JP2013128214A - Usb host system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、USB(Universal Serial Bus)ホストポートを備えたUSBホストシステムの制御技術、さらには電池を電源として動作するUSBホストシステムにおいて電池残量が少なくなってきた場合の制御技術に関する。 The present invention relates to a control technique for a USB host system provided with a USB (Universal Serial Bus) host port, and further to a control technique for a case where the remaining battery level is low in a USB host system operating with a battery as a power source.
特許文献1には、二つの光無線伝送装置間で双方向のデータ伝送を行う光無線伝送システムが記載されている。それによれば、バッテリの現在の残量及びバッテリ駆動か否かの情報からなるバッテリ情報に基づいて、省電力の必要な程度に応じて定められる重要度(Level)を決定し、この重要度(Level)に基づいたリンク要求パケットの送信間隔を決定し、タイマを設定(TM_SET)するようにしている。 Patent Document 1 describes an optical wireless transmission system that performs bidirectional data transmission between two optical wireless transmission devices. According to this, on the basis of the battery information including the current remaining amount of the battery and information on whether or not the battery is driven, the importance (Level) determined according to the necessary degree of power saving is determined, and this importance ( The transmission interval of the link request packet based on (Level) is determined, and a timer is set (TM_SET).
特許文献2には、通信トラヒックの観点から、バッテリの駆動時間をできる限り延長させる無線通信装置が記載されている。それによれば、バッテリ状態に応じて、データ時間間隔を制御するようにしている。 Patent Document 2 describes a wireless communication device that extends the battery driving time as much as possible from the viewpoint of communication traffic. According to this, the data time interval is controlled according to the battery state.
特許文献3には、電池の残量が少ないときは、データ転送装置における電力消費を低減しながらデータ転送を行うことのできるデータ転送装置が記載されている。 Patent Document 3 describes a data transfer apparatus that can perform data transfer while reducing power consumption in the data transfer apparatus when the remaining battery level is low.
USBホストシステムについて本願発明者が検討したところ、以下の課題を見いだした。 The inventors of the present invention examined the USB host system and found the following problems.
電池を電源として動作するUSBホストシステムにおいて、電池残量が少なくなってきた場合、転送スループットを落としてでも電池による動作を長く維持したい場合がある。しかし、上記従来技術では、それを満足することができない。 In a USB host system that operates using a battery as a power source, when the remaining battery level is low, there is a case where it is desired to maintain the battery operation for a long time even if the transfer throughput is reduced. However, the above prior art cannot satisfy this.
本発明の目的は、USBホストシステムの電池残量が少なくなってきた場合、パケットデータ通信の転送スループットを落とすことで消費電流を抑えるための技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique for suppressing current consumption by reducing the transfer throughput of packet data communication when the remaining battery capacity of a USB host system is low.
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。 The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.
すなわち、電池を電源として動作し、USBペリフェラルデバイスとの間でUSB通信を実行可能なUSBホストデバイスと、上記電池の残量を監視する電池残量監視回路とを含んでUSBホストシステムを形成する。上記USBホストデバイスは、上記電池残量監視回路での監視結果に基づいて、上記USBペリフェラルデバイスに対するパケット出力間隔を調整するためのスループット調整部を含む。上記スループット調整部は、所定の時間間隔で形成されるスタートオブフレーム割り込みを用いて上記USBペリフェラルデバイスに対するパケット出力間隔を決定する。 That is, a USB host system is formed including a USB host device that operates using a battery as a power source and can perform USB communication with a USB peripheral device, and a battery remaining amount monitoring circuit that monitors the remaining amount of the battery. . The USB host device includes a throughput adjustment unit for adjusting a packet output interval for the USB peripheral device based on a monitoring result from the battery remaining amount monitoring circuit. The throughput adjusting unit determines a packet output interval for the USB peripheral device using a start-of-frame interrupt formed at a predetermined time interval.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。 The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
すなわち、USBホストシステムの電池残量が少なくなってきた場合、パケットデータ通信の転送スループットを落とすことで消費電流を抑えることができる。 That is, when the battery level of the USB host system is decreasing, the current consumption can be suppressed by reducing the transfer throughput of packet data communication.
1.実施の形態の概要
先ず、本願において開示される発明の代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
1. First, an outline of a typical embodiment of the invention disclosed in the present application will be described. Reference numerals in the drawings referred to in parentheses in the outline description of the representative embodiments merely exemplify what are included in the concept of the components to which the reference numerals are attached.
〔1〕本発明の代表的な実施の形態に係るUSBホストシステム(11)は、電池を電源として動作し、USBペリフェラルデバイス(12)との間でUSB通信を実行可能なUSBホストデバイス(111)と、上記電池の残量を監視する電池残量監視回路(113)とを設ける。このとき、上記USBホストデバイスは、上記電池残量監視回路での監視結果に基づいて、上記USBペリフェラルデバイスに対するパケット出力間隔を調整するためのスループット調整部(114)を含み、上記スループット調整部は、所定の時間間隔で形成されるスタートオブフレーム割り込みを用いて上記USBペリフェラルデバイスに対するパケット出力間隔を決定する。 [1] A USB host system (11) according to a typical embodiment of the present invention operates with a battery as a power source and can execute USB communication with a USB peripheral device (12) (111). And a battery remaining amount monitoring circuit (113) for monitoring the remaining amount of the battery. At this time, the USB host device includes a throughput adjustment unit (114) for adjusting a packet output interval to the USB peripheral device based on a monitoring result in the battery remaining amount monitoring circuit, and the throughput adjustment unit includes: A packet output interval for the USB peripheral device is determined using a start-of-frame interrupt formed at a predetermined time interval.
上記構成によれば、上記電池残量監視回路での監視結果に基づいて、所定の時間間隔で形成されるスタートオブフレーム割り込みを用いて上記USBペリフェラルデバイスに対するパケット出力間隔を決定されることにより、上記USBペリフェラルデバイスに対するパケット出力間隔が調整される。これにより、上記電池の残量が少なくなった場合に、パケットの出力間隔が調整され、それによって電池による動作時間を長くすることができる。 According to the above configuration, the packet output interval for the USB peripheral device is determined using the start-of-frame interrupt formed at a predetermined time interval based on the monitoring result in the battery remaining amount monitoring circuit. The packet output interval for the USB peripheral device is adjusted. Thereby, when the remaining amount of the battery decreases, the output interval of the packet is adjusted, and thereby the operation time by the battery can be lengthened.
〔2〕上記〔1〕において、上記スループット調整部は、上記電池残量監視回路での監視結果に基づいて、USB規格上のサスペンド状態に遷移するまでの時間内で、上記USBペリフェラルデバイスに対するフレームパケットの出力停止期間を設けることができる。これにより、USBホストデバイスでの消費電力を更に低減することができる。 [2] In the above [1], the throughput adjustment unit determines the frame for the USB peripheral device within the time until the transition to the suspend state based on the USB standard based on the monitoring result of the battery remaining amount monitoring circuit. A packet output stop period can be provided. Thereby, the power consumption in the USB host device can be further reduced.
〔3〕本発明の代表的な実施の形態に係るUSBホストシステム(11)は、電池を電源として動作し、USBペリフェラルデバイスとの間でUSB通信を実行可能なUSBホストデバイスと、上記電池の残量を監視する電池残量監視回路とを含む。このとき、上記USBホストデバイスは、上記電池残量監視回路での監視結果に基づいて、上記USBペリフェラルデバイスに対するパケット出力間隔を調整するためのスループット調整部を含み、上記スループット調整部は、パケット出力調整用タイマの割り込みを用いて上記USBペリフェラルデバイスに対するパケット出力間隔を決定する。 [3] A USB host system (11) according to a representative embodiment of the present invention operates with a battery as a power source and can perform USB communication with a USB peripheral device, and the battery And a battery remaining amount monitoring circuit for monitoring the remaining amount. At this time, the USB host device includes a throughput adjustment unit for adjusting a packet output interval for the USB peripheral device based on a monitoring result of the battery remaining amount monitoring circuit, and the throughput adjustment unit includes a packet output unit. A packet output interval for the USB peripheral device is determined using an interrupt of the adjustment timer.
このような構成においても、上記電池残量監視回路での監視結果に基づいて、所定の時間間隔で形成されるスタートオブフレーム割り込みを用いて上記USBペリフェラルデバイスに対するパケット出力間隔を決定されることにより、上記USBペリフェラルデバイスに対するパケット出力間隔が調整される。これにより、上記電池の残量が少なくなった場合に、パケットの出力間隔が調整され、それによって電池による動作時間を長くすることができる。 Even in such a configuration, a packet output interval for the USB peripheral device is determined using a start-of-frame interrupt formed at a predetermined time interval based on the monitoring result of the battery remaining amount monitoring circuit. The packet output interval for the USB peripheral device is adjusted. Thereby, when the remaining amount of the battery decreases, the output interval of the packet is adjusted, and thereby the operation time by the battery can be lengthened.
〔4〕上記〔3〕において、上記スループット調整部は、上記電池残量監視回路での監視結果に基づいて、USB規格上のサスペンド状態に遷移するまでの時間内で、上記USBペリフェラルデバイスに対するスタートオブフレームパケットの出力停止期間を設けることができ、それによってUSBホストデバイスでの消費電力を更に低減することができる。 [4] In the above [3], the throughput adjustment unit starts the USB peripheral device within the time until the transition to the suspend state based on the USB standard based on the monitoring result of the battery remaining amount monitoring circuit. An out-of-frame packet output stop period can be provided, thereby further reducing power consumption in the USB host device.
2.実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。
2. Details of Embodiments Embodiments will be further described in detail.
《実施の形態1》
図1には、本発明にかかる情報処理装置の構成例が示される。
Embodiment 1
FIG. 1 shows a configuration example of an information processing apparatus according to the present invention.
図1に示される情報処理装置10は、USBホストシステム11と、それに着脱可能なUSBペリフェラルデバイス12とを含む。USBホストシステム11は、特に制限されないが、携帯通信端末や、デジタルカメラなど、USBホストポートを搭載した組み込み系機器とされ、USBホストデバイス111と、電池112と、電池残量監視回路113とを含む。USBホストシステム11は、電池112を電源として動作し、USBペリフェラルデバイス12との間で信号のやり取りが可能とされる。USBホストデバイス111は、USBホスト機能を備えたマイクロコンピュータとされる。USBペリフェラルデバイス12は、特に制限されないが、キーボード、マウス、プリンタ、外付けメモリなどとされる。電池残量監視回路113は、電池112の残量を監視する機能を有し、電池残量が所定の基準値以下になった場合に、USBホストシステム111に対して電池残量監視信号をアサートする。USBホストシステム111は、スループット調整部114を含み、このスループット調整部114は、電池残量監視回路113からの電池残量監視信号によって電池残量が所定の基準値以下になったことを認識し、上記USBペリフェラルデバイス12に対するパケットの出力間隔を調整することで、USBホストデバイスでの消費電力を低減させる。スループット調整部114は、マイクロコンピュータによって実行されるソフトウェアによって実現しても良いし、ハードウェアによって実現しても良い。
An
図2には、スループット調整部114での処理の流れが示される。 FIG. 2 shows the flow of processing in the throughput adjustment unit 114.
本例でUSBホストデバイス111とされるマイクロコンピュータは、SOF(Start Of Frame;スタートオブフレーム)のマーカ機能を有し、SOFパケットが破損した場合でも1msに1回の割合で、SOF割込みを発生するようになっている。SOF割込みは、本来、USBペリフェラルモードで使用するUSBオーディオ応用などで、音切れなくデータ転送したいケースに使用することが主目的とされるが、USBホストモードではほとんど使用されない。本例では、このSOF割込みを用いてUSBペリフェラルデバイスに対するパケットの出力間隔を決定するようにしている。
The microcomputer, which is the
図2に示される処理では、USBホストシステム11とUSBペリフェラルデバイス12とのUSB通信中、電池112の残量が基準以下となった場合、フレーム単位で発行していたトークンパケットを100msに変更されるようになっている。つまり、図2の(A)に示されるように、USBホストデバイス111において、1msに1回の割合でSOF割込みが発生されることから、SOF割込みが発生されるごとに、スループット調整部114においてそれをカウントする。尚、SOF割り込み機能は、電池112の残量が基準以下と判断されたタイミングで起動されるものとする。図2の(B)に示されるパケット出力調整処理は、スループット調整部114で実行される。先ず、電池残量監視回路113からの電池残量監視信号に基づいて電池112の残量が基準値以下か否かの判別を行う(201)。この判別において、電池112の残量が基準値以下である(Yes)と判断した場合には、1msに1回の割合で発生されるSOF割り込みのカウントを開始し、100msが経過したか否かの判別を行う(202)。この判別において、100msが経過した(Yes)と判断した場合、SOF割り込みのカウント状態をクリアし(203)、パケット出力を許可する(204)。また、上記ステップ201の判別において、電池112の残量が基準値以下ではない(No)と判断した場合には、パケット出力の調整は不要であるため、上記ステップ202の判別は行わない。さらに、上記ステップ202の判別において、100msが経過していない(No)と判断した場合には、パケット出力が禁止される(205)。このような処理によれば、電池112の残量が基準値以下になった場合に、パケットの出力間隔が長くなるように調整される。
In the processing shown in FIG. 2, when the remaining amount of the
実施の形態1によれば、以下の作用効果を得ることができる。 According to the first embodiment, the following operational effects can be obtained.
(1)SOF割込みを利用することにより、電池112の残量が基準値以下になった場合に、パケットの出力間隔が長くなるように調整される。
(1) By using the SOF interrupt, when the remaining amount of the
(2)上記(1)の作用効果により、USBホストデバイス111での電力消費を抑えることができる。
(2) The power consumption of the
(3)上記ステップ202でのSOF割り込みのカウント数を変更することで、パケットの出力間隔を任意の時間に調整することができる。パケットの出力間隔が長いほど、電力消費の低減効果が大きくなり、その分、電池112による動作時間を長くすることができる。
(3) By changing the SOF interrupt count in
《実施の形態2》
図3には、スループット調整部114での処理の流れが示される。
<< Embodiment 2 >>
FIG. 3 shows the flow of processing in the throughput adjustment unit 114.
図3に示される処理が、図2に示されるのと大きく相違するのは、マイクロコンピュータにおける汎用タイマをパケット出力調整用タイマとして用いて上記USBペリフェラルデバイス12に対するパケットの出力間隔を調整する点である。この調整は、USBホストデバイス111において、SOF割り込みがサポートされていない場合でも実施することができる。
The processing shown in FIG. 3 is greatly different from that shown in FIG. 2 in that a general-purpose timer in the microcomputer is used as a packet output adjustment timer to adjust the packet output interval to the USB
マイクロコンピュータにおける汎用タイマを用いる場合には、図3の(A)に示されるように、パケット出力調整用タイマ割り込みがカウントされる。図3の(B)に示されるパケット出力調整処理は、スループット調整部114で実行される。先ず、電池残量監視回路113からの電池残量監視信号に基づいて電池112の残量が基準値以下か否かの判別を行う(301)。この判別において、電池112の残量が基準値以下である(Yes)と判断した場合には、パケット出力調整用タイマでのカウントを開始し、100msが経過したか否かの判別を行う(302)。この判別において、100msが経過した(Yes)と判断した場合、パケット出力調整用タイマの割り込みカウント状態をクリアし(303)、パケット出力を許可する(304)。また、上記ステップ301の判別において、電池112の残量が基準値以下ではない(No)と判断した場合には、パケット出力の調整は不要であるため、上記ステップ302の判別は行わない。さらに、上記ステップ302の判別において、100msが経過していない(No)と判断した場合には、パケット出力が禁止される(305)。このような処理によれば、電池112の残量が基準値以下になった場合に、パケットの出力間隔が長くなるように調整される。
When a general-purpose timer in the microcomputer is used, packet output adjustment timer interrupts are counted as shown in FIG. The packet output adjustment process shown in FIG. 3B is executed by the throughput adjustment unit 114. First, based on the battery remaining amount monitoring signal from the battery remaining
実施の形態2によれば、電池112の残量が基準値以下になった場合に、パケットの出力間隔が長くなるように調整されるので、実施の形態1の場合と同様の効果を得ることができる。また、実施の形態2によれば、マイクロコンピュータにおける汎用タイマを用いるので、USBホストデバイス111において、SOF割り込みがサポートされていない場合でも、パケットの出力間隔を調整する実施することができる。
According to the second embodiment, when the remaining amount of the
《実施の形態3》
実施の形態1,2のパケット出力調整では、電池112の残量が基準値以下になった場合に、パケットの出力間隔が調整されるが、USBにおけるSOFパケットは出力されている。USB規格上、バスのアイドル状態が所定時間(例えば3ms)に達すると、サスペンド状態に遷移されてしまうため、SOFパケットの出力を長時間停止するとUSB通信を行うことができなくなる。しかし、サスペンド状態に遷移されるまでの時間の範囲内(つまり、3ms未満)であれば、USBホストデバイス111からUSBペリフェラルデバイス12へのSOFパケット出力を停止することができ、それによってUSBホストデバイス111での消費電力を更に低減することができる。
<< Embodiment 3 >>
In the packet output adjustment of the first and second embodiments, when the remaining amount of the
図4には、スループット調整部114において、上記USBペリフェラルデバイス12に対するSOFパケットの出力停止期間の設定処理の流れが示される。
FIG. 4 shows a flow of setting processing of the output stop period of the SOF packet for the USB
スループット調整部114では、図5の(A)に示されるように、SOFパケットの停止処理が行われる。すなわち、電池112の残量が基準値以下になったと判断した場合(401)、SOFパケット停止用タイマによるカウント動作を開始させ(402)、SOFパケットの出力を停止する(403)。尚、SOFパケット停止用タイマは、SOFパケットの出力が3ms以上停止しないよう設定される。つまり、SOFパケット出力停止から3ms経過前にSOFパケット停止用タイマ割り込みが発生されるようにする。そして、図4の(B)に示されるように、SOFパケット出力停止から3ms経過前にSOFパケット停止用タイマ割り込みが発生され(404)、それによってSOFパケット停止用タイマの動作が停止され(405)、SOFパケットの出力が再開される(406)。このような処理により、サスペンド状態に遷移されるまでの時間の範囲内でSOFパケットの出力を停止することができるので、実施の形態1,2のパケット出力調整に加えて、実施の形態3のSOFパケットの出力停止処理を実行することにより、USBホストデバイス111での消費電力を更に低減することができる。
In the throughput adjustment unit 114, as shown in FIG. 5A, the SOF packet stop process is performed. That is, when it is determined that the remaining amount of the
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof.
10 情報処理装置
11 USBホストシステム
12 USBペリフェラルデバイス
111 USBホストデバイス
112 電池
113 電池残量監視回路
114 スループット調整部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
上記電池の残量を監視する電池残量監視回路と、を含むUSBホストシステムであって、
上記USBホストデバイスは、上記電池残量監視回路での監視結果に基づいて、上記USBペリフェラルデバイスに対するパケット出力間隔を調整するためのスループット調整部を含み、
上記スループット調整部は、所定の時間間隔で形成されるスタートオブフレーム割り込みを用いて上記USBペリフェラルデバイスに対するパケット出力間隔を決定することを特徴とするUSBホストシステム。 A USB host device that operates using a battery as a power source and can perform USB communication with a USB peripheral device;
A USB host system including a battery remaining amount monitoring circuit for monitoring the remaining amount of the battery,
The USB host device includes a throughput adjustment unit for adjusting a packet output interval for the USB peripheral device based on a monitoring result in the battery remaining amount monitoring circuit,
The USB host system, wherein the throughput adjustment unit determines a packet output interval for the USB peripheral device using a start-of-frame interrupt formed at a predetermined time interval.
上記電池の残量を監視する電池残量監視回路と、を含むUSBホストシステムであって、
上記USBホストデバイスは、上記電池残量監視回路での監視結果に基づいて、上記USBペリフェラルデバイスに対するパケット出力間隔を調整するためのスループット調整部を含み、
上記スループット調整部は、パケット出力調整用タイマの割り込みを用いて上記USBペリフェラルデバイスに対するパケット出力間隔を決定することを特徴とするUSBホストシステム。 A USB host device that operates using a battery as a power source and can perform USB communication with a USB peripheral device;
A USB host system including a battery remaining amount monitoring circuit for monitoring the remaining amount of the battery,
The USB host device includes a throughput adjustment unit for adjusting a packet output interval for the USB peripheral device based on a monitoring result in the battery remaining amount monitoring circuit,
The USB host system, wherein the throughput adjustment unit determines a packet output interval for the USB peripheral device using an interrupt of a packet output adjustment timer.
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