DE102013205587B4

DE102013205587B4 - Verfahren, Systeme und Vorrichtungen zum Feststellen, ob ein Zubehör eine bestimmte Schaltung aufweist

Info

Publication number: DE102013205587B4
Application number: DE102013205587.0A
Authority: DE
Inventors: Scott Mullins; Alexei Kosut; Jeffrey J. Terlizzi; Zachary C. Rich
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2015-11-12
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: US8914555B2; AU2013100149A4; DE102013205587A1; CN103376870A; US8683090B2; CN203191896U; EP2653950B1; US20130279055A1; DE202013002995U1; TWI488396B; AU2013200782B2; US8878484B2; US20130278205A1; TW201349698A; WO2013158383A1; US20140125312A1; CN103376870B; EP2653950A3; AU2013200782A1; EP2653950A2

Abstract

Ein Zubehör umfassend:
einen Steckverbinder, der einen Energiepin, der betrieben werden kann, um eine Spannung für eine Hostvorrichtung bereitzustellen, und einen Datenpin aufweist, der betrieben werden kann, um eine Vielzahl verschiedener Anweisungen von der Hostvorrichtung zu empfangen; und
eine leistungsbeschränkende Schaltung, die betrieben werden kann, um Folgendes zu implementieren:
einen Bypassmodus, in dem Strom und Spannung durch einen Energiepfad von einer Energiequelle zu dem Energiepin im Wesentlichen unverändert passieren kann; und
einen leistungsbeschränkenden Modus, der als Antwort auf das Empfangen einer Anweisung von der Hostvorrichtung über den Datenpin aktiviert wird, um eine Impedanz des Energiepfades zu verändern, in dem eine Impedanz des Energiepfads im Vergleich zum Betrieb in dem Bypassmodus erhöht ist, um eine erste Spannung, die von der Energiequelle empfangen wurde, auf eine zweite Spannung zu reduzieren, die bei dem Energiepin bereitgestellt wurde.

Description

HINTERGRUND
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich im Allgemeinen auf Hostvorrichtungen und Zubehör. Insbesondere betreffen die Ausführungsformen der folgenden Erfindung Techniken zum Feststellen, ob ein Zubehör eine bestimmte Schaltung aufweist, als auch Techniken, die einen Leistungspfad zwischen einer Energiequelle und einer Hostvorrichtung freigeben.
Kabel sind eine Art von Zubehör, die oft verwendet werden, um eine Hostvorrichtung, wie beispielsweise ein Mobiltelefon, ein Personal Digital Assistant, einen mobilen Computer etc. mit einer Energiequelle zu verbinden. Das Kabel kann dann arbeiten, um Energie von der Energiequelle zu der Hostvorrichtung zu übertragen, um die Hostvorrichtung zu laden, der Hostvorrichtung Antriebsenergie bereitzustellen und Ähnliches. Andere Arten von Zubehör, wie beispielsweise Dockingstationen, arbeiten ähnlich, um Energie von einer Energiequelle auf die Hostvorrichtung zu übertragen, indem sie die Hostvorrichtung mit dem Zubehör verbinden. Dies kann beispielsweise durch das Verbinden eines Steckverbinders der Hostvorrichtung mit einem Steckverbinder des Zubehörs erfolgen.
Aufgrund ihrer Energieübertragungsfunktionalität bieten solche Kabel oder andere Zubehör an sich ein Verletzungsrisiko für Nutzer, beispielsweise durch einen elektrischen Schock. Diese Risiken können infolge von bestimmten Steckverbinderdesigns (beispielsweise wenn ein Kabel oder anderes Zubehör einen Steckverbinder mit exponierten Zuleitungen zum Verbinden mit der Hostvorrichtung haben) steigen, infolge von erhöhten Spannungen und Strömen, die erwünscht sein können, um beispielsweise die Ladegeschwindigkeit der Hostvorrichtung zu erhöhen und/oder infolge von qualitativ minderwertiger Herstellung des Zubehörs. Solche Kabel und Zubehör können in ähnlicher Weise ein Beschädigungsrisiko für Vorrichtungen darstellen, die mit ihnen verbunden sind. In vielen Fällen bestehen diese Risiken auch infolge von Kabeln oder anderes Zubehör, die ein Spannungspotenzial aufrechterhalten, sogar nachdem die Verbindung von der Hostvorrichtung getrennt worden ist.
Dementsprechend ist es wünschenswert, Systeme, Verfahren und Vorrichtungen zur Verfügung zu stellen, die die Wahrscheinlichkeit eines elektrischen Schocks infolge der Verwendung solches Zubehörs reduzieren.
US 2011/045323 A1 betrifft ein Batteriepack, der eine Strombegrenzungsvorrichtung mit einem Strombegrenzungswiderstand in Reihe mit einer Überstromschutzeinrichtung. Ein Schalter, über eine Datenleitung gesteuert wird, ist parallel zu dem Strombegrenzungswiderstand und zu der Überstromschutzeinrichtung platziert, die in Reihe gekoppelt sind. Wenn der Schalter über die Datenleitung aktiviert ist, wird die Strombegrenzung über den Schalter und eine Sicherung bereitgestellt. Wenn der Schalter über die Datenleitung deaktiviert ist, wird die Strombegrenzung wird über die Überstromschutzeinrichtung bereitgestellt, die den maximalen Strom des Batteriesystems begrenzt.
US 2005/0268000 A1 bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine Zubehörkennung zum Identifizieren eines angeschlossenen Zubehörtyps von drei oder mehr Zubehörtypen. Jeder der drei oder mehre Zubehörtypen weist einen eindeutigen Kennungswiderstand auf, der durch einen Kennungsstift zugreifbar ist und ist hinsichtlich des Widerstandswerts linear mit anderen verbunden. Unter Verwendung einer Spannungsquelle wird das Vorliegen des angeschlossenen Zubehörs durch das Überwachen einer Spannungsänderung an einem Stift der Quelle erkannt. Sobald das Vorliegen festgestellt wurde, wird ein vorbestimmter Strom durch den Stift der Quelle gesendet, und die resultierende Spannung wird an dem Stift der Quelle gemessen. Der angeschlossene Zubehörtyp wird basierend auf der gemessenen Spannung ermittelt.
US 2007/271400 A1 betrifft ein Verfahren und ein System für Latenzunabhängige Identifikation von Peripherievorrichtungen. Ein Computersystem empfängt einen Interrupt von einer Peripherievorrichtung über eine Kommunikationsschnittstelle. In Reaktion darauf wird eine Interrupt-Benachrichtigung gesendet, um einen Benachrichtigungs-Handler zu warnen, und eine kompatible Peripherieklasse wird bestimmt. Die Spannung einer Vorrichtung kann einen Pin des Kommunikationsanschlusses abtasten, um diesen zu bestimmen. Wenn der Interrupt die kompatible Peripherieklasse anzeigt und die Kommunikationsschnittstelle inaktiv ist, wird die Schnittstelle geöffnet, und eine Anfrage wird gesendet und eine Antwort wird empfangen. Wenn eine Antwort innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne empfangen wird, wird eine Identifikationsbenachrichtigung basierend auf der Antwort gesendet, die Informationen zum Klassifizieren der Peripherievorrichtung umfasst, so dass ein im Betriebssystem registrierter Software-Handler die Identifikationsbenachrichtigung behandeln kann, wenn der Software-Handler diese empfängt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu überwinden, insbesondere die Wahrscheinlichkeit eines elektrischen Schocks infolge der Verwendung eines Zubehörs zu reduzieren.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beziehen sich im Allgemeinen auf Hostvorrichtungen und Zubehör und Verfahren zum Betreiben von Hostvorrichtungen und Zubehör. Insbesondere sind manche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung darauf gerichtet, festzustellen, ob ein Zubehör eine bestimmte Schaltung aufweist, wie beispielsweise eine leistungsbeschränkende Schaltung und eine Hostvorrichtung zu betreiben basierend darauf, ob das Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist. Manche Ausführungsformen sind darauf gerichtet, Energiepfade zwischen Energiequellen und Hostvorrichtungen aufzubauen.
In Überstimmung mit einigen der hier beschriebenen Verfahren kann eine Hostvorrichtung betrieben werden, um festzustellen, ob ein Zubehör eine bestimmte Schaltung aufweist. Dies kann geschehen, indem bei einer Hostvorrichtung, die an ein Zubehör gekoppelt ist, eine erste Spannung gemessen wird, die von dem Zubehör über einen Energiepin, der in der Hostvorrichtung bereitgestellt ist, empfangen wurde. Die Hostvorrichtung kann dann eine Anweisung an das Zubehör schicken, um bei dem Zubehör eine Impedanz von einem Energiepfad zwischen einer Energiequelle und der Hostvorrichtung zu ändern, und dann eine zweite Spannung zu messen, die von dem Zubehör über den Energiepin, der in der Hostvorrichtung bereitgestellt ist, zu empfangen. Die Hostvorrichtung kann dann, basierend auf der Beziehung zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung, feststellen, ob das Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist.
In Übereinstimmung mit anderen Ausführungsformen zum Feststellen, ob ein Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist, weist ein Verfahren bei einer Hostvorrichtung, die mit dem Zubehör gekoppelt ist, das Messen einer ersten Spannung, die von einem Zubehör über einen Energiepin, der in der Hostvorrichtung bereitgestellt ist, auf. Die Hostvorrichtung kann dann den Strom von einer Energiequelle über das Zubehör senken, und eine zweite Spannung messen, die von dem Zubehör über den Energiepin, der in der Hostvorrichtung bereitgestellt ist, empfangen wurde. Die Hostvorrichtung kann dann basierend auf der Beziehung zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung feststellen, ob das Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist.
Zusätzlich zu den Verfahren zum Betreiben von Hostvorrichtungen und Anwendungen, die hier beschrieben sind, sind die Ausführungsformen auch auf Hostvorrichtungen gerichtet. Gemäß verschiedener Ausführungsformen können Hostvorrichtungen mehrere Elemente aufweisen, wie beispielsweise Energiepins, Datenpins und Steuerungsschaltungen. Zum Beispiel kann ein Energiepin betrieben werden, um eine Spannung von einem Zubehör zu empfangen. Ein Datenpin kann betrieben werden, um verschiedene Anweisungen an das Zubehör zu kommunizieren. Die Steuerungsschaltung kann betrieben werden, um eine Vielzahl von Funktionen auszuführen, wie beispielsweise das Messen von Spannung, die über den Energiepin empfangen wurde, Senden von Anweisungen an das Zubehör über den Datenpin und Anweisungen des Zubehörs eine Impedanz eines Energiepfads zwischen einer Energiequelle und der Hostvorrichtung bei dem Zubehör zu ändern, und den Strom von der Energiequelle über das Zubehör zu senken. Die Steuerungsschaltung kann auch betrieben werden, um basierend auf den gemessenen Spannungen festzustellen, ob das Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist.
Zusätzlich zu den Ausführungsformen, die auf verschiedene Verfahren und auf die Hostvorrichtungen gerichtet sind, können die Ausführungsformen auch auf Zubehör gerichtet sein. Gemäß verschiedener Ausführungsformen können Zubehör mehrere Elemente aufweisen wie beispielsweise Energiepins, Datenpins und leistungsbeschränkende Schaltung. Energiepins können betrieben werden, um eine Spannung an die Hostvorrichtung zu liefern. Der Datenpin kann betrieben werden, um verschiedene Anweisungen, die von der Hostvorrichtung kommuniziert sind, zu empfangen. Die leistungsbeschränkende Schaltung kann betrieben werden, um auf den Empfang einer Anweisung von der Hostvorrichtung hin eine Impedanz eines Energiepfads zwischen einer Energiequelle und der Hostvorrichtung zu ändern und die Spannung, die durch die Hostvorrichtung von der Energiequelle bereitgestellt ist zu reduzieren, wenn ein Schwellwertmenge des Stroms durch die leistungsbeschränkende Schaltung bezogen wurde.
Für ein besseres Verständnis des Wesens und der Vorteile der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollte auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung und die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen werden. Andere Aspekte, Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden aus den Zeichnungen und der detaillierten Beschreibung, die folgt, offensichtlich. Der Rahmen der Erfindung wird jedoch vollständig offensichtlich aus der Zitierung der Ansprüche.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung eines Systems zum Feststellen, ob ein Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine schematische Darstellung einer leistungsbeschränkenden Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine schematische Darstellung einer impedanzändernde Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Graph, der eine Spannungs-/Stromcharakteristik einer leistungsbeschränkenden Schaltung, die in einem Bypassmodus betrieben wird, darstellt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5A ist ein Graph, der eine Spannungs-/Stromcharakteristik einer leistungsbeschränkenden Schaltung, die in einem leistungsbeschränkenden Modus betrieben wird, darstellt, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5B ist ein Graph, der eine Spannungs-/Stromcharakteristik einer leistungsbeschränkenden Schaltung, die in einem leistungsbeschränkenden Modus betrieben wird, darstellt, gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine schematische Darstellung einer Steuerungsschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine schematische Darstellung einer Energiesteuerungsschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8A ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zum Betreiben einer Hostvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8B ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs für eine Hostvorrichtung, um eine Verbindung mit einem Zubehör aufzubauen, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8C ist ein Flussdiagramm für einen Vorgang für eine Hostvorrichtung, um eine Verbindung mit einem Zubehör aufzubauen, gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8D ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zum Feststellen, ob ein Zubehör eine leistungsbeschränkende Schaltung aufweist, gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
9A ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs zum Betreiben eines Zubehörs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9B ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs für ein Zubehör, um eine Verbindung mit einer Hostvorrichtung aufzubauen, gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
9C ist ein Flussdiagramm eines Vorgangs für ein Zubehör, um auf Anweisungen zu antworten, die durch eine Hostvorrichtung bereitgestellt werden, gemäß einiger Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
10A stellt ein System zum Feststellen dar, ob ein Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10B stellt ein System zum Feststellen dar, ob ein Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist, gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11A stellt einen Stecker gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
11B ist eine vereinfachte Schnittansicht eines Steckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11C ist eine Schnittansicht des Steckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11D ist eine schematische Schnittansicht eines einseitigen Steckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11E ist eine Pinbelegung eines Steckers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11F ist eine Pinbelegung eines Steckers gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12A stellt eine Steckerbuchse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
12B ist eine Schnittansicht einer Steckerbuchse gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12C stellt eine Schnittansicht einer Steckerbuchse mit sechzehn Signalkontakten und vier Verbindungsdetektionskontakten dar gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12D ist eine Schnittansicht einer Steckerbuchse mit acht Signalkontakten und zwei Verbindungsdetektionskontakten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12E und 12F sind Diagramme, die eine Pinbelegungsanordnung einer Steckerbuchse darstellen, gemäß zweier Ausführungsformen der Erfindung, die dazu ausgestaltet sind jeweils mit den Steckern 700 bzw. 701, wie in den 11E und 11F gezeigt, ineinanderzugreifen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die Ausführungsformen der Erfindung werden unten mit Bezug auf die 1 bis 12F diskutiert. Der Fachmann wird jedoch ohne Weiteres erkennen, dass die hier in Bezug zu diesen Figuren gegebene detaillierte Beschreibung nur zu Erklärungszwecken dient.
Die Systeme, Vorrichtungen und Verfahren, die hier beschrieben sind, beziehen sich im Allgemeinen auf die Steuerung von Hostvorrichtungen und Zubehör, und in manchen Fällen auf das Feststellen, ob ein Zubehör die bestimmte Schaltung wie beispielsweise die leistungsbeschränkende Schaltung aufweist.
”Zubehör” sollte breit ausgelegt werden, um irgendeines oder mehrere der Vielzahl von elektronischen Komponenten, wie beispielsweise ein Kabel, eine Dockingstation, einen Wecker, ein Radio, ein Lautsprecherset, eine Ladestation, etc. zu umfassen. Im Allgemeinen kann das Zubehör jede Vorrichtung sein, die betrieben werden kann, um mit einer Hostvorrichtung verwendet zu werden. In manchen Ausführungsformen kann das Zubehör Hardware und/oder Software aufweisen, die betrieben werden kann, um einen Energiepfad zwischen der Hostvorrichtung (beispielsweise ein iPhone^TM) und eine Energiequelle zu beeinflussen. In machen Fällen kann die Energiequelle in dem Zubehör inbegriffen sein (beispielsweise wenn das Zubehör eine Ladestation ist), und in anderen Fällen kann die Energiequelle außerhalb des Zubehörs sein (beispielsweise wenn das Zubehör ein Kabel ist). Dementsprechend kann das Zubehör die Energie aktiv liefern oder die Energie, die von einer externen Energiequelle geliefert wird, passiv übertragen.
In manchen Ausführungsformen kann eine Hostvorrichtung feststellen, ob ein Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist, wie beispielsweise die leistungsbeschränkende Schaltung und dann verschiedene Vorgänge basierend auf dem Ergebnis einer solchen Feststellung ausführen. Zum Beispiel kann die Hostvorrichtung es verweigern über das Zubehör zu laden, wenn das Zubehör keine leistungsbeschränkende Schaltung aufweist. In solchen Fällen kann die Verwendung von Zubehör, welche die Unfallrisiken für Benutzer erhöhen und Hostvorrichtungen beschädigen in vorteilhafter Weise reduziert werden.
Ob ein Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist kann festgestellt werden, indem eine oder mehrere der hier offenbarten Techniken verwendet werden. Im Allgemeinen können die Verfahren zum Feststellen, ob das Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist, auf der Hostvorrichtung basieren, die selektiv eine elektrische Eigenschaft, wie beispielsweise eine Impedanz, des Zubehörs misst. In einer bestimmten Ausführungsform kann diese Eigenschaft gemessen werden, indem zuerst eine Eigenschaft des Zubehörs gemessen wird, dann eine Anweisung an das Zubehör gesendet wird, damit das Zubehör ein oder mehrere seiner Eigenschaften ändert (z. B. seine Impedanz erhöht), und dann die Eigenschaft des Zubehörs erneut misst, um zu sehen, ob das Zubehör die Anweisung verstanden hat und die geeignete Schaltung zum Ändern seiner Eigenschaften aufweist. In manchen Ausführungsformen kann die Hostvorrichtung eine Stromsenke aufweisen, um einen bestimmten Strom zu zwingen durch das Zubehör bezogen zu werden, wodurch die Hostvorrichtung dann feststellen kann, ob das Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist, da die Stromsenke das Zubehör in einen bekannten Status versetzen wird (wenn es die bestimmte Schaltung aufweist).
Sobald festgestellt worden ist, ob ein Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist, kann die Hostvorrichtung zusätzliche Operationen ausführen. In manchen Ausführungsformen kann der Energieverbrauch durch die Hostvorrichtung von der Energiequelle basierend auf dieser Feststellung gesteuert werden. Zum Beispiel, wenn festgestellt worden ist, dass das Zubehör die leistungsbeschränkende Schaltung mit gewissen Charakteristiken aufweist, kann die Hostvorrichtung Energie von der Energiequelle über das Zubehör empfangen, möglicherweise zum Betreiben der internen Schaltung der Hostvorrichtung und/oder zum Aufladen einer internen Batterie der Hostvorrichtung. Auf der anderen Seite, falls festgestellt worden ist, dass das Zubehör die leistungsbeschränkende Schaltung nicht aufweist, kann die Hostvorrichtung es verweigern, Energie von der Energiequelle über das Zubehör zu empfangen. Auf diese Weise kann die Hostvorrichtung nur mit Zubehör aufgeladen und/oder betrieben werden, bei dem festgestellt worden ist, dass es die leistungsbeschränkende Schaltung aufweist, um auf vorteilhafte Weise die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass die Verbraucher Zubehör verwenden, welches die erwünschten Spezifikationen nicht erfüllen kann.
Ebenso werden hier Techniken beschrieben zum Aufbauen einer Verbindung zwischen einer Hostvorrichtung und einem Zubehör. Solche Techniken können verwendet werden, beispielsweise um die Kommunikation zwischen der Hostvorrichtung und dem Zubehör zu ermöglichen und/oder einen Energiepfad zwischen einer Energiequelle und der Hostvorrichtung über das Zubehör aufzubauen. In einer Ausführungsform kann die Hostvorrichtung Anfragen für eine Zubehöridentifizierung auf einem ersten Datenpin der Hostvorrichtung senden und falls daraufhin nicht eine gültige Zubehöridentifizierung empfangen wird, kann die Hostvorrichtung versuchen solche Anfragen nochmals auf einem zweiten Datenpin, der sich von dem ersten Datenpin unterscheidet, zu senden. Falls aber anderersets eine gültige Zubehöridentifizierung empfangen wird, kann die Hostvorrichtung anfangen Energie von einer Energiequelle über das Zubehör zu empfangen. In manchen Fällen, während die Hostvorrichtung, nach dem Empfangen einer gültigen Zubehöridentifizierung, beginnen kann Energie zu empfangen, kann die Hostvorrichtung dann entweder fortsetzen oder aussetzen solche Energie zu empfangen, nachdem festgestellt worden ist, ob das Zubehör die leistungsbeschränkende Schaltung aufweist.
Was die Figuren angeht, ist 1 eine schematische Darstellung eines Systems 100 zum Feststellen, ob ein Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform weist das System 100 eine Hostvorrichtung 110, ein Zubehör 120 und eine Energiequelle 130 auf.
Die Hostvorrichtung 110 kann jede geeignete elektronische Vorrichtung sein, die betrieben werden kann, um die hier diskutierten Funktionalitäten auszuführen, und kann ein oder mehrere Hardware und/oder Softwarekomponenten aufweisen, die betrieben werden können, um solche Funktionalitäten auszuführen. Beispielsweise kann die Hostvorrichtung 110 ein Mobiltelefon, ein Personal Digital Assistant (PDA), eine handgehaltene oder tragbare Vorrichtung (z. B. iPhone^TM, Blackberry^TM etc.), ein Notebook, ein Personal Computer, ein Notepad, ein Tablet Computer, ein Medienplayer (z. B. ein Musikplayer oder Videoplayer), eine Kamera, eine Spielekonsole, ein Laptop Computer, ein Netbook, ein Booklet oder andere elektronische Vorrichtungen, die zur kabelgebundenen oder kabellosen Kommunikation ausgestaltet sind, sein. Die Hostvorrichtung 110 weist die Steuerungsschaltung 111 und einen Steckverbinder 112 auf, wobei die Steuerungsschaltung 111 mit dem Steckverbinder 112 elektrisch gekoppelt ist und betrieben werden kann, um manche oder alle der hier in Bezug zur Hostvorrichtung 110 diskutierten Operationen auszuführen. Die Hostvorrichtung 110 kann zusätzliche Komponenten (nicht gezeigt) aufweisen, wie beispielsweise ein greifbares computerlesbares Speichermedium, Energiequelle (z. B. eine Batterie) etc., so dass die Hostvorrichtung 110 betrieben werden kann, um ein oder mehrere der hier diskutierten Funktionen auszuführen entweder in Hardware und/oder über Anweisungen gespeichert auf dem Speichermedium und ausgeführt durch die Steuerungsschaltung 111. Der Steckverbinder 112 weist ein oder mehrere Pins auf, die mit der Steuerungsschaltung 111 elektrisch gekoppelt sind, wie beispielsweise einen Energiepin 113, einen Datenpin 114, und ein oder mehrere zusätzliche Datenpins 115. In manchen Ausführungsformen kann der Energiepin 113 mit der Steuerungsschaltung 111 elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt sein, um eine Spannung oder andere Energie an die Steuerungsschaltung 111 zu kommunizieren, die durch das Zubehör 120 bereitgestellt wird. Der Datenpin kann an die Steuerungsschaltung 111 auch elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt sein, um die Datenkommunikation zwischen der Steuerungsschaltung 111 und dem Zubehör 120 zu ermöglichen. Die ein oder mehreren zusätzlichen Datenpins 115 können an die Steuerungsschaltung 111 auch elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt sein, um Datenkommunikation zwischen der Steuerungsschaltung 111 und dem Zubehör 120 zu ermöglichen. In manchen Ausführungsformen kann der Datenpin 114 eingerichtet sein, um mit der leistungsbeschränkenden Schaltung 121 des Zubehörs 120 zu koppeln, während die ein oder mehreren zusätzlichen Datenpins 115 eingerichtet sein können, um mit der leistungsbeschränkenden Schaltung 121 oder andere Schaltungen des Zubehörs 120 zu koppelt.
Das Zubehör 120 kann jede geeignete elektronische Vorrichtung sein, die betrieben werden kann, um die hier diskutierten Funktionalitäten auszuführen, und kann ein oder mehrere Hardware- und/oder Softwarekomponenten aufweisen, die betrieben werden können, um solche Funktionalitäten auszuführen. Zum Beispiel kann das Zubehör 120 ein Kabel, ein Wecker, ein Radio, ein Lautsprecherset, eine Dockingstation, eine Eingabevorrichtung wie beispielsweise eine Tastatur, ein Musikinstrument wie beispielsweise ein digitales Klavier, eine Batterie, eine Ladestation, eine Bild/Videoprojektionseinheit, oder andere Vorrichtung sein, die betrieben werden kann, um Energie von der Hostvorrichtung zu beziehen oder Energie an die Hostvorrichtung zu übertragen, die durch eine Energiequelle außerhalb des Zubehörs bereitgestellt wird.
Das Zubehör 120 weist die leistungsbeschränkende Schaltung 121 und einen Steckverbinder 122 auf. Das Zubehör 120 kann zusätzliche Komponenten (nicht gezeigt) aufweisen, wie beispielsweise ein greifbares computerlesbares Speichermedium, Energiequelle etc., so dass das Zubehör 120 betrieben werden kann, um ein oder mehrere der hier diskutierten Funktionen auszuführen, entweder in Hardware und/oder über Anweisungen, die in dem Speichermedium gespeichert sind, ausgeführt durch einen Prozessor. Der Steckverbinder 122 weist ein oder mehrere Pins auf, die mit der leistungsbeschränkenden Schaltung 121 elektrisch gekoppelt sind, wie beispielsweise ein Energiepin 123 und ein Datenpin 124. In manchen Ausführungsformen kann das Energiepin 123 mit der leistungsbeschränkenden Schaltung 121 elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt sein, um eine Spannung oder andere Energie von der leistungsbeschränkenden Schaltung 121 an das Energiepin 113 zu kommunizieren, sobald der Steckverbinder 122 mit dem Steckverbinder 112 ineinandergreift. Der Datenpin 124 kann mit der leistungsbeschränkenden Schaltung 121 auch elektrisch und/oder mechanisch gekoppelt sein, um eine Datenkommunikation zwischen der leistungsbeschränkenden Schaltung 121 des Zubehörs 120 und der Steuerungsschaltung 111 der Hostvorrichtung 110 aufzubauen, sobald der Steckverbinder 122 mit dem Steckverbinder 112 ineinandergreift.
Die Energiequelle 130 kann jede Art von Vorrichtung sein, die dazu betrieben werden kann, um Energie, Spannung und/oder Strom zu beziehen, wie beispielsweise eine Batterie, ein AC/DC-Wandler, eine AC-Steckdose, eine Energieversorgung, etc. sein. Die Energiequelle 130 kann sich innerhalb oder außerhalb des Zubehörs 120 befinden. In 1 ist die Energiequelle 130 als außerhalb des Zubehörs 120 dargestellt. Auf jeden Fall wird die Energiequelle 130 bereitgestellt, so dass die leistungsbeschränkende Schaltung 121 in einem Energiepfad zwischen der Energiequelle 130 und der Hostvorrichtung 110 angeordnet ist. Zum Beispiel kann die leistungsbeschränkende Schaltung 121 elektrisch und/oder mechanisch zwischen der Energiequelle 130 und dem Energiepin 123 des Steckverbinders 122 angeordnet sein.
Die Hostvorrichtung 110 und das Zubehör 120 können betrieben werden, um eine Vielzahl von den hier diskutierten Funktionen auszuführen. In einer Ausführungsform kann die Hostvorrichtung 110 betrieben werden, um eine Verbindung mit dem Zubehör 120 aufzubauen, festzustellen, ob ein Zubehör 120 die leistungsbeschränkende Schaltung 121 aufweist, und dann basierend auf dem Ergebnis dieser Feststellung verschiedene Aktionen durchzuführen. Zum Beispiel kann die Hostvorrichtung 110, auf das Aufbauen einer Verbindung mit dem Zubehör 120 hin, Energie von der Energiequelle 130 über das Zubehör 120 empfangen. Dann, auf das Feststellen, ob das Zubehör 120 die leistungsbeschränkende Schaltung 121 aufweist, kann die Hostvorrichtung 110 entscheiden, das Empfangen von Energie von der Energiequelle 130 fortzusetzen oder das Empfangen von Energie von der Energiequelle 130 auszusetzen. Auf diese Weise kann die Hostvorrichtung 110 basierend darauf, ob das Zubehör 120 die spezifische Schaltung mit spezifischen Eigenschaften aufweist oder nicht, gesteuert werden.
Um eine Verbindung mit dem Zubehör 120 aufzubauen kann die Steuerungsschaltung 111 in einer bestimmten Ausführungsform auf das physikalische Ineinandergreifen der Hostvorrichtung 110 und des Zubehörs 120 durch das Koppeln des Steckverbinders 122 mit dem Steckverbinder 112 eine Anfrage für eine Zubehöridentifizierung an das Zubehör 120 über den Datenpin 114 senden. Die Steuerungsschaltung 111 kann dann den Datenpin 114 überwachen, um festzustellen, ob eine gültige Zubehöridentifizierung von dem Zubehör 120 empfangen wurde. Falls nicht, kann die Steuerungsschaltung 111 die Anfrage wieder senden. In manchen Ausführungsformen kann die Anfrage auf einem anderen Datenpin wieder gesendet werden (wie beispielsweise eines der zusätzlichen Datenpins 115). Zum Beispiel können der Steckverbinder 112 und der Steckverbinder 122 mehrere Verbindungsorientierungen haben, wodurch sie physikalisch miteinander in mehr als einer Orientierung verbunden werden können. In manchen Fällen kann der Datenpin 114 in einer ersten Orientierung mit dem Datenpin 124 in Kontakt stehen. In einer zweiten Orientierung könnte der Datenpin 114 nicht mit dem Datenpin 124 in Kontakt stehen, aber mit einem anderen Datenpin wie beispielsweise ein zusätzliches Datenpin 115 könnte mit dem Datenpin 124 in Kontakt stehen.
Bei Zubehör 120 kann die leistungsbeschränkende Schaltung 121 den Datenpin 124 hinsichtlich Energie und/oder Anfragen überwachen. Zum Beispiel kann die Energie, in einer Ausführungsform, von der Hostvorrichtung 110 zum Zubehör 120 über den Datenpin 124 kommuniziert werden. Diese Energie kann für das Zubehör 120 verwendet werden, um in dem Fall betrieben zu werden, dass das Zubehör 120 keine Antriebsenergie von anderen Quellen, wie beispielsweise der Energiequelle 130 erlangen kann, oder keine interne Energiequelle hat. Falls keine Energie empfangen wird, kann die leistungsbeschränkende Schaltung 121 fortfahren, den Datenpin 124 zu überwachen. Falls jedoch Energie empfangen wird, kann die leistungsbeschränkende Schaltung 121 einen Energiepfad zwischen der Energiequelle 130 und der Hostvorrichtung 110 ausschalten. In manchen Fällen kann der Energiepfad standardmäßig ausgeschaltet werden, und somit kann das Ausschalten weggelassen werden. Sobald der Energiepfad ausgeschaltet ist, kann die leistungsbeschränkende Schaltung 121 die Anfrage für eine Zubehöridentifizierung empfangen und lesen. Falls die Anfrage gültig ist, kann die leistungsbeschränkende Schaltung 121 eine Zubehöridentifizierung an die Hostvorrichtung 110 über den Datenpin 124 senden, und den Energiepfad zwischen der Energiequelle 130 und der Hostvorrichtung 110 freigeben (oder wieder freigeben). Andernfalls kann die leistungsbeschränkende Schaltung 121 fortfahren, den Datenpin 124 zu überwachen.
Sobald eine Verbindung zwischen der Hostvorrichtung 110 und dem Zubehör 120 aufgebaut worden ist, kann der Energiepfad zwischen der Energiequelle 130 und der Hostvorrichtung 110 freigegeben werden. In manchen Ausführungsformen kann dies der Hostvorrichtung 110 ermöglichen, eine Betriebsladung zu erlangen, wie beispielsweise wenn die Hostvorrichtung 110 nicht genügend Energie hat, um einen Hauptprozessor zu betreiben, um Software, die in der Hostvorrichtung 110 bereitgestellt ist, auszuführen (z. B. hat es eine tote Batterie). In anderen Ausführungsformen kann die Hostvorrichtung 110 ausreichend Energie haben, um solche Software zu betreiben, in diesem Fall könnte es auswählen, den Betrieb unter Verwendung seiner eigenen Energie fortzusetzen oder kann anfangen unter Verwendung von Energie zu arbeiten, die durch den neu aktivierten Energiepfad bereitgestellt wird zu betreiben. In jedem Fall kann die Hostvorrichtung 110, sobald die Hostvorrichtung 110 mit Antriebsenergie versorgt ist, feststellen, ob das Zubehör 120 die leistungsbeschränkende Schaltung 121 aufweist. Um dies zu tun kann die Steuerungsschaltung 111 eine erste Spannung messen, die von dem Zubehör 120 beispielsweise über den Energiepin 113 empfangen wurde. Diese erste Spannung setzt eine Basislinie für einen Vergleich. Die Steuerungsschaltung 111 kann dann eine Anweisung an das Zubehör senden, dass es seine Impedanz ändert (z. B. bei dem Zubehör die Impedanz eines Energiepfads zwischen der Energiequelle 130 und der Hostvorrichtung 110 zu ändern) und/oder den Strom der Energiequelle 130 über das Zubehör 120 zu senken. Die Anweisung kann über den Datenpin 114 gesendet werden, während der Strom über den Energiepin 113 gesenkt werden kann. Sobald die Steuerungsschaltung 111 eine oder beide dieser Funktionen ausführt, kann die Steuerungsschaltung 111 dann eine zweite Spannung messen, die von dem Zubehör 120 über den Energiepin 113 empfangen wurde. Die erste Spannung kann dann verglichen werden mit der zweiten Spannung, um festzustellen, ob das Zubehör 120 die leistungsbeschränkende Schaltung 121 aufweist. Falls die erste Spannung größer oder kleiner ist als die zweite Spannung, kann die Steuerungsschaltung 111 feststellen, dass das Zubehör 120 die leistungsbeschränkende Schaltung 121 aufweist. Andernfalls kann die Steuerungsschaltung 111 feststellen, dass das Zubehör 120 nicht die leistungsbeschränkende Schaltung 121 aufweist.
Falls das Zubehör 120 die leistungsbeschränkende Schaltung 121 aufweist, kann das Zubehör 120 verstehen und auf die Anweisungen antworten, die durch die Steuerungsschaltung 111 gesendet wurden. Zum Beispiel kann die leistungsbeschränkende Schaltung 121 über den Datenpin 124 für das Zubehör 120 eine Anweisung empfangen, dass es eine Impedanz des Energiepfads zwischen der Energiequelle 130 und der Hostvorrichtung 110 ändert. Als Reaktion auf das Empfangen dieser Anweisung kann die leistungsbeschränkende Schaltung 121 die Energiepfadimpedanz ändern.
In einigen Ausführungsformen kann die leistungsbeschränkende Schaltung 121 mehrere verschiedene Schaltkreise umfassen, die betrieben werden können, um verschiedene Funktionen auszuführen. Zum Beispiel was 2 betrifft, ist 2 eine schematische Darstellung einer leistungsbeschränkenden Schaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß einer Ausführungsform weist die leistungsbeschränkende Schaltung 121 sowohl die impedanzändernde Schaltung 121a als auch die Identifikationsschaltung 121b auf. Die impedanzändernde Schaltung 121a kann in dem Energiepfad zwischen der Energiequelle 130 und der Hostvorrichtung 110 angeordnet sein, während die Identifikationsschaltung 121b zwischen der impedanzändernde Schaltung 121 und dem Datenpin 124 angeordnet sein kann.
Die Identifikationsschaltung 121b, welche zumindest teilweise in Hardware oder Software als ein Prozessor oder eine andere Art von Logik implementiert werden kann, kann betrieben werden, um Energie und Daten von der Hostvorrichtung 110 über den Datenpin 124 zu empfangen und auf die empfangenen Daten zu antworten. Zum Beispiel kann die Identifikationsschaltung 121b darin eine Zubehöridentifizierung gespeichert haben und kann betrieben werden, um die Zubehöridentifizierung an die Hostvorrichtung auf das Empfangen einer Anfrage für die Zubehöridentifizierung hin zu kommunizieren. Die Identifikationsschaltung 121b kann auch betrieben werden, um Anweisungen an die impedanzändernde Schaltung 121a zu senden, dabei die impedanzändernde Schaltung 121a anweisend, eine Impedanz des Energiepfads zwischen der Energiequelle 130 und der Hostvorrichtung 110 zu ändern.
Die impedanzändernde Schaltung 121a, welche zumindest teilweise in Hardware oder Software als ein Prozessor oder ein anderer Typ von Logik implementiert werden kann, kann betrieben werden, um eine Impedanz des Energiepfads zwischen der Energiequelle 130 und der Hostvorrichtung 110 zu ändern. Dies kann als Antwort auf eine Anweisung der Identifikationsschaltung 121b erfolgen, oder in manchen Ausführungsformen, als Antwort auf eine Anweisung, die direkt von der Hostvorrichtung 110 gesendet wurde. Es gibt verschiedene Wege, wie die impedanzändernde Schaltung 121 die Impedanz des Energiepfads ändern kann, wie es hier weiter beschrieben wird.
Was 3 betrifft, ist 3 eine schematische Darstellung der impedanzändernden Schaltung 121a gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die impedanzändernde Schaltung 121a gemäß dieser Ausführungsform weist ein Widerstandselement 2 auf, das parallel mit einem Schalter 4 gekoppelt ist, wobei beide in einem Energiepfad zwischen den Punkten A und B angeordnet sind. Das Widerstandselement 2 kann jeden geeigneten Widerstand zum messbaren Ändern einer Impedanzcharakteristik der leistungsbeschränkenden Schaltung 121a bereitstellen. Zum Beispiel kann das Widerstandselement 600 einen Widerstand von 1 Ohm, 2 Ohm, 3 Ohm, 100 Ohm, 200 Ohm, 300 Ohm, 1 kOhm, 2 kOhm, 3 kOhm, 1 MOhm, 2 MOhm, 3 MOhm haben, kann in einem Bereich von 1 bis 3 Ohm, 100 Ohm bis 300 Ohm, 1 kOhm bis 3 kOhm, 1 MOhm bis 3 MOhm, oder weniger als 1 Ohm oder größer als 3 MOhm sein. Das Widerstandselement 2 umfasst ein erstes Ende 5, das mit der Energiequelle 130 gekoppelt sein kann, und ein zweites Ende 6, das mit dem Energiepin 123 des Steckverbinders 122 gekoppelt sein kann, so dass das Widerstandselement 2 in einem Energiepfad zwischen der Energiequelle 130 und der Hostvorrichtung 110 angeordnet ist.
Der Schalter 4 kann jedes geeignete Schalterelement sein, dass es Strom, das von der Energiequelle 130 bereitgestellt wird, erlaubt, selektiv das Widerstandselement 2 zu umgehen. Zum Beispiel kann der Schalter 4 ein MOSFET, JFET oder anderer Typ von Transistor oder andere Halbleitervorrichtung sein, die betrieben werden kann, um die elektronischen Signale und Energie zu schalten. Der Schalter 4 ist parallel zum Widerstandselement 2 geschaltet und weist ein erstes Terminal 7 (z. B. eine Quelle) auf, die an das erste Ende 5 des Widerstandselements 2 gekoppelt ist, ein zweites Terminal 8 (z. B. ein Drain), das an das zweite Ende 6 des Widerstandselements 2 gekoppelt ist, und ein drittes Terminal 9 (z. B. ein Gate) zum Steuern des Betriebs des Schalters 4. In manchen Ausführungsformen ist das erste Terminal 7 mit der Energiequelle 130 gekoppelt, das zweite Terminal 8 mit dem Energiepin 123 gekoppelt, und das dritte Terminal 9 ist mit dem Datenpin 124 des Steckverbinders 122 gekoppelt. Der Schalter 4 hat, wenn er sich in einem Leerzustand befindet, einen Widerstand, der signifikant höher ist als der Widerstand des Widerstandselements 2. Wenn er sich in einem Durchlasszustand befindet, hat der Schalter 4 einen Widerstand, der signifikant niedriger ist als der Widerstand des Widerstandselements 2.
Wie erwähnt kann die leistungsbeschränkende Schaltung 121 (z. B. die impedanzändernde Schaltung 121a) betrieben werden, um eine Impedanz eines Energiepfads zwischen der Energiequelle 130 und der Hostvorrichtung 110 zu ändern. In manchen Ausführungsformen kann die leistungsbeschränkende Schaltung 121 in verschiedenen Modi betrieben werden, wie beispielsweise in einem Bypassmodus und in einem leistungsbeschränkenden Modus. Solche Modi können aktiviert werden als Antwort auf die Anweisungen von der Hostvorrichtung 110 und in manchen Ausführungsformen kann die leistungsbeschränkende Schaltung 121 standardmäßig in manchen Modi (z. B. dem leistungsbeschränkenden Modus) arbeiten. Indem standardmäßig in dem leistungsbeschränkenden Modus gearbeitet wird, kann das Risiko des Nutzers Spannungspotenzialen ausgesetzt zu sein, in vorteilhafter Weise reduziert werden, wie beispielsweise, wenn der Steckverbinder 122 des Zubehörs 120 nicht mit dem Steckverbinder 112 der Hostvorrichtung 110 verbunden ist.
Kurz auf 4 Bezug nehmend, ist 4 ein Graph, der eine Spannungs-/Stromcharakteristik 200 der leistungsbeschränkende Schaltung 121 (z. B. der impedanzändernde Schaltung 121a) darstellt, die in einem Bypassmodus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrieben wird. Während des Betriebs im Bypassmodus kann die impedanzändernde Schaltung 121a betrieben werden, um es Strom und Spannung zu ermöglichen, im Wesentlichen unverändert durch die impedanzändernde Schaltung 121a zu passieren. Entsprechend wird jeder Strom und jede Spannung, die der impedanzändernden Schaltung 121a von der Energiequelle 130 geliefert wird, in ähnlicher Weise der Hostvorrichtung 110 geliefert. Zum Beispiel kann die Energiequelle 130 der impedanzändernden Schaltung 121a 5 V liefern. Im Bypassmodus kann die impedanzändernde Schaltung 121a die 5 V an den Energiepin 123 des Steckverbinders 122 liefern. In manchen Ausführungsformen kann ein perfekter Bypass nicht erreicht werden, und somit kann die impedanzändernde Schaltung 121a einen nominellen Effekt auf die Energie haben, die dadurch passiert, während es sich im Bypassmodus befindet, wie beispielsweise einen kleinen Spannungsabfall verursachend (z. B. Abfall von 0,5 V, 0,25 V, oder 0,1 V oder in einem Bereich von 0,1 V bis 0,5 V oder größer als 0,5 V oder kleiner als 0,1 V, Stromreduzierung, Phasenänderung etc.).
In einer Ausführungsform kann der Bypassmodus resultieren aus einem Schalter 4 (3), der in einem Durchlasszustand betrieben wird. Als Folge des relativ niedrigen Widerstands des Schalters 4 verglichen mit dem Widerstandselement 2, kann Strom, der von der Energiequelle 133 bereitgestellt ist, durch die impedanzändernde Schaltung 121a im Wesentlichen unverändert passieren. Entsprechend wird eine Spannung bei dem Punkt A im Wesentlichen ähnlich sein zu dem, der am Punkt B geliefert wird, sogar wenn eine erhöhte Menge von Strom durch die impedanzändernde Schaltung 121a passiert.
Die leistungsbeschränkende Schaltung 121 (z. B. die impedanzändernde Schaltung 121a) kann auch in einem leistungsbeschränkenden Modus betrieben werden. Was 5A angeht, ist 5A ein Graph, der eine Spannungs-/Stromcharakteristik 300 der leistungsbeschränkenden Schaltung 121 (z. B. der impedanzändernden Schaltung 121a) darstellt, die in einem leistungsbeschränkenden Modus gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung arbeitet Während die impedanzändernde Schaltung 121a in dem leistungsbeschränkenden Betriebsmodus betrieben werden kann, um die Energiemenge zu beschränken, die hierdurch von der Energiequelle 130 zur Hostvorrichtung 110 passiert. Zum Beispiel kann die impedanzändernde Schaltung 121a die Spannungsmenge beschränken, die der Hostvorrichtung 110 zur Verfügung gestellt wird und in manchen Fällen größere Beschränkungen der Spannungsmenge, die der Hostvorrichtung 110 zur Verfügung gestellt wird auferlegen, als Antwort auf eine erhöhte Strommenge, die durch die strombeschränkende Schaltung 321 gezogen wird.
In einer Ausführungsform kann diese Spannungs-/Stromcharakteristik der impedanzändernde Schaltung 121a für den leistungsbeschränkenden Modus erreicht werden, indem der Schalter 4 (3) in einen Sperrzustand gesetzt wird. Infolge des relativ hohen Widerstands des Schalters 4, verglichen mit dem Widerstandselement 2, kann der Strom, der durch die Energiequelle 130 zur Verfügung gestellt wird, durch das Widerstandselement 2 passieren. Da das Widerstandselement 2 einen Widerstand hat, der größer ist als eine nominelle Menge wie beispielsweise 0 Ohm, wird eine Spannung an dem Punkt A abnehmen, verglichen mit derjenigen, die an dem Punkt B geliefert wird, da eine erhöhte Strommenge durch die impedanzändernde Schaltung 121a passiert.
Es sollte erkannt werden, dass ein leistungsbeschränkender Modus nicht auf die Spannungs-/Stromcharakteristik, die mit Bezug zu 5A diskutiert wurde, beschränkt ist. Zum Beispiel ist 5B ein Graph, der eine Spannungs-/Stromcharakteristik 310 der leistungsbeschränkende Schaltung 121 (z. B. der impedanzändernden Schaltung 121a) darstellt, die in einem leistungsbeschränkenden Modus gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung arbeitet. Gemäß dieser Ausführungsform kann die impedanzändernde Schaltung 121a, während es in dem leistungsbeschränkenden Modus arbeitet, betrieben werden, um eine Spannung zu reduzieren, die durch die Energiequelle 130 bereitgestellt wird, falls eine bestimmte Strommenge durch die impedanzändernde Schaltung 121a bezogen wird. Zum Beispiel kann die Spannung durch eine gewisse Menge reduziert werden, wie beispielsweise 1 V, 2 V oder 3 V, in einem Bereich von 1 bis 3 V, bei einer Menge, weniger als 1 V oder größer als 3 V, oder die Spannung kann reduziert werden zu einer gewissen Spannung (z. B. 0 V, –1 V, +1 V, –2 V, +2 V etc.). In einer Ausführungsform und wie in 5B dargestellt, kann die Spannung auf annähernd 0 V reduziert werden für den Fall, dass zumindest ein Stromschwellwert I_Schwellwert durch die impedanzändernde Schaltung 121a bezogen wird.
Das Schalten zwischen den Bypass- und leistungsbeschränkenden Betriebsmodi können in einer vorhersehbaren Änderung in ein oder mehreren elektrischen Charakteristiken des Zubehörs 120 resultieren. Zum Beispiel wenn die leistungsbeschränkende Schaltung 121 betrieben werden kann, um zwischen dem Bypass- und dem leistungsbeschränkendem Betriebsmodus zu schalten und zumindest eine Strommenge die gleich oder größer als I_Schwellwert (5A oder 5B) ist, durch die leistungsbeschränkende Schaltung 121 bezogen wird, kann die Hostvorrichtung 110 arbeiten, um die Änderung in den elektrischen Charakteristiken des Zubehörs 120 infolge des Modusschaltens zu messen. Für den Fall, dass die Veränderungen in den elektrischen Charakteristiken, die aus dem Modusschalten resultieren, irgendeinen vorbestimmten Schwellwert erfüllen, kann die Hostvorrichtung 110 feststellen, dass das Zubehör 120 die leistungsbeschränkende Schaltung 121 aufweist und kann somit feststellen, dass das Zubehör 120 die bestimmte Schaltung aufweist.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Hostvorrichtung 110 eine Anweisung an das Zubehör 120 senden, dass es den Betriebsmodus von einem Bypassbetriebsmodus zu einem leistungsbeschränkenden Betriebsmodus wechselt und wenn die Hostvorrichtung 110 detektiert, dass das Zubehör 120 erfolgreich die Modi wie angewiesen geändert hat, kann die Hostvorrichtung 110 feststellen, dass das Zubehör 120 die leistungsbeschränkende Schaltung 121 aufweist. In einer anderen Ausführungsform kann die Hostvorrichtung 110 eine Strommenge zwingen, von einer leistungsbeschränkenden Schaltung 121 bezogen zu werden, die größer ist oder gleich ist zum I_Schwellwert, über beispielsweise eine Stromsenke, die in der Hostvorrichtung 110 lokalisiert ist. Wenn die Hostvorrichtung 110 detektiert, dass das Zubehör 120 einige elektrische Charakteristiken hat, die mit der bezogenen Strommenge (z. B. 0 V) verknüpft sind, kann die Hostvorrichtung 110 feststellen, dass das Zubehör 120 die leistungsbeschränkende Schaltung 121 aufweist. In wieder einer anderen Ausführungsform kann die Hostvorrichtung 110 sowohl eine Anweisung an das Zubehör 120 senden, dass es die Betriebsmodi wechselt als auch eine Strommenge von der leistungsbeschränkenden Schaltung 121 beziehen, die größer ist oder gleich ist zum I_Schwellwert.
Wenn man jetzt die Aufmerksamkeit auf die Hostvorrichtung 110 zuwendet, kann die Steuerungsschaltung 111 mehrere Komponenten aufweisen, die betrieben werden können, um die hier diskutierten Funktionalitäten in Bezug auf die Hostvorrichtung 110 auszuführen. 6 ist eine schematische Darstellung der Steuerungsschaltung 111 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform weist die Steuerungsschaltung 111 einen Prozessor 10, eine Stromsenke 12 (die in dem Prozessor 10 inbegriffen sein kann oder auch nicht), einen Ladungssteuerungsschalter 20, eine Leistungssteuerungsschaltung 40 und eine Batterie 50 auf. Steuere den Ladungssteuerungsschalter 20, um ein Laden der Batterie 50 oder einer anderen internen Schaltung aus einer Energiequelle 130 als Reaktion auf einen Befehl von einem Prozessor 10 zu aktivieren und deaktivieren, während die Energiesteuerungsschaltung 40 betrieben werden kann, um die Batterie 50 oder andere interne Schaltung vor hohen Spannungen zu bewahren, die durch den Ladungssteuerungsschalter 20 passieren.
Der Prozessor 10 kann jeder geeignete Computerprozessor sein, der betrieben werden kann, um die hier beschriebenen Funktionen auszuführen, wobei der Prozessor 10 betrieben werden kann, um verschiedene Funktionen auszuführen, die in Bezug auf die Steuerungsschaltung 111 diskutiert wurden, wie beispielsweise das Messen von Spannungen, Vergleichen von Spannungen, Senden von Anweisungen und Empfangen von Antworten darauf etc. Der Ladungssteuerungsschalter 20 kann ein MOSFET, JFET oder anderer Typ von Transistor oder andere halbleitende Vorrichtung sein, die betrieben werden kann, um die elektrischen Signale und Energie zu schalten. Der Ladungssteuerungsschalter 20 umfasst ein erstes Terminal 21 (z. B. eine Quelle), das mit der Stromsenke 12 und dem Energiepin 113 gekoppelt ist, ein zweites Terminal 22 (z. B. ein Drain), das mit der Leistungssteuerungsschaltung 40 gekoppelt ist, und ein drittes Terminal 23 (z. B. ein Gate), das an den Prozessor 10 gekoppelt ist. Der Prozessor 10 kann betrieben werden, um einen Status der Leistungssteuerungsschaltung 20 über das dritte Terminal 23 zu ändern, wie beispielsweise durch das Versetzen des Ladungssteuerungsschalters 20 in einen Durchlasszustand oder einen Sperrzustand.
Wenn es sich in einem Durchlasszustand befindet, kann der Ladungssteuerungsschalter 20 betrieben werden, um die Leistungssteuerungsschaltung 40 mit dem Energiepin 113 zu verbinden (1), und wenn es sich in einem Sperrzustand befindet, kann der Ladungssteuerungsschalter 20 betrieben werden, um die Leistungssteuerungsschaltung 40 von dem Energiepin 113 zu lösen. Entsprechend kann der Prozessor 10 betrieben werden, um das Laden der Batterie 50 oder anderer interner Schaltung von der Energiequelle 130 zu aktivieren oder zu deaktivieren, indem es den Ladungssteuerungsschalter 20 aktiviert oder deaktiviert. In manchen Ausführungsformen kann die Leistungssteuerungsschaltung 40 betrieben werden, um zu verhindern, dass die Überspannung von der Energiequelle 130 die Batterie 50 oder andere interne Schaltungen übertragen wird.
Was 7 angeht, ist 7 eine schematische Darstellung der Leistungssteuerungsschaltung 40 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Leistungssteuerungsschaltung 40 weist einen Überspannungsschutzschalter 42 und einen Prozessor 44 auf. Der Überspannungsschutzschalter 42 kann ein MOSFET, JFET, oder anderer Typ von Transistor oder halbleitende Vorrichtung sein, die betrieben werden kann, um die elektronischen Signale und Energie zu schalten. Der Überspannungsschutzschalter 42 umfasst ein erstes Terminal 42a (z. B. eine Quelle), die mit einem zweiten Terminal 22 des Ladungssteuerungsschalters 20 gekoppelt ist, ein zweites Terminal 42b (z. B. ein Drain), das an eine andere interne Schaltung der Hostvorrichtung 110 gekoppelt ist, die betrieben werden kann, um eine Ladung zu speichern, die durch das Zubehör 120 (z. B. Batterie 20) zur Verfügung gestellt wird, und ein drittes Terminal 42c (z. B. ein Gate), das an den Prozessor 44 gekoppelt ist.
Der Prozessor 44 kann betrieben werden, um Informationen zu empfangen, die eine Spannung bei dem ersten Terminal 42a des Überspannungsschutzschalters 42 anzeigen. In manchen Ausführungsformen kann der Prozessor 44 eine Analog-zu-Digital-Funktionalität aufweisen, die betrieben werden kann, um eine analoge Spannung, die an dem ersten Terminal 42a gelesen wird, in einen digitalen Wert zu konvertieren. Der Prozessor 44 kann auch mit einem dritten Terminal 42c des Überspannungsschutzschalters 42 gekoppelt sein, und betrieben werden, um den Status des Überspannungsschutzschalters 42 über das dritte Terminal 42c zu ändern, beispielsweise durch Versetzen des Überspannungsschutzschalters 42 in einen Durchlasszustand oder in einen Sperrzustand. Wenn es sich in einem Durchlasszustand befindet, kann der Überspannungsschutzschalter 42 betrieben werden, um andere Schaltung, die innerhalb der Hostvorrichtung 110 ist (z. B. Batterie 50) mit dem zweiten Terminal 22 des Ladungssteuerungsschalters 20 zu verbinden, und wenn es sich in einem Sperrzustand befindet, kann der Überspannungsschutzschalter 42 betrieben werden, um die Verbindung der anderen internen Schaltung von dem zweiten Terminal 22 zu lösen. Im Betrieb kann der Prozessor 44 den Überspannungsschutzschalter 42 in den Sperrzustand versetzen, wenn eine Spannung bei dem ersten Terminal 42a einen vorbestimmten Wert überschreitet, und andernfalls den Überspannungsschutzschalter in einen Durchlasszustand versetzen.
Weiter kann die Leistungssteuerungsschaltung 40 (z. B. Prozessor 44) mit dem Prozessor 10 über eine Stromleitung 30 gekoppelt sein, die betrieben werden kann, um von der Leistungssteuerungsschaltung 40 im Prozessor 10 eine Spannung zur Verfügung zu stellen, um den Prozessor 10 mit Energie zu versorgen. In manchen Ausführungsformen kann die Stromleitung 30 betrieben werden, um dem Prozessor 10 von einem internen Ladungsspeicherelement (z. B. Batterie 50) der Hostvorrichtung 110 eine Spannung zur Verfügung zu stellen, abhängig davon, ob die Hostvorrichtung 110 Energie von der Energiequelle 130 empfängt.
Das System 100 kann in bestimmten Ausführungsformen ein System zum Feststellen sein, ob ein Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass solch ein System in gleicher Weise mit mehr oder, in manchen Fällen, weniger Komponenten betrieben werden kann, als in 1 dargestellt. In ähnlicher Weise wird der Fachmann erkennen, dass die schematischen Darstellungen, die mit Bezug zu den 2, 3, 6 und 7 dargestellt und diskutiert wurden, in gleicher Weise mit mehr oder, in manchen Fällen, mit weniger Komponenten betrieben werden können, und dass die Merkmale, die mit Bezug zu den 4 bis 5B dargestellt und diskutiert sind, lediglich Beispiele von Spannung-/Stromcharakteristiken sind. Somit können die Darstellungen in den 1 bis 7 als illustrativ angesehen werden.
8A ist ein Flussdiagramm eines Prozesses 400 zum Betreiben einer Hostvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Prozess 400 kann durch jede geeignete elektronische Vorrichtung wie beispielsweise der Hostvorrichtung 110 (1) ausgeführt werden, ist aber gleichermaßen auf andere elektronische Vorrichtung, die hier beschrieben sind, anwendbar.
Bei Block 410 baut die Hostvorrichtung (z. B. Hostvorrichtung 110) eine Verbindung mit einem Zubehör (z. B. Zubehör 120) auf. Beim Aufbauen einer Verbindung mit dem Zubehör können die Hostvorrichtung und das Zubehör anfangs miteinander physikalisch gekoppelt sein. Zum Beispiel könnte der Steckverbinder 112 mit dem Steckverbinder 122 ineinandergreifen. In manchen Ausführungsformen könnten die Hostvorrichtung und das Zubehör nicht physikalisch miteinander gekoppelt sein, sondern könnten drahtlos miteinander gekoppelt sein. Zum Beispiel könnte jede Vorrichtung eine drahtlose Schaltung, die zum Kommunizieren über drahtlose Netzwerke betrieben werden kann, (z. B. WLAN, IEEE 802.11, etc.), drahtlose Sensornetzwerke (z. B. Bluetooth, Zigbee, etc.), Kurzstrecken-Punkt-zu-Punkt-Kommunikationslink (z. B. IrDA, RFID, NFC, etc.), umfassen.
In manchen Ausführungsformen kann das Aufbauen einer Verbindung umfassen, dass die Hostvorrichtung dem Zubehör Energie zur Verfügung stellt. Zum Beispiel würde die Hostvorrichtung 110 dem Zubehör 120 Energie über den gleichen Datenpin zur Verfügung stellen, der zum Kommunizieren mit dem Zubehör 120 verwendet wird, wobei solch eine Energie gleichzeitig mit dem Kommunizieren dem Zubehör 120 zur Verfügung gestellt wird. Dies könnte erfolgen, um das Zubehör 120 mit Betriebsenergie zu versorgen für den Fall, dass das Zubehör 120 keine Energiequelle hat oder keine Betriebsenergie von einer Energiequelle bezieht, die von dem Zubehör 120 entfernt ist.
In zumindest einer Ausführungsform umfasst das Aufbauen einer Verbindung mit dem Zubehör das Detektieren einer mechanischen Verbindung mit dem Zubehör. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung einen Pin in einem Steckverbinder der Hostvorrichtung überwachen, wie beispielsweise dem Energiepin 113 und/oder Datenpin 114, auf eine Änderung der Impedanz, Spannung oder andere elektrische Charakteristik hin. Sobald die mechanische Verbindung detektiert ist, könnte die Hostvorrichtung fortfahren, andere Handshaking-Operationen auszuführen, wie beispielsweise solche, die in Bezug zu 8C diskutiert sind.
Bei Block 420 stellt die Hostvorrichtung fest, ob das Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist (z. B. die leistungsbeschränkende Schaltung 121). Beim Feststellen, ob das Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist, könnte die Hostvorrichtung feststellen, ob das Zubehör die bestimmte physikalische Schaltung mit gewissen Charakteristiken und/oder Softwaremodulen, die die Funktionalität der leistungsbeschränkenden Schaltung ausführen, aufweist. Manche bestimmte Ausführungsformen zum Feststellen, ob das Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist, werden weiter mit Bezug zu 8D diskutiert.
Falls die Hostvorrichtung bei Block 420 feststellt, dass das Zubehör die bestimmte Schaltung (z. B. die leistungsbeschränkende Schaltung) aufweist, führt die Hostvorrichtung die Aktion ”A” bei Block 430 aus. Die Aktion ”A” könnte ein oder mehrere der Vielzahl von Aktionen sein. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung anfangen, Energie von einer Energiequelle über das Zubehör zu akzeptieren (durch beispielsweise Schließen des Ladungssteuerungsschalters 20 in 6, oder andernfalls Koppeln des Powerpins 113 an die interne Ladungsschaltung). Für ein anderes Beispiel, für den Fall das die Hostvorrichtung bereits Energie von der Energiequelle über das Zubehör empfängt, könnte die Hostvorrichtung fortfahren, Energie von der Energiequelle über das Zubehör zu akzeptieren. Für wieder ein anderes Beispiel könnte die Hostvorrichtung Information an den Nutzer der Hostvorrichtung kommunizieren (über beispielsweise eine Anzeige, Audio oder andere Ausgangseinheit der Vorrichtung) oder an eine andere Rechenvorrichtung (über beispielsweise eine kabelgebundene oder drahtlose Netzwerkverbindung) darauf hinweisen, dass das Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist oder andernfalls darauf hindeuten, dass das Zubehör für die Verwendung mit der Hostvorrichtung autorisiert ist. In manchen Ausführungsformen könnten ein oder mehrere dieser Aktionen gleichzeitig ausgeführt werden.
Wenn die Hostvorrichtung bei Block 420 hingegen feststellt, dass das Zubehör die bestimmte Schaltung nicht aufweist, führt die Hostvorrichtung die Aktion ”B” bei Block 440 aus, welche eine andere Aktion ist als die Aktion ”A”. Aktion ”B” könnte ein oder mehrere der Vielzahl von Aktionen sein. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung verweigern, Energie von der Energiequelle über das Zubehör anzunehmen (beispielsweise durch Öffnen des Ladungssteuerungsschalters 20 in 6, oder andernfalls Entkoppeln des Powerpins 113 von der internen Ladeschaltung). Als ein anderes Beispiel, für den Fall, dass die Hostvorrichtung bereits Energie von der Energiequelle über das Zubehör empfängt, könnte die Hostvorrichtung das Annehmen der Energie von der Energiequelle über das Zubehör beenden. Wieder als ein anderes Beispiel könnte die Hostvorrichtung Informationen an den Nutzer der Hostvorrichtung kommunizieren (z. B. über eine Anzeige, Audio oder andere Eingabeeinheit der Vorrichtung) oder an eine andere Rechenvorrichtung (z. B. über eine kabelgebundene oder drahtlose Netzwerkverbindung) anzeigen, dass das Zubehör die bestimmte Schaltung nicht aufweist oder andernfalls anzeigen, dass das Zubehör nicht für die Verwendung mit der Hostvorrichtung autorisiert ist. In manchen Ausführungsformen könnten ein oder mehrere dieser Aktionen gleichzeitig ausgeführt werden.
Was die 8B angeht, ist die 8B ein Flussdiagramm eines Prozesses 410 für eine Hostvorrichtung, um eine Verbindung mit einem Zubehör aufzubauen, gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Prozess 410 kann durch jede geeignete elektronische Vorrichtung, wie beispielsweise eine Hostvorrichtung 110 (1) ausgeführt werden, ist aber gleichermaßen anwendbar auf andere elektronische Vorrichtung und Zubehör, der hier beschrieben ist. Gemäß mancher Ausführungsformen könnte der Prozess 410 den Aufbau eines Kommunikationslinks und/oder eines Energiepfads zwischen einer Hostvorrichtung und einem Zubehör ermöglichen oder in der Ermöglichung helfen. Dies kann das Senden von Information von der Hostvorrichtung zum Zubehör auf einem Datenpin umfassen und, falls keine Antwort oder eine unakzeptable Antwort empfangen wurde, die Information auf dem gleichen Datenpin wieder senden. In zumindest einer Ausführungsform könnte die Hostvorrichtung, sobald von dem Zubehör eine akzeptable Antwort empfangen wurde, anfangen zu laden oder anderweitig Energie, die von einer Energiequelle über das Zubehör bereitgestellt wird, empfangen.
Bei Block 411 sendet die Hostvorrichtung eine Anfrage für eine Zubehöridentifizierung an das Zubehör. Die Anfrage könnte eine Anfrage für das Zubehör sein, eine Identifizierung zu senden, die die Vorrichtung identifiziert. Die Zubehöridentifizierung könnte ein oder mehrere geeignete Charakteristiken des Zubehörs identifizieren. Zum Beispiel könnte die Zubehöridentifizierung einen Produktnamen und/oder Nummer, die mit dem Zubehör assoziiert ist, einen Namen und/oder Nummer, der den Hersteller des Zubehörs identifiziert, eine Seriennummer oder andere Identifizierung, die eindeutig ist zum Identifizieren eines bestimmten Zubehörs, eine MAC-Adresse, IP-Adresse oder andere netzwerkbasierte Identifizierer, die mit dem Zubehör assoziiert sind, etc. aufweisen. Als ein anderes Beispiel könnte die Zubehöridentifizierung identifizieren, ob das Zubehör betrieben werden kann zu kommunizieren, unter Verwendung einer oder mehrerer der Vielzahl von Kommunikationsprotokollen, wie beispielsweise USB, UART, JTAG, etc., ob das Zubehör betrieben werden kann, um Ladeenergie von der Hostvorrichtung zu empfangen etc. In einem bestimmten Beispiel könnte die Zubehöridentifizierung Konfigurationsinformation aufweisen, die die Hostvorrichtung anweist, darüber welche Funktion (z. B. Empfange Lade/Betriebsenergie, Kommuniziere unter Verwendung von USB, Kommuniziere unter Verwendung von ART, etc.) die Hostvorrichtung für ein oder mehrere seiner Pins des Steckverbinders 112 implementieren soll. Manche Zubehöridentifizierungen weisen einen Zusammenhang mit Antwortsequenzen zum Antworten auf eine Anfrage für Pinkonfiguration und Zubehörfähigkeitsinformation auf.
In manchen Ausführungsformen könnte die Anfrage für eine Zubehöridentifizierung Information über die Hostvorrichtung umfassen. Zum Beispiel könnte die Anfrage eine Hostidentifizierung umfassen, wobei die Hostidentifizierung ein oder mehrere geeignete Charakteristiken des Hosts identifizieren könnte. Zum Beispiel könnte die Hostidentifizierung, ähnlich der Zubehöridentifizierung, umfassen einen Produktnamen und/oder Nummer, die mit der Hostvorrichtung assoziiert ist, einen Namen und/oder Nummer, die den Hersteller der Hostvorrichtung identifiziert, eine Seriennummer oder andere Identifizierung, die eindeutig ist zum Identifizieren einer bestimmten Hostvorrichtung, eine MAC-Adresse, IP-Adresse oder andere netzwerkbasierte Identifizierung, die mit der Hostvorrichtung assoziiert ist, etc..
In zumindest einer Ausführungsform könnte die Anfrage für eine Zubehöridentifizierung unter Verwendung einer oder mehrerer der Vielzahl von Fehlererkennung kommuniziert werden und, in manchen Ausführungsformen unter Verwendung von Fehlerkorrekturtechniken. Fehlererkennungstechniken, die verwendet werden könnten, weisen die Verwendung von Wiederholungscodes, Paritätsbits, Prüfsummen, zyklische Redundanzprüfung (CRCs), kryptografische Hash-Funktionen, fehlerkorrigierende Codes, etc. In entsprechender Weise umfasst die Anfrage für eine Zubehöridentifizierung in manchen Ausführungsformen Fehlererkennungsinformation, die geeignet ist für die Verwendung in solchen Fehlererkennungs-/Korrekturtechniken. Zum Beispiel könnte die Anfrage ein oder mehrere Paritätsbits, Prüfsummen, CRC-Prüfwerte, Hash-Funktionsausgaben etc. umfassen. In manchen Ausführungsformen könnte die Fehlererkennungsinformation getrennt von der Anfrage gesendet werden.
Die Anfrage könnte über jeden geeigneten Mechanismus gesendet werden. Zum Beispiel könnte die Steuerungsschaltung 111 mit Bezug zu 1 die Anfrage über einen Datenpin, wie beispielsweise den Datenpin 114, generieren und senden. Die Anfrage könnte an jeden geeigneten Empfänger gesendet werden. Zum Beispiel, wieder mit Bezug zu 1, könnte die Hostvorrichtung die Anfrage an das Zubehör 120 senden. Weiter könnte die Anfrage zu jeder geeigneten Zeit gesendet werden. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung betrieben werden, um eine mechanische, elektrische, drahtlose oder andere Verbindung mit dem Zubehör zu erkennen und auf die Erkennung einer solchen Verbindung hin die Anfrage über den Datenpin zu senden.
Bei Block 412 überwacht die Hostvorrichtung den Datenpin, auf den sie die Anfrage für eine Zubehöridentifizierung gesendet hat. Zum Beispiel, mit Bezug zu 1, wenn die Hostvorrichtung 110 eine Anfrage für eine Zubehöridentifizierung über den Datenpin 114 sendet, könnte die Hostvorrichtung dann den Datenpin 114 überwachen. Das Überwachen könnte durch einen Prozessor oder andere Schaltung und/oder Software in der Hostvorrichtung ausgeführt werden, wie beispielsweise durch die Steuerungsschaltung 111. In manchen Ausführungsformen könnte die Hostvorrichtung andere Datenpins oder andere Kommunikationsmittel (z. B. drahtlose Kommunikationsschaltung) überwachen.
Bei Block 413 stellt die Hostvorrichtung fest, ob die beantragte Zubehöridentifizierung empfangen wurde. In einigen Ausführungsformen kann die Hostvorrichtung feststellen, ob die angefragte Zubehöridentifizierung auf dem gleichen Pin, auf dem die Anfrage herausgesendet wurde, empfangen wurde. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung 110 feststellen, ob die angefragte Zubehöridentifizierung über den Datenpin 114 empfangen wurde. In anderen Ausführungsformen könnte die Hostvorrichtung feststellen, ob die angefragte Zubehöridentifizierung auf einem anderen Pin oder durch manche andere Kommunikationsmittel (z. B. drahtlos) empfangen wurde.
Wenn die Hostvorrichtung bei Block 413 feststellt, dass die angefragte Zubehöridentifizierung nicht empfangen wurde (beispielsweise aufgrund einer Zeitüberschreitung), könnte die Verarbeitung zurückgehen auf Block 411, wo eine andere Anfrage für eine Zubehöridentifizierung gesendet wird. Zum Beispiel könnten ein oder mehrere nachfolgende Anfragen für Zubehöridentifizierungen auf dem Datenpin 114 gesendet werden. In manchen Ausführungsformen könnte die Hostvorrichtung aufhören, Anfragen zu senden, nachdem eine gewisse Anzahl von Anfragen gesendet worden ist, nachdem eine gewissen Zeitdauer verstrichen ist, oder auf die Erfüllung manch anderer Kondition hin. In anderen Ausführungsformen könnte die Hostvorrichtung kontinuierlich solche Anfragen senden, bis eine zufriedenstellende Antwort empfangen wird.
Wenn die Hostvorrichtung bei Block 413 feststellt, dass die angefragte Zubehöridentifizierung empfangen wurde, könnte die Verarbeitung mit dem Block 415 fortfahren, wo die Hostvorrichtung die Zubehöridentifizierung lesen könnte. Zum Beispiel, mit Bezug zu 1, könnte die Steuerungsschaltung 111 die Zubehöridentifizierung, die auf dem Datenpin 114 oder einem anderen Datenpin (nicht gezeigt) empfangen wurde, lesen. In manchen Ausführungsformen könnte die empfangene Zubehöridentifizierung durch die Hostvorrichtung gespeichert werden.
In manchen Ausführungsformen könnte die Hostvorrichtung einen Zeitmesser verwenden, wenn festgestellt wird, ob eine Zubehöridentifizierung empfangen worden ist. Falls der Zeitmesser abgelaufen ist, bevor eine Zubehöridentifizierung empfangen worden ist, könnte die Hostvorrichtung die Anfrage wieder senden. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung einen Zeitmesser starten, nach dem Senden der Anfrage für eine Zubehöridentifizierung, wie mit Bezug zu Block 411 diskutiert. Die Feststellung im Hinblick darauf, ob eine Zubehöridentifizierung empfangen worden ist, wie mit Bezug zu Block 413 diskutiert, könnte dann erfolgen, sobald der Zeitmesser abgelaufen ist. Der Zeitmesser könnte eingestellt sein, um eine geeignete Dauer zu haben. Zum Beispiel könnte der Zeitmesser ablaufen nach 1 ms, 2 ms, 3 ms, oder einer Zeit im Bereich von 1 ms bis 3 ms, oder bei einer Zeit kleiner als 1 ms oder größer als 3 ms.
Bei Block 416 stellt die Hostvorrichtung fest, ob die empfangene Zubehöridentifizierung gültig ist. Das Feststellen der Validität der empfangenen Zubehöridentifizierung könnte eine oder mehrere der Vielzahl von Operationen umfassen. In einer Ausführungsform könnte die Zubehöridentifizierung kommuniziert werden, indem eine oder mehrere der Vielzahl von Fehlererkennung verwendet wird, und in manchen Ausführungsformen Fehlerkorrektur, Techniken, die nicht zu denen, die oben mit Bezug zur Anfrage für eine Zubehöridentifizierung diskutiert sind. Entsprechend könnte die Feststellung der Validität der empfangenen Zubehöridentifizierung das Ausführen einer Fehlererkennung auf der Zubehöridentifizierung umfassen. In manchen Ausführungsformen könnte dies die Verwendung von Fehlererkennungsinformation, wie beispielsweise Paritätsbits, Prüfsummen, CRC-Prüfwerte, Hash-Funktionsausgaben, etc. umfassen, die zusammen mit oder getrennt von der Zubehöridentifizierung kommuniziert wurden. Für den Fall, dass die Hostvorrichtung keine Fehler in der empfangenen Zubehöridentifizierung erkennt, könnte die Hostvorrichtung feststellen, dass die empfangene Zubehöridentifizierung gültig ist. Im Gegensatz dazu, für den Fall, dass die Hostvorrichtung einen oder mehrere Fehler in der empfangenen Zubehöridentifizierung erkennt, könnte die Hostvorrichtung feststellen, dass die empfangene Zubehöridentifizierung nicht gültig ist. In manchen Ausführungsformen könnte die Hostvorrichtung, im Falle dass die Hostvorrichtung einen oder mehrere Fehler in der empfangenen Zubehöridentifizierung erkennt, versuchen, diese Fehler zu korrigieren und anschließend festzustellen, dass die empfangene Zubehöridentifizierung nicht gültig ist, nur wenn sie nicht in der Lage ist, zumindest eines der Fehler zu korrigieren.
In einer anderen Ausführungsform könnte die empfangene Zubehöridentifizierung mit einer Liste von autorisierten Zubehöridentifizierungen verglichen werden. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung eine Datenbank darin gespeichert haben, oder betrieben werden, um von einem Standort, der von der Hostvorrichtung entfernt ist, auf eine Datenbank zuzugreifen, die die Liste von autorisierten Zubehöridentifizierungen umfasst, wobei die Zubehöridentifizierungen auf der Liste autorisiert worden sind, um der mit Hostvorrichtung betrieben zu werden. Durch Vergleichen der empfangenen Zubehöridentifizierung mit der Liste von autorisierten Zubehöridentifizierungen könnte die Hostvorrichtung überprüfen, um zu sehen, ob die empfangene Zubehöridentifizierung mit einer oder mehreren der Zubehöridentifizierungen, die auf der Liste bereitgestellt sind, zusammenpasst. Im Falle eines Zusammenpassens könnte die Hostvorrichtung feststellen, dass die empfangene Zubehöridentifizierung gültig ist. Im Gegensatz dazu, im Falle dass die empfangene Zubehöridentifizierung mit keiner der Zubehöridentifizierungen, die auf der Liste bereitgestellt sind, zusammenpasst, könnte die Hostvorrichtung feststellen, dass die empfangene Zubehöridentifizierung nicht gültig ist.
In manchen Ausführungsformen könnte die Zubehöridentifizierung auch Steuerungsinformation umfassen. Die Steuerungsinformation könnte einen oder mehrere Parameter zum Konfigurieren der Hostvorrichtung bereitstellen, um Energie an das Zubehör zu kommunizieren oder bereitzustellen. Zum Beispiel könnte die Steuerungsinformation die Hostvorrichtung anweisen, sich für USB, UART oder andere Arten von Kommunikation mit dem Zubehör zu konfigurieren. In einer Ausführungsform und mit Bezug zu 1 könnte die Steckverbindung 112 zusätzliche Pins zum Kommunizieren mit dem Zubehör, oder einer anderen elektronischen Vorrichtung als dem Zubehör 120 aufweisen, wie beispielsweise die zusätzlichen Datenpins 115. Die zusätzlichen Datenpins 115 könnten jeweils selektiv dazu ausgestaltet sein, über mehrere verschiedene Kommunikationsprotokolle zu kommunizieren, wie beispielsweise USB, UART, JTAG, etc. Die Steuerungsinformation könnte dann die Hostvorrichtung dazu anweisen, ein bestimmtes Kommunikationsprotokoll zu verwenden (z. B. einer der USB, UART, JTAG, etc.), um über einen bestimmten Pin (z. B. einer der zusätzlichen Datenpins 115) zu kommunizieren. Infolgedessen könnte die Steuerungsschaltung 111 nachfolgend Daten an Komponenten des Zubehörs 120 kommunizieren (welche die leistungsbeschränkende Schaltung 121 aufweisen könnte oder getrennt sein könnte von der leistungsbeschränkenden Schaltung 121) unter Verwendung eines Kommunikationsprotokolls, das durch das Zubehör 120 über einen bestimmten Pin, der durch das Zubehör 120 ausgewählt wurde, ausgewählt wird.
Falls die Hostvorrichtung feststellt, dass die empfangene Zubehöridentifizierung nicht gültig ist, könnte die Bearbeitung zurückkehren zu Block 411, wo die Hostvorrichtung eine andere Anfrage für eine Zubehöridentifizierung, wie zuvor beschrieben, senden könnte. Im Gegensatz dazu, falls die Hostvorrichtung feststellt, dass die empfangene Zubehöridentifizierung gültig ist, könnte die Verarbeitung mit Block 417 fortfahren.
Bei Block 417 empfängt die Hostvorrichtung zumindest vorübergehend Energie von der Energiequelle über das Zubehör. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung 110, mit Bezug zu 1, Energie von der Energiequelle 130 über das Zubehör 120 empfangen. In einer Ausführungsform könnte die Hostvorrichtung 110 Energie von der Energiequelle 130 empfangen, die an die Pin 123 des Zubehörs 120 über die leistungsbeschränkende Schaltung 121 kommuniziert ist, wobei die Hostvorrichtung 110 die Energie durch den Energiepin 113 der Hostvorrichtung empfängt. Zum Beispiel, in einer Ausführungsform, könnte der Prozessor 10 (6) ein Signal an das dritte Terminal 23 (6) kommunizieren, um den Ladungssteuerungsschalter 20 (3) in einen Durchlasszustand zu versetzen, so dass Energie von dem Energiepin 113 kommuniziert werden könnte, um die Schaltung oder andere interne Schaltungen der Hostvorrichtung 110 zu laden.
In einer Ausführungsform könnte die Energie von dem Energiepin 113, als Ergebnis des Versetzens des Ladungssteuerungsschalters 20 in einen Durchlasszustand, an die Energiesteuerungsschaltung 40 (6) kommuniziert werden. Die Energiesteuerungsschaltung 40 könnte dann betrieben werden, um die Energie an andere Schaltungen der Hostvorrichtung 110 (z. B. Batterie 50) zu kommunizieren, wenn die Energie kleiner als irgendein vorbestimmtes Maximum ist. Zum Beispiel wenn die Spannung bei dem ersten Terminal 42a (7) kleiner oder gleich einer vorbestimmten maximalen Spannung ist.
Die Energie, die durch die Hostvorrichtung empfangen wurde, könnte auf jede geeignete Weise verwendet werden. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung die empfangene Energie verwenden, um interne Schaltungen der Hostvorrichtung zu betreiben, und/oder eine interne Batterie (z. B. Batterie 50) der Hostvorrichtung zu laden. Auf diese Weise könnte die Hostvorrichtung nur mit Zubehören, die eine gültige Zubehöridentifizierung bereitstellen, laden und/oder arbeiten. Es versteht sich jedoch, dass die Energie, die durch die Hostvorrichtung in diesem Punkt empfangen wurde, nur temporär akzeptiert und durch die Hostvorrichtung verwendet werden könnte. Mit Bezug zu 8A fährt die Verarbeitung dann zu Block 420 fort, wo die Hostvorrichtung dann feststellt, ob das Zubehör die leistungsbeschränkende Schaltung aufweist. In manchen Ausführungsformen könnte die Hostvorrichtung, wenn festgestellt worden ist, dass das Zubehör die leistungsbeschränkende Schaltung nicht aufweist, aufhören, Energie, die von dem Zubehör empfangen wird, anzunehmen. Entsprechend könnte die Energie, die bei Block 417 empfangen wurde, nur temporär akzeptiert oder anderweitig durch die Hostvorrichtung verwendet werden.
Die 8C ist ein Flussdiagramm eines Prozesses 410 für eine Hostvorrichtung, um eine Verbindung mit einem Zubehör aufzubauen, gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Operationen, die in dem Prozess der 8C dargestellt sind, sind die gleichen, die mit Bezug zu 8B dargestellt und diskutiert sind, wobei die Blöcke 411A bis 417A im Wesentlichen die gleichen sind wie die entsprechend nummerierten Blöcke 411 bis 417. In dieser Ausführungsform die Hostvorrichtung jedoch die Datenpins wechseln und nachfolgende Anfragen für eine Zubehöridentifizierung auf einem anderen Datenpin senden. Solch ein Prozess könnte insbesondere vorteilhaft sein in Ausführungsformen, in denen die Steckverbinder Multiorientierungssteckverbinder sind, wodurch sie miteinander in vielfachen Orientierungen ineinander greifen können. Solch ein Prozess könnte jedoch auch in Ausführungsformen verwendet werden, in denen die Steckverbinder Steckverbinder mit einer einzigen Orientierung sind.
Wie erwähnt, sind die Blöcke 411A bis 417A, dargestellt in 8C, im Wesentlichen die gleichen wie die entsprechenden Blöcke 411 bis 417, dargestellt in 8B, und somit wird die weitere Beschreibung weggelassen. In dieser Ausführungsform fährt die Verarbeitung jedoch bei Block 413A in Reaktion darauf, dass die Hostvorrichtung feststellt, dass die angefragte Identifizierung nicht empfangen worden ist, bei Block 414A fort. In ähnlicher Weise fährt die Verarbeitung bei Block 416A als Reaktion darauf, dass die Hostvorrichtung feststellt, dass die empfangene Zubehöridentifizierung nicht gültig ist, bei Block 414A fort.
Bei Block 414A wechselt die Hostvorrichtung die Datenpins von dem Datenpin, durch den die Anfrage für eine Zubehöridentifizierung an einen anderen Datenpin kommuniziert worden ist. Zum Beispiel, mit Bezug zu 1, wo die Hostvorrichtung 110 anfangs eine Anfrage für eine Zubehöridentifizierung über den Datenpin 114 sendet, im Falle dass die Hostvorrichtung feststellt, dass die angefragte Zubehöridentifizierung nicht nachfolgend empfangen wurde, könnte die Hostvorrichtung dann die Datenpins von dem Datenpin 114 zu einem anderen Datenpin (z. B. einer der zusätzlichen Datenpins 115), bereitgestellt im Steckverbinder 112, wechseln. Auf das Umschalten vom Datenpin 114 zu einem anderen Datenpin könnte die Verarbeitung dann zurückkehren zu Block 411A, wo die Hostvorrichtung die Anfrage für eine Zubehöridentifizierung auf dem anderen Datenpin als das Datenpin 114 sendet.
In manchen Ausführungsformen könnte die Hostvorrichtung, wenn sie zwischen Datenpins umschaltet, durch die verfügbaren Pins in jeder geeigneten Sequenz durchschalten. In manchen Ausführungsformen könnte die Hostvorrichtung mehr als zwei Datenpins aufweisen. Die Hostvorrichtung könnte dann alle oder nur eine Teilmenge dieser Pins verwenden, um die Anfragen für die Zubehöridentifizierungen zu kommunizieren. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung durch alle der Pins durchschalten und die Anfrage auf alle der Pins kommunizieren, oder die Hostvorrichtung könnte nur durch eine Teilmenge der Pins durchschalten und die Anfrage nur auf der Teilmenge der Pins kommunizieren. Auf das Kommunizieren der Anfrage auf allen oder nur auf der Teilmenge der Pins hin könnte die Hostvorrichtung dann wieder die Anfrage auf allen oder nur auf der Teilmenge der Pins kommunizieren. Die Hostvorrichtung könnte damit fortfahren, Anfragen zu senden, bis eine zufriedenstellende Antwort empfangen wird. In manchen Ausführungsformen könnte die Hostvorrichtung nur zwei Datenpins aufweisen. In solch einem Fall könnte die Hostvorrichtung zwischen den zwei Datenpins alternieren, so dass die Anfragen auf jedem der Pins auf zyklische Weise kommuniziert werden.
In manchen Ausführungsformen und wie in Bezug zu 8C beschrieben, könnte die Hostvorrichtung einen Zeitmesser verwenden, der feststellt, ob eine Zubehöridentifizierung bei Block 413A empfangen worden ist. In diesem Fall, wenn der Zeitmesser abgelaufen ist, bevor eine Zubehöridentifizierung empfangen worden ist, könnte die Verarbeitung bei Block 414A fortfahren, wo die Hostvorrichtung Datenpins wechselt, und dann die Anfrage wieder sendet.
Was 8D angeht, ist 8D ein Flussdiagramm eines Prozesses 420 zum Feststellen, ob ein Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist (z. B. die leistungsbeschränkende Schaltung) gemäß mancher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Der Prozess 420 kann durch jede geeignete elektronische Vorrichtung, wie beispielsweise die Hostvorrichtung 110 (1) ausgeführt werden, ist aber gleichermaßen anwendbar auf andere elektronische Vorrichtungen und Zubehör, die hier beschrieben sind. Gemäß mancher Ausführungsformen könnte der Prozess 420 den Aufbau oder die Aufrechterhaltung eines Energiepfads zwischen einer Hostvorrichtung und einem Zubehör ermöglichen, oder bei der Ermöglichung helfen. Dies könnte das Senden von Anweisungen von der Hostvorrichtung zu dem Zubehör umfassen, und/oder das Senden des Stroms von der Energiequelle über das Zubehör umfassen. Die elektrischen Charakteristiken des Zubehörs (z. B. eine Spannung, die von dem Zubehör empfangen wurde) könnte vor oder nachdem solche Operationen ausgeführt wurden, gemessen werden, und diese elektrischen Charakteristiken könnten miteinander verglichen werden, um festzustellen, ob das Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist.
Bei Block 421 misst eine Hostvorrichtung (z. B. Hostvorrichtung 110 der 1) eine erste elektrische Charakteristik von einem Zubehör, wie beispielsweise eine erste Spannung, die von einem Zubehör empfangen wurde (z. B. Zubehör 120 der 1). Zum Beispiel könne die Hostvorrichtung eine Spannung messen, die bei einem Energiepin eines Steckverbinders der Hostvorrichtung bereitgestellt wird (z. B. Energiepin 113). Die Spannung, die bei dem Energiepin gemessen wurde, könnte durch eine Verbindung mit dem Zubehör mit einer Spannung korrespondieren, die durch eine Energiequelle (z. B. Energiequelle 130) bereitgestellt wird, in Abhängigkeit von Änderungen durch die leistungsbeschränkende Schaltung (z. B. leistungsbeschränkende Schaltung 121). Gemäß einer Ausführungsform könnte die leistungsbeschränkende Schaltung standardmäßig in einem Bypassmodus, wie beispielsweise den mit Bezug zu 4 diskutierten, arbeiten. In entsprechender Weise könnte die erste Spannung relativ hoch sein, wie beispielsweise diejenige, die in der in 4 dargestellten Spannungs-/Stromcharakteristik gezeigt ist.
Bei Block 422 sendet die Hostvorrichtung eine Anweisung an das Zubehör, um eine Impedanz (oder andere elektrische Charakteristik des Zubehörs) eines Energiepfads zwischen einer Energiequelle (z. B. Energiequelle 130) und einer Hostvorrichtung (z. B. Hostvorrichtung 110) bei dem Zubehör zu ändern. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung 110 eine Anweisung über den Datenpin 114 an die leistungsbeschränkende Schaltung 121 kommunizieren. Die Anweisung könnte die leistungsbeschränkende Schaltung dazu anweisen, zwischen den Betriebsmodi zu schalten, wie beispielsweise von einem Bypassmodus (wie beispielsweise den mit Bezug zu 4 diskutierten) zu einem leistungsbeschränkenden Modus (wie beispielsweise einer von denen, die mit Bezug zu den 5A und 5B diskutiert wurden) zu schalten. In einer bestimmten Ausführungsform könnte die Anweisung an die Identifizierungsschaltung 121b kommuniziert werden, welche, nach dem Feststellen, dass die Anweisungen gültig sind, die impedanzändernde Schaltung 121a dazu anweist, die Impedanz des Energiepfads zu ändern. Um dies zu tun, könnte die Identifizierungsschaltung 121b das dritte Terminal 9 steuern, um den Schalter 4 zwischen einem Durchlasszustand und einem Sperrzustand zu schalten. Durch das Ändern der Impedanz der leistungsbeschränkenden Schaltung 121 könnte eine Impedanz des Energiepfads zwischen der Energiequelle 130 und der Hostvorrichtung 110 effektiv geändert werden.
Bei Block 423 wählt die Hostvorrichtung den Strom von der Energiequelle über das Zubehör. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung 110 eine Stromsenke 12 (6) umfassen, die mit dem Energiepin 113 gekoppelt ist, welcher den Strom von der Energiequelle 130 über den Energiepin 113 der Hostvorrichtung 110, dem Energiepin 123 des Zubehörs 120 und der leistungsbeschränkenden Schaltung 121 senkt. Durch das Senken des Stroms von der Energiequelle könnte die Hostvorrichtung die leistungsbeschränkende Schaltung dazu zwingen, in einem bestimmten Modus oder in einem bestimmten Bereich in Bezug zu seinen Betriebscharakteristiken zu arbeiten. Beispielsweise, mit Bezug zu 5B, könnte die Hostvorrichtung eine Strommenge durch die leistungsbeschränkende Schaltung beziehen, die größer ist als I_Schwellwert, um die leistungsbeschränkende Schaltung dazu zu veranlassen, eine Spannung zu reduzieren, die bei einem Energiepin (z. B. Energiepin 123) zu nahezu 0 V zu reduzieren. Als ein anderes Beispiel, mit Bezug zu 5A, könnte die Hostvorrichtung eine Strommenge durch die leistungsbeschränkende Schaltung beziehen, die größer ist als I_Schwellwert, um die leistungsbeschränkende Schaltung dazu zu veranlassen, eine Spannung bei einem Energiepin (z. B. Energiepin 123) bereitzustellen, die kleiner oder gleich V_Grenze ist.
Durch das Beziehen des Stroms von der Energiequelle über das Zubehör als auch das Senden der Anweisung an das Zubehör, um seine Impedanz zu ändern, wird das Zubehör effektiv dazu gezwungen, in einem bestimmten Betriebsmodus und bei einem bestimmten Betriebsbereich zu arbeiten. Zum Beispiel, mit Bezug zu den 4, 5A und 5B, stellt die Anweisung, in einem leistungsbeschränkenden Modus zu treten, sicher, dass das Zubehör die Spannungs-/Stromcharakteristiken hat, wie beispielsweise eine derer, die entweder in 5A oder 5B gezeigt sind. Dann sollte die Ausgangsspannung durch das Zubehör gezwungen werden, bei nahezu V_Grenze oder 0 V zu sein, indem eine Strommenge durch das Zubehör gezwungen wird, die zumindest gleich I_Schwellwert ist. Entsprechend, indem solch eine Anweisung vorgesehen ist und solch eine Strommenge durch das Zubehör gezwungen wird, kann die Hostvorrichtung feststellen, ob das Zubehör nicht nur die Schaltung aufweist, die notwendig ist, um die Anweisung, die von der Hostvorrichtung gesendet wurde, zu interpretieren, sondern auch die Schaltung, die notwendig ist, um eine Impedanz des Energiepfads zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung zu ändern.
Bei Block 424 misst die Hostvorrichtung eine zweite Spannung, die durch das Zubehör empfangen wurde. Die zweite Spannungsmessung könnte auf gleiche Weise erfolgen, wie die erste Spannungsmessung. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung 110 wieder eine Spannung messen, die bei dem Energiepin 113 bereitgestellt wurde.
Bei Block 425 stellt die Hostvorrichtung fest, ob das Zubehör die bestimmte Schaltung (z. B. leistungsbeschränkende Schaltung 121) aufweist, basierend auf der Beziehung zwischen der ersten Spannung (oder andere elektrische Charakteristik), die bei Block 421 gemessen wurde, und der zweiten Spannung (oder andere elektrische Charakteristik), die bei Block 424 gemessen wurde. In einer Ausführungsform führt die Hostvorrichtung dies aus, indem es feststellt, ob die erste Spannung größer ist als die zweite Spannung. Falls festgestellt wird, dass die erste Spannung größer ist als die zweite Spannung, fährt die Verarbeitung bei Block 426 fort, wo die Hostvorrichtung feststellt, dass das Zubehör eine bestimmte Schaltung aufweist. Falls festgestellt wird, dass die erste Spannung nicht größer ist als die zweite Spannung, fährt die Verarbeitung bei Block 427 fort, wo die Hostvorrichtung feststellt, dass das Zubehör die bestimmte Schaltung nicht aufweist.
Zum Beispiel, mit Bezug zu 4, könnte die erste Spannung gemessen werden, während die leistungsbeschränkende Schaltung 121 in dem Bypassmodus arbeitet, und somit relativ hoch ist. Was die 5A und 5B angeht, könnte die zweite Spannung dann als relativ niedrig gemessen werden, solange eine Strommenge gleich oder größer ist als I_Schwellwert, durch die leistungsbeschränkende Schaltung 121 gezogen wird. Durch das Messen einer Spannungsdifferenz, und/oder durch Feststellen, dass die zweite Spannung nahezu gleich einem Wert (z. B. V_Grenze oder 0 V) ist, könnte die Hostvorrichtung 110 feststellen, dass das Zubehör 120 die leistungsbeschränkende Schaltung 121 aufweist. In manchen Ausführungsformen, Block 423, das heißt das Senken des Stroms durch die Hostvorrichtung von der Energiequelle, könnte sicherstellen, dass zumindest eine Strommenge, die gleich I_Schwelle ist, durch die leistungsbeschränkende Schaltung gezogen wird. In anderen Ausführungsformen könnte eine solche Stromsenke ausgeschlossen werden, da die Energiequelle solch einen Strom in jedem Fall bereitstellt.
Es sollte offensichtlich sein, dass Zubehöre ohne leistungsbeschränkende Schaltung eine elektrische Charakteristik nicht ändern kann als Reaktion auf ein oder mehrere der Operationen, die bei den Blöcken 422 und 423 ausgeführt werden. Zum Beispiel könnte ein Zubehör, das keine leistungsbeschränkende Schaltung aufweist, die Energie von der Energiequelle an die Hostvorrichtung unverändert durchlassen, wie in 4 gezeigt. In solch einem Fall würden sowohl die erste als auch die zweite gemessene Spannung annähernd gleich sein, und somit könnte die Hostvorrichtung feststellen, dass das Zubehör die leistungsbeschränkende Schaltung nicht aufweist.
Es sollte auch erkannt werden, dass die Ausführungsformen der Erfindung nicht darauf beschränkt sind, Spannungen zu messen und zu vergleichen, die von einem Zubehör empfangen wurden. Vielmehr könnten andere elektrische Charakteristiken des Zubehörs und/oder ein Energiepfad zwischen einer Energiequelle und einer Hostvorrichtung über das Zubehör gemessen und verglichen werden. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung Impedanzen, Spannungen, Ströme, Spannungs-/Strommagnituden, Spannungs-/Stromphasen, etc. messen und vergleichen.
Weiter würde der Fachmann erkennen, dass die Ausführungsformen nicht darauf beschränkt sind, festzustellen, ob die erste Spannung größer ist als die zweite Spannung, wie mit Bezug zu Block 425 diskutiert, sondern in manchen Fällen könnte die Hostvorrichtung bei Block 425 alternativ feststellen, ob die erste Spannung kleiner als die zweite Spannung ist und, falls dem so ist, schlussfolgern, dass das Zubehör die leistungsbeschränkende Schaltung aufweist. Zum Beispiel könnte der Strom vor der Messung der ersten Spannung von der Energiequelle gesenkt werden. Dann könnte, nach der Messung der ersten Spannung, der Stromsenke entfernt werden, und die zweite Spannung danach gemessen werden. Als ein anderes Beispiel könnte die Hostvorrichtung bei Block 422 anstelle des Anweisens des Zubehörs, von einem Bypassmodus zu einem leistungsbeschränkenden Modus zu wechseln, das Zubehör dazu anweisen, von einem leistungsbeschränkenden Modus zu einem Bypassmodus zu wechseln.
Es sollte anerkannt werden, dass die spezifischen Operationen, die in den 8A bis 8D dargestellt sind, bestimmte Verfahren bereitstellen, die durch eine Hostvorrichtung ausgeführt werden könnten, gemäß bestimmten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Während die Operation, die in den 8A bis 8D dargestellt sind, oft mit Bezug zu 1 diskutiert sind, sollte anerkannt werden, dass die Operationen durch andere Arten von Hostvorrichtungen und Zubehör ausgeführt werden könnten. Weiter könnten andere Sequenzen von Operationen ausgeführt werden gemäß alternativen Ausführungsformen. Zum Beispiel könnten alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die oben beschriebenen Operationen in einer anderen Reihenfolge ausführen. Außerdem könnten die individuellen Operationen, die in den 8A bis 8D dargestellt sind, mehrere Unteroperationen umfassen, die, soweit für die individuellen Operationen geeignet, in verschiedenen Sequenzen ausgeführt werden können.
Weiter könnten zusätzliche Operationen in Abhängigkeit von bestimmten Anwendungen hinzugefügt werden. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung, vor Block 421 des Messens einer ersten Spannung, die durch einen Zubehör empfangen wurde, eine Anweisung an das Zubehör kommunizieren, dass es in einem bestimmten Betriebsmodus arbeitet, beispielsweise einem Bypassmodus. Außerdem könnten existierende Operationen entfernt werden, in Abhängigkeit von den bestimmten Anwendungen. Zum Beispiel könnte der Block 422 oder Block 423 weggelassen werden. Dort, wo der Block 422 weggelassen wird, könnte der Stromsenke die leistungsbeschränkende Schaltung dazu zwingen, in verschiedenen Bereichen eines Betriebsmodus zu arbeiten, wobei die verschiedenen Bereiche messbare Unterschiede in den elektrischen Charakteristiken haben. Dort, wo Block 423 weggelassen wird, könnte die Anweisung von der Hostvorrichtung an das Zubehör die leistungsbeschränkende Schaltung dazu veranlassen, in verschiedenen Betriebsmodi mit messbaren Unterschieden in den elektrischen Charakteristiken zu arbeiten. Weiter würde der Fachmann ohne Weiteres erkennen, dass die leistungsbeschränkende Schaltung betrieben werden kann, um nicht nur eine Spannung, die durch einen Energiepin (z. B. Energiepin 123) wie oben beschrieben bereitgestellt wird, sondern in ähnlicher Weise andere elektrische Charakteristiken des Zubehörs und/oder des Energiepfads, der zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung vorgesehen ist, zu ändern.
Wie erwähnt, können die verschiedenen Funktionalitäten der Hostvorrichtung in Hardware, Software oder in einer Kombination davon implementiert sein. In einer bestimmten Ausführungsform könnte die Funktionalität der Hostvorrichtung, die die Prozesse betreibt, die in den 8B und 8C dargestellt sind und in diesen Bezug diskutiert sind, in Hardware implementiert sein, wobei diejenige von 8D in Software implementiert sein kann. In solch einer Ausführungsform könnte die Hardwareschaltung, die die mit Bezug zu den 8B und 8C diskutierten Operationen ausführt, betrieben werden, um unter Verwendung von keiner oder nur ein wenig Energie auszuführen. Als Ergebnis davon, dass die Operationen ausgeführt werden, könnte die Hostvorrichtung dann, zumindest temporär, Energie von dem Zubehör empfangen. Sobald die Hostvorrichtung anfängt, die volle Betriebsenergie über das Zubehör zu empfangen, könnte die Hostvorrichtung aus einem Betriebssystem hochfahren, und anschließend die mit Bezug zu 8D diskutierten Operationen zum Feststellen, ob das Empfangen von Energie über das Zubehör fortzusetzen ist oder nicht, ausführen.
Die 9A ist ein Flussdiagramm eines Prozesses 500 zum Betreiben eines Zubehörs, wie beispielsweise das Zubehör 120, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Prozess 500 kann durch jede geeignete elektronische Vorrichtung, wie beispielsweise das Zubehör 120 (1) ausgeführt werden, ist aber gleichermaßen auf anderes Zubehör, das hier beschrieben ist, anwendbar.
Bei Block 510 baut das Zubehör (z. B. Zubehör 120) eine Verbindung mit einer Hostvorrichtung (z. B. Hostvorrichtung 110) auf. Im Aufbauen einer Verbindung mit der Hostvorrichtung könnten das Zubehör und die Hostvorrichtung in einem Handshake-Protokoll teilnehmen, um Kommunikation zwischen Vorrichtungen zu ermöglichen. In manchen Ausführungsformen könnte das Aufbauen einer Verbindung umfassen, dass das Zubehör Energie von der Hostvorrichtung empfängt, und in manchen Fällen auch oder alternativ umfassen, dass das Zubehör Energie an die Hostvorrichtung von einer Energiequelle kommuniziert. Manche bestimmte Ausführungsformen zum Aufbauen einer Verbindung mit einer Hostvorrichtung werden mit Bezug zu 9B diskutiert.
Bei Block 520 antwortet das Zubehör (z. B. Zubehör 120) auf Anweisungen, die durch die Hostvorrichtung (z. B. Hostvorrichtung 110) bereitgestellt sind. Beim Antworten auf die Anweisungen könnte das Zubehör Information zurück an die Hostvorrichtung kommunizieren und/oder, in manchen Ausführungsformen, einen Energiepfad zwischen einer Energiequelle und der Hostvorrichtung ändern. Manche bestimmte Ausführungsformen zum Antworten auf Anweisungen, die durch die Hostvorrichtung bereitgestellt sind, werden mit Bezug zu 9C diskutiert.
Was 9B angeht, ist 9B ein Flussdiagramm eines Prozesses für ein Zubehör (z. B. Zubehör 120), um eine Verbindung mit einer Hostvorrichtung (z. B. Hostvorrichtung 110) gemäß mancher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufzubauen. Bei Block 511 überwacht das Zubehör ein Datenpin des Zubehörs. Zum Beispiel könnte das Zubehör 120 mit Bezug zu 1 den Datenpin 124 überwachen. Das Überwachen könnte durch einen Prozess oder andere Schaltung und/oder Software in dem Zubehör ausgeführt werden, wie beispielsweise durch die leistungsbeschränkende Schaltung 121. Beim Überwachen des Datenpins könnte das Zubehör den Datenpin auf Informationen überwachen, die durch die Hostvorrichtung empfangen wurden, die beispielsweise ein Energiesignal und/oder eine Anfrage für eine Zubehöridentifizierung. Zum Beispiel könnte die Identifikationsschaltung 121b (2) in einer Ausführungsform den Datenpin 124 auf Änderungen im Logiklevel überwachen.
Bei Block 512 stellt das Zubehör fest, ob es Energie von der Hostvorrichtung empfangen hat. In manchen Ausführungsformen könnte das Zubehör Energie von der Hostvorrichtung empfangen. Das Zubehör könnte jede geeignete Energiemenge empfangen, wie beispielsweise eine Energiemenge, die für das Zubehör ausreicht, um zumindest für eine gewisse Zeitdauer zu arbeiten. Die Energie könnte von der Hostvorrichtung an das Zubehör kommuniziert werden, unter Verwendung von einer oder mehreren Techniken. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung drahtlos Energie an das Zubehör kommunizieren, unter Verwendung von elektromagnetischer Induktion, elektromagnetischer Strahlung, elektromagnetischer Leitung, etc. In manchen Ausführungsformen könnte die Energie von der Hostvorrichtung an das Zubehör durch Drähte kommuniziert werden. Zum Beispiel mit Bezug zu 1 könnte die Hostvorrichtung 110 Energie an das Zubehör 120 über einen Pin des Steckverbinders 122 kommunizieren. Die Leitung, über die die Hostvorrichtung Energie an das Zubehör kommuniziert, könnte die gleiche oder andere sein als die Leitung, welche die Hostvorrichtung verwendet, um Information an das Zubehör zu kommunizieren. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung 110 mit Bezug zu 1 sowohl Energie als auch Information an das Zubehör über den Datenpin 114 kommunizieren. Als ein anderes Beispiel könnte die Hostvorrichtung 110 Information an das Zubehör 120 über den Datenpin 114 kommunizieren, und Energie an das Zubehör 120 über ein anderes Pin als den Datenpin 114 kommunizieren. In zumindest einer Ausführungsform könnte die Hostvorrichtung Energie an das Zubehör 120 kommunizieren, indem die Spannung bei einem Datenpin bei einem hohen Status gehalten wird. Auf das Verbinden der Hostvorrichtung 110 mit dem Zubehör 120 hin, könnte die Identifikationsschaltung 121b oder andere interne Schaltung dann feststellen, dass Energie von der Hostvorrichtung empfangen wird, indem ein hohes Spannungslevel bei dem Datenpin 124 identifiziert wird.
Für den Fall, dass das Zubehör keine empfangene Energie von der Hostvorrichtung erkennt, könnte das Zubehör damit fortfahren, den Datenpin zu überwachen, wie mit Bezug zu Block 511 diskutiert. Dahingegen könnte, in dem Fall, dass das Zubehör Energie erkennt, die von der Hostvorrichtung empfangen wurde, in der Verarbeitung mit Block 513 fortfahren.
Bei Block 513 sperrt das Zubehör einen Energiepfad zwischen einer Energiequelle und der Hostvorrichtung. Zum Beispiel könnte das Zubehör 120 mit Bezug zu 1 einen Energiepfad von der Energiequelle 130 zur Hostvorrichtung 110 sperren. Das Zubehör könnte den Energiepfad unter Verwendung einer oder mehrerer der Vielzahl von Techniken sperren. In einer Ausführungsform könnte das Zubehör eine Impedanz des Energiepfads zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung erhöhen. Zum Beispiel könnte die leistungsbeschränkende Schaltung 121 mit Bezug zu 1 eine Impedanz des Energiepfads zwischen der Energiequelle 130 und der Hostvorrichtung 110 erhöhen.
In manchen Ausführungsformen umfasst die leistungsbeschränkende Schaltung 121 die Identifikationsschaltung 121b und die impedanzändernde Schaltung 121a, wie mit Bezug zu 3 diskutiert, wobei die impedanzändernde Schaltung 121a in einem Bypassmodus und einem leistungsbeschränkenden Modus betrieben werden kann, wie zuvor beschrieben. Um den Energiepfad zu sperren, könnte die Identifikationsschaltung 121b eine Anweisung an die impedanzändernde Schaltung 121a kommunizieren, um von dem Bypassmodus zu dem leistungsbeschränkenden Modus zu wechseln.
Bei Block 514 stellt das Zubehör fest, ob eine Anfrage für eine Zubehöridentifizierung empfangen wurde. Zum Beispiel könnte die leistungsbeschränkende Schaltung 121 mit Bezug zu 1 feststellen, ob eine Anfrage für eine Zubehöridentifizierung über den Datenpin 114 empfangen wurde. Falls das Zubehör feststellt, das eine Anfrage für eine Zubehöridentifizierung nicht empfangen wurde, könnte die Verarbeitung mit Block 514 fortfahren, wo das Zubehör damit fortfährt, den Datenpin zu überwachen. Falls allerdings das Zubehör feststellt, dass eine Anfrage für eine Zubehöridentifizierung empfangen wurde, könnte die Verarbeitung mit Block 515 fortfahren.
Bei Block 515 liest das Zubehör die Anfrage für eine Zubehöridentifizierung. Zum Beispiel könnte die leistungsbeschränkende Schaltung 121 mit Bezug zu 1 die Anfrage für eine Zubehöridentifizierung auf dem Datenpin 124 lesen. In manchen Ausführungsformen könnte die empfangene Anfrage durch das Zubehör gespeichert werden.
Bei Block 516 stellt das Zubehör fest, ob die Anfrage für eine Zubehöridentifizierung gültig ist. Das Feststellen der Validität der empfangenen Anfrage könnte eine oder mehrere der Vielzahl von Operationen umfassen. In einer Ausführungsform könnte die Anfrage für eine Zubehöridentifizierung unter Verwendung einer oder mehrerer der Vielzahl von Fehlererkennung kommuniziert werden und, in manchen Ausführungsformen, Fehlerkorrektur, Techniken, die mit Bezug zu 8C beschrieben. Entsprechend könnte die Feststellung der Validität der empfangenen Anfrage das Ausführen der Fehlererkennung auf der Anfrage ausführen. In manchen Ausführungsformen könnte dies die Verwendung von Fehlererkennungsinformation, wie beispielsweise Paritätsbits, Prüfsummen, CRC-Prüfwerte, Hash-Funktionsausgaben, etc. umfassen, die mit oder getrennt von der Anfrage kommuniziert sind. In dem Fall, dass das Zubehör keine Fehler in der empfangenen Anfrage erkennt, könnte das Zubehör feststellen, dass die empfangene Anfrage gültig ist. Im Gegensatz dazu, im Fall dass das Zubehör ein oder mehrere Fehler in der empfangenen Anfrage erkennt, könnte das Zubehör feststellen, dass die empfangene Anfrage nicht gültig ist. In manchen Ausführungsformen könnte das Zubehör, in dem Fall dass das Zubehör einen oder mehrere Fehler in der empfangenen Anfrage erkennt, versuchen, diese Fehler zu korrigieren und anschließend festzustellen, dass die empfangene Anfrage nicht gültig ist, nur dann, wenn es nicht in der Lage ist, zumindest einen der Fehler zu korrigieren.
In einer anderen Ausführungsform könnten zumindest Teile der empfangenen Anfrage für eine Zubehöridentifizierung mit einer Liste von autorisierten Hostidentifizierungen verglichen werden. Zum Beispiel könnte die Anfrage für eine Zubehöridentifizierung eine Hostidentifizierung, wie zuvor mit Bezug zu 8C beschrieben, aufweisen. Das Zubehör könnte eine Datenbank einschließlich der Liste von autorisierten Hostidentifizierungen darin gespeichert haben, oder betreibbar sein, um von einem Standort entfernt von dem Zubehör darauf zuzugreifen, wobei die Hostidentifizierungen, die auf der Liste zur Verfügung gestellt werden, autorisiert worden sind, um mit dem Zubehör betrieben zu werden. Durch das Vergleichen der empfangenen Hostidentifizierung, die in der Anfrage enthalten ist (oder in manchen Ausführungsformen getrennt von der Anfrage empfangen wurde) in der Liste von autorisierten Hostidentifizierungen, könnte das Zubehör überprüfen, um zu sehen, ob die empfangene Hostidentifizierung mit einer oder mehreren der Hostidentifizierungen zusammenpasst, die auf der Liste bereitgestellt sind. Im Falle einer Übereinstimmung könnte das Zubehör feststellen, dass die empfangene Anfrage für eine Zubehöridentifizierung gültig ist. Dahingegen, in Falle, dass die empfangene Hostidentifizierung nicht mit irgendeinem der Hostidentifizierungen übereinstimmt, die auf der Liste bereitgestellt sind, könnte das Zubehör feststellen, dass die empfangene Anfrage für eine Zubehöridentifizierung nicht gültig ist.
Falls das Zubehör feststellt, dass die empfangene Anfrage nicht gültig ist, könnte die Verarbeitung mit Block 511 fortfahren, wobei das Zubehör betrieben wird, um den Datenpin zu überwachen. Dahingegen, falls das Zubehör feststellt, dass die empfangene Anfrage gültig ist, könnte die Verarbeitung mit Block 517 fortfahren.
Bei Block 517 sendet das Zubehör seine Zubehöridentifizierung an die Hostvorrichtung. Zum Beispiel könnte das Zubehör 120 mit Bezug zu 1 die Zubehöridentifizierung an die Hostvorrichtung 110 über den Datenpin 124 senden. In manchen Ausführungsformen könnte die Zubehöridentifizierung in dem Zubehör 120 gespeichert sein. In anderen Ausführungsformen könnte die Zubehöridentifizierung durch das Zubehör 120 von einer Quelle, die entfernt vom Zubehör 120 ist, erlangt werden.
Bei Block 518 gibt das Zubehör einen Energiepfad zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung frei. Zum Beispiel gibt das Zubehör 120 mit Bezug zu 1 den Energiepfad von der Energiequelle 130 zur Hostvorrichtung 110 frei. Das Zubehör könnte den Energiepfad unter Verwendung einer oder mehrerer der Vielzahl von Techniken freigeben. In einer Ausführungsform könnte das Zubehör eine Impedanz des Energiepfads zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung verkleinern. Zum Beispiel könnte die leistungsbeschränkende Schaltung 121 mit Bezug zu 1 eine Impedanz des Energiepfads zwischen der Energiequelle 130 und der Hostvorrichtung 110 verkleinern.
In manchen Ausführungsformen weist die leistungsbeschränkende Schaltung 121 die Identifikationsschaltung 121b und die impedanzändernde Schaltung 121a auf, wie mit Bezug zu 2 diskutiert, wobei die impedanzändernde Schaltung 121a in einem Bypassmodus und in einem leistungsbeschränkenden Modus, wie zuvor beschrieben, betrieben werden könnte. Um den Energiepfad zu freizugeben, könnte die Identifikationsschaltung 121b eine Anweisung an die impedanzändernde Schaltung 121a kommunizieren, um von dem leistungsbeschränkenden Modus zum Bypassmodus zu wechseln.
Das Zubehör, das einen Energiepfad bei Block 518 freigibt, sollte auseinandergehalten werden von dem Host, der Energie bei Block 417 (8B) empfängt und Energie empfängt, wenn er die Aktion „A” bei Block 430 (8A) ausführt. Das Zubehör könnte eine Spannung bei einem Energiepin der Hostvorrichtung bereitstellen, jedoch ist es eine andere Sache, ob die Spannung verbraucht wird oder anderweitig verwendet wird durch die Hostvorrichtung. Das Zubehör, das einen Energiepfad aktiviert, bezieht sich darauf, ob das Zubehör es einer Spannung, die durch eine Energiequelle bereitgestellt wird, erlaubt, im Wesentlichen unverändert durch die Hostvorrichtung zu passieren, oder ob das Zubehör diese Spannung unterdrückt, reduziert oder anderweitig verändert. Dahingegen könnte die Hostvorrichtung unabhängig davon, ob das Zubehör tatsächlich einen Energiepfad aktiviert, entscheiden, ob es Energie, die einem Energiepin (oder anderem Pin) bereitgestellt wird, akzeptiert oder anderweitig konsumiert oder nicht. Bei Block 417 könnte die Hostvorrichtung die Energie zumindest temporär empfangen, zum Beispiel um die Hostvorrichtung zu laden oder die Hostvorrichtung mit ausreichend Energie zu versorgen, um zu arbeiten, in dem Fall, dass die Hostvorrichtung keinen anderweitigen Zugang zu ausreichend Energie zum Arbeiten hat (z. B. hat es eine tote Batterie). Die Feststellung der Hostvorrichtungen, unterstützte Energie zu empfangen, könnte dann basierend auf einer nachfolgenden Feststellung, ob das Zubehör die leistungsbeschränkte Schaltung aufweist, sich ändern. Falls es eine solche Schaltung aufweist, könnte die Hostvorrichtung dann fortfahren, die belieferte Energie zu empfangen. Andernfalls könnte es dann verweigern, die gelieferte Energie zu empfangen.
Was die 9C angeht, ist 9C ein Flussdiagramm eines Prozesses 520 für ein Zubehör, um auf Anweisungen zu antworten, die durch eine Hostvorrichtung gemäß mancher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt sind. Der Prozess 520 kann durch jede geeignete elektronische Vorrichtung, wie beispielsweise Zubehör 120 (1), ausgeführt werden, ist aber gleichermaßen anwendbar auf andere elektronische Vorrichtungen und Zubehör, das hier beschrieben ist. In Übereinstimmung mit manchen Ausführungsformen könnte der Prozess 520 den Aufbau eines Energiepfads zwischen einer Hostvorrichtung und einem Zubehör ermöglichen oder bei der Ermöglichung helfen. Dies könnte das Empfangen von Anweisungen von der Hostvorrichtung und das Antworten auf diese Anweisungen durch Änderung einer Impedanz eines Energiepfads zwischen einer Energiequelle und der Hostvorrichtung umfassen.
Bei Block 521 empfängt das Zubehör (z. B. Zubehör 120) eine Anweisung von der Hostvorrichtung (z. B. Hostvorrichtung 110). Zum Beispiel könnte die leistungsbeschränkende Schaltung (z. B. leistungsbeschränkende Schaltung 121) in dem Zubehör eine Anweisung empfangen, die von der Hostvorrichtung über einen oder mehrere Datenpins (z. B. Datenpin 114 und Datenpin 124) kommuniziert sind. Die Anweisung könnte unter Verwendung des geeigneten Kommunikationsprotokolls kommuniziert werden.
Bei Block 522 stellt das Zubehör fest, ob die Anweisung eine Anweisung ist, um eine Energiepfadimpedanz zu ändern, wie beispielsweise eine Impedanz von einem Energiepfad zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung. Falls festgestellt wird, dass die Anweisung keine Anweisung ist, um eine Energiepfadimpedanz zu ändern, könnte die Verarbeitung zum Anfang der Operation zurückkehren, so dass das Zubehör darauf wartet, eine andere Anweisung von der Hostvorrichtung zu empfangen. Falls festgestellt wird, dass die Anweisung eine Anweisung ist, um eine Energiepfadimpedanz zu ändern, könnte die Verarbeitung mit Block 523 fortfahren.
In einer Ausführungsform und mit Bezug zu 3 könnte die Anweisung eine Anweisung sein, den Schalter 4 zu veranlassen, entweder in einen Durchlasszustand oder in einen Sperrzustand einzutreten. Zum Beispiel könnte die Anweisung den Schalter 4 dazu veranlassen, in einen Sperrzustand einzutreten, so dass die impedanzändernde Schaltung 121a (2) eine Spannungs-/Stromcharakteristik hat, die ähnlich der mit Bezug zu 5A diskutierten ist. Alternativ könnte die Anweisung den Schalter 4 dazu veranlassen, in einen Durchlasszustand einzutreten, so dass die impedanzändernde Schaltung 121a eine Spannungs-/Stromcharakteristik hat, die ähnlich der mit in Bezug zu 4 diskutierten ist.
Bei Block 523 ändert die leistungsbeschränkende Schaltung eine Impedanz eines Energiepfads zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung bei dem Zubehör. Zum Beispiel könnte das Zubehör 120 mit Bezug zu 5 in Reaktion auf das Empfangen einer Anweisung, um in einen leistungsbeschränkten Modus einzutreten, seine Impedanz ändern, so dass eine Spannung, die bei dem Energiepin 123 bereitgestellt wird, annähernd 0 V ist, wenn zumindest ein Schwellwert (I_Schwellwert) durch die impedanzändernde Schaltung 121a gezogen wird. In einem anderen Beispiel könnte das Zubehör 120 mit Bezug zu 5A als Reaktion auf das Empfangen einer Anweisung, um in einen leistungsbeschränkenden Modus einzutreten, seine Impedanz ändern, so dass eine Spannung, die bei dem Energiepin 123 bereitgestellt ist, verringert ist, verglichen mit einer Spannung, die durch die Energiequelle 130 bereitgestellt ist mit einer steigenden Strommenge. In wieder einem anderen Beispiel könnte das Zubehör 120 als Reaktion auf das Empfangen einer Anweisung, um in einen Bypassmodus einzutreten, seine Impedanz ändern, so dass eine Spannung, die durch die Energiequelle 130 bereitgestellt ist, annähernd gleich einer Spannung ist, die bei dem Energiepin 123 bereitgestellt wird für jeden gegebenen Strom, wie beispielsweise den, der in 4 dargestellt ist.
Es sollte anerkannt werden, dass die spezifischen Operationen, die in den 9A bis 9C dargestellt sind, bestimmte Verfahren bereitstellen, die durch ein Zubehör ausgeführt werden könnten, gemäß gewisser Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Während die Operationen, die in den 9A bis 9C dargestellt sind, häufig mit Bezug zu 1 diskutiert werden, sollte anerkannt werden, dass die Operationen durch andere Hostvorrichtungen und Zubehör, die hier beschrieben sind, ausgeführt werden können. Weiter können andere Betriebssequenzen auch ausgeführt werden gemäß alternativer Ausführungsformen. Zum Beispiel könnten alternative Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die oben dargestellten Operationen in einer anderen Reihenfolge ausführen. Außerdem könnten die individuellen Operationen, die in den 9A bis 9C dargestellt sind, eine Vielzahl von Unteroperationen aufweisen, die in verschiedenen Sequenzen, die für die individuellen Operationen geeignet sind, ausgeführt werden können. Darüber hinaus könnten zusätzliche Operationen hinzugefügt oder existierende Operationen entfernt werden, in Abhängigkeit von bestimmten Anwendungen. Der Fachmann würde viele Variationen, Modifikationen und Alternativen erkennen und schätzen. Zum Beispiel würde der Fachmann ohne Weiteres erkennen, dass die leistungsbeschränkende Schaltung 121 betrieben werden kann, um nicht nur eine Impedanz des Energiepfads, wie oben diskutiert, zu ändern, sondern könnte in ähnlicher Weise andere elektrische Charakteristiken des Zubehörs 120 und/oder des Energiepfads, der zwischen der Energiequelle 130 und der Hostvorrichtung 110 vorgesehen ist, ändern.
10A ist ein System 600 zum Feststellen, ob ein Zubehör die bestimmte Schaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist. Gemäß dieser Ausführungsform weist das System 600 eine Hostvorrichtung 610 (z. B. Hostvorrichtung 110 von 1), ein Rechnersystem 620 (z. B. Energiequelle 130 von 1), und ein Zubehör 630 (z. B. Zubehör 120 von 1) auf. Die Hostvorrichtung 610 ist elektrisch koppelbar mit dem Rechnersystem 620 über das Zubehör 630.
Die Hostvorrichtung 610 kann jede geeignete elektronische Vorrichtung sein, die betrieben werden kann, um festzustellen, ob das Zubehör 630 die bestimmte Schaltung aufweist, und könnte eine oder mehrere Hardware- oder Softwarekomponenten aufweisen, die betrieben werden können, um das Feststellen, ob das Zubehör 630 die bestimmte Schaltung aufweist, zu ermöglichen. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung 610 ein Mobiltelefon, ein Personal Digital Assistant (PDA), eine handgehaltene oder tragbare Vorrichtung (z. B. iPhone^TM, Blackberry^TM, etc.), ein Notebook, ein Personal Computer, ein Notepad, ein Tablet Computer, ein Medienplayer (z. B. ein Musikplayer oder Videoplayer), eine Kamera, eine Spielekonsole, ein Laptop Computer, ein Netbook, ein Booklet, oder andere elektronische Vorrichtung, konfiguriert für kabelgebundene oder drahtlose Kommunikation, sein. Die Hostvorrichtung 610 könnte jede geeignete Komponente aufweisen, die typischerweise in solchen elektronischen Vorrichtungen zu finden ist, um die Operationen, die hier diskutiert sind auszuführen. Zum Beispiel könnte die Hostvorrichtung 610 eine Nutzerschnittstelle 611 aufweisen, die betrieben werden kann, um Informationen an den Nutzer anzuzeigen oder Eingaben von dem Nutzer zu empfangen (z. B. ein Touchscreen), ein Lautsprecher 612 zum Bereitstellen eines Audioausgangs für den Nutzer, ein Mikrofon 613 zum Empfangen von Audioeingaben von einem Nutzer, eine oder mehrere Schaltflächen 614 zum Stellen der Operation der Hostvorrichtung 610 über eine Nutzereingabe, einen Steckverbinder 615, wie beispielsweise einen Stecker oder eine Steckerbuchse zum mechanischen und elektrischen Koppeln der Hostvorrichtung 610 mit anderen elektronischen Komponenten, wie beispielsweise dem Zubehör 630, wobei der Steckverbinder 615 eine oder mehrere Pins oder leitende Kontakte zum Aufbauen von elektronischer und/oder optischer Kommunikation mit den entsprechenden Pins oder Kontakten des Steckverbinders aufweist, der mit dem Steckverbinder 615 gekoppelt ist. Die Hostvorrichtung 610 könnte auch andere geeignete Komponenten aufweisen, die typischerweise in solchen Systemen gefunden werden, zum Ausführen der Operationen, die hier beschrieben sind, wie beispielsweise ein Prozessor (nicht gezeigt), ein greifbares nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium (nicht gezeigt), und Ähnliches, wobei alle betriebsfähig miteinander gekoppelt sind, so dass der Prozessor Anweisungen, die auf dem computerlesbaren Speichermedium gespeichert sind ausführen könnte, um die Hostvorrichtung 610 dazu zu veranlassen, eine oder mehrere der Operationen, die hier beschrieben sind, auszuführen.
Das Zubehör 630 könnte jedes geeignete elektronische Element sein, das betrieben werden kann, um einen Energiepfad zwischen der Hostvorrichtung 610 und einer Energiequelle (wie beispielsweise eine, die in dem Rechnersystem 620 bereitgestellt wird, eine, die über eine Energiefassung in einer Wand bereitgestellt wird, eine, die als Batterie bereitgestellt wird, etc.) aufzubauen, und/oder betrieben wird, um einen Kommunikationspfad zwischen der Hostvorrichtung 610 und einer anderen elektronischen Rechenvorrichtung, wie beispielsweise ein Rechnersystem 620, aufzubauen.
Das Zubehör 630 gemäß dieser Ausführungsform ist ein Kabel, das eine oder mehrere leitende Drähte, die darin angeordnet sind, umfasst, wobei die Drähte einzeln isoliert sein können und in manchen Ausführungsformen können die Gruppen von leitenden Drähten durch eine isolierende Schutzhülle gebündelt sein. Die Drähte des Zubehörs 630 können betrieben sein, um Spannung und Strom zwischen der Hostvorrichtung 610 und anderen Vorrichtungen und/oder Stromversorgungen zu übertragen, wie beispielsweise dem Rechnersystem 620. In manchen Ausführungsformen kann das Zubehör 630 zusätzlich oder alternativ optische Leiter aufweisen, wie beispielsweise optische Fasern, die betrieben werden können, um Licht oder andere elektromagnetische Wellen zwischen der Hostvorrichtung 610 und dem Rechnersystem 620 zu kommunizieren.
Das Zubehör 630 könnte einen ersten Steckverbinder 631 aufweisen, welcher jeder geeignete Steckverbinder sein kann, wie beispielsweise ein Stecker oder eine Steckerbuchse, der einen oder mehrere Pins oder leitende Kontakte aufweist zum mechanischen, elektrischen, und/oder optischen Koppeln der Drähte und/oder optischen Leiter des Zubehörs 630 mit der Hostvorrichtung 610, um einen Energiepfad und/oder einen Kommunikationspfad zwischen der Hostvorrichtung 610 und anderen elektronischen Vorrichtungen und/oder Energiequellen aufzubauen, wie beispielsweise dem Rechnersystem 620. Zum Beispiel könnte der erste Steckverbinder 631 ein 30-Pin-Steckverbinder sein, wie beispielsweise der, der im US-Patent Nr. 6,776,660 , beschrieben ist, ein Dualorientierungssteckverbinder, wie beispielsweise jede der beliebigen, die in der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/556,692, eingereicht am 07. November 2011, vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/565,372, eingereicht am 30. November 2011, beschrieben sind, ein RS232-Seriensteckverbinder, ein USB-Steckverbinder, ein S-Video-Steckverbinder, ein VGA-Steckverbinder, ein SDI-Steckverbinder, etc. Der erste Steckverbinder 631 kann so dimensioniert und geformt sein, um mechanisch mit dem Steckverbinder 615 der Hostvorrichtung 610 ineinanderzugreifen, und der Steckverbinder 615 der Hostvorrichtung 610 kann so dimensioniert und geformt sein, um mechanisch mit dem ersten Steckverbinder 631 ineinanderzugreifen.
Das Zubehör 630 kann auch einen zweiten Steckverbinder 632 aufweisen, welcher jeder geeignete Steckverbinder sein kann, wie beispielsweise ein Stecker oder eine Steckerbuchse, die eine oder mehrere Pins oder leitende Kontakte aufweist zum mechanischen, elektrischen und/oder optischen Koppeln der Drähte und/oder optischen Leiter des Zubehörs 630 mit dem Rechnersystem 620, um einen Energiepfad und/oder Kommunikationspfad zwischen dem Rechnersystem 620 und der Hostvorrichtung 610 aufzubauen. Zum Beispiel könnte der zweite Steckverbinder 632 ein 30-Pin-Steckverbinder sein, wie beispielsweise der, der beschrieben ist in dem US-Patent Nr. 6,776,660 , ein Dualorientierungssteckverbinder, wie beispielsweise irgendeiner von denen, beschrieben in der vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/556,692, eingereicht am 07. November 2011, vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 61/565,372, eingereicht am 30. November 2011, ein RS232-Seriensteckverbinder, ein USB-Steckverbinder, ein S-Video-Steckverbinder, ein VGA-Steckverbinder, ein SDI-Steckverbinder, etc. Der zweite Steckverbinder 632 könnte der gleiche oder ein anderer als der erste Steckverbinder 631 sein.
Das Zubehör 630 könnte weiter die Energiepfadsteuerungsschaltung 633 (z. B. leistungsbeschränkende Schaltung 121) aufweisen, welche jede geeignete Hardware und/oder Software zum Sperren eines Energiepfads und/oder Kommunikationspfads zwischen dem ersten Steckverbinder 631 und dem zweiten Steckverbinder 632 sein kann. Nachdem die Energiepfadsteuerungsschaltung 633 betrieben werden kann, um einen Energiepfad und/oder Kommunikationspfad zwischen dem ersten Steckverbinder 631 und dem zweiten Steckverbinder 632 zu sperren, könnte die Energiepfadsteuerungsschaltung 633 auch betrieben werden, um einen Energiepfad und/oder Kommunikationspfad zwischen den Vorrichtungen zu steuern, die mechanisch, elektrisch und/oder optisch mit den Steckverbindern des Zubehörs 630, wie beispielsweise der Hostvorrichtung 610 und dem Rechnersystem 620 gekoppelt sein können. Der Energiepfadsteuerungsschaltung 633 könnte den Energiepfad zwischen der Hostvorrichtung 610 und dem Rechnersystem 620 in irgendeinem oder mehreren einer Anzahl von Arten steuern. Zum Beispiel könnte die Energiepfadsteuerungsschaltung 633 betrieben werden, um selektiv eine Charakteristik des Energiepfads zu ändern, wie beispielsweise eine elektrische Impedanz, eine Spannungskapazität, eine Stromkapazität, und Ähnliches von dem Zubehör 630. Zusätzlich oder alternativ könnte die Energiepfadsteuerungsschaltung 633 Energiegrenzen, Spannungsgrenzen, und/oder Stromgrenzen auf Energie, Spannung und/oder Strom, geliefert von dem Rechnersystem 620, setzen. In manchen Ausführungsformen könnte die Energiepfadsteuerungsschaltung 633 Grenzen als Amplitude, Frequenz, Phase und/oder andere Charakteristiken eines Signals setzen, wie beispielsweise einem elektrischen Signal und/oder optischen Signal, kommuniziert von dem Rechnersystem 620.
Wie in 10A gezeigt, könnte die Energiepfadsteuerungsschaltung 633 vollständig als Teil des ersten Steckverbinders 631 vorgesehen sein. Jedoch ist der Ort der Energiepfadsteuerungsschaltung 633 nicht beschränkt. Zum Beispiel könnte die Energiepfadsteuerungsschaltung 633 in manchen Ausführungsformen vollständig zwischen dem ersten Steckverbinder 631 und dem zweiten Steckverbinder 632 lokalisiert sein, vollständig innerhalb des zweiten Steckverbinders 632, oder Teile haben, die in einem oder mehreren des ersten Steckverbinders 631 angeordnet sind, zweiten Steckverbinder 632, und zwischen dem ersten Steckverbinder 631 und dem zweiten Steckverbinder 632.
Das Rechnersystem 620 könnte jede elektronische Komponente sein, zum Bereitstellen von Energie an und/oder Kommunikation mit der Hostvorrichtung 610 via das Zubehör 630. In einer Ausführungsform weist das Rechnersystem 620 verschiedene Komponenten sowohl zum Bereitstellen von Energie an die Hostvorrichtung 610 als auch zum Aufbauen der Kommunikation mit der Hostvorrichtung 610 auf. Zum Beispiel könnte das Rechnersystem 620 eine Anzeige 621 zum Anzeigen von Informationen an den Nutzer umfassen, eine Nutzerschnittstelle zum Empfangen von Eingaben von dem Nutzer einschließlich einer Tastatur 622 und einer Maus 623, und einem Gehäuse 624, das dazu ausgestaltet ist, verschiedene elektronische Komponenten zum Aktivieren des Rechnersystems 620 aufzunehmen, um Energie an die Hostvorrichtung 610 zu liefern und/oder mit der Hostvorrichtung 610 zu kommunizieren. In manchen Ausführungsformen könnte das Gehäuse 624 einen Prozessor (nicht gezeigt), ein greifbares nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium (nicht gezeigt), und Ähnliches aufweisen, wobei alle betreibbar miteinander gekoppelt sind, so dass der Prozessor Anweisungen, die auf dem computerlesbaren Speichermedium gespeichert sind, ausführen kann, um das Rechnersystem 620 dazu zu veranlassen, eine oder mehrere Operationen, die hier diskutiert sind, auszuführen. Das Gehäuse 624 könnte auch einen Steckverbinder 625 aufweisen, wie beispielsweise einen Stecker oder eine Steckerbuchse zum mechanischen und elektrischen Koppeln des Rechnersystems 620 mit anderen elektronischen Komponenten, wie beispielsweise der Hostvorrichtung 610. In manchen Ausführungsformen könnte der Steckverbinder 625 einen oder mehrere Pins oder leitende Kontakte aufweisen zum Aufbauen von einer elektrischen und/oder optischen Kommunikation mit entsprechenden Pins oder Kontakten von einem zweiten Steckverbinder 632 des Zubehörs 630. Der Steckverbinder 625 kann dimensioniert und geformt sein, um mechanisch mit dem zweiten Steckverbinder 632 des Zubehörs 630 ineinanderzugreifen, und der zweite Steckverbinder 632 kann dimensioniert und geformt sein, um mechanisch mit dem Steckverbinder 625 ineinanderzugreifen.
Das Rechnersystem 620 könnte eine Energiequelle, wie beispielsweise eine Batterie (nicht gezeigt) zum Bereitstellen von Energie an die Hostvorrichtung 610 über einen Energiepfad, der zwischen der Energiequelle und dem Steckverbinder 625 aufgebaut ist, aufweisen. In manchen Ausführungsformen könnte das Rechnersystem 620 Energie von einer Energiequelle außerhalb des Rechnersystems 620 empfangen, wie beispielsweise von einer externen Batterie, Energiegenerator, und/oder Wandfassung/elektrisches Outlet. In manchen Ausführungsformen könnte das Rechnersystem 620 die Energiekonversionsschaltung (nicht gezeigt) zum Konvertieren von AC-Energie bereitgestellt von einer externen Quelle zu DC-Energie, konsumiert durch das Rechnersystem 620 und/oder kommuniziert an die Hostvorrichtung 610 über den Steckverbinder 625 erfolgen.
Es sollte anerkannt werden, dass die Ausführungsformen nicht darauf beschränkt sind zu fordern, dass die Hostvorrichtung 610 mit einem Rechnersystem 620 gekoppelt ist. Vielmehr könnte die Hostvorrichtung 610 in manchen Ausführungsformen an jede geeignete elektronische Komponente über das Zubehör 630 gekoppelt sein, um einen Energiepfad und/oder Kommunikationspfad zwischen der Hostvorrichtung 610 und einer Energiequelle aufzubauen. Zum Beispiel, anstelle mit dem Rechnersystem 620 gekoppelt zu sein, könnte die Hostvorrichtung 610 an eine Energiequelle über eine elektronische Fassung, wie beispielsweise jene, bereitgestellt in einer Wand, mit einer Batterie, mit einem AC/DC-Konverter gekoppelt sein, welcher selbst mit einer elektrischen Fassung gekoppelt ist, etc.
Die 10B stellt ein System 650 zum Feststellen dar, ob ein Zubehör die bestimmte Schaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist. In dieser Ausführungsform umfasst das System 650 die Hostvorrichtung 610, wie mit Bezug zu 10A diskutiert, und Zubehör 660. Die Hostvorrichtung 610 kann elektrisch und mechanisch mit dem Zubehör 660 koppelbar sein.
Das Zubehör 660 könnte, ähnlich Zubehör 630, jede geeignete elektronische Vorrichtung sein, die betrieben werden kann, um einen Energiepfad zwischen der Hostvorrichtung 610 und einer Energiequelle (wie beispielsweise eine, die in Zubehör 660 bereitgestellt wird, und/oder eine, die außerhalb des Zubehörs 660 bereitgestellt wird, die aber mit dem Zubehör 660 elektrisch gekoppelt ist), und/oder betrieben werden kann, um einen Kommunikationspfad zwischen der Hostvorrichtung 610 und elektronischen Komponenten aufzubauen (wie beispielsweise elektronische Komponenten des Zubehörs 660 und/oder elektronische außerhalb des Zubehörs 660). Zum Beispiel könnte das Zubehör 660 ein Wecker sein, ein Radio, ein Lautsprecherset, eine Dockingstation, eine Eingabevorrichtung wie beispielsweise eine Tastatur, ein Musikinstrument, beispielsweise eine digitales Piano, eine Batterie, eine Ladestation, eine Bild/Video-Projektionseinheit, etc. Das Zubehör 660 könnte Komponenten aufweisen, die typischerweise in solchen elektronischen Vorrichtungen zum Ausführen der hier diskutierten Operationen zu finden sind. Zum Beispiel könnte das Zubehör 660 eine Benutzeroberfläche 661 aufweisen, die betrieben werden kann, um Information (z. B. eine aktuelle Zeit) einem Nutzer anzuzeigen und/oder Information zu empfangen (z. B. über einen Touchscreen), Lautsprecher 662 zum Bereitstellen eines Audiooutputs für einen Nutzer, einen Steckverbinder 663 (z. B. eine Steckerbuchse oder einen Stecker) zum mechanischen, elektrischen und/oder optischen Koppeln des Zubehörs 660 mit anderen elektronischen Komponenten, wie beispielsweise die Hostvorrichtung 610 etc., wobei der Steckverbinder 663 einen oder mehrere Pins oder leitende Kontakte zum Aufbauen der elektrischen und/oder optischen Kommunikation mit den entsprechenden Pins oder Kontakten eines Steckverbinders, der mit der Steckerbuchse 663 gekoppelt ist, wie beispielsweise der Steckverbinder 615 der Hostvorrichtung 610.
Das Zubehör 660 kann eine Energiequelle, wie beispielsweise eine Batterie (nicht gezeigt) aufweisen, zum Bereitstellen von Energie an die Hostvorrichtung 610 über einen Energiepfad, der zwischen der Energiequelle und dem Steckverbinder 615 aufgebaut ist. In manchen Ausführungsformen könnte das Zubehör 660 auch oder alternativ Energie von einer Energiequelle außerhalb des Zubehörs 660 empfangen, wie beispielsweise von einer externen Batterie, Energiegenerator, und/oder Wandfassung/elektrisches Outlet. In zumindest einer Ausführungsform könnte das Zubehör 660 auch Energiekonversionsschaltung (nicht gezeigt) zum Konvertieren von AC-Energie, bereitgestellt von einer externen Quelle an die DC-Energie, konsumiert durch das Zubehör 660 und/oder kommuniziert an die Hostvorrichtung 610 über den Steckverbinder 663, umfassen.
Das Zubehör 660 könnte auch die Energiepfadsteuerungsschaltung 664 umfassen, welche jede geeignete Hardware und/oder Software zum Steuern eines Energiepfads und/oder Kommunikationspfads zwischen einer Energiequelle und dem Steckverbinder 663 sein könnte. Nachdem die Energiepfadsteuerungsschaltung 664 betrieben werden kann, um einen Energiepfad und/oder Kommunikationspfad zwischen einer Energiequelle und der Steckerbuchse 663 zu steuern, könnte die Energiepfadsteuerungsschaltung 664 betrieben werden, um einen Energiepfad und/oder Kommunikationspfad zwischen Vorrichtungen zu steuern, die mechanisch, elektrisch und/oder optisch mit der Steckerbuchse 663 des Zubehörs 660 gekoppelt sind, wie beispielsweise Hostvorrichtung 610. Die Energiepfadsteuerungsschaltung 664 könnte den Energiepfad zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung 610 in irgendeinem oder mehreren der Anzahl von Weisen steuern. In einer Ausführungsform könnte die Energiepfadsteuerungsschaltung 664 ähnlich der Energiepfadsteuerungsschaltung 633 arbeiten. Zum Beispiel könnte die Energiepfadsteuerungsschaltung 664 betrieben werden, um eine Charakteristik des Energiepfads, wie beispielsweise die elektrische Impedanz, Spannungskapazität, Stromkapazität, und Ähnliches des Zubehörs 660 zu ändern. Zusätzlich oder alternativ könnte die Energiepfadsteuerungsschaltung 664 Energielimits, Spannungslimits, und/oder Stromlimits setzen auf Energie, Spannung und/oder Strom, der von der Energiequelle bereitgestellt wird und/oder andere Komponenten des Zubehörs 660. In manchen Ausführungsformen könnten die Energiepfadsteuerungsschaltung 664 Grenzen auf Amplitude, Frequenz, Phase, und/oder anderen Charakteristiken von einem Signal setzen, wie beispielsweise ein elektrisches Signal und/oder optisches Signal, kommuniziert von der Energiequelle und/oder anderen Komponenten des Zubehörs 660.
Die Systeme 600 und 650 sind in gewissen Ausführungsformen Systeme für die Feststellung, ob ein Zubehör die bestimmte Schaltung, wie beispielsweise die leistungsbeschränkende Schaltung aufweist. Jedoch würde ein Fachmann anerkennen, dass solche Systeme genauso gut mit einer niedrigeren oder größeren Anzahl von Komponenten, als in den 10A und 10B dargestellt, betrieben werden kann. Weiter würde der Fachmann erkennen, dass das System genauso gut betrieben werden könnte, wo die Komponenten des Systems beispielsweise Hostvorrichtung 610 und Zubehör 630/660 eine niedrigere oder größere Anzahl von Komponenten als in den 10A und 10B dargestellt hat. Somit soll die Darstellung der Systeme 600 und 650 in 10A und 10B als illustrativ im Wesen verstanden werden.
Die 11A stellt einen Stecker 700 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Der Stecker 700 ist ein Beispiel eines Steckers, der hier verwendet wird, um verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu erklären. Der Stecker 700 könnte beispielsweise dem Steckverbinder 112 und/oder dem Steckverbinder 122 (1) entsprechen, und könnte mit einer entsprechenden Steckerbuchse in einer von zwei Orientierungen, die 180° voneinander gedreht sind, wirksam ineinandergreifen. Der Fachmann wird erkennen, dass viele andere Formen und Arten von Steckverbinder als der Stecker 700 verwendet werden können, und dass die hier beschriebenen Techniken auf jeden anderen Stecker, der die Charakteristiken des Steckers 100 hat, angewendet werden.
Der Stecker 700 weist einen Körper 702 und einen Flachsteckerabschnitt 704 auf. Ein Kabel 706 ist an dem Körper 702 und dem Flachsteckerabschnitt 704 befestigt, und erstreckt sich von dem Körper 702 in einer Richtung parallel zur Länge des Steckverbinders 700 weg. Der Flachstecker 704 ist dazu ausgelegt, während eines Zusammenschlussereignisses in einer entsprechenden Steckerbuchse eingeführt zu werden, und weist einen ersten Kontaktbereich 708a auf, der auf der ersten Hauptoberfläche 710a gebildet ist, und weist einen zweiten Kontaktbereich 708C (nicht gezeigt in 11A) auf, der bei einer zweiten Hauptoberfläche 710b gegenüber der Oberfläche 710a gebildet ist, auf. Eine Vielzahl von Kontakten 712 kann in jedem der Kontaktbereiche 708a und 708C gebildet werden, so dass, wenn der Flachstecker 704 in eine entsprechenden Steckerbuchse eingeführt wird, die Kontakte 712 in den Bereichen 708a und/oder 708C mit den entsprechenden Kontakten in der Steckerbuchse elektrisch gekoppelt sind. In manchen Ausführungsformen sind die Kontakte 712 selbstreinigende Wischkontakte, die, nachdem sie anfänglich während eines Zusammenschlussereignisses mit einem Steckerbuchsenkontakt in Berührung kommen, mit einer wischenden Bewegung weiter hinter den Steckerbuchsenkontakt gleiten, bevor sie eine endgültige gewünschte Kontaktposition erreichen.
Die 11B stellt eine vereinfachte Schnittansicht des Steckers 700 dar. Die Frontansicht stellt eine Kappe 720 dar. Die Kappe 720 kann aus einem Metall oder anderem leitenden Material hergestellt sein und kann sich von der distalen Spitze des Steckverbinders 700 entlang der Seite des Steckverbinders zum Körper 702 erstrecken, der entweder vollständig oder teilweise die Kontakte 712 umgibt, die in den Kontaktbereichen 708a und 708C in den X- und Y-Richtungen gebildet sind. In manchen Ausführungsformen kann die Kappe 720 geerdet werden, um die Interferenz zu minimieren, die andernfalls auf den Kontakten 712 des Steckverbinders 700 auftritt und kann somit als Massering bezeichnet werden. Die Kontakte 712 ₍₁₎–712 _(N) können innerhalb des Kontaktbereichs 708a positioniert sein, und die zusätzlichen Kontakte 714 ₍₁₎–714 _(N) können innerhalb des Bereichs 708C auf der gegenüberliegenden Oberfläche des Flachsteckers 704 positioniert sein. In manchen Ausführungsformen kann N zwischen 2 und 8 liegen.
Die 11C stellt eine schematische Querschnittansicht der Kontakte 712, 714 und Positionierung der Kontakte dar. Die Kontakte 712, 714 können auf jeder Seite eines PCB 750 montiert sein. In manchen Ausführungsformen sind die Kontakte 712, 714 Teil eines reversiblen oder dualorientierungs-unpolarisierten Steckers, der mit einer entsprechenden Steckerbuchse in jedem der zwei Orientierungen ineinandergreifen kann. In anderen Ausführungsformen sind die Kontakte 712, 714 Teil eines polarisierten Steckers, der mit einer entsprechenden Steckerbuchse nur in einer einzigen Orientierung ineinandergreifen kann. Die Kontakte 712, 714 können aus Kupfer, Nickel, Messing, einer Metalllegierung oder irgendeinem anderen geeigneten leitenden Material hergestellt sein. In manchen Ausführungsformen kann der Zwischenraum zwischen jedem der Kontakte auf den Vorder- und Rückseiten konsistent sein, und zwischen den Kontakten und den Ecken des Steckverbinders eine 180°-Symmetrie vorsehen, so dass der Stecker 700 mit einer entsprechenden Steckerbuchse in jeder der zwei Orientierungen eingeführt werden und elektrisch ineinandergreifen kann. Wenn der Steckverbinder 700 mit einer Steckerbuchse geeignet ineinandergreift, ist jeder der Kontakte 712 ₍₁₎–712 _(N) und/oder 714 ₍₁₎–714 _(N) in elektrischer Verbindung mit einem entsprechenden Kontakt der Steckerbuchse.
Es sollte anerkannt werden, dass die Ausführungsformen nicht beschränkt sind auf einen Stecker, der Kontakte aufweist, die auf gegenüberliegenden Seiten montiert sind. Vielmehr können in manchen Ausführungsformen die Kontakte nur auf einer Seite des Steckers montiert sein. Die 11D stellt eine Ausführungsform dar, wo die Kontakte 714 ₍₁₎–714 _(N) nur auf einer Seite des PCB 150 montiert sind. In solch einem Fall, wenn der Steckverbinder 700 mit der Steckerbuchse angemessen ineinandergreift, ist jeder der Kontakte 714 ₍₁₎–714 _(N) in elektrischer Verbindung mit einem entsprechenden Kontakt der Steckerbuchse.
11E stellt eine Pinbelegungskonfiguration für den Steckverbinder 700 gemäß einer bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie oben im Zusammenhang mit 11C beschrieben, dar.
Die Pinbelegung, die in 11E gezeigt ist, umfasst vier Kontakte 712(4), 712(5), 714(4) und 714(5), die elektrisch miteinander gekoppelt sind, um als ein einzelner Kontakt zu funktionieren, der dazu bestimmt ist, einer verbundenen Hostvorrichtung Energie zuzuführen. Der Steckverbinder 700 kann auch die Zubehör-ID-Kontakte 712(8) und 714(8) aufweisen; Zubehörenergiekontakte 712(1) und 714(1); und acht Datenkontakte, die in vier Paaren angeordnet sind. Die vier Paare von Datenkontakten können sein (a) 712(2) und 712(3), (b) 712(6) und 712(7), (c) 714(2) und 714(3) und (d) 714(6) und 714(7). Die Hostenergiekontakte 712(4), 112(5) (sic!712(5)), 714(4) und 714(5) übertragen Energie von einem Zubehör, das mit dem Steckverbinder 700 verknüpft ist, an eine tragbare elektronische Vorrichtung, die mit dem Zubehör über den Steckverbinder 700 gekoppelt ist. Die Hostenergiekontakte können dazu ausgelegt sein, jede angemessene und vernünftige Energieanforderung für eine elektronische Vorrichtung oder Hostvorrichtung zu behandeln, und z. B. können ausgestaltet sein, um 3–20 Volt von einem Zubehör zu übertragen, um die tragbare elektronische Vorrichtung, die mit dem Steckverbinder 700 verbunden ist, zu laden. In dieser Ausführungsform sind die Energiekontakte 712(4), 712(5), 714(4) und 714(5) in der Mitte der Kontaktbereiche 708a, 708b positioniert, um die Signalintegrität zu verbessern, indem die Energie so weit wie möglich von den Seiten des Masserings 705 ferngehalten wird.
Die Zubehörenergiekontakte 712(1) und 714(1) können für ein Zubehörenergiesignal verwendet werden, das Energie von der elektronischen Vorrichtung (d. h. der Hostvorrichtung) an ein Zubehör liefert. Das Zubehörenergiesignal ist typischerweise ein niedrigeres Spannungssignal, als das Hostenergie-In-Signal, empfangen über die Hostpowerkontakte 712(4) und 712(5), z. B. 3,3 Volt verglichen mit 5 Volt oder höher. Die Zubehör-ID-Kontakte stellen einen Kommunikationskanal zur Verfügung, der es der Hostvorrichtung ermöglicht, das Zubehör zu authentifizieren und es dem Zubehör ermöglicht, Information an die Hostvorrichtung über die Leistungsfähigkeit des Zubehörs zu kommunizieren, wie unten genauer beschrieben wird.
Die vier Paare von Datenkontakten (a) 712(2) und 712(3), (b) 712(6) und 712(7), (c) 714(2) und 714(3), und (d) 714(6) und 714(7) können verwendet werden, um die Kommunikation zwischen dem Host und dem Zubehör unter Verwendung von einem oder mehreren der mehreren verschiedenen Kommunikationsprotokolle zu ermöglichen. Zum Beispiel sind die Datenkontakte 712(2) und 712(3) benachbart zu und an einer Seite der Energiekontakte positioniert, während die Datenkontakte 712(6) und 712(7) benachbart zu, aber auf der anderen Seite der Energiekontakte positioniert sind. Eine ähnliche Anordnung der Kontakte kann für die Kontakte 714 auf der anderen Oberfläche des PCB gesehen werden. Die Zubehörenergie und die Zubehör-ID-Kontakte sind an jedem Ende des Steckverbinders positioniert. Die Datenkontakte können Hochgeschwindigkeitsdatenkontakte sein, die bei einer Rate arbeiten, die zwei oder drei Größenordnungen schneller sind als jedes Signal, das über den Zubehör-ID-Kontakt gesendet wird, was das Zubehör-ID-Signal im Wesentlichen wie ein DC-Signal für die Hochgeschwindigkeitsdatenleitungen aussehen lässt. Somit verbessert das Positionieren der Datenkontakte zwischen den Energiekontakten und dem ID-Kontakt die Signalintegrität durch das Sandwiching der Datenkontakte zwischen den Kontakten, die für die DC-Signale vorgesehen sind, oder im Wesentlichen DC-Signale.
11F stellt eine Pinbelegungskonfiguration für einen Steckverbinder 701 gemäß einer anderen bestimmten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar.
Der Steckverbinder 701 ist auch ein reversibler Steckverbinder, genauso wie der Steckverbinder 700. in anderen Worten, basierend auf der Orientierung, in der der Steckverbinder 701 mit einem korrespondierenden Steckverbinder der Hostvorrichtung verbunden ist, sind entweder die Kontakte auf der Oberfläche 708a oder 708b in physikalischem und elektrischem Kontakt mit den Kontakten in dem korrespondierenden Steckverbinder der Hostvorrichtung. Wie in 11F dargestellt, könnte der Steckverbinder 701 acht Kontakte haben, die auf einer oberen Oberfläche 750a von einem PCB 750 angeordnet sind, und acht Kontakte, die auf einer unteren Oberfläche 750b des PCB 750 angeordnet sind.
Die Steckverbinder 701 weisen zwei Kontakte 712(1) und 714(4) auf, die als Zubehör-ID-Kontakte agieren können, um die Identifikationssignale zwischen dem Zubehör und der tragbaren elektronischen Vorrichtung zu übertragen. Die Kontakte 712(1) und 714(4) sind in 11F dargestellt, elektrisch miteinander verbunden. Der Steckverbinder 701 kann vier Paare von Datenkontakten haben, (a) 712(2) und 712(3), (b) 712(6) und 712(7), (c) 714(2) und 714(3), und (d) 714(6) und 714(7). In dieser bestimmten Ausführungsform sind die gegenüberliegenden Datenkontakte, z. B. 712(2) und 714(2), elektrisch miteinander über das PCB 750 verbunden, wie in 11E dargestellt. Der Steckverbinder 701 kann weiter Hostenergiekontakte 712(4) und/oder 714(5) aufweisen, die miteinander elektrisch verbunden sein können. Die Hostenergiekontakte 712(4) und 714(5) können Energie zur Hostvorrichtung übertragen, die mit dem Steckverbinder 701 verbunden ist. Zum Beispiel könnte der Stecker 701 ein Teil eines Energieversorgungssystems sein, das ausgestaltet ist, um Energie an die Hostvorrichtung zu liefern. In diesem Fall könnte entweder der Kontakt 712(4) oder 714(5) Energie von der Energieversorgung zur Hostvorrichtung übertragen, z. B. um eine Batterie in der Hostvorrichtung zu laden.
Der Steckverbinder 701 könnte weiter Zubehörpowerkontakte 712(5) und 714(8) aufweisen, die miteinander elektrisch verbunden sein könnten, z. B. über das PCB 750. Die Zubehörenergiekontakte übertragen Energie von der Hostvorrichtung zu einem verbundenen Zubehör. Zum Beispiel könnte in manchen Fällen ein Zubehör, das mit der Hostvorrichtung verbunden ist, nicht selbstversorgt sein, und könnte seine Energie von der Hostvorrichtung beziehen. In diesem Fall könnte die Hostvorrichtung Energie an das Zubehör über jeden der Zubehörkontakte liefern, in Abhängigkeit von der Orientierung des Steckverbinders 701 mit Bezug zu einem korrespondierenden Steckverbinder der Hostvorrichtung. Der Steckverbinder 701 könnte weiter zwei Massekontakte 712(8) und 714(1), die miteinander elektrisch verbunden sind, aufweisen. Die Massekontakte liefern einen Massepfad für den Steckverbinder 701.
12A stellt eine Steckerbuchse 800 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Steckerbuchse 800 ist ein Beispiel einer Steckerbuchse, die hier verwendet wird, um verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu erklären. Die Steckerbuchse 800 könnte z. B. mit dem Steckverbinder 112 und/oder Steckverbinder 122 (1) korrespondieren, und in manchen Ausführungsformen wird sie verwendet, um mit dem Stecker 700 zusammenzupassen. Der Fachmann wird erkennen, dass viele andere Formen und Arten von Steckverbindern als die Steckerbuchse 800 verwendet werden können.
Die Steckerbuchse 800 weist ein Gehäuse 802 auf, das einen Hohlraum 804 definiert und nimmt N Kontakte 806 ₍₁₎–806 _(N) innerhalb des Hohlraums auf. Im Betrieb kann ein Stecker, wie beispielsweise der Stecker 700 (oder Stecker 701) in den Hohlraum 804 eingeführt werden, um die Kontakte 712 ₍₁₎–712 _(N) und/oder 714 ₍₁₎–714 _(N) mit den entsprechenden Kontakten 806 ₍₁₎–806 _(N) elektrisch zu koppeln. Jeder der Steckerbuchsenkontakte 806 ₍₁₎–806 _(N) verbindet elektrisch seinen entsprechenden Steckerkontakt mit der Schaltung, die mit der elektrischen Vorrichtung verknüpft ist, in dem die Steckerbuchse 800 aufgenommen ist. Zum Beispiel kann die Steckerbuchse 800 Teil einer tragbaren Medienvorrichtung (z. B. Hostvorrichtung 110) sein und die elektronische Schaltung, die mit der Medienvorrichtung verknüpft ist, ist elektrisch verbunden mit der Steckerbuchse 800, indem die Spitzen der Kontakte 806 ₍₁₎–806 _(N) gelötet werden, die sich außerhalb des Gehäuses 802 zu einer Mehrschichtplatte, wie beispielsweise einer Leiterplatte (PCB) innerhalb der tragbaren Medienvorrichtung erstreckt. Es ist zu beachten, dass die Steckerbuchse 800 ausgestaltet ist, um mit einem dualorientierungsreversiblen Stecker ineinanderzugreifen und weist Kontakte nur auf einer einzelnen Seite auf, so dass die Steckerbuchse (und die elektronische Vorrichtung, zu der die Steckerbuchse gehört) dünner gebaut werden kann. In anderen Ausführungsformen könnte der Steckverbinder 800 Kontakte auf jeder Seite haben, während der Steckverbinder 700 nur Kontakte auf einer einzelnen Seite oder auf beiden Seiten haben könnte.
Die 12B stellt eine Querschnittsansicht der Steckerbuchse 800 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Wie dargestellt, sind in manchen Ausführungsformen zusätzliche Kontakte 808 ₍₁₎ und 808 ₍₂₎ auf beiden Enden der Kontakte 806 ₍₁₎–806 _(N) angeordnet. Die Kontakte 808 ₍₁₎ und 808 ₍₂₎ können verwendet werden, um festzustellen, ob der Stecker vollständig in den Hohlraum 804 eingeführt ist oder bis zu einem Punkt eingeführt ist, wo die Kontakte 712 (oder 714) des Steckers 700 (oder des Steckverbinders 701) physikalisch mit den Kontakten 806 der Steckerbuchse 800 gekoppelt sind. In manchen Ausführungsformen können die Kontakte 808 ₍₁₎ und 808 ₍₂₎ auch verwendet werden, um festzustellen, ob der Stecker von der Steckerbuchse getrennt worden ist. In manchen Ausführungsformen könnten die Kontakte 808 einen Kontakt mit der Kappe 720 des Steckers 700 erstellen, wenn der Stecker über eine gewisse Distanz innerhalb des Hohlraums 804 eingeführt ist. In manchen Ausführungsformen sind die Kontakte 808 so platziert, dass sie einen Kontakt mit dem Massering des Steckers aufbauen, nur wenn die Kontakte 712 eine solide physikalische Verbindung mit den Kontakten 806 herstellen. In manchen Ausführungsformen, wenn die Kontakte 808 mit dem Massering des Steckers verbinden, könnte ein Signal erzeugt werden, dass die Verbindung anzeigt.
In manchen Ausführungsformen könnte die Steckerbuchse 800 Kontakte sowohl auf der oberen Seite als auch auf der unteren Seite des Hohlraums 804 haben. 12C stellt eine Querschnittsansicht der Steckerbuchse 850 dar, die die Kontakte 806 ₍₁₎–806 _(N) oben und die Kontakte 806 ₍₁₎–806 _(N) unten aufweist. In manchen Ausführungsformen könnte ein Stecker mit elektrisch isolierten Kontakten auf der oberen und unteren Seite die Steckerbuchse 850 von 14C verwenden.
In manchen Ausführungsformen könnte die Steckerbuchse 850 die Kontakte 806 _(1)-(N) nur auf einer einzelnen Seite innerhalb des Hohlraums 804, wie oben beschrieben, haben. In einer bestimmten Ausführungsform könnte die Steckerbuchse acht (8) Kontakte 806 ₍₁₎–806 _(N) haben, wie in 12D dargestellt. Manche oder alle dieser Kontakte können dazu ausgestaltet sein, ein oder verschiedene Funktionen abhängig von den Signalen, die auf einem Stecker zur Verfügung stehen, auszuführen. Der Stecker 700 (oder Stecker 701) könnte mit jedem der verschiedenen Zubehörs (z. B. Zubehör 120) verknüpft sein, die ausgestaltet sein könnten, um mit einer Hostvorrichtung (z. B. Hostvorrichtung 110) zu arbeiten, die mit der Steckerbuchse 850 assoziiert ist. Zum Beispiel könnte der Stecker 700 (oder Steckverbinder 701) mit einem reinen Audiozubehör verknüpft sein, wobei in diesem Fall die Signale, die auf den Kontakten, z. B. 706 ₍₁₎–706 _(N), des Steckers verfügbar sind, Audio- und ähnliche Signale aufweisen könnten. In anderen Fällen, wo der Stecker 700 (oder Steckverbinder 701) mit einem komplexeren Zubehör, wie beispielsweise Videozubehör, verknüpft ist, könnten die Kontakte des Steckers Audio-, Video- und ähnliche Signale übertragen. Somit können die Kontakte 806 _(1)-(8) der Steckerbuchse 850, um es der Steckerbuchse zu ermöglichen, mit diversen verschiedenen Arten von Signalen betrieben zu werden, konfigurierbar gemacht sein, basierend auf den Signalen, die von einem Stecker 700 (oder Steckverbinder 701) verfügbar sind. In zumindest einer Ausführungsform können ein oder mehrere Kontakte des Steckers 700 betrieben werden, um Energie von einer Energiequelle zu senden oder empfangen, wie bereits hier beschrieben, und ein oder mehrere Kontakte des Steckers 700 könnten betrieben werden, um Information und/oder verschiedene Anfragen zu kommunizieren (und in manchen Fällen simultan mit Energie über den gleichen Pin), wie bereits hier beschrieben. Gleichermaßen könnten ein oder mehrere Kontakte der Steckerbuchse 800 betrieben werden, um Energie von einer Energiequelle zu senden oder zu empfangen, wie bereits hier beschrieben, und einer oder mehrere Kontakte der Steckerbuchse 800 könnten betrieben werden, um Information und/oder verschiedene Anfragen (und in machen Fällen simultan mit Energie über den gleichen Pin) zu kommunizieren, wie bereits hier beschrieben.
In der besonderen Ausführungsform, die in 12D dargestellt ist, hat die Steckerbuchse 850 acht Kontakte 806 _(1)-(8) zusätzlich zu den zwei Verbindungsdetektionskontakten 808 ₍₁₎ und 808 ₍₂₎. Der Betrieb der Verbindungsdetektionskontakte 808 ₍₁₎ und 808 ₍₂₎ wurde oben mit Bezug zu 12B beschrieben. Manche oder alle Kontakte 806 _(1)-(8) haben einen assoziierten Schalter, der die Kontakte konfigurieren kann, dass die eines der vielen möglichen Signale übertragen. Zur Vereinfachung der Erklärung ist in 12D jedoch nur ein Schalter 820 dargestellt, der mit dem Kontakt 806 ₍₈₎ gekoppelt ist. Es ist zu beachten, dass manche oder alle Kontakte 806 ₍₁₎–806 _(N) jeder einen ähnlichen Schalter 820, der mit ihm gekoppelt ist, haben kann. Wie in 12D dargestellt, kann der Schalter 820 verwendet werden, um den Kontakt 806 ₍₈₎ zu konfigurieren, dass es irgendeinen der Signale S₁–S_N in Abhängigkeit von der Konfiguration des Steckers überträgt.
In einer besonderen Ausführungsform könnte der Kontakt 206 ₍₁₎ eine Identifikationsbuspin (ACC_1) sein und kann dazu ausgestaltet sein, einen Befehl zu kommunizieren, der betrieben werden kann, um ein Zubehör dazu zu veranlassen, eine Funktion auszuführen und eine Antwort an die Hostvorrichtung zu liefern, die eindeutig ist für den Befehl. Der Befehl könnte irgendeiner oder mehrere von verschiedenen Befehlen sein, einschließlich einer Anfrage, um einen Steckverbinder-Pin zu identifizieren und eine von einer Vielzahl von Kommunikationsprotokollen zum Kommunizieren über den identifizierten Steckverbinder-Pin auszuwählen, eine Anfrage, um einen Zustand des Zubehörs einzustellen, und eine Anfrage, um einen Zustand des Zubehörs zu erhalten. Der Kontakt 206 ₍₁₎ könnte auch oder alternativ dazu ausgestaltet sein, Energie von der Hostvorrichtung an das Zubehör (z. B. Acc_Pwr) zu kommunizieren. Zum Beispiel könnte der Kontakt 206 ₍₁₎ mit einer positiven (oder negativen) Spannungsquelle innerhalb der Hostvorrichtung gekoppelt sein, um Spannungsdifferentiale mit einem anderen Pin (wie beispielsweise einem Massepin, welcher beispielsweise der Kontakt 206 ₍₈₎ sein kann) zu erzeugen. In einer besonderen Ausführungsform könnte der Kontakt 806 ₍₁₎ mit dem Datenpin 114 korrespondieren und könnte dazu ausgestaltet sein, eine der (a) Zubehöridentifizierungssignale, (b) Zubehörenergie, (c) Hostvorrichtungsidenfizierungssignale, und (d) Anfragen für Identifizierungssignale zu übertragen. In anderen Worten können die Signale S₁–S_N aus diesen Signalen ausgewählt sein, für den Kontakt 806 ₍₁₎ durch seinen entsprechenden Schalter 820.
In einer besonderen Ausführungsform könnte der Kontakt 806 ₍₄₎ die eingehende Energie (z. B. eine positive Spannung relativ zu einem anderen Kontakt, wie beispielsweise einem Massepin) an die Hostvorrichtung (z. B. von einer Energiequelle in dem Zubehör oder gekoppelt mit dem Zubehör) übertragen, mit dem die Steckerbuchse 800 verknüpft ist. Der Kontakt 806 ₍₅₎ könnte auch als ein Identifikationsbus-Pin (ACC_ID) fungieren, ähnlich dem Kontakt 806 ₍₁₎, der oben beschrieben ist. Der Kontakt 806 ₍₅₎ könnte auch oder alternativ dazu ausgestaltet sein, Energie von der Hostvorrichtung an das Zubehör (z. B. Acc_Pwr) zu kommunizieren, abhängig von der Orientierung eines verbundenen Steckers 700 (oder Steckverbinders 701) mit Bezug zur Steckerbuchse 800.
In einer besonderen Ausführungsform könnten die Kontakte 806 ₍₆₎ und 806 ₍₇₎ ein zweites Paar von Datenpins (DP2/DN2) bilden und können jeweils dazu ausgestaltet sein, einer der (a) USB-Differentialdatensignale, (b) nicht-USB-Differentialdatensignal, (c) UART-Übertragungssignal, (der) UART-Empfangssignal, (e) Digital-Debug-Eingangs/Ausgangssignale, (f) ein Debug-Weckersignal, (g) Audiosignale, (h) Videosignale, etc. übertragen.
In einer besonderen Ausführungsform könnte der Kontakt 806 ₍₈₎ ein Massepin sein oder anderweitig bei einem Spannungspotential niedriger als der der Kontakte 806 ₍₁₎, 806 ₍₄₎ und 806 ₍₅₎ bereitgestellt sein, um das Spannungspotential für die Energie bereitzustellen, die der Hostvorrichtung geliefert wird oder von der Hostvorrichtung kommt.
In manchen Ausführungsformen hat der Flachstecker 704 eine 180°-symmetrische Doppelorientierungsausgestaltung, welche dem Stecker 700 (oder Steckverbinder 701) ermöglicht, in die Steckerbuchse 800 sowohl in einer ersten Orientierung als auch in einer zweiten Orientierung eingeführt zu werden. Der Steckverbinder 700 (oder Steckverbinder 701) kann mit einem Steckverbinder 800 verbunden werden, wobei die Kontakte 712 des Steckverbinders 700 mit den Kontakten 806 des Steckverbinders 800 koppeln können. Für Erklärungszwecke können wir dies als erste Orientierung bezeichnen. Details von verschiedenen besonderen Ausführungsformen des Steckverbinders 700 (oder Steckverbinder 701) sind beschrieben in der US-Patentanmeldung Nr. 13/607,366, mit dem Titel ”Dualorientierungs-elektronischer Steckverbinder”, eingereicht am 7. September 2012.
In manchen Ausführungsformen kann der Steckverbinder 700 (oder Steckverbinder 701) mit dem Steckverbinder 800 in einer zweiten Orientierung verbunden sein. In der zweiten Orientierung sind die Kontakte 714 des Steckverbinders 700 mit den Kontakten 806 des Steckverbinders 800 gekoppelt. Die zweite Orientierung kann gegenüber der ersten Orientierung um 180 Grad gedreht sein. Dies sind jedoch nicht die einzigen möglichen Orientierungen. Zum Beispiel, wenn der Steckverbinder 700 (oder Steckverbinder 701) ein quadratischer Steckverbinder mit einem entsprechenden quadratischen Steckverbinder 800 ist, kann der Steckverbinder 700 (oder Steckverbinder 701) mit dem Steckverbinder 800 in einem von vier möglichen Orientierungen verbunden sein. Der Fachmann wird erkennen, dass mehr als zwei Orientierungen für die Steckverbinder möglich sind.
Die 12E und 12F stellen die Pinbelegungskonfiguration für eine Steckerbuchse gemäß zweier unterschiedlicher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. In einer Ausführungsform hat die Steckerbuchse 800 eine Pinbelegung, wie in 12E gezeigt, die mit der Pinbelegung des Steckverbinders 700 in 11E zusammenpasst, und in einer anderen Ausführungsform hat die Steckerbuchse 800 eine Pinbelegung, wie in 12F gezeigt, die mit der Pinbelegung des Steckverbinders 701 von 11F zusammenpasst. In jeder der 12E und 12F sind die ACC1- und ACC2-Pins dazu ausgestaltet, mit einem der Zubehörenergie (ACC_PWR) oder Zubehör-ID (ACC_ID) Pins des Steckers ineinanderzugreifen, in Abhängigkeit von der Einführorientierung des Steckers, wobei das Paar von Daten-A-Kontakten so ausgestaltet ist, entweder mit dem Paar von Daten-1-Kontakten oder mit dem Paar von Daten-2-Kontakten des Steckers ineinanderzugreifen, und der P_IN (Energie-In) Pin oder Pins sind dazu ausgestaltet, mit dem Hostenergiekontakte oder Kontakten des Steckers ineinanderzugreifen. Außerdem ist der GND-Kontakt in der Pinbelegung von 12F dazu ausgestaltet, mit dem GND-Kontakt in dem Stecker ineinanderzugreifen.
Die Steckverbinder 700 und 800 sind in gewissen Ausführungsformen reversible Steckverbinder mit exponierten elektrischen Kontakten mit mehreren Komponenten. Der Fachmann wird jedoch erkennen, dass solche Steckverbinder genauso gut mit einer geringeren oder größeren Anzahl von Komponenten, als in den 11A bis 12F dargestellt, betrieben werden könnten. Somit sollte die Darstellung der Steckverbinder 700 und 800 in den 11A bis 12F als illustrativ angesehen werden.

Claims

Ein Zubehör umfassend: einen Steckverbinder, der einen Energiepin, der betrieben werden kann, um eine Spannung für eine Hostvorrichtung bereitzustellen, und einen Datenpin aufweist, der betrieben werden kann, um eine Vielzahl verschiedener Anweisungen von der Hostvorrichtung zu empfangen; und eine leistungsbeschränkende Schaltung, die betrieben werden kann, um Folgendes zu implementieren: einen Bypassmodus, in dem Strom und Spannung durch einen Energiepfad von einer Energiequelle zu dem Energiepin im Wesentlichen unverändert passieren kann; und einen leistungsbeschränkenden Modus, der als Antwort auf das Empfangen einer Anweisung von der Hostvorrichtung über den Datenpin aktiviert wird, um eine Impedanz des Energiepfades zu verändern, in dem eine Impedanz des Energiepfads im Vergleich zum Betrieb in dem Bypassmodus erhöht ist, um eine erste Spannung, die von der Energiequelle empfangen wurde, auf eine zweite Spannung zu reduzieren, die bei dem Energiepin bereitgestellt wurde.
Das Zubehör nach Anspruch 1, wobei die leistungsbeschränkende Schaltung eine Identifikationsschaltung und impedanzändernde Schaltung aufweist, wobei die impedanzändernde Schaltung innerhalb des Energiepfads angeordnet ist und mit dem Energiepin und der Energiequelle gekoppelt ist, und wobei die Identifikationsschaltung mit der impedanzändernden Schaltung und dem Datenpin gekoppelt ist.
Das Zubehör nach Anspruch 2, wobei die impedanzändernde Schaltung in dem leistungsbeschränkenden Modus arbeitet, als Reaktion auf das Empfangen einer Anweisung von der Hostvorrichtung bei der Identifikationsschaltung, die das Zubehör dazu anweist, seine Impedanz zu ändern.
Das Zubehör nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Identifikationsschaltung betrieben werden kann, um: die impedanzändernde Schaltung dazu anzuweisen, den Energiepfad zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung als Reaktion auf das Empfangen von Energie von der Hostvorrichtung zu sperren; eine Anfrage für eine Zubehöridentifizierung zu lesen, die von der Hostvorrichtung empfangen wurde; festzustellen, ob die Anfrage für die Zubehöridentifizierung gültig ist; und die impedanzändernde Schaltung dazu anzuweisen, den Energiepfad zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung als Reaktion auf die Feststellung, dass die Anfrage für die Zubehöridentifizierung gültig ist, freizugeben.
Das Zubehör nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Identifikationsschaltung betrieben werden kann, um: eine Anweisung von der Hostvorrichtung zu empfangen; festzustellen, ob die Anweisung eine Anweisung ist, um eine Impedanz des Energiepfads zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung zu ändern; und die impedanzändernde Schaltung zu veranlassen, die Impedanz des Energiepfads zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung als Reaktion darauf zu ändern, dass festgestellt wird, dass die Anweisung eine Anweisung ist, um die Impedanz des Energiepfads zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung zu ändern.
Das Zubehör nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die leistungsbeschränkende Schaltung standardmäßig in dem Bypassmodus arbeitet.
Ein Verfahren zum Betreiben eines Zubehörs, das einen Steckverbinder aufweist, der einen Energiepin, der betrieben werden kann, um eine Spannung für eine Hostvorrichtung bereitzustellen, und einen Datenpin umfasst, der betrieben werden kann, um eine Vielzahl verschiedener Anweisungen von der Hostvorrichtung zu empfangen, wobei das Verfahren umfasst: Passieren von Strom und Spannung von einer Energiequelle zu dem Energiepin im Wesentlichen unverändert in einem Bypassmodus; Empfangen einer Anweisung bei dem Zubehör von der Hostvorrichtung; Feststellen, ob die Anweisung eine Anweisung ist, um eine Impedanz von einem Energiepfad zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung zu ändern; und falls die Anweisung ein Anweisung zum Ändern der Impedanz des Energiepfads zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung ist, Ändern der Impedanz des Energiepfads zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung im Vergleich zur Impedanz im Betrieb des Bypassmodus.
Das Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Ändern der Impedanz des Energiepfads das Erhöhen der Impedanz des Energiepfads zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung umfasst, um eine erste Spannung, die von der Energiequelle empfangen wurde, auf eine zweite Spannung zu reduzieren, die bei dem Energiepin bereitgestellt wurde.
Das Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, ferner umfassend das Reduzieren der Spannung, die der Hostvorrichtung von der Energiequelle bereitgestellt ist, wenn eine Schwellwertmenge des Stroms durch das Zubehör bezogen ist.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, ferner umfassend: Sperren des Energiepfads zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung als Reaktion auf das Empfangen von Energie von der Hostvorrichtung; Lesen einer Anweisung für eine Zubehöridentifizierung, die von der Hostvorrichtung empfangen wurde; Feststellen, dass die Anfrage für die Zubehöridentifizierung gültig ist; und Freigeben des Energiepfads zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung als Reaktion darauf, dass festgestellt wird, dass die Anfrage für die Zubehöridentifizierung gültig ist.
Eine Hostvorrichtung umfassend: einen Steckverbinder, der einen Energiepin, der betrieben werden kann, um eine Spannung von einem Zubehör zu empfangen, und einen Datenpin aufweist, der betrieben werden kann, um eine Anweisung aus einer Vielzahl verschiedener Anweisungen an das Zubehör zu kommunizieren; und eine Steuerungsschaltung, die betrieben werden kann um: eine erste Spannung zu messen, die von dem Zubehör über den Energiepin empfangen wurde; eine Anweisung an das Zubehör über den Datenpin zu senden, wobei die Anweisung das Zubehör dazu anweist, eine Impedanz eines Energiepfads zwischen einer Energiequelle und der Hostvorrichtung bei dem Zubehör zu ändern; den Strom von der Energiequelle über das Zubehör zu senden; eine zweite Spannung zu messen, die von dem Zubehör über den Energiepin empfangen wurde; und festzustellen, ob das Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist, basierend auf der Beziehung zwischen der ersten Spannung und der zweiten Spannung.
Die Hostvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Steuerungsschaltung weiter dazu betrieben werden kann, die Hostvorrichtung, unter Verwendung der Energie, zu laden, die bei dem Energiepin empfangen wurde, wenn festgestellt worden ist, dass das Zubehör die bestimmte Schaltung aufweist.
Die Hostvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Steuerungsschaltung weiter betrieben werden kann, um das Laden der Hostvorrichtung über den Energiepfad zwischen der Energiequelle und der Hostvorrichtung zu sperren, wenn festgestellt wurde, dass das Zubehör die bestimmte Schaltung nicht aufweist.
Die Hostvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, ferner umfassend: die leistungsbeschränkende Schaltung, die einen Überspannungsschutzschalter und einen Prozessor aufweist; und ein Ladungssteuerungsschalter, der zwischen der Energiesteuerungsschaltung und dem Energiepin gekoppelt ist; wobei der Prozessor betrieben werden kann, um: den Ladungssteuerungsschalter zu steuern, um das Laden von der internen Schaltung der Hostvorrichtung von der Energiequelle über den Energiepin zu steuern; und den Überspannungsschutzschalter zu steuern, um die interne Schaltung der Elektronik davon abzuhalten, Energie zu empfangen, wenn eine Spannung bei der Energieschaltung größer ist als eine vorbestimmte Spannung.
Die Hostvorrichtung nach Anspruch 11 oder 14, wobei die Steuerungsschaltung ferner betrieben werden kann, um: eine Anfrage für eine Zubehöridentifizierung an das Zubehör auf einem ersten Datenpin der Hostvorrichtung zu senden; festzustellen, ob eine gültige Zubehöridentifizierung empfangen wurde; eine andere Anfrage für eine Zubehöridentifizierung an das Zubehör auf einem zweiten Datenpin der Hostvorrichtung zu senden, wenn festgestellt wurde, dass keine gültige Zubehöridentifizierung empfangen wurde; und Energie von der Energiequelle zu empfangen, wenn festgestellt wurde, dass eine gültige Zubehöridentifizierung empfangen wurde.