JP5895403B2

JP5895403B2 - 被充電機器及び電子機器セット

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Publication number: JP5895403B2
Application number: JP2011191791A
Authority: JP
Inventors: 喜久夫若山; 亨岡村; 角田　直隆; 直隆角田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2031-09-02
Also published as: CN102983602B; CN102983602A; US9385546B2; JP2013055774A; US20130057201A1

Description

本技術は、電池を持つ被充電機器、この被充電機器を充電する場合に用いられる充電アダプタ、これら充電アダプタ及び被充電機器を含む電子機器セット、被充電機器に設けられたプラグユニットに関する。

特許文献１に記載のマルチメディア機器用イヤホンジェンダーは、その図１、２及び１４に示されるように、ステム（６）と、コード（１１）と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタ（１２）とを備える。ステム（６）には、マルチメディア機器（１００）が接続可能であり、ＵＳＢコネクタ（１２）に一体的に設けられたオーディオソケット（２２）にイヤホン（２００）が接続可能である。このような機器により、ＵＳＢコネクタ（１２）からドックコネクタ（５）に繋がる経路を通じて、ＰＣ（Personal Computer）等の外部機器とも接続されて、マルチメディア機器への充電及びデータ伝送が可能になる（例えば、特許文献１の明細書段落[００２３]参照）。

特開２００８−２５９１９２号公報

ところで、一般的に、充電可能なデバイスは、充電専用のジャックを有する場合が多く、充電時には、ユーザーは、充電専用のコードを用いる必要がある。ユーザー側からは、このような充電のために必要な器具をできるだけ減らしたいという要請がある。

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、充電のために必要な器具が削減された電子機器セットの、被充電機器、充電アダプタ、被充電機器に設けられたプラグユニット、また、その電子機器セットを提供することにある。

上記目的を達成するため、本技術に係る被充電機器は、内蔵電池と、プラグと、駆動部と、回路とを具備する。
前記プラグは、データを保持可能なデータ保持機器が有するジャックに接続可能であり、充電アダプタが有するジャックに接続可能である。
前記駆動部は、前記プラグが前記データ保持機器の前記ジャックに接続された状態で、前記データ保持機器から前記データを取得することが可能であり、前記内蔵電池から供給されるパワーにより駆動する。
前記回路は、前記プラグと前記駆動部との間に接続された前記データを伝送するデータラインを有し、電源機器に接続された前記充電アダプタが有する検出スイッチにより、前記充電アダプタの前記ジャックへの前記プラグの接続が検出された場合、前記データラインを利用して、前記充電アダプタからの電荷を前記内蔵電池に供給する。

データラインを利用して、充電アダプタからの電荷を内蔵電池に供給する回路が設けられているので、従来の一般的な製品に比べ、充電のために必要な器具を削減することができる。

前記プラグは、共通電極を含む３極プラグであってもよい。これにより、例えば下記のようなスピーカーを搭載した被充電機器に本技術を適用することができる。

前記駆動部は、スピーカーと、前記スピーカーに接続されたノイズキャンセル回路とを有してもよい。従来のノイズキャンセル回路を搭載した、イヤホンまたはヘッドホンでは、音声データを伝送するラインとは別の充電専用のコードを用いて充電が行われていたが、本技術によれば、充電専用のコードが不要になる。

前記被充電機器は、前記充電アダプタの前記検出スイッチによるスイッチングを機械的に行う部位を有し、前記プラグを保持するプラグハウジングをさらに具備する。プラグハウジングが検出スイッチのスイッチングを機械的に行うので、充電アダプタまたは被充電機器は、プラグのジャックへの接続及び未接続を確実に検知することができる。

前記回路は、前記データライン上に設けられたコンデンサと、前記データラインから分岐して前記内蔵電池に接続された電荷の供給ラインと、前記供給ライン上に設けられたダイオードとを有してもよい。これにより、回路は、データライン上でデータを伝送し、データラインの一部と供給ラインを利用して内蔵電池に電荷を供給することができる。また、ダイオードにより、供給ラインからデータラインへの電荷の逆流を防止することができる。

本技術に係る充電アダプタは、内蔵電池と、プラグと、前記プラグに接続されたデータ保持機器が保持するデータを伝送するデータラインとを有する被充電機器と、電源機器とに接続可能であり、前記被充電機器を充電する充電アダプタである。前記充電アダプタは、端子と、ジャックと、検出スイッチと、充電回路とを具備する。
前記端子は、前記電源機器に接続可能な端子である。
前記ジャックは、前記被充電機器の前記プラグに接続可能である。
前記検出スイッチは、前記被充電機器の前記プラグが前記ジャックに接続されたことを検出する。
前記充電回路は、前記端子、前記ジャック及び前記検出スイッチに接続され、前記端子が前記電源機器に接続され、前記検出スイッチにより前記プラグの前記ジャックへの接続が検出された場合、前記被充電機器の前記データラインを利用して前記内蔵電池を充電する。

充電回路は、検出スイッチにより被充電機器のプラグのジャックへの接続が検出された場合、被充電機器のデータラインを利用して、被充電機器の内蔵電池を充電するので、従来の一般的な製品に比べ、充電のために必要な器具を削減することができる。

本出願人は、「内蔵電池と、〜充電アダプタであって、」の前提部分を、従来の技術を意図して記載したのではなく、この前提部分の記載は、本技術の内容の理解を容易にするための記載である。

前記充電回路は、前記端子と前記ジャックとの間に接続された充電ラインと、前記充電ラインの電圧の正常及び異常を検出する検出部とを有してもよい。検出部により充電ラインの電圧が監視されることにより、例えば被充電機器と異なる製品が有するプラグが、ジャックに接続され、検出スイッチがそれを検出したとしても、充電回路はそれによる異常を検知することができる。

前記検出スイッチは、前記被充電機器が有する、前記プラグを支持するプラグハウジングにより、機械的にスイッチが行われるための部位を有してもよい。

本技術に係る電子機器セットは、電源機器に接続可能な充電アダプタと、前記充電アダプタに接続可能であり、データを保持可能なデータ保持機器に接続可能な被充電機器とを備える。
前記被充電機器は、内蔵電池と、前記データ保持機器が有するジャックに接続可能であり、前記充電アダプタが有するジャックに接続可能なプラグと、前記プラグが前記データ保持機器の前記ジャックに接続された状態で、前記データ保持機器から前記データを取得することが可能であり、前記内蔵電池から供給されるパワーにより駆動する駆動部と、前記プラグと前記駆動部との間に接続された前記データを伝送するデータラインを有し、前記内蔵電池に接続された回路と、を有する。
前記充電アダプタは、前記電源機器に接続可能な端子と、前記ジャックと、前記被充電機器の前記プラグが、前記充電アダプタの前記ジャックに接続されたことを検出する検出スイッチと、前記端子、前記ジャック及び前記検出スイッチに接続され、前記端子が前記電源機器に接続され、前記検出スイッチにより前記プラグの前記ジャックへの接続が検出された場合、前記被充電機器の前記データラインを利用して前記内蔵電池を充電する充電回路と、を有する。

本技術に係るプラグユニットは、被充電機器に設けられたプラグユニットである。
被充電機器は、内蔵電池と、データを保持可能なデータ保持機器からの前記データを伝送するデータラインと、前記データラインに接続され前記データラインを介して前記データ保持機器から前記データを取得することが可能であり、前記内蔵電池から供給されるパワーにより駆動する駆動部とを有する。
前記プラグユニットは、プラグと、プラグハウジングとを具備する。
前記プラグは、前記データ保持機器が有するジャックに接続可能であり、充電アダプタが有するジャックに接続可能であり、前記データラインに接続されている。
前記プラグハウジングは、電源機器に接続された前記充電アダプタが有する、前記プラグの前記ジャックへの接続を検出する検出スイッチによるスイッチングを機械的に行う部位を有し、前記プラグを支持する。

プラグハウジングが検出スイッチのスイッチングを機械的に行うので、充電アダプタまたは被充電機器は、プラグのジャックへの接続及び未接続を確実に認識することができる。

本技術に係る被充電機器は、装着部と、上述した、プラグ、駆動部及び回路を具備する。
装着部には、外部電池が装着されることが可能である。

本技術に係る充電アダプタは、被充電機器と電源機器とに接続可能であり、前記被充電機器を充電する。被充電機器は、外部電池が装着される装着部と、プラグと、前記プラグに接続されたデータ保持機器が保持するデータを伝送するデータラインとを有する。
前記充電アダプタは、上述した、ジャック、検出スイッチ及び充電回路を具備する。

以上、本技術によれば、充電のために必要な器具が削減することができる。

図１Ａは、本技術の一実施形態に係る電子機器セットを主に示す模式的な図である。図１Ｂは、イヤホンと、このイヤホンが接続されるオーディオプレイヤー等のマルチメディア機器を示す模式的な図である。図２Ａ〜Ｄは、充電アダプタの構造及び充電アダプタのジャックへのプラグの接続を説明するための図である。図３は、イヤホンのプラグユニットを示す斜視図である。図４は、図３に示したプラグユニットの正面図である。図５は、充電アダプタの回路構成を示す図である。図６は、イヤホンの本体の回路構成を示す図である。図７は、充電時の充電アダプタの、主にＭＣＵの処理を示すフローチャートである。図８は、充電時のイヤホンの処理を示すフローチャートである。図９は、通常時、つまり充電時以外の時のイヤホンの処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本技術の実施形態を説明する。

[電子機器セット]

図１Ａは、本技術の一実施形態に係る電子機器セットを主に示す模式的な図である。

電子機器セット１００は、充電アダプタ６０と、被充電機器であるイヤホン１０とを備える。

充電アダプタ６０は端子６５を有する。端子６５としては、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子が用いられるが、その他の端子であってもよい。ＵＳＢ端子としても、公知の様々な形状のＵＳＢ端子を用いることができる。充電アダプタ６０は、イヤホン１０のプラグ１５が接続可能なジャック６２を有する。

充電アダプタ６０の端子６５は、電源を備える機器である電源機器２００の端子２０１に接続可能となっている。電源機器２００は、典型的にはＰＣ（Personal Computer）、または、ＡＣ（Alternate Current）アダプタである。ＡＣアダプタは、家庭用のＡＣ電源のジャック６２に接続可能な機器である。しかし、電源機器２００は、充電アダプタ６０に電力を供給できる機器であれば何でもよい。

イヤホン１０は、左右一対の本体１２（L,R）及びピース部１１（L,R）と、上記充電アダプタ６０に設けられたジャック６２に接続可能なプラグ１５とを有する。また、イヤホン１０は、それら一対の本体１２（L,R）及びプラグ１５の間に接続されたコード１４と、コード１４の途中に設けられた電源スイッチ１３とを有する。本体１２（L,R）内には、後述するように、主にスピーカー３１、マイクロフォン３２及びノイズキャンセル回路を有するＭＣＵ（Micro Control Unit）３０が内蔵されている。すなわち、これはいわゆるノイズキャンセラー付きイヤホン１０である。これらスピーカー３１、マイクロフォン３２及びノイズキャンセル回路等により駆動部が形成される。

なお、ここでいうノイズキャンセル回路とは、典型的には、ＭＣＵのメモリ内に格納されたプログラムと、ＭＣＵが持つハードウェアとが組み合わされたデバイスを意味する。しかし、ノイズキャンセル回路はハードウェアのみにより構成されていてもよい。

図１Ｂは、イヤホン１０と、このイヤホン１０が接続されるオーディオプレイヤー等のマルチメディア機器を示す模式的な図である。

マルチメディア機器３００は、音楽ファイル等の音声データを保持可能な機器である。マルチメディア機器３００は、データ保持機器の１つとして機能する。ユーザーは、イヤホン１０を使用して、マルチメディア機器３００に保持された音声データを聴くことができる。マルチメディア機器３００は、携帯電話機、ビデオプレーヤー等であって、イヤホン１０を接続できる機器であれば何でもよい。

図２Ａは、充電アダプタ６０の構造を説明するための図である。図２Ａは、理解を容易にするため、充電アダプタ６０の外ケース６１（図１参照）を外した状態、つまり端子６５、回路基板５５及びジャック６２等が露出した状態の充電アダプタ６０を示している（図２Ｂ、Ｃ及びＤも同様）。回路基板５５には、そのジャック６２に近い位置に、検出スイッチ６３が設けられている。

例えば、検出スイッチ６３は、ジャック６２の端部側付近に設けられ、図２Ｂ及びＣに示すように、プラグ１５（プラグユニット２０）の装着及び取り外し時における、プラグ１５の通る領域Ａ１に向か合う位置に配置されている。検出スイッチ６３は、そのプラグ１５の通る領域Ａ１に突き出た突起部６３ａを有する。突起部６３ａは、図示しないバネ等により弾性力が付与されており、図２Ａ及びＢに示すようにプラグ１５が接続されていない時は領域Ａ１側に露出している。突起部６３ａは、図２Ｃに示すようにプラグユニット２０のプラグハウジング２１（後述する）の所定の部位で押し込まれることにより、検出スイッチ６３が通電し（ONとなり）、この充電アダプタ６０は、プラグ１５が接続されたことを検出する。

[プラグユニット]
図３は、イヤホン１０のプラグユニット２０を示す斜視図であり、図４はその正面図である。

プラグユニット２０は、プラグ１５と、プラグ１５を支持するプラグハウジング２１とを有する。プラグ１５は、２チャンネル分の電極（Lチャンネル用の電極１６及びRチャンネル用の電極１７）及び共通電極１８を有する、３極プラグである。このプラグ１５は、いわゆるステレオミニプラグと呼ばれ、その外径が3.5mmに形成されている。

プラグハウジング２１は、本体２５及び可撓部２６を有し、本体２５の表面は、上面２５ａ、これに対向する下面２５ｂ、これらをつなぐ側面２５ｃを有する。側面２５ｃの形状は曲面に形成されているが、特別な形状の制限はない。上面２５ａ及び下面２５ｂは、例えば実質的に平面にそれぞれ形成されている。可撓部２６からはコード１４が延びている。

図２Ｂ及びＣにおいて、プラグユニット２０のプラグハウジング２１の上面２５ａが突起部６３ａを押すことができるように、プラグハウジング２１が形成され、また、上面２５ａが突起部６３ａを押すことができるように、ジャック６２及び検出スイッチ６３の配置等が設定されている。

このように、突起部６３ａが押されることによって機械的にスイッチングを行う検出スイッチ６３が設けられることにより、充電アダプタ６０は、プラグ１５のジャック６２への接続及び未接続を確実に検知することができる。特に、プラグハウジング２１の上面２５ａが平面に形成されることにより、上面２５ａの、突起部６３ａに当接する領域が広くなる。これにより、ユーザーによるプラグ１５のジャック６２への接続時における、プラグ１５の長手方向に沿った軸周りのプラグユニット２０の角度の自由度、つまり接続の自由度が大きくなる。

図４に示すように、プラグの軸方向で見て、プラグハウジング２１の本体２５の上面２５ａから下面２５ｂまでの距離をB1とする。図４で見たプラグ１５の中心から上面２５ａ及び下面２５ｂまでのそれぞれ距離（B1/2）は実質的に等しくなるように、プラグハウジング２１が形成されている。これにより、図２Ｄに示すように、プラグ１５のジャック６２への接続時に、下面２５ｂでも検出スイッチ６３を押し込むことができる。

特に、本実施形態では、距離B1と、距離B1に沿う方向に直交する方向における、両側面２５ｃ同士の距離B2との関係は、B1＞B2になるように、プラグハウジング２１が形成されている。

このような、本技術に係るプラグハウジング２１の独特な形状により、充電アダプタ６０の検出スイッチ６３を機械的にスイッチングすることができる。例えば一般的なミニプラグを持つプラグユニットのハウジングは、プラグの軸方向で見て円形のハウジングが多い。このハウジングの直径は、その軸方向で見て、図４で示したB2程度であり、B1より短いものがほとんどである。したがって、このような一般的なプラグが、充電アダプタ６０のジャック６２に挿入されたとしても、そのハウジングが検出スイッチ６３の突起部６３ａに接触せず、あるいは接触したとしてもスイッチングするまでには至らない。したがって、この場合に検出スイッチ６３がONとなってしまうことを防ぐことができる。

[充電アダプタの回路構成]

図５は、充電アダプタ６０の回路構成を示す図である。

充電アダプタ６０は、上述した端子６５（ＵＳＢ端子）、保護回路６６、レギュレータ６７、ＭＣＵ７０（Micro Control Unit）を有する。また、充電アダプタ６０は、定電流回路６８、異常電圧検出回路６９、上述したジャック６２、検出スイッチ６３、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプ７１等を備える。

定電流回路６８、異常電圧検出回路６９及びその他の電気的要素（後述する抵抗やスイッチ素子等）で形成される回路、つまり、図５で破線に囲まれて示される充電回路７２は、L及びRの２チャンネル分ある。それら両充電回路７２は実質的に同じ構成であるため、Rチャンネルの充電回路７２の構成を省略し、また、その説明も省略する。

保護回路６６は、端子６５側からの異常入力電圧に対する回路である。

レギュレータ６７は、端子６５側からの入力電圧（例えば5.0V）を、所定の電圧（例えば3.5V）に調整する。

定電流回路６８は、その出力端子及びセット端子にそれぞれ接続された抵抗R2及びR3によって設定された定電流を生成してこれを出力する。

レギュレータ６７及び定電流回路６８を繋ぐラインL1上には、スイッチ素子S2（P-MOS-FET）が設けられ、このスイッチ素子S2のゲートに、スイッチ素子S1（N-MOS-FET）のドレイン電極が接続されている。なお、スイッチ素子S2のゲート電極及びソース電極の間には、ゲート電圧調整用の抵抗R1が接続されている。

スイッチ素子S2のソース電極は、ＭＣＵ７０の充電ON/OFF出力端子に接続されている。充電ON/OFF出力端子を介してＭＣＵ７０から出力される、充電処理を開始（ON）及び停止（OFF）するための制御電圧信号により、スイッチ素子S2のスイッチング動作が制御される。また、それに応じて、スイッチ素子S1のスイッチング動作が制御される。

抵抗R2及びR3のそれぞれの出力側と、ジャック６２のL電極６２Ｌとを繋ぐ充電ラインL2に、異常電圧検出回路６９のVDD端子が接続され、また、その充電ラインL2に抵抗R5を介して異常電圧検出回路６９の出力端子が接続されている。異常電圧検出回路６９は、充電ラインL2における異常電圧を検出する回路であり、例えば閾値を超えた電圧がVDD端子に入力された場合、異常を示す電圧信号を出力する。

ＭＣＵ７０は、ラインL3及び異常電圧検出入力端子を介して、その異常を示す電圧信号を取得する。

充電ラインL2に抵抗R4が接続され、この抵抗R4に、スイッチ素子S3（N-MOS-FET）のドレイン電極が接続されている。異常電圧検出回路６９が、その充電ラインL2の電圧異常を示す信号を出力することにより、スイッチ素子S3がONとなり、抵抗R4により当該充電ラインL2の電圧が下げられるようになっている。

充電ラインL2には、ＭＣＵ７０が電圧読込入力端子を介して充電ラインL2の電圧値を取得するためのラインL4が接続されている。ＭＣＵ７０は、電圧読込入力端子を介して取得した充電ラインL2の電圧値をA/Dコンバータでデジタル値に変換し、変換されたデジタル値に応じて、イヤホン１０への充電時間を設定する。

検出スイッチ６３はＭＣＵ７０に接続され、ＭＣＵ７０は、その検出スイッチ６３の通電により、プラグ１５がジャック６２に接続されたことを検出する。

ＭＣＵ７０は、現在の充電アダプタ６０の電気的状態に応じて、ＬＥＤランプ７１の点灯状態を変化させて、その状態をユーザーに知らせる。

[イヤホン（被充電機器）の回路構成]

図６は、イヤホン１０の本体１２（L,R）の回路構成を示す図である。

イヤホン１０は、上記プラグ１５、プラグ１５のL電極１６及びR電極１７にそれぞれ接続された左右一対の本体回路３３、及び、これら本体回路３３に接続された電源スイッチ１３を備える。イヤホン１０は、上述のように左右一対の本体１２（L,R）を有し、各本体回路３３は実質的に同じであるので、図６では、Rチャンネルの本体回路３３の図示を省略し、また、その説明も省略する。

本体回路３３は、上記したようにノイズキャンセル回路を搭載したＭＣＵ３０を有する。ＭＣＵ３０には、スピーカー３１及びマイクロフォン３２が接続され、また図示しないＬＥＤ（Light Emitting Diode）ランプが接続されている。スピーカー３１としては、例えばＢＡ（Balanced Armature）タイプが用いられるが、もちろん他の公知のタイプでもよい。

本体回路３３において、プラグ１５に接続された、音声信号が伝送されるライン（以下、データラインという）L5には、プルダウン抵抗R5及び直流電流をカットするコンデンサC1が接続されている。

また、データラインL5から並列に分岐されたライン（供給ライン）には、電圧調整用の抵抗R6及び逆流阻止用のダイオードD1を介して内蔵電池３４が設けられている。内蔵電池３４としては、たとえば充電式のニッケル水素電池等が用いられるが、これに限られない。

R6の出力側には、ＭＣＵ３０が所定の電圧値により充電状態を検出するための分割抵抗R7及びR8が接続されている。ＭＣＵ３０は、充電途中における抵抗R7及びR8の間の電圧を取得することにより、今現在のイヤホン１０の電気的な状態が充電状態であるかそうでないか、を検出する。この状態に応じて、ＭＣＵ３０は、例えば図示しないＬＥＤランプの点灯状態を変え、ユーザーにその状態を知らせる。

データラインL5には、ＭＣＵ３０が有する、内蔵電池３４の電圧の入力端子であるVBAT端子に接続されたVBATラインL6が接続されている。このVBATラインL6上には、電圧調整用の抵抗R9及び逆流阻止用のD2が設けられている。

ＭＣＵ３０は、VBAT端子に電池電圧の供給を保持するためのVBATホールド端子を有している。VBATホールド端子には、スイッチ素子S6（P-MOS-FET）のゲート電極が接続されており、このドレイン電極はVBATラインL6に接続されている。したがって、ＭＣＵ３０は、VBATホールド端子を介してスイッチ素子S6に制御信号を出力することにより、VBAT端子に電池電圧の供給を保持し、またその供給の停止を実行する。

スイッチ素子S4（P-MOS-FET）及びS6には、ゲート電圧調整用の抵抗R10及びR11がそれぞれ接続されている。

ＭＣＵ３０は、GPIO（General Purpose Input/Output）3端子６５を有し、内蔵電池３４は、このGPIO3端子６５に接続されたGPIOラインL7に接続されている。GPIOラインL7上にはスイッチ素子S5（P-MOS-FET）が設けられている。

電源スイッチ１３は、スイッチ素子S4及びS5の各ゲート電極に接続されている。電源スイッチ１３は、例えばタクトスイッチで構成され、通電により、各スイッチ素子S4及びS5をONとする。スイッチ素子S4のソース電極は、内蔵電池３４に接続され、そのドレイン電極はVBATラインL6に接続されている。

[電子機器の充電動作]

以上のように構成された電子機器セット１００の充電動作を説明する。

＜充電時の充電アダプタのＭＣＵの処理＞
図７は、充電時の充電アダプタ６０の、主にＭＣＵの処理を示すフローチャートである。なお、フローチャートでは、ブロックごとにL及びRチャンネルの両方の処理を記載しているが、説明文では、一方の処理を説明し、必要に応じて両方チャンネルの処理を説明する。

電子機器セット１００により充電が行われる場合、ユーザーは、図１Ａに示すように、イヤホン１０のプラグ１５を充電アダプタ６０のジャック６２に接続し、また、充電アダプタ６０の端子６５を電源機器２００の端子２０１に接続する（ステップ１０１）。

充電アダプタ６０のＭＣＵ７０は、検出スイッチ６３がONされているか判定し（ステップ１０２）、ONとされている場合、ＬＥＤコントロールから"L"信号を出力すると（ステップ１０３）、ＬＥＤランプ７１が点灯する（ステップ１０４）。

ＭＣＵ７０は、充電ON/OFF出力端子から"H"信号を出力すると（ステップ１０５）、スイッチ素子S1がONとなり（ステップ１０６）、これにより、スイッチ素子S2もONとなる（ステップ１０７）。そして、定電流回路６８が定電流を出力する（ステップ１０８）。

ＭＣＵ７０は、電圧読込入力端子を介して、充電ラインL2の電圧を読み込み、その電圧値に応じて充電時間を設定する（ステップ１０９）。この場合、L及びRチャンネルの各内蔵電池３４の電荷の残量によって、充電時間が異なる場合もある。

ＭＣＵ７０は、異常電圧検出回路６９の出力信号を読み込み、それが閾値（例えば、2.1V）を超えるか否かを判定する（ステップ１１０）。それが閾値以下である場合、ＭＣＵ７０は、電圧読込入力端子を介して入力された電圧が、閾値（例えば、2.1V）を超えるか否かを判定する（ステップ１１１）。

このようにステップ１１０及び１１１おいて、異常電圧検出回路６９による、つまりハードウェアによる異常電圧の検出、及び、ＭＣＵ７０のADコンバータによる、つまりソフトウェアによる異常電圧の検出がそれぞれ用いられる。これにより、確実に異常電圧を検出することができ、安全性を高めることができる。

特に、本技術に係るイヤホン１０とは別の製品のプラグのジャック６２への接続により、検出スイッチ６３がONとされてしまった場合でも、上記ステップ１１０及び１１１の異常電圧検出により、その異常を検出することができる。異常が検出された場合、ＭＣＵ７０は後述のステップ１２２以降の処理を実行する。

上記異常電圧検出回路６９による異常電圧の検出及びＭＣＵ７０による異常電圧の検出のうち少なくとも一方が、検出部として機能する。

ステップ１１２でNOの場合、つまりハードウェア及びソフトウェアによる異常検出において、充電ラインL2の電圧が正常である場合、ＭＣＵ７０は次のステップ１１２へ進む。ＭＣＵ７０は、このステップ１１２において、電圧読込入力端子を介して入力された、所定の低い電圧（例えば1.0V以下）が所定時間（例えば１分間）連続して得られているか否かを判定する（ステップ１１２）。比較的低い1.0V以下の電圧が所定時間継続する場合も、本技術に係るイヤホン１０とは別の製品のプラグが接続されている可能性が高く、この場合、ＭＣＵ７０は、後述するステップ１２３の処理へ進む。

ステップ１１２でNOの場合で、ステップ１０９で設定した充電時間を経過した場合（ステップ１１３のYES）、ＭＣＵ７０は、充電ON/OFF出力端子から"L"信号を出力する（ステップ１１４）。ステップ１１４では、ＭＣＵ７０は、上述のようにL及びRチャンネルの充電時間が異なる場合があるので、それに応じて処理を別々に行う。

ＭＣＵ７０は、スイッチ素子S1をOFFとし（ステップ１１５）、これによりスイッチ素子S2がOFFとなり（ステップ１１６）、定電流回路６８の定電流の出力が停止する（ステップ１１７）。ＭＣＵ７０は、両チャンネルのスイッチ素子S1がOFFになった場合（ステップ１１８のYES）、ＬＥＤコントロールから"H"信号を出力する（ステップ１１９）。そうすると、ＬＥＤランプ７１が消灯し、充電が完了する（ステップ１２１）。

ステップ１１０でYESの場合、異常電圧検出入力端子を介して"H"信号がＭＣＵ７０に入力される（ステップ１２２）。この場合、ＭＣＵ７０は、充電ON/OFF出力端子を介して"L"信号を出力することにより（ステップ１２３）、スイッチ素子S1をOFFとし（ステップ１２４）、これによりスイッチ素子S2もOFFとなり（ステップ１２５）、定電流回路６８からの定電流の出力が停止する（ステップ１２６）。

ＭＣＵ７０は、ＬＥＤコントロールから"H"及び"L"信号を交互に出力させることにより（ステップ１２７）、ＬＥＤランプ７１が点滅し（ステップ１２８）、異常の場合の処理が終了する（ステップ１２９）。ＬＥＤランプ７１が点滅することにより、ユーザーに異常が通知される。

＜充電時のイヤホンの処理＞
図８は、充電時のイヤホンの処理を示すフローチャートである。

上述のように、ユーザーが、イヤホン１０のプラグ１５を充電アダプタ６０のジャック６２に接続し、また、充電アダプタ６０の端子６５を電源機器２００の端子２０１に接続する（ステップ２０１）。そうすると、充電アダプタ６０から、データラインL5及びデータラインL5から分岐するラインを介して、内蔵電池３４に充電電圧が供給される（ステップ２０２）。所定の充電電圧（分割抵抗R7及びR8により分割される充電電圧(220kΩの抵抗分)）が充電状態検出端子を介してＭＣＵ３０に入力された場合（ステップ２０３）、ＭＣＵ３０は、例えば音声を再生中であれば、再生中ノイズキャンセル処理を停止し、スピーカー３１から音声の出力を停止する（ステップ２０４）。これによりＭＣＵ３０は充電モードになる（ステップ２０５）。

[通常時のイヤホンの処理]

図９は、通常時、つまり充電時以外の時のイヤホン１０の処理を示すフローチャートである。

ユーザーが、図１Ｂに示すように、イヤホン１０のプラグ１５をマルチメディア機器３００に接続する。イヤホンがOFF状態にある時（ステップ３００）、ユーザーにより電源スイッチ１３が押され、ONとされる（ステップ３０１）。そうすると、スイッチ素子S4及びS5がONされ（ステップ３０２及び３０３）、これによりVBAT端子を介してＭＣＵ３０に"H"信号が入力され（ステップ３０４）、GPIO3端子６５を介してＭＣＵ３０に"H"信号が入力される（ステップ３０５）。そうすると、ＭＣＵ３０は、VBATホールド端子を介して"L"信号を出力する（ステップ３０６）。

電源スイッチ１３はタクトスイッチであるので、電源スイッチ１３がONとなった後、ユーザーが電源スイッチ１３を押すことを解除した場合、電源スイッチ１３はOFFとなる。これにより、スイッチ素子S4及びS5はOFFとされる。

VBATホールド端子から"L"信号が出力されることにより、スイッチ素子S6がONとされる（ステップ３０７）。これにより図６の破線矢印で示すように、内蔵電池３４からVBAT端子への電圧供給が保持される（ステップ３０８）。そして、ＭＣＵ３０は、ノイズキャンセル処理を開始し、また、スピーカー３１から音声を出力することを開始する（ステップ３０９）。この時、マルチメディア機器３００からの音声信号が、データラインL5を介してＭＣＵ３０に入力されている。

そして、ユーザーにより電源スイッチ１３が押され、電源スイッチ１３が再びONとされた場合（ステップ３１０）、スイッチ素子S5がONとなり（ステップ３１１）、VBAT端子を介してＭＣＵ３０に"H"信号が入力される（ステップ３１２）。これにより、ＭＣＵ３０は、ノイズキャンセル処理を停止し、また、スピーカー３１からの音声の出力を停止する（ステップ３１３）。

また、ＭＣＵ３０は、VBATホールド端子を介して"H"信号を出力し（ステップ３１４）、スイッチ素子S6がOFFとなり（ステップ３１５）、内蔵電池３４からVBAT端子への電圧供給が停止される（ステップ３１６）。これによりイヤホン１０は、OFF状態となる（ステップ３１７）。

なお、ステップ３０９では、ＭＣＵ３０は、スピーカー３１から音声の出力を「可能な状態」とする処理を実行するだけである。つまり、その音声データの再生及び停止の処理は、ユーザーへのマルチメディア機器３００の入力操作によって行われる。

以上のように、本実施形態に係るイヤホン１０によれば、データラインL5を利用して、充電アダプタ６０からの電荷を内蔵電池３４に供給する回路が設けられているので、従来の一般的な製品に比べ、充電のために必要な器具を削減することができる。

従来のノイズキャンセル回路を搭載した、イヤホンまたはヘッドホンでは、音声データを伝送するラインとは別の、充電専用のコードを用いて充電が行われていたが、本技術によれば、充電専用のコードが不要になる。

また、本実施形態では、イヤホン１０の本体１２（L,R）内に内蔵電池３４が設けられるので、従来のイヤホンに比べ、このイヤホン１０の製品全体の小型化を実現することができる。従来のイヤホンの電池ボックスは、本体とは物理的には離れるようにして、それら電池ボックスと本体とがコードで接続されていた。

[その他の実施形態]

本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。

上記実施形態に係るプラグユニット２０のプラグハウジング２１は、上面２５ａ及び下面２５ｂが平面形状となるように形成されていた。しかし、それら上面及び下面のうちいずれか一方のみが平面に形成されていてもよい。あるいは、それら両方曲面に形成され、プラグハウジングの軸方向（プラグの長手方向）で見て楕円形状に形成されていてもよい。

あるいは、プラグハウジングの上面及び下面のうち少なくとも一方に、検出スイッチ６３の突起部６３ａに当接可能な凸部が設けられていてもよい。

上記実施形態では、被充電機器としてイヤホン１０を例に挙げたが、そのほか、ヘッドホンまたは補聴器等でもよい。被充電機器が補聴器の場合、１チャンネル分のスピーカー３１及び回路等を備えていればよい。あるいは、被充電機器として、携帯電話機等を含むマルチメディア機器等であってもよい。

上記被充電機器は、内蔵電池３４を備えていた。しかし、例えば被充電機器が電池の装着部を備え、その装着部に交換可能な充電タイプの外部電池が装着されて、イヤホン１０が使用されてもよい。

上記イヤホン１０は、駆動部の一部としてノイズキャンセル回路を備えていた。しかし、イヤホン１０（ヘッドホンでもよい）は、ノイズキャンセル回路に代えて、またはノイズキャンセル回路に加えて、駆動部の一部として例えばブルートゥース等、赤外線通信用の回路を備えていてもよい。

以上説明した各形態の特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。

本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）内蔵電池と、
データを保持可能なデータ保持機器が有するジャックに接続可能であり、充電アダプタが有するジャックに接続可能なプラグと、
前記プラグが前記データ保持機器の前記ジャックに接続された状態で、前記データ保持機器から前記データを取得することが可能であり、前記内蔵電池から供給されるパワーにより駆動する駆動部と、
前記プラグと前記駆動部との間に接続された前記データを伝送するデータラインを有し、電源機器に接続された前記充電アダプタが有する検出スイッチにより、前記充電アダプタの前記ジャックへの前記プラグの接続が検出された場合、前記データラインを利用して、前記充電アダプタからの電荷を前記内蔵電池に供給する回路と
を具備する被充電機器。
（２）（１）に記載の被充電機器であって、
前記プラグは、共通電極を含む３極プラグである
被充電機器。
（３）（１）または（２）に記載の被充電機器であって、
前記駆動部は、スピーカーと、前記スピーカーに接続されたノイズキャンセル回路とを有する
被充電機器。
（４）（１）から（３）のうちいずれか１項に記載の被充電機器であって、
前記充電アダプタの前記検出スイッチによるスイッチングを機械的に行う部位を有し、前記プラグを保持するプラグハウジングをさらに具備する被充電機器。
（５）（１）から（４）のうちいずれか１項に記載の被充電機器であって、
前記回路は、前記データライン上に設けられたコンデンサと、前記データラインから分岐して前記内蔵電池に接続された電荷の供給ラインと、前記供給ライン上に設けられたダイオードとを有する
被充電機器。
（６）内蔵電池と、プラグと、前記プラグに接続されたデータ保持機器が保持するデータを伝送するデータラインとを有する被充電機器と、電源機器とに接続可能であり、前記被充電機器を充電する充電アダプタであって、
前記電源機器に接続可能な端子と、
前記被充電機器の前記プラグに接続可能なジャックと、
前記被充電機器の前記プラグが前記ジャックに接続されたことを検出する検出スイッチと、
前記端子、前記ジャック及び前記検出スイッチに接続され、前記端子が前記電源機器に接続され、前記検出スイッチにより前記プラグの前記ジャックへの接続が検出された場合、前記被充電機器の前記データラインを利用して前記内蔵電池を充電する充電回路と
を具備する充電アダプタ。
（７）（６）に記載の充電アダプタであって、
前記充電回路は、前記端子と前記ジャックとの間に接続された充電ラインと、前記充電ラインの電圧の正常及び異常を検出する検出部とを有する
充電アダプタ。
（８）（６）または（７）に記載の充電アダプタであって、
前記検出スイッチは、前記被充電機器が有する、前記プラグを支持するプラグハウジングにより、機械的にスイッチが行われるための部位を有する
充電アダプタ。
（９）電源機器に接続可能な充電アダプタと、前記充電アダプタに接続可能であり、データを保持可能なデータ保持機器に接続可能な被充電機器とを備え、
前記被充電機器は、
内蔵電池と、
前記データ保持機器が有するジャックに接続可能であり、前記充電アダプタが有するジャックに接続可能なプラグと、
前記プラグが前記データ保持機器の前記ジャックに接続された状態で、前記データ保持機器から前記データを取得することが可能であり、前記内蔵電池から供給されるパワーにより駆動する駆動部と、
前記プラグと前記駆動部との間に接続された前記データを伝送するデータラインを有し、前記内蔵電池に接続された回路と、を有し、
前記充電アダプタは、
前記電源機器に接続可能な端子と、
前記ジャックと、
前記被充電機器の前記プラグが、前記充電アダプタの前記ジャックに接続されたことを検出する検出スイッチと、
前記端子、前記ジャック及び前記検出スイッチに接続され、前記端子が前記電源機器に接続され、前記検出スイッチにより前記プラグの前記ジャックへの接続が検出された場合、前記被充電機器の前記データラインを利用して前記内蔵電池を充電する充電回路と、を有する
電子機器セット。
（１０）内蔵電池と、
データを保持可能なデータ保持機器からの前記データを伝送するデータラインと、
前記データラインに接続され前記データラインを介して前記データ保持機器から前記データを取得することが可能であり、前記内蔵電池から供給されるパワーにより駆動する駆動部とを有する被充電機器の、プラグユニットであって、
前記データ保持機器が有するジャックに接続可能であり、充電アダプタが有するジャックに接続可能であり、前記データラインに接続されたプラグと、
電源機器に接続された前記充電アダプタが有する、前記プラグの前記ジャックへの接続を検出する検出スイッチによるスイッチングを機械的に行う部位を有し、前記プラグを支持するプラグハウジングと
を具備するプラグユニット。
（１１）外部電池が装着される装着部と、
データを保持可能なデータ保持機器が有するジャックに接続可能であり、充電アダプタが有するジャックに接続可能なプラグと、
前記プラグが前記データ保持機器の前記ジャックに接続された状態で、前記データ保持機器から前記データを取得することが可能であり、前記外部電池から供給されるパワーにより駆動する駆動部と、
前記プラグと前記駆動部との間に接続された前記データを伝送するデータラインを有し、電源機器に接続された前記充電アダプタが有する検出スイッチにより、前記充電アダプタの前記ジャックへの前記プラグの接続が検出された場合、前記データラインを利用して、前記充電アダプタからの電荷を前記外部電池に供給する回路と
を具備する被充電機器。
（１２）外部電池が装着される装着部と、プラグと、前記プラグに接続されたデータ保持機器が保持するデータを伝送するデータラインとを有する被充電機器と、電源機器とに接続可能であり、前記被充電機器を充電する充電アダプタであって、
前記電源機器に接続可能な端子と、
前記被充電機器の前記プラグに接続可能なジャックと、
前記被充電機器の前記プラグが前記ジャックに接続されたことを検出する検出スイッチと、
前記端子、前記ジャック及び前記検出スイッチに接続され、前記端子が前記電源機器に接続され、前記検出スイッチにより前記プラグの前記ジャックへの接続が検出された場合、前記被充電機器の前記データラインを利用して前記外部電池を充電する充電回路と
を具備する充電アダプタ。

１０…イヤホン
１５…プラグ
１６…L電極
１７…R電極
１８…共通電極
２０…プラグユニット
２１…プラグハウジング
２５ａ…上面
２５ｂ…下面
２５ｃ…側面
３０…ＭＣＵ（イヤホン側）
３３…本体回路
３４…内蔵電池
６０…充電アダプタ
６２…ジャック
６３…検出スイッチ
６５…端子（ＵＳＢ）
７０…ＭＣＵ（充電アダプタ側）
７２…両充電回路
１００…電子機器セット
２００…電源機器
３００…マルチメディア機器

Claims

内蔵電池と、
データを保持可能なデータ保持機器が有するジャックに接続可能であり、前記データ保持器とは異なる機器である充電アダプタが有するジャックに接続可能なプラグと、
前記プラグが前記データ保持機器の前記ジャックに接続された状態で、前記データ保持機器から前記データを取得することが可能であり、前記内蔵電池から供給されるパワーにより駆動する駆動部と、
前記プラグと前記駆動部との間に接続された前記データを伝送するデータラインを有し、電源機器に接続された前記充電アダプタが有する検出スイッチにより、前記充電アダプタの前記ジャックへの前記プラグの接続が検出された場合、前記データラインを利用して、前記充電アダプタからの電荷を前記内蔵電池に供給する回路と、
前記充電アダプタの前記検出スイッチによるスイッチングを機械的に行う平面でなる部位を有し、前記プラグを保持するプラグハウジングとを具備し、
前記プラグハウジングの外面は、
上面と、
前記上面の反対側に設けられた下面と、
前記上面及び下面をつなぐ両側面とを有し、
前記上面及び前記下面のうち少なくとも一方が、前記プラグハウジングの前記平面でなる部位を含み、
前記上面及び前記下面間の第１の距離が、当該第１の距離方向に直交する方向の、前記両側面間の第２の距離より大きくなるように、前記プラグハウジングの外面が構成されている
被充電機器。
請求項１に記載の被充電機器であって、
前記プラグは、共通電極を含む３極プラグである
被充電機器。
請求項１または２に記載の被充電機器であって、
前記駆動部は、スピーカーと、前記スピーカーに接続されたノイズキャンセル回路とを有する
被充電機器。
請求項１から３のうちいずれか１項に記載の被充電機器であって、
前記回路は、前記データライン上に設けられたコンデンサと、前記データラインから分岐して前記内蔵電池に接続された電荷の供給ラインと、前記供給ライン上に設けられたダイオードとを有する
被充電機器。
電源機器に接続可能な充電アダプタと、前記充電アダプタに接続可能であり、データを保持可能な、前記充電アダプタとは異なる機器であるデータ保持機器に接続可能な被充電機器とを備え、
前記被充電機器は、
内蔵電池と、
前記データ保持機器が有するジャックに接続可能であり、前記充電アダプタが有するジャックに接続可能なプラグと、
前記プラグが前記データ保持機器の前記ジャックに接続された状態で、前記データ保持機器から前記データを取得することが可能であり、前記内蔵電池から供給されるパワーにより駆動する駆動部と、
前記プラグと前記駆動部との間に接続された前記データを伝送するデータラインを有し、前記内蔵電池に接続された回路と、を有し、
前記充電アダプタは、
前記電源機器に接続可能な端子と、
前記ジャックと、
前記被充電機器の前記プラグが、前記充電アダプタの前記ジャックに接続されたことを検出する検出スイッチと、
前記端子、前記ジャック及び前記検出スイッチに接続され、前記端子が前記電源機器に接続され、前記検出スイッチにより前記プラグの前記ジャックへの接続が検出された場合、前記被充電機器の前記データラインを利用して前記内蔵電池を充電する充電回路と、を有し、
前記被充電機器は、前記充電アダプタの前記検出スイッチによるスイッチングを機械的に行う平面でなる部位を有し、前記プラグを保持するプラグハウジングをさらに有し、
前記プラグハウジングの外面は、
上面と、
前記上面の反対側に設けられた下面と、
前記上面及び下面をつなぐ両側面とを有し、
前記上面及び前記下面のうち少なくとも一方が、前記プラグハウジングの前記平面でなる部位を含み、
前記上面及び前記下面間の第１の距離が、当該第１の距離方向に直交する方向の、前記両側面間の第２の距離より大きくなるように、前記プラグハウジングの外面が構成されている
電子機器セット。
外部電池が装着される装着部と、
データを保持可能なデータ保持機器が有するジャックに接続可能であり、前記データ保持器とは異なる機器である充電アダプタが有するジャックに接続可能なプラグと、
前記プラグが前記データ保持機器の前記ジャックに接続された状態で、前記データ保持機器から前記データを取得することが可能であり、前記外部電池から供給されるパワーにより駆動する駆動部と、
前記プラグと前記駆動部との間に接続された前記データを伝送するデータラインを有し、電源機器に接続された前記充電アダプタが有する検出スイッチにより、前記充電アダプタの前記ジャックへの前記プラグの接続が検出された場合、前記データラインを利用して、前記充電アダプタからの電荷を前記外部電池に供給する回路と、
前記充電アダプタの前記検出スイッチによるスイッチングを機械的に行う平面でなる部位を有し、前記プラグを保持するプラグハウジングとを具備し、
前記プラグハウジングの外面は、
上面と、
前記上面の反対側に設けられた下面と、
前記上面及び下面をつなぐ両側面とを有し、
前記上面及び前記下面のうち少なくとも一方が、前記プラグハウジングの前記平面でなる部位を含み、
前記上面及び前記下面間の第１の距離が、当該第１の距離方向に直交する方向の、前記両側面間の第２の距離より大きくなるように、前記プラグハウジングの外面が構成されている
を具備する被充電機器。