JP2018018414A - 電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】過電流に対する接続ポートの保護性能を向上させること。
【解決手段】電子機器1は、接続ポート2と電源部3と通信部42と制御部41とを備える。制御部41は、接続ポート2を通じてデバイス50に流れる電流が所定の閾値を超えたときに、電力の供給を停止するように電源部3を制御する。制御部41は、デバイス50が接続ポート2に接続されると、設定処理を実行する。制御部41は、設定処理において、デバイス50から通信部42を介して少なくとも種別情報を含むデバイス情報を取得し、取得した当該種別情報の種別に対応した設定値を上記閾値に設定する。
【選択図】図1
【解決手段】電子機器1は、接続ポート2と電源部3と通信部42と制御部41とを備える。制御部41は、接続ポート2を通じてデバイス50に流れる電流が所定の閾値を超えたときに、電力の供給を停止するように電源部3を制御する。制御部41は、デバイス50が接続ポート2に接続されると、設定処理を実行する。制御部41は、設定処理において、デバイス50から通信部42を介して少なくとも種別情報を含むデバイス情報を取得し、取得した当該種別情報の種別に対応した設定値を上記閾値に設定する。
【選択図】図1
Description
本発明は、一般に電子機器に関し、より詳細にはデバイスが接続される接続ポートを有した電子機器に関する。
従来、複数のUSBインタフェース(接続ポート)に接続される外部機器(デバイス)の消費電流の和が閾値を超えた場合、過電流の発生を示す信号を出力して、接続ポートへの電源供給を停止する電子機器が知られている(例えば特許文献1参照)。
外部機器の種類によっては、USBインタフェースの規格で定められている電流の上限値(例えば500mA)を超える電流の供給が必要とされる場合がある。特許文献1の電子機器では、閾値が接続ポート単位で設定されておらず、また、閾値が固定された値となっていた。そのため、外部機器の種類によっては、過電流に対する接続ポートの保護が十分に行われない場合があった。
本発明は上記事由に鑑みてなされ、過電流に対する接続ポートの保護性能を向上させることができる電子機器を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る電子機器は、接続ポートと電源部と通信部と制御部とを備える。前記接続ポートは、デバイスが接続されるためのポートである。前記電源部は、前記接続ポートを介して前記デバイスに電力を供給する。前記通信部は、前記接続ポートを介して前記デバイスと通信を行う。前記制御部は、前記接続ポートを通じて前記デバイスに流れる電流が所定の閾値を超えたときに、前記電力の供給を停止するように前記電源部を制御する。前記制御部は、前記デバイスが前記接続ポートに接続されると、設定処理を実行する。前記制御部は、前記設定処理において、前記デバイスから前記通信部を介して少なくとも種別情報を含むデバイス情報を取得し、取得した前記種別情報の種別に対応した設定値を前記閾値に設定する。
本発明は、過電流に対する接続ポートの保護性能を向上させることができる、という利点がある。
(実施形態)
(1)概要
以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、下記の構成に限定されることはなく、下記の構成以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、各図は、模式的な図であり、図1及び図2中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
(1)概要
以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は、下記の構成に限定されることはなく、下記の構成以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、各図は、模式的な図であり、図1及び図2中の各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
本実施形態の電子機器1(以下、単に「電子機器1」という)は、図1に示すように、複数の接続ポート2(第1通信インタフェース11)と電源部3と通信部42と制御部41とを備える。本実施形態では、接続ポート2の数は2つ(第1の接続ポート2Aと第2の接続ポート2B)であるが、特に限定されず、1つでもよいし3つ以上であってもよい。以下では、接続ポート2A及び2Bを特に区別しない場合、単に「接続ポート2」ということもある。各接続ポート2は、デバイス50が接続されるためのポートである。
電源部3は、接続ポート2を介してデバイス50に電力を供給する。通信部42は、接続ポート2を介してデバイス50と通信を行う。制御部41は、接続ポート2を通じて当該接続ポート2に接続されたデバイス50に流れる電流が所定の閾値を超えたときに、上記電力の供給を停止するように電源部3を制御する。
制御部41は、デバイス50が接続ポート2に接続されると、設定処理を実行する。制御部41は、この設定処理において、デバイス50から通信部42を介して少なくとも種別情報を含むデバイス情報を取得し、取得した当該種別情報の種別に対応した設定値を上記閾値に設定する。
デバイス50の種類の例として、USBドングル(Universal Serial Busdongle)50A及びUSBメモリ(Universal Serial Bus memory)50B等のUSBデバイスが挙げられる(図1参照)。
以下の説明では、電子機器1は、図2に示すように、例えば需要家施設100に設けられた複数の機器15A〜15Fを管理することを想定する。すなわち、電子機器1は、一例として、いわゆるHEMS(Home Energy Management System)コントローラとしての機能を有することを想定する。
(2)詳細
(2.1)システム全体
以下、電子機器1を含むシステム全体について、図2を参照しながら詳しく説明する。当該システムは、電子機器1以外に、例えば、需要家施設100に設けられた複数の機器15A〜15Fと、電子機器1に接続されるUSBドングル50Aと、サーバ21と、ルータ22と、スマートフォン23と、を備える。また、電子機器1には、USBドングル50A以外に、USBメモリ50B(図1参照)等が接続されることもある。なお、以下では、複数の機器15A〜15Fを特に区別しない場合、単に「機器15」ということもある。
(2.1)システム全体
以下、電子機器1を含むシステム全体について、図2を参照しながら詳しく説明する。当該システムは、電子機器1以外に、例えば、需要家施設100に設けられた複数の機器15A〜15Fと、電子機器1に接続されるUSBドングル50Aと、サーバ21と、ルータ22と、スマートフォン23と、を備える。また、電子機器1には、USBドングル50A以外に、USBメモリ50B(図1参照)等が接続されることもある。なお、以下では、複数の機器15A〜15Fを特に区別しない場合、単に「機器15」ということもある。
電子機器1は、上述の通り、HEMSコントローラとしての機能を有する。電子機器1は、例えばインターネット(公衆通信網)20を介してサーバ21と通信することにより、サーバ21からの信号に基づいて機器15を制御する。信号は、例えばDR(Demand Response)信号などである。
また、電子機器1は、例えば複数の機器15と通信可能に構成される。電子機器1は、各機器15と通信することにより、対応する機器15での資源の消費量などのデータを取得する。電子機器1と各機器15との間の通信は、電波を伝送媒体としている。なお、電子機器1の構成要素については、次の欄「(2.2)電子機器」で詳しく説明する。
ここでいう「資源」は、供給事業者から需要家施設100に供給され、需要家施設100で消費される電力、ガス、水、熱などの資源である。以下では、一例として資源が電力である場合について説明するが、資源を電力に限定する趣旨ではない。また、需要家施設100は、電力会社等の電気事業者から電力の供給を受ける施設だけではなく、太陽光発電設備等の自家発電設備から電力の供給を受ける施設も含む。
複数の機器15は、需要家施設100に設けられた種々の機器であって、例えば照明器具15A、エアーコンディショナ15B、及び給湯機15C等の電力(資源)を消費する電気機器を含む。また、複数の機器15は、例えば温湿度センサ15D、照度センサ、及び空気質センサ等のセンサ機器を含む。さらに、複数の機器15は、分電盤15E等の電力を管理する機器、及びメータ装置15F(いわゆる、スマートメータ)等の電力を計測する機器を含む。その他にも、複数の機器15は、例えば太陽光発電設備等の電力を生成する機器を含んでもよい。
複数の機器15は、需要家施設100の内部に設けられている機器に限定されない。複数の機器15は、例えば給湯機15C及びメータ装置15Fのように、需要家施設100の外部に設けられている機器も含んでいる。ただし、サーバ21は、需要家施設100の外部に設けられているが、機器15には含まれない。つまり、機器15は、需要家施設100に付設された機器である。
電子機器1が用いられる需要家施設100は、例えば、戸建住宅である。もちろん、需要家施設100は、戸建住宅に限らず、集合住宅(マンション)の住戸等であってもよい。以下では、「ユーザ」とは、電子機器1を使用する人を意味する。需要家施設100が戸建住宅である本実施形態では、ユーザは、需要家施設100の住人である。
USBドングル50Aは、特定の無線通信モジュールを内蔵しており、通信事業者が提供する携帯電話網を介してインターネット20に通信可能に構成されている。携帯電話網は、例えば3G(第3世代)回線、4G(第4世代)回線、5G(第5世代)回線、LTE(Long Term Evolution)回線等がある。また、USBドングル50Aは、ルータ22を介さずに、インターネット20を介してサーバ21に接続可能に構成されている。言い換えれば、USBドングル50Aは、インターネット20を介したサーバ21との通信が許容されるデバイスである。
本実施形態では、USBドングル50Aは、特定の無線通信機能を有する「第1の種類」のデバイスに分類される。一方、本実施形態では、特定の無線通信機能を有さないデバイス(例えばUSBメモリ50B)は、「第2の種類」のデバイスに分類される。USBドングル50Aが、第1の接続ポート2A又は第2の接続ポート2Bに接続された場合、電子機器1は、USBドングル50Aを通じて、サーバ21と通信可能となる。なお、本実施形態で言う「特定の無線通信機能」は、3G回線、4G回線、5G回線、又はLTE回線等を用いる通信機能を意味する。本実施形態のUSBドングル50Aは、一例としてLTEドングルである。
ルータ22は、ユーザが構築するネットワークに応じて、ユーザ又は施工者により需要家施設100内に設置される。ルータ22は、共用回線によりインターネット20に接続されている。共用回線は、電子機器1とサーバ21との通信のみを目的とした回線ではなく、他の機器をインターネット20に接続するためにも用いられる。例えばルータ22には、図2に示すように、スマートフォン23が接続されていてもよい。つまり、スマートフォン23は、共用回線によりインターネット20に接続されている。その他、ルータ22には、タブレット端末等の携帯端末やパーソナルコンピュータの他、機器15などが接続されていてもよい。つまり、ルータ22は、サーバ21を含む複数の通信先との通信が許容されている。
一方、USBドングル50Aは、専用回線によりインターネット20に接続されている。専用回線は、共用回線とは異なり、電子機器1とサーバ21との通信を目的とした回線であり、ユーザが自由に変更できない仕様であることが好ましい。本実施形態のUSBドングル50Aには、通信先をサーバ21に限定するソフトウェアが組み込まれている。
サーバ21は、需要家施設100の外部に設けられて、事業者(例えば電気事業者又は機器メーカ)によって管理される。図2で図示されるサーバ21の数は1つであるが、電子機器1の通信先であるサーバの数は、2つ以上であってもよい。電子機器1は、サーバ21から受信する種々のデータに基づいて、機器15の制御を行なってもよい。
(2.2)電子機器
以下、電子機器1の構成要素について、図1及び図2を参照しながら詳しく説明する。電子機器1は、図1に示すように、第1通信インタフェース11と、第2通信インタフェース12と、第3通信インタフェース13と、第4通信インタフェース14とを備える。更に、電子機器1は、電源部3と、制御回路4と、記憶部7と、表示部8とを備える。以下の説明では、特に断りの無い限り、「通信インタフェース」を単に「通信I/F」という。
以下、電子機器1の構成要素について、図1及び図2を参照しながら詳しく説明する。電子機器1は、図1に示すように、第1通信インタフェース11と、第2通信インタフェース12と、第3通信インタフェース13と、第4通信インタフェース14とを備える。更に、電子機器1は、電源部3と、制御回路4と、記憶部7と、表示部8とを備える。以下の説明では、特に断りの無い限り、「通信インタフェース」を単に「通信I/F」という。
第1通信I/F11は、2つの接続ポート2(第1の接続ポート2A及び第2の接続ポート2B)から構成される。第1及び第2の接続ポート2A,2Bの各々は、USBポートである。なお、本実施形態における第1の接続ポート2A及び第2の接続ポート2Bは、USBインタフェースの規格としてUSB2.0に準拠していることが好ましい。
本実施形態では、一例として、USBドングル50A(のコネクタ501A)、又はUSBメモリ50B(のコネクタ501B)がいずれかの接続ポート2に挿入接続されることを想定する。しかし、USBデバイスであれば、これらに限定されない。例えば、電子機器1の施工時に、電子機器1内の各種パラメータの設定又はプログラムの書き込みを行うための専用のUSBデバイスが接続されてもよい。なお、第1及び第2の接続ポート2A,2Bは、電子機器1内の基板上に実装され、電気配線を介して当該基板に実装された制御回路4に電気的に接続されている。
第2通信I/F12は、ルータ22と通信可能に構成されている。本実施形態では、第2通信I/F12は、例えばWi−Fi(登録商標)認証を得た無線LAN(Local Area Network)の通信規格に準拠した無線通信モジュールを介して、ルータ22と通信可能に構成されている。この無線通信モジュールは、電子機器1に内蔵されていてもよいし、電子機器1と別体に設けられていてもよい。また、第2通信I/F12は、有線によりルータ22と通信可能に構成されていてもよい。この場合、第2通信I/F12は、例えばルータ22に接続されるLANケーブルのコネクタが差し込まれるLANポートで構成される。なお、第2通信I/F12は、電子機器1において必須ではない。
第3通信I/F13は、複数の機器15のうちの照明器具15A、エアーコンディショナ15B、給湯機15C、温湿度センサ15D及び分電盤15Eと通信可能に構成されている。第3通信I/F13は、例えばECHONET Lite(登録商標)やBluetooth(登録商標)等の通信規格に準拠した無線通信モジュールを介して、機器15と通信可能に構成されている。その他、第3通信I/F13は、例えばDECT(Digital Enhanced Cordless Telecommunications)(登録商標)等の通信規格に準拠した無線通信モジュールを介して、機器15と通信可能に構成されていてもよい。これらの無線通信モジュールは、電子機器1に内蔵されていてもよいし、電子機器1と別体に設けられていてもよい。なお、第3通信I/F13は、電子機器1において必須ではない。
第4通信I/F14は、複数の機器15のうちのメータ装置15Fと通信可能に構成されている。第4通信I/F14は、例えばWi−SUN(登録商標)のいわゆるBルート対応の通信規格に準拠した無線通信モジュールを介して、メータ装置15Fと通信可能に構成されている。この無線通信モジュールは、電子機器1に内蔵されていてもよいし、電子機器1とは別体に設けられていてもよい。なお、無線通信モジュールがWi−SUNのいわゆるHAN(Home Area Network)ルート対応の通信規格に準拠していれば、第4通信I/F14は、メータ装置15F以外の機器15とも通信可能に構成される。なお、第4通信I/F14は、電子機器1において必須ではない。
あるいは、第4通信I/F14は、電力線搬送通信(Power Line Communication:PLC)の技術を用いて、メータ装置15Fと通信可能に構成されていてもよい。この場合、第4通信I/F14は、PLCアダプタに接続されるLANケーブルのコネクタが差し込まれるLANポートで構成される。
要するに、電子機器1において、第3通信I/F13及び第4通信I/F14は、いずれもインターネット20を介さずに、機器15と通信可能に構成され、サーバ21とは通信しないように構成されている。そして、第1通信I/F11は、第3通信I/F13及び第4通信I/F14の用いる通信プロトコルとは異なる通信プロトコルにより、USBドングル50Aを通じてサーバ21と通信可能となる。
なお、第3通信I/F13と第4通信I/F14とは、1つの通信I/Fで構成されていてもよい。この場合、この通信I/Fは、通信プロトコルを変更することで、複数種類の機器15と通信可能に構成される。例えば、Wi−SUNを用いたスマートメータとの通信と、ECHONET Lite(登録商標)を用いた電気機器との通信とは、920MHz帯を用いる1つの無線通信I/Fで行われてもよい。
電源部3は、第1通信I/F11の第1の接続ポート2A及び/又は第2の接続ポート2Bに接続されたデバイス50に電力を供給するように構成される。なお、USBドングル50Aは、例えばUSB2.0による規格で定められている電流の上限値(500mA)を超える電流の供給を必要とする場合もある。そのため、電源部3は、USBドングル50Aに対して、上限値を超える電流を供給できるように構成されている。電源部3を構成する回路は、そのような上限値を超えた電流の供給に対する回路ストレスに耐えられるように設計されていることが望ましい。
電源部3は、デバイス50が接続ポート2に接続されると、当該接続ポート2の電源供給ライン(VBUS)を通じてデバイス50への電力(例えば5Vの動作電圧)の供給を開始する。すなわち、デバイス50は、外部電源を必要とすることなく電子機器1から供給される電力により動作することができる。また、電源部3は、当該デバイス50の接続が解除されると、電力供給を終了する。
また、電源部3は、(後述の)制御部41から「遮断信号」を受け取ると、該当する接続ポート2への電力供給を緊急停止する。電源部3は、例えば該当する接続ポート2の電源供給ラインに接続されているスイッチ素子をオン状態からオフ状態へ切り替えることで、該当するデバイス50への供給路を遮断する。電源部3は、この供給路の遮断状態においてデバイス50の接続が解除されると、上記スイッチ素子を元のオン状態へ戻す。
表示部8は、例えばLED(Light Emitting Diode)等の発光素子で構成されている。表示部8は、例えば液晶ディスプレイ等で構成されていてもよい。表示部8は、使用されている通信I/Fに応じて異なる発光色で発光するように構成される。表示部8は、電子機器1とは別体に設けられてもよい。
制御回路4は、監視部40と、制御部41と、通信部42とを備える。制御回路4は、記憶部7内に記憶されたプログラムを実行することで、監視部40、制御部41、及び通信部42の各種の機能を実現してもよい。プログラムは、予め記憶部7に書き込まれていてもよいが、メモリカードのような記録媒体に記憶されて提供されてもよいし、USBデバイス50を通じて提供されてもよいし、電気通信回線を通じて提供されてもよい。また、監視部40、制御部41及び通信部42の少なくとも一部が、制御回路4とは別のハードウェアで構成されてもよい。
制御回路4の監視部40は、第1通信I/F11の第1の接続ポート2A及び第2の接続ポート2Bの電源供給ラインを通じてデバイス50に流れる電流(消費電流)をそれぞれ監視する。監視部40は、例えば、電源供給ラインに直列接続されたシャント抵抗器に流れる電流を監視する。あるいは、監視部40は、CT(Current Transformer)を用いて電流を監視してもよい。
監視部40は、デバイス50の接続を検出すると、「接続信号」を制御部41へ送信する。ここで言うデバイス50の接続とは、デバイス50がいずれかの接続ポート2に対して物理的及び電気的に接続されたことを意味する。監視部40は、例えば各接続ポート2の電源供給ラインを監視して電流値に変化があれば、デバイス50が接続されたと判定してもよい。
また監視部40は、デバイス50と接続ポート2との接続状態が解除された(デバイス50が接続ポート2から抜き去られた)ことを検出すると、「解除信号」を制御部41へ送信する。なお、接続信号及び解除信号は、制御部41で該当する接続ポート2を識別するための情報を含んでいる。
監視部40は、電源供給ラインを流れる消費電流が所定の閾値を超えた場合に、過電流の発生を示す「異常信号」を制御部41へ送信する。異常信号は、制御部41で該当する接続ポート2を識別するための情報を含んでいる。このとき監視部40は、更に、外部に過電流の発生を報知するように表示部8に設けられた異常ランプを点灯させてもよい。
制御回路4の通信部42は、各接続ポート2のデータライン(D+,D−)を通じて、該当する接続ポート2に接続されたデバイス50と通信するように構成される。接続ポート2に接続されたデバイス50がUSBドングル50Aであるとき、通信部42は、例えば機器15から取得した機器情報(例えば電力の消費量のデータ)を、USBドングル50Aを介してサーバ21に向けて送信する。
なお、通信部42は、サーバ21から要求信号を受信したことをトリガーとして上記機器情報をサーバ21へ送信してもよいし、定期的に上記機器情報をサーバ21へ送信してもよい。また、通信部42は、USBドングル50Aを介してサーバ21から、例えば特定の機器15を制御するための制御コマンドを受信してもよい。
通信部42は、機器15から取得した上記機器情報を第2通信I/F12を通じてサーバ21へ送信してもよい。また、通信部42は、第2通信I/F12を通じてサーバ21から機器情報(例えば特定の機器15の制御コマンド)を受信してもよい。
通信部42は、第3通信I/F13又は第4通信I/F14を介して機器15との間で、機器15に関する機器情報の送信及び受信を行う。機器情報は、例えば機器15での電力の消費量のデータ、又は機器15を制御するための制御コマンドなどを含む。また、機器情報は、分電盤15Eで計測された主幹回路の電力量及び/又は分岐回路ごとの電力量などの計測情報も含む。
例えば、通信部42は、第3通信I/F13を介して照明器具15Aから機器情報(電力の消費量のデータ)を受信する。また、通信部42は、第4通信I/F14を介してメータ装置15Fから機器情報(電力の消費量のデータ)を受信する。また、通信部42は、第3通信I/F13を介してエアーコンディショナ15Bに向けて制御コマンドを送信する。
ここで、通信部42は、デバイス50がいずれかの接続ポート2に接続されたときに当該デバイス50から接続ポート2のデータラインを介して、種別情報を含んだデバイス情報を取得する。種別情報は、当該デバイス50自身のプロダクト(Product)IDとベンダー(Vendor)IDを含む。以下では、プロダクトIDを単に「PID」とよび、ベンダーIDを単に「VID」とよぶ。なお、上記デバイス情報は、種別情報以外にも、当該デバイス50自身の定格電流に関する情報を含んでいてもよい。
制御回路4の制御部41は、監視部40から受け取る信号に応じた処理を行う。具体的には、制御部41は、監視部40から接続信号を受け取ると、該当する接続ポート2にデバイス50が挿入接続されたと判断し、閾値の設定処理を実行する。また、制御部41は、監視部40から解除信号を受け取ると、該当するデバイス50と接続ポート2との接続状態が解除されたと判断し、例えば閾値を元の初期値に戻すなどの処理を実行する。
また、制御部41は、監視部40から異常信号を受け取ると、該当する接続ポート2に接続されたデバイス50に異常があり、過電流が発生していると判断する。そして、制御部41は、当該接続ポート2の電源供給ラインを通じての電力供給を緊急停止するように電源部3に指示する。すなわち、制御部41は、電源部3へ遮断信号を送信する。
以下、閾値の設定処理について詳しく説明する。本実施形態の制御部41は、デバイス50がいずれかの接続ポート2に接続されると、閾値の設定処理を実行する。制御部41は、この設定処理において、当該デバイス50から通信部42を介して少なくとも種別情報を含むデバイス情報を取得し、この種別情報の種別に基づいて、当該デバイス50の種類を判定する。つまり、制御部41は、当該デバイス50の種類が、第1の種類及び第2の種類のいずれに該当するか判定する。そして、制御部41は、この設定処理において、その種類に対応した設定値を、監視部40において過電流の判定に用いられる上記閾値に設定する。
具体的には、制御部41は、接続ポート2に接続されたデバイス50の種別情報を通信部42から受け取ると、記憶部7内に予め記憶された設定データを参照する。当該設定データでは、例えば表1に示すように、複数種類のデバイスに関する複数の種別情報(複数組のPID及びVID)と複数の設定値とがそれぞれ対応付けされている。
表1の設定データの例では、1組のPID“XXX1”及びVID“YYYY”が特定の無線通信機能を有する第1の種類のデバイスに相当する。同様に、1組のPID“XXX2”及びVID“YYYY”も、第1の種類のデバイスに相当する。なお、本実施形態では第1の種類のデバイスがLTEドングルであることを想定しているが、特定の無線通信機能を有するデバイスであれば他のデバイスを含んでもよい。
第1の種類のデバイスは、USBインタフェースの規格(例えばUSB2.0)における電流の上限値(例えば500mA)を超える電流の供給を必要する場合がある。特に、例えばLTEドングルのように無線通信機能を有したデバイスは、この上限値を超える電流の供給を必要する場合がある。そのため、上記閾値に設定される設定値も、少なくとも上限値より大きい必要がある。そこで、上記設定データにおける第1の種類のデバイスに対応する第1の設定値“ZZZ1”及び“ZZZ2”は、いずれも例えば500mAよりも大きい値である。
一方、表1の設定データの例では、1組のPID“AAAA”及びVID“BBBB”が特定の無線通信機能を有さない第2の種類のデバイスに相当する。同様に、1組のPID“DDDD”及びVID“EEEE”も、第2の種類のデバイスに相当する。なお、本実施形態では第2の種類のデバイスがUSBメモリであることを想定しているが、特定の無線通信機能を有さないデバイスであれば他のデバイスでもよい。
第2の種類のデバイスは、USBインタフェースの規格(例えばUSB2.0)における電流の上限値を超えるような電流の供給を必要としない。例えば、USBメモリのようなデバイスは、上限値を超えるような電流の供給を必要としない。そのため、第2の種類のデバイスに関して、上記閾値に設定される設定値が、第1の種類のデバイスに対応する第1の設定値のように上限値より大きいと、過電流が発生しても十分に検出できない恐れがある。そこで、上記設定データにおける第2の種類のデバイスに対応する第2の設定値“CCCC”及び“FFFF”は、いずれも例えば500mA以下である。要するに、第2の設定値は、第1の設定値よりも小さい。
制御部41は、取得した種別情報に含まれるPID及びVIDが、設定データ内の複数組のPID及びVID中に存在するか否か設定データをサーチする。一致するPID及びVIDの組が見つかれば、制御部41は、そのPID及びVIDに対応付けされている設定値を、当該接続ポート2に対応する閾値として記憶部7に格納する。もし、一致するPID及びVIDの組が見つからなければ、エラーとして表示部8に表示させてもよいし、予め決められた初期値を当該接続ポート2に対応する閾値として記憶部7に格納してもよい。
監視部40は、上記のように設定された閾値を用いて、対応する電源供給ラインを流れる消費電流が当該閾値を超えたか否か判定する。したがって、電子機器1は、種々のデバイス50について、過電流に対する接続ポート2の保護性能を向上させることができる。
なお、記憶部7は、各接続ポート2に対応する閾値を格納することが可能である。要するに、本実施形態では、接続ポート2の数が2つであるため、記憶部7は、2つの接続ポート2にそれぞれ対応する2つ閾値を記憶する。言うまでも無く、接続ポート2の数が例えば5つであれば、記憶部7は、5つの接続ポート2にそれぞれ対応する5つの閾値を記憶してもよい。
つまり、制御部41は、複数の接続ポート2毎に、上述した閾値の設定処理を実行する。したがって、接続ポート2が複数設けられている場合であっても、接続ポート2単位で過電流に対する保護性能を向上させることができる。
また、制御部41は、デバイス50の種類が「特定の種類」であると判定したとき、当該デバイス50から取得したデバイス情報に含まれる設定値を直接閾値に設定してもよい。ここで言う「特定の種類」は、特定の無線通信機能の有無の別ではなく、取得するデバイス情報内における設定値の有無の別である。例えば、特定のVIDを有する全て(又は一部)のデバイスに関して、デバイス自身の設定値がデバイス情報に含まれていることが予め知られている場合、この特定のVIDを有する全て(又は一部)のデバイスが「特定の種類」に属する。なお、取得したデバイス情報内に当該デバイス50自身の定格電流に関する情報が含まれる場合、制御部41は、当該定格電流に所定の値を加算した上で閾値に設定してもよい。
このように設定値(又は定格電流)をデバイス50から直接取得することで、当該デバイス50に対してより適した閾値を用いて過電流の検出を行うことができる。したがって、電子機器1は、過電流に対する接続ポート2の保護性能をさらに向上させることができる。
なお、表1の設定データでは、1組のPID及びVIDに、1つの設定値が対応付けされている。つまり、PID“XXX1”及びVID“YYYY”と、PID“XXX2”及びVID“YYYY”は、同じ第1の種類に属していても互いに異なる第1の設定値“ZZZ1”及び“ZZZ2”がそれぞれ対応付けされている。しかし、複数組のPID及びVIDに対して1つの設定値が対応付けされていてもよい。つまり、第1の種類に属する複数組のPID及びVIDに対して共通の第1の設定値(例えば“ZZZ1”)が対応付けされていてもよい。同様に、第2の種類に属する複数組のPID及びVIDに対して共通の第2の設定値(例えば“CCCC”)が対応付けされていてもよい。
更に、設定データは、第1の種類に属する複数組のPID及びVIDと、それぞれ対応する複数の第1の設定値(あるいは共通の第1の設定値)のみを含んでいてもよい。要するに、設定データは、第2の種類に属するPID及びVIDのデータを含んでいなくてもよい。
この場合、制御部41は、接続ポート2に接続されたデバイス50のPID及びVIDが設定データに存在すれば、当該デバイス50の種類を第1の種類と判定する。そして、制御部41は、記憶部7内における当該接続ポート2に対応する閾値として、対応する第1の設定値を設定する。一方、制御部41は、接続ポート2に接続されたデバイス50のPID及びVIDが設定データに存在しなければ、当該デバイス50の種類を第2の種類と判定する。そして、制御部41は、記憶部7内における当該接続ポート2に対応する閾値として、予め決められた初期値を設定してもよい。
この初期値は、共通の第2の設定値(例えば“CCCC”)であることが好ましい。記憶部7は、複数の接続ポート2に対応する全ての閾値として、共通の第2の設定値を予め記憶していてもよい。そして、制御部41は、接続ポート2に接続されたデバイス50の種類が第1の種類であると判定した場合のみ、記憶部7内における当該接続ポート2に対応する閾値として、第2の設定値から第1の設定値に一時的に変更してもよい。その後、制御部41は、当該デバイス50と当該接続ポート2との接続状態が解除されたという情報を監視部40から受け取ると(解除信号の受信)、記憶部7内における当該接続ポート2に対応する閾値として、第1の設定値から元の第2の設定値へ戻してもよい。
このように第1の設定値から元の第2の設定値へ戻す構成であれば、電子機器1は、少なくとも2つの設定値(第1の設定値と第2の設定値)を保持するだけでよく、電子機器1内のデータ量を減らすことができる。また、第1の種類のデバイス50が接続されている状態以外では、常時第2の設定値が上記閾値に設定されているため、制御部41にてデバイス50の種類の判定に失敗した場合でも、接続ポート2の保護性能をある程度に確保することができる。
なお、記憶部7に記憶される設定データの更新は、デバイス50を通じて取得されたデータを用いて行なってもよい。つまり、USBメモリ50B内にPID、VID及び設定値に関するデータが記憶されている場合、制御部41は、いずれかの接続ポート2に接続されたUSBメモリ50Bから当該データを取得して、設定データを更新してもよい。あるいは、サーバ21内に上記データが格納されている場合、制御部41は、いずれかの接続ポート2に接続されたUSBドングル50Aを介してサーバ21から当該データを取得して、設定データを更新してもよい。
このようにUSBメモリ50B内のデータ又はサーバ21内のデータを用いることで、記憶部7の設定データを容易に更新することができる。また設定データの更新により、制御部41におけるデバイス50の種類の判定精度を高めることができる。
(2.3)閾値の設定処理に関する動作
以下、電子機器1のいずれかの接続ポート2にデバイス50が接続される場合における電子機器1の閾値の設定処理に関する動作について、図3のフローチャートを参照しながら説明する。
以下、電子機器1のいずれかの接続ポート2にデバイス50が接続される場合における電子機器1の閾値の設定処理に関する動作について、図3のフローチャートを参照しながら説明する。
なお、以下では、説明の簡略化のために第1の種類のデバイスは、LTEドングルのみを想定する。したがって、図3中のステップS8における「LTEドングル以外のデバイス」とは、USBメモリ等の特定の無線通信機能を有さない第2の種類のデバイスを意味する。
また、以下では、記憶部7に記憶される設定データにおいて、第1の種類に属する複数組のPID及びVIDに対して、共通の第1の設定値が対応付けされていると想定する。また、設定データは、第2の種類に属する種別情報のデータを含んでいないと想定する。したがって、記憶部7は、第1及び第2の接続ポート2A,2Bにそれぞれ対応する2つの閾値として、第2の種類に対応する共通の第2の設定値(初期値)を予め記憶している。
まず、監視部40は、常時、第1及び第2の接続ポート2A,2Bの電源供給ライン(VBUS)を監視している(ステップS1)。監視部40は、いずれかの電源供給ラインにおける電流値に変化があれば(ステップS2:Yes)、該当する電源供給ラインに対応した接続ポート2にデバイス50が挿入されて電源部3による電力の供給が開始されたと判断する(ステップS3)。そして、監視部40は、接続信号を制御部41に送信する。
一方、監視部40は、いずれの電源供給ラインの電流値にも変化がなければ(ステップS2:No)、デバイス50は未挿入と判断して(ステップS4)、処理はステップS1に戻る。
制御部41は、監視部40から接続信号を受信すると、閾値の設定処理を開始する。すなわち、制御部41は、デバイス50の挿入が検出されると、通信部42に対して、該当する接続ポート2のデータラインを通じて、当該デバイス50から種別情報(PID及びVID)を取得するように指示する。そして、制御部41は、通信部42からPID及びVIDを受け取る。制御部41は、取得した種別情報に含まれるPID及びVIDが、記憶部7の設定データ内の第1の種類に属する複数組のPID及びVID中に存在するか否か設定データをサーチする。すなわち、制御部41は、取得したPID及びVIDがLTEドングルに属するPID及びVIDと一致するか否か判定する(ステップS5)。
もし、設定データ内に一致するPID及びVIDが存在すれば(ステップS5:Yes)、制御部41は、当該接続ポート2に挿入されたデバイス50がLTEドングルであると判断する(ステップS6)。そして、制御部41は、記憶部7内における当該接続ポート2に対応する閾値に設定されていた初期値(第2の設定値)を、初期値よりも大きい第1の設定値へ変更する(ステップS7)。
一方、設定データ内に一致するPID及びVIDが存在しなければ(ステップS5:No)、制御部41は、当該接続ポート2に挿入されたデバイス50が「LTEドングル以外のデバイス」であると判断する(ステップS8)。そして、制御部41は、記憶部7内における当該接続ポート2に対応する閾値として設定されていた初期値(第2の設定値)を維持する(ステップS9)。
制御部41は、ステップS7(又はステップS9)を経て閾値の設定処理を完了する。そして、監視部40は、記憶部7内における当該接続ポート2に対応する閾値を用いて、対応する電源供給ラインを流れる消費電流を監視する。
その後、監視部40は、当該デバイス50の接続状態の解除を検出すると、その情報を制御部41に伝える(解除信号の送信)。制御部41は、記憶部7内における当該接続ポート2に対応する閾値として、もしステップS7を経て第1の設定値へ変更されていれば、第1の設定値から元の初期値(第2の設定値)へ戻す。
このように、電子機器1は、接続ポート2に挿入されたデバイス50の種類を判定して、その種類に応じた設定値を閾値に設定する。つまり、LTEドングルのようなデバイスは、USB規格の上限値を超える電流の供給を必要し、過電流を判定するための閾値も高くする必要がある。そこで、上述のように、電子機器1は、接続されたデバイス50がLTEドングルであると判定すると、一時的に初期値(第2の設定値)よりも高い第1の設定値を閾値に設定する。
一方、USBメモリのようなデバイスは、USB規格の上限値を超えるような電流の供給を必要とせず、また過電流を判定するための閾値が高く設定されていると逆に過電流の発生を適切に検出できず、過電流に対する検出精度が低下してしまう。そこで、電子機器1は、LTEドングルの接続が解除されれば、閾値を第1の設定値から元の低い初期値(第2の設定値)へ戻す。また、電子機器1は、接続されたデバイス50がUSBメモリ50Bのようなデバイスであると判定すると、初期値(第2の設定値)を維持している。したがって、電子機器1は、過電流に対する検出精度の低下を防ぐことができる。
つまり、電子機器1は、接続されたデバイス50が、インタフェースの規格を超える電流の供給を必要とするデバイスであっても、そのような電流の供給を必要としないデバイスであっても、過電流に対する接続ポート2の保護性能を向上させることができる。
(3)利点
以上説明したように、第1の態様に係る電子機器1は、接続ポート2と、電源部3と、通信部42と、制御部41と、を備える。接続ポート2は、デバイス50が接続されるためのポートである。電源部3は、接続ポート2を介してデバイス50に電力を供給する。通信部42は、接続ポート2を介してデバイス50と通信を行う。制御部41は、接続ポート2を通じてデバイス50に流れる電流が所定の閾値を超えたときに、上記電力の供給を停止するように電源部3を制御する。制御部41は、デバイス50が接続ポート2に接続されると、設定処理を実行する。制御部41は、設定処理において、デバイス50から通信部42を介して少なくとも種別情報を含むデバイス情報を取得し、取得した当該種別情報の種別に対応した設定値を上記閾値に設定する。
以上説明したように、第1の態様に係る電子機器1は、接続ポート2と、電源部3と、通信部42と、制御部41と、を備える。接続ポート2は、デバイス50が接続されるためのポートである。電源部3は、接続ポート2を介してデバイス50に電力を供給する。通信部42は、接続ポート2を介してデバイス50と通信を行う。制御部41は、接続ポート2を通じてデバイス50に流れる電流が所定の閾値を超えたときに、上記電力の供給を停止するように電源部3を制御する。制御部41は、デバイス50が接続ポート2に接続されると、設定処理を実行する。制御部41は、設定処理において、デバイス50から通信部42を介して少なくとも種別情報を含むデバイス情報を取得し、取得した当該種別情報の種別に対応した設定値を上記閾値に設定する。
この構成によれば、電子機器1は、過電流に対する接続ポート2の保護性能を向上させることができる。
第2の態様に係る電子機器1は、第1の態様において、制御部41は、種別情報の種別に基づいて、上記デバイスの種類が特定の無線通信機能を有する第1の種類であると判定したとき、設定値として第1の設定値を、上記閾値に設定することが好ましい。また、制御部41は、種別情報の種別に基づいて、上記種類が第1の種類と異なる第2の種類であると判定したとき、設定値として第2の設定値を、上記閾値に設定することが好ましい。第1の設定値は、第2の設定値よりも大きいことが好ましい。
この構成によれば、インタフェースの規格を超える電流の供給を必要とするような、特定の無線通信機能を有した第1の種類のデバイス50について、過電流に対する接続ポート2の保護性能を向上させることができる。また、インタフェースの規格を超える電流の供給を必要としないような、特定の無線通信機能を有さない第2の種類のデバイス50についても、過電流に対する接続ポート2の保護性能を向上させることができる。
第3の態様に係る電子機器1として、第2の態様において、制御部41は、第1の種類として判定されたデバイス50と、接続ポート2との接続状態が解除されたとき、第2の設定値を上記閾値に設定することが好ましい。
この構成によれば、電子機器1は、少なくとも2つの設定値(第1の設定値と第2の設定値)を保持するだけでよく、電子機器1内のデータ量を減らすことができる。また、第1の種類のデバイス50が接続されている状態以外では、常時第2の設定値が上記閾値に設定されているため、制御部41にてデバイス50の種類の判定に失敗した場合でも、接続ポート2の保護性能をある程度に確保することができる。
第4の態様に係る電子機器1は、第1〜第3の態様のいずれかにおいて、更に、複数種類のデバイス50に関する複数の種別情報と複数の設定値とがそれぞれ対応付けされた設定データを予め記憶する記憶部7を備えることが好ましい。この場合、制御部41は、種別情報の種別に対応する設定値を、記憶部7内に記憶される設定データを参照して決定することが好ましい。
この構成によれば、種々のデバイス50に対して、より適した閾値を用いて過電流の検出を行うことができ、過電流に対する接続ポート2の保護性能をさらに向上させることができる。
第5の態様に係る電子機器1として、第4の態様において、制御部41は、接続ポート2に接続されたデバイス50から少なくとも1つの設定値に関するデータを取得することが好ましい。そして、制御部41は、取得したデータで記憶部7に記憶される設定データを更新することが好ましい。
この構成によれば、記憶部7の設定データを容易に更新することができ、また制御部41におけるデバイス50の種類の判定精度を高めることができる。
第6の態様に係る電子機器1は、第1〜第5の態様のいずれかにおいて、接続ポート2を複数備えることが好ましい。この場合、制御部41は、複数の接続ポート2毎に、上記設定処理を実行することが好ましい。
この構成によれば、接続ポート2が複数設けられている場合であっても、接続ポート単位で過電流に対する保護性能を向上させることができる。
第7の態様に係る電子機器1として、第1〜第6の態様のいずれかにおいて、上記デバイス情報は、当該デバイス50自身に対応する設定値を含むことが好ましい。この場合、制御部41は、上記設定処理において、上記デバイスの種類が特定の種類であると判定したとき、デバイス情報に含まれる設定値を、上記閾値に設定することが好ましい。
この構成によれば、設定値をデバイス50から直接取得することで、当該デバイス50に対してより適した閾値を用いて過電流の検出を行うことができる。したがって、過電流に対する接続ポート2の保護性能をさらに向上させることができる。
第8の態様に係る電子機器1として、第1〜第7の態様のいずれかにおいて、接続ポート2はUSBポートであり、デバイス50はUSBデバイスであり、接続ポート2及びデバイス50はUSB2.0に準拠していることが好ましい。
この構成によれば、過電流に対するUSB2.0に準拠したUSBポート(接続ポート2)の保護性能を向上させることができる。
1 電子機器
2 接続ポート
3 電源部
40 監視部
41 制御部
42 通信部
50 デバイス
7 記憶部
2 接続ポート
3 電源部
40 監視部
41 制御部
42 通信部
50 デバイス
7 記憶部
Claims (8)
- デバイスが接続されるための接続ポートと、
前記接続ポートを介して前記デバイスに電力を供給する電源部と、
前記接続ポートを介して前記デバイスと通信を行う通信部と、
前記接続ポートを通じて前記デバイスに流れる電流が所定の閾値を超えたときに、前記電力の供給を停止するように前記電源部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記デバイスが前記接続ポートに接続されると、前記デバイスから前記通信部を介して少なくとも種別情報を含むデバイス情報を取得し、取得した前記種別情報の種別に対応した設定値を前記閾値に設定する設定処理を実行する
ことを特徴とする電子機器。 - 前記制御部は、前記種別情報の種別に基づいて、
前記デバイスの種類が特定の無線通信機能を有する第1の種類であると判定したとき、前記設定値として第1の設定値を、前記閾値に設定し、
前記種類が前記第1の種類と異なる第2の種類であると判定したとき、前記設定値として第2の設定値を、前記閾値に設定し、
前記第1の設定値は、前記第2の設定値よりも大きい
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 - 前記制御部は、前記第1の種類として判定された前記デバイスと、前記接続ポートとの接続状態が解除されたとき、前記第2の設定値を前記閾値に設定する
ことを特徴とする請求項2に記載の電子機器。 - 更に、複数種類のデバイスに関する複数の種別情報と複数の設定値とがそれぞれ対応付けされた設定データを予め記憶する記憶部を備え、
前記制御部は、前記種別情報の種別に対応する前記設定値を、前記記憶部内に記憶される前記設定データを参照して決定する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子機器。 - 前記制御部は、前記接続ポートに接続された前記デバイスから少なくとも1つの設定値に関するデータを取得し、取得した前記データで前記記憶部に記憶される前記設定データを更新する
ことを特徴とする請求項4に記載の電子機器。 - 前記接続ポートを複数備え、
前記制御部は、前記複数の接続ポート毎に、前記設定処理を実行する
ことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子機器。 - 前記デバイス情報は、前記デバイス自身に対応する前記設定値を含み、
前記制御部は、前記設定処理において、前記デバイスの種類が特定の種類であると判定したとき、前記デバイス情報に含まれる前記設定値を、前記閾値に設定する
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子機器。 - 前記接続ポートは、USBポートであり、前記デバイスは、USBデバイスであり、
前記接続ポート及び前記デバイスは、USB2.0に準拠している
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の電子機器。
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