(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電源端子と第１データ端子と第２データ端子と第１接地端子とが接続される電源回路であって、
前記第１データ端子と前記第２データ端子とを短絡する短絡線と、
前記第１接地端子の電位よりも高い電位の直流電圧を前記第１電源端子に供給する第１電源と、
前記第１接地端子の電位よりも低い電位の負電圧を前記第１データ端子及び前記第２データ端子に供給する第２電源と、
を有することを特徴とする電源回路。
【請求項２】
前記第２電源と前記短絡線との間に設けられた第１スイッチと、
電子機器との接続を検出したときに前記第１スイッチをオンする第１制御信号を生成し、前記第１スイッチをオンしてから所定時間が経過するまでの期間に、前記第１電源端子と前記第１データ端子及び前記第２データ端子との間に電流が流れない場合には前記第１スイッチをオフする第１制御信号を生成する制御回路と、を含む負電圧制御回路を有することを特徴とする請求項１に記載の電源回路。
【請求項３】
前記負電圧制御回路は、
前記第１電源端子と前記第１電源との間に流れる第１電流を検出し、前記第１電流の電流値を示す第１検出信号を生成する第１電流検出回路と、
前記第１データ端子及び前記第２データ端子と前記第２電源との間に流れる第２電流を検出し、前記第２電流の電流値を示す第２検出信号を生成する第２電流検出回路と、を有し、
前記制御回路は、
前記第１電流が流れていることを検出したときに、前記第１スイッチをオンする前記第１制御信号を生成し、
前記期間に、前記第１電流と前記第２電流とが等しくならない場合には、前記第１スイッチをオフする前記第１制御信号を生成することを特徴とする請求項２に記載の電源回路。
【請求項４】
第２電源端子と第３データ端子と第４データ端子と第２接地端子と接続される充電回路であって、
前記第３データ端子及び前記第４データ端子の電気的状態に基づいて、接続された電源装置の種類を判定して判定信号を生成する検出回路と、
前記判定信号に基づいて、前記第２電源端子と前記第３データ端子及び前記第４データ端子との間で前記電源装置からの電力を受電する第１充電モードと、前記第２電源端子と前記第２接地端子との間で前記電源装置からの電力を受電する第２充電モードとのいずれかの充電モードに設定するモード設定回路と、
前記設定された充電モードによって受電された電力により二次電池を充電する充電部と、
を有することを特徴とする充電回路。
【請求項５】
前記モード設定回路は、
前記第３データ端子と前記第４データ端子との短絡を検出し、且つ、前記第３データ端子及び前記第４データ端子と前記第２接地端子との間の電圧が負電圧である場合に、前記第１充電モードに切り替え、
前記第３データ端子と前記第４データ端子との短絡を検出した後に前記電圧が負電圧でない場合に、前記第２充電モードに切り替えることを特徴とする請求項４に記載の充電回路。
【請求項６】
前記モード設定回路は、
前記第３データ端子と接続された第１共通端子と、前記検出回路と接続された第１端子と、第２端子とを有する第２スイッチと、
前記第４データ端子と接続された第２共通端子と、前記検出回路と接続された第３端子と、前記第２端子と接続された第４端子とを有する第３スイッチと、
前記第２接地端子と接続された第５端子と、前記第２端子及び前記第４端子と接続された第６端子と、前記充電部の低電位側電源端子に接続された第３共通端子とを有する第４スイッチと、
前記第２端子及び前記第４端子と前記第２接地端子との間の前記電圧を検出し、前記電圧の電圧値を示す第３検出信号を生成する電圧検出回路と、
前記判定信号及び前記第３検出信号に基づいて、前記第２スイッチを切替制御する第２制御信号と、前記第３スイッチを切替制御する第３制御信号と、前記第４スイッチを切替制御する第４制御信号とを生成する充電制御回路と、
を有することを特徴とする請求項５に記載の充電回路。
【請求項７】
前記充電制御回路は、
前記電源装置と接続される前に、前記第１共通端子と前記第１端子とを接続する前記第２制御信号と、前記第２共通端子と前記第３端子とを接続する前記第３制御信号と、前記第３共通端子と前記第５端子とを接続する前記第４制御信号とを生成し、
前記判定信号に基づいて前記第３データ端子と前記第４データ端子との短絡を検出したときに、前記第１共通端子と前記第２端子とを接続する前記第２制御信号と、前記第２共通端子と前記第４端子とを接続する前記第３制御信号とを生成し、
前記電圧が負電圧であることを検出したときに、前記第３共通端子と前記第６端子とを接続する前記第４制御信号を生成することを特徴とする請求項６に記載の充電回路。
【請求項８】
前記第１電源端子と、前記第１データ端子と、前記第２データ端子と、前記第１接地端子と、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電源回路とを有する電源装置と、
前記第１電源端子と電気的に接続された前記第２電源端子と、前記第１データ端子と電気的に接続された前記第３データ端子と、前記第２データ端子と電気的に接続された前記第４データ端子と、前記第１接地端子と電気的に接続された前記第２接地端子と、請求項４〜７のいずれか一項に記載の充電回路とを有する電子機器と、
を有することを特徴とする充電システム。
【請求項９】
第１電源端子と、短絡された第１データ端子及び第２データ端子と、第１接地端子と接続された電源回路の給電方法において、
電子機器との接続を検出した後に、前記第１データ端子及び前記第２データ端子に負電圧を印加し、
前記第１接地端子の電位よりも高い電位の直流電圧を前記第１電源端子に供給する第１電源と前記第１電源端子との間に流れる第１電流と、前記負電圧を前記第１データ端子及び前記第２データ端子に供給する第２電源と前記第１データ端子及び前記第２データ端子との間に流れる第２電流とが等しいか否かを判定し、
前記負電圧の印加から所定時間が経過するまでの期間に、前記第１電流と前記第２電流とが等しくなった場合には、前記負電圧の印加を継続し、
前記期間に、前記第１電流と前記第２電流とが等しくならない場合には、前記負電圧の印加を停止することを特徴とする給電方法。
【請求項１０】
第２電源端子と、第３データ端子と、第４データ端子と、第２接地端子と接続された充電回路の充電方法において、
電源装置との接続を検出した後に、前記第３データ端子及び前記第４データ端子の電気的状態に基づいて、前記電源装置の種類を判定し、
前記第３データ端子と前記第４データ端子との短絡状態を検出したときに、前記第３データ端子及び前記第４データ端子と前記第２接地端子との間の電圧が負電圧であるか否かを判定し、
前記電圧が負電圧である場合には、前記第２電源端子と前記第３データ端子及び前記第４データ端子との間で前記電源装置からの電力を受電し、該受電した電力により前記充電回路を有する電子機器に内蔵された二次電池を充電し、
前記電圧が負電圧でない場合には、前記第２電源端子と前記第２接地端子との間で前記電力を受電し、該受電した電力により前記二次電池を充電することを特徴とする充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源回路、充電回路、充電システム、給電方法及び充電方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータや携帯端末機器など多くの電子機器は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ポートを有している。この種の電子機器は、充電可能な二次電池と、その二次電池を充電するための充電回路とを内蔵している。充電回路は、例えば、ＵＳＢホストからＵＳＢポートを介して供給された電力により二次電池を充電する。
【０００３】
ここで、ＵＳＢホストのＵＳＢポートには、充電のための電源（電力供給ポート）として複数種類の電力供給ポートが定義されている。例えば、ＵＳＢ規格の拡張版として策定されたＵＳＢバッテリチャージング規格では、ＳＤＰ（Standard Downstream Port）、ＣＤＰ（Charging Downstream Port）、ＤＣＰ（Dedicated Charging Port）という３種類が定義されている。
【０００４】
ＳＤＰは、ＵＳＢ２．０仕様で定義されているものと同様のポートであり、ＵＳＢホストやＵＳＢハブが通常備えるポートである。このＳＤＰは、電子機器（ＵＳＢデバイス）に対して最大０．５Ａの電流を供給することができる。ＣＤＰは、ＵＳＢホストやＵＳＢハブにおいてＳＤＰよりも大電流のＵＳＢポートを定義するものであり、ＵＳＢ通信機能を維持しつつ、大電流での充電が可能なポートを定義する。このＣＤＰは、デバイスに対して最大１．５Ａの電流を供給することができる。これらＳＤＰ及びＣＤＰは、ＵＳＢポートが備える一対のデータ端子Ｄ＋，Ｄ−を用いてデバイスとの間でデータ通信が行われ、デバイスとの間でエニュメレーション（接続認識）が行われる。
【０００５】
これに対し、ＤＣＰは、ＵＳＢ通信機能を持たず、充電専用とされるポートであり、ＡＣアダプタやカーアダプタ等のエニュメレーションを行わない電源を定義する。このＤＣＰは、デバイスに対して最大１．５Ａの電流を供給することができる。
【０００６】
そして、電子機器側では、ＵＳＢポートが備える一対のデータ端子Ｄ＋，Ｄ−の電気的状態を検出することにより、接続されたＵＳＢホストの種類が識別される。例えば、一対のデータ端子Ｄ＋，Ｄ−間が短絡されている場合には、ＵＳＢホストがＤＣＰであると識別される。
【０００７】
なお、上記従来技術に関連する先行技術として、特許文献１，２が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−２３４３５５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７１５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述したように、電力供給ポート毎にＵＳＢホストが供給可能な電流（電流容量）が規定されており、デバイスに対して供給可能な電力の上限も規定されている。このため、デバイスが備える二次電池の容量が大きくなると、その二次電池の充電に時間がかかるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一観点によれば、第１電源端子と第１データ端子と第２データ端子と第１接地端子とが接続される電源回路であって、前記第１データ端子と前記第２データ端子とを短絡する短絡線と、前記第１接地端子の電位よりも高い電位のバス電圧を前記第１電源端子に供給する第１電源と、前記第１接地端子の電位よりも低い電位の負電圧を前記第１データ端子及び前記第２データ端子に供給する第２電源と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一観点によれば、二次電池の充電時間を短縮できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態の充電システムを示すブロック図。
【図２】一実施形態の電源回路の動作を示すフローチャート。
【図３】一実施形態の充電回路の動作を示すフローチャート。
【図４】第１充電モードにおける電源装置と電子機器との接続状態を示すブロック図。
【図５】一実施形態の電源装置と従来の電子機器との接続状態を示すブロック図。
【図６】一実施形態の電子機器と従来の電源装置との接続状態を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図１〜図６に従って一実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態の充電システムは、電源装置１０と、電子機器２０とを有している。電源装置１０は、例えば、ＵＳＢバッテリチャージング規格を満足するＵＳＢポートを有するＵＳＢホストである。電源装置１０のＵＳＢポートは、例えば、ＵＳＢバッテリチャージング規格におけるＤＣＰに設定されている。電源装置１０は、例えば、ＡＣアダプタ、カーアダプタやＵＳＢ充電器である。
【００１４】
電子機器２０は、例えば、ＵＳＢバッテリチャージング規格を満足するＵＳＢポートを有するＵＳＢデバイスである。電子機器２０は、例えば、スマートフォン、ＰＤＡやデジタルカメラ等のポータブルデバイスである。この電子機器２０は、例えば、二次電池２２を搭載しており、その二次電池２２により駆動可能な電子機器である。電子機器２０は、ケーブル４０を介して電源装置１０に接続されると、電源装置１０から供給される電力により二次電池２２を充電する。なお、ケーブル４０としては、例えば、ＵＳＢケーブルを用いることができる。
【００１５】
電源装置１０のＵＳＢポートは、ケーブル４０とのインタフェース端子として、電源端子Ｖｂｕｓ１と、一対のデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１と、接地端子ＧＮＤ１とを有している。電源装置１０は、電源端子Ｖｂｕｓ１、データ端子ＤＰ１，ＤＭ１及び接地端子ＧＮＤ１と接続される電源回路１１を有している。
【００１６】
電源回路１１は、短絡線Ｌ１と、電源Ｅ１，Ｅ２と、負電圧制御回路１２とを有している。短絡線Ｌ１は、データ端子ＤＰ１とデータ端子ＤＭ１とを短絡する。この短絡線Ｌ１は、例えば、所定の抵抗成分を有している。この短絡線Ｌ１によって、ＵＳＢポートがＤＣＰに設定されている。
【００１７】
電源Ｅ１は、接地端子ＧＮＤ１の電位（例えば、０Ｖ）よりも高い電位のバス電圧ＶＢＵＳを生成する。電源Ｅ１は、例えば、当該電源装置１０が商用電源や自動車のバッテリ等の外部電源に接続されたときに、その外部電源から入力される交流電圧又は直流電圧から直流電圧であるバス電圧ＶＢＵＳを生成する。例えば、電源Ｅ１は、当該電源装置１０が商用電源に接続されたときに、商用電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ−ＤＣコンバータである。
【００１８】
電源Ｅ１のプラス側端子は、負電圧制御回路１２を介して電源端子Ｖｂｕｓ１に接続されている。これにより、電源Ｅ１で生成されたバス電圧ＶＢＵＳが負電圧制御回路１２を介して電源端子Ｖｂｕｓ１に供給される。電源Ｅ１のマイナス側端子は、接地端子ＧＮＤ１に接続されている。このとき、電源端子Ｖｂｕｓ１と接地端子ＧＮＤ１との電位差（つまり、バス電圧ＶＢＵＳの電圧値）は、例えば５Ｖに設定することができる。
【００１９】
電源Ｅ２は、接地端子ＧＮＤ１の電位（例えば、０Ｖ）よりも低い電位の負電圧ＶＭを生成する。電源Ｅ２は、例えば、当該電源装置１０が外部電源に接続されたときに、その外部電源から入力される交流電圧又は直流電圧から直流電圧である負電圧ＶＭを生成する。例えば、電源Ｅ２は、電源Ｅ１と同様に、当該電源装置１０が商用電源に接続されたときに、商用電源から供給される交流電圧を直流電圧に変換するＡＣ−ＤＣコンバータである。
【００２０】
電源Ｅ２のマイナス側端子は、負電圧制御回路１２を介して短絡線Ｌ１（つまり、データ端子ＤＰ１，ＤＭ１）に接続されている。これにより、電源Ｅ２で生成された負電圧ＶＭが負電圧制御回路１２を介してデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１に供給される。電源Ｅ２のプラス側端子は、接地端子ＧＮＤ１と接続されている。このとき、データ端子ＤＰ１，ＤＭ１と接地端子ＧＮＤ１との電位差（つまり、負電圧ＶＭの電圧値）は、例えば−５Ｖに設定することができる。
【００２１】
負電圧制御回路１２は、スイッチＳＷ１と、電流検出回路１３，１４と、タイマ１５と、制御回路１６とを有している。
スイッチＳＷ１は、電源Ｅ２のマイナス側端子と短絡線Ｌ１（データ端子ＤＰ１，ＤＭ１）との間に設けられている。すなわち、スイッチＳＷ１の第１端子は電源Ｅ２のマイナス端子に接続され、スイッチＳＷ１の第２端子は短絡線Ｌ１に接続されている。スイッチＳＷ１は、制御回路１６から出力される制御信号ＳＧ１に応じてオンオフ制御される。スイッチＳＷ１がオンされると、電源Ｅ２のマイナス側端子とデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１とが接続され、電源Ｅ２から負電圧ＶＭがデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１に供給される。一方、スイッチＳＷ１がオフされると、データ端子ＤＰ１，ＤＭ１から電源Ｅ２が分離され、データ端子ＤＰ１とデータ端子ＤＭ１とが単に短絡された状態となる。すなわち、スイッチＳＷ１がオフされた場合には、短絡されたデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１が他の端子（つまり、電源端子Ｖｂｕｓ１及び接地端子ＧＮＤ１）と電気的に分離された状態となる。
【００２２】
電流検出回路１３は、電源端子Ｖｂｕｓ１と電源Ｅ１との間に流れる電流Ｉ１を検出するように設けられている。電流検出回路１３は、電流Ｉ１の電流値を示す検出信号Ｄ１を制御回路１６に出力する。
【００２３】
電流検出回路１４は、スイッチＳＷ１がオンしたときに、データ端子ＤＰ１，ＤＭ１と電源Ｅ２との間に流れる電流Ｉ２を検出するように設けられている。電流検出回路１４は、電流Ｉ２の電流値を示す検出信号Ｄ２を制御回路１６に出力する。
【００２４】
タイマ１５は、制御回路１６からの指令に基づいて、計測時間をリセットし、タイマ動作（時間計測）を開始する。また、タイマ１５は、タイマ動作の開始から所定時間経過すると、タイマ動作の終了を示す終了信号Ｄ３を制御回路１６に出力する。
【００２５】
制御回路１６は、検出信号Ｄ１，Ｄ２及び終了信号Ｄ３に基づいて、スイッチＳＷ１をオンオフ制御する制御信号ＳＧ１を生成する。制御回路１６は、例えば、電源端子Ｖｂｕｓ１と電源Ｅ１との間に電流Ｉ１が流れていることを検出したときに、スイッチＳＷ１をオンする制御信号ＳＧ１（例えば、Ｈレベルの制御信号ＳＧ１）を生成する。制御回路１６は、スイッチＳＷ１をオンしてから所定時間が経過するまでの期間に、電源端子Ｖｂｕｓ１とデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１との間に電流が流れないことを検出した場合には、スイッチＳＷ１をオフする制御信号ＳＧ１（例えば、Ｌレベルの制御信号ＳＧ１）を生成する。
【００２６】
次に、電子機器２０の内部構成例について説明する。
電子機器２０のＵＳＢポートは、ケーブル４０とのインタフェース端子として、電源端子Ｖｂｕｓ２と、一対のデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２と、接地端子ＧＮＤ２とを有している。電源端子Ｖｂｕｓ２は、当該電子機器２０がケーブル４０を介して電源装置１０と接続されたときに、電源装置１０の電源端子Ｖｂｕｓ１と電源線を介して電気的に接続される。このため、電源端子Ｖｂｕｓ２には、電源端子Ｖｂｕｓ１からケーブル４０を介して、バス電圧ＶＢＵＳが供給される。同様に、当該電子機器２０がケーブル４０を介して電源装置１０と接続されたときに、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２が信号線を介してデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１とそれぞれ接続され、接地端子ＧＮＤ２が接地線を介して接地端子ＧＮＤ１と接続される。換言すると、電源装置１０のＵＳＢポートの各端子（電源端子Ｖｂｕｓ１、データ端子ＤＰ１，ＤＭ１及び接地端子ＧＮＤ１）と電子機器２０のＵＳＢポートの各端子（電源端子Ｖｂｕｓ２、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２及び接地端子ＧＮＤ２）とが、電源線と信号線と接地線とを有するケーブル４０により互いに接続される。なお、図１では、電源装置１０と電子機器２０とがケーブル４０を介して接続されている例を示したが、電源装置１０のＵＳＢポートの各端子と電子機器２０のＵＳＢポートの各端子とを直接接続するようにしてもよい。
【００２７】
電子機器２０は、電源端子Ｖｂｕｓ２、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２及び接地端子ＧＮＤ２と接続される充電回路２１と、二次電池（バッテリ）２２とを有している。充電回路２１は、ケーブル４０を介して電源装置１０に接続されたときに、その電源装置１０から供給される電力により二次電池２２を充電する回路である。二次電池２２としては、例えば、リチウムイオン二次電池、ナトリウムイオン二次電池等の繰り返し充電可能な二次電池を用いることができる。
【００２８】
充電回路２１は、検出回路２３と、充電部２４と、モード設定回路２５とを有している。充電回路２１は、例えば、電源端子Ｖｂｕｓ２のバス電圧ＶＢＵＳを電源電圧として動作する回路である。例えば、検出回路２３の高電位側電源端子と充電部２４の高電位側電源端子には、電源端子Ｖｂｕｓ２が接続されている。
【００２９】
検出回路２３には、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２がモード設定回路２５を介して接続されている。検出回路２３は、当該電子機器２０に電源装置１０が接続されると、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２の電気的状態（接続状態）に基づいて、電源装置１０のＵＳＢポートの種類を判定する。例えば、検出回路２３は、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２間が短絡されている場合には、電源装置１０のＵＳＢポートがＤＣＰに設定されていると判定する。そして、検出回路２３は、判定結果を示す判定信号Ｄ４をモード設定回路２５内の充電制御回路２７に出力する。
【００３０】
モード設定回路２５は、検出回路２３からの判定信号Ｄ４等に基づいて、充電回路２１における充電モードを設定する。具体的には、モード設定回路２５は、電源端子Ｖｂｕｓ２とデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２との間で電源装置１０からの電力を受電する第１充電モードと、電源端子Ｖｂｕｓ２と接地端子ＧＮＤ２との間で電力を受電する第２充電モードとのいずれかの充電モードに設定する。このモード設定回路２５は、スイッチＳＷ２と、スイッチＳＷ３と、スイッチＳＷ４と、電圧検出回路２６と、充電制御回路２７とを有している。
【００３１】
スイッチＳＷ２の共通端子ｃ１には、データ端子ＤＰ２が接続されている。スイッチＳＷ２の端子ａ１は、検出回路２３に接続されている。また、スイッチＳＷ２の端子ｂ１は、スイッチＳＷ３の端子ｂ２に接続されるとともに、スイッチＳＷ４の端子ｂ３に接続されている。スイッチＳＷ２は、充電制御回路２７から供給される制御信号ＳＧ２に基づいて、共通端子ｃ１と、端子ａ１又は端子ｂ１との接続を切り替える。
【００３２】
スイッチＳＷ３の共通端子ｃ２には、データ端子ＤＭ２が接続されている。スイッチＳＷ３の端子ａ２は、検出回路２３に接続されている。スイッチＳＷ３の端子ｂ２は、スイッチＳＷ２の端子ｂ１と接続されるとともに、スイッチＳＷ４の端子ｂ３と接続されている。スイッチＳＷ３は、充電制御回路２７から供給される制御信号ＳＧ３に基づいて、共通端子ｃ２と、端子ａ２又は端子ｂ２との接続を切り替える。
【００３３】
スイッチＳＷ４の端子ａ３には、接地端子ＧＮＤ２が接続されている。スイッチＳＷ４の端子ｂ３には、スイッチＳＷ２，ＳＷ３の端子ｂ１，ｂ２が接続されている。スイッチＳＷ４の共通端子ｃ３は、充電部２４の低電位側電源端子に接続されている。スイッチＳＷ４は、充電制御回路２７から供給される制御信号ＳＧ４に基づいて、共通端子ｃ３と、端子ａ３又は端子ｂ３との接続を切り替える。
【００３４】
なお、ＵＳＢポートの接地端子ＧＮＤ２は、スイッチＳＷ４の端子ａ３に接続されるとともに、検出回路２３にも接続されている。
電圧検出回路２６は、スイッチＳＷ２，ＳＷ３の端子ｂ１，ｂ２（つまり、スイッチＳＷ４の端子ｂ３）と接地端子ＧＮＤ２（つまり、スイッチＳＷ４の端子ａ３）との間の電圧Ｖ１を検出するように設けられている。電圧検出回路２６は、検出した電圧Ｖ１の電圧値を示す検出信号Ｄ６を充電制御回路２７に出力する。
【００３５】
充電制御回路２７は、検出回路２３からの判定信号Ｄ４と、充電部２４からの充電完了信号Ｄ５と、電圧検出回路２６からの検出信号Ｄ６とに基づいて、スイッチＳＷ２を切替制御する制御信号ＳＧ２と、スイッチＳＷ３を切替制御する制御信号ＳＧ３と、スイッチＳＷ４を切替制御する制御信号ＳＧ４とを生成する。
【００３６】
充電制御回路２７は、例えば、当該電子機器２０に電源装置１０が接続される前には、Ｌレベル（例えば、接地電圧レベル）の制御信号ＳＧ２，ＳＧ３，ＳＧ４を生成する。これらＬレベルの制御信号ＳＧ２，ＳＧ３に応答して、スイッチＳＷ２は共通端子ｃ１と端子ａ１とを接続し、スイッチＳＷ３は共通端子ｃ２と端子ａ２とを接続する。これにより、データ端子ＤＰ２が検出回路２３に接続されるとともに、データ端子ＤＭ２が検出回路２３に接続される。さらに、Ｌレベルの制御信号ＳＧ４に応答して、スイッチＳＷ４は、共通端子ｃ３と端子ａ３とを接続し、接地端子ＧＮＤ２を充電部２４の低電位側電源端子に接続する。これにより、充電回路２１における充電モードが第２充電モードに設定される。この第２充電モードでは、充電部２４の高電位側電源端子にバス電圧ＶＢＵＳが印加され、充電部２４の低電位側電源端子に接地端子ＧＮＤ２の電圧（つまり、接地電圧）が印加される。
【００３７】
充電制御回路２７は、例えば、当該電子機器２０に接続された電源装置１０のＵＳＢポートがＤＣＰであることを示す判定信号Ｄ４を入力したときに、Ｈレベル（例えば、バス電圧ＶＢＵＳレベル）の制御信号ＳＧ２，ＳＧ３を生成する。これらＨレベルの制御信号ＳＧ２，ＳＧ３に応答して、スイッチＳＷ２は共通端子ｃ１と端子ｂ１とを接続し、スイッチＳＷ３は共通端子ｃ２と端子ｂ２とを接続する。これにより、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２が短絡された状態でスイッチＳＷ４の端子ｂ３に接続される。このとき、検出信号Ｄ６に基づいて電圧Ｖ１が負電圧であることを検出した場合に、充電制御回路２７は、Ｈレベルの制御信号ＳＧ４を生成する。Ｈレベルの制御信号ＳＧ４に基づいて、スイッチＳＷ４は共通端子ｃ３と端子ｂ３とを接続し、短絡状態のデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２を充電部２４の低電位側電源端子に接続する。これにより、充電回路２１における充電モードが第１充電モードに設定される。この第１充電モードでは、充電部２４の高電位側電源端子にバス電圧ＶＢＵＳが印加され、充電部２４の低電位側電源端子に負電圧ＶＭが印加される。
【００３８】
一方、電圧Ｖ１が負電圧でない場合には、充電制御回路２７は、Ｌレベルの制御信号ＳＧ２〜ＳＧ４を生成する。これにより、充電回路２１における充電モードが第２充電モードに設定される。
【００３９】
充電部２４には、電源端子Ｖｂｕｓ２と、モード設定回路２５の出力端子（つまり、スイッチＳＷ４の共通端子ｃ３）とが接続されている。詳述すると、充電部２４の高電位側電源端子には、電源端子Ｖｂｕｓ２が接続されており、電源端子Ｖｂｕｓ２からバス電圧ＶＢＵＳが高電位側電源電圧として供給される。また、充電部２４の低電位側電源端子には、モード設定回路２５の出力端子が接続されており、モード設定回路２５で設定された充電モードに対応した電圧（負電圧ＶＭ又は接地電圧）が低電位側電源電圧として供給される。充電部２４は、高電位側電源端子と低電位側電源端子との間の電位差を持つ直流電圧に基づいて、二次電池２２を充電する。
【００４０】
具体的には、第１充電モードにおける充電部２４は、バス電圧ＶＢＵＳが印加される高電位側電源端子と負電圧ＶＭが印加される低電位側電源端子との間の電位差を持つ直流電圧に基づいて、二次電池２２を充電する。すなわち、第１充電モードにおける充電部２４は、電源端子Ｖｂｕｓ２とデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２との間で受電された電力により二次電池２２を充電する。一方、第２充電モードにおける充電部２４は、バス電圧ＶＢＵＳが印加される高電位側電源端子と接地電圧が印加される低電位側電源端子との間の電位差を持つ直流電圧に基づいて、二次電池２２を充電する。すなわち、第２充電モードにおける充電部２４は、電源端子Ｖｂｕｓ２と接地端子ＧＮＤ２との間で受電された電力により二次電池２２を充電する。そして、充電部２４は、二次電池２２の充電が完了すると、充電完了信号Ｄ５を充電制御回路２７に出力する。
【００４１】
本実施形態において、電流検出回路１３は第１電流検出回路の一例、電流検出回路１４は第２電流検出回路の一例、電源Ｅ１は第１電源の一例、電源Ｅ２は第２電源の一例である。電源端子Ｖｂｕｓ１は第１電源端子の一例、電源端子Ｖｂｕｓ２は第２電源端子の一例、データ端子ＤＰ１は第１データ端子の一例、データ端子ＤＭ１は第２データ端子の一例、データ端子ＤＰ２は第３データ端子の一例、データ端子ＤＭ２は第４データ端子の一例、接地端子ＧＮＤ１は第１接地端子の一例、接地端子ＧＮＤ２は第２接地端子の一例である。スイッチＳＷ１は第１スイッチの一例、スイッチＳＷ２は第２スイッチの一例、スイッチＳＷ３は第３スイッチの一例、スイッチＳＷ４は第４スイッチの一例である。共通端子ｃ１は第１共通端子の一例、共通端子ｃ２は第２共通端子の一例、共通端子ｃ３は第３共通端子の一例、端子ａ１は第１端子の一例、端子ｂ１は第２端子の一例、端子ａ２は第３端子の一例、端子ｂ２は第４端子の一例、端子ａ３は第５端子の一例、端子ｂ３は第６端子の一例である。検出信号Ｄ１は第１検出信号の一例、検出信号Ｄ２は第２検出信号の一例、検出信号Ｄ６は第３検出信号の一例、制御信号ＳＧ１は第１制御信号の一例、制御信号ＳＧ２は第２制御信号の一例、制御信号ＳＧ３は第３制御信号の一例、制御信号ＳＧ４は第４制御信号の一例、電流Ｉ１は第１電流の一例、電流Ｉ２は第２電流の一例である。
【００４２】
次に、図２〜図６に従って、充電システムの動作について説明する。図２は、電源回路１１（とくに、負電圧制御回路１２）の動作（給電方法）を示すフローチャートであり、図３は、充電回路２１（とくに、モード設定回路２５）の動作（充電方法）を示すフローチャートである。
【００４３】
今、図２に示すステップＳ１及び図３に示すステップＳ２０，Ｓ２１では、電源装置１０が電子機器２０に接続されていない。このとき、電源装置１０では、電流検出回路１３が、電源端子Ｖｂｕｓ１と電源Ｅ１との間の電流Ｉ１を検出する（ステップＳ１）。次に、制御回路１６は、電流検出回路１３からの検出信号Ｄ１に基づいて、電源端子Ｖｂｕｓ１と電源Ｅ１との間に電流Ｉ１が流れているか否かを判定する（ステップＳ２）。すなわち、制御回路１６は、電流Ｉ１が０Ａよりも大きくなったか否かを判定する。換言すると、電源装置１０がケーブル４０を介して電子機器２０と接続され、電源端子Ｖｂｕｓ１と電源Ｅ１との間に電流Ｉ１が流れたか否かが判定される。ここでは、電流Ｉ１が検出されるまで、つまり電子機器２０との接続が検出されるまで、ステップＳ１，Ｓ２が繰り返し実行される。
【００４４】
一方、電子機器２０では、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４が初期状態に設定される（図３のステップＳ２０，Ｓ２１）。具体的には、充電制御回路２７は、Ｌレベルの制御信号ＳＧ２，ＳＧ３を生成し、スイッチＳＷ２の共通端子ｃ１と端子ａ１とを接続させ、スイッチＳＷ３の共通端子ｃ２と端子ａ２とを接続させる。これにより、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２を検出回路２３に接続させる（ステップＳ２０）。また、充電制御回路２７は、Ｌレベルの制御信号ＳＧ４を生成し、スイッチＳＷ４の共通端子ｃ３と端子ａ３とを接続させ、接地端子ＧＮＤ２を充電部２４の低電位側電源端子に接続させる（スイッチＳ２１）。
【００４５】
次に、検出回路２３は、電源端子Ｖｂｕｓ２から検出回路２３に供給されるバス電圧ＶＢＵＳを検出し（ステップＳ２２）、そのバス電圧ＶＢＵＳが検出されたか否かを判定する（ステップＳ２３）。すなわち、検出回路２３は、バス電圧ＶＢＵＳが０Ｖよりも大きくなったか否かを判定する。換言すると、電子機器２０がケーブル４０を介して電源装置１０と接続され、電源装置１０からバス電圧ＶＢＵＳが印加されたか否かが判定される。ここでは、バス電圧ＶＢＵＳが検出されるまで、つまり電源装置１０との接続が検出されるまで、ステップＳ２２，Ｓ２３が繰り返し実行される。
【００４６】
続いて、電源装置１０と電子機器２０とがケーブル４０を介して接続されると、電源装置１０では、電流Ｉ１が検出され（図２のステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ３に移る。制御回路１６は、タイマ１５における計測時間を初期化し、タイマ１５によるタイマ動作（時間計測）を開始させる（ステップＳ３）。次いで、制御回路１６は、タイマ１５からの終了信号Ｄ３に基づいて、タイマ動作開始から予め設定した所定時間（例えば、１秒）が経過したか否かを判定する（ステップＳ４）。ここでは、所定時間が経過するまで、ステップＳ４が繰り返し実行される。この所定時間は、例えば、電子機器２０側でのＵＳＢポートの検出が完了するまでの待ち時間に対応する。
【００４７】
一方、電源装置１０と電子機器２０とが接続されると、電子機器２０では、バス電圧ＶＢＵＳが検出され（図３のステップＳ２３でＹＥＳ）、ステップＳ２４に移る。検出回路２３は、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２の電気的状態に基づいて、当該電子機器２０に接続された電源装置１０のＵＳＢポートの種類を検出する（ステップＳ２４）。このポート検出は、公知の方法により行うことができる。例えば、検出回路２３内では、データ端子ＤＰ２と接続された信号線がプルアップ抵抗を通じてバス電圧ＶＢＵＳレベルにプルアップされ、データ端子ＤＭ２と接続された信号線がプルダウン抵抗を通じて接地電圧レベルにプルダウンされる。そして、検出回路２３は、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２の電位を検出することにより、電源装置１０のＵＳＢポートの種類を検出する。例えば、電源装置１０のＵＳＢポートがＤＣＰである場合には、データ端子ＤＰ１，ＤＭ１の短絡によりデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２が短絡されるため、データ端子ＤＭ２の電位が接地電圧レベルとなる。このため、検出回路２３は、データ端子ＤＭ２の電位が接地電圧レベルである場合には、接続された電源装置１０のＵＳＢポートがＤＣＰであると判定する。
【００４８】
続いて、充電制御回路２７は、上記ポート検出において、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２の短絡が検出されたか否かが判定される（ステップＳ２５）。すなわち、ステップＳ２５では、電源装置１０のＵＳＢポートがＤＣＰであることを示す判定信号Ｄ４が入力されたか否かが判定される。本例では、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２の短絡が検出されるため（ステップＳ２５でＹＥＳ）、ステップＳ２６に移る。
【００４９】
ステップＳ２６において、充電制御回路２７は、Ｈレベルの制御信号ＳＧ２，ＳＧ３を生成する。これらＨレベルの制御信号ＳＧ２，ＳＧ３に応答して、スイッチＳＷ２の共通端子ｃ１と端子ｂ１とが接続され、スイッチＳＷ３の共通端子ｃ２と端子ｂ２とが接続される。これにより、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２が短絡され、その短絡状態のデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２がスイッチＳＷ４の端子ｂ３に接続される。
【００５０】
一方、図２のステップＳ４において所定時間が経過すると（ステップＳ４でＹＥＳ）、制御回路１６は、スイッチＳＷ１をオンする制御信号ＳＧ１を生成する（ステップＳ５）。この制御信号ＳＧ１に応答してスイッチＳＷ１がオンされると、短絡状態のデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１に負電圧ＶＭが印加されるとともに、電子機器２０のデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２にも負電圧ＶＭが印加される。なお、ステップＳ５は、スイッチＳＷ２，ＳＷ３の切り替え（ステップＳ２６）と並行に実行される、又はスイッチＳＷ２，ＳＷ３の切り替えが終了した後に実行される。
【００５１】
次いで、制御回路１６は、タイマ１５における計測時間を初期化し、タイマ１５による時間計測を開始させる（ステップＳ６）。このステップＳ６と並行して、電子機器２０では、ステップＳ２７〜Ｓ２９が実行される。
【００５２】
詳述すると、充電制御回路２７は、スイッチＳＷ２，ＳＷ３の切り替え（ステップＳ２６）を実行した後に、ステップＳ４における所定時間を考慮してスイッチＳＷ１が確実にオンされる時間を待ってから、ステップＳ２７を実行する。ステップＳ２７では、電圧検出回路２６は、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２と接地端子ＧＮＤ２との間の電圧Ｖ１を検出する。さらに、充電制御回路２７は、電圧検出回路２６からの検出信号Ｄ６に基づいて、電圧Ｖ１が負電圧であるか否かを判定する。このとき、本例のデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２には電源装置１０から負電圧ＶＭが供給されているため、電圧Ｖ１が負電圧となる（ステップＳ２７でＹＥＳ）。このため、ステップＳ２８において、充電制御回路２７は、Ｈレベルの制御信号ＳＧ４を生成し、スイッチＳＷ４の共通端子ｃ３と端子ｂ３とを接続させる。これにより、短絡状態のデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２が充電部２４の低電位側電源端子に接続され、充電回路２１における充電モードが第１充電モードに設定される。このときの電源装置１０と電子機器２０との接続状態を、図４を参照して説明する。
【００５３】
図４に示すように、電源Ｅ２のマイナス側端子は、短絡線Ｌ１と、データ端子ＤＰ１，ＤＭ１と、ケーブル４０の信号線と、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２とを通じて、充電部２４の低電位側電源端子に接続される。また、電源Ｅ２のプラス側端子が電源Ｅ１のマイナス側端子に接続され、その電源Ｅ１のプラス側端子が、電源端子Ｖｂｕｓ１とケーブル４０の電源線と電源端子Ｖｂｕｓ２とを通じて、充電部２４の高電位側電源端子に接続される。このため、充電部２４の低電位側電源端子に負電圧ＶＭが印加され、充電部２４の高電位側電源端子にバス電圧ＶＢＵＳが印加される。すなわち、電子機器２０では、電源端子Ｖｂｕｓ２とデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２との間で、電源装置１０から供給される電力が受電される。
【００５４】
換言すると、充電制御回路２７は、電圧Ｖ１が負電圧であることを検出すると（ステップＳ２７でＹＥＳ）、データ端子ＤＰ１，ＤＭ１に負電圧ＶＭの印加を可能とした電源装置１０、つまり電源Ｅ２を有する電源装置１０が接続されていると判断する。そして、充電制御回路２７は、電源端子Ｖｂｕｓ２とデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２との間で電力を受電可能なようにスイッチＳＷ２〜ＳＷ４を切り替える。
【００５５】
以上説明したステップＳ２６〜Ｓ２８では、電源装置１０から供給される電力を受電するための受電端子を切り替える処理（つまり、充電モードを切り替える処理）が実行される。
【００５６】
その一方で、電源装置１０では、ステップＳ２７〜Ｓ２８と並行して、上述したステップＳ６とステップＳ７〜Ｓ１０が実行される。
詳述すると、電流検出回路１３は、電源端子Ｖｂｕｓ１と電源Ｅ１との間に流れる電流Ｉ１を検出する（ステップＳ７）。続いて、電流検出回路１４は、データ端子ＤＰ１，ＤＭ１と電源Ｅ２との間に流れる電流Ｉ２を検出する（ステップＳ８）。次いで、制御回路１６は、電流検出回路１３からの検出信号Ｄ１と、電流検出回路１４からの検出信号Ｄ２とに基づいて、電流Ｉ１の電流値と電流Ｉ２の電流値とが等しいか否かを判定する（ステップＳ９）。このとき、例えば、受電端子の切り替え（具体的には、スイッチＳＷ４の切り替え）が終了していない場合には、電流Ｉ１の電流値と電流Ｉ２の電流値は等しくない（ステップＳ９でＮＯ）。この場合には、制御回路１６は、タイマ１５によるタイマ動作開始から所定時間（例えば、１秒）が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０）。すなわち、制御回路１６は、タイマ１５から終了信号Ｄ３を入力したか否かを判定する。このとき、ステップＳ１０において所定時間が未だ経過していない場合には（ステップＳ１０でＮＯ）、ステップＳ８，Ｓ９が再度実行される。
【００５７】
ここで、本例では、図４に示すように、電源Ｅ２から、データ端子ＤＰ１，ＤＭ１と、ケーブル４０の信号線と、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２と、充電部２４と、電源端子Ｖｂｕｓ２と、ケーブル４０の電源線と、電源端子Ｖｂｕｓ１と、電源Ｅ１とを通じて、電源Ｅ２に戻る閉回路が形成されている。このため、負電圧ＶＭの印加（ステップＳ５）から一定時間内には、電源端子Ｖｂｕｓ１とデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１との間に電流が流れ、電流Ｉ１の電流値と電流Ｉ２の電流値とが等しくなる。このとき、タイマ１５における所定時間は、上記一定時間よりも長く設定されている。このため、上述した閉回路が形成される本例では、タイマ１５における所定時間が経過する前に、電流Ｉ１の電流値と電流Ｉ２の電流値とが等しくなる（ステップＳ９でＹＥＳ）。この場合には、制御回路１６は、当該電源装置１０に接続された電子機器２０が電源端子Ｖｂｕｓ２とデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２間で電力を受電可能な電子機器（つまり、モード設定回路２５を有する電子機器）であると判断し、電流検出回路１４による電流Ｉ２の検出を終了させる。さらに、制御回路１６は、スイッチＳＷ１をオンする制御信号ＳＧ１の生成を継続し、スイッチＳＷ１のオン状態を継続させる。
【００５８】
その後、電源装置１０では、電源端子Ｖｂｕｓ１と電源Ｅ１との間の電流Ｉ１が検出され（ステップＳ１１）、電源端子Ｖｂｕｓ１と電源Ｅ１との間に電流Ｉ１が流れているか否かが判定される（ステップＳ１２）。このとき、電流Ｉ１が流れている場合、つまり電流Ｉ１の電流値が０Ａよりも大きい場合には（ステップＳ１２でＹＥＳ）、ステップＳ１１，Ｓ１２が再度実行される。
【００５９】
例えば、電子機器２０との接続が切断された場合や電子機器２０側における受電が停止された場合には、電流Ｉ１が流れなくなる。この場合には、ステップＳ１２において、電流Ｉ１が検出されないため（ステップＳ１２でＮＯ）、ステップＳ１３に移る。ステップＳ１３では、制御回路１６によりスイッチＳＷ１をオフする制御信号ＳＧ１が生成され、スイッチＳＷ１がオフされる。これにより、データ端子ＤＰ１，ＤＭ１に対する負電圧ＶＭの印加が停止される。
【００６０】
一方、電子機器２０では、ステップＳ１１，Ｓ１２と並行して、ステップＳ３０，Ｓ３１が実行される。詳述すると、電子機器２０では、スイッチＳＷ４を切り替えてデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２を充電部２４の低電位側電源端子に接続した後に（ステップＳ２８）、二次電池２２の充電を開始する（ステップＳ３０）。このとき、図４に示すように、充電部２４は、電源端子Ｖｂｕｓ２とデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２との間で受電した電力により二次電池２２を充電する（つまり、第１充電モードにより二次電池２２を充電する）。ここで、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２に対して接地端子ＧＮＤ２よりも負電位となる負電圧ＶＭが印加されているため、電源端子Ｖｂｕｓ２と接地端子ＧＮＤ２との間の電位差に比べて、電源端子Ｖｂｕｓ２とデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２との間の電位差が拡大されている。これにより、充電部２４に供給される電力が増加し、その増加した電力により二次電池２２を充電することができるため、二次電池２２の充電時間を短縮することができる。
【００６１】
例えば、ＤＣＰの場合には、電子機器２０に対して供給できる電流量の上限が１．５Ａに規定されており、バス電圧ＶＢＵＳが定格５Ｖである。このため、ＤＣＰの場合には、電子機器２０に供給可能な電力は、定義上５Ｖ×１．５Ａ＝７．５Ｗが上限となる。これに対し、本例の第１充電モードでは、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２に負電圧ＶＭを印加し、バス電圧ＶＢＵＳが印加される電源端子Ｖｂｕｓ２とデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２との間で電力を受電する。このため、負電圧ＶＭを−５Ｖとした場合には、電源端子Ｖｂｕｓ２とデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２との電位差、つまり充電部２４の高電位側電源端子と低電位側電源端子との電位差は１０Ｖとなる。したがって、第１充電モードでは、定義上１０Ｖ×１．５Ａ＝１５Ｗの電力を充電部２４に対して供給することができ、定義上１５Ｗの電力により二次電池２２を充電することができる。すなわち、第１充電モードでは、電源端子Ｖｂｕｓ２と接地端子ＧＮＤ２との間よりも高い電位差により増加された電力により二次電池２２を充電することができる。これにより、電源端子Ｖｂｕｓ２と接地端子ＧＮＤ２との間で電源装置１０からの電力を受電する第２充電モードに比べて、二次電池２２の充電時間を短縮することができる。
【００６２】
次に、充電制御回路２７は、二次電池２２の充電が完了したか否かを判定する（ステップＳ３１）。すなわち、充電制御回路２７は、充電部２４から充電完了信号Ｄ５が入力された否かを判定する。ここでは、二次電池２２の充電が完了するまで、ステップＳ３０，Ｓ３１が繰り返し実行される。そして、二次電池２２の充電が完了し、充電部２４から充電完了信号Ｄ５が入力されると（ステップＳ３１でＹＥＳ）、充電制御回路２７は、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４を初期状態に切り替える（ステップＳ３２）。具体的には、充電制御回路２７は、Ｌレベルの制御信号ＳＧ２〜ＳＧ４を生成し、スイッチＳＷ２の共通端子ｃ１と端子ａ１とを接続させ、スイッチＳＷ３の共通端子ｃ２と端子ａ２とを接続させ、スイッチＳＷ４の共通端子ｃ３と端子ａ３とを接続させる。これにより、接地端子ＧＮＤ２が充電部２４の低電位側電源端子に接続され、電源端子Ｖｂｕｓ２と接地端子ＧＮＤ２との間で電力を受電する第２充電モードに移行される。
【００６３】
ところで、図５に示すように、本実施形態の電源装置１０に対して、モード設定回路２５を備えていない従来の電子機器２０Ａが接続される場合がある。この電子機器２０Ａは、接地端子ＧＮＤ２が常に充電部２４の低電位側電源端子に接続されている。この場合には、図２に示したステップＳ５において、スイッチＳＷ１がオンされると、負電圧ＶＭがデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２に印加される。但し、この場合のデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２は、例えば、プルアップ抵抗やプルダウン抵抗に接続されており、充電部２４には接続されない。このため、ステップＳ６におけるタイマ動作開始から所定時間が経過しても、電流Ｉ１の電流値と電流Ｉ２の電流値とは等しくならない（ステップＳ９でＮＯ及びステップＳ１０でＹＥＳ）。この場合には、制御回路１６は、スイッチＳＷ１をオフさせる（ステップＳ１３）。
【００６４】
換言すると、制御回路１６は、スイッチＳＷ１のオンから所定時間が経過するまでの期間に、電流Ｉ１の電流値と電流Ｉ２の電流値とが等しくならなかった場合には、モード設定回路２５を備えていない電子機器２０Ａが接続されたと判断し、スイッチＳＷ１をオフさせる。これにより、データ端子ＤＰ１，ＤＭ１に対する負電圧ＶＭの印加が停止される。このため、電源端子Ｖｂｕｓ２とデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２との間で電力を受電する第１充電モードに対応していない電子機器２０Ａが接続された場合には、負電圧ＶＭの印加を迅速に停止させることができる。さらに、従来の電子機器２０Ａが接続された場合には、電源端子Ｖｂｕｓ２と接地端子ＧＮＤ２との間に、バス電圧ＶＢＵＳに基づく従来と同様の電力を供給することができる。
【００６５】
また、図６に示すように、本実施形態の電子機器２０に対して、電源Ｅ２及び負電圧制御回路１２を備えていない従来のＤＣＰを有する電源装置１０Ａが接続される場合がある。この場合には、図３に示したステップＳ２６において、スイッチＳＷ２，ＳＷ３の切り替えにより、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２が短絡状態でスイッチＳＷ４の端子ｂ３に接続される。このとき、電源装置１０側ではデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１が短絡線Ｌ１により単に短絡されているだけのため、短絡状態のデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２と接地端子ＧＮＤ２との間の電圧Ｖ１が負電圧になることはない（ステップＳ２７でＮＯ）。この場合には、充電制御回路２７は、Ｌレベルの制御信号ＳＧ２，ＳＧ３を生成し、スイッチＳＷ２，ＳＷ３を初期状態に切り替える（ステップＳ２９）。すると、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４が全て初期状態になり、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２が検出回路２３に接続され、接地端子ＧＮＤ２が充電部２４の低電位側電源端子に接続される。
【００６６】
換言すると、充電制御回路２７は、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２の短絡を検出した後、短絡状態のデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２と接地端子ＧＮＤ２との間で負電圧を検出できなかった場合には、データ端子ＤＰ１，ＤＭ１からの給電に対応していない従来の電源装置１０Ａが接続されたと判断し、充電部２４の低電位側電源端子に接地端子ＧＮＤ２を接続する。これにより、従来の電源装置１０Ａが接続された場合に、充電部２４の低電位側電源端子が開放端となって回路動作が不安定となることを好適に抑制することができる。さらに、従来の電源装置１０Ａが接続された場合であっても、電源端子Ｖｂｕｓ２と接地端子ＧＮＤ２との間でバス電圧ＶＢＵＳに基づく電力を受電することができ、その電力により二次電池２２を好適に充電することができる。
【００６７】
なお、ＤＣＰ以外のＳＤＰやＣＤＰを有する電源装置が接続された場合には、データ端子ＤＰ２，ＤＭ２の短絡が検出されないため（ステップＳ２５でＮＯ）、ステップＳ２６〜Ｓ２９が実行されずに、二次電池２２の充電が開始される（ステップＳ３０）。すなわち、この場合には、充電制御回路２７が動作せずに、スイッチＳＷ２〜ＳＷ４が初期状態のまま、第２充電モードによる二次電池２２の充電が開始される。このため、ＳＤＰやＣＤＰを有する電源装置が接続された場合であっても、電源端子Ｖｂｕｓ２と接地端子ＧＮＤ２との間でバス電圧ＶＢＵＳに基づく電力を受電することができ、その電力により二次電池２２を好適に充電することができる。
【００６８】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）データ端子ＤＰ１，ＤＭ１間を短絡した上で、そのデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１に対して接地端子ＧＮＤ１の電位よりも低い電位の負電圧ＶＭを印加するようにした。これにより、電源端子Ｖｂｕｓ１とデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１との間の電位差を、電源端子Ｖｂｕｓ１と接地端子ＧＮＤ１との間の電位差よりも拡大することができる。したがって、電源装置１０から電子機器２０に対して供給可能な電力を増加させることができる。この結果、増加した電力を用いて二次電池２２を充電することにより、二次電池２２の充電時間を短縮することができる。
【００６９】
（２）ところで、電源装置１０から電子機器２０に供給する電流量を増加することにより、二次電池２２の充電時間を短縮することもできる。しかし、この場合には、ＵＳＢバッテリチャージング規格外の専用の充電ケーブルが必要となる。
【００７０】
これに対し、本実施形態では、電源装置１０から電子機器２０に供給する電流量を増加させるのではなく、電源端子Ｖｂｕｓ１との電位差を拡大することにより、電子機器２０に供給する電力を増加している。すなわち、本実施形態では、電源装置１０から電子機器２０に供給する電流量の上限は１．５Ａとなっており、ＤＣＰの仕様から変更されておらず、ＵＳＢバッテリチャージング規格に則っている。このため、電源装置１０のＵＳＢポート及び電源回路１１をＵＳＢバッテリチャージング規格に準拠させることができる。したがって、電源装置１０と電子機器２０との間では、上述したような専用の充電ケーブルは必要なく、ケーブル４０としてＤＣＰ用のＵＳＢケーブルを用いることができる。
【００７１】
（３）さらに、接地端子ＧＮＤ１とは別のデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１に対して負電圧ＶＭを印加するようにしたため、電源端子Ｖｂｕｓ１と接地端子ＧＮＤ１との間の電位差については例えば定格５Ｖに維持することができる。
【００７２】
（４）データ端子ＤＰ１，ＤＭ１に対して負電圧ＶＭを印加してから所定時間が経過するまでの期間に、電源端子Ｖｂｕｓ１とデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１との間に電流が流れなかった場合に、負電圧ＶＭの印加を停止するようにした。これにより、電源装置１０に対して、電源端子Ｖｂｕｓ２とデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２との間で電力を受電する第１充電モードに対応していない電子機器２０Ａが接続された場合に、負電圧ＶＭの印加を迅速に停止させることができる。このため、データ端子ＤＰ１，ＤＭ１及びデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２に対して無用な電圧が印加されることを好適に抑制できる。この結果、電子機器２０Ａ側で回路動作が不安定になるといった不具合が発生することを抑制でき、無用な電力消費を低減することができる。
【００７３】
（５）また、電源装置１０は、従来の電子機器２０Ａと接続された場合には、電子機器２０Ａの電源端子Ｖｂｕｓ２と接地端子ＧＮＤ２との間に、バス電圧ＶＢＵＳに基づく従来と同様の電力を供給することができる。したがって、本実施形態の電源装置１０と従来の電子機器２０Ａとが接続された場合であっても、従前通りに二次電池２２の充電を支障なく行うことができる。
【００７４】
（６）充電回路２１における充電モードを、電源端子Ｖｂｕｓ２とデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２との間で電力を受電する第１充電モードと、電源端子Ｖｂｕｓ２と接地端子ＧＮＤ２との間で電力を受電する第２充電モードとのいずれかの充電モードに設定するモード設定回路２５を設けた。このため、負電圧ＶＭをデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１に印加可能な電源装置１０が接続された場合に、第１充電モードに設定することにより、第２充電モードの場合よりも大きな電力を受電することができる。したがって、受電した大きな電力を用いて二次電池２２を充電することにより、二次電池２２の充電時間を短くすることができる。
【００７５】
（７）データ端子ＤＰ２，ＤＭ２の短絡を検出した後に電圧Ｖ１が負電圧でないことを検出した場合に、充電部２４の低電位側電源端子に接地端子ＧＮＤ２を接続するようにした。これにより、電子機器２０に対して、データ端子ＤＰ１，ＤＭ１からの給電に対応していない電源装置１０Ａが接続された場合に、充電部２４の低電位側電源端子が開放端となることを好適に抑制することができる。この結果、充電部２４の動作が不安定となることを好適に抑制することができる。
【００７６】
（８）また、電子機器２０は、従来の電源装置１０Ａが接続された場合には、電源端子Ｖｂｕｓ２と接地端子ＧＮＤ２との間でバス電圧ＶＢＵＳに基づく電力を受電することができ、その電力により二次電池２２を好適に充電することができる。したがって、本実施形態の電子機器２０と従来の電源装置１０Ａが接続された場合であっても、従前通りに二次電池２２の充電を支障なく行うことができる。
【００７７】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態の電源装置１０では、スイッチＳＷ１をオンした後に、電流Ｉ１と電流Ｉ２とが等しいか否かを検出することにより、電源端子Ｖｂｕｓ１とデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１との間に電流が流れているか否かを検出するようにした。これに限らず、電源端子Ｖｂｕｓ１とデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１との間に電流が流れているか否かを検出可能な方法であれば、その検出方法は特に限定されない。
【００７８】
・上記実施形態の電源装置１０において、電源端子Ｖｂｕｓ１とデータ端子ＤＰ１，ＤＭ１と接地端子ＧＮＤ１とを有するＵＳＢポートを電源回路１１に含めるようにしてもよい。
【００７９】
・上記実施形態の電子機器２０において、電源端子Ｖｂｕｓ２とデータ端子ＤＰ２，ＤＭ２と接地端子ＧＮＤ２とを有するＵＳＢポートを充電回路２１に含めるようにしてもよい。
【００８０】
・上記実施形態の電源装置１０が第１充電モードに対応した電子機器２０のみに接続される場合には、電源回路１１から負電圧制御回路１２を省略してもよい。この場合の電源回路１１では、図４に示すように、電源Ｅ２のマイナス側端子が短絡線Ｌ１（データ端子ＤＰ１，ＤＭ１）に直接接続されている。
【００８１】
・上記実施形態では、ＵＳＢバッテリチャージング規格に準拠する電源装置１０及び電子機器２０に具体化した。これに限らず、例えば、ＵＳＢバッテリチャージング規格以外の種々の電源装置及び電子機器に具体化してもよい。但し、この場合には、電源装置及び電子機器が共に電源端子と一対のデータ端子とを有し、電源装置側において一対のデータ端子が短絡されている必要がある。
【符号の説明】
【００８２】
１０  電源装置
１１  電源回路
１２  負電圧制御回路
１３  電流検出回路（第１電流検出回路）
１４  電流検出回路（第２電流検出回路）
１５  タイマ
１６  制御回路
２０  電子機器
２１  充電回路
２２  二次電池
２３  検出回路
２４  充電部
２５  モード設定回路
２６  電圧検出回路
４０  ケーブル
Ｄ１  検出信号（第１検出信号）
Ｄ２  検出信号（第２検出信号）
Ｄ４  判定信号
Ｄ６  検出信号（第３検出信号）
ＤＰ１  データ端子（第１データ端子）
ＤＭ１  データ端子（第２データ端子）
ＤＰ２  データ端子（第３データ端子）
ＤＭ２  データ端子（第４データ端子）
Ｅ１  電源（第１電源）
Ｅ２  電源（第２電源）
ＧＮＤ１  接地端子（第１接地端子）
ＧＮＤ２  接地端子（第２接地端子）
Ｉ１  電流（第１電流）
Ｉ２  電流（第２電流）
Ｌ１  短絡線
ＳＧ１  制御信号（第１制御信号）
ＳＧ２  制御信号（第２制御信号）
ＳＧ３  制御信号（第３制御信号）
ＳＧ４  制御信号（第４制御信号）
ＳＷ１  スイッチ（第１スイッチ）
ＳＷ２  スイッチ（第２スイッチ）
ＳＷ３  スイッチ（第３スイッチ）
ＳＷ４  スイッチ（第４スイッチ）
Ｖ１  電圧
Ｖｂｕｓ１  電源端子（第１電源端子）
Ｖｂｕｓ２  電源端子（第２電源端子）
ＶＢＵＳ  バス電圧（直流電圧）
ＶＭ  負電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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