CN110244161A - 连接检测系统及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种连接检测系统以及连接检测方法。连接检测系统包括连接器、扩充座以及信号发送器。连接器具有第一检测引脚以及第二检测引脚。当扩充座与连接器连接时，第二检测引脚接收来自第一检测引脚的第一信号或第二信号。信号发送器耦接至连接器。信号发送器通过第二检测引脚接收感测信号并依据感测信号判断连接器是否连接到扩充座。当连接器未连接到扩充座时对第一检测引脚提供第一信号。当连接器连接到扩充座时对第一检测引脚提供第二信号，藉此可减少暴露在空气中的引脚的污染，进而可维持电子系统与外接系统良好接触。

Description

连接检测系统及其检测方法
技术领域
本发明涉及一种连接检测系统及其检测方法。
背景技术
现今的电子系统多会具备用以检测电子系统的连接器是否已接上外接系统的机制。上述的检测机制大多是将直流电压施加在连接器上，然而这样会使暴露在空气中的引脚具有非零伏特的电压电平。如此一来，连接器的引脚上容易会因为非零伏特的电压电平所造成的静电而吸附来自于空气中的外界异物，造成连接器的引脚的污染，从而导致电子系统与外接系统的不良接触。
发明内容
本发明提供一种连接检测系统及其检测方法，用以减少连接器的引脚的污染。
本发明的连接检测系统包括连接器、扩充座以及信号发送器。连接器可拆卸地与扩充座连接。连接器具有第一检测引脚以及第二检测引脚。当扩充座与连接器连接时，第二检测引脚接收来自第一检测引脚的第一信号或第二信号。信号发送器耦接至连接器。信号发送器通过第二检测引脚接收感测信号并依据感测信号判断连接器是否连接到扩充座。当连接器未连接到扩充座时对第一检测引脚提供第一信号。当连接器连接到扩充座时对第一检测引脚提供第二信号。
在本发明的一实施例中，上述的扩充座具有第一引脚以及第二引脚，第一引脚与第二引脚相互耦接。当连接器与扩充座通过第一检测引脚与第一引脚的接触以及第二检测引脚与第二引脚的接触而连接时，上述的信号发送器则对第一检测引脚提供第二信号。
在本发明的一实施例中，上述的第一信号为脉宽调制信号，并且第一信号的工作周期(duty cycle)是低于10％。
在本发明的一实施例中，上述的第二信号为高电压电平的直流电压信号。
在本发明的一实施例中，上述的信号发送器通过第二检测引脚检测到感测信号的高感测电压电平，对第一检测引脚提供第二信号。
在本发明的一实施例中，上述的信号发送器通过第二检测引脚未检测到高感测电压电平，对第一检测引脚提供第一信号。
在本发明的一实施例中，上述的连接检测系统还包括电阻。电阻的第一端耦接至第二检测引脚以及信号发送器，电阻的第二端耦接至参考接地电位。
在本发明的一实施例中，上述的连接器的对应表面具有第一短侧边以及与第一短侧边不相邻的第二短侧边，第一检测引脚是最邻近于第一短侧边的引脚。第二检测引脚是最邻近于第二短侧边的引脚。
本发明的连接检测方法用以检测连接器与扩充座的连接，连接器具有第一检测引脚以及第二检测引脚。连接检测方法包括：通过第二检测引脚接收感测信号；依据感测信号判断连接器是否连接到扩充座；当连接器未连接到扩充座时，对第一检测引脚提供第一信号；以及当连接器连接到扩充座时，对第一检测引脚提供第二信号。
在本发明的一实施例中，其中该扩充座具有一第一引脚以及一第二引脚，该第一引脚与该第二引脚相互耦接，当该连接器连接到该扩充座时，该第一检测引脚与该第一引脚连接并且该第二检测引脚与该第二引脚连接。
基于上述，本发明通过第二检测引脚接收感测信号并依据感测信号以判断连接器是否连接到扩充座，如果当连接器未连接于扩充座时对第一检测引脚提供第一信号，如果当连接器连接于扩充座时对第一检测引脚提供第二信号。如此一来，可减少暴露在空气中的引脚的污染，进而可维持电子系统与外接系统良好接触。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依据本发明一实施例所示出的连接检测系统的示意图。
图2是依据本发明一实施例所示出的操作波形示意图。
图3A是依据本发明一实施例所示出的连接器的示意图。
图3B是依据本发明另一实施例所示出的连接器的示意图。
图4是依据本发明一实施例所示出的连接检测方法的方法流程图。
符号说明
100：连接检测系统
110、310_1、310_2：连接器
120：扩充座
130：信号发送器
TS1：第一检测引脚
TS2：第二检测引脚
DS1：第一引脚
DS2：第二引脚
SDET：感测信号
N：节点
S1：第一信号
S2：第二信号
R1、R2：电阻
GND：参考接地电位
P1～P3：期间
VN：电压波形
311_1、311_2：对应表面
E1_1、E2_1、E3_1、E4_1、E1_2、E2_2、E3_2、E4_2：侧边
S410～S440：步骤
具体实施方式
请参考图1，图1是依据本发明一实施例所示出的连接检测系统的示意图。在图1的实施例中，连接检测系统100包括连接器110、扩充座120以及信号发送器130。连接器110具有多个引脚。在本实施例中，连接器110的引脚可以是弹簧式探针(pogo pin)等各种形式的金属探针或者是对应于各种形式的金属探针的连接端子。连接器110的多个引脚的其中之一可以被选定为第一检测引脚TS1，并且连接器110的引脚的其中另外之一可以被选定为第二检测引脚TS2。扩充座120是用以在与连接器110连接时，第二检测引脚TS2可接收到第一检测引脚TS2所传送的信号。信号发送器130可通过第一检测引脚TS1以及第二检测引脚TS2耦接至连接器110。信号发送器130可通过第二检测引脚TS2接收感测信号SDET，并且依据感测信号SDET来判断连接器110是否连接到扩充座120。当连接器110未连接于扩充座120时，信号发送器130对第一检测引脚TS1提供第一信号S1。并且，当连接器110连接于扩充座120时，信号发送器130对第一检测引脚TS1提供第二信号S2。在本实施例中，连接器110的引脚数量与扩充座120的引脚数量可以是相同的，然本发明并不以此为限。
在本实施例的连接检测系统100中，连接器110与信号发送器130可配置于相同或者是不相同的电子装置(未示出)内，然本发明并不以此为限。
在本实施例中，连接检测系统100包括电阻R1、R2。电阻R1的第一端耦接至第二检测引脚TS2以及信号发送器130，电阻R1的第二端耦接至参考接地电位GND。电阻R2可耦接于信号发送器130与第一检测引脚TS1之间。在一些实施例中，电阻R2可耦接于第一引脚DS1与第二引脚DS2之间。在一些实施例中，电阻R2可以是信号发送器130与第一检测引脚TS1之间的寄生电阻。
进一步说明本实施例中连接器110与扩充座120的连接方式。扩充座120具有多个引脚。扩充座120的引脚是可以与连接器110引脚进行连接的金属探针或连接端子。扩充座120的多个引脚的其中之一可以被选定为第一引脚DS1，并且扩充座120的引脚的其中另外之一可以被选定为第二引脚DS2。扩充座120的第一引脚DS1与第二引脚DS2相互耦接。当连接器110与扩充座120进行连接时，连接器110的第一检测引脚TS1与扩充座120的第一引脚DS1连接，并且第二检测引脚TS2与扩充座120的第二引脚DS2连接。由于扩充座120的第一引脚DS1与第二引脚DS2相互耦接，因此连接器110可将第一检测引脚TS1所接收到的信号传送到第二检测引脚TS2。反之，连接器110与扩充座120在没有形成连接的情况下，连接器110并不会将第一检测引脚TS1所接收到的信号通过扩充座120传送到第二检测引脚TS2。
请同时参考图1及图2，图2是依据本发明一实施例所示出的操作波形示意图。在期间P1中，连接器110并没有连接到扩充座120，并且信号发送器130持续对第一检测引脚TS1提供第一信号S1。在本实施例中，第一信号S1为脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号，并且第一信号S1的工作周期(duty cycle)是低于10％。举例来说，在期间P1中，信号发送器130提供第一信号S1使得在节点N的电压波形VN是具有随时间出现高电压电平以及低电压电平的信号输出。电压波形VN的高电压电平的脉冲宽度是5毫秒，并且电压波形VN的低电压电平的时间宽度是2秒。在优选的实施例中，电压波形VN的高电压电平的脉冲宽度可以是1毫秒，并且电压波形VN的低电压电平的时间宽度是2秒。第一信号S1的高电压电平的脉冲宽度可取决于信号发送器130的信号检测能力。
由于在期间P1中，连接器110并没有连接到扩充座120，连接器110的第一检测引脚TS1并不会传送信号到第二检测引脚TS2。如此一来，因为第二检测引脚TS2接地，又第二检测引脚TS2无法接收到第一检测引脚TS1所传送的信号，所以信号发送器130仅接收到维持于低电压电平的感测信号SDET。信号发送器130通过第二检测引脚TS2没有检测到感测信号SDET中的高感测电压电平，信号发送器130则对第一检测引脚TS1提供第一信号S1。
在此值得一提的是，在连接器110并没有连接到扩充座120的状况下，信号发送器130提供低工作周期的第一信号S1到第一检测引脚TS1，使得引脚可以维持接近零伏特的电压电平，以减少暴露在空气中的引脚的污染。
在本实施例中，高感测电压电平是对第一信号S1或第二信号S2依据电阻R1、R2的电压分压结果，因此感测信号SDET的高感测电压电平可取决电阻R1、R2的电阻值。也就是说，高感测电压电平的电压值可能等于或低于第一信号S1或第二信号S2的高电压电平的电压值。此外，信号发送器130可进一步包括比较器，并且依据感测信号SDET是否具有大于预设的参考电压电平来判断连接器110与扩充座120的连接状况。预设的参考电压电平可取决于系统设计的需求来设定。
在本实施例中，当连接器110开始与扩充座120进行连接，此时连接器110的第一检测引脚TS1可通过扩充座120的第一引脚DS1与第二引脚DS2连接到连接器110本身的第二检测引脚TS2，使得第二引脚DS2接收第一信号S1并发送对应第一信号S1的感测信号SDET至信号发送器130，此时感测信号SDET实质上具有与第一信号S1相同的工作周期，即感测信号SDET具有高感测电压电平。信号发送器130可通过第二检测引脚TS2检测到感测信号SDET中的高感测电压电平，以判断连接器110与扩充座120已经连接。信号发送器130则对第一检测引脚TS1提供第二信号S2，并进入期间P2中。在本实施例中，第二信号S2可以是高电压电平的直流电压信号。因此在期间P2，节点N的电压波形VN是维持高电压电平的波形。
在期间P2中，由于信号发送器130在连接器110开始与扩充座120进行连接的状况下持续对第一检测引脚TS1提供第二信号S2。如此一来，信号发送器130可持续检测到感测信号SDET中连续的高感测电压电平，并且依据连续的高感测电压电平来判断连接器110开始与扩充座120是持续地连接。
当连接器110开始与扩充座120进行分离时，连接器110的第一检测引脚TS1不会传送信号到第二检测引脚TS2，发送器130在没有检测到信号SDET中的高感测电压电平的状况下进入期间P3，对第一检测引脚TS1提供第一信号S1。
基于上述，连接检测系统100在连接器110没有连接到扩充座120的状况下，使信号发送器130提供低工作周期的第一信号S1到第一检测引脚TS1。并且在连接器110连接到扩充座120的状况下，使信号发送器130提供直流电压信号到第二检测引脚TS2。如此一来，在连接器110没有连接到扩充座120的状况下，在暴露于空气中的第一检测引脚TS1与第二检测引脚TS2的表面可以维持接近零伏特的等效电压电平的检测信号，以检测连接器110与扩充座120是否有连接，并且也减少了第一检测引脚TS1与第二检测引脚TS2表面的污染。
在图1的实施例中，第一检测引脚TS1与第二检测引脚TS2可以是连接器110中的任意两个引脚。在优选的实施例中，第一检测引脚TS1不紧邻于第二检测引脚TS2。也就是说，第一检测引脚TS1与第二检测引脚TS2之间相隔一个以上的引脚。
请参考图3A，图3A是依据本发明一实施例所示出的连接器的示意图。图3A中，连接器310_1的多个引脚以矩形阵列配置。连接器310_1的对应表面311_1具有短侧边E1_1、E2_1以及长侧边E3_1、E4_1。短侧边E1_1、E2_1并不彼此相邻。连接器310_1的第一检测引脚TS1是最邻近于短侧边E1_1的引脚的其中之一，并且连接器310_1的第二检测引脚TS2是最邻近于短侧边E2_1的引脚的其中之一。当然在本实施例中，适用于连接器310_1的扩充座的第一引脚需要有对应于第一检测引脚TS1的配置，而第二引脚也需要有对应于第二检测引脚TS2的配置。值得一提的是，本实施例中，由于连接器310_1的第一检测引脚TS1、第二检测引脚TS2是分别邻近于短侧边E1_1、E2_1，因此可以使连接检测系统可通过邻近于连接器310_1的短侧边E1_1、E2_1的连接状况，以检测连接器310_1与扩充座是否连接妥善，并且进一步排除检测连接器310_1与扩充座之间发生不完整的连接而造成的错误判断。
举例来说明，不完整的连接可例如是连接器310_1仅有邻近于短侧边E1_1的少数引脚连接到扩充座，而另一短侧边E2_1引脚并没有连接到扩充座。连接检测系统可通过短侧边E2_1的引脚没有连接到扩充座而无法检测到检测信号SDET中的高感测电压电平，而判断连接器310_1与扩充座并没有连接。
请参考图3B，图3B是依据本发明另一实施例所示出的连接器的示意图。与图3A不同的是，图3B的连接器310_2的对应表面311_2的短侧边E1_1、E2_1是具有非直线的弧形短侧边。并且连接器310_2的多个引脚以非矩形阵列配置。连接器310_2的第一检测引脚TS1是最邻近于短侧边E1_2的引脚，并且连接器310_2的第二检测引脚TS2是最邻近于短侧边E2_2的引脚。与图3A相同的是，连接器310_2的第一检测引脚TS1、第二检测引脚TS2分别邻近于短侧边E1_2、E2_2，连接检测系统可进一步排除检测连接器310_2与扩充座之间发生不完整的连接而造成的错误判断。
请同时参考图1及图4，图4是依据本发明一实施例所示出的连接检测方法的方法流程图。在步骤S410中，信号发送器130通过第二检测引脚TS2接收感测信号SDET。在步骤S420中，信号发送器130依据感测信号SDET判断连接器110是否连接到扩充座120。当信号发送器130依据感测信号SDET判断出连接器110未连接于扩充座120时，进入步骤S430。在步骤S430中对第一检测引脚TS1提供第一信号S1。当信号发送器130在步骤S420依据感测信号SDET判断出连接器110连接于扩充座120时，进入步骤S440。在步骤S440中，对第一检测引脚TS1提供第二信号S2。图4的连接检测方法的实施细节在图1及图2的实施例中已有详细的叙述，因此恕不在此重述。
综上所述，本发明是通过第二检测引脚接收感测信号并依据感测信号来判断连接器是否连接到扩充座。如果判断连接器未连接到扩充座，对第一检测引脚提供第一信号。如果当连接器连接于扩充座时对第一检测引脚提供第二信号。本发明是对检测引脚提供对应于不同连接状况的不同信号，例如在连接器未连接到扩充座时对检测引脚提供低工作周期的脉宽调制信号。如此一来，本发明可有效减少暴露在空气中的引脚的污染，进而可维持电子系统与外接系统良好接触。此外，本发明将最邻近于第一短侧边的引脚设定为第一检测引脚，将最邻近于第二短侧边的引脚设定为第二检测引脚。如此一来，本发明可有进一步排除检测连接器与扩充座之间发生不完整的连接而造成的错误判断。
虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的变动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。

Claims (10)

1.一种连接检测系统，其特征在于，包括：
一扩充座；
一连接器，能拆卸地与该扩充座连接，该连接器具有一第一检测引脚以及一第二检测引脚，当该扩充座与该连接器连接时，该第二检测引脚接收来自该第一检测引脚的一第一信号或一第二信号；以及
一信号发送器，耦接至该连接器，该信号发送器通过该第二检测引脚接收一感测信号，并依据该感测信号判断该连接器是否连接到该扩充座，当该连接器未连接到该扩充座时，该信号发送器对该第一检测引脚提供该第一信号，并且当该连接器连接到该扩充座时，该信号发送器对该第一检测引脚提供该第二信号。
2.如权利要求1所述的连接检测系统，其特征在于，该扩充座具有一第一引脚以及一第二引脚，该第一引脚与该第二引脚相互耦接，当该第一检测引脚与该第一引脚连接并且该第二检测引脚与该第二引脚连接时，该信号发送器对该第一检测引脚提供该第二信号。
3.如权利要求1所述的连接检测系统，其特征在于，该第一信号为一脉宽调制信号，并且该第一信号的工作周期是低于10％。
4.如权利要求1所述的连接检测系统，其特征在于，该第二信号为高电压电平的一直流电压信号。
5.如权利要求1所述的连接检测系统，其特征在于，该信号发送器通过该第二检测引脚检测到该感测信号的一高感测电压电平，该信号发送器对该第一检测引脚提供该第二信号。
6.如权利要求5所述的连接检测系统，其特征在于，该信号发送器通过该第二检测引脚未检测到该高感测电压电平，该信号发送器对该第一检测引脚提供该第一信号。
7.如权利要求5所述的连接检测系统，其特征在于，还包括：
一电阻，该电阻的第一端耦接至该第二检测引脚以及该信号发送器，该电阻的第二端耦接至一参考接地电位。
8.如权利要求1所述的连接检测系统，其特征在于，该连接器的对应表面具有一第一短侧边以及与该第一短侧边不相邻的一第二短侧边，该第一检测引脚是最邻近于该第一短侧边的引脚，并且该第二检测引脚是最邻近于该第二短侧边的引脚。
9.一种连接检测方法，其特征在于，用以检测一连接器与一扩充座的连接，该连接器具有一第一检测引脚以及一第二检测引脚，该连接检测系统包括：
通过该第二检测引脚接收一感测信号；
依据该感测信号判断该连接器是否连接到该扩充座；
当该连接器未连接到该扩充座时，对该第一检测引脚提供一第一信号；以及
当该连接器连接到该扩充座时，对该第一检测引脚提供一第二信号。
10.如权利要求9所述的连接检测方法，其特征在于，该扩充座具有一第一引脚以及一第二引脚，该第一引脚与该第二引脚相互耦接，当该连接器连接到该扩充座时，该第一检测引脚与该第一引脚连接并且该第二检测引脚与该第二引脚连接。
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