JP3704106B2 - 電子機器及び電力供給方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、相手機器に対して電力を供給する電子機器及び電力供給方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
IEEE1394-1995規格では、6pinケーブルによって接続された機器に対して電力を供給することができる。但し、供給側の機器は、6pinケーブルを用いたからといって電力供給をしなくても構わない。電力供給する場合、電圧は8-30V、最大1.5A／ポートを供給できると規定されている。一方、6pinで接続された機器は、接続されたケーブルからの電力により動作するか、自己の電源からの電力により動作するかは自由である。
【０００３】
このように、電力供給側の都合により電力を供給したり、電力消費側の都合により供給される電力を消費したりすることができる。供給側及び消費側の電力容量に関しては、Self-IDパケットに含まれる情報によって示される。このSelf-IDパケットとは、1394バスにおいてケーブルが挿抜されたとき、もしくは電力が供給された時に、各々の機器が1394ネットワークに送出する自己の属性を示す情報を含んだパケットのことである。
【０００４】
特開平１１−２４３６５１には、データ転送を行う信号線と、電力供給を行う電力線とをそれぞれ一本のケーブルに統合して、一つのコネクタに接続する技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した電力供給技術には次のような問題点があった。
【０００６】
電力供給側の機器は、電力消費側の相手機器の素性が分からないまま電力供給することとなる。その場合、相手機器の素行が悪かったり、相手機器が悪意を持つ機器である場合には、供給側の機器の電力供給回路にダメージを与えかねない。最悪の場合、回路破壊や発煙、発火に至ることが考えられる。
【０００７】
この問題を回避するために、電流制限回路やヒューズなどの回路を入れる方法がある。しかしながら、素性の分からない相手機器に対して電力を供給するということにかわりはなく、万全な対策を施すほどコストアップとなりうる。
【０００８】
この発明の目的は、上記したような事情に鑑み成されたものであって、不明な相手機器に対する電力供給を停止することが可能な電子機器及び電力供給方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、この発明の電子機器及び電力供給方法は、以下のように構成されている。
【００１０】
（１）この発明の電子機器は、相手機器に対して電力を供給する電力供給手段と、前記相手機器と通信する通信手段と、前記通信手段により前記相手機器から入手した入手情報に基づき、前記相手機器を認証する認証手段と、前記認証手段による前記相手機器の認証結果に基づき、前記電力供給手段による前記相手機器に対する電力供給を制御する電力供給制御手段と、を備えている。
【００１１】
（２）この発明の電力供給方法は、電力供給の相手機器から入手した入手情報に基づき、前記相手機器を認証し、前記相手機器の認証結果に基づき、前記相手機器に対する電力供給を制御する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、この発明の一実施の形態に係る電力供給機器（電子機器）の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、電力供給機器は、電力供給ユニット１０、第１の電力制御部１１、第２の電力制御部１２、第１のコネクタ１３、第２のコネクタ１４、システム制御部１５、認証処理部１６、データ送受信部１７を備えている。第１のコネクタ１３及び第２のコネクタ１４は、IEEE1394-1995規格に準ずるコネクタであるとする。
【００１４】
電力制御部１１の制御により、電力供給ユニット１０から供給される電力は、コネクタ１３を介して1394バス上の相手機器（電力消費機器）に供給される。電力制御部１１は、コネクタ１３経由で接続された相手機器に対する電力供給の開始及び停止を制御する。また、電力供給部１１は、コネクタ１３経由で接続された相手機器に対して供給する電力容量も制御する。
【００１５】
同様に、電力制御部１２の制御により、電力供給ユニット１０から供給される電力は、コネクタ１４を介して1394バス上の相手機器に供給される。電力制御部１２は、コネクタ１４経由で接続された相手機器に対する電力供給の開始及び停止を制御する。また、電力供給部１２は、コネクタ１４経由で接続された相手機器に対して供給する電力容量も制御する。
【００１６】
なお、ここでは、第１のコネクタ１３及び第２のコネクタ１４の二つのコネクタを備えた電力供給機器の一例について説明するが、この発明はこれに限定されるものではなく、コネクタは一つであってもよいし、三つ以上であってもよい。
【００１７】
システム制御部１５は、自身の電力供給機器及び相手機器を含むシステム全体を制御する。認証処理部１６は、相手機器から提供される情報に基づき相手機器を認証する。データ送受信部１７は、第１のコネクタ１３又は第２のコネクタ１４を介して1394バス上の相手機器と、データの受け渡しを行なう。
【００１８】
システム制御部１５は、認証処理部１６による相手機器の認証結果に基づき、電力制御部１１及び１２に対して電力制御指示を出力する。この電力制御指示には、電力の供給の開始又は停止の指示だけでなく、供給する電力容量に関する指示も含まれる。電力制御部１１は、システム制御部１５からの電力制御指示に基づきコネクタ１３から相手機器に供給される電力を制御する。同様に、電力制御部１２は、システム制御部１５からの電力制御指示に基づきコネクタ１４から相手機器に供給される電力を制御する。
【００１９】
なお、システム制御部１５及び認証処理部１６は同一ブロックであってもよいし、図１に示すように別ブロックであってもよい。
【００２０】
まず、電力供給の概要について説明する。この発明の電力供給機器は、相手機器の確認処理や認証処理を行い、確認及び認証された相手機器に対して電力を供給するものである。厳密に言うと、確認及び認証された相手機器に対してのみ電力供給を継続するものである。
【００２１】
IEEE1394-1995規格に則って電力を消費する電力消費機器は、バス経由で供給される電力で起動する。電力供給機器は、電力消費機器の物理層だけを起動させるように電力消費機器に対して電力を供給する。この電力供給を受けた電力消費機器は、Self-IDパケットを送出する。このSelf-IDパケットは、電力消費機器がバス経由で電力供給を受けること、電力消費機器のリンク層がオフになっていること、電力消費機器が必要とする電力容量が記されている。
【００２２】
電力供給機器は、電力消費機器からのSelf-IDパケットを受信し、物理層の上位にあるリンク層を起動させるためのLink-ONパケットを送出する。Link-ONパケットを受けた電力消費機器は、リンク層が起動し、電力供給機器と通信できる状態となる。ここまではIEEE1394-1995規格による動作である。
【００２３】
この後、電力供給機器は、電力消費機器に電力供給をするか否かを調べるための確認処理や認証処理を行う。相手機器を確認する安易な方法としては、Self-IDパケットに含まれる電力情報、又はConfig_ROM領域の情報を読み込んで判別する方法がある。電力情報が示す電力容量が、予測される電力容量に該当しない場合、不正な相手機器と判断できる。また、Config_ROM領域の情報が示す相手機器の機種名やメーカ名からも、相手機器を判別できる。
【００２４】
しかし、Self-IDパケットに含まれる情報は簡単に複製できる。このため、上記判別方法だけに頼ることはできない。そこで、認証処理を利用する。例えば、IEEE1394のIsochronous伝送(映像データの伝送に主に利用される)に用いられる暗号方式であるDTCP(Digital Transmition Content Protection)では、相手を認識するためにシグネチャを用いる。このシグネチャを認証処理に利用する。これ以外にも、一般的な公開鍵方式や秘密鍵方式などにより相手機器を識別する方法でもかまわない。
【００２５】
認証処理の際に、電力消費機器から提供される情報として、認証情報の他に、相手機器側が必要とする電力容量を示す情報、相手機器経由で他機器に電力を分配するか否かを示す情報を含ませる。これにより、電力供給機器及び電力消費機器の間の、通信トラフィックの軽減を図ることもできる。
【００２６】
電力供給機器は、相手機器の素性を確認できた場合に、電力供給を継続する。相手機器を確認できなかった場合には電力供給を停止する。これにより、電力供給機器側の電力供給ユニットの負荷を軽減したりダメージから保護することができる。
【００２７】
図２は、電力供給機器から電力消費機器への電力供給制御を説明するための動作遷移図である。
【００２８】
まず、電力供給機器と相手機器（電力消費機器）がケーブルによって接続される（ＳＴ１１）。これによって電力供給機器側（システム制御部１５）は、ある機器が接続されたことを認識する。電力供給機器側（システム制御部１５）は、相手機器からSelf-IDパケットが送られてこないことを検知し、相手機器が電力供給を必要としている機器又は自己の電源からの電力供給を停止している機器であることを認識する。
【００２９】
続いて、電力供給機器は、システム制御部１５及び電力制御部１１又は１２の制御により、相手機器に対して電力を供給する（ＳＴ１２）。他機器からの電力供給を必要とする相手機器が他機器から電力供給を受けると、この相手機器の物理層が動作可能となる。但し、自己の電源からの電力供給を停止している相手機器は、他機器からの電力供給を受けても、この相手機器の物理層は動作可能とならない。相手機器の物理層が動作可能となると、相手機器は電力供給機器に対してSelf-IDパケットを送出する（ＳＴ１３）。
【００３０】
Self-IDパケットを受信した電力供給機器は、バス上に接続された機器の台数、これら機器が電力を消費する機器か否か、これら機器のリンク層が動作しているか否かを判断する。この時、電力供給機器は、相手機器が必要とする電力容量を知ることができる。1394a規格では、必要とする電力容量が3ランクに分かれている。具体的には、3W以下、6Wまで、10Wまでの３ランクとなっている。電力供給機器（システム制御部１５）は、相手機器が必要とする電力容量を認識している。電力供給機器が認識している電力容量以外の電力容量を要求してきた相手機器は、素性の分からない機器と判断する。つまり、相手機器が必要としている電力容量から、相手機器が電力供給の対象か否かを絞り込むことができる。
【００３１】
相手機器の物理層より上位であるリンク層が動作していない場合、電力供給機器は、Link-ONパケットを相手機器のノードに送信する（ＳＴ１４）。Link-ONパケットは、相手機器の物理層より上位であるリンク層の電力投入を指示する。
【００３２】
このLink-ONパケットを受信した相手機器は、リンク層の通電動作を開始する。これに伴い相手機器は、接続された他の機器と通信ができる状態となる。この後、電力供給機器は、相手機器の認証処理、及び相手機器の電力情報の取得を行う。これにより、電力供給機器は、相手機器がどういった電力消費機器なのか、電力をどの程度必要とする機器なのか、などの確認作業を行う（ＳＴ１５）。
【００３３】
認証処理の結果、接続された相手機器が電力供給対象であると判断されると、電力供給機器は相手機器に対して電力供給を継続する（ＳＴ１６）。一方、相手機器が電力供給対象外であると判断されると、電力供給機器は相手機器に対する電力供給を停止する（ＳＴ１７）。この時、電力供給対象外となった相手機器との接続を継続するか否かを電力供給機器のシステム制御部１５が判断し、物理層を制御して相手機器を切り離すことも有用である。また、システム制御部１５の判断でなく、ＧＵＩ（Graphical User Interface）を利用して、ユーザーからの指示に基づき判断するようにしてもよい。
【００３４】
図３は、電力供給機器から電力消費機器への電力供給制御を説明するためのフローチャートである。この図３に示すフローチャートは、図２に示す動作遷移図に対応するものである。
【００３５】
まず、電力供給機器と相手機器がケーブルによって接続される。これによって電力供給機器側（システム制御部１５）は、ある機器が接続されたことを検出する（ＳＴ２１）。このとき、バスリセットが検出されると（ＳＴ２２、ＹＥＳ）、バスリセット処理に移行する（ＳＴ２３）。バスリセットが検出されなければ（ＳＴ２２、ＮＯ）、電力供給機器は、システム制御部１５及び電力制御部１１又は１２の制御により、相手機器に対して電力を供給する（ＳＴ２４）。
【００３６】
相手機器が他機器からの電力供給を受けると、この相手機器の物理層が動作可能となる。但し、自己の電源からの電力供給を停止している相手機器は、他機器からの電力供給を受けても、この相手機器の物理層は動作可能とならない。相手機器の物理層が動作可能となると、相手機器は電力供給機器に対してSelf-IDパケットを送出する。相手機器の物理層が動作可能とならなければ、相手機器は電力供給機器に対してSelf-IDパケットを送出しない。つまり、電力供給機器が、相手機器から送出されたSelf-IDパケットを受信しない場合（ＳＴ２５、ＮＯ）、相手機器は自己の電源からの電力供給を停止している機器である（ＳＴ２６）。電力供給機器が、相手機器から送出されたSelf-IDパケットを受信し（ＳＴ２５、ＹＥＳ）、相手機器が電力消費機器であることが確認されると（ＳＴ２７、ＹＥＳ）、電力供給機器はLink-ONパケットを送信する（ＳＴ２８）。
【００３７】
このとき、バスリセットが検出されなければ（ＳＴ２９、ＮＯ）、電源供給が停止される（ＳＴ３０）。バスリセットが検出されれば（ＳＴ２９、ＹＥＳ）、電力供給機器と相手機器との間で認証処理が実行される（ＳＴ３１）。認証処理の結果、相手機器が電力供給対象であると判断されると（ＳＴ３２、ＹＥＳ）、電力供給機器は相手機器に対して電力供給を継続する（ＳＴ３３）。一方、相手機器が電力供給対象外であると判断されると（ＳＴ３２、ＮＯ）、電力供給機器は相手機器に対する電力供給を停止する（ＳＴ３０）。
【００３８】
次に、図４及び図５を参照して、一台の電力供給機器に複数台の電力消費機器が接続される例について説明する。図４は、電力供給機器に対する電力消費機器の接続状態の遷移を示す図である。図５は、電力供給機器に対する電力消費機器の接続状態の遷移に伴う電力供給制御を示すフローチャートである。
【００３９】
図４（ａ）に示すように、電力供給機器に一つの電力消費機器Ａが接続され、図２及び図３に示す電力供給制御に基づき、電力供給機器から電力消費機器Ａに電力が供給されているとする（ＳＴ４１）。
【００４０】
次に、図４（ｂ）に示すように、別の電力消費機器Ｂが新たに接続された場合、電力供給機器のシステム制御部１５により、バス状態（接続機器）の変化が検出される（ＳＴ４２）。このとき、図４（ｃ）に示すように、電力供給機器は、新たに接続された電力消費機器Ｂに対して図２及び図３に示す電力供給制御を実行する（ＳＴ４３）。続いて、電力供給機器は、電力消費機器Ａに対しても、図２及び図３に示す電力供給制御を再度実行する（ＳＴ４４）。つまり、電力供給機器と電力消費機器Ｂとの間で認証処理が実行され、さらに電力供給機器と電力消費機器Ａとの間で再度認証処理が実行される。これにより、セキュリティ性を高めることができる。認証処理の結果、電力消費機器Ａ及びＢが電力供給対象であると判断されると（ＳＴ４５、ＹＥＳ）、電力供給機器は電力消費機器Ａ及びＢに対して電力供給を継続する（ＳＴ４７）。一方、電力消費機器Ａ及びＢが電力供給対象外であると判断されると（ＳＴ４５、ＮＯ）、電力供給機器は電力消費機器Ａ及びＢに対する電力供給を停止する（ＳＴ４６）。
【００４１】
なお、処理を軽減したい場合には、既に接続されていた電力供給機器と電力消費機器Ａとの間の認証処理を割愛するようにしても良い。
【００４２】
また、電力消費機器の動作状態に応じて、認証処理や接続機器の電力供給開始のタイミングを制御するようにしてもよい。例えば、図４（ａ）の状態において、電力供給機器と電力消費機器Ａとの間で映像データが伝送されていると仮定する。このとき、図４（ｂ）に示すように、別の電力消費機器Ｂが新たに接続された場合、電力供給制御よりも映像データの伝送処理を優先する。
【００４３】
つまり、電力消費機器Ｂが新たに接続されても、電力供給機器と電力消費機器Ａとの間の映像データ伝送を継続させるように、コネクション関連処理をすぐに実行する必要がある。この時、認証処理のプライオリティが高いと、コネクション処理がうまく行かない場合が有り得る。これを防ぐために、映像データ伝送などの重要な処理を優先的に行い、電力供給に関わる認証処理、電力供給機器への電力供給、及びLink-ONパケットなどの送出のタイミングを遅らせるなどの方法を取る。これら一連の認証処理及び電力供給に関する制御は、IEEE1394バスでの接続状況の変化(バスリセット)をトリガとして実行される。
【００４４】
具体的に言うと、システム制御部１５が、相手機器との接続状態を検出するとともに、相手機器の動作状態を検出する。このシステ制御部１５が、相手機器の接続状態の変化を検出した時点で、相手機器の動作状態から相手機器の再認証処理が実行不可であると判断したときには、再認証処理が実行可能になるのを待って、相手機器の認証処理を実行させる。同様に、システム制御部１５が、相手機器の動作状態から相手機器への電力供給が停止不可であると判断したとき、電力供給が停止可能になるのを待って、必要に応じて相手機器への電力供給を停止する。
【００４５】
ここで、電力供給機器と電力消費機器との間の認証処理の際に、電力消費機器から提供される情報について説明する。電力消費機器から提供される情報は、例えば、認証情報、消費電力に関する情報、及び他機器への電力分岐に関する情報を含む。即ち、電力供給機器は、認証処理の際に、これら情報を一度に入手することができる。結果的に、電力供給機器と電力消費機器との間の通信トラフィックを低減することができる。
【００４６】
電力供給機器の認証処理部１６は、電力消費機器から提供される情報に含まれる相手機器の消費電力に関する情報に基づき、相手機器を絞り込むことができる。この絞り込みにより、認証処理の効率化を図ることができる。
【００４７】
また、システム制御部１５、第１の電力制御部１１、及び第２の電力制御部１２は、電力消費機器から提供される情報に含まれる相手機器経由による他機器への電力分岐に関する情報に基づき、電力供給ユニットからの相手機器に対する電力供給を制御する。例えば、相手機器経由で他機器への電力分岐が存在する場合には、この相手機器に対する電力供給を停止する。これは、相手機器経由で他機器が接続されていると、電力供給機器からの過剰な電力供給が発生する可能性があり、このような事態に起因するトラブルを防止するためである。さらには、相手機器経由で他機器が接続されていると、結果的に、素性の分からない相手（他機器）に電力を供給させられることになりかねない。よって、相手機器経由で他機器への電力分岐が存在する場合には、この相手機器に対する電力供給を停止する。
【００４８】
また、システム制御部１５、第１の電力制御部１１、及び第２の電力制御部１２は、電力消費機器から提供される情報に含まれる相手機器の消費電力に関する情報に基づき、電力供給ユニットからの相手機器に対する電力供給容量を制御する。つまり、相手機器が必要とする電力が適切に供給されることになる。これにより、過剰な電力が供給されたり、電力供給が不足したりするのを防止できる。なお、消費電力に関する情報は、図６に示すように、IEEE1394規格で定義された電力容量を示す値を利用してもよい。電力使用量が記載された1394Config_ROM中のレジスタは、1394Config_ROMレジスタ中にマッピングされている。Unit_Power_Requirementsを識別するコードとしてOx30の値が用いられる。24bitのPower_RequirementsフィールドはLink-ONパケットを受信したときに発生する電力使用量を超えるユニットの電力要求値の最大値をデシワット(1/10 watt)で指定する。
【００４９】
ここで、図７を参照して、電力容量制御について説明する。まず、システム制御部１５により、電力容量をチェックする相手機器の有無が確認される（ＳＴ５１）。電力容量をチェックする相手機器が存在する場合（ＳＴ５１、ＹＥＳ）、相手機器に対して電力消費量を問合せ（ＳＴ５２）、現在の供給で電力が不足している場合には（ＳＴ５３、ＮＯ）、不足分を補うように電力供給が制御される（ＳＴ５４）。
【００５０】
以下に、この発明のポイントをまとめる。
【００５１】
従来は、電力供給機器が、相手機器に電力を供給する場合、何の判断処理もせずに電力供給を行っていた。その結果、相手機器の素行が悪かったり、相手機器が悪意を持つ場合には、電力供給機器の電力供給回路にダメージを受ける恐れがあった。この発明の電力供給機器は、相手機器の確認処理や認証処理を行うことにより電力供給の可否を判断し、この判断に基づき電力供給をするか否かを制御する。これにより、電力供給機器の電力供給回路の負荷を軽減したり、ダメージから保護することができる。
【００５２】
さらに詳しく説明すると、電力供給をする場合に、電力供給機器と相手機器との間の認証において、電力供給機器は、認証情報と一緒に、相手機器が必要とする電力容量に関する情報、及び相手機器からのさらなる分岐に関する情報を受け取る。これにより、認証処理と同時に、必要な情報を収集することができる。
【００５３】
また、電力供給機器は、各コネクタに接続された相手機器毎に、電力供給を制御できる。
【００５４】
また、この発明の電力供給機器は、バス状態（接続状態）の変更があった場合、認証処理よりも重要な処理を優先して実行させたり、相手機器に対する電力供給制御の指示を遅らせることができる。これにより、重要な処理に支障を来たさずに、電力供給制御が実現できる。
【００５５】
また、この発明の電力供給機器は、認証処理により相手機器を認証できなかった場合、自動又はユーザーの指示で、相手機器との接続を切り離すことができる。
【００５６】
また、この発明の電力供給機器は、相手機器の必要とする電力容量に見合った電力を供給できる。
【００５７】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００５８】
【発明の効果】
この発明によれば、不明な相手機器に対する電力供給を停止することが可能な電子機器及び電力供給方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る電子機器（電力供給機器）の概略構成を示すブロック図である。
【図２】電力供給機器から電力消費機器への電力供給制御を説明するための動作遷移図である。
【図３】電力供給機器から電力消費機器への電力供給制御を説明するためのフローチャートである。
【図４】電力供給機器に対する電力消費機器の接続状態の遷移を示す図である。
【図５】電力供給機器に対する電力消費機器の接続状態の遷移に伴う電力供給制御を示すフローチャートである。
【図６】 IEEE1394規格で定義された電力容量の記述を示す図。
【図７】電力容量制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０…電力供給ユニット
１１…第１の電力制御部
１２…第２の電力制御部
１３…第１のコネクタ
１４…第２のコネクタ
１５…システム制御部
１６…認証処理部
１７…データ送受信部
【発明の属する技術分野】
この発明は、相手機器に対して電力を供給する電子機器及び電力供給方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
IEEE1394-1995規格では、6pinケーブルによって接続された機器に対して電力を供給することができる。但し、供給側の機器は、6pinケーブルを用いたからといって電力供給をしなくても構わない。電力供給する場合、電圧は8-30V、最大1.5A／ポートを供給できると規定されている。一方、6pinで接続された機器は、接続されたケーブルからの電力により動作するか、自己の電源からの電力により動作するかは自由である。
【０００３】
このように、電力供給側の都合により電力を供給したり、電力消費側の都合により供給される電力を消費したりすることができる。供給側及び消費側の電力容量に関しては、Self-IDパケットに含まれる情報によって示される。このSelf-IDパケットとは、1394バスにおいてケーブルが挿抜されたとき、もしくは電力が供給された時に、各々の機器が1394ネットワークに送出する自己の属性を示す情報を含んだパケットのことである。
【０００４】
特開平１１−２４３６５１には、データ転送を行う信号線と、電力供給を行う電力線とをそれぞれ一本のケーブルに統合して、一つのコネクタに接続する技術が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した電力供給技術には次のような問題点があった。
【０００６】
電力供給側の機器は、電力消費側の相手機器の素性が分からないまま電力供給することとなる。その場合、相手機器の素行が悪かったり、相手機器が悪意を持つ機器である場合には、供給側の機器の電力供給回路にダメージを与えかねない。最悪の場合、回路破壊や発煙、発火に至ることが考えられる。
【０００７】
この問題を回避するために、電流制限回路やヒューズなどの回路を入れる方法がある。しかしながら、素性の分からない相手機器に対して電力を供給するということにかわりはなく、万全な対策を施すほどコストアップとなりうる。
【０００８】
この発明の目的は、上記したような事情に鑑み成されたものであって、不明な相手機器に対する電力供給を停止することが可能な電子機器及び電力供給方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、この発明の電子機器及び電力供給方法は、以下のように構成されている。
【００１０】
（１）この発明の電子機器は、相手機器に対して電力を供給する電力供給手段と、前記相手機器と通信する通信手段と、前記通信手段により前記相手機器から入手した入手情報に基づき、前記相手機器を認証する認証手段と、前記認証手段による前記相手機器の認証結果に基づき、前記電力供給手段による前記相手機器に対する電力供給を制御する電力供給制御手段と、を備えている。
【００１１】
（２）この発明の電力供給方法は、電力供給の相手機器から入手した入手情報に基づき、前記相手機器を認証し、前記相手機器の認証結果に基づき、前記相手機器に対する電力供給を制御する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、この発明の一実施の形態に係る電力供給機器（電子機器）の概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、電力供給機器は、電力供給ユニット１０、第１の電力制御部１１、第２の電力制御部１２、第１のコネクタ１３、第２のコネクタ１４、システム制御部１５、認証処理部１６、データ送受信部１７を備えている。第１のコネクタ１３及び第２のコネクタ１４は、IEEE1394-1995規格に準ずるコネクタであるとする。
【００１４】
電力制御部１１の制御により、電力供給ユニット１０から供給される電力は、コネクタ１３を介して1394バス上の相手機器（電力消費機器）に供給される。電力制御部１１は、コネクタ１３経由で接続された相手機器に対する電力供給の開始及び停止を制御する。また、電力供給部１１は、コネクタ１３経由で接続された相手機器に対して供給する電力容量も制御する。
【００１５】
同様に、電力制御部１２の制御により、電力供給ユニット１０から供給される電力は、コネクタ１４を介して1394バス上の相手機器に供給される。電力制御部１２は、コネクタ１４経由で接続された相手機器に対する電力供給の開始及び停止を制御する。また、電力供給部１２は、コネクタ１４経由で接続された相手機器に対して供給する電力容量も制御する。
【００１６】
なお、ここでは、第１のコネクタ１３及び第２のコネクタ１４の二つのコネクタを備えた電力供給機器の一例について説明するが、この発明はこれに限定されるものではなく、コネクタは一つであってもよいし、三つ以上であってもよい。
【００１７】
システム制御部１５は、自身の電力供給機器及び相手機器を含むシステム全体を制御する。認証処理部１６は、相手機器から提供される情報に基づき相手機器を認証する。データ送受信部１７は、第１のコネクタ１３又は第２のコネクタ１４を介して1394バス上の相手機器と、データの受け渡しを行なう。
【００１８】
システム制御部１５は、認証処理部１６による相手機器の認証結果に基づき、電力制御部１１及び１２に対して電力制御指示を出力する。この電力制御指示には、電力の供給の開始又は停止の指示だけでなく、供給する電力容量に関する指示も含まれる。電力制御部１１は、システム制御部１５からの電力制御指示に基づきコネクタ１３から相手機器に供給される電力を制御する。同様に、電力制御部１２は、システム制御部１５からの電力制御指示に基づきコネクタ１４から相手機器に供給される電力を制御する。
【００１９】
なお、システム制御部１５及び認証処理部１６は同一ブロックであってもよいし、図１に示すように別ブロックであってもよい。
【００２０】
まず、電力供給の概要について説明する。この発明の電力供給機器は、相手機器の確認処理や認証処理を行い、確認及び認証された相手機器に対して電力を供給するものである。厳密に言うと、確認及び認証された相手機器に対してのみ電力供給を継続するものである。
【００２１】
IEEE1394-1995規格に則って電力を消費する電力消費機器は、バス経由で供給される電力で起動する。電力供給機器は、電力消費機器の物理層だけを起動させるように電力消費機器に対して電力を供給する。この電力供給を受けた電力消費機器は、Self-IDパケットを送出する。このSelf-IDパケットは、電力消費機器がバス経由で電力供給を受けること、電力消費機器のリンク層がオフになっていること、電力消費機器が必要とする電力容量が記されている。
【００２２】
電力供給機器は、電力消費機器からのSelf-IDパケットを受信し、物理層の上位にあるリンク層を起動させるためのLink-ONパケットを送出する。Link-ONパケットを受けた電力消費機器は、リンク層が起動し、電力供給機器と通信できる状態となる。ここまではIEEE1394-1995規格による動作である。
【００２３】
この後、電力供給機器は、電力消費機器に電力供給をするか否かを調べるための確認処理や認証処理を行う。相手機器を確認する安易な方法としては、Self-IDパケットに含まれる電力情報、又はConfig_ROM領域の情報を読み込んで判別する方法がある。電力情報が示す電力容量が、予測される電力容量に該当しない場合、不正な相手機器と判断できる。また、Config_ROM領域の情報が示す相手機器の機種名やメーカ名からも、相手機器を判別できる。
【００２４】
しかし、Self-IDパケットに含まれる情報は簡単に複製できる。このため、上記判別方法だけに頼ることはできない。そこで、認証処理を利用する。例えば、IEEE1394のIsochronous伝送(映像データの伝送に主に利用される)に用いられる暗号方式であるDTCP(Digital Transmition Content Protection)では、相手を認識するためにシグネチャを用いる。このシグネチャを認証処理に利用する。これ以外にも、一般的な公開鍵方式や秘密鍵方式などにより相手機器を識別する方法でもかまわない。
【００２５】
認証処理の際に、電力消費機器から提供される情報として、認証情報の他に、相手機器側が必要とする電力容量を示す情報、相手機器経由で他機器に電力を分配するか否かを示す情報を含ませる。これにより、電力供給機器及び電力消費機器の間の、通信トラフィックの軽減を図ることもできる。
【００２６】
電力供給機器は、相手機器の素性を確認できた場合に、電力供給を継続する。相手機器を確認できなかった場合には電力供給を停止する。これにより、電力供給機器側の電力供給ユニットの負荷を軽減したりダメージから保護することができる。
【００２７】
図２は、電力供給機器から電力消費機器への電力供給制御を説明するための動作遷移図である。
【００２８】
まず、電力供給機器と相手機器（電力消費機器）がケーブルによって接続される（ＳＴ１１）。これによって電力供給機器側（システム制御部１５）は、ある機器が接続されたことを認識する。電力供給機器側（システム制御部１５）は、相手機器からSelf-IDパケットが送られてこないことを検知し、相手機器が電力供給を必要としている機器又は自己の電源からの電力供給を停止している機器であることを認識する。
【００２９】
続いて、電力供給機器は、システム制御部１５及び電力制御部１１又は１２の制御により、相手機器に対して電力を供給する（ＳＴ１２）。他機器からの電力供給を必要とする相手機器が他機器から電力供給を受けると、この相手機器の物理層が動作可能となる。但し、自己の電源からの電力供給を停止している相手機器は、他機器からの電力供給を受けても、この相手機器の物理層は動作可能とならない。相手機器の物理層が動作可能となると、相手機器は電力供給機器に対してSelf-IDパケットを送出する（ＳＴ１３）。
【００３０】
Self-IDパケットを受信した電力供給機器は、バス上に接続された機器の台数、これら機器が電力を消費する機器か否か、これら機器のリンク層が動作しているか否かを判断する。この時、電力供給機器は、相手機器が必要とする電力容量を知ることができる。1394a規格では、必要とする電力容量が3ランクに分かれている。具体的には、3W以下、6Wまで、10Wまでの３ランクとなっている。電力供給機器（システム制御部１５）は、相手機器が必要とする電力容量を認識している。電力供給機器が認識している電力容量以外の電力容量を要求してきた相手機器は、素性の分からない機器と判断する。つまり、相手機器が必要としている電力容量から、相手機器が電力供給の対象か否かを絞り込むことができる。
【００３１】
相手機器の物理層より上位であるリンク層が動作していない場合、電力供給機器は、Link-ONパケットを相手機器のノードに送信する（ＳＴ１４）。Link-ONパケットは、相手機器の物理層より上位であるリンク層の電力投入を指示する。
【００３２】
このLink-ONパケットを受信した相手機器は、リンク層の通電動作を開始する。これに伴い相手機器は、接続された他の機器と通信ができる状態となる。この後、電力供給機器は、相手機器の認証処理、及び相手機器の電力情報の取得を行う。これにより、電力供給機器は、相手機器がどういった電力消費機器なのか、電力をどの程度必要とする機器なのか、などの確認作業を行う（ＳＴ１５）。
【００３３】
認証処理の結果、接続された相手機器が電力供給対象であると判断されると、電力供給機器は相手機器に対して電力供給を継続する（ＳＴ１６）。一方、相手機器が電力供給対象外であると判断されると、電力供給機器は相手機器に対する電力供給を停止する（ＳＴ１７）。この時、電力供給対象外となった相手機器との接続を継続するか否かを電力供給機器のシステム制御部１５が判断し、物理層を制御して相手機器を切り離すことも有用である。また、システム制御部１５の判断でなく、ＧＵＩ（Graphical User Interface）を利用して、ユーザーからの指示に基づき判断するようにしてもよい。
【００３４】
図３は、電力供給機器から電力消費機器への電力供給制御を説明するためのフローチャートである。この図３に示すフローチャートは、図２に示す動作遷移図に対応するものである。
【００３５】
まず、電力供給機器と相手機器がケーブルによって接続される。これによって電力供給機器側（システム制御部１５）は、ある機器が接続されたことを検出する（ＳＴ２１）。このとき、バスリセットが検出されると（ＳＴ２２、ＹＥＳ）、バスリセット処理に移行する（ＳＴ２３）。バスリセットが検出されなければ（ＳＴ２２、ＮＯ）、電力供給機器は、システム制御部１５及び電力制御部１１又は１２の制御により、相手機器に対して電力を供給する（ＳＴ２４）。
【００３６】
相手機器が他機器からの電力供給を受けると、この相手機器の物理層が動作可能となる。但し、自己の電源からの電力供給を停止している相手機器は、他機器からの電力供給を受けても、この相手機器の物理層は動作可能とならない。相手機器の物理層が動作可能となると、相手機器は電力供給機器に対してSelf-IDパケットを送出する。相手機器の物理層が動作可能とならなければ、相手機器は電力供給機器に対してSelf-IDパケットを送出しない。つまり、電力供給機器が、相手機器から送出されたSelf-IDパケットを受信しない場合（ＳＴ２５、ＮＯ）、相手機器は自己の電源からの電力供給を停止している機器である（ＳＴ２６）。電力供給機器が、相手機器から送出されたSelf-IDパケットを受信し（ＳＴ２５、ＹＥＳ）、相手機器が電力消費機器であることが確認されると（ＳＴ２７、ＹＥＳ）、電力供給機器はLink-ONパケットを送信する（ＳＴ２８）。
【００３７】
このとき、バスリセットが検出されなければ（ＳＴ２９、ＮＯ）、電源供給が停止される（ＳＴ３０）。バスリセットが検出されれば（ＳＴ２９、ＹＥＳ）、電力供給機器と相手機器との間で認証処理が実行される（ＳＴ３１）。認証処理の結果、相手機器が電力供給対象であると判断されると（ＳＴ３２、ＹＥＳ）、電力供給機器は相手機器に対して電力供給を継続する（ＳＴ３３）。一方、相手機器が電力供給対象外であると判断されると（ＳＴ３２、ＮＯ）、電力供給機器は相手機器に対する電力供給を停止する（ＳＴ３０）。
【００３８】
次に、図４及び図５を参照して、一台の電力供給機器に複数台の電力消費機器が接続される例について説明する。図４は、電力供給機器に対する電力消費機器の接続状態の遷移を示す図である。図５は、電力供給機器に対する電力消費機器の接続状態の遷移に伴う電力供給制御を示すフローチャートである。
【００３９】
図４（ａ）に示すように、電力供給機器に一つの電力消費機器Ａが接続され、図２及び図３に示す電力供給制御に基づき、電力供給機器から電力消費機器Ａに電力が供給されているとする（ＳＴ４１）。
【００４０】
次に、図４（ｂ）に示すように、別の電力消費機器Ｂが新たに接続された場合、電力供給機器のシステム制御部１５により、バス状態（接続機器）の変化が検出される（ＳＴ４２）。このとき、図４（ｃ）に示すように、電力供給機器は、新たに接続された電力消費機器Ｂに対して図２及び図３に示す電力供給制御を実行する（ＳＴ４３）。続いて、電力供給機器は、電力消費機器Ａに対しても、図２及び図３に示す電力供給制御を再度実行する（ＳＴ４４）。つまり、電力供給機器と電力消費機器Ｂとの間で認証処理が実行され、さらに電力供給機器と電力消費機器Ａとの間で再度認証処理が実行される。これにより、セキュリティ性を高めることができる。認証処理の結果、電力消費機器Ａ及びＢが電力供給対象であると判断されると（ＳＴ４５、ＹＥＳ）、電力供給機器は電力消費機器Ａ及びＢに対して電力供給を継続する（ＳＴ４７）。一方、電力消費機器Ａ及びＢが電力供給対象外であると判断されると（ＳＴ４５、ＮＯ）、電力供給機器は電力消費機器Ａ及びＢに対する電力供給を停止する（ＳＴ４６）。
【００４１】
なお、処理を軽減したい場合には、既に接続されていた電力供給機器と電力消費機器Ａとの間の認証処理を割愛するようにしても良い。
【００４２】
また、電力消費機器の動作状態に応じて、認証処理や接続機器の電力供給開始のタイミングを制御するようにしてもよい。例えば、図４（ａ）の状態において、電力供給機器と電力消費機器Ａとの間で映像データが伝送されていると仮定する。このとき、図４（ｂ）に示すように、別の電力消費機器Ｂが新たに接続された場合、電力供給制御よりも映像データの伝送処理を優先する。
【００４３】
つまり、電力消費機器Ｂが新たに接続されても、電力供給機器と電力消費機器Ａとの間の映像データ伝送を継続させるように、コネクション関連処理をすぐに実行する必要がある。この時、認証処理のプライオリティが高いと、コネクション処理がうまく行かない場合が有り得る。これを防ぐために、映像データ伝送などの重要な処理を優先的に行い、電力供給に関わる認証処理、電力供給機器への電力供給、及びLink-ONパケットなどの送出のタイミングを遅らせるなどの方法を取る。これら一連の認証処理及び電力供給に関する制御は、IEEE1394バスでの接続状況の変化(バスリセット)をトリガとして実行される。
【００４４】
具体的に言うと、システム制御部１５が、相手機器との接続状態を検出するとともに、相手機器の動作状態を検出する。このシステ制御部１５が、相手機器の接続状態の変化を検出した時点で、相手機器の動作状態から相手機器の再認証処理が実行不可であると判断したときには、再認証処理が実行可能になるのを待って、相手機器の認証処理を実行させる。同様に、システム制御部１５が、相手機器の動作状態から相手機器への電力供給が停止不可であると判断したとき、電力供給が停止可能になるのを待って、必要に応じて相手機器への電力供給を停止する。
【００４５】
ここで、電力供給機器と電力消費機器との間の認証処理の際に、電力消費機器から提供される情報について説明する。電力消費機器から提供される情報は、例えば、認証情報、消費電力に関する情報、及び他機器への電力分岐に関する情報を含む。即ち、電力供給機器は、認証処理の際に、これら情報を一度に入手することができる。結果的に、電力供給機器と電力消費機器との間の通信トラフィックを低減することができる。
【００４６】
電力供給機器の認証処理部１６は、電力消費機器から提供される情報に含まれる相手機器の消費電力に関する情報に基づき、相手機器を絞り込むことができる。この絞り込みにより、認証処理の効率化を図ることができる。
【００４７】
また、システム制御部１５、第１の電力制御部１１、及び第２の電力制御部１２は、電力消費機器から提供される情報に含まれる相手機器経由による他機器への電力分岐に関する情報に基づき、電力供給ユニットからの相手機器に対する電力供給を制御する。例えば、相手機器経由で他機器への電力分岐が存在する場合には、この相手機器に対する電力供給を停止する。これは、相手機器経由で他機器が接続されていると、電力供給機器からの過剰な電力供給が発生する可能性があり、このような事態に起因するトラブルを防止するためである。さらには、相手機器経由で他機器が接続されていると、結果的に、素性の分からない相手（他機器）に電力を供給させられることになりかねない。よって、相手機器経由で他機器への電力分岐が存在する場合には、この相手機器に対する電力供給を停止する。
【００４８】
また、システム制御部１５、第１の電力制御部１１、及び第２の電力制御部１２は、電力消費機器から提供される情報に含まれる相手機器の消費電力に関する情報に基づき、電力供給ユニットからの相手機器に対する電力供給容量を制御する。つまり、相手機器が必要とする電力が適切に供給されることになる。これにより、過剰な電力が供給されたり、電力供給が不足したりするのを防止できる。なお、消費電力に関する情報は、図６に示すように、IEEE1394規格で定義された電力容量を示す値を利用してもよい。電力使用量が記載された1394Config_ROM中のレジスタは、1394Config_ROMレジスタ中にマッピングされている。Unit_Power_Requirementsを識別するコードとしてOx30の値が用いられる。24bitのPower_RequirementsフィールドはLink-ONパケットを受信したときに発生する電力使用量を超えるユニットの電力要求値の最大値をデシワット(1/10 watt)で指定する。
【００４９】
ここで、図７を参照して、電力容量制御について説明する。まず、システム制御部１５により、電力容量をチェックする相手機器の有無が確認される（ＳＴ５１）。電力容量をチェックする相手機器が存在する場合（ＳＴ５１、ＹＥＳ）、相手機器に対して電力消費量を問合せ（ＳＴ５２）、現在の供給で電力が不足している場合には（ＳＴ５３、ＮＯ）、不足分を補うように電力供給が制御される（ＳＴ５４）。
【００５０】
以下に、この発明のポイントをまとめる。
【００５１】
従来は、電力供給機器が、相手機器に電力を供給する場合、何の判断処理もせずに電力供給を行っていた。その結果、相手機器の素行が悪かったり、相手機器が悪意を持つ場合には、電力供給機器の電力供給回路にダメージを受ける恐れがあった。この発明の電力供給機器は、相手機器の確認処理や認証処理を行うことにより電力供給の可否を判断し、この判断に基づき電力供給をするか否かを制御する。これにより、電力供給機器の電力供給回路の負荷を軽減したり、ダメージから保護することができる。
【００５２】
さらに詳しく説明すると、電力供給をする場合に、電力供給機器と相手機器との間の認証において、電力供給機器は、認証情報と一緒に、相手機器が必要とする電力容量に関する情報、及び相手機器からのさらなる分岐に関する情報を受け取る。これにより、認証処理と同時に、必要な情報を収集することができる。
【００５３】
また、電力供給機器は、各コネクタに接続された相手機器毎に、電力供給を制御できる。
【００５４】
また、この発明の電力供給機器は、バス状態（接続状態）の変更があった場合、認証処理よりも重要な処理を優先して実行させたり、相手機器に対する電力供給制御の指示を遅らせることができる。これにより、重要な処理に支障を来たさずに、電力供給制御が実現できる。
【００５５】
また、この発明の電力供給機器は、認証処理により相手機器を認証できなかった場合、自動又はユーザーの指示で、相手機器との接続を切り離すことができる。
【００５６】
また、この発明の電力供給機器は、相手機器の必要とする電力容量に見合った電力を供給できる。
【００５７】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００５８】
【発明の効果】
この発明によれば、不明な相手機器に対する電力供給を停止することが可能な電子機器及び電力供給方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る電子機器（電力供給機器）の概略構成を示すブロック図である。
【図２】電力供給機器から電力消費機器への電力供給制御を説明するための動作遷移図である。
【図３】電力供給機器から電力消費機器への電力供給制御を説明するためのフローチャートである。
【図４】電力供給機器に対する電力消費機器の接続状態の遷移を示す図である。
【図５】電力供給機器に対する電力消費機器の接続状態の遷移に伴う電力供給制御を示すフローチャートである。
【図６】 IEEE1394規格で定義された電力容量の記述を示す図。
【図７】電力容量制御を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１０…電力供給ユニット
１１…第１の電力制御部
１２…第２の電力制御部
１３…第１のコネクタ
１４…第２のコネクタ
１５…システム制御部
１６…認証処理部
１７…データ送受信部
Claims (6)
- 相手機器に対して電力を供給する電力供給手段と、
前記相手機器と通信する通信手段と、
前記通信手段により前記相手機器から入手した入手情報に基づき、前記相手機器を認証する認証手段と、
前記認証手段による前記相手機器の認証結果、及び前記入手情報に含まれる前記相手機器経由による他機器への電力分岐に関する情報に基づき、前記電力供給手段による前記相手機器に対する電力供給を制御する電力供給制御手段と、
を備え、
前記電力供給制御手段は、前記入手情報に含まれる前記相手機器経由による他機器への電力分岐に関する情報に基づき、前記相手機器経由で他機器への電力分岐の存在を検出すると、前記相手機器に対する電力供給を停止することを特徴とする電子機器。 - 前記相手機器との接続状態を検出する接続検出手段と、
前記相手機器の動作状態を検出する動作検出手段と、
を備え、
前記接続検出手段が、第１の相手機器との接続を検出した状態で、新たに第２の相手機器との接続を検出すると、前記認証手段は、前記第２の相手機器から入手した入手情報に基づき前記第２の相手機器を認証し、前記電力供給制御手段は、前記第２の相手機器の認証結果に基づき前記第２の相手機器に対する電力供給を制御し、さらに前記動作検出手段が、前記第１の相手機器の動作状態から前記第１の相手機器の再認証を実行可能と判断した上で、前記認証手段は、前記第１の相手機器から入手した入手情報に基づき前記第１の相手機器を再認証し、前記電力供給制御手段は、前記第１の相手機器の再認証結果に基づき前記第１の相手機器に対する電力供給を制御することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。 - 前記動作検出手段が、前記第１の相手機器の動作状態から前記第１の相手機器の再認証を実行不可と判断すると、再認証が実行可能になるのを待って、前記第１の相手機器の再認証を実行することを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
- 相手機器に対して電力を供給する電力供給手段、及び前記相手機器と通信する通信手段を備えた電子機器において適用される電力供給方法であって、
前記通信手段により前記相手機器から入手した入手情報に基づき、前記相手機器を認証し、
前記相手機器の認証結果、及び前記入手情報に含まれる前記相手機器経由による他機器への電力分岐に関する情報に基づき、前記電力供給手段による前記相手機器に対する電力供給を制御するにあたり、前記相手機器経由で他機器への電力分岐の存在を検出すると、前記相手機器に対する電力供給を停止することを特徴とする電力供給方法。 - 第１の相手機器との接続を検出した状態で、新たに第２の相手機器との接続を検出すると、前記第２の相手機器から入手した入手情報に基づき前記第２の相手機器を認証し、前記第２の相手機器の認証結果に基づき前記第２の相手機器に対する電力供給を制御し、さらに、前記第１の相手機器の動作状態から前記第１の相手機器の再認証を実行可能と判断した上で、前記第１の相手機器から入手した入手情報に基づき前記第１の相手機器を再認証し、前記第１の相手機器の再認証結果に基づき前記第１の相手機器に対する電力供給を制御することを特徴とする請求項４に記載の電力供給方法。
- 前記第１の相手機器の動作状態から前記第１の相手機器の再認証を実行不可と判断すると、再認証が実行可能になるのを待って、前記第１の相手機器の再認証を実行することを 特徴とする請求項５に記載の電力供給方法。
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