JP7178640B2 - 充電装置及びレセプタクル制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、レセプタクルを用いて充電する充電装置及びレセプタクル制御方法に関する。

従来、電子機器を接続するための端子に液体が付着することで、イオンマイグレーションが発生することが知られている。イオンマイグレーションは、電界の影響で金属成分が非金属媒体の表面や内部を通って移動する現象であり、端子を短期間で腐食させることがある。特許文献１では、イオンマイグレーションの発生を加味した構成を有する端末装置が記載されている。

特開２０１７－７９０４８号公報

端末は例えば充電装置によって充電されるが、端末と接続される充電装置側のレセプタクルにおいても、イオンマイグレーションが発生し得る。充電装置側のイオンマイグレーションの抑制についても改善の余地がある。

本開示は、充電装置のレセプタクルでのイオンマイグレーションの進行を抑制できる充電装置及びレセプタクル制御方法を提供する。

本開示の一態様は、複数の端子を含むレセプタクルと、前記複数の端子に含まれる第１の端子に電圧又は電流を供給する電源と、前記第１の端子の電圧を検出する第１電圧検出部と、前記複数の端子に含まれ、前記第１の端子の１つ隣の端子、２つ隣の端子、又は３つ隣の端子である第２の端子の電圧を検出する第２電圧検出部と、前記第１の端子の電圧が第１閾値以上である期間に、前記第２の端子の電圧が第２閾値以であるか否かを判定し、前記第２の端子の電圧が第２閾値以上である場合、前記第１の端子に対する前記電源からの電圧又は電流の供給を停止させる制御部と、を備える充電装置である。

また、本開示の一態様は、充電装置が備える複数の端子を含むレセプタクルを制御するレセプタクル制御方法であって、前記複数の端子に含まれる第１の端子に電圧又は電流を供給するステップと、前記第１の端子の電圧を検出するステップと、前記複数の端子に含まれる、前記第１の端子の１つ隣の端子、２つ隣の端子、又は３つ隣の端子である前記第２の端子の電圧を検出するステップと、前記第１の端子の電圧が第１閾値以上である期間に、前記第２の端子の電圧が第２閾値以上であるか否かを判定し、前記第２の端子の電圧が第２閾値以上である場合、前記第１の端子に対する前記電圧又は電流の供給を停止させるステップと、を有するレセプタクル制御方法である。

本開示によれば、充電装置のレセプタクルでのイオンマイグレーションの進行を抑制できる。

実施形態における充電器の外観を示す斜視図 充電器の充電制御に係わる部分の構成を示す図 ＵＳＢレセプタクルの端子配列を示す図 充電器の異物検出に係わる部分の構成を示す図 ＵＳＢレセプタクルの端子に導電性の異物が付着していることを判定する回路の動作原理を示す図 異物検出手順を示すフローチャート 異物検出時におけるＵＳＢレセプタクルの端子電圧の変化を示すタイミングチャート 変形例における充電器の異物検出に係わる部分の構成を示す図

以下、適宜図面を参照しながら、本開示に係る充電装置及びレセプタクル制御方法を具体的に開示した実施形態である充電器を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

（本開示の一形態を得るに至った経緯）
特許文献１の端末は、レセプタクルを有し、レセプタクルにプラグが接続されていない場合、ＣＣ端子からパルスを出力しない。この端末は、ＣＣ端子とは別の端子である第１ＧＮＤ端子に、プラグの接続を検知するためのパルスをＣＣ端子より低い電圧で出力する。コントローラは、第１ＧＮＤ端子の電圧に基づいて、プラグの接続や液体の付着を検出する。

しかし、ＧＮＤ端子は、本来、接地電位で安定していることが好ましい。ＧＮＤ端子の電圧を敢えて変化させて使用する場合、接地電位から切り離す必要がある。このため、ＧＮＤ端子を設置電位から切り離すためのトランジスタがレセプタクルに付加された。したがって、能動素子であるトランジスタが部品点数として加わり、コストが上昇する。このことは、同様の端子を備える充電装置側でも同様である。

以下の実施形態では、充電装置のレセプタクルでのイオンマイグレーションの進行を抑制できる充電装置及びレセプタクル制御方法について説明する。

（実施形態）
図１は、実施形態における充電器１０の外観を示す斜視図である。充電器１０は、例えば、車両に搭載され、車室内のセンターコンソール等に配置される。充電器１０は、例えば、車載バッテリを電源とし、イグニッションキーがＡＣＣオン（つまりアクセサリー電源オン）に切り替えられたことにより車載バッテリから通電されて起動する。充電器１０は、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）のＴｙｐｅ－Ｃコネクタのレセプタクル（以下、ＵＳＢレセプタクル１５という）を備える。ＵＳＢレセプタクル１５に、外部機器のＵＳＢプラグが直接接続されることにより、又はＵＳＢケーブルを介して外部機器が接続されることにより、充電器１０は外部機器を充電する。外部機器は、例えば携帯端末である。

充電器１０は、例えば箱形の筐体１０ｚを有する。ＵＳＢレセプタクル１５は、筐体１０ｚの上面に配置されてもよい。センターコンソールに充電器１０が配置された場合、筐体１０ｚの上面は、上向きとなるので、ＵＳＢレセプタクル１５は、落下してくる異物を受け入れ易い状態にある。落下してくる異物とは、例えば液体や埃である。なお、ここでは、充電器１０は、１個のＵＳＢレセプタクル１５を備え、１個のＵＳＢレセプタクル１５に接続される機器を充電することを例示するが、複数個のＵＳＢレセプタクル１５を備え、複数のＵＳＢレセプタクル１５に接続される機器を同時に又は順に充電してもよい。また、筐体１０ｚの上面には、表示器５０が配置されてもよい。

図２は、充電器１０の充電制御に係わる部分の構成を示す図である。充電器１０は、電圧制御部１１、電源生成部１２、電圧検出器３６、電圧検出器３３、及びＵＳＢレセプタクル１５を有する。ＵＳＢレセプタクル１５には、外部機器９０のＵＳＢプラグ８０が接続される。なお、電圧検出器として電圧検出器３６及び電圧検出器３３を例示するが、電圧検出器の数はこれに限られず、１つでも３つ以上でもよい。

電源生成部１２は、ＶＢＵＳラインを介してＵＳＢレセプタクル１５に接続される。電源生成部１２は、直流電圧変換、つまりＤＣ－ＤＣ変換を行うＤＣＤＣコンバータを備える。電源生成部１２は、車載バッテリのバッテリ電圧を、ＵＳＢレセプタクル１５に接続される外部機器９０に適した充電電圧に変換する。バッテリ電圧は、乗用車の場合、例えば１２Ｖでもよく、その他の電圧でもよい。充電電圧は、例えば５Ｖであるが、その他の電圧でもよい。充電電圧は、例えば９Ｖや１２Ｖでもよい。ＤＣＤＣコンバータの出力は、ＶＢＵＳラインを介してＵＳＢレセプタクル１５に入力される。また、電源生成部１２は、ＤＣＤＣコンバータの出力とＶＢＵＳラインとの接続を開閉するスイッチング素子を有してよい。その場合、電源生成部１２は、電圧制御部１１からの電源オン／電源オフの指示に従い、スイッチング素子を駆動する。それにより電源生成部１２は、ＵＳＢレセプタクル１５のＶＢＵＳラインに繋がるＤＣＤＣコンバータの出力を開閉する。電源生成部１２は、電圧制御部１１からの電源オンの指示によりスイッチング素子をオンとし、電源オフの指示によりスイッチング素子をオフとする。なお、スイッチング素子として、電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等が用いられてよい。

電圧制御部１１は、電圧検出器３６，３３によってそれぞれ検出されたＵＳＢレセプタクル１５のＣＣ１端子（図３参照）及びＣＣ２端子（図３参照）の電圧を基に、電源生成部１２に対し、ＶＢＵＳラインへ充電電圧を供給するか否かつまり電源オン／電源オフを指示する。電圧制御部１１は、例えばプロセッサ３０の一部の機能として実現されてよい。

なお、ＣＣ１端子とＣＣ２端子とを総称して、「ＣＣ端子」ともいう。ＣＣ端子は、ＣＣ１端子及びＣＣ２端子であるが、ＣＣ１端子及びＣＣ２端子の少なくとも一方であってもよい。なお、図面では、「端子」の文字を省略して単に「ＣＣ１」、「ＣＣ２」等とも記載する。ＵＳＢレセプタクル１５における他の端子についても同様である。

電圧検出器３６，３３は、それぞれＵＳＢレセプタクル１５のＣＣ１端子の電圧及びＣＣ２端子の電圧を検出し、電圧制御部１１に出力する。電圧検出器３６，３３は、例えばＡ／Ｄコンバータを有し、Ａ／Ｄコンバータで変換されたＣＣ１端子及びＣＣ２端子のデジタル電圧値を電圧として検出し、電圧制御部１１にそれぞれ出力する。ＣＣ１端子の電圧及びＣＣ２端子の電圧は、ＵＳＢレセプタクル１５に外部機器９０のＵＳＢプラグ８０が接続された場合とＵＳＢプラグ８０が接続されていない場合とで異なる。なお、電圧検出器３６，３３は、Ａ／Ｄコンバータ以外を有し、例えばコンパレータを有してもよい。

なお、ＵＳＢプラグ８０は、外部機器９０の筐体に直接あるいは進退自在に実装されてもよいし、外部機器９０に接続されるＵＳＢケーブルの端部に設けられてもよい。外部機器として、例えば携帯端末、ＰＣ（Personal Computer）が挙げられる。

図３は、ＵＳＢレセプタクル１５の端子配列を示す図である。ＵＳＢレセプタクル１５は、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃのコネクタのレセプタクルである。ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃでは、通信速度１０Ｇｂｐｓの高速通信が可能である。また、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃでは、ＰＤ（Power Delivery）機能として、充電電圧２０Ｖ、充電電力１００Ｗまでの電力供給が可能である。また、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃのコネクタは、オルタネートモードと呼ばれる制御モードにより、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ以外の他のＵＳＢ規格のコネクタと互換性がある。

ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－ＣのコネクタのレセプタクルであるＵＳＢレセプタクル１５は、ピン端子Ａ１～Ａ１２、ピン端子Ｂ１～Ｂ１２の上下２段、２４ピンの端子配列を有する。上段のピン端子と下段のピン端子とは、点対称に配列している。ピン端子Ａ１～Ａ１２は、それぞれ接地用のＧＮＤ端子、ＳｕｐｅｒＳｐｅｅｄに対応した正極端子であるＴＸ１＋端子、ＳｕｐｅｒＳｐｅｅｄに対応した負極端子であるＴＸ１－端子、バス電源用のＶＢＵＳ端子、接続コンフィグ用のＣＣ１端子、ＳｕｐｅｒＳｐｅｅｄに非対応の正極端子であるＤ＋端子（Ｄｐ１端子とも呼ばれる）、ＳｕｐｅｒＳｐｅｅｄに非対応の負極端子であるＤ－端子（Ｄｎ１端子とも呼ばれる）、サイドバンド用のＳＢＵ１端子、バス電源用のＶＢＵＳ端子、ＳｕｐｅｒＳｐｅｅｄに対応した負極端子であるＲＸ２－端子、ＳｕｐｅｒＳｐｅｅｄに対応した正極端子であるＲＸ２＋端子、接地用のＧＮＤ端子である。

ピン端子Ｂ１～Ｂ１２は、それぞれ接地用のＧＮＤ端子、ＳｕｐｅｒＳｐｅｅｄに対応した正極端子であるＴＸ２＋端子、ＳｕｐｅｒＳｐｅｅｄに対応した負極端子であるＴＸ２－端子、バス電源用のＶＢＵＳ端子、接続コンフィグ用のＣＣ２端子、ＳｕｐｅｒＳｐｅｅｄに非対応の正極端子であるＤ＋端子（Ｄｐ２端子とも呼ばれる）、ＳｕｐｅｒＳｐｅｅｄに非対応の負極端子であるＤ－端子（Ｄｎ２端子とも呼ばれる）、サイドバンド用のＳＢＵ２端子、バス電源用のＶＢＵＳ端子、ＳｕｐｅｒＳｐｅｅｄに対応した負極端子であるＲＸ１－端子、ＳｕｐｅｒＳｐｅｅｄに対応した正極端子であるＲＸ１＋端子、接地用のＧＮＤ端子である。

ＣＣ端子は、ＰＤ通信に使用される。ＰＤ通信とは、ネゴシエーションに係る通信である。充電器１０のＵＳＢレセプタクル１５に外部機器９０のＵＳＢプラグ８０が接続される場合、例えば、充電器１０が電力を供給する側、つまりＤＦＰ（Downstream-Facing Port）側となり、外部機器が電力を受ける側、つまりＵＦＰ（Upstream-Facing Port）側となる。ＵＦＰ側のＣＣ端子とＤＦＰ側のＣＣ端子とが接続されて、通信ラインＣＣが確立される。

充電器１０のＵＳＢレセプタクル１５にＵＳＢプラグ８０が接続されていない場合、ＵＳＢレセプタクル１５のＣＣ端子の電圧は、プルアップ抵抗により例えば５Ｖである。また、ＵＳＢプラグ８０のＣＣ端子の電圧は、プルダウン抵抗によりいずれも例えば０Ｖである。

充電器１０のＵＳＢレセプタクル１５にＵＳＢプラグ８０が接続されると、ＵＳＢレセプタクル１５のＣＣ端子は、自身のプルアップ抵抗とＵＳＢプラグ８０側のプルダウン抵抗を介して、ＵＳＢプラグ８０側のＣＣ端子に接続される。ＵＳＢレセプタクル１５のＣＣ端子の電圧は、プルアップ抵抗とプルダウン抵抗の抵抗分圧により、例えば５．５Ｖより低い１．５Ｖになる。

通信ラインＣＣは、ＰＤプロトコルのネゴシエーションに係る通信等に使用される。充電器１０は、ＵＳＢレセプタクル１５に外部機器９０のＵＳＢプラグ８０が接続されたことを検知すると、ＶＢＵＳラインに充電電圧を供給し、ＶＢＵＳラインを介して外部機器９０を充電する。充電電圧は例えば５Ｖである。

また、図３に示すように、ＣＣ１端子の１つ隣には、ＶＢＵＳ端子及びＤ＋端子が隣接して配置される。ＣＣ２端子の１つ隣には、ＶＢＵＳ端子及びＤ＋端子が隣接して配置される。ＣＣ１端子及びＣＣ２端子の１つ隣の端子を、本実施形態では「隣接端子」ともいう。隣接端子は、該当する４個の端子のうちの少なくとも１つを指す。

また、ＣＣ１端子とＣＣ１端子の３つ隣の端子までの間には、ＣＣ１端子の１つ隣の隣接端子とともに、ＣＣ１端子の２つ隣に位置するＤ－端子及びＴＸ１－端子、並びに、ＣＣ１端子の３つ隣に位置するＳＵＢ１端子及びＴＸ１＋端子が配置されている。ＣＣ２端子とＣＣ２端子の３つ隣の端子までの間には、ＣＣ２端子の１つ隣の隣接端子とともに、ＣＣ２端子の２つ隣に位置するＴＸ２－端子及びＤ－端子、並びに、ＣＣ端子の３つ隣に位置するＴＸ２＋端子及びＳＵＢ２端子が配置されている。ＣＣ端子とＣＣ端子の３つ隣の端子までの間の端子を、本実施形態では「周辺端子」ともいう。周辺端子は、該当する１２個の端子のうちの少なくとも１つを指す。

また、ＵＳＢレセプタクル１５の内部では、同じ名称の端子同士は、導通されている。例えば、４つのＶＢＵＳ端子は、ＵＳＢレセプタクル１５の内部で導通している。２つのＤ＋端子は、ＵＳＢレセプタクル１５の内部で導通している。２つのＤ－端子は、ＵＳＢレセプタクル１５の内部で導通している。したがって、同じ名称の１つの端子において、例えば異物の存在に起因して電圧の上昇や下降が検出されると、同じ名称の他の端子においても、後述する電圧の上昇や下降が検出されることになる。

図４は、充電器１０の異物検出に係わる部分の構成を示す図である。図４では、ＣＣ端子（ここではＣＣ１端子及びＣＣ２端子）及びＣＣ端子に隣接する隣接端子（ここではＶＢＵＳ端子及びＤ＋端子）に、導電性を有する異物（以下、単に「異物」と称する）が付着する場合を想定する。異物とは、例えば、水滴、埃、塵、その他の導電物でよい。ＣＣ端子には電圧が印加されているので、異物がＣＣ端子に付着した場合、短時間にイオンマイグレーションが発生し、ＣＣ端子、ＶＢＵＳ端子及びＤ＋端子が腐食する虞がある。なお、ＣＣ端子には、ＵＳＢプラグ８０が接続されていなくても電圧が印加される。

例えば、ＵＳＢレセプタクル１５では、電圧が印加されることによって金属の移動が起こり、周辺温度にもよるが、１時間程度で腐食が起こり得る。本実施形態では、異物として主に水滴を例示する。水滴は、車両内に発生した結露、車両の乗員が誤って滴下されたドリンク、等があり得る。

充電器１０は、プロセッサ３０、電圧検出器３１、電圧検出器３３、電圧検出器３６、電圧検出器３９、放電回路３２、電源３５、電源３８、出力ドライバ３４、出力ドライバ３７、出力ドライバ４０、及び表示器５０を有する。プロセッサ３０は、充電器１０を統括的に制御する。プロセッサ３０は、例えば、ＭＰＵ（Micro processing Unit）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）のいずれかで構成されてよい。また、プロセッサ３０は、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）で設計された専用の電子回路や、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）で再構成可能に設計された電子回路で構成されてもよい。

プロセッサ３０には、例えば、ＶＢＵＳ端子に接続されるＶＢＵＳライン６１、ＣＣ２端子に接続されるＣＣ２ライン６２、ＣＣ１端子に接続されるＣＣ１ライン６３、Ｄ＋端子に接続されるＤ＋ライン６４、及びＤ－端子に接続されるＤ－ラインが接続される。なお、Ｄ－端子については、Ｄ＋ラインと同様であるので、図示を省略する。

ＶＢＵＳ端子に繋がるＶＢＵＳライン６１には、水滴の抵抗値（例えば２０ｋΩ～２００ｋΩ）と比べ、大きな抵抗値（例えば５００ｋΩ）を有するプルダウン抵抗としての抵抗Ｒ７が接続される。同様に、Ｄ＋端子に繋がるＤ＋ライン６４には、水滴の抵抗値（例えば２０ｋΩ～２００ｋΩ）と比べ、大きな抵抗値（例えば５００ｋΩ）を有するプルダウン抵抗としての抵抗Ｒ８が接続される。

電圧検出器３１，３３，３６，３９は、それぞれ入力されたアナログ電圧値をデジタル電圧値に変換するＡ／Ｄコンバータを内蔵する。電圧検出器３１は、ＶＢＵＳ端子の電圧を検出する。電圧検出器３３は、ＣＣ２端子の電圧を検出する。電圧検出器３６は、ＣＣ１端子の電圧を検出する。電圧検出器３９は、Ｄ＋端子の電圧を検出する。

放電回路３２は、ＶＢＵＳライン６１とＧＮＤ（Ｇｒｏｕｎｄとも表現される）とを接続された状態又は遮断された状態に切り替える。ＶＢＵＳライン６１とＧＮＤとが接続されることで、ＶＢＵＳライン６１から電荷が放電される。

また、図２に示した通り、ＵＳＢレセプタクル１５にＵＳＢプラグ８０が接続された場合、電源生成部１２が、ＶＢＵＳライン６１を介して外部機器９０に充電電圧を給電する。

電源３５は、ＣＣ２端子に給電する。電源３８は、ＣＣ１端子に給電する。給電方法として、電圧源から抵抗を介して電圧を供給する方法と、定電流源から一定電流を供給する方法と、がある。電源３５，３８による給電は、ＵＳＢレセプタクル１５にＵＳＢプラグ８０が接続されていない場合にも行われる。したがって、導電性を有する異物がＣＣ１端子に付着した場合に、ＣＣ１端子の周辺では、例えばＵＳＢプラグ８０が接続されていない期間にイオンマイグレーションが発生し得る。なお、ＵＳＢレセプタクル１５にＵＳＢプラグ８０が接続されていない場合には、基本的には他の端子に電圧又な電流が供給されない。そのため、ＣＣ端子が不在の場合には、ＣＣ端子周辺以外では、イオンマイグレーションは基本的に発生しない。

出力ドライバ３４，３７は、ＵＳＢレセプタクル１５にＵＳＢプラグ８０が接続された場合、ＵＳＢレセプタクル１５に接続される外部機器９０とネゴシエーションを行うために通信される信号を生成する。この信号は、ＣＣ信号と呼ばれる。ＣＣ信号の生成は、出力ドライバ３４，３７がＵＳＢ－ＰＤに対応する場合に実施される。また、出力ドライバ４０は、Ｄ＋端子を介して通信される所定の信号を生成する。この所定の信号の生成は、出力ドライバ４０がＤ＋端子やＤ－端子を用いて通信する場合に実施される。

表示器５０は、ＵＳＢレセプタクル１５の端子に異物が付着している旨を表す異物付着情報を報知する。なお、異物付着情報は、充電器１０による充電ができない旨を示す情報や、その他の情報であってもよい。表示器５０は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＥＬ（Electronic Luminescent）素子でよい。表示器５０は、点灯・消灯するだけに留まらず、例えばメッセージ、マーク、画像を表示してもよい。また、表示器５０は、例えば車内に配置された他の表示装置により、代用されてもよい。車内に配置された他の表示装置の例としては、カーナビゲーション装置、ディスプレイオーディオ装置やその他の車載装置のディスプレイが挙げられる。なお、表示器５０の変わりに、音声出力や振動により異物付着情報を提示する提示器が設けられてもよい。提示器の例としては、スピーカ、バイブレータが挙げられる。

図５は、ＵＳＢレセプタクル１５の端子に異物が付着していることを判定する回路の動作原理を示す図である。ここでは、ＣＣ２端子及び隣接するＶＢＵＳ端子を一例として挙げる。なお、ＣＣ１端子及び他の隣接端子でも同様である。また、ここでは、異物の一例として水滴を挙げる。

ＣＣ２端子には電源３５が接続される。電源３５は、例えば、３３０μＡの定電流源又は１．７Ｖ～５．５Ｖの定電圧源である。ＶＢＵＳ端子には、電圧検出器３１が接続され、ＶＢＵＳライン６１の印加電圧を検知可能である。つまり、電圧検出器３１により、ＶＢＵＳ端子の電圧を検知可能である。ＶＢＵＳライン６１には、プルダウン抵抗としての抵抗Ｒ７が接続される。

スイッチＳＷ１は、放電回路３２のスイッチである。スイッチＳＷ１は、ＶＢＵＳライン６１とＧＮＤとを接続された状態又は遮断された状態に切り替える。ＶＢＵＳライン６１とＧＮＤとが接続された状態は、スイッチＳＷ１がオンの状態である。ＶＢＵＳライン６１とＧＮＤとが遮断された状態は、スイッチＳＷ１がオフの状態である。プロセッサ３０は、ＵＳＢレセプタクル１５にＵＳＢプラグ８０が接続されていない場合、所定のタイミングにおいて、スイッチＳＷ１をオンにする。このことにより、ＶＢＵＳライン６１に滞留している電荷が放電され、ＶＢＵＳ端子に供給される電圧が速やかに０Ｖ付近に下がる。なお、異物の付着を判定するタイミングでは、プロセッサ３０は、スイッチＳＷ１をオフにし、放電回路３２が放電しないようにする。

ＵＳＢレセプタクル１５に水滴が進入しておらず、水滴がＣＣ２端子とＶＢＵＳ端子の間に滞留していない場合、ＶＢＵＳ端子はＣＣ２端子から電気的に独立している。つまり、ＶＢＵＳ端子の電圧はＣＣ２端子の電圧に影響を受けない。そのため、電圧検出器３１は、ＧＮＤ電圧を検出する。ＶＢＵＳライン６１は、抵抗Ｒ７によって接地されているためである。

一方、ＵＳＢレセプタクル１５に水滴が進入し、ＣＣ２端子とＶＢＵＳ端子の間に滞留している場合、ＣＣ２端子とＶＢＵＳ端子とは、水滴の抵抗Ｒ９によって接続される。水滴の抵抗Ｒ９は、２０ｋΩ～２００ｋΩ程度である。ＣＣ２端子の供給電圧Ｖｃｃは、抵抗Ｒ９を介してＶＢＵＳ端子にも印加される。電圧検出器３１は、供給電圧Ｖｃｃを抵抗Ｒ７と抵抗Ｒ９とで分圧した電圧を検出する。したがって、プロセッサ３０は、電圧検出器３１によって式（１）に示す電圧Ｖｄが検出された場合、ＣＣ２端子とＶＢＵＳ端子の間に、導電性の異物が存在すると判定可能である。
Ｖｄ ＝ Ｖｃｃ × Ｒ７／（Ｒ７＋Ｒ９） ……（１）

なお、ＣＣ２端子とＤ＋端子の間、ＣＣ１端子とＶＢＵＳ端子の間、ＣＣ１端子とＤ＋端子の間においても、プロセッサ３０は、同様の手法で、異物の有無を判定可能である。

次に、充電器１０の異物検出動作について説明する。
図６は、異物検出手順を示すフローチャートである。図６の動作は、例えばイグニッションキーがＡＣＣオンに切り替えられた場合に開始される。

ＡＣＣオンに切り替えられた直後の初期状態では、放電回路３２のスイッチＳＷ１はオフの状態であり、Ｄ＋端子の出力ドライバ４０もオフの状態である。つまり、出力ドライバ４０がＤ＋端子に電圧を出力しない。したがって、初期状態では、ＶＢＵＳ端子及びＤ＋端子の電圧は、ともに０Ｖ付近の電圧である。

プロセッサ３０は、ＣＣ端子の電源をオンにさせる（Ｓ１）。つまり、プロセッサ３０は、ＣＣ１端子の電源３８及びＣＣ２端子の電源３５をオンにする指示を行う。この場合ＣＣ１端子には、電源３８から所定の電流又は電圧が供給される。ＣＣ２端子には、電源３５から所定の電流又は電圧が供給される。

プロセッサ３０は、ＣＣ端子の電圧Ｖ１を取得し、電圧Ｖ１が閾値Ｖｔｈ１以上であるか否かを判定する。つまり、プロセッサ３０は、ＵＳＢレセプタクル１５にＵＳＢプラグ８０が接続されているか否かを判定する（Ｓ２）。

ＵＳＢプラグ８０が接続されていない場合、ＣＣ端子の電圧Ｖ１は、例えば５Ｖである。一方、ＵＳＢプラグ８０が接続されている場合、ＣＣ端子の電圧Ｖ１は、ＵＳＢプラグ８０が接続されていない場合よりも低くなる。ＵＳＢプラグ８０が接続されている場合のＣＣ端子の電圧Ｖ１は、例えば１．５Ｖとなる。この電圧低下は、ＵＳＢプラグ８０が接続されたことで、ＣＣ端子にプルダウン抵抗が接続され、ＣＣ端子に供給される電圧が分圧されたことに起因する。

閾値Ｖｔｈ１は、ＵＳＢプラグ８０が接続されているか否かを判別するための電圧である。閾値Ｖｔｈ１は、例えば、ＵＳＢプラグ８０の接続時の電圧と非接続時の電圧との間の電圧に設定される。

プロセッサ３０は、ＵＳＢレセプタクル１５にＵＳＢプラグ８０が接続されていると判断した場合、異物検出動作を停止し、図６の処理を終了する。

ＵＳＢレセプタクル１５にＵＳＢプラグ８０が接続されていないと判断した場合、プロセッサ３０は、一定時間ｔｗ１１待機する（Ｓ３）。一定時間ｔｗ１１待機後、プロセッサ３０は、ＣＣ端子に隣接する隣接端子（ＶＢＵＳ端子及びＤ＋端子）の電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈ２以上であるか否かを判定する、つまり電圧Ｖ２が上昇したか否かを判定する（Ｓ４）。一定時間ｔｗ１１は、イオンマイグレーションによる電圧の上昇が安定するまでに要する時間でよい。なお、ＵＳＢレセプタクル１５とＵＳＢプラグ８０との接続判断と、電圧Ｖ２の判定と、の間における一定時間ｔｗ１１の待機は、必須ではない。

電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈ２以上である場合、プロセッサ３０は、一定時間ｔｗ１２待機する（Ｓ５）。なお、一定時間ｔｗ１２は、例えば数十秒である。一方、所定時間が経過すると、イオンマイグレーション、つまり金属の移動によって端子間の抵抗が下がる。そのため、一定時間ｔｗ１２は、この所定時間より短い時間とされる。

一定時間ｔｗ１２待機後、プロセッサ３０は、再度、電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈ２以上であるか否かを判定する、つまり電圧Ｖ２の上昇が継続したか否かを判定する（Ｓ６）。このことにより、ノイズにより瞬間的に電圧Ｖ２が上昇しただけか、それとも異物の付着によって電圧Ｖ２が上昇したのかを判定できる。なお、Ｓ５及びＳ６は必須ではない。つまり、隣接端子の電圧Ｖ２の上昇の判定は、１回でもよい。

Ｓ４，Ｓ６では、具体的には、プロセッサ３０は、ＣＣ１端子に隣接するＶＢＵＳ端子の電圧Ｖ２１及びＤ＋端子の電圧Ｖ２２が、閾値Ｖｔｈ２以上であるか否かを判定する。電圧Ｖ２１，電圧Ｖ２２は、隣接端子の電圧Ｖ２の１つである。隣接端子の電圧Ｖ２の上昇は、ＣＣ端子と隣接端子とが異物によって接続されたことに起因し得る。Ｓ４，Ｓ６において、隣接端子のいずれの電圧も上昇しなかった場合、Ｓ２の処理に進む。

なお、ここでは、ＣＣ１端子に隣接する隣接端子の電圧Ｖ２の判定について具体例を記載したが、ＣＣ２端子に隣接する隣接端子の電圧Ｖ２の判定についても同様である。また、ＣＣ１端子に隣接する隣接端子の電圧Ｖ２の判定と、ＣＣ２端子に隣接する隣接端子の電圧Ｖ２の判定と、の双方が行われてもよい。

一方、Ｓ４において、隣接端子の少なくとも１つについて電圧Ｖ２の上昇があった場合、上述のようにＳ５の処理に進む。Ｓ６において、隣接端子の少なくとも１つについて電圧Ｖ２の上昇があった場合、プロセッサ３０は、ＣＣ端子の電源をオフにさせる。つまり、プロセッサ３０は、ＣＣ１端子の電源３８及びＣＣ２端子の電源３５をオフにする指示を行う（Ｓ７）。

これにより、ＣＣ端子への電圧又は電流の印加が停止され、イオンマイグレーションの進行を抑制できる。したがって、ＵＳＢレセプタクル１５における各端子の腐食や劣化を抑制できる。特に、ＣＣ端子の周辺の端子の腐食や劣化を抑制できる。

なお、ＣＣ１端子側のＶＢＵＳ端子の電圧Ｖ２１及びＤ＋端子の電圧Ｖ２２が上昇したと判定され、ＣＣ２端子側のＶＢＵＳ端子の電圧Ｖ２１及びＤ＋端子の電圧Ｖ２２が上昇していないと判定された場合、プロセッサ３０は、ＣＣ１端子に電圧を供給する電源３８をオフにし、ＣＣ２端子に電圧を供給する電源３５をオンのままにしてもよい。ＣＣ１端子とＣＣ２端子とが逆の場合にも、同様である。

プロセッサ３０は、電源３８，３５をオフにしてから隣接端子の電圧Ｖ２が安定するまで、一定時間ｔｗ２待機する（Ｓ８）。一定時間ｔｗ２は、ＣＣ端子の電源オフに基づいて、隣接端子の電圧Ｖ２の下降が安定するまでに要する時間でよい。

一定時間ｔｗ２の待機後、プロセッサ３０は、隣接端子の電圧Ｖ２が下降したか否かを判定する（Ｓ９）。つまり、プロセッサ３０は、ＣＣ１端子に隣接するＶＢＵＳ端子及びＤ＋端子の電圧Ｖ２が、閾値Ｖｔｈ３以下であるか否かを判定する。同様に、プロセッサ３０は、ＣＣ２端子に隣接するＶＢＵＳ端子及びＤ＋端子の電圧Ｖ２が、閾値Ｖｔｈ３以下であるか否かを判定する。なお、閾値Ｖｔｈ３は閾値Ｖｔｈ２よりも小さい。

隣接端子の電圧Ｖ２が下降しなかった場合、プロセッサ３０は、ＣＣ端子と隣接端子とが異物によって接続されたこととは異なる理由で隣接端子の少なくとも１つの電圧Ｖ２が上昇したと判断し、Ｓ１に進み、同様の処理を繰り返す。なお、この場合、プロセッサ３０は、表示器５０に、ＣＣ端子と隣接端子とが異物によって接続されたこととは異なる理由で隣接端子の電圧が上昇した可能性がある旨の警告情報を表示させてもよい。また、この場合、ＣＣ端子と隣接端子とが異物によって接続されたこととは異なる要因で、想定外に隣接端子の電圧Ｖ２が上昇した可能性があるので、Ｓ１に進まず、図６の処理を終了してもよい。

一方、Ｓ９において電圧の下降が確認された場合、プロセッサ３０は、ＣＣ端子と隣接端子とが異物によって接続されたことに起因して、隣接端子の少なくとも１つの電圧Ｖ２が上昇したと判定する。プロセッサ３０は、例えば、表示器５０を点灯させ、ＵＳＢレセプタクル１５に異物が付着している旨の異物付着情報をユーザに報知させる（Ｓ１０）。なお、Ｓ１０は省略されてもよい。

プロセッサ３０は、一定時間ｔｗ３待機する（Ｓ１１）。一定時間ｔｗ３は、ユーザがＵＳＢレセプタクル１５に付着した異物を拭き取る、又は水滴を乾燥させるために必要な時間でよい。なお、異物の除去は、布、綿棒等で拭き取る以外に、爪楊枝で取り除いたり、エアーダスタで吹き飛ばしたりすることで行われてもよい。このように、ユーザが、異物付着情報の確認後、異物を除去することで、イオンマイグレーションの進行を更に抑制できる。この後、Ｓ１に進む。つまり、ＡＣＣオンの期間において、図６の処理は反復して実施される。

なお、図６の処理は、例えば、ＡＣＣオフとされた場合、図６の処理開始から一定時間経過した場合、所定のＵＩ（User Interface）を介してユーザ操作により異物検出動作を終了することを指示された場合に、終了してよい。また、Ｓ３により、ＵＳＢプラグ８０がＵＳＢレセプタクル１５に接続されると、異物検出動作が終了することとなるが、ＵＳＢプラグ８０がＵＳＢレセプタクル１５から抜かれた時点で、異物検出動作が再開されてもよい。また、ＵＳＢプラグ８０がＵＳＢレセプタクル１５に接続された状態で、ＡＣＣオンされると、Ｓ３においてＵＳＢプラグ８０がＵＳＢレセプタクル１５に接続されていることが検出され、図６の処理が終了する。

ＣＣ端子の電圧Ｖ１の上昇に伴い、隣接端子の電圧Ｖ２が上昇した場合、ＣＣ端子の近傍に異物が付着していることで、異物を介してＣＣ端子と隣接端子との間で電気的な経路が生成され、ＣＣ端子の電圧が隣接端子にも供給されたと考えられる。この場合、異物のＣＣ端子への付着によってＣＣ端子からのイオンマイグレーションが速やかに進行する可能性が高い。充電器１０は、ＣＣ端子への電圧又は電流の供給を停止することで、イオンマイグレーションが継続して生じることを抑制できる。

なお、図６のＳ３以降に示したように、充電器１０による異物の検出は、ＵＳＢレセプタクル１５にＵＳＢプラグ８０が未接続である場合に実行され、ＵＳＢプラグ８０が接続されている場合には、実行されない。ＵＳＢ８０が接続されている期間には、通常の充電処理が行われる。通常の充電処理には、例えば、ＣＣ端子を用いたネゴシエーションに係るＰＤ通信やＶＢＵＳ端子を介した給電が行われてよい。

なお、Ｓ４では、プロセッサ３０が隣接端子に含まれる全ての端子（つまり両隣の端子）の電圧Ｖ２が上昇したか否かを判定することを例示したが、これに限られない。例えば、プロセッサ３０は、隣接端子のうちＣＣ端子を基準に片側の端子（例えばＶＢＵＳ端子のみ又はＤ＋端子のみ）に限定して、電圧Ｖ２が上昇したか否かを判定してもよい。充電器１０は、両隣の隣接端子の電圧Ｖ２の上昇の有無を判定することで、異物がＣＣ端子に付着していることの検出確率を向上できる。一方で、充電器１０は、片側の隣接端子の電圧Ｖ２の上昇の有無を判定することで、プロセッサ３０の処理負荷を低減できる。

なお、Ｓ９では、プロセッサ３０が隣接端子に含まれる全ての端子（つまり両隣の端子）の電圧Ｖ２が下降したか否かを判定することを例示したが、これに限られない。例えば、プロセッサ３０は、隣接端子のうち、ＣＣ端子を基準に片側の端子（例えばＶＢＵＳ端子のみ又はＤ＋端子のみ）に限定して、電圧Ｖ２が下降したか否かを判定してもよい。また、プロセッサ３０は、隣接端子のうち、Ｓ４において電圧が上昇したと判定された端子に限定して、電圧Ｖ２が下降したか否かを判定してもよい。Ｓ４において電圧が上昇していない場合、異物によってＣＣ端子と接続されていないと判断可能なためである。充電器１０は、両隣の隣接端子の電圧Ｖ２の下降の有無を判定することで、異物がＣＣ端子に付着していることの検出確率を向上できる。充電器は、片側の隣接端子の電圧Ｖ２の下降の有無を判定することで、プロセッサ３０の処理負荷を低減できる。

図７は、異物検出におけるＵＳＢレセプタクル１５の各端子の電圧の変化を示すタイミングチャートである。

ＡＣＣオン後、タイミングｔ１でＣＣ端子に電圧が供給される。ＵＳＢレセプタクル１５のＣＣ端子（ＣＣ１端子，ＣＣ２端子）及びＣＣ端子に隣接する隣接端子（ＶＢＵＳ端子，Ｄ＋端子）に異物が付着している場合、一定時間ｔｗ１の経過とともに、隣接端子の少なくとも１つの電圧Ｖ２が徐々に上昇する。異物を介して、ＣＣ端子と隣接端子との間に電気的な経路が生成されるためである。例えば、ＣＣ１端子とＣＣ１端子に隣接するＶＢＵＳ端子との間に異物が存在する場合、ＶＢＵＳ端子の電圧Ｖ２が上昇する。例えば、ＣＣ２端子とＣＣ２端子に隣接するＤ＋端子との間に異物が存在する場合、Ｄ＋端子の電圧Ｖ２が上昇する。

隣接端子の電圧Ｖ２が上昇した場合、タイミングｔ２で、ＣＣ端子の電圧Ｖ１の供給が停止される。すると、一定時間ｔｗ２の経過とともに、隣接端子の少なくとも１つ（例えば電圧Ｖ２が上昇していた隣接端子）の電圧が徐々に下降し得る。例えば、ＣＣ１端子とＣＣ１端子に隣接するＶＢＵＳ端子との間に異物が存在する場合、ＣＣ１端子への電圧の供給が停止されることで、ＣＣ１端子に隣接するＶＢＵＳ端子の電圧Ｖ２が下降する。例えば、ＣＣ２端子とＣＣ端子２に隣接するＤ＋端子との間に異物が存在する場合、ＣＣ２端子への電圧の供給が停止されることで、ＣＣ２端子に隣接するＤ＋端子の電圧Ｖ２が下降する。

ＣＣ端子の電圧Ｖ１の上昇及び下降に応じて、隣接端子の電圧Ｖ２の上昇及び下降が発生した場合、プロセッサ３０は、ＵＳＢレセプタクル１５における電圧の上昇及び下降が発生した隣接端子とＣＣ端子との間に異物が介在している可能性が高いと判断できる。

このように、充電器１０は、ＣＣ端子の電圧Ｖ１の上昇に伴い、隣接端子の電圧Ｖ２が上昇した場合、ＣＣ端子への電圧又は電流の供給を停止することで、ＣＣ１端子からのイオンマイグレーションの進行を抑制できる。また、充電器１０は、ＣＣ端子への電圧又は電流の供給を停止後、隣接端子の電圧Ｖ２の下降を判断することで、隣接端子の電圧の上昇が異物の介在に起因するものであったか否かを再確認できる。つまり、異物の検出精度を向上できる。また、近年ではＵＳＢレセプタクル１５内の端子間の距離が短くなる、つまり端子が狭ピッチ化する傾向にある。その場合、ＣＣ端子付近に異物が付着すると、周辺の端子との間に電気的な経路が形成されやすい。これに対し、充電器１０は、ＣＣ端子付近での異物付着時に、異物を介してＣＣ端子の電圧Ｖ１に応じて変化する隣接端子の電圧Ｖ２を検出でき、ＣＣ端子付近の異物の付着を容易に検出できる。検出された異物が除去されることで、ＣＣ端子や隣接端子での腐食や劣化を容易に抑制できる。

また、プロセッサ３０が異物付着情報を表示器５０に表示させることで、ユーザは、ＵＳＢレセプタクル１５に異物が付着していることを視認できる。また、充電器１０が車両に搭載される場合、ユーザである乗員が使い易いように、充電器１０のＵＳＢレセプタクル１５が上向きになるように配置されることが考えられる。その場合でも、ユーザがＵＳＢレセプタクル１５にキャップを被せることなく、充電器１０は、イオンマイグレーションの進行を抑制できる。

（変形例）
上記実施形態では、ＣＣ端子とＣＣ端子に隣接する隣接端子との間に異物が付着しているか否かを判定することを例示した。変形例では、ＣＣ端子と周辺端子との間に、つまりＣＣ端子から３つ隣の端子までの間に、異物が付着しているか否かを判定することを例示する。

変形例の充電器において、上記実施形態と同一の構成要素については同一の符号を用いることで、その説明を省略又は簡略化する。

図８は、変形例における充電器１０の異物検出に係わる部分の構成を示す図である。変形例に係る充電器１０は、プロセッサ３０、電圧検出器４２，４３、切替スイッチ４４及び表示器５０を有する。図８では、ＳＢＵ端子及びＴＸ端子について例示する。ＳＢＵ端子は、ＳＢＵ１端子及びＳＢＵ２端子を含む。ＴＸ端子は、ＴＸ１＋端子、ＴＸ１－端子、ＴＸ２＋端子、及びＴＸ２－端子を含む。なお、図８では省略されているが、変形例の充電器１０は、上記実施形態で説明した充電器１０の構成を有してよい。つまり、変形例に係る充電器１０は、隣接端子を含む周辺端子とＣＣ端子との間の異物検出を行うための構成を有してよい。

電圧検出器４２は、Ａ／Ｄコンバータを有し、ＳＢＵ１端子の電圧をデジタル電圧値として検出する。ここでは、ＳＢＵ１端子について説明するが、ＳＢＵ２端子においても同様である。ＳＢＵ１端子又はＳＢＵ２端子に接続されるＳＢＵラインは、オルタネートモードにおいてアクティブになる信号線である。ＳＢＵラインには、ＧＮＤに繋がるプルダウン抵抗としての抵抗Ｒ１１が接続される。抵抗Ｒ１１は、異物（例えば水滴）の抵抗値に対して十分に大きい抵抗値（例えば１ＭΩ）を有する。ＳＢＵ１端子は、将来の拡張用に用いられたり、表示の補助に用いられたりして、補助信号を出力する。なお、ＳＢＵ１端子は、補助信号の出力を行わずに、異物検出専用に用いられてもよい。

先述の実施形態の説明と同様に、ＳＢＵ１端子に異物が付着した場合、プロセッサ３０は、ＳＢＵ１端子の電圧として、ＣＣ端子から供給された電圧が、異物の抵抗と抵抗Ｒ１１とで分圧された分圧電圧を検出する。

また、電圧検出器４３は、Ａ／Ｄコンバータを有し、切替スイッチ４４の出力電圧をデジタル電圧値として検出する。

切替スイッチ４４は、内部でＴＸ１＋端子を、ＵＳＢプラグ８０が接続された場合も接続されていない場合も、常に電圧検出器４３に接続している。そのため、電圧検出器４３は、常にＴＸ１＋端子の電圧を検出可能である。したがって、電圧検出器４３は、ＵＳＢプラグ８０が未接続である場合に実施される異物検出手順（図６参照）において、ＴＸ１＋端子の電圧Ｖ２の上昇及び下降を検出可能である。なお、ここでは、ＴＸ１＋端子について説明するが、ＴＸ１－端子，ＴＸ２＋端子，ＴＸ２－端子においても同様である。

切替スイッチ４４の出力ラインには、ＧＮＤに繋がるプルダウン抵抗としての抵抗Ｒ１２が接続される。抵抗Ｒ１２は、異物の抵抗値に対して十分に大きい抵抗値（例えば１ＭΩ）を有する。ＴＸ１＋端子に異物が付着した場合、プロセッサ３０は、ＴＸ１＋端子の電圧として、ＣＣ端子から供給された電圧が異物の抵抗と抵抗Ｒ１２とで分圧された分圧電圧を検出する。

また、プロセッサ３０は、ＵＳＢレセプタクル１５に接続されたＵＳＢプラグ８０のコネクタの方向に基づいて、ＴＸ１＋端子の対象信号を選択するための切替信号を生成する。切替スイッチ４４は、ＵＳＢレセプタクル１５にＵＳＢプラグ８０が接続された場合、プロセッサ３０からの切替信号に従い、対象信号を切り替えてプロセッサ３０に出力する。対象信号は、例えばＵＳＢ３．０信号や映像信号である。

このように、変形例の充電器１０では、プロセッサ３０は、ＣＣ１端子又はＣＣ２端子から３つ隣までの端子（例えばＶＢＵＳ端子、Ｄ＋端子、Ｄ－端子、ＴＸ１＋端子、ＴＸ１－端子、ＴＸ２＋端子、ＴＸ２－端子、ＳＢＵ１端子、ＳＢＵ２端子）を用いて、異物の付着の有無を判定できる。この場合、隣接端子の電圧Ｖ２と同様に、周辺端子の電圧Ｖ２を基に、ＣＣ端子の周辺における異物の付着の有無を判定できる。したがって、充電器１０は、異物の付着がＵＳＢレセプタクル１５の内側の広範囲に亘っている場合でも、ＣＣ端子への異物の付着の有無を判定し、イオンマイグレーションの進行を抑制できる。ここでは、充電器１０は、ＣＣ端子の周辺に配置された周辺端子の電圧の上昇及び下降を確認することで、ユーザが異物の付着の程度を視認することなく、異物の付着の有無を判定可能である。充電器１０から異物の付着を報知されることにより、ユーザは、異物の付着に対し、適切な処置を講じることができる。なお、ＣＣ端子の３つ隣までの端子とＣＣ端子との間において異物の検出が可能であるが、ＣＣ端子の１つ隣の端子との間の異物の検出精度が最も高い。例えば、異物が非常に小さく、ＣＣ端子と１つ隣の端子とにしか接触していない場合でも、ＣＣ端子の１つ隣の端子を用いることで異物の検出が可能である。

以上のように、本実施形態の充電器１０は、複数の端子が配列されたＵＳＢレセプタクル１５と、複数の端子に含まれるＣＣ端子（例えばＣＣ１端子、ＣＣ２端子）に電圧又は電流を供給する電源３８，３５と、を備える。ここで、充電器１０は充電装置の一例である。ＣＣ端子は、第１の端子の一例である。充電器１０は、ＣＣ端子の電圧Ｖ１を検出する電圧検出器３９，３６を備える。ここで、電圧検出器３９，３６は第１電圧検出部の一例である。充電器１０は、複数の端子に含まれ、ＣＣ端子の１つ隣、２つ隣、又は３つ隣の端子である周辺端子（例えば、ＶＢＵＳ端子、Ｄ＋端子、Ｄ－端子、ＴＸ１－端子、ＴＸ１＋端子、ＴＸ２＋端子、ＴＸ２－端子、ＳＢＵ１端子、ＳＢＵ２端子）の電圧Ｖ２を検出する電圧検出器３１を備える。ここで、周辺端子は第２の端子の一例である。電圧検出器３１は第２電圧検出部の一例である。充電器１０は、ＣＣ端子の電圧Ｖ１が閾値Ｖｔｈ１以上である期間に、周辺端子の電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈ２以上であるか否かを判定し、電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈ２以上である場合、ＣＣ端子に対する電源３８，３５からの電圧又は電流の供給を停止させるプロセッサ３０（制御部の一例）を備える。ここで、閾値Ｖｔｈ１は第１閾値の一例である。閾値Ｖｔｈ２は第２閾値の一例である。プロセッサ３０は制御部の一例である。

ＣＣ端子の電圧Ｖ１の上昇に伴い、周辺端子の電圧が上昇した場合、ＣＣ端子の周辺に異物が付着していることで、異物によってＣＣ端子と周辺端子との間に電気的な経路が生成され、ＣＣ端子の電圧が周辺端子にも供給されたと考えられる。この場合、イオンマイグレーションが発生している可能性が高い。この場合、充電器１０は、ＣＣ端子への電圧又は電流の供給を停止することで、イオンマイグレーションが継続して生じることを抑制できる。このように、充電器１０は、ＵＳＢレセプタクル１５でのイオンマイグレーションの発生を抑制できる。

また、充電器１０は、表示器５０を備えてよい。ここで、表示器５０は提示部の一例である。プロセッサ３０は、ＣＣ端子に対する電源３８，３５からの電圧又は電流の供給を停止した場合、ＣＣ端子とその周辺端子との間に異物が付着していることを示す異物付着情報を表示器５０に表示させてよい。ここで、表示は提示の一例である。

これにより、ユーザは、異物の付着を視認できる。ユーザは、異物付着情報の確認後、充電器１０が一定時間待機している間に、例えば異物が水滴等の液体である場合、液体を自然乾燥させることで、イオンマイグレーションの進行を抑制できる。また、ユーザは、異物付着情報の確認後、異物を綿棒で拭き取ったり、爪楊枝で取り除いたり、エアーダスタで吹き飛ばしたりすることで、イオンマイグレーションの進行を抑制できる。

また、プロセッサ３０は、ＣＣ１端子、ＣＣ２端子に対する電源３８，３５からの電圧又は電流の供給の停止に応じて、ＶＢＵＳ端子等の電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈ２未満となった場合、異物付着情報を表示器５０に表示させてよい。

ＣＣ端子の電圧の低下に伴いその周辺端子の電圧が低下した場合、ＣＣ端子の周辺に水滴等の異物が付着していることで、異物によってＣＣ端子と周辺端子との間に電気的な経路が生成され、ＣＣ端子の電圧が周辺端子にも供給されていたと言える。よって、充電器１０は、異物の付着をより高精度に検出可能である。この場合に、異物付着情報が確認可能であることで、ユーザは、例えば異物が水滴等の液体である場合、液体を自然乾燥させることで、イオンマイグレーションの進行を抑制できる。また、ユーザは、異物付着情報の確認後、異物を綿棒で拭き取ったり、爪楊枝で取り除いたり、エアーダスタで吹き飛ばしたりすることで、イオンマイグレーションの進行を抑制できる。

また、プロセッサ３０は、ＵＳＢレセプタクル１５がＵＳＢプラグ８０を有する外部機器９０に接続されているか否かを判定してよい。ＵＳＢレセプタクル１５が外部機器９０に接続されている場合、周辺端子の電圧Ｖ２が閾値Ｖｔｈ２以上であるか否かを判定しなくてよい。

これにより、プロセッサ３０は、ＵＳＢプラグ８０の接続時、つまり外部機器接続時に、異物の有無の判定を行わない。ＵＳＢプラグ８０が接続されることで、ＵＳＢレセプタクル１５とＵＳＢプラグ８０とが篏合し、異物がＵＳＢレセプタクル１５の内側に進入し難くなるためである。また、ＵＳＢレセプタクル１５がＵＳＢプラグ８０に接続されている場合、ＵＳＢプラグ８０が接続されていない場合と比較するとＣＣ端子の電圧Ｖ１が低下しているので、ＣＣ端子の電圧Ｖ１が高い場合と比較してイオンマイグレーションの進行が緩やかになるためである。

また、ＣＣ端子は、ＵＳＢプラグ８０の端子が電気的に接続されていない期間に、電源３８，３５からそれぞれ電圧又は電流の供給を受けてよい。一方、周辺端子は、ＵＳＢプラグ８０の端子が電気的に接続されていない期間に、電源生成部１２から電圧又は電流の供給を受けなくてよい。電源生成部１２は、電源の一例である。

ＵＳＢプラグ８０がＵＳＢレセプタクル１５に接続されていない期間には、ＵＳＢレセプタクル１５に異物が進入し易い。充電器１０は、ＵＳＢプラグ８０の端子がＵＳＢレセプタクル１５に電気的に接続されていない期間にも電圧が印加されるＣＣ端子を用いて異物の有無を判定し、必要に応じてＣＣ端子への電圧又は電流の供給を停止することで、イオンマイグレーションの進行を抑制できる。また、周辺端子が電圧又は電流の供給を受けていないにも関わらず、ＣＣ端子の電圧Ｖ１や電流の上昇や下降に連動して周辺端子の電圧Ｖ２が上昇や下降することがある。充電器１０は、周辺端子の電圧Ｖ２の上昇や下降を検出することで、イオンマイグレーションの発生の有無や進行を抑制するための対策を講じることができる。

また、充電器１０は、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃに従った充電方式で、充電してよい。

これにより、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃに従った充電機能を有する充電器１０において、イオンマイグレーションの進行を抑制可能である。

また、ＣＣ端子は、ＣＣ１端子及びＣＣ２端子のうち少なくとも１つの端子でよい。周辺端子は、ＶＢＵＳ端子、Ｄ＋端子、Ｄ－端子、ＴＸ１－端子、ＴＸ１＋端子、ＴＸ２－端子、ＴＸ２＋端子、ＳＢＵ１端子、ＳＢＵ２端子、のうち少なくとも１つの端子でよい。

これにより、充電器１０は、ＣＣ１端子及びＣＣ２端子の近傍に位置する端子の電圧を用いて、異物の有無を判断できる。充電器１０は、ＣＣ端子によって外部機器９０の接続を可能な状態に維持しつつ、異物があると判定された場合にはＣＣ端子への電圧又は電流の供給を停止することで、イオンマイグレーションの進行を抑制できる。充電器１０は、ＵＳＢレセプタクル１５の内側での異物の付着が広範囲に亘っている場合でも、異物の付着の有無を判別可能である。例えば、周辺端子に含まれる端子のそれぞれの電圧の上昇及び下降を確認することで、ユーザは、異物の付着の程度を視認することなく、イオンマイグレーションの有無を判断可能である。したがって、異物の付着の度合いに応じて、適切な異物の除去作業を行うことができる。

また、充電器１０は、車両に搭載されてよい。車両は任意の場所へ移動可能であるので、充電器１０は、様々な環境に置かれる。例えば、充電器１０は、イオンマイグレーションが発生し易い、過酷な環境下に置かれた場合でも、異物の付着を容易に判定し、イオンマイグレーションの進行を抑制できる。過酷な環境とは、例えば高温な環境や、高湿な環境である。また、ユーザである乗員が使い易いように、充電器のＵＳＢレセプタクル１５が上向きになるように配置された場合でも、充電器１０は、ＵＳＢレセプタクル１５にキャップを被せることなく、イオンマイグレーションの進行を抑制できる。

以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、各実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

上記実施形態では、ＵＳＢレセプタクル１５の端子のいずれかの電圧の上昇があった場合、異物が付着し、イオンマイグレーションが発生していることを表示器５０に表示させることを例示した。この場合、更に詳細な情報として、表示器５０が、どの端子に異物が付着しているかを報知してもよい。例えば、プロセッサ３０は、隣接端子におけるどの端子において電圧Ｖ２が上昇したかを確認することで、隣接端子におけるどの端子とＣＣ端子との間に異物が付着している可能性が高いかを認識できる。ユーザは、表示を確認して異物が付着している端子を知ることで、その端子を念入りに清掃できる。また、ユーザは、その端子に付着した理由を推測することも可能である。

上記実施形態では、例えば図４に示したようなＵＳＢレセプタクル１５における端子毎に、個別の電圧検出器や出力ドライバ等の電気部品が設けられることを例示したが、複数の端子に共通で、電圧検出器や出力ドライバ等の電気部品が設けられてもよい。なお、複数の端子用の各電気部品は、１つのＩＣ（Integrated Circuit）上に実装されてもよい。

上記実施形態では、充電器１０が、ＣＣ端子や周辺端子の電圧の供給、電圧の供給停止、電圧の検出、等のように電圧を基準に動作することを主に例示したが、例えばＣＣ端子や周辺端子への電流の供給開始、電流の供給停止、電流の検出、のように電流を基準に動作してもよい。

上記実施形態では、充電器１０のＵＳＢの形式は、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃであることを例示したが、これに限られない。例えば、ＣＣ端子のように電圧又は電流が常時供給される端子に相当するような、導通によりイオンマイグレーションが発生し得る端子を有するＵＳＢの形式に対して、上記実施形態を適応可能である。

上記実施形態では、図４では隣接端子としてＶＢＵＳ端子とＤ＋端子との組み合わせを基に電圧検出や異物検出動作が行われ、図８では周辺端子としてＳＵＢ端子とＴＸ端子との組み合わせを基に電圧検出や異物検出動作が行われることを例示したが、これに限られない。例えば、周辺端子としてＤ＋端子とＴＸ端子の組み合わせ、ＶＢＵＳ端子の組み合わせ、のように、ＣＣ端子を基準に両側において周辺端子の中から任意に１つずつ選択して組み合わせて、この組み合わせを基に電圧検出や異物検出動作が行われてもよい。

本開示は、充電装置のレセプタクルでのイオンマイグレーションの進行を抑制できる充電装置及びレセプタクル制御方法等に有用である。

１０ 充電器
１０ｚ 筐体
１１ 電圧制御部
１２ 電源生成部
１５ ＵＳＢレセプタクル
３０ プロセッサ
３１，３３，３６，３９ 電圧検出器
３２ 放電回路
３４，３７，４０ 出力ドライバ
３５，３８ 電源
５０ 表示器
８０ ＵＳＢプラグ
９０ 外部機器
Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９ 抵抗

Claims (9)

1. 複数の端子を含むレセプタクルと、
   前記複数の端子に含まれる第１の端子に電圧又は電流を供給する電源と、
   前記第１の端子の電圧を検出する第１電圧検出部と、
   前記複数の端子に含まれ、前記第１の端子の１つ隣の端子、２つ隣の端子、又は３つ隣の端子である第２の端子の電圧を検出する第２電圧検出部と、
   前記第１の端子の電圧が第１閾値以上である期間に、前記第２の端子の電圧が第２閾値以上であるか否かを判定し、前記第２の端子の電圧が第２閾値以上である場合、前記第１の端子に対する前記電源からの電圧又は電流の供給を停止させる制御部と、
   を備える充電装置。
2. 提示部を更に備え、
   前記制御部は、前記第１の端子に対する前記電源からの電圧又は電流の供給を停止した場合、前記第１の端子と前記第２の端子との間に異物が付着していることを示す異物付着情報を前記提示部に提示させる、
   請求項１に記載の充電装置。
3. 前記制御部は、前記第１の端子に対する前記電源からの電圧又は電流の供給の停止に応じて、前記第２の端子の電圧が前記第２閾値未満となった場合、前記異物付着情報を前記提示部に提示させる、
   請求項２に記載の充電装置。
4. 前記制御部は、前記第１の端子が外部機器に接続されているか否かを判定し、
   前記第１の端子が前記外部機器に接続されていると判定した場合、前記第２の端子の電圧が第２閾値以上であるか否かを判定しない、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の充電装置。
5. 前記第１の端子は、前記外部機器の端子が電気的に接続されていない期間に、前記電源から電圧又は電流の供給を受け、
   前記第２の端子は、前記外部機器の端子が電気的に接続されていない期間に、前記電源から電圧又は電流の供給を受けない、
   請求項４に記載の充電装置。
6. 前記充電装置による充電方式は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus） Ｔｙｐｅ－Ｃに従った充電方式である、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の充電装置。
7. 前記第１の端子は、ＣＣ１端子及びＣＣ２端子のうち少なくとも１つの端子であり、
   前記第２の端子は、ＶＢＵＳ端子、Ｄ＋端子、Ｄ－端子、ＴＸ１－端子、ＴＸ１＋端子、ＴＸ２－端子、ＴＸ２＋端子、ＳＢＵ１端子、ＳＢＵ２端子、のうち少なくとも１つの端子である、
   請求項６に記載の充電装置。
8. 前記充電装置は、車両に搭載される、
   請求項１～７のいずれか１項に記載の充電装置。
9. 充電装置が備える複数の端子を含むレセプタクルを制御するレセプタクル制御方法であって、
   前記複数の端子に含まれる第１の端子に電圧又は電流を供給するステップと、
   前記第１の端子の電圧を検出するステップと、
   前記複数の端子に含まれる、前記第１の端子の１つ隣の端子、２つ隣の端子、又は３つ隣の端子である第２の端子の電圧を検出するステップと、
   前記第１の端子の電圧が第１閾値以上である期間に、前記第２の端子の電圧が第２閾値以上であるか否かを判定し、前記第２の端子の電圧が第２閾値以上である場合、前記第１の端子に対する前記電圧又は電流の供給を停止させるステップと、
   を有するレセプタクル制御方法。

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