DE102012105556A1

DE102012105556A1 - Anschlussgerät zur Erkennung des Verbindungsstatus, elektrische Verbindungsanordnung und elektrisches Gerät

Info

Publication number: DE102012105556A1
Application number: DE201210105556
Authority: DE
Inventors: Chin-Jung Chang
Original assignee: Getac Technology Corp
Current assignee: Getac Technology Corp
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2013-06-27
Anticipated expiration: 2032-06-27
Also published as: DE102012105556B4; US20130162050A1; CN103178405A; CN103178405B; US9099816B2

Abstract

Ein Anschlussgerät zur Erkennung des Verbindungsstatus, welches ermitteln kann, ob ein elektrischer Stecker mit der Oberseite nach oben oder nach unten eingesteckt ist. Bei dem Anschlussgerät sind die ersten Anschlussklemmen an einer ersten Seite und die zweiten Anschlussklemmen an einer zweiten Seite angeordnet. Wenn der elektrische Stecker an das Anschlussgerät angeschlossen ist, berühren die Klemmen, die keine Verbindung mit dem elektrischen Stecker haben, ein Metallgehäuse des elektrischen Steckers. Auf diese Weise werden immer zwei dieser Klemmen kurzgeschlossen. Indem das Steuermodul erkennt, ob die ersten Anschlussklemmen oder die zweiten Anschlussklemmen kurzgeschlossen sind, kann es feststellen, ob der elektrische Stecker mit der Oberseite nach oben oder nach unten eingesteckt ist. Das Steuermodul gibt dann eine entsprechende Meldung dazu aus, welche der Anschlussklemmen eine Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker herstellen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Verbindung, insbesondere ein Anschlussgerät zur Erkennung des Verbindungsstatus, eine elektrische Verbindungsanordnung und ein elektronisches Gerät.
1 zeigt ein elektrisches Anschlussgerät 1 und einen elektrischen Stecker 2, die mit einem Codierungsmechanismus ausgestattet sind. Durch den asymmetrischen Aufbau des elektrischen Steckers 2 kann dieser nur in einer Ausrichtung in das Anschlussgerät 1 eingesteckt werden. Auf diese Weise wird vermieden, dass der elektrische Stecker falsch herum eingesteckt wird, wodurch das Anschlussgerät 1 und damit auch das mit dem elektronischen Anschlussgerät 1 ausgestattete elektronische Gerät beschädigt werden können.
1 zeigt den Aufbau eines bekannten USB-Anschlussgeräts, bei dem die Klemmen 3 an einer Seite des Isolationsteils 4 angeordnet sind, wobei sich das Isolationsteil 4 nahe einer Kante der Einsatzöffnung 5 befindet. In ähnlicher Weise befinden sich beim elektrischen Stecker 2 die Kontaktklemmen 6 an einer Seitenfläche des anderen Isolationsteils 7, wobei das Isolationsteil 7 so angeordnet ist, dass es sich nahe einer Kante der Öffnung 8 befindet. Aus diesem Grund kann der elektrische Stecker 2 nur in einer Ausrichtung in das Anschlussgerät 1 eingesteckt werden.
Das taiwanesische (R. O. C.) Gebrauchsmuster Nr. M401887 offenbart einen verbesserten Aufbau des elektrischen Steckers. Das Gebrauchsmuster M401887 besteht aus zwei identischen Klemmensätzen, welche jeweils an den zwei Seitenflächen des Isolationsteils des elektrischen Steckers angeordnet sind. Beim Gebrauchsmuster M401887 ist die Einsatzöffnung vergrößert, und das Isolationsteil des Anschlussgeräts befindet sich in der Mitte der Einsatzöffnung, so dass der elektrische Stecker entweder mit der Oberseite nach oben oder nach unten in das Anschlussgerät eingesteckt werden kann, um eine Signalverbindung herzustellen. Das Gebrauchsmuster M401887 lehrt jedoch nicht, wie festzustellen ist, ob der elektrische Stecker mit der Oberseite nach oben oder nach unten eingesteckt ist.
Die taiwanesische (R. O. C.) Offenlegungsschrift TW 201116975 A1 offenbart eine Pin-Anordnung des Anschlussgeräts, mit der festgestellt werden kann, ob ein elektrischer Stecker mit der Oberseite nach oben oder nach unten eingesteckt ist, und die dann dementsprechend die Funktion jedes Pins des Anschlussgeräts ändert. Die Pin-Anordnung aus TW 201116975 A1 ist auf ein Anschlussgerät anwendbar, welches mit zwei Pin-Reihen ausgestattet ist, und die Funktion jedes Pins ist auch durch die Anordnung begrenzt. Aus diesem Grund ist diese Pin-Anordnung auf Anschlussgeräte nicht anwendbar, die mit einem anderen Busschnittstellen-Protokoll arbeiten.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier durch ein Anschlussgerät zur Erkennung des Verbindungsstatus, eine elektrische Verbindungsanordnung und ein elektronisches Gerät funktionell Abhilfe zu schaffen.
Dementsprechend offenbart mindestens eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Anschlussgerät zur Erkennung des Verbindungsstatus eines elektrischen Steckers, um einen Sende-/Empfangsmodus von diesem einzustellen und Signale zu senden und zu empfangen. Der elektrische Stecker besteht aus einem Metallgehäuse mit einer Öffnung, einem ersten Isolationsteil mit einer Auflageoberfläche, welches entsprechend der Öffnung angeordnet ist, sowie mehreren Kontaktklemmen, die auf der Auflageoberfläche angeordnet sind.
Das Anschlussgerät besteht aus einem zweiten Isolationsteil, mindestens einer ersten Signalklemme, einer ersten Einspeisungsklemme, einer ersten Erdungsklemme, mindestens einer zweiten Signalklemme, einer zweiten Einspeisungsklemme, einer zweiten Erdungsklemme und einem Steuermodul.
Das zweite Isolationsteil besteht aus einer ersten Seitenfläche und einer zweiten Seitenfläche. Das zweite Isolationsteil wird so in die Öffnung eingesetzt, dass die erste Seitenfläche und die zweite Seitenfläche der Auflageoberfläche bzw. einer Innenseite des Metallgehäuses zugewandt sind.
Die erste Signalklemme, die erste Einspeisungsklemme und die erste Erdungsklemme sind jeweils an der ersten Seitenfläche entsprechend der Position der Kontaktklemmen angeordnet.
Die zweite Signalklemme, die zweite Einspeisungsklemme und die zweite Erdungsklemme sind jeweils an der zweiten Seitenfläche entsprechend der Position der Kontaktklemmen angeordnet.
Das Steuermodul dient dazu, zu erkennen, ob die erste Einspeisungsklemme und die erste Erdungsklemme über das Metallgehäuse elektrisch miteinander verbunden sind, und ob die zweite Einspeisungsklemme und die zweite Erdungsklemme über das Metallgehäuse elektrisch miteinander verbunden sind, um so den Verbindungsstatus des elektrischen Steckers zu ermitteln.
Mindestens eine Ausführungsform dieser Erfindung offenbart eine elektrische Verbindungsanordnung, die aus einem Gehäuse, einem Isolationsteil, einer ersten Anschlussklemme, einer Einspeisungsklemme, einer Erdungsklemme, einer zweiten Anschlussklemme, einer zweiten Einspeisungsklemme, einer zweiten Erdungsklemme, einem ersten Leistungs-Chip und einem zweiten Leistungs-Chip besteht.
Das Gehäuse verfügt über eine Einsatzöffnung. Das Isolationsteil ist in der Einsatzöffnung angeordnet, und die Isolationsöffnung hat eine erste Seitenfläche und eine zweite Seitenfläche. Die erste Signalklemme, die erste Einspeisungsklemme und die erste Erdungsklemme sind jeweils an der ersten Seitenfläche angeordnet, und die zweite Signalklemme, die zweite Einspeisungsklemme und die zweite Erdungsklemme sind an der zweiten Seitenfläche angeordnet.
Der erste Leistungs-Chip empfängt elektrischen Strom von einer Stromquelle und leitet den elektrischen Strom zur ersten Einspeisungsklemme. Er unterbricht die Weiterleitung des elektrischen Stroms zur ersten Einspeisungsklemme, wenn die erste Einspeisungsklemme und die erste Erdungsklemme elektrisch miteinander verbunden sind. Der zweite Leistungs-Chip empfängt elektrischen Strom von einer Stromquelle und leitet den elektrischen Strom zur zweiten Einspeisungsklemme. Er unterbricht die Weiterleitung des Stroms zur zweiten Einspeisungsklemme, wenn die zweite Einspeisungsklemme und die zweite Erdungsklemme elektrisch miteinander verbunden sind. Wenn der elektrische Stecker an das elektronische Gerät angeschlossen ist, wird die unnötige Stromweiterleitung unterbrochen, um den Stromverbrauch zu senken.
Mindestens eine Ausführungsform dieser Erfindung offenbart ein elektronisches Gerät, an das ein elektrischer Stecker angeschlossen werden muss, dessen Verbindungsstatus ermittelt wird. Das elektronische Gerät umfasst einen elektronischen Systemschaltkreis und eine elektrische Verbindungsanordnung. Die elektrische Verbindungsanordnung dient dazu, den elektrischen Stecker an den elektronischen Systemschaltkreis anzuschließen. Das Steuermodul der elektrischen Verbindungsanordnung ermittelt dann, ob die erste Einspeisungsklemme und die erste Erdungsklemme elektrisch miteinander verbunden sind und ob die zweite Einspeisungsklemme und die zweite Erdungsklemme elektrisch miteinander verbunden sind, um so den Verbindungsstatus des elektrischen Steckers zu erhalten und den Betriebsmodus des elektronischen Systemschaltkreises entsprechend dem Verbindungsstatus des elektrischen Steckers zu schalten.
Gemäß dieser Offenbarung kann der elektrische Stecker dem Busschnittstellen-Protokollstandard entsprechen und entweder mit der Oberseite nach oben oder nach unten eingesteckt werden, um die Signalverbindung mit dem Anschlussgerät herzustellen. Um den Stromverbrauch zu reduzieren, wird die Stromweiterleitung zu den Klemmen unterbrochen, wenn die Klemmen keine Verbindung mit dem Anschlussgerät haben.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit der Angabe weiterer Details und Vorteile besser verständlich.
1 ist eine Vorderansicht eines Anschlussgeräts und eines elektrischen Steckers gemäß dem Stand der Technik;
2 ist eine Vorderansicht eines elektrischen Steckers gemäß einer ersten Ausführungsform, der mit der Oberseite nach oben in ein Anschlussgerät eingesteckt ist;
3 ist eine Vorderansicht eines elektrischen Steckers gemäß der ersten Ausführungsform, der mit der Oberseite nach unten in ein Anschlussgerät eingesteckt ist;
4 ist ein Blockdiagramm des Anschlussgeräts gemäß der ersten Ausführungsform;
5 ist ein Blockdiagramm des Anschlussgeräts gemäß der ersten Ausführungsform;
6 ist ein Blockdiagramm einer elektrischen Verbindungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
7 ist ein Blockdiagramm eines elektronischen Geräts gemäß einer dritten Ausführungsform;
8 ist ein Blockdiagramm eines elektronischen Geräts gemäß einer vierten Ausführungsform.
2 und 3 zeigen ein Anschlussgerät 100 zur Erkennung des Verbindungsstatus gemäß einer ersten Ausführungsform, das zum Ermitteln, ob ein elektrischer Stecker 900 mit der Oberseite nach oben oder nach unten eingesteckt ist, zum Schalten eines Sende-/Empfangsmodus des Anschlussgeräts 100 und zum Senden/Empfangen der Signale dient.
Wie in den 2 und 3 dargestellt ist, besteht der elektrische Stecker 900 aus einem Metallgehäuse 910, einem ersten Isolationsteil 920 sowie mehreren Kontaktklemmen 930. Das Metallgehäuse 910 hat eine Öffnung 911. Das erste Isolationsteil 920 ist im Metallgehäuse 910 entsprechend der Öffnung 911 angeordnet. Das erste Isolationsteil 920 verfügt über eine Auflageoberfläche 921. Die Kontaktklemmen 930 sind auf der Auflageoberfläche 921 angeordnet.
Wie in 2, 3 und 4 dargestellt ist, verfügt das Anschlussgerät 100 über ein zweites Isolationsteil 110, mehrere erste Anschlussklemmen 121, mehrere zweite Anschlussklemmen 132 und ein Steuermodul 140.
Das zweite Isolationsteil 110 verfügt über eine erste Seitenfläche 111 und eine zweite Seitenfläche 112. Wenn der elektrische Stecker 900 an das Anschlussgerät 100 angeschlossen wird, wird das zweite Isolationsteil 110 in die Öffnung 900 des Metallgehäuses 910 eingeführt. Die erste Seitenfläche 111 und die zweite Seitenfläche 112 des zweiten Isolationsteils 110 sind jeweils der Auflageoberfläche 921 und einer Innenfläche des Metallgehäuses 910 zugewandt.
Die ersten Anschlussklemmen 121 sind jeweils an der ersten Seitenfläche 111 des zweiten Isolationsteils 110 angeordnet, damit sie die Kontaktklemmen 930 berühren, um eine Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker 900 herzustellen.
Die zweiten Anschlussklemmen 132 sind jeweils an der zweiten Seitenfläche 112 des zweiten Isolationsteils 110 angeordnet, damit sie die Kontaktklemmen 930 berühren, um eine Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker 900 herzustellen.
Wie in 2 und 3 dargestellt ist, stellen die ersten Anschlussklemmen 121 und die zweiten Anschlussklemmen 122 keine gleichzeitige Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker 900 her.
Wie in 4 dargestellt ist, sind die ersten Anschlussklemmen 121 und die zweiten Anschlussklemmen 122 elektrisch mit dem Steuermodul 140 verbunden. Das Steuermodul 140 erkennt, ob mindestens zwei der ersten Anschlussklemmen 121 und mindestens zwei der zweiten Anschlussklemmen 132 kurzgeschlossen sind.
Wenn der elektrische Stecker 900, wie in 2 und 4 dargestellt ist, mit der Oberseite nach oben in das Anschlussgerät 100 eingesteckt wird, hat jede erste Anschlussklemme 121 Kontakt mit einer oder mehreren entsprechenden Kontaktklemmen 930. So stellen die ersten Anschlussklemmen 121 eine Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker 900 her. Die zweiten Anschlussklemmen 132 haben Kontakt mit dem Metallgehäuse 910 und sind kurzgeschlossen. Wenn das Steuermodul 140 erkennt, dass mindestens zwei der zweiten Anschlussklemmen 132 kurzgeschlossen sind, legt das Steuermodul 140 fest, dass die ersten Anschlussklemmen 121 die Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker 900 herstellen, und der elektrische Stecker 900 wird mit der Oberseite nach oben in das Anschlussgerät 100 eingesteckt.
Wenn der elektrische Stecker 900, wie in 3 und 4 dargestellt ist, mit der Oberseite nach unten in das Anschlussgerät eingesteckt wird, hat jede zweite Anschlussklemme 132 Kontakt mit einer oder mehreren entsprechenden Kontaktklemmen 930. So stellen die zweiten Anschlussklemmen 132 eine Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker 900 her. Die ersten Anschlussklemmen 121 haben Kontakt mit dem Metallgehäuse 910 und sind kurzgeschlossen. Wenn das Steuermodul 140 erkennt, dass mindestens zwei der ersten Klemmen 121 kurzgeschlossen sind, legt das Steuermodul 140 fest, dass die zweiten Anschlussklemmen 132 die Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker 900 herstellen, und der elektrische Stecker 900 wird mit der Oberseite nach unten in das Anschlussgerät eingesteckt.
Um den unnötigen Stromverbrauch des Anschlussgeräts 100 zu verringern, trennt das Steuermodul 140 die elektrische Stromversorgung zu den zweiten Anschlussklemmen 132, sobald die ersten Anschlussklemmen 121 eine Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker 900 herstellen (der elektrische Stecker 900 wird mit der Oberseite nach oben in das Anschlussgerät 100 eingesteckt). Wenn die zweiten Anschlussklemmen 132 eine Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker 900 herstellen (der elektrische Stecker 900 wird mit der Oberseite nach unten in das Anschlussgerät 100 eingesteckt), trennt das Steuermodul 140 die elektrische Stromversorgung zu den ersten Anschlussklemmen 121.
Weiterhin gibt das Steuermodul 140 eine Meldung aus, die angibt, dass die ersten Anschlussklemmen 121 oder die zweiten Anschlussklemmen 132 eine Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker 900 herstellen, und die den Benutzer entsprechend anweist, den elektrischen Stecker 900 mit der Oberseite nach oben bzw. nach unten einzustecken.
Wie in 2, 3 und 4 dargestellt ist, bestehen die ersten Anschlussklemmen 121 aus einer oder mehreren ersten Signalklemmen 121s, einer ersten Einspeisungsklemme 121p und einer ersten Erdungsklemme 121g, die jeweils an der ersten Seitenfläche 111 des zweiten Isolationsteils 110 angeordnet sind. Die zweiten Anschlussklemmen 132 bestehen aus einer oder mehreren zweiten Signalklemmen 132s, einer zweiten Einspeisungsklemme 132p und einer zweiten Erdungsklemme 132g, die jeweils an der zweiten Seitenfläche 112 des zweiten Isolationsteils 110 angeordnet sind.
Die Anordnung der relativen Positionen der ersten Signalklemmen 121s, der ersten Einspeisungsklemme 121p und der ersten Erdungsklemme 121g entspricht der Anordnung der relativen Positionen der Kontaktklemmen 930 und folgt einem gekennzeichneten Busschnittstellen-Protokollstandard. Daher stellen jeweils die ersten Signalklemmen 121s, die erste Einspeisungsklemme 121p und die erste Erdungsklemme 121g Kontakt zu einer oder mehreren entsprechenden Kontaktklemmen 930 her und bauen so eine Signalverbindung auf.
Die Anordnung der relativen Positionen der zweiten Signalklemmen 132s, der zweiten Einspeisungsklemme 132p und der zweiten Erdungsklemme 132g entspricht ebenso der Anordnung der relativen Positionen der Kontaktklemmen 930 und folgt einem gekennzeichneten Busschnittstellen-Protokollstandard. Daher stellen jeweils die zweiten Signalklemmen 132s, die zweite Einspeisungsklemme 132p und die zweite Erdungsklemme 132g den Kontakt zu einer oder mehreren entsprechenden Kontaktklemmen 930 her und bauen so eine Signalverbindung auf.
Wie in 4 dargestellt ist, erkennt das Steuermodul 140 in einem spezifischen Beispiel, ob die erste Einspeisungsklemme 121p und die erste Erdungsklemme 121g über das Metallgehäuse 910 elektrisch miteinander verbunden sind und ob die zweite Einspeisungsklemme 132p und die zweite Erdungsklemme 132g über das Metallgehäuse 910 elektrisch miteinander verbunden sind, um auf diese Weise den Verbindungsstatus des elektrischen Steckers 900 zu ermitteln.
Wie in 5 dargestellt ist, besteht in einem spezifischen Beispiel das Steuermodul 140 aus einem ersten Leistungs-Chip 141, einem zweiten Leistungs-Chip 142 und einem Controller 143.
Der erste Leistungs-Chip 141 empfängt elektrischen Strom von einer Stromquelle Vs und leitet diesen weiter zur ersten Einspeisungsklemme 121p. Der erste Leistungs-Chip 141 erkennt außerdem den elektrischen Verbindungsstatus zwischen der ersten Einspeisungsklemme 121p und der ersten Erdungsklemme 121g. Wenn die erste Einspeisungsklemme 121p und die erste Erdungsklemme 121g über das Metallgehäuse 910 elektrisch miteinander verbunden sind, wird der vom ersten Leistungs-Chip 141 zur ersten Einspeisungsklemme 121p geleitete Strom zu hoch, und der erste Leistungs-Chip 141 stoppt dann die Weiterleitung des elektrischen Stroms zur ersten Einspeisungsklemme 121p.
Der zweite Leistungs-Chip 142 empfängt elektrischen Strom von der Stromquelle Vs und leitet diesen weiter zur zweiten Einspeisungsklemme 132p. Der zweite Leistungs-Chip 142 erkennt außerdem den elektrischen Verbindungsstatus zwischen der zweiten Einspeisungsklemme 132p und der zweiten Erdungsklemme 132g. Wenn die zweite Einspeisungsklemme 132p und die zweite Erdungsklemme 132g über das Metallgehäuse 910 elektrisch miteinander verbunden sind, wird der vom zweiten Leistungs-Chip 142 zur zweiten Einspeisungsklemme 132p geleitete Strom zu hoch, und der zweite Leistungs-Chip 142 stoppt dann die Weiterleitung des elektrischen Stroms zur zweiten Einspeisungsklemme 132p.
Der Controller ist elektrisch mit dem ersten Leistungs-Chip 141 und dem zweiten Leistungs-Chip 142 verbunden, um die Stromweiterleitung des ersten Leistungs-Chips 141 und des zweiten Leistungs-Chips 142 zu ermitteln. Anhand der Stromweiterleitung des ersten Leistungs-Chips 141 und des zweiten Leistungs-Chips 142 ermittelt der Controller 143 den Verbindungsstatus des elektrischen Steckers 900, um dann weiterhin festzustellen, welche Gruppe der ersten Anschlussklemmen 121 und der zweiten Anschlussklemmen 132 Signale sendet/empfängt. Weiterhin gibt der Controller 143 eine Meldung aus, die angibt, dass die ersten Anschlussklemmen 121 oder die zweiten Anschlussklemmen eine Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker 900 herstellen, und die den Benutzer entsprechend anweist, den elektrischen Stecker 900 mit der Oberseite nach oben bzw. nach unten einzustecken.
Bei der spezifischen Ausführungsform ist der Controller 143 ein Tastaturcontroller (KBC) oder ein eingebetteter bzw. Embedded Controller (EC). Durch zusätzliche programmierbare Anweisungen im EC/KBC BIOS ermittelt der Controller 143 die Stromweiterleitung des ersten Leistungs-Chips 141 und des zweiten Leistungs-Chips 142 und stellt den Verbindungsstatus des elektrischen Steckers 900 fest.
Wie in 5 dargestellt ist, tritt die Überspannung dann auf, wenn der erste Leistungs-Chip 141 und der zweite Leistungs-Chip 142 die Stromversorgung ein-/ausschalten oder die Stromquelle ungleichmäßig Strom abgibt. Das Anschlussgerät 100 besteht weiterhin aus einem ersten Filterschaltkreis 151 und einem zweiten Filterschaltkreis 152. Der erste Filterschaltkreis 151 oder der zweite Filterschaltkreis 152 umfasst Widerstandskomponenten, die parallel oder in Reihe geschaltet sind. Diese Widerstandskomponenten sind Widerstände und Kondensatoren. Der erste Filterschaltkreis 151 ist zwischen der ersten Einspeisungsklemme 121p und dem ersten Leistungs-Chip 141 angeordnet. Der zweite Filterschaltkreis 152 ist zwischen der zweiten Einspeisungsklemme 132p und dem zweiten Leistungs-Chip 142 angeordnet. Der erste Filterschaltkreis 151 und der zweite Filterschaltkreis 152 dienen dazu, die Überspannung herauszufiltern und zu verhindern, dass diese zur ersten Einspeisungsklemme 121p und der zweiten Einspeisungsklemme 132p weitergeleitet wird.
In 6 und 7 ist eine elektrische Verbindungsanordnung 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Die elektrische Verbindungsanordnung 200 umfasst ein Gehäuse 210, ein Isolationsteil 110a, eine oder mehrere erste Signalklemmen 121s, eine erste Einspeisungsklemme 121p, eine erste Erdungsklemme 121g, eine oder mehrere zweite Signalklemmen 132s, eine zweite Einspeisungsklemme 132p und eine zweite Erdungsklemme 132g.
Das Gehäuse 210 verfügt über eine Einsatzöffnung 211. Das Isolationsteil 110a ist im Wesentlichen identisch mit dem zweiten Isolationsteil 110 der ersten Ausführungsform. Das Isolationsteil 110a ist in der Einsatzöffnung 211 angeordnet, und das Isolationsteil 110a verfügt über eine erste Seitenfläche 111 und eine zweite Seitenfläche 112. Das Isolationsteil 110a befindet sich in der Mitte der Einsatzöffnung 211. Unabhängig davon, ob der elektrische Stecker 900 mit der Oberseite nach oben oder nach unten eingesteckt ist, kann das Metallgehäuse 910 so in die Einsatzöffnung 211 eingesteckt werden, dass sich das Isolationsteil 110a in der Öffnung 911 des Metallgehäuses 910 befindet.
Die erste Signalklemme 121s, die erste Einspeisungsklemme 121p und die erste Erdungsklemme 121g entsprechen den in der ersten Ausführungsform beschriebenen Klemmen und sind an der ersten Seitenfläche 111 angeordnet. Die zweite Signalklemme 132s, die zweite Einspeisungsklemme 132p und die zweite Erdungsklemme 132g entsprechen den in der ersten Ausführungsform beschriebenen Klemmen und sind an der zweiten Seitenfläche 112 angeordnet.
Die elektrische Verbindungsanordnung 200 umfasst weiterhin einen ersten Leistungs-Chip 141 und einen zweiten Leistungs-Chip 142. Der erste Leistungs-Chip 141 empfängt den elektrischen Strom von der Stromquelle Vs und leitet diesen weiter zur ersten Einspeisungsklemme 121p. Der erste Leistungs-Chip 141 unterbricht die Stromweiterleitung, wenn die erste Einspeisungsklemme 121p und die erste Erdungsklemme 121g elektrisch miteinander verbunden sind. Der zweite Leistungs-Chip 142 empfängt den elektrischen Strom von der Stromquelle Vs und leitet diesen weiter zur zweiten Einspeisungsklemme 132p. Der zweite Leistungs-Chip 142 unterbricht die Stromweiterleitung, wenn die zweite Einspeisungsklemme 132p und die zweite Erdungsklemme 132g elektrisch miteinander verbunden sind.
In der zweiten Ausführungsform entsprechen die Elemente und Anschlüsse, abgesehen von dem Gehäuse 210, im Wesentlichen jenen des Anschlussgeräts 100 in der ersten Ausführungsform. Die elektrische Verbindungsanordnung 200 der zweiten Ausführungsform umfasst in ähnlicher Weise einen ersten Filterschaltkreis 151 und einen zweiten Filterschaltkreis 152. Der erste Filterschaltkreis 151 ist zwischen der ersten Einspeisungsklemme 121p und dem ersten Leistungs-Chip 141 angeordnet. Der zweite Filterschaltkreis 152 ist zwischen der zweiten Einspeisungsklemme 132p und dem zweiten Leistungs-Chip 142 angeordnet.
Sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Ausführungsform entspricht die Anordnung der relativen Positionen der ersten Signalklemme 121s, der ersten Einspeisungsklemme 121p und der ersten Erdungsklemme 121g dem USB-Standard. Auch die Anordnung der relativen Positionen der zweiten Signalklemme 132s, der zweiten Einspeisungsklemme 132p und der zweiten Erdungsklemme 132g entspricht dem USB-Standard. Der USB-Standard umfasst USB 3.0, USB 2.0, USB 1.1 und USB 1.0.
7 zeigt ein elektronisches Gerät 300 gemäß einer dritten Ausführungsform. An das elektronische Gerät 300 wird ein elektrischer Stecker 900 angeschlossen, und es ermittelt den Verbindungsstatus des elektrischen Steckers 900. Das elektronische Gerät 300 umfasst einen elektronischen Systemschaltkreis und die elektrische Verbindungsanordnung 200 gemäß der zweiten Ausführungsform.
Der elektronische Systemschaltkreis führt eine festgelegte Funktion aus und schaltet den Betriebsmodus des elektronischen Geräts 100 entsprechend dem Verbindungsstatus des elektrischen Steckers 900. Der elektronische Systemschaltkreis besteht aus mindestens einer CPU (Central Processing Unit) 311, einem logischen Systemchipsatz 312, einem Systemspeichermodul 313, einem Datenspeichermedium 314 und einer Anzeigeschnittstelle 315. Die CPU 311, das Systemspeichermodul 313, das Datenspeichermedium 314 und die Anzeigeschnittstelle 315 sind elektrisch mit dem logischen Systemchipsatz 312 verbunden.
Die elektrische Verbindungsanordnung 200 dient dazu, den elektrischen Stecker 900 mit dem logischen Systemchipsatz 312 des elektronischen Systemschaltkreises zu verbinden. In einem spezifischen Beispiel ist der Controller 143 ein KBC oder ein EC des elektronischen Systemschaltkreises, und der KBC oder der EC ist elektrisch über den logischen Systemchipsatz 312 mit der CPU 311 verbunden. Mittels zusätzlicher programmierbarer Anweisungen im KBC/EC BIOS ermittelt der KBC oder der EC, ob der elektrische Stecker 900 mit der Oberseite nach oben oder nach unten eingesteckt ist.
Wie in 6 und 7 dargestellt ist, lädt die CPU 311 eine programmierbare Anweisung aus dem Datenspeichermedium 314 und führt diese aus. Wenn die zweite Einspeisungsklemme 132p und die zweite Erdungsklemme 132g elektrisch miteinander verbunden sind, bestimmt der Controller 143, dass der elektrische Stecker 900 mit der Oberseite nach oben eingesteckt ist. Gleichzeitig gibt der Controller 143 eine Meldung aus, mit der er den Benutzer auffordert, den elektrischen Stecker 900 mit der Oberseite nach oben einzustecken. Die Meldung wird über den logischen Systemchipsatz 312 zur CPU 311 geleitet, und die CPU 311 sendet einen Steuerbefehl an die Anzeigeschnittstelle 315. Auf der Anzeigeschnittstelle 315 wird dann ein Text oder ein Bild angezeigt, mit dem der elektronische Systemschaltkreis anzeigt, dass die erste Einspeisungsklemme 121p und die erste Erdungsklemme 121g elektrisch mit den Kontaktklemmen 930s verbunden sind und dass der elektrische Stecker 900 mit der Oberseite nach oben eingesteckt ist.
Wenn die erste Einspeisungsklemme 121p und die erste Erdungsklemme 121g elektrisch miteinander verbunden werden, legt der Controller 143 fest, dass der elektrische Stecker 900 mit der Oberseite nach unten eingesteckt ist. Gleichzeitig gibt der Controller 143 eine Meldung aus, dass der elektrischen Stecker 900 mit der Oberseite nach unten eingesteckt ist. Die Meldung wird über den logischen Systemchipsatz 312 zur CPU 311 geleitet, und die CPU 311 sendet einen Steuerbefehl an die Anzeigeschnittstelle 315. Darauf gibt der elektronische Systemschaltkreis über die Anzeigeschnittstelle 315 einen Text oder ein Bild aus, um anzuzeigen, dass die zweite Signalklemme 132s, die zweite Einspeisungsklemme 132p und die zweite Erdungsklemme 132g mit der Kontaktklemme 930 elektrisch verbunden sind, und dass der elektrische Stecker 900 mit der Oberseite nach unten eingesteckt ist.
8 zeigt ein elektronisches Gerät 300 gemäß einer vierten Ausführungsform. An das elektronische Gerät 300 wird ein elektrischer Stecker 900 angeschlossen, und es ermittelt den Verbindungsstatus des elektrischen Steckers 900. Das elektronische Gerät 300 umfasst einen elektronischen Systemschaltkreis und die elektrische Verbindungsanordnung 200 gemäß der zweiten Ausführungsform.
Gemäß der vierten Ausführungsform sind die CPU und der logische Systemchipsatz in einem einzelnen Steuermodul 310, wie einem SoC (System-on-Chip), integriert. Das Systemspeichermodul 313, das Datenspeichermedium 314 und die Anzeigeschnittstelle 315 sind elektrisch mit dem Steuermodul 310 verbunden. Der Controller 143 ist auch elektrisch mit dem Steuermodul 310 verbunden. Die weiteren technischen Merkmale entsprechen im Wesentlichen jenen der dritten Ausführungsform, weshalb auf eine weitere Ausführung dazu verzichtet wird.
Bezugszeichenliste

100: Anschlussgerät
110: Isolationsteil
110a: Isolationsteil
111: erste Seitenfläche
112: zweite Seitenfläche
121: Anschlussklemmen
121g: Erdungsklemme
121s: Signalklemme
121p: Einspeisungsklemme
132: Anschlussklemmen
132g: Erdungsklemme
132s: Signalklemme
132p: Einspeisungsklemme
140: Steuermodul
141: Leistungs-Chip
142: Leistungs-Chip
151: Filterschaltkreis
200: Verbindungsanordnung
311: CPU
312: Logischer Systemchipsatz
313: Systemspeichermodul
314: Datenspeichermedium (programmierbare Anweisungen)
315: Anzeigenschnittstelle
900: elektrischer Stecker
910: Metallgehäuse
911: Öffnung
920: Isolationsteil
921: Auflageoberfläche
930: Kontaktklemmen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

TW 401887 [0004, 0004, 0004, 0004]
TW 201116975 A1 [0005, 0005]

Claims

Anschlussgerät (100) zur Erkennung des Verbindungsstatus eines elektrischen Steckers (900), um den Sende-/Empfangsmodus des Anschlussgeräts (100)zu schalten und das Signal zu senden/zu empfangen, wobei der elektrische Stecker (900) aus einem Metallgehäuse (910) mit einer Öffnung (911), einem ersten Isolationsteil (920) mit einer Auflageoberfläche (921) entsprechend der Öffnung (911) und mehreren Kontaktklemmen (930) auf der Auflageoberfläche (921) besteht, wobei das Anschlussgerät (100) umfasst: ein zweites Isolationsteil (110) mit einer ersten Seitenfläche (111) und einer zweiten Seitenfläche (112), wobei das zweite Isolationsteil (110) so in die Öffnung (911) eingesteckt wird, dass die erste Seitenfläche (111) und die zweite Seitenfläche (112) jeweils zur Auflageoberfläche (921) und zu einer Innenseite des Metallgehäuses (910) gerichtet sind; mindestens einer ersten Signalklemme (121s), einer ersten Einspeisungsklemme (121p) und einer ersten Erdungsklemme (121g), die jeweils an der ersten Seitenfläche (111) angeordnet sind und die den Kontakt mit den Kontaktklemmen (930) erhalten sollen; mindestens einer zweiten Signalklemme (132s), einer zweiten Einspeisungsklemme (132p) und einer zweiten Erdungsklemme (132g), die jeweils an der zweiten Seitenfläche (112) angeordnet sind und die den Kontakt mit den Kontaktklemmen (930) erhalten sollen; ein Steuermodul (140), das dazu dient, zu erkennen, ob die erste Einspeisungsklemme (121p) und die erste Erdungsklemme (121g) über das Metallgehäuse (910) elektrisch miteinander verbunden sind und ob die zweite Einspeisungsklemme (132p) und die zweite Erdungsklemme (132g) über das Metallgehäuse (910) elektrisch miteinander verbunden sind, und so den Verbindungsstatus des elektrischen Steckers (900) zu ermitteln.
Anschlussgerät (100) nach Anspruch 1, wobei das Steuermodul (140) aufweist: einen ersten Leistungs-Chip (141), der elektrischen Strom von einer Stromquelle empfängt und diesen Strom zur ersten Einspeisungsklemme (121p) leitet und die Weiterleitung des Stroms zur ersten Einspeisungsklemme (121p) unterbricht, wenn die erste Einspeisungsklemme (121p) und die erste Erdungsklemme (121g) über das Metallgehäuse (910) elektrisch miteinander verbunden sind; einen zweiten Leistungs-Chip 142), der elektrischen Strom von der Stromquelle empfängt und diesen Strom zur zweiten Einspeisungsklemme (132p) leitet und die Weiterleitung des Stroms zur zweiten Einspeisungsklemme (132p) unterbricht, wenn die zweite Einspeisungsklemme (132p) und die zweite Erdungsklemme (132g) über das Metallgehäuse (910) elektrisch miteinander verbunden sind, und wobei das Steuermodul (140) einen Controller (143) aufweist, der elektrisch mit dem ersten Leistungs-Chip (141) und dem zweiten Leistungs-Chip (142) verbunden ist, wobei der Controller (143) den Verbindungsstatus des elektrischen Steckers (900) entsprechend der Übertragung des elektrischen Stroms zum ersten Leistungs-Chip (141) und zum zweiten Leistungs-Chip (142) ermittelt.
Anschlussgerät (100) nach Anspruch 2, ferner aufweisend: einen ersten Filterschaltkreis (151), der zwischen der ersten Einspeisungsklemme (121p) und dem ersten Leistungs-Chip (141) angeordnet ist, und einen zweiten Filterschaltkreis (152), der zwischen der zweiten Einspeisungsklemme (132p) und dem zweiten Leistungs-Chip (142) angeordnet ist.
Elektrische Verbindungsanordnung (200), aufweisend: ein Gehäuse (210) mit einer Einsatzöffnung (211); ein Isolationsteil (110a), welches sich in der Einsatzöffnung (211) befindet und eine erste Seitenfläche (111) und eine zweite Seitenfläche (112) hat; mehrere erste Signalklemmen (121s), eine erste Einspeisungsklemme (121p) und eine erste Erdungsklemme (121g), die jeweils an der ersten Seitenfläche (111) angeordnet sind; mehrere zweite Signalklemmen (132s), eine zweite Einspeisungsklemme (132p) und eine zweite Erdungsklemme (132g), die jeweils an der zweiten Seitenfläche (112) angeordnet sind; einen ersten Leistungs-Chip (141), der elektrischen Strom von einer Stromquelle empfängt und diesen Strom zur ersten Einspeisungsklemme (121p) leitet und die Weiterleitung des Stroms zur ersten Einspeisungsklemme (121p) unterbricht, wenn die erste Einspeisungsklemme (121p) und die erste Erdungsklemme (121g) elektrisch miteinander verbunden sind, und einen zweiten Leistungs-Chip (142), der elektrischen Strom von der Stromquelle empfängt und diesen Strom zur zweiten Einspeisungsklemme (132p) leitet und die Weiterleitung des Stroms zur zweiten Einspeisungsklemme (132p) unterbricht, wenn die zweite Einspeisungsklemme (132p) und die zweite Erdungsklemme (132g) elektrisch miteinander verbunden sind.
Elektrische Verbindungsanordnung (200) nach Anspruch 4, ferner aufweisend: einen ersten Filterschaltkreis (151), der zwischen der ersten Einspeisungsklemme (121p) und dem ersten Leistungs-Chip (141) angeordnet ist, und einen zweiten Filterschaltkreis (152), der zwischen der zweiten Einspeisungsklemme (132p) und dem zweiten Leistungs-Chip (142) angeordnet ist.
Elektrische Verbindungsanordnung (200) nach Anspruch 4, wobei: die Anordnung der relativen Positionen der ersten Signalklemmen (121s), der ersten Einspeisungsklemme (121p) und der ersten Erdungsklemme (121g) derjenigen gemäß dem USB-Standard erforderlichen Anordnung entspricht und die Anordnung der relativen Positionen der zweiten Signalklemmen (132s), der zweiten Einspeisungsklemme (132p) und der zweiten Erdungsklemme (132g) derjenigen gemäß dem USB-Standard erforderlichen Anordnung entspricht.
Elektronisches Gerät (300), an das ein elektrischer Stecker (900) angeschlossen wird und welches den Verbindungsstatus des elektrischen Steckers (900) ermittelt, bestehend aus: einem elektronischen Systemschaltkreis (320), der eine festgelegte Funktion ausführt und den Betriebsmodus des elektronischen Geräts (300) entsprechend dem Verbindungsstatus des elektrischen Steckers (900) schaltet und e iner elektrischen Verbindungsanordnung (200), mit der der elektrische Stecker (900) mit dem elektronischen Systemschaltkreis (320) verbunden wird, aufweisend: ein Isolationsteil (110a), welches eine erste Seitenfläche (111) und eine zweite Seitenfläche (112) hat; mindestens eine erste Signalklemme (121s), eine erste Einspeisungsklemme (121p) und eine erste Erdungsklemme (121g) hat, die jeweils an der ersten Seitenfläche (111) angeordnet sind und die den Kontakt mit den Kontaktklemmen (930) des elektrischen Steckers (900) herstellen sollen; mindestens eine zweite Signalklemme (132s), eine zweite Einspeisungsklemme (132p) und eine zweite Erdungsklemme (132g), die jeweils an der zweiten Seitenfläche (112) angeordnet sind und die den Kontakt mit den Kontaktklemmen (930) herstellen sollen, und ein Steuermodul (140), welches erkennen soll, ob die erste Einspeisungsklemme (121p) und die erste Erdungsklemme (121g) elektrisch miteinander verbunden sind und ob die zweite Einspeisungsklemme (132p) und die zweite Erdungsklemme (132g) elektrisch miteinander verbunden sind, und so den Verbindungsstatus des elektrischen Steckers (900) zu ermitteln.
Elektronisches Gerät (300) nach Anspruch 7, wobei das Steuermodul (140) aufweist: einen ersten Leistungs-Chip (141), der elektrischen Strom von einer Stromquelle empfängt und diesen Strom zur ersten Einspeisungsklemme (121p) leitet und die Weiterleitung des Stroms zur ersten Einspeisungsklemme (121p) unterbricht, wenn die erste Einspeisungsklemme (121p) und die erste Erdungsklemme (121g) elektrisch miteinander verbunden sind, und einen zweiten Leistungs-Chip (142), der elektrischen Strom von der Stromquelle empfängt und diesen Strom zur zweiten Einspeisungsklemme (132p) leitet und die Weiterleitung des Stroms zur zweiten Einspeisungsklemme (132p) unterbricht, wenn die zweite Einspeisungsklemme (132p) und die zweite Erdungsklemme (132g) elektrisch miteinander verbunden sind.
Elektronisches Gerät (300) nach Anspruch 7, wobei das Steuermodul (140) einen Controller (143) aufweist, der elektrisch mit dem ersten Leistungs-Chip (141) und dem zweiten Leistungs-Chip (142) verbunden ist, wobei der Controller (143) den Verbindungsstatus des elektrischen Steckers (900) entsprechend der Übertragung des elektrischen Stroms zum ersten Leistungs-Chip (141) und zum zweiten Leistungs-Chip (142) ermittelt.
Elektronisches Gerät (300) nach Anspruch 7, ferner aufweisend: einen ersten Filterschaltkreis (151), der zwischen der ersten Einspeisungsklemme (121p) und dem ersten Leistungs-Chip (141) angeordnet ist, und einen zweiten Filterschaltkreis (152), der zwischen der zweiten Einspeisungsklemme (132p) und dem zweiten Leistungs-Chip (142) angeordnet ist.
Elektronisches Gerät (300) nach Anspruch 7, wobei der elektronische Systemschaltkreis (320) mindestens aus einer CPU (311), einem logischen Systemchipsatz (312), einem Systemspeichermodul (313), einem Datenspeichermedium (314) und einer Anzeigeschnittstelle (315) besteht, wobei die CPU (311), das Systemspeichermodul (313), das Datenspeichermedium (314) und die Anzeigeschnittstelle (315) elektrisch mit dem logischen Systemchipsatz (312) verbunden sind.und wobei: wenn die zweite Einspeisungsklemme (132p) und die zweite Erdungsklemme (132g) elektrisch miteinander verbunden sind, der elektronische Systemschaltkreis (320) über die Anzeigeschnittstelle (315) anzeigt, dass die ersten Signalklemmen (121s), die erste Einspeisungsklemme (121p) und die erste Erdungsklemme ((121g) elektrisch mit den Kontaktklemmen (930) verbunden sind, und wenn die erste Einspeisungsklemme (121p) und die erste Erdungsklemme (121g) elektrisch miteinander verbunden sind, der elektronische Systemschaltkreis (320) über die Anzeigeschnittstelle (315) anzeigt, dass die zweiten Signalklemmen (132s), die zweite Einspeisungsklemme (132p) und die zweite Erdungsklemme (132g) elektrisch mit den Kontaktklemmen (930) verbunden sind.
Elektronisches Gerät (300) nach Anspruch 7, wobei: die Anordnung der relativen Positionen der ersten Signalklemmen (121s), der ersten Einspeisungsklemme (121p) und der ersten Erdungsklemme (121g) derjenigen gemäß dem USB-Standard erforderlichen Anordnung entspricht und die Anordnung der relativen Positionen der zweiten Signalklemmen (132s), der zweiten Einspeisungsklemme (132p) und der zweiten Erdungsklemme (132g) derjenigen gemäß dem USB-Standard erforderlichen Anordnung entspricht.
Anschlussgerät (100), welches ermitteln kann, ob ein elektrischer Stecker (900) mit der Oberseite nach oben oder nach unten eingesteckt ist, aufweisend: erste Anschlussklemmen (121), die an einer ersten Seitenfläche (111) angeordnet sind, um die Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker(900) herzustellen; zweite Anschlussklemmen (132), die an einer zweiten Seitenfläche (112) angeordnet sind, um die Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker (900) herzustellen, wobei die ersten Anschlussklemmen (121) und die zweiten Anschlussklemmen (132) nicht gleichzeitig die Verbindung mit dem elektrischen Stecker (900) herstellen; ein Steuermodul (140), welches erkennen kann, ob mindestens zwei der ersten Anschlussklemmen (121) oder mindestens zwei der zweiten Anschlussklemmen (132) kurzgeschlossen sind, wobei das Steuermodul (140), wenn es erkennt, dass mindestens zwei der zweiten Anschlussklemmen (132) kurzgeschlossen sind, festlegt, dass die ersten Anschlussklemmen (132) die Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker (900) herstellen, und das Steuermodul (140), wenn es erkennt, dass mindestens zwei der ersten Anschlussklemmen (121) kurzgeschlossen sind, festlegt, dass die zweiten Anschlussklemmen (132) die Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker (900) herstellen, wobei das Steuermodul (140) die Stromversorgung zu den zweiten Anschlussklemmen (132) unterbricht, sobald die ersten Anschlussklemmen (121) die Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker (900) herstellen, und die Stromversorgung zu den ersten Anschlussklemmen (121) unterbricht, sobald die zweiten Anschlussklemmen (132) die Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker (900) herstellen, und wobei das Steuermodul (140) weiterhin eine Meldung ausgibt, dass die ersten Anschlussklemmen (121) oder die zweiten Anschlussklemmen (132) die Signalverbindung mit dem elektrischen Stecker (900) herstellen.