JP2005245170A - 充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】携帯機器を充電器で充電するに当たり、携帯機器及び充電器間を少ない端子で接続するとともに、携帯機器の小型化を図ることである。
【解決手段】携帯機器に第１の充電回路としての充電回路１０を備え、充電器に第２の充電回路を備え、充電回路１０において、充電器からＤＣ電圧が入力される第１入力端子としての端子Ｐ１と、充電電圧が入力される第２入力端子としての端子Ｐ２と、接地電圧が入力される第３入力端子としての端子Ｐ３とを備え、切替制御手段としての抵抗１１，１２、ダイオード１３及びＦＥＴ１４により、携帯機器が充電器に装着された場合に、電源回路１０１への電圧供給元を、２次電池１５からＤＣ電圧の端子Ｐ１に切り替え、端子Ｐ２から充電電圧を２次電池１５に入力させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯機器を充電する充電システムに関する。

従来、携帯機器をクレードル（充電器）に差し込んで、充電器から携帯機器内の２次電池（バッテリ）を充電する充電システムがあった。その充電システムとして、充電制御回路をクレードル側に有する構成（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）と、その充電回路を携帯機器側に有する構成との２つの構成が考えられていた。
特開２００３−１９８９１０号公報 特開２００３−１１０８９９号公報

しかし、従来の充電システムにおいて、充電器側に充電制御回路を有する構成では、クレードル認識端子、充電回路制御端子、携帯機器本体電源端子、２次電池供給電源端子、サーミスタ電源端子及びＧＮＤ端子の６つの端子が必要になる場合があった。この場合、クレードルとの接続端子が大きくなり、携帯機器本体の形状も大きくなってしまうおそれがあった。例えば、特許文献１又は２に記載の構成に、サーミスタ、クレードル認識及び充電回路制御の機能を組み合わせると、６つの端子が必要になる。

また、従来の充電システムにおいて、携帯機器側に充電回路を有する構成では、クレードルは最低２端子（携帯機器本体電源端子及びＧＮＤ端子）の構成で済むが、携帯機器本体側に充電制御回路を有するため、携帯機器本体内の基板面積が大きくなり、また充電制御ソフトウェアを搭載しなければならなかった。

本発明の課題は、携帯機器を充電器で充電するに当たり、携帯機器及び充電器間を少ない端子で接続するとともに、携帯機器の小型化を図ることである。

以上の課題を解決するために、本発明は、
２次電池及び電源回路を有する携帯機器内に設けられる第１の充電回路と、充電器内に設けられて、前記第１の充電回路に電力を供給する第２の充電回路とを備える充電システムであって、
前記第２の充電回路は、
ＤＣ電圧を出力するための第１出力端子と、
前記２次電池用の充電電圧を出力するための第２出力端子と、
接地電圧を出力するための第３出力端子と、
ＤＣ電圧を充電電圧として前記第２出力端子に出力させる充電制御手段と、を備え、
前記第１の充電回路は、
前記第１出力端子との接続により前記ＤＣ電圧が入力される第１入力端子と、
前記第２出力端子との接続により前記充電電圧が入力される第２入力端子と、
前記第３出力端子との接続により前記接地電圧が入力される第３入力端子と、
前記携帯機器が前記充電器に装着された場合に、前記電源回路への電力供給元を、前記２次電池から、前記第１入力端子に切り替え、前記第２入力端子から入力された前記充電電圧を前記２次電池に入力させる切替制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、例えば、前記第１の充電回路は、
前記携帯機器が前記充電器に装着されたか否かを検出する検出手段と、
前記検出手段による前記携帯機器が前記充電器に装着されたか否かの検出結果に基づいて、電源制御信号を生成して前記電源回路に入力する電源制御手段と、を備えることとして構成してもよい。

また、例えば、前記第１の充電回路は、
前記第２入力端子から前記２次電池へ整流する整流手段を備えることとして構成してもよい。

また、例えば、前記第１の充電回路は、
前記第１入力端子の通電状態に基づいて、前記第２入力端子と前記２次電池との間の通電をオン／オフする通電切替手段を備えることを特徴とすることとして構成してもよい。

また、例えば、前記第１の充電回路は、
前記検出手段による前記携帯機器が前記充電器に装着されたか否かの検出結果と、前記電源制御手段により生成された電源制御信号とに基づいて、充電制御信号を生成する充電制御信号生成手段と、
前記充電制御信号生成手段により生成された充電制御信号に基づいて、前記第２入力端子と前記２次電池との間の通電をオン／オフする通電切替手段と、を備えることとして構成してもよい。

また、例えば、前記電源制御手段は、前記検出手段による前記携帯機器が前記充電器に装着されたか否かの検出結果と、前記携帯機器の電源のオン／オフ状態とに基づいて、充電制御信号を生成し、
前記第１の充電回路は、
前記電源制御手段により生成された充電制御信号に基づいて、前記第２入力端子と前記２次電池との間の通電をオン／オフする通電切替手段と、を備えることとして構成してもよい。

また、例えば、前記第２の充電回路は、
前記充電器の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記充電制御手段は、前記温度検出手段により検出された温度が異常温度である場合に、前記第２出力端子への前記充電電圧の出力を停止させることとして構成してもよい。

また、例えば、前記第２の充電回路は、
単数又は複数の報知手段を備え、
前記充電制御手段は、前記第２出力端子への前記充電電圧の出力状態を、前記報知手段に報知させることとして構成してもよい。

本発明によれば、携帯機器が第１の充電回路を備え、充電器が第２の充電回路を備え、ＤＣ電圧の第１入力／出力端子と、充電電圧の第２入力／出力端子と、接地電圧の第３入力／出力端子との３つの端子（対）で、充電器から携帯機器の２次電池に充電することができるとともに、携帯機器の小型化を図ることができる。

また、充電制御手段を充電器側に備えるので、第１の充電回路で充電制御ソフトや充電制御回路が不要となり、第１の充電回路のさらなる小型化を図ることができる。さらに、第１の充電回路において、電源回路への電源供給と独立して２次電池を充電できるので、携帯機器の充電器への装着時に、２次電池を充電しながら、携帯機器を起動することができる。

以下、添付図面を参照して本発明に係る好適な第１〜第７の実施の形態を順に詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１〜図３を参照して、本発明に係る第１の実施の形態を説明する。図１に、本実施の形態のカメラ充電システム１０００の構成を示す。図２に、機器側充電回路１０の構成を示す。図３に、充電器側充電回路２０の構成を示す。

図１に示すように、充電システムとしての、本実施の形態のカメラ充電システム１０００は、携帯機器としてのデジタルカメラ１１０と、デジタルカメラ１１０を充電するための充電器（クレードル）２００とを備えて構成される。

本実施の形態では、携帯機器として、デジタル（スチル）カメラ１１０を説明するが、これに限定されるものではなく、少なくとも２次電池（バッテリ）を使用可能で、充電器により充電可能なものであればよい。携帯機器としては、例えば、デジタルムービーカメラ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、ＨＴ（Handy Terminal）、携帯式音声／画像プレーヤ／レコーダ（ＭＤ、カセット、ＣＤ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、青色レーザを用いる大容量情報記録媒体、半導体メモリ）、携帯ゲーム機、携帯式ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）、カーナビゲーション装置などを用いる構成としてよく、以下の他の実施の形態でも同様である。

デジタルカメラ１１０は、図示しない、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像手段と、各種画面を表示するためのＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（ElectroLuminescent）ディスプレイなどの表示手段と、ユーザの操作を受付ける操作手段と、各部を制御するためのメインマイコンなどの制御手段とを有する。また、図２に示すように、デジタルカメラ１１０は、撮像手段、表示手段、操作手段及び制御手段に電源を供給する電源回路１０１と、電源回路１０１に給電するための第１の充電回路としての機器側充電回路１０とを備える。

機器側充電回路１０は、充電器側充電回路２０と接続される３つの第１、第２及び第３入力端子としての端子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と、切替制御手段としての抵抗１１，１２、ダイオード１３及びＦＥＴ（Field Effect Transistor）１４と、２次電池１５と、を備えて構成される。

端子Ｐ１からＧＮＤへの間に、抵抗１１，１２が順に直列に接続されている。また、抵抗１１，１２の抵抗値をＲ１１，Ｒ１２とすると、Ｒ２≫Ｒ１を満たすものとする。また、ダイオード１３は、端子Ｐ１と電源回路１０１との間に接続され、端子Ｐ１から電源回路１０１への方向に整流する。また、端子Ｐ２とＧＮＤとの間に２次電池１５が接続される。また、ダイオード１３の降下電圧をＶｆ１とする。

ＦＥＴ１４は、ＰチャネルのＦＥＴである。また、抵抗１１及び１２の接続点とＦＥＴ１４のゲートが接続され、端子Ｐ２にＦＥＴ１４の一端（ドレイン）が接続され、電源回路１０１にＦＥＴ１４のもう一端（ソース）が接続される。また、ＦＥＴ１４は、端子Ｐ２から電源回路１０１方向に整流する寄生ダイオード１４１を含む。また、寄生ダイオード１４１の降下電圧をＶｆ２とする。また、端子Ｐ３は、ＧＮＤに接続される。

充電器２００は、第２の充電回路としての充電器側充電回路２０を備える。図３に示すように、充電器側充電回路２０は、端子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３にそれぞれ順に接続される３つの第１、第２及び第３出力端子としての端子Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３と、充電制御手段としての充電制御ＩＣ２１と、ダイオード２２と、トランジスタ２３と、抵抗２４と、温度検出手段としてのサーミスタ２５と、報知手段としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode）２６，２７と、を備えて構成される。また、ＤＣ電源（例えば、商用ＡＣ電源と、そのＡＣ電源の供給電力をＡＤ変換するＡＤ変換器の組合せや、ＡＣアダプタなど）も設けられる。

ダイオード２２は、ＤＣ電源と端子Ｑ１との間に設けられ、ＤＣ電源から端子Ｑ１への方向に整流する。トランジスタ２３のエミッタはＤＣ電源と接続され、トランジスタ２３のコレクタが抵抗２４を介して端子Ｑ２に接続され、トランジスタ２３のベースが充電制御ＩＣ２１に接続される。また、抵抗２４の両端が充電制御ＩＣ２１に接続される。

サーミスタ２５は、充電器２００、デジタルカメラ１１０（の２次電池１５）の温度を検出する端子Ｑ３は、ＧＮＤに接続される。ＬＥＤ２６，２７は、充電制御ＩＣ２１とＧＮＤとの間に並列に接続される。充電制御ＩＣ２１は、抵抗２４を流れる電流値を取得し、サーミスタ２５の温度信号を取得し、当該抵抗電圧及び当該温度信号に基づいて、トランジスタ２３のベース電圧をオン／オフ制御することにより、ＤＣ電源から端子Ｑ２に流れる電流（充電電流）を調整する。また、充電制御ＩＣ２１は、ＬＥＤ２６，２７を別々に点灯制御可能である。

ここで、カメラ充電システム１０００における充電動作を説明する。充電動作として、デジタルカメラ１１０が充電器２００に装着される場合の充電動作（第１の充電器装着時動作）と、デジタルカメラ１１０が充電器２００から離脱される場合の充電動作（第１の充電器離脱時動作）と、を説明する。

＜第１の充電器装着時動作＞
先ず、デジタルカメラ１１０が充電器２００にセットされると、端子Ｐ１及び端子Ｑ１と、端子Ｐ２及び端子Ｑ２と、端子Ｐ３及び端子Ｑ３と、がそれぞれ接続され、端子Ｐ１に、ダイオード２２及び端子Ｑ１を介したＤＣ電圧が印加される。

そして、そのＤＣ電圧のダイオード１３のＶｆ１降下分の電圧がＦＥＴ１４のソースに印加される。Ｒ１≪Ｒ２であるので、ＦＥＴ１４は、ソース電圧＜ゲート電圧となってオフされる。ＦＥＴ１４がオフされたため、端子Ｐ２が２次電池１５に接続される。

このとき、機器側充電回路１０において、ＤＣ電圧は、ダイオード１３を介して電源回路１０１に印加されるので、デジタルカメラ１１０が動作中で充電器２００に装着された場合でも、電源が切れることなくデジタルカメラ１１０が動作する。また、デジタルカメラ１１０が充電器２００に装着された状態でも、デジタルカメラ１１０のオン／オフなどの動作が可能となる。

また、端子Ｐ２は、デジタルカメラ１１０内部の２次電池１５の陽極に接続されており、充電制御ＩＣ２１により、トランジスタ２３がオンされ、抵抗２４の電圧の計測により充電のための電流（充電電流）がモニタされて端子Ｑ２から２次電池１５への充電が開始される。このとき、充電制御ＩＣ２１により、ＬＥＤ２６が点灯され、デジタルカメラ１１０の２次電池１５充電開始の旨がユーザに告知される。充電制御ＩＣ２１により、充電電流値に基づいて、ＦＥＴ１４へ入力するベース電圧が随時変更される。

そして、充電制御ＩＣ２１は、モニタ中の充電電流が所定値以下になると２次電池１５が満充電であると判別して、ＬＥＤ２７が点灯され、２次電池１５の満充電の旨がユーザに告知される。また、サーミスタ２５が異常温度を感知した場合、充電制御ＩＣ２１により、トランジスタ２３がオフされ、充電動作が強制的に停止させられる。

＜第１の充電器離脱時動作＞
次いで、デジタルカメラ１１０を充電器２００から離脱したときの動作を説明する。先ず、デジタルカメラ１１０が充電器２００から離脱された場合、２次電池１５の供給電圧の、寄生ダイオード１４１のＶｆ２降下された電圧が、電源回路１０１に入力される。

このとき、端子Ｐ１が開放状態であり、ＦＥＴ１４のゲートが抵抗１２を介してＧＮＤと接続されているので、ソース電圧＞ゲート電圧となり、ＦＥＴ１４がオンされる。ＦＥＴ１４がオンされことにより、デジタルカメラ１１０の２次電池１５から電源回路１０１に電源電圧が供給される。

以上、本実施の形態によれば、デジタルカメラ１１０が機器側充電回路１０を備え、充電器２００が充電器側充電回路２０を備えるので、ＤＣ電圧の端子Ｐ１／Ｑ１と、充電電圧の端子Ｐ２／Ｑ２と、接地電圧の端子Ｐ３／Ｑ１３との３つの端子で、充電器２００からデジタルカメラ１１０の２次電池１５に充電することができ、デジタルカメラ１１０及び充電器２００の小型化を図ることができる。

また、充電制御ＩＣ２１を充電器２００側に備えるので、機器側充電回路１０で充電制御ソフトや充電制御回路が不要となり、機器側充電回路１０のさらなる小型化を図ることができる。さらに、機器側充電回路１０において、電源回路１０１への電源供給と独立して２次電池１５を充電できるので、デジタルカメラ１１０の充電器２００への装着時に、２次電池１５を充電しながら、デジタルカメラ１１０を起動することができる。

なお、本実施の形態では、サーミスタ２５を用いる構成を説明したが、これに限定されるものではなく、白金測温抵抗体などの他の温度検出手段としてもよい。また、本実施の形態では、ＬＥＤ２６及び２７の２つのＬＥＤを用いて充電状態を報知する構成としたが、これに限定されるものではなく、他の発光手段、音声出力手段などにより充電状態を報知する報知手段としてもよく、また、その数も、単数又は３以上として構成してもよい。これらは、以下の実施の形態でも同様である。

（第２の実施の形態）
図４を参照して、本発明に係る第２の実施の形態を説明する。図４に、機器側充電回路３０の構成を示す。

本実施の形態の図示しないカメラ充電システム２０００は、第１の実施の形態のカメラ充電システム１０００において、デジタルカメラ１１０に代えて図示しないデジタルカメラ１２０を備えて構成される。デジタルカメラ１２０は、撮像手段と、表示手段と、操作手段と、制御手段と、電源回路１０１とを備えるとともに、機器側充電回路１０に代えて、図４に示す機器側充電回路３０を備えて構成される。

機器側充電回路３０は、機器側充電回路１０に加えて、さらに、検出手段としてのデジタルトランジスタ３１と、抵抗３２と、マイコン電源レギュレータ３３と、電源制御手段としてのサブマイコン３４と、を備えて構成される。

デジタルトランジスタ３１のベースは、抵抗３１１を介して、抵抗１１のＧＮＤ側及びＦＥＴ１４のゲートに接続される。デジタルトランジスタ３１のエミッタは、ＧＮＤに接続されるとともに、抵抗３１２を介してベースに接続される。デジタルトランジスタ３１のコレクタは、サブマイコン３４に接続されるとともに、抵抗３２を介してマイコン電源レギュレータ３３に接続される。また、デジタルトランジスタ３１のコレクタ電圧を、信号ＣＨＧＩＮＢとする。信号ＣＨＧＩＮＢは、予めサブマイコン３４によりハイにプルアップされている。

マイコン電源レギュレータ３３は、サブマイコン３４に入力する電源電圧を調整する回路である。マイコン電源レギュレータ３３は、ＦＥＴ１４の一端（ソース）及びダイオード１３の下流側に接続されて電源電圧が入力され、その電源電圧を電圧調整して出力してサブマイコン３４に入力する。

サブマイコン３４は、ＧＮＤに接続されるとともに、電源回路１０１が電源を制御するために用いる電源制御信号（信号ＰＷＣＴＬ）を出力して電源回路１０１に入力する。

次に、第１の実施の形態と同様に、カメラ充電システム２０００における充電動作として、第２の充電器装着時動作と第２の充電器離脱時動作とを順に説明する。

＜第２の充電器装着時動作＞
先ず、デジタルカメラ１２０が充電器２００に装着されると、第１の充電器装着時動作と同様にして、機器側充電回路３０において、ＦＥＴ１４がオフされ、端子Ｐ１のＤＣ電圧から、ダイオード１３のＶｆ１降下された電圧が電源回路１０１に入力される。このとき、第１の充電器装着時動作と同様に、デジタルカメラ１２０が動作中で充電器２００に装着された場合でも、電源が切れることなく、電源回路１０１にＤＣ電圧のＶｆ１降下電圧が入力される。

これと同時に、デジタルトランジスタ３１のベースに、抵抗１１及び抵抗３１１を介して、端子Ｐ１からのＤＣ電圧が印加されるので、デジタルトランジスタ３１がオンされ、デジタルトランジスタ３１のコレクタ電圧（信号ＣＨＧＩＮＢ）がハイからローに変化される。信号ＣＨＧＩＮＢは、デジタルカメラ１２０の充電器２００への接続の検出信号として機能する。

また、サブマイコン３４は、マイコン電源レギュレータ３３を介して、端子Ｐ１からのＤＣ電圧が入力されて常時動作されている。そして、サブマイコン３４により、信号ＣＨＧＩＮＢがモニタされ、充電器２００接続に対応して電源制御信号（信号ＰＷＣＴＬ）がオフにされる。信号ＰＷＣＴＬがオフにされると、デジタルカメラ１２０の電源がオフされ、電源回路１０１に接続されている表示手段、撮像手段、制御手段などがオフされる。

また、第１の充電器装着時動作と同様に、端子Ｐ２が２次電池１５の陽極に接続されており、端子Ｐ２から２次電池１５に充電が開始される。この間、サブマイコン３４により、デジタルカメラ１２０の電源がオフ状態でも、信号ＣＨＧＩＮＢが常時モニタされている。このため、デジタルカメラ１２０の充電器２００装着中に、ユーザがデジタルカメラ１２０の電源スイッチをオンしても、デジタルカメラ１２０が起動されない。こうすることにより、２次電池１５への充電電流を正常に供給することができる。

また、第１の充電器装着時動作と同様に、充電制御ＩＣ２１により、２次電池１５の満充電と、サーミスタ２５の異常温度検知とがモニタされつつ、端子Ｐ２から２次電池１５に充電される。

＜第２の充電器離脱時動作＞
次いで、デジタルカメラ１２０を充電器２００から離脱したときの動作を説明する。先ず、デジタルカメラ１２０が充電器２００から離脱された場合、第１の充電器離脱時動作と同様に、２次電池１５の供給電圧から、寄生ダイオード１４１のＶｆ２降下された電圧が、電源回路１０１に入力され、また、ＦＥＴ１４がオンされる。

これと同時に、デジタルトランジスタ３１のベースが接地され、デジタルトランジスタ３１がオフされる。デジタルトランジスタ３１のオフにより、信号ＣＨＧＩＮＢがローからハイに変化され、サブマイコン３４により、デジタルカメラ１２０が充電器２００から離脱されたことがモニタされる。

そして、第１の充電器離脱時動作と同様に、デジタルカメラ１２０の２次電池１５から電源回路１０１に電源電圧が供給される。デジタルカメラ１２０は、通常状態に戻り、ユーザによる電源スイッチのオンにより正常に起動される。

以上、本実施の形態によれば、デジタルトランジスタ３１により、デジタルカメラ１２０が充電器２００に装着されているか否かが検出され、デジタルカメラ１２０が充電器２００に装着されている場合に、サブマイコン３４により、電源制御信号（信号ＰＷＣＴＬ）がオフされ、デジタルカメラ１２０が起動されないので、充電器２００の出力電力を２次電池１５の充電のみに用いることができ、電流容量が小さい充電器２００やＤＣ電源（ＡＣアダプタ）を用いても２次電池１５を充電することができる。

なお、本実施の形態において、信号ＰＷＣＴＬがオフされると、電源回路１０１に接続されている制御手段、撮像手段、表示手段及び操作手段もオフされる構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、信号ＰＷＣＴＬがオフされても、表示手段及び操作手段などの一部の手段を動作状態にしておく構成としてもよい。第５及び第６の実施の形態でも同様である。

また、本実施の形態において、サブマイコン３４が操作手段の電源スイッチに接続され、その電源スイッチのオン／オフに基づいて、信号ＰＷＣＴＬがオン／オフされる構成としてもよい。第５及び第６の実施の形態でも同様である。

（第３の実施の形態）
図５を参照して、本発明に係る第３の実施の形態を説明する。図５に、機器側充電回路４０の構成を示す。

本実施の形態の図示しないカメラ充電システム３０００は、第１の実施の形態のカメラ充電システム１０００において、デジタルカメラ１１０に代えて図示しないデジタルカメラ１３０を備えて構成される。デジタルカメラ１３０は、撮像手段と、表示手段と、操作手段と、制御手段と、電源回路１０１とを備えるとともに、機器側充電回路１０に代えて図５に示す機器側充電回路４０を備えて構成される。

端子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、デジタルカメラ１３０の外面に露出するため、端子間が短絡するおそれもある。このため、機器側充電回路４０は、端子Ｐ２と端子Ｐ３との間の短絡による２次電池１５の短絡を防ぐ機能を有するものである。機器側充電回路４０は、機器側充電回路１０に加えて、さらに、整流手段としてのダイオード４１を備えて構成される。ダイオード４１は、端子Ｐ２から２次電池１５へ整流する方向に設けられる。

次に、第１の実施の形態と同様に、カメラ充電システム３０００における充電動作として、第３の充電器装着時動作と第３の充電器離脱時動作とを順に説明する。

＜第３の充電器装着時動作＞
先ず、デジタルカメラ１３０が充電器２００に装着されると、第１の充電器装着時動作と同様にして、機器側充電回路３０において、ＦＥＴ１４がオフされ、端子Ｐ１のＤＣ電圧から、ダイオード１３のＶｆ１降下された電圧が電源回路１０１に入力される。このとき、第１の充電器装着時動作と同様に、デジタルカメラ１３０が動作中で充電器２００に装着された場合でも、電源が切れることなく、電源回路１０１にＤＣ電圧のＶｆ１降下電圧が入力される。

また、第１の充電器装着時動作と同様に、端子Ｐ２が２次電池１５の陽極に接続されており、端子Ｐ２から２次電池１５にダイオード４１を介して充電が開始される。また、第１の充電器装着時動作と同様に、充電制御ＩＣ２１により、２次電池１５の満充電と、サーミスタ２５の異常温度検知がモニタされつつ、端子Ｐ２から２次電池１５に充電される。

＜第３の充電器離脱時動作＞
次いで、デジタルカメラ１３０を充電器２００から離脱したときの動作を説明する。先ず、デジタルカメラ１３０が充電器２００から離脱された場合、第１の充電器離脱時動作と同様に、２次電池１５の供給電圧の、寄生ダイオード１４１のＶｆ２降下された電圧が、電源回路１０１に入力され、また、ＦＥＴ１４がオンされる。

そして、第１の充電器離脱時動作と同様に、デジタルカメラ１２０の２次電池１５から電源回路１０１に電源電圧が供給される。しかし、ダイオード４１により、２次電池１５から端子Ｐ２には、電池電圧が発生しない。

以上、本実施の形態によれば、ダイオード４１を設けるので、端子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３間に２次電池１５の電池電圧が発生せず、２次電池１５の短絡を防ぐことができ、安全に２次電池１５を充電することができる。例えば、端子Ｐ２及びＰ３が短絡しても、２次電池１５の短絡を防ぐことができる。

（第４の実施の形態）
図６を参照して、本発明に係る第４の実施の形態を説明する。図６に、機器側充電回路５０の構成を示す。

本実施の形態の図示しないカメラ充電システム４０００は、第１の実施の形態のカメラ充電システム１０００において、デジタルカメラ１１０に代えて図示しないデジタルカメラ１４０を備えて構成される。デジタルカメラ１４０は、撮像手段と、表示手段と、操作手段と、制御手段と、電源回路１０１とを備えるとともに、機器側充電回路１０に代えて図６に示す機器側充電回路５０を備えて構成される。

第３の実施の形態の機器側充電回路４０では、ダイオード４１の降下電圧Ｖｆ３により、２次電池１５に対する端子Ｐ２からの充電電圧が若干低くなるおそれがあった。機器側充電回路５０は、端子Ｐ２における充電電圧の低下を防ぐものである。機器側充電回路５０は、機器側充電回路１０に加えて、さらに、通電切替手段としてのＦＥＴ５１及びデジタルトランジスタ５２と、抵抗５３とを備えて構成される。

ＦＥＴ５１は、ＰチャネルのＦＥＴである。ＦＥＴ５１のゲートは、抵抗５３を介して２次電池１５の陽極に接続される。また、ＦＥＴ５１の一端（ドレイン）は、端子Ｐ２に接続され、もう一端（ソース）が２次電池１５の陽極に接続される。また、ＦＥＴ１４は、端子Ｐ２から２次電池１５への陽極方向に整流する寄生ダイオード５１１を含む。

デジタルトランジスタ５２のベースは、抵抗５２１を介して端子Ｐ１に接続される。デジタルトランジスタ５２のコレクタは、ＦＥＴ５１のゲートに接続される。デジタルトランジスタ５２のエミッタは、ＧＮＤに接続されるとともに、抵抗５２２を介してベースに接続される。

次に、第１の実施の形態と同様に、カメラ充電システム４０００における充電動作として、第４の充電器装着時動作と第４の充電器離脱時動作とを順に説明する。

＜第４の充電器装着時動作＞
先ず、デジタルカメラ１４０が充電器２００に装着されると、第１の充電器装着時動作と同様にして、機器側充電回路４０において、ＦＥＴ１４がオフされ、端子Ｐ１のＤＣ電圧から、ダイオード１３のＶｆ１降下された電圧が電源回路１０１に入力される。

また、端子Ｐ１のＤＣ電圧が、抵抗５２１を介してデジタルトランジスタ５２のベースに入力され、デジタルトランジスタ５２がオンされる。デジタルトランジスタ５２のオンにより、ＦＥＴ５１のゲート電圧が接地されてローになり、ＦＥＴ５１がオンされる。このとき、第１の充電器装着時動作と同様に、デジタルカメラ１１０が動作中で充電器２００に装着された場合でも、電源が切れることなく、電源回路１０１にＤＣ電圧のＶｆ１降下電圧が入力される。

また、第１の充電器装着時動作と同様に、端子Ｐ２が２次電池１５の陽極に接続されており、ＦＥＴ５１がオンされているので、端子Ｐ２から２次電池１５にＦＥＴ５１を介して充電が開始される。また、第１の充電器装着時動作と同様に、充電制御ＩＣ２１により、２次電池１５の満充電と、サーミスタ２５の異常温度検知がモニタされつつ、端子Ｐ２から２次電池１５に充電される。

＜第４の充電器離脱時動作＞
次いで、デジタルカメラ１４０を充電器２００から離脱したときの動作を説明する。先ず、デジタルカメラ１４０が充電器２００から離脱された場合、第１の充電器離脱時動作と同様に、２次電池１５の供給電圧の、寄生ダイオード１４１のＶｆ２降下された電圧が、電源回路１０１に入力され、また、ＦＥＴ１４がオンされる。

また、端子Ｐ１が開放状態であるので、デジタルトランジスタ５２のベースにもＤＣ電圧が印加されず、デジタルトランジスタ５２がオフされる。また、ＦＥＴ５１のゲート電圧とソース電圧とが等しくなるため、ＦＥＴ５１がオフされる。

そして、第１の充電器離脱時動作と同様に、デジタルカメラ１２０の２次電池１５から電源回路１０１に電源電圧が供給される。しかし、ＦＥＴ５１がオフされていることにより、２次電池１５から端子Ｐ２には、電池電圧が発生しない。

以上、本実施の形態によれば、ＦＥＴ５１及びデジタルトランジスタ５２を設けるので、端子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３間に２次電池１５の電池電圧が発生せず、２次電池１５の短絡を防ぐことができ、安全に２次電池１５を充電することができるとともに、ＦＥＴ５１のドレイン−ソース間の抵抗値が極めて小さいので、端子Ｐ２から２次電池１５へのロスの少ない効率的な充電を実現できる。

（第５の実施の形態）
図７を参照して、本発明に係る第５の実施の形態を説明する。図７に、機器側充電回路６０の構成を示す。

本実施の形態の図示しないカメラ充電システム５０００は、第１の実施の形態のカメラ充電システム１０００において、デジタルカメラ１１０に代えて図示しないデジタルカメラ１５０を備えて構成される。デジタルカメラ１５０は、撮像手段と、表示手段と、操作手段と、制御手段と、電源回路１０１とを備えるとともに、機器側充電回路１０に代えて図７に示す機器側充電回路６０を備えて構成される。

機器側充電回路６０は、機器側充電回路１０に加えて、さらに、デジタルトランジスタ３１と、抵抗３２と、マイコン電源レギュレータ３３と、サブマイコン３４と、ＦＥＴ５１と、デジタルトランジスタ５２と、抵抗５３と、充電制御信号生成手段としてのＮＯＲ回路６１と、抵抗６２と、を備えて構成される。

デジタルトランジスタ３１と、抵抗３２と、マイコン電源レギュレータ３３と、サブマイコン３４とは、第２の実施の形態の機器側充電回路３０と同様に構成される。但し、サブマイコン３４から出力される信号ＰＷＣＴＬ（電源制御信号）の出力端子は、抵抗６２を介してＧＮＤに接続されるとともに電源回路１０１に入力され、さらに、ＮＯＲ回路６１の入力端の一方に接続される。また、デジタルトランジスタ３１のコレクタ（信号ＣＨＧＩＮＢの出力端）は、ＮＯＲ回路６１の入力端のもう一方に接続される。

ＦＥＴ５１と、デジタルトランジスタ５２と、抵抗５３とは、第４の実施の形態の機器側充電回路５０と同様に構成される。但し、デジタルトランジスタ５２のベースは、抵抗５２１を介して、ＮＯＲ回路６１の出力端に接続される。このＮＯＲ回路６１の出力電圧を信号ＣＨＧＣＴＬとする。

次に、第１の実施の形態と同様に、カメラ充電システム５０００における充電動作として、第５の充電器装着時動作と第５の充電器離脱時動作とを順に説明する。

＜第５の充電器装着時動作＞
先ず、デジタルカメラ１５０が充電器２００に装着されると、第１の充電器装着時動作と同様にして、機器側充電回路６０において、ＦＥＴ１４がオフされ、端子Ｐ１のＤＣ電圧から、ダイオード１３のＶｆ１降下された電圧が電源回路１０１に入力される。

これと同時に、第２の充電器装着時動作と同様に、デジタルトランジスタ３１がオンされ、デジタルトランジスタ３１のコレクタ電圧（信号ＣＨＧＩＮＢ）がハイからローに変化され、さらに、サブマイコン３４により、信号ＣＨＧＩＮＢがモニタされ、充電器２００接続に対応して電源制御信号（信号ＰＷＣＴＬ）がオフ（ロー）にされる。

そして、ＮＯＲ回路６１の入力電圧としての、信号ＣＨＧＩＮＢがローであり、信号ＰＷＣＴＬがローであるので、ＮＯＲ回路６１の出力電圧（信号ＣＨＧＣＴＬ）がハイになってデジタルトランジスタ５２のベースに入力され、デジタルトランジスタ５２がオンされる。このため、第４の充電器装着時動作と同様に、デジタルトランジスタ５２のオンにより、ＦＥＴ５１がオンされる。このとき、第１の充電器装着時動作と同様に、デジタルカメラ１５０が動作中で充電器２００に装着された場合でも、電源が切れることなく、電源回路１０１にＤＣ電圧のＶｆ１降下電圧が入力される。

また、第１の充電器装着時動作と同様に、端子Ｐ２が２次電池１５の陽極に接続されており、ＦＥＴ５１がオンされているので、端子Ｐ２から２次電池１５にＦＥＴ５１を介して充電が開始される。また、第１の充電器装着時動作と同様に、充電制御ＩＣ２１により、２次電池１５の満充電と、サーミスタ２５の異常温度検知がモニタされつつ、端子Ｐ２から２次電池１５に充電される。

ＮＯＲ回路６１の動作としては、信号ＣＨＧＩＮＢ及び信号ＰＷＣＴＬがいずれもローの場合にのみ、つまり、デジタルカメラ１５０が充電器２００に装着されて且つデジタルカメラ１５０の電源オフである場合にのみ、信号ＣＨＧＣＴＬがハイとなり、２次電池１５が充電される。

＜第５の充電器離脱時動作＞
次いで、デジタルカメラ１５０を充電器２００から離脱したときの動作を説明する。先ず、デジタルカメラ１５０が充電器２００から離脱された場合、第１の充電器離脱時動作と同様に、２次電池１５の供給電圧の、寄生ダイオード１４１のＶｆ２降下された電圧が、電源回路１０１に入力され、また、ＦＥＴ１４がオンされる。

これと同時に、第２の充電器離脱時動作と同様に、デジタルトランジスタ３１がオフされる。デジタルトランジスタ３１のオフにより、信号ＣＨＧＩＮＢがローからハイに変化され、サブマイコン３４により、デジタルカメラ１２０が充電器２００から離脱されたことがモニタされる。これとともに、ＮＯＲ回路６１の出力信号ＣＨＧＣＴＬがローになり、第４の充電器離脱時動作と同様に、デジタルトランジスタ５２のベース電圧がローとなり、デジタルトランジスタ５２がオフされ、また、ＦＥＴ５１がオフされる。

そして、第１の充電器離脱時動作と同様に、デジタルカメラ１２０の２次電池１５から電源回路１０１に電源電圧が供給される。しかし、ＦＥＴ５１がオフされていることにより、２次電池１５から端子Ｐ２には、電池電圧が発生しない。

以上、本実施の形態によれば、ＦＥＴ５１及びデジタルトランジスタ５２を設けるので、端子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３間に２次電池１５の電池電圧が発生せず、安全に端子Ｐ２から２次電池１５へロスの少ない効率的な充電を行うことができるとともに、ＮＯＲ回路６１により、信号ＣＨＧＩＮＢ及び信号ＰＷＣＴＬがローである場合、つまり、デジタルカメラ１５０が充電器２００に装着され且つデジタルカメラ１５０の電源スイッチがオフされている場合にのみ２次電池１５に充電するので、デジタルカメラ１５０に記憶されているデータの破壊を防ぎ、さらに安全に２次電池１５に充電することができる。

（第６の実施の形態）
図８を参照して、本発明に係る第６の実施の形態を説明する。図８に、機器側充電回路７０の構成を示す。

本実施の形態の図示しないカメラ充電システム６０００は、第１の実施の形態のカメラ充電システム１０００において、デジタルカメラ１１０に代えて図示しないデジタルカメラ１６０を備えて構成される。デジタルカメラ１６０は、撮像手段と、表示手段と、操作手段と、制御手段と、電源回路１０１とを備えるとともに、機器側充電回路１０に代えて図８に示す機器側充電回路７０を備えて構成される。

機器側充電回路７０は、機器側充電回路１０に加えて、さらに、デジタルトランジスタ３１と、抵抗３２と、マイコン電源レギュレータ３３と、サブマイコン３４Ａと、ＦＥＴ５１と、デジタルトランジスタ５２と、抵抗５３と、抵抗６２と、を備えて構成される。

デジタルトランジスタ３１と、抵抗３２と、マイコン電源レギュレータ３３と、サブマイコン３４Ａとは、第２の実施の形態の機器側充電回路３０のデジタルトランジスタ３１と、抵抗３２と、マイコン電源レギュレータ３３と、サブマイコン３４と同様に構成される。ＦＥＴ５１と、デジタルトランジスタ５２と、抵抗５３とは、第４の実施の形態の機器側充電回路５０と同様に構成される。但し、サブマイコン３４Ａから出力される信号ＰＷＣＴＬ（電源制御信号）の出力端子は、抵抗６２を介してＧＮＤに接続されるとともに電源回路１０１に入力される。また、サブマイコン３４Ａは、２次電池１５の充電のタイミングを制御するための電圧信号ＣＨＧＣＴＬを出力してデジタルトランジスタ５２のベースに抵抗５２１を介して入力する。また、サブマイコン３４Ａは、操作手段の電源スイッチに接続される。

次に、第１の実施の形態と同様に、カメラ充電システム６０００における充電動作として、第６の充電器装着時動作と第６の充電器離脱時動作とを順に説明する。

＜第６の充電器装着時動作＞
先ず、デジタルカメラ１６０が充電器２００に装着されると、第１の充電器装着時動作と同様にして、機器側充電回路７０において、ＦＥＴ１４がオフされ、端子Ｐ１のＤＣ電圧から、ダイオード１３のＶｆ１降下された電圧が電源回路１０１に入力される。

これと同時に、第２の充電器装着時動作と同様に、デジタルトランジスタ３１がオンされ、デジタルトランジスタ３１のコレクタ電圧（信号ＣＨＧＩＮＢ）がハイからローに変化される。また、サブマイコン３４Ａにより、信号ＣＨＧＩＮＢがモニタされ、信号ＣＨＧＩＮＢがローであり且つデジタルカメラ１６０が電源オンされて動作中である場合に、サブマイコン３４Ａにより、信号ＣＨＧＣＴＬがローにされて出力される。このため、デジタルトランジスタ５２がオンされず、ＦＥＴ５１もオンされず、２次電池１５が充電されない。

そして、信号ＣＨＧＩＮＢがローであり且つデジタルカメラ１６０が電源オフとなり動作終了した場合に、サブマイコン３４Ａにより、電源制御信号（信号ＰＷＣＴＬ）がオフ（ロー）にされ、その後に信号ＣＨＧＣＴＬがハイにされて出力される。そして、信号ＣＨＧＣＴＬがハイになってデジタルトランジスタ５２のベースに入力され、デジタルトランジスタ５２がオンされる。このため、第４の充電器装着時動作と同様に、デジタルトランジスタ５２のオンにより、ＦＥＴ５１がオンされる。このとき、第１の充電器装着時動作と同様に、デジタルカメラ１５０が動作中で充電器２００に装着された場合でも、電源が切れることなく、電源回路１０１にＤＣ電圧のＶｆ１降下電圧が入力される。

また、第１の充電器装着時動作と同様に、端子Ｐ２が２次電池１５の陽極に接続されており、ＦＥＴ５１がオンされているので、端子Ｐ２から２次電池１５にＦＥＴ５１を介して充電が開始される。また、第１の充電器装着時動作と同様に、充電制御ＩＣ２１により、２次電池１５の満充電と、サーミスタ２５の異常温度検知がモニタされつつ、端子Ｐ２から２次電池１５に充電される。

また、デジタルカメラ１６０の充電器２００装着中に、ユーザがデジタルカメラ１６０の電源スイッチをオンしたとすると、その電源オンをサブマイコン３４Ａが検出し、サブマイコン３４Ａにより、信号ＣＨＧＣＴＬがローにされ、２次電池１５の充電が停止され、さらに信号ＰＷＣＴＬがハイにされて、デジタルカメラ１６０が起動されることも可能となる。

＜第６の充電器離脱時動作＞
次いで、デジタルカメラ１６０を充電器２００から離脱したときの動作を説明する。先ず、デジタルカメラ１６０が充電器２００から離脱された場合、第１の充電器離脱時動作と同様に、２次電池１５の供給電圧の、寄生ダイオード１４１のＶｆ２降下された電圧が、電源回路１０１に入力され、また、ＦＥＴ１４がオンされる。

これと同時に、第２の充電器離脱時動作と同様に、デジタルトランジスタ３１がオフされる。デジタルトランジスタ３１のオフにより、信号ＣＨＧＩＮＢがローからハイに変化され、サブマイコン３４Ａにより、デジタルカメラ１２０が充電器２００から離脱されたことがモニタされ、信号ＣＨＧＣＴＬがローにされて出力され、第４の充電器離脱時動作と同様に、デジタルトランジスタ５２のベース電圧がローとなり、デジタルトランジスタ５２がオフされ、また、ＦＥＴ５１がオフされる。

そして、第１の充電器離脱時動作と同様に、デジタルカメラ１２０の２次電池１５から電源回路１０１に電源電圧が供給される。しかし、ＦＥＴ５１がオフされていることにより、２次電池１５から端子Ｐ２には、電池電圧が発生しない。

以上、本実施の形態によれば、ＦＥＴ５１及びデジタルトランジスタ５２を設けるので、端子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３間に２次電池１５の電池電圧が発生せず、安全に端子Ｐ２から２次電池１５へロスの少ない効率的な充電を行うことができるとともに、サブマイコン３４Ａにより、信号ＣＨＧＩＮＢがロー、つまり、デジタルカメラ１６０が充電器２００に装着され、デジタルカメラ１６０が動作していない場合に、信号ＰＷＣＴＬがローにされ２次電池１５に充電するので、デジタルカメラ１６０に記憶されているデータの破壊を防ぎ、さらに安全に２次電池１５に充電することができる。また、２次電池１５の充電中に、デジタルカメラ１６０の電源のオン／オフを行うことができる。

なお、上記実施の形態における（カメラ）充電システムの各構成要素の細部構成、及び細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能であることは勿論である。

本発明に係る第１の実施の形態のカメラ充電システム１０００の構成を示す図である。 機器側充電回路１０の構成を示す図である。 充電器側充電回路２０の構成を示す図である。 機器側充電回路３０の構成を示す図である。 機器側充電回路４０の構成を示す図である。 機器側充電回路５０の構成を示す図である。 機器側充電回路６０の構成を示す図である。 機器側充電回路７０の構成を示す図である。

符号の説明

１０００ カメラ充電システム
１１０ デジタルカメラ
１０ 機器側充電回路
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 端子
１１，１２ 抵抗
１３ ダイオード
１４ ＦＥＴ
１４１ 寄生ダイオード
２００ 充電器
２０ 充電器側充電回路
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３ 端子
２１ 充電制御ＩＣ
２２ ダイオード
２３ トランジスタ
２４ 抵抗
２５ サーミスタ
３０ 機器側充電回路
３１ デジタルトランジスタ
３１１，３１２ 抵抗
３２ 抵抗
３３ マイコン電源レギュレータ
３４ サブマイコン
４０ 機器側充電回路
４１ ダイオード
５０ 機器側充電回路
５１ ＦＥＴ
５１１ 寄生ダイオード
５２ デジタルトランジスタ
５２１，５２２ 抵抗
５３ 抵抗
６０ 機器側充電回路
６１ ＮＯＲ回路
６２ 抵抗
７０ 機器側充電回路
３４Ａ サブマイコン

Claims (8)

1. ２次電池及び電源回路を有する携帯機器内に設けられる第１の充電回路と、充電器内に設けられて、前記第１の充電回路に電力を供給する第２の充電回路とを備える充電システムであって、
   前記第２の充電回路は、
   ＤＣ電圧を出力するための第１出力端子と、
   前記２次電池用の充電電圧を出力するための第２出力端子と、
   接地電圧を出力するための第３出力端子と、
   ＤＣ電圧を充電電圧として前記第２出力端子に出力させる充電制御手段と、を備え、
   前記第１の充電回路は、
   前記第１出力端子との接続により前記ＤＣ電圧が入力される第１入力端子と、
   前記第２出力端子との接続により前記充電電圧が入力される第２入力端子と、
   前記第３出力端子との接続により前記接地電圧が入力される第３入力端子と、
   前記携帯機器が前記充電器に装着された場合に、前記電源回路への電力供給元を、前記２次電池から、前記第１入力端子に切り替え、前記第２入力端子から入力された前記充電電圧を前記２次電池に入力させる切替制御手段と、を備えることを特徴とする充電システム。
2. 前記第１の充電回路は、
   前記携帯機器が前記充電器に装着されたか否かを検出する検出手段と、
   前記検出手段による前記携帯機器が前記充電器に装着されたか否かの検出結果に基づいて、電源制御信号を生成して前記電源回路に入力する電源制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
3. 前記第１の充電回路は、
   前記第２入力端子から前記２次電池へ整流する整流手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の充電システム。
4. 前記第１の充電回路は、
   前記第１入力端子の通電状態に基づいて、前記第２入力端子と前記２次電池との間の通電をオン／オフする通電切替手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の充電システム。
5. 前記第１の充電回路は、
   前記検出手段による前記携帯機器が前記充電器に装着されたか否かの検出結果と、前記電源制御手段により生成された電源制御信号とに基づいて、充電制御信号を生成する充電制御信号生成手段と、
   前記充電制御信号生成手段により生成された充電制御信号に基づいて、前記第２入力端子と前記２次電池との間の通電をオン／オフする通電切替手段と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の充電システム。
6. 前記電源制御手段は、前記検出手段による前記携帯機器が前記充電器に装着されたか否かの検出結果と、前記携帯機器の電源のオン／オフ状態とに基づいて、充電制御信号を生成し、
   前記第１の充電回路は、
   前記電源制御手段により生成された充電制御信号に基づいて、前記第２入力端子と前記２次電池との間の通電をオン／オフする通電切替手段と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の充電システム。
7. 前記第２の充電回路は、
   前記充電器の温度を検出する温度検出手段を備え、
   前記充電制御手段は、前記温度検出手段により検出された温度が異常温度である場合に、前記第２出力端子への前記充電電圧の出力を停止させることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の充電システム。
8. 前記第２の充電回路は、
   単数又は複数の報知手段を備え、
   前記充電制御手段は、前記第２出力端子への前記充電電圧の出力状態を、前記報知手段に報知させることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の充電システム。

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