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

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。

Images