法。 - 前記携帯情報端末が接続されているか否かを検出し、
前記携帯情報端末が接続されていることが検出されなかった場合には電圧を昇圧する動作を停止することを特徴とする請求項５または６記載の電源供給方法。 - 前記携帯情報端末が接続しているか否かを検出し、
前記携帯情報端末が接続されていることが検出された場合、前記外部電源から供給される電力を用い第１電流値にて前記バッテリへの充電を行い、
前記携帯情報端末が接続されていることが検出されなかった場合、前記第１電流値よりも高い第２電流値の電流にて前記バッテリへの充電を行うと共に、電圧を昇圧する動作を停止することを特徴とする請求項６記載の外部接続装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002295627A JP2004134915A (ja) | 2002-10-09 | 2002-10-09 | 外部接続装置および電圧供給方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002295627A JP2004134915A (ja) | 2002-10-09 | 2002-10-09 | 外部接続装置および電圧供給方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004134915A true JP2004134915A (ja) | 2004-04-30 |
Family
ID=32285811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002295627A Pending JP2004134915A (ja) | 2002-10-09 | 2002-10-09 | 外部接続装置および電圧供給方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004134915A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011223669A (ja) * | 2010-04-06 | 2011-11-04 | On Semiconductor Trading Ltd | 携帯電子機器用の充電器 |
-
2002
- 2002-10-09 JP JP2002295627A patent/JP2004134915A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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