專利名稱：自動檢測控制裝置及其自動檢測控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種自動檢測控制裝置與其檢測控制方法，特別是關(guān)于一種用以防止電源沖突的自動檢測控制裝置與其檢測控制方法。
背景技術(shù)：
近年來USB(通用串行總線)使計算機與不同周邊裝置之間的連接與控制有了統(tǒng)一的界面。一般而言，計算機作為USB主(HOST)裝置，周邊裝置作為USB從(SERVICE)裝置，USB主裝置提供電源到USB從裝置并傳收數(shù)據(jù)。然而為了使不同的周邊裝置之間可連接與控制，USB on the go (OTG)的規(guī)格被提出，其主要目的就是讓兩個不同USB的周邊裝置不需通過計算機而得以連結(jié)，同時又可以依需要改變主從關(guān)系。傳統(tǒng)的USB裝置的USB連接端口只有四個接腳，而符合USB OTG規(guī)格的USB裝置中需包含USB OTG芯片，USB OTG芯片需另具有ID接腳以判定USB裝置是主裝置或是從裝置。而已知技術(shù)中，當(dāng)各具有供電電源而未決定主從裝置關(guān)系之一裝置與一外部裝置相耦接時，常見的問題是不同的供電電源容易使得雙方的電源沖突而使此二裝置的元件燒毀或損壞。且若是USB裝置有一方不符合USB OTG規(guī)格(即一方非USB OTG裝置，不具USBOTG芯片或ID接腳)，則USB裝置之間需利用對方與我方的USB從接頭(connector)或USB主接頭連接來判斷我方以及對方何為USB主裝置、何為USB從裝置，以進一步處理其連接與控制。因此常用的非USB OTG裝置需要具備不同的USB接頭在連接時來判斷其為主裝置或是USB從裝置，并無法以單一接頭或自動檢測來判斷。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的眾多目的之一為提供一種自動檢測控制裝置與其檢測方法，以解決當(dāng)各具有供電電源而未決定主從裝置關(guān)系之一裝置與一外部裝置相耦接時，雙方的電源沖突的問題，以改善已知技術(shù)的缺失。因此本發(fā)明之眾多目的之一為提供一種自動檢測控制裝置與其檢測方法，其可以單一接頭且不需額外的接腳，利用自動檢測來進行連接與控制，以改善已知技術(shù)的缺失。且其應(yīng)用不以USB為限。因此根據(jù)本發(fā)明的一實施例的一種自動檢測控制裝置，其由一系統(tǒng)電源信號或一外部裝置供電，并在與該外部裝置耦接時進行一檢測動作，其包含:一檢測模塊，用以檢測該外部裝置的一第一電源信號是否存在來據(jù)此判斷外部裝置是否為自我供電以產(chǎn)生一第一結(jié)果；一電源管理模塊，用以防止該第一電源信號與該系統(tǒng)電源信號沖突；以及一控制模塊，根據(jù)該第一結(jié)果來決定是否由該電源管理模塊通過該系統(tǒng)電源信號供電給該外部裝置。因此根據(jù)本發(fā)明的一實施例的一種自動檢測控制方法，用于一自動檢測控制裝置與一外部裝置耦接時進行一檢測動作，其中該自動檢測控制裝置受一系統(tǒng)電源信號或該外部裝置供電，該方法包含下列步驟:檢測該外部裝置的一第一電源信號是否存在來據(jù)此判斷外部裝置是否為自我供電以產(chǎn)生一第一結(jié)果；防止該第一電源信號與該系統(tǒng)電源信號沖突；以及根據(jù)該第一結(jié)果來決定是否由該系統(tǒng)電源信號供電給該外部裝置。因此根據(jù)本發(fā)明的一實施例的一種自動檢測控制方法，用于一自動檢測控制裝置與一外部裝置耦接時進行一檢測動作，其中該自動檢測控制裝置受一系統(tǒng)電源信號或該外部裝置供電，該方法包含下列步驟:檢測該外部裝置的一第一信號來據(jù)以判斷該外部裝置為一主裝置或一從裝置以產(chǎn)生一第三結(jié)果；防止該外部裝置的一第一電源信號與該系統(tǒng)電源信號沖突；以及根據(jù)該第三結(jié)果來決定是否由該系統(tǒng)電源信號供電給該外部裝置。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的一實施例的自動檢測控制裝置的示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的一實施例的自動檢測控制裝置的示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的一實施例的自動檢測控制方法的流程圖；以及圖4為根據(jù)本發(fā)明的一實施例的自動檢測控制方法的流程圖。主要元件符號說明30:自動檢測控制裝置 31:檢測電路模塊35:電源管理模塊32:控制模塊33:系統(tǒng)電源34:外部裝置353:第一開關(guān)電路354:第二開關(guān)電路355:穩(wěn)壓單元316:檢測單元317:通用串行總線電路 3530:二極管群組3531:第一二極管 3532:第二二極管3533:第三二極管 3534:第一開關(guān)3541:第四二極管 3542:第二開關(guān)
具體實施例方式請參閱圖1，其為根據(jù)本發(fā)明的一實施例的自動檢測控制裝置30的示意圖。自動檢測控制裝置30受系統(tǒng)電源信號V5(來自系統(tǒng)電源33)或外部裝置34(第一電源信號VBUS)供電，并在與外部裝置34耦接時進行一檢測動作。該自動檢測控制裝置30包含一檢測模塊31、一控制模塊32、以及一電源管理模塊35。該檢測模塊31用以檢測該外部裝置34的一第一電源信號VBUS是否存在來據(jù)此判斷外部裝置是否為自我供電、檢測該系統(tǒng)電源信號V5是否存在、或檢測該外部裝置的一第一信號SD1，以產(chǎn)生一檢測結(jié)果SR0。電源管理模塊35，用以防止第一電源信號VBUS與系統(tǒng)電源信號V5沖突。控制模塊32以控制信號SCO控制電源管理模塊35，根據(jù)該檢測結(jié)果SRO來決定或判斷是否由該電源管理模塊35通過該系統(tǒng)電源信號V5供電給該外部裝置34、是否由該電源管理模塊35通過該第一電源信號VBUS供電給該自動檢測控制裝置30、或外部裝置34為一主裝置或一從裝置。請參閱圖2，其為根據(jù)本發(fā)明的一較佳實施例的自動檢測控制裝置30的示意圖。本實施例以自動檢測控制裝置 30及外部裝置34為USB裝置來做說明，但本發(fā)明不以應(yīng)用于USB系統(tǒng)為限。在自動檢測控制裝置30與外部裝置34耦接之前，自動檢測控制裝置30與外部裝置34并不知道彼此的電源狀態(tài)以及主從配置狀態(tài)，因此在一實施例，首先必須防止彼此的電源(第一電源信號VBUS與系統(tǒng)電源信號V5)沖突。在一實施例中，其利用單向?qū)ǖ慕祲簡卧獊矸乐沟谝浑娫葱盘朧BUS與系統(tǒng)電源信號V5沖突，其中單向?qū)ǖ慕祲簡卧^佳為二極管。如圖2,該電源管理模塊35包含一第一開關(guān)電路353、一第二開關(guān)電路354、以及一穩(wěn)壓單兀355。該第一開關(guān)電路353具有一第一端點Pl與一第二端點P2,該第一開關(guān)電路在該第一端點Pl耦接該第一電源信號VBUS的供應(yīng)端。該第二開關(guān)電路314具有一第三端點P3與一第四端點P4，該第二開關(guān)電路354在該第四端點P4耦接該第二電源信號V5的供應(yīng)端。穩(wěn)壓單元315的輸入端P5與該第二端點P2以及該第三端點P3耦接。該第一開關(guān)電路353包含相互并聯(lián)的一二極管群組3530、一第三二極管3533、以及一第一開關(guān)3534，該二極管群組3530包含一第一二極管3531以及一第二二極管3532。該第二開關(guān)電路354包含相互并聯(lián)的一第四二極管3541以及一第二開關(guān)3542。當(dāng)?shù)谝浑娫葱盘朧BUS與系統(tǒng)電源信號V5同時存在時，例如V5 = 5V, VBUS = 5V，而自動檢測控制裝置30所需的操作電壓為3.3V，則系統(tǒng)電源信號V5經(jīng)第四二極管3541的壓降，第一電源信號VBUS經(jīng)第三二極管3533的壓降，而在P5接觸時可避免沖突，而避免裝置的元件燒毀或損壞。而穩(wěn)壓單元355此時將先于P5將來自系統(tǒng)電源信號V5或第一電源信號VBUS的電源轉(zhuǎn)換或穩(wěn)壓為3.3V (操作電壓SP0WER)以供檢測模塊31或控制模塊32在初期使用。其中，第一開關(guān)3534及第二開關(guān)3542初始設(shè)為不導(dǎo)通。在本說明書中，信號存在的意思表示有檢測到信號且其電壓值足以使相應(yīng)的電路或模塊運作。在一實施例，檢測模塊31包括一檢測單元316，用以檢測該外部裝置34的第一電源信號VBUS而產(chǎn)生第一結(jié)果SRl。檢測模塊31將檢測該外部裝置34的第一電源信號VBUS是否存在來據(jù)此判斷外部裝置34是否為自我供電以產(chǎn)生一第一結(jié)果SR1。先假設(shè)系統(tǒng)電源信號V5存在。此時若VBUS = 5V，其將超過操作電壓SP0WER，故可利用分壓或降壓方式，如分壓一半VBUS為2.5V與根據(jù)操作電壓SPOWER所設(shè)定的一第一閾值VTH (如2V)做比較，則此時2.5V大于2V，表示VBUS存在，在該第一電源信號VBUS的供應(yīng)端檢測到的電壓確為VBUS，外部裝置34為自我供電。若VBUS不存在，則此時在該第一電源信號VBUS的供應(yīng)端檢測到VBUS電壓實際上為系統(tǒng)電源信號V5經(jīng)二極管3541、3532、及3531的三個二極管導(dǎo)通壓降(如3X0.7 = 2.1)而得到，其為5V-2.1V = 2.9V，故此時2.9V/2 = 1.45V將小于2V，表示VBUS不存在，外部裝置34不是自我供電。其中操作電壓SPOWER的電壓、第一電源信號VBUS或系統(tǒng)電源信號V5的電壓及其分壓或降壓方式、第一閾值VTH、及二極管與開關(guān)的數(shù)目與耦接方式，可根據(jù)實際應(yīng)用時調(diào)整變化，本發(fā)明不以此為限。接下來控制模塊32將根據(jù)第一結(jié)果SRl來決定是否由該電源管理模塊35經(jīng)由該系統(tǒng)電源信號V5供電給該外部裝置34。當(dāng)外部裝置34不為自我供電，控制模塊32將通過控制信號SCl以及控制信號SC2來導(dǎo)通第一開關(guān)3534及第二開關(guān)3542以經(jīng)由系統(tǒng)電源信號V5正常供電給該外部裝置34，而沒經(jīng)二極管3541、3532、及3531的壓降，并產(chǎn)生操作電壓SPOWER給自動檢測控制裝置30使用。當(dāng)外部裝置34為自我供電，控制模塊32將通過控制信號SCl以及控制信號SC2不導(dǎo)通第一開關(guān)3534但導(dǎo)通第二開關(guān)3542，以使系統(tǒng)電源信號V5與第一電源信號VBUS不沖突，且由系統(tǒng)電源信號V5產(chǎn)生操作電壓SPOWER給自動檢測控制裝置30使用。
在一實施例，檢測模塊31還檢測該系統(tǒng)電源信號V5是否存在來據(jù)此產(chǎn)生一第二結(jié)果SR2，該控制模塊32還根據(jù)該第二結(jié)果SR2來決定是否由該電源管理模塊35經(jīng)由該第一電源信號VBUS供電給該自動檢測控制裝置30。若系統(tǒng)電源信號V5不存在，則在有意義的情形下第一電源信號VBUS為存在。此時第一電源信號VBUS經(jīng)第三二極管3533的壓降將再通過穩(wěn)壓單元355將電源轉(zhuǎn)換或穩(wěn)壓為3.3V (操作電壓SP0WER)以供檢測模塊31或控制模塊32在初期使用。故利用類似上述實施例分壓與閾值來判斷第一電源信號VBUS是否存在的方式，將可判斷系統(tǒng)電源信號V5是否存在，不再贅述。系統(tǒng)電源信號V5不存在，控制模塊32將通過控制信號SCl以及控制信號SC2來導(dǎo)通第一開關(guān)3534但不導(dǎo)通第二開關(guān)3542以經(jīng)由第一電源信號VBUS產(chǎn)生操作電壓SPOWER以正常供電給自動檢測控制裝置30，而沒經(jīng)二極管3533的壓降。
在一實施例，檢測模塊31還包括一通用總線電路317，用以檢測一第一信號SDl而產(chǎn)生一第三結(jié)果SR3。通用總線電路317檢測該外部裝置34的一第一信號SDl來據(jù)此判斷該外部裝置為一主裝置或一從裝置以產(chǎn)生第三結(jié)果SR3。以USB裝置為例，第一信號SDl優(yōu)選地為差動信號，其具有信號D+以及信號D-，當(dāng)檢測為有相應(yīng)的信號時，表示該外部裝置34為一從裝置，檢測模塊31輸出DEVICE_CONNECT = I給控制模塊32，反之則為主裝置，輸出 DEVICE_CONNECT = O。
因為主裝置通常為自我供電(VBUS存在)，而從裝置通常需對方供電(VBUS不存在)，故在一實施例，控制模塊32可進一步根據(jù)第三結(jié)果SR3及第一結(jié)果SRl來決定是否由該電源管理模塊35經(jīng)由該系統(tǒng)電源信號V5供電給該外部裝置34，或根據(jù)第三結(jié)果SR3來調(diào)整第一閾值VTH。且在另一實施例中，控制模塊32可僅根據(jù)該第三結(jié)果SR3來決定是否由該系統(tǒng)電源信號V5供電給該外部裝置34。
請參閱圖3，其例示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的自動檢測控制方法，其用于一自動檢測控制裝置與一外部裝置耦接時進行一檢測動作，其中該自動檢測控制裝置受一系統(tǒng)電源信號或該外部裝置供電，該方法包含下列步驟:
步驟S302:檢測該外部裝置的一第一電源信號是否存在來據(jù)此判斷外部裝置是否為自我供電以產(chǎn)生一第一結(jié)果。
步驟S304:防止該第一電源信號與該系統(tǒng)電源信號沖突。
步驟S306:根據(jù)該第一結(jié)果來決定是否由該系統(tǒng)電源信號供電給該外部裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，該方法可另包含下列步驟:
步驟S308:檢測該系統(tǒng)電源信號是否存在，據(jù)此產(chǎn)生一第二結(jié)果；以及根據(jù)該第二結(jié)果來決定是否由該第一電源信號供電給該自動檢測控制裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，該方法可另包含下列步驟:
步驟S310:檢測該外部裝置的一第一信號來判斷該外部裝置為一主裝置或一從裝置以產(chǎn)生一第三結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，該方法可另包含下列步驟:
步驟S312:根據(jù)該第三結(jié)果及該第一結(jié)果來決定是否由該電源管理模塊經(jīng)由該系統(tǒng)電源信號供電給該外部裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，該方法可另包含下列步驟:
步驟S314:利用一單向?qū)ǖ慕祲簡卧獊矸乐乖摰谝浑娫葱盘柵c該系統(tǒng)電源信號沖突；以及導(dǎo)通一與該降壓單元并聯(lián)的開關(guān)，以使該系統(tǒng)電源信號正常供電給該外部裝置。
請參閱圖4，其例示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的自動檢測控制方法，其用于一自動檢測控制裝置與一外部裝置耦接時進行一檢測動作，其中該自動檢測控制裝置受一系統(tǒng)電源信號或該外部裝置供電，該方法包含下列步驟:
步驟S402:檢測該外部裝置的一第一信號來據(jù)此判斷該外部裝置為一主裝置或一從裝置以產(chǎn)生一第三結(jié)果。
步驟S404:防止該外部裝置的一第一電源信號與該系統(tǒng)電源信號沖突。
步驟S406:根據(jù)該第三結(jié)果來決定是否由該系統(tǒng)電源信號供電給該外部裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，該方法可另包含下列步驟:
步驟S408:利用一單向?qū)ǖ慕祲簡卧獊矸乐乖摰谝浑娫葱盘柵c該系統(tǒng)電源信號沖關(guān);以及
導(dǎo)通一與該降壓單元并聯(lián)的開關(guān)，以使該系統(tǒng)電源信號正常供電給該外部裝置
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，該方法可另包含下列步驟:
步驟S410:檢測該系統(tǒng)電源信號是否存在以產(chǎn)生一第二結(jié)果；以及根據(jù)該第二結(jié)果來決定是否經(jīng)由該第一電源信號供電給該自動檢測控制裝置。
請注意，假設(shè)大體上可獲得相同結(jié)果，圖3、圖4所示的流程圖中的步驟不一定遵照此排序來連續(xù)執(zhí)行，且其它的步驟亦可插入其中。
綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的自動檢測控制裝置與其檢測方法，其確可改善已知技術(shù)的缺失。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種自動檢測控制裝置，其由一系統(tǒng)電源信號或一外部裝置供電，并在與所述外部裝置耦接時進行一檢測動作，其包含: 一檢測模塊，用以檢測所述外部裝置的一第一電源信號是否存在來據(jù)此判斷所述外部裝置是否為自我供電以產(chǎn)生一第一結(jié)果； 一電源管理模塊，用以防止所述第一電源信號與所述系統(tǒng)電源信號沖突；以及 一控制模塊，根據(jù)所述第一結(jié)果來決定是否由所述電源管理模塊經(jīng)由所述系統(tǒng)電源信號供電給所述外部裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述檢測模塊還檢測所述系統(tǒng)電源信號是否存在來據(jù)以產(chǎn)生一第二結(jié)果，所述控制模塊還根據(jù)所述第二結(jié)果來決定是否由所述電源管理模塊經(jīng)由所述第一電源信號供電給所述自動檢測控制裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述檢測模塊還檢測所述外部裝置的一第一信號來據(jù)此判斷所述外部裝置為一主裝置或一從裝置以產(chǎn)生一第三結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述控制模塊還根據(jù)所述第三結(jié)果及所述第一結(jié)果來決定是否由所述電源管理模塊經(jīng)由所述系統(tǒng)電源信號供電給所述外部裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述檢測模塊由根據(jù)所述系統(tǒng)電源信號或所述第一電源信號所得到的一第一閾值與在所述第一電源信號VBUS的一供應(yīng)端檢測到的一電壓進行比較以得到所述第一結(jié)果。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述電源管理模塊包含: 一單向?qū)ǖ慕祲簡卧?，用以防止所述第一電源信號與所述系統(tǒng)電源信號沖突；以及 一開關(guān)，與所述降壓單元并聯(lián)，在所述控制模塊決定由所述電源管理模塊經(jīng)由所述系統(tǒng)電源信號供電給所述外部裝置的情形下導(dǎo)通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述開關(guān)導(dǎo)通時使得所述系統(tǒng)電源信號正常供電給所述外部裝置。
8.一種自動檢測控制方法，用于一自動檢測控制裝置與一外部裝置耦接時進行一檢測動作，其中所述自動檢測控制裝置受一系統(tǒng)電源信號或所述外部裝置供電，所述方法包含下列步驟: 檢測所述外部裝置的一第一電源信號是否存在來據(jù)此判斷所述外部裝置是否為自我供電以產(chǎn)生一第一結(jié)果； 防止所述第一電源信號與所述系統(tǒng)電源信號沖突；以及 根據(jù)所述第一結(jié)果來決定是否由所述系統(tǒng)電源信號供電給所述外部裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包含下列步驟: 檢測所述系統(tǒng)電源信號是否存在來據(jù)此產(chǎn)生一第二結(jié)果；以及 根據(jù)所述第二結(jié)果來決定是否經(jīng)由所述第一電源信號供電給所述自動檢測控制裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包含下列步驟: 檢測所述外部裝置的一第一信號來判斷所述外部裝置為一主裝置或一從裝置以產(chǎn)生一第三結(jié)果。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包含下列步驟: 根據(jù)所述第三結(jié)果及所述第一結(jié)果來決定是否由所述電源管理模塊經(jīng)由所述系統(tǒng)電源信號供電給所述外部裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包含下列步驟: 利用一單向?qū)ǖ慕祲簡卧獊矸乐顾龅谝浑娫葱盘柵c所述系統(tǒng)電源信號沖突；以及 導(dǎo)通一與所述降壓單元并聯(lián)的開關(guān)，以使所述系統(tǒng)電源信號正常供電給所述外部裝置。
13.一種自動檢測控制方法，用于一自動檢測控制裝置與一外部裝置耦接時進行一檢測動作，其中所述自動檢測控制裝置受一系統(tǒng)電源信號或所述外部裝置供電，所述方法包含下列步驟: 檢測所述外部裝置的一第一信號來據(jù)此判斷所述外部裝置為一主裝置或一從裝置以產(chǎn)生一第三結(jié)果； 防止所述外部裝置的一第一電源信號與所述系統(tǒng)電源信號沖突；以及 根據(jù)所述第三結(jié)果來決定是否由所述系統(tǒng)電源信號供電給所述外部裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包含下列步驟: 利用一單向?qū)ǖ慕祲簡卧獊矸乐顾龅谝浑娫葱盘柵c所述系統(tǒng)電源信號沖突；以及 導(dǎo)通一與所述降壓單元并聯(lián)的開關(guān)，以使所述系統(tǒng)電源信號正常供電給所述外部裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包含下列步驟: 檢測所述系統(tǒng)電源信號是否存在以產(chǎn)生一第二結(jié)果；以及 根據(jù)所述第二結(jié)果來決定是否經(jīng)由所述第一電源信號供電給所述自動檢測控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自動檢測控制裝置及其自動檢測控制方法。該自動檢測控制裝置由一系統(tǒng)電源信號或一外部裝置供電，并在與該外部裝置耦接時進行一檢測動作，其包含一檢測模塊，用以檢測該外部裝置的一第一電源信號是否存在來據(jù)此判斷外部裝置是否為自我供電以產(chǎn)生一第一結(jié)果；一電源管理模塊，用以防止該第一電源信號與該系統(tǒng)電源信號沖突；以及一控制模塊，根據(jù)該第一結(jié)果來決定是否由該電源管理模塊經(jīng)由該系統(tǒng)電源信號供電給該外部裝置。
文檔編號G06F11/267GK103218278SQ20121001812
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者林俊昌, 陳建文, 蔡逸凡, 魏鴻祺 申請人:瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司