JP2020160488A - 回路装置、回路装置の判定方法および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】切断の誤判定を防止しつつ、構成の複雑化を回避する。【解決手段】回路装置は、バスＢＳ２にパケットを、振幅レベルを変更可能に送信するパケット出力回路と、バスＢＳ２に送信されたパケットの振幅レベルが切断検出レベルを超えたか否かを検出する検出回路と、検出回路によって、パケットの振幅レベルが切断検出レベルを超えたと検出された場合に、パケット出力回路に対しパケットの一部または全部の振幅レベルの低下を指示し、当該指示の後、検出回路によって、パケットの振幅レベルが切断検出レベルを超えたと再度検出された場合に、バスＢＳ２に接続されていた装置が切断されたと判定する制御回路とを含む。【選択図】図３

Description

本発明は、例えば回路装置、回路装置の判定方法および電子機器に関する。

ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格に準拠して信号を送受信する場合、減衰等を考慮して送信側で信号の振幅レベルを予め大きくするなどの対策が採られることがある。ただし、振幅レベルが切断検出レベルを超えてしまうと、通信の相手装置が接続されているにもかかわらず、相手装置が切断されたと判定されてしまう。
このため、振幅レベルを大きくする場合には、切断検出レベルを大きくする技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１１−１２９０４２号公報

しかしながら、上記技術では、切断検出レベルを変更する構成、具体的には基準電圧を複数生成するとともにいずれかを選択する構成が別途必要となるので、構成の複雑化を招きやすい、という課題がある。

上記課題を解決するため、一態様に係る回路装置は、ＵＳＢ規格のバスにパケットを、振幅レベルを変更可能に送信するパケット出力回路と、前記バスに送信されたパケットの振幅レベルが切断検出レベルを超えたか否かを検出する検出回路と、前記検出回路によって、パケットの振幅レベルが前記切断検出レベルを超えたと検出された場合に、前記パケット出力回路に対しパケットの一部または全部の振幅レベルの低下を指示し、前記指示の後、前記検出回路によって、パケットの振幅レベルが前記切断検出レベルを超えたと再度検出された場合に、前記バスに接続されていた装置が切断されたと判定する制御回路とを含む。

実施形態に係る回路装置と他の装置との接続を示す図である。 回路装置における要部構成と他の装置との接続を示す図である。 回路装置の構成を示す図である。 回路装置と他の装置とにおける転送経路を示す図である。 回路装置と他の装置とにおける転送経路を示す図である。 回路装置の動作を示すフローチャートである。 回路装置の動作を示す図である。 回路装置の動作を示す図である。 振幅レベルを比較して示す図である。 アイパターンを示す図である。 アイパターンを示す図である。 実施形態に係る回路装置を適用した電子機器の例を示す図である。 比較例の動作を示す図である。 デバイス装置の切断を示す図である。

以下、実施形態に係る回路装置について、図面を参照して説明する。なお、各図において、各部の寸法および縮尺は、実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に述べる実施の形態は、好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

図１は、実施形態に係る回路装置１０等の接続を示す図である。この図に示されるように、回路装置１０の一端には、バスＢＳ１を介してホスト装置２が接続され、当該回路装置１０の他端には、バスＢＳ２を介してデバイス装置４が接続される。デバイス装置４とは、具体的には、例えばメモリーカードや、ブルートゥース（登録商標）機器、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）などであり、ホスト装置２によって制御される装置をいう。バスＢＳ１、ＢＳ２は、差動伝送の信号ＤＰ、ＤＭなどの信号線を含むＵＳＢ規格のバスである。なお、バスＢＳ２がバスの一例であり、バスＢＳ１が別のバスの一例である。

ホスト装置２が、例えばカーナビゲーション装置などの車載装置である場合、車内のコンソールなどには、回路装置１０の他端に接続されたコネクタＣ１が設けられ、当該コネクタＣ１に、ＵＳＢケーブル６を介してデバイス装置４が接続される。

ＵＳＢケーブル６が比較的短い場合、回路装置１０を介することなく、ホスト装置２をデバイス装置４に接続する構成が可能である。ただし、ＵＳＢケーブル６が比較的長い場合、ホスト装置２から出力される信号が当該ＵＳＢケーブル６で減衰したり、波形が鈍化したりして、デバイス装置４に到達する。このため、ホスト装置２とデバイス装置４との間に設けられた回路装置１０が、当該ホスト装置２から出力される信号の再同期化および増幅等をして、ＵＳＢケーブル６での減衰等を予め補償して出力する構成となっている。
具体的には、ホスト装置２と回路装置１０とが回路基板１に実装されるとともに、回路装置１０からコネクタＣ１まで接続され、当該コネクタＣ１にさらにデバイス装置４がＵＳＢケーブル６を介して接続される構成となっている。

図２は、回路装置１０の概略構成を示すブロック図である。図２において、回路装置１０は、物理層回路１１、１２と、処理回路２０と、バスモニター回路３０と、バススイッチ回路４０とを含む。
なお、図２において、物理層回路１１には、物理層回路１２と区別するために「１」が付されている。同様に、物理層回路１２には、物理層回路１１と区別するために「２」が付されている。

物理層回路１１にはバスＢＳ１が接続され、物理層回路１２にはバスＢＳ２が接続される。物理層回路１１、１２は、物理層のアナログ回路により構成される。物理層のアナログ回路とは、例えば送信回路、受信回路、各種の検出回路、プルダウン抵抗などである。
バスモニター回路３０は、バスＢＳ１およびバスＢＳ２をそれぞれモニターして、当該モニター結果に基づいて信号Ｓwcをバススイッチ回路４０に出力する。
バススイッチ回路４０は、信号Ｓwcにしたがって、バスＢＳ１およびバスＢＳ２の間においてオンまたはオフにする。詳細には、バススイッチ回路４０は、信号ＳwcがＨレベルであればオンし、信号ＳwcがＬレベルであればオフする。

また、バスモニター回路３０は、バスＢＳ１およびバスＢＳ２のモニター結果に基づいて動作モードを決定する。動作モードには、ＵＳＢ規格におけるＨＳ（High Speed）モードと、ＦＳ（Full Speed）モードとがあり、バスモニター回路３０は、決定した動作モードで各部を制御する。なお、バスモニター回路３０は、制御回路の一例である。

なお、バスモニター回路３０は、バスＢＳ１およびバスＢＳ２のモニター結果に基づいてＨＳモードが不可能であると判定したら、信号ＳwcをＨレベルにして、バススイッチ回路４０をオンにさせる。バススイッチ回路４０がオンであれば、図４に示されるように、ホスト装置２とデバイス装置４との間において、パケット等が処理回路２０をバイパスする経路ＴＲ１にて転送される。
バスモニター回路３０は、バスＢＳ１およびバスＢＳ２のモニター結果に基づいてＨＳモードが可能であると判定したら、信号ＳwcをＬレベルにして、バススイッチ回路４０をオフにさせる。バススイッチ回路４０がオフであれば、図５に示されるように、ホスト装置２とデバイス装置４との間において、パケット等が処理回路２０を経由する経路ＴＲ２にて転送される。

処理回路２０は、転送処理などの各種の処理を実行する回路である。詳細には、処理回路２０は、バスＢＳ１の物理層回路１１を介して受信したパケットを、物理層回路１２を介してバスＢＳ２に送信し、また、バスＢＳ２から物理層回路１２を介して受信したパケットを、物理層回路１１を介してバスＢＳ１に送信する。処理回路２０は、転送処理の際において、パケットのビットの再同期化などの処理も実行する。
なお、処理回路２０は、転送処理等を、バススイッチ回路４０がオフしている期間の一部または全部においてパケットのフォーマットを変更することなく実行する。
また、処理回路２０およびバスモニター回路３０は、機能的に分けて説明しているが、ゲートアレイなどのロジック回路などにより一体に構成されてもよいし、ＣＰＵ、ＭＰＵ等のプロセッサーにより構成してもよい。

図３は、回路装置１０の構成についてより詳細に示す図である。図３において、物理層回路１１は、パケット出力回路１１２および検出回路１１４を含む。物理層回路１２についても、物理層回路１１と同様に、パケット出力回路１２２および検出回路１２４を含む。
なお、図３において、物理層回路１１に設けられる要素には、物理層回路１２に設けられる要素と区別するために「１」が付されている。同様に、物理層回路１２には、物理層回路１１に設けられる要素と区別するために「２」が付されている。

パケット出力回路１１２は、ＨＳモードである場合に、バスＢＳ２に供給されたパケットを、処理回路２０を介して反対側のバスＢＳ１に出力するために用いられる。詳細には、ＨＳモードである場合に、デバイス装置４からバスＢＳ２に供給されたパケットが処理回路２０によって再同期化されてパケット出力回路１１２に供給される。パケット出力回路１１２は、増幅率が可変の増幅器を有し、信号Ａdj_1で指定された増幅率でパケットを増幅して、バスＢＳ１に出力する。
同様に、パケット出力回路１２２は、ＨＳモードである場合に、バスＢＳ１に供給されたパケットを、処理回路２０を介して反対側のバスＢＳ２に出力するために用いられる。詳細には、ＨＳモードである場合に、ホスト装置２からバスＢＳ１に供給されたパケットが処理回路２０によって再同期化されてパケット出力回路１２２に供給される。パケット出力回路１２２は、増幅率が可変の増幅器を有し、信号Ａdj_2で指定された増幅率でパケットを増幅して、バスＢＳ２に出力する。

ＵＳＢ規格で転送される信号のデータは、「フレーム」を単位として構成され、さらに、この「フレーム」は、ＳＯＦ（Start of Frame）と呼ばれるパケットに続く複数の「トランザクション」から構成される。「トランザクション」は、有意のデータの送受信が完了する単位であり、複数のパケットから構成される。パケットは、ＵＳＢ規格で転送されるデータの最小単位であり、ＳＯＦを含むいくつかの種類に分けられる。
パケットには、当該パケットの種類を示すＰＩＤ（Packet IDentifier）が含まれる。
あるパケットがＳＯＦであるか否かは、当該パケットに含まれるＰＩＤによって特定される。また、ＥＯＰ（End Of Packet）は、パケットの終端部であることを示す。

ＵＳＢでは、ホスト装置やデバイス装置にも同様な物理層回路が設けられている。デバイス装置等の物理層回路では、終端抵抗が設けられており、例えばデバイス装置４が切断されると、デバイス装置４の終端抵抗が取り外されるので、回路装置１０からみて、信号ＤＰ、ＤＭの信号振幅が大きくなる。この点について、図１４を参照して説明する。

図１４は、回路装置１０における物理層回路１２の要部、および、デバイス装置４における物理層回路の要部を示す図である。
この図に示されるように、回路装置１０においては、バスＢＳ２に差動伝送で信号を送信する送信器と、バスＢＳ２から差動伝送の信号を受信する受信器と、差動伝送の信号のうち、信号ＤＰの信号線に接続されるプルダウン抵抗Ｒ１と、差動伝送の信号のうち、信号ＤＭの信号線に接続されるプルダウン抵抗Ｒ２とが含まれる。なお、デバイス装置４の物理層回路においても同様な構成となっており、送信器と、受信器と、プルダウン抵抗Ｒ１１、Ｒ１２とが含まれる。

図１４の（１）に示されるようにバスＢＳ２にデバイス装置４が接続されている場合、回路装置１０の送信器は、信号ＤＰとして（１）の太線で示されるような経路で定電流を流す。この場合、信号ＤＰには、プルダウン抵抗Ｒ１およびＲ１１との２つが並列となるので、プルダウン抵抗の合成値は、プルダウン抵抗Ｒ１またはＲ１１の単体抵抗値の半分となる。信号ＤＭの信号線も同様であり、バスＢＳ２にデバイス装置４が接続されている場合、プルダウンの抵抗合成値は、プルダウン抵抗Ｒ２またはＲ１２の単体抵抗値の半分となる。

図１４の（２）に示されるようにバスＢＳ２からデバイス装置４が切断された場合、回路装置１０の送信器は、信号ＤＰとして（２）の太線で示されるような経路で、（１）と同じ値の定電流を流す。この場合、信号ＤＰの信号線には、プルダウン抵抗Ｒ１のみが接続されるので、プルダウンの抵抗値は、デバイス装置４が接続されている場合と比較して２倍となる。
したがって、バスＢＳ２からデバイス装置４が切断された場合、抵抗値が２倍となり、かつ、電流値は同じであるので、差動信号の振幅レベルは、デバイス装置４が接続されている状態の差動信号の振幅レベルと比較して２倍となる。
このため、デバイス装置４が接続されている状態の差動信号の振幅レベルと、デバイス装置４が切断された状態の差動信号の振幅レベルとの間に、しきい値としての切断検出レベルを設定し、ＳＯＦのＥＯＰの振幅レベルが切断検出レベルを超えた場合に、デバイス装置４が切断された可能性がある、ということができる。
なお、本実施形態では、後述するように、ＥＯＰの振幅レベルがしきい値としての切断検出レベルを超えていることをもって、直ちにデバイス切断とは判定しない。
また、ＳＯＦのＥＯＰを比較対象としている理由は、ＥＯＰは、差動信号を構成する信号ＤＰ、ＤＭの振幅レベルが所定の時間にわたって固定化されるので、切断検出レベルとの比較に都合が良いためである。

説明を再び図３に戻すと、検出回路１１４は、バスＢＳ１に出力されるＳＯＦのＥＯＰの振幅レベルが切断検出レベルを超えているか否かを検出し、その検出結果である信号Ｃ_det1を出力してバスモニター回路３０に通知する。
同様に、検出回路１２４は、バスＢＳ２に出力されるＳＯＦのＥＯＰの振幅レベルが切断検出レベルを超えているか否かを検出し、その検出結果である信号Ｃ_det2を出力してバスモニター回路３０に通知する。
なお、切断検出の判定に使用する切断検出レベルは、例えば±５７５ｍＶである。

バスモニター回路３０は、バスＢＳ１に出力されるＳＯＦのＥＯＰの振幅レベルが切断検出レベルを超えている旨の検出結果を、信号Ｃ_det1によって受信した場合、信号Ａdj_1で指定する増幅率を変更し、この後、信号Ｃ_det1を再度受信して、デバイス切断が真に発生したか否かを判定する。
同様に、バスモニター回路３０は、バスＢＳ２に出力されるＳＯＦのＥＯＰの振幅レベルが切断検出レベルを超えている旨の検出結果を、信号Ｃ_det2によって受信した場合、信号Ａdj_2で指定する増幅率を変更し、この後、信号Ｃ_det2を再度受信して、デバイス切断が真に発生したか否かを判定する。
なお、バスモニター回路３０は、デバイス切断が真に発生したと判定した場合、信号ＳwcをＨレベルにしてバススイッチ回路４０をオンさせ、動作モードをＨＳモードからＦＳモードに切り替える。このオンにより、ホスト装置２とデバイス装置４との間で転送されるパケット等の信号の経路が、処理回路２０を介した経路ＴＲ２から、バススイッチ回路４０を介した経路ＴＲ１に切り替わる。

ＵＳＢ規格において、ＵＳＢケーブルの一端から信号が送信された場合、当該ＵＳＢケーブルの他端で測定されるアイパターンには、当該ＵＳＢゲーブルでの減衰を考慮して、図１０に示されるようなFar-Endと呼ばれる開口の小さなパターンが許容される。ここで、アイパターンとは、差動信号を構成する信号ＤＰおよびＤＭで示される波形を複数ビット分重ねて示す波形Ｗをいう。ＵＳＢ規格では、この波形Ｗが、禁止領域ＡＲ１、ＡＲ２およびＡＲ３に重複しなければよい。

近年では、ＵＳＢケーブルの他端においても、図１１に示されるようなNear-Endと呼ばれる伝送品質の高い開口の大きなパターンが要求される場合がある。このNear-Endのパターンを満たすためには、ＵＳＢケーブルでの減衰を考慮して、ＵＳＢケーブルの一端側で送信する信号の振幅が大きく設定される。
ただし、振幅が大き過ぎると、切断検出レベルを超えてしまうので、Near-Endの要求を満たすため、ＵＳＢケーブルの一端から送信される信号の振幅については、切断検出レベルを超えない程度の大きさに設定される。

しかしながら、送信される信号の振幅が切断検出レベルを超えない程度の大きさで設定された場合に、当該ＵＳＢケーブルにノイズが重畳されるなど何らかの理由によって、ＵＳＢケーブルに送信された信号の振幅が切断検出レベルを超えてしまうときがある。
このとき、ＵＳＢケーブルの他端にデバイス装置が接続されているにもかかわらず、デバイス装置が切断された、と誤判定してしまう。
このような誤判定を防止するため、背景技術の欄で述べたように、信号の振幅レベルを大きくする場合には、切断検出レベルを大きくする技術もあるが、この技術では、切断検出レベルを変更する構成が別途必要となるので、構成の複雑化を招きやすい。
そこで、本実施形態では、デバイス切断が発生したか否かを、バスモニター回路３０が次のようにして判定する。

図６は、本実施形態に係る回路装置１０においてデバイス切断の判定動作を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、バスＢＳ１およびバスＢＳ２に接続された装置の切断を判定することができるが、図１の接続において問題となるのはバスＢＳ２に接続されたデバイス装置４の切断である。このため、本実施形態では、デバイス装置４が切断されたか否かの判定について説明することにする。
なお、ＦＳモードでは、バススイッチ回路４０がオンするので、ホスト装置２とデバイス装置４との間において、パケット等は、処理回路２０をバイパスする経路ＴＲ１にて転送される。このため、デバイス切断の判定動作は、パケット等が処理回路２０を経由する経路ＴＲ２にて転送される場合、すなわち、ＨＳモードである場合に実行される。

まず、ＨＳモードである場合、バスモニター回路３０は、バスＢＳ２に出力されるＳＯＦのＥＯＰの振幅レベルが切断検出レベルを超えているか否かを、信号Ｃ_det2に基づいて判定する（ステップＳ１０）。
ＥＯＰの振幅レベルが切断検出レベルを超えていなければ（ステップＳ１０の判定結果が「Ｎｏ」であれば）、処理手順がステップＳ１０に戻って循環する。逆にいえば、ＥＯＰの振幅レベルが切断検出レベルを超えるまで、バスモニター回路３０は、以下の処理を実行しない。

一方、ＥＯＰの振幅レベルが切断検出レベルを超えれば（ステップＳ１０の判定結果が「Ｙｅｓ」になれば）、バスモニター回路３０は、処理回路２０によって再同期化されたパケットの増幅率の変更を、パケット出力回路１２２に対し指示する（ステップＳ１２）。具体的には、バスモニター回路３０は、それまでの増幅率を一旦記憶するとともに、パケット出力回路１２２で増幅可能な増幅率のうち、例えば最低の増幅率を信号Ａdj_2で指定する。
処理回路２０によって再同期化されたパケットの増幅率は、最低の増幅率に変更されるので、バスＢＳ２に出力されるパケットの振幅レベルが低下する。

この後、バスモニター回路３０は、バスＢＳ２に出力されるＳＯＦのＥＯＰの振幅レベルが切断検出レベルを超えているか否かを、信号Ｃ_det2に基づいて再度判定する（ステップＳ１４）。
ＥＯＰの振幅レベルが切断検出レベルを超えていなければ（ステップＳ１４の判定結果が「Ｎｏ」であれば）、バスモニター回路３０は、次のように判定する。詳細には、バスモニター回路３０は、ステップＳ１０においてＥＯＰの振幅レベルが切断検出レベルを超えたのは、ノイズなどによる一時的な現象であって、デバイス切断は実際には発生していない、と判定する。このため、バスモニター回路３０は、信号Ａdj_2で指定する増幅率を一旦記憶した増幅率に戻す（ステップＳ１６）。この後、処理手順がステップＳ１０に戻る。

一方、ＥＯＰの振幅レベルが切断検出レベルを超えていれば（ステップＳ１４の判定結果が「Ｙｅｓ」であれば）、バスモニター回路３０は、次のように判定する。詳細には、バスモニター回路３０は、ステップＳ１０においてＥＯＰの振幅レベルが切断検出レベルを超えたのは、ノイズなどによる一時的な現象ではなく、デバイス切断が真に発生した、と判定する（ステップＳ１６）。
なお、デバイス切断が発生したと判定すれば、以降、ＨＳモードの継続は不可能であるので、バスモニター回路３０は、動作モードをＦＳモードに切り替える。

ここで、実施形態に係る回路装置１０の優位性を説明するために、比較例の動作について説明する。なお、比較例においてバスモニター回路３０は、バスＢＳ２のパケットの振幅レベルが切断検出レベルを超えた場合に、直ちにバスＢＳ２においてデバイス装置４が切断された、すなわちデバイス切断が発生したと判定する。

図１３は、比較例の動作を示す図であり、バスＢＳ２にデバイス装置４の接続が維持された状態、すなわち、デバイス装置４がバスＢＳ２から切断されない状態の動作を示している。なお、説明を簡略化するために、ホスト装置２から回路装置１０に送信されたＨＳパケット、すなわちＨＳモードでのパケットとしてＳＯＦのみが出力されているものとする。また、図では、パケットＳＯＦを時間の順で区別するために、ＳＯＦ１、ＳＯＦ２、ＳＯＦ３、…と表記されている。パケットＳＯＦの振幅レベルは、図では簡易的に、信号ＤＭまたはＤＰにおける一方の絶対値で示されている。

ホスト装置２からバスＢＳ１に送信されたパケットＳＯＦ１、ＳＯＦ２は、回路装置１０では、処理回路２０によって再同期化されるとともに、パケット出力回路１２２によって増幅されて、バスＢＳ２に送信される。ここで、バスＢＳ２に送信されたパケットＳＯＦ１、ＳＯＦ２におけるＥＯＰの振幅レベルは、切断検出レベルＤ_th未満のＶHとなっている。なお、振幅レベルＶHは、ステップＳ１２による指示によって変更される前の振幅レベルである。
バスＢＳ２に送信されたパケットＳＯＦ３の振幅レベルが、当該バスＢＳ２でのノイズ等の重畳によって切断検出レベルＤ_thを超えてしまうと、バスモニター回路３０は、実際にはデバイス装置４がバスＢＳ２に接続されているにもかかわらず、デバイス切断が発生したと判定する。
このため、バスモニター回路３０は、時刻ｔ21にて、動作モードをＨＳモードからＦＳモードに切り替える。これにより、バススイッチ回路４０がオンするので、時刻ｔ21以降は、経路ＴＲ１を経由してパケットが供給される。

なお、比較例において時刻ｔ21以降では、ホスト装置２が、パケットの振幅レベルを検出して、デバイス装置４が切断されたと判定し、ＨＳモードでの通信を終了させる。

図７は、実施形態に係る回路装置１０の動作を示す図であり、デバイス装置４がバスＢＳ２に接続された状態の動作を示している。
この図に示されるように、パケットＳＯＦ３がバスＢＳ２に送信されるまでの動作は、比較例と同じである。

本実施形態において、バスＢＳ２に送信されたパケットＳＯＦ３の振幅レベルが、当該バスＢＳ２でのノイズ等の重畳によって切断検出レベルＤ_thを超えても、直ちにデバイス切断が発生したと判定されない。すなわち、パケットＳＯＦ３の振幅レベルが、切断検出レベルＤ_thを超えると、バスモニター回路３０の指示によってパケット出力回路１２２での増幅率が一旦下げられる。このため、デバイス装置４がバスＢＳ２に接続された状態であれば、パケット出力回路１２２からバスＢＳ２に送信されるパケットＳＯＦ４の振幅レベルがＶLに下がり、切断検出レベルＤ_thを超えることはない。したがって、この時点では、デバイス装置４が、バスＢＳ２から切断されたとは判定されない。
この後、バスモニター回路３０が、増幅率を元に戻すようにパケット出力回路１２２に指示するので、バスＢＳ２に送信されるパケットＳＯＦ５の振幅レベルは元のＶHとなる。

なお、デバイス装置４がバスＢＳ２に接続されている場合、当該バスＢＳ２に送信されたパケットのうち、切断検出レベルＤ_thを超えたパケットＳＯＦ３、および、振幅レベルが下げられたパケットＳＯＦ４以降は、ＨＳモードを維持した状態でデバイス装置４に受信される。このため、通信効率が低下することはない。

図８は、実施形態に係る回路装置１０の動作を示す図であり、例えば時刻ｔ11にてデバイス装置４がバスＢＳ２から切断されたときの動作を示している。
時刻ｔ11にてデバイス装置４がバスＢＳ２から切断されると、時刻ｔ11以降にバスＢＳ２に送信されるパケットＳＯＦ３の振幅レベルは、時刻ｔ11よりも前に送信されたパケットＳＯＦ１およびＳＯＦ２の振幅レベルＶHの２倍の２ＶHとなり、切断検出レベルＤ_thを超えることになる。
なお、本実施形態では、この時点では、デバイス装置４が、バスＢＳ２から切断されたとは判定されない。
この後、バスモニター回路３０の指示によってパケット出力回路１２２での増幅率が下げられる。ただし、デバイス装置４がバスＢＳ２から切断された状態であるので、パケット出力回路１２２からバスＢＳ２に送信されるパケットＳＯＦ４の振幅レベルは、２ＶLに上がり、切断検出レベルＤ_thを再度超える。切断検出レベルＤ_thを再度超えた時点において、バスモニター回路３０は、デバイス切断が発生したと判定し、時刻ｔ12にて、動作モードをＨＳモードからＦＳモードに切り替える。これにより、バススイッチ回路４０がオンするので、時刻ｔ12以降は、経路ＴＲ１を経由してパケットが供給される。
なお、実施形態において時刻ｔ12以降では、ホスト装置２が、パケットの振幅レベルを検出して、デバイス装置４が切断されたと判定し、ＨＳモードでの通信を終了させる。

このように、本実施形態では、ノイズ等によってパケットの振幅レベルが切断検出レベルＤ_thを超えても、直ちにデバイス切断が発生したと判定されない。パケットの振幅レベルが切断検出レベルＤ_thを超えて、増幅率の低下を指示した後に、再度、切断検出レベルＤ_thを超えた時点で、デバイス接続が発生したと判定される。したがって、本実施形態によれば、切断検出レベルＤ_thを変更する必要がないので、構成の複雑化を回避することができる。
また、本実施形態では、ノイズ等の影響によってデバイス切断が発生したと誤判定することによって、ホスト装置２とデバイス装置４と間におけるＨＳモードが途絶してしまうことを防止することができる。

次に、振幅レベルＶL、ＶHおよび切断検出レベルＤ_thの関係について図９を参照して説明する。
ステップＳ１２により下げられる振幅レベルＶLは、デバイス装置４が接続されていれば、切断検出レベルＤ_th未満となり、デバイス装置４が切断されれば、振幅レベルＶLの２倍が、切断検出レベルＤ_thを超える必要がある。このため、次式のような関係を充足する必要がある。
ＶL＜Ｄ_th＜２ＶL …（１）

本実施形態において、振幅レベルＶLと切断検出レベルＤ_thとを上記関係とすることで、デバイス切断の誤判定を防止することができるとともに、真のデバイス切断を確実に判定することができる。
式（１）のうち、特に
Ｄ_th＜２ＶL
の関係を充足しないと、デバイス切断が発生しているにもかかわらず、ステップＳ１４での判定結果が「Ｎｏ」となってしまい、処理手順がステップＳ１４→Ｓ１６→Ｓ１０→Ｓ１２→Ｓ１４という経路で循環してしまう。逆にいえば、振幅レベルＶLと切断検出レベルＤ_thとを式（１）の関係とすることで、デバイス切断の誤判定を防止することができるとともに、真のデバイス切断を確実に判定することができるのである。

実施形態では、ステップＳ１２において、バスモニター回路３０が、パケット出力回路１２２で増幅可能な増幅率のうち最低の増幅率を指定したが、次式の関係にあればよい。
ＶL＜ＶH
このため、バスモニター回路３０は、ステップＳ１２においてパケット出力回路１２２に例えば一段下の増幅率とするように指示してもよい。
ただし、ステップＳ１２による振幅レベルをＶLとした場合に、振幅レベルＶHからの下げ幅が小さければ、ステップＳ１４において、当該振幅レベルＶLが、デバイス装置４が切断されていなくてもノイズ等の影響によって切断検出レベルＤ_thを再び超えてしまう可能性がある。
振幅レベルの最大値が５００ｍＶであり、最小値が４００ｍＶである場合、ステップＳ１２によって下げたときの振幅レベルＶLを、下げる前の振幅レベルＶHの最大値の０．８倍以下に設定すれば、たとえ振幅レベルＶHが最大値の５００ｍＶであったとしても、誤判定の可能性を低くすることができる。
なお、振幅レベルＶLを振幅レベルＶHの０．８倍以下に設定する場合でも、上述したように、ステップＳ１４において、デバイス装置４が切断されていれば、振幅レベルが２倍の２ＶLとなるので、式（１）のうち、
Ｄ_th＜２ＶL
の関係を充足しておく必要はある。

なお、実施形態では、ステップＳ１２において信号Ａdj_2で増幅率を下げることで、パケットの振幅レベルを一律に変更する構成とした。切断検出レベルＤ_thとの比較対象は、ＳＯＦのＥＯＰであるので、ＳＯＦのＥＯＰの振幅レベルのみを変更するとしてもよい。すなわち、ステップＳ１２において、振幅レベルが切断検出レベルを超えたと検出された場合に、パケットの全部にわたって振幅レベルを低下させてもよいし、ＳＯＦのＥＯＰついてのみ振幅レベルを低下させてもよい。

また、実施形態では、図１に示されるような接続状態を想定したが、回路装置１０は、処理回路２０、バスモニター回路３０およびバススイッチ回路４０を中心に対称性を有するので、ホスト装置２をバスＢＳ２に接続し、デバイス装置４をバスＢＳ１に接続して、バスＢＳ１に接続されたデバイス装置４が切断されたか否かを判定してもよい。
さらに、実施形態におけるパケット出力回路１２２によるパケットの出力機能、検出回路１４４による振幅レベルの検出機能、および、バスモニター回路３０による判定機能を、中継器以外のポート、例えば次のポートに適用してもよい。すなわち、実施形態における上記各機能を、ホスト装置２のダウンストリームポートや、上流装置から受信したパケットを１以上の下流装置に分配するハブのダウンストリームポートにも適用してもよい。

図１２は、実施形態に係る回路装置１０を含んだ電子機器５００の一例を示す図である。この電子機器５００は、回路装置１０とホスト装置２とを含む。ここでいうホスト装置２は、中央処理装置の一例である。ホスト装置２はバスＢＳ１を介して回路装置１０に接続される。また、回路装置１０はバスＢＳ２を介して例えばデバイス装置４が接続される。
ホスト装置２は、例えばＣＰＵ、ＭＰＵ等のプロセッサーにより実現されてもよいし、１以上の半導体集積回路、電子部品等が実装された回路基板で実現されてもよい。
電子機器５００は、記憶部５１０、操作部５２０、表示部５３０を更に含むことができる。記憶部５１０は、データを記憶するものであり、その機能は半導体メモリーや、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などにより実現される。操作部５２０は、ユーザーが入力操作を行うためのものであり、操作ボタンやタッチパネルディスプレイなどの操作デバイスにより実現される。表示部５３０は、各種の情報を表示するものであり、液晶や有機ＥＬなどのディスプレイにより実現される。なお操作部５２０としてタッチパネルディスプレイを用いる場合には、このタッチパネルディスプレイが操作部５２０および表示部５３０の機能を兼ねることになる。
電子機器５００としては、例えば車載機器、印刷装置、投影装置、ロボット、頭部装着型表示装置、生体情報測定機器、距離、時間、流速又は流量等の物理量を計測する計測機器、基地局又はルーター等のネットワーク関連機器、コンテンツを配信するコンテンツ提供機器、或いはデジタルカメラ又はビデオカメラ等の映像機器などの種々の機器が想定される。

２…ホスト装置、４…デバイス装置、１０…回路装置、１１、１２…物理層回路、２０…処理回路、３０…バスモニター回路、４０…バススイッチ回路、１１２、１２２…パケット出力回路、１１４、１２４…検出回路、５００…電子機器。

Claims (7)

1. ＵＳＢ規格のバスにパケットを、振幅レベルを変更可能に送信するパケット出力回路と、
   前記バスに送信されたパケットの振幅レベルが切断検出レベルを超えたか否かを検出する検出回路と、
   前記検出回路によって、パケットの振幅レベルが前記切断検出レベルを超えたと検出された場合に、前記パケット出力回路に対しパケットの一部または全部の振幅レベルの低下を指示し、前記指示の後、前記検出回路によって、パケットの振幅レベルが前記切断検出レベルを超えたと再度検出された場合に、前記バスに接続されていた装置が切断されたと判定する制御回路と、
   を含む回路装置。
2. 前記切断検出レベルがＤ_thであり、
   前記指示によって、前記パケット出力回路が出力するパケットの振幅レベルがＶLである場合に、
   Ｄ_th＜２ＶL
   である
   請求項１に記載の回路装置。
3. 前記指示の前に、前記パケット出力回路が出力するパケットの振幅レベルがＶHである場合に、
   ＤL＜０．８ＶH
   である
   請求項２に記載の回路装置。
4. 前記制御回路は、
   前記指示の後、前記検出回路によって、パケットの振幅レベルが前記切断検出レベルを超えていないと検出された場合に、前記装置は、前記バスから切断されていないと判定する
   請求項１乃至３のいずれかに記載の回路装置。
5. 前記パケット出力回路は、
   前記バスとは別のバスに供給されたパケットを、前記バスに送信する
   請求項１乃至４のいずれかに記載の回路装置。
6. ＵＳＢ規格のバスにパケットを、振幅レベルを変更可能に送信するパケット出力回路と、
   前記バスに送信されたパケットの振幅レベルが切断検出レベルを超えたか否かを検出する検出回路と、
   を含む回路装置が、前記バスに接続されていた装置が切断されたか否かを判定する判定方法であって、
   前記検出回路によって、パケットの振幅レベルが前記切断検出レベルを超えたと検出された場合に、前記パケット出力回路に対しパケットの一部または全部の振幅レベルの低下を指示し、前記指示の後、前記検出回路によって、パケットの振幅レベルが前記切断検出レベルを超えたと再度検出された場合に、前記バスに接続されていた装置が切断されたと判定する
   回路装置の判定方法。
7. 請求項１乃至５のいずれかに記載の回路装置と、
   前記バスに接続される中央処理装置と、
   を含む電子機器。

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