JP3739639B2 - 外部デバイスへの電力供給部を備えるインターフェイス装置および外部デバイスへの電力供給方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、情報処理装置の特定の入出力ポートに接続される外部デバイスに対して、前記特定の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインからの通常供給可能な電力以上の電力、すなわち前記特定の入出力ポートに接続するインターフェイスケーブルの供給可能な最大電力以上の電力を供給する、外部デバイスへの電力供給部を備えるインターフェイス装置および外部デバイスへの電力供給方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、情報処理装置の入出力ポートに接続される外部デバイスへの電力供給には、一般に、ACアダプタが用いられている。例えば、ハードディスクやCD−ROMドライブに代表されるSCSI(Small Computer SystemInterface)機器等が接続されている場合が挙げられる。
【0003】
一方、外部デバイスの対するインターフェイスとして、これまでのSCSI(Small Computer System Interface)やIDE(Integrated Device Electronics)に代わるUSBインターフェイスやIEEEインターフェイスなどが実用化されてきている。
【0004】
これらのインターフェイスは電源ラインを持っているため、該電源ラインを通じて外部デバイスに電力供給を行うことが可能である。
【0005】
しかし、上述の供給可能電力は数100mA程度であるため、基本的にはSCSI機器等の大きな電力を必要とする外部デバイス向きではない。そこで、上述のSCSI機器等の外部デバイスで必要とされる電力が、該インターフェイスの電源ラインから供給しきれないときには、該外部デバイスのパフォーマンスを落として使用しているものもある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記外部デバイスのパフォーマンスの低下はパソコン等の情報処理装置自体の能力低下となるため、望ましいことではない。
【0007】
また、パフォーマンス低下を防ぐために外部デバイスにACアダプタを用いるのでは、ACラインが多くなり、接続の煩雑化と外観の悪化が避けられない。特に、携帯性のあるノートパソコンでは、ACラインが多いことは望ましくない。
この発明の目的は、電源供給ラインを持つ特定の入出力ポートが、接続される外部デバイスに対し、ACアダプタを用いることなく、かつ外部デバイスのパフォーマンスが低下しないよう充分な電力を供給することが可能な装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために以下の構成を備えている。
【0009】
(1)本発明の外部デバイスへの電力供給部を備えるインターフェイス装置は情報処理装置と該情報処理装置の特定の入出力ポートに接続される外部デバイスとの間に接続される装置であって、前記特定の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインからの電力と前記情報処理装置のそれ以外の任意の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電力とを受け、これらの電力を加算して前記外部デバイスに供給する電源制御回路を備えている。
【0010】
この構成では、当該入出力ポートに接続されるインターフェイスの最大供給電力以上の電力をそれ以外の任意の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電力を受けることにより、該外部デバイスに提供することになる。
【0011】
(2)本発明の外部デバイスへの電力供給部を備えるインターフェイス装置は前記情報処理装置の任意の入出力ポートに接続されるダミーデバイスを備え、該ダミーデバイスは、該任意の入出力ポートのインターフェイスケーブルの出力端子を備えている。
【0012】
この構成ではホストである情報処理装置に、上記任意の入出力ポートにそれぞれの外部デバイスが接続されていると認識させるための最低限の機能を有するダミーデバイスが接続されることによって、ホストである情報処理装置から当該入出力ポートへの電源供給が確実に行なわれるようにし、また該ダミーデバイスが後述のコンフィギュレーション応答を行うことにより外部デバイスへの電力供給が充分に行えるようにしたものである。
【0013】
(3)本発明の外部デバイスへの電力供給部を備えるインターフェイス装置の電源制御回路は、前記特定の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電圧と前記任意の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電圧とを前記外部デバイスの駆動電圧に電圧調整する電圧調整回路と、該電圧調整回路の電流を加算する電源選択回路とを備えている。
【0014】
この構成では、前記特定の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電圧と前記任意の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電圧とを前記外部デバイスの駆動電圧に電圧調整し、各ポートから送られてくる電流値に応じて、どのポートからの供給電力を加算するか選択し、該外部デバイスに対して適切な電力が供給できるようにしたものである。
【0015】
(4)本発明は前記特定の入出力ポートが、USB(Universal Serial Bus)ポートであることを特徴としたものである。
【0016】
この構成では、規格上最大500mA(バスパワーハブからは最大100mA)までしか電流を供給できないUSBインターフェイスケーブルを使用する時においても、それ以上の電流を外部デバイスに対して供給することになる。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明の第1の実施形態である外部デバイスへの電力供給部を備えたインターフェイス装置の結線図を示す図である。図において1は外部デバイスに対しての電力供給および信号のインターフェイスを行なうUSBデバイスである。USBデバイス1には、主として外部デバイスへの電力供給の働きをする電源制御回路4と主として信号のインターフェイスを行なうUSBコントローラー5および情報処理装置2との接続のための入出力ポート7とが設けられている。そして入出力ポート7からUSBケーブル6aによって情報処理装置2に備えられたUSBポート2aと接続されている。USBコントローラ5は情報処理装置2に備えられたUSBポート2aに接続されるUSBインターフェイスケーブルからの信号とSCSI機器であるCD−ROMドライブ3との信号をインターフェイスする働きをする。なお他の実施形態としてUSBケーブル以外のインターフェイスケーブルを使用する場合においては、当該インターフェイスと同種のインターフェイスコントローラが使用されることになる。例えば、入出力ポートにIEEE1394が接続されている場合においてはIEEE1394コントローラが設けられることになる。また、外部装置としてIDEデバイスを使用する場合には、外部デバイス用インターフェイスをIDE用に設けられることになる。
【0018】
電源制御回路4は情報処理装置2のその他任意の入出力ポートに接続されるインターフェイスケーブルから提供される電力を制御するものでありその詳細は後述する。ダミーデバイスは情報処理装置2のその他任意の入出力ポートに接続可能な端子とインターフェイスケーブルと接続可能な端子を備えており、本実施形態においては、未使用のUSBポート2b、IEEE1394ポート2c,PCカードスロット2dにそれぞれダミーデバイス9a〜cが接続されており、さらにダミーデバイス9a〜cにUSBケーブル6b、IEEE1394ケーブル6c、PCケーブル6dが接続されている。これらのケーブルはUSBデバイス1に設けられているDCコネクタ18に接続される。ダミーデバイスの不要な入出力ポート(例えばPS2ポート)からは、コネクタを介して電源ラインのみが取り出されUSBデバイス1のDCコネクタ18に接続される。
【0019】
また本発明の外部デバイスに対しての電力供給および信号のインターフェイスを行なうUSBデバイス1によって電力を供給されるCD−ROMドライブ3への電力供給は、DCライン8bによって行なわれる。またUSBケーブル6aから送られてきた信号はUSBコントローラ5を経由してSCSIケーブル8aによってCD−ROMドライブ3に送られる。ここでCD−ROMドライブ3に代えてハードディスクや、MOディスク、DVD−ROMドライブ、スキャナ等を接続することも可能である。
【0020】
通常、情報処理装置のすべての入出力ポートが使用されていることはあまりなく、未使用の入出力ポートが存在する。本発明はかかる入出力ポートからインターフェイス内部の電源ラインを介して電力の供給を受けようとするものである。図1の例示ではUSBポート2a、それ以外の入出力ポートはPS2,IEEE1394ポート、PCカードスロット、未使用のUSBポートおよびその他のPC拡張ポートとなっているが、特にこのような組み合わせに限定されるものではない。また情報処理装置によって、さらにはユーザの使用状態によって未使用の入出力ポート数は異なることから図示した入出力ポート数に限定されるものでもない。
【0021】
ここでは未使用のUSBポート2b、IEEE1394ポート2c,PCカードスロット2dを使用してCD−ROMドライブ3に対しての電力供給について説明する。上述したとおり、上記USBポート2a以外の入出力ポートである、未使用のUSBポート2b、IEEE1394ポート2c,PCカードスロット2dにはダミーデバイス9a〜cが接続される。
【0022】
当該ダミーデバイスは各ポートの電源のみを後方に供給する機能を持てば良いために、各ホストからのコンフィギュレーションのリクエストに応答するのに必要な最低限の機能を持つ。
【0023】
ここで図2を用いて該ダミーデバイス9の構成および動作について説明する。まず、ホストである情報処理装置2を起動すると、通常は各ポートに対して接続されているインターフェイスおよびデバイス等の情報をホストに伝えるよう、ホストからのコンフィギュレーションリクエストが行なわれる。このコンフィギュレーションリクエストに応えることにより、ホストは各ポートが必要とする電力等の情報を把握することになる。一般にこれをコンフィギュレーション応答というが、ダミーデバイス9は簡易なCPUを搭載し、USBデバイス1のCD−ROMドライブ3への需要電力の供給のために充分な電力をホストから提供してもらえるようにホストに対して該応答を行ない得る機能を有する。また、ホストである情報処理装置2の起動により、各入出力ポートに電力が供給されることになるが、各入出力ポートにコネクタを接続しているだけでは供給される最大電力の値は比較的小さい値をとることになるため、ホストである情報処理装置2からのコンフィギュレーションのリクエストに対しての応答を行なうことによってより大きな電力の供給が受けられることになる。
【0024】
例えば、PCカードスロットの場合には通常コンフィギュレーション応答前においては最大5V/100mAの電力しか電力供給がされないが、該応答後においては少なくとも5V/330mAの電力供給を受けられるようになる。その他にもIEEE1394ポート(コンフィギュレーション前:5V/600mAコンフィギュレーション後:5V/9A),USBポート(コンフィギュレーション前:5V/100mAコンフィギュレーション後:5V/500mA)等コンフィギュレーション応答を行なうことにより各ポートの最大供給可能電力は増大する。
【0025】
さらに、ダミーデバイス9は最大供給可能電力の増大に寄与するのみならず、使用する情報処理装置の種類によっては単に入出力ポートにインターフェイスケーブルを接続しただけでは電力が供給されない場合があり、かかる場合においても該ダミーデバイス9を動作させてコンフィギュレーション応答を行なうことで、ホストからの電力供給を受けられるようにすることが出来る。
【0026】
次に図3を用いて情報処理装置2の特定のUSBポート2aのUSBケーブル6aからの電力と未使用のUSBポート2b,IEEE1394ポート2c、PCカードスロット2dにそれぞれ接続されたUSBケーブル6b,IEEE1394ケーブル6c、PCカードケーブル6dからの電力の加算について説明する。
【0027】
図3は電力供給装置本体1に設けられた電源制御回路4を表したものであるが電源制御回路4は電圧調整回路10と電源選択回路14とから構成されており、電圧調整回路10と電源選択回路14との間には各インターフェイスケーブル内部の電源ラインの電圧の差によって生じる電流の逆流を防止するための逆流防止回路15が設けられている。
【0028】
そして、電圧調整回路10はノイズフィルタ11、過電流保護回路12、電圧変換回路13を備えている。
【0029】
電圧調整回路10はUSBケーブル6b,IEEE1394ケーブル6c、PCカードケーブル6dからの電圧を検出することになるが、各インターフェイスケーブル内部の電源ラインの電圧をCD−ROMドライブ3の駆動電圧と等しくなるように調整する。例えば、通常USBデバイスにはUSBポートからの電源ラインにより5Vの電圧が送られることになるが、他の入出力ポートからの電圧は必ずしも5Vとは限らず、かかる場合においてすべての入出力ポートからの電圧を5Vに調整することになる。
【0030】
ここで図4を用いて電源選択回路の動作を説明する。各々USBケーブル6b,IEEE1394ケーブル6c、PCカードケーブル6dからの電力は電圧調整回路10によって外部デバイスの駆動電圧に調整されて電源選択回路14に送られる。ただし電圧調整回路10内部の過電流保護回路12で過電流が検出された場合には該インターフェイス内部の電源ラインからの電力供給を停止させる。このとき、電源選択回路14に設けられた電源セレクタ16で各USBケーブル6b,IEEE1394ケーブル6c、PCカードケーブル6dからの最大供給可能電流値等を考慮して、いずれの電源ラインからの電流を組み合わせかを選択することができる。該選択の手段にはDIPスイッチ等が用いられることになる。ただし多少生産コストは上がるが、電源セレクタ16にCPUを搭載し、各インターフェイスケーブルの最大供給可能電流値等を考慮して、自動的にCD−ROMドライブ3の定格消費電力を供給するための最適な組み合わせ判断し得る機能を持たせるようにしても良い。いずれにしても、該判断により選択されたインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電流を加算し、加算された電力がCD−ROMドライブ3に供給されることになる。この電力の供給はDCライン8bによって行なわれる。ただし、外部デバイス用のインターフェイスが電源ラインを有するものであるときは、該インターフェイスケーブルによって電源供給を行なっても良い。
【0031】
最後に、図5は本発明の第2の実施形態のとして、USBデバイス1の電源制御回路4と同じ電源制御回路を備えたオプション機器17を使用して外部インターフェイスの複数のポートからの電力供給の構成を示している。該オプション機器17には多数の入出力ポートが備えられていることから、第1の実施形態以上の多数の入出力ポートからの電力供給を受けることにより、より大きな電力を外部デバイスに提供することができるようになる。また使用する外部デバイスにより多数の入出力ポートからの電力供給を受ける必要があるときには該オプション器機17を使用することとし、少数の入出力ポートからの電力供給で充分である場合にはUSBデバイス1のみ使用するようにすることで、USBデバイス1に備える入出力端子数を減少させることが可能となり、結果として、USBデバイス1の生産コストを下げることが可能となる。
【0032】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、情報処理装置と該情報処理装置の特定の入出力ポートに接続される外部デバイスとの間に接続される装置であって、前記特定の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインからの電力と前記情報処理装置のそれ以外の任意の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電力とを受け、これらの電力を加算して前記外部デバイスに供給する電源制御回路を備えていることから、当該入出力ポートに接続されるインターフェイスの最大供給電力以上の電力をそれ以外の任意の入出力ポートの電源ラインの電力を受けることにより、該外部デバイスに提供することにが可能となる。
【0033】
また、前記情報処理装置の任意の入出力ポートに接続されるダミーデバイスを備え、該ダミーデバイスは、該任意の入出力ポートのインターフェイスケーブルの出力端子を備えていることから、ホストである情報処理装置に、上記任意の入出力ポートにそれぞれの外部デバイスが接続されていると認識させるための最低限の機能を有するダミーデバイスが接続されることによって、ホストである情報処理装置から当該入出力ポートへの電源供給が確実に行なわれるようにし、また該ダミーデバイスが後述のコンフィギュレーション応答を行うことにより外部デバイスへの電力供給が充分に行うことが可能となる。
【0034】
さらに、前記特定の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電圧と前記任意の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電圧とを前記外部デバイスの駆動電圧に電圧調整する電圧調整回路と、該電圧調整回路の電流を加算する電源選択回路とを備えていることから、前記特定の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電圧と前記任意の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電圧とを前記外部デバイスの駆動電圧に電圧調整し、各ポートから送られてくる電流値に応じて、どのポートからの供給電力を加算するか選択し、該外部デバイスに対して適切な電力が供給できる。
【0035】
よって、この発明は、電源供給ラインを持つ特定の入出力ポートが、接続される外部デバイスに対し、ACアダプタを用いることなく、かつ外部デバイスのパフォーマンスが低下しないよう充分な電力を供給することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の機能ブロック図である。
【図2】本発明におけるコンフィギュレーション応答の説明図である。
【図3】本発明における電源制御回路の構成を示す図である。
【図4】本発明における電源選択回路の構成を示す図である。
【図5】本発明の第2の実施形態の機能ブロック図である。
【符号の説明】
1−USBデバイス
2a−USBポート
2b−未使用のUSBポート
2c−IEEE1394ポート
2d−PCカードスロット
3−CD−ROMドライブ
4−電源制御回路
5−USBコントローラ
6a−USBケーブル
6b−USBケーブル
6c−IEEE1394ケーブル
6d−PCカードケーブル
7−入出力ポート
8−SCSIケーブル
9(9a〜9c)−ダミーデバイス
10−電源調整回路
11−ノイズフィルタ
12−過電流保護回路
13−電圧変換回路
14−電源選択回路
15−逆流防止回路
16−電源セレクタ
17−オプション器機
18−DCコネクタ
Claims (8)
- 情報処理装置と該情報処理装置の特定の入出力ポートに接続される外部デバイスとの間に接続される装置であって、
前記特定の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインからの電力と前記情報処理装置のそれ以外の任意の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電力とを受け、これらの電力を加算して前記外部デバイスに供給する電源制御回路を、備えてなる外部デバイスへの電力供給部を備えるインターフェイス装置。 - 前記情報処理装置の任意の入出力ポートに接続されるダミーデバイスを備え、該ダミーデバイスは、該任意の入出力ポートのインターフェイスケーブルの出力端子を備えた、請求項1記載の外部デバイスへの電力供給部を備えるインターフェイス装置。
- 前記電源制御回路は、前記特定の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電圧と前記任意の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電圧とを前記外部デバイスの駆動電圧に電圧調整する電圧調整回路と、該電圧調整回路の電流を加算する電源選択回路とを備える、請求項1または2記載の外部デバイスへの電力供給部を備えるインターフェイス装置。
- 前記特定の入出力ポートは、USB(Universal Serial Bus)ポートである請求項1〜3のいずれかに記載の外部デバイスへの電力供給部を備えるインターフェイス装置。
- 情報処理装置の特定の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインからの電力と前記情報処理装置のそれ以外の任意の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電力を受け、これらの電力を加算して該情報処理装置の前記特定の入出力ポートに接続される外部デバイスに電力を供給することを特徴とする外部デバイスへの電力供給方法。
- 前記情報処理装置の任意の入出力ポートに接続されるダミーデバイスを備え、該ダミーデバイスは、該任意の入出力ポートのインターフェイスケーブルの出力端子を備えた、請求項5記載の電力供給方法。
- 前記電力供給過程において、前記特定の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電圧と前記任意の入出力ポートのインターフェイスケーブル内部の電源ラインの電圧とを前記外部デバイスの駆動電圧に電圧調整する電圧調整回路と、該電圧調整回路の電流を加算する電源選択回路とを備える、請求項5または6記載の電力供給方法。
- 前記特定の入出力ポートは、USB(Universal Serial Bus)ポートである請求項5〜7のいずれかに記載の電力供給方法。
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