JP2010287115A - 電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】外部のホストからUSBケーブルを介して供給される電流値には制限があるので、デジタルカメラなどの動作モードによっては、2次電池に対する充電動作を適切に制御することができないという問題があった。
【解決手段】USBケーブル35を介して充電可能なバスパワーが得られるときでも、ホスト30およびカメラ2〜26が共にPictBridge対応あることをネゴシエーションにより識別した際には、バッテリ24の充電を停止してバッテリ駆動によりPictBridge動作を行う。
【選択図】図1

Description

本発明は、2次電池(充電可能なバッテリ)により駆動される電子機器に関するものである。
従来から、USBケーブルを介して、デジタルカメラなどの機器に内蔵されている2次電池を充電することが知られている(特許文献1)。
特開2005−173822号公報
しかしながら、外部のホスト装置からUSBケーブルを介して供給される電流値には制限があるので、デジタルカメラなどの動作モードによっては、2次電池に対する充電動作を適切に制御することができないという問題があった。
本発明に係る電子機器は、充電可能なバッテリにより駆動される電子機器において、データおよび電力の伝送機能を有するケーブルを接続するインターフェース手段と、前記ケーブルを所定のホスト装置に接続したとき前記ケーブルを介して前記ホスト装置から供給される電力に基づいて前記バッテリを充電することが可能であるか否かを前記ホスト装置との通信により識別する識別手段と、前記識別手段により充電が可能であると識別された場合には前記ケーブルを介して前記ホスト装置から供給される電力に基づいて前記バッテリを充電する充電手段と、前記電子機器の動作モードが予め決められた動作モードであるか否かを判定する判定手段と、前記判定手段により前記予め決められた動作モードであると判定されたときには前記充電手段によるバッテリ充電動作を禁止して前記バッテリからの駆動電力により前記電子機器を動作させる制御手段とを備えている。
本発明によれば、電子機器を駆動する2次電池に対する充電動作を適切に制御することができる。
本発明を適用したデジタルカメラを示すブロック図である。 デジタルカメラ側のメインルーチンを示すフローチャートである。 ホスト装置としてコンピュータを用いたとき、図2におけるサブルーチン(カメラ側の充電制御S6)を示すフローチャートである。 図3におけるサブルーチン(バッテリ充電制御S20)を示すフローチャートである。 ホスト装置としてプリンタを用いたとき、図2におけるサブルーチン(カメラ側の充電制御S6)を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
<実施の形態1>
図1は、本発明を適用したデジタルカメラの全体構成図である。撮像レンズ2を通して撮像素子4上に結像された被写体画像は、A/Dコンバータ6によりデジタル画像信号に変換される。このデジタル画像信号は、CPU8の制御の下でバスBUSを介して画像処理部12に入力され、予め決められた手順に従った画像処理が行われる。バスBUSに接続されているCPU8は、各種のシーケンス制御のみならず、後に詳述するホスト30から受信したPTP(Picture Transfer Protocol)コマンドの解析および電源制御を実行する。モニタ10は、A/Dコンバータ6から得られたデジタル画像信号に所定の信号処理を施したライブビュー(リアルタイム)画像、撮影後の確認画像および記録媒体20に格納されている撮影済み画像をバスBUS経由で受信して表示する。モニタ10は、さらに、操作用メニューおよびエラーメッセージなどの文字情報表示および警告表示・動作状態表示を行うことにより、ユーザインターフェースの一部として機能する。
デジタルカメラの基本的制御手順を特定するファームウェアはフラッシュRAM16に記憶されている。このファームウェアは、ホスト30であるパーソナルコンピュータ(以下、PCという)と通信を行うことにより、更新することが可能である。バスBUSには、バッファメモリ14および記録媒体用インターフェース18のほか、USBケーブル35を接続するためのUSBインターフェース(以下、USB I/Fという)26が接続されている。USB I/F26にはUSBコネクタ(図示せず)が備えられており、ホスト(PC)30とデジタルカメラ側との間でデータ信号の授受を行う。このデータ信号には、画像関連データおよび通信用データ(ネゴシエーション用データあるいはハンドシェイク用データ)が含まれる。さらに、USB I/F26は、ホスト(PC)30からデジタルカメラ側に供給される電力を受けとるための駆動電流入力回路(図示せず)を含んでいる。USB I/F26を介して受信されたデータ信号は、バスBUSを介してCPU8に送られる。
ホスト(PC)30からデジタルカメラ側に与えられる駆動電流は、USBケーブル35中の電流ライン(図示せず)およびUSB I/F26を介して電源回路22に供給される。電源回路22は、後に詳述するように、ホスト(PC)30から送られてきた駆動電流(例えば、500mA)に基づいて充電式バッテリ(2次電池)24を充電する。充電式バッテリ24の端子間電圧は電源回路22によりモニタされており、充電完了の有無およびバッテリ残量の程度が判定される。さらに、電源回路22はCPU8の制御を受けることにより、充電式バッテリ24の充電中であっても、充電動作を停止する。この充電停止制御については、図2〜図4に示すフローチャートを参照しながら、次に説明する。
図2は、デジタルカメラ側の制御手順を示すメインルーチンである。まず、USBケーブル35がホスト(PC)30とUSB I/F26との間に接続されると(ステップS1,YES)、CPU8は初期設定を指示する(ステップS2)。この初期設定では、最小電力にて通信待機を行うために、モニタ10の表示を消すと同時に、画像系の電源もオフにする。次に、デジタルカメラ側の動作仕様をホスト(PC)30に送信する(ステップS3)。本実施の形態によるデジタルカメラでは、3つのUSBコンフィギュレーションを備えているものとする。ここで第1のコンフィギュレーションconfig 1はUSBを介して供給される電力(バスパワー)が500mA,第2のコンフィギュレーションconfig 2はバスパワーが100mA,第3のコンフィギュレーションconfig 3はセルフパワー(すなわち、充電池24による駆動)を規定しているものとする。
デジタルカメラ側から3つのコンフィギュレーションconfig 1,config 2,config 3を送信した後、ホスト(PC)30の動作モードを確認する(ステップS4)。すなわち、ホスト(PC)30によりどのコンフィギュレーションが選択されたかを受信し、選択されたコンフィギュレーションをMとして記憶しておく。換言すると、Mはconfig 1,config 2,config 3のうちのいずれか一つである。以上により、USBコンフィギュレーションを特定してもらうためのネゴシエーションが完了する(エニュメレーション完了)。
次に、バッテリ24の状態を表すフラグBATFを0にセットする(ステップS5)。このBATF=0とは、バッテリ24に充電が行われていない状態あるいは充電停止状態を示すフラグである。他方、BATF=1は、バッテリ24が充電中であることを示すフラグである(図4のステップS50参照)。そして、次のステップにおいて、カメラ側の充電制御サブルーチンを実行する(ステップS6)。カメラ側の充電制御サブルーチン(ステップS6)は、USBケーブル30が取り外されるまで継続して行われる(ステップS7,YES)。
図3は、ホスト30としてPCを接続したときのカメラ側充電制御手順を示すサブルーチンである。以下の説明では、ホスト(PC)30から供給される電流によりバッテリ24の充電が可能である場合と、ホスト(PC)30から供給される電流ではバッテリ24への充電ができない場合、の二通りに分けて説明していく。
§1:十分なバスパワー(充電可能な電力)が供給される場合
本実施の形態によるデジタルカメラでは、500mAの電流がホスト(PC)30から供給されたとき、電源回路22はバッテリ24に対して充電を行い、それ以外のときには充電を行わないものとする。すなわち、ホスト(PC)30により選択された動作モードがconfig 1であるときにのみ、CPU8は電源回路22に充電指令を与えるものとする。そこで、まず、M=config 1であるか否かを判定する(ステップS10)。M=config 1である場合には、ホスト(PC)30から500mAのバスパワーが供給されるので充電可能であると判定する(ステップS10,YES)。
次に、ホスト(PC)30から撮影コマンドが受信されたか否かを判定する(ステップS11)。撮影コマンドとして、たとえば、PTP IinitiateCapture Operationを利用する。撮影コマンドが受信される(ステップS11,YES)と、次に、PC撮影モードを実行するために十分なバッテリ残量があるか否かを判定する(ステップS12)。本実施の形態では、既述の通り、電源回路22においてバッテリ24の端子間電圧をモニタしているが、いわゆる電流積算法など他の検知法を採り得ることは勿論である。
バッテリの残量が十分であると判定されたときには(ステップS12,YES)、フラグBATFが0であるか否かを判定する(ステップS13)。BATF=0でないとき(ステップS13,NO)には、バッテリ24が充電中であることを示すので、CPU8は電源回路22に対して充電の停止を指示する(ステップS14)。なお、メインルーチン(図2)の立ち上げ時には、ステップS5のフラグ初期化処理によりBATF=0としてあるので、直ちにステップS15へ制御が移る。ステップS15では、デジタルカメラの動作をバッテリ駆動モードに設定する。そして、撮像系の電源をオンにする(ステップS16)。
PC撮影モードが終了すると(ステップS17,YES)、撮像系の電源をオフにする(ステップS18)。その後、停止していた充電動作を開始させるために、バッテリ充電ルーチン(ステップS20)を実行する。ステップS20に示すバッテリ充電ルーチンの詳細は、図4を参照して次に説明する。なお、ステップS11においてPC撮影モードでないこと(ステップS11,NO)が判定されたときには、直ちにバッテリ充電ルーチン(ステップS20)に制御が移る。また、ステップS12において、バッテリ24の残量が十分でないと判定されたときには(ステップS12,NO)、バッテリが充電不足であるので、撮影モードが実行できない旨のエラーメッセージをホスト(PC)30に送信した後、バッテリ充電ルーチン(ステップS20)に制御が移る。
図4は、バッテリ充電ルーチン(図3のステップS20)を示すフローチャートである。ここでは、3つの動作を実行する。第1の動作は、バッテリ24を充電すると同時にフラグBATFを1にセットする(ステップS50)。既述の通り、BATF=1は、バッテリ24が充電中であることを示すフラグである。第2の動作は、バッテリ24の端子間電圧をモニタすることにより、バッテリの充電状態を監視する(ステップS51)。第3の動作は、最低のバスパワー(例えば、100mA)により通信待機を行う(ステップS55)。
バッテリ24の端子間電圧が規定の電圧に達すると、充電が完了したものと判断する(ステップS52,YES)。そして、充電を停止させると同時に、充電中でないことを示すフラグBATFを0にセットする(ステップS53)。なお、充電が完了していないときには(ステップS52,NO)、USBケーブル35が取り外されるまで充電動作を継続して行う(ステップS54)。
以上述べたバッテリ充電ルーチン(図4)が終了すると図3のステップS20は終了したことになるので、メインルーチン(図2)に制御が戻り、USBケーブル35が接続されているか否かの判定が行われる(ステップS7)。そして、USBケーブル35が取り外されるまでカメラ側の充電制御ルーチン(ステップS6)を継続して行う。
§2:十分なバスパワー(充電可能な電力)が供給されない場合
図3のステップS10において、M=config 1でないと判定された場合は、ホスト(PC)30から充電に十分なバスパワー(本実施の形態では500mA)が供給されないことになるので、次に、M=config 2であるか否か(ステップS25)、あるいはM=config 3であるか否か(ステップS45)が判定される。その結果、M=config 2またはM=config 3であったときには(ステップS25,YES、ステップS45,YES)、ホスト(PC)30からPC撮影モードが指定されたか否かを判定する(ステップS26)。PC撮影モードが指定されている場合(ステップS26,YES)には、バッテリ残量が十分であることを確認(ステップS27,YES)した後、直ちにバッテリ駆動モードを設定する(ステップS28)。次に、先に説明したステップS16〜S18と同様、撮像系の電源をオン(ステップS29)し、PC撮影モードが終了したことを確認(ステップS30,YES)してから撮像系の電源をオフにする(ステップS31)。
なお、ステップS27において、バッテリ残量が不十分であると判定されたとき(ステップS27,NO)には、バッテリ24が充電不足であるので、撮影モードが実行できない旨のエラーメッセージをホスト(PC)30に送信する(ステップS32)。その後、USBケーブル35が接続されていることを判定(ステップS33,YES)した後、通信待機モードに設定する(ステップS34)。ここで、M=config 2が判定されているときにはバスパワーによる通信待機を行い、M=config 3が判定されているときにはセルフパワーによる通信待機を行う。
ステップS45において、M=config 3でないと判定された場合には、ネゴシエーション自体が不調である可能性があるので、デジタルカメラのモニタ10にエラーメッセージを表示し、ステップS10に戻る(ステップS46)。
このように、M=config 2が判定された場合(ステップS25,YES)には、ホスト(PC)30から100mAしか供給されないので、バッテリ充電ルーチン(ステップS20)を実行することなくメインルーチンへリターンする。
−実施の形態1による作用・効果−
本実施の形態によれば、以下のような作用・効果を奏することができる。
(1)充電可能なバッテリ24により駆動されるデジタルカメラ(図1)において、データおよび電力の伝送機能を有するUSBケーブル35を接続するUSB I/F26と、USBケーブル35をホスト(PC)30に接続したときUSBケーブル35を介してホスト(PC)30から供給される電力(config 1)に基づいてバッテ24を充電することが可能であるか否かをホスト(PC)30との通信により識別するCPU8(ステップS10)と、CPU8(ステップS10)により充電が可能であると識別された場合にはUSBケーブル35を介してホスト(PC)30から供給される電力に基づいてバッテリ24を充電する電源回路22と、デジタルカメラの動作モードがホスト(PC)30から指定されたPC撮影モードであるか否かを判定するCPU8(ステップS11)と、CPU8(ステップS11)によりPC撮影モードであると判定されたときには、電源回路22によるバッテリ充電動作を禁止してバッテリ24からの駆動電力によりデジタルカメラを動作させるCPU8(ステップS14,S15)とを備えているので、デジタルカメラを駆動する充電式バッテリ24に対する充電動作を適切に制御することができる。
(2)デジタルカメラ(図1)とホスト(PC)30との間のネゴシエーションが確立した後には、ユーザ自身が関与することなく自動的にバッテリ充電のオン/オフが切り替えられるので、操作上の負担を軽減することができる。
<実施の形態2>
上述した実施の形態1では、ホスト30としてPCを用いた場合を説明したが、以下に述べる実施の形態2では、ホスト30としてプリンタを接続した場合について説明する。また、実施の形態2によるデジタルカメラは、デジタルカメラとプリンタとを直接接続して画像の印刷動作を行うダイレクトプリントの規格であるPictBridge規格に対応したインターフェース機能を有しているものとする。
既に説明したブロック構成図(図1)と、カメラ側のメインルーチン(図2)と、カメラ側のバッテリ充電ルーチン(図4)については実施の形態2でも同様に適用されるので、これら各図の説明は省略する。すなわち、実施の形態1において説明した図3(カメラ側の充電制御1)のみが変更され、図5に示す「カメラ側の充電制御2」ルーチンとなる。
図5において、先に説明した図3のステップと同じ処理を行うステップには、同じ符号を付してある。図5において新たに追加したステップは、ステップS100,ステップS110,ステップS120,ステップS130である。以下、これら新たに追加したステップについて説明をしていく。
ステップS100では、M=config 1(500mA供給による充電可能)が判定された後に、ホスト(プリンタ)30と通信を行うことによりPictBridge対応型のプリンタであるか否かを判定する。本実施形態によるデジタルカメラもPictBridge規格に対応しているとの前提であるので、ステップS100においてYESの判定が得られたときには、プリンタおよびデジタルカメラの双方がPictBridge規格に対応していることになり、PictBridge動作を行うことが可能となる。
しかし、PictBridge動作では、デジタルカメラ側のモニタ10にメニューおよび画像を表示するので、500mAのバスパワーでバッテリ充電とPictBridge動作の両方を同時に行うことは電力的に無理である。そこで、本実施の形態では、バッテリ残量が十分にあり(ステップS12,YES)、かつBATF=0でないこと(すなわち、バッテリ充電中)が判明したとき(ステップS13,NO)には、バッテリの充電を停止し(ステップS14)、バッテリ駆動モード(ステップS15)とする。そして、PictBridge動作を行う(ステップS110)。
他方、ステップS100においてPictBridge対応型のプリンタでないことが判明したとき(ステップS100,NO)には、モニタ10には何も表示することなくバッテリ充電ルーチン(ステップS20)を実行する。
このように、充電可能なバスパワーが得られるときでも、プリンタおよびカメラが共にPictBridge対応型機器であることをネゴシエーションにより識別してPictBridge動作を行う際には、バッテリ24の充電を停止し、バッテリ駆動によりPictBridge動作を行う(ステップS110)。
なお、ステップS25あるいはステップS45によりM=config 2またはM=config 3が判定されたときには、バッテリ駆動によるPictBridge動作を行うだけである。すなわち、バッテリ充電ルーチン(ステップS20)を実行することはない。その他の動作については、図3において説明した通りであるので、説明を省略する。
−実施の形態2による作用・効果−
本実施の形態によれば、以下のような作用・効果を奏することができる。
(1)充電可能なバッテリ24により駆動されるデジタルカメラ(図1)において、データおよび電力の伝送機能を有するUSBケーブル35を接続するUSB I/F26と、USBケーブル35をホスト(プリンタ)30に接続したときUSBケーブル35を介してホスト(プリンタ)30から供給される電力(config 1)に基づいてバッテ24を充電することが可能であるか否かをホスト(プリンタ)30との通信により識別するCPU8(ステップS10)と、CPU8(ステップS10)により充電が可能であると識別された場合にはUSBケーブル35を介してホスト(プリンタ)30から供給される電力に基づいてバッテリ24を充電する電源回路22と、デジタルカメラおよびプリンタの双方がPictBridge規格に対応しているか否かを判定するCPU8(ステップS100)と、CPU8(ステップS100)によりPictBridge対応機器であると判定されたときには、電源回路22によるバッテリ充電動作を禁止してバッテリ24からの駆動電力によりデジタルカメラを動作させるCPU8(ステップS14,S15)とを備えているので、デジタルカメラを駆動する充電式バッテリ24に対する充電動作を適切に制御することができる。
(2)デジタルカメラ(図1)とホスト(プリンタ)30との間のネゴシエーションが確立した後には、ユーザ自身が関与することなく自動的にバッテリ充電のオン/オフが切り替えられるので、操作上の負担を軽減することができる。
<その他の変形例>
(1)実施の形態1では、PC撮影モードを実行する際に、充電を停止してバッテリ駆動のみを行う場合について説明しているが、バッテリ駆動電力とバスパワーの両方を使うことにより、より大きな電力消費モードに対応することができる。
(2)実施の形態2では、PictBridge動作を実行する際に、充電を停止してバッテリ駆動のみを行う場合について説明しているが、バッテリ駆動電力とバスパワーの両方を使うことにより、より大きな電力消費モードに対応することができる。
(3)実施の形態2では、PictBridge規格に対応した動作について説明したが、その他のダイレクトプリント規格あるいはメーカ独自のダイレクトプリント規格を用いることもできる。
(4)実施の形態1および実施の形態2では、デジタルカメラを例に挙げて説明したが、撮像光学系をもたない電子機器にも適用することができる。すなわち、充電可能なバッテリにより駆動される電子機器において、
a:データおよび電力の伝送機能を有するケーブルを接続するインターフェース部;
b:前記ケーブルを所定のホスト装置に接続したとき、前記ケーブルを介して前記ホスト装置から供給される電力に基づいて前記バッテリを充電することが可能であるか否かを、前記ホスト装置との通信により識別する識別部;
c:前記識別部により充電が可能であると識別された場合、前記ケーブルを介して前記ホスト装置から供給される電力に基づいて前記バッテリを充電する充電部;
d:前記電子機器の動作モードが予め決められた動作モードであるか否かを判定する判定部;
e:前記判定部により前記予め決められた動作モードであると判定されたときには、前記充電部によるバッテリ充電動作を禁止して前記バッテリからの駆動電力により前記電子機器を動作させる制御部;
を備えた構成とすることができる。
なお、ここでいう電子機器とは、携帯電話,ゲーム機器,コンピュータなど可搬型のものに限らず、2次電池を備えており、かつ、その2次電池に対する充電機能を有しているものであればその形状・重量は問わない。
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上述した実施の形態および変形例に限定されるものではない。
実施の形態と変形例の一つとを組み合わせること、もしくは、実施の形態と変形例の複数とを組み合わせることも可能である。
変形例同士をどのように組み合わせることも可能である。
さらに、本発明の技術的思想の範囲内で考えられる他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
2 撮像レンズ
4 撮像素子
6 A/Dコンバータ
8 CPU
10 モニタ
12 画像処理部
14 バッファメモリ
16 フラッシュRAM
18 記録媒体用インターフェース
20 記録媒体
22 電源回路
24 充電式バッテリ
26 USBインターフェース
30 ホスト
35 USBケーブル

Claims (5)

  1. 充電可能なバッテリにより駆動される電子機器において、
    データおよび電力の伝送機能を有するケーブルを接続するインターフェース手段と、
    前記ケーブルを所定のホスト装置に接続したとき、前記ケーブルを介して前記ホスト装置から供給される電力に基づいて前記バッテリを充電することが可能であるか否かを、前記ホスト装置との通信により識別する識別手段と、
    前記識別手段により充電が可能であると識別された場合、前記ケーブルを介して前記ホスト装置から供給される電力に基づいて前記バッテリを充電する充電手段と、
    前記電子機器の動作モードが予め決められた動作モードであるか否かを判定する判定手段と、
    前記判定手段により前記予め決められた動作モードであると判定されたときには、前記充電手段によるバッテリ充電動作を禁止して前記バッテリからの駆動電力により前記電子機器を動作させる制御手段と、
    を備えたことを特徴とする電子機器。
  2. 請求項1に記載の電子機器において、さらに加えて、
    撮像素子から読み出された信号に所定の信号処理を加えて撮像データを形成する撮像手段を備え、デジタルカメラとしての動作モードを有することを特徴とする電子機器。
  3. 請求項2に記載の電子機器において、
    前記ホスト装置はコンピュータであり、前記コンピュータから前記インターフェース手段を介して受信される撮影コマンドに応答して撮像モードを実行するときには、前記充電手段によるバッテリ充電動作を禁止して前記バッテリからの駆動電力により前記電子機器を動作させることを特徴とする電子機器。
  4. 請求項2に記載の電子機器において、
    前記ホスト装置はプリンタであり、前記プリンタおよび前記電子機器がダイレクトプリントに対応する機能を有していると前記判定手段により判定されたときには、前記充電手段によるバッテリ充電動作を禁止して前記バッテリからの駆動電力により前記電子機器を動作させることを特徴とする電子機器。
  5. 請求項1ないし4のいずれか一項に記載の電子機器において、
    前記制御手段は、前記判定手段が前記予め決められた動作モードであると判定したとき、前記充電手段によるバッテリ充電動作を禁止し、前記バッテリからの駆動電力および前記ケーブルから供給された電力により前記電子機器を動作させることを特徴とする電子機器。
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