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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft elektronische Detektionsschaltungen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf Systeme und Verfahren zum zuverlässigen Detektieren des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins von Zubehör oder anderer Komponenten, die mit einer Einrichtung verbunden sind.
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Beschreibung des allgemeinen Stands der Technik
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Zahlreiche elektronische Verbrauchereinrichtungen, wie etwa manche Smartphones, nutzen Impedanzdetektionsschaltkreise, um zu detektieren, ob eine Gegenstückeinrichtung, wie etwa ein Kopfhörerzubehör, an der elektronischen Einrichtung angeschlossen ist oder von dieser entfernt worden ist. Eine relativ niedrige gemessene Impedanz, d. h. das Äquivalent zu einer Kurzschlussbedingung, z. B. an einer gemeinsamen Kommunikationsschnittstelle zwischen den Einrichtungen, dient als ein Indikator, dass die Gegenstückeinrichtung oder das Zubehör vorhanden ist, wohingegen eine relativ hohe Impedanz, d. h. das Äquivalent zu einer offenen Schaltungsbedingung, verwendet wird, um zu folgern, dass das Zubehör nicht vorhanden ist.
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Bei bestehenden Gestaltungen dient häufig ein einziger vordefinierter Impedanzwert als ein Entscheidungspunkt, der bestimmt, was als hohe und niedrige Impedanz angesehen wird. Falls ein Verbinder jedoch zum Beispiel kontaminiert ist, z. B. durch den Eintritt von Wasser in den Verbinder, kann dies zu einer erheblichen Verringerung im zu messenden Impedanzniveau führen. Infolgedessen kann dann die relativ niedrigere Impedanz fälschlich als eine vorhandene Einrichtung oder ein vorhandenes Zubehör interpretiert werden, wenn das Zubehör in der Tat entfernt worden ist. Mit anderen Worten führt ein durch Feuchtigkeit verursachter, ausreichend niedriger Impedanzmesswert wahrscheinlich zu einer fehlerhaften Schlussfolgerung über eine Anschlussbedingung.
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Gegenwärtig gibt es keine einfachen kostengünstigen Systeme oder Verfahren, die zuverlässig zwischen einem kontaminierten Verbinder und dem Vorhandensein einer tatsächlichen Einrichtung unterscheiden können, sodass Falschdetektionsszenarien verhindert werden. Manche Ansätze verwenden eine Massedetektionsschaltung, um einen Massekontakt zu überwachen, zusätzlich zu einer Überwachung eines Audiokontakts (z. B. eines zusätzlichen linken Audiokontakts). Die Überwachung des zusätzlichen Massekontakts bringt jedoch erhöhte Komplexität und eine Platzanforderung mit sich, die stark begrenzt ist, insbesondere bei tragbaren Einrichtungen.
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Zusätzlich dazu benötigen derartige Gestaltungen häufig nicht herkömmliche Verbinder, die unnötigerweise die Gesamtkosten z. B. aufgrund zusätzlicher Tooling-Anforderungen usw. erhöhen. Nichtsdestotrotz, wenn Feuchtigkeit innerhalb des Verbinders eingeschlossen ist, verursacht dies weiterhin, dass sowohl der zusätzliche Massekontakt als auch der Audiokontakt elektrisch als ein Niederimpedanzpfad zur Masse erscheinen, sodass falsche Messwerte in diesen Szenarien nicht verhindert werden.
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Was dementsprechend erfordert wird, sind Systeme und Verfahren, die die Mängel von bestehenden Gestaltungen überwinden und zuverlässige Alternativen bereitstellen.
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Figurenliste
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Bezüge werden auf Ausführungsformen der Erfindung vorgenommen, deren Beispiele möglicherweise in den begleitenden Figuren veranschaulicht werden. Es wird beabsichtigt, dass diese Figuren veranschaulichend und nicht beschränkend sind. Obwohl die Erfindung allgemein im Zusammenhang dieser Ausführungsformen beschrieben wird, sollte verstanden werden, dass nicht beabsichtigt wird, den Schutzumfang der Erfindung auf diese bestimmten Ausführungsformen zu beschränken. Gegenstände in den Figuren sind nicht maßstabsgetreu.
- Figur („FIG.“) 1 veranschaulicht eine beispielhafte Detektionsschaltung gemäß Ausführungsformen des vorliegenden Dokuments.
- 2 veranschaulicht ein beispielhaftes Detektionssystem gemäß Ausführungsformen des vorliegenden Dokuments.
- 3 ist ein Flussdiagramm, das einen Entscheidungsbaum veranschaulicht, wie durch die in 1 dargestellte Detektionsschaltung verwendet.
- 4 ist ein Graph, der eine Spannungswellenform an einer Detektionsschaltung gemäß Ausführungsformen der gegenwärtigen Offenbarung veranschaulicht.
- 5 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess zum zuverlässigen Detektieren des Vorhandenseins eines Zubehörs gemäß Ausführungsformen der gegenwärtigen Offenbarung veranschaulicht.
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Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen
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In der folgenden Beschreibung werden spezifische Einzelheiten für Erläuterungszwecke dargelegt, um ein Verständnis der Erfindung bereitzustellen. Es wird einem Fachmann auf dem Gebiet jedoch ersichtlich, dass die Erfindung ohne diese Einzelheiten umgesetzt werden kann. Des Weiteren wird ein Fachmann auf dem Gebiet erkennen, dass im Folgenden beschriebene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf eine Vielfalt von Weisen implementiert werden können, wie etwa ein Prozess, eine Vorrichtung, ein System, eine Einrichtung oder ein Verfahren auf einem greifbaren computerlesbaren Medium.
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In Diagrammen dargestellte Komponenten oder Module sind veranschaulichend für Ausführungsbeispiele der Erfindung und sollen verhüten, die Erfindung undeutlich zu machen. Es sollte auch verstanden werden, dass durchweg durch diese Diskussion Komponenten als separate Funktionseinheiten beschrieben werden können, die Untereinheiten umfassen können, aber Fachleute auf dem Gebiet werden erkennen, dass verschiedene Komponenten oder Teile davon in separate Komponenten unterteilt sein können oder zusammen integriert sein können, einschließlich innerhalb eines einzigen Systems oder einer einzigen Komponente integriert. Es sollte angemerkt werden, dass vorliegend besprochene Funktionen oder Arbeitsvorgänge als Komponenten implementiert werden können. Komponenten können in Software, Hardware oder einer Kombination davon implementiert werden.
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Des Weiteren wird nicht beabsichtigt, dass Verbindungen zwischen Komponenten oder Systemen innerhalb der Figuren auf direkte Verbindungen beschränkt sind. Stattdessen können Daten zwischen diesen Komponenten durch Zwischenkomponenten modifiziert, umformatiert oder anderweitig geändert werden. Außerdem können zusätzliche oder weniger Verbindungen verwendet werden. Es soll auch angemerkt werden, dass die Ausdrücke „gekoppelt“, „verbunden“ oder „kommunikativ gekoppelt“ so verstanden werden sollen, dass sie direkte Verbindungen, indirekte Verbindungen über eine oder mehrere Zwischeneinrichtungen und drahtlose Verbindungen enthalten.
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Bezüge in der Spezifikation auf „eine Ausführungsform“, „bevorzugte Ausführungsform“ oder „Ausführungsformen“ bedeuten, dass eine spezielles Merkmal, eine spezielle Struktur, eine spezielle Charakteristik oder eine spezielle Funktion, das bzw. die in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der Erfindung enthalten ist und in mehr als einer Ausführungsform vorhanden sein kann. Außerdem bezieht sich jedes Auftreten der oben angemerkten Phrasen an verschiedenen Stellen in der Spezifikation nicht notwendigerweise auf dieselbe Ausführungsform oder dieselben Ausführungsformen.
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Die Verwendung von gewissen Ausdrücken an verschiedenen Stellen der Spezifikation ist zur Veranschaulichung und sollte nicht als beschränkend ausgelegt werden. Ein Dienst, eine Funktion oder eine Ressource ist nicht auf einen einzigen Dienst, eine einzige Funktion oder eine einzige Ressource beschränkt; die Verwendung dieser Ausdrücke kann sich auf eine Gruppierung von in Beziehung stehenden Diensten, Funktionen oder Ressourcen beziehen, die verteilt oder aggregiert sein können.
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Die Ausdrücke „beinhalten“, „einschließlich“, „umfassen“ und „umfassend“ soll so verstanden werden, dass sie offene Ausdrücke sind und beliebige folgende Listen Beispiele sind und nicht auf die aufgelisteten Gegenstände beschränkt sein sollen. Beliebige vorliegend verwendete Überschriften sind nur für organisatorische Zwecke und sollen nicht den Schutzumfang der Beschreibung oder der Ansprüche beschränken. Jeder in diesem Patentdokument erwähnte Bezug wird hierin unter Bezugnahme in seiner Gesamtheit eingeschlossen.
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Des Weiteren soll ein Fachmann auf dem Gebiet erkennen, dass: (1) gewisse Schritte optional durchgeführt werden können; (2) Schritte möglicherweise nicht auf die vorliegend dargelegte spezifische Reihenfolge beschränkt sind; (3) gewisse Schritte in unterschiedlichen Reihenfolgen durchgeführt werden können und (4) gewisse Schritte gleichzeitig durchgeführt werden können.
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Des Weiteren sollte angemerkt werden, dass vorliegend beschriebene Ausführungsformen im Zusammenhang von Audioverbindern gegeben werden, die mit Detektionsschaltungen gekoppelt sind, die analoge Audiosignale nutzen, aber ein Fachmann auf dem Gebiet soll erkennen, dass die Lehren der vorliegenden Offenbarung nicht auf derartige Anwendungen beschränkt sind und gleichermaßen in anderen Zusammenhängen implementiert werden können, die sich nicht auf Audioverbinder und Audiosignale beziehen. Eine Detektionsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel das Vorhandensein einer anderen Art von Einrichtung detektieren, z. B. eines TRRS-Headsets.
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In diesem Dokument werden die Ausdrücke „Buchse“ und „Anschluss“ austauschbar verwendet. Gleichermaßen werden die Ausdrücke „Stecker“ und „Verbinder“ austauschbar verwendet.
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1 veranschaulicht eine beispielhafte Detektionsschaltung gemäß Ausführungsformen des vorliegenden Dokuments. Wie in 1 abgebildet, umfasst eine Detektionsschaltung 100 einen Nulldurchgangsdetektor 110, eine Stromquelle 122, einen ADC 124, eine Logiksteuerschaltung 126 und einen Schutzschaltkreis 140. Die Detektionsschaltung 100 kann zum Beispiel in einer tragbaren Einrichtung implementiert sein.
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Der Nulldurchgangsdetektor 110 kann ein beliebiger in der Technik bekannter Nulldurchgangsdetektor sein, wie etwa ein programmierbarer Hysteresedetektor oder ein (analoger) Komparator der z. B. angibt, ob ein Spannungssignal einen gewissen Spannungspegel durchquert hat. Bei Ausführungsformen kann der Nulldurchgangsdetektor 110 mit sowohl der Stromquelle 122 als auch dem ADC 124 gekoppelt sein.
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Die Logiksteuerschaltung 126 kann mit einer beliebigen Komponente innerhalb des Systems 100 gekoppelt sein. Es wird angemerkt, dass die in 1 veranschaulichte Logiksteuerschaltung nicht auf die dort dargestellten oder im begleiteten Text beschriebenen Implementierungseinzelheiten, z. B. die Verwendung eines I2C-Busses und seiner zugehörigen Verbindungen 130, beschränkt ist. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird zu würdigen wissen, dass beliebige geeignete Kommunikationsverfahren und Signale verwendet werden können, um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erzielen.
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Im Betrieb verwendet die Detektionsschaltung 100 bei Ausführungsformen die Stromquelle 122, z. B. eine programmierbare konstante Stromquelle, um einen Strom zu erzeugen, der z. B. über einen Stift (in 1 nicht dargestellt), der dazu ausgelegt ist, die Detektionsschaltung 100 mit einer externen Einrichtung (nicht dargestellt) z. B. über die in 1 mit „ID“ bezeichnete Schnittstelle zu koppeln, in einen Knoten 142 injiziert wird.
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Der Strom, der am Knoten 142 eingeführt wird, ruft eine Spannung am Knoten 142 hervor, die von der am Stift vorhandenen Impedanz abhängt. Daher repräsentiert die Spannung am Knoten 142, z. B. ein analoges Spannungssignal, eine Impedanz zwischen z. B. der externen Einrichtung, wie etwa einem Aufnahmeverbinder, und einem Referenzpotenzial, wie etwa einem Massepotenzial 150. Bei Ausführungsformen kann die Stromquelle 122 zum Beispiel mit einem Prüfsignalgenerator ersetzt werden, der ein Prüfsignal, z. B. ein analoges Spannungssignal, erzeugt.
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Bei Ausführungsformen gibt der ADC 124 ein Digitalsignal 144 basierend auf dem Strom und/oder der Spannung am Knoten 142 aus. Der ADC 124 kann zum Beispiel ein analoges Spannungseingangssignal 102 messen, um ein Signal 144 auszugeben, das eine digitale Version der analogen Spannung repräsentiert und somit die Impedanz zwischen der externen Einrichtung und dem Referenzpotenzial repräsentiert. Es wird verstanden, dass das Digitalsignal 144 unter Verwendung eines beliebigen in der Technik bekannten Verfahrens bestimmt werden kann, wie etwa der Messung von gemittelten Werten oder unter Verwendung von Spitzendetektion, und z. B. in der Logiksteuerschaltung 126 gespeichert werden kann.
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Bei Ausführungsformen verwendet die Detektionsschaltung 100 das Digitalsignal 144 als ein Maß einer Impedanz, um innerhalb eines gewissen Zeitraums das Vorhandensein der externen Einrichtung zu detektieren. Bei Ausführungsformen gewährleistet die programmierbare Stromquelle 122 und der ADC 124, dass die Detektionsschaltung 100 eine breite Vielfalt von Impedanzen genau detektieren kann. Sobald die Detektionsschaltung 100 eine Messung beendet, um eine Detektion durchzuführen, kann der Wert des Signals 144 für eine Messung in einem anschließenden Zeitraum zurückgesetzt werden.
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Bei Ausführungsformen nutzt der Nulldurchgangsdetektor 110 den Strom 142, um innerhalb einer Identifikationsperiode zu bestimmen, ob das Spannungssignal 102 eine Nulldurchgangsbedingung erfüllt. Als Reaktion auf das Detektieren einer Nulldurchgangsbedingung gibt der Nulldurchgangsdetektor 110 dann ein Nulldurchgangssignal 140 aus, das angibt, ob das Spannungssignal 102 eine gewisse Schwelle durchquert hat. Die Schwelle kann verwendet werden, um eine Schlussfolgerung über die Impedanz am Knoten 142 und somit die gewünschte Anschlussbedingung zu ziehen.
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Bei Ausführungsformen ist die Logiksteuerschaltung 126 dazu konfiguriert, die Schlussfolgerung unter Verwendung einer Zustandsmaschine oder eines Mikroprozessors basierend auf der detektierten Einrichtungsdetektionsschwelle zu ziehen. Bei Ausführungsformen verwendet die Zustandsmaschine/der Mikroprozessor ein Signal 130, z. B. ein serielles Taktsignal (SCL), ein serielles Datensignal (SDA) oder ein Interrupt-Signal (INTb), um die Anschlussbedingung zu bestimmen.
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Bei Ausführungsformen kann die Logiksteuerschaltung 126 und/oder ein mit der Detektionsschaltung 100 gekoppelter Prozessor verwendet werden, um einen Zeitraum für ein Identifikationsintervall einzustellen. Die Logiksteuerschaltung 126 kann dazu ausgelegt sein, das Identifikationsintervall zu programmieren, in dem die Detektionsschaltung 100 eine Nulldurchgangs- und/oder Impedanzdetektion durchführt. Bei Ausführungsformen bestimmt die Logiksteuerschaltung 126 oder der Prozessor basierend auf zumindest dem Nulldurchgangssignal 140 und/oder der Spannung 142/144 eine Bedingung, die das Vorhandensein einer Einrichtung oder das Vorhandensein einer Kontaminierung, z. B. das Vorhandensein von Feuchtigkeit in einem Verbinder, repräsentiert, wie unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wird.
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Bei Ausführungsformen kann die Logiksteuerschaltung 126 oder der Prozessor das Digitalsignal 144 und den Strom am Knoten 142 verwenden, um einen Impedanzwert zu bestimmen, der dann verwendet werden kann, um das Vorhandensein einer Einrichtung und/oder der Kontaminierung zu bestimmen.
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2 veranschaulicht ein beispielhaftes Detektionssystem gemäß Ausführungsformen des vorliegenden Dokuments. Ein System 200 umfasst eine Detektionsschaltung 202, einen Verbinder 204, einen Audio-Codec 208, einen Prozessor 210, eine Schutzschaltung 212, 216 und einen Pull-up-Widerstand 214. Der Verbinder 204 in 2 kann eine 3,5-mm-Audiobuchse sein. Die vorliegend vorgetragene Art, die Abmessungen usw. sind jedoch nicht als eine Beschränkung am Schutzumfang der Erfindung beabsichtigt. Zusätzlich dazu kann der Verbinder 204 für eine beliebige Art von Einrichtung oder Zubehör verwendet werden, z. B. einen Kopfhörer.
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Bei Ausführungsformen, wenn der Verbinder 204 von der Detektionsschaltung 202 abgetrennt ist, injiziert die Detektionsschaltung 202 einen Strom in einen Knoten 236 und misst eine relativ hohe Spannung an einer Schnittstelle 248, von der eine relativ hohe Impedanz vorausgesagt wird. Wie im Hintergrundabschnitt erwähnt, gibt eine relativ niedrige Impedanz das Vorhandensein eines Verbinders an, wohingegen eine relativ hohe Impedanz eine offene Schaltungsbedingung angibt, d. h. das Nichtvorhandensein des Verbinders 204. Basierend auf einer Beziehung zwischen dem gemessenen Signal an der Schnittstelle 248 und einer Detektionsschwelle kann daher bestimmt werden, ob der Verbinder 204 in der Tat vorhanden ist.
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Das Vorhandensein eines externen Signals, wie etwa eines bipolaren Audiosignalpegels am Verbinder 204, der einen Einrichtungsdetektionssignalpegel (z. B. einen Spannungsmessbereich der Detektionsschaltung 202) überschreitet, kann eine genaue Signaldetektion verhindern und kann einen falschen Messwert verursachten, der fälschlich die Entfernung oder das Nichtvorhandensein des Verbinders 204 angibt.
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Im Gegensatz zu bestehenden Gestaltungen, die typischerweise eine relativ hohe Einrichtungsdetektionsschwelle nutzen, da eine offene Schaltung idealerweise eine unendliche Impedanz aufweist, können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zusätzlich dazu eine relativ niedrigere Detektionsschwelle nutzen, um zu gewährleisten, dass eine relativ niedrigere Impedanz, die durch das Vorhandensein einer Kontaminierung im Verbinder 204 verursacht wird, nicht falsch interpretiert wird und zu einer falschen Schlussfolgerung führt, dass eine Verbinder 204 vorhanden ist, wenn in der Tat keine Einrichtung mit dem System 200 verbunden ist.
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Bei Ausführungsformen, sobald der Verbinder 204 mechanisch mit der Buchse einer Einrichtung verbunden ist, können Kontakte, z. B. Metallringe am Verbinder 204, wie etwa Kontakte 232 (rechtes Audio), 234 (linkes Audio) und 244 (L-DET), elektrisch kurzgeschlossen werden. Bei Ausführungsformen kann die elektrische Verbindung dann durch Injizieren eines Stroms z. B. in den L-DET-Stift und Messen der Spannung (z. B. einige wenige µV) am Stift detektiert werden. Die Spannung kann dann verwendet werden, um eine Impedanz (z. B. 16'Ω) und eine Anschlussbedingung zu bestimmen, z. B. indem die erhaltene Spannung mit einer Schwelle verglichen wird, wie zuvor besprochen.
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Der Audio-Codec 208 umfasst Ports zum Empfangen von Signalen, wie etwa ein Mikrofon-Vorspannungssignal und Audiosignale, die codiert oder decodiert sein können. Es wird verstanden, dass eine beliebige Art von Verbindung genutzt werden kann, z. B. ein Verbinder mit mehreren Leitern und mehreren Stiften. Wie unter Bezugnahme auf 1 erwähnt, ist das System 200 in 2 nicht auf die vorliegend dargestellten oder beschriebenen Implementierungseinzelheiten beschränkt, die die vorliegende Offenbarung ermöglichen. Die Verwendung des Pull-up-Widerstands 214, der durch eine Logiksteuerschaltung (in 2 nicht dargestellt) innerhalb der Detektionsschaltung 202 genutzt wird, ist zum Beispiel lediglich das Ergebnis einer Gestaltungswahl.
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Ein Fachmann auf dem Gebiet wird zu würdigen wissen, dass verschiedene andere Kommunikationsverfahren und Komponenten verwendet werden können, um die Ziele der vorliegenden Erfindung zu erzielen. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird zu würdigen wissen, dass das System 200 eine beliebige Art von in der Technik bekanntem Schutzschaltkreis 212, 216 nutzen kann, z. B. eine Überspannungsschutzschaltung, um ein beliebiges Teil der Detektionsschaltung 202 gegen Versagen und physischen Schaden zu schützen.
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Bei Ausführungsformen empfängt die Detektionsschaltung 202 ein Signal, zum Beispiel ein analoges Audiosignal, z. B. über einen Mittelstift eines Koaxialkabels, an der Schnittstelle 248. Bei Ausführungsformen kann der Kontakt 244 (in 2 als L-DET bezeichnet) der Buchse 204 über den Knoten 236 mit der Schnittstelle 248 gekoppelt sein. Der Kontakt 244 kann ein Kontakt an einen Detektionsstift am Verbinder 204 sein.
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Bei Ausführungsformen überlagert die Detektionsschaltung 202 auf einem Signal an der Schnittstelle 248 ein Stromsignal, das intern durch die Detektionsschaltung 202 erzeugt werden kann, um eine analoge Spannung zu erzeugen, die die Impedanz zwischen dem Kontakt 244 des Verbinders 204 und einem Referenzpotenzial (z. B. der Masse 238) repräsentiert. Bei Ausführungsformen wird das Stromsignal in den Knoten 236 injiziert, sodass die Spannung zwischen dem Kontakt 244 und dem Referenzpotenzial die Impedanz an einer elektrischen Signalleitung angibt, die den Knoten 236 umfasst. Bei Ausführungsformen kann diese analoge Spannung oder die an der Schnittstelle 248 detektierte Spannung zur weiteren Verarbeitung in eine digitale Spannung umgewandelt werden. Das System 200 kann die digitale Spannung und/oder assoziierte Impedanzinformationen verwenden, um zu bestimmen, ob der Verbinder 204 elektrisch mit der Detektionsschaltung 202 z. B. an der Schnittstelle 248 verbunden ist. Das System 200 kann ferner das Vorhandensein von Feuchtigkeit, Wasser usw. bestimmen, die bzw. das eine relativ niedrige Impedanz verursachen kann, die mit dem Vorhandensein einer Verbindung zwischen z. B. dem Verbinder 204 und der Schnittstelle 248 verwechselt werden kann.
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Bei Ausführungsformen kann die Detektionsschaltung 202 zu vorbestimmten Zeiten, z. B. bei periodischen Intervallen, einen Strom, z. B. einige wenige µA, in den Knoten 236 injizieren. Zusätzlich zur Durchführung der Strominjektion zu einer oder mehreren unterschiedlichen Zeiten kann die Detektionsschaltung 202 unterschiedliche Strompegel verwenden, um die Auflösung eines zu messenden Signals am Knoten 236 zum Beispiel in vorbestimmten Inkrementen zu erhöhen, um dadurch die Präzision des Spannungs- oder Impedanzmesswerts zu erhöhen. Bei Ausführungsformen kann der Strompegel z. B. als Reaktion auf die Bestimmung eines relativ niedrigen Spannungswerts erhöht werden. Es versteht sich, dass beliebige gemessene Werte verarbeitet werden können, um die Messungszuverlässigkeit zu erhöhen. Bei Ausführungsformen werden Strompegel und/oder periodische Intervalle über den Prozessor 210 programmiert.
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Bei Ausführungsformen, falls ein Wert eines Signals der Detektionsschaltung 202, wie etwa ein ADC- oder Komparatorwert, höher als der Detektionsschwellenwert ist, z. B. aufgrund des Vorhandenseins eines am Kontakt 244 erzeugten externen Audiosignals, wird die Impedanz aufgrund der Überlagerung der Signale möglicherweise nicht genau detektiert. Bei Ausführungsformen kann das Vorhandensein eines Nulldurchgangs des Signals am Kontakt 244 (z. B. Audiosignals) daher als ein Indikator verwendet werden, um das Vorhandensein eines externen Signals am Kontakt 244 zuverlässig zu detektieren. Bei Ausführungsformen, falls zum Beispiel während eines vorbestimmten Detektionszeitraums bestimmt wird, dass ein externes Signal vorhanden ist, kann eine Impedanz oder ein ADC-Wert, die bzw. der durch die Detektionsschaltung 202 gemessen wird, als potenziell fehlerhaft verworfen werden und somit das Impedanzdetektionsergebnis ungültig gemacht werden.
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Bei Ausführungsformen, selbst wenn bestimmt wird, dass ein externes Signal an der Detektionsschaltung 202 vorhanden ist, falls die ADC-/Impedanzmessung der Detektionsschaltung 202 eine relativ niedrige Impedanz angibt, kann die Impedanzdetektionsentscheidung als gültig angenommen werden.
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Falls zum Beispiel ein Audiosignal am Knoten 236 vorhanden ist, aber dieses Signal eine derartige niedrige Spannung aufweist, dass eine Einrichtungsdetektionsschwelle der Detektionsschaltung 202 nicht überschritten wird, kann das Signal am Knoten 236 weiterhin als ein Indikator für das Vorhandensein des Verbinders 204 dienen, ungeachtet des gleichzeitigen Vorhandenseins des Audiosignals und des Messsignals. Bei Ausführungsformen, sobald die Detektionsschaltung 202 eine Detektion beendet, kann ein Nulldurchgangszähler (nicht dargestellt) als Vorbereitung auf eine andere Messung in einem anschließenden Zeitraum zurückgesetzt werden.
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Bei Ausführungsformen empfängt der Prozessor 210 das Eingangssignal 242, das eine Anschlussbedingung des Verbinders 204 angibt, und reagiert als Reaktion darauf auf das Eingangssignal, zum Beispiel durch Initiieren eines Stopps von Daten, die durch den Audio-Codec 208 verarbeitet werden, oder von Musik, die abgespielt wird, und dergleichen.
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3 ist ein Flussdiagramm, das einen Entscheidungsbaum für einen Prozess veranschaulicht, der durch die in 1 dargestellte Detektionsschaltung verwendet werden kann, um zum Beispiel das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Zubehörs an der Detektionsschaltung zuverlässig zu detektieren.
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Bei Ausführungsformen beginnt ein Prozess 300 beim Schritt 302, wo bestimmt wird, ob eine gemessene oder berechnete ADC-Spannung VADC eine vorbestimmte Schwellenspannung VTH überschreitet. Falls dem so ist, bestimmt der Prozess 300 beim Schritt 304, ob die ADC-Spannung eine Nulldurchgangsbedingung zum Beispiel innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums erfüllt. Falls dem so ist, dann schlussfolgert der Prozess 300 beim Schritt 310, dass das Zubehör in der Tat an der Detektionsschaltung angeschlossen ist.
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Umgekehrt, falls beim Schritt 304 bestimmt wird, dass die ADC-Spannung nicht die Nulldurchgangsbedingung erfüllt, schlussfolgert der Prozess 300, dass das Zubehör nicht an der Detektionsschaltung angeschlossen ist.
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Falls beim Schritt 302 bestimmt wird, dass die Spannung VADC nicht die Schwellenspannung VTH überschreitet, dann bestimmt der Prozess 300 beim Schritt 308, dass das Zubehör an der Detektionsschaltung angeschlossen ist.
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Es wird angemerkt, dass das letztgenannte Szenario Fälle einschließt, bei denen keine externen Signale (z. B. Audiosignale) an der Detektionsschaltung vorhanden sind, sodass die Detektionsschaltung auf eine Art und Weise gestört wird, die anderweitig fehlerhafte Messergebnisse verursachen können, z. B. in der Spannung VADC. Das Messen oder Ableiten der Impedanz(en) in diesen Szenarien ist recht einfach. Es wird ferner angemerkt, dass die Detektionsschaltung den Prozess 300 bei vorbestimmten Zeiträumen verwenden kann, die zum Beispiel beliebige Längen aufweisen können.
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4 ist ein Graph, der eine Spannungswellenform an einer Detektionsschaltung gemäß Ausführungsformen der gegenwärtigen Offenbarung veranschaulicht. Ein Graph 400 bildet ein Analogsignal 412, ein Freigabesignal 450, eine Spannung VO einer offenen Schaltung, eine Schwellenspannung VTH und ein Zeitintervall 402, 404 ab. Bei Ausführungsformen ermöglicht das Freigabesignal 450 eine Detektion, z. B. innerhalb einer Impedanzdetektionsperiode, z. B. einer Ein-Zeit der Detektionsschaltung, entsprechend des Zeitintervalls 402, 404. VTH bezieht sich auf eine Zubehördetektionsschwelle z. B. innerhalb der Impedanzdetektionsperiode. Das Analogsignal 412 (z. B. Audio) kann eine beliebige Spannungswellenform sein, die eine oder mehrere Signale umfasst und z. B. durch das Einsetzen eines Spitzendetektors innerhalb der Detektionsschaltung erhalten werden kann.
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Bei Ausführungsformen kann das Zeitintervall 402 mit einem ersten Strom assoziiert sein, der niedriger ist als ein zweiter Strom, der mit dem Zeitintervall 404 assoziiert ist. Der relativ höhere zweite Strom kann verwendet werden, um die Spannung an der Signalleitung zu erhöhen, z. B. um die Auflösung einer Messung zu erhöhen.
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Bei Ausführungsformen kann der ADC-Wert 416 bestimmt werden, indem das Analogsignal 412 unter Verwendung eines beliebigen in der Technik bekannten Verfahrens in ein Digitalsignal umgewandelt wird. Es wird verstanden, dass ein beliebiges Analogsignal 412 einer beliebigen Art von Vorverarbeitung oder Nachverarbeitung unterzogen werden kann, z. B. einer Mittelwertbildung von gemessenen Werten usw. Bei Ausführungsformen wird die ADC-Detektion 416 an oder nahe dem Ende des Zeitraums 402, 404 durchgeführt, um das Erfassen von Nulldurchgangsereignissen 418 des Analogsignals 412 zu ermöglichen, die relativ spät im Zeitraum 402, 404 auftreten. Bei Ausführungsformen, sobald die ADC-Detektion durchgeführt worden ist, kann eine Detektionsschaltung den ADC-Wert 416 zurücksetzen, z. B. als Vorbereitung auf eine spätere Detektion bei einem anschließenden Zeitraum.
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Es wird verstanden, dass das Zeitintervall 402, 404 ausreichend lang gewählt werden sollte, sodass mindestens ein Nulldurchgang des Analogsignals 412 während der Ein-Zeit der Detektionsschaltung detektiert werden kann.
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5 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess zum zuverlässigen Detektieren des Vorhandenseins eines Zubehörs gemäß Ausführungsformen der gegenwärtigen Offenbarung veranschaulicht. Bei Ausführungsformen beginnt ein Prozess 500 beim Schritt 502 durch Injizieren eines Stroms z. B. über eine konstante Stromquelle in eine Signalleitung, z. B. an einem Stift, der mit einem elektrischen Verbinder gekoppelt ist.
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Beim Schritt 504 wird ein erstes Signal basierend auf dem injizierten Strom detektiert. Dieses Signal kann die Impedanz zwischen dem Stift und einem Referenzpotenzial, z. B. einem Massepotenzial, repräsentieren.
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Beim Schritt 506 wird eine Nulldurchgangsbedingung zum Beispiel in einem vorbestimmten Identifikationsintervall bestimmt.
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Beim Schritt 508 wird basierend auf der Nulldurchgangsbedingung ein zweites Signal - ein Nulldurchgangssignal - z. B. durch einen Nulldurchgangsdetektor erzeugt.
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Schließlich wird beim Schritt 510 basierend auf dem ersten und/oder dem zweiten Signal eine Bedingung des elektrischen Verbinders zum Beispiel unter Verwendung des in 3 veranschaulichten Entscheidungsbaums bestimmt. Zur Kürze werden die Schritte zur Verwendung des Entscheidungsbaums hier nicht wiederholt.
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Ein Fachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass kein Datenverarbeitungssystem oder keine Programmiersprache für die Umsetzung der vorliegenden Erfindung kritisch ist. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird auch erkennen, dass eine Anzahl der oben beschriebenen Elemente physisch und/oder funktionell in Untermodule getrennt oder miteinander kombiniert werden können.
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Fachleute auf dem Gebiet werden zu würdigen wissen, dass die vorstehenden Beispiele und Ausführungsformen beispielhaft sind und den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung nicht beschränken. Es wird beabsichtigt, dass alle Permutationen, Erweiterungen, Äquivalente, Kombinationen und Verbesserungen dazu, die Fachleuten auf dem Gebiet beim Lesen der Spezifikation und einer Untersuchung der Zeichnungen ersichtlich sind, im wahren Gedanken und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung enthalten sind. Es soll auch angemerkt werden, dass Elemente beliebiger Ansprüche unterschiedlich angeordnet sein können, einschließlich mehrerer Abhängigkeiten, Konfigurationen und Kombinationen aufweisend.
