JP5986304B2 - 急速充電可能なデータケーブル - Google Patents

Description

本発明は、端末のデータ通信ケーブルに関し、より詳しくは、ＵＳＢポートを用いた二次電池が内蔵された端末とＰＣとの間のデータ伝送及び／または充電用として用いられるＵＳＢデータケーブルに関する。

一般に、データ伝送のために主に用いられる通信ポートの種類としては、万能非同期送受信機（ＵＡＲＴ；Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）と万能直列バス（ＵＳＢ；Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）などがある。

ＵＡＲＴは、非同期シリアル通信を処理する装置であるが、全てのコンピュータには、シリアルポートを管理するためにＵＡＲＴがあり、全ての内蔵モデムもそれぞれのＵＡＲＴを有している。さらに詳述すると、ＵＡＲＴは、コンピュータにＲＳ‐２３２Ｃインターフェースを提供することにより、モデムやその他のシリアル装置との通信またはデータのやり取りを可能にする。

また、ＵＳＢは、ＩＢＭを始めとした７社が共同で提案した周辺機器接続用のインターフェースの規格であって、様々な周辺装置をパーソナルコンピュータに接続するためのインターフェースの共同化を目的とする。このようなＵＳＢを用いると、周辺機器をパーソナルコンピュータと連結するとき、ソフトウェアやハードウェアを別途設定することなく、全ての周辺機器を接続することができるので、ポート数を画期的に減らすだけでなく、設置が簡便であり、携帯コンピュータの小型化が可能となるという長所がある。

従来、ＲＳ‐２３２Ｃ（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ−２３２Ｃ）が携帯電話とパーソナルコンピュータとの間のデータ伝送のみを行ったが、大容量のデータ伝送及び伝送速度に問題があり、データと電源を同時に伝達することができないという問題点があった。これを解決するために、ＵＳＢポートを用いてデータ伝送及び充電を行っているが、ＵＳＢ端子を用いて電源供給を行う場合において、シリアル変換装置である専用アダプタを用いた充電と比較して、充電時間が長くなるという問題点があった。

ＵＳＢデータケーブルを用いた充電と関連した技術において、従来、過充電を防止するために、自動で電源の種類を感知するＵＳＢデータケーブル、同様に過充電を防止するために、充電時間を任意に決定可能なＵＳＢデータケーブル、シリアル変換装置である専用アダプタに連結されるＵＳＢデータケーブルに関する技術があるが、ＰＣのＵＳＢ端子を用いた充電において、充電時間が極めて長くなり、端末使用に困難があり、前記アダプタに連結されるＵＳＢデータケーブルの場合、専用アダプタを携帯しなければならないので、携帯性の面において不便であった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、ＵＳＢデータケーブルを用いて、端末をＰＣのＵＳＢ端子に連結し、データ伝送及び／または充電を行う場合において、データ伝送を終え、充電専用モードに切り替え、急速充電を可能にする技術を提供することにある。

上述した目的を達成するために、本発明による急速充電可能なデータケーブルは、データ伝送及び充電用途のケーブルと、前記ケーブルの両端のうち一端において電源と連結されるために設けられる第１連結部と、前記ケーブルの他端において携帯端末と連結されるために設けられる第２連結部と、データ伝送及び急速充電モード間のモード転換を可能にするモード転換回路と、を備え、前記モード転換回路は、前記第１連結部の入力電圧を印加する端子切り替え論理と、分配抵抗と、前記データ伝送及び急速充電モード間のモード転換用スイッチと、前記モード転換用スイッチの操作に応じて前記分配抵抗の連結を切り替えるか、または切り離すアナログ切り替え論理と、を有する。

本発明による急速充電可能なデータケーブルにおいて、前記第１連結部の電源は、ＰＣのＵＳＢ端子であり、前記第２連結部は、ＵＳＢコネクタであり、前記入力電圧を印加する端子は、ＵＳＢ ＶＢＵＳ端子であり、前記分配抵抗は、ＵＳＢ Ｄ＋端子及びＵＳＢ Ｄ−端子に連結されることが好ましい。

本発明による急速充電可能なデータケーブルにおいて、前記モード転換回路及びモード転換用スイッチは、前記ＵＳＢ Ｄ＋端子及びＵＳＢ Ｄ−端子に前記携帯端末提供社毎に異設定された分配抵抗を連結することで、前記端末提供社毎に急速充電モードの選択を行うものであることが好ましい。

本発明による急速充電可能なデータケーブルにおいて、前記モード転換回路及びモード転換用スイッチは、前記ＵＳＢ Ｄ＋端子及びＵＳＢ Ｄ−端子に前記携帯端末提供社の指定した分配抵抗を連結することで、前記携帯端末の提供社専用のモード転換を行うものであることが好ましい。

本発明による急速充電可能なデータケーブルにおいて、前記モード転換回路及びモード転換用スイッチの位置が、前記第１連結部、前記第２連結部、または前記ケーブルのいずれか一つに位置することが好ましい。

上述した本発明の急速充電可能なデータケーブルによれば、以下のような効果がある。

第一、データ伝送モード及び急速充電モード間において、モード転換が可能なモード転換用スイッチを用いて、データ伝送モードでは、データ伝送が可能であるとともに、５００ｍＡｈ以下の充電が可能であり、急速充電モードでは、５００ｍＡｈ以上において急速充電が可能であり、大容量のバッテリが内蔵された端末の充電において充電時間が短縮するという効果がある。

第二、基本的に、ＵＳＢバッテリ充電スペックと互換性を有するとともに、分配抵抗を端末提供社に応じて設定し、モード転換用スイッチによる汎用性を高めるという効果がある。

第三、モード転換用スイッチをＵＳＢデータケーブルと一体型とし、使用性と移動性を高めるという効果がある。

第四、一つのケーブル当たり、一つの端末提供社の分配抵抗を適用し、前記端末専用ケーブルとして使用可能であることにおいて、専用性の効果がある。

本発明の一実施例によるＵＳＢデータケーブルを示す図である。 本発明の一実施例による第２連結部が、５ピンのＭｉｃｒｏ‐ＵＳＢ端子である場合の端子を示す断面図である。 本発明の一実施例による第１連結部上のモード転換用スイッチ及び第１連結部の内部のモード転換回路を示している。 本発明の一実施例によるモード転換用スイッチの位置を示す図である。

以下、添付した図面に基づき、本発明の好適な実施例について詳述する。

図１は、本発明の一実施例によるＵＳＢデータケーブルを示す図である。第２連結部は、Ｍｉｃｒｏ‐ＵＳＢコネクタが一般であるが、端末提供社により、２０ピンコネクタ、３０ピンコネクタも可能である。
図１は、第２連結部が、特定端末提供社のコネクタに固定されている専用のＵＳＢデータケーブルを示す。前記ＵＳＢデータケーブルは、第１連結部１１０、データ及び充電用途のケーブル１２０、第２連結部１３０、及びモード転換用スイッチ１４０で構成されている。前記第１連結部１１０は、電源に連結される部分であって、ＰＣのＵＳＢ端子を電源として採用する場合であれば、ＵＳＢ端子に該当する。前記モード転換用スイッチ１４０が、本実施例では、第１連結部上に単純化して位置しており、図示していないモード転換回路も、第１連結部の内部に位置している。端末提供社の特定端末専用のモード転換用スイッチ１４０は、充電とデータ伝送のいずれか一つを選択可能になっている。

図２は、本発明の一実施例による第２連結部が、５ピンのＭｉｃｒｏ‐ＵＳＢ端子である場合の端子を示す断面図である。最右側の端子からＶＢＵＳ端子２１０には、５Ｖの基準電圧が、第１連結部から出力値として出て、中間のケーブルを介して第２連結部に連結された端末の入力として印加される。第二の端子であるＤ−端子及び第三の端子であるＤ＋端子は、ＵＳＢデータケーブルのデータ伝送端子に該当し、端末提供社の分配抵抗と関連して、急速充電モードでは、Ｄ＋端子及びＤ−端子が開放または短絡され、第２連結部に連結される携帯端末は、第１連結部に充電用アダプタが連結されているものと認識する。第四の端子は、ＩＤ端子に該当する。前記ＩＤ端子のメカニズムと関連して、前記ＩＤ端子は、バッテリ充電規格（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）のＲｅｖｉｓｉｏｎ １．２によって動作する。最後の端子であるＧＮＤ端子２５０は、アース端子に該当する。

図３は、本発明の一実施例として、本発明であるＵＳＢデータケーブルを示す図、及び第１連結部とケーブルとの間のモード転換回路３００を示す拡大図である。図３の拡大されたモード転換回路３００において、ＵＳＢコネクタ部分は、第１連結部の一実施例に該当し、ＰＣのＵＳＢ端子が連結されることが好ましい。図２に示した５ピンのＭｉｃｒｏ‐ＵＳＢ端子における５つの内部端子のうち、ＩＤ端子２４０が省略された形態である４つの端子のみが示されている。ＵＳＢケーブル３２０の端部には、図３に示されてはいないが、第２連結部が連結される。

図３において、本発明の一実施例により、前記モード転換回路及びモード転換用スイッチが第１連結部のＵＳＢコネクタに位置している。このように電源に近い所に位置してもよく、イヤホンのボリューム調節用レバーのようにデータケーブル上（図４）に位置してもよく、第２連結部に連結される端末に近い第２連結部のコネクタに位置（図４）してもよい。

図３におけるモード転換回路について説明すると、４つの端子のうち、最上にＶＢＵＳ端子が示されているが、ＶＢＵＳ端子の属するケーブルにおいて、ＵＳＢコネクタとＵＳＢケーブルとの間に５Ｖの電源切り替えを制御する５Ｖ切り替え論理（５Ｖ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ ｌｏｇｉｃ）が位置している。
ＧＮＤ端子３２４は、アース端子である。Ｄ−端子及びＤ＋端子は、ＵＳＢケーブルがデータ伝送モードにある場合、データを伝送する端子である。データ伝送モードでは、５００ｍＡｈ以下の電流により、第２連結部に連結された携帯端末の充電が行われるので、充電時間が電気コンセントに直接連結された専用アダプタによる充電時よりも長くなり、効率性に劣る。
本発明による一実施例として、図１のモード転換用スイッチ１４０を、図３では、応用された汎用のモード転換用スイッチ３６０として示した。実施例において、携帯端末提供社としてＡ社、Ｂ社、及びｎ社がある場合、各社の分配抵抗がモード転換回路に含まれている。前記図面において、モード転換用スイッチ３６０の選択地点の位置は、携帯端末提供社を意味するＡ、Ｂ、ｎ及びデータ伝送を意味するｄａｔａのいずれか一つであってもよい。若し、Ａの位置にあれば、Ａ社の分配抵抗が連結されたＤ＋端子及びＤ−端子が短絡または開放されるとともに、第２連結部に連結されるいるＡ社が提供した携帯端末の急速充電モードに進入し、これに対して、モード転換用スイッチの選択地点の位置が、他の携帯端末提供社を意味するＢ、ｎにあれば、Ｂ社またはｎ社が提供する携帯端末の急速充電モードに進入するようになる。モード転換用スイッチの選択地点の位置がｄａｔａにあれば、ＵＳＢデータケーブルは、データ伝送を用意するようになる。

図４において、本発明の一実施例によるモード転換用スイッチが、第２連結部のコネクタに位置した場合（ａ）と、ケーブル中間に位置した場合（ｂ）を示している。

また他の好適な実施例によると、モード転換用スイッチの代わりに、データ伝送の有無を判別する回路が内蔵された場合、データ伝送モード及び急速充電モードが自動で切り替えられ得る。

上述のように、本発明についての具体的な説明は、添付図面を参照した実施例により行われたが、上述した実施例は、本発明の好適例を挙げて説明しただけであるので、本発明が、上記した実施例に限定されるものと理解されてはならず、本発明の権利範囲は、後述する請求の範囲及びその等価概念として理解されなければならない。

Claims (5)

1. データ伝送及び充電用途のケーブルと、前記ケーブルの両端のうち一端において電源と連結されるために設けられる第１連結部と、前記ケーブルの他端において携帯端末と連結されるために設けられる第２連結部と、データ伝送及び急速充電モード間のモード転換を可能にするモード転換回路と、を備え、
   前記モード転換回路は、前記第１連結部の入力電圧を印加する端子切り替え論理と、分配抵抗と、前記データ伝送及び急速充電モード間のモード転換用スイッチと、前記モード転換用スイッチの操作に応じて前記分配抵抗の連結を切り替えるか、または切り離すアナログ切り替え論理と、を有することを特徴とする、
   急速充電可能なデータケーブル。
2. 前記第１連結部の電源は、ＰＣのＵＳＢ端子であり、前記第１連結部は、ＵＳＢコネクタであり、前記入力電圧を印加する端子は、ＵＳＢ ＶＢＵＳ端子であり、前記分配抵抗は、ＵＳＢ Ｄ＋端子及びＵＳＢ Ｄ−端子に連結されることを特徴とする請求項１に記載の急速充電可能なデータケーブル。
3. 前記モード転換回路及びモード転換用スイッチは、前記ＵＳＢ Ｄ＋端子及びＵＳＢ Ｄ−端子に前記携帯端末の提供社毎に異設定された分配抵抗を連結することで、前記携帯端末の提供社毎に急速充電モードの選択を行うものであることを特徴とする請求項２に記載の急速充電可能なデータケーブル。
4. 前記モード転換回路及びモード転換用スイッチは、前記ＵＳＢ Ｄ＋端子及びＵＳＢ Ｄ−端子に前記携帯端末の提供社の指定した分配抵抗を連結することで、前記携帯端末の提供社専用のモード転換を行うものであることを特徴とする請求項２に記載の急速充電可能なデータケーブル。
5. 前記モード転換回路及びモード転換用スイッチの位置が、前記第１連結部、前記第２連結部、または前記ケーブルのいずれか一つに位置することを特徴とする請求項１または２に記載の急速充電可能なデータケーブル。

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