(57)【要約】  ケーブルのそれぞれの端部が能動素子のコネクタ・インサートで種々の方法により電力を供給する回路、方法と装置を提供する。例えばホストは、自己電源型でないデバイスに結合される場合、ケーブルのそれぞれの端部において回路網に電力を供給する。本発明の種々の実施形態において、より多くの電力を配電できるように、デバイスはホストからの比較高電圧を要求する。これらの例において、デバイスは、ホストから受信した電圧を比較低電圧に調整してもよく、次にケーブルの一方または双方の端部において比較低電圧を回路網に供給する。ホストが自己電源型デバイスに接続される場合、ホストと自己電源型デバイスは、それぞれのコネクタ挿入回路に電力供給する。
2013539332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルと、
前記ケーブルの第１の端部に結合された第１のプラグであって、
データを受けてそのデータを再タイミング化し、前記再タイミング化されたデータを出力する第１の能動回路と、
第１の電力供給による電圧を受け、この第１の電力供給電圧が閾値電圧を上回るかを判定する第１の回路と、
を有する第１のプラグと、
前記ケーブルの第２の端部に結合された第２のプラグであって、
データを受けてこのデータを再タイミング化し、前記再タイミング化されたデータを出力する第２の能動回路と、
第２の回路と、
を有する第２のプラグとを備えるケーブル装置であって、
前記第１の電力供給電圧が前記第１の閾値を下回る場合には、前記第１の回路は、前記第１の電力供給電圧で前記第１の能動回路に電力供給し、第２の電力供給を前記第２の回路に行い、前記第２の回路は、前記第２の電力供給で前記第２の能動回路に電力供給し、
前記第１の電力供給の電圧が前記第１の閾値を下回らない場合には、前記第１の回路と前記第２の回路とは、それぞれ第３の電力供給による電圧を受け、前記第１の回路は、前記第３の電力供給の電圧で前記第１の能動回路に電力供給し、前記第２の回路は、前記第３の電力供給の電圧で前記第２の能動回路に電力供給する、ことを特徴とするケーブル装置。
【請求項２】
前記第１の電力供給の電圧はホストデバイスから受けることを特徴とする請求項１記載のケーブル装置。
【請求項３】
前記第３の電力供給の電圧は前記第２のデバイスから受けることを特徴とする請求項２記載のケーブル装置。
【請求項４】
前記第２の電力供給の電圧は前記第１の電力供給の電圧をダイオード電圧降下だけ下回っていることを特徴とする請求項３記載のケーブル装置。
【請求項５】
前記第１の能動回路と前記第２の能動回路は、クロック・データリカバリ回路を備えることを特徴とする請求項３記載のケーブル装置。
【請求項６】
前記第１の能動回路と前記第２の能動回路は、それぞれマイクロ・コントローラを更に備えることを特徴とする請求項５記載のケーブル装置。
【請求項７】
前記第１の回路はシャントレギュレータを備えることを特徴とする請求項１記載のケーブル装置。
【請求項８】
ケーブルと、
第１の電力供給を受ける第１の端子と第２の電力供給を受ける第２の端子を有する第１のプラグと、
第１の電力供給を受ける第１の端子と第２の電力供給を受ける第２の端子を有する第２のプラグ、
とを備えるケーブル装置であって、
前記第１のプラグの前記第１の端子は、前記ケーブルを介して前記第２のプラグの前記第２の端子に結合され、前記第１のプラグの前記第２の端子は、前記ケーブルを介して前記第２のプラグの前記第１の端子に結合され、
前記第１のプラグは、
前記第１の端子上で受けた第１の電力供給を第１の能動回路に選択的に結合する第１の回路と、
前記第１の電力供給の少なくとも一部分を前記第２の端子に選択的に結合する第２の回路とを更に備える、ことを特徴とするケーブル装置。
【請求項９】
前記第２のプラグは、
前記第１の端子上で受けた第２の電力供給を第２の能動回路に選択的に結合する第１の回路と、
前記第１の電力供給の少なくとも一部分を前記第２の端子に選択的に結合する第２の回路とを更に備えることを特徴とする請求項８記載のケーブル装置。
【請求項１０】
前記第１の電力供給を前記第１のプラグの前記第１の端子にて受け取り、前記第１の電力供給の電圧が閾値を下回る場合、前記第１のプラグの前記第１の回路は前記第１の電力供給を前記第１の能動回路に結合し、前記第１のプラグの前記第２の回路は、前記第１の電力供給の少なくとも一部分を前記第２の端子に結合することを特徴とする請求項９記載のケーブル装置。
【請求項１１】
前記第１の電力供給が前記第１のプラグの前記第１の端子にて受け取られ、その電圧が前記閾値を上回る場合、前記第２の電力供給は、前記第２のプラグの前記第１の端子において受けられ、前記第２のプラグの前記第１の回路は、前記第２の電力供給を前記第２のプラグの前記第２の能動回路と前記第２の端子に結合し、前記第１のプラグの前記第２の回路は、前記第２の電力供給を前記第１の能動回路に結合することを特徴とする請求項９記載のケーブル装置。
【請求項１２】
前記第１の電力供給の電圧はホストデバイスから受けられることを特徴とする請求項９記載のケーブル装置。
【請求項１３】
前記第２の電力供給の電圧は第２のデバイスから受けられることを特徴とする請求項１２記載のケーブル装置。
【請求項１４】
前記第１の能動回路と前記第２の能動回路は、クロック・データリカバリ回路を備えることを特徴とする請求項１３記載のケーブル装置。
【請求項１５】
電力をケーブル回路網に供給する方法であって、
第１の電力供給の電圧を第１のデバイスからケーブルの第１のプラグにて受電するステップであって、前記第１のデバイスから第２のデバイスに電力が供給されることにより、前記第１の電力供給の電圧が第１の閾値を下回る場合には、前記第１の電力供給の電圧で前記第１のプラグの第１の能動回路網に電力供給し、前記第１の電力供給の電圧の少なくとも一部で前記第２のプラグの第２の能動回路網に電力供給するステップと、
前記第１のデバイスから第２のデバイスに電力が供給され、且つ前記第１の電力供給の電圧が第１の閾値を上回る場合には、前記第２のデバイスにおいて前記第１の電力供給の電圧から第２の電力供給の電圧を生成し、前記第２の電力供給の電圧で前記第１の能動回路網と前記第２の能動回路網に電力供給するステップと、
前記第１のデバイスから第２のデバイスに電力が供給されない場合には、前記第２のデバイスから第２の電力供給電圧を受電し、前記第２の電力供給電圧で前記第２の能動回路網に電力供給するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記第１の能動回路と前記第２の能動回路は、クロック・データリカバリ回路を備えることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記第１のデバイスはホストデバイスであることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記第１の能動回路と前記第２の能動回路は、それぞれマイクロ・コントローラを更に備えることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［背景技術］
多くの場合、電子デバイスは、電力とデータ信号を他のデバイスと共有するためのポートを提供するコネクタを含む。多くの場合、これらのコネクタは、電子デバイスが信頼できる方法で互いに通信を可能にする規格に準拠して設計される。種々のＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）規格、ＰＣＩｅ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｅｘｐｒｅｓｓ）規格とディスプレイ・ポート（ＤＰ）規格は例にすぎない。
【０００２】
多くの場合、電子デバイスはケーブルを介して通信する。これらのケーブルは、デバイスのレセプタクルに差し込むプラグまたはインサート（差込）をそれぞれの端部に有する。しかし、これらの規格のデータ転送速度は非常に高くなりつつあるので、新しい種類のケーブルが、このデバイスがこれらより速いデータ転送速度で通信するためにも、必要である。
【０００３】
これらの高められたデータ転送速度に適合するため、能動回路がケーブルに含まれるが、これらの能動回路は電力供給を必要とする。一般に、これらのケーブルに電力を供給することは、これらのケーブルに接続されているデバイスのいずれの１つ以外の供給元を使用することになる場合には、望ましくない。すなわち、第２のケーブルを使用して第１のケーブルに電力供給するのは望ましくない。
【０００４】
この理由のために、あるケーブル内の能動回路に対する電力供給は、当該ケーブルにより接続されているデバイスにより、なされるのがよい。しかし、これらのデバイスは不均一な配電機能性を有する。例えば、第１のデバイスは壁コンセントから電力供給される方がよいが、第２のデバイスはこの第１のデバイスから電力を供給される方がよい場合がある。更に、種々のデバイスには、さまざまな電圧レベルを供給するものがある。
【０００５】
従って、必要とされるのは、ケーブル内の能動回路に対して、知的で且つ設定可能な態様で、電力供給することのできる回路、方法と装置である。スリープ状態や他の低電力状態等を含む種々の電力状態を提供することにより電力を減らすこともまた望ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明の実施形態は、ケーブル内の能動回路に、知的で且つ設定可能な態様で電力供給する回路、方法と装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の種々の実施形態においては、ケーブルの各端部にあるコネクタ・インサート内の能動素子は、種々の方法で電力供給される。例えば、ホストが自己電源型でない電子デバイスに結合されている場合には、当該ホストは、そのケーブルの各端部において、回路のための電力を供給するのがよい。本発明の種々の実施形態においては、より大電力を配電できるように、当該デバイスはホストからの比較高電圧を要求する。これらの場合、電子デバイスは、ホストから受け取った電圧を比較低電圧に調整し、それで、当該ケーブルの一端部または両端部にある回路網に、その比較低電圧を供給するようにしてもよい。ホストが自己電源型デバイスに接続される場合には、ホストとその自己電源型デバイスは、それぞれのコネクタ挿入回路に電力供給する。
【０００８】
より具体的に、本発明の一実施形態においては、１つのホストは、結合され、壁コンセントもしくは他の外部電源から電力供給を受けていない電子デバイスに接続されて通信するようになっているが、本発明の種々の実施形態においては、電子デバイスは、内部バッテリまたは外部バッテリにより電力供給される。ホストは、ケーブルを介して低電圧電源を電子デバイスに供給する。このケーブル内にある回路網は、この同じ低電圧電源から電力供給される。このケーブル内回路網は、上記ホストに接続された第１のケーブル・プラグ内に回路を、また、当該電子デバイスに接続された第２のケーブル・プラグ内に回路を含む。
【０００９】
本発明の別の実施形態において、ホストは、比較高電圧をデバイスに供給できる。この比較高電圧は、増大した量の電力をデバイスに供給して、そのデバイス内のバッテリ、または、そのデバイスに関連づけられたバッテリをより速く充電できる。しかし、この比較高電圧はケーブル回路に電力供給するのに必要ないかもしれないし、比較高電圧を使用することにより、ケーブルにおいて過剰な消費電力を引き起こす可能性がある。その結果、このより高い消費電力により、加熱と望ましくないユーザ体験を引き起こす可能性がある。従って、デバイスは、この比較高電圧を受け取り且つ比較高電圧を比較低電圧に低下する。次にこの比較低電圧は、ケーブル回路に電力供給するために使用される。このように、高電圧を比較低電圧に低下させるのに必要な回路は、それを使用するデバイス上にのみ含まれ、全てのホストデバイスに含まれる必要はない。
【００１０】
本発明の別の実施形態において、ホストは、自己電源型デバイス、あるいはレセプタクルまたは他の電源により電力供給されるデバイスと通信中であってもよい。この場合、ホストとデバイスは、接続するプラグの回路網にそれぞれ電力供給する。
【００１１】
本発明の他の実施形態において、複数のプロトコルのうちの１つに準拠する信号は、ケーブルに提供される。本発明のこれらの実施形態は、使用されているプロトコルを検出する回路網を提供する。更に本発明の実施形態は、未使用の回路網をｏｆｆにし且つ無活動状態の期間中にスリープ状態を提供することにより節電する回路網を提供する。
【００１２】
本発明の種々の実施形態は、本明細書において説明されるこれらの特徴と他の特徴のうちの１つ以上を取り入れる。以下の詳細な説明と添付の図面を参照することにより、本発明の特性と利点がより適切に理解されるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の実施形態を取り入れることにより改善される従来のシステムを示す図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係るコンピュータシステムを示す図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係るコネクタのピンアウトを示す図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る電子システムを示す図である。
【図５】図５は、ホストがケーブルを介してデバイスに高電圧を供給する電子システムを示す図である。
【図６】図６は、ホストが左プラグに電力を供給し、且つホストまたは自己電源型デバイスが右プラグに電力を供給する電子システムを示す図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に係る別の電子システムを示す図である。
【図８】図８は、ホストがケーブルを介してデバイスに高電圧を供給する別の電子システムを示す図である。
【図９】図９は、ホストが左プラグに電力を供給し、且つホストまたは自己電源型デバイスが右プラグに電力を供給する別の電子システムを示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態に従って節電する方法を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態に従ってデータリンクを構成するのに使用される状態遷移機械を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態に従ってデータリンクを構成するのに使用される別の状態遷移機械を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の実施形態を取り入れることにより改善されるべきレガシイ（以下、従来からの）システムを示す。この図は、従来からの接続１１５を介して従来からのディスプレイ１２０と通信中のコンピュータ１１０を示す。本発明の特定の一実施形態においては、この従来接続１１５はディスプレイ・ポート接続とされるが、本発明の他の実施形態においては、他の接続が使用されてもよい。
【００１５】
この図において、接続１１５は従来からの接続として示される。本発明の他の実施形態において、更に接続１１５は、新しい種類の接続であってもよい。また、コンピュータ１１０はディスプレイ１２０と通信するものとして示されているが、他の種類の接続であっても、本発明の実施形態を取り入れることにより改善される。そのような接続は、例えば、ポータブルメディアプレーヤとディスプレイとの間、コンピュータとポータブルメディアプレーヤとの間または他の種類のデバイス間に提供される。本発明の種々の実施形態においては、図示されあるいは説明されるコンピュータ１１０、ディスプレイ１２０と他のデバイスは、Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ、ＣａｌｉｆｏｒｎｉａのＡｐｐｌｅ  Ｉｎｃ．により製造されている。
【００１６】
ここでも、コンピュータ１１０がディスプレイ１２０等の従来からのディスプレイ、あるいはより新しいあらゆるコンピュータ、ディスプレイまたは他の種類のデバイスのいずれかを駆動できるのが望ましいだろう。一般にこれは、コンピュータ１１０上に別のコネクタを追加する必要がある。これは、コンピュータ１１０の複雑さ、コストと大きさを増加させることになるため、望ましくない。また、もう一つのコネクタを追加することは、消費者の混同を引き起こすことになる。
【００１７】
従って、本発明の実施形態は、従来からの接続１１５と同一のコネクタを使用して、しかしながら、より新しい接続を提供するものである。一例を以下の図に示す。
【００１８】
図２は、本発明の一実施形態に係るコンピュータシステムを示す。本出願に含まれる他の図と同様に、この図は、説明のために示され、本発明の実施形態または請求の範囲のいずれかを限定しない。
【００１９】
この図は、高速接続２２５を介してコンピュータまたはディスプレイ（コンピュータ／ディスプレイ）２２０と通信するコンピュータ１１０を示す。コンピュータ／ディスプレイ２２０は、高速接続２２５を介してディスクドライブ２３０と通信する。コンピュータ１１０は、図１の従来接続１１５と図２の高速接続２２５を形成するために同一のコネクタを使用する。図示されるように、コンピュータ１１０により提供される高速接続は、複数のデバイスにデイジーチェーン接続される。この構成において、高速接続２２５と２３５の各々は、コンピュータ１１０のコネクタにおいて使用可能な帯域幅を共有する。
【００２０】
図１の従来からの接続１１５と図２の高速接続２２５をコンピュータ１１０上でサポートできるコネクタを提供することにより、コンピュータ１１０のコネクタの数は減少する。これにより、デバイスは小型化、低価格化され、消費者の利便性は向上する。この例において、コンピュータ１１０は、コンピュータまたはディスプレイ２２０とディスクドライブ２３０と通信する。本発明の他の実施形態において、他の種類のデバイスが採用される。例えばコンピュータ１１０は、オールインワンコンピュータ、第２のコンピュータ、スタンドアロンモニタ、拡張デバイス、レイドドライブまたは他の種類のデバイスのディスプレイを駆動してもよい。
【００２１】
本発明の一実施形態は、高速接続のために、既存の従来からのコネクタを使用してピンアウトを配列する際の少なくとも２つの考慮事項を説明する。第１に、高速接続の異なるチャネルの信号は、互いに干渉しないように配列される。すなわち、高速信号間のクロストークは減少し、これらの信号はよく絶縁されること。第２に、新しい高速信号をドライブし受信する回路と、従来規格と関連付けられた回路とを互いによく分離して、その間の干渉を制限すること。一例を以下の図に示す。
【００２２】
図３は、本発明の一実施形態に係るコネクタのピン配置を示す。この例において、ディスプレイ・ポート（DisplayPort、即ちＤＰ）は従来からの標準規格であり、新規格用のピン（本明細書ではＨＳＩＯと呼ばれ、本明細書の他の場所ではＴ２９と呼ばれる）と共に、重ねて表示されている。本発明の他の実施形態において、他の規格が使用されてもよい。また、これらの規格のうちの１つまたは双方は、従来からの規格であってもよく、あるいは、他のより新しい規格であってもよい。また、２つの規格がここではコネクタを共有するものとして示されるが、本発明の他の実施形態においては、２つ以外の数の規格がコネクタを共有する。
【００２３】
本発明の種々の実施形態において、これら２つの規格は別個で、互いに関連していなくてもよい。本発明の他の実施形態においては、２つの規格は関連する。例えばＨＳＩＯは、ディスプレイ・ポート（ＤＰ）情報を伝達する高速信号伝送技術であってもよい。すなわち、ディスプレイ・ポート（ＤＰ）情報は、ＨＳＩＯ信号を使用してトンネルする。ＨＳＩＯは、ＰＣＩｅ情報等の他の種類の信号情報を同時に更に伝達する。このように、図３のコネクタは、ディスプレイ・ポート信号を直接伝達してもよく、あるいはＨＳＩＯ信号として搬送されるディスプレイ・ポート（ＤＰ）情報を伝達してもよい。尚、以下に説明する本発明の種々の実施形態において、ＨＳＩＯはＴ２９とも呼ばれる。
【００２４】
このピン配列において、高速（ＨｉｇｈＳｐｅｅｄ）の入力ピンと出力ピンとは互いに絶縁される。特に、高速（ＨＳ）受信信号は、ピン４と６、並びに１６と１８に配置される。これら信号対の各々は、ＡＣ接地である信号GNDにより絶縁される。例えば、高速受信ピン４、６は、ホットプラグ検出（ＨＰＤ）ピン２と接地ピン８とにより絶縁される。同様に、高速受信ピン１６、１８は、接地１４と電力ピン２０とにより絶縁される。高速送信ピン３と５、並びに１５と１７は、接地ピン１、７、１３と１９により絶縁される。接地ピンのうちのいくつか（例えばピン１、７）、または全てのピンは、アースへの直接ＤＣ接続とは対照的に、ＡＣ接地であってもよい。すなわち、これらのピンはコンデンサを介して接地される。これにより、低周波数域でオープン回路を提供しつつ、高周波数域での接地を提供する。この配列は、高周波数での接地を維持しつつ、これらのピンでの電源を受けることを可能にする。
【００２５】
本発明の特定の一実施形態においては、ケーブルの第１の端部のピン２０は、同ケーブルの第２の端部のピン１に接続する。これにより、ホストデバイスがピン２０に供給した電力を、デバイス接続において、ピン１に供給することができる。ピン１はＡＣ接地をもたらすが、ピン１がコンデンサを介して接地されているため、ＤＣ電力が供給されることになる。
【００２６】
また、この配置において、高速ＨＳＩＯ規格における高速信号は、従来からのディスプレイ・ポート（ＤＰ）規格の適当な信号とピンを共有する。特に、ピン４と６の高速受信信号は、ディスプレイ・ポート規格でのコンフィギュレーション（ＣＦＧ）信号と、ピンを共有する。ピン１６と１８の高速受信信号は、ディスプレイ・ポート規格において補助（ＡＵX）信号とピンを共有する。ピン３と５の高速送信（HS０TX）信号は、ピン１５と１７の高速送信信号（HS１TX）のようにディスプレイ・ポート出力信号とピンを共有する。
【００２７】
本発明の種々の実施形態においても、また、能動的ケーブルが、種々の規格に準拠する信号を搬送することができる。上述したように、本発明の特定の一実施形態において、これら規格はＨＳＩＯとディスプレイ・ポート（DisplayPort）と呼ばれる。この能動的ケーブルは、種々のプルアップ抵抗やプルダウン抵抗の状態を検出することにより、使用されている規格を判定する。この一例としては、本明細書に取り入れ参照すべきものとしての同時係属出願中の米国特許出願第１３／１７３，７３９号公報「Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ  ｆｏｒ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｃａｂｌｅ」に見てとれる。
【００２８】
本発明の種々の実施形態において、能動的ケーブルは、種々の電子デバイスを共に接続する。これらの電子デバイスは、ホストデバイスと他の種類のデバイスを含む。これらの他の種類のデバイスは、自身用の電源を含んでもよく、あるいはホストデバイスから電力供給されてもよい。自身の電源を有するデバイスは、バッテリ、壁ソケット、カーチャージャまたは他の供給源からの電力を引き込む。これらのデバイスは、例えば、ディスクドライブ、モニタ等のデバイスまたは他の種類のデバイスである。
【００２９】
本発明の一実施形態に係るホストの場合には、１２Ｖまたは１５Ｖ等の比較高電圧を供給することができる。この配置では、最大電流を上げずに第２のデバイスからさらに大きな電力を供給できる。ケーブルの構成要素は高電圧で動作しなくてもよいため、当該第２のデバイスは、比較低電圧をケーブル内の回路網に供給できるからである。また、第２のデバイス上に、比較低電圧を生成する回路網を設けることにより、この回路網をホスト内に含めることは不要となる。一例を以下の図に示す。
【００３０】
図４は、本発明の一実施形態に係る電子システムを示す。この図は、ケーブル４１０を介してデバイス４９０に結合されたホスト４８０を示す。ケーブル４１０は、ホスト４８０に接続された左プラグ４２０とデバイス４９０に接続された右プラグ４５０を含む。ホスト４８０は、デバイス４９０並びにケーブル４１０内の回路網の双方に１つ以上の電圧を供給できる。ホスト４８０は、３．３Ｖの比較低電圧、あるいは、１２ボルトまたは１５ボルトの比較高電圧を供給する。本発明の他の実施形態において、ホスト４８０は、ホスト４９０とケーブル４１０内のケーブル回路網に種々の電圧レベルを供給する。
【００３１】
この特定の例において、ホスト４８０は、ケーブル４１０のケーブル回路網とデバイス４９０とに３．３Ｖを供給する。従って、ホスト４８０のスイッチ(DP Port Power SW)４８２は、３．３Ｖを電圧Ｖ１として供給する。この電圧がトランジスタＮ１のゲートをプルアップすることにより、トランジスタＮ１とＰ１をｏｎにする。トランジスタＰ１は、３．３Ｖをケーブル・マイクロ・コントローラ(Cable Micro)４２２とスイッチ４２４とに供給する。この電圧はトランジスタＰ２のボディ・ダイオードを更にｏｎにし、ラインＶ２の電圧を２．６Ｖへと、即ち、３．３Ｖよりも１ダイオード電圧降下分だけ低い電圧値にする。この電圧がトランジスタＮ３とＰ３をｏｎにすることにより、ラインＶ２の電圧をケーブル・マイクロ・コントローラ(Cable Micro)４５２とスイッチ４５４に接続する。トランジスタＮ４とＰ４がｏｆｆであることにより、ラインＶ２の電圧をラインＶ１の電圧から絶縁する。
【００３２】
電圧Ｖ１は、ポート・マイクロ・コントローラ４９４に電力を供給するデバイス４９０内の低ドロップアウトレギュレータ４９２から受ける。次に、ホスト側ポート・マイクロ・コントローラ(Port Micro)４８４は、ケーブル・マイクロ・コントローラ４２２と４５２、並びにポート・マイクロ・コントローラ(Port Micro)４９４と通信し、ケーブルに対する適切な構成を判定する。本発明の特定の一実施形態において、ホスト側ポート・マイクロ・コントローラ４８４は、デバイス側ポート・マイクロ・コントローラ４９４に問い合わせ、デバイス４９０がより高いレベルの電力を必要とするかを判定する。デバイス４９０がより高いレベルの電力を必要とする場合、ホスト側ポート・マイクロ・コントローラ４８４は、ケーブル・マイクロ・コントローラ４２２に問い合わせ、ケーブルがこのより高いレベルの電力の配電をサポートできるかを判定する。デバイス４９０がより高い電力を必要とし且つケーブルがそれを配電できる場合、ホスト４８０は、このより高いレベルの電力を供給する。本発明の別の実施形態においては、ホスト側ポート・マイクロ・コントローラ４８４は、ケーブルとデバイス４９０とが必要とする電力量を判定する。即ち、ある状況下においては、一対のクロック回路とデータリカバリ回路や、他の回路網を含む１つのリンクが、電源がｏｆｆされる必要があるかも知れない。
【００３３】
この例において、電源(Bus Powered Device Power Supply)４９６は、ホスト４８０からラインＶ１を介して３．３Ｖのみを受ける。この電圧値においては、電源４９６は、低電圧によるロックアウト状態であるかも知れないため、電源供給がｏｆｆされる。この状態において、電源４９６は電力をケーブル内回路網に供給しない。
【００３４】
この例において、ケーブル・プラグ内回路網は、２つのクロックとデータリカバリ（ＣＤＲ）回路４２６、４５６を含む。これらのクロック／データリカバリ回路は、ホスト４８０から、またはデバイス４９０から、または互いの他方から受信したデータを受信し且つ再タイミング化(retime)する。この例は、本明細書に参照し取り入れられるべきものとしての同時係属出願中の前記米国特許出願第１３／１７３，７３９号公報「Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ  ｆｏｒ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｃａｂｌｅ」において見られる。
【００３５】
ここでも、ホスト４８０は、１２Ｖまたは１５Ｖ等の比較高電圧を供給できる。これらの状況において、この比較高電圧をデバイス４９０に供給するのが望ましいが、この比較高電圧は、ケーブル４１０の回路網内において過剰な消費電力、すなわち加熱を引き起こす可能性がある。従って、本発明の種々の実施形態においては、デバイス４９０は、ホスト４８０から、その比較高電圧を受取る代わりに、ある値の比較低電圧をケーブル回路網に供給することとする。これにより、ケーブルの消費電力は低いままとなる。また、デバイス４９０上に比較低電圧を生成する上記回路網を設けることが、この回路網を、ホスト４８０に含ませる必要を無させしめる。従って、ホスト４８０がこの比較低電圧を供給する必要はない場合には、回路網は無駄にされない。あるいは、回路網は、比較高電圧を必要とするデバイス上にのみ含まれる。一例を以下の図に示す。
【００３６】
図５は、ホスト５８０がケーブル５１０を介してデバイス５９０に高電圧を供給する電子システムを示す。ここでも、高電圧をケーブル５１０のケーブル回路網に供給することにより、左プラグ５２０と右プラグ５５０において過剰な電力消費と構成素子の過熱を引き起こす可能性がある。従って、本発明の本実施形態においては、デバイス５９０は、ホスト５８０から比較高電圧を受電して、比較低電圧をケーブル５１０のケーブル回路網に供給するようにする。ホスト５８０により供給された上記比較高電圧、または、デバイス５９０にて生成された比較低電圧のいずれか一方を、デバイス５９０に電力供給してもよいし、或いは、デバイス５９０内の、或いはこれに接続されたバッテリを充電するために、あるいは他の目的で使用するようにしてもよい。
【００３７】
特に、ホスト５８０の高電圧電力スイッチ５８６は、ラインＶ１に１２Ｖを供給する。この１２Ｖにより、シャントレギュレータ(Shunt Reg)５２２はトランジスタＮ１とＰ１をｏｆｆにする。高電圧は、低ドロップアウトレギュレータ（ＬＤＯ）５９２によりデバイス５９０に取り込まれ、この低ドロップアウトレギュレータ（ＬＤＯ）５９２が低い調整した電圧をポート・マイクロ・コントローラ５９４に供給する。デバイス５９０により受けられた比較高電圧は、３．３Ｖ等の、より低い電源に調整され、電源５９６からラインＶ２に供給される。これが、ラインＶ２の電圧をケーブル・マイクロ・コントローラ５５２とスイッチ５５４に供給することになる、トランジスタＰ３をｏｎにする。トランジスタＮ１がｏｆｆであり、トランジスタＮ２とＰ２はｏｎであるため、ラインＶ２の３．３Ｖをケーブル・マイクロ・コントローラ５２２とスイッチ５２４に結合する。
【００３８】
このように、ホスト５８０は、高電圧（１２Ｖ）をデバイス５９０に供給する。この比較高電圧により、ホスト５８０がデバイス５９０に供給できる電力の量は増加する。その結果、これにより、バッテリの充電時間を短縮できる。その結果、デバイス５９０は、ケーブル５１０の左プラグ５２０と右プラグ５５０におけるケーブル回路網に低電圧（３．３Ｖ）を返す。すなわち、高電圧Ｖ１は、ケーブル回路のいずれかに直接電力供給するために使用されない。あるいは、Ｖ１の比較高電圧は、電源５９６によりラインＶ２に供給される比較低電圧に低下する。次に、この比較低電圧は、左プラグ５２０と右プラグ５５０における能動回路に電力供給する。
【００３９】
ここでも、本発明のいくつかの実施形態において、ホストは、別のホストまたは自己電源型デバイスに接続する。そのような場合には、ホストまたは自己電源型デバイスの各々が、自身の対応するプラグに電力供給するのが望ましい。このように、電力はケーブルを介して送出される必要はない。一例を以下の図に示す。
【００４０】
図６は、ホスト６８０が左プラグ６２０に電力を供給し、且つホストまたは自己電源型デバイス６９０が右プラグ６５０に電力を供給する電子システムを示す。この例において、ホスト６８０の電力スイッチ６８２は、ラインＶ１の３．３Ｖを左プラグ６２０に供給する。この電圧がトランジスタＮ１とＰ１をｏｎにすることにより、３．３Ｖをケーブル・マイクロ・コントローラ（Ｃａｂｌｅ Micro）６２２とスイッチ６２４に供給する。同様に、ホストまたは自己電源型デバイス６９０の電力スイッチ（ＤＰ  Ｐｏｒｔ  Power Switch）６９２は、ラインＶ２の３．３Ｖを右プラグ６５０に供給する。この電圧がトランジスタＮ３とＰ３をｏｎにすることにより、３．３Ｖを、ケーブル・マイクロ・コントローラ６５２とスイッチ６５４に供給する。
【００４１】
右プラグ６５０が、ホストまたは自己電源型デバイス６９０に接続される前に、左プラグ６２０がホスト６８０に接続される場合、過渡的な状態が発生することがある。この過渡的な状態の間、ラインＶ１の３．３ＶはトランジスタＮ１とＰ１をｏｎにする。これがボディ・ダイオードを介してＰ２をｏｎにしてもよいため、ラインＶ２の電圧は２．６Ｖになる。右プラグ６５０がホストまたは自己電源型デバイス６９０に接続される場合、電力スイッチ６９２がラインＶ２に３．３Ｖを供給することにより、トランジスタＰ２を遮断する。
【００４２】
本発明の上述の実施形態において、特定の回路構成が示される。本発明の他の実施形態において、他の回路構成が採用される。これらの回路は、個別の構成要素を使用して形成されてもよく、部分的にまたは完全に組み込まれる。別の特定の回路構成を以下の図に示す。
【００４３】
図７は、本発明の一実施形態に係る別の電子システムを示す。これらの例において、２つのシャントレギュレータ（Ｓｈｕｎｔ  Ｒｅｇ）が使用される。２つのシャントレギュレータを使用することにより、高電圧が各ピン１に供給されるが、ホストとデバイスの双方が高電圧を供給し、たとえ高電圧がピン１に供給される場合でも、双方のプラグがそれらの回路を各プラグのピン１に接続してしまうという状況を防止する。２つのシャントレギュレータを使用することは、双方のプラグ内の回路が切断され、これにより高い電力から保護されることを意味する。
【００４４】
図７は、ケーブル７１０を介してデバイス７９０に結合されたホスト７８０を含む。ケーブル７１０は、ホスト７８０に接続された左プラグ７２４とデバイス７９０に接続された右プラグ７５４を含む。ホスト７８０は、１つ以上の電圧を、デバイス７９０と、ケーブル７１０内のケーブル回路網との双方に供給する。ホスト７８０は、３．３Ｖの比較低電圧、あるいは、１２ボルトまたは１５ボルトの比較高電圧を供給する。本発明の他の実施形態において、ホスト７８０は、種々の電圧レベルをホスト７９０とケーブル７１０内のケーブル回路網に供給する。
【００４５】
この特定の例において、ホスト７８０は、ケーブル７１０のケーブル回路網とデバイス７９０に３．３Ｖを供給する。従って、ホスト７８０のスイッチ７８２は、３．３Ｖを電圧Ｖ１として供給する。この電圧がトランジスタＰ１のゲート上でプルアップすることにより、トランジスタＰ１をｏｆｆにし且つトランジスタＰ２をｏｎにする。トランジスタＰ２は、３．３Ｖをケーブル・マイクロ・コントローラ７２２とスイッチ７２４に供給する。この電圧は、ラインＶ２の電圧を２．６Ｖにして、即ち３．３Ｖから１ダイオード電圧降下分だけ低下させた電圧により、トランジスタＰ４のボディ・ダイオードを更にｏｎにする。この電圧がトランジスタＰ５をｏｆｆにし且つトランジスタＰ６をｏｎにすることにより、ラインＶ２の電圧をケーブル・マイクロ・コントローラ７５２とスイッチ７５４に接続する。トランジスタＰ８がｏｆｆであり、それにより、ラインＶ２の電圧がラインＶ１の電圧から絶縁される。
【００４６】
電圧１は、ポート・マイクロ・コントローラ７９４に電力を供給するデバイス７９０の低ドロップアウトレギュレータ７９２により受信される。次に、ホスト側ポート・マイクロ・コントローラ７８４は、ケーブル・マイクロ・コントローラ７２２と７５２、並びにデバイス側ポート・マイクロ・コントローラ７９４と通信し、ケーブルに対して適切な構成を判定する。上述したように、ホスト側ポート・マイクロ・コントローラ７８４は、より高い電力レベルが供給されるかといくつかの回路が電源を落とされる必要があってもよいかを判定する。
【００４７】
この例において、電源７９６は、ホスト７８０からラインＶ１で３．３Ｖしか受電しない。この電圧において、電源７９６は、低電圧ロックアウト状態に入るため、電源がｏｆｆされる。この状態において、電源７９６は、電力をケーブル回路網に供給しない。
【００４８】
ここでも、ホスト７８０は、１２Ｖまたは１５Ｖ等の比較高電圧を供給できる。これらの状況において、この比較高電圧をデバイス７９０に供給するのが望ましいが、この比較高電圧は、ケーブル７１０の回路網において過剰な電力消費、すなわち加熱を引き起こす可能性がある。従って、本発明の種々の実施形態において、デバイス７９０は、ホスト７８０から比較高電圧を受電する結果、比較低電圧をケーブル回路網に供給することになる。これにより、ケーブルの消費電力は低いままである。また、デバイス７９０上に比較低電圧を生成する回路網を設けることにより、この回路網はホスト７８０に含まれる必要はなくなる。従って、ホスト７８０がこの比較低電圧を供給する必要がない状況において、回路網は無駄にされない。即ち、回路網は、比較高電圧を必要とするデバイス上にのみ含まれる。一例を以下の図に示す。
【００４９】
図８は、ホスト８８０がケーブル８１０を介してデバイス８９０に高電圧を供給する別の電子システムを示す。ここでも、この高電圧をケーブル８１０のケーブル回路網に供給することにより、左プラグ８２０と右プラグ８５０において過剰な消費電力と構成要素の加熱を引き起こす可能性がある。従って、本発明の本実施形態において、デバイス８９０は、ホスト８８０から比較高電圧を受電する結果、比較低電圧をケーブル８１０のケーブル回路網に供給する。ここでも、ホスト８８０により供給された比較高電圧またはデバイス８９０により生成された比較低電圧のいずれかは、デバイス８９０に電力供給するか、デバイス８９０におけるバッテリまたはデバイス８９０と関連付けられたバッテリを充電するか、あるいは他の目的で使用される。
【００５０】
特に、ホスト８８０の高電圧電力スイッチ８８６は、ラインＶ１に１２Ｖを供給する。この１２Ｖにより、シャントレギュレータ８１２は、トランジスタＰ２をｏｆｆにするトランジスタＰ１をｏｎにする。高電圧は、より低い調整された電圧をポート・マイクロ・コントローラ８９４に供給する低ドロップアウトレギュレータ８９２によりデバイス８９０において受信される。デバイス８９０により受信された比較高電圧は、３．３Ｖ等のより低い供給源に調整され、電源８９６によりラインＶ２に供給される。その結果、これにより、ラインＶ２の電圧をケーブル・マイクロ・コントローラ８５２とスイッチ８５４に供給するトランジスタＰ６をｏｎにする。トランジスタＮ１とＰ３がｏｆｆであり、トランジスタＰ４がｏｎであるため、ラインＶ２の３．３Ｖをケーブル・マイクロ・コントローラ８２２とスイッチ８２４に結合する。
【００５１】
このように、ホスト８８０は、高電圧（１２Ｖ）をデバイス８９０に供給する。この比較高電圧により、ホスト８８０がデバイス８９０に供給できる電力の量は増加する。その結果、これにより、バッテリの充電時間を短縮できる。その結果、デバイス８９０は、ケーブル８１０の左プラグ８２０と右プラグ８５０におけるケーブル回路網に低電圧（３．３Ｖ）を返す。すなわち、高電圧Ｖ１は、これらのケーブル回路に直接電力供給するために使用されない。あるいは、Ｖ１の比較高電圧は、電源８９６によりラインＶ２に供給される比較低電圧に低下する。次に、この比較低電圧は、左プラグ８２０と右プラグ８５０における能動回路に電力供給する。
【００５２】
ここでも、高電圧がホスト８８０とデバイス８９０の双方により各ピン２０ｓに供給される場合、更なるシャントレギュレータ８１４と８６４は、デバイスＰ４とＰ８をそれぞれｏｆｆにする。その結果、これにより、ケーブル回路網が高電圧に接続されることを防止する。
【００５３】
ここでも、本発明のいくつかの実施形態において、ホストは、別のホストまたは自己電源型デバイスに接続する。そのような場合、ホストまたは自己電源型デバイスの各々が自身の対応するプラグに電力供給するのが望ましい。このように、電力はケーブルを介して送出される必要はない。一例を以下の図に示す。
【００５４】
図９は、ホスト９８０が左プラグ９２０に電力を供給し、且つホストまたは自己電源型デバイス９９０が右プラグ９５０に電力を供給する別の電子システムを示す。この例において、ホスト９８０の電力スイッチ９８２は、ラインＶ１の３．３Ｖを左プラグ９２０に供給する。この電圧がトランジスタＰ１をｏｎにすることにより、３．３Ｖをケーブル・マイクロ・コントローラ９２２とスイッチ９２４に供給する。同様に、ホストまたは自己電源型デバイス９９０の電力スイッチ９９２は、ラインＶ２の３．３Ｖを右プラグ９５０に供給する。この電圧がトランジスタＰ６をｏｎにすることにより、３．３Ｖをケーブル・マイクロ・コントローラ９５２とスイッチ９５４に供給する。
【００５５】
右プラグ９５０がホストまたは自己電源型デバイス９９０に接続される前に左プラグ９２０がホスト９８０に接続される場合、過渡的な状態が発生することがある。この過渡的な状態の間、ラインＶ１の３．３ＶはトランジスタＰ１をｏｎにする。これがボディ・ダイオードを介してＰ４をｏｎにしてもよいため、ラインＶ２の電圧は２．６Ｖになる。右プラグ９５０がホストまたは自己電源型デバイス９９０に接続される場合、電力スイッチ９９２がラインＶ２に３．３Ｖを供給することにより、トランジスタＰ４を遮断し且つそのボディ・ダイオード電流を低下させる。
【００５６】
ここでも、本発明の種々の実施形態において、種々の回路構成が使用される。本実施形態と他の実施形態において、シャントレギュレータが使用される。これらのシャントレギュレータは、抵抗分割器により上述の例において供給された電圧を受電する。この受信された電圧は、内部基準電圧と比較される。出力トランジスタは、受信した電圧が基準電圧より高い場合に実行してもよく、受信した電圧が基準電圧より低い場合にｏｆｆであってもよい。例えば図７において、ラインＶ１の電圧はたった３．３Ｖであり、受信した電圧は基準電圧より低い。この場合、シャントレギュレータの出力トランジスタがｏｆｆであり、Ｐ２をｏｎにするＰ１がｏｆｆである。図８において、ラインＶ１の電圧は１２Ｖであり、受信した電圧は基準電圧より高い。この場合、シャントレギュレータの出力トランジスタがｏｎであり、Ｐ２をｏｆｆにするＰ１がｏｎである。
【００５７】
上述の構成により、受信した電力は、閾値を下回る場合、シンクデバイスが自己電源型でない場合に双方のプラグに電力供給するために使用される。受信した電力は、閾値を上回る場合、プラグの能動回路網に電力供給する電圧を生成するためにシンクデバイスにより使用される。シンクデバイスが自己電源型である場合、各デバイスは自身のプラグに電力供給できる。本発明の種々の実施形態において、種々の数のこれらのレギュレータが使用されてもよく、それらは種々の場所に配置される。
【００５８】
本発明のこれらの実施形態と他の実施形態において、チャタリングと振動の可能性を低下させるヒステリシスが含まれる。例えば抵抗Ｒｈｙｓは、図７〜図９の回路に追加されており、種々の状態に入る閾値の上にヒステリシスを提供する。
【００５９】
本発明の実施形態は、データを受信し受信したデータを再タイミング化する回路を含む。例えば、２つのクロック・データリカバリ回路（CDR)９２６，９５６のうちの１つは、プラグ９２０と９５０のうちのいずれかまたは双方に含まれるようにｗすることができる。左プラグ９２０のクロック・データリカバリ回路（CDR)９２６は、ホスト９８０から信号を受信し、且つそれらを右プラグ９５０のクロック・データリカバリ回路（CDR)９６６に提供する。同様に、右プラグ９５０のクロック・データリカバリ回路（CDR)９５６は、デバイス９９０から信号を受信し、且つそれらを左プラグ９２０のクロック・データリカバリ回路（CDR)９２６に提供する。本発明の種々の実施形態において、双方向トラフィックの１つまたは２つのレーンは、クロック・データリカバリ回路（CDR)９２６と９５６により提供される。この例は、参考として本明細書に取り入れられる同時係属出願中の米国特許出願第１３／１７３，７３９号公報「Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ  ｆｏｒ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｃａｂｌｅ」において見られる。
【００６０】
これらの例において、スイッチは、各プラグの２つのクロック・データリカバリ回路（CDR)の各々に結合されるものとして示される。本発明の他の実施形態において、１つのスイッチだけが２つのクロック・データリカバリ回路（CDR)に接続される。１つのクロック・データリカバリ回路（CDR)が必要ない場合、それは物理スイッチではなくソフトウェアを介して電源を落とされる。本発明の他の実施形態において、他の電力管理技術が使用される。
【００６１】
本発明の種々の実施形態において、ケーブル回路網の構成の多くは、ポート・マイクロ・コントローラ９８４と９９４、並びにケーブル・マイクロ・コントローラ９２２と９５２を使用して制御される。これらのマイクロ・コントローラは、ＬＳＲ２Ｐ  ＴＸピンとＬＳＰ２Ｒ  ＲＸピン上で発生する信号を使用して互いに接続される。これらのピンは、ＬＳｘバスと呼ばれる。
【００６２】
このバスは、未使用のチャネルまたはレーンと関連付けられた回路網をｏｆｆにし、接続の存在を判定し、且つ比較高電圧をネゴシエートしてもよい信号を搬送する。例えば接続の存在は、ＬＳＰ２Ｒ  ＲＸピン上で弱い（１ＭΩ）プルダウンとＬＳＲ２Ｐ  ＴＸピン上でより強い（１０ＫΩ）プルアップを有する各エンドポイント（ホストまたはデバイス）により容易にされる。ケーブルが端から端まで横切るため、それぞれの端部は、Ｐ２Ｒ信号を感知して向こう側に電力供給されたホストまたはデバイスがあるかを判定し、且つケーブルが完全に接続されない場合に電力管理を可能にし続けることができる。また、デバイスは、ホストにより比較高電圧が供給されることを必要とする場合、ＬＳｘバスを使用して電圧の上昇を要求する。
【００６３】
ここでも、本発明の種々の実施形態において、ケーブル・マイクロ・コントローラは、ケーブルを介して通信しているホストとデバイスのポート・マイクロ・コントローラと通信中であってもよい。本発明の特定の一実施形態において、第１のデバイスのポート・マイクロ・コントローラは、第１のデバイスに挿入されたプラグのケーブル・マイクロ・コントローラとリモートプラグに装着されたリモートデバイスのポート・マイクロ・コントローラと直接通信する。更に通信は、リモートデバイスのポート・マイクロ・コントローラのメッセージを「バウンスすること」により、リモートプラグまたは遠端プラグとの間で行われる。
【００６４】
ポート・マイクロ・コントローラとケーブル・マイクロ・コントローラとの間のこれらの通信は、種々の形態をとってもよい。従来、配線はそれぞれの端部において固定されており、改善された機能または柔軟な実現例を発見する機会は殆どなかった。従って、本発明の実施形態は、例えば、ケーブルがホストまたはデバイスに対する特徴に関する情報を共有でき、且つホストまたはデバイスがそのような特徴を利用できるように、このような通信する機能を提供する。
【００６５】
他の例において、種々のポート・マイクロ・コントローラとケーブル・マイクロ・コントローラとの間のこれらの通信は、本質的に診断上のものであってもよい。これらの診断通信は、エンドユーザまたはその他により障害の絶縁を補助する。これにより、問題の迅速な改善を可能にし且つ障害を引き起こすデバイスに関心が集中する。これらの通信は、テストと製造にも有用であってもよい。これらの通信は、節電のための構成を最適化するために更に使用されてもよく、例えば、デバイスがレセプタクルへの接続を必要としないため、使用されないチャネルは電源を落とされてもよく、低電力リモートデバイスはホストにより電力供給される。また、リモートデバイスにより消費された電力は監視されてもよく、電力増加（または減少）は、適宜可能にされる。更にこれらの通信により、デバイスは、種々の劣化にも拘らず動作し続けることができてもよい。更にこれらの通信により、銅または他の導体のいずれか、あるいはケーブル自体の光ファイバを使用できてもよい。この更なる例は、参考として本明細書に取り入れられる同時係属出願中の米国特許出願第１３／１７３，７３９号公報「Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ  ｆｏｒ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｃａｂｌｅ」において見られる。
【００６６】
本発明のこれらの実施形態において、ケーブル・マイクロ・コントローラ９２２と９５２は、クロック・データリカバリ回路（CDR)９２６と９５６に対して電力を接続または切断するスイッチ９２４と９５４を制御する。ある期間にわたりバッテリを放電するかあるいは電力を無駄にするケーブル・マイクロ・コントローラ９２２と９５２、並びにクロック・データリカバリ回路（CDR)９２６と９５６は、電力を消費する。従って、これらの回路は、必要ない場合に電力を落とされる。例えば、ケーブル９１０の唯一のデータリンクが使用される場合、クロック・データリカバリ回路（CDR)９２６と９５６の１つの集合は、ケーブル・マイクロ・コントローラ９２２と９５２により無効にされる。また、ホスト９８２デバイス９９０からデータが転送されていない場合、左プラグ９２０と右プラグ９５０の回路は、節電するためにｏｆｆにされる。一例を以下の図に示す。
【００６７】
図１０は、本発明の一実施形態に従って節電する方法を示す。電源投入、リセットまたは他の開始事象１０１０の後、時間Ｔ１の間ケーブルを介したデータ活動がなかったかを動作１０２０で判定する。活動がなかった場合、動作１０３０で低電力スリープ状態に入ってもよい。動作１０４０において、例えば低速入力または高速入力上でデータエッジがあったかを判定する。データエッジがあった場合、スリープ状態を抜けてもよく、ケーブルの動作に必要なコードは動作１０５０でロードされ始めてもよい。そのようなエッジはノイズ過渡である場合もある。そのようなエッジは、あらゆる更なる活動により後続されなくてもよい。この場合、動作１０３０でスリープ状態に再度入ってもよい。時間Ｔ２内に活動がある場合（動作１０６０）、コードの残りの部分は動作１０７０でロードされてもよく、且つあるいは通常の動作が再開される。
【００６８】
ここでも、本発明の実施形態と整合性のあるコネクタおよびケーブルは、２つ以上の信号プロトコルを処理できてもよい。本発明の特定の一実施形態において、２つのプロトコルは、ディスプレイ・ポートと以下の例においてＴ２９と呼ばれる高速プロトコルＨＳＩＯである。従って、デバイスが本発明の実施形態と整合性のあるケーブルを使用して共に接続される場合、ポート・マイクロ・コントローラ９８４等のポート・マイクロ・コントローラにより使用されているプロトコルに関して判定が行われる。この判定を行う方法の一例を以下の図に示す。
【００６９】
図１１は、本発明の一実施形態に従ってデータリンクを構成するのに使用される状態遷移機械を示す。本発明の特定の一実施形態において、これらの判定は、ポート・マイクロ・コントローラ９８４等のポート・マイクロ・コントローラまたは他のマイクロ・コントローラ、あるいは状態遷移機械により行われる。
【００７０】
電源投入条件またはリセット条件の後、リセット（Reset）状態１１００に入る。一般に、ディスプレイ・ポートリンクの存在は、ホットプラグ検出ラインＨＰＤのハイプルアップにより検出される。従って、ホットプラグ検出が高いものとして感知される場合、接続（Con）状態１１１０に入る。この時点で、高い状態が１００ｍｓ等の期間維持されるかを判定する。この判定は、ＨＰＤラインの電圧をデバウンスする効果を有する。この高い状態が維持される場合、ディスプレイ・ポート（DP)状態１１１２に入ってもよい。ホットプラグ検出ラインに低い信号がある場合、リセット状態１１００に再度入る。ホットプラグ検出が再度低くなるまで、ポート・マイクロ・コントローラは、ディスプレイ・ポート（DP)状態１１１２に依然として存在する。この場合、切断状態（Dis)１１１４に入る。
【００７１】
切断状態（Dis)１１１４は、ディスプレイ・ポート（DP)状態１１１２から早く抜けてしまうのを防止するためにヒステリシスの量を提供する。例えばディスプレイ・ポートは、ＨＰＤピンを介して第２の中断を提供する。これらの中断は、１ｍｓ未満続くＨＰＤのハイローハイパルスであってもよい。これらの中断は切断と見なされるべきではなく、このヒステリシス（１０ｍｓの遅延）を提供することによりこれを防止する。従って、ホットプラグ検出が１０ｍｓ間低いままである場合、リセット段階１１００に再度入り、さもなければディスプレイ・ポート（DP)状態１１１２に再度入る。
【００７２】
更に一般に、Ｔ２９接続の存在は、構成ピンＣＯＮＦＩＧ２（他の場所でＣＦＧ２として識別される）により高いと判定される。これが真である場合、リセット状態１１００を抜けて、Ｔ２９接続状態(T29_Con)１１２０に入る。入力から出力に一意のＩＤを渡すことにより、ループバック(Loop)状態１１２２に入ってもよい。ＣＯＮＦＩＧ２が再度低くなる場合、切断状態(T29_Dis)１１２４に入ってもよい。切断状態（Dis)１１１４と同様に、Ｔ２９切断状態(T29_Dis)１１２４は、ヒステリシスの量を提供し、Ｔ２９接続状態から早く抜けてしまうのを防止する。
【００７３】
Ｔ２９接続状態(T29_Con)１１２０において一度、データが受信される場合にケーブル状態(Cable)１１２６に入る。ケーブル状態１１２６に入ると、データが再度受信される場合にＴ２９状態１１２８に入る。示されるように、ＣＯＮＦＩＧ２が再度低くなる場合、ケーブル状態１１２６とケーブル状態１１２８に入ってもよい。
【００７４】
上述したように、本発明の種々の実施形態において、種々のスリープ状態に入ってもよい。例えば、スリープするかあるいは休止状態に入る準備をするようにポート・マイクロ・コントローラに命令するコマンドが受信されてもよく、この時、状態１１５８または１１６０に入る。
【００７５】
上述の例において、供給された電力が低電圧から高電圧に増えるにつれ、シャント閾値を超えているために図８のＰ２はｏｆｆにするが、デバイス８９０が３．３Ｖをそのピン２０に供給するほど十分な電圧をまだ有していない時間があってもよい。その結果、ケーブルは「電圧が低下し」、ＣＯＮＦＩＧ２は電圧が低下する。これを切断として検出するのは望ましくないだろう。従って、シリアル通信が正常に実行されていると、ＣＯＮＦＩＧ２はドントケアになり、ＵＡＲＴブレークのみが切断として検出される。一例を以下の図に示す。
【００７６】
図１２は、本発明の一実施形態に従ってデータリンクを構成するのに使用される別の状態遷移機械を示す。本発明の特定の一実施形態において、これらの判定は、ポート・マイクロ・コントローラ９８４等のポート・マイクロ・コントローラまたは他のマイクロ・コントローラ、あるいは状態遷移機械により行われる。
【００７７】
電源投入状態またはリセット状態の後、リセット状態１２００に入る。一般に、ディスプレイ・ポートリンクの存在は、ホットプラグ検出ラインＨＰＤのハイプルアップにより検出される。従って、ホットプラグ検出が高いものとして感知される場合、接続状態１２１０に入る。この時点で、高い状態が１００ｍｓ等の期間維持されるかを判定する。この判定は、ＨＰＤラインの電圧をデバウンスする効果を有する。この高い状態が維持される場合、ディスプレイ・ポート状態１２１２に入ってもよい。ホットプラグ検出ラインに低い信号がある場合、リセット状態１２００に再度入る。ホットプラグ検出が再度低くなるまで、ポート・マイクロ・コントローラは、ディスプレイ・ポート状態１２１２に依然として存在する。この場合、切断状態１２１４に入る。
【００７８】
切断状態１２１４は、ディスプレイ・ポート状態１２１２から早く抜けてしまうのを防止するためにヒステリシスの量を提供する。例えばディスプレイ・ポートは、ＨＰＤピンを介して第２の中断を提供する。これらの中断は、１ｍｓ未満続くＨＰＤのハイローハイパルスであってもよい。これらの中断は切断と見なされるべきではなく、このヒステリシス（１０ｍｓの遅延）を提供することによりこれを防止する。従って、ホットプラグ検出が１０ｍｓ間低いままである場合、リセット段階１２００に再度入り、さもなければディスプレイ・ポート状態１２１２に再度入る。
【００７９】
更に一般に、Ｔ２９（またはＴＢＴ）接続の存在は、構成ピンＣＯＮＦＩＧ２（他の場所でＣＦＧ２として識別される）により高いと判定される。これが真である場合、リセット状態１２００を抜けて、ＴＢＴ（他の場所でＴ２９として識別される）接続状態１２２０に入る。入力から出力に一意のＩＤを渡すことにより、ループバック状態１２２２に入ってもよい。ＣＯＮＦＩＧ２が再度低くなる場合、ＴＢＴ切断状態１２２４に入ってもよい。切断状態１２１４と同様に、ＴＢＴ切断状態１２２４は、ヒステリシスの量を提供し、Ｔ２９接続状態から早く抜けてしまうのを防止する。
【００８０】
ＴＢＴ接続状態(T29_Con)１１２０において一度、データが受信される場合にケーブル状態１２２６に入る。ケーブル状態１２２６に入ると、データが再度受信される場合にＴＢＴ状態１２２８に入る。ＴＢＴ状態１２２８に入ると、ＵＡＲＴブレークによりＴＢＴ状態１２２８を抜け、ブレーク状態１２４０に入る。ここでも、本発明の本実施形態において、ＣＯＮＦＩＧ２のプルアップの損失によりＴＢＴ状態１２２８を維持する。データが５ｍｓで受信されない場合、ケーブル状態１２２６に入る。データが受信される場合、ＴＢＴ状態１２２８に再度入ってもよい。更に本実施形態において、１つ以上のレーンは、ＴＢＴデータ送信に対応しなくてもよい。この場合、ケーブル状態１２２６において、レーンまたはチャネルが使用可能になるまで待機電力状態１２４２に入ってもよい。
【００８１】
ここでも、本発明の種々の実施形態において、種々のスリープ状態に入ってもよい。例えば、スリープするかあるいは休止状態に入る準備をするようにポート・マイクロ・コントローラに命令するコマンドが受信されてもよく、この時、状態１２５８に入る。
【００８２】
本発明の実施形態の上述の説明は、例示と説明のために提示されている。本発明の実施形態の上述の説明は、本発明を網羅することまたは説明された厳密な形式に限定することを意図せず、多くの変更と変形が上記教示に鑑みて可能である。実施形態は、本発明とその実際的な適応例の原理を最適に説明することにより、他の当業者が種々の実施形態においてと考えられる特定の使用に適するような種々の変更により本発明を最適に利用できるように選択され且つ説明された。従って、本発明は、以下の請求の範囲の範囲内の全ての変更と等価物を範囲に含むことを意図することが理解されるだろう。
【図１】
2013539332.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年1月28日(2013.1.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーブルと、
前記ケーブルの第１の端部に結合された第１のプラグであって、
データを受けてそのデータを再タイミング化し、前記再タイミング化されたデータを出力する第１の能動回路と、
第１の電力供給による電圧を受け、この第１の電力供給電圧が閾値電圧を上回るかを判定する第１の回路と、
を有する第１のプラグと、
前記ケーブルの第２の端部に結合された第２のプラグであって、
データを受けてこのデータを再タイミング化し、前記再タイミング化されたデータを出力する第２の能動回路と、
第２の回路と、
を有する第２のプラグとを備えるケーブル装置であって、
前記第１の電力供給電圧が前記第１の閾値を下回る場合には、前記第１の回路は、前記第１の電力供給電圧で前記第１の能動回路に電力供給し、第２の電力供給を前記第２の回路に行い、前記第２の回路は、前記第２の電力供給で前記第２の能動回路に電力供給し、
前記第１の電力供給の電圧が前記第１の閾値を下回らない場合には、前記第１の回路と前記第２の回路とは、それぞれ第３の電力供給による電圧を受け、前記第１の回路は、前記第３の電力供給の電圧で前記第１の能動回路に電力供給し、前記第２の回路は、前記第３の電力供給の電圧で前記第２の能動回路に電力供給する、ことを特徴とするケーブル装置。
【請求項２】
前記第１の電力供給の電圧はホストデバイスから受けることを特徴とする請求項１記載のケーブル装置。
【請求項３】
前記第３の電力供給の電圧は第２のデバイスから受けることを特徴とする請求項２記載のケーブル装置。
【請求項４】
前記第２の電力供給の電圧は前記第１の電力供給の電圧をダイオード電圧降下だけ下回っていることを特徴とする請求項３記載のケーブル装置。
【請求項５】
前記第１の能動回路と前記第２の能動回路は、クロック・データリカバリ回路を備えることを特徴とする請求項３記載のケーブル装置。
【請求項６】
前記第１の能動回路と前記第２の能動回路は、それぞれマイクロ・コントローラを更に備えることを特徴とする請求項５記載のケーブル装置。
【請求項７】
前記第１の回路はシャントレギュレータを備えることを特徴とする請求項１記載のケーブル装置。
【請求項８】
ケーブルと、
第１の電力供給を受ける第１の端子と第２の電力供給を受ける第２の端子を有する第１のプラグと、
前記第２の電力供給を受ける第１の端子と前記第１の電力供給を受ける第２の端子を有する第２のプラグと、
前記第１のプラグの前記第１の端子が、前記ケーブルを介して前記第２のプラグの前記第２の端子に結合され、前記第１のプラグの前記第２の端子が、前記ケーブルを介して前記第２のプラグの前記第１の端子に結合され
前記第１のプラグは、
前記第１のプラグの前記第１の端子上で受けた前記第１の電力供給を、第１の能動回路に選択的に結合し、或いは切断する第１の回路と、
前記第１のプラグの前記第１の端子に現れる前記第１の電力供給の少なくとも一部分を前記第１のプラグの前記第２の端子に、選択的に、結合し或いは切断する第２の回路とを更に備える、ことを特徴とするケーブル装置。
【請求項９】
前記第２のプラグは、
この第２のプラグの前記第１の端子上で受けた前記第２の電力供給を第２の能動回路に選択的に結合し或いは切断する第１の回路と、
を更に備えることを特徴とする請求項８記載のケーブル装置。
【請求項１０】
前記第２のプラグは、
前記第２のプラグの前記第１の端子で受けた前記第２の電力供給の少なくとも一部分を、この第２のプラグの前記第２の端子に選択的に結合する第２の回路を更に備えることを特徴とする請求項８または９に記載のケーブル装置。
【請求項１１】
前記第１の電力供給が前記第１のプラグの前記第１の端子にて受けられて、また、この第１の電力供給の電圧が閾値を下回る場合には、
前記第１のプラグの前記第１の回路は、前記第１のプラグの前記第１の端子で受けた前記第１の電力供給を前記第１の能動回路に結合し、また、
前記第１のプラグの前記第２の回路は、前記第１のプラグの前記第１の端子で受けた前記第１の電力供給の前記少なくとも一部分を、前記第１のプラグの前記第２の端子に結合する、ことを特徴とする、請求項８、９、または１０に記載のケーブル装置。
【請求項１２】
前記第１のプラグの前記第１と第２の回路は、
前記第１の電力供給が前記第１のプラグの前記第１の端子にて受けられて、その電圧が前記閾値を上回る場合には、
前記第２のプラグの前記第１のプラグに現れる前記第２の電力供給は、前記第２のプラグの前記第１の端子において受けられた電力とし、
前記第２のプラグの前記第１の回路は、前記第２のプラグの前記第１の端子で受けた前記第２の電力供給を、前記第２のプラグの前記第２の能動回路と前記第１のプラグの前記第２の端子とにに結合し、
前記第１のプラグの前記第２の回路は、前記第１のプラグの前記第２の端子に結合され受けられた前記第１の電力供給を、前記第１のプラグの前記第１の能動回路に結合する、ことを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のケーブル装置。
【請求項１３】
前記第１の電力供給の電圧は、前記第１のプラグの前記第１の端子において、ホストデバイスから受けられることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載のケーブル装置。
【請求項１４】
前記第２の電力供給の電圧は第２のデバイスから受けられることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか１に記載のケーブル装置。
【請求項１５】
前記第１の能動回路と前記第２の能動回路は、クロック・データリカバリ回路を備えることを特徴とする請求項９乃至１４のいずれか１項に記載のケーブル装置。
【請求項１６】
電力をケーブル回路網に供給する方法であって、
第１の電力供給の電圧を第１のデバイスからケーブルの第１のプラグにて受電するステップであって、前記第１のデバイスから第２のデバイスに電力が供給されることにより、前記第１の電力供給の電圧が第１の閾値を下回る場合には、前記第１の電力供給の電圧で前記第１のプラグの第１の能動回路網に電力供給し、前記第１の電力供給の電圧の少なくとも一部で前記第２のプラグの第２の能動回路網に電力供給するステップと、
前記第１のデバイスから前記第２のデバイスに電力が供給され、且つ前記第１の電力供給の電圧が第１の閾値を上回る場合には、前記第２のデバイスにおいて前記第１の電力供給の電圧から第２の電力供給の電圧を生成し、前記第２の電力供給の電圧で前記第１の能動回路網と前記第２の能動回路網に電力供給するステップと、
前記第１のデバイスから前記第２のデバイスに電力が供給されない場合には、前記第２のデバイスから第２の電力供給電圧を受電し、前記第２の電力供給電圧で前記第２の能動回路網に電力供給するステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１７】
前記第１の能動回路と前記第２の能動回路は、クロック・データリカバリ回路を備えることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のデバイスはホストデバイスであることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記第１の能動回路と前記第２の能動回路は、それぞれマイクロ・コントローラを更に備えることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
より具体的に、本発明の一実施形態においては、１つのホストが、壁コンセントもしくは他の外部電源から電力供給を受けていないかもしれない電子デバイスに結合され接続されて通信するようになっているが、本発明の種々の実施形態においては、電子デバイスは、内部バッテリまたは外部バッテリにより電力供給される。ホストは、ケーブルを介して低電圧電源を電子デバイスに供給する。このケーブル内にある回路網は、この同じ低電圧電源から電力供給される。このケーブル内回路網は、上記ホストに接続された第１のケーブル・プラグ内に回路を、また、当該電子デバイスに接続された第２のケーブル・プラグ内に回路を含む。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
電圧Ｖ１は、ポート・マイクロ・コントローラ４９４に電力を供給するデバイス４９０内の低ドロップアウトレギュレータ４９２により受けられる。次に、ホスト側ポート・マイクロ・コントローラ(Port Micro)４８４は、ケーブル・マイクロ・コントローラ４２２と４５２、並びにポート・マイクロ・コントローラ(Port Micro)４９４と通信し、ケーブルに対する適切な構成を判定する。本発明の特定の一実施形態において、ホスト側ポート・マイクロ・コントローラ４８４は、デバイス側ポート・マイクロ・コントローラ４９４に問い合わせ、デバイス４９０がより高いレベルの電力を必要とするかを判定する。デバイス４９０がより高いレベルの電力を必要とする場合、ホスト側ポート・マイクロ・コントローラ４８４は、ケーブル・マイクロ・コントローラ４２２に問い合わせ、ケーブルがこのより高いレベルの電力の配電をサポートできるかを判定する。デバイス４９０がより高い電力を必要とし且つケーブルがそれを配電できる場合、ホスト４８０は、このより高いレベルの電力を供給する。本発明の別の実施形態においては、ホスト側ポート・マイクロ・コントローラ４８４は、ケーブルとデバイス４９０とが必要とする電力量を判定する。即ち、ある状況下においては、一対のクロック回路とデータリカバリ回路や、他の回路網を含む１つのリンクが、電源がｏｆｆされる必要があるかも知れない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
電圧Ｖ１は、ポート・マイクロ・コントローラ７９４に電力を供給するデバイス７９０の低ドロップアウトレギュレータ７９２により受信される。次に、ホスト側ポート・マイクロ・コントローラ７８４は、ケーブル・マイクロ・コントローラ７２２と７５２、並びにデバイス側ポート・マイクロ・コントローラ７９４と通信し、ケーブルに対して適切な構成を判定する。上述したように、ホスト側ポート・マイクロ・コントローラ７８４は、より高い電力レベルが供給されるかといくつかの回路が電源を落とされる必要があってもよいかを判定する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
ここでも、本発明の種々の実施形態において、種々の回路構成が使用される。本実施形態と他の実施形態において、シャントレギュレータが使用される。これらのシャントレギュレータは、抵抗分割器により、上述の例において供給された電圧を受電する。この受電電圧は、内部基準電圧と比較される。出力トランジスタは、受電電圧が、基準電圧よりも高い場合には導通し、また、その基準電圧よりも低い場合にはｏｆｆである。例えば図７において、ラインＶ１の電圧は僅か３．３Ｖであり、前記受電電圧は基準電圧より低い。この場合、シャントレギュレータの出力トランジスタはｏｆｆであり、Ｐ２をｏｎにするＰ１がｏｆｆである。図８において、ラインＶ１の電圧は１２Ｖであり、受電電圧は基準電圧より高い。この場合、シャントレギュレータの出力トランジスタがｏｎであり、Ｐ２をｏｆｆにするＰ１がｏｎである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
上述の構成により、受電電力が閾値を下回る場合、その受電電力は、シンクデバイスが自己電源型でない場合には、双方のプラグに電力供給するように使用される。また、受電電力が閾値を上回る場合、受電電力は、プラグの能動回路網に電力供給する電圧を生成するようにシンクデバイスにより使用される。シンクデバイスが自己電源型である場合、各デバイスは自身のプラグに電力供給できる。本発明の種々の実施形態において、種々の数のこれらのレギュレータが使用されてもよく、それらは種々の場所に配置される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
本発明の実施形態は、データを受信し受信したデータを再タイミング化する回路を含む。例えば、２つのクロック・データリカバリ回路（CDR)９２６，９５６のうちの１つは、プラグ９２０と９５０のうちのいずれかまたは双方に含まれるようにすることができる。左プラグ９２０のクロック・データリカバリ回路（CDR)９２６は、ホスト９８０から信号を受信し、且つそれらを右プラグ９５０のクロック・データリカバリ回路（CDR)９６６に提供する。同様に、右プラグ９５０のクロック・データリカバリ回路（CDR)９５６は、デバイス９９０から信号を受信し、且つそれらを左プラグ９２０のクロック・データリカバリ回路（CDR)９２６に提供する。本発明の種々の実施形態において、双方向トラフィックの１つまたは２つのレーンは、クロック・データリカバリ回路（CDR)９２６と９５６により提供される。この例は、参考として本明細書に取り入れられる同時係属出願中の米国特許出願第１３／１７３，７３９号公報「Ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ  ｆｏｒ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｃａｂｌｅ」において見られる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013539332.tif 000020
【図７】
2013539332.tif 000021
【図８】
2013539332.tif 000022
【図９】
2013539332.tif 000023
【図１０】
2013539332.tif 000024
【図１１】
2013539332.tif 000025
【図１２】
2013539332.tif 000026
【国際調査報告】
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2013539332.tif 000028