JPH04105524A - 充電システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は充電システムに関し、特に、二次電池によって
駆動され得る電子機器のための充電システムに関する。

［従来の技術］ 近年、電子機器の携帯化に伴ない、商用電源だけでなく
バッテリなどの二次電池によっても駆動され得る電子機
器が増えつつある。そのような電子機器の１つにたとえ
ばビデオムービなどの映像機器がある。このような映像
機器に代表される携帯用電子機器の多くは、予め充電し
て使用するバッテリを二次電池として用いる。第５図お
よび第６図は、上記のような携帯可能な電子機器（以下
、ポータプル機器と称す）をバッテリによって駆動する
場合および商用電源によって駆動する場合の各々におけ
る取扱いシステムを示す図である。第５図は、バッテリ
で駆動される場合を示し、第６図は商用電源で駆動され
る場合を示す。

第５図を参照して、ポータプル機器を商用電源に接続す
ることのできない場所（室外）などで使用する場合は、
充電済みのバッテリ３０をポータプル機器３に接続する
。多くの場合、ポータプル機器３は、バッテリ３０を嵌
込むことができる構造となっている。バッテリ３０がポ
ータプル機器３に嵌込まれることによって、ポータプル
機器３に設けられたバッテリ接続用の端子対４６にバッ
テリ３０の出力電圧が供給される。

第６図を参照して、ポータプル機器を商用電源に接続で
きる場所（室内）で使用する場合には、ポータプル機器
３はＤＣケーブル１１を介して専用のＡＣアダプタ４に
接続される。ポータプル機器３は、バッテリ接続用の端
子対４６に加えて、外部からの直流電圧を駆動電圧とし
て受けるＤＣ端子１２を有する。一方、ＡＣアダプタ４
は、ＡＣケーブル１８を介して商用電源（図示せず）に
接続される。ＡＣアダプタ４は、商用電源からＡＣケー
ブル１８を介して受ける交流１００ｖをポータプル機器
３を駆動するのに必要なレベルの直流電圧に変換し、変
換した直流電圧を予め設けられたＤＣ端子１０から出力
する。ＤＣケーブル１１は、ＡＣアダプタ４のＤＣ端子
１０とポータプル機器３のＤＣ端子１２とを接続する。

これによって交流１００Ｖが所定の直流電圧に変換され
てポータプル機器３に供給される。

ＡＣアダプタ４は、商用電源から供給される交流電圧を
所定の直流電圧に変換する機能だけでなく、バッテリを
充電する機能も合せ持つ場合が多い。第７図は、ＡＣア
ダプタ４が充電器として使用される場合の取扱いシステ
ムを示す図である。

第７図を参照して、ＡＣアダプタ４はＡＣケーブル１８
を介して商用電源に接続される。そして、充電すべきバ
ッテリ３１および３２はそれぞれ、ＡＣアダプタ４のバ
ッテリ接続用端子対４１および４２に接続される。この
ように、ＡＣアダプタは複数のバッテリを充電すること
ができるように構成される場合が多い。

次に、ＡＣアダプタ４の内部構成について第８図を参照
しながら説明する。第８図は、ＡＣアダプタの代表的な
内部構成を示す概略ブロック図である。

第８図を参照して、商用電源からＡＣケーブル１８に供
給される交流電圧は、ＡＣアダプタ４において、ヒユー
ズＦ１およびＦ２を介してレギュレータ（安定化電源回
路）１６に与えられる。レギュレータ１６は、与えられ
た交流電圧を駆動すべきポータプル機器に適合する直流
電圧に変換してＤＣ端子１０に出力する。さらに、レギ
ュレータ１６は、与えられた交流電圧をバッテリ３１を
充電するのに必要な直流電圧に変換して、スイッチＳＷ
Ｉと、抵抗Ｒ１およびスイッチＳＷ３の直列接続回路と
に与える。さらに、レギュレータ１６は、与えられる交
流電圧をバッテリ３２を充電するのに必要な直流電圧に
変換して、スイッチＳＷ２と、抵抗Ｒ２およびスイッチ
ＳＷ４の直列接続回路とに与える。スイッチＳＷ１〜Ｓ
Ｗ４はいずれもマイコン（マイクロコンピュータ）１５
によって０Ｎ１０ＦＦを制御される。スイッチＳＷ１お
よびＳＷ３は、レギュレータ１６とバッテリ３１接続用
の端子対４１の一方の端子４１ａとの間に設けられる。

バッテリ３１接続用端子対４１の他方の端子４１ｂは接
地される。同様に、スイッチＳＷ２およびＳＷ４は、レ
ギュレータ１６と、バッテリ３２接続用端子対４２の一
方の端子４２ａとの間に設けられる。バッテリ３２接続
用端子対４２の他方の端子４２ｂは接地される。

端子４１ａと端子４２ａとの間には充電器バッテリ有無
検知回路１４が設けられる。充電・バッテリ有無検知回
路１４は、端子４１ａおよび４２ａの電位に基づいて、
このＡＣアダプタ４にバッテリ３１．３２が接続されて
いるか否かを判別して、その判別結果に応じた信号をマ
イコン１５に与える。さらに、充電・バッテリ有無検知
回路１４は、バッテリ３１および３２のうちの少なくと
もいずれか一方がこのＡＣアダプタ４に接続されている
場合、端子４１ａおよび４２ｂのうちバッテリが接続さ
れた端子の電位に基づいて、接続されたバッテリが完全
に充電されたか否かを判別し、その判別結果に応じた信
号をマイコン１５に与える。さらに、マイコン１５とＤ
Ｃ端子１０との間には検出回路１３が設けられる。検出
回路１３は、ＤＣ端子１０に外部負荷が接続されたこと
を検出する。検出回路１３の検出出力はマイコン１５に
与えられる。つまり、検出回路１３は、このＡＣアダプ
タ４にＤＣケーブル１１を介してポータプル機器３が接
続されたことをマイコン１５に知らせる。マイコン１５
は、充電・バッテリ有無検知回路１４の判別出力および
検出回路１３の検出出力に基づいて、スイッチＳＷ１〜
ＳＷ４およびレギュレータ１６を制御する。ここで、マ
イコン１５には電源スィッチ１７が接続される。電源ス
ィッチ１７は、ユーザがこのＡＣアダプタ４に電源投入
を指示するために外部スイッチである。電源スィッチ１
７が押されると、電源スィッチ１７からマイコン１５に
接地電位が与えられる。これに応答して、マイコン１５
はレギュレータ１６に対する制御動作を開始する。この
制御動作について具体的に説明する。

検出回路１３の出力がＤＣ端子１０に外部負荷（ポータ
プル機器３）が接続されていることを示すものであって
も、充電・バッテリ有無検知回路１４の出力がこのＡＣ
アダプタ４にバッテリが接続されていることを示すもの
であれば、このＡＣアダプタ４はバッテリ３１．３２を
充電する充電モードとなる。　すなわち、この場合には
、マイコン１５はレギュレータ１６にバッテリ３１，３
２を充電するための直流電圧の出力を指示する。

これに応答して、レギュレータ１６は与えられる交流電
圧をバッテリを充電するための直流電圧に変換してスイ
ッチＳＷＩ、ＳＷ２に与える。同時に、マイコン１５は
スイッチＳＷＩだけをＯＮ状態にし、他のスイッチＳＷ
２〜ＳＷ４をすべてＯＦＦ状態にする。したがって、レ
ギュレータ１６から出力されたバッテリ充電用の直流電
圧はスイッチＳＷ１および端子４１ａを介してバッテリ
３１にのみ与えられる。これによって、バッテリ３１に
充電電流が流れ、バッテリ３１が充電され始める。これ
に伴ない、端子４１ｇの電位が上昇する。バッテリ３１
が充電され終わると、それまで上昇してきた、端子４１
ａの電位が若干低下する。

これを充電・バッテリ有無検知回路１４が検知する。こ
の検知に応答して、マイコン１５はスイッチＳＷ１をＯ
ＦＦ状態に切換え、スイッチＳＷ３をＯＮ状態に切換え
る。これによって、レギュレータ１６が出力するバッテ
リ充電のための充電電流は抵抗Ｒ１によって制限されて
端子４１ａに与えられる。したがって、バッテリ３１に
はそれまでよりも小さい充電電流（通常、それまでの充
電電流の１／３０程度）が流れる。この微小な充電電流
によってバッテリ３１は充電完了状態に保持される。

一般に、バッテリの充電には、大きい充電電流による充
電を行なった後、小さい充電電流で補充電する（いわゆ
るトリクル充電）という方法が用いられる。

充電完了に応答してスイッチＳＷ１がＯＦＦ状態とされ
ＳＷ３がＯＮ状態とされることによって、ＡＣアダプタ
４はバッテリ３１に対してこのトリクル充電を行なうト
リクルモードとなる。これに応答して、マイコン１５は
スイッチＳＷ２をＯＮ状態に切換える。これによって、
レギュレータ１６が出力するバッテリ充電のための直流
電圧は端子４２ａに与えられる。したがって、今度はバ
ッテリ３２に充電電流が流れバッテリ３２が充電され始
める。バッテリ３２がこの充電電流によって充電され終
わると、充電・バッテリ有無検知回路１４は上昇してき
た端子４２ａの電位が若干低下したことを検知する。こ
の検知に応答して、マイコン１５はスイッチＳＷ２をＯ
ＦＦ状態に切換え、スイッチＳＷ４をＯＮ状態に切換え
る。この結果、レギュレータ１６からのバッテリ充電の
ための充電電流は抵抗Ｒ２によって制限されて端子４２
ａに与えられるので、バッテリ３２はそれまでよりも小
さい充電電流によって補充電される（トリクルモード）
。これに応答してマイコン１５が、レギュレータ１６か
らバッテリ充電のための直流電圧が出力されないように
レギュレータ１６を制御する。このように、ＡＣアダプ
タ４は、充電モ−ドにおいて、スイッチＳＷＩおよびＳ
Ｗ２を順次ＯＮ状態に切換えることによって、バッテリ
３１および３２を順次充電する、いわゆるシリーズ充電
機能を有する。

ＡＣアダプタ４にバッテリ３１および３２が接続されて
いない場合には、ＡＣアダプタ４はポータプル機器３に
駆動電圧を与えるという本来の機能を実現するＡＣアダ
プタモードとなる。すなわち、充電・バッテリ有無検知
回路１４の出力が、端子４１ａおよび４２ａにそれぞれ
バッテリ３１および３２が接続されていないことを示す
ものとなると、マイコン１５はレギュレータ１６にポー
タプル機器３を駆動するための直流電圧の出力を指示す
る。これに応答して、レギュレータ１６の出力ＤＣ端子
１０に与えられる。

次に、ポータプル機器３の内部構成について第９図を参
照しながら説明する。第９図は、ポータプル機器３の代
表的な構成を示す概略ブロック図である。第９図を参照
して、ポータプル機器３は、バッテリ３０接続用の端子
対４６を構成する２っの端子４６ａおよび４６ｂと、外
部からの直流電圧を受けるＤＣ端子１２を構成する３つ
の端子（３線ジヤツク）１２ａ、１２ｂ、および１２ｃ
と、ヒユーズ２０と、レギュレータ２１と、負荷２２と
を含む。負荷２２が、このポータプル機器３の本来の機
能（たとえばポータプル機器３がビデオムービである場
合には、画像の記録および再生などの機能）を実現する
主要回路部である。なお、端子４６ｂおよび１２ｃはと
もに接地される。

また、ＤＣ端子１２は、いずれにも接続されない場合、
端子１２ａが端子１２ｂに接続された状態にある。しか
し、ＤＣ端子１２にＤＣケーブル１１を介してＡＣアダ
プタ４の出力端子１０が接続されると、端子１２ｂおよ
び１２Ｃはそれぞれ、ＤＣケーブル１１を介してＡＣア
ダプタ４のＤＣ端子１０の高電位側および接地側に接続
される。

レギュレータ２１は端子１２ｂおよび１２ａ間に印加さ
れる直流電圧をヒユーズ２０を介して受ける。そして、
レギュレータ２１は受けた直流電圧を負荷２２を駆動す
るのに適する電圧レベルに変換して負荷２２に印加する
。これによって、負荷２２に電流が流れ電源電力が消費
される。ポータプル機器３は、さらに、システムマイコ
ン２３および、ユーザがこのポータプル機器３に電源投
入を指示するための電源スィッチ２４を含む。システム
マイコン２３は電源スィッチ２４が押されたことに応答
して、レギュレータ２１および負荷２２の機能を能動化
し、電源スィッチ２４が切られたことに応答して、レギ
ュレータ２１および負荷２２の機能を不能化する。

ポータプル機器３をバッテリ３ｏによって駆動する場合
には、バッテリ３ｏがバッテリ接続用端子４６に接続さ
れ、一方ＤＣ端子１２はいずれにも接続されない。した
がって、この場合にはバッテリ３０の出力電圧がバッテ
リ接続用端子４６ａを介して端子１２ａおよび１２ｂ間
を経由しレギュレータ２１に印加される。このため、レ
ギュレータ２１はバッテリ３０の出力電圧を所定の電圧
に調整して負荷２２に与え、これを駆動する。

逆に、ポータプル機器３を商用電源によって駆動する場
合には、ＤＣ端子１２にＤＣケーブル１１を介してＡＣ
アダプタ４の出力端子１０が接続される。したがって、
この場合にはＡＣアダプタ４が商用電源から供給される
交流電圧を変換して得た直流電圧が、ポータプル機器３
の端子１２ｂおよび１２ａ間に印加される。よって、レ
ギュレータ２１はＡＣアダプタ４の出力電圧によって負
荷２２を駆動する。つまり、バッテリ接続用端子４６に
バッテリ３０が接続されていても、ＤＣ端子１２をＡＣ
アダプタ４に接続すればレギュレータ２１には自動的に
ＡＣアダプタ４の出力電圧が与えられる。つまり、ポー
タプル機器３はバッテリ３０およびＡＣアダプタ４の両
方に接続された場合には、ＡＣアダプタ４を優先するよ
うに構成される。

このように、ポータプル機器３はレギュレータ２１の入
力端に端子１２ｂを介して接続される電源を切換える役
割を果たすＤＣ端子１２を有するので、バッテリ３０お
よび商用電源のいずれによっても駆動されることができ
る。

ポータプル機器３に接続されるバッテリ３０は、ＡＣア
ダプタ４によって充電されたバッテリ３１゜３２が用い
られる。

なお、第８図のヒユーズＦ１およびＦ２はＡＣアダプタ
４のレギュレータ１６に過大電流が流れレギュレータ１
６か破壊されるのを防止する。同様に、第９図のヒユー
ズ２０はポータプル機器３のレギュレータ２１に過大電
流が流れレギュレータ２１が破壊されるのを防止する。

［発明が解決しようとする課＠］ 以上のように、従来、ポータプル機器本体とこのポータ
プル機器を駆動する二次電池を充電するための機能部と
は別機器として構成された。すなわち、ポータプル機器
を商用電源によって駆動するためのオプション機器であ
るＡＣアダプタが、二次電池を充電する機能も合せ持つ
。このため、二次電池としてポータプル機器本体に嵌込
まれたバッテリを充電してから使用する場合、ポータプ
ル機器本体からバッテリを取外し、取外したバッテリを
充電のためにＡＣアダプタに取付け、充電したバッテリ
をＡＣアダプタから取外してポータプル機器本体に再度
取付ける必要がある。つまり、−旦ポータブル機器本体
に取付けたバッテリを充電して再度使用しようとすると
、ポータプル機器本体およびＡＣアダプタへのバッテリ
取付は作業と、ポータプル機器本体およびＡＣアダプタ
からのバッテリ取外し作業とを何度も行なわなければな
らない。このような作業はユーザにとって非常に面倒な
ものであった。

それゆえに本発明の目的は、上記のような問題点を解決
し、ポータプル機器本体に一旦取付けたバッテリを取外
すことなく、このバッテリを充電することも可能な充電
システム提供することである。

［課題を解決するための手段］ 上記のような目的を達成するために本発明に係る充電シ
ステムは、商用電源および充電可能なバッテリ手段の両
方によって駆動され得る負荷を有する機器と、商用電源
に接続されるアダプタ手段とを備える。前記機器は、バ
ッテリ手段に接続される。アダプタ手段は、商用電源か
ら供給される電圧に応答して、前記負荷を駆動するため
の電圧を発生する駆動電圧発生手段と、商用電源から供
給される電圧に応答してバッテリ手段を充電するための
電圧または電流を発生する充電電圧／電流発生手段とを
有する。一方、前記機器は、駆動電圧発生手段により発
生された電圧を負荷に供給する手段と、充電電圧／電流
発生手段により発生された電圧または電流を受ける電圧
／電流骨は手段と、電圧／電流骨は手段が受けた電圧ま
たは電流を前記接続されたバッテリ手段に供給する手段
とを有する。

［作用］ 本発明に係る充電システムは上記のように構成されるの
で、アダプタ手段内の充電電圧／電流発生手段の出力を
、商用電源および充電可能なバッテリ手段の両方によっ
て駆動され得る負荷を有する機器が受けて、この機器本
体に接続されるバッテリ手段に供給する。また、アダプ
タ手段内の駆動電圧発生手段の出力は、従来どおり前記
機器内の負荷に供給される。したがって、前記機器内の
負荷はアダプタ手段内の駆動電圧発生手段の出力によっ
て従来どおり駆動され得る。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例の充電システムの構成を示
すブロック図である。この充電システムは、ポータプル
機器１．ＡＣアダプタ２．およびポータプル機器１とＡ
Ｃアダプタ２とを接続するシステムコネクタ３６とを含
んで構成される。

まず、ポータプル機器１の構成について説明する。第１
図を参照して、ポータプル機器１は、第９図に示される
従来のポータプル機器３と異なり、電源スィッチ２４に
接続されるシステムマイコン２３と、システムマイコン
２３およびＡＣアダプタ２のマイコン１５を制御するた
めに設けられた端子４５と、バッテリ３０に供給すべき
充電電流を外部から受けるための端子４３とを有し、か
つ、バッテリ３０および商用電源の出力のいずれを駆動
電圧として用いるかを選択するためのスイッチＳＷ５を
内部に有する。　スイッチＳＷ５は、ＡＣアダプタ２が
商用電源から供給される交流電圧を変換して得た直流電
圧を受ける端子４４と、端子４６との間に設けられる。

なお、バッテリ接続用端子４６にはバッテリ３０が接続
される。また、ヒユーズ２０．レギュレータ２１．およ
び負荷２２は従来と同様に動作する。電源スィッチ２４
は、従来と同じく、このポータプル機器１に電源投入を
指示するための外部スイッチである。電源スィッチ２４
が押されると、システムマイコン２３に電源スィッチ２
４から接地電位が与えられる。これによって、システム
マイコン２３は電源スィッチ２４が押されたことを検出
して、レギュレータ２１および負荷２２の機能を能動化
するとともに、所定の検出信号を出力する。この検出信
号は端子４５に与えられる。

スイッチＳＷ５の開閉状態は、ポータプル機器１がバッ
テリを必要としない環境下（商用電源を用いることがで
きる室内など）とポータプル機器１がバッテリを必要と
する環境下（商用電源を用いることができない室外など
）とで切換えられる。

このスイッチＳＷ５の開閉状態の制御は、機械的または
電気的のいずれの方式によって行なわれてもよい。次に
、スイッチＳＷ５の開閉状態の制御方式の例を示す。

スイッチＳＷ５の開閉状態を電気的に制御する場合には
、たとえばスイッチＳＷ５としてトランジスタまたはリ
レースイッチが用いられればよい。

そして、ポータプル機器１内に、ポータプル機器１がシ
ステムコネクタ３６を介してＡＣアダプタ２に接続され
ているか否かを検知するための小型検出スイッチ（図示
せず）が設けられればよい。

この小型検出スイッチはポータプル機器１とＡＣアダプ
タ２との嵌合面に設けられて、ポータプル機器１とＡＣ
アダプタ２との着脱状態を判別する。

小型検出スイッチはこの判別結果に応じた信号を出力す
る。そこで、この小型検出スイッチの出力信号をポータ
プル機器１内のシステムマイコン２３に与え、システム
マイコン２３にスイッチＳＷ５の開閉状態を制御する制
御信号を出力させればよい。具体的には、小型検出スイ
ッチの出力が、ポータプル機器ｌがＡＣアダプタ２に接
続されていないことを示すものであればシステムマイコ
に２３がスイッチＳＷ５をＯＮ状態に制御し、小型検出
スイッチの出力が、ポータプル機器１がＡＣアダプタ２
に接続されていることを示すものであればシステムマイ
コン２３がスイッチＳＷ５をＯＦＦ状態に制御するよう
に、システムマイコン２３がスイッチＳＷ５に与える制
御信号と小型検出スイッチからシステムマイコン２３に
与えられる信号との対応関係が設定される。　スイッチ
ＳＷ５の開閉状態を機械的に制御する場合には、たとえ
ば、システムコネクタ３６を構成するポータプル機器１
側コネクタ３６ａおよびＡＣアダプタ２側コネクタ３６
ｂがそれぞれ第４図に示されるように構成されればよい
。第４図は、システムコネクタ３６のスイッチＳＷ５に
関連する部分の構成の具体例を示す図である。第４図を
参照して、ポータプル機器１側コネクタ３６ａには、ス
イッチＳＷ５として、ばねスイッチ１００が内蔵される
。

ばねスイッチ１００は、バッテリ接続用端子４６ａに接
続される端子１１０と、ヒユーズ２０に接続される端子
１２０とによって構成される。ポータプル機器１側コネ
クタ３６ａとＡＣアダプタ２側コネクタ３６ｂとが嵌合
されていない状態においては、端子１１０と端子１２０
とはショート状態にある。一方、ＡＣアダプタ２側コネ
クタ３６ｂは、ポータプル機器１側コネクタ３６ａ内の
端子１１０および１２０のショートを解除するために設
けられる凸部２００を含む。凸部２００は、絶縁体によ
って形成される。ＡＣアダプタ２側コネクタ３６ｂがポ
ータプル機器１側コネクタ３６ａに嵌合されると、この
凸部２００が端子１１０および１２０間を押し広げ、端
子１１０と端子１２０との間に嵌まり込む。これによっ
て、端子１１０と端子１２０とが絶縁される。

このように、スイッチＳＷ５は、ポータプル機器１とＡ
Ｃアダプタ２とが接続されていない場合にＯＮ状態とな
り、かつ、ポータプル機器１とＡＣアダプタ２とが接続
されている場合にＯＦＦ状態となるように、電気的ある
いは機械的に自動制御される。

なお、ポータプル機器１の他の部分の構成および動作は
第９図に示される従来のポータプル機器３と同一である
。

次に、ＡＣアダプタ２の構成について説明する。

引続き第１図を参照して、ＡＣアダプタ２は、第８図に
示される従来のＡＣアダプタ４と異なり、ポータプル機
器１内のシステムマイコン２３が出力する制御信号を受
けるための端子３５およびメモリ回路１９を有し、かつ
、ポータプル機器１のバッテリ３０を充電するための充
電電流を出力する端子３３を有する。端子３３は、スイ
ッチＳＷ１およびＳＷ３の接続点に接続される。スイッ
チＳＷ２およびＳＷ４の接続点は従来どおりバッテリ３
２に接続されるバッテリ接続用端子４２ａに接続される
。スイッチＳＷＩおよびＳＷ３の接続点は、従来、ＡＣ
アダプタ２本体に設けられるバッテリ接続用端子４１ａ
に接続された（第８図参照）。

ＡＣアダプタ２の他の部分の構成および動作は従来と同
様であるので説明は省略する。

次に、このＡＣアダプタ２の従来と異なる部分の構成お
よび動作に先だって、システムコネクタ３６について説
明する。システムコネクタ３６は、ポータプル機器１の
外部端子４３，４４．および４５をそれぞれＡＣアダプ
タ２の外部端子３３゜１０、および３５に接続する。

次に、ポータプル機器１とＡＣアダプタ２とかシステム
コネクタ３６によって接続されたときのＡＣアダプタ２
の動作について、従来と異なる点を中心に詳細に説明す
る。

電源スィッチ１７が押されたことに応答して、マイコン
１５は、レギュレータ１６に対する制御動作を開始し、
レギュレータ１６に直流電圧を出力させる。

端子３５はシステムコネクタ３６によってポータプル機
器１の端子４５に接続されるので、端子３５にはポータ
プル機器１内のシステムマイコン２３からの制御信号が
与えられる。マイコン１５は、システムマイコン２３か
らの制御信号に応じて、この充電システムを、ポータプ
ル機器１を駆動するＡＣアダプタモードまたはバッテリ
３０および３２を充電する充電モードのいずれかに設定
する。すなわち、マイコン１５は、システムマイコン２
３から端子４５および３５を介して与えられる信号がポ
ータプル機器１の電源スィッチ２４が押されていること
を示すものであることに応答して、バッテリ３０の充電
を一旦中止すべくスイッチＳＷＩをＯＦＦ状態にする。

一方、レギュレータ１６の出力電圧は、ポータプル機器
１を駆動すべくＤＣ端子１０に与えられる。ＤＣ端子１
０に導出された直流電圧はシステムコネクタ３６によっ
てポータプル機器１の入力端子４４に与えられる。なお
、ポータプル機器１をＡＣアダプタ２に嵌合することに
よってスイッチＳＷ５はＯＦＦ状態となる。このとき、
ポータプル機器１の電源スィッチ２４がＯＦＦ状態であ
れば、後述するようにバッテリ３１が充電される。しか
し、電源スィッチ２４がＯＮ状態であれば、この充電が
一時中止されてこのシステムがＡＣアダプタモードとな
るように、ＡＣアダプタ２のレギュレータ１６の出力電
圧が端子１０を介してポータプル機器１に与えられる。

したがって、この場合には、入力端子４４に与えられた
直流電圧がそのままポータプル機器１のレギュレータ２
１に印加される。つまり、このポータプル機器１はＡＣ
７′□ダブタ２に接続されることによって商用電源で駆
動される。

このとき、ＡＣアダプタ２においてマイコン１５がスイ
ッチＳＷＩ〜ＳＷ４をすべてＯＦＦ状態に制御するので
、バッテリ接続用端子４２ａおよび端子３３にレギュレ
ータ１６の出力は与えられない。したがって、ＡＣアダ
プタ２に接続されたバッテリ゛３２およびポータプル機
器１に接続されたバッテリ３１はいずれも充電されない
。

逆に、システムマイコン２３から出力される信号がポー
タプル機器１の電源スィッチ２４が押されていないこと
（パワーオフ）を示すものであれば、マイコン１５はＡ
Ｃアダプタ２にシステムコネクタ３６を介してポータプ
ル機器１がパワーオフ状態であることを示すこの信号を
システムマイコン２３から受けてバッテリ３１を充電す
るように動作する。すなわち、マイコン１５は、スイッ
チＳＷ１をＯＮ状態とし他のスイッチＳＷ２〜ＳＷ４を
すべてＯＦＦ状態にする。これによって、レギュレータ
１６が出力した直流電圧は端子３３およびポータプル機
器１の入力端子４３を介してバッテリ３０に印加される
。したがって、ＡＣアダプタ２の出力端子３３からポー
タプル機器１の入力端子４３に定電流が流れ、この定電
流によってバッテリ３０が充電される。バッテリ３０が
充電され終わると、上昇してきた、端子４６ａ、４３、
および３３の電位が若干低下する。これを検知した充電
・バッテリ有無検知回路１４の検知出力に応答してマイ
コン１５がスイッチＳＷ１をＯＦＦ状態に切換えスイッ
チＳＷ３をＯＮ状態にする。これによって、この充電シ
ステムはトリクルモードとなりバッテリ３０がそれまで
よりも小さい電流で補充電される。同時に、マイコン１
５はバッテリ３２を充電すべくスイッチＳＷ２をＯＮ状
態に切換える。これによって、レギュレータ１６の出力
電圧がバッテリ３２に印加されバッテリ３２が充電され
始める。バッテリ３２がほぼ充電され終わると、これを
検知した充電・バッテリ有無検知回路１４の検知出力に
応答したマイコン１５の制御動作によって、スイッチＳ
Ｗ２かＯＦＦ状態とされ、代わってスイッチＳＷ４がＯ
Ｎ状態とされる。これによって、この充電システムはト
リクルモードとなりバッテリ３２が補充電される。

このようにして、この充電システムの充電モードにおけ
る回路動作がすべて終了する。

ただし、充電・バッテリ有無検知回路１４はバッテリ接
続用端子４２にバッテリ３１または３２が接続されてい
るか否かをも判別する。したがって、バッテリ接続用端
子４２または４６にバッテリが接続されていなければ、
マイコン１５は、充電・バッテリ有無検知回路１４の判
別出力によってバッテリ接続用端子４２または４６にレ
ギュレータ１６の出力電圧を与える必要がないと判断し
て、スイッチＳＷ１またはスイッチＳＷ３をＯＦＦ状態
に戻してこの充電システムを充電モードから逸脱させる
。

さて、この充電システムが充電モードにあるときにポー
タプル機器１の電源スィッチ２４が押されると、マイコ
ン１５はその時点での充電システムの状態をメモリ回路
１９に記憶させた後、この充電システムを充電モードか
らＡＣアダプタモードに切換える。つまり、マイコン１
５は、システムマイコン２３の出力信号が電源スィッチ
２４が押されていないことを示すものから電源スィッチ
２４が押されたこと（パワーオン）を示すものに切換わ
ったことに応答して、その時点で充電システムはトリク
ルモードにあったか否かや、バッテリ３０および３２の
うちのいずれが充電途中であったかなどの情報をデジタ
ルデータとしてメモリ回路１９に出力する。そして、マ
イコン１５はスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のうちＯＮ状態に
制御していたスイッチをＯＦＦ状態に戻し、充電を一旦
中止する。同時に、マイコン１５はレギュレータ１６が
ＤＣ端子１０に直流電圧を出力するように、レギュレー
タ１６を制御する。これによって、バッテリ３０および
３２を充電するための回路動作は停止され、逆にポータ
プル機器１に定電圧出力が供給される。

また、逆にポータプル機器１の電源スィッチ２４がＯＮ
状態からＯＦＦ状態に切換えられると、マイコン１５は
この充電システムをＡＣアダプタモードから充電モード
に戻す。すなわち、マイコン１５は、システムマイコン
２３の出力信号が押されていることを示すものから電源
スィッチ２４が押されていないことを示すものに切換わ
ったことに応答して、メモリ回路１９から予め先に記憶
させたおいたデータを読み出す。そして、マイコン１５
はメモリ回路１９から読出したデータに基づいて、スイ
ッチＳＷＩ〜ＳＷ４の開閉状態を、ポータプル機器１の
電源スィッチ２４が押される前の状態に設定する。たと
えば、電源スィッチ２４が押された時点でバッテリ３２
の充電が完了し、バッテリ３０および３２がトリクルモ
ードで補充電されていた場合、マイコン１５はスイッチ
ＳＷ３およびＳＷ４をＯＮ状態に制御し、他のスイッチ
ＳＷＩおよびＳＷ２をＯＦＦ状態に制御する。

以後、マイコン１５は前述したような充電モードにおけ
る制御動作を再開する。このように、メモリ回路１９が
設けられることによって、バッテリを充電するための回
路動作を、ポータプル機器１の電源スィッチ２４が押さ
れている期間のみ中断し電源スィッチ２４かＯＦＦされ
ると再開させることができる。

また、メモリ回路１９は、バッテリの充電状態を記憶す
る機能を果たすとともに、すでに充電され終わったバッ
テリに対して充電のための電圧が再度印加されないよう
にする機能も果たす。具体的に説明すると、充電モード
において充電・バッテリ有無検知回路１４がバッテリ３
０．３２が完全に充電されたことを検知すると、これに
応答して、マイコン１５がメモリ回路１９にどのバッテ
リが充電完了しているかを示すデータを出力する。

そして、たとえばこの充電システムがＡＣアダプタモー
ドから充電モードに切換わった場合、マイコン１５はメ
モリ回路１９から読出したデータのうちの“どのバッテ
リが充電完了しているか”を示すデータに基づいて、充
電未完了のバッテリを充電するための回路動作のみのが
行なわれるようにスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の開閉状態を
制御する。

すなわち、電源スィッチ２４か押された時点ですでにバ
ッテリ３０および３２が完全に充電され終わっていれば
、この充電システムがＡＣアダプタモードから充電モー
ドに戻ったときにバッテリ３０および３２か再び充電さ
れる必要はない。したがって、このような場合には、こ
の充電システムが充電モードに戻ったときにマイコン１
５は、メモリ回路１９から読出したデータに基づいてバ
ッテリ３０および３２はすでに充電済みであると判断し
、スイッチＳＷ１およびＳＷ２をＯＦＦ状態に、スイッ
チＳＷ３およびＳＷ４をＯＮ状態にそれぞれ制御し続け
る。これによって、この充電システムが充電モードに戻
ったときに充電済みのバッテリ３０．３２が繰返し充電
されるという現象が回避される。

なお、メモリ回路１９の記憶データをリセットするには
、バッテリ３０および３２をそれぞれポータプル機器１
およびＡＣアダプタ２から取外した後、再度ポータプル
機器１およびＡＣアダプタ２に取付ければよい。バッテ
リ３０および／または３２が取外されると、ＡＣアダプ
タ２内の充電・バッテリ有無検知回路１４が、ポータプ
ル機器１およびＡＣアダプタ２からそれぞれバッテリ３
０および／または３２が取外されたことを検知してマイ
コン１５に知らせる。これに応答して、マイコン１５が
メモリ回路１９の記憶データをリセットする。

以上のように、ポータプル機器１とＡＣアダプタ２がシ
ステムコネクタ３６を介して相互に接続されると、ＡＣ
アダプタ２内のマイコン１５がポータプル機器１内のシ
ステムマイコン２３から出力される制御信号に基づいて
システム全体を充電モードまたはＡＣアダプタモードに
設定する。したがって、ポータプル機器１の電源スィッ
チ２４をＯＦＦ状態に設定しておけば、ＡＣアダプタ２
に接続されたバッテリ３２が充電されるとともに、バッ
テリ３０がポータプル機器１本体に取付けられた状態で
充電される。このため、本実施例によれば、バッテリ３
０をポータプル機器１本体から取外すことなく充電する
ことができる。なお、スイッチＳＷ５はポータプル機器
１とＡＣアダプタ２とがシステムコネクタ３６を介して
接続されているときにはＯＦＦ状態であるので、バッテ
リ３０が充電されている期間にポータプル機器１がバッ
テリによって駆動され得る状態になることはない。つま
り、スイッチＳＷ５はＡＣアダプタ２にポータプル機器
１を接続することによってその０Ｎ１０　Ｆ　Ｆを制御
される。

さて、ポータプル機器１とＡＣアダプタ２とが相互に接
続されていない場合には、ポータプル機器１およびＡＣ
アダプタ２はそれぞれ従来と同様に動作する。ポータプ
ル機器１がＡＣアダプタ２に接続されずに用いられると
き、すなわち、ポータプル機器１をバッテリによって駆
動する必要のあるときには、ポータプル機器１内のスイ
ッチＳＷ５はＡＣアダプタ２からポータプル機器１が取
外されることによってＯＮ状態となる。したがって、バ
ッテリ接続用端子４６に充電済みのバ・メモリ３０が接
続されると、このバッテリ３０の出力がレギュレータ２
１に印加される。つまり、ポータプル機器１はバッテリ
３０によって駆動される。

このように、スイッチＳＷ５はＡＣアダプタ２に接続さ
れないポータプル機器１をバッテリで駆動され得る状態
に設定する機能を果たす。

ＡＣアダプタ２はポータプル機器１に接続されない場合
、ポータプル機器１内のシステムマイコン２３から制御
信号を受けない。したがって、マイコン１５はバッテリ
３２の充電のみを制御する。

ただし、本実施例ではＡＣアダプタ２に接続されるバッ
テリは１個であるので、バッテリ３２がバッテリ接続用
端子４２に接続されると、スイッチＳＷ２およびＳＷ４
のみがマイコン１５によって制御されて順次ＯＮ状態と
なる。また、本実施例ではメモリ回路１９が設けられる
ので、マイコン１５はレギュレータ１６およびスイッチ
ＳＷ２およびＳＷ４を制御するとともに、バッテリ３２
が充電済みであるか否かを示すデータをメモリ回路１９
に与える。そして、ＡＣアダプタ２がシステムコネクタ
３６を介してポータプル機器１に接続されて１つのシス
テムに組込まれると、充電モードにおいてマイコン１５
はメモリ回路１９からこのデータを読出して充電未完了
のバッテリのみか充電されるようにスイッチＳＷＩ〜Ｓ
Ｗ４を制御する。したがって、たとえば、ＡＣアダプタ
２がポータプル機器１に接続される前にバッテリ３２が
すでに充電され終わっていれば、ＡＣアダプタ２がポー
タプル機器１に接続された後の充電モードにおいてマイ
コン１５はスイッチＳＷ２をＯＦＦ状態に保持する。こ
れによって、すでに充電され終わったバッテリ３２が、
ＡＣアダプタ２がポータプル機器１に接続された後の充
電モードにおいて繰返し充電されるという現象が回避さ
れる。

以上のように本実施例では、ポータプル機器１とＡＣア
ダプタ２とが相互に接続されると、ＡＣアダプタ２から
ポータプル機器１にバッテリを充電するための電流が供
給され、かつ、ポータプル機器１からＡＣアダプタ２に
ＡＣアダプタ２の動作を制御するマイコン１５に制御信
号が与えられる。この結果、ポータプル機器１に接続さ
れたバッテリ３０をポータプル機器１本体から取外すこ
となく充電することが可能となる。さらに、ポータプル
機器１はＡＣアダプタ２内のマイコン１５に、ポータプ
ル機器１の電源スィッチ２４が押されているか否かを示
す信号を与える。これによって、電源スィッチ２４が押
されポータプル機器１が本来の機能を実現すべき期間に
は、ポータプル機器１はＡＣアダプタ２によって定電圧
で駆動されてバッテリ３０は充電されない。したがって
、ポータプル機器１はＡＣアダプタ２に接続されること
によって、商用電源で駆動されることができるとともに
自分自信に取付けられたバッテリを充電することもでき
る。また、ＡＣアダプタ２にメモリ回路１９が内蔵され
るので、充電未完了のバッテリのみが自動的に充電され
、充電済みのバッテリは繰返し充電されないようにシス
テム全体が制御される。このため、充電されていないバ
ッテリと充電未完了のバッテリとの区別がつかず充電完
了済みのバッテリに繰返し充電してしまったり、充電未
完了のバッテリを充電し忘れたりするという問題も防止
できる。さらに、本実施例ではＡＣアダプタ２とポータ
プル機器１とを接続する手段として従来のＤＣケーブル
に代わってシステムコネクタが用いられる。システムコ
ネクタは、相互に接続されるべき複数の機器の間に設け
られ、これらの機器の所定の端子部に嵌込まれる構造の
小型の接続器である。したがって、システムコネクタが
用いられることによって、ポータプル機器１とＡＣアダ
プタ２とを接続する際の作業が従来よりも簡略化される
。

以下、本実施例のポータプル機器１およびＡＣアダプタ
２の取扱い方法について第２図および第３図を参照しな
がら説明する。第２図は、ポータプル機器１が商用電源
を用いることができない環境下で使用される場合のポー
タプル機器１の取扱いシステムを示す図である。第３図
は、ポータプル機器１を商用電源を用いることのできる
環境下で使用する場合のポータプル機器１の取扱いシス
テムを示す図である。

第２図を参照して、室外など商用電源を用いることので
きない環境下でポータプル機器１を使用する場合には、
バッテリ３０が接続されたポータプル機器１をＡＣアダ
プタ２から外して持ち出せばよい。ポータプル機器１が
このような環境下で使用される場合には第１図における
スイッチＳＷ５がＯＮ状態であるので、接続されたバッ
テリ３０の出力電圧によってポータプル機器１が駆動さ
れる。

第３図を参照して、室内など商用電源を使用できる環境
下でポータプル機器１を使用する場合には、ポータプル
機器１にシステムコネクタ３６を介してＡＣアダプタ２
を接続し、かつ、ＡＣアダプタ２をＡＣケーブル１８を
介して商用電源（図示せず）に接続すればよい。そして
、ポータプル機器１の電源スィッチ２４を押せば、ポー
タプル機器１にＡＣアダプタ２から駆動電圧が供給され
てポータプル機器１は本来の機能を実現する。

このように、ポータプル機器１を商用電源およびバッテ
リで駆動する場合の取扱い方法は基本的に従来と同様で
ある。しかし、たとえば室外での使用によってバッテリ
３０が消耗されたため、ポータプル機器１を使用するに
あたってバッテリ３０を再充電する必要がある場合には
、第３図に示されるように、ポータプル機器１に充電す
べきバッテリ３０を接続したまま、室内で、商用電源に
接続されたＡＣアダプタ２にポータプル機器１を接続す
ればよい。そして、ポータプル機器１の電源スィッチ２
４をＯＦＦ状態にすれば、ＡＣアダプタ２からバッテリ
３０に充電電流が供給される。

また、このときＡＣアダプタ２のバッテリ接続用端子４
２に充電したい他のバッテリ３２を接続しておけば、バ
ッテリ３０とともにバッテリ３２も充電することができ
る。そして、バッテリ３ｏが充電され終わった時点でポ
ータプル機器１をＡＣアダプタ２から取外して室外に持
出して使用すればよい。このように、ポータプル機器１
を駆動するためのバッテリ３０をポータプル機器１から
取外すことなく充電することができることによって、バ
ッテリ３０を再充電して使用するために必要となるユー
ザの作業が従来よりも簡略化される。

なお、上記実施例においては、ポータプル機器１の電源
スィッチ２４が押されているか否か、すなわち、ポータ
プル機器１が本来の機能を実現すべき状態か否かに応じ
てＡＣアダプタ２の動作モードが充電モードとＡＣアダ
プタモードとで切換えられた。しかし、ポータプル機器
１の電源スィッチ２４が押されているか否かにかかわら
ず、ＡＣアダプタ２がポータプル機器１に接続されたこ
とに応答してバッテリ３０および３２を充電するための
回路動作と、ポータプル機器１の負荷２２を商用電源で
駆動するための回路動作との両方が同時に行なわれるよ
うにすることももちろん可能である。しかし、ＡＣアダ
プタ２をこのように構成すると、バッテリ３０を充電す
るための電圧とバッテリ３２を充電するための電流と、
負荷２２を駆動するための電圧とを同時に提供できるト
ランスやレギュレータ回路が必要となるので、レギュレ
ータ１６の容量を本実施例の場合の２倍にする必要があ
る。このため、レギュレータ１６のサイズが大きくなる
のでＡＣアダプタ２を小型化することが困難となる。こ
のような問題を回避するために、本実施例の充電システ
ムはバッテリを充電するための回路動作とポータプル機
器１を駆動するための回路動作とが切換えて行なわれる
ように構成される。

上記実施例ではポータプル機器１に接続されたバッテリ
３０が充電される際、システムコネクタ３６において端
子３３および４３間に定電流が流されるが、ポータプル
機器１に接続されるバッテリがたとえば鉛蓄電池によっ
て構成されるような場合には、充電モードにおいて端子
４３に端子３３から定電圧が与えられればよい。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、商用電源および充電可
能なバッテリ手段の両方によって駆動され得る負荷を有
する機器が、別機器であるアダプタ手段からバッテリ手
段を充電するための電圧あるいは電流と、負荷を駆動す
るための電圧の両方を供給される。この結果、バッテリ
手段をこれによって駆動され得る機器に取付けたまま充
電することが可能となる。この結果、バッテリ手段を再
充電して前記機器の電源として用いる場合のユーザの作
業が従来に比べ大幅に簡略化される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の充電システムの構成を示す
ブロック図、第２図および第３図は実施例のポータプル
機器およびＡＣアダプタならびにシステムコネクタの取
扱い方法を示す図、第４図は第１図におけるスイッチＳ
Ｗ５の開閉状態の制御方式例を示す図、第５図ないし第
７図は従来のポータプル機器およびＡＣアダプタの取扱
いシステムを示す図、第８図は従来のＡＣアダプタの内
部構成を示すブロック図、第９図は従来のポータプル機
器の内部構成を示すブロック図である。 図において、１および３はポータプル機器、２および４
はＡＣアダプタ、１３は検出回路、１４は充電・バッテ
リ有無検知回路、１５はマイコン、１６および２１はレ
ギュレータ、１７はＡＣアダプタの電源スィッチ、１８
はＡＣコード、１９はメモリ回路、２０．Ｆｌ、Ｆ２は
ヒユーズ、２２は負荷、２３はシステムマイコン、２４
はポータプル機器の電源スィッチ、１０，３３．および
３５はＡＣアダプタの外部端子、３６はシステムコネク
タ、４２および４６はバッテリ接続用端子、４３〜４５
はポータプル機器の外部端子である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 商用電源および、充電可能なバッテリ手段の両方によっ
   て駆動され得る負荷を有する機器と、前記商用電源に接
   続されるアダプタ手段とを備え、 前記アダプタ手段は、前記商用電源から供給される電圧
   に応答して、前記負荷を駆動するのに要する電圧を発生
   する駆動電圧発生手段と、前記商用電源から供給される
   電圧に応答して、前記バッテリ手段を充電するための電
   圧または電流を発生する充電電圧／電流発生手段とを含
   み、 前記機器は、前記バッテリ手段に接続され、かつ、前記
   充電電圧／電流発生手段により発生された電圧または電
   流を受ける電圧／電流受け手段と、前記電圧／電流受け
   手段が受けた電圧または電流を前記接続されたバッテリ
   手段に供給する手段と、前記駆動電圧発生手段により発
   生された電圧を前記負荷に供給する手段とを含む、充電
   システム。