JP6297520B2 - USB power capability check system - Google Patents

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Description

本発明は、ＵＳＢポートを備えたＵＳＢ電源機器に接続して用いられ、そのＵＳＢ電源の実力値がわかるＵＳＢ電源のチェックシステムに関する。   The present invention relates to a USB power supply check system that is used by being connected to a USB power supply device equipped with a USB port and that can recognize the actual value of the USB power supply.

従来、例えばパソコンなどをＵＳＢ電源機器とするＵＳＢファン等の機器（以下、ＵＳＢ駆動機器という。）が広く知られている。ちなみに、この種従来のＵＳＢ駆動機器は、ＵＳＢの電源端子とモータ端子が直接繋がっており、マイコンを搭載していないものが通常である。   2. Description of the Related Art Conventionally, a device such as a USB fan (hereinafter referred to as a USB drive device) using a personal computer or the like as a USB power supply device is widely known. Incidentally, this type of conventional USB drive device is usually one in which a USB power supply terminal and a motor terminal are directly connected and no microcomputer is mounted.

また、ＵＳＢ電源は、例えば、ＵＳＢ２．０の規格では、５Ｖ、５００ｍＡの電力供給がなされ、ＵＳＢ３．０では、５Ｖ、９００ｍＡの電力供給がなされていることはよく知られているが、いずれも出力電流が制限されている。   In addition, for example, it is well known that USB power is supplied with 5 V and 500 mA in the USB 2.0 standard, and is supplied with 5 V and 900 mA in USB 3.0. The output current is limited.

実用新案登録第３１６６９２８号公報Utility Model Registration No. 3166828

ＵＳＢポートの出力電流に制限のあるＵＳＢ電源機器では、ＵＳＢ駆動機器を使用する場合、当該駆動機器の消費電流が、当該電源機器の出力電流の規格値を超えないようにしなければならない。他方で、新たなＵＳＢ駆動機器を開発しその機器の検証を行うには、使用するＵＳＢ電源機器の実力値つまり出力値のデータが明らかでなければならない。   In a USB power supply device with a limited output current of the USB port, when using a USB drive device, the current consumption of the drive device must not exceed the standard value of the output current of the power supply device. On the other hand, in order to develop a new USB drive device and verify the device, the actual value, that is, the output value data of the USB power supply device to be used must be clear.

また、規格の不分明なＵＳＢ電源機器を用いる場合は、予め当該電源機器の実力を検証しないでＵＳＢ駆動機器を使用すると、当該電源機器と当該駆動機器に不慮の故障を惹起するおそれもある。これを回避するためには、前記同様に、ＵＳＢ電源機器の出力値のデータが明らかでなければならない。   In addition, when using a USB power supply device whose standard is unclear, using the USB drive device without verifying the capability of the power supply device in advance may cause an unexpected failure in the power supply device and the drive device. In order to avoid this, as described above, the output value data of the USB power supply device must be clear.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ＵＳＢ電源機器の出力値のデータを容易に取得することができるＵＳＢ電源のチェックシステムを提案するものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and proposes a USB power supply check system that can easily acquire output value data of a USB power supply device.

本願第１請求項に記載した発明は、ＵＳＢポートを備えたＵＳＢ電源機器１０にシステム構成１が接続して用いられるＵＳＢ電源のチェックシステムであって、
前記システム構成１は、
抵抗体を備えるとともにこの抵抗値を可変できる可変負荷３と、
前記ＵＳＢ電源機器１０のＵＳＢポートに接続されるＵＳＢポート出力電圧測定回路を具備して、当該ＵＳＢポート出力電圧及び電流の監視と電圧判定及び制御並びに前記可変負荷を制御するマイコン２とのみから構成され、
前記マイコン２は、一方で、前記ＵＳＢポートへ接続した際に、ＵＳＢポート出力電圧を測定するとともに、この測定値よりも小さい値で且つ任意の電圧をＵＳＢポート出力電圧降下判定の電圧閾値として設定し、他方で、前記可変負荷３の負荷の変化にともなう前記ＵＳＢポート出力値を測定するものであり、
更に、前記測定した前記ＵＳＢポートの出力電圧が前記任意に設定した電圧閾値を下回るときに、ＵＳＢポート出力値の測定データを出力するようにしたことを特徴とするＵＳＢ電源のチェックシステムである。
The invention described in claim 1 of the present application is a USB power supply check system used by connecting the system configuration 1 to a USB power supply device 10 having a USB port,
The system configuration 1 includes
A variable load 3 having a resistor and a variable resistance value;
It comprises a USB port output voltage measuring circuit connected to the USB port of the USB power supply device 10, composed of a microcomputer 2 for controlling the monitoring and voltage determination and control and the variable load of the USB port output voltage and current only And
On the other hand, when connected to the USB port, the microcomputer 2 measures the USB port output voltage , and sets an arbitrary voltage that is smaller than the measured value as a voltage threshold value for determining the USB port output voltage drop. On the other hand, the USB port output value according to the load change of the variable load 3 is measured.
Furthermore, the USB power supply check system is characterized in that when the measured output voltage of the USB port falls below the arbitrarily set voltage threshold value, measurement data of the USB port output value is output.

本願第２請求項に記載した発明は、ＵＳＢポートを備えたＵＳＢ電源機器１０にシステム構成１が接続して用いられるＵＳＢ電源のチェックシステムであって、
前記システム構成１は、
抵抗体を備えるとともにこの抵抗値を可変できる可変負荷３と、
前記ＵＳＢ電源機器１０のＵＳＢポートに接続されるＵＳＢポート出力電圧測定回路を具備して、当該ＵＳＢポート出力電圧及び電流の監視と電圧判定及び制御並びに前記可変負荷を制御するマイコン２とのみから構成され、
前記マイコン２は、一方で、前記ＵＳＢポートへ接続した際に、ＵＳＢポート出力電圧を測定するとともに、この測定値よりも小さい値で且つ任意の電圧をＵＳＢポート出力電圧降下判定の電圧閾値として設定し、他方で、前記可変負荷３の負荷の変化にともなう前記ＵＳＢポート出力値を測定するものであり、
更に、前記測定した前記ＵＳＢポートの出力電圧が前記任意に設定した電圧閾値を下回るときに、前記ＵＳＢポート出力値の測定を停止するとともに、前記ＵＳＢ電源機器１０において前記測定を停止したときの出力電流を表示するように出力電流値を出力し、又は前記ＵＳＢ電源機器１０において前記ＵＳＢ電源機器１０への接続時から測定停止時までの出力電流及び出力電圧のグラフデータを表示するように電流−電圧の対応関係を出力するようにしたことを特徴とするＵＳＢ電源のチェックシステムである。 The invention described in claim 2 of the present application is a USB power supply check system used by connecting the system configuration 1 to a USB power supply device 10 having a USB port,
The system configuration 1 includes
A variable load 3 having a resistor and a variable resistance value;
A USB port output voltage measuring circuit connected to the USB port of the USB power supply device 10 is provided, and only the microcomputer 2 that monitors the USB port output voltage and current, determines and controls the voltage, and controls the variable load. And
On the other hand, when connected to the USB port, the microcomputer 2 measures the USB port output voltage, and sets an arbitrary voltage that is smaller than the measured value as a voltage threshold value for determining the USB port output voltage drop. On the other hand, the USB port output value according to the load change of the variable load 3 is measured.
Further, when the measured output voltage of the USB port falls below the arbitrarily set voltage threshold, the measurement of the USB port output value is stopped, and the output when the measurement is stopped in the USB power supply device 10 The output current value is output so as to display the current , or the current − so as to display the graph data of the output current and the output voltage from when the USB power supply device 10 is connected to the USB power supply device 10 until the measurement is stopped. The USB power supply check system is characterized in that the correspondence between the voltages is output .

本発明に係るＵＳＢ電源のチェックシステムによれば、測定した前記ＵＳＢポート出力電圧が前記電圧閾値を下回るときに測定データを出力して、出力電流を表示し、或いはＵＳＢ電源機器に接続時から測定停止時までの出力電流及び出力電圧のグラフデータを表示するので、使用するＵＳＢ電源機器の出力値のデータを容易に取得することができるようになる。   According to the USB power supply check system according to the present invention, when the measured USB port output voltage falls below the voltage threshold, the measurement data is output, the output current is displayed, or the measurement is performed from the time of connection to the USB power supply device. Since the graph data of the output current and the output voltage until the stop is displayed, the output value data of the USB power supply device to be used can be easily obtained.

従って、使用するＵＳＢ電源機器の電源の実力値が判明するので、ＵＳＢファンなどの新たなＵＳＢ駆動機器を開発しその機器の検証をする場合に、利用するＵＳＢ電源機器の不具合の有無を予め明らかにしておくことができる。また、規格の不分明なＵＳＢ電源機器を用いる場合も、当該電源機器の実力が判明するので、これにＵＳＢ駆動機器を接続して不慮の故障を惹起するようなことを回避することが可能になる。   Therefore, since the actual power value of the USB power supply device to be used is known, when developing a new USB drive device such as a USB fan and verifying the device, it is clear in advance whether there is a problem with the USB power supply device to be used. Can be kept. In addition, even when using a USB power supply device whose standard is unclear, the ability of the power supply device is found, so that it is possible to avoid an unexpected failure by connecting a USB drive device to the power supply device. Become.

本発明の実施例に係り、システム構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a system configuration according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係るフローチャートである。It is a flowchart which concerns on the Example of this invention.

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本例のＵＳＢ電源のチェックシステムの構成を示す図で、この例では、ＵＳＢ電源機器１０としてパソコンを用いている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing the configuration of the USB power supply check system of this example. In this example, a personal computer is used as the USB power supply device 10.

本例のＵＳＢ電源のチェックシステムのシステム構成１は、図１に示すように、ＵＳＢ電源機器１０のＵＳＢポートにＵＳＢケーブルで接続されるものであって、マイコン２、可変負荷３を備える。   As shown in FIG. 1, the system configuration 1 of the USB power supply check system of this example is connected to a USB port of a USB power supply device 10 with a USB cable, and includes a microcomputer 2 and a variable load 3.

前記マイコン２は、ＵＳＢ電源機器１０のＵＳＢポートに接続されるＵＳＢポート出力電圧測定回路を具備して、当該ＵＳＢポート出力電圧及び電流の監視と電圧判定及び制御並びに前記可変負荷３を制御する。   The microcomputer 2 includes a USB port output voltage measurement circuit connected to the USB port of the USB power supply device 10, and monitors the USB port output voltage and current, determines and controls the voltage, and controls the variable load 3.

更に、マイコン２は、前記ＵＳＢポートへ接続した際にＵＳＢポート出力電圧を測定する。そして、この測定値を用いて、ＵＳＢポート出力電圧降下判定の電圧閾値を設定する。   Furthermore, the microcomputer 2 measures the USB port output voltage when connected to the USB port. Then, a voltage threshold value for determining the USB port output voltage drop is set using this measured value.

この設定される電圧の閾値は、本例の場合、このシステム構成１がＵＳＢ電源機器１０のＵＳＢポートに接続された際、可変負荷３の軽負荷時（チェックシステムのマイコン電流が少ないとき）のＵＳＢ電源電圧Ｖｕｓｂを測定（例えば５Ｖ）し、電圧降下が１０％までの、電流値に対するグラフを形成することとして、電圧降下判定閾値Ｖｔｈ（４．５Ｖ）を設定する。   In the case of this example, the threshold value of the voltage to be set is that when the system configuration 1 is connected to the USB port of the USB power source device 10 and the variable load 3 is lightly loaded (when the microcomputer current of the check system is small). The USB power supply voltage Vusb is measured (for example, 5 V), and the voltage drop determination threshold Vth (4.5 V) is set as forming a graph with respect to the current value until the voltage drop is 10%.

この閾値の設定は、その設定方法を予めマイコン２に具備させておくか、又は、このシステム構成１を使用する際に都度、手動で設定するようにしてもよい。   The threshold value may be set in advance in the microcomputer 2 or may be manually set each time the system configuration 1 is used.

可変負荷３は、抵抗体を備えるとともにこの抵抗値を可変できるものであれば適宜のものでよい。この抵抗体は、通常の可変抵抗や、ＵＳＢファンなどのＵＳＢ駆動機器でその駆動に要する負荷がリニアに増減するものなど、適宜のものを用いることができる。   The variable load 3 may be an appropriate one as long as it includes a resistor and can change the resistance value. As this resistor, an appropriate variable resistor or a device that can increase or decrease the load required for driving the USB drive device such as a USB fan linearly can be used.

尚、可変負荷３の負荷の変更は、抵抗体の抵抗値を所定の値で変更するように予めマイコン２に具備させておくか、又は、このシステム構成１を使用する際に都度、手動で変化させるようにしてもよい。   The load of the variable load 3 can be changed by pre-installing the microcomputer 2 so as to change the resistance value of the resistor by a predetermined value, or manually when using the system configuration 1. It may be changed.

そして、本例のＵＳＢ電源のチェックシステムの可変負荷３の負荷を変化させて、例えば負荷を漸次大きくして、ＵＳＢポートの出力電流を徐々に増やしていき、これらの電圧−電流のデータを測定する。   Then, by changing the load of the variable load 3 of the USB power supply check system of this example, for example, gradually increasing the load, gradually increasing the output current of the USB port, and measuring these voltage-current data To do.

また、ＵＳＢポートの出力電流が増加して、電圧降下が進み、Ｖｕｓｂ＝Ｖｔｈになったときに、測定データが出力されるように設けられている。   Also, the measurement data is output when the output current of the USB port increases, the voltage drop proceeds, and Vusb = Vth.

この測定データは、Ｖｕｓｂ＝Ｖｔｈになったときの出力電流が取得され、また、接続時から終了時までの電流−電圧グラフデータが、例えば１ｍＡ刻みで取得される。   As this measurement data, the output current when Vusb = Vth is acquired, and the current-voltage graph data from the connection time to the end time is acquired in increments of 1 mA, for example.

尚、この電圧−電流データの測定において、例えばＵＳＢ電源機器１０にパソコンを使用した場合、ＵＳＢのデータ端子を用いて、パソコンとデータ通信できるようにしておけば、パソコンの中に電流−電圧の対応関係を出力して、このパソコンの電流−電圧のグラフデータや波形を表示することができる。   In this measurement of voltage-current data, for example, when a personal computer is used as the USB power supply device 10, if the USB data terminal is used to enable data communication with the personal computer, the current-voltage data in the personal computer can be obtained. The correspondence can be output and the personal computer's current-voltage graph data and waveform can be displayed.

また、接続時から終了時までの電流−電圧グラフデータを出力するようにすれば、ＵＳＢ電源機器がパソコンであれば、当該パソコンの実力検証を行うことができる。   Further, if current-voltage graph data from the time of connection to the end is output, if the USB power supply device is a personal computer, the ability verification of the personal computer can be performed.

このように、本例のＵＳＢ電源のチェックシステムは、測定したＵＳＢポート出力電圧が電圧閾値を下回ると、ＵＳＢポート出力電圧の測定を停止するとともに、測定を停止したときの出力電流を表示し、又はＵＳＢ電源機器に接続時から測定停止時までの出力電流及び出力電圧のグラフデータを表示するように構成されている。   Thus, when the measured USB port output voltage falls below the voltage threshold, the USB power supply check system of this example stops the measurement of the USB port output voltage and displays the output current when the measurement is stopped. Alternatively, it is configured to display graph data of output current and output voltage from the time of connection to the USB power supply device to the time of measurement stop.

以下、図２に示すフローチャートを用いて説明する。   This will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.

システム構成１がＵＳＢ電源機器１０のＵＳＢポートに接続されると、ステップ１１０で、可変負荷３の軽負荷時のＵＳＢ電源電圧Ｖｕｓｂを測定する。次に、ステップ１２０で、この初回測定値を用いて、ＵＳＢ電源電圧降下判定の閾値Ｖｔｈを設定する。上述の例のように、Ｖｕｓｂが５Ｖであって、電圧降下が１０％までの、電流値に対するグラフを形成することとして、電圧降下判定閾値Ｖｔｈを４．５Ｖに設定する。   When the system configuration 1 is connected to the USB port of the USB power supply device 10, the USB power supply voltage Vusb when the variable load 3 is light is measured in step 110. Next, in step 120, a threshold value Vth for USB power supply voltage drop determination is set using the first measurement value. As in the example described above, the voltage drop determination threshold Vth is set to 4.5V as a graph of current values with Vusb being 5V and voltage drop being up to 10%.

ステップ１３０で、可変負荷３の負荷を上昇させ、ステップ１４０で、負荷上昇に伴い所定のタイミング（例えば、１ｓｅｃ毎）や、電流の変化（例えば、
１ｍＡ毎）にて、ＵＳＢ電源電圧Ｖｕｓｂを測定する。 In step 130, the load of the variable load 3 is increased, and in step 140, a predetermined timing (for example, every 1 sec) or a change in current (for example, every time the load increases) (for example,
The USB power supply voltage Vusb is measured at every 1 mA).

ステップ１５０で、ＵＳＢ電源電圧Ｖｕｓｂが閾値Ｖｔｈを下回っているかが判定され、ＮＯ（下回っていない）であれば、再びステップ１３０に進み、可変負荷３の負荷を上昇させ、爾後、ステップ１４０へ進んでＵＳＢ電源電圧Ｖｕｓｂを測定し、ステップ１５０へ進む。   In step 150, it is determined whether the USB power supply voltage Vusb is lower than the threshold value Vth. If NO (not lower), the process proceeds to step 130 again to increase the load of the variable load 3, and then proceeds to step 140. The USB power supply voltage Vusb is measured and the process proceeds to step 150.

また、ステップ１５０で、ＵＳＢ電源電圧Ｖｕｓｂが閾値Ｖｔｈを下回っているかが判定されて、ＹＥＳ（下回っている）であれば、ステップ１６０で、測定データを出力し、測定が終了する。   In step 150, it is determined whether the USB power supply voltage Vusb is lower than the threshold value Vth. If YES (lower), measurement data is output in step 160, and the measurement ends.

このように、本例のＵＳＢ電源のチェックシステムのシステム構成１によれば、測定したＵＳＢ電源電圧Ｖｕｓｂが電圧の閾値Ｖｔｈを下回ると、電流−電圧データの測定を停止して、これらの測定データが出力されることとなり、従って、使用するＵＳＢ電源機器の出力値のデータを容易に取得することができるようになる。   Thus, according to the system configuration 1 of the USB power supply check system of this example, when the measured USB power supply voltage Vusb falls below the voltage threshold Vth, the measurement of the current-voltage data is stopped, and these measurement data are Therefore, the output value data of the USB power supply device to be used can be easily acquired.

このようにして、使用するＵＳＢ電源機器の電源の実力値が判明するので、新たなＵＳＢ駆動機器を開発しその機器の検証をする場合に、利用するＵＳＢ電源機器の不具合の有無を予め明らかにしておくことができる。また、規格の不分明なＵＳＢ電源機器を用いる場合も、当該電源機器の実力が判明するので、これにＵＳＢ駆動機器を接続して不慮の故障を惹起するようなことを回避することが可能になる。   In this way, since the actual power value of the USB power supply device to be used is found, when a new USB drive device is developed and the device is verified, it is clarified in advance whether there is a problem with the USB power supply device to be used. I can keep it. In addition, even when using a USB power supply device whose standard is unclear, the ability of the power supply device is found, so that it is possible to avoid an unexpected failure by connecting a USB drive device to the power supply device. Become.

本発明は、ＵＳＢ電源機器の電源の実力値が判明するので、ＵＳＢ電源機器一般に好適に利用することができる。   Since the capability value of the power supply of the USB power supply device is found, the present invention can be suitably used for USB power supply devices in general.

１ システム構成
２ マイコン
３ 可変負荷
１０ ＵＳＢ電源機器

1 System Configuration 2 Microcomputer 3 Variable Load 10 USB Power Supply Device

Claims (2)

ＵＳＢポートを備えたＵＳＢ電源機器１０にシステム構成１が接続して用いられるＵＳＢ電源のチェックシステムであって、
前記システム構成１は、
抵抗体を備えるとともにこの抵抗値を可変できる可変負荷３と、
前記ＵＳＢ電源機器１０のＵＳＢポートに接続されるＵＳＢポート出力電圧測定回路を具備して、当該ＵＳＢポート出力電圧及び電流の監視と電圧判定及び制御並びに前記可変負荷を制御するマイコン２とのみから構成され、
前記マイコン２は、一方で、前記ＵＳＢポートへ接続した際に、ＵＳＢポート出力電圧を測定するとともに、この測定値よりも小さい値で且つ任意の電圧をＵＳＢポート出力電圧降下判定の電圧閾値として設定し、他方で、前記可変負荷３の負荷の変化にともなう前記ＵＳＢポート出力値を測定するものであり、
更に、前記測定した前記ＵＳＢポートの出力電圧が前記任意に設定した電圧閾値を下回るときに、ＵＳＢポート出力値の測定データを出力するようにしたことを特徴とするＵＳＢ電源のチェックシステム。 A USB power supply check system used by connecting the system configuration 1 to a USB power supply device 10 having a USB port,
The system configuration 1 includes
A variable load 3 having a resistor and a variable resistance value;
A USB port output voltage measuring circuit connected to the USB port of the USB power supply device 10 is provided, and only the microcomputer 2 that monitors the USB port output voltage and current, determines and controls the voltage, and controls the variable load. And
On the other hand, when connected to the USB port, the microcomputer 2 measures the USB port output voltage, and sets an arbitrary voltage that is smaller than the measured value as a voltage threshold value for determining the USB port output voltage drop. On the other hand, the USB port output value according to the load change of the variable load 3 is measured.
Further, when the measured output voltage of the USB port falls below the arbitrarily set voltage threshold, measurement data of the USB port output value is output. ＵＳＢポートを備えたＵＳＢ電源機器１０にシステム構成１が接続して用いられるＵＳＢ電源のチェックシステムであって、
前記システム構成１は、
抵抗体を備えるとともにこの抵抗値を可変できる可変負荷３と、
前記ＵＳＢ電源機器１０のＵＳＢポートに接続されるＵＳＢポート出力電圧測定回路を具備して、当該ＵＳＢポート出力電圧及び電流の監視と電圧判定及び制御並びに前記可変負荷を制御するマイコン２とのみから構成され、
前記マイコン２は、一方で、前記ＵＳＢポートへ接続した際に、ＵＳＢポート出力電圧を測定するとともに、この測定値よりも小さい値で且つ任意の電圧をＵＳＢポート出力電圧降下判定の電圧閾値として設定し、他方で、前記可変負荷３の負荷の変化にともなう前記ＵＳＢポート出力値を測定するものであり、
更に、前記測定した前記ＵＳＢポートの出力電圧が前記任意に設定した電圧閾値を下回るときに、前記ＵＳＢポート出力値の測定を停止するとともに、前記ＵＳＢ電源機器１０において前記測定を停止したときの出力電流を表示するように出力電流値を出力し、又は前記ＵＳＢ電源機器１０において前記ＵＳＢ電源機器１０への接続時から測定停止時までの出力電流及び出力電圧のグラフデータを表示するように電流−電圧の対応関係を出力するようにしたことを特徴とするＵＳＢ電源のチェックシステム。
A USB power supply check system used by connecting the system configuration 1 to a USB power supply device 10 having a USB port,
The system configuration 1 includes
A variable load 3 having a resistor and a variable resistance value;
A USB port output voltage measuring circuit connected to the USB port of the USB power supply device 10 is provided, and only the microcomputer 2 that monitors the USB port output voltage and current, determines and controls the voltage, and controls the variable load. And
On the other hand, when connected to the USB port, the microcomputer 2 measures the USB port output voltage, and sets an arbitrary voltage that is smaller than the measured value as a voltage threshold value for determining the USB port output voltage drop. On the other hand, the USB port output value according to the load change of the variable load 3 is measured.
Further, when the measured output voltage of the USB port falls below the arbitrarily set voltage threshold, the measurement of the USB port output value is stopped, and the output when the measurement is stopped in the USB power supply device 10 The output current value is output so as to display the current , or the current − so as to display the graph data of the output current and the output voltage from when the USB power supply device 10 is connected to the USB power supply device 10 until the measurement is stopped. A USB power supply check system characterized in that the voltage correspondence is output .
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