CN103176938B - 通用串行总线主机及其电能管理方法 - Google Patents

通用串行总线主机及其电能管理方法 Download PDF

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Abstract

一种通用串行总线（USB）主机包括供电单元和USB接口单元。供电单元包括电池和被配置为控制该电池的充电模块。该USB接口单元被配置为与第一USB设备接口连接，并且被控制为基于电池的剩余电量对其进行控制。该USB接口单元被进一步配置为：当断开该USB接口单元和第一USB设备之间的供电连接时，也保持该USB接口单元和第一USB设备之间的数据连接。

Description

通用串行总线主机及其电能管理方法
技术领域
本发明构思的示范性实施例涉及通用串行总线（USB）主机及包括其的USB电能管理***，并且更具体地，涉及一种基于所连接的USB设备的特征来控制供电连接和数据通信连接的USB主机，一种包括其的USB电能管理***，及使用其的电能管理方法。
背景技术
USB是用于连接诸如个人电脑（PC）的主机设备和外部设备的标准。USB主机可以包括电源。例如，该USB主机可以包括供应主电能的电源适配器，和供应辅助电能的电池。该USB主机可以检测哪个电源当前正在供电，并且可以控制用于驱动该***的电能供应。
USB设备可以是包括电池的自供电设备，或者通过USB连接从USB主机接收电能的总线供电设备。
虽然自供电USB设备因为它们具有它们自己的电能供应，所以可以不从所连接的USB主机接收电能而正常地工作，但是自供电USB设备还是可能从USB主机吸取电能，这可加快该USB主机的功耗。此外，当USB主机断开与USB设备的供电连接以节约电能时，同样中断了该USB主机和该USB设备之间的数据通信连接。
发明内容
根据本发明构思的示范性实施例，通用串行总线（USB）主机包括：供电单元，包括电池和被配置为控制该电池的充电模块；及USB接口单元，被配置为与至少一个自供电USB设备接口连接。可以基于所述电池的剩余电量来控制USB接口单元，并且当断开USB接口单元和第一USB设备之间的供电连接时，也保持该USB接口单元和第一USB设备之间的数据连接。
USB接口单元可以与至少一个第二总线供电USB设备接口连接。当根据剩余电量或输入信号将USB主机设置为节电模式时，USB接口单元可以依赖于供电单元和第二USB设备之间的供电线的连接来将数据通信线连接至第二USB设备。
根据本发明构思的示范性实施例，USB主机包括：供电单元，包括电池和被配置为控制该电池的充电模块；及USB接口单元，被配置为具有供电线和数据通信线，并且与至少一个第一自供电USB设备接口连接。可以基于所述电池的剩余电量或用户的输入信号来控制向USB接口单元提供来自第一USB设备的电能。
USB接口单元可以分别与从第一USB设备的供电分离地保持与第一USB设备的数据通信线的连接。
该USB接口单元可以包括：USB端口，被配置为通过供电线和数据通信线与第一或第二USB设备接口连接；及主机驱动器，被配置为与充电模块连接。主机驱动器可以确定是否接口连接USB设备，并且识别已经接口连接的USB设备的类型。主机驱动器可以根据所连接的USB设备的类型、电池的剩余电量或者用户的输入信号，来切换数据通信线和供电线到USB端口的连接。
主机驱动器可以包括切换开关，该切换开关被配置为切换数据通信线和供电线到USB端口的连接。主机驱动器一般可以控制USB接口单元，确定是否接口连接了USB设备，识别已经接口连接的USB设备的类型，并且根据该USB设备的类型、电池的剩余电量或者用户的输入信号来控制连接至USB设备的供电线和数据通信线。
主机驱动器可以控制切换开关以逆转到第一USB设备的供电线的输入/输出路径，以允许第一USB设备对USB主机充电，并且可以控制切换开关断开（例如，禁止）USB主机和第一USB设备之间的数据通信线。
主机驱动器可以控制切换开关断开到第二USB设备的供电线，并且根据已经断开的供电线来断开（例如，禁止）USB主机和第二USB设备之间的数据通信线。
USB主机包括供电单元和USB接口。供电单元包括电池和被配置为控制该电池的充电模块。USB接口单元被配置为与第一USB设备接口连接。USB接口单元被配置为基于电池的剩余电量对其进行控制，并且该USB接口单元被配置为分别控制USB接口和第一USB设备之间的数据连接，以及USB接口单元和第一USB设备之间的供电连接。
USB主机包括供电单元和USB接口。供电单元包括电池和被配置为控制该电池的充电模块。该USB接口单元被配置为与自供电USB设备或总线供电USB设备中的至少一个接口连接。USB接口单元被配置为基于电池的剩余电量对其进行控制，并且该USB接口单元被配置为分别控制连接至该USB接口以及自供电USB设备和总线供电USB设备中的至少一个的供电线，以及连接至该USB接口以及自供电和总线供电USB设备的至少一个的数据通信线。
通用串行总线（USB）电能管理方法包括：将USB设备连接至USB主机，其中USB主机包括电池；确定该电池的剩余电量；一旦确定剩余电量大于第一电能门限，就将USB主机的工作模式设置为标准模式；一理确定剩余电量少于或等于第一电能门限并且大于第二电能门限，就将USB主机的工作模式设置为节电模式；以及一旦确定剩余电量少于第二电能门限，就将USB主机的工作模式设置为充电模式。USB主机当处于标准模式时与USB设备通信数据，并且向USB设备供电；当处于节电模式时与USB设备通信数据，但不向USB设备供电；而当处于是充电模式时与USB设备通信数据并且从USB设备接收电能。
附图说明
通过参照附图详细描述其示范性实施例，本发明构思的以上及其它特征将变得更加清楚，其中：
图1是根据本发明构思的示范性实施例的、通用串行总线（USB）电能管理***的示意性框图；
图2是根据本发明构思的示范性实施例的、USB电能管理***的示意性框图；
图3是示出根据本发明构思的示范性实施例的、图1中所示的接口单元的框图；
图4是示出根据本发明构思的示范性实施例的、图2中所示的接口单元的框图；
图5示出根据本发明构思的示范性实施例的、USB主机向USB设备发送的请求的例子；
图6示出根据本发明构思的示范性实施例的、响应于图5中所示的USB主机的请求的、USB设备向USB主机发送的响应的例子；
图7示出根据本发明构思的示范性实施例的、USB主机向USB设备发送的请求的例子；
图8示出根据本发明构思的示范性实施例的、响应于图7中所示的USB主机的请求的、USB设备向USB主机发送的响应的例子；
图9是示出根据本发明构思的示范性实施例的、当将图1和2中所示的USB主机设置为节电模式时的电能和数据连接状态的表；
图10A是根据本发明构思的示范性实施例的、工作在节电模式的图1和2的USB电能管理***的框图；
图10B是根据本发明构思的示范性实施例的、工作在节电模式的图1的USB电能管理***的框图；
图11是示出根据本发明构思的示范性实施例的、当将图1和2中所示的USB主机设置为充电模式时的电能和数据连接状态的表；
图12是根据本发明构思的示范性实施例的、工作在充电模式的第一电能电平的、图1的USB电能管理***的框图；
图13是根据本发明构思的示范性实施例的、工作在充电模式的除第一电能电平之外的电能电平的、图1的USB电能管理***的框图；
图14是根据本发明构思的示范性实施例的、USB电能管理***的框图；
图15是根据本发明构思的示范性实施例的、USB电能管理***的框图；
图16是根据本发明构思的示范性实施例的、USB主机的电能管理方法的流程图；
图17是根据本发明构思的示范性实施例的、当处于节电模式时的USB主机的电能管理方法的流程图；以及
图18是根据本发明构思的示范性实施例的、当处于充电模式时的USB主机的电能管理方法的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图更全面地描述本发明构思的示范性实施例。遍及附图，相似的参考标号可以指代相似的元件。
应该理解，当一个元件被称作“连接”或“耦接”到另一元件时，可以直接将它连接或耦接到另一元件，或者可以存在中间元件。
应该理解，虽然这里可以使用术语第一、第二等来描述各种元件，但是这些元件不应该被这些术语限制。使用这些术语来区分一个元件与另一个。例如，在不脱离本公开的教导的情况下，第一信号可以被称为第二信号，并且类似地，第二信号可以被称为第一信号。
如此处使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文清楚地指示除外。还应该理解，当在此公开中使用术语“包含”和/或“包含了”，或者“包括”和/或“包括了”时，指定所述特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是没有排除一个或多个其他特征、区域、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。
图1是根据本发明构思的示范性实施例的、通用串行总线（USB）电能管理***1的示意性框图。图2是根据本发明构思的示范性实施例的、USB电能管理***1'的示意性框图。
参照图1，该USB电能管理***1包括USB主机10、自供电USB设备20和USB电缆30。
该USB主机10和自供电USB设备20通过USB电缆30彼此连接。USB电缆30包括供电线（端子Vbus和GND）和数据通信线（端子D+和D-），通过其发送信号集。该USB主机10和自供电USB设备20可以使用数据传输协议通过该USB电缆30彼此通信。
可以将该USB主机10实现为，例如诸如平板个人电脑（PC）或智能电话的便携设备，但是该USB主机10不限于此。可以将自供电USB设备20实现为，例如智能电话、平板PC、便携USB充电器、便携USB手炉、便携USB风扇、便携USB MP3播放器、个人数字助理（PDA）、导航仪、USB集线器或者外部USB硬盘，但是该自供电USB设备20不限于此。
该USB主机10可以包括接口单元100、总线110、中央处理单元（CPU）120、存储单元130、输入设备140和供电单元150。
接口单元100可以包括诸如例如USB接口、高清多媒体接口（HDMI）、局域网（LAN）接口、并行端口接口和串行端口接口的各种类型的接口。为了描述的清楚，在下文中将接口单元100描述为包括USB接口，但是本发明构思的示范性实施例不限于此。
该USB接口单元100包括供电线（Bbus、GND）和数据通信线（D+、D-）。该USB接口单元100被配置为与至少一个第一自供电USB设备，或至少一个第二总线供电USB设备接口连接。当将该USB主机10设置为节电模式时，该USB接口单元100与供电线分离地管理连接至USB设备的数据通信线，从而在电能损耗的情况下保持数据通信，其中所述供电线连接在供电单元150和USB设备之间。可以基于它电池中的剩余电量来自动地将该USB主机10设置为节电模式，或者响应于从用户接收的输入而手动地将该USB主机10设置为节电模式。当将该USB主机10设置为充电模式时，USB接口单元100管理与所连接的USB设备的数据通信，并且该USB接口单元100可以从所连接的自供电USB设备接收电能。
CPU120控制USB主机10的整体操作。存储单元130存储用于该USB主机10的操作的参数和数据。输入设备140是诸如例如触摸传感器、按钮传感器、运动传感器、语音识别模块、温度传感器或相机传感器的设备，其从用户接收输入并将该输入转换为电信号。
供电单元150管理该USB主机10的电能供应。
通过总线110连接接口单元100、CPU120、存储单元130、输入设备140和供电单元150。USB主机10的结构不限于参照图1描述的示范性实施例。例如，在示范性实施例中，该USB主机10还可以包括其它知识产权（IP）块和/或显示设备。
自供电USB设备20可以包括接口单元200、总线210、CPU220、存储单元230和供电单元250a。
接口单元200可以进一步包括诸如例如USB接口、HDMI接口、LAN接口、并行端口接口和串行端口接口的各种类型的接口。为了描述的清楚，在下文中将接口单元200描述为包括USB接口，但是本发明构思的示范性实施例不限于此。
CPU220控制该自供电USB设备20的整体操作。存储单元230存储用于该自供电USB设备20的操作的参数和数据。供电单元250a管理该自供电USB设备20的电能供应，并且可以包括电池，如下面更详细地描述。
通过总线210连接该接口单元200、CPU220、存储单元230和供电单元250a。该自供电USB设备20的结构不限于参照图1描述的示范性实施例。例如，在示范性实施例中，该自供电USB主机20还可以包括其它IP块和/或显示设备。
参照图2，该USB电能管理***1'包括USB主机10和总线供电USB设备21。该USB电能管理***1'包括某些与那些参照图1中所示的USB电能管理***1描述的类似的结构。当参照图2时可以省略这些类似结构的描述，并且将主要描述图1的USB电能管理***1和图2的USB电能管理***1'之间的差异。
在示范性实施例中，总线供电USB设备21可以包括存储单元和/或CPU。
不像图1中所示的自供电USB设备20，该总线供电USB设备21包括不具有电池的供电单元250b。结果，该总线供电USB设备21仅当它连接至USB主机10并从其接收电能时才能工作。
图3是示出根据本发明构思的示范性实施例的、图1中所示的接口单元100和200的框图。参照图3，如参照图1所描述将USB主机10与自供电USB设备20连接。
USB主机10的接口单元100可以包括主机驱动器101、切换开关102和USB端口103。USB设备20的接口单元200可以包括设备端子盒202和USB端口203。
USB端口103和203包括供电线（端子Vbus和GND）和数据通信线（端子D+和D-）。USB端口103和203与USB主机10和USB设备20接口连接，并且USB主机10和USB设备20使用相同的数据传输协议彼此通信。
USB主机10的供电单元150可以包括电池152和充电模块151。可以对电池152充电和放电。充电模块151控制用于电池152的充电和放电操作以及USB主机10的每一元件的操作的电能供应。
自供电USB设备20的供电单元250a可以包括电池252和充电模块251。可以由充电模块251对电池252充电和放电。例如，充电模块251控制电池的充电和放电操作、以及该自供电USB设备20的每个元件的操作所需的电能供应。该自供电USB设备20从其中包括的电池252接收电能。结果，该自供电USB设备20当它没有连接至USB主机10或另一电源（例如，旅行适配器）并从其接收电能时也可以工作。
切换开关102通过切换数据通信线和供电线之间的连接，来为USB端口103设置电流通路。该切换开关102切换供电线（Vbus、GND）来控制供/充电，并且独立地切换数据通信线来控制数据通信的连接/断开连接。
设备端子盒202切换与USB端口203的数据通信连接和电能供应连接。例如，该设备端子盒202切换供电线（Vbus、GND）以控制USB主机10和USB设备20之间的电能供应，并且独立地切换数据通信线以控制数据通信的连接/断开连接。
在切换开关102和充电模块151之间连接主机驱动器101，并且利用该主动驱动器101来确定USB主机10是否与接口单元100接口连接，以及已经接口连接的USB设备的类型（例如，USB设备的类型可以是自供电的或总线供电的）。该主机驱动器101基于USB设备的类型、电池152的剩余电量或者从用户接收的输入信号来控制切换开关102。
该主机驱动器101可以基于用户通过输入设备140输入的输入信号来设置USB主机10的模式。USB主机10可以包括标准模式、节电模式或者充电模式。
输入设备140可以是例如触摸传感器、按钮传感器、运动传感器、语音识别模块、温度传感器或相机传感器，其从用户接收输入并将该输入转换为电信号。该用户的输入可以是触摸输入、按钮输入、语音输入、运动感测输入、温度输入、相机输入和手势输入的至少一者，但是该输入的类型不限于此。
主机驱动器101向连接至USB端口103的USB设备发送请求，并且检测该USB设备的特征。将参照图5到8进一步描述该USB设备的特征的检测。
图4是示出根据本发明构思的示范性实施例的、图2中所示的接口单元100和200的框图。为避免冗余，将主要描述图3和4中所示的示范性实施例之间的差异。
图4中所示的USB电能管理***1'的USB主机10类似于图3中所示的USB主机10。图4中所示的USB设备21包括与图3中所示的USB设备20不同的结构。例如，图4中的USB设备21包括电能单元250b。
该总线供电USB设备21的供电单元250b可以包括充电模块251，该充电模块251控制为该USB设备21的每个元件的操作所需的电能供应。该供电单元250b不包括电池。因此，该总线供电USB设备21不能没有单独的电源（例如，经由USB主机10的交流电（AC）供电，或者旅行适配器）而工作。
因此，当不通过供电线（Vbus）从USB主机10向该总线供电USB设备21供应电能时，因为该总线供电USB设备将没有电能，所以即使连接数据通信线（D+、D-），该供电单元250b也不能保持数据通信。
图5示出根据本发明构思的示范性实施例的、USB主机10向USB设备20或21发送的请求的例子。图6示出根据本发明构思的示范性实施例的、响应于图5中所示的USB主机10的请求、USB设备20或21向USB主机10发送的响应的例子。
参照图5，当将USB设备20或21最初连接到USB主机10的USB端口103时，USB主机10向该USB设备20或21发送获得配置请求GET_CONFIGURATION。例如，USB主机10向USB设备20或21发送请求以获得指示该USB设备20或21是自供电USB设备20还是总线供电设备USB设备21的信息。
参照图6，USB设备20或21使用配置特征信息对USB主机10的获得配置请求GET_CONFIGURATION作出响应。在图6中所示的示范性实施例中，该配置特征信息由八比特D7到D0组成，并且包括关于该USB设备20或21的供电能力的信息。例如，可以通过分析比特D6的数据来检测USB设备20或21的供电能力。例如，当该USB设备20或21是总线供电USB设备21时，可以将比特D6设置为0。当该USB设备21或21是自供电USB设备20时，可以将比特D6设置为1。在配置特征信息中包括的比特数目，以及什么比特指示什么信息的指定不限于图5和6中所示的示范性实施例。例如，该配置特征信息可以包括多于或少于8比特，并且可以使用任何比特来指示该USB设备20或21的供电能力。此外，在示范性实施例中，可以将比特D6设置为0用于自供电USB设备20，而将比特D6设置为1用于总线供电USB设备21。
图7示出根据本发明构思的示范性实施例的、USB主机10向USB设备20或21发送的请求的例子。图8示出根据本发明构思的示范性实施例的、响应于图7中所示的USB主机10的请求USB设备20或21向USB主机10发送的响应的例子。
参照图7，在将USB设备20或21连接至USB主机10的USB端口103的运行时间期间，USB主机10向USB设备20或21发送获得状态请求GET_STATUS。例如，USB主机10向USB设备20或21发送请求以获得指示该USB设备20或21是自供电USB设备20还是总线供电USB设备21的信息。
如图8中所示，USB设备20或21向USB主机10发送响应。在图8中所示的示范性实施例中，该响应包括由16比特D15到D0组成的配置特征信息，并包括该USB设备20或21的供电能力。
例如，可以通过分析比特D0的数据来检测USB设备20或21的供电能力。例如，当该USB设备20或21是总线供电USB设备21时，比特D0可以是0。当该USB设备20或21是自供电USB设备20时，比特D0可以是1。在该配置特征信息中包括的比特数目，以及什么比特指示什么信息的指定不限于图7和8中所示的示范性实施例。例如，该配置特征信息可以包括多于或少于16比特，并且可以使用任何比特来指示该USB设备20或21的供电能力。此外，在示范性实施例中，可以将比特D0设置为1用于总线供电USB设备21，而设置为0用于自供电USB设备20。
图9是示出当将图1和2中所示的USB主机10设置为节电模式时的电能和数据连接状态的表。
参照图9，在示范性实施例中，该USB主机10包括第一预定电能门限。当该USB主机10的当前电能电平等于至少第一预定电能门限值时，该USB主机10工作在标准模式。当该USB主机10的当前电能电平少于第一预定电能门限值时，该USB主机10工作在节电模式，该节电模式包括三个电能电平L1、L2和L3。当在标准模式下时，USB主机10具有充足的电能来经由电能连接向USB设备20或21供电（Vbus接通），并且经由数据通信连接向USB设备20或21发送和从USB设备20或21接收数据（例如，被配置的、D+/-接通）。除了如上所述由USB主机10自动设置该USB主机10的模式之外，也可以基于用户的输入手动地设置该USB主机10的模式。
USB主机10检查电池152的剩余电量，并生成指示该剩余电量的通知信号。一旦得到通知，用户可以向该USB主机10提供指示是否进入节电模式的输入。当电池152的剩余电量少于或等于第一预定电能门限值时，可以生成该通知信号。
在示范性实施例中，可以将USB主机10设置为当电池152的剩余电量少于第一预定电能门限值时自动进入节电模式。此时，可以将第一电能门限值设置为至少两个预定值，使得将与USB设备20的连接设置为第一至第三电能电平L1到L3之一。
在示范性实施例中，用户可以经由输入设备140提供输入以将该USB主机10设置为节电模式的第一至第三电能电平L1至L3之一。随着从第一电能电平L1到第三电能电平L3的节电模式转换，功耗减少。
下面描述包括同时连接至至少一个第一自供电USB设备20和至少一个第二总线供电USB设备21的USB主机10的例子。
如图9中所示，在第一电能电平L1，中断到自供电USB设备20的供电连接（Vbus）（断开），而保持到自供电USB设备20的数据通信连接（D+/-）（被配置的）。同时，保持到总线供电USB设备21的供电连接（Vbus）（接通），并保持到总线供电USB设备21的数据通信连接（D+/-）（被配置的）。当USB设备处于被配置的状态时，该USB设备连接至USB主机10，对该USB设备供电，并且该USB设备能够与USB主机10通信数据。
在第二电能电平L2，中断到自供电USB设备20的供电连接（Vbus）（断开），而保持到自供电USB设备20的数据通信连接（D+/-）（被配置的）。同时，中断到总线供电USB设备21的供电连接（Vbus）（断开），并中断到总线供电USB设备21的数据通信连接（D+/-）（被附接的）。当USB设备处于被附接的状态时，该USB设备连接至USB主机10，但是不从USB主机10接收电能，也不能与USB主机10通信数据。
在第三电能电平L3，中断到自供电USB设备20的供电连接（Vbus）（断开），也中断到自供电USB设备20的数据通信连接（D+/-）（被供电的（powered））。同时，中断到总线供电USB设备21的供电连接（Vbus）（断开），并且中断到总线供电USB设备21的数据通信连接（D+-）（被附接的）。
比较第一和第二电能电平L1和L2，在第一电能电平L1，USB主机10不向自供电USB设备20供电，向总线供应的USB设备21供电，并且与自供电和总线供电USB设备20和21两者通信数据。而在第二电能电平L2，USB主机10不向自供电和总线供电USB设备20或21供电，并且仅与自供电USB设备20通信数据。
因为在第二电能电平L2时，USB主机10只为它自己的操作消耗电能而不向外部设备（例如，USB设备20和21）供电，所以比起在第一电能电平L1的功耗可以减少在第二电能电平L2的功耗。此外，与供电连接独立地保持USB主机10和自供电USB设备20之间的数据通信连接。结果，在第二电能电平L2可以保持数据发送和接收。
比较第二和第三电能电平L2和L3，在第二电能电平L2，USB主机10不向自供电USB设备20或总线供电USB设备21供电，而仅与自供电USB设备20通信数据。而在第三电能电平L3，USB主机10不向自供电或总线供电USB设备20或21供电，并且不与自供电或总线供电USB设备20或21通信数据。
因为在第三电能电平L3，USB主机10仅消耗它自身的操作所需的电能，而且还不为与外部设备（例如，自供电USB设备20或总线供电USB设备21）的数据通信消耗电能，所以比起在第二电能电平L2的功耗，在第三电能电平L3的功耗可以减少。
图10A是根据本发明构思的示范性实施例的、工作在节电模式的图1和2的USB电能管理***1和1'的框图。图10B是根据本发明构思的示范性实施例的、工作在节电模式的图1和2的USB电能管理***1和1'的框图。
参照图3、4和10A，当将自供电USB设备20连接至USB主机10时，充电模块151检查USB主机10的电池152的状态，并且向主机驱动器101通知该电池152的状态。当确定为低电能状态（例如，其中该电池152的剩余电量低于预定的电能参考值的电能状态）时，主机驱动器101生成指示该低电能状态的通知信号。所述电能参考值可以包括至少两个第一电能门限值和至少两个第二电能门限值，但是，该电能参考值不限于此。
在示范性实施例中，主机驱动器101连接至切换开关102，并且基于通过将该电池152的剩余电量与第一电能门限值对比而获得的对比结果，控制电能连接和数据通信连接的切换操作。
下面描述要求在USB主机10和所连接的USB设备（例如，自供电USB设备20或总线供电USB设备21）之间保持数据通信的USB电能管理***的例子。
为了节省USB主机10的电池152的剩余电量，在主机驱动器101的控制下，切换开关102断开（例如，禁止）到自供电USB设备20的供电连接Vbus，而接通（例如，激活）到总线供电USB设备21的供电连接Vbus。此外，在主机驱动器101的控制下，切换开关102接通（例如，激活）到自供电和总线供电USB设备20和21两者的数据通信连接D+/D-以保持与两个设备的数据通信。
即，对于切换开关102，在主机驱动器101的控制下，断开（例如，禁止）到自供电USB设备20的电流输入路径以中断供电连接Vbus，而接通（例如，激活）数据发送/接收路径以保持数据通信连接D+/D-。
参照图10B，当确定为低电能状态（例如，其中该电池152的剩余电量低于预定的电能参考值的电能状态）时，主机驱动器101生成指示该低电能状态的通知信号。所述电能参考值可以包括至少两个第一电能门限值和至少两个第二电能门限值，但是，该电能参考值不限于此。
在图10B中，响应于主机驱动器101生成的通知信号，用户使用输入设备140设置节电模式的电能电平之一。从而，主机驱动器101响应于用户输入的输入信号，控制电能连接和数据通信连接的切换操作。
图11是显示当将图1和2中所示的USB主机10被设置为充电模式时的电能和数据连接状态的表。
参照图11，在示范性实施例中，当USB主机10的当前电能至少等于预定的第二电能门限值时，USB主机10工作在标准模式或节电模式下，而处于低电能状态时（例如，当USB主机10的当前电能少于预定的第二电能门限值时），将USB主机10设置为工作在充电模式的第一至第三电能电平L1至L3之一。在示范性实施例中，当USB主机10的当前电能至少等于预定的第一电能门限值时，USB主机10工作在标准模式下，而当当前电能小于第一电能门限值并大于第二电能门限值时，工作节点模式下。而且将USB主机10设置为低电能状态（例如，当USB主机10的当前电能小于预定的第二电能门限值时）下的充电模式的第一至第三电能电平L1至L3之一。可以由USB主机10自动地配置这种设置（见图10A），或者可以由用户手动地配置这种设置（见图10B）。
在标准模式下，USB主机10具有充足的电能电平来经由电能连接向自供电USB设备20供电（Vbus接通），并且经由数据通信连接（被配置的、D+/-接通）向自供电USB设备20发送和从自供电USB设备20接收数据。
USB主机10检查电池152的剩余电量，并生成指示该剩余电量的通知信号。响应于接收到此通知信号，用户可以确定是否进入充电模式。当电池152的剩余电量少于或等于预定的第二电能门限值时，可以生成该通知信号。
可替换地，在示例性实施例中，可以将USB主机10设置为当电池152的剩余电量少于第二电能门限值时自动进入充电模式。可以将第二电能门限值设置为至少两个预定值，并且可以将与USB设备20的连接设置为第一至第三电能电平L1至L3之一。
在示范性实施例中，用户可以使用输入设备140将该USB主机10设置为充电模式的第一至第三电能电平L1至L3之一。当该电能模式从第一电能电平L1向第三电能电平L3转换时，该USB主机10的功耗会增加。
下面描述具有同时与至少一个第一自供电USB设备20和至少一个第二总线供电USB设备21连接的USB主机10的USB电能管理***的例子。
可以使用自供电USB设备20的电池252来对USB主机10的电池152充电。结果，可以防止USB主机10和自供电USB设备20之间的数据通信连接中的错误，并且可以对USB主机10提供辅助电能用于它的操作。
在第一电能电平L1，将到自供电USB设备20的电能连接设置为充电连接（充电输入），并且保持数据通信连接（D+/-）（被配置的）。同时，保持到总线供电USB设备21的供电连接（Vbus）（接通），并且也保持数据通信连接（D+/-）（被配置的）。当USB设备处于被配置的状态时，该USB设备连接至USB主机10，该USB设备被供电，并且该USB设备能够与USB主机10通信数据。当USB设备处于充电输入状态时，逆转供电线Vbus/GND中的电流，并且利用该USB设备的电池来对USB主机的电池充电。
在第二电能电平L2，将到自供电USB设备20的电能连接设置为充电连接（充电输入），并且保持数据通信连接（D+/-）（被配置的）。同时，中断到总线供电USB设备21的供电连接（Vbus）（断开），并且也中断数据通信连接（D+/-）（被附接的）。当USB设备处于被附接的状态时，该USB设备连接至USB主机10，但不从USB主机10对其供电。因为总线供电USB设备21不包括电池，所以不能使用它来对USB主机10的电池152充电。
在第三电能电平L3，将到自供电USB设备20的电能连接设置为充电连接（充电输入），而中断数据通信连接（D+/-）（被供电的）。同时，中断到总线供电USB设备21的供电连接（Vbus）（断开），并且也中断数据通信连接（D+/-）（被附接的）。
比较第一和第二电能电平L1和L2，在第一电能电平L1，USB主机10在被来自自供电USB设备20的电能充电的同时对总线供电USB设备21供电，并且与自供电和总线供电USB设备20和21两者通信数据。在第二电能电平L2，USB主机10在被来自自供电USB设备20的电能充电的同时不向总线供电USB设备21供电，并且仅与自供电USB设备20通信数据。
结果，在第二电能电平L2，USB主机10在被来自自供电USB设备20的电能充电的同时，仅为了它自身的操作消耗电能，而不向诸如总线供电USB设备21的外部设备供电。从而，USB主机10在第二电能电平L2比在第一电能电平L1从自供电USB设备20接收更多的电荷。
比较第二和第三电能电平L2和L3，在第二电能电平L2，USB主机10在被来自自供电USB设备20的电能充电的同时不向总线供电USB设备21供电，并且仅与自供电USB设备20通信数据。在第三电能电平L3，USB主机10在被来自自供电USB设备20的电能充电的同时不向总线供电USB设备21供电，并且USB主机10中断与总线供电USB设备21的以及与自供电USB设备20的数据通信连接。
结果，在第三电能电平L3，USB主机10在被来自自供电USB设备20的电能充电的同时仅消耗为了它自身的操作所需要的电能，而不为了与诸如自供电或总线供电USB设备20和21的外部设备的数据通信消耗电能。从而，USB主机10在第三电能电平L3比在第二电能电平L2接收更多的电荷。
在上述示范性实施例中，自供电USB设备20中的电池252可能需要预定量的剩余电量以开始对USB主机10的电池152的充电。USB主机10接收指示自供电USB设备20的剩余电量的信息，并且基于此信息确定是否进入充电模式。在示范性实施例中，可以作为通知信号为用户产生所述指示自供电USB设备20的剩余电量的信息。该用户可以基于此信息确定是否将USB主机10设置为充电模式。
图12是根据本发明构思的示范性实施例的、工作在充电模式的第一电能电平的图1的USB电能管理***1的框图。图13是根据本发明构思的示范性实施例的、工作在充电模式的第一电能电平之外的电能电平的图1的USB电能管理***1的框图。
参照图12，当将自供电USB设备20连接至USB主机10时，充电模块151检查USB主机10的电池152的剩余电量，并且向主机驱动器101通知该剩余电量。当确定为低电能状态（例如，其中该电池152的剩余电量低于预定的电能参考值的电能状态）时，主机驱动器101生成指示该低电能状态的通知信号。该电能参考值可以包括至少两个第一电能门限值和至少两个第二电能门限值。当电池152的剩余电量少于或等于预定的第二电能门限值时，可以生成该通知信号。
主机驱动器101根据基于将电池152的剩余电量与第二电能门限值对比的对比结果，来控制电能连接和数据通信连接的切换操作。
可替换地，响应于所述通知信号，用户可以使用输入设备140来设置充电模式的第一至第三电能电平之一，并且主机驱动器101可以响应于由该用户生成的输入信号来控制电能连接和数据通信连接的切换操作。
下面描述要求在USB主机10和USB设备（例如，自供电USB设备20和总线供电USB设备21）之间保持数据通信的USB电能管理***的例子。
切换开关102在主机驱动器101的控制下，从自供电USB设备20逆转电能的输入/输出方向以对USB主机10充电。此外，为了与自供电USB设备20的数据通信，切换开关102在主机驱动器101的控制下保持到自供电USB设备20的数据通信连接D+/D-。
即，根据主机驱动器101的控制，切换开关102逆转到自供电USB设备20的电流以对USB主机10充电，但是保持数据通信连接D+/D-以继续数据发送/接收。
在图13中，下面描述其中保持USB主机10和自供电USB设备20之间的充电连接，而中断USB主机10和自供电USB设备20之间的数据通信的图1的USB电能管理***1的例子。为避免冗余，将主要描述图12和13中所示的示范性实施例之间的差异。
切换开关102在主机驱动器101的控制下，从自供电USB设备20逆转电能的输入/输出方向，导致经由自供电USB设备20对USB主机10充电。切换开关102在主机驱动器101的控制下，中断到和从第一USB设备20的数据通信连接D+/D-。
图14是根据本发明构思的示范性实施例的、USB电能管理***2的框图。
图14中示出的USB电能管理***2包括USB主机10″和USB设备23。为避免冗余，将主要描述图14的USB电能管理***2和图3和4中所示的USB电能管理***1和1'之间的差异。
USB主机10″包括接口单元100、总线110（见图1）、CPU120、存储单元130（见图1）、输入设备140和供电单元150。
CPU120控制USB主机10″的整体操作。存储单元130存储用于该USB主机10″的操作的参数和数据。输入设备140是诸如例如触摸传感器、按钮传感器、运动传感器、语音识别模块、温度传感器或相机传感器的设备，其从用户接收输入并将该输入转换为电信号。
供电单元150管理USB主机10″的供电，并且供电单元150包括电池152和充电模块151。
图14中所示的CPU120控制与USB主机10″和USB设备23之间的连接相关的整体操作。当确定由充电模块151感测的、USB主机10″的当前电能相对低于预定的电能参考值时，CPU120可以通过USB主机10″的显示单元显示指示该低电能状态的通知信号，并且基于该用户通过输入设备140输入的信号设置该USB主机10″的模式。USB主机10″的该模式可以是上述模式之一，包括标准模式、节电模式的第一至第三电能电平之一、或者充电模式的第一至第三电能电平之一。CPU120根据USB主机10″的模式以及连接至USB主机10″的USB设备23的类型（例如，该USB设备23可以是自供电USB设备或总线供电USB设备）来控制切换开关102的切换操作。
主机驱动器101检测到USB设备23已经连接至USB主机10″，检测该USB设备23是自供电USB设备还是总线供电USB设备，并且向CPU120通知所连接的USB设备23的类型。
切换开关102在CPU120的控制下切换与USB端口103的数据通信连接和电能连接。例如，切换开关102切换供电线Vbus和GND以控制供电和充电设置，并且单独地切换数据通信线D+和D-以控制数据通信的连接和断开连接。
主机驱动器101可以基于USB设备23对获得配置请求（见图5）的响应来检测所连接的USB设备23的类型，其中当将USB设备23最初连接至USB端口103时由USB主机10″向该USB设备23发送所述获得配置请求。可替换地，主机驱动器101可以基于USB设备23对获得状态请求（见图7）的响应来检测所连接的USB设备23的类型，其中当USB设备23连接至USB端口103时由USB主机10″向该USB设备23发送所述获得状态请求。
图15是根据本发明构思的示范性实施例的、USB电能管理***3的框图。
参照图15，USB接口单元100包括该USB端口103和主机驱动器101。
USB端口103通过供电线Vbus和GND以及数据通信线D+和D-与USB设备23接口连接。
将主机驱动器101连接到充电模块151，并且该主机驱动器101确定该USB设备23是否与该接口单元接口连接，以及确定已经接口连接的USB设备23的类型。主机驱动器101基于该USB设备23的类型（例如，该USB设备可以是自供电USB设备或者总线供电USB设备）、电池152的剩余电量或者从用户接收的输入信号，来切换数据通信线或供电线到USB端口103的连接。
图15中所示的主机驱动器101可以包括切换开关105，该切换开关105切换到USB端口103的数据通信线或供电线的连接。主机驱动器101控制USB接口单元100，确定是否将USB设备23与USB接口单元接口连接，以及确定已经接口连接的USB设备23的类型。主机驱动器101可以基于USB设备23的类型、电池152的剩余电量或者从用户接收的输入信号，分别控制连接至USB设备23的数据通信线和供电线。
图16是根据本发明构思的示范性实施例的、USB主机10的电能管理方法的流程图。图17是根据本发明构思的示范性实施例的、当处于节电模式时USB主机10的电能管理方法的流程图。图18是根据本发明构思的示范性实施例的、当处于充电模式时USB主机10的电能管理方法的流程图。在图16-18中，参照了图1-4、10A-10B以及12-13中所示的USB主机10，但是参照图16-18描述的方法也可以使用于图14-15的USB主机10″和10'。
参照图16，在操作S10中将至少一个USB设备与USB主机10连接。在操作S11中，USB主机10检查该USB主机10的电池152的剩余电量，并且生成指示该剩余电量的通知信号。
当在操作S12中电池152的剩余电量大于第一电能门限值A时，在操作S14中该USB主机10在主机驱动器101的控制下工作在标准模式下。当在操作S12中电池152的剩余电量少于第一电能门限值A时，该USB主机10或者在操作S15中工作在节电模式下，或者在操作S16中工作在充电模式下。当在操作S13中电池152的剩余电量少于或等于第一电能门限值A，并且大于第二电能门限值B时，在操作S15中该USB主机10工作在节电模式下。如果在操作S13中电池152的剩余电量少于电能门限值B，则在操作S16中该USB主机10工作在充电模式下。
可以基于主机驱动器101的控制信号，或者用户响应于所述通知信号的信号输入，在操作S15中将USB主机10设置为节电模式，或者在操作S16中将USB主机10设置为充电模式。
当在操作S15中将USB主机10设置为节电模式时，可以与USB设备的电能连接分离地管理与USB设备的数据通信连接，允许在断开电能连接的同时继续数据通信。
当在操作S16中将USB主机10设置为充电模式时，可以管理与USB设备的数据通信连接，并且如果该USB设备是自供电USB设备，则可以从该USB设备对USB主机10供电。
当该USB主机10既不处于节电模式下也不处于充电模式下时，在操作S14中该USB主机10工作在标准模式下，并且继续检查电池152的剩余电量。
参照图17，当将USB主机10设置为节电模式时，当将USB设备20或21最初连接到USB主机10时，USB主机10向该USB设备20或21发送获得配置请求；当USB设备20或21与USB主机10连接时，USB主机10向该USB设备20或21发送获得状态请求。USB主机10从USB设备20或21接收对所述获得配置请求或获得状态请求的响应，并且在操作S21中检测该USB设备20或21的类型。例如，该USB设备可以是自供电USB设备20或总线供电USB设备21。
当USB主机10在操作S22中接通（例如，激活）到自供电USB设备20的供电线Vbus时，在操作S14中该USB主机10关于自供电USB设备20工作在标准模式下。
当在操作S22中断开（例如，禁止）连接至自供电USB设备20的供电线Vbus时，并且当在操作S23中接通（例如，激活）USB主机10和自供电USB设备20之间的数据通信线D+/-时，在操作S24中USB主机10关于自供电USB设备20工作在被配置的状态。
当在操作S22中断开（例如，禁止）连接至自供电USB设备20的供电线Vbus时，并且当在操作S23中断开（例如，禁止）USB主机10和自供电USB设备20之间的数据通信线D+/-时，在操作S25中USB主机10关于自供电USB设备20工作在被供电的状态。
当在操作S26中USB主机10接通（例如，激活）连接至总线供电USB设备21的供电线Vbus时，在操作S28中该USB主机10关于总线供电USB设备21工作在被配置的状态下。
当在操作S26中基于从用户接收的输入断开（例如，禁止）连接至总线供电USB设备21的供电线Vbus时，在操作S27中该USB主机10关于总线供电USB设备21工作在被附接的状态下。
参照图18，当将USB主机10被设置为充电模式时，当将USB设备20或21最初连接到USB主机10时，USB主机10向该USB设备20或21发送获得配置请求；并且在USB设备20或21与USB主机10连接时，USB主机10向该USB设备20或21发送获得状态请求。USB主机10从USB设备20或21接收对所述获得配置请求或获得状态请求的响应，并且在操作S31中检测该USB设备20或21的类型（例如，该USB设备可以是自供电USB设备20或总线供电USB设备21）。
当该USB设备是自供电USB设备20时，在操作S32中USB主机10逆转到自供电USB设备20的供电线中的电流路径，以允许向USB主机10提供来自自供电USB设备20的电能。当USB主机10不逆转到自供电USB设备20的供电线中的电流路径时，在操作S14中该USB主机10关于自供电USB设备20工作在标准模式下。
当在操作S32中USB主机10逆转到自供电USB设备20的供电线中的电流路径时，并且当在操作S33中接通USB主机10和第一USB设备20之间的数据通信线D+/-时，在操作S34中该USB主机10关于自供电USB设备20工作在被配置的状态中。
当在操作S32中USB主机10逆转到自供电USB设备20的供电线中的电流路径时，并且当在操作S33中断开（例如，禁止）USB主机10和自供电USB设备20之间的数据通信线D+/-时，在操作S35中该USB主机10关于自供电USB设备20工作在被供电的状态。
当在操作S36中USB主机10接通（例如，激活）连接至总线供电USB设备21的供电线Vbus时，该USB主机10在操作S38中关于总线供电USB设备21工作在被配置的状态。
当在操作S36中断开（例如，禁止）连接至总线供电USB设备21的供电线Vbus时，该USB主机10在操作S37中关于总线供电USB设备21工作在被附接的状态。
如上所述，根据本发明构思的示范性实施例，基于USB主机的电能状态将USB主机设置为节电模式，并且基于连接至USB主机的USB设备的类型分别控制供电连接和数据通信连接。结果，可以减少该USB主机的功耗，并且当中断供电时也可以保持USB主机和USB设备之间的数据通信。
此外，根据本发明构思的示范性实施例，基于USB主机的电能状态可以将USB主机设置为充电模式，并且可以基于连接至USB主机的USB设备的类型分别控制供电连接和数据通信连接。结果，可以从USB设备对USB主机供电，并且可以向该USB主机提供更长的电池使用时间和各种充电功能。
虽然已经参照其示范性实施例具体示出和描述了本发明构思，但是本领域普通技术人员应该理解，可在形式和详细方面进行各种改变而不脱离如以下权利要求限定的本发明构思的的精神和范围。
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2011年12月26日提交的韩国专利申请No.10-2011-0141916的优先权，通过引用将其公开全面合并于此。

Claims (20)

1.一种通用串行总线(USB)主机，包括：
供电单元，包括电池和被配置为控制该电池的充电模块；及
USB接口单元，被配置为与第一USB设备接口连接，其中第一USB设备是自供电的，
其中该USB接口单元被配置为基于电池的剩余电量对其进行控制，并且该USB接口单元被配置为当断开该USB接口单元和第一USB设备之间的供电连接时，还保持该USB接口单元和第一USB设备之间的数据连接，
其中所述USB主机被配置为在节电模式下以第一电能电平，第二电能电平和第三电能电平中的一个工作，
其中当第一USB设备是自供电USB设备并且所述USB主机以所述第一或第二电能电平工作时，到第一USB设备的电源连接被中断并且保持到第一USB设备的数据连接，以及当第一USB设备是自供电USB设备并且所述USB主机以第三电能电平工作时，到第一USB设备的电源连接和数据连接中断，
其中当第一USB设备是总线供电USB设备并且所述USB主机以所述第一电能电平工作时，到第一USB设备的电源连接和数据连接被维持，并且当第一USB设备是总线供电USB设备并且所述USB主机以第二或第三电能电平工作时，到第一USB设备的电源连接和数据连接中断。
2.如权利要求1的USB主机，其中该USB接口单元被配置为经由数据通信线和供电线与第一USB设备接口连接，经由数据通信线建立该USB接口单元和第一USB设备之间的数据连接，并经由供电线建立该USB接口单元与第一USB设备之间的供电连接。
3.如权利要求1的USB主机，进一步包括：
输入设备，被配置为接收输入信号，其中所述USB接口单元被配置为基于该输入信号对其进行控制。
4.如权利要求1的USB主机，其中所述USB接口单元被配置为基于电池的剩余电量，将供电连接连接至第一USB设备并从第一USB设备接收供电。
5.如权利要求1的USB主机，其中所述USB接口单元被配置为与第二USB设备接口连接，并且该第二USB设备是总线供电的，
其中该USB接口单元被配置为当将该USB主机设置为节电模式时，在将供电连接连接至第二USB设备的同时将数据连接连接至第二USB设备。
6.如权利要求5的USB主机，其中基于电池的剩余电量将USB主机设置为节电模式。
7.一种通用串行总线(USB)主机，包括：
供电单元，包括电池和被配置为控制该电池的充电模块；及
USB接口单元，被配置为与自供电USB设备或总线供电USB设备的至少一个接口连接，
其中USB接口单元被配置为基于电池的剩余电量对其进行控制，并且该USB接口单元被配置为分别控制：连接至该USB接口单元以及自供电USB设备和总线供电USB设备中的至少一个的供电线，及连接至该USB接口单元以及自供电USB设备和总线供电USB设备中的至少一个的数据通信线，
其中所述USB主机被配置为在节电模式下以第一电能电平，第二电能电平和第三电能电平中的一个工作，
其中当所述USB接口单元与自供电USB设备连接并且所述USB主机以所述第一或第二电能电平工作时，到所述自供电USB设备的电源连接被中断并且保持到所述自供电USB设备的数据连接，以及当所述USB接口单元与自供电USB设备连接并且USB主机以第三电能电平工作时，到所述自供电USB设备的电源连接和数据连接中断，
其中当所述USB接口单元与总线供电USB设备连接并且所述USB主机以所述第一电能电平工作时，到所述总线供电USB设备的电源连接和数据连接被维持，并且当所述USB接口单元与总线供电USB设备连接并且USB主机以第二或第三电能电平工作时，到所述总线供电USB设备的电源连接和所述数据连接中断。
8.如权利要求7的USB主机，进一步包括：
输入设备，被配置为接收输入信号，其中所述USB接口单元被配置为基于该输入信号对其进行控制。
9.如权利要求7的USB主机，其中所述USB接口单元被配置为从自供电USB设备接收供电。
10.如权利要求7的USB主机，其中所述USB接口单元包括：
USB端口，被配置为经由供电线和数据通信线与自供电和总线供电USB设备接口连接；
切换开关，被配置为在该USB端口和数据通信线之间的第一连接以及该USB端口和供电线之间的第二连接之间切换；以及
主机驱动器，连接至该切换开关和充电模块，并被配置为识别接口连接的USB设备，并确定所接口连接的USB设备是自供电USB设备还是总线供电USB设备，
其中该主机驱动器被配置为基于所接口连接的USB设备和电池的剩余电量来控制切换开关。
11.如权利要求10的USB主机，其中切换开关被配置为禁止连接至自供电USB设备的供电线，并且在禁止供电线的同时激活连接至自供电USB设备的数据通信线。
12.如权利要求10的USB主机，其中切换开关被配置为逆转连接至自供电USB设备的供电线的输入/输出路径，
其中使用自供电USB设备提供的电能对电池充电，并且一旦逆转所述输入/输出路径就激活USB主机和自供电USB设备之间的数据通信线。
13.如权利要求10的USB主机，其中切换开关被配置为逆转连接至自供电USB设备的供电线的输入/输出路径，
其中使用从自供电USB设备提供的电能对电池充电，并且一旦逆转所述输入/输出路径就禁止USB主机和自供电USB设备之间的数据通信线。
14.如权利要求7的USB主机，其中USB接口单元包括：
USB端口，被配置为经由供电线和数据通信线与自供电USB设备和总线供电USB设备接口连接；以及
主机驱动器，连接至所述充电模块，并被配置为识别接口连接的USB设备，并确定接口连接的USB设备是自供电USB设备还是总线供电USB设备，
其中主机驱动器被配置为基于接口连接的USB设备和电池的剩余电量，在USB端口和数据通信线之间的第一连接，以及USB端口和供电线之间的第二连接之间切换。
15.如权利要求14的USB主机，其中切换开关被配置为在基本上相同的时间禁止连接至自供电USB设备的供电线并激活连接至自供电USB设备的数据通信线，以及激活连接至总线供电USB设备的供电线并激活连接至总线供电USB设备的数据通信线。
16.如权利要求14的USB主机，其中切换开关被配置为在基本上相同的时间禁止连接至自供电USB设备的供电线并激活连接至自供电USB设备的数据通信线，以及禁止连接至总线供电USB设备的供电线并禁止连接至总线供电USB设备的数据通信线。
17.如权利要求14的USB主机，其中主机驱动器被配置为逆转连接至自供电USB设备的供电线的输入/输出路径，
其中使用从自供电USB设备提供的电能对电池充电，在基本上相同的时间激活连接至自供电USB设备的数据通信线，激活连接至总线供电USB设备的供电线，并且激活连接至总线供电USB设备的数据通信线。
18.如权利要求14的USB主机，其中主机驱动器被配置为逆转连接至自供电USB设备的供电线的输入/输出路径，
其中使用从自供电USB设备提供的电能对电池充电，在基本上相同的时间激活连接至自供电USB设备的数据通信线，禁止连接至总线供电USB设备的供电线，并且禁止连接至总线供电USB设备的数据通信线。
19.一种通用串行总线(USB)电能管理方法，包括：
将USB设备连接至USB主机，其中USB主机包括电池；
确定该电池的剩余电量；
一旦确定剩余电量大于第一电能门限，就将USB主机的工作模式设置为标准模式；
一旦确定剩余电量少于或等于第一电能门限并大于第二电能门限，就将USB主机的工作模式设置为节电模式；以及
一旦确定剩余电量少于第二电能门限，就将USB主机的工作模式设置为充电模式，
其中当处于标准模式时USB主机与USB设备通信数据，并且向USB设备供电；当处于节电模式时USB主机与USB设备通信数据，但不向USB设备供电；而当处于是充电模式时USB主机与USB设备通信数据并且从USB设备接收电能，
其中所述USB主机被配置为在节电模式下以第一电能电平，第二电能电平和第三电能电平中的一个工作，
其中当所述USB设备是自供电USB设备并且所述USB主机以所述第一或第二电能电平工作时，到所述USB设备的电源连接被中断并且保持到所述USB设备的数据连接，以及当所述USB设备是自供电USB设备并且所述USB主机以第三电能电平工作时，到所述USB设备的电源连接和数据连接中断，
其中当所述USB设备是总线供电USB设备并且所述USB主机以所述第一电能电平工作时，到所述USB设备的电源连接和数据连接被维持，并且当所述USB设备是总线供电USB设备并且USB主机以第二或第三电能电平工作时，到所述USB设备的电源连接和所述数据连接中断。
20.如权利要求19的USB电能管理方法，进一步包括：
当处于充电模式时逆转USB主机和USB设备之间的供电线的输入/输出路径，
其中USB设备是自供电的，使用从该USB设备提供的电能对电池充电，并且一旦逆转所述输入/输出路径就禁止USB主机和USB设备之间的数据通信线。
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Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005515664A (ja) * 2002-01-08 2005-05-26 セブン ネットワークス， インコーポレイテッド モバイル通信ネットワークのための安全な伝送
US8367235B2 (en) 2008-01-18 2013-02-05 Mophie, Inc. Battery pack, holster, and extendible processing and interface platform for mobile devices
WO2013015835A1 (en) 2011-07-22 2013-01-31 Seven Networks, Inc. Mobile application traffic optimization
WO2012024030A2 (en) 2010-07-26 2012-02-23 Seven Networks, Inc. Context aware traffic management for resource conservation in a wireless network
US20140082406A1 (en) * 2012-09-18 2014-03-20 Sandisk Technologies Inc. Data protection through power loss prediction
JP2014115687A (ja) * 2012-12-06 2014-06-26 Canon Inc データ処理装置、データ処理装置の制御方法、及びプログラム
JP6288913B2 (ja) * 2012-12-28 2018-03-07 キヤノン株式会社 電子機器及びプログラム
CN103106167B (zh) * 2013-01-22 2015-12-02 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 一种usb设备及其控制方法
TWI571734B (zh) * 2013-02-05 2017-02-21 新唐科技股份有限公司 電源管理電路與方法以及電腦系統
CN104423278B (zh) 2013-08-27 2017-09-26 华为终端有限公司 移动供电终端及其供电方法
CN104635902B (zh) * 2013-11-11 2017-11-07 宏碁股份有限公司 通用串行总线的集线装置及其电力管理方法
KR101856573B1 (ko) * 2013-12-06 2018-05-11 (주)알파솔루션즈 휴대용 단말기
KR102153384B1 (ko) * 2013-12-12 2020-09-08 한국전자통신연구원 호스트로부터 유에스비 장치의 전원을 온 또는 오프시키기 위한 전원 제어 장치 및 이의 작동 방법
KR102218242B1 (ko) * 2014-03-18 2021-02-22 삼성전자 주식회사 입출력 인터페이스 제어 방법 및 이를 수행하는 전자 장치
JP6083878B2 (ja) * 2014-04-09 2017-02-22 ノキア テクノロジーズ オーユー 電力供給の方向を決定する方法及び装置
US20170205862A1 (en) * 2014-07-16 2017-07-20 Ascensia Diabetes Care Holdings Ag Low-power usb host supporting a high-power usb peripheral device and methods thereof
US10033204B2 (en) 2014-09-03 2018-07-24 Mophie, Inc. Systems and methods for battery charging and management
KR101529640B1 (ko) * 2014-10-10 2015-06-17 김영자 절전형 ｕｓｂ 포트를 갖는 컴퓨터 시스템
TWI531134B (zh) * 2014-12-29 2016-04-21 廣達電腦股份有限公司 電池電源裝置
USD861653S1 (en) 2015-05-27 2019-10-01 Mophie Inc. Protective battery case for mobile communications device
KR102485617B1 (ko) * 2015-07-16 2023-01-09 삼성전자주식회사 디스플레이장치 및 그 제어방법
WO2017014506A1 (ko) * 2015-07-17 2017-01-26 엘지전자(주) Hdmi를 사용하여 전력을 송수신하기 위한 방법 및 그 장치
CN106909198B (zh) * 2015-12-22 2020-11-06 华硕电脑股份有限公司 一种外接装置、电子装置及电子***
US20170198703A1 (en) * 2016-01-13 2017-07-13 Jeff Leitman Fan Powered by Mobile Device
JP6979973B2 (ja) 2016-06-01 2021-12-15 アセンシア・ディアベティス・ケア・ホールディングス・アーゲー 低電圧バッテリを有する電子デバイスに電力供給するためのシステム、装置、および方法
US10191525B2 (en) * 2016-07-27 2019-01-29 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Modules storing power configuration parameters
CN109407814A (zh) * 2017-08-14 2019-03-01 成都鼎桥通信技术有限公司 移动终端的usb外设控制方法及装置
JP2019040446A (ja) * 2017-08-25 2019-03-14 東芝テック株式会社 接続回路
CN107566630A (zh) * 2017-08-25 2018-01-09 深圳市汉普电子技术开发有限公司 充电状态下的数据通信方法、usb主设备及存储介质
US10516431B2 (en) 2017-11-21 2019-12-24 Mophie Inc. Mobile device case for receiving wireless signals
JP7156001B2 (ja) * 2017-12-27 2022-10-19 ブラザー工業株式会社 情報処理装置、情報処理装置の制御方法、及びプログラム
TWI682301B (zh) * 2018-11-19 2020-01-11 歐生全科技股份有限公司 多功能認證裝置與運作方法
CN109445566B (zh) * 2018-12-15 2021-02-26 惠州Tcl移动通信有限公司 Otg节电处理方法、***、存储介质及移动终端
USD940647S1 (en) 2019-01-07 2022-01-11 Mophie Inc. Battery pack
EP3969983A4 (en) 2019-05-17 2023-01-18 Hewlett-Packard Development Company, L.P. PERFORMANCE MANAGEMENT SYSTEMS
JP7328055B2 (ja) * 2019-07-31 2023-08-16 キヤノン株式会社 電子機器及び電子機器の制御方法
US20220214732A1 (en) * 2019-09-05 2022-07-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Power delivery connectors
CN113078696B (zh) * 2020-01-03 2024-05-07 北京小米移动软件有限公司 电子设备及其充电方法，装置，可读存储介质
JP6905134B1 (ja) 2020-09-07 2021-07-21 日本たばこ産業株式会社 エアロゾル生成装置の電源ユニット
JP6856810B1 (ja) * 2020-09-07 2021-04-14 日本たばこ産業株式会社 エアロゾル生成装置の電源ユニット
JP6856811B1 (ja) 2020-09-07 2021-04-14 日本たばこ産業株式会社 エアロゾル生成装置の電源ユニット
CN113688568A (zh) * 2021-08-20 2021-11-23 上海幻电信息科技有限公司 电池优化方法及云平台

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1350355A (zh) * 2000-10-23 2002-05-22 明碁电通股份有限公司 通用序列汇流排式自动充电装置及其操作方法
CN101287037A (zh) * 2008-05-30 2008-10-15 德信无线通讯科技（北京）有限公司 一种手机节电方法及装置
CN101751105A (zh) * 2008-12-11 2010-06-23 索尼株式会社 终端装置、终端装置控制方法、和控制程序
US8219729B1 (en) * 2010-01-11 2012-07-10 Cypress Semiconductor Corporation Enumeration circuits, structures and methods for host connected devices

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001202163A (ja) * 2000-01-21 2001-07-27 Funai Electric Co Ltd 携帯型電子機器
JP4075513B2 (ja) 2002-08-08 2008-04-16 オンキヨー株式会社 シリアルバス接続機器ならびにドライバソフトウェア
JP3654274B2 (ja) * 2002-08-30 2005-06-02 セイコーエプソン株式会社 データ転送制御装置、電子機器及び電源切替方法
JP3848311B2 (ja) * 2003-09-16 2006-11-22 キヤノン株式会社 電子機器及び電力供給方法
JP2005275611A (ja) 2004-03-23 2005-10-06 Sony Corp 電子機器
JP5016783B2 (ja) * 2004-08-11 2012-09-05 株式会社東芝 情報処理装置およびその電源制御方法
US20070254727A1 (en) * 2004-09-08 2007-11-01 Pat Sewall Hotspot Power Regulation
US7541776B2 (en) * 2004-12-10 2009-06-02 Apple Inc. Method and system for operating a portable electronic device in a power-limited manner
US7508162B2 (en) * 2006-04-07 2009-03-24 Nokia Corporation Method and apparatus for providing electrical energy to a portable device from energy storage of another portable device
JP2008243001A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Toshiba Corp 携帯型電子機器
CN101663634B (zh) 2007-03-29 2012-05-23 诺基亚公司 Usb设备的连接
US7877618B2 (en) * 2007-08-29 2011-01-25 Dell Products L.P. Systems and methods for power management
US8473647B2 (en) * 2007-09-17 2013-06-25 Apple Inc. Methods and apparatus for decreasing power consumption and bus activity
JP2011101458A (ja) * 2009-11-04 2011-05-19 Fujitsu Ltd 電子装置および電源制御装置
US8994321B2 (en) * 2011-06-09 2015-03-31 Standard Microsystems Corporation Method and system for rationing charge or energy provided to a portable device
WO2011150871A2 (zh) * 2011-06-09 2011-12-08 华为终端有限公司 一种对usb设备供电的方法与***

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1350355A (zh) * 2000-10-23 2002-05-22 明碁电通股份有限公司 通用序列汇流排式自动充电装置及其操作方法
CN101287037A (zh) * 2008-05-30 2008-10-15 德信无线通讯科技（北京）有限公司 一种手机节电方法及装置
CN101751105A (zh) * 2008-12-11 2010-06-23 索尼株式会社 终端装置、终端装置控制方法、和控制程序
US8219729B1 (en) * 2010-01-11 2012-07-10 Cypress Semiconductor Corporation Enumeration circuits, structures and methods for host connected devices

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US9477288B2 (en) 2016-10-25
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