JP6440986B2 - 給電装置およびそのコントローラ、制御方法、それを用いた電子機器 - Google Patents
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Description
この場合、プロセッサが実行するプログラム中に、pingメッセージの送信に関するping関連命令と付随して、クリア命令を送信するステートメントを追加すればよいため、ハードウェア資源の増大を抑制できる。
この場合、プロセッサの処理は従来と同様でよいため、ソフトウェア負荷の増大を抑制できる。
「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。
回路を1つのICとして集積化することにより、回路面積を削減することができるとともに、回路素子の特性を均一に保つことができる。
同様に、「部材Cが、部材Aと部材Bの間に設けられた状態」とは、部材Aと部材C、あるいは部材Bと部材Cが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
給電装置10および受電装置20はそれぞれUSB−PD規格に準拠している。受電装置20はたとえば携帯電話端末、タブレット端末、ノート型PC(Personal Computer)、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラなどの電池駆動型の情報端末機器に搭載される。
第1ステートメントst_1は、ping関連命令であり、プロセッサ124はこのステートメントを読み出すと、インタフェース回路122がアクセス可能なレジスタに、所定の制御データS2を書き込むことにより、pingメッセージの送信を指示する。インタフェース回路122は、レジスタに書き込まれた制御データS2をデコードし、バスライン4を介して受電装置20にpingメッセージを出力する。続いてプロセッサ124は、第2ステートメントst_2を読み出すと、ウォッチドッグタイマ128にクリア命令S3を送信する。
この給電装置10では、USB−PD規格において40msごとに生成されるpingメッセージに着目した。このpingメッセージの送信には、プロセッサ124によるソフトウェア処理が介在するため、このソフトウェア処理(図3のステートメントst_1)と同時に、ウォッチドッグタイマ128をリセットすることにより、短時間でプロセッサの異常を検出できる。これにより、従来のように数秒もの長時間にわたり高電圧や大電流が出力され続けるのを防止でき、システムの信頼性を高めることができる。
第1の実施の形態では、プロセッサ124が、ウォッチドッグタイマ128に対してクリア命令S3を送信することとした。これは、図4に示すように、プログラム中にクリア命令S3を生成するステートメントst_2が追加されることを意味するため、処理サイクル数が増大していることとなる。給電装置10のアプリケーションによっては、処理サイクル数の増大が好ましくないこともある。第2の実施の形態では、プロセッサ124が実行するプログラムの処理サイクル数を増加させずに、ウォッチドッグタイマ128をリセットするアーキテクチャが採用される。
この給電装置10aによれば、第1の実施の形態と同様に、短時間でプロセッサ124の異常を検出できる。
給電装置10は、pingメッセージの他に、GoodCRCメッセージ、Acceptメッセージ、PS_RDYメッセージなどのメッセージを送信する。これらのメッセージを送信する間は、pingメッセージの送信は行わないため、一時的にpingメッセージの送信間隔が長くなる。このときの送信間隔が、オーバーフロー周期TOFより長いと、プロセッサ124が異常と誤検出されるおそれがある。そこでプロセッサ124は、pingメッセージに加えて、その他のメッセージを含むすべてのメッセージの送受信に関する関連命令を実行するたびに、ウォッチドッグタイマ128をクリアしてもよい。
給電装置10に対して、USB−PD規格に準拠していない受電装置20が接続されると、プロセッサ124がpingメッセージを発信しないことも想定される。そこで、プロセッサ124は、受電装置20がUSB−PD規格に準拠していないと判定すると、所定のクリア周期TCLRごとに、ウォッチドッグタイマ128にクリア命令S3を送信してもよい。この場合のクリア周期TCLRは、ping周期Tpingと同じ40msであってもよい。
最後に、給電装置10の用途を説明する。図7は、実施の形態に係る給電装置10を備える電子機器500を示す図である。電子機器500はたとえばテレビ、ディスプレイ装置、デスクトップPC(Personal Computer)、ラップトップPCなどである。電子機器500は、その筐体の内部に給電装置10を内蔵する。給電装置10は、USBケーブル2を介して、受電装置20を内蔵する電子機器600と接続される。電子機器600は、デジタルカメラやタブレットPC、スマートホン、ラップトップPCなどである。
Claims (14)
- USB(Universal Serial Bus)−PD(Power Delivery)規格に準拠した給電装置に搭載され、バスラインを介して受電装置にバス電圧を供給する電源回路を制御するコントローラであって、
前記バスラインを介して、前記受電装置との間で通信するインタフェース回路と、
前記インタフェース回路を利用して前記受電装置との間でメッセージを送受信し、前記バス電圧の電圧レベルを決定し、決定した電圧レベルを前記電源回路に設定するプロセッサと、
前記プロセッサが、前記受電装置との間のpingメッセージの送受信に関するping関連命令を実行するたびにクリアされ、そのオーバーフロー周期が前記pingメッセージの周期より長く設定されたウォッチドッグタイマと、
を備えることを特徴とするコントローラ。 - 前記プロセッサは、pingメッセージの送信を前記インタフェース回路に対して指示するたびに、前記ウォッチドッグタイマにクリア命令を送信するよう構成されることを特徴とする請求項1に記載のコントローラ。
- 前記ウォッチドッグタイマは、
カウンタと、
前記カウンタのカウント値を所定のしきい値と比較する判定部と、
前記プロセッサが発生する前記クリア命令を受け、前記クリア命令を受けると前記カウンタをリセットするクリア制御回路と、
を含むことを特徴とする請求項2に記載のコントローラ。 - 前記プロセッサが実行するプログラムは、
前記pingメッセージの送信を前記インタフェース回路に対して指示する第1ステートメントと、
前記ウォッチドッグタイマに対してクリア命令を発生する第2ステートメントと、
を隣接して含むことを特徴とする請求項2または3に記載のコントローラ。 - 前記ウォッチドッグタイマは、前記プロセッサから前記インタフェース回路に送信される、pingメッセージの送信指示に関する制御データを監視し、前記制御データが所定の条件を満たすときにクリアされることを特徴とする請求項1に記載のコントローラ。
- 前記ウォッチドッグタイマは、
カウンタと、
前記カウンタのカウント値を所定のしきい値と比較する判定部と、
前記プロセッサが前記インタフェース回路に対して送信する前記制御データを監視し、前記制御データが所定の条件を満たすときに、前記カウンタをリセットするクリア制御回路と、
を含むことを特徴とする請求項5に記載のコントローラ。 - 前記受電装置がUSB−PD規格に準拠していないとき、前記プロセッサは、所定の周期ごとに前記ウォッチドッグタイマにクリア命令を送信するよう構成されることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のコントローラ。
- ひとつの半導体基板に一体集積化されたことを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載のコントローラ。
- 第1電圧レベルを有する第1バス電圧と、前記第1電圧レベルよりも高い第2電圧レベルを有する第2バス電圧と、を出力可能に構成された電源回路と、
前記電源回路を制御する請求項1から8のいずれかに記載のコントローラと、
を備えることを特徴とする給電装置。 - 前記第1バス電圧の経路上に設けられた第1スイッチと、
前記第2バス電圧の経路上に設けられた第2スイッチと、
をさらに備え、
前記コントローラは、前記電源回路に加えて、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチを制御することを特徴とする請求項9に記載の給電装置。 - 請求項9または10に記載の給電装置を備えることを特徴とする電子機器。
- USB(Universal Serial Bus)−PD(Power Delivery)規格に準拠した給電装置の制御方法であって、
ウォッチドッグタイマのオーバーフロー周期を、受電装置に対するpingメッセージの送信周期より長く設定するステップと、
プロセッサが、インタフェース回路を利用して前記受電装置との間でメッセージを送受信し、前記受電装置に供給すべきバス電圧の電圧レベルを決定し、決定した電圧レベルを電源回路に設定するステップと、
前記プロセッサが、前記受電装置との間のpingメッセージの送受信に関するping関連命令を実行するたびに前記ウォッチドッグタイマをクリアするステップと、
を備えることを特徴とする制御方法。 - 前記ウォッチドッグタイマは、前記プロセッサが発生するクリア命令にもとづいてクリアされることを特徴とする請求項12に記載の制御方法。
- 前記ウォッチドッグタイマが前記プロセッサから前記インタフェース回路に送信される、pingメッセージの送信指示に関する制御データを監視するステップをさらに備え、
前記ウォッチドッグタイマは、前記制御データが所定の条件を満たすときにクリアされることを特徴とする請求項12に記載の制御方法。
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