JP2016099926A - 通信機器の制御システム及び方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】 通信機器であるモバイルルータとクレードルを接続する際に、上下逆にしても接続可能な仕様のコネクタを一方のみ接続可能な状態にすることにより、接続経路を増やして、効率化を行う。
【解決手段】 二次電池を搭載する通信機器と通信機器の機能を拡張するクレードルとを備える通信機器制御システムにおいて、通信機器とクレードルが、上下逆接続可能なコネクタを一方のみに限定して接続し、
通信機器とクレードルとの間のコネクタの空いた箇所に規格上割り当てられた信号とは別の信号を追加する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、通信機器の制御システム及び方法に関し、特に、通信機器の電源の制御システム及び方法に関する。
近年、通信機器であるモバイルルータの外部インターフェースは、USB(Universal Serial Bus)のみになり、拡張機器であるクレードルとの接続においても、専用のクレードルコネクタを用意するわけではなく、USBポートで接続する方法をとる場合がある。さらに、USBポートの充電仕様においても、Q.C(Quick Charge)2.0やUSB Battery Charging Specification Revision 1.2(BC 1.2)など複数の充電仕様があり、充電制御仕様も複雑になってきている。
USBポートを使用して、モバイルルータとクレードルを接続することを考慮した場合、USB Data通信線(D+/D−)は、USBポートの向きが固定されるため、1セットしか構成できない。したがって、クレードル内に、USBで通信をするデバイスを搭載し、クレードルに通信機能を持たせる場合、USB Data通信線(D+/D−)はこの通信機能のために利用する。そのため、クレードルに接続されるモバイルルータのACアダプタの充電仕様を検出するためにUSB Data通信線(D+/D−)を使うことができなくなる。これを解決するためにクレードル内に充電仕様を検出するデバイスを搭載することがある。
また、クレードルで検出した充電仕様の情報は上述のUSBで通信するデバイス経由でモバイルルータに通知するため、経由する分制御が複雑になる場合もあった。
このような通信機器間の通信を行う技術として、特許文献1には、無線LAN機能を備え、無線LAN設定情報を保持するデバイスの自端末との接続状態を検出する接続検出手段と、自装置の無線LAN機能の状態を検出する無線LAN状態検出手段と、接続検出手段により検出されたデバイスの接続状態及び無線LAN状態検出手段により検出された自装置の無線LAN機能の状態に基づいて、自装置の無線LAN設定を行う無線LAN設定手段を有する装置の技術が開示されている。
特開2011−217164号公報
特許文献1に記載の技術では、それぞれの装置で接続状態を検出しているが、新たな接続経路を作り出してはいないという課題があった。
本発明の目的は、上述した課題を解決し、通信機器であるモバイルルータとクレードルを接続する際に、接続経路を増やしてクレードルに内に充電仕様を検出するデバイスを搭載する必要をなくすことにある。
本発明は、上記課題を解決するために、電池を搭載する通信機器と通信機器の機能を拡張するクレードルとを備える通信機器制御システムにおいて、通信機器とクレードルが、上下逆接続可能なコネクタを一方のみに限定して接続し、通信機器とクレードルとの間のコネクタの空いた箇所に規格上割り当てられた信号とは別の信号を割り当てることを特徴としている。 また、本発明は、上記課題を解決するために、電池を搭載する通信機器と通信機器の機能を拡張するクレードルとを備える通信機器の制御方法において、通信機器とクレードルが、上下逆接続可能なコネクタを一方のみに限定して接続し、通信機器とクレードルとの間のコネクタの空いた箇所に規格上割り当てられた信号とは別の信号を割り当てるステップを有することを特徴としている。
本発明によれば、通信機器であるモバイルルータとクレードルを接続する際に、クレードルに内に充電仕様を検出するデバイスを搭載する必要がなくなる。
本発明の第1の実施形態におけるモバイルルータとクレードルの外観図である。 本発明の第1の実施形態におけるクレードル側に搭載するUSB type−C Plugの端子配列を示す図である。 本発明の第1の実施形態におけるモバイルルータ側に搭載するUSB Type−C Receptacleの端子配列を示す図である。 本発明の第1の実施形態におけるUSB Type−CコネクタのPlugとReceptacleが接続したときのUSB通信線(D+/D−)の接続イメージを順方向、逆方向の場合について示す図である。 本発明の第1の実施形態におけるモバイルルータとクレードルの内部の構成を示すブロック図である。 本発明の第2の実施形態におけるモバイルルータとクレードルの内部の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態におけるモバイルルータとクレードルの動作を示すフローチャートである。 本発明の第2の実施形態におけるモバイルルータとクレードルの動作を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1〜図5を用いて、本発明の第1の実施形態の構成について説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態の通信機器としてのモバイルルータと拡張機器のクレードルの外観図である。
図1に示すように、モバイルルータ300は、USB Type−C Receptacle (USBコネクタ310)を搭載している。クレードル400は、USB Type−C Plug (USBコネクタ410)を搭載している。クレードル400は、モバイルルータ300を一方向からのみ、接続可能な構成となっている。クレードル400は、モバイルルータ300を有線でインターネットに接続する等の拡張機能を有している。
図2は、クレードル側に搭載するUSB type−C Plugの端子配列を示す。USB Type−C Plugの規格としては、端子番号のA6/A7にはData線(D+/D−)が割り当てられ、端子番号のB6/B7が空き端子となっている。しかし本実施形態ではこの空き端子B6/B7に、端子A6/A7とは別の通信線(E+/E−)、具体的には、充電池305を充電する充電仕様検出用の通信に用いる信号を割り当てる。USB Type−C Plugの端子A6/A7と端子B6/B7には、通常は同じData線(D+/D−)を割り当てるため上下を逆にしても接続できるという利点があるが、本実施形態では、充電仕様検出時にはその利点を犠牲にして別々の信号を割り当てる。その結果新たな接続状態が作られ、クレードル400に充電仕様を検出するデバイスを搭載する必要がなくなる。なお、充電仕様の検出は後で説明するように、モバイルルータ300側の充電制御部304で行うようにする。
図3は、モバイルルータ側に搭載するUSB Type−C Receptacleの端子配列を示す。モバイルルータ側のコネクタは、USB Type−CのUSBケーブルを使用して、パソコンや、ACアダプタと接続されるため、USB Type−C Receptacleの仕様に準拠する。
図4は、USB Type−CコネクタのPlugとReceptacleが接続したときのUSB通信線(D+/D−)の接続イメージを順方向、逆方向の二つの場合を示す。Receptacle側は、Plug側が、どちら向きに接続されてもよいように構成されている。
図5に、図1で示したモバイルルータ300とクレードル400の内部の構成を示す。
モバイルルータ300は、CPU(Central Processing Unit)301、通信制御部302、操作/表示部303、充電制御部304、充電池305、切替回路306、USBコネクタ310で構成される。
CPU301は、モバイルルータ300の主な制御を行い、クレードル400の接続を検出して、切替回路306に命令をする。通信制御部302は、LTE/3G/Wifi(登録商標)等の通信を行う制御部を行う。通信制御部302は本実施形態と直接関係しないので、説明は割愛する。
操作/表示部303は、モバイルルータ300の表示、電源ON/OFFの制御を行う。
充電制御部304は、USBコネクタ310に接続されたACアダプタやパソコンの電源仕様(Q.C 2.0やBC 1.2等)の検出を行い、充電池305への充電の制御、ACアダプタやパソコンからの充電仕様の調停を行う。USBは、バスなので、同じ経路で複数の機器を制御するため、どれを優先させるか選択する必要がある。本実施形態ではこれを調停という。
充電池305は、リチウムイオン電池等の二次電池である。
切替回路306は、CPU301の命令により、“1:A⇔C”と“0:A⇔B”の切り替えを行う。
本実施形態のUSBコネクタ310は、図2に示すUSB Type−C Receptacleのコネクタである。
クレードル400は、USB Ether Bridge401、RJ45_CN430、USBコネクタ410、USBコネクタ420で構成される。
USB Ether Bridge401は、モバイルルータ300と接続して、USB通信をEther通信に変換する制御を行う。RJ45_CN430は、Ethernet(登録商標)ケーブルを接続するコネクタである。
USBコネクタ410は、モバイルルータ300と接続するためのUSB Plugで、図1に示すUSB Type−C Plugコネクタの空き端子に、クレードルのUSBコネクタ420のD+/D−を接続したコネクタである。
USBコネクタ420は、クレードルにACアダプタ、パソコンを接続するためのコネクタで、USBの規格に準拠したコネクタである。
図7を用いて、本発明の第1の実施形態の動作を説明する。図7は、本発明の第1の実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
CPU301が、モバイルルータ400のUSBコネクタ310にデバイスが接続されたことを検出する(S100)。CPU301は、接続されたデバイスが、クレードル400か、クレードル400以外かを判定する(S101)。
判定結果が、クレードル400の場合(S101のYes)、CPU301は、切替回路306を”1:A⇔C”に設定する(S102)。
これにより、クレードル400のUSBコネクタ420に接続されたACアダプタ等からの充電仕様の調停を行うD+/D−のラインは、モバイルルータ300内の充電制御部304と接続される。また、クレードル400内のUSB Ether Bridge401も、USBコネクタ410が接続されていることにより、CPU301と接続される。
CPU301は、クレードル400を検出すると、USB_Hostとして充電池305との接続処理を行う(S103)。そして、CPU301とUSB Ether Bridge401も接続を確立し(S104)、RJ45_CN430を介してEthernet通信が可能になる(S105)。
モバイルルータ300側の充電制御部304は、USBコネクタ420を経由して接続されたデバイスを判定し、充電仕様を確定させ、充電池305を充電する(S106)。この時、クレードル400内で、充電仕様を確定させる必要はないので、クレードル400内には、充電仕様を検出するデバイスを搭載する必要はない。
判定結果が、クレードル400以外の場合(S101のNo)、CPU301は、切替回路306を”0:A⇔B”に設定する(S107)。これにより、USB Type−C Receptacleの接続仕様となる。
すなわち、充電制御部304は、USBコネクタ310に接続されたデバイスを判定し、充電仕様を確定させ、充電池305を充電する(S108)。そして、CPU301は、USBコネクタ310の接続先が、パソコンと判断すると(S109のYes)、CPU301は、USB_Deviceとして接続処理を行う(S110)。
ここで、USB_Hostは、USB機器を制御する側であり、USB_Deviceは、USB機器として制御される側である。パソコンは、制御する側なのでモバイルルータ300は、パソコンに対しては、USB_Deviceとして制御される側となる。
以上のように、本実施形態では、通信機器であるモバイルルータとクレードルを接続する際に、上下逆にしても接続可能な仕様のコネクタを、充電仕様検出時は一方のみ接続可能な状態にしている。これにより接続経路が増え、その結果クレードル内に充電仕様を検出するデバイスを搭載する必要がなくなる。
(第2の実施形態)
図6を用いて本発明の第2の実施形態の構成について説明する。図6は、本実施形態の構成を示す図である。
図6において、クレードル700のUSBコネクタ710に接続される2セットのUSBの通信信号(D+/D−)を第1の実施形態(図5)とはA側/B側を逆にする。(A側:USBコネクタ720/B側:USB Ether Brigde701を接続する。)
モバイルルータ600は、CPU601、通信制御部602、操作/表示部603、充電制御部604、充電池605、切替回路606、USBコネクタ610で構成される。
CPU601は、モバイルルータ600の主な制御を行い、クレードル700の接続を検出して、切替回路606に命令をする。CPU601は、USBポートを2ポート準備し、Device_PortとHost_Portとする。CPU601のDevice_Portは、充電制御部604と、切替回路606とUSBコネクタ610のA側に接続されている。CPU601のHost_Portは、切替回路606に接続され、切替回路606は、USBコネクタ610のB側に接続されている。
通信制御部602は、LTE/3G/Wifi等の通信を行う制御部を行う。
操作/表示部603は、モバイルルータ600の表示、電源ON/OFFの制御を行う。
充電制御部604は、USBコネクタ610に接続されたACアダプタやパソコンの電源仕様(Q.C 2.0やBC 1.2等)の検出を行い、充電池605への充電の制御、ACアダプタやパソコンからの充電仕様の調停を行う。充電池605は、リチウムイオン電池等の二次電池である。
切替回路606は、CPU601の命令により、“1:A⇔C”と“0:A⇔B”の切り替えを行う。
USBコネクタ610は、図2に示すUSB Type−C Receptacleのコネクタである。
クレードル700は、USB Ether Bridge701、RJ45_CN730、USBコネクタ710、USBコネクタ720で構成される。
USB Ether Bridge701は、モバイルルータ600と接続して、USB通信をEther通信に変換する制御を行う。RJ45_CN730は、Ethernetケーブルを接続するコネクタである。
USBコネクタ710のB側は、USB Ether Bridge701を経由してRJ45_CN730と接続されている。USBコネクタ710のA側は、USBコネクタ720に接続されている。第1の実施形態(図5)とはA側/B側を逆にしているので、A側が、充電仕様の調停を行うD+/D−のラインとなり、B側に、Ethernetケーブルを接続することになる。
次に、図8をもとに本発明の第2の実施形態の動作を説明する。図8は、本発明の第2の実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
S200でUSBコネクタ610の接続を検出する。
CPU601は、接続されたデバイスが、クレードル700か、クレードル700以外かを判定する(S201)。S200で検出された充電検出用信号は充電制御部604へ送出される。S201の判断と並行して、充電制御部604は、以下で述べるS206の処理を実行して充電仕様の調停を行い、充電を行う。これは、クレードル接続の判定(S201)と同時に行われる。
判定結果が、クレードル700の場合(S201のYes)、CPU601は、切替回路606を”1:A⇔C”に設定する(S202)。
モバイルルータ600は、USB OTG(On−the−Go)規格に対応しており、USB_HostとUSB_Deviceの両方になりうる。
CPU601は、クレードル700を検出すると、USB_Hostとして接続処理を行う(S203)。そして、CPU601とUSB Ether Bridge701も接続を確立し(S204)、RJ45_CN730を介してEthernet通信が可能になる(S205)。
モバイルルータ600側の充電制御部604は、USBコネクタ720を経由して接続されたデバイスを判定し、充電仕様を確定させ、充電池605を充電する(S206)。
判定結果が、クレードル700以外の場合(S201のNo)、CPU601は、切替回路606を”0:A⇔B”に設定する(S207)。これにより、USBコネクタ Type−C Receptacleの接続仕様となる。
充電制御部604は、USBコネクタ610に接続されたデバイスを判定し、充電仕様を確定させ、充電池605を充電する(S208)。そして、CPU601は、USBコネクタ610の接続先が、パソコンと判断すると(S209のYes)、CPU601は、USB_Deviceとして接続処理を行う(S210)。また、USBコネクタ610の接続先が、パソコンではない、言い換えれば自分を制御する側の機器ではないと判断すると(S209のNo)、そのまま終了する。
本実施形態では上下逆にしても接続可能な仕様のコネクタを、充電仕様の判定時には、一方のみ接続可能な状態にする。それによってUSBポートをHostとDeviceの2ポートに分けて使用する。そのためCPU(601)のUSBポートのHost/Device切替処理(OTG処理)は不要となり、効率化を図ることができる。また、クレードル700側にUSBポートのHost/Device切替処理(OTG処理)を行わせなくてもよいので、クレードル700側にCPUを載せる必要は無くなり、システムの効率化を図ることができる。
以上により、通信機器であるモバイルルータとクレードルを接続する際に、上下逆にしても接続可能な仕様のコネクタを一方のみ接続可能な状態にすることにより、接続経路を増やして、効率化を行うなど、新たな接続状態を利用することが可能となる。
尚、本願発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本願発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更、変形することが出来る。
本発明は、USBポートを使用して、モバイルルータとクレードルを接続する場合に利用可能である。
300 モバイルルータ
301 CPU
302 通信制御部
303 操作/表示部
304 充電制御部
305 充電池
306 切替回路
310 USBコネクタ
400 クレードル
401 USB Ether Bridge
410 USBコネクタ
420 USBコネクタ
430 RJ45_CN
600 モバイルルータ
601 CPU
602 通信制御部
603 操作/表示部
604 充電制御部
605 充電池
606 切替回路
610 USBコネクタ
700 クレードル
701 USB Ether Bridge
710 USBコネクタ
720 USBコネクタ
730 RJ45_CN

Claims (7)

  1. 電池を搭載する通信機器と前記通信機器の機能を拡張するクレードルとを備える通信機器制御システムにおいて、
    前記通信機器と前記クレードルが、上下逆接続可能なコネクタを一方のみに限定して接続し、
    前記通信機器と前記クレードルとの間の前記コネクタの空いた箇所に規格上割り当てられた信号とは別の信号を割り当てることを特徴とする通信機器の制御システム。
  2. 前記上下逆接続可能なコネクタを一方のみに限定して接続する場合は、前記通信機器が前記割り当てた別の信号によって前記通信機器の仕様を検出して通信する時であることを特徴とする請求項1に記載の通信機器の制御システム。
  3. 前記通信機器は、前記コネクタの接続先がクレードルかその他の機器かで前記別の信号の接続経路を切り替える切替回路を有していることを特徴とする請求項1に記載の通信機器の制御システム。
  4. 前記別の信号は、前記電池を充電する充電規格検出用の通信に用いられることを特徴とする請求項1から3のうちいずれか1項に記載の通信機器の制御システム。
  5. 前記別の信号は、前記通信機器がUSBのHostとして接続処理を行うための信号であることを特徴とする請求項1または3に記載の通信機器の制御システム。
  6. 前記コネクタは、USBタイプCのコネクタであることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の通信機器の制御システム。
  7. 電池を搭載する通信機器と前記通信機器の機能を拡張するクレードルとを備える通信機器の制御方法において、
    前記通信機器と前記クレードルが、上下逆接続可能なコネクタを一方のみに限定して接続し、
    前記通信機器と前記クレードルとの間の前記コネクタの空いた箇所に規格上割り当てられた信号とは別の信号を割り当てるステップを有することを特徴とする通信機器の制御方法。
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