特許 6552517 ＵＳＢハブのためのポート切断充電機能

(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】6552517

(24)【登録日】2019年7月12日

(45)【発行日】2019年7月31日

(54)【発明の名称】ＵＳＢハブのためのポート切断充電機能

(51)【国際特許分類】

   G06F 13/38 20060101AFI20190722BHJP

   G06F 3/00 20060101ALI20190722BHJP

   G06F 1/26 20060101ALI20190722BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20190722BHJP

【ＦＩ】

   G06F13/38 320A

   G06F13/38 350

   G06F3/00 A

   G06F3/00 Q

   G06F1/26 306

   H02J7/00 301B

【請求項の数】25

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-557237(P2016-557237)

(86)(22)【出願日】2015年4月30日

(65)【公表番号】特表2017-515197(P2017-515197A)

(43)【公表日】2017年6月8日

(86)【国際出願番号】US2015028479

(87)【国際公開番号】WO2015168385

(87)【国際公開日】20151105

【審査請求日】2018年4月9日

(31)【優先権主張番号】61/986,240

(32)【優先日】2014年4月30日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】14/699,700

(32)【優先日】2015年4月29日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】397050741

【氏名又は名称】マイクロチップ テクノロジー インコーポレイテッド

【氏名又は名称原語表記】ＭＩＣＲＯＣＨＩＰ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100078282

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 秀策

(74)【代理人】

【識別番号】100113413

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 夏樹

(72)【発明者】

【氏名】ゴーシュ， アティシュ

(72)【発明者】

【氏名】パーキンズ， ドナルド エル．

(72)【発明者】

【氏名】スティール， ブリガム

【審査官】 田名網 忠雄

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２５５８８５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１５１７３１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／００１９７７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１１６６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０５１７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２１８１９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１５７６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２１１３２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｆ １／２６−３／００

Ｇ０６Ｆ １３／１０−１３／１４

Ｇ０６Ｆ １３／３８−１３／４２

Ｈ０２Ｊ ７／００−７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４−７／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ハブであって、
下流ポートから上流ポートに切り替えられるように構成されている第１のポートと、
複数の他のポートと、
コントローラと
を備え、
前記コントローラは、取り付けられたデバイスからのコマンドに応答して、前記第１のポートの機能を前記下流ポートから前記上流ポートに切り替えるように構成され、前記複数の他のポートのうちの少なくとも１つをデータおよび充電ポートから充電専用ポートに切り替えるようにさらに構成されている、ＵＳＢハブ。

【請求項2】

前記コントローラは、前記デバイスが前記複数の他のポートのうちの前記少なくとも１つをエニュメレートしていない場合、前記複数の他のポートのうちの前記少なくとも１つを充電専用ポートに切り替えるように構成されている、請求項１に記載のＵＳＢハブ。

【請求項3】

前記デバイスによってエニュメレートされていない全ポートは、前記コントローラによって充電専用ポートに変化させられる、請求項１に記載のＵＳＢハブ。

【請求項4】

前記コントローラは、充電専用ポートに切り替えられた前記複数の他のポートのうちの前記少なくとも１つのＤＰラインとＤＭラインとの間に短絡を生じさせるように構成されている、請求項１に記載のＵＳＢハブ。

【請求項5】

前記コントローラは、前記第１のポートが上流機能から下流機能に戻るように切り替えられると、前記他のポートを元に戻すように切り替えるように構成されている、請求項１に記載のＵＳＢハブ。

【請求項6】

前記コントローラは、前記充電専用ポートへのＵＳＢデータラインをディスエーブルにする、請求項１に記載のＵＳＢハブ。

【請求項7】

下流から上流に切り替えられるように構成されている第２のポートをさらに含む、請求項１に記載のＵＳＢハブ。

【請求項8】

ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ハブであって、
第１のモードにおける下流ポートから第２のモードにおける上流ポートに切り替えられるように構成されている第１のポートと、
前記第１のモードにおける上流ポートから前記第２のモードにおける下流ポートに切り替えられるように構成されている第２のポートと、
前記第１のモードにおいてデータ転送のために動作し、前記第２のモードにおいて専用充電ポートとして動作するように構成されている少なくとも１つの第３のポートと
を備えている、ＵＳＢハブ。

【請求項9】

前記第１のポートに取り付けられたデバイスからのコマンドに応答して、前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えるように構成されているコントローラをさらに含む、請求項８に記載のＵＳＢハブ。

【請求項10】

前記コントローラは、前記少なくとも１つの第３のポートが前記デバイスによってエニュメレートされていない場合、前記少なくとも１つの第３のポートを前記第２のモードにおける専用充電ポートとして機能するように切り替えるように構成されている、請求項９に記載のＵＳＢハブ。

【請求項11】

前記コントローラは、前記専用充電ポートに切り替えられた前記少なくとも１つの第３のポートのＤＰラインとＤＭラインとの間に短絡を生じさせるように構成されている、請求項１０に記載のＵＳＢハブ。

【請求項12】

前記コントローラは、前記第１のポートが前記第２のモードにおける上流機能から前記第１のモードにおける下流機能に戻るように切り替えられると、前記少なくとも１つの第３のポートを元に戻すように切り替えるように構成されている、請求項１０に記載のＵＳＢハブ。

【請求項13】

前記コントローラは、前記専用充電ポートへのＵＳＢデータラインをディスエーブルにする、請求項１０に記載のＵＳＢハブ。

【請求項14】

ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ハブであって、
複数のポートと、
コントローラと
を備え、
前記コントローラは、取り付けられたデバイスからのコマンドに応答して、前記複数のポートのうちの少なくとも１つのポートの機能を下流ポートから上流ポートに切り替えるように構成され、前記複数のポートのうちの少なくとも１つの他のポートをデータおよび充電ポートから充電専用ポートに切り替えるようにさらに構成されている、ＵＳＢハブ。

【請求項15】

前記コントローラは、前記デバイスが前記複数のポートのうちの前記少なくとも１つの他のポートをエニュメレートしていない場合、前記複数のポートのうちの前記少なくとも１つの他のポートを前記充電専用ポートに切り替えるように構成されている、請求項１４に記載のＵＳＢハブ。

【請求項16】

前記複数のポートのうちの前記デバイスによってエニュメレートされていない全ポートは、前記コントローラによって充電専用ポートに変化させられる、請求項１４に記載のＵＳＢハブ。

【請求項17】

前記コントローラは、充電専用ポートに切り替えられた前記複数のポートのうちの前記少なくとも１つの他のポートのＤＰラインとＤＭラインとの間に短絡を生じさせるように構成されている、請求項１４に記載のＵＳＢハブ。

【請求項18】

前記コントローラは、前記少なくとも１つのポートが上流機能から下流機能に戻るように切り替えられると、前記他のポートを元に戻すように切り替えるように構成されている、請求項１４に記載のＵＳＢハブ。

【請求項19】

前記コントローラは、前記充電専用ポートへのＵＳＢデータラインをディスエーブルにする、請求項１４に記載のＵＳＢハブ。

【請求項20】

複数のポートを含むユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ハブを動作させる方法であって、前記方法は、
取り付けられたデバイスからのコマンドに応答して、前記複数のポートのうちの第１のポートの機能を下流機能から上流機能に切り替えることと、
前記複数のポートのうちの少なくとも１つの他のポートをデータおよび充電ポートから充電専用ポートに切り替えることと
を含む、方法。

【請求項21】

前記取り付けられたデバイスが前記複数のポートのうちの前記少なくとも１つの他のポートをエニュメレートしていない場合、前記複数のポートのうちの前記少なくとも１つの他のポートを前記充電専用ポートに切り替えることをさらに含む、請求項２０に記載の方法。

【請求項22】

前記ＵＳＢハブは、コントローラをさらに備え、前記デバイスによってエニュメレートされていない全ポートは、前記コントローラによって充電専用ポートに変化させられる、請求項２０に記載の方法。

【請求項23】

充電専用ポートに切り替えられた前記複数の他のポートのうちの前記少なくとも１つのＤＰラインとＤＭラインとの間に短絡を生じさせることを含む、請求項２０に記載の方法。

【請求項24】

前記第１のポートが上流機能から下流機能に戻るように切り替えられると、前記他のポートを元に戻すように切り替えること、または充電デバイスが切断されるまで待つことをさらに含む、請求項２０に記載の方法。

【請求項25】

前記充電専用ポートへのＵＳＢデータラインをディスエーブルにすることを含む、請求項２０に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の引用）
本願は、米国特許仮出願第６１／９８６，２４０号（２０１４年４月３０日出願）のコンバージョンであり、その利益を主張し、上記出願は、完全に記載されているかのようにその全体が参照により本明細書に引用される。

【0002】

（技術分野）
本開示は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）技術に関し、特に、ＵＳＢハブにおけるＵＳＢポートの充電機能に関する。

【背景技術】

【0003】

ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）１．０規格は、コンピュータと、キーボード、プリンタ、カーソルポインティングデバイス、外部ドライブ等の周辺デバイスとの間の通信を標準化するためのバスおよびインターフェースを提供するために、１９９０年代に最初に開発された。以降、ＵＳＢは、バージョン２．０および３．０に進化し、コンピュータならびにスマートフォン、タブレットコンピュータ、およびＭＰ３プレーヤ等のポータブルデバイスにおいて普遍的になりつつある。

【0004】

一般に、ＵＳＢ通信では、１つのデバイスがホストとしての役割を果たす一方、別のデバイスがデバイスとしての役割を果たす。ホストは、バスに給電し、コマンドを発行し、概して、接続の制御を維持する。デバイスは、バスの制御のためのいかなるアクティビティも開始しない。例えば、パーソナルコンピュータは、ＵＳＢ「サム」ドライブデバイスに対するホストとしての役割を果たす。

【0005】

Ｏｎ−ｔｈｅ−Ｇｏ規格は、単一ホストおよび単一デバイスが、役割を入れ替えることを可能にする。例えば、いくつかのタブレットコンピュータは、デバイスの役割として機能し、パーソナルコンピュータホストに結合されると、大容量記憶デバイスとして動作し得るが、キーボード等の周辺デバイスに結合されると、ホストとして機能し得る。

【0006】

ＵＳＢハブは、より多くのデバイスが接続され得るように、単一ＵＳＢポートをいくつかに拡張する。例えば、パーソナルコンピュータまたは自動車用エンターテインメントシステムは、複数の外部ＵＳＢポートを含むが、各ポートに対する専用ＵＳＢコントローラではなく、内部ハブを有し得る。しかしながら、本願の譲受人によって生産されたＦｌｅｘｃｏｎｎｅｃｔ対応ハブ（ＵＳＢ２．０およびＵＳＢ３．０ハブ）は、上流（ホスト）側ポートを下流（デバイス）側ポートのうちの１つと入れ替えることができるという点において、本業界において独自性を発揮する。実際、例えば、二重役割のスマートフォン（ホスト／デバイス）は、下流ポートからハブを引き継ぐことができる。譲受人製造のハブデバイスに特有のＦｌｅｘｃｏｎｎｅｃｔ特徴は、クロスバースイッチをダイ上に提供し、例えば、ＵＳＢハブホストポート（ポート０）と、スマートフォンがＵＳＢデバイスとして接続され得る下流ポート１とを逆にする。

【0007】

ＵＳＢポート方向が反転され、スマートフォンがＵＳＢホストになると、残りの下流ポートは、アイドルになるか、またはホストとしての役割を果たすスマートフォンに利用可能となるかのいずれかである。しかしながら、追加の「スレーブ」デバイスがスマートフォンに利用可能であることが必要であろう場合は、稀である。したがって、残りのポートは、典型的には、使用されない。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0008】

種々の実施形態によると、ＵＳＢポートがエニュメレートされていないときは常時、二重モードポートを有するハブ上の全てのエニュメレートされていないＵＳＢポートが専用充電ポート（ＤＣＰ）にされるシステムが提供される。

【0009】

実施形態によるユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ハブは、下流ポートから上流ポートに切り替えられるように構成されている第１のポートと、複数の他のポートと、取り付けられたデバイスからのコマンドに応答して、第１のポートの機能を下流ポートから上流ポートに切り替えるように構成され、さらに、複数の他のポートのうちの少なくとも１つをデータおよび充電ポートから充電専用ポートに切り替えるように構成されているコントローラとを含む。

【0010】

いくつかの実施形態では、コントローラは、デバイスが複数の他のポートのうちの少なくとも１つをエニュメレートしていない場合、複数の他のポートのうちの少なくとも１つを充電専用ポートに切り替えるように構成される。いくつかの実施形態では、デバイスによってエニュメレートされていない全てのポートは、コントローラによって、充電専用ポートにされる。いくつかの実施形態では、コントローラは、充電専用ポートに切り替えられた複数の他のポートのうちの少なくとも１つのＤＰラインとＤＭラインとの間に短絡を生じさせるように構成される。いくつかの実施形態では、コントローラは、第１のポートが上流機能から下流機能に戻るように切り替えられると、他のポートを元に戻すよう切り替えるように構成される。いくつかの実施形態では、コントローラは、充電専用ポートへのＵＳＢデータラインをディスエーブルにする。いくつかの実施形態では、第２のポートが、下流から上流に切り替えられるように構成される。

【0011】

実施形態によるユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ハブは、第１のモードにおける下流ポートから第２のモードにおける上流ポートに切り替えられるように構成されている第１のポートと、第１のモードにおける上流ポートから第２のモードにおける下流ポートに切り替えられるように構成されている第２のポートと、第１のモードにおいてデータ転送のために動作し、第２のモードにおいて専用充電ポートとして動作するように構成されている少なくとも１つの第３のポートとを含む。

【0012】

いくつかの実施形態では、ＵＳＢハブは、第１のポートに取り付けられたデバイスからのコマンドに応答して、第１のモードから第２のモードに切り替えるように構成されているコントローラを含む。いくつかの実施形態では、コントローラは、少なくとも１つの第３のポートがデバイスによってエニュメレートされていない場合、少なくとも１つの第３のポートを第２のモードにおける専用充電ポートとして機能するよう切り替えるように構成される。いくつかの実施形態では、コントローラは、充電専用ポートに切り替えられた複数の他のポートのうちの少なくとも１つのＤＰラインとＤＭラインとの間に短絡を生じさせるように構成される。いくつかの実施形態では、コントローラは、第１のポートが上流機能から下流機能に戻るように切り替えられると、少なくとも１つの第３のポートを元に戻すよう切り替えるように構成される。いくつかの実施形態では、コントローラは、充電専用ポートへのＵＳＢデータラインをディスエーブルにする。

【0013】

実施形態によるユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ハブは、複数のポートと、取り付けられたデバイスからのコマンドに応答して、複数のポートのうちの少なくとも１つのポートの機能を下流ポートから上流ポートに切り替えるように構成され、さらに、複数のポートのうちの少なくとも１つの他のポートをデータおよび充電ポートから充電専用ポートに切り替えるように構成されているコントローラとを含む。

【0014】

いくつかの実施形態では、コントローラは、デバイスが複数のポートのうちの少なくとも１つの他のポートをエニュメレートしていない場合、複数のポートのうちの少なくとも１つの他のポートを充電専用ポートに切り替えるように構成される。いくつかの実施形態では、複数のポートのうちのデバイスによってエニュメレートされていない全てのポートは、コントローラによって充電専用ポートに変化させられる。いくつかの実施形態では、コントローラは、充電専用ポートに切り替えられた複数のポートのうちの少なくとも１つの他のポートのＤＰラインとＤＭラインとの間に短絡を生じさせるように構成される。いくつかの実施形態では、コントローラは、少なくとも１つのポートが上流機能から下流機能に戻るように切り替えられると、他のポートを元に戻すように切り替えるように構成される。いくつかの実施形態では、コントローラは、充電専用ポートへのＵＳＢデータラインをディスエーブルにする。

【0015】

複数のポートを含むユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ハブを動作させる方法は、取り付けられたデバイスからのコマンドに応答して、複数のポートのうちの第１のポートの機能を下流機能から上流機能に切り替えることと、複数のポートのうちの少なくとも１つの他のポートをデータおよび充電ポートから充電専用ポートに切り替えることとを含む。

【0016】

いくつかの実施形態では、本方法は、取り付けられるデバイスが複数のポートのうちの少なくとも１つの他のポートをエニュメレートしていない場合、複数のポートのうちの少なくとも１つの他のポートを充電専用ポートに切り替えることを含む。いくつかの実施形態では、デバイスによってエニュメレートされていない全てのポートは、コントローラによって、充電専用ポートにされる。いくつかの実施形態では、本方法は、充電専用ポートに切り替えられた複数の他のポートのうちの少なくとも１つのＤＰラインとＤＭラインとの間に短絡を生じさせることを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、第１のポートが上流機能から下流機能に戻るように切り替えられると、他のポートを元に戻すように切り替える、または充電デバイスが切断されるまで待つことを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、充電専用ポートへのＵＳＢデータラインをディスエーブルにすることを含む。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ハブであって、
下流ポートから上流ポートに切り替えられるように構成されている第１のポートと、
複数の他のポートと、
コントローラと
を備え、
前記コントローラは、取り付けられたデバイスからのコマンドに応答して、前記第１のポートの機能を前記下流ポートから前記上流ポートに切り替えるように構成され、前記複数の他のポートのうちの少なくとも１つをデータおよび充電ポートから充電専用ポートに切り替えるようにさらに構成されている、ＵＳＢハブ。
（項目２）
前記コントローラは、前記デバイスが前記複数の他のポートのうちの少なくとも１つをエニュメレートしていない場合、前記複数の他のポートのうちの前記少なくとも１つを充電専用ポートに切り替えるように構成されている、項目１に記載のＵＳＢハブ。
（項目３）
前記デバイスによってエニュメレートされていない全ポートは、前記コントローラによって充電専用ポートに変化させられる、項目１に記載のＵＳＢハブ。
（項目４）
前記コントローラは、充電専用ポートに切り替えられた前記複数の他のポートのうちの前記少なくとも１つのＤＰラインとＤＭラインとの間に短絡を生じさせるように構成されている、項目１に記載のＵＳＢハブ。
（項目５）
前記コントローラは、前記第１のポートが上流機能から下流機能に戻るように切り替えられると、他のポートを元に戻すよう切り替えるように構成されている、項目１に記載のＵＳＢハブ。
（項目６）
前記コントローラは、前記充電専用ポートへのＵＳＢデータラインをディスエーブルにする、項目１に記載のＵＳＢハブ。
（項目７）
下流から上流に切り替えられるように構成されている第２のポートをさらに含む、項目１に記載のＵＳＢハブ。
（項目８）
ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ハブであって、
第１のモードにおける下流ポートから第２のモードにおける上流ポートに切り替えられるように構成されている第１のポートと、
前記第１のモードにおける上流ポートから前記第２のモードにおける下流ポートに切り替えられるように構成されている第２のポートと、
前記第１のモードにおいてデータ転送のために動作し、前記第２のモードにおいて専用充電ポートとして動作するように構成されている少なくとも１つの第３のポートと
を備えている、ＵＳＢハブ。
（項目９）
前記第１のポートに取り付けられたデバイスからのコマンドに応答して、前記第１のモードから前記第２のモードに切り替えるように構成されているコントローラをさらに含む、項目８に記載のＵＳＢハブ。
（項目１０）
前記コントローラは、前記少なくとも１つの第３のポートが前記デバイスによってエニュメレートされていない場合、前記少なくとも１つの第３のポートを前記第２のモードにおける専用充電ポートとして機能するよう切り替えるように構成されている、項目９に記載のＵＳＢハブ。
（項目１１）
前記コントローラは、充電専用ポートに切り替えられた前記複数の他のポートのうちの前記少なくとも１つのＤＰラインとＤＭラインとの間に短絡を生じさせるように構成されている、項目８に記載のＵＳＢハブ。
（項目１２）
前記コントローラは、前記第１のポートが上流機能から下流機能に戻るように切り替えられると、前記少なくとも１つの第３のポートを元に戻すよう切り替えるように構成されている、項目８に記載のＵＳＢハブ。
（項目１３）
前記コントローラは、前記充電専用ポートへのＵＳＢデータラインをディスエーブルにする、項目８に記載のＵＳＢハブ。
（項目１４）
ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ハブであって、
複数のポートと、
コントローラと
を備え、
前記コントローラは、取り付けられたデバイスからのコマンドに応答して、前記複数のポートのうちの少なくとも１つのポートの機能を下流ポートから上流ポートに切り替えるように構成され、前記複数のポートのうちの少なくとも１つの他のポートをデータおよび充電ポートから充電専用ポートに切り替えるようにさらに構成されている、ＵＳＢハブ。
（項目１５）
前記コントローラは、前記デバイスが前記複数のポートのうちの前記少なくとも１つの他のポートをエニュメレートしていない場合、前記複数のポートのうちの前記少なくとも１つの他のポートを前記充電専用ポートに切り替えるように構成されている、項目１４に記載のＵＳＢハブ。
（項目１６）
前記複数のポートのうちの前記デバイスによってエニュメレートされていない全ポートは、前記コントローラによって充電専用ポートに変化させられる、項目１４に記載のＵＳＢハブ。
（項目１７）
前記コントローラは、充電専用ポートに切り替えられた前記複数のポートのうちの前記少なくとも１つの他のポートのＤＰラインとＤＭラインとの間に短絡を生じさせるように構成されている、項目１４に記載のＵＳＢハブ。
（項目１８）
前記コントローラは、前記少なくとも１つのポートが上流機能から下流機能に戻るように切り替えられると、他のポートを元に戻すように切り替えるように構成されている、項目１４に記載のＵＳＢハブ。
（項目１９）
前記コントローラは、前記充電専用ポートへのＵＳＢデータラインをディスエーブルにする、項目１４に記載のＵＳＢハブ。
（項目２０）
複数のポートを含むユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ハブを動作させる方法であって、前記方法は、
取り付けられたデバイスからのコマンドに応答して、前記複数のポートのうちの第１のポートの機能を下流機能から上流機能に切り替えることと、
前記複数のポートのうちの少なくとも１つの他のポートをデータおよび充電ポートから充電専用ポートに切り替えることと
を含む、方法。
（項目２１）
前記取り付けられたデバイスが前記複数のポートのうちの少なくとも１つの他のポートをエニュメレートしていない場合、前記複数のポートのうちの前記少なくとも１つの他のポートを前記充電専用ポートに切り替えることをさらに含む、項目２０に記載の方法。
（項目２２）
前記デバイスによってエニュメレートされていない全ポートは、前記コントローラによって充電専用ポートに変化させられる、項目２０に記載の方法。
（項目２３）
充電専用ポートに切り替えられた前記複数の他のポートのうちの前記少なくとも１つのＤＰラインとＤＭラインとの間に短絡を生じさせることを含む、項目２０に記載の方法。
（項目２４）
前記第１のポートが上流機能から下流機能に戻るように切り替えられると、前記他のポートを元に戻すように切り替えること、または充電デバイスが切断されるまで待つことをさらに含む、項目２０に記載の方法。
（項目２５）
前記充電専用ポートへのＵＳＢデータラインをディスエーブルにすることを含む、項目２０に記載の方法。

【0017】

本開示のこれらおよび他の側面は、以下の説明および付随の図面と併せて検討されるとき、より深く認識および理解されるであろう。しかしながら、以下の説明は、本開示のおよび多数のその具体的詳細種々の実施形態を示すが、所与の例証として与えられ、限定ではないことを理解されたい。多くの代用、修正、追加、および／または並べ替えが、その精神から逸脱することなく、本開示の範囲内で行われ得、本開示は、全てのそのような代用、修正、追加、および／または並べ替えを含む。

【図面の簡単な説明】

【0018】

本明細書に付随し、その一部を形成する図面は、本開示のある側面を描写するために含まれる。図面に図示される特徴は、必ずしも、正確な縮尺で描かれていないことに留意されたい。本開示およびその利点のより完全な理解は、類似参照番号が類似特徴を示す、付随の図面と関連して検討される、以下の説明を参照して得られ得る。

【0019】

【図1】図１は、実施形態による、ＵＳＢハブの略図である。

【0020】

【図2】図２は、実施形態による、ハブポートの例示的動作の略図である。

【0021】

【図3】図３は、実施形態の動作を図示する、フロー図である。

【0022】

【図4】図４は、実施形態による、ハブを含むシステムの略図である。

【0023】

【図5】図５は、実施形態による、システムの略図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

本開示および種々の特徴ならびにその有利な詳細は、付随の図面に図示され、以下の説明に詳述される、例示的、したがって、非限定的である実施形態を参照することによって、より完全に説明される。しかしながら、発明を実施するための形態および具体的実施例は、好ましい実施形態を示すが、例証のみとして与えられ、限定としてではないことを理解されたい。公知のプログラミング技法、コンピュータソフトウェア、ハードウェア、オペレーティングプラットフォーム、およびプロトコルの説明は、詳細において本開示を不必要に曖昧にしないように、省略され得る。本発明の根本概念の精神および／または範囲内の種々の代用、修正、追加、および／または並べ替えは、本開示から当業者に明白となるであろう。

【0025】

実施形態の詳細を論じる前に、実施形態のためのいくつかの状況が、有用となるであろう。現代の車は、最初は、自動車内に接続されるデバイスに対するＵＳＢホストである、「ヘッドユニット」を有し得る。「ヘッドユニット」は、取り付けられたＵＳＢハブを有し、ＵＳＢハブは、自動車専門用語において「ブレークアウトボックス」と呼ばれるアセンブリ内に含まれる。ブレークアウトボックスは、通常、ＵＳＢハブが消費者に利用可能なポートの数を拡張するために使用される場合、コンソールまたはグローブボックスのいずれかにおいて自動車乗車者に提示される。種々のＵＳＢデバイスは、音楽の再生、ＧＰＳ、電話の充電等のために、ハブに差し込まれることができる（ＵＳＢインフラストラクチャでは、単一ホストのみ存在し得る）。現代のスマートフォンは、ＵＳＢ２．０ホストであるための能力を有し、ソフトウェア機構を通して、ＵＳＢレーンを逆にし、スマートフォンを「ＵＳＢホスト」にすることを「ヘッドユニット」に要求する。ＵＳＢレーンが逆にされると、これらのスマートフォンは、ホストとなり、ヘッドユニットは、スレーブになる。ＵＳＢポートのこの切り替えは、本願の譲受人によって生産された、いわゆるＦｌｅｘｃｏｎｎｅｃｔ対応ハブによって提供され、ハブの下流ポートが上流ポートと入れ替えられることを可能にし、それによって、マスタ対応デバイスがハブ上の他のデバイスを制御することを可能にする。そのようなＦｌｅｘｃｏｎｎｅｃｔ対応ハブに関する詳細は、完全に本明細書に記載される場合と同様に、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる、米国特許第７，４８０，７５３号に見出され得る。

【0026】

概して、３つのタイプのＵＳＢポートがある。

【0027】

標準下流ポート（ＳＤＰ）は、ＵＳＢ２．０規格によって定義され、典型的には、デスクトップおよびラップトップコンピュータにおいて見出されるポートである。最大負荷電流は、一時停止状態では、２．５ｍＡ、接続および非一時停止状態では、１００ｍＡ、およびその電流のための構成時に５００ｍＡ（最大）である。デバイスは、ＵＳＢデータラインＤ＋およびＤ−が１５ｋΩを通して別個に接地されていることを検出することによって、ハードウェアを用いてＳＤＰを認識することができる。ＳＤＰは、依然として、ＵＳＢ対応であるためにエニュメレートする（すなわち、デバイスと通信する）ことを必要とする。

【0028】

充電下流ポート（ＣＤＰ）は、パーソナルコンピュータおよびラップトップコンピュータ等のハードウェアのためのより高い電流のＵＳＢポートである。ＣＤＰは、最大１．５Ａを供給することができ、エニュメレート前に供給されることができる。ＣＤＰに差し込まれたデバイスは、Ｄ＋およびＤ−ラインを操作および監視することによって実装されるハードウェアハンドシェイクを用いて、それを認識することができる。この試験は、データラインをＵＳＢ送受信機に引き継ぐ前に行われ、これは、ＣＤＰがエニュメレート前に検出され（および充電が開始する）ことを可能にする。

【0029】

専用充電ポート（ＤＣＰ）は、エニュメレートしない、壁コンセントおよび車用アダプタのような電源である。充電は、デジタル通信を全く用いずに生じることができる。ＤＣＰは、最大１．５Ａを供給することができ、Ｄ＋とＤ−との間の短絡によって識別される。

【0030】

以下により詳細に論じられるように、実施形態では、エニュメレートされていない二重モードハブのポートは、専用充電ポートとして構成されることができる。

【0031】

ここで図面を参照し、特に、図１に注意を向けると、実施形態によるＵＳＢハブ１００の実施例を図示する、ブロック図が、示される。図示される実施例では、ハブ１００は、ハブ上のポートへのデータとそこからのデータとの切り替えを実装するためのハブコントローラ１０２を含む。加えて、ハブコントローラ１０２は、１つ以上のポートの機能性を上流から下流へ、およびその逆に変更し得る。例えば、ハブコントローラ１０２は、ホストポートから適切な標的デバイスに、およびその逆に情報を知的にルーティングするように動作可能であり得る。加えて、ハブコントローラ１０２は、信号対立および衝突、例えば、実質的に同時に複数のデバイスから送信される信号を解決するように動作可能であり得る。

【0032】

ハブ１００はさらに、第１の二重モードポート１０４を含み、そのデフォルトは、上流ホストポートとして機能することであるが、下流ポート機能に切り替えられ得る。加えて、二重モードポート１０６が、提供され、そのデフォルトは、下流ポートとしてであるが、上流ポート機能に切り替えられ得る。加えて、複数の下流ポート１０８ａ−１０８ｃが、提供され、下流ポートとして機能し得るが、ポート１０４およびポート１０６がモードを切り替えると、専用充電ポートモードで動作するように切り替えられ得る。いくつかの実施形態では、他のポート１０８ａ−１０８ｃの一部または全部も、下流から上流機能に切り替わり得ることに留意されたい。

【0033】

ハブ１００は、ポート機能性を監視し、コントローラ１０２に、データおよびポート機能の切り替えを実装させ得るポートコントローラ１１４を含み得る。いくつかの実施形態では、追加のポートが、ＳＰＩまたはＧＰＩＯ機能を実装し得る、内蔵コントローラ１１２に利用可能である。最後に、電力スイッチ１１０が、ポートおよび／またはハブコントローラの制御下に提供され、ＶＢＵＳライン上の電力をポートインターフェースに提供する。

【0034】

種々の実施形態では、ＵＳＢハブ１００は、種々のハブのいずれかであり得る。例えば、ＵＳＢハブ１００は、外部ハブ、例えば、それによってホストデバイスが、ハブに結合される１つ以上の他のデバイスを制御し得るものであり得る。一実施形態では、ＵＳＢハブ１００は、ルートハブであり得る。加えて、または代替として、ＵＳＢハブ１００は、別のデバイスまたはコンピュータシステム内に含まれ得る。例えば、スマートフォン等のデバイスは、直接、パーソナルコンピュータ内に含まれるハブに接続し得る。加えて、または代替として、スマートフォン等のデバイス自体が、他のＵＳＢデバイスに接続するためのＵＳＢハブを含み得る。一実施形態では、ＵＳＢハブは、自動車用ヘッドユニット等のＵＳＢ複合または混成デバイスを含むか、もしくはその一部であり得る。

【0035】

ＵＳＢハブ１００は、追加のインターフェース（図示せず）をさらに含み得る。例えば、ＵＳＢハブ１００は、とりわけ、物理（ＰＨＹ）インターフェース、および／または他のインターフェース、例えば、ＵＳＢ ２．０ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＵＴＭＩ）またはＵＴＭＩ＋ Ｌｏｗ Ｐｉｎ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＵＬＰＩ）を含み得る。

【0036】

動作時、スマートフォン等のデバイスは、ポート１０６に結合し、下流（デバイス）機能性から上流（ホスト）機能性への切り替えを要求する１つ以上のコマンドを送信し得る。その時点で、ポートコントローラ１１４は、ハブコントローラ１０２に、ポート１０４を下流機能に切り替えることと、ポート１０６を上流機能に切り替えることとを行わせる。このスイッチコマンドにおいて、下流ポートをディスエーブルにし、ディスエーブルにされたポートを専用充電器ポートとして構成するために使用され得るデータの追加のバイトが存在する。以下により詳細に説明されるように、それは、ＶｂｕｓおよびＧＮＤのみ電力スイッチ１１０から接続されるようにデータラインを関連付けられたポートから「切断」し、電力コマンドライン１１３を介して電力を適切なポートに送達するように電力スイッチを制御することによって、そのように行われる。

【0037】

この動作は、図２により詳細に示される。示されるのは、複数の物理層送受信機２０８ａ、２０８ｂおよび関連付けられたＯＣＳ／ＰＲＴＰＷＲ制御ライン２１２ａ、２１２ｂに結合されるハブコントローラ２０２である。動作時、ＣＭＤコマンドが、Ｉ／Ｏインターフェース２１４で受信されると、ハブコントローラ２０２は、対応するＰＨＹ送受信機２０８ａ、２０８ｂが切断されるようにするであろう。しかしながら、対応するＯＣＳ／ＰＲＴＰＷＲに対するコマンドは、電力スイッチ（図１）に、電力を対応するインターフェースに送達させるであろう。

【0038】

ここで図３を参照すると、専用充電ポートモードに切り替えるための実施形態の動作を図示するフロー図が示される。種々の実施形態では、示される方法要素のいくつかは、並行して行なわれ得るか、示されるものと異なる順序で行なわれ得るか、または省略され得る。追加の方法要素もまた、所望に応じて、行われ得る。示されるように、本方法は、以下のように動作し得る。

【0039】

ステップ３０２において、コマンドが、モードの変更が所望される結合されるデバイスから受信される。例えば、これは、第１のデバイス（例えば第１のポート１０４に結合される）による、第２のデバイス（例えば第２のポート１０６に結合される）によって制御するための、ＵＳＢハブ１００に結合される（例えば、ポート１０８ａ−１０８ｃを介して）１つ以上のデバイスの制御における変更の指定を含み得る。例えば、前述の説明に従って、デバイスのうちの１つが二重役割デバイスである場合、それは、ＵＳＢハブ１００のホストコントローラとしての役割を果たすように要求し得るか、または命令され得る。この例では、入力が種々の源のいずれかから受信され得、入力は、スイッチング条件を設定するか、またはそれを引き起こし得、これは、次いで、ＵＳＢハブ１００によって検出され得る。

【0040】

いくつかの実施形態では、スイッチング条件は、例えば、ＵＳＢハブ上の機械的スイッチ、または代替として、ＵＳＢハブ１００がデバイス内に含まれる場合、デバイス上のスイッチをオンもしくはオフに反転させること、すなわち、切り替えることによって等、機械的に引き起こされ得る。代替として、または加えて、ユーザもしくは他のシステムが、電子手段を介して、スイッチング条件を引き起こし得る。例えば、ユーザは、例えば、ＵＳＢハブ１００に結合されるデバイスの数に応じて、複数の可能なボタンまたは選択肢から選定し得る。例えば、ＵＳＢハブ１００が、周辺デバイス、例えば、とりわけ、携帯電話、ＰＤＡ、および／またはデジタル音楽プレーヤ内に含まれる場合、ユーザは、周辺デバイスのディスプレイ上の複数の選択肢を提示され得、利用可能な選択肢のうちの１つ以上のものを選択することによって、スイッチング条件を引き起こし得る。より具体的には、周辺デバイスは、ＵＳＢハブ１００に関連付けられたメニューを含み得る。ユーザは、例えば、手段の中でもとりわけ、スタイラス、音声アクティブ化、および／またはキーパッドを介して、このメニューを選択し、例えば、スイッチング条件を引き起こすことによって、ホスト内に特定の変化を引き起こすことを１つ以上の選択肢から選択し得る。代替として、ユーザは、ＵＳＢハブ１００に結合されるデバイスから、例えば、とりわけ、前述の方法と同様に、スイッチング条件を引き起こし得る。

【0041】

いくつかの実施形態では、ＵＳＢハブ１００は、自動的に、スイッチング条件を検出し得る。例えば、ＵＳＢハブ１００は、特に、スイッチング条件を検出するために、例えば、ＵＳＢハブ１００への接続の物理層（ＰＨＹ）内に存在する、感知機構を有し得る。一実施形態では、スイッチング条件は、ＵＳＢハブ１００への接続、例えば、ポートのうちの１つ以上のもののうちの１つの１つ以上のピンにおけるインピーダンスの変化を含み得る。例えば、一実施形態では、例えば、前述の手段を介して引き起こされたスイッチング条件は、例えば、論理逆転を要求している周辺デバイスに接続されるＵＳＢケーブルのＤ＋およびＤ−ピンにおけるンピーダンスの変化を含み得る。具体的実施例として、通常、ＰＨＹ内のピンのうちの２つは、１５ｋオームのインピーダンスを有し得、例えば、２つのピンを一緒に結び付けた後、インピーダンスは、７．５ｋオームに減少し得る。対応して、ＵＳＢハブ１００は、インピーダンスにおけるこの変化をスイッチング条件として検出し得る。したがって、ＵＳＢハブ１００は、ハブにおける論理の変化を示すスイッチング条件を引き起こす入力を受信し得る。

【0042】

ステップ３０４において、ＵＳＢハブ１００内のハブコントローラ１０２は、第１の、すなわち、古いホストコントローラに結合されるポート１０４から情報を受信することから、第２の、すなわち、新しいホストコントローラに結合されるポート１０６から情報を受信することへ切り替えられ得る。言い換えると、ＵＳＢハブ１００は、受信された入力、例えば、前述の入力に応答して、ハブに結合されるデバイスの制御を１つのデバイスから別のデバイスに変更し得る。

【0043】

いくつかの実施形態では、ハブ１００はまた、古いホストコントローラが、新しいホストコントローラに対して周辺デバイスとしての役割を果たすことを可能にし得る。したがって、上流機能性と下流機能性とは、ホストコントローラとデバイスとの間で効果的に切り替えられ得る。対応して、種々の実施形態では、新しいホストコントローラは、例えば、ハブ１００に結合される、おそらく古いホストコントローラを含む他のデバイスに対してホストとしての役割を果たし得る。

【0044】

ステップ３０６において、新しいホストは、他のポート１０８ａ−１０８ｃのうちの１つ以上のものをエニュメレートし得る。すなわち、新しいホストへの変更が行われると、ハブ１００は、ポート１０８ａ−１０８ｃ上の任意の周辺機器の存在を新しいホストに報告するであろう。新しいホストは、次いで、デバイスにリセットさせ、次いで、デバイスとの１つ以上の通信を行い、デバイスについて学習し、構成を設定し、デバイスドライバをロードし得る。

【0045】

本プロセス中、新しいホストは、どのポートが利用可能であるかを識別し、それらを再構成するため１つ以上のコマンド、すなわち、専用充電ポートとして機能するようにモードを変更するための１つ以上のコマンドをハブコントローラ１０２に送信し得る。そのようなコマンドは、前述の初期変更モード（新しいホスト）コマンドに類似し得、同様に発行または信号伝達され得ることに留意されたい。いくつかの実施形態では、初期変化モードコマンドは、任意のエニュメレートされていないポートの専用充電ポートへの変更を生じさせるコマンドでもある。

【0046】

ステップ３０８において、エニュメレートされていないポートは、関連付けられたディスエーブル回路（図示せず）を使用して「切断される」。最後に、ステップ３１０において、エニュメレートされていないポートは、ここで、専用充電ポートとして利用可能となる。すなわち、電力スイッチ１１０は、ポートが壁コンセントインターフェースのような電力充電インターフェースであるかのように、電力を対応するポートのＶｂｕｓラインに送達するであろう。エニュメレートされたポートは、依然として、標準下流ポートまたは充電下流ポートとして、充電機能を果たし得ることに留意されたい。

【0047】

前述のように、実施形態は、種々の状況において採用され得る。図４は、自動車環境４００における実施形態によるハブを図示する略図である。システム４００は、ハブ４０２と、一次ホスト４０４と、二次ホスト４０６とを含む。図示される実施形態では、一次ホスト４０４は、自動車用インフォテインメントシステムとして具現化され得る。二次ホスト４０６は、スマートフォン、ＰＤＡ、タブレットコンピュータ、または類似二重モード対応デバイスとして具現化され得る。図示される実施形態では、ハブ４０２は、切り替えまたはハブコントローラ４０８と、第１の可逆的ポート４１０と、第２の可逆的ポート４１４と、ポート４１２ａ−４１２ｃおよび４１６ａ−４１６ｃとを含む。図示される実施形態では、ポート４１６ａ−４１６ｃは、標準下流ポートであり、ポート４１２ａ−４１２ｃは、転換可能ポートであり、すなわち、下流モードにおける機能から専用充電ポートモードにおける機能に転換させられ得る。他の実施形態では、異なる数のポートが提供され得ることに留意されたい。さらに、いくつかの実施形態では、３つ以上のポートが、可逆性であり得る。

【0048】

動作時、デバイス４０６は、前述のように、ポート４１４に結合し、モードの変更またはポート逆転を要求し得る。そのような場合、ポート４１２ａ−４１２ｃは、前述のように、新しいホストによってエニュメレートされていない場合、専用充電ポートとして利用可能であり得る。

【0049】

自動車の状況に加え、実施形態はまた、デバイスが、自由ポートを有する別のＵＳＢデバイスに結合される他の環境で使用され得る。例えば、実施形態によるハブは、ラップトップコンピュータドッキングステーション内に提供されるか、またはコンピュータモニタもしくはキーボード等の周辺機器に関連付けられ得る。

【0050】

そのようなシステムは、例えば、図５に示される。システム５００は、ラップトップコンピュータ等のコンピュータ５０４と、ドッキングステーションまたはモニタ等の周辺機器５０６とを含む。コンピュータ５０４は、ＣＰＵ５０８と、ポート５１２を含むＵＳＢＩ／Ｏハブ５１０とを含む。ポート５１２のうちの１つは、コンピュータ５０４を周辺機器５０６上の対応するポート５５４に結合する。

【0051】

周辺機器５５４は、ハブコントローラ５５０と、１つ以上の外部ＵＳＢポート５５２とを含み得る。さらに、ＥＭＭ ＵＳＢポート５５６と、ＵＳＢオーディオポート５５６と、ＵＳＢ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ポート５６０とを含み得る。実施形態によると、コンピュータ５０４は、周辺機器５０６と接続されると、ホストとして機能し得る。コンピュータ５０４は、前述のものと同様の様式において、ポート５５２が専用充電ポートとして利用可能にされることを要求し得る。加えて、いくつかの実施形態では、ラップトップコンピュータの追加のポート５１２が、充電ポートとして使用され得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】