(57)【要約】【課題】  外部からの給電能力に応じた適切な電力制御を低コストで実現することができる通信装置を提供する。【解決手段】  互いに異なる複数段階の通信速度のうちのいずれか１の通信速度で外部機器と通信する通信部と、外部からの給電電圧を閾値電圧と比較する比較部と、給電電圧が閾値電圧以上であるとき通信部に対して１の通信速度を複数段階の通信速度のうちの１段階だけ上昇させ、給電電圧が閾値電圧を下回ったとき通信部に対して１の通信速度を複数段階の通信速度のうちの１段階だけ低下させる制御部と、を備えた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部からの給電を受けることにより動作する通信装置であって、
互いに異なる複数段階の通信速度のうちのいずれか１の通信速度で外部機器と通信する通信部と、
前記外部からの給電電圧を閾値電圧と比較する比較部と、
前記給電電圧が前記閾値電圧以上であるとき前記通信部に対して前記１の通信速度を前記複数段階の通信速度のうちの１段階だけ上昇させ、前記給電電圧が前記閾値電圧を下回ったとき前記通信部に対して前記１の通信速度を前記複数段階の通信速度のうちの１段階だけ低下させる制御部と、を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記通信部の前記１の通信速度が前記複数段階の通信速度のうちの最小の通信速度にありかつ前記給電電圧が前記閾値電圧を下回ったときには前記通信部の通信動作を停止させることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記通信部の前記１の通信速度が前記複数段階の通信速度のうちの最大の通信速度にありかつ前記給電電圧が前記閾値電圧以上であるには前記通信部に前記最大の通信速度を維持させることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項４】
前記外部からの給電は汎用インタフェース用の接続コネクタを介して行われることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項５】
前記汎用インタフェースはＵＳＢであることを特徴とする請求項４記載の通信装置。
【請求項６】
前記外部からの給電電圧を定電圧化させる電源回路部を含み、前記電源回路部により定電圧化された電圧は前記通信装置を動作させるために前記通信装置内の前記通信部、前記比較部、及び前記制御部を含む回路に印加されることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項７】
前記１の通信速度を示す通信速度情報を記録する記録部を有し、
前記制御部は前記１の通信速度を上昇又は低下させたときには前記記録部に上昇又は低下後の前記１の通信速度を示す前記通信速度情報を記録させることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項８】
前記制御部は前記通信装置の起動時に前記記録部から前記通信速度情報を読み出して前記通信速度情報が示す前記１の通信速度に前記通信部を制御することを特徴とする請求項７記載の通信装置。
【請求項９】
互いに異なる複数段階の通信速度のうちのいずれか１の通信速度で外部機器と通信する通信部を備え、外部からの給電を受けることにより動作する通信装置の電力制御方法であって、
前記外部からの給電電圧が閾値電圧以上であるか否かを判別する比較ステップと、
前記給電電圧が前記閾値電圧以上であるとき前記通信部に対して前記１の通信速度を前記複数段階の通信速度のうちの１段階だけ上昇させ、前記給電電圧が前記閾値電圧を下回ったとき前記通信部に対して前記１の通信速度を前記複数段階の通信速度のうちの１段階だけ低下させる制御ステップと、を含むことを特徴とする電力制御方法。
【請求項１０】
互いに異なる複数段階の通信速度のうちのいずれか１の通信速度で外部機器と通信する通信部を備え、外部からの給電を受けることにより動作する通信装置の電力制御方法のためのプログラムであって、
コンピュータに、
前記外部からの給電電圧が閾値電圧以上であるか否かを判別する比較ステップと、
前記給電電圧が前記閾値電圧以上であるとき前記通信部に対して前記１の通信速度を前記複数段階の通信速度のうちの１段階だけ上昇させ、前記給電電圧が前記閾値電圧を下回ったとき前記通信部に対して前記１の通信速度を前記複数段階の通信速度のうちの１段階だけ低下させる制御ステップと、を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部電源から給電を受ける通信装置、電力制御方法及びコンピュータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の通信装置の中には、内部に電源を持たず、ＡＣアダプタ等の外部電源から給電を受けることにより動作するものがある。また、コンピュータのＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の汎用インタフェースのコネクタ（ポート）には電源接続部が備えられているので、通信装置の中には汎用インタフェースのコネクタを備え、コネクタの電源接続部から給電を受けて動作するものもある。
【０００３】
このような汎用インタフェースを利用して給電を受ける通信装置においては、外部から汎用インタフェースによって供給できる電力が、通信装置が要求する電力を下回ることが起き得る。例えば、汎用インタフェース用の複数のポートを有する機器に通信装置と共に汎用インタフェース準拠の他のデバイスが接続された場合には通信装置に供給され得る電力が制限され、要求する電力を下回ることが考えられる。このような場合には通信装置では電力が不足して通信動作が正常にできないという問題がある。
【０００４】
この問題を解決する方法として、特許文献１に示されたように、汎用インタフェースの給電可能な範囲で動作するように電力調整処理や装置の設定などによって装置を制御することで、電力を制御することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４４４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年の通信装置の高速化や高機能化によって通信装置の消費電力は高くなっており、システムの改良による電力の低減には限界がある。また、通信装置の設定による制御方法では、ユーザが接続する汎用インタフェースの種類やバージョンなどによって個々に設定する必要がある。また、自動で汎用インタフェースの種類やバージョンを予め検出する方法もあるが、汎用インタフェースの種類やバージョンを検出するための専用ＩＣやＬＳＩの機能が必要であり、多くの種類やバージョンの汎用インタフェースに対応するためには、コストが増加するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、外部からの給電能力に応じた適切な電力制御を低コストで実現することができる通信装置、通信装置の電力制御方法、及び電力制御方法のためのコンピュータプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の通信装置は、外部からの給電を受けることにより動作する通信装置であって、互いに異なる複数段階の通信速度のうちのいずれか１の通信速度で外部機器と通信する通信部と、前記外部からの給電電圧を閾値電圧と比較する比較部と、前記給電電圧が前記閾値電圧以上であるとき前記通信部に対して前記１の通信速度を前記複数段階の通信速度のうちの１段階だけ上昇させ、前記給電電圧が前記閾値電圧を下回ったとき前記通信部に対して前記１の通信速度を前記複数段階の通信速度のうちの１段階だけ低下させる制御部と、を備えたことを特徴としている。
【０００９】
本発明の電力制御方法は、互いに異なる複数段階の通信速度のうちのいずれか１の通信速度で外部機器と通信する通信部を備え、外部からの給電を受けることにより動作する通信装置の電力制御方法であって、前記外部からの給電電圧が閾値電圧以上であるか否かを判別する比較ステップと、前記給電電圧が前記閾値電圧以上であるとき前記通信部に対して前記１の通信速度を前記複数段階の通信速度のうちの１段階だけ上昇させ、前記給電電圧が前記閾値電圧を下回ったとき前記通信部に対して前記１の通信速度を前記複数段階の通信速度のうちの１段階だけ低下させる制御ステップと、を含むことを特徴としている。
【００１０】
本発明のプログラムは、互いに異なる複数段階の通信速度のうちのいずれか１の通信速度で外部機器と通信する通信部を備え、外部からの給電を受けることにより動作する通信装置の電力制御方法のためのプログラムであって、コンピュータに、前記外部からの給電電圧が閾値電圧以上であるか否かを判別する比較ステップと、前記給電電圧が前記閾値電圧以上であるとき前記通信部に対して前記１の通信速度を前記複数段階の通信速度のうちの１段階だけ上昇させ、前記給電電圧が前記閾値電圧を下回ったとき前記通信部に対して前記１の通信速度を前記複数段階の通信速度のうちの１段階だけ低下させる制御ステップと、を実行させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の通信装置、電力制御方法及びプログラムによれば、外部電源からの給電電圧が閾値電圧以上であるとき通信部に対して通信速度を複数段階の通信速度のうちの１段階だけ上昇させ、給電電圧が閾値電圧を下回ったとき通信部に対して通信速度を複数段階の通信速度のうちの１段階だけ低下させるので、外部電源からの供給電圧が閾値電圧を下回らない範囲で最大となる通信速度で通信部を通信動作させることができる。よって、外部からの給電能力に応じた通信部の適切な電力制御を簡単な構成でかつ低コストで実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明が適用された通信装置の構成を示す図である。
【図２】図１の通信装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】図２の通信装置の動作の続き部分のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明を適用した通信装置１０１を示している。この通信装置１０１は、汎用インタフェースのＵＳＢ（Universal Serial Bus）の規格で定められたコネクタの電源接続部１００から給電を受け、その給電電力によって通信動作を行う。本実施例では汎用インタフェースとしてＵＳＢについて説明するが、ＵＳＢ以外の汎用インタフェースから給電を受けても良い。通信装置１０１の外部には汎用インタフェース用の電源として外部電源１０２が設けられている。通信装置１０１と外部電源１０２とはコネクタである電源接続部１００によって着脱自在にされている。外部電源１０２の給電電圧の規格電圧は直流電圧５Ｖである。
【００１５】
通信装置１０１は、図１に示されたように、電圧比較回路１０３、電源回路部１０４、電力制御部１０５、記録部１０６、通信制御部１０７、外部インタフェース入力部１０８、及び外部インタフェース出力部１０９を備えている。
【００１６】
外部電源１０２が電源接続部１００によって通信装置１０１に接続された時には、電圧比較回路１０３及び電源回路部１０４は電源接続部１００を介して外部電源１０２に接続された状態となる。
【００１７】
電源回路部１０４は、定電圧回路からなり、外部電源１０２から供給される電圧を予め定められた電圧に定電圧化して通信装置１０１内の他の回路１０３、１０５〜１０９に供給する。図１では電源回路部１０４から通信制御部１０７への電源電圧供給ライン１２１による接続だけを示しており、それ以外の回路１０３、１０５、１０６、１０８、１０９への電源電圧供給ライン１２１の接続は省略している。通信装置１０１内の電圧比較回路１０３、電源回路部１０４、電力制御部１０５、記録部１０６、通信制御部１０７、外部インタフェース入力部１０８、及び外部インタフェース出力部１０９に、電源回路部１０４の出力電圧が供給されると、通信装置１０１が起動する。なお、電圧比較回路１０３については後述するように外部電源１０２からの供給電圧が直接印加されるので、その供給電圧を電源電圧として動作しても良い。
【００１８】
電圧比較回路１０３は外部電源１０２から供給される電圧を閾値電圧と比較する。閾値電圧は例えば、４Ｖであり、電源回路部１０４の出力電圧に基づいて生成される。電圧比較回路１０３は電力制御部１０５に接続されており、比較結果の信号を電力制御部１０５に出力する。
【００１９】
電力制御部１０５は、例えば、ＣＰＵ（中央演算部）等の制御回路からなるコンピュータを含み、電圧比較回路１０３から供給される比較結果の信号に基づいて通信制御部１０７の通信速度を制御することにより通信装置１０１の消費電力を制御する。コンピュータを用いる場合には後述するように消費電力を制御するためのプログラムがコンピュータによって実行される。電力制御部１０５には記録部１０６と通信制御部１０７とが接続されている。記録部１０６はメモリからなり、記録部１０６には電力制御部１０５によって通信速度が通信速度情報として書き込まれる。
【００２０】
通信制御部１０７は、外部インタフェース入力部１０８及び外部インタフェース出力部１０９と共に通信部１２０を形成している。通信部１２０は本実施例ではイーサネット（登録商標）の規格に準拠した通信を外部機器（図示せず）と行う部分である。外部インタフェース入力部１０８及び外部インタフェース出力部１０９の各々は通信制御部１０７と通信コネクタの受信端子１１０及び送信端子１１１との間に設けられている。
【００２１】
受信端子１１０及び送信端子１１１はイーサネットの場合には例えば、ＲＪ−４５コネクタに含まれている。外部インタフェース入力部１０８は受信端子１１０を介して供給されるイーサネット受信信号を受信して受信データ信号ＲＸＤとして通信制御部１０７に供給する。外部インタフェース出力部１０９は通信制御部１０７から供給される送信データ信号ＴＸＤをイーサネット送信信号として送信端子１１０に供給する。
【００２２】
通信制御部１０７は、例えば、パケット形式の受信データ信号ＲＸＤからデータと共にクロックタイミングを抽出してデータを復号して出力すると共に、供給される送信すべきデータを符号化してからクロックに同期したパケット形式の送信データ信号ＴＸＤを作り出すデータ送受信処理機能を有する。また、通信制御部１０７は、送受信するデータ信号の通信速度を電力制御部１０５の制御によって複数段階（Ｎ段階）で可変することができる。具体的な通信速度として例えば、Ｎ＝３段階では１０Ｍｂｐｓ、１００Ｍｂｐｓ、１０００Ｍｂｐｓのうちのいずれか１つに設定可能であり、その設定は電力制御部１０５から供給される通信速度情報に応じて行われる。通信制御部１０７は、通信速度情報が示す通信速度毎にデータ送受信処理回路を有してそれらデータ送受信処理回路のうちから１つのデータ送受信処理回路を電力制御部１０５からの指令に応じて選択する構成でも良い。また、クロック周波数も通信速度によって選択されても良い。
【００２３】
通信制御部１０７、外部インタフェース入力部１０８及び外部インタフェース出力部１０９を含む通信部１２０の消費電力は通信速度が大になるほど高くなる。すなわち、上記した３段階の通信速度では１０Ｍｂｐｓの場合に最も消費電力は低く、１０００Ｍｂｐｓの場合に最も消費電力は高くなる。電力制御部１０５は通信制御部１０７に対して通信速度を指定することにより結果的に通信部１２０を含む通信装置１０１全体の消費電力を制御する。
【００２４】
次に、かかる構成の通信装置１０１の動作について図２及び図３の動作フローに従って説明する。
【００２５】
通信装置１０１に外部電源１０２が電源接続部１００を介して接続されると、外部電源１０２が電源接続部１００を介して通信装置１０１に電源が投入される。電源投入により、電源回路部１０４から通信装置１０１内の各部１０３、１０５〜１０７に給電が開始され（ステップ２０１）、これにより通信装置１０１が起動する（ステップ２０２）。電力制御部１０５は通信装置１０１の起動が完了したか否かを判別する（ステップ２０３）。これは例えば、通信制御部１０７が起動完了時に初期信号を生成し、その初期信号が予め定められた起動時間内に電力制御部１０５に供給されたか否かで判別することができる。すなわち、電力制御部１０５は起動時間内に初期信号が供給されたならば、通信装置１０１の起動が完了したと判断し、起動時間内に初期信号が供給されなかったならば、通信装置１０１の起動が完了しなかったと判断する。通信装置１０１の起動が完了しなかった場合には動作不可能と見なし（ステップ２０４）、動作を終了する。
【００２６】
通信装置１０１の起動が完了したならば、電力制御部１０５は記録部１０６に通信速度情報が記録されているか否かを判別する（ステップ２０５）。通信速度情報が記録されている場合、すなわち前回の動作終了時の通信速度情報が記録されている場合には、電力制御部１０５はその通信速度情報を読み出し、その読み出し通信速度情報を通信制御部１０７に通知する（ステップ２０６）。通信制御部１０７は通信速度情報に示された通信速度にてデータ送受信処理を実行する。
【００２７】
ステップ２０５において記録部１０６に通信速度情報が記録されていない場合には、電力制御部１０５はｎ＝１（ｎは変数）として第１段階の通信速度を示す通信速度情報を通信制御部１０７に通知する（ステップ２０７）。よって、通信制御部１０７は第１段階の通信速度にてデータ送受信処理を実行する。第１段階の通信速度はｎ段階の通信速度のうちの最小の通信速度である。第１段階の通信速度から第ｎ段階の通信速度までにおいてその順に通信速度は大きくなる。
【００２８】
その後、電力制御部１０５は電圧比較回路１０３の比較結果の信号を受け、比較結果の信号に基づいて外部電源１０２から供給される電圧が閾値電圧以上であるか否かを判別する（ステップ２０８）。外部電源１０２からの供給電圧が閾値電圧以上であるならば、通信動作可能であるので現在の通信速度である第１段階の通信速度を示す通信速度情報を記憶部１０６に書き込む（ステップ２０９）。一方、供給電圧が閾値電圧を下回っているならば、動作不可に対応した情報を記憶部１０６に書き込み、通信制御部１０７に対して動作禁止指令を発する（ステップ２１０）。通信制御部１０７は動作禁止指令に応答してデータ送受信処理動作を停止する。
【００２９】
ステップ２０９の実行後には、電力制御部１０５はｎ＝２として第２段階の通信速度を示す通信速度情報を通信制御部１０７に通知する（ステップ２１１）。これに対し、通信制御部１０７は第２段階の通信速度にてデータ送受信処理を実行する。
【００３０】
その後、電力制御部１０５は電圧比較回路１０３の比較結果の信号を受け、比較結果の信号に基づいて外部電源１０２から供給される電圧が閾値電圧より以上であるか否かを判別する（ステップ２１２）。供給電圧が閾値電圧以上であるならば、通信動作可能であるので現在の通信速度を通信速度情報として記憶部１０６に書き込む（ステップ２１３）。一方、供給電圧が閾値電圧を下回っているならば、電力制御部１０５は第１段階の通信速度を示す通信速度情報を通信制御部１０７に通知し（ステップ２１４）、その通信速度情報を記憶部１０６に書き込む（ステップ２１５）。ステップ２１４で通信速度情報を受けた通信制御部１０７は第２段階の通信速度に代えて第１段階の通信速度でのデータ送受信処理を実行する。ステップ２１５の実行後は電圧継続監視動作のためにステップ２２３に移行する。
【００３１】
ステップ２１３の実行後には、電力制御部１０５は最適通信速度検出動作を行う。すなわち、先ず、ｎ＝ｎ＋１とし（ステップ２１６）、第ｎ段階の通信速度を示す通信速度情報を通信制御部１０７に通知する（ステップ２１７）。よって、通信制御部１０７は第ｎ段階の通信速度でのデータ送受信処理を実行する。その後、電力制御部１０５は電圧比較回路１０３の比較結果の信号を受け、比較結果の信号に基づいて外部電源１０２から供給される電圧が閾値電圧より以上であるか否かを判別する（ステップ２１８）。外部電源１０２の供給電圧が閾値電圧以上であるならば、通信部１２０は通信動作可能であるので記憶部１０６に現在の通信速度を示す通信速度情報を書き込む（ステップ２１９）。ステップ２１９の実行後、電力制御部１０５はｎ＝Ｎになったか否かを判別する（ステップ２２０）。ｎ＜Ｎならば、ステップ２１６の実行に戻る。ステップ２２０でｎ＝Ｎならば、最大通信速度にあるので、電力制御部１０５は最適通信速度検出動作を終了して電圧継続監視動作のステップ２２３に移行する。
【００３２】
ステップ２１８において、供給電圧が閾値電圧を下回っているならば、電力制御部１０５は１段階だけ通信速度を低下させるために第ｎ−１段階の通信速度を示す通信速度情報を通信制御部１０７に通知し（ステップ２２１）、記憶部１０６にその通信速度情報を書き込む（ステップ２２２）。通信制御部１０７は第ｎ−１段階の通信速度でのデータ送受信処理を実行する。ステップ２２２の実行によって最適通信速度検出動作が終了し、電力制御部１０５は電圧継続監視動作のステップ２２３に移行する。
【００３３】
電圧継続監視動作では、電力制御部１０５は電圧比較回路１０３の比較結果の信号を受け、比較結果の信号に基づいて外部電源１０２から供給される電圧が閾値電圧より以上であるか否かを判別する（ステップ２２３）。外部電源１０２の供給電圧が閾値電圧以上であるならば、再学習のため第１の通信速度からの電力制御が必要であるか否かを判別する（ステップ２２４）。例えば、現在の通信速度が所定の時間以上継続している場合、或いはユーザによる特定の操作入力がある場合に再学習が決定される。再学習のための第１の通信速度からの電力制御では、上記したステップ２０７の実行に戻る。再学習が必要ではないと判別した場合にはステップ２２３が所定のタイミングで繰り返される。ステップ２２３において外部電源１０２の供給電圧が閾値電圧を下回っているならば、電力制御部１０５は１段階だけ通信速度を低下させるために第ｎ−１段階の通信速度を示す通信速度情報を通信制御部１０７に通知し（ステップ２２５）、記憶部１０６にその通信速度情報を書き込む（ステップ２２６）。そして、ステップ２２３が所定のタイミングで繰り返される。
【００３４】
なお、通信速度を変更してから外部電源１０２から供給される電圧が閾値電圧以上であるか否かの判別は所定の遅延時間をもって実行しても良い。
【００３５】
また、ステップ２２１又は２２５において第ｎ−１段階が第１段階より低くなる場合には、ステップ２１０と同様に動作不可であるので、電力制御部１０５は通信制御部１０７に対して動作禁止指令を発する。
【００３６】
このように電力制御部１０５が電力制御動作することにより、外部電源１０２からの供給電圧が閾値電圧を下回らない範囲で最大となる通信速度で通信部１２０は通信動作する。よって、通信部１２０は電力制御部１０５により設定された通信速度で安定した通信を行うことができる。通信部１２０の通信速度が高く設定されているために電力不足で通信部１２０の通信動作が不安定となるというような状態が回避される。また、構成としては通信部１２０に加えて電圧比較回路１０３及び電力制御部１０５を備えるだけで済むので、外部からの給電能力に応じた適切な電力制御を低コストで実現することができる。
【００３７】
上記した実施例では、汎用インタフェースとしてＵＳＢが用いられたが、本発明はＵＳＢ以外のＩＥＥＥ１３９４、ＨＤＭＩ（登録商標）等の他の汎用インタフェースを用いても良いことは勿論である。
【００３８】
また、上記した実施例では、有線通信を行う通信部１２０を示しているが、無線通信を行う通信部でも良い。
【００３９】
また、上記した実施例では、通信装置１０１の内部に、蓄電池と、その蓄電池を通信部１２０の非通信動作中或いは低消費電力時に外部電源１０２からの給電により充電する充電回路とを設けて、その蓄電池によって通信部１２０の消費電力を補っても良い。更に、その蓄電池の出力電圧により上記した閾値電圧を生成しても良い。
【００４０】
更に、上記した実施例において、例えば、外部電源１０２の電源供給能力の情報を電源接続部１００から給電と共に得ることができれば、電力制御部１０５は電圧比較結果に加えてその電源供給能力の情報に基づいて最適な通信速度を判断しても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１００  電源接続部
１０１  通信装置
１０２  外部電源
１０３  電圧比較回路
１０４  電源回路部
１０５  電力制御部
１０６  記録部
１０７  通信制御部
１０８  外部インタフェース入力部
１０９  外部インタフェース出力部
１１０  受信端子
１１１  送信端子
１２０  通信部
１２１  電源電圧供給ライン
【図１】
2020135713.tif 000003
【図２】
2020135713.tif 000004
【図３】
2020135713.tif 000005