JP7777949B2 - 電子機器および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、スイッチドキャパシタを有する電子機器およびその制御方法に関する。

特許文献１には、スイッチドキャパシタを有するコンバータであって、電子機器のモード毎に決められた出力電圧が設定され、モード変化によって出力電圧を変更するコンバータが記載されている。

特開２０１６－１５４４３９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているコンバータでは、スイッチドキャパシタＤＣＤＣの出力電圧で入力電圧が一意に決まってしまい、入力電流に対する考慮がされていない。従って、スイッチドキャパシタＤＣＤＣの入力に接続される外部電源に電流規定がある場合は、その規定を超えないように機能を制限することが望ましい。このような外部電源を電源として利用する場合は、外部電源の能力を効率的に利用すると共に、電子機器の動作性能をできる限り損なわないようにすることが求められる。

そこで、本発明は、外部電源の能力を効率的に利用すると共に、電子機器の動作性能をできる限り損なわないようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電子機器は、外部機器が接続される接続手段と、前記外部機器から供給された電圧と電流を、キャパシタを用いて変換する手段であって、前記外部機器から供給された電圧を整数分の一に変換し、前記外部機器から供給された電流を前記整数分の一の逆数倍に変換する第１の変換手段と、前記第１の変換手段と並列に前記接続手段に接続され、前記外部機器から供給される電力を前記第１の変換手段をバイパスして出力するバイパススイッチと、前記バイパススイッチと前記第１の変換手段を制御する制御手段と、前記外部機器と通信を行って、前記外部機器の電力供給能力に関する情報を取得する取得手段と、前記電子機器に設定可能な複数の動作モードに対する消費電力の情報に基づいて、前記電子機器に設定された動作モードでの動作に必要な電圧および電流を計算する計算手段とを有し、前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記電力供給能力に関する情報に基づいて、前記計算された電圧および電流が得られるように、前記バイパススイッチおよび前記第１の変換手段を制御し、前記計算された電圧および電流を前記外部機器が供給可能である場合、前記制御手段は、前記動作に必要な電圧および電流を前記外部機器に要求し、前記バイパススイッチをオンにするように制御する。

本発明によれば、外部電源の能力を効率的に利用すると共に、電子機器の動作性能をできる限り損なわないようにすることができる。

実施形態１における電子機器１０１の構成を説明するためのブロック図である。 実施形態１における電子機器１０１の消費電力情報の一例を説明するための図である。 実施形態１における電子機器１０１の動作例を説明するためのフローチャートである。 実施形態１における外部機器１５１が供給可能な電力情報の一例を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

［実施形態１］
図１は、実施形態１における電子機器１０１の構成を説明するためのブロック図である。

インターフェース１０２は、ＵＳＢ等のインターフェースで、外部機器１５１のインターフェース１５２と接続することにより、電源回路１５３から電力供給を受けたり、双方の機器情報や画像データの送受信を行う。

電源能力判定回路１０３は、インターフェース１０２に接続された外部機器１５１と通信を行い、外部機器１５１が供給可能な電力情報を取得する。また、外部機器１５１へ必要電力の要求を行う。

電源装置１０４は、バイパススイッチ１０５、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６、第２のＤＣ－ＤＣコンバータ１０７、電源制御回路１０８、電力情報メモリ１０９を含む構成を有する。バイパススイッチ１０５は、インターフェース１０２を介して供給された電力を、並列に接続された第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６および第２のＤＣ－ＤＣコンバータ１０７をバイパスして出力する。第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６は、接続されたスイッチドキャパシタ１１０への充放電を行うことで、インターフェース１０２を介して供給された電圧を整数分の１の電圧に変換して出力する。

スイッチドキャパシタ１１０は、複数のキャパシタで構成されており、実施形態１では、キャパシタ１１１、キャパシタ１１２およびキャパシタ１１３の３つのキャパシタで構成されている。なお、スイッチドキャパシタ１１０を構成するキャパシタの数はこれに限られるものではなく、２つであっても、４つ以上であってもよい。

第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６は、２つのキャパシタ（キャパシタ１１１およびキャパシタ１１２）の充電および放電を制御することで、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６に供給された電圧を２分の１の電圧に電圧変換して出力することができる。さらに、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６は、３つのキャパシタ（キャパシタ１１１、キャパシタ１１２およびキャパシタ１１３）の充電および放電を制御することで、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６に供給された電圧を３分の１の電圧に電圧変換して出力することもできる。

第２のＤＣ－ＤＣコンバータ１０７は、インターフェース１０２を介して供給された電源電圧を任意の電圧（定電圧）に変換して出力する。出力電圧は、電源制御回路１０８の指示の下、変更可能である。

バイパススイッチ１０５、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６、第２のＤＣ－ＤＣコンバータ１０７の出力は、充電電流制御回路１１５、第３のＤＣ‐ＤＣコンバータ１１６、鏡筒回路１１７、ストロボ回路１１８へ接続されている。

電源制御回路１０８は、電源能力判定回路１０３により判定された外部機器１５１の電力供給能力と、電力情報メモリ１０９に記録された消費電力情報とに基づいて電源装置１０４を制御する。電源制御回路１０８で行わえる制御処理については後述する。

電力情報メモリ１０９は、供給電圧と電子機器１０１の動作モードに基づいた消費電力情報を記憶している。図２に、電力情報メモリ１０９に記憶された電子機器１０１の消費電力情報の一例を示す。電力情報メモリ１０９には、電子機器１０１の消費電流の最大値が、予め分割された電池１１４の電圧範囲、および、動作モード毎に記録されている。

電池１１４は、リチウムイオン電池等で、電子機器１０１に内蔵され、外部からの電力供給がない場合に電子機器１０１へ電力を供給する。充電電流制御回路１１５は、電池１１４への充電電流を制御する。

第３のＤＣ－ＤＣコンバータ１１６は、電池１１４、あるいはバイパススイッチ１０５、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６、第２のＤＣ－ＤＣコンバータ１０７のいずれかから出力された電圧から、電子機器１０１を構成する機能デバイスが必要な電圧を生成する。実施形態１では、音声処理回路１１９、表示回路１２０、撮像回路１２１、ＣＰＵ１２２が必要な電圧をそれぞれ生成する。

鏡筒回路１１７およびストロボ回路１１８への電力供給は、電池１１４、あるいはバイパススイッチ１０５、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６、第２のＤＣ－ＤＣコンバータ１０７のいずれかから出力された電圧を供給する構成としている。鏡筒回路１１７は、電子機器１０１の鏡筒装置を制御することで、シャッター、絞り、ズームの制御を行う。ストロボ回路１１８は、被写体が暗いシーンで撮影する際や、逆光等の明るいシーンで撮影する際に光量を補助する。

音声処理回路１１９は、撮像回路１２１で撮影される動画の録音処理や、電子機器１０１の操作音や撮影した動画の再生音等を出力する処理を行う。

表示回路１２０は、撮像回路１２１で撮影された静止画および動画や、電子機器１０１の設定メニュー等を表示するために用いられる。

撮像回路１２１は、電子機器１０１の鏡筒装置から入射された光を電気信号へ変換する。

ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２２は、電子機器１０１全体を制御する。

外部機器１５１は、電力供給機能およびデータ伝送機能を有するインターフェース１５２と、外部に出力する電圧を生成する電源回路１５３と、電源回路１５３が供給可能な電力情報を記憶した電源能力メモリ１５４とを有する。さらに、外部機器１５１は、電源回路１５３を制御する電源制御回路１５５と、外部機器１５１全体を制御するＭＰＵ１５６とを有する。

次に、図３のフローチャートを参照して、実施形態１における電子機器１０１の動作例について説明する。

インターフェース１０２に外部電源である外部機器１５１が未接続の状態においては、バイパススイッチ１０５がＯＮ状態であり、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６および第２のＤＣ－ＤＣコンバータ１０７は動作停止の状態にある。Ｓ３００において、外部機器１５１（外部電源）が検出されたか否かを判定し、外部機器１５１（外部電源）が検出されるまでＳ３００において監視を続ける。

Ｓ３００において外部機器１５１（外部電源）が検出されると、Ｓ３０１において、ＣＰＵ１２２は、インターフェース１０２および外部機器１５１のインターフェース１５２を介して電源回路１５３の電圧出力（５．０Ｖ）を検出し、電源能力判定回路１０３を起動する。

図４（ａ）、図４（ｂ）および図４（ｃ）に、電源能力メモリ１５４に記憶された、外部機器１５１が供給可能な電力情報の一例を示す。電力情報としては、外部機器１５１が出力可能な電圧値と電流値の情報が記憶されている。なお、供給可能な電力は、外部機器１５１の仕様によって異なる。図４（ａ）は、外部機器１５１がＵＳＢ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ（ＰＤ）規格、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格およびプログラマブル・パワー・サプライ（ＰＰＳ）機能のいずれにも準拠している場合に供給可能な電力情報を示している。図４（ｂ）は、外部機器１５１がＵＳＢ ＰＤ規格およびＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格には準拠しているがＰＰＳ機能には準拠していない場合に供給可能な電力情報を示している。図４（ｃ）は、外部機器１５１がＵＳＢ ＰＤ規格およびＰＰＳ機能のいずれにも準拠していない場合がＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格に準拠している場合に供給可能な電力情報を示している。

Ｓ３０２において、電源能力判定回路１０３は、外部機器１５１のＭＰＵ１５６とインターフェース１０２を介して通信を行い、電源能力メモリ１５４から外部機器１５１が供給可能な電力情報を取得する。

Ｓ３０３において、電源能力判定回路１０３はＳ３０２で取得した電力情報をＣＰＵ１２２に供給し、ＣＰＵ１２２は接続された外部機器１５１がＰＰＳ機能に準拠しているか否かを判定する。外部機器１５１がＰＰＳ機能に準拠していると判定された場合（Ｓ３０３でＹＥＳ）、ＣＰＵ１２２はＳ３０４に進む。外部機器１５１がＰＰＳ機能に準拠していないと判定された場合（Ｓ３０３でＮＯ）、ＣＰＵ１２２はＳ３２１に進む。

Ｓ３０４において、ＣＰＵ１２２は電池１１４の電圧Ｖbattをチェックする。

Ｓ３０５において、ＣＰＵ１２２は、電池１１４の電圧Ｖbattと、図２に示す電力情報メモリ１０９に記録された電子機器１０１の電力情報とから、電子機器１０１の消費電流を計算する。ここでは、図２に示した消費電流のテーブルから該当する数値を合計して計算する。例えば、電池１１４の電圧Ｖbattが７．４Ｖで、電子機器１０１が４Ｋ６０ｐの動画記録および充電を行う場合は、１．６４Ａ（＝０．６４Ａ＋１．０Ａ）が消費電流となる。

Ｓ３０６において、ＣＰＵ１２２は、Ｓ３０５で計算された電流に基づいて、電子機器１０１が動作可能な電流を、外部機器１５１からバイパススイッチ１０５を介して供給可能であるか否かを判定する。例えば、上述したように電池１１４の電圧Ｖbattが７．４Ｖで、電子機器１０１の消費電流が１．６４Ａとなる場合、ＣＰＵ１２２は、電池１１４の充電を行うために外部機器１５１に７．４２Ｖを要求した場合にバイパススイッチ１０５を介して電子機器１０１が動作可能であるか否かを、図４（ａ）に示す電力情報に基づいて判定する。図４（ａ）に示す電力情報は、外部機器１５１がＵＳＢ ＰＤ規格、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格およびＰＰＳ機能のいずれにも準拠している場合に供給可能な電力情報を示している。図４（ａ）に示す電力情報から、外部機器１５１の７．４２Ｖ時の供給可能電流は３．０Ａであることが分かる。これは電子機器１０１が必要な消費電流１．６４Ａを十分上回っているので、この場合はバイパススイッチ１０５を介して供給可能と判定される。Ｓ３０６でバイパススイッチ１０５を介して必要な消費電流が供給可能と判定された場合（Ｓ３０６でＹＥＳ）、ＣＰＵ１２２はＳ３０７に進む。Ｓ３０６でバイパススイッチ１０５を介して必要な消費電流が供給不可能と判定された場合（Ｓ３０６でＮＯ）、ＣＰＵ１２２はＳ３０９に進む。

Ｓ３０７において、ＣＰＵ１２２は、バイパススイッチ１０５のＯＮ状態を維持することを電源制御回路１０８に指示する。電源制御回路１０８は、バイパススイッチ１０５のＯＮ状態と、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６および第２のＤＣ－ＤＣコンバータ１０７のＯＦＦ状態（非動作状態）とを継続させる。

Ｓ３０８において、ＣＰＵ１２２は、電源能力判定回路１０３を介して外部機器１５１へ必要電圧の要求を行い、図３のフローチャートが終了する。外部機器１５１では、ＭＰＵ１５６が必要電圧の要求を受け、要求された電圧をＭＰＵ１５６が電源制御回路１５５に伝え、電源制御回路１５５は要求された電圧を生成するように電源回路１５３を制御する。

Ｓ３０５において、例えば、電池１１４の電圧Ｖbattが６．５Ｖで、電子機器１０１がコマ速１５の連写撮影および充電を行う場合、図２に基づいて計算された消費電流は、５．５Ａ（＝４．５Ａ＋１．０Ａ）となる。外部機器１５１のバイパススイッチ１０５を介して供給可能な電流は、図４（ａ）に示す例では３Ａまでなので、Ｓ３０６において、電子機器１０１の動作に必要な消費電流は、バイパススイッチ１０５を介して供給することができないと判定される。

Ｓ３０９～Ｓ３１４において、ＣＰＵ１２２は、外部機器１５１から第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６を介して電流を供給することで、電子機器１０１が動作可能であるか否かを判定する。以下に判定方法について説明する。

実施形態１の第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６は、外部機器１５１から供給された電圧を２分の１あるいは３分の１の電圧に電圧変換して出力することが可能である。ここで、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６の入力電圧（外部機器１５１の出力電圧）をＶin、入力電流（外部機器１５１の出力電流）をＩinとする。また、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６の出力電圧（電子機器１０１への供給電圧）をＶout、出力電流（電子機器１０１の消費電流）をＩoutとする。電力変換式は、例えば、式（１）および式（２）で表される。ここで、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６の入力電圧を２分の１の電圧に電圧変換する場合の電源変換効率をη２とし、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６の入力電圧を３分の１の電圧に電圧変換する場合の電源変換効率をη３とする。

入力電圧を２分の１の電圧に電圧変換する場合：
Ｖin × Ｉin／２ × η２ ＝ Ｖout／２ × Ｉout …（１）
入力電圧を３分の１の電圧に電圧変換する場合：
Ｖin × Ｉin／３ × η３ ＝ Ｖout／３ × Ｉout …（２）

従って、上記式（２）および式（３）より、外部機器１５１に要求される電流は、電子機器１０１の消費電流の２分の１または３分の１の電流になる。

第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６の入力電圧を２分の１の電圧に電圧変換する場合は、キャパシタ１１１とキャパシタ１１２の充電および放電が制御される。第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６の入力電圧を３分の１の電圧に電圧変換する場合は、キャパシタ１１１、キャパシタ１１２およびキャパシタ１１３の充電および放電が制御される。従って、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６の電源変換効率はη２＞η３の関係になる。

Ｓ３０９において、ＣＰＵ１２２は、図４（ａ）に示す電力情報に基づいて、Ｓ３０４で検出された電池１１４の電圧Ｖbattを２倍にした電圧またはそれよりも大きい電圧が外部機器１５１で設定可能な範囲内にあるか否かを判定する。例えば、電池１１４の電圧Ｖbattが６．５Ｖで、電子機器１０１がコマ速１５の連写撮影および充電を行う場合は、１３Ｖ（６．５Ｖ×２）に対し、充電電圧分をオフセットした電圧が外部機器１５１で設定可能な範囲内にあるか否かを判定する。この場合、図４（ａ）に示す電力情報から、設定可能と判定される。Ｓ３０４で検出された電池１１４の電圧Ｖbattを２倍にした電圧またはそれよりも大きい電圧が外部機器１５１で設定可能な範囲内にある場合（Ｓ３０９でＹＥＳ）、ＣＰＵ１２２は、Ｓ３１０に進む。Ｓ３０４で検出された電池１１４の電圧Ｖbattを２倍にした電圧またはそれよりも大きい電圧が外部機器１５１で設定可能な範囲内にない場合（Ｓ３０９でＮＯ）、ＣＰＵ１２２は、Ｓ３１５に進む。

Ｓ３１０において、ＣＰＵ１２２は、Ｓ３０５で計算された電流を２分の１（外部機器１５１に要求される電圧の倍率の逆数倍）にした電流が外部機器１５１が供給可能な範囲内にあるか否かを判定する。例えば、電池１１４の電圧Ｖbattが６．５Ｖで、電子機器１０１がコマ速１５の連写撮影および充電を行う場合は、電子機器１０１の消費電流５．５Ａ（＝４．５Ａ＋１．０Ａ）を２分の１にした約２．７５Ａが外部機器１５１で供給可能であるか否かを判定する。この場合、図４（ａ）に示す電力情報から供給可能であると判定される。Ｓ３０５で計算された電流を２分の１にした電流が外部機器１５１が供給可能な範囲内にある場合（Ｓ３１０でＹＥＳ）、ＣＰＵ１２２は、Ｓ３１１に進む。Ｓ３０５で計算された電流を２分の１にした電流が外部機器１５１が供給可能な範囲内にない場合（Ｓ３１０でＮＯ）、ＣＰＵ１２２は、Ｓ３１３に進む。

Ｓ３１０からＳ３１１に進んだ場合、Ｓ３１１において、ＣＰＵ１２２は、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６を動作させることを電源制御回路１０８に指示する。第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６は、２つのキャパシタ（キャパシタ１１１およびキャパシタ１１２）の充電および放電を制御し、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６の入力電圧を２分の１の電圧に電圧変換して出力する。

Ｓ３１２において、電源制御回路１０８は、バイパススイッチ１０５をＯＦＦ状態にし、電子機器１０１の外部電力供給パスをバイパススイッチ１０５から第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６に切り替える。そして、Ｓ３０８において、ＣＰＵ１２２は電源能力判定回路１０３を介して外部機器１５１へ必要電圧の要求を行う。例えば、電池１１４の電圧Ｖbattが６．５Ｖで、電子機器１０１がコマ速１５の連写撮影および充電を行う場合は、１３Ｖ（６．５Ｖ×２）に充電分をオフセットした１３．０２Ｖを供給電圧として要求する。外部機器１５１では、ＭＰＵ１５６が必要電圧の要求を受け、電源制御回路１５５に伝達し、電源制御回路１５５は要求電圧を生成するよう電源回路１５３を制御する。上記例では１３．０２Ｖとなるよう電源回路１５３を制御する。

Ｓ３１３において、ＣＰＵ１２２は、図４（ａ）に示す電力情報に基づいて、Ｓ３０４で検出された電池１１４の電圧Ｖbattを３倍にした電圧またはそれよりも大きい電圧が外部機器１５１で設定可能な範囲内にあるか否かを判定する。例えば、電池１１４の電圧Ｖbattが５．５Ｖで、電子機器１０１がコマ速１５の連写撮影および充電を行う場合は、１６．５Ｖ（５．５Ｖ×３）に対し、充電電圧分をオフセットした電圧が外部機器１５１で設定可能な範囲内にあるか否かを判定する。図４（ａ）に示す例では、設定可能と判定される。Ｓ３０４で検出された電池１１４の電圧Ｖbattを３倍にした電圧またはそれよりも大きい電圧が外部機器１５１で設定可能な範囲内にある場合（Ｓ３１３でＹＥＳ）、ＣＰＵ１２２は、Ｓ３１４に進む。Ｓ３０４で検出された電池１１４の電圧Ｖbattを３倍にした電圧またはそれよりも大きい電圧が外部機器１５１で設定可能な範囲内にない場合（Ｓ３１３でＮＯ）、ＣＰＵ１２２は、Ｓ３１５に進む。

Ｓ３１４において、ＣＰＵ１２２は、Ｓ３０５で計算された電流を３分の１にした電流が外部機器１５１の供給可能な範囲内にあるか否かを判定する。例えば、電池１１４の電圧Ｖbattが５．５Ｖで、電子機器１０１がコマ速１５の連写撮影および充電を行う場合、電子機器１０１の消費電流は図２より６．２Ａ（＝５．２Ａ＋１．０Ａ）である。Ｓ３１０の判定では、３．１Ａが外部機器１５１の供給電流として要求されるが、図４（ａ）に示す例では、外部機器１５１が供給可能な電流は３Ａなので供給することができない。これに対し、Ｓ３１４の判定では、電子機器１０１の消費電流６．２Ａを３分の１（外部機器１５１に要求される電圧の倍率の逆数倍）にした約２．０７Ａが外部機器１５１で供給可能であるか否かを判定し、図４（ａ）に示す例では、供給可能と判定される。Ｓ３０５で計算された電流を３分の１にした電流が外部機器１５１の供給可能な範囲内にある場合（Ｓ３１４でＹＥＳ）、ＣＰＵ１２２は、Ｓ３１１に進む。Ｓ３０５で計算された電流を３分の１にした電流が外部機器１５１の供給可能な範囲内にない場合（Ｓ３１４でＮＯ）、ＣＰＵ１２２は、Ｓ３１５に進む。

Ｓ３１４からＳ３１１に進んだ場合、Ｓ３１１において、ＣＰＵ１２２は、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６を動作させることを電源制御回路１０８に指示する。第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６は、３つのキャパシタ（キャパシタ１１１、キャパシタ１１２およびキャパシタ１１３）の充電および放電を制御し、第１のＤＣ－ＤＣコンバータ１０６の入力電圧を３分の１の電圧に電圧変換して出力する。その後、Ｓ３１２、Ｓ３０８において、上述した処理を行う。

Ｓ３０９、Ｓ３１３、Ｓ３１４のいずれかで、電圧設定あるいは電流供給が不可能と判定された場合は、外部機器１５１の供給能力で電子機器１０１の負荷に対応する電力を供給しきれないということである。その場合、Ｓ３１５において、ＣＰＵ１２２は、外部機器１５１が電力供給可能な範囲まで電子機器１０１の動作に機能制限をかける。例えば、図２に示す消費電力に基づいて、連写時の場合はコマ測を落としたり、充電を停止する方法が考えられる。

次に、外部機器１５１がＰＰＳ機能に準拠していないと判定された場合（Ｓ３０３でＮＯ）について説明する。ＰＰＳ機能に準拠していない外部機器１５１は、Ｓ３０２で取得した電力情報が図４（ｂ）および図４（ｃ）のいずれかに該当し、設定可能な電圧の選択数が少ない。

Ｓ３２１において、ＣＰＵ１２２は、Ｓ３０４と同様に、電池１１４の電圧Ｖbattをチェックする。

Ｓ３２２において、ＣＰＵ１２２は、Ｓ３２１でチェックした電圧Ｖbattを元に、電池１１４の充電電圧を決定する。

Ｓ３２３において、ＣＰＵ１２２は、Ｓ３０５と同様に電池１１４の電圧Ｖbattと、図２に示す電力情報メモリ１０９に記録された電子機器１０１の電力情報とから、電子機器１０１の消費電流を計算する。計算方法は、図２に示した消費電流のテーブルから該当する数値を合計して計算する。

Ｓ３２４において、ＣＰＵ１２２は、図４（ｂ）および図４（ｃ）で示した外部機器１５１の設定可能な最大電力値の条件で、Ｓ３２３で計算された電流が供給可能であるか否かを判定する。例えば、外部機器１５１がＵＳＢ ＰＤ規格およびＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格には準拠しているがＰＰＳ機能には準拠していない場合、外部機器１５１は、２０Ｖまでの電圧と３Ａの電流の供給が可能である（図４（ｂ））。例えば、外部機器１５１がＵＳＢ ＰＤ規格およびＰＰＳ機能のいずれにも準拠していない場合がＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格に準拠している場合、外部機器１５１は、５Ｖの電圧と３Ａの電流の供給が可能である（図４（ｃ））。Ｓ３２３で計算された電流が供給可能であると判定された場合（Ｓ３２４でＹＥＳ）、ＣＰＵ１２２は、ステップＳ３２５に進む。Ｓ３２３で計算された電流が供給可能でないと判定された場合（Ｓ３２４でＮＯ）、ＣＰＵ１２２は、ステップＳ３２８に進む。Ｓ３２３で計算された電流が供給可能でないと判定された場合は、Ｓ３１５と同様に、外部機器１５１の供給能力では電子機器１０１の負荷に対応する電力を供給しきれないということである。

Ｓ３２５において、ＣＰＵ１２２は、第２のＤＣ－ＤＣコンバータ１０７の出力電圧をＳ３２２で決定された電圧に設定することを、電源制御回路１０８に指示する。電源制御回路１０８は、第２のＤＣ－ＤＣコンバータ１０７の出力電圧がＳ３２２で決定した電圧となるように、第２のＤＣ－ＤＣコンバータ１０７を制御する。

Ｓ３２６において、Ｓ３０８と同様に、ＣＰＵ１２２は電源能力判定回路１０３を介して外部機器１５１へ必要電圧の要求を行う。外部機器１５１では、ＭＰＵ１５６が必要電圧の要求を受け、電源制御回路１５５に伝達し、電源制御回路１５５は要求電圧を生成するよう電源回路１５３を制御する。例えば、外部機器１５１がＰＤに対応した図４（ｂ）の場合は２０Ｖ設定、ＰＤ非対応の５Ｖのみ出力可能な図４（Ｃ）の場合は、５Ｖ設定（現状維持）である。

Ｓ３２７において、電源制御回路１０８は、Ｓ３１２と同様に、バイパススイッチ１０５をＯＦＦ状態にさせ、電子機器１０１の外部電力の供給経路をバイパススイッチ１０５から第２のＤＣ－ＤＣコンバータ１０７に切り替える。

Ｓ３２８において、ＣＰＵ１２２は、外部機器１５１の電力供給可能な範囲まで電子機器１０１の動作に機能制限をかける。例えば、図２に示す消費電力に基づいて、連写時の場合はコマ測を落としたり、充電を停止する方法が考えられる。

なお、実施形態１では、外部機器１５１の設定可能電圧および供給可能電流を図４に示した値としたが、外部機器１５１の設定可能電圧および供給可能電流は図４に示した値に限られるものではない。

以上説明したように、実施形態１によれば、スイッチドキャパシタ１１０を選択的に用いることで、外部機器１５１（外部電源）の能力を効率的に利用すると共に、電子機器１０１の動作性能をできる限り損なわないようにすることができる。

［実施形態２］
上述の実施形態で説明した様々な機能、処理および方法の少なくとも一つは、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはマイクロプロセッサがプログラムを実行することによって実現することもできる。以下、実施形態２では、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、ＣＰＵまたはマイクロプロセッサを「コンピュータＸ」と呼ぶ。実施形態２では、コンピュータＸを制御するためのプログラムであって、上述の実施形態で説明した様々な機能、処理および方法の少なくとも一つを実現するためのプログラムを「プログラムＹ」と呼ぶ。

上述の実施形態で説明した様々な機能、処理および方法の少なくとも一つは、コンピュータＸがプログラムＹを実行することによって実現される。この場合において、プログラムＹは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してコンピュータＸに供給される。実施形態２におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ハードディスク装置、磁気記憶装置、光記憶装置、光磁気記憶装置、メモリカード、揮発性メモリ、不揮発性メモリなどの少なくとも一つを含む。実施形態２におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙな記憶媒体である。

１０１…電子機器、１０２…インターフェース、１０３…電源能力判定回路、１０４…電源装置、１０５…バイパススイッチ、１０６…第１のＤＣ－ＤＣコンバータ、１０７…第２のＤＣ－ＤＣコンバータ、１０８…電源制御回路、１０９…電力情報メモリ、１１０…スイッチドキャパシタ、１１１，１１２，１１３…キャパシタ、１１４…電池、１１５…充電電流制御回路、１１６…第３のＤＣ－ＤＣコンバータ、１１７…鏡筒回路、１１８…ストロボ回路、１１９…音声処理回路、１２０…表示回路、１２１…撮像回路、１２２…ＣＰＵ、１５１…外部機器、１５２…インターフェース、１５３…電源回路、１５４…電源能力メモリ、１５５…電源制御回路

Claims (9)

1. 電子機器であって、
   外部機器が接続される接続手段と、
   前記外部機器から供給された電圧と電流を、キャパシタを用いて変換する手段であって、前記外部機器から供給された電圧を整数分の一に変換し、前記外部機器から供給された電流を前記整数分の一の逆数倍に変換する第１の変換手段と、
   前記第１の変換手段と並列に前記接続手段に接続され、前記外部機器から供給される電力を前記第１の変換手段をバイパスして出力するバイパススイッチと、
   前記バイパススイッチと前記第１の変換手段を制御する制御手段と、
   前記外部機器と通信を行って、前記外部機器の電力供給能力に関する情報を取得する取得手段と、
   前記電子機器に設定可能な複数の動作モードに対する消費電力の情報に基づいて、前記電子機器に設定された動作モードでの動作に必要な電圧および電流を計算する計算手段と
   を有し、
   前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記電力供給能力に関する情報に基づいて、前記計算された電圧および電流が得られるように、前記バイパススイッチおよび前記第１の変換手段を制御し、
   前記計算された電圧および電流を前記外部機器が供給可能である場合、前記制御手段は、前記動作に必要な電圧および電流を前記外部機器に要求し、前記バイパススイッチをオンにするように制御することを特徴とする電子機器。
2. 前記外部機器が、前記計算された電圧および電流を供給できないが、前記外部機器が供給可能な電圧と電流を前記第１の変換手段で変換することにより前記計算された電圧および電流を得ることができる場合に、前記計算された電圧と前記整数とに基づいて前記外部機器に電圧を要求し、前記第１の変換手段による前記変換を行い、前記バイパススイッチをオフにするように制御することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記第１の変換手段は、入力された電圧を変換するための倍率を複数の異なる整数分の一のいずれかに設定可能であり、前記制御手段は、前記外部機器から供給された電圧と電流とを前記第１の変換手段により変換した後の電圧および電流が、前記計算された電圧および電流に最も近くなるように、前記第１の変換手段における前記倍率を設定することを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
4. 前記外部機器が、前記計算された電圧および電流を供給できず、前記外部機器が供給可能な電圧と電流を前記第１の変換手段で変換しても前記計算された電圧および電流を得ることができない場合に、前記外部機器が供給できる電圧および電流の範囲で動作可能となるように、前記動作モードを制限することを特徴とする請求項２または３に記載の電子機器。
5. 前記制御手段は、前記外部機器がＵＳＢ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙのプログラマブル・パワー・サプライに準拠している場合、前記計算された電圧および電流が、前記電力供給能力に関する情報に含まれているか否かを判別することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電子機器。
6. 前記第１の変換手段および前記バイパススイッチと並列に前記接続手段に接続され、入力された電圧を任意の電圧に変換する第２の変換手段をさらに有し、
   前記外部機器が供給可能な電圧の選択数が予め決められた数を超えない場合であって、前記計算された電圧及び電流を上回る、前記動作に必要な電圧および電流を前記外部機器が供給可能な場合、前記制御手段は、前記動作に必要な電圧を前記外部機器に要求し、前記第２の変換手段により前記電子機器から供給された電圧の変換を行い、前記バイパススイッチをオフするように制御することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
7. 前記外部機器が供給可能な電圧の選択数が予め決められた数を超えない場合であって、前記動作に必要な電圧および電流を前記外部機器が供給できない場合、前記制御手段は、前記外部機器が供給可能な電圧および電流の範囲で動作可能となるように、前記動作モードを制限することを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
8. 前記第１の変換手段は、スイッチドキャパシタを有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電子機器。
9. 外部機器が接続される接続手段と、
   前記外部機器から供給された電圧と電流を、キャパシタを用いて変換する手段であって、前記外部機器から供給された電圧を整数分の一に変換し、前記外部機器から供給された電流を前記整数分の一の逆数倍に変換する第１の変換手段と、
   前記第１の変換手段と並列に前記接続手段に接続され、前記外部機器から供給される電力を前記第１の変換手段をバイパスして出力するバイパススイッチとを有する電子機器の制御方法であって、
   前記外部機器と通信を行って、前記外部機器の電力供給能力に関する情報を取得する取得ステップと、
   前記電子機器に設定可能な複数の動作モードに対する消費電力の情報に基づいて、前記電子機器に設定された動作モードでの動作に必要な電圧および電流を計算する計算ステップと、
   前記取得ステップにおいて取得された前記電力供給能力に関する情報に基づいて、前記計算された電圧および電流が得られるように、前記バイパススイッチおよび前記第１の変換手段を制御する制御ステップとを有し、
   前記計算された電圧および電流を前記外部機器が供給可能である場合、前記制御ステップでは、前記動作に必要な電圧および電流を前記外部機器に要求し、前記バイパススイッチをオンにするように制御することを特徴とする制御方法。