JP2020182359A - 電子機器、制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 ＵＳＢ給電中の急なシャットダウン処理の発生を抑止する。【解決手段】 電池（１１１）または給電装置（３００）からの電力で動作可能な電子機器（１００）は、前記電子機器の異常を検出した際に、前記電池の電圧が所定の基準電圧未満である場合には、所定の処理を行った後に前記給電装置から前記電子機器に供給される電力を制御する制御手段を有する。【選択図】 図１

Description

本発明は、電池または給電装置からの電力で動作が可能な電子機器、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ものである。

ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）規格に準拠した電子機器は、給電装置からＵＳＢケーブルを介して供給される電力を受けることができる。以下、電子機器が給電装置からＵＳＢケーブルを介して受けた電力を使用して電子機器の構成要素を動作させることをＵＳＢ給電と呼び、電子機器が給電装置からＵＳＢケーブルを介して受けた電力を使用して電池を充電することをＵＳＢ充電と呼ぶ。

特許文献１には、給電装置からＵＳＢケーブルを介して電子機器に供給される電圧に異常が生じているか否かを判定する方法が記載されている。

特開２０１７−１８７９３３号公報

電池が電子機器に接続されていない状態で電子機器がＵＳＢ給電中である場合を想定する。このような場合において、給電装置からＵＳＢケーブルを介して電子機器に供給される電圧または電流に何らかの異常が生じた場合、給電装置から電子機器への電力供給が停止または制限される可能性がある。電池が電子機器に接続されていない状態で給電装置から電子機器への電力供給が停止または制限されると、電子機器は急に電力不足となり、シャットダウン処理を開始してしまう可能性がある。そして、突然のシャットダウン処理は、電子機器の故障の原因になる可能性がある。

そこで、本発明は、ＵＳＢ給電中の急なシャットダウン処理の発生を抑止できるようにすることを目的とする。

本発明に係る電子機器は、電池または給電装置からの電力で動作可能な電子機器であって、前記電子機器の異常を検出した際に、前記電池の電圧が所定の基準電圧未満である場合には、所定の処理を行った後に前記給電装置から前記電子機器に供給される電力を制御する制御手段を有する。

本発明に係る制御方法は、電池または給電装置からの電力で動作可能な電子機器の制御方法であって、前記電子機器の異常を検出した際に、前記電池の電圧が所定の基準電圧未満である場合には、所定の処理を行った後に前記給電装置から前記電子機器に供給される電力を制御するステップを有する。

本発明に係るプログラムは、電池または給電装置からの電力で動作可能な電子機器に、前記電子機器の異常を検出した際に、前記電池の電圧が所定の基準電圧未満である場合には、所定の処理を行った後に前記給電装置から前記電子機器に供給される電力を制御するステップを実行させる。

本発明によれば、ＵＳＢ給電中の急なシャットダウン処理の発生を抑止することができる。

実施形態１における電子機器１００および給電装置３００を説明するための図である。 実施形態１における電子機器１００の構成要素を説明するためのブロック図である。 実施形態１における給電装置３００の構成要素を説明するためのブロック図である。 図２に示す充電・給電制御部１０９の構成要素を説明するためのブロック図である。 実施形態１における電子機器１００の制御方法を説明するための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における電子機器１００および給電装置３００を説明するための図である。

図１に示すように、電子機器１００と給電装置３００とは、ＵＳＢケーブル２００を介して接続される。電子機器１００、ＵＳＢケーブル２００および給電装置３００はいずれも、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）規格、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ−Ｃ規格およびＵＳＢ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ規格に準拠する。実施形態１において、給電装置３００はソース（ｓｏｕｒｃｅ）機器として動作し、電子機器１００はシンク（ｓｉｎｋ）機器として動作する。

電子機器１００は、電池１１１または給電装置３００（ＵＳＢアダプタなど）を電源とし、電池１１１または給電装置３００からの電力で動作する装置である。電子機器１００は、撮像装置（デジタルカメラなど）、携帯機器（メディアプレーヤなど）、携帯電話（スマートフォンなど）、情報処理装置（ノート型コンピュータ、タブレット型コンピュータなど）のいずれであってもよい。

給電装置３００は、ＵＳＢケーブル２００を介して電子機器１００に電力を供給することができる装置である。給電装置３００は、モバイルバッテリ、ＡＣアダプタ、パーソナルコンピュータのいずれであってもよい。

次に、図２を参照して、電子機器１００の構成要素を説明する。

電子機器１００は、図２に示すように、制御部１０１、撮像部１０２、記録媒体１０３、ＵＩ（ユーザインターフェース）部１０４、表示部１０５、メモリ１０６、メモリ１０７およびサブ制御部１０８を有する。さらに、電子機器１００は、図２に示すように、充電・給電制御部１０９、ＵＳＢ部１１０、電池１１１および電源制御部１１２を有する。ただし、記録媒体１０３および電池１１１は、電子機器１００から取り外し可能な構成要素である。

制御部１０１は、マイクロコンピュータとメモリとを有する。制御部１０１は、メモリ１０７に記憶されたプログラムを実行することにより、電子機器１００の構成要素を制御することができる。

撮像部１０２は、被写体の光学像から画像データを生成する。撮像部１０２で生成された画像データはメモリ１０６に一時的に格納された後、記録媒体１０３に記録される。

記録媒体１０３は、撮像部１０２で生成された画像データを記録する不揮発性メモリである。なお、記録媒体１０３は、電子機器１００に内蔵された記録媒体であってもよい。

ＵＩ部１０４は、電子機器１００に対する指示をユーザから受け付けるために用いられる。ＵＩ部１０４は、例えば、電子機器１００をパワーオン状態またはパワーオフ状態にするためのパワースイッチ、画像の撮影を指示するためのレリーズスイッチ、ズーム操作を指示するためのズームレバーなどを有する。さらに、ＵＩ部１０４は、例えば、画像データの再生を指示するための再生ボタン、電子機器１００の動作モードを選択するためのモードダイヤルなどを有する。また、後述する表示部１０５に形成されるタッチパネルもＵＩ部１０４に含まれる。なお、レリーズスイッチは、ＳＷ１およびＳＷ２を有する。レリーズスイッチが、いわゆる半押し状態となることにより、ＳＷ１がＯＮとなる。これにより、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理などの撮影準備を行うための指示を受け付ける。また、レリーズスイッチが、いわゆる全押し状態となることにより、ＳＷ２がＯＮとなる。これにより、撮影を行うための指示を受け付ける。

表示部１０５は、撮影の際のビューファインダー画像の表示、撮影した画像データの表示、対話的な操作のための文字表示などを行う。なお、表示部１０５は必ずしも電子機器１００が内蔵する必要はない。電子機器１００は内部又は外部の表示部１０５と接続することができ、表示部１０５の表示を制御する表示制御機能を少なくとも有していればよい。

メモリ１０６は、例えば、撮像部１０２で生成された画像データを一時的に記憶するメモリである。

メモリ１０７は、電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリである。メモリ１０７には、制御部１０１で実行されるプログラム、サブ制御部１０８で実行されるプログラムなどが格納されている。

サブ制御部１０８は、マイクロコンピュータとメモリとを有する。サブ制御部１０８は、メモリ１０７に記憶されたプログラムを実行することにより、電子機器１００の構成要素を制御することができる。サブ制御部１０８は、メイン制御部１０１よりも低消費電力で動作可能である。サブ制御部１０８は、充電・給電制御部１０９が制御可能な構成であり、制御部１０１と通信可能な構成である。

充電・給電制御部１０９は、ＵＳＢ部１１０から受け取った外部電力を制御部１０１、サブ制御部１０８および電子機器１００の他の構成要素に供給する。また同時に充電・給電制御部１０９はＵＳＢ部１１０から受け取った外部電力で電池１１１を充電する。

ＵＳＢ部１１０は、ＵＳＢ規格、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ−Ｃ規格およびＵＳＢ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ規格に準拠した通信インターフェースである。電子機器１００は、ＵＳＢ部１１０を介して給電装置３００とデータのやりとりを行うことができる。またＵＳＢ部１１０を介して給電装置３００から外部電力の供給を受けることができる。なお、実施形態１では、電子機器１００はＵＳＢデバイスとして動作するものとし、ＵＳＢ部１１０には給電装置３００とＵＳＢで通信するための通信インターフェースが含まれる。制御部１０１は、ＵＳＢ部１１０を制御することで給電装置３００とのＵＳＢ通信を実現する。

ＵＳＢ部１１０は、ＵＳＢケーブル２００を介して給電装置３００と接続可能であり、給電装置３００からＵＳＢケーブル２００を介して供給される電力を受けることできる。電子機器１００は、電池１１１または給電装置３００からの電力で電子機器１００の構成要素を動作させることができる。

電池１１１は、電子機器１００を動作させるために必要な電力を供給するものである。電池１１１は、電子機器１００から取り外し可能であり、ＵＳＢ部１１０から受け取った外部電力で充電可能である。電池１１１は、認証部を有する。電池１１１の認証部と電子機器１００の制御部１０１またはサブ制御部１０８との間で、所定の電池認証処理が行われる。

電源制御部１１２は、電子機器１００の状態に応じて、電池１１１または充電・給電制御部１０９からの他の構成要素への電力供給を制御する。電源制御部１１２の動作は、制御部１０１またはサブ制御部１０８によって制御される。

次に、図３を参照して、給電装置３００の構成要素を説明する。

制御部３０１は、マイクロコンピュータとメモリとを有する。制御部３０１は、制御部３０１が有するメモリに記憶されたプログラムを実行することにより、給電装置３００の構成要素を制御することができる。

ＵＳＢ部３０２は、ＵＳＢ規格、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ−Ｃ規格およびＵＳＢ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ規格に準拠した通信インターフェースである。ＵＳＢ部３０２は、電子機器１００とＵＳＢケーブル２００を介して接続可能であり、ＵＳＢケーブル２００を介して電子機器１００に電力を供給することができる。

チャージャ接続先情報取得部３０３は、電子機器１００に関する情報を電子機器１００から取得することができる。また、チャージャ接続先情報取得部３０３は、ＣＣ（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）端子を介して電子機器１００に給電装置３００の給電能力を通知することができる。

接続部３０４は、家庭用コンセント、電池などに接続される。

電源制御部３０５は、接続部３０４から得られた電力を電子機器に供給できる電源に切り替える。例えば、接続部３０４の接続先が家庭用電源（１００Ｖ／５０Ｈｚ交流電源）から電子機器１００に最大２７Ｗ（９Ｖ，３Ａ）の電力を供給する場合、電源制御部３０５はＡＣＤＣで変換し、９Ｖの出力ができるようにする。出力電圧はチャージャ接続先情報取得部３０３で得られた給電能力を参照し、制御部３０１の指令のもと変更される。すなわち、電源制御部３０５で出力可能な電圧および電流が給電装置３００の給電可能な電力情報となる。

チャージャ出力制御部３０６は、ＵＳＢ部３０２のＶＢＵＳ端子に接続している。チャージャ出力制御部３０６は電源制御部３０５から供給された電力を外部の電子機器にＶＢＵＳ端子を介して供給／遮断の制御をおこなう。さらに、チャージャ出力制御部３０６は、チャージャ接続先情報取得部３０３により、出力タイミングの制御、電子機器からの停止のコマンドを受け取っての停止処理などを行う。

次に、図４を参照して、電子機器１００が有する充電・給電制御部１０９の構成要素を説明する。

接続先情報取得部１０９１は、ＣＣ（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ）端子を介して給電装置３００の給電能力を検出することができる。

入力制御部１０９２は、ＵＳＢ部１１０のＶＢＵＳ端子に接続している。入力制御部１０９２はＶＢＵＳ端子と接続している給電装置３００から電力を受け取ることができ、接続先情報取得部１０９１の結果をもとに給電制御部１０９３に電力を供給するか切り替える。

給電制御部１０９３は、入力制御部１０９２を介して供給されたＶＢＵＳ電力を電源制御部１１２および充電・給電制御部１０９４が受けられる電圧に変換する制御を行う。実施形態１では給電制御部１０９３は、５Ｖまたは９Ｖで受けた電圧を降圧して、適正な電池電圧まで電圧を下げる。実施形態１では電池１１１が１セルで構成されるため、４．２Ｖで満充電となるように充電されるが、電池１１１は２つ以上の電池セルを有する電池であってもよい。また、給電制御部１０９３は、受電する電圧に応じて、昇圧または降圧できる構成であってもよい。また、電池がない場合は、給電制御部１０９３は入力制御部１０９２を介して供給されたＶＢＵＳ電力を電源制御部１１２において効率が最もよい電圧（例えば、３．７Ｖ）に変換するように制御する。

また、給電制御部１０９３は接続先情報取得部１０９１で得られた給電装置３００の給電能力をもとに、サブ制御部１０８の指示に従い、供給できる電流の制限も行うことができる。例えば、給電装置３００の給電能力が最大２７Ｗ（９Ｖ，３Ａ）であった場合、給電制御部１０９３は、電池電圧である４．２Ｖに向けて、所定の電圧に降圧し、３．０Ａ以上電流が引かれないように制御を行う。

充電・給電制御部１０９４は、入力制御部１０９２および給電制御部１０９３を介して、ＶＢＵＳ端子から受電する電力で、後述する接続部１０９５に接続している電池１１１を充電することができる。充電・給電制御部１０９４は、電池に対して、ダメージを与えないように電流を制御しながら、ＣＣ（定電流）充電およびＣＶ（定電圧）充電を実現させる。接続部１０９５は、電池１１１が接続される接続部である。

電圧監視部１０９６は、入力されたＶＢＵＳ電圧を監視し、取得したＶＢＵＳ電圧をサブ制御部１０８に通知する。そこで、例えば、電圧監視部１０９６は給電装置３００の給電能力が最大２７Ｗ（９Ｖ，３Ａ）であった場合、ＶＢＵＳ電圧が所定の電圧（１５Ｖなど）以上であるか否かを監視する。必要に応じて、サブ制御部１０８は入力制御部１０９２の停止を指示したり、接続先情報取得部１０９１を介して、給電装置３００に電力出力の停止を指示したりする。

温度監視部１０９７は、ＵＳＢ部１１０付近の温度を監視し、サブ制御部１０８に通知する。そこで、例えば、温度監視部１０９７はＵＳＢ部１１０付近の温度が所定の温度以上であるか否かを監視する。必要に応じて、サブ制御部１０８は入力制御部１０９２の停止を指示したり、接続先情報取得部１０９１を介して給電装置３００に電力出力の停止を指示したりする。

次に、図５のフローチャートを参照して、電子機器１００がＵＳＢ給電中である場合に電子機器１００の異常を検出した場合における電子機器１００の制御方法を説明する。なお、図５のフローチャートを参照して説明する以下の処理は、制御部１０１がメモリ１０７に記憶されているプログラムを実行することにより制御される。図５に示すフローチャートは、電子機器１００がＵＳＢ給電中である場合に電圧監視部１０９６または温度監視部１０９７にて電子機器１００の異常を検出した場合に開始される。

ステップＳ５０１において、制御部１０１は、給電装置３００からの給電による異常が電子機器１００で発生したか否かを判定する。電圧監視部１０９６または温度監視部１０９７にて電子機器１００の異常が発生したと判定した場合、制御部１０１はステップＳ５０２に進む。電圧監視部１０９６または温度監視部１０９７にて電子機器１００の異常が発生していないと判定した場合、制御部１０１はステップＳ５０１を繰り返す。電圧監視部１０９６はＶＢＵＳ電圧が所定の電圧以上になったか否かを監視し、温度監視部１０９７はＵＳＢ部１１０付近の温度が所定の温度以上であるか否かを監視する。サブ制御部１０８はそれら監視部が検出した結果に基づき、制御部１０１に電子機器１００の異常を通知する。

ステップＳ５０２において、制御部１０１は電池１１１の電圧が所定の基準電圧以上であるか否かを判定する。電池１１１の電圧が所定の基準電圧以上であると判定した場合、制御部１０１はステップＳ５０３に進む。電池１１１の電圧が所定の基準電圧未満であると判定した場合、制御部１０１はステップＳ５０６に進む。ここで、所定の基準電圧とは、電子機器１００が動作可能な最低電圧に相当する。つまり、電池１１１の電圧が所定の基準電圧以上である場合は、ＵＳＢ給電電力がなくても動作可能な電池残量であることを意味する。電池１１１の電圧が所定の基準電圧未満であるか、電池１１１が電子機器１００に接続されていない場合は、ＵＳＢ給電電力がなくなると電子機器１００は動作不能であることを意味する。

ステップＳ５０３において、制御部１０１はサブ制御部１０８にＵＳＢ給電のリセットを指示し、ステップＳ５０４に進む。サブ制御部１０８はその指示を受け、充電・給電制御部１０９の接続先情報取得部１０９１を介して給電装置３００にＵＳＢ給電のリセットを要求する。つまり、ＵＳＢ給電に起因する異常を検出したため、給電装置３００の出力をリセットして異常状態からの復帰を試みる。

ステップＳ５０４において、制御部１０１は電源制御部１１２に対して充電・給電制御部１０９からの電力供給から電池１１１からの電力供給に切り替え、ステップＳ５０５に進む。なおここで制御部１０１は電力供給元が給電装置３００から電池１１１に変更されたことを表示部１０５に表示し、ユーザに周知するようにしてもよい。

ステップＳ５０５において、制御部１０１はステップＳ５０１で異常を検出する前の動作を継続する。そして、図５のフローチャートは終了する。なお、給電装置３００が異常状態に陥っていると、ステップＳ５０３で給電リセットを行っても再度ステップＳ５０１において制御部１０１は異常を検出する可能性がある。その場合、給電リセットが所定の回数繰り返されたらステップＳ５０３において制御部１０１は給電を停止するようにしてもよい。また給電リセットを行った結果、給電装置３００の異常状態が解消された場合は、再度給電処理を再開することも可能である。

ステップＳ５０６において、制御部１０１はステップＳ５０１で検出した電子機器１００の異常が緊急エラーであるか否かを判定する。電子機器１００の異常が緊急エラーであると判定した場合、制御部１０１はステップＳ５０７に進む。電子機器１００の異常が緊急エラーではないと判定した場合、制御部１０１はステップＳ５０８に進む。緊急エラーとは、例えば電圧監視部１０９６で検出するＶＢＵＳの過電圧であり、電子機器１００の故障の原因になり得る異常に相当する。

ステップＳ５０７において、制御部１０１は緊急終了処理を行い、ステップＳ５０９に進む。緊急終了処理とは、電子機器１００が故障しない程度の余裕をもって行われるシャットダウン処理に相当する。例えば、撮像部１０２の鏡筒の沈胴処理、記録媒体１０３への書き込み完了の待ち合わせなどは行わず、回路ブロックへの電力供給の遮断などの必要最低限の処理だけ行うものである。

ステップＳ５０８において、制御部１０１は通常終了処理を行い、ステップＳ５０９に進む。通常終了処理とは電子機器１００の電源ボタンを押したときに行われる終了処理と同じである。例えば撮像部１０２の鏡筒が沈胴するまで待ち、また記録媒体１０３への書き込みが完了するのを待ち合わせ、各制御ブロックを所定の手順で順次終了させるものである。

ステップＳ５０９において、制御部１０１はサブ制御部１０８にＵＳＢ給電のリセットを指示し、ステップＳ５１０に進む。サブ制御部１０８はその指示を受け、充電・給電制御部１０９の接続先情報取得部１０９１を介して給電装置３００にＵＳＢ給電のリセットを要求する。

ステップＳ５１０において、制御部１０１は、充電・給電制御部１０９から他の構成要素への電力供給を停止することを電源制御部１１２に指示する。これにより、電子機器１００はパワーオフ状態に移行する。そして、図５のフローチャートは終了する。

以上説明したように、実施形態１における電子機器１００は、給電に起因する異常を検出した際に、電池電圧の状態と異常の種別に応じて終了処理を行ってから、異常状態を解消するために給電をリセットする。これにより、ＵＳＢ給電中の急なシャットダウン処理の発生を抑止することができる。

［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）、マイクロ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）、マイクロプロセッサなどを「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、メモリなどの少なくとも一つを含む。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。

１００ 電子機器
１１１ 電池
２００ ＵＳＢケーブル
３００ 給電装置

Claims (8)

1. 電池または給電装置からの電力で動作可能な電子機器であって、
   前記電子機器の異常を検出した際に、前記電池の電圧が所定の基準電圧未満である場合には、所定の処理を行った後に前記給電装置から前記電子機器に供給される電力を制御する制御手段を有することを特徴とする電子機器。
2. 前記電子機器の異常は、電圧または温度に基づいて検出されることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 前記制御手段は、前記電池の電圧により前記電池が接続されているか否かを判定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。
4. 前記制御手段は、前記電子機器の異常が電圧に基づいて検出された場合には緊急終了処理を行い、前記電子機器の異常が温度に基づいて検出された場合には通常終了処理を行った後に前記給電装置から前記電子機器に供給される電力を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子機器。
5. 前記制御手段は、前記電池の電圧が前記所定の基準電圧以上である場合には、緊急終了処理または通常終了処理を行わずに、前記給電装置から前記電子機器に供給される電力を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電子機器。
6. 前記給電装置は、ＵＳＢ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ規格に準拠した給電装置であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電子機器。
7. 電池または給電装置からの電力で動作可能な電子機器の制御方法であって、
   前記電子機器の異常を検出した際に、前記電池の電圧が所定の基準電圧未満である場合には、所定の処理を行った後に前記給電装置から前記電子機器に供給される電力を制御するステップを有することを特徴とする制御方法。
8. 電池または給電装置からの電力で動作可能な電子機器に、
   前記電子機器の異常を検出した際に、前記電池の電圧が所定の基準電圧未満である場合には、所定の処理を行った後に前記給電装置から前記電子機器に供給される電力を制御するステップを実行させるためのプログラム。

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