デジタル通信可能なレガシーアダプタを通じて電気的デバイスに電力供給
【課題】パワーアダプタにより電力を与えられるべきデバイスのためのレガシーアダプタを提供する。
【解決手段】電気的デバイスの外部でパワーアダプタに接続できるように構成されたマルチパーパスのパワーコネクタと、電気的デバイスに連結される形状のコネクタと、パワーアダプタとデジタル方式で通信するように構成されたマイクロプロセッサとを備える。マイクロプロセッサはマルチパーパスのパワーコネクタを通じて、電気的デバイスの電力必要量をパワーアダプタに伝達する。レガシーアダプタを通じて電気的デバイスの外部にあるパワーアダプタから電力を受け取る方法も提供する。
【解決手段】電気的デバイスの外部でパワーアダプタに接続できるように構成されたマルチパーパスのパワーコネクタと、電気的デバイスに連結される形状のコネクタと、パワーアダプタとデジタル方式で通信するように構成されたマイクロプロセッサとを備える。マイクロプロセッサはマルチパーパスのパワーコネクタを通じて、電気的デバイスの電力必要量をパワーアダプタに伝達する。レガシーアダプタを通じて電気的デバイスの外部にあるパワーアダプタから電力を受け取る方法も提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００８年１月３日に出願された米国特許出願１１／９６９，１６６、発明の名称「デジタル通信可能なレガシーアダプタを通じて電気的デバイスに電力供給」の優先権を主張している。
【０００２】
ここで開示される態様は、一般にレガシーアダプタ（legacy adapter: 伝統的・旧型の接続機器）に関し、特にパワーアダプタ（power adapter:電力接続機器）によって電力を付与されるべきデバイス（device: 機器）のためのレガシーアダプタに係るものである。
【０００３】
消費者向けの電子デバイスは、今日の我々の世界においてユビキタス（身の回りに多数のコンピュータがある社会）となっている。ラップトップ型コンピュータや個人向けのデジタル機器からマルチメディアのプレーヤや携帯電話など、今日の人々は多くのバラエティに富んだ電子機器を保有している。これらの電子機器は多様なバラエティに富んだ電源供給器具を備えており、それらは、ウォールワーツ（wall warts）、パワーブリックス（power bricks）、パワーアダプターズ（power adapters）などと呼ばれている。
不運なことに、これらの電源供給器具は、しばしば特定の器具にだけ向けられており、このため機器製造者及び／又は機器生産ラインにおいて、相互に互換性が欠けるものとなっている。もしユーザーがある機器用の電源供給器具を失った場合には、他の電源供給器具は多くの場合、代替品とすることはできない。このことは多くの問題を引き起こす。旅行において不便なことに、各種の携帯機器に合わせた多種多様の電源機器を用意して持ち運ばなければならない。不適正な電源機器が用いられた場合は、機器が破損したり、あるいは寿命が短くなるおそれがある。さらに、機器が古くなってユーザーに捨てられた場合は、その機器用の電源供給器具も一緒に捨てられることが多い。なぜなら、ユーザーはそれらの電源供給器具と互換性のある器具を持っていないことが多いからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、多くのバラエティに富む機器に電源を供給することができて、デジタル式に通信可能なパワーアダプタが必要とされることになる。
【発明の効果】
【０００５】
電源供給器具に関する上述した欠点及び他の問題点は、ここで開示されるパワーアダプタ及び相互にデジタル通信可能な電子機器によって減少させられるか除去されることになる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様によれば、本発明は、電気的デバイスと共に用いられるレガシーアダプタであって、電気的デバイスの外部でパワーアダプタに接続できるように構成されたマルチパーパスのパワーコネクタと、前記電気的デバイスに連結される形状のコネクタと、前記パワーアダプタとデジタル方式で通信するように構成されたマイクロプロセッサとを備える。マイクロプロセッサは、前記マルチパーパスのパワーコネクタを通じて、前記電気的デバイスの電力必要量を前記パワーアダプタに伝達するようになっている。
【０００７】
本発明のある態様では、レガシーアダプタを通じて電気的デバイスの外部にある外部のパワーアダプタから電力を受け取る方法であって、外部のパワーアダプタと前記レガシーアダプタとの間での通信を容易化するために、開始時点で所定の電圧を受け取る工程と、前記レガシーアダプタ内のパワープラグ容器を通じて、前記電気的デバイスの電力必要量を前記パワーアダプタへとデジタル式に伝達する工程と、前記電気的デバイスの電力必要量を基礎として、前記パワーアダプタにより供給される電力を受け取る工程と、前記受け取った電力を前記電気的デバイスへと供給する工程とを包含する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に基づき電源とデバイスに接続されたパワーアダプタのブロック図。
【０００９】
【図２】本発明の実施例に基づくパワーアダプタの正面図。
【００１０】
【図３】本発明の実施例に基づくデバイス，電源及びレガシー（legacy）アダプタに接続されたパワーアダプタのブロック図。
【００１１】
【図４】本発明の実施例に基づくデバイスのブロック図。
【００１２】
【図５】本発明の実施例に基づくレガシーアダプタの概略図。
【００１３】
【図６Ａ】本発明の実施例に基づきデバイス，レガシーアダプタ又はクライアントに接続されたパワーアダプタのブロック図。
【図６Ｂ】本発明の実施例に基づきデバイス，レガシーアダプタ又はクライアントに接続されたパワーアダプタのブロック図。
【図６Ｃ】本発明の実施例に基づきデバイス，レガシーアダプタ又はクライアントに接続されたパワーアダプタのブロック図。
【００１４】
【図７】本発明の実施例に基づき電力を１つ又は複数のデバイスに適用する方法を表す流れ図。
【００１５】
【図８】本発明の実施例に基づき電気的デバイスの外部にある外部のパワーアダプタから電力を受け取る方法を表す流れ図。
【００１６】
【図９】本発明の実施例に基づきパワーアダプタとレガシーアダプタとの間でデジタル通信を行うパケット構造を表すブロック図。
【００１７】
【図１０】本発明の実施例に基づきパワーアダプタとレガシーアダプタとの間でデジタル通信を行うパケット構造を表すブロック図。
【００１８】
【図１１】本発明の実施例に基づきクライアントとのデジタル通信状態を表す概略図。
【００１９】
【図１２】本発明の実施例に基づきＰＦＣ制御器を表す回路図。
【００２０】
【図１３】本発明の実施例に基づく調整器を表す回路図。
【００２１】
【図１４】本発明の実施例に基づきＡＣ／ＤＣ変換器と調整器とを含むパワーアダプタを表す回路図。
【００２２】
これらの図において、対応する部品には類似の符号が付してある。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下において、添付図面に図示されている実施態様について説明する。以下の詳細な説明において、符号は本発明を理解させるためのものである。しかしながら、当業者であればこれらの特定な詳細に限定されることなく本発明を実施できることは明らかである。換言すれば、周知の方法，処理，要素，及び回路については、実施態様の特徴を不必要にあいまいなものとしないために、詳細には言及していない。
【００２４】
図１は本発明のある実施例に基づき電源とデバイスに接続されたパワーアダプタのブロック図である。電源１０８は、電気的パワーをデバイス１０２に供給するために、電気的パワーをパワーアダプタ１０６に供給する。電源１０８は、交流（ＡＣ）又は直流（ＤＣ）を供給することができる。ある実施例において、電源１０８はウォールアウトレット（wall outlet ）のような電力アウトレット（出力端末）である。電力アウトレットは米国では代表的な１１０ＶのＡＣ電圧を供給することができ、米国以外では他の電圧を供給することができる。他の例では、電源１０８は飛行機のアームレストや自動車の中でのアウトレットであり、例えば代表的には１２ＶのＤＣ電圧を供給するシガレットライターのソケットであったりする。さらに他の例では、電源１０８は、ＡＣ入力を受け入れてＤＣ出力をパワーアダプタ１０６に供給するＡＣ／ＤＣ変換器であったりする。さらに他の例では、電源は、モーター，ジェネレータ，バッテリーなどの電気を供給する装置であったりする。特定の実施例に依存し、パワーアダプタ１０６は、ＤＣ電源だけに接続可能としたり、ＡＣ電源だけに接続可能としたり、ＤＣ又はＡＣのいずれでも接続可能とすることができる。かくして、パワーアダプタ１０６は、実施例に依存して、ＡＣ／ＤＣ変換器あるいはＤＣ／ＡＣ変換器、あるいはその両方として機能することもできる。パワーアダプタ１０６は、電源コード，ケーブル，電磁誘導，あるいは他の知られた電力伝達方法で、電源１０８に接続される。
【００２５】
パワーアダプタ１０６は１つ又は複数のデバイス１０２に接続することもできる。デバイス１０２は多様な電子デバイスを包含することができ、例えば消費者用の電子デバイス，携帯電話，マルチメディアデバイス，コンピユータデバイス，周辺機器などを含む。パワーアダプタ１０６は多種多様なサイズに作ることができる。例えば、パワーアダプタ１０６は携帯性と旅行の便利さに合わせてかなり小型のサイズに作ることができる。
【００２６】
ある実施例において、パワーアダプタ１０６はスタンドアロン（隔離型）のユニットとして作られ、パワーアダプタ１０６から電力を与えられるデバイス１０２の外部に位置しかつ区別されるように構成される。外部のパワーアダプタ１０６は、電力コード，ケーブル，電磁誘導その他の電力伝達手段を介して、１つ又は複数のデバイス１０２に電気的に接続されることができる。ある実施例において、パワーアダプタ１０６とデバイス１０２ａは共通のコネクタあるいはインターフエース標準に合わせることができ、電力コードはパワーアダプタ１０６を与えられたデバイスに接続し、例えばデバイス１０２ａはコードの一端又は両端に標準化されたコネクタを有し、ある実施例ではパワーアダプタ１０６の一端に取り外し不可能な状態で固定される。デバイス１０２ａは標準化さたコネクタを有し、かつ標準化されたコネクタを有するコードを介してパワーアダプタ１０６に接続されるように設計することができる。標準化されたプラグと容器を用いることにより、パワーアダプタ１０６は、例えばマルチパーパスのパワーコネクタのような標準化されたプラグ又は容器を含むように設計されたいかなるデバイスに対しても、ユニバーサルなパワーアダプタとして機能することができる。
【００２７】
ある実施例において、パワーアダプタ１０６とレガシー（legacy: 伝統的・旧型）デバイス１０２ｂとは異なるタイプの電力コネクタを使用する。例えば、マルチパーパスの電力コネクタを用いるように設計されていないデバイス（例えばもっと古いデバイス）は、レガシータイプの電力コネクタを有するかもしれない。この種のコネクタは特定のデバイスや製造者に向けられたものであり、パワーアダプタ１０６で用いられる標準とは合致しないかもしれない。かかる実施例では、レガシーアダプタ１０４を用いることで、パワーアダプタ１０６をレガシーデバイス１０２ｂに接続させるインターフエースとして用いることができる。
【００２８】
ある実施例において、レガシーアダプタ１０４は、その一端にマルチパーパスの電源コネクタを有しかつ他端にレガシーアダプタ１０４を有するあるコードの一部で構成することができ、レガシーアダプタ１０４は特定のデバイスや製造者に向けられたものである。従って、パワーアダプタ１０６は、その一端にマルチパーパスの電源コネクタを有しかつ他端にレガシーアダプタ１０４を有するあるコードを介して、レガシーデバイス１０２ｂに直接接続することができる。換言すれば、コードはデバイス上のコネクタにカスタマイズされることができる。なぜなら、コード上の少なくとも１つのコネクタは特定のデバイスや製造者に向けられたものであるからである。
【００２９】
ある実施例において、ドングル（dongle: コンピュータに接続する小さな装置）のようなアタッチメント（付加器具）をレガシーデバイス１０２ｂに連結することができる。ドングルは、レガシーデバイス１０２ｂ上のコネクタをパワーアダプタ１０６で利用される標準化されたコネクタ（すなわちマルチパーパスコネクタ）に変換するためのレガシーアダプタ１０４を包含する。レガシーアダプタ１０４を含むドングルを用いるときは、両端にマルチパーパスコネクタを有するコードを用いることができる。コードの一端はパワーアダプタ１０６のマルチパーパス電力コネクタに接続され、コードの他端はレガシーアダプタ１０４を含むドングルに接続される。ドングルの他端には、レガシーデバイス１０２ｂに接続するための特定のデバイスや製造者に向けられたコネクタが含まれる。換言すれば、レガシーアダプタ１０４の付いたドングルは、その両方にマルチパーパス電力コネクタと特定のデバイスや製造者に向けられたコネクタが含まれ、これによりコードのデバイス端部上にマルチパーパス電力コネクタを有するコードを介して、パワーアダプタ１０６とレガシーデバイス１０２ｂとを接続させるようになっている。
【００３０】
図２はある実施例に基づくパワーアダプタ１０６を表している。パワーアダプタ１０６は電源、例えば電源１０８からの電力を受け取るための入力ポート２０２を有する。パワーアダプタ１０６はマルチプル出力ポート２０４（例えば２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ）を有する。入力ポート２０２と出力ポート２０４とは、プラグ，容器（receptacle），ソケット，電磁力コネクタ，取り外し不可能なコード，などの組み合わせで構成することができる。ある実施例において、出力ポート２０４は、マルチパーパスの電力コネクタを受け入れるための容器を包含する。さらに他の実施例において、１つ又は複数のコードが１つ又は複数の出力ポート２０４に取り外し不可能に固定される。パワーアダプタ１０６もユーザーと双方向にやりとりするためのユーザーインターフェースを含むことができる。ある実施例において、ユーザーインターフェースは、各出力ポート２０４と協働する現況（ステイタス）ライト（光）２０６（例えば２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ）を包含し、これらのライトはデバイスが電力を供給されているかどうか、デバイスが節約された電力を供給されているかどうかを表示したり、パワーアダプタ１０６の他の現況やパワーアダプタ１０６に接続されたデバイス１０２の他の現況を表示することができる。現況ライト２０６は、点滅したり、色が変化したりすることにより、１つ又は複数の現況を表示することができる。パワーアダプタ１０６のユーザーインターフェースもまたディスプレイ１０８を包含することができ、このディスプレイはユーザーに情報を表示できるようなＬＣＤスクリーン（液晶パネル）、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）などのディスプレイとすることができる。ある実施例において、現況情報は、現況ライト２０６に加えてあるいは代えてディスプレイ２０８上に表示される。例えば、ディスプレイ２０８の背景色を、デバイス１０２の状態やパワーアダプタ１０６の状態に応じて、色を変化させたり点滅させたりすることができる。他の実施例において、デバイス１０２が図４に示すようにディスプレイ４０６を含んでいるときに、パワーアダプタ１０６はデバイス１０２に対し、デバイス１０２のディスプレイ４０６上にある種の情報を表示することを指示することができる。ディスプレイ４０６はＬＣＤスクリーン、ＬＥＤ、ＯＬＥＤなどのディスプレイとすることができる。
【００３１】
さらに、パワーアダプタ１０６についての追加の情報をディスプレイ２０８上に表示することができる。パワーアダプタ１０６のユーザーインターフェースも、ユーザーがパワーアダプタ１０６と双方向でやりとりできるような入力装置を含むことができる。そのような入力装置の例はボタン２１０である。ボタン２１０は、ディスプレイ２０８と関連して、ユーザーがパワーアダプタ１０６についての情報や、付加されたデバイスの情報、及び／又はパワーアダプタ１０６と双方向で関連するプログラムやその他に関する情報にアクセスできるようにする働きを持つことができる。例えば、ディスプレイ２０８は、パワーアダプタ１０６の動作モードや充電モードについての情報，各出力ポート２０４及び／又はパワーアダプタ１０６の現在の負荷や容量についての情報，現在時刻などについての情報を提供することができる。ディスプレイ２０８はまた、パワーアダプタ１０６に現在接続されているか最近まで接続されていたデバイスについての情報、例えばデバイス認識情報，デバイスの電力必要量，デバイスのバッテリー認識情報，デバイスのバッテリー状態情報などを表示することができる。デバイス１０２内のバッテリーが充電される時は、ディスプレイ２０８はバッテリーが完全充電されるまでの時間を表示することができる。
【００３２】
ボタン２１０は、パワーアダプタ１０６の動作モード又は充電モードを設定するのに使うことができる（動作モード及び充電モードについては図１〜５を参照しながら後述する）。ボタン２１０は１個だけしか示されていないが、多数のボタンや多数のインターフェースを用いて、例えばユーザーがパワーアダプタ１０６とより容易に双方向でやりとりできたり、あるいはより多くの特徴や情報にアクセスできるようにすることができる。例えば、パワーアダプタ１０６のユーザーインターフェースは、多重制御式のメニューを備えて、各メニューが１つ又は複数の制御機能を有するようにすることもできる。ある実施例において、ボタン２１０の代わりに、あるいはボタン２１０と協働して、他の入力デバイスを用いることができる。例えば、ディスプレイ２０８は、タッチスクリーンにしてユーザーの入力を可能にすることができる。入力デバイスの他の形態として、スクロールホイール，ダイヤル，ノブ，ジョイスティック，トラックボール，５回路式スイッチなどを用いることができる。
【００３３】
図３は、ある実施例に基づき、パワーアダプタ１０６が、デバイス１０２，電源１０８，電力コード３２２，及びレガシーアダプタ１０４を包含する場合の回路図である。パワーアダプタ１０６は、電力コード３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃを介して、それぞれデバイス１０２ａ及びレガシーアダプタ１０４に接続されている。ある実施例において、電力コード３２２は、各端部上にマルチパーパスの電力コネクタを有する。パワーアダプタ１０６は、電源１０８からサージプロテクタ（過電圧保護装置）３０２（オプション）内へと電力を受け入れる。オプションの過電圧保護装置３０２は当業者には周知のものであり、電力の過大な波高や電気的尖端から保護するためにパワーアダプタ１０６内に含まれる。
【００３４】
ある実施例において、電源１０８はＡＣ電力を供給し、パワーファクターコレクションコントローラ（Power Factor Correction Controller: 電力要素訂正制御装置）（ＰＦＣ制御器とも呼ばれる）３０４へと供給され、制御器３０４が電力をＡＣからＤＣへと変換する。ＰＦＣ制御器３０４の例が図１２Ａ〜１２Ｃに示されている。ＰＦＣ制御器は、ＤＣ電力を、スイッチ３２０を経由し、ＰＦＣ電力線３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃを介して、それぞれ調整器（regulator ）３１８ａ，３１８ｂ，３１８ｃへと出力する。ある実施例において、スイッチ３２０は調整器３１８に内蔵され、調整器３１８の出力を切断するための利用可能／利用不可切り換え線として動作する。この実施例についての詳細は、図１３を参照しながら後述する。ある実施例において、調整器３１８はプログラム可能なスイッチ式調整器である。ある実施例において、調整器３１８はプログラム可能なリニア式（linear）調整器である。スイッチ３２０は、ＰＦＣ電力線３０５を切断し、デバイス１０２へと通じる各調整器３１８が使用されないようにする働きをする。ある実施例において、デバイス、例えばデバイス１０２ａ１のバッテリーが完全に充電されたときは、デバイス１０２ａ１はパワーアダプタ１０６に対しバッテリーが完全に充電されたことを通知し、マイクロプロセッサ３０６がスイッチ３２０を開いて調整器３１８ａを切断する。調整器３１８が切断されると、ＰＦＣ制御器３０４から電力を引き出すことができなくなり、スイッチ３２０は消費される電力を減少させることになる。ある実施例において、ＤＣ電源、例えば電源１０８と共に用いられるＰＦＣ制御器３０４の代わりに、あるいは加えて、ＤＣ−ＤＣ変換器を用いることができる。ある実施例において、１つ又は複数の調整器３１８は固定電圧型の調整器であり、例えば５ボルトの固定出力で動作する。
【００３５】
マイクロ制御器、例えばマイクロプロセッサ３０６は、メモリー３０７，電力制御モジュール３０８，通信モジュール３１０，ユーザーインターフェースモジュール３１１，及び温度モジュール３１２を有する。しかしながら、当業者には理解できるように、メモリー３０７，電力制御モジュール３０８，通信モジュール３１０，ユーザーインターフェースモジュール３１１，及び温度モジュール３１２は単一のマイクロ制御器に内蔵される必要はなく、その代わりに、各々に関連する機能を多重のマイクロ制御器としたり、集積回路としたり、及び／又はマイクロプロセッサへと拡張して展開させることができる。例えば、メモリー３０７は、分離したメモリーデバイスとして装備することができる。さらに、上述した特定のモジュールの各々と協働する機能は、後述することになるが、ハードウェア，ファームウェア，あるいはソフトウェアの内部に装備することもでき、それらの機能を達成するためのインストラクション（指示・指図）のセットとして対応させることもできる。上述した特定のモジュールは、分離したモジュール，処理方法あるいはソフトウェアプログラムとして装備される必要はなく、その代わりに、２つ又はそれ以上のモジュールを単一のモジュール，処理方法あるいはソフトウェアプログラムとして装備することもできる。これらのモジュールの各種のサブセット（部分的な組み合わせ）は、各種の実施例において連結されるか再配置されるかすることができる。マイクロプロセッサ３０６の一例として、ＰＩＣ２４ＦＪ６４ＧＡ００４−Ｉ／ＰＴ（マイクロチップ・テクノロジー・インコーポレーテッド社のＰＩＣ２４、１６ビットマイクロ制御器）をあげることができる。
【００３６】
通信モジュール３１０は、通信線３１７を介して、デバイス１０２ａ（例えば１０２ａ１，１０２ａ２）あるいはレガシーアダプタ１０４とデジタル式に通信する。通信モジュール３１０は、従来から知られているＩ２Ｃ又は他の物理的レイヤバスを用いるように設計することができる。ここで用いられる特定の物理的レイヤバスは本発明にとって重要ではない。もしもパワーアダプタ１０６が、デバイスのユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポートを通じてデバイス１０２ａに接続されるならば、デバイス１０２ａのデジタル通信はＵＳＢ通信インターフェースアダプタ３１４を通じて指向されることになる。ＵＳＢ通信インターフェースアダプタ３１４は、一例として、ＣＹ７Ｃ６７２００（Cypress Semiconductor 社のＥＺ−ＯＴＧ（商品名）プログラム可能なＵＳＢ On-The-Go HOST/Peripheral Controller ）とすることができる。スイッチ／MUX ３１６は、デバイス１０２ａ又はレガシーアダプタ１０４と通信するためにＵＳＢ通信が必要かどうかに依存して、通信モジュール３１０を直接通信線３１７に接続するか、あるいは通信線３１７に通じるＵＳＢ通信インターフェースアダプタ３１４へと接続する。この代わりに、ＵＳＢ通信モジュール３１０は、通信モジュール３１０に内蔵されるか、あるいはもしもＵＳＢ通信だけが必要であれば、通信モジュール３１０と置き換えることができる。かかる場合には、スイッチ／MUX ３１６は必要でなくなる。
【００３７】
通信線３１７ａと３１７ｂはデバイス１０２ａとデジタル通信し、通信線３１７ｃはレガシーアダプタ１０４とデジタル通信する。デバイス１０２ａとレガシーアダプタ１０４は、それぞれデバイス１０２ａとレガシーデバイス１０２ｂの電力必要量をマイクロプロセッサ３０６に伝達する。電力必要量は、デバイス１０２の電圧，電流あるいはワット数の必要量の中の１つ又は複数を含むことができる。ある実施例において、電圧必要量は３つの値を含む、すなわち公称値（nominal value ）とマイナス及びプラスの許容値（tolerance ）であり、それらは電圧値のウィンドウ（窓）を形成する。同様に、電流及び／又はワット数の必要量は、公称値とマイナス及びプラスの許容値とを有する。各デバイス１０２の電力必要量に基づいて、電力制御モジュール３０８は、調整器３１８に、要求された電力出力を、電力線３１９を通じてデバイスに分配するように指示する。
【００３８】
各調整器３１８と協働する分離した電力線３１９ａ，３１９ｂあるいは３１９ｃがあり、この結果、各デバイス１０２とも協働する。各調整器３１８ａ，３１８ｂ，３１８ｃは相互に独立しており、各調整器３１８と協働しながらデバイス１０２の特定の電力必要量を供給することができる。電力制御モジュール３０８は、調整器（例えば３０９ａ，３０９ｂ，３０９ｃ）と協働し、制御線３０９を介して、各調整器３１８に指示を出すようになっている。かくして、例えば電力制御モジュール３０８が、調整器３０９ａを介して、調整器３１８に、電力線３１９ａを通じてデバイス１０２ａ１の特定の電力必要量を供給するように指示を出す。同様に、レガシーデバイス１０２ｂは、通信モジュール３１０とレガシーアダプタ１０４との間のデジタル通信に基づいて、レガシーアダプタ１０４を通じて、レガシーデバイス１０２ｂの電力必要量を受け取る。レガシーアダプタ１０４については、図５を参照しながら詳細に後述する。
【００３９】
ある実施例において、通信線３１７と電力線３１９は共に同一の電力コード３２２内に含まれてパワーアダプタ１０６をデバイス１０２ａに接続し、パワーアダプタ１０６をレガシーデバイス１０２ｂ（コードは図示せず）に接続し、あるいはパワーアダプタ１０６をレガシーアダプタ１０４に接続し、レガシーアダプタ１０４はレガシーデバイス１０２ｂに接続している。
【００４０】
ある実施例において、マイクロプロセッサ３０６は温度モジュール３１２を含む。温度モジュール３１２は、パワーアダプタ１０６の温度をモニターするために用いることができる。温度モジュール３１２は、パワーアダプタ１０６に包含される温度センサ（図示せず）と通信することができる。パワーアダプタ１０６内の温度センサは、パワーアダプタ１０６の温度を測定する。温度モジュール３１２は、温度センサから温度情報を受け取る。その後、この温度情報は、例えばディスプレイ２０８を通じてユーザーに表示することができる。ある実施例において、温度モジュール３１２によって得られる温度情報は、後述するラウンドロビン（round-robin:１回に１個ずつ順番に処理する方式）充電モードに関連して用いることができる。
【００４１】
ユーザーインターフェースモジュール３１１は、現況ライト２０６，ボタン２１０及びディスプレイ２０８に接続されている。ユーザーインターフェースモジュール３１１は、例えばボタン２１０を通じてユーザーから与えられた入力を処理する。上述したように、ユーザーはパワーアダプタ１０６の異なるモードを選択することができ、パワーアダプタ１０６やデバイス１０２についての各種情報を表示するように選択することができる。この情報はディスプレイ２０８上に表示されるか、及び／又は現況ライト２０６を付勢するかして、メモリー３０７内に蓄積することができる。
【００４２】
図３は、２つのデバイス１０２ａ１，１０２ａ２とレガシーデバイス１０２ｂとがパワーアダプタ１０６に接続されている状態を表している。パワーアダプタ１０６はこのような構成に限定されるものではなく、パワーアダプタ１０６は１つ又は複数の出力ポート２０４（図２）、例えば３より多い数の出力ポートを有し、そこで各々がデバイス１０２ａ又はレガシーデバイス１０２ｂに連結されることができる。
【００４３】
図４は、ある実施例に基づくデバイス１０２ａ１の構成を表している。図４に示すように、電力線３１９ａと通信線３１７ａは、パワーアダプタ１０６をデバイス１０２ａ１に接続している。ある実施例において、電力線３１９ａと通信線３１７ａは電力コード３２２ａ（図３）で供給される。デバイス１０２ａ１は１つ又は複数のマイクロプロセッサ４０２とバッテリー４０４を有する。ある実施例において、バッテリー４０４は充電可能なバッテリーである。通信線３１７ａはデバイス１０２ａ１のマイクロプロセッサ４０２に接続されている。マイクロプロセッサ４０２はデバイス１０２ａ１の初期電力必要量を伝達する。
【００４４】
ある実施例において、マイクロプロセッサ４０２は、リアルタイムベースに近い状態で、デバイス１０２ａ１の電力必要量を送受信する。デバイス１０２ａ１はその電力必要量を、通信線３１７ａを介して、マイクロプロセッサ４０２から通信モジュール３１０へと、正規の通信間隔、例えば３０秒ごとに伝達する。これらの通信の各々を基礎として、調整器３１８ａは要求された量の電力をデバイス１０２ａ１に供給する。ある実施例において、リアルタイムベースに近い状態で動作させられる時は、パワーアダプタ１０６は、１つの通信間隔、例えば３０秒ごとに電力をデバイス１０２ａ１に供給するだけであり、マイクロプロセッサ４０２が、その通信間隔の終了よりも前に、デバイス１０２ａ１の現在の電力必要量を通信モジュール３１０に伝達することがなければ、電力を連続して供給することはない。
【００４５】
ある実施例において、マイクロプロセッサ４０２はバッテリー４０４上の電圧を読み取ってその情報を、他のバッテリー状態情報と共に、パワーアダプタ１０６へと伝達することができる。例えば、マイクロプロセッサ４０２は、バッテリー４０４の充電レベルをバッテリー４０４の容量パーセントとして計算することができ、あるいはバッテリー４０４が完全充電されるまでの時間の総量を計算することができる。マイクロプロセッサ４０２はこの計算を、バッテリー４０４から受け取った現在の電圧と電流、及びバッテリー４０４の充電プロフィールに基づいて実行し、これらはマイクロプロセッサ４０２内にプログラムしておくことができる。加えて、マイクロプロセッサ４０２とメモリー４０８は、バッテリーの寿命にわたってバッテリー４０４の充電プロフィールに適合させるために、バッテリー４０４が完全に充電された回数の記録を保存するのに用いられる。バッテリー４０４が完全に充電された回数は、またバッテリーの残存寿命を推定するのに用いることができる。マイクロプロセッサ４０２は、これらのバッテリー状態情報の全てを、パワーアダプタ１０６に伝達することができる。他の実施例において、分離した集積回路、例えば「ガスゲージ（gas gauge ）ＩＣ」（図示せず）のような集積回路を用いて、マイクロプロセッサ４０２と通信させ、上述したような機能を実行し、すなわちバッテリー４０４の電圧を読み取り、バッテリー４０４の充電レベルを計算し、バッテリー４０４が完全充電されるまでの時間の総量を計算し、バッテリー４０４の充電プロフィールを保存するような機能を実行させることができる。
【００４６】
ある実施例において、バッテリー状態情報にはデバイス１０２ａ１内の温度センサ４１０による温度測定値が含まれる。温度センサ４１０は独立した要素あるいは他の要素内に集積されている状態、例えばマイクロプロセッサ４０２あるいは他のＩＣなどのように構成される。ある実施例において、パワーアダプタ１０６は、測定された温度に従い、デバイス１０２ａ１に供給するための電力レベルを決定する。例えば、測定された温度が第１の特定の温度よりも低ければ、デバイス１０２ａ１に供給される電力の正規レベルよりも高いレベルでの「迅速充電」が有効となる。他の実施例において、測定された温度が第２の特定の温度よりも高ければ、デバイス１０２ａ１に供給される電力のレベルは低下させられるか充電終了とされる。
【００４７】
上述したように、パワーアダプタ１０６に電気的に接続されるデバイス１０２は多種多様な電気的デバイスに拡張され、消費者用の電子デバイス，携帯電話，マルチメディアデバイス，コンピュータデバイス，周辺機器などが例示される。これらのデバイス１０２のいくつかは１つ又は複数のバッテリー４０４を有し、他のデバイスはバッテリを有さない。バッテリー４０４は充電可能なものとそうでないものとがある。充電可能なバッテリー技術の例は、リチウムイオンバッテリー，ニッケルカドミウムバッテリー，ニッケルメタル水素化物（nickel metal hydride）バッテリーなどである。非充電式バッテリー技術の例は、アルカリ及びリチウム電池である。バッテリー４０４を保有しないか、あるいは非充電式のバッテリーしか保有しないデバイス１０２にとって、パワーアダプタ１０６によって供給される電力は、単に動作のためにデバイス１０２に電力を供給するだけである。充電可能なバッテリー４０４を有するデバイス１０２にとっては、パワーアダプタ１０６によって供給される電力は、デバイス１０２の動作だけでなくバッテリー４０４を充電するためにも使われる。従来技術で知られているように、異なるデバイスとバッテリーは、動作及び／又はバッテリー充電のために異なる電力必要量を有する。かくして、パワーアダプタ１０６は、電力の適正な量を供給するために、デバイス１０２の電力必要量を知る必要がある。
【００４８】
図５は本発明のある実施例に基づくレガシーアダプタ１０４の回路図である。レガシーアダプタ１０４は、マルチパーパスの電力コネクタ５０２，マイクロプロセッサ５０６，及びレガシーコネクタ５０４を有する。マルチパーパスの電力コネクタ５０２は、他のマルチパーパスの電力コネクタ（図示せず）に接続できるようになっており、その電力コネクタは電気的及び／又は物理的にレガシーデバイス１０２ｂ上のコネクタと係合（mate）しないようになっている。レガシーデバイス１０２ｂはレガシー電力コネクタを有するが、このコネクタは特定のデバイスあるいは製造者に向けたものであり、パワーアダプタ１０６が用いる標準型、例えばマルチパーパスの電力コネクタには合致していない。レガシーコネクタ５０４は、レガシーデバイス１０２ｂの特定のデバイス又は製造者に依存するコネクタに連結されるようになっている。マイクロプロセッサ５０６は、パワーアダプタ１０６にレガシーデバイス１０２ｂの電力必要量を供給するために、通信線３１７ｃを介してパワーアダプタ１０６の通信モジュール３１０とデジタル方式で通信する。ある実施例において、レガシーアダプタ１０４はメモリー５０８を有し、このメモリーはレガシーデバイス１０２ｂの電力必要量とレガシーデバイス１０２ｂに関連してあり得る他の情報とを蓄積する。メモリー５０８は、フラッシュメモリー，ＥＥＰＲＯＭ，あるいはマイクロプロセッサ５０６内に埋め込まれるメモリーとすることができる。レガシーアダプタ１０４は、特定のデバイス又は製造者に依存するので、レガシーデバイス１０２ｂの電力必要量と共にあらかじめプログラムしておくことができる。ある実施例において、レガシーアダプタ１０４は、協働するレガシーデバイス１０２ｂの電力必要量を更新しあるいは変更するために、パワーアダプタ１０６でプログラムすることができる。ある実施例において、メモリー５０８がレガシーデバイス１０２ｂの電力必要量を蓄積し、パワーアダプタ１０６のマイクロプロセッサ３０６が、レガシーアダプタ１０４のメモリー５０８から直接レガシーデバイス１０２ｂの電力必要量を読み取る。
【００４９】
上述したように、電力必要量がパワーアダプタ１０６に伝達された後は、電力制御モジュール３０８が調整器３１８ｃの電力出力を調整して、要求される量の電力を供給するようになる。かくして、調整器３１８ｃは、レガシーデバイス１０２ｂの電力必要量に従い、電力線３１９Ｃを介し、レガシーアダプタ１０４を通じて、レガシーデバイス１０２ｂに要求された量の電力を供給する。ある実施例において、上述したように、調整器３１８ｃの電力出力は、リアルタイムベースで調整される。
【００５０】
図４及び図５を参照すると、ある実施例において、図３の調整器３１８ａもまた、あらかじめ設定されたウェイクアップ（wake-up:始動）電圧をデバイス１０２ａ及び／又はレガシーアダプタ１０４へと供給する。ある実施例において、所定の電圧は＋５ボルトである。このウェイクアップ電圧は、デバイス１０２ａとパワーアダプタ１０６との間での、デバイス１０２ａの起動（powering-on ）及び／又はデジタル通信を容易にすることができる。同様に、このウェイクアップ電圧はレガシーアダプタ１０４とパワーアダプタ１０６との間のデジタル通信を容易にすることができ、すなわちデジタル通信が開始されるよりも前に供給されることになる。ウェイクアップ電圧は、マイクロプロセッサ４０２又はレガシーアダプタ１０４のマイクロプロセッサ５０６に直接供給されることができる。ウェイクアップ電圧はマイクロプロセッサ４０２又は５０６に電力を与え、マイクロプロセッサ４０２又は５０６が通信モジュール３１０とデジタル通信を開始するのを容易にし、デバイス１０２の電力必要量を通信線３１７を介してパワーアダプタ１０６へと伝達することになる。
【００５１】
図１〜５を参照すると、パワーアダプタ１０６は電力をマルチプルデバイス１０２に供給し、同時にデバイス１０２及び／又はデバイス１０２の充電バッテリー４０４を動作させる。全ての取り付けられたデバイス１０２の合計電力必要量が、パワーアダプタ１０６が供給できる電力の総量を超えることも可能であり、そのときはオーバーロード状態が引き起こされる。パワーアダプタ１０６は、ユーザーからのリクエストやオーバーロード状態、例えば優先的充電，節約電力充電，及び／又はラウンドロビン（１回に１個ずつ順番に処理）充電モードなどの多数の異なる充電モードで動作することになる。ある実施例において、パワーアダプタ１０６は、これらのモードの複数で同時に動作する。
【００５２】
優先的充電モードにおいて、パワーアダプタ１０６は、取り付けられたデバイス１０２の中で他の取り付けられたデバイス１０２よりも優先順位の高い１つ又は複数のデバイス１０２に対して電力を供給する。ある実施例において、各デバイス１０２には異なる優先レベルが設定されており、それらの優先レベルはパワーアダプタ１０６内にあらかじめプログラムされている。他の実施例において、優先レベルのセット番号、例えば２又は５が設定され、あるいは各出力ポート２０４に対し別の優先レベルが設定されている。ある実施例において、ユーザーは、例えばボタン２１０のような入力デバイスを使って、各個別の出力ポート２０４に対して優先レベルを指定する。パワーアダプタ１０６は、優先レベルに従いながら、各デバイスへの電力必要量を基礎として、できるだけ多くのデバイスへと電力を供給する。さらなる実施例において、各デバイス１０２は高優先と低優先のいずれかを有し、パワーアダプタ１０６は高優先の各デバイスへと電力を供給する。高優先のデバイス１０２の電力必要量が、例えばバッテリー４０４によるデバイス１０２への充電が完了して優先度が低下すると、パワーアダプタ１０６は、取り付けられたデバイス１０２の低優先のものへと電力供給を開始する。
【００５３】
節約電力充電モードで、パワーアダプタ１０６は、取り付けられたデバイス１０２の各々へと、節約した量の電力を供給する。例えば、取り付けられたデバイス１０２が完全充電でなくスタンバイモードであったり、デバイスの電力必要量を取り付けられたデバイス１０２のバッテリー４０４の充電と協働させる場合には、取り付けられたデバイス１０２は、デバイス１０２が要求する電力と比較して節約された量の電力を受け取ることができる。節約した電力はデバイス１０２のバッテリー４０４の充電時間を長くするが、それでも取り付けられたデバイス１０２は、節約された電力でも機能することができる。時として、取り付けられたデバイス１０２は動作をリクエストした電力の全てを必要とすることがある。ある実施例において、パワーアダプタ１０６は取り付けられたデバイス１０２が節約された電力でも動作するかどうかを決定し、その取り付けられたデバイス１０２に、節約された電力で動作するだけの節約した電力だけを供給する。例えば、取り付けられたデバイス１０２がパワーアダプタ１０６に２つの電力必要量を供給する場合、好ましい電力必要量と、最低電力必要量、例えばデバイス１０２を動作させかつバッテリー４０４を充電できるだけの電力必要量と、デバイス１０２だけを動作させるだけの電力必要量など）を供給する。この代わりに、取り付けられたデバイス１０２は、電力と電流の必要量であって、公称値，マイナス側の許容量，プラス側の許容量を含む必要量を供給し、電力必要量に窓（window）を形成することになる。他の実施例において、パワーアダプタ１０６は取り付けられたデバイス１０２に対し、そのデバイス１０２がその電力必要量を削減できないかどうかを決定するために問い合わせを行う。取り付けられたデバイス１０２のいくつかに供給される電力を削減することにより、パワーアダプタ１０６は、同時に多くの取り付けられているデバイスへと電力を供給できるようになる。
【００５４】
ラウンドロビン（１回に１個ずつ順番に処理する方式）充電モードにおいて、パワーアダプタ１０６は、取り付けられたデバイス１０２の全てではなく、同時に１つ又は複数の取り付けられたデバイス１０２へと電力を供給できる。例えば取り付けられたデバイス１０２のバッテリー４０４が充電を完了するなどして、取り付けられたデバイス１０２の１つ又は複数がいったんその電力必要量を削減すると、パワーアダプタ１０６は現在電力が供給されていない他のデバイス１０２へと電力の供給を開始するか、現在電力が削減されて供給されている他のデバイス１０２へと電力の供給を増加させる。ある実施例において、パワーアダプタ１０６は、取り付けられたデバイス１０２の電力必要量が減少すると、そのデバイス１０２への電力供給を停止し、これにより一時に１つのデバイスだけが電力を供給されるようになる。他の実施例において、１つの取り付けられたデバイス１０２が一時に所定の時間の間だけ電力を供給される。所定の時間が終了すると、次の取り付けられたデバイス１０２が電力を供給され、先のデバイス１０２への電力供給は止められる。さらなる実施例において、パワーアダプタ１０６に内蔵される温度センサがパワーアダプタ１０６の温度を測定し、この情報を温度モジュール３１２へと伝達する。温度モジュール３１２はパワーアダプタ１０６の温度をモニター（監視）する。もしもパワーアダプタの温度が所定の温度、例えば７０℃を超えると、パワーアダプタ１０６は充電を絞ることになる。すなわち温度の勾配と表面温度が同時充電を可能とするのに充分なだけ低下するまで、各出力ポート２０４に接続されたデバイス１０２を部分充電とし、次の出力ポート２０４への移動を停止することになる。
【００５５】
パワーアダプタ１０６もまた１つ又は複数の動作モードで動作することができる。パワーアダプタ１０６の動作モードは、例えばアクティブ使用モード，スタンバイモード，及びオフピーク充電モードである。アクティブ使用モードはパワーアダプタ１０６の標準（normal）動作モードである。アクティブ使用モードでは、パワーアダプタ１０６はその出力電流が所定のレベル、例えば１００ｍＡ以下であることを感知したときは、取り付けられているデバイス１０２にそれらのステイタス（状態）を問い合わせる。デバイス１０２が応答しない場合、あるいはそれらのバッテリー４０４が完全充電状態であると応答した場合は、パワーアダプタ１０６はスタンバイモードへと移行する。スタンバイモードは通常２つのタイプのスタンバイモード，メンテナンスモードと無負荷モードを有し、これらは電力ポートで選択可能である。無負荷モードは、デバイス１０２がパワーアダプタ１０６に接続されていない時に用いられる。マイクロプロセッサ３０６がスイッチ３２０を開くと、調整器３０８が動作不可となり、調整器をＰＦＣ電力線３０５から切り離す。他の実施例では、マイクロプロセッサ３０６が、調整器３１８の動作可能（ENABLE）／動作不可（DISABLE ）切り換えピン（図示せず）を介して、調整器３１８の出力を動作不可とし、これにより調整器自身の機能の大部分が動作不可となり、調整器３１８により消費される電力が減少し、パワーアダプタ１０６はほとんどゼロに近い、例えば約０．５Ｗになる。ユーザーがデバイス１０２をパワーアダプタ１０６に接続すると、デバイス１０２は中断信号をパワーアダプタ１０６に送信し、マイクロプロセッサを始動させてパワーアダプタ１０６をアクティブモードへと移行させる。この代わりに、ユーザーはマニュアル操作でユーザーインターフェースを通じてパワーアダプタ１０６を始動させることができる。
【００５６】
メンテナンスモードは、デバイス１０２がパワーアダプタ１０６に接続されているがパワーアダプタ１０６が節減された量の電力を供給している場合、例えば取り付けられたデバイス１０２がそれ自身でスタンバイモードに入っている場合などにおいて用いられるスタンバイモードである。ある実施例において、パワーアダプタ１０６がメンテナンスモードに移行すると、パワーアダプタ１０６は取り付けられたデバイスにそれら自身のスタンバイモードに入るように指示を出すか、あるいはそれらの電力必要量を削減するように指示を出す。例えば、パワーアダプタ１０６は取り付けられたデバイス１０２が動作するのに必要なだけの電力を供給し、デバイス１０２のバッテリー４０４を充電するのに充分な電力は供給しないようにする。
【００５７】
パワーアダプタ１０６はまたオフピーク動作モードで動作することもできる。このモードでは、パワーアダプタ１０６は、デバイス１０２のいずれかが、例えばデバイス１０２に接続されたバッテリー４０４を充電するための電力だけを必要としデバイス自身の電力を迅速には必要としていないかどうかを決定する。これら取り付けられたデバイス１０２に対して、パワーアダプタ１０６はリクエストされた電力の供給をオフピーク時間、例えば午後１０時以降になるまで遅らせる。ある実施例において、ユーザーはパワーアダプタ１０６のユーザーインターフェースを通じてマニュアル操作することにより、充電する時間をセットすることができる。パワーアダプタ１０６の内部クロック（図示せず）はそれからユーザーが入力した値と比較して、充電の開始時間を制御する。ある実施例において、パワーアダプタ１０６は、取り付けられた各デバイス１０２が迅速に電力を必要としているかどうかにかかわらず、各デバイス１０２への電力供給を遅らせる。さらなる実施例において、ユーザーはどの時間にデバイス１０２のバッテリー４０４が充電されるべきかを入力することができる。マイクロプロセッサ３０６はデバイス１０２を充電するのに必要な時間を計算し、ユーザーが入力した時間に完全充電を完了させるための開始時間を決定する。この際、充電をできるだけオフピーク時間に多く実行させるように決定する。他の実施例において、スタンバイモードをオフピークモードと関連させて用いることができる。これらの実施例では、パワーアダプタ１０６はオフピーク時間になるまでスタンバイモードで待機し、オフピーク時間になるとパワーアダプタ１０６は完全電力状態となり、上述したオフピーク動作モードで動作する。
【００５８】
ある実施例において、上述した全ての動作モード、すなわち、アクティブモード，スタンバイモード，及びオフピーク動作モードは、出力ポート２０４をベースとして動作する。換言すれば、出力ポート２０４の各々は同時に異なるモードにあって、他の出力ポート２０４の動作モードには何の影響も与えない状態になることができる。例えば、出力ポート２０４ａは、取り付けられたデバイス１０２が出力ポート２０４ａに接続されかつそれ自身がスタンバイモードにあるとき、スタンバイモードのメンテナンスモードにいることができる。出力ポート２０４ｂは、出力ポート２０４ｂに何も接続されていないので、スタンバイモードの無負荷モードにいることができる。一方、出力ポート２０４ｃはアクティブモードにあって、取り付けられたデバイス１０２がそのバッテリー４０４を充電中である。
【００５９】
再び図２を参照すると、上述したように、ディスプレイ２０８は、パワーアダプタ１０６に現在接続されているか、あるいは接続されていたデバイスについての情報、例えばデバイスのバッテリー認識情報，デバイスのバッテリー状態情報などの情報を表示することができる。ある実施例において、ディスプレイ２０８の背景色を、パワーアダプタ１０６の動作モードに依存して変化させることができる。ディスプレイ２０８の背景色は、また、パワーアダプタ１０６の動作が環境に適合しているかどうかを表示することもできる。例えば、デバイス１０２がオフピーク時間中の充電中であれば、ディスプレイ２０８の背景色を緑にすることができる。デバイス１０２がピーク時間中の充電中であれば、ディスプレイ２０８の背景色を黄褐色（アンバー）にすることができる。さらなる実施例において、取り付けられたデバイス１０２内の各バッテリー４０４は、メモリー３０７内に蓄積可能な独自の認識手段を有することができ、これによりパワーアダプタ１０６はバッテリー４０４についての情報、例えば、デバイス１０２がそのパワーアダプタ１０６に最後に取り付けられてから、異なるバッテリー４０４を使うようになっていないかどうかなどの情報を決定することができる。このデバイスごとのバッテリー認識情報を使用し蓄積することにより、パワーアダプタ１０６はデバイスごとのバッテリー状態情報、例えば、バッテリー４０４が充電された回数，バッテリー４０４が充電された時間の総量，バッテリー４０４が最後に充電された時からの時間の長さ，及びバッテリー４０４が交換を必要とするかどうかなどについての情報を決定することができる。他の実施例において、デバイス１０２はそのバッテリー状態情報のいくつか又は全てを決定し、この情報をパワーアダプタ１０６に伝達し、そこで情報がディスプレイ２０８上に表示されるか及び／又はメモリー３０７内に蓄積される。一方向デバイス１０２は、バッテリー状態情報のいくらかあるいは全てが、上述したバッテリー状態情報の少なくともいくつかと共に、デバイス１０２内のメモリー４０８内にバッテリー認識情報として蓄積されるかどうかを決定することができる。ある実施例において、メモリー４０８はマイクロプロセッサ４０２内に着座又は埋め込まれている。
【００６０】
デバイスのバッテリー状態情報は、ディスプレイ２０８上でユーザーに表示することができる。加えて、現況ライト２０６は、ユーザーに対し、デバイスのバッテリー状態情報を警告表示することができる。ある実施例において、デバイス１０２のバッテリー４０４が所定のレベルを超えて充電されたときは、パワーアダプタ１０６はユーザーにさらなる充電を希望するかどうかを問い合わせる。この所定の充電レベルはユーザーが選択することができる。例えば、ユーザーは、バッテリー４０４がその総量の８０％まで充電されたときに警告を発するようにリクエストすることができる。ある実施例において、パワーアダプタ１０６のユーザーインターフェースはスピーカ（図示せず）のような音声発出装置を含むことができ、この装置はまたユーザーに、バッテリー４０４の交換が必要かどうか、あるいはバッテリー４０４が所定の充電レベルに到達したかどうかなどのバッテリー状態情報を警告するのに用いることができる。
【００６１】
デバイス１０２の他の特性は、パワーアダプタ１０６によりモニターされるか及び／又はデバイス１０２からパワーアダプタ１０６に伝達される。例えば、パワーアダプタ１０６は、パワーアダプタ１０６とデバイス１０２との間の通常の通信の一部として、あるいは専用情報の通信を基礎として、デバイス１０２が故障していたり，オーバーヒートしていたり、例えば新規のファームウェアに更新することが可能であるなどの情報を決定することができる。パワーアダプタ１０６はまた、デバイス１０２が、スタンバイモード，充電モード，完全動作モードなどのどれであるかを決定することもできる。加えて、デバイス１０２の異なる特性についての情報は、例えばディスプレイ２０８及び／又は現況ライト２０６を通じて、ユーザーに対して表示することができる。ある実施例において、パワーアダプタ１０６は、デバイスのバッテリー状態情報，デバイス１０２の動作モード，及び／又はデバイス１０２の他の特性を基礎として、デバイス１０２に供給すべき電力の総量を決定することができる。ある実施例において、パワーアダプタ１０６が取り付けられたデバイス１０２のために決定できる事項を超えて、デバイス１０２は専用情報をパワーアダプタ１０６に伝達する。専用（proprietary ）情報とは、パワーアダプタ１０６とデバイス１０２との間で伝達される標準的な情報以外の情報や、デバイス１０２についての特定の装置及び／又は製造者についての情報のことである。例えば、上述した情報のいくつか又は全ては、パワーアダプタ１０６とデバイス１０２との間で伝達される標準的な情報を基礎としたものではなく、その代わりの専用情報に基礎をおいている。パワーアダプタ１０６は、専用情報に基づき、デバイス１０２が故障していたり，オーバーヒートしていたり、例えば新規のファームウェアに更新することが必要であるなどの情報を決定することができる。専用情報はまた、デバイスの電力必要量を決定したり、そのデバイスが純正品であるかどうかを決定したりするのに用いることもできる。
【００６２】
図６Ａは、パワーアダプタ６０２とデバイス６０４との例示的な実施例を表している。ある実施例において、パワーアダプタ６０２は、調整器（レギュレータ）６０６，デジタルロジック（論理回路）６０８及びマルチパーパス電力コネクタ６１０を含んでいる。ここでは、コネクタはプラグ，容器（receptacle），ソケット，あるいは磁気式電力コネクタとすることができる。調整器６０６は、調整器３１８と同様に、例えばＰＦＣ制御器３０４から、ＤＣ電力を受け取り、調整されたＤＣ電力を電力線６１２及び／又はＶバス線（ＶBus line）６１４上に出力する。デジタルロジック６０８は、信号線６１６ａ，６１６ｂを介して、デバイス６０４とデジタル式に通信する。しかしながら、図６ｃを参照しながら後述するように、ある実施例において、この通信は１つ又は複数の信号線の代わりに、電力線上で行われることができる。
【００６３】
電力線６１２，Ｖバス線６１４及び信号線６１６は、電気的に、マルチパーパス電力コネクタ６１０と接地６２０に接続されている。マルチパーパス電力コネクタ６１０はマルチパーパス電力コネクタ６２２に接続されており、これによりパワーアダプタ６０２とデバイス６０４とを接続している。デバイス６０４は、マルチパーパス電力コネクタ６２２，マイクロプロセッサ６２６，及びデバイス６０４の負荷６２４を含んでいる。デバイス６０４もまた、電力線６１２，Ｖバス線６１４及び信号線６１６ａ，６１６ｂ及び接地６２０を含んでいる。
【００６４】
デジタルロジック６０８は、信号線６１６を介して、マイクロプロセッサ６２６とデジタル式に通信する。信号線６１６は、Ｉ２Ｃ物理的レイヤーバス（physical-layer bus）に従って動作するか及び／又はＵＳＢプロトコルと互換性のある方式に従って動作をする。図６において、信号線６１６上の”Ｄ＋”と”Ｄ−”はＵＳＢ通信プロトコルにおける差動信号Ｄ＋／Ｄ−を表す。”ＳＤＡ”及び”ＳＣＬ”はＩ２Ｃバスの中で使用され、それぞれ「シリアルデータ線」と「シリアルクロック線」とを意味する。Ｉ２Ｃバスの仕様は、フィリップス・セミコンダクター社が２０００年１月に発行した「Ｉ２Ｃバス仕様書」バージョン２．１に記載されている。また、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）仕様書（ＵＳＢインプリメンターズ・フォーラム・インクが２０００年に発行したＵＳＢ仕様書改訂２版）をここでは参考として記載する。ある実施例において、単一の信号線が信号線６１６に置き換えられ、デジタル通信のために用いられる。これらの装置全ては当業者には周知の技術であり、どの方法が利用されるかは本発明では重要なことではない。マイクロプロセッサ６２６は、デバイス６０４の電力必要量を伝達する。電力必要量は、デバイス６０４について、１つ又は複数の電圧，電流及びワット数を含むことができる。デバイス６０４の電力必要量を基礎として、デジタルロジック６０８は、調整器６０６に、電力線６１２を通じてデバイス６０４にリクエストされた電力を供給するように指示を出す。
【００６５】
調整器６０６は、また所定のウェイクアップ（wake-up ）電圧を、Ｖバス線６１４を介して、デバイス６０４へと供給する。ウェイクアップ電圧は、デバイス６０４の電源ＯＮを容易にし、及び／又はデバイス６０４とパワーアダプタ６０２との間のデジタル通信を容易にすることができる。ある実施例において、ウェイクアップ電圧がＶバス線６１４を介してマイクロプロセッサ６２６に直接電力を与え、マイクロプロセッサ６２６がデジタルロジック６０８とのデジタル通信を開始するのを容易にし、デバイス６０４の電力必要量を信号線６１６上のパワーアダプタ６０２へと伝達するのを容易にする。ウェイクアップ電圧は、もともと最初にデバイス６０４の電力必要量を伝達しその後遮断（例えば電圧を０ボルトに）するのを容易にするものであるが、最初の電力必要量が伝達された後でも連続して供給されることもできる。
【００６６】
電力線６１２を介して供給される調整された電圧は、デバイス６０４の負荷６２４に電力を与えるために用いられる。負荷６２４は、デバイス６０４のアクティブ要素を包含し、かかる要素としてバッテリーや別のマイクロプロセッサ（図示せず）を含むことができる。ある実施例において、マイクロプロセッサ６２６はデバイス６０４との通信に利用される。さらに他の実施例では、マイクロプロセッサ６２６は、デバイス６０４の必要電力を伝達するのに加えて、デバイス６０４を動作させることに利用される。従って、デバイス６０４は、マイクロプロセッサ６２６を負荷６２４に接続させてデバイス６０４の他の特性を制御するような伝達線６２８（図６Ａ）を含むことができる。
【００６７】
図６Ｂはパワーアダプタ６０２とレガシー（伝統的・旧型）アダプタ６３０を表している。図６Ｂのパワーアダプタ６０２は、図６Ａを参照して上述したものと同じである。レガシーアダプタ６３０は、マルチパーパス電力コネクタ６２２，マイクロプロセッサ６３２，及びレガシーコネクタ６３４を含んでいる。レガシーコネクタ６３４は、特定のデバイス又は製造者に依存するレガシーパワーコネクタであり、パワーアダプタ６０２に用いられている標準品、すなわちマルチパーパス電力コネクタとは合致していない。従って、レガシーデバイスはマルチパーパス電力コネクタ６１０とは物理的及び／又は電気的に直接接続することはできない。レガシーコネクタ６３４は、レガシーデバイス（図示せず）用の特定のデバイス又は製造者に依存するコネクタに接続できるようになっている。マイクロプロセッサ６３２は、パワーアダプタ６０２にレガシーアダプタ６３０と協働するレガシーデバイスの電力必要量を供給するために、信号線６１６ａ，６１６ｂを介して、パワーアダプタ６０２のデジタルロジック６０８とデジタル式に通信する。レガシーアダプタ６３０は、協働するレガシーデバイスの電力必要量を蓄積するためのメモリー６３３を含む。ある実施例において、メモリー６３３はマイクロプロセッサ６３２内に着座又は内蔵されている。上述したように、いったん電力必要量がパワーアダプタ６０２に伝達されると、調整器６０６が電力線６１２を通じてレガシーデバイスへと必要電力を供給する。電力線６１２はレガシーコネクタ６３４に接続されている。
【００６８】
レガシーアダプタ６３０は、特定のデバイス又は製造者に依存するので、協働するレガシーデバイスの電力必要量をあらかじめプログラムしておくことができる。ある実施例において、レガシーアダプタ６３０は、パワーアダプタ６０２によりプログラムされることができ、例えば信号線６１６を通じて、メモリー６３３内に蓄積されている協働するレガシーデバイスの電力必要量を更新したり、変更したりするようにプログラムしておくことができる。Ｖバス線６１４は、図６Ａを参照して上述したマイクロプロセッサ６３２及びマイクロプロセッサ６２６に対し、ウェイクアップ電圧を供給するのに用いることができる。ある実施例において、レガシーアダプタ６３０はマイクロプロセッサ６３２を包含しない。これらの実施例では、メモリー６３３が協働するレガシーデバイスの電力必要量を蓄積し、調整器６０２のデジタルロジック６０８が、レガシーアダプタ６３０のメモリー６３３から直接、協働するレガシーデバイスの電力必要量を読み取る。
【００６９】
図６Ｃはパワーアダプタ６３６とクライアント（client: サービスの提供を受ける側）６５０を示している。クライアント６５０は、デバイス（例えばデバイス６０４）あるいはレガシーアダプタ（例えばレガシーアダプタ６３０）などのモデム（modulator ／demodulator:変復調器）６３８を用いる機器を表している。ある実施例において、パワーアダプタ６０２とデバイス６０４との間のワイヤの数，あるいはパワーアダプタ６０２とレガシーアダプタ６３０との間のワイヤの数は、電力線を越えて走行するデジタル通信によって削減することができる。パワーアダプタ６３６はパワーアダプタ６０２に類似しているが、パワーアダプタ６３６は、調整器６０６（及びデジタルロジック６０８）及びマルチパーパス電力コネクタ６４６との間に、モデム６３８を含んで、データを電力線上へと送出し、電力線からデータを受け取るようになっている点で異なっている。
【００７０】
モデム６３８は、パワーアダプタ６３６及びクライアント６５０におけるのと同様に動作する。モデム６３８は、電力線６１２，Ｖバス線６１４，信号線６１６ａ，６１６ｂを受け取り、接地（ground）６２０を提供する。モデム６３８は信号線６１６からのデジタルデータを変調し、データ及び電力信号を、各電力／信号コンビネーションのための単一のワイヤへと変調する。従って、第１の変調された線６４０は、電力線６１２からの電力と信号線６１６ａからの信号とを包含し、第２の変調された線６４２は、Ｖバス線６１４からの電力と信号線６１６ｂからの信号とを包含する。モデム６３８はまた、第１の変調された線６４０から電力線６１２と信号線６１６までの電力及び信号の情報、及び第２の変調された線６４２からＶバス線６１４と単一線６１６ｂまでの電力及び信号の情報を分割することにより反転させる。パワーアダプタ６３６とクライアント６５０の各モデム６３８は、双方向に動作する。すなわち、電力と信号の情報を変調しかつ復調させる。ある実施例において、電力線上での通信のために、ホームプラグ（HomePlug: 商品名）の仕様が、デジタル通信のために用いられる。ホームプラグ１．０版の仕様書、すなわちホームプラグ・パワーライン・アライアンス・インク（HomePlug Powerline Alliance, Inc. ）のテクニカルホワイトペーパー、及びホームプラグのＡＶ仕様書、すなわちホームプラグ・パワーライン・アライアンス・インクのＡＶホワイトペーパー，２００５を、ここでは参考技術資料として記載しておく。
【００７１】
図６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、単一のマルチパーパス電力コネクタ６１０，６４６を備えたパワーアダプタ６０２，６３６を表している。しかしながら、当業者であれば、パワーアダプタ６０２，６３６がそのように限定されないことは理解できよう。パワーアダプタ６０２，６３６は、１つ又は複数のデバイス６０４，レガシーアダプタ６３０，あるいはそれらのコンビネーションと共に用いられるように、１つ又は複数のマルチパーパス電力コネクタ６１０，６４６を有することができる。
【００７２】
さらに、図６Ａ，６Ｂ，６Ｃでは、ある実施例において、マルチパーパス電力コネクタ６１０又は６４６がプラグで構成され、このプラグがマルチパーパス電力コネクタ６２２又は６４８と連結可能で、コネクタ６２２又は６４８は容器（receptacle）で形成される。他の実施例において、マルチパーパス電力コネクタ６１０又は６４６と、６２２又は６４８とは、両方とも容器であり、両端にマルチパーパス電力プラグを有する電力コードで連結される。
【００７３】
図７は、本発明のある実施例（７００）に従い、電力を１つ又は複数のデバイスに適用する方法を流れ図で表している。電力をデバイス、例えばデバイス１０２又は６０４に供給するために、電力が電源、例えば電源１０８の入力ポート（７０１）から受け入れられる。デバイスが最初にパワーアダプタ、例えばパワーアダプタ１０６又は６０２に接続されると、パワーアダプタはデバイス（７０４）とデジタル方式で通信する。パワーアダプタと通信モジュールとの間のデジタル通信に基づき、デバイスの電力必要量が決定される（７０６）。ある実施例において、デジタル通信は、デバイスの電力，電流，及び／又はワット数の必要量を含む。他の実施例において、デジタル通信は、入手可能な電力必要量のセットから電力必要量を選択するための選択コードを含む。入手可能な電力必要量は、例えば、デバイス内のルックアップテーブル（look-up table:配列などのデータ構造）の領域に蓄積される。電源から受け入れられた電力は、デバイス（７０８）の電力必要量に基づいて変換される。変換された電力は、デバイスに動作のための電力を与えるために、出力ポート（７１０）を通じてデバイスへと配達される。ある実施例において、デバイスはバッテリーを包含し、デバイスに供給される電力は、デバイスの動作のための電力に加えて、あるいはデバイスの動作のための電力に代えて、デバイスのバッテリーを充電するために用いられる。方法７００は広範囲なデバイスに対して電力を供給する可能性を表している。
【００７４】
図８は、本発明のある実施例（８００）に従い、電気的デバイスの外部にあるパワーアダプタから電力を受け取る方法を流れ図で表している。デバイス又はレガシーアダプタ（例えば、デバイス１０２又は６０４，レガシーアダプタ１０４又は６３０）が最初に外部のパワーアダプタに電気的に接続されると、デバイス又はレガシーアダプタは外部のパワーアダプタ、例えばパワーアダプタ１０６又は６０２（８０２）から初期のあらかじめ設定された（所定の）電圧を受け取る。初期のあらかじめ設定された電圧は、外部のパワーアダプタとレガシーアダプタとの間の通信を容易にし、あるいはレガシーアダプタのために充分な電力を供給することでデバイスとの通信を容易にし、あるいは外部のパワーアダプタとデジタル通信して少なくとも電力必要量又及び電流必要量（８０４）を通信するのを容易にする。電力は、レガシーアダプタにより受け取られるか、あるいは外部のパワーアダプタ（８０６）とのデジタル通信を基礎とするデバイスにより受け取られる。レガシーアダプタは、受け取った電力を電気的デバイス（８０８）に供給する。方法８００は、特にデバイスの必要性に合致した電力をデバイスが受け取る可能性を表している。
【００７５】
図９は、パワーアダプタとレガシーアダプタとの間のデジタル通信、及び本発明のある実施例のデバイスとの間のデジタル通信のパケット（packet）構造を表している。パワーアダプタ１０６又は６０２とデバイス１０２又は６０４との間でのデジタル通信、あるいはレガシーアダプタ１０４又は６３０との間でのデジタル通信は、あらかじめ設定されたパケットベースのプロトコルに合致するようにして行うことができる。通信はパワーアダプタ１０６又は６０２，デバイス１０２又は６０４，あるいはレガシーアダプタ１０４又は６３０によって開始される。例示的に示したデジタルメッセージパケット９００は、メッセージの開始を示す１バイトの伝送開始セグメント９０２，４バイトの販売者（vendor）／製造者の認識標識９０４，これはアドレスとしても利用可能で、さらにメッセージのタイプを示す１バイトのメッセージタイプセグメント９０６，可変長のペイロード（payload:データ本体部）９０８，２バイトのチェックサム（checksum）９１０，パケットの最後を示す１バイトの伝送終了端部セグメント９１２を包含している。上述したパケットセグメントのサイズは単なる例示に過ぎず、代わりのセグメントサイズも可能であることを理解されたい。例えば、伝送開始セグメント９０２と伝送終了端部セグメント９１２の各々は１バイト長より短くてもよい。他の実施例として、販売者（vendor）／製造者の認識標識９０４は４バイトでなく２バイトであってもよい。
【００７６】
チェックサム９１０はエラー検出のために用いられる。ここで用いられるチェックサム９１０は、エラー検出のために付加される余分なチェックであれば、いかなる種類であってもよい。チェックサム９１０は、現在知られているエラー検出技術だけでなく、今後開発される技術，サイクル式の余分なチェック，チェックサムアルゴリズム，ハッシュ（hash: 細分化）機能などを含むバラエティに富んだ検出技術を用いたものを装備することができる。
【００７７】
例示的な実施例として、プロトコルは少なくとも４つのメッセージタイプを有する。メッセージタイプは３つの流れ制御（flow control）メッセージタイプと１つの電力陳述（power statement ）メッセージタイプとを含むことができる。流れ制御メッセージタイプは、メッセージを受領した際に、正しいかエラーかを合図する働きをする。ある実施例において、流れ制御メッセージタイプは、確認メーセージ（ＡＣＫ），非確認メッセージ（ＮＡＣＫ），及びキャンセルメッセージ（ＣＡＮ）を含む。さらに、これらのメッセージは、図１０，図１１を参照しながら後述する。電力陳述メッセージタイプは、デバイスの電力必要量を特定する。ある実施例において、電力陳述は、例えば電圧，電流，及び／又はバッテリータイプのパラメータを含む。他の実施例において、電力陳述は上述したものよりパラメータが多かったり少なかったりする。もしも製造者が、デジタルメッセージを介して専用情報を交換したいと望むならば、専用のメッセージタイプあるいは製造者に特有のメッセージタイプをも含むようにすることができる。専用のメッセージあるいは製造者に特有のメッセージの内容については、専用情報を通信することに関して上述した。ある実施例において、専用のメッセージあるいは製造者に特有のメッセージは暗号化（encrypted ）することができる。ここで用いられる暗号化アルゴリズムとしては、ＲＳＡ，ＤＳＡ，その他の暗号化アルゴリズムであって、現在知られているものと将来開発されるものとを含む。さらなる実施例において、パワーアダプタ１０６は、デバイス１０２を認証するために、デバイス認識情報に基づき、デバイス１０２へと暗号化された問い合わせメッセージを送ることができる。
【００７８】
例えばＡＣＫ，ＮＡＣＫ，ＣＡＮなどの流れ制御メッセージのために、ペイロード９０８は省略（０バイト）することもできる。電力陳述メッセージのために、ペイロード９０８は電力必要量情報や、そこから電力必要量を認識することができる情報などを含むことができる。パワーアダプタ１０６が、デバイスからの専用情報を含むメッセージを受領できる実施例では、ペイロード９０８は、製造者に特有のフォーマットやサイズで構築される専用情報を含むことができる。
【００７９】
ある実施例において、ペイロード９０８は、デバイス１０２の電圧及び電流の必要量を含むバイナリーで符号化されたセグメントである。例えば、ペイロード９０８は、出力電圧の公称値と対応するウィンドウとを特定し、パワーアダプタ１０６により供給されるべき電流の公称値と対応するウィンドウとを特定するバイナリーで符号化されたセグメントである。他の実施例において、ペイロード９０８は、１つ又は複数の電圧，電流，及びワット数のパラメータを含むことができる。例示的な実施例において、ペイロード９０８は、第１の電力セグメントと第２の電力セグメントとを有する。第１の電力セグメントは、ワット数のパラメータ又は値に対応するバイナリーで符号化された整数を含む。第２の電力セグメントは、ワットの断片（fraction）に対応するバイナリーで符号化された小数を含む。例えば、ある実施例において、デバイス１０２が１．３ワットの電力必要量で通信するとき、ペイロード９０８は、第１の電力セグメントに”１”が入り、第２の電力セグメントに”３”が入るようにしてする。この代わりに、電圧と電流の必要量は、１６ビットのバイナリーの量で、例えば電圧必要量については１ｍＶ／ビットで表示し、電流必要量については１ｍＡ／ビットで表示されるようにすることができる。他の実施例において、ペイロード９０８は、デバイス１０２の電圧及び電流の必要量を、ＵＴＦ−８（Unicode Transformation Format）やＡＳＣＩＩ（American Standard for Information Interchange ）の値を使って、それぞれボルトの最も近い値の１０分の１と電流の最も近い値のミリアンペアとして含む。
【００８０】
加えて、ペイロード９０８は、デバイス１０２についての他の情報、例えばバッテリー認識情報，バッテリー状態情報，デバイス認識情報，デバイス１０２がバッテリー４０４を含むかどうかの情報，デバイス１０２内のバッテリーのタイプ（例えばリチウムイオン，ニッケルメタル水素化物など），デバイスの所定の電圧がプラスかマイナスか，デバイス１０２の動作モードなどの情報を含むことができる。
【００８１】
上述したように、ある実施例において、パワーアダプタ１０６又は６０２とデバイス１０２又は６０４，あるいはレガシーアダプタ１０４又は６３０との間のデジタル通信は、ＵＳＢプロトコルを用いて行うことができる。例えば、ＵＳＢスタック（stack ）は、パワーアダプタ１０６に特定の配置（configuration ）を含むことができる。かくして、この配置がアクティブにセットされると、命令制御移送パーサー（parser）が、パワーアダプタ１０６に特定される命令を解釈することができる。パワーアダプタ１０６に特定される命令の処理は、ＵＳＢプロトコル（例えばＵＳＢインプリメンターズ・フォーラム・インクのチャプター９，ＵＳＢ仕様書・改訂２版，２０００年，参考情報）のチャプター９の表に従って行われる。標準のデバイスリクエスト（ＳＥＴ ＤＥＳＣＲＩＰＴＯＲ）は、パワーアダプタ１０６に特定される配置をアクティブにセットする。この配置は、パワーアダプタ１０６の配置に特定される１列の記述子、例えば「パワーアダプタ」を用いて識別される。さらに、bmRequestType=0x00のときに、標準的ＵＳＢ命令、例えばＳＥＴ ＤＥＳＣＲＩＰＴＯＲあるいはＧＥＴ ＤＥＳＣＲＩＰＴＯＲが標準として活動する。bmRequestType フィールドを0x40に等しくセットすることにより、この値は標準的ＵＳＢスタックにより、bRequestにおけるバイトがユーザーにより定義される１つのモードとして解釈される。従って、２５６の可能な符号化は、パワーアダプタ１０６に特定される命令として利用可能である。
【００８２】
他の実施例において、メモリー３０７はあらかじめ定義された電力プロフィールのデータベースを蓄積する。電力プロフィールはあらかじめ定義されたデータの組であり、これらのデータは電力必要量、さらに詳細には、電力必要量のパラメータのあらかじめ定義されたコンビネーションである。ある実施例において、電力プロフィールは１つ又は複数の以下のデータを含む、すなわちコンスタントなボルト値，コンスタントな電流値，ワット数値，電流上限値，及びバッテリータイプである。電力プロフィールはメモリー３０７内のルックアップテーブル（配列などのデータ構造）として組織することができ、各電力プロフィールを認識標識によって参照付けることができる。デバイス１０２は、デジタルメッセージ内で、所定のプロフィールの認識標識をマイクロプロセッサ３０６に伝達することができる。マイクロプロセッサ３０６は、メモリー３０７から、デバイス１０２によって供給される認識標識に対応する電力プロフィールを回収することができる。回収した電力プロフィール内のパラメータは、調整器３１８を構成するのに用いられる。
【００８３】
しかしながら、上述したパケットプロトコルと符号化は単なる例示に過ぎないことを理解する必要がある。プロトコルは代替的なフォーマットを利用することができ、上述した情報についてそれ以上又はそれ以下の情報を含むこともある。さらに、パラメータは上述した以外の代替的なフォーマントや符号化によって特定されることもできる。
【００８４】
図１０，図１１は、ある実施例に基づき、パワーアダプタのデジタル通信状態及びクライアントのデジタル通信状態を線図として表している。クライアントは、例えば、デバイス１０２又は６０４，あるいはレガシーアダプタ１０４又は６３０である。パワーアダプタの状態線図１０００とクライアントの状態線図１１００は、パワーアダプタとクライアントとの間のデジタル通信に関して、それぞれパワーアダプタとクライアントの状態を表示している。
【００８５】
パワーアダプタはクライアントに関して当初はアイドル（idle: 遊休）状態にある。例えば、クライアントがパワーアダプタに電気的に接続されていないときは、パワーアダプタはクライアントに関してアイドル状態１００２にある。パワーアダプタがアイドル状態１００２にある間は、パワーアダプタはクライアントからのメッセージを積極的に待機している。ただし、パワーアダプタは、クライアントが電気的にパワーアダプタに接続されているときでも、アイドル状態１００２にいることは可能であることを理解されたい。さらに、パワーアダプタが１つのクライアントに関してアイドル状態１００２である間でも、パワーアダプタに電気的に接続されている別のクライアントに関しては、他の状態でいることも可能であることを理解されたい。クライアントからのメッセージがパワーアダプタにより受領された後で、パワーアダプタはチェックサム９１０（１００６）をベリファイすることで、クライアントからのメッセージについてエラー検出を行う。もしもエラーがあれば、ＮＡＣＫ（非確認）メッセージがクライアントに送られ（１００４）、パワーアダプタはアイドル状態１００２に復帰して、クライアントからの次のメッセージを待つ。もしもメッセージにエラーが無ければ、販売者コード９０４及びペイロード９０８を含むメッセージの内容が検査される（１００８）。もしもメッセージが確認不能であれば、例えばそれが専用メッセージであったり、販売者や製造者コード９０４が認識できない販売者や製造者であったり（例えばパワーアダプタが専用メッセージを認識できるようにプログラムされていない場合）には、ＣＡＮ（キャンセル）メッセージが送られ（１０１０）、パワーアダプタはアイドル状態１００２に復帰する。もしもメッセージが確認されれば、ＡＣＫ（確認）メッセージが送られ（１０１２）、パワーアダプタはアイドル状態（１００２）に復帰してクライアントからのさらなるメッセージを待つ。いったんパワーアダプタがメッセージを確認してＡＣＫメッセージを送出すると、パワーアダプタは自身を再構築してクライアントに電力を供給するようになる場合がこれに該当する。
【００８６】
クライアントは、パワーアダプタに接続されたとき、通信モードに入ってメッセージを送る（１１０２）ことができる。例えば、クライアントが最初にパワーアダプタに接続されたとき、クライアントはウェイクアップ電圧から電力を引っ張ってそのマイクロプロセッサ（例えばマイクロプロセッサ４０２，５０６，６２６，６３２）に電力を送り、電力陳述メッセージなどを送ることによりデジタル通信を開始させることができる。メッセージが送信された後で、デバイス又はレガシーデバイスがパワーアダプタからの応答メッセージを待つ。所定のタイムアウト（時間切れ）時間が経過してもメッセージが届かないときは、メッセージが再度送信される（１１０２）。もしも所定の回数、例えば８回だけ同じメッセージの送信を試みても応答が無い場合は、クライアントはサスペンド（一時延期）状態１１１０に入る。ある実施例において、サスペンド状態中に、クライアントが専用メッセージを送るのを試みない場合は、非専用メッセージがさらに送信される。他の実施例では、例えば受領のタイムアウトの後では、クライアントは、新しいパワーアダプタとの接続が確立されるまでは、メッセージを送信する試みをしない。
【００８７】
もしも応答メッセージが届いた場合は、クライアントはチェックサム９１０（１００６）をベリファイすることで、パワーアダプタからのメッセージについてエラー検出を行う。もしもエラーがあったときは、クライアントはバックオフ（backoff:通信失敗による再送プロトコル）タイマーに従い（１１０４）、バックオフ状態に入る。バックオフタイマーがタイムアウトした後で、メッセージが再度送信される（１１０２）。
【００８８】
メッセージにエラーが無ければ、メッセージの内容、特にメッセージタイプが検査される（１１０８）。メッセージがＡＣＫメッセージであれば、クライアントは通信モードを出る。メッセージがＮＡＣＫメッセージであれば、クライアントはバックオフタイマーに従い（１１０４）、その後メッセージが再度送信される（１１０２）。もちろん、クライアントは、必要ならば、別のメッセージを送信するために、後で通信モードに入ることもできる。もしもメッセージがＣＡＮならば、クライアントはサスペンド状態１１１０に入る。クライアントが専用情報を含むメッセージを送信できる実施例では、ＣＡＮメッセージは、パワーアダプタが、販売者／製造者認識標識９０４で指示されているような販売者／製造者を認識できないことを意味する。このことは、専用情報を含むいかなるメッセージもパワーアダプタによって適正に処理されないことを意味し、その理由はパワーアダプタが専用情報のペイロードの適正なフォーマットを知らないからである。従って、クライアントがサスペンド状態１１１０に入ると、そこでクライアントは、ＣＡＮ応答を送出した情報を伝達することを一時中断する。すなわち、クライアントは専用情報を含むメッセージをパワーアダプタに送出せず、他の通信が発生する可能性が生じる。
【００８９】
図１２は、ある実施例に基づくＰＦＣ制御器３０４の回路を表している。図１２に示すように、入力回路群は複数のフィルタ回路要素を包含し、これらフィルタ回路要素は、コネクタＪ１Ａを介して電力供給側から電気的ノイズが入るのを防ぐ働きをする。このフィルタリングは、一般モードのチョーク（choke:チョークコイル）ＬＩ，キャパシタ（capacitor:コンデンサ）ＣＸ１，及び他の段階でのフィルタリングＣ１，Ｌ２，Ｃ２，Ｃ１８を含む。ＡＣ主電源は要素ＢＲ１で整流され、変圧器Ｔ１の主要部を横断して付勢される。電源回路群は、ＭＯＳＦＥＴスイッチＱ２を含み、これはＯＮの状態中は整流されて湾曲した（sinusoid）電圧から電流を直接取り出し、エネルギを、Ｔ１の第１の巻いた（winding ）磁化インダクタンスへと供給する。第２のダイオードＤ１２及びＤ１４は、このＯＮ状態で逆方向にバイアスがかけられ、出力電流はコンデンサ１２７で供給される。Ｑ２がＯＦＦになると、ダイオードＤ１２及びＤ１４が伝導し、第１のインダクタンスＴ１からの蓄積されたエネルギが、出力へと配達される。
【００９０】
Ｑ２の制御は、Ｕ１，制御ＩＣ（例えばＩＷ２２０２，アイワット・デジタル・シングル・ステージＰＦＣ制御器）によって達成される。制御ＩＣは周波数を変調する機能を有し、さらにゲートドライブパルス（gate drive pulse）のデューティサイクル（dutycycle ）をＱ２に伝達して、初期の電流湾曲を平均化するのを確実にし、入力された湾曲電圧がハイパワー要素を達成するのを確実にし、低い総量ハーモニック歪み（total harmonic distortion ）ＴＨＤを達成するのを確実にする。サイクル電流制限法によるサイクルは、検出（sense:センス）抵抗器Ｒ８，Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ４３により供給され、これらの抵抗器は電圧をＵ１のピンＩＳＥＮＳＥへと供給する。ＡＣ線の電圧変化に対する調節は、ブリッジ整流器回路ＢＲ２と協働する抵抗器−コンデンサによる電圧−減衰とによって達成され、フィルタリングにより、入力されたＡＣ電圧のＤＣ値がＵ１のＶｉｎ−ＤＣピンへと供給される。加えて、ＢＲ２とそれと協働する回路群もまたＡＣ線電圧を表示する検出信号を供給し、検出信号は入力電流の湾曲形状を調整するのに用いられる。
【００９１】
出力電圧の調節と制御は、変圧器Ｔ１の第３の巻き（winding:ワインディング）（ピン４＆６）を介して、出力電圧を感知することにより達成される。この電圧は、フィルタリングとＵ１のＶ検出ピンに対する減衰の後で適用される。このフィードバック方法を用いることで、視覚によるフィードバックが除去され、要素の数とコストが削減される。
【００９２】
変圧器Ｔ１の第３の巻き（ピン４＆６）により供給される不連続に装備されたリニア調整器Ｑ５，Ｚ２，Ｃ５は、安定した状態での動作が達成されたときに、コンスタントなＤＣバイアスを、ピン１（ＶＣＣ）を介して制御ＩＣのＵ１に供給する。Ｕ１のスタートアップ動作時の間、トランジスタスイッチＱ６とそれと協働する回路群Ｒ２１，Ｒ２０，Ｃ１０，Ｒ２２，Ｃ５が、必要なエネルギをＵ１の動作を開始させるのに好適なように供給する。
【００９３】
サーミスタＲＴ１，Ｒ３５，Ｒ３７，Ｃ４６，Ｄ１５により、温度の過熱防止が図られており、サーミスタは、Ｕ１のＳＤピンの切り替え（turn-off）しきい値を超過するときの電圧を供給する。他の保護回路として過電圧保護が、Ｒ１４，Ｒ３４により供給され、ショート（短絡）回路保護が、Ｖ検出ピンと、変圧器Ｔ１の第３の巻き（ピン４＆６）により供給される。
【００９４】
このフロントエンドの段階は、例えばＰＦＣ制御器により供給され、ＡＣ電圧を変圧器で分離されたＤＣ電圧に変換する変換機能を達成する電力変換の単一段階として機能するが、一方では、湾曲形状をとるために、同時に入力ＡＣ電流を調整する。この機能を達成するために、高いパワー要素と低い電流ハーモニック（高調波）という課題が達成される。パワー要素訂正の単一段階と、分離されたＡＣ−ＤＣ変換もまた、高い変換効率と低い構成要素の数という効果を生じさせる。
【００９５】
図１３は、ある実施例に基づき、調整器（regulator ）の回路を表している。図１３に示すように、ＤＣ電力が、電力線１３０２ａ，１３０２ｂ，１３０２ｃを介して、それぞれ調整器１３０４ａ，１３０４ｂ，１３０４ｃへと供給される。ＤＣ電力は、ＰＦＣ制御器３０４のようなＡＣ／ＤＣ変換器から供給されるか、あるいは外部のＤＣ電源から供給される。ＤＣ電力は、２つの固定した調整器１３０４ａ，１３０４ｂへと供給され、それらの出力はそれぞれ電流検出増幅器１３０６ａ，１３０６ｂに出される。固定した調整器１３０４ａ，１３０４ｂは、単一の二重出力５Ｖ固定ＤＣ−ＤＣ変換器とすることができ、例えばＬＴＣ３８２６（リニア・テクノロジー３０μＡＩＱ，デュアル，２相シンクロナス・ステップ・ダウン制御器）を用いることができる。電流検出増幅器１３０６は、例えばＬＴＣ６１０２（リニア・テクノロジー・ゼロ・ドリフト・ハイ・サイド・カレント・検出増幅器）を用いることができる。固定した調整器１３０４ａ，１３０４ｂは、固定した５ボルトを供給する。電流検出増幅器１３０６ａ，１３０６ｂの出力は、それぞれ出力ポート２０４ａ，２０４ｂ向けとすることができる。
【００９６】
ＤＣ電力もまた調整可能な調整器１３０４ｃに供給され、この調整器は０．５Ｗから１００Ｗまでの広範囲の負荷にわたる高効率のＤＣ−ＤＣ変換器とすることができ、例えばＬＴＣ３８４５（リニア・テクノロジー・ハイ・ボルテージ・シンクロナス・カレント・モード・ステップ・ダウン制御器で動作周波数が調整可能な増幅器）とすることができる。調整可能な調整器１３０４ｃの出力電圧は、制御線１３１２を用いて調整可能（例えば５Ｖから１９Ｖ）である。演算増幅器（ｏｐ−ａｍｐ）１３１０は、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号により駆動され、この信号は例えばパワーアダプタ１０６のマイクロプロセッサ３０６により制御される。演算増幅器１３１０でのＰＷＭ入力のデユーティサイクルは、制御線１３１２を介して、調整可能な調整器１３０４ｃの出力を制御する。調整可能な調整器１３０４ｃの出力は、電流検出増幅器１３０６ｃ向けであり、この増幅器の出力は例えば出力ポート２０４ｃへと出される。従って、各出力ポート２０４での出力電流は、電流検出増幅器１３０６を用いて測定される。加えて、各ポートでの出力電圧は、電圧割り算回路（図示せず）を用いて測定される。
【００９７】
ある実施例において、エネルギを保存するために、調整器１３０４ａ，１３０４ｂの出力は、使用可／使用不可（ＥＮＡＢＬＥ／ＤＩＳＡＢＬＥ）線１３０８ａ，１３０８ｂのそれぞれにより使用不可とされる。例えば、マイクロプロセッサ３０６は、使用可／使用不可線１３０８を介して、調整器１３０４に使用可の信号又は使用不可の信号を送ることができるように構成される。
【００９８】
図１４は、ＡＣ／ＤＣ変換器を含むパワーアダプタ（power adapter ）と、ある実施例に基づく調整器（regulator ）とを表している。図１４に示すように、ＡＣ電力がＡＣ／ＤＣ変換器１４０２，１４０４に供給される。ＡＣ電力は、パワーアダプタ１４２０の外部にある電源から受け取ることもできる。ＡＣ／ＤＣ変換器は低電力変換器であり、デジタル制御器１４０６に電力を与えるのに用いられる。デジタル制御器１４０６は、入力スイッチ１４０９とスイッチ１４１８を制御するのに用いられ、さらに信号線１４１２を介して付属のデバイス（図示せず）と通信するのに用いられる。デジタル制御器１４０６は、上述したデジタルロジック６０８あるいはマイクロプロセッサ３０６に類似したものとすることができる。第１のＡＣ／ＤＣ変換器１４０２は、ＤＣ電力を、電力線１４１４ａ，１４１４ｂ，１４１４ｃを介して、それぞれ調整器１４１６ａ，１４１６ｂ，１４１６ｃへと供給するのに用いられる。調整器１４１６の出力は、例えば出力ポート２０４へと出される。スイッチ１４１８は、図３を参照して上述したスイッチ３２０と同様に動作する。パワーアダプタ１０６について上述したように、パワーアダプタ１４２０は無負荷モードを含むスタンバイモードで動作することができる。パワーアダプタ１４２０にデバイスが接続されていない無負荷モードでは、入力スイッチ１４０９は、第１のＡＣ／ＤＣ変換器１４０２がＡＣ電力を受け取るのを切断するように開くことができる。この場合、ＡＣ／ＤＣ変換器１４０４だけがＡＣ電力を受け取る。ＡＣ／ＤＣ変換器１４０４は、ＡＣ／ＤＣ変換器１４０２よりも極めて低い電力消散となる。従って、無負荷モードでは、パワーアダプタ１４２０は、エネルギの重要な量を保存することができる。
【００９９】
ある実施例において、パワーアダプタ１０６，６０２，６３６，１４２０（ここでは「パワーアダプタ１０６」はパワーアダプタ６０２，６３６，１４２０を含むものとして説明する）はさらに、インターネットのようなコンピュータネットワークと通信できるように構成されている。コンピュータネットワークに接続されると、パワーアダプタ１０６は、パワーアダプタ１０６やそれに接続されている全てのデバイス１０２、あるいはレガシーデバイス１０４，６３０などのためのデータ，ソフトウェア，ファームウェアの更新などを回収することができる。パワーアダプタ１０６のためのユーザーインターフェースもまた、インターネットに接続されているウェブサーバを介してアクセス可能となり、これにより、ユーザーは例えばディスプレイ２０８上に通常に表示される視覚情報を見ることができるようになる。換言すれば、ユーザーは、パワーアダプタ１０６についての情報を見ることにより、インターネットに接続されたコンピュータ上でパワーアダプタ１０６及びそれに接続されたデバイス１０２と双方向で通信することになる。加えて、ユーザーは、インターネットに接続されたコンピュータを用いるウェブサーバを通じて、パワーアダプタ１０６とその付属デバイスに、情報を入れたり、及び／又はプログラムしたりすることができる。ある実施例において、パワーアダプタ１０６はユーザーに電子メールを送信し、その情報は例えばディスプレイ２０８上に通常に表示されることになる。さらに、パワーアダプタ１０６は、デバイス１０２やレガシーアダプタ１０４，６３０のために、コンピュータネットワークやインターネットにアクセスするための導管（conduit ）となることができる。コンピュータネットワークやインターネットに対するこのアクセスは、通信線３１７，信号線６１６，あるいは１つ又は複数の分離したネットワーク通信線を用いて供給されることができる。
【０１００】
ある実施例において、中央電力管理ユニット（図示せず）が、コンピュータネットワーク上で、中央電力管理ユニットに接続されたマルチプルなパワーアダプタ１０６を制御することもできる。接続されたパワーアダプタ１０６の１つ又は複数の電源をＯＮにするために、例えばウェイクオンラン（Wake-On-LAN,WOL ）などを用いることができる。例えば、かかるアダプタが用いられる会社では、ＩＴ部門が電力を節約するために、全てのパワーアダプタ１０６をスタンバイモードに仕向けることもできる。アダプタを利用するラップトップコンピュータ（図示せず）のグループでは、ソフトウェアの更新作業をオフピーク時間に行う必要があり、ＩＴ部門は容易にＷＯＬを利用するパワーアダプタ１０６を覚醒させ、ラップトップコンピュータのソフトウェアを更新することができる。
【０１０１】
ある実施例において、パワーアダプタ１０６は、コンピュータに接続されたフラッシュドライブ（flash drive ）やＵＳＢ接続を介してプログラムすることができる。このプログラミングは、パワーアダプタ１０６，６０２，６３６を操作し，あるいはパワーアダプタ１０６とそれに接続されているデバイス１０２やレガシーデバイス１０４，６３０のためのファームウェアを更新することを含む。例えば、ユーザーは、ＵＳＢ接続を介して接続されたコンピュータを通じて、パワーアダプタ１０６及びそれに取り付けられたデバイス１０２に、情報を入れたり、及び／又はプログラムしたりすることができる。
【０１０２】
上に述べた記述は説明のためであり、特定の実施例を参照して記述したものである。しかしながら、図示に基づく記述は、ここで開示したそのままの形態で言い尽くされたり限定されたりするものではない。多くの修正及び変形が、上述した記載に基づいて可能である。実施例は、本発明を説明し実用的とするためにベストな態様として選択したものであり、当業者がベストな態様で本発明を実施できるように記載したものであり、各種の修正による各種の実施例が特定の目的のために好適なものとなるであろう。
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００８年１月３日に出願された米国特許出願１１／９６９，１６６、発明の名称「デジタル通信可能なレガシーアダプタを通じて電気的デバイスに電力供給」の優先権を主張している。
【０００２】
ここで開示される態様は、一般にレガシーアダプタ（legacy adapter: 伝統的・旧型の接続機器）に関し、特にパワーアダプタ（power adapter:電力接続機器）によって電力を付与されるべきデバイス（device: 機器）のためのレガシーアダプタに係るものである。
【０００３】
消費者向けの電子デバイスは、今日の我々の世界においてユビキタス（身の回りに多数のコンピュータがある社会）となっている。ラップトップ型コンピュータや個人向けのデジタル機器からマルチメディアのプレーヤや携帯電話など、今日の人々は多くのバラエティに富んだ電子機器を保有している。これらの電子機器は多様なバラエティに富んだ電源供給器具を備えており、それらは、ウォールワーツ（wall warts）、パワーブリックス（power bricks）、パワーアダプターズ（power adapters）などと呼ばれている。
不運なことに、これらの電源供給器具は、しばしば特定の器具にだけ向けられており、このため機器製造者及び／又は機器生産ラインにおいて、相互に互換性が欠けるものとなっている。もしユーザーがある機器用の電源供給器具を失った場合には、他の電源供給器具は多くの場合、代替品とすることはできない。このことは多くの問題を引き起こす。旅行において不便なことに、各種の携帯機器に合わせた多種多様の電源機器を用意して持ち運ばなければならない。不適正な電源機器が用いられた場合は、機器が破損したり、あるいは寿命が短くなるおそれがある。さらに、機器が古くなってユーザーに捨てられた場合は、その機器用の電源供給器具も一緒に捨てられることが多い。なぜなら、ユーザーはそれらの電源供給器具と互換性のある器具を持っていないことが多いからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、多くのバラエティに富む機器に電源を供給することができて、デジタル式に通信可能なパワーアダプタが必要とされることになる。
【発明の効果】
【０００５】
電源供給器具に関する上述した欠点及び他の問題点は、ここで開示されるパワーアダプタ及び相互にデジタル通信可能な電子機器によって減少させられるか除去されることになる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様によれば、本発明は、電気的デバイスと共に用いられるレガシーアダプタであって、電気的デバイスの外部でパワーアダプタに接続できるように構成されたマルチパーパスのパワーコネクタと、前記電気的デバイスに連結される形状のコネクタと、前記パワーアダプタとデジタル方式で通信するように構成されたマイクロプロセッサとを備える。マイクロプロセッサは、前記マルチパーパスのパワーコネクタを通じて、前記電気的デバイスの電力必要量を前記パワーアダプタに伝達するようになっている。
【０００７】
本発明のある態様では、レガシーアダプタを通じて電気的デバイスの外部にある外部のパワーアダプタから電力を受け取る方法であって、外部のパワーアダプタと前記レガシーアダプタとの間での通信を容易化するために、開始時点で所定の電圧を受け取る工程と、前記レガシーアダプタ内のパワープラグ容器を通じて、前記電気的デバイスの電力必要量を前記パワーアダプタへとデジタル式に伝達する工程と、前記電気的デバイスの電力必要量を基礎として、前記パワーアダプタにより供給される電力を受け取る工程と、前記受け取った電力を前記電気的デバイスへと供給する工程とを包含する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例に基づき電源とデバイスに接続されたパワーアダプタのブロック図。
【０００９】
【図２】本発明の実施例に基づくパワーアダプタの正面図。
【００１０】
【図３】本発明の実施例に基づくデバイス，電源及びレガシー（legacy）アダプタに接続されたパワーアダプタのブロック図。
【００１１】
【図４】本発明の実施例に基づくデバイスのブロック図。
【００１２】
【図５】本発明の実施例に基づくレガシーアダプタの概略図。
【００１３】
【図６Ａ】本発明の実施例に基づきデバイス，レガシーアダプタ又はクライアントに接続されたパワーアダプタのブロック図。
【図６Ｂ】本発明の実施例に基づきデバイス，レガシーアダプタ又はクライアントに接続されたパワーアダプタのブロック図。
【図６Ｃ】本発明の実施例に基づきデバイス，レガシーアダプタ又はクライアントに接続されたパワーアダプタのブロック図。
【００１４】
【図７】本発明の実施例に基づき電力を１つ又は複数のデバイスに適用する方法を表す流れ図。
【００１５】
【図８】本発明の実施例に基づき電気的デバイスの外部にある外部のパワーアダプタから電力を受け取る方法を表す流れ図。
【００１６】
【図９】本発明の実施例に基づきパワーアダプタとレガシーアダプタとの間でデジタル通信を行うパケット構造を表すブロック図。
【００１７】
【図１０】本発明の実施例に基づきパワーアダプタとレガシーアダプタとの間でデジタル通信を行うパケット構造を表すブロック図。
【００１８】
【図１１】本発明の実施例に基づきクライアントとのデジタル通信状態を表す概略図。
【００１９】
【図１２】本発明の実施例に基づきＰＦＣ制御器を表す回路図。
【００２０】
【図１３】本発明の実施例に基づく調整器を表す回路図。
【００２１】
【図１４】本発明の実施例に基づきＡＣ／ＤＣ変換器と調整器とを含むパワーアダプタを表す回路図。
【００２２】
これらの図において、対応する部品には類似の符号が付してある。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下において、添付図面に図示されている実施態様について説明する。以下の詳細な説明において、符号は本発明を理解させるためのものである。しかしながら、当業者であればこれらの特定な詳細に限定されることなく本発明を実施できることは明らかである。換言すれば、周知の方法，処理，要素，及び回路については、実施態様の特徴を不必要にあいまいなものとしないために、詳細には言及していない。
【００２４】
図１は本発明のある実施例に基づき電源とデバイスに接続されたパワーアダプタのブロック図である。電源１０８は、電気的パワーをデバイス１０２に供給するために、電気的パワーをパワーアダプタ１０６に供給する。電源１０８は、交流（ＡＣ）又は直流（ＤＣ）を供給することができる。ある実施例において、電源１０８はウォールアウトレット（wall outlet ）のような電力アウトレット（出力端末）である。電力アウトレットは米国では代表的な１１０ＶのＡＣ電圧を供給することができ、米国以外では他の電圧を供給することができる。他の例では、電源１０８は飛行機のアームレストや自動車の中でのアウトレットであり、例えば代表的には１２ＶのＤＣ電圧を供給するシガレットライターのソケットであったりする。さらに他の例では、電源１０８は、ＡＣ入力を受け入れてＤＣ出力をパワーアダプタ１０６に供給するＡＣ／ＤＣ変換器であったりする。さらに他の例では、電源は、モーター，ジェネレータ，バッテリーなどの電気を供給する装置であったりする。特定の実施例に依存し、パワーアダプタ１０６は、ＤＣ電源だけに接続可能としたり、ＡＣ電源だけに接続可能としたり、ＤＣ又はＡＣのいずれでも接続可能とすることができる。かくして、パワーアダプタ１０６は、実施例に依存して、ＡＣ／ＤＣ変換器あるいはＤＣ／ＡＣ変換器、あるいはその両方として機能することもできる。パワーアダプタ１０６は、電源コード，ケーブル，電磁誘導，あるいは他の知られた電力伝達方法で、電源１０８に接続される。
【００２５】
パワーアダプタ１０６は１つ又は複数のデバイス１０２に接続することもできる。デバイス１０２は多様な電子デバイスを包含することができ、例えば消費者用の電子デバイス，携帯電話，マルチメディアデバイス，コンピユータデバイス，周辺機器などを含む。パワーアダプタ１０６は多種多様なサイズに作ることができる。例えば、パワーアダプタ１０６は携帯性と旅行の便利さに合わせてかなり小型のサイズに作ることができる。
【００２６】
ある実施例において、パワーアダプタ１０６はスタンドアロン（隔離型）のユニットとして作られ、パワーアダプタ１０６から電力を与えられるデバイス１０２の外部に位置しかつ区別されるように構成される。外部のパワーアダプタ１０６は、電力コード，ケーブル，電磁誘導その他の電力伝達手段を介して、１つ又は複数のデバイス１０２に電気的に接続されることができる。ある実施例において、パワーアダプタ１０６とデバイス１０２ａは共通のコネクタあるいはインターフエース標準に合わせることができ、電力コードはパワーアダプタ１０６を与えられたデバイスに接続し、例えばデバイス１０２ａはコードの一端又は両端に標準化されたコネクタを有し、ある実施例ではパワーアダプタ１０６の一端に取り外し不可能な状態で固定される。デバイス１０２ａは標準化さたコネクタを有し、かつ標準化されたコネクタを有するコードを介してパワーアダプタ１０６に接続されるように設計することができる。標準化されたプラグと容器を用いることにより、パワーアダプタ１０６は、例えばマルチパーパスのパワーコネクタのような標準化されたプラグ又は容器を含むように設計されたいかなるデバイスに対しても、ユニバーサルなパワーアダプタとして機能することができる。
【００２７】
ある実施例において、パワーアダプタ１０６とレガシー（legacy: 伝統的・旧型）デバイス１０２ｂとは異なるタイプの電力コネクタを使用する。例えば、マルチパーパスの電力コネクタを用いるように設計されていないデバイス（例えばもっと古いデバイス）は、レガシータイプの電力コネクタを有するかもしれない。この種のコネクタは特定のデバイスや製造者に向けられたものであり、パワーアダプタ１０６で用いられる標準とは合致しないかもしれない。かかる実施例では、レガシーアダプタ１０４を用いることで、パワーアダプタ１０６をレガシーデバイス１０２ｂに接続させるインターフエースとして用いることができる。
【００２８】
ある実施例において、レガシーアダプタ１０４は、その一端にマルチパーパスの電源コネクタを有しかつ他端にレガシーアダプタ１０４を有するあるコードの一部で構成することができ、レガシーアダプタ１０４は特定のデバイスや製造者に向けられたものである。従って、パワーアダプタ１０６は、その一端にマルチパーパスの電源コネクタを有しかつ他端にレガシーアダプタ１０４を有するあるコードを介して、レガシーデバイス１０２ｂに直接接続することができる。換言すれば、コードはデバイス上のコネクタにカスタマイズされることができる。なぜなら、コード上の少なくとも１つのコネクタは特定のデバイスや製造者に向けられたものであるからである。
【００２９】
ある実施例において、ドングル（dongle: コンピュータに接続する小さな装置）のようなアタッチメント（付加器具）をレガシーデバイス１０２ｂに連結することができる。ドングルは、レガシーデバイス１０２ｂ上のコネクタをパワーアダプタ１０６で利用される標準化されたコネクタ（すなわちマルチパーパスコネクタ）に変換するためのレガシーアダプタ１０４を包含する。レガシーアダプタ１０４を含むドングルを用いるときは、両端にマルチパーパスコネクタを有するコードを用いることができる。コードの一端はパワーアダプタ１０６のマルチパーパス電力コネクタに接続され、コードの他端はレガシーアダプタ１０４を含むドングルに接続される。ドングルの他端には、レガシーデバイス１０２ｂに接続するための特定のデバイスや製造者に向けられたコネクタが含まれる。換言すれば、レガシーアダプタ１０４の付いたドングルは、その両方にマルチパーパス電力コネクタと特定のデバイスや製造者に向けられたコネクタが含まれ、これによりコードのデバイス端部上にマルチパーパス電力コネクタを有するコードを介して、パワーアダプタ１０６とレガシーデバイス１０２ｂとを接続させるようになっている。
【００３０】
図２はある実施例に基づくパワーアダプタ１０６を表している。パワーアダプタ１０６は電源、例えば電源１０８からの電力を受け取るための入力ポート２０２を有する。パワーアダプタ１０６はマルチプル出力ポート２０４（例えば２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃ）を有する。入力ポート２０２と出力ポート２０４とは、プラグ，容器（receptacle），ソケット，電磁力コネクタ，取り外し不可能なコード，などの組み合わせで構成することができる。ある実施例において、出力ポート２０４は、マルチパーパスの電力コネクタを受け入れるための容器を包含する。さらに他の実施例において、１つ又は複数のコードが１つ又は複数の出力ポート２０４に取り外し不可能に固定される。パワーアダプタ１０６もユーザーと双方向にやりとりするためのユーザーインターフェースを含むことができる。ある実施例において、ユーザーインターフェースは、各出力ポート２０４と協働する現況（ステイタス）ライト（光）２０６（例えば２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃ）を包含し、これらのライトはデバイスが電力を供給されているかどうか、デバイスが節約された電力を供給されているかどうかを表示したり、パワーアダプタ１０６の他の現況やパワーアダプタ１０６に接続されたデバイス１０２の他の現況を表示することができる。現況ライト２０６は、点滅したり、色が変化したりすることにより、１つ又は複数の現況を表示することができる。パワーアダプタ１０６のユーザーインターフェースもまたディスプレイ１０８を包含することができ、このディスプレイはユーザーに情報を表示できるようなＬＣＤスクリーン（液晶パネル）、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）などのディスプレイとすることができる。ある実施例において、現況情報は、現況ライト２０６に加えてあるいは代えてディスプレイ２０８上に表示される。例えば、ディスプレイ２０８の背景色を、デバイス１０２の状態やパワーアダプタ１０６の状態に応じて、色を変化させたり点滅させたりすることができる。他の実施例において、デバイス１０２が図４に示すようにディスプレイ４０６を含んでいるときに、パワーアダプタ１０６はデバイス１０２に対し、デバイス１０２のディスプレイ４０６上にある種の情報を表示することを指示することができる。ディスプレイ４０６はＬＣＤスクリーン、ＬＥＤ、ＯＬＥＤなどのディスプレイとすることができる。
【００３１】
さらに、パワーアダプタ１０６についての追加の情報をディスプレイ２０８上に表示することができる。パワーアダプタ１０６のユーザーインターフェースも、ユーザーがパワーアダプタ１０６と双方向でやりとりできるような入力装置を含むことができる。そのような入力装置の例はボタン２１０である。ボタン２１０は、ディスプレイ２０８と関連して、ユーザーがパワーアダプタ１０６についての情報や、付加されたデバイスの情報、及び／又はパワーアダプタ１０６と双方向で関連するプログラムやその他に関する情報にアクセスできるようにする働きを持つことができる。例えば、ディスプレイ２０８は、パワーアダプタ１０６の動作モードや充電モードについての情報，各出力ポート２０４及び／又はパワーアダプタ１０６の現在の負荷や容量についての情報，現在時刻などについての情報を提供することができる。ディスプレイ２０８はまた、パワーアダプタ１０６に現在接続されているか最近まで接続されていたデバイスについての情報、例えばデバイス認識情報，デバイスの電力必要量，デバイスのバッテリー認識情報，デバイスのバッテリー状態情報などを表示することができる。デバイス１０２内のバッテリーが充電される時は、ディスプレイ２０８はバッテリーが完全充電されるまでの時間を表示することができる。
【００３２】
ボタン２１０は、パワーアダプタ１０６の動作モード又は充電モードを設定するのに使うことができる（動作モード及び充電モードについては図１〜５を参照しながら後述する）。ボタン２１０は１個だけしか示されていないが、多数のボタンや多数のインターフェースを用いて、例えばユーザーがパワーアダプタ１０６とより容易に双方向でやりとりできたり、あるいはより多くの特徴や情報にアクセスできるようにすることができる。例えば、パワーアダプタ１０６のユーザーインターフェースは、多重制御式のメニューを備えて、各メニューが１つ又は複数の制御機能を有するようにすることもできる。ある実施例において、ボタン２１０の代わりに、あるいはボタン２１０と協働して、他の入力デバイスを用いることができる。例えば、ディスプレイ２０８は、タッチスクリーンにしてユーザーの入力を可能にすることができる。入力デバイスの他の形態として、スクロールホイール，ダイヤル，ノブ，ジョイスティック，トラックボール，５回路式スイッチなどを用いることができる。
【００３３】
図３は、ある実施例に基づき、パワーアダプタ１０６が、デバイス１０２，電源１０８，電力コード３２２，及びレガシーアダプタ１０４を包含する場合の回路図である。パワーアダプタ１０６は、電力コード３２２ａ，３２２ｂ，３２２ｃを介して、それぞれデバイス１０２ａ及びレガシーアダプタ１０４に接続されている。ある実施例において、電力コード３２２は、各端部上にマルチパーパスの電力コネクタを有する。パワーアダプタ１０６は、電源１０８からサージプロテクタ（過電圧保護装置）３０２（オプション）内へと電力を受け入れる。オプションの過電圧保護装置３０２は当業者には周知のものであり、電力の過大な波高や電気的尖端から保護するためにパワーアダプタ１０６内に含まれる。
【００３４】
ある実施例において、電源１０８はＡＣ電力を供給し、パワーファクターコレクションコントローラ（Power Factor Correction Controller: 電力要素訂正制御装置）（ＰＦＣ制御器とも呼ばれる）３０４へと供給され、制御器３０４が電力をＡＣからＤＣへと変換する。ＰＦＣ制御器３０４の例が図１２Ａ〜１２Ｃに示されている。ＰＦＣ制御器は、ＤＣ電力を、スイッチ３２０を経由し、ＰＦＣ電力線３０５ａ，３０５ｂ，３０５ｃを介して、それぞれ調整器（regulator ）３１８ａ，３１８ｂ，３１８ｃへと出力する。ある実施例において、スイッチ３２０は調整器３１８に内蔵され、調整器３１８の出力を切断するための利用可能／利用不可切り換え線として動作する。この実施例についての詳細は、図１３を参照しながら後述する。ある実施例において、調整器３１８はプログラム可能なスイッチ式調整器である。ある実施例において、調整器３１８はプログラム可能なリニア式（linear）調整器である。スイッチ３２０は、ＰＦＣ電力線３０５を切断し、デバイス１０２へと通じる各調整器３１８が使用されないようにする働きをする。ある実施例において、デバイス、例えばデバイス１０２ａ１のバッテリーが完全に充電されたときは、デバイス１０２ａ１はパワーアダプタ１０６に対しバッテリーが完全に充電されたことを通知し、マイクロプロセッサ３０６がスイッチ３２０を開いて調整器３１８ａを切断する。調整器３１８が切断されると、ＰＦＣ制御器３０４から電力を引き出すことができなくなり、スイッチ３２０は消費される電力を減少させることになる。ある実施例において、ＤＣ電源、例えば電源１０８と共に用いられるＰＦＣ制御器３０４の代わりに、あるいは加えて、ＤＣ−ＤＣ変換器を用いることができる。ある実施例において、１つ又は複数の調整器３１８は固定電圧型の調整器であり、例えば５ボルトの固定出力で動作する。
【００３５】
マイクロ制御器、例えばマイクロプロセッサ３０６は、メモリー３０７，電力制御モジュール３０８，通信モジュール３１０，ユーザーインターフェースモジュール３１１，及び温度モジュール３１２を有する。しかしながら、当業者には理解できるように、メモリー３０７，電力制御モジュール３０８，通信モジュール３１０，ユーザーインターフェースモジュール３１１，及び温度モジュール３１２は単一のマイクロ制御器に内蔵される必要はなく、その代わりに、各々に関連する機能を多重のマイクロ制御器としたり、集積回路としたり、及び／又はマイクロプロセッサへと拡張して展開させることができる。例えば、メモリー３０７は、分離したメモリーデバイスとして装備することができる。さらに、上述した特定のモジュールの各々と協働する機能は、後述することになるが、ハードウェア，ファームウェア，あるいはソフトウェアの内部に装備することもでき、それらの機能を達成するためのインストラクション（指示・指図）のセットとして対応させることもできる。上述した特定のモジュールは、分離したモジュール，処理方法あるいはソフトウェアプログラムとして装備される必要はなく、その代わりに、２つ又はそれ以上のモジュールを単一のモジュール，処理方法あるいはソフトウェアプログラムとして装備することもできる。これらのモジュールの各種のサブセット（部分的な組み合わせ）は、各種の実施例において連結されるか再配置されるかすることができる。マイクロプロセッサ３０６の一例として、ＰＩＣ２４ＦＪ６４ＧＡ００４−Ｉ／ＰＴ（マイクロチップ・テクノロジー・インコーポレーテッド社のＰＩＣ２４、１６ビットマイクロ制御器）をあげることができる。
【００３６】
通信モジュール３１０は、通信線３１７を介して、デバイス１０２ａ（例えば１０２ａ１，１０２ａ２）あるいはレガシーアダプタ１０４とデジタル式に通信する。通信モジュール３１０は、従来から知られているＩ２Ｃ又は他の物理的レイヤバスを用いるように設計することができる。ここで用いられる特定の物理的レイヤバスは本発明にとって重要ではない。もしもパワーアダプタ１０６が、デバイスのユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポートを通じてデバイス１０２ａに接続されるならば、デバイス１０２ａのデジタル通信はＵＳＢ通信インターフェースアダプタ３１４を通じて指向されることになる。ＵＳＢ通信インターフェースアダプタ３１４は、一例として、ＣＹ７Ｃ６７２００（Cypress Semiconductor 社のＥＺ−ＯＴＧ（商品名）プログラム可能なＵＳＢ On-The-Go HOST/Peripheral Controller ）とすることができる。スイッチ／MUX ３１６は、デバイス１０２ａ又はレガシーアダプタ１０４と通信するためにＵＳＢ通信が必要かどうかに依存して、通信モジュール３１０を直接通信線３１７に接続するか、あるいは通信線３１７に通じるＵＳＢ通信インターフェースアダプタ３１４へと接続する。この代わりに、ＵＳＢ通信モジュール３１０は、通信モジュール３１０に内蔵されるか、あるいはもしもＵＳＢ通信だけが必要であれば、通信モジュール３１０と置き換えることができる。かかる場合には、スイッチ／MUX ３１６は必要でなくなる。
【００３７】
通信線３１７ａと３１７ｂはデバイス１０２ａとデジタル通信し、通信線３１７ｃはレガシーアダプタ１０４とデジタル通信する。デバイス１０２ａとレガシーアダプタ１０４は、それぞれデバイス１０２ａとレガシーデバイス１０２ｂの電力必要量をマイクロプロセッサ３０６に伝達する。電力必要量は、デバイス１０２の電圧，電流あるいはワット数の必要量の中の１つ又は複数を含むことができる。ある実施例において、電圧必要量は３つの値を含む、すなわち公称値（nominal value ）とマイナス及びプラスの許容値（tolerance ）であり、それらは電圧値のウィンドウ（窓）を形成する。同様に、電流及び／又はワット数の必要量は、公称値とマイナス及びプラスの許容値とを有する。各デバイス１０２の電力必要量に基づいて、電力制御モジュール３０８は、調整器３１８に、要求された電力出力を、電力線３１９を通じてデバイスに分配するように指示する。
【００３８】
各調整器３１８と協働する分離した電力線３１９ａ，３１９ｂあるいは３１９ｃがあり、この結果、各デバイス１０２とも協働する。各調整器３１８ａ，３１８ｂ，３１８ｃは相互に独立しており、各調整器３１８と協働しながらデバイス１０２の特定の電力必要量を供給することができる。電力制御モジュール３０８は、調整器（例えば３０９ａ，３０９ｂ，３０９ｃ）と協働し、制御線３０９を介して、各調整器３１８に指示を出すようになっている。かくして、例えば電力制御モジュール３０８が、調整器３０９ａを介して、調整器３１８に、電力線３１９ａを通じてデバイス１０２ａ１の特定の電力必要量を供給するように指示を出す。同様に、レガシーデバイス１０２ｂは、通信モジュール３１０とレガシーアダプタ１０４との間のデジタル通信に基づいて、レガシーアダプタ１０４を通じて、レガシーデバイス１０２ｂの電力必要量を受け取る。レガシーアダプタ１０４については、図５を参照しながら詳細に後述する。
【００３９】
ある実施例において、通信線３１７と電力線３１９は共に同一の電力コード３２２内に含まれてパワーアダプタ１０６をデバイス１０２ａに接続し、パワーアダプタ１０６をレガシーデバイス１０２ｂ（コードは図示せず）に接続し、あるいはパワーアダプタ１０６をレガシーアダプタ１０４に接続し、レガシーアダプタ１０４はレガシーデバイス１０２ｂに接続している。
【００４０】
ある実施例において、マイクロプロセッサ３０６は温度モジュール３１２を含む。温度モジュール３１２は、パワーアダプタ１０６の温度をモニターするために用いることができる。温度モジュール３１２は、パワーアダプタ１０６に包含される温度センサ（図示せず）と通信することができる。パワーアダプタ１０６内の温度センサは、パワーアダプタ１０６の温度を測定する。温度モジュール３１２は、温度センサから温度情報を受け取る。その後、この温度情報は、例えばディスプレイ２０８を通じてユーザーに表示することができる。ある実施例において、温度モジュール３１２によって得られる温度情報は、後述するラウンドロビン（round-robin:１回に１個ずつ順番に処理する方式）充電モードに関連して用いることができる。
【００４１】
ユーザーインターフェースモジュール３１１は、現況ライト２０６，ボタン２１０及びディスプレイ２０８に接続されている。ユーザーインターフェースモジュール３１１は、例えばボタン２１０を通じてユーザーから与えられた入力を処理する。上述したように、ユーザーはパワーアダプタ１０６の異なるモードを選択することができ、パワーアダプタ１０６やデバイス１０２についての各種情報を表示するように選択することができる。この情報はディスプレイ２０８上に表示されるか、及び／又は現況ライト２０６を付勢するかして、メモリー３０７内に蓄積することができる。
【００４２】
図３は、２つのデバイス１０２ａ１，１０２ａ２とレガシーデバイス１０２ｂとがパワーアダプタ１０６に接続されている状態を表している。パワーアダプタ１０６はこのような構成に限定されるものではなく、パワーアダプタ１０６は１つ又は複数の出力ポート２０４（図２）、例えば３より多い数の出力ポートを有し、そこで各々がデバイス１０２ａ又はレガシーデバイス１０２ｂに連結されることができる。
【００４３】
図４は、ある実施例に基づくデバイス１０２ａ１の構成を表している。図４に示すように、電力線３１９ａと通信線３１７ａは、パワーアダプタ１０６をデバイス１０２ａ１に接続している。ある実施例において、電力線３１９ａと通信線３１７ａは電力コード３２２ａ（図３）で供給される。デバイス１０２ａ１は１つ又は複数のマイクロプロセッサ４０２とバッテリー４０４を有する。ある実施例において、バッテリー４０４は充電可能なバッテリーである。通信線３１７ａはデバイス１０２ａ１のマイクロプロセッサ４０２に接続されている。マイクロプロセッサ４０２はデバイス１０２ａ１の初期電力必要量を伝達する。
【００４４】
ある実施例において、マイクロプロセッサ４０２は、リアルタイムベースに近い状態で、デバイス１０２ａ１の電力必要量を送受信する。デバイス１０２ａ１はその電力必要量を、通信線３１７ａを介して、マイクロプロセッサ４０２から通信モジュール３１０へと、正規の通信間隔、例えば３０秒ごとに伝達する。これらの通信の各々を基礎として、調整器３１８ａは要求された量の電力をデバイス１０２ａ１に供給する。ある実施例において、リアルタイムベースに近い状態で動作させられる時は、パワーアダプタ１０６は、１つの通信間隔、例えば３０秒ごとに電力をデバイス１０２ａ１に供給するだけであり、マイクロプロセッサ４０２が、その通信間隔の終了よりも前に、デバイス１０２ａ１の現在の電力必要量を通信モジュール３１０に伝達することがなければ、電力を連続して供給することはない。
【００４５】
ある実施例において、マイクロプロセッサ４０２はバッテリー４０４上の電圧を読み取ってその情報を、他のバッテリー状態情報と共に、パワーアダプタ１０６へと伝達することができる。例えば、マイクロプロセッサ４０２は、バッテリー４０４の充電レベルをバッテリー４０４の容量パーセントとして計算することができ、あるいはバッテリー４０４が完全充電されるまでの時間の総量を計算することができる。マイクロプロセッサ４０２はこの計算を、バッテリー４０４から受け取った現在の電圧と電流、及びバッテリー４０４の充電プロフィールに基づいて実行し、これらはマイクロプロセッサ４０２内にプログラムしておくことができる。加えて、マイクロプロセッサ４０２とメモリー４０８は、バッテリーの寿命にわたってバッテリー４０４の充電プロフィールに適合させるために、バッテリー４０４が完全に充電された回数の記録を保存するのに用いられる。バッテリー４０４が完全に充電された回数は、またバッテリーの残存寿命を推定するのに用いることができる。マイクロプロセッサ４０２は、これらのバッテリー状態情報の全てを、パワーアダプタ１０６に伝達することができる。他の実施例において、分離した集積回路、例えば「ガスゲージ（gas gauge ）ＩＣ」（図示せず）のような集積回路を用いて、マイクロプロセッサ４０２と通信させ、上述したような機能を実行し、すなわちバッテリー４０４の電圧を読み取り、バッテリー４０４の充電レベルを計算し、バッテリー４０４が完全充電されるまでの時間の総量を計算し、バッテリー４０４の充電プロフィールを保存するような機能を実行させることができる。
【００４６】
ある実施例において、バッテリー状態情報にはデバイス１０２ａ１内の温度センサ４１０による温度測定値が含まれる。温度センサ４１０は独立した要素あるいは他の要素内に集積されている状態、例えばマイクロプロセッサ４０２あるいは他のＩＣなどのように構成される。ある実施例において、パワーアダプタ１０６は、測定された温度に従い、デバイス１０２ａ１に供給するための電力レベルを決定する。例えば、測定された温度が第１の特定の温度よりも低ければ、デバイス１０２ａ１に供給される電力の正規レベルよりも高いレベルでの「迅速充電」が有効となる。他の実施例において、測定された温度が第２の特定の温度よりも高ければ、デバイス１０２ａ１に供給される電力のレベルは低下させられるか充電終了とされる。
【００４７】
上述したように、パワーアダプタ１０６に電気的に接続されるデバイス１０２は多種多様な電気的デバイスに拡張され、消費者用の電子デバイス，携帯電話，マルチメディアデバイス，コンピュータデバイス，周辺機器などが例示される。これらのデバイス１０２のいくつかは１つ又は複数のバッテリー４０４を有し、他のデバイスはバッテリを有さない。バッテリー４０４は充電可能なものとそうでないものとがある。充電可能なバッテリー技術の例は、リチウムイオンバッテリー，ニッケルカドミウムバッテリー，ニッケルメタル水素化物（nickel metal hydride）バッテリーなどである。非充電式バッテリー技術の例は、アルカリ及びリチウム電池である。バッテリー４０４を保有しないか、あるいは非充電式のバッテリーしか保有しないデバイス１０２にとって、パワーアダプタ１０６によって供給される電力は、単に動作のためにデバイス１０２に電力を供給するだけである。充電可能なバッテリー４０４を有するデバイス１０２にとっては、パワーアダプタ１０６によって供給される電力は、デバイス１０２の動作だけでなくバッテリー４０４を充電するためにも使われる。従来技術で知られているように、異なるデバイスとバッテリーは、動作及び／又はバッテリー充電のために異なる電力必要量を有する。かくして、パワーアダプタ１０６は、電力の適正な量を供給するために、デバイス１０２の電力必要量を知る必要がある。
【００４８】
図５は本発明のある実施例に基づくレガシーアダプタ１０４の回路図である。レガシーアダプタ１０４は、マルチパーパスの電力コネクタ５０２，マイクロプロセッサ５０６，及びレガシーコネクタ５０４を有する。マルチパーパスの電力コネクタ５０２は、他のマルチパーパスの電力コネクタ（図示せず）に接続できるようになっており、その電力コネクタは電気的及び／又は物理的にレガシーデバイス１０２ｂ上のコネクタと係合（mate）しないようになっている。レガシーデバイス１０２ｂはレガシー電力コネクタを有するが、このコネクタは特定のデバイスあるいは製造者に向けたものであり、パワーアダプタ１０６が用いる標準型、例えばマルチパーパスの電力コネクタには合致していない。レガシーコネクタ５０４は、レガシーデバイス１０２ｂの特定のデバイス又は製造者に依存するコネクタに連結されるようになっている。マイクロプロセッサ５０６は、パワーアダプタ１０６にレガシーデバイス１０２ｂの電力必要量を供給するために、通信線３１７ｃを介してパワーアダプタ１０６の通信モジュール３１０とデジタル方式で通信する。ある実施例において、レガシーアダプタ１０４はメモリー５０８を有し、このメモリーはレガシーデバイス１０２ｂの電力必要量とレガシーデバイス１０２ｂに関連してあり得る他の情報とを蓄積する。メモリー５０８は、フラッシュメモリー，ＥＥＰＲＯＭ，あるいはマイクロプロセッサ５０６内に埋め込まれるメモリーとすることができる。レガシーアダプタ１０４は、特定のデバイス又は製造者に依存するので、レガシーデバイス１０２ｂの電力必要量と共にあらかじめプログラムしておくことができる。ある実施例において、レガシーアダプタ１０４は、協働するレガシーデバイス１０２ｂの電力必要量を更新しあるいは変更するために、パワーアダプタ１０６でプログラムすることができる。ある実施例において、メモリー５０８がレガシーデバイス１０２ｂの電力必要量を蓄積し、パワーアダプタ１０６のマイクロプロセッサ３０６が、レガシーアダプタ１０４のメモリー５０８から直接レガシーデバイス１０２ｂの電力必要量を読み取る。
【００４９】
上述したように、電力必要量がパワーアダプタ１０６に伝達された後は、電力制御モジュール３０８が調整器３１８ｃの電力出力を調整して、要求される量の電力を供給するようになる。かくして、調整器３１８ｃは、レガシーデバイス１０２ｂの電力必要量に従い、電力線３１９Ｃを介し、レガシーアダプタ１０４を通じて、レガシーデバイス１０２ｂに要求された量の電力を供給する。ある実施例において、上述したように、調整器３１８ｃの電力出力は、リアルタイムベースで調整される。
【００５０】
図４及び図５を参照すると、ある実施例において、図３の調整器３１８ａもまた、あらかじめ設定されたウェイクアップ（wake-up:始動）電圧をデバイス１０２ａ及び／又はレガシーアダプタ１０４へと供給する。ある実施例において、所定の電圧は＋５ボルトである。このウェイクアップ電圧は、デバイス１０２ａとパワーアダプタ１０６との間での、デバイス１０２ａの起動（powering-on ）及び／又はデジタル通信を容易にすることができる。同様に、このウェイクアップ電圧はレガシーアダプタ１０４とパワーアダプタ１０６との間のデジタル通信を容易にすることができ、すなわちデジタル通信が開始されるよりも前に供給されることになる。ウェイクアップ電圧は、マイクロプロセッサ４０２又はレガシーアダプタ１０４のマイクロプロセッサ５０６に直接供給されることができる。ウェイクアップ電圧はマイクロプロセッサ４０２又は５０６に電力を与え、マイクロプロセッサ４０２又は５０６が通信モジュール３１０とデジタル通信を開始するのを容易にし、デバイス１０２の電力必要量を通信線３１７を介してパワーアダプタ１０６へと伝達することになる。
【００５１】
図１〜５を参照すると、パワーアダプタ１０６は電力をマルチプルデバイス１０２に供給し、同時にデバイス１０２及び／又はデバイス１０２の充電バッテリー４０４を動作させる。全ての取り付けられたデバイス１０２の合計電力必要量が、パワーアダプタ１０６が供給できる電力の総量を超えることも可能であり、そのときはオーバーロード状態が引き起こされる。パワーアダプタ１０６は、ユーザーからのリクエストやオーバーロード状態、例えば優先的充電，節約電力充電，及び／又はラウンドロビン（１回に１個ずつ順番に処理）充電モードなどの多数の異なる充電モードで動作することになる。ある実施例において、パワーアダプタ１０６は、これらのモードの複数で同時に動作する。
【００５２】
優先的充電モードにおいて、パワーアダプタ１０６は、取り付けられたデバイス１０２の中で他の取り付けられたデバイス１０２よりも優先順位の高い１つ又は複数のデバイス１０２に対して電力を供給する。ある実施例において、各デバイス１０２には異なる優先レベルが設定されており、それらの優先レベルはパワーアダプタ１０６内にあらかじめプログラムされている。他の実施例において、優先レベルのセット番号、例えば２又は５が設定され、あるいは各出力ポート２０４に対し別の優先レベルが設定されている。ある実施例において、ユーザーは、例えばボタン２１０のような入力デバイスを使って、各個別の出力ポート２０４に対して優先レベルを指定する。パワーアダプタ１０６は、優先レベルに従いながら、各デバイスへの電力必要量を基礎として、できるだけ多くのデバイスへと電力を供給する。さらなる実施例において、各デバイス１０２は高優先と低優先のいずれかを有し、パワーアダプタ１０６は高優先の各デバイスへと電力を供給する。高優先のデバイス１０２の電力必要量が、例えばバッテリー４０４によるデバイス１０２への充電が完了して優先度が低下すると、パワーアダプタ１０６は、取り付けられたデバイス１０２の低優先のものへと電力供給を開始する。
【００５３】
節約電力充電モードで、パワーアダプタ１０６は、取り付けられたデバイス１０２の各々へと、節約した量の電力を供給する。例えば、取り付けられたデバイス１０２が完全充電でなくスタンバイモードであったり、デバイスの電力必要量を取り付けられたデバイス１０２のバッテリー４０４の充電と協働させる場合には、取り付けられたデバイス１０２は、デバイス１０２が要求する電力と比較して節約された量の電力を受け取ることができる。節約した電力はデバイス１０２のバッテリー４０４の充電時間を長くするが、それでも取り付けられたデバイス１０２は、節約された電力でも機能することができる。時として、取り付けられたデバイス１０２は動作をリクエストした電力の全てを必要とすることがある。ある実施例において、パワーアダプタ１０６は取り付けられたデバイス１０２が節約された電力でも動作するかどうかを決定し、その取り付けられたデバイス１０２に、節約された電力で動作するだけの節約した電力だけを供給する。例えば、取り付けられたデバイス１０２がパワーアダプタ１０６に２つの電力必要量を供給する場合、好ましい電力必要量と、最低電力必要量、例えばデバイス１０２を動作させかつバッテリー４０４を充電できるだけの電力必要量と、デバイス１０２だけを動作させるだけの電力必要量など）を供給する。この代わりに、取り付けられたデバイス１０２は、電力と電流の必要量であって、公称値，マイナス側の許容量，プラス側の許容量を含む必要量を供給し、電力必要量に窓（window）を形成することになる。他の実施例において、パワーアダプタ１０６は取り付けられたデバイス１０２に対し、そのデバイス１０２がその電力必要量を削減できないかどうかを決定するために問い合わせを行う。取り付けられたデバイス１０２のいくつかに供給される電力を削減することにより、パワーアダプタ１０６は、同時に多くの取り付けられているデバイスへと電力を供給できるようになる。
【００５４】
ラウンドロビン（１回に１個ずつ順番に処理する方式）充電モードにおいて、パワーアダプタ１０６は、取り付けられたデバイス１０２の全てではなく、同時に１つ又は複数の取り付けられたデバイス１０２へと電力を供給できる。例えば取り付けられたデバイス１０２のバッテリー４０４が充電を完了するなどして、取り付けられたデバイス１０２の１つ又は複数がいったんその電力必要量を削減すると、パワーアダプタ１０６は現在電力が供給されていない他のデバイス１０２へと電力の供給を開始するか、現在電力が削減されて供給されている他のデバイス１０２へと電力の供給を増加させる。ある実施例において、パワーアダプタ１０６は、取り付けられたデバイス１０２の電力必要量が減少すると、そのデバイス１０２への電力供給を停止し、これにより一時に１つのデバイスだけが電力を供給されるようになる。他の実施例において、１つの取り付けられたデバイス１０２が一時に所定の時間の間だけ電力を供給される。所定の時間が終了すると、次の取り付けられたデバイス１０２が電力を供給され、先のデバイス１０２への電力供給は止められる。さらなる実施例において、パワーアダプタ１０６に内蔵される温度センサがパワーアダプタ１０６の温度を測定し、この情報を温度モジュール３１２へと伝達する。温度モジュール３１２はパワーアダプタ１０６の温度をモニター（監視）する。もしもパワーアダプタの温度が所定の温度、例えば７０℃を超えると、パワーアダプタ１０６は充電を絞ることになる。すなわち温度の勾配と表面温度が同時充電を可能とするのに充分なだけ低下するまで、各出力ポート２０４に接続されたデバイス１０２を部分充電とし、次の出力ポート２０４への移動を停止することになる。
【００５５】
パワーアダプタ１０６もまた１つ又は複数の動作モードで動作することができる。パワーアダプタ１０６の動作モードは、例えばアクティブ使用モード，スタンバイモード，及びオフピーク充電モードである。アクティブ使用モードはパワーアダプタ１０６の標準（normal）動作モードである。アクティブ使用モードでは、パワーアダプタ１０６はその出力電流が所定のレベル、例えば１００ｍＡ以下であることを感知したときは、取り付けられているデバイス１０２にそれらのステイタス（状態）を問い合わせる。デバイス１０２が応答しない場合、あるいはそれらのバッテリー４０４が完全充電状態であると応答した場合は、パワーアダプタ１０６はスタンバイモードへと移行する。スタンバイモードは通常２つのタイプのスタンバイモード，メンテナンスモードと無負荷モードを有し、これらは電力ポートで選択可能である。無負荷モードは、デバイス１０２がパワーアダプタ１０６に接続されていない時に用いられる。マイクロプロセッサ３０６がスイッチ３２０を開くと、調整器３０８が動作不可となり、調整器をＰＦＣ電力線３０５から切り離す。他の実施例では、マイクロプロセッサ３０６が、調整器３１８の動作可能（ENABLE）／動作不可（DISABLE ）切り換えピン（図示せず）を介して、調整器３１８の出力を動作不可とし、これにより調整器自身の機能の大部分が動作不可となり、調整器３１８により消費される電力が減少し、パワーアダプタ１０６はほとんどゼロに近い、例えば約０．５Ｗになる。ユーザーがデバイス１０２をパワーアダプタ１０６に接続すると、デバイス１０２は中断信号をパワーアダプタ１０６に送信し、マイクロプロセッサを始動させてパワーアダプタ１０６をアクティブモードへと移行させる。この代わりに、ユーザーはマニュアル操作でユーザーインターフェースを通じてパワーアダプタ１０６を始動させることができる。
【００５６】
メンテナンスモードは、デバイス１０２がパワーアダプタ１０６に接続されているがパワーアダプタ１０６が節減された量の電力を供給している場合、例えば取り付けられたデバイス１０２がそれ自身でスタンバイモードに入っている場合などにおいて用いられるスタンバイモードである。ある実施例において、パワーアダプタ１０６がメンテナンスモードに移行すると、パワーアダプタ１０６は取り付けられたデバイスにそれら自身のスタンバイモードに入るように指示を出すか、あるいはそれらの電力必要量を削減するように指示を出す。例えば、パワーアダプタ１０６は取り付けられたデバイス１０２が動作するのに必要なだけの電力を供給し、デバイス１０２のバッテリー４０４を充電するのに充分な電力は供給しないようにする。
【００５７】
パワーアダプタ１０６はまたオフピーク動作モードで動作することもできる。このモードでは、パワーアダプタ１０６は、デバイス１０２のいずれかが、例えばデバイス１０２に接続されたバッテリー４０４を充電するための電力だけを必要としデバイス自身の電力を迅速には必要としていないかどうかを決定する。これら取り付けられたデバイス１０２に対して、パワーアダプタ１０６はリクエストされた電力の供給をオフピーク時間、例えば午後１０時以降になるまで遅らせる。ある実施例において、ユーザーはパワーアダプタ１０６のユーザーインターフェースを通じてマニュアル操作することにより、充電する時間をセットすることができる。パワーアダプタ１０６の内部クロック（図示せず）はそれからユーザーが入力した値と比較して、充電の開始時間を制御する。ある実施例において、パワーアダプタ１０６は、取り付けられた各デバイス１０２が迅速に電力を必要としているかどうかにかかわらず、各デバイス１０２への電力供給を遅らせる。さらなる実施例において、ユーザーはどの時間にデバイス１０２のバッテリー４０４が充電されるべきかを入力することができる。マイクロプロセッサ３０６はデバイス１０２を充電するのに必要な時間を計算し、ユーザーが入力した時間に完全充電を完了させるための開始時間を決定する。この際、充電をできるだけオフピーク時間に多く実行させるように決定する。他の実施例において、スタンバイモードをオフピークモードと関連させて用いることができる。これらの実施例では、パワーアダプタ１０６はオフピーク時間になるまでスタンバイモードで待機し、オフピーク時間になるとパワーアダプタ１０６は完全電力状態となり、上述したオフピーク動作モードで動作する。
【００５８】
ある実施例において、上述した全ての動作モード、すなわち、アクティブモード，スタンバイモード，及びオフピーク動作モードは、出力ポート２０４をベースとして動作する。換言すれば、出力ポート２０４の各々は同時に異なるモードにあって、他の出力ポート２０４の動作モードには何の影響も与えない状態になることができる。例えば、出力ポート２０４ａは、取り付けられたデバイス１０２が出力ポート２０４ａに接続されかつそれ自身がスタンバイモードにあるとき、スタンバイモードのメンテナンスモードにいることができる。出力ポート２０４ｂは、出力ポート２０４ｂに何も接続されていないので、スタンバイモードの無負荷モードにいることができる。一方、出力ポート２０４ｃはアクティブモードにあって、取り付けられたデバイス１０２がそのバッテリー４０４を充電中である。
【００５９】
再び図２を参照すると、上述したように、ディスプレイ２０８は、パワーアダプタ１０６に現在接続されているか、あるいは接続されていたデバイスについての情報、例えばデバイスのバッテリー認識情報，デバイスのバッテリー状態情報などの情報を表示することができる。ある実施例において、ディスプレイ２０８の背景色を、パワーアダプタ１０６の動作モードに依存して変化させることができる。ディスプレイ２０８の背景色は、また、パワーアダプタ１０６の動作が環境に適合しているかどうかを表示することもできる。例えば、デバイス１０２がオフピーク時間中の充電中であれば、ディスプレイ２０８の背景色を緑にすることができる。デバイス１０２がピーク時間中の充電中であれば、ディスプレイ２０８の背景色を黄褐色（アンバー）にすることができる。さらなる実施例において、取り付けられたデバイス１０２内の各バッテリー４０４は、メモリー３０７内に蓄積可能な独自の認識手段を有することができ、これによりパワーアダプタ１０６はバッテリー４０４についての情報、例えば、デバイス１０２がそのパワーアダプタ１０６に最後に取り付けられてから、異なるバッテリー４０４を使うようになっていないかどうかなどの情報を決定することができる。このデバイスごとのバッテリー認識情報を使用し蓄積することにより、パワーアダプタ１０６はデバイスごとのバッテリー状態情報、例えば、バッテリー４０４が充電された回数，バッテリー４０４が充電された時間の総量，バッテリー４０４が最後に充電された時からの時間の長さ，及びバッテリー４０４が交換を必要とするかどうかなどについての情報を決定することができる。他の実施例において、デバイス１０２はそのバッテリー状態情報のいくつか又は全てを決定し、この情報をパワーアダプタ１０６に伝達し、そこで情報がディスプレイ２０８上に表示されるか及び／又はメモリー３０７内に蓄積される。一方向デバイス１０２は、バッテリー状態情報のいくらかあるいは全てが、上述したバッテリー状態情報の少なくともいくつかと共に、デバイス１０２内のメモリー４０８内にバッテリー認識情報として蓄積されるかどうかを決定することができる。ある実施例において、メモリー４０８はマイクロプロセッサ４０２内に着座又は埋め込まれている。
【００６０】
デバイスのバッテリー状態情報は、ディスプレイ２０８上でユーザーに表示することができる。加えて、現況ライト２０６は、ユーザーに対し、デバイスのバッテリー状態情報を警告表示することができる。ある実施例において、デバイス１０２のバッテリー４０４が所定のレベルを超えて充電されたときは、パワーアダプタ１０６はユーザーにさらなる充電を希望するかどうかを問い合わせる。この所定の充電レベルはユーザーが選択することができる。例えば、ユーザーは、バッテリー４０４がその総量の８０％まで充電されたときに警告を発するようにリクエストすることができる。ある実施例において、パワーアダプタ１０６のユーザーインターフェースはスピーカ（図示せず）のような音声発出装置を含むことができ、この装置はまたユーザーに、バッテリー４０４の交換が必要かどうか、あるいはバッテリー４０４が所定の充電レベルに到達したかどうかなどのバッテリー状態情報を警告するのに用いることができる。
【００６１】
デバイス１０２の他の特性は、パワーアダプタ１０６によりモニターされるか及び／又はデバイス１０２からパワーアダプタ１０６に伝達される。例えば、パワーアダプタ１０６は、パワーアダプタ１０６とデバイス１０２との間の通常の通信の一部として、あるいは専用情報の通信を基礎として、デバイス１０２が故障していたり，オーバーヒートしていたり、例えば新規のファームウェアに更新することが可能であるなどの情報を決定することができる。パワーアダプタ１０６はまた、デバイス１０２が、スタンバイモード，充電モード，完全動作モードなどのどれであるかを決定することもできる。加えて、デバイス１０２の異なる特性についての情報は、例えばディスプレイ２０８及び／又は現況ライト２０６を通じて、ユーザーに対して表示することができる。ある実施例において、パワーアダプタ１０６は、デバイスのバッテリー状態情報，デバイス１０２の動作モード，及び／又はデバイス１０２の他の特性を基礎として、デバイス１０２に供給すべき電力の総量を決定することができる。ある実施例において、パワーアダプタ１０６が取り付けられたデバイス１０２のために決定できる事項を超えて、デバイス１０２は専用情報をパワーアダプタ１０６に伝達する。専用（proprietary ）情報とは、パワーアダプタ１０６とデバイス１０２との間で伝達される標準的な情報以外の情報や、デバイス１０２についての特定の装置及び／又は製造者についての情報のことである。例えば、上述した情報のいくつか又は全ては、パワーアダプタ１０６とデバイス１０２との間で伝達される標準的な情報を基礎としたものではなく、その代わりの専用情報に基礎をおいている。パワーアダプタ１０６は、専用情報に基づき、デバイス１０２が故障していたり，オーバーヒートしていたり、例えば新規のファームウェアに更新することが必要であるなどの情報を決定することができる。専用情報はまた、デバイスの電力必要量を決定したり、そのデバイスが純正品であるかどうかを決定したりするのに用いることもできる。
【００６２】
図６Ａは、パワーアダプタ６０２とデバイス６０４との例示的な実施例を表している。ある実施例において、パワーアダプタ６０２は、調整器（レギュレータ）６０６，デジタルロジック（論理回路）６０８及びマルチパーパス電力コネクタ６１０を含んでいる。ここでは、コネクタはプラグ，容器（receptacle），ソケット，あるいは磁気式電力コネクタとすることができる。調整器６０６は、調整器３１８と同様に、例えばＰＦＣ制御器３０４から、ＤＣ電力を受け取り、調整されたＤＣ電力を電力線６１２及び／又はＶバス線（ＶBus line）６１４上に出力する。デジタルロジック６０８は、信号線６１６ａ，６１６ｂを介して、デバイス６０４とデジタル式に通信する。しかしながら、図６ｃを参照しながら後述するように、ある実施例において、この通信は１つ又は複数の信号線の代わりに、電力線上で行われることができる。
【００６３】
電力線６１２，Ｖバス線６１４及び信号線６１６は、電気的に、マルチパーパス電力コネクタ６１０と接地６２０に接続されている。マルチパーパス電力コネクタ６１０はマルチパーパス電力コネクタ６２２に接続されており、これによりパワーアダプタ６０２とデバイス６０４とを接続している。デバイス６０４は、マルチパーパス電力コネクタ６２２，マイクロプロセッサ６２６，及びデバイス６０４の負荷６２４を含んでいる。デバイス６０４もまた、電力線６１２，Ｖバス線６１４及び信号線６１６ａ，６１６ｂ及び接地６２０を含んでいる。
【００６４】
デジタルロジック６０８は、信号線６１６を介して、マイクロプロセッサ６２６とデジタル式に通信する。信号線６１６は、Ｉ２Ｃ物理的レイヤーバス（physical-layer bus）に従って動作するか及び／又はＵＳＢプロトコルと互換性のある方式に従って動作をする。図６において、信号線６１６上の”Ｄ＋”と”Ｄ−”はＵＳＢ通信プロトコルにおける差動信号Ｄ＋／Ｄ−を表す。”ＳＤＡ”及び”ＳＣＬ”はＩ２Ｃバスの中で使用され、それぞれ「シリアルデータ線」と「シリアルクロック線」とを意味する。Ｉ２Ｃバスの仕様は、フィリップス・セミコンダクター社が２０００年１月に発行した「Ｉ２Ｃバス仕様書」バージョン２．１に記載されている。また、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）仕様書（ＵＳＢインプリメンターズ・フォーラム・インクが２０００年に発行したＵＳＢ仕様書改訂２版）をここでは参考として記載する。ある実施例において、単一の信号線が信号線６１６に置き換えられ、デジタル通信のために用いられる。これらの装置全ては当業者には周知の技術であり、どの方法が利用されるかは本発明では重要なことではない。マイクロプロセッサ６２６は、デバイス６０４の電力必要量を伝達する。電力必要量は、デバイス６０４について、１つ又は複数の電圧，電流及びワット数を含むことができる。デバイス６０４の電力必要量を基礎として、デジタルロジック６０８は、調整器６０６に、電力線６１２を通じてデバイス６０４にリクエストされた電力を供給するように指示を出す。
【００６５】
調整器６０６は、また所定のウェイクアップ（wake-up ）電圧を、Ｖバス線６１４を介して、デバイス６０４へと供給する。ウェイクアップ電圧は、デバイス６０４の電源ＯＮを容易にし、及び／又はデバイス６０４とパワーアダプタ６０２との間のデジタル通信を容易にすることができる。ある実施例において、ウェイクアップ電圧がＶバス線６１４を介してマイクロプロセッサ６２６に直接電力を与え、マイクロプロセッサ６２６がデジタルロジック６０８とのデジタル通信を開始するのを容易にし、デバイス６０４の電力必要量を信号線６１６上のパワーアダプタ６０２へと伝達するのを容易にする。ウェイクアップ電圧は、もともと最初にデバイス６０４の電力必要量を伝達しその後遮断（例えば電圧を０ボルトに）するのを容易にするものであるが、最初の電力必要量が伝達された後でも連続して供給されることもできる。
【００６６】
電力線６１２を介して供給される調整された電圧は、デバイス６０４の負荷６２４に電力を与えるために用いられる。負荷６２４は、デバイス６０４のアクティブ要素を包含し、かかる要素としてバッテリーや別のマイクロプロセッサ（図示せず）を含むことができる。ある実施例において、マイクロプロセッサ６２６はデバイス６０４との通信に利用される。さらに他の実施例では、マイクロプロセッサ６２６は、デバイス６０４の必要電力を伝達するのに加えて、デバイス６０４を動作させることに利用される。従って、デバイス６０４は、マイクロプロセッサ６２６を負荷６２４に接続させてデバイス６０４の他の特性を制御するような伝達線６２８（図６Ａ）を含むことができる。
【００６７】
図６Ｂはパワーアダプタ６０２とレガシー（伝統的・旧型）アダプタ６３０を表している。図６Ｂのパワーアダプタ６０２は、図６Ａを参照して上述したものと同じである。レガシーアダプタ６３０は、マルチパーパス電力コネクタ６２２，マイクロプロセッサ６３２，及びレガシーコネクタ６３４を含んでいる。レガシーコネクタ６３４は、特定のデバイス又は製造者に依存するレガシーパワーコネクタであり、パワーアダプタ６０２に用いられている標準品、すなわちマルチパーパス電力コネクタとは合致していない。従って、レガシーデバイスはマルチパーパス電力コネクタ６１０とは物理的及び／又は電気的に直接接続することはできない。レガシーコネクタ６３４は、レガシーデバイス（図示せず）用の特定のデバイス又は製造者に依存するコネクタに接続できるようになっている。マイクロプロセッサ６３２は、パワーアダプタ６０２にレガシーアダプタ６３０と協働するレガシーデバイスの電力必要量を供給するために、信号線６１６ａ，６１６ｂを介して、パワーアダプタ６０２のデジタルロジック６０８とデジタル式に通信する。レガシーアダプタ６３０は、協働するレガシーデバイスの電力必要量を蓄積するためのメモリー６３３を含む。ある実施例において、メモリー６３３はマイクロプロセッサ６３２内に着座又は内蔵されている。上述したように、いったん電力必要量がパワーアダプタ６０２に伝達されると、調整器６０６が電力線６１２を通じてレガシーデバイスへと必要電力を供給する。電力線６１２はレガシーコネクタ６３４に接続されている。
【００６８】
レガシーアダプタ６３０は、特定のデバイス又は製造者に依存するので、協働するレガシーデバイスの電力必要量をあらかじめプログラムしておくことができる。ある実施例において、レガシーアダプタ６３０は、パワーアダプタ６０２によりプログラムされることができ、例えば信号線６１６を通じて、メモリー６３３内に蓄積されている協働するレガシーデバイスの電力必要量を更新したり、変更したりするようにプログラムしておくことができる。Ｖバス線６１４は、図６Ａを参照して上述したマイクロプロセッサ６３２及びマイクロプロセッサ６２６に対し、ウェイクアップ電圧を供給するのに用いることができる。ある実施例において、レガシーアダプタ６３０はマイクロプロセッサ６３２を包含しない。これらの実施例では、メモリー６３３が協働するレガシーデバイスの電力必要量を蓄積し、調整器６０２のデジタルロジック６０８が、レガシーアダプタ６３０のメモリー６３３から直接、協働するレガシーデバイスの電力必要量を読み取る。
【００６９】
図６Ｃはパワーアダプタ６３６とクライアント（client: サービスの提供を受ける側）６５０を示している。クライアント６５０は、デバイス（例えばデバイス６０４）あるいはレガシーアダプタ（例えばレガシーアダプタ６３０）などのモデム（modulator ／demodulator:変復調器）６３８を用いる機器を表している。ある実施例において、パワーアダプタ６０２とデバイス６０４との間のワイヤの数，あるいはパワーアダプタ６０２とレガシーアダプタ６３０との間のワイヤの数は、電力線を越えて走行するデジタル通信によって削減することができる。パワーアダプタ６３６はパワーアダプタ６０２に類似しているが、パワーアダプタ６３６は、調整器６０６（及びデジタルロジック６０８）及びマルチパーパス電力コネクタ６４６との間に、モデム６３８を含んで、データを電力線上へと送出し、電力線からデータを受け取るようになっている点で異なっている。
【００７０】
モデム６３８は、パワーアダプタ６３６及びクライアント６５０におけるのと同様に動作する。モデム６３８は、電力線６１２，Ｖバス線６１４，信号線６１６ａ，６１６ｂを受け取り、接地（ground）６２０を提供する。モデム６３８は信号線６１６からのデジタルデータを変調し、データ及び電力信号を、各電力／信号コンビネーションのための単一のワイヤへと変調する。従って、第１の変調された線６４０は、電力線６１２からの電力と信号線６１６ａからの信号とを包含し、第２の変調された線６４２は、Ｖバス線６１４からの電力と信号線６１６ｂからの信号とを包含する。モデム６３８はまた、第１の変調された線６４０から電力線６１２と信号線６１６までの電力及び信号の情報、及び第２の変調された線６４２からＶバス線６１４と単一線６１６ｂまでの電力及び信号の情報を分割することにより反転させる。パワーアダプタ６３６とクライアント６５０の各モデム６３８は、双方向に動作する。すなわち、電力と信号の情報を変調しかつ復調させる。ある実施例において、電力線上での通信のために、ホームプラグ（HomePlug: 商品名）の仕様が、デジタル通信のために用いられる。ホームプラグ１．０版の仕様書、すなわちホームプラグ・パワーライン・アライアンス・インク（HomePlug Powerline Alliance, Inc. ）のテクニカルホワイトペーパー、及びホームプラグのＡＶ仕様書、すなわちホームプラグ・パワーライン・アライアンス・インクのＡＶホワイトペーパー，２００５を、ここでは参考技術資料として記載しておく。
【００７１】
図６Ａ，６Ｂ，６Ｃは、単一のマルチパーパス電力コネクタ６１０，６４６を備えたパワーアダプタ６０２，６３６を表している。しかしながら、当業者であれば、パワーアダプタ６０２，６３６がそのように限定されないことは理解できよう。パワーアダプタ６０２，６３６は、１つ又は複数のデバイス６０４，レガシーアダプタ６３０，あるいはそれらのコンビネーションと共に用いられるように、１つ又は複数のマルチパーパス電力コネクタ６１０，６４６を有することができる。
【００７２】
さらに、図６Ａ，６Ｂ，６Ｃでは、ある実施例において、マルチパーパス電力コネクタ６１０又は６４６がプラグで構成され、このプラグがマルチパーパス電力コネクタ６２２又は６４８と連結可能で、コネクタ６２２又は６４８は容器（receptacle）で形成される。他の実施例において、マルチパーパス電力コネクタ６１０又は６４６と、６２２又は６４８とは、両方とも容器であり、両端にマルチパーパス電力プラグを有する電力コードで連結される。
【００７３】
図７は、本発明のある実施例（７００）に従い、電力を１つ又は複数のデバイスに適用する方法を流れ図で表している。電力をデバイス、例えばデバイス１０２又は６０４に供給するために、電力が電源、例えば電源１０８の入力ポート（７０１）から受け入れられる。デバイスが最初にパワーアダプタ、例えばパワーアダプタ１０６又は６０２に接続されると、パワーアダプタはデバイス（７０４）とデジタル方式で通信する。パワーアダプタと通信モジュールとの間のデジタル通信に基づき、デバイスの電力必要量が決定される（７０６）。ある実施例において、デジタル通信は、デバイスの電力，電流，及び／又はワット数の必要量を含む。他の実施例において、デジタル通信は、入手可能な電力必要量のセットから電力必要量を選択するための選択コードを含む。入手可能な電力必要量は、例えば、デバイス内のルックアップテーブル（look-up table:配列などのデータ構造）の領域に蓄積される。電源から受け入れられた電力は、デバイス（７０８）の電力必要量に基づいて変換される。変換された電力は、デバイスに動作のための電力を与えるために、出力ポート（７１０）を通じてデバイスへと配達される。ある実施例において、デバイスはバッテリーを包含し、デバイスに供給される電力は、デバイスの動作のための電力に加えて、あるいはデバイスの動作のための電力に代えて、デバイスのバッテリーを充電するために用いられる。方法７００は広範囲なデバイスに対して電力を供給する可能性を表している。
【００７４】
図８は、本発明のある実施例（８００）に従い、電気的デバイスの外部にあるパワーアダプタから電力を受け取る方法を流れ図で表している。デバイス又はレガシーアダプタ（例えば、デバイス１０２又は６０４，レガシーアダプタ１０４又は６３０）が最初に外部のパワーアダプタに電気的に接続されると、デバイス又はレガシーアダプタは外部のパワーアダプタ、例えばパワーアダプタ１０６又は６０２（８０２）から初期のあらかじめ設定された（所定の）電圧を受け取る。初期のあらかじめ設定された電圧は、外部のパワーアダプタとレガシーアダプタとの間の通信を容易にし、あるいはレガシーアダプタのために充分な電力を供給することでデバイスとの通信を容易にし、あるいは外部のパワーアダプタとデジタル通信して少なくとも電力必要量又及び電流必要量（８０４）を通信するのを容易にする。電力は、レガシーアダプタにより受け取られるか、あるいは外部のパワーアダプタ（８０６）とのデジタル通信を基礎とするデバイスにより受け取られる。レガシーアダプタは、受け取った電力を電気的デバイス（８０８）に供給する。方法８００は、特にデバイスの必要性に合致した電力をデバイスが受け取る可能性を表している。
【００７５】
図９は、パワーアダプタとレガシーアダプタとの間のデジタル通信、及び本発明のある実施例のデバイスとの間のデジタル通信のパケット（packet）構造を表している。パワーアダプタ１０６又は６０２とデバイス１０２又は６０４との間でのデジタル通信、あるいはレガシーアダプタ１０４又は６３０との間でのデジタル通信は、あらかじめ設定されたパケットベースのプロトコルに合致するようにして行うことができる。通信はパワーアダプタ１０６又は６０２，デバイス１０２又は６０４，あるいはレガシーアダプタ１０４又は６３０によって開始される。例示的に示したデジタルメッセージパケット９００は、メッセージの開始を示す１バイトの伝送開始セグメント９０２，４バイトの販売者（vendor）／製造者の認識標識９０４，これはアドレスとしても利用可能で、さらにメッセージのタイプを示す１バイトのメッセージタイプセグメント９０６，可変長のペイロード（payload:データ本体部）９０８，２バイトのチェックサム（checksum）９１０，パケットの最後を示す１バイトの伝送終了端部セグメント９１２を包含している。上述したパケットセグメントのサイズは単なる例示に過ぎず、代わりのセグメントサイズも可能であることを理解されたい。例えば、伝送開始セグメント９０２と伝送終了端部セグメント９１２の各々は１バイト長より短くてもよい。他の実施例として、販売者（vendor）／製造者の認識標識９０４は４バイトでなく２バイトであってもよい。
【００７６】
チェックサム９１０はエラー検出のために用いられる。ここで用いられるチェックサム９１０は、エラー検出のために付加される余分なチェックであれば、いかなる種類であってもよい。チェックサム９１０は、現在知られているエラー検出技術だけでなく、今後開発される技術，サイクル式の余分なチェック，チェックサムアルゴリズム，ハッシュ（hash: 細分化）機能などを含むバラエティに富んだ検出技術を用いたものを装備することができる。
【００７７】
例示的な実施例として、プロトコルは少なくとも４つのメッセージタイプを有する。メッセージタイプは３つの流れ制御（flow control）メッセージタイプと１つの電力陳述（power statement ）メッセージタイプとを含むことができる。流れ制御メッセージタイプは、メッセージを受領した際に、正しいかエラーかを合図する働きをする。ある実施例において、流れ制御メッセージタイプは、確認メーセージ（ＡＣＫ），非確認メッセージ（ＮＡＣＫ），及びキャンセルメッセージ（ＣＡＮ）を含む。さらに、これらのメッセージは、図１０，図１１を参照しながら後述する。電力陳述メッセージタイプは、デバイスの電力必要量を特定する。ある実施例において、電力陳述は、例えば電圧，電流，及び／又はバッテリータイプのパラメータを含む。他の実施例において、電力陳述は上述したものよりパラメータが多かったり少なかったりする。もしも製造者が、デジタルメッセージを介して専用情報を交換したいと望むならば、専用のメッセージタイプあるいは製造者に特有のメッセージタイプをも含むようにすることができる。専用のメッセージあるいは製造者に特有のメッセージの内容については、専用情報を通信することに関して上述した。ある実施例において、専用のメッセージあるいは製造者に特有のメッセージは暗号化（encrypted ）することができる。ここで用いられる暗号化アルゴリズムとしては、ＲＳＡ，ＤＳＡ，その他の暗号化アルゴリズムであって、現在知られているものと将来開発されるものとを含む。さらなる実施例において、パワーアダプタ１０６は、デバイス１０２を認証するために、デバイス認識情報に基づき、デバイス１０２へと暗号化された問い合わせメッセージを送ることができる。
【００７８】
例えばＡＣＫ，ＮＡＣＫ，ＣＡＮなどの流れ制御メッセージのために、ペイロード９０８は省略（０バイト）することもできる。電力陳述メッセージのために、ペイロード９０８は電力必要量情報や、そこから電力必要量を認識することができる情報などを含むことができる。パワーアダプタ１０６が、デバイスからの専用情報を含むメッセージを受領できる実施例では、ペイロード９０８は、製造者に特有のフォーマットやサイズで構築される専用情報を含むことができる。
【００７９】
ある実施例において、ペイロード９０８は、デバイス１０２の電圧及び電流の必要量を含むバイナリーで符号化されたセグメントである。例えば、ペイロード９０８は、出力電圧の公称値と対応するウィンドウとを特定し、パワーアダプタ１０６により供給されるべき電流の公称値と対応するウィンドウとを特定するバイナリーで符号化されたセグメントである。他の実施例において、ペイロード９０８は、１つ又は複数の電圧，電流，及びワット数のパラメータを含むことができる。例示的な実施例において、ペイロード９０８は、第１の電力セグメントと第２の電力セグメントとを有する。第１の電力セグメントは、ワット数のパラメータ又は値に対応するバイナリーで符号化された整数を含む。第２の電力セグメントは、ワットの断片（fraction）に対応するバイナリーで符号化された小数を含む。例えば、ある実施例において、デバイス１０２が１．３ワットの電力必要量で通信するとき、ペイロード９０８は、第１の電力セグメントに”１”が入り、第２の電力セグメントに”３”が入るようにしてする。この代わりに、電圧と電流の必要量は、１６ビットのバイナリーの量で、例えば電圧必要量については１ｍＶ／ビットで表示し、電流必要量については１ｍＡ／ビットで表示されるようにすることができる。他の実施例において、ペイロード９０８は、デバイス１０２の電圧及び電流の必要量を、ＵＴＦ−８（Unicode Transformation Format）やＡＳＣＩＩ（American Standard for Information Interchange ）の値を使って、それぞれボルトの最も近い値の１０分の１と電流の最も近い値のミリアンペアとして含む。
【００８０】
加えて、ペイロード９０８は、デバイス１０２についての他の情報、例えばバッテリー認識情報，バッテリー状態情報，デバイス認識情報，デバイス１０２がバッテリー４０４を含むかどうかの情報，デバイス１０２内のバッテリーのタイプ（例えばリチウムイオン，ニッケルメタル水素化物など），デバイスの所定の電圧がプラスかマイナスか，デバイス１０２の動作モードなどの情報を含むことができる。
【００８１】
上述したように、ある実施例において、パワーアダプタ１０６又は６０２とデバイス１０２又は６０４，あるいはレガシーアダプタ１０４又は６３０との間のデジタル通信は、ＵＳＢプロトコルを用いて行うことができる。例えば、ＵＳＢスタック（stack ）は、パワーアダプタ１０６に特定の配置（configuration ）を含むことができる。かくして、この配置がアクティブにセットされると、命令制御移送パーサー（parser）が、パワーアダプタ１０６に特定される命令を解釈することができる。パワーアダプタ１０６に特定される命令の処理は、ＵＳＢプロトコル（例えばＵＳＢインプリメンターズ・フォーラム・インクのチャプター９，ＵＳＢ仕様書・改訂２版，２０００年，参考情報）のチャプター９の表に従って行われる。標準のデバイスリクエスト（ＳＥＴ ＤＥＳＣＲＩＰＴＯＲ）は、パワーアダプタ１０６に特定される配置をアクティブにセットする。この配置は、パワーアダプタ１０６の配置に特定される１列の記述子、例えば「パワーアダプタ」を用いて識別される。さらに、bmRequestType=0x00のときに、標準的ＵＳＢ命令、例えばＳＥＴ ＤＥＳＣＲＩＰＴＯＲあるいはＧＥＴ ＤＥＳＣＲＩＰＴＯＲが標準として活動する。bmRequestType フィールドを0x40に等しくセットすることにより、この値は標準的ＵＳＢスタックにより、bRequestにおけるバイトがユーザーにより定義される１つのモードとして解釈される。従って、２５６の可能な符号化は、パワーアダプタ１０６に特定される命令として利用可能である。
【００８２】
他の実施例において、メモリー３０７はあらかじめ定義された電力プロフィールのデータベースを蓄積する。電力プロフィールはあらかじめ定義されたデータの組であり、これらのデータは電力必要量、さらに詳細には、電力必要量のパラメータのあらかじめ定義されたコンビネーションである。ある実施例において、電力プロフィールは１つ又は複数の以下のデータを含む、すなわちコンスタントなボルト値，コンスタントな電流値，ワット数値，電流上限値，及びバッテリータイプである。電力プロフィールはメモリー３０７内のルックアップテーブル（配列などのデータ構造）として組織することができ、各電力プロフィールを認識標識によって参照付けることができる。デバイス１０２は、デジタルメッセージ内で、所定のプロフィールの認識標識をマイクロプロセッサ３０６に伝達することができる。マイクロプロセッサ３０６は、メモリー３０７から、デバイス１０２によって供給される認識標識に対応する電力プロフィールを回収することができる。回収した電力プロフィール内のパラメータは、調整器３１８を構成するのに用いられる。
【００８３】
しかしながら、上述したパケットプロトコルと符号化は単なる例示に過ぎないことを理解する必要がある。プロトコルは代替的なフォーマットを利用することができ、上述した情報についてそれ以上又はそれ以下の情報を含むこともある。さらに、パラメータは上述した以外の代替的なフォーマントや符号化によって特定されることもできる。
【００８４】
図１０，図１１は、ある実施例に基づき、パワーアダプタのデジタル通信状態及びクライアントのデジタル通信状態を線図として表している。クライアントは、例えば、デバイス１０２又は６０４，あるいはレガシーアダプタ１０４又は６３０である。パワーアダプタの状態線図１０００とクライアントの状態線図１１００は、パワーアダプタとクライアントとの間のデジタル通信に関して、それぞれパワーアダプタとクライアントの状態を表示している。
【００８５】
パワーアダプタはクライアントに関して当初はアイドル（idle: 遊休）状態にある。例えば、クライアントがパワーアダプタに電気的に接続されていないときは、パワーアダプタはクライアントに関してアイドル状態１００２にある。パワーアダプタがアイドル状態１００２にある間は、パワーアダプタはクライアントからのメッセージを積極的に待機している。ただし、パワーアダプタは、クライアントが電気的にパワーアダプタに接続されているときでも、アイドル状態１００２にいることは可能であることを理解されたい。さらに、パワーアダプタが１つのクライアントに関してアイドル状態１００２である間でも、パワーアダプタに電気的に接続されている別のクライアントに関しては、他の状態でいることも可能であることを理解されたい。クライアントからのメッセージがパワーアダプタにより受領された後で、パワーアダプタはチェックサム９１０（１００６）をベリファイすることで、クライアントからのメッセージについてエラー検出を行う。もしもエラーがあれば、ＮＡＣＫ（非確認）メッセージがクライアントに送られ（１００４）、パワーアダプタはアイドル状態１００２に復帰して、クライアントからの次のメッセージを待つ。もしもメッセージにエラーが無ければ、販売者コード９０４及びペイロード９０８を含むメッセージの内容が検査される（１００８）。もしもメッセージが確認不能であれば、例えばそれが専用メッセージであったり、販売者や製造者コード９０４が認識できない販売者や製造者であったり（例えばパワーアダプタが専用メッセージを認識できるようにプログラムされていない場合）には、ＣＡＮ（キャンセル）メッセージが送られ（１０１０）、パワーアダプタはアイドル状態１００２に復帰する。もしもメッセージが確認されれば、ＡＣＫ（確認）メッセージが送られ（１０１２）、パワーアダプタはアイドル状態（１００２）に復帰してクライアントからのさらなるメッセージを待つ。いったんパワーアダプタがメッセージを確認してＡＣＫメッセージを送出すると、パワーアダプタは自身を再構築してクライアントに電力を供給するようになる場合がこれに該当する。
【００８６】
クライアントは、パワーアダプタに接続されたとき、通信モードに入ってメッセージを送る（１１０２）ことができる。例えば、クライアントが最初にパワーアダプタに接続されたとき、クライアントはウェイクアップ電圧から電力を引っ張ってそのマイクロプロセッサ（例えばマイクロプロセッサ４０２，５０６，６２６，６３２）に電力を送り、電力陳述メッセージなどを送ることによりデジタル通信を開始させることができる。メッセージが送信された後で、デバイス又はレガシーデバイスがパワーアダプタからの応答メッセージを待つ。所定のタイムアウト（時間切れ）時間が経過してもメッセージが届かないときは、メッセージが再度送信される（１１０２）。もしも所定の回数、例えば８回だけ同じメッセージの送信を試みても応答が無い場合は、クライアントはサスペンド（一時延期）状態１１１０に入る。ある実施例において、サスペンド状態中に、クライアントが専用メッセージを送るのを試みない場合は、非専用メッセージがさらに送信される。他の実施例では、例えば受領のタイムアウトの後では、クライアントは、新しいパワーアダプタとの接続が確立されるまでは、メッセージを送信する試みをしない。
【００８７】
もしも応答メッセージが届いた場合は、クライアントはチェックサム９１０（１００６）をベリファイすることで、パワーアダプタからのメッセージについてエラー検出を行う。もしもエラーがあったときは、クライアントはバックオフ（backoff:通信失敗による再送プロトコル）タイマーに従い（１１０４）、バックオフ状態に入る。バックオフタイマーがタイムアウトした後で、メッセージが再度送信される（１１０２）。
【００８８】
メッセージにエラーが無ければ、メッセージの内容、特にメッセージタイプが検査される（１１０８）。メッセージがＡＣＫメッセージであれば、クライアントは通信モードを出る。メッセージがＮＡＣＫメッセージであれば、クライアントはバックオフタイマーに従い（１１０４）、その後メッセージが再度送信される（１１０２）。もちろん、クライアントは、必要ならば、別のメッセージを送信するために、後で通信モードに入ることもできる。もしもメッセージがＣＡＮならば、クライアントはサスペンド状態１１１０に入る。クライアントが専用情報を含むメッセージを送信できる実施例では、ＣＡＮメッセージは、パワーアダプタが、販売者／製造者認識標識９０４で指示されているような販売者／製造者を認識できないことを意味する。このことは、専用情報を含むいかなるメッセージもパワーアダプタによって適正に処理されないことを意味し、その理由はパワーアダプタが専用情報のペイロードの適正なフォーマットを知らないからである。従って、クライアントがサスペンド状態１１１０に入ると、そこでクライアントは、ＣＡＮ応答を送出した情報を伝達することを一時中断する。すなわち、クライアントは専用情報を含むメッセージをパワーアダプタに送出せず、他の通信が発生する可能性が生じる。
【００８９】
図１２は、ある実施例に基づくＰＦＣ制御器３０４の回路を表している。図１２に示すように、入力回路群は複数のフィルタ回路要素を包含し、これらフィルタ回路要素は、コネクタＪ１Ａを介して電力供給側から電気的ノイズが入るのを防ぐ働きをする。このフィルタリングは、一般モードのチョーク（choke:チョークコイル）ＬＩ，キャパシタ（capacitor:コンデンサ）ＣＸ１，及び他の段階でのフィルタリングＣ１，Ｌ２，Ｃ２，Ｃ１８を含む。ＡＣ主電源は要素ＢＲ１で整流され、変圧器Ｔ１の主要部を横断して付勢される。電源回路群は、ＭＯＳＦＥＴスイッチＱ２を含み、これはＯＮの状態中は整流されて湾曲した（sinusoid）電圧から電流を直接取り出し、エネルギを、Ｔ１の第１の巻いた（winding ）磁化インダクタンスへと供給する。第２のダイオードＤ１２及びＤ１４は、このＯＮ状態で逆方向にバイアスがかけられ、出力電流はコンデンサ１２７で供給される。Ｑ２がＯＦＦになると、ダイオードＤ１２及びＤ１４が伝導し、第１のインダクタンスＴ１からの蓄積されたエネルギが、出力へと配達される。
【００９０】
Ｑ２の制御は、Ｕ１，制御ＩＣ（例えばＩＷ２２０２，アイワット・デジタル・シングル・ステージＰＦＣ制御器）によって達成される。制御ＩＣは周波数を変調する機能を有し、さらにゲートドライブパルス（gate drive pulse）のデューティサイクル（dutycycle ）をＱ２に伝達して、初期の電流湾曲を平均化するのを確実にし、入力された湾曲電圧がハイパワー要素を達成するのを確実にし、低い総量ハーモニック歪み（total harmonic distortion ）ＴＨＤを達成するのを確実にする。サイクル電流制限法によるサイクルは、検出（sense:センス）抵抗器Ｒ８，Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ４３により供給され、これらの抵抗器は電圧をＵ１のピンＩＳＥＮＳＥへと供給する。ＡＣ線の電圧変化に対する調節は、ブリッジ整流器回路ＢＲ２と協働する抵抗器−コンデンサによる電圧−減衰とによって達成され、フィルタリングにより、入力されたＡＣ電圧のＤＣ値がＵ１のＶｉｎ−ＤＣピンへと供給される。加えて、ＢＲ２とそれと協働する回路群もまたＡＣ線電圧を表示する検出信号を供給し、検出信号は入力電流の湾曲形状を調整するのに用いられる。
【００９１】
出力電圧の調節と制御は、変圧器Ｔ１の第３の巻き（winding:ワインディング）（ピン４＆６）を介して、出力電圧を感知することにより達成される。この電圧は、フィルタリングとＵ１のＶ検出ピンに対する減衰の後で適用される。このフィードバック方法を用いることで、視覚によるフィードバックが除去され、要素の数とコストが削減される。
【００９２】
変圧器Ｔ１の第３の巻き（ピン４＆６）により供給される不連続に装備されたリニア調整器Ｑ５，Ｚ２，Ｃ５は、安定した状態での動作が達成されたときに、コンスタントなＤＣバイアスを、ピン１（ＶＣＣ）を介して制御ＩＣのＵ１に供給する。Ｕ１のスタートアップ動作時の間、トランジスタスイッチＱ６とそれと協働する回路群Ｒ２１，Ｒ２０，Ｃ１０，Ｒ２２，Ｃ５が、必要なエネルギをＵ１の動作を開始させるのに好適なように供給する。
【００９３】
サーミスタＲＴ１，Ｒ３５，Ｒ３７，Ｃ４６，Ｄ１５により、温度の過熱防止が図られており、サーミスタは、Ｕ１のＳＤピンの切り替え（turn-off）しきい値を超過するときの電圧を供給する。他の保護回路として過電圧保護が、Ｒ１４，Ｒ３４により供給され、ショート（短絡）回路保護が、Ｖ検出ピンと、変圧器Ｔ１の第３の巻き（ピン４＆６）により供給される。
【００９４】
このフロントエンドの段階は、例えばＰＦＣ制御器により供給され、ＡＣ電圧を変圧器で分離されたＤＣ電圧に変換する変換機能を達成する電力変換の単一段階として機能するが、一方では、湾曲形状をとるために、同時に入力ＡＣ電流を調整する。この機能を達成するために、高いパワー要素と低い電流ハーモニック（高調波）という課題が達成される。パワー要素訂正の単一段階と、分離されたＡＣ−ＤＣ変換もまた、高い変換効率と低い構成要素の数という効果を生じさせる。
【００９５】
図１３は、ある実施例に基づき、調整器（regulator ）の回路を表している。図１３に示すように、ＤＣ電力が、電力線１３０２ａ，１３０２ｂ，１３０２ｃを介して、それぞれ調整器１３０４ａ，１３０４ｂ，１３０４ｃへと供給される。ＤＣ電力は、ＰＦＣ制御器３０４のようなＡＣ／ＤＣ変換器から供給されるか、あるいは外部のＤＣ電源から供給される。ＤＣ電力は、２つの固定した調整器１３０４ａ，１３０４ｂへと供給され、それらの出力はそれぞれ電流検出増幅器１３０６ａ，１３０６ｂに出される。固定した調整器１３０４ａ，１３０４ｂは、単一の二重出力５Ｖ固定ＤＣ−ＤＣ変換器とすることができ、例えばＬＴＣ３８２６（リニア・テクノロジー３０μＡＩＱ，デュアル，２相シンクロナス・ステップ・ダウン制御器）を用いることができる。電流検出増幅器１３０６は、例えばＬＴＣ６１０２（リニア・テクノロジー・ゼロ・ドリフト・ハイ・サイド・カレント・検出増幅器）を用いることができる。固定した調整器１３０４ａ，１３０４ｂは、固定した５ボルトを供給する。電流検出増幅器１３０６ａ，１３０６ｂの出力は、それぞれ出力ポート２０４ａ，２０４ｂ向けとすることができる。
【００９６】
ＤＣ電力もまた調整可能な調整器１３０４ｃに供給され、この調整器は０．５Ｗから１００Ｗまでの広範囲の負荷にわたる高効率のＤＣ−ＤＣ変換器とすることができ、例えばＬＴＣ３８４５（リニア・テクノロジー・ハイ・ボルテージ・シンクロナス・カレント・モード・ステップ・ダウン制御器で動作周波数が調整可能な増幅器）とすることができる。調整可能な調整器１３０４ｃの出力電圧は、制御線１３１２を用いて調整可能（例えば５Ｖから１９Ｖ）である。演算増幅器（ｏｐ−ａｍｐ）１３１０は、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号により駆動され、この信号は例えばパワーアダプタ１０６のマイクロプロセッサ３０６により制御される。演算増幅器１３１０でのＰＷＭ入力のデユーティサイクルは、制御線１３１２を介して、調整可能な調整器１３０４ｃの出力を制御する。調整可能な調整器１３０４ｃの出力は、電流検出増幅器１３０６ｃ向けであり、この増幅器の出力は例えば出力ポート２０４ｃへと出される。従って、各出力ポート２０４での出力電流は、電流検出増幅器１３０６を用いて測定される。加えて、各ポートでの出力電圧は、電圧割り算回路（図示せず）を用いて測定される。
【００９７】
ある実施例において、エネルギを保存するために、調整器１３０４ａ，１３０４ｂの出力は、使用可／使用不可（ＥＮＡＢＬＥ／ＤＩＳＡＢＬＥ）線１３０８ａ，１３０８ｂのそれぞれにより使用不可とされる。例えば、マイクロプロセッサ３０６は、使用可／使用不可線１３０８を介して、調整器１３０４に使用可の信号又は使用不可の信号を送ることができるように構成される。
【００９８】
図１４は、ＡＣ／ＤＣ変換器を含むパワーアダプタ（power adapter ）と、ある実施例に基づく調整器（regulator ）とを表している。図１４に示すように、ＡＣ電力がＡＣ／ＤＣ変換器１４０２，１４０４に供給される。ＡＣ電力は、パワーアダプタ１４２０の外部にある電源から受け取ることもできる。ＡＣ／ＤＣ変換器は低電力変換器であり、デジタル制御器１４０６に電力を与えるのに用いられる。デジタル制御器１４０６は、入力スイッチ１４０９とスイッチ１４１８を制御するのに用いられ、さらに信号線１４１２を介して付属のデバイス（図示せず）と通信するのに用いられる。デジタル制御器１４０６は、上述したデジタルロジック６０８あるいはマイクロプロセッサ３０６に類似したものとすることができる。第１のＡＣ／ＤＣ変換器１４０２は、ＤＣ電力を、電力線１４１４ａ，１４１４ｂ，１４１４ｃを介して、それぞれ調整器１４１６ａ，１４１６ｂ，１４１６ｃへと供給するのに用いられる。調整器１４１６の出力は、例えば出力ポート２０４へと出される。スイッチ１４１８は、図３を参照して上述したスイッチ３２０と同様に動作する。パワーアダプタ１０６について上述したように、パワーアダプタ１４２０は無負荷モードを含むスタンバイモードで動作することができる。パワーアダプタ１４２０にデバイスが接続されていない無負荷モードでは、入力スイッチ１４０９は、第１のＡＣ／ＤＣ変換器１４０２がＡＣ電力を受け取るのを切断するように開くことができる。この場合、ＡＣ／ＤＣ変換器１４０４だけがＡＣ電力を受け取る。ＡＣ／ＤＣ変換器１４０４は、ＡＣ／ＤＣ変換器１４０２よりも極めて低い電力消散となる。従って、無負荷モードでは、パワーアダプタ１４２０は、エネルギの重要な量を保存することができる。
【００９９】
ある実施例において、パワーアダプタ１０６，６０２，６３６，１４２０（ここでは「パワーアダプタ１０６」はパワーアダプタ６０２，６３６，１４２０を含むものとして説明する）はさらに、インターネットのようなコンピュータネットワークと通信できるように構成されている。コンピュータネットワークに接続されると、パワーアダプタ１０６は、パワーアダプタ１０６やそれに接続されている全てのデバイス１０２、あるいはレガシーデバイス１０４，６３０などのためのデータ，ソフトウェア，ファームウェアの更新などを回収することができる。パワーアダプタ１０６のためのユーザーインターフェースもまた、インターネットに接続されているウェブサーバを介してアクセス可能となり、これにより、ユーザーは例えばディスプレイ２０８上に通常に表示される視覚情報を見ることができるようになる。換言すれば、ユーザーは、パワーアダプタ１０６についての情報を見ることにより、インターネットに接続されたコンピュータ上でパワーアダプタ１０６及びそれに接続されたデバイス１０２と双方向で通信することになる。加えて、ユーザーは、インターネットに接続されたコンピュータを用いるウェブサーバを通じて、パワーアダプタ１０６とその付属デバイスに、情報を入れたり、及び／又はプログラムしたりすることができる。ある実施例において、パワーアダプタ１０６はユーザーに電子メールを送信し、その情報は例えばディスプレイ２０８上に通常に表示されることになる。さらに、パワーアダプタ１０６は、デバイス１０２やレガシーアダプタ１０４，６３０のために、コンピュータネットワークやインターネットにアクセスするための導管（conduit ）となることができる。コンピュータネットワークやインターネットに対するこのアクセスは、通信線３１７，信号線６１６，あるいは１つ又は複数の分離したネットワーク通信線を用いて供給されることができる。
【０１００】
ある実施例において、中央電力管理ユニット（図示せず）が、コンピュータネットワーク上で、中央電力管理ユニットに接続されたマルチプルなパワーアダプタ１０６を制御することもできる。接続されたパワーアダプタ１０６の１つ又は複数の電源をＯＮにするために、例えばウェイクオンラン（Wake-On-LAN,WOL ）などを用いることができる。例えば、かかるアダプタが用いられる会社では、ＩＴ部門が電力を節約するために、全てのパワーアダプタ１０６をスタンバイモードに仕向けることもできる。アダプタを利用するラップトップコンピュータ（図示せず）のグループでは、ソフトウェアの更新作業をオフピーク時間に行う必要があり、ＩＴ部門は容易にＷＯＬを利用するパワーアダプタ１０６を覚醒させ、ラップトップコンピュータのソフトウェアを更新することができる。
【０１０１】
ある実施例において、パワーアダプタ１０６は、コンピュータに接続されたフラッシュドライブ（flash drive ）やＵＳＢ接続を介してプログラムすることができる。このプログラミングは、パワーアダプタ１０６，６０２，６３６を操作し，あるいはパワーアダプタ１０６とそれに接続されているデバイス１０２やレガシーデバイス１０４，６３０のためのファームウェアを更新することを含む。例えば、ユーザーは、ＵＳＢ接続を介して接続されたコンピュータを通じて、パワーアダプタ１０６及びそれに取り付けられたデバイス１０２に、情報を入れたり、及び／又はプログラムしたりすることができる。
【０１０２】
上に述べた記述は説明のためであり、特定の実施例を参照して記述したものである。しかしながら、図示に基づく記述は、ここで開示したそのままの形態で言い尽くされたり限定されたりするものではない。多くの修正及び変形が、上述した記載に基づいて可能である。実施例は、本発明を説明し実用的とするためにベストな態様として選択したものであり、当業者がベストな態様で本発明を実施できるように記載したものであり、各種の修正による各種の実施例が特定の目的のために好適なものとなるであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的デバイスと共に用いられるレガシーアダプタであって、
電気的デバイスの外部でパワーアダプタに接続できるように構成されたマルチパーパスのパワーコネクタと、
前記電気的デバイスに連結される形状のコネクタと、
前記パワーアダプタとデジタル方式で通信するように構成されたマイクロプロセッサとを備え、
前記マイクロプロセッサは、前記マルチパーパスのパワーコネクタを通じて、前記電気的デバイスの電力必要量を前記パワーアダプタに伝達するようになっているレガシーアダプタ。
【請求項２】
前記電力必要量は、電圧，電流，及びワット数のパラメータの１つ又は複数を含んでいる請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項３】
前記電力必要量は、少なくとも電圧必要量と電流必要量を含んでいる請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項４】
前記電気的デバイスは充電可能なバッテリーを有し、前記マイクロプロセッサは、デバイス認識情報，電力必要量，専用情報，バッテリー認識情報及びバッテリー状態情報の中の１つ又は複数を伝達することができる請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項５】
前記電気的デバイスは充電可能なバッテリーを有し、前記マイクロプロセッサはバッテリー認識情報とバッテリー状態情報を伝達することができる請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項６】
前記バッテリー状態情報は、バッテリーが充電された回数，バッテリーが充電された時間の総量，最後の充電からの時間の長さ，及びバッテリー温度の中の１つ又は複数を含んでいる請求項５記載のレガシーアダプタ。
【請求項７】
前記電気的デバイスは携帯可能なデバイスである請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項８】
前記マイクロプロセッサはマイクロ制御器である請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項９】
さらに、前記デバイスの電力必要量を蓄積するためにマイクロプロセッサと通信可能なメモリーを有し、前記マイクロプロセッサは前記パワーアダプタとデジタル式に通信して前記メモリーに蓄積された電力必要量を伝達するようになっている請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項１０】
前記マイクロプロセッサは、デジタル式に通信して前記電気的デバイスの専用情報を前記パワーアダプタに伝達するようになっている請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項１１】
前記デジタル式の通信は、パケットレイヤプロトコルに従うようになっている請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項１２】
前記パケットレイヤプロトコルは少なくとも４つのメッセージタイプを有する請求項１１記載のレガシーアダプタ。
【請求項１３】
前記メッセージタイプは３つのフローコントロールメッセージタイプと、電力陳述メッセージタイプとを包含する請求項１２記載のレガシーアダプタ。
【請求項１４】
前記パケットレイヤプロトコルはエラー検出のためのチェックサムを包含している請求項１１記載のレガシーアダプタ。
【請求項１５】
前記パケットレイヤプロトコルはペイロードセグメントを含んでいる請求項１１記載のレガシーアダプタ。
【請求項１６】
前記ペイロードセグメントは暗号化されている請求項１５記載のレガシーアダプタ。
【請求項１７】
前記ペイロードセグメントは専用の情報を包含している請求項１５記載のレガシーアダプタ。
【請求項１８】
前記パケットレイヤプロトコルはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）プロトコルに内包されている請求項１１記載のレガシーアダプタ。
【請求項１９】
当該レガシーアダプタは前記電気的デバイスの外部に位置している請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項２０】
レガシーアダプタを通じて電気的デバイスの外部にあるパワーアダプタから電力を受け取る方法であって、
外部のパワーアダプタと前記レガシーアダプタとの間での通信を容易化するために、開始時点で所定の電圧を受け取る工程と、
前記レガシーアダプタ内のパワープラグ容器を通じて、前記電気的デバイスの電力必要量を前記パワーアダプタへとデジタル式に伝達する工程と、
前記電気的デバイスの電力必要量を基礎として、前記パワーアダプタにより供給される電力を受け取る工程と、
前記受け取った電力を前記電気的デバイスへと供給する工程とを包含するパワーアダプタから電力を受け取る方法。
【請求項１】
電気的デバイスと共に用いられるレガシーアダプタであって、
電気的デバイスの外部でパワーアダプタに接続できるように構成されたマルチパーパスのパワーコネクタと、
前記電気的デバイスに連結される形状のコネクタと、
前記パワーアダプタとデジタル方式で通信するように構成されたマイクロプロセッサとを備え、
前記マイクロプロセッサは、前記マルチパーパスのパワーコネクタを通じて、前記電気的デバイスの電力必要量を前記パワーアダプタに伝達するようになっているレガシーアダプタ。
【請求項２】
前記電力必要量は、電圧，電流，及びワット数のパラメータの１つ又は複数を含んでいる請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項３】
前記電力必要量は、少なくとも電圧必要量と電流必要量を含んでいる請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項４】
前記電気的デバイスは充電可能なバッテリーを有し、前記マイクロプロセッサは、デバイス認識情報，電力必要量，専用情報，バッテリー認識情報及びバッテリー状態情報の中の１つ又は複数を伝達することができる請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項５】
前記電気的デバイスは充電可能なバッテリーを有し、前記マイクロプロセッサはバッテリー認識情報とバッテリー状態情報を伝達することができる請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項６】
前記バッテリー状態情報は、バッテリーが充電された回数，バッテリーが充電された時間の総量，最後の充電からの時間の長さ，及びバッテリー温度の中の１つ又は複数を含んでいる請求項５記載のレガシーアダプタ。
【請求項７】
前記電気的デバイスは携帯可能なデバイスである請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項８】
前記マイクロプロセッサはマイクロ制御器である請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項９】
さらに、前記デバイスの電力必要量を蓄積するためにマイクロプロセッサと通信可能なメモリーを有し、前記マイクロプロセッサは前記パワーアダプタとデジタル式に通信して前記メモリーに蓄積された電力必要量を伝達するようになっている請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項１０】
前記マイクロプロセッサは、デジタル式に通信して前記電気的デバイスの専用情報を前記パワーアダプタに伝達するようになっている請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項１１】
前記デジタル式の通信は、パケットレイヤプロトコルに従うようになっている請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項１２】
前記パケットレイヤプロトコルは少なくとも４つのメッセージタイプを有する請求項１１記載のレガシーアダプタ。
【請求項１３】
前記メッセージタイプは３つのフローコントロールメッセージタイプと、電力陳述メッセージタイプとを包含する請求項１２記載のレガシーアダプタ。
【請求項１４】
前記パケットレイヤプロトコルはエラー検出のためのチェックサムを包含している請求項１１記載のレガシーアダプタ。
【請求項１５】
前記パケットレイヤプロトコルはペイロードセグメントを含んでいる請求項１１記載のレガシーアダプタ。
【請求項１６】
前記ペイロードセグメントは暗号化されている請求項１５記載のレガシーアダプタ。
【請求項１７】
前記ペイロードセグメントは専用の情報を包含している請求項１５記載のレガシーアダプタ。
【請求項１８】
前記パケットレイヤプロトコルはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）プロトコルに内包されている請求項１１記載のレガシーアダプタ。
【請求項１９】
当該レガシーアダプタは前記電気的デバイスの外部に位置している請求項１記載のレガシーアダプタ。
【請求項２０】
レガシーアダプタを通じて電気的デバイスの外部にあるパワーアダプタから電力を受け取る方法であって、
外部のパワーアダプタと前記レガシーアダプタとの間での通信を容易化するために、開始時点で所定の電圧を受け取る工程と、
前記レガシーアダプタ内のパワープラグ容器を通じて、前記電気的デバイスの電力必要量を前記パワーアダプタへとデジタル式に伝達する工程と、
前記電気的デバイスの電力必要量を基礎として、前記パワーアダプタにより供給される電力を受け取る工程と、
前記受け取った電力を前記電気的デバイスへと供給する工程とを包含するパワーアダプタから電力を受け取る方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公表番号】特表２０１１−５０９０６６（Ｐ２０１１−５０９０６６Ａ）
【公表日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５４１５８６（Ｐ２０１０−５４１５８６）
【出願日】平成２１年１月５日（２００９．１．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０３０１６０
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０８６５６７
【国際公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（５１０１８５７０１）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月５日（２００９．１．５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０３０１６０
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０８６５６７
【国際公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（５１０１８５７０１）
【Ｆターム（参考）】
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