JP7114286B2 - システム、電子機器および接続制御方法 - Google Patents

システム、電子機器および接続制御方法 Download PDF

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Description

本発明の実施形態は、システム、電子機器および接続制御方法に関する。
近年、たとえばノートＰＣ（Personal Computer）、タブレットＰＣ、スマートフォンなどの様々な電子機器が広く普及している。この種の電子機器は、外部機器との間でデータを送受信するためのインタフェース機能を備えることが一般的である。インタフェース規格の１つとして、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格が知られている。
特開２００９－１７６５４３号公報 特開２００２－１１６８５３号公報
ＵＳＢ規格で策定されるＵＳＢ Type-Cでは、電子機器のコネクタ（Receptacle）に対して、ケーブルのコネクタ（Plug）を正（Normal）／逆（Flipped）のどちらの向きでも挿入できるようになっている。つまり、Type-Cコネクタは、その接続面（接続ピンの配列）が、シンメトリやリバーシブルなどと称される、点対称（接続面の長手方向の中心点に関して、接続ピンの配列が対称）な形状を有している。
２つの電子機器をＵＳＢ Type-C規格に準拠したケーブルで接続する場合、当該２つの電子機器それぞれが、自機器のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）に対してケーブルのType-Cコネクタ（Plug）がNormal／Flippedのどちらの向きで挿入されても問題なくデータを送受信できるようにするための機構を備える必要がある。より詳しくは、Type-Cコネクタ（Receptacle）の接続ピンに対する信号線の割り当てを切り替えるスイッチを実装する必要がある。したがって、たとえばドックなどと称される拡張ユニットを、ＵＳＢ Type-C規格に準拠したケーブルによって本体装置と接続できるようにするためには、このようなスイッチを拡張ユニットにも実装する必要があった。つまり、コスト面やレイアウト面でデメリットを生じさせていた。
一方、拡張ユニットを、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）を持たず、ケーブルが直接的かつ固定的に接続される構成とすると、前述のようなスイッチを実装することは不要となるが、反面、利便性や安全性を損なうおそれがある。
本発明が解決しようとする課題は、利便性や安全性を損なうことなく、２つの電子機器の中の一方の電子機器において信号切り替え用のスイッチを不要とすることができるシステム、電子機器および接続制御方法を提供することである。
実施形態によれば、システムは、第１機器と、第２機器と、ケーブルと、を具備する。前記第１機器は、第１レセプタクルを有する。前記第２機器は、第２レセプタクルを有する。前記ケーブルは、前記第１機器と前記第２機器とを接続し、一端において前記第１機器の前記第１レセプタクルと接続する第１コネクタと、他端において前記第２機器の前記第２レセプタクルと接続する第２コネクタとを有し、前記第１コネクタと前記第２コネクタとが点対称な形状であり、Normal－Normal状態、Flipped－Normal状態、Normal－Flipped状態、Flipped状態－Flipped状態を含む４つの接続状態が、前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態および前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態に対して適用可能である。前記第２機器は、第２制御部を具備する。前記第２制御部は、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がNormal状態またはFlipped状態のいずれであるかを判定し、当該判定された結果をステータス情報として前記第１機器へ前記ケーブルを介して送信する。前記第１機器は、スイッチと、第１制御部と、を具備する。前記スイッチは、前記第１レセプタクルの複数の接続ピンに対する複数の信号線の割り当てを切り替える。前記第１制御部は、前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がNormal状態またはFlipped状態のいずれであるかを判定し、当該判定された結果と前記ステータス情報とに基づいて前記４つの接続状態のうちの１つを決定して、前記スイッチを制御する。
実施形態のシステムにおけるＵＳＢType-C規格に準拠したケーブルによる接続に関する構成の一例を示す第１図（Normal－Normal）。 実施形態のシステムにおけるＵＳＢType-C規格に準拠したケーブルによる接続に関する構成の一例を示す第２図（Flipped－Normal）。 実施形態のシステムにおけるＵＳＢType-C規格に準拠したケーブルによる接続に関する構成の一例を示す第３図（Normal－Flipped）。 実施形態のシステムにおけるＵＳＢType-C規格に準拠したケーブルによる接続に関する構成の一例を示す第４図（Flipped－Flipped）。 第１比較例におけるＵＳＢ Type-C規格に準拠したケーブルによる接続に関する構成の一例を示す第１図（Normal－Normal）。 第１比較例におけるＵＳＢ Type-C規格に準拠したケーブルによる接続に関する構成の一例を示す第２図（Flipped－Normal）。 第１比較例におけるＵＳＢ Type-C規格に準拠したケーブルによる接続に関する構成の一例を示す第３図（Normal－Flipped）。 第１比較例におけるＵＳＢ Type-C規格に準拠したケーブルによる接続に関する構成の一例を示す第４図（Flipped－Flipped）。 第２比較例におけるＵＳＢ Type-C規格に準拠したケーブルによる接続に関する構成の一例を示す第１図（Normal）。 第２比較例におけるＵＳＢ Type-C規格に準拠したケーブルによる接続に関する構成の一例を示す第２図（Flipped）。 実施形態のシステム、第１比較例、第２比較例のそれぞれにおけるスイッチの切り替えパターンを一覧として示す図。 実施形態のシステムのＵＳＢドック側における接続ピンに対する信号線の割り当てを変更した場合のスイッチの切り替えパターンを示す図。 実施形態のシステムのホストシステム（接続制御回路）の一動作手順を示すフローチャート。 実施形態のシステムのＵＳＢドック（接続制御回路）の一動作手順を示すフローチャート。
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
図１Ａ乃至図１Ｄ（図１Ａ、図１Ｂ、図１Ｃおよび図１Ｄ）は、本実施形態のシステムにおけるＵＳＢ Type-C規格に準拠したケーブルによる接続に関する構成の一例を示す図である。
本実施形態のシステムは、ホストシステム（第１機器）１とＵＳＢドック（第２機器）２とで構成されるシステムである。ホストシステム１とＵＳＢドック２とは、ＵＳＢ Type-C DisplayPort ALT Mode仕様を適用する電子機器であり、ＵＳＢ Type-C規格に準拠したケーブル３で接続される。ＵＳＢ Type-C DisplayPort ALT Mode仕様は、ＵＳＢ Type-Cで定義される信号線の一部（RX2、TX2）をDisplayPort規格のデータ送受信に転用する仕様である。図１Ａに示されるように、ホストシステム１は、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）（第２コネクタ）１１を有し、また、ＵＳＢドック２も、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）２１を有する。ケーブル３の両端には、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）（第１コネクタ）３１が設けられる。ケーブル３の一端に設けられるＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１が、ホストシステム１のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１へ挿入され、ケーブル３の他端に設けられるＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１が、ＵＳＢドック２のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）２１へ挿入される。ケーブル３の一端に設けられるＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１は、ホストシステム１のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１に対して、Normal（第１状態）／Flipped（第２状態）のどちらの向きでも挿入され得るし、また、ケーブル３の他端に設けられるＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１も、ＵＳＢドック２のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）２１に対して、Normal／Flippedのどちらの向きでも挿入され得る。Normal／Flippedでは、接続ピンの配列が、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の長手方向（図１Ａ乃至図１ＤにおけるＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の上下方向）の中心点に関して点対称である。図１Ａは、ケーブル３がNormal（ホストシステム１側）－Normal（ＵＳＢドック２側）で接続されている状態を示し、図１Ｂは、ケーブル３がFlipped（ホストシステム１側）－Normal（ＵＳＢドック２側）で接続されている状態を示し、図１Ｃは、ケーブル３がNormal（ホストシステム１側）－Flipped（ＵＳＢドック２側）で接続されている状態を示し、図１Ｄは、ケーブル３がFlipped（ホストシステム１側）－Flipped（ＵＳＢドック２側）で接続されている状態を示している。
ホストシステム１は、前述のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１のほか、接続制御回路１２、スイッチ１３、ＥＣ（Embedded Controller）１４、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）１５およびＵＳＢコントローラ１６を有している。
接続制御回路１２は、少なくともＣＣ（Connection Configuration）ロジックとＵＳＢ ＰＤ（Power Delivery）エンジンとを備える電子回路である。ＣＣロジックは、ケーブル３によるホストシステム１とＵＳＢドック２との接続時に通信路を確立するための制御を行う。ＣＣロジックは、ＣＣ１ピンとＣＣ２ピンとを監視することにより、ホストシステム１とＵＳＢドック２とがケーブル３経由で接続されたことを検知することができ、また、ケーブル３のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１が、ホストシステム１のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１に対して、Normal／Flippedのどちらの向きで挿入されているのかを検知することができる。さらに、ＣＣロジックは、接続先のＣＣロジック（ＵＳＢドック２の後述する接続制御回路２２内のＣＣロジック）との間でＣＣ信号線を使った通信を実行することができる。ＵＳＢ ＰＤエンジンは、ケーブル３経由で電力を授受するための制御を行う。電力を供給する側はSource、電力を受ける側はSinkと称される。ここでは、ホストシステム１とＵＳＢドック２とがケーブル３経由で接続された場合、ホストシステム１がSource、ＵＳＢドック２がSinkとなるように設定されているものとする。
スイッチ１３は、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１の接続ピンに対する信号線の割り当てを切り替えるためのスイッチである。より詳しくは、（ａ）ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１がNormalの向きである場合について定められるＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１の接続ピンに対する信号線の割り当て、（ｂ）ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１がFlippedの向きである場合について定められるＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１の接続ピンに対する信号線の割り当て、のいずれかを選択的に適用する。スイッチ１３は、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きを検知することのできるＣＣロジックを備える接続制御回路１２によって制御される。
ＥＣ１４は、図１Ａ乃至図１Ｄに示されないＰＳＣ（Power Supply Controller）と協働してホストシステム１内の各コンポーネントに対する電力供給／遮断を制御する。また、ＥＣ１４は、図１Ａ乃至図１Ｄに示されないＩ2Ｃバスを介してＵＳＢ ＰＤエンジンを搭載する接続制御回路１２と通信を行い、ケーブル３経由によるＵＳＢドック２に対する電力供給／遮断を制御する。
ＧＰＵ１５は、ＵＳＢドック２のＤＰ（DisplayPort）コネクタ２５に接続されるディスプレイ装置に表示させる画像を描画し、その画像信号をDisplayPort規格に準拠した手順で所定のポート（Lane0、Lane1が対応づけられるポート）から出力する。ＧＰＵ１５から出力された画像信号は、スイッチ１３を経ることで、ＵＳＢ Type-Cで定義されるRX2信号線、TX2信号線によってＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１へ導かれ、ケーブル３経由でＵＳＢドック２へ転送される。
ＵＳＢコントローラ１６は、ＵＳＢドック２のＵＳＢコネクタ２４に接続されるＵＳＢデバイスとの間の通信を実行する。このＵＳＢコントローラ１６とＵＳＢデバイスとの間の通信についても、ホストシステム１内においては、スイッチ１３が介在する。より詳しくは、スイッチ１３を経ることで、ＵＳＢ Type-Cで定義されるTx1信号線、Rx1信号線が使用されるように制御される。
ＵＳＢドック２は、前述のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）２１のほか、接続制御回路２２、ＵＳＢ r3.1ハブ２３、複数のＵＳＢコネクタ２４およびＤＰ（DisplayPort）コネクタ２５を有している。
ＵＳＢドック２の接続制御回路２２も、ホストシステム１の接続制御回路１２と同様、少なくともＣＣロジックとＵＳＢ ＰＤエンジンとを備える電子回路である。つまり、接続制御回路２２は、ＣＣロジックによって、ケーブル３のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１が、ＵＳＢドック２のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）２１に対して、Normal／Flippedのどちらの向きで挿入されているのかを検知することができる。また、接続制御回路２２は、ＣＣロジックによって、ホストシステム１の接続制御回路１２との間で通信を実行することができる。
ＵＳＢ r3.1ハブ２３は、１つの信号線（Tx1、Rx1）を複数のＵＳＢコネクタ２４に接続される複数のＵＳＢデバイスで共用するための制御を行う。ＵＳＢコネクタ２４は、ＵＳＢデバイスを接続するためのコネクタ（Receptacle）である。このＵＳＢコネクタ２４は、一定の向きでコネクタ（Plug）が挿入される、ＵＳＢ Type-C以外の規格に準拠した形状を有している。ＤＰコネクタ２５は、ディスプレイ装置を接続するためのコネクタである。なお、ＵＳＢドック２には、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）２１を有しているにも関わらず、ホストシステム１のスイッチ１３に相当するスイッチが設けられていない点を、ここで留意点として挙げておく。
ここで、本実施形態のシステムの理解を助けるために、まず、図２Ａ乃至図２Ｄ（図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃおよび図２Ｄ）を参照して、第１比較例について説明する。なお、図２Ａ乃至図２Ｄで示される構成要素のうち、本実施形態のシステムと同一の構成要素に対しては、便宜的に、同一の符号を用いている。
図２Ａに示されるように、第１比較例においては、本実施形態のシステムのＵＳＢドック２と比較して、ＵＳＢドック２Ａが、ホストシステム１Ａのスイッチ１３に相当するスイッチ２６をさらに有している。図２Ａは、ケーブル３がNormal（ホストシステム１Ａ側）－Normal（ＵＳＢドッグ２Ａ側）で接続されている状態を示し、図２Ｂは、ケーブル３がFlipped（ホストシステム１Ａ側）－Normal（ＵＳＢドッグ２Ａ側）で接続されている状態を示し、図２Ｃは、ケーブル３がNormal（ホストシステム１Ａ側）－Flipped（ＵＳＢドッグ２Ａ側）で接続されている状態を示し、図２Ｄは、ケーブル３がFlipped（ホストシステム１Ａ側）－Flipped（ＵＳＢドッグ２Ａ側）で接続されている状態を示している。
また、第１比較例における接続制御回路１２Ａは、本実施形態のシステムの接続制御回路１２とは異なる規則でスイッチ１３を制御する。本実施形態のシステムの接続制御回路１２がスイッチ１３を制御する規則については後述する。
さらに、第１比較例における接続制御回路２２Ａは、ホストシステム１の接続制御回路１２と同様、ケーブル３のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１が、ＵＳＢドック２ＡのＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）２１に対して、Normal／Flippedのどちらの向きで挿入されているのかに基づき、スイッチ２６を制御する。
つまり、第１比較例においては、ホストシステム１とＵＳＢドック２Ａとが、各々、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きに応じて、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１またはＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）２１の接続ピンに対する信号線の割り当てを切り替える。
より詳しくは、図２Ａに示されるように、ケーブル３がNormal－Normalで接続された場合、ホストシステム１Ａにおいては、接続制御回路１２Ａが、「Tx（信号線）=TX1（接続ピン）」、「Rx=RX1」、「Lane0=RX2」、「Lane1=TX2」といった割り当てが適用されるようにスイッチ１３を制御し（以下、パターン１と称する）、一方、ＵＳＢドック２Ａにおいては、接続制御回路２２Ａが、「Tx=TX1」、「Rx=RX1」、「Lane0=TX2」、「Lane1=RX2」といった割り当てが適用されるようにスイッチ２６を制御する（以下、パターン１´と称する）。
また、図２Ｂに示されるように、ケーブル３がFlipped－Normalで接続された場合、ホストシステム１Ａにおいては、接続制御回路１２Ａが、「Tx=TX2」、「Rx=RX2」、「Lane0=RX1」、「Lane1=TX1」といった割り当てが適用されるようにスイッチ１３を制御する（以下、パターン２と称する）。ＵＳＢドック２Ａにおいては、図２Ａに示されるNormal－Normalの場合と同様、パターン１´が適用される。
図２Ｃに示されるように、ケーブル３がNormal－Flippedで接続された場合、ホストシステム１Ａにおいては、図２Ａに示されるNormal－Normalの場合と同様、パターン１が適用される。ＵＳＢドック２Ａにおいては、接続制御回路２２Ａが、「Tx=TX2」、「Rx=RX2」、「Lane0=TX1」、「Lane1=RX1」といった割り当てが適用されるようにスイッチ２６を制御する（以下、パターン２´と称する）。
図２Ｄに示されるように、ケーブル３がFlipped－Flippedで接続された場合、ホストシステム１Ａにおいては、図２Ｂに示されるFlipped－Normalの場合と同様、パターン２が適用される。ＵＳＢドック２Ａにおいては、図２Ｃに示されるNormal－Flippedの場合と同様、パターン２´が適用される。
換言すれば、第１比較例の場合、ホストシステム１Ａにおいては、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１に対してケーブル３のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１がNormalの向きで挿入されたならば、パターン１を適用し、Flippedの向きで挿入されたならば、パターン２を適用する。また、ＵＳＢドック２Ａにおいては、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）２１に対してケーブル３のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１がNormalの向きで挿入されたならば、パターン１´を適用し、Flippedの向きで挿入されたならば、パターン２´を適用する。
第１比較例においては、ホストシステム１ＡとＵＳＢドック２Ａとが、各々、Type-Cコネクタ（Receptacle）（１１、２１）の接続ピンに対する信号線の割り当てを切り替えるスイッチ（１３、２６）を実装する。つまりＵＳＢドック２Ａにもスイッチ２６を実装する必要があるため、コスト面やレイアウト面でデメリットを生じさせている。
次に、図３Ａおよび図３Ｂを参照して、第２比較例について説明する。なお、図３Ａおよび図３Ｂで示される構成要素のうち、本実施形態のシステムと同一の構成要素に対しては、便宜的に、同一の符号を用いている。
図３Ａに示されるように、第２比較例においては、本実施形態のシステムのＵＳＢドック２と比較して、ＵＳＢドック２Ｂが、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１を有していない。換言すれば、本実施形態のシステムのＵＳＢドック２からＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１が削除されている。そして、ケーブル３Ｂの一端が、ＵＳＢドック２Ｂへ直接的かつ固定的に接続されている。つまり、この第２比較例の場合、ＵＳＢドック２Ｂにおいては、ケーブル３のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１がNormal／Flippedのどちらの向きで挿入されているのかを考慮する必要がない。したがって、第１比較例において図２Ａ乃至図２Ｄで示したスイッチ２６を搭載する必要がない。なお、ここでは、ケーブル３のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１がNormalの向きで挿入されているかのように、ケーブル３Ｂの一端がＵＳＢドック２Ｂへ直接的かつ固定的に接続されているものと想定する。
第２比較例における接続制御回路１２Ｂも、本実施形態のシステムの接続制御回路１２とは異なる規則でスイッチ１３を制御する。なお、本実施形態のシステムの接続制御回路１２がスイッチ１３を制御する規則については後述する。
図３Ａは、ケーブル３のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１が、ホストシステム１ＢのＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１に対して、Normalの向きで挿入されている状態を示し、図３Ｂは、ケーブル３のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１が、ホストシステム１ＢのＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１に対して、Flippedの向きで挿入されている状態を示している。
図３Ａに示されるように、第２比較例におけるホストシステム１Ｂの接続制御回路１２Ｂは、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１に対してケーブル３のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１がNormalの向きで挿入されたならば、第１比較例において図２Ａおよび図２Ｃで示したパターン１が適用されるように、スイッチ１３を制御する。第２比較例においては、ケーブル３のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１は、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１に挿入するためのものが１つのみ設けられるので、ＵＳＢドック２Ｂにおける信号線の割り当てを、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１に挿入されるＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１を対象として表すこととする。すなわち、「Tx=RX1」、「Rx=TX1」、「Lane0=RX2」、「Lane1=TX2」と表し、以下、これをパターン３と称する。
図３Ｂに示されるように、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１に対してケーブル３のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１がFlippedの向きで挿入されたならば、第２比較例におけるホストシステム１Ｂの接続制御回路１２Ｂは、第１比較例において図２Ｂおよび図２Ｄで示したパターン２が適用されるように、スイッチ１３を制御する。言うまでも無いが、ＵＳＢドック２Ｂにおいては、パターン３が適用される。
第２比較例においては、第１比較例と比較して、ＵＳＢドック２ＢからＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）２１を削除することができ、また、スイッチ２６を削除することができる。したがって、コスト面やレイアウト面でメリットが生じる。しかし、ＵＳＢドック２Ｂからケーブル３が伸びている形態は、収納や持ち運びが不便になるといった利便性を低下させるおそれがあり、また、たとえばケーブル３が何かに引っ掛かった際にもケーブル３がＵＳＢドック２Ｂから外れることがないので、安全性を低下させるおそれがある。
以上の第１比較例および第２比較例を踏まえて、図１Ａに戻って、本実施形態のシステムの説明を続ける。
前述したように、ホストシステム１の接続制御回路１２は、ケーブル３のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１が、ホストシステム１のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１に対して、Normal／Flippedのどちらの向きで挿入されているのかを検知することができる。また、ＵＳＢドック２の接続制御回路２２も、ケーブル３のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１が、ＵＳＢドック２のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）２１に対して、Normal／Flippedのどちらの向きで挿入されているのかを検知することができる。そして、ホストシステム１の接続制御回路１２とＵＳＢドック２の接続制御回路２２とは通信することができる。
そこで、本実施形態のシステムにおいては、ＵＳＢドック２の接続制御回路２２は、検知したＵＳＢドック２側のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きを、ステータス情報としてホストシステム１の接続制御回路１２へ送信する。ホストシステム１の接続制御回路１２は、検知したホストシステム１側のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きと、ＵＳＢドック２の接続制御回路２２からステータス情報として受信したＵＳＢドック２側のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きとの双方に基づき、スイッチ１３を制御する。なお、図１Ａ乃至図１Ｄに示されるように、ここでは、第１比較例において図２Ａおよび図２Ｂに示したパターン１´がＵＳＢドック２側において固定的に適用されるものと想定する。
図１Ａに示されるように、ケーブル３がNormal－Normalで接続された場合、ホストシステム１の接続制御回路１２は、第１比較例において図２Ａで示したように信号線が割り当てられるように、つまり、パターン１が適用されるように、スイッチ１３を制御する。
図１Ｂに示されるように、ケーブル３がFlipped－Normalで接続された場合、ホストシステム１の接続制御回路１２は、第１比較例において図２Ｂで示したように信号線が割り当てられるように、つまり、パターン２が適用されるように、スイッチ１３を制御する。
図１Ｃに示されるように、ケーブル３がNormal－Flippedで接続された場合、ホストシステム１の接続制御回路１２は、ホストシステム１側がNormalであるが、第１比較例において図２Ｂで示したように信号線が割り当てられるように、つまり、パターン２が適用されるように、スイッチ１３を制御する。
図１Ｄに示されるように、ケーブル３がFlipped－Flippedで接続された場合、ホストシステム１の接続制御回路１２は、ホストシステム１側がFlippedであるが、第１比較例において図２Ａで示したように信号線が割り当てられるように、つまり、パターン１が適用されるように、スイッチ１３を制御する。
換言すれば、ホストシステム１の接続制御回路１２は、ホストシステム１側のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きとＵＳＢドック２側のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きとが一致している場合、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きがNormalである場合について定められるパターン１が適用され、また、ホストシステム１側のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きとＵＳＢドック２側のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きとが一致していない場合、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きがFlipped である場合について定められるパターン２が適用されるように、スイッチ１３を制御する。
このように、本実施形態のシステムでは、ホストシステム１の接続制御回路１２が、ホストシステム１側のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きを検知するとともに、ＵＳＢドック２の接続制御回路２２から、ＵＳＢドック２側のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きを取得して、ホストシステム１側のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きと、ＵＳＢドック２側のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きとの双方に基づき、スイッチ１３を制御することで、ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）２１を備えるＵＳＢドック２において、第１比較例では必要であったスイッチ２６を不要とすることができる。
つまり、本実施形態のシステムは、利便性や安全性を損なうことなく、２つの電子機器の中の一方の電子機器において信号切り替え用のスイッチを不要とすることができる。
図４に、本実施形態のシステム（Ａ）、第１比較例（Ｂ）、第２比較例（Ｃ）のそれぞれにおけるスイッチ（１３，２６）の切り替えパターンを一覧として改めて示す。
なお、前述の説明では、第１比較例において図２Ａおよび図２Ｂに示したパターン１´がＵＳＢドック２側において固定的に適用されることと想定した。これに限らず、第１比較例において図２Ｃおよび図２Ｄに示したパターン２´がＵＳＢドック２側において固定的に適用されるようにしてもよい。図５に、この場合における、本実施形態のシステムのスイッチ１３の切り替えパターンを示す。
つまり、ケーブル３がNormal－Normalで接続された場合、ホストシステム１の接続制御回路１２は、ホストシステム１側がNormalであるが、第１比較例において図２Ｄで示したように信号線が割り当てられるように、つまり、パターン２が適用されるように、スイッチ１３を制御する。
また、ケーブル３がFlipped－Normalで接続された場合、ホストシステム１の接続制御回路１２は、ホストシステム１側がFlippedであるが、第１比較例において図２Ｃで示したように信号線が割り当てられるように、つまり、パターン１が適用されるように、スイッチ１３を制御する。
ケーブル３がNormal－Flippedで接続された場合、ホストシステム１の接続制御回路１２は、第１比較例において図２Ｃで示したように信号線が割り当てられるように、つまり、パターン１が適用されるように、スイッチ１３を制御する。
ケーブル３がFlipped－Flippedで接続された場合、ホストシステム１の接続制御回路１２は、第１比較例において図２Ｄで示したように信号線が割り当てられるように、つまり、パターン２が適用されるように、スイッチ１３を制御する。
図６は、本実施形態のシステムのホストシステム１（接続制御回路１２）の一動作手順を示すフローチャートである。
ホストシステム１の接続制御回路１２は、ホストシステム１のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）１１に対して、ケーブル３のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１が、Normal／Flippedのいずれの向きで挿入されているかを検知する（ステップＡ１）。
また、ホストシステム１の接続制御回路１２は、ＵＳＢドック２の接続制御回路２２から、ＵＳＢドック２のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）２１に対して、ケーブル３のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１が、Normal／Flippedのいずれの向きで挿入されているかを受信する（ステップＡ２）。なお、ステップＡ１とステップＡ２とは、並行して実行してもよいし、順番を入れ替えて実行してもよい。
そして、ホストシステム１の接続制御回路１２は、検知したホストシステム１側のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きと、ＵＳＢドック２の接続制御回路２２から受信したＵＳＢドック２側のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きとの双方に基づき、スイッチ１３を制御する（ステップＡ３）。
図７は、本実施形態のシステムのＵＳＢドック２（接続制御回路２２）の一動作手順を示すフローチャートである。
ＵＳＢドック２の接続制御回路２２は、ＵＳＢドック２のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）２１に対して、ケーブル３のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１が、Normal／Flippedのいずれの向きで挿入されているかを検知する（ステップＢ１）。
そして、ＵＳＢドック２の接続制御回路２２は、検知したＵＳＢドック２側のＵＳＢ Type-Cコネクタ（Plug）３１の向きを、ホストシステム１の接続制御回路１２へ送信する（ステップＢ２）。
以上のように、本実施形態のシステムにおいては、利便性や安全性を損なうことなく、２つの電子機器の中の一方の電子機器において信号切り替え用のスイッチを不要とすることが実現される。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１…ホストシステム、２…ＵＳＢドック、３…ケーブル、１１…ホストシステム側ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）、１２…ホストシステム側接続制御回路、１３…スイッチ、１４…ＥＣ、１５…ＧＰＵ、１６…ＵＳＢコントローラ、２１…ＵＳＢドック側ＵＳＢ Type-Cコネクタ（Receptacle）、２２…ホストシステム側接続制御回路、２３…ＵＳＢ r3.1ハブ、２４…ＵＳＢコネクタ、２５…ＤＰコネクタ、３１…ケーブル側ＵＳＢType-Cコネクタ（Plug）。

Claims (14)

  1. 第１レセプタクルを有する第１機器と、
    第２レセプタクルを有する第２機器と、
    前記第１機器と前記第２機器とを接続し、一端において前記第１機器の前記第１レセプタクルと接続する第１コネクタと、他端において前記第２機器の前記第２レセプタクルと接続する第２コネクタとを有し、前記第１コネクタと前記第２コネクタとが点対称な形状であり、Normal－Normal状態、Flipped－Normal状態、Normal－Flipped状態、Flipped状態－Flipped状態を含む４つの接続状態が、前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態および前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態に対して適用可能であるケーブルと、
    を具備し、
    前記第２機器は、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がNormal状態またはFlipped状態のいずれであるかを判定し、当該判定された結果をステータス情報として前記第１機器へ前記ケーブルを介して送信する第２制御部を具備し、
    前記第１機器は、
    前記第１レセプタクルの複数の接続ピンに対する複数の信号線の割り当てを切り替えるスイッチと、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がNormal状態またはFlipped状態のいずれであるかを判定し、当該判定された結果と前記ステータス情報とに基づいて前記４つの接続状態のうちの１つを決定して、前記スイッチを制御する第１制御部と、
    を具備するシステム。
  2. 前記第２機器は、前記第２レセプタクルの複数の接続ピンに対して前記複数の信号線が固定的に割り当てられる請求項１に記載のシステム。
  3. 前記第２機器は、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとがNormal状態で接続された場合について定められる前記第２レセプタクルの前記複数の接続ピンに対する前記複数の信号線の割り当てが固定的に適用され、
    前記第１機器の前記スイッチは、前記第１レセプタクルの前記複数の接続ピンに対する前記複数の信号線の接続パターンに関して、前記ケーブルがNormalの向きである場合に適用される第１パターンと、前記ケーブルがFlippedの向きである場合に適用される第２パターンとのうちの１つを適用し、
    前記第１機器の前記第１制御部は、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がNormal状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がNormal状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第１パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がFlipped状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がNormal状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第２パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がNormal状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がFlipped状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第２パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がFlipped状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がFlipped状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第１パターンが適用されるように前記スイッチを制御する、
    請求項２に記載のシステム。
  4. 前記第２機器は、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとがFlipped状態で接続された場合について定められる前記第２レセプタクルの前記複数の接続ピンに対する前記複数の信号線の割り当てが固定的に適用され、
    前記第１機器の前記スイッチは、前記第１レセプタクルの前記複数の接続ピンに対する前記複数の信号線の接続パターンに関して、前記ケーブルがNormalの向きである場合に適用される第１パターンと、前記ケーブルがFlippedの向きである場合に適用される第２パターンとのうちの１つを適用し、
    前記第１機器の前記第１制御部は、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がNormal状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がNormal状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第２パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がFlipped状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がNormal状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第１パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がNormal状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がFlipped状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第１パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がFlipped状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がFlipped状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第２パターンが適用されるように前記スイッチを制御する、
    請求項２に記載のシステム。
  5. 前記ケーブルは、ＵＳＢ（universal serial bus） Ｔｙｐｅ－Ｃ規格に準拠したケーブルである請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシステム。
  6. 前記第１コネクタと前記第２コネクタとはプラグである請求項５に記載のシステム。
  7. 第１レセプタクルを有し、ケーブルを介して第２レセプタクルを有する外部機器と接続可能な電子機器であって、
    前記ケーブルは、一端において前記第１レセプタクルと接続する第１コネクタと、他端において前記第２レセプタクルと接続する第２コネクタとを有し、前記第１コネクタと前記第２コネクタとが点対称な形状であり、Normal－Normal状態、Flipped－Normal状態、Normal－Flipped状態、Flipped状態－Flipped状態を含む４つの接続状態が、前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態および前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態に対して適用可能であり、
    前記電子機器は、
    前記第１レセプタクルの複数の接続ピンに対する複数の信号線の割り当てを切り替えるスイッチと、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がNormal状態またはFlipped状態のいずれであるかを判定し、当該判定された結果と、前記外部機器から送信される前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がNormal状態またはFlipped状態のいずれであるかを示すステータス情報とに基づいて前記４つの接続状態のうちの１つを決定して、前記スイッチを制御する制御部と、
    を具備する電子機器。
  8. 前記外部機器は、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとがNormal状態で接続された場合について定められる前記第２レセプタクルの前記複数の接続ピンに対する前記複数の信号線の割り当てが固定的に適用され、
    前記スイッチは、前記第１レセプタクルの前記複数の接続ピンに対する前記複数の信号線の接続パターンに関して、前記ケーブルがNormalの向きである場合に適用される第１パターンと、前記ケーブルがFlippedの向きである場合に適用される第２パターンとのうちの１つを適用し、
    前記制御部は、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がNormal状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がNormal状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第１パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がFlipped状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がNormal状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第２パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がNormal状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がFlipped状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第２パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がFlipped状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がFlipped状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第１パターンが適用されるように前記スイッチを制御する、
    請求項７に記載の電子機器。
  9. 前記外部機器は、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとがFlipped状態で接続された場合について定められる前記第２レセプタクルの前記複数の接続ピンに対する前記複数の信号線の割り当てが固定的に適用され、
    前記スイッチは、前記第１レセプタクルの前記複数の接続ピンに対する前記複数の信号線の接続パターンに関して、前記ケーブルがNormalの向きである場合に適用される第１パターンと、前記ケーブルがFlippedの向きである場合に適用される第２パターンとのうちの１つを適用し、
    前記制御部は、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がNormal状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がNormal状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第２パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がFlipped状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がNormal状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第１パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がNormal状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がFlipped状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第１パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がFlipped状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がFlipped状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第２パターンが適用されるように前記スイッチを制御する、
    請求項７に記載の電子機器。
  10. 前記ケーブルは、ＵＳＢ（universal serial bus） Ｔｙｐｅ－Ｃ規格に準拠したケーブルである請求項７乃至９のいずれか１項に記載の電子機器。
  11. 前記第１コネクタと前記第２コネクタとはプラグである請求項１０に記載の電子機器。
  12. 第１レセプタクルを有する第１機器と、第２レセプタクルを有する第２機器とが、一端において前記第１レセプタクルと接続する第１コネクタと、他端において前記第２レセプタクルと接続する第２コネクタとを有し、前記第１コネクタと前記第２コネクタとが点対称な形状であり、Normal－Normal状態、Flipped－Normal状態、Normal－Flipped状態、Flipped状態－Flipped状態を含む４つの接続状態が、前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態および前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態に対して適用可能であるケーブルを介して接続されるシステムにおける接続制御方法であって、
    前記第２機器において、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がNormal状態またはFlipped状態のいずれであるかを判定し、当該判定された結果をステータス情報として前記第１機器へ前記ケーブルを介して送信し、
    前記第１機器において、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がNormal状態またはFlipped状態のいずれであるかを判定し、
    前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がNormal状態またはFlipped状態のいずれであるかを示すステータス情報を前記第２機器から前記ケーブルを介して受信し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態の判定結果と、前記受信された前記ステータス情報とに基づき、前記４つの接続状態のうちの１つを決定し、
    前記接続状態の決定に基づき、前記第１レセプタクルの複数の接続ピンと複数の信号線との間に介在するスイッチによって、前記第１レセプタクルの前記複数の接続ピンに対する前記複数の信号線の割り当てを切り替える、
    接続制御方法。
  13. 前記第２機器において、
    前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとがNormal状態で接続された場合について定められる前記第２レセプタクルの前記複数の接続ピンに対する前記複数の信号線の割り当てが固定的に適用され、
    前記第１機器の前記スイッチは、前記第１レセプタクルの前記複数の接続ピンに対する前記複数の信号線の接続パターンに関して、前記ケーブルがNormalの向きである場合に適用される第１パターンと、前記ケーブルがFlippedの向きである場合に適用される第２パターンとのうちの１つを適用し、
    前記第１機器において、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がNormal状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がNormal状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第１パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がFlipped状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がNormal状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第２パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がNormal状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がFlipped状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第２パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がFlipped状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がFlipped状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第１パターンが適用されるように前記スイッチを制御する、
    請求項１２に記載の接続制御方法。
  14. 前記第２機器において、
    前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとがFlipped状態で接続された場合について定められる前記第２レセプタクルの前記複数の接続ピンに対する前記複数の信号線の割り当てが固定的に適用され、
    前記第１機器の前記スイッチは、前記第１レセプタクルの前記複数の接続ピンに対する前記複数の信号線の接続パターンに関して、前記ケーブルがNormalの向きである場合に適用される第１パターンと、前記ケーブルがFlippedの向きである場合に適用される第２パターンとのうちの１つを適用し、
    前記第１機器において、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がNormal状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がNormal状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第２パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がFlipped状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がNormal状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第１パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がNormal状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がFlipped状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第１パターンが適用されるように前記スイッチを制御し、
    前記第１レセプタクルと前記第１コネクタとの接続状態がFlipped状態であって、前記第２レセプタクルと前記第２コネクタとの接続状態がFlipped状態であることを前記ステータス情報が示す場合、前記第２パターンが適用されるように前記スイッチを制御する、
    請求項１２に記載の接続制御方法。
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