JP2020008897A - 電子機器、制御方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】接続機器の電力供給能力が変化した場合において供給電力の切り替えに要する時間を短縮する。【解決手段】電子機器は、外部機器から電力供給を受けるための第1の端子と、前記外部機器の電力供給能力を検出するための第2の端子とを有するインターフェース手段と、前記第2の端子の電圧に応じて前記外部機器の電力供給能力を判定する判定手段と、前記第2の端子の電圧および前記外部機器の電力供給能力に応じて電流を決定する電力切替手段と、決定された電流で前記外部機器からの電力供給が行われるようにする電源制御手段とを有する。【選択図】図1
Description
本発明は、ウエアラブルカメラとして動作可能な電子機器、その制御方法およびそれらに関連するプログラムに関する。
ドッキングステーションにウエアラブルカメラを接続することで、ウエアラブルカメラからドッキングステーションへ画像データを転送できると共にウエアラブルカメラの充電を行うことができる。ドッキングステーションからウエアラブルカメラを充電する場合、ドッキングステーションにはAC電源あるいはホスト機器などの電力供給源が接続され、電力供給源からドッキングステーションを介してウエアラブルカメラに電力が供給される。ここで、ドッキングステーションに接続された電力供給源が切り離された場合、あるいはドッキングステーションに新たな電力供給源が接続された場合には、ドッキングステーションからウエアラブルカメラへの電力供給能力が変化する。このため、ウエアラブルカメラは、充電を安全に行うために、ドッキングステーションの電力供給能力を判定し、供給を受ける電力量を電力供給能力に応じて速やかに切り替える必要がある。
特許文献1には、GND端子の電位の変化をマイクロコントローラで検出することにより、接続機器を検出する方法が記載されている。
しかしながら、特許文献1においては、GND端子による検出方法であるため、複数の機器の接続検出に用いることができない。また、マイクロコントローラのソフトフェアによる処理であるため、接続機器を検出してから供給電力を切り替えるまでに時間がかかることが想定される。
そこで、本発明は、接続機器の電力供給能力が変化した場合において供給電力の切り替えに要する時間を短縮することを目的とする。
本発明に係る電子機器は、外部機器から電力供給を受けるための第1の端子と、前記外部機器の電力供給能力を検出するための第2の端子とを有するインターフェース手段と、前記第2の端子の電圧に応じて前記外部機器の電力供給能力を判定する判定手段と、前記第2の端子の電圧および前記外部機器の電力供給能力に応じて電流を決定する電力切替手段と、決定された電流で前記外部機器からの電力供給が行われるようにする電源制御手段とを有する。
本発明に係る制御方法は、電子機器の制御方法であって、前記電子機器は、外部機器から電力供給を受けるための第1の端子と、前記外部機器の電力供給能力を検出するための第2の端子とを有するインターフェース手段を有し、前記制御方法は、前記第2の端子の電圧に応じて前記外部機器の電力供給能力を判定するステップと、前記第2の端子の電圧および前記外部機器の電力供給能力に応じて電流を決定するステップと、決定された電流で前記外部機器からの電力供給が行われるようにするステップとを有する。
本発明に係るプログラムは、電子機器で用いられるプログラムであって、前記電子機器は、外部機器から電力供給を受けるための第1の端子と、前記外部機器の電力供給能力を検出するための第2の端子とを有するインターフェース手段を有し、前記プログラムは、前記電子機器に、前記第2の端子の電圧に応じて前記外部機器の電力供給能力を判定するステップと、前記第2の端子の電圧および前記外部機器の電力供給能力に応じて電流を決定するステップと、決定された電流で前記外部機器からの電力供給が行われるようにするステップとを実行させる。
本発明によれば、接続機器の電力供給能力が変化した場合において供給電力の切り替えに要する時間を短縮することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
[実施形態1]
図1は、実施形態1におけるドッキングステーション100およびウエアラブルカメラ200の構成要素の例を説明するためのブロック図である。
図1は、実施形態1におけるドッキングステーション100およびウエアラブルカメラ200の構成要素の例を説明するためのブロック図である。
ドッキングステーション100は、複数のコネクタ110、120および130を有する。コネクタ110はウエアラブルカメラ200を含む外部機器を接続可能なインターフェースコネクタである。コネクタ120は商用電源に接続可能なACアダプタ170などの電力供給源を接続可能な電源コネクタである。コネクタ130はPC(パーソナルコンピュータ)などのホスト機器180などの電力供給源に接続可能なインターフェースコネクタである。
ドッキングステーション100は、インターフェースコネクタ110により接続されたウエアラブルカメラ200からデータを受信する機能を有する。また、ドッキングステーション100は、ウエアラブルカメラ200に対して電力を供給する機能などを有する。
ウエアラブルカメラ200は、ドッキングステーション100のインターフェースコネクタ110と接続可能なインターフェースコネクタ210を有する。なお、ウエアラブルカメラ200は、カメラを内蔵する眼鏡、ゴーグルおよび腕時計などのウエアラブル端末あるいは車載カメラなどの電子機器または撮像装置である。
ドッキングステーション100のインターフェースコネクタ110とウエアラブルカメラ200のインターフェースコネクタ210を接続することでドッキングステーション100からウエアラブルカメラ200へ電力の供給およびデータの送受信が可能となる。なお、インターフェースコネクタ110が、USB(Universal Serial Bus) Type−Cに準拠したコネクタである場合、コネクタで機器同士を接続する場合はコネクタを180°反転して接続することは可能である。しかしながら、実施形態1ではドッキングステーション100とウエアラブルカメラ200はコネクタの接続方向が決まっており、180°反転して接続することはできないものとする。
まず、図1を参照して、ドッキングステーション100の構成要素の例を説明する。ただし、ドッキングステーション100は、図1に示す構成要素以外の構成要素を有する。
インターフェースコネクタ110は、例えばUSB Type−Cに準拠したプラグコネクタである。インターフェースコネクタ110は、図2(A)に示すUSB Type−Cプラグ(Plug)のピン配置に対応する複数の端子111〜115を有する。端子111はVBUS端子に対応しており、USB Type−Cプラグ110に接続されている機器(実施形態1では、ウエアラブルカメラ200)に対して電力を供給する電力供給用の端子である。端子112はCC端子に対応しており、USB Type−Cプラグ110に接続されている機器に対して、後述する電源コネクタ120にACアダプタ170が接続されているか否かを示す情報を出力する。端子113はVCONN端子に対応しており、Type−Cプラグ110に接続されている機器に対して、インターフェースコネクタ130にホスト機器180が接続されているか否かを示す情報を出力する。端子114はD+端子、端子115はD−端子にそれぞれ対応しており、インターフェースコネクタ110に接続されている機器とのデータ通信に用いられる。
電源コネクタ120は、ACアダプタ170のピンまたはジャックと接続可能なジャックまたはピンからなる接続端子121を有し、接続端子121によりACアダプタ170から電力供給を受けることが可能である。実施形態1の電源コネクタ120は、特定の電力供給能力を有するACアダプタ170のみが接続可能な形状等を有するものとする。これにより、電源コネクタ120にACアダプタ170が接続されると、ドッキングステーション100はACアダプタ170の電力供給能力に関する情報等を取得することができる。
インターフェースコネクタ130は、例えばUSB Type−Bに準拠したレセプタクルコネクタである。USB Type−Bレセプタクル130の形状は、USB Mini−BまたはUSB Micro−Bであってもよい。USB Type−Bレセプタクル130は、端子131、132および133を有する。端子131はVBUS端子に対応しており、USB Type−Bレセプタクル130に接続されたホスト機器180から電力供給を受ける。端子132はD+端子、端子133はD−端子にそれぞれ対応しており、データ通信に用いられる。
電源切替部140は、AC電源端子121とUSB Type−B VBUS端子131のいずれかをUSB Type−C VBUS端子111に接続する。AC電源端子121とUSB Type−B VBUS端子131のいずれか一方の端子からのみに電圧が印加されている場合、電源切替部140は電圧が印加されている端子から電力供給を受け、USB Type−C VBUS端子111に電力を供給する。AC電源端子121とUSB Type−B VBUS端子131の両方に電圧が印加されている場合、電源切替部140は、AC電源端子121から電力供給を受け、USB Type−C VBUS端子111に電力を供給する。
抵抗150は、AC電源端子121とCC端子112の間に接続されるAC抵抗である。AC抵抗150は、CC端子112にUSB Type−Cで規定されたCC端子のプルダウン抵抗を接続した場合、AC電源端子121の電圧が分圧されてCC端子112の電圧が、例えば3.5Vとなる抵抗値を有する。
抵抗160は、USB Type−B VBUS端子131とVCONN端子113の間に接続されるUSB抵抗である。USB抵抗160は、VCONN端子113にUSB Type−Cで規定されたCC端子のプルダウン抵抗を接続した場合、USB Type−B VBUS端子131の電圧が分圧されてVCONN端子113の電圧が、例えば3.5Vとなる抵抗値を有する。
次に、図1を参照して、ウエアラブルカメラ200の構成要素の例を説明する。ただし、ウエアラブルカメラ200は、図1に示す構成要素以外の構成要素を有する。
インターフェースコネクタ210は、例えばUSB Type−Cに準拠したレセプタクルコネクタである。USB Type−Cレセプタクル210は、図2(B)に示すUSB Type−Cレセプタクル(Receptacle)のピン配置に対応する複数の端子211〜215を有する。端子211はVBUS端子に対応しており、USB Type−Cレセプタクル210に接続された機器から電力供給を受ける受電用の端子である。端子212はCC1端子に対応しており、USB Type−Cで規定されたCC端子のプルダウン抵抗270を介して接地部(GND)に接続される。端子213はCC2端子に対応しており、USB Type−Cで規定されたCC端子のプルダウン抵抗270を介してGNDに接続される。ドッキングステーション100とウエアラブルカメラ200を接続した場合、AC電源端子121とCC1端子212、USB Type−B VBUS端子131とCC2端子213がそれぞれ接続するように配置される。端子214はD+端子、端子215はD−端子にそれぞれ対応しており、後述するCPU(Central Processing Unit)260に接続され、USB Type−Cレセプタクル210に接続された機器とのデータ通信に用いられる。
電源制御部220は、VBUS端子211によりUSB Type−Cレセプタクル210に接続された機器から電力供給を受け、電池230の充電あるいはシステムへ電力を供給する。電源制御部220は、電源制御部220とGNDとの間に接続されている図3で後述する抵抗243〜246の抵抗値により、VBUS端子211から受け取る電流を設定する。
電力切替部240は、図3で後述するスイッチ247、248および249の作動状態に応じて電源制御部220がVBUS端子211から電力を受け取る際の電流を決定する。図3で後述するスイッチ247および248は、CC1端子212およびCC2端子213に印加される電圧に応じてオン(ON)またはオフ(OFF)にされ、スイッチ249は、CPU260から出力される信号によりONまたはOFFにされる。スイッチ247、248および249がONまたはOFFにされることで、電源制御部220とGNDとの間に接続されている図3で後述する抵抗243〜246の抵抗値が変化し、電源制御部220がVBUS端子211から電力を受け取る際の電流が切り替えられる。
ここで、図3を参照して、電力切替部240の構成要素の例を説明する。
図3は、実施形態1における電力切替部の構成要素の例を示すブロック図である。
リセットIC241はCC1端子212に接続され、リセットIC242はCC2端子213に接続される。リセットIC241および242の所定のリセット電圧は、例えば3.2Vである。
抵抗243は、電源制御部220とGNDとの間に接続されている抵抗である。抵抗244、245および246は電源制御部220とGNDとの間にスイッチ247、248および249を介して接続されている抵抗である。スイッチ247はリセットIC241により制御される。スイッチ248はリセットIC241とリセットIC242のORで制御される。CC1端子212の電圧がリセットIC241のリセット電圧以上であった場合、リセットIC241の出力がONになる。さらに、リセットIC241の出力がONしたことにより、スイッチ247とスイッチ248がONとなり、抵抗244と抵抗245がGNDに接続される。同様に、CC2端子213の電圧がリセットIC242のリセット電圧以上であった場合、リセットIC242の出力がONになる。さらに、リセットIC242の出力がONしたことにより、スイッチ248がONとなり、抵抗245がGNDに接続される。スイッチ249は後述するCPU260によりONまたはOFFに制御され、スイッチ249がONした場合、抵抗246がGNDに接続される。
スイッチ247、248および249が全てOFFである場合、例えば電源制御部220はVBUS端子211から電力供給を受ける際の電流制限値を100mAに設定する。スイッチ248のみがONである場合、例えば電源制御部220はVBUS端子211から電力供給を受ける際の電流制限値を500mAに設定する。スイッチ247とスイッチ248がONである場合、例えば電源制御部220はVBUS端子211から電力供給を受ける際の電流制限値を3000mAに設定する。スイッチ249のみがONである場合、例えば電源制御部220はVBUS端子211から電力供給を受ける際の電流制限値を1500mAに設定する。
接続検出部250は、CC1端子212とCC2端子213の電圧を検出する。CPU260はウエアラブルカメラ200を制御する制御部である。CPU260は、D+端子214とD−端子215を介してType−Cレセプタクル210に接続された機器と通信を行う。図5はUSB Type−Cで規定されているCC端子電圧と電力供給能力との関係を示している。CPU260は、接続検出部250から取得したCC1端子212とCC2端子213の電圧がUSB Type−Cで規定されたCC端子の電圧範囲内であった場合、図5の関係に基づいてドッキングステーション100の電力供給能力を判定する。そして、ドッキングステーション100の電力供給能力が所定の値(例えば1.5A)以上であると判定された場合、CPU260は電力切替部240に信号を出力する。
次に、図4を参照して、ドッキングステーション100とウエアラブルカメラ200を接続した場合のウエアラブルカメラ200の動作例を説明する。
図4は、実施形態1におけるウエアラブルカメラ200がドッキングステーション100から受け取る電力を切り替える処理の例である処理400を説明するためのフローチャートである。
なお、図4に示す処理400は、ウエアラブルカメラ200がドッキングステーション100に接続されると開始される。なお、図4に示す処理400は、CPU260で実行されたプログラムに従って制御される。
ステップS401において、CPU260は、CC1端子212またはCC2端子213に電圧が印加されているか否かを判定する。CC1端子212に電圧が印加されている場合、処理400はステップS402に進む(ステップS401でYES)。CC2端子213に電圧が印加されている場合、処理400はステップS405に進む(ステップS401でYES)。CC1端子212およびCC2端子213のいずれかに電圧が印加されている場合、処理400はステップS408に進む(ステップS401でYES)。CC1端子212およびCC2端子213のいずれにも電圧が印加されていない場合、処理400はステップS401を繰り返す(ステップS401でNO)。
なお、CC1端子212に電圧が印加されている場合に行われるステップS402からステップS404までの処理は、CC2端子213に電圧が印加されている場合に行われるステップS405からステップS407までの処理と並行して行われる。ステップS402からステップS404までの処理は、ハードウェア回路で実行され、ステップS405からステップS407までの処理も、ハードウェア回路で実行される。
ステップS402でCC1端子212の電圧がリセットIC241のリセット電圧以上であった場合、処理400はステップS402からステップS403に進む(ステップS402でYES)。
ステップS403では、CC1端子212の電圧がリセットIC241のリセット電圧以上であるため、リセットIC241の出力がONされる。その後、処理400はステップS403からステップS404に進む。
ステップS404では、リセットIC241の出力がONされることによりスイッチ247およびスイッチ248がONにされる。その後、処理400はステップS404からステップS411に進む。
一方、ステップS402でCC1端子212の電圧がリセットIC241のリセット電圧以下であった場合、処理400はステップS402からステップS411に進む(ステップS402でNO)。
ステップS405でCC2端子213の電圧がリセットIC242のリセット電圧以上であった場合、処理400はステップS405からステップS406に進む(ステップS405でYES)。
ステップS406では、CC2端子213の電圧がリセットIC242のリセット電圧以上であるため、リセットIC242の出力がONされる。その後、処理400はステップS406からステップS407に進む。
ステップS407では、リセットIC242の出力がONされることによりスイッチ248がONにされる。その後、処理400はステップS407からステップS411に進む。
一方、ステップS405でCC2端子213の電圧がリセットIC242のリセット電圧以下であった場合、処理400はステップS405からステップS411に進む(ステップS405でNO)。
ステップS408からステップS410までの処理は、ステップS402からステップS404までの処理およびステップS405からステップS407までの処理と並行して行われる。
ステップS408では、CPU260は、接続検出部250からCC1端子212とCC2端子213の電圧情報を取得し、図5に示す関係に従って、ドッキングステーション100の電力供給能力を判定する。その後、処理400はステップS408からステップS409に進む。なお、CC1端子212とCC2端子213の両方に電圧が印加されている場合は、CC1端子212とCC2端子213のうち大きい方の電圧を優先して判定する。
ステップS409では、CPU260は、ドッキングステーション100の電力供給能力が所定の値(例えば1.5A)以上であるか否かを判定する。ステップS409でドッキングステーション100の電力供給能力が所定の値以上であると判定された場合、処理400はステップS409からステップS410に進む(ステップS409でYES)。
ステップS410では、CPU260は、スイッチ249をONにする。その後、処理400はステップS410からステップS411に進む。
一方、ステップS409でドッキングステーション100の電力供給能力が所定の値(例えば1.5A)未満であると判定された場合、CPU260は、ドッキングステーション100の電力供給能力がDefault USBであると判定する。そして、ステップS409でドッキングステーション100の電力供給能力が所定の値未満(例えば1.5A未満)であると判定された場合、処理400はステップS409からステップS411に進む(ステップS409でNO)。
ステップS411では、電源制御部220は、電力切替部240でプルダウンされている抵抗値に応じてVBUS端子211が受ける電流を決定し、決定された電流でドッキングステーション100からの電力供給を受ける。
なお、ドッキングステーション100とウエアラブルカメラ200の接続を維持した状態で、ACアダプタ170およびホスト機器180などの電力供給源を切り離した場合にも、CC1端子212またはCC2端子213の電圧は変化する。この場合においても、処理400は実行される。
以上説明したように、実施形態1によれば、ウエアラブルカメラ200に接続されているドッキングステーション100の電力供給能力が変化した場合において、処理400の一部をソフトウェアではなく、ハードウェア回路により実行する。これにより、処理400のすべてをソフトウェアで実行する場合に比べ、処理時間を短縮することができる。
なお、処理400が即時性を必要としない場合には、CPU260がD+端子214とD−端子215を使用してウエアラブルカメラ200と通信を行い、処理400をソフトウェアだけで実行するようにしてもよい。
なお、本発明の実施形態は上述した実施形態1に限定されるものではない。発明の要旨を逸脱しない範囲で変更または修正された実施形態1も本発明の実施形態に含まれる。
[実施形態2]
実施形態1で説明した様々な機能、処理または方法は、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、CPU(Central Processing Unit)、プロセッサなどがプログラムを用いて実現することもできる。以下、実施形態2では、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、CPU(Central Processing Unit)、プロセッサなどを「コンピュータX」と呼ぶ。また、実施形態2では、コンピュータXを制御するためのプログラムであって、実施形態1で説明した様々な機能、処理または方法を実現するためのプログラムを「プログラムY」と呼ぶ。
実施形態1で説明した様々な機能、処理または方法は、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、CPU(Central Processing Unit)、プロセッサなどがプログラムを用いて実現することもできる。以下、実施形態2では、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、CPU(Central Processing Unit)、プロセッサなどを「コンピュータX」と呼ぶ。また、実施形態2では、コンピュータXを制御するためのプログラムであって、実施形態1で説明した様々な機能、処理または方法を実現するためのプログラムを「プログラムY」と呼ぶ。
実施形態1で説明した様々な機能、処理または方法は、コンピュータXがプログラムYを実行することによって実現される。この場合において、プログラムYは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してコンピュータXに供給される。実施形態2におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ハードディスク装置、磁気記憶装置、光記憶装置、光磁気記憶装置、メモリカード、揮発性メモリ、不揮発性メモリなどの少なくとも1つを含む。実施形態2におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、non−transitoryな記憶媒体である。
なお、本発明の実施形態は上述した実施形態2に限定されるものではない。発明の要旨を逸脱しない範囲で変更または修正された実施形態2も本発明の実施形態に含まれる。
100…ドッキングステーション、110、130…インターフェースコネクタ、120…電源コネクタ、140…電源切替部、200…ウエアラブルカメラ、210…インターフェースコネクタ、220…電源制御部、240…電力切替部、260…CPU
Claims (10)
- 外部機器から電力供給を受けるための第1の端子と、前記外部機器の電力供給能力を検出するための第2の端子とを有するインターフェース手段と、
前記第2の端子の電圧に応じて前記外部機器の電力供給能力を判定する判定手段と、
前記第2の端子の電圧および前記外部機器の電力供給能力に応じて電流を決定する電力切替手段と、
決定された電流で前記外部機器からの電力供給が行われるようにする電源制御手段と
を有することを特徴とする電子機器。 - 前記第2の端子の電圧に基づいて前記外部機器が接続されたことを検出する接続検出手段をさらに有し、
前記判定手段は、前記接続検出手段から取得した前記第2の端子の電圧情報に基づいて前記外部機器の電力供給能力を判定することを特徴とする請求項1に記載の電子機器。 - 前記第2の端子は、複数の端子を含み、
前記電力切替手段は、前記電源制御手段と接地部との間に抵抗が接続された第1のスイッチおよび第2のスイッチを有し、
前記第1のスイッチは前記複数の端子の電圧に応じて作動し、前記第2のスイッチは前記判定手段により判定された電力供給能力に応じて作動することを特徴とする請求項1または2に記載の電子機器。 - 前記電力切替手段は、前記第1のスイッチおよび前記第2のスイッチの作動状態に応じて変化する抵抗値に応じて前記電源制御手段が電力供給を受ける際の電流を決定することを特徴とする請求項3に記載の電子機器。
- 前記第1のスイッチは、前記第2の端子に接続される複数のスイッチを含み、複数の前記第2の端子それぞれの電圧に応じて作動する前記複数のスイッチにより変化する抵抗値に応じて前記電源制御手段が電力供給を受ける際の電流を決定することを特徴とする請求項3または4に記載の電子機器。
- 前記電力切替手段は、前記第2の端子の電圧が所定の電圧以上であるか否かに応じて前記第1のスイッチをオンまたはオフにすることにより変化する抵抗値に応じて前記電源制御手段が電力供給を受ける際の電流を決定することを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載の電子機器。
- 前記判定手段は、前記外部機器の電力供給能力が所定の値以上であるか否かに応じて前記第2のスイッチをオンまたはオフにし、
前記電力切替手段は、前記第2のスイッチがオンまたはオフにされることにより変化する抵抗値に応じて前記電源制御手段が電力供給を受ける際の電流を決定することを特徴とする請求項6に記載の電子機器。 - 前記外部機器の電力供給能力が前記所定の値未満である場合、前記電力切替手段は、前記第2のスイッチをオンしないで、予め決められた電力供給能力に基づいて前記電源制御手段が電力供給を受ける際の電流を決定することを特徴とする請求項7に記載の電子機器。
- 電子機器の制御方法であって、
前記電子機器は、外部機器から電力供給を受けるための第1の端子と、前記外部機器の電力供給能力を検出するための第2の端子とを有するインターフェース手段を有し、
前記制御方法は、
前記第2の端子の電圧に応じて前記外部機器の電力供給能力を判定するステップと、
前記第2の端子の電圧および前記外部機器の電力供給能力に応じて電流を決定するステップと、
決定された電流で前記外部機器からの電力供給が行われるようにするステップと
を有することを特徴とする制御方法。 - 電子機器で用いられるプログラムであって、
前記電子機器は、外部機器から電力供給を受けるための第1の端子と、前記外部機器の電力供給能力を検出するための第2の端子とを有するインターフェース手段を有し、
前記プログラムは、前記電子機器に、
前記第2の端子の電圧に応じて前記外部機器の電力供給能力を判定するステップと、
前記第2の端子の電圧および前記外部機器の電力供給能力に応じて電流を決定するステップと、
決定された電流で前記外部機器からの電力供給が行われるようにするステップと
を実行させるためのプログラム。
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