便攜設(shè)備、電纜組件以及usb系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明實(shí)施例涉及便攜設(shè)備通過一個(gè)連接器一邊對(duì)內(nèi)置電池進(jìn)行充電一邊與其它設(shè)備進(jìn)行通信的技術(shù)，還涉及用于同時(shí)進(jìn)行這樣的充電和通信的便攜設(shè)備的適配器與便攜設(shè)備的連動(dòng)動(dòng)作。
【背景技術(shù)】
[0002]連接主機(jī)設(shè)備和外圍設(shè)備的計(jì)算機(jī)的接口之一有USB。在USB中，一對(duì)一或者經(jīng)由集線器來連接主機(jī)設(shè)備(也稱為主設(shè)備。)收納的USB控制器和外圍設(shè)備(稱為目標(biāo)、功能，或者僅稱為設(shè)備。)。主機(jī)設(shè)備具備根集線器和與根集線器連接的一個(gè)以上的USB端口(插座)作為硬件，進(jìn)行總線的管理、與外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)通信的0S、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序作為軟件。
[0003]在只能夠由主機(jī)設(shè)備開始，外圍設(shè)備將與來自主機(jī)設(shè)備的要求對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)返回給主機(jī)設(shè)備這種主機(jī)與目標(biāo)的關(guān)系下進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送。主機(jī)設(shè)備通常是計(jì)算機(jī)，但外圍設(shè)備有USB存儲(chǔ)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、以及音頻設(shè)備等。USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的線由一組差動(dòng)型的數(shù)據(jù)線(D±)、電源線(VBUS)、以及接地線(GND)構(gòu)成。USB3.0標(biāo)準(zhǔn)的線在USB2.0標(biāo)準(zhǔn)的線上追加有兩組差動(dòng)型的數(shù)據(jù)線(Tx土、Rx±)。
[0004]對(duì)于這種主機(jī)/目標(biāo)型的USB通信，非專利文獻(xiàn)1、2對(duì)用于不管用主機(jī)設(shè)備以及外圍設(shè)備中的哪一個(gè)都使如平板終端、智能手機(jī)這樣的個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)以外的設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作的USB — OTG (USB On-the-Go)進(jìn)行規(guī)定。適合USB — 0TG標(biāo)準(zhǔn)的0TG設(shè)備在具備主機(jī)設(shè)備以及外圍設(shè)備雙方的功能這種意義下也稱為雙重角色設(shè)備。
[0005]在主機(jī)設(shè)備為搭載充電式的電池的智能手機(jī)、平板終端這樣的便攜設(shè)備的情況下，能夠利用與插座直接連接的USB充電器通過VBUS線進(jìn)行充電。在便攜設(shè)備為0TG設(shè)備的情況下，通常只搭載一個(gè)微型AB插座即可，所以適合小型化，但由于只能夠連接USB充電器和外圍設(shè)備中的任意一個(gè)，所以無法同時(shí)進(jìn)行充電和通信。因此，為了在辦公室、自家一邊對(duì)便攜設(shè)備進(jìn)行充電一邊利用外圍設(shè)備而需要特別的裝置。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)用于在便攜設(shè)備(0TG設(shè)備)的微型AB插座上同時(shí)連接USB充電器和附件的標(biāo)準(zhǔn)ACA (Standard Accessory Charger Adapter:標(biāo)準(zhǔn)配件充電適配器)進(jìn)行規(guī)定。圖6所示的標(biāo)準(zhǔn)ACA10具備用于與便攜設(shè)備11連接的微型A插頭和用于與附件13連接的標(biāo)準(zhǔn)A插座。標(biāo)準(zhǔn)ACA包括充電器開關(guān)19和適配器控制器21。適配器控制器21通過ID —0TG線在便攜設(shè)備11表明接地狀態(tài)或者浮置狀態(tài)中的任意一種。
[0007]便攜設(shè)備11檢測(cè)ID — 0TG線的電位來決定動(dòng)作模式。在標(biāo)準(zhǔn)ACA同時(shí)連接有便攜設(shè)備11、附件13和USB充電器15時(shí)，USB充電器對(duì)VBUS線輸出電壓。便攜設(shè)備11能夠通過VBUS線的電源對(duì)內(nèi)置電池充電，附件13能夠通過VBUS線的電源進(jìn)行動(dòng)作。另外，正在出售一種與標(biāo)準(zhǔn)ACA不同地具備與0TG設(shè)備連接的微型A插頭、連接USB充電器的微型B插座、以及連接外圍設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)B插座的0TG電纜。在0TG電纜中，與0TG設(shè)備連接的VBUS線分支成USB充電器用和外圍設(shè)備用。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)中還公開具有2個(gè)USB端口的將主機(jī)設(shè)備和外圍設(shè)備連接起來的USB電纜裝置。USB電纜裝置通過經(jīng)由二極管連接與主機(jī)設(shè)備連接的2個(gè)端口的VBUS線，來利用其它端口補(bǔ)償1端口中不足的供給給外圍設(shè)備的電力。專利文獻(xiàn)2對(duì)通過主機(jī)設(shè)備或者外圍設(shè)備中的任意一方進(jìn)行動(dòng)作的OTG設(shè)備的電力控制進(jìn)行公開。
[0009]0TG設(shè)備從檢測(cè)USB的動(dòng)作模式的電路機(jī)構(gòu)接受主機(jī)信號(hào)HST以及外圍信號(hào)PER中的任意一個(gè)來決定動(dòng)作模式。在外圍信號(hào)PER被置于有效時(shí)移至外圍模式。在外圍模式中，從與USB端口連接的主機(jī)設(shè)備通過VBUS使0TG設(shè)備的USB收發(fā)器接受電力的供給。此時(shí)，從蓄電池對(duì)0TG設(shè)備的非USB電路機(jī)構(gòu)供給電力。
[0010]若主機(jī)信號(hào)HST被置于有效，則移至對(duì)VBUS線的靜電電容進(jìn)行充電的充電模式，若VBUS線的電壓上升則移至主機(jī)模式。在主機(jī)模式中，蓄電池對(duì)非USB電路機(jī)構(gòu)供給電力，還通過VBUS線對(duì)外圍設(shè)備的接收器供給電力。專利文獻(xiàn)3對(duì)移動(dòng)電話的充電裝置進(jìn)行公開。移動(dòng)電話具備通信和電源能夠共享的通信電源連接器、和與專用的充電設(shè)備連接的充電用端子部。插入到PC與移動(dòng)電話之間的通信接口裝置利用包括與移動(dòng)電話連接的電力線和信號(hào)線的電纜與通信電源連接器連接。
[0011]出售的0TG電纜由于包括三個(gè)USB連接器，所以根據(jù)設(shè)備與各個(gè)USB連接器的連接的順序，整體迀移為各種動(dòng)作狀態(tài)。在將連接有USB充電器的0TG電纜與便攜設(shè)備連接的情況下，便攜設(shè)備檢測(cè)出USB充電器供給的VBUS線的電壓之后再檢測(cè)ID線的電位，所以不會(huì)對(duì)VBUS線供給電源。然而，若先僅將0TG電纜與便攜設(shè)備連接，則便攜設(shè)備檢測(cè)微型A插頭的ID引腳的電位(接地狀態(tài))而作為主機(jī)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作，所以對(duì)VBUS線輸出電壓。
[0012]之后，若在0TG電纜連接USB充電器，則有時(shí)在VBUS線上USB充電器的電壓與便攜設(shè)備的電壓重疊或者電壓碰撞而對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)作帶來影響。在暫且以正確的順序連接之后，再進(jìn)行USB充電器的插拔的情況下也同樣地，VBUS線的電壓重疊，所以用戶需要始終注意連接的順序。如果如專利文獻(xiàn)1的發(fā)明那樣對(duì)VBUS線插入二極管，則能夠防止從另一方的端口向該端口的電流的逆流，但無法通過該端口對(duì)便攜設(shè)備供給充電電流。
[0013]現(xiàn)有技術(shù)中所記載的標(biāo)準(zhǔn)ACA利用微型A插頭與便攜設(shè)備11連接，所以便攜設(shè)備11始終作為A設(shè)備(主機(jī)設(shè)備)進(jìn)行動(dòng)作。另外，在微型A插頭上除了接地連接的ID引腳之外，還需要追加與適配器控制器21連接的ID —0TG線的引腳。在便攜設(shè)備11的微型AB插座上也連接標(biāo)準(zhǔn)ACA以外的設(shè)備，但連接前，便攜設(shè)備11無法識(shí)別所連接的設(shè)備。檢測(cè)出微型A插頭的ID引腳的電位(接地狀態(tài))的便攜設(shè)備作為主機(jī)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作，向VBUS線輸出電壓。
[0014]此時(shí)為了防止出售的0TG電纜所產(chǎn)生的這樣的VBUS線中的電壓的碰撞，便攜設(shè)備11的構(gòu)造也變得復(fù)雜。特別是若取下USB充電器且VBUS線的電壓消失，則在連接有微型A插頭的便攜設(shè)備的通常的動(dòng)作中，對(duì)VBUS線輸出電壓。因此之后再連接USB充電器15時(shí)，需要防止電壓的碰撞。另外，優(yōu)選便攜設(shè)備11盡量不對(duì)USB控制器加以變更而同時(shí)進(jìn)行充電和通信。并且，優(yōu)選能夠進(jìn)行充電和通信的電纜組件不包括適配器控制器21這樣的設(shè)備而能夠以更簡(jiǎn)單的構(gòu)造制造，能夠利用的USB充電器15也能夠從現(xiàn)有的靈活地選擇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]因此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種便攜設(shè)備能夠通過一個(gè)插座一邊對(duì)內(nèi)置電池進(jìn)行充電一邊與其它設(shè)備進(jìn)行USB通信的電纜組件。而且，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種與連接的順序無關(guān)地使VBUS線不產(chǎn)生電壓的碰撞的電纜組件。本發(fā)明實(shí)施例的目的進(jìn)一步在于提供一種簡(jiǎn)單的構(gòu)造的電纜組件。
[0016]并且，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種不對(duì)便攜設(shè)備的USB控制器加以變更就能夠?qū)崿F(xiàn)的電纜組件。而且，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種與這種電纜組件連動(dòng)進(jìn)行動(dòng)作的便攜設(shè)備。進(jìn)而，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種由便攜設(shè)備和電纜組件構(gòu)成的USB系統(tǒng)以及在這種USB系統(tǒng)中便攜設(shè)備和外圍設(shè)備同時(shí)進(jìn)行充電和通信的方法。
[0017]本發(fā)明實(shí)施例在包括搭載電池的便攜設(shè)備的D 土引腳、ID引腳和VBUS弓丨腳的USB插座上連接包括D土引腳、ID引腳和VBUS引腳的電纜組件的插頭，一邊利用與電纜組件連接的USB充電器對(duì)電池進(jìn)行充電一邊能夠進(jìn)行便攜設(shè)備同與電纜組件連接的外圍設(shè)備的通信。電纜組件在連接有USB充電器時(shí)使ID引腳成為接地狀態(tài)、且對(duì)VBUS引腳輸出電壓。電纜組件在取下USB充電器時(shí)使ID引腳成為浮置狀態(tài)、且停止向VBUS引腳輸出電壓。
[0018]在電纜組件上連接便攜設(shè)備、USB充電器和外圍設(shè)備。在便攜設(shè)備判斷為在檢測(cè)出USB插座的VBUS引腳的電壓開始經(jīng)過了規(guī)定時(shí)間時(shí)檢測(cè)出的ID引腳的電位為接地狀態(tài)時(shí)，利用USB充電器對(duì)電池進(jìn)行充電、且與外圍設(shè)備進(jìn)行USB通信。
[0019]便攜設(shè)備在ID引腳為接地狀態(tài)時(shí)作為主機(jī)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)作，并對(duì)VBUS引腳輸出電壓。根據(jù)上述的構(gòu)成，能夠與便攜設(shè)備和USB充電器相對(duì)于電纜組件的連接的順序無關(guān)地防止VBUS線中的電壓的碰撞。例如在將連接有USB充電器的電纜組件連接到便攜設(shè)備時(shí)，便攜設(shè)備不會(huì)在檢測(cè)USB充電器輸出的VBUS線的電壓前檢測(cè)出ID引腳為接