便携设备、电缆组件以及USB系统技术方案

本发明专利技术实施例涉及便携设备、电缆组件以及USB系统。利用USB充电器对便携设备进行充电，并且能够进行便携设备与外围设备的通信。在微型AB插座(51)上连接电缆组件(100)。在微型AB插座上连接微型AB插头(105)。电缆组件在连接有USB充电器(60)时对微型AB插头的VBUS引脚输出电压，并且使ID引脚接地。便携设备在判断为在VBUS引脚检测出规定值以上的电压开始经过了规定时间时微型AB插头的ID引脚接地时，对电池进行充电，并且同与电缆组件连接的外围设备(70)进行通信。在取下USB充电器时，微型AB插头的ID引脚变为浮置状态，所以便携设备不对VBUS线输出电压。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及便携设备通过一个连接器一边对内置电池进行充电一边与其它设备进行通信的技术，还涉及用于同时进行这样的充电和通信的便携设备的适配器与便携设备的连动动作。
技术介绍
连接主机设备和外围设备的计算机的接口之一有USB。在USB中，一对一或者经由集线器来连接主机设备(也称为主设备。)收纳的USB控制器和外围设备(称为目标、功能，或者仅称为设备。)。主机设备具备根集线器和与根集线器连接的一个以上的USB端口(插座)作为硬件，进行总线的管理、与外围设备的数据通信的OS、设备驱动程序作为软件。在只能够由主机设备开始，外围设备将与来自主机设备的要求对应的数据返回给主机设备这种主机与目标的关系下进行数据转送。主机设备通常是计算机，但外围设备有USB存储器、硬盘驱动器、键盘、鼠标、打印机、数码相机、以及音频设备等。USB2.0标准的线由一组差动型的数据线(D±)、电源线(VBUS)、以及接地线(GND)构成。USB3.0标准的线在USB2.0标准的线上追加有两组差动型的数据线(Tx±、Rx±)。对于这种主机/目标型的USB通信，非专利文献1、2对用于不管用主机设备以及外围设备中的哪一个都使如平板终端、智能手机这样的个人计算机(PC)以外的设备进行动作的USB＿OTG(USBOn-the-Go)进行规定。适合USB＿OTG标准的OTG设备在具备主机设备以及外围设备双方的功能这种意义下也称为双重角色设备。在主机设备为搭载充电式的电池的智能手机、平板终端这样的便携设备的情况下，能够利用与插座直接连接的USB充电器通过VBUS线进行充电。在便携设备为OTG设备的情况下，通常只搭载一个微型AB插座即可，所以适合小型化，但由于只能够连接USB充电器和外围设备中的任意一个，所以无法同时进行充电和通信。因此，为了在办公室、自家一边对便携设备进行充电一边利用外围设备而需要特别的装置。现有技术中对用于在便携设备(OTG设备)的微型AB插座上同时连接USB充电器和附件的标准ACA(StandardAccessoryChargerAdapter：标准配件充电适配器)进行规定。图6所示的标准ACA10具备用于与便携设备11连接的微型A插头和用于与附件13连接的标准A插座。标准ACA包括充电器开关19和适配器控制器21。适配器控制器21通过ID＿OTG线在便携设备11表明接地状态或者浮置状态中的任意一种。便携设备11检测ID＿OTG线的电位来决定动作模式。在标准ACA同时连接有便携设备11、附件13和USB充电器15时，USB充电器对VBUS线输出电压。便携设备11能够通过VBUS线的电源对内置电池充电，附件13能够通过VBUS线的电源进行动作。另外，正在出售一种与标准ACA不同地具备与OTG设备连接的微型A插头、连接USB充电器的微型B插座、以及连接外围设备的标准B插座的OTG电缆。在OTG电缆中，与OTG设备连接的VBUS线分支成USB充电器用和外围设备用。现有技术中还公开具有2个USB端口的将主机设备和外围设备连接起来的USB电缆装置。USB电缆装置通过经由二极管连接与主机设备连接的2个端口的VBUS线，来利用其它端口补偿1端口中不足的供给给外围设备的电力。专利文献2对通过主机设备或者外围设备中的任意一方进行动作的OTG设备的电力控制进行公开。OTG设备从检测USB的动作模式的电路机构接受主机信号HST以及外围信号PER中的任意一个来决定动作模式。在外围信号PER被置于有效时移至外围模式。在外围模式中，从与USB端口连接的主机设备通过VBUS使OTG设备的USB收发器接受电力的供给。此时，从蓄电池对OTG设备的非USB电路机构供给电力。若主机信号HST被置于有效，则移至对VBUS线的静电电容进行充电的充电模式，若VBUS线的电压上升则移至主机模式。在主机模式中，蓄电池对非USB电路机构供给电力，还通过VBUS线对外围设备的接收器供给电力。专利文献3对移动电话的充电装置进行公开。移动电话具备通信和电源能够共享的通信电源连接器、和与专用的充电设备连接的充电用端子部。插入到PC与移动电话之间的通信接口装置利用包括与移动电话连接的电力线和信号线的电缆与通信电源连接器连接。出售的OTG电缆由于包括三个USB连接器，所以根据设备与各个USB连接器的连接的顺序，整体迁移为各种动作状态。在将连接有USB充电器的OTG电缆与便携设备连接的情况下，便携设备检测出USB充电器供给的VBUS线的电压之后再检测ID线的电位，所以不会对VBUS线供给电源。然而，若先仅将OTG电缆与便携设备连接，则便携设备检测微型A插头的ID引脚的电位(接地状态)而作为主机设备进行动作，所以对VBUS线输出电压。之后，若在OTG电缆连接USB充电器，则有时在VBUS线上USB充电器的电压与便携设备的电压重叠或者电压碰撞而对系统的动作带来影响。在暂且以正确的顺序连接之后，再进行USB充电器的插拔的情况下也同样地，VBUS线的电压重叠，所以用户需要始终注意连接的顺序。如果如专利文献1的专利技术那样对VBUS线插入二极管，则能够防止从另一方的端口向该端口的电流的逆流，但无法通过该端口对便携设备供给充电电流。现有技术中所记载的标准ACA利用微型A插头与便携设备11连接，所以便携设备11始终作为A设备(主机设备)进行动作。另外，在微型A插头上除了接地连接的ID引脚之外，还需要追加与适配器控制器21连接的ID＿OTG线的引脚。在便携设备11的微型AB插座上也连接标准ACA以外的设备，但连接前，便携设备11无法识别所连接的设备。检测出微型A插头的ID引脚的电位(接地状态)的便携设备作为主机设备进行动作，向VBUS线输出电压。此时为了防止出售的OTG电缆所产生的这样的VBUS线中的电压的碰撞，便携设备11的构造也变得复杂。特别是若取下USB充电器且VBUS线的电压消失，则在连接有微型A插头的便携设备的通常的动作中，对VBUS线输出电压。因此之后再连接USB充电器15时，需要防止电压的碰撞。另外，优选便携设备11尽量不对USB控制器加以变更而同时进行充电和通信。并且，优选能够进行充电和通信的电缆组件不包括适配器控制器21这样的设备而能够以更简单的构造制造，能够利用的USB充电器15也能够从现有的灵活地选择。
技术实现思路
因此，本专利技术实施例的目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种USB系统，包括便携设备和电缆组件，其特征在于，所述电缆组件具有：插头，其包括D±引脚、ID引脚和VBUS引脚；第一USB连接器，其包括D±引脚和VBUS引脚，并能够与外围设备连接；第二USB连接器，其包括D±引脚和VBUS引脚，并能够与USB充电器连接；以及控制块，其在连接有所述USB充电器时使所述ID引脚成为接地状态，在未连接所述USB充电器时使所述ID引脚成为浮置状态，所述便携设备具有:充电式的电池；USB标准的插座，其包括D±引脚、ID引脚和VBUS引脚，并能够进行所述插头的连接；USB控制器；电力部，其能够以对所述电池进行充电的充电模式或者将所述电池的电压输出给所述VBUS引脚的输出模式进行动作；控制部，其根据所述ID引脚的电位和所述VBUS引脚的电压来控制所述电力部的动作模式；以及检测部，其根据所述D±引脚的电位来识别与所述插座连接的设备的种类，并对所述控制部输出控制信号。

【技术特征摘要】
2014.07.02 JP 2014-1364671.一种USB系统，包括便携设备和电缆组件，其特征在于，
所述电缆组件具有：
插头，其包括D±引脚、ID引脚和VBUS引脚；
第一USB连接器，其包括D±引脚和VBUS引脚，并能够与外围
设备连接；
第二USB连接器，其包括D±引脚和VBUS引脚，并能够与USB
充电器连接；以及
控制块，其在连接有所述USB充电器时使所述ID引脚成为接地状
态，在未连接所述USB充电器时使所述ID引脚成为浮置状态，
所述便携设备具有:
充电式的电池；
USB标准的插座，其包括D±引脚、ID引脚和VBUS引脚，并能
够进行所述插头的连接；
USB控制器；
电力部，其能够以对所述电池进行充电的充电模式或者将所述电池
的电压输出给所述VBUS引脚的输出模式进行动作；
控制部，其根据所述ID引脚的电位和所述VBUS引脚的电压来控
制所述电力部的动作模式；以及
检测部，其根据所述D±引脚的电位来识别与所述插座连接的设备
的种类，并对所述控制部输出控制信号。
2.根据权利要求1所述的USB系统，其特征在于，
所述便携设备是适合USB＿OTG标准的双重角色设备。
3.根据权利要求2所述的USB系统，其特征在于，
所述控制部判断为对所述VBUS引脚施加电压开始经过了规定时
间后检测出的所述ID引脚的电位为接地状态时，将所述电力部设定为
充电模式。
4.根据权利要求3所述的USB系统，其特征在于，
所述检测部根据所述D±引脚的电位判断为在所述第一USB连接
器上连接有所述外围设备时，将所述插座和所述USB控制器的D±引
脚连接。
5.根据权利要求3所述的USB系统，其特征在于，
所述控制部判断为对所述VBUS引脚施加电压开始经过了规定时
间后检测出的所述ID引脚的电位为浮置状态时，将所述电力部设定为
充电模式。
6.根据权利要求5所述的USB系统，其特征在于，
所述控制部基于从所述检测部接受的控制信号来判断为在所述插
座上连接有USB充电器时，将所述电力部设定为规定的电流值的充电
模式。
7.根据权利要求6所述的USB系统，其特征在于，
所述控制部基于从所述检测部接受的控制信号来判断为在所述插
座上连接有主机设备时，将所述电力部设定为比所述规定的电流值小的
电流值的充电模式，且将所述插座和所述USB控制器的D±引脚连接。
8.根据权利要求2所述的USB系统，其特征在于，
在所述插座上连接有不对所述VBUS引脚输出电压的外围设备、且
所述ID引脚为接地状态时，所述控制部将所述电力部设定为输出模式。
9.一种便携设备，具备能够与USB充电器和外围设备连接并包括
D±引脚、ID引脚和VBUS引脚的插头，并能够与只在连接有所述USB
充电器时使所述ID引脚成为接地状态的电缆组件连接，其特征在于，
具有：
充电式的电池；
USB标准的微型AB插座，其包括D±引脚、ID引脚和VBUS引
脚，并能够与所述插头连接；
USB控制器；
电力部，其能够以对所述电池进行充电的充电模式或者将所述电池
的电压输出给所述VBUS引脚的输出模式进行动作；
控制部，其在对所述VBUS引脚施加电压开始经过规定时间后检测

\t出的所述ID引脚的电位为接地状态时，将所述电力部设定为充电模式；
以及
检测部，其检测所述D±引脚的电位来控制所述USB控制器和所
述插座的D±引脚的连接。
10.根据权利要求9所述的便携设备，其特征在于，
在从所述电缆组件取下所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎记稔，右田刚，
申请(专利权)人：联想新加坡私人有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG