(57)【要約】【課題】本発明は、複数種のストレージメディア各々単独の動作をサポートでき、同時にユーザの使い勝手を向上できると共に省電力化が図れる、ＵＳＢデバイス及びＵＳＢデバイスの制御方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明のＵＳＢデバイスは、バス切替手段、検出手段、補助電源及び電源制御手段を有している。バス切替手段は、ストレージメディアとホストとの間のＵＳＢ接続をハードウェア的に接合あるいは離脱可能に制御する。検出手段は、バス切替手段により切替えられ、かつ装着されたストレージメディアを検出する。補助電源は、バス電源と別系統でＵＳＢデバイスへの電源供給可能な電源である。電源制御手段は、ストレージメディアの装着前の状態では内部での電源供給を検出手段による検出結果に基づいて最小限の機能ブロックに対してのみ行うためにバス電源及び補助電源による供給を制御する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種のストレージメディアがホストとの間でＵＳＢ接続による装着可能であり、装着されたストレージメディアとホストとの間の通信を行い、バスからのバス電源の供給により動作するＵＳＢデバイスにおいて、
ストレージメディアとホストとの間のＵＳＢ接続をハードウェア的に接合あるいは離脱可能に制御するバス切替手段と、
該バス切替手段により切替えられ、かつ装着されたストレージメディアを検出する検出手段と、
前記バス電源と別系統でＵＳＢデバイスへの電源供給可能な補助電源と、
ストレージメディアの装着前の状態では内部での電源供給を前記検出手段による検出結果に基づいて最小限の機能ブロックに対してのみ行うために、前記バス電源及び前記補助電源による供給を制御する電源制御手段とを具備することを特徴とするＵＳＢデバイス。
【請求項２】
前記ストレージメディアが複数装着された際に、必要な電流容量を計算する電流値算出手段を有し、前記電源制御手段は、前記電流値算出手段により得られた総電流容量が前記ホストから供給可能なバス電源の供給を上回る場合に前記補助電源の供給電力をバス電源の供給電力に加えて前記ストレージメディアに供給し、下回る場合にはバス電源の供給電力のみでまかなうように前記バス電源及び前記補助電源による供給を制御する請求項１記載のＵＳＢデバイス。
【請求項３】
前記補助電源を二次電池により構成する請求項１又は２に記載のＵＳＢデバイス。
【請求項４】
前記補助電源を充電する充電手段を備えた請求項１〜３のいずれかに記載のＵＳＢデバイス。
【請求項５】
前記充電手段によって行われる充電は、前記総電流容量が前記ホストから供給可能なバス電源の供給電力を下回る際に、ＵＳＢデバイスに供給される分以外の余剰の電流を用いて行う請求項４記載のＵＳＢデバイス。
【請求項６】
前記充電手段によって行われる充電は、前記ストレージメディアが装着されてない時に実施される請求項５記載のＵＳＢデバイス。
【請求項７】
複数種のストレージメディアがホストとの間でＵＳＢ接続による装着可能であり、装着されたストレージメディアとホストとの間の通信を行い、バスからのバス電源の供給による動作を制御するＵＳＢデバイスの制御方法において、
ストレージメディアとホストとの間のＵＳＢ接続をハードウェア的に接合あるいは離脱可能に制御するバス切替工程と、
該バス切替工程により切替えられ、かつ装着されたストレージメディアを検出する検出工程と、
ストレージメディアの装着前の状態では内部での電源供給を前記検出工程による検出結果に基づいて最小限の機能ブロックに対してのみ行うために、前記バス電源、及び前記バス電源と別系統でＵＳＢデバイスへの電源供給可能な補助電源による供給を制御する電源制御工程とを有することを特徴とするＵＳＢデバイスの制御方法。
【請求項８】
前記ストレージメディアが複数装着された際に、必要な電流容量を計算する電流値算出工程を有し、前記電源制御工程において前記電流値算出工程により得られた総電流容量が前記ホストから供給可能なバス電源の供給を上回る場合に前記補助電源の供給電力をバス電源の供給電力に加えて前記ストレージメディアに供給し、下回る場合にはバス電源の供給電力のみでまかなうように前記バス電源及び前記補助電源による供給を制御する請求項７記載のＵＳＢデバイスの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＵＳＢデバイス及びＵＳＢデバイスの制御方法に関し、詳細には複数種のストレージデバイスのサポートを装着可能とし、かつ安定した電源供給を行うことができるＵＳＢデバイス及びＵＳＢデバイスの制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開２０００−２９５４４号公報
近年、複数種のストレージメディアをサポートした外部接続用のＵＳＢデバイスが多く見られる。デジタルカメラ等の小型携帯機器の普及に伴い、記憶媒体としてメモリスティックやコンパクトフラッシュ（登録商標）（以下ＣＦと略す）など複数種のストレージメディアを扱えるコンパクトなＵＳＢデバイスの需要が増えてきたためである。外部接続用のＵＳＢデバイスの中には、電源をホスト（ＵＳＢデバイスを接続されるシステム本体）より供給される形態を取り、ＡＣ／ＤＣ変換用の電源回路やケーブルを省いているものがある。それらのＵＳＢデバイスは、ホストより、供給可能な電流容量は制限されるため（ＵＳＢ規格上５００ｍＶ／５Ｖ）、当然ＵＳＢデバイスは電流容量内での実現できる機能に制限をされる。例えば複数種のストレージメディアの制御には大電流が必要なこともあり、実現が難しい面がある。
【０００３】
そこで、上記特許文献１によれば、充電可能なバッテリ装置をＵＳＢデバイス内に持ち、ＵＳＢデバイス動作中に、過渡的に電流が不足した時にバッテリ装置より電源供給を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１では、省電力を意識した、電源マネージメントではなく、携帯端末などには考慮が足りない。複数種のストレージメディアそれぞれ、単独で動作をサポートしたものの、同時に動作を実現することに対しては、サポートができなかった。また、ホストからＵＳＢインターフェースを介して、供給される電源供給能力の範囲を超えるもの使われ方への対応に不備があった。
【０００５】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、複数種のストレージメディア各々単独の動作をサポートでき、同時にユーザの使い勝手を向上できると共に省電力化が図れる、ＵＳＢデバイス及びＵＳＢデバイスの制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記問題点を解決するために、複数種のストレージメディアがホストとの間でＵＳＢ接続による装着可能であり、装着されたストレージメディアとホストとの間の通信を行い、バスからのバス電源の供給により動作する、本発明のＵＳＢデバイスは、ストレージメディアとホストとの間のＵＳＢ接続をハードウェア的に接合あるいは離脱可能に制御するバス切替手段と、バス切替手段により切替えられ、かつ装着されたストレージメディアを検出する検出手段と、バス電源と別系統でＵＳＢデバイスへの電源供給可能な補助電源と、ストレージメディアの装着前の状態では内部での電源供給を検出手段による検出結果に基づいて最小限の機能ブロックに対してのみ行うために、バス電源及び補助電源による供給を制御する電源制御手段とを具備することに特徴がある。よって、ストレージメディアが装着されるまでデバイスへの通電を最小限に抑えられ、省電力化によりバッテリ駆動のパーソナルコンピュータの長時間駆動が可能となり、複数種のストレージメディア各々単独の動作をサポートでき、同時にユーザの使い勝手を向上できると共に省電力化が図れる。
【０００７】
また、ストレージメディアが複数装着された際に、必要な電流容量を計算する電流値算出手段を有する。そして、電源制御手段は、電流値算出手段により得られた総電流容量がホストから供給可能なバス電源の供給を上回る場合に補助電源の供給電力をバス電源の供給電力に加えてストレージメディアに供給し、下回る場合にはバス電源の供給電力のみでまかなうようにバス電源及び補助電源による供給を制御する。よって、複数のストレージメディアが装着され、制御に必要な電源がホストからのバス電源の供給でまかなうには不十分な場合でも補助電源をバス電源の供給と合せて使用することにより動作できると共に、ストレージメディアが装着されていない時は余計なホストの電力消費を削減することが可能となる。
【０００８】
更に、補助電源を二次電池により構成することにより、ＵＳＢデバイスをコンパクトに構成できる。また、補助電源を充電する充電手段を備えたことにより、ホストからＵＳＢインターフェースを利用して補助電源の充電を行えられるので、充電が簡単に行えられる。更に、充電手段によって行われる充電は総電流容量がホストから供給可能なバス電源の供給電力を下回る際にＵＳＢデバイスに供給される分以外の余剰の電流を用いて行い、または充電手段によって行われる充電はストレージメディアが装着されてない時に実施されるので、バス電源の供給の空いている電流容量を用いて自動的に充電されるのでユーザの操作が省ける。
【０００９】
また、別の発明としてのＵＳＢデバイスの制御方法によれば、ストレージメディアとホストとの間のＵＳＢ接続をハードウェア的に接合あるいは離脱可能に制御するバス切替工程と、バス切替工程により切替えられ、かつ装着されたストレージメディアを検出する検出工程と、ストレージメディアの装着前の状態では内部での電源供給を検出工程による検出結果に基づいて最小限の機能ブロックに対してのみ行うために、バス電源、及びバス電源と別系統でＵＳＢデバイスへの電源供給可能な補助電源による供給を制御する電源制御工程とを有する。よって、複数種のストレージメディア各々単独の動作をサポートでき、同時にユーザの使い勝手を向上できると共に省電力化が図れる。
【００１０】
更に、ストレージメディアが複数装着された際に、必要な電流容量を計算する電流値算出工程を有する。そして、電源制御工程において電流値算出工程により得られた総電流容量がホストから供給可能なバス電源の供給を上回る場合に補助電源の供給電力をバス電源の供給電力に加えてストレージメディアに供給し、下回る場合にはバス電源の供給電力のみでまかなうようにバス電源及び補助電源による供給を制御する。よって、複数のストレージメディアが装着され、制御に必要な電源がホストからのバス電源の供給でまかなうには不十分な場合でも補助電源をバス電源の供給と合せて使用することにより動作できると共に、ストレージメディアが装着されていない時は余計なホストの電力消費を削減することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のＵＳＢデバイスは、ストレージメディアとホストとの間のＵＳＢ接続をハードウェア的に接合あるいは離脱可能に制御するバス切替手段と、バス切替手段により切替えられ、かつ装着されたストレージメディアを検出する検出手段と、バス電源と別系統でＵＳＢデバイスへの電源供給可能な補助電源と、ストレージメディアの装着前の状態では内部での電源供給を検出手段による検出結果に基づいて最小限の機能ブロックに対してのみ行うために、バス電源及び補助電源による供給を制御する電源制御手段とを具備する。
【００１２】
【実施例】
図１は本発明の一実施例に係るＵＳＢデバイスの構成を示すブロック図である。同図において、本実施例のＵＳＢデバイス１００は、複数種のストレージメディア２００、例えばメモリスティック２０１、ＣＦ２０２、スマートメディア２０３、ＰＣカード２０４、ＦＤＤ２０５などを制御可能な機能を持ったＵＳＢデバイスを想定している。このＵＳＢデバイス１００は、ＣＰＵ１０１をコアに持ち、ＵＳＢ規格に準拠したコミュニケーション・フローをサポートしたＵＳＢインターフェース部１０２により、ホスト３００とのＵＳＢインターフェース部１０２による通信、各ストレージ制御部１０５〜１０９へのデータ送受信を行う。
また、コードＲＯＭ１０３は、ＵＳＢデバイス１００を動作させるためのファームウェアが各ストレージ制御用にそれぞれ保持されている。ＲＡＭ１０４は、ファームウェアの実行領域と、コードＲＯＭ１０３よりＵＳＢインターフェース部１０２を介してダウンロードされたファームウェアプログラムが保管される領域とがある。通常、ファームウェアプログラムの実行時間を短縮する目的でＲＯＭ領域からＲＡＭ領域に移動される。メモリスティック制御部１０５、ＣＦ制御部１０６、スマートメディア制御部１０７、ＰＣカード制御部１０８、ＦＤＤ制御部１０９は、それぞれメモリスティック２０１、ＣＦ２０２、スマートメディア２０３、ＰＣカード２０４、ＦＤＤ２０５のストレージメディア２００の制御を行い、バス切替制御部１１０へと接続される。バス切替制御部１１０は複数種のストレージメディア２００中の一つのストレージメディアとＵＳＢインターフェース部１０２への接続をハードウェア的に実現する。インターフェースコネクタ１１１は、それぞれメモリスティック２０１、ＣＦ２０２、スマートメディア２０３、ＰＣカード２０４、ＦＤＤ２０５のストレージメディア２００のインターフェースコネクタであり、各ストレージメディアが装着されたことを検出し、その情報をＵＳＢインターフェース部１０２及び電源制御部１１２へ伝達する機能を具備する。電源制御部１１２はＵＳＢポート１１３より、電源供給され、ＵＳＢデバイス１００の機能ブロックへそれぞれ個別に供給する機能を具備する。また、電源制御部１１２は、ＵＳＢポート１１３から電源供給を受けると共に、補助電源１１５から補助パワーを受け取るように２系統の電源入力ラインを持ち、電源入力ラインの制御を行う。補助電源１１５は二次電池として構成され、充電制御部１１６から充電可能である。ＵＳＢポート１１３から、電源ラインはバスパワーと呼ばれ、ＵＳＢ規格により、最大５００ｍＡと規定されている。電流容量テーブル１１４は、図２に示すように、ストレージメディアそれぞれの制御に必要な電流容量の一覧が列挙されており、電流容量テーブルの情報を参照することにより、ＵＳＢデバイスとして、必要な電流容量の総和が算出できる仕組みをもつ。
【００１３】
次に、本実施例のＵＳＢデバイスにおける制御フローを示す図３に従って本実施例の制御動作について説明する。先ず、図１のホストに電源が投入されると（ステップＳ１０１）。この時バスパワーを通じて、図１の電源制御部１１２とインターフェースコネクタ１１１のストレージメディア２００の装着を検出する回路のみ稼動し、その他のブロックでの電流消費はない。インターフェースコネクタ１１１にメディア各種が装着されると（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、メディア検出信号が電源制御部１１２に通知され（ステップＳ１０３）、その情報を基に電源制御部１１２が電流容量テーブル１１４より、対象となるストレージデバイス２００の電流容量を参照し、ＵＳＢデバイス１００としての必要電流容量を算出する（ステップＳ１０４）。例えば、メモリスティック２０１とＰＣカード２０４が装着された場合は、図２に示す電流容量テーブルより、１００ｍＡ＋２００ｍＡ＋３００ｍＡ＝６００ｍＡと算出できる。そして、電源制御部１１２は、この時の電流容量の総和が、前述のＵＳＢ規格５００ｍＡの上限を上回るか否かを判断し（ステップＳ１０５）、下回った時（ステップＳ１０５；ＮＯ）は、バスパワーのみでＵＳＢデバイス１００の電源をまかない（ステップＳ１０６）、上回った場合（ステップＳ１０５；ＹＥＳ）は、補助電源１１５からの補助パワーもバスパワーに付加して、ＵＳＢデバイス１００の電源として供給を行う（ステップＳ１０７）。電源供給は、装着されたストレージメディア２００の駆動に不必要なブロックはオフしておくため、余計な電流消費を抑えることが可能となる。その後、ホスト３００から、ＵＳＢデバイス１００の初期化を行い、使用可能となる（ステップＳ１０８）。一方、図１の充電制御部１１６による補助電源１１５への充電はバスパワーを利用する。特にストレージメディアに何も装着されてない時の余剰電流を使用し行う。補助電源１１５が十分に充電されているかどうかの判断をし（ステップＳ１０９）、十分でなければ（ステップＳ１０９；ＮＯ）、パスパワーを用いて充電を行い（ステップＳ１１０）、十分であれば（ステップＳ１０９；ＹＥＳ）、ＵＳＢデバイス１００の初期化フローに移行する（ステップＳ１０８）。ＵＳＢデバイス１００の初期化が終わった後も、メディアの装着を常に監視し（ステップＳ１１１）変化が生じた場合（ステップＳ１１１；ＹＥＳ）は随時ステップＳ１０２に戻り、装着されているメディアの種類を確認する。
【００１４】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、複数種のストレージメディアがホストとの間でＵＳＢ接続による装着可能であり、装着されたストレージメディアとホストとの間の通信を行い、バスからのバス電源の供給により動作する、本発明のＵＳＢデバイスは、ストレージメディアとホストとの間のＵＳＢ接続をハードウェア的に接合あるいは離脱可能に制御するバス切替手段と、バス切替手段により切替えられ、かつ装着されたストレージメディアを検出する検出手段と、バス電源と別系統でＵＳＢデバイスへの電源供給可能な補助電源と、ストレージメディアの装着前の状態では内部での電源供給を検出手段による検出結果に基づいて最小限の機能ブロックに対してのみ行うために、バス電源及び補助電源による供給を制御する電源制御手段とを具備することに特徴がある。よって、ストレージメディアが装着されるまでデバイスへの通電を最小限に抑えられ、省電力化によりバッテリ駆動のパーソナルコンピュータの長時間駆動が可能となり、複数種のストレージメディア各々単独の動作をサポートでき、同時にユーザの使い勝手を向上できると共に省電力化が図れる。
【００１６】
また、ストレージメディアが複数装着された際に、必要な電流容量を計算する電流値算出手段を有する。そして、電源制御手段は、電流値算出手段により得られた総電流容量がホストから供給可能なバス電源の供給を上回る場合に補助電源の供給電力をバス電源の供給電力に加えてストレージメディアに供給し、下回る場合にはバス電源の供給電力のみでまかなうようにバス電源及び補助電源による供給を制御する。よって、複数のストレージメディアが装着され、制御に必要な電源がホストからのバス電源の供給でまかなうには不十分な場合でも補助電源をバス電源の供給と合せて使用することにより動作できると共に、ストレージメディアが装着されていない時は余計なホストの電力消費を削減することが可能となる。
【００１７】
更に、補助電源を二次電池により構成することにより、ＵＳＢデバイスをコンパクトに構成できる。また、補助電源を充電する充電手段を備えたことにより、ホストからＵＳＢインターフェースを利用して補助電源の充電を行えられるので、充電が簡単に行えられる。更に、充電手段によって行われる充電は総電流容量がホストから供給可能なバス電源の供給電力を下回る際にＵＳＢデバイスに供給される分以外の余剰の電流を用いて行い、または充電手段によって行われる充電はストレージメディアが装着されてない時に実施されるので、バス電源の供給の空いている電流容量を用いて自動的に充電されるのでユーザの操作が省ける。
【００１８】
また、別の発明としてのＵＳＢデバイスの制御方法によれば、ストレージメディアとホストとの間のＵＳＢ接続をハードウェア的に接合あるいは離脱可能に制御するバス切替工程と、バス切替工程により切替えられ、かつ装着されたストレージメディアを検出する検出工程と、ストレージメディアの装着前の状態では内部での電源供給を検出工程による検出結果に基づいて最小限の機能ブロックに対してのみ行うために、バス電源、及びバス電源と別系統でＵＳＢデバイスへの電源供給可能な補助電源による供給を制御する電源制御工程とを有する。よって、複数種のストレージメディア各々単独の動作をサポートでき、同時にユーザの使い勝手を向上できると共に省電力化が図れる。
【００１９】
更に、ストレージメディアが複数装着された際に、必要な電流容量を計算する電流値算出工程を有する。そして、電源制御工程において電流値算出工程により得られた総電流容量がホストから供給可能なバス電源の供給を上回る場合に補助電源の供給電力をバス電源の供給電力に加えてストレージメディアに供給し、下回る場合にはバス電源の供給電力のみでまかなうようにバス電源及び補助電源による供給を制御する。よって、複数のストレージメディアが装着され、制御に必要な電源がホストからのバス電源の供給でまかなうには不十分な場合でも補助電源をバス電源の供給と合せて使用することにより動作できると共に、ストレージメディアが装着されていない時は余計なホストの電力消費を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るＵＳＢデバイスの構成を示すブロック図である。
【図２】電流容量テーブルの情報を示す図である。
【図３】本実施例のＵＳＢデバイスにおける制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００；ＵＳＢデバイス、１０１；ＣＰＵ、
１０２；ＵＳＢインターフェース部、１０３；コードＲＯＭ、
１０４；ＲＡＭ、１０５；メモリスティック制御部、
１０６；ＣＦ制御部、１０７；スマートメディア制御部、
１０８；ＰＣカード制御部、１０９；ＦＤＤ制御部、
１１０；バス切替制御部、１１１；インターフェースコネクタ、
１１２；電源制御部、１１３；ＵＳＢポート、１１４；電流容量テーブル、
１１５；補助電源、１１６；充電制御部、２００；ストレージメディア、
２０１；メモリスティック、２０２；ＣＦ、
２０３；スマートメディア、２０４；ＰＣカード、２０５；ＦＤＤ、
３００；ホスト。
【図１】
2004213392.tif 000003
【図２】
2004213392.tif 000004
【図３】
2004213392.tif 000005