(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器を充電可能な充電器であって、
充電電力を出力する電力出力部と当該電力出力部を制御する制御部とを備える充電器本体と、
前記電力出力部からの充電電力を前記電子機器に出力するプラス側充電路と、
前記充電器本体の接地面と電気的に接続されたマイナス側充電路と、
前記充電器本体に取り付けられ、前記電子機器に接続可能であるとともに、前記充電器本体から延設される前記プラス側充電路および前記マイナス側充電路のそれぞれ一部を格納する接続部と、
前記接続部内において前記プラス側充電路の一部の近傍に設けられた温度センサと、
前記温度センサで検知された温度情報を前記充電器本体に通知する第１の信号線と、
を備え、
前記接続部は、前記プラス側充電路の一部と前記マイナス側充電路の一部の外側を覆う金属外壁体を有し、
前記マイナス側充電路の少なくとも一部が前記金属外壁体と電気的に接続されており、
前記制御部は、前記電子機器との接続有無に拘わらず前記第１の信号線を介して前記温度センサの出力信号を受信可能であり、前記温度センサの検知温度が所定の温度以上の場合、前記電力出力部からの充電電力の出力を停止する、充電器。
【請求項２】
請求項１に記載の充電器であって、
前記接続部内において、前記温度センサの少なくとも一部が前記金属外壁体で覆われていない構成を採る、充電器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の充電器であって、
前記制御部が、
前記温度センサの検知温度が所定の温度以上の場合、前記電力出力部からの充電電力の出力を停止する出力停止部と、
充電電力の出力停止状態を保持する出力停止状態保持部と、
停止状態解除信号を受信すると、前記出力停止状態保持部による前記出力停止状態を解除する出力停止状態解除部と、を備える充電器。
【請求項４】
請求項１または２に記載の充電器であって、
前記制御部が、
前記温度センサの検知温度が所定の温度以上の場合、前記電力出力部からの充電電力の出力を停止する出力停止部と、
充電電力の出力停止状態を保持する出力停止状態保持部と、を備え、
充電電力の出力停止状態において、前記充電器本体への外部からの供給電力が遮断された場合、前記出力停止状態保持部で保持された充電電力の出力停止状態が解除される充電器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の充電器であって、
少なくとも前記接続部内において、前記プラス側充電路および前記マイナス側充電路の間に配置され、前記温度情報とは異なるデータを前記電子機器から受信可能な少なくとも一つの第２の信号線をさらに備える充電器。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の充電器であって、
前記充電器本体と前記接続部とが、前記充電器本体と前記接続部から独立したケーブル状の充電ケーブルにより接続されており、
前記充電ケーブルが、少なくとも前記プラス側充電路と、前記マイナス側充電路と、前記第１の信号線と、を有する充電器。
【請求項７】
請求項５に記載の充電器であって、
前記充電器本体と前記接続部とが、少なくとも前記充電器本体と前記接続部から独立したケーブル状の充電ケーブルにより接続されており、
前記充電ケーブルが、少なくとも前記プラス側充電路と、前記マイナス側充電路と、前記第１の信号線と、前記第２の信号線と、を有する充電器。
【請求項８】
請求項６または７に記載の充電器であって、
前記第１の信号線が前記温度情報を通知するための専用線である充電器。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の充電器であって、
当該充電器は、前記充電器本体および前記接続部から構成されるＵＳＢインターフェースを介して前記電子機器を充電可能である、充電器。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の充電器と、電子機器とを含む電子機器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末等の二次電池に充電する充電器および電子機器システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器に充電可能な充電器は、携帯用充電器を含め種々様々な形状が利用されており、充電器と電子機器を接続することにより電子機器に備えられる二次電池への充電が行われ、充電中の安全を考慮した提案がなされている（例えば特許文献１〜４参照）。
【０００３】
特許文献１では、充電器内に定電流安定回路や定電圧安定回路および制御部等を設け、二次電池の急速充電に関して二次電池の温度に基づくサーマルカットオフ温度の段階設けて電池の発熱による危険性を低減している。
【０００４】
特許文献２では、携帯端末装置に関し、認証回路と、認証回路へ電力を供給する内蔵電源と、外部電源を認証する間、外部電源から端末本体への電力供給を遮断して内蔵電源から認証回路へ電力を供給する電源管理手段とを備えている。そして、認証する外部電源を使用しないことで携帯端末本体を保護し、認証期間中のみ電力を供給することで認証に使用する内蔵電池の電力消耗を軽減させることができる。
【０００５】
特許文献３では、電力供給装置には、充放電装置の内部温度データを受信する受信手段と、自らの内部温度を測定する温度測定手段と、温度データに基づいて、充放電装置に供給する電力の電力供給モードを切替える電力供給モード切替手段とを備えている。そして、温度を測定することにより、温度条件に対応した適正な充電モードでバッテリパックを充電することができるので、温度適正範囲ではない状態で、バッテリパックの充電する際に、生じる過電流による充電容量の低下を抑制することが可能となる。
【０００６】
特許文献４は、車両外の充電器に接続されるプラグと、車両側に設けられ、プラグと連結されるソケットとからなり、プラグおよびソケットのいずれか一方に設けられる温度センサを有する充電カプラに関する。充電カプラには、正側電力ライン用端子を収納する正端子収納部と、負側電力ライン用端子を収納する負端子収納部と、正端子収納部および負端子収納部の間に配置され、温度センサを収納する温度検知手段収納部とが設けられ、小型化と温度検出精度の向上を目指している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−３０８１３９号公報
【特許文献２】特開２００７−１９５０２１号公報
【特許文献３】特開２００７−３２５５００号公報
【特許文献４】特開２０１１−１３９５７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
二次電池への充電を行う際に二次電池等の温度範囲に閾値を設けて充電時の安全性を高めた提案がなされてはいる（特許文献１〜４参照）。しかしながら、充電器と電子機器との接続部分の小型化の進展に伴って埃や水等を起因とする短絡等による発熱の危険性がますます増加している環境を考慮した技術は提示されていない。
【０００９】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、充電器と電子機器との接続近傍における短絡等の危険性を未然に防ぐことができる充電器および電子機器システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の充電器は、電子機器を充電可能な充電器であって、充電電力を出力する電力出力部と当該電力出力部を制御する制御部とを備える充電器本体と、前記電力出力部からの充電電力を前記電子機器に出力するプラス側充電路と、前記充電器本体の接地面と電気的に接続されたマイナス側充電路と、前記充電器本体に取り付けられ、前記電子機器に接続可能であるとともに、前記充電器本体から延設される前記プラス側充電路および前記マイナス側充電路のそれぞれ一部を格納する接続部と、前記接続部内において前記プラス側充電路の一部の近傍に設けられた温度センサと、前記温度センサで検知された温度情報を前記充電器本体に通知する第１の信号線と、を備え、前記接続部は、前記プラス側充電路の一部と前記マイナス側充電路の一部の外側を覆う金属外壁体を有し、前記マイナス側充電路の少なくとも一部が前記金属外壁体と電気的に接続されており、前記制御部は、前記電子機器との接続有無に拘わらず前記第１の信号線を介して前記温度センサの出力信号を受信可能であり、前記温度センサの検知温度が所定の温度以上の場合、前記電力出力部からの充電電力の出力を停止する。
【００１１】
本発明の充電器の一態様として例えば、前記接続部内において、前記温度センサの少なくとも一部が前記金属外壁体で覆われていない構成を採る。
【００１２】
本発明の充電器の一態様として例えば、前記制御部が、前記温度センサの検知温度が所定の温度以上の場合、前記電力出力部からの充電電力の出力を停止する出力停止部と、充電電力の出力停止状態を保持する出力停止状態保持部と、停止状態解除信号を受信すると、前記出力停止状態保持部による前記出力停止状態を解除する出力停止状態解除部と、を備える。
【００１３】
本発明の充電器の一態様として例えば、前記制御部が、前記温度センサの検知温度が所定の温度以上の場合、前記電力出力部からの充電電力の出力を停止する出力停止部と、充電電力の出力停止状態を保持する出力停止状態保持部と、を備え、充電電力の出力停止状態において、前記充電器本体への外部からの供給電力が遮断された場合、前記出力停止状態保持部で保持された充電電力の出力停止状態が解除される。
【００１４】
本発明の充電器の一態様として例えば、少なくとも前記接続部内において、前記プラス側充電路および前記マイナス側充電路の間に配置され、前記温度情報とは異なるデータを前記電子機器から受信可能な少なくとも一つの第２の信号線をさらに備える。
【００１５】
本発明の充電器の一態様として例えば、前記充電器本体と前記接続部とが、前記充電器本体と前記接続部から独立したケーブル状の充電ケーブルにより接続されており、前記充電ケーブルが、少なくとも前記プラス側充電路と、前記マイナス側充電路と、前記第１の信号線と、を有する。
【００１６】
本発明の充電器の一態様として例えば、前記充電器本体と前記接続部とが、前記充電器本体と前記接続部から独立したケーブル状の充電ケーブルにより接続されており、前記充電ケーブルが、少なくとも前記プラス側充電路と、前記マイナス側充電路と、前記第１の信号線と、前記第２の信号線と、を有する。
【００１７】
本発明の充電器の一態様として例えば、前記第１の信号線が前記温度情報を通知するための専用線である。
【００１８】
本発明の充電器の一態様として例えば、当該充電器は、前記充電器本体および前記接続部から構成されるＵＳＢインターフェースを介して前記電子機器を充電可能である。
【００１９】
本発明の電子機器システムは、充電器と、電子機器とを含む。
【発明の効果】
【００２０】
接続部のプラス側充電路の近傍に温度センサを設け、プラス側充電路の温度を常に検知することにより、充電器自身のみならず接続部と電子機器間の短絡等による温度上昇を容易に検知でき、充電器側でフェールセーフ処理することが可能である。また、マイナス側充電路の一部が接続部に設けられた金属外壁体と電気的に接続しているため、プラス側充電路とマイナス側充電路との電路面積を比較した場合、マイナス側充電路の方が実質的に圧倒的に広くなる。従って、ショート等で高温異常が生じた場合、マイナス側充電路では熱がすぐに放散される可能性があり温度上昇が鈍くなるが、プラス側充電路では温度上昇が明確となる。従って、温度センサをプラス側充電路の近傍に設けることにより、マイナス側充電路の近傍に設けた場合に対して温度上昇の検知がより迅速かつ適切に行われるため、短絡等の異常を発見しやすくなる。そして、温度情報である出力信号が充電器の制御部に常に送信されるため、充電器と電子機器間の電気的接続の安全が図られ、ユーザが安心して使用できる充電器および電子機器システムを提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る充電器および電子機器システムの第１の実施形態の一例を示すブロック図。
【図２】本発明に係る充電器および電子機器システムの第２の実施形態の一例を示すブロック図。
【図３】図１および図２の実施形態における充電路と信号線との一例を示す概念図、（ａ）第１の実施形態、（ｂ）第２の実施形態。
【図４】本発明に係る充電器および電子機器システムの接続部の一例を示す概念図、（ａ）第１の実施形態、（ｂ）第２の実施形態。
【図５】本発明に係る充電器および電子機器システムの一例を示す概念図、（ａ）第１の実施例、（ｂ）第２の実施例。
【図６】本発明に係る充電器および電子機器システムの動作の一例を示すフローチャート図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る充電器および電子機器システムの好適な実施形態を、図１〜図６に基づいて詳述する。
【００２３】
図１は、本発明に係る充電器および電子機器システムの第１の実施形態の一例を示すブロック図である。
【００２４】
電子機器システムは、充電器１０と電子機器４０とからなり、充電器１０は、充電器本体２０と接続部３０とを備え、電子機器４０は、端末部５０と二次電池６０とを備えている。
【００２５】
充電器本体２０は、外部の商用ＡＣ電源と電気的に接続可能なプラグＰを備え、整流器２１と、電力出力部２２と、制御部２３と、を備えている。また、制御部２３は、温度異常判定部２３ａと、出力停止部２３ｂと、出力停止状態保持部２３ｃと、出力停止状態解除部２３ｄと、を備えている。接続部３０は、電子機器４０と電気的に接続可能な、例えばＵＳＢ等のコネクタ形状をなし、後述する金属外壁体７０で一部分覆われている。そして、接続部３０がＵＳＢであれば、充電器本体２０とで構成されるＵＳＢインターフェースであっても良い。また、充電器本体２０と接続部３０とは、充電器本体２０と接続部３０とから独立したケーブル状の充電ケーブルＫにより接続されている。
【００２６】
接続部３０は、温度センサ３１を備え、温度センサ３１は、電力出力部２２から配線され接続部３０内に実装されているプラス側充電路３２の近傍に設けられ、プラス側充電路３２に接続されている。温度センサ３１として、例えばサーミスタ等を用いることができる。また、接続部３０内には、プラス側充電路３２に対応して制御部２３と電気的に接続するマイナス側充電路３３も実装され、マイナス側充電路３３は、部分的に金属外壁体７０と電気的に接続されている。そして、接続部３０は、後述する電子機器４０の充電端子部４Ｑと電気的に接続し、接続部３０から露出している複数の充電端子部３Ｑを備えている。
【００２７】
充電器本体２０と接続部３０とを接続する充電ケーブルＫは、プラス側充電路３２とマイナス側充電路３３および温度センサ３１で検知された温度情報を充電器本体２０に通知する第１の信号線Ｔ１とを備えている。また、第１の信号線Ｔ１は、温度情報を通知するために汎用信号線の仕様とは独立して実装された専用線であっても良い。
【００２８】
充電器本体２０の整流器２１はＡＣ／ＤＣ変換器である。電力出力部２２は、整流器２１で変換された電力に基づき、充電対象の電子機器２０に適合した電力を出力する。温度異常判定部２３ａは、温度センサ３１が検知した温度上昇に所定の閾値を超える異常があるか否かを判定する。出力停止部２３ｂは、温度センサの検知温度が所定の温度以上であると温度異常判定部２３ａが判定した場合、電力出力部２２からの充電電力の出力を停止する。出力停止状態保持部２３ｃは、充電電力の出力停止状態を保持する。出力停止状態解除部２３ｄは、停止状態解除信号Ｆを受信すると、出力停止状態保持部２３ｃによる出力停止状態を解除する。尚、整流器２１を備えていることを上述したが、乾電池Ｂ等を電源とする携帯用充電器であれば、整流器２１は電源となる。
【００２９】
電子機器４０は、例えば、スマートフォン等の携帯電話、タブレット、カメラ付き携帯端末、デジタルカメラ、測定器や検出器等の情報端末、等である。また、電子機器４０の端末部５０は、充電電流を制御する電流制御部５１と、端末部５０の制御等を行う各種の回路等の動作により生じる内部負荷５２と、映像やテキスト等を処理する信号制御部５３と、を備えている。更に、端末部５０には、信号制御部５３と信号を送受信する第２の信号線Ｔ２とプラス側充電路３２およびマイナス側充電路３３とが実装され、端末部５０から露出している複数の充電端子部４Ｑを備える。
【００３０】
二次電池６０は、外部の充電器１０等から供給される電力により充電され、充電された電力により電子機器４０に備えられている各種構成を動作させる。二次電池６０は、二次電池６０の充電中に発生の可能性のある過充電等の異常から二次電池６０を保護する保護回路６１と、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池等である電池セル６２と、を備えている。
【００３１】
図２は、本発明に係る充電器および電子機器システムの第２の実施形態の一例を示すブロック図である。
【００３２】
第１の実施形態と異なる点は、信号制御部５３から配線される第２の信号線Ｔ２が、充電ケーブルＫ内を介して充電器１０の制御部２３と電気的に接続されていることである。信号制御部５３は、映像やテキスト等を制御することを述べたが、電子機器４０の機種等の識別情報を第２の信号線Ｔ２を介して充電器１０側に送信しても良い。識別情報を受けた充電器１０側が、接続された電子機器４０の機種に適合する充電電力を供給することも可能である。即ち、電子機器４０の種類に応じた電圧を充電器１０側で設定し、急速充電時には電圧を時間経過と充電状態で変動させることも可能である。
【００３３】
図３は、図２の充電路と信号線との一例を示す概念図であり、（ａ）は、第１の実施形態、（ｂ）は第２の実施形態の配線部分をそれぞれ模式的に表している。
【００３４】
温度センサ３１は、接続部３０のプラス側充電路３２の近傍に設けられ、温度センサ３１から配線される第１の信号線Ｔ１が充電ケーブルＫ内を通って充電器本体２０内に延設されている。また、プラス側充電路３２とマイナス側充電路３３とが、充電器本体２０、充電ケーブルＫ、接続部３０および電子機器４０間でそれぞれ連続的に繋がり、マイナス側充電路３３が、接続部３０の金属外壁体７０と金属導体で電気的かつ物理的に接続されている。従って、充電器本体２０から延設されるプラス側充電路３２およびマイナス側充電路３３のそれぞれ一部が接続部３０に格納されている。
【００３５】
また、プラス側充電路３２およびマイナス側充電路３３が略平行に配設しており、それに合わせるように温度センサ３１および第１の信号線Ｔ１も略平行に配設している。従って、電気的配線が容易であり、温度センサ３１によるプラス側充電路３２の発熱も正確に検知可能である。
【００３６】
第２の実施形態では（図３（ｂ）参照）、一対の第２の信号線Ｔ２がプラス側充電路３２とマイナス側充電路３３との間に配設され、接続部３０および充電ケーブルＫを介して充電器本体２０にまで電気的に繋がっている。また、第２の信号線Ｔ２も同様に、プラス側充電路３２およびマイナス側充電路３３と略平行に配設されている。なお、電子機器４０から延設されている第２の信号線Ｔ２は、プラス側充電路３２とマイナス側充電路３３との間に配設されているため、ノイズや発熱の影響を受けることがある。しかしながら、電子機器等の充電電力線は例えばＵＳＢインターフェイスの５Ｖから１２Ｖ程度（例えばＵＳＢ３．０参照）であり、電気自動車等に用いられる充電機器の充電電力線（７２Ｖ等）に比してかなり小さい（特許文献４参照）。従って、電気自動車等に用いられる充電機器の充電電力線を構成する場合の様に信号線と充電電力線の領域を分離せずとも、第２の信号線Ｔ２をプラス側充電路３２とマイナス側充電路３３との間に間隙を設けて配設しても所定の特性を得ることが出来る。当該プラス側充電路３２とマイナス側充電路３３との間に間隙が生じる構成においては、温度センサ３１を接続部３０のプラス側充電路３２の近傍に設けることで、前述した本願発明特有の効果（温度上昇の検知を迅速かつ適切に行う）をより好適に奏することが出来る。ちなみに、第１の実施形態では（図３（ａ）参照）、一対の第２の信号線Ｔ２は充電器本体２０にまで電気的に繋がらず、充電器１０と電子機器４０の接続時に接続部３０にて折り返される形になる。なお、折り返しは一対の第２の信号線Ｔ２の短絡であるため、例えば２００Ω程度の抵抗（短絡抵抗）を接続部３０に設け、当該短絡抵抗を介して折り返される構成としてもよい（後述する図４（ａ）参照）。
【００３７】
上記模式図では、第２の信号線Ｔ２が、一対の信号線からなる差動信号線で構成されている状態を示している。ＵＳＢインターフェースの場合は一対の信号線は各々Ｄ＋線とＤ−線に対応する。第１の実施形態では（図３（ａ）参照）、電子機器４０の信号制御部５３から信号が第２の信号線Ｔ２を介して送信されても、充電器１０の接続部３０において当該信号はそのまま電子機器４０に返信されることになる。したがって、充電器１０は、信号制御部５３からの信号に基づき動作することは実質的にはない。
【００３８】
一方、第２の実施形態では（図３（ｂ）参照）、電子機器４０の信号制御部５３から送信された信号は、第２の信号線Ｔ２を介して充電器１０の制御部２３まで伝送される。したがって、充電器１０は、信号制御部５３からの信号に基づき動作することが可能となる。例えば、信号制御部５３から送信された信号に基づき、充電器１０は電子機器４０の種類や二次電池６０の充電状態を判定することができる。この判定情報に基づき、充電器１０は、電子機器４０のへの充電電流や充電電圧を適切に設定、変動させることができる。また、上記の他にも、本実施形態では信号制御部５３から送信される信号は電子機器４０の認証信号として機能し、充電器１０が電子機器４０の認証機能を持つ認証機能付き充電器とする構成でもよい。
【００３９】
図４は、本発明に係る充電器および電子機器システムの接続部の一例を示す概念図で、（ａ）は、第１の実施形態、（ｂ）は第２の実施形態の配線部分をそれぞれ模式的に表している。
【００４０】
接続部３０は、接続部本体３５と端子部３６とから構成され、接続部本体３５は合成樹脂等から成形され、端子部３６は導通性の金属外壁体７０で覆われ、複数の充電器１０の充電端子部３Ｑが露出している。露出する充電器１０の充電端子部３Ｑは、その先端が合成樹脂等でモールドされ、それぞれ、プラス側充電路３２、マイナス側充電路３３、第２の信号線Ｔ２であるが、第２の信号線Ｔ２が設けられていなくても良い（図４（ａ）参照）。本実施形態では、一対の第２の信号線Ｔ２の短絡と折り返しのため、短絡抵抗Ｒが接続部３０に設けられている。接続部３０が電子機器４０に接続された時、一対の第２の信号線Ｔ２が短絡抵抗Ｒに接続する。
【００４１】
温度センサ３１は、接続部３５内にモールドされ固定されている。第１の実施形態では、温度センサ３１が端子部３６内に設けられ、プラス側充電路３２の一部とマイナス側充電路３３の一部と第１の信号線Ｔ１の一部の外側を金属外壁体７０が覆っている。ただし、後述する第２の実施形態の様に（図４（ｂ）参照）、温度センサ３１の少なくとも一部が金属外壁体７０で覆われていない構成にすることもできる。
【００４２】
また、図４（ｂ）に示す第２の実施形態では、製造の容易性等から温度センサ３１が接続部本体３５側に設けられており、接続部３０内において、温度センサ３１の少なくとも一部が金属外壁体７０で覆われていない構成を取っている。もちろん上述した図４（ａ）の様に、温度センサ３１を端子部３６内に設け、温度センサ３１が金属外壁体７０で覆われるように構成してもよい。
【００４３】
実施形態では、温度センサ３１が、電力出力部２２からの充電電力を電子機器４０に出力するプラス側充電路３２の近傍に設けられている。一方、マイナス側充電路３３は、金属外壁体７０と金属導体で電気的に接続されている。換言すれば、マイナス側充電路３３は、物理的（機械的）にも電気的にも金属導体で金属外壁体７０と短絡されている状態にあり、マイナス側充電路３３と金属外壁体７０との間で熱伝導性も高くなっている。本実施形態では、マイナス側充電路３３が、金属導体としてのはんだＨによって金属外壁体７０と物理的かつ電気的に接続固定されているが、マイナス側充電路３３と金属外壁体７０との接続箇所や接続方法は特に限定されない。
【００４４】
この結果、プラス側充電路３２とマイナス側充電路３３との電路面積を比較した場合、マイナス側充電路３３と金属外壁体７０は実質的に一体とみなせるため、プラス側充電路３２よりマイナス側充電路３３の方が実質的に圧倒的に広く、熱容量も大きい（例えば約１００倍以上）。従って、温度異常があった場合もプラス側充電路３２に対してマイナス側充電路３３では熱がすぐに放散され、温度上昇も鈍くなるため、温度センサ３１をプラス側充電路３２に近傍に設ける方が温度上昇の検知をより迅速かつ適切に行うことが出来る。そして、温度情報である出力信号が充電器１０の制御部２３に常に送信されるため、充電器１０と電子機器４０間の電気的接続の安全が図られ、ユーザが安心して使用可能な充電器１０および電子機器システムを提供することが可能である。
【００４５】
本実施形態では、温度センサ３１および第１の信号線Ｔ１は、プラス側充電路３２の近傍でかつプラス側充電路３２に隣接し、かつ、プラス側充電路３２の外側に配置されており、マイナス側充電路３３には隣接していない。製造の容易性等からこの位置が考えられるが、温度センサ３１がプラス側充電路３２の近傍に配置され、接続部３０の所定の温度上昇を検知できる構成であればよい。また、温度情報である出力信号は連続的または間欠的に送信される構成としてもよい。
【００４６】
また、温度センサ３１がプラス側充電路３２に接続されていることを述べたが、温度センサ３１は、プラス側充電路３２の近傍に配置されていれば良く、プラス側充電路３２と直接接続する構成は必須ではない。
【００４７】
図５は、本発明に係る充電器および電子機器システムの一例を示す概念図で、（ａ）は第１の実施例、（ｂ）は第２の実施例である。
【００４８】
第１の実施例は、充電器１０にプラグＰが備えられている外部の商用ＡＣを電源でとする充電器１０であり、充電器本体２０には整流器２１が備えられている。温度センサ３１は、充電器１０のケーブルＫの先端に設けられている接続部３０に備えられている（図５（ａ）参照）。第２の実施例は、例えば電源が乾電池Ｂ等の携帯用充電器（ポケットチャージャー）１０である。充電器本体２０と接続部３０とが一体的に形成され（図５（ｂ）参照）るため、充電ケーブルＫと第１の信号線Ｔ１とプラス側充電路３２およびマイナス側充電路３３は、回路上に一体的に実装されている。第１の実施例および第２の実施例では、ＵＳＢ等の差し込みタイプを説明したが、接続部３０と電子機器４０との電気的接続は、凹凸係合構造、接点同士の接触、ピンタイプの嵌合等、種々の構造が可能であり、実施例に限定されない。
【００４９】
図６は、本発明に係る充電器および電子機器システムの動作の一例を示すフローチャート図である。
【００５０】
充電器１０と電子機器４０とが電気的に接続されると電力出力部２２は、接続部３０を介して二次電池６０への充電（急速充電）を行うために充電電力を出力する（ステップＳ１）。充電電力がプラス側充電路３２に供給されると温度センサ３１は、接続部３０近傍の温度の測定を開始する（ステップＳ２）。温度センサ３１で検知された温度情報は、充電ケーブルＫの第１の信号線Ｔ１を介して充電器本体２０の制御部２３に設けられている温度異常判定部２３ａに送信される。温度異常判定部２３ａは、通知されてきた温度情報である出力信号に基づいて温度センサ３１の検知温度が所定の温度（例えば１００℃）以上であるか否かを判定する（ステップＳ３）。
【００５１】
温度上昇は、充電端子部３Ｑ、４Ｑのプラス側充電路３２とマイナス側充電路３３が埃や水等で導通することにより主に発生する。また、充電器１０側または電子機器４０側の単独で生じることもあれば充電器１０と電子機器４０の電気的接続により生じることもある。温度センサ３１を接続部３０内に設けていることにより、充電器１０自ら発生する危険性を検知可能とすると共に、電子機器４０の充電端子部４Ｑで発生して電子機器４０側の電路で生じる発熱も検知しやすくしている。
【００５２】
検知温度が所定の温度以上である場合（ステップＳ３がＹｅｓ）、温度異常判定部２３ａは、異常信号を生成し出力停止部２３ｂに送信する。出力停止部２３ｂは、異常信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ４）、異常信号を受信した場合（ステップＳ４がＹｅｓ）、電力出力部２２からの充電電力の出力を停止する（ステップＳ５）。異常信号を受信しない場合（ステップＳ４がＮｏ）、出力停止部２３ｂは、電力出力部２２からの充電電力の出力を保持する（ステップＳ１に戻る）。また、出力停止部２３ｂは、異常信号を出力停止状態保持部２３ｃに送信し、異常信号を受けた出力停止状態保持部２３ｃは、充電電力の出力停止状態を保持する。
【００５３】
一時的に短絡が解消され所定の温度以下になると電力出力部２２からの充電電力の供給が再開される危険があるが、出力停止状態保持部２３ｃにより出力停止状態が保持されているため、接続部３０の溶融等のより危険な状態を回避することが可能である。また、ユーザは充電を開始すると、その後特に充電状態を監視していない。異常信号により出力停止状態保持部２３ｃが充電電力の供給停止状態を保持するため、異常状態の再発が防止され、ユーザにとって安心できる充電環境が実現可能である。
【００５４】
出力停止状態解除部２３ｄは、停止状態解除信号Ｆを受信したか否かを判定する（ステップＳ６）。ユーザがリセットボタン等を押すことにより生成される解除コマンドである停止状態解除信号Ｆを受信した場合（ステップＳ６がＹｅｓ）、出力停止状態保持部２３ｃによる出力停止状態を解除し、ステップＳ１に戻る。停止状態解除信号Ｆを受信しない場合（ステップＳ６がＮｏ）、出力停止状態解除部２３ｄは、出力停止状態を保持するステップＳ５に戻る。
【００５５】
上述のステップＳ２で、充電電力がプラス側充電路３２に供給されると温度センサ３１は、接続部３０近傍の温度の測定を開始する。そして、温度センサ３１で検知された温度情報（出力信号）は、充電ケーブルＫの第１の信号線Ｔ１を介して充電器本体２０の制御部２３に設けられている温度異常判定部２３ａに送信されることを説明した。温度センサ３１の温度測定は常時行われていても良く、制御部２３の温度異常判定部２３ａは、電子機器４０との接続有無に拘わらず第１の信号線Ｔ１を介して温度センサ３１の出力信号を受信可能である。
【００５６】
出力停止状態保持部２３ｃによる出力停止状態を解除する一例として停止状態解除信号Ｆを説明したが、充電器本体２０への供給電力が遮断されて出力停止状態が解除されることもある。即ち、ユーザがプラグＰをコンセントから抜き差した場合や乾電池Ｂ等を外した場合である。プラグＰをコンセントから抜いた場合、充電器１０への電源供給が止まるため、例えば、出力停止状態保持部２３ｃの停止状態再開の反復を防止できるラッチ回路における保持状態が維持できなくなり出力停止状態が解除される。
【００５７】
接続部３０の充電端子部３Ｑと電子機器４０の充電端子部４Ｑは、露出状態に有る。従って、埃や水滴等が付いた状態で接続されることがあり、短絡等の危険性がある。接続部３０に温度センサ３１を備え、接続部３０近傍の温度を常に検知することにより、充電器１０の充電端子部３Ｑ間のみならず充電端子部３Ｑ、４Ｑ間の短絡等による温度上昇を容易に検知でき、フェールセーフ処理することが可能である。すなわち、充電器１０と電子機器４０が接続部３０を介して接続されているか否かに拘わらず、接続部３０近傍の温度を容易に検知してフェールセーフ処理することが可能となる。また、電子機器４０を介することなく、接続部３０から充電器本体２０に直接温度情報を通知できるため、迅速にフェールセーフ処理することが可能である。
【００５８】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明に係る充電器および電子機器システムは、スマートフォン等の携帯電話、タブレット、カメラ付き携帯端末、デジタルカメラ、測定器や検出器等の情報端末である電子機器の二次電池を充電する際、充電器の接続部近傍において短絡等による発熱の危険性を未然に防ぐ用途に適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１０：充電器
２０：充電器本体
２１：整流器
２２：電力出力部
２３：制御部
２３ａ：温度異常判定部
２３ｂ：出力停止部
２３ｃ：出力停止状態保持部
２３ｄ：出力停止状態解除部
３０：接続部
３１：温度センサ  
３２：プラス側充電路
３３：マイナス側充電路
４０：電子機器
５０：端末部
６０：二次電池
７０：金属外壁体
３Ｑ：充電器の充電端子部
４Ｑ：電子機器の充電端子部
Ｋ：充電ケーブル
Ｔ１：第１の信号線
Ｔ２：第２の信号線
Ｒ：短絡抵抗
Ｈ：はんだ
【要約】 
【課題】充電器と電子機器との接続近傍における短絡等の危険性を未然に防ぐことができる充電器および電子機器システムを提供する。
【解決手段】電子機器システムは、充電器１０と電子機器４０とからなり、充電器１０は、充電器本体２０と接続部３０とを備え、電子機器４０は、端末部５０と二次電池６０とを備えている。充電器本体２０は、整流器２１と、電力出力部２２と、制御部２３と、を備え、接続部３０は、金属外壁体７０で一部分覆われ、充電器本体２０と接続部３０とは充電ケーブルＫにより接続されている。そして、接続部３０は、温度センサ３１とプラス側充電路３２とマイナス側充電路３３とを備え、温度センサ３１はプラス側充電路３１近傍に設けられ、マイナス側充電路３３は、金属外壁体７０と電気的に接続されている。
【選択図】図１【図１】
0005467553.tif 000002
【図２】
0005467553.tif 000003
【図３】
0005467553.tif 000004
【図４】
0005467553.tif 000005
【図５】
0005467553.tif 000006
【図６】
0005467553.tif 000007