JP2010154692A - 電子機器における充電装置、電子機器及び充電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接続元の他の電子機器との通信により充電に必要な情報を取得できなくても、二次電池の充電を安定に行うことができる電子機器における充電装置、電子機器及び充電方法を提供する。
【解決手段】ＵＳＢケーブルの接続を検出すると（Ｓ１０）、バスパワーによる電源電圧を測定して測定電圧Ｖｍを取得する（Ｓ３０）。純正ＡＣアダプタでなければ、充電電流Ｉを初期充電電流Ｉoから電流値増分ΔＩずつ増やしながら、毎回、測定電圧Ｖｍを取得してその測定電圧Ｖｍが閾値Ｖo未満となるか（Ｓ９０で否定判定）、充電電流Ｉが５００ｍＡを超えるか（Ｓ１１０で否定判定）のいずれか一方を満たすまで繰り返す（Ｓ７０〜Ｓ１１０）。そのうち一方の条件を満たすと、そのときの充電電流より１回分前の充電電流を、以後の本充電に用いる充電電流値Ｉｂとして決定する（Ｓ１２０）。そして、決定した充電電流値Ｉｂで二次電池の充電を開始する（Ｓ１３０）。
【選択図】図５

Description

本発明は、電子機器の二次電池を充電する電子機器における充電装置、電子機器及び充電方法に関する。

近年、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４等の通信ケーブルを介して、接続元の他の電子機器（例えばパーソナルコンピュータ）から供給されるバスパワーを利用して、二次電池を充電する例えば電子スチルカメラや携帯電話、ＰＤＡ、携帯用ゲーム機等の電子機器が増えている。

例えば特許文献１では、ＵＳＢバスから得られるバスパワーの入力電流をＨＤＤブロックへの給電ラインに送るとともに、その一部を用いて充電回路により二次電池を充電する技術が開示されている。そして、二次電池の出力電圧を昇圧回路で昇圧し、その出力電流を給電ラインの電流と加算してＨＤＤブロックに供給することにより、ＵＳＢバス側の電流値を規格内に維持しながら、ＨＤＤブロック側での十分な駆動電力を確保する構成となっていた。
特開２００６−２４３８６３号公報

ところで、バスパワーで供給可能な規格電流は、ＵＳＢ規格では１００ｍＡと５００ｍＡの２種類がある。
例えば１００ｍＡの場合、電力が不足して電子カメラ側のＣＰＵが起動できないという問題があり、この場合、相手側の電子機器と通信できず、相手側の電子機器から充電に必要な情報（規格電圧、規格電流等）を取得できない。

また、ＵＳＢコネクタ付きのＡＣアダプタを用いて、ＵＳＢ対応の電子機器の充電が行われる場合もある。この場合、接続元の他の電子機器がＡＣアダプタになるため、ＵＳＢ通信を行うことができず、ＡＣアダプタの規格電流を知ることができなかった。

このように、接続元の他の電子機器の規格電流など充電に必要な情報を取得できないため、二次電池の充電を安定に行うことができなくなるなどの問題があった。なお、この種の問題は、電子カメラに限定されず、バスパワーを用いて二次電池を充電する多くの電子機器においても同様に発生する。

本発明は前記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、接続元の他の電子機器から充電に必要な情報を取得できなくても、二次電池の充電を安定に行うことができる電子機器における充電装置、電子機器及び充電方法を提供することにある。

上記問題点を解決するために、本発明は、電子機器に備えられる二次電池を充電する電子機器における充電装置であって、通信ケーブルを通じて他の電子機器と接続されたことを検知する検出手段と、前記通信ケーブルの電源供給線からの電源電圧により前記二次電池を充電する充電手段と、前記充電手段の充電動作による前記電源電圧の電圧降下の程度を示す測定値を測定する測定手段と、前記二次電池を充電するときの充電電流値を指示して前記充電手段に充電を行わせる制御手段とを備え、前記制御手段は、前記検出手段により前記他の電子機器との接続が検知されると、前記充電手段に指示する前記充電電流値を初期電流値から上昇させながら前記測定手段の測定値を監視し、当該測定値の監視結果に基づいて充電電流値を決定することを要旨とする。

この発明によれば、検出手段により他の電子機器との接続が検知されると、制御手段は、充電手段に指示する充電電流値を初期電流値から上昇させながら、測定手段の測定値を監視し、測定値の監視結果に基づいて充電電流値を決定する。そして、制御手段が、決定した充電電流値を充電手段に指示し、二次電池の充電を行わせる。よって、接続元の他の電子機器からその規格電流等の充電に必要な情報を取得できなくても、監視結果に基づいて決定した充電電流値で充電することで、二次電池の充電を安定に行うことができる。

また、本発明の充電装置では、前記制御手段は、前記監視中の前記測定値が前記充電手段の充電動作を保証しえない不安定域の値になると、前記測定値が不安定域の値とならない範囲で充電電流値を決定し、当該決定した充電電流値を前記充電手段に指示して当該充電手段による前記二次電池の充電を行わせることが好ましい。

また、本発明の充電装置では、前記測定手段は、前記充電動作により降下した電源電圧を前記測定値として測定し、前記制御手段は、前記測定手段の測定電圧が閾値を下回ると、当該測定電圧が前記閾値以上となる範囲で前記充電電流値を決定することが好ましい。

さらに、本発明の充電装置では、前記測定手段は、前記検出手段が前記他の電子機器との接続を検出したときの初期測定電圧と、前記充電動作中の測定電圧との差分である電圧降下量を前記測定値として測定し、前記充電手段は、前記電圧降下量が設定降下量を超えると、その超えた際の電流値を上回る範囲で前記充電電流値を決定することが好ましい。

また、本発明の充電装置では、充電電流値を前回の値Ｉｎ-1から今回の値Ｉnへ上昇させた場合、前記測定手段が測定した前回の測定電圧Ｖn-1と今回の測定電圧Ｖnとに基づき電圧降下率（Ｖn-1−ｖn）／（Ｉn-1−Ｉn）を前記測定値として演算し、当該電圧降下率が設定閾値を超えると、設定閾値を超えなかった範囲内で前記充電電流値を決定することが望ましい。

また、本発明の充電装置では、前記通信ケーブルを通じて接続元の他の電子機器と通信して当該他の電子機器の規格電源情報を取得する電源情報取得手段と、前記電源情報取得手段による前記他の電子機器との通信が不能であった場合は、当該他の電子機器が、ＡＣアダプタであると判断する判断手段と、をさらに備えていることが好ましい。

さらに、本発明の充電装置では、前記電源情報取得手段が前記他の電子機器と通信できた場合、前記制御手段は、前記電源情報取得手段が前記規格電源情報の一情報として取得した規格電流値情報に応じた充電電流値を前記充電手段に指示して前記充電手段による前記二次電池の充電を行わせることが好ましい。

また、本発明の充電装置では、前記検出手段が前記通信ケーブルの接続元の他の電子機器との接続を検出した際に前記測定手段により測定された電圧が、前記通信ケーブルが給電可能な規格電圧範囲外かつ前記二次電池の満充電電圧以上であれば、前記制御手段は、前記他の電子機器が規格既知のＡＣアダプタであると判断し、前記ＡＣアダプタの既知の規格電源情報に応じた充電電流値を前記充電手段に指示することが望ましい。

また、本発明は、電子機器であって、上記発明の充電装置を備えたことを要旨とする。
さらに、本発明は、電源供給線を有する通信ケーブルを接続するためのコネクタと、前記コネクタを介して接続された接続元の他の電子機器との接続を検知する検出手段、二次電池、前記二次電池を充電するための充電手段、前記充電手段に充電電流値を指示する制御手段、及び測定手段を備えた電子機器における充電方法であって、前記コネクタを介して他の電子機器と接続されたことを検知する検出ステップと、前記充電手段に対して二次電池を充電するときの充電電流値を初期電流値から上昇させながら前記充電手段の充電動作による電源電圧の電圧降下の程度を示す前記測定手段の測定値を監視し、当該測定値の監視結果に基づいて充電電流値を決定する充電電流値決定ステップと、前記決定した充電電流値を前記充電手段に指示して前記二次電池の充電を行う充電ステップとを備えたことを要旨とする。この発明によれば、上記の充電装置の発明と同様の作用効果を得ることができる。

（第一実施形態）
以下、本発明を電子カメラの一種である電子スチルカメラに具体化した第一実施形態を、図１〜図５に基づいて説明する。

図１に示すように、本実施形態の電子スチルカメラ１１（デジタルスチルカメラ）は、略直方体形状をなすカメラ本体１２を有している。カメラ本体１２の前面側略中央部には撮像レンズ部１３が設けられている。また、カメラ本体１２において撮像レンズ部１３よりも上側となる二位置には、フラッシュ１４（ストロボ発光部）及び合焦動作時に赤外線・超音波等を被写体に向けて照射するための照射窓部１５が設けられている。

また、カメラ本体１２の上面左端部寄りの部分には、電子スチルカメラ１１に撮像動作を開始させるときに撮像者により押し下げ操作（すなわち、オン操作）されるレリーズボタン１６が設けられている。レリーズボタン１６の右側には電子スチルカメラ１１を電源オン状態とするときに撮像者により押し下げ操作される電源スイッチ１７が設けられている。なお、カメラ本体１２の後面側には、液晶表示装置（Liquid Crystal Display）（以下、「ＬＣＤ１８」という）（図３参照）のモニタ等が設けられている。

そして、カメラ本体１２の一側部（本例では図１における左側部）には、樹脂製の端子カバー１９を開けたその内側壁面に、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタ２０（雌コネクタ）が設けられている。このＵＳＢコネクタ２０には、通信ケーブルとしてのＵＳＢケーブル２１のＵＳＢコネクタ２１ａ（雄コネクタ）を接続（挿入）することが可能となっている。

図２に示すように、電子スチルカメラ１１は、ＵＳＢコネクタ２０，２１ａの接続により、ＵＳＢケーブル２１の反対側端部のＵＳＢコネクタ２１ｂが接続されている接続元の他の電子機器とＵＳＢケーブル２１を通じてＵＳＢ接続される。接続元の他の電子機器としては、パーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ２２」という）等の他、ＡＣアダプタ２３が挙げられる。もちろん、接続元の他の電子機器はＵＳＢ通信対応のものであれば足り、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）や携帯電話、携帯用ゲーム機、ＵＳＢハブなどであってもよい。

電子スチルカメラ１１は電源オフ状態（待機モード）でＵＳＢ接続を検出すると、ＵＳＢケーブル２１を通じて供給されるバスパワーを利用して二次電池４１（図３に示す）を充電するようになっている。

また、図２に示すように、ＡＣアダプタ２３は、商用交流電源（例えばＡＣ１００Ｖ）のコンセントに接続可能なプラグ２４を有し、商用交流電源からプラグ２４へ給電された交流電力を直流電力にＡＣ／ＤＣ変換した所定電圧（例えば５Ｖ）の直流を出力する。ＡＣアダプタ２３は、そのＵＳＢコネクタ（図示せず）に接続されたＵＳＢケーブル２１を通じて所定電圧（例えば５Ｖ）の直流を電子スチルカメラ１１に供給する。ＡＣアダプタ２３には、この電子スチルカメラ１１の給電専用に販売されている純正ＡＣアダプタ２３ａと、非純正ＡＣアダプタ２３ｂとがある。純正ＡＣアダプタ２３ａは、定格電流等の規格情報が既知（例えば既知の定格電流が５００ｍＡ〜１０００ｍＡの範囲内の所定値）であり、一方、非純正ＡＣアダプタ２３ｂは、定格電流等の規格情報が既知ではない。

ここで、ＵＳＢでは、バスパワー方式として上位側デバイス（例えばＰＣ２２やＰＤＡのＵＳＢホスト等)からＵＳＢケーブル２１を通じて下位側デバイス（ＵＳＢデバイス）への電源電圧供給を可能とした上で、プラグアンドプレイにも標準で対応しており、さらにＵＳＢケーブル２１の活線挿抜が可能なホットプラグインにも対応している。また、ＵＳＢでは、上位側デバイスとなる電子機器（ＰＣ２２等）から、電源供給を受ける下位側デバイス（バスパワーテバイス）に供給可能な最大電流量（規格電流）が、１００ｍＡと５００ｍＡとの２種類の規格がある。そして、総量で規格電流（１００ｍＡ又は５００ｍＡ）を超える下位側デバイスを接続した場合は、電力供給不足による不安定動作あるいは不安定充電動作の原因となる。

また、純正ＡＣアダプタ２３ａは、供給可能な電源電圧（定格電圧）が、ＵＳＢの規格電圧範囲（本例では、４．４０〜５．２５Ｖ）外でかつ二次電池４１の定格電圧（満充電電圧）（本例では４．２Ｖ）以上となる電圧範囲に設定されている。但し、本例では、５．２５Ｖを超える電圧は使用できない。よって、具体的には、純正ＡＣアダプタ２３ａの定格電圧は、二次電池４１の定格電圧（４．２Ｖ）より大きくかつＵＳＢ規格電圧の下限（４．４０Ｖ）未満となる電圧値、例えば「４．３Ｖ」に設定されている。

次に、本実施形態の電子スチルカメラ１１における回路構成を図３のブロック図に基づき説明する。
図３に示すように、電子スチルカメラ１１は、画像処理をはじめとする各種処理を行うエンジン３５を備える。電子スチルカメラ１１は、エンジン３５内に設けられて所定の制御プログラムを実行して電子スチルカメラ１１の各種動作を統括的に制御するメインＣＰＵ２５と、主として電源制御を司る制御手段としてのサブＣＰＵ２６とを備えている。これらメインＣＰＵ２５とサブＣＰＵ２６は相互に通信可能となっている。

そして、このメインＣＰＵ２５に対して、既述したレリーズボタン１６等を含む操作部２７、モータ制御部２８、フラッシュ制御部２９、ＤＲＡＭ３１（フレームメモリ）、フラッシュメモリ３２（不揮発性メモリ）、メモリカード３３（例えばＳＤカード）、ＬＣＤ１８及びＵＳＢコネクタ２０が接続されている。

また、電子スチルカメラ１１は、撮像レンズ部１３を含む光学レンズ群（図３では撮像レンズ１３のみ図示）、絞り及びシャッタ等によって構成される可変光学系等を有している。モータ制御部２８は、メインＣＰＵ２５の指令により、合焦動作、絞り調整及びシャッタ制御等を行う。メインＣＰＵ２５は、測光素子（図示省略）からの光電変換信号に応じて所定の露出演算を行い、レリーズ時に露出演算結果に基づいてシャッタ及び絞りを制御する。詳しくは、モータ制御部２８は、メインＣＰＵ２５の指令により駆動制御されるレンズ駆動用モータを有し、このモータにより撮像レンズ部１３（可動レンズ）を駆動することで、ズーム倍率（焦点距離）の変更、及び合焦動作を行う。また、モータ制御部２８は、画像データより検出された被写体の輝度を用いてメインＣＰＵ２５が所定の露出演算を行って決定した絞り値となるように、絞り用モータを駆動して絞りの開口径を調整する。さらに、モータ制御部２８は、メインＣＰＵ２５による露出演算で決定された露光時間となるように、シャッタ用のモータを駆動してシャッタの駆動制御を行う。

フラッシュ制御部２９は、メインＣＰＵ２５の指令によりフラッシュ１４の発光制御を行う。メインＣＰＵ２５は、測光素子で取得された環境光の色情報に基づいて必要な照明光の色温度を決定し、決定した色温度の照明光をフラッシュ１４が発するようにフラッシュ制御部２９へ発光色制御信号を送信する。

そして、電子スチルカメラ１１は、被写体からの光束が可変光学系等を通過した被写体光を撮像レンズ部１３の像空間側において結像させるための撮像素子３６を有している。この撮像素子３６は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ、又はＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサからなり、その撮像面に結像した被写体像に対応した信号電荷を蓄積し、その蓄積した信号電荷を画素信号と呼ばれるアナログ信号として出力する。

撮像素子３６の出力側には信号処理回路３７が接続されている。信号処理回路３７は、ＡＦＥ（Analog Front End）部とＡ／Ｄ変換器とを有している。ＡＦＥ部は、メインＣＰＵ２５により制御され、撮像素子３６で光電変換された画素信号を所定のタイミングでサンプリング（相関二重サンプリング）して、例えばＩＳＯ感度に基づく所定の信号レベルとなるように増幅する。Ａ／Ｄ変換器は、ＡＦＥ部から出力された増幅後の画像信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換し、デジタル変換後の画像データを、エンジン３５へ出力する。エンジン３５は、Ａ／Ｄ変換器から出力されたデジタル画像信号に対して輪郭補償やガンマ変換やホワイトバランス処理等の画像処理を施すことにより所定の画像信号を生成する。そして、このエンジン３５において生成された画像信号はバッファメモリとして機能するＤＲＡＭ３１に一時記憶される。

その後、メインＣＰＵ２５は、ＤＲＡＭ３１から画像データを読出して、例えばＪＰＥＧ方式でデータ圧縮処理を行い、圧縮処理後の画像データをメモリカード３３に記憶する。また、メインＣＰＵ２５は、メモリカード３３から撮影画像データを読出して伸張処理を施した後の撮影画像データを、ＤＲＡＭ３１に記憶させて、ＬＣＤ駆動回路（図示省略）を介してＬＣＤ１８に表示させる。

また、エンジン３５は、ＵＳＢコネクタ２０と接続されたＵＳＢコントローラ３９を備えている。ＵＳＢコントローラ３９は、電子スチルカメラ１１の電源オン状態の下で、ＵＳＢコネクタ２０にＵＳＢコネクタ２１ａが接続されて、電子スチルカメラ１１が他の電子機器とＵＳＢ接続されると、その接続元の他の電子機器との間でＵＳＢ通信プロトコルに従う通信を行うようになっている。但し、電子スチルカメラ１１の電源オフ状態でもＵＳＢコネクタ２０へのＵＳＢコネクタ２１ａの接続（他の電子機器の接続）を検出できるように、サブＣＰＵ２６には電源電圧Ｖｂｕｓも入力されている。そのため、電子スチルカメラ１１の電源オフ時のＵＳＢ接続は、サブＣＰＵ２６により検出される。

サブＣＰＵ２６には、電源スイッチ１７と電源回路４０とが接続されている。電源回路４０には二次電池４１が接続されている。サブＣＰＵ２６は、電源スイッチ１７から入力した操作信号に基づき電源回路４０を制御して電子スチルカメラ１１の電源のオン・オフを切り換える。電源オン状態では、電源回路４０はサブＣＰＵ２６の指令により駆動され、二次電池４１の電源電圧から複数種の所定電圧を生成して、電子スチルカメラ１１内の各所に必要な電源電圧を供給するようになっている。また、サブＣＰＵ２６は、電子スチルカメラ１１の電源オン状態下で撮影動作や操作部２７の操作が何も行われないまま所定時間経過すると、電源回路４０を制御して電子スチルカメラ１１の電源をオフさせる。電源オフ状態では、サブＣＰＵ２６等の一部の回路（計時カウンタ等）を除き、電源回路４０からの電源電圧の出力は停止される。なお、本実施形態では、二次電池４１として、例えばリチウムイオン電池を使用している。但し、ＵＳＢの規格電圧で充電可能な定格電圧を有するその他の二次電池も採用できる。また、本実施形態では、二次電池４１が、電子スチルカメラ１１の電池ボックスに着脱可能な状態で収容されてユーザによる電池交換が可能な交換式であるが、ユーザが着脱できない状態に電子スチルカメラ１１内に固定された固定式であってもよい。

図３に示す電源回路４０には、二次電池４１を充電するための充電回路４２が備えられている。本実施形態では、サブＣＰＵ２６及び充電回路４２等により、二次電池４１を充電するための充電装置が構成されている。サブＣＰＵ２６内には図３に示すフラッシュメモリ２６ａが備えられ、このフラッシュメモリ２６ａには、図５にフローチャートで示す充電制御処理ルーチンのプログラムが記憶されている。そして、電子スチルカメラ１１の電源オフ中にＵＳＢ接続が検出されると、サブＣＰＵ２６はこのプログラムを実行することにより、二次電池４１の充電制御を行うようになっている。

図４は、エンジン３５、サブＣＰＵ２６及び電源回路を示すブロック図である。図４に示すように、電源回路４０内には、電源ＩＣ５１、リセットＩＣ５２、充電手段としての充電制御ＩＣ５３、第１スイッチ素子Ｓ１、第２スイッチ素子Ｓ２及び第３スイッチ素子Ｓ３が設けられている。

エンジン３５内のＵＳＢコントローラ３９と、ＵＳＢコネクタ２０との間は、電源線ラインのＶｂｕｓの電源線５４と、差動信号のＤ＋及びＤ−の各信号線５５，５６とで接続されている。なお、ＵＳＢケーブル２１は、ＵＳＢコネクタ２０，２１ａの接続時に、図４に示すＵＳＢコネクタ２０のＶｂｕｓ端子とＧＮＤ端子と接続される電源ラインを構成する２本の電源供給線（Ｖｂｕｓ線とＧＮＤ線）（図示省略）と、ＵＳＢコネクタ２０のＤ＋端子とＤ−端子とそれぞれ接続される差動信号用の２本の信号線（Ｄ＋線とＤ−線）（図示省略）とを有している。

電源線５４から分岐した配線５７は、サブＣＰＵ２６のＩＮＴ端子（割込端子）に接続されている。また、配線５７上の接続点Ａは、直列接続された第１スイッチ素子Ｓ１及びダイオードＤ１を介して電源ＩＣ５１のＶＤＤ端子に接続されている。また、二次電池４１の正極は第２スイッチ素子Ｓ２を介して電源ＩＣ５１のＶＤＤ端子に接続され、その負極は接地されている。この第２スイッチ素子Ｓ２のゲート端子Ｇは、ダイオードＤ１のアノード端子と接続されている。ここで、各スイッチ素子Ｓ１，Ｓ２中のダイオードは寄生ダイオードである。

第１スイッチ素子Ｓ１のソース端子Ｓとゲート端子Ｇとの間は抵抗Ｒ１を介して接続されている。また、第３スイッチ素子Ｓ３のソース端子Ｓが、第１スイッチ素子Ｓ１のソース端子Ｓと接続され、第３スイッチ素子Ｓ３のドレイン端子Ｄが、第１スイッチ素子Ｓ１のゲート端子Ｇと接続されている。第１スイッチ素子Ｓ１のゲート端子Ｇ及び第３スイッチ素子Ｓ３のドレイン端子Ｄは、共に抵抗Ｒ２を介して接地されている。

接続点Ａと第３スイッチ素子Ｓ３のゲート端子Ｇとの間は抵抗Ｒ３を介して接続されている。また、第３スイッチ素子Ｓ３のゲート端子Ｇは、サブＣＰＵ２６のPort２端子（Openドレイン）と接続されている。また、第２スイッチ素子Ｓ２のゲート端子Ｇは、抵抗Ｒ４を介して接地されている。なお、本実施形態では、第１〜第３スイッチ素子Ｓ１〜Ｓ３はｐチャネルＭＯＳ形ＦＥＴ（電界効果型トランジスタ）により構成されている。

リセットＩＣ５２は、そのＩＮ端子が第２スイッチ素子Ｓ２のソース端子Ｓと接続されると共に、そのＯＵＴ端子がサブＣＰＵ２６のReset端子に接続されている。また、サブＣＰＵ２６のPort１端子は、電源ＩＣ５１のEnable端子に接続されている。

サブＣＰＵ２６のＩＮＴ端子への入力が、ＵＳＢコネクタ２０，２１ａが非接続でＬレベルにあるときには、サブＣＰＵ２６は第３スイッチ素子Ｓ３のゲート端子Ｇに接続されているPort２端子をＯｐｅｎにするようになっている。そのため、ＵＳＢ非接続状態（ＵＳＢコネクタ２０，２１ａの非接続状態）では、第１スイッチ素子Ｓ１がオフし、第２スイッチ素子Ｓ２のゲート端子Ｇへの印加電圧がＬレベルになるので、第２スイッチ素子Ｓ２がオンする。

また、ＩＮＴ端子への入力電圧がＬレベルの状態で、電源スイッチ１７が電源オン操作されると、サブＣＰＵ２６は、リセットＩＣ５２のＩＮ端子に入力された二次電池４１の電源電圧Ｖbattが所定電圧以上であるか否かを判断し、電源電圧Ｖbattが所定電圧以上あれば、Port１端子から電源ＩＣ５１のEnable端子へイネーブル信号を出力する。一方、電源電圧Ｖbattが所定電圧未満であれば、電源ＩＣ５１に対してイネーブル信号を出力しない。よって、電子スチルカメラ１１がＵＳＢ非接続状態の下で電源スイッチ１７が電源オン操作されたときには、電源電圧Ｖbattが所定電圧以上ある場合に限り、電源ＩＣ５１はサブＣＰＵ２６から入力されたイネーブル信号に基づいて駆動される。

すなわち、電源ＩＣ５１はEnable端子にイネーブル信号が入力されると、ＶＤＤ端子から入力される電源電圧Ｖｂｕｓから複数種の電源電圧ＶＤＤ２，…，ＶＤＤｎを生成し、各出力端子OUT２，…，OUTｎから出力する。例えば電圧ＶＤＤ２がメインＣＰＵ２５に供給され、電圧ＶＤＤ３がモータ制御部２８へ、電圧ＶＤＤ４がフラッシュ制御部２９へ出力される。なお、電源ＩＣ５１は、電源オフ中であっても、出力端子OUT１からサブＣＰＵ２６へは常に電源電圧ＶＤＤ１が供給されるようになっている。このため、電源オフ中においてもサブＣＰＵ２６は駆動し、ＵＳＢコネクタ２０に対するＵＳＢケーブル２１の挿抜の検出や、各種操作スイッチ（操作ボタン）の操作の検出、計時カウンタの計時処理などを行えるようになっている。

ＵＳＢコネクタ２０にＵＳＢコネクタ２１ａが接続され、サブＣＰＵ２６のＩＮＴ端子に電源電圧Ｖｂｕｓ（Ｈレベル）が入力されると、サブＣＰＵ２６は、Port１端子から電源ＩＣ５１のEnable端子へイネーブル信号を出力して電源ＩＣ５１を駆動させる。また、Port２端子はOpenのままにすることで、第３スイッチ素子Ｓ３のゲート端子ＧへＨレベルの電圧が印加され、第３スイッチ素子Ｓ３がオフする。すると、第１スイッチ素子Ｓ１がオンし、このとき第２スイッチ素子Ｓ２のゲート端子ＧにＨレベルの電圧が印加されるので、第２スイッチ素子Ｓ２がオフする。その結果、電源ＩＣ５１のＶＤＤ端子への供給電源電圧が、二次電池４１の電源電圧Ｖbattから、ＵＳＢケーブル２１のバスパワー電源電圧Ｖｂｕｓに切り換わる。

なお、電子スチルカメラ１１がＵＳＢ非接続状態で、二次電池４１が所定電圧未満の場合は、二次電池４１からサブＣＰＵ２６への給電も停止され、サブＣＰＵ２６は停止（オフ）している。このように電源オフ状態でサブＣＰＵ２６がオフの場合にPort２端子の出力が不定（Ｈｉ−Ｚ等）になっても、そのような状態でＵＳＢケーブル２１が接続されて電源電圧Ｖｂｕｓが供給された時には、抵抗Ｒ３を介して第３スイッチ素子Ｓ３のゲート端子Ｇに、電源電圧Ｖｂｕｓに基づくＨレベルの電圧が印加されるので、第３スイッチ素子Ｓ３がオフするようになっている。その結果、第１スイッチ素子Ｓ１がオンするとともに、第２スイッチ素子Ｓ２がオフするようになっている。

サブＣＰＵ２６はその内部にＡ／Ｄ変換回路６０を備えている。二次電池４１は、温度センサ（図示省略）を内蔵し、その温度センサの温度検出信号を出力する温度端子Ｔを有している。サブＣＰＵ２６は、温度端子Ｔから出力された二次電池４１の温度に応じたアナログ値の検出信号がＡ／Ｄ変換回路６０でＡ／Ｄ変換されたデジタル信号を入力し、そのデジタル値で示された温度検出値に基づき二次電池４１の温度を把握する。このとき、サブＣＰＵ２６は、二次電池４１の温度が充電可能な温度範囲内（例えば４０℃以下）にあるときに充電制御ＩＣ５３に二次電池４１の充電を指令する。また、電源線５４と接続された配線５７上の接続点Ｃの電圧（つまり電源電圧Ｖｂｕｓ）は、配線５８を通じてＡ／Ｄ変換回路６０へ入力されるようになっている。そして、サブＣＰＵ２６は、Ａ／Ｄ変換回路６０を介して電源電圧Ｖbusの値に応じたデジタル値を測定電圧Ｖｍとして入力する。なお、本実施形態では、この測定電圧Ｖｍが測定値に相当する。また、配線５７，５８及びＡ／Ｄ変換回路６０により測定手段が構成される。

充電制御ＩＣ５３は、二次電池４１を充電するときの充電電流の値を制御する集積回路である。充電制御ＩＣ５３のＶＤＤ端子は配線５７上の接続点Ｂと接続されている。このため、ＵＳＢコネクタ２０，２１ａの接続時には、充電制御ＩＣ５３のＶＤＤ端子に電源電圧Ｖｂｕｓが供給される。充電制御ＩＣ５３のＯＵＴ端子は二次電池４１の正極と接続されている。また、充電制御ＩＣ５３のＳＩＯ端子は、サブＣＰＵ２６のＳＩＯ端子と接続されている。サブＣＰＵ２６はＳＩＯ端子から充電制御ＩＣのＳＩＯ端子へ充電制御用指令データをシリアル送信することで、充電制御ＩＣ５３に充電電流値の設定及びその設定電流値での充電開始指令を行う。充電制御ＩＣ５３は、充電開始指令を受信すると、ＶＤＤ端子へ供給された電源電圧Ｖｂｕｓの電力（バスパワー）を基に、ＯＵＴ端子から出力する充電電流の値を設定電流値に一致するように制御しつつ、二次電池４１の充電を行う。

以下、充電制御処理について説明する。充電制御処理は図５にフローチャートで示すように実行される。図５に示す充電制御処理は、電子スチルカメラ１１の電源のオン・オフに関係なく、サブＣＰＵ２６により実行される。

まずステップＳ１０では、ＵＳＢケーブルの接続を検出したか否かを判断する。ＵＳＢケーブルの接続を検出すればステップＳ２０に進み、一方、ＵＳＢケーブルの接続が検出されなければ、接続が検出されるまで待機する。なお、本実施形態では、配線５７、ＩＮＴ端子、及びステップＳ１０の判断処理を行うサブＣＰＵ２６により、検出手段が構成される。

ステップＳ２０では、二次電池４１の温度が充電可能な範囲であるか否かを判断する。二次電池４１の温度が充電可能な範囲内であればステップＳ３０に進み、充電可能な範囲内になければ（つまり充電可能範囲外であれば）、当該充電制御処理ルーチンを終了する。

ステップＳ３０では、測定電圧Ｖｍを取得する。
そして、次のステップＳ４０では、測定電圧Ｖｍが、純正ＡＣアダプタ２３ａの定格電圧であるか否か（つまりＶg1≦Ｖｍ≦Ｖg2が成立するか否か）を判断する。測定電圧Ｖｍが、Ｖg1〜Ｖg2の範囲内にあれば、接続元の電子機器が純正ＡＣアダプタ２３ａであると判断可能である。ここで、本例の場合、Ｖg1は二次電池４１の定格電圧４．２Ｖであり、Ｖg2はＵＳＢの規格電圧の下限４．４０Ｖ未満の例えば４．３９Ｖである。そして、本例では、純正ＡＣアダプタ２３ａの定格電圧が、４．３Ｖに設定されているので、Ｖg1≦Ｖｍ≦Ｖg2が成立する。Ｖg1≦Ｖｍ≦Ｖg2が成立すればステップＳ５０に進み、一方、Ｖg1≦Ｖｍ≦Ｖg2が不成立であればステップＳ６０に進む。Ｖg1≦Ｖｍ≦Ｖg2が不成立の場合は、以下、ステップＳ６０〜Ｓ１２０の処理を実行することにより、二次電池４１を充電すべき適切な充電電流値Ｉｂを決定する以下の処理が行われる。

まずステップＳ６０では、初期充電電流Ｉoを計算する。すなわち、初期充電電流Ｉoは、ＵＳＢ規格の最小値の１００ｍＡから、充電動作で消費する電流を引いた値として計算される。例えば、充電時に駆動されているサブＣＰＵ２６及び充電制御ＩＣ５３等の消費電流が例えば２０ｍＡ（既知消費電流）である場合、初期充電電流Ｉoとして、１００−２０＝８０ｍＡを設定する。なお、電子スチルカメラ１１が電源オン中である場合も、バスパワーに余力があれば、二次電池４１の充電は行われ、この場合、例えばＬＣＤ１８が駆動されていれば、ＬＣＤ１８を含む表示系の消費電流もさらに差し引いて初期充電電流Ｉｏの計算が行われる。

そして、ステップＳ７０では、充電制御ＩＣ５３への充電電流Ｉの設定及び充電開始命令を行う。初回である今回は、充電電流Ｉとして初期充電電流Ｉoの設定及び充電開始命令を行う。このようにテスト充電の初回の初期充電電流Ｉoを設定して充電開始命令を行ったときには、充電制御ＩＣ５３は、初期充電電流Ｉoで二次電池４１を充電する。

そして、次のステップＳ８０では、このときの測定電圧Ｖｍを取得する。
ステップＳ９０では、その測定電圧Ｖｍが閾値Ｖo（閾値電圧）以上であるか（つまりＶｍ≧Ｖoが成立するか）否かを判断する。ここで、閾値Ｖoは、充電制御ＩＣ５３（充電手段）の充電動作を保証しえる測定電圧Ｖｍの最低電圧値に相当する値である。但し、閾値Ｖoは、多少の電圧変動等があっても充電動作を確実に保証できるように若干のマージンを含んで設定されている。よって、Ｖｍ≧Ｖoが成立しなくなると、監視中の測定電圧Ｖｍが充電制御ＩＣ５３の充電動作を保証しえない不安定域の値になったと判断できる。また、Ｖｍ≧Ｖoが成立すれば、監視中の測定電圧Ｖｍが充電制御ＩＣ５３の充電動作を保証しうる安定域の値にあると判断できる。判断の結果、Ｖｍ≧Ｖoが成立すれば、ステップＳ１００に進む。

ステップＳ１００では、充電電流ＩをΔＩだけ上昇させる。つまり、テスト充電中は、充電電流ＩをΔＩ（例えば５０ｍＡ）ずつ段階的に上昇させつつ測定電圧Ｖｍを監視するが、このステップで、充電電流Ｉを初期充電電流Ｉoから一段階上昇させる。なお、電流値増分ΔＩは、初期充電電流Ｉoから開始した充電電流ＩがＵＳＢ規格の最大電流値５００ｍＡに到達するまでに複数回のテスト充電が行われうる任意の値を採用できる。但し、電流値増分ΔＩは、例えば１０〜１００ｍＡの範囲内の所定値に設定されることが好ましい。

次のステップＳ１１０では、充電電流Ｉが５００ｍＡ以下であるか（つまりＩ≦５００ｍＡが成立するか）否かを判断する。つまり、充電電流Ｉが、ＵＳＢ規格の最大電流値「５００ｍＡ」に達していないか否かを判断する。これは、充電電流ＩがＵＳＢ規格の最大電流値「５００ｍＡ」を超えた場合（Ｉ≦５００ｍＡが不成立の場合）、充電電流Ｉをこれ以上増やすことができないので、テスト充電における充電電流Ｉがその上限を超えたか否かを判断する。

Ｉ≦５００ｍＡが成立すれば、充電電流Ｉがまだその上限を超えていないので、ステップＳ７０に戻る。
こうして、ステップＳ７０では、充電制御ＩＣ５３への充電電流Ｉの設定および充電開始命令を行う。今回は、充電電流Ｉとして、初期充電電流Ｉoに電流値増分ΔＩだけ増やした電流値（Ｉ＝Ｉo＋ΔＩ）が設定されて、充電開始命令が行われる。こうして、充電制御ＩＣ５３は、充電電流Ｉ＝Ｉo＋ΔＩで、二次電池４１を充電する。

そして、このときの測定電圧Ｖmを取得し（Ｓ８０）、Ｖｍ≧Ｖoが成立するか否かを判断する（Ｓ９０）。そして、Ｖｍ≧Ｖoが成立すれば、再び充電電流Ｉを電流値増分ΔＩだけ増やし（Ｉ＝Ｉo＋２・ΔＩ）（Ｓ１００）、Ｉ≦５００ｍＡ（Ｓ１１０）が成立すれば、充電制御ＩＣ５３への充電電流Ｉ（＝Ｉ＋２・ΔＩ）の設定および充電開始命令を行う。

以後、同様に、充電電流Ｉを電流値増分ΔＩずつ増やしつつ、測定電圧Ｖｍが閾値Ｖo未満になるか（Ｓ９０でＶｍ≧Ｖoが不成立）、充電電流Ｉが５００ｍＡを超えることになるか（Ｉ≦５００ｍＡが不成立）のうちどちらか一方が成立するまで、ステップＳ７０〜Ｓ１１０の処理を繰り返す。

こうして充電電流Ｉを、Ｉo、Ｉo＋ΔＩ、Ｉo＋２ΔＩ、Ｉo＋３ΔＩ、…、Ｉo＋（ｎ−１）・ΔＩ（但し「ｎ」はｎ回目を示す）と、ΔＩずつ増やしながら、ｎ回のテスト充電を行い、ｎ回目で、Ｖｍ≧Ｖo（Ｓ９０）と、Ｉ≦５００ｍＡ（Ｓ１１０）のうちいずれか一方が不成立であれば、ステップＳ１２０に進む。つまり、Ｖｍ≧Ｖo（Ｓ９０）が不成立となって、充電電流値Ｉが不安定な充電となりうる不安定域に入ったと判断されるか、ＵＳＢ規格の最大電流値５００ｍＡに達した場合は、ステップＳ１２０に進む。

そして、ステップＳ１２０では、Ｉｂ＝Ｉ−ΔＩを計算する。よって、充電電流値Ｉが不安定な充電となりうる不安定域に入った場合には、そのときの充電電流値Ｉから１回分前に戻して、安定な充電となりうるＩｂ＝Ｉ−ΔＩを採用する。つまり、監視中の測定電圧が充電制御ＩＣ５３（充電手段）の充電動作を保証しえない不安定域の値になると、測定値が不安定域の値とならない範囲のうち、前回までのテスト充電で採用した充電電流Ｉのうち最大値を充電電流値Ｉｂとして決定する。また、充電電流値Ｉが、ＵＳＢ規格の最大電流値５００ｍＡを超えると、そのときの充電電流値Ｉ（＞５００ｍＡ）より１回分前のＩｂ＝Ｉ−ΔＩ（≦５００ｍＡ）を、充電電流値Ｉｂに決定する。

こうして以上（Ｓ６０〜Ｓ１２０）のテスト充電により、充電電流値Ｉｂが決定すると、ステップＳ１３０において、充電制御ＩＣ５３への充電電流Ｉｂの設定及び充電開始指令を行う。そして、以後、充電制御ＩＣ５３により、決定された充電電流Ｉｂで二次電池４１の充電（本充電）が行われる。その結果、二次電池４１は安定に充電される。

例えば接続元の他の電子機器が供給可能電流１００ｍＡの場合は、テスト充電の過程で充電電流値Ｉが比較的低電流の段階でＶｍ≧Ｖoが不成立となって、二次電池４１が僅かな充電電流で充電されるか、二次電池４１の充電が行われない。また、接続元の他の電子機器が供給可能電流５００ｍＡの場合は、テスト充電の過程で充電電流値Ｉが比較的高電流で、Ｖｍ≧Ｖoが不成立となるか、Ｉ≦５００ｍＡが不成立となって、１回分前の比較的高い充電電流Ｉｂ（但しＩｂ＜５００）で二次電池４１の充電が行われる。

さらに非純正ＡＣアダプタ２３ｂの場合は、純正ＡＣアダプタ２３ａである条件 Ｖg1≦Ｖｍ≦Ｖg2 を満たさないため、テスト充電（Ｓ６０〜Ｓ１２０）を行うことになって、非純正ＡＣアダプタ２３ｂの既知でない規格電流に応じた適切な充電電流値Ｉｂが決定される。このため、非純正ＡＣアダプタ２３ｂが接続元の他の電子機器であった場合も、二次電池４１の充電は安定に行われる。

また、純正ＡＣアダプタ２３ａの場合は、条件 Ｖg1≦Ｖｍ≦Ｖg2 を満たすため、純正ＡＣアダプタ２３ａの既知の供給可能電流Ｉｇ（規格電流値）に基づき充電電流Ｉｂが計算により求められる（Ｓ５０）。よって、純正ＡＣアダプタ２３ａの場合も、二次電池４１の充電は安定に行われる。

なお、本充電中において、電子スチルカメラ１１の一部が駆動されるなどして新たに電力が消費された場合は、測定電圧に基づく監視結果に基づき充電電流値を変更する指令が出されるようになっている。このため、二次電池４１の充電は、電子スチルカメラ１１内の他の部分の駆動にさほど影響されず安定に行われる。

以上詳述したようにこの第一実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）充電電流値を初期充電電流ＩoからΔＩずつ増やしつつ測定電圧Ｖｍを監視し、監視中の測定電圧Ｖｍが充電制御ＩＣ５３（充電手段）の充電動作を保証しえない不安定域の値になると、測定値が不安定域の値とならない範囲で充電電流値を決定する。このため、二次電池４１の充電を安定に行うことができる。

（２）接続元の他の電子機器がＵＳＢ規格電流１００ｍＡと５００ｍＡのどちらであっても、適切な充電電流値Ｉｂを決定できる。
（３）テスト充電中に充電電流ＩがＵＳＢ規格の最大電流５００ｍＡ以上の値に達した場合は、１回分前の充電電流値Ｉｂ（＝Ｉ−ΔＩ）を本充電用とし、ＵＳＢ規格の上限未満（５００ｍＡ未満）の範囲で充電電流Ｉｂを決定する構成とした。よって、過剰な充電電流での不安定な充電を回避して、二次電池４１の充電を安定に行うことができる。

（４）供給可能電流値（規格電流値）が既知でない非純正ＡＣアダプタ２３ｂが接続された場合も、テスト充電により適切な充電電流値Ｉｂを決定できるので、二次電池４１の充電を安定に行うことができる。

（５）純正ＡＣアダプタ２３ａの供給可能電圧（規格電流値Ｖｇ）を、二次電池４１の充電が可能な電圧範囲でかつＵＳＢ規格電圧（＝５Ｖ）とは異なる範囲（Ｖg1≦Ｖｇ≦Ｖg2）の値として設定した。このため、テスト充電開始前の初期に測定した測定電圧Ｖｍが、条件 Ｖg1≦Ｖｍ≦Ｖg2 を満たすことをもって、純正ＡＣアダプタ２３ａであることを判別できる。つまり、テスト充電を行うことなく測定電圧Ｖｍの値から、純正ＡＣアダプタ２３ａであることを判別できる。従って、純正ＡＣアダプタ２３ａの既知の供給可能電流Ｉｇに基づき充電電流Ｉｂを決定することができる。よって、二次電池４１の充電を安定に行うことができる。

（６）電圧検出値をそのまま測定値として用いて、測定電圧Ｖｍが閾値Ｖｏ以上であるか否かを監視する構成なので、測定値を算出するための余分な計算処理が必要なく簡単な監視処理で済ませられる。

（７）接続元の他の電子機器の規格電流を知る必要がないので、電源オフ状態のときにＵＳＢ接続を検出した場合でも、メインＣＰＵ２５を起動させる必要がない。
（第二実施形態）
次に第二実施形態を図６に基づいて説明する。この第二実施形態では、メインＣＰＵ２５を起動させて、接続元の他の電子機器の規格電流情報（規格電源情報）をＵＳＢ通信で取得する点が、前記第一実施形態と異なる。電子スチルカメラ１１の構成などは前記第一実施形態と同様なので、以下、充電制御処理の内容についてのみ詳細に説明する。なお、本実施形態では、メインＣＰＵ２５、サブＣＰＵ２６及び充電回路４２等により、二次電池４１を充電するための充電装置が構成される。

図６に示すように、サブＣＰＵ２６が、ＵＳＢケーブル２１の接続を検出し（ステップＳ２１０で肯定判定）、かつ二次電池４１の温度が充電可能な範囲にあると判断すれば（ステップＳ２２０で肯定判定）、ステップＳ２３０において、サブＣＰＵ２６はメインＣＰＵ２５に起動指示を出す。そして、メインＣＰＵ２５が起動すると（ステップＳ２４０で肯定判定）、ステップＳ２５０において、メインＣＰＵ２５はＵＳＢ通信を行う。この場合、接続元の他の電子機器がＰＣ２２などのＵＳＢホスト（又は上位側ＵＳＢデバイス）である場合は、ＵＳＢ通信接続が確立され、メインＣＰＵ２５はＵＳＢコントローラ３９により、接続元の他の電子機器との間でＵＳＢ通信を行って、他の電子機器から供給可能電流Ｉusb（規格電流）を取得する。一方、接続元の他の電子機器が、ＡＣアダプタ２３である場合は、ＵＳＢ通信接続を確立することができない。なお、ステップＳ２５０のＵＳＢ通信を行って電源規格情報（規格電流等の情報）を取得するメインＣＰＵ２５により、電源情報取得手段が構成される。

ステップＳ２６０では、サブＣＰＵ２６はＵＳＢ通信が成功したか否かを判断する。ＵＳＢ通信が成功した場合（ステップＳ２６０で肯定判定）は、ステップＳ２７０において、サブＣＰＵ２６は、メインＣＰＵ２５によるＵＳＢ通信で取得した供給可能電流Ｉusbに基づき充電電流Ｉｂを計算する。そして、ステップＳ２８０において、サブＣＰＵ２６はメインＣＰＵ２５を停止させた後、ステップＳ４００において、サブＣＰＵ２６は充電制御ＩＣ５３に対して充電電流Ｉｂの設定及び充電開始命令を行う。その結果、接続元の他の電子機器から取得した供給可能電流Ｉusbに応じた適切な充電電流Ｉｂで二次電池４１を安定に充電することができる。なお、本実施形態では、ステップＳ２７０においてＵＳＢ通信で取得した供給可能電流Ｉusb（例えば１００ｍＡと５００ｍＡのうちいずれであるかの情報）が、規格電流値情報に相当する。

一方、ステップＳ２６０において、ＵＳＢ通信が失敗した場合（Ｓ２６０で否定判定）は、接続元の他の電子機器がＵＳＢデバイスではなくＵＳＢ通信不能な電子機器であることから、ＡＣアダプタと判断する。なお、本実施形態では、ステップＳ２６０の判断処理を行うサブＣＰＵ２６により、電源情報取得手段による他の電子機器との通信が不能であった場合に他の電子機器がＡＣアダプタであると判断する判断手段が構成される。

そして、ＵＳＢ通信が失敗した場合、サブＣＰＵ２６は、ステップＳ２９０において、メインＣＰＵ２５を停止させた後、ステップＳ３００において測定電圧Ｖｍを取得する。そして、次のステップＳ３１０では、サブＣＰＵ２６は、測定電圧Ｖｍが、純正ＡＣアダプタ２３ａの規格電圧範囲であるか否か（つまりＶg1≦Ｖｍ≦Ｖg2が成立するか否か）を判断する。Ｖg1≦Ｖｍ≦Ｖg2が成立すればステップＳ３２０に進み、一方、不成立であればステップＳ３３０に進む。ステップＳ３１０でＶg1≦Ｖｍ≦Ｖg2が不成立の場合、以下、ステップＳ３３０〜Ｓ３９０の処理により、二次電池４１を充電すべき適切な充電電流値を決定する処理が行われる。このＳ３３０〜Ｓ３９０の処理は、前記第一実施形態におけるＳ６０〜Ｓ１２０の処理と同様である。

そして、テスト充電により、測定電圧Ｖｍが閾値o以上（Ｖｍ≧Ｖo）確保できない不安定域に入ると（ステップＳ３６０で肯定判定）、ステップＳ３９０において、そのときの充電電流Ｉより１回分前の充電電流Ｉｂ（＝Ｉ−Ｉｂ）を本充電用に決定する。また、サブＣＰＵ２６は、ステップＳ３８０において、充電電流ＩがＵＳＢ規格の最大電流５００ｍＡを超えたと判断すると（Ｉ≦５００ｍＡが不成立になると）、ステップＳ３９０において、そのときの充電電流Ｉより１回分前の充電電流Ｉｂ（＝Ｉ−Ｉｂ）を本充電用に決定する。よって、この第二実施形態においても、適切な充電電流Ｉｂを決定できるので、二次電池４１の充電を安定に行うことができる。

（８）第二実施形態では、ＵＳＢ通信を行って、接続元の他の電子機器から供給可能電流を取得する構成なので、取得した供給可能電流に基づく充電電流Ｉｂで二次電池４１の充電を安定に行うことができる。そして、ＵＳＢ通信が失敗したときには、テスト充電を行って充電電流Ｉｂを決定する構成なので、例えば非純正ＡＣアダプタ２３ｂが接続されたときにも、適切な充電電流Ｉｂを決定して、二次電池４１の充電を安定に行うことができる。また、純正ＡＣアダプタ２３ａが接続された場合は、測定電圧Ｖｍの値から純正ＡＣアダプタ２３ａであることを識別でき、既知の供給可能電流Ｉｇに基づき充電電流Ｉｂを決定できるので、テスト充電で決定した充電電流に比べ、二次電池４１の充電をより安定に行うことができる。

（第三実施形態）
次に第三実施形態を図７に基づいて説明する。この第三実施形態では、測定値が前記各実施形態と異なる。すなわち、前記各実施形態では、測定値が測定電圧であったが、この第三実施形態では、測定値として、電圧降下量と電圧降下率とを採用している。なお、電子スチルカメラ１１の構成などは前記第一実施形態と同様なので、以下、充電制御処理の内容についてのみ詳細に説明する。

図７に示すように、ステップＳ５１０〜Ｓ５５０，Ｓ６６０の処理は、図５におけるステップＳ１０〜Ｓ５０，Ｓ１３０の処理と同様である。すなわち、ＵＳＢケーブル接続が検出された（Ｓ５１０で肯定判定）後、二次電池４１の温度が充電可能な範囲であれば（Ｓ５２０で肯定判定）、測定電圧Ｖｍを取得する（Ｓ５３０）。そして、その測定電圧Ｖｍが、Ｖg1≦Ｖｇ≦Ｖg2 の条件を満たせば（Ｓ５４０で肯定判定）、純正ＡＣアダプタ２３ａの供給可能電流Ｉｇに基づき充電電流Ｉｂを計算し（Ｓ５５０）、充電制御ＩＣ５３への充電電流Ｉｂの設定及び充電開始命令を行って（Ｓ６６０）、純正ＡＣアダプタ２３ａからの供給電圧による二次電池の充電を行う。

そして、接続元の他の電子機器が、純正ＡＣアダプタ２３ａ以外の電子機器である場合に、ステップＳ５６０〜Ｓ６５０の処理を行って適切な充電電流Ｉｂを決定する。まずステップＳ５６０では、初期充電電流Ｉoを計算する（Ｉ＝Ｉo）。ステップＳ５７０では、充電制御ＩＣ５３への充電電流Ｉの設定及び充電開始命令を行う（テスト充電）。そして、今回の充電電流Ｉ（＝Ｉo）でのテスト充電における測定電圧Ｖｐを取得する。ここで、測定電圧Ｖｐは、図５のステップＳ８０における測定電圧Ｖｍと同じであるが、本実施形態では、充電開始前にステップＳ３０で測定した測定電圧Ｖｍと区別するため、テスト充電中の測定電圧を「Ｖｐ」と記している。

次のステップＳ５９０では、電圧降下量ΔＶを、式 ΔＶ＝Ｖｍ−Ｖｐ により計算する。ここで、電圧降下量ΔＶは、充電開始前の測定電圧Ｖｍに対する今回のテスト充電における測定電圧Ｖｐとの差分で表される電圧降下量を示す。なお、本実施形態では、ステップＳ５３０における測定電圧Ｖｍが「初期測定電圧」に相当する。また、ステップＳ５９０の電圧降下量ΔＶが、「初期測定電圧と、充電動作中の測定電圧との差分である電圧降下量」に相当する。

ステップＳ６００では、電圧降下量ΔＶが閾値ΔＶo以上であるか否かを判断する。ここで、電圧降下量ΔＶが閾値ΔＶo（設定降下量）を超えると、電源電圧が、二次電池４１の充電を不安定にさせる程度に低下したことを意味する。ΔＶ≧ΔＶoが不成立であればステップＳ６１０に進み、一方、ΔＶ≧ΔＶoが成立すればステップＳ６５０に進む。

ステップＳ６１０では、電圧降下率Ｒｖを、式 Ｒｖ＝（Ｖｐold−Ｖｐnew）／ΔＩ により計算する。ここで、Ｖｐoldは、前回の測定電圧Ｖｐ、Ｖｐnewは今回の測定電圧Ｖｐ、ΔＩは、前回の充電電流Ｉに対する今回の充電電流Ｉの増分である。ここで、一般化すると、充電電流を前回の値Ｉｎ-1から今回の値Ｉnへ上昇させた場合、前回の測定電圧Ｖn-1と今回の測定電圧Ｖnとを用いて、電圧降下率Ｒｖは、式 Ｒｖ＝（Ｖn-1−ｖn）／（Ｉn-1−Ｉn） により表される。但し、ｎはテスト充電の回数であり、ΔＩずつ増やす本例では、Ｉn-1−Ｉn＝ΔＩとなる。そのため、充電電流ＩをΔＩずつ増やすテスト充電においては、ΔＩは定数となる。なお、初期充電電流Ｉoでの１回目のテスト充電の際は、ΔＩ＝Ｉoを採用して１回目の電圧降下率Ｒｖを算出してもよいし、１回目のテスト充電に限り電圧降下率Ｒｖによる判定を省略してもよい。

ここで、電圧降下率Ｒｖは、上記式から分かるように、前回の充電電流Ｉn-1と今回の充電電流Ｉnの変化量（電流値増分）ΔＩ当たりにおける、前回の測定電圧Ｖn-1と今回の測定電圧Ｖn-1との電圧変化量の割合（比率）を示す値である。ΔＩだけ上昇させた結果、測定電圧Ｖｐ（電源電圧Ｖbusの測定値）が急に大きく落ちた場合は、電子スチルカメラ１１側での消費電流が例えばＵＳＢ規格電流を超えて電源電圧Ｖｂｕｓが不安定になり始めた兆候とみなし、本実施形態では、電圧降下率Ｒｖが閾値Ｒｖo（設定閾値）以上になったことをもって、充電電流Ｉが安定な充電を行えなくなる不安定域に入ったと判断するようにしている。

そして、ステップＳ６２０では、電圧降下率Ｒｖが閾値Ｒｖo以上であるか否かを判断する。Ｒｖ≧Ｒｖoが不成立であればステップＳ６３０に進み、一方、Ｒｖ≧Ｒｖoが成立すればステップＳ６５０に進む。

ステップＳ６３０では、充電電流Ｉを電流値増分ΔＩだけ増やし（Ｉ＝Ｉ＋ΔＩ）、以下、ステップＳ５７０〜Ｓ６４０の処理を、Ｓ６００でΔＶ≧ΔＶoが成立するか、Ｓ６２０でＲｖ≧Ｒｖoが成立するか、Ｓ６４０でＩ≦５００ｍAが不成立になるか、のいずれか一つが満たされるまで、繰り返す。こうしてテスト充電でΔＩずつ充電電流Ｉを上昇させる過程で、電子スチルカメラ１１側の消費電流が例えばＵＳＢの規格電流を超えて電源電圧Ｖｂｕｓが不安定になると、ΔＶ≧ΔＶoと、Ｒｖ≧Ｒｖoとのうち少なくとも一方が成立し、ステップＳ６５０に移行する。そして、そのときの充電電流Ｉを１回分前の値に戻して本充電用の充電電流Ｉｂ（＝Ｉ−ΔＩ）を決定し（Ｓ６５０）、充電制御ＩＣ５３への充電電流Ｉｂの設定及び充電開始命令を行う（Ｓ６６０）。こうして決定された充電電流Ｉｂで二次電池４１の充電が行われるため、二次電池４１の充電が安定に行われる。

なお、本実施形態では、ステップＳ６００の判断ステップにおいて肯定判定成立時が、「電圧降下量が設定降下量を超えたとき」に相当し、ステップＳ６５０のＩｂ＝Ｉ−ΔＩが、「その超えた際の電流値を上回る範囲で充電電流値を決定する」に相当する。また、本実施形態では、配線５７，５８、Ａ／Ｄ変換回路６０及びサブＣＰＵ２６により、測定値としての電圧降下量ΔＶと電圧降下率Ｒｖとを測定する測定手段が構成される。

前記実施形態は上記に限定されず、以下の態様に変更することもできる。
（変形例１）図８に示すように、ＣＰＵ７０が１個だけの構成も採用できる。図８に示すように、ＣＰＵ７０はＵＳＢコントローラ３９、Ａ／Ｄ変換回路６０、Reset端子、Port１端子、Port２端子、SID端子、INT端子などを備えている。ＣＰＵ７０は、第一〜第三実施形態におけるメインＣＰＵ２５とサブＣＰＵ２６との機能を兼ねた構成で、電源オフ状態では電源回路４０からＣＰＵ７０に電源電圧VDD１（待機電圧）が供給され、ＣＰＵ７０はＵＳＢコネクタ接続の検出、スイッチ操作の検出、計時カウンタの計数処理などを行っている。そして、電源オン状態では、Port１端子からのイネーブル信号に基づき、電源ＩＣ５１により電源電圧VDD２〜VDDｎが生成され、それぞれ対応する給電先へ出力される。そして、電源電圧Ｖｂｕｓを供給可能な配線５７上の接続点Ｃの電圧（電源電圧Ｖｂｕｓ）は、配線５８を通じてＡ／Ｄ変換回路６０へ入力される。ＣＰＵ７０は測定電圧Ｖｍを取得できるので、第一実施形態の図５で示されたフローチャート、あるいは第二実施形態の図６で示されたフローチャートに従って充電制御処理を行うこともできる。さらに第三実施形態における図７のフローチャートを採用し、測定電圧Ｖｍから、電圧降下量ΔＶ、電圧降下率Ｒｖを算出して充電制御を行う構成も採用できる。図８に示す電源回路４０は図４に示すものと同様の構成を有している。なお、この変形例では、ＣＰＵ７０により、検出手段、測定手段、制御手段、電源情報取得手段及び判断手段が構成される。

（変形例２）前記各実施形態では、本充電の充電電流値Ｉｂを、測定値が不安定域の値となった際の充電電流Ｉに対し、Ｉｂ＝Ｉ−ΔＩと決定したが、Ｉ−ΔＩ≦Ｉｂ＜Ｉの範囲で、さらに細かくΔｉ（＜ΔＩ）ずつ加えていって（Ｉ＝Ｉ−ΔＩ＋Δｉ，…，Ｉ−ΔＩ＋ｍ・Δｉ）、そのとき得られる測定値の監視結果から安定域にあることを保証しうる最大の充電電流値を決定してもよい。さらに、Ｉｂ＝Ｉ−ΔＩｎ（但し、ΔＩｎ＞ΔＩ）としてもよい。

（変形例３）前記第三実施形態の構成において、前記第二実施形態と同様に、ＵＳＢ接続検出時にメインＣＰＵ２５を起動して接続元の他の電子機器とＵＳＢ通信を行い、接続元の電子機器側の供給可能電流（規格電流）に基づき充電電流Ｉｂを決定する構成を採用してもよい。つまり、図７におけるＳ５２０とＳ５３０の間に、図６におけるＳ２３０〜Ｓ２９０の各処理と同様の処理を追加する。

（変形例４）前記第三実施形態において、測定値として、電圧降下量ΔＶと電圧降下率Ｒｖとのうち一方のみを採用する構成でもよい。また、電圧降下量ΔＶと電圧降下率Ｒｖの両方がそれぞれの閾値ΔＶo，Ｒｖo以上になったときに充電電流が不安定域に入ったと判断し、そのときの充電電流Ｉより１回分前の充電電流Ｉｂ（＝Ｉ−ΔＩ）を本充電用に決定する構成も採用できる。

（変形例５）測定値として、第一及び第二実施形態における測定電圧Ｖｍを、第三実施形態の構成においてさらに追加してもよい。例えば測定電圧Ｖｍと電圧降下量ΔＶと電圧降下率Ｒｖとのうちいずれか１つが、対応する閾値に対して不安定域側の値をとると、そのときの充電電流Ｉより１回分前の安定域内にある充電電流を本充電用に決定してもよい。また、測定電圧Ｖｍと電圧降下量ΔＶと電圧降下率Ｒｖの３種類の測定値のうち２つ以上が、対応する閾値に対して不安定域側の値をとれば、１回分前の充電電流を本充電用に決定したり、さらに、これら３種類の測定値のすべてが、対応する閾値に対して不安定域側の値をとった場合に、１回分前の充電電流を本充電用に決定する構成としてもよい。

（変形例６）通信ケーブルは、ＵＳＢケーブルに限定されない。例えばＩＥＥＥ１３９４ケーブルであっても構わない。
（変形例７）本発明の充電装置を備える電子機器は、電子スチルカメラ（デジタルスチルカメラ）に限定されず、携帯電話、ＰＤＡ、携帯用ゲーム機などの電子機器であってもよい。

第１実施形態における電子スチルカメラを示す斜視図。 カメラシステムを示す斜視図。 電子スチルカメラの電気的構成を示すブロック図。 充電装置の電気的構成を示すブロック図。 充電処理を示すフローチャート。 第２実施形態における充電処理を示すフローチャート。 第３実施形態における充電処理を示すフローチャート。 変形例における充電装置の電気的構成を示すブロック図。

符号の説明

１１…電子機器としての電子スチルカメラ、１２…カメラ本体、１３…撮像レンズ部、１７…電源スイッチ、１９…端子カバー、２０…コネクタとしてのＵＳＢコネクタ、２１…通信ケーブルとしてのＵＳＢケーブル、２１ａ…ＵＳＢコネクタ、２２…接続元の他の電子機器としてのＰＣ（パーソナルコンピュータ）、２３…接続元の他の電子機器としてのＡＣアダプタ、２３ａ…接続元の他の電子機器及び規格既知のＡＣアダプタとしての純正ＡＣアダプタ、２３ｂ…接続元の他の電子機器としての非純正ＡＣアダプタ、２５…電源規格情報としてのメインＣＰＵ、２６…検出手段、測定手段、制御手段及び判断手段としてのサブＣＰＵ、２８…モータ制御部、２９…フラッシュ制御部、３５…エンジン、３９…電源規格情報を構成するＵＳＢコントローラ、４０…電源回路、４１…二次電池、４２…充電回路、５１…電源ＩＣ、５２…リセットＩＣ、５３…充電手段としての充電制御ＩＣ、５４…電源線、５５，５６…信号線、５７…検出手段を構成する配線、５８…測定手段を構成する配線、６０…測定手段を構成するＡ／Ｄ変換回路、７０…検出手段、測定手段、制御手段、電源情報取得手段及び判断手段としてのＣＰＵ、Ｓ１…第１スイッチ素子、Ｓ２…第２スイッチ素子、Ｓ３…第３スイッチ素子、Ｖｂｕｓ…電源電圧、Ｖｍ…測定値としての測定電圧、Ｉ…充電電流値、Ｉo…初期電流値としての初期充電電流値、ΔＩ…電流値増分、Ｉｂ…充電電流値、Ｖｐ…測定値としての測定電圧、ΔＶ…測定値としての電圧降下量、ΔＶo…設定降下量としての閾値、Ｒｖ…測定値としての電圧降下率、Ｒｖo…設定閾値としての閾値。

Claims (10)

1. 電子機器に備えられる二次電池を充電する電子機器における充電装置であって、
   通信ケーブルを通じて他の電子機器と接続されたことを検知する検出手段と、
   前記通信ケーブルの電源供給線からの電源電圧により前記二次電池を充電する充電手段と、
   前記充電手段の充電動作による前記電源電圧の電圧降下の程度を示す測定値を測定する測定手段と、
   前記二次電池を充電するときの充電電流値を指示して前記充電手段に充電を行わせる制御手段とを備え、
   前記制御手段は、前記検出手段により前記他の電子機器との接続が検知されると、前記充電手段に指示する前記充電電流値を初期電流値から上昇させながら前記測定手段の測定値を監視し、当該測定値の監視結果に基づいて充電電流値を決定することを特徴とする電子機器における充電装置。
2. 請求項１に記載の電子機器における充電装置において、
   前記制御手段は、前記監視中の前記測定値が前記充電手段の充電動作を保証しえない不安定域の値になると、前記測定値が不安定域の値とならない範囲で充電電流値を決定し、当該決定した充電電流値を前記充電手段に指示して当該充電手段による前記二次電池の充電を行わせることを特徴とする電子機器における充電装置。
3. 請求項１又は２に記載の電子機器における充電装置において、
   前記測定手段は、前記充電動作により降下した電源電圧を前記測定値として測定し、
   前記制御手段は、前記測定手段の測定電圧が閾値を下回ると、当該測定電圧が前記閾値以上となる範囲で前記充電電流値を決定することを特徴とする電子機器における充電装置。
4. 請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の電子機器における充電装置において、
   前記測定手段は、前記検出手段が前記装置との接続を検出したときの初期測定電圧と、前記充電動作中の測定電圧との差分である電圧降下量を前記測定値として測定し、
   前記充電手段は、前記電圧降下量が設定降下量を超えると、その超えた際の電流値を上回る範囲で前記充電電流値を決定することを特徴とする電子機器における充電装置。
5. 請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の電子機器における充電装置において、
   充電電流値を前回の値Ｉｎ-1から今回の値Ｉnへ上昇させた場合、前記測定手段が測定した前回の測定電圧Ｖn-1と今回の測定電圧Ｖnとに基づき電圧降下率（Ｖn-1−ｖn）／（Ｉn-1−Ｉn）を前記測定値として演算し、当該電圧降下率が設定閾値を超えると、設定閾値を超えなかった範囲内で前記充電電流値を決定することを特徴とする電子機器における充電装置。
6. 請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の電子機器における充電装置において、
   前記通信ケーブルを通じて接続元の他の電子機器と通信して当該他の電子機器の規格電源情報を取得する電源情報取得手段と、
   前記電源情報取得手段による前記他の電子機器との通信が不能であった場合は、当該他の電子機器が、ＡＣアダプタであると判断する判断手段と、をさらに備えたことを特徴とする電子機器における充電装置。
7. 請求項６に記載の電子機器における充電装置において、
   前記電源情報取得手段が前記他の電子機器と通信できた場合、前記制御手段は、前記電源情報取得手段が前記規格電源情報の一情報として取得した規格電流値情報に応じた充電電流値を前記充電手段に指示して前記充電手段による前記二次電池の充電を行わせることを特徴とする電子機器における充電装置。
8. 請求項６又は７に記載の電子機器における充電装置において、
   前記検出手段が前記接続元の他の電子機器との接続を検出した際に前記測定手段により測定された電圧が、前記通信ケーブルが給電可能な規格電圧範囲外かつ前記二次電池の満充電電圧以上であれば、前記制御手段は、前記他の電子機器が規格既知のＡＣアダプタであると判断し、前記ＡＣアダプタの既知の規格電源情報に応じた充電電流値を前記充電手段に指示することを特徴とする電子機器における充電装置。
9. 請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の充電装置を備えたことを特徴とする電子機器。
10. 電源供給線を有する通信ケーブルを接続するためのコネクタと、前記コネクタを介して接続された接続元の他の電子機器との接続を検知する検出手段、二次電池、前記二次電池を充電するための充電手段、前記充電手段に充電電流値を指示する制御手段、及び測定手段を備えた電子機器における充電方法であって、
    前記コネクタを介して他の電子機器と接続されたことを検知する検出ステップと、
    前記充電手段に対して二次電池を充電するときの充電電流値を初期電流値から上昇させながら前記充電手段の充電動作による電源電圧の電圧降下の程度を示す前記測定手段の測定値を監視し、当該測定値の監視結果に基づいて充電電流値を決定する充電電流値決定ステップと、
    前記決定した充電電流値を前記充電手段に指示して前記二次電池の充電を行う充電ステップと
    を備えたことを特徴とする電子機器における充電方法。

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