CN104272216A - 电子设备及其控制方法 - Google Patents

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冈本善博
藤木立弥
宫本十四广
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Abstract

能够对不与自身装置对应的通信标准所对应的设备的连接进行检测。电子设备(1)具有通信连接器(10)、判定部(21)和设定控制部(22)。通信连接器(10)具有电源端子(11)和多个信号端子(12a、12b、…)。判定部(21)根据多个信号端子(12a、12b、…)中的在第1通信标准中被规定、在第2通信标准中未被规定的预定的信号端子(12b)的电位，判定经由通信连接器(10)连接的设备是否为能够依照第2通信标准进行通信的设备。设定控制部(22)根据判定部(21)的判定结果，对与从电源端子(11)输入的电源信号相关的设定进行切换。

Description

电子设备及其控制方法
技术领域
本发明涉及电子设备及其控制方法。
背景技术
在电子设备彼此进行通信用的通信标准中，有时能够通过通信电缆从一个电子设备向另一个电子设备供给电源。作为其代表性的通信标准，存在USB(Universal SerialBus：通用串行总线)。例如，难以从商用交流电源获取电源的便携型的电子设备通过通信电缆接收电源的供给，由此能够起动并进行通常的动作，或者进行内置的电池的充电。
此外，根据通信标准，与通过通信电缆供给的电源相关的规定是各种各样的。例如在USB的情况下，在USB1.1和USB2.0的各个标准中，输出电压是5V，输出电流是0.5A。与此相对，在USB3.0标准中，输出电压同样是5V，而输出电流为0.9A。
另外，作为用于判定所连接的电子设备对应的通信标准的技术例，存在如下的电子设备，该电子设备根据与USB2.0和USB3.0双方的标准对应的连接器的端子中的、基于USB3.0标准的通信用的接地端子的电位，判定所连接的主机设备对应的通信标准。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-203781号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在如上述那样通过通信电缆接收电源供给的电子设备中，优选的是被供给的电力较大。例如，电子设备在被供给的电力较大时，能够在短时间内完成内置的电池的充电。
此外，如USB标准那样，电源的规定根据通信标准的世代而不同，且在确保了通信电缆的物理的向后兼容性的通信标准的情况下，可能会有所连接的电子设备中的一个与旧的通信标准对应、另一个与新的通信标准对应这一情况。该情况下，与旧的通信标准对应的电子设备尽管所连接的另一个电子设备具有在新的通信标准中规定的较大电力的供给能力，但仍将与被供给的电源相关的设定，设定为仅消耗在旧的通信标准中规定的较小电力。之所以这样，是因为与旧的通信标准对应的电子设备无法判定所连接的另一个电子设备是否与新的通信标准对应。
在一个方面中，本发明的目的在于提供一种能够对不与自身装置对应的通信标准所对应的设备的连接进行检测的电子设备及其控制方法。
用于解决课题的手段
在一个方案中，提供如下那样的电子设备。电子设备具有通信连接器、判定部和设定控制部。通信连接器具有电源端子和多个信号端子。判定部根据多个信号端子中的在第1通信标准中被规定、在第2通信标准中未被规定的预定的端子的电位，判定经由通信连接器连接的设备是否为能够依照第2通信标准进行通信的设备。设定控制部根据判定部的判定结果，对与从电源端子输入的电源信号相关的设定进行切换。
此外，在一个方案中，提供上述电子设备的控制方法。
发明效果
根据1个方式，能够对不与自身装置对应的通信标准所对应的设备的连接进行检测。
通过与表示优选实施方式作为本发明的例子的附图相关联的以下说明，可以清楚地理解本发明的上述及其他目的、特征和优点。
附图说明
图1是示出第1实施方式的电子设备的结构例及其动作例的图。
图2是示出第2实施方式的信息处理装置的硬件结构例的图。
图3是示出USB接口和电源部的结构例的图。
图4是示出锂离子电池的充电电压和充电电流的例子的图。
图5是示出USB3.0设备具有的连接检测用的电路结构例及其动作例的图。
图6是示出USB3.0设备具有的连接检测用的电路结构例及其动作例的图。
图7是示出连接检测信号输出时的波形例的图。
图8是示出与信息处理装置连接的电缆和端子间的连接关系的图。
图9是示出与信息处理装置连接的电缆和端子间的连接关系的图。
图10是示出与信息处理装置连接的电缆和端子间的连接关系的图。
图11是示出设备判定电路的结构例的图。
图12是示出设备判定电路内的波形例的图。
图13是示出设备判定电路内的波形例的图。
图14是示出信息处理装置中的连接设备的判定步骤例的流程图。
图15是示出用于执行探测和感测的动作的电路结构例的图。
图16是示出探测和感测执行时的波形例的图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。
[第1实施方式]
图1是示出第1实施方式的电子设备的结构例及其动作例的图。
电子设备1是依照第1通信标准进行通信的设备。电子设备1具有通信连接器10、判定部21和设定控制部22。
通信连接器10是依据第1通信标准的连接器，具有电源端子11和多个信号端子12a、12b、…。
从经由通信连接器10连接的其他设备向电源端子11提供电源信号。从电源端子11提供的电源信号例如被输入到电子设备1具有的电源电路23，从该电源电路23向电子设备1内的各部件提供电源。电子设备1能够根据从电源端子11提供的电源信号进行动作，还能够根据该电源信号以外的电源(例如电子设备1具有的电池)进行动作。
此外，在经由通信连接器10连接的其他设备是依照第1通信标准进行通信的设备的情况下，向电源端子11提供在第1通信标准中规定的规格的电源信号。另一方面，在经由通信连接器10连接的其他设备是依照第2通信标准进行通信的设备的情况下，向电源端子11提供在第2通信标准中规定的规格的电源信号。在第1通信标准和第2通信标准中，例如提供到电源端子11的最大电力不同。
多个信号端子12a、12b、…是在第1通信标准中被规定的端子。这里，电子设备1即使在连接有能够通过第2通信标准进行通信的其他设备的情况下，也能够通过多个信号端子12a、12b、…中的至少一部分，依照第1通信标准，与其他设备之间进行通信。例如，第2通信标准是该系统的通信标准中的、世代比第1通信标准新的通信标准，在第1通信标准与第2通信标准之间存在向后兼容性。
判定部21根据多个信号端子12a、12b、…中的在第2通信标准中未被规定的预定端子的电位，判定所连接的其他设备是否为能够依照第2通信标准进行通信的设备。在图1的例子中，判定部21根据信号端子12b的电位进行判定。另外，信号端子12b理想的是在连接有能够依照第2通信标准进行通信的设备时未被使用的端子。
设定控制部22根据判定部21的判定结果，对与从电源端子11输入的电源信号相关的设定进行切换。在图1的例子中，设定控制部22指示电源电路23切换与电源信号相关的设定。作为与电源信号相关的设定，例如存在最大消耗电流等。如上所述，在第1通信标准和第2通信标准中，电源信号的规格不同，因此设定控制部22以适合在所连接的其他设备对应的通信标准中规定的电源信号的规格的方式，对与电源信号相关的设定进行切换。
这样的电子设备1根据虽然在第1通信标准中被规定但在第2通信标准中未被规定的信号端子12b的电位，判定所连接的其他设备是否为能够依照第2通信标准进行通信的设备。由此，电子设备1即使不具有依照第2通信标准进行通信的功能，也能够对连接有可依照第2通信标准进行通信的设备的情况进行检测，将与电源信号相关的设定切换为适合在第2通信标准中规定的规格。
接着，对电子设备1连接了其他设备的情况下的动作例进行说明。这里，说明信号端子12b是在连接有能够依照第2通信标准进行通信的设备时未被使用的端子的情况。
如图1的左下所示，能够依照第2通信标准进行通信的其他电子设备2例如通过专用的通信电缆(专用电缆31)与电子设备1连接。该情况下，电子设备1能够通过电源端子11接收从电子设备2输出的电源信号。与此同时，电子设备1能够通过多个信号端子12a、12b、…中的至少除信号端子12b以外的其他信号端子，依照第1通信标准，与电子设备2之间进行通信。
并且，例如，电子设备2具有的端子中的用于依照第2通信标准接收数据的接收端子2a、和通信连接器10的信号端子12b通过专用电缆31而被连接。该情况下，电子设备1的判定部21能够根据信号端子12b的电位，识别连接有能够依照第2通信标准进行通信的电子设备2。例如，在电子设备2的内部，接收端子2a通过未图示的终端电阻而被终端连接。电子设备1的判定部21例如经由耦合电容器向信号端子12b输出判定信号，能够根据耦合电容器的与信号端子12b的相反侧的电位的变动状况，判定专用电缆31中的与信号端子12b连接的连接线的另一端是否进行了终端连接。并且，判定部21在判定为连接线的另一端连接有终端电阻的情况下，判定为连接了能够依照第2通信标准进行通信的电子设备2。
另一方面，如图1的右下所示，依照第1通信标准进行通信的其他电子设备3例如通过依据第1通信标准的通用的通信电缆(通用电缆32)与电子设备1连接。该情况下，通用电缆32中的也连接有信号端子12b的连接线的另一端不被连接到接收端子2a，不通过终端电阻进行终端连接。电子设备1的判定部21根据经由耦合电容器向信号端子12b输出了判定信号时的电位的变动状况，检测连接线的另一端未进行终端连接，从而能够判定出未连接能够依照第2通信标准进行通信的其他电子设备。
此外，在电子设备1能够根据信号端子12b以外的端子的电位，检测到连接有能够依照第1通信标准进行通信的其他电子设备3的情况下，电子设备1能够利用在第1通信标准中规定的方法使用信号端子12b。
根据以上的动作例，电子设备1能够对连接有可依照第2通信标准进行通信的设备的情况进行检测，将与电源信号相关的设定切换为适合在第2通信标准中规定的规格。
[第2实施方式]
接着，对作为电子设备的例子的具有USB接口的信息处理装置进行说明。图2是示出第2实施方式的信息处理装置的硬件结构例的图。
图2所示的信息处理装置100能够依照USB2.0标准和作为其扩展规格的USBOTG(On The Go)标准进行通信。此外，信息处理装置100是在USB OTG标准中规定的“双重角色器件(Dual role device)”，既可以作为USB主机也可以作为USB器件进行动作。这里，“USB主机”是指在USB标准中规定的主机侧装置，“USB器件”是指在USB标准中规定的从属侧装置。
在以下的说明中，将与USB2.0标准对应的设备称作“USB2.0设备”、USB2.0设备中的与USB OTG标准对应的设备称作“OTG设备”、与USB3.0标准对应的设备称作“USB3.0设备”。
信息处理装置100通过CPU(Central Processing Unit：中央处理器)101控制装置整体。经由存储器/IO(In/Out：输入/输出)控制器102，在CPU 101上连接有RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)104和多个外围设备。
RAM 104被用作信息处理装置100的主存储装置。RAM 102中临时存储有使CPU 101执行的OS(Operating System：操作系统)的程序和应用程序中的至少一部分。此外，RAM 104中存储有CPU 101进行的处理所需的各种数据。
作为与存储器/IO控制器102连接的外围设备，存在闪存105、显示部106、输入部107、SCU(System Control Unit：系统控制单元)103和USB接口110等。
闪存105被用作信息处理装置100的二次存储装置。在闪存105中存储有OS程序、应用程序和各种数据。另外，作为二次存储装置，还能够使用HDD(Hard DiskDrive：硬盘驱动器)等其他种类的非易失性存储装置。
显示部106具有液晶显示器等显示图像的监视器。显示部106依照来自CPU 101的命令显示图像。
输入部107具有操作键等预定的输入装置，将与对输入装置的输入操作对应的信号发送到CPU 101。
SCU 103是用于根据来自CPU 101的指示，控制后述的电源部120的子CPU。
另外，CPU 101、存储器/IO控制器102和SCU 103例如被安装到SOC(SystemOn Chip：片上系统)108。
USB接口110是用于通过USB插座111、依照USB2.0和USB OTG标准进行通信的接口电路。USB插座111是被称作“微型AB”的能够被用作USB主机侧和USB器件侧的任意一侧的插座的插座。另外，USB插座111也可以是被称作“迷你AB”的插座。
电源部120与USB插座111以及电池130连接。电源部120对从USB插座111或电池130提供的电源电压进行变压，并提供到信息处理装置100的内部的各部件。此外，电源部120还能够将从USB插座111提供的电源电压施加到电池130，对电池130进行充电。并且，电源部120还能够对从电池130提供的电源电压进行变压，并通过USB插座111提供到其他设备。
上述信息处理装置100例如能够实现为具有移动电话功能的信息终端、平板型终端、音频播放器、数码相机等便携型的信息处理装置。
图3是示出USB接口和电源部的结构例的图。另外，图3的粗线表示电源电压的施加路径。
USB接口110具有PHY(物理层电路)112和设备判定电路113。电源部120具有充电IC(Integrated Circuit：集成电路)121和PMU(Power Management Unit：电源管理单元)122。
此外，USB插座111具有Vbus端子、D+端子、D－端子、ID端子和GND端子。Vbus端子是被传递5V的电源信号的端子。D+端子和D－端子是依照USB2.0标准和USB OTG标准被传递数据的数据端子。ID端子是在USB OTG标准中规定的端子，用于判定所连接的其他设备是USB主机和USB器件中的哪一个。GND端子是被设为接地电位的端子。
充电IC 121具有对PMU 122提供系统电源的功能、和对电池130进行充电的功能等。PMU 122具有如下功能等：通过SCU 103接收来自CPU 101的指示，对充电IC 121的动作进行控制；以及对从充电IC 121提供的系统电源进行升压，并提供到信息处理装置100内的各部件。
在信息处理装置100作为USB器件进行动作的情况下，充电IC 121将从Vbus端子提供的电源电压提供到PMU 122，并且将该电源电压提供到电池130，对电池130进行充电。另一方面，在信息处理装置100作为USB主机进行动作的情况下，充电IC 121将从电池130提供的电源电压提供到PMU 122，并且从Vbus端子对其他设备提供5V的电源电压。
PHY 112通过存储器/IO控制器102，将基于D+端子和D－端子的电位的接收信号通知给CPU 101。此外，PHY 112通过D+端子和D－端子，将从CPU 101指示的发送信号发送到其他设备。PHY 112在CPU 101的控制下，依照USB2.0标准或USB OTG标准收发信号。
并且，PHY 112具有以下功能等：在从其他设备向Vbus端子提供了电源电压时，向其他设备通知自身装置(即信息处理装置100)的存在；以及根据ID端子的电位，判定其他设备是否为USB器件。
设备判定电路113根据ID端子的电位，判定是否连接了USB3.0设备，并将判定结果通知给PMU 122。如后所述，设备判定电路113具有耦合电容器，通过经由耦合电容器对ID端子输出检测信号，判定是否连接了USB3.0设备。信息处理装置100具有设备判定电路113，由此尽管不与USB3.0标准对应，也能够识别出连接了USB3.0设备。
接着，图4是示出锂离子电池的充电电压和充电电流的例子的图。
通常，越增大充电电流，电池的充电时间越短。
如图4所示，例如在锂离子电池的情况下，从充电开始起，在最初的期间内进行基于恒流的充电(预充电)，当电池的电压达到预定的上限电压Vmax时，进行基于恒压的充电。
充电电流越大，利用恒流进行充电的期间、即到电池的电压达到上限电压Vmax为止的时间越短。在图4中，作为例子，示出了利用恒流0.9A进行充电的情况和利用恒流0.5A进行充电的情况。利用恒流0.9A进行充电的期间(时刻T0至T1)比利用恒流0.5A进行充电的期间(时刻T0至T2)短。
此外，如图4所示，在利用恒压进行充电的期间内，充电电流逐渐降低，因此通过恒流进行充电的充电量与通过恒压进行充电的充电量相比非常大。因此，能够通过增大充电电流来缩短利用恒流进行充电的时间，较快地完成电池的充电。
另外，在USB2.0标准和USB OTG标准中，通过Vbus端子提供的电流的额定值为0.5A。另一方面，在USB3.0标准中，通过Vbus端子提供的电流的额定值为0.9A。因此，和被连接到与USB2.0标准或USB OTG标准对应的USB主机的情况相比，USB器件在被连接到与USB3.0标准对应的USB主机的情况下，能够短时间地对电池进行充电。
此外，与USB3.0对应的USB主机不仅能够依照USB3.0标准，还能够依照USB2.0标准(但是，除USB OTG标准以外)进行通信。因此，在不与USB3.0标准对应的USB器件上连接与USB3.0标准对应的USB主机的情形较多。因此，可认为即使是不与USB3.0标准对应的USB器件，通过Vbus端子接收0.9A的电流供给的机会也较多。
但是，不与USB3.0标准对应的USB器件不具有用于识别所连接的USB主机与USB3.0标准对应的单元。因此，不与USB3.0标准对应的USB器件的充电电路被设定为不论是否连接有USB3.0设备，都将充电电流的上限值(即充电时的消耗电流的上限值)限制为0.5A。因此，即使连接了USB3.0设备，充电所需的时间也不会缩短。
此外，USB2.0标准还存在假设利用超过0.5A的电流进行充电的规格。USB2.0标准中存在称作“USB电池充电规格”的向Vbus端子供给电源的规格。并且，在USB电池充电规格中，定义了称作CDP(Charging Downstream Port：充电下行端口)和DCP(Dedicated Charger Port：专用充电器端口)的能够输出超过0.5A的电流的特别的USB主机。
但是，CDP和DCP均被连接到与USB2.0标准对应的USB器件的USB端口。因此，CDP和DCP均应该被强制定义不脱离USB2.0标准本来的规格那样的规格。具体而言，CDP和DCP均仅最小保障了0.5A的输出电流。因此，不与USB3.0标准对应的USB器件即使在连接了CDP或DCP的情况下，也不是一定能够接收超过0.5A的电流。
并且，在USB电池充电规格的1.2版中，CDP的输出电流的最低值被提高至1.5A。但是，未定义与最低值为0.5A的1.1版进行区分的方法。
基于这些理由，不与USB3.0标准对应的USB器件针对内部的充电IC，不得不进行用于将充电电流的上限值限制为0.5A的设定。因此，无法灵活运用超过0.5A的输入电流来缩短充电时间。
与此相对，本实施方式的信息处理装置100能够使用设备判定电路113，判定所连接的其他设备是否与USB3.0标准对应。由此，信息处理装置100尽管不与USB3.0标准对应，也能够识别出连接了与USB3.0标准对应的USB主机。因此，信息处理装置100能够将充电IC 121的设定最优化为0.9A的输入电流，在短时间内完成电池130的充电。
设备判定电路113根据USB插座111的端子中的在连接有与USB3.0标准对应的USB主机的情况下未被使用的ID端子的电位，判定所连接的其他设备是否与USB3.0标准对应。此外，设备判定电路113使用在USB3.0设备彼此间执行的连接检测方法，判定所连接的其他设备是否与USB3.0标准对应。
以下，使用图5～图7，对在USB3.0设备彼此间执行的连接检测方法进行说明。
图5和图6是示出USB3.0设备具有的连接检测用的电路结构例及其动作例的图。
在图5和图6中作为参考例示出的电子设备201、202均是与USB3.0标准对应的设备。电子设备201可以是USB主机、或者也可以是USB器件。并且，在电子设备201是USB主机的情况下，电子设备201为USB器件，在电子设备201是USB器件的情况下，电子设备201为USB主机。此外，虽然未图示，但电子设备202还具有图5所示的、电子设备201具有的电路，电子设备201还具有图5所示的、电子设备202具有的电路。
与USB3.0标准对应的USB插座具有用于发送数据的Tx+端子和Tx－端子、以及用于接收数据的Rx+端子和Rx－端子。Tx+端子和Tx－端子是差动输出端子，Rx+端子和Rx－端子是差动输入端子。
如图5所示，在电子设备201的内部，在发送电路TX的正侧输出端子与Tx+端子之间，连接有用于AC耦合的耦合电容器C。另外，发送电路TX构成电子设备201的PHY的一部分。耦合电容器C的电容例如为75nF～200nF。
此外，在发送电路TX的正侧输出端子与耦合电容器C之间，连接有电阻R和开关SW，作为连接检测用电路的例子。向电阻R的一端施加检测电压Vdet，电阻R的另一端经由开关SW与耦合电容器C连接。
另一方面，电子设备202的Rx+端子通过未图示的USB电缆，与电子设备201的Tx+端子连接。在电子设备202的内部，Rx+端子经由与信号电缆的特性阻抗匹配的终端电阻Rt被终端连接到地面。终端电阻Rt具有例如50Ω左右的电阻值。
在电子设备202是USB主机的情况下，电子设备202至少在通过热插拔等待对自身装置连接USB器件的期间，将终端电阻Rt设为连接状态。另一方面，即使在电子设备202是USB器件的情况下，电子设备202至少为了通过热插拔使USB主机识别自身装置，将终端电阻Rt设为连接状态。并且，USB主机和USB器件通过相互确认对方侧的接收电路中的终端电阻的存在，识别连接对方的存在，然后执行用于链路建立的训练过程。
以下，使用图5和图6说明通过终端电阻Rt的存在确认来检测连接有无的动作。电子设备201通过定期地将开关SW接通恒定时间，向Tx+端子输出恒定间隔的连接检测信号，检测电阻R与耦合电容器C之间的观测电压Vp。
如图5所示，在连接有电子设备202的情况下，来自电子设备201的连接检测信号经由电子设备202的Rx+端子流向终端电阻Rt。此时，通过连接检测信号对耦合电容器C进行充电。
另一方面，如图6所示，在电子设备201的Tx+端子上未连接任何设备的状态下，耦合电容器C的对地电容成为与Tx+端子断开时的杂散电容C0串联连接的状态。杂散电容例如具有0pF～10pF的容量。并且，通过连接检测信号的输出，对耦合电容器C和杂散电容C0的整体进行充电。
图7是示出连接检测信号输出时的波形例的图。
图7中的SW_on是表示图5的开关SW的接通/断开的定时的波形，在接通时为“1”，在断开时为“0”。此外，图7所示的观测电压Vp的波形中的实线的波形是在电子设备201的Tx+端子上连接有USB3.0设备(图5的电子设备202)的情况下的波形，虚线的波形是在电子设备201的Tx+端子上未连接任何设备的情况下的波形。
如在图6中说明那样，在Tx+端子上未连接任何设备的状态下，成为在耦合电容器C与地面之间，未连接终端电阻Rt，而连接了比耦合电容器C足够小的杂散电容C0的状态。因此，对于从开关SW接通起的观测电压Vp的下降时间(即电容整体的充电所需的时间)，相比在Tx+端子上未连接任何设备的情况(图7中的时间t11)，在Tx+端子上连接了USB3.0设备的情况(图7中的时间t12)下的该时间较长。电子设备201能够通过计测从接通开关SW起的观测电压Vp的下降时间，判定是否连接了USB3.0设备。
另外，在以上的图5～图7中，示出了通过Rx+端子确认终端电阻Rt的存在的例子，但还能够使用通过Rx－端子确认终端电阻Rt的存在的方法。
继而，图8～图10是示出与信息处理装置连接的电缆和端子间的连接关系的图。使用这些图8～图10，说明与本实施方式的信息处理装置100连接的电缆。另外，在图8～图10中，将信息处理装置100的USB插座111设为微型AB插座，但USB插座111也可以是迷你AB插座。迷你AB插座具有与微型AB插座相同的端子。
在信息处理装置100上连接USB2.0设备的情况下，在信息处理装置100的USB插座111上连接通用的USB电缆。在USB标准中，在电缆的一端设置A型的插头，在另一端设置B型的插头。A型的插头与USB主机连接，B型的插头与USB器件连接。
例如图8所示，在将与USB2.0标准对应的USB主机连接到信息处理装置100的情况下，使用具有微型B插头221b的通用电缆221。并且，在信息处理装置100的USB插座111上连接通用电缆221的微型B插头221b。此外，在图8的例子中，作为USB主机的电子设备211具有微型A插座211a，在电子设备211的微型A插座211a上连接有通用电缆221的微型A插头221a。
另一方面，例如图9所示，在将与USB2.0标准对应的USB器件连接到信息处理装置100的情况下，使用具有微型A插头222a的通用电缆222。并且，在信息处理装置100的USB插座111上连接通用电缆222的微型A插头222a。此外，在图9的例子中，作为USB器件的电子设备212具有微型B插座212b，在电子设备212的微型B插座212b上连接通用电缆222的微型B插头222b。
这里，在依据USB OTG标准的通用电缆221、222中，USB主机侧的ID端子和GND端子在电缆内或插头内被连接，另一方面，USB器件侧的ID端子在任何地方均未被连接而成为断开状态。OTG设备能够通过检测这样的ID端子的连接方法的不同，判别所连接的其他设备是否为USB器件。有关该判别方法将在后面叙述。
另外，在图8的例子中，电子设备211具有微型A插座211a，但也可以替代微型A插座211a而具有迷你A插座。迷你A插座具有与微型A插座211a相同的端子，即使在电子设备211具有迷你A插座的情况下，插座间的连接状态也与图8相同。
同样，在图9的例子中，电子设备212具有微型B插座212b，但也可以替代微型B插座212b而具有迷你B插座。迷你B插座具有与微型B插座212b相同的端子，即使在电子设备211具有迷你B插座的情况下，插座间的连接状态也与图9相同。
此外，虽然未图示，但作为将与USB2.0对应的USB主机连接到信息处理装置100的情况，还存在USB主机具有标准A插座的情况。在与这样的USB主机的连接中，使用具有标准A插头和微型B插头的通用电缆。该情况下，所连接的USB主机是不与USB OTG标准对应的USB2.0设备，在标准A插座上未设置ID端子。这样，在和与USB2.0标准对应但不与USB OTG标准对应的USB主机连接时，USB器件侧(即信息处理装置100侧)的ID端子未被使用。
继而，图10示出将与USB3.0标准对应的USB主机连接到信息处理装置100的情况下的例子。电子设备213作为与USB3.0标准对应的USB主机进行动作，例如具有依据USB3.0标准的标准A插座213a。标准A插座213a具有分别在USB2.0标准中规定的Vbus端子、D+端子、D－端子和GND端子，以及分别在USB3.0标准中规定的Tx+端子、Tx－端子、Rx+端子、Rx－端子和GND端子。
在这样的电子设备213与信息处理装置100的连接中，使用图10所示那样的专用电缆223。在专用电缆223中，将USB主机侧与USB器件侧的Vbus端子彼此、D+端子彼此、D－端子彼此以及USB2.0标准的GND端子彼此连接。由此，电子设备213和信息处理装置100能够依照USB2.0标准(但是，除USB OTG标准以外)进行通信。
此外，在专用电缆223中，USB器件侧的ID端子和USB主机侧的Rx+端子或Rx－端子连接。ID端子在和与USB OTG标准对应的设备连接时被使用，在和与USB3.0标准对应的设备连接时未被使用。因此，在本实施方式中，通过使用专用电缆223对ID端子和Rx+端子或Rx－端子进行连接，使得信息处理装置100能够通过ID端子确认终端电阻Rt的存在，识别出连接了与USB3.0标准对应的USB主机。
即，在信息处理装置100上连接了与USB3.0标准对应的USB主机的情况下，如图10所示，信息处理装置100的ID端子与USB主机的Rx+端子或Rx－端子连接。此时，信息处理装置100识别出ID端子通过USB主机的终端电阻Rt被终端连接，判定为所连接的USB主机与USB3.0标准对应。另一方面，在信息处理装置100上连接了与USB2.0标准对应的USB主机的情况下，如图8所示，信息处理装置100的ID端子成为断开状态。此时，信息处理装置100判定为所连接的USB主机不与USB3.0标准对应。
继而，图11是示出设备判定电路的结构例的图。信息处理装置100使用设备判定电路113，执行通过ID端子的上述连接检测动作。另外，在图11中，对与图5、图6对应的结构要素标注相同的标号来示出。
设备判定电路113具有电阻R、耦合电容器C、晶体管M、多谐振荡器M1、M2、反相器INV和D触发器DF。
电阻R和耦合电容器C与图5所示的电阻R和耦合电容器C对应，晶体管M与图5所示的开关SW对应。晶体管M是P沟道MOS－FET(Metal OxideSemiconductor-Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)，根据被输入到栅极端子的、将判定脉冲信号DET反转而得的脉冲反转信号DET#，进行从电阻R流向耦合电容器C的电流的导通/截止。
耦合电容器C的与晶体管M相反侧的端子和USB插座111的ID端子连接，在信息处理装置100经由图10所示的专用电缆223与其他设备连接时，该端子和其他设备的Rx+端子或Rx－端子连接。另外，耦合电容器C与USB插座111的ID端子之间的信号线还与PHY 112连接，PHY 112能够检测该信号线的电位作为判定信号OTG_ID。
多谐振荡器M1、M2均为单稳态多谐振荡器，通过将一方的输出脉冲输入到另一方，构成环形计数器。并且，从多谐振荡器M1的反转输出端子(Q#端子)输出用于控制晶体管M的导通/截止的脉冲反转信号DET#。
在多谐振荡器M1上连接有电阻R1和电容器C1，通过电阻R1的电阻值和电容器C1的电容，决定多谐振荡器M1的脉冲输出期间、即晶体管M导通的期间。此外，在多谐振荡器M2上连接有电阻R2和电容器C2，通过电阻R2的电阻值和电容器C2的电容，决定多谐振荡器M2的脉冲输出期间、即晶体管M截止的期间。
并且，脉冲反转信号DET#还被输入到D触发器DF的时钟端子。此外，电阻R与晶体管M之间的观测电压Vp被施加到反相器INV。反相器INV是施密特触发型的反相器，对观测电压Vp的波形进行整形并且反转，提供到D触发器DF的数据端子。
D触发器DF在脉冲反转信号DET#的上升定时(即晶体管M从导通变为截止的定时)，对来自反相器INV的输出电压U3_DETP的电平进行锁存。D触发器DF对应于观测电压Vp的下降时间，将表示连接了与USB3.0标准对应的USB主机的连接判定信号U3_DET输出到PMU 122。
另外，将连接反转信号ATCH#反转并输入到多谐振荡器M1、M2的各个清零端子。连接反转信号ATCH#是从充电IC 121输出的信号，在USB插座111的Vbus端子被施加电源电压时为高电平，在未被施加电源电压时为低电平。连接反转信号ATCH#的高电平的电位通过基准电压Vcc和电阻R3决定。
与连接到信息处理装置100的其他设备相关的判定处理在连接了其他设备的初始期间被执行。这里，在其他设备是不为OTG设备的USB主机的情况下，从连接最初起向Vbus端子施加电源电压，但在其他设备是OTG设备的情况下，在连接最初，不向Vbus端子施加电源电压。
因此，在信息处理装置100上连接了其他设备的初始的预定期间中，在未向Vbus端子施加电源电压时，判定为在信息处理装置100上连接了OTG设备，在该状态下，连接反转信号ATCH#为低电平。此时，停止多谐振荡器M1、M2的脉冲输出，将脉冲反转信号DET#维持到高电平，晶体管M截止。在该状态中，信息处理装置100能够根据输入到PHY 112的判定信号OTG_ID，判定所连接的OTG设备是USB主机还是USB器件。
图12和图13是示出设备判定电路内的波形例的图。使用这些图12和图13对设备判定电路113的动作进行说明。另外，图12和图13均将连接反转信号ATCH#设为高电平。
图12和图13所示的判定脉冲信号DET是将脉冲反转信号DET#反转后的波形，表示在高电平时晶体管M导通。如在图5～图7中说明那样，对于晶体管M变为导通时的观测电压Vp的下降时间(低于恒定电压的时间)，相比连接了不与USB3.0标准对应的USB主机的情况，连接了与USB3.0标准对应的USB主机的情况下的该时间较长。在设前者的下降时间为t11、后者的下降时间为t12时，将晶体管M设为导通的时间(将脉冲反转信号DET#设为低电平的时间)被设定为大于t11、且小于t12。
在信息处理装置100上连接了与USB3.0标准对应的USB主机的情况下，如图12所示，在晶体管M导通的定时T21到晶体管M断开的定时T22为止的期间内，观测电压Vp为预定电压以下。因此，在定时T21～T22的期间内，来自反相器INV的输出电压U3_DETP为高电平，在定时T22，来自D触发器DF的连接判定信号U3_DET为高电平。
另一方面，在信息处理装置100上连接了不与USB3.0标准对应的USB主机的情况下，如图13所示，在晶体管M变为导通的定时T23，观测电压Vp降低至预定电压以下。但是，观测电压Vp在晶体管M变为截止的定时T25之前的定时T24大于预定电压，因此来自反相器INV的输出电压U3_DETP在定时T23～T24的期间内，也为高电平。因此，在晶体管M变为截止的定时T25，来自反相器INV的输出电压U3_DETP为低电平，定时T25的来自D触发器DF的连接判定信号U3_DET也保持低电平。
如上所述，从设备判定电路113输出的连接判定信号U3_DET在信息处理装置100上连接了与USB3.0标准对应的USB主机的情况下为高电平。PMU 122在连接判定信号U3_DET变为了高电平时，经由SCU 103向CPU 101通知连接了与USB3.0标准对应的USB主机的情况。通过这样的动作，信息处理装置100尽管不具有依照USB3.0标准进行通信的功能，也能够识别出连接了与USB3.0标准对应的USB主机。
另外，在专利文献1中记载了如下技术：根据USB3.0标准中的通信用的接地端子(漏极端子)的电位，识别出连接了与USB3.0标准对应的USB主机。但是，USB3.0标准的数据信号线是差动信号线，因此漏极端子不一定需要被接地，也有可能是断开状态。例如，通过将漏极端子设为接地电位，有时会产生接地环路电流，从而共模噪声增加，存在不优选的情况。
因此，在基于漏极端子的电位的情况下，无法准确地识别连接了与USB3.0标准对应的USB主机。与此相对，由于本实施方式的信息处理装置100基于通过终端电阻Rt被可靠地终端连接的Rx+端子或Rx－端子的电位，因此能够准确地识别连接了与USB3.0标准对应的USB主机。
图14是示出信息处理装置中的连接设备的判定步骤例的流程图。另外，在图14的处理的初始状态下，将从充电IC 121输出到设备判定电路113的连接反转信号ATCH#设为低电平。
[步骤S11]PMU 122在CPU 101的控制下，使充电IC 121执行探测(Probing)和感测(Sensing)的各动作。探测是指通过按照恒定间隔向Vbus端子施加连接检测脉冲，判定是否连接了其他设备的动作。此外，感测是指检测对所连接的其他设备的探测的动作。PMU 122在通过探测或感测判定为连接了其他设备时，通过SCU 103向CPU 101通知该消息。CPU 101在通过探测或感测判定为连接了其他设备的情况下，判定为连接了OTG设备。另外，关于探测和感测将在后面叙述。
CPU 101在判定为连接了OTG设备时，执行步骤S17的处理。另一方面，CPU 101在一定时间内无法判定为连接了OTG设备的情况下，执行步骤S12的处理。
[步骤S12]如前所述，在连接了OTG设备以外的USB主机的情况下，从所连接的USB主机向Vbus端子施加电源电压。PHY 112在检测到从其他设备向Vbus端子施加了电源电压时，将该消息通知给CPU 101。与此同时，充电IC 121在检测到从其他设备向Vbus端子施加了电源电压时，使输出到设备判定电路113的连接反转信号ATCH#从低电平变化为高电平。
CPU 101在检测到向Vbus端子施加了电源电压的情况下，执行步骤S13的处理。另一方面，CPU 101在一定时间内未检测到向Vbus端子施加了电源电压的情况下，执行步骤S11的处理。另外，在后者的情况下，CPU 101使PHY 112上拉D+端子或D－端子的电位，使其他设备识别到连接了信息处理装置100。
步骤S11、S12的处理按照恒定周期反复执行。
[步骤S13]CPU 101根据设备判定电路113的判定结果，判定所连接的USB主机是否与USB3.0标准对应。
在步骤S12中连接反转信号ATCH#变为高电平，由此开始从多谐振荡器M1的脉冲信号输出，晶体管M按照恒定间隔被导通。如在图9中说明那样，在所连接的USB主机与USB3.0标准对应的情况下，从设备判定电路113输出到PMU 122的连接判定信号U3_DET为高电平。PMU 122在连接判定信号U3_DET变为了高电平时，向CPU 101通知连接了与USB3.0标准对应的USB主机的情况。
[步骤S14]在所连接的USB主机被判定为与USB3.0标准对应的情况下，执行步骤S15的处理，被判定为不与USB3.0标准对应的情况下，执行步骤S16的处理。
[步骤S15]CPU 101指示PMU 122进行适于0.9A的输入电流的设定。PMU 122对充电IC 121进行将电池130的充电电流的上限值设为0.9A的设定，开始电池130的充电。此外，PMU 122将由充电IC 121进行的系统电压的输出动作从基于电池130的电压的输出动作切换为基于Vbus端子的电压的输出动作。
[步骤S16]CPU 101指示PMU 122进行适于0.5A的输入电流的设定。PMU 122对充电IC 121进行将电池130的充电电流的上限值限制为0.5A的设定，开始电池130的充电。此外，PMU 122将由充电IC 121进行的系统电压的输出动作从基于电池130的电压的输出动作切换为基于Vbus端子的电压的输出动作。
另外，在电池130的剩余容量相同的情况下，相比在步骤S16中充电所需的时间，在步骤S15中充电所需的时间较短。
[步骤S17]在步骤S11中判定为连接了OTG设备的情况下，从充电IC 121输出到设备判定电路113的连接反转信号ATCH#保持低电平，设备判定电路113的晶体管M保持截止。在该状态下，信息处理装置100根据表示ID端子的电位的OTG_ID信号，依照在USB OTG标准中规定的步骤，判定所连接的OTG设备是USB主机还是USB器件。
在所连接的OTG设备是USB器件的情况下，PHY 112检测到ID端子的电位是接地电位(即ID＝0)，并将该消息通知给CPU 101。另一方面，在所连接的OTG设备是USB主机的情况下，PHY 112检测到ID端子的电位不是接地电位，并将该消息通知给CPU 101。
CPU 101在判定为ID＝0的情况下，执行步骤S18的处理，判定为不是ID＝0的情况下，执行步骤S19的处理。
[步骤S18]CPU 101指示PMU 122，使得从Vbus端子输出电源电压。PMU 122对充电IC 121的动作状态进行切换，使充电IC 121根据从电池130提供的电压向Vbus端子提供电源电压。此时，从充电IC 121通过Vbus端子，对其他设备提供0.5V、0.5A的电力。
[步骤S19]CPU 101指示PMU 122进行适于0.5A的输入电流的设定。PMU 122对充电IC 121进行将电池130的充电电流的上限值限制为0.5A的设定，开始电池130的充电。此外，PMU 122将由充电IC 121进行的系统电压的输出动作从基于电池130的电压的输出动作切换为基于Vbus端子的电压的输出动作。
这里，使用图15和图16对探测和感测的各动作进行补充说明。首先，图15是示出用于执行探测和感测的动作的电路结构例的图。
在除OTG设备以外的USB2.0设备和USB3.0设备中，原则上，USB主机始终向自身装置的Vbus端子施加电源电压。并且，USB器件在检测到自身装置的Vbus端子被施加了电源电压时，识别出被连接到USB主机上，向USB主机通知连接了自身装置的情况。
另一方面，OTG设备至少在连接其他设备且能够判定该设备是USB主机还是USB器件之前，不向Vbus端子施加电源电压。取而代之，OTG设备通过使用了Vbus端子的探测和感测这些动作，检测连接了其他设备。
在包含OTG设备的USB2.0设备中，Vbus端子经由旁路电容器被接地。旁路电容器具有1μF～6.5μF左右的容量。在图15的例子中，电子设备231的Vbus端子经由旁路电容器Cb1被接地，电子设备232的Vbus端子经由旁路电容器Cb2被接地。
以下，作为例子，设为电子设备231是与USB OTG标准对应的USB主机，电子设备232是与USB OTG标准对应的USB器件。电子设备231具有用于对旁路电容器Cb1进行充电的电流源I、用于对旁路电容器Cb1进行放电的开关SW1、与开关SW1和地面之间连接的电阻R11，作为用于探测的结构。另一方面，电子设备232具有用于将Vbus端子的电位与预定的基准电压Vref进行比较的比较器CMP，作为用于感测的结构。
图16是示出探测和感测执行时的波形例的图。
电子设备231如下进行探测。电子设备231使电流源I输出了恒定电流的状态下，使开关SW1定期地接通恒定期间。图16的开关接通/断开波形是表示开关SW1的接通/断开的状态的波形。此外，图16的Vbus波形是表示电子设备231的Vbus端子的电位的波形，实线表示连接了电子设备232的情况下的波形，虚线表示未连接包含电子设备232的其他设备的情况下的波形。
开关SW1从断开变为接通，由此对旁路电容器进行充电。在电子设备231上未连接包含电子设备232的其他设备的情况下，仅对电子设备231的旁路电容器Cb1进行充电。另一方面，在电子设备231上连接了电子设备232的情况下，与电子设备231的旁路电容器Cb1一起，还对电子设备232的旁路电容器Cb2进行充电。即，根据电子设备231上是否连接了其他设备，充电电容发生变化，因此充电所需的时间也发生变化。
在电子设备231上未连接其他设备的情况下的充电时间t31比在电子设备231上连接了电子设备232的情况下的充电时间t32短。电子设备231通过探测来判别这样的充电时间之差，判定是否连接了其他设备。
另一方面，电子设备232如下进行感测。电子设备232的比较器CMP的输出在Vbus端子的电位超过了基准电压Vref时为高电平，在Vbus端子的电位是基准电压Vref以下时为低电平。因此，在与电子设备232连接的其他设备进行了探测时，比较器CMP按照恒定间隔输出脉冲波形。电子设备232在从比较器CMP按照恒定间隔输出了脉冲波形时，判定为连接了其他设备。
另外，不仅USB主机，USB器件也能够执行探测。此外，不仅USB器件，USB主机也能够执行感测。因此，本实施方式的信息处理装置100具有图15的旁路电容器Cb1、Cb2中的任意一个，并且具有：作为用于探测的结构的电流源I、开关SW1和电阻R11；以及作为用于感测的结构的比较器CMP。旁路电容器、电流源I、开关SW1、电阻R11和比较器CMP例如设置在充电IC 121内。并且，在图14的步骤S11中，信息处理装置100通过进行上述那样的探测或感测中的至少一方，判定是否连接了OTG设备。
以上所说明的信息处理装置100尽管不具有依照USB3.0标准进行通信的功能，但也能够识别出连接了与USB3.0标准对应的USB主机。因此，在连接了与USB3.0标准对应的USB主机的情况下，将用于对电池130进行充电的充电IC 121的设定优化为从Vbus端子提供的0.9A的电流，从而能够缩短充电时间。
此外，信息处理装置100经由USB插座111的Vbus端子与USB3.0设备的接收端子(Rx+端子或Rx－端子)连接，由此能够准确地判定出连接了USB3.0设备。
并且，直接使用依据USB OTG标准的插座进行这样的USB3.0设备的连接判定，因此能够确保与包含OTG设备的USB2.0设备的连接的兼容性。此外，不需要设置专用的端子以用于USB3.0设备的连接判定，因此能够抑制信息处理装置100中的插座的设置面积和信息处理装置100的制造成本。
上述说明仅示出本发明的原理。而且，对于本领域技术人员而言能够进行多个变形和变更，本发明不限于在上述中示出并说明的准确的结构和应用例，对应的所有变形例和等同物均被视作由所附权利要求及其等同物定义的本发明的范围。
标号说明
1～3：电子设备
2a：接收端子
10：通信连接器
11：电源端子
12a、12b：信号端子
21：判定部
22：设定控制部
23：电源电路
31：专用电缆
32：通用电缆

Claims (14)

1.一种电子设备，其特征在于，该电子设备具有：
通信连接器，其具有电源端子和多个信号端子；
判定部，其根据所述多个信号端子中的在第1通信标准中被规定、在第2通信标准中未被规定的预定的端子的电位，判定经由所述通信连接器连接的设备是否为能够依照所述第2通信标准进行通信的设备；以及
设定控制部，其根据所述判定部的判定结果，对与从所述电源端子输入的电源信号相关的设定进行切换。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
在所述通信连接器上连接有通信电缆，所连接的其他设备具有的端子中的用于依照所述第2通信标准接收数据的接收端子和所述预定的端子被连接至该通信电缆。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，
所述判定部在检测到从所述电源端子输入了所述电源信号时，根据所述预定的端子的电压，判定所连接的设备是否为能够依照所述第2通信标准进行通信的设备，
所述判定部在根据传送到所述电源端子的连接检测信号检测到连接了其他设备的情况下，根据所述预定的端子的电位，执行在所述第1通信标准中规定的判定处理。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，
所述判定部在根据所述连接检测信号检测到连接了其他设备的情况下，根据所述预定的端子的电位，判定所连接的其他设备是否为在所述第1通信标准中规定的主机设备。
5.根据权利要求3或4所述的电子设备，其特征在于，
所述判定部具有与所述预定的端子连接的耦合电容器和经由所述耦合电容器向所述预定的端子输出判定信号的判定信号输出电路，所述判定部根据输出了所述判定信号时的所述耦合电容器与所述判定信号输出电路之间的电位的变动状况，判定所连接的设备是否为能够依照所述第2通信标准进行通信的设备，
所述判定信号输出电路在检测到从所述电源端子输入了所述电源信号时，输出所述判定信号。
6.根据权利要求1～4中的任意一项所述的电子设备，其特征在于，
所述判定部根据所述预定的端子的电位，判定在所述预定的端子上是否连接了终端电阻，根据是否连接了所述终端电阻的判定结果，判定经由所述通信连接器连接的设备是否为能够依照所述第2通信标准进行通信的设备。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的电子设备，其特征在于，
所述设定控制部根据所述判定部的判定结果，将关于所述电源信号的最大消耗电流的设定切换为在所述第1通信标准中规定的第1电流值和在所述第2通信标准中规定的第2电流值中的任意一个。
8.一种电子设备的控制方法，所述电子设备具有通信连接器，该通信连接器具备电源端子和多个信号端子，所述控制方法的特征在于，
根据所述多个信号端子中的在第1通信标准中被规定、在第2通信标准中未被规定的预定的端子的电位，判定经由所述通信连接器连接的设备是否为能够依照所述第2通信标准进行通信的设备，
根据所述判定的结果，对与从所述电源端子输入的电源信号相关的设定进行切换。
9.根据权利要求8所述的电子设备的控制方法，其特征在于，
在所述通信连接器上连接有通信电缆，所连接的其他设备具有的端子中的用于依照所述第2通信标准接收数据的接收端子和所述预定的端子被连接至该通信电缆。
10.根据权利要求8或9所述的电子设备的控制方法，其特征在于，
在所述判定中，
在检测到从所述电源端子输入了所述电源信号时，根据所述预定的端子的电压，判定所连接的设备是否为能够依照所述第2通信标准进行通信的设备，
在根据传送到所述电源端子的连接检测信号检测到连接了其他设备的情况下，根据所述预定的端子的电位，执行在所述第1通信标准中规定的判定处理。
11.根据权利要求10所述的电子设备的控制方法，其特征在于，
在所述判定中，在根据所述连接检测信号检测到连接了其他设备的情况下，根据所述预定的端子的电位，判定所连接的其他设备是否为在所述第1通信标准中规定的主机设备。
12.根据权利要求10或11所述的电子设备的控制方法，其特征在于，
所述电子设备具有与所述预定的端子连接的耦合电容器和经由所述耦合电容器向所述预定的端子输出判定信号的判定信号输出电路，
在所述判定中，
在检测到从所述电源端子输入了所述电源信号时，使所述判定信号输出电路输出所述判定信号，
根据输出了所述判定信号时的所述耦合电容器与所述判定信号输出电路之间的电位的变动状况，判定所连接的设备是否为能够依照所述第2通信标准进行通信的设备。
13.根据权利要求8～11中的任意一项所述的电子设备的控制方法，其特征在于，
在所述判定中，根据所述预定的端子的电位，判定在所述预定的端子上是否连接了终端电阻，根据是否连接了所述终端电阻的判定结果，判定经由所述通信连接器连接的设备是否为能够依照所述第2通信标准进行通信的设备。
14.根据权利要求8～13中的任意一项所述的电子设备的控制方法，其特征在于，
在所述设定的切换中，根据所述判定的结果，将关于所述电源信号的最大消耗电流的设定切换为在所述第1通信标准中规定的第1电流值和在所述第2通信标准中规定的第2电流值中的任意一个。
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