JP7118795B2 - 電力受給装置、その制御方法及びプログラム - Google Patents

電力受給装置、その制御方法及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、電力受給装置、その制御方法及びプログラムに関する。
PC等の外部装置と通信ケーブルを介して接続され、当該通信ケーブルから駆動用電力の供給を受け付けるバスパワー動作対応の電力受給装置が知られている。このバスパワー動作対応の電力受給装置としては、例えば、原稿を光学的に読み取る画像読み取り装置(スキャナ)などがある(特許文献1)。
特開2012-185661号公報
ところで、上述のような電力受給システムにおいて、外部装置から電力受給装置に供給される電力が適切でないケースが生じ得る。外部装置から供給される電力によって駆動する電力受給装置が普及するに当たり、外部装置から電力受給装置に供給される電力が適切でないことの対処方法の提案が要求されている。
そこで本発明は、外部装置から電力受給装置に供給される電力が適切でないことに適切に対処することを目的とする。
本発明に係る電力受給装置は、前記電力受給装置の消費電力に基づく大きさの電力の供給を前記電力受給装置の外部の電力供給装置から所定のインタフェースを介して受け付ける受け付け手段と、前記電力供給装置から供給される電力が、所定の値未満である場合、前記電力受給装置の状態を、第1の状態から、前記第1の状態よりも消費電力が小さい第2の状態に移行させる移行手段と、前記電力供給装置からの電力の供給に用いられている規格が、第1の規格と前記第1の規格より供給可能な電力の値が小さい第2の規格のいずれであるかを判定するための判定処理を実行する判定手段と、前記判定手段によって前記電力供給装置からの電力の供給に用いられている規格が前記第1の規格と判定された場合、前記電力受給装置を、前記第1の状態で動作させ、前記判定手段によって前記電力供給装置からの電力の供給に用いられている規格が前記第2の規格と判定された場合、前記電力受給装置を、前記第1の状態より消費電力が低い状態で動作させる制御手段と、前記電力供給装置からの電力の供給に用いられている規格が前記第1の規格と判定された場合、前記電力供給装置から供給される電力が、前記所定の値未満であるか否かを判定するための電力判定処理を実行する電力判定手段と、を有し、前記制御手段は、前記電力判定手段によって前記電力供給装置から供給される電力が、前記所定の値未満であると判定された場合、前記電力受給装置の状態を、前記第1の状態から、前記第2の状態に移行させ、前記電力判定手段によって前記電力供給装置から供給される電力が、前記所定の値未満でないと判定された場合、前記電力受給装置の状態を、前記第1の状態で維持する、ことを特徴とする。
本発明によれば、外部装置から電力受給装置に供給される電力が適切でないことに適切に対処することができる。
(a)はシステム構成図の一例を示す図、(b)はSFSにおけるスキャン動作に関わる各部の関係を詳しく示したブロック図 (a) はSFSの外観図、(b)は、SFSの内部構造を示した断面図、(c)は、SFSの真上からの俯瞰図 SFSのソフトウェア構成を示す図 マイクロ(ミニ)USBにおける結線仕様を示す図 実施形態1に係る、ホスト装置からの供給電力が低下した場合の対処方法を示すフローチャート 実施形態2に係る、ホスト装置からの供給電力が低下した場合の対処方法を示すフローチャート (a)はPC側のUSBコネクタがUSB3.0に対応している場合の結線仕様を示す図、(b)はPC側のUSBコネクタがUSB2.0に対応している場合の結線仕様を示す図 実施形態3に係る、ホスト装置からの供給電力が低下した場合の対処方法を示すフローチャート
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、また、本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
実施形態1
本実施形態における電力供給装置及び、当該電力供給装置から給電を受け付ける電力受給装置について説明する。本実施形態において、電力供給装置としてパーソナルコンピュータ(PC)を例示している。なお、電力供給装置は、電力受給装置に対して電力を供給可能な装置であればよく、例えば、スマートホン、タブレット端末、PDA、デジタルカメラ、ハードディスク(HDD)、電力供給装置に取り付け可能なオプション機器等の装置でもあってもよい。また、本実施形態において、電力受給装置として画像読み取り装置であるシングルファンクションスキャナ(SFS)を例示している。なお、電力供給装置は、電力供給装置から給電を受ける装置であればよく、例えば、プリンタ等の装置であってもよい。また、電力供給装置は、シングルファンクションの装置に限定されず、例えば、印刷機能と画像読み取り機能の両方を有しているマルチファンクションの装置であってもよい。
本実施形態では、電力受給装置は、電力供給装置からUSB(Universal Serial Bus)規格の通信ケーブル(以下、単に「USBケーブル」と表記)を介して電力供給を受けるバスパワー方式で駆動するものとする。
(システム構成)
図1(a)は、本実施形態のシステム構成図であり、本実施形態のシステムにおいて、電力受給装置であるSFS100が、USBケーブルを介して、電力供給装置であるPC120に接続されている。図1(a)には、SFS100を構成する主要なハードウェア(メイン制御部101、原稿読取部110及びUI部112)に加え、メイン制御部101の内部構成も示されている。なお、CPU102や、RAM103、ROM104等によって、SFS100のコンピュータが形成される。
メイン制御部101は、SFS100全体の動作を制御する。CPU102は、ROM104に記憶されたプログラムをRAM103に展開し、必要な時に読み出して実行することでメイン制御部101内の各部を制御する。RAM103は、CPU102の主記憶メモリであり、ワークエリアやROM104に記憶された各種プログラムを展開する為の一時記憶領域として用いられる。ROM104は、画像データ、各種プログラム及び各種設定情報を記憶する。また本実施形態ではROM104としてフラッシュストレージ等を想定しているが、ハードディスク等の補助記憶装置でもよい。なお、SFS100は、1つのCPU102が1つのメモリ(RAM103)を用いて後述するフローチャートに示す各処理を実行するものとするが、他の様態であっても構わない。例えば複数のCPUや複数のRAM、ROM及びストレージを協働させて後述するフローチャートに示す各処理を実行することもできる。また、ハードウェア回路を用いて一部の処理を実行するようにしてもよい。原稿読取部I/F107は、原稿読取部110とメイン制御部101とを接続するインタフェースである。原稿読取部110は、SFS100にセットされた原稿を光学的に走査してデジタル画像データを生成し、原稿読取部I/F107を介してメイン制御部101のRAM103に転送する。UI部I/F108は、UI部111とメイン制御部101とを接続するインタフェースである。UI部111には、タッチパネル機能を有する液晶ディスプレイや操作キーなどが備えられ、ユーザの指示を受け付ける受付部としても機能する。USB I/F109は、SFS100にUSB接続されたPC120との通信を制御する。例えば、PC120からUSBケーブル経由でスキャンの実行命令がSFS100に送られた場合、USB I/F109が命令信号を受け取り、RAM103に保存する。CPU102は、原稿読取部I/F107を介して原稿読取部110にスキャン動作を実行させ、取得できたデジタル画像データを一時的にRAM103に保存する。RAM103に保存されたデジタル画像データは、USB I/F109を介してPC120に転送される。CPU102は、デジタル画像データがPC120に転送されたことを確認すると、RAM103に保存されたデジタル画像データを削除する。全てのデジタル画像データの転送と削除が終了することで、PC120から依頼されたスキャン動作も終了する。画像処理部105は、スキャン動作によって得られたデジタル画像データに画像処理や補正が必要な場合に使用される。主に、RAM103に展開された所定のプログラムによる画像処理や補正では時間が掛かってしまうような処理を、ハード機能で処理する場合に用いられる。
図1(b)は、SFS100におけるスキャン動作に関わる各部の関係をより詳しく示したブロック図である。原稿読取部110は、センサ制御部110a、発光制御部110b、モータ制御部110cで構成される。センサ制御部110aはイメージセンサアレイ209の動作制御を、発光制御部110bはLED208の点灯制御を、モータ制御部110cはアクチュエータの主要部品であるモータの駆動制御を、それぞれ行う。原稿読取部I/F107は、A/D変換回路107aと原稿読取部制御回路107bとで構成される。A/D変換回路107aは、センサ制御部110aから入力されたアナログデータをデジタルデータに変換する。RAM103内には、スキャン画像データ保管領域103aおよび制御プログラム展開領域103bがある。
なお、本実施形態では、SFS100は、SFS100にUSB接続されたPC120から、USBパワーデリバリ規格に基づき、USBケーブル経由で電力の供給を受け付け可能である。この際、SFS100は、PC120に給電要求を送信し、当該給電要求に応じた電力をPC120から受給する。給電要求とは例えば、USBパワーデリバリで規定された形式の情報であり、給電装置に対して給電を要求するための情報である。なお、給電要求には、要求する電流の値や電圧の値といった、要求する給電に係る設定情報が含まれている。なお、給電要求の内容は、例えば、当該給電要求を送信する受電装置の機種や仕様に応じて定まる。そして、本実施形態では、SFS100は、自身の消費電力の状態に応じて、PC120に要求する電力の大きさを制御する。すなわち、SFS100は、自身の消費電力が小さい状態であれば、PC120に小さい電力を要求して小さい電力の供給をPC120から受け付ける。一方、SFS100は、自身の消費電力が大きい状態であれば、PC120に大きい電力を要求して大きい電力の供給をPC120から受け付ける。なお、PC120に要求可能な電力の大きさは、例えば、電力の供給に用いているインタフェースの規格や、PC120やSFS100の仕様に基づいて定まる。
(SFSの概要)
図2(a)は、SFS100の外観図である。原稿台201は、ユーザがスキャン対象の原稿を設置する場所である。原稿台カバー202は、原稿を押さえて原稿台201に固定する圧板であり、外光の影響を軽減する等の役割を持つ。白色シート203は、原稿以外の部分を白画像として形成するために原稿台カバー202に装着されている。
図2(b)は、SFS100の内部構造を示した断面図である。図2(b)に示すとおり、SFS100の内部には、コンタクトイメージセンサ(CIS)ユニット204が存在し、不図示のアクチュエータによって一方向に移動するように構成されている。コンタクトガラス205は、スキャナセンサと原稿206間の距離を一定に保つ働きを有する。ユーザは、原稿台201に設置されたヒンジ207を支点として原稿台カバー202を持ち上げることができる。原稿台カバー202を持ち上げると、原稿台201に原稿をセットすることができる。LED208は、発光部材であり、光を発生して原稿206を照らす。イメージセンサアレイ209は、光電変換により画像信号を発生する。ロッドレンズアレイ210は、原稿206から反射された光をイメージセンサアレイ209に導く。LED208、イメージセンサアレイ209、ロッドレンズアレイ210は、CISユニット204の構成要素である。イメージセンサアレイ209は、複数個のセンサで構成され、それぞれの出力はA/D変換される。ホームポジション210は、動作待機中におけるCISユニット204の基準位置である。基準位置マーク211は、原稿の副走査方向の位置を制御する際の基準位置を検出するためのマークである。
図2(c)は、SFS100の真上からの俯瞰図であり、スキャン動作を実行中のある一瞬の状態(CISユニット204が待機位置ではない状態)を示している。イメージセンサアレイ209は、光電変換を行うセンサが、一次元に並んだ構成となっている。本明細書では、このセンサの並んでいる方向を「センサの主走査方向」とする。そして、主走査方向1ラインの出力はRAM103に保存される。
(SFSのソフトウェア構成)
次に、SFS100のソフトウェア構成について説明する。図3は、上述した様々なハードウェアの制御プログラムの詳細を示す図である。制御プログラムは、アプリケーション300、ハードウェア制御310、オペレーティングシステム320の3つのブロックに分かれている。
オペレーティングシステム320は、メイン制御部101で制御プログラムを実行するための基礎的な機能を提供する。ハードウェア制御310は、ハードウェアデバイスとのI/Fを制御するソフトウェア群である。そしてハードウェア制御310は、原稿読取部I/F107を制御する原稿読取制御モジュール311、USB I/F109を制御するUSB制御モジュール312、UI部I/F108を制御するUI制御モジュール313などで構成される。アプリケーション300は、ハードウェア制御310を介して各デバイスを動作させ、SFS100がユーザに提供する各種機能を実現する。例えば、USB制御モジュール312が入力信号を解析した結果、それがスキャンの実行命令であったとする。この場合、まず、機能管理アプリケーション301によって、スキャンジョブを実行するジョブ管理アプリケーション302が実行される。そして、ジョブ管理アプリケーション302は、ハードウェア制御310の原稿読取制御モジュール311を用いて、原稿読取部110にスキャン動作を実行させ、それによって得られたデジタル画像データをRAM103に保存する。保存に際して何らかの画像処理や補正が必要な場合は、原稿読取制御モジュール311は、画像処理部105を用いて必要な処理を実行する。こうしてRAM103に蓄積されたデジタル画像データは、その後、USB制御モジュール312を介してPC120に転送される。このように各モジュールが連動することで、SFS100の各機能が実現される。
ここで、SFS100におけるスキャン動作を時系列に沿って、さらに詳しく説明する。
スキャン動作の対象範囲が指定されると、まず、原稿読取制御モジュール301は、イメージセンサアレイ209における主走査方向のスキャン動作範囲を指定する。これにより、イメージセンサアレイ209の出力のうち、どの範囲がスキャン画像に使用されるのかが決まる。また、原稿読取制御モジュール311は、CISユニット204の駆動方向(副走査方向)のスキャン動作範囲を指定する。これにより、CISユニット204が駆動方向のうちどれだけ移動しながら出力をとるのかが決まる。原稿読取部110は、原稿読取部I/F107を介して原稿読取制御モジュール311から読取指示を受けると、LED208を点灯し、CISユニット204を移動させながらコンタクトガラス205にセットされた原稿206を走査する。そして、原稿読取制御モジュール311は、入射光をR(赤)、G(緑)、B(青)と変化させて各色の出力を取り、得られた色毎の出力を合成することでカラーのデジタル画像データを取得する。そのため、スキャン画像の取得中には点灯色がRからGへ、GからBへと切り替わる。この際、原稿からの反射光はロッドレンズアレイ210を介してイメージセンサアレイ209へ導かれる。原稿からの反射光がイメージセンサアレイ209に入射して各色の出力が得られると、原稿読取制御モジュール311は、これをRAM103に保存する。こうして、原稿上の画像を光学的に読み取ったデジタル画像データが生成される。原稿206のスキャンが完了すると、原稿読取制御モジュール311は、次の原稿のスキャンに向けて、CISユニット204を待機位置に移動させる。以上が、スキャン動作の一連の流れである。
(USBの結線仕様)
USBには転送速度やコネクタ形状が異なる様々な種類が存在する。図4は、マイクロ(ミニ)USBにおける結線仕様を示す図である。1番ピン(1p)はVbusと呼ばれ+5Vの電位を持ち、5番ピン(5p)はグランドである。これら2つのピンにより、PC120からSFS100に対して電力供給がなされる。2番ピン(2p)のD-、3番ピン(3p)のD+はデータの送受信のための信号線である。これら2つの信号線の差動により、信号の伝送を行う。4番ピン(4p)は、上記4つのピンの機能以外の目的で使用される。
(供給電力低下時の対処)
例えば、PC120との接続に用いられているインタフェースの規格によっては、SFS100がスキャン処理を実行するために必要な電力が供給されないことがある。また、例えば、PC120にエラーが発生した等の理由により、SFS100に供給される電力が、徐々に低下してゆくことがある。そのようにしてSFS100に対してPC120から適切な大きさの電力が供給されなかった場合の対処について説明する。
図5は、本実施形態に係る、PC120からの供給電力が低下した場合のSFS100における対処の詳細を示したフローチャートである。図5のフローチャートにおいて示される一連の処理は、CPU102が、ROM104に格納された所定のプログラムを読み出し、RAM103をワークエリアとして実行することで実現される。なお、各処理の冒頭における記号「S」はステップを意味する。また、本フローチャートの処理は、スキャンの実行命令が行われたことに基づいて開始される。
スキャン指示が行われたことに基づいてスキャン処理が開始されると、S501では、USB端子の電圧が所定の閾値未満か否かが判定される。USB端子の電圧は、USBケーブルを介してPC120から供給される電源電圧に相当し、具体的には前述の図4に示した1番ピンと5番ピンとの電位差に相当する。所定の閾値が例えば4.3Vであれば、USB端子の電圧が4.0Vであると、USB端子の電圧が所定の閾値未満と判定される。本判定の結果がYESであれば、S502に進み、本判定の結果がNOであれば、S505に進む。
S502では、モータが駆動中か否かが判定される。このモータは、例えばCISユニット204を移動させるアクチュエータ内のモータであり、前述のモータ制御部110cの状態管理によって判定可能である。判定の結果、モータが駆動中であればS504に進み、駆動中でなければS504に進む。
S503では、モータ制御部110cによってモータを停止する処理が実行される。この際、急に停止すると画像読取部110を構成する各部品にダメージを与えるおそれがあるため、スローダウン停止することが望ましい。
S504では、メイン制御部101によって、エラー処理が実行される。具体的には、まず、エラーメッセージをUI部111に表示する等のエラー通知処理を行い、続いて昇圧回路や充電回路といった主要回路の動作を停止させて、原稿読取部110や画像処理部105などへの電源供給を停止する処理が実行される。エラー処理が完了した時点で、SFS100の状態が、消費電力の低い状態(動作モード)に移行させられ、SFS100の消費電力は大幅に低減されることになる。すなわち、SFS100がPC120に要求する電力が低減されることになる。その後、本フローチャートの処理が終了する。USB端子の電圧が所定の閾値未満でないと判定された場合の処理について説明する。
S505では、スキャン処理が終了したか否かが判定される。なお、本実施形態におけるスキャン処理の終了とは、具体的には、CISユニット204によって原稿206を走査した後、CISユニット204を待機位置に移動させる処理の終了を指す。本判定の結果がYESであれば、S506に進み、本判定の結果がNOであれば、S501に戻る。
S506では、モータ制御部110cによってモータを停止する処理が実行される。本処理は、S503と同様である。その後、本フローチャートの処理が終了する。
以上が、本実施形態における、PC120からの供給電力が低下した場合のSFS100における対処法である。なお、本実施形態は画像読み取り装置に限定されるものではなく、外部の装置からインタフェースを介して供給される電力で駆動する電子機器に対して幅広く適用可能である。そのため例えば、電力の供給を受け付けるためのインタフェースは、USBに代えて例えばIEEE1394など他の通信規格でもよい。
以上のとおり本実施形態によれば、PC120から供給される電力が小さいことをSFS100が検知した場合に、SFS100が実行しているスキャン処理を停止して消費電力を低減させる。これにより、PC120から供給される電力が小さい場合に、消費電力の高い状態でSFS100が駆動し続けることを抑制できる。ひいては、PC120が少ない電力しかSFS100に供給できない状態であるにもかかわらず、消費電力の高い状態でSFS100が駆動し続けることによりPC120に要求される電力が大きくなり、PC120に負荷が与えられてしまうことを抑制できる。
なお、上述の例では、S501の閾値判定処理に基づくPC120からの供給電力を監視する処理が、スキャン処理が開始されてからスキャン処理が終了するまで繰り返し行われる形態を説明したが、このような形態に限定されない。例えば、PC120からの供給電力を監視する処理が、SFS100がPC120からの供給電力による駆動を開始してから、SFS100がPC120からの供給電力による駆動を終了するまで繰り返し行われてもよい。
実施形態2
実施形態1では、PC120から供給される電力が小さいことをSFS100が検知した場合に、SFS100の動作を停止して消費電力を低減させていた。続いて、動作全体を停止させるのに代えて、動作モードを変更することで消費電力を低減させる態様を、実施形態2として説明する。なお、実施形態1と共通する内容については説明を省略ないしは簡略化し、以下では差異点である、供給電力低下時の対処法を中心に説明を行うものとする。
図6は、本実施形態に係る、PC120からの供給電力が低下した場合のSFS100における対処の詳細を示したフローチャートである。本実施形態のSFS100は、その動作モードとして、ノーマルスキャンモードと低電力モードとを備える。ノーマルスキャンモードは、低電力スキャンモードよりも消費電力が高いが、スキャン処理の速度がより高速であるという特徴がある。そして、低電力スキャンモードは、スキャン処理の速度はノーマルスキャンモードよりも劣るが、消費電力が低いというメリットがある。以下、これを前提として、図6のフローに沿って説明する。図6のフローチャートにおいて示される一連の処理は、CPU102が、ROM104に格納された所定のプログラムを読み出し、RAM103をワークエリアとして実行することで実現される。また、本フローチャートの処理は、スキャン指示が行われたことに基づいて開始される。
S601では、適用する動作モードとして、ノーマルスキャンモードが設定される。その際、ノーマルスキャンモードに適した電気的、ソフトウェア的設定が併せてなされる。続くS602では、ノーマルスキャンモードによるスキャン処理が開始される。
S603では、USB端子の電圧が所定の閾値未満か否かが判定される。この判定処理は、実施形態1の図5のフローにおけるS501の処理と同じである。本判定の結果がYESであれば、S605に進み、本判定の結果がNOであれば、S604に進む。
S604では、スキャン処理が終了したか否かが判定される。この判定処理は、実施形態1の図5のフローにおけるS505の処理と同じである。本判定の結果がYESであればS605に進み、本判定の結果がNOであればS604に進む。
S605では、モータ制御部110cによってモータを停止する処理が実行される。続くS606では、動作モードの設定が変更される。具体的には、ノーマルスキャンモードから低電力スキャンモードへと変更される。この際、低電力スキャンモードに適した電気的、ソフトウェア的設定、例えば、モータの駆動速度を低くする設定変更がなされる。これにより、スキャン処理の速度は遅くなるが、消費電力を抑えることができる。すなわち、スキャン処理が継続されるが、SFS100がPC120に要求する電力が低減されることになる。なお、S605の処理を省略し、モータを停止することなく減速させて、動作モードの設定が変更されてもよい。
S607では、停止していたスキャン処理が、S606における設定変更後の低電力スキャンモードにて再開される。そして、S608では、上述のS604と同様、CISユニット204が目標位置に到達したかどうかが判定される。CISユニット204が目標位置に到達していれば、S609に進んでモータ停止処理を実行し、本フローを終了する。一方、CISユニット204が目標位置に到達していなければ、スキャン処理が完了するまで本ステップを繰り返す。
以上が、本実施形態における、PC120からの供給電力が低下した場合のSFS100における対処法である。以上のとおり本実施形態によれば、PC120から供給される電力が小さいことをSFS100が検知した場合に、SFS100における動作モードを変更して消費電力を低減させる。これにより、PC120から供給される電力が小さい場合に、消費電力の高い状態でSFS100が駆動し続けることを抑制できる。ひいては、PC120が少ない電力しかSFS100に供給できない状態であるにもかかわらず、消費電力の高い状態でSFS100が駆動し続けることによりPC120に要求される電力が大きくなり、PC120に負荷が与えられてしまうことを抑制できる。
<変形例>
上述の例では、モータの駆動速度の異なる2種類の動作モードを切り換えることで、消費電力を抑えるように制御しているが、これに限定されない。
例えば、LED208の点灯時間が異なる2種類のスキャンモードを切り換えることで、消費電力を抑制してもよい。LED208の点灯時間とは具体的には、1ラインを読み取る毎のLED208の点灯時間である。LED208の点灯時間が長いスキャンモードは、読み取った画像をアナログ信号からデジタル信号に変換するときのダイナミックレンジが広いというメリットがある反面、消費電力が高くなる。そこで、通常時はLED208の点灯時間が長いスキャンモードが設定されるようにし、USB端子の電圧について所定値以上の低下が検出された場合に、LED208の点灯時間を短くしたスキャンモードに設定を変更するようにする。これにより消費電力を抑えることができる。ただし、LED208の点灯時間を短くすると、その分だけダイナミックレンジが狭くなってしまう。そこで、この場合は、読み取った画像に対するシェーディング補正の設定も併せて変更するのが望ましい。
また、スキャンモードを変更する例を挙げて説明したが、例えば動作クロックの周波数を下げることで消費電力を抑えるようにしてもよい。この手法の場合、画像読み取り装置以外の電子機器にも幅広く適用可能である。なお、電子機器において動作クロックの周波数を下げることで消費電力量を抑えられることは周知技術であるので、詳しい説明は省く。
以上のとおり本実施形態によれば、ホスト装置からバスパワー方式で電力供給を受ける電子機器側で供給電圧の低下を検知した場合に、消費電力が低減するように動作モード等の設定を変更する。これにより、実施形態1と同様、電力供給を行う側のホスト装置において過負荷となることを防ぐことができる。
実施形態3
前述のとおりUSB規格には転送速度の異なる複数の規格が存在し、それぞれ給電能力も異なる。具体的には、USB2.0の規格では給電可能な電力における電流の最大値が500mAであるのに対し、USB3.0の規格では最大で900mAの電流の電力供給が可能である。そこで、接続インタフェースが給電能力の高い上位規格なのか給電能力の低い下位規格なのかに応じて、バスパワー方式で給電を受ける側の電子機器における動作モードを切り替える態様を、実施形態3として説明する。本実施形態においても、図1等で示したSFS100とPC120とで構成されるシステムを前提として説明を行い、実施形態1及び2と共通する内容については説明を省略ないしは簡略化し、以下では差異点を中心に説明を行うこととする。
(USBの結線仕様)
図7(a)はPC120側のUSBコネクタ701がUSB3.0に対応している場合の結線仕様、同(b)はPC120側のUSBコネクタ711がUSB2.0に対応している場合の結線仕様である。両図において、702及び712はUSBケーブルを示し、703及び713はSFS100側のUSBコネクタを示している。
図7(a)で示すピン配置によれば、1番ピン(1p)はVbusである。2番ピン(2p)は、USB2.0差動信号D-である。3番ピン(3p)は、USB2.0差動信号D+である。4番ピン(4p)はGNDである。5番ピン(5p)はUSB3.0信号送信線(-)である。6番ピン(6p)は、USB3.0信号送信線(+)である。7番ピン(7p)はGND(接地電位)である。8番ピン(8p)はUSB3.0信号受信線(-)である。9番ピン(9p)はUSB3.0信号受信線(+)である。いま、PC120側のUSBコネクタ701はUSB3.0に対応したスタンダードAを採用し、SFS100側のUSBコネクタ703はミニまたはマイクロBを採用している。このように、USBケーブル702の両端のコネクタのうち、電力供給側のコネクタはUSB3.0規格に対応し、電力受給側のコネクタはUSB2.0規格に対応するということが起こり得る。本実施形態では、SFS100側のコネクタ703における4番ピン(4p)をUSB検出ポートとして使用する。そして、USBケーブル702のPC120側の1番ピン、2番ピン、3番ピン、4番ピン、7番ピンが、装置100側の1番ピン、2番ピン、3ピン番、5番ピン、4番ピンと接続するように配線される。
図7(b)で示すピン配置によれば、1番ピン(1p)はVbusである。2番ピン(2p)はUSB2.0差動信号D-である。3番ピン(3p)はUSB2.0差動信号D+である。2番ピンと3番ピンは通信用端子である。4番ピン(4p)はGNDである。PC120側のUSBコネクタ711は、USB2.0規格のスタンダードAを採用している。USBケーブルとSFS100側のUSBコネクタは、前述の図7(a)と同様である。
図7(a)及び図7(b)における結線仕様において重要な点は、SFS100側のUSBコネクタ703の4番ピンが、PC120側の7番ピンに接続されていることである。USB3.0に対応したホスト装置にSFS100が接続された場合、USBケーブル702のホスト装置側の7番ピンはGNDとなる。一方、USB2.0に対応したホスト装置にSFS100が接続された場合は、USBケーブル702のホスト装置側の7番ピンはオープンとなる。よって、SFS100側の4番ピンに印加される電圧を確認することで、USB3.0(上位規格)とUSB2.0(下位規格)のどちらに接続されているかを判別(判定)することができる。具体的には、SFS100側の4番ピンに印加される電圧が閾値を超えるか否かや、SFS100側の4番ピンに印加される電圧が所定の値か否かを判定することで、USB3.0とUSB2.0のどちらに接続されているかを判別することができる。このように、本実施形態では、ホスト装置から電力供給を受ける電子機器側USBコネクタの4番ピンを、USB規格検出ポートとして使用する。なお、結線仕様は上述の例に限定されるものではなく、例えば特許文献1に開示されるように、同様の目的を達成できればよい。
上述のようにして、SFS100は、PC120との接続に利用されている規格を判定可能である。そして、SFS100は、PC120とUSB2.0の規格で接続していると判定した場合には、自身の最大消費電力に対応する電流が500mA以下となるような動作モードで動作する。すなわち、SFS100は、PC120に対して最大で500mAに対応する電力を要求し、PC120から最大で500mAに対応する電力の供給を受け付ける。また、SFS100は、PC120とUSB3.0の規格で接続していると判定した場合には、自身の最大消費電力に対応する電流が900mA以下となるような動作モードで動作する。すなわち、SFS100は、PC120に対して900mAの電力を要求し、PC120から最大で900mAに対応する電力の供給を受け付ける。しかしながら、PC120との接続に利用されているUSBケーブルによっては、SFS100は、上述の判定を正確に実行できないことがある。具体的にはPC120との接続に利用されているUSBケーブルが、図7によって説明したようなピン配置ではないケーブルである場合、SFS100は、上述の判定を正確に実行できないことがある。
すなわち、PC120との接続に利用されているUSBケーブルが、図7によって説明したようなピン配置ではないケーブルである場合、SFS100は、PC120との接続に利用されている規格を誤判定し得る。そして、PC120との接続に利用されている規格を誤判定してしまった場合、例えば、実際にはPC120とUSB2.0の規格で接続しているににもかかわらず、PC120から900mAに対応する電力の供給を受け付けるように動作してしまうことがある。このような状況では、PC120には900mAの電力を安定して供給することができないにもかかわらず、PC120に対して900mAの電力が要求されてしまい、PC120に過負荷が生じてしまうという課題がある。
そこで、本実施形態では、PC120との接続に利用されている規格が誤判定された場合にも、PC120に過負荷が生じてしまうことを抑制する形態について説明する。
図8は、本実施形態に係る、PC120からの供給電力が低下した場合のSFS100における対処の詳細を示したフローチャートである。本実施形態のSFS100は、接続中のUSB規格がUSB3.0であるのか、USB2.0であるのかに応じて異なる動作モードを設定する。そして、USB3.0のときにだけUSB端子の電圧監視を行い、一定以上の電圧低下が検出された場合には、使用されているUSBケーブルが対応外であることをユーザに通知する制御を行う。以下、図8のフローに沿って詳しく説明する。
処理開始直後のS801では、上述のとおり、USB規格検出ポートとしての特定ピンに印加されている電位に基づき、接続中のUSB規格が判別される。USB規格がUSB2.0であればS802に進む。一方、USB規格がUSB3.0であればS803に進む。
S803では、PC120の給電能力が900mAであることに対応するべく、SFS100を、PC120に対して900mAに対応する電力を要求するモードとして動作させる。言い換えれば、SFS100を、最大消費電力が900mAに対応する電力であり、PC120から最大で900mAに対応する電力の供給を受け付けるモードとして動作させる。また、SFS100の動作モードをノーマルモードに設定して、S804に進む。
S804では、USB端子の電圧が所定の閾値未満か否かが判定される。本処理は、S501と同様である。本判定の結果がYESであればS805に進み、SFS100の動作モードが移行させられ、本判定の結果がNOであればS808に進み、SFS100の動作モードが維持される。
S805では、モータが駆動中か否かが判定される。本処理は、S502と同様である。本判定の結果がYESであればS806に進み、本判定の結果がNOであれば、S807に進む。
S806では、モータ制御部110cによってモータを停止する処理が実行される。本処理は、S503と同様である。
S807では、メイン制御部101によって、エラー処理が実行される。本処理は、S504と同様である。なお、USBタイプがUSB3.0と判定されたにも関わらず、USB端子の電圧低下が見られるということは、USBタイプの判別が正しくなされなかった可能性がある。上述したように、このような現象が起きる原因として、例えば上述の図7(a)及び(b)で示す結線仕様のUSBケーブルの使用を前提としてSFS100が設計されているにも関わらず、異なる結線仕様のUSBケーブルが使用されるケースが考えられる。そこで、本実施形態におけるエラー処理では、使用中のUSBケーブルの異常を通知するメッセージ表示などを併せて行なう。このようなエラー処理が完了した後、本処理を終了する。
USB端子の電圧が所定の閾値未満でないと判定された場合の処理について説明する。S808では、スキャン処理が終了したか否かが判定される。本処理は、S505と同様である。本判定の結果がYESであればS809に進み、本判定の結果がNOであれば、S801に戻る。なお、本判定の結果がNOである場合にS804に戻ってもよい。
S809では、モータ制御部110cによってモータを停止する処理が実行される。本処理は、S503と同様である。その後、本フローチャートの処理が終了する。
USB規格がUSB2.0であると判定された場合の処理について説明する。S802では、PC120の給電能力が500mAであることに対応するべく、SFS100を、PC120に対して最大で500mAの電力を要求するモードとして動作させる。言い換えれば、SFS100を、最大消費電力が500mAに対応する電力であり、PC120から最大で500mAに対応する電力の供給を受け付けるモードとして動作させる。また、SFS100の動作モードを低電力モードに設定した後、S810に進む。低電力モード時の具体的な動作内容については、スキャン処理を低速にするなど実施形態1で既に述べたとおりであり説明を省く。なお、このとき設定されるSFS100の動作モードは、PC120の給電能力が500mAであることに対応する動作モードであればよく、低電力モードでなくともよい。少なくともPC120に対して要求される電力が、USB2.0に対応する電力となればよい。
S810では、スキャン処理が終了したか否かが判定される。本処理は、S505と同様である。本判定の結果がYESであればS811に進み、本判定の結果がNOであればS801に戻る。なお、本判定の結果がNOである場合にS810を再び実行してもよい。
S811では、モータ制御部110cによってモータを停止する処理が実行される。本処理は、S503と同様である。その後、本フローチャートの処理が終了する。
以上が、本実施形態における、PC120からの供給電力が低下した場合のSFS100における対処法である。
本実施形態の場合、実施形態1及び2と同様、電力供給を行う側のホスト装置において過負荷となることを防ぐことができるのに加え、インタフェースケーブルの結線仕様が正規でない場合にその交換をユーザに促すことができる。
なお、本実施形態において、USB端子の電圧が所定の閾値未満である場合に、SFS100が実行しているスキャン処理を停止させる形態を説明したが、この形態に限定されない。前述の実施形態2において説明したように、SFS100の動作モードを変更して、スキャン処理が継続されてもよい。またその場合、USB規格がUSB2.0である場合の動作モードの消費電力や当該モードの制御と、USB規格がUSB3.0であり且つUSB端子の電圧が所定の閾値未満である場合の動作モードの消費電力や当該モードの制御が異なっていてもよい。少なくとも両者の動作モードの消費電力が、USB規格がUSB3.0であり且つUSB端子の電圧が所定の閾値未満でない場合の動作モードの消費電力より小さければよい。
100 SFS
101 メイン制御部
109 USB I/F
120 PC

Claims (11)

  1. 電力受給装置であって、
    前記電力受給装置の消費電力に基づく大きさの電力の供給を前記電力受給装置の外部の電力供給装置から所定のインタフェースを介して受け付ける受け付け手段と、
    前記電力供給装置から供給される電力が、所定の値未満である場合、前記電力受給装置の状態を、第1の状態から、前記第1の状態よりも消費電力が小さい第2の状態に移行させる移行手段と、
    前記電力供給装置からの電力の供給に用いられている規格が、第1の規格と前記第1の規格より供給可能な電力の値が小さい第2の規格のいずれであるかを判定するための判定処理を実行する判定手段と、
    前記判定手段によって前記電力供給装置からの電力の供給に用いられている規格が前記第1の規格と判定された場合、前記電力受給装置を、前記第1の状態で動作させ、前記判定手段によって前記電力供給装置からの電力の供給に用いられている規格が前記第2の規格と判定された場合、前記電力受給装置を、前記第1の状態より消費電力が低い状態で動作させる制御手段と、
    前記電力供給装置からの電力の供給に用いられている規格が前記第1の規格と判定された場合、前記電力供給装置から供給される電力が、前記所定の値未満であるか否かを判定するための電力判定処理を実行する電力判定手段と、
    を有し、
    前記制御手段は、前記電力判定手段によって前記電力供給装置から供給される電力が、前記所定の値未満であると判定された場合、前記電力受給装置の状態を、前記第1の状態から、前記第2の状態に移行させ、前記電力判定手段によって前記電力供給装置から供給される電力が、前記所定の値未満でないと判定された場合、前記電力受給装置の状態を、前記第1の状態で維持する、
    ことを特徴とする電力受給装置。
  2. 前記第1の状態は、原稿の読み取りを行う読み取り部を移動させている状態であり、前記第2の状態は、前記読み取り部を移動させない状態であることを特徴とする請求項1に記載の電力受給装置。
  3. 前記第1の状態は、原稿の読み取りを行う読み取り部を第1の速度で移動させている状態であり、前記第2の状態は、前記読み取り部を前記第1の速度より遅い第2の速度で移動させている状態であることを特徴とする請求項1に記載の電力受給装置。
  4. 前記第1の状態は、原稿の読み取りを行う読み取り部の1ラインの読み取り毎の点灯時間が第1の長さである状態であり、前記第2の状態は、前記読み取り部の1ラインの読み取り毎の点灯時間が前記第1の長さより短い第2の長さである状態であることを特徴とする請求項1に記載の電力受給装置。
  5. 前記電力判定処理において、前記電力受給装置が備え、前記電力供給装置との接続に用いられているインタフェースのコネクタに含まれる所定のピンに印加される電圧に基づいて、前記電力供給装置から供給される電力が、前記所定の値未満であるか否かが判定されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電力受給装置。
  6. 前記第1の規格は、Universal Serial Bus 3.0規格であり、前記第2の規格は、Universal Serial Bus 2.0規格であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の電力受給装置。
  7. 前記電力供給装置から供給される電力が、前記所定の値未満である場合、ユーザに通知を行う通知手段を更に有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の電力受給装置。
  8. 前記所定のインタフェースは、Universal Serial Busであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の電力受給装置。
  9. 原稿の読み取りを行う読み取り部を移動させることによって、前記原稿に基づく画像データを取得する取得手段をさらに有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の電力受給装置。
  10. 電力受給装置の制御方法であって、
    前記電力受給装置の消費電力に基づく大きさの電力の供給を前記電力受給装置の外部の電力供給装置から所定のインタフェースを介して受け付ける受け付けステップと、
    前記電力供給装置から供給される電力が、所定の値未満である場合、前記電力受給装置の状態を、第1の状態から、前記第1の状態よりも消費電力が小さい第2の状態に移行させる移行ステップと、
    前記電力供給装置からの電力の供給に用いられている規格が、第1の規格と前記第1の規格より供給可能な電力の値が小さい第2の規格のいずれであるかを判定する第1判定ステップと、
    前記第1判定ステップにて前記電力供給装置からの電力の供給に用いられている規格が前記第1の規格と判定された場合、前記電力受給装置を、前記第1の状態で動作させ、前記第1判定ステップにて前記電力供給装置からの電力の供給に用いられている規格が前記第2の規格と判定された場合、前記電力受給装置を、前記第1の状態より消費電力が低い状態で動作させる制御ステップと、
    前記電力供給装置からの電力の供給に用いられている規格が前記第1の規格と判定された場合、前記電力供給装置から供給される電力が、前記所定の値未満であるか否かを判定する第2判定ステップと、
    を有し、
    前記制御ステップでは、前記第2判定ステップにて前記電力供給装置から供給される電力が、前記所定の値未満であると判定された場合、前記電力受給装置の状態を、前記第1の状態から、前記第2の状態に移行させ、前記第2判定ステップにて前記電力供給装置から供給される電力が、前記所定の値未満でないと判定された場合、前記電力受給装置の状態を、前記第1の状態で維持する、
    ことを特徴とする電制御方法。
  11. 電力受給装置のコンピュータに、
    前記電力受給装置の消費電力に基づく大きさの電力の供給を前記電力受給装置の外部の電力供給装置から所定のインタフェースを介して受け付ける受け付けステップと、
    前記電力供給装置から供給される電力が、所定の値未満である場合、前記電力受給装置の状態を、第1の状態から、前記第1の状態よりも消費電力が小さい第2の状態に移行させる移行ステップと、
    前記電力供給装置からの電力の供給に用いられている規格が、第1の規格と前記第1の規格より供給可能な電力の値が小さい第2の規格のいずれであるかを判定する第1判定ステップと、
    前記第1判定ステップにて前記電力供給装置からの電力の供給に用いられている規格が前記第1の規格と判定された場合、前記電力受給装置を、前記第1の状態で動作させ、前記第1判定ステップにて前記電力供給装置からの電力の供給に用いられている規格が前記第2の規格と判定された場合、前記電力受給装置を、前記第1の状態より消費電力が低い状態で動作させる制御ステップと、
    前記電力供給装置からの電力の供給に用いられている規格が前記第1の規格と判定された場合、前記電力供給装置から供給される電力が、前記所定の値未満であるか否かを判定する第2判定ステップと、
    を実行させ、
    前記制御ステップでは、前記第2判定ステップにて前記電力供給装置から供給される電力が、前記所定の値未満であると判定された場合、前記電力受給装置の状態を、前記第1の状態から、前記第2の状態に移行させ、前記第2判定ステップにて前記電力供給装置から供給される電力が、前記所定の値未満でないと判定された場合、前記電力受給装置の状態を、前記第1の状態で維持する、
    ことを特徴とするプログラム。
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