(57)【要約】【課題】様々な充電方法を提供してユーザの利便性を高めること。【解決手段】充電池３６と、第１及び第２のコネクタ５、６を接続する第１のスイッチSW1と、充電池３６の接続先を第１及び第２のコネクタ５、６のいずれかに切り替える第２のスイッチSW2と、各スイッチSW1、SW2を制御する制御部４４とを有し、制御部４４は、第１のコネクタ５に電源装置１０が接続され、第２のコネクタ６に携帯端末１７が接続されている場合には、第１のスイッチSW1をオン状態にし、かつ第２のスイッチSW2の接続先を第１のコネクタ５にし、電源装置１１で充電池３６と携帯端末１７の両方を充電し、第１のコネクタ５に電源装置１０が接続されておらず、第２のコネクタ６に携帯端末１０が接続されている場合には、第２のスイッチSW2の接続先を第２のコネクタ６にし、携帯端末１７で充電池３６を充電する携帯機器による。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源装置が接続される第１のコネクタと、
携帯端末が接続される第２のコネクタと、
充電池と、
前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間に設けられ、オン状態のときに前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを接続する第１のスイッチと、
前記充電池の接続先を前記第１のコネクタと前記第２のコネクタのいずれか一方に切り替える第２のスイッチと、
前記第１のスイッチと前記第２のスイッチの各々を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、
前記第１のコネクタに前記電源装置が接続され、かつ前記第２のコネクタに前記携帯端末が接続されている場合には、前記第１のスイッチをオン状態にし、かつ前記第２のスイッチの接続先を前記第１のコネクタにすることにより、前記電源装置の電力で前記充電池と前記携帯端末の両方を充電し、
前記第１のコネクタに前記電源装置が接続されておらず、かつ前記第２のコネクタに前記携帯端末が接続されている場合には、前記第２のスイッチの接続先を前記第２のコネクタにすることにより、前記携帯端末の電力で前記充電池を充電する携帯機器。
【請求項２】
前記制御部は、
前記第１のコネクタに前記電源装置が接続され、かつ前記第２のコネクタに前記携帯端末が接続されていない場合には、前記第２のスイッチの接続先を前記第１のコネクタにすることにより、前記電源装置の電力で前記充電池を充電することを特徴とする請求項１に記載の携帯機器。
【請求項３】
接地線と、
前記第２のコネクタに設けられ、前記携帯端末に接続される信号線と、
オン状態のときに前記信号線を前記接地線に接続する第３のスイッチとを更に有し、
前記制御部は、
前記第１のコネクタに前記電源装置が接続され、かつ前記第２のコネクタに前記携帯端末が接続されている場合には、前記第３のスイッチをオフ状態にすることにより前記信号線を浮遊電位にし、
前記第１のコネクタに前記電源装置が接続されておらず、かつ前記第２のコネクタに前記携帯端末が接続されている場合には、前記第３のスイッチをオン状態にすることにより前記信号線を接地電位にすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の携帯機器。
【請求項４】
前記充電池を収容した本体と、
一方の端部が前記本体に取り付けられ、他方の端部に前記第１のコネクタが設けられた第１のリストバンドと、
一方の端部が前記本体に取り付けられ、他方の端部に前記第２のコネクタが設けられた第２のリストバンドとを更に有し、
前記第１のコネクタに前記第２のコネクタを接続することにより、前記第１のリストバンドと前記第２のリストバンドとが輪状になることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の携帯機器。
【請求項５】
前記携帯端末と無線通信を行う通信部を更に有し、
前記制御部は、前記第１のコネクタに前記第２のコネクタが接続されたときに、前記通信部を介して前記携帯端末に対してユーザ認証を省略するように通知することを特徴とする請求項４に記載の携帯機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
高度情報化社会の発展に伴い、ウェアラブル端末やスマートフォン等の携帯機器が普及しつつある。
【０００３】
このうち、ウェアラブル端末は、身に着けて持ち歩くことができる小型のコンピュータであって、腕時計型や眼鏡型等の様々なタイプのものがある。ウェアラブル端末のディスプレイやプロセッサは、ウェアラブル端末に内蔵された充電池により駆動するが、ウェアラブル端末を小型化するためにその充電池としては小容量の電池が採用される。
【０００４】
このように容量が小さいと充電頻度が多くなり、外出先でウェアラブル端末を充電しなければならないことがある。外出先で充電する方法として、例えば、スマートフォン等の携帯端末の電力でウェアラブル端末を充電する方法がある。
【０００５】
しかしながら、このように充電するには携帯端末とウェアラブル端末とを接続するためのケーブルを常に携帯しなければならず、ユーザにとって不便である。
【０００６】
また、携帯型のバッテリ装置でウェアラブル端末を充電する方法も提案されているが、この方法ではバッテリ装置からウェアラブル端末への一方向の充電しかできない。
【０００７】
ウェアラブル端末やスマートフォン等のように充電頻度が多い端末機器においては、前述のような一方向の充電だけでなく、様々な充電方法を提供してユーザの利便性を高めるのが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−８５８２１号公報
【特許文献２】特開２０１４−４８８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一側面によれば、様々な充電方法を提供してユーザの利便性を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一側面によれば、電源装置が接続される第１のコネクタと、携帯端末が接続される第２のコネクタと、充電池と、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間に設けられ、オン状態のときに前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを接続する第１のスイッチと、前記充電池の接続先を前記第１のコネクタと前記第２のコネクタのいずれか一方に切り替える第２のスイッチと、前記第１のスイッチと前記第２のスイッチの各々を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記第１のコネクタに前記電源装置が接続され、かつ前記第２のコネクタに前記携帯端末が接続されている場合には、前記第１のスイッチをオン状態にし、かつ前記第２のスイッチの接続先を前記第１のコネクタにすることにより、前記電源装置の電力で前記充電池と前記携帯端末の両方を充電し、前記第１のコネクタに前記電源装置が接続されておらず、かつ前記第２のコネクタに前記携帯端末が接続されている場合には、前記第２のスイッチの接続先を前記第２のコネクタにすることにより、前記携帯端末の電力で前記充電池を充電する携帯機器が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
様々な充電方法を提供してユーザの利便性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本実施形態に係る携帯機器の外観図である。
【図２】図２は、第１の充電モードについて説明するための模式図である。
【図３】図３は、第２の充電モードについて説明するための模式図である。
【図４】図４は、第３の充電モードについて説明するための模式図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る携帯機器の回路構成図である。
【図６】図６は、第１の充電モードで充電するときの本実施形態に係る端末機器の回路図である。
【図７】図７は、第２の充電モードで充電するときの本実施形態に係る端末機器の回路図である。
【図８】図８は、第３の充電モードで充電するときの本実施形態に係る端末機器の回路図（その１）である。
【図９】図９は、第３の充電モードで充電するときの本実施形態に係る端末機器の回路図（その２）である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る充電方法について示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、本実施形態の応用例に係る携帯機器の回路図である。
【図１２】図１２（ａ）、（ｂ）は、他の実施形態に係る携帯機器の模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
【００１４】
[全体構成]
図１は、本実施形態に係る携帯機器の外観図である。
【００１５】
この携帯機器１は、腕時計型のウェアラブル端末であって、本体２と、第１及び第２のリストバンド３、４とを有する。
【００１６】
このうち、本体２にはタッチパネル型の表示部７が設けられており、その表示部７に時刻等の情報が表示される。なお、表示部７は、ユーザからの入力を受け付ける入力部としての機能も兼ねる。
【００１７】
また、第１のリストバンド３は、可撓性の長尺状のゴムバンドであって、一方の端部３ａと他方の端部３ｂとを有する。一方の端部３ａは本体２に取り付けられており、他方の端部３ｂには第１のコネクタ５が設けられる。
【００１８】
第１のコネクタ５の形状や規格は特に限定されないが、この例では第１のコネクタ５としてUSB(Universal Serial Bus)端子のレセプタクルを採用する。
【００１９】
第１のリストバンド３と同様に、第２のリストバンド４も可撓性の長尺状のゴムバンドであり、一方の端部４ａと他方の端部４ｂとを有する。このうち、一方の端部４ａは本体２に取り付けられる。そして、他方の端部４ｂには、第１のコネクタ５に着脱自在な第２のコネクタ６としてUSB端子のプラグが設けられる。
【００２０】
本実施形態では、第１のコネクタ５に第２のコネクタ６を接続することで第１のリストバンド３と第２のリストバンド４が輪状になり、ユーザが手首に携帯機器１を装着することができる。
【００２１】
携帯機器１を使用していると携帯機器１の充電量が徐々に低下するため、ユーザは充電量を回復させるために携帯機器１を充電することになる。
【００２２】
その充電方法として、本実施形態では以下のような様々な充電モードを提供する。
【００２３】
＜第１の充電モード＞
図２は、第１の充電モードについて説明するための模式図である。
【００２４】
第１の充電モードでは、第１のコネクタ５に電源装置１０を接続することにより携帯機器１を充電する。なお、第２のコネクタ６には携帯端末等の外部機器は接続されていない。
【００２５】
電源装置１０は、例えばAC(Alternating Current)アダプタであって、第１のコネクタ５に接続されるUSBコネクタ１１を有する。このモードでは、電源装置１０が壁面コンセント等から供給された交流電力を直流電力に変換し、その直流電力P1で携帯機器１を充電する。
【００２６】
壁面コンセント等を使用できる状況にある場合には、本モードで携帯機器１を充電することで、安定した直流電力P1で携帯機器１を確実に充電することができる。
【００２７】
＜第２の充電モード＞
図３は、第２の充電モードについて説明するための模式図である。
【００２８】
第２の充電モードでは、第２のコネクタ６に携帯端末１７を接続する。なお、第１のコネクタ５には電源装置１０は接続しない。
【００２９】
携帯端末１７は、例えばスマートフォンであって、第２のコネクタ６に接続されるUSBコネクタ１８を有する。このモードでは、携帯端末１７が内蔵する充電池の直流電力P2で携帯機器１を充電する。
【００３０】
このとき、第２のリストバンド４がUSBケーブルとして機能するため、ユーザは充電のためにUSBケーブルを持ち歩く必要がなく、ユーザの負担軽減を図ることが可能となる。
【００３１】
本モードは、壁面コンセントを使用できる状態にない場合において、携帯機器１の充電量が低下した場合に、その充電量を回復させるのに有用である。
【００３２】
＜第３の充電モード＞
図４は、第３の充電モードについて説明するための模式図である。
【００３３】
第３の充電モードでは、第１のコネクタ５に電源装置１０を接続し、かつ、第２のコネクタ６に携帯端末１７を接続する。
【００３４】
本モードでは、電源装置１０から供給される直流電力P1により、携帯機器１と携帯端末１７の両方を充電する。
【００３５】
これにより、一つの電源装置１０で携帯機器１と携帯端末１７とを同時に充電することができるため、これらを個別に充電する場合の煩わしさをユーザに与えないで済む。
【００３６】
本実施形態では、このように第１〜第３の充電モードをユーザに提供することができるため、携帯機器１の利便性を向上させることができる。
【００３７】
[回路構成]
図５は、第１〜第３の充電モードを実現するための携帯機器１の回路構成図である。
【００３８】
図５に示すように、第１のコネクタ５は、第１の電源線２１、第１の差動信号線２２、及び第１の信号線２３を有する。
【００３９】
このうち、第１の電源線２１は、前述の電源装置１０（図２参照）から直流電力を受ける電源線であり、VBUSと呼ばれる。
【００４０】
また、電源装置１０から直流電力を受けている場合には、第１の電源線２１の第１の電圧V1は接地電位よりも高いハイレベルとなり、その直流電力を受けていない場合には第１の電圧V1はハイレベルよりも低いローレベルとなる。
【００４１】
そして、第１の差動信号線２２は、極性が反対の二本の信号線（D+、D-）を有しており、シリアル通信用の信号線として供される。
【００４２】
更に、第１の信号線２３は、IDと呼ばれる予備の信号線であり、本体２内に設けられた第１の抵抗素子R1に接続される。
【００４３】
一方、第２のコネクタ６は、第２の電源線２５、第２の差動信号線２６、及び第２の信号線２７を有する。
【００４４】
このうち、第２の電源線２５は、前述の携帯端末１７（図４参照）から直流電力を受ける電源線であり、第１の電源線２１と同様にVBUSと呼ばれる。
【００４５】
また、携帯端末１７から直流電力を受けている場合には、第２の電源線２５の第２の電圧V2は接地電位よりも高いハイレベルとなり、その直流電力を受けていない場合には第２の電圧V2はハイレベルよりも低いローレベルとなる。
【００４６】
そして、第２の差動信号線２６は、極性が反対の二本の信号線（D+、D-）を有しており、携帯端末１７と通信するためのシリアル通信用の信号線として供される。
【００４７】
更に、第２の信号線２７は、第１の信号線２３と同様にIDと呼ばれる予備の信号線であり、本体２内に設けられた第２の抵抗素子R2に接続される。
【００４８】
また、本体２には、表示部７、プロセッサ３１、第１のスイッチ回路３２、第２のスイッチ回路３３、第１のPHYチップ３４、第２のPHYチップ３５、充電池３６、充電回路３７、通信部３８、第３の電源線VIO、及び接地線GNDが設けられる。
【００４９】
このうち、プロセッサ３１は、例えばCPU(Central Processing Unit)であり、第１〜第３の電圧監視部４１〜４３と制御部４４とを備える。
【００５０】
制御部４４は、表示部７に時刻等の各種情報を表示するように指示したり、ユーザが表示部７に入力した情報を受けたりする。
【００５１】
また、第１の電圧監視部４１は、第１の電源線２１の第１の電圧V1を監視し、その第１の電圧V1の値を含む第１の電圧監視信号SV1を制御部４４に通知する。また、第２の電圧監視部４２は、第２の電源線２５の第２の電圧V2を監視し、その第２の電圧V2の値を含む第２の電圧監視信号SV2を制御部４４に通知する。
【００５２】
そして、第３の電圧監視部４３は、第１の信号線２３の第３の電圧V3を監視し、その第３の電圧V3の値を含む第３の電圧監視信号SV3を制御部４４に通知する。
【００５３】
制御部４４は、上記のようにして通知された第１〜第３の電圧監視信号SV1〜SV3に基づいて、第１のスイッチ回路３２と第２のスイッチ回路３３を制御することにより、前述の図２〜図４のいずれかの充電モードで充電を行う。
【００５４】
このように各スイッチ回路３２、３３を制御するために、制御部４４は、第１のスイッチ回路３２に第１のスイッチ信号SS1を出力し、第２のスイッチ回路３３に第２のスイッチ信号SS2を出力する。
【００５５】
その第１のスイッチ回路３２は、第１のスイッチ信号SS1によって開閉する第１のスイッチSW1と第２のスイッチSW2とを備える。
【００５６】
第１のスイッチSW1は、第１のコネクタ５の第１の電源線２１と第２のコネクタ６の第２の電源線２５との間に設けられており、オン状態のときに第１の電源線２１と第２の電源線２５とを接続し、オフ状態のときにこれらの電源線２１、２５を切断する。
【００５７】
また、第２のスイッチSW2は、充電池３６の接続先を、第１のコネクタ５の第１の電源線２１と第２のコネクタ６の第２の電源線２５のいずれか一方に切り替える。
【００５８】
そして、第２のスイッチ回路３３は、第２のスイッチ信号SS2によって開閉する第３のスイッチSW3を備える。
【００５９】
第３のスイッチSW3は、接地線GNDと第２の信号線２７との間に設けられており、オン状態のときに第２の抵抗素子R2を介して第２の信号線２７を接地線GNDに接続する。
【００６０】
なお、第１〜第３のスイッチSW1〜SW3の構造は特に限定されない。例えば、第１〜第３のスイッチSW1〜SW3は機械的なスイッチでもよいし、これらのスイッチSW1〜SW3としてトランジスタを設けてもよい。更に、スイッチ用のプログラムをプロセッサ３１に実行させることにより、これらのスイッチSW1〜SW3をソフトウェア的に実装してもよい。
【００６１】
また、第１のPHYチップ３４と第２のPHYチップ３５は、それぞれ携帯機器１の入出力インターフェースであって、信号線（D+、D-）の送受信を行う。
【００６２】
充電池３６は、携帯機器１の各部に電力を供給する電池であって、この例ではリチウムイオン電池を充電池３６として使用する。
【００６３】
そして、充電回路３７は、制御部４４の制御下で充電池３６の充電や放電を行う。
【００６４】
充電回路３７の回路構成は特に限定されない。この例では、駆動IC(Integrated Circuit)５１、第１及び第２のMOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタTR1、TR2、コイルL、キャパシタC、及びPMIC(Power Management IC)５２を充電回路３７に設ける。
【００６５】
このうち、第１のMOSトランジスタTR1と第２のMOSトランジスタTR2は、接地線GNDと第２のスイッチSW2の間で直列に接続されており、その接続点Q1にコイルLの一端が接続される。
【００６６】
また、駆動IC５１は、第１のMOSトランジスタTR1と第２のMOSトランジスタTR2を交互にオンオフする。
【００６７】
そして、キャパシタCは、その一端が接続点Q2においてコイルLに接続され、他端が接地される。更に、その接続点Q2には充電池３６の一方の電極が接続される。
【００６８】
また、PMIC５２は、充電池３６の電圧を監視し、その電圧を含む監視信号SMを制御部４４に通知する。制御部４４は、その監視信号SMに基づいて充電池３６の充電量を認識して、充電池３６を充電する必要があるか否かを判断する。
【００６９】
ここで、充電する必要があると判断された場合には、制御部４４は駆動IC５１に駆動信号SDを出力する。
【００７０】
その駆動信号SDを受けた駆動IC５１は、前述のように第１のMOSトランジスタTR1と第２のMOSトランジスタTR2を交互にオンオフする。
【００７１】
これにより、第１のMOSトランジスタTR1がオフ状態で第２のMOSトランジスタTR2がオン状態のときに、第１の電源線２１や第２の電源線２５の電圧で充電池３６が充電される。
【００７２】
また、第１のMOSトランジスタTR1がオン状態で第２のMOSトランジスタTR2がオフ状態に切り替わると接続点Q2の電圧が低下するため、充電池３６への充電が停止する。なお、キャパシタCとコイルLがこれらのインダクタンスによって接続点Q2の電圧を正電圧に維持しようと機能するため、短時間のうちに接続点Q2が接地電位となることはない。
【００７３】
このように充電を繰り返す充電方法はスイッチング充電と呼ばれ、充電時における充電池３６の発熱を抑制するのに有用である。
【００７４】
また、通信部３８は、制御部４４の制御下においてBluetooth（登録商標）等の近距離無線通信により携帯端末１７（図３参照）と通信を行う。
【００７５】
そして、第３の電源線VIOは正電圧が印加された電源線であって、その第３の電源線VIOと第１の信号線２３との間に前述の第１の抵抗素子R1が接続される。
【００７６】
第１の抵抗素子R1はプルダウン抵抗として機能するため、第１の信号線２３に電流が流れていない場合には、第１の信号線２３の第３の電圧V3は、第３の電源線VIOの正電圧と同じハイレベルになる。
【００７７】
更に、接地線GNDは、第２の抵抗素子R2と第３のスイッチSW3を介して第２の信号線２７を接地する。
【００７８】
図５の例では、第１のスイッチSW1がオフ状態にあり、第２のスイッチSW2の接続先が第１のコネクタ５側にある。また、第３のスイッチSW3はオン状態にある。以下では、各スイッチSW1〜SW3がこのような状態にあるときを初期状態と呼ぶ。
【００７９】
[充電方法]
図２〜図４を参照して説明したように、この端末機器１の充電方法としては第１〜第３の充電モードがある。
【００８０】
以下に、これらの各モードについて詳細に説明する。
【００８１】
＜第１の充電モード＞
図６は、第１の充電モードで充電するときの端末機器１の回路図である。
【００８２】
図２を参照して説明したように、第１の充電モードは、第１のコネクタ５に電源装置１０が接続されており、第２のコネクタ６に携帯端末等の外部機器が接続されていない場合の充電モードである。
【００８３】
図６に示すように、このように第１のコネクタ５に電源装置１０を接続すると、第１の電源線２１に電源装置１０の直流電力P1が供給されるため、第１の電源線２１の第１の電圧V1が接地電位よりも高くなる。
【００８４】
制御部４４は、このように第１の電圧V1が接地電位よりも高くなったことを第１の電圧監視信号SV1に基づいて把握し、これにより第１のコネクタ５に電源装置１０が接続されたと認識する。
【００８５】
その後、制御部４４は、第１のスイッチ回路３２に第１のスイッチ信号SS1を出力することにより、第１のスイッチSW1をオン状態にし、かつ第２のスイッチSW2の接続先を第１のコネクタ５側にする。
【００８６】
これにより、電源装置１０の直流電力P1が第２のスイッチSW2を介して充電池３６に供給され、その直流電力P1で充電池３６を充電することができる。
【００８７】
また、第１のスイッチSW1がオン状態となっているため、その直流電力P1が第２のプラグ６の第２の電源線２５にも供給される。よって、この状態で第２のプラグ６にスマートフォン等の携帯端末１７（図３参照）が接続されたときに、すぐさまその直流電力P1で携帯端末を充電することもできる。
【００８８】
なお、スマートフォン等の携帯端末１７は、第２のプラグ６の第２の信号線２７が接地電位となっている場合には、自装置の電力で携帯機器１を充電するように規格化されている。よって、第２の信号線２７が接地電位のままだと、第２のプラグ６に携帯端末１７を接続しても、直流電力P1で携帯端末１７を充電することができない。
【００８９】
これを防ぐために、本モードでは、制御部４４の制御下で第３のスイッチSW3をオフ状態にしておき、第２の信号線２７を浮遊電位としておくのが好ましい。
【００９０】
＜第２の充電モード＞
図７は、第２の充電モードで充電するときの端末機器１の回路図である。
【００９１】
図３を参照して説明したように、第２の充電モードは、第２のコネクタ６に携帯端末１７が接続されており、第１のコネクタ５に電源装置１０が接続されていない場合の充電モードである。
【００９２】
図７に示すように、このように第２のコネクタ６に携帯端末１７を接続すると、第２の電源線２５に携帯端末１７の直流電力P2が供給されるため、第２の電源線２５の第２の電圧V2が接地電位よりも高くなる。
【００９３】
制御部４４は、このように第２の電圧V2が接地電位よりも高くなったことを第２の電圧監視信号SV2に基づいて把握し、これにより第２のコネクタ６に携帯端末１７が接続されたと認識する。
【００９４】
その後、制御部４４は、第１のスイッチ回路３２に第１のスイッチ信号SS1を出力することにより、第１のスイッチSW1をオフ状態にし、かつ第２のスイッチSW2の接続先を第２のコネクタ６側にする。
【００９５】
更に、制御部４４は、第２のスイッチ回路３３に第２のスイッチ信号SS2を出力することにより第３のスイッチSW3をオン状態にし、第２の信号線２７を接地電位にする。
【００９６】
前述のように第２の信号線２７が接地電位の場合、携帯端末１７は、自装置の直流電力P2で携帯機器１を充電するように規格化されている。
【００９７】
そのため、携帯端末１７の直流電力P2が第２のスイッチSW2を介して充電池３６に供給され、その直流電力P2で充電池３６を充電することができる。
【００９８】
＜第３の充電モード＞
図８及び図９は、第３の充電モードで充電するときの端末機器１の回路図である。
【００９９】
図４を参照して説明したように、第３の充電モードは、第１のコネクタ５に電源装置１０が接続され、かつ、第２のコネクタ６に携帯端末１７が接続された場合の充電モードである。
【０１００】
以下では、最初に第２のコネクタ６に携帯端末１７が接続されており、次にこの状態で第１のコネクタ５に電源装置１０が接続された場合について説明する。
【０１０１】
図８は、このように第２のコネクタ６に携帯端末１７が接続されている状態で、第１のコネクタ５に電源装置１０を接続した直後の端末機器１の回路図である。
【０１０２】
図８に示すように、第１のコネクタ５に電源装置１０を接続した直後では、図７で説明したように携帯端末１７の直流電力P2で充電池３６の充電が行われている。
【０１０３】
この状態で第１のコネクタ５に電源装置１０が接続されると、第１の電源線２１に電源装置１０の直流電力P1が供給されるため、第１の電源線２１の第１の電圧V1が接地電位よりも高くなる。
【０１０４】
制御部４４は、このように第１の電圧V1が接地電位よりも高くなったことを第１の電圧監視信号SV1に基づいて把握し、これにより第１のコネクタ５に電源装置１０が接続されたと認識する。
【０１０５】
次に、制御部４４は、図９に示すように、第１のスイッチ回路３２に第１のスイッチ信号SS1を出力することにより、第１のスイッチSW1をオン状態にし、かつ第２のスイッチSW2の接続先を第１のコネクタ５側にする。
【０１０６】
これと共に、制御部４４は、第２のスイッチ回路３３に第２のスイッチ信号SS2を出力することにより、第３のスイッチSW3をオフ状態にする。これにより、第２の信号線２７が浮遊電位となり、これを検知した携帯端末１７が自装置の電力P2で携帯機器１を充電するのを停止する。
【０１０７】
また、第２のスイッチSW2の接続先が第１のコネクタ５側になったため、電源装置１０の直流電力P1が第２のスイッチSW2を介して充電池３６に供給され、その直流電力P1で充電池３６を充電することができる。
【０１０８】
更に、第１のスイッチSW1がオン状態となったため、直流電力P1が第１のスイッチSW1を介して携帯端末１７にも供給されるようになり、その直流電力P1で携帯端末１７も充電することができる。
【０１０９】
＜フローチャート＞
次に、上記した第１〜第３の充電モード間の遷移について、フローチャートを参照して説明する。
【０１１０】
図１０は、本実施形態に係る充電方法について示すフローチャートである。
【０１１１】
まず、ステップＳ１において、制御部４４が、第１の電源線２１の第１の電圧V1と第２の電源線２５の第２の電圧V2のいずれかがハイレベル（H）になったか否かを判断する。
【０１１２】
この判断は、前述の第１の電圧監視信号SV1と第２の電圧監視信号SV2とに基づいて制御部４４が行う。
【０１１３】
ここで、第１の電圧V1がハイレベル（H）になったと判断された場合には、第１のコネクタ５に電源装置１０が接続されたことになる。
【０１１４】
そこで、この場合にはステップＳ２に移り、制御部４４が、第１のスイッチSW1をオン状態にし、かつ第２のスイッチSW2の接続先を第１のコネクタ５側にする。これと共に、制御部４４の制御下において、第３のスイッチSW3をオフ状態にする。
【０１１５】
これにより、携帯機器１の回路構成が図６に示したのと同じになり、第１の充電モードを実行する準備が完了する。
【０１１６】
そして、ステップＳ３に移り、制御部４４が第１の充電モードによる充電池３６の充電を開始する。
【０１１７】
次いで、ステップＳ４に移り、第１の充電モードで充電池３６を充電しながら、制御部４４が、第１の電源線２１の第１の電圧V1がローレベル（L）になったか否かを判断する。
【０１１８】
この判断は、前述の第１の電圧監視信号SV1に基づいて制御部４４が行う。
【０１１９】
ここで、ＮＯと判断された場合にはステップＳ４を繰り返す。
【０１２０】
一方、ＹＥＳと判断された場合には、第１のコネクタ５から電源装置１０が抜去されたことになる。
【０１２１】
よって、その場合にはステップＳ５に移り、制御部４４が、第１のスイッチSW1をオフ状態にし、かつ第２のスイッチSW2の接続先を第１のコネクタ５側にする。これと共に、制御部４４の制御下において、第３のスイッチSW3をオン状態にする。
【０１２２】
これにより、携帯機器１の回路構成が図５に示したのと同じになり、携帯機器１の回路構成が初期状態となる。
【０１２３】
一方、ステップＳ１において第２の電圧V2がハイレベルになったと判断された場合には、第２のコネクタ６に携帯端末１７が接続されたことになる。
【０１２４】
そこで、この場合にはステップＳ６に移り、制御部４４が、第１のスイッチSW1をオフ状態にし、かつ第２のスイッチSW2の接続先を第２のコネクタ６側にする。これと共に、制御部４４の制御下において、第３のスイッチSW3をオン状態にする。
【０１２５】
これにより、携帯機器１の回路構成が図７に示したのと同じになり、第２の充電モードを実行する準備が完了する。
【０１２６】
そして、ステップＳ７に移り、制御部４４が充電池３６の充電を開始する。
【０１２７】
次いで、ステップＳ８に移り、第２の充電モードで充電池３６を充電しながら、制御部４４が、第１の電源線２１の第１の電圧V1がハイレベル（H）になったか、又は第２の電源線２５の第２の電圧V2がローレベル（L）になったかを判断する。
【０１２８】
ここで、第２の電圧V2がローレベル（L）になったと判断された場合には、第２のコネクタ６から携帯端末１７が抜去されたことになるため、前述のステップＳ５に移り、携帯機器１を初期状態に戻す。
【０１２９】
一方、ステップＳ８で第１の電圧V1がハイレベル（H）になったと判断された場合には、第１のコネクタ５に電源装置１０が接続されたということになる。
【０１３０】
そこで、その場合にはステップＳ９に移り、制御部４４が第３のスイッチSW3をオフ状態にする。
【０１３１】
これにより、第２の信号線２７の電位が浮遊電位となり、これを検知した携帯端末１７が携帯機器１への給電を停止する。
【０１３２】
次に、ステップＳ１０に移り、このように携帯端末１７から携帯機器１への給電が停止したことを確かめるため、制御部４４が、第２の電源線２５の第２の電圧V2がローレベル（L）になったか否かを判断する。
【０１３３】
ここで、ＮＯと判断された場合には、携帯端末１７から携帯機器１への給電が続いていることになる。よって、この場合にはステップＳ１０を繰り返す。
【０１３４】
一方、ＹＥＳと判断された場合には、携帯端末１７から携帯機器１への給電が停止したことになる。
【０１３５】
よって、その場合にはステップＳ１１に移り、制御部４４が第１のスイッチSW1をオン状態にし、かつ第２のスイッチSW2の接続先を第１のコネクタ５側にする。
【０１３６】
これにより、携帯機器１の回路構成が図９に示したのと同じになり、第２の充電モードから第３の充電モードに切り替わる。
【０１３７】
この後は、第１の電圧V1と第２の電圧V2の各々の電位に応じて制御部４４が前述のステップＳ１〜Ｓ１１を行うことにより、第１〜第３の充電モードのいずれかで充電池３６を充電する。
【０１３８】
以上により、本実施形態に係る充電方法の基本ステップを終了する。
【０１３９】
上記した本実施形態によれば、第１のコネクタ５に電源装置１０が接続されているか否かと、第２のコネクタ６に携帯端末１７が接続されているか否かに応じ、充電池３６の充電方法として第１〜第３の充電モードのいずれかを提供でき、ユーザの利便性が向上する。
【０１４０】
[応用例]
次に、本実施形態の応用例について説明する。
【０１４１】
図１に示したように、本実施形態に係る携帯機器１は、第１のコネクタ５に第２のコネクタ６を接続することで、ユーザが手首に携帯機器１を装着することができる。
【０１４２】
このように携帯機器１を装着した状態で、以下のように携帯機器１とスマートフォン等の携帯端末１７とを連携させれば、ユーザの利便性が更に向上する。
【０１４３】
図１１は、応用例に係る携帯機器１の回路図である。
【０１４４】
図１１の例では、ユーザが自身の手首に携帯機器１を装着しており、第１のコネクタ５に第２のコネクタ６が接続されている場合を想定している。
【０１４５】
なお、携帯機器１は初期状態にあり、第３のスイッチSW3はオン状態にあるものとする。この場合、第２の信号線２７は、接地線GNDによりその電位が接地電位となる。
【０１４６】
また、各コネクタ５、６を接続する前は、第１の信号線２３には第３の電源線VIOの正電圧が印加されるため、第１の信号線２３の第３の電圧V3はハイレベルとなっている。
【０１４７】
一方、図１１のように各コネクタ５、６を接続すると、第１の電源線２１と第２の電源線２５とが電気的に接続されるため、第１の電源線２１の第１の電圧V1と第２の電源線２５の第２の電圧V2とが等しくなる。
【０１４８】
制御部４４は、このように第１の電圧V1と第２の電圧V2とが等しくなったことを前述の第１の電圧監視信号SV1と第２の電圧監視信号SV2から把握し、これにより第１のコネクタ５に第２のコネクタ６が接続されたと認識する。
【０１４９】
なお、このように各コネクタ５、６を接続すると、第１の信号線２３と第２の信号線２７とが電気的に接続される。その結果、第１の信号線２３が第３のスイッチSW3を介して接地線GNDによって接地され、第１の信号線２３の第３の電圧V3がローレベルに切り替わる。
【０１５０】
前述の電圧V1、V2だけでなく、第３の電圧V3がこのようにハイレベルからローレベルに切り替わったことを制御部４４が第３の電圧監視信号SV3から把握するようにしてもよい。これにより、制御部４４が、第１のコネクタ５に第２のコネクタ６が確実に接続されたと認識することができる。
【０１５１】
ここで、このように第１のコネクタ５に第２のコネクタ６が接続された状態では、ユーザがスマートフォン等の携帯端末１７を簡単に操作できると便利である。
【０１５２】
そこで、各コネクタ５、６同士が接続されたと認識した場合には、制御部４４は、通信部３８を介して携帯端末１７に対してユーザ認証を省略するように無線で通知する。
【０１５３】
そのユーザ認証としては、例えば、携帯端末１７の画面ロックを解除するためのパスワード認証がある。
【０１５４】
以上説明した応用例によれば、ユーザが携帯機器１を装着している場合に携帯端末１７のユーザ認証を省略するので、ユーザ認証を経ないでユーザが携帯端末１７を操作でき、ユーザの利便性が更に向上する。
【０１５５】
（その他の実施形態）
上記では、携帯機器１としてウェアラブル端末を例示したが、携帯機器１はこれに限定されない。
【０１５６】
図１２（ａ）、（ｂ）は、携帯機器１の他の例について模式的に示す図である。
【０１５７】
図１２（ａ）の例に係る携帯機器１はタブレット端末であり、図１２（ｂ）の例に係る携帯機器１はノート型パソコンである。
【０１５８】
これらの例では、ユーザの身体に携帯機器１を装着する必要がないので、第１のリストバンド３と第２のリストバンド４とを省き、第１のコネクタ５と第２のコネクタ６を本体２に設ければよい。
【０１５９】
これらのいずれの例においても、図２〜図４で説明した第１〜第３の充電モードを実行でき、ユーザの利便性を高めることができる。
【０１６０】
以上説明した各実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０１６１】
（付記１）  電源装置が接続される第１のコネクタと、
携帯端末が接続される第２のコネクタと、
充電池と、
前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの間に設けられ、オン状態のときに前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとを接続する第１のスイッチと、
前記充電池の接続先を前記第１のコネクタと前記第２のコネクタのいずれか一方に切り替える第２のスイッチと、
前記第１のスイッチと前記第２のスイッチの各々を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、
前記第１のコネクタに前記電源装置が接続され、かつ前記第２のコネクタに前記携帯端末が接続されている場合には、前記第１のスイッチをオン状態にし、かつ前記第２のスイッチの接続先を前記第１のコネクタにすることにより、前記電源装置の電力で前記充電池と前記携帯端末の両方を充電し、
前記第１のコネクタに前記電源装置が接続されておらず、かつ前記第２のコネクタに前記携帯端末が接続されている場合には、前記第２のスイッチの接続先を前記第２のコネクタにすることにより、前記携帯端末の電力で前記充電池を充電する携帯機器。
【０１６２】
（付記２）  前記制御部は、
前記第１のコネクタに前記電源装置が接続され、かつ前記第２のコネクタに前記携帯端末が接続されていない場合には、前記第２のスイッチの接続先を前記第１のコネクタにすることにより、前記電源装置の電力で前記充電池を充電することを特徴とする付記１に記載の携帯機器。
【０１６３】
（付記３）  前記第１のコネクタに設けられ、前記電源装置から電力の供給を受ける第１の電源線と、
前記第２のコネクタに設けられ、前記携帯端末から電力の供給を受ける第２の電源線と、
前記第１の電源線の第１の電圧を監視し、前記第１の電圧を前記制御部に通知する第１の電圧監視部と、
前記第２の電源線の第２の電圧を監視し、前記第２の電圧を前記制御部に通知する第２の電圧監視部とを更に有し、
前記制御部は、
前記第１の電圧監視部から通知された前記第１の電圧が接地電位よりも高い場合に、前記第１のコネクタに前記電源装置が接続されたと認識し、
前記第２の電圧監視部から通知された前記第２の電圧が接地電位よりも高い場合に、前記第２のコネクタに前記携帯端末が接続されたと認識することを特徴とする付記１又は付記２に記載の携帯機器。
【０１６４】
（付記４）  接地線と、
前記第２のコネクタに設けられ、前記携帯端末に接続される信号線と、
オン状態のときに前記信号線を前記接地線に接続する第３のスイッチとを更に有し、
前記制御部は、
前記第１のコネクタに前記電源装置が接続され、かつ前記第２のコネクタに前記携帯端末が接続されている場合には、前記第３のスイッチをオフ状態にすることにより前記信号線を浮遊電位にし、
前記第１のコネクタに前記電源装置が接続されておらず、かつ前記第２のコネクタに前記携帯端末が接続されている場合には、前記第３のスイッチをオン状態にすることにより前記信号線を接地電位にすることを特徴とする付記１乃至付記３のいずれかに記載の携帯機器。
【０１６５】
（付記５）  前記充電池を収容した本体と、
一方の端部が前記本体に取り付けられ、他方の端部に前記第１のコネクタが設けられた第１のリストバンドと、
一方の端部が前記本体に取り付けられ、他方の端部に前記第２のコネクタが設けられた第２のリストバンドとを更に有し、
前記第１のコネクタに前記第２のコネクタを接続することにより、前記第１のリストバンドと前記第２のリストバンドとが輪状になることを特徴とする付記１に記載の携帯機器。
【０１６６】
（付記６）  前記携帯端末と無線通信を行う通信部を更に有し、
前記制御部は、前記第１のコネクタに前記第２のコネクタが接続されたときに、前記通信部を介して前記携帯端末に対してユーザ認証を省略するように通知することを特徴とする付記５に記載の携帯機器。
【０１６７】
（付記７）  前記第１のコネクタに設けられ、前記電源装置から電力の供給を受ける第１の電源線と、
前記第２のコネクタに設けられ、前記携帯端末から電力の供給を受ける第２の電源線と、
前記第１の電源線の第１の電圧を監視し、前記第１の電圧を前記制御部に通知する第１の電圧監視部と、
前記第２の電源線の第２の電圧を監視し、前記第２の電圧を前記制御部に通知する第２の電圧監視部とを更に有し、
前記制御部は、
前記第１の電圧監視部から通知された前記第１の電圧と、前記第２の電圧監視部から通知された前記第２の電圧とが等しいときに、前記第１のコネクタに前記第２のコネクタが接続されたと認識することを特徴とする付記６に記載の携帯機器。
【０１６８】
（付記８）  前記第１のコネクタに設けられた第１の信号線と、
前記第２のコネクタに設けられ、接地電位にされた第２の信号線と、
正電圧が印加された第３の電源線と、
前記第１の信号線と前記第３の電源線との間に接続された抵抗素子と、
前記第１の信号線の第３の電圧を監視し、前記第３の電圧を前記制御部に通知する第３の電圧監視部とを更に有し、
前記制御部は、前記第３の電圧監視部から通知された前記第３の電圧が、前記正電圧から接地電位に切り替わったときに、前記第１のコネクタに前記第２のコネクタが接続されたと認識することを特徴とする付記７に記載の携帯機器。
【符号の説明】
【０１６９】
１…携帯機器、２…本体、３…第１のリストバンド、４…第２のリストバンド、３ａ、４ａ…一方の端部、３ｂ、４ｂ…他方の端部、５…第１のコネクタ、６…第２のコネクタ、７…表示部、１０…電源装置、１１…USBコネクタ、１７…携帯端末、１８…USBコネクタ、２１…第１の電源線、２２…第１の差動信号線、２３…第１の信号線、２５…第２の電源線、２６…第２の差動信号線、２７…第２の信号線、３１…プロセッサ、３２…第１のスイッチ回路、３３…第２のスイッチ回路、３４…第１のPHYチップ、３５…第２のPHYチップ、３６…充電池、３７…充電回路、３８…通信部、４１〜４３…第１〜第３の電圧監視部、４４…制御部、５１…駆動IC、５２…PMIC、R1…第１の抵抗素子、R2…第２の抵抗素子、TR1…第１のMOSトランジスタ、TR2…第２のMOSトランジスタ、SW1〜SW3…第１〜第３のスイッチ。
【図１】
2017201848.tif 000003
【図２】
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【図３】
2017201848.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2017201848.tif 000011
【図１０】
2017201848.tif 000012
【図１１】
2017201848.tif 000013
【図１２】
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