JP2008099434A - 電子機器、電源供給方法および電源供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の電源供給路の中から１つの電源供給路を選択的に切り換えることが可能な、新規かつ改良された電子機器、電源供給方法および電源供給システムを提供すること。
【解決手段】 ２本の電源供給路と、所定の入力の有無に伴って２本の電源供給路の内一方の電源供給路を選択的に切り換えるスイッチ部と、を含むことを特徴とする、電子機器が提供される。その結果、複数の電源供給路の中から１つの電源供給路を選択的に切り換えることが可能な、新規かつ改良された電子機器を提供することができる。
【選択図】図１６

Description

本発明は、電子機器、電源供給方法および電源供給システムに関する。

携帯型音楽プレーヤー等の持ち運びが可能な電子機器は、コンセント等からの電源の供給が無くても動作することが出来るように、内部に繰り返し充電可能なバッテリを有しているものがある。そのような電子機器においては、そのバッテリの充電を行うために、パーソナルコンピュータ等の外部の電子機器やＡＣアダプタ等から電源の供給を受ける必要がある。この場合、パーソナルコンピュータから電源の供給を受ける場合にはＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）ポートを経由して電源の供給を受けるのが一般的である。

かかる電子機器は、パーソナルコンピュータのＵＳＢポートから電源の供給を受けて、電子機器に内蔵されて電源ＩＣに電源を供給することで、内蔵のバッテリを充電することができる。しかし、パーソナルコンピュータが無い場合、またはパーソナルコンピュータを所有していても旅行先等パーソナルコンピュータを持ち運ぶことが出来ない場合では、ＵＳＢポートからの電源供給の代わりにＡＣアダプタからの電源供給を受ける必要がある。

このような電子機器への電源供給方法として、例えば特許文献１がある。

特開２００５−３３９１８４号公報

しかし、このように２つの電源から電源の供給を受ける場合、電源からの電流が異なるなど制約事項が異なる。このような場合では、ポートを２本用意し、別々のポートから電源の供給を受けるのが一般的である。しかし、電源の入力が１系統しかない電源ＩＣを電子機器で用いた場合には、電子機器側でどの電源から入力されたものなのかを判断する回路が必要となる。従って、その回路を設ける分、電子機器の製造コストが上がってしまう。また回路を設ける分電子機器内部の回路のサイズが大きくなり、結果的に電子機器全体のサイズも大きくなってしまう問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、複数の電源供給路の中から１つの電源供給路を選択的に切り換えることが可能な、新規かつ改良された電子機器、電源供給方法および電源供給システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、電源の供給を行う少なくとも２本の電源供給路と、所定の入力の有無に基づいて少なくとも２本の電源供給路の中から一の電源供給路を選択的に切り換えるスイッチ部と、を含むことを特徴とする、電子機器が提供される。

かかる構成によれば、スイッチ部は、所定の入力の有無に基づいて電源の供給を行う少なくとも２本の電源供給路の中から一の電源供給路を選択的に切り換える。その結果、所定の入力が行われたことによって、複数の電源供給路の中から１つの電源供給路を選択的に切り換えることができる。

切り換えは、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）からの入力とＡＣアダプタからの入力とを選択的に切り換えるようにしてもよい。かかる構成によれば、スイッチ部はＵＳＢからの入力とＡＣアダプタからの入力とを選択的に切り換える。その結果、ＵＳＢからの入力とＡＣアダプタからの入力とを選択的に切り換えることができる。

所定の入力は、ＡＣアダプタからの電源の供給であってもよい。かかる構成によれば、スイッチ部はＡＣアダプタからの電源の供給に基づいて電源供給路を切り換える。その結果、その結果、ＡＣアダプタからの電源の供給が行われたことによって、複数の電源供給路の中から１つの電源供給路を選択的に切り換えることができる。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電源の供給を行う少なくとも２本の電源供給路を含む電子機器による電源供給方法であって、所定の入力を行う入力ステップと、入力ステップにおける所定の入力の有無に基づいて少なくとも２本の電源供給路の中から一の電源供給路を選択的に切り換える切り換えステップと、を含むことを特徴とする、電源供給方法が提供される。

かかる方法によれば、入力ステップは所定の入力を行い、切り換えステップは入力ステップにおける所定の入力の有無に基づいて、少なくとも２本の電源供給路の中から一の電源供給路を選択的に切り換える。その結果、所定の入力が行われたことによって、複数の電源供給路の中から１つの電源供給路を選択的に切り換えることができる。

また、上記課題を解決するために、本発明のさらに別の観点によれば、第１の電子機器と、第１の電子機器と接続して第１の電子機器に電源を供給する第２の電子機器とを含む電源供給システムであって、第１の電子機器は、第２の電子機器から電源の供給を受ける電源ＩＣを含み、第２の電子機器は、電源の供給を行う少なくとも２本の電源供給路と、所定の入力の有無に基づいて２本の電源供給路の内一方の電源供給路を選択的に切り換えるスイッチ部と、を含むことを特徴とする、電源供給システムが提供される。

かかる構成によれば、電源ＩＣは第２の電子機器から電源の供給を受け、スイッチ部は、所定の入力の有無に基づいて電源ＩＣに電源を供給する少なくとも２本の電源供給路の中から一の電源供給路を選択的に切り換える。その結果、所定の入力が行われたことによって、複数の電源供給路の中から１つの電源供給路を選択的に切り換えて、電源ＩＣに電源を供給することができる。

以上説明したように本発明によれば、複数の電源供給路の中から１つの電源供給路を選択的に切り換えることが可能な、新規かつ改良された電子機器、電源供給方法および電源供給システムを提供することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

まず、本発明の一実施形態にかかる電子機器のコネクタの形状について説明する。本発明の一実施形態にかかる電子機器は、携帯型音楽再生装置のようにコネクタを介して他の機器と接続可能な構成を有する。

図１〜図３は、本発明の一実施形態にかかる電子機器のコネクタの形状について説明する説明図である。以下、図１〜図３を用いて本発明の一実施形態にかかる電子機器のコネクタの形状について説明する。

図１は、本発明の一実施形態にかかる電子機器のコネクタの形状について説明する正面斜視図である。図２は、本発明の一実施形態にかかる電子機器のコネクタの形状について説明する背面斜視図である。図３は、本発明の一実施形態にかかる電子機器のコネクタの接続部分について説明するためのコネクタの正面図である。

図１〜図３に示したように、本発明の一実施形態にかかる電子機器のコネクタ１０２は、２２本のピンを有しており、他の機器との接続が可能であるように構成されている。

以上、本発明の一実施形態にかかる電子機器のコネクタの形状について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかる、電子機器と接続可能なアクセサリのコネクタの形状について説明する。

図４〜図６は、本発明の一実施形態にかかるアクセサリのコネクタの形状について説明する説明図である。以下、図４〜図６を用いて本発明の一実施形態にかかるアクセサリのコネクタの形状について説明する。

図４は、本発明の一実施形態にかかるアクセサリのコネクタの形状について説明する正面斜視図である。図５は、本発明の一実施形態にかかるアクセサリのコネクタの形状について説明する背面斜視図である。図６は、本発明の一実施形態にかかるアクセサリのコネクタの接続部分について説明するためのコネクタの正面図である。

図４〜図６に示したように、本発明の一実施形態にかかるコネクタ１２は、２２本のピンを有している。そして、図１〜図３に示したような電子機器のコネクタ１０２との接続が可能であるように構成されている。従って、図４〜図６に示したようなコネクタを有する機器は、全て電子機器のコネクタ１０２と接続することが可能となる。

以上、本発明の一実施形態にかかるアクセサリのコネクタの形状について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかる電子機器の構成について説明する。

図７および図８は、本発明の一実施形態にかかる電子機器のブロック構成について説明する説明図である。以下、図７および図８を用いて本発明の一実施形態にかかる電子機器のブロック構成について説明する。

図７に示したように、本発明の一実施形態に係る電子機器１００は、コネクタ１０２と、バッテリ１０４と、電源ＩＣ１０６ａと、システムＬＳＩ１０８と、操作スイッチ１１０と、表示装置１１２と、メモリ１１４と、フラッシュメモリ１１６と、セレクタ１１８と、ヘッドホンジャック１２０と、を含んで構成される。

コネクタ１０２は、他の機器との接続を行うものである。コネクタ１０２は、図１〜図３に示したように、２２本のピンを含んでいる。２２本のピンはそれぞれ異なる役割を有している。

本発明の一実施形態にかかる電子機器１００においては、２２本のピンはそれぞれ以下の役割を有している。１番ピンはグランドに接続されている。２番ピンは予備として確保しているピンである。３番ピンと４番ピンはＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）通信の際のディジタル入出力の役割を有しており、３番ピンはＵＳＢのＤ＋信号線の、４番ピンはＵＳＢのＤ−の信号線の入出力機能をそれぞれ有している。５番ピンはグランドに接続されている。６番ピンは予備として確保されている。７番ピンは電源入力の役割を有し、本体への電源供給の機能を有する。８番ピンはディジタル入力の役割を有し、ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）における受信信号（ＲｘＤ）およびＷＡＫＥ信号を受信する機能を有する。９番ピンはアナログ入力の役割を有し、９番ピンを介してコネクタに接続された相手を識別する機能を有する。１０番ピンはディジタル入力の役割を有し、ＵＡＲＴにおける送信（ＴｘＤ）信号およびＳＬＥＥＰ信号を送信する機能を有する。１１番ピンはディジタル入力の役割を有し、ＵＳＢ接続の検出信号を受信する機能を有する。１２番ピンは電源出力の役割を有し、コネクタに接続されたアクセサリが電源を必要とする機器である場合に、そのアクセサリに対して電源を供給する機能を有する。１３番ピンはアナログ入力の役割を有し、音声の左チャンネルの入力の機能を有する。１４番ピンはアナログ出力の役割を有し、音声の左チャンネルの出力の機能を有する。１５番ピンは音声用のグランドに接続されている。１６番ピンはアナログ入力の役割を有し、音声の右チャンネルの入力の機能を有する。１７番ピンはアナログ出力の役割を有し、音声の右チャンネルの出力の機能を有する。１８番ピンは映像用のグランドに接続されている。１９番はアナログの入出力の機能を有し、ビデオ信号の入出力の機能を有する。２０番ピンは電源入力の役割を有し、本体への電源供給の機能を有する。２１番ピンはディジタル出力の役割を有し、ＳＰＤＩＦ（Ｓｏｎｙ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｄｉｇｉｔａｌ ＩｎｔｅｒＦａｃｅ）規格に適合する信号を出力する機能を有する。２２番ピンはグランドに接続されている。

なお、これらのピン構成は本発明の一例であり、ピンの位置とそのピンが有する機能の組は上記の例に限られない。

図７に示した電子機器１００のブロック構成においては、コネクタ１０２に接続されている２２本の信号線の中から、便宜上、Ｖ ＩＮ（７番ピン、電源入力）、ＤＣ ＩＮ（２０番ピン、電源入力）、Ｒｘ（８番ピン、ディジタル入力）、Ｔｘ（１０番ピン、ディジタル出力）、ＡＤ（９番ピン、アナログ入力）、ＵＳＢ ＤＥＴ（１１番ピン、ディジタル入力）、ＵＳＢ Ｄ＋（３番ピン、ディジタル入力）、ＵＳＢ Ｄ−（４番ピン、ディジタル入力）、Ａｕｄｉｏ ＯＵＴ（１４番ピンおよび１７番ピン、アナログ出力）の９本の信号線を抜き出して示しているものである。図７には示していないが、他の信号線もコネクタ１０２に接続されている。

バッテリ１０４は電子機器１００の各部に電源を供給するものである。バッテリ１０４からの電源供給によって、電子機器１００はコンセント等からの電源の供給が無くても動作する。バッテリ１０４は、電源ＩＣ１０６ａを経由した外部からの電源供給によって充電が行われる。図７に示した電子機器においては、電源ＩＣ１０６ａは電源が１系統の電源ＩＣを用いている。

システムＬＳＩ１０８は、電子機器１００の各部の制御を行うものである。システムＬＳＩ１０８には、演算処理を実行するマイクロプロセッサや、音声や映像の処理を行うチップ等を含んでいてもよい。本実施形態においては、システムＬＳＩにはＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置）が含まれているものとする。

操作スイッチ１１０は、電子機器１００の操作を行うものである。操作スイッチ１１０として、電源スイッチや、電子機器１００の機能の選択や音量を調節するスイッチやボタン類が配置されていてもよい。

表示装置１１２は、電子機器１００の状態の表示を行うものである。電子機器１００の状態として、再生中の曲の曲名や歌手名、曲の音量を表示してもよい。それ以外にも、電子機器１００の機能を示すアイコン等を表示してもよい。

メモリ１１４は、データやコンピュータプログラムを記憶しておくものであり、本実施形態においては、電子機器１００を制御するためのコンピュータプログラムが格納されている記憶媒体である。メモリ１１４からコンピュータプログラムが読み出され、システムＬＳＩ１０８で実行することで、電子機器１００の各機能が実現される。

フラッシュメモリ１１６は、データの書き込み、消去を自由に行うことができるメモリであり、本実施形態においては、電子機器１００に曲等の音声データや動画データ等を保存するものである。フラッシュメモリ１１６に保存された音声データや動画データ等を読み出すことで、電子機器１００で楽曲や動画を楽しむことができる。

セレクタ１１８は、音声出力の出力先を選択するものである。音声出力の出力先としてはコネクタ１０２かヘッドホンジャック１２０のどちらか一方、または両方を選択することができる。本実施形態においては、音声の出力先としてコネクタ１０２かヘッドホンジャック１２０のどちらか一方を選択する。セレクタ１１８として、スイッチング素子等を用いることができ、スイッチング素子として、例えばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉ−ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等を用いてもよい。

ヘッドホンジャック１２０は、音声を出力するものであり、ヘッドホンジャックにヘッドホンやイヤホンの端子を接続することで、ヘッドホンやイヤホンで音声を聴くことができる。

図７では、電源が１系統である電源ＩＣ１０６ａを使用した電子機器１００の構成について説明した。電源ＩＣは、電源が２系統のものを使用することもできる。図８は、本発明の一実施形態にかかる電子機器１００の変更例について説明する説明図である。図８に示した電子機器１００は、図７と比べて電源ＩＣだけが異なっており、図８に示した電子機器１００では、電源ＩＣとして電源が２系統の電源ＩＣ１０６ｂを使用している。

以上、本発明の一実施形態にかかる電子機器のブロック構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかる電子機器の接続機器識別方法について説明する。

図９は、本発明の一実施形態にかかる接続機器を識別する際の電子機器とアクセサリとの接続について模式的に説明する説明図である。図１０は本発明の一実施形態にかかる接続機器識別方法について説明する流れ図である。以下、図９および図１０を用いて本発明の一実施形態にかかる電子機器とアクセサリとの接続機器識別について説明する。

図９に示したように、本発明の一実施形態にかかる電子機器は、コネクタ１０２の中のＡＤポートに接続された信号線によって、コネクタ１０２に接続されたアクセサリが何であるかの識別を行う。

電子機器側では、抵抗１２２を経由してＡＤポートのリファレンス電圧ＶＲＥＦに接続する。また、ＡＤポートからはシステムＬＳＩ１０８へ信号線が伸びており、システムＬＳＩ１０８の内部にはＡＤポートからの信号線上に抵抗１２６が設けられている。一方、アクセサリ側は抵抗１２４を用いてグランドにプルダウンする。ここで、アクセサリ側に用いる抵抗１２４の抵抗値を、接続するアクセサリの種類によって変化させることで、電子機器１００でコネクタに接続された機器の識別を行うことができる。

具体的には、電子機器側の抵抗１２２と、アクセサリ側の抵抗１２４との抵抗の分圧比による電位をＡＤ変換にて読み取る。そして、ＡＤ変換で読み取った電位の値によって、電子機器１００のコネクタに接続されたアクセサリの識別を行う。

図１０を用いて本発明の一実施形態に係る電子機器の接続機器識別方法について説明する。まず、電子機器１００のコネクタ１０２にアクセサリのコネクタ１２が接続されると、電子機器１００のシステムＬＳＩ１０８がコネクタのＲＸＤポートを経由した送信信号によってＩＮＴ（ＲｘＤの立ち上がりエッジによる割り込み）をＣＰＵ１０９で検出する（ステップＳ１１０）。ＩＮＴを検出すると、ＡＤ変換による電位を読み取る前に、電位の値が安定するまで所定の時間待機する（ステップＳ１２０）。そして所定の時間待機した後に、電子機器側の抵抗１２２と、アクセサリ側の抵抗１２４との抵抗の分圧比による電位の値をＡＤ変換にて読みとる（ステップＳ１３０）。そして、ＡＤ変換にて読み取って得られた電位の値に対応した、電子機器１００の状態変更を行う（ステップＳ１４０）。

このように、アクセサリのコネクタに抵抗を設けるだけで、電子機器において抵抗の分圧比による電位の値を読み取ることができ、その電位の値に応じて電子機器の内部の状態を変更することができる。

図１１は、本発明の一実施形態に係る電子機器の状態の一覧について説明する説明図である。本実施形態においては、抵抗の分圧比によって１２通りのパターンが用意されており、上記ステップＳ１３０によって読み取った電位の値がどのパターンに該当するかが対応付けられている。以下、図１１を用いて本発明の一実施形態に係る電子機器の各状態について説明する。

パターン１は、音声の出力先がヘッドホンジャック（ＨＰＪ）１２０、音量が電子機器１００で調節可能（Ｖａｒｉａｂｌｅ）であることを示し、電源端子（ＤＣＩＮ）から供給する電源の許容電流（ＤＣＩＮ Ｃｕｒｒｅｎｔ）が５００ｍＡで、コネクタへの音声入力を持たない（電子機器に内蔵マイクを搭載した場合、内蔵マイクを使用可能にする）周辺機器（Ｉｎｔｅｒｎａｌ）であることを示している。パターン１に該当する機器としては、例えば乾電池から電源の供給を受けて電子機器１００を動作させるための乾電池アダプタがある。

パターン２は、音声の出力先がコネクタ１０２、音量は固定（Ｆｉｘｅｄ。最大出力に固定し、電子機器１００で調節不可）であることを示し、電源端子（ＤＣＩＮ）から供給する電源の許容電流が８００ｍＡで、コネクタへの音声入力を持たない（電子機器に内蔵マイクを搭載した場合、内蔵マイクを使用可能にする）周辺機器であることを示している。パターン２に該当する機器としては、例えば電子機器１００で再生する楽曲の音を発する外部スピーカがある。

パターン３は、音声の出力先がコネクタ１０２、音量が電子機器１００で調節可能であることを示し、電源端子（ＤＣＩＮ）から供給する電源の許容電流が８００ｍＡで、コネクタへの音声入力を持たない（電子機器に内蔵マイクを搭載した場合、内蔵マイクを使用可能にする）周辺機器であることを示している。パターン３に該当する機器としては例えば電子機器１００を制御するためのリモコンがある。

パターン４は、音声の出力先がコネクタ１０２、音量が電子機器１００で調節可能であることを示し、電源端子（ＤＣＩＮ）から供給する電源の許容電流が８００ｍＡで、コネクタへの音声入力を持つ（電子機器に内蔵マイクを搭載した場合、内蔵マイクを使用不可能にする）周辺機器（Ｅｘｔｅｒｎａｌ）であることを示している。

パターン５は、音声の出力先がコネクタ１０２、音量は固定（最大出力に固定し、電子機器１００で調節不可）であることを示し、電源端子（ＤＣＩＮ）から供給する電源の許容電流が８００ｍＡで、コネクタへの音声入力を持つ（電子機器に内蔵マイクを搭載した場合、内蔵マイクを使用不可能にする）周辺機器であることを示している。パターン５に該当する機器としては例えば、録音機能を有するクレードルがある。

パターン６は、音声の出力先がコネクタ１０２、音量が電子機器１００で調節可能であることを示し、電源端子（ＤＣＩＮ）から供給する電源の許容電流が５００ｍＡで、コネクタへの音声入力を持たない（電子機器に内蔵マイクを搭載した場合、内蔵マイクを使用可能にする）周辺機器であることを示している。

パターン７は、音声の出力先がコネクタ１０２、音量は固定（最大出力に固定し、電子機器１００で調節不可）であることを示し、電源端子（ＤＣＩＮ）から供給する電源の許容電流が５００ｍＡで、コネクタへの音声入力を持つ（電子機器に内蔵マイクを搭載した場合、内蔵マイクを使用不可能にする）周辺機器であることを示している。

パターン８は、音声の出力先がヘッドホンジャック１２０、音量は電子機器１００で調節可能であることを示し、電源端子（ＤＣＩＮ）から供給する電源の許容電流が５００ｍＡで、コネクタへの音声入力を持つ（電子機器に内蔵マイクを搭載した場合、内蔵マイクを使用不可能にする）周辺機器であることを示している。

パターン９は、音声の出力先がコネクタ１０２、音量は電子機器１００で調節可能であることを示し、電源端子（ＤＣＩＮ）から供給する電源の許容電流が５００ｍＡで、コネクタへの音声入力を持つ（電子機器に内蔵マイクを搭載した場合、内蔵マイクを使用不可能にする）周辺機器であることを示している。

パターン１０は、音声の出力先がヘッドホンジャック１２０、音量は電子機器１００で調節可能であることを示し、電源端子（ＤＣＩＮ）から供給する電源の許容電流が８００ｍＡで、コネクタへの音声入力を持つ（電子機器に内蔵マイクを搭載した場合、内蔵マイクを使用不可能にする）周辺機器であることを示している。パターン１０に該当する機器としては例えば、外付けのマイクや、録音を行うための外部入力録音アダプタ等がある。

パターン１１は、音声の出力先がコネクタ１０２、音量は固定（最大出力に固定し、電子機器１００で調節不可）であることを示し、電源端子（ＤＣＩＮ）から供給する電源の許容電流が５００ｍＡで、コネクタへの音声入力を持つ（電子機器に内蔵マイクを搭載した場合、内蔵マイクを使用不可能にする）周辺機器であることを示している。

パターン１２は、音声の出力先がヘッドホンジャック１２０、音量は電子機器１００で調節可能であることを示し、電源端子（ＤＣＩＮ）から供給する電源の許容電流が８００ｍＡで、コネクタへの音声入力を持たない（電子機器に内蔵マイクを搭載した場合、内蔵マイクを使用可能にする）周辺機器であることを示している。パターン１２に該当する機器としては例えば、電子機器１００に電源の供給を行うＡＣアダプタがある。

なお、上記の各パターンにおいて、音量が固定、つまり、電子機器１００において音量は最大出力に固定し、電子機器１００で音量の調節が不可であった場合には、電子機器１００において、表示部に音量表示を出さないようにしたり、操作スイッチの操作に応じたビープ音の発生を行わないようにしたりしてもよい。

そして、コネクタ１０２からアクセサリ１０が抜かれた場合には、電子機器１００の挙動をコネクタ１０２に何も接続されていない状態（デフォルト状態）に戻す。

このように、電子機器とアクセサリの抵抗の分圧比に応じて電子機器の状態を変化させるために、アクセサリのコネクタ部分に抵抗を設けることで、１本のポートのみで、コネクタに接続されたアクセサリが何であるかを、電子機器本体側で検知することが可能となる。また、電子機器側ではアクセサリの検出のための回路を別途設ける必要が無いため、電子機器のサイズダウンやコストダウンに大きく寄与し、アクセサリ側においてもアクセサリの検出のために抵抗以外の部品を設ける必要が無いため、アクセサリを製造する上でサイズやコストが抑えられるという利点も有する。

以上、図１１を用いて本発明の一実施形態に係る電子機器の各状態について説明したが、本発明においては電子機器の状態のパターンの数や、各状態の組み合わせは図１１に示した例に限られないことは言うまでもない。また、上記実施形態においては音量が固定の場合は電子機器１００側で最大音量に固定して出力しているが、本発明においては電子機器で出力する音量は最大に限られない。

以上、本発明の一実施形態にかかる電子機器の接続機器識別方法について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかる電子機器の接続状態検出方法について説明する。

アクセサリが接続可能な電子機器においては、電子機器のコネクタに接続されたアクセサリが取り外されたタイミングで、電子機器の状態を何も接続されていないデフォルトの状態に戻す必要がある。そのため、電子機器側では、コネクタからアクセサリが取り外された状態を速やかに検知する仕組みが必要となる。この検知する仕組みは、なるべく少ない回路構成、少ないピン、少ないポートで行うことで、電子機器本体のサイズダウンやコストダウンに大きく寄与することとなる。

そこで、以下においては、コネクタからアクセサリが取り外された状態を、２つのポートのみを用いて検知する電子機器および接続状態検出方法について説明する。

図１２および図１３は、本発明の一実施形態にかかる、接続状態を検出する際の電子機器とアクセサリとの接続例について説明する説明図である。以下、図１２および図１３を用いて本発明の一実施形態にかかる電子機器とアクセサリとの接続例について説明する。

なお、図１２は、電子機器とアクセサリの両方にＣＰＵが搭載されている場合の接続例を示し、図１３は電子機器にのみＣＰＵが搭載されている場合の接続例を示している。ＣＰＵが搭載されているアクセサリの例として、例えば電子機器の充電を行うクレードルや、電子機器の制御を行うリモコン等があり、ＣＰＵが搭載されていないアクセサリの例としてはヘッドホン等がある。

図１２に示した構成においては、電子機器とアクセサリがＴｘＤポートおよびＲｘＤポートで接続されており、電子機器１００のＣＰＵ１０９のＴｘＤがＴｘＤポートを介してアクセサリのＣＰＵ１８のＲｘに接続されている。また、電子機器のＣＰＵ１０９のＲｘＤがＲｘＤポートを介してアクセサリのＣＰＵ１８のＴｘに接続されている。電子機器１００には、ＣＰＵ１０９とコネクタのＴｘＤポートとの信号線の途中には抵抗１３２が直列に設けられている。また、ＣＰＵ１０９とコネクタのＲｘＤポートとの信号線の途中には抵抗１３４並びに抵抗１３６およびキャパシタ１３８が並列に接続されている。同様に、アクセサリ側にも同様に、ＣＰＵ１８とコネクタのＲｘＤポートとの信号線の途中には抵抗１４２が設けられており、ＣＰＵ１８とコネクタのＴｘＤポートとの信号線の途中には抵抗１４４並びに抵抗１４６およびキャパシタ１４８が並列に接続されている。

電子機器１００の抵抗１３４はグランドに接続されている。この抵抗１３４により、コネクタにアクセサリが接続されていない状態ではＣＰＵ１０９のＲｘＤがＬＯＷ状態（プルダウン）になるようにしている。また、抵抗１３６とキャパシタ１３８によって、ＲｘＤの立ち上がりエッジでウェークアップ割り込みがかかるように対応している。電子機器１００がスリープ状態にあるときに、このウェークアップ割り込みによって、電子機器１００はウェークアップしてスリープ状態から脱し、シリアル通信が可能となる。また、電子機器１００のウェークアップのタイミングでＡＤポートによってＡＤ値を読み取り、接続された機器の判別を行って、その判別の結果、電子機器１００の状態を適切な状態に設定する。そして、電子機器１００の状態を適切な状態に設定すると、ＲｘＤの立ち上がりエッジでのウェークアップ割り込みを受け付けないようにする。ここでスリープ状態とは、電子機器１００が何も動作を行わずに電力をほとんど消費しない状態のことを指す。

アクセサリ１０の抵抗１４４も電子機器１００の抵抗１３４と同様にグランドに接続されており、コネクタに電子機器１００が接続されていない状態でＣＰＵ１８のＲｘＤがＬＯＷ状態になるようにしている。アクセサリ１０をスリープ状態にする際には、ＣＰＵ１０９からＴｘＤポートにＬＯＷ出力をすることによって行う。アクセサリ１０のスリープ状態を解除するにはＣＰＵ１０９からＨＩ出力を行う。また、抵抗１４６とキャパシタ１４８によって、ＲｘＤの立ち上がりエッジでウェークアップ割り込みがかかるように対応している。アクセサリ１０がスリープ状態にあるときに、このウェークアップ割り込みによって、アクセサリ１０はスリープ状態から脱し、シリアル通信が可能となる。

アクセサリ１０から電子機器１００をウェークアップさせたい場合には、アクセサリ１０のＣＰＵ１８のＴＸからＲｘＤポートに向けてＨＩ信号を出力する。電子機器１００はアクセサリ１０からのＨＩ信号を検知してスリープ状態からウェークアップする。また、アクセサリ１０から電子機器１００をスリープ状態にする場合には、アクセサリ１０のＣＰＵ１８のＴＸからＲｘＤポートに対してＲＯＷ信号またはＨｉ−Ｚ（ハイインピーダンス）出力を行う。このＲＯＷ信号またはＨｉ−Ｚ出力によって、電子機器１００の抵抗１３４でのプルダウンで、電子機器１００はスリープ状態となる。

図１２は電子機器とアクセサリの両方にＣＰＵが搭載されている場合の接続例について説明したが、電子機器に接続されるアクセサリの中には、ヘッドホンのようにＣＰＵが搭載されていない単純な構成を有するものもある。図１３はそのようなＣＰＵが搭載されていないアクセサリと電子機器との接続例を示した説明図である。ＣＰＵが搭載されていないアクセサリと接続する場合には、ＴｘＤポートとＲｘＤポートを直接接続する。

以上、本発明の一実施形態にかかる電子機器とアクセサリとの接続について説明した。次に、本発明の一実施形態に係る電子機器の接続状態検出方法について説明する。

図１４は、電子機器の接続状態の検出に用いるＵＡＲＴ（調歩同期）のデータ列の例について説明する説明図である。図１４の（ａ）は、通常のＵＡＲＴにおけるデータ列の例について説明する説明図である。図１４の（ａ）に示したように、ＵＡＲＴにおいては、１つのデータ列において最初にスタートビット１５２が設けられ、スタートビット１５２に続いて所定の数のビット１５４ａ・・・１５４ｍ、１５４ｎが付加される。そして、１つのデータ列の最後に必ずストップビット１５６が設けられる。ストップビット１５６は１ビットまたは複数のビットで構成されている。そして、ストップビット１５６の値は必ず１（ＨＩ）である。このように、ＵＡＲＴにおいてデータの通信を行う際には、１つのデータ列においてスタートビット１５２に対応するストップビット１５６の存在によって、データ列が正しく受信できたかどうかを判断することができる。

しかし、接続が切断された場合にはストップビットが存在しないデータ列となる。この場合にはエラー割り込み（ストップビットエラーともいう）が発生する。本発明は、このエラー割り込みを検知することで、通信に用いる２本のピンのみを用いて電子機器が切断されたかどうかの判断を行うことを特徴とするものである。

図１４の（ｂ）は、１つのデータ列の転送中に通信が切断され、ストップビットが検出されなかった場合のデータ列の例について説明する説明図である。図１４の（ｂ）に示したデータ列においては、最初にスタートビット１５２が伝送されるが、その後コネクタからアクセサリが外された場合にはそこで通信が切断され、送信されるべきストップビットが送信されない状態になり、エラー割り込み（ストップビットエラー）１５８が発生する。このエラー割り込みを検知することで、電子機器はコネクタからアクセサリが取り外されたかどうかを判断することができる。ＵＡＲＴの割り込み信号を利用した電子機器の接続状態検出方法について、以下にさらに詳細に述べる。

図１５は、本発明の一実施形態にかかる電子機器の接続状態検出方法について説明する流れ図である。以下、図１５を用いて本発明の一実施形態に係る電子機器の接続状態検出方法について詳細に説明する。

まず、ストップビットエラーが発生し、ＣＰＵ１０９で割り込み信号を検知する（ステップＳ２１０）。割り込み信号を検知したとき、ＲｘＤの値がＬＯＷかどうかを判断する（ステップＳ２２０）。ＲｘＤの値がＬＯＷであった場合には、単にシリアル通信の通信エラーなのか、コネクタからアクセサリが外されたことによるエラーなのかを判断するために、所定時間待機する。所定時間は、例えば５００ミリ秒程度の時間であることが望ましい。所定時間が経過したかどうかを判断し（ステップＳ２３０）、所定時間が経過していなければ再び上記ステップＳ２２０のＲｘＤの値の判別処理に移る。ステップＳ２３０で所定時間が経過していた場合には、電子機器１００の状態を、コネクタに何も接続されていない状態に設定する。

コネクタ１０２からアクセサリが取り外された、もしくはアクセサリの電源がオフになった際に、電子機器１００で曲の再生中であった場合には、曲の再生を停止したり、一時停止したりしてもよい。アクセサリ側の電源がオフになった場合には、アクセサリに繋がっていた電子機器をスリープさせることが望ましいからである。

このように、ストップビットエラーが発生して割り込み信号が発生したときに、その割り込み信号を検知し、ノイズ等による単なる通信エラーによって発生した割り込みなのかコネクタからアクセサリが外されたことによって発生した割り込みなのかを判断することで、コネクタからアクセサリが切断された状態を検出することが可能となる。

なお、上記実施形態においては、所定時間を経過したかどうかでコネクタからアクセサリが外されたかどうかの判別を行っていたが、この判別は１度だけでなく、所定時間の間に複数回行うようにしてもよい。所定時間の間複数回行うことによって、ノイズ等によって生じる単なる通信エラーによる割り込みかどうかの判別を、より正確に行うことができるからである。

かかる電子機器の接続状態検出方法は、図１２に示したような、アクセサリにＣＰＵが搭載されている場合のみならず、図１３に示したような、アクセサリにＣＰＵが搭載されていない場合においても適用可能である。電子機器とアクセサリが切り離されることでＴｘＤポートとＲｘＤポートとの間の接続が切断され、ストップビットエラーが発生し、割り込みが生じる。その割り込みをＣＰＵ１０９で検知することで、ＣＰＵが搭載されていないアクセサリであっても、そのアクセサリが電子機器１００のコネクタ１０２から外れたのかどうかを検出することが可能となる。

以上のように、本発明の一実施形態に係る電子機器の接続状態検出方法によれば、２本の信号線のみを用いて、ＵＡＲＴのように開始状態と終了状態とが対応しているデータ列の受信エラー時に発生する割り込み信号を検知することにより、接続の切断を検知する回路を別途設けることなく、コネクタからアクセサリが取り外されたのかどうかを検出することができる。また、割り込みで検知することによってＣＰＵに対する負荷が小さくて済み、アクセサリがマイコンを搭載していない機器であっても容易にコネクタへの接続およびコネクタからの切断の検知を行うことができる。かかる本発明の電子機器の接続状態検出方法により、電子機器本体のサイズダウンおよびコストダウンに大きく寄与することができる。

以上、本発明の一実施形態にかかる電子機器の接続状態検出方法について説明した。次に、本発明の一実施形態に係る充電電源選択方法について説明する。

携帯型音楽プレーヤーのような小型の電子機器は、機器を動作させるためにバッテリが内蔵されている。そして、このような電子機器は、パーソナルコンピュータのＵＳＢポートから電源の供給を受けて、電源ＩＣに電源を供給することで、内蔵のバッテリを充電することができる。しかし、パーソナルコンピュータが無い場合、またはパーソナルコンピュータを所有していても、旅行先等パーソナルコンピュータを持ち運ぶことが出来ない場合では、ＵＳＢポートからの電源供給の代わりにＡＣアダプタからの電源供給を受ける必要がある。

このように、電子機器において２通りの電源供給を受ける場合、電源からの電流が異なるなど、電源の供給元によって制約事項が異なる。このような電子機器では、ポートと電源供給路を２本用意し、別々のポートから電源の供給を受けるのが一般的である。しかし、電源の入力が１系統しかない電源ＩＣを電子機器で用いた場合には、電子機器側でどの電源から入力されたものなのかを判断する回路が必要となる。従って、電子機器にその回路を設ける分、電子機器の製造コストが上がり、また回路のサイズが大きくなり、結果的に電子機器全体のサイズも大きくなってしまう。

これに対して本発明の一実施形態にかかる電子機器においては、電子機器に電源の供給を行うアクセサリ側で、どの電源から入力されたものなのかを判断することで、電子機器の製造コストや回路のサイズを抑えることが可能となる。

図１６は、本発明の一実施形態にかかる、電子機器充電時の電子機器とアクセサリとの接続について説明する説明図である。以下、図１６を用いて本発明の一実施形態にかかる充電電源選択方法について説明する。

図１６に示したように、電子機器の充電時には、電子機器１００とアクセサリ１０とをＶＩＮポートとＤＣＩＮポートで接続して充電を行う。図１６に示したアクセサリ１０は、ＵＳＢからの電源供給機能とＡＣアダプタ等の商用電源からの電源供給（ＤＣ−ｉｎ）機能の両方を有する機器であり、例えばクレードルのようにＵＳＢおよびＡＣアダプタからの両方から電子機器１００に電源を供給することができる機器である。

ＶＩＮポートとＤＣＩＮポートは、ともにアクセサリから電子機器へ電源を供給するポートである。ＶＩＮポートはＵＳＢによる電子機器への電源供給を行うものである。ＶＢＵＳから電源が供給され、保護素子１６４を介して電子機器１００の電源ＩＣ１０６ａに電源が供給される。

一方、ＤＣＩＮポートはＡＣアダプタからのＤＣ電源の供給を受けるものであり、ＤＣＩＮポートからの入力は、電子機器１００側の抵抗１６６および１６８による抵抗分割でレベル変換し、ＣＰＵ１０９のＤＣ＿ＤＥＴポートに入力することで検出信号として使用することができる。そして、図１６に示したアクセサリ１０のように、ＵＳＢおよびＡＣアダプタからの両方から電子機器１００に電源を供給することができる電子機器では、ＤＣ−ｉｎからの供給の有無により、スイッチ１６２で切り替えて電子機器１００の電源ＩＣ１０６ａに電源の供給を行う。

ＤＣ−ｉｎからの供給が無い場合、例えばＡＣアダプタからの電源の供給が無い場合には、スイッチ１６２はＶＢＵＳ側に選択される。スイッチ１６２がＶＢＵＳ側に選択されることで、ＶＢＵＳから電子機器１００に対して電源の供給を行う。

ここで、ＤＣ−ｉｎからの電源の供給、例えばＡＣアダプタからの電源の供給が開始されると、ＤＣ−ｉｎからの電源に反応してスイッチ１６２がＶＢＵＳ側からＤＣ−ｉｎ側に切り替わる。ここでスイッチ１６２の切り換えには例えば電磁石を用いることができる。電磁石を用いた場合には、ＤＣ−ｉｎからの電流によって電磁石に磁界が発生し、その磁界によってスイッチ１６２を切り換えることで、ＤＣ−ｉｎから電源が供給されたタイミングで、電源の供給元を、例えばＵＳＢからＡＣアダプタに切り換えることができる。そして、ＡＣアダプタがコンセントから取り外される等してＤＣ−ｉｎからの電源の供給が途絶えると、スイッチ１６２はＶＢＵＳ側に切り換わり、ＵＳＢからの電源を電子機器１００に供給することになる。

このように、電源ＩＣの供給が１系統の場合に、アクセサリ側で電源の供給元を切り換えることで、電子機器本体側にポートを切り換えるための回路を設けることなく、ＵＳＢからの電源供給とＡＣアダプタからの電源供給を選択的に電子機器の電源ＩＣに入力することができる。そして、電子機器本体側にポートを切り換えるための回路を設けずに済むことで、電子機器のサイズダウンおよびコストダウンに大きく寄与することができる。

本実施形態においては、電源ＩＣとして入力が１系統の電源ＩＣ１０６ａを用いて説明したが、入力が２系統の電源ＩＣを用いてもよい。入力が２系統の電源ＩＣを用いると、ＵＳＢからの電源供給の場合はＶＩＮポートから電流が入力され、ＡＣアダプタからの電源供給の場合はＶＩＮポートとＤＣＩＮポートの両方から電流が入力される。また、本実施形態においてはスイッチ１６２の切り換えに電磁石を用いたが、本発明はこれに限られず、電磁石以外にもメカニカルリレーやフォトリレーその他のスイッチング装置を用いてもよい。

なお、本実施形態においては電源の供給はＵＳＢとＡＣアダプタの２種類で説明したが、本発明はこれに限られず、３種類以上の電源供給元から電源を供給するようにしてもよい。また本実施形態においては、ポートの切り換えをアクセサリ側で行ったが、本発明をはかかる例に限られず、ポートの切り換えを電子機器本体側で行うようにしてもよい。

以上、本発明の一実施形態に係る電子機器の充電電源選択方法について説明した。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態においては電子機器として携帯型音楽プレーヤーを想定して説明したが、本発明の適用は携帯型音楽プレーヤーに限られず、その他の電子機器、例えばパーソナルコンピュータやＰＤＡ、携帯電話等に用いてもよい。

本発明の一実施形態にかかる電子機器のコネクタの形状について説明する斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる電子機器のコネクタの形状について説明する斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる電子機器のコネクタの接続部分について説明する説明図である。 本発明の一実施形態にかかるアクセサリのコネクタの形状について説明する斜視図である。 本発明の一実施形態にかかるアクセサリのコネクタの形状について説明する斜視図である。 本発明の一実施形態にかかるアクセサリのコネクタの接続部分について説明する説明図である。 本発明の一実施形態にかかる電子機器のブロック構成について説明する説明図である。 本発明の一実施形態にかかる電子機器のブロック構成について説明する説明図である。 本発明の一実施形態にかかる接続機器を識別する際の電子機器とアクセサリとの接続について模式的に説明する説明図である。 本発明の一実施形態にかかる接続機器識別方法について説明する流れ図である。 本発明の一実施形態に係る電子機器の各状態について説明する説明図である。 本発明の一実施形態にかかる、接続状態を検出する際の電子機器とアクセサリとの接続例について説明する説明図である。 本発明の一実施形態にかかる、接続状態を検出する際の電子機器とアクセサリとの接続例について説明する説明図である。 電子機器の接続状態の検出に用いるＵＡＲＴのデータ列の例について説明する説明図である。 本発明の一実施形態にかかる電子機器の接続状態検出方法について説明する流れ図である。 本発明の一実施形態にかかる、電子機器充電時の電子機器とアクセサリとの接続について説明する説明図である。

符号の説明

１０ アクセサリ
１２ コネクタ
１８ ＣＰＵ
１００ 電子機器
１０２ コネクタ
１０４ バッテリ
１０６ａ、１０６ｂ 電源ＩＣ
１０８ システムＬＳＩ
１０９ ＣＰＵ
１１０ 操作スイッチ
１１２ 表示装置
１１４ メモリ
１１６ フラッシュメモリ
１１８ セレクタ
１２０ ヘッドホンジャック
１２２、１２４、１２６、１３２、１３４、１３６、１４２、１４４、１４６、１６６ 抵抗
１６２ スイッチ

Claims (5)

1. 電源の供給を行う少なくとも２本の電源供給路と；
   所定の入力の有無に基づいて前記少なくとも２本の電源供給路の内一方の電源供給路を選択的に切り換えるスイッチ部と；
   を含むことを特徴とする、電子機器。
2. 前記切り換えは、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）からの入力とＡＣアダプタからの入力とを選択的に切り換えることを特徴とする、請求項１に記載の電子機器。
3. 前記所定の入力は、ＡＣアダプタからの電源の供給であることを特徴とする、請求項１に記載の電子機器。
4. 電源の供給を行う少なくとも２本の電源供給路を含む電子機器による電源供給方法であって、
   所定の入力を行う入力ステップと；
   前記入力ステップにおける前記所定の入力の有無に基づいて前記２本の電源供給路の内一方の電源供給路を選択的に切り換える切り換えステップと；
   を含むことを特徴とする、電源供給方法。
5. 第１の電子機器と、前記第１の電子機器と接続して前記第１の電子機器に電源を供給する第２の電子機器とを含む電源供給システムであって：
   前記第１の電子機器は、
   前記第２の電子機器から電源の供給を受ける電源ＩＣを含み、
   前記第２の電子機器は、
   電源の供給を行う少なくとも２本の電源供給路と；
   所定の入力の有無に基づいて前記少なくとも２本の電源供給路の内一方の電源供給路を選択的に切り換えるスイッチ部と；
   を含むことを特徴とする、電源供給システム。

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