JP2009537890A - Usb装置の電源制御装置及びその方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、USB装置の電源制御装置及びその方法に関する。本発明の装置は、パソコンと接続されているUSB装置に周辺装置を接続して使用するためのUSB装置の電源制御装置において、周辺装置を前記パソコンと接続するためのプラグインポートと、周辺装置が準備完了状態であるかどうかを検出するための状態検出器と、USB装置に電源を供給するための電源供給部と、周辺装置がプラグインされ、前記状態検出器から周辺装置が準備完了状態である旨が確認されているときに限って、前記電源供給部を制御して電源がUSB装置に供給されるように制御する電源制御部と、を備えることを特徴とする。これにより、本発明は、周辺装置がUSB装置にプラグインされ、その内部のアプリケーションが準備完了状態である場合に限って電源を供給して余計な電力の無駄遣いを防ぐことができるという効果を提供する。
【選択図】図4
【選択図】図4
Description
本発明はUSB装置の電源制御装置及びその方法に関する。
通常のコンピュータシステムは情報を取り扱うコンピュータ本体(以下、コンピュータと称する。)と、その情報を処理する各種の周辺装置と、を備えてなる。
この種のコンピュータシステムの構成を図1を参照して説明する。
まず、コンピュータ本体1に情報を入力するための入力手段としては、多数のキーを有するキーボード2と、グラフィックの作成など有効に用いられるマウス3と、がある。また、出力手段としては、コンピュータ本体1からの情報を表示画面に画像として表示するディスプレイ装置としてのモニター4を用いる。
この種のコンピュータ周辺装置としては、モデム、プリンター、サウンド装置、スキャナーなどが用いられる。これらの各周辺装置は、コンピュータ1内のマザーボード上において使用可能なスロットのいずれかを介して得られるポートを占有しなければならない。このとき、ユーザーはコンピュータ本体1のケースを開けてスロットに用いられる装置のインタフェースカードをボードに差し込まなければならない。時々スイッチを操作したり、ジャンパーをセットしたり、シリアルまたはパラレルなどのコネクターの種類を合わせなければならない。これらの過程のために、普遍的なユーザーは新たな装置を設けることを諦める場合が多い。また、コンピュータのスロットには限界があり、一応これらのスロットに何かが差し込まれている限り、周辺装置を追加することができなくなる。
より多数の周辺装置に対応するための要求、及び使い勝手の良い周辺装置の実現の要求に応えるために、ユニバーサルシリアルバス(Universal Serial Bus:以下、USBと称する。)の仕様が開発されている。このようなUSBを用いることにより、ユーザーは周辺装置や関連するカードを接続するために自分のコンピュータのケースを開く必要がなくなる。その代わりに、周辺装置を追加することが、机ランプを差し込むのと同じくらいにとても簡単になる。
キーボードやモニターなどの装置はコンピュータに直接的に接続し、且つ、他の周辺装置はキーボードやモニターに組み込まれている拡張ハブを介して、あるいは、独立したUSB装置を介してコンピュータに簡単に接続される。これらの拡張ハブはさらなる接続ソケットを提供し、積層された木の形状に接続可能である。それぞれの周辺装置は、装置同士が数メートルだけ離れていてもよく、あるいは、拡張ハブから数メートルだけ離れていてもよい。
USBは、合計で127台の異なる装置を単一のコンピュータに接続することができる。5ボルトの動作電圧を伝えることにより、現在使用中の多数の周辺装置が高いAC電力を消耗するという問題点をなくす。また、480Mbit/秒の高速なデータ転送率は、現在のコネクター技術に相当する費用だけで、高いバンド幅を有するほとんどの周辺装置に対する膨大な処理能力を提供する。
既にシステムと周辺装置メーカーが取り入れられていることに基づいて、USBは、今後、コンピュータシステムの主な特徴になる見込みである。USBにより接続される装置の例としては、電話ネットワーク、モデム、プリンタ、マイク、マウス、スキャナ、デジタルカメラなどがある。
このようなUSBの主な効果は、単純性と利便性にある。USBは、コンピュータから情報を受信して、装置追加または除去されるときにこれを感知する。このような作業は、他の伝統的な内蔵スロットとは異なり、電源が入っている状態で行うことが可能になり、システムを再起動する必要もない。
また、真のプラグアンドプレイ動作を支援する。USBは、各周辺装置が必要とするドライバソフトウェアとバスのバンド幅などの資源に関する情報を自動的に決定し、ユーザーの干渉なしに使用可能に情報を確保する。
図2は、USB装置を採用したコンピュータシステムの構成を示している。
図2を参照すると、USB装置10を中心として、コンピュータ本体1とモニター4、そして、各周辺装置としてのプリンタ5、スキャナ6及び外付けモデム7などが示してある。
図2を参照すると、USB装置10を中心として、コンピュータ本体1とモニター4、そして、各周辺装置としてのプリンタ5、スキャナ6及び外付けモデム7などが示してある。
図3は、このUSB装置の詳細を示している。
図3を参照すると、USB装置10は、モニター4からのデータ及びクロックを用いて、コンピュータ1と周辺装置との間の情報の伝達を制御するUSBコントロール回路11と、モニター4から供給される電源を加工してUSBコントロール回路11及び各周辺装置5〜7に接続されるダウンストリームポート14〜16に動作電源を提供するDC−DCコンバータ12と、DC−DCコンバータ12の出力電流を検出して過電流の有無による被害を防ぐための過電流保護回路13と、を備えてなる。
ここで、USBコントロール回路11の動作電源5Vを供給するために、モニター4から電源14Vを供給されて、DC−DCコンバータ12を用いる。このとき、モニター4とUSBコントロール回路11はデータ及びクロックを互いに交換可能に構成される。
DC−DCコンバータ12を介して5Vに加工された電源は、USBコントロール回路11及びダウンストリームポート14〜16を介して図2の各周辺装置5〜7に提供される。
DC−DCコンバータ12を介して5Vに加工された電源は、USBコントロール回路11及びダウンストリームポート14〜16を介して図2の各周辺装置5〜7に提供される。
一方、前記USB装置10のアップストリームポート(Up Stream Port:図示せず)にコンピュータ本体が接続される。このときのコンピュータ本体1は、当然のことながら、USB使用環境が設定されていなければならず、コンピュータ本体1において自動的にUSBコントロール環境を支援することになる。
USB装置10のダウンストリーム14〜16に図2の周辺装置5〜7を接続すると、コンピュータ本体1において登録されたIDを確認して、異常がない場合、自動的にインストールする。このため、ユーザーが別途の行為なしに周辺装置を利用できるようにする。
この種の周辺装置は、USB装置10のダウンストリームポートにプラグインされ、自分のアプリケーションを使用するための準備完了状態になってはじめて、コンピュータ本体とデータをやりとりして動作することができる。
この種の周辺装置は、USB装置10のダウンストリームポートにプラグインされ、自分のアプリケーションを使用するための準備完了状態になってはじめて、コンピュータ本体とデータをやりとりして動作することができる。
しかしながら、周辺装置がUSB装置10にプラグインされている場合であっても、その内部のアプリケーションを使用するための準備完了状態となっていない場合には、コンピュータの画面上には周辺装置がアイコンとして表示されるが、実際の動作は行われないため、ユーザーはこれを誤動作として誤認し、そのときには電力が消費されていた。さらに、周辺装置がUSB装置10にプラグインされていない場合でも、内部のアプリケーションを使用するための準備完了状態となったとしても、実際に動作が行われていない状態でも電力が消費されていた。
そこで、本発明の目的は、上述した問題点を解消できるように周辺装置がUSB装置にプラグインされ、その内部のアプリケーションが準備完了状態である場合に限って電源を供給して電力の消費を極力抑えることのできるUSB装置の電源制御装置及びその方法を提供するところにある。
上記の目的を達成するために、本発明によるUSB装置の電源制御装置は、パソコンと接続されているUSB装置に周辺装置を接続して使用するためのUSB装置の電源制御装置において、周辺装置を前記パソコンと接続するためのプラグインポートと、周辺装置が準備完了状態であるかどうかを検出するための状態検出器と、USB装置に電源を供給するための電源供給部と、周辺装置がプラグインされ、前記状態検出器から周辺装置が準備完了状態である旨が確認されているときに限って、前記電源供給部を制御して電源がUSB装置に供給されるように制御する電源制御部と、を備えることを特徴とする。
また、電源制御部は、周辺装置がプラグイン状態ではない場合、前記電源供給部の電源がUSB装置に供給されないように制御することを特徴とする。
さらに、電源制御部は、周辺装置がプラグイン状態ではあるが、前記周辺装置が準備完了状態ではない場合に、前記電源供給部の電源がUSB装置に供給されないように制御することを特徴とする。
本発明による電源制御方法は、パソコンと接続されているUSB装置に周辺装置を接続して使用するためのUSB装置の電源制御方法において、周辺装置がプラグインされているかどうかを判断する第1のステップと、判断の結果、プラグインされている場合、前記周辺装置が準備完了状態であるかどうかを判断する第2のステップと、判断の結果、周辺装置が準備完了状態である場合に限って前記USB装置に電源を供給するように制御する第3のステップと、を含むことを特徴とする。
また、第1のステップにおける判断の結果、プラグインされていない場合には、USB装置への電源供給を遮断するステップを含むことを特徴とする。
さらに、第2のステップにおける判断の結果、周辺装置が準備完了状態である場合には、USB装置への電源供給を遮断するステップを含むことを特徴とする。
以下、添付の図4から図6に基づき、本発明の好適な実施形態を詳述する。
図4は、本発明の電源制御装置を説明するための構成図である。
図4を参照すると、USB装置50は、パソコン40と周辺装置60との間を接続するように構成され、USB装置50の内部にはUSB装置50の電源を制御するための電源制御装置51を内蔵している。また、パソコン40にはUSB50装置と制御信号をやり取りするためのホスト41が設けられ、周辺装置60にもUSB50装置と制御信号をやり取りするためのCPU61が設けられる。USB装置50の電源制御装置51は、周辺装置60がUSB装置50にプラグインされ、周辺装置60のCPU61により周辺装置60が準備完了状態である旨が確認された場合に電源を供給するためのものである。電源制御装置51は、周辺装置60がUSB装置50にプラグインされるとともに、パソコン40から5Vの電源が入力される。このとき、電源制御装置51はパソコン40から供給された電源を直ちにUSB装置50に供給することなく、周辺装置60が準備完了状態であるかどうかを確認した後、USB装置50が動作するための電源をUSB装置50に供給する。このため、USB装置50が余計な電源を消費しなくなり、電力の無駄遣いを防ぐことができる。
図5は、本発明の一実施形態による電源制御装置の詳細ブロック図である。
図5を参照すると、USB装置50の電源制御装置51は、USB装置50に供給される電源を制御するための電源制御部511と、電源を供給するための電源供給部512と、周辺装置60をパソコン40と接続するためのプラグインポート513と、周辺装置60のCPU61の状態が準備完了状態であるかどうかを検出するためのCPU状態検出器514と、を備える。ここで、電源制御装置51の電源制御部511と電源供給部512はホスト41と接続されており、プラグインポート513はCPU61と接続されている。
図5中、プラグインポート513は周辺装置60をプラグインするためのポートであり、周辺装置60がプラグインされると、この旨を電源制御部511に報知する。電源制御部511は、周辺装置60がプラグインされると、この旨をホスト41に報知する。電源制御部511は、プラグイン信号をホストに報知すると同時に、プラグインされた周辺装置60のCPU61に周辺装置の状態を検出させるために、CPU状態検出器514に、CPU61の状態検出のための制御信号を出力する。CPU状態検出器514は、CPU61に状態検出要請信号を伝送し、CPU61から準備完了状態である旨を報知する応答信号が受信されると、この旨を電源制御部511に報知する。電源制御部511は、周辺装置60がプラグインされ、CPU61が準備完了状態である旨が確認されれば、電源供給部512に電源供給のための制御信号を出力する。電源供給部512は、電源制御部511の制御によってUSB装置50に電源を供給する。そして、電源制御部511はホスト41からデータ伝送のための要請信号が受信された場合、プラグインポート513に報知する。この後、プラグインポート513を介してホスト41とCPU61との間のデータ送受信が行われる。
このように、本発明の電源制御装置51は、周辺装置60がUSB装置50にプラグインされているとしても、周辺装置60が準備完了状態である旨が確認されたタイミングにおいて電源供給のための制御信号を出力して電源を供給するように制御する。
このような電源制御方法を図6に基づいてより詳述する。
図6は、本発明の一実施形態による電源制御方法を説明するためのフローチャートである。
図6は、本発明の一実施形態による電源制御方法を説明するためのフローチャートである。
図6を参照すると、電源制御部511は、周辺装置60がプラグインされているかどうかを判断する(S10)。判断の結果、プラグインされている場合、周辺装置60が準備完了状態であるかどうかを判断し(S20)、周辺装置60が準備完了状態である場合に電源を供給するように制御する(S40)。もし、プラグイン状態ではないか、あるいは、プラグイン状態ではあるが、周辺装置60が準備完了状態ではなければ電源を供給しないように遮断する(S30)。電源が供給された後には、ホストからデータ伝送のための要請が入力されたかを判断し(S50)、データ伝送のための要請が入力された場合には、データを伝送可能に制御する(S60)。
以上述べたように、本発明は、周辺装置がUSB装置にプラグインされ、その内部のアプリケーションが準備完了状態である場合に限って電源を供給して余計な電力の無駄遣いを防ぐことができるという効果を提供する。
511:電源制御部、
512:電源供給部、
513:プラグインポート、
514:CPU状態検出器、
512:電源供給部、
513:プラグインポート、
514:CPU状態検出器、
Claims (6)
- パソコンと接続されているUSB装置に周辺装置を接続して使用するためのUSB装置の電源制御装置において、前記周辺装置を前記パソコンと接続するためのプラグインポートと、前記周辺装置が準備完了状態であるかどうかを検出するための状態検出器と、前記USB装置に電源を供給するための電源供給部と、前記周辺装置がプラグインされ、前記状態検出器から周辺装置が準備完了状態である旨が確認されているときに限って、前記電源供給部を制御して電源がUSB装置に供給されるように制御する電源制御部と、を備えることを特徴とするUSB装置の電源制御装置。
- 前記電源制御部は、前記電源供給部の電源がUSB装置に供給されないように制御することを特徴とする請求項1に記載のUSB装置の電源制御装置。
- 前記電源制御部は、前記周辺装置がプラグイン状態ではあるが、前記周辺装置が準備完了状態ではない場合に、前記電源供給部の電源がUSB装置に供給されないように制御することを特徴とする請求項1に記載のUSB装置の電源制御装置。
- パソコンと接続されているUSB装置に周辺装置を接続して使用するためのUSB装置の電源制御方法において、前記周辺装置がプラグインされているかどうかを判断する第1のステップと、前記判断の結果、プラグインされている場合、前記周辺装置が準備完了状態であるかどうかを判断する第2のステップと、前記判断の結果、周辺装置が準備完了状態である場合に限って前記USB装置に電源を供給するように制御する第3のステップと、を含むことを特徴とするUSB装置の電源制御方法。
- 前記第1のステップにおける判断の結果、プラグインされていない場合には、前記USB装置への電源供給を遮断するステップを含むことを特徴とする請求項4に記載のUSB装置の電源制御方法。
- 前記第2のステップにおける判断の結果、前記周辺装置が準備完了状態である場合には、前記USB装置への電源供給を遮断するステップを含むことを特徴とする請求項4に記載のUSB装置の電源制御方法。
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