CN103513144A - 电子系统、连接故障报告系统及相关方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子系统、连接故障报告系统及相关方法。本发明的一个实施例的电子系统包括：连接器的被动部件；检测单元，被配置成对所述连接器的被动部件上的不在同一直线上的至少三个点进行检测；连接状态确定单元，被配置成基于检测单元对连接器的被动部件上的所述至少三个点的检测结果确定该连接器的连接状态。本发明的一方面解决的一个问题是提供一种系统，它能够揭示连接器的连接问题的性质，即何种连接故障。

Description

电子系统、连接故障报告系统及相关方法

技术领域

本发明涉及电子系统测试，尤其是，涉及一种电子系统、连接故障报告系统及相关方法。

背景技术

目前，由于复杂的PCB设计和布图，电子产品正变得越来越复杂。一个电子产品常常包含很大数目的连接器。连接器是指用于连接的部件，例如插头和插座、螺丝和螺母、插针和插孔、插卡和插槽等。连接器包含主动部件和被动部件。例如，上述插头、螺丝、插针、插卡属于主动部件；插座、螺母、插孔、插槽属于被动部件。经常发生这种情况，即由于一个连接器没有紧密连接，整个电子产品不能工作。因此，需要当电子产品有连接器时能够报告连接器是否出现了连接故障、何种连接故障的系统。

现有技术中的方案一般只着眼于被动部件及主动部件之间的单个连接端的检测。以插头和插座为例，插座端为被动部件，插头端为主动部件。现有技术公开了一种确定单个连接端的连接状态的方法。例如，一个插槽上可能有多个插针。现有技术只是确定每个插针和插槽的连接状态，而插槽和上面的多个插针才能构成一个完整的连接器。现有技术中仅着眼于若干个单个连接而不着眼于整个连接器，不能揭示整个连接器的连接问题的性质，即连接器的被动部件和主动部件之间是否有连接故障，以及何种连接故障（没连接上、不紧密连接等）。另外，它不能适用于所有连接方式。因此需要一种能应用于所有连接方式、灵活性强、可配置性好、且成本低的系统。

发明内容

本发明的一方面解决的一个问题是提供一种系统，它能够揭示连接器的连接问题的性质，即何种连接故障（没连接上、不紧密连接等）。

本发明的另一方面解决的一个问题是在不改变现有主动部件设计的条件下测试连接器是否发生了连接故障，使系统的灵活性和可配置性增强。

根据本发明的一个方面，提供了一种电子系统，包括：连接器的被动部件；检测单元，被配置成对所述连接器的被动部件上的不在同一直线上的至少三个点进行检测；连接状态确定单元，被配置成基于检测单元对连接器的被动部件上的所述至少三个点的检测结果确定该连接器的连接状态。

根据本发明的另一个方面，提供了一种连接故障报告系统，包括：连接状态确定单元，被配置成基于对连接器的被动部件上的不在同一直线上的至少三个点的检测结果确定该连接器的连接状态；连接故障报告单元，被配置为根据连接状态确定单元确定的连接器的连接状态,指示该连接器是否有连接故障。

根据本发明的另一个方面，提供了一种连接器检测方法，包括：对连接器的被动部件上的不在同一直线上的至少三个点进行检测；基于对连接器的被动部件上的所述至少三个点的检测结果，确定该连接器的连接状态。

本发明的一方面实现了揭示连接器的连接问题的性质，即何种连接故障（没连接上、不紧密连接等）。

本发明的一方面能够从整个电子系统的角度来报告哪个连接器出现了连接故障。

本发明的一方面在不改变现有主动部件设计的条件下测试连接器是否发生了连接故障，使系统的灵活性和可配置性增强。由于本发明是在被动部件进行检测，主动部件的设计就不需要任何改变，这样就可以与主动部件的连接方式无关地进行测试，提高灵活性。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的电子系统的框图。

图2a根据本发明的一个实施例示出了在三个测试点分别具有弹片A、B、C的插座。

图2b根据本发明的一个实施例示出了当插头完全插进插座时弹片A、B。C全部弹出的情形。

图2c根据本发明的一个实施例示出了当插头半插进插座时弹片A弹出、弹片B、C不弹出的情形。

图2d根据本发明的一个实施例示出了当插头歪斜地插进插座时弹片A、B弹出、弹片C不弹出的情形。

图3a示出了根据本发明的一个实施例的与连接器、检测单元相耦合的连接状态确定单元。

图3b示出了根据本发明的另一个实施例的与连接器、检测单元相耦合的连接状态确定单元。

图4a示出了根据本发明的一个实施例的连接故障报告单元。

图4b示出了根据本发明的另一个实施例的连接故障报告单元。

图5示出了根据本发明的一个实施例的连接器检测方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

现在参看图1。图1示出了根据本发明的一个实施例的电子系统的框图。电子系统包括连接器（实际上是连接器的被动部件）1、检测单元2、连接状态确定单元3和连接故障报告单元4。如果用户不想从整个电子系统的角度来报告哪个连接器出现了连接故障，连接故障报告单元4也可以省略。虽然图中连接器1、检测单元2、连接状态确定单元3有多个，但实际上也可以各有一个。

检测单元2被配置成对连接器1的被动部件上的不在同一直线上的至少三个点进行检测。

连接状态确定单元3被配置成基于检测单元2对连接器的被动部件上的所述至少三个点的检测结果确定该连接器的连接状态。

连接故障报告单元4被配置为根据连接状态确定单元3确定的连接器的连接状态,指示该连接器是否有连接故障。作为一个具体实施例，图4a和图4b中的LED1指示第2路上的连接器是否有连接故障。

另外，在多个连接器1、多个检测单元2、多个连接状态确定单元3的情况下，连接故障报告单元4还被配置为指示所述多个连接器中是否有发生连接故障的连接器，如图4a和图4b中的与门l1可以连接到一个总指示器。

在图1中，连接状态确定单元3、连接故障报告单元4组成连接故障报告系统5。

可选地，连接状态包括以下项中的一项：紧密连接、不紧密连接、未连接上。下面参照图2a-2d说明每种连接状态的具体情形。

图2a-2d是以连接器是插头和插座的组合的例子来进行说明的。插座是被动部件，插头是主动部件。实际上，连接器可以采取螺丝和螺母、插针和插孔等各种形式。

图2a-2d是以检测单元采用机械法进行检测的例子来进行说明的。实际上，检测单元也可以采用光学法等形式。

在一种具体的机械法－弹片检测法中，检测单元2包括在连接器的被动部件上的至少三个点(图2a示出了3个点)处设置的弹片13和与弹片13连接的弹出传感器18，如图2a所示。响应于主动部件插入到被动部件上的所述至少三个点中的某一点的弹片13处，该弹片13弹出，从而被弹出传感器18检测到。弹出传感器18检测到弹片的弹出后，输出信号“1”到连接状态确定单元3的p0端，如图3a所示。

作为一个具体的例子，如图2a所示，在插座12的侧面设置了三个弹片13，即A、B、C。也可以设置其它数目的弹片，只要能够如后面所述，同样检测出插头和插座的每种连接状态。设置三个弹片的规则是，将一个弹片设置在靠近上部，如A，并将另两个弹片设置在靠近左下部和右下部，如B、C。当然也可以有其它的放置方式。例如，可以设置4个弹片，分别位于插座侧面的左上部、右上部、左下部、右下部。

弹片是带有弹性的簧片。它平时向插座内部凸出。一旦在插座内部受到挤压，就在挤压作用下向插座的外部弹出。图2a示出的是3个弹片A、B、C平时由于没有收到挤压因而向内部凸出的情形。图2b示出的是3个弹片A、B、C由于在插座内部受到了挤压而向外部弹出的情形。如图2a所示，在插头11没有插入插座12之前，各弹片A、B、C由于没有受到内部的挤压而都向内部凸出。如图2b所示，在插头11完全插入插座12之后，各弹片A、B、C受到插头11的挤压而向插座外部弹出。如图2c所示，在插头11半插入插座12时，弹片A受到插头11的挤压而向外弹出，而弹片B、C未受到挤压，因此未向外弹出。如2d所示，在插头11倾斜地插入插座12的底部时，弹片A、B受到插头11的挤压而向外弹出，而弹片C由于插头11倾斜而未受到挤压，因此未向外弹出。

将图2a的连接状态称为未连接上。将图2b的连接状态称为紧密连接。将图2c和图2d的连接状态称为不紧密连接。

虽然以弹片为例描述了本发明的一个实施例，但本领域技术人员显而易见其它的机械法也同等适用，只要其能解决本发明的如上和如下所述的技术问题。

另外，检测单元可以不采用机械法而采用光学法。此时，检测单元可以包括光源和为在所述连接器的被动部件上的所述至少三个点分别设置的光传感器。响应于主动部件插入到被动部件上的所述至少三个点中的某一点处，在该点处的光传感器无法感测到光源发出的光。

例如在图2b、2c、2d插座上的3个弹片A、B、C，可以替换成三个点光源，而在插座背面与目前的3个弹片对应的位置上可以设置三个点光传感器。如果插头11完全未插进插座12，三个点光源发出的光由于没有遮挡完全可以被三个点光传感器接收，三个点光传感器输出“0”给图3a的p0。当插头11半插入插座12，A点被插头遮挡，因此A点处的点光传感器接收不到光而输出“1”。当插头11完全插入插座12时，B、C点也被插头遮挡，因此B、C点处的点光传感器也接收不到光而输出“1”。

上面说明了光学法检测的一个具体例子，但本领域技术人员已知，其它的能够解决本发明的实施例的如上和如下的技术问题的其它光学法也同等适用。

虽然上面描述了机械法、光学法检测的例子，但本领域技术人员已知，其它的能够解决本发明的实施例的如上和如下的技术问题的其它检测方法也同等适用。

图3a示出了根据本发明的一个实施例的与连接器、检测单元相耦合的连接状态确定单元3。

当如图2a所示，插头11未插入插座12时，弹片A、B、C都不弹出。与弹片A相连的电流传感器18输出“0”到p0。VCC设置为1。p0和等于VCC的p1经过与门p4后，产生的输出p7为0，p9熄灭。此时，与门p5的三个输入也为0，因此，产生的输出p6为0，p8熄灭。

当如图2b所示，插头11完全插入插座12时，弹片A、B、C都弹出。与弹片A相连的电流传感器18输出“1”到p0。VCC设置为1。p0和等于VCC的p1经过与门p4后，产生的输出p7为1，p9亮。此时，与门p5的三个输入也为1，因此，产生的输出p6为1，p8亮。

当如图2c所示，插头11半插入插座12时，弹片A弹出，弹片B、C不弹出。与弹片A相连的电流传感器18输出“1”到p0。VCC设置为1。p0和等于VCC的p1经过与门p4后，产生的输出p7为1，p9亮。此时，由于与弹片B、C相连的电流传感器18输出“0”，因此，产生的输出p6为0，p8灭。

当如图2d所示，插头11倾斜地插入插座12时，弹片A、B弹出，弹片C不弹出。与弹片A相连的电流传感器18输出“1”到p0。VCC设置为1。p0和等于VCC的p1经过与门p4后，产生的输出p7为1，p9亮。此时，由于与弹片C相连的电流传感器18输出“0”，因此，产生的输出p6为0，p8灭。

因此，可以看出，p7可以识别是否连接，p6可以识别是否紧密连接。对于未连接上的情形，输出p7和p6都为0；对于紧密连接的情形，输出p7和p6都为1；对于不紧密连接的情形，输出p7=1，p6=0。通过p7和p6的组合就可以判断出连接状态。

在图3a中，当插头11未插入插座12时，p0=0，因此连接状态确定单元3不工作。

图3b示出了根据本发明的另一个实施例的与连接器、检测单元相耦合的连接状态确定单元。它与图3a实现的功能是类似的。

当如图2a所示，插头11未插入插座12时，弹片A、B、C都不弹出。输出p7为0，p9熄灭。与门p5的两个输入也为0，因此，产生的输出p6为0，p8熄灭。

当如图2b所示，插头11完全插入插座12时，弹片A、B、C都弹出。输出p7为1，p9亮。此时，与门p5的两个输入也为1，因此，产生的输出p6为1，p8亮。

当如图2c所示，插头11半插入插座12时，弹片A弹出，弹片B、C不弹出。输出p7为1，p9亮。此时，由于与弹片B、C相连的电流传感器18输出“0”，因此，产生的输出p6为0，p8灭。

当如图2d所示，插头11倾斜地插入插座12时，弹片A、B弹出，弹片C不弹出。输出p7为1，p9亮。此时，由于与弹片C相连的电流传感器18输出“0”，因此，产生的输出p6为0，p8灭。

虽然参照图3a和3b对连接状态确定单元3的具体电路给出了两个例子，但本领域技术人员可以根据对连接状态确定单元3的功能，即基于检测单元对连接器的被动部件上的不在同一直线上的至少三个点的检测结果确定该连接器的连接状态，作出各种可能的设计，它们都落在本发明的保护范围内。

图3a和图3b得到的输出p6和p7是针对一个连接器的。将p6或p7输入到图4a或图4b的l5端的一路。l5端的每一路代表电子系统中一个连接器的输出。

假设将p6输入到l5端。p6＝1表示该连接器紧密连接。由于VCC＝1，该路上的与门输出结果为1，该路上的LED灯亮。p6＝0表示该连接器不紧密连接或未连接上。该路上的与门输出结果为0，该路上的LED灯灭。当然，也可以不采用LED灯的形式。例如，可以采用扩音器、振动电路等来替代LED灯。另外，也可以在各路上的与门之后或LED灯之后增加后续处理电路，对指示出的连接器故障进行处理。

可选地，还将l5端各路上的输入信号连接到与门l1。只有当l5端各路上的信号都为1时，与门l1输出的信号才为1。因此，它是一个总指示器，其指示电子系统中的多个连接器中是否有发生连接故障的连接器。这里的连接故障是指不紧密连接或未连接上。当与门l1输出的信号为0时，检查各路上的LED中哪些LED是灭的。灭的LED就代表这一路代表的连接器不紧密连接或未连接上。然后，再检查图3a和3b中的p7，就可以知道是不紧密连接还是未连接上。

假设将p7输入到l5端。P7＝1表示该连接器不紧密连接或紧密连接。由于VCC＝1，该路上的与门输出结果为1，该路上的LED灯亮。P7＝0表示该连接器未连接上。该路上的与门输出结果为0，该路上的LED灯灭。

可选地，还将l5端各路上的输入信号连接到与门l1。只有当l5端各路上的信号都为1时，与门l1输出的信号才为1。因此，它是一个总指示器，其指示电子系统中的多个连接器中是否有发生连接故障的连接器。这里的连接故障是指未连接上。当与门l1输出的信号为0时，检查各路上的LED中哪些LED是灭的。灭的LED就代表这一路代表的连接器未连接上。

将p7连接到l5端还是将p6连接到l5端取决于对连接状态的要求是否严格。如果对连接状态的要求不严格，不紧密连接可以认为是没有故障，此时就可以采用将p7连接到l5端的方式。反之，就要采用将p6连接到l5端的方式。

图4a和图4b的区别在于：图4b中设置总开关l3，用于通过开或关来启用或禁用所有连接器故障LED指示灯；图4a中设置分开关l2，用于通过开或关来启用或禁用特定的连接器故障LED指示灯。通过设置总开关，可以达到选择是否要启用本发明的连接器故障报告功能的目的。也就是说，本发明的连接器故障报告功能如果不需要，也可以不用。通过设置分开关，就可以灵活设置要监督的连接器的集合。对于不需要连接的连接器，可以将相应分开关关断，从而禁用它的检测功能。这里的开和关可以设置成代表相反的含义。

虽然以上结合图4a和4b描述了连接故障报告单元4的两个电路例子，但本领域技术人员可以根据连接故障报告单元4的功能设计出其它电路结构，它们都落在本发明的权利要求的保护范围内。

另外，本发明的一个实施例可以具有自检功能。令电子系统中所有的连接器都是断开的，即图4a和4b的所有LED灯都灭，这样就可以检测根据本发明的一个实施例的电子系统是不是工作的。

在一些实施例中，连接状态确定单元3和连接故障报告单元4是独立供电的。“独立供电”是指它们的供电不依赖于整个机器的开机/关机。也就是说，在整个机器关机的情况下，连接状态确定单元3和连接故障报告单元4仍然有独立的供电来源而可以工作。因此，可以达到即使在整个机器关机的情况下仍然可以完成检测的目的。虽然图1示出的电子系统包括连接器1、检测单元2、连接状态确定单元3和连接故障报告单元4，但本领域技术人员都知道，作为一台实际运行的具有某种功能的机器，其不可能仅包含连接器和与连接器的检测相关的单元。在实际中，一台整个的机器一定包含着完成该机器的主要功能的主要单元。例如，一台计算机显然包含处理器、显示器、存储器等。本发明的一些实施例即使在例如计算机尚未开机、其处理器和显示器等尚未运行时就可以进行连接器的检测和故障定位。

“独立供电”有多种实施方式。例如，可以如图3a和5a所示利用主板端的电源VCC供电，该电源VCC即使在机器尚未开机时也供电；也可以使连接状态确定单元3和连接故障报告单元4自带电池供电；也可以利用机器的总电源供电，但总电源不随机器的开机而开启，而是一直供电。

如图5所示，根据本发明的一个实施例的连接器检测方法包括：在步骤S1中，对连接器的被动部件上的不在同一直线上的至少三个点进行检测；在步骤S2中，基于对连接器的被动部件上的所述至少三个点的检测结果，确定该连接器的连接状态。

可选地，该方法还包括：根据确定的连接器的连接状态,指示该连接器是否有连接故障。

可选地，所述对连接器的被动部件上的不在同一直线上的至少三个点进行检测包括：响应于主动部件插入到被动部件上的所述至少三个点处分别设置的弹片中的某一个弹片处，该弹片弹出，从而被与弹片连接的弹出传感器检测到。

可选地，所述对连接器的被动部件上的不在同一直线上的至少三个点进行检测包括：响应于主动部件插入到被动部件上的所述至少三个点处分别设置的光传感器中的某一传感器处，在光传感器无法感测到光源发出的光。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法的可能实现的体系架构、功能和操作。应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (15)

1.一种电子系统，包括：

连接器的被动部件；

检测单元，被配置成对所述连接器的被动部件上的不在同一直线上的至少三个点进行检测；

连接状态确定单元，被配置成基于检测单元对连接器的被动部件上的所述至少三个点的检测结果确定该连接器的连接状态。

2.根据权利要求1所述的电子系统，还包括：连接故障报告单元，被配置为根据连接状态确定单元确定的连接器的连接状态,指示该连接器是否有连接故障。

3.根据权利要求2的电子系统，其中所述连接状态包括以下项中的一项：紧密连接、不紧密连接、未连接上。

4.根据权利要求2或3的电子系统，其中所述电子系统包括多个连接器的被动部件、多个检测单元、多个连接状态确定单元，所述连接故障报告单元还被配置为指示所述多个连接器中是否有发生连接故障的连接器。

5.根据权利要求1－4中的任一项的电子系统，其中检测单元包括在所述连接器的被动部件上的所述至少三个点处设置的弹片和与弹片连接的弹出传感器，其中响应于主动部件插入到被动部件上的所述至少三个点中的某一点的弹片处，该弹片弹出，从而被弹出传感器检测到。

6.根据权利要求1-4中的任一项的电子系统，其中检测单元包括光源和为在所述连接器的被动部件上的所述至少三个点分别设置的光传感器，其中响应于主动部件插入到被动部件上的所述至少三个点中的某一点处，在该点处的光传感器无法感测到光源发出的光。

7.根据权利要求2所述的电子系统，其中连接故障报告单元、连接状态确定单元是独立供电的。

8.一种连接故障报告系统，包括：

连接状态确定单元，被配置成基于对连接器的被动部件上的不在同一直线上的至少三个点的检测结果确定该连接器的连接状态；

连接故障报告单元，被配置为根据连接状态确定单元确定的连接器的连接状态,指示该连接器是否有连接故障。

9.根据权利要求8的连接故障报告系统，其中所述连接状态包括以下项中的一项：紧密连接、不紧密连接、未连接上。

10.根据权利要求8或9的连接故障报告系统，其中该系统包括针对多个连接器的多个连接状态确定单元，所述连接故障报告单元还被配置为指示所述多个连接器中是否有发生连接故障的连接器。

11.根据权利要求8的连接故障报告系统，其中连接故障报告单元、连接状态确定单元是独立供电的。

12.一种连接器检测方法，包括：

对连接器的被动部件上的不在同一直线上的至少三个点进行检测；

基于对连接器的被动部件上的所述至少三个点的检测结果，确定该连接器的连接状态。

13.根据权利要求12的方法，其中该方法还包括：根据确定的连接器的连接状态,指示该连接器是否有连接故障。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述对连接器的被动部件上的不在同一直线上的至少三个点进行检测包括：

响应于主动部件插入到被动部件上的所述至少三个点处分别设置的弹片中的某一个弹片处，该弹片弹出，从而被与弹片连接的弹出传感器检测到。

15.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述对连接器的被动部件上的不在同一直线上的至少三个点进行检测包括：

响应于主动部件插入到被动部件上的所述至少三个点处分别设置的光传感器中的某一传感器处，在光传感器无法感测到光源发出的光。

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