(57)【要約】【課題】コネクタの水濡れによる電子機器の故障を防ぐこと。【解決手段】プロセッサ１６は、マイクロＵＳＢコネクタ１１が有するＩＤ端子１１１における電圧変化を監視する。プロセッサ１６は、所定時間内の電圧変化が所定の範囲内にある場合に、マイクロＵＳＢコネクタ１１の水濡れが発生していないと判断し、マイクロＵＳＢコネクタ１１を電気的に接続する。一方で、プロセッサ１６は、ＩＤ端子１１１における所定時間内の電圧変化が所定の範囲内にない場合に、マイクロＵＳＢコネクタ１１の水濡れが発生している、または、規格外の外部機器が接続されたと判断し、マイクロＵＳＢコネクタ１１を電気的に分離する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサと、外部機器の接続用のコネクタとを具備し、
前記プロセッサは、
前記コネクタが有する特定の端子における電圧変化を監視し、
所定時間内の前記電圧変化が所定の範囲内にない場合に、前記コネクタを電気的に分離する、
電子機器。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記コネクタを電気的に分離して、前記コネクタに接続された前記外部機器から流入する電流を遮断する、
請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記プロセッサは、前記コネクタを電気的に分離して、前記特定の端子への電圧供給を停止する、
請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
外部機器の接続用のコネクタを具備する電子機器における電圧監視方法であって、
前記コネクタが有する特定の端子における電圧変化を監視し、
所定時間内の前記電圧変化が所定の範囲内にない場合に、前記コネクタを電気的に分離する、
電圧監視方法。
【請求項５】
プロセッサと、外部機器の接続用のコネクタとを具備する電子機器に用いられる電圧監視プログラムであって、
前記コネクタが有する特定の端子における電圧変化を監視し、
所定時間内の前記電圧変化が所定の範囲内にない場合に、前記コネクタを電気的に分離する
処理を、前記プロセッサに実行させる電圧監視プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、電圧監視方法及び電圧監視プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
外部機器の接続用のコネクタを備える携帯電子機器では、コネクタが水に濡れた状態でコネクタに充電デバイスが接続されると、携帯電子機器内に大電流が流れ込み、携帯電子機器の故障に至ることがある。そこで、コネクタの開口部にキャップを設けて、コネクタの水濡れを防止する携帯電子機器がある。しかし、コネクタの開口部にキャップを設けると、ユーザはコネクタの使用の度にキャップを開ける必要があるため手間がかかる。
【０００３】
そこで、第１の先行技術として、携帯電子機器の水濡れを検出したときに携帯電子機器内の回路への電源の供給を停止することで、コネクタの開口部にキャップを設けることなく、携帯電子機器の故障を防ぐものがある。
【０００４】
また、第２の先行技術として、携帯電子機器に予め設けられている既存の端子の短絡状態を検出して水濡れを検出することで、携帯電子機器の大型化を伴わずに水濡れの検出を行うものがある。
【０００５】
また最近、外部機器接続用のコネクタとして、マイクロＵＳＢ規格のコネクタ（以下では「マイクロＵＳＢコネクタ」と呼ぶことがある）を備えた携帯電子機器が販売されている。マイクロＵＳＢコネクタが有する端子として「ＩＤ端子」、「アース端子」、「ＶＢＵＳ端子」がある。ＩＤ端子において検出される電圧値は、マイクロＵＳＢコネクタに接続される外部機器の接続端子が有する抵抗値に応じて変化する。そこで、携帯電子機器は、ＩＤ端子において検出される電圧値に従って、マイクロＵＳＢコネクタに接続された外部機器を判別することができる。例えば、携帯電子機器は、ＩＤ端子の電圧値が「Ｘ［Ｖ］」である場合は、マイクロＵＳＢコネクタに「外部機器Ａ」が接続されたと判定し、ＩＤ端子の電圧値が「Ｙ［Ｖ］」である場合は、マイクロＵＳＢコネクタに「外部機器Ｂ」が接続されたと判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４-２３５７２４号公報
【特許文献２】特開２０１０-０３５０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ＩＤ端子の電圧値は、マイクロＵＳＢコネクタに接続される外部機器に応じて変化するだけでなく、マイクロＵＳＢコネクタが水に濡れた場合でも変化する。これは、マイクロＵＳＢコネクタが水に濡れて、ＩＤ端子とアース端子との間に水による抵抗値が発生するためである。水濡れ時のＩＤ端子において検出される電圧値が、特定の外部機器に対応する電圧値に一致してしまうと、携帯電子機器は、水濡れを、特定の外部機器の接続と誤判定してしまう。マイクロＵＳＢコネクタが水に濡れた状態で外部機器として充電デバイスが接続されても、水濡れを正確に検出できると、充電デバイスから携帯電子機器に流入する電流を遮断することができる。しかし、水濡れを充電デバイスの接続と誤判定してしまうと、携帯電子機器内に大電流が流れ込み、携帯電子機器の故障に至ることがある。
【０００８】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、コネクタの水濡れによる故障を防ぐことができる電子機器、電圧監視方法及び電圧監視プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
開示の態様では、プロセッサと、外部機器の接続用のコネクタとを具備する電子機器において、前記コネクタが有する特定の端子における電圧変化を監視する。そして、所定時間内の前記電圧変化が所定の範囲内にない場合に、前記コネクタを電気的に分離する。
【発明の効果】
【００１０】
開示の態様によれば、コネクタの水濡れによる故障を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施例１の電子機器のハードウェア構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施例１の電子機器の動作の説明に供する図である。
【図３】図３は、実施例１の電子機器の処理の説明に供するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本願の開示する電子機器、電圧監視方法及び電圧監視プログラムの実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例により本願の開示する電子機器、電圧監視方法及び電圧監視プログラムが限定されるものではない。
【００１３】
また、本願の開示する電子機器は、スマートフォン、タブレット端末等の携帯電子機器であってもよいし、デスクトップパソコン等の据え置き型の電子機器であってもよい。
【００１４】
［実施例１］
＜電子機器のハードウェア構成＞
図１は、実施例１の電子機器のハードウェア構成例を示す図である。図１において、電子機器１０は、マイクロＵＳＢコネクタ１１と、定電圧回路１２と、スイッチ１３，１７と、抵抗１４と、Ａ／Ｄ変換器１５と、プロセッサ１６と、充電回路１８と、バッテリー１９とを有する。また、マイクロＵＳＢコネクタ１１は、ＩＤ端子１１１と、アース端子１１２と、ＶＢＵＳ端子１１３とを有する。マイクロＵＳＢコネクタ１１は、外部機器の接続用のコネクタである。ＩＤ端子１１１は、外部機器の判別用の端子であり、ＶＢＵＳ端子１１３は、バッテリー１９の充電用の端子である。
【００１５】
定電圧回路１２は、スイッチ１３、抵抗１４を介してＩＤ端子１１１と接続される。定電圧回路１２は、バッテリー１９から供給される電圧を一定の電圧にして出力する。この一定の電圧は、スイッチ１３及び抵抗１４を介してＩＤ端子１１１に供給される。例えば、バッテリー１９から供給される電圧が温度等の影響によって３［Ｖ］〜４［Ｖ］の範囲で変化するとき、定電圧回路１２は２.５［Ｖ］の一定の電圧を出力する。
【００１６】
Ａ／Ｄ変換器１５には、抵抗１４に発生した電圧、つまり、ＩＤ端子１１１における電圧が入力され、Ａ／Ｄ変換器１５は、アナログの電圧値を検出する。Ａ／Ｄ変換器１５は、検出したアナログの電圧値をデジタルの電圧値に変換してプロセッサ１６に出力する。
【００１７】
ここで、マイクロＵＳＢコネクタ１１に外部機器が接続されていない状態では、定電圧回路１２の出力電圧がそのまま抵抗１４に発生するため、定電圧回路１２の出力電圧値がＩＤ端子１１１における電圧値としてＡ／Ｄ変換器１５で検出される。
【００１８】
一方で、マイクロＵＳＢコネクタ１１に外部機器が接続された状態では、定電圧回路１２の出力電圧が、抵抗１４の抵抗値と、外部機器の有する接続端子の抵抗値との比に応じて分圧される。このため、抵抗１４に発生する分圧値がＩＤ端子１１１における電圧値としてＡ／Ｄ変換器１５で検出される。
【００１９】
また、マイクロＵＳＢコネクタ１１が水に濡れた状態では、ＩＤ端子１１１とアース端子１１２との間に水による抵抗成分が発生する。このため、定電圧回路１２の出力電圧が、抵抗１４の抵抗値と、水の抵抗値との比に応じて分圧され、抵抗１４に発生する分圧値がＩＤ端子１１１における電圧値としてＡ／Ｄ変換器１５で検出される。
【００２０】
プロセッサ１６は、スイッチ１３，１７を制御する。マイクロＵＳＢコネクタ１１に外部機器が接続される前は、プロセッサ１６は、スイッチ１３，１７を「オン」にしている。マイクロＵＳＢコネクタ１１に外部機器が接続されると、プロセッサ１６は、Ａ／Ｄ変換器１５から入力される電圧値、つまり、ＩＤ端子１１１における電圧値に応じて、スイッチ１３，１７の「オン」と「オフ」とを制御する。また、プロセッサ１６は、充電回路１８の動作を制御する。プロセッサ１６が行う制御の詳細は後述する。プロセッサ１６の一例として、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）等が挙げられる。
【００２１】
充電回路１８は、スイッチ１７を介してＶＢＵＳ端子１１３と接続される。充電回路１８は、マイクロＵＳＢコネクタ１１に充電デバイスが接続された場合、ＶＢＵＳ端子１１３を介して充電デバイスから供給される電力をバッテリー１９に充電する。
【００２２】
＜電子機器の動作＞
図２は、実施例１の電子機器の動作の説明に供する図である。図２において、縦軸は、抵抗１４に発生する電圧値、つまり、ＩＤ端子１１１における電圧値であり、横軸は、マイクロＵＳＢコネクタ１１に外部機器が接続されてからの経過時間である。
【００２３】
また、測定結果２１，２２，２３は、マイクロＵＳＢコネクタ１１が水に濡れているときの電圧変化を示し、測定結果２４，２５は、マイクロＵＳＢコネクタ１１が水に濡れていないときに外部機器が接続されたときの電圧変化を示す。
【００２４】
マイクロＵＳＢコネクタ１１が水に濡れていないときに外部機器が接続されると、ＩＤ端子１１１における電圧値は、測定結果２４，２５に示すように、接続された外部機器が有する接続端子の抵抗値に応じて、ほぼ一定値となる。また、外部機器が有する接続端子の抵抗値は、外部機器の種類に応じて異なり、抵抗値のばらつきの範囲は、MCPC  TR-014規格、CEA936A規格、Battery  Charging規格等により規定されている。よって例えば、マイクロＵＳＢコネクタ１１に接続された外部機器が充電デバイスであるときは、ＩＤ端子１１１における電圧値は１.５±０.１［Ｖ］の範囲Ａ内でほぼ一定になる。また例えば、マイクロＵＳＢコネクタ１１に接続された外部機器がＵＳＢメモリであるときは、ＩＤ端子１１１における電圧値は０〜０.１［Ｖ］の範囲Ｂ内でほぼ一定になる。
【００２５】
これに対し、マイクロＵＳＢコネクタ１１が水に濡れているときは、ＩＤ端子１１１における電圧値が、測定結果２１，２２，２３に示すように時間の経過に伴って変化する。これは、ＩＤ端子１１１に触れた状態の水のイオン濃度が、ＩＤ端子１１１に供給される電圧の影響で時間の経過に伴って変化するため、イオン濃度の変化に応じて、水の抵抗値が変化するからである。また、水の抵抗値は、水の温度、塩分濃度、水に含まれる他の液体の濃度、水に含まれる不純物の濃度等の水の状態に応じて決まる。測定結果２１，２２，２３では、それぞれ水の状態が異なるため、ＩＤ端子１１１における電圧値も異なったものになっている。
【００２６】
そこで、プロセッサ１６は、ＩＤ端子１１１における電圧変化を監視する。そして、プロセッサ１６は、所定時間内の電圧変化が所定の範囲内にある場合に、マイクロＵＳＢコネクタ１１の水濡れが発生していないと判断し、マイクロＵＳＢコネクタ１１を電気的に接続する。また、プロセッサ１６は、所定時間内の電圧変化が所定の範囲内にある場合に、マイクロＵＳＢコネクタ１１に接続された外部機器を判別する。一方で、プロセッサ１６は、所定時間内の電圧変化が所定の範囲内にない場合に、マイクロＵＳＢコネクタ１１の水濡れが発生している、または、規格外の外部機器が接続されていると判断し、マイクロＵＳＢコネクタ１１を電気的に分離する。
【００２７】
例えば、プロセッサ１６は、図２に示すように、マイクロＵＳＢコネクタ１１に外部機器が接続されてから３.５秒経過するまでに０.５秒間隔で、ＩＤ端子１１１における電圧値を８回測定する。そして、プロセッサ１６は、測定結果２４，２５のように、８つのすべての測定値が、１.５±０.１［Ｖ］の範囲Ａ内、または、０〜０.１［Ｖ］の範囲Ｂ内にある場合は、スイッチ１３，１７を「オン」のまま維持する。また、測定結果２４のように、８つのすべての測定値が範囲Ａ内にある場合は、プロセッサ１６は、マイクロＵＳＢコネクタ１１に接続された外部機器が充電デバイスであると判定し、充電回路１８を動作させる。また、測定結果２５のように、８つのすべての測定値が範囲Ｂ内にある場合は、プロセッサ１６は、マイクロＵＳＢコネクタ１１に接続された外部機器がＵＳＢメモリであると判定する。
【００２８】
一方で、プロセッサ１６は、測定結果２１，２２，２３のように、８つの測定値のうち１つでも範囲Ａ及び範囲Ｂの双方の範囲内にない場合、つまり、ＩＤ端子１１１における所定時間内の電圧変化が所定の範囲内にない場合は、スイッチ１３，１７を「オフ」にする。
【００２９】
プロセッサ１６がスイッチ１７を「オフ」にすることにより、ＶＢＵＳ端子１１３と充電回路１８との間の電流経路が切断されるため、ＶＢＵＳ端子１１３を介して充電デバイスから電子機器１０に流入する電流をスイッチ１７により遮断することができる。これにより、マイクロＵＳＢコネクタ１１が水に濡れた状態で充電デバイスが接続されても、電子機器１０内に大電流が流れ込むことを防止できる。よって、スイッチ１７を「オフ」にしてマイクロＵＳＢコネクタ１１を電気的に分離することにより、マイクロＵＳＢコネクタ１１の水濡れによる電子機器１０の故障を防ぐことができる。
【００３０】
また、ＩＤ端子１１１が水に濡れたままＩＤ端子１１１に電圧が供給され続けると、水による化学反応がＩＤ端子１１１に発生して、ＩＤ端子１１１が腐食してしまう。ＩＤ端子１１１の腐食は、電子機器１０の故障の一因である。そこで、プロセッサ１６がスイッチ１３を「オフ」にすることにより、定電圧回路１２からＩＤ端子１１１に供給される電圧がスイッチ１３により遮断される。これにより、水に濡れた状態にあるＩＤ端子１１１の腐食を防ぐことができる。よって、スイッチ１３を「オフ」にしてマイクロＵＳＢコネクタ１１を電気的に分離することにより、マイクロＵＳＢコネクタ１１の水濡れによる電子機器１０の故障を防ぐことができる。
【００３１】
＜電子機器の処理＞
図３は、実施例１の電子機器の処理の説明に供するフローチャートである。
【００３２】
マイクロＵＳＢコネクタ１１に外部機器が接続されると、プロセッサ１６は、ＩＤ端子１１１における電圧値を所定時間内に複数回（ｎ回）測定して、ＩＤ端子１１１における電圧変化を監視する（ステップＳ３１）。例えば、図２に示すように、所定時間は３.５秒であり、測定回数ｎは８回である。
【００３３】
次いで、プロセッサ１６は、ｎ回すべての測定値が所定の範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ３２）。所定の範囲とは、例えば、図２における範囲Ａまたは範囲Ｂである。
【００３４】
そして、プロセッサ１６は、ｎ回すべての測定値が所定の範囲内にある場合は（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、測定値に基づいて、マイクロＵＳＢコネクタ１１に接続された外部機器を判別する（ステップＳ３３）。
【００３５】
一方で、プロセッサ１６は、ｎ回の測定値のうち１つでも所定の範囲内にない場合は（ステップＳ３２：Ｎｏ）、スイッチ１３，１７を「オフ」にする（ステップＳ３４）。
【００３６】
以上のように、本実施例では、電子機器１０において、プロセッサ１６は、マイクロＵＳＢコネクタ１１が有するＩＤ端子１１１における電圧変化を監視する。そして、プロセッサ１６は、ＩＤ端子１１１における所定時間内の電圧変化が所定の範囲内にない場合に、マイクロＵＳＢコネクタ１１を電気的に分離する。
【００３７】
所定時間内の電圧変化が所定の範囲内にある場合は、マイクロＵＳＢコネクタ１１の水濡れが発生していないと判断できる。これに対し、所定時間内の電圧変化が所定の範囲内にない場合は、マイクロＵＳＢコネクタ１１の水濡れが発生している可能性がある。このため、所定時間内の電圧変化が所定の範囲内にない場合にマイクロＵＳＢコネクタ１１を電気的に分離することで、マイクロＵＳＢコネクタ１１の水濡れによる電子機器１０の故障を防ぐことができる。
【００３８】
また、プロセッサ１６は、マイクロＵＳＢコネクタ１１を電気的に分離して、マイクロＵＳＢコネクタ１１に接続された外部機器から流入する電流を遮断する。
【００３９】
これにより、マイクロＵＳＢコネクタ１１が水に濡れた状態で充電デバイスが接続されても、電子機器１０内に大電流が流れ込むことを防止できる。よって、大電流の流入による電子機器１０の故障を防ぐことができる。外部機器から流入する電流の遮断は、プロセッサ１６によってスイッチ１７が「オフ」にされることによりなされる。
【００４０】
また、プロセッサ１６は、マイクロＵＳＢコネクタ１１を電気的に分離して、ＩＤ端子１１１への電圧供給を停止する。
【００４１】
これにより、水に濡れたＩＤ端子１１１の腐食を防ぐことができる。よって、ＩＤ端子１１１の腐食による電子機器１０の故障を防ぐことができる。ＩＤ端子１１１への電圧供給の停止は、プロセッサ１６によってスイッチ１３が「オフ」にされることによりなされる。
【００４２】
［他の実施例］
［１］プロセッサ１６での上記説明における各処理は、各処理に対応するプログラムをプロセッサ１６に実行させることによって実現してもよい。例えば、プロセッサ１６での上記説明における各処理に対応するプログラムが、電子機器１０が有するメモリ（図示せず）に記憶され、そのプログラムがプロセッサ１６によってメモリから読み出されて実行されてもよい。
【００４３】
［２］上記の実施例では、マイクロＵＳＢコネクタ１１を電気的に分離するにあたり、スイッチ１３及びスイッチ１７の双方を「オフ」にした。しかし、スイッチ１３またはスイッチ１７のいずれか一方のみを「オフ」にして、マイクロＵＳＢコネクタ１１を電気的に分離してもよい。スイッチ１３の「オフ」により、マイクロＵＳＢコネクタ１１はＩＤ端子１１１において電気的に分離される。一方、スイッチ１７の「オフ」により、マイクロＵＳＢコネクタ１１はＶＢＵＳ端子１１３において電気的に分離される。
【００４４】
［３］上記の実施例では、外部機器の接続用のコネクタの一例として、マイクロＵＳＢコネクタ１１を挙げた。しかし、外部機器の接続用のコネクタは、マイクロＵＳＢコネクタ１１に限定されない。外部機器の接続用のコネクタは、少なくとも、電子機器から一定の電圧を供給される端子、または、電子機器の充電用の端子を有するものであればよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０  電子機器
１１  マイクロＵＳＢコネクタ
１２  定電圧回路
１３，１７  スイッチ
１４  抵抗
１５  Ａ／Ｄ変換器
１６  プロセッサ
１８  充電回路
１９  バッテリー
１１１  ＩＤ端子
１１２  アース端子
１１３  ＶＢＵＳ端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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