JP3947872B2 - Ｕｓｂ充電システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホストと、該ホストにＵＳＢケーブルを介して接続され、バッテリを備えたデバイスとを有し、該デバイスはホストからＵＳＢケーブルを介して供給された電流をバッテリの充電電流として使用するＵＳＢ充電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７を参照すると、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)を利用して、一つのホスト（ＰＣ：Personal Computer）１に、デバイス（マウス）２、デバイス（キーボード）３、及びデバイス（フレキシブルディスクのストレージ）４を、それぞれ、ＵＳＢケーブル５、６、及び７を介して接続した接続例が示されている。
【０００３】
このように、ＵＳＢを利用すれば、一つのホストに、最大１２７個のデバイス（マウス、キーボード等のＨＩＤ(Human Interface Device)、ＣＤ、フレキシブルディスク、ＨＤＤ等のストレージ、スピーカ、マイク等のオーディオ機器、プリンタ、スキャナ等の入出力機器、扇風機等の家電製品等）を、それぞれＵＳＢケーブルを介して接続できる。ＵＳＢケーブルは、ホスト及びデバイス間で信号の授受を行うための信号線（後に図示）と、ホストからデバイスに電流を供給するための電源線（後に図示）を有している。
【０００４】
ＵＳＢプロトコルでは、一つのホストから、それに接続された複数デバイスへの供給電流の合計を５００ｍＡ以下に限定している。すなわち、ＵＳＢプロトコルでは、複数デバイスでの最大使用電流の合計を５００ｍＡ以下に限定している。
【０００５】
特許文献１には、通常のＵＳＢケーブルの代りに用いられる、パーソナルコンピュータのＵＳＢポートと携帯電話機とを接続する特別の接続装置であって、パーソナルコンピュータからＵＳＢポートを介して供給される電力を携帯電話機に供給し、該携帯電話機内の充電池の充電を行うと共に、パーソナルコンピュータからＵＳＢポートを介して出力された通信データを携帯電話機に送り、該携帯電話機に、通信データを所定の相手先に電波として送信させる接続装置が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３４３６７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１は、前述のパーソナルコンピュータに接続された他のデバイスの消費電流を監視すること、及び、携帯電話機内の充電池に供給する充電電流を、充電電流及び消費電流の和が基準値（典型的には、５００ｍＡである）を超えないように制御することを、開示していない。
【０００８】
本発明の課題は、ホストと、該ホストにＵＳＢケーブルを介して接続され、バッテリを備えたデバイスとを有し、該デバイスはホストからＵＳＢケーブルを介して供給された電流をバッテリの充電電流として使用するＵＳＢ充電システムであって、前記ホストに接続された他のデバイスの消費電流を監視し、前記バッテリに供給する充電電流を、充電電流及び消費電流の和が基準値を超えないように制御するＵＳＢ充電システムを提供することにある。
【０００９】
本発明のもう一つの課題は、他のデバイスが大量に電流を消費している場合にはバッテリの充電電流を抑制し、逆の場合にはバッテリの充電電流を上昇させて充電速度を上げ、それによって、他のデバイスの電流を確保しつつ、充電速度も落とさないようにしたＵＳＢ充電システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様によれば、ホストと、該ホストに第１のＵＳＢケーブルを介して接続され、バッテリを備えた第１のデバイスと、前記ホストに第２のＵＳＢケーブルを介して接続された第２のデバイスとを有し、前記第１のデバイスは、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して供給された電流を前記バッテリの充電電流として使用するものであるＵＳＢ充電システムにおいて、
前記ホストは、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記第１のデバイスの前記バッテリに供給されている充電電流を監視し、使用充電電流値として把握すると共に、前記ホストから前記第２のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記第２のデバイスに供給され、前記第２のデバイスにおいて消費されている消費電流を監視し、使用消費電流値として把握する電流監視手段を有し、
前記第１のデバイスは、前記第１のＵＳＢケーブル及び前記バッテリに接続された充電電流制御手段を有し、該充電電流制御手段は、前記電流監視手段にて把握された使用充電電流値及び使用消費電流値を前記第１のＵＳＢケーブルの信号線を介して受け、使用充電電流値及び使用消費電流値の和が基準値を超えないように、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記バッテリに供給する充電電流を制御するものであることを特徴とするＵＳＢ充電システムが得られる。
【００１３】
本発明の第２の態様によれば、ホストと、該ホストに第１のＵＳＢケーブルを介して接続され、バッテリを備えた第１のデバイスと、前記ホストに第２乃至第Ｎ（Ｎは３以上の整数）のＵＳＢケーブルを介して接続された第２乃至第Ｎのデバイスとを有し、前記第１のデバイスは、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して供給された電流を前記バッテリの充電電流として使用するものであるＵＳＢ充電システムにおいて、
前記ホストは、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記第１のデバイスの前記バッテリに供給されている充電電流を監視し、使用充電電流値として把握すると共に、前記ホストから前記第２乃至前記第ＮのＵＳＢケーブルの電源線を介して前記第２乃至前記第Ｎのデバイスに供給され、前記第２乃至前記第Ｎのデバイスにおいて消費されている消費電流を監視し、使用消費電流値として把握する電流監視手段を有し、
前記第１のデバイスは、前記第１のＵＳＢケーブル及び前記バッテリに接続された充電電流制御手段を有し、該充電電流制御手段は、前記電流監視手段にて把握された使用充電電流値及び使用消費電流値を前記第１のＵＳＢケーブルの信号線を介して受け、使用充電電流値及び使用消費電流値の和が基準値を超えないように、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記バッテリに供給する充電電流を制御するものであることを特徴とするＵＳＢ充電システムが得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１を参照すると、本発明の第１の実施例によるＵＳＢ充電システムは、ホスト（ＰＣ：Personal Computer）１と、ホスト１に第１のＵＳＢケーブル１００を介して接続され、バッテリ１０ＢＡを備えた第１のデバイス１０と、ホスト１に第２のＵＳＢケーブル２００を介して接続された第２のデバイス２０とを有し、第１のデバイス１０は、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介して供給された電流をバッテリ１０ＢＡの充電電流として使用するものである。ＵＳＢケーブル１００は、ホスト１から第１のデバイス１０に電流を供給するための電源線（実際には、電源線１対）１０１と、ホスト１及びデバイス１０間で信号の授受を行うための信号線（実際には、信号線１対）１０２とを有する。同様に、第２のＵＳＢケーブル２００も、電源線（実際には、電源線１対）２０１と、信号線（実際には、信号線１対）２０２とを有する。
【００１６】
第１のデバイス１０は、例えば、ＩＰ電話機(Internet Protocol Telephone)である。
【００１７】
ホスト１は、電流監視部（電流監視プログラム）１Ｍを有する。この電流監視部（電流監視プログラム）１Ｍは、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介して第１のデバイス１０のバッテリ１０ＢＡに供給されている充電電流を監視し、使用充電電流値として把握すると共に、ホスト１から第２のＵＳＢケーブル２００の電源線２０１を介して第２のデバイス２０に供給され、第２のデバイス２０において消費されている消費電流を監視し、使用消費電流値として把握するものである。ホスト１は、更に、充電電流制御部（充電電流制御プログラム）１Ｃを有する。この充電電流制御部（充電電流制御プログラム）１Ｃは、電流監視部１Ｍにて把握された使用充電電流値及び使用消費電流値を受け、使用充電電流値及び使用消費電流値の和が基準値を超えないように、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介して第１のデバイス１０に供給されるバッテリ１０ＢＡの充電電流を制御する。
【００１８】
詳細には、充電電流制御部１Ｃは、使用消費電流値が大きければ大きいほど、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介して第１のデバイス１０に供給されるバッテリ１０ＢＡの充電電流を抑制し、使用消費電流値が小さければ小さいほど、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介して第１のデバイス１０に供給されるバッテリ１０ＢＡの充電電流を大きくする。
【００１９】
典型的には、前述の基準値は、５００ｍＡである。
【００２０】
図２を参照すると、本発明の第２の実施例によるＵＳＢ充電システムは、以下に述べること以外は、図１のＵＳＢ充電システムと同様である。
【００２１】
すなわち、図２のＵＳＢ充電システムでは、ホスト１は、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介して第１のデバイス１０のバッテリ１０ＢＡに供給されている充電電流を監視し、使用充電電流値として把握すると共に、ホスト１から第２のＵＳＢケーブル２００の電源線２０１を介して第２のデバイス２０に供給され、第２のデバイス２０において消費されている消費電流を監視し、使用消費電流値として把握する電流監視部（電流監視プログラム）１Ｍを有するが、ホスト１０は、前述の充電電流制御部（充電電流制御プログラム）１Ｃ（図１）は有さない。
【００２２】
代りに、第１のデバイス１０は、第１のＵＳＢケーブル１００及びバッテリ１０ＢＡに接続されたマイコン（充電電流制御部）１０Ｃを有する。マイコン（充電電流制御部）１０Ｃは、電流監視部１Ｍにて把握された使用充電電流値及び使用消費電流値を第１のＵＳＢケーブル１００の信号線１０２を介して受け、使用充電電流値及び使用消費電流値の和が基準値を超えないように、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介してバッテリ１０ＢＡに供給する充電電流を制御するものである。
【００２３】
詳細には、マイコン（充電電流制御部）１０Ｃは、使用消費電流値が大きければ大きいほど、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介してバッテリ１０ＢＡに供給する充電電流を抑制し、使用消費電流値が小さければ小さいほど、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介してバッテリ１０ＢＡに供給する充電電流を大きくする。
【００２４】
この場合も、基準値は、５００ｍＡである。
【００２５】
図３を参照すると、本発明の第３の実施例によるＵＳＢ充電システムは、以下に述べること以外は、図２のＵＳＢ充電システムと同様である。
【００２６】
すなわち、図３のＵＳＢ充電システムでは、第１のデバイス１０は、昇圧器１０ＢＯを更に有する。昇圧器１０ＢＯは、マイコン（充電電流制御部）１０Ｃに接続された入力端子及びバッテリ１０ＢＡに接続された出力端子を有し、入力端子の電圧（例えば、５Ｖ）を昇圧し、昇圧された電圧（例えば、２４Ｖ）を充電電圧として出力端子に出力するものである。
【００２７】
図４を参照すると、本発明の第４の実施例によるＵＳＢ充電システムは、以下に述べること以外は、図１のＵＳＢ充電システムと同様である。
【００２８】
すなわち、図４のＵＳＢ充電システムは、ホスト１と、ホスト１に第１のＵＳＢケーブル１００を介して接続され、バッテリ１０ＢＡを備えた第１のデバイス１０と、ホスト１に第２乃至第ＮのＵＳＢケーブル２００，…，Ｎ００を介して接続された第２乃至第Ｎのデバイス２０，…，Ｎ０とを有する。ここで、Ｎは３以上の整数である。第ＮのＵＳＢケーブルＮ００も、電源線（実際には、電源線１対）Ｎ０１と、信号線（実際には、信号線１対）Ｎ０２とを有する。
【００２９】
図４のＵＳＢ充電システムでは、ホスト１は、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００を介して第１のデバイス１０のバッテリ１０ＢＡに供給されている充電電流を監視し、使用充電電流値として把握すると共に、ホスト１から第２乃至第ＮのＵＳＢケーブル２００，…，Ｎ００を介して第２乃至第Ｎのデバイス２０，…，Ｎ０に供給され、第２乃至第Ｎのデバイスにおいて消費されている消費電流を監視し、使用消費電流値として把握する電流監視部（電流監視プログラム）１Ｍと、電流監視部１Ｍにて把握された使用充電電流値及び使用消費電流値を受け、使用充電電流値及び使用消費電流値の和が基準値を超えないように、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００を介して第１のデバイス１０に供給されるバッテリ１０ＢＡの充電電流を制御する銃で充電電流制御部（充電電流制御プログラム）１Ｃ’を有する。
【００３０】
詳細には、充電電流制御部１Ｃ’は、使用消費電流値の総和が大きければ大きいほど、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００を介して第１のデバイス１０に供給されるバッテリ１０ＢＡの充電電流を抑制し、使用消費電流値の総和が小さければ小さいほど、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００を介して第１のデバイス１０に供給されるバッテリ１０ＢＡの充電電流を大きくする。
【００３１】
典型的には、基準値は、５００ｍＡである。
【００３２】
図５を参照すると、本発明の第５の実施例によるＵＳＢ充電システムは、以下に述べること以外は、図４のＵＳＢ充電システムと同様である。
【００３３】
すなわち、図４のＵＳＢ充電システムでは、ホスト１は、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介して第１のデバイス１０のバッテリ１０ＢＡに供給されている充電電流を監視し、使用充電電流値として把握すると共に、ホスト１から第２乃至第ＮのＵＳＢケーブル２００，…，Ｎ００の電源線２０１，…，Ｎ０１を介して第２乃至第Ｎのデバイス２０，…，Ｎ０に供給され、第２乃至第Ｎのデバイス２０，…，Ｎ０において消費されている消費電流を監視し、使用消費電流値として把握する電流監視部（電流監視プログラム）１Ｍを有するが、前述の充電電流制御部（充電電流制御プログラム）１Ｃ’（図４）は有さない。
【００３４】
代りに、第１のデバイス１０は、第１のＵＳＢケーブル１００及びバッテリ１０ＢＡに接続されたマイコン（充電電流制御部）１０Ｃ’を有する。マイコン（充電電流制御部）１０Ｃ’は、電流監視部１Ｍにて把握された使用充電電流値及び使用消費電流値を第１のＵＳＢケーブル１００の信号線１０２を介して受け、使用充電電流値及び使用消費電流値の和が基準値を超えないように、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介してバッテリ１０ＢＡに供給する充電電流を制御するものである。
【００３５】
詳細には、マイコン（充電電流制御部）１０Ｃ’は、使用消費電流値の総和が大きければ大きいほど、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介してバッテリ１０ＢＡに供給する充電電流を抑制し、使用消費電流値の総和が小さければ小さいほど、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介してバッテリ１０ＢＡに供給する充電電流を大きくする。
【００３６】
この場合も、基準値は、５００ｍＡである。
【００３７】
図６を参照すると、本発明の第６の実施例によるＵＳＢ充電システムは、以下に述べること以外は、図５のＵＳＢ充電システムと同様である。
【００３８】
すなわち、図６のＵＳＢ充電システムでは、第１のデバイス１０は、昇圧器１０ＢＯを更に有する。昇圧器１０ＢＯは、マイコン（充電電流制御部）１０Ｃ’に接続された入力端子及びバッテリ１０ＢＡに接続された出力端子を有し、入力端子の電圧（例えば、５Ｖ）を昇圧し、昇圧された電圧（例えば、２４Ｖ）を充電電圧として出力端子に出力するものである。
【００３９】
図１乃至図６において、バッテリ１０ＢＡは、第１のデバイス１０が一時的に大電力が必要なデバイスである場合にそのデバイスの補助電源として働く。また、バッテリ１０ＢＡは、ＵＰＳ(Uninterruptible Power Supply:無停電電源装置)として働くので、第１のデバイス１０を、ＵＳＢ接続でもＵＰＳ搭載デバイスとして使いたい場合に有効である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ホストと、該ホストにＵＳＢケーブルを介して接続され、バッテリを備えたデバイスとを有し、該デバイスはホストからＵＳＢケーブルを介して供給された電流をバッテリの充電電流として使用するＵＳＢ充電システムであって、前記ホストに接続された他のデバイスの消費電流を監視し、前記バッテリに供給する充電電流を、充電電流及び消費電流の和が基準値を超えないように制御するＵＳＢ充電システムが得られる。
【００４１】
更に、本発明によれば、他のデバイスが大量に電流を消費している場合にはバッテリの充電電流を抑制し、逆の場合にはバッテリの充電電流を上昇させて充電速度を上げ、それによって、他のデバイスの電流を確保しつつ、充電速度も落とさないようにしたＵＳＢ充電システムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例によるＵＳＢ充電システムのブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施例によるＵＳＢ充電システムのブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施例によるＵＳＢ充電システムのブロック図である。
【図４】本発明の第４の実施例によるＵＳＢ充電システムのブロック図である。
【図５】本発明の第５の実施例によるＵＳＢ充電システムのブロック図である。
【図６】本発明の第６の実施例によるＵＳＢ充電システムのブロック図である。
【図７】ＵＳＢを利用して一つのホストに複数デバイスを接続した一般的な接続例を示す図である。
【符号の説明】
１ ホスト（ＰＣ）
２ デバイス（マウス）
３ デバイス（キーボード）
４ デバイス（ストレージ）
５ ＵＳＢケーブル
６ ＵＳＢケーブル
７ ＵＳＢケーブル
１０ 第１のデバイス
２０ 第２のデバイス
Ｎ０ 第Ｎのデバイス
１００ 第１のＵＳＢケーブル
２００ 第２のＵＳＢケーブル
Ｎ００ 第ＮのＵＳＢケーブル
１０１ 電源線
１０２ 信号線
２０１ 電源線
２０２ 信号線
Ｎ０１ 電源線
Ｎ０２ 信号線
１０ＢＡ バッテリ
１Ｍ 電流監視部
１Ｃ 充電電流制御部
１０Ｃ マイコン（充電電流制御部）
１０ＢＯ 昇圧器
１Ｃ’ 充電電流制御部
１０Ｃ’ マイコン（充電電流制御部）
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホストと、該ホストにＵＳＢケーブルを介して接続され、バッテリを備えたデバイスとを有し、該デバイスはホストからＵＳＢケーブルを介して供給された電流をバッテリの充電電流として使用するＵＳＢ充電システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７を参照すると、ＵＳＢ(Universal Serial Bus)を利用して、一つのホスト（ＰＣ：Personal Computer）１に、デバイス（マウス）２、デバイス（キーボード）３、及びデバイス（フレキシブルディスクのストレージ）４を、それぞれ、ＵＳＢケーブル５、６、及び７を介して接続した接続例が示されている。
【０００３】
このように、ＵＳＢを利用すれば、一つのホストに、最大１２７個のデバイス（マウス、キーボード等のＨＩＤ(Human Interface Device)、ＣＤ、フレキシブルディスク、ＨＤＤ等のストレージ、スピーカ、マイク等のオーディオ機器、プリンタ、スキャナ等の入出力機器、扇風機等の家電製品等）を、それぞれＵＳＢケーブルを介して接続できる。ＵＳＢケーブルは、ホスト及びデバイス間で信号の授受を行うための信号線（後に図示）と、ホストからデバイスに電流を供給するための電源線（後に図示）を有している。
【０００４】
ＵＳＢプロトコルでは、一つのホストから、それに接続された複数デバイスへの供給電流の合計を５００ｍＡ以下に限定している。すなわち、ＵＳＢプロトコルでは、複数デバイスでの最大使用電流の合計を５００ｍＡ以下に限定している。
【０００５】
特許文献１には、通常のＵＳＢケーブルの代りに用いられる、パーソナルコンピュータのＵＳＢポートと携帯電話機とを接続する特別の接続装置であって、パーソナルコンピュータからＵＳＢポートを介して供給される電力を携帯電話機に供給し、該携帯電話機内の充電池の充電を行うと共に、パーソナルコンピュータからＵＳＢポートを介して出力された通信データを携帯電話機に送り、該携帯電話機に、通信データを所定の相手先に電波として送信させる接続装置が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３４３６７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１は、前述のパーソナルコンピュータに接続された他のデバイスの消費電流を監視すること、及び、携帯電話機内の充電池に供給する充電電流を、充電電流及び消費電流の和が基準値（典型的には、５００ｍＡである）を超えないように制御することを、開示していない。
【０００８】
本発明の課題は、ホストと、該ホストにＵＳＢケーブルを介して接続され、バッテリを備えたデバイスとを有し、該デバイスはホストからＵＳＢケーブルを介して供給された電流をバッテリの充電電流として使用するＵＳＢ充電システムであって、前記ホストに接続された他のデバイスの消費電流を監視し、前記バッテリに供給する充電電流を、充電電流及び消費電流の和が基準値を超えないように制御するＵＳＢ充電システムを提供することにある。
【０００９】
本発明のもう一つの課題は、他のデバイスが大量に電流を消費している場合にはバッテリの充電電流を抑制し、逆の場合にはバッテリの充電電流を上昇させて充電速度を上げ、それによって、他のデバイスの電流を確保しつつ、充電速度も落とさないようにしたＵＳＢ充電システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様によれば、ホストと、該ホストに第１のＵＳＢケーブルを介して接続され、バッテリを備えた第１のデバイスと、前記ホストに第２のＵＳＢケーブルを介して接続された第２のデバイスとを有し、前記第１のデバイスは、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して供給された電流を前記バッテリの充電電流として使用するものであるＵＳＢ充電システムにおいて、
前記ホストは、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記第１のデバイスの前記バッテリに供給されている充電電流を監視し、使用充電電流値として把握すると共に、前記ホストから前記第２のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記第２のデバイスに供給され、前記第２のデバイスにおいて消費されている消費電流を監視し、使用消費電流値として把握する電流監視手段を有し、
前記第１のデバイスは、前記第１のＵＳＢケーブル及び前記バッテリに接続された充電電流制御手段を有し、該充電電流制御手段は、前記電流監視手段にて把握された使用充電電流値及び使用消費電流値を前記第１のＵＳＢケーブルの信号線を介して受け、使用充電電流値及び使用消費電流値の和が基準値を超えないように、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記バッテリに供給する充電電流を制御するものであることを特徴とするＵＳＢ充電システムが得られる。
【００１３】
本発明の第２の態様によれば、ホストと、該ホストに第１のＵＳＢケーブルを介して接続され、バッテリを備えた第１のデバイスと、前記ホストに第２乃至第Ｎ（Ｎは３以上の整数）のＵＳＢケーブルを介して接続された第２乃至第Ｎのデバイスとを有し、前記第１のデバイスは、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して供給された電流を前記バッテリの充電電流として使用するものであるＵＳＢ充電システムにおいて、
前記ホストは、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記第１のデバイスの前記バッテリに供給されている充電電流を監視し、使用充電電流値として把握すると共に、前記ホストから前記第２乃至前記第ＮのＵＳＢケーブルの電源線を介して前記第２乃至前記第Ｎのデバイスに供給され、前記第２乃至前記第Ｎのデバイスにおいて消費されている消費電流を監視し、使用消費電流値として把握する電流監視手段を有し、
前記第１のデバイスは、前記第１のＵＳＢケーブル及び前記バッテリに接続された充電電流制御手段を有し、該充電電流制御手段は、前記電流監視手段にて把握された使用充電電流値及び使用消費電流値を前記第１のＵＳＢケーブルの信号線を介して受け、使用充電電流値及び使用消費電流値の和が基準値を超えないように、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記バッテリに供給する充電電流を制御するものであることを特徴とするＵＳＢ充電システムが得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１を参照すると、本発明の第１の実施例によるＵＳＢ充電システムは、ホスト（ＰＣ：Personal Computer）１と、ホスト１に第１のＵＳＢケーブル１００を介して接続され、バッテリ１０ＢＡを備えた第１のデバイス１０と、ホスト１に第２のＵＳＢケーブル２００を介して接続された第２のデバイス２０とを有し、第１のデバイス１０は、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介して供給された電流をバッテリ１０ＢＡの充電電流として使用するものである。ＵＳＢケーブル１００は、ホスト１から第１のデバイス１０に電流を供給するための電源線（実際には、電源線１対）１０１と、ホスト１及びデバイス１０間で信号の授受を行うための信号線（実際には、信号線１対）１０２とを有する。同様に、第２のＵＳＢケーブル２００も、電源線（実際には、電源線１対）２０１と、信号線（実際には、信号線１対）２０２とを有する。
【００１６】
第１のデバイス１０は、例えば、ＩＰ電話機(Internet Protocol Telephone)である。
【００１７】
ホスト１は、電流監視部（電流監視プログラム）１Ｍを有する。この電流監視部（電流監視プログラム）１Ｍは、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介して第１のデバイス１０のバッテリ１０ＢＡに供給されている充電電流を監視し、使用充電電流値として把握すると共に、ホスト１から第２のＵＳＢケーブル２００の電源線２０１を介して第２のデバイス２０に供給され、第２のデバイス２０において消費されている消費電流を監視し、使用消費電流値として把握するものである。ホスト１は、更に、充電電流制御部（充電電流制御プログラム）１Ｃを有する。この充電電流制御部（充電電流制御プログラム）１Ｃは、電流監視部１Ｍにて把握された使用充電電流値及び使用消費電流値を受け、使用充電電流値及び使用消費電流値の和が基準値を超えないように、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介して第１のデバイス１０に供給されるバッテリ１０ＢＡの充電電流を制御する。
【００１８】
詳細には、充電電流制御部１Ｃは、使用消費電流値が大きければ大きいほど、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介して第１のデバイス１０に供給されるバッテリ１０ＢＡの充電電流を抑制し、使用消費電流値が小さければ小さいほど、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介して第１のデバイス１０に供給されるバッテリ１０ＢＡの充電電流を大きくする。
【００１９】
典型的には、前述の基準値は、５００ｍＡである。
【００２０】
図２を参照すると、本発明の第２の実施例によるＵＳＢ充電システムは、以下に述べること以外は、図１のＵＳＢ充電システムと同様である。
【００２１】
すなわち、図２のＵＳＢ充電システムでは、ホスト１は、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介して第１のデバイス１０のバッテリ１０ＢＡに供給されている充電電流を監視し、使用充電電流値として把握すると共に、ホスト１から第２のＵＳＢケーブル２００の電源線２０１を介して第２のデバイス２０に供給され、第２のデバイス２０において消費されている消費電流を監視し、使用消費電流値として把握する電流監視部（電流監視プログラム）１Ｍを有するが、ホスト１０は、前述の充電電流制御部（充電電流制御プログラム）１Ｃ（図１）は有さない。
【００２２】
代りに、第１のデバイス１０は、第１のＵＳＢケーブル１００及びバッテリ１０ＢＡに接続されたマイコン（充電電流制御部）１０Ｃを有する。マイコン（充電電流制御部）１０Ｃは、電流監視部１Ｍにて把握された使用充電電流値及び使用消費電流値を第１のＵＳＢケーブル１００の信号線１０２を介して受け、使用充電電流値及び使用消費電流値の和が基準値を超えないように、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介してバッテリ１０ＢＡに供給する充電電流を制御するものである。
【００２３】
詳細には、マイコン（充電電流制御部）１０Ｃは、使用消費電流値が大きければ大きいほど、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介してバッテリ１０ＢＡに供給する充電電流を抑制し、使用消費電流値が小さければ小さいほど、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介してバッテリ１０ＢＡに供給する充電電流を大きくする。
【００２４】
この場合も、基準値は、５００ｍＡである。
【００２５】
図３を参照すると、本発明の第３の実施例によるＵＳＢ充電システムは、以下に述べること以外は、図２のＵＳＢ充電システムと同様である。
【００２６】
すなわち、図３のＵＳＢ充電システムでは、第１のデバイス１０は、昇圧器１０ＢＯを更に有する。昇圧器１０ＢＯは、マイコン（充電電流制御部）１０Ｃに接続された入力端子及びバッテリ１０ＢＡに接続された出力端子を有し、入力端子の電圧（例えば、５Ｖ）を昇圧し、昇圧された電圧（例えば、２４Ｖ）を充電電圧として出力端子に出力するものである。
【００２７】
図４を参照すると、本発明の第４の実施例によるＵＳＢ充電システムは、以下に述べること以外は、図１のＵＳＢ充電システムと同様である。
【００２８】
すなわち、図４のＵＳＢ充電システムは、ホスト１と、ホスト１に第１のＵＳＢケーブル１００を介して接続され、バッテリ１０ＢＡを備えた第１のデバイス１０と、ホスト１に第２乃至第ＮのＵＳＢケーブル２００，…，Ｎ００を介して接続された第２乃至第Ｎのデバイス２０，…，Ｎ０とを有する。ここで、Ｎは３以上の整数である。第ＮのＵＳＢケーブルＮ００も、電源線（実際には、電源線１対）Ｎ０１と、信号線（実際には、信号線１対）Ｎ０２とを有する。
【００２９】
図４のＵＳＢ充電システムでは、ホスト１は、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００を介して第１のデバイス１０のバッテリ１０ＢＡに供給されている充電電流を監視し、使用充電電流値として把握すると共に、ホスト１から第２乃至第ＮのＵＳＢケーブル２００，…，Ｎ００を介して第２乃至第Ｎのデバイス２０，…，Ｎ０に供給され、第２乃至第Ｎのデバイスにおいて消費されている消費電流を監視し、使用消費電流値として把握する電流監視部（電流監視プログラム）１Ｍと、電流監視部１Ｍにて把握された使用充電電流値及び使用消費電流値を受け、使用充電電流値及び使用消費電流値の和が基準値を超えないように、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００を介して第１のデバイス１０に供給されるバッテリ１０ＢＡの充電電流を制御する銃で充電電流制御部（充電電流制御プログラム）１Ｃ’を有する。
【００３０】
詳細には、充電電流制御部１Ｃ’は、使用消費電流値の総和が大きければ大きいほど、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００を介して第１のデバイス１０に供給されるバッテリ１０ＢＡの充電電流を抑制し、使用消費電流値の総和が小さければ小さいほど、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００を介して第１のデバイス１０に供給されるバッテリ１０ＢＡの充電電流を大きくする。
【００３１】
典型的には、基準値は、５００ｍＡである。
【００３２】
図５を参照すると、本発明の第５の実施例によるＵＳＢ充電システムは、以下に述べること以外は、図４のＵＳＢ充電システムと同様である。
【００３３】
すなわち、図４のＵＳＢ充電システムでは、ホスト１は、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介して第１のデバイス１０のバッテリ１０ＢＡに供給されている充電電流を監視し、使用充電電流値として把握すると共に、ホスト１から第２乃至第ＮのＵＳＢケーブル２００，…，Ｎ００の電源線２０１，…，Ｎ０１を介して第２乃至第Ｎのデバイス２０，…，Ｎ０に供給され、第２乃至第Ｎのデバイス２０，…，Ｎ０において消費されている消費電流を監視し、使用消費電流値として把握する電流監視部（電流監視プログラム）１Ｍを有するが、前述の充電電流制御部（充電電流制御プログラム）１Ｃ’（図４）は有さない。
【００３４】
代りに、第１のデバイス１０は、第１のＵＳＢケーブル１００及びバッテリ１０ＢＡに接続されたマイコン（充電電流制御部）１０Ｃ’を有する。マイコン（充電電流制御部）１０Ｃ’は、電流監視部１Ｍにて把握された使用充電電流値及び使用消費電流値を第１のＵＳＢケーブル１００の信号線１０２を介して受け、使用充電電流値及び使用消費電流値の和が基準値を超えないように、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介してバッテリ１０ＢＡに供給する充電電流を制御するものである。
【００３５】
詳細には、マイコン（充電電流制御部）１０Ｃ’は、使用消費電流値の総和が大きければ大きいほど、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介してバッテリ１０ＢＡに供給する充電電流を抑制し、使用消費電流値の総和が小さければ小さいほど、ホスト１から第１のＵＳＢケーブル１００の電源線１０１を介してバッテリ１０ＢＡに供給する充電電流を大きくする。
【００３６】
この場合も、基準値は、５００ｍＡである。
【００３７】
図６を参照すると、本発明の第６の実施例によるＵＳＢ充電システムは、以下に述べること以外は、図５のＵＳＢ充電システムと同様である。
【００３８】
すなわち、図６のＵＳＢ充電システムでは、第１のデバイス１０は、昇圧器１０ＢＯを更に有する。昇圧器１０ＢＯは、マイコン（充電電流制御部）１０Ｃ’に接続された入力端子及びバッテリ１０ＢＡに接続された出力端子を有し、入力端子の電圧（例えば、５Ｖ）を昇圧し、昇圧された電圧（例えば、２４Ｖ）を充電電圧として出力端子に出力するものである。
【００３９】
図１乃至図６において、バッテリ１０ＢＡは、第１のデバイス１０が一時的に大電力が必要なデバイスである場合にそのデバイスの補助電源として働く。また、バッテリ１０ＢＡは、ＵＰＳ(Uninterruptible Power Supply:無停電電源装置)として働くので、第１のデバイス１０を、ＵＳＢ接続でもＵＰＳ搭載デバイスとして使いたい場合に有効である。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ホストと、該ホストにＵＳＢケーブルを介して接続され、バッテリを備えたデバイスとを有し、該デバイスはホストからＵＳＢケーブルを介して供給された電流をバッテリの充電電流として使用するＵＳＢ充電システムであって、前記ホストに接続された他のデバイスの消費電流を監視し、前記バッテリに供給する充電電流を、充電電流及び消費電流の和が基準値を超えないように制御するＵＳＢ充電システムが得られる。
【００４１】
更に、本発明によれば、他のデバイスが大量に電流を消費している場合にはバッテリの充電電流を抑制し、逆の場合にはバッテリの充電電流を上昇させて充電速度を上げ、それによって、他のデバイスの電流を確保しつつ、充電速度も落とさないようにしたＵＳＢ充電システムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例によるＵＳＢ充電システムのブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施例によるＵＳＢ充電システムのブロック図である。
【図３】本発明の第３の実施例によるＵＳＢ充電システムのブロック図である。
【図４】本発明の第４の実施例によるＵＳＢ充電システムのブロック図である。
【図５】本発明の第５の実施例によるＵＳＢ充電システムのブロック図である。
【図６】本発明の第６の実施例によるＵＳＢ充電システムのブロック図である。
【図７】ＵＳＢを利用して一つのホストに複数デバイスを接続した一般的な接続例を示す図である。
【符号の説明】
１ ホスト（ＰＣ）
２ デバイス（マウス）
３ デバイス（キーボード）
４ デバイス（ストレージ）
５ ＵＳＢケーブル
６ ＵＳＢケーブル
７ ＵＳＢケーブル
１０ 第１のデバイス
２０ 第２のデバイス
Ｎ０ 第Ｎのデバイス
１００ 第１のＵＳＢケーブル
２００ 第２のＵＳＢケーブル
Ｎ００ 第ＮのＵＳＢケーブル
１０１ 電源線
１０２ 信号線
２０１ 電源線
２０２ 信号線
Ｎ０１ 電源線
Ｎ０２ 信号線
１０ＢＡ バッテリ
１Ｍ 電流監視部
１Ｃ 充電電流制御部
１０Ｃ マイコン（充電電流制御部）
１０ＢＯ 昇圧器
１Ｃ’ 充電電流制御部
１０Ｃ’ マイコン（充電電流制御部）
Claims (8)
- ホストと、該ホストに第１のＵＳＢケーブルを介して接続され、バッテリを備えた第１のデバイスと、前記ホストに第２のＵＳＢケーブルを介して接続された第２のデバイスとを有し、前記第１のデバイスは、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して供給された電流を前記バッテリの充電電流として使用するものであるＵＳＢ充電システムにおいて、
前記ホストは、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記第１のデバイスの前記バッテリに供給されている充電電流を監視し、使用充電電流値として把握すると共に、前記ホストから前記第２のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記第２のデバイスに供給され、前記第２のデバイスにおいて消費されている消費電流を監視し、使用消費電流値として把握する電流監視手段を有し、
前記第１のデバイスは、前記第１のＵＳＢケーブル及び前記バッテリに接続された充電電流制御手段を有し、該充電電流制御手段は、前記電流監視手段にて把握された使用充電電流値及び使用消費電流値を前記第１のＵＳＢケーブルの信号線を介して受け、使用充電電流値及び使用消費電流値の和が基準値を超えないように、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記バッテリに供給する充電電流を制御するものであることを特徴とするＵＳＢ充電システム。 - 請求項１に記載のＵＳＢ充電システムにおいて、
前記充電電流制御手段は、前記使用消費電流値が大きければ大きいほど、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記バッテリに供給する充電電流を抑制し、前記使用消費電流値が小さければ小さいほど、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記バッテリに供給する充電電流を大きくすることを特徴とするＵＳＢ充電システム。 - 請求項１に記載のＵＳＢ充電システムにおいて、
前記基準値は、５００ｍＡであることを特徴とするＵＳＢ充電システム。 - 請求項１に記載のＵＳＢ充電システムにおいて、
前記第１のデバイスは、前記充電電流制御手段に接続された入力端子及び前記バッテリに接続された出力端子を有する昇圧器を、更に有し、該昇圧器は、前記入力端子の電圧を昇圧し、昇圧された電圧を充電電圧として前記出力端子に出力することを特徴とするＵＳＢ充電システム。 - ホストと、該ホストに第１のＵＳＢケーブルを介して接続され、バッテリを備えた第１のデバイスと、前記ホストに第２乃至第Ｎ（Ｎは３以上の整数）のＵＳＢケーブルを介して接続された第２乃至第Ｎのデバイスとを有し、前記第１のデバイスは、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して供給された電流を前記バッテリの充電電流として使用するものであるＵＳＢ充電システムにおいて、
前記ホストは、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記第１のデバイスの前記バッテリに供給されている充電電流を監視し、使用充電電流値として把握すると共に、前記ホストから前記第２乃至前記第ＮのＵＳＢケーブルの電源線を介して前記第２乃至前記第Ｎのデバイスに供給され、前記第２乃至前記第Ｎのデバイスにおいて消費されている消費電流を監視し、使用消費電流値として把握する電流監視手段を有し、
前記第１のデバイスは、前記第１のＵＳＢケーブル及び前記バッテリに接続された充電電流制御手段を有し、該充電電流制御手段は、前記電流監視手段にて把握された使用充電電流値及び使用消費電流値を前記第１のＵＳＢケーブルの信号線を介して受け、使用充電電流値及び使用消費電流値の和が基準値を超えないように、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記バッテリに供給する充電電流を制御するものであることを特徴とするＵＳＢ充電システム。 - 請求項５に記載のＵＳＢ充電システムにおいて、
前記充電電流制御手段は、前記使用消費電流値の総和が大きければ大きいほど、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記バッテリに供給する充電電流を抑制し、前記使用消費電流値の総和が小さければ小さいほど、前記ホストから前記第１のＵＳＢケーブルの電源線を介して前記バッテリに供給する充電電流を大きくすることを特徴とするＵＳＢ充電システム。 - 請求項５に記載のＵＳＢ充電システムにおいて、
前記基準値は、５００ｍＡであることを特徴とするＵＳＢ充電システム。 - 請求項５に記載のＵＳＢ充電システムにおいて、
前記第１のデバイスは、前記充電電流制御手段に接続された入力端子及び前記バッテリに接続された出力端子を有する昇圧器を、更に有し、該昇圧器は、前記入力端子の電圧を昇圧し、昇圧された電圧を充電電圧として前記出力端子に出力することを特徴とするＵＳＢ充電システム。
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