JP4407381B2 - Electronic equipment and power supply switching method - Google Patents
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Description
この発明は、パーソナルコンピュータのインターフェース端子例えばUSBポートに対して接続可能なインターフェース端子を有する電子機器および電源切り換え方法に関する。 The present invention relates to an electronic device having an interface terminal connectable to an interface terminal of a personal computer, such as a USB port, and a power supply switching method.
パーソナルコンピュータと周辺機器の接続方法として、USB(Universal Serial Bus)が広く使用されている。周辺機器として、MD(Mini Disc:登録商標)セット(MDレコーダおよびMDプレーヤの両方を意味する)、ディジタルスチルカメラ等の持ち運びできるポータブル機器を使用することができる。USBでは、パーソナルコンピュータ本体の各ポートは、500mAまでの電源を供給することが可能とされている。したがって、パーソナルコンピュータと接続された機器がUSBを介して電源(以下、USB電源と適宜称する)を得ることが可能とされている。 USB (Universal Serial Bus) is widely used as a connection method between personal computers and peripheral devices. As the peripheral device, a portable device such as an MD (Mini Disc: registered trademark) set (meaning both an MD recorder and an MD player), a digital still camera, and the like can be used. In the USB, each port of the personal computer main body can supply power up to 500 mA. Therefore, a device connected to the personal computer can obtain a power source (hereinafter referred to as a USB power source as appropriate) via the USB.
ポータブル機器の場合では、通常、電池電源と、商用電源からACアダプタによって生成された直流電源(以下、ACアダプタ電源と適宜称する)とを備えている。したがって、USB電源を含めて3種類の電源を持つことになる。動作状態に応じて3種類の電源の内で適切なものを使用するように制御することが必要とされる。下記の特許文献1には、ディジタルカメラからコンピュータに画像データを読み込む時に、コンピュータ側から供給されるUSB電源に自動的に切り換える電源装置が記載されている。
In the case of a portable device, it is usually provided with a battery power source and a DC power source (hereinafter appropriately referred to as an AC adapter power source) generated from a commercial power source by an AC adapter. Therefore, there are three types of power supplies including a USB power supply. It is necessary to perform control so that an appropriate one of the three types of power supplies is used according to the operating state.
USB接続の場合に、電池電源を使用している状態で電池が放電した時に、自動的にUSB電源に切り換えても、USB電源の供給を開始するためには、USBの規格上、一旦、周辺機器を低消費電力(例えば100mA以下の電流)の状態にする必要があり、例えばMDセットが録音中の場合では、録音が途切れる問題が生じる。この問題を避けるためには、事前にUSB電源を使用することをスイッチ操作等によって設定を行っておく必要があった。また、電池電源で動作している途中で、USBプラグが挿入されたことを検出して電池電源からUSB電源に切り換えるときにも同様の問題が生じる。 In the case of USB connection, in order to start supplying USB power even if the battery is discharged while using the battery power, even if it automatically switches to USB power, The device needs to be in a state of low power consumption (for example, current of 100 mA or less). For example, when the MD set is recording, there is a problem that recording is interrupted. In order to avoid this problem, it has been necessary to set the use of the USB power supply in advance by a switch operation or the like. A similar problem arises when switching from the battery power supply to the USB power supply by detecting the insertion of the USB plug while the battery power supply is operating.
また、バスパワードのUSBハブを使用した場合、電流供給能力が不足し、MDセット等の電子機器が動作しないおそれがある。 In addition, when a bus-powered USB hub is used, there is a possibility that the current supply capability is insufficient and an electronic device such as an MD set does not operate.
したがって、この発明の目的は、動作中に電池電源からUSB電源へ切り換えた場合でも、電源供給が途切れることが防止された電子機器および電源切り換え方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an electronic device and a power supply switching method in which the power supply is prevented from being interrupted even when the battery power supply is switched to the USB power supply during operation.
この発明の他の目的は、バスパワードのハブを使用した場合、電流供給能力が不足する問題を解決できる電子機器を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an electronic device that can solve the problem of insufficient current supply capability when a bus-powered hub is used.
上述した課題を解決するために、この発明は、コンピュータとの通信と共に、コンピュータからインターフェース電源が供給可能なインターフェース端子を備え、インターフェース電源および電池電源を使用可能な電子機器において、
インターフェース端子を介して通信を行うコントローラと、
インターフェース電源から機器の負荷の電源およびコントローラの電源を生成する電源生成手段と、
インターフェース端子に対してプラグが挿入された時に、電池の一端を基準電位点に接続する状態から一端を開放する状態に変化する機械的な第1のスイッチ手段と、
コントローラによって制御され、電池を電源として使用する場合に、電池の一端を基準電位点に接続する電子的な第2のスイッチ手段とを備え、
電池を電源として使用している時に、インターフェース端子にプラグが挿入され、第1のスイッチ手段によって電池の一端を開放する状態に変化した場合に、通信によってインターフェース端子から規定の電源供給を受けることができる状態になった後に、電源生成手段をオンとすると共に、第2のスイッチ手段によって電池の一端を開放とし、電池からインターフェース電源への切り換えを行い、
インターフェース電源を使用している時に、インターフェース端子からプラグが抜けた場合に、第1のスイッチ手段によって電池の一端を基準電位点に接続することによって、インターフェース電源から電池への切り換えを行うようにした電子機器である。
To solve the problems described above, the inventions, as well as communication with the computer, an interface terminal interface power that can be supplied from the computer, an electronic apparatus that can use the interface power supply and battery power supply,
A controller that communicates via an interface terminal;
Power generation means for generating the power of the load of the device and the power of the controller from the interface power;
Mechanical first switch means for changing from a state where one end of the battery is connected to a reference potential point to a state where one end is opened when a plug is inserted into the interface terminal;
An electronic second switch means for connecting one end of the battery to a reference potential point when controlled by the controller and using the battery as a power source;
When a battery is used as a power source, when a plug is inserted into the interface terminal and the first switch means changes to a state in which one end of the battery is opened, a specified power supply is received from the interface terminal by communication. after the state in which it is, together with the turns on the power generating means, and opening one end of the battery by the second switching means, have lines switching to the interface power supply from the battery,
When the interface power supply is used, if the plug is removed from the interface terminal, the first switch means connects one end of the battery to the reference potential point to switch from the interface power supply to the battery . It is an electronic device.
この発明は、コンピュータとの通信と共に、コンピュータからインターフェース電源が供給可能なインターフェースを使用し、インターフェース電源および電池電源を切り換える電源切り換え方法において、
電池電源を使用している時にインターフェース端子にプラグが挿入されたことを検出するステップと、
インターフェース端子を介してコンピュータが機器を認識するための通信を行うステップと、
通信によって、インターフェース端子から規定の電源供給を受けることができる状態になったことを判断し、電池電源からインターフェース電源への切り換えを行うステップと、
インターフェース電源を使用している時に、インターフェース端子からプラグが抜けた場合に、インターフェース電源から電池への切り換えを行うステップと からなる電源切り換え方法である。
The inventions may, together with the communication with the computer, using an interface that can supply interface power from the computer, the power supply switching method for switching an interface power supply and battery power supply,
Detecting that a plug is inserted into the interface terminal when using battery power; and
Performing communication for the computer to recognize the device via the interface terminal;
A step of determining that it is possible to receive a specified power supply from the interface terminal through communication, and switching from the battery power supply to the interface power supply;
When using the interface power supply, when the plug is removed from the interface terminal, the power supply switching method includes a step of switching from the interface power supply to the battery .
この発明によれば、電池電源で動作中にインターフェース端子にプラグが挿入された時に、電源の瞬断を生じることなく、電池電源からインターフェース電源へ動作電源を切り換えることができる。この発明では、ACアダプタ電源とUSB電源との両方が存在する時には、ACアダプタ電源を優先させ、ハブを介するために電流供給能力が不足する問題を回避できる。 According to the present invention, when a plug is inserted into the interface terminal during operation with the battery power supply, the operation power supply can be switched from the battery power supply to the interface power supply without causing a momentary power interruption. In the present invention, when both the AC adapter power supply and the USB power supply exist, the AC adapter power supply is prioritized, and the problem of insufficient current supply capability due to the hub can be avoided.
以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1に、この発明の一実施形態におけるシステム構成を示す。参照符号1がUSB機器例えばMDセットを示す。MDセット1は、現行のMDとの再生互換性を確保し、著作権保護技術を採用し、FAT(File Allocation Table)をファイルシステムを導入した新たなMDの規格に基づ
いた機器である。MDセット1は、内蔵の電池電源を有する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a system configuration in one embodiment of the present invention.
MDセット1は、必要に応じてクレードル(置き台)2に装着可能とされている。クレードル2のACアダプタ電源入力端子3に対しては、ACアダプタ4からのACアダプタ電源が供給される。ACアダプタ電源は、商用電源を整流した直流電源であり、MDセット1動作電源として使用され、また、電池電源の充電用としても使用可能である。
The
MDセット1のUSBポート5とパーソナルコンピュータ6のUSBポート7との間がUSBプラグを両端に有するUSBケーブル8によって接続可能とされる。クレードル2のUSBポート9とパーソナルコンピュータ6のUSBポート7との間がUSBプラグを両端に有するUSBケーブル10によって接続可能とされる。2以上の周辺機器をパーソナルコンピュータ6にUSB接続する場合、USBポート7に対してUSBハブが接続され、USBハブの複数のUSBポートに対してUSBケーブル8,10のそれぞれのUSBプラグが接続される。
The
一例として、3種類の電源(ACアダプタ電源、USB電源、電池電源)とMDセット1およびクレードル2との関係としては、図2の表に示すように、1〜4の番号で区別される4種類の構成が可能とされている。番号1は、クレードルを有しないMDセット1のみの例で、MDセット1がACアダプタ電源、USB電源および電池電源の何れかを使用可能とされている。なお、図2では、電池電源については、MDセット1が必ず有するものとして電池電源の図示が省略されている。
As an example, the relationship between three types of power sources (AC adapter power source, USB power source, battery power source), MD set 1 and
番号2は、MDセット1およびクレードル2を有するシステムで、MDセット1が内蔵の電池電源のみを使用可能であり、クレードル2がACアダプタ電源およびUSB電源をMDセット1に供給できる例である。番号3は、MDセット1およびクレードル2を有するシステムで、MDセット1がACアダプタ電源および電池電源の何れかを使用可能であり、クレードル2がACアダプタ電源およびUSB電源をMDセット1に供給できる例である。番号4は、MDセット1およびクレードル2を有するシステムで、MDセット1がUSB電源および電池電源の何れかを使用可能であり、クレードル2がACアダプタ電源のみをMDセット1に供給できる例である。
No. 2 is an example of a system having the MD set 1 and the
上述した3種類の電源に関して、ACアダプタ電源、USB電源、電池の順に優先順位付けがなされている。電池の順位が最も低いのは、電池の消耗を防止するためである。ACアダプタ電源がUSB電源に優先するのは、バスパワードのUSBハブを使用したために電流が不足し、MDセット1が動作しない問題を回避するためである。
Regarding the three types of power sources described above, the AC adapter power source, the USB power source, and the battery are prioritized in this order. The battery rank is the lowest in order to prevent battery consumption. The reason why the AC adapter power supply has priority over the USB power supply is to avoid a problem that the
さらに、この発明の一実施形態についてより詳細に説明する。図3は、図2の中の番号1が付された構成例、すなわち、クレードルを有しないセット単体の構成例をより詳細に示す。破線で囲んで示す部分がMDセット1(電源に関連する構成のみが示されている)である。MDセット1は、電源関係の制御を行うためのシステムコントローラ21を備えている。
Furthermore, an embodiment of the present invention will be described in more detail. FIG. 3 shows in more detail a configuration example numbered 1 in FIG. 2, that is, a configuration example of a single unit having no cradle. The portion surrounded by the broken line is the MD set 1 (only the configuration related to the power supply is shown). The
システムコントローラ21は、状態信号DCMNTおよびVBUSMNTを受け付け、また、パーソナルコンピュータ6とUSB通信を行う。システムコントローラ21は、例えばMDセット1の全体を制御する機能を有し、その内の一つの機能としてUSB通信を行うUSBコントローラの機能を有する。状態信号DCMNTは、ACアダプタ4からの電源入力の有無を
示し、状態信号VBUSMNTは、USB電源入力の有無を示す。さらに、回路およびスイッチ
を制御するための制御信号S3ON,S1ON,DDCON,CHGONを出力する。
The
MDセット1のACアダプタ電源入力端子は、端子13a、13b、13cを有する。端子13cが接地端子である。端子13bおよび13c間をオン/オフするスイッチDC SWが接続されている。スイッチDC SWは、ACアダプタ4のプラグが挿入されるとオフする機械的スイッチである。ホット側の端子13aの電圧が状態信号DCMNTとしてシステムコ
ントローラ21に供給される。
The AC adapter power input terminal of the
MDセット1のUSBポート5は、端子5a,5b,5c,5d,5eを有する。端子5aは、電源のホット側端子であり、端子5eが接地側端子である。端子5bがUSB通信のための端子であり、端子5bがシステムコントローラ21に接続されている。
The
参照符号11は、パーソナルコンピュータ6側のUSB通信部である。USB通信部11には、端子5cおよび5e間の接続をオン/オフするスイッチUSB SWが設けられている。
ACアダプタ4から端子13aを介して供給された電圧が第1の電源生成手段としてのレギュレータ22に供給され、例えば1.8〜2.2Vのセットの1次側電源が生成される。レギュレータ22は、シリーズレギュレータの構成とされている。レギュレータ22に対しては、システムコントローラ21から電池充電に関する制御信号CHGONが供給され
る。レギュレータ22から充電制御のための制御信号S2ONが出力される。
The voltage supplied from the
レギュレータ22の出力電圧がセット供給電源生成部23に供給され、例えば0.9〜2.0Vのセット電源が生成される。システムコントローラ21に対してセット電源が供給される。図示しないMDセット1の他の回路に対してもセット電源が供給される。
The output voltage of the
参照符号24は、DC−DCコンバータ25aおよびレギュレータ25bを有する第2の電源生成手段としてのIC回路を示す。IC回路24のDC−DCコンバータ25aおよびレギュレータ25bに対して、端子5aを介されたUSB電源例えば5Vが供給される。DC−DCコンバータ25aが出力するセットの1次側電源例えば1.8VがダイオードD1およびスイッチS1の並列回路を介してセット供給電源生成部23に対して供給される。ダイオードD1の順方向電圧降下がUSB電源電圧を減少させるので、ダイオードD1としては順方向電圧降下がなるべく小さいもの例えばショットキーダイオードが使用される。DC−DCコンバータ25aの電源の出力は、システムコントローラ21からの制御信号DDCONによって制御される。システムコントローラ21は、USB電源に基づ
くDC−DCコンバータ25aの電源を出力するタイミングを制御できる。
DC−DCコンバータ25aがUSB電源の最大500mAの電流で動作するのに対して、レギュレータ25bは、USB電源の例えば100mA以下の電流で動作する。レギュレータ25bは、USBプラグが挿入された時に必要とされるUSB通信をシステムコントローラ21内のUSBコントローラが行うための電源を生成する。
The DC-
ダイオードD1は、レギュレータ22の出力からIC回路24のDC−DCコンバータ24への逆流を阻止するためのダイオードである。スイッチS1は、システムコントローラ21が出力する制御信号S1ONによって制御される。スイッチS1は、(USB電源ありで且つACアダプタ電源なし)でオンする。
The diode D <b> 1 is a diode for preventing a reverse flow from the output of the
参照符号26がMDセット1に内蔵の二次電池例えばニッケル水素電池を示す。ニッケル水素電池26は、電極にニッケルと水素吸蔵合金を使用した二次電池である。二次電池26としては、リチウムイオン電池等の他の種類のものを使用しても良い。二次電池26の正極側電圧(例えば0.9〜1.5V)がセット供給電源生成部23の入力端子に供給される。二次電池26の負極側がスイッチS2およびダイオードD2の並列回路を介して接地される。ダイオードD2は、二次電池26の放電電流に対して順方向の極性で接続されている。
スイッチS2は、レギュレータ22からの制御信号CHGONで制御される。スイッチS2
は、電池26の充電時にオンする充電制御用スイッチである。スイッチS2は、システムコントローラ21が出力する制御信号S2ONによって制御される。二次電池26がニッケル水素電池の場合では、スイッチS2を構成するFETが可変インピーダンス素子として動作し、適切な充電電流が二次電池26に流れるように接続される。二次電池26がリチウムイオン電池の場合では、スイッチS2がスイッチング動作を行う。
The switch S2 is controlled by a control signal CHGON from the
Is a charge control switch that is turned on when the
ダイオードD2は、パーソナルコンピュータに接続されていないUSBプラグや、コンセントに挿入されていないACアダプタのDCプラグがMDセット1の端子に挿入された時に、最低限の動作を電池26によって行わせるために設けられている。ダイオードD2の順方向電圧降下が二次電池26の電圧を減少させるので、ダイオードD2としては順方向電圧降下がなるべく小さいもの例えばショットキーダイオードが使用される。
The diode D2 is used for causing the
二次電池26の負極が(端子5d−USB SW−端子5c−端子13b−DC SW)の経路で
もって基準電位点としての接地に接続される。二次電池26の負極側がスイッチS3を介して接地される。スイッチS3は、システムコントローラ21が出力する制御信号S3ONによって制御される。スイッチS3は、システムコントローラ21が状態信号DCMNTおよびVBUSMNTを受け取り、(USB電源あり、またはACアダプタ電源あり)と判断した場合に、制御信号S3ONでオフする。
The negative electrode of the
USB電源およびACアダプタ電源の両方がないとシステムコントローラ21が判断すると、スイッチS3がオンされる。ACコンセントに接続されていないACアダプタ、またはパーソナルコンピュータと接続されていないUSBのプラグがMDセット1の端子に挿入されたことをシステムコントローラ21が検知した場合に、スイッチS3がオンされる。
When the
スイッチS1、S2およびS3は、例えばFETからなる電子スイッチであり、システムコントローラ21が出力する制御信号によって制御される。初期状態では、スイッチS1〜S3が全てオフとされている。スイッチS1がオンすると、ダイオードD1が短絡され、スイッチS3がオンすると、ダイオードD2が短絡される。スイッチS1およびS3は、ダイオードD1およびD2のそれぞれの順方向電圧降下によるロスをなくすために設けられている。
The switches S1, S2, and S3 are electronic switches made of, for example, FETs, and are controlled by a control signal output from the
スイッチDC SWは、ACアダプタ4のDCプラグが挿入されるとオフし、二次電池26
の負極と接地を分離し、ACアダプタ電源による電池26の誤充電を防止するためのものである。スイッチUSB SWは、USBプラグが挿入されるとオフし、二次電池26の負極と接地を分離し、ACアダプタ電源による二次電池26の誤充電を防止するためのものである。
The switch DC SW is turned off when the DC plug of the
In order to prevent the
図4〜図10は、図3に示す構成において、使用する電源を切り換えた場合の構成を示す。図4〜図10のそれぞれにおいて、電源供給に関係している接続関係を主に示し、動作していない部分の接続および各回路の接地の表示は、適宜省略されている。 4 to 10 show configurations when the power source to be used is switched in the configuration shown in FIG. In each of FIGS. 4 to 10, connection relations related to power supply are mainly shown, and connection of parts that are not operating and display of grounding of each circuit are omitted as appropriate.
図4は、ACアダプタ電源およびUSB電源の何れも供給されず、二次電池26のみを電源として使用する時の接続を示す。この場合では、システムコントローラ21からの制御信号S3ONによってスイッチS3がオンし、二次電池26の負極が接地される。二次電池26の正極がセット供給電源発生部23に供給され、セットの電源として二次電池26のみが使用される。
FIG. 4 shows the connection when neither the AC adapter power supply nor the USB power supply is supplied and only the
図5は、ACアダプタ電源のみを使用する場合の接続構成を示す。ACアダプタ4のDCプラグが挿入されることで、スイッチDC SWがオフする。 ACアダプタ4の例えば3.0Vの電圧がレギュレータ22に供給され、レギュレータ22からの1.8〜2.2Vの電圧がセット供給電源発生部23に供給され、システムコントローラ21および各回路に対して供給される電源が生成される。
FIG. 5 shows a connection configuration when only the AC adapter power supply is used. When the DC plug of the
図6は、ACアダプタ電源と二次電池26を使用する例である。図5の接続と同様の接続で、レギュレータ22の出力電圧がセット供給電源発生部23に供給され、セット供給電源が生成される。ACアダプタ4が接続されるので、スイッチS3がオフである。システムコントローラ21が制御信号CHGONを発生し、レギュレータ22が出力する制御信号S2ONによって、スイッチS2をオンにして、レギュレータ22の出力電圧によって充電動
作を行うことが可能である。
FIG. 6 shows an example in which an AC adapter power source and a
すなわち、レギュレータ22の出力が二次電池26を充電する。但し、動作中の充電は、二次電池26がリチウムイオン電池の場合には、問題なく行うことができるが、ニッケル水素電池の場合では、負荷変動によって二次電池26の端子電圧が変化するので、満充電の検出が難しく、通常動作と充電動作とを並行して行うことが難しい。但し、満充電より低い段階までの充電を行うことはできる。
That is, the output of the
図6の構成では、ACアダプタ4のプラグが動作中に抜けると、スイッチDC SWがオン
し、スイッチS2がオフし、ACアダプタ電源から二次電池26の電源に切り替わり、電源が途切れることを防止できる。
In the configuration of FIG. 6, when the plug of the
図7は、USB電源のみを使用する場合の接続構成を示す。USBプラグが挿入されると、USB通信部11から端子5a、5eを介して供給された5Vの電源がIC回路24のDC−DCコンバータ25aおよびレギュレータ25bに供給される。USB電源が供給されたことをシステムコントローラ21が検出し、システムコントローラ21が発生する制御信号DDCONおよびS1ONによって、IC回路24のDC−DCコンバータ25aがオ
ンして出力電圧を発生し、スイッチS1がオンする。スイッチS1を介してDC−DCコンバータ25aの出力例えば1.8Vがセット供給電源発生部23に供給され、セット電源が生成される。
FIG. 7 shows a connection configuration when only a USB power source is used. When the USB plug is inserted, 5V power supplied from the
図8は、USB電源と二次電池26を使用する例である。図7の接続と同様の接続で、DC−DCコンバータ25aの出力電圧がスイッチS1を介してセット供給電源発生部23に供給され、セット電源が生成される。この場合では、二次電池26の負極がオープンであり、USB電源が動作電源として使用されている。
FIG. 8 shows an example in which a USB power source and a
図9は、ACアダプタ電源とUSB電源とを使用する例である。レギュレータ22からのACアダプタ電源がセット供給電源発生部23に供給される。IC回路24のDC−DCコンバータ25aの出力電圧がダイオードD1を介してセット供給電源発生部23に接続されている。ACアダプタ電源とUSB電源とが等しい電圧例えば1.8Vの場合では、ダイオードD1がオフし、ACアダプタ電源がUSB電源に対して優先する。しかしながら、重い負荷に電源を供給するために、レギュレータ22の出力電圧が低下した場合には、ダイオードD1を介してDC−DCコンバータ25aの出力電流によって電流不足が補完される。
FIG. 9 shows an example in which an AC adapter power supply and a USB power supply are used. The AC adapter power from the
ACアダプタ電源が優先するので、バスパワードのUSBハブを使用したために電流が不足し、MDセット1が動作しない問題を回避するためである。また、ACアダプタ電源とUSB電源の両方を使用して電源を発生しているので、若し、ACアダプタのプラグが抜けても電源の瞬断を生じない利点がある。 This is to avoid the problem that the MD set 1 does not operate because the AC adapter power supply takes priority and the bus powered USB hub is used. Further, since the power is generated using both the AC adapter power supply and the USB power supply, there is an advantage that even if the AC adapter is unplugged, there is no instantaneous power interruption.
図10は、ACアダプタ電源、USB電源および二次電池電源を使用する例である。通常動作では、ACアダプタ電源がUSB電源および二次電池電源に対して優先する。動作中に充電を行う場合には、上述したように、二次電池26がニッケル水素電池の場合では制約があるが、スイッチS2がオンとされる。
FIG. 10 shows an example in which an AC adapter power supply, a USB power supply, and a secondary battery power supply are used. In normal operation, the AC adapter power has priority over the USB power and secondary battery power. When charging is performed during operation, the switch S2 is turned on as described above, although there are restrictions when the
図11を参照して、図8に示す構成、すなわち、USB電源と二次電池26とを使用する構成の動作の一例を説明する。
With reference to FIG. 11, an example of the operation of the configuration shown in FIG. 8, that is, the configuration using the USB power source and the
図11において、タイミングt1〜t9のそれぞれでは、下記の動作がなされる。
t1:電池挿入、t2:セット起動、t3:USBプラグ挿入、t4:USB電源(500mA)供給許可、t5:USBプラグの引き抜き、t6:MDセット1の再生キーの押し、t7:USBプラグ挿入、t8:MDセット1の停止キー押し、t9:USB電源(500mA)供給許可
In FIG. 11, the following operations are performed at each of timings t1 to t9.
t1: Battery insertion, t2: Set activation, t3: USB plug insertion, t4: USB power supply (500 mA) supply permission, t5: USB plug removal, t6: MD set 1 playback key pressed, t7: USB plug insertion, t8: MD set 1 stop key pressed, t9: USB power supply (500 mA) supply permission
タイミングt1において、MDセット1がスリープ中に二次電池26が挿入される。電源が電池電源とされる。図11の動作例では、二次電池26が以降の動作で取り外されない。USB電源で動作中に、電池26が取り外されても、動作に影響がない。タイミングt2でMDセット1がスリープ状態からウェイクアップ状態に起動する。スリープ状態は、電源が供給されていない非動作状態であり、ウェイクアップ状態は、電源が供給され、指定された動作を行うことが可能な状態である。タイミングt1では、ACアダプタ電源およびUSB電源が無いので、スイッチS3がオンとされる。
At the timing t1, the
タイミングt3において、USBプラグがMDセット1の端子5a〜5eに挿入されると、スイッチUSB SWがオフとなる。スイッチS3がオンのままであり、セット電源は、電池電源のままである。パーソナルコンピュータのUSB通信部11とMDセット1のシステムコントローラ21とがUSB通信を行う。この通信は、エニュメレーションと呼ばれ、デバイスの検索、初期化およびコンフィギュレーションのプロセスである。
When the USB plug is inserted into the
タイミングt4において、エニュメレーションの結果、MDセット1がパーソナルコンピュータによって認識され、USB電源(5V、最大500mA)の供給が許可される。システムコントローラ21が出力する制御信号DDCONおよびS3ONによって、IC回路24
のDC−DCコンバータ25aが出力電圧を発生し、スイッチS3がオフする。したがって、セット供給電源が電池からUSB電源に切り換わる。MDセット1は、USB周辺機器(USBスレーブ)として動作する。例えばパーソナルコンピュータとMDセット1の間でデータのダウンロードまたはアップロードがなされる。
At timing t4, as a result of enumeration, the MD set 1 is recognized by the personal computer, and the supply of USB power (5 V, maximum 500 mA) is permitted. The
DC-
このように、二次電池26で動作中にUSBプラグが挿入された場合に、エニュメレーションが完了した段階で、電源を二次電池26からUSB電源に切り換えるので、MDセット1に対する電源供給が途切れず、また、二次電池26への誤充電を生じないように制御できる。
As described above, when the USB plug is inserted during the operation of the
タイミングt5において、USBプラグが引き抜かれると、USB電源がなくなり、スイッチUSB SWがオンとなるので、二次電池26からの電源が供給される。MDセット1が起動し、システムコントローラ21によって、スイッチS3がオンし、DC−DCコンバータ25aがオフするように、制御される。
When the USB plug is pulled out at timing t5, the USB power supply is lost and the switch USB SW is turned on, so that the power from the
USBプラグがMDセット1に挿入されているが、パーソナルコンピュータ側からUSBプラグが抜かれ、スイッチUSB SWがオフのままの場合もありうる。この場合では、ダイオードD2を介して電流を供給する過度的な動作によってセット電源を生成し、IC回路24に対する入力電圧がなくなったことをシステムコントローラ21が検知した段階で、スイッチS3をオンとする。
Although the USB plug is inserted in the MD set 1, there may be a case where the USB plug is removed from the personal computer and the switch USB SW remains off. In this case, the set power source is generated by an excessive operation of supplying current through the diode D2, and the switch S3 is turned on when the
タイミングt6において、MDセット1の再生キーが押され、再生動作が開始する。再生動作中にタイミングt7において、USBプラグが挿入される。タイミングt3においてUSBプラグが挿入された場合と同様に、タイミングt7において、スイッチUSB SWがオフとなる。セット電源は、電池電源のままである。タイミングt8において、停止キーが操作される。再生動作が停止し、MDセット1がウェイクアップ状態となる。 At timing t6, the reproduction key of MD set 1 is pressed, and the reproduction operation starts. The USB plug is inserted at timing t7 during the reproduction operation. Similarly to the case where the USB plug is inserted at the timing t3, the switch USB SW is turned off at the timing t7. The set power source remains the battery power source. At timing t8, the stop key is operated. The reproduction operation is stopped and the MD set 1 is in a wake-up state.
停止キーが押された後で、パーソナルコンピュータのUSB通信部11とMDセット1のシステムコントローラ21とがUSB通信を行い、エニュメレーションが実行される。タイミングt9において、エニュメレーションの結果、MDセット1がパーソナルコンピュータによって認識され、USB電源(最大500mA)の供給が許可される。
After the stop key is pressed, the
システムコントローラ21が出力する制御信号DDCONおよびS3ONによって、IC回路2
4のDC−DCコンバータ25aが出力電圧を発生し、スイッチS3がオフする。したがって、セット供給電源が電池からUSB電源に切り換わる。MDセット1は、USB周辺スレーブとして動作する。
The
4 DC-
エニュメレーションが完了した段階で、電源を二次電池26からUSB電源に切り換えるので、MDセット1に対する電源供給が途切れず、また、二次電池26への誤充電を生じないように制御できる。
When the enumeration is completed, the power source is switched from the
図9に示したACアダプタ電源およびUSB電源を使用する構成の動作を説明する。レギュレータ22の出力は、スリープ状態でも出力され、レギュレータ22の出力を使用してMDセット1がウェイクアップする。その後、システムコントローラ21がACアダプタ電源があることを検知すると、スイッチS1をオフのままで、DC−DCコンバータ25aを動作させる。ダイオードD1が接続されているので、ACアダプタ電源がUSB電源に優先してセットの電源として使用される。
The operation of the configuration using the AC adapter power source and the USB power source shown in FIG. 9 will be described. The output of the
若し、ACアダプタのDCプラグがセットの動作中に抜かれても、DC−DCコンバータ25aの出力電源がセット電源として使用されるので、動作中に電源が途切れることを防止できる。また、ACアダプタ電源とUSB電源とが存在している状態では、USBプラグが抜かれても、ACアダプタ電源で動作しているので、電源が瞬断する問題は生じない。
Even if the DC plug of the AC adapter is pulled out during the set operation, the output power source of the DC-
ACアダプタ電源で動作中にUSBプラグが挿入された場合では、システムコントローラ21がACアダプタ電源で動作中であることを認識しているので、スイッチS1がオフのままで、IC回路24を動作させる。セット電源は、ACアダプタ電源のままである。
When the USB plug is inserted while operating with the AC adapter power supply, the
図9に示す構成において、USB電源のみの状態からACアダプタのプラグが挿入された場合では、状態信号DCMNTによりレギュレータ22の入力電圧を検出し、レギュレータ
22の出力電圧がDC−DCコンバータ25aの出力電圧より十分に低い電圧の期間で、スイッチS1がオフとされ、電源がUSB電源からACアダプタ電源へ切り換わる。
In the configuration shown in FIG. 9, when the plug of the AC adapter is inserted from the state of only the USB power supply, the input voltage of the
図10に示したACアダプタ電源、USB電源および電池電源を使用する構成の動作は、上述した図8に示す構成(電池およびUSB電源)の動作、並びに図9に示す構成(ACアダプタ電源およびUSB電源)の動作とほぼ同様である。図10の構成では、ACアダプタ電源がセットの電源として使用される状態で、負荷が重く、レギュレータ22が充分な負荷電流を供給できない時には、DC−DCコンバータ25aの出力電流が負荷電流を補完することができる。
The operation of the configuration using the AC adapter power supply, the USB power supply, and the battery power supply shown in FIG. 10 includes the operation of the configuration shown in FIG. 8 (battery and USB power supply) and the configuration shown in FIG. 9 (the AC adapter power supply and USB power supply). This is almost the same as the operation of the power supply. In the configuration of FIG. 10, when the AC adapter power supply is used as a set power supply and the load is heavy and the
図10の構成では、スイッチS2をオンとすることによって、ACアダプタ電源をセット電源として使用しながら二次電池26を充電することが可能である。すなわち、レギュレータ22の出力がセット電源として使用されると共に、二次電池26を充電する。充電電流によってセット供給電源の電流が不足した場合では、DC−DCコンバータ25aの出力電流で不足分を補うことができる。二次電池26がリチウムイオン電池の場合には、充電動作を問題なく行うことができるが、ニッケル水素電池の場合では、負荷変動によって二次電池26の端子電圧が変化するので、満充電の検出が難しく、通常動作と充電動作とを並行して行うことが難しい。但し、満充電より低い段階までの充電を行うことは可能である。
In the configuration of FIG. 10, by turning on the switch S2, the
図12は、クレードル2とMDセット1を組み合わせた状態を示し、図2に示す番号2の電源構成を示す。つまり、MDセット1は、クレードル2に置かれた時にのみ、ACアダプタ電源またはUSB電源を使用可能とされている。上述した図3に示す構成と比較すると、スイッチDC SWは、設けられてなく、スイッチUSB SW'がクレードル2に設けられ、二次電池としてリチウムイオン電池26’が使用されている。
FIG. 12 shows a state in which the
MDセット1の端子5a,5bおよび5eがクレードル2の端子9a、9b、9eと接続され、端子9a、9b、9eがパーソナルコンピュータのUSB通信部11と接続される。
The
図13は、クレードル2とMDセット1を組み合わせた状態を示し、図2に示す番号3の電源構成を示す。つまり、クレードル2がACアダプタおよびUSB電源をMDセット1に供給可能であり、また、MDセット1は、ACアダプタ電源を使用可能とされている。上述した図3に示す構成と比較すると、端子13a、13b、13cおよびスイッチDC SWが設けられ、ACアダプタのDCプラグが挿入可能とされている。
FIG. 13 shows a state where the
また、図13では、クレードル2を省略しているが、図12の構成と同様に、クレードル2を介してUSB電源がMDセット1に対して供給可能とされている。MDセット1に端子33a〜33dが設けられ、端子33a〜33dを介してクレードル2を介してACアダプタ電源が供給可能とされている。端子13aおよび33aが接続され、端子13bおよび33bが接続され、端子13cおよび33cが接続される。端子33bおよび33d間に、機械的なスイッチDC SW2が設けられている。
In FIG. 13, the
図12または図13に示すように、クレードル2を有する構成であっても、上述したMDセット1に関して説明した動作と同様の動作がなされる。すなわち、ACアダプタのプラグおよびUSBプラグの抜き差しがMDセット1に対してのみならず、クレードル2に対してもなされる。また、MDセット1をクレードル2に置いたり、またはクレードル2から取り外した場合に、プラグを抜き差ししたのと同様の状態が生じる。
As shown in FIG. 12 or FIG. 13, even in the configuration having the
この発明は、上述したこの発明の一実施形態等に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えばこの発明は、USB以外にコンピュータとの通信と共に、コンピュータから電源が供給可能なインターフェースに対しても適用できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment of the present invention, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the present invention can be applied to an interface capable of supplying power from a computer as well as communicating with a computer other than USB.
1・・・MDセット
2・・・クレードル
4・・・ACアダプタ
5・・・USB用の端子
6・・・パーソナルコンピュータ
11・・・USB通信部
13a〜13c・・・ACアダプタ端子
21・・・システムコントローラ
22・・・レギュレータ
24・・・IC回路
25a・・・DC−DCコンバータ
25b・・・レギュレータ
26・・・二次電池
DC SW・・・ACアダプタのプラグが挿入されるとオフするスイッチ
USB SW・・・USBプラグが挿入されるとオフするスイッチ
S1,S2,S3・・・電子的スイッチ
DESCRIPTION OF
DC SW: Switch that turns off when the AC adapter plug is inserted
USB SW: Switch that turns off when USB plug is inserted S1, S2, S3 ... Electronic switch
Claims (8)
インターフェース端子を介して通信を行うコントローラと、
インターフェース電源から機器の負荷の電源および上記コントローラの電源を生成する電源生成手段と、
上記インターフェース端子に対してプラグが挿入された時に、電池の一端を基準電位点に接続する状態から上記一端を開放する状態に変化する機械的な第1のスイッチ手段と、
上記コントローラによって制御され、上記電池を電源として使用する場合に、上記電池の一端を基準電位点に接続する電子的な第2のスイッチ手段とを備え、
上記電池を電源として使用している時に、上記インターフェース端子にプラグが挿入され、上記第1のスイッチ手段によって上記電池の一端を開放する状態に変化した場合に、上記通信によって上記インターフェース端子から規定の電源供給を受けることができる状態になった後に、上記電源生成手段をオンとすると共に、上記第2のスイッチ手段によって上記電池の一端を開放とし、上記電池から上記インターフェース電源への切り換えを行い、
上記インターフェース電源を使用している時に、上記インターフェース端子からプラグが抜けた場合に、上記第1のスイッチ手段によって上記電池の一端を基準電位点に接続することによって、上記インターフェース電源から上記電池への切り換えを行うようにした電子機器。 In an electronic device that has an interface terminal capable of supplying interface power from a computer together with communication with a computer, and can use interface power and battery power.
A controller that communicates via an interface terminal;
Power generation means for generating the power of the device load and the power of the controller from the interface power;
Mechanical first switch means that changes from a state in which one end of the battery is connected to a reference potential point to a state in which the one end is opened when a plug is inserted into the interface terminal;
An electronic second switch means for controlling one end of the battery to a reference potential point when controlled by the controller and using the battery as a power source;
When the battery is used as a power source, when the plug is inserted into the interface terminal and the first switch means changes to a state in which one end of the battery is opened , the communication terminal defines the interface terminal. Then, the power generation means is turned on and one end of the battery is opened by the second switch means to switch from the battery to the interface power supply. Yes,
When the interface power supply is used, when the plug is removed from the interface terminal, the first switch means connects one end of the battery to a reference potential point, thereby connecting the interface power supply to the battery. An electronic device that can be switched .
上記電池と上記基準電位点との間に、上記電池の放電電流に対して順方向の極性にダイオードが挿入された電子機器。 In claim 1,
An electronic device in which a diode is inserted between the battery and the reference potential point in a forward polarity with respect to the discharge current of the battery.
上記電源生成手段は、上記機器の負荷の電源を生成する第1の電源生成部と、上記コントローラの電源を生成する第2の電源生成部とを有し、
上記第2の電源生成部は、上記インターフェース端子にプラグが挿入された段階で供給される上記規定の電流より小さい電流から上記コントローラの電源を生成する電子機器。 In claim 1,
The power generation unit includes a first power generation unit that generates a power source for the load of the device, and a second power generation unit that generates a power source for the controller.
The second power generation unit is an electronic device that generates power for the controller from a current smaller than the specified current supplied when a plug is inserted into the interface terminal.
さらに、ACアダプタ端子からのACアダプタ電源から上記機器の負荷の電源を生成する他の電源生成手段を有し、
上記ACアダプタ電源が上記インターフェース電源より優先して使用される電子機器。 In claim 1,
Furthermore, it has other power generation means for generating the power of the load of the device from the AC adapter power from the AC adapter terminal,
An electronic device in which the AC adapter power supply is used in preference to the interface power supply.
上記インターフェースがUSBである電子機器。 In claim 1,
An electronic device whose interface is USB.
上記インターフェース端子をクレードルが備え、
上記クレードルに挿入された状態で上記クレードルのインターフェース端子と接続される複数の端子を備える電子機器。 In claim 1,
The cradle is equipped with the above interface terminal,
An electronic device comprising a plurality of terminals connected to interface terminals of the cradle while being inserted into the cradle.
電池電源を使用している時に上記インターフェース端子にプラグが挿入されたことを検出するステップと、
上記インターフェース端子を介してコンピュータが機器を認識するための通信を行うステップと、
上記通信によって、上記インターフェース端子から規定の電源供給を受けることができる状態になったことを判断し、上記電池電源から上記インターフェース電源への切り換えを行うステップと、
上記インターフェース電源を使用している時に、上記インターフェース端子からプラグが抜けた場合に、上記インターフェース電源から上記電池への切り換えを行うステップと からなる電源切り換え方法。 In the method of switching power supply, the interface power supply and the battery power supply are switched using an interface capable of supplying interface power from the computer together with communication with the computer.
Detecting that a plug is inserted into the interface terminal when using battery power;
Performing communication for the computer to recognize the device via the interface terminal;
A step of determining that the specified power supply can be received from the interface terminal by the communication, and switching from the battery power source to the interface power source; and
A power switching method comprising the step of switching from the interface power supply to the battery when a plug is removed from the interface terminal when using the interface power supply .
上記インターフェースがUSBであり、上記機器を認識するための通信がエニュメレーションである電源切り換え方法。 In claim 7 ,
A power supply switching method in which the interface is USB and communication for recognizing the device is enumeration.
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