JP2007257128A - Information terminal and cradle apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、情報端末とそれに着脱可能なクレードルの結合方式に関するものである。クレードルとは情報端末を乗せるだけで他の機器と容易に接続でき、ケーブルでパソコンと接続してデータを転送したり、情報端末を充電したりするのに使われる。 The present invention relates to a method of combining an information terminal and a cradle that can be attached to and detached from the information terminal. Cradles can be easily connected to other devices simply by placing an information terminal, and are used to connect a personal computer with a cable to transfer data or charge an information terminal.
以下に従来の情報端末とクレードルの電力供給システムについて説明する。 A conventional information terminal and cradle power supply system will be described below.
従来、図2に示すような形式の負荷機器接続検出回路が一般に使用されていた。図2において1はクレードル、2はパソコンやPDAなどの情報端末であり、コネクタ3にはさらに電力供給装置、一般にはACアダプタへ接続される。
Conventionally, a load device connection detection circuit of the type shown in FIG. 2 has been generally used. In FIG. 2, 1 is a cradle, 2 is an information terminal such as a personal computer or PDA, and the
双方の機器1、2はそれぞれの間を接続するコネクタに電力供給に関する端子以外に双方の接続検出用の端子5を1本以上備えており、クレードル1はその端子がグランド電位に接続されたことを検出して、情報端末に電力を供給していた。つまり検出端子5がグランド電位になるとFET(電界効果トランジスタ)14がONし、コネクタ4を通じて電力が供給される。
Both
もっと単純な場合としては、クレードル1はスイッチ機能を持たず常時情報端末2側に電力を供給していた。
しかしながら、上記の従来の構成では、情報端末側に耐落下、耐衝撃、防水性の性能を持たせつつ、かつ同時に両者の着脱の容易さを実現しようとするとき、それぞれのコネクタは次の形態を採る必要がある。 However, in the above conventional configuration, when the information terminal side is provided with a drop resistance, an impact resistance, a waterproof performance, and at the same time, it is desired to easily attach and detach both, the respective connectors are as follows. It is necessary to take.
情報端末側は着脱の容易さのため接点が露出しており、カバーなどで覆われていないこと、防水処置も簡単に実現できる可動部のない平面接点であること、接点部を筐体内にやや沈みこませることによって落下などで端子部に直接、衝撃・外力が加わらないことが求められる。 The contact on the information terminal side is exposed for ease of attachment / detachment, it is not covered with a cover, etc., is a flat contact with no moving parts that can easily achieve waterproofing, and the contact part is slightly inside the housing. It is required that no impact or external force is applied directly to the terminal part due to dropping or the like by sinking.
一方、クレードル側は情報端末と同様のコネクタ条件に対応するため、コネクタの着脱を容易にするため接点を露出し、接点部分がたわむ等の弾性を有し、かつ情報端末側の沈んだコネクタと接続しやすくするため筐体から幾分突出している必要がある。 On the other hand, since the cradle side corresponds to the same connector conditions as the information terminal, the contact point is exposed to make the connector easy to attach and detach, the contact part has elasticity such as bending, and the information terminal side sinks the connector. It needs to protrude somewhat from the housing to facilitate connection.
このような構成によって、据え置きを主用途とするクレードル側から電力を情報端末側に供給しようとすると、電源端子、あるいは接続検出端子が全て露出してしまうことになる。例えば、誤って金属物が検出端子、電源端子へ接触すれば、電源端子に意図しない通電をしてしまい故障の原因となる可能性があった。 With such a configuration, when power is supplied to the information terminal side from the cradle side whose main application is stationary, all the power supply terminals or connection detection terminals are exposed. For example, if a metal object accidentally contacts the detection terminal and the power supply terminal, the power supply terminal may be unintentionally energized, which may cause a failure.
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、露出した電極を有していても、金属物の接触などで誤動作しない接続方式を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a connection method that does not malfunction due to contact with a metal object even if it has an exposed electrode.
本発明にかかる請求項1の発明は、
情報端末にコネクタを介して電力を供給するクレードル装置であって、
前記コネクタを介して前記情報端末側の識別抵抗の抵抗値を検出する検出部(図1の検出部)と、
前記識別抵抗の抵抗値により正しい前記情報端末が接続されたかを判別する判別部(図1の判別部)と、
前記判別部の判定結果に基づいて前記情報端末に電力供給し、あるいは前記情報端末に電力供給を行わない電力供給部(図1の電力供給部)と、
を備えることを特徴とするクレードル装置としたものであり、
クレードル側の露出した電力供給端子を有しているにもかかわらず、金属片などが誤って接触した場合にも故障の原因となる意図しない通電を避けるといった作用を有する。
According to the first aspect of the present invention,
A cradle device that supplies power to an information terminal via a connector,
A detection unit (detection unit in FIG. 1) for detecting a resistance value of the identification resistor on the information terminal side through the connector;
A determination unit (determination unit in FIG. 1) for determining whether the correct information terminal is connected according to the resistance value of the identification resistor;
A power supply unit that supplies power to the information terminal based on a determination result of the determination unit or does not supply power to the information terminal (power supply unit of FIG. 1);
A cradle device characterized by comprising:
In spite of having an exposed power supply terminal on the cradle side, it has the effect of avoiding unintentional energization that may cause a failure even when a metal piece or the like is in contact with the cradle.
本発明にかかる請求項2の発明は、
コネクタを介して請求項1に記載のクレードル装置から電力供給を受ける情報端末であって、
当該情報端末を識別する識別抵抗を備え、
前記コネクタの端子を介して前記識別抵抗の抵抗値情報を前記クレードル装置に伝達することを特徴とする情報端末としたものである。
The invention of
An information terminal that receives power supply from the cradle device according to
An identification resistor for identifying the information terminal;
The information terminal is configured to transmit resistance value information of the identification resistor to the cradle device through a terminal of the connector.
以上のように本発明の情報端末とクレードル装置によれば、露出した電力供給端子を有しているにもかかわらず、金属片などが誤って接触した場合にも故障の原因となる意図しない通電を避けるという優れた効果が得られる。 As described above, according to the information terminal and the cradle device of the present invention, unintentional energization that causes a failure even when a metal piece or the like accidentally contacts despite having an exposed power supply terminal. An excellent effect of avoiding is obtained.
以下、本発明の実施の形態について、図1から図3を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における情報端末側およびクレードル側の本発明に関連する部分の回路図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram of a portion related to the present invention on the information terminal side and the cradle side in
図1において、1はクレードル、2は情報端末である。 In FIG. 1, 1 is a cradle and 2 is an information terminal.
クレードル1において、3は電力供給装置との接続コネクタ、4は情報端末との接続コネクタである。11はコンパレータで抵抗値を検出し、上限側の判定を行いオープンドレインで出力を行う、12も同様コンパレータで抵抗値検出し、下限側の判定を行う、13はトランジススタでコンパレータ11,12の出力を反転する目的で用いられ、14はFET(電解効果トランジスタ)であり、クレードル1と情報端末2との間のスイッチの機能を果たす。
In the
21、22は抵抗で情報端末2側の識別抵抗53と共に合成抵抗値を構成する。23は抵抗、31はコンデンサであり、抵抗23とコンデンサ31で積分回路を構成し、入力信号のノイズ除去する機能がある。24、25は抵抗で電源電圧の分圧を行い、下側基準電圧を生成する。26、27は抵抗で同様に電源電圧の分圧を行い、上側基準電圧を生成する。28、29、30は抵抗でコンパレータ11、12、および、トランジスタ13をプルアップする機能を果たす。
51は情報端末2側におけるクレードル1との接続コネクタで、クレードル1側のコネクタ4と1端子ごとに結合する。52は情報端末側の回路負荷である。
以上のように構成されたクレードル1と情報端末2において、図1を用いてその回路動作について説明する。
The circuit operation of the
まず、抵抗値の選択は下記の条件を満たせるように選択する。
「1」抵抗24と抵抗25の分圧により下側基準電圧を生成する。
「2」抵抗26と抵抗27の分圧により上側基準電圧を生成する。
「3」抵抗21と抵抗22の分圧により上側基準電圧より高いコネクタ4の開放時の電圧(以下、開放電圧という)を生成する。
「4」識別抵抗53と抵抗22の並列接続と、抵抗21の分圧で、前述の上側基準電圧と下側基準電圧との中間電位になるようにコネクタ接続時の電圧(以下、接続電圧という)を生成する。
First, the resistance value is selected so as to satisfy the following conditions.
“1” A lower reference voltage is generated by dividing the resistance of the
“2” The upper reference voltage is generated by the divided voltage of the
“3” A voltage at the time of opening the connector 4 higher than the upper reference voltage (hereinafter referred to as an open voltage) is generated by the divided voltage of the
“4” A voltage at the time of connector connection (hereinafter referred to as connection voltage) so that an intermediate potential between the above-mentioned upper reference voltage and lower reference voltage is obtained by the parallel connection of the
つまり高いほうから順に、開放電圧、上側基準電圧、接続電圧、下側基準電圧となるように抵抗値を選択する。 That is, the resistance values are selected so that the open circuit voltage, the upper reference voltage, the connection voltage, and the lower reference voltage are in order from the highest.
抵抗23とコンデンサ31は、コネクタ4とコネクタ51の着脱時に発生するチャタリングノイズが発生しないように、チャタリングノイズより十分大きな時定数をもつように構成する。
The
抵抗28はコンパレータ11および12で駆動可能で、トランジスタ13のベースを駆動可能な定数を選ぶ。
The
抵抗29もトランジスタ13で駆動可能で、FET14を駆動可能な定数を選ぶ。
The
上記のように定数を決定した本発明の電気回路について、図1を用いてその動作を説明する。
[1]まず、情報端末側が接続されない場合の状態を説明する。コネクタ51はコネクタ4に接続されないため、識別抵抗53は接続されていない。抵抗21〜22の分圧で、コンパレータ11の−入力端子およびコンパレータ12の+入力端子には前述の開放時電圧が印加される。この電圧は前述の上側基準電圧、下側基準電圧のいずれよりも高いので、コンパレータ11はグランド電位、コンパレータ12は出力開放となり、ワイアードORによりグランド電位がトランジスタ13のベースに印加されトランジスタ13はOFFになり、抵抗29によりFET14はOFFになり、結果コネクタ4には電圧が出力されない。
[2]次に、情報端末側が接続された場合の状態を説明する。コネクタ4とコネクタ51は接続される、識別抵抗53は抵抗22と並列に接続され、抵抗21との分圧で、コンパレータ11の−入力端子およびコンパレータ12の+入力端子には、前述の接続電圧が印加される。この電圧は前述の上側基準電圧より低く、下側基準電圧よりも高いのでコンパレータ11は出力開放、コンパレータ12も出力開放となるため、トランジスタ13のベースには抵抗28で電圧が印加されトランジスタ13はONになり、FET14もONになり、結果コネクタ4には電圧が出力される。
[3]最後に、コネクタ4が金属物などで短絡された場合の状態を説明する。抵抗22の両端が短絡されたことになるので、コンパレータ11の−入力端子およびコンパレータ12の+入力端子には、グランド電位が印加される。この電圧は前述の上側基準電圧、下側、基準電圧のいずれよりも低いので、コンパレータ11は出力開放、コンパレータ12はグランド電位出力となるため、ワイアードORによりグランド電位がトランジスタ13のベースに印加され、トランジスタ13はOFFになり、抵抗29によりFET14はOFFになり、結果コネクタ4には電圧が出力されない。
The operation of the electric circuit of the present invention with the constants determined as described above will be described with reference to FIG.
[1] First, the state when the information terminal side is not connected will be described. Since the
[2] Next, the state when the information terminal side is connected will be described. The connector 4 and the
[3] Finally, a state when the connector 4 is short-circuited with a metal object will be described. Since both ends of the
以上をまとめると、コネクタ4の開放時と短絡時はコネクタ4に電源電圧は出力されず、情報端末2がコネクタ4に接続されたときのみコネクタ4に電源電圧が出力される。
In summary, when the connector 4 is opened and short-circuited, the power supply voltage is not output to the connector 4, and only when the
上記構成と動作により、次のような情報端末とクレードルの接続形態が可能となる。
〈1〉情報端末側を頑丈なものとするために、強度上の弱点となるコネクタ端子部分に凸部を設けない構成とする。一方、クレードル側には電力供給側であるにもかかわらず、情報端末側コネクタと接触のための凸部有するコネクタを設ける。
〈2〉クレードル側は電力供給側であるため、情報端末側がまったく電源を有さない場合や電池が完全に放電した場合でも給電できる。
〈3〉凸部で給電するのもかかわらず、情報端末が接続されていない場合や、誤って金属物で短絡された場合でも、電圧が接続コネクタ端子に出力されず電流は流れないので機器の故障につながらない。
With the above configuration and operation, the following information terminal and cradle connection form is possible.
<1> In order to make the information terminal side sturdy, the connector terminal portion, which is a weak point in strength, is not provided with a convex portion. On the other hand, the cradle side is provided with a connector having a convex portion for contact with the information terminal side connector regardless of the power supply side.
<2> Since the cradle side is the power supply side, power can be supplied even when the information terminal side has no power source or when the battery is completely discharged.
<3> Regardless of whether power is supplied from the convex part, even if the information terminal is not connected or if it is accidentally shorted with a metal object, voltage is not output to the connection connector terminal and no current flows. Does not lead to failure.
以上のように本実施の形態によれば、電力供給側に凸端子を設けるような場合にも簡単な回路構成により意図しない通電を避けることができる。 As described above, according to the present embodiment, unintended energization can be avoided by a simple circuit configuration even when a convex terminal is provided on the power supply side.
なお、以上の説明では検出機能は単一としたが、この検出回路を複数設け、例えばコネクタの左右両端に配置し、両検出回路から正しい検出信号を得られたときのみ正常な接続があるとみなし、通電を許可することにより確実な装置とすることができる。 In the above description, the detection function is single, but a plurality of detection circuits are provided, for example, arranged at the left and right ends of the connector, and there is a normal connection only when a correct detection signal is obtained from both detection circuits. It can be considered a reliable device by allowing energization.
また、抵抗値が適正な範囲を複数個設定することにより、それぞれに対応した複数種類の周辺機器の認識をあわせて行い、例えば供給する電源電圧を周辺機器により切り替えることなど周辺機器に対応した処理が可能となる。 In addition, by setting a plurality of ranges with appropriate resistance values, recognition of multiple types of peripheral devices corresponding to each is performed, and processing corresponding to peripheral devices such as switching the power supply voltage to be supplied by peripheral devices, for example Is possible.
また、上記判定はコンパレータを固定抵抗の組み合わせによる固定的なものとしたが、マイコンやADコンバータ、不揮発性記憶素子を用いて、接点の劣化による抵抗値の経時変化を記録し、経時変化する抵抗値に対して適正な範囲に対応すると共に、経時変化により端子劣化が限界に達した時点で電力供給中止して使用限界に達したことを表示し交換を促すことも可能である。 In the above judgment, the comparator is fixed by a combination of fixed resistors. However, using a microcomputer, an AD converter, and a non-volatile memory element, the change over time of the resistance value due to contact deterioration is recorded, and the resistance that changes over time. It is possible to correspond to an appropriate range for the value, and when the terminal deterioration reaches the limit due to the change over time, it is possible to stop the power supply and indicate that the use limit has been reached and prompt the exchange.
なお、第1図ではコンパレータを使用することを前提に説明したが、トランジスタを用いても同様の機能を実現することは可能である。 In FIG. 1, the description has been made on the assumption that a comparator is used. However, a similar function can be realized by using a transistor.
なお、負荷側が電池などの電源部を有する場合、まず負荷側が供給側に電圧を供給して、それをトリガーに供給側は電力を負荷側に供給するという構成でも、端子部への金属板の接触による通電を避ける構成は実現可能である。 In addition, when the load side has a power supply unit such as a battery, the load side first supplies voltage to the supply side, and the supply side supplies power to the load side as a trigger. A configuration that avoids energization due to contact is feasible.
本発明にかかる情報端末とクレードル装置は、露出した電力供給端子を有しているにもかかわらず、金属片などが誤って接触した場合にも故障の原因となる意図しない通電を避けるという優れた効果が得られ情報端末とそれに着脱可能なクレードルの結合方式に関して有用である。 The information terminal and the cradle device according to the present invention are excellent in avoiding unintentional energization that causes a failure even when a metal piece or the like is in contact with the information terminal in spite of having an exposed power supply terminal. It is useful for combining the information terminal and the cradle that can be attached and detached.
1 クレードル
2 情報端末
3 電力供給装置との接続コネクタ
4 情報端末との接続コネクタ
11、12 コンパレータ
13 トランジススタ
14 FET(電解効果トランジスタ)
21、22、23,24,25,26、27、28,29,30 抵抗
31 コンデンサ
51 クレードルとの接続コネクタ
52 情報端末側の回路負荷
53 識別抵抗
DESCRIPTION OF
21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 Resistor 31
Claims (2)
前記コネクタを介して前記情報端末側の識別抵抗の抵抗値を検出する検出部と、
前記識別抵抗の抵抗値により正しい前記情報端末が接続されたかを判別する判別部と、
前記判別部の判定結果に基づいて前記情報端末に電力供給し、あるいは前記情報端末に電力供給を行わない電力供給部と、
を備えることを特徴とするクレードル装置。 A cradle device that supplies power to an information terminal via a connector,
A detection unit for detecting a resistance value of the identification resistor on the information terminal side via the connector;
A discriminator for discriminating whether the correct information terminal is connected according to the resistance value of the discriminating resistor;
A power supply unit that supplies power to the information terminal based on a determination result of the determination unit or does not supply power to the information terminal;
A cradle device comprising:
当該情報端末を識別する識別抵抗を備え、
前記コネクタの端子を介して前記識別抵抗の抵抗値情報を前記クレードル装置に伝達することを特徴とする情報端末。
An information terminal that receives power supply from the cradle device according to claim 1 via a connector,
An identification resistor for identifying the information terminal;
An information terminal that transmits resistance value information of the identification resistor to the cradle device via a terminal of the connector.
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