(57)【要約】【課題】ジャックに接続される外部機器を適切に判別する外部機器判別装置を提供する。【解決手段】ジャック１２０はＣＰＵ１１０に接続される。ジャック１２０にはマイク２００またはケーブルレリーズ３００のプラグが挿入される。プラグ２１０またはプラグ３１０が奥まで挿入されると信号電極ｔ１の電位が変化する。ＣＰＵ１１０は、プラグの挿入状態をジャック１２０からの挿入検知信号に基づいて検知する。ＣＰＵ１１０は、挿入検知信号によってプラグの挿入が完了したことを検知すると、信号電極ｔ１の電位から外部機器がマイク２００であるかケーブルレリーズ３００であるかを判別する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部機器のプラグが挿入される端子と、
前記端子に電気的に接続され、前記外部機器に対応したプラグ信号を出力するプラグ信号検出手段と、
前記プラグ信号を複数の所定の閾値と比較することにより、前記外部機器の種類を判別する判別手段を備えることを特徴とする接続機器判別装置。
【請求項２】
前記所定の閾値の数は、前記外部機器の種類および／または前記外部機器の使用状態に応じた数であることを特徴とする請求項１に記載の接続機器判別装置。
【請求項３】
前記プラグの前記端子への挿入状態を検出する接続検知手段をさらに備え、
前記接続検出手段が前記プラグの挿入完了を検出したとき、前記判別手段が前記プラグ信号を前記複数の所定の閾値と比較することを特徴とする請求項１に記載の接続機器判別装置。
【請求項４】
前記接続検出手段は、所定の時間間隔で前記挿入状態を検出することを特徴とする請求項３の接続機器判別装置。
【請求項５】
前記接続検出手段は、電圧値にもとづいて前記挿入状態を検出し、所定の電圧値を複数回連続して検出したとき、前記挿入完了を検出することを特徴とする請求項４に記載の接続機器判別装置。
【請求項６】
前記所定の時間間隔は、前記プラグの前記接続端子への挿入に要する十分な時間であることを特徴とする請求項４の接続機器判別装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の接続機器判別装置を備える光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯機器に接続された外部機器の種類を判別する、接続機器判別装置および光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話のような携帯機器では、その大きさゆえに、外部機器を接続するためのジャックの数が制限される。このため、従来、携帯電話の１つのジャックに複数の外部機器、例えばデジタルカメラまたはイヤホンマイクのプラグが接続できる構成が知られている。携帯電話は、接続された外部機器の種類を判別して回路の接続を切り替える。この判別では、ジャックに接続された外部機器のプラグの電極間の抵抗値を検出する。
【０００３】
具体的には、デジタルカメラを接続したとき抵抗値が無限大であり、イヤホンマイクを接続したとき抵抗値は有限値であるため、携帯電話は、電極間に無限大の抵抗値を検出するとデジタルカメラが接続されたと判別し、それ以外の抵抗値を検出するとイヤホンマイクが接続されたと判別する（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７５６０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の構成では、接続された外部機器の抵抗値が使用状態によって変化する場合には、外部機器を判別できない。
【０００６】
そこで、本発明は、ジャックに接続される外部機器を適切に判別することが可能な外部機器判別装置および光学機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の接続機器判別装置は、外部機器のプラグが挿入される端子と、端子に電気的に接続され、外部機器に対応したプラグ信号を出力するプラグ信号検出装置と、プラグ信号を複数の所定の閾値と比較することにより、外部機器の種類を判別する判別装置を備える。
【０００８】
接続機器判別装置の所定の閾値の数は、外部機器の種類および／または外部機器の使用状態に応じた数であることが好ましい。これにより、外部機器の種類を適切に判別することができる。
【０００９】
接続機器判別装置は、プラグの端子への挿入状態を検出する接続検知装置をさらに備えていてもよい。接続検出装置がプラグの挿入完了を検出したとき、判別装置がプラグ信号を複数の所定の閾値と比較することが好ましい。挿入が完了してから判別処理を行うことにより、外部機器の誤認識を防止することができる。
【００１０】
接続機器判別装置の接続検出装置は、所定の時間間隔で挿入状態を検出してもよい。これにより、プラグの挿入状態を正確に検出することができる。
【００１１】
接続機器判別装置の接続検出装置は、電圧値にもとづいて挿入状態を検出し、所定の電圧値を複数回連続して検出したとき、挿入完了を検出してもよい。プラグが挿入されたことを複数回確認することで、確実に挿入完了を検出することができる。
【００１２】
所定の時間間隔は、プラグの接続端子への挿入に要する十分な時間であることが好ましい。これにより、プラグの挿入完了を正確に検出することができる。
【００１３】
本発明の光学機器は、上記の接続機器判別装置を備える。接続機器判別装置を備えることによって、光学機器に接続された外部装置の種類を適切に判別できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ジャックに接続される外部機器を適切に判別することが可能な外部機器判別装置および光学機器を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る、（ａ）カメラと（ｂ）外部機器の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る、判別装置の電圧の閾値を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る、ジャックとプラグの電極を表す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る、判別装置の処理フロー図である。
【図５】本発明の実施形態に係る、判別装置のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１（ａ）は、カメラ１００の全体図を表す。図１（ａ）を参照すると、カメラ１００は、ジャック（端子）１２０と、ジャック１２０に電気的に接続されるＣＰＵ１１０とを備える。ジャック１２０とＣＰＵ１１０との間には、プルアップ抵抗１３０、ＡＤコンバータ１４０、および切り替え回路１５０が設けられる。
【００１７】
プルアップ抵抗１３０はジャック１２０の信号電極ｔ１と電源Ｖｃｃの間に接続される。また、ジャック１２０の他の電極は接地電極ｃｏｍである。信号電極ｔ１の電位は常時ＡＤコンバータ１４０を介してＣＰＵ１１０でモニタされる。
【００１８】
ジャック１２０には外部機器のプラグが挿入される。プラグが奥まで挿入されると信号電極ｔ１の電位が変化する。ＣＰＵ１１０は、プラグの挿入状態をジャック１２０からの挿入検知信号に基づいて検知する。ＣＰＵ１１０は、プラグの挿入が完了したことを検知すると、信号電極ｔ１の電位から外部機器の種類を判別する。これらのＣＰＵ１１０によるプラグの挿入状態の検出処理、および外部機器の判別処理は、以下で詳述される。
【００１９】
ＣＰＵ１１０は、外部機器の種類を判別すると、その種類に応じた切り替え信号を切り替え回路１５０へ送信する。切り替え回路１５０は、切り替え信号に基づいて、音声回路１６０またはレリーズ回路１７０のいずれかに回路接続を切り替える。
【００２０】
図１（ｂ）は、マイク２００およびケーブルレリーズ３００の模式図である。図１（ｂ）を参照して、信号電極ｔ１の電位の変化について説明する。マイク２００のプラグ２１０、またはケーブルレリーズ３００のプラグ３１０がジャック１２０の奥まで挿入されると、プラグ側の信号電極ｔ１とジャック側の信号電極ｔ１とが接触するとともに、プラグ側の接地電極ｃｏｍとジャック側の接地電極ｃｏｍとが接触する。これにより、マイク２００またはケーブルレリーズ３００はカメラ１００に電気的に接続される。信号電極ｔ１の電位は、電源Ｖｃｃから接続された外部機器に応じた電位へ変化する。
【００２１】
マイク２００は、内部抵抗Ｒｍを有する。また、プルアップ抵抗１３０の抵抗値はＲpである。したがって、ジャック１２０の信号電極ｔ１、接地電極ｃｏｍが、プラグ２１０側の各電極に接触するとき、信号電極ｔ１の電位はプルアップ抵抗１３０の抵抗値Ｒｐとマイク２００の内部抵抗Ｒｍとの分圧に相当する。すなわち、ジャック１２０にプラグ２１０が接続されると、信号電極ｔ１の電位はＶｃｃ＊Ｒｐ／Ｒｍになる。
【００２２】
一方、ケーブルレリーズ３００は、レリーズスイッチＳＷ１を有する。ケーブルレリーズ３００の内部抵抗Ｒｒの内部抵抗値Ｒｒは、スイッチＳＷ１の状態によって変化する。具体的には、ケーブルレリーズ３００側の信号電極ｔ１と接地電極ｃｏｍは、スイッチＳＷ１が押下されたとき短絡し、スイッチＳＷ１が押下されないとき断線状態となる。換言すれば、抵抗値Ｒｒは、スイッチＳＷ１が押下された状態で理想的にゼロとなり、スイッチＳＷ１が押下されていない状態で理想的に無限大となる。
【００２３】
信号電極ｔ１の電位は、プルアップ抵抗１３０の抵抗値Ｒｐとケーブルレリーズ３００の内部抵抗Ｒｒとの分圧に相当するので、スイッチＳＷ１の状態によって信号電極ｔ１の電圧値は変化する。スイッチＳＷ１が押下された状態では、信号電極ｔ１と接地電極ｃｏｍが短絡するため、信号電極ｔ１の電位は接地電極ｃｏｍの電位であるＧＮＤレベルの値となる。また、スイッチＳＷ１が押下されない状態では、信号電極ｔ１と接地電極ｃｏｍが断線状態となるため、信号電極ｔ１の電位はＶｃｃである。このように、ケーブルレリーズ３００の内部抵抗値Ｒｒ、および信号電極ｔ１の電圧値は、スイッチＳＷ１の押下状態によって変化する。
【００２４】
図２を参照して、ジャック１２０に接続された外部機器の判別処理について説明する。ＣＰＵ１１０は、外部機器を判別するとき、信号電極ｔ１の電位を所定の閾値と比較する。電圧の閾値は、Ｖｃｃ＊０．１、Ｖｃｃ＊０．９の２つである。
【００２５】
ケーブルレリーズ３００の接続によって生じる信号電極ｔ１の電圧値は、上述のとおり、スイッチＳＷ１の状態によって異なる。そこで、ケーブルレリーズ３００を判別するための電圧値として２つの領域が設けられる。図２に示されるように、スイッチＳＷ１が押下されていないときの信号電極ｔ１の電圧値はＶｃｃ＊０．９〜Ｖｃｃであり、押下されているときの信号電極ｔ１の電圧値は０〜Ｖｃｃ＊０．１である。一方、信号電極ｔ１の電位がＶｃｃ＊０．１〜Ｖｃｃ＊０．９の値となるとき、ジャック１２０に接続された外部機器はマイク２００であると判別する。なお、信号電極ｔ１の電位が０〜Ｖｃｃ＊０．１のとき、スイッチＳＷ１が押下された状態であることの警告がモニタ（図示せず）に表示されてもよい。
【００２６】
なお、この閾値の数および値は、接続機器の使用状態や種類に応じて増減されてもよい。本実施形態において、ケーブルレリーズ３００の状態は、スイッチＳＷ１の押下／非押下の２つの状態がある。このため、ケーブルレリーズ３００を判別するために、２つの電圧領域（０〜Ｖｃｃ＊０．１、またはＶｃｃ＊０．９〜Ｖｃｃ）が設けられるが、他の機器において３以上の状態がある場合には、その状態の数に応じて電圧領域を増やすことが好ましい。あるいは、本実施形態では接続機器の種類はマイク２００とケーブルレリーズ３００の２種類であるが、３種類以上の機器が接続されるときには、その種類の数に応じて電圧領域を増やすことが好ましい。
【００２７】
図３は、ジャック１２０、プラグ２１０、およびプラグ３１０に設けられた各電極の模式図である。ジャック１２０には、信号電極ｔ１、検出電極ｆ、および接地電極ｃｏｍが設けられる。ジャック１２０の信号電極ｔ１は、挿入口Ｏから最も奥に位置する。ジャック１２０の接地電極ｃｏｍおよび検出電極ｆは、信号電極ｔ１よりも挿入口Ｏ側に位置する。接地電極ｃｏｍは検出電極ｆに対向して設けられる。なお、電極の位置関係はプラグに応じて適宜変更されてもよい。
【００２８】
プラグ２１０、３１０は共通の構成を備える。ここでは、簡単のためプラグ２１０を用いて説明する。プラグ２１０は、信号電極ｔ１および接地電極ｃｏｍを有する。図３（ａ）の検出電極ｆは開放されているので、信号電極ｔ１と同電位のＶｃｃの値をとる。図３（ｂ）に示されるように、挿入口Ｏにプラグ２１０が挿入され始めると間もなく、プラグ２１０の先端部の信号電極ｔ１は、検出電極ｆおよび接地電極ｃｏｍに接触する。このとき、検出電極ｆと接地電極ｃｏｍの電極間は短絡するので、図３（ｂ）の検出電極ｆの電位はＧＮＤレベルとなる。つまり、プラグ２１０の挿入が開始すると、検出電極ｆの電位がＧＮＤレベルに変化するので、検出電極ｆの電位の変化から、プラグ２１０の挿入状態が判る。検出電極ｆの電位は、挿入検知信号（図１参照）としてＣＰＵ１１０へ伝達される。
【００２９】
プラグ２１０が挿入口Ｏに対してさらに奥まで挿入されると、図３（ｃ）に示されるように、プラグ２１０の信号電極ｔ１がジャック１２０の信号電極ｔ１と接触する。このとき、上述のように、プラグ２１０に対応する電位が信号電極ｔ１に現れる。しかし、プラグ２１０の挿入開始から信号電極ｔ１に達するまでのプラグ２１０の挿入状態は不安定である。すなわち、プラグ２１０の挿入がうまくいかないか、またはチャタリングによって、図３（ａ）〜（ｃ）の状態が繰り返される可能性がある。したがって、ＣＰＵ１１０（図１参照）は、プラグ２１０の挿入状態を挿入検知信号に基づいて検出し、プラグ２１０の挿入完了を検出したときに、接続された外部機器の種類を判別する。これにより、プラグの接触不良による外部機器の誤認識を防止することが出来る。
【００３０】
図４を参照して、プラグの挿入状態の検出処理について説明する。図４の処理は、カメラ１００の電源が投入されている間常時作動するか、またはジャック１２０にプラグが挿入されたときに作動するかのいずれでもよい。
【００３１】
ステップＳ４０１において、判定済フラグをＮｏに設定する初期化処理が行われる。判定済フラグは、外部機器の種類の判別が終わった機器に対して、再度判別処理を行わないようにするためのフラグである。判定済フラグは、カメラ１００（図１参照）に接続された外部機器の種類の判別が行われた後にＹｅｓとなる。
【００３２】
ステップＳ４０２において、０．１ｓｅｃのインターバル処理が行われる。すなわち、０．１ｓｅｃの時間間隔でステップＳ４０３〜Ｓ４１２に示される、プラグ２１０の挿入状態の検出が行われる。この時間間隔は、プラグ２１０のジャック１２０への挿入に要する十分な時間であって、プラグ２１０の長さやジャック１２０の奥行の長さに応じて変更されてもよい。例えば、プラグ２１０が挿入口Ｏ（図３参照）から信号電極ｔ１に達するまでの所要時間が０．３ｓｅｃの場合には、ステップＳ４０２の時間間隔を０．３ｓｅｃとすることが好ましい。
【００３３】
ステップＳ４０３において、プラグ２１０が抜けているか否か判断される。プラグ２１０が完全に抜けているとき（図３（ａ）参照）、ステップＳ４０４に進み、切り替え回路１５０（図１参照）の接続を未接続状態とする。これにより、切り替え回路１５０は、音声回路１６０およびレリーズ回路１７０のいずれにも接続されない状態とされる。そして、ステップＳ４０５において判定済みフラグがＮｏに設定されて処理は終了する。
【００３４】
ステップＳ４０３において、ジャック１２０にプラグ２１０が挿さっているとき（図３（ｂ）参照）、ステップＳ４０６に進む。ステップＳ４０６において、判定済フラグがＹｅｓか否かが判断される。判定済フラグがＹｅｓのとき、外部機器の判別は終了していると判断され、処理は終了する。ステップＳ４０６において、判定済フラグがＮｏのときステップＳ４０７に進む。ステップＳ４０７では、挿入検知信号が５回連続検出されたか否か判断される。
【００３５】
図５を参照して図４のステップＳ４０７〜Ｓ４０９の処理について説明する。図５は、上から順に、プラグ挿入状態、挿入検知信号、ＧＮＤレベルカウント数、カウントタイミング、および信号電極ｔ１の電位の関係を時系列で示した図である。プラグ挿入状態（ａ）〜（ｃ）は、図３（ａ）〜（ｃ）の状態に対応する。
【００３６】
挿入検知信号は、上述のとおり検出電極ｆの電位であり、図３の（ａ）〜（ｃ）の挿入状態に応じて変化する。プラグ２１０が抜けている図３（ａ）の挿入状態では、信号電極ｔ１はＶｃｃの電圧値に固定されており、かつ検出電極ｆはオープンの状態であるため、挿入検知信号はＶｃｃの値をとる。プラグ２１０が挿入され始めると図３（ｂ）の挿入状態になり、一旦ＧＮＤレベルに下がるが、接触不良やチャタリングによって、図３（ａ）〜（ｂ）の挿入状態が繰り返される。このため、挿入検知信号の値は図５に示されるように、ＶｃｃとＧＮＤレベルを行き来する不安定な値をとる。そして、プラグ２１０が図３（ｃ）のように奥まで挿入されると、検出電極ｆの電位および挿入検知信号の値はＧＮＤレベルになる。
【００３７】
図４のステップＳ４０７の処理において、図３（ｃ）のようにプラグ２１０がジャック１２０の検出電極ｆに接触した状態が５回連続して検出されたか否か判断される。これは、図５の挿入検知信号の値がＧＮＤレベルとなったことを５回連続で検出することに等しい。
【００３８】
図５の（ａ）〜（ｂ）の挿入状態では、挿入検知信号にＧＮＤレベルの値が３回検出されたが、４回目の検出の際にはＶｃｃとなっている。ＧＮＤレベルを５回連続で検出できなかったため、プラグ２１０の挿入は完了していないとみなされて、カウント数はゼロにリセットされる。このように、ステップＳ４０７では、カウント数が５回に達するまで所定の時間間隔で（ステップＳ４０２）、挿入状態の検出が繰り返される。その後、チャタリングが収まり（ｃ）の挿入状態が維持されると、挿入検知信号の値がＧＮＤレベルに安定する。ＧＮＤレベルの信号が連続して５回検出されると、ＣＰＵ１１０は、プラグ２１０の挿入が完了したと判断する。
【００３９】
ステップＳ４０７において、５回連続でＧＮＤレベルが検出されると、ステップＳ４０８において、切り替え回路１５０（図１参照）は、回路を未接続状態とする。これにより、プラグ２１０またはプラグ３１０が挿入されたときに、余計な信号が音声回路１６０およびレリーズ回路１７０に伝達することが防止される。例えば、外部機器の判別時に余計な信号が混入することを防止し、あるいは、仮に誤って高電圧の外部機器が接続されたときの本体の故障を回避することができる。
【００４０】
ステップＳ４０９において、図２において上述したように、信号電極ｔ１に生じた電圧値を所定の閾値と比較する。接続された外部機器がマイク２００であると判断されるとステップＳ４１１に進む。ステップＳ４１１では、切り替え回路１５０（図１参照）が、回路接続をマイク２００に切り替える。ステップＳ４０９において、接続された外部機器がケーブルレリーズ３００であると判断されるとステップＳ４１０に進む。ステップＳ４１０では、切り替え回路１５０（図１参照）が、回路接続をケーブルレリーズ３００に切り替える。
【００４１】
外部機器の種類が判別されて、回路接続が切り替えられると、ステップＳ４１２に進み、判定済フラグがＹｅｓに設定されたのち処理は終了する。
【００４２】
このように、本実施形態に係る接続機器判別装置は、ＣＰＵ１１０が、プラグ２１０またはプラグ３１０に対応した信号電極ｔ１の電位を複数の所定の閾値と比較することによって、外部機器の種類を適切に判別することができる。さらに、ＣＰＵ１１０は、挿入検知信号に基づいてプラグ２１０または３１０の挿入完了を検出したときに判別処理を行う。これによって、プラグの挿入状態が不安定なときに外部機器の判別が行われることがないので、外部機器を適切に判別することができる。
【００４３】
さらに、ＣＰＵ１１０は、プラグがジャックへ挿入されるのに要する十分な時間とみなされる、０．１秒間隔で、挿入検知信号にもとづいて挿入状態を検出する。挿入検知信号が所定の電圧値、例えばＧＮＤレベルであることを複数回連続して検出したとき、挿入完了とみなす。これにより、確実にプラグの挿入完了を検出することができる。
【００４４】
なお、図３に示される電極の数は、マイク２００がステレオの場合など、信号電極が複数存在する場合にはその数に応じて電極が増減されてもよい。このとき、そのうち１つの信号電極の抵抗値から信号電極ｔ１の電圧値が算出されてもよい。または、信号電極ｔ１の電圧が複数の電極に対する抵抗値に基づいて求められることにより、判別精度を上げる構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１１０  ＣＰＵ
１２０  ジャック
１３０  プルアップ抵抗
１４０  ＡＤコンバータ
２００  マイク
２１０  プラグ
３００  ケーブルレリーズ
３１０  プラグ
【図１】
2018006837.tif 000003
【図２】
2018006837.tif 000004
【図３】
2018006837.tif 000005
【図４】
2018006837.tif 000006
【図５】
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