CN101247013B - 应用于车辆的usb - Google Patents

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Abstract

提供一种用于车辆和一种或一种以上的电子装置的电力数据接口。该电力数据接口包含数据通信连接器和接线端。数据通信连接器包括外壳接地，并用于使数据通信能够进出车辆。接线端由外壳接地支承，并在数据通信连接器能够使数据通信进出车辆的同时可操作从车辆向电子装置提供电力。

Description

应用于车辆的USB
技术领域
本发明的实施例总体上涉及一种车辆上的电力和数据通信接口。
背景技术
当今制造的许多车辆都包括用于向使用者带入车辆的许多电子装置提供电力的电源接口。这类装置可包括手机、便携式DVD播放器、个人笔记本电脑、光盘播放器等。电源接口包含电源插头和位于车辆仪表盘或其他车辆内部位置的插座。电源接口连接到车辆内的电源上。在过去，当汽车制造商提供车内点烟器时，这些电源接口用于加热点烟器。传统的电源接口很大并且占用了仪表盘或车辆内部其他位置的大量表面积。例如，电源接口可占用仪表盘或其他供用户使用的内饰板30mm到40mm的空间。传统的电源接口被限制为充电提供电力和启动使用者带入到车辆内的电子装置。
随着数据通信协议的出现以及许多电子装置对这种通信的使用，迫使现在的汽车制造商提供一种架构来支持数据通信协议同时继续提供充足的电力以满足充电或运行电子装置的需求。通用串行总线(USB)协议在大量的消费电子装置中已变得普遍。这类装置可包括笔记本电脑、个人数码助理(PDA)、数码照相、MP3播放器、鼠标、键盘、手机、打印机、传真机等。尽管USB的使用已经变得普遍，但是经USB连接器提供给任意一个或更多电子装置的大量电力限制了USB协议。由于这种限制，USB连接器不能用于为大量通常通过电源接口连接到车辆的电子装置供电和/或充电。
因此，希望提供用于支持电子装置和车辆之间的数据通信，以及用于为了充电和给电子装置供电而提供更高电力的需要的组合电力数据接口。同时，也需要减小电源接口的大小来保留仪表板和/或其它当今车辆中使用的支持电源接口的装饰板上的空间。
发明内容
在一个非限制性的实施例中，提供了一种用于车辆和一种或一种以上电子装置的电力数据接口。电力数据接口包含数据通信连接器和接线端。数据通信连接器包括外壳接地(case ground)，用于使数据通信进出车辆。接线端由外壳接地支承并在数据通信连接器使数据通信进出车辆的同时可操作将电力从车辆供应到电子装置。
在另一个非限制的实施例中，提供了一种可允许由电源传送电力，且在一个或多个电子装置之间传送数据的电力数据接口。电力数据接口包含数据通信连接器、接线端和断路器。数据通信连接器包括外壳接地，用于使数据通信进出电子装置。接线端由外壳接地支承并，在数据通信连接器使电子装置间进行数据通信的同时可操作从电源向电子装置提供电力。断路器在继续允许数据通信连接器使电子装置间进行数据通信的同时可操作断开从接线端到电子装置的电力。
在另一个非限制的实施例中，提供了一种用于车辆和一种或一种以上电子装置的电力数据接口。电力数据通信接口包含通用串行总线(USB)连接器。USB连接器包括外壳接地，用于使数据通信能够进出车辆，外壳接地包括内部和外部。接线端由外壳接地的外部支承并在USB连接器使数据通信进出车辆的同时可操作地从车辆向电子装置提供电力。
附图说明
图1表示根据本发明的一个实施例的数据通信连接器；
图2是表示数据通信连接器的俯视图；
图3表示根据本发明的一个实施例的位于仪表盘上的电力数据接口；
图4表示根据本发明的一个实施例的插座；
图5表示根据本发明的一个实施例的电力数据接口；
图6表示具有位于插座上的断路器的电力数据接口；以及
图7表示具有断路器的数据接口连接器。
具体实施方式
参照图1，其表示根据本发明的一个实施例的数据通信连接器100。数据通信连接器100包括接线端102和外壳接地104。外壳接地104包括内部和外部。接线端102由外壳接地104的外部支承并且通常有弹性。基线电路(未显示)位于外壳接地104的内部，并设置成向电子装置提供基线电力并使数字数据传入和传出车辆。接线端102和外壳接地104共同运行对连接至数据通信连接器100的一个或一个以上的电子装置提供附加的功率电平，并允许数据通信连接器的基线电路延续以允许电子装置间进行数据通信。在一个非限制的例子中，如果除了外壳接地104之外还需要专用的地线，可以将专用地线添加到外壳接地104外部与接线端102相对的另一侧。
垫片106位于接线端102和针线接口104之间，用于将接线端102与外壳接地104绝缘。垫片106可由任何不导电的材料制成。在一个非限制的例子中，垫片106可由塑料或橡胶制成。构建垫片106使用的材料类型可以变化，以满足具体实施的设计标准。垫片106可通过粘合剂或胶水连接到外壳接地104的外部。通常，垫片106可通过多种不同方式连接到外壳接地104。用于将垫片106连接到外壳接地104具体的安装方法可以变化，以满足具体实施的设计标准。垫片106包括用于将接线端102连接到垫片106的锁固装置108。
图2是总体上表示数据通信连接器100的俯视图。锁固装置106包括定位筋110和通道112。通道112位于定位筋110的下部。接线端102的末端位于垫片106的通道112中。为了将接线端102连接到垫片106，接线端102的末端可位于垫片106的通道112中和定位筋110的下面。垫片106上的定位筋110和通道112的具体位置可以变化，以满足具体实施的设计标准。在一个非限制的例子中，锁固装置108可以是为了将接线端102连接到垫片106而加在接线端部分的粘合剂。通常，锁固装置108设置成保证接线端102保持在具体的方位上同时使数据通信连接器110匹配。
参照图3，其为表示根据本发明的一个实施例的电力数据通信接口的示意图。电力数据接口包括插座118和数据通信连接器110。图3总体上表示位于车辆仪表盘上的电力数据接口，电力数据接口也可位于车辆的任意位置。在一个非限制的例子中，电力数据接口可排列在车辆的中控台(图中未显示)。在另一个非限制的例子中，电力数据接口可设置在位于前面驾驶员和乘客车门的内饰板中。车辆中电力数据接口的具体位置可以变化，以满足具体实施的设计标准，数据通信连接器100和插座118可包括许多分度装置来保证数据通信连接器100与插座118在理想的位置相匹配。这类分度装置可保证当数据通信连接器100与插座118相配时，接线端102不会接触到地线接线端124。
参照图4，其为表示根据本发明的一个实施例的插座118的示意图。如图3所指出的，插座118可固定在车辆的任何区域。插座118包括电力接线端122和地线接线端124。插座120的电力接线端122设置成与接线端102滑动接合，并且插座120的地线接线端124设置成与外壳接地104滑动接合。地线接线端124可连接许多位于整个车辆中的地线。电力接线端122可连接至例如电池馈电的高电流正电源。电池馈电可以是12伏的电力馈电。电力接线端122可将12伏的馈电通到接线端102。接线端102可使数据通信连接器100提供相比数据通信连接器100的基线电路提供的基线电力而言更高的功率电平。在一个非限制的例子中，接线端102可设置成向任意一种或一种以上连接至数据通信连接器100的电子装置提供10A电流。可限制数据通信连接器100的基线电路提供3A的电流。
在一个非限制的例子中，数据通信连接器100可作为通用串行总线(USB)连接器实施。USB连接器总体上包括两水平的引脚接口，并设置成向基线提供2.5瓦的电力。接线端102设置成除由数据通信连接器100提供的2.5瓦电力之外增加到120瓦的电力。电力接线端102可具有达10安的电流等级。
参照图5，表示根据本发明的一个实施例的电力数据接口。如图4所指出的，地线接线端124与外壳接地104滑动接合来建立接地，电力接线端122与接线端102滑动接合。地线接线端124包括弯曲部分130,弯曲部分130设置成朝向电力接线端122弯曲。当使用者将数据通信连接器100插入到插座118中时，弯曲部分130沿着地线接线端124设置，使得在接线端102和电力接线端122间形成接触之前弯曲部分130和外壳接地104就形成接触。这种设置使接线端102与地线绝缘，并且排除了接线端102与地线短路的可能。当一种或一种以上的电子装置经电力数据接口连接到车辆时，弯曲部分130也减小静电放电(ESD)的发生。
当接线端102经锁固装置106连接至垫片106时，接线端102的一部分从垫片106以这样一种方式向外弯曲，即，当数据通信连接器100与插座118匹配时，接线端102弯曲的部分向电力接线端122施加一个力来保证与电力接线端122接触。
参照图6，其为表示根据本发明一个实施例的具有断路器的电力数据连接器的示意图。断路器150与电力接线端122串联安放。如果汲取的电流过多，断路器150就从电力接线端122断开蓄电池供电。当断路器150断开从电力接线端122供给的蓄电池电力时，数据通信连接器100可继续提供基线电力并使数据在一种或一种以上电子装置和车辆之间通信。
参照图7，其为表示根据本发明另一个实施例的具有断路器的电力数据连接器的示意图。断路器150可置于数据通信器100的附近并且与接线端102串联安放。如果汲取的电流过多，断路器150就断开从接线端102提供的蓄电池供电。当断路器150断开从电力接线端122供给的蓄电池电力时，数据通信连接器100可继续提供基线电力并使数据在一种或一种以上电子装置和车辆之间通信。
在一个非限制的例子中，断路器150可作为自恢复保险丝型断路器实施。在另一个非限制的例子中，断路器150可作为自恢复正温度系数(PTC)断路器来实施。PTC断路器可以以这样的方式置于接线端102或电力接线端122附近，即，使得当电力从电源传输到任意一种或一种以上的电子装置时，该PTC检测通过接线端102或电力接线端122的电流的量。如果PTC断路器检测到过多的电流穿过接线端102或电力接线端122时，由于接线端102和电力接线端122上的电流消耗增加而引起热量增加，包括聚合物基质的PTC断路器就会膨胀。当检测出的热量增加时，则PTC断路器的电阻增加。响应这种增加的电流消耗，PTC断路器达到高电阻水平并且防止汲取更多的电流。
尽管对实施本发明的最佳模式已进行了详细的描述，本发明所属技术领域的技术人员仍能认识到实现由权利要求所限定的本发明的不同设计和实施方式。

Claims (13)

1.一种用于车辆的电力数据接口，该接口包含：
数据通信连接器，其具有外壳接地，用于使数据通信能够出入车辆；
接线端，其由外壳接地支承并在数据通信连接器使数据通信进出车辆的同时可操作从车辆向电子装置提供电力；以及
电力的插座和位于车辆内部的地线接线端，电力接线端用于与接线端滑动接合，地线接线端用于与外壳接地滑动接合，所述地线接线端包括弯曲部分，该弯曲部分以这样的方式向内弯曲，即，使地线接线端与外壳接地接合并且电力接线端与接线端接合时，允许在接线端和电力接线端之间产生接触之前，首先在地线接线端和外壳接地之间产生接触。
2.根据权利要求1所述的电力数据接口，其特征在于外壳接地包含内部和外部，并且接线端由外壳接地的外部支承。
3.根据权利要求2所述的电力数据接口，其特征在于外壳接地的内部支持基线电路提供与数据通信相关的基线电力，并使数据通信进出车辆。
4.根据权利要求1所述的电力数据接口，其特征在于还包含固定在垫片上、以将接线端连接至到垫片的锁固装置。
5.根据权利要求1所述的电力数据接口，其特征在于接线端是可弯曲的，并且接线端的一部分以这种方式向外弯曲，即，使数据通信连接器与插座匹配的同时允许接线端向电力接线端施加锁固力。
6.根据权利要求1所述的电力数据接口，其特征还包含置于接线端附近的断路器，其在继续允许数据通信连接器使数据通信进出车辆的同时可操作断开从接线端到电子装置的电力。
7.根据权利要求1所述的电力数据接口，其特征还包含置于插座附近的断路器，其在继续允许数据通信连接器使数据通信进出车辆的同时可操作断开从接线端到电子装置的电力。
8.根据权利要求1所述的电力数据接口，其特征在于数据通信连接器包括通用串行总线连接器。
9.一种用于允许从电源传输电力和在车辆之间传输数据的电力数据接口，该电力数据接口包含：
数据通信连接器，其具有外壳接地，用于使数据通信进出车辆；
接线端，其由外壳接地支承，在数据通信连接器使电子装置之间数据通信的同时可操作从电源向电子装置提供电力；
断路器，其在继续允许数据通信连接器能够使电子装置之间数据通信的同时，可操作断开从接线端到电子装置的电力，以及
电力的插座和位于车辆内部的地线接线端，电力接线端用于与接线端滑动接合，地线接线端用于与外壳接地滑动接合，所述地线接线端包括弯曲部分，该弯曲部分以这样的方式向内弯曲，即，允许在接线端和电力接线端之间产生接触之前，先在地线接线端和外壳接地之间产生接触。
10.根据权利要求9所述的电力数据接口，其特征在于外壳接地包括内部和外部，并且接线端由外壳接地的外部支承。
11.根据权利要求10所述的电力数据接口，其特征在于外壳接地的内部支持基线电路以提供与数据通信相关的基线电力，并使电子装置之间数据通信。
12.根据权利要求9所述的电力数据接口，其特征在于接线端是可弯曲的，并且接线端的一部分以这种方式向外弯曲，即，使数据通信连接器与插座匹配的同时允许接线端向电力接线端施加锁固力。
13.根据权利要求1所述的电力数据接口，其特征在于，所述接口包含：
通用串行总线(USB)连接器，其具有外壳接地，用于使数据通信能够出入车辆，并且外壳接地具有内部和外部；以及
接线端，其由外壳接地的外部支承，并且在USB连接器使数据通信进出车辆的同时可操作从车辆向电子装置提供电力。
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