情報処理装置
【課題】情報処理装置のシステム本体から供給可能な電力容量に応じて、外部デバイスをそのシステムに接続するためのポートを制限する情報処理装置及び電源供給制御方法を提供すること。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る情報処理装置(100)は、情報処理装置から電源が供給され、外部デバイス(208、209、211、212)が接続される複数のインターフェースポート(215〜218)と、インターフェースポートに外部デバイスが接続されたことを検出するデバイス検出手段(226〜229)と、情報処理装置の電力許容値と使用中の外部デバイスの総電力量とインターフェースポートに接続される外部デバイスの電力容量とに基づいて、デバイス検出手段により検出されたインターフェースポートに接続された外部デバイスに電源を供給するか否かを制御する電源制御手段(225)とを具備する。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る情報処理装置(100)は、情報処理装置から電源が供給され、外部デバイス(208、209、211、212)が接続される複数のインターフェースポート(215〜218)と、インターフェースポートに外部デバイスが接続されたことを検出するデバイス検出手段(226〜229)と、情報処理装置の電力許容値と使用中の外部デバイスの総電力量とインターフェースポートに接続される外部デバイスの電力容量とに基づいて、デバイス検出手段により検出されたインターフェースポートに接続された外部デバイスに電源を供給するか否かを制御する電源制御手段(225)とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、接続される外部デバイスに対して電力を供給するインターフェース用の複数のポートを備えた情報処理装置及び電源供給制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、パーソナルコンピュータ(PC)のような情報処理装置には、外部デバイス(周辺機器)との接続又は機能の拡張を行えるよう、様々なインターフェースが備えられている。これらのインターフェースの中には、ポートを介して接続される外部デバイスに対して、データに関わる信号の送受を行うだけでなく、PCシステム本体側から電力を供給する(電源供給を行う)タイプのものがある。こうしたタイプのインターフェースには、例えば、USBやIEEE1394、PS/2等がある。
【0003】
上記のようなインターフェースを介してPCシステムに接続される複数の外部デバイスの電源供給を制御するために、当該複数の外部デバイスにより消費される電流の和が所定の値を超えた場合に、これら外部デバイスへの電源供給を停止する技術が提案されている(特許文献1参照)。
【0004】
また、想定外の過電流を消費する記録媒体が記録装置に接続されたときに、その記録媒体への電源供給を停止する技術が提案されている(特許文献2参照)。
【0005】
近年では、シリアルATA(eSATA)デバイスを外部からPCシステムに接続するために、eSATAインターフェース(ポート)を備えたノートブック型PC製品が開発され、市場に多く出回っている。現状のeSATA規格では、図14に示されるように、(Tx,Rx,GND)のみがPCシステムと接続され、eSATAデバイスに対して、電源電圧は当該システムの外部から供給されるという仕様になっている。
【0006】
そこで、eSATA規格の拡張仕様であるeSATApという仕様が検討されており、図15に示されるように、PCシステムから電源供給を可能とする仕様となる予定となっている。
【0007】
従来のPCシステムでは、eSATAp規格と同様に、PCシステムから電源を供給するインターフェースが存在する。このインターフェースの一例はUSBインターフェースポートであり、PCシステムからの電源供給により、Bus PoweredをサポートしたUSBデバイスを動作させることができる。最近では、外部USBデバイス及びeSATAデバイスは、2.5[A]を消費するような大電力を要求するものも出回ってきている。図16に示されるように、今後、外部USBデバイスに加えて、eSATApデバイスをPCシステムがサポートするようになれば、PCシステム全体の電力供給量不足が懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2003−216287号公報
【特許文献2】特開2004−29893号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
このような状況に対処するために、単純にPCシステムの電力容量を増大させることも検討されるべきではあるが、これによって、コストアップやACアダプタ容積の増大、PCシステム本体のサイズアップが生じ得るため、ユーザにとっては不利益となるおそれがある。
【0010】
本発明は、上述の事情を鑑みてなされたものであり、情報処理装置本体から供給可能な電力容量に応じて、外部デバイスをその情報処理装置に接続するためのポートを制限する情報処理装置及び電源供給制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上述の課題を解決するため、本発明の一態様は、情報処理装置であって、前記情報処理装置から電源が供給され、外部デバイスが接続される複数のインターフェースポートと、前記インターフェースポートに前記外部デバイスが接続されたことを検出するデバイス検出手段と、前記情報処理装置の電力許容値と使用中の外部デバイスの総電力量と前記インターフェースポートに接続される前記外部デバイスの電力容量とに基づいて、前記デバイス検出手段により検出された前記インターフェースポートに接続された前記外部デバイスに電源を供給するか否かを制御する電源供給制御手段とを具備することを特徴とする。
【0012】
また、本発明の別の態様は、外部デバイスが接続される複数のインターフェースポートを有する情報処理装置において、前記情報処理装置からの前記複数のインターフェースポートに対する電源供給を制御する電源供給制御方法であって、前記情報処理装置はデバイス検出手段と電源制御手段とを含み、前記電源供給制御方法は、前記デバイス検出手段が、前記インターフェースポートに前記外部デバイスが接続されたことを検出するステップと、前記電源制御手段が、前記情報処理装置の電力許容値と使用中の外部デバイスの総電力量と前記インターフェースポートに接続される前記外部デバイスの電力容量とに基づいて、前記デバイス検出手段により検出された前記インターフェースポートに接続された前記外部デバイスに電源を供給するか否かを制御するステップとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、情報処理装置本体から供給可能な電力容量に応じて、外部デバイスをその情報処理装置に接続するためのポートを制限することが可能な情報処理装置及び電源供給制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施形態に係る情報処理装置の外観を示す斜視図。
【図2】図1の情報処理装置のシステム構成を示すブロック図。
【図3】図1の情報処理装置に設けられた各ポートに接続される外部デバイスを検出するためのデバイス検出回路の一例を示す回路図。
【図4】図1の情報処理装置に設けられたポートに接続された外部デバイスの使用電力量を判定し、ポートに対する電源供給制御を行う電源供給制御回路の一例を示す回路図。
【図5】図4のデバイス検出回路の出力部分と等価の回路の一例を示す回路図。
【図6】システム電流許容量に基づく電圧の閾値と、ポートに1つまたは複数のデバイスが接続されたときに電源コントローラに入力される中間電位との関係の一例を示す図。
【図7】システム電流許容量に基づく電圧の閾値と、ポートに1つまたは複数のデバイスが接続されたときに電源コントローラに入力される中間電位との関係の別の例を示す図。
【図8】図1の情報処理装置における、電源供給制御に関する動作の一例を示すフローチャート。
【図9】図1の情報処理装置に設けられた未使用ポートに外部デバイスが接続される際に、その未使用ボートが使用できない旨が表示される画面の一例を示す図。
【図10】図1の情報処理装置に設けられた各ポートのステータスが表示される画面の一例を示す図。
【図11】図1の情報処理装置で使用するポート(外部デバイス)を選択するために表示される画面の一例を示す図。
【図12】図1の情報処理装置に設けられた各ポートに接続される外部デバイスを検出するためのデバイス検出回路の別の例を示す回路図。
【図13】図1の情報処理装置に設けられたポートに接続された外部デバイスの使用電力量を判定し、ポートに対する電源供給制御を行う電源供給制御回路の別の例を示す回路図。
【図14】eSATA規格に準拠する外部デバイスと情報処理装置との間の通信を示す概略説明図。
【図15】eSATAp規格に準拠する外部デバイスと情報処理装置との間の通信を示す概略説明図。
【図16】複数の外部デバイスと情報処理装置との間の電源供給を示す概略説明図。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【0016】
まず、図1及び図2を参照して、本発明の一実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。この情報処理装置は、例えばバッテリ駆動可能な携帯型ノートブック型パーソナルコンピュータ100(以下、コンピュータ100と省略する)として実現される。
【0017】
図1は、ディスプレイユニットを開いた状態におけるコンピュータ100の斜視図である。コンピュータ100は、本体ユニット101とディスプレイユニット102とから構成される。ディスプレイユニット102には、LCD(Liquid Crystal Display)103から構成される表示装置が組み込まれている。LCD103の表示部は、ディスプレイユニット102のほぼ中央に配置されている。
【0018】
ディスプレイユニット102は、本体ユニット101に支持されており、本体ユニット101の上面が露出される開放位置と本体ユニット101の上面を覆う閉塞位置との間を本体ユニット101に対して回動自在に取り付けられている。本体ユニット101は、薄い箱形の筐体を有しており、本体ユニット101の上面には、コンピュータ100をパワーオン/オフするための電源スイッチ104、キーボード(KB)105、及びタッチパッド106等が配置されている。
【0019】
また、本体ユニット101の例えば左側面には、各々に各種デバイスがそれぞれ取り外し自在に接続可能な2つの接続ポート107、108が設けられている。これら接続ポート107、108の各々は、例えば、USB規格に準拠したコネクタから構成されている。これら接続ポート107、108の各々には、必要に応じて、例えばUSB規格に準拠したデバイス(USBデバイス)やeSATAp規格に準拠したデバイス(eSATApデバイス)を接続することができる。
【0020】
図2は、コンピュータ100のシステム構成を示すブロック図である。
【0021】
図2に示されるように、コンピュータ100は、LCD103、電源スイッチ104、キーボード105、タッチパッド106、CPU201、メインメモリ202、ノースブリッジ203、グラフィクスコントローラ204、ビデオメモリ(VRAM)205、サウスブリッジ206、USBコントローラ207、USBデバイス208、209、ATAコントローラ210、ハードディスクドライブ(HDD)211、光ディスクドライブ(ODD)212、BIOS−ROM213、組み込みコントローラ/キーボードコントローラ(EC/KBC)214、電源回路221、バッテリ222、ACアダプタ223、電源コントローラ(PSC)224、電源供給制御回路225、及びデバイス検出回路226〜229等を備えている。
【0022】
CPU201は、コンピュータ100の動作全般を制御するプロセッサである。CPU201は、メインメモリ202にロードされたOS及び各種アプリケーションプログラムを実行する。このOS及び各種アプリケーションプログラムは、HDD211に搭載される磁気ディスク記憶媒体(ハードディスク)や、ODD212に装填される光ディスク記憶媒体に記憶されており、これら記憶媒体からメインメモリ202にロードされる。
【0023】
また、CPU201は、BIOS−ROM213に格納されたBIOSプログラム230(以下、BIOSと呼ぶ)も実行する。BIOS−ROM213は、プログラム書き換え可能なように、フラッシュEEPROMのような不揮発性メモリの形態をとる。
【0024】
BIOS230は、コンピュータ100の各種ハードウェアコンポーネントを制御するプログラムであり、コンピュータ100の起動時に、BIOS−ROM213から読み出される。
【0025】
ノースブリッジ203は、CPU201のローカルバスと、サウスブリッジ206とを接続するブリッジデバイスである。ノースブリッジ203は、メインメモリ202をアクセス制御するメモリコントローラを備えている。また、ノースブリッジ203は、AGP(Accelerated Graphics Port)バスを介してグラフィクスコントローラ204と通信する。
【0026】
グラフィクスコントローラ204は、コンピュータ100のディスプレイモニタとして使用されるLCD103を制御するコントローラである。このグラフィクスコントローラ204は、OSまたはアプリケーションプログラムによってVRAM205に書き込まれた表示データに対応する映像信号を、LCD103に出力する。
【0027】
サウスブリッジ206は、LPC(Low Pin Count)バス及びPCI(Peripheral Component Interconnect)バス上の各デバイスを制御する。また、サウスブリッジ206は、USBデバイス208、209を制御するためのUSBコントローラ207と、HDD211及びODD212を制御するためのATAコントローラ210とを内蔵している。なお、本実施形態では、HDD211及びODD212は、eSATAp規格に準拠したeSATApデバイスであると想定している。
【0028】
ノースブリッジ203とサウスブリッジ206との間にはPCIバスが設けられており、USBコントローラ207やATAコントローラ210等は、PCIバスに接続されてもよい。
【0029】
USBコントローラ207は、信号線を介して、USBインターフェースのポート215、216と個別に接続されている。このUSBコントローラ207は、ポート215、216を介して接続される外部デバイスとCPU201との間でUSB規格に基づくデータ処理を行う。
【0030】
ATAコントローラ210は、信号線を介して、eSATApインターフェースのポート217、218と個別に接続されている。このATAコントローラ210は、ポート217、218を介して接続される外部デバイスとCPU201との間でeSATAp規格に基づくデータ処理を行う。
【0031】
HDD211は、ハードディスクコントローラ及び磁気ディスク記憶媒体を有する記憶装置である。この磁気ディスク記憶媒体には、OSを含む各種ソフトウェア及び各種データが格納される。ODD212は、DVDタイトルのようなビデオコンテンツが格納されたDVDや音楽データが格納されたCD等の記憶媒体を駆動するためのドライブユニットである。
【0032】
EC/KBC214は、サウスブリッジ206に接続されており、電力管理のための組み込みコントローラ(EC)と、キーボード105及びタッチパッド106を制御するためのキーボードコントローラ(KBC)とが集積された1チップマイクロコンピュータである。EC/KBC210は、コンピュータ100の電源がオンされているかオフされているかに関わらず、電源回路221からの電力によって常時電源がオンされている。このEC/KBC214は、ユーザによる電源スイッチ104の操作に応答して、電源回路221と協働してコンピュータ100の電源をオン/オフする。
【0033】
電源コントローラ(PSC)224は、EC/KBC214からの指示に応じ、電源回路221に対して必要な電力の供給及び停止を行う。また、PSC224は、システム電力許容量と使用中の外部デバイスの総電力容量とポートに接続されることになる外部デバイスの電力容量とに基づいて、当該ポート(に接続される外部デバイス)に電力を供給できるか否かを判定し、そのポートに対する電力の供給及び停止を行う。
【0034】
電源回路221は、EC/KBC214及びPSC224の制御の下、本体ユニット101内に設けられたバッテリ222からの電力、またはACアダプタ223を介して供給される外部電源からの電力を用いて、ポート(に接続される外部デバイス)に対して所定の電圧(例えば5[V])を供給する。
【0035】
電源供給制御回路225には、外部デバイスが接続されるポートの数と同数のデバイス検出回路226〜229(本実施形態では4つ)と、PSC224とが含まれる。電源供給制御回路225は、電源線を介して2つのUSBインターフェース(ポート215、216)及びeSATApインターフェース(ポート217、218)に接続される外部デバイスに対して電力(例えば5[V])を供給しつつ、当該ポート群(に接続される外部デバイス)で消費される電流を制御する。
【0036】
デバイス検出回路226〜229は、対応するポート215〜218に外部デバイスが接続されたか否かを検出し、外部デバイスが検出された場合、外部デバイスが接続されたことを示すデバイス検出信号をPSC224に供給する。
【0037】
図3は、コンピュータ100に設けられた各ポートに接続される外部デバイスを検出するためのデバイス検出回路の一例を示している。コンピュータ100内には、外部デバイスが接続されるポート数分の集積回路(IC)として本デバイス検出回路群が設けられている。図3には、1つのデバイス検出回路226の構成例が示されている。
【0038】
図3を参照して、本デバイス検出回路を用いた外部デバイスの検出について説明する。図3に示されるように、PSC224から出力されるON信号がイネーブルの場合、例えばUSBデバイス208といった外部デバイスが、例えばUSBインターフェースポート215に接続されると、電流を引き込むことでFET(Field Effect Transistor)スイッチ305がオンとなり、抵抗309及び抵抗310によって電圧降下が生じる。コンパレータ303では、直列接続された抵抗306及び抵抗307により構成される基準電圧発生部308からの基準電圧Vrefと、システム電源から抵抗306及び抵抗307を介して降下された入力電圧とが比較され、その比較結果に基づいて、コンパレータ303の出力端は“High”の状態となる。このとき、FETスイッチ302がオンとなり、デバイス検出信号がアクティブ(“Low”)となることで、デバイス検出信号がPSC224に供給される。これにより、PSC224は、USBデバイス208がUSBインターフェースポート215に接続されたことを検出する。コンデンサ304は、急激な電圧の変化を吸収して電圧の安定化を図るために設けられている。なお、本実施形態では、デバイス検出信号を出力するために、オープンドレイン出力回路が使用されている。これにより、ポートに接続された複数の外部デバイスを同じラインに接続することが可能となる。
【0039】
次に、図3及び図4を参照して、ポートに接続された外部デバイスの使用電力量の判定、及びポートに対する電源供給制御について説明する。図4は、コンピュータ100に設けられたポート215〜218に接続された外部デバイスの使用電力量を判定し、ポート215〜218に対する電源供給制御を行う電源供給制御回路の一例を示している。
【0040】
本実施形態において、図4に示されるデバイス検出回路226、227、228、及び229はそれぞれ、図2に示したポート215、216、217、及び218に対応している。ここでデバイス検出回路226及びポート215についてみると、ポート215用に用意されたFETスイッチ302は、外部デバイスが接続されて検出されると、すなわち、デバイス検出信号がPSC224に供給されている場合、オンの状態となっている。他のデバイス検出回路227〜229についても同様である。
【0041】
本回路群226〜229を用いると、接続された外部デバイスの増減によって、抵抗分割により発生するPSC224での分圧値が変化する。PSC224は、その分圧値と、デバイス検出回路226〜229に含まれる抵抗群301の抵抗値及びシステム電力許容量に基づいて定められる閾値との電力マージンを常時監視しておく。その電力マージンが、ポートに接続される1つの外部デバイスにより使用される電力量(電圧値;本実施形態では、当該デバイスが接続されるコンピュータ製品に応じて設定される固定値)未満になった場合、PSC224は、当該外部デバイスが接続される未使用ポートに対するポートディセーブル信号を当該未使用ポートに供給して、この未使用ポートの電源オン信号をディアサートするとともに、OSはその旨をディスプレイモニタに表示する。この場合、外部デバイスが新たに接続されても、OSはその外部デバイスを認識しない。ここで、図9を参照して、このときにディスプレイモニタに表示される画面900の一例について説明する。
【0042】
図9に示されるように、この画面900では、使用できないポートが表示されている(この例では、USBポート2が使用できないとされている)。また、追加の外部デバイスが接続されると、システムが不安定になる可能性があるため、新たな外部デバイスが接続されても、OSはその外部デバイスを認識できないという警告メッセージが表示されている。さらに、ユーザが追加の外部デバイスを接続することを望む場合、現在接続されている外部デバイスを抜去する(使用不可にする)よう、メッセージが表示されている。
【0043】
これに対し、接続中の外部デバイスがポートから抜去されることにより、上記の電力マージンが、ポートに接続される1つの外部デバイスにより使用される電力量(電圧値)以上になった場合、PSC224は、その電力マージンの範囲内しか電力を消費しない未使用ポートのみにポートイネーブル信号を供給して、当該未使用ポートの電源オン信号をアサートする。この場合、PSC224は、OSに状態が変化したことを通知し、OSはその旨をディスプレイモニタに表示する。ここで、図10を参照して、このときにディスプレイモニタに表示される画面1000の一例について説明する。
【0044】
図10は、各ポートのステータスが表示される画面1000を示している。この例では、USBポート1に接続されていた外部デバイスが抜去された場合を想定している。図10に示されるように、画面1000では、USBポート1から外部デバイスが抜去されたこと、USBポート2には外部デバイスを接続可能なこと、及び、eSATApポート1、2には外部デバイスが接続されていることが表示されている。
【0045】
次に、図5乃至図7を参照しながら、図3及び図4に示した回路群の具体的な動作(以下に示す<例1>及び<例2>)について説明する。
【0046】
図5は、図4に示したデバイス検出回路の出力部分の等価回路を示している。抵抗301a〜301dはそれぞれ、デバイス検出回路226〜229に含まれる抵抗301に対応するものであり、スイッチ302a〜302dはそれぞれ、デバイス検出回路226〜229に含まれるFETスイッチ302に対応するものである。また、抵抗401は、外部のプルアップ抵抗を表しており、その抵抗値は500Ωと仮定している。本回路において、1つの外部デバイスがポートに接続されると、対応する1つのスイッチがオンとなる。また、システム電力許容量におけるシステム電流許容量は3[A]と仮定している。
【0047】
ここで、4つの外部デバイスが使用される場合において、当該外部デバイスが接続される4つのポート全てが1[A]許容である例(表1及び図6参照)と、4つのポートのうち1つのポートが2[A]許容であり、残りの3つのポートが1[A]許容である例(表2及び図7参照)とを、以下で説明する。
【0048】
<例1>
まず、外部デバイスの最大電流および抵抗値が、以下の表1に示される値をとる場合について説明する。
【表1】
【0049】
外部デバイス1がポートに接続されると、スイッチ302aがオンとなり、抵抗301a及び抵抗401が、デバイス電源(例えば5[V])とGNDとの間に抵抗分として存在するように見える。ここで、図4を参照すると、抵抗301aと抵抗401との中間電位が、PSC224に入力される。すなわち、外部デバイス1がポートに接続された場合、PSC224に入力される電圧値は、
5×1000/(1000+500)=3.33[V]
となる。
【0050】
外部デバイス1及び2がポートに接続されると、スイッチ302a及び302bがオンとなり、抵抗301a及び抵抗301bの合成抵抗(500[Ω])と、抵抗401との中間電位は2.5[V]となる。
【0051】
同様に、外部デバイス1、2、及び3がポートに接続されると、スイッチ302a、302b、及び302cがオンとなり、抵抗301a、抵抗301b、及び抵抗301cの合成抵抗(500/3[Ω])と、抵抗401との中間電位は2[V]となる。また、外部デバイス1、2、3、及び4がポートに接続されると、スイッチ302a、302b、302c、及び302dがオンとなり、抵抗301a、抵抗301b、抵抗301c、及び抵抗301dの合成抵抗(250[Ω])と、抵抗401との中間電位は1.67[V]となる。
【0052】
図6は、システム電流許容量に基づく電圧の閾値と、ポートに1つまたは複数のデバイスが接続されたときにPSC224に入力される中間電位との関係の一例を示している。
【0053】
ここで、システム電流許容量が3[A]の場合、上述した閾値を、1.67[V]と2[V]との間に設定する。すると、その閾値以下の電位がPSC224に入力されている場合、PSC224は未使用ポートの電源をオフする。従って、全てのポートが1[A]許容であるポートに外部デバイスが接続される場合、接続可能な最大のデバイス数は、3ポート分となる。
【0054】
<例2>
次に、外部デバイスの最大電流および抵抗値が、以下の表2に示される値をとる場合について説明する。
【表2】
【0055】
この例では、例1で使用される外部デバイスよりも電力を消費し得る外部デバイスが使用される。
【0056】
分圧値の算出方法は例1の場合と同様である。従って、外部デバイス1がポートに接続されると、PSC224に入力される電圧値は2.5[V]となる。同様に、外部デバイス1及び2がポートに接続されると、PSC224に入力される電圧値は2[V]となり、外部デバイス2、3、及び4がポートに接続されると、PSC224に入力される電圧値は2[V]となる。また、外部デバイス1、2、及び3がポートに接続されると、PSC224に入力される電圧値は1.67[V]となる。
【0057】
図7は、システム電流許容量に基づく電圧の閾値と、ポートに1つまたは複数のデバイスが接続されたときにPSC224に入力される中間電位との関係の別の例を示している。
【0058】
ここで、システム電流許容量が3[A]の場合、上述した閾値を、1.67[V]と2[V]との間に設定する。すると、2[A]許容のポートが使用される場合、接続可能な最大のデバイス数は、2[A]許容のポートを含めて2ポート分となる。一方、2[A]許容のポートが使用されない場合、接続可能な最大のデバイス数は、1[A]許容の3ポート分となる。
【0059】
なお、抵抗401a〜401dの抵抗値やシステム電力許容量等は、コンピュータ100の仕様に応じて、変わり得る値をとる。
【0060】
次に、図8を参照して、上述した構成を有する本実施形態に係るコンピュータ100における、電源供給制御に関する動作の一例について説明する。なお、本例において、コンピュータ100のシステム電力では、全ての外部デバイスを接続できず、外部デバイスが接続されるポート1個分の電力が不足している場合を想定している。
【0061】
コンピュータ100が電源オンされると、コンピュータ100に設けられた少なくとも1つのポートを介して接続されている少なくとも1つの外部デバイスが存在する場合、その外部デバイスも電源オンされる(ステップS801)。このとき、CPU201によってBIOS230が実行される。
【0062】
次いで、コンピュータ100に設けられた少なくとも1つのポートを介して接続されている少なくとも1つの外部デバイスが存在する場合、PSC224は、使用中の外部デバイスの総電力容量(以下、Sで示される)がシステム電力許容値(以下、Tで示される)以下であるか否かを判定する(ステップS802)。すなわち、PSC224は、T≧Sであるか否かを判定する。
【0063】
T<Sであると判定されたならば(ステップS802のNO)、BIOS230は、コンピュータ100に設けられた全ポートへの電源供給をオフし、以後どのポート(外部デバイス)を使用するかをユーザが選択するための画面をディスプレイモニタに表示させる(ステップS803)。この画面1100の一例を、図11に示す。図11に示されるように、ポートの使用/不使用が選択されて“OK”ボタンが押下されると、USBポート1、USBポート2、及びeSATApポート1は使用されるものとして、eSATApポート2は使用されないものとして設定される。
【0064】
次いで、選択されたポートは電源オンの状態で、且つ選択されなかったポートは電源オフの状態となるように、コンピュータ100が再起動され(ステップS804)、CPU201によってBIOS230が実行される。図11に示される例では、USBポート1、USBポート2、及びeSATApポート1の電源がオンされ、eSATApポート2の電源がオフされる。そして、ステップS802の処理が再度実行される。
【0065】
一方、ステップS802で、T≧Sであると判定されたならば(ステップS802のYES)、BIOS230は、OSの起動へ処理を移行させる(ステップS805)。
【0066】
次に、PSC224は、システム電力許容量と使用中の外部デバイスの総電力容量との差分(S−T)が、コンピュータ100に設けられたポートを介して接続される1つの外部デバイス当たりの電力容量(以下、Pで示される)以上であるか否かを判定する(ステップS806)。
【0067】
T−S<Pであると判定された場合(ステップS806のNO)、この接続される1つの外部デバイスを受け入れる電力マージンがないことを意味している。この場合、次に、PSC224は、電源オンされている未使用ポートがあるか否かを判定する(ステップS807)。この処理は、ステップS803の処理によって既に未使用ポートが電源オフされている場合があるために実行される。
【0068】
電源オンされている未使用ポートがあるならば(ステップS807のYES)、PSC224は、当該未使用ポートの電源をオフする(ステップS808)。これにより、この未使用ポートは使用できなくなり、追加の外部デバイスがこの未使用ポートに接続されても、当該外部デバイスの認識処理は行われない。
【0069】
電源オンされている未使用ポートがない場合(ステップS807のNO)、又はステップS808に次いで、この未使用ポートが使用できないことをユーザに通知するために、OSは、図9に示したようなメッセージを含む画面900をディスプレイモニタに表示させる(ステップS809)。次いで、フローはステップS810の処理に移る。あるいは、このような画面900に代えて、ユーザによるポートの強制使用許可を可能とする設定画面(不図示)を表示させてもよい。というのは、例えば上記の閾値で仕様を作成した場合、新たに接続される外部デバイスへの電源供給が禁止されてしまう場合があり、その閾値以下と分かっているようなデバイス(例えばマウス等)が使用できなくなってしまい不便である。そのため、ユーザがそのような設定画面から閾値を超えていても強制的に使用したいポートをオンにさせてもよい。
【0070】
一方、ステップS806で、T−S≧Pであると判定された場合(ステップS806のYES)、PSC224は、電源オフされている全ての未使用ポートの電源をオンする(ステップS810)。この場合、電源オンされている未使用ポートに外部デバイスが接続されたならば、この外部デバイスには電源が供給されて動作可能(使用可能)となる。これは、この未使用ポートが外部デバイスを受け入れ可能であることを意味するに過ぎず、この段階で必ずしも外部デバイスがこの未使用ポートに接続される必要はない。
【0071】
ステップS809又はステップS810に次いで、各ポートのうち外部デバイスが接続されたポートへ電力が供給され、通常の動作状態となる(ステップS811)。
【0072】
この通常の動作状態において、外部デバイスがポートから抜去される場合と、新たにポートに接続される場合とがある(ステップS812)。外部デバイスが電源オンされている未使用ポートに接続されたならば(ステップS812の接続)、ステップS806の処理に戻り、前述した処理が実行される。
【0073】
一方、外部デバイスが電源オンされている未使用ポートから抜去されたならば(ステップS812の抜去)、PSC224は、電源オフされている未使用ポートがあるか否かを判定する(ステップS813)。なお、ステップS812において、ユーザが電源オフされている未使用ポートに外部デバイスが接続される可能性もあるが、この場合、当該外部デバイスの認識処理が行われないため、ステップS806の処理に移ることはない。
【0074】
次いで、PSC224は、電源オフされている全ての未使用ポートの電源をオンし(ステップS814)、その後ステップS806の処理に戻り、前述した処理が実行される。
【0075】
なお、本実施形態では、ステップS810及びステップ814の処理において、電源オフされている全ての未使用ポートの電源をオンしているが、ステップS810及びステップ814を省略し、ステップS806の直前に電源オフされている全ての未使用ポートの電源をオンする処理を追加してもよい。
【0076】
本実施形態によれば、情報処理装置本体から供給可能な電力容量に応じて、外部デバイスをその情報処理装置に接続するためのポートを制限することができる。従って、コストアップやACアダプタ容積の増大、情報処理装置本体のサイズアップを行うことなく、電力容量の増加を抑えることができる。
【0077】
また、本実施形態によれば、情報処理装置から電力供給される外部デバイスを電流容量により制限するので、複数の外部デバイスの電流値要求の累積によって、情報処理装置全体の電力供給能力を超えて情報処理装置がハングアップすることや情報処理装置全体の電源が落ちてしまうことを防止することができる。
【0078】
また、本実施形態によれば、外部デバイスが接続されたことを検出し、その接続順で使用ポートを予約し情報処理装置全体の電力が閾値を超えると予測される場合に、以降に接続される外部デバイスの認識処理を禁止し、その外部デバイスへの電源投入を行わない。従って、先に接続した外部デバイスが動作している最中に、後から接続するeSATApデバイスやUSBデバイスが接続されても電力供給不足に陥り、データ損失等の問題が発生することを回避することができる。
【0079】
(その他の実施形態)
前述の実施形態では、図3に示したように、デバイス検出回路226〜229内に、抵抗301及びFETスイッチ302が含まれるものとしたが、本実施形態では、図12及び図13に示されるように、これら抵抗301及びFETスイッチ302がデバイス検出回路226〜229の外部に設けられている。なお、本実施形態における、図13に示される前述の外部に設けられた抵抗及びFETスイッチを表す符号には、図3及び図5に示した対応する抵抗及びFETスイッチの符号にアポストロフィ(’)が付加されている。
【0080】
本実施形態におけるデバイス検出及び電源供給制御の動作原理は、前述の実施形態におけるデバイス検出及び電源供給制御の動作原理と同一である。しかしながら、本実施形態では、デバイス検出回路226’〜229’のICから抵抗301’〜301’dを取り除いたため、ユーザによりこれら抵抗301’a〜301’dの抵抗値を設定することができ、電源供給制御回路全体の設計自由度を向上させることができる。
【0081】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、外部デバイスの検出がBIOSやOSレベルによって可能であり、且つ外部デバイスの検出に基づく各ポートの電源オフ制御がリアルタイムで行われる場合には、ハードウェアの仕組みなしでも本発明を提供することができる。
【符号の説明】
【0082】
100…情報処理装置
101…本体ユニット
102…ディスプレイユニット
103…LCD(表示装置)
104…電源スイッチ
105…キーボード
106…タッチパッド
201…CPU
202…メインメモリ
203…ノースブリッジ
206…サウスブリッジ
207…USBコントローラ
208、209…USBデバイス
210…ATAコントローラ
211…ハードディスクドライブ(HDD)
212…光ディスクドライブ(ODD)
213…BIOS−ROM
221…電源回路
214…EC/KBC
215〜218…(インターフェース)ポート
224…電源コントローラ(PSC)
225…電源供給制御回路
226〜229…デバイス検出回路
230…BIOS
【技術分野】
【0001】
本発明は、接続される外部デバイスに対して電力を供給するインターフェース用の複数のポートを備えた情報処理装置及び電源供給制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、パーソナルコンピュータ(PC)のような情報処理装置には、外部デバイス(周辺機器)との接続又は機能の拡張を行えるよう、様々なインターフェースが備えられている。これらのインターフェースの中には、ポートを介して接続される外部デバイスに対して、データに関わる信号の送受を行うだけでなく、PCシステム本体側から電力を供給する(電源供給を行う)タイプのものがある。こうしたタイプのインターフェースには、例えば、USBやIEEE1394、PS/2等がある。
【0003】
上記のようなインターフェースを介してPCシステムに接続される複数の外部デバイスの電源供給を制御するために、当該複数の外部デバイスにより消費される電流の和が所定の値を超えた場合に、これら外部デバイスへの電源供給を停止する技術が提案されている(特許文献1参照)。
【0004】
また、想定外の過電流を消費する記録媒体が記録装置に接続されたときに、その記録媒体への電源供給を停止する技術が提案されている(特許文献2参照)。
【0005】
近年では、シリアルATA(eSATA)デバイスを外部からPCシステムに接続するために、eSATAインターフェース(ポート)を備えたノートブック型PC製品が開発され、市場に多く出回っている。現状のeSATA規格では、図14に示されるように、(Tx,Rx,GND)のみがPCシステムと接続され、eSATAデバイスに対して、電源電圧は当該システムの外部から供給されるという仕様になっている。
【0006】
そこで、eSATA規格の拡張仕様であるeSATApという仕様が検討されており、図15に示されるように、PCシステムから電源供給を可能とする仕様となる予定となっている。
【0007】
従来のPCシステムでは、eSATAp規格と同様に、PCシステムから電源を供給するインターフェースが存在する。このインターフェースの一例はUSBインターフェースポートであり、PCシステムからの電源供給により、Bus PoweredをサポートしたUSBデバイスを動作させることができる。最近では、外部USBデバイス及びeSATAデバイスは、2.5[A]を消費するような大電力を要求するものも出回ってきている。図16に示されるように、今後、外部USBデバイスに加えて、eSATApデバイスをPCシステムがサポートするようになれば、PCシステム全体の電力供給量不足が懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2003−216287号公報
【特許文献2】特開2004−29893号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
このような状況に対処するために、単純にPCシステムの電力容量を増大させることも検討されるべきではあるが、これによって、コストアップやACアダプタ容積の増大、PCシステム本体のサイズアップが生じ得るため、ユーザにとっては不利益となるおそれがある。
【0010】
本発明は、上述の事情を鑑みてなされたものであり、情報処理装置本体から供給可能な電力容量に応じて、外部デバイスをその情報処理装置に接続するためのポートを制限する情報処理装置及び電源供給制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上述の課題を解決するため、本発明の一態様は、情報処理装置であって、前記情報処理装置から電源が供給され、外部デバイスが接続される複数のインターフェースポートと、前記インターフェースポートに前記外部デバイスが接続されたことを検出するデバイス検出手段と、前記情報処理装置の電力許容値と使用中の外部デバイスの総電力量と前記インターフェースポートに接続される前記外部デバイスの電力容量とに基づいて、前記デバイス検出手段により検出された前記インターフェースポートに接続された前記外部デバイスに電源を供給するか否かを制御する電源供給制御手段とを具備することを特徴とする。
【0012】
また、本発明の別の態様は、外部デバイスが接続される複数のインターフェースポートを有する情報処理装置において、前記情報処理装置からの前記複数のインターフェースポートに対する電源供給を制御する電源供給制御方法であって、前記情報処理装置はデバイス検出手段と電源制御手段とを含み、前記電源供給制御方法は、前記デバイス検出手段が、前記インターフェースポートに前記外部デバイスが接続されたことを検出するステップと、前記電源制御手段が、前記情報処理装置の電力許容値と使用中の外部デバイスの総電力量と前記インターフェースポートに接続される前記外部デバイスの電力容量とに基づいて、前記デバイス検出手段により検出された前記インターフェースポートに接続された前記外部デバイスに電源を供給するか否かを制御するステップとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、情報処理装置本体から供給可能な電力容量に応じて、外部デバイスをその情報処理装置に接続するためのポートを制限することが可能な情報処理装置及び電源供給制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施形態に係る情報処理装置の外観を示す斜視図。
【図2】図1の情報処理装置のシステム構成を示すブロック図。
【図3】図1の情報処理装置に設けられた各ポートに接続される外部デバイスを検出するためのデバイス検出回路の一例を示す回路図。
【図4】図1の情報処理装置に設けられたポートに接続された外部デバイスの使用電力量を判定し、ポートに対する電源供給制御を行う電源供給制御回路の一例を示す回路図。
【図5】図4のデバイス検出回路の出力部分と等価の回路の一例を示す回路図。
【図6】システム電流許容量に基づく電圧の閾値と、ポートに1つまたは複数のデバイスが接続されたときに電源コントローラに入力される中間電位との関係の一例を示す図。
【図7】システム電流許容量に基づく電圧の閾値と、ポートに1つまたは複数のデバイスが接続されたときに電源コントローラに入力される中間電位との関係の別の例を示す図。
【図8】図1の情報処理装置における、電源供給制御に関する動作の一例を示すフローチャート。
【図9】図1の情報処理装置に設けられた未使用ポートに外部デバイスが接続される際に、その未使用ボートが使用できない旨が表示される画面の一例を示す図。
【図10】図1の情報処理装置に設けられた各ポートのステータスが表示される画面の一例を示す図。
【図11】図1の情報処理装置で使用するポート(外部デバイス)を選択するために表示される画面の一例を示す図。
【図12】図1の情報処理装置に設けられた各ポートに接続される外部デバイスを検出するためのデバイス検出回路の別の例を示す回路図。
【図13】図1の情報処理装置に設けられたポートに接続された外部デバイスの使用電力量を判定し、ポートに対する電源供給制御を行う電源供給制御回路の別の例を示す回路図。
【図14】eSATA規格に準拠する外部デバイスと情報処理装置との間の通信を示す概略説明図。
【図15】eSATAp規格に準拠する外部デバイスと情報処理装置との間の通信を示す概略説明図。
【図16】複数の外部デバイスと情報処理装置との間の電源供給を示す概略説明図。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【0016】
まず、図1及び図2を参照して、本発明の一実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。この情報処理装置は、例えばバッテリ駆動可能な携帯型ノートブック型パーソナルコンピュータ100(以下、コンピュータ100と省略する)として実現される。
【0017】
図1は、ディスプレイユニットを開いた状態におけるコンピュータ100の斜視図である。コンピュータ100は、本体ユニット101とディスプレイユニット102とから構成される。ディスプレイユニット102には、LCD(Liquid Crystal Display)103から構成される表示装置が組み込まれている。LCD103の表示部は、ディスプレイユニット102のほぼ中央に配置されている。
【0018】
ディスプレイユニット102は、本体ユニット101に支持されており、本体ユニット101の上面が露出される開放位置と本体ユニット101の上面を覆う閉塞位置との間を本体ユニット101に対して回動自在に取り付けられている。本体ユニット101は、薄い箱形の筐体を有しており、本体ユニット101の上面には、コンピュータ100をパワーオン/オフするための電源スイッチ104、キーボード(KB)105、及びタッチパッド106等が配置されている。
【0019】
また、本体ユニット101の例えば左側面には、各々に各種デバイスがそれぞれ取り外し自在に接続可能な2つの接続ポート107、108が設けられている。これら接続ポート107、108の各々は、例えば、USB規格に準拠したコネクタから構成されている。これら接続ポート107、108の各々には、必要に応じて、例えばUSB規格に準拠したデバイス(USBデバイス)やeSATAp規格に準拠したデバイス(eSATApデバイス)を接続することができる。
【0020】
図2は、コンピュータ100のシステム構成を示すブロック図である。
【0021】
図2に示されるように、コンピュータ100は、LCD103、電源スイッチ104、キーボード105、タッチパッド106、CPU201、メインメモリ202、ノースブリッジ203、グラフィクスコントローラ204、ビデオメモリ(VRAM)205、サウスブリッジ206、USBコントローラ207、USBデバイス208、209、ATAコントローラ210、ハードディスクドライブ(HDD)211、光ディスクドライブ(ODD)212、BIOS−ROM213、組み込みコントローラ/キーボードコントローラ(EC/KBC)214、電源回路221、バッテリ222、ACアダプタ223、電源コントローラ(PSC)224、電源供給制御回路225、及びデバイス検出回路226〜229等を備えている。
【0022】
CPU201は、コンピュータ100の動作全般を制御するプロセッサである。CPU201は、メインメモリ202にロードされたOS及び各種アプリケーションプログラムを実行する。このOS及び各種アプリケーションプログラムは、HDD211に搭載される磁気ディスク記憶媒体(ハードディスク)や、ODD212に装填される光ディスク記憶媒体に記憶されており、これら記憶媒体からメインメモリ202にロードされる。
【0023】
また、CPU201は、BIOS−ROM213に格納されたBIOSプログラム230(以下、BIOSと呼ぶ)も実行する。BIOS−ROM213は、プログラム書き換え可能なように、フラッシュEEPROMのような不揮発性メモリの形態をとる。
【0024】
BIOS230は、コンピュータ100の各種ハードウェアコンポーネントを制御するプログラムであり、コンピュータ100の起動時に、BIOS−ROM213から読み出される。
【0025】
ノースブリッジ203は、CPU201のローカルバスと、サウスブリッジ206とを接続するブリッジデバイスである。ノースブリッジ203は、メインメモリ202をアクセス制御するメモリコントローラを備えている。また、ノースブリッジ203は、AGP(Accelerated Graphics Port)バスを介してグラフィクスコントローラ204と通信する。
【0026】
グラフィクスコントローラ204は、コンピュータ100のディスプレイモニタとして使用されるLCD103を制御するコントローラである。このグラフィクスコントローラ204は、OSまたはアプリケーションプログラムによってVRAM205に書き込まれた表示データに対応する映像信号を、LCD103に出力する。
【0027】
サウスブリッジ206は、LPC(Low Pin Count)バス及びPCI(Peripheral Component Interconnect)バス上の各デバイスを制御する。また、サウスブリッジ206は、USBデバイス208、209を制御するためのUSBコントローラ207と、HDD211及びODD212を制御するためのATAコントローラ210とを内蔵している。なお、本実施形態では、HDD211及びODD212は、eSATAp規格に準拠したeSATApデバイスであると想定している。
【0028】
ノースブリッジ203とサウスブリッジ206との間にはPCIバスが設けられており、USBコントローラ207やATAコントローラ210等は、PCIバスに接続されてもよい。
【0029】
USBコントローラ207は、信号線を介して、USBインターフェースのポート215、216と個別に接続されている。このUSBコントローラ207は、ポート215、216を介して接続される外部デバイスとCPU201との間でUSB規格に基づくデータ処理を行う。
【0030】
ATAコントローラ210は、信号線を介して、eSATApインターフェースのポート217、218と個別に接続されている。このATAコントローラ210は、ポート217、218を介して接続される外部デバイスとCPU201との間でeSATAp規格に基づくデータ処理を行う。
【0031】
HDD211は、ハードディスクコントローラ及び磁気ディスク記憶媒体を有する記憶装置である。この磁気ディスク記憶媒体には、OSを含む各種ソフトウェア及び各種データが格納される。ODD212は、DVDタイトルのようなビデオコンテンツが格納されたDVDや音楽データが格納されたCD等の記憶媒体を駆動するためのドライブユニットである。
【0032】
EC/KBC214は、サウスブリッジ206に接続されており、電力管理のための組み込みコントローラ(EC)と、キーボード105及びタッチパッド106を制御するためのキーボードコントローラ(KBC)とが集積された1チップマイクロコンピュータである。EC/KBC210は、コンピュータ100の電源がオンされているかオフされているかに関わらず、電源回路221からの電力によって常時電源がオンされている。このEC/KBC214は、ユーザによる電源スイッチ104の操作に応答して、電源回路221と協働してコンピュータ100の電源をオン/オフする。
【0033】
電源コントローラ(PSC)224は、EC/KBC214からの指示に応じ、電源回路221に対して必要な電力の供給及び停止を行う。また、PSC224は、システム電力許容量と使用中の外部デバイスの総電力容量とポートに接続されることになる外部デバイスの電力容量とに基づいて、当該ポート(に接続される外部デバイス)に電力を供給できるか否かを判定し、そのポートに対する電力の供給及び停止を行う。
【0034】
電源回路221は、EC/KBC214及びPSC224の制御の下、本体ユニット101内に設けられたバッテリ222からの電力、またはACアダプタ223を介して供給される外部電源からの電力を用いて、ポート(に接続される外部デバイス)に対して所定の電圧(例えば5[V])を供給する。
【0035】
電源供給制御回路225には、外部デバイスが接続されるポートの数と同数のデバイス検出回路226〜229(本実施形態では4つ)と、PSC224とが含まれる。電源供給制御回路225は、電源線を介して2つのUSBインターフェース(ポート215、216)及びeSATApインターフェース(ポート217、218)に接続される外部デバイスに対して電力(例えば5[V])を供給しつつ、当該ポート群(に接続される外部デバイス)で消費される電流を制御する。
【0036】
デバイス検出回路226〜229は、対応するポート215〜218に外部デバイスが接続されたか否かを検出し、外部デバイスが検出された場合、外部デバイスが接続されたことを示すデバイス検出信号をPSC224に供給する。
【0037】
図3は、コンピュータ100に設けられた各ポートに接続される外部デバイスを検出するためのデバイス検出回路の一例を示している。コンピュータ100内には、外部デバイスが接続されるポート数分の集積回路(IC)として本デバイス検出回路群が設けられている。図3には、1つのデバイス検出回路226の構成例が示されている。
【0038】
図3を参照して、本デバイス検出回路を用いた外部デバイスの検出について説明する。図3に示されるように、PSC224から出力されるON信号がイネーブルの場合、例えばUSBデバイス208といった外部デバイスが、例えばUSBインターフェースポート215に接続されると、電流を引き込むことでFET(Field Effect Transistor)スイッチ305がオンとなり、抵抗309及び抵抗310によって電圧降下が生じる。コンパレータ303では、直列接続された抵抗306及び抵抗307により構成される基準電圧発生部308からの基準電圧Vrefと、システム電源から抵抗306及び抵抗307を介して降下された入力電圧とが比較され、その比較結果に基づいて、コンパレータ303の出力端は“High”の状態となる。このとき、FETスイッチ302がオンとなり、デバイス検出信号がアクティブ(“Low”)となることで、デバイス検出信号がPSC224に供給される。これにより、PSC224は、USBデバイス208がUSBインターフェースポート215に接続されたことを検出する。コンデンサ304は、急激な電圧の変化を吸収して電圧の安定化を図るために設けられている。なお、本実施形態では、デバイス検出信号を出力するために、オープンドレイン出力回路が使用されている。これにより、ポートに接続された複数の外部デバイスを同じラインに接続することが可能となる。
【0039】
次に、図3及び図4を参照して、ポートに接続された外部デバイスの使用電力量の判定、及びポートに対する電源供給制御について説明する。図4は、コンピュータ100に設けられたポート215〜218に接続された外部デバイスの使用電力量を判定し、ポート215〜218に対する電源供給制御を行う電源供給制御回路の一例を示している。
【0040】
本実施形態において、図4に示されるデバイス検出回路226、227、228、及び229はそれぞれ、図2に示したポート215、216、217、及び218に対応している。ここでデバイス検出回路226及びポート215についてみると、ポート215用に用意されたFETスイッチ302は、外部デバイスが接続されて検出されると、すなわち、デバイス検出信号がPSC224に供給されている場合、オンの状態となっている。他のデバイス検出回路227〜229についても同様である。
【0041】
本回路群226〜229を用いると、接続された外部デバイスの増減によって、抵抗分割により発生するPSC224での分圧値が変化する。PSC224は、その分圧値と、デバイス検出回路226〜229に含まれる抵抗群301の抵抗値及びシステム電力許容量に基づいて定められる閾値との電力マージンを常時監視しておく。その電力マージンが、ポートに接続される1つの外部デバイスにより使用される電力量(電圧値;本実施形態では、当該デバイスが接続されるコンピュータ製品に応じて設定される固定値)未満になった場合、PSC224は、当該外部デバイスが接続される未使用ポートに対するポートディセーブル信号を当該未使用ポートに供給して、この未使用ポートの電源オン信号をディアサートするとともに、OSはその旨をディスプレイモニタに表示する。この場合、外部デバイスが新たに接続されても、OSはその外部デバイスを認識しない。ここで、図9を参照して、このときにディスプレイモニタに表示される画面900の一例について説明する。
【0042】
図9に示されるように、この画面900では、使用できないポートが表示されている(この例では、USBポート2が使用できないとされている)。また、追加の外部デバイスが接続されると、システムが不安定になる可能性があるため、新たな外部デバイスが接続されても、OSはその外部デバイスを認識できないという警告メッセージが表示されている。さらに、ユーザが追加の外部デバイスを接続することを望む場合、現在接続されている外部デバイスを抜去する(使用不可にする)よう、メッセージが表示されている。
【0043】
これに対し、接続中の外部デバイスがポートから抜去されることにより、上記の電力マージンが、ポートに接続される1つの外部デバイスにより使用される電力量(電圧値)以上になった場合、PSC224は、その電力マージンの範囲内しか電力を消費しない未使用ポートのみにポートイネーブル信号を供給して、当該未使用ポートの電源オン信号をアサートする。この場合、PSC224は、OSに状態が変化したことを通知し、OSはその旨をディスプレイモニタに表示する。ここで、図10を参照して、このときにディスプレイモニタに表示される画面1000の一例について説明する。
【0044】
図10は、各ポートのステータスが表示される画面1000を示している。この例では、USBポート1に接続されていた外部デバイスが抜去された場合を想定している。図10に示されるように、画面1000では、USBポート1から外部デバイスが抜去されたこと、USBポート2には外部デバイスを接続可能なこと、及び、eSATApポート1、2には外部デバイスが接続されていることが表示されている。
【0045】
次に、図5乃至図7を参照しながら、図3及び図4に示した回路群の具体的な動作(以下に示す<例1>及び<例2>)について説明する。
【0046】
図5は、図4に示したデバイス検出回路の出力部分の等価回路を示している。抵抗301a〜301dはそれぞれ、デバイス検出回路226〜229に含まれる抵抗301に対応するものであり、スイッチ302a〜302dはそれぞれ、デバイス検出回路226〜229に含まれるFETスイッチ302に対応するものである。また、抵抗401は、外部のプルアップ抵抗を表しており、その抵抗値は500Ωと仮定している。本回路において、1つの外部デバイスがポートに接続されると、対応する1つのスイッチがオンとなる。また、システム電力許容量におけるシステム電流許容量は3[A]と仮定している。
【0047】
ここで、4つの外部デバイスが使用される場合において、当該外部デバイスが接続される4つのポート全てが1[A]許容である例(表1及び図6参照)と、4つのポートのうち1つのポートが2[A]許容であり、残りの3つのポートが1[A]許容である例(表2及び図7参照)とを、以下で説明する。
【0048】
<例1>
まず、外部デバイスの最大電流および抵抗値が、以下の表1に示される値をとる場合について説明する。
【表1】
【0049】
外部デバイス1がポートに接続されると、スイッチ302aがオンとなり、抵抗301a及び抵抗401が、デバイス電源(例えば5[V])とGNDとの間に抵抗分として存在するように見える。ここで、図4を参照すると、抵抗301aと抵抗401との中間電位が、PSC224に入力される。すなわち、外部デバイス1がポートに接続された場合、PSC224に入力される電圧値は、
5×1000/(1000+500)=3.33[V]
となる。
【0050】
外部デバイス1及び2がポートに接続されると、スイッチ302a及び302bがオンとなり、抵抗301a及び抵抗301bの合成抵抗(500[Ω])と、抵抗401との中間電位は2.5[V]となる。
【0051】
同様に、外部デバイス1、2、及び3がポートに接続されると、スイッチ302a、302b、及び302cがオンとなり、抵抗301a、抵抗301b、及び抵抗301cの合成抵抗(500/3[Ω])と、抵抗401との中間電位は2[V]となる。また、外部デバイス1、2、3、及び4がポートに接続されると、スイッチ302a、302b、302c、及び302dがオンとなり、抵抗301a、抵抗301b、抵抗301c、及び抵抗301dの合成抵抗(250[Ω])と、抵抗401との中間電位は1.67[V]となる。
【0052】
図6は、システム電流許容量に基づく電圧の閾値と、ポートに1つまたは複数のデバイスが接続されたときにPSC224に入力される中間電位との関係の一例を示している。
【0053】
ここで、システム電流許容量が3[A]の場合、上述した閾値を、1.67[V]と2[V]との間に設定する。すると、その閾値以下の電位がPSC224に入力されている場合、PSC224は未使用ポートの電源をオフする。従って、全てのポートが1[A]許容であるポートに外部デバイスが接続される場合、接続可能な最大のデバイス数は、3ポート分となる。
【0054】
<例2>
次に、外部デバイスの最大電流および抵抗値が、以下の表2に示される値をとる場合について説明する。
【表2】
【0055】
この例では、例1で使用される外部デバイスよりも電力を消費し得る外部デバイスが使用される。
【0056】
分圧値の算出方法は例1の場合と同様である。従って、外部デバイス1がポートに接続されると、PSC224に入力される電圧値は2.5[V]となる。同様に、外部デバイス1及び2がポートに接続されると、PSC224に入力される電圧値は2[V]となり、外部デバイス2、3、及び4がポートに接続されると、PSC224に入力される電圧値は2[V]となる。また、外部デバイス1、2、及び3がポートに接続されると、PSC224に入力される電圧値は1.67[V]となる。
【0057】
図7は、システム電流許容量に基づく電圧の閾値と、ポートに1つまたは複数のデバイスが接続されたときにPSC224に入力される中間電位との関係の別の例を示している。
【0058】
ここで、システム電流許容量が3[A]の場合、上述した閾値を、1.67[V]と2[V]との間に設定する。すると、2[A]許容のポートが使用される場合、接続可能な最大のデバイス数は、2[A]許容のポートを含めて2ポート分となる。一方、2[A]許容のポートが使用されない場合、接続可能な最大のデバイス数は、1[A]許容の3ポート分となる。
【0059】
なお、抵抗401a〜401dの抵抗値やシステム電力許容量等は、コンピュータ100の仕様に応じて、変わり得る値をとる。
【0060】
次に、図8を参照して、上述した構成を有する本実施形態に係るコンピュータ100における、電源供給制御に関する動作の一例について説明する。なお、本例において、コンピュータ100のシステム電力では、全ての外部デバイスを接続できず、外部デバイスが接続されるポート1個分の電力が不足している場合を想定している。
【0061】
コンピュータ100が電源オンされると、コンピュータ100に設けられた少なくとも1つのポートを介して接続されている少なくとも1つの外部デバイスが存在する場合、その外部デバイスも電源オンされる(ステップS801)。このとき、CPU201によってBIOS230が実行される。
【0062】
次いで、コンピュータ100に設けられた少なくとも1つのポートを介して接続されている少なくとも1つの外部デバイスが存在する場合、PSC224は、使用中の外部デバイスの総電力容量(以下、Sで示される)がシステム電力許容値(以下、Tで示される)以下であるか否かを判定する(ステップS802)。すなわち、PSC224は、T≧Sであるか否かを判定する。
【0063】
T<Sであると判定されたならば(ステップS802のNO)、BIOS230は、コンピュータ100に設けられた全ポートへの電源供給をオフし、以後どのポート(外部デバイス)を使用するかをユーザが選択するための画面をディスプレイモニタに表示させる(ステップS803)。この画面1100の一例を、図11に示す。図11に示されるように、ポートの使用/不使用が選択されて“OK”ボタンが押下されると、USBポート1、USBポート2、及びeSATApポート1は使用されるものとして、eSATApポート2は使用されないものとして設定される。
【0064】
次いで、選択されたポートは電源オンの状態で、且つ選択されなかったポートは電源オフの状態となるように、コンピュータ100が再起動され(ステップS804)、CPU201によってBIOS230が実行される。図11に示される例では、USBポート1、USBポート2、及びeSATApポート1の電源がオンされ、eSATApポート2の電源がオフされる。そして、ステップS802の処理が再度実行される。
【0065】
一方、ステップS802で、T≧Sであると判定されたならば(ステップS802のYES)、BIOS230は、OSの起動へ処理を移行させる(ステップS805)。
【0066】
次に、PSC224は、システム電力許容量と使用中の外部デバイスの総電力容量との差分(S−T)が、コンピュータ100に設けられたポートを介して接続される1つの外部デバイス当たりの電力容量(以下、Pで示される)以上であるか否かを判定する(ステップS806)。
【0067】
T−S<Pであると判定された場合(ステップS806のNO)、この接続される1つの外部デバイスを受け入れる電力マージンがないことを意味している。この場合、次に、PSC224は、電源オンされている未使用ポートがあるか否かを判定する(ステップS807)。この処理は、ステップS803の処理によって既に未使用ポートが電源オフされている場合があるために実行される。
【0068】
電源オンされている未使用ポートがあるならば(ステップS807のYES)、PSC224は、当該未使用ポートの電源をオフする(ステップS808)。これにより、この未使用ポートは使用できなくなり、追加の外部デバイスがこの未使用ポートに接続されても、当該外部デバイスの認識処理は行われない。
【0069】
電源オンされている未使用ポートがない場合(ステップS807のNO)、又はステップS808に次いで、この未使用ポートが使用できないことをユーザに通知するために、OSは、図9に示したようなメッセージを含む画面900をディスプレイモニタに表示させる(ステップS809)。次いで、フローはステップS810の処理に移る。あるいは、このような画面900に代えて、ユーザによるポートの強制使用許可を可能とする設定画面(不図示)を表示させてもよい。というのは、例えば上記の閾値で仕様を作成した場合、新たに接続される外部デバイスへの電源供給が禁止されてしまう場合があり、その閾値以下と分かっているようなデバイス(例えばマウス等)が使用できなくなってしまい不便である。そのため、ユーザがそのような設定画面から閾値を超えていても強制的に使用したいポートをオンにさせてもよい。
【0070】
一方、ステップS806で、T−S≧Pであると判定された場合(ステップS806のYES)、PSC224は、電源オフされている全ての未使用ポートの電源をオンする(ステップS810)。この場合、電源オンされている未使用ポートに外部デバイスが接続されたならば、この外部デバイスには電源が供給されて動作可能(使用可能)となる。これは、この未使用ポートが外部デバイスを受け入れ可能であることを意味するに過ぎず、この段階で必ずしも外部デバイスがこの未使用ポートに接続される必要はない。
【0071】
ステップS809又はステップS810に次いで、各ポートのうち外部デバイスが接続されたポートへ電力が供給され、通常の動作状態となる(ステップS811)。
【0072】
この通常の動作状態において、外部デバイスがポートから抜去される場合と、新たにポートに接続される場合とがある(ステップS812)。外部デバイスが電源オンされている未使用ポートに接続されたならば(ステップS812の接続)、ステップS806の処理に戻り、前述した処理が実行される。
【0073】
一方、外部デバイスが電源オンされている未使用ポートから抜去されたならば(ステップS812の抜去)、PSC224は、電源オフされている未使用ポートがあるか否かを判定する(ステップS813)。なお、ステップS812において、ユーザが電源オフされている未使用ポートに外部デバイスが接続される可能性もあるが、この場合、当該外部デバイスの認識処理が行われないため、ステップS806の処理に移ることはない。
【0074】
次いで、PSC224は、電源オフされている全ての未使用ポートの電源をオンし(ステップS814)、その後ステップS806の処理に戻り、前述した処理が実行される。
【0075】
なお、本実施形態では、ステップS810及びステップ814の処理において、電源オフされている全ての未使用ポートの電源をオンしているが、ステップS810及びステップ814を省略し、ステップS806の直前に電源オフされている全ての未使用ポートの電源をオンする処理を追加してもよい。
【0076】
本実施形態によれば、情報処理装置本体から供給可能な電力容量に応じて、外部デバイスをその情報処理装置に接続するためのポートを制限することができる。従って、コストアップやACアダプタ容積の増大、情報処理装置本体のサイズアップを行うことなく、電力容量の増加を抑えることができる。
【0077】
また、本実施形態によれば、情報処理装置から電力供給される外部デバイスを電流容量により制限するので、複数の外部デバイスの電流値要求の累積によって、情報処理装置全体の電力供給能力を超えて情報処理装置がハングアップすることや情報処理装置全体の電源が落ちてしまうことを防止することができる。
【0078】
また、本実施形態によれば、外部デバイスが接続されたことを検出し、その接続順で使用ポートを予約し情報処理装置全体の電力が閾値を超えると予測される場合に、以降に接続される外部デバイスの認識処理を禁止し、その外部デバイスへの電源投入を行わない。従って、先に接続した外部デバイスが動作している最中に、後から接続するeSATApデバイスやUSBデバイスが接続されても電力供給不足に陥り、データ損失等の問題が発生することを回避することができる。
【0079】
(その他の実施形態)
前述の実施形態では、図3に示したように、デバイス検出回路226〜229内に、抵抗301及びFETスイッチ302が含まれるものとしたが、本実施形態では、図12及び図13に示されるように、これら抵抗301及びFETスイッチ302がデバイス検出回路226〜229の外部に設けられている。なお、本実施形態における、図13に示される前述の外部に設けられた抵抗及びFETスイッチを表す符号には、図3及び図5に示した対応する抵抗及びFETスイッチの符号にアポストロフィ(’)が付加されている。
【0080】
本実施形態におけるデバイス検出及び電源供給制御の動作原理は、前述の実施形態におけるデバイス検出及び電源供給制御の動作原理と同一である。しかしながら、本実施形態では、デバイス検出回路226’〜229’のICから抵抗301’〜301’dを取り除いたため、ユーザによりこれら抵抗301’a〜301’dの抵抗値を設定することができ、電源供給制御回路全体の設計自由度を向上させることができる。
【0081】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。例えば、外部デバイスの検出がBIOSやOSレベルによって可能であり、且つ外部デバイスの検出に基づく各ポートの電源オフ制御がリアルタイムで行われる場合には、ハードウェアの仕組みなしでも本発明を提供することができる。
【符号の説明】
【0082】
100…情報処理装置
101…本体ユニット
102…ディスプレイユニット
103…LCD(表示装置)
104…電源スイッチ
105…キーボード
106…タッチパッド
201…CPU
202…メインメモリ
203…ノースブリッジ
206…サウスブリッジ
207…USBコントローラ
208、209…USBデバイス
210…ATAコントローラ
211…ハードディスクドライブ(HDD)
212…光ディスクドライブ(ODD)
213…BIOS−ROM
221…電源回路
214…EC/KBC
215〜218…(インターフェース)ポート
224…電源コントローラ(PSC)
225…電源供給制御回路
226〜229…デバイス検出回路
230…BIOS
【特許請求の範囲】
【請求項1】
情報処理装置であって、
該情報処理装置から電源が供給され、外部デバイスが接続される複数のインターフェースポートと、
該インターフェースポートに前記外部デバイスが接続されたことを検出するデバイス検出手段と、
前記情報処理装置の電力許容値と、使用中の外部デバイスの総電力量と、前記インターフェースポートに接続される前記外部デバイスの電力容量とに基づいて、前記デバイス検出手段により検出された前記インターフェースポートに接続された前記外部デバイスに電源を供給するか否かを制御する電源供給制御手段と
を具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項2】
前記デバイス検出手段は基準電圧発生部とコンパレータとを含み、
前記デバイス検出手段は、前記コンパレータが、前記基準電圧発生部からの基準電圧と、前記外部デバイスが前記インターフェースポートに接続された際に生じる電圧降下した入力電圧とを比較することにより、前記デバイスが前記インターフェースポートに接続されたか否かを検出することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
【請求項3】
前記電源供給制御手段は電源コントローラを含み、
該電源コントローラが、前記デバイス検出手段により前記外部デバイスが接続されたことが検出された前記インターフェースポートに、該インターフェースポートを有効にすることを示す信号を供給することにより、前記電源供給制御手段は、該インターフェースポートに電源を供給するよう制御することを特徴とする請求項1又は2記載の情報処理装置。
【請求項4】
前記情報処理装置の前記電力許容値と前記使用中の外部デバイスの総電力との差分が、前記インターフェースポートに接続される前記外部デバイスの電力容量以上の場合に、前記電源コントローラは、該インターフェースポートに前記信号を供給することを特徴とする請求項3記載の情報処理装置。
【請求項5】
前記インターフェースポートはUSBインターフェースポートを含むことを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項記載の情報処理装置。
【請求項6】
前記インターフェースポートはeSATApインターフェースポートを含むことを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項記載の情報処理装置。
【請求項7】
外部デバイスが接続される複数のインターフェースポートを有する情報処理装置において、前記情報処理装置からの前記複数のインターフェースポートに対する電源供給を制御する電源供給制御方法であって、前記情報処理装置はデバイス検出手段と電源制御手段とを含み、前記電源供給制御方法は、
前記デバイス検出手段が、前記インターフェースポートに前記外部デバイスが接続されたことを検出するステップと、
前記電源制御手段が、前記情報処理装置の電力許容値と、使用中の外部デバイスの総電力量と、前記インターフェースポートに接続される前記外部デバイスの電力容量とに基づいて、前記デバイス検出手段により検出された前記インターフェースポートに接続された前記外部デバイスに電源を供給するか否かを制御するステップと
を具備することを特徴とする電源供給制御方法。
【請求項8】
前記デバイス検出手段は基準電圧発生部とコンパレータとを含み、
前記検出するステップでは、前記コンパレータが、前記基準電圧発生部からの基準電圧と、前記外部デバイスが前記インターフェースポートに接続された際に生じる電圧降下した入力電圧とを比較することにより、前記デバイスが前記インターフェースポートに接続されたか否かを検出することを特徴とする請求項7記載の電源供給制御方法。
【請求項9】
前記電源供給制御手段は電源コントローラを含み、
前記制御するステップでは、該電源コントローラが、前記デバイス検出手段により前記外部デバイスが接続されたことが検出された前記インターフェースポートに、該インターフェースポートを有効にすることを示す信号を供給することにより、前記電源供給制御手段は、該インターフェースポートに電源を供給するよう制御することを特徴とする請求項7又は8記載の電源供給制御方法。
【請求項10】
前記情報処理装置の前記電力許容値と前記使用中の外部デバイスの総電力との差分が、前記インターフェースポートに接続される前記外部デバイスの電力容量以上の場合に、前記電源コントローラは、該インターフェースポートに前記信号を供給することを特徴とする請求項9記載の電源供給制御方法。
【請求項11】
前記インターフェースポートはUSBインターフェースポートを含むことを特徴とする請求項7乃至10いずれか1項記載の電源供給制御方法。
【請求項12】
前記インターフェースポートはeSATApインターフェースポートを含むことを特徴とする請求項7乃至10いずれか1項記載の電源供給制御方法。
【請求項1】
情報処理装置であって、
該情報処理装置から電源が供給され、外部デバイスが接続される複数のインターフェースポートと、
該インターフェースポートに前記外部デバイスが接続されたことを検出するデバイス検出手段と、
前記情報処理装置の電力許容値と、使用中の外部デバイスの総電力量と、前記インターフェースポートに接続される前記外部デバイスの電力容量とに基づいて、前記デバイス検出手段により検出された前記インターフェースポートに接続された前記外部デバイスに電源を供給するか否かを制御する電源供給制御手段と
を具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項2】
前記デバイス検出手段は基準電圧発生部とコンパレータとを含み、
前記デバイス検出手段は、前記コンパレータが、前記基準電圧発生部からの基準電圧と、前記外部デバイスが前記インターフェースポートに接続された際に生じる電圧降下した入力電圧とを比較することにより、前記デバイスが前記インターフェースポートに接続されたか否かを検出することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
【請求項3】
前記電源供給制御手段は電源コントローラを含み、
該電源コントローラが、前記デバイス検出手段により前記外部デバイスが接続されたことが検出された前記インターフェースポートに、該インターフェースポートを有効にすることを示す信号を供給することにより、前記電源供給制御手段は、該インターフェースポートに電源を供給するよう制御することを特徴とする請求項1又は2記載の情報処理装置。
【請求項4】
前記情報処理装置の前記電力許容値と前記使用中の外部デバイスの総電力との差分が、前記インターフェースポートに接続される前記外部デバイスの電力容量以上の場合に、前記電源コントローラは、該インターフェースポートに前記信号を供給することを特徴とする請求項3記載の情報処理装置。
【請求項5】
前記インターフェースポートはUSBインターフェースポートを含むことを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項記載の情報処理装置。
【請求項6】
前記インターフェースポートはeSATApインターフェースポートを含むことを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項記載の情報処理装置。
【請求項7】
外部デバイスが接続される複数のインターフェースポートを有する情報処理装置において、前記情報処理装置からの前記複数のインターフェースポートに対する電源供給を制御する電源供給制御方法であって、前記情報処理装置はデバイス検出手段と電源制御手段とを含み、前記電源供給制御方法は、
前記デバイス検出手段が、前記インターフェースポートに前記外部デバイスが接続されたことを検出するステップと、
前記電源制御手段が、前記情報処理装置の電力許容値と、使用中の外部デバイスの総電力量と、前記インターフェースポートに接続される前記外部デバイスの電力容量とに基づいて、前記デバイス検出手段により検出された前記インターフェースポートに接続された前記外部デバイスに電源を供給するか否かを制御するステップと
を具備することを特徴とする電源供給制御方法。
【請求項8】
前記デバイス検出手段は基準電圧発生部とコンパレータとを含み、
前記検出するステップでは、前記コンパレータが、前記基準電圧発生部からの基準電圧と、前記外部デバイスが前記インターフェースポートに接続された際に生じる電圧降下した入力電圧とを比較することにより、前記デバイスが前記インターフェースポートに接続されたか否かを検出することを特徴とする請求項7記載の電源供給制御方法。
【請求項9】
前記電源供給制御手段は電源コントローラを含み、
前記制御するステップでは、該電源コントローラが、前記デバイス検出手段により前記外部デバイスが接続されたことが検出された前記インターフェースポートに、該インターフェースポートを有効にすることを示す信号を供給することにより、前記電源供給制御手段は、該インターフェースポートに電源を供給するよう制御することを特徴とする請求項7又は8記載の電源供給制御方法。
【請求項10】
前記情報処理装置の前記電力許容値と前記使用中の外部デバイスの総電力との差分が、前記インターフェースポートに接続される前記外部デバイスの電力容量以上の場合に、前記電源コントローラは、該インターフェースポートに前記信号を供給することを特徴とする請求項9記載の電源供給制御方法。
【請求項11】
前記インターフェースポートはUSBインターフェースポートを含むことを特徴とする請求項7乃至10いずれか1項記載の電源供給制御方法。
【請求項12】
前記インターフェースポートはeSATApインターフェースポートを含むことを特徴とする請求項7乃至10いずれか1項記載の電源供給制御方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【公開番号】特開2010−176536(P2010−176536A)
【公開日】平成22年8月12日(2010.8.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−20380(P2009−20380)
【出願日】平成21年1月30日(2009.1.30)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年8月12日(2010.8.12)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年1月30日(2009.1.30)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】
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