(57)【要約】【課題】本体の設計の自由度の向上を可能とすること。【解決手段】コンピュータ本体１１にＵＳＢ機器およびＡＣアダプタ４０の一方が排他的に接続されるＵＳＢプラグが挿入されるＵＳＢレセプタクルを設ける。コンピュータ本体１１に、ＡＣアダプタ４０が供給する直流電力からシステム電力を生成すべき電源コントローラ１２５と、ＵＳＢ機器に電力を供給するため電流制限器２０２と、ＵＳＢ機器と通信を行うためのＵＳＢコントローラ１１９Ａと、スイッチ７１によって前記外部電源入力機能が選ばれている場合に前記電源入出力ピンから供給される外部電力を電源コントローラ１２５に供給し、スイッチ７１によって電力供給機能が選択されている場合に、電流制限回路２０２からＵＳＢ機器に電力を供給するための入出力切替回路２０１とを具備する【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体と、
電力ピンを有し、前記本体に設けられ、ＵＳＢ機器および直流電力供給装置の一方が接続するプラグが挿入されるレセプタクルと、
前記本体に設けられ、前記直流電力供給装置が供給する直流電力から前記本体で消費されるシステム電力を生成する電源コントローラと、
前記ＵＳＢ機器に電力を供給するための電力供給部と、
前記本体に設けられ、前記ＵＳＢ機器と通信を行うための通信コントローラと、
前記本体に設けられ、電力供給機能と外部電力入力機能とを切り替えるため信号を出力するスイッチと、
前記スイッチによって前記外部電力入力機能が選ばれている場合に前記電力ピンと電源コントローラとを電気的に接続し、前記スイッチによって前記電力供給機能が選択されている場合に前記電力供給部と前記電力ピンとを電気的に接続するための切替回路とを具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記直流電力供給装置に接続するプラグは突起部を有し、
前記レセプタクルは、前記突起部に対応する溝を有することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記溝に設けられた蓋部と、前記蓋部を開閉させるための開閉手段とを更に具備し、
前記スイッチは、前記開閉手段の操作に応じて前記外部電力入力機能と前記電力供給機能とを切り替えるため信号を出力することを特徴とする請求項２記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記直流電力供給装置は、電圧制御信号を出力する電圧制御部と、前記電圧制御信号に応じて出力する電圧の値が変化する可変変圧器とを更に具備し、
前記情報処理装置は、前記通信コントローラを介して前記電圧制御部と通信を行って前記電圧制御部に前記可変変圧器が出力する電圧の値を通知する通知部を更に具備することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
【請求項５】
交流電力を直流電力に変換すると共に、前記直流電力の電圧値を変圧して、情報処理装置に駆動電力を供給する直流電力供給装置であって、
前記駆動電力が流れるケーブルと、
前記ケーブルに接続され、前記情報処理装置が有するレセプタクルに挿入されるプラグとを具備することを特徴とする直流電力供給装置。
【請求項６】
前記プラグは、突起部を有し、
前記レセプタクルは、前記突起部に対応する溝を有することを特徴とする請求項５記載の直流電力供給装置。
【請求項７】
ＵＳＢ機器が複数接続可能であって、前記ＵＳＢ機器と前記情報処理装置との通信を中継するための中継機能を有する中継制御部を有するＵＳＢハブと、前記中継制御部に５．０Ｖ±５％の値の電力を供給する変圧器と、前記変圧器から前記中継制御部への電力の供給を制御するための供給制御部とを更に有することを特徴とする請求項６記載の直流電力供給装置。
【請求項８】
電圧制御信号を出力する電圧制御部と、前記電圧制御信号に応じて出力電圧の値が変化する可変変圧器とを更に具備し、前記電圧制御部に５．０Ｖ±５％の値の電力を供給する変圧器と、前記変圧器から前記制御部への電力の供給を制御するための供給制御部とを更に有することを特徴とする請求項５記載の直流電力供給装置。
【請求項９】
ＵＳＢ機器および前記電圧制御部が複数接続可能であって、前記ＵＳＢ機器および前記電圧制御部と前記情報処理装置との通信を中継するための中継機能を有する中継制御部を有するＵＳＢハブを更に有することを特徴とする請求項８記載の直流電力供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部から供給される直流電力によって駆動する情報処理装置、および交流電力を変換して得られる直流電力を情報処理装置に供給するための直流電力供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノート型パーソナルコンピュータは、ＡＣアダプタから供給される直流電力によって駆動する。ＡＣアダプタからコンピュータへの直流電力の供給は、コンピュータに設けられたＤＣ−ＩＮコネクタにＡＣアダプタに接続するＤＣプラグが挿入されることによって行われる。
【０００３】
ところで、現在出荷されている殆どのパーソナルコンピュータにＵＳＢポートが設けられている。このコンピュータのＵＳＢポートから供給される電力を用いてＵＳＢ接続型の電子機器を動作させる装置が開示されている（特許文献１）
【特許文献１】特開２００５−１８７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した技術によれば、ＵＳＢ接続型の電子機器からＤＣ−ＩＮコネクタを省略することが出来る。ところが、ノート型パーソナルコンピュータは、ＵＳＢ接続される外部機器に電力を供給するため、パーソナルコンピュータにはＤＣ−ＩＮコネクタを設けることは必須であった。従って、ＤＣ−ＩＮコネクタを設ける必要性から、本体の設計上の自由度が制限されていた。
【０００５】
本発明の目的は、本体の設計の自由度の向上を可能とする情報処理装置、および直流電力供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一例に係わる情報処理装置は、本体と、電力ピンを有し、前記本体に設けられ、ＵＳＢ機器および直流電力供給装置の一方が接続するプラグが挿入されるレセプタクルと、前記本体に設けられ、前記直流電力供給装置が供給する直流電力から前記本体で消費されるシステム電力を生成する電源コントローラと、前記ＵＳＢ機器に電力を供給するための電力供給部と、前記本体に設けられ、前記ＵＳＢ機器と通信を行うための通信コントローラと、前記本体に設けられ、電力供給機能と外部電力入力機能とを切り替えるため信号を出力するスイッチと、前記スイッチによって前記外部電力入力機能が選ばれている場合に前記電力ピンと電源コントローラとを電気的に接続し、前記スイッチによって前記電力供給機能が選択されている場合に前記電力供給部と前記電力ピンとを電気的に接続するための切替回路とを具備することを特徴とする情報処理装置。
【発明の効果】
【０００７】
本体の設計の自由度の向上を可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施の形態を以下に図面を参照して説明する。
【０００９】
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。この情報処理装置は、バッテリ駆動可能な携帯型のノートブック型パーソナルコンピュータ１０として実現されている。
【００１０】
図１はノートブック型パーソナルコンピュータ１０のディスプレイユニットを開いた状態における斜視図である。本コンピュータ１０は、コンピュータ本体１１と、ディスプレイユニット１２とから構成されている。ディスプレイユニット１２には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１７から構成される表示装置が組み込まれており、そのＬＣＤ１７の表示画面はディスプレイユニット１２のほぼ中央に位置されている。
【００１１】
ディスプレイユニット１２は、コンピュータ本体１１に対して開放位置と閉塞位置との間を回動自在に取り付けられている。コンピュータ本体１１は薄い箱形の筐体を有しており、その上面にはキーボード１３、本コンピュータ１０を電源オン／オフするためのパワーボタン１４、およびタッチパッド１６などが配置されている。
【００１２】
本コンピュータ１０は、ＡＣアダプタ（直流電力供給装置）４０から供給される直流電力、またはコンピュータ本体１１内に設けられたバッテリによって駆動される。ＡＣアダプタ４０にはケーブル４１およびプラグを介してコンピュータ１０に供給される。
【００１３】
ＡＣアダプタ４０は、交流電力を直流電力に変換すると共に、前記直流電力の電圧値を変圧して、情報処理装置に駆動電力を供給する。
【００１４】
ケーブル４１に接続されるプラグ５１、並びにプラグ５１が接続されるＵＳＢレセプタクルを図２に示す。
【００１５】
図２に示すように、ケーブル４１を介してＡＣアダプタ４０に接続されるプラグ５１には、突起５１Ａが設けられている。突起５１Ａは、ＡＣアダプタ４０に接続されるプラグ５１が、通常のＵＳＢレセプタクル６２に接続できないように設けられている。
【００１６】
次に、ＵＳＢレセプタクルについて説明する。二つのＵＳＢレセプタクル６１，６２が、コンピュータ本体の側面、若しくは背面に設けられている。
【００１７】
ＵＳＢレセプタクル６１のシェル６１Ａには、プラグ５１の突起５１Ａに対応するキー溝６１Ｂが設けられている。レセプタクル６２のシェル６２Ａには、プラグ５１の突起５１Ａに対応するキー溝が設けられていない。よって、ＵＳＢレセプタクル６２には、プラグ５１が挿入できないようになっている。キー溝６１Ｂによって、ＵＳＢレセプタクル６１にＡＣアダプタ４０から供給される直流電力が供給可能であるが、ＵＳＢレセプタクル６２には直流電力が供給することが出来ないようになっている。
【００１８】
また、コンピュータ本体１１にはスライドスイッチ７１が設けられている。スライドスイッチ７１をスライドさせることで、図３に示すように、コンピュータ本体１１に設けられた蓋７２がキー溝６１Ｂを隠す。図３に示す状態では、プラグ５１がレセプタクル６１に挿入できない状態になる。
【００１９】
なお、蓋７２がキー溝６１Ｂを隠していない状態（図２）では、通常のＵＳＢプラグを挿入しても、ＵＳＢプラグに接続されているＵＳＢ機器は動作しない。蓋７２がキー溝６１Ｂを隠している状態（図３）では、通常のＵＳＢプラグを挿入すると、ＵＳＢプラグに接続されているＵＳＢ機器は動作する。
【００２０】
次に、図４を参照して、本コンピュータ１０のシステム構成について説明する。
【００２１】
本コンピュータ１０は、図２に示されているように、ＣＰＵ１１１、ノースブリッジ１１２、主メモリ１１３、グラフィクスコントローラ１１４、サウスブリッジ１１９、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１２０、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１２１、光ディスクドライブ（ＯＤＤ）１２２、およびエンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１２４、電源コントローラ１２５等を備えている。
【００２２】
ＣＰＵ１１１は本コンピュータ１０の動作を制御するために設けられたプロセッサであり、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１２１から主メモリ１１３にロードされる、オペレーティングシステム（ＯＳ）および各種アプリケーションプログラムを実行する。ＯＳは、複数のウィンドウを表示画面上に表示するためのウィンドウシステムを有している。
【００２３】
また、ＣＰＵ１１１は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１２０に格納されたシステムＢＩＯＳ（Basic Input Output System）も実行する。システムＢＩＯＳはハードウェア制御のためのプログラムである。
【００２４】
ノースブリッジ１１２はＣＰＵ１１１のローカルバスとサウスブリッジ１１９との間を接続するブリッジデバイスである。ノースブリッジ１１２には、主メモリ１１３をアクセス制御するメモリコントローラも内蔵されている。また、ノースブリッジ１１２は、ＡＧＰ（Accelerated Graphics Port）バスなどを介してグラフィクスコントローラ１１４との通信を実行する機能も有している。
【００２５】
グラフィクスコントローラ１１４は、本コンピュータ１０のディスプレイモニタとして使用されるＬＣＤ１７を制御する表示コントローラである。このグラフィクスコントローラ１１４はビデオメモリ（ＶＲＡＭ）を有しており、ＯＳ／アプリケーションプログラムによってビデオメモリに描画された表示データから、ＬＣＤ１７に表示すべき表示イメージを形成する映像信号を生成する。
【００２６】
サウスブリッジ１１９は、ＬＰＣ（Low Pin Count）バス上の各デバイスを制御する。また、サウスブリッジ１１９は、ＨＤＤ１２１、ＯＤＤ１２２を制御するためのＩＤＥ（Integrated Drive Electronics）コントローラを内蔵している。さらに、サウスブリッジ１１９は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１２０をアクセス制御するための機能も有している。
【００２７】
エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１２４は、電源制御、放熱制御のためのエンベデッドコントローラと、キーボード（ＫＢ）１３およびタッチパッド１６を制御するためのキーボードコントローラとが集積された１チップマイクロコンピュータである。このエンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１２４は、ユーザによるパワーボタン１４の操作に応じて本コンピュータ１０をパワーオン／パワーオフする機能を有している。
【００２８】
電源コントローラ１２５は、ＡＣアダプタ４０を介して外部電源が供給されている場合、ＡＣアダプタ４０から供給される直流電力を用いて本コンピュータ１０の各コンポーネントに供給すべきシステム電力を生成する。また、ＡＣアダプタ４０を介して外部電源が供給されていない場合、バッテリ１２５Ａを用いて本コンピュータ１０の各コンポーネントに供給すべきシステム電力を生成する。
【００２９】
次に、図５および図６を参照して、ＡＣアダプタ４０からＵＳＢレセプタクル６１を介して電源コントローラ１２５に電源を供給し、電源コントローラ１２５からＵＳＢ機器に電流を供給する構成について説明する。図５は、コンピュータ１０のＵＳＢレセプタクル６１にＡＣアダプタ４０が接続された状態を示す。図６は、コンピュータ１０のＵＳＢレセプタクル６１にＵＳＢ機器８０が接続された状態を示す。
【００３０】
図５および図６に示すように、ＵＳＢレセプタクル６１は４つのピンを有する。４つのピンには、それぞれ電力信号線ＶBUS、＋差動信号線ＤＰ、−差動信号線ＤＮ、設置信号線ＧＮＤが接続される。電力信号線ＶBUSは、入出力切替回路２０１に接続されている。入出力切替回路２０１は、ラインＬ1を介して電源コントローラ１２５に接続されている。ラインＬ1には、ダイオードＤが挿入されている。電源コントローラ１２５は、ラインＬ2を介して電流制限回路２０２に接続されている。電流制限回路２０２は、ラインＬ3を介して入出力切替回路２０１に接続されている。
【００３１】
スライドスイッチ７１は、位置に応じた信号をＥＣ／ＫＢＣ１２４に出力する。ＥＣ／ＫＢＣ１２４は、スライドスイッチ７１の位置に応じた制御信号を入出力切替回路２０１に出力する。スライドスイッチ７１が図２に示す状態の場合、ＥＣ／ＫＢＣ１２４は、外部電力入力機能を選択するための制御信号を入出力切替回路２０１に出力する。また、スライドスイッチ７１が図３に示す状態の場合、ＥＣ／ＫＢＣ１２４は、電力供給機能を選択するための制御信号を入出力切替回路２０１に出力する。
【００３２】
入出力切替回路２０１は、ＥＣ／ＫＢＣ１２４からの制御信号に応じて、電力信号線ＶBUSと電源コントローラ１２５とを電気的に接続したり、電力信号線ＶBUSと電流制限回路２０２とを電気的に接続したりする。
【００３３】
電流制限回路２０２は、ＵＳＢレセプタクル６１にＡＣアダプタではなく通常のＵＳＢ機器が接続されている場合に、ＵＳＢレセプタクル６１に供給する電流を１００ｍＡ、または５００ｍＡに制限する。
【００３４】
スライドスイッチ７１が図２に示す状態にある場合、ＥＣ／ＫＢＣ１２４は、電力信号線ＶBUSに接続するＵＳＢレセプタクル６１のピン（電力ピン）と電源コントローラ１２５とを電気的に接続するための制御信号を入出力切替回路２０１に出力する。この状態では、ＡＣアダプタ４０からの直流電力が、ＵＳＢレセプタクル６１、電力信号線ＶBUS、入出力切替回路２０１、およびラインＬ1を介して電源コントローラ１２５に供給される（図５）。そして、電源コントローラ１２５は、ＡＣアダプタ４０から供給される直流電力を用いて本コンピュータ１０の各コンポーネントに供給すべきシステム電力を生成する。
【００３５】
スライドスイッチ７１が図３に示す状態にある場合、ＥＣ／ＫＢＣ１２４は、電力信号線ＶBUSに接続するＵＳＢレセプタクル６１のピン（電力ピン）と電流制限回路２０２とを電気的に接続するための制御信号を入出力切替回路２０１に出力する。この状態では、電源コントローラ１２５によってＵＳＢ機器に供給すべき電流が、ラインＬ2、電流制限回路２０２、ラインＬ3、入出力切替回路２０１、および電力信号線ＶBUS、ＵＳＢレセプタクル６１、ＵＳＢプラグ８１を介してＵＳＢ機器８０に供給される（図６）。
【００３６】
以上、説明したように、ＵＳＢレセプタクル６１にＡＣアダプタ４０に接続されたプラグ５１が挿入された場合に、入出力切替回路２０１が経路を切り替えることで、ＡＣアダプタ４０が生成する直流電力を電源コントローラ１２５に供給することが出来る。また、ＵＳＢレセプタクル６１にＵＳＢ機器８０のＵＳＢプラグ８１が挿入された場合に、入出力切替回路２０１が経路を切り替えることで、電源コントローラ１２５が生成する直流電力をＵＳＢ機器８０に供給することが出来る。
【００３７】
上述した構成によれば、コンピュータに直流電力を供給するための専用のＤＣ−ＩＮコネクタが不要になるため、その他のコネクタの設置の為の自由度が向上する。また、ＡＣアダプタを配置する側を選ばないのでシステムのとり回しが楽になる。
【００３８】
（第２の実施形態）
次に、ＡＣアダプタ４０内にＵＳＢハブを設けた構成について説明する。
【００３９】
図７は、本発明の第２の実施形態に係わるＡＣアダプタおよびコンピュータの構成を示すブロック図である。
【００４０】
図７に示すように、ＡＣアダプタ（直流電力供給装置）３００は、整流器３０１、第１変圧器３０２、スイッチ３０３、第２変圧器３０４、ＵＳＢハブ３１０、ハブコントローラ３１１等を有する。
【００４１】
整流器３０１は、商用の交流電力を直流電力に変換する。第１変圧器３０２は、整流器３０１によって変換された直流電力を、変圧してコンピュータ１０に供給すべき電圧に変換する。スイッチ３０３は、第２変圧器３０４からハブコントローラ３１１への電力供給を制御する。第２変圧器３０４は、ハブ３１０のハブコントローラ３１１に対して５．０Ｖ±５％の電圧を供給する。この５．０Ｖ±５％という電圧は、ＵＳＢの規格で決まった値である。ハブコントローラ３１１は、ハブ３１０に接続されるＵＳＢ機器とコンピュータ１０との通信を中継するための中継機能を有する。
【００４２】
通常、ハブ３１０等のＵＳＢ周辺機器は、挿入を検出したコンピュータ１０から５．０Ｖ±５％が供給されてからＵＳＢコントローラ１１９Ａとの通信の初期化を行う。
【００４３】
ところが、通常コントローラ３１１に電圧を供給すべきラインがＡＣアダプタ３００からコンピュータ１０に電力を供給するラインに用いられている。従って、コンピュータ１０からコントローラ３１１に電圧を供給することが出来ない。
【００４４】
そこで、本ＡＣアダプタ３００では、ユーザがスイッチ３０３を操作することによって、第２変圧器３０４からハブコントローラ３１１への５．０Ｖ±５％の電圧の供給が開始されることによって、通信の初期化が行われるようにしている。
【００４５】
なお、整流器３０１から出力される電流値を検出し、電流値が設定値以上になってから、適切な時間をおいてハブコントローラ３１１に電圧が供給されるようにしても良い。
【００４６】
本実施形態のように、ＡＣアダプタ３００にハブ３１０の機能があれば、通常使用する周辺機器をＡＣアダプタ３００に接続しておくことで、ユーザは移動先から戻った時にシステムに接続するコードが１つで済む。現状、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ機器の接続のみで使用しているユーザでも、Ｆｕｌｌパフォーマンスで使用する場合は最低限電源コードの接続が必要であるので、使い勝手が向上する。
【００４７】
なお、図８に示すように、第１変圧器３０２を電源制御部４２０の制御に応じて出力電力の電圧値が変化する可変変圧器４０２としても良い。電源制御部４２０は、ＵＳＢ機器として動作し、ＥＣ／ＫＢＣ１２４、またはＢＩＯＳプログラムとの通信によって可変変圧器４０２の出力電力の電圧値が通知される。そして、電源制御部４２０は、通知された電圧値に応じて可変変圧器４０２の制御を行う。
【００４８】
ＡＣアダプタ３００の変圧器を可変変圧器４０２とし、コンピュータ１０との通信によって可変変圧器４０２の出力電圧を決定することで以下の利点がある。
【００４９】
コンピュータ１０への供給電力の電圧値は、機器に応じて異なっている。そのため、コンピュータに応じてＡＣアダプタを用意しなければならない。ところが、コンピュータ１０がＡＣアダプタ３００との通信に対応していれば、ＡＣアダプタを複数用意する必要がない。
【００５０】
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１の実施形態に係わる情報処理装置としてのパーソナルコンピュータ、および直流電力供給装置としてのＡＣアダプタの概略構成の一例を示す斜視図。
【図２】図１に示すパーソナルコンピュータのＵＳＢレセプタクル、およびＡＣアダプタに接続されるＵＳＢプラグの外観を示す斜視図。
【図３】図１に示すパーソナルコンピュータのＵＳＢレセプタクル、およびＡＣアダプタに接続されるＵＳＢプラグの外観を示す斜視図。
【図４】第１の実施形態に係わるパーソナルコンピュータの回路構成の一例を示すブロック図。
【図５】第１の実施形態に係わるパーソナルコンピュータおよびＡＣアダプタの回路構成の一例を示すブロック図。
【図６】第１の実施形態に係わるパーソナルコンピュータおよびＡＣアダプタの回路構成の一例を示すブロック図。
【図７】第２の実施形態に係わるパーソナルコンピュータおよびＡＣアダプタの回路構成の一例を示すブロック図。
【図８】第２の実施形態に係わるパーソナルコンピュータおよびＡＣアダプタの回路構成の一例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００５２】
４０…ＡＣアダプタ，４１…ケーブル，５１…ＵＳＢプラグ，５１Ａ…突起，６１…ＵＳＢレセプタクル，６１Ａ…シェル，６１Ｂ…キー溝，７１…スライドスイッチ，７２…蓋，８０…ＵＳＢ機器，８１…ＵＳＢプラグ，１２４…エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ，１２５…電源コントローラ，２０１…入出力切替回路，２０２…電流制限回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008276332.tif 000008
【図７】
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【図８】
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