特許 5917778 高電圧専用充電ポート

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5917778

(24)【登録日】2016年4月15日

(45)【発行日】2016年5月18日

(54)【発明の名称】高電圧専用充電ポート

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/10 20060101AFI20160428BHJP

   G06F 1/26 20060101ALI20160428BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/10 B

   G06F1/26 F

   G06F1/26 A

【請求項の数】29

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-539851(P2015-539851)

(86)(22)【出願日】2013年10月25日

(65)【公表番号】特表2015-534449(P2015-534449A)

(43)【公表日】2015年11月26日

(86)【国際出願番号】US2013066854

(87)【国際公開番号】WO2014070612

(87)【国際公開日】20140508

【審査請求日】2015年7月8日

(31)【優先権主張番号】61/719,822

(32)【優先日】2012年10月29日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/759,865

(32)【優先日】2013年2月5日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13/956,574

(32)【優先日】2013年8月1日

(33)【優先権主張国】US

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】595020643

【氏名又は名称】クゥアルコム・インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100109830

【弁理士】

【氏名又は名称】福原 淑弘

(74)【代理人】

【識別番号】100158805

【弁理士】

【氏名又は名称】井関 守三

(74)【代理人】

【識別番号】100194814

【弁理士】

【氏名又は名称】奥村 元宏

(72)【発明者】

【氏名】ハワウィニ、シャーディ

(72)【発明者】

【氏名】パパリーゾス、ジョージオス・ケー．

【審査官】 田川 泰宏

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２６３２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２８２６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０６０６７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１４０７８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／１０

Ｇ０６Ｆ １／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子回路であって、
外部デバイスに接続可能な電力バスと、
前記外部デバイスに接続可能な信号バスと、
前記信号バス上で検出された所定の電気的構成に応答して前記信号バス上で、複数の電気的構成の中から１つの電気的構成をアサートするために前記信号バスに接続された回路と、ここで、前記電気的構成の各々は電圧レベルに関連付けられる、
を備え、
ここにおいて、前記電力バスは、前記回路によって前記信号バス上でアサートされた前記電気的構成に関連付けられた前記電圧レベルに略等しい電圧レベルで前記外部デバイスから電圧を受け取る、
電子回路。

【請求項2】

前記所定の電気的構成は、前記外部デバイスによって前記信号バス上でアサートされる、請求項１に記載の電子回路。

【請求項3】

前記所定の電気的構成は、前記外部デバイスが選択可能な電圧レベルを出力する能力があることを前記回路に知らせる、請求項１に記載の電子回路。

【請求項4】

前記信号バスに接続された前記回路は、前記信号バス上で電気的構成を検出するための第１の回路を備える、請求項１に記載の電子回路。

【請求項5】

前記第１の回路は、前記外部デバイスが標準ダウンストリームポート（ＳＤＰ）、充電ダウンストリームポート（ＣＤＰ）、または専用充電ポート（ＤＣＰ）であることを検出することができる、請求項４に記載の電子回路。

【請求項6】

前記信号バス上で電気的構成をアサートするための第２の回路をさらに備える、請求項４に記載の電子回路。

【請求項7】

前記信号バスは、複数の信号線を備える、請求項１に記載の電子回路。

【請求項8】

前記電力バスに接続されたＶＢＵＳピンと、
前記信号バスに接続されたＤ＋ピンと、
前記信号バスに接続されたＤ−ピンと、
を有するコネクタをさらに備える、請求項１に記載の電子回路。

【請求項9】

前記複数の電気的構成は、少なくとも、第１の電圧レベルに関連付けられた第１の電気的構成と、第２の電圧レベルに関連付けられた第２の電気的構成とを含み、前記電力バス上の前記電圧は、前記第１の電気的構成が前記信号バス上でアサートされたことに応答して前記第１の電圧レベルであり、前記電力バス上の前記電圧は、前記第２の電気的構成が前記信号バス上でアサートされたことに応答して前記第２の電圧レベルである、請求項１に記載の電子回路。

【請求項10】

バッテリに接続可能なバッテリ端子と、
前記電力バスおよび前記バッテリ端子への接続を有する充電回路と、
をさらに備え、それによって、前記充電回路に接続されたバッテリは、前記電力バス上で前記電圧によって充電されることができる、請求項１に記載の電子回路。

【請求項11】

前記所定の電気的構成は、前記信号バス上で感知されるか、または、前記信号バスを通して通信される、請求項１に記載の電子回路。

【請求項12】

回路内の方法であって、
前記回路の電力バスおよび信号バスが外部デバイスに接続されているときを検出することと、
前記外部デバイスが、選択可能な電圧レベルを出力する能力があることを検出することと、
前記信号バス上で、前記検出された能力に応じて、複数の電気的構成の中から第１の電気的構成をアサートすることと、ここで、前記電気的構成の各々は電圧レベルに関連付けられる、
前記第１の電気的構成に関連付けられた前記電圧レベルに略等しい第１の電圧レベルで、前記外部デバイスから、前記電力バス上で電圧を受け取ることと
を備える方法。

【請求項13】

前記信号バス上で第２の電気的構成をアサートすることと、それに応じて、前記第２の電気的構成に関連付けられた前記電圧レベルに略等しい第２の電圧レベルで、前記外部デバイスから、前記電力バス上で電圧を受け取ることとをさらに備える、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記外部デバイスが選択可能な電圧レベルを出力する能力がある場合、前記複数の電気的構成の中の１つの電気的構成がアサートされる、請求項１２に記載の方法。

【請求項15】

前記外部デバイスが選択可能な電圧レベルを出力する能力があることを検出することは、前記信号バス上でアサートされた電気的構成の第１の所定のシーケンスを検出することを含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項16】

前記外部デバイスが複数の電圧レベルのうちの１つを出力する能力があることを検出することは、
前記外部デバイスがＳＤＰであるかどうかを識別するために一次検出シーケンスを行うことと、
前記外部デバイスがＣＤＰまたはＤＣＰであるかどうかを識別するために二次検出シーケンスを行うことと
を備える、
請求項１２に記載の方法。

【請求項17】

前記外部デバイスが複数の電圧レベルのうちの１つを出力する能力があることを検出することは、前記外部デバイスがＤＣＰであることを検出することと、次いで、前記外部デバイスが複数の電圧レベルのうちの１つを出力する能力があることを示す所定の電気的構成を検出することをさらに備える、
請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

デバイスエレクトロニクスを備える電子デバイス内の回路であって、
前記回路は、
外部デバイスに接続可能な電力バスと、
前記外部デバイスに接続可能な信号バスと
前記信号バス上で電気的構成を検出するために前記信号バスに接続された検出回路と、
前記検出回路によって前記信号バス上で検出された電気的構成に応答して、前記信号バス上で電気的構成をアサートするための構成回路と
を備え、
ここにおいて、前記電力バス上の、前記外部デバイスからの電圧の電圧レベルは、前記構成回路によって前記信号バス上でアサートされた前記電気的構成に依存して変化する、
回路。

【請求項19】

前記電子デバイスに電力を供給するためにバッテリに接続可能なバッテリ端子と、
前記電力バスにおよび前記バッテリ端子に接続された充電回路と
をさらに備える、請求項１８に記載の回路。

【請求項20】

制御回路をさらに備え、前記制御回路は、
前記信号バス上で検出された電気的構成を示す信号を前記検出回路から受け取り、
所定の電気的構成が前記検出回路によって前記信号バス上で検出されたとき、前記信号バス上で電気的構成をアサートするように前記構成回路を制御するために前記構成回路に信号を供給する
ように構成される、
請求項１８に記載の回路。

【請求項21】

前記信号バスは複数の信号線を備える、請求項１８に記載の回路。

【請求項22】

少なくとも、前記電力バスに接続されたＶＢＵＳピンと、前記信号バスに接続されたＤ＋ピンと、前記信号バスに接続されたＤ−ピンと
を備えるコネクタをさらに備える、請求項１８に記載の回路。

【請求項23】

前記検出回路は、前記外部デバイスが、ＳＤＰ、ＣＤＰ、またはＤＣＰであることを検出することができる、請求項１８に記載の回路。

【請求項24】

前記検出回路は、前記外部デバイスがＤＣＰであると検出したことに続いて、前記外部デバイスが選択可能な電圧を出力する能力があることを検出することができる、請求項２３に記載の回路。

【請求項25】

回路であって、
外部デバイスから電力バス上で電圧を受け取るための第１の手段と、
前記回路と前記外部デバイスとの間で電気接続を確立するための第２の手段と、
信号バス上で、複数の電気的構成の中から第１の電気的構成をアサートするための第３の手段と、ここで、前記電気的構成の各々は電圧レベルに関連付けられる、
を備え、
ここにおいて、前記第１の手段は、前記第１の電気的構成に関連付けられた前記電圧レベルに略等しい第１の電圧レベルで、前記外部デバイスから、前記電力バス上で電圧を受け取り、
ここにおいて、前記回路は、前記外部デバイスが選択可能な電圧レベルを出力する能力があることを検出するための第４の手段をさらに備え、ここにおいて、前記第３の手段は、前記第４の手段に応じて、前記第１の電気的構成をアサートする、
回路。

【請求項26】

前記第４の手段は、前記外部デバイスがＤＣＰであることを検出し、次いで、前記ＤＣＰが、選択可能な電圧レベルを出力する能力があることを検出する、請求項２５に記載の回路。

【請求項27】

前記信号バス上でアサートされた電気的構成を検出するための第５の手段をさらに備え、ここにおいて、前記第３の手段は、前記第５の手段が前記信号バス上で所定の電気的構成を検出したときに続いて前記第２の手段上で前記第１の電気的構成をアサートする、請求項２５に記載の回路。

【請求項28】

前記第３の手段はさらに、前記信号バス上で第２の電気的構成をアサートするためのものであり、それに応答して、前記第１の手段は、前記第２の電気的構成に関連付けられた前記電圧レベルに略等しい第２の電圧レベルで、前記外部デバイスから、前記電力バス上で電圧を受け取る、請求項２５に記載の回路。

【請求項29】

前記第１の電気的構成に関連付けられた前記電圧レベルは、前記第２の電気的構成に関連付けられた前記電圧レベルとは異なる、請求項２８に記載の回路。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

[0001] 本願の開示は、２０１３年８月１日に出願された米国特許出願第１３／９５６５７４号への優先権を主張し、同様に２０１２年１０月２９日に出願された米国特許仮出願第６１／７１９８２２号への優先権を主張する２０１３年２月５日に出願された米国特許出願第１３/７５９８６５号の一部継続出願であり、これらの各々は、あらゆる点でそれら全体が参照により本明細書に組み込まれている。

【背景技術】

【0002】

[0002] 本明細書で別途明記されていない限り、このセクションで説明されるアプローチは、本願の特許請求の範囲に対する先行技術ではなく、このセクションへの包含によって先行技術であると認められるものではない。

【0003】

[0003] 例えば、より大きいディスプレイを有するデバイス、ＬＴＥデバイス（無線機、モデム、等）、マルチコアプロセッサ、等である現代の電子デバイスに対する電力要件は急速に高まっている。許容可能な動作可能時間（up time）を維持するために、そのようなデバイスは、より大容量のバッテリを利用する。そのようなシステムでは、従来の動力源（power source）が使用されるとき、バッテリ充電時間は非常に長くなりがちである。その理由には、（１）限られた電力容量（最大でＵＳＢ ５Ｖ／１．８Ａ）と、（２）入力動力源とバッテリとの間の電圧ヘッドルーム問題とが含まれる。さらに、多くの容易に入手可能な動力源（例えば、モニタ、ノートブック、等）は、ポータブルデバイスが耐久可能なものに比べてそれらが高電圧動作であるため利用不可能である。二次ポータブルデバイスコネクタ（専有コネクタ、ウォールアダプタ、等）の使用を必要とするソリューションを実現することは、ソリューションおよび消費者コストを著しく増加させる。

【0004】

[0004] バッテリ容量の増大に伴い、５Ｖの入力電圧では、ケーブル、コネクタ、ＰＣＢ、および充電器インピーダンスによる十分に高い充電電流（charge current）の達成に十分な電圧ヘッドルームが提供されない。現在、多くのバッテリは、４．３５Ｖのフロート電圧を有するが、これは、特に、より高い電圧を使用する傾向にあるため、この問題を悪化させる。例えば、２Ｓスタックは、約８．４Ｖまたは８．７Ｖを供給し、ゆえに、効率的に充電するためには５Ｖよりも高い電圧を必要とする。

【発明の概要】

【0005】

[0005] 外部デバイスからバッテリを充電するための回路は、この回路を外部デバイスに接続するためのケーブルを構成する（comprise）信号線の電気的構成を検出するための検出回路を含みうる。構成回路は、検出回路に応答して、信号線上でいくつかの電気的構成のうちの１つをアサート（有効な状態にする、assert）しうる。これに応じて、外部デバイスは、信号線上でアサートされた電気的構成に対応する電圧レベルで、電力線上で電圧を供給しうる。

【0006】

[0006] いくつかの実施形態では、回路は、ＵＳＢバッテリ充電仕様（USB Battery Charging Specification）にしたがって動作する。このＵＳＢ仕様に示されているように、電力線はＶＢＵＳであり得、信号線はＤ＋およびＤ−ラインでありうる。回路は、業界規格と下位互換性があり得、それは、既存の標準的なコネクタおよびケーブル布線（cabling）を可能にし、同時に、ＵＳＢ仕様の標準的な５Ｖの動作レベルを超えてより広い範囲の動作電圧を可能にする。

【0007】

[0007] 以下の詳細な説明および添付の図面は、本開示の性質および利点のより良い理解を与える。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】[0008] 図１は、本開示に係る、回路の高水準汎用ブロック図である。

【図1A】[0009] 図１Ａは、本開示に係る、追加の実例となる実施形態を示す。

【図1B】[0009] 図１Ｂは、本開示に係る、追加の実例となる実施形態を示す。

【図2】[0010] 図２は、本開示に係る、処理の高水準機能フローチャートである。

【図3】[0011] 図３は、ＵＳＢ仕様に基づいた実例となる実施形態を示す。

【図4】[0012] 図４は、外部デバイスの一例を例示する。

【図5】[0013] 図５は、図３に示されるポータブルデバイスでの処理の機能フローチャートを示す。

【図6】[0014] 図６は、図３に示される外部デバイスでの処理の機能フローチャートを示す。

【図7】[0015] 図７は、ＵＳＢバッテリ充電仕様に準じた電圧レベルを示す。

【図8】[0016] 図８は、本開示に係る、システム動作の概要である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

[0017] 以下の説明では、説明のために、本開示の完全な理解を与える目的で、多数の例および特定の詳細が示される。しかしながら、特許請求の範囲で明記されている本開示が、これらの例の特徴のうちのいくつかまたはすべてを、単独で、または、以下で説明される他の特徴と組み合わせて含みうること、および、本明細書で説明されるこれらの特徴および概念の変更例または等価物をさらに含みうることは当業者には明らかになるであろう。

【0010】

[0018] 図１は、本開示の実施形態に係る、回路１００を示す。回路１００は、スマートフォン、コンピュータタブレット、等のポータブルデバイス１０に含まれうる。ポータブルデバイス１０は、ポータブルデバイスに動力を供給する（power）ためのバッテリ１２を含みうる。いくつかの実施形態では、バッテリ１２は、回路１００が充電しうる再充電可能なバッテリでありうる。バッテリ１２は、単セル構成（single cell configuration）でありうるか、またはマルチセルスタック（multi-cell stack）でありうる。

【0011】

[0019] ポータブルデバイス１０は、外部デバイス１４に接続されうる。いくつかの実施形態では、外部デバイス１４は、ウォールアダプタのような交流（ＡＣ）アダプタでありうる。他の実施形態では、外部デバイス１４は、ポータブルデバイスに電力を供給することができる電子デバイスでありうる。例えば、外部デバイス１４は、それ自体のバッテリパックから、または、ＡＣ電源（AC supply）に接続されることによって、電力を供給するラップトップコンピュータでありうる。

【0012】

[0020] ポータブルデバイス１０および外部デバイス１４は、それぞれのコネクタ２２および２４を有しうる。ケーブル２６は、ポータブルデバイス１０および外部デバイス１４を電気的に接続しうる。

【0013】

[0021] いくつかの実施形態では、回路１００は、充電回路１０２、検出回路１０４、制御回路１０６、および構成回路１０８を含みうる。回路１００は、ケーブル２６内の電力線への電気接続のための電力バス１１４を含みうる。回路１００は、ケーブル２６内の信号線への電気接続のための複数の信号バスラインを備える信号バス１１２をさらに含みうる。信号バス１１２を構成する信号バスラインの数は、実施形態ごとに変化しうる。例えば、ＵＳＢ仕様に基づく設計は、２つの信号バスラインＤ＋およびＤ−を定義するが、別の設計は、２つよりも多くの信号バスラインを用いうる。

【0014】

[0022] いくつかの実施形態では、充電回路１０２は、外部デバイス１４によって供給される電圧からの電力を伝達（transfer）して、バッテリ１２を、例えば、結合１０２ａを介して、充電するために、電力バス１１４に接続されうる。充電回路１０２は、例えば、スイッチング充電器設計のようなあらゆる既知の設計でありうる。いくつかの実施形態では、結合１０２ａは、バッテリ１２が接続可能なバッテリ端子を備えうる。他の実施形態では、充電回路１０２は、バッテリ以外の任意の負荷（load）に接続されうる。さらに他の実施形態では、充電回路１０２は、負荷とバッテリ（例えば、バッテリ１２）の両方に接続されうる。

【0015】

[0023] 検出回路１０４は、信号バスを構成する信号バスライン上で様々な電気的構成を検出するために信号バス１１２に接続されうる。外部デバイス１４は、検出回路１０４が信号バス１１２上で検出しうる電気的構成をケーブル２６の信号線上でアサートしうる。いくつかの実施形態では、検出回路１０４は、信号バス１１２上で電気的構成を検出するために、電圧比較器、電流センサ、等を備えうる。

【0016】

[0024] 信号バス１１２の信号バスライン上でアサートされた電気的構成は、１つまたは複数の信号バスライン上でアサートされた１つの電圧レベル（接地電位（ground potential）を含む）、または、いくつかの信号バスライン上でアサートされた多数の電圧レベルでありうる。電気的構成はまた、それぞれ信号バスラインのうちの１つまたは複数に流入する１つまたは複数の電流でありうる。いくつかの実施形態では、電気的構成は、信号バスラインのうちの１つまたは複数を抵抗器（あるいは、キャパシタまたはインダクタのような他の受動デバイス）に接続することによって、あるいは、信号バスラインのうちの１つまたは複数をまとめて接続することによってアサートされうる。いくつかの実施形態では、電気的構成は、電圧、電流フロー、および／または抵抗器（または、他の受動デバイス）の組み合わせを使用してアサートされうる。

【0017】

[0025] いくつかの実施形態では、信号バス１１２の信号バスライン上でアサートされる電気的構成は性質上アナログである。他の実施形態では、電気的構成は、信号バス１１２を通して、または、それによって通信されることができる。例えば、電気的構成は、信号バス１１２の信号バスラインがデジタル情報を通信する場合には性質上デジタルでありうる。本開示の残りの部分では電気的構成が主にアナログ信号として記載されているが、当業者は、この電気的構成が、信号バス１１２上で様々な方法でアサートまたは検出されうることを認識するであろう。

【0018】

[0026] 上述したように、電気的構成は、ケーブル２６を介して信号バスに電気的に接続された外部デバイス１４によって信号バス１１２の信号バスライン上でアサートされうる。同様に、電気的構成は、構成回路１０８によって信号バスライン上でアサートされうる。いくつかの実施形態では、例えば、構成回路１０８は、信号バス１１２を構成する信号バスラインのうちの１つまたは複数上で電圧レベルおよび／または電流レベルのいくつかの組み合わせをアサートするために、電圧源、電流源、スイッチ（例えば、ＭＯＳスイッチ）、受動デバイス（例えば、抵抗器）、等を含みうる。

【0019】

[0027] 制御回路１０６は、検出回路１０４から１つまたは複数の信号１０４ａを受け取るために接続されうる。信号１０４ａは、外部デバイス１４によって信号バス１１２上でアサートされた検出済みの電気的構成を示しうる。制御回路１０６は、信号バス１１２上で特定の電気的構成をアサートする目的で構成回路１０８に１つまたは複数の制御信号１０６ａを供給するために接続されうる。

【0020】

[0028] ポータブルデバイス１０は、デバイスエレクトロニクス（負荷）１０１をさらに備えうる。例えば、ポータブルデバイス１０がコンピュータタブレットである場合、デバイスエレクトロニクス１０１は、プロセッサ、メモリ、ディスプレイ、等の構成要素を備えうる。デバイスエレクトロニクス１０１は、回路１００によって受け取られた電力を引き出す（draw）ために、コネクタ１１４ａを介して電力バス１１４に接続されうる。

【0021】

[0029] 外部デバイス１４は、電圧セレクタ１２２および電力部１２４に加えて、外部デバイスを構成する他の電子回路（示されない）を含みうる。例えば、外部デバイス１４は、ラップトップコンピュータでありうるか、または、外部デバイスは、電源（power supply）（例えば、ＡＣアダプタ）等でありうる。電力回路１２４は、ケーブル２６を介してポータブルデバイス１０に伝える（deliver）ことができるいくつかの選択可能な電圧レベルのうちの１つで電圧を供給しうる。例えば、外部デバイス１４は、ケーブル２６内の電力線に接続される電力バス１３４を含みうる。電圧セレクタ１２２は、電力部１２４によって生成された電圧を電力バス１３４に接続しうる。いくつかの実施形態では、電圧セレクタ１２２は、ケーブル２６を介して信号バス１１２に電気的に接続されうる、複数の信号バスラインを備える信号バス１３２に接続されうる。より詳細に以下で説明されるように、電圧セレクタ１２２は、信号バス１３２上で電気的構成を検出または感知し、検出された電気的構成に対応する電圧レベルを出力するように電力部１２４を制御するかそうでなければシグナリングしうる。電圧セレクタ１２２は、信号バス１３２上で電気的構成を検出または感知するために、デジタル論理、アナログ回路、またはデジタルおよびアナログ構成要素の組み合わせを備えうる。

【0022】

[0030] 当業者は、本開示に係る実施形態が任意の電子デバイスを含みうることを認識するであろう。より一般の実施形態では、ポータブルデバイス１０は任意の電子デバイスであり得、回路１００は充電回路１０２を省略しうる。図１Ａを参照すると、例えば、電子デバイス１０’は、必ずしもバッテリを充電するための回路を含むとは限らない、本開示に係る回路１００’を備えうる。例えば、電子デバイス１０’は、バッテリを使用しない可能性があるか、そうでなければ再充電可能なバッテリを提供しないため、バッテリ充電回路を省略しうる。図１にあるように、電子デバイス１０’内のデバイスエレクトロニクス１０１は、電力バス１１４上の電圧によって動力が供給されうる。

【0023】

[0031] 別の例として、図１Ｂは、電子デバイス１０”が、電力バス１１４上で受け取られる電圧を、例えば、接続１１６を使用して、別の電子デバイス１０ａに供給しうる実施形態を示す。いくつかの実施形態では、電子的構成要素１０１”は、電力バス１１４と接続１１６との間の電気接続でありうる。他の実施形態では、電子的構成要素１０１”は、電力バス１１４によって動力が供給される電子デバイス１０”のためのデバイスエレクトロニクスを含みうる。

【0024】

[0032] 図２は、本開示の原理に係る、外部デバイスと連携した回路１００の動作を例示する。ブロック２０２では、回路１００が、外部デバイス（例えば、図１の１４）へのアタッチメント（接続、attachment）を検出しうる。例えば、回路１００は、外部デバイス１４によって供給される、電力バス１１４上での電圧の有無を検出するために回路（示されない）を含みうる。

【0025】

[0033] ブロック２０４では、回路１００は、どの種類の外部デバイスが回路にアタッチ（接続、attach）されているかを決定しうる。例えば、外部デバイス１４は、単一の出力電圧を供給する従来の電源でありうる。本開示にしたがって、回路は、いくつかの選択可能な電圧レベルのうちのいずれか１つで電圧を供給する能力がある外部デバイスにアタッチされうる。

【0026】

[0034] いくつかの実施形態では、外部デバイス１４は、それがどの種類のデバイスであるかを示すために信号バス１３２上で電気的構成をアサートしうる。例示するためだけに、信号バス１３２は、２つの信号バスラインを備えるものと想定する。２つの信号バスライン上の電気的構成は、信号バスラインのうちの２つの間に抵抗器を接続すること、および、所定の（predetermined）直流（ＤＣ）電圧レベルをもう一方の信号バスラインに印加することによって、外部デバイス１４によってアサートされうる（例えば、電圧セレクタ１２２を使用して）。別の電気的構成は、２つの異なるＤＣ電圧レベルを、信号バスラインの各々に対して印加すること、等を伴いうる。

【0027】

[0035] 検出回路１０４は、信号バス１１２を構成する信号バスラインを感知することによって、外部デバイスによってアサートされた特定の電気的構成を感知しうる。検出回路１０４によって感知された電気的構成に基づいて、信号（１つ以上）１０４ａは、回路１００にアタッチされている外部デバイスの種類を示すために、制御回路１０６に供給されうる。本開示にしたがって、ブロック２０６において、外部デバイス１４が第１の種類である（例えば、選択可能な電圧レベルを有する）ことを、ブロック２０４において感知された電気的構成が示す場合、以下で説明されるように、追加の処理が行われうる。外部デバイス１４が第１の種類でない場合、回路１００は、それが、単一の電圧レベルを出力する能力のある外部デバイスにアタッチされているとの想定のもとで動作し、ブロック２０８において、外部デバイスから電圧を受け取りうる。結果的に、ブロック２０８において、回路１００によって受け取られる電圧が、バッテリ（例えば、図１の２６）を充電するために、または、負荷（例えば、１０１）に電力を供給するために使用されうる。

【0028】

[0036] ブロック２０６において、外部デバイス１４が、外部デバイスが多数の選択可能な出力電圧レベルをサポートする第１の種類であると決定された場合、本開示の原理にしたがって、回路１００は、ブロック２１２において、いくつかの既定の（predefined）電気的構成の中から１つの電気的構成を信号バス１１２上でアサートするために、構成回路１０８を使用しうる。いくつかの実施形態では、例えば、回路１００は、適切なバッテリ充電のために異なる電圧レベルを有する異なる種類のバッテリ１２をサポートしうる。例えば、いくつかのバッテリは、５ボルトで充電され得、他のバッテリは、９ボルト、１２ボルト、２０ボルト、等を必要としうる。同様に、異なるタイプの負荷１０１は、異なる電圧レベルで動作しうる。結果的に、制御回路１０６は、規定の（specified）電圧レベルに対応する電気的構成を信号バス１１２上でアサートするように構成回路１０８を動作させるために信号１０６ａを発生させうる。

【0029】

[0037] 既定の電気的構成の各々は、既定の電圧レベルに関連付けられうる。この点を例示するためだけに、以下の例を検討されたい。信号バス１１２は２つの信号バスラインを備えるものと想定する。これらの信号バスライン上でアサートされうる第１の電気的構成は、一方のライン上で１．５Ｖを、他方のライン上で３Ｖをアサートすることを含みうる。この構成は、例えば、１０Ｖの電圧レベルに関連付けられうる。第２の電気的構成は、第１および第２の信号バスラインを短絡させることであり得、この構成は、例えば、１５Ｖ等の電圧レベルに関連付けられうる。

【0030】

[0038] 回路１００が１０Ｖを必要とする場合、構成回路１０８は、信号バス１１２上で第１の電気的構成をアサートしうる。同様に、回路１００が１５Ｖを必要とする場合、構成回路１０８は、信号バス１１２上で第２の電気的構成をアサートしうる。本開示の原理にしたがって、回路１００は、外部デバイスが検出しうる信号バスライン上で適切な電気的構成をアサートすることによって、外部デバイスが多数の出力をサポートすることができるときにどの電圧レベルで出力するのかを外部デバイス１４に対して明示（specify）しうる。当然ながら、これらの電圧レベルは、一例を例示するためのものにすぎず、特定の電圧レベルは、実装、工業仕様の遵守、等に依存するだろう。

【0031】

[0039] いくつかの実施形態では、信号バス１１２上でアサートされる電気的構成は、ブロック２１０ａにおいて、外部デバイス１４によって検出され得、これに応じて、外部デバイスは、検出された電気的構成に対応する電圧レベルを出力するようにそれ自体を再構成しうる。ブロック２１２において、回路１００は、規定の電圧レベルで外部デバイス１４から電圧を受け取りうる。例えば、回路１００は、受け取った電圧を使用して、バッテリ（例えば、図１の２６）を充電するか、または、負荷（例えば、図１の１０１）に電力を供給しうる。

【0032】

[0040] 本開示の原理に係る特定の実施形態は、図３に描写されているようなＵＳＢ（Universal Serial Bus）インターフェース（例えば、ＵＳＢ仕様リビジョン２．０）に組み込まれうる。より具体的には、図３に描写されている実施形態は、ＵＳＢバッテリ充電仕様リビジョン１．２（ＢＣ１.２）に基づく回路１００の実施形態を含みうる。デバイスの大多数はＢＣ１.２に準拠しており、よって、この実施形態は、製造および設置ユーザベース（installed user base）の観点から望ましい利益を有しうる。結果的に、いくつかの実施形態では、回路１００は、ＢＣ１.２に準拠して動作しうるため、既存のデバイスと互換性があり、製造が容易であり（回路の大半がすでに設計されているため）、本開示の利益を供給するデバイスを提供する。

【0033】

[0041] ポータブルデバイス３０２は、外部デバイス３０４にアタッチしうる。ポータブルデバイス３０２は、ＵＳＢインターフェースを組み込んだ任意の電子デバイス、例えば、モバイル通信デバイス、デジタルカメラ、コンピュータタブレット、等でありうる。同様に、外部デバイス３０４は、ＵＳＢインターフェースを組み込んでおり、かつ、ポータブルデバイス３０２に電力を供給することができる任意の電子デバイスであり得、それには、電源、バッテリ充電器、およびコンピュータのような他の電子デバイス等が含まれる。

【0034】

[0042] ポータブルデバイス３０２および外部デバイス３０４を機械的および電気的に接続するケーブル（例えば、図１のケーブル２６）は、ＶＢＵＳと呼ばれる電力線、信号バスラインＤ＋およびＤ−、接地線（ground line）を含む４つのワイヤを備えうる。これらの４つのワイヤは、標準的なＵＳＢ ＡプラグおよびＵＳＢ Ｂプラグ（例えば、図１のコネクタ２２および２４）に見られる。ゆえに、ＶＢＵＳは、図１に示される電力バス１１４および１３４の例を構成する。Ｄ＋およびＤ−ラインは、図１に示される信号バス１１２および１３２を備える信号線の例を表す。

【0035】

[0043] いくつかの実施形態では、ポータブルデバイス３０２は、ＶＢＵＳ上でアサートされた電圧を電圧レベルＶ_{ＯＴＧ＿ＳＥＳＳＮ＿ＶＬＤ}と比較するための比較器を含みうる。比較器は、例えば、ＶＢＵＳ上の電圧レベルがＶ_{ＯＴＧ＿ＳＥＳＳＮ＿ＶＬＤ}を超えたとき外部デバイス３０４へのアタッチメントがなされていると決定するために使用されうる。

【0036】

[0044] ポータブルデバイス３０２は、それぞれ信号ＤＣＨ＿ＤＥＴおよびＣＨＧ＿ＤＥＴを生成する検出回路３１２ａ、３１２ｂを含みうる。図１に示されている検出回路１０４に関連して上で説明されたように、図３の検出回路３１２ａ、３１２ｂは、以下でより詳細に説明されるように、Ｄ＋およびＤ−ライン上で異なる電気的構成を検出しうる。

【0037】

[0045] 構成回路３２２ａは、電圧源Ｖ_{ＤＰ＿ＳＲＣ}、Ｖ_{ＤＰ＿ＵＰ}＆抵抗器Ｒ_{ＤＰ＿ＵＰ}、Ｖ_{ＬＧＣ＿ＨＩ}＆電流源Ｉ_{ＤＰ＿ＳＲＣ}、およびＩ_{ＤＰ＿ＳＩＮＫ}、ならびにＤ＋ラインへの選択接続のためのそれらのそれぞれのスイッチを含みうる。追加の構成回路３２２ｂはまた、Ｖ_{ＤＭ＿ＵＰ}、Ｖ_{ＤＭ＿ＳＲＣ}、Ｒ_{ＤＭ＿ＤＷＮ}、Ｉ_{ＤＭ＿ＳＩＮＫ}、およびＤ−ラインへの選択接続のためのそれらのそれぞれのスイッチを含みうる。図１に示されている構成回路１０８に関連して上で説明されたように、図３の構成回路３２２ａ、３２２ｂは、以下でより詳細に説明されるように、Ｄ＋およびＤ−ライン上の異なる電気的構成をアサートしうる。

【0038】

[0046] 本開示にしたがって、外部デバイス３０４は、選択可能な電圧レベルで出力電圧を有する電源３１４を含みうる。例えば、選択可能な電圧レベルは、５Ｖ、９Ｖ、１２Ｖ、および２０Ｖでありうる。当然ながら、より低いまたはより高いレベルが提供され得ること、異なるレベルが出力され得ること、等がある。外部デバイス３０４は、Ｄ＋およびＤ−ライン上で電圧レベルおよび電流フロー（例えば、抵抗器Ｒ_{ＤＡＴ＿ＬＫＧ}およびＲ_{ＤＭ＿ＤＷＮ}を通る）を検出するための比較器３２４ａ、３２４ｂ、３２４ｃ、および３２４ｄをさらに含みうる。電圧レベルおよび電流フローは、ポータブルデバイス３０２によってＤ＋およびＤ−ライン上でアサート可能な異なる電気的構成を定義する。図３に示される基準レベルは１Ｖの電圧レベルを使用するが、他の実施形態では、この基準レベルが他の電圧レベルでありうることは認識されるだろう。

【0039】

[0047] 以下で説明されるように、外部デバイス３０４はまた、抵抗器Ｒ_{ＤＡＴ＿ＬＫＧ}およびＲ_{ＤＭ＿ＤＷＮ}を使用してＤ＋およびＤ−ライン上で異なる電気的構成をアサートしうる。いくつかの実施形態では、Ｄ＋ライン上のノイズによる誤判定の（false positive）検出を回避するために、グリッチフィルタ３３４が提供されうる。

【0040】

[0048] 外部デバイス３０４（図３）の実例となる例は、従来ＶＢＵＳ上で供給されている５Ｖに加えて、９Ｖ、１２Ｖ、および２０Ｖの電圧レベルを供給することができる、図４に示される電源４００（例えば、ウォールアダプタ）である。高電力の一次側４０４を低電力の二次側４０２から電気的に隔離するために変圧器が使用され得、これは、外部環境とインターフェース接続しうる。二次側４０２は、Ｄ＋およびＤ−ラインのための接続を有するインターフェースＩＣを含みうる。インターフェースＩＣは、例えば、図３に示される比較器３２４ａ−３２４ｄのような検出回路を含みうる。いくつかの実施形態では、インターフェースＩＣは、ＡＣ／ＤＣ制御ＩＣへと統合されうる。一次側４０４は、ＶＢＵＳ上で、選択可能な出力電圧レベルを供給しうる。例えば、一次側４０４は、二次側４０２に結合された電力部４１２を含みうる。図４に示される特定の例では、二次側４０２の方に送出ＬＥＤ（transmitting LED）を備える光結合（optical coupling）４１４は、電力部４１２側の受領ＬＥＤ（receiving LED）に光信号（optical signal）を送って、電力部の出力を制御しうる。

【0041】

[0049] インターフェースＩＣは、Ｄ＋およびＤ−ライン上でアサートされる特定の電気的構成を検出および復号することができる回路および論理（示されない）を含みうる。例えば、光信号の周波数を制御することによって、送出ＬＥＤによって生成される光信号を、抵抗器ネットワーク４０２ａを介して、制御するために、９Ｖ、１２Ｖ、および２０Ｖのスイッチがアクティブ化されうる。次に、光信号は、受領ＬＥＤによって受け取られ、電力部４１２内のコントローラによって感知されうる。コントローラは、受領ＬＥＤによって感知された光信号に基づく電圧レベルを有するＶＢＵＳ上の電圧を発生させうる。当然ながら、抵抗器ネットワーク４０２ａおよび光ＬＥＤの使用が単なる実例となるものであること、および、他の実施形態では、二次側４０２が、光シグナリング以外のあらゆる既知のシグナリング技法を使用して一次側４０４と通信しうること、例えば、デジタル信号が二次側から一次側に送られうること、は認識されるだろう。

【0042】

[0050] 外部デバイス３０４はそれ自体が電源である必要はないが、多数の出力電圧レベルを供給するように構成された任意の電子デバイスでありうることは認識されるだろう。例えば、いくつかの実施形態では、外部デバイス３０４は、電圧セレクタ４０２を組み込んでおり、かつ、選択可能な出力電圧レベルを有する動力源を含むラップトップコンピュータでありうる。

【0043】

[0051] 図５は、ポータブルデバイス３０２（図３）が外部デバイスにアタッチするときの、本開示に係る処理を例示する。上で説明されたように、いくつかの実施形態では、ポータブルデバイス３０２は、そこにおいてポータブルデバイス３０２が外部デバイス上のポートにアタッチされているとみなされるＢＣ１.２にしたがって動作しうる。以降、「外部デバイス」および「ポート」という用語は、同時におよび／または交互に使用されうる。以下で述べられる電圧レベルについての典型的な値は、ＢＣ１.２にしたがって設定されうる。図７は、例えば、ＢＣ１.２に示される電圧値のテーブルを示す。

【0044】

[0052] ループ５０２において、ポータブルデバイス３０２は、アタッチメントイベントを検出しうる。例えば、外部デバイスは、ＶＢＵＳ上で電圧を出力しうる。ＢＣ１.２にしたがって、ポータブルデバイス３０２が、所定の時間期間の間、ＶＢＵＳ上で、Ｖ_{ＯＴＧ＿ＳＥＳＳＮ＿ＶＬＤよりも高い}電圧レベルを検出した場合、ポータブルデバイス３０２は、外部デバイスへのアタッチメントが生じていると決定しうる。

【0045】

[0053] ブロック５０４において、ポータブルデバイス３０２は、外部デバイスが、専用充電ポート（ＤＣＰ）であるか否かを決定しうる。ブロック５０６において、ＤＣＰが検出された場合、処理はブロック５０８へと進み、そうでない場合、標準的なダウンストリームポート（ＳＤＰ）または充電ダウンストリームポート（ＣＤＰ）が検出されている。ＤＣＰ、ＳＤＰ、およびＣＤＰは、ＢＣ１.２で定義されているポートタイプである。

【0046】

[0054] ＢＣ１.２にしたがって、ブロック５０４は、一次検出ステップおよび二次検出ステップを含みうる。ポータブルデバイス３０２は、Ｄ＋ライン上で電気的構成（すなわち、電圧レベル）をアサートすることと、Ｄ−ライン上でアサートされた電気的構成（すなわち、電圧レベル）を感知することとによって、この外部デバイスがＳＤＰであるかどうかを検出するための一次検出を行いうる。ＳＤＰが検出された場合、ブロック５０６のＮＯブランチが選択され（taken）、ポータブルデバイス３０２は、ＳＤＰの検出にしたがって進みうる。外部デバイスがＳＤＰではないと決定された場合、ポータブルデバイス３０２は、Ｄ−ライン上で電気的構成をアサートすることと、Ｄ＋ライン上で電気的構成を感知することとによって、外部デバイスがＤＣＰまたはＣＤＰであるかを検出するために二次検出を行いうる。ＣＤＰが検出された場合、ブロック５０６のＮＯブランチが選択され、ポータブルデバイス３０２は、ＣＤＰの検出にしたがって進みうる。

【0047】

[0055] ＣＤＰが検出されなかった場合、いくつかの実施形態では、処理はブロック５０８に進む。他の実施形態では、ブロック５０８に進む前に、ポータブルデバイス３０２は、専有でありうるか、他の規格に準拠しうるか、そうでなければＢＣ１.２と互換性のないアタッチされているデバイスを検出するためにブロック５０４において追加の検出ステップを行いうる。例えば、アップル（登録商標）の電力アダプタは、典型的に、ＢＣ１.２に準拠せず、ラップトップ製造業者は、専有回路を使用する電力アダプタを製造（produce）しうる。ＢＣ１.２以外のポートが検出されない場合、処理は、ブロック５０８に進みうる。

【0048】

[0056] 続いて図５について、処理がブロック５０８に到達する場合、ポータブルデバイス３０２は、それがＤＣＰにアタッチされていると決定している。本開示に係る外部デバイス（例えば、図３の３０４）は、この点でＤＣＰに電気的に類似しているようにみえる。すなわち、外部デバイスは、例えば、図３に示されているようなＤ＋ラインとＤ−ラインとの間に接続されているスイッチを使用して、Ｄ＋およびＤ−ラインをまとめて短絡させる。従来のＤＣＰは典型的に、５Ｖを出力するように規定されている。比較すると、本開示に係る外部デバイスは、５Ｖレベルに加えて、いくつかのより高い電圧レベル（例えば、９Ｖ、１２Ｖ、２０Ｖ、等）のうちのいずれか１つを出力しうる。結果的に、本開示に係る外部デバイスは、高電圧ＤＣＰ（ＨＶＤＣＰ）と呼ばれうる。本開示の原理にしたがって、ポータブルデバイス３０２は、従来のＤＣＰである外部デバイスを、ＨＶＤＣＰと区別するために追加の検出を行いうる。ゆえに、いくつかの実施形態では、ポータブルデバイス３０２は、ブロック５０８において、Ｄ＋ライン上で電圧レベルＶ_{ＤＰ＿ＳＲＣ}をアサートしうる。

【0049】

[0057] 外部デバイスが従来のＤＣＰである場合、Ｄ＋とＤ−との間での短絡は維持されるだろう。結果として、ブロック５１０において、ポータブルデバイス３０２は、Ｄ−でアサートされた電圧レベルが、Ｖ_{ＤＡＴ＿ＲＥＦ}よりも高いことを感知し、従来のＤＣＰがアタッチされていることを検出するだろう。

【0050】

[0058] 外部デバイスがＨＶＤＣＰ（例えば、図３の３０４）である場合、本開示にしたがって、ＨＶＤＣＰは、Ｄ＋ラインとＤ−ラインとの間の短絡を開放することによって、Ｖ_{ＤＰ＿ＳＲＣ}でアサートされているＤ＋ラインに応答するだろう。結果的に、ブロック５１０において、ポータブルデバイス３０２は、Ｖ_{ＤＡＴ＿ＲＥＦ}以下である、Ｄ−でアサートされた電圧レベルを感知し、それは、ＨＶＤＣＰがアタッチされていることを示しうる。ブロック５１２において、ポータブルデバイス３０２が、ＶＢＵＳ上で電圧を検出し続けた場合、それは、外部デバイスが依然としてアタッチされていること、およびその外部デバイスがＨＶＤＣＰであること、をポータブルデバイスに示すのに役立つ。

【0051】

[0059] この点で、ポータブルデバイス３０２は、ＨＶＤＣＰから受け取るべき動作電圧を選択しうる。ブロック５１４において、５Ｖの動作が望まれる場合、ポータブルデバイス３０２は、ブロック５１４ａにおいて、Ｄ＋およびＤ−ライン上で以下の電気的構成をアサートしうる：Ｄ＋上でＶ_{ＤＰ＿ＳＲＣ}およびＤ−上で接地電位。同様に、ブロック５１６において、９Ｖの動作が望まれる場合、ポータブルデバイスは、ブロック５１６ａにおいて、Ｄ＋およびＤ−ライン上で以下の電気的構成をアサートしうる：Ｄ＋上でＶ_{ＤＰ＿ＵＰ}およびＤ−上でＶ_{ＤＭ＿ＳＲＣ}。ブロック５１８において、１２Ｖの動作が望まれる場合、ポータブルデバイスは、ブロック５１８ａにおいて、Ｄ＋およびＤ−ライン上で以下の電気的構成をアサートしうる：Ｄ＋上でＶ_{ＤＰ＿ＳＲＣ}およびＤ−上でＶ_{ＤＭ＿ＳＲＣ}。ブロック５１６において２０Ｖの動作が望まれる場合、ポータブルデバイスは、ブロック５１６ａにおいて、Ｄ＋およびＤ−ライン上で以下の電気的構成をアサートしうる：Ｄ＋上でＶ_{ＤＰ＿ＵＰ}およびＤ−上でＶ_{ＤＭ＿ＵＰ}。

【0052】

[0060] 当然ながら、電圧レベルのあらゆる適切な組み合わせが異なる動作電圧に関連付けられうることは認識されうる。いくつかの実施形態では、電圧レベルをアサートする代わりに、異なる電流フローがＤ＋およびＤ−ライン上でアサートされうることはさらに認識されうる。より一般には、異なる電圧レベルと電流フローの組み合わせがＤ＋およびＤ−ライン上でアサートされうる。

【0053】

[0061] 続いて図５について、いくつかの実施形態では、ブロック５２２において、電圧レベルが依然としてＶＢＵＳ上にある場合、処理はブロック５１４にループバック（loop back）しうる。このループは、ポータブルデバイス３０２が、必要に応じて動作電圧を動的に変更することを可能にし、それは、ポータブルデバイス３０２における高度な動作の柔軟性を提供する。ゆえに、例えば、時間ｔ_１において、ポータブルデバイス３０２は、ＶＢＵＳ上で第１の電圧レベルを受け取るために、Ｄ＋およびＤ−ライン上で第１の電気的構成をアサートしうる。該ＨＶＤＣＰを（再度アタッチする必要なく）後続の時間ｔ_２において、ポータブルデバイス３０２は、ＶＢＵＳ上で第２の電圧レベルを受け取るために、Ｄ＋およびＤ−ライン上で第２の電気的構成をアサートしうる。

【0054】

[0062] ここで図６を参照すると、本開示に係る外部デバイス（例えば、図３の３０４）、すなわちＨＶＤＣＰ、での処理が以下で説明されるだろう。ブロック６０２において、ＨＶＤＣＰは、ＤＣＰとして、検出のためにそれ自体を初期化しうる。例えば、ＨＶＤＣＰは、ＶＢＵＳ上で５Ｖをアサートし、Ｄ＋およびＤ−ラインを短絡させうる。加えて、Ｄ＋ラインは、ＢＣ１.２にしたがって抵抗器Ｒ_{ＤＡＴ＿ＬＫＧ}（約５００Ｋオーム）を使用してプルダウン（pull down）される。この状態では、ＨＶＤＣＰは、電気的に、ＤＣＰのようにみえる。ＨＶＤＣＰは、Ｄ＋ラインがＶ_{ＤＡＴ＿ＲＥＦ}を超えるまで、ループ６０４に入る。

【0055】

[0063] ＨＶＤＣＰがポータブルデバイス３０２にアタッチされているとき、ポータブルデバイスは、上述したその検出シーケンスを進むだろう。ポータブルデバイス３０２がＶＢＵＳ上で異なる電圧レベルを受け入れることができる場合、ポータブルデバイスは、ＨＶＤＣＰがブロック６０６および６０８で検出するであろうＶ_{ＤＰ＿ＳＲＣ}をＤ＋ライン上でアサートすること（図５のブロック５０８）によって、この事実をＨＶＤＣＰに示すことができる。

【0056】

[0064] ブロック６０６および６０８において、ＨＶＤＣＰがグリッチフィルタ３３４（図３）を使用してＤ＋ラインを感知している間、ＨＶＤＣＰのタイマ（示されない）が開始されうる。グリッチフィルタ３３４は、ポータブルデバイス３０２が異なる電圧レベルを受け入れることを示す誤判定のインジケーション（false positive indication）を回避することによって、安全対策（measure of safety）を提供しうる。ブロック６１０において、タイムアウトの後にＤ＋ラインがＶ_{ＤＡＴ＿ＲＥＦ}よりも高くあり続ける場合、これは、ポータブルデバイス３０２が動作電圧レベルを受け取ることができ、ＨＶＤＣＰを探し求めている（look for）ことをＨＶＤＣＰに示しうる。結果的に、ブロック６１２において、ＨＶＤＣＰは、Ｄ＋ラインとＤ−ラインとの間の短絡を開放し、抵抗器Ｒ_{ＤＭ＿ＤＷＮ}を通してＤ−ラインをプルダウンして、ポータブルデバイス３０２に、それがＨＶＤＣＰにアタッチされていることを示しうる。

【0057】

[0065] ブロック６１４において、ＨＶＤＣＰが、Ｄ−ラインがＶ_{ＤＡＴ＿ＲＥＦ}よりも高い電気的構成を感知する場合、ブロック６１４ａにおいて、ＨＶＤＣＰは、ＶＢＵＳ上で５Ｖを出力するであろう。ブロック６１６において、ＨＶＤＣＰが、Ｄ＋ラインがＶ_{ＤＡＴ＿ＲＥＦ}よりも高い電気的構成を感知する場合、ブロック６１６ａにおいて、ＨＶＤＣＰは、ＶＢＵＳ上で１２Ｖを出力するであろう。同様に、ブロック６１８において、ＨＶＤＣＰが、Ｄ−ラインがＶ_{ＳＥＬ＿ＲＥＦ}よりも高い電気的構成を感知する場合、ブロック６１８ａにおいて、ＨＶＤＣＰは、ＶＢＵＳ上で２０Ｖを出力するであろう。それ以外の場合、ブロック６２０において、ＨＶＤＣＰは、ＶＢＵＳ上で９Ｖを出力するであろう。いくつかの実施形態では、Ｖ_{ＳＥＬ＿ＲＥＦ}は、２Ｖ±０．２Ｖに設定されうる。

【0058】

[0066] Ｄ＋ラインがＶ_{ＤＡＴ＿ＲＥＦ}よりも高いままであることをチェックするために処理はブロック６２２へと進む。そうである場合、処理はブロック６１４にループバックし、それは、ＨＶＤＣＰが、その出力電圧を異なるレベルに変更することを可能にする。

【0059】

[0067] ポータブルデバイス３０２とＨＶＤＣＰとの間の前述の処理が、図８に示されるフローチャートで概略されうる。８０２において、ＨＶＤＣＰは、ポータブルデバイスにアタッチされうる。ＨＶＤＣＰは、ＶＢＵＳ上で５Ｖを出力することと、そのＤ＋およびＤ−ラインを短絡させることとによって、ＤＣＰのようにみえるように初期に構成される。８０４において、ポータブルデバイスは、ＢＣ１.２にしたがって検出を行う。８０６において、ポータブルデバイスはＤＣＰを検出し、ゆえに、ＢＣ１.２にしたがって検出プロセスの完了をマーキングする。次に、ポータブルデバイスは、アタッチされているＤＣＰがＨＶＤＣＰであるかどうかを確かめるために、本開示の原理にしたがってＤ＋ライン上でＶ_{ＤＰ＿ＳＲＣ}をアサートする。ブロック８０８において、ＨＶＤＣＰは、ポータブルデバイスが多数の電圧レベルを受け取る能力があることを示すＶ_{ＤＰ＿ＳＲＣ}を探し求めるためにＤ＋ラインを感知する。８１０において、ＨＶＤＣＰは、Ｄ＋とＤ−との間の短絡を開放し、Ｒ_{ＤＭ＿ＤＷＮ}をオンにして、ＨＶＤＣＰがアタッチされていることをポータブルデバイスに知らせる。８１２において、ポータブルデバイスは、所望の電圧レベルに対応する電気的構成をＤ＋およびＤ−上でアサートする。８１４において、ＨＶＤＣＰは、所望の電圧レベルを出力する。

【0060】

[0068] 本開示の有利な態様は、既存のデバイスとの下位互換性が維持されることである。例えば、本開示の原理に係るポータブルデバイスは、上記図５よび６で略述された処理にしたがって、ＨＶＤＣＰを認識し、それで動作するだろう。さらに、本開示の原理に係るポータブルデバイスは、図５のブロック５０２、５０４、および５０６にしたがって（per）、ＳＤＰ、ＣＤＰ、ＤＣＰのようなＨＶＤＣＰ以外のデバイス（non-HVDCP device）、および、いくつかの実施形態では、ＢＣ１.２以外のポート（non-BC1.2 port）（例えば、アップル（登録商標）電力アダプタ）を認識し、それで動作するだろう。ＨＶＤＣＰ側からみると、ＨＶＤＣＰは、上記図５および６で略説された処理にしたがって、本開示のポータブルデバイスで動作するだろう。さらに、ＨＶＤＣＰは、図６のループ６０２−６０４のおかげで、従来のポータブルデバイスで動作するだろう。従来のポータブルデバイスがＤＣＰ検出後にＤ＋信号線上でＶ_{ＤＰ＿ＳＲＣ}をアサートしないため、ＨＶＤＣＰにおける処理は、ブロック６０４からＮＯブランチを選択するだろう。

【0061】

[0069] 上の説明は、特定の実施形態の態様がどのように実現されうるかについての例とともに、本発明の様々な実施形態を例示する。上の例は、唯一の実施形態であるとみなされるべきではなく、以下の特許請求の範囲によって定義される特定の実施形態の柔軟性および利点を例示するために提示されている。上の開示と以下の特許請求の範囲に基づいて、他の配列、実施形態、実現、および等価物が、特許請求の範囲で定義される本開示の適用範囲から逸脱することなく、用いられうる。
以下に本願発明の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
電子回路であって、
外部デバイスに接続可能な電力バスと、
前記外部デバイスに接続可能な信号バスと、
前記信号バス上の所定の電気的構成に応答して、それ上で複数の電気的構成の中から１つの電気的構成をアサートするために前記信号バスに接続された回路と、ここで、前記電気的構成の各々は電圧レベルに関連付けられる、
を備え、
ここにおいて、前記電力バスは、前記回路によって前記信号バス上でアサートされた前記電気的構成に関連付けられた前記電圧レベルに略等しい電圧レベルで前記外部デバイスから電圧を受け取る、
電子回路。
［Ｃ２］
前記所定の電気的構成は、前記外部デバイスによって前記信号バス上でアサートされる、Ｃ１に記載の電子回路。
［Ｃ３］
前記所定の電気的構成は、前記外部デバイスが選択可能な電圧レベルを出力する能力があることを前記回路に知らせる、Ｃ１に記載の電子回路。
［Ｃ４］
前記信号バスに接続された前記回路は、前記信号バス上で電気的構成を検出するための第１の回路を備える、Ｃ１に記載の電子回路。
［Ｃ５］
前記第１の回路は、前記外部デバイスが標準ダウンストリームポート（ＳＤＰ）、充電ダウンストリームポート（ＣＤＰ）、または専用充電ポート（ＤＣＰ）であることを検出することができる、Ｃ４に記載の電子回路。
［Ｃ６］
前記信号バス上で電気的構成をアサートするための第２の回路をさらに備える、Ｃ４に記載の電子回路。
［Ｃ７］
前記信号バスは、複数の信号線を備える、Ｃ１に記載の電子回路。
［Ｃ８］
前記電力バスに接続されたＶＢＵＳピンと、
前記信号バスに接続されたＤ＋ピンと、
前記信号バスに接続されたＤ−ピンと、
を有するコネクタをさらに備える、Ｃ１に記載の電子回路。
［Ｃ９］
前記複数の電気的構成は、少なくとも、第１の電圧レベルに関連付けられた第１の電気的構成と、第２の電圧レベルに関連付けられた第２の電気的構成とを含み、前記電力バス上の前記電圧は、前記第１の電気的構成が前記信号線上でアサートされたことに応答して前記第１の電圧レベルであり、前記電力バス上の前記電圧は、前記第２の電気的構成が前記信号線上でアサートされたことに応答して前記第２の電圧レベルである、Ｃ１に記載の電子回路。
［Ｃ１０］
バッテリに接続可能なバッテリ端子と、
前記電力バスおよび前記バッテリ端子への接続を有する充電回路と、
をさらに備え、それによって、前記充電回路に接続されたバッテリは、前記電力バス上で前記電圧によって充電されることができる、Ｃ１に記載の電子回路。
［Ｃ１１］
前記所定の電気的構成は、前記信号バス上で感知されるか、または、前記信号バスを通して通信される、Ｃ１に記載の電子回路。
［Ｃ１２］
回路内の方法であって、
前記回路の電力バスおよび信号バスが外部デバイスに接続されているときを検出することと、
前記外部デバイスが、選択可能な電圧レベルを出力する能力があることを検出することと、
前記信号バス上で、複数の電気的構成の中から第１の電気的構成をアサートすることと、ここで、前記電気的構成の各々は電圧レベルに関連付けられる、
前記第１の電気的構成に関連付けられた前記電圧レベルに略等しい第１の電圧レベルで、前記外部デバイスから、前記電力バス上で電圧を受け取ることと
を備える方法。
［Ｃ１３］
前記信号バス上で第２の電気的構成をアサートすることと、それに応じて、前記第２の電気的構成に関連付けられた前記電圧レベルに略等しい第２の電圧レベルで、前記外部デバイスから、前記電力バス上で電圧を受け取ることとをさらに備える、Ｃ１２に記載の方法。
［Ｃ１４］
前記外部デバイスが選択可能な電圧レベルを出力する能力がある場合、前記複数の電気的構成の中の１つの電気的構成がアサートされる、Ｃ１２に記載の方法。
［Ｃ１５］
前記外部デバイスが選択可能な電圧レベルを出力する能力があることを検出することは、前記信号バス上でアサートされた電気的構成の第１の所定のシーケンスを検出することを含む、Ｃ１２に記載の方法。
［Ｃ１６］
前記外部デバイスが複数の電圧レベルのうちの１つを出力する能力があることを検出することは、
前記外部デバイスがＳＤＰであるかどうかを識別するために一次検出シーケンスを行うことと、
前記外部デバイスがＣＤＰまたはＤＣＰであるかどうかを識別するために二次検出シーケンスを行うことと
を備える、
Ｃ１２に記載の方法。
［Ｃ１７］
前記外部デバイスが複数の電圧レベルのうちの１つを出力する能力があることを検出することは、前記外部デバイスがＤＣＰであることを検出することと、次いで、前記外部デバイスが複数の電圧レベルのうちの１つを出力する能力があることを示す所定の電気的構成を検出することをさらに備える、
Ｃ１６に記載の方法。
［Ｃ１８］
デバイスエレクトロニクスを備える電子デバイス内の回路であって、
前記回路は、
外部デバイスに接続可能な電力バスと、
前記外部デバイスに接続可能な信号バスと
前記信号バス上で電気的構成を検出するために前記信号バスに接続された検出回路と、
前記検出回路によって前記信号バス上で検出された電気的構成に応答して、前記信号バス上で電気的構成をアサートするための構成回路と
を備え、
ここにおいて、前記電力バス上の、前記外部デバイスからの電圧の電圧レベルは、前記構成回路によって前記信号バス上でアサートされた前記電気的構成に依存して変化する、
回路。
［Ｃ１９］
前記ポータブルデバイスに電力を供給するためにバッテリに接続可能なバッテリ端子と、
前記電力バスにおよび前記バッテリ端子に接続された充電回路と
をさらに備える、Ｃ１８に記載の回路。
［Ｃ２０］
制御回路をさらに備え、前記制御回路は、
前記信号バス上で検出された電気的構成を示す信号を前記検出回路から受け取り、
所定の電気的構成が前記検出回路によって前記信号バス上で検出されたとき、前記信号バス上で電気的構成をアサートするように前記構成回路を制御するために前記構成回路に信号を供給する
ように構成される、
Ｃ１８に記載の回路。
［Ｃ２１］
前記信号バスは複数の信号線を備える、Ｃ１８に記載の回路。
［Ｃ２２］
少なくとも、前記電力バスに接続されたＶＢＵＳピンと、前記信号バスに接続されたＤ＋ピンと、前記信号バスに接続されたＤ−ピンと
を備えるコネクタをさらに備える、Ｃ１８に記載の回路。
［Ｃ２３］
前記検出回路は、前記外部デバイスが、ＳＤＰ、ＣＤＰ、またはＤＣＰであることを検出することができる、Ｃ１８に記載の回路。
［Ｃ２４］
前記検出回路は、前記外部デバイスがＤＣＰであると検出したことに続いて、前記外部デバイスが選択可能な電圧を出力する能力があることを検出することができる、Ｃ２３に記載の回路。
［Ｃ２５］
回路であって、
外部デバイスから電圧を受け取るための第１の手段と、
前記回路と前記外部デバイスとの間で電気接続を確立するための第２の手段と、
前記信号バス上で、複数の電気的構成の中から第１の電気的構成をアサートするための第３の手段と、ここで、前記電気的構成の各々は電圧レベルに関連付けられる、
を備え、
ここにおいて、前記第１の手段は、前記第１の電気的構成に関連付けられた前記電圧レベルに略等しい第１の電圧レベルで、前記外部デバイスから、前記電力バス上で電圧を受け取る、
回路。
［Ｃ２６］
前記外部デバイスが、選択可能な電圧レベルを出力する能力があることを検出するための第４の手段をさらに備え、ここにおいて、前記第３の手段は、前記第４の手段に応じて、前記第１の電気的構成をアサートする、Ｃ２５に記載の回路。
［Ｃ２７］
前記第４の手段は、前記外部デバイスがＤＣＰであることを検出し、次いで、前記ＤＣＰが、選択可能な電圧レベルを出力する能力があることを検出する、Ｃ２６に記載の回路。
［Ｃ２８］
前記信号バス上でアサートされた電気的構成を検出するための第４の手段をさらに備え、ここにおいて、前記第３の手段は、前記第４の手段が前記信号バス上で所定の電気的構成を検出したときに続いて前記第２の手段上で前記第１の電気的構成をアサートする、Ｃ２５に記載の回路。
［Ｃ２９］
前記第３の手段はさらに、前記信号バス上で第２の電気的構成をアサートするためのものであり、それに応答して、前記第１の手段は、前記第２の電気的構成に関連付けられた前記電圧レベルに略等しい第２の電圧レベルで、前記外部デバイスから、前記電力バス上で電圧を受け取る、Ｃ２５に記載の回路。
［Ｃ３０］
前記第１の電気的構成に関連付けられた前記電圧レベルは、前記第２の電気的構成に関連付けられた前記電圧レベルとは異なる、Ｃ２９に記載の回路。

【図1】

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】