(57)【要約】【課題】機器に接続する給電ケーブルによる電圧降下量を考慮し、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧を出力することを、汎用性が高く、かつ、簡易な構成により実現する。【解決手段】電源アダプタ４は、給電ケーブル４００の一端と通電可能に接続することが可能である第１接続部４０と、給電ケーブルの他端と通電可能に接続することが可能である第２接続部４１と、第２接続部４１と通電可能に接続され電気的負荷を有する負荷部４２と、給電ケーブルが第１及び第２の接続部と接続されている場合において、外部からの給電により負荷部４２に対して電流が流れるときに、第２接続部４１における電圧を測定する測定部４３と、測定部４３により測定された電圧に応じて、第１接続部４０から給電ケーブルに出力される電圧を調整し、給電ケーブルが第２接続部４１と未接続となったのちも、調整した電圧を維持する調整部４４と、を備える。【選択図】      図１４
2017045162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電ケーブルの一端と通電可能に接続することが可能である第一の接続部と、
前記給電ケーブルの他端と通電可能に接続することが可能である第二の接続部と、
前記第二の接続部と通電可能に接続され、電気的負荷を有する負荷部と、
前記給電ケーブルが前記第一及び第二の接続部と接続されている場合において、外部からの給電によって前記負荷部に対して電流が流れるときに、前記第二の接続部における電圧を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された電圧に応じて、前記第一の接続部から前記給電ケーブルに対して出力される電圧を調整し、前記給電ケーブルが前記第二の接続部と未接続となったのちも、調整した電圧を維持する調整手段と、
を備える電源アダプタ。
【請求項２】
前記測定手段は、前記第一の接続部における電圧を測定し、
前記調整手段は、前記第一の接続部から前記給電ケーブルに対して出力される電圧を、前記第一及び第二の接続部における電圧差が示す値を加えた大きさに調整する、
請求項１に記載の電源アダプタ。
【請求項３】
前記調整手段は、前記第一の接続部から前記給電ケーブルに出力される電圧を、所定の基準電圧と前記第二の接続部における電圧との差分が示す値を加えた大きさに調整する、
請求項１に記載の電源アダプタ。
【請求項４】
前記調整した電圧に関する調整情報を記憶可能な記憶手段をさらに備え、
前記調整手段は、前記第一の接続部から前記給電ケーブルに出力される電圧を調整したのち、前記調整情報を前記記憶手段に格納し、前記給電ケーブルが前記第二の接続部と未接続となったのちは、前記記憶手段に格納された前記調整情報に基づいて、前記調整した電圧を維持する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電源アダプタ。
【請求項５】
前記調整手段は、前記測定手段によって測定された前記第二の接続部における電圧が基準を満たすか否かを判定する、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電源アダプタ。
【請求項６】
前記調整手段から入力された情報を表示する表示手段をさらに備え、
前記調整手段は、前記調整情報、及び、前記第二の接続部における電圧が基準を満たすか否かに関する判定結果の少なくともいずれかを前記表示手段に入力する、
請求項５に記載の電源アダプタ。
【請求項７】
前記表示手段は、前記調整手段から入力された情報を、発光する状態を変化することによって、あるいは、文字によって表示する、
請求項６に記載の電源アダプタ。
【請求項８】
入力操作を受け付けて、前記入力操作の内容を前記調整手段に入力する入力手段をさらに備え、
前記記憶手段は、前記調整情報を記憶可能なエントリを複数備え、
前記調整手段は、前記入力手段から入力された前記入力操作の内容に基づいて、前記複数のエントリのうちのいずれかにアクセスする、
請求項４乃至７のいずれか一項に記載の電源アダプタ。
【請求項９】
前記負荷部の電気的負荷の大きさは、前記第一の接続部から前記給電ケーブルを介して電源供給することが想定されている外部機器の電気的負荷と同じ又は略同じ大きさである、
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電源アダプタ。
【請求項１０】
給電ケーブルの一端と通電可能に接続することが可能である第一の接続部と、
前記給電ケーブルの他端と通電可能に接続することが可能である第二の接続部と、
前記第二の接続部と通電可能に接続されており、電気的負荷を有する負荷部と、
を備えた電源アダプタを用いて、
前記給電ケーブルが前記第一及び第二の接続部と接続され、且つ、外部からの給電によって前記負荷部に対して電流が流れるのに応じて、前記第二の接続部における電圧を測定し、
測定された電圧に応じて、前記第一の接続部から前記給電ケーブルに対して出力される電圧を調整し、前記給電ケーブルが前記第二の接続部と未接続となったのちも、調整した電圧を維持する、
電源アダプタの電圧調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、外部から入力された電源を異なる仕様の電源に変換して出力する電源アダプタに関し、特に当該電源アダプタと分離可能な給電ケーブルを介して外部機器に給電可能な電源アダプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）インタフェースを備えた機器が広く普及してきている。これらの機器に対して給電可能なデバイスとして、ＡＣ（Ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）アダプタ（電源アダプタ）が一般的に使用されている。このＡＣアダプタは、例えばＡＣ１００Ｖ（ボルト）電源をＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）電源に変換したのち、そのＤＣ電源をＵＳＢケーブルを介して機器（外部機器）に供給する。
【０００３】
図１５に一般的なＡＣアダプタ５及びＵＳＢケーブル２００を介して、機器３００に給電する構成の外観を例示する。図１５に例示する通り、ＡＣアダプタ５は、ＵＳＢケーブル２００を接続可能な出力コネクタ１０を備えている。ＡＣアダプタ５は、入力プラグ１００がＡＣ１００Ｖコンセントに接続された状態において、ＡＣ１００ＶをＤＣ電源に変換したのち、変換したＤＣ電源を出力コネクタ１０から出力する。ＡＣアダプタ５は、ＵＳＢケーブル２００を介して機器３００と接続された状態において、機器３００に内蔵されたリチウムイオン２次電池３０２を充電する。
【０００４】
図１５に示す構成では、ユーザは、ＵＳＢケーブル２００として、機器３００に標準添付されたＵＳＢケーブル以外に、市販されたＵＳＢケーブルも使用することができる。ＵＳＢケーブルは、一般的に、ケーブル長あるいは線材の太さ等によって、インピーダンス特性が異なる。図１５において、出力コネクタ１０から出力された電圧は、ＵＳＢケーブル２００のインピーダンス特性によって定まる分だけ降下したのち、機器３００における入力コネクタ３０１に入力される。したがって、ＵＳＢケーブル２００のインピーダンス特性によっては電圧降下量が大きくなり、その結果として、入力コネクタ３０１に入力される電圧の値が、リチウムイオン２次電池３０２を充電可能な電圧値を下回る場合がある。この場合、ＡＣアダプタ５は、リチウムイオン２次電池３０２を充電することができなくなる。したがって、機器に接続するＵＳＢケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧値を出力可能なＡＣアダプタが求められている。
【０００５】
このようなＡＣアダプタに関係する技術の一例として、特許文献１には、ＡＣアダプタと給電ケーブルとから構成され、当該給電ケーブルを携帯端末に接続することによってその携帯端末に内蔵されている二次電池を充電する充電システムが開示されている。この充電システムにおけるＡＣアダプタは、入力段回路、測定回路、及び、補正手段を備える。当該入力段回路は、外部から供給される交流電圧を直流の充電用電圧に変換する。当該測定回路は、給電ケーブルによる電圧降下を測定する。当該補正手段は、測定された電圧降下分に相当する電圧値を増大して供給するように充電用電圧の電圧値を補正する。
【０００６】
また、特許文献２には、車載機と、その車載機にケーブルを介して接続される機器との間の通信を制御する制御装置が開示されている。この制御装置は、当該ケーブルの長さを検出し、検出したケーブルの長さに基づいて、当該ケーブルの電源線に供給する電源電圧を変更することによって、当該機器に接続されるコネクタにおける電源電圧を制御する。
【０００７】
また、特許文献３には、ＵＳＢに電源が供給されたときに、抵抗値が既知の抵抗にＵＳＢケーブルを接続するようにスイッチを切り替えたときから所定時間後にＵＳＢケーブルをデバイスに接続するようにスイッチを切り替える回路が開示されている。この回路は、ＵＳＢケーブルが抵抗に接続されている所定時間の間にそのＵＳＢケーブルの抵抗値を検出し、所定時間後にＵＳＢケーブルがデバイスに接続されたのちに、検出した抵抗値に基づいて電圧降下を補償する動作を行う。
【０００８】
また、特許文献４には、ＵＳＢケーブルによりＵＳＢホストからの電源電圧をＵＳＢデバイスに供給する際に、ＵＳＢケーブルの任意の箇所に挿入されるＵＳＢ電源昇圧器が開示されている。このＵＳＢ電源昇圧器は、ＵＳＢケーブルにおける電源バスの電圧を監視し、当該電圧が電圧閾値よりも低下した場合には、当該電圧を当該電圧閾値まで昇圧して、ＵＳＢデバイス側へＵＳＢケーブルを介して出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開2012-223077号公報
【特許文献２】国際公開第2010-137114号
【特許文献３】特開2014-117077号公報
【特許文献４】特開2008-305148号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した特許文献１に係る充電システム、及び、特許文献２に係る制御装置は、ＵＳＢケーブルにおける信号線を使用することによってＵＳＢケーブルにおける電圧を測定する。すなわち、特許文献１及び２が開示する技術は、信号線を使用することによって電圧を測定することを実現する構成を、ＵＳＢケーブルが備える必要がある。上述した特許文献３に係る回路、及び、特許文献４に係るＵＳＢ電源昇圧器では、機器に電源を供給するＵＳＢケーブルの途中に、複数のスイッチを備えたＵＳＢジャック、あるいは、ＵＳＢ電源昇圧器を配置する必要がある。
【００１１】
このように、特許文献１乃至４が開示する技術は、機器に接続するＵＳＢケーブル等の給電ケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧値を出力することを、汎用性が高く、かつ、簡易な構成により実現できているとは言えない。本願発明の主たる目的は、この課題を解決した電源アダプタ等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願発明の一態様に係る電源アダプタは、給電ケーブルの一端と通電可能に接続することが可能である第一の接続部と、前記給電ケーブルの他端と通電可能に接続することが可能である第二の接続部と、前記第二の接続部と通電可能に接続され、電気的負荷を有する負荷部と、前記給電ケーブルが前記第一及び第二の接続部と接続されている場合において、外部からの給電によって前記負荷部に対して電流が流れるときに、前記第二の接続部における電圧を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された電圧に応じて、前記第一の接続部から前記給電ケーブルに対して出力される電圧を調整し、前記給電ケーブルが前記第二の接続部と未接続となったのちも、調整した電圧を維持する調整手段と、を備える。
【００１３】
上記目的を達成する他の見地において、本願発明の一態様に係る電源アダプタの電圧調整方法は、給電ケーブルの一端と通電可能に接続することが可能である第一の接続部と、前記給電ケーブルの他端と通電可能に接続することが可能である第二の接続部と、前記第二の接続部と通電可能に接続されており、電気的負荷を有する負荷部と、を備えた電源アダプタを用いて、前記給電ケーブルが前記第一及び第二の接続部と接続され、且つ、外部からの給電によって前記負荷部に対して電流が流れるのに応じて、前記第二の接続部における電圧を測定し、測定された電圧に応じて、前記第一の接続部から前記給電ケーブルに対して出力される電圧を調整し、前記給電ケーブルが前記第二の接続部と未接続となったのちも、調整した電圧を維持する。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明は、機器に接続する給電ケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧を出力することを、汎用性が高く、かつ、簡易な構成により実現することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本願発明の第１の実施形態に係るＡＣアダプタ１の構成を示すブロック図である。
【図２】本願発明の第１の実施形態に係るＡＣアダプタ１の外観を例示する図（上面図及び側面図）である。
【図３】本願発明の第１の実施形態に係るＡＣアダプタ１の外観を例示する図（斜視図）である。
【図４】本願発明の第１の実施形態に係るＡＣアダプタ１における出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１にＵＳＢケーブル２００を接続する構成の外観を例示する図（上面図）である。
【図５】本願発明の第１の実施形態に係るＡＣアダプタ１が出力電圧値を調整する前後における測定ポイントＸ及びＹにおける電圧値の変化を例示する特性図（グラフ）である。
【図６】本願発明の第１の実施形態に係るＡＣアダプタ１及びＵＳＢケーブル２００を介して、機器３００に給電する構成の外観を例示する図（上面図）である。
【図７】本願発明の第１の実施形態に係るＡＣアダプタ１を使用した一連の操作の流れを示すフローチャートである。
【図８】本願発明の第２の実施形態に係るＡＣアダプタ２の構成を示すブロック図である。
【図９】本願発明の第２の実施形態に係るＡＣアダプタ２が出力電圧値を調整する前後における測定ポイントＸ及びＹにおける電圧値の変化を例示する特性図（グラフ）である。
【図１０】本願発明の第２の実施形態に係るＡＣアダプタ２を使用した一連の操作の流れを示すフローチャートである。
【図１１】本願発明の第３の実施形態に係るＡＣアダプタ３の構成を示すブロック図である。
【図１２】本願発明の第３の実施形態に係るＡＣアダプタ３の外観を例示する図（上面図）である。
【図１３】本願発明の第３の実施形態に係るＡＣアダプタ３を使用した一連の操作の流れを示すフローチャートである。
【図１４】本願発明の第４の実施形態に係るＡＣアダプタ４の構成を示すブロック図である。
【図１５】一般的なＡＣアダプタ５及びＵＳＢケーブル２００を介して、機器３００に給電する構成の外観を例示する図（上面図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本願発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
＜第１の実施形態＞
図１は、本願発明の第１の実施形態に係るＡＣアダプタ１を概念的に示すブロック図である。本実施形態に係るＡＣアダプタ１は、ＵＳＢインタフェースを備える機器と、ＵＳＢケーブルによって接続可能であり、ＡＣ１００ＶをＤＣ電圧に変換したのち、そのＤＣ電圧を当該機器に入力するデバイスである。
【００１８】
実施形態に係るＡＣアダプタ１は、出力コネクタ１０、入力コネクタ１１、負荷部１２、測定部１３、調整部１４、記憶部１５、入力プラグ１００、整流／平滑部１０１、高周波トランス１０２、及び、整流／平滑部１０３を備えている。測定部１３及び調整部１４は、電子回路によって構成されている。記憶部１５は、電子メモリ等の記憶デバイスである。記憶部１５は、電子回路、あるいは、コンピュータプログラムとそのコンピュータプログラムに従って動作するプロセッサによって実現される記憶制御機能を備えている。
【００１９】
入力プラグ１００は、ＡＣ１００Ｖコンセントに接続可能なプラグであり、入力されたＡＣ１００Ｖを、整流／平滑部１０１へ入力する。整流／平滑部１０１は、交流（ＡＣ１００Ｖ）の極性を一方向に揃えたのち、内蔵する電解コンデンサ（不図示）によってＡＣ１００を平滑化し、平滑化したＡＣ１００Ｖを調整部１４へ入力する。調整部１４は、内蔵するスイッチング素子（不図示）を使用して電気的なオンオフ（スイッチング調整）を繰り返し行うことによって、ＡＣ１００Ｖを高周波の交流に変換し、その高周波の交流を高周波トランス１０２へ入力する。高周波トランス１０２は、入力された高周波の交流を１次側から２次側に伝達し、２次側に伝達した高周波の交流を整流／平滑部１０３へ入力する。整流／平滑部１０３は、入力された高周波の交流を、内蔵するダイオード及び電解コンデンサ（不図示）を使用して整流及び平滑化したＤＣ電圧を生成し、生成したＤＣ電圧を出力コネクタ１０へ入力する。整流／平滑部１０３により生成されたＤＣ電圧は、測定部１３を介して調整部１４にフィードバックされ、調整部１４はスイッチング調整を繰り返し行うことによって、出力コネクタ１０へ入力されるＤＣ電圧を安定化する。このような、ＡＣ１００ＶをＤＣ電圧に変換する技術は、一般的なＡＣアダプタが備える技術であるので、その詳細の説明は省略する。
【００２０】
本実施形態に係るＡＣアダプタ１の外観を表す上面図を図２（ａ）に、その側面図を図２（ｂ）に、その斜視図を図３に例示する。図１乃至３に示す出力コネクタ１０は、例えばＵＳＢタイプＡプラグを備えるＵＳＢケーブルと接続可能なコネクタ（ソケット）である。入力コネクタ１１は、例えばマイクロＵＳＢタイプＢプラグを備えるＵＳＢケーブルと接続可能なコネクタ（ソケット）である。
【００２１】
図４に、本実施形態に係るＡＣアダプタ１における出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１にＵＳＢケーブル２００を接続する構成の外観を表す上面図を例示する。ＵＳＢケーブル２００が備えるコネクタ２０１は例えばＵＳＢタイプＡプラグであり、コネクタ２０２は例えばマイクロＵＳＢタイプＢプラグである。したがって、コネクタ２０１はコネクタ１０と接続可能であり、コネクタ２０２はコネクタ１１と接続可能である。なお、上述した出力コネクタ１０、入力コネクタ１１、コネクタ２０１及び２０２の形状（タイプ）は一例であり、これらのコネクタの形状は、上述とは異なってもよい。
【００２２】
負荷部１２は、例えば電気抵抗等の電気的な負荷を有する素子であり、入力コネクタ１１に接続されている。このため、入力プラグ１００がＡＣ１００Ｖコンセントに接続され、ＵＳＢケーブル２００が出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１と接続されたときに、入力プラグ１００から負荷部１２に流れる電流が発生する。負荷部１２に関する電気的な負荷の大きさは、例えば、ＵＳＢケーブル２００によってＡＣアダプタ１と接続可能な機器が有し得る最大値相当になるように設定することとする。
【００２３】
測定部１３は、入力プラグ１００がＡＣ１００Ｖコンセントに接続され、ＵＳＢケーブル２００が出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１と接続された状態において、図１に例示する測定ポイントＸ及びＹにおける電圧値を測定する。測定ポイントＸは、図１では出力コネクタ１０への入力部分に設けられているが、例えば出力コネクタ１０の内部に設けられてもよい。測定ポイントＹは、図１では入力コネクタ１１からの出力部分に設けられているが、例えば入力コネクタ１１の内部に設けられてもよい。測定部１３は、測定結果を調整部１４へ入力する。測定部１３が直流電圧を測定可能な構成については、一般的な構成を採用することが可能なので、本実施形態における説明は省略する。
【００２４】
調整部１４は、測定部１３による測定結果に基づいて、高周波トランス１０２へ出力する電圧値（出力電圧値）を調整する。調整部１４が出力電圧値を調整可能な構成については、例えば、特許文献１における図１に記載された構成のうち、スイッチ素子及びコンパレータ等を採用することが可能なので、本実施形態における説明は省略する。このような出力電圧値を調整可能な構成は、近年では集積回路によって実現することも可能である。図５は、調整部１４が出力電圧値を調整する前後における測定ポイントＸ及びＹにおける電圧値の変化を例示する特性図（グラフ）である。図５に例示する通り、調整部１４が出力電圧値を調整する前では、測定部１３によって測定された測定ポイントＸにおける電圧値は５．０Ｖである。このとき、ＵＳＢケーブル２００において、そのインピーダンス特性によって定まる電圧降下（図５に示す例では０．４Ｖ）が発生するので、測定ポイントＹにおける電圧値は４．６Ｖになる。図５に示す例では、ＵＳＢケーブル２００によってＡＣアダプタ１と接続される機器を充電可能な最少電圧値は４．７５Ｖであるので、測定ポイントＹにおける電圧値は、充電可能な最少電圧値を下回っている。このため、調整部１４が出力電圧値を調整する前は、ＡＣアダプタ１は接続される機器を充電することができなくなる虞がある。
【００２５】
調整部１４は、測定ポイントＹにおける電圧値が、出力電圧値を調整する前の測定ポイントＸにおける電圧値である５．０Ｖになるまで、出力電圧値を上昇させる。その際、調整部１４は、測定部１３から入力される測定ポイントＸ及びＹにおける電圧値を参照しながら、出力電圧値を調整する。調整部１４は、測定ポイントＸ及びＹにおける電圧値が、順に５．４Ｖ、及び、５．０Ｖに達したときに、出力電圧値を大きくする調整動作を停止する。
【００２６】
調整部１４は、測定ポイントＸ及びＹにおける電圧が０．４Ｖ上昇するように出力電圧値を調整した際の内部の状態を表す調整情報を記憶部１５に格納する。こののち、調整部１４は、ＵＳＢケーブル２００が出力コネクタ１０に接続されたときに、この調整情報を記憶部１５から読み出すことによって、測定ポイントＸ及びＹにおける電圧が０．４Ｖ上昇するように出力電圧値を調整可能である。
【００２７】
調整部１４による調整が完了したのち、ユーザによって、ＵＳＢケーブル２００におけるコネクタ２０２は、入力コネクタ１１から取り外され、図６に外観（上面図）を示す通り、機器３００が備えるコネクタ３０１に接続される。コネクタ３０１は、入力コネクタ１１と同様に、マイクロＵＳＢタイプＢプラグと接続可能なコネクタ（ソケット）である。図６に示す状態において、ＡＣアダプタ１が出力コネクタ１０から出力する電圧値は５．４Ｖである。このとき、コネクタ３０１における電圧値は５．０Ｖである。これにより、ＡＣコネクタ１は、機器３００に内蔵されたリチウムイオン２次電池３０２の充電を開始する。
【００２８】
次に図７のフローチャートを参照して、本実施形態に係るＡＣアダプタ１を使用した一連の操作の流れについて詳細に説明する。
【００２９】
ユーザによって、出力コネクタ１０がＵＳＢケーブル２００のコネクタ２０１と、入力コネクタ１１がコネクタ２０２と接続される（ステップＳ１０１）。ユーザによって、入力プラグ１００が、ＡＣ１００コンセントに接続される（ステップＳ１０２）。
【００３０】
測定部１３は、例えば電流が流れたことを契機として、測定ポイントＸ及びＹにおける電圧値を測定し、その測定結果を調整部１４へ入力する（ステップＳ１０３）。調整部１４は、測定ポイントＸ及びＹにおける電圧値が、調整開始時における電圧値から、測定ポイントＸ及びＹの電圧差の値分上昇するように、出力電圧値を調整する（ステップＳ１０４）。測定ポイントＸ及びＹにおける電圧値が目標値に達しない場合（ステップＳ１０５でＮｏ）、操作はステップＳ１０３へ戻る。測定ポイントＸ及びＹにおける電圧値が目標値に達した場合（ステップＳ１０５でＹｅｓ）、調整部１４は、調整した電圧値に関する調整情報を、記憶部１５に格納する（ステップＳ１０６）。
【００３１】
測定部１３は、ユーザにより、ＵＳＢケーブル２００のコネクタ２０２が、機器３００のコネクタ３０１と接続されたことを、電圧値の測定結果によって検出する（ステップＳ１０７）。調整部１４は、調整した出力電圧値を維持して出力し（ステップＳ１０８）、全体の操作は終了する。
【００３２】
本実施形態に係る電源アダプタ１は、機器に接続する給電ケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧を出力することを、汎用性が高く、かつ、簡易な構成により実現することができる、その理由は、電源アダプタ１が以下の通りに動作するからである。すなわち、
・電源アダプタ１は、負荷部１２を備えることによって、出力コネクタ１０及び１１がＵＳＢケーブル２００（給電ケーブル）と接続された状態で外部からＡＣ１００Ｖが供給されたときに、ＵＳＢケーブル２００を介して機器３００に電源供給したときと同様に、電流がＵＳＢケーブル２００に流れるようにする。
・測定部１３は、出力コネクタ１０及び１１がＵＳＢケーブル２００と接続された状態で外部からＡＣ１００Ｖが供給されたときに、出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１における電圧値を測定する。
・調整部１４は、出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１における電圧値が、調整開始時における電圧値から、出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１における電圧差の値分上昇するように、出力電圧値を調整（キャリブレーション）する。そして、調整部１４は、ＵＳＢケーブル２００のコネクタ２０２が、機器３００のコネクタ３０１と接続されたのちも、調整した出力電圧値を維持して出力する。
【００３３】
以下に、本実施形態に係るＡＣアダプタ１によって実現される効果について、詳細に説明する。
【００３４】
ＡＣアダプタからＵＳＢケーブル等の給電ケーブルを介して機器を充電あるいは動作させる場合、そのＡＣアダプタは、当該ＵＳＢケーブルによる電圧降下量を考慮した電圧値を出力する必要がある。このような機能に対応した一般的なシステムでは、ＵＳＢケーブルに機能を追加したり、あるいは、ＵＳＢケーブルの途中に専用の機器を配置したりする必要がある。したがって、機器に接続するＵＳＢケーブル等の給電ケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧値を出力することを、汎用性が高く、かつ、簡易な構成により実現することが課題である。
【００３５】
このような課題に対して、本実施形態に係るＡＣアダプタ１では、負荷部１２を備えることによって、出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１がＵＳＢケーブル２００と接続された状態で外部から電源が供給されたときに、ＵＳＢケーブル２００を介して機器３００に電源供給したときと同様に、電流がＵＳＢケーブル２００に流れるようにする。測定部１３は、出力コネクタ１０及び１１がＵＳＢケーブル２００と接続された状態で外部から電源供給されたときに、出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１における電圧値を測定する。調整部１４は、出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１における電圧値が、調整開始時における電圧値から、出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１における電圧差の値分上昇するように、出力電圧値を調整する。そして、調整部１４は、ＵＳＢケーブル２００のコネクタ２０２が、機器３００のコネクタ３０１と接続されたのちも、調整した出力電圧値を維持して出力する。これにより、本実施形態に係るＡＣアダプタ１は、機器に接続するＵＳＢケーブル等の給電ケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧値を出力することを、汎用性が高く、かつ、簡易な構成により実現することができる。
【００３６】
また、本実施形態に係る調整部１４は、出力電圧値を調整した際の調整情報を記憶部１５に格納する。そして、ＡＣアダプタ１が同じＵＳＢケーブル２００を介して機器３００に電源を供給する場合、調整部１４は、その調整情報を記憶部から読み出すことによって、出力電圧値を迅速に調整することができる。すなわち、１度出力電圧値に関する調整が行われたＵＳＢケーブル２００に関しては、ユーザは、ＵＳＢケーブル２００の両端をＡＣアダプタ１に接続してＡＣアダプタ１からの出力電圧値を調整する作業を省略することができる。したがって、本実施形態に係るＡＣアダプタ１は、出力電圧値を調整する作業に関して、ユーザの利便性を向上することができる。
【００３７】
尚、本実施形態のＡＣアダプタ１に接続される給電ケーブルは、ＵＳＢケーブルに限定されない。本実施形態に係る出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１は、ＵＳＢ以外の規格に対応した給電ケーブルと接続可能なコネクタである場合もある。
【００３８】
＜第２の実施形態＞
図８は、本願発明の第２の実施形態に係るＡＣアダプタ２の構成を概念的に示すブロック図である。以下の説明では、第１の実施形態と同様に動作する構成については、第１の実施形態と同じ番号を付与することにより、説明を省略する。
【００３９】
実施形態に係るＡＣアダプタ２は、出力コネクタ１０、入力コネクタ１１、負荷部１２、測定部２３、調整部２４、記憶部１５、入力プラグ１００、整流／平滑部１０１、高周波トランス１０２、及び、整流／平滑部１０３を備えている。
【００４０】
測定部２３は、入力プラグ１００がＡＣ１００Ｖコンセントに接続され、ＵＳＢケーブル２００が出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１と接続された状態において、図８に例示する測定ポイントＹにおける電圧（グラウンドを基準とした電圧）を測定する。測定部２３が直流電圧を測定可能な構成についても、第１の実施形態に係る測定部１３と同様に、一般的な構成を採用することが可能である。測定部２３は、測定結果を調整部２４へ入力する。
【００４１】
調整部２４は、測定部２３による測定結果に基づいて、高周波トランス１０２へ出力する電圧値を調整する。図９は、調整部２４が出力電圧値を調整する前後における測定ポイントＸ（本実施形態では、測定部２３によって測定されない）及びＹにおける電圧値の変化を例示する特性図（グラフ）である。図９に例示する通り、調整部２４が出力電圧値を調整する前では、測定ポイントＸ及びＹにおける電圧値は、図５に示す例のときと同様に、順に、５．０Ｖ、及び、４．６Ｖである。図９に示す例でも、図５に示す例と同様に、ＵＳＢケーブル２００によってＡＣアダプタ２と接続される機器を充電可能な最少電圧値は４．７５Ｖであるので、調整部２４が出力電圧値を調整する前は、ＡＣアダプタ２は接続される機器を充電することができなくなる虞がある。
【００４２】
調整部２４は、図８に例示する通り、基準電圧情報２４０を、例えば集積回路におけるメモリに記憶している。基準電圧情報２４０は、ＵＳＢケーブル２００によってＡＣアダプタ２と接続される機器を充電可能な最少電圧値（基準電圧値）を示す情報であり、本実施形態では、４．７５Ｖを示す情報である。この基準電圧値は、例えばユーザによって設定されている。調整部２４は、測定ポイントＹにおける電圧値が、基準電圧値である４．７５Ｖになるまで、出力電圧値を大きくする。調整部２４は、測定ポイントＹにおける電圧値が４．７５Ｖに達したときに、出力電圧値を大きくする動作を停止する。このとき、測定ポイントＸにおける電圧値は、５．０Ｖから０．１５Ｖ上昇した５．１５Ｖになる。
【００４３】
次に図１０のフローチャートを参照して、本実施形態に係るＡＣアダプタ２を使用した一連の操作の流れについて詳細に説明する。
【００４４】
先ず、ステップＳ１０１及びＳ１０２と同様の操作が行われる（ステップＳ２０１）。測定部２３は、例えば電流が流れたことを契機として、測定ポイントＹにおける電圧値を測定し、その測定結果を調整部２４へ入力する（ステップＳ２０２）。調整部２４は、測定ポイントＹにおける電圧値と、基準電圧情報２４０が示す基準電圧値とを比較する（ステップＳ２０３）。
【００４５】
測定ポイントＹにおける電圧値が基準電圧値よりも小さい場合（ステップＳ２０４でＹｅｓ）、調整部２４は、測定ポイントＹの電圧値が基準電圧値まで上昇するように、出力電圧値を調整する（ステップＳ２０５）。測定ポイントＹにおける電圧値が基準電圧値以上である場合（ステップＳ２０４でＮｏ）、操作はステップＳ２０６へ進む。ステップＳ１０６乃至Ｓ１０８と同様の処理が行われ（ステップＳ２０６）、全体の操作は終了する。
【００４６】
本実施形態に係る電源アダプタ２は、機器に接続する給電ケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧を出力することを、汎用性が高く、かつ、簡易な構成により実現することができる、その理由は、電源アダプタ２が以下の通りに動作するからである。すなわち、
・電源アダプタ２は、負荷部１２を備えることによって、出力コネクタ１０及び１１がＵＳＢケーブル２００（給電ケーブル）と接続された状態で外部からＡＣ１００Ｖが供給されたときに、ＵＳＢケーブル２００を介して機器３００に電源供給したときと同様に、電流がＵＳＢケーブル２００に流れるようにする。
・測定部２３は、出力コネクタ１０及び１１がＵＳＢケーブル２００と接続された状態で外部からＡＣ１００Ｖが供給されたときに、入力コネクタ１１における電圧値を測定する。
・調整部２４は、入力コネクタ１１における電圧値が基準電圧値より小さい場合、入力コネクタ１１における電圧値が基準電圧値まで上昇するように、出力電圧値を調整する。そして、調整部２４は、ＵＳＢケーブル２００のコネクタ２０２が、機器３００のコネクタ３０１と接続されたのちも、調整した出力電圧値を維持して出力する。
【００４７】
本実施形態に係る測定部２３は、第１の実施形態に係る測定部２２とは異なり、測定ポイントＹの電圧値を測定する。調整部２４は、測定ポイントＹにおける電圧値が基準電圧情報２４０が示す基準電圧まで上昇するように出力電圧値を調整する。これにより、本実施形態に係るＡＣアダプタ２は、基準電圧値が異なる様々な機器に対して、柔軟に対応することができる。
【００４８】
＜第３の実施形態＞
図１１は、本願発明の第３の実施形態に係るＡＣアダプタ３の構成を概念的に示すブロック図である。以下の説明では、第１あるいは第２の実施形態と同様に動作する構成については、第１あるいは第２の実施形態と同じ番号を付与することにより、説明を省略する。
【００４９】
実施形態に係るＡＣアダプタ３は、出力コネクタ１０、入力コネクタ１１、負荷部１２、測定部１３、調整部３４、記憶部３５、入力スイッチ３６、表示部３７、入力プラグ１００、整流／平滑部１０１、高周波トランス１０２、及び、整流／平滑部１０３を備えている。
【００５０】
記憶部３５は、調整部３４が出力電圧値を調整した際の調整情報を格納可能なエントリを複数（例えば３つ）備えている。記憶部３５は、調整部３４からの指示に基づいて、調整部３４から入力された調整情報を、３つのエントリのうちのいずれかに格納する。
【００５１】
本実施形態に係るＡＣアダプタ３の外観を例示する図（上面図）を図１２に示す。図１２に示す通り、ＡＣアダプタ３は、ユーザによって押圧可能な入力スイッチ３６、及び、ユーザによって視認可能な表示部３７を備えている。
【００５２】
入力スイッチ３６は、ユーザによって押圧されるたびに、押圧されたことを調整部３４へ通知する。
【００５３】
表示部３７は、図１２に例示する通り、３つの発光素子（例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ））を備えている。表示部３７が備えるＬＥＤの数は３つに限定されない。表示部３７は、調整部３４からの指示に基づいて、３つのＬＥＤのうちの少なくともいずれかを点灯あるいは点滅する。表示部３７は、調整部３４からの指示に基づいて、これらＬＥＤの発光色を赤色あるいは黄色等に変更する。
【００５４】
調整部３４は、第１の実施形態に係る調整部１４と同様に、測定部１３による測定結果に基づいて、高周波トランス１０２へ出力する電圧値を調整する機能を備える。調整部３４は、ＵＳＢケーブル２００が出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１に接続された状態において、観測ポイントＹにおける電圧値が所定の基準を満たすか否かを判定する。その所定の基準の一例としては、「所定の閾値以上であること」である。調整部３４は、観測ポイントＹの電圧値が所定の基準を満たさない場合、表示部３７が備えるＬＥＤの少なくともいずれかを赤色点滅するように、表示部３７を制御する。この場合、ＵＳＢケーブル２００は使用に適さないケーブルとして、ユーザにより別のケーブルに交換される。
【００５５】
調整部３４は、入力スイッチ３６から押圧されたことを通知されるたびに、表示部３７における点灯あるいは点滅するＬＥＤを、順次、例えばラウンドロビン方式にしたがって変更する。本実施形態では、表示部３７が備える３つのＬＥＤは、記憶部３５が備える３つのエントリと、１対１に関連付けされている。
【００５６】
調整部３４は、測定ポイントＸ及びＹの電圧値が目標値に達したときに、表示部３７が備えるＬＥＤが黄色点滅するように制御する。調整部３４は、調整した電圧値に関する調整情報を、表示部３７における点滅したＬＥＤが示す、記憶部３５のエントリに格納する。調整部３４は、こののち、ＵＳＢケーブル２００が出力コネクタ１０に接続されたときに、この調整情報を、ユーザによる入力スイッチ３６への押圧操作によって選択された記憶部３５におけるエントリから読み出すことによって、出力コネクタ１０から出力される電圧値が目標値となるように出力電圧値を調整可能である。
【００５７】
次に図１３のフローチャートを参照して、本実施形態に係るＡＣアダプタ３を使用した一連の操作の流れについて詳細に説明する。
【００５８】
先ず、ステップＳ１０１及びＳ１０２と同様の操作が行われる（ステップＳ３０１）。測定部１３は、例えば電流が流れたことを契機として、測定ポイントＸ及びＹにおける電圧値を測定する（ステップＳ３０２）。測定ポイントＹにおける電圧値が基準を満たさない場合（ステップＳ３０３でＮｏ）、調整部３４は、表示部３７が備えるＬＥＤが赤色点滅するように制御する（ステップＳ３０４）。ＵＳＢケーブル２００がユーザによって別のケーブルに交換され（ステップＳ３０５）、処理はステップＳ３０１へ戻る。
【００５９】
測定ポイントＹにおける電圧値が基準を満たす場合（ステップＳ３０３でＹｅｓ）、調整部３４は、測定ポイントＸ及びＹの電圧値が、調整開始時における電圧値から、測定ポイントＸ及びＹの電圧差の値分、上昇するように、出力電圧を調整する（ステップＳ３０６）。測定ポイントＸ及びＹの電圧値が目標値に達しない場合、操作はステップＳ３０２へ戻る。
【００６０】
測定ポイントＸ及びＹの電圧値が目標値に達した場合、調整部３４は、表示部３７が備えるＬＥＤが黄色点滅するように制御する（ステップＳ３０８）。調整部３４は、入力スイッチ３６が押圧されるごとに、表示部３７における点滅するＬＥＤを順次変更する（ステップＳ３０９）。調整部３４は、調整した電圧値に関する調整情報を、表示部３７における点滅したＬＥＤが示す、記憶部１５のエントリに格納する（ステップＳ３１０）。Ｓ１０７及びＳ１０８と同様の操作が行われ（ステップＳ３１１）、全体の操作は終了する。
【００６１】
本実施形態に係る電源アダプタ３は、機器に接続する給電ケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧を出力することを、汎用性が高く、かつ、簡易な構成により実現することができる、その理由は、電源アダプタ３が以下の通りに動作するからである。すなわち、
・電源アダプタ３は、負荷部１２を備えることによって、出力コネクタ１０及び１１がＵＳＢケーブル２００（給電ケーブル）と接続された状態で外部からＡＣ１００Ｖが供給されたときに、ＵＳＢケーブル２００を介して機器３００に電源供給したときと同様に、電流がＵＳＢケーブル２００に流れるようにする。
・測定部１３は、出力コネクタ１０及び１１がＵＳＢケーブル２００と接続された状態で外部からＡＣ１００Ｖが供給されたときに、出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１における電圧値を測定する。
・調整部３４は、出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１における電圧値が、調整開始時における電圧値から、出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１における電圧差の値分上昇するように、出力電圧値を調整する。そして、調整部３４は、ＵＳＢケーブル２００のコネクタ２０２が、機器３００のコネクタ３０１と接続されたのちも、調整した出力電圧値を維持して出力する。
【００６２】
本実施形態に係る記憶部３５は、調整部３４による調整情報を格納するエントリを複数備えている。調整部３４は、ユーザインタフェース（入力スイッチ３６及び表示部３７）を介してユーザにより指定されたエントリに調整情報を格納する。これにより、ＡＣアダプタ３は、複数のＵＳＢケーブル２００に関する調整情報を区別して管理する。このため、本実施形態に係るＡＣアダプタ３は、１度出力電圧値に関する調整が行われた複数のＵＳＢケーブル２００に関して、ＵＳＢケーブル２００の両端をＡＣアダプタ１に接続してＡＣアダプタ１からの出力電圧値を調整する処理を行うことなく、最適な電圧値を出力することができる。したがって、本実施形態に係るＡＣアダプタ３は、出力電圧値を調整する作業に関して、ユーザの利便性をさらに向上することができる。
【００６３】
また、本実施形態に係る調整部３４は、ＵＳＢケーブル２００が出力コネクタ１０及び入力コネクタ１１に接続された状態において、観測ポイントＹにおける電圧値が所定の基準を満たすか否かを判定し、その判定結果を表示部３７を介して表示する。これにより、本実施形態に係るＡＣアダプタ３は、電圧降下量が大きく使用に適さないＵＳＢケーブルをユーザに知らせることができる。
【００６４】
尚、本実施形態に係る表示部３７は、ＬＥＤ以外のデバイスを備えてもよい。表示部３７は、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）を備え、文字により情報を表示してもよい。この場合、表示部３７は、例えば、調整部３４から出力される電圧値等を含む調整情報の内容を表示してもよい。
【００６５】
また、本実施形態に係るＡＣアダプタ３は、測定部１３の代わりに、第２の実施形態に係る測定部２３を備えてもよい。この場合、調整部３４は、出力電圧値に関する調整について、第２の実施形態に係る調整部２４と同様の処理を行う。
【００６６】
＜第４の実施形態＞
図１４は、本願発明の第４の実施形態に係る電源アダプタ４の構成を概念的に示すブロック図である。
【００６７】
本実施形態に係る電源アダプタ４は、第１の接続部４０、第２の接続部４１、負荷部４２、測定部４３、及び、調整部４４を備えている。
【００６８】
第１の接続部４０は、給電ケーブル４００の一端と通電可能に接続することが可能である。
【００６９】
第２の接続部４１は、給電ケーブル４００の他端と通電可能に接続することが可能である。
【００７０】
負荷部４２は、第２の接続部４１と通電可能に接続され、電気的負荷を有する。
【００７１】
測定部４３は、給電ケーブル４００が第１の接続部４０及び第２の接続部４１と接続されている場合において、外部からの給電によって負荷部４２に対して電流が流れるときに、第２の接続部４１における電圧を測定する。
【００７２】
調整部４４は、測定部４３により測定された電圧に応じて、第１の接続部４０から給電ケーブル４００に対して出力される電圧を調整する。調整部４４は、給電ケーブル４００が第２の接続部４１と未接続となったのちも、調整した電圧を維持する。
【００７３】
本実施形態に係る電源アダプタ４は、機器に接続する給電ケーブルによる電圧降下量を考慮して、当該機器を充電あるいは動作可能な電圧を出力することを、汎用性が高く、かつ、簡易な構成により実現することができる、その理由は、電源アダプタ４が以下の通りに動作するからである。すなわち、
・電源アダプタ４は、負荷部４２を備えることによって、第１の接続部４０及び第２の接続部４１が給電ケーブル４００と接続された状態で外部から給電されたときに、給電ケーブル４００を介して機器に電源供給したときと同様に、電流が給電ケーブル４００に流れるようにする。
・測定部４３は、第１の接続部４０及び第２の接続部４１が給電ケーブル４００と接続された状態で外部から給電されたときに、第２の接続部４１における電圧を測定する。
・調整部４４は、測定部４３により測定された電圧に応じて、第１の接続部４０から給電ケーブル４００に出力される電圧を調整する。そして、調整部４４は、給電ケーブル４００が、第２の接続部４１と未接続となったのちも、調整した出力電圧を維持して出力する。
【００７４】
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。
【符号の説明】
【００７５】
１    ＡＣアダプタ
１０    出力コネクタ
１１    入力コネクタ
１２    負荷部
１３    測定部
１４    調整部
１５    記憶部
１００    入力プラグ
１０１    整流／平滑部
１０２    高周波トランス
１０３    整流／平滑部
２００    ＵＳＢケーブル
２０１    コネクタ
２０２    コネクタ
３００    機器
３０１    コネクタ
３０２    リチウムイオン２次電池
２    ＡＣアダプタ
２３    測定部
２４    調整部
２４０    基準電圧情報
３    ＡＣアダプタ
３４    調整部
３５    記憶部
３６    入力スイッチ
３７    表示部
４    電源アダプタ
４０    第１の接続部
４１    第２の接続部
４３    測定部
４４    調整部
４００    給電ケーブル
【図１】
2017045162.tif 000003
【図２】
2017045162.tif 000004
【図３】
2017045162.tif 000005
【図４】
2017045162.tif 000006
【図５】
2017045162.tif 000007
【図６】
2017045162.tif 000008
【図７】
2017045162.tif 000009
【図８】
2017045162.tif 000010
【図９】
2017045162.tif 000011
【図１０】
2017045162.tif 000012
【図１１】
2017045162.tif 000013
【図１２】
2017045162.tif 000014
【図１３】
2017045162.tif 000015
【図１４】
2017045162.tif 000016
【図１５】
2017045162.tif 000017