WO2023234268A1

WO2023234268A1 - Ｕｓｂインタフェース回路、電子機器

Info

Publication number: WO2023234268A1
Application number: PCT/JP2023/019976
Authority: WO
Inventors: 暢孝板倉
Original assignee: ローム株式会社
Priority date: 2022-05-30
Filing date: 2023-05-29
Publication date: 2023-12-07

Abstract

プルアップ回路２１０は、コネクタ１０２のＣＣピンに電流を供給する可変の電流源ＣＳ１，ＣＳ２を含む。電圧検出回路２２０は、ＣＣ１ピンおよびＣＣ２ピンの電圧Ｖ１，Ｖ２を測定する。処理部２３０は、可変電流源ＣＳ１，ＣＳ２を制御するとともに、電圧検出回路２２０の出力にもとづいて、ＣＣピンＣＣ１，ＣＣ２に付着する水分を検出する。

Description

ＵＳＢインタフェース回路、電子機器

　本開示は、ＵＳＢインタフェース回路に関する。

　スマートホン、タブレット端末、ノート型コンピュータ、ポータブルオーディオプレイヤ、デジタルカメラをはじめとする電池駆動デバイスは、再充電可能な二次電池とともに、それを充電するための充電回路を内蔵する。充電回路には、外部からＵＳＢケーブルを介して供給されたＤＣ電圧（バス電圧Ｖ_ＢＵＳ）にもとづいて二次電池を充電するものが存在する。

　ＵＳＢコネクタの形状およびＵＳＢの規格として、ＵＳＢ　ＴｙｐｅＣが普及している。図１は、ＵＳＢ　ＴｙｐｅＣのシステムのブロック図である。ＵＳＢ　ＴｙｐｅＣのコネクタは、ＶＢＵＳピン、ＧＮＤピンに加えて、２個のＣＣ(Configuration Channel)ピン（ＣＣ１，ＣＣ２）を有する。ＵＳＢ規格では、外部に電力供給可能なソース１０と、外部からの給電を受けるシンク２０が規定されている。ソース１０において、ＣＣ１，ＣＣ２ピンは抵抗Ｒｐによってプルアップされており、シンク２０において、ＣＣ１，ＣＣ２ピンは抵抗Ｒｄによってプルダウンされている。

　ソース１０のレセプタクル（コネクタ）１２と、シンク２０のレセプタクル２２は、ケーブル３０を介して接続されている。ソース１０は、ＣＣ１，ＣＣ２ピンの状態を監視し、シンク２０の接続を検出する。具体的には、シンク２０が接続されない状態では、ＣＣ１，ＣＣ２ピンには、プルアップ先の電圧（５Ｖ）が発生する。

　ケーブル３０のプラグ３２，３４はそれぞれ単一のＣＣピンを有しており、ケーブル３０内で、ＣＣピン同士が接続されている。プラグ３２，３４は表裏どちらの向きでも、レセプタクル１２，２２に挿入可能である。プラグ３２の表裏をひっくり返すと、破線で示すように、プラグ３２のＣＣピンは、レセプタクル１２のＣＣ２ピンと接続され、プラグ３２のＶＣＯＮＮピンは、レセプタクル１２のＣＣ１ピンと接続される。同様に、プラグ３４の表裏をひっくり返すと、プラグ３４のＣＣピンは、レセプタクル２２のＣＣ２ピンと接続され、プラグ３４２のＶＣＯＮＮピンは、レセプタクル２２のＣＣ１ピンと接続される。

　図１の状態で、ソース１０とシンク２０が接続されると、ソース１０のＣＣ１ピンには、電圧５Ｖを、ＲｐとＲｄで分圧した電圧が発生する。ソース１０のポートコントローラ１４は、ＣＣ１ピンの電圧にもとづいて、シンク２０が接続されたこと、およびケーブル３０の表裏を検出できる。プラグ３２の表裏が反転した場合、ソース１０のＣＣ２ピンに、電圧５Ｖを、ＲｐとＲｄで分圧した電圧が発生する。ポートコントローラ１４は、ＣＣ２ピンの電圧にもとづいて、シンク２０が接続されたこと、およびケーブル３０の表裏を検出できる。

特許第６８３８８７９号公報

　ソース１０のコネクタに水などの液体（以下、水分という）が付着すると、ＣＣ１ピンやＣＣ２ピンが、他のピンとショートする可能性がある。ＣＣ１ピンやＣＣ２ピンの電極に水分が付着した状態で、電極に電流が流れると、電極が腐食するという問題がある。

　本開示はかかる課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、ＣＣ１ピンやＣＣ２ピンの電極への水分の付着を検出可能なソース用のＵＳＢインタフェース回路の提供にある。

　本開示のある態様は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｔｙｐｅ－Ｃのソースとなる機器に搭載されるＵＳＢインタフェース回路に関する。ＵＳＢインタフェース回路は、コネクタのＣＣピンに電流を供給する可変電流源を含むプルアップ回路と、ＣＣピンの電圧を測定する電圧検出回路と、可変電流源を制御するとともに、電圧検出回路の出力にもとづいて、ＣＣピンに付着する水分を検出する処理部と、を備える。

　本開示の別の態様もまた、ＵＳＢインタフェース回路である。このＵＳＢインタフェース回路は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｔｙｐｅ－Ｃのソースとなる機器に搭載されるＵＳＢインタフェース回路であって、ＣＣピンをプルアップする可変抵抗を含むプルアップ回路と、ＣＣピンの電圧を測定する電圧検出回路と、可変抵抗を制御するとともに、電圧検出回路の出力にもとづいて、ＣＣピンに付着する水分を検出する処理部と、を備える。

　本開示のさらに別の態様は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｔｙｐｅ－Ｃのソースとなる電子機器に関する。電子機器は、ＶＢＵＳピン、ＣＣピンを有するコネクタと、ＣＣピンに電流を供給する可変電流源を含むプルアップ回路と、ＣＣピンの電圧を測定する電圧検出回路と、可変電流源を制御するとともに、電圧検出回路の出力にもとづいて、ＣＣピンに付着する水分を検出する処理部と、を備える。

　本開示のさらに別の態様は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｔｙｐｅ－Ｃのソースとなる電子機器に関する。電子機器は、ＶＢＵＳピン、ＣＣピンを有するコネクタと、ＣＣピンと接続される可変抵抗を含むプルアップ回路と、ＣＣピンの電圧を測定する電圧検出回路と、可変抵抗を制御するとともに、電圧検出回路の出力にもとづいて、ＣＣピンに付着する水分を検出する処理部と、を備える。

　本開示のある態様によれば、水分の付着を検出できる。

図１は、ＵＳＢ　ＴｙｐｅＣを説明する図である。図２は、実施形態１に係る電子機器のブロック図である。図３は、図２の電子機器におけるＣＣピンとＧＮＤピンの間の水分の検出を説明する等価回路図である。図４は、図２の電子機器におけるＣＣピンとＶＢＵＳピンの間の水分の検出を説明する等価回路図である。図５は、実施形態２に係る電子機器の回路図である。図６は、図５の電子機器におけるＣＣピンとＧＮＤピンの間の水分の検出を説明する等価回路図である。図７は、図５の電子機器におけるＣＣピンとＶＢＵＳピンの間の水分の検出を説明する等価回路図である。

（実施形態の概要）
　本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明もしくは開示の広さを限定するものではない。この概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、すべての実施形態の重要な要素を特定することも、一部またはすべての態様の範囲を線引きすることも意図していない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態（実施例や変形例）または複数の実施形態（実施例や変形例）を指すものとして用いる場合がある。

　一実施形態に係るＵＳＢインタフェース回路は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｔｙｐｅ－Ｃのソースとなる機器に搭載される。ＵＳＢインタフェース回路は、コネクタのＣＣピンに電流を供給する可変電流源を含むプルアップ回路と、ＣＣピンの電圧を測定する電圧検出回路と、可変電流源を制御するとともに、電圧検出回路の出力にもとづいて、ＣＣピンに付着する水分を検出する処理部と、を備える。

　また一実施形態に係る電子機器は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｔｙｐｅ－Ｃのソースとなる電子機器である。電子機器は、ＶＢＵＳピン、ＣＣピンを有するコネクタと、ＣＣピンに電流を供給する可変電流源を含むプルアップ回路と、ＣＣピンの電圧を測定する電圧検出回路と、可変電流源を制御するとともに、電圧検出回路の出力にもとづいて、ＣＣピンに付着する水分を検出する処理部と、を備える。

　これらの構成によると、ＣＣピンに供給する電流を、複数の電流量で変化させ、電流量ごとのＣＣピンの電圧を検出する。これにより、ＣＣピンに接続される物体のインピーダンスを測定でき、水分の付着を検出できる。

　一実施形態に係るＵＳＢインタフェース回路は、コネクタのＣＣピンをプルアップする可変抵抗を含むプルアップ回路と、ＣＣピンの電圧を測定する電圧検出回路と、可変抵抗を制御するとともに、電圧検出回路の出力にもとづいて、ＣＣピンに付着する水分を検出する処理部と、を備える。

　一実施形態に係る電子機器は、ＶＢＵＳピン、ＣＣピンを有するコネクタと、ＣＣピンと接続される可変抵抗を含むプルアップ回路と、ＣＣピンの電圧を測定する電圧検出回路と、可変抵抗を制御するとともに、電圧検出回路の出力にもとづいて、ＣＣピンに付着する水分を検出する処理部と、を備える。

　これら構成によると、ＣＣピンに接続されるプルアップ抵抗の抵抗値を、複数の値で変化させ、抵抗値ごとのＣＣピンの電圧を検出する。これにより、ＣＣピンに接続される物体のインピーダンスを測定でき、水分の付着を検出できる。

　一実施形態において、インタフェース回路は、オン状態とオフ状態が切りかえ可能であり、オン状態においてコネクタのＶＢＵＳピンを放電する放電回路をさらに備えてもよい。放電回路がオンの状態で、処理部は、水分の付着を検出してもよい。これにより、ＶＢＵＳピンとＣＣピンの間の水分の付着を検出できる。

　一実施形態において、処理部による水分の検出を時分割で行ってもよい。

　一実施形態において、処理部によって水分が検出されると、プルアップ回路をオフしてもよい。これにより、腐食を防止できる。

　一実施形態において、電圧検出回路は、ＣＣピンの電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータを含んでもよい。

　一実施形態において、処理部によって水分が検出されると、電子機器のユーザに通知してもよい。

　一実施形態において、ＵＳＢインタフェース回路は、ひとつの半導体基板に一体集積化されてもよい。「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。回路を１つのチップ上に集積化することにより、回路面積を削減することができるとともに、回路素子の特性を均一に保つことができる。

（実施形態）
　以下、好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、開示および発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも開示および発明の本質的なものであるとは限らない。

　本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、もしくはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

　同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に接続された（設けられた）状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、もしくは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、もしくはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。

（実施形態１）
　図２は、実施形態１に係る電子機器１００のブロック図である。電子機器１００は、ＵＳＢ　Ｔｙｐｅ－Ｃのソースとして動作可能である。電子機器１００はＡＣアダプタであってもよいし、コンピュータやタブレット端末、スマートホンなどであってもよい。

　電子機器１００は、コネクタ１０２、ＵＳＢインタフェース回路２００、電源回路１１０を備える。

　コネクタ１０２は、ＶＢＵＳピン、ＣＣ１ピン、ＣＣ２ピン、ＧＮＤピンを有する。コネクタ１０２は、ＵＳＢケーブルが挿入されるレセプタクルであってもよいし、シンクのレセプタクルに直接接続可能なキャプティブケーブルであってもよい。

　電源回路１１０の出力は、コネクタ１０２のＶＢＵＳピンと接続される。電源回路１１０は、バス電圧Ｖ_ＢＵＳを生成する。

　ＵＳＢインタフェース回路２００は、コネクタ１０２のＣＣ１ピンおよびＣＣ２ピンと接続される。ＣＣ１ピンおよびＣＣ２ピンをＣＣピンと総称する。ＵＳＢインタフェース回路２００は、プルアップ回路２１０、電圧検出回路２２０、処理部２３０、放電回路２４０を備える。ＵＳＢインタフェース回路２００は、ひとつの半導体基板に集積化された機能ＩＣ（Integrated Circuit）であってもよい。このようなＩＣは、ポートコントローラと称される。

　プルアップ回路２１０は、コネクタ１０２のＣＣ１ピンに電流を供給する可変電流源ＣＳ１と、ＣＣ２ピンに電流を供給する可変電流源ＣＳ２と、を含む。電流源ＣＳ１，ＣＳ２が生成する電流は、複数の電流量Ｉ_０～Ｉ_ｎの（ｎ＋１）段階で切り換え可能である。Ｉ_０は、シンクとなる電子機器を検出する際に使用される標準値であり、たとえば８０μＡである。

　電流量Ｉ_１～Ｉ_ｎは、水分を検出するために使用される。たとえばｎ＝３であり、Ｉ_１＝１μＡ、Ｉ_２＝１０μＡ、Ｉ_３＝１００μＡとしてもよい。

　プルアップ回路２１０は、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をさらに含む。スイッチＳＷ１は、電流源ＣＳ１の電流の経路上に設けられ、スイッチＳＷ２は、電流源ＣＳ２の電流の経路上に設けられる。スイッチＳＷ１，ＳＷ２がオフとなると、電流源ＣＳ１，ＣＳ２がオフ状態となる。

　電圧検出回路２２０は、ＣＣ１ピンの電圧Ｖ１およびＣＣ２ピンの電圧Ｖ２を測定する。たとえば電圧検出回路２２０は、マルチプレクサ２２２およびＡ／Ｄコンバータ２２４を含む。マルチプレクサ２２２は、電圧Ｖ１、Ｖ２を受け、一方を選択する。Ａ／Ｄコンバータ２２４は、マルチプレクサ２２２が選択した電圧をデジタル信号に変換する。

　処理部２３０は、可変電流源ＣＳ１，ＣＳ２を制御する。また処理部２３０は、電圧検出回路２２０の出力にもとづいて、ＣＣ１ピン、ＣＣ２ピンに付着する水分を検出する。

　放電回路２４０は、ＶＢＵＳピンに接続されるキャパシタＣ１の放電のために設けられる。放電回路２４０は、放電抵抗Ｒｄｉｓおよび放電スイッチＳＷ３を含み、オン状態とオフ状態が切り換え可能となっている。

　以上がＵＳＢインタフェース回路２００および電子機器１００の構成である。続いてＵＳＢインタフェース回路２００の動作を説明する。

　ＵＳＢインタフェース回路２００は、シンクとなる機器を検出する第１モードと、水滴などの水分の付着を検出する第２モードが切りかえ可能である。第１モードおよび第２モードにおいて、プルアップ回路２１０のスイッチＳＷ１，ＳＷ２はオン状態である。たとえばＵＳＢインタフェース回路２００は、第１モードと第２モードを周期的に、時分割で切り換えてもよい。

　第１モードにおいて、電流源ＣＳ１，ＣＳ２が生成する電流量Ｉ_０は、８０μＡとされる。このとき、ＣＣ１ピンに、シンクとなる機器のプルダウンＲｄ（５．１ｋΩ）が接続されたとすると、ＣＣ１ピンの電圧Ｖ１は、Ｖ１＝Ｒｄ×Ｉ_０＝０．４Ｖが発生する。この状態が、電圧検出回路２２０あるいは図示しないコンパレータによって検出されると、シンクが接続されたものと判定される。ＣＣ２ピン側についても同様である。

　第２モードでは、電流源ＣＳ１が生成する電流量が、Ｉ_０以外の電流量Ｉ_１，Ｉ_２，Ｉ_３に設定される。ＣＣ１ピンにシンクとなるデバイスが接続されておらず、また水分が付着していない場合、電流量Ｉ_１，Ｉ_２，Ｉ_３のいずれの場合も、ＣＣ１ピンの電圧Ｖ１は、電源電圧Ｖ_ＤＤ＝５Ｖとなる。ＣＣ２ピンについても同様である。

　図３は、図２の電子機器１００におけるＣＣピンとＧＮＤピンの間の水分の検出を説明する等価回路図である。ここでは水分の影響で、ＣＣ２ピンとＧＮＤピンの間が電気的に接続されているとする。水分の抵抗成分をＲｗで示す。

　電流源ＣＳ２の電流量をＩ_１，Ｉ_２，Ｉ_３と切りかえると、ＣＣ２ピンの電圧Ｖ２は、
　Ｖ２［１］＝Ｉ_１×Ｒｗ
　Ｖ２［２］＝Ｉ_２×Ｒｗ
　Ｖ２［３］＝Ｉ_３×Ｒｗ
のように３つの電圧レベルで変化する。Ｖ２［ｊ］は、電流量Ｉ_ｊに対応するＣＣ２ピンの電圧を示す。

　水分の抵抗値Ｒｗは、水分の電気抵抗率ρ、長さｌ、断面積Ｓを用いて、
　Ｒｗ＝ρ×ｌ／Ｓ
で表される。

　水分の電気抵抗率ρは、水分の種類や不純物濃度に応じており、おおよそ数ｋΩ・ｃｍ～数ＭΩ・ｃｍの範囲に含まれる。たとえば水道水の電気抵抗率は、５ｋΩ・ｍ程度である。ＣＣピンとＧＮＤピンの水滴の長さｌを０．１ｃｍ、断面積Ｓを０．０１ｃｍ^２であるとすれば、Ｒｗ＝５０ｋΩとなる。このとき、ＣＣ２ピンの電圧Ｖ２は、
　Ｖ２［１］＝５ｍＶ
　Ｖ２［２］＝５０ｍＶ
　Ｖ３［３］＝５００ｍＶ
となる。

　水分の断面積が１／１０となると、Ｒｗ＝５００ｋΩとなる。このとき、
　Ｖ２［１］＝５０ｍＶ
　Ｖ２［２］＝５００ｍＶ
　Ｖ３［３］＝５Ｖ
となる。

　処理部２３０は、電圧Ｖ２［１］～Ｖ２［３］にもとづいて、水分の付着を検出することができる。ＣＣ１ピンとＧＮＤピンの間の水分の付着は、ＣＣ１ピンについて同様の判定を行うことで検出できる。

　続いて、ＣＣピンと電源ラインＶＢＵＳの間の水分の付着の検出を説明する。図４は、図２の電子機器１００におけるＣＣピンとＶＢＵＳピンの間の水分の検出を説明する等価回路図である。ここでは水分の影響で、ＣＣ１ピンとＶＢＵＳピンの間が電気的に接続されているとする。ＣＣ１ピンとＶＢＵＳピン間の水分の検出のために、放電スイッチＳＷ３がオン状態となる。これにより、ＶＢＵＳ端子と接地が、放電抵抗Ｒｄｉｓを介して接続される。

　この状態において、電流源ＣＳ２の電流量をＩ_１，Ｉ_２，Ｉ_３と切りかえると、ＣＣ１ピンの電圧Ｖ１は、
　Ｖ１［１］＝Ｉ_１×（Ｒｗ＋Ｒｄｉｓ）
　Ｖ１［２］＝Ｉ_２×（Ｒｗ＋Ｒｄｉｓ）
　Ｖ１［３］＝Ｉ_３×（Ｒｗ＋Ｒｄｉｓ）
のように３つの電圧レベルで変化する。Ｒｗ≫Ｒｄｉｓが成り立つとき、
　Ｖ１［１］≒Ｉ_１×Ｒｗ
　Ｖ１［２］≒Ｉ_２×Ｒｗ
　Ｖ１［３］≒Ｉ_３×Ｒｗ
となる。Ｖ１［ｊ］は、電流量Ｉ_ｊに対応するＣＣ１ピンの電圧を示す。

　このように放電回路２４０をオン状態として、電流源ＣＳ１の電流量をＩ_１，Ｉ_２，Ｉ_３と変化させることで、ＣＣ１ピンとＶＢＵＳピンの間の水分を検出することが可能となる。

　処理部２３０は、水分を検出すると、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフとしてもよい。これにより、水分を介して流れる電流を遮断できるため、腐食を防止できる。

　水分が検出された場合、スイッチＳＷ１，ＳＷ２をオフすることに代えて、もしくはそれに加えて、電子機器１００のユーザに、コネクタ１０２に水分の付着が付着してることを通知してもよい。具体的には、処理部２３０は、水分が検出されると、それを図示しないホストコントローラ（アプリケーションプロセッサ）に通知する。ホストコントローラは、この通知に応答して、ディスプレイに、水分の付着を示すメッセージを表示してもよい。

（実施形態２）
　図５は、実施形態２に係る電子機器１００Ａの回路図である。プルアップ回路２１０Ａは、電流源ＣＳ１，ＣＳ２に代えて、可変のプルアップ抵抗Ｒｐ１，Ｒｐ２を含む。

　プルアップ抵抗Ｒｐ１，Ｒｐ２は、複数の抵抗値Ｒ_０～Ｒ_ｎの（ｎ＋１）段階で切り換え可能である。Ｒ_０は、シンクとなる電子機器を検出する際に使用される標準値であり、電流供給能力に応じて、５６ｋΩ、２２ｋΩ、１０ｋΩのいずれかに設定される。

　抵抗値Ｒ_１～Ｒ_ｎは、水分を検出するために使用される。たとえばｎ＝３であり、Ｒ_１＝１ｋΩ、Ｒ_２＝１０ｋΩ、Ｒ_３＝１００ｋΩとしてもよい。

　以上が電子機器１００Ａの構成である。続いてその動作を説明する。

　図６は、図５の電子機器１００ＡにおけるＣＣピンとＧＮＤピンの間の水分の検出を説明する等価回路図である。ここでは水分の影響で、ＣＣ２ピンとＧＮＤピンの間が電気的に接続されているとする。水分の抵抗成分をＲｗで示す。

　プルアップ抵抗Ｒｐ２の抵抗値をＲ_１，Ｒ_２，Ｒ_３と切りかえると、ＣＣ２ピンの電圧Ｖ２は、
　Ｖ２［１］＝Ｖ_ＤＤ×Ｒｗ／（Ｒ_１＋Ｒｗ）
　Ｖ２［２］＝Ｖ_ＤＤ×Ｒｗ／（Ｒ_２＋Ｒｗ）
　Ｖ２［３］＝Ｖ_ＤＤ×Ｒｗ／（Ｒ_３＋Ｒｗ）
のように３つの電圧レベルで変化する。

　Ｒｗ＝５０ｋΩであるとすれば、
　Ｖ２［１］＝４．９Ｖ
　Ｖ２［２］＝４．１７Ｖ
　Ｖ３［３］＝１．６７ｍＶ
となる。

　Ｒｗ＝５００ｋΩであるとすれば、
　Ｖ２［１］＝４．９９Ｖ
　Ｖ２［２］＝４．９Ｖ
　Ｖ３［３］＝４．１７Ｖ
となる。

　続いて、ＣＣピンと電源ラインＶＢＵＳの間の水分の付着の検出を説明する。図７は、図５の電子機器１００ＡにおけるＣＣピンとＶＢＵＳピンの間の水分の検出を説明する等価回路図である。ここでは水分の影響で、ＣＣ１ピンとＶＢＵＳピンの間が電気的に接続されているとする。ＣＣ１ピンとＶＢＵＳピン間の水分の検出のために、放電スイッチＳＷ３がオン状態となる。これにより、ＶＢＵＳ端子と接地が、放電抵抗Ｒｄｉｓを介して接続される。

　この状態において、プルアップ抵抗Ｒｐ１の抵抗値をＲ_１，Ｒ_２，Ｒ_３と切りかえると、ＣＣ１ピンの電圧Ｖ１は、
　Ｖ１［１］＝Ｖ_ＤＤ×（Ｒｗ＋Ｒｄｉｓ）／（Ｒ_１＋Ｒｗ＋Ｒｄｉｓ）
　Ｖ１［２］＝Ｖ_ＤＤ×（Ｒｗ＋Ｒｄｉｓ）／（Ｒ_２＋Ｒｗ＋Ｒｄｉｓ）
　Ｖ１［３］＝Ｖ_ＤＤ×（Ｒｗ＋Ｒｄｉｓ）／（Ｒ３＋Ｒｗ＋Ｒｄｉｓ）
のように３つの抵抗値で変化する。Ｖ１［ｊ］は、電流量Ｉ_ｊに対応するＣＣ１ピンの電圧を示す。

　このように放電回路２４０をオン状態として、プルアップ抵抗Ｒｐの抵抗値をＲ_１，Ｒ_２，Ｒ_３と変化させることで、ＣＣ１ピンとＶＢＵＳピンの間の水分を検出することが可能となる。

（変形例）
　上述した実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なことが当業者に理解される。以下、こうした変形例について説明する。

（変形例１）
　実施形態では、処理部２３０や電圧検出回路２２０が、プルアップ回路２１０と同じＩＣ（ポートコントローラ）に集積化されたがその限りでない。たとえば処理部２３０は、ポートコントローラとは別のマイクロコントローラに実装してもよい。またＡ／Ｄコンバータ２２４を、マイクロコントローラ内のＡ／Ｄコンバータを利用して実装してもよい。

（変形例２）
　実施形態では、電圧検出回路２２０が、Ａ／Ｄコンバータ２２４を含む場合を説明したが、その限りでない。たとえば電圧検出回路２２０は、ＣＣ１ピン、ＣＣ２ピンの電圧Ｖ１，Ｖ２を、しきい値電圧と比較するコンパレータを含んでもよい。しきい値電圧Ｖ_ＴＨは可変であってもよい。

　実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにさまざまな変形例が存在すること、またそうした変形例も本開示または本発明の範囲に含まれることは当業者に理解されるところである。

（付記）
　本明細書に開示される技術は、一側面において、以下のように把握することができる。

（項目）
　ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｔｙｐｅ－Ｃのソースとなる機器に搭載されるＵＳＢインタフェース回路であって、
　コネクタのＣＣピンに電流を供給する可変電流源を含むプルアップ回路と、
　前記ＣＣピンの電圧を測定する電圧検出回路と、
　前記可変電流源を制御するとともに、前記電圧検出回路の出力にもとづいて、前記ＣＣピンに付着する水分を検出する処理部と、
　を備える、ＵＳＢインタフェース回路。

（項目２）
　ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｔｙｐｅ－Ｃのソースとなる機器に搭載されるＵＳＢインタフェース回路であって、
　コネクタのＣＣピンをプルアップする可変抵抗を含むプルアップ回路と、
　前記ＣＣピンの電圧を測定する電圧検出回路と、
　前記可変抵抗を制御するとともに、前記電圧検出回路の出力にもとづいて、前記ＣＣピンに付着する水分を検出する処理部と、
　を備える、ＵＳＢインタフェース回路。

（項目３）
　オン状態とオフ状態が切りかえ可能であり、前記オン状態において前記コネクタのＶＢＵＳピンを放電する放電回路をさらに備え、
　前記放電回路がオンの状態で、前記処理部は、前記ＶＢＵＳピンと前記ＣＣピンの間の前記水分の付着を検出する、項目１または２に記載のＵＳＢインタフェース回路。

（項目４）
　前記処理部による前記水分の検出を時分割で行う、項目１から３のいずれかに記載のＵＳＢインタフェース回路。

（項目５）
　前記処理部により前記水分が検出されると、前記プルアップ回路をオフする、項目１から４のいずれかに記載のＵＳＢインタフェース回路。

（項目６）
　前記電圧検出回路は、前記ＣＣピンの電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータを含む、項目１から５のいずれかに記載のＵＳＢインタフェース回路。

（項目７）
　ひとつの半導体基板に一体集積化される、項目１から６のいずれかに記載のＵＳＢインタフェース回路。

（項目８）
　ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｔｙｐｅ－Ｃのソースとなる電子機器であって、
　ＶＢＵＳピン、ＣＣピンを有するコネクタと、
　前記ＣＣピンに電流を供給する可変電流源を含むプルアップ回路と、
　前記ＣＣピンの電圧を測定する電圧検出回路と、
　前記可変電流源を制御するとともに、前記電圧検出回路の出力にもとづいて、前記ＣＣピンに付着する水分を検出する処理部と、
　を備える、電子機器。

（項目９）
　ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｔｙｐｅ－Ｃのソースとなる電子機器であって、
　ＶＢＵＳピン、ＣＣピンを有するコネクタと、
　前記ＣＣピンと接続される可変抵抗を含むプルアップ回路と、
　前記ＣＣピンの電圧を測定する電圧検出回路と、
　前記可変抵抗を制御するとともに、前記電圧検出回路の出力にもとづいて、前記ＣＣピンに付着する水分を検出する処理部と、
　を備える、電子機器。

（項目１０）
　オン状態とオフ状態が切りかえ可能であり、前記オン状態において前記コネクタの前記ＶＢＵＳピンを放電する放電回路をさらに備え、
　前記放電回路がオンの状態で、前記処理部は、前記ＶＢＵＳピンと前記ＣＣピンの間の前記水分の付着を検出する、項目８または９に記載の電子機器。

（項目１１）
　前記処理部による前記水分の検出を時分割で行う、項目８から１０のいずれかに記載の電子機器。

（項目１２）
　前記水分が検出されると、前記プルアップ回路をオフする、項目８から１１のいずれかに記載の電子機器。

（項目１３）
　前記水分が検出されると、前記電子機器のユーザに通知する、項目８から１２のいずれかに記載の電子機器。

　本開示は、ＵＳＢインタフェース回路に関する。

　１００　電子機器
　１０２　コネクタ
　１１０　電源回路
　２００　ＵＳＢインタフェース回路
　２１０　プルアップ回路
　２２０　電圧検出回路
　２２２　マルチプレクサ
　２２４　Ａ／Ｄコンバータ
　２３０　処理部
　２４０　放電回路

Claims

　ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｔｙｐｅ－Ｃのソースとなる機器に搭載されるＵＳＢインタフェース回路であって、
　コネクタのＣＣピンに電流を供給する可変電流源を含むプルアップ回路と、
　前記ＣＣピンの電圧を測定する電圧検出回路と、
　前記可変電流源を制御するとともに、前記電圧検出回路の出力にもとづいて、前記ＣＣピンに付着する水分を検出する処理部と、
　を備える、ＵＳＢインタフェース回路。
　ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｔｙｐｅ－Ｃのソースとなる機器に搭載されるＵＳＢインタフェース回路であって、
　コネクタのＣＣピンをプルアップする可変抵抗を含むプルアップ回路と、
　前記ＣＣピンの電圧を測定する電圧検出回路と、
　前記可変抵抗を制御するとともに、前記電圧検出回路の出力にもとづいて、前記ＣＣピンに付着する水分を検出する処理部と、
　を備える、ＵＳＢインタフェース回路。
　オン状態とオフ状態が切りかえ可能であり、前記オン状態において前記コネクタのＶＢＵＳピンを放電する放電回路をさらに備え、
　前記放電回路がオンの状態で、前記処理部は、前記ＶＢＵＳピンと前記ＣＣピンの間の前記水分の付着を検出する、請求項１または２に記載のＵＳＢインタフェース回路。
　前記処理部による前記水分の検出を時分割で行う、請求項１または２に記載のＵＳＢインタフェース回路。
　前記処理部により前記水分が検出されると、前記プルアップ回路をオフする、請求項１または２に記載のＵＳＢインタフェース回路。
　前記電圧検出回路は、前記ＣＣピンの電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータを含む、請求項１または２に記載のＵＳＢインタフェース回路。
　ひとつの半導体基板に一体集積化される、請求項１または２に記載のＵＳＢインタフェース回路。
　ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｔｙｐｅ－Ｃのソースとなる電子機器であって、
　ＶＢＵＳピン、ＣＣピンを有するコネクタと、
　前記ＣＣピンに電流を供給する可変電流源を含むプルアップ回路と、
　前記ＣＣピンの電圧を測定する電圧検出回路と、
　前記可変電流源を制御するとともに、前記電圧検出回路の出力にもとづいて、前記ＣＣピンに付着する水分を検出する処理部と、
　を備える、電子機器。
　ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｔｙｐｅ－Ｃのソースとなる電子機器であって、
　ＶＢＵＳピン、ＣＣピンを有するコネクタと、
　前記ＣＣピンと接続される可変抵抗を含むプルアップ回路と、
　前記ＣＣピンの電圧を測定する電圧検出回路と、
　前記可変抵抗を制御するとともに、前記電圧検出回路の出力にもとづいて、前記ＣＣピンに付着する水分を検出する処理部と、
　を備える、電子機器。
　オン状態とオフ状態が切りかえ可能であり、前記オン状態において前記コネクタの前記ＶＢＵＳピンを放電する放電回路をさらに備え、
　前記放電回路がオンの状態で、前記処理部は、前記ＶＢＵＳピンと前記ＣＣピンの間の前記水分の付着を検出する、請求項８または９に記載の電子機器。
　前記処理部による前記水分の検出を時分割で行う、請求項８または９に記載の電子機器。
　前記水分が検出されると、前記プルアップ回路をオフする、請求項８または９に記載の電子機器。
　前記水分が検出されると、前記電子機器のユーザに通知する、請求項８または９に記載の電子機器。