显示设备和与之相连的分支设备的电力供应与否判断方法

专利名称：显示设备和与之相连的分支设备的电力供应与否判断方法
技术领域：
本发明涉及具有符合Displayport (显示端ロ)标准的视频接ロ的显示设备、以及与该显示设备相连的分支设备(branch device)的电カ供应必要性判断方法。
背景技术：
作为诸如监视器和投影仪之类的显示设备的视频接ロ标准，存在Displayport。Displayport不仅可被用作在作为来源设备(source device)的笔记本计算机与作为接纳设备(sink device)的显示设备之间的内部连接，而且可被用作在诸如个人计算机、机顶 盒、媒体播放器和游戏机之类的作为来源设备的各种设备与显示设备之间的通过线缆的互连。另外，在接纳设备和来源设备之间有时连接有诸如分离器、转换开关等的分支设备。存在通过设备自身的电源来工作的分支设备和通过从来源设备或接纳设备接收电カ供应来操作的分支设备。在Displayport标准中，有关用于判断分支设备是必须从接纳设备供应电カ以进行操作的设备还是不必从接纳设备供应电カ的设备的方案，提供了如下規定。A.当不必从接纳设备为分支设备供应电カ时，上拉电阻器与分支设备中的内部电源相连。B.当必须从接纳设备为分支设备供应电カ时，在分支设备的连接器的两个端子(引脚13、引脚14)之间连接短路电阻器(< 100Ω)。C.当接纳设备向分支设备的连接器的端子(引脚14)供应探测功率并且检测出端子(引脚13)为“H”(高)电平时，确定分支设备为必须从接纳设备为其供应电カ的设备。D.当在接纳设备没有向分支设备的连接器的端子(引脚14)供应探测功率的状态中，接纳设备检测出端子(引脚13)为“H”电平时，确定分支设备为不必从接纳设备向其供应电カ的设备。相关技术的示例包括在[2011年2月9日]从因特网[URL http: //hackipedia.org/Hardware/video/connectors/DisplayPort/VESA % 20DisplayPort % 20Standard %20vl. la. pdf]在线检索到的、于2008年I月11日发表的“VESA DisplayPortStandard (Version I, Revision la) ”3. 2. 1DP_PWR 用户检测方法,第 147 页。

发明内容
在Displayport标准中,在用于判断从接纳设备向分支设备供应电カ是否必要的方案中，至少在接纳设备向分支设备的连接器的端子(引脚14)供应探测功率的状态中检测端子(引脚13)的电平的步骤和在接纳设备没有供应探测功率的状态中检测端子(引脚13)的电平的步骤是必要的，因此，存在判断过程将较为复杂并且判断花费较长时间的问题。鉴于上述问题，希望提供一种显示设备和一种对连接到该显示设备的分支设备的电カ供应必要性判断方法，所述显示设备能够以更为简单的过程、在良好状况中判断所连接的分支设备是否是必须从作为接纳设备的显示设备向其供应电カ的设备。本发明的一个实施例涉及ー种显示设备，该显示设备包括第二连接器，该第二连接器可被连接到分支设备的第一连接器，分支设备具有的第一连接器用于连接到作为接纳设备的显示设备，其中，当来自显示设备的电カ供应对于分支设备不必要时，在分支设备的第一内部电源和第一连接器中预定的第一端子之间连接上拉电阻器，并且当来自显示设备的电カ供应必要时，在第一端子和第一连接器中预定的第二端子之间连接短路电阻器；判断信号供应电路，向所连接的分支设备的第二端子施加用于判断的信号；以及电平评估电路，通过与相互不同的两种參考电压进行比较来评估在将用于判断的信号施加于第二端子时出现在第一端子中的电压，从而判断分支设备是否是必须从显示设备向其供应电カ的设备，其中，所述两种參考电压被预先设定在高于GND电压并且低于显示设备自身的第二内部电源的电压的范围内。在本发明的实施例中，可以由电平评估电路通过与相互不同的两种參考电压进行 比较来评估出现在第一端子中的电压，从而唯一地判断所连接的分支设备是否是必须从显示设备向其供应电カ的设备，其中，所述两种參考电压被预先设定在高于GND电压并且低于显示设备自身的第二内部电源的电压的范围内。在本发明的实施例中，当出现在所述第一端子中的电压在两种參考电压的范围内时，所述电平评估电路可以判定所述分支设备是必须从所述显示设备向其供应电カ的设备，并且当所述第一端子中的电压在所述两种參考电压的范围之外时，所述电平评估电路可以判定所述分支设备是不必从所述显示设备向其供应电カ的设备，并且所述显示设备还包括第一分压电阻器，该第一分压电阻器与所述短路电阻器协作来构成第一电阻分压电路，该第一电阻分压电路在所述短路电阻器被连接时，将在向所述第二端子施加所述判断信号时出现在所述第一端子中的电压设定为在所述两种參考电压的范围内；以及第二分压电阻器，该第二分压电阻器与所述第一分压电阻器协作来构成第二电阻分压电路，该第二电阻分压电路在所述分支设备的第一内部电源为ON并且所述上拉电阻器被连接时，将在向所述第二端子施加所述判断信号时出现在所述第一端子中的电压设定为在所述两种參考电压的范围外。因此，可以通过与两种參考电压进行比较来更加积极地评估出现在第一端子中的电压。在本发明的实施例中，显示设备还可以包括开关单元，该开关単元切换所连接的分支设备的电カ供应的0N/0FF，其中，所述电平评估电路可以在出现在所述第一端子中的电压在所述两种參考电压的范围内时向所述开关単元供应用于开启对所述分支设备的电力供应的第一开关控制信号，并且可以在所述第一端子中的电压在所述两种參考电压的范围之外时向所述开关単元供应用于关断对所述分支设备的电カ供应的第二开关控制信号。在本发明的实施例中，显示设备还可包括被设置在电平评估电路和开关电路之间的延迟电路。因此，当第一端子中的电压例如在分支设备的连接/未连接时或者在切換分支设备的电源0N/0FF时从“H”电平(近似为Vcc电平)到“L”电平(近似为GND电平)地极大波动时，可从电平评估电路的输出中消除波动分量，这能够提高可靠性。在本发明的实施例中，电平评估电路可以包括用于防止由泄漏电流引起的所述第一端子的电压变动的缓冲器电路。因此，能够防止由泄漏电流引起的电平评估电路的失误，这能够提高可靠性。在本发明的实施例中，显示设备还可包括控制单元，在从电源接通状态转变为待机状态时控制判断信号供应电路停止判断信号的供应，并且在从待机状态转变为电源接通状态时控制判断信号供应电路重新启动判断信号的供应。因此，可以在分支设备或者来源设备处于非操作状态时停止从显示设备到分支设备的浪费的电カ供应。本发明的另ー个实施例涉及ー种对连接到显示设备的分支设备的电カ供应必要性判断方法，包括将显示设备 连接到分支设备的第一连接器，分支设备具有的第一连接器用于连接到作为接纳设备的显示设备，其中，当来自显示设备的电カ供应对于分支设备不必要时，在分支设备的第一内部电源和第一连接器中预定的第一端子之间连接上拉电阻器，并且当来自显示设备的电カ供应必要时，在第一端子和第一连接器中预定的第二端子之间连接短路电阻器；从显示设备向所连接的分支设备的第二端子施加用于判断的信号；将出现在第一端子中的电压取入显示设备中的电平评估电路；以及通过与相互不同的两种參考电压进行比较来评估第一端子中的电压，从而判断分支设备是否是必须从显示设备向其供应电カ的设备，其中，两种參考电压被预先设定在高于GND电压并且低于所述显示设备自身的第二内部电源的电压的范围内。根据本发明的实施例，可以以更简单的过程、在良好状况中判断所连接的分支设备是否是必须从作为接纳设备的显示设备供应电カ的设备，并且能够提高可靠性。


图I是示出应用了典型判断方法的显示设备和与之相连的分支设备之间的DisplayPort连接部分的配置的示图；图2是示出图I的典型显示设备的判断过程的流程图；图3是示出根据第一实施例的显示设备和与之相连的分支设备之间的DisplayPort连接部分的配置的示图；图4是示出根据第一实施例的显示设备的控制过程的流程图；图5是示出根据第二实施例的显示设备和与之相连的分支设备之间的DisplayPort连接部分的配置的示图；图6是示出图5的延迟电路的配置示例的示图；图7是示出根据第三实施例的显示设备和与之相连的分支设备之间的DisplayPort连接部分的配置的示图；图8是示出图7的缓冲器电路的配置示例的示图；图9是示出修改示例I的判断过程的流程图；以及图10是示出修改示例2的判断过程的流程图。
具体实施例方式在说明本发明的实施例之前，将说明ー种判断与作为接纳设备的显示设备相连的分支设备是否是必须从显示设备向其供应电カ的设备的典型方法。[典型判断方法]图I是示出在应用了典型判断方法的显示设备100和与之相连的分支设备10之间的Displayport连接部分的配置的示图。分支设备10是能够供应数字内容的设备，其例如是连接在诸如个人计算机、机顶盒、媒体播放器或游戏机之类的来源设备和接纳设备之间的分离器、转接开关等。显示设备100是能够执行数字视频的视觉化处理的设备，其例如是监视器、投影仪等。分支设备10和显示设备100在相应的连接器11和101处通过线缆20相互连接。分支设备10和显示设备100的相应连接器11和101包括用于检测分支设备10的连接的端子12和102、用于检查分支设备10的电源0N/0FF(接通/关断)的端子13和103、用于从显示设备100向分支设备10施加用于判断的信号的端子14和104、作为用于获得判断结果的电压监视目标的端子15和105以及用于从显示设备100向分支设备10供应电カ的端子16和106。这里,分支设备10的端子14对应于Displayport标准中的连接器的引脚13,并且分支设备10的端子15对应于Displayport标准中的连接器的引脚14。除了上述的端子群组之外，连接器11和101的每ー者包括用于传输数据信号和其它控制信号的多个端子(未不出)。 当不必从接纳设备向分支设备10供应电カ时，在分支设备10的内部电源Vdd和端子15之间连接上拉电阻器30 (例如，IOOk Ω )。当必须从显示设备100向分支设备10供应电カ时，在端子14和端子15之间连接短路电阻器40 ( < IOOkQ)。[应用了典型判断方法的显示设备100的配置]作为接纳设备的显示设备100包括微计算机120、设备连接/电源ON检测单元130、判断信号供应电路140、H电平信号检测电路150和电源开关160。(设备连接/电源ON检测单元130)设备连接/电源ON检测单元130包括DisplayPort接收器IC 131、上拉电阻器132、第一电容器133、下拉电阻器134和第二电容器135。上拉电阻器132的ー个端子连接在DisplayPort接收器IC 131的端子#1和显示设备100的连接器101的端子102之间。上拉电阻器132的另ー个端子连接到显示设备100的内部电源Vcc。上拉电阻器132和DisplayPort接收器IC 131的端子#1之间的连接点“b”通过第一电容器133连接到DisplayPort接收器IC 131的端子#2。另ー方面，下拉电阻器31的ー个端子连接到分支设备10的连接器11的端子12。下拉电阻器31的另ー个端子连接到GND (地)。设备连接/电源ON检测单元130对到分支设备10的连接的检测通过如下方式来执行。注意，显示设备100的内部电源Vcc的电压近似与分支设备10的内部电源Vdd相同。DisplayPort接收器IC 131测量端子#1的电势作为连接检测信号A。当分支设备10未连接到显示设备100吋，端子#I的电势是显示设备100的内部电源Vcc的电压值。当分支设备10连接到显示设备100吋，电流从显示设备100的内部电源Vcc通过上拉电阻器132、端子102、端子12和下拉电阻器31而流到GND。因此，端子#I的电压值(亦即，连接检测信号A的电平)被降低。DisplayPort接收器IC131通过连接检测信号A的电平来检测出分支设备10已连接到显示设备100。以上就是设备连接/电源ON检测单元130检测分支设备10的连接的操作。下拉电阻器134的ー个端子连接在DisplayPort接收器IC 131的端子#3和显示设备100的连接器101的端子103之间。下拉电阻器134的另ー个端子连接到GND。下拉电阻器134和端子#3在连接点“c”处彼此连接。另ー方面，上拉电阻器32的ー个端子连接到分支设备10的连接器11的端子13。上拉电阻器32的另ー个端子连接到分支设备10的内部电源VdcL设备连接/电源ON检测单元130对分支设备10的电源ON的检测通过如下方式来执行。DisplayPort接收器IC 131测量端子#3的电势作为电源ON检测信号B。在分支设备10的内部电源Vdd未被开启的情况中，端子#3的电势近似为“O (零)”，即使分支设备10连接到显示设备100也是如此。在分支设备10的内部电源Vdd开启同时分支设备10连接到显示设备100的情况中，电流从分支设备10的内部电源Vdd通过上拉电阻器32、端子13、端子103和下拉电阻器134流到GND。因此，当上拉电阻器32的电阻值为Rl并且下拉电阻器134的电阻器为R2吋，端子#3的电势为VddX (R2/(R1+R2))并且电源ON检测信号B的电平増大。当电源ON检测信号B的电平等于或高于阈值吋，DisplayPort接收器IC131确定分支设备10的电源为0N，并且当该信号低于阈值吋，DisplayPort接收器IC 131确定分支设备10的电源处于OFF状态。然后,DisplayPort接收器IC 131通过通信C向微计算机120通知指示出分支设备10是否连接到显示设备100的信息以及指示出所连接的分支设备10的电源是否为ON的信息。(判断信号供应电路140)判断信号供应电路140包括晶体管141、基极电阻器142、上拉电阻器143、ニ极管144、保护电阻器145等。晶体管141的基极通过基极电阻器142连接到微计算机120的判断控制信号输出端子(未示出)。晶体管141的集电极通过上拉电阻器143连接到内部电源Vcc，并且其发射极连接到GND。晶体管141的集电极与上拉电阻器143之间的连接点“d”通过包含ニ极管144和保护电阻器145的串联电路连接到连接器101的端子104。ニ极管144的阳极连接到连接点“d”。ニ极管144工作来防止例如当显示设备100的内部电源Vcc为OFF时电流从分支设备10流入显示设备100。当判断控制信号E为“H”电平时，ニ极管144由于晶体管141开启而处于非导通状态。当判断控制信号E为“L”(低)电平时，晶体管141关闭。因此，当短路电阻器40连接到分支设备10时，用于判断的信号从显示设备100的内部电源Vcc起在上拉电阻器143、ニ极管144、保护电阻器145、端子104、端子14、短路电阻器40、端子15、端子105、H电平信号检测电路150中的保护电阻器151、下拉电阻器152和GND的路线中流动。(H电平信号检测电路150)H电平信号检测电路150包括保护电阻器151、下拉电阻器152、晶体管153和上拉电阻器154。保护电阻器151连接在连接器101的端子105和晶体管153的基极之间。保护电阻器151和晶体管153的基极之间的连接点“ j”通过下拉电阻器152连接到GND。晶体管153的集电极通过上拉电阻器154连接到内部电源Vcc，并且其发射极连接到GND。此外，晶体管153的集电极和上拉电阻器154之间的连接点“e”连接到微计算机120的判断信号输入端子(未示出)。
当用于判断的信号在上拉电阻器143、ニ极管144、保护电阻器145、端子104、端子14、短路电阻器40、端子15、端子105、H电平信号检测电路150中的保护电阻器151、下拉电阻器152和GND的路线中流动时，从连接点“e”供应给微计算机120的判断信号输入端子(未示出)的判断信号D在晶体管153开启时将为“L”电平。在晶体管153开启时并且当判断信号D在从分支设备10的内部电源Vdd到上拉电阻器30、端子15、端子105、保护电阻器151、下拉电阻器152和GND的路线中流动时，“L”电平的判断信号D被输入到微计算机120。在其它情况中，当晶体管153关断时，从连接点“e”供应给微计算机120的判断信号输入端子(未示出)的判断信号D的电平将为“H”电平。(微计算机120)在判断控制信号E为“H”电平的状态中，微计算机120执行控制以在判断信号D为“L”电平时将电源开关控制信号F切换为“L”电平，并且执行控制以使得在判断信号D为“H”电平时判断控制信号E被从“H”电平切换为“L”电平。在判断控制信号E为“L”电平 的状态中，微计算机120执行控制以在判断信号D为“L”电平时将电源开关控制信号F切换为“H”电平，并且执行控制以在判断信号D为“H”电平时将电源开关控制信号F切换为“L”电平。(电源开关160)当“L”电平的电源开关控制信号F被从微计算机120输入吋，电源开关160关断对分支设备10的电カ供应，并且当“H”电平的电源开关控制信号F被从微计算机120输入吋，电源开关160开启对分支设备10的电カ供应。[典型判断过程]图2是示出典型显示设备的判断过程的流程图。在初始状态中，判断控制信号E为“H”电平。首先，当显示设备100的电源(内部电源Vcc)开启时(步骤SlOO中的是)，微计算机120使得设备连接/电源ON检测单元130执行到分支设备10的连接的检测以及分支设备10的电源0N/0FF检测。设备连接/电源ON检测单元130将相应的检测结果通知给微计算机120。当分支设备10未连接时(步骤SlOl中的否)，微计算机120向电源开关160输出“L”电平的电源开关控制信号F(步骤S103)。电源开关160接收“L”电平的电源开关控制信号F，并且关断对分支设备10的电カ供应。另ー方面，当分支设备10被连接时(步骤SlOl中的是)，微计算机120根据分支设备10的电源的0N/0FF而执行如下所述的不同处理。当分支设备10的电源为OFF时(步骤S 102中的否)，微计算机120将判断控制信号E切换为“L”电平(步骤S104)。接下来，微计算机120检查H电平信号检测电路150的判断信号D的电平。这里，在短路电阻器40未连接到分支设备10的状态中，判断信号D为“H”电平。在此情况中(步骤S105中的否)，微计算机120将电源开关控制信号F切換为“L”电平以使得电カ不被供应给分支设备10(步骤S106)。另ー方面，当短路电阻器40连接到分支设备10时，判断信号D将为“L”电平。在此情况中(步骤S105中的是)，微计算机120将电源开关控制信号F切换为“H”电平，以使得电カ被供应给分支设备10(步骤S107)。
当分支设备10的电源为ON时(步骤S102中的是)，微计算机120在判断控制信号E被維持在“H”电平的情况下检查H电平信号检测电路150的判断信号D(步骤S108)。当分支设备10的电源为ON并且上拉电阻器30连接到分支设备10时，判断信号D为“L”电平。在此情况中(步骤S108中的否)，微计算机120将电源开关控制信号F切换为“L”电平以使得电カ不被供应给分支设备10(步骤S109)。另ー方面，当上拉电阻器30未连接到分支设备10时，判断信号D为“H”电平，即使分支设备10的电源为ON也是如此。在此情况中(步骤S108中的是)，微计算机120将判断控制信号E切换为“L”电平(步骤S110)。之后，微计算机120再次检查H电平信号检测电路150的判断信号D (步骤S111)。当判断信号D为“H”电平时(步骤Slll中的否)，微计算机120将电源开关控制信号F切换为“L”电平，以使得电カ不被供应给分支设备10(步骤S112)。当判断信号D为“L”电平时(步骤Slll中的是)，微计算机120将电源开关控制信号F切换为“H”电平以使得电カ被供应给分支设备10 (步骤SI 13)。当显示设备100的电源被关断时(步骤SI 14中的否)，微计算机120将电源开关 控制信号F切换为“L”电平并将判断控制信号E切換为初始“H”电平(步骤SI 15和步骤S116)。(当上拉电阻器30和短路电阻器40两者都被连接时)作为例外情况，可以考虑上拉电阻器30和短路电阻器40都连接到分支设备10的情況。在此情况中，可以由微计算机120执行控制以使得电カ通过电源开关160供应给分支设备10。相应地，判断信号供应电路140的上拉电阻器143的电阻值被设定为相比于分支设备10的上拉电阻器30的电阻值足够高。因此，当分支设备10的电源为OFF吋，晶体管153未被开启，即使判断控制信号E被切换为“L”电平也是如此，并且判断信号D被維持在“H”电平。因此，微计算机120正确地判定不必为分支设备10供应电力，将“L”电平的电源开关控制信号F供应给电源开关160并且将判断控制信号E从“L”电平切換为初始“H”电平。在判断信号供应电路140的ニ极管144并不存在的情况下，分支设备10将判断信号供应电路140的保护电阻器145的电阻值设定为略高于分支设备10的上拉电阻器30的电阻值，其结果是，当分支设备10的电源为ON吋，晶体管153被开启并且判断信号D被切换为“L”电平。因此，微计算机120能够以与分支设备10的电源为OFF的情况相同的方式来正确地判定不必为分支设备10供应电力。判断信号供应电路140的ニ极管144被设置来避免当上拉电阻器30的电阻值被假定为足够高时，由于上拉电阻器30和保护电阻器145之间的电阻值的差异而引起的操作不确定性。在不从显示设备100向分支设备10供应电カ的状态中分支设备10的电源为ON的情况下，可以判定来自显示设备100的电カ供应是不必要的，因此，可以省略上述一系列的判断处理。〈第一实施例〉在典型显示设备100中，微计算机120必须执行如图2所示的用于设定电源开关160的0N/0FF状态的复杂过程。本发明的第一实施例可以消除这样的复杂过程。图3是示出根据第一实施例的显示设备与连接到其的分支设备之间的DisplayPort连接部分的配置的示图。
分支设备10的配置与图I的典型示例相同，而显示设备200的配置的一部分与图I的典型示例不同。显示设备200的其它部分的配置与图I的典型示例相同。在同一幅图中示出的显示设备200中，向与图I的典型示例相同的部分给予200s的相应代码。在根据该实施例的显示设备200中，与典型示例的显示设备100的不同点如下所述。I.电平评估电路250 (用于替代图I的H电平信号检测电路150的配置)2.微计算机220的控制过程首先，将说明电平评估电路250的配置。 I.电平评估电路250的配置电平评估电路250包括保护电阻器251、下拉电阻器252、窗ロ比较器253、保护电阻器259a和上拉电阻器259b。保护电阻器251连接在连接器201的端子205和窗ロ比较器253之间。保护电阻器251和窗ロ比较器253之间的连接点“ j”通过下拉电阻器252而连接到GND。窗ロ比较器253包括串联连接在内部电源Vcc和GND之间的分压电阻器254、分压电阻器255和分压电阻器256,第一比较器257和第二比较器258。分压电阻器254和分压电阻器255之间的连接点“g”与第二比较器258的正输入端子相连。第二比较器258的负输入端子与保护电阻器251和下拉电阻器252之间的连接点“ j”相连。另ー方面，分压电阻器255和分压电阻器256之间的连接点“h”与第一比较器257的负输入端子相连。第一比较器257的正输入端子与保护电阻器251和下拉电阻器252之间的连接点“j”相连。第一比较器257和第二比较器258的输出端子在它们之间的连接点“i”处相连。连接点“ i ”通过保护电阻器259a连接到电源开关260，并且保护电阻器259a和电源开关260之间的连接点“k”通过上拉电阻器259b连接到内部电源Vcc。窗ロ比较器253通过与使用三个分压电阻器254、255和256生成的两种类型的參考电压进行比较，来评估保护电阻器251和下拉电阻器252之间的连接点“ j”的电压(第一端子处的电压)。即，当分压电阻器254、分压电阻器255和分压电阻器256的电阻值分别为Rl、R2和R3时，如果要评估的连接点“ j”的电压高于作为第一參考电压的“ Vcc (R3/(R1+R2+R3) ”，则第一比较器257的输出将为“H”电平，而在其它情况下将为“L”电平。另一方面，当作为第二參考电压的“Vcc(R2+R3V(Rl+R2+R3) ”高于要评估的连接点“j”的电压，则第二比较器258的输出将为“H”电平，而在其它情况下将为“L”电平。第一比较器257和第二比较器258的两个输出构成了线与(wired AND)。因此，当第一比较器257和第ニ比较器258的这两个输出都为“H”电平时，窗ロ比较器253的输出将为“H”电平，而在其它情况下将为“L”电平。在窗ロ比较器253中，分压电阻器254、分压电阻器255和分压电阻器256的各自的电阻值R1、R2和R3例如可以相同。在此情况中，第一參考电压为“Vcc (1/3) ”，并且第二參考电压为“Vcc (2/3)”。电平评估电路250的下拉电阻器252的电阻值被设定为相比于分支设备10的上拉电阻器30的电阻值足够高。因此，当上拉电阻器30与分支设备10相连并且分支设备10的电源为ON时，近似与分支设备10的内部电源Vdd的电压相同的电压被施加于窗ロ比较器253。S卩，当上拉电阻器30连接到分支设备10并且分支设备10的电源为ON时，上拉电阻器30和下拉电阻器252(第二分压电阻器)作为用于将窗ロ比较器253的输入电压近似设定为“Vdd”的电阻分压电路(第二电阻分压电路)来工作。当电平评估电路250的下拉电阻器252的电阻值与判断信号供应电路240的上拉电阻器243的电阻值相同时，如果短路电阻器40连接到分支设备10，则近似等于"Vcc (1/2) ”的电压作为输入电压被施加于窗ロ比较器253。S卩，当短路电阻器40连接到分支设备10时，下拉电阻器252 (第二分压电阻器)和上拉电阻器243 (第一分压电阻器)作为用于将窗ロ比较器253的输入电压近似设定为“Vcc (1/2) ”的电阻分压电路(第一电阻分压电路)来工作。窗ロ比较器253的输出作为电源开关控制信号F被供应给电源开关260。当“L”电平的电源开关控制信号F被窗ロ比较器253输出吋，电源开关260关断对分支设备10的电カ供应，并且当“H”电平的电源开关控制信号F被输入吋，电源开关260 开启对分支设备10的电カ供应。[2.微计算机220的控制过程]接下来，将说明显示设备200中的微计算机220的控制过程。图4是示出微计算机220的控制过程的流程图。在该实施例的情况下，微计算机220的控制过程与上述典型示例相比极其简単。在初始状态中，判断控制信号E的电平为“H”。首先，当显示设备200的电源被开启时(步骤S201中的是)，微计算机220使得设备连接/电源ON检测单元230检测分支设备10是否被连接。设备连接/电源ON检测单元230通过通信C将检测结果通知微计算机220。在本实施例中，不必使设备连接/电源ON检测单元230检测所连接的分支设备10的电源是否为ON或者使得设备连接/电源ON检测单元230获取检测結果。随后，微计算机220将判断控制信号E的电平从“H”切换为“L” (步骤S202)。然后，微计算机220检测出显示设备200的电源被关断(步骤S203中的是)，之后微计算机220将判断控制信号E的电平从“L”切换为“H” (步骤S204)。以上是微计算机220的控制过程。[在判断控制信号E的电平被切换为“L”之后的操作]接下来，将在如下假设下说明当显示设备200设定对分支设备10的电カ供应的0N/0FF时执行的操作当第一參考电压为“Vcc (1/3) ”，第二參考电压为“Vcc (2/3) ”，分支设备10的电源为ON并且上拉电阻器30被连接吋，出现在连接点“ j”的电压(窗ロ比较器253的输入电压)为“Vdd”，并且当短路电阻器40连接到分支设备10时，出现在连接点“ j”的电压为“Vcc (1/2)”。将针对如下状态来顺序地说明操作。I.分支设备10的电源为OFF并且上拉电阻器30被连接的情况2.分支设备10的电源为0FF/0N并且短路电阻器40被连接的情况3.分支设备10的电源为ON并且上拉电阻器30被连接的情况4.上拉电阻器30和短路电阻器40两者都被连接的情况5.分支设备10不被连接的情况6.分支设备10的电源为0N/0FF并且上拉电阻器30和短路电阻器40都未被连接的情况(I.分支设备10的电源为OFF并且上拉电阻器30被连接的情况)当分支设备10的电源为OFF时，连接点“ j”的电势(亦即，窗ロ比较器253的输入电压)是近似“GND”的电平，即使当上拉电阻器30连接到分支设备10时也是如此。因此，由于GND低于第二參考电压(Vcc (2/3))，所以第二比较器258的输出为“H”电平，但是由于GND低于第一參考电压(Vcc (1/3)),所以第一比较器257的输出为“L”电平，并且作为窗ロ比较器253的输出的电源开关控制信号F为“L”电平。其结果是，电源开关260中对分支设备10的电カ供应将处在OFF状态。(2.分支设备10的电源为0N/0FF并且短路电阻器40被连接的情况)当短路电阻器40连接到分支设备10时，窗ロ比较器253的输入电压为 “Vcc (1/2) ”。因此，由于Vcc (1/2)高于第一參考电压(Vcc (1/3)),所以第一比较器257的输出是“H”电平，而且由于Vcc(l/2)低于第二參考电压(Vcc (2/3))，所以第二比较器258的输出是“H”电平，并且作为窗ロ比较器253的输出的电源开关控制信号F是“H”电平。其结果是，电源开关260中对分支设备10的电カ供应将处在ON状态。(3.分支设备10的电源为ON并且上拉电阻器30被连接的情况)当分支设备10的电源为ON并且上拉电阻器30被连接吋，由于“Vdd”高于第二參考电压(Vcc (2/3))，所以第二比较器258的输出是“L”电平，并且作为窗ロ比较器253的输出的电源开关控制信号F是“L”电平。其结果是，电源开关260中对分支设备10的电カ供应将处在OFF状态。(4.上拉电阻器30和短路电阻器40两者都被连接的情况)作为例外情况将说明上拉电阻器30和短路电阻器40两者都连接到分支设备10的情況。电平评估电路250的下拉电阻器252的电阻值相比于上拉电阻器30的电阻值足够高。因此，在分支设备10的电源为OFF的情况下，由于当判断控制信号E为“L”电平时输入电压低于第一參考电压(Vcc (1/3)),所以第一比较器257的输出为“L”电平,并且作为窗ロ比较器253的输出的电源开关控制信号F为“L”电平。其结果是，电源开关260中对分支设备10的电カ供应将处在OFF状态。在上拉电阻器30和短路电阻器40两者都连接到分支设备10并且分支设备10的电源为ON的情况下，由于当判断控制信号E为“L”电平时Vdd高于第二參考电压(Vcc (2/3))，所以第二比较器258的输出是“L”电平，并且作为窗ロ比较器253的输出的电源开关控制信号F的输出为“L”电平。其结果是，电源开关260中对分支设备10的电カ供应在此情况中也将处于OFF状态。此外，当判断控制信号E为“H”电平吋，由于输入电压低于第一參考电压(Vcc (1/3)),所以第一比较器257的输出是“L”电平,并且作为窗ロ比较器253的输出的电源开关控制信号F是“L”电平。其结果是，电源开关260中对分支设备10的电カ供应将处于OFF状态。(5.分支设备10不被连接的情况)在分支设备10未被连接的情况中，连接点“ j”的电势被下拉电阻器252下拉到GND,因此由于GND低于第一參考电压“Vcc (1/3) ”,所以第一比较器257的输出是“L”电平，并且作为窗ロ比较器253的输出的电源开关控制信号F是“L”电平。其结果是，电源开关260中对分支设备10的电カ供应将处于OFF状态。(6.上拉电阻器30和短路电阻器40都未被连接的情况)这个情况相当于情况“5” (分支设备10未被连接的情况)，因此，电源开关260中对分支设备10的电カ供应将处于OFF状态。如上所述，在根据此实施例的显示设备200中，通过在电平评估电路250中与两种类型的參考电压进行比较来评估要评估的连接点“j”的电压，从而判断来自显示设备200的电カ供应对于所连接的分支设备10是否有必要，这能够急剧地减少用于判断的步骤的数目。即，在典型示例中，根据设备连接/电源ON检测单元130对分支设备10的连接/未连接的检测结果或者对分支设备10的电源0N/0FF的检测结果进行的复杂分支处理(图2)是必须的，但是，这样的分支处理在根据本实施例的显示设备200中并不必要，并且如图4所示，仅通过在显示设备200的电源被开启时将判断控制信号E切换为“L”电平就可以获 得适当的判断結果。因此，与典型示例相比，能够以更高的速度来进行判断。特别地，在分支设备10是必须从显示设备200向其供应电カ的设备的情况中，可以减少从显示设备200的电源ON到分支设备10的启动的时间。〈第二实施例〉接下来，将说明本发明的第二实施例。在第二实施例中，向根据第一实施例的显示设备200中的电平评估电路250的随后阶段添加了延迟电路，以消除在连接点“ j ”的电势(例如，在分支设备10的连接/未连接时或者在切換分支设备10的电源0N/0FF时从“H”电平到“L”电平的)极大波动时来自电平评估电路250的输出的突然波动分量。图5是示出根据第二实施例的显示设备与连接到其的分支设备之间的DisplayPort连接部分的配置的示图。如图所示，在根据本实施例的显示设备200a中，在电平评估电路250和电源开关260之间设置了延迟电路270。图6是示出延迟电路270的配置示例的示图。延迟电路270包括与电平评估电路250中的保护电阻器259a—起构成低通滤波器的电容器272以及比较器273。该低通滤波器的输出被施加于比较器273的正输入端子。由电阻器274和电阻器275之比生成的给定參考电压被施加于比较器273的负输入端子。当低通滤波器的输出电压高于该给定參考电压时，比较器273输出“H”电平的电源开关控制信号F。比较器273的输出端子与电源开关260之间的连接点“q”通过上拉电阻器276连接到内部电源Vcc。具有上述配置的延迟电路270被添加，从而消除在连接点“ j”的电势在分支设备10的连接/未连接时或者在切换分支设备10的电源0N/0FF时极大地波动的情况下来自电平评估电路250的输出的突然波动分量，其结果是可以提高可靠性。〈第三实施例〉如在第一实施例的描述中所说明的，为了在窗ロ比较器253中通过与两种类型的參考电压进行比较来评估要被评估的电压，电平评估电路250中的下拉电阻器252的电阻值被设定为相比于连接到分支设备10的上拉电阻器30的电阻值足够高。但是，在此情况中存在如下风险窗ロ比较器253中的泄漏电流影响窗ロ比较器253的操作。
在根据第三实施例的显示设备中，采取了用于防止由于泄漏电流引起的对窗ロ比较器253的操作的影响的措施。图7是示出根据第三实施例的显示设备与连接到其的分支设备之间的DisplayPort连接部分的配置的示图。如图所示，在电平评估电路250b中的保护电阻器251和下拉电阻器252之间的连接点“ j”与窗ロ比较器253之间连接了缓冲器电路280。图8是示出缓冲器电路280的配置示例的示图。缓冲器电路280包括NPN晶体管28KPNP晶体管282、电阻器283、电 阻器284等。NPN晶体管281的基极连接到保护电阻器251和下拉电阻器252之间的连接点“ j”。NPN晶体管281的集电极连接到内部电源Vcc。NPN晶体管281的发射极通过电阻器283连接到GND，并且NPN晶体管281的发射极与电阻器283之间的连接点“m”连接到PNP晶体管282的基板。PNP晶体管282的发射极通过电阻器284连接到内部电源Vcc。PNP晶体管282的集电极连接到GND。另外，PNP晶体管282的发射极和电阻器284之间的连接点“η”连接到窗ロ比较器253的输入端子。具有以上配置的缓冲器电路280被设置在电平评估电路250中的保护电阻器251和下拉电阻器252之间的连接点“ j”与窗ロ比较器253之间，从而抑制了由泄漏电流引起的窗ロ比较器253的输入电压的波动，并且防止了电平评估电路250的失误。〈第四实施例〉一般而言，作为显示设备的状态，除了正常的电源接通状态之外，还存在待机状态。在待机状态中，例如，黑屏被显示或者屏幕被熄灭从而节电。从电源接通状态到待机状态的转变例如通过由来源设备经由分支设备输入用于转变到待机状态的命令或者通过在设定时间内连续地检测出没有来自分支设备的信号输入来执行。相反地，在待机状态下，通过由来源设备输入用于从待机状态返回到正常的电源接通状态的命令、通过来自来源设备的信号输入、通过经由分支设备开启显示设备的电源的操作等，使得显示设备返回到电源接通状态。如上所述，在可被切換到待机状态的显示设备中，微计算机可以根据在电源接通状态和待机状态之间的转变来执行如下所述的控制。I.微计算机将判断控制信号E的电平设定为“H”以使得在从电源ON状态转变到待机状态时分支设备的电カ供应为OFF。因此，可以在分支设备或者来源设备处于不操作状态时停止从显示设备到分支设备的浪费的电カ供应。2.微计算机通过在从待机状态转变到电源ON状态时将判断控制信号E的电平切换到“L”，来再次判断分支设备是否是必须从显示设备向其供应电カ的设备。因此，在来源设备是必须从显示设备向其供应电カ的设备的情况中，可以在来源设备处于操作状态时自动重新启动从显示设备到分支设备的电カ供应。〈修改示例I>假设如下情况图I所示的典型显示设备具有包括DisplayPort在内的多种类型的标准(例如，DVI :数字视觉接ロ，HDMI 高清多媒体接ロ，等等)的视频接ロ。此外，在符合除DisplayPort之外的标准的接ロ在上述显示设备中被用于连接分支设备10的情况中，DisplayPort IC 131操作来不断地监视分支设备10的连接/未连接，因此消耗了浪费的电力。将说明一种用于抑制浪费的电カ消耗的手段。
图9是在该手段被应用于图I的典型显示设备100的情况中的流程图。当显示设备100的电源被开启时，操作电カ被供应给各个单元，包括微计算机120、设备连接/电源ON检测单元130中的DisplayPort接收器IC131等。当微计算机120检测出显示设备100的电源被开启时(步骤SlOO中的是)，微计算机120判断在显示设备100的内部设定中是否选择了 DisplayPort端子的使用(步骤S301)。当微计算机120判定DisplayPort端子的使用被选择时(步骤S301中的是)，微计算机120将判断控制信号E的电平从“H”切換到“ L”(步骤S302)并且使得设备连接/电源ON检测单元130检测分支设备10是否被连接(步骤S101)。后续操作与图2相同。另ー方面，当微计算机120判定DisplayPort端子的使用未被选择时(步骤S301中的否)，微计算机120将DisplayPort接收器IC 131设定为电源切断模式(步骤S303)。当电源切断模式被设定吋，DisplayPort接收器IC 131处于操作停止状态，即使显示设备100的电源按钮被按下并且显示设备100处于电源接通状态也是如此。因此，DisplayPort 接收器IC 131的电カ消耗量将近似为“0(零)”。之后，当判断控制信号E的电平为“H”电平时其被維持，并且当判断控制信号E的电平为“L”电平时其被切換到“H” (步骤S304)。之后,微计算机120向前移动至检测出显示设备100的电源OFF。<修改示例2>修改示例I的处理也可被应用于根据第一实施例的显示设备200。图10示出了在修改示例I的处理被应用于根据第一实施例的显示设备200的情况中的流程图。当微计算机220检测出显示设备200的电源被开启时(步骤S201中的是)，微计算机220判断在显示设备200的内部设定中是否选择了 DisplayPort端子的使用(步骤S401)。当微计算机220判定DisplayPort端子的使用被选择时(步骤S401中的是),微计算机220将判断控制信号E的电平从“H”切換到“ L” (步骤S202)。之后，当微计算机220检测出显示设备200的电源被关断时(步骤S203中的是)，微计算机220将判断控制信号E的电平从“L”切换为“H” (步骤S204)。另ー方面，当微计算机220判定DisplayPort端子的使用未被选择时(步骤S401中的否)，微计算机220将DisplayPort接收器IC 231设定为电源切断模式(步骤S402)。随后，微计算机220使得当判断控制信号的电平为“H”电平时其被維持，并且当判断控制信号的电平为“L”电平时将该电平切換到“H” (步骤S403)。之后，微计算机220移动到检测显示设备200的电源OFF的处理(步骤S204)。有关是否在显示设备200中使用DisplayPort端子的内部设定有时候在显示设备200的电源为ON时被改变。当在显示设备200的电源为ON的情况下不使用DisplayPort端子的设定被改变为使用该端子的设定时，微计算机220立即将判断控制信号E的电平从“H”改变到“L”(步骤S202)，并开始判断对分支设备10的电カ供应是否有必要。当在显示设备200的电源为ON的情况下使用DisplayPort端子的设定被改变为不使用该端子的设定，微计算机220立即将DisplayPort接收器IC 231设定为电源切断模式(步骤S402)，并将判断控制信号E的电平从“L”切换为“H” (步骤S403)。在根据修改示例I和修改示例2的显示设备中，当在不使用DisplayPort端子的内部设定被设定的情况下显示设备的电源被开启时，DisplayPort接收器IC 131和231被设定为电源切断模式，从而防止浪费的电カ消耗。〈修改示例3>尽管在以上实施例中通过使用电源开关来切換分支设备的电カ供应的0N/0FF，但是取代电源开关可以使用电源1C。当取代电源开关使用电源IC时，施加于电源开关的电压Vcc可被连接到不同的电源电压Vcc2。在电源开关和电源IC两者中，作为用于使得操作状态为ON的操作控制信号的逻辑电平，都存在“H”电平和“L”电平。从电平评估电路250输入的电源开关控制信号F的逻辑电平与电源的0N/0FF之间的关系可根据逻辑电平的选择而被任意地限定，因此可以反转窗ロ比较器253中的第一比较器257和第二比较器258的各个输入端子的正/负关系。本发明不限于以上实施例，并且在不脱离本发明的要g的范围内可以作出各种修改。
本发明包含与在2011年2月24日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP2011-038494所公开的主题相关的主題，该申请的全部内容通过引用而结合于此。
权利要求
1.ー种显示设备，包括 第二连接器，该第二连接器可被连接到分支设备的第一连接器，所述分支设备具有的所述第一连接器用于连接到作为接纳设备的显示设备，其中，当来自所述显示设备的电力供应对于所述分支设备不必要时，在所述分支设备的第一内部电源和所述第一连接器中预定的第一端子之间连接上拉电阻器，并且当来自所述显示设备的电カ供应必要时，在所述第一端子和所述第一连接器中预定的第二端子之间连接短路电阻器； 判断信号供应电路，向所连接的分支设备的所述第二端子施加用于判断的信号；以及 电平评估电路，通过与相互不同的两种參考电压进行比较来评估在将用于判断的信号施加于所述第二端子时出现在所述第一端子中的电压，从而判断所述分支设备是否是必须从所述显示设备向其供应电カ的设备，其中，所述两种參考电压被预先设定在高于地电压并且低于所述显示设备自身的第二内部电源的电压的范围内。
2.根据权利要求I所述的显示设备， 其中，当出现在所述第一端子中的电压在两种參考电压的范围内时，所述电平评估电路判定所述分支设备是必须从所述显示设备向其供应电カ的设备，并且当所述第一端子中的电压在所述两种參考电压的范围之外时，所述电平评估电路判定所述分支设备是不必从所述显示设备向其供应电カ的设备，并且 所述显示设备还包括 第一分压电阻器，该第一分压电阻器与所述短路电阻器协作来构成第一电阻分压电路，该第一电阻分压电路在所述短路电阻器被连接时，将在向所述第二端子施加所述判断信号时出现在所述第一端子中的电压设定为在所述两种參考电压的范围内；以及 第二分压电阻器，该第二分压电阻器与所述第一分压电阻器协作来构成第二电阻分压电路，该第二电阻分压电路在所述分支设备的第一内部电源为接通并且所述上拉电阻器被连接时，将在向所述第二端子施加所述判断信号时出现在所述第一端子中的电压设定为在所述两种參考电压的范围外。
3.根据权利要求I所述的显示设备，还包括 开关单元，该开关単元切换所连接的分支设备的电カ供应的接通/关断， 其中，所述电平评估电路在出现在所述第一端子中的电压在所述两种參考电压的范围内时向所述开关単元供应用于开启对所述分支设备的电カ供应的第一开关控制信号，并且在所述第一端子中的电压在所述两种參考电压的范围之外时向所述开关単元供应用于关断对所述分支设备的电カ供应的第二开关控制信号。
4.根据权利要求3所述的显示设备，还包括 被设置在所述电平评估电路和所述开关电路之间的延迟电路。
5.根据权利要求I所述的显示设备， 其中，所述电平评估电路包括用于防止由泄漏电流引起的所述第一端子的电压变动的缓冲器电路。
6.根据权利要求I所述的显示设备，还包括 控制单元，在从电源接通状态转变为待机状态时控制所述判断信号供应电路停止所述判断信号的供应，并且在从所述待机状态转变为所述电源接通状态时控制所述判断信号供应电路重新启动所述判断信号的供应。
7.—种对连接到显示设备的分支设备的电カ供应必要性判断方法，包括 将所述显示设备连接到所述分支设备的第一连接器，所述分支设备具有的所述第一连接器用于连接到作为接纳设备的所述显示设备，其中，当来自所述显示设备的电力供应对于所述分支设备不必要时，在所述分支设备的第一内部电源和所述第一连接器中预定的第一端子之间连接上拉电阻器，并且当来自所述显示设备的电カ供应必要时，在所述第一端子和所述第一连接器中预定的第二端子之间连接短路电阻器； 从所述显示设备向所连接的分支设备的所述第二端子施加用于判断的信号； 将出现在所述第一端子中的电压取入所述显示设备中的电平评估电路；以及通过与相互不同的两种參考电压进行比较来评估所述第一端子中的电压，从而判断所述分支设备是否是必须从所述显示设备向其供应电カ的设备，其中，所述两种參考电压被预先设定在高于地电压并且低于所述显示设备自身的第二内部电源的电压的范围内。
全文摘要
本发明公开了显示设备和与之相连的分支设备的电力供应与否判断方法。显示设备包括第二连接器，其可被连接到分支设备的第一连接器，当不必从显示设备供应电力给分支设备时，在分支设备的第一内部电源和第一连接器的第一端子之间连接上拉电阻器，并且当从显示设备的电力供应必要时，在第一端子和第一连接器的第二端子之间连接短路电阻器；判断信号供应电路，向分支设备的第二端子施加判断用信号；和电平评估电路，通过与两种参考电压相比较来评估在将判断用信号施加于第二端子时出现在第一端子中的电压，以判断分支设备是否是必须从显示设备供应电力的设备，两种参考电压被预先设定在高于GND电压且低于显示设备自身的第二内部电源的电压的范围内。
文档编号G09G5/00GK102651209SQ201210039099
公开日2012年8月29日 申请日期2012年2月17日 优先权日2011年2月24日
发明者清水克浩 申请人:索尼公司