JP4698479B2

JP4698479B2 - USB device and power supply control method

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Publication number: JP4698479B2
Application number: JP2006138911A
Authority: JP
Inventors: 陽介菊池
Original assignee: NEC Engineering Ltd
Current assignee: NEC Engineering Ltd
Priority date: 2006-05-18
Filing date: 2006-05-18
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2026-05-18
Also published as: JP2007310647A

Description

本発明は、ＵＳＢインタフェースを実装したデバイス（以下、「ＵＳＢデバイス」と記す）を実装したＵＳＢ装置に関し、特に複数のＵＳＢデバイスを実装しバスパワー給電タイプのＵＳＢ装置に対する給電制御に関する。 The present invention relates to a USB device on which a device (hereinafter referred to as “USB device”) mounted with a USB interface is mounted, and more particularly to power supply control for a USB device of a bus power supply type in which a plurality of USB devices are mounted.

パソコンと周辺機器を接続する標準的なインタフェース規格の一つとしてＵＳＢが周知である。ＵＳＢはシリアルバス規格であり、そのシリアルバスは２本の差動信号線（Ｄ＋、Ｄ−），電源線（＋５Ｖ）およびグランド線（ＧＮＤ）の４本により構成され、専用のＵＳＢケーブルによって、ホストコンピュータとＵＳＢ装置が接続される。ＵＳＢデバイスへの電源供給には、ホストコンピュータからＵＳＢデバイスへ給電するバスパワー給電方法がよく利用される。 USB is well known as one of standard interface standards for connecting a personal computer and peripheral devices. USB is a serial bus standard, and the serial bus is composed of four differential signal lines (D +, D-), a power supply line (+5 V), and a ground line (GND). A host computer and a USB device are connected. For power supply to the USB device, a bus power supply method for supplying power from the host computer to the USB device is often used.

これまでは、単一機能を持たせ、ＵＳＢデバイスを一つだけ実装するＵＳＢ装置が多かったが、複数のＵＳＢデバイスが実装されたＵＳＢ装置も次々と開発されている。また、近年では、家庭内で常時起動の装置も増えている。例えば、家庭内サーバやＮＡＳ（Network Attached Storage）などである。これらの装置に接続されるＵＳＢ装置は、省電力化の必要性が重要視され、通常動作時の省電力化や、一時的に使用しないデバイスの動作を停止することで消費電力を低くする省電力機能を保持することを考慮に入れて開発されている。 Until now, many USB devices have a single function and mount only one USB device. However, USB devices on which a plurality of USB devices are mounted have been developed one after another. In recent years, the number of devices that are always activated in the home has increased. For example, a home server or NAS (Network Attached Storage). For USB devices connected to these devices, the necessity of power saving is regarded as important, and power saving during normal operation and power consumption can be reduced by stopping the operation of devices that are not used temporarily. It has been developed with consideration given to maintaining the power function.

図１０は、従来のＵＳＢ装置の一例（文献公知発明に係るものではない）を示す。このＵＳＢ装置20は、２つのＵＳＢデバイス21a，21bを実装し、ＵＳＢデバイス21の外部に、ＵＳＢコントローラ23およびＣＰＵ24を備えた電力管理部22を設けて、省電力状態への切替え機能を電力管理部22が管理するようにしている。 FIG. 10 shows an example of a conventional USB device (not related to a known literature invention). This USB device 20 is equipped with two USB devices 21a and 21b, and a power management unit 22 including a USB controller 23 and a CPU 24 is provided outside the USB device 21 so that the function of switching to a power saving state can be managed with power. Part 22 is managed.

通常動作時には、ホストコンピュータ１からＶＢＵＳと電源スイッチ25を介して、ＵＳＢデバイス21のＵＳＢコントローラ７，ＣＰＵ８およびＥＴＣデバイス９へ電力を供給している。ＥＴＣデバイス９とは、ＵＳＢデバイス21の内でＵＳＢコントローラ７とＣＰＵ８を除いた余の部分をいう。 During normal operation, power is supplied from the host computer 1 to the USB controller 7, CPU 8, and ETC device 9 of the USB device 21 via the VBUS and the power switch 25. The ETC device 9 refers to the remaining part of the USB device 21 excluding the USB controller 7 and the CPU 8.

ＵＳＢデバイス21を消費電力状態へ切り替える場合は、ホストコンピュータ１から電力管理部22のＵＳＢコントローラ23を経由しＣＰＵ24に、どのＵＳＢデバイス21を省電力状態に切り替えたいかを伝える。ＣＰＵ24は、その指示に従い、該当のＵＳＢデバイス21、例えばＵＳＢデバイス21aの電源供給スイッチ25aを制御し、ＵＳＢデバイス21aへの電源供給を完全にシャットダウンする。 When switching the USB device 21 to the power consumption state, the host computer 1 is notified of which USB device 21 is to be switched to the power saving state to the CPU 24 via the USB controller 23 of the power management unit 22. In accordance with the instruction, the CPU 24 controls the power supply switch 25a of the corresponding USB device 21, for example, the USB device 21a, and completely shuts down the power supply to the USB device 21a.

また、省電力状態からの復旧には、同様にホストコンピュータ１から電力管理部22へ復旧の通知をして動作状態へ復帰させる。この方法では、消費電力状態においては、電源スイッチ25を使用することによりＵＳＢデバイス21への電源供給を完全にシャットダウンしているため、ＵＳＢコントローラ７とＣＰＵ８は省電力状態から復旧するための動作に備えて電源が供給された状態である必要がなく、不必要な電力供給がなくなり省電力化効果が大きい。 Similarly, for recovery from the power saving state, the host computer 1 notifies the power management unit 22 of the recovery and returns to the operating state. In this method, since the power supply to the USB device 21 is completely shut down by using the power switch 25 in the power consumption state, the USB controller 7 and the CPU 8 are in an operation for recovering from the power saving state. It is not necessary to be in a state where power is supplied, and unnecessary power supply is eliminated, resulting in a large power saving effect.

また、ホスト機器からトランシーバに電源を供給し、複数のＵＳＢデバイスを実装したＵＳＢ装置に対するバスパワー給電に関するものではないが、ＵＳＢデバイスの内部で省電力化効果の増強を図ったものとして、従来技術の他の例（例えば、特許文献１参照）を簡略化し、かつトランシーバをＵＳＢ装置に置き換えて図１１に示す。 Also, it is not related to bus power supply for USB devices that supply power to the transceiver from the host device and mount multiple USB devices. Another example (see, for example, Patent Document 1) is simplified and the transceiver is replaced with a USB device as shown in FIG.

このＵＳＢ装置30は、ＵＳＢデバイス31のＵＳＢコントローラ７，ＣＰＵ８への電源供給の各箇所に、それぞれレギュレータ32、レギュレータ33を配備し、電源の供給を調整することによって、消費電力を低くするための対策を実現させている。レギュレータ32はＵＳＢコントローラ７を動作させるための電源回路であり、レギュレータ33はＣＰＵ８動作させるための電源回路である。なお、主電源34はＶＢＵＳ電圧やその他の電圧（図示省略）により定電圧を発生する電源回路である。 This USB device 30 is provided with a regulator 32 and a regulator 33 at each location of power supply to the USB controller 7 and CPU 8 of the USB device 31, respectively, to reduce power consumption by adjusting the power supply. Measures are being realized. The regulator 32 is a power circuit for operating the USB controller 7, and the regulator 33 is a power circuit for operating the CPU 8. The main power supply 34 is a power supply circuit that generates a constant voltage using the VBUS voltage or other voltages (not shown).

ホストコンピュータ１からの省電力状態への切り替え指示があった場合、ＵＳＢコントローラ７は、そのことをＣＰＵ８へ通知すると共に、ホストコンピュータ１からの復帰信号を検出する機能と、復帰信号を検出したときにレギュレータ33をオンする機能のみを動作させ、残りの機能を全て停止する。ＣＰＵ８は、ＵＳＢコントローラ７から通知を受けると、レギュレータ32を省電力状態に設定する。レギュレータ32は、ＵＳＢコントローラ７の上記機能を動作させるのに必要な電力量のみが発生できる程度に出力電流量を削減する。 When there is an instruction from the host computer 1 to switch to the power saving state, the USB controller 7 notifies the CPU 8 of this, and also detects the return signal from the host computer 1 and when the return signal is detected. Only the function to turn on the regulator 33 is operated, and all the remaining functions are stopped. Upon receiving the notification from the USB controller 7, the CPU 8 sets the regulator 32 to the power saving state. The regulator 32 reduces the amount of output current to such an extent that only the amount of power necessary to operate the above function of the USB controller 7 can be generated.

続いて、ＣＰＵ８は、レギュレータ33および主電源34をオフする。この結果、ＵＳＢコントローラ７およびレギュレータ32以外の回路への電源電圧の供給が絶たれ、これらの飼いどの動作が停止する。 Subsequently, the CPU 8 turns off the regulator 33 and the main power supply 34. As a result, the supply of the power supply voltage to the circuits other than the USB controller 7 and the regulator 32 is cut off, and the operation of these troughs is stopped.

特開２００５−２７５６１２号公報（第１３頁、図７）Japanese Patent Laying-Open No. 2005-275612 (page 13, FIG. 7)

しかしながら、上述した第１の従来技術（図１０）では、ＵＳＢ装置20に、各ＵＳＢデバイス21の省電力化を管理するための電力管理部22が必要になるため、電力管理部22の動作をさせるための電力は常に必須になる。また、電力管理部22は、ＣＰＵ８による制御を受けているため、別途ＣＰＵ８のファームウェア等ソフトの開発コストが追加となってしまう。更に、ホストコンピュータ１との接続時に、電力管理部22用のドライバが必要になる。 However, in the first conventional technique (FIG. 10) described above, the power management unit 22 for managing the power saving of each USB device 21 is required in the USB device 20, and therefore the operation of the power management unit 22 is performed. The power to make it always becomes essential. Further, since the power management unit 22 is controlled by the CPU 8, the development cost of software such as firmware for the CPU 8 is added separately. Furthermore, a driver for the power management unit 22 is required when connecting to the host computer 1.

また、上述した第２の従来技術（図１１）では、省電力状態の場合であっても、少なくともＵＳＢコントローラ７には、常時、電源の供給がされているため、ＵＳＢ装置30に一つのＵＳＢデバイス31のみを実装した場合はともかく、複数のＵＳＢデバイスが実装された場合には、全てのＵＳＢコントローラ７におけるトータルの電力は無視できない程度となる。 In the second prior art (FIG. 11) described above, even in the power saving state, at least the USB controller 7 is always supplied with power, so one USB device 30 has one USB. Regardless of the case where only the device 31 is mounted, when a plurality of USB devices are mounted, the total power in all the USB controllers 7 cannot be ignored.

そこで、本発明の目的は、複数のＵＳＢデバイスを実装しバスパワー給電タイプのＵＳＢ装置において、特別のソフトを必要とせずに、省電力状態時の消費電力を極力低くしたＵＳＢ装置および給電制御方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a USB device and a power supply control method in which a plurality of USB devices are mounted and the power consumption is reduced as much as possible without requiring special software in a bus power power supply type USB device. Is to provide.

本発明のＵＳＢ装置は、複数のＵＳＢデバイス（図１の3a，3b）を実装しホストコンピュータ（図１の１）からＵＳＢケーブルを経て電源が供給されるＵＳＢ装置（図１の２）において、各ＵＳＢデバイスは、ホストコンピュータと当該ＵＳＢデバイスの認識処理を実施認識後はホストコンピュータとの間でデータの送受信制御を行なうＵＳＢコントローラ（図１の７）と、ＵＳＢコントローラを経由したホストコンピュータからの指示に従い当該ＵＳＢデバイスの制御を司るＣＰＵ（図１の８）と、当該ＵＳＢデバイスの内でＵＳＢコントローラおよびＣＰＵを除いた余の回路部分であるＥＴＣデバイス（図１の９）と、ホストコンピュータからの電源をＵＳＢコントローラのみに給電する第１電源スイッチ（図１の４）と、ＵＳＢコントローラによりオンオフ制御されて第１電源スイッチを経たホストコンピュータからの電源をＣＰＵのみに給電する第２電源スイッチ（図１の５）と、ＣＰＵによりオンオフ制御されて第２電源スイッチを経たホストコンピュータからの電源をＥＴＣデバイスのみに給電する第３電源スイッチ（図１の６）で構成し、各ＵＳＢデバイスのＣＰＵからオン／オフを制御されてホストコンピュータから供給される電源を取り込む制御部電源スイッチ（図１の11）と、各ＵＳＢデバイスのＣＰＵからデータを読み書きすることが可能であってＵＳＢデバイス毎に起動優先順位，起動状態，起動間隔およびマスター権限が記録されている起動制御テーブル（図１の12）と、各ＵＳＢデバイスのＣＰＵから任意のＵＳＢデバイスの第１電源スイッチに対して電源供給をオン／オフ制御する電源制御部（図１の13）を有する共通起動制御部（図１の10）を設けたことを特徴とする。 The USB device of the present invention is a USB device (2 in FIG. 1) in which a plurality of USB devices (3a, 3b in FIG. 1) are mounted and power is supplied from a host computer (1 in FIG. 1) via a USB cable. Each USB device performs recognition processing between the host computer and the USB device. After the recognition, the USB controller (7 in FIG. 1) that controls data transmission / reception between the host computer and the host computer via the USB controller. A CPU (8 in FIG. 1) that controls the USB device according to the instruction, an ETC device (9 in FIG. 1) that is the remaining circuit portion of the USB device excluding the USB controller and CPU, and a host computer A first power switch (4 in FIG. 1) for supplying power to the USB controller only, and a USB controller A second power switch (5 in FIG. 1) that supplies power only to the CPU from the host computer that has been turned on / off by the controller and passed through the first power switch, and a host computer that has been turned on / off by the CPU and passed through the second power switch Is a third power switch (6 in FIG. 1) that supplies power only to the ETC device, and is controlled by the CPU of each USB device to be turned on / off, and takes in power supplied from the host computer. (11 in FIG. 1) and an activation control table (FIG. 1) that can read and write data from the CPU of each USB device and records activation priority, activation status, activation interval, and master authority for each USB device. 1 of 12) and the power of the CPU of each USB device to the first power switch of any USB device A common start control unit (10 in FIG. 1) having a power control unit (13 in FIG. 1) for controlling on / off of the power supply is provided.

本発明の第１の給電制御方法は、上記ＵＳＢ装置とホストコンピュータの接続時における給電制御方法であって、ＵＳＢデバイスの内の一つをマスターＵＳＢデバイスとして当該第１電源スイッチをオンに初期設定する第１段階と、ホストコンピュータに接続されるとマスターＵＳＢデバイスが起動制御テーブルを読み出す第２段階（図６のステップA1〜A3）と、優先順位の最も高く起動状態がオンであるＵＳＢデバイスがマスターＵＳＢデバイスであった場合は、ＥＴＣデバイスへ電源を供給しＵＳＢコントローラはホストコンピュータと認識処理を開始する第３段階（ステップA4〜A6）と、優先順位の最も高く起動状態がオンであるＵＳＢデバイスがマスターＵＳＢデバイスでなかった場合は、起動優先順位が最も高く起動状態がオンであるＵＳＢデバイスにマスター権限を委譲するために記録を書き替え電源制御部に対して新マスターＵＳＢデバイスへの電源供給を指示する第４段階（ステップA1，A7）と、新マスターＵＳＢデバイスにおいて第１電源スイッチをオン、旧マスターＵＳＢデバイスにおいて第１電源スイッチをオフする第５段階（ステップA8，A9）と、新マスターＵＳＢデバイスにおいて起動制御テーブルを読み出す第６段階（ステップA10〜A12）と、自身が優先順位の最も高く起動状態がオンであるＵＳＢデバイスを確認の上、当該ＥＴＣデバイスへの電源供給をすると共に、ホストコンピュータと認識処理を開始し自身がマスターＵＳＢデバイスであることをホストコンピュータに報告する第７段階（ステップA13〜A16）と、第７段階において自身が優先順位の最も高く起動状態がオンであるＵＳＢデバイスに該当しない場合は、起動状態がオンの全ＵＳＢデバイスの起動が完了したことを確認の上で制御部電源スイッチをオフにする第８段階（ステップA18，A19）と、第３段階ないしは第７段階の後で、または第８段階において全ＵＳＢデバイスの起動が完了していない場合は、マスターＵＳＢデバイスは、次の優先順位の最も高く起動状態がオンであるＵＳＢデバイスを新マスターＵＳＢデバイスとして第５段階へ戻る第９段階（ステップA17）を有することを特徴とする。 A first power supply control method according to the present invention is a power supply control method when the USB device is connected to a host computer. One of the USB devices is set as a master USB device, and the first power switch is initially set to ON. The second stage (steps A1 to A3 in FIG. 6) in which the master USB device reads the activation control table when connected to the host computer, and the USB device with the highest priority and the activated state is turned on. If it is a master USB device, the USB controller supplies power to the ETC device and the USB controller starts recognition processing with the host computer (steps A4 to A6), and the USB that has the highest priority and the activation state is on. If the device is not a master USB device, it has the highest boot priority and the boot state is on. The fourth stage (steps A1 and A7) of instructing the power supply control unit to supply power to the new master USB device to transfer the master authority to the USB device, and the first power supply in the new master USB device The fifth stage (steps A8 and A9) in which the switch is turned on and the first power switch is turned off in the old master USB device, and the sixth stage (steps A10 to A12) in which the startup control table is read in the new master USB device. After confirming the USB device with the highest priority and the activated state is on, power is supplied to the ETC device, and the host computer starts recognition processing and reports to the host computer that it is the master USB device. a seventh step of (step A13~A16), most own priority in the seventh step In the eighth stage (steps A18 and A19), if the USB device in which the activation state is on is not applicable, the control unit power switch is turned off after confirming that the activation of all the USB devices in the activation state is on is completed. ) And after the third or seventh stage, or when all USB devices have not been activated in the eighth stage, the master USB device has the next highest priority and the activated state is on. It has a ninth stage (step A17) in which the USB device is set as a new master USB device and the process returns to the fifth stage .

より具体的には、上記第５段階において、旧マスターＵＳＢデバイスの第１電源スイッチをオフすることによりオフされた制御部電源スイッチは、新マスターＵＳＢデバイスの第１電源スイッチをオンすることによりオンされる。 More specifically, in the fifth stage, the control unit power switch turned off by turning off the first power switch of the old master USB device is turned on by turning on the first power switch of the new master USB device. Is done.

本発明の第２の給電制御方法は、上記ＵＳＢ装置の省電力状態への移行時における給電制御方法であって、ホストコンピュータからマスターＵＳＢデバイスに対して任意のＵＳＢデバイスを省電力状態へ移行させるための指示を行なう第１段階（図７のステップB1）と、省電力状態への移行対象のＵＳＢデバイスがマスターＵＳＢデバイス以外であった場合、マスターＵＳＢデバイスのＣＰＵは電源制御部に対し当該ＵＳＢデバイスへの電源供給を停止する指示を出す第２段階（ステップB2，B3）と、省電力状態への移行対象のＵＳＢデバイスがマスターＵＳＢデバイスであった場合、マスターＵＳＢデバイスのＣＰＵは、マスターの権限を自身以外の優先順位の最も高く起動状態がオンであるＵＳＢデバイスへ委譲させるため、起動制御テーブルのマスターのパラメータをマスターＵＳＢデバイスから委譲先のＵＳＢデバイスへ書き換える第３段階（ステップB4）と、マスターＵＳＢデバイスは、自身の起動状態をオフへ書き替えてホストコンピュータへマスターが移行したことを報告する第４段階（ステップB5，B6）と、マスターであったＵＳＢデバイスは、自分に対する電源供給を停止するため電源制御部に電源供給停止指示を出し電源制御部は当該第１電源スイッチをオフにする第５段階（ステップB7）を有することを特徴とする。 A second power supply control method according to the present invention is a power supply control method at the time of transition of the USB device to a power saving state, in which an arbitrary USB device is shifted from the host computer to the master USB device to the power saving state. And when the USB device to be shifted to the power saving state is other than the master USB device, the CPU of the master USB device sends the USB to the power control unit. In the second stage (steps B2 and B3) for issuing an instruction to stop power supply to the device, and when the USB device to be shifted to the power saving state is a master USB device, the CPU of the master USB device In order to transfer the authority to the USB device with the highest priority other than itself and the activation state being on, the activation control table The third step (step B4) in which the master USB device is rewritten from the master USB device to the delegation destination USB device, and the master USB device rewrites its startup state to OFF and indicates that the master has transferred to the host computer. The fourth stage (steps B5 and B6) to be reported and the master USB device issue a power supply stop instruction to the power supply control unit to stop power supply to itself, and the power supply control unit turns off the first power switch. It is characterized by having a fifth stage (step B7).

本発明の第３の給電制御方法は、上記ＵＳＢ装置の省電力状態からの復旧時における給電制御方法であって、ホストコンピュータからマスターＵＳＢデバイスに対して任意のＵＳＢデバイスを省電力状態から復旧させるための指示を行なう第１段階（図８のステップC1）と、復旧対象が一つの場合、マスターＵＳＢデバイスは電源制御部へ当該ＵＳＢデバイスに対する電源供給指示を出し同時に起動制御テーブルに当該ＵＳＢデバイスの起動状態をオンに書き替える第２段階（ステップC2〜C4）と、当該ＵＳＢデバイスにおいて第１電源スイッチ〜第３電源スイッチがオンしＥＴＣデバイスへの電源供給をすると共にホストコンピュータと認識処理を開始しＵＳＢデバイスとしての動作を開始する第３段階（ステップC5〜C7）と、復旧対象が複数の場合、マスターＵＳＢデバイスは起動制御テーブルの読出し処理を行い、復旧対象のＵＳＢデバイスの内で優先順位の最も高いＵＳＢデバイスから順次に電源制御部へ電源供給指示を出し同時に起動制御テーブルに当該ＵＳＢデバイスの起動状態をオンに書き替える第４段階（ステップC2，C8〜C9）と、当該ＵＳＢデバイスにおいて第１電源スイッチ〜第３電源スイッチがオンしＥＴＣデバイスへの電源供給をすると共にホストコンピュータと認識処理を開始しＵＳＢデバイスとしての動作を開始する第５段階（ステップC6）を有することを特徴とする。 A third power supply control method according to the present invention is a power supply control method at the time of recovery from the power saving state of the USB device, and recovers an arbitrary USB device from the power saving state from the host computer to the master USB device. In the first stage (step C1 in FIG. 8) for giving an instruction for the recovery, and when there is one recovery target, the master USB device issues a power supply instruction to the USB device to the power supply control unit, and at the same time, the USB control device The second stage (steps C2 to C4) in which the activation state is turned on, and the first power switch to the third power switch are turned on in the USB device to supply power to the ETC device and start recognition processing with the host computer. The third stage (steps C5 to C7) for starting the operation as a USB device, and multiple recovery targets In this case, the master USB device reads the activation control table, issues a power supply instruction to the power control unit sequentially from the USB device with the highest priority among the USB devices to be restored, and simultaneously stores the USB in the activation control table. In the fourth stage (steps C2, C8 to C9) of rewriting the activation state of the device to ON, the first power switch to the third power switch are turned on in the USB device to supply power to the ETC device and the host computer. It has a fifth stage (step C6) in which recognition processing is started and operation as a USB device is started.

本発明の第4の給電制御方法は、上記ＵＳＢ装置の全ＵＳＢデバイス省電力化時における給電制御方法であって、ホストコンピュータからマスターＵＳＢデバイスに対して、現在起動しているＵＳＢデバイスの全てを省電力状態へ移行するための指示を行なう第１段階（図９のステップD1）と、マスターＵＳＢデバイスのＣＰＵは電源制御部に対し自分以外のＵＳＢデバイスへの電源供給を停止する指示を出す第２段階（ステップD2）と、ＣＰＵは当該第３電源スイッチをオフし同時にホストコンピュータへ全てのＵＳＢデバイスの起動が停止することを報告する第３段階（ステップD3）と、ＣＰＵは当該第２電源スイッチをオフにしする第４段階（ステップD4）を有することを特徴とする A fourth power supply control method according to the present invention is a power supply control method when all the USB devices of the USB device are in power saving mode. All the USB devices that are currently activated from the host computer to the master USB device are controlled. In the first stage (step D1 in FIG. 9) for giving an instruction to shift to the power saving state, the CPU of the master USB device issues an instruction to stop the power supply to the USB device other than itself to the power control unit. In step 2 (step D2), the CPU turns off the third power switch and simultaneously reports to the host computer that all USB devices have stopped starting. In step 3 (step D3), the CPU Characterized by having a fourth stage (step D4) for switching off

本発明によれば、以下のようにしてＵＳＢ装置の消費電力を極力小さくする効果が得られる。しかも、ＵＳＢデバイスのＣＰＵは、給電制御に関しては電源スイッチのオンオフ制御と起動制御テーブルの読み書きを行なうだけであるため特別のソフトを必要としない。 According to the present invention, an effect of minimizing the power consumption of the USB device can be obtained as follows. Moreover, the CPU of the USB device does not require special software for power supply control because it only performs on / off control of the power switch and reading / writing of the activation control table.

１．起動状態を管理するマスターＵＳＢデバイスが固定されておらず、マスターＵＳＢデバイスを省電力状態にしたい場合でも、他の起動しているＵＳＢデバイスにマスター権限を移行させることができるため、マスターのＵＳＢコントローラやＣＰＵを常時起動しておく必要がない。 1. Even if the master USB device that manages the startup state is not fixed and you want to put the master USB device in the power saving state, the master authority can be transferred to another active USB device. There is no need to keep the CPU running at all times.

２．全てのＵＳＢデバイスが省電力状態にある場合は、マスターＵＳＢデバイスのＵＳＢコントローラ以外は、各種デバイスへの電源接続そのものが切断されるため、完全な電力供給停止状態である。 2. When all the USB devices are in the power saving state, the power supply connection to the various devices other than the USB controller of the master USB device is cut off, so that the power supply is completely stopped.

３．一つ以上のＵＳＢデバイスが起動状態の場合は、起動状態のＵＳＢデバイスの中からマスターＵＳＢデバイスの権限を与え、省電力の管理を実施するため、起動ＵＳＢデバイス以外のＵＳＢデバイスは、各種デバイスへの電源接続そのものが切断されるので、完全な電力供給停止状態であり、消費電力を最小にすることを可能にする。 3. When one or more USB devices are in the activated state, the USB device other than the activated USB device is transferred to various devices in order to grant the authority of the master USB device from the activated USB devices and perform power saving management. Since the power supply connection itself is disconnected, the power supply is completely stopped and the power consumption can be minimized.

４．共通起動制御部を使用する場合は、適時電源供給をオンし、使用後電源供給を停止することによって、ＵＳＢデバイスの省電力状態に関わらず、必要時以外の各種デバイスへの電源接続そのものが切断されるため、完全な電力供給停止状態となる。 4). When using the common activation control unit, the power supply connection to various devices other than when necessary is cut off regardless of the power saving state of the USB device by turning on the power supply in a timely manner and stopping the power supply after use. Therefore, the power supply is completely stopped.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[構成の説明]
本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明のＵＳＢ装置の一実施例を示すブロック図である。図１において、ホストコンピュータ１とＵＳＢ装置２はＵＳＢケーブルで接続されており、太線がＵＳＢインタフェースの電源ラインを示す。すなわち、ＵＳＢ装置２は、ホストコンピュータ１からＵＳＢケーブルを介してバスパワー給電される。 [Description of configuration]
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a USB device of the present invention. In FIG. 1, a host computer 1 and a USB device 2 are connected by a USB cable, and a thick line indicates a power line of a USB interface. That is, the USB device 2 is powered by the bus power from the host computer 1 via the USB cable.

ＵＳＢ装置２は、２つのＵＳＢデバイス3a，3bと、ＵＳＢデバイス3a，3bに対する共通起動制御部10から構成される。ＵＳＢ装置２がホストコンピュータ１に接続されると、ホストコンピュータ１とＵＳＢ装置２内の各ＵＳＢデバイス３とでＵＳＢデバイス３の認識処理が実施され、完了後にホストコンピュータ１が各ＵＳＢデバイス３に対し制御できるようになる。 The USB device 2 includes two USB devices 3a and 3b and a common activation control unit 10 for the USB devices 3a and 3b. When the USB device 2 is connected to the host computer 1, the USB computer 3 is recognized by the host computer 1 and each USB device 3 in the USB device 2. You will be able to control.

ＵＳＢデバイス３は、各々が独立したＵＳＢデバイスであり、ホストコンピュータ１と直接接続することによって、動作させることもできる。ＵＳＢデバイス３の具体例としては、ハードディスク，フラッシュメモリ，モデム，ＬＡＮアダプタ等がある。また、ＵＳＢデバイス３は、ＵＳＢコントローラ７，ＣＰＵ８，３つの電源スイッチ４〜６およびＥＴＣデバイス９から構成される。 Each USB device 3 is an independent USB device, and can be operated by directly connecting to the host computer 1. Specific examples of the USB device 3 include a hard disk, a flash memory, a modem, and a LAN adapter. The USB device 3 includes a USB controller 7, a CPU 8, three power switches 4 to 6, and an ETC device 9.

ＵＳＢコントローラ７は、ＵＳＢのインタフェースを制御する一般的なＵＳＢコントローラチップである。ＵＳＢコントローラ７は、ホストコンピュータ１にＵＳＢケーブルに接続されることによって、ホストコンピュータ１との認識処理を実施し、認識後はホストコンピュータ１との間でデータの送受信の制御が可能となる。 The USB controller 7 is a general USB controller chip that controls a USB interface. The USB controller 7 performs recognition processing with the host computer 1 by being connected to the host computer 1 via a USB cable, and after the recognition, data transmission / reception with the host computer 1 can be controlled.

ＣＰＵ７は、ＵＳＢコントローラ７を経由した、ホストコンピュータ１からの指示に従いＵＳＢデバイス３の制御を司る。ＥＴＣデバイス９は、ＵＳＢデバイス３の内でＵＳＢコントローラ７，ＣＰＵ８および電源スイッチ４〜６を除いた余の回路部分をいう。例えば、ハードディスク部分であり、フラッシュメモリ部分である。 The CPU 7 controls the USB device 3 in accordance with an instruction from the host computer 1 via the USB controller 7. The ETC device 9 is a remaining circuit portion of the USB device 3 excluding the USB controller 7, the CPU 8, and the power switches 4-6. For example, the hard disk portion and the flash memory portion.

電源スイッチ４は、ＵＳＢデバイス３の電源の入力部に第１の電源スイッチとして実装され、ホストコンピュータ１からＵＳＢケーブルを経て供給される電源をＵＳＢコントローラ７と電源スイッチ５に給電する。この電源スイッチ４への電源供給のオン／オフのスイッチング制御は、共通起動制御部10の電源制御部13によって行なわれる。 The power switch 4 is mounted as a first power switch in the power input portion of the USB device 3, and supplies power supplied from the host computer 1 via the USB cable to the USB controller 7 and the power switch 5. The on / off switching control of the power supply to the power switch 4 is performed by the power control unit 13 of the common activation control unit 10.

電源スイッチ５は、ＵＳＢコントローラ７とＣＰＵ８の間に第２の電源スイッチとして実装され、電源スイッチ４から給電される電源をＣＰＵ８と電源スイッチ６に給電する。この電源スイッチ５への電源供給のオン／オフのスイッチング制御はＵＳＢコントローラ７によって行なわれる。 The power switch 5 is mounted as a second power switch between the USB controller 7 and the CPU 8, and supplies power supplied from the power switch 4 to the CPU 8 and the power switch 6. The USB controller 7 performs on / off switching control of power supply to the power switch 5.

電源スイッチ６は、ＣＰＵ８とＥＴＣデバイス９の間に第３の電源スイッチとして実装され、電源スイッチ５から給電される電源をＥＴＣデバイス９に給電する。この電源スイッチ６への電源供給のオン／オフのスイッチング制御はＣＰＵ８によって行なわれる。 The power switch 6 is mounted as a third power switch between the CPU 8 and the ETC device 9, and supplies power supplied from the power switch 5 to the ETC device 9. The CPU 8 performs on / off switching control of power supply to the power switch 6.

共通起動制御部１０は、制御部電源スイッチ11，起動制御テーブル12および電源制御部13から構成される。起動制御テーブル12は、各ＵＳＢデバイス３のＣＰＵバスと接続され、共通ＣＰＵバスにて、各ＣＰＵ８からデータを読み書きすることが可能なメモリである。メモリは、不揮発性であって、電源が供給されていない場合でも、書き込まれたデータが消去されることはない。メモリ内には、ＵＳＢデバイス３毎に、起動優先順位，起動状態，起動間隔およびマスター権限がテーブルとして記録されている。起動状態とは、ホストコンピュータとの最初の接続時など最初にＵＳＢ装置に電源が供給された時の各ＵＳＢデバイスの起動する／しないの区別をいう。なお、起動制御テーブル12の内容は、常時、ホストコンピュータ１からマスターＵＳＢデバイス経由で書き換えることは可能であるため、起動制御を簡単に変更できる。 The common start control unit 10 includes a control unit power switch 11, a start control table 12, and a power control unit 13. The activation control table 12 is a memory that is connected to the CPU bus of each USB device 3 and that can read and write data from each CPU 8 through the common CPU bus. The memory is nonvolatile, and written data is not erased even when power is not supplied. In the memory, for each USB device 3, activation priority, activation state, activation interval, and master authority are recorded as a table. The activated state refers to whether each USB device is activated or not when power is first supplied to the USB device, such as when it is first connected to the host computer. Since the contents of the activation control table 12 can always be rewritten from the host computer 1 via the master USB device, the activation control can be easily changed.

起動制御テーブル12は、全てのＵＳＢデバイスから共通に使用でき、不揮発性のメモリによるテーブルを保持しているため、ホストコンピュータ１に起動情報を保存しておく必要がない。このことは、ホストコンピュータ１を変更したとしても、同条件で起動制御がされることを可能としている。 Since the activation control table 12 can be used in common by all USB devices and holds a table with a nonvolatile memory, it is not necessary to store activation information in the host computer 1. This makes it possible to perform start-up control under the same conditions even if the host computer 1 is changed.

また、起動制御テーブル12において、起動間隔のパラメータをＵＳＢデバイス毎に用意しているため、各ＵＳＢデバイスの起動動作を重複させることがなく、かつホストコンピュータとの認識処理においても複数のＵＳＢデバイスがホストコンピュータと同時に認識処理されることはない。 In addition, since the activation control parameter is prepared for each USB device in the activation control table 12, the activation operation of each USB device is not duplicated and a plurality of USB devices are also recognized in the recognition process with the host computer. Recognition processing is not performed simultaneously with the host computer.

電源制御部13は、各ＵＳＢデバイス３のＣＰＵ８から、任意のＵＳＢデバイス３の電源スイッチ４に対して、電源供給をオン／オフの制御をすることを可能にする。また、最初の起動用として、ＵＳＢ装置２がホストコンピュータ１に接続された時は、初期設定として、ＵＳＢデバイス3aをマスターとし、ＵＳＢデバイス3aの電源スイッチ4aに対して電源オンの状態にする。また、全ての電源スイッチ４が電源オフにはならないよう制限する機能がある。 The power control unit 13 enables the power supply to the power switch 4 of any USB device 3 to be turned on / off from the CPU 8 of each USB device 3. When the USB device 2 is connected to the host computer 1 for the first activation, the USB device 3a is set as a master and the power switch 4a of the USB device 3a is turned on as an initial setting. In addition, there is a function of restricting all the power switches 4 from being turned off.

制御部電源スイッチ11は、ホストコンピュータ１からＵＳＢケーブルを経て供給される電源を共通起動制御部10へは給電するための電源スイッチであり、各ＵＳＢデバイス３のＣＰＵ８からオン／オフ制御することが可能である。 The control unit power switch 11 is a power switch for supplying the power supplied from the host computer 1 via the USB cable to the common activation control unit 10 and can be turned on / off from the CPU 8 of each USB device 3. Is possible.

[動作の説明]
以上のように構成された本の実施の形態の動作について説明する。 [Description of operation]
The operation of the embodiment configured as described above will be described.

（１）ＵＳＢ装置２とホストコンピュータ１の接続時
ＵＳＢ装置２とホストコンピュータ１が接続された場合について、図２および図３に示す起動制御テーブル12の内容例と、図６に示すフローチャートを参照して説明する。起動制御テーブル12は、図２に示すような初期状態で保存されているとし、デバイスNo1はＵＳＢデバイス3a、デバイスNo2はＵＳＢデバイス3b、デバイスNo3はＵＳＢデバイス3c、デバイスNo4はＵＳＢデバイス3d、デバイスNo5はＵＳＢデバイス3e、デバイスNo6はＵＳＢデバイス3fと対応させる。 (1) When the USB device 2 and the host computer 1 are connected For the case where the USB device 2 and the host computer 1 are connected, refer to the contents example of the activation control table 12 shown in FIGS. 2 and 3 and the flowchart shown in FIG. To explain. The activation control table 12 is stored in an initial state as shown in FIG. 2, and the device No1 is the USB device 3a, the device No2 is the USB device 3b, the device No3 is the USB device 3c, the device No4 is the USB device 3d, and the device No5 corresponds to the USB device 3e, and device No6 corresponds to the USB device 3f.

なお、図２〜図５は、図１のようにＵＳＢデバイス３が２つしかない場合は、起動優先順位の遷移等を説明し難いことから、ＵＳＢデバイス３を６つとして設けたものである。ここでの説明は、図１をベースに進めるが、適時に図２〜図５を参照して説明する。 2 to 5 are provided with six USB devices 3 because there are only two USB devices 3 as shown in FIG. 1 because it is difficult to explain the transition of the boot priority. . The description here will be based on FIG. 1, but will be described with reference to FIGS.

ＵＳＢ装置２をホストコンピュータ１と接続すると、初回の接続であるので、ＵＳＢデバイス3aの電源スイッチ4aがオンとなっており、ホストコンピュータ１からの電源はＵＳＢコントローラ7aに供給される。ＵＳＢコントローラ7aは起動後、電源スイッチ5aをオンにし（図６のステップA1）、ＣＰＵ8aへの電源を供給させる。ＣＰＵ8aは、起動後に共通起動制御部10の制御部電源スイッチ11をオンにし（ステップA2）、共通起動制御部10を起動した後、起動制御テーブル12の読出し処理を行う（ステップA3）。 When the USB device 2 is connected to the host computer 1, since it is the first connection, the power switch 4a of the USB device 3a is turned on, and the power from the host computer 1 is supplied to the USB controller 7a. After startup, the USB controller 7a turns on the power switch 5a (step A1 in FIG. 6) to supply power to the CPU 8a. The CPU 8a turns on the control unit power switch 11 of the common activation control unit 10 after activation (step A2), activates the common activation control unit 10, and then reads the activation control table 12 (step A3).

ＣＰＵ8aは、起動制御テーブル12を参照し、優先順位の最も高く起動状態がオンであるＵＳＢデバイス３を確認する（ステップA4）。図２のように、優先順位の最も高く起動状態がオンであるＵＳＢデバイス３が、マスターであるＵＳＢデバイス3aであった場合、すなわち自分自身であった場合は、自身のＵＳＢデバイスの電源スイッチ6aをオンにし（ステップA5）、ＥＴＣデバイス9aへ電源を供給する。そして、ＵＳＢコントローラ7aはホストコンピュータ１と認識処理を開始する（ステップA6）。 The CPU 8a refers to the activation control table 12, and confirms the USB device 3 with the highest priority and the activated state being on (step A4). As shown in FIG. 2, when the USB device 3 having the highest priority and whose activation state is ON is the master USB device 3a, that is, itself, the power switch 6a of the own USB device. Is turned on (step A5), and power is supplied to the ETC device 9a. Then, the USB controller 7a starts recognition processing with the host computer 1 (step A6).

一方、起動制御テーブル12を参照し、図３の例のように、起動優先順位が最も高く起動状態がオンであるＵＳＢデバイス３が自身以外のデバイスNo2であるＵＳＢデバイス3bである場合、ＣＰＵ8aは、ＵＳＢデバイス3bにマスター権限を移行させるため、起動制御テーブル12のデバイスNo2にマスターのパラメータの付加をする（ステップA7）。このように、マスターのパラメータが付加されたＵＳＢデバイス３をマスターＵＳＢデバイスという。 On the other hand, referring to the activation control table 12, as shown in the example of FIG. 3, when the USB device 3 having the highest activation priority and the activation state is on is the USB device 3b having the device No. 2 other than itself, the CPU 8a In order to transfer the master authority to the USB device 3b, a master parameter is added to the device No. 2 in the activation control table 12 (step A7). Thus, the USB device 3 to which the master parameter is added is referred to as a master USB device.

次に、マスターＵＳＢデバイス3bに対する電源を供給するため、ＣＰＵ8aは、電源制御部13に対し、新しいマスターＵＳＢデバイス3bへの電源供給指示を出す。電源制御部13は電源スイッチ4bをオンにして（ステップA8）マスターＵＳＢデバイス3bの起動を開始させる。その後、自身のＵＳＢデバイス3aに対する電源供給を止めるため、ＣＰＵ8aは電源制御部13に電源供給停止指示を出す。電源制御部13は電源スイッチ4aをオフにして（ステップA9）ＵＳＢデバイス3aの動作は停止する。このとき、ＵＳＢデバイス3aは、ＣＰＵ8aが共通起動制御部10の制御電源スイッチ11をオンにしていた状態も停止するため、共通起動制御部10も同時に起動を停止する。 Next, in order to supply power to the master USB device 3b, the CPU 8a instructs the power control unit 13 to supply power to the new master USB device 3b. The power controller 13 turns on the power switch 4b (step A8) to start the master USB device 3b. Thereafter, the CPU 8a issues a power supply stop instruction to the power supply control unit 13 in order to stop the power supply to the USB device 3a. The power controller 13 turns off the power switch 4a (step A9) and stops the operation of the USB device 3a. At this time, since the USB device 3a also stops the state in which the CPU 8a has turned on the control power switch 11 of the common activation control unit 10, the common activation control unit 10 also stops activation at the same time.

マスターＵＳＢデバイス3bは、電源スイッチ4bがオンになることから、ＵＳＢコントローラ7bが起動し、電源スイッチ5bをオンにし（ステップA10）、ＣＰＵ8bへの電源を供給させる。ＣＰＵ8bは起動後、共通起動制御部10の制御部電源スイッチ11をオンにして（ステップA11）、共通起動制御部10を起動した後、起動制御テーブル12の読出し処理を行う（ステップA12）。 Since the power switch 4b is turned on in the master USB device 3b, the USB controller 7b is activated, the power switch 5b is turned on (step A10), and power is supplied to the CPU 8b. After the activation, the CPU 8b turns on the control unit power switch 11 of the common activation control unit 10 (step A11), activates the common activation control unit 10, and then reads the activation control table 12 (step A12).

ＣＰＵ8bは、起動制御テーブル12を参照し、優先順位の最も高く起動状態がオンであるＵＳＢデバイス３を確認する（ステップA13）。この場合は、自身のＵＳＢデバイス3bが該当する筈なので、電源スイッチ6bをオンにし（ステップA14）、ＥＴＣデバイス9bへの電源供給をすると共に、ホストコンピュータ１と認識処理を開始する（ステップA15）。この時、同時に自分自身がマスターＵＳＢデバイス３であることをホストコンピュータ１に報告する（ステップA16）。以上はマスターＵＳＢデバイスにおける処理である。 The CPU 8b refers to the activation control table 12, and confirms the USB device 3 with the highest priority and the activated state being on (step A13). In this case, since the own USB device 3b should be applicable, the power switch 6b is turned on (step A14), power is supplied to the ETC device 9b, and recognition processing with the host computer 1 is started (step A15). . At this time, it reports to the host computer 1 that it is the master USB device 3 at the same time (step A16). The above is the processing in the master USB device.

ステップA6またはステップA16の後に、マスターＵＳＢデバイスは、起動制御テーブル12を読み出して、次の優先順位の最も高く起動状態がオンであるＵＳＢデバイス３を確認し（ステップA17）、そのＵＳＢデバイス３（第２ＵＳＢデバイスと称し、図３の例ではデバイスNo４のＵＳＢデバイス3dが該当する）に対し、電源制御部13への電源供給指示を出す（ステップA8）。ここからステップA13までが繰り返される。但し、上記説明でのマスターＵＳＢデバイスは第２ＵＳＢデバイスに読み替えされたい。 After step A6 or step A16, the master USB device reads the activation control table 12, confirms the USB device 3 with the next highest priority and the activated state is on (step A17), and the USB device 3 ( The power supply control unit 13 is instructed to supply power to the second USB device (referred to as the USB device 3d of device No. 4 in the example of FIG. 3) (step A8). From here, step A13 is repeated. However, the master USB device in the above description should be read as the second USB device.

ステップA13において、今回は自身のＵＳＢデバイス3bが該当優先順位の最も高く起動状態がオンであるＵＳＢデバイス３に該当しないので、全ての起動するべきＵＳＢデバイス３の起動が完了したかを確認し（ステップA18）、完了なら制御部電源スイッチ11をオフにし（ステップA19）、共通起動制御部10の電源供給を停止する。 In step A13, this time, the own USB device 3b does not correspond to the USB device 3 with the highest priority and the activation state is on, so it is confirmed whether the activation of all the USB devices 3 to be activated has been completed ( Step A18), if completed, the control unit power switch 11 is turned off (Step A19), and the power supply to the common activation control unit 10 is stopped.

一方、未完ならステップA17へ戻る。この時、各ＵＳＢデバイス３を起動させる間隔は、起動制御テーブル12に保存されている起動間隔以上となるよう制御する。例えば、図３〜図５では、ＵＳＢデバイス3bの起動間隔は10secである。マスターＵＳＢデバイス3bへの起動指示を出してから、10secの時間を経過させた後に新マスターＵＳＢデバイス3dの起動指示を実施する。 On the other hand, if incomplete, the process returns to step A17. At this time, the activation interval of each USB device 3 is controlled to be equal to or greater than the activation interval stored in the activation control table 12. For example, in FIGS. 3 to 5, the activation interval of the USB device 3b is 10 seconds. After issuing a start instruction to the master USB device 3b, the start instruction of the new master USB device 3d is executed after 10 seconds have elapsed.

このように、共通起動制御部10を使用する場合は、適時に電源供給をオンし、使用後は電源供給を停止させる。また、マスターＵＳＢデバイス3bによって、起動指示がされた（電源制御部13へ電源供給指示が出された）第２ＵＳＢデバイス３ｄ等のマスターではないＵＳＢデバイス３は、電源スイッチ４がオンになった後、ＵＳＢコントローラ７が起動し、電源スイッチ５をオンにしＣＰＵ８への電源を供給させる。 Thus, when using the common activation control unit 10, the power supply is turned on in a timely manner, and the power supply is stopped after use. Further, the USB device 3 that is not the master, such as the second USB device 3d that has been instructed by the master USB device 3b (the power supply instruction is issued to the power control unit 13), after the power switch 4 is turned on. Then, the USB controller 7 is activated, and the power switch 5 is turned on to supply power to the CPU 8.

ＣＰＵ８は起動後、起動制御テーブル部12へ起動制御テーブル12の読出し処理を行い、自分がマスターであるかどうかを確認する。ここで、マスターでないことを確認した後、電源スイッチ６をオンにし、ＥＴＣデバイス９への電源供給をすると共に、ホストコンピュータ１と認識処理を開始し、ＵＳＢデバイスとしての動作が開始される。 After the activation, the CPU 8 reads the activation control table 12 to the activation control table unit 12 and confirms whether or not it is the master. Here, after confirming that it is not the master, the power switch 6 is turned on to supply power to the ETC device 9 and start recognition processing with the host computer 1 to start the operation as a USB device.

（２）省電力状態への移行時
次に、省電力状態への移行時について、図３および図４に示す起動制御テーブル12の内容例と、図７に示すフローチャートを参照して説明する。省電力状態への移行時は、ホストコンピュータ１からマスターＵＳＢデバイスに対して、任意のＵＳＢデバイス３を省電力状態へ移行させるための指示がされる（図７のステップB1）。 (2) Transition to Power Saving State Next, transition to the power saving state will be described with reference to a content example of the activation control table 12 shown in FIGS. 3 and 4 and a flowchart shown in FIG. At the time of shifting to the power saving state, the host computer 1 instructs the master USB device to shift any USB device 3 to the power saving state (step B1 in FIG. 7).

省電力状態への移行対象のＵＳＢデバイスがマスターＵＳＢデバイス以外であった場合は（ステップB2）、マスターＵＳＢデバイスのＣＰＵは、電源制御部12に対し当該ＵＳＢデバイスへの電源供給を停止する指示を出す（ステップB3）。この動作により、当該ＵＳＢデバイスはホストコンピュータからの電源供給が完全に遮断された省電力状態へ移行される。 When the USB device to be shifted to the power saving state is other than the master USB device (step B2), the CPU of the master USB device instructs the power supply control unit 12 to stop the power supply to the USB device. (Step B3). With this operation, the USB device is shifted to a power saving state in which power supply from the host computer is completely cut off.

一方、省電力状態への移行対象のＵＳＢデバイス３がマスターＵＳＢデバイスであった場合（ステップB2）、マスターＵＳＢデバイスのＣＰＵは、マスターの権限を自身以外の優先順位の最も高く起動状態がオンであるＵＳＢデバイス３へ委譲させるため、起動制御テーブル12のマスターのパラメータをマスターＵＳＢデバイスから委譲先のＵＳＢデバイスへ書き換える（ステップB4）。図３の例で、省電力状態への移行対象のＵＳＢデバイス３が3bである場合、デバイスNo4のＵＳＢデバイス3dにマスターの権限が委譲される。 On the other hand, when the USB device 3 to be shifted to the power saving state is a master USB device (step B2), the CPU of the master USB device has the authority of the master with the highest priority other than itself and the startup state is on. In order to delegate to a certain USB device 3, the master parameter of the activation control table 12 is rewritten from the master USB device to the delegation destination USB device (step B4). In the example of FIG. 3, when the USB device 3 to be shifted to the power saving state is 3b, the authority of the master is delegated to the USB device 3d of device No4.

また、図３におけるマスターＵＳＢデバイス3bは、図４に示すように、自身の起動状態をオフへ書き替える（ステップB5）。そして、ホストコンピュータ１へマスターが第２ＵＳＢデバイスへ移行したことを報告する（ステップB6）。その後、マスターであったＵＳＢデバイス3b（元ＵＳＢデバイスという）は、自分に対する電源供給を停止するため、電源制御部13に電源供給停止指示を出す。 Further, as shown in FIG. 4, the master USB device 3b in FIG. 3 rewrites its activation state to OFF (step B5). Then, it reports to the host computer 1 that the master has shifted to the second USB device (step B6). Thereafter, the master USB device 3b (referred to as the former USB device) issues a power supply stop instruction to the power control unit 13 in order to stop the power supply to itself.

電源制御部13は電源スイッチ4ｂをオフにし（ステップB7）、この結果、元ＵＳＢデバイス3ｂはホストコンピュータ１からの電源供給が完全に遮断された省電力状態となる。これらの一連動作により、第２ＵＳＢデバイス3dが、マスターＵＳＢデバイスに切り替わり、元マスターＵＳＢデバイス3ｂは電力を全く消費しない省電力状態へ移行する。 The power controller 13 turns off the power switch 4b (step B7). As a result, the original USB device 3b enters a power saving state in which the power supply from the host computer 1 is completely cut off. Through these series of operations, the second USB device 3d is switched to the master USB device, and the original master USB device 3b shifts to a power saving state in which no power is consumed.

（３）省電力状態からの復旧時
次に、省電力状態から復旧する場合について、図４および図５に示す起動制御テーブル12の内容例と、図８に示すフローチャートを参照して説明する。省電力状態への移行時は、ホストコンピュータ１からマスターＵＳＢデバイスに対して、任意のＵＳＢデバイス３を指定して省電力状態からの復旧の指示がされる（図８のステップC1）。また、この場合、一つのＵＳＢデバイス３だけではなく、複数のＵＳＢデバイス３を対象に復旧の指示がされることもある。 (3) Restoration from the power saving state Next, the case of restoration from the power saving state will be described with reference to a content example of the activation control table 12 shown in FIGS. 4 and 5 and a flowchart shown in FIG. At the time of transition to the power saving state, the host computer 1 designates an arbitrary USB device 3 to the master USB device and instructs to recover from the power saving state (step C1 in FIG. 8). In this case, a recovery instruction may be given not only to one USB device 3 but also to a plurality of USB devices 3.

復旧対象が一つ、例えば、図４で復旧対象がＵＳＢデバイス3bの場合は（ステップC2）、マスターＵＳＢデバイス3dは、電源制御部13へＵＳＢデバイス3bに対する電源供給指示を出す。同時に起動制御テーブル12にＵＳＢデバイス3bの起動状態をオンに書き替える（ステップC3）。書き替え後の起動制御テーブル12の内容は図５となる。 If there is one restoration target, for example, the restoration target is the USB device 3b in FIG. 4 (step C2), the master USB device 3d issues a power supply instruction to the power supply control unit 13 to the USB device 3b. At the same time, the activation state of the USB device 3b is rewritten to ON in the activation control table 12 (step C3). The contents of the activation control table 12 after rewriting are as shown in FIG.

その後、ＵＳＢデバイス3bは、電源スイッチ4bがオンになった後、ＵＳＢコントローラ7bが起動し、電源スイッチ5bをオンにし、ＣＰＵ8bへの電源を供給させる。ＣＰＵ8bは起動後、起動制御テーブル部12へ起動制御テーブル（図３）の読み出し処理を行い（ステップC4）、自分がマスターであるかどうかを確認する（ステップC5）。ここで、マスターでないことを確認した後、電源スイッチ6bをオンにし、ＥＴＣデバイス9bへの電源供給をすると共に、ホストコンピュータ１と認識処理を開始し、ＵＳＢデバイスとしての動作が開始される（ステップC6）。なお、マスターは起動状態にあるため、復旧対象がマスターであればエラーとなる（ステップC7）。 Thereafter, after the power switch 4b is turned on, the USB device 3b starts the USB controller 7b, turns on the power switch 5b, and supplies power to the CPU 8b. After the activation, the CPU 8b reads the activation control table (FIG. 3) from the activation control table unit 12 (step C4), and confirms whether it is the master (step C5). Here, after confirming that the device is not the master, the power switch 6b is turned on to supply power to the ETC device 9b, start recognition processing with the host computer 1, and start operation as a USB device (step) C6). Since the master is in the activated state, an error occurs if the recovery target is the master (step C7).

また、復旧対象が複数、例えば、図４で復旧対象がＵＳＢデバイス3bおよび3eの場合は（ステップC2）、マスターＵＳＢデバイス3dは、起動制御テーブル12の読出し処理を行い、復旧対象のＵＳＢデバイスの内、優先順位の最も高いＵＳＢデバイス（この例では、ＵＳＢデバイス3b）を確認する（ステップC8）。そして、最初に優先順位の高いＵＳＢデバイス3b、次にＵＳＢデバイス3eの順番で、電源制御部13へ電源供給指示を出す（ステップC9）。同時に起動制御テーブル12に当該ＵＳＢデバイスの起動状態をオンに書き替え（ステップC10）、この後にステップC6へ移る。 Further, when there are a plurality of recovery targets, for example, when the recovery targets are the USB devices 3b and 3e in FIG. 4 (step C2), the master USB device 3d performs the reading process of the activation control table 12, and the recovery target USB device Among them, the USB device with the highest priority (in this example, the USB device 3b) is confirmed (step C8). Then, the power supply control unit 13 is instructed to supply power in the order of the USB device 3b having the highest priority and then the USB device 3e (step C9). At the same time, the activation state of the USB device is rewritten to ON in the activation control table 12 (step C10), and then the process proceeds to step C6.

この時、各ＵＳＢデバイス３を起動させる間隔は、起動制御テーブル12に保存されている起動間隔以上となるよう制御する。また、マスターが自分よりも、優先順位の高いＵＳＢデバイスを省電力状態から復旧させる場合でも、マスター権限は継続とする。この例では、ＵＳＢデバイス3bが起動しても、ＵＳＢデバイス3dからＵＳＢデバイス3bへのマスターの権限の移行は行われない。 At this time, the activation interval of each USB device 3 is controlled to be equal to or greater than the activation interval stored in the activation control table 12. Further, even when the master recovers a USB device having a higher priority than the master from the power saving state, the master authority is continued. In this example, even if the USB device 3b is activated, the master authority is not transferred from the USB device 3d to the USB device 3b.

（４）全ＵＳＢデバイスの省電力化
次に、全てのＵＳＢデバイス３に対して省電力の指示がされた場合について、図３に示す起動制御テーブル12の内容例と、図９に示すフローチャートを参照して説明する。 (4) Power Saving of All USB Devices Next, the example of the contents of the activation control table 12 shown in FIG. 3 and the flowchart shown in FIG. 9 when power saving instructions are issued to all USB devices 3. The description will be given with reference.

ホストコンピュータ１からマスターＵＳＢデバイス3bに対して、現在起動しているＵＳＢデバイスの全てを省電力状態へ移行する指示がされる（図９のステップD1）。マスターＵＳＢデバイス3bのＣＰＵ8bは、電源制御部13に対し、自分以外のＵＳＢデバイス３（ＵＳＢデバイス3a，3c〜3f）への電源供給を停止する指示を出す（ステップD2）。この時の順番は特に規定しない。次に、ＣＰＵ8bは電源スイッチ6bをオフにする。同時に、ホストコンピュータ１へ全てのＵＳＢデバイス3a〜3fの起動が停止することを報告する（ステップD3）。 The host computer 1 instructs the master USB device 3b to shift all currently activated USB devices to the power saving state (step D1 in FIG. 9). The CPU 8b of the master USB device 3b instructs the power supply control unit 13 to stop power supply to the USB devices 3 other than itself (USB devices 3a, 3c to 3f) (step D2). The order at this time is not specified. Next, the CPU 8b turns off the power switch 6b. At the same time, it reports to the host computer 1 that the activation of all the USB devices 3a to 3f is stopped (step D3).

その後、電源スイッチ5bをオフにする（ステップD4）。この結果、電源スイッチはマスターＵＳＢデバイス3bの電源スイッチ4bのみがオンになった状態になる。この状態は、ＵＳＢ装置２全体としてみた場合でも、マスターのＵＳＢデバイス3bのＵＳＢコントローラ7bのみに電源が供給された状態であることから、必要最低限のレベルの省電力状態であると言える。 Thereafter, the power switch 5b is turned off (step D4). As a result, only the power switch 4b of the master USB device 3b is turned on. This state is a state where the power is supplied only to the USB controller 7b of the master USB device 3b even when viewed as the USB device 2 as a whole.

また、この状態から復旧する場合は、最初にＵＳＢ装置とホストコンピュータ１が接続された場合（１）と同様の制御で起動される。 Further, when recovering from this state, the USB device and the host computer 1 are first connected and activated by the same control as in (1).

本発明のＵＳＢ装置の一実施例を示すブロック図The block diagram which shows one Example of the USB apparatus of this invention 本発明における起動制御テーブルの第１の内容を示す図The figure which shows the 1st content of the starting control table in this invention 本発明における起動制御テーブルの第２の内容を示す図The figure which shows the 2nd content of the starting control table in this invention 本発明における起動制御テーブルの第３の内容を示す図The figure which shows the 3rd content of the starting control table in this invention 本発明における起動制御テーブルの第４の内容を示す図The figure which shows the 4th content of the starting control table in this invention 本発明のＵＳＢ装置とホストコンピュータの接続時におけるフローチャートFlowchart when connecting USB device of the present invention and host computer 本発明のＵＳＢ装置の省電力状態への移行時におけるフローチャートFlowchart at the time of transition to the power saving state of the USB device of the present invention 本発明のＵＳＢ装置の省電力状態からの復旧時におけるフローチャートFlowchart at the time of recovery from the power saving state of the USB device of the present invention 本発明のＵＳＢ装置の全ＵＳＢデバイス省電力時におけるフローチャートFlowchart when all USB devices of the USB device of the present invention are in power saving mode 従来の第１のＵＳＢ装置を示すブロック図Block diagram showing a conventional first USB device 従来の第２のＵＳＢ装置を示すブロック図Block diagram showing a conventional second USB device

Explanation of symbols

１ホストコンピュータ
２ＵＳＢ装置
３ＵＳＢデバイス
４〜６電源スイッチ
７ＵＳＢコントローラ
８ＣＰＵ
９ＥＴＣデバイス
10 共通起動制御部
11 制御部電源スイッチ
12 起動制御テーブル
13 電源制御部
1 Host computer 2 USB device 3 USB device 4-6 Power switch 7 USB controller 8 CPU
9 ETC devices
10 Common start control unit
11 Control unit power switch
12 Startup control table
13 Power control unit

Claims

In a USB device in which a plurality of USB devices are mounted and power is supplied from a host computer via a USB cable,
Each USB device is
A USB controller that performs recognition processing of the host computer and the USB device and performs data transmission / reception control between the host computer and the host computer after recognition;
A CPU for controlling the USB device in accordance with an instruction from the host computer via the USB controller;
Among the USB devices, an ETC device which is a surplus circuit part excluding the USB controller and the CPU;
A first power switch for supplying power only from the host computer to the USB controller;
A second power switch that is on / off controlled by the USB controller and that supplies power from the host computer via the first power switch only to the CPU;
A third power switch configured to supply power only to the ETC device with power from the host computer that is on / off controlled by the CPU and passed through the second power switch;
A control unit power switch that is turned on / off from the CPU of each USB device and takes in power supplied from the host computer;
An activation control table capable of reading and writing data from the CPU of each USB device and recording the activation priority, activation state, activation interval and master authority for each USB device;
A USB device, comprising: a common activation control unit having a power control unit that performs on / off control of power supply from a CPU of each USB device to a first power switch of any USB device.

A power supply control method for connecting the USB device according to claim 1 and the host computer,
A first stage in which one of the USB devices is set as a master USB device to initially set the first power switch on;
A second stage in which the master USB device reads the activation control table when connected to the host computer;
If the USB device with the highest priority and the activated state is ON is a master USB device, the third stage of supplying power to the ETC device and the USB controller starting recognition processing with the host computer;
If the USB device with the highest priority and the activation state is on is not the master USB device, the record is written to delegate the master authority to the USB device with the highest activation priority and the activation state is on. A fourth step of instructing the power control unit to supply power to the new master USB device;
A fifth step of turning on a first power switch in the new master USB device and turning off a first power switch in the old master USB device;
A sixth step of reading the activation control table in the new master USB device; and confirming a USB device that has the highest priority and the activation state is on, supplies power to the ETC device, and The seventh stage of starting recognition processing with the computer and reporting to the host computer that it is a master USB device; and the seventh stage, which does not correspond to the USB device with the highest priority and the activated state being on The eighth stage of turning off the control unit power switch after confirming that the activation of all USB devices whose activation state is on is completed;
If the activation of all USB devices is not completed after the third step or the seventh step or in the eighth step, the master USB device has the next highest priority and the activation state is on. A power supply control method comprising a ninth step of returning a certain USB device as the new master USB device to the fifth step .

In the fifth step, the control unit power switch turned off by turning off the first power switch of the old master USB device is turned on by turning on the first power switch of the new master USB device. The power supply control method according to claim 2.

A power supply control method at the time of transition to a power saving state of the USB device according to claim 1,
A first step of instructing a master USB device from the host computer to shift any USB device to a power saving state;
When the USB device to be shifted to the power saving state is other than the master USB device, the CPU of the master USB device issues a command to stop the power supply to the USB device to the power control unit;
When the USB device to be shifted to the power saving state is a master USB device, the CPU of the master USB device delegates the authority of the master to the USB device having the highest priority other than itself and the activation state being on. Therefore, a third step of rewriting the master parameter of the activation control table from the master USB device to the delegation destination USB device;
The master USB device rewrites its startup state to OFF and reports that the master has migrated to the host computer; and
The USB device that is the master has a fifth stage in which the power supply control unit issues a power supply stop instruction to the power supply control unit to stop the power supply to itself, and the power supply control unit turns off the first power switch. Power supply control method.

A power supply control method at the time of recovery from the power saving state of the USB device according to claim 1,
A first step of giving an instruction for restoring an arbitrary USB device from a power saving state to the master USB device from the host computer;
When the recovery target is one, the master USB device issues a power supply instruction for the USB device to the power control unit, and simultaneously rewrites the activation state of the USB device in the activation control table,
A third stage in which the first power switch to the third power switch are turned on in the USB device to supply power to the ETC device, start recognition processing with the host computer, and start operation as a USB device;
When there are a plurality of restoration targets, the master USB device reads the activation control table, and sequentially issues a power supply instruction to the power control unit from the USB device with the highest priority among the restoration target USB devices. A fourth stage in which the activation state of the USB device is rewritten to ON in the activation control table;
In the USB device, the first power switch to the third power switch are turned on to supply power to the ETC device, and start a recognition process with the host computer and start an operation as a USB device. A power supply control method characterized by the above.

A power supply control method at the time of power saving of all USB devices of the USB device according to claim 1,
A first step of instructing the master USB device from the host computer to shift all currently activated USB devices to a power saving state;
A second stage in which the CPU of the master USB device issues an instruction to stop power supply to the USB device other than itself to the power control unit;
The CPU turns off the third power switch and simultaneously reports to the host computer that the activation of all USB devices is stopped;
The power supply control method, wherein the CPU includes a fourth step of turning off the second power switch.