JP2011034422A - 電源制御システムおよび電源制御方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】低コストかつ簡単な構成により、サブシステムに複数レベルの電源供給を行うことのできる電力制御システムを提供する。
【解決手段】メインシステム10とサブシステム20とを備えた電源制御システム1であって、メインシステム10は、省エネモードの動作モード指定信号が生成された場合に、通常モードの動作モード指定信号が生成された場合に比べて低い電圧の電源を、サブシステム20に供給する電源ユニット106を有し、サブシステム20は、省エネモード時に電源供給が行われない省エネ時動作回路と、メインシステムから供給される電源電圧を検知する電圧検出部205と、電源電圧が所定値以下である場合に、省エネ時動作回路への電源供給を停止する電源制御部206とを有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、メインシステムおよびサブシステムを備えた電源制御システムおよび電源制御方法に関する。
従来、同一機器内に設けられたメインシステムとサブシステムの間を、USB(Universal Serial Bus)やIEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1394などの有線データ通信インターフェースにより接続したシステムが知られている。これら有線データ通信インターフェースは、データ通信線の他、電源線を有しているものもあり、メインシステムからサブシステムへの電源供給が可能である。こうしたシステムとして、例えば特許文献1には、標準的な接続端子を使いながらも高い電圧で高速充電可能な装置が開示されている。
また、このようなシステムにおいて、サブシステム側は省エネ時においても供給される電源と、省エネ時にはメインシステムにおいて遮断される電源の2つの電源系統を併用するものが知られている。メインシステムとサブシステムの間がUSBなど一般的な規格に準拠したケーブルによる接続構成においては、電源線は1本しか設けられていない。そこで、上記のように2つの電源系統を併用するためには、省エネ時に遮断される電源線を追加するか、またはサブシステム内で電源系統を分離した上で省エネ制御信号線を追加し、サブシステム内において省エネ制御信号線の電圧レベルに応じて一方の電源系統を遮断する構成とする必要がある。このため、ケーブル系統数の増加によるコスト上昇や機器組み込み時の操作がより煩雑になるという問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、低コストかつ簡単な構成により、サブシステムに複数レベルの電源供給を行うことのできる電源制御システムおよび電源制御方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、メインシステムとサブシステムとを備えた電源制御システムであって、前記メインシステムは、前記電源制御システムの動作モードとして前記電源制御システムのすべてに電源を供給する通常モードまたは前記電源制御システムの一部に電源を供給する省エネモードを指定する動作モード指定信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部により省エネモードの前記動作モード指定信号が生成された場合に、前記通常モードの前記動作モード指定信号が生成された場合に比べて低い電圧の電源を、前記サブシステムに供給する電源ユニットとを有し、前記サブシステムは、前記省エネモード時に電源供給が行われない省エネ時動作回路と、前記メインシステムから供給される電源電圧を検知する電圧検出部と、前記電圧検出部により検出された前記電源電圧が所定値以下である場合に、前記省エネ時動作回路への電源供給を停止する電源制御部とを有することを特徴とする。
また、本発明の他の形態は、メインシステムとサブシステムとを備えた電源制御システムであって、前記メインシステムは、前記電源制御システムの動作モードとして前記電源制御システムのすべてに電源を供給する通常モードまたは前記電源制御システムの一部に電源を供給する省エネモードを指定する動作モード指定信号を生成する信号生成部と、前記信号生成部により省エネモードの前記動作モード指定信号が生成された場合に、前記通常モードの前記動作モード指定信号が生成された場合に比べて低い電圧の電源を、前記サブシステムに供給する電源ユニットとを有し、前記サブシステムは、前記省エネモード時に、前記通常モード時に比べて低い電圧の電源供給が行われる低電圧回路と、前記メインシステムから供給される電源電圧を検知する電圧検出部と、前記電圧検出部により検出された前記電源電圧が所定値以下である場合に、前記低電圧回路に対し前記通常モード時に比べて低い電圧の電源供給を行う電源制御部とを有することを特徴とする。
また、本発明の他の形態は、メインシステムとサブシステムとを備えた電源制御システムにおける電源制御方法であって、前記メインシステムの信号生成部が、前記電源制御システムの動作モードとして前記電源制御システムのすべてに電源を供給する通常モードまたは前記電源制御システムの一部に電源を供給する省エネモードを指定する動作モード指定信号を生成する信号生成ステップと、前記メインシステムの電源ユニットが、前記信号生成ステップで、省エネモードの前記動作モード指定信号が生成された場合に、通常モードの前記動作モード指定信号が生成された場合に比べて低い電圧の電源を、前記サブシステムに供給する電源供給ステップと、前記サブシステムの電圧検出部が、前記メインシステムから供給される電源電圧を検知する電圧検出ステップと、前記サブシステムの省エネ時動作回路が、前記電圧検出ステップで検出された前記電源電圧が所定値以下である場合に、前記省エネモード時に電源供給が行われない省エネ時動作回路への電源供給を停止する電源制御ステップとを有することを特徴とする。
また、本発明の他の形態は、メインシステムとサブシステムとを備えた電源制御システムにおける電源制御方法であって、前記メインシステムの信号生成部が、前記電源制御システムの動作モードとして前記電源制御システムのすべてに電源を供給する通常モードまたは前記電源制御システムの一部に電源を供給する省エネモードを指定する動作モード指定信号を生成する信号生成ステップと、前記メインシステムの電源ユニットが、前記信号生成ステップで省エネモードの前記動作モード指定信号が生成された場合に、通常モードの前記動作モード指定信号が生成された場合に比べて低い電圧の電源を、前記サブシステムに供給する電源供給ステップと、前記サブシステムの電圧検出部が、前記メインシステムから供給される電源電圧を検知する電圧検出ステップと、前記サブシステムの電源制御部が、前記電圧検出ステップで検出された前記電源電圧が所定値以下である場合に、前記省エネモード時に、前記通常モード時に比べて低い電圧の電源供給が行われる低電圧回路に対し前記通常モード時に比べて低い電圧の電源供給を行う電源制御ステップとを有することを特徴とする。
本発明によれば、低コストかつ簡単な構成により、サブシステムに複数レベルの電源供給を行うことができるという効果を奏する。
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる電源制御システム1の構成を示すブロック図である。 図2は、動作モードが通常モードから省エネモードに移行する場合の電源制御システム1による電源制御処理を示すフローチャートである。 図3は、動作モードが省エネモードから通常モードに移行する場合の電源制御システム1による電源制御処理を示すフローチャートである。 図4は、第2の実施の形態にかかる電源制御システム2の構成を示すブロック図である。 図5は、第3の実施の形態にかかる電源制御システム3の構成を示す図である。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる電源制御システムおよび電源制御方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる電源制御システム1の構成を示すブロック図である。なお、電源制御システム1は、例えば画像形成装置であってもよい。電源制御システム1は、コントローラ10と、操作ユニット20とを備えている。コントローラ10は、メインシステムとして、電源制御システム1全体を制御する。操作ユニット20は、ユーザからの操作を受け付け、各種情報を表示するサブシステムである。コントローラ10と操作ユニット20とはUSB(Universal Serial Bus)ケーブル30により接続され、USB通信によりデータ通信を行う。USBケーブル30は、データ通信のためのデータ通信線32の他、1本の電源線31を有している。
コントローラ10は、コントローラ10全体を制御するCPU101と、記憶部としてのHDD102、ROM103およびRAM104と、USBケーブル30と接続するUSBホスト105と、コントローラ10および操作ユニット20に電源を供給する電源ユニット106とを備えている。
電源制御システム1は、動作モードとして、通常動作を行う通常モードと、最低限の動作のみを行う省エネモードとを有している。通常モードにおいては、電源制御システム1の全体に電源が供給される。省エネモードにおいては、電源制御システム1のうち一部の回路にのみ電源が供給される。省エネモードにおいては、例えば、後述の操作ユニット20のRAM203など所定の回路にのみ電源を供給し、これ以外の回路への電源供給を停止する。以下、省エネモード時においても電源が供給される回路を省エネ時動作回路と称する。
電源ユニット106は、通常モードにおいては通常電圧の電源を生成し、省エネモードにおいては省エネ電圧の電源を生成する。ここで、通常電圧は例えば5Vであり、省エネ電圧は例えば3.3Vである。このように、省エネ電圧は、通常電圧に比べて低い電圧である。電源ユニット106は、このように一定の電位差を有する2つの電圧値の電源を生成する。電源ユニット106としては、具体的には、ボルテージレギュレータやDCDCコンバータを用いることができる。
操作ユニット20は、操作ユニット20全体を制御するCPU201と、記憶部としてのROM202およびRAM203と、USBケーブル30と接続するUSBデバイス204と、電圧検出部205と、電源制御部206と、表示パネル211を制御する表示制御部215と、LED出力部212、キー入力部213およびタッチパネル部214を制御する入出力制御部216を備えている。
電圧検出部205は、電源線31の電圧を検出する。さらに、検出した電圧値と規定値とを比較し、比較結果に基づいて、動作モードを判定する。すなわち、通常電圧と省エネ電圧の中間値を規定値として予め設定しておく。具体的には、例えば4Vを規定値として設定しておく。そして、電源線31の電圧が規定値より大きい場合に通常モードと判定する。また、電源線31の電圧が規定値より小さい場合に省エネモードと判定する。
電源制御部206は、電圧検出部205の検出結果に基づいて、操作ユニット20全体への電源供給を制御する。電源制御部206は、電源ICである。例えば通常モードにおいては、電源ユニット106から5Vの電源が供給される。この場合には、電源制御部206は、5Vの電源から3.3V、1.8V、1.2Vなど操作ユニット20において必要となる電源系統を生成し、各回路に供給する。また、省エネモードにおいては、電源ユニット106から3.3Vの電源が供給される。この場合には、電源制御部206は、3.3Vの電源から、操作ユニット20のうち省エネ時動作回路に対し必要な電源系統を生成し、省エネ時動作回路に供給する。
図2は、動作モードが通常モードから省エネモードに移行する場合の電源制御システム1による電源制御処理を示すフローチャートである。電源制御システム1の初期起動時には、動作モードは通常モードに設定される。このとき、電源ユニット106は、電源線31を介して通常電圧、すなわち5Vの電源を操作ユニット20に供給する。電源制御部206は、5Vの電源から、3.3V、1.8V、1.2Vなど操作ユニット20において必要な電源系統を生成し、この電源系統により操作ユニット20全体が起動する。
そして、省エネモードへの移行時には、まず、コントローラ10のCPU101が省エネ移行信号を生成し、これを電源ユニット106に出力する(ステップS100)。電源ユニット106は、省エネ移行信号を受け取ると、これにしたがい、電圧レベルを通常電圧から省エネ電圧に低下する(ステップS102)。これにより、電源ユニット106から操作ユニット20に省エネ電圧、すなわち3.3Vの電源が供給される。
操作ユニット20においては、電圧検出部205が、電源線31の電圧を検出する(ステップS110)。電源線31の電圧が規定値よりも小さい場合には(ステップS112,Yes)、電圧検出部205は、シーケンス信号を生成し、これを電源制御部206に出力する(ステップS114)。ここで、シーケンス信号は、通常モードから省エネモードへの移行を示す情報である。なお、動作モードの変更がない場合には、電源ユニット106から供給される電源電圧に変化はなく、ステップS112において、電源線31の電圧が規定値以上となり(ステップS112,No)、ステップS114へ進まずステップS110に戻り、電圧検出部205は、継続して電源線31の電圧を検知する。なお、電圧検出部205は、定期的に電源線31の電圧を検知する。
電源制御部206は、シーケンス信号を取得すると、省エネ時に不要となる電源系統を遮断する(ステップS116)。すなわち、電源制御部206は、省エネ時動作回路以外の回路への電源供給を停止する。さらに、電源制御部206は、省エネ電圧(3.3V)の電源から省エネ時動作回路への電源系統を生成し、これを供給する。
以上のように、本実施の形態においては、通常モードおよび省エネモードのいずれの動作モードにおいても、電源ユニット106から電源線31を介して供給された電源により、各回路への電源供給を行うことができる。すなわち、電源ユニット106以外の電源および電源線31以外の電力線を要することなく、通常モードから省エネモードへの移行に伴う電源シーケンスを生成することができる。
図3は、動作モードが省エネモードから通常モードに移行する場合の電源制御システム1による電源制御処理を示すフローチャートである。電源制御システム1は、省エネモードにおいては、上述のように、電源ユニット106から省エネ電圧、すなわち3.3Vの電源が操作ユニット20に供給されている。そして、通常モードへの移行時には、まずコントローラ10のCPU101が通常移行信号を生成し、これを電源ユニット106に出力する(ステップS200)。電源ユニット106は、通常移行信号を受け取ると、これにしたがい、電圧レベルを省エネ電圧から通常電圧に上昇させる(ステップS202)。これにより、電源ユニット106から操作ユニット20に通常電圧、すなわち5Vの電源が供給される。
操作ユニット20においては、電圧検出部205が、電源線31の電圧を検出する(ステップS210)。電源線31の電圧が規定値よりも大きい場合には(ステップS212,Yes)、電圧検出部205は、シーケンス信号を生成し、これを電源制御部206に出力する(ステップS214)。ここで、シーケンス信号は、省エネモードから通常モードへの移行を示す情報である。なお、動作モードの変更がない場合には、電源ユニット106から供給される電源電圧に変化はなく、ステップS212において、電源線31の電圧が規定値以下となり(ステップS212,No)、ステップS210に戻り、電圧検出部205は、継続して電源線31の電圧を検知する。
電源制御部206は、シーケンス信号を取得すると、操作ユニット20のすべての電源系統を導通させる(ステップS216)。すなわち、電源制御部206は、省エネ時動作回路を含む操作ユニット20のすべての回路への電源供給を行う。なお、このとき、電源制御部206は、通常電圧(5V)の電源から各電源系統を生成し、各電源系統へこれを供給する。
以上のように、本実施の形態においては、省エネモードから通常モードへの復帰時においては、電源ユニット106は電圧を上昇させ、電源線31から通常電圧の電源を操作ユニット20に供給することができる。すなわち、電源ユニット106以外の電源および電源線31以外の電力線を要することなく、省エネモードから通常モードへの復帰に伴う電源シーケンスを生成することができる。すなわち、電源線31のみを利用して、コントローラ10から操作ユニット20に電圧の異なる電源を供給することができる。
第1の実施の形態の第1の変更例としては、省エネモードにおいては、例えばCPU201など所定の回路への供給電源の電圧を低下させることとしてもよい。なお、省エネモードにおいて、電圧を低下させる回路を低電圧回路と称する。この場合には、図2において説明したステップS116において、電源制御部206は、操作ユニット20の省エネ時動作回路および低電圧回路以外の回路への電源系統を遮断し、さらに、低電圧回路への供給電圧を低下させる。電源制御部206は、具体的にはCPU201への供給電圧を0.9Vに低下させる。また、省エネモードから通常モードには、低電圧回路への供給電圧を通常の電圧に戻す。このように、変更例にかかる電源制御システム1によれば、電源ユニット106以外の電源および電源線31以外の電力線を要することなく2つの異なる電圧レベルの電源を供給することができる。
なお、省エネモードにおいて、電源供給を停止する回路および電源電圧を低下させる回路は任意であり、実施の形態に限定されるものではない。
(第2の実施の形態)
図4は、第2の実施の形態にかかる電源制御システム2の構成を示すブロック図である。電源制御システム2においては、コントローラ11と操作ユニット21は、USBケーブル30にかえてIEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)1394ケーブル40により接続されている。IEEE1394ケーブル40は、電源線41とデータ通信線42とを有している。また、コントローラ11は、IEEE1394ケーブル40と接続するIEEE1394デバイス110を有している。操作ユニット21は、IEEE1394ケーブル40と接続するIEEE1394I/Fデバイス210を有している。操作ユニット20の電圧検出部217は、電源線41の電圧を検出する。電源制御部218は、電圧検出部217の検出結果に基づいて、操作ユニット21全体の電源供給を制御する。なお、これ以外の電源制御システム2の構成および処理は、第1の実施の形態にかかる電源制御システム1の構成および処理と同様である。
このように、IEEE1394ケーブル40によりコントローラ11と操作ユニット21を接続した場合であっても、1つの電源ユニット106および1つの電源線41のみにより、通常モードから省エネモードへの移行に伴う電源シーケンスおよび省エネモードから通常モードへの移行に伴う電源シーケンスを生成することができる。すなわち、電源線41のみを利用して、コントローラ11から操作ユニット21に電圧の異なる電源を供給することができる。
(第3の実施の形態)
図5は、第3の実施の形態にかかる電源制御システム3の構成を示す図である。電源制御システム3においては、メインシステム12とサブシステム22は、SDカードインターフェース(I/F)コネクタ50により接続される。SDカードI/Fコネクタ50には、電源線51とデータ通信線52が接続される。電圧検出部221は、SDカードI/Fコネクタ50に接続される電源線51の電圧を検出する。電源制御部222は、電圧検出部221の検出結果に基づいて、サブシステム22全体の電源供給を制御する。なお、これ以外の電源制御システム3の構成および処理は、他の実施の形態にかかる電源制御システムの構成および処理と同様である。
このように、SDカードI/Fコネクタ50により、メインシステム12とサブシステム22とを接続した場合であっても、1つの電源ユニット106および1つの電源線51により、通常モードから省エネモードへの移行に伴う電源シーケンスおよび省エネモードから通常モードへの移行に伴う電源シーケンスを生成することができる。すなわち、電源線51のみを利用して、メインシステム12からサブシステム22に電圧の異なる電源を供給することができる。
1 電源制御システム
10 コントローラ
20 操作ユニット
101 CPU
102 HDD
103 ROM
104 RAM
105 USBホスト
106 電源ユニット
201 CPU
202 ROM
203 RAM
204 USBデバイス
205 電圧検出部
206 電源制御部
211 表示パネル
212 LED出力部
213 キー入力部
214 タッチパネル部
215 表示制御部
216 入出力制御部
特開2002−163044号公報

Claims (5)

  1. メインシステムとサブシステムとを備えた電源制御システムであって、
    前記メインシステムは、
    前記電源制御システムの動作モードとして前記電源制御システムのすべてに電源を供給する通常モードまたは前記電源制御システムの一部に電源を供給する省エネモードを指定する動作モード指定信号を生成する信号生成部と、
    前記信号生成部により省エネモードの前記動作モード指定信号が生成された場合に、前記通常モードの前記動作モード指定信号が生成された場合に比べて低い電圧の電源を、前記サブシステムに供給する電源ユニットと
    を有し、
    前記サブシステムは、
    前記省エネモード時に電源供給が行われない省エネ時動作回路と、
    前記メインシステムから供給される電源電圧を検知する電圧検出部と、
    前記電圧検出部により検出された前記電源電圧が所定値以下である場合に、前記省エネ時動作回路への電源供給を停止する電源制御部と
    を有することを特徴とする電源制御システム。
  2. 前記サブシステムは、
    前記省エネモード時に、前記通常モード時に比べて低い電圧の電源供給が行われる低電圧回路をさらに有し、
    前記電源制御部は、前記電圧検出部により検出された前記電源電圧が所定値以下である場合に、前記低電圧回路に対し前記通常モード時に比べて低い電圧の電源供給を行うことを特徴とする請求項1に記載の電源制御システム。
  3. メインシステムとサブシステムとを備えた電源制御システムであって、
    前記メインシステムは、
    前記電源制御システムの動作モードとして前記電源制御システムのすべてに電源を供給する通常モードまたは前記電源制御システムの一部に電源を供給する省エネモードを指定する動作モード指定信号を生成する信号生成部と、
    前記信号生成部により省エネモードの前記動作モード指定信号が生成された場合に、前記通常モードの前記動作モード指定信号が生成された場合に比べて低い電圧の電源を、前記サブシステムに供給する電源ユニットと
    を有し、
    前記サブシステムは、
    前記省エネモード時に、前記通常モード時に比べて低い電圧の電源供給が行われる低電圧回路と、
    前記メインシステムから供給される電源電圧を検知する電圧検出部と、
    前記電圧検出部により検出された前記電源電圧が所定値以下である場合に、前記低電圧回路に対し前記通常モード時に比べて低い電圧の電源供給を行う電源制御部と
    を有することを特徴とする電源制御システム。
  4. メインシステムとサブシステムとを備えた電源制御システムにおける電源制御方法であって、
    前記メインシステムの信号生成部が、前記電源制御システムの動作モードとして前記電源制御システムのすべてに電源を供給する通常モードまたは前記電源制御システムの一部に電源を供給する省エネモードを指定する動作モード指定信号を生成する信号生成ステップと、
    前記メインシステムの電源ユニットが、前記信号生成ステップで、省エネモードの前記動作モード指定信号が生成された場合に、通常モードの前記動作モード指定信号が生成された場合に比べて低い電圧の電源を、前記サブシステムに供給する電源供給ステップと、
    前記サブシステムの電圧検出部が、前記メインシステムから供給される電源電圧を検知する電圧検出ステップと、
    前記サブシステムの省エネ時動作回路が、前記電圧検出ステップで検出された前記電源電圧が所定値以下である場合に、前記省エネモード時に電源供給が行われない省エネ時動作回路への電源供給を停止する電源制御ステップと
    を有することを特徴とする電源制御方法。
  5. メインシステムとサブシステムとを備えた電源制御システムにおける電源制御方法であって、
    前記メインシステムの信号生成部が、前記電源制御システムの動作モードとして前記電源制御システムのすべてに電源を供給する通常モードまたは前記電源制御システムの一部に電源を供給する省エネモードを指定する動作モード指定信号を生成する信号生成ステップと、
    前記メインシステムの電源ユニットが、前記信号生成ステップで省エネモードの前記動作モード指定信号が生成された場合に、通常モードの前記動作モード指定信号が生成された場合に比べて低い電圧の電源を、前記サブシステムに供給する電源供給ステップと、
    前記サブシステムの電圧検出部が、前記メインシステムから供給される電源電圧を検知する電圧検出ステップと、
    前記サブシステムの電源制御部が、前記電圧検出ステップで検出された前記電源電圧が所定値以下である場合に、前記省エネモード時に、前記通常モード時に比べて低い電圧の電源供給が行われる低電圧回路に対し前記通常モード時に比べて低い電圧の電源供給を行う電源制御ステップと
    を有することを特徴とする電源制御方法。
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