便攜設備、電纜組件以及usb系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明實施例涉及便攜設備通過一個連接器一邊對內置電池進行充電一邊與其它設備進行通信的技術，還涉及用于同時進行這樣的充電和通信的便攜設備的適配器與便攜設備的連動動作。
【背景技術】
[0002]連接主機設備和外圍設備的計算機的接口之一有USB。在USB中，一對一或者經由集線器來連接主機設備(也稱為主設備。)收納的USB控制器和外圍設備(稱為目標、功能，或者僅稱為設備。)。主機設備具備根集線器和與根集線器連接的一個以上的USB端口(插座)作為硬件，進行總線的管理、與外圍設備的數據通信的0S、設備驅動程序作為軟件。
[0003]在只能夠由主機設備開始，外圍設備將與來自主機設備的要求對應的數據返回給主機設備這種主機與目標的關系下進行數據轉送。主機設備通常是計算機，但外圍設備有USB存儲器、硬盤驅動器、鍵盤、鼠標、打印機、數碼相機、以及音頻設備等。USB2.0標準的線由一組差動型的數據線(D±)、電源線(VBUS)、以及接地線(GND)構成。USB3.0標準的線在USB2.0標準的線上追加有兩組差動型的數據線(Tx土、Rx±)。
[0004]對于這種主機/目標型的USB通信，非專利文獻1、2對用于不管用主機設備以及外圍設備中的哪一個都使如平板終端、智能手機這樣的個人計算機(PC)以外的設備進行動作的USB — OTG (USB On-the-Go)進行規(guī)定。適合USB — 0TG標準的0TG設備在具備主機設備以及外圍設備雙方的功能這種意義下也稱為雙重角色設備。
[0005]在主機設備為搭載充電式的電池的智能手機、平板終端這樣的便攜設備的情況下，能夠利用與插座直接連接的USB充電器通過VBUS線進行充電。在便攜設備為0TG設備的情況下，通常只搭載一個微型AB插座即可，所以適合小型化，但由于只能夠連接USB充電器和外圍設備中的任意一個，所以無法同時進行充電和通信。因此，為了在辦公室、自家一邊對便攜設備進行充電一邊利用外圍設備而需要特別的裝置。
[0006]現有技術中對用于在便攜設備(0TG設備)的微型AB插座上同時連接USB充電器和附件的標準ACA (Standard Accessory Charger Adapter:標準配件充電適配器)進行規(guī)定。圖6所示的標準ACA10具備用于與便攜設備11連接的微型A插頭和用于與附件13連接的標準A插座。標準ACA包括充電器開關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]便攜設備11檢測ID — 0TG線的電位來決定動作模式。在標準ACA同時連接有便攜設備11、附件13和USB充電器15時，USB充電器對VBUS線輸出電壓。便攜設備11能夠通過VBUS線的電源對內置電池充電，附件13能夠通過VBUS線的電源進行動作。另外，正在出售一種與標準ACA不同地具備與0TG設備連接的微型A插頭、連接USB充電器的微型B插座、以及連接外圍設備的標準B插座的0TG電纜。在0TG電纜中，與0TG設備連接的VBUS線分支成USB充電器用和外圍設備用。
[0008]現有技術中還公開具有2個USB端口的將主機設備和外圍設備連接起來的USB電纜裝置。USB電纜裝置通過經由二極管連接與主機設備連接的2個端口的VBUS線，來利用其它端口補償1端口中不足的供給給外圍設備的電力。專利文獻2對通過主機設備或者外圍設備中的任意一方進行動作的OTG設備的電力控制進行公開。
[0009]0TG設備從檢測USB的動作模式的電路機構接受主機信號HST以及外圍信號PER中的任意一個來決定動作模式。在外圍信號PER被置于有效時移至外圍模式。在外圍模式中，從與USB端口連接的主機設備通過VBUS使0TG設備的USB收發(fā)器接受電力的供給。此時，從蓄電池對0TG設備的非USB電路機構供給電力。
[0010]若主機信號HST被置于有效，則移至對VBUS線的靜電電容進行充電的充電模式，若VBUS線的電壓上升則移至主機模式。在主機模式中，蓄電池對非USB電路機構供給電力，還通過VBUS線對外圍設備的接收器供給電力。專利文獻3對移動電話的充電裝置進行公開。移動電話具備通信和電源能夠共享的通信電源連接器、和與專用的充電設備連接的充電用端子部。插入到PC與移動電話之間的通信接口裝置利用包括與移動電話連接的電力線和信號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USB連接器，所以根據設備與各個USB連接器的連接的順序，整體迀移為各種動作狀態(tài)。在將連接有USB充電器的0TG電纜與便攜設備連接的情況下，便攜設備檢測出USB充電器供給的VBUS線的電壓之后再檢測ID線的電位，所以不會對VBUS線供給電源。然而，若先僅將0TG電纜與便攜設備連接，則便攜設備檢測微型A插頭的ID引腳的電位(接地狀態(tài))而作為主機設備進行動作，所以對VBUS線輸出電壓。
[0012]之后，若在0TG電纜連接USB充電器，則有時在VBUS線上USB充電器的電壓與便攜設備的電壓重疊或者電壓碰撞而對系統(tǒng)的動作帶來影響。在暫且以正確的順序連接之后，再進行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1的發(fā)明那樣對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便攜設備供給充電電流。
[0013]現有技術中所記載的標準ACA利用微型A插頭與便攜設備11連接，所以便攜設備11始終作為A設備(主機設備)進行動作。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。在便攜設備11的微型AB插座上也連接標準ACA以外的設備，但連接前，便攜設備11無法識別所連接的設備。檢測出微型A插頭的ID引腳的電位(接地狀態(tài))的便攜設備作為主機設備進行動作，向VBUS線輸出電壓。
[0014]此時為了防止出售的0TG電纜所產生的這樣的VBUS線中的電壓的碰撞，便攜設備11的構造也變得復雜。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插頭的便攜設備的通常的動作中，對VBUS線輸出電壓。因此之后再連接USB充電器15時，需要防止電壓的碰撞。另外，優(yōu)選便攜設備11盡量不對USB控制器加以變更而同時進行充電和通信。并且，優(yōu)選能夠進行充電和通信的電纜組件不包括適配器控制器21這樣的設備而能夠以更簡單的構造制造，能夠利用的USB充電器15也能夠從現有的靈活地選擇。

【發(fā)明內容】

[0015]因此，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種便攜設備能夠通過一個插座一邊對內置電池進行充電一邊與其它設備進行USB通信的電纜組件。而且，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種與連接的順序無關地使VBUS線不產生電壓的碰撞的電纜組件。本發(fā)明實施例的目的進一步在于提供一種簡單的構造的電纜組件。
[0016]并且，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種不對便攜設備的USB控制器加以變更就能夠實現的電纜組件。而且，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種與這種電纜組件連動進行動作的便攜設備。進而，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種由便攜設備和電纜組件構成的USB系統(tǒng)以及在這種USB系統(tǒng)中便攜設備和外圍設備同時進行充電和通信的方法。
[0017]本發(fā)明實施例在包括搭載電池的便攜設備的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充電器對電池進行充電一邊能夠進行便攜設備同與電纜組件連接的外圍設備的通信。電纜組件在連接有USB充電器時使ID引腳成為接地狀態(tài)、且對VBUS引腳輸出電壓。電纜組件在取下USB充電器時使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備、USB充電器和外圍設備。在便攜設備判斷為在檢測出USB插座的VBUS引腳的電壓開始經過了規(guī)定時間時檢測出的ID引腳的電位為接地狀態(tài)時，利用USB充電器對電池進行充電、且與外圍設備進行USB通信。
[0019]便攜設備在ID引腳為接地狀態(tài)時作為主機設備進行動作，并對VBUS引腳輸出電壓。根據上述的構成，能夠與便攜設備和USB充電器相對于電纜組件的連接的順序無關地防止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備時，便攜設備不會在檢測USB充電器輸出的VBUS線的電壓前檢測出ID引腳為接