(57)【要約】【課題】  本発明は、過電流防止装置が実装されていないＵＳＢホストと配線ミスがあるＵＳＢケーブルにより過電流が流れた場合、そのことをユーザに通知する仕組みを提供することを課題とする。【解決手段】  ＵＳＢインタフェースを持つＵＳＢデバイスであって、デバイス側に過電流状態検出手段及び過電流状態通知手段を備える。【選択図】        図１
2006048594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ケーブルを介してホスト手段との間でデータ通信を行う通信手段を備えるＵＳＢデバイス装置であって、
信号線や電力線に過電流防止手段、および過電流状態検出手段及び過電流状態通知手段を備え、
配線ミスのあるＵＳＢケーブルを用いた場合や、ホスト手段における信号線や電力線の接続ミス、または、不意の信号ショートが生じた場合であっても、
前記ＵＳＢデバイス装置側に備える過電流状態検出手段及び過電流状態通知手段によって、
異常な接続状態であることをユーザに通知することが可能であることを特徴とするＵＳＢデバイス装置。
【請求項２】
請求項１に記載の過電流状態通知手段は、ＬＥＤであることを特徴とするＵＳＢデバイス装置。
【請求項３】
請求項１に記載の過電流状態通知手段は、ソフトウェアによって制御可能な表示手段であることを特徴とするＵＳＢデバイス装置。
【請求項４】
請求項３に記載のソフトウェアによって制御可能な表示手段は、液晶表示装置であることを特徴とするＵＳＢデバイス装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載の過電流状態検出手段は、電圧検出器であることを特徴とするＵＳＢデバイス装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれかに記載の過電流状態通知手段は、ＵＳＢのＧｒｏｕｎｄ線に挿入されることを特徴とするＵＳＢデバイス装置。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれかに記載の過電流状態通知手段は、ＵＳＢのＤ＋信号線とＤ−信号線に挿入されることを特徴とするＵＳＢデバイス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＳＢデバイス装置に関するものであり、特にＵＳＢデバイスの安全性に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳＢ−ＩＦ（ＵＳＢ  Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｒｓ  Ｆｏｒｕｍ）が定めるＵＳＢ規格においては、バスパワードデバイスのために、電源をホストから供給するためのＶＢＵＳ線（電源線）、および差動信号を伝達するためのＤ＋／Ｄ−線、グランド線（Ｇｒｏｕｎｄ）、外来ノイズから保護するためのシールド線（Ｓｈｉｅｌｄ）の５本の線がＵＳＢケーブルの線として規定されている。
【０００３】
ＶＢＵＳは＋５Ｖを供給する電源ラインであるが、コネクタの逆挿しや、不意の電源ショート等によるデバイスの過電流保護は、ホスト側の役割として規定されており、ホスト側に過電流保護機構を実装することが必須となっている。
【０００４】
また、この時、ホスト側では過電流保護機構によって過電流状態を検出し、ユーザに通知することが出来た。
【０００５】
また、下記特許文献１ではＵＳＢインタフェースの過電圧印加の抑制の制御について記載がある。
【特許文献１】特開２００２−１７６１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ホスト側の過電流保護機構としては、ＰＴＣヒューズや、過電流保護ＩＣ、または過電流検出ＩＣと電流制御トランジスタの組み合わせによる保護回路などがあり、ＵＳＢ規格では保護機能が働いた後に復帰可能であることが必須とされているが、市場にはこれらの機構を実装していない（すなわち、ＵＳＢ−ＩＦの定める規格に準じていない）ホストインタフェースが存在する。
【０００７】
また、市場には、ＶＢＵＳとＧｒｏｕｎｄの配線を間違えているＵＳＢケーブルが存在する。
【０００８】
ＵＳＢケーブルが正常である場合であっても、市場には、ユーザが取り付け作業を行うＵＳＢホストインタフェース用コネクタがあり、ＵＳＢホストインタフェース用コネクタが正常に設置されていない場合も発生する。
【０００９】
このようなホストインタフェースとＵＳＢケーブルを組み合わせて使用した場合、ＶＢＵＳから供給される＋５ＶとＧｒｏｕｎｄが低インピーダンスでショートし、過電流が流れる場合がある。しかし、ホスト側に過電流保護機構が実装されていないため、異常な接続等によって過電流状態であることを、ユーザに通知することが出来ない。
【００１０】
本発明は、上記のような問題に鑑み、ＵＳＢデバイス側に過電流状態検出手段及び過電流状態通知手段を導入し、異常な接続等によって過電流状態であることをユーザに通知するＵＳＢデバイス装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を達成するために、本出願に関わる発明は、
ＵＳＢインタフェースを持つＵＳＢデバイスであって、
過電流状態検出手段及び過電流状態通知手段を持つ事によって、ユーザに過電流状態を通知することが可能となる。
【００１２】
上記構成を以下において改めて説明すると、
ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）ケーブルを介してホスト手段との間でデータ通信を行う通信手段を備えるＵＳＢデバイス装置であって、
信号線や電力線に過電流防止手段、および過電流状態検出手段及び過電流状態通知手段を備え、
配線ミスのあるＵＳＢケーブルを用いた場合や、ホスト手段における信号線や電力線の接続ミス、または、不意の信号ショートが生じた場合であっても、
前記ＵＳＢデバイス装置側に備える過電流状態検出手段及び過電流状態通知手段によって、
異常な接続状態であることをユーザに通知することが可能であることを特徴とするＵＳＢデバイス装置と説明することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、ユーザに、過電流防止装置が実装されてないＵＳＢホストと、配線ミスのあるＵＳＢケーブルを用いているために過電流が流れていることを通知する仕組みを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
以下、添付図面を参照して本発明に係る実施形態を詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明のＵＳＢデバイス用過電流通知装置を含むシステムの実施形態である。
【００１７】
図１中、ＵＳＢデバイス装置１０は、ＵＳＢホスト２０とＵＳＢケーブル３０を介して接続される。
【００１８】
図１中、ＵＳＢデバイス装置１０は、ＵＳＢ  Ｂタイプレセクタプル１００、過電流防止装置及び過電流状態通知装置１０１、ＵＳＢファンクションコントローラ１０２、電源１０３で構成されている。
【００１９】
図１中、ＵＳＢホスト装置２０は、ＵＳＢ  Ａタイプレセクタプル２００、過電流防止装置２０１、ＵＳＢホストコントローラ２０２、電源２０３で構成されている。
【００２０】
図２は、過電流防止装置及び過電流状態通知装置１０１として、具体的に、過電流防止装置としてはＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）ヒューズ１０４・１０５・１０６であると仮定し、過電流状態通知装置としてはＬＥＤ１０７・１０８・１０９、抵抗１１０・１１１・１１２であると仮定した場合の実施形態の一例である。ＰＴＣヒューズ１０４・１０５・１０６は通常時においては抵抗値が低い（≒０Ω）デバイスであるが、電流が流れると熱を発生し、設定された電流以上の過電流が流れたときに熱により抵抗値が大きくなり、過電流状態を抑止するデバイスであって、さらにはケーブルを抜去するなどして過電流状態ではなくなった場合に、温度が低下すると抵抗値が低くなり、導通を示すリセット可能なデバイスである。ここでは過電流が流れたときの高抵抗時の抵抗値は１ＭΩと仮定する。
【００２１】
図３は、過電流防止装置が実装されていないＵＳＢホスト装置２１と、配線ミスのあるＵＳＢケーブル３１、およびＵＳＢデバイス装置１１を接続した場合の構成を示す。
【００２２】
図３中、過電流防止装置が実装されていないＵＳＢホスト装置２１は、図２のＵＳＢホスト装置２０と同様の構成であるが、過電流防止装置２０１が実装されていない点が異なる。
【００２３】
図３中、配線ミスのあるＵＳＢケーブル３１は、ＵＳＢ  Ａプラグ側ＶＢＵＳ信号線とＵＳＢ  Ｂプラグ側のＧｒｏｕｎｄ信号線が、またＵＳＢ  Ａプラグ側Ｇｒｏｕｎｄ信号線とＵＳＢ  Ｂプラグ側ＶＢＵＳ信号線が、各々結線されている。
【００２４】
図３を用いて、過電流防止装置が実装されていないＵＳＢホスト装置２１と、配線ミスのあるＵＳＢケーブル３１、およびＵＳＢデバイス装置１１を接続し、過電流が流れた場合に、過電流状態をユーザに通知する仕組みを具体的に説明する。
【００２５】
Ｓｔｅｐ１−１：ＵＳＢホスト装置２１のＶＢＵＳ端子には、ＵＳＢホスト装置２１内部の電源２０３より、＋５Ｖの電圧が供給されている。
【００２６】
Ｓｔｅｐ１−２：ＵＳＢホスト装置２１と、配線ミスのあるＵＳＢケーブル３１、およびＵＳＢデバイス装置１１が接続される。ＵＳＢホスト装置２１のＶＢＵＳ端子とＵＳＢデバイス装置１１のＧｒｏｕｎｄ端子が低インピーダンスで接続され、過電流が流れる。この時、抵抗１１０の抵抗値は３００Ωとなっており、ＰＴＣヒューズ１０４の方が低抵抗状態となっているため、過電流は経路１１３に流れる。
【００２７】
Ｓｔｅｐ１−３：Ｓｔｅｐ１−２の過電流により、ＰＴＣヒューズ１０４が過熱し、高抵抗状態（＝１ＭΩ）となり、過電流を阻止する。そのため、経路１１３には、電流がほとんど流れない状態となる。が、ＰＴＣヒューズ１０４の両端には５Ｖの電圧がかかることになる。この時、ＰＴＣヒューズ１０４の抵抗は１ＭΩとなっており、抵抗１１０の方が低抵抗状態となり、経路１１４に電流が流れ、ＬＥＤ１０７を発光させる。以上のようにして、ユーザに、過電流防止装置が実装されてないＵＳＢホスト装置２１と配線ミスのあるＵＳＢケーブル３１を使用していることを通知する。
【実施例２】
【００２８】
以下、添付図面を参照して、実施例１とは別の形態での過電流状態通知装置の実施形態を詳細に説明する。
【００２９】
実施例２の実施形態を図４に示す。実施例１と異なる点は、過電流状態通知装置として、具体的に、抵抗１１０・１１１・１１２、電圧検出器１１５、ＣＰＵ１１６、表示装置１１７であると仮定している点である。
【００３０】
図４中、電圧検出器１１５は電圧検出点１１８の電圧レベルが０Ｖの時は、出力が０であって、電圧検出点１１８の電圧レベルがあらかじめ決められたスレッショルドレベルを超えると出力が１となる電圧検出器である。
【００３１】
図４中、表示装置１１７は、ＣＰＵ１１６から操作可能なＬＣＤディスプレイ装置であると仮定する。
【００３２】
図５は、過電流防止装置が実装されていないＵＳＢホスト装置２１と、配線ミスのあるＵＳＢケーブル３１、およびＵＳＢデバイス装置１２を接続した場合の構成を示す。
【００３３】
図６は、ＣＰＵ１１６の割り込み処理の流れを示している。
【００３４】
図５と図６を用いて、過電流防止装置が実装されていないＵＳＢホスト装置２１と、配線ミスのあるＵＳＢケーブル３１、およびＵＳＢデバイス装置１２を接続し、過電流が流れた場合に、過電流状態をユーザに通知する仕組みを具体的に説明する。
【００３５】
Ｓｔｅｐ２−１：ＵＳＢホスト装置２１のＶＢＵＳ端子には、ＵＳＢホスト装置２０内部の電源２０３より、＋５Ｖの電圧が供給されている。
【００３６】
Ｓｔｅｐ２−２：ＵＳＢホスト装置２１と、配線ミスのあるＵＳＢケーブル３１、およびＵＳＢデバイス装置１２が接続される。ＵＳＢホスト装置２１のＶＢＵＳ端子とＵＳＢデバイス装置１２のＧｒｏｕｎｄ端子が低インピーダンスで接続され、過電流が流れる。
【００３７】
Ｓｔｅｐ２−３：Ｓｔｅｐ２−２の過電流により、ＰＴＣヒューズ１０４が高抵抗状態となり、過電流を阻止する。これにより、ＰＴＣヒューズ１０４には、電流がほとんど流れない状態となる。が、５Ｖの電圧がかかることになる。その電圧を電圧検出器１１５で検出する。
【００３８】
Ｓｔｅｐ２−４：Ｓｔｅｐ２−３で検出した過電流状態の電圧レベルをＣＰＵ１１６に伝える。その手段として割り込み線を用いて、検出した電圧を割り込み信号としてＣＰＵ１１６に伝える。ＣＰＵ１１６は、割り込み信号レベルが１の時、ハードウェア割り込みが発生したと判断し、割り込み処理ルーチンにジャンプし、割り込みルーチンでソフトウェア的に処理を行う。
【００３９】
Ｓｔｅｐ２−５：ＣＰＵ１１６の割り込み処理結果を、表示装置１１７で出力し、ユーザに対して、過電流防止装置が実装されてないＵＳＢホスト装置２１と配線ミスのあるＵＳＢケーブル３１を使用していることを通知する。
【００４０】
実施例１及び実施例２のようにして、ユーザに、過電流防止装置が実装されていないＵＳＢホスト装置２１と、配線ミスのあるＵＳＢケーブル３１を使用していることを通知する仕組みを提供することが出来る。
【００４１】
なお、実施例１及び実施例２では配線ミスのあるＵＳＢケーブル３１においてＶＢＵＳとＧｒｏｕｎｄが接続される事例を取り上げたが、ＶＢＵＳとＤ＋やＶＢＵＳとＤ−などが接続される場合であっても同様の仕組みでユーザに過電流を通知する仕組みを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のＵＳＢデバイス用過電流通知装置を含むシステムの実施形態図
【図２】本発明のＵＳＢデバイス用過電流通知装置を含むシステムの実施例１
【図３】実施例１における過電流状態発生時の構成図
【図４】本発明のＵＳＢデバイス用過電流通知装置を含むシステムの実施例２
【図５】実施例２における過電流状態発生時の構成図
【図６】実施例２におけるＣＰＵの割り込み処理の流れ図
【符号の説明】
【００４３】
１０    ＵＳＢデバイス装置
１１    ＵＳＢデバイス装置（実施例１）
１２    ＵＳＢデバイス装置（実施例２）
２０    ＵＳＢホスト装置
２１    過電流防止装置の実装されていないＵＳＢホスト装置
３０    ＵＳＢケーブル
３１    配線ミスのあるＵＳＢケーブル
１００    ＵＳＢ  Ｂタイプレセクタプル
１０１    過電流防止装置及び過電流状態通知装置
１０２    ＵＳＢファンクションコントローラ
１０３    電源
１０４    ＰＴＣヒューズ
１０５    ＰＴＣヒューズ
１０６    ＰＴＣヒューズ
１０７    ＬＥＤ
１０８    ＬＥＤ
１０９    ＬＥＤ
１１０    抵抗
１１１    抵抗
１１２    抵抗
１１３    経路
１１４    経路
１１５    検出器
１１６    ＣＰＵ
１１７    表示装置
１１８    電圧検出点
２００    ＵＳＢ  Ａタイプレセクタプル
２０１    過電流防止装置
２０２    ＵＳＢホストコントローラ
２０３    電源
【図１】
2006048594.tif 000003
【図２】
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【図４】
2006048594.tif 000005
【図６】
2006048594.tif 000006
【図３】
2006048594.tif 000007
【図５】
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