(57)【要約】【課題】シールドの接続状態にかかわらずデバイス機器（ＵＳＢデバイス）の端子電圧を所定範囲に収めることができる電子機器を提供すること。【解決手段】ＵＳＢケーブル３００に含まれるＶＢＵＳ線３１０、ＧＮＤ線３１６、シールド層３１８を介してＵＳＢデバイス２００が接続されるホスト機器としての電子機器１００は、シールド層３１８が接続されるシールド端子１８８に一方端が接続され、他方端が接地された抵抗１２２と、抵抗１２２と並列に接続されたスイッチング素子１２４と、スイッチング素子１２４を所定のタイミングで一時的にオフし、それ以外のタイミングでオンするスイッチング制御部１１４と、スイッチング素子１２４がオフされたタイミングにおける抵抗１２２の一方端の電位に基づいて、ＵＳＢケーブル３００に含まれるＧＮＤ線３１６とシールド層３１８とがＵＳＢデバイス２００において接続されているか否かを判定するシールド接続有無判定部１１６とを備えている。【選択図】図１
2020042532.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルに含まれる電源線、グランド線、シールド層を介してデバイス機器が接続されるホスト機器としての電子機器であって、
前記シールド層が接続されるシールド端子に一方端が接続され、他方端が接地された抵抗と、
前記抵抗と並列に接続されたスイッチング素子と、
前記スイッチング素子を所定のタイミングで一時的にオフし、それ以外のタイミングでオンするスイッチング制御手段と、
前記スイッチング素子がオフされたタイミングにおける前記抵抗の一方端の電位に基づいて、前記ケーブルに含まれる前記グランド線と前記シールド層とが前記デバイス機器において接続されているか否かを判定するシールド接続有無判定手段と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記シールド接続有無判定手段は、前記スイッチング素子をオンからオフに変更したときの前記抵抗の一方端の電位の上昇値が基準値よりも大きい場合に、前記ケーブルに含まれる前記グランド線と前記シールド層とが前記デバイス機器において接続されている旨の判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記電源線が接続される電源端子に電源電圧を印加する電源回路と、
前記電源回路から前記電源端子に印加する前記電源電圧の値を、前記シールド接続有無判定手段による判定結果に基づいて可変設定する出力電圧設定手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記出力電圧設定手段は、前記グランド線と前記シールド層とが前記デバイス機器において接続されているときに前記電源電圧の値を低くする第１の電圧設定を行い、接続されていないときに前記電源電圧の値を高く設定する第２の電圧設定を行うことを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記出力電圧設定手段は、前記シールド接続有無判定手段による判定結果に基づいて前記電源電圧を設定するまで前記第１の電圧設定を行うことを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記スイッチング制御手段は、前記スイッチング素子を所定周期で一時的にオフにすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項７】
前記スイッチング制御手段は、前記デバイス機器が前記ケーブルを介して接続されたときに、前記スイッチング素子を一時的にオフすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項８】
前記電源線に流れる電流を検出する電流検出手段をさらに備え、
前記シールド接続有無判定手段は、前記電流検出手段によって検出された電流が所定値よりも大きいときに接続の有無判定を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などのシリアルインタフェースを介して接続されたデバイス機器に対して動作電流を供給する電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＵＳＢケーブルを介して接続されるデバイス機器（ＵＳＢデバイス）の有無を、ＵＳＢコネクタのシールドのオープン状態／接地状態を検出することによって判定するようにしたＵＳＢ機器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このＵＳＢ機器では、接続されたＵＳＢデバイスに対して、ＶＢＵＳ端子から動作電力が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８９１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＵＳＢ機器からＵＳＢデバイスに対して動作電力を供給する場合に、ＵＳＢデバイスにおける端子電圧が所定範囲に収まるようにＵＳＢ機器の出力電圧（ＶＢＵＳ端子の電圧）をＵＳＢ機器側で調整している。例えば、ＵＳＢ機器からＵＳＢデバイスに供給される電流が大きい場合には、これらを接続するＵＳＢケーブルにおける電圧降下が大きくなるため、ＵＳＢ機器の出力電圧を高くする調整が行われる。
【０００５】
ところで、ＵＳＢケーブルにおける電圧降下は、ＵＳＢ機器のＵＳＢコネクタに含まれるＶＢＵＳ端子からＵＳＢデバイスに至る第１の経路と、ＵＳＢデバイスからＵＳＢ機器のＵＳＢコネクタに含まれるＧＮＤ端子に至る第２の経路のそれぞれにおいて発生する。この第２の経路は、ＵＳＢデバイスにおいてＧＮＤ端子とシールドが接続されている場合（パターン１）と接続されていない場合（パターン２）とがあり、それぞれの場合に対応して第２の経路のインピーダンスが大きく異なるため、ＵＳＢ機器からＵＳＢデバイスに供給する電流値が既知であっても、ＵＳＢデバイスにおける端子電圧が所定の範囲から外れる場合があるという問題があった。
【０００６】
例えば、上述した特許文献１に開示されたＵＳＢデバイスはパターン１の接続状態を想定している。このパターン１の接続状態では上述した第２の経路のインピーダンスが小さいため、ＵＳＢ機器からＵＳＢデバイスに対して大きな電流を供給した際にＵＳＢデバイスの端子電圧を所定の範囲に収めるために、この小さいインピーダンスを考慮した分（ΔＶ１）だけＵＳＢ機器の出力電圧（ＶＢＵＳ）を高く設定すればよい。ところが、実際に接続されたＵＳＢデバイスがパターン２の接続状態を有する場合には、このパターン２の接続状態では上述した第２の経路のインピーダンスが大きいため、ＵＳＢ機器の出力電圧を上述したΔＶ１だけ高く設定しても、ＵＳＢデバイスの端子電圧が所定範囲よりも低くなる場合がある。
【０００７】
反対に、ＵＳＢデバイスとしてパターン２の接続状態を予め想定することも考えられる。このパターン２の接続状態では上述した第２の経路のインピーダンスが大きいため、ＵＳＢ機器からＵＳＢデバイスに対して大きな電流を供給した際にＵＳＢデバイスの端子電圧を所定の範囲に収めるために、この大きいインピーダンスを考慮した分（ΔＶ２＞ΔＶ１）だけＵＳＢ機器の出力電圧（ＶＢＵＳ）を高く設定すればよい。ところが、実際に接続されたＵＳＢデバイスがパターン１の接続状態を有する場合には、このパターン１の接続状態では上述した第２の経路のインピーダンスが小さいため、ＵＳＢ機器の出力電圧を上述したΔＶ２だけ高く設定すると、ＵＳＢデバイスの端子電圧が所定範囲よりも高くなる場合がある。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、シールドの接続状態にかかわらずデバイス機器（ＵＳＢデバイス）の端子電圧を所定範囲に収めることができる電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明の電子機器は、ケーブルに含まれる電源線、グランド線、シールド層を介してデバイス機器が接続されるホスト機器としての電子機器であって、シールド層が接続されるシールド端子に一方端が接続され、他方端が接地された抵抗と、抵抗と並列に接続されたスイッチング素子と、スイッチング素子を所定のタイミングで一時的にオフし、それ以外のタイミングでオンするスイッチング制御手段と、スイッチング素子がオフされたタイミングにおける抵抗の一方端の電位に基づいて、ケーブルに含まれるグランド線とシールド層とがデバイス機器において接続されているか否かを判定するシールド接続有無判定手段とを備えている。
【００１０】
特に、上述したシールド接続有無判定手段は、スイッチング素子をオンからオフに変更したときの抵抗の一方端の電位の上昇値が基準値よりも大きい場合に、ケーブルに含まれるグランド線とシールド層とがデバイス機器において接続されている旨の判定を行うことが望ましい。
【００１１】
このように、シールド端子に接続された抵抗の一方端の電位（抵抗の両端電圧）に基づいて、ケーブルに含まれるグランド線とシールド層とがデバイス機器において接続されているか否かを知ることができるため、このデバイス機器内での接続状態に応じた電圧設定が可能になり、シールドの接続状態にかかわらずデバイス機器の端子電圧を所定範囲に収めることが可能となる。
【００１２】
また、上述した電源線が接続される電源端子に電源電圧を印加する電源回路と、電源回路から電源端子に印加する電源電圧の値を、シールド接続有無判定手段による判定結果に基づいて可変設定する出力電圧設定手段とをさらに備えることが望ましい。これにより、シールドの接続状態に応じて電源端子に印加する電源電圧の値を切り替えることが可能になり、デバイス機器の端子電圧を所定範囲に収めることが可能となる。
【００１３】
また、上述した出力電圧設定手段は、グランド線とシールド層とがデバイス機器において接続されているときに電源電圧の値を低くする第１の電圧設定を行い、接続されていないときに電源電圧の値を高く設定する第２の電圧設定を行うことが望ましい。これにより、デバイス機器の端子電圧がシールドの接続状態に応じて変動して所定範囲から外れることを防止することができる。
【００１４】
また、上述した出力電圧設定手段は、シールド接続有無判定手段による判定結果に基づいて電源電圧を設定するまで第１の電圧設定を行うことが望ましい。これにより、シールドの接続状態に応じた適切な電圧設定が行われるまでの間に、デバイス機器の端子電圧が所定範囲を超えて高くなってデバイス機器が破損することを防止することができる。
【００１５】
また、上述したスイッチング制御手段は、スイッチング素子を所定周期で一時的にオフにすることが望ましい。これにより、シールドの接続状態に応じた適切な電圧設定を確実に行うことができる。
【００１６】
また、上述したスイッチング制御手段は、デバイス機器がケーブルを介して接続されたときに、スイッチング素子を一時的にオフすることが望ましい。これにより、デバイス機器接続時にシールドの接続状態に応じた電圧設定を行うことにより、デバイス機器の動作開始直後から適切な端子電圧を維持することが可能となる。
【００１７】
また、上述した電源線に流れる電流を検出する電流検出手段をさらに備え、シールド接続有無判定手段は、電流検出手段によって検出された電流が所定値よりも大きいときに接続の有無判定を行うことが望ましい。電源線に流れる電流が少ないとスイッチング素子をオフした際に抵抗に流れる電流も少なくなるため、この抵抗の一方端の電位変動が検出しにくくなって電圧の誤設定が生じやすくなる。しかし、電流値が大きいときにシールド接続の有無判定を行うようにすることで、電圧の誤設定を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態の電子機器を示す図である。
【図２】ＵＳＢデバイス内でのシールド接続の有無を判定して電源電圧の高低を切り替える動作手順を示す流れ図である。
【図３】パターン１におけるスイッチング素子のオン／オフと抵抗の一方端の電位との関係を示す図である。
【図４】パターン２におけるスイッチング素子のオン／オフと抵抗の一方端の電位との関係を示す図である。
【図５】変形例の電子機器を示す図である。
【図６】ＵＳＢデバイス内でのシールド接続の有無を判定して電源電圧の高低を切り替える変形例の動作手順を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を適用した一実施形態の電子機器について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１は、一実施形態の電子機器を示す図である。図１に示す電子機器１００は、例えば車両に搭載されるヘッドユニットなどであり、ＵＳＢケーブル３００を介してデバイス機器としてのＵＳＢデバイス２００が接続されており、ＵＳＢデバイス２００に対してホスト機器として動作する。
【００２１】
ＵＳＢケーブル３００は、電源供給を行うＶＢＵＳ線（電源線）３１０と、信号の入出力を行うＤ＋線３１２、Ｄ−線３１４と、ＧＮＤ線（グランド線）３１６とを含んでおり、これらがシールド層３１８で覆われている。また、電子機器１００は、ＶＢＵＳ端子１８０、Ｄ＋端子１８２、Ｄ−端子１８４、ＧＮＤ端子１８６、シールド端子１８８が含まれるＵＳＢコネクタ１９０を備えている。ＵＳＢケーブル３００を介して電子機器１００とＵＳＢデバイス２００とが接続された状態では、ＵＳＢコネクタ１９０のＶＢＵＳ端子１８０、Ｄ＋端子１８２、Ｄ−端子１８４、ＧＮＤ端子１８６、シールド端子１８８のそれぞれに、ＵＳＢケーブル３００のＶＢＵＳ線３１０、Ｄ＋線３１２、Ｄ−線３１４、ＧＮＤ線３１６、シールド層３１８のそれぞれが接続される。
【００２２】
電子機器１００は、ＵＳＢインタフェース部（ＵＳＢ  Ｉ／Ｆ）１１０とアプリケーション処理部１５０を含んで構成されている。
【００２３】
ＵＳＢインタフェース部１１０は、ＵＳＢデバイス２００との間で信号（データ）の入出力を行うとともに、バスパワーによって電源供給（動作電流の供給）を行うためのものであり、マイコン（マイクロコンピュータ）１１２、電源１２０、抵抗１２２、スイッチング素子１２４を含んでいる。
【００２４】
マイコン１１２は、ＵＳＢホストコントローラとしての機能を有するとともに、スイッチング制御部１１４、シールド接続有無判定部１１６、出力電圧設定部１１８を備えている。なお、マイコン１１２からＵＳＢホストコントローラの機能を切り離し、マイコン１１２とは別にＵＳＢホストコントローラを備えるようにしてもよい。
【００２５】
電源１２０は、所定の電源電圧を生成する。この電源電圧は、ＵＳＢコネクタ１９０のＶＢＵＳ端子１８０とＵＳＢケーブル３００のＶＢＵＳ線３１０を介してＵＳＢデバイス２００に印加される。また、この電源電圧は、マイコン１１２から出力される制御指令に応じて、異なる値に変更可能であり、この電圧値の変更動作の詳細については後述する。
【００２６】
抵抗１２２は、シールド端子１８８に一方端が接続され、他方端が接地されており、ＵＳＢケーブル３００がＵＳＢコネクタ１９０に接続されたときにＵＳＢケーブル３００のシールド層３１８を終端する。スイッチング素子１２４は、抵抗１２２と並列に接続されており、オン時に抵抗１２２の両端間を短絡して抵抗１２２を介さずにシールド端子１８８を直接接地する。
【００２７】
ところで、電子機器１００にＵＳＢケーブル３００を介して接続されるＵＳＢデバイス２００には、ＵＳＢケーブル３００が接続されたときにＵＳＢデバイス２００内部でＧＮＤ線３１６とシールド層３１８とが接続されるもの（パターン１）と接続されないもの（パターン２）とがあり、外観上はパターン１、２のいずれに対応しているかを識別することはできない。本実施形態では、実際にＵＳＢケーブル３００を介して接続されたＵＳＢデバイス２００がパターン１、２のいずれに対応するものであるかを判定し、電源１２０に対して、電子機器１００から印加する電源電圧を、この判定結果に応じて適切に可変設定するために、マイコン１１２内に上述したスイッチング制御部１１４、シールド接続有無判定部１１６、出力電圧設定部１１８が設けられている。
【００２８】
スイッチング制御部１１４は、スイッチング素子１２４を所定のタイミングで一時的にオフし、それ以外のタイミングでオンする。例えば、一定周期（数秒間隔）で短時間（数ｍｓ）だけスイッチング素子１２４がオフされ、それ以外の期間はオン状態が維持される。
【００２９】
シールド接続有無判定部１１６は、スイッチング素子１２４がオフされたタイミングにおける抵抗１２２の一方端（シールド端子１８８側）の電位に基づいて、ＵＳＢケーブル３００に含まれるＧＮＤ線３１６とシールド層３１８とがＵＳＢデバイス２００内で接続（短絡）されているパターン１と接続されていないパターン２のいずれに該当するかを判定する。
【００３０】
具体的には、シールド接続有無判定部１１６は、スイッチング素子１２４をオンからオフに変更したときの抵抗１２２の一方端の電位の上昇値が基準値よりも大きい場合（抵抗１２２の両端電圧が基準値よりも大きい場合）に、ＵＳＢケーブル３００に含まれるＧＮＤ線３１６とシールド層３１８とがＵＳＢデバイス２００内において接続されているパターン１に該当し、それ以外の場合にはパターン２に該当する旨の判定を行う。
【００３１】
出力電圧設定部１１８は、電源１２０からＵＳＢコネクタ１９０のＶＢＵＳ端子１８０に印加する電源電圧の値を、シールド接続有無判定部１１６による判定結果に基づいて可変設定する。具体的には、出力電圧設定部１１８は、シールド接続有無判定部１１６によってパターン１に該当する旨の判定が行われたときに電源電圧の値を低い第１の値に設定（第１の電圧設定）し、パターン２に該当する旨の判定が行われたときに電源電圧の値を高い第２の値に設定（第２の電圧設定）する。
【００３２】
アプリケーション処理部１５０は、電子機器１００に備わった各種アプリケーションに対応する処理を行うためのものであり、例えば車両に搭載されるヘッドユニットに備わったナビゲーション動作やオーディオ再生動作、ラジオ放送やテレビジョン放送の受信動作などに関する処理を行う。なお、アプリケーション処理部１５０の処理の具体例についてはこれらに限定されない。
【００３３】
上述したスイッチング制御部１１４がスイッチング制御手段に、シールド接続有無判定部１１６がシールド接続有無判定手段に、電源１２０が電源回路に、出力電圧設定部１１８が出力電圧設定手段に、電流センサ１２６（後述する）が電流検出手段にそれぞれ対応する。
【００３４】
本実施形態の電子機器１００はこのような構成を有しており、次に、その動作を説明する。
【００３５】
図２は、ＵＳＢデバイス２００内でのシールド接続の有無を判定して電源電圧の高低を切り替える動作手順を示す流れ図である。
【００３６】
まず、スイッチング制御部１１４は、ＵＳＢケーブル３００を介してＵＳＢデバイス２００が接続されたか否かを判定する（ステップ１００）。未接続の場合には否定判断が行われ、この判定が繰り返される。また、ＵＳＢデバイス２００が接続されると、ステップ１００の判定において肯定判断が行われる。
【００３７】
次に、スイッチング制御部１１４は、スイッチング素子１２４を短時間（例えばＴ１ｍｓ）だけそれまでのオン状態からオフ状態に切り替える（ステップ１０２）。また、シールド接続有無判定部１１６は、スイッチング素子１２４がオフされているときに、抵抗１２２の一方端（シールド端子１８８側）の電位が基準値よりも高いか否か（抵抗１２２の両端電圧が基準値よりも高いか否か）を判定する（ステップ１０４）。
【００３８】
ＵＳＢケーブル３００を介して電子機器１００とＵＳＢデバイス２００とが接続された状態（パターン１）では、電子機器１００内の電源１２０からＶＢＵＳ線３１０を介してＵＳＢデバイス２００に電流が流れ込むと、ＧＮＤ線３１６を介してＵＳＢデバイス２００から電子機器１００側に戻ってくる。このとき、ＵＳＢデバイス２００内でＧＮＤ線３１６とシールド層３１８が接続されていると、電子機器１００側に戻ってくる電流の一部が分岐してシールド層３１８にも流れるため、スイッチング素子１２４がオフされた状態では、このシールド層３１８に分岐した電流が抵抗１２２に流れ、抵抗１２２の一方端の電位が上昇し、基準値を超えるようになる。
【００３９】
図３は、パターン１におけるスイッチング素子１２４のオン／オフと抵抗１２２の一方端の電位との関係を示す図である。図３（Ａ）に示すように、パターン１では、ＵＳＢケーブル３００のＧＮＤ線３１６とシールド層３１８とがＵＳＢデバイス２００内で接続されている。このような接続形態では、ＧＮＤ線３１６とシールド層３１８の両方を通ってＵＳＢデバイス２００から電子機器１００に電流が流れ込むため、図３（Ｂ）に示すように、スイッチング素子１２４がオンからオフに切り替わると、抵抗１２２の一方端（Ａ点）の電位が上昇して基準値を超える。
【００４０】
一方、ＵＳＢデバイス２００内でＧＮＤ線３１６とシールド層３１８が接続されていない状態（パターン２）では、電子機器１００側に戻ってくる電流の一部がシールド層３１８に分岐しないため、抵抗１２２に一方端の電位は上昇しない。
【００４１】
図４は、パターン２におけるスイッチング素子１２４のオン／オフと抵抗１２２の一方端の電位との関係を示す図である。図４（Ａ）に示すように、パターン２では、ＵＳＢケーブル３００のＧＮＤ線３１６とシールド層３１８とがＵＳＢデバイス２００内で接続されていない。このような接続形態では、ＧＮＤ線３１６のみを通ってＵＳＢデバイス２００から電子機器１００に電流が流れ込むため、図４（Ｂ）に示すように、スイッチング素子１２４がオンからオフに切り替わっても、抵抗１２２の一方端（Ａ点）の電位は変化しない（基準値を超えない）。
【００４２】
抵抗１２２の一方端の電位が基準値よりも高い場合にはステップ１０４の判定において肯定判断が行われ、シールド接続有無判定部１１６は、ＵＳＢケーブル３００に含まれるＧＮＤ線３１６とシールド層３１８とがＵＳＢデバイス２００内において接続されているパターン１に該当する旨の判定を行う（ステップ１０６）。また、出力電圧設定部１１８は、電源１２０によって生成する電源電圧の値を低い第１の値に設定する（ステップ１０８）。
【００４３】
一方、抵抗１２２の一方端の電位が基準値よりも低い場合にはステップ１０４の判定において否定判断が行われ、シールド接続有無判定部１１６は、ＵＳＢケーブル３００に含まれるＧＮＤ線３１６とシールド層３１８とがＵＳＢデバイス２００内において接続されていないパターン２に該当する旨の判定を行う（ステップ１１０）。また、出力電圧設定部１１８は、電源１２０によって生成する電源電圧の値を高い第２の値に設定する（ステップ１１２）。
【００４４】
このようにしてステップ１０８あるいは１１２において電源電圧が設定されると、スイッチング制御部１１４は、一定時間経過したか否か（例えば、スイッチング素子１２４を前回オフに切り替えてからＴ２秒経過したか否か）を判定する（ステップ１１４）。経過していない場合には否定判断が行われ、この判定が繰り返される。また、一定時間経過した場合にはステップ１１４の判定において肯定判断が行われ、ステップ１０２以降の動作が繰り返される。
【００４５】
このように、本実施形態の電子機器１００では、シールド端子１８８に接続された抵抗１２２の一方端の電位（抵抗１２２の両端電圧）に基づいて、ＵＳＢケーブル３００に含まれるＧＮＤ線３１６とシールド層３１８とがＵＳＢデバイス２００内で接続されているか否かを知ることができるため、このＵＳＢデバイス２００内での接続状態に応じて電源１２０の出力電圧（電源電圧）の設定が可能になり、シールドの接続状態にかかわらずＵＳＢデバイス２００の端子電圧を所定範囲に収めることが可能となる。
【００４６】
また、電源１２０からＶＢＵＳ端子１８０に印加する電源電圧の値を、シールド接続有無判定部１１６による判定結果に基づいて可変設定する出力電圧設定部１１８を備えることにより、シールドの接続状態に応じてＶＢＵＳ端子１８０に印加する電源電圧の値を切り替えることが可能になり、ＵＳＢデバイス２００の端子電圧を所定範囲に収めることが可能となる。
【００４７】
特に、出力電圧設定部１１８によって、ＧＮＤ線３１６とシールド層３１８とがＵＳＢデバイス２００内で接続されているときに電源電圧の値を低くする第１の電圧設定を行い、接続されていないときに電源電圧の値を高く設定する第２の電圧設定を行うことにより、ＵＳＢデバイス２００の端子電圧がＵＳＢデバイス２００内部のシールドの接続状態に応じて変動して所定範囲から外れることを防止することができる。
【００４８】
また、シールドの接続の有無を確認するために、スイッチング制御部１１４は、スイッチング素子１２４を所定周期で一時的にオフしている。これにより、ＵＳＢデバイス２００の動作状態にかかわらず、シールドの接続状態に応じた適切な電圧設定を確実に行うことができる。
【００４９】
また、シールドの接続の有無を確認するために、スイッチング制御部１１４は、電子機器１００にＵＳＢデバイス２００がＵＳＢケーブル３００を介して接続されたときに、スイッチング素子１２４を一時的にオフしている。これにより、ＵＳＢデバイス２００接続時にシールドの接続状態に応じた電圧設定を行って、ＵＳＢデバイス２００の動作開始直後から適切な端子電圧を維持することが可能となる。
【００５０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、上述した実施形態では、一定周期でシールド接続の有無を確認してその都度電源電圧の設定を行うようにしたが、ＵＳＢデバイス２００が接続された時点でこの電源電圧の設定を行い、それ以後の再度の電源電圧の設定動作を省略するようにしてもよい。この場合は、図２に示すステップ１０８、１１２の動作の後、ステップ１１４の動作に移行することなく、電源電圧の設定動作を終了すればよい。
【００５１】
また、上述した実施形態では、最初にステップ１０８、１１２において電源電圧の設定を行うまでの間、電源電圧をどのような値に設定するかについては言及していない。しかし、それまでの間は、電源電圧の値を低い第１の値とする第１の電圧設定を行うことが望ましい。これにより、過大な電源電圧を印加することによるＵＳＢデバイス２００の破損を防止することができる。
【００５２】
また、上述した実施形態では、抵抗１２２の一方端の電位の上昇に着目してシールド接続の有無を判定しているが、この一方端の電位の上昇は抵抗１２２に流れる電流値が少ないと検出しにくくなる。このため、電子機器１００とＵＳＢデバイス２００との間に流れる電流が多いときにシールド接続の有無を判定するようにしてもよい。
【００５３】
図５は、変形例の電子機器を示す図である。図５に示す電子機器１００Ａは、図１に示した電子機器１００に対して、ＵＳＢインタフェース部１１０をＵＳＢインタフェース部１１０Ａに置き換えた点が異なっている。また、このＵＳＢインタフェース１１０Ａは、図１に示したＵＳＢインタフェース１１０に対して、電源１２０とＶＢＵＳ端子１８０の間を接続する配線に流れる電流を検出する電流センサ１２６を追加した点が異なっている。この変形例では、マイコン１１２内のシールド接続有無判定部１１６は、この電流センサ１２６によって検出された電流値が所定値よりも大きい場合にシールド接続の有無を判定する。
【００５４】
図６は、ＵＳＢデバイス２００内でのシールド接続の有無を判定して電源電圧の高低を切り替える変形例の動作手順を示す流れ図である。図６に示した動作手順は、図２に示した動作手順に対して、ステップ１０２の動作の前にステップ１０１Ａ、１０１Ｂの動作を追加した点が異なっている。以下では、これらの追加されたステップ１０１Ａ、１０１Ｂに着目して変形例の動作を説明する。
【００５５】
ＵＳＢデバイス２００が接続されてステップ１００の判定において肯定判断が行われた後、シールド接続有無判定部１１６は、電流検出センサ１２６によって検出した電流値（電源１２０からＶＢＵＳ端子１８０に流れる電流値）を取得し（ステップ１０１Ａ）、この電流値が所定値よりも大きいか否かを判定する（ステップ１０１Ｂ）。大きい場合には肯定判断が行われ、ステップ１０２以降の動作が実施される。また、小さい場合にはステップ１０１Ｂの判定において否定判断が行われる。この場合には、ステップ１１４の一定時間経過の判定動作に移行し、ステップ１０２以降のシールド接続の有無判定等の動作は省略される。
【００５６】
電流が少ないとスイッチング素子１２４をオフした際に抵抗１２２に流れる電流も少なくなるため、この抵抗１２２の一方端の電位変動が検出しにくくなって電源電圧の誤設定が生じやすくなる。しかし、電流値が大きいときにシールド接続の有無判定を行うようにすることで、電源電圧の誤設定を防止することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
上述したように、本発明によれば、シールド端子に接続された抵抗の一方端の電位（抵抗の両端電圧）に基づいて、ケーブルに含まれるグランド線とシールド層とがデバイス機器において接続されているか否かを知ることができるため、このデバイス機器内での接続状態に応じた電圧設定が可能になり、シールドの接続状態にかかわらずデバイス機器の端子電圧を所定範囲に収めることが可能となる。
【符号の説明】
【００５８】
１００、１００Ａ  電子機器
１１０、１１０Ａ  ＵＳＢインタフェース部（ＵＳＢ  Ｉ／Ｆ）
１１２  マイコン（マイクロコンピュータ）
１１４  スイッチング制御部
１１６  シールド接続有無判定部
１１８  出力電圧設定部
１２０  電源
１２２  抵抗
１２４  スイッチング素子
１２６  電流検出センサ
１８０  ＶＢＵＳ端子
１８２  Ｄ＋端子
１８４  Ｄ−端子
１８６  ＧＮＤ端子
１８８  シールド端子
１９０  ＵＳＢコネクタ
２００  ＵＳＢデバイス
３００  ＵＳＢケーブル
３１０  ＶＢＵＳ線
３１２  Ｄ＋線
３１４  Ｄ−線
３１６  ＧＮＤ線
３１８  シールド層
【図１】
2020042532.tif 000003
【図２】
2020042532.tif 000004
【図３】
2020042532.tif 000005
【図４】
2020042532.tif 000006
【図５】
2020042532.tif 000007
【図６】
2020042532.tif 000008