JP7207993B2 - 情報処理装置およびその制御方法、ならびにプログラム - Google Patents

情報処理装置およびその制御方法、ならびにプログラム Download PDF

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Description

本発明は、情報処理装置およびその制御方法、ならびにプログラムに関する。
コピー処理、プリント処理、及びFAX処理等の各処理を実行する情報処理装置としてのMFPが知られている。MFP(Multi Function Peripheral)等の情報処理装置は装置の電源オン、オフを切り替えるための電源スイッチを備え、ユーザが当該電源スイッチを操作することで装置への電源供給の開始および停止がなされる。
特許文献1では、電源スイッチ35とDCDCコンバータが同一の電源ライン上に配置されている。電源スイッチ35がオンの場合、ACアダプタ2から電源スイッチ35を介してDCDCコンバータ31に電力が供給される。一方で、電源スイッチがオフの場合、ACアダプタ2から電源スイッチ35には電力が供給されるが、DCDCコンバータ31への電力の供給は停止される。
特開2012-115995号公報
上記のような電源スイッチでは、オン、オフの切り替え動作を保証するために最小負荷電流が定められており、電源スイッチをオンしたときに最小負荷電流が流れるよう電源オフの状態でも電力供給を行うことが必要である。
しかしながら、特許文献1のように電源スイッチとDCDCコンバータを同一の電源ライン上に配置すると、装置の電源状態に関わらず常に、装置に供給される全ての電流が電源スイッチに流れ込むこととなる。装置に供給される電圧は高電圧である場合が多く、電源スイッチに高電圧の電源が多く流れ込むことで電源スイッチによる電力の消費量が多くなってしまう。
本発明は、上記の課題を鑑み、装置の電源状態に応じて、電源スイッチに供給される電圧を替え、電源スイッチによる電力の消費を抑制することを目的とする。
本発明に記載の情報処理装置は、交流電源を第1の電圧の直流電源に変換する第1の変換手段と、ユーザにより操作される前記情報処理装置の電源スイッチと、前記電源スイッチがオフからオンに切り替えられたことに基づき供給が開始される前記第1の電圧の直流電源を前記第1の電圧より低い第2の電圧の直流電源に変換する第2の変換手段と、を有し、前記電源スイッチは、前記第2の変換手段が前記第2の電圧の直流電源を出力していない状態で、前記第1の変換手段が出力する前記第1の電圧の直流電源が供給され、前記第2の変換手段が前記第2の電圧の直流電源を出力している状態で、前記電源スイッチに前記第2の変換手段が出力する前記第2の電圧の直流電源が供給されることを特徴とする情報処理装置。
本発明によれば、上記の課題を鑑み、装置の電源状態に応じて、電源スイッチに供給される電圧を替え、電源スイッチによる電力の消費を抑制することができる。
本実施例における情報処理装置の概略の一例の図である。 本実施例におけるコントローラ部101の内部構成の一例を示すブロック図である。 本実施例における電源スイッチ電力供給部203とコントローラ電力供給部201の内部構成の一例を示すブロック図である。 本実施例における情報処理装置の起動時の電源スイッチ供給部203とコントローラ電力供給部201の動作を示すタイミングチャートである。 本実施例における情報処理装置の電源オフ時の電源スイッチ供給部203とコントローラ電力供給部201の動作を示すタイミングチャートである。
(実施例)
以下、図面を参照しながら本実施例を詳述する。以下の実施例では、情報処理装置としてMFPを例に説明する。ただし、情報処理装置はMFPに限らず、SFPやPC等の情報処理装置であってもよい。
図1は、本実施例におけるMFP100の構成の一例を示す概略図である。
図1において、MFP100は、コントローラ部101、ACプラグ102、電源部103、電源スイッチ104、操作部105、及び電力供給部106を備える。また、MFP100は、スキャナ部107、プリンタ部108を備える。コントローラ部101は、電源部103、電源スイッチ104、操作部105、電力供給部106、スキャナ部107、プリンタ部108とそれぞれ接続されている。ACプラグ102は電源部103と接続されている。
MFP100はスキャン処理、印刷処理等の各処理を実行可能である。コントローラ部101はMFP100全体を統括的に制御する。ACプラグ102は電源としての外部コンセントに差し込まれる。外部コンセントからACプラグ102を介して電源部103に商用交流電源が供給される。電源部103は外部コンセントから供給された交流電源を直流電源に変換し、コントローラ部101及び電力供給部106に電力を供給する。電源スイッチ104はユーザがMFP100の起動及び停止を制御するためのスイッチである。電源スイッチ104は、物理的にMFP100の起動及び停止のいずれかを示す状態を保持するシーソースイッチ等で構成される。なお、本実施例では、電源スイッチ104と操作部105にはコントローラ部101を介して電力が供給される。
電源スイッチ104はMFP100が起動状態(オン状態)であるか、停止状態(オフ状態)であるかをコントローラ部101に通知する。操作部105は図示しない表示部及び操作キーを備え、ユーザから入力された各処理の実行の指示を受け付ける。スキャナ部107は図示しない原稿台に配置された原稿を読み取って画像データを生成する。プリンタ部108はスキャナ部107で生成された画像データ等に基づいて用紙に印刷を行う。電力供給部106は電源部103から供給された電源をスキャナ部107、プリンタ部108にそれぞれ供給する。電力供給部106がプリンタ部108、スキャナ部107に電力を供給するか否かはコントローラ部101のCPU204により制御される。
図2は、図1におけるコントローラ部101の内部構成を概略的に示すブロック図である。
図2において、コントローラ部101はコントローラ電力供給部201、電圧変換部202、電源スイッチ電力供給部203、CPU204、メモリ205、HDD206、及び画像処理部207を備える。
コントローラ電力供給部201は、電源スイッチ104の状態を監視し電源スイッチがオフ状態からオン状態に変わったことに従って、電源部103から供給される直流電源を電圧変換部202に供給する。電源部103から電圧変換部202に直流電源が供給されることで、CPU204は起動プログラムの実行を開始し、MFP100の起動処理を実行する。上記のようにコントローラ電力供給部201はCPUやメモリ、DHH等を含む制御部への電源制御を行う。
電圧変換部202は、コントローラ電力供給部201から供給される直流電源の電圧をCPU204、メモリ205、HDD206、画像処理部207、及び電源スイッチ電力供給部203に供給される電圧に変換する。
電圧変換部202の出力する直流電源は、CPU204、メモリ205、HDD206、及び画像処理部207と電源スイッチ電力供給部203に供給される。なお、電圧変換部202は、電源部103から供給される直流電源を当該直流電源よりも低い電圧の直流電源に変換して出力する。
電源スイッチ電力供給部203は、電源部103、電源スイッチ104、電圧変換部202に接続されている。電源スイッチ電力供給部203は、電源部103から供給される直流電源もしくは電圧変換部202から供給される直流電源のどちらかの電源を電源スイッチ104に供給する。電源スイッチ電力供給部203は電源スイッチへ供給される電源制御を行う。電源スイッチ電力供給部203の動作については図3を用いて後述する。
CPU204は、操作部105、電力供給部106、メモリ205、HDD206、及び画像処理部207と接続されている。CPU204はHDD206に格納されたプログラムを実行して各制御を行う。CPU204は電力供給部106からプリンタ部108、スキャナ部107に電力を供給するか否かを制御する。たとえば、MFP100が電源スイッチ104をオン状態にしたまま、スタンバイ状態よりも消費電力の低いスリープ状態に移行する場合、CPU204が電力供給部106にプリンタ部108、スキャナ部107への電源供給を停止するよう指示する。このようにすることで、スリープ状態では、MFP100の消費電力を抑制することができる。本実施例では、MFP100がスリープ状態であっても、電圧変換部202は直流電源を生成しており、電源スイッチ電力供給部203は、電圧変換部202が出力した直流電源を電源スイッチ104に供給する。このようにすることで、MFP100がスリープ状態であっても、電源スイッチ104に電源部103の生成した直流電源ではなく、電圧変換部202が生成した直流電源を電源スイッチ104に供給することができる。
メモリ205は揮発性メモリであり、CPU204の各プログラムの実行によって生成されたデータ等を格納する主メモリである。HDD206はCPU204が実行するプログラムやMFP100に関する設定情報等を格納する。画像処理部207はスキャナ部107で生成された画像データに対して色空間変換等の画像処理を施し、変換された画像データをプリンタ部108に出力する。MFP100の起動時、電圧変換部202から出力された直流電源がCPU204に供給される。CPU204は電源が供給されたことに従って、HDD206に格納されたプログラムを読みだして実行し、MFP100の起動処理を開始する。
図3は、図2における電源スイッチ電力供給部203とコントローラ電力供給部201の内部構成を示すブロック図である。
電源スイッチ電力供給部203は、FET301、トランジスタ302、デジタルトランジスタ303、ダイオード310、311で構成される。FET301は、電源部103から供給される直流電源を電源スイッチ104に供給するか否かを切り替えるスイッチ素子である。FET301のソース端子は電源部103から供給される直流電源309が供給される端子である。FET301のゲート端子はトランジスタ302のコレクタ端子に接続される。即ち、FET301はトランジスタ302のオン、オフ動作に合わせてオンオフが切り替えられる。FET301のドレイン端子はダイオード310を介して電源スイッチ104に接続されている。FET301はゲート・ソース間の電位差が閾値以上になるとオンされる。なお、本実施例ではFET301は、pチャネルのパワーMOSFETを使用することとする。
トランジスタ302は、ベース端子がデジタルトランジスタ303のコレクタ端子に接続され、コレクタ端子がFET301のゲート端子が接続され、エミッタ端子がグランドに接地されている。トランジスタ302はベースに印加される電圧が閾値以上になるとオンになる。トランジスタ302は、デジタルトランジスタ303のオン、オフ動作に合わせて、オンオフが切り替わる。
デジタルトランジスタ303は、ベース端子が電圧変換部202から供給される直流電源308に接続され、コレクタ端子がトランジスタ302のベース端子に接続され、エミッタ端子がグランドに接地されている。デジタルトランジスタ303はベースに印加される電圧が閾値以上になるとオンになる。すなわち、デジタルトランジスタ303は、電圧変換部202の出力の変化に基づいて、オンオフが切り替わる。
なお、FET301のゲート端子とトランジスタ302のベース端子は電源部103から供給される直流電源309でプルアップ処理されている。
電源スイッチ104の直流電源306は、FET301のドレイン端子がダイオード310を介して接続され、かつ、電圧変換部202から供給される直流電源308がダイオード311を介して接続されている。
コントローラ電力供給部201は、FET304、デジタルトランジスタ305、負荷抵抗312で構成される。FET304は、電源部103から供給される直流電源309を電圧変換部202に供給するか否かを切り替えるスイッチ素子である。FET304のソース端子は電源部103から供給される直流電源309に接続される。FET304のゲート端子はデジタルトランジスタ305のコレクタ端子に接続され、ドレイン端子が電圧変換部202に接続されている。すなわち、FET304はデジタルトランジスタ305のオンオフの切り替えに基づいて、オンオフを切り替える。なお、本実施例では、FET304としてpチャネルのパワーMOSFETを使用する。
デジタルトランジスタ305は、ベース端子が電源スイッチ104からの電源スイッチ信号307に接続され、コレクタ端子がFET304のゲート端子に接続され、エミッタ端子がグランドに接地されている。デジタルトランジスタ305は、電源スイッチ104から電源スイッチ信号307を介して入力される信号に基づいて、オンオフを切り替える。本実施例では、電源スイッチ104がオンされ、電源スイッチ信号307がH(High)になっている場合、デジタルトランジスタ305はオンとなる。
なお、FET304のゲート端子は電源部103から供給される直流電源309でプルアップ処理されている。負荷抵抗312は、電源スイッチ104に必要な最少負荷電流を流すための負荷抵抗である。
次に、図4を用いて、本実施例において、電源スイッチがオンされたときの電源スイッチ電力供給部203、コントローラ電力供給部201の動作を説明する。図4は、電源スイッチがオンされたときの電源スイッチ電力供給部203とコントローラ電力供給部201の処理を示すタイミングチャートである。
ACプラグが外部コンセントに差し込まれる前、電源スイッチはオフ状態であり、電源スイッチ電力供給部203のFET301、トランジスタ302、デジタルトランジスタ303はそれぞれオフ状態であるとする。また、コントローラ電力供給部201のFET304、デジタルトランジスタ305もオフである。
まず、ユーザがACプラグ102を外部コンセントに差し込むと、外部コンセントからACプラグ102を介して電源部103に交流電源の供給が開始される(t0)。
電源部103は外部コンセントから交流電源が供給されると、当該交流電源を直流電源に変換し、直流電源309の出力を開始する(t1)。
直流電源309の供給が開始されると、電源スイッチ電力供給部203のトランジスタ302のベース端子に直流電源が印加され、トランジスタ302がオフ状態からオン状態に切り替わる。トランジスタ302がオン状態になり、トランジスタ302のコレクタ、エミッタ間で電流が流れるようになることで、FET301のソース・ゲート間に電位差ができ、FET301がオフ状態からオン状態に切り替わる(t2)。これにより、電源部103から出力された直流電源309はダイオード310、直流電源306を介して電源スイッチ104に入力される。
このとき、デジタルトランジスタ303はコレクタ端子にはオフ状態のままである。また、コントローラ電力供給部201のFET304、デジタルトランジスタ305はオフ状態のままである。
このように、電源スイッチ104をオフ状態のまま、ACプラグ102をプラグインした場合、電源スイッチ104には電源部103が出力した直流電源309が印加される。
次に、電源スイッチ104をユーザがオン操作した後の動作に関して説明する。t3において、ユーザが電源スイッチ104をオン状態に変える。電源スイッチ104はオン状態になったことに従って、電源部103から出力された直流電源306が電源スイッチ104を介して電源スイッチ信号307に入力される。そして、電源スイッチ信号307に入力された電源電圧がデジタルトランジスタのベース端子に印加され、デジタルトランジスタ305がオン状態になる(t4)。
デジタルトランジスタ305がオン状態になると、FET304のソース端子とゲート端子間に電位差が生じ、FET304はオン状態に切り替わる(t5)。FET304がオン状態になることで、電源部103から出力された直流電源309がFET304を介して電圧変換部202に供給される。電圧変換部202は、電源部103から供給される直流電源309よりも電圧の低い直流電源308を出力する。直流電源308はCPU204やメモリ205、HDD206、画像処理部207等に供給される。さらに、電源スイッチ電力供給部203のデジタルトランジスタ303のベース端子に直流電源308が印加される。直流電源308の印加により、デジタルトランジスタ303はオン状態に変化する(t7)。
デジタルトランジスタ303がオン状態になったことに従って、トランジスタ302のベース電位が下がりトランジスタ302はオフ状態となる(t8)。トランジスタ302がオフ状態になると、FET301のソース端子とゲート端子間に電位差がなくなるため、FET301はオフ状態となる(t9)。FET301がオフ状態になると、電源部103から出力される直流電源309の電源スイッチ104への供給は停止される。これにより、電源スイッチ104が電源オン状態の場合、電源部103の出力する高電圧の直流電源を電源スイッチ104に供給することなく、電圧変換部202の出力より低電圧の直流電源を電源スイッチ104に供給することができるようになる。これにより、MFP100が電源オン状態の場合に、電源スイッチ104による消費電力を抑制することができるようになる。
図5は、本実施例におけるプラグアウト時の電源スイッチ電力供給部203とコントローラ電力供給部201の動作を示すタイミングチャートである。電源スイッチ104がオン状態の場合、電源スイッチ電力供給部203のFET301、トランジスタ302はオフ、デジタルトランジスタ303はオンである。一方で、コントローラ電力供給部201のデジタルトランジスタ305、FET304はともにオンである。t10において、ユーザが電源スイッチ104をオフ状態にする。すると、電源スイッチ信号307の電圧が低下し、デジタルトランジスタ305がオフ状態になる(t11)。デジタルトランジスタ305がオフ状態に移行すると、FET304のソース、ドレイン間の電位差が小さくなりFET304がオフ状態となる(t12)。
FET304がオフ状態となることで、電圧変換部202に直流電源が供給されなくなり、直流電源308が低下し、デジタルトランジスタ303がオフに移行する(t13)。デジタルトランジスタ303がオフ状態に移行したことに従って、トランジスタ302がオン状態となる(t14)。トランジスタ302がオンになると、FET301のソース、ドレイン間に電位差が生じ、FET301がオンになる(t15)。これにより、電源スイッチ104の直流電源306に電源部103の出力する直流電源309が供給される。上記の動作により、電源イッチ104がオフされると、電源スイッチ104に供給される直流電源を電圧変換部202が出力する電源電圧から、電源部103が出力する直流電源に切り替えることができる。これにより、電源スイッチ104がオフの状態でも、電源スイッチ104に直流電源を供給することができる。
さらに、t17でプラグアウトされると、電源部103からの出力は減少し、それに伴い、トランジスタ302がオフになる(t18)。その後、FET301もオフ状態となる(t19)。
以上のように、本実施例では電源スイッチがオン状態のときと、電源スイッチ104がオフ状態のときで電源スイッチ104への電力の供給源を変え、電源オン時にはより低い電圧で電源スイッチに電力が供給されるようにする。これにより、電源スイッチがオンの状態での、電源スイッチ104による消費電力を抑制することができる。例えば、直流電源309が12V、直流電源308が5V、電源スイッチ104の最少負荷電流が1mAの場合、電源スイッチ104に供給する直流電源を切り替えず直流電源309を供給し続けると12mW消費することになる。一方、電源スイッチ104に供給する直流電源を切り替え、直流電源308を供給すると5mW消費することになる。このように、電源スイッチ104による消費電力を抑制することができる。
上述した本発明の実施形態によれば、電源スイッチ104に流す直流電源を電源部103から供給される直流電源309より電圧の低い直流電源308に切り替えることにより、電源スイッチ104と負荷抵抗312で消費される電力を削減することが可能となる。
(その他の実施例)
なお、本実施例では電源スイッチ104へ電源部の出力した直流電源を供給するか、電圧変換部の出力した直流電源を供給するかを電圧変換部の出力する直流電源の電圧を用いて切り替えることとした。CPU204への電力供給が開始された後にCPU204が電源スイッチ電供給部203を制御するとしてもよい。CPU204がMFP100の起動プログラムを実行し、電源スイッチ104に供給される電源を電源部103から出力される直流電源309から電圧変換部202から出力される直流電源308に切り替えるように制御するとしてもよい。また、電源スイッチ104がオン状態に移行したことに従って、CPU204に割り込み信号を入力し、CPU204が当該割り込み信号に基づいて、電源スイッチ104への電源供給の経路を切り替えるとしてもよい。
本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施例の機能を実現するソフトウェア(プログラム)をネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムコードを読み出して実行する処理である。この場合、そのコンピュータプログラム、及び該コンピュータプログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

Claims (17)

  1. 情報処理装置であって、
    交流電源を第1の電圧の直流電源に変換する第1の変換手段と、
    ユーザにより操作される前記情報処理装置の電源スイッチと、
    前記電源スイッチがオフからオンに切り替えられたことに基づき供給が開始される前記第1の電圧の直流電源を前記第1の電圧より低い第2の電圧の直流電源に変換する第2の変換手段と、を有し、
    前記電源スイッチは、前記第2の変換手段が前記第2の電圧の直流電源を出力していない状態で、前記第1の変換手段が出力する前記第1の電圧の直流電源が供給され、前記第2の変換手段が前記第2の電圧の直流電源を出力している状態で、前記電源スイッチに前記第2の変換手段が出力する前記第2の電圧の直流電源が供給されることを特徴とする情報処理装置。
  2. 前記第2の変換手段が前記第2の電圧の直流電源を出力している状態で、前記第1の変換手段が出力する前記第1の電圧の直流電源が前記電源スイッチに供給されないことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
  3. 前記第2の変換手段の出力する直流電源の電圧が前記第2の電圧になったことに基づき、前記電源スイッチに供給される直流電源を前記第1の変換手段が出力する直流電源から前記第2の変換手段が出力する直流電源に切り替える切り替え手段をさらに有することを特徴とする請求項1または2に記載の情報処理装置。
  4. 前記切り替え手段は、前記第2の変換手段の出力する直流電源の電圧が前記第2の電圧未満になったことに基づき、前記電源スイッチに供給される直流電源を前記第2の電圧の直流電源から前記第1の電圧の直流電源に切り替えることを特徴とする請求項3に記載の情報処理装置。
  5. 前記第1の変換手段は、前記電源スイッチがオンであるかオフであるかに関わらず、前記交流電源を前記第1の電圧の直流電源に変換することを特徴とする請求項1乃至のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  6. 前記電源スイッチはシーソースイッチ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情報処理装置。
  7. 前記第2の変換手段から出力される前記第2の電圧の直流電源が前記情報処理装置の制御手段に供給され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情報処理装置。
  8. 前記制御手段は当該情報処理装置の起動プログラムを実行することを特徴とする請求項7に記載の情報処理装置。
  9. 情報処理装置であって、
    交流電源の電源を第1の電圧の直流電源に変換する第1の変換手段と、
    ユーザにより操作される前記情報処理装置の電源スイッチと、
    前記電源スイッチがオフからオンに切り替えられたことに基づき供給が開始される前記第1の電圧の直流電源を前記第1の電圧よりも低い第2の電圧の直流電源に変換する第2の変換手段と、
    前記第2の変換手段の出力する直流電源の電圧に基づき、前記電源スイッチに供給される電源を前記第1の電圧の電源にするか前記第2の電圧の電源にするかを切り替える切り替え手段と、を有することを特徴とする情報処理装置。
  10. 前記切り替え手段は、前記第2の変換手段が前記第2の電圧の直流電源を出力していることに基づき、前記電源スイッチに供給される電源を前記第1の電圧の直流電源から前記第2の電圧の直流電源に切り替えることを特徴とする請求項9に記載の情報処理装置。
  11. 前記切り替え手段は、前記第2の変換手段が前記第2の電圧の直流電源を出力していないことに基づき、前記電源スイッチに供給される電源を前記第2の電圧の直流電源から前記第1の電圧の直流電源に切り替えることを特徴とする請求項10に記載の情報処理装置。
  12. 前記第1の変換手段は、前記電源スイッチがオンであるかオフであるかにかかわらず、
    前記交流電源を前記第1の電圧の直流電源に変換することを特徴とする請求項9乃至11のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  13. 前記第2の変換手段が出力する前記第2の電圧の直流電源は、前記情報処理装置の起動プログラムを実行する制御手段に供給されることを特徴とする請求項9乃至12のいずれか一項に記載の情報処理装置。
  14. 交流電源の電源を第1の電圧の直流電源に変換する第1の変換手段と、
    ユーザにより操作される情報処理装置の電源スイッチと、
    前記電源スイッチがオフからオンに切り替えられたことに基づき供給が開始される前記第1の電圧の直流電源を前記第1の電圧よりも低い第2の電圧の直流電源に変換する第2の変換手段と、を有する情報処理装置の制御方法であって、
    前記第2の変換手段の出力する直流電源の電圧に基づき、前記電源スイッチに供給される電源を前記第1の電圧の電源にするか前記第2の電圧の電源にするかを切り替える切り替え工程を有することを特徴とする情報処理装置の制御方法。
  15. 前記切り替え工程は、前記第2の変換手段が前記第2の電圧の直流電源を出力していることに基づき、前記電源スイッチに供給される電源を前記第1の電圧の直流電源から前記第2の電圧の直流電源に切り替えることを特徴とする請求項14に記載の制御方法。
  16. 前記切り替え工程は、前記第2の変換手段が前記第2の電圧の直流電源を出力していないことに基づき、前記電源スイッチに供給される電源を前記第2の電圧の直流電源から前記第1の電圧の直流電源に切り替えることを特徴とする請求項14に記載の情報処理装置
    の制御方法。
  17. 請求項14乃至16のいずれか一項に記載の情報処理装置の制御方法をコンピュータが実行するためのコンピュータプログラム。
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