JP2016015005A - ポータブル・デバイス、ケーブル・アセンブリおよびusbシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マイクロABレセプタクル51にケーブル・アセンブリ100を接続する。マイクロABレセプタクルにマイクロABプラグ105を接続する。ケーブル・アセンブリは、USB充電器60が接続されたときにマイクロABプラグのVBUSピンに電圧を出力しかつIDピンをグランドに接続する。ポータブル・デバイスは、VBUSピンに所定値以上の電圧を検出してから所定の時間が経過したときにマイクロABプラグのIDピンがグランドに接続されていると判断したときに電池を充電しかつケーブル・アセンブリに接続された周辺デバイス70と通信する。USB充電器を外したときはマイクロABプラグのIDピンがフローティング状態になるためポータブル・デバイスはVBUSラインに電圧を出力しない。
【選択図】図1
Description
本明細書で使用する用語の意味は、特に注記しない限りUSB規格に従うが、本明細書で使用する主な用語の意味は以下のとおりである。USB_OTGデバイス(以後、OTGデバイス)は、単一のマイクロABレセプタクルを備え、ケーブルの接続を代えないでホスト・デバイスまたは周辺デバイスのいずれかとして動作することができるデバイスをいう。マイクロABレセプタクルには、マイクロAプラグまたはマイクロBプラグのいずれかを接続することができる。
図1は、ケーブル・アセンブリ100を利用してポータブル・デバイス50がUSB充電器60および周辺デバイス70と接続する様子を説明するための図である。ケーブル・アセンブリ100は、コントロール・ブロック101と、マイクロABプラグ105が接続されたUSBケーブル103と、USB2.0規格の標準Aプラグ109が接続されたUSBケーブル107と、コントロール・ブロック101に取り付けられたUSB3.0規格の標準Aレセプタクル111を含んでいる。
図3は、ケーブル・アセンブリ100の回路図である。マイクロABプラグ105と標準Aレセプタクル111は、USB2.0規格の信号ピン(D±)、USB3.0規格の信号ピン(Tx±、Rx±)が相互に直接接続されている。またVBUSピン同士も相互に直接接続されている。マイクロABプラグ105のIDピンは、抵抗およびn型MOS−FET121を介してグランドに接続されている。IDピンはn型MOS−FET121を介して直接グランドに接続するようにしてもよい。
図4は、ポータブル・デバイス50の回路図である。図4は、本発明の理解に必要な構成だけを示している。ポータブル・デバイス50は、USBコントローラ201、充電式の電池203、電力部205、検出部207、制御部209、およびマイクロABレセプタクル51を含んでいる。電池203は電力部205を通じて、USBコントローラ201、電力部205、検出部207および制御部209に電力を供給する。
つぎに、ポータブル・デバイス50にケーブル・アセンブリ100、USB充電器60、周辺デバイス70、または図2に示したいずれかのデバイスが接続されるときの、ポータブル・デバイス50とケーブル・アセンブリ100の動作を図5のフローチャートを参照して説明する。ブロック301では、ポータブル・デバイス50の電源が起動しているが、マイクロABレセプタクル51には、いずれのデバイスも接続されていない。
60 USB充電器
70 周辺デバイス
51 マイクロABレセプタクル
100 ケーブル・アセンブリ
105 マイクロABプラグ
109 標準Aプラグ
111 標準Aレセプタクル
Claims (20)
- ポータブル・デバイスとケーブル・アセンブリを含むUSBシステムであって、
前記ケーブル・アセンブリが、
D±ピンとIDピンとVBUSピンを含むプラグと、
D±ピンとVBUSピンを含み周辺デバイスに接続が可能な第1のUSBコネクタと、
D±ピンとVBUSピンを含みUSB充電器に接続が可能な第2のUSBコネクタと、
前記USB充電器が接続されたときに前記IDピンをグランド状態にし、前記USB充電器が接続されないときに前記IDピンをフローティング状態にするコントロール・ブロックとを有し、
前記ポータブル・デバイスが、
充電式の電池と、
D±ピンとIDピンとVBUSピンを含み前記プラグの接続が可能なUSB規格のレセプタクルと、
USBコントローラと、
前記電池を充電する充電モードまたは前記電池の電圧を前記VBUSピンに出力する出力モードで動作することが可能な電力部と、
前記IDピンの電位と前記VBUSピンの電圧に応じて前記電力部の動作モードを制御する制御部と、
前記D±ピンの電位から前記レセプタクルに接続されたデバイスの種類を識別して前記制御部に制御信号を出力する検出部と
を有するUSBシステム。 - 前記ポータブル・デバイスがUSB_OTG規格に適合するデュアル・ロール・デバイスである請求項1に記載のUSBシステム。
- 前記制御部は前記VBUSピンに電圧が印加されてから所定の時間が経過した後に検出した前記IDピンの電位がグランド状態だと判断したときは前記電力部を充電モードに設定する請求項2に記載のUSBシステム。
- 前記検出部は前記D±ピンの電位から前記第1のUSBコネクタに前記周辺デバイスが接続されたと判断したときに前記レセプタクルと前記USBコントローラのD±ピンを接続する請求項3に記載のUSBシステム。
- 前記制御部は前記VBUSピンに電圧が印加されてから所定の時間が経過した後に検出した前記IDピンの電位がフローティング状態だと判断したときに前記電力部を充電モードに設定する請求項3に記載のUSBシステム。
- 前記制御部は、前記検出部から受け取った制御信号に基づいて前記レセプタクルにUSB充電器が接続されたと判断したときは前記電力部を所定の電流値の充電モードに設定する請求項5に記載のUSBシステム。
- 前記制御部は、前記検出部から受け取った制御信号に基づいて前記レセプタクルにホスト・デバイスが接続されたと判断したときは前記電力部を前記所定の電流値よりも小さい電流値の充電モードに設定し、かつ前記レセプタクルと前記USBコントローラのD±ピンを接続する請求項6に記載のUSBシステム。
- 前記制御部は、前記VBUSピンに電圧を出力しない周辺デバイスが前記レセプタクルに接続され、かつ前記IDピンがグランド状態のときに前記電力部を出力モードに設定する請求項2に記載のUSBシステム。
- USB充電器と周辺デバイスに接続が可能で、D±ピンとIDピンとVBUSピンを含むプラグを備え前記USB充電器が接続されたときだけ前記IDピンをグランド状態にするケーブル・アセンブリに接続が可能なポータブル・デバイスであって、
充電式の電池と、
D±ピンとIDピンとVBUSピンを含み前記プラグに接続が可能なUSB規格のマイクロABレセプタクルと、
USBコントローラと、
前記電池を充電する充電モードまたは前記電池の電圧を前記VBUSピンに出力する出力モードで動作することが可能な電力部と、
前記VBUSピンに電圧が印加されてから所定の時間が経過した後に検出した前記IDピンの電位がグランド状態のときに前記電力部を充電モードに設定する制御部と、
前記D±ピンの電位を検出して前記USBコントローラと前記レセプタクルのD±ピンの接続を制御する検出部と
を有するポータブル・デバイス。 - 前記制御部は、前記ケーブル・アセンブリから前記USB充電器が外されたときに、前記IDピンの電位を検出して前記VBUSピンに電圧を出力しないように前記電力部を制御する請求項9に記載のポータブル・デバイス。
- マイクロABレセプタクルを通じてポータブル・デバイスをUSB充電器で充電しながら前記ポータブル・デバイスと周辺デバイスのUSB通信を可能にするケーブル・アセンブリであって、
D±ピンとIDピンとVBUSピンを含み前記ポータブル・デバイスのマイクロABレセプタクルに接続が可能なプラグと、
前記周辺デバイスに接続が可能な第1のUSBコネクタと、
前記USB充電器に接続が可能な第2のUSBコネクタと、
前記USB充電器が接続されたときに前記IDピンをグランド状態にし、前記USB充電器が接続されていないときに前記IDピンをフローティング状態にするコントロール・ブロックと
を有するケーブル・アセンブリ - 前記第1のUSBコネクタが標準Aレセプタクルで前記第2のUSBコネクタが標準Aプラグである請求項11に記載のケーブル・アセンブリ。
- 前記コントロール・ブロックは、前記USB充電器の電圧を動作信号にして前記IDピンをグランド状態またはフローティング状態に制御するトランジスタを含む請求項11に記載のケーブル・アセンブリ。
- 電池を搭載するポータブル・デバイスに実装されたD±ピンとIDピンとVBUSピンを含むUSBレセプタクルに、D±ピンとIDピンとVBUSピンを含むケーブル・アセンブリのプラグを接続して前記ケーブル・アセンブリに接続されたUSB充電器で前記電池を充電しながら前記ポータブル・デバイスと前記ケーブル・アセンブリに接続された周辺デバイスの通信を可能にする方法であって、
前記ケーブル・アセンブリが、前記USB充電器が接続されたときに前記IDピンをグランド状態にしかつ前記VBUSピンに電圧を出力するステップと、
前記ケーブル・アセンブリが、前記USB充電器が外されたときに前記IDピンをフローティング状態にするステップと、
前記ケーブル・アセンブリに前記ポータブル・デバイスと前記USB充電器と前記周辺デバイスが接続されたときに、前記ポータブル・デバイスが前記VBUSピンに所定値以上の電圧を検出してから所定の時間が経過したときに検出した前記IDピンの電位がグランド状態だと判断したときに前記USB充電器で前記電池を充電しかつ前記周辺デバイスとUSB通信をするステップと
を有する方法。 - 前記ケーブル・アセンブリから前記USB充電器が外されたときに、前記ポータブル・デバイスは前記IDピンの電位がフローティング状態であることを確認して前記VBUSピンへ電圧を出力しない請求項14に記載の方法。
- 前記USB充電器が再接続されたときに前記ケーブル・アセンブリが前記VBUSピンに電圧を出力しかつ前記IDピンをグランド状態にするステップと、
前記ポータブル・デバイスが前記VBUSピンに所定値以上の電圧を検出してから所定の時間が経過したときに検出した前記IDピンの電位がグランド状態だと判断したときに前記USB充電器で前記電池を充電しかつ前記周辺デバイスとUSB通信をするステップを
有する請求項15に記載の方法。 - 前記ケーブル・アセンブリから前記周辺デバイスが外されたときに前記USB充電器が前記電池の充電を継続するステップを有する請求項14に記載の方法。
- 前記ポータブル・デバイスが前記VBUSピンの電圧を検出してから所定の時間が経過したときに検出した前記IDピンの電位がフローティング状態だと判断したときに前記USBレセプタクルに接続されたデバイスで前記電池を充電するステップを有する請求項14に記載の方法。
- 前記デバイスがホスト・コンピュータだと判断したときに前記ポータブル・デバイスがBデバイスとして動作して前記ホスト・コンピュータがVBUSラインを通じて供給する電力で前記電池を充電しながら前記ホスト・コンピュータと通信するステップを有する請求項18に記載の方法。
- 前記ポータブル・デバイスが前記VBUSピンに所定値以上の電圧を検出しないときに検出した前記IDピンの電位がグランド状態だと判断したときに前記ポータブル・デバイスが前記VBUSピンに電圧を出力して前記周辺デバイスとUSB通信をする請求項14に記載の方法。
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