JP2011118768A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】
ＵＳＢ周辺機器の接続を早期に検出する。
【解決手段】
ＵＳＢインターフェース回路３６は、ＶＢＵＳ線に接続する電流検出回路５０を具備する。電流検出回路５０は、外部記録媒体７０が接続したときに、ＶＢＵＳ線に流れる電流を検出し、外部記録媒体７０に駆動電流を供給する。電流検出回路５０は、外部記録媒体７０が接続したときの突入電流を検出し、バス３４を介して、外部記録媒体７０の接続をシステム制御回路３０に通知する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子機器に関し、より具体的には、周辺機器に電力を供給しつつ制御信号又はデータ信号を通信する電子機器に関する。

特開２００１−６７１５６号公報

従来、電子機器に周辺機器を接続するインターフェースとして、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）が知られている。ＵＳＢは、ホスト機器（一般的には、コンピュータ）に複数の周辺機器（デバイス）をシリアル通信で接続するものである。特許文献１には、ホスト機器としてのコンピュータと、周辺機器としてのデジタルカメラとの接続に関する技術が記載されている。

ＵＳＢの特徴は、プラグアンドプレイ機能とホットスワップ機能がある。プラグアンドプレイ機能は、周辺装置を新たに接続したり、取り外すときに、自動的に周辺装置との接続関係を認識し更新する機能である。ホットスワップ機能はいわゆる活線挿抜機能であり、電源を入れた状態で、周辺装置の接続及び取り外しが可能になる機能である。ＵＳＢは更に、周辺装置に電源を供給する機能も具備する。これらの機能により、ユーザは、接続の際にアドレス及びＩＤ番号などの設定や電源供給に煩わされること無しに、周辺装置を利用できる。

ＵＳＢケーブルは、ＶＢＵＳと称する５Ｖの電源線、ＧＮＤ線、並びに、Ｄ＋及びＤ−という２本の信号線の、合計４本の配線からなり、これを専用接続端子で機器と接続する。接続とともに、ホスト機器はＶＢＵＳ線を介して周辺機器に電源を供給する。その後、周辺機器はＤ＋線をプルアップし、ホスト機器は、Ｄ＋線のプルアップをもって周辺機器の接続を認識する。

ＵＳＢの規格では、接続からＤ＋線のプルアップまでの時間は最大１００ｍｓｅｃと規定されている。しかし、市販されている多くの周辺機器は、この規格を満たさない。そのため、物理的に接続されてはいるものの、ホスト機器が周辺機器の接続を認識するまでに時間を要してしまう場合がある。

本発明は、このような不都合を解消する電子機器を提示することを目的とする。

本発明に係る電子機器は、周辺機器を接続する接続手段と、前記接続手段を介して前記周辺機器と通信する通信手段と、前記接続手段を介して前記周辺機器に電源を供給する電源供給手段と、前記電源供給手段から前記周辺機器に供給される電流をモニタする電流モニタ手段とを具備し、前記モニタ手段による電流値が閾値を超えることにより前記周辺機器の接続を認識することを特徴とする。

本発明によれば、周辺機器の接続による駆動電流により、周辺機器の接続を検出できるので、周辺機器の利用を迅速に開始できるようになる。

本発明の一実施例の概略構成ブロック図である。 電流検出回路５０の概略構成ブロック図である。 撮影画像記録時の制御フロー図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施例である撮像装置の概略構成ブロック図を示す。撮像装置１０は、撮影画像の記録媒体として内蔵する記録媒体（内蔵記録媒体）２４の他に、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）ケーブル６０で接続する外部記録媒体７０を利用できる。内蔵記録媒体２４は、撮像装置１０から取り外し可能である。外部記録媒体７０は、ホストとなる電子機器である撮像装置１０に対する周辺機器となる。

撮像装置１０の基本動作を説明する。撮影レンズ１２は被写体の光学像を撮像素子１４上に結像する。撮像素子１４は、撮影レンズ１２による光学像を電気信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器１６は、撮像素子１４から出力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。カメラ信号処理回路１８は、Ａ／Ｄ変換器１６からのデジタル画像信号に、ガンマ補正、色バランス調整及び色空間変換等の周知のカメラ信号処理を施す。カメラ信号処理回路１８で処理された画像データは、バス３４を介して、メモリ２０に格納される。

メモリ２０は、後述するように、撮影画像データの一時保存用、連写の場合のバッファ用、圧縮伸長回路２２の処理用、再生画像データの一時保存用、及び画像表示用等、多用途に利用される。勿論、これらの個別の用途に別々のメモリを用意しても良いことは明らかである。

ＬＣＤ駆動回路２６は、メモリ２０に格納される画像データを一定周期で読み出し、液晶表示装置（ＬＣＤ）２８を駆動する。これにより、撮像素子１４に入射する光学像に相当する画像が、ＬＣＤ２８の画面上に表示される。この状態で、ユーザは、被写体の構図をＬＣＤ２８の画面上で確認でき、ＬＣＤ２８がいわゆる電子ファインダとして機能する。このとき、撮像素子１４からは、ＬＣＤ２８による表示に充分な解像度の画像信号が読み出される。

ユーザは、操作装置３２によりシステム制御回路３０に種々の指示を入力でき、システム制御回路３０は、ユーザの指示及び設定内容に応じて、各部を制御する。

例えば、ユーザによるシャッタレリーズ操作に対して、撮影画像が圧縮されて記録媒体２４に記録される。即ち、操作装置３２のレリーズボタンの操作に応じて、撮像素子１４は、予め指定された解像度（通常は、高解像度）の画像信号を出力する。撮像素子１４の出力画像信号は、Ａ／Ｄ変換器１６、カメラ信号処理回路１８及びバス３４を介してメモリ２０に書き込まれる。圧縮伸長回路２２が、メモリ２０に格納される撮影画像データを圧縮符号化する。圧縮伸長回路２２で圧縮された画像データは、バス３４を介して内蔵記録媒体２４に供給され、内蔵記録媒体２４に格納される。内蔵記録媒体２４は、例えば、フラッシュメモリからなる。

再生モードでは、ユーザにより指定される画像の圧縮画像データが内蔵記録媒体２４から読み出され、バス３４を介して、メモリ２０に書き込まれる。圧縮伸長回路２２が、メモリ２０に格納される圧縮画像データを伸長する。圧縮伸長回路２２の伸長により得られる再生画像データは、バス３４を介してメモリ２０に書き戻される。

ＬＣＤ駆動回路２６は、メモリ２０の再生画像データを一定周期で読み出し、液晶表示装置（ＬＣＤ）２８を駆動する。これにより、再生画像が、ＬＣＤ２８の画面上に表示される。

撮像装置１０は、撮影画像の保存先として、外部記録媒体７０を指定できる。外部記録媒体７０との接続構成と、撮像装置１０による外部記録媒体７０の認識動作を説明する。

外部記録媒体７０は、ＵＳＢケーブル６０を介して撮像装置１０に接続する。このＵＳＢ接続のために、撮像装置１０は、バス３４に接続するＵＳＢインターフェース回路（又はＵＳＢ接続制御装置）３６と、ＵＳＢ接続端子３８を具備する。周知の通り、ＵＳＢケーブル６０は、ＶＢＵＳ線、Ｄ＋線、Ｄ−線及びＧＮＤ線からなる。

ＵＳＢインターフェース回路３６は、Ｄ＋線及びＤ−線を収容するホストコントローラ４０を具備し、Ｄ＋線に対する入出力バッファ４２、並びにＤ−線に対する入出力バッファ４４を具備する。ホストコントローラ４０は、ＵＳＢデバイス（ここでは外部記録媒体７０）との間で、データパケットをやり取りする。Ｄ＋線は、プルダウン抵抗４６を介してアースに接続し、Ｄ−線はプルダウン抵抗４８を介してアースに接続する。ＵＳＢ規格では、ホスト機器側はＤ＋線及びＤ−線をプルダウンすることになっている。

電源線であるＶＢＵＳ線は、電流検出回路５０に接続し、コンデンサ５２を介してアースに接続する。電流検出回路５０は、接続するＵＳＢデバイス（ここでは外部記録媒体７０）に駆動電流を供給する電源供給手段として機能すると共に、その電流値をモニタする電流モニタ手段として機能する。電流検出回路５０の詳細は、後述する。

外部記録媒体７０は、ＵＳＢ接続端子７２、ＵＳＢインターフェース回路（又はＵＳＢ接続制御装置）７４、及びハードディスク７６からなる。ＵＳＢインターフェース回路７４は、Ｄ＋線及びＤ−線を収容するデバイスコントローラ７８を具備し、Ｄ＋線に対する入出力バッファ８０、並びにＤ−線に対する入出力バッファ８２を具備する。デバイスコントローラ７８は、ホストコントローラ４０との間で、データパケットをやり取りする。電源線であるＶＢＵＳ線は、プロアップ制御回路８４及びデバイスコントローラ７８に接続して電源を供給する。ＶＢＵＳ線は、コンデンサ８６を介してアースに接続する。プルアップ制御回路８４は、電源の供給下で、Ｄ＋線に接続するプルアップ抵抗８８の電位を所定値に引き上げる。

図２は、電流検出回路５０の一回路例の概略構成ブロック図を示す。図２に示す回路例では、電源スイッチＩＣ９０を使用する。電源スイッチＩＣ９０は、過電流検出機能を持つ市販されている市販されている電源スイッチ用ＩＣである。過電流検出機能は一般に、ホスト機器が周辺機器に対してＶＢＵＳ線を介して供給する電流が許容値（閾値）を越えるか否かを検出する。多くの電源スイッチＩＣは、過電流検出機能とともに過電流制限機能をも具備する。許容値を任意に設定できる電源スイッチＩＣもあり、制御端子に接続する抵抗の抵抗値で許容値を設定する。

電源スイッチＩＣ９０は、制御端子に接続する抵抗の抵抗値で過電流の閾値を設定でき、図２に示す回路では、抵抗値を変更可能な電流検出値調整回路９２を接続してある。電源スイッチＩＣ９０は、電源端子９４から電源電圧（例えば、５Ｖ）を供給される。

電流検出値調整回路９２は、図示例では、スイッチ１００で抵抗１０２又は１０４を先着できるようになっている。抵抗１０２，１０４の抵抗値は互いに異なる。例えば、スイッチ１００が抵抗１０２の側に接続するとき、電流検出閾値が高い値に設定され、スイッチ１００が抵抗１０４の側に接続するとき、電流検出閾値が低い値に設定される。ＵＳＢデバイスが全く接続していないときには、スイッチ１００を抵抗１０４側に接続しておく。電源スイッチＩＣ９０の過電流検出機能で、ＶＢＵＳ線の一定以上の電流を検出したら、スイッチ１００を抵抗１０２の側に切り換える。この状態で、通常動作時の過電流を検出する。

電源スイッチＩＣ９０はまた、バス３４及び制御線９６を介してシステム制御回路３０から制御信号を受け取り、電流検出信号線９８及びバス３４を介してシステム制御回路３０に電流検出結果を知らせる。具体的には、システム制御回路３０は制御線９６を介して、電源スイッチＩＣ９０にＶＢＵＳ線への電流出力のオン／オフを制御できる。電源スイッチＩＣ９０はまた、電流検出値調整用回路９２の設定抵抗値を使った過電流検出結果を、電流検出信号線９８及びバス３４を介してシステム制御回路３０に電流検出結果を知らせる。本実施例では、この機能を使って、ＵＳＢデバイスの接続を早期に検出でき、通常使用状態では過電流を検出できる。

図３は、電流検出値調整回路９２の制御方法の一例を示す。周辺機器が接続されていない初期状態では、抵抗１０４を選択し、電流検出値の閾値を低値に設定する（Ｓ１）。周辺機器が接続されると（Ｓ２）、電源スイッチＩＣ９０から電流検出信号線９８を介して、電流検出割り込みが通知される（Ｓ３）。システム制御回路３０は、周辺機器が接続されたことを認識し、レリーズ（撮影）を許可する（Ｓ４）。ここでは、接続認識後の処理例としてレリーズ許可を挙げているが、接続認識後の処理としては、必要に応じて他の処理をしても良いことは明らかである。この段階で撮影が行われても、外部記録媒体７０の記録準備が整っていない。従って、この時点での撮影に対しては、たとえば撮影画像データ（又はその圧縮画像データ）をメモリ２０又は内蔵記録媒体２４等に一時的に格納しておく。

ＵＳＢの接続処理（エニュメレーションという）が完了したら（Ｓ５）、接続されたＵＳＢデバイスがＨＤＤ、即ち、外部記録媒体７０であるかどうかを判定する（Ｓ６）。ＨＤＤでない場合（Ｓ６）、警告表示等でユーザに警告する（Ｓ７）。また、接続された周辺機器がＨＤＤの場合（Ｓ６）、電流検出値調整回路９２を抵抗１０４から抵抗１０２に切り替え（Ｓ８）、電源スイッチＩＣ９０を通常動作時の過電流検出機能に切り替える（Ｓ８）。その後、撮影画像の記録先として外部記録媒体７０を指定する（Ｓ９）。メモリ２０又は内蔵記録媒体２４に一時保存していたデータがあれば、外部記録媒体７０に移動する。

本実施例では、ＶＢＵＳ線を流れる電流をモニタし、閾値より大きな電流が流れた場合に、周辺機器が接続したと判断する。これにより、接続とともに即座に周辺機器の接続を認識でき、周辺機器の利用に備えることができる。外部記録媒体７０の接続時にはコンデンサ８６に対し突入電流が流れるので、ＶＢＵＳ線の電流をモニタすることにより、外部記録装置７０の接続を即座に検出できる。

接続と同時に接続検出が行えることで、周辺機器側の通信準備が整っていなくとも、ホスト機器側で予め通信の準備を行っておくことができる。周辺機器の準備が完了したと同時に即座に通信を開始でき、接続処理の高速化を実現できる。たとえば、ホスト機器をデジタルカメラとし、周辺機器として記録媒体としてのハードディスクを想定した場合、従来例では、接続してからある時間、経過しないと、記録媒体を認識できなかったのに対し、本実施例では、接続と同時に周辺機器を認識できるので、例えばレリーズを許可できる。

Claims (3)

1. 周辺機器を接続する接続手段と、
   前記接続手段を介して前記周辺機器と通信する通信手段と、
   前記接続手段を介して前記周辺機器に電源を供給する電源供給手段と、
   前記電源供給手段から前記周辺機器に供給される電流をモニタする電流モニタ手段
   とを具備し、
   前記モニタ手段による電流値が閾値を超えることにより前記周辺機器の接続を認識することを特徴とする電子機器。
2. 前記接続手段が、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）接続端子であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記電子機器が撮像装置であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。

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