JP2012194941A - Cable connection detection device and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特にケーブルとコネクタの接続状態を検知するケーブル接続検出装置と接続状態結果を報知する電子装置に関するものである。 The present invention particularly relates to a cable connection detection device that detects a connection state between a cable and a connector and an electronic device that notifies a connection state result.
従来のケーブル接続検出装置として、コネクタにステップ波形信号を出力し、該ステップ波形信号の反射信号に基づいてコネクタへのケーブルの接続の有無を検出するケーブル検出部を備えるものが知られている(例えば特許文献1参照)。 As a conventional cable connection detection device, a device including a cable detection unit that outputs a step waveform signal to a connector and detects whether or not a cable is connected to the connector based on a reflection signal of the step waveform signal is known ( For example, see Patent Document 1).
しかしながら、従来の構成においては、ケーブル接続の有無を検知する装置を持たない構成と比較してケーブル検出部における部品点数が多いという問題があった。 However, in the conventional configuration, there is a problem that the number of parts in the cable detection unit is large compared to a configuration that does not have a device for detecting the presence or absence of cable connection.
そこで本発明は、部品点数が少ないケーブル接続検出装置および電子装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a cable connection detection device and an electronic device with a small number of parts.
上記目的を達成するために本発明は、ケーブルが接続されるコネクタと、ケーブルとコネクタの接続の有無を検出する接続検出部と、検出結果を表示部に出力する表示制御部と、ケーブルによって伝送される映像信号を表示する表示部で構成される。 In order to achieve the above object, the present invention provides a connector to which a cable is connected, a connection detection unit for detecting the presence or absence of connection between the cable and the connector, a display control unit for outputting a detection result to the display unit, and transmission by the cable. The display unit displays a video signal to be displayed.
本発明によれば、コネクタ接続検出部に配置した抵抗とマイコンポート一つを従来の構成に追加するだけで、ケーブルの接続の有無を検出するという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to detect the presence / absence of cable connection only by adding a resistor and one microcomputer port arranged in the connector connection detection unit to the conventional configuration.
(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1におけるケーブル接続検出装置および電子装置について図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, a cable connection detection device and an electronic device according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.
ただし、本実施の形態におけるケーブル接続検出装置として、HDMI規格に準拠したシステムで用いられるHDMIケーブルの接続検出を行なうものを例として以下の説明を行う。 However, the following description will be given by taking as an example an apparatus for detecting connection of an HDMI cable used in a system compliant with the HDMI standard as the cable connection detection apparatus in the present embodiment.
図1は本発明の実施の形態1におけるHDMIケーブル接続検出装置および電子装置のブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram of an HDMI cable connection detection device and an electronic device according to Embodiment 1 of the present invention.
図2は同実施の形態におけるHDMIケーブル接続検出部の回路図であり、図3はケーブル接続検出部の等価回路図である。 FIG. 2 is a circuit diagram of the HDMI cable connection detection unit in the embodiment, and FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the cable connection detection unit.
図4はHDMIコネクタのピン割り当て図である。図5はHDMIケーブル接続検出の動作説明のためのフロー図である。 FIG. 4 is a pin assignment diagram of the HDMI connector. FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the HDMI cable connection detection.
図1に示すとおり、電子装置100はコネクタ部としてのHDMIコネクタ101と、接続検出回路102及び制御マイコンとしてのHDMI制御マイコン103から構成されるケーブル接続検出装置としてのHDMI接続検出部104と、HDMI接続検出部104にて検出した結果を表示部に表示するための制御を行なう表示制御部105と、ケーブルの一つであるHDMIケーブル200によって外部装置から伝送される映像信号を表示する表示部106から構成される。 As shown in FIG. 1, the electronic device 100 includes an HDMI connector 101 as a connector unit, a connection detection circuit 102, an HDMI control microcomputer 103 as a control microcomputer, an HDMI connection detection unit 104 as a cable connection detection device, and an HDMI. A display control unit 105 that performs control for displaying the result detected by the connection detection unit 104 on the display unit, and a display unit 106 that displays a video signal transmitted from an external device through the HDMI cable 200 that is one of the cables. Consists of
次に図2ないし図4を用いて本実施の形態におけるケーブル接続検出装置としてのHDMI接続検出部104の詳細を説明する。 Next, details of the HDMI connection detection unit 104 as a cable connection detection device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図2において、HDMI接続検出部104はHDMIコネクタ101とHDMI制御マイコン103と以下に説明する2つの抵抗器とこれらを接続する信号線とが含まれる。 2, the HDMI connection detection unit 104 includes an HDMI connector 101, an HDMI control microcomputer 103, two resistors described below, and a signal line connecting them.
HDMI接続検出部104の内部では、HDMI規格においてHPDの出力抵抗が1kΩと規定されているため、HDMI制御マイコン103の入力ポートであるポートA202とHDMIコネクタ101のHPDピン201(HPD:Hot Plug Detect)とは抵抗値が1kΩである第1の抵抗203を介して接続される。 Since the output resistance of the HPD is defined as 1 kΩ in the HDMI standard within the HDMI connection detection unit 104, the HPD pin 201 (HPD: Hot Plug Detect) of the port A 202 that is the input port of the HDMI control microcomputer 103 and the HDMI connector 101 ) Is connected through a first resistor 203 having a resistance value of 1 kΩ.
さらに、HDMI接続検出部104は、HDMI制御マイコン103の出力ポートであるポートB204と上記したポートA202とが第2の抵抗205を介して接続される構成となっている。 Further, the HDMI connection detection unit 104 is configured such that the port B 204 that is the output port of the HDMI control microcomputer 103 and the above-described port A 202 are connected via the second resistor 205.
ただし便宜的に、第1の抵抗203を介してHPDピン201とポートA202との間を接続する信号線をHPD信号線206とし、第2の抵抗205を介してポートA202とポートB204との間を接続する信号線を信号線207とし、第1の抵抗203と第2の抵抗205との接続点を接続部208とする。 However, for convenience, a signal line connecting the HPD pin 201 and the port A 202 via the first resistor 203 is referred to as an HPD signal line 206, and between the port A 202 and the port B 204 via the second resistor 205. A signal line connecting the first and second resistors 205 and 205 is a signal line 207 and a connection portion 208 is a connection point between the first resistor 203 and the second resistor 205.
なお、ポートB204には、HDMI制御マイコン103に配置される任意の出力ポートが用いられる。
以上のように構成された本実施の形態の電子装置100は、以下の様にケーブル接続の有無を検出する。
An arbitrary output port arranged in the HDMI control microcomputer 103 is used as the port B204.
The electronic device 100 of the present embodiment configured as described above detects the presence / absence of cable connection as follows.
すなわち、HDMI制御マイコン103が、HDMI制御マイコン103の出力ポートであるポートB204から信号を出力し、この出力信号を同じくHDMI制御マイコン103の入力ポートであるポートA202に入力する。 That is, the HDMI control microcomputer 103 outputs a signal from the port B 204 that is an output port of the HDMI control microcomputer 103, and inputs this output signal to the port A 202 that is also an input port of the HDMI control microcomputer 103.
このとき、HDMIコネクタ101にケーブルが接続されていない場合、この信号の伝達経路には第2の抵抗205が存在するのみで容量成分の影響を受けない。 At this time, when a cable is not connected to the HDMI connector 101, the second resistance 205 is only present in the signal transmission path and is not affected by the capacitance component.
そのため、ポートB204におけるこの信号の立上り(あるいは立下り)時間(すなわち、測定ポイントをポートB204として測定した立上がり時間)と、ポートA202に
おけるこの信号の立上り(あるいは立下り)時間とは同じになる。
Therefore, the rise (or fall) time of this signal at the port B 204 (that is, the rise time measured using the measurement point as the port B 204) and the rise (or fall) time of this signal at the port A 202 are the same.
一方、ポートB204からポートA202へ信号が出力される時点において、HDMIコネクタ101にHDMIケーブル200が接続されている場合、この信号の伝達経路にはHDMIケーブル200が接続されることによる容量成分の影響を受ける。 On the other hand, when the HDMI cable 200 is connected to the HDMI connector 101 at the time when the signal is output from the port B 204 to the port A 202, the influence of the capacity component due to the connection of the HDMI cable 200 to the transmission path of this signal Receive.
容量成分の影響を受けると、ポートB204におけるこの信号の立上り(あるいは立下り)時間よりも、ポートA202におけるこの信号の立上り(あるいは立下り)時間がHDMIケーブル200自体がもつ静電容量に応じた分だけ長くなる。 When affected by the capacitance component, the rise (or fall) time of this signal at the port A 202 depends on the capacitance of the HDMI cable 200 itself rather than the rise (or fall) time of this signal at the port B 204. It gets longer by minutes.
HDMI制御マイコン103のポートA202で計測する信号の立ち上がり時間は、ケーブル自身の静電容量と抵抗205の抵抗値の積に比例する。 The rise time of the signal measured at the port A 202 of the HDMI control microcomputer 103 is proportional to the product of the capacitance of the cable itself and the resistance value of the resistor 205.
例えば、ポートB204から出力される信号のパルスの立ち上がり時間が4ns程度であり、長さ45cmのケーブル(静電容量:160pF)をHDMIコネクタ101に接続した場合、第2の抵抗205として100kΩの抵抗値を用いると、ポートA202にて計測される信号の立ち上がり時間は22μs程度となる。 For example, when a rise time of a pulse of a signal output from the port B 204 is about 4 ns and a cable having a length of 45 cm (capacitance: 160 pF) is connected to the HDMI connector 101, the second resistor 205 is a resistance of 100 kΩ. When the value is used, the rise time of the signal measured at the port A 202 is about 22 μs.
すなわち、数ns程度の違いを検出できるほどHDMI制御マイコン103のクロック周波数が高ければ十分立ち上がり時間の遅延(すなわちケーブルが接続されているか否か)をHDMI制御マイコン103自体が検出することができる。 That is, if the clock frequency of the HDMI control microcomputer 103 is high enough to detect a difference of about several ns, the HDMI control microcomputer 103 itself can detect a sufficient delay in the rise time (that is, whether or not a cable is connected).
なお、HDMIコネクタ101に接続するケーブルの長さに応じてパルス信号の立ち上がり時間が検出できればよいので、パルス信号の立ち上がり時間は4nsに限定されない。 Note that the rise time of the pulse signal is not limited to 4 ns, as long as the rise time of the pulse signal can be detected according to the length of the cable connected to the HDMI connector 101.
また、第2の抵抗205は立ち上がり時間や、環境や部品によるバラつきを考慮して十分大きな抵抗値にすればよい。 In addition, the second resistor 205 may have a sufficiently large resistance value in consideration of rise time and variations due to environment and components.
以上を加味し、HDMIコネクタ101にHDMIケーブル200が接続されているか否かの検出あるいは判定は、パルス信号の立上がり時間に対して閾値を設定し閾値に対する大小を検出あるいは判定することで可能になる。 In consideration of the above, whether or not the HDMI cable 200 is connected to the HDMI connector 101 can be detected or determined by setting a threshold for the rise time of the pulse signal and detecting or determining the magnitude of the threshold. .
上述したとおり、HDMIコネクタ101にHDMIケーブル200が接続されている場合の信号の立上がり時間と接続されていない場合の信号の立上がり時間とには大きな差が生じるため、確実にケーブルの接続有無を検出することができる。 As described above, since there is a large difference between the signal rise time when the HDMI cable 200 is connected to the HDMI connector 101 and the signal rise time when the HDMI cable 200 is not connected, the presence / absence of cable connection is reliably detected. can do.
また、一般化された回路構成で表すと図3に示すようになる。図3は、上述のHDMI接続検出部104の等価回路図である。 Further, a generalized circuit configuration is as shown in FIG. FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the HDMI connection detection unit 104 described above.
図3に示す接続検出部の接続検出部等価回路300における抵抗301、302はそれぞれ図2の抵抗203、205に相当する。 The resistors 301 and 302 in the connection detector equivalent circuit 300 of the connection detector shown in FIG. 3 correspond to the resistors 203 and 205 in FIG.
表示制御部105に配置されるポートC209とHDMIコネクタ101に配置される+5V_Powerピン210(図4における18ピン)は5V電源線211で接続されている。 A port C209 arranged in the display control unit 105 and a + 5V_Power pin 210 (18 pin in FIG. 4) arranged in the HDMI connector 101 are connected by a 5V power line 211.
以上のように構成されたケーブル接続検出装置について、以下にその処理動作を説明する。 The processing operation of the cable connection detection device configured as described above will be described below.
図1におけるHDMI接続検出部104でHDMIケーブルの接続が確認された場合、表示制御部105へ接続有りの情報を伝送する。表示制御部105は外部装置からの入力(外部入力)としてHDMI入力選択メニューを表示部に出力する。 When the HDMI connection detection unit 104 in FIG. 1 confirms the connection of the HDMI cable, information indicating that there is a connection is transmitted to the display control unit 105. The display control unit 105 outputs an HDMI input selection menu to the display unit as an input from the external device (external input).
一方、HDMI接続検出部104でHDMIケーブルの接続が確認されない場合、表示制御部105への情報伝送を行わず、表示制御部105はHDMI制御マイコン103から接続情報がない限り表示部106へは外部入力としてHDMI入力選択メニューを出力しない。 On the other hand, when the HDMI connection detection unit 104 does not confirm the connection of the HDMI cable, the information transmission to the display control unit 105 is not performed, and the display control unit 105 is not connected to the display unit 106 unless there is connection information from the HDMI control microcomputer 103. Does not output the HDMI input selection menu as input.
従って、ユーザーはHDMIケーブルの接続が有る時のみ表示部106でHDMI入力選択メニューを確認することができる。 Therefore, the user can confirm the HDMI input selection menu on the display unit 106 only when the HDMI cable is connected.
図2においてアクティブ状態の機器がHDMIケーブル200を介してHDMIコネクタ101に接続されると、5V電源線211を介して表示制御部105に配置されるポートC209で+5V Power信号が検出される(ステップS10)。 In FIG. 2, when an active device is connected to the HDMI connector 101 via the HDMI cable 200, a + 5V Power signal is detected at the port C209 disposed in the display control unit 105 via the 5V power supply line 211 (step). S10).
+5V_Power信号が検出された情報は表示制御部105からHDMI制御マイコン103に伝送され、HDMI接続検出部104で接続を検出する(ステップS15)。 Information in which the + 5V_Power signal is detected is transmitted from the display control unit 105 to the HDMI control microcomputer 103, and the HDMI connection detection unit 104 detects the connection (step S15).
表示制御部105が+5V_Power信号を検出し、受信側が映像・音声制御信号を受信できる状態になった後、その情報を接続されているアクティブな機器にHPDピン201を介してHPD信号を通知する。 After the display control unit 105 detects the + 5V_Power signal and the receiving side becomes ready to receive the video / audio control signal, the HPD signal is notified to the active device to which the information is connected via the HPD pin 201.
そのために、ポートA202を出力、ポートB204を入力に設定する(ステップS16)。 For this purpose, the port A 202 is set to output and the port B 204 is set to input (step S16).
HDMI接続検出部104でケーブルの接続を確認すると、表示制御部へ接続有りの情報を伝送する。 When the HDMI connection detection unit 104 confirms the connection of the cable, information indicating that there is a connection is transmitted to the display control unit.
表示制御部がHDMI入力選択メニューを表示部に出力することで、ユーザーはHDMIケーブルの接続を表示部で確認することができる。 The display control unit outputs the HDMI input selection menu to the display unit, so that the user can confirm the connection of the HDMI cable on the display unit.
なお、アクティブな機器の接続が検出された時には、表示部に表示しているHDMI入力選択メニュー表示を変化させてもよい。 When connection of an active device is detected, the HDMI input selection menu display displayed on the display unit may be changed.
それによってユーザーは表示部で接続されている機器がアクティブか非アクティブかを確認することも可能である。 As a result, the user can check whether the connected device is active or inactive on the display unit.
表示制御部105で+5V_Power信号が検出されない場合、まずポートA202を入力、ポートB204を出力に設定する(ステップS11)。 When the display control unit 105 does not detect the + 5V_Power signal, first, the port A202 is set as input and the port B204 is set as output (step S11).
次に、ポートB204からパルス信号を出力する(ステップS12)。コネクタにケーブルが接続されている場合、HDMIケーブル自身が静電容量を持つため、HDMI接続検出部104で積分回路が構成される。 Next, a pulse signal is output from the port B204 (step S12). When the cable is connected to the connector, the HDMI cable itself has a capacitance, so that the HDMI connection detection unit 104 constitutes an integration circuit.
そのために上記積分回路によって、ポートA202に入力される信号の立ち上がり時間に遅れが生じる。 Therefore, the rise time of the signal input to the port A 202 is delayed by the integration circuit.
一方、コネクタにケーブルが接続されていない場合、立ち上がり時間に変化はない。従ってポートAに入力される信号を観測し(ステップS13)、信号の立ち上がり時間の変
化を検出することでケーブルの接続の有無を判断する事が可能となる(ステップS14)。
On the other hand, when the cable is not connected to the connector, the rise time does not change. Accordingly, the signal input to the port A is observed (step S13), and it is possible to determine whether or not the cable is connected by detecting a change in the rise time of the signal (step S14).
接続を検出した場合(ステップS15)、ポートA202を出力、ポートB204を入力に設定する(ステップS16)。S15で接続を検出しない場合、S10からのループを繰り返す。 When the connection is detected (step S15), the port A202 is set to output and the port B204 is set to input (step S16). If no connection is detected in S15, the loop from S10 is repeated.
なお、接続検出部でケーブルの接続が確認された場合、表示制御部へ接続有りの情報を伝送する。 If the connection detection unit confirms the cable connection, information indicating that there is a connection is transmitted to the display control unit.
表示制御部はHDMI入力選択メニューを表示部に出力する。一方、接続検出部でケーブルの接続が確認されない場合、表示制御部への情報伝送を行わず、表示制御部はHDMI制御マイコンから接続情報がない限り表示部へはHDMI入力選択メニューを出力しない。 The display control unit outputs an HDMI input selection menu to the display unit. On the other hand, when the cable connection is not confirmed by the connection detection unit, the information transmission to the display control unit is not performed, and the display control unit does not output the HDMI input selection menu to the display unit unless there is connection information from the HDMI control microcomputer.
なお、コネクタ接続検出においてHPD信号線に接続されるHPDピン201及びマイコンポートA202を用いたが、他の例として、Utility信号線に接続されるUtility信号ピン及びマイコンポートを用いてもよく、ケーブルの接続によって積分回路が構成される構成であり、ケーブル接続検出後のポートの用途に応じてポートの入出力の切りかえが可能であれば同様の効果が得られる。 In the connector detection, the HPD pin 201 and the microcomputer port A202 connected to the HPD signal line are used. However, as another example, the Utility signal pin and the microcomputer port connected to the Utility signal line may be used. The integration circuit is configured by the connection, and the same effect can be obtained if the input / output of the port can be switched according to the use of the port after the cable connection is detected.
以上説明したとおり、本発明のケーブル接続検出装置は、既存の回路の任意の入出力ポート一つと、抵抗一つを追加するだけで構成できるため、既存の製品に容易に適用できる。 As described above, the cable connection detection device of the present invention can be configured simply by adding one arbitrary input / output port of an existing circuit and one resistor, and thus can be easily applied to existing products.
また、接続状態を表示部で確認することができるため、HDMIコネクタを備える製品、例えば車載リアシートエンターテイメントシステム等の画像表示製品に適用できる。
さらに、例えば製造時の組み付けラインで確実にケーブルの接続の有無を確認することもできる。
In addition, since the connection state can be confirmed on the display unit, it can be applied to a product including an HDMI connector, for example, an image display product such as an in-vehicle rear seat entertainment system.
Furthermore, for example, the presence or absence of a cable connection can be reliably confirmed on an assembly line at the time of manufacture.
本発明のケーブル接続検出装置および電子装置は、ケーブルとコネクタの接続状態を検知するケーブル接続検出装置と接続状態結果を報知する電子装置として有用である。 The cable connection detection device and the electronic device according to the present invention are useful as a cable connection detection device that detects a connection state between a cable and a connector and an electronic device that notifies a connection state result.
100 電子装置
101 HDMIコネクタ
102 接続検出回路
103 HDMI制御マイコン
104 HDMI接続検出部
105 表示制御部
106 表示部
200 HDMIケーブル
201 HPDピン
202 ポートA
204 ポートB
203、205 抵抗
206 HPD信号線
207 信号線
208 接続部
209 ポートC
210 +5V_Powerピン
211 5V電源線
300 接続検出部等価回路
301、302 抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Electronic device 101 HDMI connector 102 Connection detection circuit 103 HDMI control microcomputer 104 HDMI connection detection part 105 Display control part 106 Display part 200 HDMI cable 201 HPD pin 202 Port A
204 port B
203, 205 Resistance 206 HPD signal line 207 Signal line 208 Connection part 209 Port C
210 + 5V_Power pin 211 5V power line 300 Connection detector equivalent circuit 301, 302 Resistance
Claims (7)
前記制御マイコンは、前記コネクタ部にケーブルが接続されたときの信号の立上がり時間と前記コネクタ部にケーブルが接続されないときの信号の立上がり時間との違いに応じて前記コネクタ部にケーブルが接続されたか否かを検出し、該検出した結果を出力することを特徴とするケーブル接続検出装置。 A connector part for connecting the cable to the own device, and a control microcomputer connected to the connector part,
Whether the control microcomputer is connected to the connector portion according to the difference between the signal rise time when the cable is connected to the connector portion and the signal rise time when the cable is not connected to the connector portion. A cable connection detection device characterized by detecting whether or not and outputting the detected result.
前記制御マイコンは、前記出力ポートから出力したパルス信号の立上がり時間と前記入力ポートに入力されるパルス信号の立上がり時間との差に基づいて、前記コネクタ部にケーブルが接続されたか否かを検出することを特徴とする請求項1記載のケーブル接続検出装置。 The control microcomputer includes an output port for outputting a pulse signal, and an input port for inputting the pulse signal,
The control microcomputer detects whether a cable is connected to the connector portion based on a difference between a rise time of a pulse signal output from the output port and a rise time of a pulse signal input to the input port. The cable connection detection device according to claim 1.
前記第1の抵抗の他端が前記コネクタを介してケーブルに接続可能であることを特徴とした請求項2記載のケーブル接続検出装置。 A first resistor having one end connected to the input port and the other end connected to the connector; and a second resistor having one end connected to the output port and the other end connected to the input port;
The cable connection detection device according to claim 2, wherein the other end of the first resistor is connectable to a cable via the connector.
前記制御マイコンは、前記コネクタ部にケーブルが接続されたときの信号の立上がり時間と前記コネクタ部にケーブルが接続されないときの信号の立上がり時間との違いに応じて前記コネクタ部にケーブルが接続されたか否かを検出し、該検出した結果を前記表示部へ出力することを特徴とする電子装置。 A connector unit for connecting a cable to the own device, a control microcomputer connected to the connector unit, and a display unit connected to the control microcomputer;
Whether the control microcomputer is connected to the connector portion according to the difference between the signal rise time when the cable is connected to the connector portion and the signal rise time when the cable is not connected to the connector portion. An electronic apparatus characterized by detecting whether or not and outputting the detected result to the display unit.
前記表示制御部は、前記コネクタに前記ケーブルが接続されている時のみ入力選択メニューを前記表示部に表示し、前記コネクタにアクティブな機器が接続されている時に入力選択メニュー表示を変化させる請求項5に記載の電子装置。 Provided between the control microcomputer and the display unit, comprising a display control unit for performing control for displaying the result detected by the microcomputer on the display unit,
The display control unit displays an input selection menu on the display unit only when the cable is connected to the connector, and changes the input selection menu display when an active device is connected to the connector. 5. The electronic device according to 5.
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