WO2004019193A1 - バスパワー装置および電源制御方法 - Google Patents

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WO2004019193A1
WO2004019193A1 PCT/JP2003/003836 JP0303836W WO2004019193A1 WO 2004019193 A1 WO2004019193 A1 WO 2004019193A1 JP 0303836 W JP0303836 W JP 0303836W WO 2004019193 A1 WO2004019193 A1 WO 2004019193A1
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WO
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current
voltage
power
bus
charging
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PCT/JP2003/003836
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English (en)
French (fr)
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Kenji Nakajima
Kazuhide Ooba
Masamichi Suzuki
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/266—Arrangements to supply power to external peripherals either directly from the computer or under computer control, e.g. supply of power through the communication port, computer controlled power-strips
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof

Definitions

  • the present invention relates to a bus power device conforming to an interface standard such as USB (Universal Serial Bus) and IEEE (Institute of Electronic and Electronics Engineers) 1394, and in particular, to avoid inoperability due to voltage drop.
  • the present invention relates to a bus power device and a power supply control method capable of ascertaining a remaining battery level according to an operation state, and performing quick charging.
  • USB interface standard has attracted attention as an interface for connecting peripheral devices to personal computers.
  • This USB interface standard has the feature that up to 127 USB devices can be connected in a tree.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a conventional bus power device 20.
  • a USB compatible device 10 is a personal computer that complies with the USB interface standard described above, and has a high-power USB port 11.
  • the hub 13 has a low-power USB port 12 driven by bus power.
  • the high-power USB port 11 is a port that can supply high power to which the USB connector (USB connector 30 in the figure) is connected.
  • It has a function to supply a rated power of 5W (50 OmA / 5 V) to USB devices (the bus-powered device 20 in the figure).
  • the low-power USB port 12 is a low-power port to which the USB connector is connected.In addition to functioning as a data input / output port, it also has a rated power of 0.5 W (100 mA / 5 V). It has a function to supply to B equipment. However, Roper (I) A USB device connected to the USB port 12 is a self-powered device that is not driven by a low power of 0.5 W, and is driven by receiving power from another power source.
  • the bus-powered device 20 is a hard disk drive device as one of the USB devices, and is supplied from the USB-compatible device 10 via a USB connector 30 connected to the high-power USB port 11. Driven by power (2.5 W (500 mA / 5 V)).
  • the USB connector 30 is a connector conforming to the USB interface standard, and is connected to the high power USB port 11 when the bus power device 20 is used.
  • the USB connector 30 is connected to a bus power line 31, a data line 32, a GND (ground) line, a shield line, and the like for supplying power to each unit.
  • the USB B / ATA (USB / AT Attachment) conversion unit 21 converts the data of the USB interface standard input via the data line 32 into the data of the AT A interface standard, and converts the data via the ATA interface 22. Output to the hard disk 23.
  • the hard disk 23 is a large-capacity recording medium, and data is read / written while being rotated by electric power supplied via a bus power line 31.
  • the USBZATA conversion unit 21 converts ATA interface standard data read from the hard disk 23 and input via the ATA interface 22 into USB interface standard data, and outputs the data to the data line 32. Has functions.
  • the voltage adjustment unit 24 adjusts the 5 V voltage supplied from the bus power line 31 to a 3.3 V voltage, and supplies the 3.3 V voltage to the US BZATA conversion unit 21.
  • the operation of the bus power device 20 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
  • the USB connector 30 is connected to the high-level USB port 11 and becomes a plug-in.
  • the bus power device 20 is recognized as a device by the USB compatible device 10.
  • step SA3 it is determined whether or not the USB connector 30 has been connected to the high-power USB port 11, and in this case, the determination result is “Yes”.
  • step SA4 high power (500mA / 5V) from the USB compatible device 10 side is supplied to the voltage adjusting unit 24 and the hard disk 23 via the bus power line 31.
  • step SA5 the 3.3 V voltage from the voltage adjustment unit 24 is supplied to the USB / ATA conversion unit 21, and the USB / ATA conversion unit 21 starts operating and the hard disk 23 also starts operating. .
  • step SA 3 if the result of the determination in step SA 3 is “No”, that is, if the USB connector 30 is connected to the low-power USB port 12, the USB-compatible device 10 transmits Since only low power (100 mA / 5 V) is supplied to each part of the power supply, the bus power device 20 cannot be used in step SA6.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional bus power device 40 using the current assist method.
  • parts corresponding to the respective parts in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the current detection unit 42 detects a current flowing through the bus power line 31.
  • the MPU (Micro Processing Unit) 43 controls the current assist based on the current detection result from the current detector 42, the function to control the charging of the secondary battery 41, and the power supply to the hard disk 23. It has a control function, a function of controlling the display of the remaining battery level, a function of monitoring the status of the USB / ATA conversion unit 21, and the like.
  • the hard disk switch 44 is interposed between the bus line 31 and the hard disk 23, and has a function of turning on and off the power supply to the hard disk 23 under the control of the MPU 43.
  • the charging unit 45 is interposed between the bus power line 31 and the secondary battery 41, and has a function of charging the current flowing through the bus power line 31 to the secondary battery 41 under the control of the MPU 43.
  • the current assist unit 46 is interposed between the secondary battery 41 and the bus power line 31. Under the control of the MPU 43, when a current exceeding a predetermined value flows through the bus power line 31, It has a function of performing current assistance of supplying power from the secondary battery 41 to the bus power line 31.
  • the battery remaining amount display unit 47 displays the battery remaining amount of the secondary battery 41 by lighting / flashing an LED (Light Emitting Diode). Specifically, when the battery voltage of the secondary battery 41 exceeds the threshold, the LED is turned on, and the user is notified that the remaining battery capacity is sufficient. On the other hand, when the battery voltage of the secondary battery 41 falls below the threshold, the LED blinks, and the user is notified that the remaining battery level is low.
  • LED Light Emitting Diode
  • the bus power device 40 is recognized as a device by the USB-compatible device 10.
  • the high power ( ⁇ ⁇ ⁇ ) from the USB compatible device 10 side is increased.
  • the power is supplied to each unit via the bus power line 31, and each unit is activated. Specifically, the 3.3 V voltage from the voltage adjustment unit 24 is supplied to the USB / ATA conversion unit 21 and the USBZATA conversion unit 21 starts operating.
  • the hard disk power switch 44 is turned on under the control of the MPU 43, power is supplied from the bus power line 31 to the hard disk 23, and the hard disk 23 starts operating. At this time, an inrush current flows through the bus power line 31 due to the influence of the initial rotation of the hard disk 23, and when the current exceeds a predetermined value, current assist is performed. That is, the MPU 43 determines that the current detection result from the current detection unit 42 is a predetermined value! If it exceeds, the current assist unit 46 is instructed to perform current assist.
  • the current assist unit 46 discharges the secondary battery 41 and supplies a current from the secondary battery 41 to the bus power line 31.
  • the current detection result by the current detection unit 42 decreases by the amount of the current from the secondary battery 41, and thus falls below a predetermined value.
  • the current assist unit 46 When the current detection result of the current detection unit 42 is equal to or smaller than a predetermined value, the current assist unit 46 does not need the current assist, and thus the MPU 43 outputs a charging pulse to the charging unit 45.
  • FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional bus power device 50. In this figure, parts corresponding to the respective parts in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the bus power device 50 shown in FIG. 1 is a device which is driven by receiving high power power from another power source when the USB connector 30 is connected to the low power USB port 12.
  • a DC jack 51 and a switch 52 are newly provided.
  • the DC jack 51 is a terminal for connecting an AC / DC (Alternating Current / Direct Current) adapter (not shown) as a separate power supply.
  • the DC jack 51 is connected to the bus power line 31 via the switch 52.
  • An AC / DC adapter is an adapter that converts AC to DC and generates DC voltage / current.
  • the switch 52 has a function of switching the connection destination of the bus power line 31 to either the USB connector 30 or the DC jack 51.
  • step SB 1 shown in FIG. High power (50 OmA / 5 V) from the / DC adapter is supplied to each unit via the DC jack 51, the switch 52, and the bus power line 31, and each unit is activated.
  • the 3.3 V voltage from the voltage adjusting unit 24 is supplied to the USB / ATA conversion unit 21 and the USB / ATA conversion unit 21 starts operating.
  • the hard disk power switch 44 is turned on under the control of the MPU 43, power is supplied to the hard disk 23 from the bus power line 31 and the hard disk 23 is turned on.
  • step SB2 when the USB connector 30 is connected to the low-power USB port 12 and plugged in, in step SB3, the bus-powered device 50 is recognized as a device by the USB-compatible device 10. In step SB4, the bus power device 50 starts operating.
  • the current flowing through the bus power line 31 is detected by the current detection unit 42, and when the current exceeds a predetermined value, the secondary battery 41 A current assist system that assists current is adopted Has been stated.
  • the above voltage drop is 0.25 V. If it exceeds, the voltage supplied to the hard disk 23 becomes less than 4.75 (5-0.25) V, which is the operation guarantee voltage, and the hard disk 23 stops operating.
  • the current assist method of the bus power device 40 since only the current flowing through the bus power line 31 is to be detected, there is a problem that inoperability due to a voltage drop cannot be avoided.
  • the load (battery voltage) of the secondary battery 41 fluctuates according to the operation state (charging, access to the hard disk 23, data transfer) of the bus power device 40. Nevertheless, since the battery voltage of the secondary battery 41 is compared with the threshold value of one third, and based on the result of the comparison, the remaining battery level is displayed on the remaining battery level display section 47. There was a problem that it was not possible to accurately determine the remaining battery level. Further, in the conventional bus power device 40, since the charging current from the charging unit 45 to the secondary battery 41 is constant, even when charging in a short time is required, rapid charging can be performed. There was a problem that could not be done. .
  • the present invention provides a bus power device and a power control method capable of avoiding inoperability due to a voltage drop, grasping a remaining battery level according to an operation state, and performing quick charging. It is an object. Disclosure of the invention The present invention relates to a connector connected to a port of a higher-level device corresponding to a predetermined interface standard, and a current / voltage detector for detecting a current voltage supplied from the higher-level device to the bus power line via the port and the connector. Means for assisting a current to the bus power line based on a comparison result between the current detection result and the current threshold value in the current / voltage detection means, and a comparison result between the voltage detection result and the voltage threshold value. And a power assisting means for assisting a shortage voltage to the bus power line based on the information.
  • the current and voltage supplied from the host device to the bus power line via the port and the connector are detected, and the current is supplied to the bus power line based on the result of comparison between the current detection result, the current threshold, and the value. And assisting the bus power line with insufficient voltage based on the comparison between the voltage detection result and the voltage threshold value. It is possible to avoid operation failure due to BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment according to the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a battery remaining amount display section 120 shown in FIG.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating the power assisting operation of the bus power device 100 shown in FIG. 1
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the charging operation of the bus power device 100 shown in FIG.
  • Fig. 5 is a block diagram showing a configuration of a second embodiment according to the present invention.
  • Fig. 6 is a charging operation of the bus power device 200 shown in Fig. 5.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a conventional bus power device 20.
  • FIG. 8 explains the operation of the bus power device 20 shown in FIG. FIG.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of a conventional bus power device 40
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a conventional bus power device 50
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating the operation of the bus power device 50 shown in FIG. is there.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment according to the present invention.
  • parts corresponding to the respective parts in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • a bus power unit 100 is provided instead of the bus power device 40 shown in FIG.
  • the bus-powered device 100 is a hard disk drive device as one of the USB devices, and is connected to the USB compatible device 10 via the USB connector 150 connected to the high-power USB port 11 or an AC / DC It is driven by high power (2.5W (50 OmA / 5V)) supplied from the adapter 111.
  • the USB connector 150 is a connector that conforms to the USB interface standard, and is connected to the high-power USB port 11 when the bus power device 100 is normally used.
  • the bus power device 100 can be operated by the secondary battery 105.
  • the USB connector 150 is connected to a bus power line 151 for supplying power to each part, a data line 152, a GND (ground) line, a shield line, and the like.
  • the USB / ATA conversion unit 101 converts the data of the USB interface standard input via the data line 152 into the data of the ATA interface standard, and converts the data to the hard line via the ATA interface 102. It has a function to output to the disk 103.
  • the hard disk 103 is a large-capacity recording medium.
  • the hard disk 103 is rotationally driven by electric power supplied via the bus power line 151, and data is read / written therein. You.
  • the USBZATA conversion unit 101 converts data of the ATA interface standard read from the hard disk 103 and input via the ATA interface 102 into data of the USB interface standard, and converts the data to data. It has a function to output to line 152.
  • DC DC converter 104 converts the 5 V voltage supplied from bus power line 151 to a 3.3 V voltage, and supplies the 3.3 V voltage to US BZATA conversion section 101.
  • the secondary battery 105 is a lithium-ion battery, an alkaline battery, a nickel cadmium battery, or the like that can repeatedly charge and discharge Z.
  • the secondary battery 105 functions as a main power supply when the USB connector 150 is connected to the low-power USB port 12 and an AC / DC adapter 111 described later is not connected. To supply power.
  • the battery voltage (rated value) of this secondary battery 105 is 4.2 to 3V.
  • the DCZDC converter 106 has a function of boosting the battery voltage of the secondary battery 105 to 5 V.
  • the current / voltage detector 107 detects the current flowing through the bus power line 151 and also detects the voltage of the bus power line 151.
  • the current / voltage detector 107 detects the current as a current threshold (for example, 100 mA, 500 mA). ),
  • the power assist unit 108 provides a current assist to supply the excess current from the secondary battery 105 (AC / DC adapter 1 11 described later) to the bus power line 151. ing.
  • the current / voltage detection unit 107 When the voltage detection result is lower than the voltage threshold (for example, 4.75 V), the current / voltage detection unit 107 outputs the DCZDC converter 106 (secondary battery 105) or the AC / DC adapter 111 described later. Voltage supply to the bus power line 151 to increase the voltage of the bus power line 151. It has a function to be performed in 08.
  • the power assist unit 108 has a function of assisting power by using both the current assist and the voltage assist described above.
  • the hard disk power switch 109 is interposed between the bus power line 151 and the hard disk 103, and has a function of turning on and off the power supply to the hard disk 103.
  • the DC jack 110 is a terminal for connecting the ACZDC adapter 111 as a separate power supply.
  • the DC jack 110 is connected to the power assist unit 108 and the like.
  • the AC / DC adapter 1 1 1 is an adapter for converting alternating current into direct current and generating a direct current voltage Z current.
  • the charging timing selection unit 112 has a function of selecting the timing of charging the secondary battery 105.
  • the charging mode selection section 1 1 3 selects the fast charging mode when the AC / DC adapter 1 1 1 is connected to the DC jack 1 110, and the ACZ DC adapter 1 1 1 If the is not connected, select the normal charging mode. In the rapid charging mode, the charging current is larger than in the normal charging mode, so the charging time from the start of charging to full charging is shortened, enabling rapid charging.
  • the charging control unit 114 controls charging of the secondary battery 105 based on the charging timing from the charging timing selection unit 112 and the charging mode from the charging mode selection unit 113.
  • the charge control unit 114 includes a normal charge mode in which charging is performed with a first charging current, and a rapid charging mode in which charging is rapidly performed with a second charging current (> first charging current). There is.
  • the battery remaining amount display section 120 changes the voltage threshold and the value in three steps according to the operation state of the bus power device 100, and compares the voltage threshold value with the battery voltage of the secondary battery 105. Displays the remaining battery level based on.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the battery remaining amount display section 120 shown in FIG.
  • the blue LED 122, the green LED 122, and the orange LED 123 are the secondary batteries 100 in the following three operating states (1) to (3) of the bus power device 100.
  • 5 is an LED for displaying the remaining battery power in each color (blue, green, orange).
  • access status (hereinafter referred to as access status)
  • the switching element 124, the switching element 125, and the switching element 126 are provided in parallel in correspondence with the blue LED 121, the green LED 122, and the orange LED 123.
  • the switching element 124 is turned on / off by a charging signal indicating that the bus power device 100 is in the charging state of (1) above, and the charging signal is input from the charging control unit 114 (see FIG. 1). It is turned on in the case.
  • the switching element 125 is turned on / off by an access signal indicating that the bus power device 100 is in the access state described in (2) above, and an access signal is input from the ATA interface 102 (see FIG. 1). Turned on when
  • the switching element 126 is on / off controlled by a data transfer signal indicating that the bus power device 100 is in the data transfer state described in (3) above, and a data transfer signal is input from the ATA interface 102 (see FIG. 1). It is turned on when it is turned on.
  • a resistor 127 and a resistor 128 are interposed between the secondary battery 105 and the switching element 124. Also, a resistor 127 and a resistor 129 are connected to the secondary battery 105. In the figure, the voltage of the resistor 129 is the battery voltage VB of the secondary battery 105. One end of the resistor 130 is connected to the switching element 125.
  • the threshold voltage VT is compared with the battery voltage VB, the threshold voltage VT 2 (comb threshold voltage VT ⁇ ), the teeth Threshold voltage VT 3 (The threshold voltage VT. This is a voltage dividing resistor for generating a three-step threshold voltage (when the tuning element 126 is on). A voltage of 3.3 V is applied to these resistors 131, 132, 133 and 134.
  • the comparator 135 compares the battery voltage VB with the threshold voltage. When the battery voltage VB exceeds the threshold voltage V, the comparator 135 turns on the blue LED 121 via the resistor 138, and outputs a full charge signal. Output to the hard disk power switch 109 (see Fig. 1).
  • the comparator 136 compares the a threshold voltage VT 2 battery voltage VB, if the battery voltage VB exceeds the threshold voltage VT 2, via the resistor 139 to turn on the green LED 1 22.
  • the comparator 137 compares the battery voltage VB and the threshold voltage VT 3, when the battery voltage VB falls below the threshold voltage VT 3, through a resistor 140 to turn on the orange LED 123.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a power assist operation of the bus power device 100 shown in FIG.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a charging operation of the bus power device 100.
  • the USB connector 150 is connected to the high-power USB port 11, and when the plug-in is established, a low-power (10 OmA / 5 V) is connected from the USB-compatible device 10 to the bus power line 151. Is supplied to each part via The current / voltage of the bus power line 151 is detected by the current / voltage detection unit 107.
  • the low power (100 mA / 5 V) is changed from the high power USB port 11 to the bus power from the plug-in until the USB device 10 recognizes the bus power device 100.
  • High power (500mAZ5V) is supplied to the bus power device 100 from the high power USB port 11 after recognition.
  • step SC5 current / voltage detection section 107 instructs power assist section 108 to perform current assist.
  • the power assist unit 108 supplies the power of the DCZDC converter 106 (secondary battery 105) to the bus power line 151.
  • the current detection result by the current / voltage detection unit 107 decreases by the amount of the current from the DC / DC converter 106 (secondary battery 105), so that the current detection result becomes equal to or less than the current threshold value (10 OmA). .
  • power assist unit 108 supplies the voltage from DC / DC converter 106 (secondary battery 105) to bus power line 151.
  • step SC6 high power (50 OmA / 5 V) from the USB compatible device 1 ° is supplied to each unit via the bus line 151, and the hard disk 103 is powered on.
  • the 3.3 V voltage from the DCZDC converter 104 is supplied to the USBZA TA converter 101, and the 38 / eighth converter 101 starts operating. Also, when the hard disk power switch 109 is turned on by the 38-to-8 converter 101, power is supplied to the hard disk 103 from the bus power line 151, and the hard disk 103 starts operating.
  • step SC7 it is determined whether the USB connector 150 is connected to the high power USB port 11 or not. In this case, the determination result is “Yes”.
  • step SC8 current / voltage detection section 107 instructs power assist section 108 to provide a current assist.
  • power assist unit 108 supplies the current from DC / DC converter 106 (secondary battery 105) to bus power line 151.
  • the current threshold value 50 OmA
  • the current / voltage detection unit 107 sets the determination result of step SC9 to “Yes”.
  • current Z voltage detecting section 107 instructs power assist section 108 to perform a voltage assist.
  • power assist unit 108 supplies the voltage from DCZDC converter 106 (secondary battery 105) to bus power line 151.
  • step SC7 When the USB connector 150 is connected to the low power USB port 12, the result of the determination in step SC7 is “No”. In this case, low power (100 mA / 5 V) is supplied from the USB-compatible device 10 to each unit via the bus power line 151.
  • the power assist unit 108 is connected to the ACZDC adapter 111. Operable power is supplied to the bus line 151 via the bus line 151.
  • the USB connector 150 when the USB connector 150 is connected to the low-power USB port 12 and the AC / DC adapter 1 11 is not connected to the DC jack 110, the rechargeable battery 105 discharges and the DC / DC converter 106 Operable power is supplied to the bus power line 151 via the power assist unit 108.
  • step SC12 current / voltage detection section 107 instructs power assist section 108 to perform current assist in the same manner as the operation described above.
  • step SC11 current / voltage detection section 107 instructs power assist section 108 to perform voltage assist in the same manner as the operation described above.
  • step SD 1 the USB connector 150 is connected to the high-power USB port 11 (or mouth power USB port 12) and becomes a plug-in. It is determined whether the battery voltage of the secondary battery 105 is less than 4.2 V (full charge). In this case, assuming that the determination result of step SD 2 is “Yes”, in step SD 3, the charging mode selection unit 113 sets the power of the AC / DC adapter 111 connected to the DC jack 110. Determine whether or not.
  • step SD6 the charging mode selection unit 113 selects the normal charging mode.
  • step SD7 the charging timing selection unit 112 determines whether or not the hard disk 103 is being accessed, that is, whether or not the current consumption is large due to the access.
  • step SD 7 If the determination result of step SD 7 is “No”, the charging timing selection section 1 12 issues a charge instruction to the charge control unit 114.In step SD8, the charge control unit 114 performs the first charge in accordance with the normal charge mode selected by the charge mode selection unit 113. The current is supplied to the secondary battery 105 to perform normal charging. The first charging current is supplied from the USB-compatible device 10 to the bus power line 151 and is a part of the current flowing through the bus power line 151.
  • step SD7 if the determination result of step SD7 is “Yes”, a charging stop instruction is issued from the charging timing selection unit 112 to the charging control unit 114, and in step SD9, the charging control unit 114 Stop charging the secondary battery 105.
  • step SD3 when the AC / DC adapter 111 is connected to the DC jack 110, the result of the determination in step SD3 is “Yes”.
  • step SD4 the charge mode selection unit 113 selects the quick charge mode.
  • step SD5 the charging control unit 114 supplies the second charging current (> the first charging current) to the secondary battery 105 in response to the above-described quick charging mode, and executes the quick charging. . If the determination result in step SD2 is "No", charging is stopped in step SD9.
  • This second charging current is supplied from both the USB-compatible device 10 and the ACZDC adapter 111 to the bus power line 151, and is a part of the current flowing through the bus power line 151. Greater than the current. Therefore, the quick charge can bring the secondary battery 105 to a fully charged state in a shorter time than the normal charge.
  • FIG. 2 when a charging signal is input from the charging control unit 114 (see FIG. 1) to the switching element 124 while the secondary battery 105 is being charged, the switching element 124 is turned on, Since the resistor 128 is connected in parallel with the resistor 129, the battery voltage VB changes.
  • the comparator 135 turns on the blue LED 121 and sends a full charge signal indicating that the secondary battery 105 is fully charged to the hard disk power switch 109. (See Fig. 1) Power. The user recognizes that the rechargeable battery 105 is fully charged by the lighting of the blue LED 121.
  • the switching element 125 When an access signal is input from the ATA interface 102 (see FIG. 1) to the switching element 125 in the access state described above, the switching element 125 is turned on, and the resistor 130 is connected in parallel with the resistor 133 and the resistor 134. You. At this time, the threshold voltage VT 2 is lower than the threshold voltage VT. Here, the battery voltage VB exceeds the threshold voltage VT 2, comparator 136 turns on the green LE D 122.
  • the current supplied to the bus power line from the USB-compatible device 10 via the high-power USB port 11 (or the low-power USB port 12) and the USB connector 150 The current / voltage detection unit 107 detects the voltage, and the power assist unit 108 assists the current to the bus power line 151 based on the result of the comparison between the current detection result and the current threshold value. And the voltage threshold ⁇ (Based on the result of comparison with the direct voltage, it was decided to assist the insufficient voltage to the bus power line 151, so the overload of the USB compatible device 10 due to the increase in current and the operation due to the voltage drop Disability can be avoided.
  • the voltage drop between USB-compatible device 10 and bus power line 151 is compensated for. Since the power assist unit 108 assists this voltage to the bus power line 151, it is possible to avoid inoperability due to a voltage drop caused by the cable length or contact resistance.
  • AC power as a separate power supply is connected to bus power line 151.
  • the ZDC adapter 111 When the ZDC adapter 111 is not connected, the secondary battery 105 is charged normally with the first charging current, and when the AC / DC adapter 111 is connected, Since the secondary battery 105 is rapidly charged with the second charging current which is large, the need for quick charging to complete the charging in a short time can be satisfied.
  • the secondary battery 1 0 5 supplies power to each part via the bus power line 15 1 as the main power supply, so even if there is no AC / DC adapter 1 1 1 low power USB port 1 2 bus power device 100 can be operated.
  • the threshold voltage V, the threshold voltage VT and the threshold voltage V T are gradually increased according to the operation state (charge state, access state, data transfer state) of each part. 2, to set the threshold voltage VT 3, based on a comparison result between the battery voltage VB and the threshold voltage of the rechargeable battery 1 05, the battery remaining amount according to the operation status blue L ED 1 2 1, green LED 122 and orange LED 123 are displayed so that the remaining battery level according to the operating status can be ascertained.
  • the configuration example in which the secondary battery 105 is rapidly charged has been described.
  • the power supply to each unit is stopped or the function is stopped.
  • it may be configured to perform forced charging in which charging of the rechargeable battery 105 is given top priority by stopping the battery.
  • this configuration example will be described as a second embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment according to the present invention.
  • parts corresponding to the respective parts in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • a forced charging switch 201 is newly provided, and instead of the charging control unit 114 shown in FIG.
  • a charge control unit 202 is provided.
  • the forced charging switch 201 is a switch for performing the above-described forced charging, and is operated by a user.
  • the charge control unit 202 has a function of performing normal charge and rapid charge in the charge control unit 114 (see FIG. 1) and a function of performing forced charge when the forced charge switch 201 is turned on. ing.
  • step SE1 shown in the figure the USB connector 150 is connected to the high power USB port 11 and plugged in.
  • step S E2 charging control section 202 determines whether or not forced charging switch 201 is turned on. If the result of this determination is “No”, the normal or rapid charging of the secondary battery 105 is performed after step SD2 shown in FIG.
  • step SE3 the USB / ATA conversion unit 101 stops the conversion operation because the reset signal is input because the forced charging switch 201 is turned on. As a result, power consumption in the USB / ATA conversion unit 101 is reduced.
  • step SE4 the USB ATA conversion unit 101 outputs an off signal to the hard disk power switch 109. Thereby, the hard disk power switch 109 is turned off, and the power supply to the hard disk 1 • 3 is stopped.
  • step SE5 the charging control unit 202 determines whether or not the battery voltage of the secondary battery 105 is less than 4.2V (fully charged). In this case, the result of the determination is “Yes”.
  • step SE6 the charging control unit 202 supplies the third charging current to the secondary battery 105 in accordance with the forced charging mode from the forced charging switch 201, and executes the forced charging.
  • This third charging current is applied to the USB-enabled device 10 (AC / DC adapter).
  • the current is supplied from the power supply 11 1) to the bus power line 15 1 and flows through the bus power line 15 1.
  • the reduced power consumption of the USB / ATA conversion unit 1 and the power stoppage of the hard disk 103 are used for the forcible charging of the secondary battery 105 as the third charging current. . Therefore, in the normal charging, the rapid charging, and the above-described forced charging of the first embodiment, the secondary battery 105 is fully charged in the shortest time of the forced charging. Then, when the determination result of step SE5 becomes "Yes" due to the forced charging, in step SE7, the charging control unit 202 stops charging the secondary battery 105. As described above, according to the second embodiment, the power supply to the loads (the hard disk 103, the USB / ATA conversion unit 101, etc.) connected to the bus power line 151 is stopped (reduced). ), And forced charging is performed, and the secondary battery 105 is forcibly charged with the third charging current that is larger than the second charging current. Can meet your needs.
  • the specific configuration example is not limited to these first and second embodiments and does not depart from the gist of the present invention. Even a change in the design of the range is included in the present invention.
  • a current Z voltage supplied to a bus power line from a host device via a port and a connector is detected, and based on a comparison result between the current detection result and the current threshold value.
  • the current is assisted to the bus power line, and the insufficient voltage is assisted to the bus power line based on the result of the comparison between the voltage detection result and the voltage threshold. This has the effect that overloading and inoperability due to voltage drop can be avoided.
  • the present invention when the voltage detection result is less than the voltage threshold, a voltage for compensating for a voltage drop between the host device and the bus power line is assisted to the bus power line. Therefore, it is possible to avoid an inoperability due to a voltage drop caused by a cable length or a contact resistance.
  • the present invention when another power supply is not connected to the bus power line, Since the secondary battery is normally charged with the first charging current, and when another power supply is connected, the secondary battery is rapidly charged with the second charging current larger than the first charging current. However, there is an effect that it is possible to satisfy the need for quick charging, which is to complete charging in a short time.
  • the power supply to the load connected to the bus power line is stopped to instruct forced charging, and the secondary battery is forcibly charged with the third charging current larger than the second charging current. Therefore, if charging is to be completed in a shorter time, the need for forced charging can be satisfied.
  • the threshold voltage is set stepwise according to the operation state of each unit, and the remaining battery according to the operation state is determined based on the comparison result between the battery of the secondary battery and the threshold voltage. Since the battery level is displayed, it is possible to determine the remaining battery level according to the operating state.
  • the bus power device and the power control method according to the present invention are suitable for interface standards such as USB and IEEE1394 as interfaces for connecting peripheral devices to a personal computer.

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Abstract

ＵＳＢインタフェース規格に対応したＵＳＢ対応装置（１０）のハイパワーＵＳＢポート（１１）（またはローパワーＵＳＢポート（１２））に接続されるＵＳＢコネクタ（１５０）と、ＵＳＢ対応装置（１０）からハイパワーＵＳＢポート（１１）（またはローパワーＵＳＢポート（１２））およびＵＳＢコネクタ（１５０）を介してバスパワーライン（１５１）に供給される電流／電圧を検出する電流／電圧検出部（１０７）と、電流／電圧検出部（１０７）における電流検出結果と電流しきい値との比較結果に基づいてバスパワーライン（１５１）へ電流をアシストし、また電圧検出結果と電圧しきい値との比較結果に基づいて、バスパワーライン（１５１）へ不足分の電圧をアシストする電力アシスト部（１０８）とを備えている。

Description

明 細 書 バスパヮ一装置および電！ ^制御方法 技術分野
本発明は、 例えば、 USB (Universal Serial Bus) や I EEE (Institute of Electronic and Electronics Engineers) 1 394等のインタフェース規格 に準拠するバスパワー装置に関するものであり、 特に、 電圧降下による動作不能 を回避し、 動作状態に応じた電池残量を把握することができ、 さらに、 急速充電 することができるバスパワー装置および電源制御方法に関するものである。 背景技術
近年、 パーソナルコンピュータに周辺機器を接続するためのインタフェースと して US Bインタフェース規格が注目されている。 この US Bインタフェース規 格は、 最大 127台の US B機器をツリー状に接続することができるという特徴 を備えている。
第 7図は、 従来のバスパワー装置 20の構成を示すブロック図である。 この図 において、 US B対応装置 10は、 上述した US Bインタフェース規格に対応す るパーソナルコンピュータであり、 ハイパワー US Bポート 1 1を備えている。 ハブ 13は、 バスパワーで駆動されるローパヮ一 USBポート 1 2を備えている。 ハイパワー US Bポート 1 1は、 US Bコネクタ （同図では、 US Bコネクタ 30) が接続されるハイパワーを供給できるポートであり、 データの入出力ポー トとしての基本機能の他に、 2. 5W (50 OmA/5 V) の定格電力を USB 機器 （同図では、 バスパワー装置 20) へ供給する機能を備えている。
ローパワー US Bポート 12は、 US Bコネクタが接続されるローパワーのポ ートであり、 データの入出力ポートとしての機能の他に、 0. 5W (100mA /5 V) の定格電力を US B機器へ供給する機能を備えている。 但し、 ローパヮ 一 USBポート 1 2に接続される USB機器は、 0. 5 Wというローパワーでは 駆動されないため、 別電源から電力の供給を受け駆動されるセルフパワー装置で ある。
バスパワー装置 20は、 US B機器の一つとしてのハードディスク ドライブ装 置であり、 ハイパワー U SBポート 1 1に接続された US Bコネクタ 30を介し て US B対応装置 10側より供給されるハイパワー （2. 5W (500 mA/ 5 V) ) により駆動される。
US Bコネクタ 30は、 US Bインタフェース規格に準拠するコネクタであり、 バスパワー装置 20の使用時にハイパワー U SBポート 1 1に接続される。 また、 US Bコネクタ 30は、 電力を各部へ供給するためのバスパワーライン 31、 デ —タライン 32、 GND (グランド） ライン、 シールドライン等に接続されてい る。
US B/ATA (USB/AT Attachment) 変換部 21は、 データライン 32を介 して入力された US Bインタフェース規格のデータを AT Aインタフェース規格 のデータへ変換し、 該データを ATAインタフェース 22を介して、 ハードディ スク 23へ出力する機能を備えている。
ハードディスク 23は、 大容量の記録媒体であり、 バスパワーライン 31を介 して供給される電力により回転駆動されつつ、 データがリード/ライ トされる。 また、 USBZATA変換部 21は、 ハードディスク 23からリードされ、 A TAィンタフエース 22を介して入力された ATAィンタフエース規格のデータ を、 US Bインタフェース規格のデータに変換し、 該データをデータライン 32 へ出力する機能を備えている。
電圧調整部 24は、 バスパワーライン 31から供給される 5 Vの電圧を 3. 3 Vの電圧に調整し、 この 3. 3 Vの電圧を US BZATA変換部 21へ供給する。 つぎに、 第 8図に示したフローチャートを参照して、 バスパワー装置 20の動 作について説明する。 同図に示したステップ S A 1で US Bコネクタ 30がハイ パヮ一 US Bポート 1 1に接続され、 プラグインになると、 ステップ S A 2では、 バスパワー装置 20は、 US B対応装置 10に装置として認識される。
ステップ SA3では、 ハイパワー USBポート 1 1に USBコネクタ 30が接 続されたか否かが判断され、 この場合、 判断結果が 「Ye s」 とされる。 ステツ プ S A 4では、 U SB対応装置 10側からのハイパワー （500mA/5V) が バスパワーライン 31を介して、 電圧調整部 24およびハードディスク 23へ供 給される。
これにより、 ステップ S A 5では、 電圧調整部 24からの 3. 3Vの電圧が U SBZATA変換部 21へ供給され、 USB/ATA変換部 21が動作を開始す るとともに、 ハードディスク 23も動作を開始する。
—方、 ステップ S A 3の判断結果が 「No」 である場合、 すなわち、 USBコ ネクタ 30がローパワー US Bポート 12に接続された場合には、 U SB対応装 置 10側からバスパワー装置 20の各部に、 ローパワー （100mA/5V) し か供給されないため、 ステップ SA6では、 バスパワー装置 20が使用不可とな る。
ここで、 第 7図に示したバスパワー装置 20では、 動作条件によっては、 US Bコネクタ 30を USB対応装置 10に接続した直後に、 ハードディスク 23の 初期回転で突入電流がバスパワーライン 31を流れる場合があり、 U SB対応装 置 10からバスパワー装置 20へ供給される電流が所定値 （500mA) を超え、 誤動作や動作不良を招くという問題があった。
そこで、 従来のバスパワー装置では、 二次電池を設け、 バスパワーライン 31 を流れる電流が所定値を超えた場合、 超えた分の電流を上記二次電池で補償、 す なわちアシストすることにより、 ハイパワー US Bポート 1 1からバスパワー装 置 20へ供給される電流を低減させるという、 電流アシス ト方式が採られている。 第 9図は、 上記電流アシスト方式による従来のバスパワー装置 40の構成を示 すブロック図である。 この図において、 第 7図の各部に対応する部分には同一の 符号を付け、 その説明を省略する。
同図に示したバスパワー装置 40において、 二次電池 41は、 繰り返しの充電 放電が可能なリチウムイオン電池、 アルカリ電池、 ニッケルカドミウム電池等 であり、 バスパヮ一ライン 31を流れる電流が所定値を超えた場合、 超えた分の 電流をバスパワーライン 31を介して、 各部へ供給する。
電流検出部 42は、 バスパワーライン 31を流れる電流を検出する。 MPU ( Micro Processing Unit) 43は、 電流検出部 42からの電流検出結果に基づい て、 電流アシストを制御する機能、 二次電池 41への充電を制御する機能、 ハー ドディスク 23への電力供給を制御する機能、 電池残量の表示を制御する機能、 USB/ATA変換部 21のステータスを監視する機能等を備えている。
ハードディスク電¾¾スィッチ 44は、 バスパヮ一ライン 31とハードディスク 23との間に介挿されており、 MPU43の制御の下で、 ハードディスク 23へ の電力供給をオン Zオフする機能を備えている。 充電部 45は、 バスパワーライ ン 31と二次電池 41との間に介挿されており、 MPU43の制御の下で、 バス パワーライン 31を流れる電流を二次電池 41へ充電させる機能を備えている。 電流アシスト部 46は、 二次電池 41とバスパワーライン 31との間に介挿さ れており、 MPU43の制御の下で、 バスパワーライン 31に所定値を超えた電 流が流れた場合に二次電池 41からバスパワーライン 31へ供給させるという電 流アシス トを行わせる機能を備えている。
電池残量表示部 47は、 MPU43の制御の下で、 LED (Light Emitting D iode ) の点灯/点滅状態により、 二次電池 41の電池残量を表示する。 具体的 には、 二次電池 41の電池電圧がしきい値を超えている場合、 LEDが点灯し、 電池残量に余裕があることがユーザに報知される。 一方、 二次電池 41の電池電 圧がしきい 以下になった場合には、 LEDが点滅し、 電池残量が残り僅かであ ることがユーザに報知される。
上記構成において、 US Bコネクタ 30がハイパワー US Bポート 1 1に接続 され、 プラグインになると、 バスパワー装置 40は、 U SB対応装置 10に装置 として認識される。
これにより、 U SB対応装置 10側からのハイパワー （δ Ο ΟπιΑΖδν) が バスパワーライン 31を介して、 各部へ供給され、 各部が起動される。 具体的に は、 電圧調整部 24からの 3. 3 Vの電圧が U SB/AT A変換部 21へ供給さ れ、 USBZATA変換部 21が動作を開始する。 また、 MPU43の制御によ り、 ハードディスク電源スィッチ 44がオンにされると、 バスパワーライン 31 よりハードディスク 23へ電力が供給されハードディスク 23が動作を開始する。 このとき、 ハードディスク 23の初期回転の影響により、 バスパワーライン 3 1に突入電流が流れ、 電流が所定値を超えると、 電流アシストが行われる。 すな わち、 MPU43は、 電流検出部 42からの電流検出結果が所定^！を超えると、 電流アシスト部 46へ電流アシストを指示する。
これにより、 電流アシスト部 46は、 二次電池 41を放電させ、 バスパワーラ イン 31へ二次電池 41からの電流を供給する。 これにより、 電流検出部 42に よる電流検出結果が、 上記二次電池 41からの電流分だけ少なくなることにより、 所定値以下となる。
また、 電流検出部 42の電流検出結果が所定値以下である場合、 電流アシスト 部 46による電流アシストが不要であるため、 MPU43は、 充電部 45へ充電 パルスを出力する。
これにより、 充電部 45は、 バスパワーライン 31の電流の一部を二次電池 4 1へ供給し、 二次電池 41を充電する。 また、 MPU43は、 二次電池 41の電 池電圧の監視結果に基づいて、 電池残量表示部 47に電池残量を表示させる。 なお、 USBコネクタ 30がローパワー US Bポート 12に接続された場合に は、 U SB対応装置 10側からバスパワー装置 40の各部にローパヮ一 （100 mA/5 V) しか供給されないため、 バスパワー装置 40が使用不可となる。 第 10図は、 従来のバスパワー装置 50の構成を示すブロック図である。 この 図において、 第 9図の各部に対応する部分には同一の符号を付け、 その説明を省 略する。 同図に示したバスパワー装置 50は、 US Bコネクタ 30がローパワー USBポート 1 2に接続された場合に、 別電源からハイパワーの電力の供給を受 け駆動される装置である。 このバスパワー装置 50においては、 DCジャック 51および切替器 52が新 たに設けられている。 DCジャック 51は、 別電源としての AC/DC (Altern ating Current/Direct Current) アダプタ （図示略） を接続するための端子であ る。 この DCジャック 51は、 切替器 52を介して、 バスパワーライン 31に接 続される。
AC/DCアダプタは、 交流を直流に変換し、 直流の電圧/電流を生成するた めのアダプタである。 切替器 52は、 バスパワーライン 31の接続先を US Bコ ネクタ 30または DCジャック 51のいずれか一方へ切り替える機能を備えてい る。
つぎに、 上述したバスパワー装置 50の動作について、 第 1 1図に示したフロ —チャートを参照しつつ説明する。 上記構成において、 切替器 52が DCジャッ ク 51側に切り替えられた状態で DCジャック 51に AC/DCアダプタ （図示 略） が接続されると、 第 1 1図に示したステップ SB 1では、 AC/DCァダプ タからのハイパワー （50 OmA/5 V) が DCジャック 51、 切替器 52およ ぴバスパワーライン 31を介して、 各部へ供給され、 各部が起動される。
具体的には、 電圧調整部 24からの 3. 3 Vの電圧が U SB/AT A変換部 2 1へ供給され、 U SB/AT A変換部 21が動作を開始する。 また、 MPU43 の制御により； ハードディスク電源スィッチ 44がオンにされると、 バスパワー ライン 31よりハードディスク 23へ電力が供給されハードディスク 23力 Sパヮ 一オンとされる。
ステップ SB 2で US Bコネクタ 30がローパワー US Bポート 12に接続さ れ、 プラグインになると、 ステップ SB 3では、 バスパワー装置 50は、 USB 対応装置 1 0に装置として認識される。 ステップ SB4では、 バスパワー装置 5 0は、 動作を開始する。
ところで、 前述したように、 第 9図に示したバスパワー装置 40においては、 電流検出部 42によりバスパワーライン 31を流れる電流を検出し、 電流が所定 値を超えた場合に二次電池 41から電流をアシストする電流アシスト方式が採ら れている旨を述べた。
ここで、 第 9図において、 ハイパワー U S Bポート 1 1から駆動対象 （ハード ディスク 2 3等） までの間でコネクタ接触抵抗が大きい場合や、 ケ一ブルが長い 場合には、 大きな電圧降下が生じる。
例えば、 ハイパワー U S Bポート 1 1の電圧が 5 Vであり、 ハードディスク 2 3の動作保証電圧が 4 . 7 5〜 5 . 2 5 Vである場合には、 上記電圧降下が 0 . 2 5 Vを超えると、 ハ一ドディスク 2 3へ供給される電圧が動作保証電圧である 4 . 7 5 ( 5— 0 . 2 5 ) V未満となり、 ハードディスク 2 3が動作しなくなる。 しかしながら、 バスパワー装置 4 0における電流アシス ト方式では、 バスパヮ 一ライン 3 1を流れる電流のみを検出対象としているため、 電圧降下による動作 不能を回避することができないという問題があった。
また、 従来のバスパワー装置 4 0では、 バスパワー装置 4 0の動作状態 （充電、 ハードディスク 2 3へのアクセス、 データ転送） に応じて、 二次電池 4 1の負荷 (電池電圧） が変動するにもかかわらず、 二次電池 4 1の電池電圧と一^ 3のしき い値とを比較し、 この比較結果に基づいて電池残量を電池残量表示部 4 7に表示 させているため、 正確な電池残量を把握することができないという問題があつた。 また、 従来のバスパワー装置 4 0では、 充電部 4 5から二次電池 4 1への充電 電流が一定であるため、 短時間での充電が必要な場合であっても、 急速充電する ことができないという問題があった。 .
また、 第 1 0図に示した従来のバスパワー装置 5 0では、 口一パワー U S Bポ ート 1 2に接続された場合、 別電源 （A C /D Cアダプタ） が必須とされており、 別電源が無レ、状態で使用ができないという問題があつた。
したがって、 本発明は、 電圧降下による動作不能を回避し、 動作状態に応じた 電池残量を把握することができ、 さらに、 急速充電することができるバスパワー 装置および電¾¾制御方法を提供することを目的としている。 発明の開示 本発明は、 所定のインタフェース規格に対応した上位装置のポートに接続され るコネクタと、 前記上位装置から前記ポートおよび前記コネクタを介してバスパ ヮーラインに供給される電流ノ電圧を検出する電流/電圧検出手段と、 前記電流 /電圧検出手段における電流検出結果と電流しきい値との比較結果に基づいて前 記バスパワーラインへ電流をアシストし、 また電圧検出結果と電圧しきい値との 比較結果に基づいて、 前記バスパワーラインへ不足分の電圧をアシストする電力 アシス ト.手段と、 を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、 上位装置からポートおよびコネクタを介してバスパワーラ ィンに供給される電流 電圧を検出し、 電流検出結果と電流しきレ、値との比較結 果に基づいてバスパワーラインへ電流をアシストし、 また電圧検出結果と電圧し きい値との比較結果に基づいて、 バスパワーラインへ不足分の電圧をアシストす ることとしたので、 電流増加による上位装置の過負荷や、 電圧降下による動作不 能を回避することができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明にかかる実施の形態 1の構成を示すブロック図であり、 第 2 図は、 第 1図に示した電池残量表示部 1 2 0の構成を示す図であり、 第 3図は、 第 1図に示したバスパワー装置 1 0 0の電力アシスト動作を説明するフローチヤ ートであり、 第 4図は、 第 1図に示したバスパワー装置 1 0 0の充電動作を説明 するフローチャートであり、 第 5図は、 本発明にかかる実施の形態 2の構成を示 すブロック図であり、 第 6図は、 第 5図に示したバスパワー装置 2 0 0の充電動 作を説明するフローチャートであり、 第 7図は、 従来のバスパワー装置 2 0の構 成を示すブロック図であり、 第 8図は、 第 7図に示したバスパワー装置 2 0の動 作を説明するフローチャートであり、 第 9図は、 従来のバスパワー装置 4 0の構 成を示すブロック図であり、 第 1 0図は、 従来のバスパワー装置 5 0の構成を示 すブロック図であり、 第 1 1図は、 第 1 0図に示したバスパワー装置 5 0の動作 を説明するフローチヤ一トである。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明にかかるバスパワー装置の実施の形態 1および 2 について詳細に説明する。
(実施の形態 1 )
第 1図は、 本発明にかかる実施の形態 1の構成を示すブロック図である。 この 図において、 第 9図の各部に対応する部分には同一の符号を付け、 その説明を省 略する。 同 121においては、 第 9図に示したバスパワー装置 40に代えて、 バスパ ヮ一装置 100が設けられている。
バスパワー装置 100は、 USB機器の一つとしてのハードディスク ドライブ 装置であり、 ハイパワー US Bポート 1 1に接続された US Bコネクタ 150を 介して US B対応装置 10側、 または後述する AC/DCアダプタ 1 1 1より供 給されるハイパワー （2. 5W (50 OmA/5 V) ) により駆動される。
US Bコネクタ 150は、 US Bインタフェース規格に準拠するコネクタであ り、 バスパワー装置 100の通常使用時にハイパワー US Bポート 1 1に接続さ れる。 ここで、 USBコネクタ 1 50がローパワー US Bポート 12に接続され、 AC/DCアダプタ 1 1 1が無い場合であっても、 バスパワー装置 100は、 二 次電池 105により動作可能である。
また、 USBコネクタ 1 50は、 電力を各部へ供給するためのバスパワーライ ン 1 51、 データライン 1 52、 GND (グランド） ライン、 シールドライン等 に接続されている。
U SB/AT A変換部 1 01は、 データライン 152を介して入力された U S Bインタフェース規格のデータを AT Aインタフェース規格のデータへ変換し、 該データを AT Aインタフェース 102を介して、 ハ一ドディスク 103へ出力 する機能を備えている。
ハードディスク 103は、 大容量の記録媒体であり、 バスパワーライン 151 を介して供給される電力により回転駆動されつつ、 データがリードノライ 卜され る。
また、 USBZATA変換部 101は、 ハードディスク 103からリードされ、 ATAインタフェース 102を介して入力された ATAインタフェース規格のデ —タを、 US Bインタフヱ一ス規格のデータに変換し、 該デ一タをデータライン 152へ出力する機能を備えている。
DC DCコンバータ 104は、 バスパワーライン 151から供給される 5 V の電圧を 3. 3 Vの電圧に変換し、 この 3. 3 Vの電圧を US BZATA変換部 101へ供給する。
二次電池 105は、 繰り返しの充電 Z放電が可能なリチウムイオン電池、 アル カリ電池、 ニッケルカドミウム電池等であり、 バスパワーライン 151を流れる 電流が所定値を超えた場合、 超えた分の電流や、 バスパワーライン 151の電圧 が所定値以下である場合、 不足分の電圧をバスパワーライン 151へ供給する。 また、 二次電池 105は、 US Bコネクタ 150がローパワー USBポート 1 2に接続された場合であって、 後述する AC/DCアダプタ 111が接続されて いない場合に、 メイン電源として機能し、 各部に電力を供給する。 この二次電池 105の電池電圧 （定格値） は、 4. 2〜3Vである。 DCZDCコンバータ 1 06は、 二次電池 105の電池電圧を 5 Vに昇圧する機能を備えている。
電流 電圧検出部 107は、 バスパワーライン 151を流れる電流を検出する とともに、 バスパワーライン 151の電圧も検出し、 電流/電圧検出部 107の 電流検出結果が電流しきい値 （例えば、 100mA、 500mA) を超えた場合、 超えた分の電流を、 二次電池 105 (後述する AC/DCアダプタ 1 11) から バスパワーライン 151へ供給させるという電流アシストを電力アシスト部 10 8に行わせる機能を備えている。
また、 電流 電圧検出部 107は、 電圧検出結果が電圧しきい値 （例えば、 4. 75 V) 未満である場合、 DCZDCコンバータ 106 (二次電池 105 ) や後 述する AC/DCアダプタ 11 1力 らバスパワーライン 151へ電圧を供給させ、 バスパワーライン 151の電圧を高めるという電圧アシストを電力アシスト部 1 08に行わせる機能を備えている。
電力アシスト部 1 08は、 上述した電流アシストおよび電圧アシス卜の双方に より電力をアシストする機能を備えている。
ハードディスク電源スィツチ 1 09は、 バスパワーライン 1 5 1とハードディ スク 1 03との間に介揷されており、 ハードディスク 1 03への電力供給をオン オフする機能を備えている。 DCジャック 1 1 0は、 別電源としての ACZD Cアダプタ 1 1 1を接続するための端子である。 この DCジャック 1 1 0は、 電 力アシスト部 1 08等に接続されている。
AC/DCアダプタ 1 1 1は、 交流を直流に変換し、 直流の電圧 Z電流を生成 するためのアダプタである。 充電タイミング選択部 1 1 2は、 二次電池 1 05へ の充電タイミングを選択する機能を備えている。
充電モ一ド選択部 1 1 3は、 DCジャック 1 1 0に AC/DCアダプタ 1 1 1 が接続されている場合に急速充電モードを選択し、 DCジャック 1 1 0に ACZ DCアダプタ 1 1 1が接続されていない場合に通常充電モードを選択する。 急速 充電モードでは、 通常充電モードに比べて充電電流が大きいため、 充電開始から 満充電になるまでの充電時間が短縮され、 急速な充電が可能となる。
充電制御部 1 1 4は、 充電タイミング選択部 1 1 2からの充電タイミング、 充 電モ一ド選択部 1 1 3からの充電モードに基づいて、 二次電池 105への充電を 制御する。 ここで、 充電制御部 1 1 4においては、 第 1の充電電流で充電を行う 通常充電モードと、 第 2の充電電流 （>第 1の充電電流） で急速に充電を行う急 速充電モードとがある。
電池残量表示部 1 20は、 バスパワー装置 1 00の動作状態に応じて三段階に 電圧しきレ、値を変化させ、 電圧しきい値と二次電池 1 05の電池電圧との比較結 果に基づいて、 電池残量を表示する。
第 2図は、 第 1図に示した電池残量表示部 1 20の構成を示す図である。 この 図において、 青 LED 1 2 1、 緑 LED 1 22および橙 LED 1 23は、 バスパ ヮー装置 1 00のつぎの （1) 〜 （3) の三つの動作状態における二次電池 1 0 5の電池残量を各色 （青、 緑、 橙） で表示するための LEDである。
(1) 二次電池 105 (第 1図参照） を充電 （以下、 充電状態と称する）
(2) ハードディスク 103にアクセス （以下、 アクセス状態と称する）
(3) 1；38 丁 変換部101がデータを転送 （以下、 データ転送状態と称 する）
スィツチング素子 124、 スィツチング素子 125およびスィツチング素子 1 26は、 青 LED 1 21、 緑 LED 122および橙 LED 123に対応させて並 列的に設けられている。
スイッチング素子 124は、 バスパワー装置 100が上記 （1) の充電状態に あることを意味する充電信号によりオン/オフ制御され、 充電制御部 1 14 (第 1図参照） より充電信号が入力された場合にオンとされる。
スイッチング素子 125は、 バスパワー装置 100が上記 （2) のアクセス状 態にあることを意味するアクセス信号によりオン/オフ制御され、 AT Aインタ フェース 102 (第 1図参照） よりアクセス信号が入力された場合にオンとされ る。
スイッチング素子 126は、 バスパワー装置 100が上記 （3) のデータ転送 状態にあることを意味するデータ転送信号によりオンノオフ制御され、 AT Aィ ンタフェース 102 (第 1図参照） よりデータ転送信号が入力された場合にオン とされる。
二次電池 105とスィツチング素子 124との間には、 抵抗 127および抵抗 128が介挿されている。 また、 二次電池 105には、 抵抗 127および抵抗 1 29が接続されている。 なお、 同図では、 抵抗 129の電圧を二次電池 105の 電池電圧 VBとしている。 抵抗 130の一端は、 スイッチング素子 125に接続 されている。
抵抗 131、 抵抗 132、 抵抗 133および抵抗 1 34は、 直列接続されてお り、 電池電圧 VBと比較されるしきい値電圧 VT 、 しきい値電圧 VT2 (くし きい値電圧 VT\) 、 しきい値電圧 VT3 (くしきい値電圧 VT。 ：但し、 スィ ツチング素子 126がオンの場合） という三段階のしきい値電圧を生成するため の分圧抵抗である。 これらの抵抗 131、 抵抗 132、 抵抗 133および抵抗 1 34には、 3. 3 Vの電圧が印加されている。
コンパレータ 135は、 電池電圧 VBとしきい値電圧 とを比較し、 電池 電圧 VBがしきい値電圧 V を超えた場合、 抵抗 138を介して青 LED 12 1を点灯させるとともに、 満充電信号をハ一ドディスク電源スィツチ 109 (第 1図参照） へ出力する。
コンパレータ 136は、 電池電圧 VBとしきい値電圧 VT2とを比較し、 電池 電圧 VBがしきい値電圧 VT2 を超えた場合、 抵抗 139を介して、 緑 LED 1 22を点灯させる。 コンパレータ 137は、 電池電圧 VBとしきい値電圧 VT3 とを比較し、 電池電圧 VBがしきい値電圧 VT3を下まわる場合、 抵抗 140を 介して、 橙 LED 123を点灯させる。
つぎに、 実施の形態 1の動作について、 第 3図および第 4図に示したフローチ ヤートを参照しつつ説明する。 第 3図は、 第 1図に示したバスパワー装置 100 の電力アシスト動作を説明するフローチャートである。 第 4図は、 同バスパワー 装置 100の充電動作を説明するフローチヤ一トである。
第 3図に示したステップ SC 1で USBコネクタ 150がハイパワー USBポ ート 11に接続され、 プラグインになると、 USB対応装置 10側からローパヮ 一 (10 OmA/5 V) がバスパワーライン 151を介して、 各部へ供給される。 また、 バスパワーライン 151の電流/電圧は、 電流 電圧検出部 107により 検出される。
ここで、 U SBインタフェース規格では、 プラグインされてから US B対応装 置 10がバスパワー装置 100を認識するまでの間にローパワー （100mA/ 5 V) がハイパワー US Bポート 11からバスパワー装置 100へ供給され、 認 識以後に、 ハイパワー （500mAZ5V) がハイパワー U S Bポート 11から バスパワー装置 100へ供給される。
ステップ SC 2では、 電流ノ電圧検出部 107は、 バスパワーライン 151を 流れる電流がしきい値電流 （= 100mA) を超えたか否かを判断し、 この場合、 判断結果を 「No」 とする。
ステップ SC 3では、 電流/電圧検出部 107は、 バスパワーライン 151の 電圧がしきい値電圧 （=4. 75 V) 未満であるか否かを判断し、 この場合、 判 断結果を 「No」 とする。 ステップ SC 4では、 バスパワー装置 100が US B 対応装置 10に認識されたか否かが判断され、 この場合、 判断結果を 「No」 と する。
ここで、 バスパワーライン 151を流れる電流が電流しきい値 （=10 OmA ) を超えると、 電流/電圧検出部 107は、 ステップ S C 2の判断結果を 「Ye s」 とする。 ステップ SC5では、 電流/電圧検出部 107は、 電力アシスト部 108へ電流アシストを指示する。
これにより、 電力アシスト部 108は、 DCZDCコンバータ 106 (二次電 池 105) 力、らの電流をバスパワーライン 151へ供給する。 これにより、 電流 電圧検出部 107による電流検出結果が、 上記 DC/DCコンバータ 106 ( 二次電池 105) 力 らの電流分だけ少なくなることにより、 電流しきい値 （=1 0 OmA) 以下となる。
また、 バスパヮ一ライン 151の電圧が電圧しきい値 （=4. 75 V) 未満に なると、 電流 Z電圧検出部 107は、 ステップ SC 3の判断結果を 「Ye sj と する。 ステップ SC 5では、 電流 電圧検出部 107は、 電力アシスト部 108 へ電圧アシストを指示する。
これにより、 電力アシス ト部 108は、 DC/DCコンバータ 106 (二次電 池 105) からの電圧をバスパワーライン 151へ供給する。 これにより、 電流 Z電圧検出部 1◦ 7による電圧検出結果が、 上記 DC/DCコンバータ 106 ( 二次電池 105) 力 らの電圧により上昇し、 電圧しきい値 （=4. 75 V) 以上 となる。
そして、 バスパワー装置 100が US B対応装置 10に認識されると、 ステツ プ SC 4の判断結果が 「Ye s」 となる。 これにより、 ステップ SC 6では、 US B対応装置 1◦側からのハイパワー （ 50 OmA/5 V) がバスパヮ一ライン 151を介して各部へ供給され、 ハード ディスク 103がパワーオンとされる。
具体的には、 DCZDCコンバータ 104からの 3. 3Vの電圧が USBZA TA変換部 101へ供給され、 ；38/ 丁八変換部101が動作を開始する。 また、 38 丁八変換部101にょり、 ハードディスク電源スィッチ 109 がオンにされると、 バスパワーライン 151よりハードディスク 103へ電力が 供給されハードディスク 103が動作を開始する。
ステップ SC 7では、 US Bコネクタ 150がハイパワー US Bポート 11に 接続されている力否かが判断され、 この場合、 判断結果が 「Ye s」 とされる。 ステップ SC 8では、 電流/電圧検出部 107は、 バスパワーライン 151を流 れる電流がしきい値電流 （=500mA) を超えた力否かを判断し、 この場合、 判断結果を 「No」 とする。
ステップ SC 9では、 電流/電圧検出部 107は、 バスパワーライン 151の 電圧がしきいィ直電圧 (=4. 75 V) 未満であるか否かを判断し、 この場合、 判 断結果を 「No」 とする。 以後、 ステップ SC 7〜ステップ SC 9が繰り返され る。
ここで、 ハードディスク 103の初期回転の影響により、 バスパワーライン 1 51に突入電流が流れ、 電流が電流しきい値 （=500mA) を超えると、 電流 Z電圧検出部 107は、 ステップ SC 8の判断結果を 「Ye s」 とする。 ステツ プ SC 12では、 電流/電圧検出部 107は、 電力アシスト部 108へ電流ァシ ストを指示する。
これにより、 電力アシスト部 108は、 DC/DCコンバータ 106 (二次電 池 105) からの電流をバスパワーライン 151へ供給する。 これにより、 電流 電圧検出部 107による電流検出結果が、 上記 DCZDCコンバータ 106 ( 二次電池 105) 力 らの電流分だけ少なくなることにより、 電流しきい値 （=5 0 OmA) 以下となる。 また、 ハイパワー US Bポート 11から駆動对象 （ハードディスク 103等） までの間で接触抵抗やケーブル長等の影響により電圧降下が大きい場合、 バスパ ヮーライン 151の電圧が電圧しきい値 （=4. 75 V) 未満になるため、 電流 /電圧検出部 107は、 ステップ SC 9の判断結果を 「Ye s」 とする。 ステツ プ SC 12では、 電流 Z電圧検出部 107は、 電力アシスト部 108へ電圧ァシ ストを指示する。
これにより、 電力アシスト部 108は、 DCZDCコンバータ 106 (二次電 池 105) からの電圧をバスパワーライン 151へ供給する。 .これにより、 電流 /電圧検出部 107による電圧検出結果が、 上記 D C/D Cコンバータ 106 ( 二次電池 105) からの電圧により上昇し、 電圧しきい値 （=4. 75 V) 以上 となる。
また、 USBコネクタ 150がローパワー USBポート 12に接続されている 場合には、 ステップ SC 7の判断結果が 「No」 とされる。 この場合、 USB対 応装置 10側からローパワー （100mA/5V) がバスパワーライン 151を 介して、 各部へ供給される。
ここで、 US Bコネクタ 150がローパワー US Bポート 12に接続されてお り、 かつ、 ACZDCアダプタ 111が DCジャック 110に接続されている場 合には、 ACZDCアダプタ 11 1から電力アシスト部 108を介してバスパヮ 一ライン 151に動作可能な電力が供給される。
—方、 USBコネクタ 150がローパワー USBポート 12に接続されており、 AC/DCアダプタ 1 11が DCジャック 110に接続されていない場合には、 二次電池 105の放電により、 DC/DCコンバータ 106、 電力アシスト部 1 08を介してバスパワーライン 151に動作可能な電力が供給される。
ステップ SC 10では、 電流/電圧検出部 107は、 バスパワーライン 151 を流れる電流がしきい値電流 （=10 OmA) を超えた力 ^否かを判断し、 この場 合、 判断結果を 「No」 とする。
ステップ SC 11では、 電流 電圧検出部 1◦ 7は、 バスパワーライン 151 の電圧がしきい値電圧 （=4. 75 V) 未満であるか否かを判断し、 この場合、 判断結果を 「No」 とする。 以後、 ステップ SC 7、 ステップ SC I 0およぴス テツプ SC 1 1力 S繰り返される。
ここで、 ハードディスク 103の初期回転の影響により、 バスパワーライン 1 51に突入電流が流れ、 電流が電流しきい値 （= 1 0 OmA) を超えると、 電流 /電圧検出部 107は、 ステップ SC 10の判断結果を 「Ye s」 とする。 ステ ップ SC 1 2では、 電流/電圧検出部 107は、 前述した動作と同様にして、 電 力アシスト部 108へ電流アシストを指示する。
また、 ローパワー US Bポート 12から駆動対象 （ハードディスク 103等） までの間で接触抵抗やケーブル長等の影響により電圧降下が大きい場合、 バスパ ヮ一ライン 151の電圧が電圧しきい値 （=4. 75 V) 未満になるため、 電流 /電圧検出部 107は、 ステップ SC 1 1の判断結果を 「Ye s」 とする。 ステ ップ SC 1 2では、 電流/電圧検出部 107は、 前述した動作と同様にして、 電 力アシス ト部 108へ電圧アシストを指示する。
つぎに、 バスパワー装置 100の充電動作について、 第 4図に示したフローチ ヤートを参照しつつ説明する。 同図に示したステップ SD 1で USBコネクタ 1 50がハイパワー US Bポート 1 1 (または口一パワー US Bポート 12) に接 続され、 プラグインになると、 ステップ SD2では、 充電制御部 114は、 二次 電池 105の電池電圧が 4. 2 V (満充電） 未満である力否かを判断する。 この場合、 ステップ SD 2の判断結果が 「Ye s」 であるとすると、 ステップ SD3では、 充電モード選択部 1 13は、 DCジャック 110に AC/DCァダ プタ 1 1 1が接続されている力否かを判断する。
ステップ SD 3の判断結果が 「No」 であるとすると、 ステップ SD 6では、 充電モード選択部 1 13は、 通常充電モードを選択する。 ステップ SD 7では、 充電タイミング選択部 1 12は、 ハードディスク 103がアクセスされているか 否か、 すなわち、 アクセスに伴い消費電流が大きいか否かを判断する。
ステップ SD 7の判断結果が 「No」 であるとすると、 充電タイミング選択部 1 12から充電制御部 1 14へ充電指示が出され、 ステップ SD 8では、 充電制 御部 1 14は、 充電モード選択部 1 13により選択された通常充電モードに対応 させて、 第 1の充電電流を二次電池 105へ供給し、 通常充電を実行する。 この 第 1の充電電流は、 U SB対応装置 10からバスパワーライン 151へ供給され、 バスパワーライン 151を流れる電流の一部である。
一方、 ステップ SD 7の判断結果が 「Ye s」 であるとすると、 充電タイミン グ選択部 1 12から充電制御部 1 14へ充電停止指示が出され、 ステップ SD9 では、 充電制御部 1 14は、 二次電池 105への充電を停止する。
また、 DCジャック 1 10に AC/DCアダプタ 1 1 1が接続されている場合、 ステップ SD 3の判断結果が 「Ye s」 とされる。 ステップ SD4では、 充電モ ード選択部 1 1 3は、 急速充電モードを選択する。 ステップ SD 5では、 充電制 御部 1 14は、 上記急速充電モードに対応させて、 第 2の充電電流 （〉第 1の充 電電流） を二次電池 105へ供給し、 急速充電を実行する。 なお、 ステップ SD 2の判断結果が 「No」 である場合には、 ステップ SD 9で充電が停止される。 この第 2の充電電流は、 USB対応装置 10および ACZDCアダプタ 111 の双方からバスパワーライン 151へ供給され、 バスパワーライン 151を流れ る電流の一部であり、 上述した通常充電における第 1の充電電流よりも大きい。 従って、 急速充電は、 通常充電よりも短時間で二次電池 105を満充電状態とす ることができる。
つぎに、 第 2図に示した電池残量表示部 120における電池残量の表示動作に ついて説明する。 第 2図において、 二次電池 105が充電されている状態で、 充 電制御部 1 14 (第 1図参照） から充電信号がスィツチング素子 124に入力さ れると、 スイッチング素子 124がオンとされ、 抵抗 128が抵抗 129に並列 接続されるため、 電池電圧 VBが変化する。
ここで、 電池電圧 VBがしきい値電圧 VT, を超えると、 コンパレータ 135 は、 青 LED 121を点灯させるとともに、 二次電池 105が満充電状態にある ことを示す満充電信号をハードディスク電源スィツチ 109 (第 1図参照） へ出 力する。 ユーザは、 この青 LED 121の点灯により、 二次電池 105の充電状 態が満充電とされていることを認識する。
また、 前述したアクセス状態で、 ATAインタフェース 102 (第 1図参照） からアクセス信号がスィツチング素子 125に入力されると、 スィツチング素子 125がオンとされ、 抵抗 130が抵抗 133および抵抗 134に並列接続され る。 このとき、 しきい値電圧 VT2は、 しきい値電圧 VT よりも低い。 ここで、 電池電圧 VBがしきい値電圧 VT2 を超えると、 コンパレータ 136は、 緑 LE D 122を点灯させる。
また、 前述したデータ転送状態で、 ATAインタフヱ一ス 102 (第 1図参照 ) からデータ転送信号がスイッチング素子 126に入力されると、 スイッチング 素子 126がオンとされ、 抵抗 134がショートされる。 ここで、 電池電圧 VB がしきい値電圧 VT3 を下まわると、 コンパレータ 137は、 橙 LED 123を 点灯させる。
以上説明したように、 実施の形態 1によれば、 USB対応装置 10からハイパ ヮー USBポート 11 (またはローパワー US Bポート 12) および US Bコネ クタ 150を介してバスパワーラインに供給される電流ノ電圧を電流/電圧検出 部 107で検出し、 電力アシスト部 108で電流検出結果と電流しきい値との比 較結果に基づいてバスパワーライン 151へ電流をアシス卜し、 また電圧検出結 果と電圧しきい ^(直との比較結果に基づいて、 バスパワーライン 151へ不足分の 電圧をアシストすることとしたので、 電流増加による US B対応装置 10の過負 荷や、 電圧降下による動作不能を回避することができる。
また、 実施の形態 1によれば、 電流 電圧検出部 107の電圧検出結果が電圧 しきいィ直未満である場合、 U SB対応装置 10からバスパワーライン 151まで の間における電圧降下を補償するための電圧を電力アシスト部 108でバスパヮ 一ライン 151ヘアシストすることとしたので、 ケーブルの長さや接触抵抗に起 因する電圧降下による動作不能を回避することができる。
また、 実施の形態 1によれば、 バスパワーライン 151に別電源としての AC ZDCアダプタ 1 1 1が接続されていない場合、 第 1の充電電流で二次電池 1 0 5へ通常充電を行い、 AC/DCアダプタ 1 1 1が接続されている場合、 第 1の 充電電流よりも大きい第 2の充電電流で二次電池 1 05へ急速充電を行うことと したので、 短時間で充電を完了させたいという急速充電のニーズを満たすことが できる。
また、 実施の形態 1によれば、 US Bコネクタ 1 50がローパワー US Bポー ト 1 2に接続され、 DCジャック 1 1 0に ACZDCアダプタ 1 1 1が接続され ていない場合、 二次電池 1 0 5がメイン電源としてバスパワーライン 1 5 1を介 して各部へ電力を供給することとしたので、 AC/DCアダプタ 1 1 1が無くて もローパワー USBポ一ト 1 2でバスパワー装置 1 00を動作させることができ る。
また、 実施の形態 1によれば、 第 2図に示したように、 各部の動作状態 （充電 状態、 アクセス状態、 データ転送状態） に応じて段階的にしきい値電圧 V 、 しきい値電圧 VT2、 しきい値電圧 VT3 を設定し、 二次電池 1 05の電池電圧 VBとしきい値電圧との比較結果に基づいて、 動作状態に応じた電池残量を青 L ED 1 2 1、 緑 LED 1 2 2、 橙 LED 1 23に表示することとしたので、 動作 状態に応じた電池残量を把握することができる。
(実施の形態 2)
さて、 前述した実施の形態 1では、 二次電池 1 05を急速充電する構成例につ いて説明したが、 急速充電よりも急を要する場合に、 各部への電力供給を停止さ せたり、 機能を停止させたりすることにより、 二次電池 1 05への充電を最優先 させるという強制充電を行うように構成してもよレ、。 以下では、 この構成例を実 施の形態 2として説明する。
第 5図は、 本発明にかかる実施の形態 2の構成を示すブロック図である。 この 図において、 第 1図の各部に対応する部分には同一の符号を付け、 その説明を省 略する。 同図に示したバスパワー装置 200においては、 強制充電スィッチ 20 1が新たに設けられているとともに、 第 1図に示した充電制御部 1 14に代えて， 充電制御部 202が設けられている。
強制充電スィツチ 201は、 上述した強制充電を行わせるためのスィツチであ り、 ユーザにより操作される。 充電制御部 202は、 充電制御部 1 14 (第 1図 参照） での通常充電および急速充電を行う機能と、 強制充電スィッチ 201がォ ンとされた場合に、 強制充電を行う機能とを備えている。
つぎに、 第 5図に示したバスパワー装置 200の充電動作について、 第 6図に 示したフローチャートを参照しつつ説明する。 同図に示したステップ SE 1では、 US Bコネクタ 150がハイパワー US Bポ一ト 1 1に接続され、 プラグインと される。
ステップ S E 2では、 充電制御部 202は、 強制充電スィツチ 201がオンと されているか否かを判断する。 この判断結果が 「No」 である場合には、 第 4図 に示したステップ SD2以降で、 二次電池 105に対する通常充電または急速充 電が行われる。
この場合、 強制充電スィッチ 201がオンにされていると、 充電制御部 202 は、 ステップ S E 2の判断結果を 「Ye s」 とする。 ステップ SE 3では、 US B/ATA変換部 101は、 強制充電スィッチ 201がオンにされていることに より、 リセット信号が入力されているため、 変 «能を停止する。 これにより、 U S B/AT A変換部 101での消費電力が低減される。
ステップ SE 4では、 US B "ATA変換部 101は、 ハードディスク電源ス イッチ 109へオフ信号を出力する。 これにより、 ハードディスク電源スィッチ 109がオフとされ、 ハードディスク 1◦ 3への電力供給が停止する。
ステップ S E 5では、 充電制御部 202は、 二次電池 105の電池電圧が 4. 2V未満 （満充電） であるか否かを判断し、 この場合、 判断結果を 「Ye s」 と する。
ステップ SE 6では、 充電制御部 202は、 強制充電スィッチ 201からの強 制充電モードに対応させて、 第 3の充電電流を二次電池 105へ供給し、 強制充 電を実行する。 この第 3の充電電流は、 USB対応装置 10 (AC/DCァダプ タ 1 1 1 ) からバスパヮ一ライン 1 5 1へ供給され、 バスパワーライン 1 5 1を 流れる電流である。
ここで、 U S B /A T A変換部 1ひ 1での消費電力の低減分およびハードディ スク 1 0 3の電力停止分が、 上記第 3の充電電流として二次電池 1 0 5への強制 充電にあてられる。 従って、 実施の形態 1の通常充電、 急速充電、 上述した強制 充電においては、 強制充電が最も短時間で二次電池 1 0 5が満充電となる。 そして、 強制充電によりステップ S E 5の判断結果が 「Y e s」 になると、 ス テツプ S E 7では、 充電制御部 2 0 2は、 二次電池 1 0 5への充電を停止する。 以上説明したように、 実施の形態 2によれば、 バスパワーライン 1 5 1に接続 されている負荷 （ハードディスク 1 0 3、 U S B /A T A変換部 1 0 1等） への 電力供給を停止 （低減） させ強制充電を指示し、 第 2の充電電流よりも大きい第 3の充電電流で二次電池 1 0 5へ強制充電を行うこととしたので、 さらに短時間 で充電を完了させたいという強制充電のニーズを満たすことができる。
以上本発明にかかる実施の形態 1および 2について図面を参照して詳述してき たが、 具体的な構成例はこれらの実施の形態 1および 2に限られるものではな 本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。 以上説明したように、 本発明によれば、 上位装置からポートおよびコネクタを 介してバスパワーラインに供給される電流 Z電圧を検出し、 電流検出結果と電流 しきい値との比較結果に基づいてバスパワーラインへ電流をアシストし、 また電 圧検出結果と電圧しきい値との比較結果に基づいて、 バスパワーラインへ不足分 の電圧をアシス トすることとしたので、 電流増加による上位装置の過負荷や、 電 圧降下による動作不能を回避することができるという効果を奏する。
また、 本発明によれば、 電圧検出結果が電圧しきい値未満である場合、 上位装 置からバスパワーラインまでの間における電圧降下を補償するための電圧をバス パワーラインへアシストすることとしたので、 ケーブルの長さや接触抵抗に起因 する電圧降下による動作不能を回避することができるという効果を奏する。 また、 本発明によれば、 バスパワーラインに別電源が接続されていない場合、 第 1の充電電流で二次電池へ通常充電を行い、 別電源が接続されている場合、 第 1の充電電流よりも大きい第 2の充電電流で二次電池へ急速充電を行うこととし たので、 短時間で充電を完了させたいという急速充電のニーズを満たすことがで きるという効果を奏する。
また、 本発明によれば、 バスパワーラインに接続されている負荷への電力供給 を停止させ強制充電を指示し、 第 2の充電電流よりも大きい第 3の充電電流で二 次電池へ強制充電を行うこととしたので、 さらに短時間で充電を完了させたいと レ、う強制充電のニーズを満たすことができるという効果を奏する。
また、 本発明によれば、 各部の動作状態に応じて段階的にしきい値電圧を設定 し、 二次電池の電池 としきい値電圧との比較結果に基づいて、 動作状態に応 じた電池残量を表示することとしたので、 動作状態に応じた電池残量を把握する ことができるという効果を奏する。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかるバスパワー装置および電源制御方法は、 パーソ ナルコンピュータに周辺機器を接続するためのインタフェースとして U S Bや I E E E 1 9 3 4等のインタフェース規格に適している。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 所定のインタフェース規格に対応した上位装置のポートに接続されるコネ クタと、
前記上位装置から前記ポートおよび前記コネクタを介してバスパワーラインに 供給される電流ノ電圧を検出する電流/電圧検出手段と、
前記電流 電圧検出手段における電流検出結果と電流しきい値との比較結果に 基づいて前記バスパワーラインへ電流をアシストし、 また電圧検出結果と電圧し きい値との比較結果に基づいて、 前記バスパヮ一ラインへ不足分の電圧をァシス 卜する電力アシスト手段と、
を備えたことを特徴とするバスパワー装置。
2 . 前記電力アシスト手段は、 前記電流検出結果が前記電流しきい値を超えた 場合、 超えた分の竃流を前記バスパワーラインへアシス卜することを特徴とする 請求の範囲第 1項に記載のバスパワー装置。
3 . 前記電力アシスト手段は、 前記電圧検出結果が前記電圧しきい値未満であ る場合、 前記土位装置から前記バスパワーラインまでの間における電圧降下を補 償するための電圧を前記バスパワーラインへアシストすることを特徴とする請求 の範囲第 1項または第 2項に記載のバスパワー装置。
4 . 前記電力アシスト手段により電流ノ電圧のアシスト時に電源として用いら れる二次電池と、 前記バスパワーラインに別電源が接続されていない場合、 第 1 の充電電流で前記二次電池へ通常充電を行い、 前記別電源が接続されている場合、 前記第 1の充電電流よりも大きい第 2の充電電流で前記二次電池へ急速充電を行 う充電制御手段と、 を備えたことを特徴とする請求の範囲第 1または第 2項に記 載のバスパワー装置。
5 . 前記バスパワーラインに接続されている負荷への電力供給を停止させ強制 充電を指示する強制充電指示手段を備え、 前記強制充電が指示された場合、 前記 充電制御手段は、 前記第 2の充電電流よりも大きい第 3の充電電流で前記二次電 池へ強制充電を行うことを特徴とする請求の範囲第 4項に記載のバスパワー装置。
6 . 前記ポートは、 ローパワーを出力するローパワーポートであり、 前記コネ クタが前記ローパワーポートに接続され、 前記バスパヮーラインに別電源が接続 されていない場合、 .前記二次電池は、 メイン電源として前記バスパワーラインを 介して各部へ電力を供給することを特徴とする請求の範囲第 4項に記載のバスパ ヮー装置。
7 . 各部の動作状態に応じて段階的にしきレ、値電圧を設定するしきレ、値電圧設 定手段と、 前記二次電池の電池電圧と前記しきレ、値電圧との比較結果に基づいて、 動作状態に応じた電池残量を表示する電池残量表示手段と、 を備えたことを特徴 とする請求の範囲第 4項に記載のバスパワー装置。
8 . 前記動作状態は、 前記二次電池への充電状態、 前記バスパワーラインに接 続されたハ一ドディスクへのアクセス状態、 デ一タ転送状態であることを特徴と する請求の範囲第 7項に記載のパスパワー装置。 '
9 . 所定のィンタフェース規格に対応した上位装置のポートに接続されるコネ クタを備えたバスパワー装置に適用される電源制御方法であって、
前記上位装置から前記ポートおよび前記コネクタを介してバスパワーラインに 供給される電流 Z電圧を検出する電流 電圧検出工程と、
前記電流ノ電圧検出工程における電流検出結果と電流しきい値との比較結果に 基づいて前記バスパワーラインへ電流をアシストし、 また電圧検出結果と電圧し きい値との比較結果に基づレ、て、 前記バスパヮーラインへ不足分の電圧をァシス 卜する電力アシスト工程と、
を含むことを特徴とする電源制御方法。
1 0 . 前記電力アシス ト工程では、 前記電流検出結果が前記電流しきい値を超 えた場合、 超えた分の電流を前記バスパワーラインへアシストすることを特徴と する請求の範囲第 9項に記載の電源制御方法。
1 1 . 前記電力アシスト工程では、 前記電圧検出結果が前記電圧しきい値未満 である場合、 前記上位装置から前記バスパワーラインまでの間における電圧降下 を補償するための電圧を前記バスパワーラインへアシストすることを特徴とする 請求の範囲第 9項または第 1 0項に記載の電源制御方法。
1 2 . 前記バスパワーラインに別電源が接続されていない場合、 第 1の充電電 流で、 前記電力アシスト工程により電流/電圧のアシスト時に電源として用いら れる二次電池へ通常充電を行い、 前記別電源が接続されている場合、 前記第 1の 充電電流よりも大きい第 2の充電電流で前記二次電池へ急速充電を行う充電制御 工程を含むことを特徴とする請求の範囲第 9項または第 1 0項に記載の電源制御 方法。
1 3 . 前記バスパワーラインに接続されている負荷への電力供給を停止させ強 制充電を指示する強制充電指示工程を含み、 前記強制充電が指示された場合、 前 記充電制御工程では、 前記第 2の充電電流よりも大きい第 3の充電電流で前記二 次電池へ強制充電を行うことを特徴とする請求の範囲第 1 2項に記載の電源制御 方法。
1 4 . 前記ポートは、 ローパワーを出力する口一パワーポートであり、 前記コ ネクタが前記ローパワーポートに接続され、 前記バスパヮ一ラインに別電源が接 続されていない場合、 前記二次電池は、 メイン電源として前記バスパワーライン を介して各部へ電力を供給することを特徴とする請求の範囲第 1 2項に記載の電 源制御方法。
1 5 . 各部の動作状態に応じて段階的にしきい値電圧を設定するしきい値電圧 設定工程と、 前記二次電池の電池電圧と前記しきレ、値電圧との比較結果に基づレ、 て、 動作状態に応じた電池残量を表示する電池残量表示工程と、 を含むことを特 徴とする請求の範囲第 1 2項に記載の電源制御方法。
1 6 . 前記動作状態は、 前記二次電池への充電状態、 前記バスパワーラインに 接続されたハードディスクへのアクセス状態、 データ転送状態であることを特徴 とする請求の範囲第 1 5項に記載の電源制御方法。
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