JP2016207139A

JP2016207139A - Ｕｓｂ電源の実力値チェックシステム

Info

Publication number: JP2016207139A
Application number: JP2015091470A
Authority: JP
Inventors: 弘明坂口; Hiroaki Sakaguchi
Original assignee: Rhythm Watch Co Ltd
Current assignee: Rhythm Watch Co Ltd
Priority date: 2015-04-28
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2016-12-08
Anticipated expiration: 2035-04-28
Also published as: JP6297520B2

Abstract

【課題】ＵＳＢ電源機器の出力値のデータを容易に取得することができるＵＳＢ電源のチェックシステムを得ること。
【解決手段】ＵＳＢポートを備えたＵＳＢ電源機器１０に接続して用いられるＵＳＢ電源のチェックシステムであって、システム構成１にマイコン２と可変負荷３を備え、マイコン２はＵＳＢポート出力電圧測定回路を具備して、当該ＵＳＢポート出力電圧及び電流の監視と電圧判定及び制御並びに前記可変負荷を制御し、更にマイコン２はＵＳＢポート出力電圧降下判定の電圧閾値を設定し、他方で、可動負荷３の接続時には、ＵＳＢポート出力電圧を測定するものであり、測定した前記ＵＳＢポート出力電圧が前記電圧閾値を下回るときにＵＳＢポート出力電圧の測定データを出力するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＵＳＢポートを備えたＵＳＢ電源機器に接続して用いられ、そのＵＳＢ電源の実力値がわかるＵＳＢ電源のチェックシステムに関する。

従来、例えばパソコンなどをＵＳＢ電源機器とするＵＳＢファン等の機器（以下、ＵＳＢ駆動機器という。）が広く知られている。ちなみに、この種従来のＵＳＢ駆動機器は、ＵＳＢの電源端子とモータ端子が直接繋がっており、マイコンを搭載していないものが通常である。

また、ＵＳＢ電源は、例えば、ＵＳＢ２．０の規格では、５Ｖ、５００ｍＡの電力供給がなされ、ＵＳＢ３．０では、５Ｖ、９００ｍＡの電力供給がなされていることはよく知られているが、いずれも出力電流が制限されている。

実用新案登録第３１６６９２８号公報

ＵＳＢポートの出力電流に制限のあるＵＳＢ電源機器では、ＵＳＢ駆動機器を使用する場合、当該駆動機器の消費電流が、当該電源機器の出力電流の規格値を超えないようにしなければならない。他方で、新たなＵＳＢ駆動機器を開発しその機器の検証を行うには、使用するＵＳＢ電源機器の実力値つまり出力値のデータが明らかでなければならない。

また、規格の不分明なＵＳＢ電源機器を用いる場合は、予め当該電源機器の実力を検証しないでＵＳＢ駆動機器を使用すると、当該電源機器と当該駆動機器に不慮の故障を惹起するおそれもある。これを回避するためには、前記同様に、ＵＳＢ電源機器の出力値のデータが明らかでなければならない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ＵＳＢ電源機器の出力値のデータを容易に取得することができるＵＳＢ電源のチェックシステムを提案するものである。

本願第１請求項に記載した発明は、ＵＳＢポートを備えたＵＳＢ電源機器に接続して用いられるＵＳＢ電源のチェックシステムであって、
抵抗体を備えるとともにこの抵抗値を可変できる可変負荷と、
ＵＳＢ電源機器のＵＳＢポートに接続されるＵＳＢポート出力電圧測定回路を具備して、当該ＵＳＢポート出力電圧及び電流の監視と電圧判定及び制御並びに前記可変負荷を制御するマイコンと、
を備え、
前記マイコンは、一方で、前記ＵＳＢポートへ接続した際に、ＵＳＢポート出力電圧を測定するとともに、この測定値を用いて、ＵＳＢポート出力電圧降下判定の電圧閾値を設定し、他方で、前記可変負荷の負荷の変化にともなう前記ＵＳＢポート出力値を測定するものであり、
更に、前記測定した前記ＵＳＢポートの出力電圧が前記電圧閾値を下回るときに、ＵＳＢポート出力値の測定データを出力するようにしたことを特徴とするＵＳＢ電源のチェックシステムである。

本願第２請求項に記載した発明は、請求項１において、前記測定した前記ＵＳＢポートの出力電圧が前記電圧閾値を下回るときに、前記ＵＳＢポート出力値の測定を停止するとともに、前記測定を停止したときの出力電流を表示し、又はＵＳＢ電源機器への接続時から測定停止時までの出力電流及び出力電圧のグラフデータを表示するようにしたことを特徴とするＵＳＢ電源のチェックシステムである。

本発明に係るＵＳＢ電源のチェックシステムによれば、測定した前記ＵＳＢポート出力電圧が前記電圧閾値を下回るときに測定データを出力して、出力電流を表示し、或いはＵＳＢ電源機器に接続時から測定停止時までの出力電流及び出力電圧のグラフデータを表示するので、使用するＵＳＢ電源機器の出力値のデータを容易に取得することができるようになる。

従って、使用するＵＳＢ電源機器の電源の実力値が判明するので、ＵＳＢファンなどの新たなＵＳＢ駆動機器を開発しその機器の検証をする場合に、利用するＵＳＢ電源機器の不具合の有無を予め明らかにしておくことができる。また、規格の不分明なＵＳＢ電源機器を用いる場合も、当該電源機器の実力が判明するので、これにＵＳＢ駆動機器を接続して不慮の故障を惹起するようなことを回避することが可能になる。

本発明の実施例に係り、システム構成を示す図である。本発明の実施例に係るフローチャートである。

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本例のＵＳＢ電源のチェックシステムの構成を示す図で、この例では、ＵＳＢ電源機器１０としてパソコンを用いている。

本例のＵＳＢ電源のチェックシステムのシステム構成１は、図１に示すように、ＵＳＢ電源機器１０のＵＳＢポートにＵＳＢケーブルで接続されるものであって、マイコン２、可変負荷３を備える。

前記マイコン２は、ＵＳＢ電源機器１０のＵＳＢポートに接続されるＵＳＢポート出力電圧測定回路を具備して、当該ＵＳＢポート出力電圧及び電流の監視と電圧判定及び制御並びに前記可変負荷３を制御する。

更に、マイコン２は、前記ＵＳＢポートへ接続した際にＵＳＢポート出力電圧を測定する。そして、この測定値を用いて、ＵＳＢポート出力電圧降下判定の電圧閾値を設定する。

この設定される電圧の閾値は、本例の場合、このシステム構成１がＵＳＢ電源機器１０のＵＳＢポートに接続された際、可変負荷３の軽負荷時（チェックシステムのマイコン電流が少ないとき）のＵＳＢ電源電圧Ｖｕｓｂを測定（例えば５Ｖ）し、電圧降下が１０％までの、電流値に対するグラフを形成することとして、電圧降下判定閾値Ｖｔｈ（４．５Ｖ）を設定する。

この閾値の設定は、その設定方法を予めマイコン２に具備させておくか、又は、このシステム構成１を使用する際に都度、手動で設定するようにしてもよい。

可変負荷３は、抵抗体を備えるとともにこの抵抗値を可変できるものであれば適宜のものでよい。この抵抗体は、通常の可変抵抗や、ＵＳＢファンなどのＵＳＢ駆動機器でその駆動に要する負荷がリニアに増減するものなど、適宜のものを用いることができる。

尚、可変負荷３の負荷の変更は、抵抗体の抵抗値を所定の値で変更するように予めマイコン２に具備させておくか、又は、このシステム構成１を使用する際に都度、手動で変化させるようにしてもよい。

そして、本例のＵＳＢ電源のチェックシステムの可変負荷３の負荷を変化させて、例えば負荷を漸次大きくして、ＵＳＢポートの出力電流を徐々に増やしていき、これらの電圧−電流のデータを測定する。

また、ＵＳＢポートの出力電流が増加して、電圧降下が進み、Ｖｕｓｂ＝Ｖｔｈになったときに、測定データが出力されるように設けられている。

この測定データは、Ｖｕｓｂ＝Ｖｔｈになったときの出力電流が取得され、また、接続時から終了時までの電流−電圧グラフデータが、例えば１ｍＡ刻みで取得される。

尚、この電圧−電流データの測定において、例えばＵＳＢ電源機器１０にパソコンを使用した場合、ＵＳＢのデータ端子を用いて、パソコンとデータ通信できるようにしておけば、パソコンの中に電流−電圧の対応関係を出力して、このパソコンの電流−電圧のグラフデータや波形を表示することができる。

また、接続時から終了時までの電流−電圧グラフデータを出力するようにすれば、ＵＳＢ電源機器がパソコンであれば、当該パソコンの実力検証を行うことができる。

このように、本例のＵＳＢ電源のチェックシステムは、測定したＵＳＢポート出力電圧が電圧閾値を下回ると、ＵＳＢポート出力電圧の測定を停止するとともに、測定を停止したときの出力電流を表示し、又はＵＳＢ電源機器に接続時から測定停止時までの出力電流及び出力電圧のグラフデータを表示するように構成されている。

以下、図２に示すフローチャートを用いて説明する。

システム構成１がＵＳＢ電源機器１０のＵＳＢポートに接続されると、ステップ１１０で、可変負荷３の軽負荷時のＵＳＢ電源電圧Ｖｕｓｂを測定する。次に、ステップ１２０で、この初回測定値を用いて、ＵＳＢ電源電圧降下判定の閾値Ｖｔｈを設定する。上述の例のように、Ｖｕｓｂが５Ｖであって、電圧降下が１０％までの、電流値に対するグラフを形成することとして、電圧降下判定閾値Ｖｔｈを４．５Ｖに設定する。

ステップ１３０で、可変負荷３の負荷を上昇させ、ステップ１４０で、負荷上昇に伴い所定のタイミング（例えば、１ｓｅｃ毎）や、電流の変化（例えば、
１ｍＡ毎）にて、ＵＳＢ電源電圧Ｖｕｓｂを測定する。

ステップ１５０で、ＵＳＢ電源電圧Ｖｕｓｂが閾値Ｖｔｈを下回っているかが判定され、ＮＯ（下回っていない）であれば、再びステップ１３０に進み、可変負荷３の負荷を上昇させ、爾後、ステップ１４０へ進んでＵＳＢ電源電圧Ｖｕｓｂを測定し、ステップ１５０へ進む。

また、ステップ１５０で、ＵＳＢ電源電圧Ｖｕｓｂが閾値Ｖｔｈを下回っているかが判定されて、ＹＥＳ（下回っている）であれば、ステップ１６０で、測定データを出力し、測定が終了する。

このように、本例のＵＳＢ電源のチェックシステムのシステム構成１によれば、測定したＵＳＢ電源電圧Ｖｕｓｂが電圧の閾値Ｖｔｈを下回ると、電流−電圧データの測定を停止して、これらの測定データが出力されることとなり、従って、使用するＵＳＢ電源機器の出力値のデータを容易に取得することができるようになる。

このようにして、使用するＵＳＢ電源機器の電源の実力値が判明するので、新たなＵＳＢ駆動機器を開発しその機器の検証をする場合に、利用するＵＳＢ電源機器の不具合の有無を予め明らかにしておくことができる。また、規格の不分明なＵＳＢ電源機器を用いる場合も、当該電源機器の実力が判明するので、これにＵＳＢ駆動機器を接続して不慮の故障を惹起するようなことを回避することが可能になる。

本発明は、ＵＳＢ電源機器の電源の実力値が判明するので、ＵＳＢ電源機器一般に好適に利用することができる。

１システム構成
２マイコン
３可変負荷
１０ＵＳＢ電源機器

Claims

ＵＳＢポートを備えたＵＳＢ電源機器に接続して用いられるＵＳＢ電源のチェックシステムであって、
抵抗体を備えるとともにこの抵抗値を可変できる可変負荷と、
ＵＳＢ電源機器のＵＳＢポートに接続されるＵＳＢポート出力電圧測定回路を具備して、当該ＵＳＢポート出力電圧及び電流の監視と電圧判定及び制御並びに前記可変負荷を制御するマイコンと、
を備え、
前記マイコンは、一方で、前記ＵＳＢポートへ接続した際に、ＵＳＢポート出力電圧を測定するとともに、この測定値を用いて、ＵＳＢポート出力電圧降下判定の電圧閾値を設定し、他方で、前記可変負荷の負荷の変化にともなう前記ＵＳＢポート出力値を測定するものであり、
更に、前記測定した前記ＵＳＢポートの出力電圧が前記電圧閾値を下回るときに、ＵＳＢポート出力値の測定データを出力するようにしたことを特徴とするＵＳＢ電源のチェックシステム。
前記測定した前記ＵＳＢポートの出力電圧が前記電圧閾値を下回るときに、前記ＵＳＢポート出力値の測定を停止するとともに、前記測定を停止したときの出力電流を表示し、又はＵＳＢ電源機器への接続時から測定停止時までの出力電流及び出力電圧のグラフデータを表示するようにしたことを特徴とする請求項１記載のＵＳＢ電源のチェックシステム。