JP2004070785A - Serial bus connecting apparatus and driver software - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a serial bus connecting apparatus and driver hardware capable of performing a bus connection regardless of the current supplying capability to bus power source of a host-side hardware in the serial bus connection to a host computer such as USB, and being used for a long time while suppressing the power consumption even in the use of its own power source. <P>SOLUTION: This serial bus connecting apparatus performs the bus connection in the state using its own power source at the start of bus connection. The driver software and firmware examine the current supplying capability to bus power source of the host-side hardware. When the current supplying capability to bus power source is not enough as the result of examination, the bus connection is kept by a power supply switching means. When the current supplying capability to bus power source is enough, the power supply is switched to the state using the bus power source by the power supply switching means and a bus connection switching means, and the bus reconnection is performed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピューター等のホストコンピュータにシリアルバスによって接続して使用する周辺機器であって、特に、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）により接続するＵＳＢ接続機器ならびにドライバソフトウェアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホストコンピュータとプリンタ、スキャナー、オーディオプロセッサー等のコンピュータ周辺機器を接続するシリアルバスには、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４等の様々な規格がある。シリアルバスを備えるコンピュータ周辺機器を、シリアルバス接続機器という。シリアルバス接続においては、シリアルバス接続機器の制御手段上で動作するファームウェアが、ホストコンピュータと共同してバス接続を行う。ホストコンピュータ上で動作するドライバソフトウェアは、バス接続後にロードされ、シリアルバス接続機器の動作をファームウェアとともに制御する。
【０００３】
これらのシリアルバス接続機器では、ホストコンピュータならびにハブといったホスト側ハードウェアからシリアルバス接続機器へ電源供給が可能なものがある。その中でも、ＵＳＢ規格として規格化されているＵＳＢを備えるコンピュータ周辺機器を、ＵＳＢ接続機器という。ＵＳＢ接続機器では、ホスト側ハードウェアからＵＳＢ接続機器へ電源供給が可能で、ＵＳＢ規格に基づけば、自己電源を持たないＵＳＢ接続機器であってもホストコンピュータに接続して使用する周辺機器として動作する。このようなＵＳＢ接続機器をバスパワーデバイスといい、ＵＳＢから電流を供給される状態をバスパワーモードという。
【０００４】
ＵＳＢでは、ＵＳＢ規格上で設けられている各ポートへの供給電流の最大設定値の他に、ホストコンピュータならびにＵＳＢハブといったホスト側ハードウェアによってバス電源への最大供給電流値が設けられている。つまり、ホスト側ハードウェアの保護のために、ＵＳＢの各ポートには、ＵＳＢ規格の最大設定値以上またはＵＳＢのバス電源への供給能力を超える電源電流が供給されないようになっている。その結果、バスパワーデバイスをＵＳＢ端子に接続しても、そのバスパワーデバイスに電流を供給することによってホスト側の電源供給能力が不足する場合には、ＵＳＢ接続が拒否され、ＵＳＢ接続機器として認識されずに使用できないことがある。
【０００５】
ＵＳＢ接続機器には、バッテリーやトランス、ＡＣアダプタ等の自己電源を備えるセルフパワーデバイスがあり、これらは、ＵＳＢから電流を供給されないセルフパワーモードで動作できる。一部のセルフパワーデバイスは、バスパワーモードでも動作が可能であるが、その多くは自己電源を使用したセルフパワーモードで動作する。これは、セルフパワーデバイスの負荷が大きいときに（例えば、ＵＳＢ接続機器がオーディオプロセッサーであって、増幅器にスピーカーが接続され、高い音圧レベルを得るために増幅器が高出力を要する場合等）負荷回路の最大消費電流が比較的に大きく、上記のバスパワーモードの最大供給電流値では不足することがあるためである。従って、セルフパワーモードの場合には、ホスト側の消費電流に影響を与えないので、ＵＳＢのバス電源電流が不足してＵＳＢ接続機器として認識されずに接続できないといった不都合は生じない。
【０００６】
しかし、セルフパワーモードでＵＳＢ接続したセルフパワーデバイスは、備えられた自己電源を使用するので、省電力を図ることができない。特に、バッテリーを自己電源として備えるセルフパワーデバイスでは、バッテリーを消費してしまう結果、長時間使用できないという欠点がある。
【０００７】
さらに、上記の通り一部のセルフパワーデバイスは、セルフパワーデバイスであっても、その負荷が小さい場合、つまり、負荷回路の消費電流が上記のバスパワーモードの供給電流の最大設定値よりも小さい通常使用時には、バスパワーモードでＵＳＢ接続することが可能なことがある。しかし、そのような場合であっても、ＵＳＢ機器の使用にあたって消費電流が大きくなる場合には、電力不足のためにＵＳＢ機器として十分な動作ができない。加えて、これらのセルフパワーデバイスは、元来に電源の消費電流が比較的に大きいので、その負荷が小さい通常使用時であっても、既に他のＵＳＢ接続機器がＵＳＢ接続されている場合などには、ホスト側ハードウェアのＵＳＢのバス電源への電流供給能力の不足から、バスパワーモードではＵＳＢ接続することができない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来の技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ホストコンピュータとのシリアルバス接続において、バス電源への電流供給能力に関わらずバス接続が可能で、かつ、自己電源を使用しても、消費電力を抑えて長時間使用することができるシリアルバス接続機器ならびにドライバソフトウェアを提供することにある。特に、ホストコンピュータならびにＵＳＢハブといったホスト側ハードウェアの制限によらずＵＳＢ接続が可能で、かつ、自己電源を使用しても、消費電力を抑えて長時間使用ができるＵＳＢ接続機器機器ならびにドライバソフトウェアを提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１０】
本発明によれば、本発明のシリアルバス接続機器は、ホスト側ハードウェアおよび他の接続機器とシリアルバスにより接続し動作するシリアルバス接続機器であって、制御手段と、自己電源と、自己電源またはバス電源を切換える電源切換手段と、バス接続を制御するバス接続切断手段とを備え、ホスト側ハードウェアとのバス接続開始時において、自己電源を使用する状態でバス接続を行い、ホストコンピュータ上で動作するドライバソフトウェアおよび制御手段上で動作するファームウェアが、ホスト側ハードウェアのバス電源への電流供給能力を調査し、調査の結果、バス電源への電流供給能力に余裕がない場合には、電源切換手段によりバス接続を維持し、バス電源への電流供給能力に余裕がある場合には、電源切換手段およびバス接続切断手段によりバス電源を使用する状態に変更してバス再接続を行う。
【００１１】
好ましい実施形態においては、本発明のシリアルバス接続機器は、上記ドライバソフトウェアおよびファームウェアが、上記ホストコンピュータに格納されたバス電源供給電流設定および接続された全てのシリアルバス接続機器の消費電流設定を読み出すことにより、バス電源への電流供給能力について調査する。
【００１２】
さらに、本発明によれば、本発明のシリアルバス接続機器は、上記のシリアルバス接続機器であって、ドライバソフトウェアおよび前記バス電源供給電流設定を格納した前記ホストコンピュータとＵＳＢにより接続し動作するＵＳＢ接続機器であり、制御手段としてのマイコンと、ファームウェアを格納した記憶部とを備え、ホストコンピュータとのＵＳＢ接続開始時において、ファームウェアが、消費電流設定を含むＵＳＢファンクション設定をセルフパワーモードとし、バス接続切断手段によりＵＳＢ接続し、ドライバソフトウェアおよび該ファームウェアが、ホストコンピュータのバス電源供給電流設定および接続されたＵＳＢ接続機器のＵＳＢファンクション設定を調査し、調査の結果、バス電源への電流供給能力に余裕がない場合には、バス接続切断手段によりＵＳＢ接続を維持し、バス電源への電流供給能力に余裕がある場合には、バス接続切断手段によりＵＳＢ接続を切断し、ＵＳＢファンクション設定をバスパワーモードとして再設定し、電源切換手段により該自己電源から該バス電源へ切換え、該バス接続切断手段によりＵＳＢ接続を再接続する。
【００１３】
さらに好ましい実施形態においては、本発明のシリアルバス接続機器は、自己電源が充電機能を有し、自己電源へ充電する充電手段をさらに備え、上記調査の結果、バス電源への電流供給能力に余裕がある場合に、充電手段により該自己電源へ充電する。
【００１４】
さらに好ましい実施形態においては、本発明のシリアルバス接続機器は、シリアルバス接続機器の消費電流を検出する消費電流検出処理手段と、自己電源からシリアルバス接続機器の負荷回路へ電流を供給する電流供給手段とをさらに備え、上記調査の結果、バス電源への電流供給能力に余裕がある場合に、消費電流検出処理手段の出力に応じて、電流供給手段によりバス電源での不足電流を自己電源から供給する。
【００１５】
さらに、本発明によれば、ホストコンピュータ上で動作するドライバソフトウェアであって、上記のシリアルバス接続機器の制御手段上で動作するファームウェアと共同して、ホスト側ハードウェアのバス電源への電流供給能力を調査するドライバソフトウェアが提供される。
【００１６】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１７】
本発明のシリアルバス接続機器は、制御手段と、自己電源と、自己電源またはバス電源を切換える電源切換手段と、バス接続を制御するバス接続切断手段を備え、ホスト側ハードウェアとのバス接続開始時において、自己電源を使用する状態でバス接続を行う。従って、本発明のシリアルバス接続機器は、自己電源を備えるので、シリアルバスの電源状態によらずにバス接続ができる。さらに、本発明のシリアルバス接続機器ならびにドライバソフトウェアは、ホストコンピュータ上で動作するドライバソフトウェアとシリアルバス接続機器の制御手段上で動作するファームウェアが、共同してホスト側ハードウェアのバス電源への電流供給能力を調査し、上記の調査の結果に応じて、電源切換手段およびバス接続切断手段によってバス接続を維持し、または、バス電源を使用する状態に変更してバス再接続を行う。従って、本発明のシリアルバス接続機器は、シリアルバス接続機器のバス接続を確実にするとともに該自己電源の省電力化を図ることができる。
【００１８】
代表的には、本発明のシリアルバス接続機器はＵＳＢ接続機器であって、ＵＳＢ接続端子と、ＵＳＢファンクション設定処理手段と、ファームウェアを格納した記憶部と、処理手段としてのマイコンと、自己電源と、自己電源またはバス電源を切換える電源切換手段と、ＵＳＢ接続を制御するバス接続切断手段を備える。ドライバソフトウェアおよびバス電源供給電流設定を格納したホストコンピュータと本発明のＵＳＢ接続機器とがＵＳＢ接続をする際に、上記ファームウェアが、消費電流設定を含むＵＳＢファンクション設定をセルフパワーモードとし、バス接続切断手段によりＵＳＢ接続する。従って、本発明のＵＳＢ接続機器は、自己電源を備え、かつ、ＵＳＢファンクション設定をセルフパワーモードとしているので、必ずセルフパワーデバイスとして認識され、ＵＳＢ接続機器として認識されずに接続できないといった不都合を生じない。
【００１９】
同時に、本発明のＵＳＢ接続機器においては、ドライバソフトウェアおよびファームウェアが、ホストコンピュータのバス電源供給電流設定および接続されたＵＳＢ接続機器のＵＳＢファンクション設定を調査し、バス電源への電流供給能力についての調査結果を得る。従って、本発明のＵＳＢ接続機器は、この調査結果に応じて、ＵＳＢ接続をセルフパワーモードとして維持する、あるいは、消費電力を抑えて長時間使用することができるようにバスパワーモードとして再接続することができる。つまり、ホスト側ハードウェアのＵＳＢのバス電源への電流供給能力に余裕がある場合には、バス接続切断手段によりＵＳＢ接続を切断し、ＵＳＢファンクション設定をバスパワーモードとして再設定し、電源切換手段により自己電源からバス電源へ切換え、バス接続切断手段によりＵＳＢ接続を再接続することができる。従って、本発明のＵＳＢ接続機器は、セルフパワーモードまたはバスパワーモードで必ずＵＳＢ接続することが可能である。バスパワーモードとして再接続された本発明のＵＳＢ接続機器は、備えられた自己電源を使用しないので、省電力を図ることができる。特に、バッテリーを自己電源として備えるＵＳＢ接続機器では、バッテリーの消費が減少するので、長時間使用できるようになる利点を有する。
【００２０】
さらに、バスパワーモードとして再接続された本発明のＵＳＢ接続機器は、前記調査の結果、ホスト側ハードウェアのＵＳＢのバス電源への電流供給能力を把握している。従って、本発明のＵＳＢ接続機器は、好ましい実施形態においては、充電機能を有する自己電源と自己電源へ充電する充電手段を備え、バス電源への電流供給能力についての調査結果に応じて、上記バス電源への電流供給能力の余裕の範囲で、充電手段により自己電源へ充電することができる。その結果、消費した電力を補うことができるので、さらに長時間使用できるという利点を有する。また、バスパワーモードとして再接続された本発明のＵＳＢ接続機器は、好ましい実施形態においては、ＵＳＢ接続機器の消費電流を検出する消費電流検出処理手段と、自己電源からＵＳＢ接続機器の負荷回路へ電流を供給する電流供給手段を備える。本発明のＵＳＢ接続機器は、上記調査結果および消費電流検出処理手段の出力に応じて、電流供給手段によりバス電源での不足電流を自己電源から供給する。従って、ＵＳＢ機器の使用にあたってバスパワーモードで動作していても、消費電流が大きくなる場合にも、自己電源から不足電流を供給できるので、電力不足の場合であってもＵＳＢ機器として十分な動作ができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態によるシリアルバス接続機器ならびにドライバソフトウェアについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。特に好ましい実施形態の一例として、ＵＳＢ接続機器について説明する。
【００２２】
図１および図２は、本発明の好ましい実施形態について説明する図である。図１は、ＵＳＢ３に対して、本発明のＵＳＢ接続機器１、ホストコンピューター２、ＵＳＢハブ４および他のＵＳＢ接続機器５のそれぞれが、ＵＳＢケーブル３１を介して接続されていることを例示する図である。このようにＵＳＢ接続では、ホストコンピュータ２に多数のＵＳＢ接続機器を接続するために、ホスト側ハードウェアであるＵＳＢハブ４を介してもよい。図１で図示した例の場合には、本発明のＵＳＢ接続機器１は、増幅器を内蔵するオーディオプロセッサーであり、スピーカー６が接続されている。他のＵＳＢ接続機器５の一例としては、キーボード、マウス、プリンタ、スキャナー等であり、これらのＵＳＢ接続機器は、それぞれが自己電源を有するセルフパワーデバイスか、または自己電源を有さないバスパワーデバイスである。自己電源の有無は、それぞれのＵＳＢ接続機器における機能および消費電力の兼合いから決定されている。セルフパワーデバイスは、バッテリーやトランス、ＡＣアダプタ等の自己電源から電力の供給を受けて動作する。また、バスパワーデバイスは、ＵＳＢ３から電力の供給を受けて動作する。ＵＳＢ３のバス電源には、ホストコンピュータ２およびＵＳＢハブ４といったホスト側ハードウェアによって電流が供給される。なお、本発明のＵＳＢ接続機器１は、例示したオーディオプロセッサーに限られるものではなく、また、上記の他のＵＳＢ接続機器に限られるものでもない。
【００２３】
図２は、本発明のＵＳＢ接続機器１およびホストコンピュータ２の接続を表すブロックダイアグラムである。本発明のＵＳＢ接続機器１は、ＵＳＢ接続端子１１と、ＵＳＢファンクション設定処理手段と、ファームウェアを格納した記憶手段と、制御手段としてのマイコンとを備え、自己電源と、自己電源またはバス電源を切換える電源切換手段１２と、ＵＳＢ接続を制御するバス接続切断手段を備える。さらに、本発明のＵＳＢ接続機器１は、その機能に応じて負荷回路を備える。例えば、増幅器を内蔵するオーディオプロセッサーの場合には、ＵＳＢ３を介して伝送されたオーディオデータを音声信号に変換する変換回路、スピーカー６が接続される増幅器等が負荷回路に相当する。ホストコンピュータ２は、ＵＳＢ接続端子２１と、ＭＰＵと、記憶手段を備え、本発明のドライバソフトウェアが記憶手段に格納される。
【００２４】
ホスト側ハードウェアのＵＳＢ接続端子２１と、ＵＳＢ接続機器１のＵＳＢ接続端子１１とが、ＵＳＢケーブル３１で接続される。ＵＳＢケーブル３１は、電源ライン、データライン、グランドラインを含み、ＵＳＢ３を構成する。ＵＳＢケーブル３１が接続されると、ホストコンピュータ２と接続されたＵＳＢ接続機器１との間で接続機器認識のための通信が始まり、この通信によってホストコンピュータ２は、接続されたＵＳＢ接続機器１がどのような種類の機器であるかを自動的に認識しようとする。つまり、ホストコンピュータ２のＭＰＵとＵＳＢ接続機器１のマイコンが、ＵＳＢ３のデータラインを介して通信を行うことにより、ＵＳＢ接続を確立する。さらに、バス接続後は、ホストコンピュータ２の記憶手段に格納されたドライバソフトウェアがロードされ、このドライバソフトウェアと、ＵＳＢ接続機器１のマイコンで動作するファームウェアとが通信を行う。ＵＳＢ接続機器１は、このようにして使用可能となる。
【００２５】
より詳細には、以下の通りである。ＵＳＢ接続機器１がＵＳＢ３に接続されると、上記のファームウェアはドライバソフトウェアに対して通信を行い、ホストコンピュータ２の記憶手段に格納されたバス電源供給電流設定をロードさせ、ＵＳＢ接続機器１のＵＳＢファンクション設定を機能させる。バス電源供給電流設定は、ホスト側ハードウェアのＵＳＢのバス電源への電流供給能力の最大値として設定された電流供給最大値を含み、ホストコンピュータ２の記憶手段に格納されている。ＵＳＢ規格では、各ポートのバス電源供給電流の最大値および動作モードが規定されており、ホストコンピュータ２によるバスパワーモードの場合は、その動作モードには、上記の最大値を１００ｍＡとするローパワーモードと、５００ｍＡとするハイパワーモードの２種類がある。なお、ホスト側ハードウェアがＵＳＢハブ４の場合には、ＵＳＢハブ４がバスパワーデバイスであれば上記の最大値を１００ｍＡとするローパワーモード、ＵＳＢハブ４がセルフパワーデバイスであれば最大値を５００ｍＡとするハイパワーモード、もしくは最大値を１００ｍＡとするローパワーモードで動作が可能である。つまり、上記のバス電源供給電流設定においては、電流供給の最大値ならびに電源動作モードの種別が記憶されている。また、ＵＳＢファンクション設定は、ＵＳＢ接続機器１の電源動作モードおよび最大消費電流値を規定するものであり、ＵＳＢ接続機器１のＵＳＢファンクション設定処理部で設定され、ＵＳＢ３を介してホストコンピュータ２へ伝送される。従って、ホストコンピュータ２は、上記バス電源供給電流設定および接続されたＵＳＢ接続機器のＵＳＢファンクション設定から、ドライバソフトウェアによってＵＳＢ接続機器の接続及び動作を管理する。
【００２６】
以下に、本発明の好ましい実施形態によるＵＳＢ接続機器を、ホストコンピュータとＵＳＢ接続し、動作させる手順について、具体的に説明する。図３は、ホストコンピュータ２上のドライバソフトウェアならびにＵＳＢ接続機器１上のファームウェアが共同して行う手順を示すフローチャートである。
【００２７】
本発明のＵＳＢ接続機器１をＵＳＢ３によりホストコンピュータ２に接続する場合、最初に、ＵＳＢ接続機器１は、ファームウェアにより自己電源を使用したセルフパワーモードで動作するように設定される。ファームウェアは、電源切換手段によって電源を自己電源へ切換え、さらに消費電流設定を含むＵＳＢファンクション設定をセルフパワーモードとする。次に、ファームウェアは、バス接続切断手段を機能させてＵＳＢ接続を行う。ＵＳＢ接続機器１は、セルフパワーデバイスであり、かつ、ＵＳＢファンクション設定をセルフパワーモードとしているので、ホストコンピュータ２は、必ずセルフパワーデバイスとして認識する。つまり、ＵＳＢ接続機器１は、バス電源を使用しないので、ホストコンピュータ２のＵＳＢのバス電源への電流供給能力に関わらずＵＳＢ接続が可能で、認識されずに接続できないといった不都合が生じない。
【００２８】
ＵＳＢ接続したＵＳＢ接続機器１のファームウェアは、ホストコンピュータ２上のドライバソフトウェアと共同して、ホストコンピュータ２のバス電源供給電流設定および接続された全てのＵＳＢ接続機器のＵＳＢファンクション設定を読み出す。ドライバソフトウェアおよびファームウェアは、読み出して得られた情報をＵＳＢを介して通信し、そのホスト側ハードウェアのバス電源への電流供給能力についての調査結果を得る。つまり、ドライバソフトウェアおよびファームウェアは、ＵＳＢ接続機器１が接続されているのが、ホストコンピュータ２であるか、あるいはＵＳＢハブ４であるか、また、ＵＳＢハブ４に接続されているのであれば、そのＵＳＢハブ４はセルフパワーデバイスか、あるいはバスパワーデバイスか、および、各ＵＳＢポートのバス電源供給電流の最大値が５００ｍＡか、あるいは１００ｍＡかであることを調べ、相互に通信する。その結果、ドライバソフトウェアおよびＵＳＢ接続機器１のファームウェアは、ホストコンピュータ２のバス電源供給電流設定および接続された全てのＵＳＢ接続機器のＵＳＢファンクション設定から、各ＵＳＢポートのバス電源供給電流に余裕があるか無いかを判断することにより、この調査結果を得る。ドライバソフトウェアおよびファームウェアは、通信することにより共同しているので、この調査結果の判断は、ホストコンピュータ２のＭＰＵで行ってもよく、ＵＳＢ接続機器１のマイコンで行ってもよい。
【００２９】
電流供給能力に余裕が無い場合とは、ホスト側ハードウェアでさらに電流供給可能と設定された電流値よりも、接続されたＵＳＢ接続機器１の消費電流設定の設定値の方が大きい場合である。この場合には、本発明のＵＳＢ接続機器１は、ＵＳＢ接続をセルフパワーモードとして維持する。例えば、接続されたＵＳＢハブ４がバスパワーデバイスでバス電源供給電流の最大値が１００ｍＡであるのに対し、本発明のＵＳＢ接続機器１の消費電流設定の設定値が３００ｍＡであるときは、本発明のＵＳＢ接続機器１は、セルフパワーモードとして維持される。あるいは、例えば、接続されたホストコンピュータ２のバス電源供給電流の最大値が５００ｍＡであるのに対して、消費電流設定の設定値が４００ｍＡの他のＵＳＢ接続機器５が既に接続されているときには、本発明のＵＳＢ接続機器１の消費電流設定の設定値が３００ｍＡであれば、本発明のＵＳＢ接続機器１は、上記と同様にセルフパワーモードとして維持される。
【００３０】
電流供給能力に余裕がある場合とは、ホスト側ハードウェアでさらに電流供給可能と設定された電流値の方が、接続されたＵＳＢ接続機器１の消費電流設定の設定値よりも大きい場合である。この場合には、本発明のＵＳＢ接続機器１は、バス接続切断手段によりＵＳＢ接続を切断し、ＵＳＢファンクション設定をバスパワーモードとして再設定し、電源切換手段により自己電源からバス電源へ切換え、バス接続切断手段によりＵＳＢ接続を再接続する。例えば、接続されたホストコンピュータ２のバス電源供給電流の最大値が５００ｍＡであるのに対して、消費電流設定の設定値が１５０ｍＡの他のＵＳＢ接続機器５が既に接続されているときには、さらに３５０ｍＡのＵＳＢ接続機器をＵＳＢ接続できるので、本発明のＵＳＢ接続機器１の消費電流設定の設定値が３００ｍＡの場合には、セルフパワーモードで接続されたものをバスパワーモードとして再接続することができる。従って、本発明のＵＳＢ接続機器は、セルフパワーモードまたはバスパワーモードで必ずＵＳＢ接続することが可能で、認識されずに接続できないといった不都合が生じない。バスパワーモードとして再接続された本発明のＵＳＢ接続機器１は、備えられた自己電源を使用しないので、省電力を図ることができる。特に、バッテリーを自己電源として備えるＵＳＢ接続機器では、バッテリーの消費が減少するので、長時間使用できるようになる利点を有する。
【００３１】
図４は、本発明のさらに好ましい実施形態のＵＳＢ接続機器１を表すブロックダイアグラムである。ＵＳＢ接続機器１は、さらに、充電機能を有する自己電源と自己電源へ充電する充電手段１３を備えている。バスパワーモードとして再接続された本発明のＵＳＢ接続機器１は、上記の調査の結果で、ホスト側ハードウェアのＵＳＢのバス電源への電流供給能力を把握している。従って、バス電源への電流供給能力についての調査結果に応じて、上記バス電源への電流供給能力の余裕の範囲で、充電手段により自己電源へ充電することができる。
【００３２】
例えば、接続されたホストコンピュータ２のバス電源供給電流の最大値が５００ｍＡであるのに対して、本発明のＵＳＢ接続機器１の消費電流が３００ｍＡの場合には、さらに１００ｍＡ程度を自己電源へ充電するのに充てることができる。その際には、本発明のＵＳＢ接続機器１の消費電流設定の設定値を、あらためて４００ｍＡとしてＵＳＢファンクション設定処理部で設定し、バス接続切断手段によりＵＳＢ接続を切断し、その後に再接続する。その結果、ＵＳＢ接続機器１は、バスパワーモードで動作するのと同時に、充電手段１３により自己電源へ既に消費した電力を補うことができる。従って、本発明のＵＳＢ接続機器１は、セルフパワーモードに戻った場合においても、長時間使用できるという利点を有する。
【００３３】
図５は、本発明のさらに好ましい実施形態のＵＳＢ接続機器１を示すブロックダイアグラムである。ＵＳＢ接続機器１は、さらに、ＵＳＢ接続機器の消費電流を検出する消費電流検出処理手段１４と、自己電源からＵＳＢ接続機器の負荷回路へ電流を供給する電流供給手段１５を備えている。上記の通り、バスパワーモードとして再接続された本発明のＵＳＢ接続機器１は、上記の調査の結果、ホスト側ハードウェアのＵＳＢ３のバス電源への電流供給能力を把握している。従って、本発明のＵＳＢ接続機器１は、上記調査結果および消費電流検出処理手段１４の出力に応じて、電流供給手段１５によりバス電源での不足電流を自己電源から供給することができる。
【００３４】
例えば、接続されたホストコンピュータ２のバス電源供給電流の最大値が５００ｍＡであるのに対して、ＵＳＢ接続機器の消費電流がその負荷が小さい通常使用時には３００ｍＡ、負荷が大きい使用時には７００ｍＡという場合には、従来にはバスパワーモードでは電力不足のためにＵＳＢ機器として十分な動作ができない。ＵＳＢ接続機器が増幅器を内蔵するオーディオプロセッサーの場合、通常の使用形態である比較的に小さな音量の場合は、負荷回路の消費電力は小さくなる。しかし、増幅器に接続されたスピーカーから高い音圧レベルを得る必要があるときは負荷回路の消費電力が大きくなる。本発明のＵＳＢ接続機器１は、バスパワーモードで動作していても、消費電流が大きくなる場合にも、消費電流検出処理手段１４の出力に応じて、電流供給手段１５により自己電源から不足電流４００ｍＡを負荷回路へ供給できるので、電力不足のためにＵＳＢ機器として十分な動作ができなくなることがない。その際には、本発明のＵＳＢ接続機器１の消費電流設定の設定値を、あらためて３００ｍＡとしてＵＳＢファンクション設定処理部で設定し、バス接続切断手段によりＵＳＢ接続を切断し、その後にバスパワーモードでＵＳＢ接続を再接続する。バスパワーモードとして再接続された本発明のＵＳＢ接続機器１は、備えられた自己電源を消費電流が大きくなる場合のみ使用するので、省電力を図ることができる。特に、バッテリーを自己電源として備えるＵＳＢ接続機器では、バッテリーの消費が減少するので、長時間使用できるようになる利点を有する。
【００３５】
本発明のシリアルバス接続機器は、電源供給が可能な電源ラインを含むシリアルバス接続であればよく、上記のＵＳＢ接続機器に限られるものではない。他の電源供給が可能な電源ラインを含むシリアルバス接続としては、ＩＥＥＥ１３９４などの規格があり、本発明はこれらの規格においても有用である。例えば、ＩＥＥＥ１３９４においては、バス電源供給電流の最大値が１．５Ａと規定されているので、シリアルバス接続機器をバスに接続したとしても、ホスト側ハードウェアのバス電源の電流供給能力に余裕がなければ、上記に説明した従来のＵＳＢの場合と同様にバス接続機器として認識されずに接続できないといった不都合が生じる場合があるが、本発明のＩＥＥＥ１３９４接続機器では、シリアルバス接続機器のバス接続を確実にするとともに該自己電源の省電力化を図ることができる。
【００３６】
また、上記の本発明のドライバソフトウェアは、ホストコンピュータ２の記憶手段にシリアルバス接続の際に予め格納されていればよい。もちろん、本発明のシリアルバス接続機器を接続した際に、必要に応じて、本発明のドライバソフトウェアが格納された記録媒体またはコンピュータネットワークを介して、本発明のドライバソフトウェアをホストコンピュータ２の記憶手段に格納してもよい。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のシリアルバス接続機器ならびにドライバソフトウェアは、ホスト側ハードウェアのバス電源への電流供給能力に関わらず、バス接続が可能である。さらに、本発明のシリアルバス接続機器ならびにドライバソフトウェアは、ホスト側ハードウェアのバス電源への電流供給可能な電流値を調査することができるので、この調査の結果に応じて、バス接続を維持する、あるいは、消費電力を抑えて長時間使用することができるように自己電源へ切換えて再接続することができる。
【００３８】
特に、本発明のＵＳＢ接続機器ならびにドライバソフトウェアは、ホストコンピュータならびにＵＳＢハブといったホスト側ハードウェアのＵＳＢのバス電源への電流供給能力に関わらずＵＳＢ接続が可能であり、認識されずに接続できないといった不都合を生じない。さらに、これらホスト側ハードウェアのＵＳＢのバス電源への電流供給可能な電流値を調査することができるので、バス電源への電流供給能力に余裕が無い場合にはバス接続切断手段によりＵＳＢ接続を維持し、余裕がある場合にはバス接続切断手段によりＵＳＢ接続を切断し、ＵＳＢファンクション設定をバスパワーモードとして再設定し、電源切換手段により自己電源からバス電源へ切換え、バス接続切断手段によりＵＳＢ接続を再接続することができる。従って、本発明により、消費電力を抑えて長時間使用することができるＵＳＢ接続機器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるＵＳＢ接続機器とホストコンピューターおよび他のＵＳＢ接続機器とのＵＳＢ接続方法を示す図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態によるＵＳＢ接続機器およびホストコンピュータの接続を表すブロックダイアグラムである。
【図３】本発明の好ましい実施形態によるホストコンピュータ上のドライバソフトウェアならびにＵＳＢ接続機器上のファームウェアが共同して行う手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の別の好ましい実施形態によるＵＳＢ接続機器を表すブロックダイアグラムである。
【図５】本発明のさらに別の好ましい実施形態によるＵＳＢ接続機器を表すブロックダイアグラムである。
【符号の説明】
１　　　本発明のＵＳＢ接続機器
２　　　ホストコンピューター
３　　　ＵＳＢ
４　　　ＵＳＢハブ
５　　　ＵＳＢ接続機器
６　　　スピーカー
１１　　ＵＳＢ接続端子
１２　　電源切換手段
１３　　充電手段
１４　　消費電流検出処理手段
１５　　電流供給手段
３１　　ＵＳＢケーブル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a peripheral device used by connecting to a host computer such as a personal computer via a serial bus, and more particularly to a USB connection device and driver software connected via a USB (Universal Serial Bus).
[0002]
[Prior art]
There are various standards, such as USB and IEEE1394, for a serial bus that connects a host computer to computer peripheral devices such as a printer, a scanner, and an audio processor. A computer peripheral device having a serial bus is called a serial bus connection device. In the serial bus connection, firmware operating on control means of the serial bus connection device performs the bus connection in cooperation with the host computer. The driver software running on the host computer is loaded after the bus connection, and controls the operation of the serial bus connection device together with the firmware.
[0003]
Some of these serial bus connection devices can supply power to the serial bus connection device from host side hardware such as a host computer and a hub. Among them, a computer peripheral device having a USB standardized as a USB standard is called a USB connection device. With a USB connection device, power can be supplied from the host side hardware to the USB connection device. Based on the USB standard, even a USB connection device that does not have its own power supply operates as a peripheral device connected to the host computer and used. I do. Such a USB connection device is called a bus power device, and a state in which current is supplied from the USB is called a bus power mode.
[0004]
In USB, a maximum supply current value to a bus power supply is provided by host-side hardware such as a host computer and a USB hub, in addition to a maximum setting value of a supply current to each port provided according to the USB standard. That is, in order to protect the host-side hardware, a power supply current not exceeding the maximum set value of the USB standard or exceeding the supply capability to the USB bus power is not supplied to each USB port. As a result, even if the bus power device is connected to the USB terminal, if the power supply capability on the host side is insufficient by supplying current to the bus power device, the USB connection is rejected and recognized as a USB connection device. You may not be able to use it without it.
[0005]
The USB connection device includes a self-powered device including a self-power supply such as a battery, a transformer, and an AC adapter. These devices can operate in a self-powered mode in which current is not supplied from the USB. Some self-powered devices can operate in a bus power mode, but many operate in a self-powered mode using a self-power supply. This is because when the load of the self-powered device is large (for example, when the USB connection device is an audio processor, a speaker is connected to the amplifier, and the amplifier needs high output to obtain a high sound pressure level, etc.). This is because the maximum current consumption of the circuit is relatively large, and the maximum supply current value in the bus power mode may be insufficient. Therefore, in the case of the self-power mode, since the current consumption on the host side is not affected, there is no inconvenience that the USB bus power supply current is insufficient and the connection cannot be made without being recognized as a USB connection device.
[0006]
However, a self-powered device connected by USB in the self-powered mode uses the provided self-power supply, and thus cannot save power. In particular, a self-powered device having a battery as a self-power source has a disadvantage that the battery cannot be used for a long time as a result of consuming the battery.
[0007]
Further, as described above, some self-powered devices have a small load even if they are self-powered devices, that is, the current consumption of the load circuit is smaller than the maximum set value of the supply current in the bus power mode. During normal use, it may be possible to make a USB connection in the bus power mode. However, even in such a case, when the current consumption becomes large when the USB device is used, a sufficient operation as the USB device cannot be performed due to insufficient power. In addition, these self-powered devices originally consume a relatively large amount of power from the power supply, so even when the load is small during normal use, if another USB-connected device is already USB-connected, In this case, the USB connection cannot be performed in the bus power mode due to insufficient current supply capability of the host side hardware to the USB bus power supply.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in order to solve the problems of the above-described conventional technology, and has an object to enable a bus connection regardless of a current supply capability to a bus power supply in a serial bus connection with a host computer. Another object of the present invention is to provide a serial bus connection device and driver software that can be used for a long time while suppressing power consumption even when a self-power supply is used. In particular, a USB connection device and driver software that can be USB-connected regardless of the host-side hardware such as a host computer and a USB hub, and that can be used for a long time with reduced power consumption even when a self-powered power supply is used. I will provide a.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical measures.
[0010]
According to the present invention, the serial bus connection device of the present invention is a serial bus connection device which operates by connecting to the host-side hardware and other connection devices via a serial bus, and includes a control unit, a self-power supply, and a self-power supply. Alternatively, a power supply switching means for switching a bus power supply and a bus connection disconnecting means for controlling a bus connection are provided. At the time of starting the bus connection with the host-side hardware, the bus connection is performed in a state where the self-power supply is used. The driver software operating on and the firmware operating on the control means investigate the current supply capability to the bus power supply of the host-side hardware, and as a result of the investigation, if there is no room for the current supply capability to the bus power supply, If the bus connection is maintained by the power supply switching means and the current supply capacity to the bus power supply has a margin, the power supply switching means and the bus Performs bus reconnect changed to a state of using the bus power by continued cutting means.
[0011]
In a preferred embodiment, in the serial bus connection device of the present invention, the driver software and firmware read the bus power supply current setting stored in the host computer and the current consumption setting of all the connected serial bus connection devices. Investigate the current supply capability to the bus power supply.
[0012]
Further, according to the present invention, the serial bus connection device of the present invention is the above-described serial bus connection device, wherein the USB device is connected to the host computer storing driver software and the bus power supply current setting by USB and operates. A connection device, including a microcomputer as control means and a storage unit storing firmware, and when starting a USB connection with a host computer, the firmware sets a USB function setting including a current consumption setting to a self-power mode; The USB connection is performed by the disconnection means, and the driver software and the firmware check the bus power supply current setting of the host computer and the USB function setting of the connected USB device, and as a result of the check, determine the current supply capability to the bus power supply. If you can't afford Maintains the USB connection by the bus connection disconnecting means, and disconnects the USB connection by the bus connection disconnecting means when the current supply capability to the bus power supply has a margin, and resets the USB function setting to the bus power mode. The power supply switching means switches from the self power supply to the bus power supply, and the USB connection is reconnected by the bus connection disconnection means.
[0013]
In a further preferred embodiment, the serial bus connection device of the present invention has its own power supply having a charging function, and further comprises a charging means for charging the self power supply. If there is, the charging means charges the self-power supply.
[0014]
In a further preferred embodiment, the serial bus connection device of the present invention includes a current consumption detection processing means for detecting a current consumption of the serial bus connection device, and a current supply for supplying a current from its own power supply to a load circuit of the serial bus connection device. Means, and if there is a margin in the current supply capability to the bus power supply as a result of the above-described investigation, the insufficient current in the bus power supply is changed from the self power supply by the current supply means in accordance with the output of the consumed current detection processing means. Supply.
[0015]
Further, according to the present invention, a driver software which operates on a host computer and supplies current to a bus power supply of host side hardware in cooperation with firmware which operates on the control means of the serial bus connection device. Driver software is provided to check capabilities.
[0016]
Hereinafter, the operation of the present invention will be described.
[0017]
The serial bus connection device of the present invention includes a control unit, a self-power supply, a power supply switching unit for switching between a self-power supply or a bus power supply, and a bus connection disconnection unit for controlling a bus connection, and starts a bus connection with the host-side hardware. At times, the bus connection is made while using the self-power supply. Therefore, since the serial bus connection device of the present invention has its own power supply, the bus connection can be made regardless of the power state of the serial bus. Furthermore, the serial bus connection device and the driver software of the present invention can be configured such that the driver software running on the host computer and the firmware running on the control means of the serial bus connection device cooperate with each other to supply a current to the bus power supply of the host side hardware. The supply capacity is checked, and according to the result of the check, the bus connection is maintained by the power supply switching means and the bus connection disconnecting means, or the state is changed to a state in which the bus power is used, and the bus is reconnected. Therefore, the serial bus connection device of the present invention can ensure the bus connection of the serial bus connection device and can save the power of the self power supply.
[0018]
Typically, the serial bus connection device of the present invention is a USB connection device, and includes a USB connection terminal, a USB function setting processing unit, a storage unit storing firmware, a microcomputer as a processing unit, and a self-power supply. Power supply switching means for switching between self power supply and bus power supply, and bus connection disconnection means for controlling USB connection. When the USB connection is established between the host computer storing the driver software and the bus power supply current setting and the USB connection device of the present invention, the firmware sets the USB function setting including the current consumption setting to the self-power mode and disconnects the bus connection. USB connection by means. Therefore, since the USB connection device of the present invention has a self-power supply and sets the USB function to the self-power mode, the USB connection device is always recognized as a self-powered device and cannot be connected without being recognized as a USB connection device. Absent.
[0019]
At the same time, in the USB connection device of the present invention, the driver software and firmware check the bus power supply current setting of the host computer and the USB function setting of the connected USB connection device, and check the current supply capability to the bus power supply. Get results. Therefore, the USB connection device of the present invention keeps the USB connection in the self-power mode or reconnects the device in the bus power mode so that the device can be used for a long time with reduced power consumption according to the result of the investigation. be able to. In other words, if the host hardware has sufficient current supply capability to the USB bus power supply, the USB connection is disconnected by the bus connection disconnecting means, the USB function setting is reset to the bus power mode, and the power supply switching means is set. To switch from the self power supply to the bus power supply, and the USB connection can be reconnected by the bus connection disconnecting means. Therefore, the USB connection device of the present invention can always perform USB connection in the self-power mode or the bus power mode. Since the USB connection device of the present invention reconnected in the bus power mode does not use the provided self-power supply, power can be saved. In particular, a USB connection device having a battery as a self-power source has an advantage that it can be used for a long time because the consumption of the battery is reduced.
[0020]
Furthermore, the USB connection device of the present invention reconnected in the bus power mode recognizes the current supply capability of the host-side hardware to the USB bus power supply as a result of the above investigation. Therefore, in a preferred embodiment, the USB connection device of the present invention includes a self-power supply having a charging function and a charging means for charging the self-power supply, and the bus connection device according to the result of investigation on the current supply capability to the bus power supply. The self-power supply can be charged by the charging means within a margin of the current supply capability to the power supply. As a result, the consumed power can be compensated for, and there is an advantage that it can be used for a longer time. In a preferred embodiment, the USB connection device of the present invention reconnected in the bus power mode includes a current consumption detection processing unit that detects a current consumption of the USB connection device, and a self power supply to a load circuit of the USB connection device. A current supply unit for supplying a current; The USB connection device of the present invention supplies an insufficient current in the bus power supply from its own power supply by the current supply means in accordance with the result of the investigation and the output of the current consumption detection processing means. Therefore, even when the USB device is operated in the bus power mode and the current consumption is large, the insufficient current can be supplied from the self-power supply even when the USB device is used. Can be.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a serial bus connection device and driver software according to preferred embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these embodiments. A USB connection device will be described as an example of a particularly preferred embodiment.
[0022]
1 and 2 are views for explaining a preferred embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram illustrating that each of a USB connection device 1, a host computer 2, a USB hub 4, and another USB connection device 5 of the present invention is connected to a USB 3 via a USB cable 31. It is. As described above, in the USB connection, in order to connect a large number of USB connection devices to the host computer 2, a USB hub 4 which is hardware on the host side may be used. In the example shown in FIG. 1, the USB connection device 1 of the present invention is an audio processor having a built-in amplifier, and a speaker 6 is connected. Examples of the other USB connection devices 5 include a keyboard, a mouse, a printer, a scanner, and the like. These USB connection devices are self-powered devices each having a self-power supply, or bus-powered devices not having a self-power supply. It is. The presence / absence of the self-power supply is determined based on a balance between functions and power consumption of each USB connection device. The self-powered device operates by receiving power supply from a self-power source such as a battery, a transformer, and an AC adapter. Further, the bus power device operates by receiving power supply from USB3. Current is supplied to the bus power supply of the USB 3 by host-side hardware such as the host computer 2 and the USB hub 4. The USB connection device 1 of the present invention is not limited to the illustrated audio processor, nor is it limited to the other USB connection devices described above.
[0023]
FIG. 2 is a block diagram showing the connection between the USB connection device 1 and the host computer 2 of the present invention. The USB connection device 1 of the present invention includes a USB connection terminal 11, a USB function setting processing unit, a storage unit storing firmware, and a microcomputer as a control unit, and switches between a self power source and a self power source or a bus power source. Power supply switching means 12 and bus connection disconnecting means for controlling USB connection are provided. Further, the USB connection device 1 of the present invention includes a load circuit according to its function. For example, in the case of an audio processor having a built-in amplifier, a conversion circuit that converts audio data transmitted via the USB 3 into an audio signal, an amplifier to which the speaker 6 is connected, and the like correspond to a load circuit. The host computer 2 includes a USB connection terminal 21, an MPU, and a storage unit, and the driver software of the present invention is stored in the storage unit.
[0024]
The USB connection terminal 21 of the host-side hardware and the USB connection terminal 11 of the USB connection device 1 are connected by a USB cable 31. The USB cable 31 includes a power supply line, a data line, and a ground line, and forms a USB3. When the USB cable 31 is connected, communication for connection device recognition starts between the host computer 2 and the connected USB connection device 1, and the communication causes the host computer 2 to disconnect the connected USB connection device 1. It tries to automatically recognize what kind of device it is. That is, the USB connection is established by the MPU of the host computer 2 and the microcomputer of the USB connection device 1 communicating via the data line of the USB 3. Further, after the bus connection, the driver software stored in the storage means of the host computer 2 is loaded, and the driver software communicates with the firmware operated by the microcomputer of the USB connection device 1. The USB connection device 1 can be used in this way.
[0025]
More specifically, it is as follows. When the USB connection device 1 is connected to the USB 3, the above firmware communicates with the driver software, loads the bus power supply current setting stored in the storage unit of the host computer 2, and loads the USB connection device 1. Make the function settings work. The bus power supply current setting includes the current supply maximum value set as the maximum value of the current supply capability of the host-side hardware to the USB bus power supply, and is stored in the storage unit of the host computer 2. The USB standard specifies the maximum value of the bus power supply current and the operation mode of each port. In the case of the bus power mode by the host computer 2, the operation mode includes a low power with the above maximum value of 100 mA. Mode and a high power mode of 500 mA. When the host-side hardware is a USB hub 4, if the USB hub 4 is a bus-powered device, the above-mentioned maximum value is set to 100 mA in a low-power mode. Operation is possible in a high power mode with 500 mA or a low power mode with a maximum value of 100 mA. That is, in the above bus power supply current setting, the maximum value of the current supply and the type of the power supply operation mode are stored. The USB function setting defines the power supply operation mode and the maximum current consumption value of the USB connection device 1, is set by the USB function setting processing unit of the USB connection device 1, and is transmitted to the host computer 2 via the USB 3. Is done. Accordingly, the host computer 2 manages the connection and operation of the USB-connected device by the driver software based on the bus power supply current setting and the USB function setting of the connected USB-connected device.
[0026]
Hereinafter, a procedure for operating the USB connection device according to the preferred embodiment of the present invention by USB connection with a host computer and operating the USB connection device will be specifically described. FIG. 3 is a flowchart showing a procedure performed jointly by the driver software on the host computer 2 and the firmware on the USB connection device 1.
[0027]
When the USB connection device 1 of the present invention is connected to the host computer 2 via the USB 3, first, the USB connection device 1 is set by firmware to operate in a self-power mode using a self-power supply. The firmware switches the power supply to the self-power supply by the power supply switching unit, and sets the USB function setting including the current consumption setting to the self-power mode. Next, the firmware performs USB connection by causing the bus connection disconnecting means to function. Since the USB connection device 1 is a self-powered device and the USB function setting is in the self-powered mode, the host computer 2 always recognizes the device as a self-powered device. That is, since the USB connection device 1 does not use the bus power supply, the USB connection is possible regardless of the current supply capability of the host computer 2 to the USB bus power supply.
[0028]
The firmware of the USB-connected device 1 reads the bus power supply current setting of the host computer 2 and the USB function settings of all connected USB-connected devices in cooperation with driver software on the host computer 2. The driver software and the firmware communicate the information obtained by reading via the USB, and obtain the result of investigation on the current supply capability of the host-side hardware to the bus power supply. In other words, if the driver software and firmware is connected to the USB connection device 1 by the host computer 2 or the USB hub 4, or if the USB connection device 1 is connected to the USB hub 4, The USB hub 4 checks whether it is a self-powered device or a bus-powered device, and whether the maximum value of the bus power supply current of each USB port is 500 mA or 100 mA, and communicates with each other. As a result, the driver software and the firmware of the USB connection device 1 have room for the bus power supply current of each USB port from the bus power supply current setting of the host computer 2 and the USB function settings of all the connected USB connection devices. The result of this survey is obtained by judging whether or not there is. Since the driver software and the firmware cooperate by communicating, the determination of the result of the investigation may be performed by the MPU of the host computer 2 or by the microcomputer of the USB connection device 1.
[0029]
The case where there is no margin in the current supply capability is a case where the set value of the current consumption setting of the connected USB device 1 is larger than the current value set to be able to supply the current further by the host side hardware. . In this case, the USB connection device 1 of the present invention maintains the USB connection in the self-power mode. For example, when the connected USB hub 4 is a bus power device and the maximum value of the bus power supply current is 100 mA, while the setting value of the current consumption setting of the USB connection device 1 of the present invention is 300 mA, The USB connection device 1 of the invention is maintained in the self-power mode. Alternatively, for example, when the maximum value of the bus power supply current of the connected host computer 2 is 500 mA, and another USB connection device 5 whose current consumption setting value is 400 mA is already connected, If the setting value of the current consumption setting of the USB connection device 1 of the present invention is 300 mA, the USB connection device 1 of the present invention is maintained in the self-power mode as described above.
[0030]
The case where there is enough current supply capability is a case where the current value set to be able to supply current further by the host side hardware is larger than the set value of the current consumption setting of the connected USB device 1. . In this case, the USB connection device 1 of the present invention disconnects the USB connection by the bus connection disconnecting means, resets the USB function setting to the bus power mode, switches the power supply from the self power supply to the bus power supply by the power supply switching means, The USB connection is reconnected by the connection disconnecting means. For example, while the maximum value of the bus power supply current of the connected host computer 2 is 500 mA, when another USB connection device 5 whose current consumption setting value is 150 mA is already connected, the current value is further increased to 350 mA. USB connection device can be connected by USB, so that when the current consumption setting value of the USB connection device 1 of the present invention is 300 mA, the device connected in the self-power mode can be reconnected as the bus power mode. . Therefore, the USB connection device of the present invention can always be connected in USB in the self-power mode or the bus power mode, and there is no inconvenience that the connection cannot be made without being recognized. Since the USB connection device 1 of the present invention reconnected in the bus power mode does not use the provided self power source, it is possible to save power. In particular, a USB connection device having a battery as a self-power source has an advantage that it can be used for a long time because the consumption of the battery is reduced.
[0031]
FIG. 4 is a block diagram showing the USB connection device 1 according to a further preferred embodiment of the present invention. The USB connection device 1 further includes a self-power supply having a charging function and a charging unit 13 for charging the self-power supply. The USB connection device 1 of the present invention reconnected in the bus power mode recognizes the current supply capability of the host-side hardware to the USB bus power supply based on the result of the above investigation. Therefore, according to the result of the investigation on the current supply capability to the bus power supply, the self-power supply can be charged by the charging means within a margin of the current supply capability to the bus power supply.
[0032]
For example, if the maximum value of the bus power supply current of the connected host computer 2 is 500 mA, while the current consumption of the USB connection device 1 of the present invention is 300 mA, about 100 mA is further charged to its own power supply. Can be devoted to doing so. At that time, the setting value of the current consumption setting of the USB connection device 1 of the present invention is set to 400 mA again in the USB function setting processing unit, the USB connection is cut off by the bus connection cutting unit, and then the connection is reconnected. As a result, the USB connection device 1 can operate in the bus power mode and at the same time, supplement the power already consumed by the charging means 13 to its own power supply. Therefore, the USB connection device 1 of the present invention has an advantage that it can be used for a long time even when returning to the self-power mode.
[0033]
FIG. 5 is a block diagram showing a USB connection device 1 according to a further preferred embodiment of the present invention. The USB connection device 1 further includes current consumption detection processing means 14 for detecting current consumption of the USB connection device, and current supply means 15 for supplying current from its own power supply to the load circuit of the USB connection device. As described above, the USB connection device 1 of the present invention reconnected in the bus power mode has grasped the current supply capability of the host-side hardware to the USB 3 bus power supply as a result of the above investigation. Therefore, the USB connection device 1 of the present invention can supply the insufficient current in the bus power supply from the self power supply by the current supply means 15 in accordance with the result of the investigation and the output of the current consumption detection processing means 14.
[0034]
For example, when the maximum value of the bus power supply current of the connected host computer 2 is 500 mA, the current consumption of the USB connection device is 300 mA in normal use with a small load, and 700 mA in use with a large load. Conventionally, in the bus power mode, sufficient operation as a USB device cannot be performed due to power shortage. In the case where the USB connection device is an audio processor having a built-in amplifier, the power consumption of the load circuit is reduced when the volume is relatively low, which is a normal usage mode. However, when it is necessary to obtain a high sound pressure level from a speaker connected to the amplifier, the power consumption of the load circuit increases. Even when the USB connection device 1 of the present invention operates in the bus power mode, even when the current consumption becomes large, the current supply means 15 supplies the shortage current from its own power supply according to the output of the current consumption detection processing means 14. Since 400 mA can be supplied to the load circuit, sufficient operation as a USB device cannot be prevented due to insufficient power. At that time, the setting value of the current consumption setting of the USB connection device 1 of the present invention is set to 300 mA again in the USB function setting processing unit, the USB connection is cut off by the bus connection cutting unit, and then the bus connection mode is set. Reconnect the USB connection. The USB connection device 1 of the present invention, which is reconnected in the bus power mode, uses the provided self-power supply only when the current consumption increases, so that power saving can be achieved. In particular, a USB connection device having a battery as a self-power source has an advantage that it can be used for a long time because the consumption of the battery is reduced.
[0035]
The serial bus connection device of the present invention may be any serial bus connection including a power supply line capable of supplying power, and is not limited to the above USB connection device. Other serial bus connections including power supply lines capable of supplying power include standards such as IEEE1394, and the present invention is also useful in these standards. For example, in IEEE 1394, the maximum value of the bus power supply current is specified as 1.5 A, so even if a serial bus connection device is connected to the bus, there is a margin in the current supply capability of the bus power of the host-side hardware. Otherwise, there may be a disadvantage that the connection cannot be made without being recognized as a bus connection device as in the case of the conventional USB described above, but the IEEE 1394 connection device of the present invention requires the bus connection of the serial bus connection device. As a result, the self-power supply can be saved.
[0036]
Further, the driver software of the present invention just needs to be stored in advance in the storage means of the host computer 2 at the time of serial bus connection. Of course, when the serial bus connection device of the present invention is connected, the driver software of the present invention is stored in the host computer 2 via a recording medium or a computer network in which the driver software of the present invention is stored, if necessary. May be stored.
[0037]
【The invention's effect】
The serial bus connection device and the driver software of the present invention can be connected to the bus regardless of the current supply capability of the host-side hardware to the bus power supply. Furthermore, the serial bus connection device and the driver software of the present invention can check the current value that can be supplied to the bus power supply of the host-side hardware, and maintain the bus connection according to the result of this check. Alternatively, the power supply can be switched to a self-power supply and reconnected so that the device can be used for a long time with reduced power consumption.
[0038]
In particular, the USB connection device and the driver software of the present invention allow USB connection regardless of the current supply capability of the host-side hardware such as the host computer and the USB hub to the USB bus power supply, and the connection is not recognized without recognition. Does not cause any inconvenience. Furthermore, since the current value that can supply current to the USB bus power supply of the host-side hardware can be checked, if the current supply capacity to the bus power supply is not sufficient, the USB connection is disconnected by the bus connection disconnecting means. If there is room, the USB connection is cut off by the bus connection disconnecting means, the USB function setting is reset to the bus power mode, the self power supply is switched to the bus power supply by the power supply switching means, and the USB is disconnected by the bus connection disconnecting means. The connection can be reconnected. Therefore, according to the present invention, a USB connection device that can be used for a long time while suppressing power consumption is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a USB connection method between a USB connection device, a host computer, and another USB connection device according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a connection between a USB connection device and a host computer according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart illustrating a procedure performed jointly by driver software on a host computer and firmware on a USB connection device according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a USB connection device according to another preferred embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a USB connection device according to yet another preferred embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 USB connection device of the present invention
2 Host computer
3 USB
4 USB hub
5 USB connection device
6 speakers
11 USB connection terminal
12 Power supply switching means
13 Charging means
14 Current consumption detection processing means
15 Current supply means
31 USB cable

Claims (6)

ホスト側ハードウェアおよび他の接続機器とシリアルバスにより接続し動作するシリアルバス接続機器であって、
制御手段と、自己電源と、自己電源またはバス電源を切換える電源切換手段と、バス接続を制御するバス接続切断手段とを備え、
該ホスト側ハードウェアとのバス接続開始時において、
該自己電源を使用する状態でバス接続を行い、
ホストコンピュータ上で動作するドライバソフトウェアおよび該制御手段上で動作するファームウェアが、ホスト側ハードウェアのバス電源への電流供給能力を調査し、
該調査の結果、
該バス電源への電流供給能力に余裕がない場合には、該電源切換手段により該バス接続を維持し、
該バス電源への電流供給能力に余裕がある場合には、該電源切換手段および該バス接続切断手段により該バス電源を使用する状態に変更してバス再接続を行う
シリアルバス接続機器。A serial bus connection device that operates by connecting to the host side hardware and other connection devices via a serial bus,
Control means, a self-power supply, a power supply switching means for switching between a self-power supply or a bus power supply, and a bus connection disconnection means for controlling a bus connection;
At the time of starting a bus connection with the host-side hardware,
Perform bus connection while using the self-power supply,
Driver software operating on the host computer and firmware operating on the control means investigate the current supply capability of the host-side hardware to the bus power supply,
As a result of the survey,
When the current supply capability to the bus power supply is not sufficient, the power supply switching means maintains the bus connection,
A serial bus connection device that, when the current supply capability to the bus power supply has a margin, changes the bus power supply to a use state by the power supply switching means and the bus connection disconnection means and reconnects the bus. 前記ドライバソフトウェアおよび前記ファームウェアが、前記ホストコンピュータに格納されたバス電源供給電流設定および接続された全てのシリアルバス接続機器の消費電流設定を読み出すことにより、前記バス電源への電流供給能力について調査する
請求項１に記載のシリアルバス接続機器。The driver software and the firmware examine the current supply capability to the bus power supply by reading the bus power supply current setting stored in the host computer and the current consumption setting of all connected serial bus connected devices. The serial bus connection device according to claim 1. 請求項１または２のシリアルバス接続機器であって、
該シリアルバス接続機器は、前記ドライバソフトウェアおよび前記バス電源供給電流設定を格納した前記ホストコンピュータとＵＳＢにより接続し動作するＵＳＢ接続機器であり、
前記制御手段としてのマイコンと、ファームウェアを格納した記憶部とを備え、
該ホストコンピュータとのＵＳＢ接続開始時において、
該ファームウェアが、消費電流設定を含むＵＳＢファンクション設定をセルフパワーモードとし、前記バス接続切断手段によりＵＳＢ接続し、
該ドライバソフトウェアおよび該ファームウェアが、該ホストコンピュータの該バス電源供給電流設定および接続されたＵＳＢ接続機器の該ＵＳＢファンクション設定を調査し、
該調査の結果、
前記バス電源への電流供給能力に余裕がない場合には、前記バス接続切断手段によりＵＳＢ接続を維持し、
前記バス電源への電流供給能力に余裕がある場合には、該バス接続切断手段によりＵＳＢ接続を切断し、前記ＵＳＢファンクション設定をバスパワーモードとして再設定し、該電源切換手段により該自己電源から該バス電源へ切換え、該バス接続切断手段によりＵＳＢ接続を再接続する
シリアルバス接続機器。The serial bus connection device according to claim 1 or 2,
The serial bus connection device is a USB connection device that operates by connecting to the host computer, which stores the driver software and the bus power supply current setting, via a USB,
A microcomputer as the control means, and a storage unit storing firmware.
At the start of the USB connection with the host computer,
The firmware sets a USB function setting including a current consumption setting to a self-power mode, and makes a USB connection by the bus connection disconnecting means,
The driver software and the firmware investigate the bus power supply current setting of the host computer and the USB function setting of a connected USB device,
As a result of the survey,
When there is no margin in the current supply capability to the bus power supply, the USB connection is maintained by the bus connection disconnecting means,
When there is enough current supply capability to the bus power supply, the USB connection is disconnected by the bus connection disconnecting means, the USB function setting is reset as the bus power mode, and the power supply switching means switches the power supply from the self power supply. A serial bus connection device that switches to the bus power supply and reconnects the USB connection by the bus connection disconnecting means. 前記自己電源が充電機能を有し、該自己電源へ充電する充電手段をさらに備え、
前記調査の結果、前記バス電源への電流供給能力に余裕がある場合に、該充電手段により該自己電源へ充電する
請求項１から３に記載のシリアルバス接続機器。The self-power supply has a charging function, and further includes charging means for charging the self-power supply,
4. The serial bus connection device according to claim 1, wherein, as a result of the investigation, when the current supply capability to the bus power supply has a margin, the self-power supply is charged by the charging unit. 5. 前記シリアルバス接続機器の消費電流を検出する消費電流検出処理手段と、前記自己電源からシリアルバス接続機器の負荷回路へ電流を供給する電流供給手段とをさらに備え、
前記調査の結果、前記バス電源への電流供給能力に余裕がある場合に、該消費電流検出処理手段の出力に応じて、該電流供給手段により前記バス電源での不足電流を自己電源から供給する
請求項１から４に記載のシリアルバス接続機器。Current consumption detection processing means for detecting the current consumption of the serial bus connected device, and a current supply means for supplying a current from the self power supply to the load circuit of the serial bus connected device, further comprising:
As a result of the investigation, if there is a margin in the current supply capability to the bus power supply, the current supply means supplies an insufficient current in the bus power supply from its own power supply according to the output of the current consumption detection processing means. The serial bus connection device according to claim 1. ホストコンピュータ上で動作するドライバソフトウェアであって、請求項１から５に記載のシリアルバス接続機器の前記制御手段上で動作する前記ファームウェアと共同して、ホスト側ハードウェアのバス電源への電流供給能力を調査するドライバソフトウェア。A driver software operating on a host computer, and supplying a current to a bus power supply of host-side hardware in cooperation with the firmware operating on the control unit of the serial bus connection device according to claim 1. Driver software to check the ability.
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