JP2004171558A - 通信ハブのための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＵＳＢ装置を追加できるとともに、ＵＳＢ装置の高電力要求に対応する。
【解決手段】通信ハブ１００は、電池１３０に接続した電力管理ユニット１１０を含む。ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａに接続した非取り外し式装置１１５，１２０及び取り外し可能な装置が低電力を要求する時は、電力管理ユニットは、必要な電力を供給して、ホストコンピュータ１６０からの電力で電池１３０を充電する。ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａの１つにある装置が、高速のデータ転送速度で作動するように高電力を要求する場合には、電力管理ユニットがこの要求を検出して、装置の対応するポートへ電池１３０から電力を送るようにする。通信ハブ１００は、外部電源を必要とせずに、ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａへ必要に応じて都合よく高い電力を供給する。
【選択図】図２

Description

本発明は、通信ハブに関し、更に具体的に言うと、データおよび電力用の通信ハブに関するものである。

ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）は、コンピュータや、コンピュータ・アクセサリ、および種々の携帯機器（たとえば、パーソナル携帯情報機器、デジタル・カメラおよびデジタル・ビデオ装置）などを接続するための公知のシリアル通信基準である。ＵＳＢ基準は、ホストコンピュータと他のＵＳＢ準拠装置との間のデータリンクと、ホストコンピュータからそれに接続した装置への電力の供給との両方を規定している。典型的には、ホストコンピュータは、少なくとも１つまたは２つのダウンストリーム・ポートを有しており、この場合、ダウンストリームは、ホストコンピュータから、すなわち、ＵＳＢコネクタを介してＵＳＢ準拠装置が接続されるホストコンピュータから離れるデータ流の方向として定義される。

ＵＳＢ装置の普及が進むにつれて、ダウンストリームＵＳＢポートの数を更に増やす必要性が生じてきた。これは、ホストコンピュータ上で１つまたは２つの利用可能なＵＳＢポートへ装置を取り付けてしまうと、使用者が追加の装置をホストに接続することができなくなるからである。
広く利用できるようにする解法の１つは、ＵＳＢハブである。これは、ホストコンピュータ上のダウンストリーム・ポートの雌型ＵＳＢコネクタに接続する雄型ＵＳＢコネクタからなる１つのアップストリーム・ポートと、各々が雌型ＵＳＢコネクタを備えるいくつかの、典型的には２つ以上のダウンストリーム・ポートと、を含む装置である。

ＵＳＢ基準は、データ通信を支援すると共に、ダウンストリーム・ポートに接続した装置へ電力をも提供する。ホストコンピュータに取り付けられたＵＳＢハブは、ホストコンピュータから最高５００ミリアンペア（ｍＡ）を引き出すことができ、そして、その各々のダウンストリーム・ポートを介して１００ｍＡ或いはそれ以下を提供することができる。１００ｍＡ未満でよい装置は、低電力装置と呼ばれ、１００ｍＡ以上を必要とする装置は、高電力装置と呼ばれる。低電力装置の実例としては、マウス、キーボード、ジョイスティックなどがあり、高電力装置の実例としては、デジタル・カメラやハブがある。

それに加えて、ＵＳＢバージョン１.１準拠の装置は、最高１２メガビット／秒のデータ転送速度を有するが、ＵＳＢ２.０準拠の、より最近の装置は、４８０メガビット／秒までの、更にいっそう高速のデータ転送速度が出せるようになっている。典型的には、ＵＳＢ２.０装置は、ＵＳＢ１.１準拠でもある。しかしながら、装置がＵＳＢ２.０というような更に高速のデータ転送速度で作動するときには、より多くの電力を必要とする。特に、データがより高速の転送速度で転送されているときには、更に多くの電力が必要であるが、そうでない場合には、装置は低いほうの電力で作動する。通常は、高速のデータ転送速度で作動するのに必要とされる高電力の供給を受けていない場合には、ＵＳＢ２.０装置はＵＳＢ１.１の低い方のデータ転送速度で作動するようになっている。

当該ＵＳＢハブの種類には広く言って２タイプあり、ダウンストリーム・ポートを介してホストコンピュータによって提供される電力によってのみ作動するバス・パワー式ハブと、幹線電力供給ポイントへと接続される必要のある電力供給ユニットをそれ自体に有するセルフ・パワー式ハブがある。

バス・パワー式ハブの不利な点は、そのダウンストリーム・ポートの各々が、最高で１００ミリアンペア（ｍＡ）しか供給できないことであり、このアンペアでは１つの低電力装置を駆動することしかできない。したがって、ユーザが高電力装置を操作しなければならなくて、ＵＳＢ２.０装置が高い方のデータ転送速度で操作される必要がある場合などのように、ユーザが比較的短期間だけ高電力装置を使用したい場合であってさえも、バス動力式ハブは使用することができない。それ故、バス・パワー式ハブは、必要とされる高い電力を供給することができないのである。したがって、ＵＳＢ２.０装置のより高速のデータ転送速度を支援することはできない。

それに対して、セルフ・パワー式ハブは、ＵＳＢ２.０装置のより高い電力要求を支援することはできるが、セルフ・パワー式ハブの不利な点は、その電力供給ユニットを入手しなければならない、ということにある。そして、それに加えて、電力供給ユニットを接続すべき幹線電力供給ポイントにアクセスしなければならない、という欠点がある。したがって、セルフ・パワー式ハブは、幹線電力供給ポイントから離れて高速のデータ転送速度でのＵＳＢ２.０装置を作動するということを支援できず、それ故に、携帯できない。

ＵＳＢ複合装置は、取り外し式、非取り外し式の、両方の装置を支援し、バス・パワー式でもセルフ・パワー式でもよいというＵＳＢハブを含む。しかしながら、ＵＳＢ複合装置は、ＵＳＢ２.０装置がより高速のデータ転送速度で作動するのに必要な高電力を支援する点について、バス・パワー式、セルフ・パワー式ハブについて先に述べたと同じ欠点を有する。
それ故、追加のＵＳＢ装置を接続することができると共に、装置の、特により高速のデータ転送速度で作動するＵＳＢ２.０装置の高電力要求を、別個の電力供給ユニットを必要とすることなく、支援するホストコンピュータ用に追加のＵＳＢダウンストリーム・ポートを得る必要がある。

本発明は、従来技術の上記問題を解決し、或いはまた、少なくとも低減することのできる通信バブについての方法および装置を提供することにある。

したがって、一態様において、本発明は、
少なくとも１つの一次装置に接続し、且つ、この少なくとも１つの一次装置から電力を受け取る、少なくとも１つの一次データ・インタフェースと、 少なくとも１つの二次装置に接続して、それに電力を提供し、且つ、所定の出力極限電力を有する、少なくとも１つの二次データ・インタフェースと、 再充電可能な電源に接続する少なくとも１つの電力ポートと、少なくとも１つの一次データ・インタフェース、少なくとも１つの二次データ・インタフェース、少なくとも１つの電力ポートへと接続した電力管理ユニットと、から成り、 前記電力管理ユニットは、少なくとも１つの一次データ・インタフェースから少なくとも１つの電力ポートへ電力を送って、少なくとも１つの二次装置が出力極限電力より以下の電力を消費している場合に、再充電可能電源を充電するようにし、且つ、前記電力管理ユニットは、少なくとも１つの電力ポートから少なくとも１つの二次データ・インタフェースに電力を送って、少なくとも１つの二次装置が出力極限電力以上の電力を消費している場合には、再充電可能電源から少なくとも１つの二次装置へ電力を提供するようにしていることを特徴とする通信ハブを提供する。

別の態様においては、本発明は、通信ハブにおいて電力を管理する方法であって、前記方法が；
ａ）少なくとも１つの一次装置に接続し、且つ、該少なくとも１つの一次装置から電力を受け取る少なくとも１つの一次データ・インタフェースと、少なくとも１つの二次装置に接続し、それに電力を提供し、且つ、所定の出力極限電力を有する少なくとも１つの二次データ・インタフェースと、再充電可能な電源に接続する少なくとも１つの電力ポートと、少なくとも１つの一次データ・インタフェースと、少なくとも１つの二次データ・インタフェースと、少なくとも１つの電力ポートとに接続された電力管理ユニットとを提供する工程からなり、
この電力管理ユニットが、
ｂ）前記少なくとも１つの二次装置により消費される電力を検出する工程と、
ｃ）前記検出電力を出力極限電力と比較する工程と、
ｄ）前記少なくとも１つの二次装置が出力極限電力以下の電力を消費する場合に、前記少なくとも１つの一次データ・インタフェースから前記少なくとも１つの電力ポートへ電力を送って、再充電可能な電源を充電する工程と、
ｅ）前記少なくとも１つの二次装置が前記出力極限電力以上の電力を消費する場合に、前記少なくとも１つの電力ポートから前記少なくとも１つの二次データ・インタフェースに電力を送って、再充電可能な電源から前記少なくとも１つの二次装置へ電力を与える工程と、から成ることを特徴とする方法を提供するものである。

また別の態様において、本発明は、
複数の電源のうちの少なくとも１つへ選択的に接続する入力電源スイッチと、
前記入力電源スイッチに接続されていて、そこから電力を受け取り、且つ、複数の装置のうちの少なくとも１つへ選択的に接続していて、そこへ電力を提供する出力配電器と、
前記入力電源スイッチおよび前記出力配電器に接続された電力コントローラとからなり、
前記電力コントローラが、前記複数の装置のうちの少なくとも１つの装置の電力要求量を検出して、前記複数の電源のうちの少なくとも１つの電源を切替えて、前記複数の装置のうちの少なくとも１つの装置へ検出電力要求量を与提供するようになる、ことを特徴とする通信ハブを提供する。

以下、図面を参照しながら本発明の実施例をより充分に説明する。
本発明による通信ハブは、再充電可能電池に接続した電力管理ユニットを含む。この通信ハブのダウンストリーム・ポートに接続された装置が低電力を要求するときには、電力管理ユニットは、ホストコンピュータからの電力で再充電可能電池を充電する。しかしながら、ダウンストリーム・ポートの１つで装置がより高いデータ転送速度で作動するためにより高い電力を必要とするときには、電力管理ユニットは、この要求を検出し、再充電可能電池から装置のための対応するダウンストリーム・ポートへ電力を送る。通信ハブには、高電力が必要とされないときには、ホストコンピュータからの電力を蓄積し、通信ハブに接続した装置がより高い電力を必要とするときには、蓄積した電力を提供するという利点がある。

それに加えて、通信ハブは、一体内蔵型で、ダウンストリーム・ポートのいくつかに接続された非取り外し式装置を含む。これには、通信ハブが、一体内蔵型の非取り外し式装置をホストコンピュータ上のダウンストリーム・ポートに接続し、付加的な装置を接続するためのダウンストリーム・ポートを提供し、そして、非取り外し式装置と他のダウンストリーム・ポートに接続した装置の両方により高い電力を与えることができるという利点がある。

図１を参照すると、本発明による通信ハブ１００は、雄型ＵＳＢコネクタ１０２Ａを介し、雌型ＵＳＢコネクタ１０４Ａを介し、ホストコンピュータ１０６上にあるダウンストリーム・ポート１０４に接続されたアップストリーム・ポート１０２を有する。周知のように、ＵＳＢアップストリームと、ダウンストリーム・ポート１０２，１０４は、データ通信と電力供給の両方を支援する。アップストリーム・ポート１０２は、一次装置であるホストコンピュータ１０６の一次データ・インタフェースとなり、そして、ダウンストリーム・ポート１０４は、二次装置に接続するための二次データ・インタフェースとなる。

ホストコンピュータ１０６は、２つ以上のダウンストリーム・ポートと他の１つのダウンストリーム・ポート１０５とを有することができ、その対応するコネクタ１０５Ａが示してある。ダウンストリーム・ポート１０４，１０５がホストコンピュータ１０６のルート・ポートであるから、それぞれのダウンストリーム・ポート１０４，１０５は、最高５００ｍＡまでのアンペアを提供できる。それ故、通信ハブ１００は、アップストリーム・ポート１０２を介してダウンストリーム・ポート１０４から最高５００ｍＡまでのアンペアを引き出すことができる。

通信ハブ１００は、アップストリーム・ポート１０２に接続され、電力管理ユニット１１０に電力を与えるように接続され、ホストコンピュータ１０６と４つのダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａの間のデータ通信を支援するように接続された、ハブ・コントローラ１０８を含む。ハブ・コントローラ１０８は、たとえば、台湾のAlco Micro社の製造するＡU9274のようなハブ・コントローラ集積回路を含むことができる。

電力管理ユニット１１０は、ホストコンピュータ１０６からハブ・コントローラ１０８を介して電力を受け取るように接続してあり、そしてまた、外部電源（図示せず）から外部電源コネクタ１３５を介して電力を受け取るように接続してある。好ましい実施例における電力管理ユニット１１０は、カスタムメイドの集積回路を含む。

周知のように、ＵＳＢハブ用の外部電源ユニットは、ＡＣ電力を受け取るのに幹線電力供給ポイントを必要とする。外部電源ユニットは、所定の直流電圧および電流率で電力を提供する出力コネクタを有し、この出力コネクタは、外部電源コネクタ１３５または通信ハブ上の電力ポートに接続する。

あるいは、外部電源ユニットは、携帯型電源または蓄積エネルギ源（たとえば、乾電池）を含むことも可能で、これは、通信ハブ１００上の外部電源コネクタ１３５に接続される。乾電池は、適切なコネクタを介して外部電源コネクタ１３５に接続されたときに、所定の直流電圧と電流率で電力を提供する。

電力管理ユニット１１０は、再充電可能な電源または蓄積エネルギ源（たとえば、再充電可能電池１３０）から電力を受け取るように接続された入力ポートまたは電力ポートを有する。再充電可能電池１３０は、通信ハブ１００に一体的に装着してもよいし、外部に装着してもよい。それに加えて、電力管理ユニット１１０は、また、再充電可能電池１３０を再充電する電力を与えるようにも接続される。

埋め込み式装置Ａ１１５およびB１２０は、ダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａそれぞれに接続された非取り外し式装置である。それに加えて、ダウンストリーム・ポート１２５Ａ，１２７Ａが、雌型ＵＳＢコネクタ１２５Ａ，１２７Ａそれぞれに接続されている。ダウンストリーム・ポート１２５，１２７は、ホストコンピュータ１０６のユーザによって要求されるような追加のＵＳＢ装置（図示せず）に接続するためのものである。

非取り外し式装置は、通信ハブのハウジング内に一体化されていて、種々の有線装置や無線装置を含めることができる。有線装置としては、ファイアーワイヤー（Firewire）・インタフェースのような有線通信インタフェースがあるし、無線装置としては、ブルートゥース（Bluetooth）・インタフェースであるとか、無線ローカル・エリア・ネットワーク（Wi-Fi）・インタフェースのような無線通信インタフェースがある。非取り外し式装置としては、また、磁気式、光学式、ソリッドステート式のデータ記憶装置といったようなデータ記憶装置もある。それに加えて、非取り外し式インタフェースは、コンパクト・フラッシュカード、セキュアー・デジタル・カード、マルチメディア・カード用の取り外し可能な記憶媒体インタフェースをも含む。

それ故、電力管理ユニット１１０は、ハブ・コントローラ１０８を介してホストコンピュータ１０６から、外部電源コネクタ１３５を介して外部電源から、および／または再充電可能電池１３０から、都合よく電力を受け取る。電力管理ユニット１１０は、また、各ダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａに接続した装置の電力要求に基づいて、ダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａの１つまたはそれ以上のものに電力を提供するように都合よく接続されている。

さて図２を参照すると、電力管理ユニット１１０は、電源スイッチ２０５または入力電力セレクタを含み、これは、ホストコンピュータ１０６からハブ・コントローラ１０８を介して電力を受け取るように接続された入力部と、外部電源から外部電源コネクタ１３５を介して電力を受け取るように接続したもう１つの入力部とを有する。それに加えて、電源スイッチ２０５は、また、再充電可能電池１３０から電力を受け取るように接続されており、これら３つの電源からの電力を提供するための出力部を有する。また、電源スイッチ２０５は、受信電力切り替え指示を受け取るための制御入力部が有り、そして、受信電力切り替え指示に従って３つの電源、すなわち、ホスト電力１０６，再充電可能電池電力１３０，またはコネクタ１３５からの電力のうちの１つまたはそれ以上から受け取るべき電力を個別に選ぶことができ、選択された電源からの電力をその出力部の１つから選択的に提供することができる。

電力管理ユニット１１０は、電源スイッチ２０５の出力部から電力を受け取るように接続した配電スイッチ２１０を含み、そして、ダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａの１つまたはそれ以上に電力を与えるように選択的に接続することができる。また、配電スイッチ２１０は、出力電力切り替え指示を受け取るための制御入力部を有しており、３つの電源からダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａへ電力を提供するように、ダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａをそれぞれ個別に選択できるようになっている。

更に、配電スイッチ２１０は、ダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａに接続された装置の特定の電力要求を検出する。そして、配電スイッチ２１０は、出力電力検出信号を提供する出力部を有する。出力電力検出信号は、ダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａに接続された特定の装置の特定の電力要求を示す。電力の検出は、流れている電流の大きさを検出することによって達成され得る。

電力管理ユニット１１０は、さらに、ダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａに接続された装置の特定の電力要求を配電スイッチ２１０から受け取るように接続された電力コントローラ２１５を含む。それに応答して、電力コントローラ２１５は、必要な受信電力切り替え指示を電源スイッチ２０５へ与えるので、ダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａへ接続された装置の要求を満たすべく電力を提供するのに必要とされる電源が、電源スイッチ２０５によって、配電スイッチ２１０へ接続される。次いで、電力コントローラ２１５は、適切な出力電力切り替え指示を配電スイッチ２１０に与えて、そこに接続されたそれぞれの装置に対し、選択された電源から受け取った電力を特定のダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａへと切り替えるようにする。

電力管理ユニット１１０は、また、再充電用モジュール２２０も含み、これは、電源スイッチ２０５から電力を受け取る入力部を有する。そして、この再充電用モジュール２２０は、典型的には充電用電流によって、充電用電力を再充電可能電池１３０に提供する出力部を有する。再充電用モジュール２２０は、また、再充電可能電池１３０の充電状態を示す状況信号を電力コントローラ２１５に与える出力部と、電力コントローラ２１５から充電信号を受け取る入力部２１５とを有する。状況信号が、再充電可能電池１３０の充電が所定の低充電レベル以下であるのを表示した場合には、電力コントローラ２１５が充電信号をオン状態に切り替える。そして、状況信号が再充電可能電池１３０の充電が所定の高充電レベル以上であることを指示しているときには、電力コントローラ２１５は充電信号をオフ状態に切り替える。

それ故、電力管理ユニット１１０は、種々の電源１０８，１３０，１３５から電力を受け取るように接続した電源スイッチ２０５と、種々のダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａに電力を分配するように接続した配電スイッチと、種々のダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａに接続した装置の電力要求を検出する電力コントローラ２１５とを含み、電力コントローラ２１５は、それぞれのポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａのところの装置のそれぞれの電力要求を満たすように電力を種々の電源１０８，１３０，１３５から装置に選択的に振り分ける。電力の振り分けは、電流を切替えることによって行われる。

図３Ａ，３Ｂを参照すると、電力管理ユニット１１０の動作（３００）は、ステップ３０５でスタートし、ホストコンピュータが、ステップ３１０で、そのＵＳＢバスからハブ・コントローラ１０８を介して電源スイッチ２０５に電力を供給する。次いで、電力は、ステップ３１５で、電源スイッチ２０５から配電スイッチ２１０へ、そして、そこからウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａへ供給される。

次いで、配電スイッチ２１０が、ステップ３２０で、ダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａに接続した装置を検出し、その後、配電スイッチ２１０が、ステップ３２５で、ダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａに接続した装置の電力要求を検出する。次いで、ステップ３３０で、装置が１００ｍＡ以上のより高い電流を引き出しているかどうかの決定が行なわれ、これが、ダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａに対する出力極限電力である。このことが、過電流状態を生じさせるのである。

装置のいずれもが過電流状態を起こしていない場合には、配電スイッチ２１０は、ステップ３３５で、ダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａのいずれかからの装置取り外しを検出する。更に、ステップ３４０で、どの装置が取り外されるかの決定を行なう。装置取り外しが検出されると、動作３００が、配電スイッチ２１０に戻り、ステップ３２０で、どの装置がダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａのどれに接続しているかを検出する。しかしながら、装置取り外しが検出されない場合には、動作３００は、ダウンストリーム・ポート１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａのどれが過電流状態を起こしているのかを決定するステップ３３０へ戻る。

或る特定の装置が過電流状態を起こした場合、配電スイッチ２１０は、ステップ３４５で、この特定の装置が接続させられた特定のダウンストリーム・ポートのバス電力状況信号を設定して、この特定のダウンストリーム・ポートに対する電力が電力コントローラ２１５によって制御されるべきであることを表示する。

次いで、電力コントローラ２１５は、ステップ３５０で、電源スイッチに受信電力切り替え指示を送り、バス電力をオフに切り替え、外部電力をオンに切り替え、配電スイッチ２１０に外部電力を与える。次に、電力コントローラ２１５は、ステップ３５５で、配電スイッチ２１０に適切な出力電力切り替え指示を送り、特定の装置に対する特定のダウンストリーム・ポートへ外部電力を送る。

いかなる外部電源も外部電源コネクタ１３５に接続されていないので、外部電力とは、再充電可能電池１６０からの電力を指すことに留意されたい。しかしながら、外部電源ユニットが使用されている場合には、外部電力と言えば、外部電源ユニットによって提供される電力となる。外部電源ユニットからの電力の利用可能性の検出および選択は、コントローラ２１５および電源スイッチ２０５によって行われる。

次に、配電スイッチは、ステップ３６０で、ふたたび特定の装置の電力要求を検出し、ステップ３６５で、特定の装置が過電流状態を起こしているかどうかを決定する。過電流状態が全く生じていない場合には、配電スイッチ２１０は、ステップ３７０で、特定のダウンストリーム・ポートからの特定の装置の取り外しを検出する。次いで、ステップ３７５で、どの特定の装置が取り外されたかの決定が更に行なわれる。特定の装置の取り外しが検出されたときには、動作３００は、配電スイッチ２１０に戻り、ステップ３６５で、特定のダウンストリーム・ポートでの過電流状態を検出する。しかしながら、特定の装置が検出されないときには、配電スイッチ２１０の状況信号および電力コントローラ２１５がステップ３８０でリセットされ、動作３００は、先に説明したように、ステップ３２０へ進む。

特定のダウンストリーム・ポートにおける特定の装置が過電流状態を生じていない場合には（３６５）、配電スイッチ２１０は、ステップ３８７で、特定のダウンストリーム・ポートの電力状況信号をセットし、特定のダウンストリーム・ポートへの電力は電力コントローラ２１５によって今や制御されている、ということを表示する。

その後、電力コントローラ２１５は、ステップ３９０で、出力電力切り替え指示を配電スイッチ２１０へ送り、特定のダウンストリーム・ポートへ電力をオフに切り替える。次いで、配電スイッチ２１０が、ステップ３９３で、特定のダウンストリーム・ポートからの特定の装置の取り外しを検出する。

次いで、ステップ３９５で、特定の装置が特定のポートからすでに取り外されているかどうかの決定が行われる。取り外されていなかった場合には、動作３００は、先に述べたように、ステップ３９０に戻る。あるいは、特定の装置が特定のポートからすでに取り外されている場合には、配電スイッチ２１０および電力コントローラ２１５の状況信号および制御信号が、ステップ２９７で、リセットされる。

次いで、電力コントローラ２１５は、ステップ３９９で、電源スイッチ２０５に受信電力切り替え指示を送り、それにより、電源スイッチ２０５が、ホストコンピュータ１６０からのバス電力をオンに切り替え、配電スイッチ２１０への外部電力をオフに切り替える。次いで、動作３００は、先に説明したように、ステップ３２０へ進む。

上記したように、本発明の通信ハブは、ホストコンピュータに対し追加のＵＳＢダウンストリーム・ポートを都合よく提供し、それにより、非取り外し式装置に加えて、追加のＵＳＢ装置を接続することができるようになるので、別個の電力供給ユニットを必要とせずに、特に、ＵＳＢ２.０装置のような、高速データ転送速度で作動する装置の高電力要求を非常に好都合に支援する。

このことは、ホストコンピュータから、或いは、再充電可能電池１３０から、電力を選択的に受け取ることができる電力管理ユニットによって達成されるものである。電力管理ユニットは、また、より高い電力が要求されていることを検出したときに、それぞれのダウンストリーム・ポートに接続された装置の電力要求に基づいて、ダウンストリーム・ポートの１つまたはそれ以上により高い電力を選択的に与えることができる。

以上説明したように、本発明は、従来技術の上記問題を解決し、或いは少なくとも低減することのできる、通信ハブのための方法および装置を提供する。
いうまでもなく、本発明の或る特定の実施例のみを説明してきたが、当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく種々の変更、改良をなし得ることは承知されたい。

本発明による通信ハブの機能ブロック図。 図１の通信ハブの電力管理ユニットの機能ブロック図。 図２の電力管理ユニットの動作の詳細を示すフローチャートの前半部である。 図２の電力管理ユニットの動作の詳細を示すフローチャートの後半部である。

符号の説明

１００ 通信ハブ１００
１０２Ａ 雄型ＵＳＢコネクタ
１０４Ａ 雌型ＵＳＢコネクタ
１０２ アップストリーム・ポート
１０４ ダウンストリーム・ポート
１０５ もう１つの別のダウンストリーム・ポート
１０６ ホストコンピュータ
１０８ ハブ・コントローラ
１１０ 電力管理ユニット
１１５Ａ，１２０Ａ，１２５Ａ，１２７Ａ ４つのダウンストリーム・ポート
１３０ 再充電可能電池
１３５ 外部電源コネクタ

Claims (41)

1. 少なくとも１つの一次装置に接続し、且つ、この少なくとも１つの一次装置から電力を受け取る、少なくとも１つの一次データ・インタフェースと、
   少なくとも１つの二次装置に接続して、それに電力を提供し、且つ、所定の出力極限電力を有する、少なくとも１つの二次データ・インタフェースと、
   再充電可能な電源に接続する少なくとも１つの電力ポートと、
   少なくとも１つの一次データ・インタフェース、少なくとも１つの二次データ・インタフェース、少なくとも１つの電力ポートへと接続した電力管理ユニットと、から成り、
   前記電力管理ユニットは、前記少なくとも１つの一次データ・インタフェースから前記少なくとも１つの電力ポートへ電力を送って、前記少なくとも１つの二次装置が出力極限電力より以下の電力を消費している場合に、再充電可能電源を充電するようにし、且つ、前記電力管理ユニットは、前記少なくとも１つの電力ポートから前記少なくとも１つの二次データ・インタフェースに電力を送って、前記少なくとも１つの二次装置が出力極限電力以上の電力を消費している場合には、再充電可能電源から前記少なくとも１つの二次装置へ電力を提供するようにしていることを特徴とする通信ハブ。
2. 前記通信ハブは、さらに、電源に接続する少なくとももう１つ別の電力ポートを含んでおり、前記少なくとももう１つ別の電力ポートが前記電力管理ユニットに接続されていて、電源からの電力前記で再充電可能な電源を充電する場合に、前記電力管理ユニットが、前記少なくとももう１つ別の電力ポートから前記少なくとも１つの電力ポートへ電力を送り、且つ、電源から前記少なくとも１つの二次装置へ電力を与えるときには、該電力管理ユニットが、前記少なくとももう１つ別の電力ポートから前記少なくとも１つの二次データ・インタフェースへ電力を送ることを特徴とする請求項１に記載の通信ハブ。
3. 前記通信ハブは、さらに、通信コントローラを含み、前記通信コントローラは、前記少なくとも１つの一次データ・インタフェースと、前記少なくとも１つの二次データ・インタフェースとに接続しており、前記通信コントローラは、前記少なくとも１つの一次データ・インタフェースと前記少なくとも１つの二次データ・インタフェースとの間でのデータの通信を管理し、該通信コントローラは、制御データをやりとりするために、前記電力管理ユニットに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の通信ハブ。
4. 前記少なくとも１つの二次装置は、前記通信ハブ内に物理的に収容された、一体化装置を含むことを特徴とする請求項３に記載の通信ハブ。
5. 前記一体化装置は、有線通信インタフェースを含むことを特徴とする請求項４に記載の通信ハブ。
6. 前記有線通信インタフェースは、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）インタフェースを含むことを特徴とする請求項５に記載の通信ハブ。
7. 有線通信インタフェースは、ファイアーワイヤー（Firewire）・インタフェースを含むことを特徴とする請求項５に記載の通信ハブ。
8. 前記一体化装置は、無線通信インタフェースを含むことを特徴とする請求項４に記載の通信ハブ。
9. 前記無線通信インタフェースは、ブルートゥース（Bluetooth）・インタフェースを含むことを特徴とする請求項８に記載の通信ハブ。
10. 前記無線通信インタフェースは、無線ローカル・エリア・ネットワーク・インタフェースを含むことを特徴とする請求項８に記載の通信ハブ。
11. 前記一体化装置は、データ記憶装置を含むことを特徴とする請求項４に記載の通信ハブ。
12. 前記データ記憶装置は、磁気媒体データ記憶装置を含むことを特徴とする請求項１１に記載の通信ハブ。
13. 前記データ記憶装置は、光学式媒体データ記憶装置を含むことを特徴とする請求項１１に記載の通信ハブ。
14. 前記データ記憶装置は、ソリッドステート式データ記憶装置を含むことを特徴とする請求項１１に記載の通信ハブ。
15. 前記少なくとも１つの二次インタフェースが、取り外し可能なデータ記憶媒体インタフェースを含むことを特徴とする請求項３に記載の通信ハブ。
16. 前記取り外し可能なデータ記憶媒体インタフェースが、コンパクト・フラッシュカード・インタフェースを含むことを特徴とする請求項１５に記載の通信ハブ。
17. 前記取り外し可能なデータ記憶媒体インタフェースが、セキュア・デジタル・カード・インタフェースを含むことを特徴とする請求項１５に記載の通信ハブ。
18. 前記取り外し可能なデータ記憶媒体インタフェースが、マルチメディア・カード・インタフェースを含むことを特徴とする請求項１５に記載の通信ハブ。
19. 前記少なくとも１つの一次データ・インタフェースが、アップストリーム・ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）インタフェースを含むことを特徴とする請求項３に記載の通信ハブ。
20. 前記少なくとも１つの二次データ・インタフェースが、ダウンストリームＵＳＢインタフェースを含むことを特徴とする請求項３に記載の通信ハブ。
21. 前記通信コントローラが、ＵＳＢコントローラを含むことを特徴とする請求項３に記載の通信ハブ。
22. 通信ハブにおいて電力を管理する方法であって、前記方法が；
    ａ）少なくとも１つの一次装置に接続し、且つ、該少なくとも１つの一次装置から電力を受け取る少なくとも１つの一次データ・インタフェースと、少なくとも１つの二次装置に接続し、それに電力を提供し、且つ、所定の出力極限電力を有する少なくとも１つの二次データ・インタフェースと、再充電可能な電源に接続する少なくとも１つの電力ポートと、少なくとも１つの一次データ・インタフェースと、少なくとも１つの二次データ・インタフェースと、少なくとも１つの電力ポートとに接続された電力管理ユニットとを提供する工程からなり、
    この電力管理ユニットが、
    ｂ）前記少なくとも１つの二次装置により消費される電力を検出する工程と、
    ｃ）前記検出電力を出力極限電力と比較する工程と、
    ｄ）前記少なくとも１つの二次装置が出力極限電力以下の電力を消費する場合に、前記少なくとも１つの一次データ・インタフェースから前記少なくとも１つの電力ポートへ電力を送って、再充電可能な電源を充電する工程と、
    ｅ）前記少なくとも１つの二次装置が前記出力極限電力以上の電力を消費する場合に、前記少なくとも１つの電力ポートから前記少なくとも１つの二次データ・インタフェースに電力を送って、再充電可能な電源から前記少なくとも１つの二次装置へ電力を与える工程と、から成る、
    ことを特徴とする方法。
23. 前記工程（ｂ）は、前記少なくとも１つの二次データ・インタフェースを通って前記少なくとも１つの二次装置へ流れる電流の大きさを検出する工程を含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
24. 前記工程(ｃ)は、前記少なくとも１つの二次インタフェースを通って流れる電流の大きさと、出力極限電力に連携した電流の大きさとを比較する工程を含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
25. 前記工程（ｄ）は、前記少なくとも１つの一次データ・インタフェースから前記少なくとも１つの電力ポートへ流れる電流を切替える工程を含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
26. 前記工程（ｅ）は、前記少なくとも１つの電力ポートから前記少なくとも１つの二次データ・インタフェースまで流れる電流を切替える工程を含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
27. 前記工程(ａ)は、電源に接続する前記少なくとももう１つ別の電力ポートを提供する工程を更に含み、該少なくとももう１つ別の電力ポートが、前記電力管理ユニットに接続されていることを特徴とする請求項２２に記載の方法。
28. 前記方法は、更に、
    ａａ）前記再充電可能な電源を電源からの電力で充電する場合に、前記少なくとももう１つ別の電力ポートから前記少なくとも１つの電力ポートへ電力を送る工程と、
    ｂｂ）前記少なくとも１つの二次装置へ電源から電力を提供する場合に、前記少なくとももう１つ別の電力ポートから前記少なくとも１つの二次データ・インタフェースへ電力を送る工程と、
    を含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
29. 前記工程（ａａ）は、前記少なくとももう１つ別の電力ポートから前記少なくとも１つの電力ポートへ電流を切り替える工程を含むことを特徴とする請求項２８に記載の方法。
30. 前記工程（ｂｂ）は、前記少なくとももう１つ別の電力ポートから前記少なくとも１つの二次データ・インタフェースへ電流を切り替える工程を含むことを特徴とする請求項２８に記載の方法。
31. 複数の電源のうちの少なくとも１つへ選択的に接続する入力電源スイッチと、
    前記入力電源スイッチに接続されていて、そこから電力を受け取り、且つ、複数の装置のうちの少なくとも１つへ選択的に接続していて、そこへ電力を提供する出力配電器と、
    前記入力電源スイッチおよび前記出力配電器に接続された電力コントローラとからなり、
    前記電力コントローラが、前記複数の装置のうちの少なくとも１つの装置の電力要求量を検出して、前記複数の電源のうちの少なくとも１つの電源を切替えて、前記複数の装置のうちの少なくとも１つの装置へ検出電力要求量を与提供するようになる、
    ことを特徴とする通信ハブ。
32. 前記通信ハブは、更に、少なくとも１つのアップストリーム・ポートを有するデータ・コントローラを含み、該少なくとも１つのアップストリーム・ポートは、前記複数の電源のうち少なくとも１つに接続していることを特徴とする請求項３１に記載の通信ハブ。
33. 前記少なくとも１つのアップストリーム・ポートは、ホストコンピュータに適切に接続するように適合されていて、該ホストコンピュータが、前記複数の電源のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３２に記載の通信ハブ。
34. 前記少なくとも１つのアップストリーム・ポートが、ＵＳＢアップストリーム・ポートを含むことを特徴とする請求項３３に記載の通信ハブ。
35. 前記データ・コントローラは、更に、少なくとも１つのダウンストリーム・ポートを含み、該少なくとも１つのダウンストリーム・ポートが、前記複数の装置のうち少なくとも１つに接続することを特徴とする請求項３２に記載の通信ハブ。
36. 前記少なくとも１つのダウンストリーム・ポートが、種々の装置のうちいずれか１つに適切に接続するように適合されていることを特徴とする請求項３５に記載の通信ハブ。
37. 前記少なくとも１つのダウンストリーム・ポートが、ＵＳＢダウンストリーム・ポートを含むことを特徴とする請求項３６に記載の通信ハブ。
38. 前記複数の電源のうち少なくとも１つが、蓄積エネルギ源を含むことを特徴とする請求項３２に記載の通信ハブ。
39. 前記蓄積エネルギ源が、再充電可能電池を含むことを特徴とする請求項３８に記載の通信ハブ。
40. 前記通信ハブは、更に、再充電可能電池を充電するために、前記電力コントローラへ、且つ、前記再充電可能電池へと接続された再充電用モジュールを含む再充電可能電池を充電する請求項３９に記載の通信ハブ。
41. 前記複数の電源のうち少なくとも１つが、外部電源ユニットを含む再充電可能電池を充電する請求項３１に記載の通信ハブ。

Images