JP5563919B2 - ジャックおよび電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、ジャックに対するプラグの誤挿入を検出する技術に関する。

パーソナル・コンピュータや情報家電等の電子機器は、一般に、外部の周辺機器と接続するため電子機器の筐体の側面等にジャック（雌コネクタ）が配設されるものが多い。

電子機器の筐体に配設されるジャックの代表的なものとして、ＵＳＢ(Universal Serial Bus) ジャック、ＬＡＮ（Local Area Network：ローカルエリアネットワーク）のＲＪ−４５ジャック等が挙げられる。

近年の電子機器の物理ＩＦ数は増加傾向(ＨＤＭＩやＵＳＢジャック数追加)にあり、ジャックが種類を問わず複数個、密集して設けられることがあり、ケーブル付きのプラグ（雄コネクタ）を、筐体に配設されたジャックに挿入することにより電子機器と外部機器とを接続する際、プラグを本来挿入すべきジャックと異なる別のジャックに挿入される、誤挿入、誤装着が生じる可能性も増大している。

例えば、ＬＡＮのＲＪ−４５ジャックと、ＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）ジャックが並設された場合、図５に示すように、ＲＪ−４５ジャックの開口部の長辺の長さは約１１ｍｍであり短辺の長さは約６ｍｍであるのに対して、ＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）ジャックの開口部は長辺の長さは約１１ｍｍであり短辺の長さは約４ｍｍであり、長辺の寸法が類似しているので、ＲＪ−４５ジャックの開口部にＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグを誤って挿入してしまう場合がある。誤挿入、誤装着された場合には当然電子機器と外部機器とは未接続状態のままである。特に、ＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグをＲＪ−４５ジャックに挿入すると、ほどよい抵抗感があるため、ユーザが誤挿入、誤装着に気付かないことがある。さらに誤挿入、誤装着が生じた場合、ＲＪ−４５ジャック内部の８本の芯線を受ける端子の一部が折れたり、ＲＪ−４５ジャック内部の端子同士が短絡（ショート）する等の破損が発生することがあるので誤挿入、誤装着を回避することが必要である。

図６に従来のＬＡＮのＲＪ−４５ジャックの構成を説明する。
ＲＪ−４５ジャックには、プラグと同様に８本の芯線を受ける端子が８つある。なお、ＲＪ−４５ジャックの具体的な形状や寸法は、ＡＮＳＩ／ＴＩＡ−９６８−Ａで規定されており、結線は一般にＴＩＡ／ＥＩＡ−５６８−Ｂに定義されている。
ＲＪ−４５ジャックは８つの端子１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６、１−７、１−８が、Ｅｔｈｅｒ ＰＨＹチップ２に接続される構造である。

ここで、ジャックの外側に誤挿入防止のガードを取り付けることで誤挿入、誤装着を回避する技術がある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開２０１０−７３６９７号公報 特開２００８−２７７０４８号公報

しかしながら、上記の関連技術では、ジャックの外側に誤挿入防止用の突起を設ける必要があるため、特にノート型パーソナル・コンピュータや携帯型の電子機器に関して実装上の制約が種々存在した。

本発明の目的は、ジャックの外側に誤挿入防止用の突起を設けることなく、ジャックに対する本来のプラグ以外のプラグの誤挿入を検出することができるジャックおよび電子機器を提供することにある。

本発明のジャックは、自ジャックに適合しない、外周が通電部材で覆われた不適合プラグの誤挿入を開口部に設けた端子との短絡で検出する挿入検出手段と、
前記不適合プラグが誤挿入された旨を出力する出力手段とを備え、
前記挿入検出手段により挿入を検出した場合、前記不適合プラグが誤挿入されたと判定し、前記出力手段により前記誤挿入された旨を出力することを特徴とする。

本発明の電子機器は、上記のジャックを備えることを特徴とする。

本発明によれば、ジャックに対する本来のプラグ以外のプラグの誤挿入を検出することができる。

本発明の第一の実施の形態に係る電子機器の構成を示す図である。 本発明の第一の実施の形態に係る処理動作を示すフローチャートである。 本発明の第二の実施の形態に係る電子機器の構成を示す図である。 本発明の第二の実施の形態に係る処理動作を示すフローチャートである。 ＲＪ−４５ジャックと、ＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）ジャックの開口部を示す図である。 従来のＲＪ−４５ジャックの構成を示す図である。

以下、本発明の第一の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１に示す本実施の形態におけるパーソナル・コンピュータや情報家電等の電子機器に設けられるＬＡＮのＲＪ−４５ジャックは、図６に示した従来のＲＪ−４５ジャックの構成に誤挿入検出用の機構が設けられて構成されている。

具体的には、ＲＪ−４５ジャックは８つの端子１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６、１−７、１−８が、Ｅｔｈｅｒ ＰＨＹチップ２に接続される構造であり、さらに、８本の芯線を受ける８つの端子１−１〜１−８に加えて、ＲＪ−４５ジャックの開口部の長辺側の両端（８つの端子１−１〜１−８の外側）にそれぞれ１つずつ、計２つの端子３−１、３−２を備えている。それらの端子３−１、３−２が誤挿入検出機４に接続される構造である。誤挿入検出機４が検出した誤挿入の旨の信号を出力機５に送信する。出力機５は、例えば、ＬＥＤやスピーカ、パーソナル・コンピュータ等の画面等であってよく、ユーザに対して誤挿入の旨を光、音声、画像等で報知する。

ＲＪ−４５ジャックの開口部にＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグを誤って挿入した場合、ＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグは外周を端子（通電部材）で覆っているため、ＲＪ−４５ジャックの端子３−１、３−２が短絡し、その短絡を誤挿入検出機４が検出することで、ＲＪ−４５ジャックに対するＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグの誤挿入を検出する。

本発明の第一の実施の形態について図２のフローチャートを参照して説明する。

ユーザが、ＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグを、パーソナル・コンピュータや情報家電等の電子機器の側面等に設けられたＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）ジャックに挿入しようとした場合に、ＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）ジャックとＬＡＮのＲＪ−４５ジャックとが並設されていること等に起因して、ＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグを誤ってＬＡＮのＲＪ−４５ジャックに挿入したことを想定する。

まず、ＲＪ−４５ジャックにＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグが挿入される（Ｓ２０１）。
ＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグは外周を端子で覆っているため、ＲＪ−４５ジャックの端子３−１、３−２が短絡し、その短絡を誤挿入検出機４が検出する（Ｓ２０２）。

誤挿入検出機４が上記のステップＳ２０２で検出した誤挿入の旨の信号を出力機５に送信する（Ｓ２０３）。
誤挿入検出機４から誤挿入の旨の信号を受け取った出力機５は、例えば、ＬＥＤやスピーカ、パーソナル・コンピュータ等の画面等により、ユーザに対して誤挿入の旨を光、音声、画像等で報知する（Ｓ２０４）。
そして、ユーザは、ＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグを誤ってＬＡＮのＲＪ−４５ジャックのほうに挿入したことを知り、正しいＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）ジャックに挿入することで、電子機器と外部機器とを接続する。

なお、ＬＡＮのＲＪ−４５ジャックのみならず、同様の類似形状のジャックにも適用可能である。またＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグのみならず、同様の構造のプラグに関しても応用できる。

本実施の形態によれば、上記のジャックの外側に誤挿入防止用の突起を設ける関連技術と比較して、安価にかつ破損の可能性を低減させつつ実装することができる。

次に、本発明の第二の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図３に示す本実施の形態におけるＬＡＮのＲＪ−４５ジャックは、上記の第一の実施の形態における誤挿入検出機４が電子的な接点で検出するのとは異なり、物理的な接点で検出する点で異なる。

具体的には、ＲＪ−４５ジャックは８つの端子１−１、１−２、１−３、１−４、１−５、１−６、１−７、１−８が、Ｅｔｈｅｒ ＰＨＹチップ２に接続される構造であり、さらに、８本の芯線を受ける８つの端子１−１〜１−８に加えて、ＲＪ−４５ジャックの開口部の長辺側の少なくとも一端側（図３では端子１−１の外側）にスイッチ６を備えている。スイッチ６が誤挿入検出機４を構成する挿入検出機４−１に接続される構造である。さらに、スイッチ６を備えるＲＪ−４５ジャックの開口部の長辺側の一端側とは他端の外側から２つの端子１−７、１−８が誤挿入検出機４を構成する開放状態検出機４−２に接続される構造である。挿入検出機４−１および開放状態検出機４−２を用いて誤挿入検出機４が検出した誤挿入の旨の信号を出力機５に送信する。出力機５は、例えば、ＬＥＤやスピーカ、パーソナル・コンピュータ等の画面等であってよく、ユーザに対して誤挿入の旨を光、音声、画像等で報知する。

挿入検出機４−１は、物理的な挿入により短絡されるスイッチ６により何らかの物体がＲＪ−４５ジャックに挿入されたことを検知する。これは、ＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグのみならず、ＬＡＮプラグやその他の物体が挿入された場合であっても検知されることを意味する。

開放状態検出機４−２は、端子１−７および端子１−８のデータペアのそれぞれの電位差がある場合はデータペア１とし、それぞれの電位差がない場合はデータペア０としたとき、データペア０であり解放状態か否かを検出する。端子１−７および端子１−８のデータペアはＬＡＮケーブルとしての１０Ｂａｓｅ−Ｔ、１００Ｂａｓｅ−Ｔ、１０００Ｂａｓｅ−Ｔいずれでも利用されるペアで、ＬＡＮケーブルの両端（プラグ）がジャックに挿入されない場合、解放状態(インピーダンスが無限大)であるデータペア０になる。なお、ＬＡＮケーブルの両端（プラグ）が正しくジャックに挿入された場合、端子１−７および端子１−８のデータペアのそれぞれには電位差が生じる。

誤挿入検出機４は、挿入検出機４−１および開放状態検出機４−２を用いて、挿入検出機４−１がスイッチ６の短絡を検出し、かつ、開放状態検出機４−２がデータペア０が解放状態であることを検出した場合には異常状態と判別する。異常状態としては、ＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグなどの異物が挿入された場合やＬＡＮケーブルのもう一方が接続されていない場合等がある。

本発明の第二の実施の形態について図４のフローチャートを参照して説明する。

ユーザが、ＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグを、パーソナル・コンピュータや情報家電等の電子機器の側面等に設けられたＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）ジャックに挿入しようとした場合に、ＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）ジャックとＬＡＮのＲＪ−４５ジャックとが並設されていること等に起因して、ＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグを誤ってＬＡＮのＲＪ−４５ジャックに挿入したことを想定する。

まず、ＲＪ−４５ジャックにＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグが挿入される（Ｓ４０１）。

挿入検出機４−１は、ＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグが物理的に挿入されることによりスイッチ６が短絡されるので何らかの物体がＲＪ−４５ジャックに挿入されたことを検知する（Ｓ４０２）。

開放状態検出機４−２は、端子１−７および端子１−８のデータペアのそれぞれの電位差がないデータペア０であり解放状態であることを検出する（Ｓ４０３）。ＲＪ−４５ジャックにはＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグが挿入されており、ＬＡＮケーブルの両端（プラグ）がジャックに挿入されない場合に該当し、解放状態(インピーダンスが無限大)であるデータペア０になるからである。

誤挿入検出機４が上記のステップＳ４０２、Ｓ４０３の検出結果に基づいて誤挿入の旨の信号を出力機５に送信する（Ｓ４０４）。
誤挿入検出機４から誤挿入の旨の信号を受け取った出力機５は、例えば、ＬＥＤやスピーカ、パーソナル・コンピュータ等の画面等により、ユーザに対して誤挿入の旨を光、音声、画像等で報知する（Ｓ４０５）。
そして、ユーザは、ＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグを誤ってＬＡＮのＲＪ−４５ジャックのほうに挿入したことを知り、正しいＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）ジャックに挿入することで、電子機器と外部機器とを接続する。

なお、ＬＡＮのＲＪ−４５ジャックのみならず、同様の類似形状のジャックにも適用可能である。またＵＳＢ（ＴｙｐｅＢ）プラグのみならず、同様の構造のプラグに関しても応用できる。

なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。例えば、パーソナル・コンピュータや情報家電等の電子機器のみならず、ジャックおよびプラグのモジュール単体にも適用可能である。

１−１〜１−８ 端子
２ Ｅｔｈｅｒ ＰＨＹチップ
３−１、３−２ 端子
４ 誤挿入検出機
４−１ 挿入検出機
４−２ 開放状態検出機
５ 出力機
６ スイッチ

Claims (4)

1. 自ジャックに適合しない、外周が通電部材で覆われた不適合プラグの誤挿入を開口部に設けた端子との短絡で検出する挿入検出手段と、
   前記不適合プラグが誤挿入された旨を出力する出力手段とを備え、
   前記挿入検出手段により挿入を検出した場合、前記不適合プラグが誤挿入されたと判定し、前記出力手段により前記誤挿入された旨を出力することを特徴とするジャック。
2. 前記不適合プラグは、ＵＳＢプラグであることを特徴とする請求項１記載のジャック。
3. 前記ジャックは、ＬＡＮのＲＪ−４５ジャックであることを特徴とする請求項１または２記載のジャック。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のジャックを備えることを特徴とする電子機器。

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