(57)【要約】【課題】ノートＰＣ等の機器が持っている蓄電池から携帯電話機等の機器へ給電を行う場合に、過電圧や過電流によって携帯電話機等の機器を損傷させることなく、同時にデータ通信を行う。【解決手段】パーソナルコンピュータと携帯電話機とを接続し、データ通信のためのデータ信号線及び携帯電話機充電用の電力供給線を含む接続ケーブルにおいて、電力供給線に携帯電話機を保護するための保護素子を挿入する。保護素子には、電圧値の増加に伴い携帯電話機への電力供給を遮断するためのツェナーダイオードや電流値の増加に伴い携帯電話機への電力供給を遮断するための電流ヒューズを用いる。さらに、パーソナルコンピュータから供給される電力を、携帯電話機において必要とする電力に変換する電力変換装置を設けても良い。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーソナルコンピュータと携帯電話機とを接続し、データ通信のためのデータ信号線及び前記携帯電話機充電用の電力供給線を含む接続ケーブルであって、前記電力供給線に挿入され前記携帯電話機を保護するための保護素子を含むことを特徴とする接続ケーブル。
【請求項２】
前記保護素子は、前記電力供給線をなす一対の電線間に挿入され電圧値の増加に伴い前記携帯電話機への電力供給を遮断する過電圧保護素子であることを特徴とする請求項１記載の接続ケーブル。
【請求項３】
前記保護素子は、前記電力供給線をなす一対の電線の少なくとも一方に挿入され電流値の増加に伴い前記携帯電話機への電力供給を遮断する過電流保護素子であることを特徴とする請求項１記載の接続ケーブル。
【請求項４】
前記保護素子は、前記電力供給線をなす一対の電線間に挿入され前記携帯電話機への印加電圧を所定値以下に保つツェナーダイオードと、前記電力供給線をなす一対の電線の少なくとも一方に挿入され前記ツェナーダイオードの温度上昇に伴い前記携帯電話機への電力供給を遮断するために前記ツェナーダイオードの近傍に設けられたヒューズであることを特徴とする請求項１記載の接続ケーブル。
【請求項５】
前記パーソナルコンピュータから供給される電力を、前記携帯電話機において必要とする電力に変換する電力変換手段を更に含むことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の接続ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は接続ケーブルに関し、特にパーソナルコンピュータ（以下、適宜、ＰＣと略称する）と携帯電話機とを接続し、データ通信のためのデータ信号線及び前記携帯電話機充電用の電力供給線を含む接続ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ノートＰＣ等の機器と携帯電話機等の機器との間でデータ通信を行ってデータを授受する場合、従来、図１０のようなデータ通信用ＵＳＢ（universal serial bus）ケーブルを用いたデータ通信が実施されている。同図を参照すると、ＵＳＢケーブル１は、データ線（Ｄ＋）４と、データ線（Ｄ−）５とを含んでおり、両方のデータ線を用いてノートＰＣ１０等の機器と携帯電話機２０等の機器との間が接続された状態で、データ通信が行われる。
【０００３】
なお、同図において、ノートＰＣ１０は、ＰＣ本体電子回路１０ａと、電源として内蔵されている蓄電池１０ｂと、ＵＳＢ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  ｓｅｒｉａｌ  ｂｕｓ）用電源１０ｃと、ＵＳＢ規格に準拠したケーブルを接続するためのＵＳＢ端子１０ｄとを含んで構成されている。また、携帯電話機２０は、端末本体回路２０ａと、ケーブルを接続するための端末端子２０ｄとを含んで構成されている。
【０００４】
しかし、図１０のような接続状態においては、携帯電話機２０の蓄電池の充電が切れた場合、通信ができない状況になる。
一方、ノートＰＣ１０等の機器が持っている蓄電池から携帯電話機等の機器へ給電を行う場合、従来、図１１のような充電用ＵＳＢケーブルを用いた給電が実施されている。同図を参照すると、ＵＳＢケーブル１は、電力線（＋Ｖ）２と、電力線（ＧＮＤ）３とを含んでおり、両方の電力を用いてノートＰＣ１０等の機器から携帯電話機２０等の機器へ給電が行われる。このような接続による充電については、特許文献１から特許文献３に記載されている。
【０００５】
なお、同図において、ノートＰＣ１０は、図１０の構成と同様である。また、携帯電話機２０は、端末本体回路２０ａと、電源として内蔵されている蓄電池２０ｂと、充電回路２０ｃと、端末端子２０ｄとを含んで構成されている。蓄電池２０ｂには、ニッケル水素電池やリチウムイオン二次電池等が用いられることが多い。
上述した、図１１のような接続状態の場合、ノートＰＣ１０等の機器と携帯電話機２０等の機器との間でデータ通信を行うことができない上に、給電時において下記の問題がある。
【０００６】
すなわち、使用するノートＰＣ１０にはいろいろな種類があり、その特性によってノートＰＣのＵＳＢ端子からの電力供給特性が異なる場合がある。特に、ノートＰＣの機種によっては過電圧や過電流が発生する可能性がある。このため、図１１に示されているようなＵＳＢケーブル１を用いて、ノートＰＣ１０等の機器が持っている蓄電池１０ｂから携帯電話機２０等の機器へ給電を行う場合、ノートＰＣのＵＳＢ端子１０ｄから発生する過電圧や過電流によって携帯電話機２０等の機器を損傷させる恐れがある。
【０００７】
また、ノートＰＣ１０等の機器が持っている蓄電池１０ｂから携帯電話機２０等の機器へ給電を行う場合、ノートＰＣ１０等の機器が持っている蓄電池からの電圧値と携帯電話機２０等の機器が必要とする電圧値とが異なっており、使用できない場合がある。
【特許文献１】特開２０００−２０１２０４号公報
【特許文献２】特開２００１−２０２１６３号公報
【特許文献３】特開２００２−３００２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した従来の方法において、図１２のようにノートＰＣ１０等の機器と携帯電話機２０等の機器との間でデータ通信を行う場合に使用するデータ通信用ＵＳＢケーブル１には給電機能がなく、携帯電話機等の機器の電池切れにより、データ通信ができないという問題がある。さらに、ノートＰＣ等の機器が持っている蓄電池から携帯電話機等の機器へ給電を行う場合に用いられている充電用ＵＳＢケーブルは、データ通信用のデータ線が無い。
【０００９】
この問題を解決するために、例えば、図１３に示されているような構成の接続ケーブルが考えられる。同図に示されている例では、ノートＰＣ１０等の機器のＵＳＢ端子１０ｄに接続ケーブル１の一方の端子が接続され、携帯電話機等の端末端子２０ｄに接続ケーブル１の他方の端子が接続されている。このような構成によれば、ノートＰＣ１０等の機器と携帯電話機２０との間でデータ通信を行いながら、ノートＰＣ１０等の機器から携帯電話機２０へ給電を行うことができると考えられる。
【００１０】
しかしながら、このような構成により、充電とデータ授受と同時に行うには、充電される機器の中に、それらを同時に行うための回路構成等がもともと内蔵されている必要がある。図１３のように携帯電話機等へ給電を行う場合、ノートＰＣ等の機器が持っている蓄電池からの電圧と携帯電話機等の機器が必要とする電圧が異なっていると、過電圧や過電流によって機器が損傷するおそれがあるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的はノートＰＣ等の機器が持っている蓄電池から携帯電話機等の機器へ給電を行う場合に、過電圧や過電流によって携帯電話機等の機器を損傷させることなく、同時にデータ通信を行うことのできる接続ケーブルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の請求項１による接続ケーブルは、パーソナルコンピュータと携帯電話機とを接続し、データ通信のためのデータ信号線及び前記携帯電話機充電用の電力供給線を含む接続ケーブルであって、前記電力供給線に挿入され前記携帯電話機を保護するための保護素子を含むことを特徴とする。このような構成によれば、充電及び信号授受を同時に行うことができ、しかも機器を保護することができる。
【００１３】
本発明の請求項２による接続ケーブルは、請求項１において、前記保護素子は、前記電力供給線をなす一対の電線間に挿入され電圧値の増加に伴い前記携帯電話機への電力供給を遮断する過電圧保護素子であることを特徴とする。このような構成によれば、電圧値が上昇しても機器を保護することができる。
本発明の請求項３による接続ケーブルは、請求項１において、前記保護素子は、前記電力供給線をなす一対の電線の少なくとも一方に挿入され電流値の増加に伴い前記携帯電話機への電力供給を遮断する過電流保護素子であることを特徴とする。このような構成によれば、電流値が上昇しても機器を保護することができる。
【００１４】
本発明の請求項４による接続ケーブルは、請求項１において、前記保護素子は、前記電力供給線をなす一対の電線間に挿入され前記携帯電話機への印加電圧を所定値以下に保つツェナーダイオードと、前記電力供給線をなす一対の電線の少なくとも一方に挿入され前記ツェナーダイオードの温度上昇に伴い前記携帯電話機への電力供給を遮断するために前記ツェナーダイオードの近傍に設けられたヒューズであることを特徴とする。このような構成によれば、ツェナーダイオードの温度が上昇しても機器の破損を防止することができる。
【００１５】
本発明の請求項５による接続ケーブルは、請求項１から請求項４までのいずれか１項において、前記パーソナルコンピュータから供給される電力を、前記携帯電話機において必要とする電力に変換する電力変換手段を更に含むことを特徴とする。このように構成すれば、パーソナルコンピュータが持っている蓄電池からの電圧と携帯電話機が必要とする電圧が異なっている場合にも、充電とデータ通信とを同時に行うことができる。
【００１６】
要するに本発明によれば、データ通信線のみのケーブル、または、電源線のみのケーブルを別々に用いるのではなく、ノートＰＣ等の機器と携帯電話機等の機器との間でデータ通信を行いながら、携帯電話機等の機器の焼損等の危険性を回避しつつ安全に給電を行うことができる。
ところで、充電とデータ通信と同時に行うには、充電される機器の中に、それらを同時に行うための回路構成等がもともと内蔵されている必要がある。このため、そのような回路構成等が内蔵されていない機器については、周知のケーブル等で接続しても充電とデータ通信と同時に行うことができない。このような場合でも、本発明の接続ケーブルを用いれば、充電とデータ授受と同時に、しかも安全に行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明は、ノートＰＣ等の機器が持っている蓄電池から携帯電話機等の機器へ給電を行う場合に、過電圧や過電流によって携帯電話機等の機器を損傷させる恐れをなくす各種保護装置を備え、ノートＰＣ等の機器が持っている蓄電池からの電圧と携帯電話機等の機器が必要とする電圧が異なっている場合には、その電圧を適正な電圧に変換することにより、ノートＰＣ等の機器と携帯電話機等の機器との間でデータ通信を行いながら、携帯電話機等の機器の焼損等の危険性を回避できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において参照する各図では、他の図と同等部分は同一符号によって示されている。
（実施の形態）
本発明では、データ通信線のみ、または、電源線のみの接続ケーブルではなく、ノートＰＣ等の機器と携帯電話機等の機器との間でデータ通信を行いながら、携帯電話機等の機器の焼損等の危険性を回避しつつ給電を行うことのできる接続ケーブルを提供する。
【００１９】
すなわち、ＵＳＢケーブル等の接続ケーブルにおいて、ノートＰＣ等の機器と携帯電話機等の機器との間でデータ通信を行うデータ線の他に、ノートＰＣ等の機器から携帯電話機等の機器へ給電を行う電力線を同時に具備し、また、過電圧や過電流によって携帯電話機等の機器を損傷させる恐れをなくすために電力線にヒューズやツェナーダイオード等の各種保護装置を備えている。さらに、ノートＰＣ等の機器に内蔵されている蓄電池からの電圧と携帯電話機等の機器が必要とする電圧が異なっている場合には、その電圧を適正な電圧に変換する装置を具備することによって、データ通信を行いながら、携帯電話機等の機器の焼損等の危険性を無くして、安全に給電を行うことができる。
【実施例１】
【００２０】
図１は、本発明による接続ケーブルの実施例１の構成を示す図である。
本例の接続ケーブルは、ＵＳＢ規格に準拠した接続ケーブルであり、ノートＰＣ１０等の機器のＵＳＢ端子１０ｄに接続ケーブル１の一方の端子が接続され、携帯電話機等の端末端子２０ｄに接続ケーブル１の他方の端子が接続されている。さらに、電源線２に直列に電流保護装置６が挿入され、さらに、電力供給のための一対の電源線２と電源線３との間に並列に電圧保護装置７が追加されている。そして、ノートＰＣ１０等の機器のＵＳＢ端子１０ｄに接続ケーブル１の一方の端子が接続され、携帯電話機２０の端末端子２０ｄに接続ケーブル１の他方の端子が接続されている。
【００２１】
このような構成によれば、ノートＰＣ１０等の機器と携帯電話機２０との間でデータ通信を行いながら、ノートＰＣ１０等の機器から携帯電話機２０へ給電を行うことができる。そして、ノートＰＣ１０等の機器から電源線（＋）２および電源線（ＧＮＤ）３に対して、過電圧および過電流が入力された場合でも、それぞれ、電流保護装置６および電圧保護装置７によって、携帯電話機２０側への流入を遮断でき、機器の破損を防止できる。
【実施例２】
【００２２】
図２は、本発明による接続ケーブルの実施例２の構成を示す図である。
本例では、図１の構成において、電流保護装置として、電源線２に直列に電流ヒューズ６ａが挿入されている。さらに、電圧保護装置として、電力供給のための一対の電源線２と電源線３との間に並列にツェナーダイオード７ａが追加されている。
ここで、図２中の電流ヒューズ６ａの電気特性例が図３に示されている。同図には、溶断電流と溶断時間との関係が示されている。同図に示されているような特定の溶断電流を持つ電流ヒューズを用いれば、特定の時間の範囲内で、過電流が流れた場合、電流ヒューズが溶断され、電気的導通が切断される。こうすることによって、過電流を遮断し、機器の破損を防止できる。
【００２３】
また、図２中のツェナーダイオード７ａの電気特性例が図４に示されている。同図を参照すると、ツェナーダイオード７ａの両端に特定の過電圧（ツェナー電圧：Ｖｚ）以上が印加された場合、それ以上の過電圧が印加されないように、ツェナーダイオード７ａ自体に電流が流れる。これにより、携帯電話機２０側に印加される電圧は、特定の過電圧（Ｖｚ）より上昇することはない。これによって過電圧を遮断し、機器の破損を防止できる。
【実施例３】
【００２４】
図５は、本発明による接続ケーブルの実施例３の構成を示す図である。
本例では、図１の構成において、電流保護装置として、電源線２に直列に温度ヒューズ６ｂが挿入されている。さらに、電圧保護装置として、電力供給のための一対の電源線２と電源線３との間に並列にツェナーダイオード７ａが追加されている。そして、温度ヒューズ６ｂは、ツェナーダイオード７ａの近傍に設けられている。温度ヒューズ６ｂは、ツェナーダイオード７ａに接触させた状態で固定し、ツェナーダイオード７ａの熱が温度ヒューズ６ｂに伝導しやすくするのが望ましい。この温度ヒューズ６ｂには、例えば、周知のＰＴＣサーミスタ（Positive Temperature Coefficient Thermistor；正温度係数サーミスタ）を用いる。
【００２５】
ここで、図５中の温度ヒューズ６ｂの電気特性が図６に示されている。同図には、温度ヒューズ６ｂの動作温度と抵抗値との関係が示されている。同図を参照すると、温度ヒューズ６ｂが自分自身に流れる電流による温度上昇や外部からの温度上昇によって、ある温度以上になった時点で抵抗値が大きくなる。これにより、温度ヒューズ６ｂに流れる電流を制限（遮断）することができる。ただし、温度ヒューズは過電流が無くなった場合、遮断を解除して、復帰（低抵抗状態に）し、電流が流れる。
【００２６】
図５に戻り、このような構成において、過電流が発生した場合、温度ヒューズ６ｂ自体の温度上昇によって、温度ヒューズ６ｂが動作し、抵抗値が高くなる。このため、電流供給が停止され、携帯電話機２０の破損を防止できる。
また、過電圧が発生した場合でも、ツェナーダイオード７ａのツェナー電圧Ｖｚが保持される。その場合、ツェナーダイオード７ａは発熱し、その熱が温度ヒューズ６ｂに印加される。すると、温度ヒューズ６ｂが動作し、抵抗値が高くなる。このため、ツェナーダイオード７ａの発熱が停止し、過電圧の遮断が遮断される。これにより、携帯電話機２０や接続ケーブル１の破損を防止できる。
【実施例４】
【００２７】
図７は、本発明による接続ケーブルの実施例４の構成を示す図である。
本例では、図５の構成において、電流保護装置として、電流ヒューズ６ａを更に追加した構成を採用している。このような構成を採用すれば、過電流の発生時に、電流ヒューズ６ａを溶断させることによって、その後に過電流が無くなった場合でも、復帰できないようにすることができる。
【実施例５】
【００２８】
図８は、本発明による接続ケーブルの実施例５の構成を示す図である。
本例では、図１の構成において、充電用の２本の電源線上に、電圧を変換する電圧変換装置８を追加した構成である。より具体的には、例えば、図９に示されているように、図７の構成に、充電用の２本の電源線（＋Ｖ、ＧＮＤ）２、３の配線上に電圧を変換する電圧変換装置８を配置する。このような構成を採用すれば、ノートＰＣ等の機器から電圧を携帯電話機等の機器が必要とする電圧に変換することができる。
なお、電圧変換装置８においては、電圧を上げる場合は、スイッチング電源方式の昇圧型コンバータを、電圧を下げる場合は、スイッチング電源方式の降圧型コンバータ等を使用する。
【００２９】
（まとめ）
以上説明したように本発明によれば、ノートＰＣ等のパーソナルコンピュータから携帯電話機へ充電しながらデータ通信を行うことができる。特にノートＰＣと携帯電話機とを接続すれば、屋外等、商用電源の無い場所においても、充電及びデータ通信を同時に行うことができる。
【００３０】
すなわち本発明では、接続ケーブルにおいて、ノートＰＣ等の機器と携帯電話機等の機器との間でデータ通信を行うデータ線の他に、ノートＰＣ等の機器から携帯電話機等の機器へ給電を行う電力線を同時に具備し、また、過電圧や過電流によって携帯電話機等の機器を損傷させる恐れをなくすために電力線にヒューズやツェナーダイオード等の各種保護装置を備えている。さらに、ノートＰＣ等の機器が持っている蓄電池からの電圧と携帯電話機等の機器が必要とする電圧が異なっている場合には、その電圧を適正な電圧に変換する装置を備えることによって、データ通信を行いながら、携帯電話機等の機器の焼損等の危険性を無くして、安全に給電を行うことができる。
【００３１】
このように本発明によれば、データ通信線のみ、または、電源線のみのケーブルを別々に用いるのではなく、ノートＰＣ等の機器と携帯電話機等の機器との間でデータ通信を行いながら、携帯電話機等の機器の焼損等の危険性を回避することにより、安全に給電を行うことができ、長時間の安定したデータ通信ができるという利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、機器の損傷を防止しつつ、機器充電とデータ授受と同時に行う場合に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による接続ケーブルの実施例１の構成を示す図である。
【図２】本発明による接続ケーブルの実施例２の構成を示す図である。
【図３】図２中の電流ヒューズの電気特性例を示す図である。
【図４】図２中のツェナーダイオードの電気特性例を示す図である。
【図５】本発明による接続ケーブルの実施例３の構成を示す図である。
【図６】図５中の温度ヒューズの電気特性例を示す図である。
【図７】本発明による接続ケーブルの実施例４の構成を示す図である。
【図８】本発明による接続ケーブルの実施例５の構成を示す図である。
【図９】図８の構成のより具体的な構成例を示す図である。
【図１０】従来の接続ケーブルの一構成例を示す図である。
【図１１】従来の接続ケーブルの他の構成例を示す図である。
【図１２】ノートＰＣと携帯電話機とを接続した状態を示す図である。
【図１３】充電とデータ通信とを同時に実現するための接続ケーブルの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  接続ケーブル
２  電源線（＋Ｖ）
３  電源線（ＧＮＤ）
４  データ線（Ｄ＋）
５  データ線（Ｄ−）
６  電流保護装置
６ａ  電流ヒューズ
６ｂ  温度ヒューズ
７  電圧保護装置
７ａ  ツェナーダイオード
８  電圧変換装置
１０  ノートＰＣ
１０ａ  本体電子回路
１０ｂ  蓄電池
１０ｃ  用電源
１０ｄ  ＵＳＢ端子
２０  携帯電話機
２０ａ  端末本体回路
２０ｂ  蓄電池
２０ｃ  充電回路
２０ｄ  端末端子
【図１】
2007103091.tif 000003
【図２】
2007103091.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007103091.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007103091.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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