(57)【要約】【課題】電流を制限した電源環境下にあり、過渡的に大きな電流を必要とする構成機器を有する周辺機器の正常な動作を確保する。【解決手段】ハードディスクドライブ１０は、パーソナルコンピュータ６０から所定の電流値の範囲で電力供給を受け、情報のやり取りを行う。このとき、ドライブ本体２０が、過渡的に定格電流以上の電流を消費する際には、電力抑制制御部１２０は、バス変換部１００への電力供給を抑制する。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の規格に準拠したプロトコルによりホスト側との情報の送受信を行い、所定の電流値の範囲内で該ホスト側から電力供給を受けて動作する周辺機器であって、
過渡的に定格電流以上の電流を消費して情報の処理を行う第１処理手段と、
該第１処理手段と協働して情報の処理を行う第２処理手段と、
前記ホスト側からの電力供給を受け、前記第１処理手段と前記第２処理手段に電力を供給する電力供給手段と、
前記第１処理手段が過渡的に定格電流以上の電流を消費する際に、前記電力供給手段による前記第２処理手段への電力供給を抑制する電力抑制手段と
を備える周辺機器。
【請求項２】
前記電力抑制手段は、前記電力供給手段からの前記第１処理手段への電力供給が変化してから、所定の期間の経過まで、前記第２処理手段への電力供給を抑制する請求項１記載の周辺機器。
【請求項３】
前記電力抑制手段は、前記電力供給手段からの前記第１処理手段への電力供給が変化してから、前記第１処理手段の消費電流が所定の電流値に低下するまで、前記第２処理手段への電力供給を抑制する請求項１記載の周辺機器。
【請求項４】
前記電力抑制手段は、前記電力供給の抑制を、前記第２処理手段への電力供給を遮断することにより行う請求項１ないし３のいずれか記載の周辺機器。
【請求項５】
前記第１処理手段が定格電流以上の電流を消費する過渡時は、当該周辺機器の起動時である請求項１ないし４のいずれか記載の周辺機器。
【請求項６】
前記第１処理手段は、突入電流が定格電流の少なくとも２倍であるモータと、該モータにより回転され、情報を記録するディスクとを備えた請求項１ないし５のいずれか記載の周辺機器。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか記載の周辺機器であって、
前記第１処理手段は、磁気ディスク、光磁気ディスクまたは光ディスクに、情報を読み書きするディスクドライブであり、
前記第２処理手段は、前記ホストと当該周辺機器との間で情報をやり取りするバスと、前記第１処理手段の内部で情報をやり取りするバスの変換を行うバス変換手段である周辺機器。
【請求項８】
前記所定の規格は、ＵＳＢ規格またはＩＥＥＥ１３９４規格である請求項１ないし７のいずれか記載の周辺機器。
【請求項９】
所定の規格に準拠したプロトコルによりホスト側との情報の送受信を行い、所定の電流値の範囲内で該ホスト側から電力の供給を受けて動作する周辺機器を制御する方法であって、
前記ホスト側からの電力の供給を受け、定常状態では、定格電流以上の電流を過渡的に消費して情報の処理を行う第１処理手段と、該第１処理手段と協働して情報の処理を行う第２処理手段とに、電力を供給し、
前記第１処理手段が過渡的に定格電流以上の電流を消費する際には、前記第２処理手段への電力の供給を抑制する
周辺機器の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力供給が制限された周辺機器での電力供給の技術に関し、詳しくはＵＳＢ規格やＩＥＥＥ１３９４等の所定の規格に準拠して、情報の送受信の他に電力供給を受ける周辺機器での電力供給の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、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ーフェースとして、データの送受信を行う信号線とともに、パーソナルコンピュータから周辺機器に電力を供給する電力線を有するものがある。例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）規格が提案されており、様々な周辺機器に採用されている。このＵＳＢ規格に基づく接続ケーブルには信号線と電力線が含まれ、この電力線によりホストであるパーソナルコンピュータから周辺機器へ接続ケーブルを介して電力供給が可能である。ＵＳＢ規格では、ホスト側の電力供給の負荷を考慮し、少なくとも５００ｍＡまで周辺機器への電力供給が可能とされている。ホスト側では接続されている周辺機器の負荷電流が制限値を越えると、周辺機器への電力供給を遮断する保護回路が作動する。
【０００３】
こうしたＵＳＢ規格を採用して、ホスト側から電力供給を受ける周辺機器としてハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、光磁気ディスクドライブ（ＭＯＤ）、ＤＶＤドライブ、ＣＤドライブ、フレキシブルディスクドライブ（ＦＤＤ）、プリンタ、スキャナ等の周辺機器が提案されるようになった。また、動画データなど大容量のデータ転送に優れたＩＥＥＥ１３９４といった規格も提案され、ハードディスクドライブや動画の録画再生装置等の周辺機器に用いられている。
【０００４】
下記文献には、信号線と電力線でホストに接続され、電力線によりホスト側から電力供給を受ける周辺機器が記載されている。
【特許文献１】
特開平１１−３０５８８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの周辺機器がモータ等の電力容量の大きな構成機器を備え、この構成機器が定格電流と比べ過渡的に大きな消費電流を必要とする場合、周辺機器全体に供給する電流を制限しているため、構成機器の起動に必要な電流を確保できなくなり、結果的に周辺機器としての正常な動作を保証できないという問題があった。例えば、ハードディスクを駆動するモータの場合には定格電流の数倍の突入電流を必要とするため、突入電流が、ホスト側からの供給可能な電流をわずかに上回っていても、正常に起動できないことがあった。
【０００６】
本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、電流を制限した電源環境下にある周辺機器において、かかる周辺機器の一部の構成機器が過渡的に大きな消費電流を必要とする場合にでも、周辺機器の正常な動作を確保することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記した課題を解決するため、本発明の周辺機器は、所定の規格に準拠したプロトコルによりホスト側との情報の送受信を行い、所定の電流値の範囲内で該ホスト側から電力供給を受けて動作する周辺機器であって、過渡的に定格電流以上の電流を消費して情報の処理を行う第１処理手段と、該第１処理手段と協働して情報の処理を行う第２処理手段と、前記ホスト側からの電力供給を受け、前記第１処理手段と前記第２処理手段に電力を供給する電力供給手段と、前記第１処理手段が過渡的に定格電流以上の電流を消費する際に、前記電力供給手段による前記第２処理手段への電力供給を抑制する電力抑制手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
また、この周辺機器に対応した制御方法の発明は、所定の規格に準拠したプロトコルによりホスト側との情報の送受信を行い、所定の電流値の範囲内で該ホスト側から電力の供給を受けて動作する周辺機器を制御する方法であって、前記ホスト側からの電力の供給を受け、定常状態では、定格電流以上の電流を過渡的に消費して情報の処理を行う第１処理手段と、該第１処理手段と協働して情報の処理を行う第２処理手段とに、電力を供給し、前記第１処理手段が過渡的に定格電流以上の電流を消費する際には、前記第２処理手段への電力の供給を抑制することを特徴とする。
【０００９】
かかる周辺機器、およびこれに対応した周辺機器の制御方法によれば、第１処理手段が過渡的に定格電流以上の電流を消費する際に、第２処理手段への電力の供給を抑制することができる。したがって、第１処理手段が過渡的に定格電流以上の電流を消費する際に、第２処理手段で消費していた電流の少なくとも一部を第１処理手段での消費電流とでき、第１処理手段に必要な電流を確保することができる。この結果、周辺機器としての正常な動作を保証することができる。
【００１０】
ここで、第１処理手段が過渡的に定格電流以上の電流を消費する例としては、モータなどが起動する際が挙げられる。モータなどの電力容量の大きな機器が起動する際には、過渡的に定格電流以上の突入電流を消費する。モータを有する第１処理手段としては、ＨＤＤやＦＤＤなどの磁気ディスク、ＭＯなどの光磁気ディスクおよびＤＶＤやＣＤなどの光ディスクに情報を読み書きするディスクドライブ、その他プリンタ、スキャナなどを考えることができる。したがって、モータなどが突入電流を消費する起動の際に、かかる周辺機器の正常な動作を保証することができる。
【００１１】
上記の構成を有する本発明の周辺機器は、以下の態様を採ることもできる。前記電力抑制手段は、前記電力供給手段からの前記第１処理手段への電力供給が変化してから、所定の期間の経過まで、前記第２処理手段への電力供給を抑制することも可能である。したがって、あらかじめ第１処理手段の電流が安定する時間が分かっている場合には、第１処理手段の消費電流を監視することなく、第２処理手段への電力供給を抑制することができる。
【００１２】
前記電力抑制手段は、前記電力供給手段からの前記第１処理手段への電力供給が変化してから、前記第１処理手段の消費電流が所定の電流値に低下するまで、前記第２処理手段への電力供給を抑制することも可能である。したがって、第１処理手段が電流を必要とする間に電力抑制手段が働き、過剰な第２処理装置への電力供給の抑制を回避することができる。
【００１３】
前記電力抑制手段は、前記電力供給の抑制を、前記第２処理手段への電力供給を遮断することにより行うことも可能である。したがって、第２処理手段で消費されていた電流を、より多く第一処理手段に供給することができる。
【００１４】
前記第１処理手段が定格電流以上の電流を消費する過渡時としては、当該周辺機器の起動時を想定することができる。したがって、第１処理手段が、突入電流を消費する機器を備え、当該周辺機器の起動時に電力供給が開始される場合において、周辺機器の起動時の正常な動作を保障することができる。
【００１５】
前記第１処理手段は、突入電流が定格電流の少なくとも２倍であるモータと、該モータにより回転され、情報を記録するディスクとを備えることも可能である。したがって、モータにより回転されるディスクに情報を記録する外部記憶装置としての周辺機器には、情報の記録ミスなどが無いように、より確実な動作が求められるため、周辺機器として正常な動作を保障することができることは大きな利点となる。
【００１６】
前記第１処理手段は、磁気ディスク、光磁気ディスクまたは光ディスクに、情報を読み書きするディスクドライブであり、前記第２処理手段は、前記ホストと前記周辺機器との間で情報をやり取りするバスと、前記第１処理手段の内部で情報をやり取りするバスの変換を行うバス変換手段とすることも可能である。この場合には、かかるディスクドライブは、過渡的に定常電流以上の電流を消費するスピンアップの際には情報の処理を行うことができないため、その際に、このディスクドライブと協働して情報の処理を行うバス変換手段の電力の供給を抑制しても、情報の処理には支障が無く、ディスクドライブに必要な電流を確保することができる。
【００１７】
前記所定の規格は、ＵＳＢ規格またはＩＥＥＥ１３９４規格とすることができる。ＵＳＢ規格またはＩＥＥＥ１３９４規格は、周辺機器を接続するためのインターフェースとして多くのパーソナルコンピュータなどのホストに採用されており、本発明の周辺機器をより多くのホストで利用することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下説明した本発明の構成及び作用を一層明らかにするために、以下本発明を適用した周辺機器の一つとして、ＵＳＢ規格で信号の送受信と電力供給を受けるハードディスクドライブについて説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一形態であるハードディスクドライブ１０の外観図である。ハードディスクドライブ１０は、コンパクトな筺体を備え、その内部にはＩＤＥ規格のドライブ本体２０が収納されている。ハードディスクドライブ１０の上面には、ハードディスクドライブ１０がホストからアクセスされるときに赤色に点灯するアクセスランプ３０、電源がＯＮ時に緑色に点灯するパワーランプ４０が配置されている。また、ハードディスクドライブ１０の前面には、ＵＳＢ規格に準じたコネクタ５０が配置されている。このハードディスクドライブ１０は、ドライブ本体２０に内蔵されたハードディスクに、データを不揮発的に記録し、また、その記録したデータを読み出している。
【００２０】
図２は、ハードディスクドライブ１０に接続されるパーソナルコンピュータ６０と接続ケーブル７０の外観図である。接続ケーブル７０は、ホスト側のパーソナルコンピュータ６０あるいは図示しないＵＳＢハブに接続されるプラグ８０と、ハードディスクドライブ１０などの周辺機器側のコネクタ５０に接続されるプラグ９０とから構成されている。ＵＳＢ規格の場合、階層構造の上位側を示すＵＰ側のプラグ−コネクタと、下位側を示すＤＯＷＮ側のプラグ−コネクタとは、異なる形状をしている。
【００２１】
ハードディスクドライブ１０は、接続ケーブル７０がパーソナルコンピュータ６０に接続され、さらに接続ケーブル７０のプラグ９０がハードディスクドライブ１０のコネクタ５０に装着され、かつパーソナルコンピュータ６０が動作しておりＵＳＢポートがアクティブになっている場合に使用可能となる。
【００２２】
次に、ハードディスクドライブ１０の内部構造について説明する。図３は、ハードディスクドライブ１０の内部構造を示すブロック図である。接続ケーブル７０は、ＵＳＢ規格に準拠したハード構成、すなわち２本のデータラインＤＡＴＡ＋、ＤＡＴＡ−と＋５Ｖ（ＵＳＢ）、グランドＧＮＤとからなる合計４本のラインを内蔵しており、ホスト側であるパーソナルコンピュータ６０またはＵＳＢハブと、ハードディスクドライブ１０とを接続する。接続ケーブル７０を介して得られるＵＳＢ規格の信号は、ハードディスクドライブ１０内部のバス変換部１００によりＩＤＥ規格の信号に変換され、ドライブ本体２０との情報のやり取りに供される。
【００２３】
ハードディスクドライブ１０の内部には、図３に示すように、ドライブ本体２０のほか、バス変換部１００、電力供給制御部１１０などが備えられている。過渡的に定格電流以上の電流を消費して情報の処理を行う第１処理手段であるドライブ本体２０は、その内部のハードディスクを回転させるためのモータ３００を有している。電源投入時において、このモータ３００は、停止しているハードディスクを一定速度の回転まで加速させるスピンアップの際に、過渡的（例えば、１ｓｅｃ程度の間）に定格電流の数倍の電流（いわゆる突入電流）を必要とする。ドライブ本体２０と協働して情報の処理を行う第２処理手段であるバス変換部１００は、ＵＳＢ−ＩＤＥ間の相互の変換を図るものである。バス変換部１００は、電源ライン＋３．３Ｖ，＋２．５Ｖから電力を受け動作する。
【００２４】
電力供給制御部１１０は、＋５Ｖ（ＵＳＢ）の電力供給から得られた＋５Ｖ（Ｖｃｃ）を受けて動作する回路であり、ドライブ本体２０とバス変換部１００などの各部に電力を供給している。この電力供給制御部１１０には、電力抑制制御部１２０、電圧変換部１３０が設けられている。電力抑制制御部１２０は、バス変換部１００への電力の供給を遅延するため、電源の供給を受けてから所定の時間（例えば、４ｓｅｃ）経過後、電圧変換部１３０に制御信号Ｖｒｅｓを出力する。電圧変換部１３０は、制御信号Ｖｒｅｓの入力を受けたとき、＋３．３ボルトと＋２．５ボルトの電力をバス変換部１００に供給する直流安定化電源である。
【００２５】
次に、電力抑制制御部１２０の動作について説明する。図４は、電力抑制制御部１２０と電圧変換部１３０の詳細な回路図である。図示するように、この電力抑制制御部１２０は、電源供給の開始から所定の遅延時間後に、信号出力端子Ｖｒｅｓをハイレベルに反転するリトリガブルなワンショットマルチバイブレータ素子であるリセットＩＣ２００とその外付けのコンデンサＣ１，Ｃ２や抵抗器Ｒ１とから構成されている。リセットＩＣ２００は、信号出力端子Ｖｒｅｓのほか、電源が供給される電源端子Ｖｄｄ１、接地されるグランド端子ＧＮＤ１、遅延時間を設定するコンデンサＣ２が接続される設定端子Ｃｄを有する。電源端子Ｖｄｄ１には、電力供給制御部１１０に入力される＋５ボルトの電源ラインＶｃｃが接続されている。また、この電源ラインＶｃｃと接地ラインとの間に、安定化用のコンデンサＣ１が接続されている。
【００２６】
このリセットＩＣ２００の遅延時間は、設定端子Ｃｄに接続されたコンデンサＣ２の容量によって決定される。リセットＩＣ２００の内部に設けられた抵抗器を介してコンデンサＣ２が充電され、その端子電圧が予め定めた電圧以上になると、リセットＩＣ２００は、内蔵しているトランジスタ（図示せず）をターンオンする。このトランジスタのコレクタが、信号出力端子Ｖｒｅｓに接続されている。すなわち、このリセットＩＣ２００の信号出力端子Ｖｒｅｓは、いわゆるオープンコレクタタイプになっている。このため、この信号出力端子Ｖｒｅｓには、抵抗器Ｒ１が、プルアップ用に接続されている。
【００２７】
図５に、リセットＩＣ２００の動作状態を示した。リセットＩＣ２００の電源端子Ｖｄｄ１に電源が供給されると（タイミングｔ０）、コンデンサＣ２への充電が開始され、その設定端子Ｃｄの電圧は徐々に上昇する。この電圧が予め定めた参照電圧（Ｖｒｅｆ）以上となったとき（タイミングｔ１）、信号出力端子Ｖｒｅｓはハイレベルに反転する。ハイレベルに反転するまでの遅延時間ｔ１は、本実施例では約４秒とした。この遅延時間は、もとよりドライブ本体２０における過渡時間（突入電流が定常値に戻るまでの時間）に応じて定めればよい。
【００２８】
次に、電圧変換部１３０の動作について、図４を用いて説明する。図示するように、電圧変換部１３０は、チップイネーブル端子ＣＥ２を有する三端子レギュレータ２１０とその外付けのコンデンサＣ３，Ｃ４とから構成されている。チップイネーブル端子ＣＥ２は、リセットＩＣ２００の信号出力端子Ｖｒｅｓに接続されている。三端子レギュレータ２１０は、チップイネーブル端子ＣＥ２のほか、電源が供給される電源端子Ｖｄｄ２、外部に電力を供給する出力端子Ｖｏｕｔ２、接地されるグランド端子ＧＮＤ２を有する。電源端子Ｖｄｄ２は、電力供給制御部１１０に入力される＋５ボルトの電源ラインＶｃｃが接続されている。出力端子Ｖｏｕｔ２は、＋３．３ボルトの電源ライン＋３．３Ｖに接続されている。また、電源ラインＶｃｃ，＋３．３Ｖと接地ラインとの間に、それぞれ安定化用のコンデンサＣ３，Ｃ４が接続されている
【００２９】
チップイネーブル端子ＣＥ２は、三端子レギュレータ２１０をイネーブル状態またはディスエーブル状態、すなわち動作可能状態か休止状態かに設定する端子である。チップイネーブル端子ＣＥ２がハイレベルのとき、三端子レギュレータ２１０は動作可能な状態となり、電圧変換部１３０は、安定化された＋３．３ボルトの電力を外部に供給可能となる。チップイネーブル端子ＣＥ２がローレベルのとき、あるいは電源端子Ｖｄｄ２に電源が供給されていないときには、電圧変換部１３０から電源ライン＋３．３Ｖに電力が供給されることはない。
【００３０】
また、電圧変換部１３０には、前述の三端子レギュレータ２１０と同様の構成により、＋２．５ボルトの電力を外部に供給し、チップイネーブル端子ＣＥ３を有する、三端子レギュレータ２１５が設けられている。チップイネーブル端子ＣＥ３は、リセットＩＣ２００の信号出力端子Ｖｒｅｓに接続されている。三端子レギュレータ２１５は、チップイネーブル端子ＣＥ３のほか、外部に電力を供給する出力端子Ｖｏｕｔ３などを有する。チップイネーブル端子ＣＥ３がハイレベルのとき、電圧変換部１３０は、安定化された＋２．５ボルトの電力を外部に供給可能となる。チップイネーブル端子ＣＥ３がローレベルのとき、あるいは電源端子に電源が供給されていないときには、電圧変換部１３０から電源ライン＋２．５Ｖに電力が供給されることはない。
【００３１】
以上説明した実施例によれば、このハードディスクドライブ１０は、ドライブ本体２０がスピンアップのため突入電流を必要とする起動の際に、ドライブ本体２０に必要とされる電流を確保することができる。つまり、ハードディスクドライブ１０の定格状態においては、ドライブ本体２０とバス変換部１００ともに電流が供給されるが、その起動時においては、電力抑制制御部１２０の動作によりバス変換部１００への電流の供給が遮断される。その結果、ドライブ本体２０に電流の供給が集約され、スピンアップに必要な突入電流を確保することができる。
【００３２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。例えば、上記実施例では、ハードディスクドライブに適用した具体例を説明したが、光磁気ディスクドライブ（ＭＯＤ）、ＤＶＤドライブ、ＣＤドライブ、フレキシブルディスクドライブ（ＦＤＤ）、プリンタ、スキャナ等の他の周辺機器に適用しても良い。さらに、ＵＳＢ規格のみならず、ＩＥＥＥ１３９４規格などの他の規格にも適用することができる。
【００３３】
また、電力抑制制御部１２０は、あらかじめ設定された所定の時間ではなく、ドライブ本体２０に設けられたモータ３００の電流値を検知するセンサ３１０を図６のように設けて、スピンアップ後に所定の電流値に低下するまで、電力供給を抑制するようにしても良い。さらに、ハードディスクドライブ２０のステータスを検知するようにして、Ｂｕｓｙ（スピンアップ状態）からＲｅａｄｙ（情報処理可能状態）になるまで、電力供給を抑制するようにしても良い。一方、電力供給の抑制は、電力供給の遮断ではなく、供給する電流値を抑えるか、一部の回路にのみ供給するようにしても良い。他にも、電力供給を抑制する対象は、バス変換部１００に限定するものではなく、周辺機器を構成する他の電子部品に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例であるハードディスクドライブ１０の外観図である。
【図２】本発明の実施例であるハードディスクドライブ１０に接続されるパーソナルコンピュータ６０と接続ケーブル７０の外観図である。
【図３】本発明の実施例であるハードディスクドライブ１０の内部構造を示すブロック図である。
【図４】電力抑制制御部１２０と電圧変換部１３０の詳細な回路図である。
【図５】リセットＩＣ２００の動作状態を示すタイムチャートである。
【図６】本発明のその他の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…ハードディスクドライブ
２０…ドライブ本体
３０…アクセスランプ
４０…パワーランプ
５０…コネクタ
６０…パーソナルコンピュータ
７０…接続ケーブル
８０…プラグ
９０…プラグ
１００…バス変換部
１１０…電力供給制御部
１２０…電力抑制制御部
１３０…電圧変換部
２００…リセットＩＣ
２１０…三端子レギュレータＩＣ
２１５…三端子レギュレータＩＣ
３００…モータ
３１０…センサ
【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】
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