特許ウォッチ

公開番号2025091170
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-18
出願番号2023206265
出願日2023-12-06
発明の名称給電制御装置及び給電制御装置の制御方法
出願人有限会社パッケージングテクノロジー
代理人個人,個人
主分類G06F 1/26 20060101AFI20250611BHJP(計算;計数)
要約【課題】Type-C規格のUSB端子を有する給電装置から電子機器への電力供給を、簡易構成であっても、精度良く制御できる、ユニバーサル性に優れた給電制御装置及び給電制御装置の制御方法を提供する。
【解決手段】給電装置に電気接続するコネクタと、電力供給の有無を制御する接続確立部と、給電装置に対する接続確立部の接続/非接続を切り替える操作部と、を備えており、コネクタが、給電装置の給電側CC端子に電気接続する制御側CC端子を有しており、接続確立部が、給電装置に対して、電子機器が接続されたことを認識させ、電子機器へ電力を供給させる構成であり、操作部をONの状態とした場合に、給電装置から電子機器への電力供給をONの状態とし、操作部をOFFの状態とした場合に、給電装置から電子機器への電力供給をOFFの状態とする構成を有している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ＴＹＰＥ－Ｃ規格のＵＳＢ端子を有する給電装置から電子機器への電力供給をＯＮ／ＯＦＦする給電制御装置であって、
前記給電装置に、前記ＵＳＢ端子を介して電気接続するコネクタと、前記給電装置から前記電子機器への電力供給の有無を制御する接続確立部と、前記給電装置に対する前記接続確立部のＯＮ／ＯＦＦを切り替える操作部と、を備えており、
前記コネクタが、前記給電装置の給電側ＣＣ端子に電気接続する制御側ＣＣ端子を有しており、
前記接続確立部が、前記制御側ＣＣ端子を所定のプルダウン抵抗を介して、接地点に電気接続することで、前記給電装置に対して、前記電子機器が接続されたことを認識させ、前記電子機器へ電力を供給させる構成であり、かつ、
前記操作部をＯＮの状態とした場合に、前記給電装置から前記電子機器への電力供給をＯＮの状態とし、前記操作部をＯＦＦの状態とした場合に、前記給電装置から前記電子機器への電力供給をＯＦＦの状態とする構成であることを特徴とする給電制御装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記操作部が、前記制御側ＣＣ端子と、前記接地点との間に設けたスイッチ部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の給電制御装置。
【請求項３】
前記操作部が、前記接地点と、前記電子機器におけるグランド端子との間に設けたスイッチ部材を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の給電制御装置。
【請求項４】
前記給電装置が、前記電子機器に接続されたことを認識しており、かつ、前記給電側ＣＣ端子に所定制御信号が入力されていないと認識している場合に、ＵＳＢ規格に基づく標準電力で給電する構成であって、前記接続確立部が、前記操作部をＯＦＦの状態からＯＮの状態に切り替えた際に、初期条件として、前記給電装置に、前記標準電力を供給させる構成であることを特徴とする請求項１又は２に記載の給電制御装置。
【請求項５】
前記接続確立部が、前記給電装置から前記電子機器への供給電力を指示する制御信号を送信する給電条件生成回路を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の給電制御装置。
【請求項６】
前記給電条件生成回路が、前記給電装置に対して、要求する電力を示す給電条件を複数有している場合に、前記給電条件のそれぞれに対応づけられた、複数の異なる回路パターンを有することを特徴とする請求項５に記載の給電制御装置。
【請求項７】
前記給電条件生成回路が、前記給電装置に対して、要求する電力を示す給電条件を複数有している場合に、前記操作部が、前記給電条件を、予め設定された順に切り替える構成であることを特徴とする請求項５に記載の給電制御装置。
【請求項８】
前記接続確立部が、前記制御側ＣＣ端子に対して、接続状態であるか、非接続状態であるかを示す通知部を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の給電制御装置。
【請求項９】
前記接続確立部が、前記給電装置から前記電子機器へ供給する電圧を検知する検査部を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の給電制御装置。
【請求項１０】
前記給電装置が、予め設定された時間以上、かつ、所定閾値電流を下回ったときに、電力供給をＯＦＦの状態とするスリープ機能を有している場合に、前記接続確立部が、前記給電装置に対して、前記所定閾値電流を超える電流を供給させるウェイクアップ回路を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の給電制御装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電制御装置及び給電制御装置の制御方法に関する。
特に、Ｔｙｐｅ－Ｃ規格のＵＳＢ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ）端子を有する給電装置から電子機器への電力供給を、簡易構成であっても、精度良く制御できる、ユニバーサル性に優れた給電装置及び給電装置の制御方法に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高度化により、電子機器の駆動に必要な消費電力も飛躍的に増加している。
そうした中で、大きな電力を供給することができるＴｙｐｅ－Ｃ規格のＵＳＢ端子を介して、電力の供給を行う給電装置が増えてきている。
この理由は、Ｔｙｐｅ－Ｃ規格のＵＳＢ端子を用いることで、統一規格によるユニバーサル性に優れており、供給電力の増加（最大２４０Ｗ）、制御信号による供給電力の制御の容易化、発熱損失の軽減、コネクタの端子数の増加（２４ピン）による用途の拡大等といった、更なる利便性を得ることができるためである。
【０００３】
一方、Ｔｙｐｅ－Ｃ規格のＵＳＢ端子は、制御信号により供給電力を増加させることができるため、電子機器のＯＮ／ＯＦＦ用の制御装置を電力線に設けた場合には、供給電力によって、許容電力を超えてしまい、破損してしまう場合があった。
更に、そのような破損を防止するべく、供給可能な電力の最大値に合わせて制御装置を選定した場合、制御装置が大型化してしまうばかりか、供給する電力に合わせて設計された制御装置が必要であり、ユニバーサル性に劣るという問題があった。
その中で、Ｔｙｐｅ－Ｃ規格のＵＳＢ端子における、ＣＣ（ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｈａｎｎｅｌ）端子を使用して、給電装置を制御するための技術が、従来から各種提案されている。
【０００４】
その一例として、通信線に設けたスイッチ部により、給電装置からの電力供給を停止することができる、Ｔｙｐｅ－Ｃケーブル相当のケーブルが開示されている（特許文献１参照）。
より具体的には、図９（ａ）に示すように、第１のコネクタ３０１と、第２のコネクタ３０２と、電力供給用の第１の電力線３１２と、通信線３１３と、当該通信線に接続された制御部３０３と、通信線に設けられたスイッチ３０４と、第１のコネクタ３０１の周辺の温度を検出可能な第１の温度検出部３０８等を有するケーブル３００である。
そして、係る制御部３０３は、第１の温度が所定温度以上となった場合に、給電装置と電子機器との間で、第１の電力線３１２を介した電力供給が行われないように通信線３１３を非接続状態にする構成である。
【０００５】
又、別の例として、図９（ｂ）に示すように、給電装置５００のスリープ状態を解除するスイッチ部４１８（４１８ａ、４１８ｂ）を備えたＵＳＢケーブル４１０が開示されている（特許文献２参照）。
より具体的には、給電装置５００に接続される、少なくともＶＢＵＳ端子４１１ａ、ＧＮＤ端子４１１ｂ、ＣＣ端子４１１ｃを有する第１コネクタ４１１と、給電装置５００からの電力が供給される電子機器６００に接続される第２コネクタ４１３と、を備えたＵＳＢケーブル４１０であって、給電装置５００に対して、ＵＳＢケーブル４１０を非接続状態から接続状態に切り替えて、給電装置５００のスリープ状態を解除するスイッチ部４１８を備えることを特徴としたＵＳＢケーブル４１０である。
そして、給電装置５００のスリープ状態を解除して、給電装置５００を給電状態とすることができる構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－８９６０４号公報（特許請求の範囲、図面等）
特開２０２３－０４７２６９号公報（特許請求の範囲、図面等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されたケーブルは、コネクタの温度が過度に高くなった場合の安全装置の発明であって、電力供給を停止できるものの、給電装置を再度起動するためには、給電装置と電子機器とを一旦接続し直す必要があった。
又、ＣＣ端子を使用して、給電装置からの電力供給を停止させることについて記載されているものの、コネクタ部分の温度を測定する計測器を有することを必須構成としており、回路全体として複雑な構成とする必要があった。
すなわち、供給される電力等に合わせて、設計された給電制御装置が必要であることから、ユニバーサル性に劣っており、簡易な構成で、精度良く電子機器のＯＮ／ＯＦＦを制御することは困難であるという問題があった。
【０００８】
又、特許文献２に開示されたＵＳＢケーブルは、スリープ機能を有する給電装置に対して使用する発明であって、スリープ機能がない給電装置までは、考慮されていなかった。
すなわち、スリープ機能を有する給電装置に適用する構成であり、ユニバーサル性について、十分に考慮されておらず、簡易な構成で、電子機器のＯＮ／ＯＦＦを制御することは、意図されていなかった。
【０００９】
そこで、本発明の発明者らは、鋭意検討した結果、Ｔｙｐｅ－Ｃ規格のＵＳＢ端子において、ＣＣ端子を使用して、給電装置を制御することにより、電子機器のＯＮ／ＯＦＦを制御することができることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明によれば、Ｔｙｐｅ－Ｃ規格のＵＳＢ端子を有する給電装置から電子機器への電力供給を、簡易構成であっても、精度良く制御できる、ユニバーサル性に優れた給電装置及び給電装置の制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、ＴＹＰＥ－Ｃ規格のＵＳＢ端子を有する給電装置から電子機器への電力供給をＯＮ／ＯＦＦする給電制御装置であって、給電装置に、ＵＳＢ端子を介して電気接続するコネクタと、給電装置から電子機器への電力供給の有無を制御する接続確立部と、給電装置に対する接続確立部の接続／非接続を切り替える操作部と、を備えており、コネクタが、給電装置の給電側ＣＣ端子に電気接続する制御側ＣＣ端子を有しており、接続確立部が、制御側ＣＣ端子を所定のプルダウン抵抗を介して、接地点に電気接続することで、給電装置に対して、電子機器が接続されたことを認識させ、電子機器へ電力を供給させる構成であり、かつ、操作部をＯＮの状態とした場合に、給電装置から電子機器への電力供給をＯＮの状態とし、操作部をＯＦＦの状態とした場合に、給電装置から電子機器への電力供給をＯＦＦの状態とする構成である給電制御装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
このように構成することによって、給電側ＣＣ端子を使用して、給電装置に対して、電力の供給先である電子機器が接続されたことを認識させ、これをトリガーとして、給電装置を制御することができる。
すなわち、統一規格化されている給電側ＣＣ端子を使用することで、電気接続する電子機器の要求に応じて電圧が変化するＶＢＵＳ端子に合わせた設計にする必要がなく、電力の供給の有無を、精度良く制御できる。
従って、ユニバーサル性に優れており、Ｔｙｐｅ－Ｃ規格のＵＳＢ端子を有する給電装置から電子機器への電力供給を、簡易構成であっても、精度良く制御できる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許