JP2021175098A - 回路装置、電子機器及び移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】適切な切断検出の判定電圧を設定して、デバイス接続中にデバイス切断の誤検出が行われるのを防止して安定した接続状態を維持できる回路装置等の提供。【解決手段】回路装置１０は、ＵＳＢ規格のバスＢＳ１が接続される物理層回路１１と、ＵＳＢ規格のバスＢＳ２が接続される物理層回路と、一端がバスＢＳ１に接続され、他端がバスＢＳ２に接続され、バスＢＳ１とバスＢＳ２との間の接続を、オン又はオフにするバススイッチ回路１４を含む。物理層回路１２は、ＵＳＢのＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧レベル情報を第１電圧レベル情報とした場合に、バススイッチ回路１４のオフ期間においてバスＢＳ２にホストチャープが送信されているときに測定された第１電圧レベル情報を保持する。そして第１電圧レベル情報に基づいて、バスＢＳ２におけるデバイス切断の検出を行う。【選択図】図１８

Description

本発明は、回路装置、電子機器及び移動体等に関する。

ＵＳＢ（Universal Serial Bus）では、デバイス機器が取り外されたか否かを判断するために切断検出が行われる。特許文献１には、このようなＵＳＢの切断検出を行う通信装置が開示されている。特許文献１の通信装置は、制御信号に応じて変化する基準電圧を出力する基準電圧生成回路と、入力信号を増幅し、制御信号に応じて変化する差動出力信号をレセプタクルに出力する差動増幅回路と、切断検出回路を有している。基準電圧生成回路は、レセプタクルが終端されている場合の差動振幅電圧よりも大きく、レセプタクルが開放されている場合の差動振幅電圧よりも小さい基準電圧を、切断検出回路に出力する。そして切断検出回路は、ＵＳＢの差動振幅電圧が、基準電圧以上である場合に、切断検出信号を出力する。この特許文献１には、制御信号に基づいて差動出力信号の電圧レベルを上昇させた場合に、それに応じて、切断検出の判定電圧となる基準電圧の電圧レベルを上昇させる点が開示されている。

特開２０１１−１２９０４２号公報

近年のホスト機器やデバイス機器では、機器の内部抵抗が増加している。特許文献１では、このような機器の内部抵抗の増加にも対応できるような切断検出の判定電圧を設定することができない。このため、機器の内部抵抗の増加等が原因で、切断の誤検出が行われてしまうおそれがある。

本開示の一態様は、ＵＳＢ規格の第１バスが接続される第１物理層回路と、前記ＵＳＢ規格の第２バスが接続される第２物理層回路と、一端が前記第１バスに接続され、他端が前記第２バスに接続され、前記第１バスと前記第２バスとの間の接続を、オン又はオフにするバススイッチ回路と、を含み、前記第２物理層回路は、前記ＵＳＢのＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧レベル情報を第１電圧レベル情報とした場合に、前記バススイッチ回路のオフ期間において前記第２バスにホストチャープが送信されているときに測定された前記第１電圧レベル情報を保持し、前記第１電圧レベル情報に基づいて、前記第２バスにおけるデバイス切断の検出を行う回路装置に関係する。

また本開示の一態様は、上記に記載の回路装置を含む電子機器に関係する。

また本開示の一態様は、上記に記載の回路装置を含む移動体に関係する。

本実施形態の回路装置の構成例。 回路装置の具体的な構成例。 ホストとデバイスの接続構成例。 ホストとデバイスの接続構成例。 送出波に反射波が重畳することにより発生する問題点の説明図。 送出波に反射波が重畳することにより発生する問題点の説明図。 デバイス切断が行われていないときのＳＯＦ波形。 デバイス切断が行われケーブル長が短いときのＳＯＦ波形例。 デバイス切断が行われケーブル長が長いときのＳＯＦ波形例。 ホストとデバイスの接続後のタイミング波形図。 ＦＳモードのホストチャープＪでの電流経路の説明図。 ＦＳモードのホストチャープＫでの電流経路の説明図。 ＨＳモードのホストチャープＪでの電流経路の説明図。 ＨＳモードのホストチャープＫでの電流経路の説明図。 切断検出回路の第１構成例。 切断検出回路の第２構成例。 切断検出回路の第３構成例。 本実施形態の回路装置の構成例。 回路装置を含むホスト機器の構成例。 回路装置の詳細な構成例。 回路装置の動作を説明するタイミング波形図。 回路装置の動作を説明するタイミング波形図。 電子機器の構成例。 移動体の構成例。

以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲の記載内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが必須構成要件であるとは限らない。

なお図１〜図１７では、回路装置１０の切断検出回路３０の構成及び動作を主に説明する。図１〜図１７では回路装置１０がホストに設けられる場合について例にとり説明する。一方、図１８〜図２２では、物理層回路１１、１２とバススイッチ回路１４を含む構成の回路装置１０について説明する。図１８〜図２２では回路装置１０はホストとデバイスの間に設けられる。

１．回路装置
図１に本実施形態の回路装置１０の構成例を示す。この回路装置１０はＵＳＢのホストに設けられるホスト側の回路装置である。一方、回路装置１５０はＵＳＢのデバイスに設けられるデバイス側の回路装置である。回路装置１０、１５０は、例えば半導体回路により実現される集積回路装置（ＩＣ）である。

図１に示すように本実施形態の回路装置１０は、ＨＳドライバー２０と切断検出回路３０を含む。また回路装置１０は、ＦＳドライバー９０や、終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２や、プルダウン抵抗ＲＤ１、ＲＤ２を含むことができる。

ＨＳドライバー２０は、ＵＳＢのＨＳ（High Speed）モードの送信回路であり、ＤＰ信号、ＤＭ信号の信号線ＬＤＰ、ＬＤＭに駆動電流を出力する電流ドライバーである。ＤＰ信号、ＤＭ信号は、ＵＳＢの差動出力信号であり、差動対となる信号である。ＨＳドライバー２０は電流源２２を含む。電流源２２は例えば定電流回路などにより実現される。またＨＳドライバー２０は、電流源２２からの送電電流である駆動電流を信号線ＬＤＰ、ＬＤＭのいずれに出力するかを選択するスイッチなどを含むことができる。

切断検出回路３０はＵＳＢの切断検出を行う回路である。具体的には切断検出回路３０は、ＵＳＢからデバイス機器が取り外されるデバイス切断を検出する回路である。切断検出回路３０はＤＰ信号、ＤＭ信号の電圧レベルを検出することでデバイス切断を検出する。

ＦＳドライバー９０は、ＵＳＢのＦＳ（Full Speed）モードの送信回路であり、信号線ＬＤＰ、ＬＤＭを電圧駆動する電圧ドライバーである。ＦＳドライバー９０は、信号線ＬＤＰを駆動するドライバー回路ＤＲ１と信号線ＬＤＭを駆動するドライバー回路ＤＲ２を含む。なおＦＳドライバー９０はＬＳ（Low Speed）用にも使用され、ＦＳとＬＳの兼用のドライバーである。

終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２は、信号線ＬＤＰ、ＬＤＭとＦＳドライバー９０のドライバー回路ＤＲ１、ＤＲ２の出力ノードとの間に設けられる。終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２の抵抗値は４５Ωである。ＦＳドライバー９０が終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２の一端にＧＮＤレベルであるＬレベルを出力することで、ＲＳ１、ＲＳ２は終端抵抗として機能するようになる。プルダウン抵抗ＲＤ１、ＲＤ２は、信号線ＬＤＰ、ＬＤＭとＧＮＤノードとの間に設けられる。なお終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２、プルダウン抵抗ＲＤ１、ＲＤ２は、回路装置１０に内蔵されていなくてもよく、回路装置１０の外付け部品であってもよい。

デバイス側の回路装置１５０は、ＨＳドライバー１６０、ＦＳドライバー１７０、終端抵抗ＲＳ３、ＲＳ４、プルアップ抵抗ＲＵ、スイッチＳＷＵを含む。ＨＳドライバー１６０はＵＳＢのＨＳモードの送信回路であり、電流源１６２により信号線ＬＤＰ、ＬＤＭを電流駆動する。終端抵抗ＲＳ３、ＲＳ４は、信号線ＬＤＰ、ＬＤＭとＦＳドライバー１７０のドライバー回路ＤＲ３、ＤＲ４の出力ノードとの間に設けられる。プルアップ抵抗ＲＵ及びスイッチＳＷＵは電源ノードと信号線ＬＤＰとの間に設けられる。

そして本実施形態では、切断検出回路３０が、保持回路４０と、判定電圧生成回路６０と、検出回路８０を含む。保持回路４０は第１保持回路であり、判定電圧生成回路６０は第１判定電圧生成回路である。保持回路４０は、ＨＳドライバー２０がホストチャープを送信しているとき、ＵＳＢのＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧レベル情報である第１電圧レベル情報を測定して保持する。そして判定電圧生成回路６０は、保持された第１電圧レベル情報に基づいて第１判定電圧を生成し、検出回路８０は、生成された第１判定電圧に基づいて、ＵＳＢの切断検出を行って、切断検出信号を出力する。

即ち後述の図１０で詳細に説明するように、ケーブルアタッチ後のバスリセット期間において、ホスト側のＨＳドライバー２０はホストチャープの信号を出力する。このときに保持回路４０は、ＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧レベルを測定し、測定された電圧レベルの情報である第１電圧レベル情報を保持する。判定電圧生成回路６０は、保持回路４０に保持された第１電圧レベル情報に基づいて例えば所定の演算処理を行うことで、第１判定電圧の電圧レベルを決定し、決定された電圧レベルの第１判定電圧を検出回路８０に出力する。検出回路８０は、この第１判定電圧に基づいて、ＵＳＢの切断検出を行う。例えばＨＳ通信時にデバイス機器が取り外されるデバイス切断が発生したか否かを検出するＵＳＢの切断検出を行う。具体的にはＤＰ信号と第１判定電圧の電圧比較を行ったり、ＤＭ信号と第１判定電圧の電圧比較を行うことで、ＵＳＢの切断検出を行う。そして切断検出によりデバイ切断が検出されると、切断検出信号をアクティブレベルにして出力する。このように本実施形態では、ホストチャープの送信時におけるＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧レベルの測定結果に基づいて、切断検出の判定電圧である第１判定電圧が生成され、この第１判定電圧を用いてＵＳＢの切断検出が行われる。このようにすることで、現在の接続条件での適切な切断検出の判定電圧を設定することが可能になる。従って、例えばＵＳＢ機器に種々の部品が付加されるような接続構成においても、デバイス接続中に切断の誤検出が行われるのを防止して安定した接続状態を維持することが可能になる。

図２に本実施形態の回路装置１０の具体的な構成例を示す。図２では回路装置１０はＵＳＢのホストコントローラーとして動作する。なお回路装置１０はＵＳＢのハブの回路装置であってもよい。この場合には回路装置１０にアップストリームポート回路を更に設ければよい。

回路装置１０は、ダウンストリームポート回路１００と制御回路１１０を含む。制御回路１１０は、ダウンストリームポート回路１００の制御等を行う回路である。制御回路１１０は、ゲートアレイ等の自動配置配線によるＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）や、或いはＭＰＵ又はＣＰＵ等のプロセッサーにより実現できる。制御回路１１０は、ＵＳＢのホストコントローラーやハブとして動作するための各種の制御処理や信号処理を実行する。例えば回路装置１０がホストコントローラーである場合には、制御回路１１０は、EHCI（Enhanced Host Controller Interface）、XHCI（Extensible Host Controller Interface）、OHCI（Open Host Controller Interface）又はUHCI（Universal Host Controller Interface）等の方式に従ったホスト処理を行う。なおベンダー独自規格に従ったホスト処理を行ってもよい。また回路装置１０がＵＳＢのハブの回路装置である場合には、トランザクションの変換処理やハブリピートのロジック処理などを行う。

ダウンストリームポート回路１００は、ダウンストリーム用のポート回路である物理層回路ＰＨＹ１、ＰＨＹ２・・・ＰＨＹｎを含む。物理層回路ＰＨＹ１、ＰＨＹ２・・・ＰＨＹｎはＵＳＢを介してデバイス機器ＤＥＶ１、ＤＥＶ２・・・ＤＥＶｎに接続される。図１のＨＳドライバー２０、切断検出回路３０、ＦＳドライバー９０等は、これらの各物理層回路ＰＨＹ１〜ＰＨＹｎに設けられる。なお物理層回路ＰＨＹ１〜ＰＨＹｎは、ＨＳドライバー２０、切断検出回路３０、ＦＳドライバー９０以外にも、ＨＳモードの受信回路であるＨＳレシーバー、ＦＳモードの受信回路であるＦＳレシーバー、シングルエンドの受信回路でアルシングルエンドレシーバーなどを含むことができる。またダウンストリームポート回路１００は、ＵＳＢを介して受信したシリアルデータをパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換処理や、パラレルデータをシリアルデータに変換するパラレル／シリアル変換処理や、ＮＲＺＩの処理などのリンク層の処理を行う。

次にＵＳＢの切断検出の問題の詳細について説明する。図３にＵＳＢ機器におけるデバイス接続時の構成例を示す。ホスト機器４００のＤＰ、ＤＭの信号線は、ホストコントローラー４１０内に設けられる４５Ωの終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２から、ＤＰ、ＤＭの端子ＴＰ１、ＴＭ１を介して、Ｔｙｐｅ−Ａのレセプタクル４５２のＤＰ、ＤＭの端子に配線される。なお終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２の一端とＧＮＤノードとの間に設けられるスイッチＳＷ１、ＳＷ２は、図１ではＦＳドライバー９０により実現される。またホストコントローラー４１０には、電流源４１２からの駆動電流をＤＰ、ＤＭの信号線のいずれに出力するかを選択するスイッチＳＷＨ１や、ＵＳＢの切断検出を行う切断検出回路４１４が設けられる。またホスト機器４００には、ＶＢＵＳの電圧を生成するレギュレーター４２０が設けられる。

デバイス機器５００のＤＰ、ＤＭの信号線は、デバイスコントローラー５１０内に設けられる４５Ωの終端抵抗ＲＳ３、ＲＳ４から、ＤＰ、ＤＭの端子ＴＰ２、ＴＭ２を介して、Ｔｙｐｅ−Ｂのレセプタクル４５８のＤＰ、ＤＭの端子に配線される。そしてホスト機器４００にはＵＳＢケーブル４５０のＴｙｐｅ−Ａのプラグ４５４が接続され、デバイス機器５００にはＵＳＢケーブル４５０のＴｙｐｅ−Ｂのプラグ４５６が接続される。なお終端抵抗ＲＳ３、ＲＳ４の一端とＧＮＤノードとの間に設けられるスイッチＳＷ３、ＳＷ４は、図１ではＦＳドライバー１７０により実現される。またデバイスコントローラー５１０には、電流源５１２からの駆動電流をＤＰ、ＤＭの信号線のいずれに出力するかを選択するスイッチＳＷＨ２が設けられる。またデバイス機器５００には、ＶＢＵＳの電圧に基づいて３．３Ｖの電圧を生成するレギュレーター５２０が設けられる。なお本実施形態では、ホスト機器４００やホストコントローラー４１０を、適宜、単にホストと記載したり、デバイス機器５００やデバイスコントローラー５１０を、適宜、単にデバイスと記載する。

図３の構成例において、回路基板上の配線抵抗及びＵＳＢケーブル４５０の内部抵抗を０Ωであるとすると、ＵＳＢのＤＰ、ＤＭの信号線のＨＳパケットの振幅は以下のようになる。

即ち、デバイス接続時には、ホスト機器４００の終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２とデバイス機器５００の終端抵抗ＲＳ３、ＲＳ４の双方に対して、ホスト機器４００の電流源４１２からの駆動電流が流れる。このためＨＳパケットの振幅は、（（４５Ω×４５Ω）／（４５Ω＋４５Ω））×１７．７８ｍＡ＝２２．５Ω×１７．７８ｍＡ＝４００．０５ｍＶになる。一方、デバイス切断時には、ホスト機器４００の終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２にだけ電流源４１２からの駆動電流が流れるため、ＨＳパケットの振幅は、４５Ω×１７．７８ｍＡ＝８００．１ｍＶになる。

そしてホストコントローラー４１０には、ＨＳ通信時にデバイス機器５００の切断を検出する切断検出回路４１４が設けられている。この切断検出回路４１４が切断を判定する切断検出レベルＶＤＩＳは、ＵＳＢ規格において、５２５ｍＶ＜ＶＤＩＳ＜６２５ｍＶとなるように規定されている。従って、切断検出回路４１４の切断検出の判定電圧を、切断検出レベルＶＤＩＳの範囲である５２５ｍＶ〜６２５ｍＶの範囲内に設定することで、デバイス機器５００の切断検出を行うことが可能となる。即ち、デバイス機器５００が接続されている場合には、ＳＯＦ（Start of Frame）パケットのＥＯＰ（End of Packet）の振幅が例えば４００ｍＶになるため、切断検出回路４１４は、デバイス切断が検出されていないと判定する。一方、デバイス機器５００の接続が切断された場合には、ＥＯＰの振幅が例えば８００ｍＶになるため、切断検出回路４１４は、デバイス切断が検出されたと判定する。なお本実施形態ではＳＯＦパケットを、適宜、ＳＯＦと記載する。

一方、近年においてはＵＳＢ機器の回路基板に対して種々の部品が設けられるようになってきた。図４に、このようなＵＳＢ機器におけるデバイス接続時の構成例を示す。ホスト機器４００のＤＰの信号線は、終端抵抗ＲＳ１から、ＤＰの端子ＴＰ１、給電制御ＩＣ４２２、保護部品４２４を介して、Ｔｙｐｅ−Ｃのレセプタクル４６２のＤＰの表用端子とＤＰの裏用端子に配線される。ホスト機器４００のＤＭの信号線は、終端抵抗ＲＳ２から、ＤＭの端子ＴＭ１、給電制御ＩＣ４２２、保護部品４２４を介して、レセプタクル４６２のＤＭの表用端子とＤＭの裏用端子に配線される。

ホスト機器４００の給電制御ＩＣ４２２としては、ＵＳＢのＢＣ規格（Battery Charging Specification）に準拠のものが用いられ、ＵＳＢの接続が行われる前に独自プロトコルによってホストとデバイスとが供給電力の取り決めを行う。ホスト機器４００の保護部品４２４は、静電保護や天絡保護や地絡保護などを目的としたものが用いられる。

デバイス機器５００のＤＰの信号線は、終端抵抗ＲＳ３から、ＤＰの端子ＴＰ２、給電制御ＩＣ５２２、バススイッチＩＣ５２４を介して、Ｔｙｐｅ−Ｃのレセプタクル４６８のＤＰの表用端子とＤＰの裏用端子に配線される。デバイス機器５００のＤＭの信号線は、終端抵抗ＲＳ４から、ＤＭの端子ＴＭ２、給電制御ＩＣ５２２、バススイッチＩＣ５２４を介して、レセプタクル４６８のＤＭの表用端子とＤＭの裏用端子に配線される。

デバイス機器５００の給電制御ＩＣ５２２は、ホスト機器４００の給電制御ＩＣ４２２と同様に、供給電力の取り決めを行うために用いられる。デバイス機器５００のバススイッチＩＣ５２４は、レセプタクル４６８の表用端子（ＤＰの表／ＤＭの表）と裏用端子（ＤＰの裏／ＤＭの裏）のいずれかを選択するために用いられる。そしてホスト機器４００にはＵＳＢケーブル４５０のＴｙｐｅ−Ｃのプラグ４６４が接続され、デバイス機器５００にはＵＳＢケーブル４５０のＴｙｐｅ−Ｃのプラグ４６６が接続される。

図４の構成例では、図３の構成例に比べて、ホストとデバイスの間のＤＰ、ＤＭの信号線に対して種々の部品が追加されることになるため、終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、ＲＳ４に加えて、これらの部品の内部抵抗を考慮する必要が生じる。

図４の構成例において、仮にホスト機器４００とデバイス機器５００に搭載される各部品の内部抵抗が２０Ωであるとすると、ＵＳＢのＤＰ、ＤＭの信号線のＨＳパケットの振幅は以下のようになる。

即ち、デバイス接続時には、ホスト機器４００とデバイス機器５００の双方の終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、ＲＳ４と部品の内部抵抗に対して駆動電流が流れる。このためＨＳパケットの振幅は、（（４５Ω×（４５Ω＋２０Ω＋２０Ω））／（４５Ω＋（４５Ω＋２０Ω＋２０Ω）））×１７．７８ｍＡ＝２９．４２３Ω×１７．７８ｍＡ＝５２３．１４ｍＶになる。一方、デバイス切断時には、ホスト機器４００の終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２にだけ電流源４１２からの駆動電流が流れるため、ＨＳパケットの振幅は、４５Ω×１７．７８ｍＡ＝８００．１ｍＶになる。

そして前述したように、切断検出回路４１４が切断を判定する切断検出レベルＶＤＩＳは、５２５ｍＶ＜ＶＤＩＳ＜６２５ｍＶとなるように規定されている。従って、図４の構成例において、切断検出回路４１４の切断検出の判定電圧を、切断検出レベルの下限値である５２５ｍＶ付近に設定した場合、ＳＯＦのＥＯＰの振幅がデバイス接続時には、前述のように５２３．１４ｍＶに達するため、デバイス接続中に切断の誤検出が行われる可能性がある。更には、ＵＳＢケーブル４５０による信号レベルの減衰を補償するために、ホストコントローラー４１０が駆動電流を、１７．７８ｍＡよりも増加している場合は、ＥＯＰの振幅がさらに増加するため、切断の誤検出が行われる可能性が高くなる。

このような、切断の誤検出を防ぐために、切断検出の判定電圧を切断検出レベルの上限値である６２５ｍＶ付近に設定することが考えられるが、この場合は逆にＵＳＢケーブル４５０のケーブル長に依存する反射波の影響で、デバイス切断時に切断検出が機能しなくなるおそれがある。図５〜図８はケーブル長に依存する反射波の影響についての説明図である。ここでのデバイス切断は、図３の構成例においてデバイス機器５００のレセプタクル４５８からＵＳＢケーブル４５０のプラグ４５６を抜去した状態とする。このときホスト機器４００にはＵＳＢケーブル４５０が接続された状態になっている。

デバイス切断により４５Ω終端のＨＳターミネーションが失われると、ホストが検出するＳＯＦのＥＯＰに対して反射波が重畳する。図５は、ＵＳＢケーブル４５０のケーブル長が短く、反射波の遅延ＤＥＬ＝ＤＥＬ１が小さい場合を示し、図６は、ケーブル長が長く、反射波の遅延ＤＥＬ＝ＤＥＬ２が大きい場合を示している。図５では、ケーブル長が短く、遅延ＤＥＬが小さいため、ホストの送出波のＥＯＰと反射波のＥＯＰとの間に、時間的な重畳箇所ＶＬＰ１が存在する。そして、この重畳箇所ＶＬＰ１では、ＥＯＰの信号振幅が低下しないため、ホストはデバイス切断を検出できる。一方、図６では、ケーブル長が長く、遅延ＤＥＬが大きいため、ホストの送出波のＥＯＰと反射波のＥＯＰとの間には重畳箇所が存在しない。そして図６では、ホストの送出波のＥＯＰと反射波のＳＹＮＣやＰＩＤとが、重畳箇所ＶＬＰ２において重畳している。このため、重畳箇所ＶＬＰ２では、ＥＯＰの信号振幅がＤＣ的に上昇しなくなってしまい、ホストがデバイス切断を検出できなくなるおそれがある。

図７は、デバイス切断が行われていないときのＳＯＦ波形の例である。図７では、デバイス切断が行われておらず、デバイスによる４５Ω終端のＨＳターミネーションにより、インピーダンス整合の状態になっているため、反射波は生じていない。そしてＨＳターミネーションにより、ホストのＳＯＦの送出波のＥＯＰの信号振幅Ｖ１は、例えば４００ｍＶ程度になっている。

図８は、デバイス切断が行われており、ＵＳＢケーブル４５０のケーブル長が比較的短い場合のＳＯＦ波形の例である。図８では、インピーダンス不整合により、送出波のＥＯＰに対してＨ１に示す反射波が重畳している。図８では、前述の図５のように送出波のＥＯＰと反射波のＥＯＰとが重畳箇所ＶＬＰ１において重畳している。そして送出波のＥＯＰの信号振幅Ｖ３は、切断検出レベルを越えているため、ホストはデバイス切断を検出できる。

一方、図９は、デバイス切断が行われており、ＵＳＢケーブル４５０のケーブル長が長い場合のＳＯＦ波形の例である。図９では、インピーダンス不整合により、送出波に対してＨ２に示す反射波が重畳している。図９では、前述の図６のように送出波のＥＯＰと反射波のＳＹＮＣやＰＩＤとが重畳箇所ＶＬＰ２において重畳している。これにより送出波のＥＯＰの信号振幅Ｖ４が低下しており、本来の切断時の振幅である８００ｍＶを保つことができず、切断検出レベルの上限値である６２５ｍＶに近づいている。従って、切断検出回路４１４での切断検出の判定電圧を、切断検出レベルの上限値である６２５ｍＶ付近に設定している場合には、ホストがデバイス切断を検出できなくなるおそれがある。

以上のように、ＵＳＢ機器においては、ホスト機器４００やデバイス機器５００に搭載される部品の内部抵抗や、接続に使用されるＵＳＢケーブル４５０の長さなどの各条件に応じて、切断検出レベルの最適な判定電圧が異なるようになってしまう。一方、ＵＳＢ規格は汎用的な通信規格であるため、ホスト機器４００に対しては、様々な条件でデバイス機器５００が接続されることになり、その接続条件によっては、デバイス機器５００が接続されているのにデバイス切断を誤って検出したり、デバイス機器５００の接続が切断されているのにデバイス切断を検出できないなどの問題が発生する。

以上のような問題を解決するために、図１に示す本実施形態の回路装置１０は、ＨＳドライバー２０と切断検出回路３０を含み、切断検出回路３０は、保持回路４０と判定電圧生成回路６０と検出回路８０を含む。そして保持回路４０は、ＨＳドライバー２０がホストチャープを送信しているときに、ＵＳＢのＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧レベル情報である第１電圧レベル情報を保持する。即ち保持回路４０は、後述の図１０で説明するホストチャープ時におけるＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の第１電圧レベル情報を保持する。そして判定電圧生成回路６０は、保持された第１電圧レベル情報に基づいて判定電圧を生成する。即ち、ＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の第１電圧レベル情報に基づく所定の演算処理を行うことで第１判定電圧を生成して、生成した第１判定電圧を検出回路８０に出力する。そして検出回路８０は、この第１判定電圧に基づいて、ＵＳＢの切断検出を行って、切断検出信号を出力する。このようにすれば、ＨＳ通信前のホストチャープ時におけるＤＰ信号やＤＭ信号の電圧レベル情報を保持回路４０に保持し、保持された電圧レベル情報に基づき生成された判定電圧を用いて、ＨＳ通信時におけるＵＳＢの切断検出を行えるようになる。従って、図３〜図９で説明したようにホスト機器４００やデバイス機器５００に搭載される部品の内部抵抗やＵＳＢケーブル４５０の長さなどの接続条件が変化した場合にも、そのときの接続条件に応じた最適な判定電圧を生成して、ＵＳＢの切断検出を行えるようになる。従って、接続条件に応じた最適な切断検出の判定電圧を設定することが可能になり、デバイス切断を誤って検出したり、デバイス切断を適切に検出できないなどの問題の発生を防止できるようになる。

２．切断検出の判定電圧
次に切断検出の判定電圧の設定について詳細に説明する。まずホストとデバイスの接続後の動作について図１０のタイミング波形図を用いて説明する。

ホストとデバイスが接続されるケーブルアタッチ後、ＵＳＢ接続が行われる前に、ホスト、デバイスの給電制御ＩＣが、独自プロトコルであるＢＣプロトコルによってホストからデバイスへの供給電力の取り決めを行う（タイミングｔ１）。

デバイスは、ホストへの接続を通知するため、１．５ｋΩのプルアップ抵抗をオンすることで、ＵＳＢのＤＰの信号線を３．３Ｖ（ＦＳ＿Ｊ）にして、ＦＳアイドルに移行させる（タイミングｔ２）。ホストはこの状態を検出することで、デバイスが接続されたと判断する。

ホストは、接続されたデバイスとの通信を開始するにあたり、終端抵抗をオンすることで、ＵＳＢのＤＰ、ＤＭの信号線を０Ｖ（ＳＥ０）にして、バスリセットを開始する（タイミングｔ３）。デバイスは、この状態を検出することで、デバイスの接続がホストに認識されたと判断する。

デバイスは、ホストに対してＨＳ対応であることを通知するため、電流源をＤＭの信号線側に接続することで、ＤＭの信号線を８００ｍＶにして、デバイスチャープＫを送出する（タイミングｔ４）。ホストは、この状態を検出することで、接続されているデバイスがＨＳ対応であると判断する。

ホストは、デバイスとのＨＳ接続を開始するにあたり、電流源をＤＰの信号線側とＤＭの信号線側に交互に接続することで、ＤＰ、ＤＭの信号線を交互に８００ｍＶにして、ホストチャープＫ／Ｊ（ＦＳ）を送出する（タイミングｔ６）。デバイスは、この状態を検出することで、デバイスがＨＳ対応であることがホストに認識されたと判断する。

デバイスは、ホストに対してＨＳ通信可能であることを通知するため、終端抵抗をオンにし、これによりＤＰ、ＤＭの信号線の高電位側の電圧レベルが４００ｍＶに設定され、ホストチャープＫ／Ｊ（ＨＳ）が示される（タイミングｔ７）。ホストは、この状態を検出することで、接続されているデバイスがＨＳ通信可能であると判断する。

ホストは、デバイスとのＨＳ通信を開始するにあたり、ホストチャープＫ／Ｊ（ＨＳ）を停止することで、ＤＰ、ＤＭの信号線を０Ｖ（ＳＥ０）にして、バスリセットを終了させる（タイミングｔ８）。以降は、ホストは、ＳＯＦを含む各種のＨＳパケットをデバイスに送出することで、デバイスとのＨＳ通信を実行する。

次に図１０のタイミング波形におけるホストチャープＫ／Ｊの部分に注目し、各状態での電流経路について図１１〜図１４を用いて説明する。なお、ホストのプルダウン抵抗及びデバイスのプルアップ抵抗は終端抵抗に比べて抵抗値が大きく、チャープ波形への影響は軽微であるため、各状態での電流経路の説明には含まないものとする。また図１１〜図１４においてＲＰ１、ＲＰ２は、ＵＳＢの経路に設けられる部品の内部抵抗を表している。また本実施形態では、図１０のタイミングｔ６〜ｔ７のホストチャープを、ＦＳモードでのホストチャープであるとして、ホストチャープＫ（ＦＳ）、ホストチャープＪ（ＦＳ）、ホストチャープＫ／Ｊ（ＦＳ）などと記載する。またタイミングｔ７〜ｔ８のホストチャープを、ＨＳモードでのホストチャープであるとして、ホストチャープＫ（ＨＳ）、ホストチャープＪ（ＨＳ）、ホストチャープＫ／Ｊ（ＨＳ）などと記載する。タイミングｔ７において、ホスト及びデバイスの両方がＨＳに対応していることが確定しており、ＵＳＢの転送モードがＦＳモードからＨＳモードに移行しているからである。

図１１に、ＵＳＢのＤＰの信号線が８００ｍＶに設定されるホストチャープＪ（ＦＳ）の状態での電流経路を示す。この状態ではホストが終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２をオンにし、デバイス（ＦＳモード）の終端抵抗ＲＳ３、ＲＳ４はオフであり、ホストの電流源２２がＤＰ側に接続されている。このため、図１１に示すように、ホストのＤＰ側の終端抵抗ＲＳ１にのみ、電流源２２からの定電流の駆動電流ＩＤＣが流れる電流経路になる。ここで、ホストやデバイスに搭載される給電制御ＩＣ、保護部品等の各部品を通る経路は、図１１の電流経路には含まれないため、これらの各部品の内部抵抗はホストチャープＪ（ＦＳ）の振幅には影響しない。なおホストが終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２をオンにするとは、ホストのＦＳドライバー９０が終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２の一端をＬレベルにすることである。デバイスが終端抵抗ＲＳ３、ＲＳ４をオンにするとは、デバイスのＦＳドライバー１７０が終端抵抗ＲＳ３、ＲＳ４の一端をＬレベルにすることである。

図１２に、ＵＳＢのＤＭの信号線が８００ｍＶに設定されるホストチャープＫ（ＦＳ）の状態での電流経路を示す。この状態ではホストが終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２をオンにし、デバイス（ＦＳモード）の終端抵抗ＲＳ３、ＲＳ４はオフであり、ホストの電流源２２がＤＭ側に接続されている。このため図１２に示すように、ホストのＤＭ側の終端抵抗ＲＳ２にのみ駆動電流ＩＤＣが流れる電流経路になる。ここで、ホストやデバイスに搭載される給電制御ＩＣ、保護部品等の各部品を通る経路は、図１２の電流経路には含まれないため、これらの各部品の内部抵抗はホストチャープＫ（ＦＳ）の振幅には影響しない。

図１３に、ＵＳＢのＤＰの信号線が４００ｍＶに設定されるホストチャープＪ（ＨＳ）の状態での電流経路を示す。この状態ではホストが終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２をオンにし、デバイス（ＨＳモード）が終端抵抗ＲＳ３、ＲＳ４をオンにし、ホストの電流源２２がＤＰ側に接続されている。このためホスト及びデバイスのＤＰ側の終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ３に駆動電流ＩＤＣが流れる電流経路になる。ここで、ホストやデバイスに搭載される給電制御ＩＣ、保護部品等の各部品を通る経路は、図１３の電流経路に含まれるため、これらの各部品の内部抵抗は、ホストチャープＪ（ＨＳ）の振幅を増加させる方向に影響する。

図１４に、ＵＳＢのＤＭの信号線が４００ｍＶに設定されるホストチャープＫ（ＨＳ）の状態の電流経路を示す。この状態ではホストが終端抵抗ＲＳ１、ＲＳ２をオンにし、デバイス（ＨＳモード）が終端抵抗ＲＳ３、ＲＳ４をオンにし、ホストの電流源２２がＤＭ側に接続されている。このためホスト及びデバイスのＤＭ側の終端抵抗ＲＳ２、ＲＳ４に駆動電流ＩＤＣが流れる電流経路になる。ここで、ホストやデバイスに搭載される給電制御ＩＣ、保護部品等の各部品を通る経路は、図１４の電流経路に含まれるため、これらの各部品の内部抵抗は、ホストチャープＫ（ＨＳ）の振幅を増加させる方向に影響する。

以上の図１１〜図１４で説明した各ホストチャープ状態の電流経路を比較すると、ホストチャープＫ／Ｊ（ＦＳ）状態とホストチャープＫ／Ｊ（ＨＳ）状態との差異は、デバイスの終端抵抗ＲＳ３、ＲＳ４がオフであるかオンであるかの違いである。また、ホストから見たデバイスの終端抵抗ＲＳ３、ＲＳ４の有無は、ＨＳ通信時のデバイス切断の前後のときにも同様に生じるが、その際の電流経路は以下に相当するということができる。

即ち、ＨＳ通信時におけるデバイス切断前のＤＰの電流経路は、図１３のホストチャープＪ（ＨＳ）の状態の電流経路に相当する。ＨＳ通信時におけるデバイス切断前のＤＭの電流経路は、図１４のホストチャープＫ（ＨＳ）の状態の電流経路に相当する。

一方、ＨＳ通信時におけるデバイス切断後のＤＰの電流経路は、図１１のホストチャープＪ（ＦＳ）の状態の電流経路に相当する。ＨＳ通信時におけるデバイス切断後のＤＭの電流経路は、図１２のホストチャープＫ（ＦＳ）の状態の電流経路に相当する。

ホストとデバイスの接続中において、一般的にホストの電流源２２の電流値は常に一定であり、ホストチャープ時とＨＳ通信時とで差異は生じない。振幅の拡大のための電流調整機能を持つホストにおいても、デバイス接続前に静的に電流源２２の電流値の調整を行うことが可能であるが、デバイス接続状態において動的に電流値を変動させることはない。また、ホストとデバイスとの接続中において、ホストとデバイスを接続するＵＳＢケーブルの構成は常に同一であり、変えることはできない。更に、ホスト及びデバイスの終端抵抗、並びに、ＵＳＢのＤＰ、ＤＭの信号線に設けられる給電制御ＩＣ、保護部品等の各部品の内部抵抗の抵抗値も、ホストとデバイスの接続中は常に一定である。

これらの状況を踏まえると、ホストチャープ時とＨＳ通信時とでは電流経路の条件である電流値や抵抗値が同じであるため、振幅も同等であると考えられる。ここで電流経路の関連性を考慮すると、デバイス切断の前後のＨＳパケット振幅は以下に相当するということができる。

即ち、デバイス切断前のＤＰ側のＨＳパケット振幅は、図１０のタイミングｔ７〜ｔ８や図１３に示されるホストチャープＪ（ＨＳ）の振幅に相当する。デバイス切断前のＤＭ側のＨＳパケット振幅は、図１０のタイミングｔ７〜ｔ８や図１４に示されるホストチャープＫ（ＨＳ）の振幅に相当する。

一方、デバイス切断後のＤＰ側のＨＳパケット振幅は、図１０のタイミングｔ６〜ｔ７や図１１に示されるホストチャープＪ（ＦＳ）の振幅に相当する。デバイス切断後のＤＭ側のＨＳパケット振幅は、図１０のタイミングｔ６〜ｔ７や図１２に示されるホストチャープＫ（ＦＳ）の振幅に相当する。

以上のように、ホストとデバイスの接続後の各ホストチャープの振幅を測定することで、ＨＳ通信時でのデバイス切断の前後のＨＳパケットの振幅を把握することが可能となる。即ち、図１０のタイミングｔ６〜ｔ８でのホストチャープの振幅を測定することで、タイミングｔ８以降のＨＳ通信時におけるデバイス切断の前後のＨＳパケットの振幅を把握できる。そして把握した各ＨＳパケット振幅から、現在の接続条件における最適な切断検出レベルとなる判定電圧を推定することができる。

そこで本実施形態では、ホストとデバイスが接続された後、保持回路４０が、図１０のタイミングｔ６〜ｔ８のホストチャープでのＤＰ信号やＤＭ信号の電圧レベル情報を測定して、保持する。そして判定電圧生成回路６０が、保持された電圧レベル情報に基づいて、現在の接続条件における最適な切断検出レベルとなる判定電圧を生成する。そして検出回路８０が、生成された判定電圧に基づいて、図１０のタイミングｔ８以降のＨＳ通信時におけるＵＳＢのデバイス切断の検出を行う。このようにすれば、現在の接続条件における最適な判定電圧を用いて、ＵＳＢのデバイス切断を検出できるようになる。

３．切断検出回路
次に切断検出回路３０の詳細な構成例について説明する。なお以下では、ＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号がＤＰ信号であり、他方の信号がＤＭ信号であるとして説明を行う。但し、当該一方の信号がＤＭ信号であり、他方の信号がＤＰ信号であってもよい。

図１５に切断検出回路３０の第１構成例を示す。切断検出回路３０は、保持回路４０と判定電圧生成回路６０と検出回路８０を含む。そして検出回路８０は比較回路８１を含む。比較回路８１は、判定電圧生成回路６０が生成した判定電圧ＶＪＰと、ＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号であるＤＰ信号の電圧とを比較する。そして検出回路８０は、比較回路８１の比較結果に基づいて、切断検出信号ＨＳＤＩＳを出力する。保持回路４０は第１保持回路であり、判定電圧生成回路６０は第１判定電圧生成回路であり、判定電圧ＶＪＰは第１判定電圧であり、比較回路８１は第１比較回路である。例えば保持回路４０は、図１０のタイミングｔ６〜ｔ８のＨＳモードやＦＳモードでのホストチャープの電圧レベル情報を例えば検出値ＶＤＰとして保持する。検出値ＶＤＰは、例えばＨＳモードやＦＳモードでのホストチャープの振幅の電圧値を表すデジタル値である。そして判定電圧生成回路６０は、保持回路４０に保持された検出値ＶＤＰに基づいて判定電圧ＶＪＰを求める演算を行い、求められた判定電圧ＶＪＰを検出回路８０に出力する。そして検出回路８０は、例えばＤＰ信号の電圧と判定電圧ＶＪＰを比較し、例えばＤＰ信号の電圧が判定電圧ＶＪＰを越えた場合に、切断検出信号ＨＳＤＩＳをアクティブレベルにして出力する。例えばアクティブレベルであるＨレベルの切断検出信号ＨＳＤＩＳを出力する。また検出回路８０は、例えばＤＭ信号の電圧と判定電圧ＶＪＰを比較し、例えばＤＭ信号の電圧が判定電圧ＶＪＰを越えた場合に、切断検出信号ＨＳＤＩＳをアクティブレベルにして出力することができる。このような比較回路８１を設ければ、ホストチャープの電圧レベル情報に応じて設定された判定電圧と、ＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧との比較により、デバイス切断を検出して、切断検出信号ＨＳＤＩＳを出力できるようになる。

また本実施形態では、保持回路４０が保持するホストチャープは、例えばＨＳモードのホストチャープである。即ち保持回路４０は、図１０のタイミングｔ７〜ｔ８においてＨＳドライバー２０がＨＳモードのホストチャープを送信しているときに、ＨＳモードでのホストチャープの電圧レベル情報を保持し、判定電圧生成回路６０は保持された電圧レベル情報に応じた判定電圧ＶＪＰを検出回路８０に出力する。

例えば保持回路４０は、図１３で説明したＨＳモードのホストチャープＪが送出されるＤＰ信号の電圧レベル情報を測定して保持する。ＨＳモードのホストチャープＪではＤＰ信号の電圧レベルは４００ｍＶに設定されるが、図４のようにＵＳＢの経路に部品が設けられる場合には、当該部品の内部抵抗が原因で、ＤＰ信号の電圧レベルが４００ｍＶよりも上昇する。またＵＳＢケーブルの内部抵抗によってもＤＰ信号の電圧レベルが上昇する。そして、このように部品等の内部抵抗によりＤＰ信号の電圧レベルが４００ｍＶよりも上昇した場合には、ＤＰ信号の電圧レベル情報に基づき生成される判定電圧ＶＪＰも上昇するようになる。従って、ＨＳモードのホストチャープの電圧レベル情報を測定して判定電圧ＶＪＰを生成することで、ＵＳＢの経路に設けられる部品等の内部抵抗に応じた最適な判定電圧ＶＪＰを生成して、ＵＳＢの適切な切断検出を実現できるようになる。

なお保持回路４０は、図１４で説明したＨＳモードのホストチャープＫが送出されるＤＭ信号の電圧レベル情報を測定して保持してもよい。この場合には判定電圧生成回路６０は、ＨＳモードのホストチャープＫの電圧レベル情報に応じた判定電圧を生成し、検出回路８０が生成された判定電圧に基づいてＵＳＢの切断検出を行う。

また図１５に示すように保持回路４０は、保持レジスター４１を含む。保持レジスター４１は、第１保持レジスターであり、ＨＳドライバー２０がホストチャープとしてＨＳモードのホストチャープを送信しているときの一方の信号であるＤＰ信号の電圧レベル情報を、検出値ＶＤＰ１として保持する。ＤＰ信号の電圧レベル情報は第１電圧レベル情報であり、検出値ＶＤＰ１は第１検出値である。そして判定電圧生成回路６０は、検出値ＶＤＰ１に基づいて、第１判定電圧である判定電圧ＶＪＰを生成する。

このようにすれば、図１０のタイミングｔ７〜ｔ８のＨＳモードのホストチャープでのＤＰ信号の電圧レベル情報を、第１検出値である検出値ＶＤＰ１として保持レジスター４１に保持できるようになる。そして保持された検出値ＶＤＰ１に基づいて判定電圧ＶＪＰが生成されて、ＵＳＢの切断検出が行われるようになる。これにより、ＨＳモードのホストチャープの電圧レベル情報を測定して判定電圧ＶＪＰを生成できるようになる。従って、ＵＳＢの経路に設けられる部品等の内部抵抗に応じた最適な判定電圧ＶＪＰを生成して、ＵＳＢの適切な切断検出を実現できるようになる。

また保持回路４０は、保持レジスター４２を含む。保持レジスター４２は、第２保持レジスターであり、ＨＳドライバー２０がホストチャープとしてＦＳモードのホストチャープを送信しているときの一方の信号であるＤＰ信号の電圧レベル情報を、検出値ＶＤＰ２として保持する。ＤＰ信号の電圧レベル情報は第１電圧レベル情報であり、検出値ＶＤＰ２は第２検出値である。そして判定電圧生成回路６０は、図１０のタイミングｔ７〜ｔ８のＨＳモードのホストチャープにおいて保持レジスター４１に保持された検出値ＶＤＰ１と、タイミングｔ６〜ｔ７のＦＳモードのホストチャープにおいて保持レジスター４２に保持された検出値ＶＤＰ２とに基づいて、第１判定電圧である判定電圧ＶＪＰを生成する。

このようにすれば、ＨＳモードのホストチャープでのＤＰ信号の電圧レベル情報を、検出値ＶＤＰ１として保持レジスター４１に保持し、ＦＳモードのホストチャープでのＤＰ信号の電圧レベル情報を、検出値ＶＤＰ２として保持レジスター４２に保持できる。そして保持レジスター４１、４２に保持された検出値ＶＤＰ１、ＶＤＰ２に基づいて判定電圧ＶＪＰが生成されて、ＵＳＢの切断検出が行われるようになる。従って、ＨＳモードのホストチャープでのＤＰ信号の電圧レベル情報と、ＦＳモードのホストチャープでのＤＰ信号の電圧レベル情報の両方を測定して判定電圧ＶＪＰを生成できるようになり、ＵＳＢの適切な切断検出を実現できるようになる。

即ち、前述したように、図１０のタイミングｔ７〜ｔ８のＨＳモードのホストチャープの振幅は、デバイス切断前のＨＳパケットの振幅に相当し、タイミングｔ６〜ｔ７のＦＳモードのホストチャープの振幅は、デバイス切断後のＨＳパケットの振幅に相当する。従って図１５の構成によれば、デバイス切断前のＨＳパケットの振幅に対応するＨＳモードのホストチャープの電圧レベル情報を、検出値ＤＰ１として保持レジスター４１に保持できる。またデバイス切断後のＨＳパケットの振幅に対応するＦＳモードのホストチャープの電圧レベル情報を、検出値ＤＰ２として保持レジスター４２に保持できる。従って、判定電圧生成回路６０は、デバイス切断前のＨＳパケットの振幅に対応する検出値ＤＰ１と、デバイス切断後のＨＳパケットの振幅に対応する検出値ＤＰ２に基づいて、判定電圧ＶＪＰを生成できるようになる。この結果、例えばデバイス切断前のＨＳパケットの振幅の電圧とデバイス切断後のＨＳパケットの振幅の電圧の中間電圧に、判定電圧ＶＪＰを設定できるようになり、より適切な判定電圧ＶＪＰを設定して、ＵＳＢの切断検出を実行できるようになる。

図１６に切断検出回路３０の第２構成例を示す。図１６では図１５の構成に加えて、切断検出回路３０が保持回路５０と判定電圧生成回路７０を更に含む。保持回路５０は第２保持回路であり、判定電圧生成回路７０は第２判定電圧生成回路である。保持回路５０は、ＨＳドライバー２０がホストチャープを送信しているとき、ＤＰ信号及びＤＭ信号の他方の信号の電圧レベル情報である第２電圧レベル情報を測定して保持する。図１６では保持回路５０は、他方の信号としてＤＭ信号の電圧レベル情報を、第２電圧レベル情報として保持している。判定電圧生成回路７０は、保持回路５０に保持された第２電圧レベル情報に基づいて判定電圧ＶＪＭを生成する。判定電圧ＶＪＭは第２判定電圧である。そして検出回路８０は、第１判定電圧である判定電圧ＶＪＰと、第２判定電圧である判定電圧ＶＪＭとに基づいて、ＵＳＢの切断検出を行って、切断検出信号ＨＳＤＩＳを出力する。例えば検出回路８０は、ＤＰ信号の電圧と判定電圧ＶＪＰの電圧比較と、ＤＭ信号の電圧と判定電圧ＶＪＭの電圧比較を行うことで、ＵＳＢの切断検出を行って、切断検出信号ＨＳＤＩＳを出力する。

このようにすれば、ＤＰ信号の電圧レベル情報に基づく判定電圧ＶＪＰと、ＤＭ信号の電圧レベル情報に基づく判定電圧ＶＪＭの両方を用いて、ＵＳＢの切断検出を実現できるようになる。従って、ＤＰ信号とＤＭ信号の一方の信号の電圧レベル情報のみを用いる場合に比べて、より正確で適切なＵＳＢの切断検出を実現できるようになる。

また図１６では検出回路８０は、比較回路８１と比較回路８２と出力回路８４を含む。比較回路８１は第１比較回路であり、比較回路８２は第２比較回路である。例えば比較回路８１は、ＤＰ信号、ＤＭ信号の一方の信号であるＤＰ信号の電圧と、第１判定電圧である判定電圧ＶＪＰを比較する。そして比較結果信号ＶＣＰを出力回路８４に出力する。例えば比較回路８１は、ＤＰ信号の電圧が判定電圧ＶＪＰを越えた場合に、比較結果信号ＶＣＰをアクティブレベルにして、出力回路８４に出力する。例えばＨレベルの比較結果信号ＶＣＰを出力する。比較回路８２は、ＤＰ信号、ＤＭ信号の他方の信号であるＤＭ信号の電圧と、第２判定電圧である判定電圧ＶＪＭを比較する。そして比較結果信号ＶＣＭを出力回路８４に出力する。例えば比較回路８２は、ＤＭ信号の電圧が判定電圧ＶＪＭを越えた場合に、比較結果信号ＶＣＭをアクティブレベルにして、出力回路８４に出力する。例えばＨレベルの比較結果信号ＶＣＭを出力する。そして出力回路８４は、比較回路８１、８２からの比較結果信号ＶＣＰ、ＶＣＭに基づいて、切断検出信号ＨＳＤＩＳを出力する。例えば出力回路８４は、比較結果信号ＶＣＭ、ＶＣＭのいずれか一方がアクティブレベルになった場合に、切断検出信号ＨＳＤＩＳをアクティブレベルにして出力する。例えばアクティブレベルであるＨレベルの切断検出信号ＨＳＤＩＳを出力する。

このようにすれば、ＨＳ通信時に、ＤＰ信号の電圧とＤＭ信号の電圧の両方が判定電圧と比較されて、ＵＳＢの切断検出が行われるようになるため、より確実なデバイスの切断検出を実現できるようになる。例えばＤＰ信号の電圧が判定電圧ＶＪＰを越えた場合には、比較結果信号ＶＣＰがアクティブレベルになることで、切断検出信号ＨＳＤＩＳがアクティブレベルになり、デバイス切断が検出される。またＤＭ信号の電圧が判定電圧ＶＪＭを越えた場合には、比較結果信号ＶＣＭがアクティブレベルになることで、切断検出信号ＨＳＤＩＳがアクティブレベルになり、デバイス切断が検出される。従って、ＤＰ信号とＤＭ信号の一方の信号の電圧のみを判定電圧と比較する場合に比べて、デバイス切断を、より確実に検出できるようになる。

また図１６では保持回路５０は保持レジスター５１を含む。保持レジスター５１は、第３保持レジスターであり、ＨＳドライバー２０がホストチャープとしてＨＳモードのホストチャープを送信しているときの他方の信号であるＤＭ信号の電圧レベル情報を、検出値ＶＤＭ１として保持する。検出値ＶＤＭ１は第３検出値である。そして判定電圧生成回路７０は、検出値ＶＤＭ１に基づいて、第２判定電圧である判定電圧ＶＪＭを生成する。

このようにすれば、ＨＳモードのホストチャープでのＤＭ信号の電圧レベル情報を測定して判定電圧ＶＪＭを生成できるようになる。従って、ＵＳＢの経路に設けられる部品等の内部抵抗に応じた最適な判定電圧ＶＪＭを生成して、ＵＳＢの適切な切断検出を実現できるようになる。

また保持回路５０は、保持レジスター５２を含む。保持レジスター５２は、第４保持レジスターであり、ＨＳドライバー２０がホストチャープとしてＦＳモードのホストチャープを送信しているときの他方の信号であるＤＭ信号の電圧レベル情報を、検出値ＶＤＭ２として保持する。検出値ＶＤＭ２は第４検出値である。そして判定電圧生成回路７０は、ＨＳモードのホストチャープにおいて保持レジスター５１に保持された検出値ＶＤＭ１と、ＦＳモードのホストチャープにおいて保持レジスター５２に保持された検出値ＶＤＭ２とに基づいて、第２判定電圧である判定電圧ＶＪＭを生成する。

このようにすれば、ＨＳモードのホストチャープでのＤＭ信号の電圧レベル情報を、検出値ＶＤＭ１として保持レジスター５１に保持し、ＦＳモードのホストチャープでのＤＭ信号の電圧レベル情報を、検出値ＶＤＭ２として保持レジスター５２に保持できる。そして保持レジスター５１、５２に保持された検出値ＶＤＭ１、ＶＤＭ２に基づいて判定電圧ＶＪＭが生成されて、ＵＳＢの切断検出が行われるようになる。従って、ＨＳモードのホストチャープでのＤＭ信号の電圧レベル情報と、ＦＳモードのホストチャープでのＤＭ信号の電圧レベル情報の両方を測定して判定電圧ＶＪＭを生成できるようになり、ＵＳＢの適切な切断検出を実現できるようになる。

図１７に切断検出回路３０の第３構成例を示す。図１７では保持回路４０は、Ａ／Ｄ変換回路４４と保持レジスター４１、４２を含む。判定電圧生成回路６０は、演算回路６２とＤ／Ａ変換回路６４を含む。保持回路５０は、Ａ／Ｄ変換回路５４と保持レジスター５１、５２を含む。判定電圧生成回路７０は、演算回路７２とＤ／Ａ変換回路７４を含む。検出回路８０は、比較回路８１、８２と出力回路８４を含む。また図１７の切断検出回路３０はバスモニター回路８８を更に含む。

Ａ／Ｄ変換回路４４は、ＤＰ信号の信号振幅となる電圧レベル情報を測定してＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換値ＡＤＰを出力する。保持レジスター４１は、ＨＳモードのホストチャープ時におけるＡ／Ｄ変換値ＡＤＰを、検出値ＶＤＰ１として保持する。具体的には保持レジスター４１は、ＨＳモードのホストチャープ時において、バスモニター回路８８からの検出信号Ｓ１により指示されるタイミングでのＡ／Ｄ変換値ＡＤＰを、検出値ＶＤＰ１として保持する。保持レジスター４２は、ＦＳモードのホストチャープ時におけるＡ／Ｄ変換値ＡＤＰを、検出値ＶＤＰ２として保持する。具体的にはＦＳモードのホストチャープ時において、バスモニター回路８８からの検出信号Ｓ２により指示されるタイミングでのＡ／Ｄ変換値ＡＤＰを、検出値ＶＤＰ２として保持する。演算回路６２は、検出値ＶＤＰ１、ＶＤＰ２に基づく演算処理を行って、切断検出判定用の演算値ＤＱＰを求める。Ｄ／Ａ変換回路６４は、演算値ＤＱＰをＤ／Ａ変換することで判定電圧ＶＪＰを生成して、比較回路８１に出力する。

Ａ／Ｄ変換回路５４は、ＤＭ信号の信号振幅となる電圧レベル情報を測定してＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換値ＡＤＭを出力する。保持レジスター５１は、ＨＳモードのホストチャープ時におけるＡ／Ｄ変換値ＡＤＭを、検出値ＶＤＭ１として保持する。具体的には保持レジスター５１は、ＨＳモードのホストチャープ時において、バスモニター回路８８からの検出信号Ｓ３により指示されるタイミングでのＡ／Ｄ変換値ＡＤＭを、検出値ＶＤＭ１として保持する。保持レジスター５２は、ＦＳモードのホストチャープ時におけるＡ／Ｄ変換値ＡＤＭを、検出値ＶＤＭ２として保持する。具体的にはＦＳモードのホストチャープ時において、バスモニター回路８８からの検出信号Ｓ４により指示されるタイミングでのＡ／Ｄ変換値ＡＤＭを、検出値ＶＤＭ２として保持する。演算回路７２は、検出値ＶＤＭ１、ＶＤＭ２に基づく演算処理を行って、切断検出判定用の演算値ＤＱＭを求める。Ｄ／Ａ変換回路７４は、演算値ＤＱＭをＤ／Ａ変換することで判定電圧ＶＪＭを生成して、比較回路８２に出力する。

比較回路８１は、ＳＯＦのＥＯＰのタイミングでのＤＰ信号の信号振幅となる電圧と、判定電圧ＶＪＰを比較する。そして比較回路８１は、ＤＰ信号の電圧が判定電圧ＶＪＰを越えた場合に、比較結果信号ＶＣＰをＨレベルにして出力する。比較回路８２は、ＳＯＦのＥＯＰのタイミングでのＤＭ信号の信号振幅となる電圧と、判定電圧ＶＪＭを比較する。そして比較回路８２は、ＤＭ信号の電圧が判定電圧ＶＪＭを越えた場合に、比較結果信号ＶＣＭをＨレベルにして出力する。出力回路８４は、ＮＯＲ回路ＮＯＲとインバーター回路ＩＮＶを含む。そして比較結果信号ＶＣＰ、ＶＣＭのいずれかが、アクティブレベルであるＨレベルになると、切断検出信号ＨＳＤＩＳをＨレベルにして出力する。

バスモニター回路８８はＵＳＢの信号状態をモニターする。例えばＤＰ、ＤＭの信号線の電圧レベル等をモニターすることで、ＵＳＢのバス状態のモニター動作を実現する。そしてモニター結果に基づいて、検出信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を保持回路４０、５０に出力する。保持回路４０は、バスモニター回路８８からの検出信号Ｓ１、Ｓ２に基づいて、ＤＰ信号の第１電圧レベル情報である検出値ＶＤＰ１、ＶＤＰ２の保持を行う。保持回路５０は、バスモニター回路８８からの検出信号Ｓ３、Ｓ４に基づいて、ＤＭ信号の第２電圧レベル情報である検出値ＶＤＭ１、ＶＤＭ２の保持を行う。

具体的には、バスモニター回路８８は、ＨＳモードのホストチャープ時に、検出信号Ｓ１、Ｓ３をアクティブレベルにする。例えばＨＳモードのホストチャープの期間の所与のタイミングにおいて、検出信号Ｓ１、Ｓ３を、Ｈレベルなどのアクティブレベルに変化させる。これにより、保持レジスター４１は、ＨＳモードのホストチャープ時のＤＰ信号の第１電圧レベル情報を、検出値ＶＤＰ１として保持する。また保持レジスター５１は、ＨＳモードのホストチャープ時のＤＭ信号の第２電圧レベル情報を、検出値ＶＤＭ１として保持する。またバスモニター回路８８は、ＦＳモードのホストチャープ時に、検出信号Ｓ２、Ｓ４をアクティブレベルにする。例えばＦＳモードのホストチャープの期間の所与のタイミングにおいて、検出信号Ｓ２、Ｓ４をアクティブレベルに変化させる。これにより、保持レジスター４２は、ＦＳモードのホストチャープ時のＤＰ信号の第１電圧レベル情報を、検出値ＶＤＰ２として保持する。また保持レジスター５２は、ＦＳモードのホストチャープ時のＤＭ信号の第２電圧レベル情報を、検出値ＶＤＭ２として保持する。

このようにすれば、バスモニター回路８８が、ＵＳＢの信号状態をモニターして、ホストチャープが行われている期間において検出信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４をアクティブレベルにすることで、保持回路４０、５０に保持動作を行わせて、信号ＤＰ、ＤＭの電圧レベル情報を保持させることが可能になる。

また図１７に示すように保持回路４０は、ＤＰ信号、ＤＭ信号の一方の信号であるＤＰ信号が入力されるＡ／Ｄ変換回路４４を含む。そして保持レジスター４１は、Ａ／Ｄ変換回路４４からのＡ／Ｄ変換値ＡＤＰを検出値ＶＤＰ１として保持する。Ａ／Ｄ変換回路４４は第１Ａ／Ｄ変換回路であり、検出値ＶＤＰ１は第１検出値である。例えば保持レジスター４１は、バスモニター回路８８からの検出信号Ｓ１がアクティブレベルになるタイミングで、Ａ／Ｄ変換値ＡＤＰを検出値ＶＤＰ１として保持する。このようにすれば、ＤＰ信号の電圧レベルをＡ／Ｄ変換回路４４がデジタルのＡ／Ｄ変換値ＡＤＰに変換し、保持レジスター４１は、このデジタルのＡ／Ｄ変換値ＡＤＰを検出値ＶＤＰ１として保持できるようになる。そして判定電圧生成回路６０の演算回路６２は、このデジタルの検出値ＶＤＰ１等を用いて、判定電圧ＶＪＰを生成するための演算処理を実行できるようになる。

同様に保持レジスター４２は、Ａ／Ｄ変換回路４４からのＡ／Ｄ変換値ＡＤＰを検出値ＶＤＰ２として保持する。検出値ＶＤＰ２は第２検出値である。例えば保持レジスター４２は、バスモニター回路８８からの検出信号Ｓ２がアクティブレベルになるタイミングで、Ａ／Ｄ変換値ＡＤＰを検出値ＶＤＰ２として保持する。

また保持回路５０は、ＤＰ信号、ＤＭ信号の他方の信号であるＤＭ信号が入力されるＡ／Ｄ変換回路５４を含む。そして保持レジスター５１は、Ａ／Ｄ変換回路５４からのＡ／Ｄ変換値ＡＤＭを検出値ＶＤＭ１として保持する。Ａ／Ｄ変換回路５４は第２Ａ／Ｄ変換回路であり、検出値ＶＤＭ１は第３検出値である。例えば保持レジスター５１は、バスモニター回路８８からの検出信号Ｓ３がアクティブレベルになるタイミングで、Ａ／Ｄ変換値ＡＤＭを検出値ＶＤＭ１として保持する。このようにすれば、ＤＭ信号の電圧レベルをＡ／Ｄ変換回路５４がデジタルのＡ／Ｄ変換値ＡＤＭに変換し、保持レジスター５１は、このデジタルのＡ／Ｄ変換値ＡＤＭを検出値ＶＤＭ１として保持できるようになる。そして判定電圧生成回路７０の演算回路７２は、このデジタルの検出値ＶＤＭ１等を用いて、判定電圧ＶＪＭを生成するための演算処理を実行できるようになる。

同様に保持レジスター５２は、Ａ／Ｄ変換回路５４からのＡ／Ｄ変換値ＡＤＭを検出値ＶＤＭ２として保持する。検出値ＶＤＭ２は第４検出値である。例えば保持レジスター５２は、バスモニター回路８８からの検出信号Ｓ４がアクティブレベルになるタイミングで、Ａ／Ｄ変換値ＡＤＭを検出値ＶＤＭ２として保持する。

また判定電圧生成回路６０は、演算回路６２とＤ／Ａ変換回路６４を含む。演算回路６２は、検出値ＶＤＰ１に基づいて判定電圧ＶＪＰを求めるための演算処理を行う。即ち判定電圧ＶＪＰは検出値ＶＤＰ１に基づき決定される。更に具体的には判定電圧ＶＪＰは検出値ＶＤＰ１及び検出値ＶＤＰ２に基づき決定される。そしてＤ／Ａ変換回路６４は、演算回路６２の演算値ＤＱＰをＤ／Ａ変換することで判定電圧ＶＪＰを出力する。判定電圧ＶＪＰは第１判定電圧である。また演算値ＤＱＰは、演算回路６２の演算結果値であり、判定電圧ＶＪＰに対応するデジタル値である。このようにすれば、演算回路６２がデジタルの検出値ＶＤＰ１等に基づくデジタル演算処理を行うことで、判定電圧ＶＪＰに対応する演算値ＤＱＰを出力し、Ｄ／Ａ変換回路６４がこの演算値ＤＱＰをＤ／Ａ変換することで、判定電圧ＶＪＰを検出回路８０に出力できるようになる。

また判定電圧生成回路７０は、演算回路７２とＤ／Ａ変換回路７４を含む。演算回路７２は、検出値ＶＤＭ１等に基づいて判定電圧ＶＪＭを求めるための演算処理を行う。即ち判定電圧ＶＪＭは検出値ＶＤＭ１に基づき決定される。更に具体的には判定電圧ＶＪＭは検出値ＶＤＭ１及び検出値ＶＤＭ２に基づき決定される。そしてＤ／Ａ変換回路７４は、演算回路７２の演算値ＤＱＭをＤ／Ａ変換することで判定電圧ＶＪＭを出力する。判定電圧ＶＪＭは第２判定電圧である。また演算値ＤＱＭは、演算回路７２の演算結果データであり、判定電圧ＶＪＭに対応するデジタル値である。

次に本実施形態の動作について更に具体的に説明する。本実施形態では、ＵＳＢのバス状態がどのような状態であるかを検出するバスモニター回路８８が設けられており、デバイス接続後にホストチャープが開始されると、ホストチャープ毎に検出信号Ｓ１〜Ｓ４を出力する。なお、一般にＦＳモードのホストチャープＫ／Ｊは２〜３回、繰り返され、ＨＳモードのホストチャープＫ／Ｊは任意の回数、繰り返されるが、ここでは各検出信号Ｓ１〜Ｓ４の出力回数がそれぞれ１回以上であれば、出力回数ならびに出力タイミングは問わないものとする。

またＤＰの信号線にはＡ／Ｄ変換回路４４が設けられている。そしてＨＳモードのホストチャープＪの検出信号Ｓ１がバスモニター回路８８から出力されたときの検出値ＶＤＰ１が、保持レジスター４１に保持され、ＦＳモードのホストチャープＪの検出信号Ｓ２が出力されたときの検出値ＶＤＰ２が、保持レジスター４２に保持される。同様にＤＭの信号線にはＡ／Ｄ変換回路５４が設けられている。そしてＨＳモードのホストチャープＪの検出信号Ｓ３が出力されたときの検出値ＶＤＭ１が、保持レジスター５１に保持され、ＦＳモードのホストチャープＪの検出信号Ｓ４が出力されたときの検出値ＶＤＭ２が、保持レジスター５２に保持される。

ＤＰの信号線において、図１３で説明したようにデバイス切断前のＨＳパケットの振幅はＨＳモードのホストチャープＪの振幅ＡＰＨに相当し、図１１で説明したようにデバイス切断後のＨＳパケット振幅はＦＳモードのホストチャープＪの振幅ＡＰＦに相当する。従って、ＤＰ側の切断検出の判定電圧ＶＪＰを、ＡＰＨより大きく、ＡＰＦより小さな電圧に設定する。このため演算回路６２は、ＡＰＨ＜ＶＪＰ＜ＡＰＦを満たすような最適値の演算値ＤＱＰを算出する。

またＤＭの信号線において、図１４で説明したようにデバイス切断前のＨＳパケットの振幅はＨＳモードのホストチャープＫの振幅ＡＭＨに相当し、図１２で説明したようにデバイス切断後のＨＳパケット振幅はＦＳモードのホストチャープＫの振幅ＡＭＦに相当する。従って、ＤＭ側の切断検出の判定電圧ＶＪＭを、ＡＭＨより大きく、ＡＭＦより小さな電圧に設定する。このため演算回路７２は、ＡＭＨ＜ＶＪＭ＜ＡＭＦを満たすような最適値の演算値ＤＱＭを算出する。

そしてＤＰ側のＤ／Ａ変換回路６４が、ＤＰ側の切断検出レベルの演算値ＤＱＰをＤ／Ａ変換することで、ＤＰ側の判定電圧ＶＪＰを生成し、ＳＯＦのＥＯＰのタイミングで、比較回路８１がＤＰの信号振幅と判定電圧ＶＪＰを比較する。これによりホストチャープから算出した最適な切断検出レベルでＤＰ側の切断検出判定を行うことが可能となる。

同様にＤＭ側のＤ／Ａ変換回路７４が、ＤＭ側の切断検出レベルの演算値ＤＱＭをＤ／Ａ変換することで、ＤＭ側の判定電圧ＶＪＭを生成し、ＳＯＦのＥＯＰのタイミングで、比較回路８２がＤＭの信号振幅と判定電圧ＶＪＭを比較する。これによりホストチャープから算出した最適な切断検出レベルでＤＭ側の切断検出判定を行うことが可能となる。

ＤＰ側の比較回路８１の比較結果信号ＶＣＰと、ＤＭ側の比較回路８２の比較結果信号ＶＣＭのいずれかが、アクティブレベルであるＨレベルになると、切断検出信号ＨＳＤＩＳもＨレベルになるため、ホストはデバイスが切断されたとみなして、以降の処理を行うことが可能になる。

ここで判定電圧ＶＪＰ、ＶＪＭは、例えばＶＪＰ＝（（ＡＰＨ＋ＡＰＦ）／２）−７０、ＶＪＭ＝（（ＡＭＨ＋ＡＭＦ）／２）−７０というような演算式により求めることができる。例えば演算回路６２、７２がこの演算式に基づく演算処理を行う。

例えばＵＳＢの経路に部品が設けられておらず、部品の内部抵抗が介在しない場合に、ＨＳモードのホストチャープＫ／Ｊの振幅ＡＰＨ、ＡＭＨは、（（４５Ω×４５Ω）／（４５Ω＋４５Ω））×１７．７８ｍＡ＝４００．０５ｍＶとなり、約４００ｍＶになる。またＦＳモードのホストチャープＫ／Ｊの振幅ＡＰＦ、ＡＭＦは、約８００ｍＶになる。このため判定電圧として、ＶＪＰ＝ＶＪＭ＝（（４００＋８００）／２）−７０＝５３０ｍＶが生成される。従って、判定電圧ＶＪＰ、ＶＪＭはＵＳＢ規格での切断検出レベルＶＤＩＳの範囲である５２５ｍＶ＜ＶＤＩＳ＜６２５ｍＶ内に入るようになる。

一方、ＵＳＢの経路に部品が設けられており、ＤＰ、ＤＭの信号線のそれぞれに、部品の内部抵抗となる４０Ωが付加されていたとする。この場合には、ＨＳモードのホストチャープＫ／Ｊの振幅ＡＰＨ、ＡＭＨは、（（４５Ω×（４５Ω＋４０Ω＋４０Ω））／（４５Ω＋（４５Ω＋４０Ω＋４０Ω）））×１７．７８ｍＡ＝５８８．３１ｍＶとなり、約５８８ｍＶになる。またＦＳモードのホストチャープＫ／Ｊの振幅ＡＰＦ、ＡＭＦは、約８００ｍＶになる。このため判定電圧として、ＶＪＰ＝ＶＪＭ＝（（５８８＋８００）／２）−７０＝６２４ｍＶが生成される。従って、判定電圧ＶＪＰ、ＶＪＭはＵＳＢ規格での切断検出レベルＶＤＩＳの範囲である５２５ｍＶ＜ＶＤＩＳ＜６２５ｍＶ内に入るようになる。

なお本実施形態では、ＤＰ側ではＤＰ側の判定電圧ＶＪＰを生成し、ＤＭ側ではＤＭ側の判定電圧ＶＪＭを生成して、比較回路８１、８２での比較用の電圧として入力している。一般的なＵＳＢ機器においては、ＤＰとＤＭとは経路が対称的であるため、双方の終端抵抗及び部品の内部抵抗は同等である。また、ＤＰとＤＭとでは電流源も共通であるため、ＤＰ側のホストチャープＪとＤＭ側のホストチャープＫとの振幅に大きな差異は生じない。そのため、ＤＰ側とＤＭ側の双方の判定電圧を個別に生成せずに、どちらか一方のみの判定電圧を生成して、この判定電圧を双方の比較回路８１、８２の比較用の電圧として入力する変形実施も可能である。

また本実施形態では、デバイスの終端抵抗がオフのときのＦＳモードのホストチャープの振幅と、デバイスの終端抵抗がオンの時のＨＳモードのホストチャープの振幅とから、デバイス切断の検出値を算出して、判定電圧を生成している。近年のＵＳＢ機器の構成における主な課題は、ＵＳＢの経路に付加される部品の内部抵抗により、デバイス接続時のＨＳパケットの振幅が増大し、それにより切断検出レベルを下限である５２５ｍＶ付近に設定すると、デバイス接続中に切断の誤検出が行われることである。それに対し、ホストが駆動電流を増加させなければ、デバイス切断後のＨＳパケットの振幅は、従来の構成の場合と変わらず、またこのときの振幅は、切断の誤検出動作には直接影響はないため、デバイス切断の検出値への反映は必ずしも必要ではない。そのため、デバイス切断後の振幅に相当するＦＳモードのホストチャープの振幅は考慮せず、デバイス切断前の振幅に相当するＨＳモードのホストチャープの振幅に基づいてマージンを付加することで、デバイス切断の検出値を算出して判定電圧を生成する変形実施も可能である。

また本実施形態では、Ａ／Ｄ変換回路を用いてホストチャープの電圧レベルを取得し、演算回路を用いてデバイス切断の検出値を算出し、Ｄ／Ａ変換回路を用いて判定電圧を生成している。このような構成では高精度な制御を行うことが可能であるが、回路規模の増大によりコスト増になる。そのため、ホストチャープの電圧レベルを、複数のコンパレーターを用いてどの電圧範囲であるかを判定し、その判定結果に基づいて判定電圧を調整するような簡易的な回路構成にする変形実施も可能である。

４．物理層回路、バススイッチ回路を有する回路装置
図１８に本実施形態の回路装置１０の構成例を示す。この回路装置１０は、物理層回路１１、１２とバススイッチ回路１４を含む。また回路装置１０は処理回路１８を含むことができる。物理層回路１１は例えば第１物理層回路であり、物理層回路１２は例えば第２物理層回路である。

物理層回路１１にはＵＳＢ規格のバスＢＳ１が接続される。物理層回路１２にはＵＳＢ規格のバスＢＳ２が接続される。バスＢＳ１は例えば第１バスであり、バスＢＳ２は例えば第２バスである。物理層回路１１、１２の各々は、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は、例えば送信回路であるＨＳドライバー、ＦＳドライバーや、受信回路であるＨＳレシーバー、ＦＳレシーバーや、各種の検出回路や、プルアップ抵抗回路などである。なお、ＵＳＢを介して受信したシリアルデータをパラレルデータに変換するシリアル／パラレル変換回路や、パラレルデータをシリアルデータに変換するパラレル／シリアル変換回路や、エラスティックバッファーや、ＮＲＺＩ回路などのリンク層に相当する回路は、処理回路１８に含まれる。例えばＵＳＢのトランシーバマクロセルのうちのリンク層等に相当する回路は処理回路１８に含まれ、ＨＳ、ＦＳのドライバー、レシーバーや、検出回路等のアナログ回路が物理層回路１１、１２に含まれる。

バスＢＳ１は例えばホストが接続されるバスであり、バスＢＳ２は例えばデバイスが接続されるバスである。但し本実施形態はこのような接続構成に限定されるものではなく、バスＢＳ１にデバイスが接続され、バスＢＳ２にホストが接続されるような接続態様にも対応できる。バスＢＳ１、ＢＳ２は、差動信号を構成する第１、第２信号である信号ＤＰ、ＤＭの信号線を含むＵＳＢ規格のバスである。バスＢＳ１、ＢＳ２は電源ＶＢＵＳ、ＧＮＤの信号線を含むことができる。ＵＳＢ規格は広義には所与のデータ転送の規格である。

バススイッチ回路１４は、一端がバスＢＳ１に接続され、他端がバスＢＳ２に接続される。そしてバスＢＳ１とバスＢＳ２との間の接続をオン又はオフにする。即ち、バスＢＳ１とバスＢＳ２を電気的に接続したり、電気的に非接続にする。バスＢＳ１とバスＢＳ２との間の接続をオン又はオフにするとは、例えばバスＢＳ１のＤＰ、ＤＭの信号線とバスＢＳ２のＤＰ、ＤＭの信号線の間に設けられるスイッチ素子などをオン又はオフにすることである。また本実施形態における回路間の接続やバス又は信号線と回路との接続は、電気的な接続である。電気的な接続とは、電気信号が伝達可能に接続されていることであり、電気信号による情報の伝達が可能となる接続である。電気的な接続は例えば信号線や能動素子等を介した接続であってもよい。

具体的には、バススイッチ回路１４は、バスＢＳ１とバスＢＳ２との間の接続を、第１期間においてオンにする。即ち、バススイッチ回路１４は、バスＢＳ１とバスＢＳ２との間に設けられるスイッチ素子を有し、第１期間において、当該スイッチ素子がオンになる。これにより、バスＢＳ１に接続されるホストとバスＢＳ２に接続されるデバイスとが、ＵＳＢのバスにより直接にＵＳＢの信号転送を行うことが可能になる。なおスイッチ素子としては例えば信号ＤＰ用の第１スイッチ素子と信号ＤＭ用の第２スイッチ素子が設けられる。またホストは例えばメインコントローラーであり、デバイスは例えばペリフェラルデバイスである。またバススイッチ回路１４は、バスＢＳ１とバスＢＳ２との間の接続を、第２期間においてオフにする。即ち、第２期間において、バスＢＳ１とバスＢＳ２との間に設けられるスイッチ素子がオフになる。処理回路１８は、この第２期間において、下述する転送処理を行うことになる。

処理回路１８は、転送処理や各種の制御処理を行う回路であり、ゲートアレイなどの自動配置配線によるロジック回路などにより実現できる。なお処理回路１８をＣＰＵ、ＭＰＵ等のプロセッサーにより実現してもよい。

そして処理回路１８は再同期化処理を行う。具体的には処理回路１８は、バスＢＳ１から物理層回路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、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に送信する転送処理を、バススイッチ回路１４がオフのときに行う。即ち、当該転送処理を第２期間において行う。例えば少なくとも第２期間の一部において当該転送処理を行う。例えばバスＢＳ１側からバスＢＳ２側に、或いはバスＢＳ２側からバスＢＳ１側に、パケットフォーマットを変更することなくパケットを転送する。このとき処理回路１８は、当該転送処理において、所定の信号処理を行う。所定の信号処理は、パケット転送のための信号処理であり、受信したパケットのリピートパケットを転送するための信号処理である。例えば処理回路１８は、所定の信号処理として、所定パケットのビットの再同期化処理を行う。例えばパケットの受信の際には、回路装置１０で生成されたクロック信号に基づいてパケットの各ビットをサンプリングする。パケットの送信の際には、回路装置１０で生成されたクロック信号に同期してパケットの各ビットを送信する。処理回路１８を経由した転送経路でパケット転送を行う際に、処理回路１８が所定の信号処理である再同期化処理を行うことで、ＵＳＢの送信信号の信号特性の劣化を改善した高品質な信号転送を実現できるようになる。

なお図１８では、このような再同期化処理を行う処理回路１８を設けたが、再同期化処理を行わない変形実施も可能である。この場合には、少なくとも後述するようなＨＳ検出のハンドシェークの制御処理を行う処理回路１８が、物理層回路１１と物理層回路１２の間に設けられていればよい。

図１９に、本実施形態の回路装置１０を含むホスト機器２の構成例を示す。ホスト機器２は、例えばホスト３、給電制御ＩＣ４、回路装置１０、保護部品５、ＵＳＢコネクター６を含む。ホスト３は例えばメインコントローラーであり、ＳＯＣ（System-on-a-Chip）などにより実現される。給電制御ＩＣ４は、電源が供給されて、ＢＣプロトコルなどに準拠した給電制御を行う。これにより大電流を流すことが可能な電源をＶＢＵＳとしてデバイス７に供給できるようになる。保護部品５は例えば静電保護素子などである。ＵＳＢコネクター６は例えばＵＳＢのレセプタクルであり、ＵＳＢケーブルの一端が接続される。ＵＳＢケーブルの他端に接続されるデバイス７は、例えばスマートフォンなどのペリフェラルデバイスである。

図１９に示すように、回路装置１０のバスＢＳ１は、給電制御ＩＣ４を介してホスト３に接続され、バスＢＳ２は、保護部品５、ＵＳＢコネクター６、ＵＳＢケーブルを介してデバイス７に接続される。このように、バスＢＳ１、ＢＳ２は、直接にホスト３、デバイス７に接続される必要はなく、回路素子やケーブルなどを介して接続されていてもよい。また図１９では、バスＢＳ１にホスト３に接続され、バスＢＳ２にデバイス７に接続されているが、本実施形態の回路装置１０は、バスＢＳ１にデバイス７が接続され、バスＢＳ２にホスト３が接続されるような接続態様にも対応可能である。

そして図１９の場合に、ＵＳＢケーブルを介してデバイス７が接続されたり、接続が切断されたりするため、回路装置１０は、デバイス７の切断であるデバイス切断を検出する必要がある。例えば図１８の切断検出回路３０がデバイス切断を検出する。この場合に、図１〜図１７のように回路装置１０がホストに設けられる構成の場合には、ホスト３のＨＳドライバーがホストチャープを送信して、その時のＵＳＢの電圧レベル情報を保持し、当該電圧レベル情報に基づく判定電圧を用いて、デバイス切断の検出を行えばよい。しかしながら、図１８、図１９のようにホスト３とデバイス７の間に設けられる構成の回路装置１０の場合には、ホストチャープが送信されるＨＳ検出のハンドシェーク期間においては、バススイッチ回路１４がオンになっており、ホスト３とデバイス７との間でＨＳ検出のハンドシェークが行われる。従って、ＨＳ検出のハンドシェーク期間において、例えばホスト３のＨＳドライバーがホストチャープを送信し、その時のＵＳＢの電圧レベル情報を保持して判定電圧を生成したとしても、生成された判定電圧は、デバイス切断を適切に検出できる判定電圧にはならない。即ち、図１０の切断検出回路３０に対して、前述したような保持回路４０、判定電圧生成回路６０を単に設けただけでは、バスＢＳ２の接続環境に適した適切なデバイス切断の判定電圧を生成できない。例えばバススイッチ回路１４がオンである期間においては、ホスト３に設けられるＨＳドライバーがホストチャープを送信しており、物理層回路１２に設けられたＨＳドライバー２０はホストチャープを送信していない。そしてホスト３のＨＳドライバーのホストチャープの送信時におけるＵＳＢの電圧レベル情報を保持したとしても、当該電圧レベル情報に基づく判定電圧は、バスＢＳ２の接続環境に適した適切な判定電圧にはならない。なお、本実施形態では、バススイッチ回路１４がバスＢＳ１とバスＢＳ２との間の接続をオンにすることを、適宜、バススイッチ回路１４がオンになると記載する。またバススイッチ回路１４がバスＢＳ１とバスＢＳ２との間の接続をオフにすることを、適宜、バススイッチ回路１４がオフになると記載する。

例えば回路装置１０により実現されるＨＳ通信の波形改善としては、処理回路１８を用いた再同期化処理によるジッタの改善の他に、ＨＳドライバー２０に設けられた送信電流調整機能を用いたＨＳパケットの振幅改善が考えられる。回路装置１０とデバイス７の間でのＨＳパケットによるＨＳ通信には、このＨＳドライバー２０の送信電流調整機能が用いられてＨＳパケットの振幅調整が行われる。従って、バスＢＳ２の接続環境に適した切断検出レベルを設定するためには、自らのＨＳドライバー２０と終端抵抗を用いてホストチャープを実施することが望ましい。しかしながら、上述のとおり、ホスト３からのホストチャープが、バススイッチ回路１４を介してデバイス７に送信される構成の回路装置１０では、接続環境に適した切断検出の判定電圧を適正に設定できないという課題がある。

そこで本実施形態では、物理層回路１２は、バススイッチ回路１４のオフ期間においてバスＢＳ２にホストチャープが送信されているときに測定された第１電圧レベル情報を保持する。例えば物理層回路１２は、ＨＳドライバー２０がホストチャープを送信しているときの第１電圧レベル情報を保持する。例えば物理層回路１２は、ホストチャープ送信時におけるバスＢＳ２の第１電圧レベル情報を測定して保持する。ここで第１電圧レベル情報は、ＵＳＢのＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧レベル情報である。そして物理層回路１２は、保持された第１電圧レベル情報に基づいて、バスＢＳ２におけるデバイス切断の検出を行う。例えば物理層回路１２は、第１電圧レベル情報に基づき生成された判定電圧を用いて、バスＢＳ２におけるデバイス切断の検出を行う。

このようにバススイッチ回路１４のオフ期間においてバスＢＳ２にホストチャープが送信された際の第１電圧レベル情報に基づいて、デバイス切断を検出すれば、バスＢＳ２の接続環境に適した最適な判定電圧によりデバイス切断を検出できるようになる。例えばＨＳパケットによるＨＳ通信時には、バススイッチ回路１４はオフになっており、物理層回路１２のＨＳドライバー２０によりＨＳパケットがデバイス７に送信される。このＨＳ通信の際には、例えばＨＳドライバー２０の送信電流調整機能によりＨＳパケットの振幅改善による波形改善が行われる。そしてデバイス切断の検出は、バスＢＳ２でのデバイス７の切断を検出するものである。従って、この場合のデバイス切断の検出には、バススイッチ回路１４のオフ期間において、バスＢＳ２にホストチャープが送信された際のバスＢＳ２でのＤＰ信号又はＤＭ信号の第１電圧レベル情報に基づく判定電圧が適切である。この点、本実施形態では、物理層回路１２は、バススイッチ回路１４のオフ期間においてバスＢＳ２にホストチャープが送信されているときに測定された第１電圧レベル情報を保持し、保持された第１電圧レベル情報に基づいて、バスＢＳ２におけるデバイス切断の検出を行う。従って、バスＢＳ２の接続環境に適した最適な判定電圧でのデバイス切断検出を実現できるようになる。

また図１８に示すように物理層回路１２は、ＨＳドライバー２０と切断検出回路３０を含む。ＨＳドライバー２０は、バスＢＳ２におけるＨＳモードの送信回路である。切断検出回路３０は、バスＢＳ２におけるデバイス切断の検出を行う回路である。例えばＨＳドライバー２０は、電流源を用いた電流駆動によりＵＳＢのバスＢＳ２を駆動することで、ＨＳモードでのＨＳパケットの送信を行う。そして切断検出回路３０は、バスＢＳ２でのデバイス７の接続の切断が行われた場合に、その切断を検出する。そして切断検出回路３０は、バススイッチ回路１４のオフ期間においてＨＳドライバー２０がホストチャープを送信しているときに測定された第１電圧レベル情報を保持する。例えば切断検出回路３０は、ＨＳドライバー２０によりホストチャープＫ／Ｊが送信されている際のＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧レベル情報である第１電圧レベル情報を保持する。そして切断検出回路３０は、保持された第１電圧レベル情報に基づいて、デバイス切断の検出を行う。例えば切断検出回路３０は、保持された第１電圧レベル情報に基づいて判定電圧を生成し、例えばＨＳ通信時におけるバスＢＳ２でのデバイス切断検出を行う。このようにすれば、バススイッチ回路１４がオフの状態でＨＳドライバー２０がホストチャープを送信し、そのときのバスＢＳ２のＤＰ信号又はＤＭ信号の第１電圧レベル情報を保持して、保持された第１電圧レベル情報を用いて、バスＢＳ２でのデバイス切断検出を実現できるようになる。従って、バスＢＳ２の接続環境に適した最適な判定電圧でのデバイス切断検出を実現できるようになる。

図２０に回路装置１０の詳細な構成例を示す。なお回路装置１０は図２０の構成には限定されず、これらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。

回路装置１０は、物理層回路１１、１２と、バススイッチ回路１４と、処理回路１８と、バスモニター回路８８を含む。物理層回路１２は、電流源２２を有するＨＳドライバー２０と、ＦＳドライバー２４と、ＨＳレシーバー２６と、ＦＳレシーバー２８と、切断検出回路３０を含む。物理層回路１１は、電流源２３を有するＨＳドライバー２１と、ＦＳドライバー２５と、ＨＳレシーバー２７と、ＦＳレシーバー２９と、切断検出回路３１を含む。

処理回路１８はＨＳハンドシェーク制御回路１９を含む。ＨＳハンドシェーク制御回路１９は、ＨＳ検出のハンドシェークのための制御回路であり、その内部にステートマシンやタイマーを備える。

切断検出回路３０は、保持回路４０と、判定電圧生成回路６０と、検出回路８０を含む。これらの切断検出回路３０、保持回路４０、判定電圧生成回路６０、検出回路８０の構成及び動作は、図１〜図１７で説明したものと同様であるため、詳細な説明は省略する。また切断検出回路３１は、保持回路３９と、判定電圧生成回路５９と、検出回路７９を含む。これらの切断検出回路３１、保持回路３９、判定電圧生成回路５９、検出回路７９の構成及び動作は、切断検出回路３０、保持回路４０、判定電圧生成回路６０、検出回路８０と同様であるため、詳細な説明は省略する。

バスモニター回路８８は、バスＢＳ１、ＢＳ２のモニター動作を行う。具体的にはバスモニター回路８８は物理層回路１１、１２を用いてバスＢＳ１、ＢＳ２のモニター動作を行う。即ち物理層回路１１からの信号や物理層回路１２からの信号に基づいて、バスＢＳ１やバスＢＳ２の状態を監視するモニター動作を行う。そしてバススイッチ回路１４は、バスモニター回路８８でのモニター結果に基づいて、バスＢＳ１、ＢＳ２の間の接続をオン又はオフにする。例えばバススイッチ回路１４は、バスモニター回路８８でのモニター結果に基づいて、バスＢＳ１、ＢＳ２の間の接続を第１期間においてオンにし、第２期間においてオフにする。そして処理回路１８は、第２期間において、前述した再同期化処理による転送処理を行う。これにより、パケットのビットの再同期化処理等の所定の信号処理が、処理回路１８により実行される。即ちパケットのリピート処理が実行される。これによりＵＳＢの送信信号の信号特性の劣化を改善した高品質な信号転送を実現できる。

バスＢＳ２のＨＳ信号は、ＨＳレシーバー２６により受信され、ＨＳ受信信号ＲＨＳＡとして処理回路１８及びバスモニター回路８８に入力される。そしてＨＳ受信信号ＲＨＳＡは、処理回路１８により再同期化され、ＨＳ送信信号ＴＨＳＢとしてＨＳドライバー２１に入力され、ＨＳドライバー２１によりバスＢＳ１に出力される。同様にバスＢＳ１のＨＳ信号は、ＨＳレシーバー２７により受信され、ＨＳ受信信号ＲＨＳＢとして処理回路１８及びバスモニター回路８８に入力される。そしてＨＳ受信信号ＲＨＳＢは、処理回路１８により再同期化され、ＨＳ送信信号ＴＨＳＡとしてＨＳドライバー２０に入力され、ＨＳドライバー２０によりバスＢＳ２に出力される。

バスＢＳ２のＦＳ信号はＦＳレシーバー２８により受信され、ＦＳ受信信号ＲＦＳＡとしてバスモニター回路８８に入力される。同様にバスＢＳ１のＦＳ信号はＦＳレシーバー２９により受信され、ＦＳ受信信号ＲＦＳＢとしてバスモニター回路８８に入力される。

ＨＳハンドシェーク制御回路１９は、ホストチャープＫ／Ｊの出力信号ＣＪＫＡを生成する。そして出力信号ＣＪＫＡはＨＳドライバー２０に入力され、ＨＳドライバー２０によりバスＢＳ２に出力される。同様にＨＳハンドシェーク制御回路１９は、ホストチャープＫ／Ｊの出力信号ＣＪＫＢを生成する。そして出力信号ＣＪＫＢはＨＳドライバー２１に入力され、ＨＳドライバー２１によりバスＢＳ１に出力される。

またＨＳハンドシェーク制御回路１９は、ＦＳ送信信号ＴＦＳＡを生成して、ＦＳドライバー２４に出力し、ＦＳ送信信号ＴＦＳＢを生成して、ＦＳドライバー２５に出力する。

バスモニター回路８８は、ホストチャープＫ／Ｊ（ＦＳ）の保持信号ＬＦＳＡを生成して、切断検出回路３０の保持回路４０に出力し、ホストチャープＫ／Ｊ（ＦＳ）の保持信号ＬＦＳＢを生成して、切断検出回路３１の保持回路３９に出力する。保持信号ＬＦＳＡ、ＬＦＳＢが非アクティブからアクティブになることで、ホストチャープＫ／Ｊ（ＦＳ）の送信時におけるバスＢＳ２、ＢＳ１での電圧レベル情報が、保持回路４０、３９に保持される。またバスモニター回路８８は、ホストチャープＫ／Ｊ（ＨＳ）の保持信号ＬＨＳＡを生成して、保持回路４０に出力し、ホストチャープＫ／Ｊ（ＨＳ）の保持信号ＬＨＳＢを生成して、保持回路３９に出力する。保持信号ＬＨＳＡ、ＬＨＳＢが非アクティブからアクティブになることで、ホストチャープＫ／Ｊ（ＨＳ）の送信時におけるバスＢＳ２、ＢＳ１での電圧レベル情報が、保持回路４０、３９に保持される。

またバスモニター回路８８は、切断検出回路３０をイネーブル制御するイネーブル信号ＥＮＡを生成して、切断検出回路３０に出力し、切断検出回路３１をイネーブル制御するイネーブル信号ＥＮＢを生成して、切断検出回路３１に出力する。イネーブル信号ＥＮＡ、ＥＮＢがアクティブになることで、切断検出回路３０、３１の動作がイネーブルにされる。

本実施形態では、デバイス接続時にバススイッチ回路１４を介してホスト３とデバイス７の間でＨＳ検出ハンドシェークが行われる前に、回路装置１０とデバイス７の間で、一旦、ＨＳ検出ハンドシェークを実施する。そして、このときのホストチャープＫ／Ｊの振幅レベルを保持し、その値を元に生成した判定電圧を用いてデバイス切断を検出する。このために、回路装置１０にデバイス７が接続された場合に、初めにバススイッチ回路１４をオフにし、ＨＳハンドシェーク制御回路１９の動作をオンにして、回路装置１０とデバイス７の間でＨＳ検出のハンドシェークを実施する。このときのホストチャープＫ／Ｊの振幅レベルを保持し、その値を元に切断検出回路３０が用いる判定電圧を生成する。ホストチャープＫ／Ｊの振幅レベルは第１電圧レベル情報のレベルである。次にバススイッチ回路１４をオンにし、ＨＳハンドシェーク制御回路１９の動作をオフにして、ホスト３にデバイス７が接続されていることを通知する。これにより、バススイッチ回路１４を介して接続されたホスト３とデバイス７の間で、ＨＳ検出のハンドシェークが行われ、ホスト３とデバイス７とのＨＳ接続が確立する。その後は、回路装置１０は、信号経路をバススイッチ回路１４を介した経路から、物理層回路１１、処理回路１８、物理層回路１２を介した経路に切り替えることにより、回路装置１０による再同期化処理を伴ったＨＳ通信が開始される。このとき、回路装置１０は、自らが行ったホストチャープＫ／Ｊの振幅レベルを元にした最適な判定電圧により、切断検出回路３０にデバイス検出を行わせる。

次に図２１、図２２を用いて本実施形態の詳細な動作について説明する。なお以下では、バスＢＳ２においてデバイス切断を検出する処理について主に例にとり説明を行うが、バスＢＳ１においてデバイス切断を検出する処理も同様の処理に実現できる。

まず初期状態において回路装置１０にはデバイス７が接続されていない状態とする。このとき回路装置１０の信号経路はバススイッチ回路１４を経由した経路に設定されており、ホスト側のバスＢＳ１とデバイス側のバスＢＳ２とがバススイッチ回路１４を介して接続されている。

回路装置１０にデバイスが接続されたとき（タイミングｔ１）、回路装置１０の信号経路はバススイッチ回路１４の経路に維持される。このとき、ホスト機器２内においてホスト３と回路装置１０との間に設けられている給電制御ＩＣ４と、デバイス７とが、バススイッチ回路１４を介して、ＢＣプロトコルなどのＵＳＢ規格以外の通信プロトコルで通信を行い、デバイス７に対する給電能力などを決定する。

この給電能力の取り決めが完了すると、デバイス７は、バスＢＳ２のＤＰの信号線に接続される１．５ｋΩのプルアップ抵抗を有効にすることで、バスＢＳ２をＦＳ＿Ｊの状態にする（タイミングｔ２）。回路装置１０は、この一度目のデバイス７からのＦＳ＿Ｊを検出したら、バスモニター回路８８によりバススイッチ回路１４をオフにして、ホスト３とデバイス７の間の信号経路を閉じ、デバイス７からホスト３へのＦＳ＿Ｊの通知を遮断する。ＵＳＢ規格では、ＦＳ＿Ｊが２．５ｕｓ以上（ＴＤＣＮＮ）、経過したら、ホスト３はデバイス接続を検出することが可能であるので、上記の遮断はこの時間内に行う必要がある。

なお、このときにＦＳ＿ＪではなくＬＳ＿Ｊが検出されたら、回路装置１０にはＬＳのデバイス７が接続されていることになるので、回路装置１０は、バススイッチ回路１４のオンを維持し、ホスト３とＬＳのデバイス７との間のＬＳ信号を通過させて、両者にＬＳ通信を行わせる。

回路装置１０は、デバイス７からホスト３へのＦＳ＿Ｊの通知を遮断した後、バスモニター回路８８により、図２０のＦＳレシーバー２８から出力されるＦＳ受信信号ＲＦＳＡ及びＦＳレシーバー２９から出力されるＦＳ受信信号ＲＦＳＢの値を判定する（タイミングｔ２）。この場合は、バスＢＳ２がＦＳ＿Ｊの状態になるので、バスモニター回路８８がＦＳ受信信号ＲＦＳＡからＦＳ＿Ｊを検出できる。これにより回路装置１０は、バスＢＳ２にデバイス７が接続され、バスＢＳ１にホスト３が接続されていると判断できる。なお本実施形態の回路装置１０では、バスＢＳ１にデバイス７が接続され、バスＢＳ２にホスト３が接続されることも許容される。この場合は、バスＢＳ１がＦＳ＿Ｊの状態になるので、バスモニター回路８８がＦＳ受信信号ＲＦＳＢからＦＳ＿Ｊを検出することで、回路装置１０は、バスＢＳ１にデバイス７が接続され、バスＢＳ２にホスト３が接続されていると判断できる。

また回路装置１０は、バスモニター回路８８によりＦＳ＿Ｊが一定時間安定して示されていることを検出する（タイミングｔ２〜ｔ３）。ＵＳＢ規格において、１００ｍｓ以上（ＴＡＴＴＤＢ）の安定時間が定められているため、回路装置１０は、この安定時間の間、ＦＳ＿Ｊが継続していることを確認する。

回路装置１０は、一定時間の安定したＦＳ＿Ｊを検出した後に、バスモニター回路８８によりＨＳハンドシェーク制御回路１９の動作をオンにする。そしてＨＳハンドシェーク制御回路１９は、ＦＳ送信信号ＴＦＳＡを用いてＦＳドライバー２４によりデバイス側のバスＢＳ２に対してＳＥ０を出力させる（タイミングｔ３）。これにより、回路装置１０からデバイス７へのバスリセットが行われ、ＨＳ検出のハンドシェークが開始される。なお、ホスト側のバスＢＳ１は、ホスト３のプルダウン抵抗によりＳＥ０の状態になっているため、回路装置１０によるバス制御は不要である。

回路装置１０は、デバイス７へのバスリセットの出力後、バスモニター回路８８によりＨＳレシーバー２６からのＨＳ受信信号ＲＨＳＡの値を判定することで、デバイス７から返されるデバイスチャープＫを検出する（タイミングｔ４）。ＵＳＢ規格では、デバイスチャープＫの開始時間（タイミングｔ３〜ｔ４：ＴＦＩＬＴＳＥ０）、及び持続時間（タイミングｔ４〜ｔ５：ＴＵＣＨ／ＴＵＣＨＥＮＤ）が定められているので、これらの時間が規定の時間であることをバスモニター回路８８により判定する。

なお、デバイスチャープＫが検出されない場合は、回路装置１０にはＨＳ非対応のＦＳのデバイス７が接続されていることになるので、回路装置１０は、ＨＳハンドシェーク制御回路１９の動作をオフにし、バススイッチ回路１４をオンにして、ホスト３とＦＳのデバイス７との間のＦＳ信号を通過させて、両者にＦＳ通信を行わせる。

回路装置１０は、規定時間のデバイスチャープＫを検出後、デバイス７に対してホストチャープの送出を開始する（タイミングｔ６）。ＨＳハンドシェーク制御回路１９が所定時間（ＴＤＣＨＢＩＴ）毎にホストチャープＪとホストチャープＫの出力信号ＣＪＫＡを繰り返し出力することで、ＨＳドライバー２０からバスＢＳ２を介してデバイス７に対して、ホストチャープＪ、ホストチャープＫ、ホストチャープＪ、ホストチャープＫ・・・が出力される。そして回路装置１０は、デバイス７に対してホストチャープを出力すると同時に、バスモニター回路８８により、バスＢＳ２に出力されるホストチャープを監視して、以下のような信号を生成して切断検出回路３０に出力する。

即ち、デバイス７が終端抵抗をオンする前においては（タイミングｔ６〜ｔ７）、ＨＳドライバー２０は、振幅が約８００ｍＶとなるホストチャープＫ／Ｊ（ＦＳ）をバスＢＳ２に出力する。そしてバスモニター回路８８は、ホストチャープＪ（ＦＳ）の検出時にホストチャープＪ（ＦＳ）の保持信号ＬＦＳＡをＨレベルにして保持回路４０に出力する。これによりホストチャープＪ（ＦＳ）の電圧レベル情報が保持回路４０に保持される。またバスモニター回路８８は、ホストチャープＫ（ＦＳ）の検出時にホストチャープＫ（ＦＳ）の保持信号ＬＦＳＡをＨレベルにして保持回路４０に出力する。これによりホストチャープＫ（ＦＳ）の電圧レベル情報が保持回路４０に保持される。

デバイス７が終端抵抗をオンした後においては（タイミングｔ７〜ｔ８）、ＨＳドライバー２０は、振幅が約４００ｍＶとなるホストチャープＫ／Ｊ（ＨＳ）をバスＢＳ２に出力する。バスモニター回路８８は、ホストチャープＪ（ＨＳ）の検出時にホストチャープＪ（ＨＳ）の保持信号ＬＨＳＡをＨレベルにして保持回路４０に出力する。これによりホストチャープＪ（ＨＳ）の電圧レベル情報が保持回路４０に保持される。またバスモニター回路８８は、ホストチャープＫ（ＨＳ）の検出時にホストチャープＫ（ＨＳ）の保持信号ＬＨＳＡをＨレベルにして保持回路４０に出力する。これによりホストチャープＫ（ＨＳ）の電圧レベル情報が保持回路４０に保持される。

このように、これらの保持信号ＬＦＳＡ、ＬＨＳＡにより、ホストチャープＫ／Ｊ（ＦＳ）及びホストチャープＫ／Ｊ（ＨＳ）の振幅レベルである電圧レベル情報が、切断検出回路３０の保持回路４０に保持される。そして、保持された電圧レベル情報から、判定電圧生成回路６０により切断検出の判定電圧が生成される。

回路装置１０は、切断検出の判定電圧の生成が終了した後、ホストチャープの出力を終了する（タイミングｔ８）。回路装置１０は、ＨＳハンドシェーク制御回路１９の動作をオフにして、ＦＳドライバー２４からのＳＥ０の出力とＨＳドライバー２０からのホストチャープの出力を停止すると共に、バススイッチ回路１４をオンにして、ホスト３とデバイス７の間の信号を通過させる。このとき、ホスト３はデバイス接続を認識しておらず停止状態であるため、バスＢＳ１にＳＥ０を示しており、そのＳＥ０がバススイッチ回路１４を通じてデバイス側のバスＢＳ２に示される。一方、デバイス７はホストチャープによりＨＳ検出ハンドシェークが完了したため、以降はホスト３からのＨＳ通信が行われることを期待して、ＳＯＦなどのＨＳパケットの受信を待機している。しかしながら、ホスト３が停止状態であるため、デバイス７はＨＳパケットを得ることができない。図２１では、この状態をＨＳ接続中断と記載している。

図２２に示すように、ＨＳ通信の待機状態のデバイス７は、停止状態のホスト３と接続された後、ＳＥ０が一定時間（ＴＷＴＲＥＶ）、継続すると、サスペンドを示すためにＤＰのプルアップ抵抗を有効にする（タイミングｔ９）。これによりバスＢＳ２がＦＳ＿Ｊの状態になる。回路装置１０は、この二度目のデバイス７からのＦＳ＿Ｊを検出したら、一度目とは異なり、バスモニター回路８８によりバススイッチ回路１４のオンを維持して、ホスト３に対してデバイス７からのＦＳ＿Ｊの通知を通過させる。ＵＳＢ規格において、ＦＳ＿Ｊが２．５ｕｓ以上（ＴＤＣＮＮ）、経過したら、ホスト３はデバイス接続を検出することが可能であるので、以降はホスト３がデバイス７との接続を開始する。

ホスト３がデバイス７の接続を検出した後、回路装置１０のバススイッチ回路１４を介して、ホスト３とデバイス７とのＨＳ検出のハンドシェークが行われる（タイミングｔ１０〜ｔ１５）。この間は、回路装置１０は、バスモニター回路８８によりホストチャープの終了までバスの状態を監視し続ける。

ホスト３とデバイス７とのＨＳ検出のハンドシェークが終了した後、回路装置１０は、バスモニター回路８８によりバススイッチ回路１４をオフにし、処理回路１８の動作をオンにする。これにより信号経路が、バススイッチ回路１４を経由する経路から、物理層回路１１、処理回路１８、物理層回路１２を経由する経路に切り替わる。従って、ホスト３とデバイス７とのＨＳ通信が、回路装置１０による再同期化処理を伴って行われることになり、ＨＳ通信波形の改善が実現される。

このとき回路装置１０は、バスモニター回路８８によりデバイス側の切断検出回路３０の動作をオンにして、デバイス７の切断検出に備える。例えばバスモニター回路８８が、切断検出回路３０のイネーブル信号ＥＮＡをＨレベルにすることで、切断検出回路３０がオンになり、検出回路８０による切断検出がイネーブルになる。そして検出回路８０は、判定電圧生成回路６０により生成された判定電圧により切断検出の判定を行うため、接続環境に最適な判定電圧でデバイス切断を適切に検出できるようになる。

以上のように本実施形態によれば、ホスト３とデバイス７の中継器である回路装置１０においても、現在の接続条件における最適な切断検出レベルを設定することが可能になる。従って、図１９のようにＵＳＢのバス上に各種部品が付加された近年のＵＳＢ機器の接続構成の場合でも、接続中に切断の誤検出が行われることなく、安定した接続状態を実現することが可能となる。

また本実施形態では、図２１のタイミングｔ１のＵＳＢのケーブルアタッチの後、タイミングｔ２の後にバスＢＳ２においてＦＳ＿Ｊが検出されたときに、バススイッチ回路１４がオンからオフになる。即ちバススイッチ回路１４がバスＢＳ１とバスＢＳ２との間の接続をオンからオフにする。つまり、デバイス７がＤＰの信号線のプルアップ抵抗を有効にしてバスＢＳ２をＦＳ＿Ｊの状態にすると、バスモニター回路８８がこれを検出して、バススイッチ回路１４をオンからオフに切り替える。このようにバススイッチ回路１４がオフになることで、デバイス７によるＦＳ＿Ｊの通知はホスト３に伝わらなくなる。そしてｔ６〜ｔ８に示すように、ＨＳドライバー２０は、バススイッチ回路１４がオフになった後のＨＳ検出のハンドシェーク期間において、ホストチャープをバスＢＳ２に送信する。具体的にはＨＳドライバー２０は、ホストチャープＪとホストチャープＫを交互に送信する。そして切断検出回路３０は、ＨＳドライバー２０がホストチャープを送信しているときに測定された第１電圧レベル情報を保持する。具体的には切断検出回路３０は、ホストチャープＪやホストチャープＫが送信されているときのバスＢＳ２での振幅レベルである第１電圧レベル情報を保持する。

このようにすれば、デバイス７からのＦＳ＿Ｊが検出されたときにバススイッチ回路１４がオフになることで、このＦＳ＿Ｊがホスト３に伝わるのが防止される。そしてその後のＨＳ検出のハンドシェーク期間において、ＨＳドライバー２０によりホストチャープが送信されているときのバスＢＳ２の第１電圧レベル情報を保持して、この第１電圧レベル情報に基づく切断検出の判定電圧により、バスＢＳ２でのデバイス切断を適正に検出できるようになる。

また本実施形態では、図２１のタイミングｔ８でＨＳ検出のハンドシェーク期間が終了した後に、バススイッチ回路１４はオフからオンになる。即ちバススイッチ回路１４はバスＢＳ１とバスＢＳ２との間の接続をオフからオンにする。具体的にはバスモニター回路８８は、ＨＳ検出のハンドシェーク期間が終了すると、バススイッチ回路１４をオフからオンに切り替える。

このようにすれば、ＨＳ検出のハンドシェーク期間において切断検出のための第１電圧レベル情報が保持された後に、バススイッチ回路１４がオンになることで、ホスト３とデバイス７がバススイッチ回路１４を介して接続されるようになる。これによりホスト３とデバイス７との間で、再度のＨＳ検出のハンドシェークが行われるようになり、ホスト３とデバイス７のＨＳ通信の接続を確立できるようになる。そして、保持された第１電圧レベル情報に基づくデバイス切断の検出も実現できるようになる。

また本実施形態では、図２１のタイミングｔ１のケーブルアタッチの後、バスＢＳ２においてのＬＳ＿Ｊが検出されたときに、バススイッチ回路１４はオンからオフにならずにオンに維持される。即ちバススイッチ回路１４はバスＢＳ１とバスＢＳ２との間の接続をオンからオフにせずにオンに維持する。つまり、前述のようにケーブルアタッチの後にＦＳ＿Ｊが検出された場合には、切断検出用の第１電圧レベル情報を保持するためのＨＳ検出のハンドシェークが行われるが、ＬＳ＿Ｊが検出された場合には、このようなＨＳ検出のハンドシェークは行われない。そしてバススイッチ回路１４がオンに維持されることで、ホスト３と、ＬＳのデバイス７との間で、ＬＳ通信が行われるようになる。

また本実施形態では、ケーブルアタッチ後のバスリセット期間においてバスＢＳ２においてデバイスチャープＫが検出されなかったときに、バススイッチ回路１４はオフからオンになる。即ちバススイッチ回路１４はバスＢＳ１とバスＢＳ２との間の接続をオフからオンにする。例えば図２１では、ケーブルアタッチの後、タイミングｔ３でバスリセット期間が開始した後、デバイス７がデバイスチャープＫを送出している。このデバイスチャープＫが検出された場合には、ＨＳ検出のハンドシェークが行われる。これに対して、デバイスチャープＫが検出されなかった場合には、回路装置１０には、ＨＳ非対応のＦＳのデバイス７が接続されていると判断されて、バススイッチ回路１４がオフからオンになる。これにより、ホスト３とＦＳのデバイス７との間で、オンになったバススイッチ回路１４を介して、ＦＳの通信を行えるようになる。

また図１等において詳細に説明したように、切断検出回路３０は、第１電圧レベル情報を保持する保持回路４０と、第１電圧レベル情報に基づいて第１判定電圧を生成する判定電圧生成回路６０と、第１判定電圧に基づいて、デバイス切断検出を行って、切断検出信号を出力する検出回路８０を含む。保持回路４０は第１保持回路であり、判定電圧生成回路６０は第１判定電圧生成回路である。このようにすれば、ホストチャープの送信時におけるＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧レベルの測定結果に基づいて、切断検出の判定電圧である第１判定電圧が生成され、この第１判定電圧を用いてＵＳＢの切断検出が行われるようになる。

また図１５において詳細に説明したように、検出回路８０は、判定電圧ＶＪＰと、ＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧とを比較する比較回路８１を含み、比較回路８１の比較結果に基づいて、切断検出信号ＨＳＤＩＳを出力する。判定電圧ＶＪＰは第１判定電圧であり、比較回路８１は第１比較回路である。このような比較回路８１を設ければ、ホストチャープの第１電圧レベル情報に応じて設定された判定電圧ＶＪＰと、ＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧との比較により、デバイス切断を検出して、切断検出信号ＨＳＤＩＳを出力できるようになる。

また図１６で説明したように、切断検出回路３０は、バスＢＳ２にホストチャープが送信されているときに測定された、ＤＰ信号及びＤＭ信号の他方の信号の電圧レベル情報である第２電圧レベル情報を保持する保持回路５０と、第２電圧レベル情報に基づいて判定電圧ＶＪＭを生成する判定電圧生成回路７０を含む。保持回路５０は第２保持回路であり、判定電圧ＶＪＭは第２判定電圧であり、判定電圧生成回路７０は第２判定電圧生成回路である。そして検出回路８０は、判定電圧ＶＪＰと判定電圧ＶＪＭとに基づいて、ＵＳＢの切断検出を行って、切断検出信号ＨＳＤＩＳを出力する。このようにすれば、ＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧レベル情報に基づく判定電圧ＶＪＰと、他方の信号の電圧レベル情報に基づく判定電圧ＶＪＭの両方を用いて、ＵＳＢの切断検出を実現できるようになる。

なお図１６に示すように保持回路４０は保持レジスター４１、４２を含むことができ、保持回路５０は保持レジスター５１、５２を含むことができる。また検出回路８０は、比較回路８１、８２、出力回路８４を含むことができる。また保持回路４０、５０、判定電圧生成回路６０、７０、検出回路８０の具体的な構成としては、例えば図１７に示すような構成を採用できる。

また本実施形態では、ホストチャープはＨＳモードのホストチャープである。このようにＨＳモードのホストチャープの第１電圧レベル情報を測定して判定電圧を生成することで、ＵＳＢの経路に設けられる部品等の内部抵抗に応じた最適な判定電圧を生成して、ＵＳＢの適切な切断検出を実現できるようになる。

また本実施形態の回路装置１０は、ＵＳＢの信号状態をモニターするバスモニター回路８８を含む。そして物理層回路１２は、バスモニター回路８８からの検出信号に基づいて、第１電圧レベル情報の保持を行う。このようにすれば、バスモニター回路８８が、ＵＳＢの信号状態をモニターし、ホストチャープが行われている期間において検出信号を用いて、保持回路４０に保持動作を行わせて、第１電圧レベル情報を保持させることが可能になる。

なお以上に説明した本実施形態では、デバイス接続のごとに、毎回、回路装置１０がデバイス７とのＨＳ検出のハンドシェークを実施しながら、切断検出の判定電圧を生成する場合を例にとり説明したが、これを実施するか否かを選択できるようにしてもよい。例えば図１９のホスト機器２内の部品構成や、内部配線のバス配線長、或いは回路装置１０の送信電流調整機能が切断検出の判定電圧のレベル変動に与える影響が大きい場合に、これらの要因は、ホスト機器２内の構成に起因するため、常に一定の状態であると考えられる。このような場合を想定し、回路装置１０に対して、切断検出の判定電圧の生成の有効／無効を切り替える端子又はレジスターを設ける。そして、これらの端子又はレジスターが有効設定のときには、上述したように切断検出の判定電圧を生成し、無効設定のときには判定電圧を生成しないようにしてもよい。このようにすれば、例えば工場出荷時においてだけ、切断検出の判定電圧を生成し、以降の通常使用時は当該判定電圧を生成せずに、デバイス接続するような使い方が可能になり、利便性を向上できる。

５．電子機器、移動体
図２３に、本実施形態の回路装置１０を含む電子機器３００の構成例を示す。この電子機器３００は、本実施形態の回路装置１０を含む。図１〜図１７で説明した構成の場合には、回路装置１０がホストコントローラーやメインコントローラーになり、図１８〜図２２で説明した構成の場合には、回路装置１０に接続されるホストコントローラーやメインコントローラーが更に設けられる。回路装置１０は、携帯型端末装置等のペリフェラルデバイス３５０に接続される。回路装置１０は、電子機器３００の制御処理や、種々の信号処理等を行う。ペリフェラルデバイス３５０としては、例えば携帯型端末装置などを想定できるが、これには限定されない。ペリフェラルデバイス３５０はウェアラブル機器などであってもよい。

電子機器３００は、メモリー３２０、操作インターフェース３３０、通信インターフェース３４０を更に含むことができる。メモリー３２０は、例えば操作インターフェース３３０や通信インターフェース３４０からのデータを記憶したり、或いは、回路装置１０のワークメモリーとして機能する。メモリー３２０は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などの半導体メモリー、或いはハードディスクドライブ等の磁気記憶装置により実現できる。操作インターフェース３３０は、ユーザーからの種々の操作を受け付けるユーザーインターフェースである。例えば操作インターフェース３３０は、各種のボタンやタッチパネル等により実現できる。通信インターフェース３４０は、制御データや画像データなどの各種データの通信を行うインターフェースである。通信インターフェース３４０の通信処理は、有線の通信処理であってもよいし、無線の通信処理であってもよい。

電子機器３００の具体例としては、カーナビゲーション機器や車載オーディオ機器やメーターパネルなどの車載機器、プロジェクター、ヘッドマウントディスプレイ、印刷装置、携帯情報端末、携帯型ゲーム端末、ロボット、或いは情報処理装置などの種々の電子機器がある。或いは電子機器３００は、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であってもよい。

図２４に、本実施形態の回路装置１０を含む移動体の構成例を示す。移動体は、例えばエンジンやモーター等の駆動機構、ハンドルや舵等の操舵機構、各種の電子機器を備えて、地上や空や海上を移動する機器又は装置である。本実施形態の移動体として、例えば、車、飛行機、バイク、船舶、或いはロボット等を想定できる。図２４は移動体の具体例としての自動車２０６を概略的に示している。自動車２０６は、車体２０７や車輪２０９を有する。自動車２０６には、回路装置１０を有する車載機器２２０と、自動車２０６の各部を制御する制御装置２１０が組み込まれている。制御装置２１０は例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）などを含むことができる。本実施形態の回路装置１０は制御装置２１０に設けられるものであってもよい。車載機器２２０は、例えばカーナビゲーション機器、車載オーディオ機器、或いはメーターパネル等のパネル機器である。

以上に説明したように本実施形態の回路装置は、ＵＳＢ規格の第１バスが接続される第１物理層回路と、ＵＳＢ規格の第２バスが接続される第２物理層回路と、一端が第１バスに接続され、他端が第２バスに接続され、第１バスと第２バスとの間の接続を、オン又はオフにするバススイッチ回路を含む。そして第２物理層回路は、ＵＳＢのＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧レベル情報を第１電圧レベル情報とした場合に、バススイッチ回路のオフ期間において第２バスにホストチャープが送信されているときに測定された第１電圧レベル情報を保持する。そして第１電圧レベル情報に基づいて、第２バスにおけるデバイス切断の検出を行う。

本実施形態によれば、ＵＳＢ規格の第１バスに第１物理層回路が接続されると共にＵＳＢ規格の第２バスに第２物理層回路が接続され、バススイッチ回路により、第１バスと第２バスとの間の接続がオン又はオフにされる。そして第２物理層回路は、バススイッチ回路のオフ期間において第２バスにホストチャープが送信された際の第１電圧レベル情報を保持する。そして保持した第１電圧レベル情報に基づいて、第２バスにおけるデバイス切断の検出が行われる。このように、バススイッチ回路のオフ期間において第２バスにホストチャープが送信された際の第１電圧レベル情報に基づいて、デバイス切断を検出すれば、第２バスの接続環境に適した最適な判定電圧によりデバイス切断を検出できるようになる。従って、適切な切断検出の判定電圧を設定して、デバイス接続中にデバイス切断の誤検出が行われるのを防止して安定した接続状態を維持できる回路装置等の提供が可能になる。

また本実施形態では、第２物理層回路は、第２バスにおけるＨＳモードの送信回路であるＨＳドライバーと、第２バスにおけるデバイス切断の検出を行う切断検出回路を含んでもよい。そして切断検出回路は、バススイッチ回路のオフ期間においてＨＳドライバーがホストチャープを送信しているときに測定された第１電圧レベル情報を保持し、保持された第１電圧レベル情報に基づいて、デバイス切断の検出を行ってもよい。

このようにすれば、バススイッチ回路がオフの状態でＨＳドライバーがホストチャープを送信し、そのときの第２バスのＤＰ信号又はＤＭ信号の第１電圧レベル情報を保持して、保持された第１電圧レベル情報を用いて、第２バスでのデバイス切断検出を実現できるようになる。従って、第２バスの接続環境に適した最適な判定電圧でのデバイス切断検出を実現できるようになる。

また本実施形態では、ＵＳＢのケーブルアタッチの後、第２バスにおいてＦＳ＿Ｊが検出されたときに、バススイッチ回路は第１バスと第２バスとの間の接続をオンからオフにしてもよい。そしてＨＳドライバーは、第１バスと第２バスとの間の接続がオフになった後のＨＳ検出のハンドシェーク期間において、ホストチャープを第２バスに送信し、切断検出回路は、ＨＳドライバーがホストチャープを送信しているときに測定された第１電圧レベル情報を保持してもよい。

このようにすれば、第２バスにおいてＦＳ＿Ｊが検出されたときに第１バスと第２バスの接続がオフになることで、ＦＳ＿Ｊが第１バスに伝わるのが防止される。そしてその後のＨＳ検出のハンドシェーク期間において、ＨＳドライバーによりホストチャープが送信されているときの第２バスの第１電圧レベル情報を保持して、この第１電圧レベル情報に基づく切断検出の判定電圧により、第２バスでのデバイス切断を適正に検出できるようになる。

また本実施形態では、ＨＳ検出のハンドシェーク期間が終了した後に、バススイッチ回路は第１バスと第２バスとの間の接続をオフからオンにしてもよい。

このようにすれば、ＨＳ検出のハンドシェーク期間において切断検出のための第１電圧レベル情報が保持された後に、第１バスと第２バスがバススイッチ回路を介して接続されるようになる。これにより、例えば第１バスと第２バスの接続がオンになった後にＨＳ検出のハンドシェークが行われることで、ＨＳ通信の接続を確立できるようになる。そして、保持された第１電圧レベル情報に基づくデバイス切断の検出も実現できるようになる。

また本実施形態では、ケーブルアタッチの後、第２バスにおいてのＬＳ＿Ｊが検出されたときに、バススイッチ回路は第１バスと第２バスとの間の接続をオンからオフにせずにオンに維持してもよい。

このように第１バスとの第２バスの接続がオンに維持されることで、第１バスと第２バスとの間でバススイッチ回路を介したＬＳ通信を行わせることが可能になる。

また本実施形態では、ケーブルアタッチの後のバスリセット期間において第２バスにおいてデバイスチャープＫが検出されなかったときに、バススイッチ回路は第１バスと第２バスとの間の接続をオフからオンにしてもよい。

このようにバススイッチ回路がオンになることで、第１バスと第２バスとの間でバススイッチ回路を介したＦＳ通信を行わせることが可能になる。

また本実施形態では、切断検出回路は、第１電圧レベル情報を保持する第１保持回路と、第１電圧レベル情報に基づいて第１判定電圧を生成する第１判定電圧生成回路と、第１判定電圧に基づいて、デバイス切断検出を行って、切断検出信号を出力する検出回路とを含んでもよい。

このようにすれば、ホストチャープの送信時におけるＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧レベルの測定結果に基づいて、切断検出の判定電圧である第１判定電圧が生成され、この第１判定電圧を用いてＵＳＢの切断検出が行われるようになる。これにより、現在の接続条件での適切な切断検出の判定電圧を設定することが可能になる。

また本実施形態では、検出回路は、第１判定電圧と一方の信号の電圧とを比較する第１比較回路を含み、第１比較回路の比較結果に基づいて、切断検出信号を出力してもよい。

このような第１比較回路を設ければ、ホストチャープの第１電圧レベル情報に応じて設定された第１判定電圧と、ＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧との比較により、デバイス切断を検出して、切断検出信号を出力できるようになる。

また本実施形態では、切断検出回路は、第２バスにホストチャープが送信されているときに測定された、ＤＰ信号及びＤＭ信号の他方の信号の電圧レベル情報である第２電圧レベル情報を保持する第２保持回路と、第２電圧レベル情報に基づいて第２判定電圧を生成する第２判定電圧生成回路とを含んでもよい。そして検出回路は、第１判定電圧と第２判定電圧とに基づいて、ＵＳＢの切断検出を行って、切断検出信号を出力してもよい。

このようにすれば、ＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧レベル情報に基づく第１判定電圧と、他方の信号の電圧レベル情報に基づく第２判定電圧の両方を用いて、ＵＳＢの切断検出を実現できるようになり、より正確で適切なＵＳＢの切断検出を実現できるようになる。

また本実施形態では、ホストチャープはＨＳモードのホストチャープであってもよい。

このようにＨＳモードのホストチャープの第１電圧レベル情報を測定して第１判定電圧を生成することで、ＵＳＢの経路に設けられる部品等の内部抵抗に応じた最適な第１判定電圧を生成して、ＵＳＢの適切な切断検出を実現できるようになる。

また本実施形態では、ＵＳＢの信号状態をモニターするバスモニター回路を含み、第２物理層回路は、バスモニター回路からの検出信号に基づいて、第１電圧レベル情報の保持を行ってもよい。

このようにすれば、バスモニター回路が、ＵＳＢの信号状態をモニターし、ホストチャープが行われている期間において検出信号を用いて、保持回路に保持動作を行わせて、第１電圧レベル情報を保持させることが可能になる。

また本実施形態では、第１バスから第１物理層回路を介して受信したパケットを第２物理層回路を介して第２バスに送信し、第２バスから第２物理層回路を介して受信したパケットを第１物理層回路を介して第１バスに送信する転送処理を、バススイッチ回路がオフのときに行う処理回路を含んでもよい。

このようにすれば、処理回路を経由した転送経路で転送処理を行う際に、処理回路が所定の信号処理を行うことで、ＵＳＢの送信信号の信号特性の劣化を改善した高品質な信号転送を実現できるようになる。

また本実施形態は、上記に記載の回路装置を含む電子機器に関係する。

また本実施形態は、上記に記載の回路装置を含む移動体に関係する。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本開示の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本開示の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本開示の範囲に含まれる。また回路装置、電子機器、移動体の構成・動作等も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

３…ホスト、４…給電制御ＩＣ、
５…保護部品、６…ＵＳＢコネクター、７…デバイス、
１０…回路装置、１１、１２…物理層回路、１４…バススイッチ回路、
１８…処理回路、１９…ＨＳハンドシェーク制御回路、２０、２１…ＨＳドライバー、
２２、２３…電流源、２４、２５…ＦＳドライバー、２６、２７…ＨＳレシーバー、
２８、２９…ＦＳレシーバー、３０、３１…切断検出回路、３９、４０…保持回路、
４１、４２…保持レジスター、４４…Ａ／Ｄ変換回路、５０…保持回路、
５１、５２…保持レジスター、５４…Ａ／Ｄ変換回路、
５９、６０…判定電圧生成回路、６２…演算回路、６４…Ｄ／Ａ変換回路、
７０…判定電圧生成回路、７２…演算回路、７４…Ｄ／Ａ変換回路、
７９、８０…検出回路、８１、８２…比較回路、８４…出力回路、
８８…バスモニター回路、９０…ＦＳドライバー、
１００…ダウンストリームポート回路、１１０…制御回路、
１５０…回路装置、１６０…ＨＳドライバー、１６２…電流源、１７０…ＦＳドライバー、
２０６…自動車、２０７…車体、２０９…車輪、２１０…制御装置、２２０…車載機器、
３００…電子機器、３２０…メモリー、３３０…操作インターフェース、
３４０…通信インターフェース、３５０…ペリフェラルデバイス、
４００…ホスト機器、４１０…ホストコントローラー、４１２…電流源、
４１４…切断検出回路、４２０…レギュレーター、４２４…保護部品、
４５０…ＵＳＢケーブル、４５２…レセプタクル、４５４、４５６…プラグ、
４５８、４６２…レセプタクル、４６４、４６６…プラグ、４６８…レセプタクル、
５００…デバイス機器、５１０…デバイスコントローラー、５１２…電流源、
５２０…レギュレーター、５２４…バススイッチＩＣ、
ＢＳ１、ＢＳ２…バス、ＬＦＳＡ、ＬＦＳＢ、ＬＨＳＡ、ＬＨＳＢ…保持信号、
ＲＦＳＡ、ＲＦＳＢ…ＦＳ受信信号、ＲＨＳＡ、ＲＨＳＢ…ＨＳ受信信号、
ＴＦＳＡ、ＴＦＳＢ…ＦＳ送信信号、ＴＨＳＡ、ＴＨＳＢ…ＨＳ送信信号、
ＣＫＪＡ、ＣＫＪＢ…出力信号、
ＡＤＰ、ＡＤＭ…Ａ／Ｄ変換値、ＤＧＰ、ＤＧＭ、ＤＱＰ、ＤＱＭ…演算値、
ＤＰ１、ＤＰ２…検出値、ＤＲ１、ＤＲ２、ＤＲ３、ＤＲ４…ドライバー回路、
ＨＳＤＩＳ…切断検出信号、ＬＤＰ、ＬＤＭ…信号線、
ＲＤ１、ＲＤ２…プルダウン抵抗、ＲＳ１、ＲＳ２、ＲＳ３、ＲＳ４…終端抵抗、
ＲＵ…プルアップ抵抗、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４…検出信号、
ＳＷ１〜ＳＷ４、ＳＷＨ１、ＳＷＨ２、ＳＷＵ…スイッチ、
ＴＭ１、ＴＭ２、ＴＰ１、ＴＰ２…端子、ＶＪＰ、ＶＪＭ…判定電圧、
ＶＤＰ、ＶＤＰ１、ＶＤＰ２、ＶＤＭ、ＶＤＭ１、ＶＤＭ２…検出値、

Claims (14)

1. ＵＳＢ規格の第１バスが接続される第１物理層回路と、
   前記ＵＳＢ規格の第２バスが接続される第２物理層回路と、
   一端が前記第１バスに接続され、他端が前記第２バスに接続され、前記第１バスと前記第２バスとの間の接続を、オン又はオフにするバススイッチ回路と、
   を含み、
   前記第２物理層回路は、
   前記ＵＳＢのＤＰ信号及びＤＭ信号の一方の信号の電圧レベル情報を第１電圧レベル情報とした場合に、前記バススイッチ回路のオフ期間において前記第２バスにホストチャープが送信されているときに測定された前記第１電圧レベル情報を保持し、
   前記第１電圧レベル情報に基づいて、前記第２バスにおけるデバイス切断の検出を行うことを特徴とする回路装置。
2. 請求項１において、
   前記第２物理層回路は、
   前記第２バスにおけるＨＳモードの送信回路であるＨＳドライバーと、
   前記第２バスにおける前記デバイス切断の検出を行う切断検出回路と、
   を含み、
   前記切断検出回路は、
   前記バススイッチ回路のオフ期間において前記ＨＳドライバーが前記ホストチャープを送信しているときに測定された前記第１電圧レベル情報を保持し、保持された前記第１電圧レベル情報に基づいて、前記デバイス切断の検出を行うことを特徴とする回路装置。
3. 請求項２において、
   前記ＵＳＢのケーブルアタッチの後、前記第２バスにおいてＦＳ＿Ｊが検出されたときに、前記バススイッチ回路は前記第１バスと前記第２バスとの間の接続をオンからオフにし、
   前記ＨＳドライバーは、
   前記第１バスと前記第２バスとの間の接続がオフになった後のＨＳ検出のハンドシェーク期間において、前記ホストチャープを前記第２バスに送信し、
   前記切断検出回路は、
   前記ＨＳドライバーが前記ホストチャープを送信しているときに測定された前記第１電圧レベル情報を保持することを特徴とする回路装置。
4. 請求項３において、
   前記ＨＳ検出のハンドシェーク期間が終了した後に、前記バススイッチ回路は前記第１バスと前記第２バスとの間の接続をオフからオンにすることを特徴とする回路装置。
5. 請求項３又は４において、
   前記ケーブルアタッチの後、前記第２バスにおいてのＬＳ＿Ｊが検出されたときに、前記バススイッチ回路は前記第１バスと前記第２バスとの間の接続をオンからオフにせずにオンに維持することを特徴とする回路装置。
6. 請求項３乃至５のいずれかにおいて、
   前記ケーブルアタッチの後のバスリセット期間において前記第２バスにおいてデバイスチャープＫが検出されなかったときに、前記バススイッチ回路は前記第１バスと前記第２バスとの間の接続をオフからオンにすることを特徴とする回路装置。
7. 請求項２乃至６のいずれかにおいて、
   前記切断検出回路は、
   前記第１電圧レベル情報を保持する第１保持回路と、
   前記第１電圧レベル情報に基づいて第１判定電圧を生成する第１判定電圧生成回路と、
   前記第１判定電圧に基づいて、前記デバイス切断検出を行って、切断検出信号を出力する検出回路と、
   を含むことを特徴とする回路装置。
8. 請求項７において、
   前記検出回路は、
   前記第１判定電圧と前記一方の信号の電圧とを比較する第１比較回路を含み、
   前記第１比較回路の比較結果に基づいて、前記切断検出信号を出力することを特徴とする回路装置。
9. 請求項７又は８において、
   前記切断検出回路は、
   前記第２バスに前記ホストチャープが送信されているときに測定された、前記ＤＰ信号及び前記ＤＭ信号の他方の信号の電圧レベル情報である第２電圧レベル情報を保持する第２保持回路と、
   前記第２電圧レベル情報に基づいて第２判定電圧を生成する第２判定電圧生成回路と、
   を含み、
   前記検出回路は、
   前記第１判定電圧と前記第２判定電圧とに基づいて、前記ＵＳＢの切断検出を行って、前記切断検出信号を出力することを特徴とする回路装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかにおいて、
    前記ホストチャープはＨＳモードのホストチャープであることを特徴とする回路装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれかにおいて、
    前記ＵＳＢの信号状態をモニターするバスモニター回路を含み、
    前記第２物理層回路は、
    前記バスモニター回路からの検出信号に基づいて、前記第１電圧レベル情報の保持を行うことを特徴とする回路装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれかにおいて、
    前記第１バスから前記第１物理層回路を介して受信したパケットを前記第２物理層回路を介して前記第２バスに送信し、前記第２バスから前記第２物理層回路を介して受信したパケットを前記第１物理層回路を介して前記第１バスに送信する転送処理を、前記バススイッチ回路がオフのときに行う処理回路を含むことを特徴とする回路装置。
13. 請求項１乃至１２のいずれかに記載の回路装置を含むことを特徴とする電子機器。
14. 請求項１乃至１２のいずれかに記載の回路装置を含むことを特徴とする移動体。

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