电子装置及其控制方法与流程

1.本公开的方面总体上涉及电子装置以及控制该电子装置的方法。


背景技术：

2.usb(通用串行总线)type-c标准和usb pd(电力输送)标准作为与usb相关的标准而被熟知。符合usb pd标准的usb接口可供应高达100w的电力。
3.日本特开2018-097643描述了一种供电装置，其与电力接收装置和usb线缆中的各个进行认证通信。
4.在下文中，具有集成的usb线缆的供电装置和具有能够在不使用usb线缆的情况下与电力接收装置连接的连接器的供电装置统称为不需要额外线缆类型的供电装置。
5.日本特开2018-097643没有设想不需要额外线缆类型的供电装置。因此，即使在电力接收装置和不需要额外线缆类型的供电装置之间的认证通信成功的情况下，也在电力接收装置和usb线缆之间进行认证通信。如果不需要额外线缆类型的供电装置不支持针对usb线缆的认证通信，则不需要额外线缆类型的供电装置不能进行针对usb线缆的认证通信，并且从不需要额外线缆类型的供电装置到电力接收装置的供电可能受到不必要的限制。


技术实现要素：

6.根据各种实施例，提供了一种具有线缆的电子装置，包括：存储部件，用于存储用于针对所述电子装置的认证通信的第一认证信息和用于针对所述线缆的认证通信的第二认证信息；以及通信部件，其能够对针对所述电子装置的认证通信进行响应，并且还能够对针对所述线缆的认证通信进行响应。
7.根据各种实施例，提供了一种电子装置的控制方法，包括：对针对电子装置的认证通信进行响应，所述电子装置具有线缆和存储单元，该存储单元存储用于针对所述电子装置的认证通信的第一认证信息和用于针对所述线缆的认证通信的第二认证信息；以及对针对所述线缆的认证通信进行响应。
8.根据以下示例实施例的描述，本公开的其他方面将变得明显。
附图说明
9.图1是用于例示根据第一实施例和第二实施例的供电系统的结构的示例的图。
10.图2是用于例示电力接收装置300的组件和集成有线缆120的供电装置100的组件的图。
11.图3是用于例示供电系统中的操作顺序的示例的图。
12.图4是与供电装置100的pd通信单元121的操作有关的流程图。
具体实施方式
13.下面将参考附图描述本公开的示例实施例、特征和方面。然而，本发明的实施例不
限于以下示例实施例。
14.[第一实施例]图1是用于例示根据第一实施例和第二实施例的供电系统的结构的示例的图。
[0015]
如图1所示，根据本文描述的第一实施例和第二实施例的供电系统包括供电装置100和能够利用从供电装置100供应的电力来工作的电力接收装置300。供电装置100和电力接收装置300两者都是符合usb(通用串行总线)pd(电力输送)标准和usb type-c标准的电子装置。
[0016]
供电装置100是具有集成的usb线缆(以下简称为线缆)120的供电装置。供电装置100例如是能够充当usb-ac适配器、移动电池、个人计算机或平板计算机的电子装置。
[0017]
注意，供电装置100不限于集成有线缆120的供电装置。供电装置100可以是具有能够在不使用线缆120的情况下连接到电力接收装置300的连接器或插座的供电装置。
[0018]
电力接收装置300具有与设置在线缆120的一端的usb type-c插头(以下称为插头)130相对应的usb type-c插座(以下称为插座)310。电力接收装置300是能够充当例如数字照相机、数字摄像机、个人计算机、平板计算机、媒体播放器、pda、蜂窝电话、智能电话、游戏机、机器人或无人机等的电子装置。
[0019]
接下来，将参照图2描述图1所示的供电系统的组件。
[0020]
电源单元101由整流平滑单元或dc/dc转换器等构成，并且对从外部单元输入的商用ac电力进行整流，并且供应供电装置100的各个组件所需的电力。注意，在从外部单元输入dc电力的情况下或者在供电装置100包括电池的情况下，电源单元101具有对应于各个情况的结构。
[0021]
控制单元102包括例如用于控制供电装置100的各个组件的硬件处理器(例如cpu)和存储能够由硬件处理器执行的程序的存储器。控制单元102的存储器存储例如用于实现将在后面描述的供电装置100的示例性操作的程序。在本说明书中，通过控制供电装置100的组件的控制单元102来实现被描述为由供电装置100进行的操作。
[0022]
供电单元105连接到vbus线，并向连接到供电装置100的电力接收装置300供电。这里，假设稍后将描述的pd通信单元121和认证单元122利用从供电单元105供应的电力来进行操作。然而，pd通信单元121和认证单元122也可以利用从电源单元101供应的电力来进行操作。
[0023]
上拉电阻器106连接到cc1线，并将cc1线上拉至预定电压。这里，假设连接到上拉电阻器106的预定电源是电源单元101，预定电源的电压是5.0v，并且上拉电阻器106的电阻是10kω。连接到上拉电阻器106的预定电源的电压和上拉电阻器106的电阻可以各自是其他值，只要这些值是由usb pd标准或usb type-c标准指定的即可。
[0024]
pd通信单元121连接到线缆120的cc1线，并基于usb pd标准进行与连接到供电装置100的电力接收装置300的通信(pd通信)。pd通信单元121可以进行作为供电装置的pd通信和作为线缆的pd通信。
[0025]
认证单元122连接到pd通信单元121，并且具有存储从usb标准的推广组织(usb-if)发出的认证信息的存储器。这里，认证信息是认证通信所需的信息，包括指示供电装置100被usb-if识别为预定装置(符合usb标准的装置)等的证书数据。认证单元122的存储器存储与供电装置100相关的第一认证信息和与线缆120相关的第二认证信息。
[0026]
当通过pd通信自电力接收装置300请求认证信息时，认证单元122经由pd通信单元121向电力接收装置300发送认证信息。
[0027]
此外，认证单元122可以通过使用证书数据对通过pd通信从电力接收装置300获取的电力接收装置300的加密认证信息进行解密，来判断电力接收装置300是否是由usb-if认证的装置。
[0028]
在使用独立线缆的情况下，不确定cc1线和cc2线中的哪一条用于pd通信，以及哪一条用于供应vconn，直到该线缆连被接为止。因此，供电装置需要具有能够将上拉电阻器106连接到cc1线以及cc2线这两者的结构，以及能够将vconn供应到cc1线和cc2线这两者的结构。
[0029]
然而，因为供电装置100具有线缆120，所以供电装置100可以将上拉电阻器106固定地连接到cc1线。由此，既不需要用于选择性地将上拉电阻器106连接到cc1线和cc2线其中之一的结构，也不需要用于向cc1线供应vconn的结构。另外，不需要检测cc2线的连接所需的上拉电阻器。
[0030]
供电装置100不具有与独立线缆具有的pd通信单元121相对应的结构，并且pd通信单元121也用作线缆的pd通信单元。因此，在使用独立线缆的情况下，用于向线缆的pd通信单元供应vconn的结构不是必要的。
[0031]
此外，线缆120不需要pd通信单元和认证单元，它们也不需要用于从供电装置100接收vconn的供应的结构。
[0032]
另一方面，线缆120需要向电力接收装置300通知与线缆120的通信是可能的。因此，线缆120具有用于连接cc2线和gnd的下拉电阻器206。
[0033]
将描述电力接收装置300的结构。电源单元301包括诸如锂离子电池或dc/dc转换器等的电源。电源单元301从连接的电力接收单元305或电源所供应的电力向电力接收装置300的各个组件供应必要的电力。
[0034]
控制单元302包括例如用于控制电力接收装置300的各个组件的硬件处理器(例如cpu)和存储能够由硬件处理器执行的程序的存储器。控制单元302的存储器存储例如将在后面描述的、用于实现电力接收装置300的示例性操作的程序。在本说明书中，通过控制电力接收装置300的组件的控制单元302来实现被描述为由电力接收装置300进行的操作。
[0035]
pd通信单元303连接到插座310的cc1端子和cc2端子，并经由cc1线或cc2线与连接的装置进行pd通信。这里，由于通过供电装置100，上拉电阻器106连接到cc1线并且下拉电阻器206连接到cc2线，所以pd通信单元303使用cc1线进行pd通信。
[0036]
认证单元304连接到pd通信单元303，并且包括存储认证通信所需的认证信息的存储器，该认证信息包括从usb-if发出的电力接收装置300的证书数据。认证单元304可以通过使用证书数据对通过pd通信从供电装置100获取的供电装置100的认证信息进行解密，来判断供电装置100是否是预定装置(符合usb pd标准和usb type-c标准的装置)。此外，认证单元304可以通过使用证书数据对通过pd通信从供电装置100获取的线缆120的认证信息进行解密，来判断线缆120是否是预定线缆(符合usb pd标准和usb type-c标准的线缆)。
[0037]
当通过pd通信自供电装置100请求认证信息时，认证单元304可以经由pd通信单元303来将存储在认证单元304的存储器中的认证信息发送到供电装置100。
[0038]
电力接收单元305连接到插座310的vbus端子，并且接收自供电装置100经由vbus
线供应的电力。电力接收单元305可以将供应的电力供应至电源单元301，并对电源单元301具有的电源进行充电。这里，假设pd通信单元303和认证单元304利用通过vbus线供应的电力来进行操作。然而，pd通信单元303和认证单元304也可以利用来自电源单元301的电力来进行操作。
[0039]
下拉电阻器306连接插座310的cc1端子和gnd，并且具有在usb pd标准或usb type-c标准中指定的值(这里为5.1kω)。
[0040]
当利用开关308选择时，下拉电阻器307将插座310的cc2端子连接到gnd。下拉电阻器307具有在usb pd标准或usb type-c标准中指定的值(这里为5.1kω)。
[0041]
开关308选择性地将插座310的cc2端子连接到供应预定电压的电源或下拉电阻器307。这里，电源是电源单元301，并且假设电源的电压是5.0v。开关308由pd通信单元303控制。当进行与线缆120的pd通信时，pd通信单元303控制开关308以将cc2线连接到电源，从而将cc2线用作vconn。在其他情况下，pd通信单元303控制开关308以将cc2线连接到下拉电阻器307。
[0042]
尽管在图2中未例示，但是在cc1线和下拉电阻器306之间也设置了与开关308相同的开关，并且开关的操作也由pd通信单元303来控制。在cc1线用于与供电装置100的pd通信的情况下，pd通信单元303将cc1线连接到下拉电阻器306。在使用cc1线与线缆120进行pd通信的情况下，控制开关308以将cc1线连接到电源，从而将cc1线用作vconn。该电源和连接到cc2线的电源一样是电源单元301，并且电源的电压是5.0v。
[0043]
接下来，将参照图3描述供电系统的操作顺序。
[0044]
当电力接收装置300连接到供电装置100的线缆120时，开始步骤s301。在步骤s301中，供电装置100检测到作为外部装置的电力接收装置300已经连接到供电装置100。当线缆120的插头130连接到电力接收装置300的插座310时，下拉电阻器306连接到cc1线。因此，cc1线的电压变为取决于上拉电阻器106和下拉电阻器306的电阻的电压(例如，1.1v)。监视cc1线的电压的pd通信单元121在检测到由于下拉电阻器306连接到cc1线而导致的电压变化时，判断为电力接收装置300已经连接到供电装置100。pd通信单元121在检测到电力接收装置300的连接时，通知控制单元102。
[0045]
在步骤s302中，控制单元102在从pd通信单元121接收到表示已经检测到电力接收装置300的连接的通知时，使供电单元105开始向vbus线的供电(例如，5v，100ma)。
[0046]
当电力接收装置300的电力接收单元305检测到对vbus线的供电时，开始步骤s303。在步骤s303中，电力接收单元305检测到作为外部装置的电力接收装置300已经连接到供电装置100。
[0047]
如果线缆120没有被集成，则在开始向vbus线的供电之后，供电装置100需要进行与线缆120的认证通信。根据第一实施例，控制单元102识别出线缆120被集成(即，与线缆120的认证通信是不必要的)。因此，控制单元102可以在不进行针对线缆120的认证通信的情况下开始与电力接收装置300的协商。在步骤s304中，pd通信单元121经由cc1线与pd通信单元303进行在usb pd标准中定义的协商通信。在协商通信中，与供电装置100的供电能力相关的信息被发送到电力接收装置300。基于供电能力的电力请求从电力接收装置300发送到供电装置100。
[0048]
在步骤s305中，完成协商通信。
[0049]
在步骤s306中，电力接收装置300作为usb auth标准中的认证发起者，与供电装置100进行认证通信。在认证通信中，电力接收装置300从供电装置100获取认证信息，并判断供电装置100是否是预定装置(符合usb pd标准和usb type-c标准的装置)。
[0050]
在步骤s307中，假设供电装置100被判断为预定装置(即，与供电装置的认证通信已经成功)。在与供电装置100的认证通信已经成功的情况下，处理进行到步骤s308。
[0051]
在步骤s308中，电力接收装置300进行与供电装置100的特定通信(vconn_swap通信)，作为与连接电力接收装置300和供电装置100的线缆120的认证通信的准备操作。vconn_swap通信是切换向线缆120中所包括的用于认证通信的电路(例如，pd通信单元和认证单元)供电的装置所用的通信。根据usb pd标准，供应vconn的装置可以与线缆进行通信。根据usb pd标准，指定供电装置(源)在初始状态下供应vconn。因此，在电力接收装置(信宿)与线缆通信的情况下，在通信之前需要使得电力接收装置供应vconn。为了将vconn的供应源从默认的供电装置100(源)切换到电力接收装置300(宿)，电力接收装置300在与线缆通信之前进行vconn_swap通信。
[0052]
如先前在第一实施例中所述，由于线缆120不具有pd通信单元和认证单元，所以供电装置100不向线缆120供应vconn。然而，电力接收装置300不知道线缆120集成在供电装置100中。因此，根据usb pd标准，电力接收装置300在进行针对线缆120的认证通信之前，进行vconn_swap通信。
[0053]
在步骤s308中，pd通信单元303发送vconn_swap消息。当从pd通信单元303接收到vconn_swap消息时，pd通信单元121发送通知允许切换vconn供应源的接受消息。
[0054]
在步骤s309中，当pd通信单元303接收到接受消息时，其控制开关308以将cc2线从通过下拉电阻器307连接到gnd的状态切换到连接到预定电压电源的状态。因此，电力(vconn)将从电力接收装置300供应到cc2线。
[0055]
根据第一实施例，线缆120集成在供电装置100中，并且不具有pd通信单元和认证单元。如图2所示，线缆120中的cc2线经由下拉电阻器206连接到gnd。因此，从电力接收装置300供应的vconn不用于针对线缆120的认证通信。通过不将vconn用于认证通信，可以降低电力接收装置300的功耗。由于电力接收装置300通常是诸如移动装置等的电池驱动装置，因此电力接收装置300的功耗降低允许可操作时间的延长。
[0056]
在步骤s310中，电力接收装置300根据usb auth标准进行认证通信，以便判断线缆120是否是预定线缆(符合usb标准的线缆)。例如，pd通信单元303经由cc1线通过以线缆120为目标的通信(sop*通信)来进行认证通信。
[0057]
在usb pd标准中，消息的目的地由消息中的包开始(sop)指定。因此，pd通信单元303使用目的地是线缆120(连接到供电装置100的插头)的消息来进行认证通信。根据第一实施例，pd通信单元121通过对除目的地是供电装置100的消息之外的、目的地是线缆120的消息作出响应，来充当线缆120的pd通信单元。在认证通信中，pd通信单元121响应于来自pd通信单元303的请求，从认证单元122获取与线缆120相关的认证信息。然后，pd通信单元121向pd通信单元303发送与线缆120相关的认证信息。
[0058]
在步骤s311中，pd通信单元303将在步骤s310中获取的认证信息供应给认证单元304。认证单元304通过使用证书数据解密该认证信息来判断线缆120是否是预定线缆(符合usb pd标准和usb type-c标准的线缆)。这里，假设线缆120已经被判断为预定线缆(即，认
证通信已经成功)。
[0059]
通过针对供电装置100的认证通信和针对线缆120的认证通信的成功，电力接收装置300可以向供电装置100请求比步骤s304中的协商通信中所请求的电力更大的电力。在步骤s312中，pd通信单元303通过经由cc1线的pd通信向pd通信单元121发送请求改变供应的电力的消息。例如，pd通信单元303基于在步骤s304中获取的与供电装置100的供电能力相关的信息，请求实现电力接收装置300的所有功能所需的电力。pd通信单元121基于从pd通信单元303接收到的请求消息，将所请求的电力通知给控制单元102。
[0060]
在步骤s313中，控制单元102控制供电单元105以向vbus线供应所请求的电力。
[0061]
在步骤s314中，电力接收装置300开始经由线缆120从供电装置100接收供应给电力接收装置300的电力的处理。
[0062]
上面已经描述了供电装置100和电力接收装置300的结构以及根据usb pd标准的供电控制操作。根据第一实施例，具有集成线缆120的供电装置100的pd通信单元121和认证单元122可以作为线缆120的pd通信单元和认证单元起作用。由此，pd通信单元121可以对于针对线缆120的认证通信作出响应。因此，可以解决由针对线缆120的认证通信失败而引起的问题。此外，由于不需要在线缆120中设置pd通信单元和认证单元，因此可以简化线缆120的结构。
[0063]
接下来，将参考图4所示的流程图进一步描述供电装置100的pd通信单元121的操作。
[0064]
当在图3的步骤s305中供电装置100和电力接收装置300之间的协商通信完成时，供电装置100和电力接收装置300将进入能够彼此进行pd通信的状态。此后，当pd通信单元121从pd通信单元303接收到通信时，pd通信单元121进行图4所示的操作。
[0065]
在步骤s401中，pd通信单元121判断从pd通信单元303接收到的通信(消息)的目的地是否是供电装置100。如上所述，消息的目的地是在sop中指定的。因此，pd通信单元121可以基于消息的sop来判断通信目的地。在步骤s401中判断为通信的目的地是供电装置100的情况下(步骤s401中为是)，pd通信单元121进行步骤s407的处理。在判断为在步骤s401中接收到的通信的目的地不是供电装置100的情况下(步骤s401中为否)，pd通信单元121进行步骤s402的处理。
[0066]
在步骤s407中，pd通信单元121对在步骤s401中接收到的通信进行响应。例如，在步骤s401中接收到认证通信的情况下，pd通信单元121从认证单元122获取与供电装置100相关的认证信息，并将认证信息发送到pd通信单元303。
[0067]
在步骤s402中，pd通信单元121判断在步骤s401中接收到的通信的目的地是否是线缆120。在判断为在步骤s401中接收到的通信的目的地不是线缆120的情况下(步骤s402中为否)，pd通信单元121进行步骤s403的处理。在判断为在步骤s401中接收到的通信的目的地是线缆120的情况下(步骤s402中为是)，pd通信单元121进行步骤s404的处理。
[0068]
在步骤s403中，pd通信单元121判断为通信错误。在判断为通信错误的情况下，pd通信单元121不对接收到的通信进行响应。
[0069]
在步骤s404中，pd通信单元121判断是否已经从电力接收装置300接收到特定通信(vconn_swap通信)。在判断为已经从电力接收装置300接收到vconn_swap通信的情况下(步骤s404中为是)，pd通信单元121进行步骤s406的处理。在未判断为已经从电力接收装置300
接收到vconn_swap通信的情况下(步骤s404中为否)，pd通信单元121进行步骤s405的处理。
[0070]
在步骤s405中，pd通信单元121不对在步骤s401中接收到的通信进行响应。如上所述，在电力接收装置300与线缆通信的情况下，需要在通信之前将vconn供应源切换到电力接收装置300。因此，在将vconn供应源切换到电力接收装置300所用的vconn_swap通信之前接收到目的地是线缆的通信的情况下，pd通信单元121不对目的地是线缆的通信进行响应。
[0071]
在步骤s406中，pd通信单元121对在步骤s401中接收到的通信进行响应。与步骤s407不同，pd通信单元121作为线缆120的pd通信单元来对通信进行响应。例如，在步骤s401中接收到的通信是认证通信的情况下，pd通信单元121从认证单元122获取与线缆120相关的认证信息，并将该认证信息发送到pd通信单元303。
[0072]
如上所述，根据第一实施例，在具有集成线缆120的供电装置100中，pd通信单元121被配置为能够针对供电装置100的认证通信作出响应，并且还能够针对线缆120的认证通信作出响应。此外，供电装置100的认证信息和线缆120的认证信息存储在认证单元122的存储器中。因此，供电装置100可以适当地用于从电力接收装置300对线缆120进行的认证通信。因此，关于具有集成线缆120的供电装置100，可以避免出现针对供电装置100的认证通信已成功但针对线缆120的认证通信失败的问题。
[0073]
根据第一实施例，由于用于针对供电装置100的认证通信的结构和用于针对线缆120的认证通信的结构已经通用化，所以可以简化供电装置100的结构。
[0074]
[第二实施例]根据第一实施例，在接收到vconn_swap通信之前接收到目的地是线缆的通信的情况下，供电装置100简单地不对该通信进行响应，并且不进行任何其他操作。然而，在没有vconn_swap通信的情况下进行目的地是线缆的通信的电力接收装置不是符合usb pd标准的装置。因此，在步骤s405中，pd通信单元121可以向控制单元102通知电力接收装置不符合usb pd标准。然后，在接收到该通知时，控制单元102可以控制供电单元105，以便限制对电力接收装置300的供电。
[0075]
例如，控制单元102可以供应比协商通信(步骤s304)之后开始供应的电力更少的电力，或者可以停止供电。因此，供电装置100可以在更加重视安全性的情况下向不符合usb pd标准的电力接收装置300进行供电。
[0076]
根据第一实施例，从电力接收装置300供应的vconn被下拉到gnd，并且pd通信单元121和认证单元122也在针对线缆120的认证通信中通过来自供电单元105的电力进行操作。然而，在进行与线缆120的认证通信的情况下，pd通信单元121和认证单元122可以通过电力接收装置300供应的vconn进行操作。
[0077]
在这种情况下，在供电装置100中设置用于使向pd通信单元121和认证单元122供电的路径在来自供电单元105的路径和来自cc2线的路径之间切换的开关。然后，在电力接收装置300向cc2线供应vconn期间，控制该开关以利用来自cc2线的电力对pd通信单元121和认证单元122进行操作。注意，存在能够由电力接收装置300供应的vconn不足以对pd通信单元121和认证单元122进行操作的情况。在这种情况下，在电力接收装置300向cc2线供应vconn期间，pd通信单元121和认证单元122也利用来自供电单元105的电力进行操作。
[0078]
[第三实施例]第一实施例和第二实施例中描述的各种功能、处理或方法也可以由个人计算机、微型计算机、cpu(中央处理单元)或执行程序的微处理器来实现。在下文中，在第三实施例中，个人计算机、微型计算机、cpu(中央处理单元)或微处理器被称为“计算机
x”。在第三实施例中，用于控制计算机x并实现第一实施例和第二实施例中描述的各种功能、过程或方法的程序被称为“程序y”。
[0079]
第一实施例和第二实施例中描述的各种功能、处理或方法由执行程序y的计算机x实现。在这种情况下，程序y可以经由计算机可读存储介质供应给计算机x。第三实施例中的计算机可读存储介质包括硬盘装置、磁存储装置、光存储装置、磁光存储装置、存储卡、易失性存储器或非易失性存储器等中的至少一个。第三实施例的计算机可读存储介质是非暂时性存储介质。
[0080]
虽然参考示例性实施例描述了本公开的各种实施例，但是应当理解，本公开的方面不限于示例实施例。权利要求的范围应符合最广泛的解释，以便包含所有这样的修改和等同结构。