JP2020010428A - USB power supply device and USB power supply method - Google Patents
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Abstract
Description
開示の実施形態は、USB給電装置およびUSB給電方法に関する。 The disclosed embodiments relate to a USB power supply device and a USB power supply method.
従来、ナビゲーション装置やディスプレイオーディオ装置といった、車両に搭載される車載装置が知られている。近年、かかる車載装置の大半は、USB(Universal Serial Bus)規格に準拠し、USB給電機能を備え、ユーザへ向けた給電の開放端としてたとえばA端子(いわゆるTypeAコネクタ)等のコネクタ(以下、「ユーザ開放端」と記載する)を開放している。 Conventionally, an in-vehicle device mounted on a vehicle, such as a navigation device or a display audio device, has been known. In recent years, most of such in-vehicle devices conform to the USB (Universal Serial Bus) standard, have a USB power supply function, and have a connector (hereinafter, referred to as “Type A connector”) such as an A terminal (a so-called Type A connector) as an open end of power supply to a user. User open end ").
なお、USBのVBUS電源は、車載装置から出力された後、ユーザ開放端までケーブル配線されるが、たとえば車両の種別ごとにユーザ開放端の配置位置は異なるため、ケーブル配線長は車両によって変わることが多い。車両によっては、ユーザ開放端までに複数のケーブルが中継機器により中継される場合もある。 Note that the USB VBUS power supply is output from the in-vehicle device and then cabled to the user open end. For example, since the arrangement position of the user open end differs for each type of vehicle, the cable wiring length may vary depending on the vehicle. There are many. Depending on the vehicle, a plurality of cables may be relayed by the relay device to the user open end.
こうしたケーブルや中継機器は抵抗値を持っているため、ユーザ開放端への接続機器の負荷電流によって電圧が降下する。そして、かかる電圧降下により、USBの規格を満たさなくなることがある。 Since such a cable or relay device has a resistance value, the voltage drops due to the load current of the device connected to the user open end. The voltage drop may not satisfy the USB standard.
このようなケースへの対策として、たとえばケーブル抵抗による電圧降下について、負荷電流に応じて出力電圧の補正を行い、所定の基準電圧を保持する技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。 As a countermeasure against such a case, for example, for a voltage drop due to cable resistance, a technique of correcting an output voltage according to a load current and holding a predetermined reference voltage has been proposed (for example, see Patent Document 1). .
しかしながら、上述した従来技術には、ユーザ開放端までの抵抗のばらつきに応じた適正な電圧補正を行ううえで、更なる改善の余地がある。 However, the above-described conventional technology has room for further improvement in performing appropriate voltage correction according to the variation in resistance up to the user open end.
具体的には、上述したように、ユーザ開放端までは、ケーブル配線長や中継機器の数などが車両によって異なるため、ユーザ開放端までの抵抗には往々にしてばらつきがある。しかしながら、上述した従来技術では、一定の係数に従った電圧補正を行うため、適正に補正できない。 Specifically, as described above, up to the user open end, the cable wiring length, the number of relay devices, and the like differ depending on the vehicle, so that the resistance to the user open end often varies. However, in the above-described related art, voltage correction is performed according to a constant coefficient, and thus cannot be properly corrected.
実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、ユーザ開放端までの抵抗のばらつきに応じた適正な電圧補正を行うことができるUSB給電装置およびUSB給電方法を提供することを目的とする。 An aspect of the embodiment has been made in view of the above, and provides a USB power supply device and a USB power supply method capable of performing appropriate voltage correction according to variation in resistance to a user open end. Aim.
実施形態の一態様に係るUSB給電装置は、USB規格に準拠したUSB給電装置であって、電源回路と、バスラインと、ユーザ向けの開放端と、コンデンサと、スイッチ回路と、検出部と、調整部とを備える。前記バスラインは、前記電源回路の出力とレセプタクルとを接続する。前記開放端は、前記レセプタクルから任意の形態で有線接続される。前記コンデンサは、前記開放端の近傍に設けられ、該開放端と接続され、既知の静電容量を有する。前記スイッチ回路は、前記バスライン上の前記電源回路の出力端および前記レセプタクルの間に設けられる。前記検出部は、前記スイッチ回路の動作に基づき、電荷が放電された状態から前記コンデンサに充電された電圧値を検出する。前記調整部は、前記検出部の検出結果に基づき、前記電源回路の出力電圧の補正用の抵抗値を調整する。 The USB power supply device according to one aspect of the embodiment is a USB power supply device based on the USB standard, and includes a power supply circuit, a bus line, an open end for a user, a capacitor, a switch circuit, a detection unit, An adjusting unit. The bus line connects an output of the power supply circuit and a receptacle. The open end is wired from the receptacle in any form. The capacitor is provided near the open end, is connected to the open end, and has a known capacitance. The switch circuit is provided between an output terminal of the power supply circuit on the bus line and the receptacle. The detection unit detects a voltage value charged in the capacitor from a state where electric charge is discharged, based on an operation of the switch circuit. The adjustment unit adjusts a resistance value for correcting an output voltage of the power supply circuit based on a detection result of the detection unit.
実施形態の一態様によれば、ユーザ開放端までの抵抗のばらつきに応じた適正な電圧補正を行うことができる。 According to an aspect of the embodiment, it is possible to perform appropriate voltage correction according to the variation in resistance up to the user open end.
以下、添付図面を参照して、本願の開示するUSB給電装置およびUSB給電方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a USB power supply device and a USB power supply method disclosed in the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is not limited by the embodiments described below.
また、以下では、USB給電装置が、ナビゲーション装置やディスプレイオーディオ装置といった車載装置10である場合を例に挙げて説明する。
Hereinafter, a case where the USB power supply device is an in-
まず、本実施形態に対する比較例となる車載装置10’の構成について、図1を用いて説明する。図1は、比較例に係る車載装置10’の構成例を示す図である。
First, the configuration of an in-vehicle device 10 'as a comparative example of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an in-
図1に示すように、車載装置10’は、マイコン11と、電源IC(Integrated Circuit)12と、レセプタクル20とを備える。マイコン11は、マイクロコントローラであって、PWM(Pulse Width Modulation)制御部11aと、イネーブル制御部11bとを備える。
As shown in FIG. 1, the in-
PWM制御部11aは、PWM制御による電圧出力を行うためのPWM信号を、後述する電圧補正部12aへ出力する。イネーブル制御部11bは、電源IC12に対する動作許可をイネーブル信号により制御する。
The
電源IC12は、電圧補正部12aと、スイッチング回路12bと、負荷電流検出部12cとを備える。電圧補正部12aには、電圧補正調整抵抗R1が接続されている。
The
電圧補正部12aは、PWM制御部11aからのPWM信号、負荷電流検出部12cによって検出された負荷電流、および、電圧補正調整抵抗R1に基づき、電圧補正を行う。なお、電圧補正調整抵抗R1は、車両ごとのユーザ開放端32までの接続形態に応じて、個別にチューニングされており、抵抗値は一定となる。
The
スイッチング回路12bは、スイッチング素子を含み、入力電源からの入力に対し、電圧補正部12aの補正結果を反映したPWM信号によるスイッチング制御を行い、電圧出力を行う。
The
電源IC12の出力とレセプタクル20の間は、バスライン100で接続されており、バスライン100には、電源IC12側から順に、ツェナーダイオードZ1、インダクタI1、出力キャパシタC2、抵抗R2が設けられる。
The output of the
抵抗R2の両端側はともに、負荷電流検出部12cへ接続されており、負荷電流検出部12cはかかる接続ラインからの入力に基づいて負荷電流を検出する。
Both ends of the resistor R2 are connected to the
レセプタクル20は、車載装置10’のUSBポートであって、ユーザ開放部30とケーブルを介して接続される。ユーザ開放部30は、たとえばUSBコネクタ変換ボックスやUSB変換ケーブル端である。
The
ユーザ開放部30は、レセプタクル31と、ユーザ開放端32とを備える。レセプタクル20と、ユーザ開放部30との間は、たとえば車両の種別ごとにケーブル長や抵抗の数がまちまちである。ここでは、VBUSラインとGNDラインのみを示し、便宜上、VBUSラインには抵抗R3のみを、GNDラインには抵抗R4のみをそれぞれ示している。
The
このような構成の車載装置10’においては、前述のように、電圧補正調整抵抗R1は、接続形態に応じて個別にチューニングされており、言わば一定の係数である。したがって、ユーザ開放端32までの抵抗値が変化するケースにおいては、かかる抵抗値が大きいのに、電圧補正調整抵抗R1の抵抗値が小さく、電圧が必要な値を下回るように補正されることが起こりうる。一方で、ユーザ開放端32までの抵抗値が小さいのに、電圧補正調整抵抗R1の抵抗値が大きく、電圧が必要な値を上回るように補正されることが起こりうる。
In the vehicle-mounted device 10 'having such a configuration, as described above, the voltage correction adjustment resistor R1 is individually tuned according to the connection form, and is a constant coefficient. Accordingly, in the case where the resistance value up to the user
そこで、本実施形態に係るUSB給電方法では、これまで説明した比較例の構成に対してさらに、スイッチ回路SW1と、既知容量のコンデンサC1と、電圧検出部11eと、補正抵抗調整部13とを備えることとした。電圧検出部11eは、マイコン11に備えられ、マイコン11にてユーザ開放端32までの抵抗の大小を検出する。補正抵抗調整部13は、かかる検出値に応じて、電源IC12の出力電圧補正用の抵抗値を切り替える。
Therefore, the USB power supply method according to the present embodiment further includes a switch circuit SW1, a capacitor C1 of a known capacity, a voltage detection unit 11e, and a correction
具体的に図2を用いて説明する。図2は、本実施形態に係る車載装置10の構成例を示す図である。なお、図2は図1に対応しているため、図2を用いた説明では、主に図1と異なる点について説明することとする。
This will be specifically described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the vehicle-mounted
図2に示すように、本実施形態に係る車載装置10は、バスライン100の抵抗R2とレセプタクル20との間に、スイッチ回路SW1をさらに備える点が図1の例とは異なる。また、車載装置10は、ユーザ開放端32の直近に、既知容量のコンデンサC1をさらに備える点が図1の例とは異なる。
As shown in FIG. 2, the in-
また、車載装置10は、マイコン11が、抵抗調整制御部11cと、パルス制御部11dと、電圧検出部11eとをさらに備える点が図1の例とは異なる。また、電圧補正部12aが、電圧補正調整抵抗R1に替えて、補正抵抗調整部13と接続される点が図1の例とは異なる。
The in-
また、車載装置10は、分圧回路14と、温度センサ15とをさらに備える点が図1の例とは異なる。
Further, the in-
まず、スイッチ回路SW1は、パルス制御部11dから出力されるパルス信号により、オン/オフ制御される。コンデンサC1は、たとえばレセプタクル31とユーザ開放端32との間に設けられる。
First, the switch circuit SW1 is turned on / off by a pulse signal output from the
マイコン11の抵抗調整制御部11cは、電圧検出部11eの検出値に応じて、補正抵抗調整部13に電圧補正抵抗の定数を切り替えさせる制御を行う。パルス制御部11dは、スイッチ回路SW1をパルス信号によりオン/オフ制御する。
The resistance
なお、パルス制御部11dは、温度センサ15の検出値に基づき、各温度に応じてスイッチ回路SW1のオン制御時間を変更することで、温度ばらつきによる誤差を低減することができる。
The
電圧検出部11eは、バスライン100のスイッチ回路SW1およびレセプタクル20の間から分岐した検出ライン200と接続され、A/D変換により電圧を検出する。
The voltage detection unit 11e is connected to the
なお、電圧検出部11eは、温度センサ15の検出値に基づき、検出電圧の閾値を各温度に応じて変更することで、温度ばらつきによる誤差を低減することができる。 In addition, the voltage detection unit 11e can reduce errors due to temperature variations by changing the threshold value of the detection voltage according to each temperature based on the detection value of the temperature sensor 15.
補正抵抗調整部13は、抵抗調整制御部11cの制御に基づいて電圧補正抵抗の定数を切り替える。分圧回路14は、VBUS電圧とマイコン入力のレベル変換用に設けられる。温度センサ15は、温度を検出し、検出値をマイコン11へ出力する。
The correction
このように構成された車載装置10は、たとえば製品としての出荷前や、交換時といったタイミングで、以下に示すような手順で電圧補正を行う。まず、ユーザ開放端32へ機器の接続がない状態において、パルス制御部11dの制御により、スイッチ回路SW1をオフにする。
The vehicle-mounted
そして、分圧回路14によりユーザ開放端32の電荷が放電されるまで、一定時間待機する。そのうえで、電圧検出部11eにて、一定の電圧(たとえば、0V近傍)に下がったことを確認する。
Then, it waits for a certain time until the electric charge at the user
そして、ユーザ開放端32の放電後、パルス制御部11dの制御により、スイッチ回路SW1をオンにする。スイッチ回路SW1がオンになると、コンデンサC1へ電荷がチャージされる。スイッチ回路SW1がオンの間にコンデンサC1へチャージされる電荷は、ユーザ開放端32までの抵抗値と、コンデンサC1の静電容量との時定数により決まるので、これに基づき、スイッチ回路SW1をオンとする時間は、コンデンサC1が満充電されない時間とする。
After the discharge of the user
そして、パルス制御部11dの制御により、スイッチ回路SW1をオンからオフにする。オフの後、電圧検出部11eにより電圧を検出する。ここで、検出した電圧のレベルが大きければ、ユーザ開放端32までの抵抗値は小さいと判定することができる。また、検出した電圧のレベルが小さければ、ユーザ開放端32までの抵抗値は大きいと判定することができる。
Then, under the control of the
抵抗調整制御部11cは、こうした大小を、たとえば検出した電圧のレベルに応じた閾値により判定し、その判定結果に応じて、補正抵抗調整部13に電圧補正抵抗の定数を切り替えさせる。
The resistance
これにより、ユーザ開放端32までの抵抗のばらつきに応じた適正な電圧補正を行うことが可能となる。
This makes it possible to perform appropriate voltage correction according to the variation in resistance up to the user
なお、図2に示した構成例では、コンデンサC1が、たとえばユーザ開放部30のレセプタクル31とユーザ開放端32との間に設けられる場合を例に挙げたが、ユーザ開放端32に対し、コンデンサC1を備えた計測治具を外部から接続することとしてもよい。
In the configuration example shown in FIG. 2, the case where the capacitor C1 is provided, for example, between the
図3は、実施形態に係る車載装置10の構成の変形例を示す図である。すなわち、図3に示すように、コンデンサC1は、レセプタクル31とユーザ開放端32との間に設けられるのではなく、たとえば計測治具40に設けられ、かかる計測治具40を外部からユーザ開放端32へ接続したうえで、上述した電圧補正の手順を実行してもよい。
FIG. 3 is a diagram illustrating a modified example of the configuration of the vehicle-mounted
かかる場合、ユーザ開放部30には汎用品を用いることができるので、作業者は、計測治具40を携帯していれば容易に電圧補正の抵抗の切り替え作業を実施することができる。また、たとえば、既知の静電容量を有し、常に同一種別の製品が用いられることが担保されるのであれば、USBメモリ等のUSB機器を計測治具40として使用することができる。
In this case, since a general-purpose product can be used for the
次に、本実施形態に係る車載装置10が実行する処理手順について説明する。図4は、本実施形態に係る車載装置10が実行する処理手順を示すフローチャートである。
Next, a processing procedure executed by the vehicle-mounted
図4に示すように、まず、図2に示した構成例ではユーザ開放端32に機器の接続がない状態において、あるいは、図3に示した変形例では計測治具40がユーザ開放端32に接続された状態において、パルス制御部11dが、スイッチ回路SW1をオフにする(ステップS101)。
As shown in FIG. 4, first, in a configuration example shown in FIG. 2, in a state where no device is connected to the user
そして、マイコン11は、ユーザ開放端32の電荷放電待ちをする(ステップS102)。そのうえで、VBUS電圧が所定の電圧Vstartより下がったかを判定する(ステップS103)。電圧Vstartは、たとえば0V近傍である。
Then, the
ここで、VBUS電圧が電圧Vstartより下がっていれば(ステップS103,Yes)、パルス制御部11dが、スイッチ回路SW1をオンにする(ステップS104)。下がっていなければ(ステップS103,No)、ステップS102からの処理を繰り返す。
Here, if the VBUS voltage is lower than the voltage Vstart (step S103, Yes), the
つづいて、コンデンサC1の電荷チャージ待ちを行う(ステップS105)。ここで、チャージ待ち時間は、コンデンサC1が満充電されない時間である。 Subsequently, the charge waiting of the capacitor C1 is performed (step S105). Here, the charge waiting time is a time during which the capacitor C1 is not fully charged.
そして、パルス制御部11dが、スイッチ回路SW1をオフにした後(ステップS106)、マイコン11は、電圧検出部11eの検出電圧の安定化待ちを行う(ステップS107)。これは、電圧検出部11eのA/D変換回路の時定数を加味して、A/D端子電圧が安定するまで待つものである。
After the
そのうえで、電圧検出部11eが、電圧(Vad)を検出する(ステップS108)。なお、図示してはいないが、ここで任意回数分A/D変換値を取得して、その平均値をVadとしてもよい。 Then, the voltage detector 11e detects the voltage (Vad) (Step S108). Although not shown, the A / D conversion values may be obtained an arbitrary number of times, and the average value may be used as Vad.
そして、Vadが、各電圧閾値V1,V2,V3を用いて判定され(ステップS109)、その判定結果に応じて補正抵抗Ra,Rb,Rc,Rdが切り替えられる(ステップS110〜S113)。ここでは、V1<V2<V3であるものとするが、補正抵抗Ra,Rb,Rc,Rdの大小はかかるV1〜V3の大小によっては定まらない。V1〜V3は、単に切り替え対象となる補正抵抗Ra,Rb,Rc,Rdを決めるだけのものであるとする。 Then, Vad is determined using the respective voltage thresholds V1, V2, V3 (step S109), and the correction resistors Ra, Rb, Rc, Rd are switched according to the determination result (steps S110 to S113). Here, it is assumed that V1 <V2 <V3, but the magnitudes of the correction resistors Ra, Rb, Rc, and Rd are not determined by the magnitudes of V1 to V3. It is assumed that V1 to V3 merely determine the correction resistors Ra, Rb, Rc, and Rd to be switched.
Vad<V1である場合、補正抵抗調整部13が、補正抵抗をたとえば補正抵抗Raへ切り替える(ステップS110)。また、V1≦Vad<V2である場合、補正抵抗調整部13が、補正抵抗をたとえば補正抵抗Rbへ切り替える(ステップS111)。
If Vad <V1, the correction
また、V2≦Vad<V3である場合、補正抵抗調整部13が、補正抵抗をたとえば補正抵抗Rcへ切り替える(ステップS112)。また、V3≦Vadである場合、補正抵抗調整部13が、補正抵抗をたとえば補正抵抗Rdへ切り替える(ステップS113)。そして、処理を終了する。
If V2 ≦ Vad <V3, the correction
なお、V1,V2,V3といったVadの判定閾値には、たとえばステップS101〜S108を複数回実行することによって取得したA/D変換値の平均値や最小値、最大値等を用いることとしてもよい。 As the Vad determination threshold such as V1, V2, and V3, for example, an average value, a minimum value, and a maximum value of A / D conversion values obtained by executing steps S101 to S108 a plurality of times may be used. .
このような処理手順を実行することにより、ユーザ開放端32までの抵抗のばらつきに応じた適正な電圧補正を行うことが可能となる。
By performing such a processing procedure, it is possible to perform appropriate voltage correction according to the variation in resistance up to the user
なお、図4に示すように、ステップS101〜S107の処理手順については、次に説明する変形例と共通であるため、以下、「共通処理」と言う場合がある。 As shown in FIG. 4, the processing procedure of steps S101 to S107 is common to the modified example described below, and may be hereinafter referred to as “common processing”.
次に、本実施形態に係る車載装置10が実行する処理手順の変形例について説明する。図5は、本実施形態に係る車載装置10が実行する処理手順の変形例を示すフローチャートである。
Next, a modified example of the processing procedure executed by the vehicle-mounted
図5に示すように、まず、共通処理が実行される(ステップS201)。そして、電圧検出部11eが、電圧(Vad)を検出する(ステップS202)。 As shown in FIG. 5, first, common processing is executed (step S201). Then, the voltage detector 11e detects the voltage (Vad) (Step S202).
そして、Vadが、所定の電圧閾値Vthを用いて判定される(ステップS203)。Vad<Vthであれば(ステップS203,Yes)、ステップS205へ移行する。そうでなければ(ステップS203,No)、所定時間、リトライ待ちを行って(ステップS204)、ステップS202からの処理を繰り返す。 Then, Vad is determined using a predetermined voltage threshold Vth (step S203). If Vad <Vth (step S203, Yes), the process proceeds to step S205. Otherwise (step S203, No), a retry wait is performed for a predetermined time (step S204), and the processing from step S202 is repeated.
ここで、リトライ待ちの所定時間は、たとえばA/Dサンプリング周期以上の値である。また、リトライのたび、リトライ回数がカウントアップされる。 Here, the predetermined time for retry waiting is, for example, a value equal to or longer than the A / D sampling period. Also, each time a retry is performed, the number of retries is counted up.
つづいて、ステップS205では、リトライ回数(N)が判定される。Nの値が大きいということは、Vad<Vthとなるまでの時間が長い、すなわちユーザ開放端32までの抵抗が小さいことを示す。したがって、Nの値が大きいほど、ユーザ開放端32までの抵抗は小さくなる。
Subsequently, in step S205, the number of retries (N) is determined. A large value of N indicates that the time until Vad <Vth is long, that is, the resistance to the user
逆に、Nの値が小さいということは、Vad<Vthとなるまでの時間が短い、すなわちユーザ開放端32までの抵抗が大きいことを示す。したがって、Nの値が小さいほど、ユーザ開放端32までの抵抗は大きくなる。
Conversely, a small value of N indicates that the time until Vad <Vth is short, that is, the resistance up to the user
この考え方に沿って、ステップS205の判定結果に応じて補正抵抗Ra,Rb,Rc,Rdが切り替えられる(ステップS206〜S209)。ここで、a<b<cであるものとする。 In accordance with this concept, the correction resistors Ra, Rb, Rc, and Rd are switched according to the determination result of step S205 (steps S206 to S209). Here, it is assumed that a <b <c.
c≦Nである場合、補正抵抗調整部13が、補正抵抗をたとえば補正抵抗Raへ切り替える(ステップS206)。また、b≦N<cである場合、補正抵抗調整部13が、補正抵抗を補正抵抗Rbへ切り替える(ステップS207)。
If c ≦ N, the correction
また、a≦N<bである場合、補正抵抗調整部13が、補正抵抗をたとえば補正抵抗Rcへ切り替える(ステップS208)。また、N<aである場合、補正抵抗調整部13が、補正抵抗をたとえば補正抵抗Rdへ切り替える(ステップS209)。そして、処理を終了する。
If a ≦ N <b, the correction
かかる変形例の処理手順によっても、ユーザ開放端32までの抵抗のばらつきに応じた適正な電圧補正を行うことが可能となる。
According to the processing procedure of such a modified example, it is also possible to perform appropriate voltage correction according to the variation in resistance up to the user
なお、図4および図5に示した処理手順では、説明の便宜上、切り替え可能な補正抵抗が、補正抵抗Ra,Rb,Rc,Rdの4種類である場合を例に挙げたが、無論、切り替え可能な種類の数を限定するものではない。 In the processing procedures shown in FIGS. 4 and 5, for convenience of explanation, the case where the switchable correction resistors are four types of the correction resistors Ra, Rb, Rc, and Rd is described as an example. It does not limit the number of possible types.
上述してきたように、本実施形態に係る車載装置10(「USB給電装置」の一例に相当)は、電源IC12(「電源回路」の一例に相当)と、バスライン100と、ユーザ開放端32(「ユーザ向けの開放端」の一例に相当)と、コンデンサC1と、スイッチ回路SW1と、電圧検出部11e(「検出部」の一例に相当)と、補正抵抗調整部13(「調整部」の一例に相当)とを備える。
As described above, the vehicle-mounted device 10 (corresponding to an example of “USB power supply device”) according to the present embodiment includes the power supply IC 12 (corresponding to an example of “power supply circuit”), the
バスライン100は、電源IC12の出力とレセプタクル20とを接続する。ユーザ開放端32は、レセプタクル20から任意の形態で有線接続される。コンデンサC1は、ユーザ開放端32の近傍に設けられ、ユーザ開放端32と接続され、既知の静電容量を有する。スイッチ回路SW1は、バスライン100上の電源IC12の出力端およびレセプタクル20の間に設けられる。電圧検出部11eは、スイッチ回路SW1の動作に基づき、電荷が放電された状態からコンデンサC1に充電された電圧値を検出する。補正抵抗調整部13は、電圧検出部11eの検出結果に基づき、電源IC12の出力電圧の補正用の抵抗値を調整する。
The
したがって、本実施形態に係る車載装置10によれば、ユーザ開放端32までの抵抗のばらつきに応じた適正な電圧補正を行うことができる。
Therefore, according to the in-
また、本実施形態に係る車載装置10は、スイッチ回路SW1を制御するパルス制御部11d(「制御部」の一例に相当)を備える。パルス制御部11dは、スイッチ回路SW1をオフにしてコンデンサC1の電荷が放電された後に、ユーザ開放端32までの抵抗値と上記静電容量との時定数に基づいて算出されるコンデンサC1が満充電されない経過時間の間、スイッチ回路SW1をオンにする。
Further, the in-
したがって、本実施形態に係る車載装置10によれば、コンデンサC1が満充電されて電圧検出部11eが適切な電圧値を検出できなくなるのを防ぐことができる。
Therefore, according to the vehicle-mounted
また、電圧検出部11eは、バスライン100上のスイッチ回路SW1およびレセプタクル20の間でバスライン100から分岐した検出ライン200と接続され、デジタル変換しつつ上記電圧値を取得するものであって、パルス制御部11dは、上記経過時間の経過後、スイッチ回路SW1をオフにし、電圧検出部11eは、当該スイッチ回路SW1がオフにされてから、所定時間経過後に上記電圧値を取得する。
The voltage detector 11e is connected to the
したがって、本実施形態に係る車載装置10によれば、電圧検出部11eの検出電圧が安定化するのを待ってから電圧値を取得するので、精度のよい検出を行うことができる。
Therefore, according to the in-
また、コンデンサC1は、レセプタクル20およびユーザ開放端32の間の当該ユーザ開放端32の近傍に設けられ、パルス制御部11dは、ユーザ開放端32に対し、外部から機器が接続されていない状態で、コンデンサC1の放電および充電を開始するようにスイッチ回路SW1を制御する。
Further, the capacitor C1 is provided between the
したがって、本実施形態に係る車載装置10によれば、ユーザ開放端32までの抵抗の大小を精度良く計測することが可能となる。
Therefore, according to the in-
また、コンデンサC1は、外部からユーザ開放端32に接続可能に設けられた計測治具40(「治具」の一例に相当)の内部に設けられ、パルス制御部11dは、ユーザ開放端32に対し、外部から計測治具40が接続されている状態で、コンデンサC1の放電および充電を開始するようにスイッチ回路SW1を制御する。
The capacitor C1 is provided inside a measurement jig 40 (corresponding to an example of a “jig”) provided to be connectable to the user
したがって、本実施形態に係る車載装置10によれば、ユーザ開放端32までの抵抗の大小を精度良く計測することが可能となる。また、ユーザ開放端32から内側の構造に関わりなく、計測治具40を接続するだけで、容易にユーザ開放端32までの抵抗の大小を計測することができる。
Therefore, according to the in-
なお、上述した実施形態では、車載装置10をUSB給電装置の一例としたが、USB規格に準拠し、VBUS電源を供給可能な機能を有する装置であれば、車載用であるか否かを問わず、本実施形態を適用することができる。
In the above-described embodiment, the in-
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。 Further effects and modifications can be easily derived by those skilled in the art. Thus, the broader aspects of the present invention are not limited to the specific details and representative embodiments shown and described above. Accordingly, various modifications may be made without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and equivalents thereof.
10 車載装置
11 マイコン
11d パルス制御部
11e 電圧検出部
12 電源IC
13 補正抵抗調整部
20 レセプタクル
32 ユーザ開放端
40 計測治具
100 バスライン
200 検出ライン
C1 コンデンサ
SW1 スイッチ回路
13 Correction
Claims (6)
電源回路と、
前記電源回路の出力とレセプタクルとを接続するバスラインと、
前記レセプタクルから任意の形態で有線接続されたユーザ向けの開放端と、
前記開放端の近傍に設けられ、該開放端と接続された既知の静電容量を有するコンデンサと、
前記バスライン上の前記電源回路の出力端および前記レセプタクルの間に設けられたスイッチ回路と、
前記スイッチ回路の動作に基づき、電荷が放電された状態から前記コンデンサに充電された電圧値を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき、前記電源回路の出力電圧の補正用の抵抗値を調整する調整部と
を備えることを特徴とするUSB給電装置。 A USB power supply device conforming to the USB (Universal Serial Bus) standard,
Power supply circuit,
A bus line connecting an output of the power supply circuit and a receptacle,
An open end for a user wired in any form from the receptacle,
A capacitor provided near the open end and having a known capacitance connected to the open end;
A switch circuit provided between the output terminal of the power supply circuit and the receptacle on the bus line,
Based on the operation of the switch circuit, a detection unit that detects a voltage value charged to the capacitor from a state where electric charge has been discharged,
An adjustment unit that adjusts a resistance value for correcting the output voltage of the power supply circuit based on a detection result of the detection unit.
を備え、
前記制御部は、
前記スイッチ回路をオフにして前記コンデンサの電荷が放電された後に、前記開放端までの抵抗値と前記静電容量との時定数に基づいて算出される前記コンデンサが満充電されない経過時間の間、前記スイッチ回路をオンにする
ことを特徴とする請求項1に記載のUSB給電装置。 A control unit for controlling the switch circuit,
The control unit includes:
After the charge of the capacitor is discharged by turning off the switch circuit, during the elapsed time during which the capacitor is not fully charged, calculated based on the time constant of the resistance value and the capacitance up to the open end, The USB power supply device according to claim 1, wherein the switch circuit is turned on.
前記バスライン上の前記スイッチ回路および前記レセプタクルの間で前記バスラインから分岐した検出ラインと接続され、デジタル変換しつつ前記電圧値を取得するものであって、
前記制御部は、
前記経過時間の経過後、前記スイッチ回路をオフにし、
前記検出部は、
当該スイッチ回路がオフにされてから、所定時間経過後に前記電圧値を取得する
ことを特徴とする請求項2に記載のUSB給電装置。 The detection unit,
It is connected to a detection line branched from the bus line between the switch circuit and the receptacle on the bus line, and acquires the voltage value while performing digital conversion,
The control unit includes:
After the lapse of the elapsed time, the switch circuit is turned off,
The detection unit,
The USB power supply device according to claim 2, wherein the voltage value is acquired after a predetermined time has elapsed since the switch circuit was turned off.
前記レセプタクルおよび前記開放端の間の当該開放端の近傍に設けられ、
前記制御部は、
前記開放端に対し、外部から機器が接続されていない状態で、前記コンデンサの放電および充電を開始するように前記スイッチ回路を制御する
ことを特徴とする請求項2または3に記載のUSB給電装置。 The capacitor is
Provided near the open end between the receptacle and the open end,
The control unit includes:
4. The USB power supply device according to claim 2, wherein the switch circuit is controlled so as to start discharging and charging the capacitor in a state where no device is externally connected to the open end. 5. .
外部から前記開放端に接続可能に設けられた治具の内部に設けられ、
前記制御部は、
前記開放端に対し、外部から前記治具が接続されている状態で、前記コンデンサの放電および充電を開始するように前記スイッチ回路を制御する
ことを特徴とする請求項2または3に記載のUSB給電装置。 The capacitor is
It is provided inside a jig provided so as to be connectable to the open end from outside,
The control unit includes:
4. The USB according to claim 2, wherein the switch circuit is controlled so as to start discharging and charging of the capacitor in a state where the jig is externally connected to the open end. 5. Power supply.
前記スイッチ回路の動作に基づき、電荷が放電された状態から前記コンデンサにチャージされた電圧を検出する検出工程と、
前記電圧の検出結果に基づき、前記電源回路の出力電圧の補正用の抵抗値を調整する調整工程と
を含むことを特徴とするUSB給電方法。 A power supply circuit, a bus line connecting an output of the power supply circuit to a receptacle, an open end for a user wired from the receptacle in an arbitrary form, and A capacitor having a known capacitance connected near the open end and connected to the open end; and a switch circuit provided between the output end of the power supply circuit and the receptacle on the bus line. A USB power supply method using a USB power supply device,
Based on the operation of the switch circuit, a detection step of detecting a voltage charged in the capacitor from a state where electric charge has been discharged,
Adjusting the resistance value for correcting the output voltage of the power supply circuit based on the detection result of the voltage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018126780A JP2020010428A (en) | 2018-07-03 | 2018-07-03 | USB power supply device and USB power supply method |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4106169A1 (en) | 2021-06-14 | 2022-12-21 | Japan Aviation Electronics Industry, Limited | Connection method, feeding system, connector unit and feeding unit |
WO2023281970A1 (en) | 2021-07-09 | 2023-01-12 | 日本航空電子工業株式会社 | Power supply control method and power supply control device |
-
2018
- 2018-07-03 JP JP2018126780A patent/JP2020010428A/en active Pending
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EP4106169A1 (en) | 2021-06-14 | 2022-12-21 | Japan Aviation Electronics Industry, Limited | Connection method, feeding system, connector unit and feeding unit |
WO2023281970A1 (en) | 2021-07-09 | 2023-01-12 | 日本航空電子工業株式会社 | Power supply control method and power supply control device |
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