JP7483482B2 - 電子機器、制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、給電装置からの電力で動作可能な電子機器、その制御方法およびプログラムに関する。

特許文献１には、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）を介して外部機器から電力を受け取る電子機器が記載されている。

特開２０１２－２１５９９３号公報

しかしながら、特許文献１には、新しい規格であるＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格およびＵＳＢ ＰＤ（Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ）規格は記載されていない。ＵＳＢ ＰＤ規格に準拠した機器では、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格で規定されている電流または電圧よりも大きい電流または高い電圧を利用することができる。

電子機器がＵＳＢ規格、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格およびＵＳＢ ＰＤ規格に準拠している場合に、電子機器と給電装置とを接続すると、電子機器は、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格の給電能力検出プロセスとＵＳＢ ＰＤ規格の電圧・電流決定プロセスとを行う。ＵＳＢ ＰＤ規格の電圧・電流決定プロセスは、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格の給電能力検出プロセスが行われた後に行われる。ＵＳＢ ＰＤ規格の電圧・電流決定プロセスでは、給電装置から供給される電圧が５Ｖでない場合、所定時間（１５ｍｓ）以内は給電装置から受電する電力を所定電力（２．５Ｗ）以下にしなければならないという制約がある。

ところが、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格の給電能力検出プロセスが終了した直後に電子機器を起動してしまうと、電子機器の起動後に行うＵＳＢ ＰＤ規格の電圧・電流決定プロセスにおいて給電装置から受電する電力を２．５Ｗ以下に制限できない場合がある。給電装置から受電する電力を２．５Ｗ以下に制限できない場合、ＵＳＢ ＰＤ規格に準拠した電力供給が行われる前に、電子機器内で電力供給が足りなくなり、電子機器内で供給電力の瞬断が発生してしまう可能性がある。

そこで、本発明は、ＵＳＢ ＰＤ規格に準拠した電力供給が行われる前に、電子機器内で電力供給が足りなくなる事態を回避できるようにすることを目的とする。

本発明に係る電子機器は、給電装置から電力を受ける第一の端子を有し、前記給電装置が接続される接続部と、前記電子機器に電力を供給する電池の負荷試験を行い、前記電池の電力を使用して前記電子機器を起動してよいか否かを判定する負荷試験部と、ＵＳＢ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ規格に従い、前記接続部に接続された前記給電装置から電力を受けるように制御を行う制御部とを有し、前記制御部は、前記接続部に前記給電装置が接続された場合に、前記接続部に接続された前記給電装置に５Ｖを要求し、前記第一の端子から受ける電力を制限する制御を行い、前記制御部は、前記第一の端子から受ける電力の制限中に、前記負荷試験部により前記電池の電力を使用して前記電子機器を起動してよいと判定された場合、起動の指示に応じて前記電子機器を起動して、前記接続部に接続された前記給電装置に５Ｖよりも大きい第二の電圧を要求し、前記第二の電圧を前記給電装置に要求した後に、前記給電装置による前記第二の電圧の供給の完了に関する所定の通知を前記給電装置から受けたことに応じて、前記第一の端子から受ける電力の制限を解除して前記第二の電圧を受けるように制御を行う。

本発明によれば、ＵＳＢ ＰＤ規格に準拠した電力供給が行われる前に、電子機器内で電力供給が足りなくなる事態を回避することができる。

実施形態１における給電システムの構成要素を説明するための図である。 電子機器１００の構成要素を説明するためのブロック図である。 給電装置３００の構成要素を説明するためのブロック図である。 電子機器１００が有する充電・給電制御部１０９の構成要素を説明するためのブロック図である。 電子機器１００と給電装置３００とが接続されている場合に行われる処理を説明するためのフローチャートである。 電子機器１００と給電装置３００とが接続されている場合に行われる処理を説明するためのタイミングチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

［実施形態１］
図１は、実施形態１における給電システムの構成要素を説明するための図である。給電システムは、図１に示すように、電子機器１００、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃケーブル２００および給電装置３００を有する。電子機器１００、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃケーブル２００および給電装置３００はいずれも、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）規格、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格およびＵＳＢ ＰＤ（Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ）規格に準拠する。

電子機器１００は、デジタルカメラ、スマートフォン、メディアプレーヤ、スマートデバイスまたはパーソナルコンピュータとして動作可能な電子機器である。電子機器１００は、後述する撮像部１０２、操作部１０４、接続部１１０などから構成される。電子機器１００は、取り外し可能な電池１１１からの電力で動作することができる。接続部１１０は、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格に準拠したコネクタであり、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃケーブル２００を介して給電装置３００から電力供給を受けることができる。

給電装置３００は、ＡＣアダプタ、モバイルバッテリとして動作可能な給電装置である。電子機器１００は、電池１１１からの電力に限らず、給電装置３００からの供給電力で動作することができる。ＵＳＢにおけるＶＢＵＳの入出力の関係から、給電装置３００はソース（Ｓｏｕｒｃｅ）機器であり、電子機器１００はシンク（Ｓｉｎｋ）機器である。

次に、図２を参照して、電子機器１００の構成要素を説明する。

メイン制御部１０１は、プログラムに従って電子機器１００の構成要素を制御する。なお、メイン制御部１０１が電子機器１００全体を制御する代わりに、複数のハードウェアが処理を分担することで、電子機器１００全体を制御してもよい。

撮像部１０２は、撮像部１０２に含まれるレンズで結像された被写体光を電気信号に変換し、ノイズ低減処理などを行って得られるデジタルデータを画像データとして出力する。撮像した画像データはバッファメモリに蓄えられた後、メイン制御部１０１にて所定の演算を行い、記録媒体１０３に記録される。記録媒体１０３は、撮像部１０２から出力された画像データを記録することができる。記録媒体１０３は、電子機器１００に着脱可能なよう構成してもよいし、電子機器１００に内蔵されていてもよい。例えば、電子機器１００は、少なくとも記録媒体１０３にアクセスする手段を有していればよい。

操作部１０４は、電子機器１００に対するユーザからの指示を受け付けるために用いられ、メイン制御部１０１またはサブ制御部１０８に対して、信号を通知する。操作部１０４は、例えば、ユーザが電子機器１００の電源をＯＮ状態またはＯＦＦ状態にするための電源ボタンや、撮影を指示するためのレリーズスイッチ、ズーム操作を指示するためのズームレバーなどの操作部材を含む。また、操作部１０４は、例えば、画像データの再生を指示するための再生ボタン、電子機器１００の起動モードを指示するモードダイヤル、後述する表示部１０５に形成されるタッチパネルも含む。なお、レリーズスイッチは、ＳＷ１およびＳＷ２を有する。レリーズスイッチが、いわゆる半押し状態となることにより、ＳＷ１がＯＮ状態となる。これにより、メイン制御部１０１は、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理などの撮影準備を行うための指示を受け付ける。また、レリーズスイッチが、いわゆる全押し状態となることにより、ＳＷ２がＯＮ状態となる。これにより、メイン制御部１０１は、撮影を行うための指示を受け付ける。

表示部１０５は、撮影の際のビューファインダー画像の表示、撮影した画像データの表示、対話的な操作のための文字表示などを行う。なお、表示部１０５は必ずしも電子機器１００が内蔵する必要はない。電子機器１００は、内部または外部の表示部１０５と通信することができ、表示部１０５の表示を制御する表示制御機能を少なくとも有していればよい。メモリ１０６は、撮像部１０２で撮像された画像データを一時的に保持するバッファメモリなどとして使用される。メモリ１０７は、不揮発性メモリであり、メイン制御部１０１で実行されるプログラムなどが格納される。

サブ制御部１０８は、電子機器１００の一部を制御するプロセッサ、ワークエリアとして使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、処理手順を記憶しているＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を有する。サブ制御部１０８は、メイン制御部１０１より低消費電力で動作可能である。サブ制御部１０８は、充電・給電制御部１０９を制御可能な構成であり電力制御手段として動作し、メイン制御部１０１とデータ通信が可能な構成とする。

充電・給電制御部１０９は、接続部１１０から受け取った電力を電子機器１００の構成要素へ供給する。また、充電・給電制御部１０９は、接続部１１０から受け取った電力で電池１１１を充電する。

接続部１１０は、給電装置３００と接続するためのインターフェースである。電子機器１００は、接続部１１０を介して、給電装置３００とデータのやりとりを行うことができる。また、電子機器１００は、接続部１１０を介して給電装置３００から電力の供給を受けることができる。なお、実施形態１では、電子機器１００は、ＵＳＢデバイス機器として動作するものとし、接続部１１０には給電装置３００とＵＳＢで通信するためのインターフェースコネクタ、およびＵＳＢデバイスコントローラを含む。メイン制御部１０１は、接続部１１０を制御することで給電装置３００とのＵＳＢ通信およびＵＳＢ充電を実現する。

電池１１１は、電子機器１００を動作させるために必要な電力を供給するものである。電池１１１は、電子機器１００に着脱可能なよう構成されるものであり、接続部１１０から充電・給電制御部１０９を介して電力を受け取り充電可能な構成となっている。電池１１１は、内部に認証処理を行うＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを有しており、電子機器１００のメイン制御部１０１またはサブ制御部１０８との間で認証処理を実現する。

電源制御部１１２は、電子機器１００の状態に応じて、電池１１１または充電・給電制御部１０９から電子機器１００の構成要素への電力の供給および遮断を制御する。電源制御部１１２は、メイン制御部１０１またはサブ制御部１０８により制御される。

負荷試験部１１３は、電池１１１から一定期間の間、所定の電流を引くための疑似負荷回路と、電流を引くことで電池１１１から供給される電圧のドロップ量（降下量）を計算するための電圧をモニタするＡＤ変換回路で構成される。ここで、例えば、負荷試験部１１３は、１Ａの電流を引くように構成されるとする。また、負荷試験部１１３は、計算された電圧のドロップ量が０．２Ｖだったとすると、０．２（Ｖ）÷１（Ａ）＝０．２（Ω）の計算により、電池１１１の内部抵抗値を０．２Ωと計算する。負荷試験部１１３は、サブ制御部１０８により制御されることで動作し、サブ制御部１０８は、負荷試験部１１３で計算された電池１１１の内部抵抗値を取得する。電池（バッテリ）が劣化している場合、電池（バッテリ）の内部抵抗は大きくなることが知られている。サブ制御部１０８は、負荷試験部１１３から取得した電池１１１の内部抵抗値が、所定値以下であるか否かを判定することで、電池１１１が劣化しているかどうかのチェックを行う。サブ制御部１０８は、その結果、電池１１１が劣化していないと判定した場合、電子機器１００が動作可能と判定して、制御部１０１を起動させて電子機器１００を動作させるよう制御する。

次に、図３を参照して、給電装置３００の構成要素を説明する。
制御部３０１は、給電装置３００の構成要素を制御するプロセッサとメモリとを有する。接続部３０２は、電子機器１００と接続するためのインターフェースである。

接続機器情報取得部３０３は、給電装置３００のＰＤ通信制御部として動作する。接続機器情報取得部３０３は、ＣＣ端子電圧で、電子機器１００の接続検出を行い、また電子機器１００に給電装置３００の給電能力を通知することができる。また、接続機器情報取得部３０３は、ＣＣ端子を用いた通信で、給電可能な電力を提供するとともに電子機器１００に要求電力をネゴシエーションすることができる。

接続部３０４は、外部電源に接続される。電源制御部３０５は、接続部３０４から得られた電力を電子機器１００に供給できる電源に変換する。例えば、接続部３０４が接続される家庭用電源（１００Ｖ、５０Ｈｚの交流電源）から電子機器１００に給電（２７Ｗ（９Ｖ，３Ａ））する場合、給電装置３００の電源制御部３０５は、家庭用電源をＡＣ－ＤＣ変換し、ＤＣ９Ｖの出力ができるようにする。出力電圧は、接続機器情報取得部３０３で得られた給電能力を参照し、制御部３０１の指令に基づいて変更される。電源制御部３０５で出力可能な電圧および電流の情報が、給電装置３００の給電可能な電力情報となる。

出力制御部３０６は、接続部３０２のＶＢＵＳ端子と接続されている。出力制御部３０６は、電源制御部３０５から供給された電力のＶＢＵＳ端子を介した外部の電子機器１００に対する供給または遮断を行う。また、出力制御部３０６は、接続機器情報取得部３０３によって制御され、ＵＳＢ ＰＤ規格に準拠したタイミングで出力または遮断を行うよう制御される。

次に、図４を参照して、電子機器１００が有する充電・給電制御部１０９の構成要素を説明する。

接続機器情報取得部１０９１は、接続部１１０のＣＣ端子に接続しており、ＰＤ通信制御部として動作する。接続機器情報取得部１０９１は、ＣＣ端子電圧で、給電装置３００の給電能力を検出することができ、またＣＣ端子を用いた通信で、給電装置３００と供給電力をネゴシエーションすることができる。

入力制御部１０９２は、接続部１１０のＶＢＵＳ端子に接続しており、給電装置３００から受け取った電力を給電制御部１０９３に供給するか遮断するかを切り替える。入力制御部１０９２は、接続機器情報取得部１０９１によって制御され、ＵＳＢ ＰＤ規格に準拠したタイミングで出力または遮断を行うよう制御される。または、入力制御部１０９２は、サブ制御部１０８からの接続機器情報取得部１０９１への通信により出力または遮断を制御される。

給電制御部１０９３は、入力制御部１０９２を介して供給されたＶＢＵＳ電力を電源制御部１１２および充電制御部１０９４が受けられる電圧に変換する制御を行う。実施形態１では、電池１１１が２セルで構成されるため、給電制御部１０９３は、５Ｖまたは９Ｖを昇圧または降圧して、電池１１１の充電や電源制御部１１２に適した電圧に変換する。電池１１１は１セルや３セル以上の構成であってもよく、給電制御部１０９３は、電池１１１の構成や入力制御部１０９２を介して供給される電圧によって、適切な電圧に変換できればよく、実施形態１の構成に限らない。

また、給電制御部１０９３は、接続機器情報取得部１０９１で得られた給電装置３００の給電能力をもとに、サブ制御部１０８の指示に従い、供給できる電流の制限も行うことができる。例えば、給電装置３００の給電能力が２７Ｗ（９Ｖ，３Ａ）であった場合、給電制御部１０９３は、供給された９Ｖを電源制御部１１２および充電制御部１０９４が受けられる電圧に変換するとともに、３．０Ａ以上の電流が引かれないように制御を行う。

充電制御部１０９４は、入力制御部１０９２および給電制御部１０９３を介して、ＶＢＵＳ端子から受電する電力で、接続部１０９５に接続されている電池１１１を充電することができる。充電制御部１０９４は、電池１１１にダメージを与えないように電圧および電流を制御しながら、定電流充電（ＣＣ充電）または定電圧充電（ＣＶ充電）を実現させる。

接続部１０９５は、抜き差し可能な電池１１１と接続することができる。接続部１０９５は、電源を供給する電源端子、ＧＮＤ端子とともに、電池の認証回路との接続端子、電池に内蔵しているサーミスタ端子が接続されるようになっている。

電圧監視部１０９６は、入力されたＶＢＵＳ電力の電圧を監視し、取得した電圧をサブ制御部１０８に通知する。例えば、電圧監視部１０９６は、給電装置３００の給電能力が２７Ｗ（９Ｖ，３Ａ）であった場合、給電装置３００が想定以上の高い電圧（１５Ｖなど）を出力していないかを監視する。または、電圧監視部１０９６は、電子機器１００が異常状態によりショートなどをすることによって、給電装置３００からの出力が９Ｖを大きく下回っていないかを監視する。必要に応じて、サブ制御部１０８は、接続機器情報取得部１０９１を介して、入力制御部１０９２の停止および給電装置３００に出力停止の指示を出す。

温度監視部１０９７は、接続部１１０付近の温度を監視し、サブ制御部１０８に通知する。例えば、温度監視部１０９７は、接続部１１０における電子機器１００とケーブル２００との接続箇所に異物が混入して接続部１１０が発熱するなどして、ユーザに危害を与えるような温度になっていないか監視を行う。必要に応じて、サブ制御部１０８は、接続機器情報取得部１０９１を介して、入力制御部１０９２の停止および給電装置３００に出力停止の指示を出す。

図５は、電子機器１００がケーブル２００を介して給電装置３００と接続された場合に行われる処理を説明するためのフローチャートである。図５に示すフローチャートの処理は、電子機器１００のサブ制御部１０８が、入力信号やプログラムに従い、電子機器１００の構成要素を制御することにより実現される。図５に示すフローチャートの処理は、電子機器１００の接続部１１０に給電装置３００が接続してから開始される。

図６は、電子機器１００がケーブル２００を介して給電装置３００と接続された場合に行われる処理を説明するためのタイミングチャートである。図６において、上から、給電装置３００の接続機器情報取得部３０３からの通信信号、電子機器１００の接続機器情報取得部１０９１からの通信信号を示す。次に、給電装置３００の電源制御部３０５から出力されたＶＢＵＳがケーブル２００を介して、電子機器１００の接続部１１０に供給される電圧レベル（以下、ＶＢＵＳ電圧）を示す。続いて、電子機器１００の給電制御部１０９３で制限されるＶＢＵＳの電流の値（以下、ＶＢＵＳ制限電流）を示す。次に、電子機器１００の負荷試験部１１３で検出される電池１１１の電圧レベル（以下、電池電圧）を示す。最後に、サブ制御部１０８において、電子機器１００の起動を許可するか、禁止するかを示す。

以下、図６を参照して、図５に示した電子機器１００がケーブル２００を介して給電装置３００と接続された場合に行われる処理を説明する。実施形態１では、５Ｖまたは９ＶのＶＢＵＳ電圧で接続される構成を説明するが、１５Ｖ、２０Ｖまたはその他のＶＢＵＳ電圧で接続されるように構成してもよい。

ステップＳ５０１において、電子機器１００は、接続部１１０に給電装置３００が接続されたことを検出する。図６の時刻Ｔ６０１の状態となり、ＶＢＵＳ電圧は５．０Ｖが供給される。給電装置３００が接続されたことの検出は、電圧監視部１０９６によるＶＢＵＳ電圧の検出で行ってもよいし、接続機器情報取得部１０９１によるＣＣ端子の電圧レベルで判定でもよい。接続部１１０に対する給電装置３００の接続が検出されるまでは、以降のステップには進まない。

ステップＳ５０１で接続部１１０に給電装置３００が接続されると、ステップＳ５０２において、サブ制御部１０８は、操作部１０４の一つである起動ボタンが押されたとしても、メイン制御部１０１および電源制御部１１２の起動を禁止する設定とする。その結果、ユーザから見ると起動ボタンを押下しても電子機器１００の動作を開始できない。

ステップＳ５０３で、電子機器１００は、給電装置３００の接続機器情報取得部３０３から接続機器情報取得部１０９１への電力リスト（Ｓｏｕｒｃｅ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）の受信を待つ。電力リストは、給電装置３００が供給可能な電圧と電流の組み合わせを示すリストである。

接続機器情報取得部１０９１は、電力リスト（Ｓｏｕｒｃｅ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）の受信をタイムアウトとなるまで待ち続ける（ステップＳ５０４）。実施形態１では、例えば、電子機器１００は、６２０ｍｓ待っても給電装置３００から電力リストを受信できない場合、接続機器情報取得部１０９１から給電装置３００の接続機器情報取得部３０３へリセット信号を送る。この動作を３回繰り返しても電力リストを受信できないことをもってタイムアウトが行われる。タイムアウトが行われると（ステップＳ５０４でＹＥＳ）、接続の処理を終了する。ここで、サブ制御部１０８は、操作部１０４の一つである起動スイッチが起動するよう制御されているとき、メイン制御部１０１および電源制御部１１２の起動を許可するように設定を変更してもよい。

ステップＳ５０３で接続機器情報取得部１０９１が電力リスト（Ｓｏｕｒｃｅ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）を受信した場合（ステップＳ５０３でＹＥＳ）、ステップＳ５０５へ進む。図６の時刻Ｔ６０２にて、この状態を示す。実施形態１の例では、給電装置３００の電源制御部３０５が５Ｖ、９Ｖを供給可能であるので、１５Ｗ（５Ｖ，３Ａ）、２７Ｗ（９Ｖ，３Ａ）の二つの電圧と電流の組み合わせを示す電力リストが提示されるとする。給電装置３００の能力によってリストが異なるが、５Ｖ、９Ｖ、１５Ｖ、２０Ｖの順に対応することが一般的である。

実施形態１では、電子機器１００は、ステップＳ５０１でのＵＳＢ接続確認をもってステップＳ５０２において起動禁止の設定を行うが、ステップＳ５０３での電力リストの受信をもってステップＳ５０２に示した起動禁止の設定を行うようにしてもよい。

ステップＳ５０５において、電子機器１００は、接続機器情報取得部１０９１から給電装置３００の接続機器情報取得部３０３に必要な電力の要求（Ｒｅｑｕｅｓｔ）を行う。図６の時刻Ｔ６０３にて、この状態を示す。実施形態１において、電子機器１００は、給電装置３００に対し、１５Ｗ（５Ｖ，３Ａ）の電力要求を出すものとする。ここで、５Ｖより大きな電圧、例えば９Ｖ、１５Ｖや２０Ｖを要求した場合には、ＶＢＵＳ制限電流を２．５Ｗ以下のＵＳＢ規格を満足するように制限する必要があるため、電子機器１００は、ＶＢＵＳ電流制限を行わなくてよい５Ｖを要求する。給電装置３００は、接続機器情報取得部３０３で受け取った電子機器１００からの電力要求（Ｒｅｑｕｅｓｔ）が示す電力が供給可能であれば、電圧・電流決定（Ａｃｃｅｐｔ）を電子機器１００の接続機器情報取得部１０９１に送信する。

ステップＳ５０６において、電子機器１００の接続機器情報取得部１０９１は、給電装置３００の接続機器情報取得部３０３からの電圧・電流決定（Ａｃｃｅｐｔ）を受信する。図６の時刻Ｔ６０４にて、この状態を示す。

ステップＳ５０７において、給電装置３００は、制御部３０１の指示のもと電源制御部３０５を制御する。ただし、この例では、給電装置３００からの出力電圧であるＶＢＵＳ電圧は、予め５Ｖであるため、制御は行わない。

ステップＳ５０８において、給電装置３００は、ステップＳ５０７での電源制御部３０５による制御が完了すると、接続機器情報取得部３０３から電子機器１００の接続機器情報取得部１０９１に完了通知（ＰＳ＿ＲＤＹ）を送付する。電子機器１００の接続機器情報取得部１０９１は、給電装置３００の接続機器情報取得部３０３から完了通知（ＰＳ＿ＲＤＹ）を受信する。図６の時刻Ｔ６０５にて、この状態を示す。

ステップＳ５０９において、電子機器１００のサブ制御部１０８は、電池１１１の電圧レベルを取得して、その電圧レベルが所定値以上であるか否かによって、電池１１１の電力によって電源制御部１１２の起動が可能であるか否かを判定する。ここで、所定値は、例えば５．５Ｖとする。なお、所定値は、電子機器１００が電池１１１の電力によって動作可能な電池１１１の電圧レベルであればよく、５．５Ｖに限られない。ここで、電池１１１の電圧レベルが所定値未満であった場合（ステップＳ５０９でＮＯ）、ステップＳ５１０に進む。

ステップＳ５１０において、サブ制御部１０８は、入力制御部１０９２を介してＶＢＵＳ端子から受電する１５Ｗ（５Ｖ，３Ａ）の電力を用いて、電池１１１を充電するように充電制御部１０９４を制御する。サブ制御部１０８は、電池１１１の電圧がステップＳ５０９での所定値（５．５Ｖ）よりも高くなるまで充電するように充電制御部１０９４を制御する。図６の時刻Ｔ６０５にて、この状態を示す。充電制御部１０９４は、電池１１１の電圧が所定値になるまで充電を継続する（ステップＳ５１０でＮＯ）。実施形態１において、ステップＳ５１０での所定値は５．８Ｖとする。ステップＳ５１０での所定値（５．８Ｖ）は、ステップＳ５０９での所定値（５．５Ｖ）に対して十分に高い電圧であればよく、５．８Ｖに限らない。充電制御部１０９４は、充電により電池１１１の電圧が所定値（５．８Ｖ）に回復したことを検出すると（ステップＳ５１０でＹＥＳ）、電池１１１の充電を停止して、ステップＳ５０９に進む。図６の時刻Ｔ６０６にて、この状態を示す。

ステップＳ５０９において、電池１１１の電圧レベルが、所定値以上であった場合（ステップＳ５０９でＹＥＳ）、ステップＳ５１２に進む。

ステップＳ５１２において、サブ制御部１０８は、ＶＢＵＳ制限電流を０Ａにするように給電制御部１０９３を制御する。図６の時刻Ｔ６０７にて、この状態を示す。このステップＳ５１２まで、サブ制御部１０８は、ＶＢＵＳ電圧を用いた給電制御部１０９３からの電力により動作していたが、ここでＶＢＵＳ電流制限されることで、これ以降のステップは、電池１１１からの電力で動作を継続する。

ステップＳ５１３において、サブ制御部１０８は、負荷試験部１１３を制御して、電池１１１に対して負荷試験を行う。図６の時刻Ｔ６０８および時刻Ｔ６０９にて、この状態を示す。負荷試験部１１３は、電池１１１に対して、時刻Ｔ６０８から時刻Ｔ６０９までの所定期間、１Ａの負荷を引くことで、電池電圧のドロップ量（降下量）を計算して、電池１１１の劣化度合いを測る。ここで、仮にステップＳ５１２のＶＢＵＳ電流制限がなされずに、給電制御部１０９３から電力が供給されている状態で、ステップＳ５１３での負荷試験部１１３による負荷試験を行った場合、電池１１１の劣化度を測ることができない。給電制御部１０９３から電力が供給されている状態での負荷試験では、給電制御部１０９３によってＶＢＵＳ電圧５Ｖを電源制御部１１２に適した電圧に変換した電圧が検出されてしまう。そこで、実施形態１では、ステップＳ５１２においてＶＢＵＳ電流制限を行い、負荷試験部１１３で電池１１１の電圧が検出される状態に切り替えた後に、ステップＳ５１３での負荷試験を行うものとする。

ステップＳ５１３での負荷試験の結果、電池１１１の内部抵抗が所定値よりも大きく、電池１１１が劣化していると判定した場合（ステップＳ５１４でＮＯ）、サブ制御部１０８は、制御部１０１および電源制御部１１２の起動を許可しないまま処理を終了する。また、ステップＳ５１３での負荷試験の結果、電池１１１の内部抵抗が所定値以下であり、電池１１１が劣化していないと判定した場合（ステップＳ５１４でＹＥＳ）、サブ制御部１０８は、制御部１０１および電源制御部１１２の起動を許可する。図６の時刻Ｔ６１０にて、この状態を示す。

ステップＳ５１５において、サブ制御部１０８は、操作部１０４の一つである起動スイッチが起動するよう制御されているとき（ステップＳ５１５でＹＥＳ）、制御部１０１および電源制御部１１２を起動するよう制御する。

ステップＳ５１５での制御部１０１および電源制御部１１２の起動が完了すると、ステップＳ５１６では、電子機器１００は、接続機器情報取得部１０９１から給電装置３００の接続機器情報取得部３０３に必要な電力の要求（Ｒｅｑｕｅｓｔ）を行う。図６の時刻Ｔ６１１にて、この状態を示す。実施形態１では、電子機器１００は、給電装置３００に対し、５Ｖより大きな電圧、例えば２７Ｗ（９Ｖ，３Ａ）の電力要求を出すものとする。ここでは、ステップＳ５０３で受信した電力リストにある電圧と電流の組み合わせであれば、電子機器１００は、給電装置３００に対して、他の電圧と電流の組み合わせで要求してもよい。給電装置３００は、接続機器情報取得部３０３で受け取った電子機器１００からの電力要求（Ｒｅｑｕｅｓｔ）が示す電力が供給可能であれば、電圧・電流決定（Ａｃｃｅｐｔ）を電子機器１００の接続機器情報取得部１０９１に送信する。

ステップＳ５１７において、電子機器１００の接続機器情報取得部１０９１は、給電装置３００の接続機器情報取得部３０３からの電圧・電流決定（Ａｃｃｅｐｔ）を受信する。図６の時刻Ｔ６１２にて、この状態を示す。ここで、本来、電子機器１００が電圧・電流決定（Ａｃｃｅｐｔ）を受けた場合、サブ制御部１０８は、１５ｍｓ以内に給電制御部１０９３に対してＶＢＵＳ電流制限を設定する必要があるが、本実施形態ではステップＳ５１２で予めＶＢＵＳ電流制限している。

ステップＳ５１８において、給電装置３００は、制御部３０１の指示のもと電源制御部３０５を制御することで、給電装置３００からの出力電圧であるＶＢＵＳ電圧を５Ｖから９Ｖに変更する。図６の時刻Ｔ６１３にて、この状態を示す。

ステップＳ５１９において、給電装置３００は、ステップＳ５１８での電源制御部３０５による制御が完了すると、接続機器情報取得部３０３から電子機器１００の接続機器情報取得部１０９１に完了通知（ＰＳ＿ＲＤＹ）を送付する。電子機器１００の接続機器情報取得部１０９１は、給電装置３００の接続機器情報取得部３０３から完了通知（ＰＳ＿ＲＤＹ）を受信する。図６の時刻Ｔ６１４にて、この状態を示す。

ステップＳ５２０において、サブ制御部１０８は、ＶＢＵＳ端子から受電する電力の制限を解除し、給電制御部１０９３に対してＶＢＵＳ制限電流を電力要求（Ｒｅｑｕｅｓｔ）した電流値に変更するよう要求する。実施形態１では、サブ制御部１０８は、ＶＢＵＳ制限電流を０Ａから３．０Ａに変更するよう要求する。給電制御部１０９３がＶＢＵＳ制限電流を変更することで、電子機器１００は、給電装置３００の電力を用いて動作する給電が実現される。図６の時刻Ｔ６１５にて、この状態を示す。

以上説明したように、実施形態１によれば、給電装置３００からいったん５Ｖを要求して、かつＶＢＵＳからの電力を制限している間に、電池１１１の負荷試験を行って電子機器１００を起動し、その後、給電装置３００に９Ｖを要求して給電を開始する。これにより、ＵＳＢ ＰＤ規格による２．５Ｗ制限を守りながら、システム起動が可能な電池であることを判定することができ、ＵＳＢ ＰＤ規格に準拠した電力供給が行われる前に、電子機器１００内で電力供給が足りなくなる事態を回避することができる。

［実施形態２］
実施形態１で説明した様々な機能、処理または方法は、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはマイクロプロセッサがプログラムを実行することによって実現することもできる。以下、実施形態２では、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはマイクロプロセッサを「コンピュータＸ」と呼ぶ。また、実施形態２では、コンピュータＸを制御するためのプログラムであって、実施形態１で説明した様々な機能、処理または方法を実現するためのプログラムを「プログラムＹ」と呼ぶ。

実施形態１で説明した様々な機能、処理または方法は、コンピュータＸがプログラムＹを実行することによって実現される。この場合において、プログラムＹは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してコンピュータＸに供給される。実施形態２におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ハードディスク装置、磁気記憶装置、光記憶装置、光磁気記憶装置、メモリカード、揮発性メモリ、不揮発性メモリなどの少なくとも一つを含む。実施形態２におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ＮＯｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙな記憶媒体である。

１００ 電子機器
２００ ケーブル
３００ 給電装置

Claims (12)

1. 電子機器であって、
   給電装置から電力を受ける第一の端子を有し、前記給電装置が接続される接続部と、
   前記電子機器に電力を供給する電池の負荷試験を行い、前記電池の電力を使用して前記電子機器を起動してよいか否かを判定する負荷試験部と、
   ＵＳＢ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ規格に従い、前記接続部に接続された前記給電装置から電力を受けるように制御を行う制御部とを有し、
   前記制御部は、前記接続部に前記給電装置が接続された場合に、前記接続部に接続された前記給電装置に５Ｖを要求し、前記第一の端子から受ける電力を制限する制御を行い、
   前記制御部は、前記第一の端子から受ける電力の制限中に、前記負荷試験部により前記電池の電力を使用して前記電子機器を起動してよいと判定された場合、起動の指示に応じて前記電子機器を起動して、前記接続部に接続された前記給電装置に５Ｖよりも大きい第二の電圧を要求し、前記第二の電圧を前記給電装置に要求した後に、前記給電装置による前記第二の電圧の供給の完了に関する所定の通知を前記給電装置から受けたことに応じて、前記第一の端子から受ける電力の制限を解除して前記第二の電圧を受けるように制御を行うことを特徴とする電子機器。
2. 前記負荷試験部は、前記電池の内部抵抗が所定値以上であるか否かにより、前記電池の電力を使用して前記電子機器を起動してよいか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記負荷試験部は、前記第一の端子から受ける電力の制限中に前記電池から電流を引くことにより前記電池の電圧を検出し、前記検出された電圧に応じて、前記電池の電力を使用して前記電子機器を起動してよいか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
4. 電子機器であって、
   給電装置から電力を受ける第一の端子を有し、前記給電装置が接続される接続部と、
   前記電子機器に電力を供給する電池の負荷試験を行い、前記電池の電力を使用して前記電子機器を起動してよいか否かを判定する負荷試験部と、
   前記接続部に接続された前記給電装置に第一の電圧を要求し、前記第一の端子から受ける電力を制限する制御部とを有し、
   前記制御部は、前記第一の端子から受ける電力の制限中に、前記負荷試験部により前記電池の電力を使用して前記電子機器を起動してよいと判定された場合、起動の指示に応じて前記電子機器を起動して、前記接続部に接続された前記給電装置に前記第一の電圧よりも大きい第二の電圧を要求し、前記第二の電圧を前記給電装置に要求した後に、前記給電装置による前記第二の電圧の供給の完了に関する所定の通知を前記給電装置から受けたことに応じて、前記第一の端子から受ける電力の制限を解除して前記第二の電圧を受けるように制御を行い、
   前記負荷試験部は、前記電池の内部抵抗が所定値以上であるか否かにより、前記電池の電力を使用して前記電子機器を起動してよいか否かを判定することを特徴とする電子機器。
5. 電子機器であって、
   給電装置から電力を受ける第一の端子を有し、前記給電装置が接続される接続部と、
   前記電子機器に電力を供給する電池の負荷試験を行い、前記電池の電力を使用して前記電子機器を起動してよいか否かを判定する負荷試験部と、
   前記接続部に接続された前記給電装置に第一の電圧を要求し、前記第一の端子から受ける電力を制限する制御部とを有し、
   前記制御部は、前記第一の端子から受ける電力の制限中に、前記負荷試験部により前記電池の電力を使用して前記電子機器を起動してよいと判定された場合、起動の指示に応じて前記電子機器を起動して、前記接続部に接続された前記給電装置に前記第一の電圧よりも大きい第二の電圧を要求し、前記第二の電圧を前記給電装置に要求した後に、前記給電装置による前記第二の電圧の供給の完了に関する所定の通知を前記給電装置から受けたことに応じて、前記第一の端子から受ける電力の制限を解除して前記第二の電圧を受けるように制御を行い、
   前記負荷試験部は、前記第一の端子から受ける電力の制限中に前記電池から電流を引くことにより前記電池の電圧を検出し、前記検出された電圧に応じて、前記電池の電力を使用して前記電子機器を起動してよいか否かを判定することを特徴とする電子機器。
6. 前記接続部は、前記給電装置から、前記給電装置の給電能力に関する給電能力情報を受ける第二の端子を有し、
   前記第一の端子は、ＵＳＢ規格におけるＶＢＵＳ端子であり、
   前記第二の端子は、ＵＳＢ規格におけるＣＣ端子であり、
   前記制御部は、前記給電装置から受けた、前記給電能力情報に基づいて前記給電装置に前記第二の電圧を要求することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電子機器。
7. 前記所定の通知は、ＰＳ＿ＲＤＹであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電子機器。
8. 前記第一の端子から受けた電力により前記電池を充電する充電部を有し、
   前記制御部は、前記電池の電圧レベルが所定の電圧以上でない場合、前記第一の端子から受ける電力を制限せず、前記第一の端子から受けた電力により前記電池を充電するように前記充電部を制御し、前記電池の電圧レベルが前記所定の電圧に達したことに応じて、前記第一の端子から受ける電力を制限することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電子機器。
9. 前記第一の電圧は、５Ｖであることを特徴とする請求項４または５に記載の電子機器。
10. 前記第二の電圧は、９Ｖ、１５Ｖまたは２０Ｖであることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の電子機器。
11. 給電装置から電力を受ける第一の端子を有し、前記給電装置が接続される接続部を有し、ＵＳＢ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ規格に従い、前記接続部に接続された前記給電装置から電力を受けるように制御が行われる電子機器の制御方法であって、
    前記電子機器に電力を供給する電池の負荷試験を行い、前記電池の電力を使用して前記電子機器を起動してよいか否かを判定する負荷試験工程と、
    前記接続部に前記給電装置が接続された場合に、前記接続部に接続された前記給電装置に５Ｖを要求し、前記第一の端子から受ける電力を制限する第一の制御工程と、
    前記第一の端子から受ける電力の制限中に、前記負荷試験工程にて前記電池の電力を使用して前記電子機器を起動してよいと判定された場合、起動の指示に応じて前記電子機器を起動して、前記接続部に接続された前記給電装置に５Ｖよりも大きい第二の電圧を要求し、前記第二の電圧を前記給電装置に要求した後に、前記給電装置による前記第二の電圧の供給の完了に関する所定の通知を前記給電装置から受けたことに応じて、前記第一の端子から受ける電力の制限を解除して前記第二の電圧を受けるように制御を行う第二の制御工程とを有することを特徴とする制御方法。
12. 給電装置から電力を受ける第一の端子を有し、前記給電装置が接続される接続部を有し、ＵＳＢ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ規格に従い、前記接続部に接続された前記給電装置から電力を受けるように制御が行われる電子機器のコンピュータに、
    前記電子機器に電力を供給する電池の負荷試験を行い、前記電池の電力を使用して前記電子機器を起動してよいか否かを判定する負荷試験ステップと、
    前記接続部に前記給電装置が接続された場合に、前記接続部に接続された前記給電装置に５Ｖを要求し、前記第一の端子から受ける電力を制限する第一の制御ステップと、
    前記第一の端子から受ける電力の制限中に、前記負荷試験ステップにて前記電池の電力を使用して前記電子機器を起動してよいと判定された場合、起動の指示に応じて前記電子機器を起動して、前記接続部に接続された前記給電装置に５Ｖよりも大きい第二の電圧を要求し、前記第二の電圧を前記給電装置に要求した後に、前記給電装置による前記第二の電圧の供給の完了に関する所定の通知を前記給電装置から受けたことに応じて、前記第一の端子から受ける電力の制限を解除して前記第二の電圧を受けるように制御を行う第二の制御ステップとを実行させるためのプログラム。

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