JP3085226B2

JP3085226B2 - 通信システム

Info

Publication number: JP3085226B2
Application number: JP08350875A
Authority: JP
Inventors: 昇寺澤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 2000-09-04
Anticipated expiration: 2016-12-27
Also published as: JPH10201127A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信システムに関
し、特に、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）インタ
フェース対応型の電力供給ホスト側装置と、同電力供給
ホスト側装置に接続されるとともに二次電池を内蔵する
周辺側装置とからなるシステムに使用して好適な通信シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の通信システムにおいて、
電力を供給するホスト側装置は、周辺側装置の電力使用
状況に応じて通常電力と低消費電力を切り替えて供給可
能な構成となっている。また、周辺側装置は、ＵＰＳ
（無停電電源装置）等の二次電源の一部として二次電池
を備えていることがあり、当該二次電池には上記ホスト
側装置からの供給電流が分流されて供給されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の通信シ
ステムにおいては、次のような課題があった。上記ホス
ト側装置が低消費電力を供給すると、供給電流を分流し
て得られる上記二次電池への充電電流も自ずと減少し、
放電状態、または放電状態に近い状態の二次電池におい
ては十分に充電されないことがあった。

【０００４】本発明は、上記課題をかんがみてなされた
もので、上記二次電池における蓄電量が少ないときは、
低消費電力を供給しないように制御することにより十分
な充電を行うことが可能な通信システムの提供を目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、電力を供給するホスト側
装置と、このホスト側装置から電力の供給を受ける周辺
側装置とからなるとともに、上記ホスト側装置または上
記周辺側装置のいずれか一方において上記周辺側装置の
電力使用状況を検知して通常電力か低消費電力かの要求
をする電力要求手段を具備する通信システムであって、
上記ホスト側装置は、上記電力要求手段からの要求信号
に応じて通常電力と低消費電力とを切り替えて供給する
可変電力供給手段を具備し、上記周辺側装置は、二次電
池を有するとともに、上記ホスト側装置からの電力供給
を受けて当該二次電池に充電する充電手段と、上記充電
手段の二次電池への充電の必要性がある場合に、上記電
力要求手段が上記ホスト側装置に設置されて同ホスト側
装置と上記周辺側装置との間の信号のトラフィックを監
視して検知した電力使用状況からの判断に基づいて、低
消費電力を要求させないようにする電力要求制御手段と
を備えた構成としてある。

【０００６】すなわち、上記周辺側装置は、電力供給源
のホスト側装置に適当な接続媒体を用いて電気的に接続
されており、同接続媒体を介して供給される供給電力に
て動作するとともに、同供給電力の一部を取り出し、上
記充電手段にて上記二次電池を定状的に充電している。

【０００７】そして、上記ホスト側装置または上記周辺
側装置のいずれか一方に設置された上記電力要求手段
は、同周辺側装置の電力使用状況を検知して消費電力が
小さければ、低消費電力を上記可変電力供給手段に要求
しようとする。

【０００８】ところが、上記周辺側装置の備える電力要
求制御手段が上記二次電池への充電の必要性を監視して
おり、充電の必要性があると判断する場合には、上記低
消費電力を要求させないように制御する。このため、上
記可変電力供給手段は、低消費電力を供給することはな
く、上記充電手段にも十分な電力が供給される。

【０００９】ここで上記電力要求手段は、例えば、ＵＳ
Ｂインタフェース対応のホスト側装置と周辺側装置とを
考慮すれば良い。すなわち、同ホスト側装置の側で、同
周辺側装置と同ホスト側装置との間の信号のトラフィッ
クを監視し、トラフィックが高いときは同周辺側装置の
消費電力が高いものと判定する。また、上記構成とした
通信システムにおける上記電力要求制御手段の具体的な
構成の一例として、請求項２にかかる発明は、上記請求
項１に記載の通信システムにおいて、上記電力要求制御
手段が、所定時間毎に上記二次電池に充電の必要性があ
るか否かを判定し、充電の必要がある場合に上記ホスト
側装置との通信頻度を上げてトラフィックを増加させる
構成としてある。

【００１０】すなわち、上記電力要求制御手段は、所定
時間毎に上記二次電池における充電の必要性を検出し、
上記二次電池に充電の必要性があると判断するときに上
記ホスト側装置との通信頻度を上げてトラフィックを増
加させる。もちろん、ここにおける通信とは、いかなる
信号のやり取りであっても良く、例えば、単に上記電力
要求制御手段にてダミー信号を頻繁に送出することを考
慮すれば良い。このようにしてトラフィックが増加する
と、上記電力要求手段は、上記周辺側装置の消費電力が
高いものと判断し、上記可変電力供給手段は、低消費電
力に切り替えることはない。

【００１１】一方、上記二次電池に充電の必要がないと
判断されるときは、上記電力要求制御手段はトラフィッ
クを増加させることはなく、上記可変電力供給手段は低
消費電力に切り替える。もちろん、その他の信号の送受
信によりトラフィックが高まれば、上記電力要求手段
は、上記周辺側装置の消費電力が高まったものと判断
し、上記可変電力供給手段は低消費電力に切り替えるこ
とはない。

【００１２】ところで、上記電力要求制御手段における
上記二次電池の充電の必要性の判断については、種々の
技法を適用可能である。例えば、同二次電池の電圧値を
測定し、予め定められた基準電圧値以上であれば充電の
必要なしと判断しても良い。しかしながら、同基準電圧
を満充電時の電圧に近い値に設定すれば、充電動作が頻
繁に発生するため効率が悪く、一方、基準電圧値を低い
値に設定すれば、二次電池の充電効率が低下してしまう
という弊害が発生する。

【００１３】そこで、請求項３にかかる発明は、上記請
求項１又は２に記載の通信システムにおいて、上記電力
要求制御手段が、上記二次電池の電圧値を測定し、同電
圧値が所定基準電圧値以上あるか否かをもって非充電時
における充電の必要性を判定する非充電時電力供給判定
手段と、上記二次電池が満充電状態にあるか否かをもっ
て充電時における充電の必要性を判断する充電時電力供
給判定手段とを備えた構成としてある。

【００１４】すなわち、充電の必要性の判断にヒステリ
シスループの概念を適用し、上記二次電池の非充電時に
おいて、同二次電池の電圧値が所定基準電圧値以下とな
ると、上記非充電時電力供給判定手段が検知して充電の
必要性有りと判断する。一方、上記二次電池の充電時に
おいて満充電状態になると、上記充電時電力供給判定手
段が検知して充電の必要なしと判断する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態にか
かる通信システムをブロック図により示している。

【００１６】同図において、電力を供給するＵＳＢイン
タフェース対応のホスト側装置１０と当該ホスト側装置
１０から電力の供給を受ける周辺側装置２０は、図示し
ないケーブルを用いて接続してあり、同ケーブルを介し
て周辺側装置２０は、ホスト側装置１０から電力供給を
受けるとともに、ホスト側装置１０と周辺側装置２０と
の間で信号の送受信が可能としてある。かかる構成とし
た通信システムにおいて、ホスト側装置１０は、上記電
力要求手段として信号判別部１１を備えている。

【００１７】信号判別部１１は、ホスト側装置１０のＩ
／Ｆ部に相当し、周辺側装置２０からホスト側装置１０
に送出される信号は全て信号判別部１１に入力される。
そして、この信号判別部１１にて入力信号のトラフィッ
クが監視され、同トラフィックが所定範囲内にあるとき
は、低消費電力の要求信号を供給電流制御部１２に送出
し、同トラフィックが同範囲内を越えて高まると通常電
力の要求信号を供給電流制御部１２に送出する。

【００１８】ホスト側装置１０は、上記可変電力供給手
段として供給電流制御部１２と、図示しない電源部とを
備えている。供給電流制御部１２は、信号判別部１１か
ら通常電力の要求信号を受信した場合、上記電源部から
供給される電流を予め定められた通常電流に制御して周
辺側装置２０に供給し、信号判別部１１から低消費電力
の要求信号を受信した場合は、上記電源部から供給され
る電流を予め定められた小電流に制御して周辺側装置２
０に供給する。

【００１９】一方、周辺側装置２０においては、上記充
電手段として、二次電池２１と、図示しない充電部とを
備えている。二次電池２１は、充放電可能な電池のこと
を意味し、例えば、ニッケル−カドミニウム電池を用い
ても良いし、リチウム電池を用いても良く、少なくとも
充放電可能な電池であれば、既存の二次電池にとらわれ
ることなく、将来開発される全ての二次電池を適用可能
である。そして、上述したようにしてホスト側装置１０
から供給される供給電流は、図示しない分流器にて分流
されてその一部が上記充電部に入力され、当該充電部を
介して二次電池２１に充電される。

【００２０】さらに、周辺側装置２０は、上記電力要求
制御手段として、電圧監視部２２と、電池状態判別部２
３と、充電要求信号発生部２４とを備えている。電圧監
視部２２は、二次電池２１の電圧値を検出して同電圧値
が予め定められた基準電圧値以上あるか否かを監視し、
一方、電池状態判別部２３は、所定時間毎に同電圧値の
変化度合を検出して二次電池２１が満充電状態か否かを
検知し、満充電状態にないときは、後述する充電要求信
号発生部２４に対して充電の必要性を通知する。

【００２１】充電要求信号発生部２４は、電池状態判別
部２３から充電の必要性がある旨の通知を受けると、充
電要求信号を発生させてホスト側装置１０に送出する。
ここにおける充電要求信号とは、ホスト側装置と通信で
きればいかなる信号であっても良く、例えば、フレーム
のみが存在するダミー信号であっても良い。

【００２２】以上のような構成とした電圧監視部２２と
電池状態判別部２３は、互いに独立して動作することは
なく、図２のフローチャートに示すように連動して一つ
のサブルーチンを形成している。以下、同図を参照しつ
つ本実施形態の動作を説明する。同図において、電圧監
視部２２は、ステップＳ１０１にて二次電池２１の電圧
値を検出して所定基準電圧値以上あるか否かを検知し、
同基準電圧値以下であるときはその旨を電池状態判別部
２３に通知する。そして、電池状態判別部２３は、ステ
ップＳ１０２にて上述したようにして二次電池２１が満
充電か否かを判断し、満充電状態にないときはステップ
Ｓ１０３にて充電要求信号発生部２４に対して二次電池
２１に充電が必要な旨を通知するとともに、充電中であ
ることを示す充電フラグをＯＮにしてステップＳ１０１
にループバックし、ステップＳ１０１にて二次電池２１
の電圧値が上記基準電圧値以上になったことを電圧監視
部２２が検知するまでステップＳ１０１〜ステップＳ１
０３をループする。

【００２３】すなわち、充電要求信号発生部２４は、ス
テップＳ１０１〜ステップＳ１０３までの一サイクルに
つき一の充電要求信号を発生する。また、この一サイク
ルに要する時間は微小であり、従って、充電要求信号発
生部２４は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３のル
ープの間、連続的に充電要求信号をホスト側装置１０に
対して送出する。

【００２４】すると、ホスト側装置１０と周辺側装置２
０間の信号のトラフィックが増加し、信号判別部１１が
かかるトラフィックの増加を検知すると、供給電流制御
部１２に対して通常電力の要求信号を送出する。

【００２５】そして、供給電流制御部１２は、図示しな
い電源部の供給電流を通常電流に制御し、これにより二
次電池２１には十分な電流が供給されて充電が行われ
る。この意味で、電圧監視部２２が上記非充電時電力供
給判定手段に相当する。

【００２６】充電が進んで二次電池２１の電圧値が上昇
し、ステップＳ１０１にて電圧監視部２２が二次電池２
１の電圧値が上記基準電圧値以上になったことを検知す
ると、その旨を電池状態判別部２３に通知する。する
と、電池状態判別部２３は、ステップＳ１０４にて充電
中であるか否かを充電フラグにて検知する。ここにおい
て充電中であることを検知すると、再び、ステップＳ１
０２に移行して二次電池２１が満充電となるまでステッ
プＳ１０１〜ステップＳ１０４をループする。

【００２７】この間においても、充電要求信号発生部２
４は、ホスト側装置１０に対して充電要求信号を連続し
て送出し続けるため、ホスト側装置１０と周辺側装置２
０間のトラフィックは、依然高いままであり、周辺側装
置２０には通常電流が供給される。

【００２８】さらに充電が進んで、ステップＳ１０２に
て電池状態判別部２３が二次電池２１が満充電状態にな
ったことを検知すると、ステップＳ１０５にて充電フラ
グがＯＦＦにされる。この後、ステップＳ１０１及びス
テップＳ１０４間をループするようになり、充電要求信
号発生部２４からは充電要求信号が送出されなくなる。

【００２９】これにより、ホスト側装置１０と周辺側装
置２０間の信号のトラフィックが減少し、このことを信
号判別部１１が検知すると、供給電流制御部に対して低
消費電力の要求信号を送出する。この低消費電力の要求
信号を受信した供給電流制御部１２は、上記電源部に低
消費電力用の小電流を供給させるように制御する。

【００３０】この意味で、電池状態判別部２３が上記充
電時電力供給判別手段に相当する。もちろん、ここにお
いて、充電要求信号以外の信号の送受信によりホスト側
装置１０と周辺側装置２０間の信号のトラフィックが高
まれば、信号判別部１１が検知して、再び、通常電力の
要求信号を供給電流制御部１２に送出し、通常電流が供
給されるようになる。

【００３１】本実施形態においては、二次電池２１に充
電が必要な場合に、ホスト側装置１０と周辺側装置２０
間の信号のトラフィックを高めることにより、低消費電
力を要求しないようにする構成としてあるが、必ずしも
かかる構成にとらわれる必要はなく、少なくとも二次電
池２１に充電が必要なときに、低消費電力を供給させな
いようにすることができれば、適宜、構成を変更しても
かまわない。

【００３２】例えば、図３に示す変形例においては、図
１に示す通信システムにおけるホスト側装置３０は、上
記電力要求制御手段として、充電要求信号判別部３２
と、供給電流制御部３３とを備えるとともに、周辺側装
置４０は、上記充電手段として二次電池４１〜充電要求
信号発生部４４を備えている。

【００３３】信号判別部３１は、上述したものと同様で
あり、ホスト側装置３０と周辺側装置４０間のトラフィ
ックを監視して、同トラフィックが所定範囲を越えて高
まると通常電力の要求信号を供給電流制御部３３に送出
する。ただし、ここにおける信号判別部３１には周辺側
装置４０の充電要求信号発生部４４からの信号が入力さ
れることはない。

【００３４】充電要求信号判別部３２は、充電要求信号
発生部４４から充電要求信号を受信すると、通常電力の
要求信号を供給電流制御部３３に送出する。ここにおい
て、充電要求信号判別部３２は、一旦、上記充電要求信
号を受信すると、充電の必要がなくなったことを意味す
る充電不要信号を受信するまで通常電力の要求信号を送
出し続ける。

【００３５】供給電流制御部３３は、信号判別部３１と
充電要求信号判別部３２に接続してあり、信号判別部３
１からの通常電力の要求信号と、充電要求信号判別部３
２からの通常電力の要求信号とで論理和（ＯＲ）をと
り、その結果が「真」のときに図示しない電源部の供給
電流を通常電流に制御する。すなわち、供給電流制御部
３３は、ホスト側装置３０と周辺側装置４０間のトラフ
ィックが高いか、あるいは二次電池４１への充電が必要
なときには低消費電力を供給させることはない。

【００３６】充電要求信号発生部４４は、電圧監視部４
２にて二次電池４１への充電の必要性を判断し、充電の
必要性有りと判断される場合に充電要求信号をホスト側
装置３０の充電要求信号判別部３２に送出する。そし
て、充電が進んで電池状態判別部４３にて充電の必要が
なくなったと判断される場合に充電不要信号を送出す
る。ここにおける充電要求信号及び充電不要信号とは、
少なくとも充電要求信号判別部３２において二次電池４
１の充電が必要であるか否かを検知することができれば
よく、信号内容等については特に限定されるものではな
い。

【００３７】以下、かかる変形例の動作について図４に
示すフローチャートを参照しつつ説明する。同図におい
て、電圧監視部４２は、ステップＳ２０１において二次
電池４１の電圧値を検出して同電圧値が所定基準電圧以
上あるか否かをもって充電の必要性を判断し、充電が必
要な場合にステップＳ２０２にて充電要求信号発生部４
４に対して充電を要求するとともに、電池状態判別部４
３に通知して充電中であることを示す充電フラグをＯＮ
にする。そして、二次電池４１の電圧値が上記基準電圧
以上となるまで、ステップＳ２０１とステップＳ２０２
をループする。

【００３８】このループの間、充電の要求を受けた充電
要求信号発生部４４は、ホスト側装置３０の充電要求信
号判別部３２に対して充電要求信号を送出し続け、当該
充電要求信号を受信した充電要求信号判別部３２は、通
常電力の要求信号を供給電流制御部３３に送出し、これ
を受けた供給電流制御部３３は、上記電源部の供給電流
を通常電流に制御する。充電が進んで二次電池４１の電
圧値が上昇し、ステップＳ２０１にて同電圧値が基準電
圧値以上となると、ステップＳ２０３にて電池状態判別
部４３は、充電中であるか否かを充電フラグにて検知
し、充電中の場合は満充電状態となるまでステップＳ２
０４をループする。

【００３９】そして、電池状態判別部４３は、ステップ
Ｓ２０４にて満充電を検出すると、ステップＳ２０５に
て充電が不要になったことを通知するとともに充電フラ
グをＯＦＦにする。この通知を受けた充電要求信号発生
部４４は、充電要求信号判別部３２に対して充電不要信
号を送出し、当該充電不要信号を受信した充電要求信号
判別部３２は、通常電力の要求信号の送出を停止する。
このとき、信号判別部３１において通常電力の要求信号
が送出されていなければ、供給電流制御部３３は上記電
源部の供給電流を低電力用の小電流に制御する。

【００４０】このように、電力を供給するホスト側装置
１０と、当該ホスト側装置１０から電力の供給を受ける
周辺側装置２０とからなる通信システムにおいて、ホス
ト側装置１０の信号判別部１１にて周辺側装置２０の電
力使用状況を検知して供給電流制御部１２にて通常電力
と低消費電力とを切り替えて供給するにあたり、電圧監
視部２２及び電池状態判別部２３にて周辺側装置２０に
おける二次電池２１の充電の必要性を判断し、充電の必
要性があるときは充電要求信号発生部２４にて充電要求
信号を発生させて信号判別部１１に低消費電力を要求さ
せないようにしたため、二次電池２１に充電が必要なと
きに確実に充電することが可能な通信システムを提供す
ることができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、上記二次
電池に充電が必要なときに、確実に充電することができ
る通信システムを提供することができる。また、上記ホ
スト側装置にて上記周辺側装置の電力使用状況を検出可
能としたため、周辺側装置の負荷を軽減することができ
る。

【００４２】さらに、請求項２にかかる発明によれば、
上記二次電池に充電が必要なときに、上記ホスト側装置
と上記周辺側装置間の信号のトラフィックを高めるだけ
で、低消費電力を要求させないようにすることができ
る。さらに、請求項３にかかる発明によれば、上記二次
電池の充電の必要性を判断する上で、非充電時と充電時
とで判断基準を異ならせることにより、安定した充電動
作を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる通信システムのブ
ロック図である。

【図２】同通信システムにおける二次電池の充電の必要
性を判断するときの処理過程を表すフローチャートであ
る。

【図３】変形例にかかる通信システムのブロック図であ
る。

【図４】同通信システムにおける二次電池の充電の必要
性を判断するときの処理過程を表すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１０ホスト側装置１１信号判別部１２供給電流制御部２０周辺側装置２１二次電池２２電圧監視部２３電池状態判別部２４充電要求信号発生部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電力を供給するホスト側装置と、このホ
スト側装置から電力の供給を受ける周辺側装置とからな
るとともに、上記ホスト側装置または上記周辺側装置の
いずれか一方において上記周辺側装置の電力使用状況を
検知して、通常電力か低消費電力かの要求をする電力要
求手段を具備する通信システムであって、上記ホスト側装置は、上記電力要求手段からの要求信号に応じて通常電力と低
消費電力とを切り替えて供給する可変電力供給手段を具
備し、上記周辺側装置は、二次電池を有するとともに、上記ホスト側装置からの電
力供給を受けて当該二次電池に充電する充電手段と、上記充電手段の二次電池への充電の必要性がある場合
に、上記電力要求手段が、上記ホスト側装置に設置され
て同ホスト側装置と上記周辺側装置との間の信号のトラ
フィックを監視して検知した電力使用状況からの判断に
基づいて、低消費電力を要求させないようにする電力要
求制御手段とを具備することを特徴とする通信システ
ム。
【請求項２】上記請求項１に記載の通信システムにお
いて、上記電力要求制御手段は、所定時間毎に上記二次電池に
充電の必要性があるか否かを判定し、充電の必要がある
場合に上記ホスト側装置との通信頻度を上げてトラフィ
ックを増加させることを特徴とする通信システム。
【請求項３】上記請求項１又は２に記載の通信システ
ムにおいて、上記電力要求制御手段は、上記二次電池の電圧値を測定
し、同電圧値が所定基準電圧値以上あるか否かをもって
非充電時における充電の必要性を判定する非充電時電力
供給判定手段と、上記二次電池が満充電状態にあるか否かをもって充電時
における充電の必要性を判断する充電時電力供給判定手
段とを具備することを特徴とする通信システム。