JP6544008B2

JP6544008B2 - 電気機器、及びその制御方法

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Publication number: JP6544008B2
Application number: JP2015080751A
Authority: JP
Inventors: 建司鈴木; 翼田中
Original assignee: Buffalo Inc
Current assignee: Buffalo Inc
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2015-04-10
Publication date: 2019-07-17
Anticipated expiration: 2035-04-10
Also published as: JP2016201909A

Description

本発明は、電力供給装置から電力の供給を受けて動作する電気機器、及び、その制御方法に関する。

ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の電力供給が可能な接続インタフェースを介して電力供給装置と接続され、電力供給装置から供給される電力によって動作する電気機器がある。このような電気機器には、様々な種類があり、それぞれ消費電力も異なる。そこで、電力供給装置が接続された電気機器の消費電流の情報を取得し、自身の給電能力に合わせて各電気機器に供給する電流を調整する技術が提案されている。この技術では、電気機器は電力供給装置からの要求に応じた消費電流で動作する（例えば特許文献１参照）。

国際公開第２００５／０２２３６９号明細書

電気機器は、消費電力の異なる複数の動作モードで動作可能な場合がある。この場合、電気機器の動作モードによっては、電力供給装置から供給される電力が不足してしまい、電気機器が本来の動作を行えなくなってしまうことが起こり得る。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、電力供給装置の供給可能電力に合わせた動作モードを選択することのできる電気機器、及びその制御方法を提供することを、その目的の一つとする。

本発明の一態様に係る電気機器は、電力供給装置と接続され、当該電力供給装置から供給される電力によって動作する電気機器であって、前記電力供給装置が供給する電力を測定する測定手段と、消費電力の異なる複数の動作モードの中から、前記測定の結果に応じて一の動作モードを選択する選択手段と、を含み、前記選択手段が選択した動作モードに従って動作することを特徴とする。

また、前記電気機器において、前記測定手段は、消費電力の異なる複数の条件を順次切り替えながら、各条件での前記電力供給装置の供給電力を測定することとしてもよい。

また、前記電気機器において、自身の消費電力を変更可能な測定用負荷をさらに含み、前記複数の条件は、前記測定用負荷を異なる複数の消費電力で動作させる条件であって、前記測定手段は、前記測定用負荷の消費電力を順次切り替えながら、前記測定用負荷に供給される電力を測定することとしてもよい。

また、前記電気機器において、前記測定手段は、消費電力が順に大きくなるように前記複数の条件を切り替えながら前記供給電力を測定し、前記複数の条件のいずれかにおける測定の結果、前記電力供給装置から供給される電圧の大きさが所定値を下回った場合、前記複数の条件を切り替えての測定を終了することとしてもよい。

また、前記電気機器において、前記測定手段は、消費電力が順に大きくなるように前記複数の条件を切り替えながら前記供給電力を測定し、前記複数の条件のいずれかにおける測定の結果、前記電力供給装置から流れる電流の大きさが所定値を超えた場合、前記複数の条件を切り替えての測定を終了することとしてもよい。

さらに、前記電気機器において、前記測定手段は、前記測定の実施中に前記電力供給装置からの電力供給が停止された場合、前記電力供給装置への再接続を行うこととしてもよい。

また、前記電気機器は、内蔵電源と、前記電力供給装置への接続を切り替えるスイッチと、をさらに含み、前記測定手段は、前記測定の実施中に前記電力供給装置からの電力供給が停止された場合、前記内蔵電源から供給される電力により前記スイッチをオフにし、その後前記スイッチをオンに切り替えることで、前記再接続を行うこととしてもよい。

また、前記電気機器において、前記測定手段は、各条件での測定を実施するごとに、測定結果をメモリに記録し、前記選択手段は、前記測定手段による測定中に前記電力供給装置への再接続が行われた場合、当該再接続の前に前記メモリに記録された測定結果を参照して前記一の動作モードを選択することとしてもよい。

また、前記電気機器は、前記電力供給装置とは別の外部電源が当該電気機器に接続されているか否かを判定する判定手段をさらに含み、前記測定手段は、前記判定手段によって前記外部電源が接続されていると判定された場合には前記電力供給装置による供給電力の測定を実行せず、前記選択手段は、前記判定手段によって前記外部電源が接続されていると判定された場合には予め定められた動作モードを選択することとしてもよい。

また、前記電気機器において、前記選択手段は、前記測定の結果、前記電力供給装置の供給可能電力が予め定められた値を下回ると判断される場合、ユーザーに外部電源の接続を促す表示を行うこととしてもよい。

また、前記電気機器は、前記測定の結果に応じて選択した動作モードをユーザーに表示する表示手段をさらに含むこととしてもよい。

また、前記電気機器において、前記選択手段は、前記測定の結果に応じて選択される複数の候補動作モードをユーザーに提示し、ユーザーからの選択操作を受け付けて前記一の動作モードを選択することとしてもよい。

また、本発明の一態様に係る電気機器の制御方法は、電力供給装置と接続され、当該電力供給装置から供給される電力によって動作する電気機器の制御方法であって、前記電力供給装置が供給する電力を測定するステップと、消費電力の異なる複数の動作モードの中から、前記測定の結果に応じて一の動作モードを選択するステップと、選択した動作モードに従って前記電気機器を動作させるステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によると、実際に電力供給装置の供給可能電力を測定した結果に合わせて、電気機器の動作モードを選択することができる。

本発明の実施の形態に係る電気機器の構成を示す構成ブロック図である。電気機器の機器種別ごとに、複数の動作モードの具体例を示す図である。本発明の実施の形態に係る電気機器が実行する制御の流れの一例を示すフロー図である。本発明の実施の形態に係る電気機器が実行する制御の流れの一例を示すフロー図である。複数の動作条件の具体例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る電気機器１の概略構成を示す構成ブロック図である。電気機器１は、電力供給装置２と接続され、電力供給装置２から供給される電力によって動作する。すなわち、電気機器１は、電力の供給に対応した接続インタフェースを介して電力供給装置２と接続される。このような接続インタフェースとしては、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格のインタフェースがある。

本実施形態では、電気機器１はＵＳＢデバイス機器、電力供給装置２はＵＳＢホスト機器であって、電気機器１と電力供給装置２とはＵＳＢインタフェースによって接続されるものとする。具体例として、電気機器１は、電力供給装置２として機能するパーソナルコンピュータに接続される、光ディスクドライブやハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の周辺機器であってよい。電気機器１は、図１に示すように、ＵＳＢ接続インタフェース１１と、外部電源接続インタフェース１２と、スイッチ回路１３と、内蔵電源１４と、動作モード制御回路１５と、負荷接続用回路１６と、負荷１７と、測定用負荷１８と、を含んで構成されている。

ＵＳＢ接続インタフェース１１は、ＵＳＢコネクタに内蔵される電源端子（ＶＢＵＳ端子）等であって、電力供給装置２に対する電気的な接続インタフェースである。このＵＳＢ接続インタフェース１１を介して電気機器１は電力供給装置２と接続され、電力供給装置２から供給される電力を受け付ける。

外部電源接続インタフェース１２は、外部電源との接続インタフェースである。この外部電源接続インタフェース１２を介することによって、電気機器１は電力供給装置２とは別の外部電源（例えば家庭用電源）から供給される電力を受け付けることが可能になっている。ＡＣアダプタ等を介して外部電源接続インタフェース１２に外部電源を接続することにより、電気機器１は電力供給装置２からの電力供給が十分でない場合にも外部電源から供給される電力で動作することができる。

スイッチ回路１３は、トランジスタスイッチ等のスイッチ素子を内蔵しており、ＵＳＢ接続インタフェース１１と電力測定回路１５ａとの間の電気的接続のオン／オフを切り替える。スイッチ回路１３は、電力供給装置２からの電力供給が停止されている間であっても、内蔵電源１４から供給される電力により動作可能になっている。

内蔵電源１４は、電池等であって、外部から電力が供給されていない間にスイッチ回路１３を動作させるために必要な電力を供給する。後述するように、内蔵電源１４は、一時的に電力供給装置２からの電力供給が停止されている間にスイッチ回路１３が内蔵するスイッチのオン／オフを切り替える制御を行う。そのため、このスイッチ回路１３の動作に必要な大きさの電力を供給できればよく、負荷１７の動作に必要な大きさの電力を供給する必要はない。なお、内蔵電源１４は、電気機器１が外部電源または電力供給装置２から電力を供給されている間に、供給される電力によって充電可能なスーパーキャパシタ等であってもよい。

動作モード制御回路１５は、電気機器１の動作モードを選択する制御を行う。動作モード制御回路１５が実行する制御内容の詳細については、後述する。動作モード制御回路１５は、電力測定回路１５ａ、及びメモリ１５ｂを含んでいる。

電力測定回路１５ａは、電力供給装置２から供給される電力を測定する回路である。より具体的に、電力測定回路１５ａは、後述する測定用負荷１８を動作させた状態で、電力供給装置２から測定用負荷１８に流れる電流の大きさ、及び電圧の大きさを測定する。また、メモリ１５ｂは、電力測定回路１５ａによる電力測定の結果を一時的に記録するために用いられる。このメモリ１５ｂは、電気機器１の動作停止時も記録内容を保持する不揮発性の記憶媒体である。また、メモリ１５ｂには電気機器１の機能を動作させる制御用ソフトウエアを保持する。

負荷接続用回路１６は、動作モード制御回路１５と負荷１７及び測定用負荷１８との間を中継するインタフェースとして機能し、動作モード制御回路１５側から供給される電力を負荷１７及び測定用負荷１８に対して出力する。

負荷１７は、電力供給装置２又は外部電源から供給される電力を消費して電気機器１が目的とする機能を実現する。例えば電気機器１が光ディスクドライブであれば、光学ピックアップを駆動したり、光ディスクに対するデータの読み書きを行ったりするための各種の回路が負荷１７に含まれる。

本実施形態において電気機器１は、負荷１７の消費電力が互いに異なる複数の動作モードのいずれかで動作することとする。例えば電気機器１が光ディスクドライブの場合、一般的に、光ディスクに対する読み書きの速度を向上させると消費電力が大きくなる。そこで、電気機器１は、読み書きの速度が低く消費電力が小さな動作モードや、読み書きの速度が速く消費電力の大きな動作モード、その中間の動作モードなど、複数の動作モードの中から選択される一の動作モードで負荷１７を動作させる。また、電気機器１は、自身が備える機能の一部を制限することによって、消費電力の小さな動作モードを実現してもよい。

図２は、電気機器１の機器種別ごとに、複数の動作モードの具体例を示している。この図の例では、電気機器１は動作モード１〜４のいずれかで動作するものとし、それぞれの動作モードの具体的な内容、その動作モード時において負荷１７が必要とする電流の大きさ、及び動作に必要な電圧の大きさの一例が図２に示されている。本実施形態では、動作モード１が最も消費電力が小さく、順に消費電力が大きくなり、動作モード４のときに最も消費電力が大きくなる。なお、図中では電気機器１が光ディスクドライブ、ハードディスクドライブ、及びソリッドステートドライブの場合の動作モードの具体例について示されているが、電気機器１は、消費電力の異なる複数の動作モードで動作可能であれば、これら以外の各種の機器であってよい。また、図中の電流や電圧の大きさも一例であって、動作モードごとに定められた各種の値を採り得る。

測定用負荷１８は、電力供給装置２から供給される電力を電力測定回路１５ａが測定する際に利用される負荷であって、電気機器１本来の目的を実現するための負荷１７とは別に設けられている。測定用負荷１８の消費電力は、動作モード制御回路１５からの指示に応じて変更可能になっている。本実施形態では、測定用負荷１８は電子負荷装置であるものとし、その可動率を変更することで消費電力が変化することとする。

動作モード制御回路１５は、図２に例示したような複数の動作モードのうち、実際にどの動作モードで電気機器１を動作させるかを選択する制御を行う。特に本実施形態では、動作モード制御回路１５は、最初に電気機器１が電力供給装置２と接続された際に、実際に電力供給装置２が供給する電力を電力測定回路１５ａに測定させ、その測定結果に応じて電気機器１を使用する際の動作モードを選択する。以下では、電力測定の結果に応じて選択される電気機器１使用時の動作モードを使用時動作モードという。

以下、電気機器１が使用時動作モードを選択する制御の具体例について、図３及び図４のフロー図を用いて説明する。以下に説明する制御は、電気機器１が電力供給装置２に接続された際に、最初に実行される。

まず、動作モード制御回路１５は外部電源接続インタフェース１２に外部電源が接続されているか否かを判定する（Ｓ１）。外部電源が接続されているかは、電力測定回路１５ａに外部電源接続インタフェース１２から入力される電圧を測定させることにより判定できる。外部電源が接続されていれば、電気機器１を安定動作させるのに十分な電力が外部電源から供給されると考えられるため、電力供給装置２の供給可能電力を測定する必要はない。そこで、動作モード制御回路１５はあらかじめ定められた動作モード（例えば最も消費電力の大きな動作モード４）を使用時動作モードとして選択し、選択した動作モードで負荷１７の動作を開始させる（Ｓ２）。

外部電源が接続されていない場合、動作モード制御回路１５は、電力供給装置２がＵＳＢ規格上の特別の取り決めに沿って電力供給を行うか否かを判定する（Ｓ３）。このような取り決めとしては、例えばＵＳＢＢＣ（Battery Charging Specification）やＵＳＢＰＤ（Power Delivery）などが挙げられる。動作モード制御回路１５は、ＵＳＢの信号線の電力供給装置２に対する接続状態を検出することによって、電力供給装置２がこのような特別の取り決めに対応しているか否かを判定することができる。電力供給装置２が特別の取り決めに沿って電力を供給する場合、電気機器１はその規格に応じて動作すればよいので、電力供給装置２の供給可能電力は測定せず、動作モード制御回路１５は予め定められた規格に応じた動作モードで動作するよう負荷１７に対して指示する（Ｓ４）。

Ｓ３で特別の取り決めがないと判定された場合、動作モード制御回路１５は、内蔵するメモリ１５ｂ内に過去の測定結果が記録されているか否かを判定する（Ｓ５）。これは、電力測定回路１５ａによる電力測定の途中に電力供給装置２からの電力供給が停止された場合に対処するための処理である。この電力供給停止時の制御については、後述する。

過去の測定結果が記録されていない場合、電力測定中の電力供給停止は発生していないと考えられるので、動作モード制御回路１５は電力測定による動作モードの選択処理を開始する。本実施形態では、動作モード制御回路１５は、複数の条件を順次切り替えながら、各条件での電力供給装置２の供給電力を測定する。具体的に動作モード制御回路１５は、複数の動作条件を順次切り替えながら電気機器１を試験的に動作させ、各動作条件での試行動作中に電力供給装置２の供給電力を測定する。

ここで複数の動作条件は、互いに異なる消費電力で電気機器１を動作させる条件であるものとする。動作モード制御回路１５は、複数の動作条件を消費電力の小さなものから消費電力の大きなものに順に切り替えながら、各動作条件で電力の測定を行う。ここで、本実施形態における動作条件は、測定用負荷１８を互いに異なる消費電力で動作させる条件であるものとする。すなわち動作モード制御回路１５は、測定用負荷１８を、その可動率を段階的に上昇させながら動作させて、可動率を変更する毎に、電力供給装置２から測定用負荷１８に供給される電圧及び電流の大きさを測定する。図５は、この場合における動作条件の具体例を示す図である。この図においては、複数の動作条件のそれぞれに対応する測定用負荷１８の可動率の値と、そのときの典型的な電圧及び電流の値が例示されている。

具体的に、まず動作モード制御回路１５は、測定用負荷１８を最も消費電力の小さな動作条件で試験的に動作させる。以下ではこのＳ６で試験的に動作させる際の動作条件を試行動作条件という。試行動作条件での動作中に、電力測定回路１５ａは電力供給装置２から供給される電流及び電圧の大きさを測定する（Ｓ６）。動作モード制御回路１５は、電力測定回路１５ａの測定結果が所定の要件を満たすか否かを判定する（Ｓ７）。ここでの所定の要件は、その試行動作条件での動作に必要な電力が電力供給装置２から供給されているか否かに関する判断条件である。具体的に動作モード制御回路１５は、測定された電流及び電圧の大きさが予め定められた要件を満たしているかを判定する。例えば動作モード制御回路１５は、測定された電流の大きさが所定値（例えば２Ａ）を超えないという要件を満たすか否か判定する。また、測定された電圧の大きさが所定値（例えば４．７５Ｖ）を下回っていないという要件を満たすか否か判定する。

判定の結果、電流及び電圧の測定値が予め定められた要件を満たすと判断される場合、動作モード制御回路１５はＳ６の測定結果をメモリ１５ｂ内に記録する（Ｓ８）。そして、動作モード制御回路１５は、試行動作条件をこれまでより消費電力が一段階大きな動作条件に切り替えて、Ｓ６に戻って次の試行を行い、電力測定回路１５ａに電力を測定させる。これにより、電力供給装置２からの電力供給が十分な間、電気機器１は試行動作条件をより消費電力の大きなものに段階的に変化させながら、電力測定を繰り返すことになる。

Ｓ７の判定において、Ｓ６で測定された電流の大きさが所定値を超えると判定された場合、及び測定された電圧の大きさが所定値を下回ると判定された場合、動作モード制御回路１５は、その段階で複数の動作条件を切り替えながら測定を繰り返す処理を終了し、それまでの測定結果に基づいて使用時動作モードを選択する（Ｓ９）。具体的に動作モード制御回路１５は、最後に実行した試行動作条件（電力供給が不十分と判断された際の動作条件）の一つ前の試行動作条件での試行時の測定結果を用いて、使用時動作モードとして決定する。例えば可動率６０％の動作条件での試行には成功したが、次の可動率１００％の動作条件での試行時に測定された電圧値が所定値を下回った場合、動作モード制御回路１５は可動率６０％で試行を行った際の測定結果を用いて使用時動作モードを選択する。具体的に、測定結果から特定される電力供給装置２の供給可能電力で動作可能な動作モードを、使用時動作モードとして選択する。例えば、可動率６０％で試行を行った際の測定結果が電圧４．８Ｖ、電流１２５０ｍＡであった場合、図２の例であれば動作モード３での動作が可能と判断できるので、動作モード３を使用時動作モードとして選択する。なお、動作モード制御回路１５は、全ての動作条件での試行に成功した場合、最も消費電力の大きな動作モードを使用時動作モードとして選択してもよい。

使用時動作モードを選択した後、動作モード制御回路１５はＳ８でメモリ１５ｂに記録された測定結果を消去する（Ｓ１０）。この測定結果の記録は、Ｓ５の判定処理において電力測定が途中で中断されたことを特定するためのものなので、正常に使用時動作モードが決定された場合には不要になるからである。

その後、動作モード制御回路１５はＵＳＢ規格に基づく電力供給装置２との間のネゴシエーションを行う（Ｓ１１）。このネゴシエーションは、ＵＳＢホスト機器とＵＳＢデバイス機器とが互いに動作条件等の情報を交換する処理である。なお、ネゴシエーションの際に電気機器１は、使用時動作モードの選択結果にかかわらず、自身の最大の消費電流を電力供給装置２に通知することとしてもよい。続いて動作モード制御回路１５は、Ｓ９で決定した使用時動作モードで負荷１７の動作を開始させる指示を行う。これにより、電気機器１は使用時動作モードでの動作を開始する（Ｓ１２）。この使用時動作モードは、実際にその動作モードでの安定動作に必要な電力が電力供給装置２から供給可能なことを確認済みの動作モードなので、本来の用途で電気機器１を使用している途中で電力不足の問題が生じることを防止できる。

ここで、電力供給装置２からの電力供給が電力測定の途中で停止した場合の制御について、説明する。電力供給装置２の中には、過電流保護機能を備えるものがある。これは、想定以上の電流が電気機器１から要求された場合に、電力供給装置２が内蔵回路を保護するために電気機器１への電力供給を停止する機能である。上述したフローでは、電気機器１が段階的に消費電力を上昇させながら実際に測定用負荷１８を動作させる試行を行う。そのため、その試行の途中で電気機器１の消費電力が電力供給装置２の供給可能電力を上回ると、そのタイミングで電力供給装置２の過電流保護機能がはたらいて、電力供給装置２から電気機器１への電力供給が停止される可能性がある。この場合、電気機器１は電力の供給を受けることができなくなるので、そのままでは動作が停止してしまう。そこで本実施形態では、このような電力供給の停止が発生した場合、電気機器１は内蔵電源１４から供給される電力により電力供給装置２への再接続を行うこととする。

具体的に、Ｓ６の電力測定の実施中に電力供給装置２からの電力供給が停止されたことを電力測定回路１５ａが検出した場合、スイッチ回路１３は、内蔵電源１４から供給される電力により内蔵するスイッチをオフに切り替える。これにより、電力供給装置２は電気機器１が切り離されたと認識する。その後、所定の時間が経過するのを待って、内蔵電源１４から供給される電力によりスイッチ回路１３は内蔵するスイッチをオンに切り替える。これにより、電力供給装置２は再び電気機器１が接続されたと判断し、電気機器１への電力供給を再開することになる。この場合、電気機器１の動作モード制御回路１５は、最初に電気機器１が電力供給装置２に接続された場合と同様にＳ１から順に処理を実行する。

ここで、Ｓ６及びＳ７の処理が繰り返されている途中で電力供給装置２からの電力供給が停止された場合、電力供給が停止される要因となった試行の一つ前の試行が実行された際にＳ７で記録された測定結果が、メモリ１５ｂに残っているはずである。そのため、再接続の後は、Ｓ５の処理においてメモリ１５ｂに測定結果が残っていると判定されることになる。その場合、動作モード制御回路１５は、メモリ１５ｂに残っている過去の測定結果が利用可能かを判定する（Ｓ１３）。メモリ１５ｂに残っている測定結果が正常なデータの場合、動作モード制御回路１５は、その測定結果を用いてＳ９と同様の処理によって使用時動作モードを選択する（Ｓ１４）。具体例として、可動率１００％の動作条件での試行中に電力供給装置２で過電流保護機能が動作した場合、その直前に行われた可動率６０％の動作条件での試行時の測定結果がメモリ１５ｂに残っているはずである。この場合、動作モード制御回路１５は、メモリ１５ｂに残っている可動率６０％の試行時の測定結果を用いて使用時動作モードを選択する。

その後、動作モード制御回路１５は、Ｓ１０〜Ｓ１２の処理と同様に、メモリ１５ｂに記録されている測定結果を消去し（Ｓ１５）、電力供給装置２との間のネゴシエーションを実行する（Ｓ１６）。そして、Ｓ１４で選択された使用時動作モードで負荷１７の動作を開始させる（Ｓ１７）。このように、本実施形態に係る電気機器１は、動作条件を切り替えて電力の測定を実施するごとに測定結果をメモリ１５ｂに記録し、電力測定の実施中に電力供給装置２への再接続が行われた場合には、その再接続の直前にメモリ１５ｂに記録された測定結果を参照して使用時動作モードを選択する。これにより、測定の途中で電力供給装置２からの電力供給が中断してしまった場合にも、正常に動作可能な動作モードを使用時動作モードとして選択することができる。

一方、Ｓ１３でメモリ１５ｂの測定結果が不正なデータであると判断される場合には、メモリ１５ｂへの書き込み途中で電力供給装置２からの電力供給が停止されるなどして、正常な測定結果が記録できていないと考えられる。この場合、動作モード制御回路１５は、Ｓ６に戻って最初の動作条件から試行をやり直すこととする。

また、過去の測定結果がメモリ１５ｂに記録されていても、その測定結果が所定の要件を満たさず、最も消費電力の少ない動作モード１での動作に必要な電力が供給されていないと判断される場合、電気機器１はどの動作モードでも安定して動作できないことになる。その場合、動作モード制御回路１５は、メモリ１５ｂに記録されている測定結果を消去して（Ｓ１８）、ユーザーに対して外部電源の接続を促す表示を行う（Ｓ１９）。具体的には、電気機器１の筐体表面に設けられた警告ランプを点灯させたり、文字情報を表示可能なディスプレイに警告メッセージを表示させたりする。こうすれば、ユーザーは電気機器１を使用するために外部電源を接続する必要があることを把握できる。なお、動作モード制御回路１５は、Ｓ７の処理で最初に最も消費電力の小さな動作条件での試行を行った結果、電力が十分でないと判断された場合にも、同様の警告表示を行うこととしてよい。

また、動作モード制御回路１５は、Ｓ１２又はＳ１７で使用時動作モードによる動作を開始させる際には、選択した使用時動作モードをユーザーに表示することとしてもよい。具体的には、複数の動作モードに対応づけて用意された複数のランプのうち、選択された使用時動作モードに対応づけられたランプを点灯させたり、あるいは文字情報を表示可能なディスプレイに選択した動作モードの名称を表示させたりする。こうすれば、ユーザーはどの動作モードが選択されたかを容易に把握できる。

また、動作モード制御回路１５は、ユーザーからの選択操作を受け付けて使用時動作モードを選択してもよい。この場合、動作モード制御回路１５は、電力測定回路１５ａの測定結果に応じて、安定動作が可能と判断される複数の候補動作モードを選択する。具体例として、電力供給装置２の供給可能電力が動作モード１〜３での安定動作には十分だが動作モード４での動作に必要な電力には満たないとの測定結果が得られた場合、動作モード制御回路１５は動作モード１〜３を候補動作モードとして選択する。そして、選択された複数の候補動作モードをディスプレイに表示するなどしてユーザーに提示し、その中から使用時動作モードをユーザーに選択させる。この例では、電気機器１はディスプレイに加えてユーザーの選択操作を受け付けるためのボタン等の操作デバイスを備えていることとする。最終的に動作モード制御回路１５は、提示された複数の候補動作モードの中からユーザーが選んだ動作モードを使用時動作モードとして選択する。こうすれば、安定動作が可能な動作モードの中からユーザーに任意に動作モードを選択させることができる。

なお、ここでは電気機器１自身に表示デバイス及び操作デバイスが設けられており、候補動作モードの表示、及びユーザーによる選択操作の受け付けを実行することとしたが、これに限らず、電力供給装置２側で候補動作モードの表示やユーザーからの選択操作の受け付けを行ってもよい。この場合には、電気機器１はネゴシエーション後にＵＳＢの信号線経由で電力供給装置２に対して候補動作モードの情報を送信する。そして、電力供給装置２は電気機器１から送信された候補動作モードをユーザーに提示して、ユーザーから一の動作モードを選択する操作を受け付け、選択された動作モードの情報を電気機器１に送信する。電気機器１は、電力供給装置２から送信される情報に応じて使用時動作モードを選択する。これにより、電気機器１が表示デバイスや操作デバイスを備えておらずとも、電力供給装置２が動作モードの選択に対応する機能を備えていれば、ユーザーに使用時動作モードを選択させることができる。

以上説明した本発明の実施の形態に係る電気機器１によれば、通常の使用を開始する前に電力供給装置２の供給電力を測定し、測定結果に応じて使用時動作モードを選択するので、電力供給装置２の実際の供給電力で安定動作可能な動作モードを選択することができ、使用を開始した後に電力不足が原因で動作が不安定になる事態を防止できる。特に本実施形態に係る電気機器１は、電力供給装置２が実際に供給する電力を測定するので、単に規格上の数値として電力供給装置２が通知する情報を用いて使用時動作モードを選択する場合と比較して、規格上の数値を超える電力を電力供給装置２が供給可能な場合に、その電力を利用して動作するような動作モードを選択することができる。また、実際に消費電力の大きな動作条件での試行を行って電力測定を行うと、消費電力が電力供給装置２の供給可能電力を超えて電力供給装置２が電力供給を停止してしまう場合も生じうる。しかしながら本実施形態では、電力供給が停止された場合には再接続を行って過去の測定結果を利用して使用時動作モードを選択するので、測定の途中で電力供給が停止されてしまった場合にも適切な動作モードを選択することができる。

本発明の実施の形態は、以上説明したものに限られない。例えば以上の説明では使用時動作モードを選択してからＵＳＢ規格に基づくネゴシエーションを行うこととしたが、電気機器１は先にネゴシエーションを行ってから電力の測定、及び使用時動作モードの選択を実行してもよい。その場合には、ネゴシエーションの段階では最も消費電力の大きな動作モードに応じて決まる必要電力を電力供給装置２に対して通知することが望ましい。

また、以上の説明では測定用負荷１８を動作させながら電力の測定を行うこととしたが、動作モード制御回路１５は、測定用負荷１８を用いずに、負荷１７を実際に動作させながら電力の測定を行ってもよい。この場合には、電気機器１は測定用負荷１８を備えずともよい。この場合、動作モード制御回路１５は、複数の動作条件として、負荷１７を互いに消費電力が異なるように動作させる条件を用いる。例えば負荷１７がハードディスクドライブの場合、動作モード制御回路１５は、ハードディスクドライブをスロースピンアップで動作させる動作条件、及びノーマルスピンアップで動作させる動作条件の２つの動作条件をこの順に切り替えながら、負荷１７を実際に動作させて電力供給装置２が負荷１７に供給する電力を測定する。また、負荷１７がソリッドステートドライブの場合、動作モード制御回路１５は、使用ＣＨ半分でＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅアクセスを行う動作条件、及びフルスピードでＲｅａｄ／Ｗｒｉｔｅアクセスを行う動作条件の２つの動作条件をこの順に切り替えながら、負荷１７を実際に動作させて電力測定を行う。このようにして負荷１７を互いに異なる消費電力で動作させながら電力測定を行うことで、上述したように測定用負荷１８を互いに異なる消費電力で動作させながら測定を行う場合と同様に、電力供給装置２が供給可能な実際の電力を測定して、その測定結果に応じて使用時動作モードを選択することができる。

なお、動作モード制御回路１５は、最終的に選択される候補となる複数の動作モードそのものを、測定時の動作条件として使用してもよい。この場合動作モード制御回路１５は、消費電力の小さな動作モードから大きな動作モードに順に動作モードを切り替えながら、その動作モードで実際に負荷１７を動作させ、その状態における電力を測定する。この例では、動作モードがそのまま動作条件として使用されるので、その動作条件で電力測定を行った結果、動作に必要な電力が供給されていると判定される場合（例えば、測定された電流値が所定値以下であり、かつ測定された電圧値が所定値以上の場合）、その動作条件に対応する動作モードでの動作が可能と判断できる。そのため、消費電力を順に大きくするよう動作条件を切り替えながら測定を繰り返し、ある動作条件において動作に必要な電力が供給されないと判定された場合、その一つの前の動作条件に対応する動作モードを使用時動作モードとして選択すればよい。こうすれば、実際に動作可能な動作モードのうち、最も消費電力の大きな動作モードを使用時動作モードとして選択することができる。

また、電気機器１は、ＵＳＢ規格に限らず他の電力供給可能なインタフェースで電力供給装置２と接続されることとしてもよい。具体例として、電気機器１はＩＥＥＥ１３９４規格により電力供給装置２と接続されてもよい。また、電力供給装置２は、例えばモバイルバッテリー等のように、情報処理装置１との間で特定の規格に基づくデータ通信を行わずに電力供給だけを行うデバイスであってもよい。

１電気機器、２電力供給装置、１１ＵＳＢ接続インタフェース、１２外部電源接続インタフェース、１３スイッチ回路、１４内蔵電源、１５動作モード制御回路、１５ａ電力測定回路、１５ｂメモリ、１６負荷接続用回路、１７負荷、１８測定用負荷。

Claims

電力供給装置と接続され、当該電力供給装置から供給される電力によって動作する電気機器であって、
消費電力の異なる複数の測定条件を順次切り替えながら、各測定条件で前記電力供給装置が供給する電力を測定する測定手段と、
消費電力の異なる複数の動作モードの中から、前記測定の結果に応じて一の動作モードを選択する選択手段と、
を含み、
前記測定手段は、前記測定の実施中に前記電力供給装置からの電力供給が停止された場合、前記電力供給装置への再接続を行う
ことを特徴とする電気機器。
請求項１に記載の電気機器において、
内蔵電源と、
前記電力供給装置への接続を切り替えるスイッチと、
をさらに含み、
前記測定手段は、前記測定の実施中に前記電力供給装置からの電力供給が停止された場合、前記内蔵電源から供給される電力により前記スイッチをオフにし、その後前記スイッチをオンに切り替えることで、前記再接続を行う
ことを特徴とする電気機器。
請求項１又は２に記載の電気機器において、
前記測定手段は、各測定条件での測定を実施するごとに、測定結果をメモリに記録し、
前記選択手段は、前記測定手段による測定中に前記電力供給装置への再接続が行われた場合、当該再接続の前に前記メモリに記録された測定結果を参照して前記一の動作モードを選択する
ことを特徴とする電気機器。
請求項１に記載の電気機器において、
前記測定手段は、前記複数の測定条件のいずれかにおける測定の結果が所定の要件を満たさなかった場合、測定を終了し、
前記選択手段は、前記複数の測定条件のいずれかにおける測定の結果が所定の要件を満たさなかった場合、前記所定の要件を満たさなかった測定の一つ前の測定における測定条件に基づいて、動作モードを選択し、
前記選択手段が選択した動作モードに従って動作する
ことを特徴とする電気機器。
請求項４記載の電気機器において、
自身の消費電力を変更可能な測定用負荷をさらに含み、
前記複数の測定条件は、前記測定用負荷を異なる複数の消費電力で動作させる条件であって、
前記測定手段は、前記測定用負荷の消費電力を順次切り替えながら、前記測定用負荷に供給される電力を測定する
ことを特徴とする電気機器。
請求項４又は５に記載の電気機器において、
前記測定手段は、前記複数の測定条件のいずれかにおける測定の結果、前記電力供給装置から供給される電圧の大きさが所定値を下回った場合、前記複数の測定条件を切り替えての測定を終了する
ことを特徴とする電気機器。
請求項４から６のいずれか一項に記載の電気機器において、
前記測定手段は、前記複数の測定条件のいずれかにおける測定の結果、前記電力供給装置から流れる電流の大きさが所定値を超えた場合、前記複数の測定条件を切り替えての測定を終了する
ことを特徴とする電気機器。
請求項１から７のいずれか一項に記載の電気機器において、
前記電力供給装置とは別の外部電源が当該電気機器に接続されているか否かを判定する判定手段をさらに含み、
前記測定手段は、前記判定手段によって前記外部電源が接続されていると判定された場合には前記電力供給装置による供給電力の測定を実行せず、
前記選択手段は、前記判定手段によって前記外部電源が接続されていると判定された場合には予め定められた動作モードを選択する
ことを特徴とする電気機器。
請求項１から８のいずれか一項に記載の電気機器において、
前記選択手段は、前記測定の結果、前記電力供給装置の供給可能電力が予め定められた値を下回ると判断される場合、ユーザーに外部電源の接続を促す表示を行う
ことを特徴とする電気機器。
請求項１から９のいずれか一項に記載の電気機器において、
前記測定の結果に応じて選択した動作モードをユーザーに表示する表示手段をさらに含む
ことを特徴とする電気機器。
請求項１から１０のいずれか一項に記載の電気機器において、
前記選択手段は、前記測定の結果に応じて選択される複数の候補動作モードをユーザーに提示し、ユーザーからの選択操作を受け付けて前記一の動作モードを選択する
ことを特徴とする電気機器。
電力供給装置と接続され、当該電力供給装置から供給される電力によって動作する電気機器の制御方法であって、
消費電力の異なる複数の測定条件を順次切り替えながら、各測定条件で前記電力供給装置が供給する電力を測定するステップと、
消費電力の異なる複数の動作モードの中から、前記測定の結果に応じて一の動作モードを選択するステップと、
を含み、
前記電力を測定するステップにおいて、前記測定の実施中に前記電力供給装置からの電力供給が停止された場合、前記電力供給装置への再接続を行う
ことを特徴とする電気機器の制御方法。