JP2017204978A - モバイル機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 コネクタおよびコネクタ近傍における異常発熱、発煙、焼損などの発生が抑制されたモバイル機器を提供する。【解決手段】 ケース２と、ケース２の表面に設けられたメス型のコネクタ（マイクロＵＳＢ３）と、ケース２の内部に収容された蓄電池７と、ケース２の内部に収容された、電源制御機能を備えたＩＣ１８と、を備え、コネクタ（マイクロＵＳＢ３）は、少なくとも、電力供給ラインの接続をおこない、さらに、ケース２の内部のコネクタ（マイクロＵＳＢ３）の近傍にＰＴＣサーミスタ１５が設けられ、コネクタ（マイクロＵＳＢ３）の近傍の温度が上昇し、ＰＴＣサーミスタ１５の抵抗値が閾値を超えて上昇した場合に、ＩＣ１８が電源供給ラインを遮断するようにした。【選択図】 図１

Description

本発明はモバイル機器に関し、さらに詳しくは、コネクタおよびコネクタ近傍における異常発熱、発煙、焼損などの発生が抑制されたモバイル機器に関する。

スマートフォン、タブレッド型コンピュータなどのモバイル機器においては、内蔵するリチウムイオン電池などの蓄電池への電力供給を、モバイル機器の側面に設けられたコネクタを経由しておこなう方法が一般的である。より具体的には、充電器から延びた電力コード（電力供給ライン）の先端に取付けられたコネクタと、モバイル機器の側面に設けられたコネクタとを接続して、充電器から蓄電池へ電力を供給する。

モバイル機器においても、薄型化が好まれる傾向にあり、薄型化が進んでいる。モバイル機器が薄型化されると、側面に設けられる、電力供給ラインを接続するためのコネクタを小さくする必要がある。

薄型されたモバイル機器に設けられるのに適した、小型化された、電力供給ラインの接続のためのコネクタとして、メス型のマイクロＵＳＢ（Universal Serial Bus）がある。マイクロＵＳＢは、電力供給ラインの接続だけではなく、信号ラインの接続を同時におこなうことができる。

メス型のマイクロＵＳＢは、たとえば断面が六角形の筒状の導電性コネクタシェルを備える。そして、導電性コネクタシェルの内部に、表面に複数の接点が形成された絶縁基板が配置されている。

一方、充電器から延びる電力コードの先端に接続されたオス型のマイクロＵＳＢは、メス型の場合よりも一回り小さい、断面が六角形の筒状の導電性コネクタシェルを備える。そして、導電性コネクタシェルの内部に、複数の接点が形成された絶縁体が配置されている。

メス型のマイクロＵＳＢと、オス型のマイクロＵＳＢとを接続すると、メス型のマイクロＵＳＢの絶縁基板の接点と、メス型のマイクロＵＳＢの絶縁体の対応する接点とが接触し、相互に電気的導通がはかられる。

マイクロＵＳＢにおいては、複数組の接点のうち、所定の２組が電力供給ラインの接続に使用され、残りの組が信号ラインの接続に使用される。マイクロＵＳＢの導電性コネクタシェルは、グランドとしての機能を有しているため、モバイル機器の側面に設けられたメス型のマイクロＵＳＢの導電性コネクタシェルが、モバイル機器のグランドに接続される。

近時、モバイル機器において、長時間使用を可能にするために、リチウムイオン電池などの蓄電池の大容量化が進んでいる。モバイル機器が高機能化し、それに伴って消費される電力量が増加したことも背景にある。

しかしながら、大容量化された蓄電池に対し、従来と同じ電流値で充電していたのでは、フル充電までに要する時間が長くなってしまい、モバイル機器の使用者に不満を与えてしまう。そこで、充電のための電流値を大きくし、短時間でフル充電できるようにする急速充電化も進められている。

上述したとおり、モバイル機器へ充電を、マイクロＵＳＢなどの小型のコネクタを使用し、かつ、大きな電流値でおこなった場合、金属粉や水分などの異物が接点や導電性コネクタシェルへ付着したり、コネクタが僅かに破損したりすることにより、ショートが発生する虞がある。そして、ショートに起因して、コネクタやコネクタ近傍において、異常発熱、発煙、発火などが発生する虞がある。

そこで、非特許文献１（ＭＣＰＣ ＴＲ‐０２１ ＵＳＢ充電インターフェース安全設計ガイドライン Version１．００）では、たとえば、モバイル機器に設けるメス型のマイクロＵＳＢコネクタの導電性コネクタシェルを、モバイル機器のグランドに直接に接続するのではなく、正の温度係数を有するＰＴＣサーミスタ（Positive Temperature Coefficient Thermistor；正特性サーミスタ）を間に挿入したうえでグランドに接続することを推奨している（非特許文献１の本文１２頁の「対策例（２）」参照）。

図２（Ａ）、（Ｂ）に、非特許文献１に開示された上記推奨方法を示す。ただし、図（Ａ）、（Ｂ）は、非特許文献１に掲載されたものではなく、非特許文献１の文章による記載に基づき、本件出願人が新たに作成したものである。以下、図２（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら、非特許文献１の推奨方法について説明する。なお、図２（Ａ）はメス型のマイクロＵＳＢとオス型のマイクロＵＳＢとを接続する前の状態を示し、図２（Ｂ）は両者を接続した後の状態を示している。

図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、モバイル機器１０１のケース１０２に、メス型のマイクロＵＳＢ１０３が設けられている。マイクロＵＳＢ１０３は、筒状の導電性コネクタシェル１０４を備える。導電性コネクタシェル１０４の内部には、絶縁基板１０５が設けられている。絶縁基板１０５には、５つの接点１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄ、１０６ｅが形成されている。なお、図においては、５つの接点１０６ａ〜１０６ｅは、絶縁基板１０５の上側の面に形成されている。通常、５つの接点１０６ａ〜１０６ｅのうち、両端の２つの接点１０６ａ、１０６ｅが電力供給ラインの接続に使用される。すなわち、接点１０６ａがリチウムイオン電池などの蓄電池１０７のプラス端子に接続され、接点１０６ｅが蓄電池１０７のマイナス端子に接続される。なお、残りの接点１０６ｂ、１０６ｃ、１０６ｄは、信号ラインの接続に使用される。

一方、充電器２０１にコード２０２を介して接続されたオス型のマイクロＵＳＢ２０３も、筒状の導電性コネクタシェル２０４を備える。また、導電性コネクタシェル２０４の内部には、樹脂製の絶縁部材２０５が設けられている。そして、絶縁部材２０５に、５つの接点２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ、２０６ｄ、２０６ｅが形成されている。なお、図においては、５つの接点２０６ａ〜２０６ｅは、絶縁部材２０５の下側の面に形成されている。そして、５つの接点２０６ａ〜２０６ｅのうち、両端の２つの接点２０６ａ、２０６ｅが電力供給ラインの接続に使用される。すなわち、接点２０６ａがメス型のマイクロＵＳＢ１０３の接点１０６ａと接続され、接点２０６ｅがメス型のマイクロＵＳＢ１０３の接点１０６ｅと接続される。

非特許文献１の推奨方法では、上述したとおり、メス型のマイクロＵＳＢ１０３の導電性コネクタシェル１０４とグランドとの間に、ＰＴＣサーミスタ１０８が挿入される。

非特許文献１の推奨方法によれば、接点１０６ａ、２０６ａと導電性コネクタシェル１０４、２０４との間にショートが発生し、導電性コネクタシェル１０４、２０４からグランドへ異常電流が流れた場合には、ＰＴＣサーミスタ１０８が発熱し、抵抗値が上昇する。そして、ＰＴＣサーミスタ１０８によって、導電性コネクタシェル１０４、２０４からグランドへの異常電流が遮断される。すなわち、非特許文献１の推奨方法は、ＰＴＣサーミスタ１０８によって異常電流を遮断することにより、さらなる異常発熱、発煙、発火を抑制している。

「ＭＣＰＣ ＴＲ-０２１ ＵＳＢ充電インターフェース安全設計ガイドライン Version１．００」（モバイルコンピューティング推進コンソーシアム(ＭＣＰＣ)、２０１４年１０月８日発行）

非特許文献１の推奨方法によれば、接点１０６ａ、２０６ａと、導電性コネクタシェル１０４、２０４との間のショートによる、異常発熱、発煙、発火を抑制することができる。しかしながら、非特許文献１の推奨方法では、接点１０６ａ、２０６ａが、導電性コネクタシェル１０４、２０４以外とショートした場合には、異常発熱、発煙、発火を抑制することができない。すなわち、接点１０６ａ、２０６ａが、接点１０６ｂ、２０６ｂや、接点１０６ｃ、２０６ｃや、接点１０６ｄ、２０６ｄや、接点１０６ｅ、２０６ｅとショートした場合には、ＰＴＣサーミスタ１０８によって異常電流を遮断することはできず、異常発熱、発煙、発火を抑制することができない。

そこで、別の方法として、図３（Ａ）や図３（Ｂ）に示すように、オス型のマイクロＵＳＢ２０３に温度センサを埋設し、温度センサによって、ショートに起因するマイクロＵＳＢ２０３、１０３およびその近傍の異常発熱を検知し、発煙や発火が発生する前に、充電器２０１からオス型のマイクロＵＳＢ２０３への電力供給を停止させる方法が考えられる。図３（Ａ）は、オス型のマイクロＵＳＢ２０３に、温度センサとして、負の温度係数を有するＮＴＣサーミスタ（Negative Temperature Coefficient Thermistor；負特性サーミスタ）２０７を埋設した場合を示している。また、図３（Ｂ）は、オス型のマイクロＵＳＢ２０３に、温度センサとして、ＰＴＣサーミスタ２０８を埋設した場合を示している。

さらに詳しく説明すると、ＮＴＣサーミスタ２０７およびＰＴＣサーミスタ２０８は、いずれも、異常発熱により、自己の温度が上昇すると、抵抗値が変化する。すなわち、ＮＴＣサーミスタ２０７は、自己の温度が上昇すると、抵抗値が低下する。一方、ＰＴＣサーミスタ２０８は、自己の温度が上昇すると、抵抗値が上昇する。

図３（Ａ）、（Ｂ）の方法においては、充電器２０１の内部に電力供給停止回路（図示せず）を設けておき、異常発熱によりＮＴＣサーミスタ２０７やＰＴＣサーミスタ２０８の抵抗値が変化した場合に、充電器２０１からモバイル機器１０１への電力供給を停止し、発煙や発火を未然に防止する。

充電器２０１の内部に設けられる電力供給停止回路は、たとえば、ＮＴＣサーミスタ２０７またはＰＴＣサーミスタ２０８と、別の固定抵抗とを直列に接続して分圧抵抗回路を形成し、接続点の電圧値を測定する。そして、接続点の電圧値が、所定の閾値を超えて変化した場合に、コネクタおよびコネクタ近傍において異常発熱し、ＮＴＣサーミスタ２０７またはＰＴＣサーミスタ２０８の抵抗値が変化したものと判断し、充電器２０１からモバイル機器１０１への電力供給を停止する。

図３（Ａ）、（Ｂ）の方法は、ショートに起因するコネクタおよびコネクタ近傍の異常発熱を検知し、発煙、発火を未然に防止することができる。しかしながら、図３（Ａ）、（Ｂ）の方法には、ＮＴＣサーミスタ２０７またはＰＴＣサーミスタ２０８を埋設するために、オス型のマイクロＵＳＢ２０３が大型化してしまうという問題があった。また、充電器２０１とオス型のマイクロＵＳＢ２０３とを繋ぐコード２０２が、温度センサ用の配線を追加することによって、太くなってしまうという問題があった。

そこで、さらに別の方法として、図４（Ａ）に示すように、ＮＴＣサーミスタ（温度センサ）２０９を、モバイル機器１０１のメス型のマイクロＵＳＢ１０３の近傍に配置する方法が考えられる。すなわち、ショートに起因するコネクタおよびコネクタ近傍の異常発熱を、ＮＴＣサーミスタ２０９の抵抗値の変化から検出し、発煙や発火が発生する前に、蓄電池１０７への電力供給を停止させる方法が考えられる。

この方法においては、モバイル機器１０１の内部に、たとえば、図４（Ｂ）に示す回路を構成する。まず、ＮＴＣサーミスタ２０９と、固定抵抗２１０とを直列に接続して、分圧抵抗回路２１１を構成する。そして、分圧抵抗回路２１１の、ＮＴＣサーミスタ２０９側の端部を一定の電圧が印加された電源Ｖｉｎに接続し、固定抵抗２１０側の端部をグランドに接続する。

また、分圧抵抗回路２１１のＮＴＣサーミスタ２０９と固定抵抗２１０との接続点を、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２１２に接続する。次に、アナログデジタル変換器２１２を、増幅器（ｕＰ）２１３に接続する。次に、増幅器２１３を、インターフェース（Ｉ／Ｆ）２１４に接続する。次に、インターフェース２１４を、電源制御機能を備えたＩＣ２１５に接続する。

ショートに起因してコネクタおよびコネクタ近傍に異常発熱が発生すると、まず、ＮＴＣサーミスタ２０９の温度が上昇し、ＮＴＣサーミスタ２０９の抵抗値が降下する。そして、ＮＴＣサーミスタ２０９の抵抗値が降下すると、アナログデジタル変換器２１２に対して出力される、分圧抵抗回路２１１のＮＴＣサーミスタ２０９と固定抵抗２１０との接続点の電圧が上昇する。アナログデジタル変換器２１２は、上昇した電圧をデジタル信号に変換したうえで、増幅器２１３に対して出力する。次に、増幅器２１３は、上昇した電圧を示すデジタル信号を増幅したうえで、インターフェース２１４に対して出力する。インターフェース２１４は、増幅後のデジタル信号を、電源制御機能を備えたＩＣ２１５に対して出力する。電源制御機能を備えたＩＣ２１５は、入力されたデジタル信号が、所定の閾値を超えて大きい場合には、コネクタおよびコネクタ近傍にショートに起因する異常発熱が発生したと判断して、充電器２０１から蓄電池１０７への電力の供給を停止させる。この結果、ショートに起因した発煙や発火が、未然に防止される。

図４（Ａ）、（Ｂ）に示す方法によれば、ショートに起因した異常発熱を検知し、発煙や発火を未然に防止することができる。しかしながら、この方法には、モバイル機器１０１のケース１０２の内部に、アナログデジタル変換器２１２、増幅器２１３、インターフェース２１４を設けなければならず、モバイル機器１０１が大型化してしまうという問題があった。また、アナログデジタル変換器２１２、増幅器２１３、インターフェース２１４においても電力が消費されるため、蓄電池１０７の電力が消耗されてしまうという問題があった。

なお、図４（Ｂ）の回路において、アナログデジタル変換器２１２、増幅器２１３、インターフェース２１４を必要とする理由は、ＮＴＣサーミスタ２０９の温度変化に対する抵抗値の変化量が小さいことに起因する。図５に、ＮＴＣサーミスタの温度変化に対する抵抗値の変化量と、ＰＴＣサーミスタの温度変化に対する抵抗値の変化量とを、比較して示す。図５から分かるように、一般に、ＰＴＣサーミスタは、温度変化に対して抵抗値が急激に変化する。これに対して、ＮＴＣサーミスタは、温度変化に対して抵抗値は緩やかにしか変化しない。

そのため、ＮＴＣサーミスタ２０９を温度センサに使用した図４（Ａ）、（Ｂ）に示す方法においては、分圧抵抗回路２１１のＮＴＣサーミスタ２０９と固定抵抗２１０との接続点の電圧を、アナログデジタル変換器２１２でデジタル信号に変換し、増幅器２１３で増幅し、インターフェース２１４を経由して、電源制御機能を備えたＩＣ２１５に入力させる必要があったのである。

以上のように、図４（Ａ）、（Ｂ）に示す方法は、温度センサとして、温度変化に対する抵抗値の変化量が小さいＮＴＣサーミスタ２０９を使用しているため、モバイル機器１０１のケース１０２の内部に、アナログデジタル変換器２１２、増幅器２１３、インターフェース２１４を設けなければならず、モバイル機器１０１が大型化してしまうという問題があった。また、アナログデジタル変換器２１２、増幅器２１３、インターフェース２１４においても電力が消費されるため、蓄電池１０７の電力が消耗されてしまうという問題があった。

本発明は、上述した技術の有する問題を解決するためになされたものであり、その手段として本発明のモバイル機器は、ケースと、ケースの表面に設けられたコネクタと、ケースの内部に収容された蓄電池と、ケースの内部に収容された、電源制御機能を備えたＩＣと、を備え、コネクタは、少なくとも、電力供給ラインの接続をおこない、さらに、ケースの内部のコネクタの近傍にＰＴＣサーミスタが設けられ、コネクタの近傍の温度が上昇し、ＰＴＣサーミスタの抵抗値が閾値を超えて上昇した場合に、ＩＣが電源供給ラインを遮断するようにした。

ＰＴＣサーミスタと、固定抵抗とが直列に接続されて分圧抵抗回路が構成され、分圧抵抗回路のＰＴＣサーミスタと固定抵抗との接続点が、ＩＣに直接に接続されていても良い。

コネクタは、電力供給ラインの接続に加えて、信号ラインの接続をおこなうものであっても良い。コネクタには、たとえば、マイクロＵＳＢを使用することができる。

本発明のモバイル機器は、コネクタおよびコネクタ近傍にいて異常発熱が発生した場合には、電源供給ラインを遮断して、発煙、焼損などの発生を防止することができる。

また、本発明のモバイル機器は、温度センサとして、温度変化に対する抵抗値の変化量が大きいＰＴＣサーミスタを使用しているため、モバイル機器のケースの内部に、電源制御のために、新たに、アナログデジタル変換器、増幅器、インターフェースなどを設ける必要がなく、モバイル機器が大型化しない。また、電源制御のために、アナログデジタル変換器、増幅器、インターフェースにおいて電力が消費されることがないため、これらによって蓄電池の電力が消耗されることがない。

図１（Ａ）は、実施形態にかかるモバイル機器１を示す説明図である。なお、図１（Ａ）には、モバイル機器１だけではなく、充電器２１、コード２２、オス型のマイクロＵＳＢ２３を併せて示している。図１（Ｂ）は、モバイル機器１の内部に設けられたＰＴＣサーミスタ１５を含む、周辺回路を示す回路図である。 図２（Ａ）、（Ｂ）は、非特許文献１に示された推奨方法（モバイル機器の異常発熱等を抑制する方法）を示す説明図である。なお、図２（Ａ）はメス型のマイクロＵＳＢ１０３とオス型のマイクロＵＳＢ２０３とを接続する前の状態を示し、図２（Ｂ）は両者を接続した後の状態を示している。 図３（Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ、モバイル機器の異常発熱等を抑制する別の方法を示す説明図である。 図４（Ａ）は、モバイル機器の異常発熱等を抑制する、さらに別の方法を示す説明図である。図４（Ｂ）は、その方法が採用されたモバイル機器１０１の内部に設けられたＮＴＣサーミスタ２０９を含む、周辺回路を示す回路図である。 ＮＴＣサーミスタの温度変化に対する抵抗値の変化量と、ＰＴＣサーミスタの温度変化に対する抵抗値の変化量とを、比較して示したグラフである。

以下、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。

なお、各実施形態は、本発明の実施の形態を例示的に示したものであり、本発明が実施形態の内容に限定されることはない。また、異なる実施形態に記載された内容を組合せて実施することも可能であり、その場合の実施内容も本発明に含まれる。また、図面は、実施形態の理解を助けるためのものであり、必ずしも厳密に描画されていない場合がある。たとえば、描画された構成要素ないし構成要素間の寸法の比率が、明細書に記載されたそれらの寸法の比率と一致していない場合がある。また、明細書に記載されている構成要素が、図面において省略されている場合や、個数を省略して描画されている場合などがある。

図１（Ａ）に、実施形態にかかるモバイル機器１を示す。ただし、図１（Ａ）には、モバイル機器１だけではなく、充電器２１、コード２２、オス型のマイクロＵＳＢ２３を併せて示している。

モバイル機器１は、たとえば、スマートフォン、タブレッド型コンピュータなどである。ただし、モバイル機器１の種類は限定されず、他の種類の機器であっても良い。

モバイル機器１は、ケース２を備える。ケース２は、金属や樹脂からなる。

ケース２の側面の表面に、コネクタとして、メス型のマイクロＵＳＢ３が取付けられている。

マイクロＵＳＢ３は、金属からなる導電性コネクタシェル４を備えている。導電性コネクタシェル４は、図からはわからないが、断面が六角形の筒状をしている。

導電性コネクタシェル４の内部には、板状の絶縁基板５が設けられている。絶縁基板５は、セラミックや樹脂からなる。

絶縁基板５には、５つの接点６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅが形成されている。なお、図においては、５つの接点６ａ〜６ｅは、絶縁基板５の上側の面に形成されている。５つの接点６ａ〜６ｅのうち、両端の２つの接点６ａ、６ｅが電力供給ラインの接続に使用される。残りの接点６ｂ、６ｃ、６ｄは、信号ラインの接続に使用される。

ケース２の内部には、リチウムイオンからなる蓄電池７が収容されている。そして、絶縁基板５に形成された接点６ａが、蓄電池７のプラス端子に接続されている。また、絶縁基板５に形成された接点６ｅが、蓄電池７のマイナス端子に接続されている。

ケース２の内部の、メス型のマイクロＵＳＢ３の近傍に、ＰＴＣサーミスタ１５が設けられている。ＰＴＣサーミスタ１５は、マイクロＵＳＢ３およびその近傍の、異常発熱を検出するためのものである。

ケース２の内部には、さらに、図１（Ａ）には示さないが、図１（Ｂ）に示すように、固定抵抗１６と、電源制御機能を備えたＩＣ１８とが設けられている。そして、固定抵抗１６、電源制御機能を備えたＩＣ１８と、ＰＴＣサーミスタ１５とで、図１（Ｂ）に示す回路が構成されている。なお、本実施形態においては、電源制御機能を備えたＩＣ１８として、電源制御機能に特化した専用ＩＣを使用した。ただし、電源制御機能を備えたＩＣ１８は、電源制御機能と他の機能とを兼用させたＩＣであっても良い。

まず、固定抵抗１６とＰＴＣサーミスタ１５とが直列に接続されて、分圧抵抗回路１７が構成されている。そして、分圧抵抗回路１７の固定抵抗１６側の端部が、一定の電圧が印加された電源Ｖｉｎに接続されている。また、分圧抵抗回路１７のＰＴＣサーミスタ１５側の端部がグランドに接続されている。

また、分圧抵抗回路１７の固定抵抗１６とＰＴＣサーミスタ１５との接続点が、直接に、電源制御機能を備えたＩＣ１８に接続されている。

ここで、図１（Ａ）を参照しながら、本実施形態にかかるモバイル機器１に対して電力を供給する、充電器２１、コード２２、オス型のマイクロＵＳＢ２３について簡単に説明する。充電器２１は、たとえば、ＵＳＢ接続により、周辺機器に電力を供給する機能を有するパーソナルコンピュータなどである。充電器２１は、コード２２を介して、オス型のマイクロＵＳＢ２３に接続されている。マイクロＵＳＢ２３は、金属からなる筒状の導電性コネクタシェル２４を備える。導電性コネクタシェル２４の内部には、樹脂製の絶縁部材２５が設けられている。そして、絶縁部材２５に、５つの接点２６a、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅが形成されている。５つの接点２６a〜２６eのうち、両端の２つの接点２６ａ、２６ｅが電力供給ラインの接続に使用される。なお、残りの接点２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、信号ラインの接続に使用される。

メス型のマイクロＵＳＢ３とオス型のマイクロＵＳＢ２３とを接続し、充電器２１から、モバイル機器１の蓄電池１０７に電力を供給し、蓄電池１０７を充電している状態において、金属粉や水分などの異物の付着や、破損などにより、マイクロＵＳＢ３、２３においてショートが発生し、マイクロＵＳＢ３、２３やその近傍において異常発熱が発生すると、ＰＴＣサーミスタ１５の温度が上昇し、抵抗値が上昇する。

そして、ＰＴＣサーミスタ１５の抵抗値が上昇すると、分圧抵抗回路１７の固定抵抗１６とＰＴＣサーミスタ１５との接続点の電圧が上昇する。そして、上昇した電圧が、電源制御機能を備えたＩＣ１８に入力される。ＩＣ１８は、入力された電圧が所定の閾値を超えて大きい場合には、マイクロＵＳＢ３、２３やその近傍において異常発熱が発生したと判断して、充電器２１から蓄電池７への電力の供給を停止させる。この結果、マイクロＵＳＢ３、２３においてショートが発生し、マイクロＵＳＢ３、２３やその近傍において、異常発熱が発生しても、電力の供給を停止することにより、発煙や発火を未然に防止することができる。

なお、本実施形態にかかるモバイル機器１においては、分圧抵抗回路１７の固定抵抗１６とＰＴＣサーミスタ１５との接続点が、電源制御機能を備えたＩＣ１８に直接に接続されており、図４（Ａ）、（Ｂ）に示した、温度センサにＮＴＣサーミスタ２０９を使用した場合のように、分圧抵抗回路２１１のＮＴＣサーミスタ２０９と固定抵抗２１０との接続点と、電源制御機能を備えたＩＣ２１５との間に、アナログデジタル変換器２１２、増幅器２１３、インターフェース２１４などを設ける必要がない。

モバイル機器１において、分圧抵抗回路１７の固定抵抗１６とＰＴＣサーミスタ１５との接続点と、電源制御機能を備えたＩＣ１８との間に、アナログデジタル変換器、増幅器、インターフェースなどを設ける必要がないのは、図５を使って既に説明したように、ＰＴＣサーミスタは、ＮＴＣサーミスタに比べて、温度変化に対して抵抗値が急激に変化するからである。すなわち、ＰＴＣサーミスタ１５は、温度が上昇した場合に、十分に大きく抵抗値が上昇するため、分圧抵抗回路１７の固定抵抗１６とＰＴＣサーミスタ１５との接続点の電圧も大きく上昇する。そのため、電源制御機能を備えたＩＣ１８は、接続点の電圧を、アナログデジタル変換したり、増幅したりした上で入力しなくても、接続点の電圧が上昇したことを検出できるのである。

モバイル機器１は、温度センサとして、温度変化に対する抵抗値の変化量が大きいＰＴＣサーミスタ１５を使用しているため、ケース２の内部に、電力制御のために、新たにアナログデジタル変換器、増幅器、インターフェースなどを設ける必要がなく、これらを設けることによる大型化を回避できている。また、モバイル機器１は、電力制御のためのアナログデジタル変換器、増幅器、インターフェースによって電力が消費されることがないため、その分だけ蓄電池７の長時間使用が可能になっている。

以上、本発明の実施形態にかかるモバイル機器１について説明した。しかしながら、本発明が上述した内容に限定されることはなく、発明の趣旨に沿って、種々の変更をなすことができる。

たとえば、モバイル機器１では、ケースに設けられるコネクタとして、メス型のマイクロＵＳＢ３を使用したが、コネクタの種類は任意であり、種々の種類のコネクタを使用することができる。また、コネクタは、マイクロＵＳＢ３のように、電力供給ラインと信号ラインとの両方を接続するものではなく、電力供給ラインのみを接続するものであっても良い。

また、ＰＴＣサーミスタ１５の温度および抵抗値の上昇を、電源制御機能を備えたＩＣ１８に伝える回路も、図１（Ｂ）に示したものには限定されず、種々の回路を採用することができる。

１・・・モバイル機器（スマートフォン、タブレッド型コンピュータなど）
２・・・ケース
３・・・メス型のマイクロＵＳＢ（コネクタ）
４・・・導電性コネクタシェル
５・・・絶縁基板
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ・・・接点
７・・・蓄電池（リチウムイオン電池）
１５・・・ＰＴＣサーミスタ
１６・・・固定抵抗
１７・・・分圧抵抗回路
１８・・・電源制御機能を備えたＩＣ

Claims (4)

1. ケースと、
   前記ケースの表面に設けられたコネクタと、
   前記ケースの内部に収容された蓄電池と、
   前記ケースの内部に収容された、電源制御機能を備えたＩＣと、を備えたモバイル機器であって、
   前記コネクタは、少なくとも、電力供給ラインの接続をおこない、
   さらに、前記ケースの内部の前記コネクタの近傍にＰＴＣサーミスタが設けられ、
   前記コネクタの近傍の温度が上昇し、前記ＰＴＣサーミスタの抵抗値が閾値を超えて上昇した場合に、前記ＩＣが前記電源供給ラインを遮断するモバイル機器。
2. 前記ＰＴＣサーミスタと、固定抵抗とが直列に接続されて分圧抵抗回路が構成され、前記分圧抵抗回路の前記ＰＴＣサーミスタと前記固定抵抗との接続点が、前記ＩＣに直接に接続されている、請求項１に記載されたモバイル機器。
3. 前記コネクタが信号ラインの接続もおこなう、請求項１または２に記載されたモバイル機器。
4. 前記コネクタがマイクロＵＳＢである、請求項１ないし３のいずれか１項に記載されたモバイル機器。
   
   

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