(57)【要約】【課題】装着容易で堅牢な情報端末にクレードルから電力を供給する場合、クレードル側に露出した電力供給端子を持つ必要性があるが、露出した電源端子は金属物でショートする可能性がある。これを簡単な回路構成で接続相手を判別し金属物の接触があってもショートによる故障を防止する。【解決手段】情報端末２は識別抵抗５３を有し、クレードル１はコンパレータ１１と１２で識別抵抗５３の値が上限と下限の範囲内にあるか判定し、範囲内あると認識した場合のみクレードルのコネクタ４から電力を供給する。金属片などが端子に接触しても抵抗値が範囲外と判断され通電されない。情報端末がない場合も通電されない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報端末にコネクタを介して電力を供給するクレードル装置であって、
前記コネクタを介して前記情報端末側の識別抵抗の抵抗値を検出する検出部と、
前記識別抵抗の抵抗値により正しい前記情報端末が接続されたかを判別する判別部と、
前記判別部の判定結果に基づいて前記情報端末に電力供給し、あるいは前記情報端末に電力供給を行わない電力供給部と、
を備えることを特徴とするクレードル装置。
【請求項２】
コネクタを介して請求項１に記載のクレードル装置から電力供給を受ける情報端末であって、
当該情報端末を識別する識別抵抗を備え、
前記コネクタの端子を介して前記識別抵抗の抵抗値情報を前記クレードル装置に伝達することを特徴とする情報端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報端末とそれに着脱可能なクレードルの結合方式に関するものである。クレードルとは情報端末を乗せるだけで他の機器と容易に接続でき、ケーブルでパソコンと接続してデータを転送したり、情報端末を充電したりするのに使われる。
【背景技術】
【０００２】
以下に従来の情報端末とクレードルの電力供給システムについて説明する。
【０００３】
従来、図２に示すような形式の負荷機器接続検出回路が一般に使用されていた。図２において１はクレードル、２はパソコンやＰＤＡなどの情報端末であり、コネクタ３にはさらに電力供給装置、一般にはＡＣアダプタへ接続される。
【０００４】
双方の機器１、２はそれぞれの間を接続するコネクタに電力供給に関する端子以外に双方の接続検出用の端子５を１本以上備えており、クレードル１はその端子がグランド電位に接続されたことを検出して、情報端末に電力を供給していた。つまり検出端子５がグランド電位になるとＦＥＴ（電界効果トランジスタ）１４がＯＮし、コネクタ４を通じて電力が供給される。
【０００５】
もっと単純な場合としては、クレードル１はスイッチ機能を持たず常時情報端末２側に電力を供給していた。
【特許文献１】特開２００２−７３０２号公報
【特許文献２】特開２０００−２８６９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の従来の構成では、情報端末側に耐落下、耐衝撃、防水性の性能を持たせつつ、かつ同時に両者の着脱の容易さを実現しようとするとき、それぞれのコネクタは次の形態を採る必要がある。
【０００７】
情報端末側は着脱の容易さのため接点が露出しており、カバーなどで覆われていないこと、防水処置も簡単に実現できる可動部のない平面接点であること、接点部を筐体内にやや沈みこませることによって落下などで端子部に直接、衝撃・外力が加わらないことが求められる。
【０００８】
一方、クレードル側は情報端末と同様のコネクタ条件に対応するため、コネクタの着脱を容易にするため接点を露出し、接点部分がたわむ等の弾性を有し、かつ情報端末側の沈んだコネクタと接続しやすくするため筐体から幾分突出している必要がある。
【０００９】
このような構成によって、据え置きを主用途とするクレードル側から電力を情報端末側に供給しようとすると、電源端子、あるいは接続検出端子が全て露出してしまうことになる。例えば、誤って金属物が検出端子、電源端子へ接触すれば、電源端子に意図しない通電をしてしまい故障の原因となる可能性があった。
【００１０】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、露出した電極を有していても、金属物の接触などで誤動作しない接続方式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】
【００１１】
本発明にかかる請求項１の発明は、
情報端末にコネクタを介して電力を供給するクレードル装置であって、
前記コネクタを介して前記情報端末側の識別抵抗の抵抗値を検出する検出部（図１の検出部）と、
前記識別抵抗の抵抗値により正しい前記情報端末が接続されたかを判別する判別部（図１の判別部）と、
前記判別部の判定結果に基づいて前記情報端末に電力供給し、あるいは前記情報端末に電力供給を行わない電力供給部（図１の電力供給部）と、
を備えることを特徴とするクレードル装置としたものであり、
クレードル側の露出した電力供給端子を有しているにもかかわらず、金属片などが誤って接触した場合にも故障の原因となる意図しない通電を避けるといった作用を有する。
【００１２】
本発明にかかる請求項２の発明は、
コネクタを介して請求項１に記載のクレードル装置から電力供給を受ける情報端末であって、
当該情報端末を識別する識別抵抗を備え、
前記コネクタの端子を介して前記識別抵抗の抵抗値情報を前記クレードル装置に伝達することを特徴とする情報端末としたものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように本発明の情報端末とクレードル装置によれば、露出した電力供給端子を有しているにもかかわらず、金属片などが誤って接触した場合にも故障の原因となる意図しない通電を避けるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図３を用いて説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における情報端末側およびクレードル側の本発明に関連する部分の回路図である。
【００１６】
図１において、１はクレードル、２は情報端末である。
【００１７】
クレードル１において、３は電力供給装置との接続コネクタ、４は情報端末との接続コネクタである。１１はコンパレータで抵抗値を検出し、上限側の判定を行いオープンドレインで出力を行う、１２も同様コンパレータで抵抗値検出し、下限側の判定を行う、１３はトランジススタでコンパレータ１１，１２の出力を反転する目的で用いられ、１４はＦＥＴ（電解効果トランジスタ）であり、クレードル１と情報端末２との間のスイッチの機能を果たす。
【００１８】
２１、２２は抵抗で情報端末２側の識別抵抗５３と共に合成抵抗値を構成する。２３は抵抗、３１はコンデンサであり、抵抗２３とコンデンサ３１で積分回路を構成し、入力信号のノイズ除去する機能がある。２４、２５は抵抗で電源電圧の分圧を行い、下側基準電圧を生成する。２６、２７は抵抗で同様に電源電圧の分圧を行い、上側基準電圧を生成する。２８、２９、３０は抵抗でコンパレータ１１、１２、および、トランジスタ１３をプルアップする機能を果たす。
【００１９】
５１は情報端末２側におけるクレードル１との接続コネクタで、クレードル１側のコネクタ４と１端子ごとに結合する。５２は情報端末側の回路負荷である。
【００２０】
以上のように構成されたクレードル１と情報端末２において、図１を用いてその回路動作について説明する。
【００２１】
まず、抵抗値の選択は下記の条件を満たせるように選択する。
「１」抵抗２４と抵抗２５の分圧により下側基準電圧を生成する。
「２」抵抗２６と抵抗２７の分圧により上側基準電圧を生成する。
「３」抵抗２１と抵抗２２の分圧により上側基準電圧より高いコネクタ４の開放時の電圧（以下、開放電圧という）を生成する。
「４」識別抵抗５３と抵抗２２の並列接続と、抵抗２１の分圧で、前述の上側基準電圧と下側基準電圧との中間電位になるようにコネクタ接続時の電圧（以下、接続電圧という）を生成する。
【００２２】
つまり高いほうから順に、開放電圧、上側基準電圧、接続電圧、下側基準電圧となるように抵抗値を選択する。
【００２３】
抵抗２３とコンデンサ３１は、コネクタ４とコネクタ５１の着脱時に発生するチャタリングノイズが発生しないように、チャタリングノイズより十分大きな時定数をもつように構成する。
【００２４】
抵抗２８はコンパレータ１１および１２で駆動可能で、トランジスタ１３のベースを駆動可能な定数を選ぶ。
【００２５】
抵抗２９もトランジスタ１３で駆動可能で、ＦＥＴ１４を駆動可能な定数を選ぶ。
【００２６】
上記のように定数を決定した本発明の電気回路について、図１を用いてその動作を説明する。
［１］まず、情報端末側が接続されない場合の状態を説明する。コネクタ５１はコネクタ４に接続されないため、識別抵抗５３は接続されていない。抵抗２１〜２２の分圧で、コンパレータ１１の−入力端子およびコンパレータ１２の＋入力端子には前述の開放時電圧が印加される。この電圧は前述の上側基準電圧、下側基準電圧のいずれよりも高いので、コンパレータ１１はグランド電位、コンパレータ１２は出力開放となり、ワイアードＯＲによりグランド電位がトランジスタ１３のベースに印加されトランジスタ１３はＯＦＦになり、抵抗２９によりＦＥＴ１４はＯＦＦになり、結果コネクタ４には電圧が出力されない。
［２］次に、情報端末側が接続された場合の状態を説明する。コネクタ４とコネクタ５１は接続される、識別抵抗５３は抵抗２２と並列に接続され、抵抗２１との分圧で、コンパレータ１１の−入力端子およびコンパレータ１２の＋入力端子には、前述の接続電圧が印加される。この電圧は前述の上側基準電圧より低く、下側基準電圧よりも高いのでコンパレータ１１は出力開放、コンパレータ１２も出力開放となるため、トランジスタ１３のベースには抵抗２８で電圧が印加されトランジスタ１３はＯＮになり、ＦＥＴ１４もＯＮになり、結果コネクタ４には電圧が出力される。
［３］最後に、コネクタ４が金属物などで短絡された場合の状態を説明する。抵抗２２の両端が短絡されたことになるので、コンパレータ１１の−入力端子およびコンパレータ１２の＋入力端子には、グランド電位が印加される。この電圧は前述の上側基準電圧、下側、基準電圧のいずれよりも低いので、コンパレータ１１は出力開放、コンパレータ１２はグランド電位出力となるため、ワイアードＯＲによりグランド電位がトランジスタ１３のベースに印加され、トランジスタ１３はＯＦＦになり、抵抗２９によりＦＥＴ１４はＯＦＦになり、結果コネクタ４には電圧が出力されない。
【００２７】
以上をまとめると、コネクタ４の開放時と短絡時はコネクタ４に電源電圧は出力されず、情報端末２がコネクタ４に接続されたときのみコネクタ４に電源電圧が出力される。
【００２８】
上記構成と動作により、次のような情報端末とクレードルの接続形態が可能となる。
〈１〉情報端末側を頑丈なものとするために、強度上の弱点となるコネクタ端子部分に凸部を設けない構成とする。一方、クレードル側には電力供給側であるにもかかわらず、情報端末側コネクタと接触のための凸部有するコネクタを設ける。
〈２〉クレードル側は電力供給側であるため、情報端末側がまったく電源を有さない場合や電池が完全に放電した場合でも給電できる。
〈３〉凸部で給電するのもかかわらず、情報端末が接続されていない場合や、誤って金属物で短絡された場合でも、電圧が接続コネクタ端子に出力されず電流は流れないので機器の故障につながらない。
【００２９】
以上のように本実施の形態によれば、電力供給側に凸端子を設けるような場合にも簡単な回路構成により意図しない通電を避けることができる。
【００３０】
なお、以上の説明では検出機能は単一としたが、この検出回路を複数設け、例えばコネクタの左右両端に配置し、両検出回路から正しい検出信号を得られたときのみ正常な接続があるとみなし、通電を許可することにより確実な装置とすることができる。
【００３１】
また、抵抗値が適正な範囲を複数個設定することにより、それぞれに対応した複数種類の周辺機器の認識をあわせて行い、例えば供給する電源電圧を周辺機器により切り替えることなど周辺機器に対応した処理が可能となる。
【００３２】
また、上記判定はコンパレータを固定抵抗の組み合わせによる固定的なものとしたが、マイコンやＡＤコンバータ、不揮発性記憶素子を用いて、接点の劣化による抵抗値の経時変化を記録し、経時変化する抵抗値に対して適正な範囲に対応すると共に、経時変化により端子劣化が限界に達した時点で電力供給中止して使用限界に達したことを表示し交換を促すことも可能である。
【００３３】
なお、第１図ではコンパレータを使用することを前提に説明したが、トランジスタを用いても同様の機能を実現することは可能である。
【００３４】
なお、負荷側が電池などの電源部を有する場合、まず負荷側が供給側に電圧を供給して、それをトリガーに供給側は電力を負荷側に供給するという構成でも、端子部への金属板の接触による通電を避ける構成は実現可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明にかかる情報端末とクレードル装置は、露出した電力供給端子を有しているにもかかわらず、金属片などが誤って接触した場合にも故障の原因となる意図しない通電を避けるという優れた効果が得られ情報端末とそれに着脱可能なクレードルの結合方式に関して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態１における情報端末側およびクレードル側の本発明に関連する部分の回路図
【図２】従来の情報端末側およびクレードル側の本発明に関連する部分の回路図
【符号の説明】
【００３７】
１  クレードル
２  情報端末
３  電力供給装置との接続コネクタ
４  情報端末との接続コネクタ
１１、１２  コンパレータ
１３  トランジススタ
１４  ＦＥＴ（電解効果トランジスタ）
２１、２２、２３，２４，２５，２６、２７、２８，２９，３０  抵抗
３１  コンデンサ
５１  クレードルとの接続コネクタ
５２  情報端末側の回路負荷
５３  識別抵抗
【図１】
2007257128.tif 000003
【図２】
2007257128.tif 000004