JP2007102444A - 電子機器、電子機器の制御方法および制御プログラム - Google Patents
電子機器、電子機器の制御方法および制御プログラム Download PDFInfo
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Abstract
イスに供給する電力を低減することができる電子機器を提供すること。
【解決手段】VBUS線を介してUSBデバイス2に流れる電流を検出する電流検出部
111と、信号線の状態および電流検出部111の検出結果を参照して、接続されたUS
Bデバイス2が、プリンタ1とのデータ通信を行わないUSBデバイスであるかを判断す
る接続判断部112と、データ通信を行わないUSBデバイスであれば、VBUS線に流
れる電流を遮断して、USBデバイス2に供給する電力を制限する電流制限部113と、
を備える。
【選択図】図1
Description
プログラムに関する。
でデータを通信する方法として、USB(Universal Serial Bus)接続によるデータ通信が
広く行われている。USB規格に従うデバイス(以下、USBデバイス)としては、例え
ば、プリンタ、デジタルカメラ、キーボード、マウス、フラッシュメモリ装置、など様々
な機器がある。
、およびUSBデバイスにホスト装置から電力を供給する電力供給線などにより電気的に
接続される。USBデバイスは、ホスト装置から電力供給線を介して電力の供給を受ける
ので、USBデバイス自体には電源装置を有していなくとも駆動することができる。
いられている。電力供給線には所定の電圧が加えられており、USBデバイスは、ホスト
装置と接続されたかを電力供給線の電圧レベルで判断し、接続されたと判断した場合に所
定の通信処理を開始する。
通信を行わないデバイスもある。このようなデバイス(以下、「データ通信を行わないU
SBデバイス」ともいう)は、信号線として機能する端子はなく、電力供給線およびグラ
ンド線に対応する端子を有している。そして、電力供給線より供給された電力を用いて、
ホスト装置とのデータ通信に関わりの無い独自の動作を行う。具体的な例としては、電力
供給線より供給された電力を用いて、照明や扇風機として動作するデバイスがある。これ
は、ホスト装置にとっては消費電力が増大する要因となる。また、ホスト装置の電源回路
への負荷が大きくなり、電磁ノイズが増大することもありうる。
るようにバッテリ駆動する機器であれば、駆動時間が短くなってしまうので不都合である
。
り大きくなった電流を検出する技術がある。この技術を応用して、電力供給線に流れる電
流が、所定の電流値より大きくなったときに供給する電力を制限することはできる。
デバイスの接続を検出し、ユーザがデバイスを不要として行う入力操作に応じて信号線の
電圧レベルを制限している。
していても、許容される電流値以下である限り、検出することはできない。
デバイスの接続を検出しているので、ホスト装置にデータ通信を行わないUSBデバイス
が接続された場合には、デバイスが接続されていないと判断してしまう。このとき、US
Bでは、引き続きデバイスの抜き差しを検出できるよう、ホスト装置が電力供給線に電圧
を加え続けるので、デバイスに電力を供給し続けてしまう。
SBデバイス、すなわちホスト装置から電力の供給を受けながらデータ通信を行わないデ
バイスに対して、供給する電力を制限することができないという課題があった。
、当該デバイスに供給する電力を低減することができる電子機器を提供することを目的と
する。
接続ポートに接続されたデバイスに電力を供給する電力供給線、および接続されたデバイ
スに対してデータ信号を送受信する信号線を有する電子機器であって、電力供給線に流れ
る電流の有無を検出する検出手段と、信号線の状態および電力供給線に流れる電流の検出
結果に基づいて、接続ポートに接続されたデバイスが、電力の供給を受けながらデータ通
信を行わないデバイスであるかを判断する判断手段と、を備えることを特徴とする。
判断しているので、電力の供給を受けながらデータ通信を行わないデバイスを判断するこ
とができる。
に従う所定の状態にならない場合に、検出手段により電力供給線に流れる電流が検出され
ると、接続ポートに接続されたデバイスを、電力の供給を受けながらデータ通信を行わな
いデバイスと判断することが好ましい。
スがUSB規格に則った信号の送受信を行っていないので、さらに電力供給線に電流が流
れているときに、接続ポートに接続されたデバイスを電力の供給を受けながらデータ通信
を行わないデバイスと判断することができる。
ない場合に、電力供給線に流れる電流を検出してから所定の時間内に、信号線がKステー
トまたはJステートの状態にならないときに、接続ポートに接続されたデバイスを、電力
の供給を受けながらデータ通信を行わないデバイスと判断することが好ましい。
またはJステートの状態にならないときに、デバイスがUSB規格に従うデータ信号の送
受信を行っていないので、電力の供給を受けながらデータ通信を行わないデバイスを適切
に判断することができる。
介して供給する電力を減少させる制限を加える制限手段、を更に備えることが好ましい。
、制限を加えて電力供給線を介した電力の供給を減少させるので、電子機器の消費電力を
低減することができる。
電力供給線を介した電力の供給を遮断することが好ましい。
力供給線を介した電力の供給を遮断するので、電子機器の消費電力をさらに低減すること
ができる。
ることが好ましい。
出部は再び電力供給線に流れる電流を検出して、判断手段は電力の供給を受けながらデー
タ通信を行わないデバイスであるかを判断する。このように、供給電力を遮断してから所
定の時間ごとに遮断を解除して判断し直すことになるので、いったん電力の供給を受けな
がらデータ通信を行わないデバイスと判断して供給する電力を遮断した後についても、デ
バイスの抜き差しに対応した処理を行うことができる。
イスを検出可能なレベルまで制限することが好ましい。
ることができるので、デバイスの抜き差しに対応した処理を行うことができる。
制限の解除をユーザに選択させるメッセージを表示する表示手段と、を更に備えることが
好ましい。
メッセージが表示され、ユーザはメッセージに従って操作手段を操作することにより、制
限の解除を選択することができる。ユーザの指示に従って適宜制限を解除するので、デバ
イスの抜き差しに対応することができると共にユーザにとってより便利になる。
れたデバイスが、電力の供給を受けながらデータ通信を行わないデバイスと判断した場合
に、制限の実行をユーザに選択させるメッセージを表示する表示手段と、を更に備えるこ
とが好ましい。
場合に、表示されたメッセージに従ってユーザが選択した結果に従って適宜制限を実行す
るので、ユーザにとってより便利である。
方法は、デバイスを接続するための接続ポートを備え、接続ポートに接続されたデバイス
に電力を供給する電力供給線、および接続されたデバイスに対してデータ信号を送受信す
る信号線を有する電子機器の制御方法であって、電力供給線を流れる電流の有無を検出す
る検出工程と、信号線の状態および電力供給線に流れる電流の検出結果に基づいて、接続
ポートに接続されたデバイスが、電力の供給を受けながらデータ通信を行わないデバイス
であるかを判断する判断工程と、を備えることを特徴とする。
ログラムは、デバイスを接続するための接続ポートを備え、接続ポートに接続されたデバ
イスに電力を供給する電力供給線、および接続されたデバイスに対してデータ信号を送受
信する信号線を有する電子機器を制御する制御プログラムであって、コンピュータに、電
力供給線を流れる電流を検出する検出部に、電流の有無を検出させる検出工程、信号線の
状態および電力供給線に流れる電流の検出結果に基づいて、接続ポートに接続されたデバ
イスが、電力の供給を受けながらデータ通信を行わないデバイスであるかを判断する判断
部に、判断を行わせる判断工程、を実行させることを特徴とする。
以下、本発明に係る第1の実施形態について図面を参照して説明する。
1に示すように、プリンタ1は、USBポート100、USB制御部110、電源装置1
20、を備え、これらの各構成を制御するため、CPU130、ROM140、RAM1
50、タイマー160および操作パネル170が相互にデータ授受可能に接続されている
。また、図1ではUSBポート100にはUSBケーブル3を介してUSBデバイス2が
接続されている。
は、EEPROMやフラッシュROMなどの不揮発性のメモリであり、プリンタ1を制御
するための制御プログラム141などが記憶されている。RAM150は、各種の処理の
ワーキングメモリとして用いられる汎用のメモリである。
分であり、ユーザからの入力操作を受け付ける各種ボタン、およびユーザインターフェイ
ス画面を表示するLCD表示部171を有している。
。USBポート100には電力供給線(以下、VBUS線)、データなどの信号を送受信
する2本の信号線(以下、D+線、D−線ともいう)、グランド線(以下、GND線)な
どの配線が接続されている。USBポート100にUSBケーブル3が装着されると、U
SBケーブル3の端子とUSBポート100の各配線が接触して接続される。また、VB
US線、D+線およびD−線の他端はUSB制御部110に接続されるとともに、D+線
はプルダウン抵抗180、D−線はプルダウン抵抗181を介して接地されている。
えられ、通常はUSBポート200に接続されたVBUS線、D+線、D−線、GND線
と、電気的に接続される。もっとも、USBデバイス2としては、ケーブル部分とデバイ
ス本体が一体となってUSBケーブル3を抜くことができない構造であってもよい。
ータの送受信を制御する部分であり、電流検出部111と、接続判断部112と、電流制
限部113と、を有している。
分である。VBUS線は、電源装置120より一定の電圧(5V)を供給されている。し
たがって、VBUS線から電力の供給を受けるUSBデバイスが接続された場合には、V
BUS線に流れる電流が検出される。すなわち、電流検出部111は、VBUS線に流れ
る電流の有無を検出することにより、VBUS線から電力の供給を受けるUSBデバイス
の接続を検出している。
および信号線の状態に応じて、電力の供給を受けながらプリンタ1とデータ信号の通信を
行うことがないデバイス、すなわち「データ通信を行わないUSBデバイス」を判断する
処理を行う。データ通信を行わないUSBデバイスの一例としては、供給された電力を照
明として用いたり、扇風機として動作するデバイスなどがある。
イスが、データ通信を行わないUSBデバイスであれば、VBUS線に流れる電流または
電圧を制限して、USBデバイス2に供給する電力の遮断を行う。
タ通信を行わないUSBデバイスであれば、供給する電力を遮断して消費電力を低減させ
るものである。
SBデバイス2(データ通信を行うUSBデバイス)が接続された場合におけるUSBポ
ート100および200の各配線の状態を示した図である。図2では、上から順に、VB
US線(ホスト側)、VBUS線(デバイス側)、D+線、D−線を示している。横軸に
は、図の左から右へ向かって時刻を示している。通常、VBUS線(ホスト側)には、5
Vの一定電圧がかかっている。VBUS線(デバイス側)は、USBケーブルがプリンタ
1に接続されていないときには0Vの電位である。USBケーブル3が接続されると、ホ
スト側のVBUS線の電圧を受けて、5Vの電位となる(時刻Tの状態)。
装置(プリンタ)間にて、互いを認識する処理を行う(時刻T〜T+Td)。USB規格
では、この処理に要する時間(以下、遅延時間)Tdは最大で「100msec」と規定
されている。そして、互いを認識すると、通常のUSBデバイス2は、D+線およびD−
線をデバイスに対応した所定の状態に移行させる。具体的には、USBデバイス2がフル
スピードまたはハイスピードに対応していれば、図2に示すようにD+線を「High」
且つD−線を「Low」とする「Jステート」に移行させる。ロースピード対応に対応し
ていれば、D+線を「Low」且つD−線を「High」とする「Kステート」と呼ばれ
る状態に移行させる。
行わないUSBデバイスは、USB本来の目的であるデータ通信を行わないため、図1の
USBポート200にて破線で示すように、USBデバイス2側に信号線(D+線、D−
線)に対応する配線がなく、USBポート200に接続されたUSBケーブル3の信号線
に対応する端子は開放される。図3に、データ通信を行わないUSBデバイスを接続した
ときのUSBポート100および200の各配線の状態を示す。図3に示すように、VB
US線(デバイス側)については、通常のUSBデバイスと同様に、接続されるとVBU
S線(デバイス側)が5Vの電位に高まる(時刻T)。一方、信号線(D+線、D−線)
は、USBポート200側で開放されているので、USBデバイス2からの応答がなく、
時刻T〜T+Tdの間にJステートまたはKステートの状態に移行しない。このとき、U
SB規格によれば、ホスト側のUSB制御部110が、D+線およびD−線がホスト側で
プルダウンしていることにより、「Low」の状態と認識する(時刻T+Td以降)。
d(=100msec)を経過した後の信号線の状態より、データ通信を行わないUSB
デバイスを判断することができる。もっとも、遅延時間Tdの値としてはこれに限られる
ことなく、任意に設定可能である。
う処理の流れを示したフローチャートである。
が起動する。このとき、CPU130は、ROM140から制御プログラム141を読み
出して実行することにより、以降のステップにおける処理が行われる。また、このとき、
CPU130は、タイマー160にカウントを開始させる。
否かを判断する。タイマー160のカウントを参照して、所定の値に足りていなければ(
No)、所定の値までカウントされるまで、ステップS20の処理を繰り返す。所定の値
になっていれば(Yes)、ステップS30に進む。
いれば、CPU130は、電流制限部113に遮断を解除させてから、ステップS40の
接続判断処理に進む。
と、まず、ステップS41において、CPU130は、タイマー160にカウント値をい
ったん初期化させてから、カウントを開始させる。
タ通信を行わないUSBデバイスであるかについての判断を行う。まず、ステップS42
では、信号線がJステートまたはKステートになっているか否かを判断する。ここでは、
CPU130が接続判断部112に信号線(D+線、D−線)の状態を判断させて、Jス
テートまたはKステートになっていれば(Yes)、接続されたデバイスは通常のUSB
デバイスであるので、ステップS46のネゴシエーションの処理に進む。Jステートまた
はKステートになっていなければ(No)、ステップS43に進む。
出したかを判断して、検出していればステップS44に進む。検出していなければ(No
)、USBデバイス2がUSBポートに接続されていないので、ステップS41に戻る。
間Tdが経過したか否かを判断する。具体的には、ステップS41にてカウントを開始し
たタイマー160のカウント値を参照して判断する。遅延時間Tdに対応するカウント値
に達していなければ(No)、ステップS42に戻り所定のカウント値に達するまでステ
ップS42〜S44の処理を繰り返す。遅延時間Tdに対応する所定のカウント値に達し
ていれば(Yes)、ステップS45に進んで、接続されたUSBデバイス2をデータ通
信を行わないUSBデバイスと判断する。判断した結果はRAM150の所定の記憶領域
に記憶する。
続されたUSBデバイス2に対するネゴシエーションを開始させ、接続されたUSBデバ
イス2を認識する。
間(Td)が経過しても、信号線がJステートまたはKステートとならないデバイス、す
なわちUSBデバイス2として認識できなかったデバイスを、データ通信を行わないUS
Bデバイスと判断して、図4のフローチャートの処理に戻る。なお、S43での電流検出
判断より先にS42の信号線状態判断を行うので、VBUS線から電力を得ないUSBデ
バイスが接続された場合でも、その接続をS42で検出できる。
憶された判断結果を参照して、接続されたUSBデバイス2をデータ通信を行わないUS
Bデバイスと判断したか否かについて判断を行う。データ通信を行わないUSBデバイス
と判断していれば(Yes)ステップS60に進み、データ通信を行わないUSBデバイ
スと判断していなければ(No)、図4に示した処理を終了する。
遮断する旨の遮断命令を電流制限部113に送信させる。電流制限部113は、遮断命令
を受けるとVBUS線を介した電力供給を遮断する。また、このとき、CPU130は、
タイマー160のカウント値を初期化してから、カウントを開始させる。
ステップS60において電流を遮断してから所定の時間を経過したか否かを判断する。所
定の時間を経過していない場合(No)、所定のカウント値に達するまで、ステップS7
0の判断を繰り返して、所定の時間を経過したと判断されると(Yes)、ステップS3
0に戻り、電流の遮断を解除してから、再びステップS40の接続判断処理を行う。
工程に相当する。
たときの各配線の状態を示した図である。まず、信号線(D+線、D−線)について、デ
バイスが接続された時刻Tから時刻T+Tdの間にプリンタ1はデバイス側からの応答が
ないため、信号線のD+線、D−線は共に「Low」の状態となる。このとき、Jステー
トまたはKステートの状態ではないので、データ通信を行わないUSBデバイスと判断さ
れて、ホスト側のVBUS線の供給電流が遮断されるので、VBUS線(ホスト側)およ
びVBUS線(デバイス側)の電圧は0Vに降下する(時刻T+Td以降)。
遮断しているので、プリンタ1の消費電力を低減することができる。
たときの所定の状態となっていないことを条件として判断しているので、データ通信を行
わないUSBデバイスだけを適切且つ容易に判断することができる。
うようにしているので、いったんデータ通信を行わないUSBデバイスと判断されてから
後に、USBデバイス2の抜き差しがあった場合に、新たに接続されたUSBデバイス2
に対しても適切に対応することができる。
次に、本発明に係る第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、プリンタ
1の構成としては、図1に示した第1の実施形態に係るプリンタ1と同様である。第1の
実施形態に係るプリンタでは、データ通信を行わないUSBデバイスと判断されると、電
流制限部は、VBUS線に流れる電流量を小さくするように制限を加える。
刻T+Tdにおいて、信号線がJステートまたはKステートとなっていないので、データ
通信を行わないUSBデバイスと判断すると、5Vの電圧が加えられていた、VBUS線
の電圧を、Vlim(ただし、Vlimは、0Vより大きく5Vより小さい電圧)に制限
する。なお、Vlimの値としては、電流検出部111が電流を検出して、USBデバイ
ス2の接続を検出可能な限界となる電圧としている。
することができる。また、電流検出部111は制限した電圧を検出することができるので
USBデバイス2の抜き差しに適切に対応することができる。あるいはまた、電流検出部
が電流を検出しなくなった時点でVBUS線の電圧制限を解除することでも、USBデバ
イス2の抜き差しに適切に対応することができる。
次に、本発明に係る第3の実施形態について説明する。第1の実施形態では、VBUS
線に流れる電流を遮断した後に、所定の時間後に遮断を解除して、再び判断しなおすこと
により、USBデバイス2の抜き差しに対応していた。第3の実施形態では、VBUS線
に流れる電流を遮断した後に、操作パネル170のLCD表示部171に、ユーザに電力
供給の再開を選択させるメッセージを表示させる。
ように、USBデバイス2に対し電力の供給を再開するかを選択させるメッセージを表示
させる。ユーザは、操作パネル170を操作して、電流の供給を適宜再開させることがで
きる。もっとも、プリンタ1に接続されたホストコンピュータのモニタ(図示なし)にメ
ッセージを表示させてもよい。
次に、本発明に係る第4の実施形態について説明する。第4の実施形態では、データ通
信を行わないUSBデバイスに対して、電力の供給を遮断または制限する際に、遮断また
は制限を行うか否かをユーザに選択させるメッセージをLCD表示部171に表示する。
図9は、遮断するときに表示するメッセージの一例を示した図である。メッセージを確認
したユーザは、電力供給の遮断を行うかを判断して、操作パネル170を操作することに
より、供給電力を選択的に遮断することができる。
断または制限を、ユーザの意図に従って適宜行うことができるようになる。
態に何ら限定されるものでなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で
実施することもできる。以下、変形例を挙げて説明する。
ンピュータ、複写機、テレビなどUSBデバイス2が接続できる様々な電子機器に適用す
ることができる。なお、蓄積された電力量に制限があるバッテリにより駆動する、ノート
型のパーソナルコンピュータやPDAであれば、本発明はより有用である。
は、電力供給線および信号線を有する仕様である様々な通信方式に適用することもできる
。例えば、IEEE1394であれば、電力供給線よりデバイスの接続を検出した後に、
信号線の状態が仕様に従う所定の状態となっているかを判断するようにするとよい。
、3…USBケーブル、100…接続ポートとしてのUSBポート、110…USB制御
部、111…検出手段としての電流検出部、112…判断手段としての接続判断部、11
3…制限手段としての電流制限部、120…電源装置、130…コンピュータとしてのC
PU、140…ROM、141…制御プログラム、150…RAM、160…タイマー、
170…操作手段としての操作パネル、171…表示手段としてのLCD表示部、180
,181…プルダウン抵抗、200…USBポート、VBUS…電力供給線、D+,D−
…信号線、GND…グランド線、T…接続時の時刻、Td…遅延時間。
Claims (11)
- デバイスを接続するための接続ポートを備え、前記接続ポートに接続されたデバイスに
電力を供給する電力供給線、および前記接続されたデバイスに対してデータ信号を送受信
する信号線を有する電子機器であって、
前記電力供給線に流れる電流の有無を検出する検出手段と、
前記信号線の状態および前記電力供給線に流れる電流の検出結果に基づいて、前記接続
ポートに接続されたデバイスが、電力の供給を受けながらデータ通信を行わないデバイス
であるかを判断する判断手段と、を備えることを特徴とする電子機器。 - 請求項1に記載の電子機器において、
前記電子機器がUSB規格に則った機器であり、
前記判断手段は、前記信号線がUSB規格に従う所定の状態にならない場合に、
前記検出手段により前記電力供給線に流れる電流が検出されると、前記接続ポートに接続
されたデバイスを、電力の供給を受けながらデータ通信を行わないデバイスと判断するこ
とを特徴とする電子機器。 - 請求項1または2に記載の電子機器において、
前記判断手段は、前記信号線がUSB規格に従うKステートまたはJステートの状態で
ない場合に、
前記電力供給線に流れる電流を検出してから所定の時間内に、前記信号線がKステートま
たはJステートの状態にならないときに、前記接続ポートに接続されたデバイスを、電力
の供給を受けながらデータ通信を行わないデバイスと判断することを特徴とする電子機器
。 - 請求項1ないし3のいずれか一項に記載の電子機器において、
電力の供給を受けながらデータ通信を行わないデバイスに対し、前記電力供給線を介し
て供給する電力を減少させる制限を加える制限手段、を更に備えることを特徴とする電子
機器。 - 請求項4に記載の電子機器において、
前記制限手段は、電力の供給を受けながらデータ通信を行わないデバイスに対し、前記
電力供給線を介した電力の供給を遮断することを特徴とする電子機器。 - 請求項5に記載の電子機器において、
前記制限手段は、供給する電力を遮断してから所定の時間経過後に、遮断を解除するこ
とを特徴とする電子機器。 - 請求項4に記載の電子機器において、
前記制限手段は、前記電力供給線を介して供給する電力を、前記検出手段が接続された
デバイスを検出可能なレベルまで制限することを特徴とする電子機器。 - 請求項4ないし7のいずれか一項に記載の電子機器において、
ユーザからの操作を受け付ける操作手段と、
供給する電力を制限した場合に、制限の解除をユーザに選択させるメッセージを表示す
る表示手段と、を更に備えることを特徴とする電子機器。 - 請求項4ないし7のいずれか一項に記載の電子機器において、
ユーザからの操作を受け付ける操作手段と、
前記判断手段が、前記接続ポートに接続されたデバイスが、電力の供給を受けながらデ
ータ通信を行わないデバイスと判断した場合に、制限の実行をユーザに選択させるメッセ
ージを表示する表示手段と、を更に備えることを特徴とする電子機器。 - デバイスを接続するための接続ポートを備え、前記接続ポートに接続されたデバイスに
電力を供給する電力供給線、および前記接続されたデバイスに対してデータ信号を送受信
する信号線を有する電子機器の制御方法であって、
前記電力供給線を流れる電流の有無を検出する検出工程と、
前記信号線の状態および前記電力供給線に流れる電流の検出結果に基づいて、前記接続
ポートに接続されたデバイスが、電力の供給を受けながらデータ通信を行わないデバイス
であるかを判断する判断工程と、を備えることを特徴とする制御方法。 - デバイスを接続するための接続ポートを備え、前記接続ポートに接続されたデバイスに
電力を供給する電力供給線、および前記接続されたデバイスに対してデータ信号を送受信
する信号線を有する電子機器を制御する制御プログラムであって、
コンピュータに、
前記電力供給線を流れる電流を検出する検出部に、電流の有無を検出させる検出工程、
前記信号線の状態および前記電力供給線に流れる電流の検出結果に基づいて、前記接続
ポートに接続されたデバイスが、電力の供給を受けながらデータ通信を行わないデバイス
であるかを判断する判断部に、判断を行わせる判断工程、を実行させることを特徴とする
制御プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005290810A JP2007102444A (ja) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | 電子機器、電子機器の制御方法および制御プログラム |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2007102444A true JP2007102444A (ja) | 2007-04-19 |
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ID=38029337
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JP2005290810A Pending JP2007102444A (ja) | 2005-10-04 | 2005-10-04 | 電子機器、電子機器の制御方法および制御プログラム |
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