(57)【要約】【課題】ＵＳＢ装置の非接続時におけるＵＳＢ制御回路の電力消費を抑えることを可能にする。【解決手段】ＵＳＢ装置の接続・非接続に応じて切り替わるスイッチを含み、当該スイッチの切り替え状態に応じたレベルの制御電圧を発生する制御電圧発生手段と、制御電圧がＵＳＢ装置の接続中を表すレベルである場合に電源供給を指示する制御信号を出力するシステム制御回路と、制御信号に応じて、接続中のＵＳＢ装置とデータ交換を行うＵＳＢ制御回路の電源供給を行う電源制御回路とを備える。【選択図】図１
2009223522.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＳＢ装置をＵＳＢコネクタに接続し、ＵＳＢコネクタを介してＵＳＢ装置とデータ交換を行うＵＳＢ接続機器において、
ＵＳＢ装置の接続・非接続に応じて切り替わるスイッチを含み、当該スイッチの切り替え状態に応じたレベルの制御電圧を発生する制御電圧発生手段と、
前記制御電圧がＵＳＢ装置の接続中を表すレベルである場合に電源供給を指示する制御信号を出力するシステム制御回路と、
前記制御信号に応じて、接続中のＵＳＢ装置とデータ交換を行うＵＳＢ制御回路の電源供給を行う電源制御回路とを備えたことを特徴とするＵＳＢ接続機器。
【請求項２】
ＵＳＢ接続機器が車載用の機器であって、
警報指示信号が入力されている場合に警報音を発生する警報装置と、
エンジンの駆動状態を監視し、エンジン停止を検知した場合にエンジン停止を表すレベルの検知電圧を発生するエンジン駆動検知回路とを備え、
システム制御回路は、制御電圧発生手段で発生したＵＳＢ装置の接続中を表すレベルの制御電圧と前記エンジン停止を表すレベルの検知電圧とに応答して警報指示信号を出力して前記警報装置に与えるようにしたことを特徴とする請求項１記載のＵＳＢ接続機器。
【請求項３】
ＵＳＢ装置を、音楽データが格納されるＵＳＢメモリとし、
ＵＳＢ接続機器を、前記ＵＳＢメモリから音楽データを転送して再生するオーディオシステムとしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のＵＳＢ接続機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばＵＳＢメモリのようなＵＳＢ装置（ＵＳＢデバイスともいう）を接続し、データ交換を行うＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）接続機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳＢ装置を接続し、ＵＳＢ装置のデータを転送して利用するＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）接続機器では、ＵＳＢ装置とデータ交換を行うＵＳＢ制御回路を持っているが、ＵＳＢ装置が接続された場合には、主要データの転送に先立ちＵＳＢ装置の接続検知を、このＵＳＢ制御回路において行っている。具体的には、ＵＳＢ装置から出力されるＵＳＢデータ信号（Ｄ＋）のレベルが「Ｌｏｗ」から「Ｈｉｇｈ」に遷移するのを監視することによって行っている。そのため、ＵＳＢ制御回路には常時電源を供給しておく必要がある。
また、ＵＳＢ装置の接続に専用コネクタ（プラグ）を用い、このコネクタ固定用のネジをＵＳＢ装置の接続検知スイッチとして使用することでＵＳＢ装置への電源供給を制御するという技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３５３０４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＵＳＢ接続機器では、上記のように、ＵＳＢ装置の接続検知のためにＵＳＢ制御回路に常時電源供給を行っているため、ＵＳＢ制御回路はＵＳＢ装置の非接続時においても電力を消費していることになる。ＵＳＢ接続機器が、例えば自動車のバッテリに繋いで使用する機器の場合、ＵＳＢ装置の非接続時におけるＵＳＢ制御回路の消費電力はバッテリの消耗を考えると不用な電力であり、削減する必要がある。しかし、このような点については解決策はなされていない。
特許文献１に提案されている技術の場合、ＵＳＢ装置への電源供給の制御を対象としたものであるが、ＵＳＢ装置の非接続時におけるＵＳＢ制御回路の消費電力の削減を行うものではない。また、ＵＳＢ装置の接続検知機能をコネクタにスイッチ機能を持たせることで行っているが、ＵＳＢ装置に専用コネクタ（プラグ）を使用すると共に、ＵＳＢ接続機器側にも対応する構造を設けておかなければならない。したがって、従来の規格化された汎用的なコネクタ（プラグ）構造を持つＵＳＢ装置をそのまま適用することができず、消費者にとって不都合である。また、製品も特殊な用途に限られてしまうというような問題がある。
【０００５】
ＵＳＢ装置の非接続時におけるＵＳＢ制御回路の電力消費を抑えることを可能にするＵＳＢ接続機器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るＵＳＢ接続機器は、ＵＳＢ装置の接続・非接続に応じて切り替わるスイッチを含み、当該スイッチの切り替え状態に応じたレベルの制御電圧を発生する制御電圧発生手段と、制御電圧がＵＳＢ装置の接続中を表すレベルである場合に電源供給を指示する制御信号を出力するシステム制御回路と、制御信号に応じて、接続中のＵＳＢ装置とデータ交換を行うＵＳＢ制御回路の電源供給を行う電源制御回路とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ＵＳＢ装置がＵＳＢ接続機器に接続されている場合にのみＵＳＢ制御回路が動作するように、ＵＳＢ制御回路への電源供給を制御するようにしたので、ＵＳＢ装置が非接続時のＵＳＢ制御回路における消費電力を削減することが可能となる。また、ＵＳＢ接続機器側のみにスイッチによるＵＳＢ装置の接続検知手段を設けているので、従来の規格化されたコネクタ（プラグ）構造を持つＵＳＢ装置をそのまま適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるＵＳＢ接続機器の機能構成を示すブロック図である。ここでは、ＵＳＢ装置２を、普及している音楽データを格納した外部メモリ（ＵＳＢプラグが一体化された、所謂ＵＳＢメモリと呼ばれるもの、付属ケーブルを介してＵＳＢ接続するものなどである）とし、ＵＳＢ接続機器を、このＵＳＢ装置２から格納された音楽データを読み込んで再生するオーディオシステム１とする例について説明するが、この発明は、各種ＵＳＢ装置を利用できる、例えばＰＣやＣＰＵを用いたＵＳＢ接続機器にも適用できるものである。
オーディオシステム１は、ＵＳＢコネクタ３、ＵＳＢ制御回路４、音声復号回路５、増幅回路６、音声出力装置７、電源制御回路８、電源回路９、システム制御回路１０、ＵＳＢ装置接続状態表示装置１１、プルアップ抵抗１３を備えている。
図１において、まず、電源供給系統について説明すると、ＵＳＢコネクタ３、ＵＳＢ制御回路４、音声復号回路５、増幅回路６には、電源回路９から電源制御回路８の制御によって電源供給されるように構成されている。また、システム制御回路１０に対しては、電源回路９は直接電源供給を行っている。ＵＳＢ装置２がオーディオシステム１に接続されている場合には、ＵＳＢコネクタ３を介してＵＳＢ装置２に電源供給が行われるようになっている。
【０００９】
電源制御回路８は、システム制御回路１０から与えられる制御信号に基づいて、ＵＳＢコネクタ３、ＵＳＢ制御回路４、音声復号回路５および増幅回路６への電源供給をオン、オフ制御する。システム制御回路１０は、電源回路９、プルアップ抵抗１３、スイッチ３８およびＧＮＤで構成される制御電圧発生手段で発生する制御電圧のレベルに基づいて、電源供給の要否を決める制御信号を生成する。システム制御回路１０に与えられる制御電圧のレベルは、電源回路９からプルアップ抵抗１３を介して与えられる場合は「Ｈｉｇｈ」となり、ＵＳＢ装置２がＵＳＢコネクタ３に接続されたときに切り替わるスイッチ３８によりプルアップ抵抗１３のシステム制御回路１０側が接地された場合には「Ｌｏｗ」となる。すなわち、制御電圧発生手段は、ＵＳＢコネクタ３に対するＵＳＢ装置２の非接続・接続の状態に応じて、制御電圧のレベルを「Ｈｉｇｈ」、「Ｌｏｗ」切り替えるよう動作する。
【００１０】
ここで、ＵＳＢコネクタ（ジャック）３は、図２に示すように、ハウジング３１、シールド（ＧＮＤ）３２、ＶＢＵＳ端子３３、Ｄ−端子３４、Ｄ＋端子３５、ＧＮＤ端子３６からなる従来の構造に加え、ＵＳＢ装置接続検知端子３７とスイッチ３８を備えた構成を持つ。ＵＳＢ装置接続検知端子３７は、図１のプルアップ抵抗１３のシステム制御回路１０入力側に接続される。スイッチ３８は、ＵＳＢ装置（外部メモリ）２のプラグがＵＳＢコネクタ３に非接続の時にはオフ状態となり、プラグが接続された時にはオン状態に切り替わるよう構成されている。したがって、スイッチ３８がオン状態の場合は、プルアップ抵抗１３のシステム制御回路１０側はシールド（ＧＮＤ）３２に接続され、システム制御回路１０に与える制御電圧のレベルは、接地電圧、すなわち「Ｌｏｗ」となる。
【００１１】
次に、動作について説明する。
ＵＳＢコネクタ３にＵＳＢ装置２のプラグが非接続の場合、スイッチ３８はオフ状態となっている。このとき、ＵＳＢ装置接続検知端子３７はオープンであり、電源回路９からプルアップ抵抗１３を介してシステム制御回路１０に電圧が与えられるため、制御電圧のレベルは「Ｈｉｇｈ」である。そのため、システム制御回路１０は、電源制御回路８に対して電源供給オフを指示する制御信号を出している。これにより、電源制御回路８は、ＵＳＢコネクタ３、ＵＳＢ制御回路４、音声復号回路５および増幅回路６に対する電源供給を停止している。
【００１２】
次に、ＵＳＢ装置２のプラグがＵＳＢコネクタ３に接続されると、スイッチ３８は切り替わりオン状態となる。これにより、ＵＳＢ装置接続検知端子３７はスイッチ３８を介してシールド（ＧＮＤ）３２に接続され、プルアップ抵抗１３のシステム制御回路１０側が接地されるため、システム制御回路１０に与えていた制御電圧のレベルは「Ｈｉｇｈ」から「Ｌｏｗ」に切り替わる。システム制御回路１０は、この制御電圧に応答して電源供給オンを指示する制御信号を電源制御回路８に与える。これを受けて電源制御回路８は、ＵＳＢコネクタ３、ＵＳＢ制御回路４、音声復号回路５および増幅回路６に対して電源供給を行う。ＵＳＢコネクタ３、ＵＳＢ制御回路４、音声復号回路５および増幅回路６に電源供給が行われると、ＵＳＢ装置２にもＵＳＢコネクタ３を介して電源供給が行われる。また、このとき、システム制御回路１０は、ＵＳＢ装置接続表示装置１１に対して、ＵＳＢ装置が接続中であることを表す表示信号を送り、表示ランプを点灯させる。
【００１３】
ＵＳＢ装置２がオーディオシステム１に接続されると、電源供給を受けたＵＳＢ装置２からは、ＵＳＢデータ信号（Ｄ＋）がＵＳＢコネクタ３を介してＵＳＢ制御回路４に転送される。ＵＳＢ制御回路４も電源供給を受けているため、入力されたＵＳＢデータ信号（Ｄ＋）のレベルが「Ｌｏｗ」から「Ｈｉｇｈ」に遷移したのを検知して、ＵＳＢ装置２に格納されている音楽データの読み出し制御を行う。ＵＳＢ制御回路４では、読み出した音楽データを音声復号回路５に転送する。音声復号回路５では、入力された音楽データを音声信号に復号する。復号された音声信号は、増幅回路６により増幅されて音声出力装置７へ与えられ、音声再生される。
【００１４】
次に、音楽再生が終了し、ＵＳＢ装置２のプラグがオーディオシステム１から外された場合、ＵＳＢコネクタ３内のスイッチ３８はオフ状態となり、再び電源回路９からプルアップ抵抗１３を介して電源電圧が加わるため、制御電圧のレベルは「Ｌｏｗ」から「Ｈｉｇｈ」に切り替わる。したがって、システム制御回路１０からは、電源制御回路８に対して電源供給オフを指示する制御信号が与えられるため、電源制御回路８は、ＵＳＢコネクタ３、ＵＳＢ制御回路４、音声復号回路５および増幅回路６に対する電源供給を停止する。また、このとき、システム制御回路１０は、ＵＳＢ装置接続表示装置１１に対して送っていた表示信号を遮断し、接続中を表す表示ランプを消灯させる。
以上のように、ＵＳＢ装置２の接続・非接続の状態をスイッチ３８のオン・オフにより検知することで、ＵＳＢ装置２の接続時にのみＵＳＢ制御回路４への電源供給を行うようにしたので、非接続時におけるＵＳＢ制御回路４での電力消費は無くなる。
【００１５】
上記例では、ＵＳＢコネクタ３内にスイッチ３８を設けた構成について説明したが、図３に示すような、ＵＳＢコネクタ３の内部構造を変更せずにＵＳＢ装置２の接続・非接続の状態を検知する構成としてもよい。
図３（ａ）は、ＵＳＢコネクタ３の外周部に配置したスイッチ３８を作動する遥動レバー４０を示す正面図である。図３（ｂ）は、遥動レバー４０の平面図である。遥動レバー４０は、例えば板金または樹脂で形成されており、ＵＳＢコネクタ（ジャック）３のＵＳＢ装置２のＵＳＢプラグ２０を挿入する受口３９と略対向するフレーム４１を持つ。このフレーム４１の一端は、ＵＳＢコネクタ３の側壁側に折り曲げられた片４２を形成し、この片４２の端部４２１で回動可能に支持されている。また、他端は、ＵＳＢコネクタ３の対向する側壁側に折り曲げられた片４３を形成し、この片４３の端部４３１でスイッチ３８の押しボタンを押すように配置されている。
【００１６】
接点を内側に配したＵＳＢプラグ２０のシールド２１をフレーム４１の開口を通してＵＳＢコネクタ３の受口３９に挿入し、ＵＳＢ装置２をＵＳＢ接続機器に接続する。このとき、ＵＳＢコネクタ３と対抗するＵＳＢ装置２のハウジング２２の面２２１がフレーム４１と当接し、フレーム４１を片４２の端部４２１を支点としてＵＳＢコネクタ３側に回動させる。したがって、もう一方の片４３の端部４３１でスイッチ３８の押しボタンを押し下げて、スイッチ３８をオンにする。ＵＳＢコネクタ３とＵＳＢプラグ２０の接続状態は周知のように強固であるので、遥動レバー４０の戻りの付勢力を相応に小さく設定しておけば、接続状態は安定に保たれ、スイッチ３８のオン状態は維持される。
【００１７】
以上のように、この実施の形態１によれば、電源回路９、プルアップ抵抗１３、スイッチ３８およびＧＮＤで構成される制御電圧発生手段により、スイッチ３８の切り替え状態に応じたレベルの制御電圧を発生させ、システム制御回路１０により、この制御電圧がＵＳＢ装置２の接続中を表すレベルである場合に電源供給を指示する制御信号を電源制御回路８に与え、電源制御回路８は、入力された制御信号に応じてＵＳＢ制御回路４の電源供給を行うようにしている。したがって、常時電源供給を必要としていたＵＳＢ制御回路４への電源供給を、ＵＳＢ装置２がオーディオシステム（ＵＳＢ接続機器）１に接続されていない場合には停止することができるため、オーディオシステム１の消費電力を低減することが可能となる。また、ＵＳＢ接続機器側のみにスイッチ３８によるＵＳＢ装置の接続検知手段を設けているので、従来の規格化されたコネクタ（プラグ）構造を持つＵＳＢ装置をそのまま適用することができる。
なお、上記例の場合は、音声復号回路５および増幅回路６に対しても同様に電源供給を制御するようにしているので、ＵＳＢ装置２の非接続時にはこれらの回路での消費電力も削減することができる。
【００１８】
実施の形態２．
例えば、ＵＳＢ接続機器が車載用のオーディオシステムの場合、音楽データを格納したＵＳＢメモリを接続して、音楽を楽しむことになる。この種のＵＳＢメモリには、大量の音楽データや大事な曲のデータが格納されていると考えられるから、駐車時にＵＳＢメモリをＵＳＢ接続機器から取り外すのを忘れて車外へ出た場合、ＵＳＢメモリを車内に忘れたこと自体心配であるが、さらにＵＳＢメモリが盗難に合ってしまうと、利用者にとって大きな痛手となる。そこで、この実施の形態２では、このような問題が起こるのを事前に防ぐ手段について提案する。
【００１９】
図４は、この発明の実施の形態２によるＵＳＢ接続機器の機能構成を示すブロック図である。図において、図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略する。この実施の形態２の場合は、警報装置１２およびエンジン駆動検知回路１４が加わった点が実施の形態１の構成と異なる。また、システム制御回路１０は、上記実施の形態１で述べた電源供給のための制御機能に加え、警報装置１２を作動させる機能を備える。
今、ＵＳＢ装置２がオーディオシステム１に接続され、自動車のエンジンが駆動している状態とする。このとき、システム制御回路１０には、スイッチ３８のオン状態によりレベル「Ｌｏｗ」の制御電圧が入力されている。また、エンジンのイグニッション信号がエンジン駆動検知回路１４に与えられているため、レベル「Ｈｉｇｈ」の検知電圧が発生してシステム制御回路１０に与えられている。システム制御回路１０では、制御電圧と検知信号のＮＯＲをとっており、したがって、レベル「Ｌｏｗ」の出力が警報装置１２に与えられている。警報装置１２では、このレベル「Ｌｏｗ」の出力に対しては警報を発生しない。
【００２０】
次に、自動車が停止し、エンジンがオフ状態になった場合、エンジン停止検知回路１４は、それまで加わっていたイグニッション信号が途絶えるため、その検知電圧はエンジン停止を表すレベル、すなわちレベル「Ｌｏｗ」となってシステム制御回路１０に与えられる。一方、このとき、ＵＳＢ装置２がオーディオシステム１に接続されたままであった場合、スイッチ３８はオン状態に保たれているから、引き続きレベル「Ｌｏｗ」の制御電圧がシステム制御回路１０に入力される。システム制御回路１０では、レベルが共に「Ｌｏｗ」の２つの入力に対して、レベル「Ｈｉｇｈ」となるＮＯＲ出力を発生し、この出力を警報指示信号として警報装置１２に与える。したがって、警報装置１２では、入力された警報指示信号に応答して、ＵＳＢ装置２が抜き忘れているとの警報音を発生する。
【００２１】
以上のように、この実施の形態２によれば、ＵＳＢ装置が非接続時のＵＳＢ制御回路における消費電力を削減する実施の形態１の効果に加え、駐車時にＵＳＢ装置２の接続状態を使用者に通知するようにしたので、ＵＳＢ装置２の盗難を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態１によるＵＳＢ接続機器の機能構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るＵＳＢ装置の接続有無を検知するＵＳＢコネクタの構造を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るＵＳＢ装置の接続有無を検知するスイッチ駆動構造を示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態２によるＵＳＢ接続機器の機能構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  オーディオシステム（ＵＳＢ接続機器）、３  ＵＳＢ装置、４  ＵＳＢ制御回路、５  音声復号回路、６  増幅回路、７  音声出力装置、８  電源制御回路、９  電源回路、１０  システム制御回路、１１  ＵＳＢ装置接続状態表示装置、１２  警報装置、１３  プルアップ抵抗、１４  エンジン駆動検知回路、２０  ＵＳＢプラグ、２２，３１  ハウジング、３２  シールド（ＧＮＤ）、３３  ＶＢＵＳ端子、３４  Ｄ−端子、３５  Ｄ＋端子、３６  ＧＮＤ端子、３７  ＵＳＢ装置接続検知端子、３８  スイッチ、３９  受口、４０  遥動レバー、４１  フレーム、４２，４３  片、２２１  ハウジングの面、４２１，４３１  端部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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