JP2020038528A - デバイス、コントロールモジュール、コントローラ - Google Patents

デバイス、コントロールモジュール、コントローラ Download PDF

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Abstract

【課題】デバイス間の接続監視に要する電力をより抑制できる構成を提供する。【解決手段】デバイスは、アクティブ状態および低消費電力状態を選択可能なコントローラと、コントローラからの出力信号に従って、割込信号配線とバスとの間の電気的な接続/遮断を制御するスイッチデバイスとを含む。コントローラは、低消費電力状態である場合に、割込信号配線に現れる電位がバスの電位と実質的に一致すると、アクティブ状態へ復帰し、アクティブ状態への復帰後に、スイッチデバイスに出力信号を与えて、割込信号配線とバスとを電気的に接続する。【選択図】図3

Description

本開示は、他のデバイスとの間で通信および電力授受が可能なデバイス、当該デバイスを構成するコントロールモジュール、ならびに、当該コントロールモジュールを構成するコントローラに関する。
従来から、通信ラインを含むケーブルを介して電力を遣り取りできる構成が知られている。例えば、USB(Universal Serial Bus)規格においては、USBケーブルを介してデバイス間の通信が可能であるとともに、一方のデバイスから他方のデバイスへの電力供給も可能になっている。
このような電力供給を開始する場合には、デバイス間の接続検出を行う必要がある。そのため、電力供給前から対向デバイスとの接続を検出できるようにしておくことが好ましい。
接続を監視する技術として、例えば、特開平09−091062号公報(特許文献1)は、接続端子数やソフト負担を増大させずに、端末相互の接続を各端末毎に認識して自動的にモード切り替えが行える接続認識方法がある。
特開平09−091062号公報(特許文献1)に開示される接続認識方法においては、入力電位の変化を監視する必要があり、接続の監視中にも電力が消費されるという課題がある。このような課題に対して、例えば、特開平05−061571号公報(特許文献2)は、全期間ではなく一定期間プルアップすることで低消費電力化する構成を開示する。
特開平09−091062号公報 特開平05−061571号公報
上述の特開平05−061571号公報(特許文献2)に開示される構成は、低消費電力化できるとしても、プルアップに必要な電力が消費されることになる。そのため、デバイス間の接続監視に要する電力をより抑制できる構成が要望されている。
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
ある実施形態に従うデバイスは、アクティブ状態および低消費電力状態を選択可能なコントローラと、他のデバイスと電気的に接続するための、少なくとも第1および第2の電力ラインを含むケーブルを受け入れるレセプタクルとを含む。レセプタクルには、ケーブルに含まれる第1の電力ラインを分岐した複数のブランチラインが形成されている。さらに、デバイスは、複数のブランチラインのうち一部と電気的に接続されるバスと、複数のブランチラインの残りに含まれる第1のブランチラインをコントローラの割込入力端子と電気的に接続する割込信号配線と、コントローラからの出力信号に従って、割込信号配線とバスとの間の電気的な接続/遮断を制御するスイッチデバイスとを含む。コントローラは、低消費電力状態である場合に、割込信号配線に現れる電位がバスの電位と実質的に一致すると、アクティブ状態へ復帰し、アクティブ状態への復帰後に、スイッチデバイスに出力信号を与えて、割込信号配線とバスとを電気的に接続する。
ある実施形態によれば、デバイス間の接続監視に要する電力をより抑制できる。
本実施形態の適用例を示す模式図である。 第1実施形態に従うシステムの構成例を示す模式図である。 第1実施形態に従うシステムを構成するコントローラの構成例を示す模式図である。 第1実施形態に従う給電デバイスのレセプタクルにUSBケーブルのプラグ21が接続されていない状態を示す模式図である。 第1実施形態に従う給電デバイスのレセプタクルにUSBケーブルのプラグ21が接続された直後の状態を示す模式図である。 第1実施形態に従う給電デバイスのレセプタクルにUSBケーブルのプラグ21が接続されて所定時間経過後の状態を示す模式図である。 第1実施形態に従うシステムの動作を示すタイムチャートである。 第1実施形態に従う給電デバイスの配線構成例を示す模式図である。 USB Type−C規格に従うレセプタクルおよびプラグを用いた電流経路を示す模式図である。 第1実施形態に従うシステムにおける電流経路を示す模式図である。 USB Type−C規格に従うDRP(Dual Role Port)デバイスの状態遷移図の要部を示す図である。 第2実施形態に従うシステムの構成例を示す模式図である。
いくつかの実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一の参照符号を付してその説明は繰返さない。
本技術は、任意のデバイス間の接続を監視および検出する処理に適用可能である。以下の説明においては、典型例として、USB Type−C規格に従うケーブル(以下、「USBケーブル」とも称す。)を介したデバイス間の接続の監視および検出に適用する実施形態について例示する。但し、本技術は、USB Type−C規格に従う接続の監視および検出に限定されるものではなく、他のUSB規格に従う接続を監視および検出する処理に適用可能であるとともに、任意のデバイス間の接続を監視および検出する処理についても適用可能である。
なお、以下では、説明の便宜上、電力を供給する側のデバイス(給電デバイス:Source)に実装した例を主として説明するが、当然のことながら、電力を受ける側のデバイス(給電デバイス:Sink)に実装することもできる。
[A.背景技術]
まず、典型的な背景技術について説明する。
図1は、本実施形態の適用例を示す模式図である。図1には、給電デバイス100から受電デバイス200へ電力を供給する例を示す。給電デバイス100としては、モバイルバッテリ、大容量のバッテリを搭載したラップトップ型PCなどが想定される。また、受電デバイス200としては、スマートフォンやタブレットなどの携帯型情報端末などが想定される。なお、ラップトップ型PCなどは、給電デバイス100として機能することもあるし、受電デバイス200として機能することもある。このように、給電デバイス100と受電デバイス200との間でロールを入れ替え可能であってもよい。
例えば、USB Type−C規格によれば、一方のデバイスは、CC(Configuration Chanel)信号を用いて対向デバイスとの接続/非接続を検出する。接続/非接続の検出は、USB Type−C規格に準拠した制御を実行するコントローラが担当する。そのため、コントローラは、CC信号に現れる電圧を常時監視する必要がある。すなわち、CC信号に現れる電圧を常時監視するための電力が必要になる。
そこで、デバイスの状態に応じた回路機能の停止による低消費電力化などが要求される。具体的には、所定条件(例えば、対向デバイスが非接続状態と検出されてから所定時間経過など)が満たされると、USB Type−C規格に従うポートを制御するコントローラを低消費電力状態に移行させる。一方、何らかの方法で割込信号が生成されると、当該割込信号に応答して、コントローラを復帰させ(すなわち、コントローラの動作を再開させ)、対向デバイスとの接続を検出する処理を実行させる。
本明細書において、「低消費電力状態」は、「アクティブ状態」と対比して用いられる用語である。「アクティブ状態」は、コントローラの通常動作状態を意味し、コントローラは何らの制限なく任意の処理が実行可能になっている。「低消費電力状態」は、基本的には、割込信号の入力を検出する回路を除いて、処理が停止または処理が縮退実行されている状態を意味する。「低消費電力状態」は、スタンバイ状態あるいはスリープ状態と称されることもある。
このように、コントローラを停止して低消費電力化を実現する場合には、コントローラを低消費電力状態に移行させる仕組み、および、コントローラを低消費電力状態から復帰させる仕組みが必要である。コントローラを低消費電力状態に移行させる仕組みとしては、いずれのデバイスとも接続されていない状態が所定期間継続するといった所定条件が満たされると、コントローラ自身が低消費電力状態に移行するような方法を採用できる。一方、コントローラを低消費電力状態から復帰させる仕組みとしては、コントローラに対して割込信号を与える方法を採用できる。
割込信号の生成方法としては、例えば、物理スイッチのユーザによる押下、および、プラグのレセプタクルへの物理的な接続といった、ユーザアクションによる方法が想定される。
図1(A)には、給電デバイス100に給電を開始するための割込信号を生成するための物理スイッチ6が設けられている例を示す。図1(A)に示す構成においては、ユーザは、給電デバイス100と受電デバイス200とをUSBケーブル2を介して接続した後に、物理スイッチ6を押下する。すると、給電デバイス100は受電デバイス200との接続を検出し、給電デバイス100から受電デバイス200への電力供給が開始される。
図1(B)には、給電デバイス100と受電デバイス200とをUSBケーブル2を介して接続することで、接続処理が開始される例を示す。図1(B)に示す構成においては、ユーザが給電デバイス100と受電デバイス200とをUSBケーブル2を介して接続すると、給電デバイス100は受電デバイス200との接続を検出し、給電デバイス100から受電デバイス200への電力供給が開始される。
図1(A)に示す構成では、物理スイッチ6を設ける必要があり、また、ユーザの明示的な操作が必要になる。これに対して、図1(B)に示す構成では、USBケーブル2のプラグを給電デバイス100のレセプタクル180に挿入するだけで、受給電動作が開始されるため、コスト面およびユーザ操作性の面から有益である。
本実施形態においては、必要に応じてコントローラの低消費電力化を図るとともに、図1(B)に示すような受給電動作を実現できる構成を提供する。
[B.第1実施形態]
(b1:回路構成)
次に、第1実施形態に従う構成について説明する。図2は、第1実施形態に従うシステムの構成例を示す模式図である。
図2を参照して、給電デバイス100は、USBケーブル2に含まれるVBUSライン24およびGNDライン25を介して、受電デバイス200へ電力を供給する。
給電デバイス100は、主たるコンポーネントとして、コントロールモジュール150と、充電制御回路(Charger IC)104と、電圧レギュレータ(LDO)106と、バッテリ108とを含む。コントロールモジュール150は、給電デバイス100における制御を担当する回路であり、コントローラ102および切換回路140を含む。上述したように、コントローラ102は、アクティブ状態および低消費電力状態を選択可能になっている。
給電デバイス100は、対向デバイスと電気的に接続するためのケーブルを受け入れるレセプタクル180を有している。第1実施形態においては、USB Type−C規格に従うレセプタクル180が採用されている。
受電デバイス200は、給電デバイス100から供給される電力を使用するシステム回路群210を含む。受電デバイス200についても、USB Type−C規格に従うレセプタクル280を有している。
USBケーブル2の両端には、USB Type−C規格に従うプラグ21およびプラグ22が設けられている。レセプタクル180は、USBケーブル2に接続されるプラグ21を受け入れ、レセプタクル280は、USBケーブル2に接続されるプラグ22を受け入れる。
USB Type−C規格に従うケーブルであるUSBケーブル2は、VBUSライン24、GNDライン25および通信ライン26を含む。VBUSライン24およびGNDライン25は、電力の遣り取りに用いられる導体であり、第1および第2の電力ラインに相当する。USBケーブル2は、通信ライン26をさらに含む。
レセプタクル180とプラグ21との間、および、レセプタクル280とプラグ22との間は、機械的に接触する複数のピンで電気的に接続される。典型例として、USB Type−C規格においては、VBUSライン24およびGNDライン25の各々について、4つのピンが割り当てられる。そのため、USBケーブル2のプラグ21およびプラグ22の各々においては、VBUSライン24が4つのピン(VBUSピン)に分岐して並列接続されるとともに、GNDライン25が4つのピン(GNDピン)に分岐して並列接続される。
給電デバイス100のレセプタクル180およびプラグ21に着目すれば、VBUSライン24の一端は、4つのVBUSブランチライン241,242,243,244からなるVBUSブランチライン群240に分岐される。同様に、GNDライン25の一端は、4つのGNDブランチライン251,252,253,254からなるGNDブランチライン群250に分岐される。このように、レセプタクル180には、USBケーブル2に含まれる電力ライン(VBUSライン24およびGNDライン25)を分岐した複数のブランチラインが形成されている。
後述するように、本実施形態においては、GNDブランチライン群250に含まれる1つのGNDブランチラインを、コントローラ102を低消費電力状態から復帰させるための割込信号の生成に利用する。そのため、GNDブランチライン群250のうち一部(複数のGNDブランチライン252,253,254がGNDバス118と電気的に接続される。一方で、GNDブランチライン251は、割込信号配線128を介して、コントローラ102の割込入力端子と電気的に接続される。
給電デバイス100のバッテリ108の一端(正側)は、充電制御回路104および電力配線134を介して、USBケーブル2に含まれるVBUSライン24と電気的に接続される。給電デバイス100のバッテリ108の他端(負側)は、GNDバス118を介して、USBケーブル2に含まれるGNDライン25と電気的に接続される。
充電制御回路104は、バッテリ108とUSBケーブル2のVBUSライン24(第2の電力ライン)との間に配置される。より具体的には、充電制御回路104は、コントローラ102との間で制御信号配線120を介して遣り取りされる制御信号に従って、バッテリ108からの放電動作、および、バッテリ108の充電動作を制御する。図2には、給電デバイス100から受電デバイス200へ電力を供給する例を示すが、給電デバイス100自体を充電する必要もある。そのため、受電デバイス200に代えて、電源アダプタなどの外部電源が接続されることもある。
コントローラ102と充電制御回路104との間は、I2Cインターフェースに従って制御信号を遣り取りするようにしてもよい。バッテリ108からの放電動作において、充電制御回路104は、バッテリ108から放電される電力を所定電圧に変換して電力配線134を介して出力する。一方、バッテリ108の充電動作において、充電制御回路104は、電力配線134を介して外部から供給される電力を所定電圧に変換してバッテリ108に与える。
コントローラ102は、給電デバイス100における処理を統括する。コントローラ102を動作させるための電力は、バッテリ108および外部電源(VBUSライン24を介して接続されるデバイス)から供給可能になっている。
具体的には、コントローラ102の正側電力入力端子には、電力配線124を介して電圧レギュレータ106の出力が電気的に接続されており、コントローラ102の負側電力入力端子には、GND配線122を介してGNDバス118と電気的に接続されている。電圧レギュレータ106は、バッテリ108の一端(正側)の一端と電力配線112を介して電気的に接続されるとともに、VBUSライン24と電力配線110を介して電気的に接続されている。電力配線112には逆流防止用のダイオード116が介挿されており、電力配線110には逆流防止用のダイオード114が介挿されている。
コントローラ102は、USBケーブル2内の通信ライン26を介して対向デバイスとの間で信号を遣り取りする。コントローラ102は、通信配線130を介して、USBケーブル2内の通信ライン26と電気的に接続される。
給電デバイス100は、コントローラ102を低消費電力状態から復帰させるための割込信号を生成する切換回路140を含む。切換回路140は、USBケーブル2のプラグ21がレセプタクル180に挿入されることをイベントとして割込信号を生成する。
割込信号配線128は、プルアップ抵抗136を介して電力配線124と電気的に接続されている。そのため、給電デバイス100のレセプタクル180にUSBケーブル2のプラグ21が接続されていない状態では、コントローラ102の割込入力端子には、電力配線124に現れる電源電位(VDD)(すなわち、Hi電位)が与えられることになる。
これに対して、給電デバイス100のレセプタクル180にUSBケーブル2のプラグ21が接続されている状態では、割込信号配線128は、GNDライン25と電気的に接続される。これにより、プルアップ抵抗136、GND配線132およびGNDブランチライン251を介して、電力配線124からGNDライン25までの回路が形成される。この状態において、割込信号配線128には、プルアップ抵抗136により、GNDバス118の電位(GND)と略同じ電位(すなわち、Low電位)が現れることになる。これにより、コントローラ102は、割込信号の入力を検出する。この割込信号により、コントローラ102は、低消費電力状態から復帰することができる。
給電デバイス100は、割込信号配線128を介して、コントローラ102の割込入力端子と接続されるスイッチデバイス142を含む。スイッチデバイス142は、コントローラ102からの出力信号に従って、割込信号配線128とGNDバス118との間の電気的な接続/遮断を制御する。
スイッチデバイス142としては、典型的には、MOSFET(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)などの半導体スイッチデバイスを用いてもよい。電力配線124と割込信号配線128との間にはプルアップ抵抗136が接続されている。割込信号配線128の一端は、GND配線132およびGNDブランチライン251を介して、USBケーブル2に含まれるGNDライン25と電気的に接続可能になっている。
コントローラ102の出力端子は、出力信号配線126を介してGNDバス118と接続されている。出力信号配線126は、プルダウン抵抗144を介してGNDバス118に接続されている。コントローラ102の出力端子とプルダウン抵抗144との間にある、出力信号配線126のノードとスイッチデバイス142のゲートとの間は、ゲート配線146を介して電気的に接続されている。
スイッチデバイス142は、コントローラ102の出力端子から出力信号配線126およびゲート配線146を介して、ゲートに活性化信号が与えられると導通状態になる。ゲートに活性化信号が与えられていない状態では非導通状態であるとする。スイッチデバイス142のゲートに活性化信号が与えられることで、GNDバス118からGND配線132およびGNDブランチライン251を介してUSBケーブル2に含まれるGNDライン25へ流れる電流経路が形成される。これによって、給電デバイス100から受電デバイス200への電力供給において電流容量が制限されることを回避できる。
(b2:コントローラ102の構成)
次に、第1実施形態に従うシステムを構成するコントローラ102の構成について説明する。図3は、第1実施形態に従うシステムを構成するコントローラ102の構成例を示す模式図である。
図3を参照して、コントローラ102は、主たるコンポーネントとして、演算処理部1020と、状態管理部1024と、信号出力部1026と、割込検出部1027と、通信部1028とを含む。
演算処理部1020は、コントローラ102における全体処理を司る。一例として、演算処理部1020は、プロセッサ1021と、ファームウェア1022とを含む。ファームウェア1022は、制御プログラムの一種であり、プロセッサ1021がファームウェア1022を実行することで、後述するような各種処理を実現する。
状態管理部1024は、コントローラ102におけるアクティブ状態および低消費電力状態を管理する。一例として、状態管理部1024は、状態に応じて、電源電位(VDD)を供給する回路を選択し、あるいは、動作クロックを供給する回路を選択する。
具体的には、低消費電力状態において、状態管理部1024は、電源電位を割込検出部1027へ供給するとともに、その他の回路については供給を停止する。あるいは、状態管理部1024は、動作クロックを割込検出回路1027へのみ供給する。このような動作によって、状態管理部1024は、コントローラ102の消費電力を低減させる。なお、コントローラ102の消費電力を低減させる方法は、提供する電力供給または動作クロックを制御する方法だけに限らず、任意の実装形態を採用できる。
状態管理部1024は、割込検出部1027からの復帰通知に応答し、低消費電力状態からアクティブ状態へ復帰する。このように、状態管理部1024は、低消費電力状態である場合に、割込検出部1027が割込信号を検出すると、アクティブ状態へ復帰する。また、状態管理部1024は、演算処理部1020からの移行通知に応答して、アクティブ状態から低消費電力状態へ移行する。
割込検出部1027は、割込信号配線128を介して与えられる割込信号を検出する。第1実施形態においては、割込信号配線128にグランド電位が現れることを条件として、割込信号の入力を検出する。割込検出部1027が割込信号を検出すると、状態管理部1024へ復帰通知が与えられる。
信号出力部1026は、演算処理部1020からの指令に応答して、出力信号配線126を介して、スイッチデバイス142のゲートに出力信号を出力する。
通信部1028は、通信配線130およびUSBケーブル2内の通信ライン26(図2参照)を介して、対向デバイスとの間で信号を遣り取りする。
後述するように、第1実施形態においては、演算処理部1020は、アクティブ状態への復帰後に、信号出力部1026から出力信号を出力する。典型的には、演算処理部1020は、アクティブ状態への復帰後に、USBケーブル2に含まれる通信ライン26を介して対向デバイスとの間で接続状態になったことを検出すると、出力信号を出力する。
図3に示すコントローラ102においては、プロセッサ1021がファームウェア1022を実行することで必要な処理および機能が実現される。プロセッサ1021が実行するファームウェア1022については、外部からインストールまたは更新が可能になっていてもよい。ファームウェア1022は、例えば、非一時的(non-transitory)な記録媒体に格納された状態で流通し、演算処理部1020の図示しない記憶領域にインストールまたは更新(アップデート)されてもよい。非一時的な記録媒体としては、光学ディスクなどの光学記録媒体、フラッシュメモリなどの半導体記録媒体、ハードディスクまたはストレージテープなどの磁気記録媒体、MO(Magneto-Optical disk)などの光磁気記録媒体を用いてもよい。すなわち、第1実施形態は、必要な処理および機能を実現するためのコンピュータ読取可能な制御プログラム、および、当該制御プログラムを格納した記録媒体も含み得る。
別実施形態として、インターネットまたはイントラネットを介してサーバ装置からファームウェア1022をダウンロードするようにしてもよい。
あるいは、コントローラ102が提供する処理および機能の一部または全部をハードウェア実装としてもよい。ハードウェア実装とする場合には、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)といったハードワイヤードなデバイスを採用してもよい。
当業者であれば、本実施形態が実装される時代に応じた技術を適宜用いて、本実施形態に従うコントローラおよびコントローラを含むデバイスを設計するであろう。
(b3:回路動作)
次に、図4〜図6を参照して、上述の図2に示す切換回路140の回路動作について説明する。
図4は、第1実施形態に従う給電デバイス100のレセプタクル180にUSBケーブル2のプラグ21が接続されていない状態を示す模式図である。図5は、第1実施形態に従う給電デバイス100のレセプタクル180にUSBケーブル2のプラグ21が接続された直後の状態を示す模式図である。図6は、第1実施形態に従う給電デバイス100のレセプタクル180にUSBケーブル2のプラグ21が接続されて所定時間経過後の状態を示す模式図である。
図4に示す状態において、コントローラ102は低消費電力状態であるとする。図4を参照して、給電デバイス100のレセプタクル180にUSBケーブル2のプラグ21が接続されていない状態においては、割込信号配線128には電源電位(VDD)が現れている。そのため、コントローラ102に対する割込信号としては無効状態であり、コントローラ102は低消費電力状態を維持する。このとき、コントローラ102が低消費電力状態であるため、出力信号配線126も非活性状態であり、スイッチデバイス142は非導通状態になっている。
その後、図5に示すように、給電デバイス100のレセプタクル180にUSBケーブル2のプラグ21が接続されると、割込信号配線128は、GND配線132およびGNDブランチライン251を介して、USBケーブル2に含まれるGNDライン25と電気的に接続される。その結果、割込信号配線128にはグランド電位が現れる。割込信号配線128にグランド電位が現れることで、コントローラ102に対する割込信号は有効状態となり、コントローラ102は低消費電力状態からアクティブ状態へ復帰する。但し、コントローラ102の復帰動作中は、コントローラ102から信号を出力できないので、出力信号配線126も非活性状態であり、スイッチデバイス142は非導通状態になっている。
その後、コントローラ102はアクティブ状態へ復帰した後に、接続先デバイスとの間で接続処理を開始する。図6に示すように、コントローラ102が接続先デバイスとの間で接続状態になったと検出すると、コントローラ102からの信号出力が有効化され、出力信号配線126も活性状態になる。その結果、スイッチデバイス142は非導通状態から導通状態に遷移する。そして、電流供給が開始される。
スイッチデバイス142が導通状態に遷移することで、3つのGNDブランチライン252,253,254だけではなく、割込信号の生成に利用されるGNDブランチライン251についても、給電デバイス100から受電デバイス200への電力供給に係る電流経路として機能する。すなわち、3つのGNDブランチライン252,253,254に加えて、GNDブランチライン251についても、電流のリターンパスとして機能する。
次に、図4〜図6に示す回路動作について、タイムチャートを参照して説明する。図7は、第1実施形態に従うシステムの動作を示すタイムチャートである。
図7を参照して、初期状態(時刻t0)として、コントローラ102が低消費電力状態であるとする。時刻t1において、USBケーブル2のプラグ21がレセプタクル180に挿入されたとする。すると、割込信号配線128の電位は、電源電位(VDD)からグランド電位(GND)に変化する。この電位変化に応答して、コントローラ102は、低消費電力状態からの復帰動作を開始する。時刻t2において、復帰動作が完了し、コントローラ102がアクティブ状態に復帰する。
続いて、コントローラ102は、接続先デバイスとの間で接続処理を開始する。時刻t3において、コントローラ102は、接続状態になったと判断すると、出力信号配線126を活性状態に変更し、これに連動して、スイッチデバイス142は非導通状態から導通状態に遷移する。
以上のような動作によって、レセプタクル180へのプラグ21の挿入といったイベントに応答して、コントローラ102を低消費電力状態からアクティブ状態へ復帰させることができるとともに、給電デバイス100から受電デバイス200への電力供給において電流容量が制限されることを回避できる。
すなわち、コントローラ102は、低消費電力状態である場合に、割込信号配線128に現れる電位がGNDバス118の電位と実質的に一致すると、アクティブ状態へ復帰し、アクティブ状態への復帰後に、スイッチデバイス142に出力信号を与えて、割込信号配線128およびGND配線132とGNDバス118とを電気的に接続する。
典型的には、コントローラ102は、アクティブ状態への復帰後に、USBケーブル2に含まれる通信ライン26を介して対向デバイスとの間で接続状態になったことを検出すると、スイッチデバイス142に出力信号を与える。
さらに、時刻t4において、USBケーブル2のプラグ21がレセプタクル180から抜去されると、割込信号配線128の電位は、グランド電位(GND)から電源電位(VDD)に変化する。引き続く時刻t5において、コントローラ102は、非接続状態になったと判断すると、出力信号配線126を非活性状態に変更し、これに連動して、スイッチデバイス142は導通状態から非導通状態に遷移する。スイッチデバイス142が非導通状態に遷移することで、USBケーブル2のプラグをデバイスのレセプタクル180に挿入することで、割込信号を生成させる準備ができる。そして、スイッチデバイス142を非導通状態にした上で、時刻t6において、コントローラ102は低消費電力状態へ移行する。
このように、コントローラ102は、対向デバイスが非接続状態になったことを検出すると、スイッチデバイス142への出力信号を無効化する。そして、コントローラ102は、スイッチデバイス142への出力信号を無効化して、割込信号配線128およびGND配線132とGNDバス118とを電気的に切断した後に、低消費電力状態へ移行する。
以上のような制御動作によって、USBケーブル2のプラグをデバイスのレセプタクル180に挿入することで、コントローラ102を低消費電力状態からアクティブ状態へ復帰させることができるとともに、状況に応じて、低消費電力状態へ移行することもできる。
(b4:配線構成例)
次に、レセプタクル180における配線構成例について説明する。
図8は、第1実施形態に従う給電デバイス100の配線構成例を示す模式図である。図8には、レセプタクル180に設けられる複数のピンのうち、上側に整列配置されるピンおよび下側に整列配置されるピンを並べて描いている。
図8を参照して、給電デバイス100のレセプタクル180の両端には、GNDバス118に相当する金属製のGNDパタンが設けられている。GNDライン25に接続される4つのピン(GNDピン)のうち3つは、GNDパタン(GNDバス118)とビアなどを介して電気的に接続される。残りの1つのGNDピンは、切換回路140を介してGNDパタン(GNDバス118)と電気的に接続される。
切換回路140は、上述したように、USBケーブル2のプラグ21がレセプタクル180に挿入されることでグランド電位の割込信号を生成する。また、コントローラ102からの制御信号に応じて、GNDライン25に接続される1つのGNDピンとGNDパタン(GNDバス118)との電気的な接続/遮断を制御する。
このように、第1実施形態においては、USB Type−C規格に従うレセプタクルに配置されるGNDピンのうち、1つのGNDピンがコントローラ102の割込信号の入力に接続される。また、切換回路140を介して、当該1つのGNDピンはシステムのGNDバス118と電気的に接続される。切換回路140の出力信号は、コントローラ102の出力端子と電気的に接続される。また、USBケーブル2のプラグ21がレセプタクル180に挿入されていない場合には、切換回路140は、当該1つのGNDピンとシステムのGNDバス118との間の電気的な接続を切断する。
また、VBUSライン24に接続される4つのVBUSピンは、電力配線110に対応する、図示しない金属製のVBUSパタンと電気的に接続される。さらに、通信ライン26に接続される2つのピン(CC1/CC2)は、コントローラ102と電気的に接続される。
図9は、USB Type−C規格に従うレセプタクルおよびプラグを用いた電流経路を示す模式図である。図9を参照して、USB Type−C規格に従えば、VBUSライン24を流れる電流は、レセプタクルおよびプラグに配置される4つのVBUSピンに分散し、同様に、GNDライン25を流れる電流は、レセプタクルおよびプラグに配置される4つのGNDピンに分散する。
図10は、第1実施形態に従うシステムにおける電流経路を示す模式図である。図10を参照して、第1実施形態に従う給電デバイス100においては、4つのGNDピンのうち1つを割込信号として利用する。
仮に、切換回路140が存在せず、割込信号として利用される1つのGNDピンをGNDバス118と電気的に接続できない場合には、3つのGNDピンでリターンパスを形成せざるを得ない。この場合、各GNDピンに流れる電流量が大きくなり、レセプタクルとプラグとの間の合成接触抵抗も増大する。
USB Type−C規格では、VBUSライン24およびGNDライン25を介して供給される最大電流は5Aと定義されている。VBUSピンおよびGNDピンはそれぞれ4つ配置されるので、1つのピンの負荷電流最大は1.25Aが想定されている。実際の製品仕様においても、各ピンの定格電流は1.25Aと設計されることが多い。
ここで、1つのGNDピンを割込信号の生成のみに用いるとすれば、最大電流の5Aを供給している状態において、1つのGNDピン当たりの電流は1.67Aとなる。すなわち、定格電流を超える電流が流れ得る。そのため、ピンの発熱や破損を防止するために、各GNDピンを流れる電流を定格電流に抑えると、供給できる電流は3.75Aに制限される。
これに対して、第1実施形態に従う給電デバイス100においては、コントローラ102が低消費電力状態から復帰した後には、切換回路140が割込信号の生成のみに用いられるGNDピンをGNDバス118と電気的に接続するので、給電デバイス100から受電デバイス200へ供給する電流が制限されるようなことがない。
(b5:接続状態および非接続状態の検出)
次に、接続状態および非接続状態の検出処理の一例について説明する。
第1実施形態に従うコントローラ102は、USB Type−C規格において定義されたステートマシンに従って状態遷移を行う。
図11は、USB Type−C規格に従うDRP(Dual Role Port)デバイスの状態遷移図の要部を示す図である。DRPデバイスは、給電デバイスとして機能するSource(SRC)、および、受電デバイス200として機能するSink(SNK)の両方に対応するデバイスを意味する。
図11を参照して、DRPデバイスは、いずれのデバイスとも接続されていない状態において、Unattached.SRC(ST1)とUnattached.SNK(ST4)との間を交互に遷移(DRP Toggle動作)している。そのため、例えば、Unattached.SRC(ST1)またはUnattached.SNK(ST4)への遷移後、所定回数に亘ってDRP Toggle動作が実行されたものの、依然として、Unattached.SRC(ST1)またはUnattached.SNK(ST4)にある場合には、非接続状態であると判断してもよい。非接続状態であると判断されると、コントローラ102は、切換回路140のスイッチデバイス142を非導通状態に遷移させる。これによって、コントローラ102の割込入力端子は、GNDバス118から電気的に切断され、レセプタクルの1つのGNDピンと電気的に接続されることになる。
また、USBケーブル2のプラグ21がレセプタクル180に挿入されることで割込信号が生成されると、コントローラ102は、アクティブ状態へ復帰して接続処理を開始する。具体的には、まず、DRP Toggle動作が実行される。所定回数以内に、Unattached.SRC(ST1)からAttachWait.SRC(ST2)への遷移(Connection Detected条件の成立)、または、Unattached.SNK(ST4)からAttachWait.SNK(ST5)への遷移(Source Detected条件の成立)が生じると、コントローラ102は、接続状態であると判断する。すなわち、コントローラ102は、Unattached.SRC(ST1)からAttachWait.SRC(ST2)を経由した状態遷移をまたは、Unattached.SNK(ST4)からAttachWait.SNK(ST5)を経由した状態遷移、が生じた場合に、対向デバイスとの間で接続状態になったと判断する。すなわち、Unattached.SRCまたはUnattached.SNKからDRP Toggle以外のイベントにより別の状態に遷移した場合に、対向デバイスとの間で接続状態になったと判断する。そして、コントローラ102は、接続状態であると判断されると、切換回路140のスイッチデバイス142を導通状態に遷移させる。
これによって、コントローラ102の割込入力端子は、GNDバス118と電気的に接続され、USBケーブル2内のGNDライン25からのリターンパスを形成する。GNDライン25からのリターンパスを形成後に、コントローラ102は、最終的にアクティブ状態へ移行する。
なお、任意のイベントによって、Unattached.SRC(ST1)またはUnattached.SNK(ST4)へ遷移した場合に、非接続状態であると判断するようにしてもよい。このような任意のイベントは、USBケーブル2のプラグが取り外されたことで生じるPlug detachイベント(Source Removed、Sink Removed、VBUS Removedなど)を含む。あるいは、Error Recovery(図示していない)状態への遷移やDead Battery状態検出のイベントなども含まれ得る。
上述したように、所定回数のDRP Toggle動作を実行した上で、非接続状態であるか否かを判断する方法を採用することで、イベントの種類に依存せず、非接続状態であるか否かを確実に検出できる。
(b6:利点)
第1実施形態によれば、USB Type−C規格に従う制御動作を阻害することなく、GNDピンを利用した割込信号を用いたコントローラ102の低消費電力化を実現できるとともに、GNDピンの電流容量の制限を回避できる。
より具体的には、切換回路140は、コントローラ102からの出力信号に従って、割込信号の生成に利用するGNDピンをGNDバス118と電気的に接続できる。出力信号を適切に制御することで、コントローラ102が低消費電力状態から復帰して電力供給を開始する前に、当該GNDピンをシステムのGNDバス118と電気的に接続できる。これにより、割込信号の生成に利用したGNDピンもリターンパスとして機能するため、各GNDピンに流れる電流を定格電流(1.25A)以内に抑えることができる。また、4つのGNDピンをリターンパスとして利用できるので、GNDピンの合成接触抵抗の増大も1%程度に抑制できる。
また、第1実施形態においては、USB Type−C規格において定義されたステートマシンの遷移条件に基づく制御を行うことで、切換回路140を含むシステム動作をUSB Type−C規格に適合させることができる。
具体的には、コントローラ102での接続処理によって、Unattached.SRC(ST1)またはUnattached.SNK(ST4)(いずれも図11参照)から別の状態に遷移した時点では、CC信号を介した通信および電力供給は開始されていないので、1つのGNDピンを割込信号の生成に利用したことによる実質的な影響はない。一方、コントローラ102が非接続状態になったと判断すると、割込信号の生成に利用されるGNDピンはGNDバス118との電気的な接続が切断した上で、低消費電力状態へ移行する。再度、USBケーブル2のプラグがデバイスのレセプタクルに挿入されることで、割込信号が生成されて、コントローラ102は低消費電力状態からアクティブ状態へ復帰する。
[C.第2実施形態]
上述の第1実施形態においては、切換回路140を用いて、割込信号の生成に利用されるGNDピンをGNDバス118と電気的に接続する構成を例示した。これに対して、第2実施形態においては、GNDピンを利用して割込信号を生成することに着目した簡素化された構成について例示する。
図12は、第2実施形態に従うシステムの構成例を示す模式図である。図12を参照して、第2実施形態に従う給電デバイス100Aは、図2に示す第1実施形態に従う給電デバイス100に比較して、切換回路140、および、切換回路140に接続される出力信号配線126を除いた点が異なっている。その余の点は、給電デバイス100と同様である。
給電デバイス100Aにおいては、割込信号配線128の一端は、GND配線132およびGNDブランチライン251を介して、USBケーブル2に含まれるGNDライン25と電気的に接続可能になっている。そのため、USBケーブル2のプラグ21がレセプタクル180に挿入されることをイベントとして割込信号を生成できる。この割込信号により、コントローラ102を低消費電力状態から復帰させることができる。
このように、第2実施形態に従う給電デバイス100Aは、システムに特殊な部品などを追加することなく、USBケーブル2のプラグをデバイスのレセプタクルに挿入するだけで、低消費電力状態から復帰させることができる。特に、すべてのピンを電力供給に用いる場合に比較して、供給される電力は制限されることになるが、遣り取りされる電力が相対的に小さい場合には、システム全体として適正に機能することになる。
上述した以外の構成および処理などは、上述の第1実施形態と同様であるので、ここでは、詳細な説明は繰返さない。
[D.まとめ]
上述したように、本実施形態に従うシステムは、以下のような構成を有している。
本実施形態においては、例えば、非接続状態であると判断されると、コントローラは、低消費電力状態へ移行する。低消費電力状態においては、コントローラの割込入力端子に関する回路を除いて、電力消費が停止される。プラグがレセプタクルに挿入することで生じる電位の変化を割込信号として、低消費電力状態からアクティブ状態へ復帰させる。
このような構成を採用することで、低消費電力状態へ移行せずに通信ラインを用いて接続検出を行う構成に比較して、消費電力を約1/100程度に抑えることができる。
本実施形態においては、レセプタクルに配置される複数のGNDピンのうち、割込信号の生成に利用される1つのGNDピンは、コントローラが低消費電力状態からアクティブ状態に復帰すると、切換回路によりGNDバスと電気的に接続される。
このような構成を採用することで、対向デバイスとの間の接続処理が完了した後に、すべてのGNDピンをリターンパスとして利用できるので、定格電流での電力供給を実現できる。
本実施形態においては、USB Type−C規格において定義されたステートマシンの遷移条件に基づく制御を行うことで、システム動作をUSB Type−C規格に適合させることができる。より具体的には、対向デバイスの検出が必要な状態、電力供給を行うことが必要な状態、電力供給を受けることが必要な状態などを、USB Type−C規格に従う状態遷移の条件に基づいて判断することで、USB Type−C規格に適合させて、GNDピンの電気的な接続状態を管理できる。
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
2 USBケーブル、6 物理スイッチ、21,22 プラグ、24 VBUSライン、25 GNDライン、26 通信ライン、100,100A 給電デバイス、102 コントローラ、104 充電制御回路、106 電圧レギュレータ、108 バッテリ、110,112,124,134 電力配線、114,116 ダイオード、118 GNDバス、120 制御信号配線、122,132 GND配線、126 出力信号配線、128 割込信号配線、130 通信配線、136 プルアップ抵抗、140 切換回路、142 スイッチデバイス、144 プルダウン抵抗、146 ゲート配線、150 コントロールモジュール、180,280 レセプタクル、200 受電デバイス、210 システム回路群、240 VBUSブランチライン群、241,242,243,244 VBUSブランチライン、250 GNDブランチライン群、251,252,253,254 GNDブランチライン、1020 演算処理部、1021 プロセッサ、1022 ファームウェア、1024 状態管理部、1026 信号出力部、1027 割込検出部、1028 通信部。

Claims (10)

  1. アクティブ状態および低消費電力状態を選択可能なコントローラと、
    他のデバイスと電気的に接続するための、少なくとも第1および第2の電力ラインを含むケーブルを受け入れるレセプタクルとを備え、前記レセプタクルには、前記ケーブルに含まれる前記第1の電力ラインを分岐した複数のブランチラインが形成されており、
    前記複数のブランチラインのうち一部と電気的に接続されるバスと、
    前記複数のブランチラインの残りに含まれる第1のブランチラインを前記コントローラの割込入力端子と電気的に接続する割込信号配線と、
    前記コントローラからの出力信号に従って、前記割込信号配線と前記バスとの間の電気的な接続/遮断を制御するスイッチデバイスとを備え、
    前記コントローラは、前記低消費電力状態である場合に、前記割込信号配線に現れる電位が前記バスの電位と実質的に一致すると、前記アクティブ状態へ復帰し、前記アクティブ状態への復帰後に、前記スイッチデバイスに前記出力信号を与えて、前記割込信号配線と前記バスとを電気的に接続する、デバイス。
  2. 前記コントローラは、前記アクティブ状態への復帰後に、前記ケーブルに含まれる通信ラインを介して前記他のデバイスとの間で接続状態になったことを検出すると、前記スイッチデバイスに前記出力信号を与える、請求項1に記載のデバイス。
  3. 前記コントローラは、USB Type−C規格において定義されたステートマシンに従って状態遷移を行うように構成されており、Unattached.SRCまたはUnattached.SNKからDRP Toggle以外のイベントにより別の状態に遷移した場合に、前記他のデバイスとの間で接続状態になったと判断する、請求項2に記載のデバイス。
  4. 前記コントローラは、前記他のデバイスが非接続状態になったことを検出すると、前記スイッチデバイスへの前記出力信号を無効化する、請求項1に記載のデバイス。
  5. 前記コントローラは、前記スイッチデバイスへの前記出力信号を無効化して、前記割込信号配線と前記バスとを電気的に切断した後に、前記低消費電力状態へ移行する、請求項1に記載のデバイス。
  6. バッテリと、
    前記バッテリと前記第2の電力ラインとの間に配置される充電制御回路とをさらに備える、請求項1に記載のデバイス。
  7. 他のデバイスと電気的に接続されるデバイスを構成するコントロールモジュールであって、前記デバイスは、少なくとも第1および第2の電力ラインを含むケーブルを受け入れるレセプタクルを含み、前記レセプタクルには、前記ケーブルに含まれる前記第1の電力ラインを分岐した複数のブランチラインが形成されており、
    アクティブ状態および低消費電力状態を選択可能なコントローラと、
    前記複数のブランチラインのうち一部と電気的に接続されるバスと、
    前記複数のブランチラインの残りに含まれる第1のブランチラインを前記コントローラの割込入力端子と電気的に接続する割込信号配線と、
    前記コントローラからの出力信号に従って、前記割込信号配線と前記バスとの間の電気的な接続/遮断を制御するスイッチデバイスとを備え、
    前記コントローラは、前記低消費電力状態である場合に、前記割込信号配線に現れる電位が前記バスの電位と実質的に一致すると、前記アクティブ状態へ復帰し、前記アクティブ状態への復帰後に、前記スイッチデバイスに前記出力信号を与えて、前記割込信号配線と前記バスとを電気的に接続する、コントロールモジュール。
  8. 前記コントローラは、前記アクティブ状態への復帰後に、前記ケーブルに含まれる通信ラインを介して前記他のデバイスとの間で接続状態になったことを検出すると、前記スイッチデバイスに前記出力信号を与える、請求項7に記載のコントロールモジュール。
  9. 他のデバイスと電気的に接続されるデバイスを構成するコントローラであって、前記デバイスは、少なくとも第1および第2の電力ラインを含むケーブルを受け入れるレセプタクルを含み、前記レセプタクルには、前記ケーブルに含まれる前記第1の電力ラインを分岐した複数のブランチラインが形成されており、前記複数のブランチラインのうち一部はバスと電気的に接続されており、
    演算処理部と、
    アクティブ状態および低消費電力状態を管理する状態管理部と、
    前記複数のブランチラインの残りに含まれる第1のブランチラインと電気的に接続された割込信号配線を介して与えられる割込信号を検出する割込検出部と、
    前記割込信号配線と前記バスとの間の電気的な接続/遮断を制御するスイッチデバイスに出力信号を出力する信号出力部とを備え、
    前記状態管理部は、前記低消費電力状態である場合に、前記割込検出部が前記割込信号を検出すると、前記アクティブ状態へ復帰し、
    前記演算処理部は、前記アクティブ状態への復帰後に、前記信号出力部から前記出力信号を出力する、コントローラ。
  10. 前記演算処理部は、前記アクティブ状態への復帰後に、前記ケーブルに含まれる通信ラインを介して前記他のデバイスとの間で接続状態になったことを検出すると、前記出力信号を出力する、請求項9に記載のコントローラ。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019213325A (ja) * 2018-06-04 2019-12-12 ルネサスエレクトロニクス株式会社 コントローラ、制御方法、制御プログラム
JP7082926B2 (ja) * 2018-08-27 2022-06-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 コントローラ、制御方法、制御プログラム
CN213817241U (zh) * 2020-03-27 2021-07-27 威锋电子股份有限公司 电力管理装置
US11539306B2 (en) * 2020-04-03 2022-12-27 Pass & Seymour, Inc. Electrical wiring device for delivering power to multiple mobile devices
US11705750B2 (en) * 2020-06-25 2023-07-18 Intel Corporation Power negotiation sequence to improve user experience and battery life
CN114944849A (zh) * 2022-05-16 2022-08-26 青岛建邦汽车科技股份有限公司 一种单线通讯电路

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05113837A (ja) * 1991-10-22 1993-05-07 Mitsubishi Electric Corp 入力装置制御方式
JP2011129061A (ja) * 2009-12-21 2011-06-30 Ricoh Co Ltd 情報処理装置
JP2018535493A (ja) * 2015-11-13 2018-11-29 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 Usbインターフェース回路および低電力動作のための方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0561571A (ja) 1991-09-02 1993-03-12 Seiko Instr Inc ワンチツプマイコンのチヤタリング防止回路
JPH0991062A (ja) 1995-09-20 1997-04-04 Toshiba Corp 接続認識方法
US9805890B2 (en) * 2011-11-07 2017-10-31 Cooper Technologies Company Electronic device state detection for zero power charger control, systems and methods
JP6033915B2 (ja) * 2014-06-13 2016-11-30 株式会社堀場エステック 流体制御・測定システムの電力供給装置
JP2016167653A (ja) * 2015-03-09 2016-09-15 カシオ計算機株式会社 電子機器及びその制御方法
US11181966B2 (en) * 2015-11-13 2021-11-23 Texas Instruments Incorporated USB interface circuit and method for low power operation
CN105867593B (zh) * 2016-05-17 2018-11-13 深圳慧能泰半导体科技有限公司 一种USB Type-C接口电路及其控制装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05113837A (ja) * 1991-10-22 1993-05-07 Mitsubishi Electric Corp 入力装置制御方式
JP2011129061A (ja) * 2009-12-21 2011-06-30 Ricoh Co Ltd 情報処理装置
JP2018535493A (ja) * 2015-11-13 2018-11-29 日本テキサス・インスツルメンツ株式会社 Usbインターフェース回路および低電力動作のための方法

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