特開 2024-75838 接続制御回路、及び接続制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024075838

(43)【公開日】2024-06-05

(54)【発明の名称】接続制御回路、及び接続制御方法

(51)【国際特許分類】

   G06F 1/3215 20190101AFI20240529BHJP

   G06F 1/26 20060101ALI20240529BHJP

   G06F 1/3287 20190101ALI20240529BHJP

   G06F 13/38 20060101ALI20240529BHJP

   G06F 3/00 20060101ALI20240529BHJP

【ＦＩ】

G06F1/3215

G06F1/26 306

G06F1/3287

G06F13/38 320A

G06F13/38 350

G06F3/00 R

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022187027

(22)【出願日】2022-11-24

(71)【出願人】

【識別番号】302062931

【氏名又は名称】ルネサスエレクトロニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 高之

【テーマコード（参考）】

5B011

【Ｆターム（参考）】

5B011DB19

5B011EA02

5B011EB06

5B011GG03

5B011LL11

5B011MA02

(57)【要約】

【課題】未接続時における消費電力を低減できる接続制御回路を提供すること。
【解決手段】一実施の形態にかかる接続制御回路１は、ＣＣ端子と接続されたノードＮ１、Ｎ２の電圧に基づいて自デバイスの動作モードを検出する動作モード検出回路１１と、ノードＮ１、Ｎ２の電圧を受信するレシーバ回路１２と、レシーバ回路１２から出力された電圧レベルの変化を検出する電圧変化検出回路１３と、電圧変化検出回路１３の検出結果に応じて、動作モード検出回路１１およびレシーバ回路１２の動作状態を制御する動作状態制御回路１４と、を備える。動作状態制御回路１４は、自デバイスに他デバイスが接続されていない第１状態において、レシーバ回路１２を動作状態、動作モード検出回路１１を停止状態とする。また、自デバイスに他デバイスが接続された第２状態において、レシーバ回路１２を停止状態、動作モード検出回路１１を動作状態とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｔｙｐｅ－Ｃ規格に従う接続制御回路であって、
ＣＣ端子と、
前記ＣＣ端子と接続された第１ノードの電圧に基づいて自デバイスの動作モードを検出する動作モード検出回路と、
前記動作モード検出回路と並列に接続され、前記第１ノードの電圧を受信するレシーバ回路と、
前記レシーバ回路から出力された電圧レベルの変化を検出する電圧変化検出回路と、
前記電圧変化検出回路の検出結果に応じて、前記動作モード検出回路および前記レシーバ回路の動作状態を制御する動作状態制御回路と、を備え、
前記動作状態制御回路は、
前記自デバイスに他デバイスが接続されていない第１状態において、前記レシーバ回路を動作状態、前記動作モード検出回路を停止状態とし、
前記自デバイスに前記他デバイスが接続され、前記電圧変化検出回路が前記レシーバ回路から出力された電圧レベルが変化したことを検出した第２状態において、前記レシーバ回路を停止状態、前記動作モード検出回路を動作状態とし、
前記第２状態において前記動作モード検出回路は、前記第１ノードの電圧に基づいて前記自デバイスの動作モードを検出する、
接続制御回路。

【請求項2】

前記動作モード検出回路は、
前記第１ノードの電圧と所定の基準電圧とを比較するコンパレータと、
前記コンパレータの出力に応じて前記自デバイスの動作モードを決定するステートマシンと、を備える、
請求項１に記載の接続制御回路。

【請求項3】

前記動作モード検出回路は、
各々設定された所定の基準電圧と前記第１ノードの電圧とをそれぞれ比較する複数のコンパレータと、
前記複数のコンパレータの出力に応じて前記自デバイスの動作モードを決定するステートマシンと、
前記各々の基準電圧を生成し、当該各々の基準電圧を前記複数のコンパレータの各々に供給する基準電圧生成回路を備える、
請求項１に記載の接続制御回路。

【請求項4】

前記第１ノードがプルアップ抵抗を介して電源電位に接続される状態と、前記第１ノードがプルダウン抵抗を介して接地電位に接続される状態とを切り替え可能な第１切替回路を更に備える、請求項２に記載の接続制御回路。

【請求項5】

前記第１切替回路は、
前記自デバイスがソースとして動作する場合、前記第１ノードが前記プルアップ抵抗を介して前記電源電位と接続される状態とし、
前記自デバイスがシンクとして動作する場合、前記第１ノードが前記プルダウン抵抗を介して前記接地電位と接続される状態とする、
請求項４に記載の接続制御回路。

【請求項6】

前記ＣＣ端子は、ＣＣ１端子とＣＣ２端子とを含み、
前記プルアップ抵抗、前記プルダウン抵抗、前記第１切替回路、前記コンパレータ、及び前記レシーバ回路はそれぞれ、前記ＣＣ１端子および前記ＣＣ２端子の各々と対応するように設けられている、
請求項４に記載の接続制御回路。

【請求項7】

前記動作モード検出回路と前記レシーバ回路とが同一のチップに内蔵されている、請求項１に記載の接続制御回路。

【請求項8】

前記レシーバ回路は、ＵＳＢ２．０規格に従うＴｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ回路に内蔵されたＳｉｎｇｌｅ－Ｅｎｄ Ｒｅｃｅｉｖｅｒを用いて構成されており、
前記Ｓｉｎｇｌｅ－Ｅｎｄ Ｒｅｃｅｉｖｅｒの入力に、前記第１ノードが接続される状態とＵＳＢバス端子とが接続される状態とを切り替え可能な第２切替回路を備える、
請求項１に記載の接続制御回路。

【請求項9】

ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｔｙｐｅ－Ｃ規格に従う接続制御回路を用いた接続制御方法であって、
前記接続制御回路は、
ＣＣ端子と接続された第１ノードの電圧に基づいて自デバイスの動作モードを検出する動作モード検出回路と、
前記動作モード検出回路と並列に接続され、前記第１ノードの電圧を受信するレシーバ回路と、を備え、
前記接続制御方法は、
前記自デバイスに他デバイスが接続されていない第１状態において、前記レシーバ回路を動作状態、前記動作モード検出回路を停止状態とし、
前記自デバイスに他デバイスが接続され、前記レシーバ回路から出力された電圧レベルが変化したことを検出した第２状態において、前記レシーバ回路を停止状態、前記動作モード検出回路を動作状態とし、
前記第２状態において前記動作モード検出回路は、前記第１ノードの電圧に基づいて前記自デバイスの動作モードを検出し、当該検出した動作モードに応じて前記自デバイスをソースまたはシンクとして動作させる、
接続制御方法。

【請求項10】

前記第２状態において前記動作モード検出回路は、各々設定された所定の基準電圧と前記第１ノードの電圧とをそれぞれ比較し、当該比較結果に応じて前記自デバイスの動作モードを決定する、請求項９に記載の接続制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は接続制御回路、及び接続制御方法に関し、例えばＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格に従う接続制御回路、及び接続制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ＵＳＢ（Universal Serial Bus）Ｔｙｐｅ－Ｃ規格（非特許文献１参照）に準拠したＵＳＢコネクタは、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ａ規格に準拠したコネクタよりも小型であり、コネクタの表裏の区別も不要となるため利便性が高い。また、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格では、ＶＢＵＳ電源からより多くの電力を給電、受電することができる。

【0003】

ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格ではコネクタ形状に区別がない。このため、コネクタを用いて２つの機器を接続した際に、電力を供給する側（以下、ソース側とも記載する）と電力を受電する側（以下、シンク側とも記載する）とを判別する必要がある。このような動作は、ＵＳＢコントローラが備える接続制御回路（以下、ＣＣＰＨＹとも記載する）で実施される。具体的には、ＣＣＰＨＹは、Configuration Channel用のＣＣ１端子とＣＣ２端子の状態を検出することで、自デバイスがソース側およびシンク側のいずれであるかを判別できる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【非特許文献1】”Universal Serial Bus Type-C Cable and Connector Specification”, Release 2.1, May 2021

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述のように、ＣＣＰＨＹは、ＣＣ１端子とＣＣ２端子の状態を検出することで、自デバイスがソース側およびシンク側のいずれであるかを判別している。具体的には、ＣＣＰＨＹは、ＣＣ１端子とＣＣ２端子（以下、総称してＣＣ端子とも記載する）の電圧を検出し、検出されたＣＣ端子の電圧に基づいて自デバイスの動作モード（つまり、ソースモードまたはシンクモード）を検出している。

【0006】

ここで、ＣＣ端子の電圧は、コンパレータを用いて構成された検出回路を用いて検出している。しかしながら、このような検出回路は待機時において所定の電力を消費し続けている。このため、未接続の状態においてＣＣＰＨＹの消費電力が大きくなるという問題がある。

【0007】

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0008】

一実施の形態にかかる接続制御回路は、ＣＣ端子と、前記ＣＣ端子と接続された第１ノードの電圧に基づいて自デバイスの動作モードを検出する動作モード検出回路と、前記動作モード検出回路と並列に接続され、前記第１ノードの電圧を受信するレシーバ回路と、前記レシーバ回路から出力された電圧レベルの変化を検出する電圧変化検出回路と、前記電圧変化検出回路の検出結果に応じて、前記動作モード検出回路および前記レシーバ回路の動作状態を制御する動作状態制御回路と、を備える。前記動作状態制御回路は、前記自デバイスに他デバイスが接続されていない第１状態において、前記レシーバ回路を動作状態、前記動作モード検出回路を停止状態とし、前記自デバイスに前記他デバイスが接続され、前記電圧変化検出回路が前記レシーバ回路から出力された電圧レベルが変化したことを検出した第２状態において、前記レシーバ回路を停止状態、前記動作モード検出回路を動作状態とし、前記第２状態において前記動作モード検出回路は、前記第１ノードの電圧に基づいて前記自デバイスの動作モードを検出する。

【発明の効果】

【0009】

前記一実施の形態によれば、未接続時における消費電力を低減できる接続制御回路、及び接続制御方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】関連技術を説明するための回路図である。

【図2】関連技術の動作を説明するためのフローチャートである。

【図3】実施の形態１にかかる接続制御回路の構成例を示す回路図である。

【図4】実施の形態１にかかる接続制御回路の動作を説明するためのフローチャートである。

【図5】実施の形態１にかかる接続制御回路の動作を説明するためのフローチャートである。

【図6】実施の形態２にかかる接続制御回路の構成例を示す回路図である。

【図7】トランシーバの構成例を示す回路図である。

【図8】実施の形態２にかかる接続制御回路の動作を説明するためのフローチャートである。

【図9】実施の形態２にかかる接続制御回路の動作を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

まず、関連技術の問題点について説明する。図１は、関連技術を説明するための回路図である。図１は、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃの規格書（非特許文献１）に記載されたＣＣＰＨＹの構成に対応しており、関連技術の課題を説明するために、発明者が一部変更して作成した回路図である。図２は、関連技術の動作を説明するためのフローチャートである。

【0012】

図１に示すように、関連技術にかかる接続制御回路（ＣＣＰＨＹ）１０１は、ＶＢＵＳ端子、ＣＣ１端子、ＣＣ２端子、ＧＮＤ端子、切替回路ＳＷ１、ＳＷ２、プルアップ抵抗Ｒｐ、プルダウン抵抗Ｒｄ、動作モード検出回路１１１、切替制御回路１１５、及びトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２を備える。

【0013】

ＣＣ１端子は切替回路ＳＷ１を介してプルアップ抵抗Ｒｐの一端またはプルダウン抵抗Ｒｄの一端と接続される。プルアップ抵抗Ｒｐの他端は電源電位（５Ｖ）に接続される。プルダウン抵抗Ｒｄの他端は接地電位（ＧＮＤ）に接続される。ＣＣ１端子の電圧ＣＣ１に関する情報は、動作モード検出回路１１１に供給される。

【0014】

同様に、ＣＣ２端子は切替回路ＳＷ２を介してプルアップ抵抗Ｒｐの一端またはプルダウン抵抗Ｒｄの一端と接続される。プルアップ抵抗Ｒｐの他端は電源電位（５Ｖ）に接続される。プルダウン抵抗Ｒｄの他端は接地電位（ＧＮＤ）に接続される。ＣＣ２端子の電圧ＣＣ２に関する情報は、動作モード検出回路１１１に供給される。

【0015】

このように、プルアップ抵抗Ｒｐ、プルダウン抵抗Ｒｄ、切替回路ＳＷ１、ＳＷ２は、ＣＣ１端子およびＣＣ２端子のそれぞれに対応するように設けられている。つまり、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格ではコネクタがリバーシブルである。このため、ＵＳＢケーブルを用いて自デバイスと他デバイスとを接続した際に、自デバイスのＣＣ１端子およびＣＣ２端子のいずれかが、他デバイスのＣＣ１端子またはＣＣ２端子と接続されるように構成している。このような構成とすることで、コネクタをリバーシブルにすることができる。なお、自デバイスとは接続制御回路（ＣＣＰＨＹ）１０１が搭載されたデバイスであり、他デバイスとは自デバイスとＵＳＢケーブルを介して接続される相手方のデバイスである。

【0016】

切替制御回路１１５は、動作モード検出回路１１１の制御に応じて、切替回路ＳＷ１および切替回路ＳＷ２を制御する。具体的には、切替制御回路１１５は、自デバイスがソースとして動作する場合、ＣＣ１端子およびＣＣ２端子がプルアップ抵抗Ｒｐと接続されるように、切替回路ＳＷ１、ＳＷ２を制御する。また、切替制御回路１１５は、自デバイスがシンクとして動作する場合、ＣＣ１端子およびＣＣ２端子がプルダウン抵抗Ｒｄと接続されるように、切替回路ＳＷ１、ＳＷ２を制御する。

【0017】

動作モード検出回路１１１は、コンパレータ１２１とステートマシン１２２とを備える。動作モード検出回路１１１は、ＵＳＢケーブルを用いて自デバイスと他デバイスとが接続された際、コンパレータ１２１を用いてＣＣ１端子またはＣＣ２端子（以下、ＣＣ端子）の電圧レベルを検出する。コンパレータ１２１で検出されたＣＣ端子の電圧レベルに関する情報はステートマシン１２２に供給される。ステートマシン１２２は、ＣＣ端子の電圧レベルに応じて、自デバイスの動作モードを決定する。

【0018】

動作モード検出回路１１１は、自デバイスの動作モードがソースモードである場合、トランジスタＴｒ１をオン状態、トランジスタＴｒ２をオフ状態として、ＶＢＵＳ端子とVBUS Sourceとを接続し電力を供給する。一方、動作モード検出回路１１１は、自デバイスの動作モードがシンクモードである場合、トランジスタＴｒ２をオン状態、トランジスタＴｒ１をオフ状態として、ＶＢＵＳ端子とVBUS Sinkとを接続する。なお、動作モードを決定するプロセスの詳細については、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃの規格書（非特許文献１）で定義されている。

【0019】

次に、図２に示すフローチャートを用いて関連技術の動作について説明する。図２は、接続制御回路（ＣＣＰＨＹ）１０１がＤＲＰ（Dual Role Power）モードで動作する場合の動作を示している。ＤＲＰモードとは、自デバイスがソースまたはシンクとして選択的に動作可能なモードである。

【0020】

まず、接続制御回路１０１は、自デバイスの接続制御回路１０１の初期設定を確認する。接続制御回路１０１の初期設定がソースである場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、切替制御回路１１５は、ＣＣ１端子、ＣＣ２端子がプルアップ抵抗Ｒｐと接続されるように、切替回路ＳＷ１、ＳＷ２を制御する（ステップＳ１０２）。

【0021】

次に、動作モード検出回路１１１のコンパレータ１２１は、ＣＣ端子の電圧（ＣＣ電圧）と基準電圧ｖＲｄとを比較する（ステップＳ１０３）。ここで、基準電圧ｖＲｄは、自デバイスがソースであると判定するための基準電圧であり、詳細はＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃの規格書で定義されている。

【0022】

そして、ＣＣ電圧≦ｖＲｄの条件を満たす場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、つまり、ＵＳＢケーブルを用いて自デバイスと他デバイスとが接続され、他デバイスの動作モードがシンクモードである場合、ソース接続を確立する（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）。なお、他デバイスの動作モードがシンクモードである場合とは、他デバイスのＣＣ端子がプルダウン抵抗Ｒｄに接続されている場合である。

【0023】

ソース接続が確立すると、自デバイスから他デバイスへのＶＢＵＳ供給（電源供給）が開始される（ステップＳ１０６）。換言すると、自デバイスがＵＳＢ Ｈｏｓｔとして動作する。

【0024】

一方、ステップＳ１０４においてＣＣ電圧≦ｖＲｄの条件を満たさない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、例えば、ＵＳＢケーブルを用いて自デバイスと他デバイスとが接続されていない場合、ステップＳ１０７へと進む。そして、規定時間経過していない場合は（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ステップＳ１０４に戻り、ＣＣ電圧≦ｖＲｄの条件を満たすか否かの判定を繰り返す。一方、ステップＳ１０７において規定時間経過したと判断された場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８へと進む。ここで、ステップＳ１０７における規定時間は、ＤＲＰモードにおいて、接続制御回路（ＣＣＰＨＹ）１０１がソースモードの場合とシンクモードの場合とを切り替えるタイミングに対応している。

【0025】

自デバイスの接続制御回路１０１の初期設定がソースでない場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、または、ステップＳ１０７において規定時間経過したと判断された場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、切替制御回路１１５は、ＣＣ１端子、ＣＣ２端子がプルダウン抵抗Ｒｄと接続されるように、切替回路ＳＷ１、ＳＷ２を制御する（ステップＳ１０８）。

【0026】

次に、動作モード検出回路１１１のコンパレータ１２１は、ＣＣ端子の電圧（ＣＣ電圧）と基準電圧ｖＲａとを比較する（ステップＳ１０９）。ここで、基準電圧ｖＲａは、自デバイスがシンクであると判定するための基準電圧であり、詳細はＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃの規格書で定義されている。

【0027】

そして、ＣＣ電圧≧ｖＲａの条件を満たす場合（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、つまり、ＵＳＢケーブルを用いて自デバイスと他デバイスとが接続され、他デバイスの動作モードがソースモードである場合、シンク接続を確立する（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）。なお、他デバイスの動作モードがソースモードである場合とは、他デバイスのＣＣ端子がプルアップ抵抗Ｒｐに接続されている場合である。

【0028】

シンク接続が確立すると、他デバイスから自デバイスへのＶＢＵＳ受電が開始される（ステップＳ１１２）。換言すると、自デバイスがＵＳＢ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌとして動作する。

【0029】

一方、ステップＳ１１０においてＣＣ電圧≧ｖＲａの条件を満たさない場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、例えば、ＵＳＢケーブルを用いて自デバイスと他デバイスとが接続されていない場合、ステップＳ１１３へと進む。そして、規定時間経過していない場合は（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、ステップＳ１１０に戻り、ＣＣ電圧≧ｖＲａの条件を満たすか否かの判定を繰り返す。一方、ステップＳ１１３において規定時間経過したと判断された場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２へと進み、同様の動作を繰り返す。ここで、ステップＳ１１３における規定時間は、ＤＲＰモードにおいて、接続制御回路（ＣＣＰＨＹ）１０１がソースモードの場合とシンクモードの場合とを切り替えるタイミングに対応している。

【0030】

図２に示すフローチャートではＤＲＰモードの動作について説明した。しかし、接続制御回路（ＣＣＰＨＹ）１０１は、ソースオンリーモードやシンクオンリーモードで動作することも可能である。ソースオンリーモードは、自デバイスがソースとしてのみ動作するモードであり、この場合は、ＣＣ端子とプルアップ抵抗Ｒｐとが接続された状態に固定される。ソースオンリーモードでは図２に示したフローチャートのステップＳ１０２～Ｓ１０６の動作を実施する。また、シンクオンリーモードは、自デバイスがシンクとしてのみ動作するモードであり、この場合は、ＣＣ端子とプルダウン抵抗Ｒｄとが接続された状態に固定される。シンクオンリーモードでは図２に示したフローチャートのステップＳ１０８～Ｓ１１２の動作を実施する。

【0031】

ところで、図１に示した関連技術において、接続制御回路（ＣＣＰＨＹ）１０１は、ＣＣ１端子とＣＣ２端子の状態を検出することで、自デバイスがソース側およびシンク側のいずれであるかを判別していた。具体的には、接続制御回路（ＣＣＰＨＹ）１０１は、ＣＣ端子の電圧を検出し、検出されたＣＣ端子の電圧に基づいて自デバイスの動作モード（ソースまたはシンク）を検出していた。

【0032】

ここで、ＣＣ端子の電圧は、動作モード検出回路１１１が備えるコンパレータ１２１を用いて検出している。しかしながら、コンパレータ１２１は待機時において、所定の電力を消費し続けている。このため、未接続の状態においてＣＣＰＨＹの消費電力が大きくなるという問題があった。

【0033】

つまり、関連技術にかかる接続制御回路（ＣＣＰＨＹ）１０１では、コンパレータ１２１を起動させておき、定期的にＣＣ端子の電圧と基準電圧ｖＲｄ、ｖＲａと比較している（図２のステップＳ１０４、Ｓ１１０参照）。一例を挙げると、コンパレータ１２１は、基準電圧ｖＲｄ、ｖＲａごとに設ける必要がある。また、コンパレータ１２１は、ＣＣ１端子とＣＣ２端子のそれぞれに対応するように設ける必要がある。このため、例えば、コンパレータ１２１として、４つのコンパレータを設ける必要がある。また、コンパレータには基準電圧ｖＲｄ、ｖＲａを供給する必要があるので、基準電圧ｖＲｄ、ｖＲａを生成するための基準電圧生成回路が必要となる。このため、関連技術にかかるＣＣＰＨＹでは、未接続の状態においてＣＣＰＨＹの消費電力が大きくなるという問題があった。例えば、関連技術にかかるＣＣＰＨＹでは、ｍＡオーダーの定常電流が常に発生していた。

【0034】

本開示は、上記のような関連技術の課題を解決するものである。以下、本開示にかかる接続制御回路について説明する。

【0035】

＜実施の形態１＞
以下、図面を参照して実施の形態１について説明する。
図３は、実施の形態１にかかる接続制御回路の構成例を示す回路図である。図３に示すように、本実施の形態にかかる接続制御回路１は、ＶＢＵＳ端子、ＣＣ１端子、ＣＣ２端子、ＧＮＤ端子、切替回路ＳＷ１、ＳＷ２、プルアップ抵抗Ｒｐ、プルダウン抵抗Ｒｄ、動作モード検出回路１１、レシーバ回路１２、電圧変化検出回路１３、動作状態制御回路１４、切替制御回路１５、及びトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２を備える。

【0036】

本実施の形態にかかる接続制御回路１は、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格に従う接続制御回路である。本実施の形態にかかる接続制御回路１の少なくとも一部は、ＣＣＰＨＹを構成している。例えば、本実施の形態では、ＶＢＵＳ端子、ＣＣ１端子、ＣＣ２端子、ＧＮＤ端子、切替回路ＳＷ１、ＳＷ２、プルアップ抵抗Ｒｐ、プルダウン抵抗Ｒｄ、動作モード検出回路１１、レシーバ回路１２、切替制御回路１５、及びトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２を含む回路がＣＣＰＨＹを構成していてもよく、この場合は、電圧変化検出回路１３、及び動作状態制御回路１４をＣＣＰＨＹとは異なるチップに設けてもよい。また、本実施の形態では、接続制御回路１の構成要素全てを含めてＣＣＰＨＹを構成してもよい。

【0037】

図３に示すように、ＣＣ１端子は切替回路ＳＷ１を介してプルアップ抵抗Ｒｐの一端またはプルダウン抵抗Ｒｄの一端と接続される。プルアップ抵抗Ｒｐの他端は電源電位（５Ｖ）に接続される。プルダウン抵抗Ｒｄの他端は接地電位（ＧＮＤ）に接続される。ＣＣ１端子の電圧ＣＣ１（換言すると、ＣＣ１端子と接続されたノードＮ１の電圧ＣＣ１）に関する情報は、動作モード検出回路１１に供給される。

【0038】

同様に、ＣＣ２端子は切替回路ＳＷ２を介してプルアップ抵抗Ｒｐの一端またはプルダウン抵抗Ｒｄの一端と接続される。プルアップ抵抗Ｒｐの他端は電源電位（５Ｖ）に接続される。プルダウン抵抗Ｒｄの他端は接地電位（ＧＮＤ）に接続される。ＣＣ２端子の電圧ＣＣ２（換言すると、ＣＣ２端子と接続されたノードＮ２の電圧ＣＣ２）に関する情報は、動作モード検出回路１１に供給される。

【0039】

このように、プルアップ抵抗Ｒｐ、プルダウン抵抗Ｒｄ、切替回路ＳＷ１、ＳＷ２は、ＣＣ１端子およびＣＣ２端子のそれぞれに対応するように設けられている。つまり、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃ規格ではコネクタがリバーシブルである。このため、ＵＳＢケーブルを用いて自デバイスと他デバイスとを接続した際に、自デバイスのＣＣ１端子およびＣＣ２端子のいずれかが、他デバイスのＣＣ１端子またはＣＣ２端子と接続されるように構成している。このような構成とすることで、コネクタをリバーシブルにすることができる。なお、自デバイスとは接続制御回路（ＣＣＰＨＹ）１が搭載されたデバイスであり、他デバイスとは自デバイスとＵＳＢケーブルを介して接続される相手方のデバイスである。

【0040】

切替制御回路１５は、動作モード検出回路１１の制御に応じて、切替回路ＳＷ１および切替回路ＳＷ２を制御する。具体的には、切替制御回路１５は、自デバイスがソースとして動作する場合、ＣＣ１端子およびＣＣ２端子がプルアップ抵抗Ｒｐと接続されるように、つまり、プルアップ抵抗Ｒｐを介して電源電位と接続されるように、切替回路ＳＷ１、ＳＷ２を制御する。また、切替制御回路１５は、自デバイスがシンクとして動作する場合、ＣＣ１端子およびＣＣ２端子がプルダウン抵抗Ｒｄと接続されるように、つまり、プルダウン抵抗Ｒｄを介して接地電位（ＧＮＤ）と接続されるように、切替回路ＳＷ１、ＳＷ２を制御する。

【0041】

動作モード検出回路１１は、ＣＣ１端子と接続されたノードＮ１の電圧ＣＣ１またはＣＣ２端子と接続されたノードＮ２の電圧ＣＣ２に基づいて自デバイスの動作モードを検出する。なお、以下ではＣＣ１端子と接続されたノードＮ１の電圧ＣＣ１を単に「ＣＣ１端子の電圧ＣＣ１」とも記載し、ＣＣ２端子と接続されたノードＮ２の電圧ＣＣ２を単に「ＣＣ２端子の電圧ＣＣ２」とも記載する。また、これらを総称して、「ＣＣ端子の電圧ＣＣ」とも記載する。

【0042】

動作モード検出回路１１は、自デバイスの動作モードがソースモードである場合、トランジスタＴｒ１をオン状態、トランジスタＴｒ２をオフ状態として、ＶＢＵＳ端子とVBUS Sourceとを接続し電力を供給する。一方、動作モード検出回路１１は、自デバイスの動作モードがシンクモードである場合、トランジスタＴｒ２をオン状態、トランジスタＴｒ１をオフ状態として、ＶＢＵＳ端子とVBUS Sinkとを接続する。

【0043】

動作モード検出回路１１は、コンパレータ２１とステートマシン２２とを備える。動作モード検出回路１１は、ＵＳＢケーブルを用いて自デバイスと他デバイスとが接続された際、コンパレータ２１を用いてＣＣ端子の電圧レベルを検出する。コンパレータ２１で検出されたＣＣ端子の電圧レベルに関する情報はステートマシン２２に供給される。ステートマシン２２は、ＣＣ端子の電圧レベルに応じて、自デバイスの動作モードを決定する。なお、動作モードを決定するプロセスの詳細については、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃの規格書（非特許文献１）で定義されている。

【0044】

本実施の形態では、コンパレータ２１として複数のコンパレータを備えてもよい。例えば、ＣＣ１端子の電圧ＣＣ１と所定の基準電圧ｖＲｄとを比較するコンパレータ、ＣＣ１端子の電圧ＣＣ１と所定の基準電圧ｖＲａとを比較するコンパレータ、ＣＣ２端子の電圧ＣＣ２と所定の基準電圧ｖＲｄとを比較するコンパレータ、及びＣＣ２端子の電圧ＣＣ２と所定の基準電圧ｖＲａとを比較するコンパレータを設けてもよい。

【0045】

ここで基準電圧ｖＲｄは、自デバイスがソースとして動作するか否かを判定するための基準電圧である。また、基準電圧ｖＲａは、自デバイスがシンクとして動作するか否かを判定するための基準電圧である。基準電圧ｖＲｄ、ｖＲａは、動作モード検出回路１１に設けられた基準電圧生成回路（不図示）で生成してもよい。基準電圧生成回路で生成された各々の基準電圧ｖＲｄ、ｖＲａは、各々のコンパレータに供給される。

【0046】

レシーバ回路１２は、ノードＮ１、Ｎ２に対して動作モード検出回路１１と並列に接続されるように設けられている。レシーバ回路１２は、ノードＮ１、Ｎ２の電圧ＣＣ１、ＣＣ２をそれぞれ受信するように構成されている。具体的には、レシーバ回路Ｒｅｃ１の入力にノードＮ１の電圧ＣＣ１が、レシーバ回路Ｒｅｃ２の入力にノードＮ２の電圧ＣＣ２がそれぞれ供給されるように構成されている。レシーバ回路１２は、例えばバッファ回路を用いて構成できる。また、レシーバ回路１２は、コンパレータ２１よりも低電流動作可能な回路（つまり、低消費電力な回路）を用いて構成する。

【0047】

本実施の形態では、ＣＣ１端子およびＣＣ２端子の各々と対応するように、プルアップ抵抗Ｒｐ、プルダウン抵抗Ｒｄ、切替回路ＳＷ１、ＳＷ２、コンパレータ２１、及びレシーバ回路１２（Ｒｅｃ１、Ｒｅｃ２）がそれぞれ設けられている。

【0048】

電圧変化検出回路１３は、レシーバ回路１２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２の変化を検出する。具体的には、自デバイスと他デバイスとが接続されていない未接続状態から、ＵＳＢケーブルを用いて自デバイスと他デバイスとが接続された接続状態となった際、ＣＣ端子の電圧が変化する。電圧変化検出回路１３は、このときのＣＣ端子の電圧の変化、つまり、電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２の変化を検出する。

【0049】

例えば自デバイスがソースに設定されている場合、ＣＣ１端子、ＣＣ２端子はプルアップ抵抗Ｒｐに接続されている。この状態で、自デバイス（ソース側）が他デバイス（シンク側）と接続されるとＣＣ１端子、ＣＣ２端子の電圧が低下する。電圧変化検出回路１３は、このときのＣＣ１端子、ＣＣ２端子の電圧の変化、つまり、電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２の変化を検出する。

【0050】

また、例えば自デバイスがシンクに設定されている場合、ＣＣ１端子、ＣＣ２端子はプルダウン抵抗Ｒｄに接続されている。この状態で、自デバイス（シンク側）が他デバイス（ソース側）と接続されるとＣＣ１端子、ＣＣ２端子の電圧が上昇する。電圧変化検出回路１３は、このときのＣＣ１端子、ＣＣ２端子の電圧の変化、つまり、電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２の変化を検出する。

【0051】

なお、レシーバ回路１２はノイズでも反応する場合があるため、例えば、電圧変化検出回路１３にデバウンス処理を実施する回路を設けてもよい。このようにデバウンス処理を実施することで、電圧変化検出回路１３における検出精度を向上させることができる。

【0052】

動作状態制御回路１４は、電圧変化検出回路１３の検出結果に応じて、動作モード検出回路１１およびレシーバ回路１２の動作状態を制御する。具体的には、動作状態制御回路１４は、自デバイスに他デバイスが接続されていない第１状態において、レシーバ回路１２を動作状態、動作モード検出回路１１を停止状態とする。また、動作状態制御回路１４は、自デバイスに他デバイスが接続され、電圧変化検出回路１３がレシーバ回路１２から出力された電圧レベルが変化したことを検出した第２状態において、レシーバ回路１２を停止状態、動作モード検出回路１１を動作状態とする。そして、第２状態において動作モード検出回路１１は、ＣＣ１端子と接続されたノードＮ１の電圧ＣＣ１またはＣＣ２端子と接続されたノードＮ２の電圧ＣＣ２に基づいて自デバイスの動作モードを検出する。

【0053】

本実施の形態では、動作モード検出回路１１とレシーバ回路１２とが同一のチップに内蔵されるように構成してもよい。

【0054】

次に、図４、図５に示すフローチャートを用いて、本実施の形態にかかる接続制御回路の動作について説明する。図４は、接続制御回路１の動作モードがソースモードの場合の動作を示している。図５は、接続制御回路１の動作モードがシンクモードの場合の動作を示している。

【0055】

まず、図４を用いて、接続制御回路１の動作モードがソースモードの場合の動作について説明する。以下では、自デバイスが未接続状態から接続状態に変化した場合の動作について説明する。最初に接続制御回路１の切替制御回路１５は、自デバイスがソースとして動作するので、ＣＣ１端子、ＣＣ２端子がプルアップ抵抗Ｒｐと接続されるように、切替回路ＳＷ１、ＳＷ２を制御する。また、動作状態制御回路１４は、自デバイスが未接続状態（第１の状態）であるので、レシーバ回路１２を動作状態、動作モード検出回路１１（コンパレータ）を停止状態とする（ステップＳ１）。

【0056】

その後、電圧変化検出回路１３は、レシーバ回路１２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２が変化したか否かを判定する（ステップＳ２）。自デバイスに他デバイスが接続されていない場合は、レシーバ回路１２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２は変化しない（ステップＳ２：Ｎｏ）。この場合、電圧変化検出回路１３は、一定の間隔で、レシーバ回路１２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２が変化したか否かを判定し続ける。

【0057】

一方、自デバイスに他デバイスが接続されると、レシーバ回路１２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２が変化する（ステップＳ２：Ｙｅｓ）。動作状態制御回路１４は、レシーバ回路１２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２が変化したことを検出すると、レシーバ回路１２を停止状態、動作モード検出回路１１（コンパレータ）を動作状態とする（ステップＳ３）。

【0058】

次に、動作モード検出回路１１は、ＣＣ端子の電圧（ＣＣ電圧）と基準電圧ｖＲｄとを比較する（ステップＳ４）。ここで、基準電圧ｖＲｄは、自デバイスがソースであると判定するための基準電圧であり、詳細はＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃの規格書で定義されている。

【0059】

そして、ＣＣ電圧≦ｖＲｄの条件を満たす場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、つまり、ＵＳＢケーブルを用いて自デバイスと他デバイスとが接続され、他デバイスの動作モードがシンクモードである場合、ソース接続を確立する（ステップＳ６：Ｙｅｓ）。一方、ＣＣ電圧≦ｖＲｄの条件を満たさない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、ステップＳ１からの動作を繰り返す。なお、他デバイスの動作モードがシンクモードである場合とは、他デバイスのＣＣ端子がプルダウン抵抗Ｒｄに接続されている場合である。

【0060】

ソース接続が確立すると、自デバイスから他デバイスへのＶＢＵＳ供給（電源供給）が開始される（ステップＳ７）。換言すると、自デバイスがＵＳＢ Ｈｏｓｔとして動作する。

【0061】

図４に示した動作では、タイミングｔ１からタイミングｔ２の間において、動作状態制御回路１４は、レシーバ回路１２を動作状態、動作モード検出回路１１（コンパレータ）を停止状態としている。ここでレシーバ回路１２の消費電力は、動作モード検出回路１１の消費電力よりも小さいので、タイミングｔ１からタイミングｔ２の間において接続制御回路１の消費電力を小さくすることができる。

【0062】

次に、図５を用いて、接続制御回路１の動作モードがシンクモードの場合の動作について説明する。最初に接続制御回路１の切替制御回路１５は、自デバイスがシンクとして動作するので、ＣＣ１端子、ＣＣ２端子がプルダウン抵抗Ｒｄと接続されるように、切替回路ＳＷ１、ＳＷ２を制御する。また、動作状態制御回路１４は、自デバイスが未接続状態（第１の状態）であるので、レシーバ回路１２を動作状態、動作モード検出回路１１（コンパレータ）を停止状態とする（ステップＳ１１）。

【0063】

その後、電圧変化検出回路１３は、レシーバ回路１２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２が変化したか否かを判定する（ステップＳ１２）。自デバイスに他デバイスが接続されていない場合は、レシーバ回路１２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２は変化しない（ステップＳ１２：Ｎｏ）。この場合、電圧変化検出回路１３は、一定の間隔で、レシーバ回路１２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２が変化したか否かを判定し続ける。

【0064】

一方、自デバイスに他デバイスが接続されると、レシーバ回路１２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２が変化する（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）。動作状態制御回路１４は、レシーバ回路１２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２が変化したことを検出すると、レシーバ回路１２を停止状態、動作モード検出回路１１（コンパレータ）を動作状態とする（ステップＳ１３）。

【0065】

次に、動作モード検出回路１１は、ＣＣ端子の電圧（ＣＣ電圧）と基準電圧ｖＲａとを比較する（ステップＳ１４）。ここで、基準電圧ｖＲａは、自デバイスがシンクであると判定するための基準電圧であり、詳細はＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃの規格書で定義されている。

【0066】

そして、ＣＣ電圧≧ｖＲｄの条件を満たす場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、つまり、ＵＳＢケーブルを用いて自デバイスと他デバイスとが接続され、他デバイスの動作モードがソースモードである場合、シンク接続を確立する（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）。一方、ＣＣ電圧≧ｖＲａの条件を満たさない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、ステップＳ１１からの動作を繰り返す。なお、他デバイスの動作モードがソースモードである場合とは、他デバイスのＣＣ端子がプルアップ抵抗Ｒｐに接続されている場合である。

【0067】

シンク接続が確立すると、他デバイスから自デバイスへのＶＢＵＳ受電が開始される（ステップＳ１７）。換言すると、自デバイスがＵＳＢ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌとして動作する。

【0068】

図５に示した動作では、タイミングｔ１１からタイミングｔ１２の間において、動作状態制御回路１４は、レシーバ回路１２を動作状態、動作モード検出回路１１（コンパレータ）を停止状態としている。ここでレシーバ回路１２の消費電力は、動作モード検出回路１１の消費電力よりも小さいので、タイミングｔ１１からタイミングｔ１２の間において接続制御回路１の消費電力を小さくすることができる。

【0069】

なお、図４、図５では一例として、接続制御回路１の動作モードがソースモードおよびシンクモードの場合について説明したが、本実施の形態は接続制御回路１の動作モードがＤＲＰモードの場合についても同様に適用できる。

【0070】

以上で説明したように、本実施の形態では、動作モード検出回路１１と並列に接続されるようにレシーバ回路１２を設けている。そして、自デバイスが未接続状態（第１の状態）の場合、レシーバ回路１２を動作状態、動作モード検出回路１１を停止状態としている。つまり、自デバイスが未接続状態の場合は、消費電力が小さいレシーバ回路１２を用いて、ＣＣ端子の電圧レベルの変化をモニターしている。そして、自デバイスが他デバイスと接続された際に、レシーバ回路１２を停止状態、動作モード検出回路１１を動作状態としている。一例を挙げると、動作モード検出回路１１の消費電力はｍＡオーダーであるのに対して、レシーバ回路１２の消費電力はμＡオーダーである。よって、自デバイスが未接続の状態において、接続制御回路の消費電力を低減できる。

【0071】

＜実施の形態２＞
次に、実施の形態２について説明する。図６は、実施の形態２にかかる接続制御回路の構成例を示す回路図である。図６に示す実施の形態２にかかる接続制御回路２は、実施の形態１で説明した接続制御回路１（図３参照）と比べて、切替回路３１、トランシーバ３２、ＵＳＢコントローラ３３を備える点が異なる。これ以外については、実施の形態１で説明した接続制御回路１と同様であるので重複した説明は適宜省略する。

【0072】

本実施の形態にかかる接続制御回路２は、レシーバ回路１２（図３参照）を設ける代わりに、トランシーバ３２が備えるSingle-ended Receiversをレシーバ回路として用いている。ここでトランシーバ３２は、ＵＳＢ２．０規格書で定義された「ＵＳＢ２．０ Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ」であり、図７に示す回路構成を備える。

【0073】

図７に示すように、トランシーバ３２は、１つの差動レシーバ４１（Differential Receiver）、２つのレシーバ回路４２（Single-ended Receivers）、２つの出力バッファ４３（Output Buffers）、及び抵抗Ｒｄｔを備える。トランシーバ３２には信号線Ｄ＋、Ｄ－、信号線ＲｘＤ、信号線ＲｘＤ＋、ＲｘＤ－、信号線ＴｘＤ＋、ＴｘＤ－が接続されている。

【0074】

具体的には、信号線Ｄ＋、Ｄ－は、差動レシーバ４１の入力側、レシーバ回路４２の入力側、出力バッファ４３の出力側に接続されている。また、信号線ＲｘＤは、差動レシーバ４１の出力側に接続されている。信号線ＲｘＤ＋、ＲｘＤ－は、レシーバ回路４２の出力側に接続されている。信号線ＴｘＤ＋、ＴｘＤ－は、出力バッファ４３の入力側に接続されている。トランシーバ３２およびＵＳＢコントローラ３３（図６参照）は、ＵＳＢ２．０規格書で定義された各種動作を実施する。

【0075】

本実施の形態では、トランシーバ３２が備える２つのレシーバ回路４２（Single-ended Receivers）をレシーバ回路として用いる。このために本実施の形態では、トランシーバ３２の前段に切替回路３１（図６参照）を設けている。切替回路３１は、トランシーバ３２にＣＣ１端子の電圧ＣＣ１（ノードＮ１の電圧）およびＣＣ２端子の電圧ＣＣ２（ノードＮ２の電圧）が入力される場合と、信号線Ｄ＋、Ｄ－が接続される場合とを切り替える。切替回路３１は、動作状態制御回路１４によって制御される。

【0076】

本実施の形態において動作状態制御回路１４は、電圧変化検出回路１３の検出結果に応じて、動作モード検出回路１１、トランシーバ３２のレシーバ回路４２、及び切替回路３１の動作状態を制御する。具体的には、動作状態制御回路１４は、自デバイスに他デバイスが接続されていない第１状態において、トランシーバ３２のレシーバ回路４２を動作状態、動作モード検出回路１１を停止状態とする。また、動作状態制御回路１４は、第１状態において、トランシーバ３２（レシーバ回路４２）にＣＣ１端子の電圧ＣＣ１（ノードＮ１の電圧）およびＣＣ２端子の電圧ＣＣ２（ノードＮ２の電圧）が入力されるように、切替回路３１を制御する。また、第１状態では、トランシーバ３２の抵抗Ｒｄｔがオフとなるように（つまり、抵抗Ｒｄｔが接地電位に接続されないように）してもよい。

【0077】

また、動作状態制御回路１４は、自デバイスに他デバイスが接続され、電圧変化検出回路１３がレシーバ回路４２から出力された電圧レベルが変化したことを検出した第２状態において、トランシーバ３２のレシーバ回路４２を停止状態、動作モード検出回路１１を動作状態とする。また、動作状態制御回路１４は、第２状態において、トランシーバ３２に信号線Ｄ＋、Ｄ－が接続されるように、切替回路３１を制御する。そして、第２状態において動作モード検出回路１１は、ＣＣ１端子と接続されたノードＮ１の電圧ＣＣ１またはＣＣ２端子と接続されたノードＮ２の電圧ＣＣ２に基づいて自デバイスの動作モードを検出する。また、第２状態においてトランシーバ３２は、ＵＳＢ２．０規格書で定義された各種動作を実施する。

【0078】

次に、図８、図９に示すフローチャートを用いて、本実施の形態にかかる接続制御回路の動作について説明する。図８は、接続制御回路２の動作モードがソースモードの場合の動作を示している。図９は、接続制御回路２の動作モードがシンクモードの場合の動作を示している。

【0079】

まず、図８を用いて、接続制御回路２の動作モードがソースモードの場合の動作について説明する。以下では、自デバイスが未接続状態から接続状態に変化した場合の動作について説明する。最初に接続制御回路２の切替制御回路１５は、自デバイスがソースとして動作するので、ＣＣ１端子、ＣＣ２端子がプルアップ抵抗Ｒｐと接続されるように、切替回路ＳＷ１、ＳＷ２を制御する。また、動作状態制御回路１４は、自デバイスが未接続状態（第１の状態）であるので、トランシーバ３２のレシーバ回路４２を動作状態、動作モード検出回路１１（コンパレータ）を停止状態とする。また、動作状態制御回路１４は、第１状態において、トランシーバ３２（レシーバ回路４２）にＣＣ１端子の電圧ＣＣ１（ノードＮ１の電圧）およびＣＣ２端子の電圧ＣＣ２（ノードＮ２の電圧）が入力されるように、切替回路Ｃ（３１）を制御する（ステップＳ２１）。

【0080】

その後、電圧変化検出回路１３は、レシーバ回路４２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２が変化したか否かを判定する（ステップＳ２２）。自デバイスに他デバイスが接続されていない場合は、レシーバ回路４２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２は変化しない（ステップＳ２２：Ｎｏ）。この場合、電圧変化検出回路１３は、一定の間隔で、レシーバ回路４２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２が変化したか否かを判定し続ける。

【0081】

一方、自デバイスに他デバイスが接続されると、レシーバ回路４２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２が変化する（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）。動作状態制御回路１４は、レシーバ回路４２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２が変化したことを検出すると、トランシーバ３２のレシーバ回路４２を停止状態、動作モード検出回路１１（コンパレータ）を動作状態とする。また、動作状態制御回路１４は、トランシーバ３２に信号線Ｄ＋、Ｄ－が接続されるように、切替回路３１を制御する（ステップＳ２３）。

【0082】

次に、動作モード検出回路１１は、ＣＣ端子の電圧（ＣＣ電圧）と基準電圧ｖＲｄとを比較する（ステップＳ２４）。ここで、基準電圧ｖＲｄは、自デバイスがソースであると判定するための基準電圧であり、詳細はＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃの規格書で定義されている。

【0083】

そして、ＣＣ電圧≦ｖＲｄの条件を満たす場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、つまり、ＵＳＢケーブルを用いて自デバイスと他デバイスとが接続され、他デバイスの動作モードがシンクモードである場合、ソース接続を確立する（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）。一方、ＣＣ電圧≦ｖＲｄの条件を満たさない場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、ステップＳ２１からの動作を繰り返す。なお、他デバイスの動作モードがシンクモードである場合とは、他デバイスのＣＣ端子がプルダウン抵抗Ｒｄに接続されている場合である。

【0084】

ソース接続が確立すると、自デバイスはＵＳＢ Ｈｏｓｔとして動作を開始する（ステップＳ２７）。

【0085】

図８に示した動作では、タイミングｔ２１からタイミングｔ２２の間において、動作状態制御回路１４は、レシーバ回路４２を動作状態、動作モード検出回路１１（コンパレータ）を停止状態としている。ここでレシーバ回路４２の消費電力は、動作モード検出回路１１の消費電力よりも小さいので、タイミングｔ２１からタイミングｔ２２の間において接続制御回路２の消費電力を小さくすることができる。

【0086】

また、タイミングｔ２１からタイミングｔ２２の間において、切替回路Ｃ（３１）は、トランシーバ３２（レシーバ回路４２）にＣＣ１端子の電圧ＣＣ１（ノードＮ１の電圧）およびＣＣ２端子の電圧ＣＣ２（ノードＮ２の電圧）が入力されるようにしている。この場合、トランシーバ３２は、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃのホストにより占有される。一方、タイミングｔ２２以降において、切替回路Ｃ（３１）は、トランシーバ３２に信号線Ｄ＋、Ｄ－が接続されるようにしている。この場合、トランシーバ３２は、ＵＳＢ２．０のホストにより占有される。

【0087】

次に、図９を用いて、接続制御回路２の動作モードがシンクモードの場合の動作について説明する。最初に接続制御回路２の切替制御回路１５は、自デバイスがシンクとして動作するので、ＣＣ１端子、ＣＣ２端子がプルダウン抵抗Ｒｄと接続されるように、切替回路ＳＷ１、ＳＷ２を制御する。また、動作状態制御回路１４は、自デバイスが未接続状態（第１の状態）であるので、トランシーバ３２のレシーバ回路４２を動作状態、動作モード検出回路１１（コンパレータ）を停止状態とする。また、動作状態制御回路１４は、第１状態において、トランシーバ３２（レシーバ回路４２）にＣＣ１端子の電圧ＣＣ１（ノードＮ１の電圧）およびＣＣ２端子の電圧ＣＣ２（ノードＮ２の電圧）が入力されるように、切替回路Ｃ（３１）を制御する（ステップＳ３１）。

【0088】

その後、電圧変化検出回路１３は、レシーバ回路４２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２が変化したか否かを判定する（ステップＳ３２）。自デバイスに他デバイスが接続されていない場合は、レシーバ回路４２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２は変化しない（ステップＳ３２：Ｎｏ）。この場合、電圧変化検出回路１３は、一定の間隔で、レシーバ回路４２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２が変化したか否かを判定し続ける。

【0089】

一方、自デバイスに他デバイスが接続されると、レシーバ回路４２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２が変化する（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）。動作状態制御回路１４は、レシーバ回路４２から出力された電圧レベルＶＣ１、ＶＣ２が変化したことを検出すると、トランシーバ３２のレシーバ回路４２を停止状態、動作モード検出回路１１（コンパレータ）を動作状態とする。また、動作状態制御回路１４は、トランシーバ３２に信号線Ｄ＋、Ｄ－が接続されるように、切替回路３１を制御する（ステップＳ３３）。

【0090】

次に、動作モード検出回路１１は、ＣＣ端子の電圧（ＣＣ電圧）と基準電圧ｖＲａとを比較する（ステップＳ３４）。ここで、基準電圧ｖＲａは、自デバイスがシンクであると判定するための基準電圧であり、詳細はＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃの規格書で定義されている。

【0091】

そして、ＣＣ電圧≧ｖＲａの条件を満たす場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、つまり、ＵＳＢケーブルを用いて自デバイスと他デバイスとが接続され、他デバイスの動作モードがソースモードである場合、シンク接続を確立する（ステップＳ３６：Ｙｅｓ）。一方、ＣＣ電圧≧ｖＲｄの条件を満たさない場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）、ステップＳ３１からの動作を繰り返す。なお、他デバイスの動作モードがソースモードである場合とは、他デバイスのＣＣ端子がプルアップ抵抗Ｒｐに接続されている場合である。

【0092】

シンク接続が確立すると、自デバイスはＵＳＢ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌとして動作を開始する（ステップＳ３７）。

【0093】

図９に示した動作では、タイミングｔ３１からタイミングｔ３２の間において、動作状態制御回路１４は、レシーバ回路４２を動作状態、動作モード検出回路１１（コンパレータ）を停止状態としている。ここでレシーバ回路４２の消費電力は、動作モード検出回路１１の消費電力よりも小さいので、タイミングｔ３１からタイミングｔ３２の間において接続制御回路２の消費電力を小さくすることができる。

【0094】

また、タイミングｔ３１からタイミングｔ３２の間において、切替回路Ｃ（３１）は、トランシーバ３２（レシーバ回路４２）にＣＣ１端子の電圧ＣＣ１（ノードＮ１の電圧）およびＣＣ２端子の電圧ＣＣ２（ノードＮ２の電圧）が入力されるようにしている。この場合、トランシーバ３２は、ＵＳＢ Ｔｙｐｅ－Ｃのホストにより占有される。一方、タイミングｔ３２以降において、切替回路Ｃ（３１）は、トランシーバ３２に信号線Ｄ＋、Ｄ－が接続されるようにしている。この場合、トランシーバ３２は、ＵＳＢ２．０のホストにより占有される。

【0095】

以上で説明したように、本実施の形態にかかる接続制御回路２では、レシーバ回路１２（図３参照）を設ける代わりに、トランシーバ３２が備えるSingle-ended Receivers（レシーバ回路４２）をレシーバ回路として用いている。よって、接続制御回路２を構成する際に、新たに設ける回路の数を削減できる。

【0096】

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【符号の説明】

【0097】

１、２ 接続制御回路
１１ 動作モード検出回路
１２ レシーバ回路
１３ 電圧変化検出回路
１４ 動作状態制御回路
１５ 切替制御回路
２１ コンパレータ
２２ ステートマシン
３１ 切替回路
３２ トランシーバ
３３ ＵＳＢコントローラ
４１ 差動レシーバ
４２ レシーバ回路
４３ 出力バッファ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】