CN105594072A - 可堆叠磁性保持连接器接口 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电子设备和附件的具有磁性保持件的可堆叠连接器接口，该可堆叠连接器接口可允许电力和数据在一个或多个堆叠连接器之间传送。每个互连可堆叠连接器可包括一个或多个磁性元件，该一个或多个磁性元件可具有被布置成使得便于与其他可堆叠连接器配合的磁极。磁性元件还可提供将配合连接器保持为彼此接触的磁性保持力。连接器还可包括连接检测电路，该连接检测电路用于确定连接器是否与其他连接器配合，从而允许连接器防止带电触点在连接器的未配合表面处暴露。除了连接检测电路之外，还可包括路由电路，以确定在互连可堆叠连接器和/或对应设备之间应当如何传送信号。

Description

可堆叠磁性保持连接器接口

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2013年9月30日提交的美国临时专利申请No.61/884,730和于2014年9月29日提交的美国非临时专利申请No.14/500,556的权益，这两个专利申请据此以引用方式并入以用于所有目的。

背景技术

本发明整体涉及输入/输出电连接器，并且具体地涉及手持式电子设备的连接器。

很多电子设备包括用于接收和提供电力和数据的电连接器。这些电连接器通常是插座连接器，并且被设计为接收从缆线延伸的单个凸插头连接器，由此形成用于信号的一个或多个导电路径。缆线还可附接到电源适配器、附件、设备或另一个连接器(例如插头连接器或插座连接器)，由此允许经由缆线和连接器来交换信号。

随着电子设备不断变得更小，设备壳体具有越来越受限制的内部空间，而仍然包括大量内部部件，其中一些内部部件与外部部件相关。设备壳体内的这个受限制的空间带来了大量挑战。例如，设备可能仅包括一个或两个外部连接器和对应的内部部件，尽管其可能希望设备经由更多外部连接器同时接收输入和/或提供输出。

至电子设备的无线信号传送可解决以上挑战中的一些挑战。但是，在某些情形中，为了交换信号，可能仍然需要有线连接或者有线连接可能仍然是优选的。例如，有线充电和/或数据交换可能比无线充电和/或数据交换更快，因此对于快速充电或交换大量数据是优选的。

不管是便携式的还是其他形式的，当前的电子设备可能面临这些缺陷中的一些或全部缺陷或者面临类似的缺陷。

发明内容

本发明的各种实施例涉及对上文所述缺陷中的一些或全部缺陷加以改善的可堆叠连接器。例如，一种用于电子设备和附件的具有磁性保持件的可堆叠连接器接口可允许电力和数据在一个或多个堆叠连接器与电子设备之间传送。更具体地，这种配置可允许基本设备、外围设备、其他基本设备和/或主机电力缆线经由这个可堆叠连接器接口互连。主机设备可包括插座连接器、外围设备和/或其他基本设备，并且电力缆线可包括插头连接器和/或插座连接器，并且主机电力缆线可包括插头连接器。

每个互连可堆叠连接器可包括连接器主体的一个或多个侧面上的一个或多个磁性元件，该一个或多个磁性元件可具有被布置成管理其他连接器的磁性元件并且便于与其他连接器的磁性元件配合的磁极。例如，磁性元件可使用磁性排斥来指示连接器不应当被配合以及使用磁性吸引来指示连接器可被连接。此外，磁性元件可便于盲配，因为可能仅需要将各个连接器彼此接近，以供磁力使对应的连接器对准、取向以及接触。磁性元件还可提供将配合连接器维持或保持为彼此接触的磁性保持力。

连接器还可包括连接检测电路，该连接检测电路用于确定连接器是否与其他连接器配合，由此允许连接器防止带电触点在未配合的连接器处暴露。因此，连接检测电路可防止可能引起对用户、设备和/或连接器的伤害的触点短接。除了连接检测电路之外，还可包括用于确定在互连可堆叠连接器之间应当如何传送信号的路由电路。

因此，本发明的实施例可允许设备的一个外部连接器同时与外围设备、主设备、电源适配器等多个连接器连接。这可在不牺牲功能的情况下通过仅需要一个外部连接器或通过更好地利用一个外部连接器来帮助节省便携式设备、以及甚至非便携式设备的受限制的内部设备空间以及外部表面。

根据一个实施例，提供了一种可堆叠连接器。可堆叠连接器可包括主体，该主体具有第一磁体、第一连接器和被定位在第一连接器上的触点，该第一磁体具有被布置成将第一连接器与对应的第二连接器对准和配合的磁极。缆线可从主体延伸并且包括一条或多条电线。可堆叠连接器还可包括被配置为确定第一连接器是否与第二连接器配合的连接检测电路和耦接到该连接检测电路和一条或多条电线的路由电路。该路由电路可被配置为当连接检测电路检测到第一连接器与第二连接器配合时在一条或多条电线与触点之间路由信号。

根据另一实施例，提供了一种可堆叠连接器。该可堆叠连接器可包括主体，该主体具有第一磁体、第二磁体、第一连接器和第二连接器、被定位在第一连接器上的第一触点和被定位在第二连接器上的第二触点，第一磁体具有被布置成将第一连接器与对应的第三连接器对准和配合的磁极，第二磁体具有被布置成将第二连接器与对应的第四连接器对准和配合的磁极。可堆叠连接器还可包括从主体延伸的缆线。缆线可包括一条或多条电线。可堆叠连接器还可包括被配置为确定第一连接器和第二连接器是否分别与第三连接器和第四连接器配合的连接检测电路和耦接到该连接检测电路和缆线的一条或多条电线的路由电路。该路由电路可被配置为：(1)当连接检测电路检测到第一连接器与第三连接器配合时，在一条或多条电线与第一触点之间路由第一信号；(2)当连接检测电路检测到第二连接器与第四连接器配合时，在一条或多条电线与第二触点之间路由第二信号；以及(3)当连接检测电路检测到第一连接器和第二连接器分别与第三连接器和第四连接器配合时，在第一触点和第二触点之间路由第三信号。

根据另外一个实施例，本发明涉及一种用于在可堆叠连接器之间形成电连接的方法。第一缆线组件的第一插头连接器可与第二缆线组件的第一插座连接器配合。第一插头连接器可耦接到第一缆线组件的第一缆线。第一插座连接器可耦接到第二缆线组件的第二缆线。第一缆线可经由第一插头连接器来将第一信号提供至第二缆线组件的路由电路。第二缆线可将第二信号提供至第二缆线组件的路由电路。第三信号可使用路由电路被路由到第二缆线组件的第二插头连接器。第三信号可包括第一信号和第二信号中的一个或多个信号。第二插头连接器可与电子设备的第二插座配合。第三信号可经由第二插头连接器在第二插座处被接收。第三信号可由电子设备来处理。

为更好地理解本发明的实质和优点，应参考以下描述及附图。然而，应当理解，每个附图仅为了说明的目的而被提供而并非旨在作为对本发明的范围的限制的定义。另外，作为一般性规则并且除非明显与描述相反，在不同图中的元件使用相同的参考标号的情况下，元件在功能或用途方面通常是相同的或者至少是相似的。

附图说明

图1A示出了对一种特定电子设备的示例性呈现；

图1B是可与图1A的设备的对应主插座连接器配合的插头连接器的简化透视图；

图2A和2B是根据本发明一个实施例的包括可与对应的插座连接器配合的可堆叠连接器的连接器主体的简化透视图；

图3A和3B根据本发明一个实施例分别示出了基本设备、第一外围设备、第二外围设备和第三外围设备的未配合和配合的可堆叠连接器；

图4A和4B是根据本发明一个实施例的包括可与对应的连接器配合的第一可堆叠连接器和第二可堆叠连接器的连接器主体的两个取向的简化透视图；

图5A是根据本发明一个实施例的包括可与对应的连接器配合的可堆叠插座连接器的设备的简化透视图；

图5B和5C根据本发明一个实施例示出了设备和在两个不同取向中与该设备的插座连接器配合的部分透明的对应插头连接器的后视图；

图6A-6C是根据本发明实施例示出了在设备与两个或更多个外围设备之间或者在两个外围设备之间如何路由信号的概念性示意图；

图7和8示出包括用于在设备、第一外围设备和第二外围设备之间路由信号的路由电路的电子系统；

图9示出了用于在可堆叠连接器之间形成电连接的方法的步骤；

图10A和10B根据本发明一个实施例分别示出了基本设备、第一外围设备、第二外围设备和第三外围设备的未配合和配合的可堆叠连接器；

图11A和11B是根据本发明一个实施例的包括可与对应的连接器配合的可堆叠连接器的连接器主体的简化透视图；

图12A和12B是根据本发明一个实施例的包括可与对应的连接器配合的第一可堆叠连接器和第二可堆叠连接器的主体的简化透视图；

图13A是根据本发明一个实施例的包括可与对应的连接器配合的可堆叠插座连接器1302的设备的简化透视图；

图13B和13C根据本发明实施例示出了设备和包括在多个不同取向中与该设备的插座连接器配合的对应插头连接器的部分透明主体的后视图；

图14A-14D根据本发明实施例示出了使用各种尺寸的可堆叠连接器配合的设备和/或一个或多个外围设备的各种组合。

具体实施方式

现在将参照如附图所示的本发明的某些实施例来详细描述本发明。以下描述中示出了许多具体细节，以便于提供对本发明的彻底理解。然而，对于本领域的技术人员显而易见的是，本发明可在不具有这些具体细节中的一些或全部具体细节的情况下被实施。在其他情况下，为了避免不必要地模糊本发明，没有详细描述熟知的细节。

本发明的实施例提供了一种用于使多个主设备、外围设备、电源和其他设备互连并在它们之间传送信号(例如电力和数据)的可堆叠磁性保持连接器接口。可包括磁体以确保连接器与适当的连接器正确地配合并保持与适当的连接器的连接。接口还可包括用于管理堆叠连接器之间的信号传送的电路。因此，设备上的一个可堆叠连接器可与多个连接器通信，并代替设备上的多个传统连接器的功能和对设备上的多个传统连接器的需求。

详细描述包括两个部分：(I)传统的有线连接器接口和(II)根据本发明的可堆叠磁性保持连接器接口。第一部分提供对本发明可对其进行改进的传统有线连接器接口的描述。第二部分提供对(A)双触点可堆叠磁性保持连接器接口和(B)三触点可堆叠磁性保持连接器接口的描述。

I.传统有线连接器接口

图1A示出了对一种特定电子设备10的示例性呈现。设备10包括被容纳在设备外壳30内的作为输入部件和输出部件两者的触摸屏显示器20。设备10还包括设备外壳30内的主插座连接器35和音频插头插座40。插座连接器35和40中的每个插座连接器可位于外壳30内，使得插座连接器的于其中插入对应插头连接器的腔体可位于设备外壳的外表面处。腔体可向设备10的外部侧表面开口。为简单起见，在图1A中未示出各种内部部件，诸如控制电路、图形电路、总线、存储器、存储设备及其他部件。

图1B是可与(图1A所示)设备10的对应主插座连接器35配合的插头连接器100的简化透视图。如图1B所示，插头连接器100包括主体42和在与连接器的长度平行的方向上纵向延伸远离主体42的插片或插入端44。缆线43在与插入端44相反的端部处附接到主体42。

插入端44的尺寸被设定成在配合事件期间插入到对应的插座连接器35中，并且可包括被形成在第一主表面44a和与表面44a相对的第二主表面44b(未示出)上的触点(未示出)。表面44a,44b从插入端的远端延伸到主体42。当插入端44被插入到对应的插座连接器35中时，表面44a,44b邻接插座连接器35或设备10的外壳。插入端44还包括在第一主表面44a和第二主表面44b之间延伸的相对的第一侧表面44c和第二侧表面44d(未示出)。连接器100的触点(未示出)可用于携带各种信号，包括数字信号和模拟信号以及电力和接地。

如上文参考图1A和1B举例说明和描述的，传统有线连接器接口可在插座连接器侧上包括许多复杂特征部以适应有线充电，例如插座连接器腔体、用于暴露的连接器触点的容纳空间、保持特征部、为了保护连接器不意外破损的复杂几何形状和材料。设备甚至可包括可能在电子设备例如设备10内和在电子设备外部需要大量空间的多个插座连接器诸如插座连接器35和音频插孔40。然而，可堆叠磁性保持连接器接口可例如利用设备上的单个插座连接器来向设备提供传统上将需要若干个图1A和1B所示的插头接口/插座接口的信号。因此，除了别的优点之外，本发明与传统有线接口相比可提供空间节省和增加的功能。

II.可堆叠磁性保持连接器接口

如上所述，本部分提供对(A)双触点可堆叠磁性保持连接器接口和(B)三触点可堆叠磁性保持连接器接口的描述。下面的附图示出了与在本部分中提供的描述对应的实例。

A.双触点可堆叠磁性保持连接器接口

图2A和2B是根据本发明一个实施例的包括可与对应的插座连接器(例如图3A所示的连接器316)配合的可堆叠连接器202的连接器主体200的简化透视图。如图2A和2B所示，主体200看起来类似于AppleMagSafe连接器并且包括背表面204、前表面206和在前表面206和背表面204间延伸的侧表面208。缆线210从侧表面208延伸并且可与外围设备(例如耳机或电源适配器充电器)、设备(例如图3A所示的设备300)、或另一个连接器主体(例如图3A所示的可堆叠连接器主体314,318和321)耦接。缆线210可包括多条线，该多条线耦接到主体200的内部部件(例如路由电路，如下文进一步所述的)以及缆线210还可耦接到的附件、主设备、连接器和其他设备。

如图2B所示，插头连接器202可从前表面206突出，并包括凹陷的配合表面212，以用于在配合期间接触可堆叠插座连接器(例如图3A所示的连接器316和319)的对应配合表面。配合表面212包括第一触点214a和第二触点214b，以用于向对应的配合连接器传输信号(例如电力和/或数据)。如图2B所示，触点214a,214b在与配合表面212取向于其中的平面相同或平行的平面中进行取向。插头连接器202可围绕与触点214a,214b和/或配合表面212取向于其中的平面垂直的插入轴线(例如插入轴线324)来与对应的连接器(例如图3A所示的插座连接器316)配合。

触点214a,214b可以是伸缩触点或其他形式的偏转触点、平坦端表面或突出端子。图2B还示出了与配合表面212相邻的磁体216a-216d。磁体216a-216d可具有被布置成生成用于吸引对应插座连接器并使插头连接器202与其取向、对准和/或配合的磁场的磁极。例如，磁体216b和216c可以是相同极性的，并且具有与磁体216a和216d的极性相反的极性。为了提供这个极性，磁体216a-216d可以是永磁体、马蹄形磁体、能够进行磁吸引的铁磁材料、稀土磁体、能够利用磁力基本上将插头连接器202和对应的插座连接器保持在配合位置中的材料、或者它们的任意组合。磁体216a-216d可不仅有助于配合连接器，而且将连接器保持在配合位置中。

如下文将进一步所述的，信号可在连接检测电路确定插头连接器202与对应连接器配合时被提供在触点214a,214b处，并且使用路由电路或开关电路来路由。连接检测电路可防止带电触点暴露以及潜在地导致对用户、设备和/或连接器造成损害的触点短接。路由电路可确定在互连的缆线、设备、附件和其他可堆叠连接器之间应当如何传送信号。

虽然主体200被图示和描述为包括一个插头连接器(即插头连接器202)，但本发明的实施例还可包括主体200上的其他类型的连接器。例如，插头连接器202可被替换为插座连接器或者基于物理外观不能确定是插头连接器还是插座连接器的具有齐平配合表面的连接器。此外，不是使用磁体来保持与连接器202的配合接触，而是可使用过盈配合来将连接器保持在与连接器202的配合位置中。

如上所述，连接器主体204的插头连接器202可与设备和缆线组件的对应插座连接器配合；下面的附图示出了这些对应插座连接器及它们如何与本发明的可堆叠插头连接器配合的实例。

图3A和3B根据本发明一个实施例分别示出基本设备300、第一外围设备302(例如耳机)、第二外围设备304(例如电源适配器充电器)和第三外围设备305(例如外部电池)的未配合和配合的可堆叠连接器。如图3A所示，基本设备300包括位于设备外壳308内并且被设置在设备外壳308的外表面(例如侧表面)处的可堆叠插座连接器306。将在下文中参考图5A更详细地描述插座连接器306。虽然在图3A中未示出，但设备300的正面可包括被容纳在可由金属材料或聚合物材料制成的设备外壳308内的触摸屏显示器、扬声器和多功能按钮。为简单起见，在图3A或3B中未示出各种内部部件，诸如控制电路、图形电路、总线、存储器、存储设备及其他部件。

图3A还示出了第二外围设备304包括延伸到主体314(例如图2A和2B所示的主体204)的缆线310。第二外围设备304可经由主体318的可堆叠插座连接器316与第一外围设备302配合，该主体318经由缆线322连接到第二外围设备302。更具体地，插座连接器316可沿插入轴线324与主体314的可堆叠插头连接器(例如图2B所示的可堆叠插头连接器202)配合。任选地，第三外围设备305可经由缆线323经由主体321的可堆叠插座连接器319和可堆叠插头连接器(例如图4A所示的可堆叠插头连接器404)与第一外围设备302和第二外围设备304两者连接。一旦在配合位置中，信号(例如电力和/或数据)便可在第二外围设备304和第一外围设备302之间交换，或者任选地在第一外围设备302、第二外围设备304和第三外围设备305之间交换。参考图2A、2B、4A和4B更详细地讨论可堆叠插头连接器和插座连接器以及相关联的主体的实施例。

如图3B所示，第一外围设备302可在与第三外围设备305和/或第二外围设备304配合期间也与设备300配合。例如，与主体318上的插座连接器316相对的(图4A所示的)可堆叠插头连接器可沿插入轴线326与插座连接器306配合。在配合时，信号(例如电力和/或数据)可在第一外围设备302和设备300之间交换。此外，如果第一外围设备302在与设备300配合期间还与第三外围设备305和/或第二外围设备304配合，则信号可在设备300、第一外围设备302、以及第三外围设备305和/或第二外围设备304中的任一者之间交换。下文中参考图9详细描述在设备300、第一外围设备302、第三外围设备305和/或第二外围设备304及其组合之间传送信号的过程。

虽然设备300被图示和描述为一个特定电子媒体设备，但本发明的实施例适于与多种电子设备一起使用。例如，用于接收或传输音频信号、视频信号或数据信号的任何设备可与本发明一起使用。在一些情况下，由于其潜在的小形状因数，本发明的实施例特别适用于与便携式电子媒体设备一起使用。如本文所用，电子媒体设备包括具有可用于呈现人类可感知的媒体的至少一个电子部件的任何设备。此类设备可包括例如便携式音乐播放器(例如，MP3设备以及Apple的iPod设备)、便携式视频播放器(例如，便携式DVD播放器)、蜂窝电话(例如，智能电话诸如Apple的iPhone设备)、可穿戴设备(诸如智能手表)、摄影机、数码相机、投影系统(例如，全息投影系统)、游戏系统、PDA、台式计算机以及平板电脑(例如，Apple的iPad设备)、膝上型电脑或其他移动计算机。这些设备中的一些设备可被配置为提供音频、视频或其他数据输出或感官输出。

在一个实施例中，设备300、第一外围设备302、第二外围设备304和第三外围设备305的可堆叠连接器可以是用于包括主机电子设备和附件设备两者的产品的生态体系的主物理连接器接口的模块化元件。主机设备的实例包括智能电话、便携式媒体播放器、平板电脑、膝上型计算机、台式计算机和其他计算设备。附件或外围设备可以是连接到主机并与主机通信或者以其他方式扩展主机的功能的任何硬件。很多不同类型的附件设备可被专门设计或适用于向插座连接器(例如插座连接器306)提供信号(例如电力和/或数据)，以便向主机(例如设备300)提供附加功能。

此外，设备300、第一外围设备302、第二外围设备304和第三外围设备305中的任一者可被替换为本文所述的任何其他设备或附件。例如，两个或更多个附件可通过可堆叠连接器与一个设备连接，或者两个或更多个设备可与一个附件连接。另选地，两个或更多个设备和/或两个或更多个附件可以可堆叠连接器配置来连接。不耦接到设备或附件的缆线组件还可经由可堆叠连接器互连，并且包括不可堆叠连接器。例如，缆线组件可包括在传统连接器和包括一个或多个可堆叠连接器的连接器主体之间延伸的缆线。传统连接器可连接到设备或附件或者甚至被替换为另一个可堆叠连接器，由此允许一个缆线组件连接到可堆叠连接器的两个堆栈。

主体314、主体308以及主体314和主体308的变型形式可与作为该生态体系的一部分的每个附件设备一起被包括，以使得主机能够在直接配合或者使用可堆叠插座连接器经由可堆叠连接器的堆栈间接配合时向附件提供信号。附件或外围设备的实例包括对接底座、充电器、外部电源(诸如外部电池)、缆线适配器、收音机闹钟、游戏控制器、音频设备、耳麦或耳机、视频设备和适配器、键盘、医疗传感器设备(诸如心率监视器和血压监视器)、销售点(POS)终端、以及可连接到主机设备并与主机设备交换数据的多种其他硬件设备。可使用各种无线通信协议来在主机设备和附件之间传送数据。

还应当理解，上文所述的设备300、第一外围设备302、第二外围设备304和第三外围设备305是示例性的，并且可能有各种修改形式。例如，在本文中作为插头连接器进行描述的可堆叠连接器可以是插座连接器，并且反之亦然。另选地，插头连接器和插座连接器可被替换为齐平表面，使得所有可堆叠插头连接器和插座连接器在外观上没有物理差别。与设备300、第一外围设备302、第二外围设备304和第三外围设备305一起被包括的可堆叠连接器(例如插头连接器和插座连接器)的数量可变化。例如，第二外围设备304的主体314可包括两个可堆叠连接器(插头连接器和/或插座连接器)，而不是如上文所述包括单个插座连接器。此外，主机设备和/或附件还可包括多于两个可堆叠连接器。例如，设备300可包括三个或四个可堆叠连接器，并且可同时与多个外围设备或附件、主机设备及其组合连接。作为电触点的替代或除此之外，根据本发明的可堆叠连接器可包括光学元件，以用于发送和/或接收光学信号并将信号在光学信号和电信号之间进行转换。例如，可堆叠连接器可包括光学发射器、光学接收器和/或光学收发器，以用于使用电磁信号进行通信(例如红外数据通信)。连接器的光学元件的另外的实例和讨论可在于2012年11月29日提交的并且标题为“HybridOpticalConnector”的共同拥有和共同未决的美国专利申请13/688,727中找到，该美国专利的内容全文以引用方式并入本文以用于所有目的。

如上所述，在本文中对于第一外围设备302和第三外围设备305的(图3A所示的)主体318和321提供更多细节；下面的附图示出了主体318和321的其他实施例。

图4A和4B是根据本发明一个实施例得包括可与对应的连接器(例如图2B所示的插头连接器202和图3A所示的插座连接器306)配合的第一可堆叠连接器402和第二可堆叠连接器404的连接器主体400的两个取向的简化透视图。主体400可能看起来像是AppleLightning连接器，并且与(图2A和2B所示的)主体200共享类似性。主体400的前表面406和背表面408两者包括可堆叠连接器，而主体200在其前表面206上仅包括一个可堆叠连接器(例如插头连接器202)。如图4A中所示，背表面408包括插头连接器404。插头连接器404可与插头连接器202(图2B中所示的)及其变型形式类似。因此，以上关于和涉及插头连接器202及其变型形式的描述可适用于插头连接器404，并且在这里为了简洁不再重复。

返回到主体400，图4A和4B还示出了在前表面406和背表面408之间延伸的侧表面410。缆线412从侧表面410延伸，并且可与附件(例如图3A所示的第一外围设备302)、设备(例如图3A所示的设备300)、另一个附件(例如图3A所示的第二外围设备304)、或另一个连接器主体(例如可堆叠连接器主体或图1B所示的连接器100的主体)耦接。缆线412可包括多条线，该多条线耦接到主体400的内部部件(例如路由电路，如下文参考图6A-8进一步所述的)以及缆线412还可耦接到的附件、主设备、连接器、或其他设备。

如图4B所示，前表面406包括用于限定插座连接器402的周缘413，该周缘的尺寸被设定成并且被成形为接收突出的插头连接器(例如图2B所示的插头连接器202)。插座连接器402包括可在与另一个可堆叠连接器配合时接触另一个可堆叠连接器(例如图2B所示的插头连接器202)的对应配合表面(例如图2B所示的配合表面212)的突出的配合表面414。配合表面414包括第一触点416a和第二触点416b，以用于向对应的配合连接器传输信号(例如电力和/或数据)。如图4B所示，触点416a,416b在与配合表面414取向于其中的平面相同或平行的平面中进行取向。插座连接器402可围绕与触点416a,416b和/或配合表面414取向于其中的平面垂直的插入轴线(例如插入轴线324)来与对应的连接器(例如图2B所示的插头连接器202)配合。

触点416a,416b可以是平坦端表面，或者它们可以是伸缩触点或其他形式的偏转触点或突出端子。图4B还示出了与配合表面414相邻的磁体418a-418d。磁体418a-418d可具有被布置成生成用于将对应的插头连接器与插座连接器402取向、对准和/或配合的磁场的磁极。例如，磁体418b和418c可以是相同极性的，并且具有与磁体418a和418d的极性相反的极性。为了提供这个极性，磁体418a-418d可以是永磁体、马蹄形磁体、能够进行磁吸引的铁磁材料、稀土磁体、能够使用磁力来基本上将插座连接器402和对应的插头连接器保持在配合位置中的材料、或者它们的任意组合。磁体418a-418d可不仅有助于配合连接器，而且将连接器保持在配合位置中。

如下文将进一步讨论的那样，信号可在连接检测电路(例如如下文在图6A-8的描述之后所讨论的)确定插座连接器402与对应的连接器配合时被提供在触点416a,416b处，并使用路由电路或开关电路(例如如下文参考图6A-8所述)来路由。连接检测电路可防止带电触点暴露以及潜在地导致对用户、设备和/或其他连接器造成损害的触点短接。还可包括路由电路，以确定在互连的缆线、设备、附件、其他连接器和其他可堆叠连接器之间应当如何传送信号。

虽然主体400被图示和描述为包括两个特定连接器(即插头连接器404和插座连接器402)，但本发明的实施例还可在主体400上包括其他类型的连接器。例如，插头连接器404可被替换为插座连接器或者基于物理外观不能确定是插头连接器还是插座连接器的具有齐平配合表面的连接器。此外，不是使用磁体来保持插头连接器404与插座连接器402之间的配合接触，而是可使用过盈配合来将连接器保持在配合位置中。

如上所述，在本文中对于(图3A所示的)设备300的(图3A所示的)插座连接器306提供更多细节；下面的附图示出来插座连接器206的实例。

图5A是根据本发明一个实施例的包括可与对应的连接器(例如图4A所示的插头连接器404或图2B所示的插头连接器202)配合的可堆叠插座连接器502的设备500(例如设备300)的简化透视图。设备500可与(图3A和3B所示的)设备300及其变型形式相同或类似。因此，以上关于和涉及设备300及其变型形式的描述可适用于设备500，并且在这里为了简洁不再重复。可堆叠插座连接器502可与(图4B所示的)插座连接器402类似，区别在于其位于设备外壳506的背表面504上，而插座连接器402位于(图4B所示的)主体400的背表面上。设备500还可包括耦接到插座连接器502的多条线，以用于提供和接收信号(例如数据和/或电力)。

如图5A所示，背表面504包括用于限定插座连接器502的周缘508，该周缘的尺寸被设定成并且被成形为接收突出的插头连接器(例如图2B所示的插头连接器202)。插座连接器502包括可在与另一个可堆叠连接器(例如图2B所示的插头连接器202)配合时接触另一个可堆叠连接器的对应配合表面(例如图2B所示的配合表面212)的突出的配合表面510。配合表面510包括第一触点512a和第二触点512b，以用于向对应的配合连接器传输信号(例如电力和/或数据)。如图5所示，触点512a,512b在与配合表面510其中的平面相同或平行的平面中进行取向。插座连接器502可围绕与触点512a,512b和/或配合表面510取向于其中的平面垂直的插入轴线(例如图3A所示的插入轴线326)来与对应的连接器(例如图2B所示的插头连接器202)配合。

触点512a,512b可以是平坦端表面，或者它们可以是伸缩触点或其他形式的偏转触点或突出端子。如下文将进一步所述的，信号可在(例如参考图6A-8所讨论的)连接检测电路确定插头连接器502与对应连接器配合时被提供在触点512a,512b处，并且使用路由电路或开关电路来路由。

图5A还示出了与配合表面510相邻的磁体514a-514d。磁体514a-514d可具有被布置成生成用于将对应的插头连接器与插座连接器502取向、对准和/或配合的磁场的磁极。例如，磁体514b和514c可以是相同极性的，并且具有与磁体514a和514d的极性相反的极性。为了提供这个极性，磁体514a-514d可以是永磁体、马蹄形磁体、能够进行磁吸引的铁磁材料、稀土磁体、能够使用磁力基本上将插座连接器402和对应的插头连接器保持在配合位置中的材料、或者它们的任意组合。磁体514a-514d可不仅有助于配合连接器，而且将连接器保持在配合位置中。

虽然设备500在本文中被图示和描述为包括一个特定连接器(即插座连接器502)，但设备500除了图5A所示的连接器之外或者代替图5A所示的连接器还可包括一个或多个不同类型的连接器。例如，插座连接器502可被替换为插头连接器(例如图4A所示的插头连接器404)或者基于物理外观不能确定是插头连接器还是插座连接器的具有齐平配合表面的另一种类型的可堆叠连接器。此外，不是使用磁体来保持与插座连接器502的配合接触，而是可使用过盈配合来将连接器保持在与插座连接器502的配合位置中。此外，虽然设备500在图5A中被图示以及在上文中被描述为具有位于特定位置中并且以特定取向进行取向的插座连接器502，但插座连接器502还可位于多种不同位置中并且以多种不同取向来进行取向。例如，插座连接器502可位于设备500的背侧上的拐角位置中，并且可相对于图5A所示的插座连接器502的取向旋转90度。

插座连接器502还可被包括在对接底座或适配器上。例如，对接底座可包括插座502以及插头连接器(例如图4A所示的插头连接器404)。设备(例如设备500)可与对接底座的插头连接器连接，并且对接底座的插座连接器可用于与其他可堆叠连接器配合。对接底座可向设备(例如设备500)提供附加特征或者仅允许免手持地观看设备的显示器。插座连接器502还与其他对接底座一起被包括，并提供对不包括可堆叠插座连接器的设备的向后兼容。

例如，对接底座可包括与被包括在对接底座上的插头连接器不兼容的可堆叠插座连接器(例如插座连接器502)，但插头连接器可与设备的插座连接器兼容。设备可与对接底座的插头连接器配合，其他可堆叠连接器可与对接底座的插座连接器配合。转换电路可被包括在对接底座中，以将在可堆叠插座连接器处接收的信号转换成可由对接底座的插头连接器传输的格式并且将从对接底座的插头连接器接收的信号转换成可由对接底座的可堆叠插座连接器传输的格式。类似地，适配器可包括与其插头连接器不兼容的可堆叠插座连接器，但插头连接器可与设备兼容。转换电路的另外的实例和讨论可在于2012年11月16日提交的并且标题为“AdapterforElectronicDevices”的共同拥有的美国专利8,478,913中找到，该美国专利的内容全文以引用方式并入本文以用于所有目的。

可堆叠插座连接器502可根据图3B所示的取向与对应的插头连接器配合。然而，设备500的插座连接器502和本文讨论的其他可堆叠插座连接器还可与相对于插座连接器502以多种不同取向进行取向的对应插头连接器配合，如下面的附图中的示例性实例所示的。

图5B和5C根据本发明一个实施例示出了设备545和包括以两个不同取向与设备545的插座连接器配合的插头连接器552如图4A所示的插头连接器404或图2B所示的插头连接器202)的局部透明主体550的后视图。如图5B和5C所示，插头连接器552可以两种取向中的任一种取向与设备545的插座连接器(例如图5A所示的插座连接器502)配合。如下文进一步所讨论的，连接检测电路可感测插头连接器552相对于设备545的插座连接器的取向并相应地调节对这些连接器的触点的信号路由。磁力可按两个取向中的任一种取向将插头连接器552取向、对准、配合和保持在与插座连接器552的配合位置中，因为插头连接器552的磁体的磁极以图5B和5C所示的两个取向两者相对于设备545的插座连接器被布置成相同图案。

插头连接器552可与(图2B所示的)插头连接器202及其变型形式类似。因此，以上涉及插头连接器202及其变型形式的描述还可适用于插头连接器552，并且因此在这里为了简洁不再整体重复。如图5B和5C所示的，可堆叠连接器主体550是部分透明的，从而允许在图5A和5B中看到插头连接器552的后视图。主体550耦接到缆线560并包括突出的插头连接器552。配合表面562包括第一触点564a和第二触点564b，以用于向对应的配合连接器传输信号(例如电力和/或数据)。磁体566a-566d与配合表面562相邻，并且具有被布置成生成用于吸引对应插座连接器并使插头连接器550与其取向、对准和/或配合的磁场的磁极。如下文进一步所讨论的，主体550可包括用于确定连接器何时被配合、配合连接器的取向、以及在配合连接器之间如何路由信号的连接检测电路和路由电路。

当插头连接器552按图5B和5C所示的两种取向中的任一种取向与设备545的插座连接器配合时，磁体566a-566d被定位成与设备545的插座连接器的具有相反极性的磁体相对。例如在图5B中，磁体566a,566b,566c和566d的极性可分别与相对的磁体514b,514a,514d和514c的极性相反。类似地，在图5C中，磁体566a,566b,566c和566d的极性可分别与相对的磁体514c,514d,514a和514b的极性相反。这样，插头连接器552的磁极被布置成生成用于吸引设备545的对应插座连接器并使插头连接器552与其取向、对准和/或配合的磁场。

虽然设备545被图示和描述为包括具有特定尺寸、位置和布置的磁体，但设备545可包括具有多种不同尺寸、位置和布置的磁体。例如，可包括更多磁体并且磁体可以是圆形的和/或可围绕设备545的插座连接器的周边被定位在侧表面上。类似地，插头连接器552和本文所述的其他插头连接器还可以与上面参考设备545的插座连接器列出的变型形式不同的方式变化。例如，插头连接器552可仅包括一个磁体，这个磁体的尺寸被设定成在与设备545的插座连接器配合时填充设备545的插座连接器的插座。

如上所述，在本文中对于可被包括在本发明中的用于确定在缆线组件、主设备、附件设备的可堆叠连接器之间应当如何传送信号的路由电路提供更多细节；下面的附图示出了可被包括在本发明的实施例中的路由电路的实例。下文中还讨论用于防止带电触点在未配合的连接器处暴露的连接检测电路。

图6A-6C是根据本发明实施例的示出在设备与两个或更多个外围设备之间或者在两个外围设备之间如何路由信号的概念性示意图。图6A根据本发明的实施例示出了使用可堆叠连接器可如何在两个或三个外围设备与主机设备之间路由数据和电力。图6B根据本发明的实施例示出了使用可堆叠连接器可如何在两个外围设备之间路由数据和电力。

图6C示出了可使用包括用于在设备600、第一外围设备602(例如附件)和第二外围设备604(例如电源适配器充电器)之间路由信号的微控制器的中继器系统的电气系统的接口。

转到图6A，第二外围设备604的可堆叠连接器可经由设备600的可堆叠连接器与设备600配合，并且可在它们之间交换数据和/或电力。第二外围设备604的另一个可堆叠连接器可在与设备600配合(或未配合)时与第一外围设备602配合，并且可在它们之间交换数据和/或电力。任选地，第三外围设备605的可堆叠连接器可与第一外围设备602和第二外围设备604的对应的可堆叠连接器配合，而第二外围设备604与设备600的可堆叠连接器配合(或未配合)，并且数据和/或电力可在它们之间交换。

信号(例如电力和/或数据)可例如根据外围设备类型、设备类型和配对事件的目的而以多种不同方式在第一外围设备602、第二外围设备604、第三外围设备605和设备600之间交换。例如，电力和/或数据可通过可堆叠连接器被旁路，并通过另一个可堆叠连接器被路由到外围设备或设备。在耳机、电源适配器和智能电话通过可堆叠连接器进行连接的特定实例中，电力从电源适配器路由到设备，而没有任何电力被路由到耳机，而数据从设备路由到耳机，而没有任何数据被路由到电源适配器；不管外围设备和设备的可堆叠连接器以何种顺序连接，这均可实现。下文中参考图6C以及图7和8讨论可在设备600、第一外围设备602、第二外围设备604和/或第三外围设备605之间路由信号的方式。

转到图6B，第一外围设备602的可堆叠连接器可与第二外围设备604的可堆叠连接器配合，并且可在它们之间交换数据和/或电力。一旦配合，信号(例如电力和/或数据)便可例如根据外围设备类型和配对事件的目的而以多种不同的方式在第一外围设备602和第二外围设备604之间交换。在电源适配器和外部电池按图6B的配置由可堆叠连接器连接的特定实例中，电力可从电源适配器路由到外部电池，而没有任何电力被路由到电源适配器，数据(例如关于电荷状态的数据)被路由到电源适配器，而没有任何数据被路由到外部电池。下文中参考图6C以及图7和8讨论可在第一外围设备602和第二外围设备604的可堆叠连接器之间路由信号的方式。

转到图6C，设备600、第一外围设备602和第二外围设备604可使用可堆叠连接器来互连。更具体地，设备600可包括与第一外围设备602的第一可堆叠连接器608配合的可堆叠连接器606。第一外围设备602包括与第二外围设备604的可堆叠连接器612配合的第二可堆叠连接器610。设备600的可堆叠连接器606包括耦接到电力通信芯片614的一个触点和耦接到接地部的一个触点。如图6C所示，这些触点耦接到第一外围设备602的第一可堆叠连接器608的对应触点，包括耦接到电力通信芯片616的一个触点和耦接到接地部的一个触点。第二外围设备604的可堆叠连接器612包括耦接到电力通信芯片618的一个触点和耦接到接地部的一个触点。如图6C所示，可堆叠连接器612的这些触点耦接到第一外围设备602的第二可堆叠连接器610的对应触点，包括耦接到电力通信芯片620的一个触点和耦接到接地部的一个触点。电力通信芯片614,616,618和620中的一个或多个电力通信芯片可为可寻址的。

为了促进和控制设备600、第一外围设备602和第二外围设备604之间的信号传送，电力通信芯片616,620各自耦接到微控制器622。微控制器622可与电力通信芯片616,620通信，以确定它们正在提供和/或接收的信号，然后相应地在它们之间路由信号。例如，如果第二外围设备604正在向附件610提供电力，则微控制器622可确定路由一些电力来操作第一外围设备602和设备600或者将所有电力路由到设备600。此外，如果设备600还向第一外围设备602提供数据(例如与在耳塞处生成音乐或者设备600的电荷状态有关的数据)，则微控制器622可确定将一些数据(例如音乐数据)路由至第一外围设备602并将其他数据(例如电荷状态数据)路由至第二外围设备604。因此，基于连接到第一外围设备602的设备的类型，微控制器622可确定适当的信号路由方案并相应地路由信号。

虽然电气系统被图示为包括一个微控制器622，但在该电气系统中可包括附加微控制器(例如微控制器622)，以提供附加功能或者消除对微控制器622的需要。此外，如果附加的或更少的和/或其他设备使用这个可堆叠连接器接口进行互连，则可能需要附加微控制器来在设备之间正确地路由信号，因为在使用本发明的可堆叠连接器接口进行连接的设备之间可在任何方向上提供信号。

图7和8示出包括用于在设备、第一外围设备和第二外围设备之间路由信号的路由电路的电子系统。图7示出用于在设备700、第一外围设备702(例如附件)和第二外围设备704(例如电源适配器充电器)之间路由信号的多点电气系统的接口。图8示出用于在设备800、第一外围设备802(例如附件)和第二外围设备804(例如电源适配器充电器)之间路由信号的基于线圈的中继器电气系统的接口。

转到图7，设备700、第一外围设备702和第二外围设备704可使用可堆叠连接器进行互连，并使用用于路由信号的多点电气系统在它们之间交换信号。更具体地，设备700可包括与第一外围设备702的第一可堆叠连接器708配合的可堆叠连接器706。第一外围设备702包括与第二外围设备704的可堆叠连接器712配合的第二可堆叠连接器710。设备700的可堆叠连接器706包括耦接到电力通信芯片714的一个触点和耦接到接地部的一个触点。如图7所示，可堆叠连接器706的这些触点耦接到第一外围设备702的第一可堆叠连接器708的对应触点，包括耦接到第二可堆叠连接器710的触点和电力通信芯片716的一个触点和耦接到接地部的一个触点。第二外围设备704的可堆叠连接器712包括耦接到电力通信芯片718的一个触点和耦接到接地部的一个触点。如图6C所示，可堆叠连接器712的接地部触点可耦接到第一外围设备702的第一可堆叠连接器708和第二可堆叠连接器和710公共接地部触点。电力通信芯片614,616,618和620中的一个或多个电力通信芯片可为可寻址的。

在这种配置中，信号经由第一外围设备702的第一连接器和第二连接器在第二外围设备704和设备700之间沿直接通信路径路由。电力通信芯片716还可沿这个通信路径合并其信号。例如，如果第二外围设备604正在向附件610提供电力，则电力可直接提供至设备600，但还可被放置在电力通信芯片716处以向第一外围设备702提供电力。来自设备700的数据在这种配置中还可被放置在第一外围设备702和第二外围设备704处。

与图6C的电气系统类似，附加设备可互连到图7的电气系统。在附加的或更少的设备使用该可堆叠连接器接口进行互连的情况下，从多个源提供的信号可沿可堆叠连接器接口被放置在多个设备处。

转到图8，设备800、第一外围设备802和第二外围设备804可使用可堆叠连接器进行互连，并使用用于路由信号的基于线圈的中继器电气系统在它们之间交换信号。更具体地，设备800可包括与第一外围设备802的第一可堆叠连接器808配合的可堆叠连接器806。第一外围设备802包括与第二外围设备804的可堆叠连接器812配合的第二可堆叠连接器810。可使用感应来在可堆叠连接器之间传送信号，并且每个可堆叠连接器806,808,810和812容纳促成感应式充电的部件，包括感应式充电线圈(例如传输线圈或接收线圈)，如图8所示。更具体地，可堆叠连接器806,808,810和812分别包括感应式充电线圈814,816,818和820。感应式充电线圈816和820可以是分别在作为接收线圈的感应式充电线圈814和818中感应电流的感应式传输线圈。这样，第二外围设备804可向第一外围设备802提供电力，该电力可完全或部分被传递至设备800。

可使用磁极性来正确地配合可堆叠连接器，使得包括感应式传输线圈的连接器与包括感应式接收线圈的连接器配合。例如，可包括磁体(例如磁体216a-216d)，该磁体具有被布置成生成用于吸引具有适当感应传输线圈或接收线圈的连接器的磁场的磁极。这样，如果使包括感应式传输线圈的两个可堆叠连接器靠近，则磁力可使这些连接器彼此排斥，从而指示这些连接器没有被正确对准以使得感应式充电能够进行。

在一些实施例中，上面概述的感应可为Qi或PMA感应式充电，并且在图6A-图8的充电方案中还可使用最小化传输差分信号(TDM)和/或射频(RF)数据通信。还可使用微控制器(例如微控制器622)来管理这些实施例中的数据流。如前所述，参考任何实施例讨论的设备、附件设备和其他设备中的每一者可与其他主设备、附件设备和其他设备互换，包括参考图6A-图9所述的设备。

除了路由电路之外，还可使用连接检测电路来管理可堆叠连接器之间的信号流。该连接检测电路可确定信号应何时被提供在可堆叠连接器的触点处(例如在连接器配合时)以及在可堆叠连接器的每个触点处应当提供哪些信号(例如取决于连接器与另一个连接器配合的取向)。传感器诸如霍尔效应传感器、电阻传感器和旋转编码器可为连接检测电路提供输入。感测触点和/或连接器的电特性和/或磁特性以确定插头连接器类型、连接和取向的实例和讨论可在以下共同拥有的美国专利和专利申请中找到：于2007年1月5日提交的标题为“SystemsandMethodsforDeterminingtheConfigurationofElectronicConnections”的美国专利No.7,589,536；于2009年7月2日提交的标题为“SystemsandMethodsforDeterminingtheConfigurationofElectronicConnections的美国专利No.7,863,906；于2012年4月24日提交的标题为“UniversalConnector”的美国专利申请13/455,115；和于2012年4月9日提交的标题为“AReceptacleConnectorwithCircuitryforDeterminingtheConfigurationofaCorrespondingPlugConnectorMatedTherewith”的美国专利申请No.13/442,651，这些美国专利全文以引用方式并入本文以用于所有目的。

在一些实施例中，旋转编码器可与堆叠连接器一起被包括，该堆叠连接器基于所检测到的磁场或所感测到的电特性的改变来向设备或附件提供输入。例如，在与可堆叠插座连接器配合的可堆叠插头连接器的取向改变时，编码器可提供命令(例如改变设备音量、改变在设备上播放的歌曲或者改变在设备上显示的图片)。又如，将配合插头连接器(例如图5B所示的插头连接器550)如图5B所示进行取向可打开设备(例如图5B所示的设备545)，而将配合插头连接器如图5A所示进行取向可关闭该设备。

下面的附图进一步示出可使用上述路由电路和连接检测电路来控制耦接到主设备和附件的配合可堆叠连接器之间的信号流的方式。

图9示出了用于在可堆叠连接器之间形成电连接的方法900的步骤。方法900可用于路由在经由可堆叠连接器接口进行互连的主设备和附件之间提供的信号。

在步骤905处，第一缆线组件(例如图3A所示的第二外围设备304的缆线组件部分)的第一可堆叠插头连接器(例如图2B所示的插头连接器202)可与第二缆线组件(例如图3A所示的第一外围设备302的缆线组件部分)的第一可堆叠插座连接器(例如图4B所示的插座连接器402)配合。第一插头连接器可从连接器主体(例如图2B所示的主体200)的前表面突出，并经由主体耦接到第一缆线(例如图2A所示的缆线210)。第一插座连接器可在连接器主体(例如主体400)的背表面处形成，并经由主体耦接到缆线(例如图4B所示的缆线412)。在配合位置中，第一连接器主体和第二连接器主体的触点可彼此接触，并且磁体可提供磁吸引力来取向、对准、配合和保持配合位置中的连接器(例如如图3B所示)。

在步骤910处，第一信号可被提供至第二缆线组件的路由电路(例如参考图6A-8所述的路由电路或其变型形式)。这些信号可源自附接到第一缆线组件的缆线的设备或连接器，并行进穿过该缆线的一条或多条电线到达第一插头连接器。在连接检测电路(例如上文所提到和所述的连接检测电路)检测到第一插头连接器与第一插座连接器配合时，第一信号可被提供至第一插头连接器的触点。提供至第一插头连接器的第一信号可在第一插座连接器与第一插头连接器配合时由第一插座连接器的触点接收。第一插座连接器可耦接到形成第一插座连接器的插座的连接器主体中容纳的路由电路，由此允许第一信号被提供至路由电路(例如微控制器和其他路由元件)。

在步骤915处，第二信号可被提供至第二缆线组件的路由电路(例如参考图6A-8所述的路由电路或其变型形式)。这些信号可源自附接到第二缆线组件的缆线的设备或连接器，并行进穿过该缆线的一条或多条电线到达路由电路。第二信号可在连接检测电路(例如上文所提和所述的连接检测电路)检测到第一插头连接器与第一插座连接器配合时或在第二缆线组件的第二可堆叠插头连接器与设备的第二可堆叠插座连接器配合时被提供至路由电路。这样，路由电路可路由第一信号和第二信号，路由可基于多个预先确定的因素和/或所接收的信号的内容。例如，路由电路可始终将从电源适配器缆线接收的信号路由到经由可堆叠连接器与第二缆线组件互连的任何主设备，而在路由电路确定用于在耳塞处生成声音的数据被包括在信号中时，信号可从设备路由到耳机。

在步骤920处，路由电路将第三信号路由到第二缆线组件的第二插头连接器。这些信号可被提供在第二插头连接器的触点处。第三信号可包括第一信号和第二信号中的一个或多个信号。例如，第一缆线组件可向设备提供电力，第二缆线组件可提供用于指示其能够接收用于在耳机处生成音乐的数据的数据。同样，连接检测电路可耦接到路由电路以确定何时已进行了该配合，并且仅在第二插头连接器与第二插座连接器配合时才提供该信号或才允许路由电路提供该信号。

虽然上述信号流的方向是单向的，但可在使用可堆叠连接器接口进行连接的任何设备之间提供双向数据。例如，即使仅有两个附件由可堆叠连接器连接，数据和电力还可在附件之间双向流动。数据和电力还可在设备和两个附件中的每一者之间双向流动。又如，数据和电力可在两个附件、设备和电源适配器充电器中的每一者之间双向流动。可通过在各种类型的一个或多个缆线组件中实施路由电路来实现多个其他信号流方案。

在步骤925处，第二缆线组件的第二插头连接器可与电子设备的第二插座连接器配合，由此允许在第二插头连接器和第二插座连接器的触点之间传送信号。

在步骤930处，第三信号可在第二插座处被接收，这些信号是由第二插头连接器提供的。同样，这些信号可经由在第二插头连接器和第二插座连接器的触点之间建立的接触被提供至第二插座连接器。

在步骤935处，第三信号可由电子设备进行处理。例如，充电电路可使用电力来对设备的内部电池进行充电。又如，数据可被解释为对于设备执行动作(例如向耳机或扬声器提供音乐数据)的命令和/或请求。

就像本文所述的包括可堆叠连接器的其他连接器主体一样，第一插头连接器和第二插头连接器和第一插座连接器和第二插座连接器在其他实施例中可互换，就好像连接到第一缆线组件和第二缆线组件的设备一样。另选地，具有可堆叠连接器或其他连接器的另一个连接器主体可连接到缆线组件，而不是连接到设备。此外，如第二缆线组件的附加缆线组件可使用方法900来连接，该方法通过利用另一个缆线组件来替代设备、针对附加缆线组件和设备取消步骤935并重复步骤915-935或针对未连接到设备的另一个缆线组件仅执行步骤915-930。

虽然以上附图和描述涉及具有两个触点或不具有触点的可堆叠插头连接器，但本发明的一些实施例可包括多于两个触点并具有不同的形状因数。下面的附图示出了具有三个触点的可堆叠连接器的实例。

B.三触点可堆叠磁性保持连接器接口

图10A和10B根据本发明一个实施例分别示出的基本设备1000、第一外围设备1002(例如耳机)、第二外围设备1004(例如电源适配器充电器)和第三外围设备1005(例如外部电池)的未配合和配合的可堆叠连接器。如图10A所示，基本设备1000包括位于设备1000的外壳内并且被设置在设备1000的外壳的外表面(例如背表面)处的可堆叠插座连接器1006。将在下文中参考图5更详细地描述插座连接器1006。设备1000可与(图3A和3B所示的)设备300及其变型形式相同或类似，区别在于其包括与设备300不同的可堆叠插座连接器。因此，以上关于和涉及设备300及其变型形式的描述可适用于设备1000，并且在这里为了简洁不再重复。

图10A还示出了第二外围设备1004包括延伸到连接器主体1014的缆线1010。第二外围设备1004可经由主体1018的可堆叠插座连接器1016与第一外围设备1002配合，该主体1018经由缆线1022连接到第二外围设备1004。更具体地，插座连接器1016可沿插入轴线1024与主体1014的可堆叠插头连接器(例如图10B所示的可堆叠插头连接器1102)配合。一旦在配合位置中，信号(例如电力和/或数据)便可在第二外围设备1004和第一外围设备1002之间交换，或者任选地在第一外围设备1002、第二外围设备1004和第三外围设备1005之间交换。下文中将参考图11A-12B更详细地描述可堆叠插头连接器和插座连接器以及相关联的主体的实施例。

如图10B所示，第一外围设备1002可在与第三外围设备1105和/或第二外围设备1004配合期间还与设备1000配合。如图10B所示，第一外围设备1002可与设备1000配合。更具体地，与主体1018上的插座连接器1016相对的可堆叠插头连接器(例如图12A所示的可堆叠插头连接器1102)可沿插入轴线1026与插座连接器1006配合。在配合时，信号(例如电力和/或数据)可在第一外围设备1002和设备1000之间交换。此外，如果第一外围设备1002在与设备1000配合期间还与第三外围设备305和/或第二外围设备1004配合，则信号可在设备1000、第一外围设备1002、以及第三外围设备1005和/或第二外围设备1004中的任一者之间交换。设备1000、第一外围设备1002和第二外围设备1004之间的传送信号的过程可与上面在图9中所概述的用于设备300、第一外围设备302和第二外围设备304的过程相同或类似。因此，上面关于方法900及其变型形式的描述可适用于设备1000、第一外围设备1002、第三外围设备1005和/或第二外围设备1004及其变型形式，并且在这里为了简洁不被重复。

在一个实施例中，设备1000、第一外围设备1002、第二外围设备1004和第三外围设备1005的可堆叠连接器可以是用于包括主机电子设备和附件设备两者的产品的生态体系的主物理连接器接口的模块化元件。主机设备的实例包括智能电话、便携式媒体播放器、平板电脑、膝上型计算机、台式计算机和其他计算设备。附件或外围设备可以是连接到主机并与主机通信或者以其他方式扩展主机的功能的任何硬件。很多不同类型的附件设备可被专门设计或适用于向插座连接器(例如插座连接器1006)提供信号(例如电力和/或数据)，以便为主机(例如设备1000)提供附加功能。

此外，设备1000、第一外围设备1002、第二外围设备1004和第三外围设备1005中的任一者可被替换为本文所述的任何其他设备或附件。例如，两个或更多个附件与一个设备可通过可堆叠连接器连接，或者两个或更多个设备与一个附件可连接。另选地，两个或更多个设备和/或两个或更多个附件可以可堆叠连接器配置来连接。又如，不耦接到设备或附件的缆线组件可包括可堆叠连接器以及其他连接器。例如，缆线组件可包括在传统连接器和包括一个或多个可堆叠连接器的连接器主体之间延伸的缆线。传统连接器可连接到设备或附件或者甚至被替换为另一个可堆叠连接器，由此允许一个缆线组件连接到可堆叠连接器的两个堆栈。

主体1014、主体1008以及主体1014和主体1008的变型形式可结合到作为该生态体系的一部分的每个附件设备中，以使得主机能够在直接配合或者经由与主机设备的对应的插座连接器的可堆叠连接器的堆栈配合时向附件提供信号。附件或外围设备的实例包括对接底座、充电器、外部电源(诸如外部电池)、缆线适配器、收音机闹钟、游戏控制器、音频设备、耳麦或耳机、视频设备和适配器、键盘、医疗传感器(诸如心率监视器和血压监视器)、销售点(POS)终端、以及可连接到主机设备并与主机设备交换数据的多种其他硬件设备。可使用各种无线通信协议来在主机设备和附件之间传送数据。

还应当理解，上文所述的设备1000、第一外围设备1002、第二外围设备1004和第三外围设备1005是示例性的，并且可能有各种修改形式。例如，在上文中作为插头连接器进行描述的可堆叠连接器可以是插座连接器，并且反之亦然。另选地，插头连接器和插座连接器可被替换为齐平表面，使得所有可堆叠插头连接器和插座连接器在外观上没有物理差别。与设备1000、第一外围设备1002、第二外围设备1004和第三外围设备1005一起被包括的可堆叠连接器(例如插头连接器和插座连接器)的数量还可变化。例如，第二外围设备1004的主体1014可包括两个可堆叠连接器(插头连接器和/或插座连接器)，而不是如上文所述包括单个插座连接器。此外，主机设备和/或附件还可包括多于两个可堆叠连接器。例如，设备1000可包括三个或四个可堆叠连接器，并且可经由可堆叠连接器同时与多个外围设备或附件、主机设备及其组合连接。

如上所述，在本文中对于第二外围设备1004的连接器主体1014提供更多细节；下面的附图示出了主体1014的实例。

图11A和11B是根据本发明一个实施例的包括可与对应的连接器(例如图10A所示的连接器1016)配合的可堆叠连接器1102的连接器主体1000(例如图3A和3B所示的主体314)的简化透视图。如图11A和11B所示，主体1100包括背表面1104、与背表面1104相对定位的插头连接器1102、和在背表面1104和插头连接器1102之间延伸的侧表面1108。缆线1110从侧表面1108延伸，并且还可与外围设备(例如耳机或电源适配器充电器)、设备(例如图3A所示的设备300)、或另一个连接器主体(例如图10A所示的可堆叠连接器主体1014,1018和1021)耦接。缆线1110可包括多条线，该多条线耦接到主体1100的内部部件(例如路由电路，如下文进一步所述的)以及缆线1110还可耦接到的附件、主设备、连接器和其他设备。

如图11B所示，插头连接器1102包括可限定与可堆叠插座连接器(例如图10A所示的连接器1016和1019)的配合表面对应的配合表面的第一磁性元件1116a和第二磁性元件1116b。第一触点1114a、第二触点1114b和第三触点1114c可从第二磁性元件1116b突出，并且可向对应的配合连接器传输信号(例如电力和/或数据)。如图11B所示，触点1114a-1114c在与第一磁性元件1116a和第二磁性元件1116b取向于其中的平面相同或平行的平面中进行取向。插头连接器1102可围绕与触点1114a-1114c和/或磁性元件1116a,1116b取向于其中的平面垂直的插入轴线(例如插入轴线1024)来与对应的连接器(例如图10A所示的插座连接器1016)配合。

触点1114a-1114c可以是伸缩触点或其他形式的偏转触点、平坦端表面或突出端子。例如，触点1114b可以是电力/数据伸缩引脚，并且触点1114a和1114c可以由单片材料压制而成并用作接地触点。磁性元件1116a可以是具有单个极性或多个极性的磁环，并且磁性元件1116b可以是铁材料。因此，磁性元件1116a,1116b可具有被布置成生成用于吸引对应插座连接器并使插头连接器1102与其取向、对准和/或配合的磁场的磁极。磁性元件1116a,1116b还可以是永磁体、马蹄形磁体、能够进行磁吸引的铁磁材料、稀土磁体、能够使用磁力来基本上将插头连接器1102和对应的插座连接器保持在配合位置中的材料、或者它们的任意组合。磁性元件1116a,1116b可不仅有助于配合该连接器，而且还将可堆叠连接器保持在配合位置中。

信号可在连接检测电路确定插头连接器1102与对应连接器配合时被提供在触点1114a-1114c处，并且使用路由电路或开关电路来路由。连接检测电路可防止带电触点暴露以及潜在地导致对用户、设备和/或连接器造成损害的触点短接。还可包括路由电路，以确定在互连的缆线、设备、附件、其他连接器和其他可堆叠连接器之间应当如何传送信号。因此，在插头连接器1100中可包括相同或类似的路由电路和连接检测电路及其变型形式。因此，以上关于方法900及其变型形式的描述可适用于主体连接器1100，并且在这里为了简洁不再重复。除了本文所述的连接检测电路和路由电路之外或者代替本文所述的连接检测电路和路由电路，主体连接器1110还可包括印刷电路。

虽然主体1100被图示和描述为包括一个插头连接器(即插头连接器1102)，但本发明的实施例还可包括主体1100上的其他类型的连接器。例如，插头连接器1102可被替换为插座连接器或者基于物理外观不能确定是插头连接器还是插座连接器的具有齐平配合表面的连接器。此外，不是使用磁体来保持与连接器1102的配合接触，而是可使用过盈配合来将连接器保持在与连接器1102的配合位置中。

如上所述，在本文中对于第一外围设备1002和第三外围设备1005的(图10A所示的)主体1018和1021提供更多细节；下面的附图示出主体1018和1021的实例。

图12A和12B是根据本发明一个实施例包括的可与对应的连接器(例如图11B所示的插头连接器1102和图10A所示的插座连接器1006)配合的第一可堆叠连接器1202和第二可堆叠连接器1204的主体1200的简化透视图。主体1200可与(图11A和11B所示的)主体1100类似，区别在于主体1200的正面和背面两者包括可堆叠连接器，而主体1100仅在其前表面上包括一个可堆叠连接器(例如插头连接器1102)。如图12A中所示，连接器主体1200包括插头连接器1204。插头接器器1204可与(图11B所示的)插头连接器1102及其变型形式相同或类似。因此，以上关于和涉及插头连接器2202及其变型形式的描述可适用于插头连接器1204，并且在这里为了简洁不再重复。

返回到主体1200，图12A和12B还示出了在可堆叠插头连接器和插座连接器1204,1202之间延伸的侧表面1210。缆线1212从侧表面1210延伸，并且还可与附件(例如耳机或电源适配器充电器)、设备(例如图10A所示的设备1000)、或另一个连接器主体(例如可堆叠连接器主体或图1B所示的连接器100的主体)耦接。缆线1212可包括多条线，该多条线耦接到主体1200的内部部件(例如路由电路，如上文参考图6A-8进一步所述)以及缆线1212还可耦接到的附件、主设备、连接器、或任何更多设备。

如图12B所示，前表面插座连接器1202包括用于限定插座连接器1202的插座的周缘1214，该周缘的尺寸被设定成并且被成形为接收突出的插头连接器(例如图11B所示的插头连接器1102)。插座连接器1202包括圆形触点1216a和环形触点1216b，以用于向对应的配合连接器传输信号(例如电力和/或数据)。圆形触点1216a可与单个触点(例如图11B所示的触点1114b)连接，而环形触点1216b的不同部分可与多个触点(例如触点1114a,1114c)连接。如图12B所示，环形触点1216a,1216b在一个平面中进行取向，并且插座连接器1202可围绕与触点1216a,1216b取向于其中的平面垂直的插入轴线(例如插入轴线1024)来与对应的连接器(例如图11B所示的插头连接器1102)配合。

触点1216a,1216b可以是平坦端表面，如图12B所示，或者它们还可以是伸缩触点或其他形式的偏转触点或突出端子。磁体1218a,1218b可具有被布置成生成用于将对应的插头连接器与插座连接器1202取向、对准和/或配合的磁场的磁极。例如，磁体1218a和1218b的极性可与插头连接器1102的对应磁体1116a,1116b的极性相反。为了提供这个极性，磁体1218a,1218b可以是永磁体、马蹄形磁体、能够进行磁吸引的铁磁材料、稀土磁体、能够使用磁力来基本上将插座连接器402和对应的插头连接器保持在配合位置中的材料、或者它们的任意组合。磁体1218a,1218b可不仅有助于配合连接器，而且将连接器保持在配合位置中。

如上文进一步讨论的那样，信号可在连接检测电路(例如如上文在图6A-8的描述之后所讨论)确定插头连接器1102与对应的连接器配合时被提供在触点1216a,1216b处，并使用路由电路或开关电路(例如如上文参考图6A-8所述)来路由。连接检测电路可防止带电触点暴露以及潜在地导致对用户、设备和/或其他连接器造成损害的触点短接。还可包括路由电路，以确定在互连的缆线、设备、附件、其他连接器和其他可堆叠连接器之间应当如何传送信号。

虽然连接器主体1200被图示和描述为包括两个连接器(即插头连接器1204和插座连接器1202)，但本发明的实施例还可包括主体1200上的其他类型的连接器。例如，插头连接器1204可被替换为插座连接器或者基于物理外观不能确定是插头连接器还是插座连接器的具有齐平配合表面的连接器。此外，不是使用磁体来保持插头连接器1204与插座连接器1202之间的配合接触，而是可使用过盈配合来将可堆叠连接器保持在配合位置中。

如上所述，在本文中对于(图10A所示的)设备1000的(图10A所示的)插座连接器1006提供更多细节；下面的附图示出插座连接器1106的实例。

图13A是根据本发明一个实施例的包括可与对应的连接器(例如图12A所示的插头连接器1204和图11B所示的插头连接器1102)配合的可堆叠插座连接器1302的设备1300(例如图10A和10B所示的设备1000)的简化透视图。设备1300可与(图3A和3B所示的)设备300及其变型形式相同或类似。因此，以上关于和涉及设备300及其变型形式的描述可适用于设备1300，并且在这里为了简洁不再重复。可堆叠插座连接器1302可与(图12B所示的)插座连接器1202类似，区别在于其位于设备外壳1306的背表面1304上，而插座连接器1202位于(图12B所示的)主体1200的背表面上。设备1300还可包括耦接到插座连接器1302的多条线，以用于提供和接收信号(例如数据和/或电力)。

如图13A所示，背表面1304包括用于限定插座连接器1302的插座的周缘1308，该周缘的尺寸被设定成并且被成形为接收突出的插头连接器(例如图12A所示的插头连接器1204)。插座连接器1302包括圆形触点1312a和环形触点1312b，以用于向对应的配合连接器传输信号(例如电力和/或数据)。圆形触点1312a可与单个触点(例如图11B所示的触点1114b)连接，而环1316b的不同部分可与多个触点(例如触点1114a,1114c)连接。如图13B所示，触点环1312a,1312b在一个平面中进行取向，并且插座连接器1302可围绕与触点1312a,1312b取向于其中的平面垂直的插入轴线(例如插入轴线1026)来与对应的连接器(例如图11B所示的插头连接器1102)配合。如上文进一步所述，信号可在(例如参考图6A-8所述的)连接检测电路确定插头连接器与对应的插座连接器1302配合时并且根据由路由电路或开关电路提供的路由被提供在触点1312a,1312b处。

磁体1314a,1314b可具有被布置成生成用于将对应的插头连接器与插座连接器1302取向、对准和/或配合的磁场的磁极。例如，磁体1314a和1314b的极性可与插头连接器1102的对应磁体1116a,1116b的极性相反。为了提供这个极性，磁体1314a,1314b可以是永磁体、马蹄形磁体、能够进行磁吸引的铁磁材料、稀土磁体、能够使用磁力来基本上将插座连接器402和对应的插头连接器保持在配合位置中的材料、或者它们的任意组合。磁体1314a,1314b可可不仅有助于配合连接器，而且将连接器保持在配合位置中。

如上文进一步讨论的那样，信号可在(例如上文在图8的描述之后所讨论的)连接检测电路确定插头连接器1302与对应的连接器配合时被提供在触点1312a,1312b处，并使用(例如上文参考图6A-8所述的)路由电路或开关电路来路由。连接检测电路可防止带电触点暴露以及潜在地导致对用户、设备和/或连接器造成损害的触点短接。还可包括路由电路，以确定在互连的缆线、设备、附件、其他连接器和其他可堆叠连接器之间应当如何传送信号。

虽然连接器主体1300被图示和描述为仅包括一个连接器(即插座连接器1302)，但本发明的实施例还可包括主体1300上的其他类型的连接器。例如，插座连接器1302可被替换为插头连接器。此外，不是使用磁体来保持插座连接器1302与对应的插头连接器之间的配合接触，而是可使用过盈配合来将可堆叠连接器保持在配合位置中。

代替设备(例如设备1300)或者除了设备(例如设备1300)之外，插座连接器1302还可被包括在对接底座或适配器上。例如，对接底座可包括插座1302以及插头连接器(例如图12A所示的插头连接器1204)。设备(例如设备1000)可与对接底座的插头连接器连接，并且插座连接器(例如插座连接器1302)可用于与其他可堆叠连接器配合。对接底座可向设备(例如设备1000)提供附加特征或者仅允许免手持地观看设备的显示器。插座连接器1302还与其他对接底座一起被包括，并且可提供对不包括可堆叠插座连接器的设备的向后兼容。

例如，对接底座可包括与被包括在对接底座上的插头连接器不兼容的可堆叠插座连接器(例如插座连接器1302)，但插头连接器可与设备的插座连接器兼容。设备可与对接底座的插头连接器配合，并且其他可堆叠连接器可与对接底座的插座连接器配合。转换电路可被包括在对接底座中，以将在可堆叠插座连接器处接收的信号转换成可由对接底座的插头连接器传输的格式并且将从插头连接器接收的信号转换成可由对接底座的可堆叠插座连接器传输的格式。类似地，适配器可包括与其插头连接器不兼容的可堆叠插座连接器，但插头连接器可与设备兼容。转换电路的另外的实例和讨论可在于2012年11月16日提交的并且标题为“AdapterforElectronicDevices”的共同拥有的美国专利8,478,913中找到，该美国专利全文以引用方式并入本文以用于所有目的。

可堆叠插座连接器1302可根据图3B所示的取向与对应的插头连接器配合。然而，设备1300的插座连接器1302和本文讨论的其他可堆叠插座连接器还可与相对于插座连接器1302以多种取向进行取向的对应插头连接器配合，如下面的附图中示例性实例所示的。

图13B和13C根据本发明实施例示出设备1300和包括以多个不同取向与设备1300的插座连接器1302配合的对应的插头连接器(例如图11B所示的插头连接器1102或图12A所示的插头连接器1204)的局部透明主体的后视图。如图13B和13C所示，插头连接器1350和1355可以特定取向与设备1300的(图13A所示的)插座连接器1302配合。插头连接器1350和1355可与(图11B和12A所示的)插头连接器1102和1204及其变型形式相同或类似，区别在于插头连接器1350,1355的磁环元件具有特定极性。因此，以上关于和涉及插头连接器1102和1204及其变型形式的描述可适用于插头连接器1350和1355，并且在这里为了简洁不再整体重复。

如图13B所示，可堆叠连接器1350的主体是部分透明的，从而允许在图13B中看到插头连接器1350的后视图并且显示插头连接器1350的磁环元件的单个极性。插头连接器1350的单个极性允许只要插座连接器1302的实施例包括与插头连接器1350的极性相反的单个极性，即使插头连接器1350围绕其插入轴线旋转到无限数量的取向，也在插头连接器1350和插座连接器1302之间生成和保持磁场。例如，如果插头连接器1350和插座连接器1302的极性是单个极性并且是相反的，则插头连接器1350可被旋转到插头连接器1350a-1350d表示的取向，并且仍然与对应的插座连接器1302磁吸引并与其取向、对准和/或配合。如上文进一步所讨论的，连接检测电路可感测插头连接器1350相对于(图13A所示的)插座连接器1302的取向并在需要时相应地调节对这些连接器的配合触点的信号路由。

如图13C所示，可堆叠连接器1355的主体是部分透明的，从而允许在图13C中看到插头连接器1355的后视图，同时显示插头连接器1355的磁环元件的磁极的布置。如图13C所示，插头连接器1350包括极性交替的八个相同尺寸的磁性元件。在插座连接器1302还包括极性交替的八个相同尺寸的磁性元件的实施例中，即使插头连接器1350围绕其插入轴线旋转到四个不同的取向(例如利用虚线示出的由插头连接器1355a-1350c表示的附加取向)，还可在插头连接器1355和插座连接器1302之间生成磁场。同样，如上文进一步所讨论的，连接检测电路可感测插头连接器1355相对于(图13A所示的)插座连接器1302的取向并在需要时相应地调节对这些连接器的配合触点的信号路由。

如上所述，与传感器诸如霍尔效应传感器和电阻传感器结合使用的旋转编码器可被包括在可堆叠连接器主体中，以基于所检测到的磁场或电特性的改变来向设备或附件提供输入。例如，旋转编码器可被配置为使得将插头连接器1350从插头连接器取向1350a移动到插头连接器取向1350d，从而向电子设备1300提供包括用于提高设备扬声器的音量的指令的输入。另选地，旋转编码器可被配置为使得将插头连接器1355从插头连接器取向1355a移动到插头连接器取向1350c就为电子设备1300提供包括用于跳过排队等待在设备上播放的下三首歌曲的指令的输入。旋转编码器可以多种其他方式配置，以基于连接的可堆叠连接器的取向或取向变化来向设备1300提供输入。

虽然设备1300被图示和描述为包括具有特定尺寸、位置和布置的磁体，但设备1300可包括具有多种不同尺寸、位置和布置的磁体。例如，可包括更多磁体，并且磁体可以是圆形的和/或可围绕插座连接器1302的周边被定位在侧表面上。类似地，插头连接器1350和本文所述的其他插头连接器的磁体还可以与上面参考本文所包含的各种可堆叠连接器实例所列出的变型形式不同的方式变化。

如上所述，主体和与可堆叠连接器相关联的其他元件可以多种不同的方式变化，并且可用于配合一个或多个设备和/或一个或多个外围设备的多种组合；下面的附图示出这些变型形式和组合的实例。

图14A-14D根据本发明实施例示出了使用各种尺寸的可堆叠连接器进行配合的设备和/或一个或多个外围设备的多种组合。如图14A所示，设备1400和外围设备1405使用可堆叠连接器进行配合，包括可堆叠连接器1410和设备1400的可堆叠连接器(不可见)。这些可堆叠连接器可包含前述可堆叠连接器的任何元件(例如触点、插头类型接口/插座类型接口和磁体)，同时如图14A所示成形。设备1400可以是本文所列出的任何设备，并且外围设备1405可以是外部扬声器、健康监视器、汽车电源适配器或者本文列出的任何其他外围设备。例如，外围设备1405可以是外部扬声器，并且设备1400可以是智能电话。在这个实例中，数据(例如与在扬声器处播放音乐相关的数据)可在这些可堆叠连接器配合时经由可堆叠连接器1410和设备1400的可堆叠连接器从设备1400路由到外围设备1405。虽然缆线被图示为连接外围设备1405和可堆叠连接器1410，但可堆叠连接器还可直接被设置在外围设备上。

图14B示出了使用可堆叠连接器1410a和1420在两个外围设备(外围设备1405a和1415)之间形成的连接。这些可堆叠连接器还可包含前述可堆叠连接器的任何元件(例如触点、插头类型接口/插座类型接口和磁体)，同时如图14B所示成形。外围设备1405a和1415可以是本文所列出的任何外围设备。例如，外围设备1405a可以是外部扬声器(例如外围设备1405的变型形式)，并且外围设备1415可以是电源适配器。在这个实例中，数据(例如与在扬声器处播放音乐相关的数据)可由外围设备1405a从设备(例如设备1400)无线地接收，而电力可由外围设备1405a在可堆叠连接器1410a和1420如图14B所示配合时经由它们被接收。与外围设备1405相同，可堆叠连接器1410a和1420可分别直接被设置在外围设备1405a和1415上。

图14C示出了使用可堆叠连接器1410b,1420a和1430在三个外围设备-外围设备1405b,1415a和1425之间形成的连接。这些可堆叠连接器还可包含前述可堆叠连接器的任何元件(例如触点、插头类型接口/插座类型接口和磁体)，同时如图14C所示成形。外围设备1405b,1415a和1425可以是本文所列出的任何外围设备。例如，外围设备1405b可以是外部扬声器(例如外围设备1405的变型形式)，外围设备1415a可以是电源适配器(例如外围设备1415的变型形式)，并且外围设备1425可以是健康监视器。在这个实例中，数据(例如，由外围设备1425获得的数据)可经由可堆叠连接器1420a从可堆叠连接器1430路由到可堆叠连接器1410b，而电力可由外围设备1405b和1425在如图14C所示配合时经由在可堆叠连接器1410b,1420a和1430之间建立的连接被接收。与外围设备1405a和1415相同，可堆叠连接器1410b,1420a和1430可分别直接被设置在外围设备1405b,1415a和1425上。

图14D示出了使用可堆叠连接器1420b和1430a在两个外围设备(外围设备1415b和1425a)之间形成的连接。这些可堆叠连接器还可包含前述可堆叠连接器的任何元件(例如触点、插头类型接口/插座类型接口和磁体)，同时如图14D所示成形。外围设备1415b和1425a可以是本文所列出的任何外围设备。例如，外围设备1415b可以是电源适配器(例如外围设备1415a的变型形式)，并且外围设备1425a可以是健康监视器(例如外围设备1425的变型形式)。在这个实例中，数据(例如电荷状态数据和/或与充电相关的命令)可从可堆叠连接器1430a路由到可堆叠连接器1420b，而电力可由外围设备1425a经由在可堆叠连接器1420b和1430a之间建立的连接在如图14C所示配合时并且在外围设备1425a经由可堆叠连接器1420b向外围设备1415b发送请求充电命令时被接收。与外围设备1405b,1415a和1425相同，可堆叠连接器1420b和1430a可分别直接被设置在外围设备1415b和1425a上。

另外，虽然多个具体实施例被公开为具有特定特征，但本领域技术人员将认识到多个不同实施例的特征可与另一个实施例的特征组合的情况。此外，上文所阐述的本发明的一些特定实施例被示出为具有包括两个或三个触点的连接器。本领域的技术人员将认识到，可堆叠连接器可包括用于传送多个不同类型的信号的多个不同类型和数量的触点。另外，本领域技术人员将认识到或者仅使用常规实验方法便能够确定本文所述的本发明的具体实施例的许多等同形式。此类等同形式旨在由以下权利要求书所涵盖。

Claims (21)

1.一种可堆叠连接器，包括：

主体，所述主体具有第一磁体、第一连接器和被定位在所述第一连接器上的触点，所述第一磁体具有被布置成将所述第一连接器与对应的第二连接器对准和配合的磁极；

从所述主体延伸的缆线，所述缆线包括一条或多条电线；

连接检测电路，所述连接检测电路被配置为确定所述第一连接器是否与所述第二连接器配合；和

耦接到所述连接检测电路和所述一条或多条电线的路由电路，所述路由电路被配置为当所述连接检测电路检测到所述第一连接器与所述第二连接器配合时在所述一条或多条电线与所述触点之间路由信号。

2.根据权利要求1所述的可堆叠连接器，其中所述触点在平面中被取向；其中所述第一连接器被配置为沿插入轴线与所述第二连接器配合；并且其中所述平面与所述插入轴线正交。

3.根据权利要求1所述的可堆叠连接器，其中所述缆线的延伸远离所述主体的一部分耦接到第三连接器。

4.根据权利要求1所述的可堆叠连接器，其中所述检测电路包括以下各项中的一者或多者：霍尔效应传感器、电阻传感器和旋转编码器。

5.根据权利要求1所述的可堆叠连接器，其中所述缆线的延伸远离所述主体的一部分耦接到设备。

6.根据权利要求5所述的可堆叠连接器，其中所述设备对应于对接底座、电源适配器、耳机、扬声器或外部电池。

7.根据权利要求5所述的可堆叠连接器，其中所述设备对应于具有插头连接器、与所述插头连接器不兼容的插座连接器和转换电路的适配器，所述转换电路被配置为将在所述插座连接器处接收的信号转换成所述插头连接器可传输的格式并且将从所述插头连接器接收的信号转换成所述插座连接器可传输的格式。

8.根据权利要求1所述的可堆叠连接器，其中所述触点是第一触点；其中所述信号是第一信号；其中所述主体进一步包括第二磁体、第三连接器和被定位在所述第三连接器上的第二触点，所述第二磁体具有被布置成将所述第三连接器与对应的第四连接器对准和配合的磁极；其中所述连接检测电路被进一步配置为确定所述第三连接器是否与所述第四连接器配合；并且其中所述路由电路被进一步配置为在所述连接检测电路检测到所述第三连接器与所述第四连接器配合时在所述一条或多条电线与所述第二触点之间路由第二信号。

9.根据权利要求8所述的可堆叠连接器，其中所述路由电路被进一步配置为在所述连接检测电路检测到所述第一连接器和所述第三连接器分别与所述第二连接器和所述第四连接器配合时在所述第一触点和所述第二触点之间路由第三信号。

10.根据权利要求9所述的可堆叠连接器，其中所述第三信号源自所述第二连接器或所述第四连接器；并且其中所述路由电路进一步包括被配置为确定所述第三信号的微控制器。

11.一种可堆叠连接器，包括：

主体，所述主体具有第一磁体、第二磁体、第一连接器和第二连接器、被定位在所述第一连接器上的第一触点和被定位在所述第二连接器上的第二触点，所述第一磁体具有被布置成将所述第一连接器与对应的第三连接器对准和配合的磁极，所述第二磁体具有被布置成将所述第二连接器与对应的第四连接器对准和配合的磁极；

从所述主体延伸的缆线，所述缆线包括一条或多条电线；

连接检测电路，所述连接检测电路被配置为确定所述第一连接器和所述第二连接器是否分别与所述第三连接器和所述第四连接器配合；和

耦接到所述连接检测电路和所述缆线的所述一条或多条电线的路由电路，所述路由电路被配置为：

(1)当所述连接检测电路检测到所述第一连接器与所述第三连接器配合时，在所述一条或多条电线与所述第一触点之间路由第一信号；

(2)当所述连接检测电路检测到所述第二连接器与所述第四连接器配合时，在所述一条或多条电线与所述第二触点之间路由第二信号；以及

(3)当所述连接检测电路检测到所述第一连接器和所述第二连接器分别与所述第三连接器和所述第四连接器配合时，在所述第一触点和所述第二触点之间路由第三信号。

12.根据权利要求11所述的可堆叠连接器，其中所述第一触点在平面中被取向；其中所述第一连接器被配置为沿插入轴线与所述第三连接器配合；并且其中所述平面与所述插入轴线正交。

13.根据权利要求11所述的可堆叠连接器，其中所述路由电路进一步包括被配置为确定所述第三信号的微控制器。

14.根据权利要求11所述的可堆叠连接器，其中所述主体具有第一表面和相对的第二表面、以及在所述第一表面和所述相对的第二表面之间围绕所述主体的外周边延伸的侧表面；并且其中所述第一连接器从所述第一表面突出，包括与所述第一表面平行并从所述侧表面插入的配合表面，并且被配置为在与所述配合表面正交的方向上与所述第三连接器配合。

15.根据权利要求14所述的可堆叠连接器，其中所述相对的第二表面形成与所述第一连接器相对的周缘并限定尺寸被设定成并被成形为对应于所述第四连接器的插座；并且其中所述第二触点被定位在所述插座内。

16.一种用于在可堆叠连接器之间形成电连接的方法，所述方法包括：

将第一缆线组件的第一插头连接器与第二缆线组件的第一插座连接器配合，所述第一插头连接器耦接到所述第一缆线组件的第一缆线，所述第一插座连接器耦接到所述第二缆线组件的第二缆线；

由所述第一缆线经由所述第一插头连接器来向所述第二缆线组件的路由电路提供第一信号；

由所述第二缆线来向所述第二缆线组件的所述路由电路提供第二信号；

使用所述路由电路来将第三信号路由到所述第二缆线组件的第二插头连接器，所述第三信号包括所述第一信号和所述第二信号中的一个或多个信号；

将所述第二插头连接器与电子设备的第二插座配合；

在所述第二插座处经由所述第二插头连接器来接收所述第三信号；以及

由所述电子设备来处理所述第三信号。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一信号包括由外围设备或电源提供的一个或多个电力信号和数据信号。

18.根据权利要求16所述的方法，还包括在所述第二插头连接器处接收由所述设备经由所述第二插座提供的第四信号。

19.根据权利要求16所述的方法，还包括：

使用所述路由电路经由所述第一插头连接器和第一插头插座来将所述第二信号路由到所述第一缆线；以及

使用所述路由电路来将所述第一信号路由到所述第二缆线。

20.根据权利要求16所述的方法，其中所述第三信号包括由所述第一插头连接器提供的一个或多个电力信号和数据信号。

21.根据权利要求20所述的方法，其中由所述路由电路使用微控制器来确定所述第一信号和所述第二信号中的哪些信号被包括在所述第三信号中。