JP2007103091A - Connection cable - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a connection cable, and more particularly to a connection cable for connecting a personal computer (hereinafter abbreviated as PC as appropriate) and a mobile phone, and including a data signal line for data communication and a power supply line for charging the mobile phone. About.
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。
When data is exchanged between a device such as a notebook PC and a device such as a mobile phone, data communication using a data communication USB (universal serial bus) cable as shown in FIG. 10 has been conventionally performed. Has been. Referring to the figure, the
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。
In the figure, a notebook PC 10 includes a PC main body
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。
However, in the connected state as shown in FIG. 10, when the storage battery of the
On the other hand, when power is supplied from a storage battery possessed by a device such as a notebook PC 10 to a device such as a mobile phone, power supply using a charging USB cable as shown in FIG. 11 is conventionally performed. Referring to the figure, a
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。
In the figure, the notebook PC 10 has the same configuration as that shown in FIG. The
In the case of the connection state as shown in FIG. 11 described above, data communication cannot be performed between a device such as the notebook PC 10 and a device such as the
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。
That is, there are various types of
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。
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。
In the conventional method described above, the data
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。
In order to solve this problem, for example, a connection cable having a configuration as shown in FIG. 13 can be considered. In the example shown in the figure, one terminal of the
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。 However, with such a configuration, in order to perform charging and data exchange at the same time, it is necessary that a circuit configuration for performing them at the same time is built in the device to be charged. When power is supplied to a mobile phone or the like as shown in FIG. 13, if the voltage from a storage battery possessed by a device such as a notebook PC differs from the voltage required by the device such as a mobile phone, the device is caused by overvoltage or overcurrent. There is a problem that there is a risk of damage.
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。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The object of the present invention is to carry a cell by overvoltage or overcurrent when power is supplied from a storage battery of a device such as a notebook PC to a device such as a mobile phone. To provide a connection cable capable of simultaneously performing data communication without damaging a device such as a telephone.
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。
A connection cable according to
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。
The connection cable according to claim 2 of the present invention is the connection cable according to
The connection cable according to
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。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a connection cable according to the first aspect, wherein the protection element is inserted between a pair of electric wires forming the power supply line and maintains a voltage applied to the mobile phone at a predetermined value or less. A fuse provided in the vicinity of the zener diode to be inserted into at least one of the pair of electric wires constituting the power supply line and to cut off the power supply to the mobile phone as the temperature of the zener diode rises. Features. According to such a configuration, damage to the device can be prevented even when the temperature of the Zener diode rises.
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。
The connection cable according to claim 5 of the present invention is the power conversion means according to any one of
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。
In short, according to the present invention, the data communication line only cable or the power line only cable is not used separately, but data communication is performed between a device such as a notebook PC and a device such as a mobile phone, Power can be supplied safely while avoiding the risk of burning of equipment such as mobile phones.
By the way, in order to perform charging and data communication at the same time, it is necessary that a circuit configuration for performing them at the same time is built in a device to be charged. For this reason, a device that does not have such a circuit configuration or the like cannot be charged and data communication at the same time even when connected by a known cable or the like. Even in such a case, if the connection cable of the present invention is used, charging and data exchange can be performed simultaneously and safely.
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。 As described above, the present invention eliminates the possibility of damaging a device such as a mobile phone due to overvoltage or overcurrent when power is supplied from a storage battery of the device such as a notebook PC to the device such as a mobile phone. If the voltage from the storage battery of the device, such as a notebook PC, is different from the voltage required by the device, such as a mobile phone, by converting the voltage to an appropriate voltage, Thus, there is an effect that it is possible to avoid the risk of burning of the device such as the mobile phone while performing data communication between the device such as the mobile phone and the like.
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to in the following description, the same parts as those in the other drawings are denoted by the same reference numerals.
(Embodiment)
In the present invention, not only a data communication line or a connection cable of only a power supply line, but data communication between a device such as a notebook PC and a device such as a mobile phone is performed, and a device such as a mobile phone is burned out. A connection cable capable of supplying power while avoiding danger is provided.
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。 That is, in a connection cable such as a USB cable, in addition to a data line for performing data communication between a device such as a notebook PC and a device such as a cellular phone, power is supplied from the device such as a notebook PC to a device such as a cellular phone. The power line is provided at the same time, and various protection devices such as a fuse and a Zener diode are provided on the power line in order to eliminate the possibility of damaging a device such as a cellular phone due to overvoltage or overcurrent. Furthermore, when the voltage from the storage battery built in the device such as a notebook PC is different from the voltage required by the device such as the mobile phone, a device that converts the voltage into an appropriate voltage is provided. While performing data communication, it is possible to safely supply power without risk of burning of devices such as mobile phones.
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。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of a connection cable according to the present invention.
The connection cable of this example is a connection cable compliant with the USB standard. One terminal of the
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。
According to such a configuration, power can be supplied from the device such as the
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。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a connection cable according to a second embodiment of the present invention.
In this example, in the configuration of FIG. 1, a
Here, FIG. 3 shows an example of electrical characteristics of the
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。
Further, FIG. 4 shows an example of electrical characteristics of the
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。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a connection cable according to a third embodiment of the present invention.
In this example, in the configuration of FIG. 1, a
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。
Here, the electrical characteristics of the
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。
Returning to FIG. 5, in such a configuration, when an overcurrent occurs, the
Even when an overvoltage occurs, the Zener voltage Vz of the
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。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a connection cable according to a fourth embodiment of the present invention.
In this example, a configuration in which a
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。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a fifth embodiment of a connection cable according to the present invention.
In this example, in the configuration of FIG. 1, a
In the
(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。
(Summary)
As described above, according to the present invention, data communication can be performed while charging a mobile phone from a personal computer such as a notebook PC. In particular, if a notebook PC and a mobile phone are connected, charging and data communication can be performed simultaneously even in places where there is no commercial power source, such as outdoors.
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。 That is, according to the present invention, in the connection cable, in addition to a data line for performing data communication between a device such as a notebook PC and a device such as a mobile phone, a power line for supplying power from the device such as a notebook PC to a device such as a mobile phone. In addition, various protection devices such as fuses and Zener diodes are provided on the power line in order to eliminate the possibility of damaging devices such as mobile phones due to overvoltage and overcurrent. Furthermore, when the voltage from the storage battery possessed by a device such as a notebook PC is different from the voltage required by a device such as a mobile phone, data can be obtained by providing a device that converts the voltage to an appropriate voltage. While performing communication, it is possible to safely supply power without risk of burning of a device such as a mobile phone.
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。 As described above, according to the present invention, the data communication line alone or the power line only cable is not used separately, but data communication is performed between a device such as a notebook PC and a device such as a mobile phone, By avoiding dangers such as burning of devices such as mobile phones, there is an advantage that power can be supplied safely and stable data communication can be performed for a long time.
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。 The present invention can be used when performing device charging and data exchange while preventing damage to the device.
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
1 Connection cable 2 Power line (+ V)
3 Power line (GND)
4 Data line (D +)
5 Data line (D-)
6
10a main body
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080205 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080610 |