JP2005215983A - 携帯情報端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 ２種類の通信インターフェースのいずれにおいても電源供給が可能であり、ＵＡＲＴ通信に基づく制御プログラムの書き換え時やＵＳＢ通信時にコネクタを介して供給される直流電圧及び電源電圧の変換回路を共通化することによって製造コストを削減させた携帯情報端末を提供する。
【解決手段】 電源供給可能なＵＡＲＴインターフェース及びＵＳＢインターフェースを有する携帯情報端末１であって、各通信インターフェースに兼用され、両通信インターフェースで電源端子を共通にしたコネクタ２と、コネクタ２を介して使用中の通信インターフェースの識別を行うインターフェース識別部１２と、通信インターフェースの識別結果に基づいてコネクタ２から供給される電源電圧を変換し、電源供給を行うコネクタ給電回路３により構成される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、携帯情報端末に係り、さらに詳しくは、ＵＡＲＴインターフェース及びＵＳＢインターフェースなどの電源供給が可能である２種類の通信インターフェースを有する携帯情報端末の改良に関する。

近年、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの携帯情報端末において、周辺機器との通信インターフェースとしてＭＣＰＣ（Mobile Computing Promotion Consortium）規格に基づくＵＳＢ（Universal Serial Bus）インターフェースやＵＡＲＴ（Universal Asynchronous Receiver Transmitter）インターフェースを有するコネクタが用いられるようになった。このＭＣＰＣ規格によるコネクタは、例えば、シリアルデータやオーディオ信号などの通信に用いられる１０個の端子（pin）からなり、端子ごとに入出力における仕様が定められている。しかし、コネクタを介してシステムプログラムやアプリケーションプログラムなどの制御プログラムを書き換えようとする場合、プログラム書き換えに関する入出力仕様は定められていない。このため、この様な携帯情報端末に対して制御プログラムを書き換えようとすると、端末に応じて各端子の使用方法やプログラム書き換えシーケンスを変更しなければならない。

図５は、従来の携帯情報端末における要部の構成例を示したブロック図であり、通信インターフェースとしてのＵＡＲＴインターフェース及びＵＳＢインターフェースに兼用されるコネクタ１０１を備え、ＵＡＲＴ通信に基づく制御プログラムの書き換えと、ＵＳＢ機器による充電とが可能である携帯情報端末１００が示されている。この携帯情報端末１００は、コネクタ１０１、ＵＳＢ給電回路１０２、充電回路１０３、電池１０４、ＵＡＲＴ給電回路０５、電源供給回路１０６、インターフェース（Ｉ／Ｆ）制御部１０７、書き換え制御部１０８、メモリ１０９及びＣＰＵ１１０により構成される。

コネクタ１０１は、プログラム書き換え用の書き換え装置やＵＳＢ機器などの周辺機器に対して着脱自在に接続するための接続手段であり、ＭＣＰＣ規格による１０個の端子からなる。書き換え制御部１０８は、ＵＡＲＴインターフェースを介して行われるＵＡＲＴ通信に基づいて、メモリ１０９上のシステムプログラムやアプリケーションプログラムなどの制御プログラムを書き換える制御を行っている。この制御プログラムの書き換えは、プログラム書き換え用の書き換え装置からコネクタ１０１を介して入力される制御信号に基づいて開始される。このとき、上記書き換え装置からコネクタ１０１を介して供給される電源電圧がＵＡＲＴ給電回路０５により所定の電圧レベルに変換され、電源供給回路１０６に供給される。従来の携帯情報端末１００では、ＭＣＰＣ規格で予備端子（reserved pin）として定められている第６の端子を介して上記制御信号が伝送され、電力供給端子（power supply pin）として定められている第５の端子を介して上記電源電圧が供給されることが多い。これにより、プログラム書き換えに要する電源が各部へ供給され、端末の起動が可能となるので、プログラム書き換えを実行することができる。

ＵＳＢ給電回路１０２は、ＵＳＢ機器からコネクタ１０１を介して入力される直流電圧を所定の電圧レベルに変換し、充電回路１０３に供給している。この充電用の電力供給は、ＭＣＰＣ規格による第４の端子（ＵＳＢ−Ｖバス）を介して行われ、充電回路１０３による電池１０４の充電に用いられる。また、ＵＳＢインターフェースを介してＵＳＢ機器と通信（ＵＳＢ通信）を行う携帯情報端末では、ＭＣＰＣ規格による第４の端子を介して当該ＵＳＢ機器から供給される電源電圧がＵＳＢ給電回路１０２により所定の電圧レベルに変換されて電源供給回路１０６に供給される。これにより、ＵＳＢ通信に要する電源が各部へ供給され、ＵＳＢ通信を行うことができる。なお、携帯情報端末にＵＳＢ機器が接続された状態で、当該ＵＳＢ機器（ホスト）から供給される充電用の直流電圧を用いて端末を動作させる技術は、例えば、特許文献１に記載されている。
特開２００１−１００８６８号公報

上述した従来の携帯情報端末１００では、２種類の通信インターフェースのいずれにおいても電源供給が可能であるようにしようとすると、インターフェースごとの電圧変換回路、すなわち、ＵＳＢ給電回路１０２及びＵＡＲＴ給電回路１０５が必要となるという問題があった。特に、ＵＳＢ通信時にＵＳＢ通信用の電源供給が可能であるようにするためには、端子を互いに異ならせて接続されるＵＡＲＴ給電回路１０５及びＵＳＢ給電回路１０２がそれぞれ必要となってしまう。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、２種類の通信インターフェースのいずれにおいても電源供給が可能であるとともに、製造コストを削減させた携帯情報端末を提供することを目的としている。特に、ＵＡＲＴ通信に基づく制御プログラムの書き換え時及びＵＳＢ通信時にコネクタを介して供給される電源電圧の変換回路を共通化することができる携帯情報端末を提供することを目的としている。

本発明による携帯情報端末は、電源供給可能な２種類の通信インターフェースを有する携帯情報端末であって、２種類の上記通信インターフェースに兼用され、両通信インターフェースで電源端子を共通にしたコネクタと、上記コネクタを介して使用中の通信インターフェースの識別を行うインターフェース識別手段と、上記通信インターフェースの識別結果に基づいて上記コネクタから供給される電源電圧を変換し、電源供給を行うコネクタ給電回路により構成される。

この様な構成によれば、インターフェース識別手段により使用中の通信インターフェースが識別されるので、その識別結果に基づいて電源電圧を変換することができる。その際、共通の電源端子を介して電源供給を行うことができるので、通信インターフェースごとに電源電圧の変換回路を設ける必要がなく、製造コストを削減することができる。

本発明による携帯情報端末は、上記構成に加え、上記通信インターフェースとしてＵＡＲＴインターフェース及びＵＳＢインターフェースに兼用される上記コネクタを介して行われるプログラム書き換え用の書き換え装置とのＵＡＲＴ通信に基づいて、制御プログラムの書き換えを行う書き換え制御手段と、上記ＵＳＢインターフェースを介してＵＳＢ機器から供給される電力により内蔵バッテリを充電する充電回路とを備え、上記コネクタ給電回路が、通信インターフェースの識別結果に基づいて、上記コネクタが有する電力供給端子を介して上記ＵＳＢ機器から入力された電力を上記充電回路に供給するとともに、上記制御プログラムの書き換え時に上記電源端子を介して上記書き換え装置から入力される電源電圧によりプログラム書き換え用に電源供給を行うように構成される。この様な構成によれば、通信インターフェースに応じて充電用の電力供給及びプログラム書き換え用の電源供給を行うことができるので、従来から通信インターフェースごとに設けられていた電圧変換回路の共通化を実現することができる。

さらに、本発明による携帯情報端末は、上記構成に加え、上記コネクタを介して行われるＵＳＢ通信の制御を行うＵＳＢ通信制御手段を備え、上記コネクタ給電回路が、通信インターフェースの識別結果に基づいて、上記ＵＳＢ通信時に上記電源端子を介して上記ＵＳＢ機器から入力される電源電圧によりＵＳＢ通信用に電源供給を行うように構成される。この様な構成によれば、プログラム書き換え用の電源電圧及びＵＳＢ通信用の電源電圧が共通の電源端子を介して入力されるので、ＵＡＲＴ通信に基づく制御プログラムの書き換え時及びＵＳＢ通信時にコネクタを介して供給される電源電圧の変換回路を共通化することができる。

また、本発明による携帯情報端末は、上記構成に加え、上記通信インターフェースとしてＵＡＲＴインターフェース及びＵＳＢインターフェースに兼用される上記コネクタを介して行われるプログラム書き換え用の書き換え装置とのＵＡＲＴ通信に基づいて、制御プログラムの書き換えを行う書き換え制御手段と、上記コネクタを介して行われるＵＳＢ通信の制御を行うＵＳＢ通信制御手段とを備え、上記コネクタ給電回路が、通信インターフェースの識別結果に基づいて、上記制御プログラムの書き換え時に上記電源端子を介して上記書き換え装置から入力される電源電圧によりプログラム書き換え用に電源供給を行うとともに、上記ＵＳＢ通信時に上記電源端子を介して上記ＵＳＢ機器から入力される電源電圧によりＵＳＢ通信用に電源供給を行うように構成される。

本発明による携帯情報端末によれば、インターフェース識別手段により使用中の通信インターフェースが識別されるので、その識別結果に基づいて電源電圧を変換することができる。その際、共通の電源端子を介して電源供給を行うことができるので、通信インターフェースごとに電源電圧の変換回路を設ける必要がなく、製造コストを削減することができる。特に、ＵＡＲＴインターフェースを介して行われる制御プログラムの書き換え時や、ＵＳＢインターフェースを介してＵＳＢ機器から供給される電力による充電時及びＵＳＢ通信時において、通信インターフェースに応じてプログラム書き換え用の電源供給や、ＵＳＢ通信用の電源供給、充電用の電力供給を行うことができるので、電圧変換回路の共通化を実現することができる。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による携帯情報端末を含むシステムの一例を示した図であり、ＭＣＰＣ規格によるコネクタＡ１を介して携帯情報端末１と接続される書き換え装置Ａ３及びＵＳＢ機器Ａ４が示されている。書き換え装置Ａ３は、制御プログラムの書き換えを行うための情報処理機器であり、ＵＡＲＴインターフェースを介して携帯情報端末１とＵＡＲＴ通信を行うことができる。ＵＳＢ機器Ａ４は、ＵＳＢ通信を行う周辺機器であり、ＵＳＢインターフェースを介して携帯情報端末１に充電用の直流電圧を供給することができる。

ケーブルＡ２の一端に設けられたコネクタＡ１は、携帯情報端末１に対してケーブルＡ２を着脱自在に接続するための接続手段であり、ＭＣＰＣ規格による１０個の端子からなる。また、ケーブルＡ２の他端のコネクタＡ１１は、書き換え装置Ａ３及びＵＳＢ機器Ａ４に対してケーブルＡ２を着脱自在に接続するための接続手段であり、ＵＡＲＴインターフェース及びＵＳＢインターフェースに兼用されるＭＣＰＣ規格の１０個の端子からなる。ケーブルＡ２の一方のコネクタＡ１を携帯情報端末１のコネクタ２に結合させ、他方のコネクタＡ１１を書き換え装置Ａ３のコネクタ（図示せず）に結合させれば、携帯情報端末１と書き換え装置Ａ３との接続が完了する。この状態では、書き換え装置Ａ３からの制御信号に基づいて、ＵＡＲＴインターフェースを介して書き換え装置Ａ３から供給される電源電圧の変換が携帯情報端末１により行われるとともに、制御プログラムの書き換えが行われる。

他方のコネクタＡ１１をＵＳＢ機器Ａ４のコネクタ（図示せず）に結合させれば、携帯情報端末１及びＵＳＢ機器Ａ４の接続が完了する。この状態では、ＵＳＢ機器Ａ４からＵＳＢインターフェースを介して供給される直流電圧の変換が携帯情報端末１により行われ、電池が充電される。

図２は、図１の携帯情報端末における要部の一構成例を示したブロック図である。携帯情報端末１は、携帯電話機やＰＤＡなどの携帯可能な小型の電子機器であり、コネクタ２、コネクタ給電回路３、充電回路４、電池５、電源供給回路６、インターフェース（Ｉ／Ｆ）制御部７、表示部８、操作入力部９、音声入出力部１０、無線通信部１１、インターフェース識別部１２、書き換え制御部１３、メモリ１４、ＣＰＵ１５及び充電制御部１６により構成される。

メモリ１４は、システムプログラムやアプリケーションプログラムなどの制御プログラムを記憶し、ＣＰＵ１５は、このメモリ１４に格納された制御プログラムに基づいて動作している。Ｉ／Ｆ制御部７は、コネクタ２を介して行われる信号データの送受信に関する制御を行っている。

表示部８は、操作入力部９における操作入力の結果などを画面表示し、音声入出力部１０は、マイク及びスピーカなどからなり、通話時などにおける音声の入出力を行っている。無線通信部１１は、基地局を介して行われる音声データや画像データなどの送受信に関する処理を行っている。例えば、マイクから入力されたアナログ音声データがデジタル音声データに符号化され、無線通信部１１により無線送信される。また、基地局を介して通話相手から受信した音声データが復号化され、スピーカから出力される。

コネクタ２は、書き換え装置Ａ３及びＵＳＢ機器Ａ４に対して着脱自在に接続するための接続手段であり、ＵＡＲＴインターフェース及びＵＳＢインターフェースに兼用される。例えば、コネクタ２は、ＭＣＰＣ規格による１０個の端子２ａからなり、データ送受信用の端子として第２の端子Ｂ２及び第３の端子Ｂ３、電源端子（ＵＳＢ−Ｖバス端子）として第４の端子Ｂ４、電力供給端子として第５の端子Ｂ５が設けられている。

インターフェース識別部１２は、コネクタ２を介して使用中の通信インターフェースの識別を行う識別手段である。この通信インターフェースの識別は、書き換え装置Ａ３から第５の端子Ｂ５を介して入力される制御信号やＵＳＢ機器Ａ４から第４の端子Ｂ４を介して入力される信号電圧における電圧レベルの変化に基づいて行われる。例えば、書き換え装置Ａ３からの電源オン信号、または、充電制御部１６からの充電開始信号に基づいて、コネクタ給電回路３がアクティブ状態となる。

コネクタ給電回路３は、コネクタ２から供給される直流電圧又は電源電圧を変換し、充電及び電源供給を行っている。この電圧変換は、インターフェース識別部１２による識別結果に基づいて行われる。すなわち、ＵＡＲＴインターフェースを介して行われる制御プログラムの書き換え時には、書き換え装置Ａ３から第４の端子Ｂ４を介して供給される電源電圧が所定の電圧レベルに変換され、電源供給回路６に出力される。

また、ＵＳＢインターフェースを介して行われる充電時には、ＵＳＢ機器Ａ４から第４の端子Ｂ４を介して供給される直流電圧が所定の電圧レベルに変換され、充電回路４に出力される。さらに、充電器（図示せず）を介して行われる充電時には、充電器から第５の端子Ｂ５を介して供給される直流電圧が充電回路４に入力される。充電回路４は、この様にして、ＵＳＢ機器Ａ４から供給される電力による電池５の充電と、充電器から供給される電力による電池５の充電を行っている。

書き換え制御部１３は、コネクタ２を介して行われる書き換え装置Ａ３とのＵＡＲＴ通信に基づいてメモリ１４上の制御プログラムの書き換え制御を行っている。この書き換え制御は、書き換え装置Ａ３から第４の端子Ｂ４を介して入力される制御信号に基づいて開始される。書き換え用のプログラムデータなどは、第２の端子Ｂ２及び第３の端子Ｂ３を介して伝送される。

図３のステップＳ１０１〜Ｓ１０６は、図２の携帯情報端末における充電及び電源供給の動作の一例を示したフローチャートである。まず、インターフェース識別部１２は、コネクタ２を介して使用中の通信インターフェースの識別を行う（ステップＳ１０１）。コネクタ給電回路３は、この識別結果に基づいてコネクタ２から供給される直流電圧又は電源電圧を変換し、充電及び電源供給を行う。

すなわち、ＵＡＲＴ通信に基づく制御プログラムの書き換えである場合には、書き換え装置Ａ３から第４の端子Ｂ４を介して供給される電源電圧が所定の電圧レベルに変換されて、電源供給回路６に出力される（ステップＳ１０２，Ｓ１０３）。これにより、携帯情報端末１の各部に対する電源の供給が開始され、書き換え制御部１３による制御プログラムの書き換えが実行される（ステップＳ１０４）。

一方、ＵＳＢ機器Ａ４による電池５の充電である場合には、ＵＳＢ機器Ａ４から第４の端子Ｂ４を介して直流電圧が供給され、充電制御部１６から充電開始信号がコネクタ給電回路３に入力されると、直流電圧が所定の電圧レベルに変換されて充電回路４に出力される（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）。これにより、充電回路４による電池５の充電が開始される。

本実施の形態によれば、インターフェース識別部１２により使用中の通信インターフェースが識別されるので、通信インターフェースに応じて充電用の直流電圧又はプログラム書き換え用の電源電圧を変換することができる。従って、通信インターフェースごとに直流電圧及び電源電圧の変換回路を設ける必要がなく、従来から通信インターフェースごとに設けられていた電圧変換回路の共通化を実現することができるので、部品実装面積が縮小し端末の小型化が可能となるとともに、製造コストを削減することができる。

なお、本実施の形態では、コネクタ給電回路３により直流電圧又は電源電圧における電圧レベルの変換が行われる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、コネクタ給電回路が通信インターフェースに基づいて直流電圧又は電源電圧の平滑化処理を行うようなものであっても良い。すなわち、インターフェース識別部１２による識別結果に基づいて、直流電圧又は電源電圧が平滑化され、ノイズなどの除去後に充電回路４及び電源供給回路６へ出力されるようなものであっても良い。

実施の形態２．
実施の形態１では、ＵＳＢインターフェースを介してＵＳＢ機器Ａ４から充電用の直流電圧が供給される場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、ＵＳＢインターフェースを介してＵＳＢ機器Ａ４と通信が行われる場合について説明する。

図４は、本発明の実施の形態２による携帯情報端末の構成例を示したブロック図である。本実施の形態による携帯情報端末２０は、図２の携帯情報端末（実施の形態１）と比較すれば、コネクタ２を介して行われるＵＳＢ通信を制御するＵＳＢ通信制御部２１を備えている点で異なる。

ＵＳＢ通信制御部２１は、ＵＳＢインターフェースを介して行われるＵＳＢ通信の制御を行っており、シリアルデータなどの信号データが第２の端子Ｂ２及び第３の端子Ｂ３を介してＵＳＢ機器Ａ４との間で送受信される。ＵＳＢ通信時には、ＵＳＢ機器Ａ４から入力される信号電圧における電圧レベルの変化に基づいて当該ＵＳＢ機器Ａ４との接続が判別される。そして、コネクタ給電回路３に充電制御部１６から充電開始信号が入力されると、ＵＳＢ機器Ａ４から供給される直流電圧が充電回路４へ出力される。また、ＵＳＢ機器Ａ４から供給されるＵＳＢ通信用の電源電圧が電源供給回路６及びＵＳＢ通信制御部２１へ出力される。この電源電圧の供給は、ＵＡＲＴ通信時において電源電圧の供給に使用される端子２ａと同じ第４の端子Ｂ４を用いて行われる。

本実施の形態によれば、ＵＡＲＴ通信に基づく制御プログラムの書き換え時及びＵＳＢ通信時にコネクタ２を介して供給される直流電圧及び電源電圧の変換回路を共通化することができる。特に、プログラム書き換え用及びＵＳＢ通信用の電源電圧が入力される端子が共通化されるので、配線など端末の構成要素をさらに簡素化することができ、コスト削減に効果的である。

なお、実施の形態１及び２では、ＵＡＲＴ通信に基づいて制御プログラムの書き換えが行われる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、コネクタ２を介して行われるＵＡＲＴ通信に基づく制御プログラムの書き換え動作の他に、コネクタ２を介して行われるＵＳＢ通信に基づいて制御プログラムの書き換えを行うようなものであっても良い。ＵＳＢ通信に基づく制御プログラムの書き換え時には、充電制御部１６に入力されるＵＳＢ−ＢＯＯＴ信号などの制御信号に基づいて、書き換え制御が開始される。

本発明の実施の形態１による携帯情報端末を含むシステムの一例を示した図である。 図１の携帯情報端末における要部の一構成例を示したブロック図である。 図２の携帯情報端末における充電及び電源供給の動作の一例を示したフローチャートである。 本発明の実施の形態２による携帯情報端末の構成例を示したブロック図である。 従来の携帯情報端末における要部の構成例を示したブロック図である。

符号の説明

１，２０ 携帯情報端末
２，Ａ１，Ａ１１ コネクタ
２ａ 端子
３ コネクタ給電回路
４ 充電回路
５ 電池
６ 電源供給回路
７ インターフェース制御部
８ 表示部
９ 操作入力部
１０ 音声入出力部
１１ 無線通信部
１２ インターフェース識別部
１３ 書き換え制御部
１４ メモリ
１５ ＣＰＵ
１６ 充電制御部
２１ ＵＳＢ通信制御部
Ａ２ ケーブル
Ａ３ 書き換え装置
Ａ４ ＵＳＢ機器

Claims (5)

1. 電源供給可能な２種類の通信インターフェースを有する携帯情報端末において、
   ２種類の上記通信インターフェースに兼用され、両通信インターフェースで電源端子を共通にしたコネクタと、
   上記コネクタを介して使用中の通信インターフェースの識別を行うインターフェース識別手段と、
   上記通信インターフェースの識別結果に基づいて上記コネクタから供給される電源電圧を変換し、電源供給を行うコネクタ給電回路とを備えたことを特徴とする携帯情報端末。
2. 上記通信インターフェースとしてＵＡＲＴインターフェース及びＵＳＢインターフェースに兼用される上記コネクタを介して行われるプログラム書き換え用の書き換え装置とのＵＡＲＴ通信に基づいて、制御プログラムの書き換えを行う書き換え制御手段と、
   上記ＵＳＢインターフェースを介してＵＳＢ機器から供給される電力により内蔵バッテリを充電する充電回路とを備え、
   上記コネクタ給電回路は、通信インターフェースの識別結果に基づいて、上記コネクタが有する電力供給端子を介して上記ＵＳＢ機器から入力された電力を上記充電回路に供給するとともに、上記制御プログラムの書き換え時に上記電源端子を介して上記書き換え装置から入力される電源電圧によりプログラム書き換え用に電源供給を行うことを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
3. 上記コネクタを介して行われるＵＳＢ通信の制御を行うＵＳＢ通信制御手段を備え、
   上記コネクタ給電回路は、通信インターフェースの識別結果に基づいて、上記ＵＳＢ通信時に上記電源端子を介して上記ＵＳＢ機器から入力される電源電圧によりＵＳＢ通信用に電源供給を行うことを特徴とする請求項２に記載の携帯情報端末。
4. 上記書き換え制御手段は、上記コネクタを介して上記書き換え装置とＵＳＢ通信が行われる場合、このＵＳＢ通信に基づいて制御プログラムの書き換えを行うことを特徴とする請求項３に記載の携帯情報端末。
5. 上記通信インターフェースとしてＵＡＲＴインターフェース及びＵＳＢインターフェースに兼用される上記コネクタを介して行われるプログラム書き換え用の書き換え装置とのＵＡＲＴ通信に基づいて、制御プログラムの書き換えを行う書き換え制御手段と、
   上記コネクタを介して行われるＵＳＢ通信の制御を行うＵＳＢ通信制御手段とを備え、
   上記コネクタ給電回路は、通信インターフェースの識別結果に基づいて、上記制御プログラムの書き換え時に上記電源端子を介して上記書き換え装置から入力される電源電圧によりプログラム書き換え用に電源供給を行うとともに、上記ＵＳＢ通信時に上記電源端子を介して上記ＵＳＢ機器から入力される電源電圧によりＵＳＢ通信用に電源供給を行うことを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
   
   
   

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