JP5293756B2 - インターフェースシステム及びデュアルロールデバイス装置 - Google Patents
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ところで、USBインターフェースシステムにおいて、VBUS端子を介して電力供給を受けられる装置はデバイスであるが、携帯機器の普及や装置の多様化によって、ホストにおいてもVBUS端子(電力供給端子)を介して電力供給を受ける要求が高まっている。例えば、デバイスであるカメラ(撮像装置)と、無線LAN(Local Area Network)を用いたワイヤレストランスミッタ(以下、WTという)とを接続する場合に、カメラからWTに電力を供給することがある。このようなインターフェースシステムでは、デバイスからホストに電力を供給する(例えば、特許文献1を参照)。
つまり、特許文献1に記載されているインターフェースシステムでは、電力供給端子を介して電力を供給する装置が、ホスト及びデバイスのいずれの装置にも接続可能である場合には、デバイス側からホスト側に電力を供給できないことがあるという問題があった。
請求項4に記載のデュアルロールデバイス装置は、請求項3に記載のデュアルロールデバイス装置において、前記制御部は、前記第1状態から、前記コネクタを介して前記外部装置が接続されている状態であって且つ前記プルアップ部により前記ID端子の電位が前記第1電位にプルアップされている状態である第4状態に変化した場合、前記コネクタを介して接続されている前記外部装置へ前記VBUS端子を介して電力を供給せずに前記デュアルロールデバイス装置を前記デバイスとして制御することを特徴とする。
図1は、本実施形態によるインターフェースシステム1を示す概略ブロック図である。
本実施形態では、インターフェースシステム1を、撮像装置100とワイヤレストランスミッタ(以下、WTという)300とを接続する例を用いて説明する。
図1において、インターフェースシステム1は、USB(Universal Serial Bus)インターフェースを介して接続される撮像装置100(第1の装置)とWT300(第2の装置)とを備えている。
なお、上述した光学系11は、撮像装置100に取り付けられて一体とされていてもよいし、撮像装置100に着脱可能に取り付けられてもよい。
A/D変換部13は、撮像素子12によって変換された電圧値をアナログ−デジタル変換し、この変換したデジタル信号である画像データを出力する。
画像処理部40は、記憶部60に記憶されている画像処理条件に基づいて、バッファメモリ部30に記憶されている画像データに対して画像処理を実行する。ここでいうバッファメモリ部30に記憶されている画像データとは、画像処理部40に入力される画像データ(入力画像)のことであり、例えば、撮像画像データ、スルー画像データ、又は、記憶媒体200から読み出された撮像画像データのことである。
記憶部60は、制御部90によってシーン判定の際に参照される判定条件や、撮像条件、等を記憶する。
記憶媒体200は、撮像装置100に対して着脱可能に接続される記憶部であり、例えば、撮像部10によって生成された撮像画像データを記憶する。
コネクタ21は、接続される装置がホスト及びデバイスのいずれの場合にも接続可能なコネクタ(例えば、Mini−ABレセプタクル)である。つまり、コネクタ21は、Mini−Aプラグ及びMini−Bプラグのいずれの場合にも接続可能である。コネクタ21は、VBUS信号線、ID信号線、D+信号線、及びD−信号線を介して、WT300(第2の装置)に接続されている。
なお、ここで、「ホスト」とは、通信を制御する装置、すなわち、通信においてマスターとなる装置のことである。また、「デバイス」とは、通信を制御される装置、すなわち、通信においてスレーブとなる装置のことである。図1において、撮像装置100は、デバイスであり、WT300は、ホスト(ホスト装置)である場合の例である。
図2は、本実施形態における撮像装置100(第1の装置)とホスト装置(第2の装置)の一部を示す概略ブロック図である。
この図において、撮像装置100は、デバイスであり、WT300は、ホスト(ホスト装置)である場合について詳細に説明する。また、WT300(第2の装置)が、VBUS端子(電力供給端子)を介して供給される電力に基づいて動作し、且つホストである場合の例である。
この図において、コネクタ21は、VBUS端子、ID端子、D+端子、及びD−端子を備えている。
VBUS端子(電力供給端子)は、USBインターフェースを介して接続される装置に、電力を供給する端子である。本実施形態では、VBUS端子を介して、撮像装置100からWT300に電力が供給される。
ID端子(識別端子)は、第2の装置(ここでは、WT300)の種類を識別する信号が入力される端子である。
D+端子及びD−端子は、差動信号による差動対によって、データの送受信を行う端子である。撮像装置100は、D+端子及びD−端子を介して、WT300との間でデータのシリアル通信を行う。
プルアップ抵抗241は、一端が電源線VCC5に、他端がID信号線に、それぞれ接続されている。つまり、プルアップ抵抗241は、ID端子(識別端子)に所定の電圧(5V)を印加してプルアップする抵抗である。
すなわち、電圧印加部24は、ID端子(識別端子)に所定の電圧(5V)を印加してプルアップする。
ダイオード28は、アノード端子がプルアップ抵抗241の他端に、カソード端子がID端子にそれぞれ接続されている。ダイオード28は、ID端子にインターフェース制御部27の動作電圧(3.3V)より高い電圧(5V)が印加された場合に、インターフェース制御部27に動作電圧より高い電圧が印加されるのを防止する。
また、インターフェース制御部27は、判定部271を備えている。
具体的には、判定部271は、電力供給部22からVBUS端子に電力を供給後の予め定められて所定の期間に、ID端子に所定の回数(例えば3回)以上のクロック信号を検出した場合に、第2の装置がホストであると判定する。また、判定部271は、この所定の期間に、ID端子に所定の回数以上のクロック信号を検出しなかった場合に、第2の装置がデバイスであると判定する。
また、判定部271は、ID端子の電圧が所定の閾値より大きい電圧に保持されている場合に、第2の装置がホストであると判定する。つまり、判定部271は、EN信号がL状態である場合、且つレベルシフト部23から供給される信号にH状態を検出した場合に、第2の装置がホストであると判定する。
なお、図2において、第2の装置(WT300)は、ホスト装置であるため、ここでは、通信部25は、自装置(撮像装置100)をデバイスとしてWT300と通信する。
ホスト通信部251は、自装置(撮像装置100)をホストとして通信する通信部である。また、デバイス通信部252は、自装置(撮像装置100)をデバイスとして通信する通信部である。
図2において、WT300は、上述したように、VBUS端子を介して供給される電力に基づいて動作し、且つホストである場合の例である。
この図において、WT300は、コネクタ31、低電圧出力部32、発振部33、レギュレータ部34、WT制御部35、及び通信部36を備える。
また、コネクタ31は、VBUS端子、ID端子、D+端子、及びD−端子を備えている。
なお、レギュレータ部34は、VBUS端子に電力が供給され、VBUS端子の電圧が予め定められた電圧以上になった場合に、3.3Vの電圧の生成を開始する。
ホスト通信部361は、WT300をホストとして通信する通信部である。
図3は、本実施形態におけるインターフェースシステム1の動作を示すタイミングチャートである。
図3(a)は、ID端子におけるID信号の波形を示している。この図において、縦軸は、ID信号の状態を示し、横軸は時間を示す。
また、図3(b)は、VBUS端子の波形及びEN信号の波形を示している。この図において、縦軸は、VBUS端子の状態及びEN信号の状態を示し、横軸は時間を示す。なお、図3(a)及び(b)の横軸は、同じ時刻を示している。
時刻T1において、撮像装置100にWT300が接続されると、WT300の低電圧出力部32が、ID端子をL状態にする。これにより、ID信号は、L状態を示す。
また、時刻T2において、電力供給部22は、判定部271から供給されるEN信号がH状態になることによって、電源線VCC5とVBUS端子との間を導通状態にして、VBUS端子に電力を供給する。つまり、電力供給部22は、ID端子に入力される電圧が所定の閾値以下に低下した場合に、VBUS端子に電力を供給する。これにより、VBUS端子の状態及びEN信号の状態がH状態になる。
これにより、撮像装置100がデバイスとなり、WT300がホストとなって、インターフェースシステム1におけるデータ通信が可能になる。また、デバイスである撮像装置100からホストであるWT300に、VBUS端子を介して、電力を供給することが可能になる。
図4は、本実施形態における撮像装置100及びホスト装置(WT300)の処理を示すフローチャートである。
この図において、図4(a)が撮像装置100における処理を示し、図4(b)がホスト装置(WT300)おける処理を示している。
この図において、撮像装置100は、コネクタ21のID端子がL状態か否かを判定する(ステップS101)。つまり、撮像装置100の判定部271は、コネクタ21のID端子がL状態か否かを判定し、ID端子がL状態であると判定した場合に、処理をステップS102に進める。また、判定部271は、ID端子がH状態であると判定した場合に、処理をステップS108に進める。
なお、ID端子がL状態である場合は、コネクタ21を介して接続されたWT300の低電圧出力部32がID端子にL状態を出力していることを示す。
次に、撮像装置100は、電力供給部22からVBUS端子に電力の供給を維持して、自装置をデバイスとして、通信を行う(ステップS105)。つまり、判定部271は、通信部25のデバイス通信部252にデバイスとして通信させる。
次に、撮像装置100は、電力供給部22からVBUS端子に電力の供給を維持して、自装置をホストとして、通信を行う(ステップS107)。つまり、判定部271は、通信部25のホスト通信部251にホストとして通信させる。
次に、撮像装置100は、自装置をデバイスとして、通信を行う(ステップS110)。つまり、判定部271は、通信部25のデバイス通信部252にデバイスとして通信させる。
第1の場合は、第2の装置が、VBUS端子を介して供給される電力に基づいて動作し、且つホストである場合である。この場合には、撮像装置100は、処理をステップS101〜S105に進めて、自装置をデバイスとして通信する。また、撮像装置100は、第2の装置にVBUS端子を介して電力を供給する。この場合は、例えば、撮像装置100に上述したWT300を接続して、ワイヤレスLANによって通信するような場合である。
これにより、撮像装置100は、ID端子の状態を検出することによって、WT300がVBUS端子を介して電力供給が必要な装置か否かを正確に検出することができる。そのため、撮像装置100は、WT300に対して電力を安全に供給することができる。
これにより、インターフェースシステム1は、撮像装置100をデバイスとし、WT300をホストとする通信に対応することができる。
これにより、WT300は、VBUS端子を介して電力を供給する装置が、ホスト及びデバイスのいずれの装置にも接続可能である場合であっても、動作に必要な電力の供給を受けることができる。
これにより、本実施形態におけるインターフェースシステムは、撮像装置100がデバイスであり、接続される装置(第2の装置)が(電力供給を必要としない)ホストである場合に対応できる。
この図において、WT300が撮像装置100に接続されると、まず、WT300の低電圧出力部32が、コネクタ21のID端子をL状態にする(ステップS201)。
次に、WT300は、VBUS端子に電力が供給されるのを待つ(ステップS202)。VBUS端子に電力が供給された場合に、WT300は、処理をステップS203に進める。
次に、ステップS203の処理において、WT300では、レギュレータ部34が電力供給を開始する。つまり、レギュレータ部34は、VBUS端子を介して供給された電力に基づいて、WT300の電源電圧である3.3Vを生成して、電源線VCC3.3に供給する。
これにより、ホスト装置(WT300)は、VBUS端子を介して供給される電力に基づいて動作するホストとして、デバイスである撮像装置100とUSBインターフェースを介してデータ通信することができる。
図5は、本実施形態における撮像装置100の別の接続例を示す概略ブロック図である。
この図において、インターフェースシステム1aは、USBインターフェースを介して接続される撮像装置100(第1の装置)とデバイス装置500(第2の装置)とを備えている。また、この図において、図2と同じ構成には同一の符号を付す。
この図において、撮像装置100は、ホストであり、デバイス装置500は、デバイスである。つまり、インターフェースシステム1aは、第2の装置がデバイスである場合の例である。また、デバイス装置500(第2の装置)は、VBUS端子(電力供給端子)を介して供給される電力に基づいて動作する。
デバイス制御部35aは、デバイス装置500の各部を制御する。デバイス制御部35aは、USBインターフェースを介したデータ通信を制御する。つまり、デバイス制御部35aは、デバイス装置500をデバイスとして通信部36aに通信させる。
デバイス通信部362は、デバイス装置500をデバイスとして通信する通信部である。
インターフェースシステム1aにおいて、まず、撮像装置100にデバイス装置500が接続されると、デバイス装置500の低電圧出力部32が、ID端子をL状態にする。
次に、撮像装置100は、上述した第2の場合の処理を行う。つまり、撮像装置100は、処理を図4のステップS101〜S103に進めて、さらに、処理を図4のステップS103〜S106に分岐させて、図4のステップS107に進める。これにより、撮像装置100は、自装置をホストとして通信する。また、撮像装置100は、第2の装置にVBUS端子を介して電力を供給する。
これにより、インターフェースシステム1aは、撮像装置100をホストとし、WT300をデバイスとする通信に対応することができる。
また、上記の実施形態において、コネクタ21は、Mini−ABレセプタクルを用いる形態を説明したが、Micro−ABレセプタクルを用いる形態でもよい。ホスト及びデバイスのいずれの場合にも接続可能なコネクタ(ABレセプタクル)を用いる形態であれば、他の形態でもよい。
また、上記の実施形態において、撮像装置100の通信部25は、ホスト通信部251及びデバイス通信部252を備える形態を説明したが、通信部25は、ホスト通信部251を備えない形態でもよい。この場合、通信部25の処理を簡略化することがきる。
Claims (4)
- 第1装置と、前記第1装置と接続可能な第2装置と、前記第1装置と接続可能な第3装置とを備えるインターフェースシステムであって、
前記第1装置は、
前記第2装置及び前記第3装置のいずれの装置とも接続可能なコネクタであって、電力供給用としてUSB規格で定められた第1VBUS端子と、デュアルロールデバイスにおいてホスト及びデバイスのいずれであるかの判定用としてUSB規格で定められた第1ID端子とを有する第1コネクタと、
前記第1VBUS端子に電力を供給する電力供給部と、
前記第1コネクタを介して前記第2装置及び前記第3装置が接続されていない場合において、前記第1ID端子の電位を第1電位にプルアップするプルアップ部と、
前記第1コネクタを介して前記第2装置及び前記第3装置が接続されていない状態であって且つ前記プルアップ部により前記第1ID端子の電位が前記第1電位にプルアップされている状態である第1状態から、前記第1コネクタを介して前記第2装置が接続されている状態であって且つ前記第1ID端子の電位が前記第1電位よりも低い電位であって予め定められた第2電位の状態である第2状態に変化した場合、前記第1コネクタを介して接続されている前記第2装置へ前記第1VBUS端子を介して電力の供給を開始し、
前記第2状態から、前記第1状態に変化することなく、前記第1コネクタを介して前記第2装置が接続されている状態であって且つ予め定められた回数以上のクロック信号が前記第1ID端子で検出された状態である第3状態に変化したときは、前記第1コネクタを介して接続されている前記第2装置へ前記第1VBUS端子を介して電力を供給するとともに、前記第1コネクタを介して接続されている前記第2装置により通信を制御されるデバイスとして前記第1装置を制御し、
前記第1コネクタを介して前記第2装置及び前記第3装置が接続されていない状態であって且つ前記プルアップ部により前記前記第1ID端子の電位が前記第1電位にプルアップされている状態である前記第1状態から、前記第1コネクタを介して前記第3装置が接続されている状態であって且つ前記第1ID端子の電位が前記第1電位よりも低い電位であって予め定められた前記第2電位の状態である第4状態に変化した場合、前記第1コネクタを介して接続されている前記第3装置へ前記第1VBUS端子を介して電力の供給を開始し、
前記第1状態に変化することなく前記第4状態が維持されているときは、前記第1コネクタを介して接続されている前記第3装置へ前記VBUS端子を介して電力を供給するとともに、前記第1コネクタを介して接続されている前記第3装置との通信を制御するホストとして前記第1装置を制御する制御部とを備え、
前記第2装置は、
前記第1VBUS端子と接続される端子であって電力供給用としてUSB規格で定められた第2VBUS端子と、前記第1ID端子と接続される端子であってデュアルロールデバイスにおいてホスト及びデバイスのいずれであるかの判定用としてUSB規格で定められた第2ID端子とを有する第2コネクタと、
前記第2コネクタを介して接続された前記第1装置の前記第1ID端子の電位を前記第1電位から前記第2電位にするための第1プルダウン部と、
前記第2VBUS端子を介して前記第1装置から供給された電力に基づいて、前記第2コネクタを介して接続されている前記第1装置へ前記第2ID端子を介して前記クロック信号を出力する出力部とを備え、
前記第3装置は、
前記第1VBUS端子と接続される端子であって電力供給用としてUSB規格で定められた第3VBUS端子と、前記第1ID端子と接続される端子であってデュアルロールデバイスにおいてホスト及びデバイスのいずれであるかの判定用としてUSB規格で定められた第3ID端子とを有する第3コネクタと、
前記第3コネクタを介して接続された前記第1装置の前記第1ID端子の電位を前記第1電位から前記第2電位にするための第2プルダウン部とを備えること
を特徴とするインターフェースシステム。 - 請求項1に記載のインターフェースシステムにおいて、
前記第1装置と接続可能な第4装置を更に備え、
前記制御部は、前記第1コネクタを介して前記第2装置と前記第3装置と前記第4装置とのいずれもが接続されていない状態であって且つ前記プルアップ部により前記第1ID端子の電位が前記第1電位にプルアップされている状態から、前記第1コネクタを介して前記第4装置が接続されている状態であって且つ前記プルアップ部により前記ID端子の電位が前記第1電位にプルアップされている状態に変化した場合、前記第1コネクタを介して接続されている前記第4装置へ前記第1VBUS端子を介して電力を供給せずに、前記第1コネクタを介して接続されている前記第4装置により通信を制御されるデバイスとして前記第1装置を制御すること
を特徴とするインターフェースシステム。 - 外部装置と接続可能なデュアルロールデバイス装置であって、
通信を制御するホスト及び通信を制御されるデバイスのいずれの場合にも前記外部装置として接続可能なコネクタであって、電力供給用としてUSB規格で定められたVBUS端子と、デュアルロールデバイスにおいて前記ホスト及び前記デバイスのいずれであるかの判定用としてUSB規格で定められたID端子とを有するコネクタと、
前記VBUS端子に電力を供給する電力供給部と、
前記コネクタを介して前記外部装置が接続されていない場合において、前記ID端子の電位を第1電位にプルアップするプルアップ部と、
前記コネクタを介して前記外部装置が接続されていない状態であって且つ前記プルアップ部により前記ID端子の電位が前記第1電位にプルアップされている状態である第1状態から、前記コネクタを介して前記外部装置が接続されている状態であって且つ前記ID端子の電位が前記第1電位よりも低い電位であって予め定められた第2電位の状態である第2状態に変化した場合、前記コネクタを介して接続されている前記外部装置へ前記VBUS端子を介して電力の供給を開始し、
前記第2状態から、前記第1状態に変化することなく、前記コネクタを介して前記外部続装置が接続されている状態であって且つ予め定められた回数以上のクロック信号が前記ID端子で検出された状態である第3状態に変化したときは、前記コネクタを介して接続されている前記外部装置へ前記VBUS端子を介して電力を供給するとともに前記デュアルロールデバイス装置を前記デバイスとして制御し、
前記第1状態及び前記第3状態に変化することなく前記第2状態が維持されているときは、前記コネクタを介して接続されている前記外部装置へ前記VBUS端子を介して電力を供給するとともに前記デュアルロールデバイス装置を前記ホストとして制御する制御部とを備えること
を特徴とするデュアルロールデバイス装置。 - 請求項3に記載のデュアルロールデバイス装置において、
前記制御部は、前記第1状態から、前記コネクタを介して前記外部装置が接続されている状態であって且つ前記プルアップ部により前記ID端子の電位が前記第1電位にプルアップされている状態である第4状態に変化した場合、前記コネクタを介して接続されている前記外部装置へ前記VBUS端子を介して電力を供給せずに前記デュアルロールデバイス装置を前記デバイスとして制御すること
を特徴とするデュアルロールデバイス装置。
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