DE112012006663B4

DE112012006663B4 - Schlüsselpositionserfassung zur Bestimmung eines Kabeltyps

Info

Publication number: DE112012006663B4
Application number: DE112012006663.4T
Authority: DE
Inventors: Binh T Truong; Nam Nguyen; Robert S. Wright
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2012-09-20
Publication date: 2022-06-23
Anticipated expiration: 2032-09-21
Also published as: US10641839B2; DE112012006663T5; US20150168471A1; TWI597609B; US20180252757A1; CN104508643B; US9778308B2; TW201413464A; CN104508643A; GB201500972D0; WO2014046663A1; GB2520857B; GB2520857A

Abstract

Rechensystem, das einen Kabeltyp erfasst, umfassend:
ein Host-Gerät (102) mit einer Anschlussbuchse (104) zur:
Unterstützung mehrerer Kabeltypen, wobei die Anschlussbuchse (104) eine erste Schlüsselposition (206) eines Steckverbinders und eine zweite Schlüsselposition (208) eines Steckverbinders umfasst, wobei die Anschlussbuchse (104) zur
Bestimmung des Kabeltyps der in die Anschlussbuchse (104) eingesteckt werden soll durch Erfassen der ersten Schlüsselposition (206) des Steckverbinders und einer zweiten Schlüsselposition (208) des Steckverbinders;
einen Schaltkreis zur:
Bestimmung des logischen Zustandes jeder der Schlüsselpositionen der Steckverbinder, wobei ein Kabel in die Anschlussbuchse (104) eingesteckt werden soll; und
Lieferung der dem Kabeltyp auf der Grundlage der logischen Zustände der Schlüsselpositionen der Steckverbinder zugeordneten Leistung (114).

Description

HINTERGRUND
Universal Serial Bus (USB) ist ein Standard für Kabel und Steckverbinder, die in einem Bussystem zur Verbindung, Kommunikation und zum Energietransport zwischen Host-Geräten und Peripheriegeräten verwendet werden. Ein gespeistes USB-Kabel ermöglicht, dass diese Peripheriegeräte, statt eine eigene Stromversorgung zu benötigen, über ihr USB-Host-Gerät Strom beziehen.
Figurenliste
In den beigefügten Zeichnungen verweisen gleiche Zahlen auf gleiche Bauelemente oder Blöcke. Die folgende ausführliche Beschreibung nimmt auf die Zeichnung Bezug, wobei:

1 ein Blockschema eines beispielhaften Host-Geräts einschließlich einer Anschlussbuchse mit einer ersten und einer zweiten Schlüsselposition zum Bestimmen eines Kabeltyps und eines Schaltkreises zum Bestimmen eines logischen Zustandes jeder der Schlüsselpositionen und zum Liefern von Leistung auf der Grundlage der logischen Zustände ist;
2 ein Blockschema eines beispielhaften Host-Geräts einschließlich eines Schaltkreises, der einer ersten und einer zweiten Schlüsselposition in einer Anschlussbuchse logische Zustände zuweist, um einen Kabeltyp anhand von den Schlüsselpositionen entsprechenden Merkmalen zu bestimmen, um Leistung an ein Peripheriegerät zu liefern, ist;
3A ein Blockschema eines beispielhaften Steckverbinders mit verschiedenen Orten von Schlüsselpositionen ist, wobei jeder Schlüsselpositionsort einem Kabeltyp entspricht; und
3B eine Anordnung von Daten, nämlich jeder der Schlüsselposition mit den entsprechenden logischen Zuständen und der entsprechenden Leistung, in einer beispielhaften Tabelle ist;
4 ein Blockschema einer beispielhaften Rechenvorrichtung zum Erfassen der Schlüsselpositionen, Bestimmen der Impedanz jeder der Schlüsselpositionen, Bestimmen der logischen Zustände der Schlüsselpositionen und Liefern der den logischen Zuständen entsprechenden Leistung von einem Host-Gerät an ein Peripheriegerät ist; und
5 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens ist, das auf einer Rechenvorrichtung zum Erfassen der Schlüsselpositionen ausgeführt wird, um inen USB-Kabeltyp anzugeben, die Impedanzen jeder Schlüsselposition zu erhalten, einen logischen Zustand jeder Schlüsselposition zu bestimmen und die dem USB-Kabeltyp zugeordnete Leistung zu liefern.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Über ein gespeistes USB-Kabel können ein oder mehrere Peripheriegeräte von einem Host-Gerät mit Leistung versorgt werden. Doch diese gespeisten USB-Kabel sind durch die in Vorschriften festgelegten Leistungsgrenzen für Einzelsteckverbinder eingeschränkt. Von daher stellt jeder gespeiste USB-Steckanschluss einen Schlüsselpositionsort bereit, der jedem Spannungspegel entspricht, der an das eine oder die mehreren Peripheriegeräte anzulegen ist. Die verschiedenen Spannungspegel entsprechen den verschiedenen Typen gespeister USB-Kabel.
Eine Lösung besteht darin, eine mechanische Barriere vorzusehen, um mindestens einen Abschnitt des Steckverbinders physisch zu blockieren. Bei dieser Lösung positioniert ein Benutzer eine bewegliche Barriere, um verschiedenartige Buchsenstrukturen für die Lieferung des entsprechenden Spannungspegels zu schaffen. Diese Lösung erfordert jedoch, dass die Barriere zugänglich ist und vom Benutzer gesteuert werden kann, um die Buchsenstruktur zu schaffen, welche die entsprechende Spannung liefert. Ferner ermöglicht diese Lösung keine selbsttätige Erfassung des Typs der Buchsenstruktur durch das Host-Gerät, um die entsprechende Spannung zu liefern. Beispielsweise bewegt der Benutzer die mechanische Barriere, um einen gespeisten 12-Volt-USB-Steckanschluss zu schaffen und bewegt sie an eine andere Stelle, um einen gespeisten 24-Volt-USB-Steckanschluss zu schaffen. Außerdem erfordert diese Lösung viel Raum und Gestaltungsaufwand am Host-Gerät, um die mechanische Barriere zu integrieren.
Bei einer anderen Lösung werden Leistung und Kommunikation über separate USB-Kabel übertragen. Bei dieser Lösung übermittelt die USB-Buchse Kommunikation über einen vom Stromanschluss getrennten Steckanschluss. Ferner mangelt es bei dieser Lösung an einer universellen USB-Anschlussbuchse, um Leistung und Kommunkation durch das USB-Kabel zu übertragen. Zusätzlich erfordert diese Lösung die Verwendung eines separaten USB-Kabels, um sowohl USB-Datenkommunikation als auch Leistung zu empfangen. Ferner nimmt diese Lösung ebenfalls viel Raum am Host-Gerät in Anspruch, da für die Datenkommunikation und die Leistungslieferung zwei verschiedene Steckanschlüsse erforderlich sind. Die Druckschrift US 2009 / 0228 614 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen einer Art einer externen Verbindungsvorrichtung, die mit einem tragbaren Endgerät verbunden ist, durch Erfassen eines Signals, das an die externe Verbindungsvorrichtung gesendet und von dieser empfangen wird. Eine objektiv zu lösende Aufgabe besteht darin, wie eine erste Schlüsselposition eines Steckverbinders und eine zweite Schlüsselposition eines Steckverbinders verwendet werden soll, zur Bestimmung eines Kabeltyps der in eine Anschlussbuchse eingesteckt werden soll.
Um diese Probleme anzugehen, schaffen die hier offenbarten Ausführungsbeispiele ein Rechensystem, das ein Host-Gerät mit einer Anschlussbuchse umfasst, die durch Erfassen von Schlüsselpositionen mehrere Kabeltypen unterstützt. Diese Ausführungsform ermöglicht, dass die Anschlussbuchse mehrere Kabeltypen annimmt und unterstützt, wodurch der Anschlussbuchse Universalität verliehen wird. Das Erfassen der Schlüsselpositionen ermöglicht dem Host-Gerät, den Kabeltyp zu bestimmen. Beispielsweise befindet sich in der Anschlussbuchse die Schlüsselposition für ein gespeistes 12-Volt-USB-Kabel an einem anderen Ort als die Schlüsselposition eines gespeisten 24-Volt-USB-Kabels. Es sind keine verschiedenen Anschlussbuchsen erforderlich, stattdessen unterstützt die Anschlussbuchse mehrere Spannungsversionen durch Erfassen der Schlüsselpositionen, um die Spannung jenes Versionstyps zu bestimmen. Wenn zwei Schlüsselpositionen verwendet werden, ermöglicht dies dem Host-Gerät, einen Kabeltyp von zwei oder mehr Kabeltypen zu identifizieren.
Außerdem bestimmt das Host-Gerät die Impedanz jeder Schlüsselposition. Die Impedanz ist ein Maß für den Widerstand zwischen jeder der Schlüsselpositionen in der Anschlussbuchse am Host-Gerät und jener des USB-Kabels. Das Bestimmen der Impedanz jeder Schlüsselposition stellt eine selbsttätige Erfassung der Schlüsselpositionen durch Messen der Verbindung zwischen dem USB-Kabel und dem Host-Gerät bereit. Außerdem sorgt dies für einen effizienten Aspekt, da keine Benutzereingabe erforderlich ist.
In einer anderen Ausführungsform umfasst das System einen Schaltkreis zur Bestimmung eines logischen Zustandes jeder der Schlüsselpositionen, um Leistung zu liefern, die dem Kabeltyp auf der Grundlage der logischen Zustände zugeordnet wird. Dadurch, dass die logischen Zustände verwendet werden, kann der Schaltkreis zwischen verschiedenen Leistungspegeln umschalten, was für zusätzliche Effizienz sorgt.
In einer weiteren Ausführungsform schaltet der Schaltkreis die Leistung ab (d.h. liefert 0 Volt), wenn festgestellt wird, dass beide Schlüsselpositionen in der Anschlussbuchse aktiviert sind. Das Liefern von 0 Volt stellt einen Sicherheitsaspekt bereit, um eine Spannungs- und/oder Leistungslieferung an das Peripheriegerät auf dem in die Anschlussbuchse eingesteckten Kabeltyp zu verhindern, bei dem ein mechanischer Fehler vorliegen könnte. Durch das Verhindern einer Leistungslieferung, wenn bei dem Kabel und/oder der Anschlussbuchse ein mechanischer Fehler vorliegt, wird weiterem Schaden am USB-Kabel und/oder Peripheriegerät vorgebeugt.
In noch einer weiteren Ausführungsform weist der Schaltkreis mehrere Halbleiter auf, um die logischen Zustände jeder der Schlüsselpositionen zu erhalten. Die Verwendung von Halbleitern ermöglicht es dem Host-Gerät, interne Schaltungen zu nutzen, um den Schlüsselpositionen logische Zustände zuzuweisen, ohne Verwendung einer externen Vorrichtung, die eine Zunahme von Kosten, Entwicklungsaufwand und Raum bedeuten kann.
Zusammenfassend: die hier offenbarten Ausführungsbeispiele stellen eine universelle Anschlussbuchse für einen gespeisten USB bereit, um den USB-Kabeltyp zu erfassen und die entsprechende Spannung zu liefern. Ferner wird bei den Ausführungsbeispielen Zeit und Raum eingespart, indem ein universeller Anschluss für mehrere USB-Kabeltypen bereitgestellt wird. Außerdem stellen die Beispiele eine Anschlussbuchse bereit, die den Kabeltyp von Kabeln erfasst, die von USB-Kabeln verschieden sind. Die Erfindung ist im beigefügten Anspruchssatz beschrieben.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ist 1 ein Blockschema eines beispielhaften Host-Geräts 102 einschließlich einer Anschlussbuchse 104 mit einer ersten Schlüsselposition 106 und einer zweiten Schlüsselposition 108 ist, wobei ein Kabeltyp durch die Schlüsselpositionen 106 und 108 bestimmt wird. Außerdem enthält das Host-Gerät 102 einen Schaltkreis 110 zur Bestimmung eines logischen Zustandes 112 jeder der Schlüsselpositionen 106 und 108, um die dem Kabeltyp auf der Grundlage der logischen Zustände 112 zugeordnete Leistung 114 zu liefern. Das Host-Gerät 102 ist eine elektronische Vorrichtung, die dafür programmiert ist, Aufgaben und/oder Operationen auszuführen. Im Besonderen wird das Host-Gerät 102 als eine elektronische Vorrichtung mit einer gespeisten USB-Verbindungsschnittstelle zur Lieferung von Kommunikationsdaten und/oder Leistung 114 über ein USB-Kabel an ein oder mehrere Peripheriegerät(e) angesehen. In dieser Ausführungsform ermöglicht die USB-Verbindung einem leistungsstärkeren Gerät (d.h. Peripheriegerät), seine Leistung über das Host-Gerät 102 zu beziehen, statt eine eigene Stromversorgung und/oder einen Adapter zu benötigen. Von daher sind Ausführungsformen des Host-Geräts 102 unter anderem eine Rechenvorrichtung, ein Client-Gerät, ein Personal Computer, ein Desktop-Computer, ein Laptop, ein mobiles Gerät, ein Tablet, eine Videospielkonsole oder ein anderes elektronisches Gerät, das dazu geeignet und fähig ist, eine Anschlussbuchse 104 aufzunehmen, um die Schlüsselpositionen 106 und 108 zu erfassen, um den Typ des entsprechenden Kabels zu bestimmen. In einer anderen Ausführungsform ist das Host-Gerät 102 eine Kassenvorrichtung, das neben der Datenkommunikation Leistung 114 an Peripheriegeräte, wie z. B. Belegdrucker, Barcodeleser, Drucker, Scanner usw., liefert.
Die Anschlussbuchse 104 ist eine Art Port am Host-Gerät 102, der durch Erfassen der Schlüsselpositionen 106 und 108 mehrere Kabeltypen unterstützt. Ferner kommuniziert die Anschlussbuchse 104 mit dem Schaltkreis, um auf der Grundlage der logischen Zustände 112 die Leistung 114 an ein oder mehrere Peripheriegerät(e) auszugeben. Die Anschlussbuchse 104 ist so ausgelegt, dass die Verbindung zwischen einem USB-Kabel und dem Host-Gerät 102 zur Kommunikation und/oder Leistungslieferung 114 standardisiert ist. Die Anschlussbuchse 104 ist eine Art elektromechanische Vorrichtung, die ein Kabel mit dem Host-Gerät 102 verbindet, um Datenkommunikation und Leistungslieferung zu ermöglichen. In dieser Ausführungsform wirkt die Anschlussbuchse 104 als Schnittstelle zwischen einem USB-Kabel und dem Host-Gerät 102. Die ermöglicht den Anschluss von Mäusen, Druckern, Tastaturen, Scannern oder anderem Rechenzubehör. In einer anderen Ausführungsform verbindet die Anschlussbuchse 104 das Host-Gerät 102 mit einem oder mehreren Peripheriegerät(en). Ausführungsformen der Anschlussbuchse 104 sind unter anderem ein Port, ein Anschluss, ein Steckplatz, ein Steckverbinder oder ein sonstiger elektromechanischer Anschluss, der fähig ist, die Schlüsselpositionen 106 und 108 zu erfassen, um den Kabeltyp zu identifizieren.
Die Schlüsselpositionen 106 und 108 innerhalb des Steckanschlusses 104 entsprechen Merkmalen, die den Kabeltyp kennzeichnen. Im Besonderen befindet sich an einem Ende des Kabels ein Stecker und/oder Steckverbinder, der ein oder mehrere Merkmal(e) aufweist, das/die den Schlüsselpositionen 106 und 108 entspricht/entsprechen. In dieser Ausführungsform sind die Schlüsselpositionen 106 und 108 mechanische Eigenschaften, die auf die Merkmale im Kabel an verschiedenen Orten ansprechen, die ein Muster bilden, das den Kabeltyp angibt. Beispielsweise entsprechen diese mechanischen Eigenschaften Merkmalen des Kabeltyps, der in die Anschlussbuchse 104 gesteckt wird, und können Stifte, federnde Auslöser usw. umfassen, um dem Steckanschluss 104 ein Identifizieren des Kabeltyps zu ermöglichen. In diesem Zusammenhang unterstützt das Erfassen der Schlüsselpositionen 106 und 108 die Anschlussbuchse 104 dabei, den Typ eines Kabels zu erfassen, das von USB-Kabeln verschieden ist. In einer Ausführungsform entsprechen die Schlüsselpositionen 106 und 108 Merkmalen des Kabeltyps, die angeben, welcher Spannungspegel zu liefern ist. In einer weiteren Ausführungsform können die Schlüsselpositionen 106 und 108 eine dritte und vierte Schlüsselposition umfassen, wobei sich jede Schlüsselposition an einem gesonderten Ort befindet und jede den USB-Kabeltyp angibt. Diese Ausführungsform kann anhand 3B eingehender erläutert werden. Ausführungsformen der Schlüsselpositionen 106 und 108 sind unter anderem Stifte, federnde Auslöser, Schalter, Auslöser oder sonstige mechanische Eigenschaften innerhalb der Anschlussbuchse 104, um den Kabeltyp zu identifizieren. Wie in 1 dargestellt, kommunizieren beide Schlüsselpositionen 106 und 108 mit dem Schaltkreis 110, um zu signalisieren, welche Schlüsselpositionen 106 und 108 bei dem Kabeltyp verwendet werden. Ferner ermöglicht das Nutzen der zwei Schlüsselpositionen 106 und 108, dass die Anschlussbuchse 104 zwei oder mehr Kabeltypen unterstützt.
Auf der Grundlage der logischen Zustände 112 schaltet der Schaltkreis 110 zwischen verschiedenen gespeisten USB-Kabeln um, um die dem Kabeltyp entsprechende Leistung 114 zu liefern. In dieser Ausführungsform weist der Schaltkreis 110 logische Zustände 112 zu, die dem Typ des gespeisten USB-Kabels entsprechen, um auf der Grundlage des Typs des gespeisten USB-Kabels, das in die Anschlussbuchse 104 eingesteckt ist, die Spannung selbsttätig umzuschalten. In einer anderen Ausführungsform kann der Schaltkreis 110 die Leistung 114 abschalten (d.h. 0 Volt liefern), wenn festgestellt wird, dass beide Schlüsselpositionen 106 und 108 in die Anschlussbuchse 104 eingesteckt sind. Dabei handelt es sich um ein Sicherheitsmerkmal, durch das Spannung auf einem inkorrekten Anschluss verhindert wird. In einer weiteren Ausführungsform kann der Schaltkreis mehrere Halbleiter und/oder Schalter umfassen, um logische Zustände 112 zur Lieferung von Leistung 114 zuzuweisen.
Die logischen Zustände 112 sind Repräsentationen einer endlichen Zahl von Zuständen, die dem Schaltkreis 110 signalisieren, welcher Leistungspegel 114 auf der Grundlage des Kabeltyps, der mittels der Schlüsselpositionen 106 und 108 erfasst wurde, bereitzustellen ist. In einer Ausführungsform sind die logischen Zustände 112 zugeordnete Datenbits, um zu signalisieren, auf welchem Pegel Leistung 114 zu liefern ist. Diese Ausführungsform ist in 3B genauer dargestellt. Die logischen Zustände 112 können unter anderem Binärzustände, boolesche Logik, H-Zustand (High), L-Zustand (Low), hochohmiger Zustand, niederohmiger Zustand, Spannungsdifferenz zwischen dem Signal und einem Bezugspunkt oder sonstige Zustände sein, die signalisieren, welcher Leistungspegel 114 an ein oder mehrere Peripheriegerät(e) zu liefern ist.
Mittels der Leistung 114 auf der Grundlage der logischen Zustände 112 werden ein oder mehrere Peripheriegerät(e) mit elektrischer Energie vom Host-Gerät 102 versorgt. Außerdem wird die Leistung 114 als zu dem Kabeltyp, wie durch die Schlüsselpositionen 106 und 108 bestimmt, zugehörig angesehen. Beispielsweise kann der Typ des gespeisten USB-Kabels 12 Volt aufnehmen, dementsprechend werden die Schlüsselpositionen 106 und 108 in einem anderen Muster angeordnet sein als bei einem gespeisten 24-Volt-USB-Kabel, usw. Ausführungsformen der Leistung 114 sind unter anderem Watt, Strom, elektrische Verschiebung, Watt, Wechselstrom, Gleichstrom, Spannung, Analogspannung, Digitalspannung oder sonstige Art von elektrischer Energie, die vom Host-Gerät 102 geliefert werden kann.
2 ist ein Blockschema eines beispielhaften Host-Geräts 202 einschließlich eines Schaltkreises 210, der einer ersten und einer zweiten Schlüsselposition 206 und 208 in einer Anschlussbuchse 204 logische Zustände 212 zuweist, um für die Lieferung von Leistung 214 an ein Peripheriegerät 222 den Kabeltyp 216 anhand von den Schlüsselpositionen 206 und 208 entsprechenden Merkmalen 220 zu bestimmen. Das Host-Gerät 202, die Anschlussbuchse 204, die erste Schlüsselposition 206 und die zweite Schlüsselposition 208 können in Aufbau und Funktion dem Host-Gerät 102, der Anschlussbuchse 104, der ersten Schlüsselposition 106 und der zweiten Schlüsselposition 108, wie in 1, ähnlich sein.
Der Schaltkreis 210 umfasst die logischen Zustände 212, einen Spannungsregler 224 und eine Diode 226, um die Leistung 214 durch das Kabel 216 an das Peripheriegerät 222 zu liefern. Der Spannungsregler 224 ist ein elektrisches Bauelement, das die Leistung 214 auf der Grundlage der logischen Zustände 212 in den dem Kabel 216 entsprechenden Spannungspegel umwandelt und/oder auf diesem hält. Die Diode 226 empfängt die Spannung vom Spannungsregler 224, um einen dieser Spannung entsprechenden Stromfluss durch das Kabel 216 zum Peripheriegerät 222 zu leiten. Der Schaltkreis 210 und die logischen Zustände 212 können in Aufbau und Funktion dem Schaltkreis 110 und den logischen Zuständen 112, wie in 1, ähnlich sein.
Der Kabeltyp 216, der in die Anschlussbuchse 214 eingesteckt wird, weist die Merkmale 220 auf, die der ersten und der zweiten Schlüsselposition 206 und 208 entsprechen, um den Kabeltyp 216 zu bestimmen. Wie mit der Linie 218 vom Kabeltyp 216 zur Anschlussbuchse 204 angegeben, weist der Kabeltyp an einem Ende des Kabels 216 einen Stecker und/oder Steckverbinder auf, die/der in die Anschlussbuchse 204 einzustecken sind/ist. Der Steckverbinder und/oder Stecker weisen/weist die Merkmale 220 auf, die den Schlüsselpositionen 206 und 208 entsprechen. Die Merkmale 220 können beispielsweise einen oder mehrere Stift(e) entsprechend den Schlüsselpositionen 206 und 208 umfassen, so dass die Stifte zwischen dem Kabeltyp 216 und dem Host-Gerät 202 eine Verbindung herstellen. In einer anderen Ausführungsform umfasst der Kabeltyp 216 unter anderem ein gespeistes USB-Kabel. In dieser Ausführungsform schließt der Kabeltyp 216 zusätzlich zur Fähigkeit zur Datenkommunikation nach USB-Standard jene zur Leistungslieferung ein, wodurch es möglich ist, dass das Peripheriegerät 222 Leistung 214 über das Host-Gerät 202 bezieht, statt eine eigene Stromversorgung zu benötigen. Ferner weist in dieser Ausführungsform die Anschlussbuchse 204 zwei Anschlüsse auf, die derart übereinander angeordnet sind, dass einer der Steckanschlüsse den USB-Stecker aufnimmt und der andere Steckanschluss einen Leistungsstecker aufnimmt. Außerdem ermöglicht diese Ausführungsform verschiedene Spannungen am Kabel 216. Beispielsweise können die verschiedenen Spannungen 5 Volt, 12 Volt und/oder 24 Volt umfassen, und an sich können/kann der Stecker und/oder Steckverbinder mit drei verschiedenen Mustervarianten verschlüsselt sein, so dass das Host-Gerät 202 nur Verbindungen akzeptieren wird, die die Spannung jener Version erfordern. Ausführungsformen des Kabeltyps 216 sind unter anderem ein gespeistes USB-Kabel, ein USB-Kabel oder ein sonstiges Kabel 216, das zur Kommunikation zwischen dem Peripheriegerät 222 und dem Host-Gerät 202 und zur Aufnahme von Leistung 214 vom Host-Gerät 202 fähig ist. Die dem Kabeltyp 216 zugeordnete Leistung 214 kann durch das Kabel 216 an das Peripheriegerät 222 geliefert werden. Die Leistung 214 kann in ihrer Funktionalität der Leistung 114 von 1 ähnlich sein.
Die Merkmale 220 sind Bestandteil des Kabeltyps 216 und entsprechen den Positionen 206 und 208 zur Erfassung. Die Merkmale 220 sind mechanische Aspekte innerhalb des Steckers und/oder Steckverbinders an einem Ende des Kabeltyps 216, um das Kabel 216 zu identifizieren. In einer Ausführungsform können die Merkmale 220 in die Schlüsselpositionen 206 und 208 eingehen, um den Kabeltyp 216 zu bestimmen, während in einer anderen Ausführungsform die Merkmale 220 eine Verbindung mit einer der Schlüsselpositionen 206 oder 208 herstellen, um das Kabel 216 zu identifizieren.
Das Peripheriegerät 222 empfängt Leistung 214 durch den Kabeltyp 216. In dieser Ausführungsform kann der Kabeltyp 216 als Teil des Peripheriegeräts 222 mit umfasst sein. Beispielsweise kann der Kabeltyp 216 für Verbindungen zwischen dem Peripheriegerät 222 und dem Host-Gerät 202 für Kommunikation und/oder Leistungslieferung 214 verwendet werden. In einer anderen Ausführungsform umfasst das Peripheriegerät 222 unter anderem eine Kassenvorrichtung, die Leistung 214 empfängt. Beispielsweise kann das Peripheriegerät 222 einen Barcodeleser zur Verwendung im Einzelhandelsumfeld einschließen. Ausführungsformen des Peripheriegeräts 222 sind unter anderem ein elektronisches Gerät, Zubehör für eine Rechenvorrichtung, Maus, Tastatur, Scanner, Drucker, Belegdrucker, Barcodeleser, Waagen, Kassenladen oder sonstige Art elektronischer Vorrichtungen 222, die fähig sind, Leistung 214 und/oder Kommunikation vom Host-Gerät 202 durch den Kabeltyp 216 zu empfangen.
3A ist eine beispielhafte Anschlussbuchse mit verschiedenen Orten der Schlüsselpositionen 304, 306, 308 und 310, wobei jeder Ort der Schlüsselpositionen 304-310 einem anderen Kabeltyp entspricht.
Die verschiedenen Orte der Schlüsselpositionen 304-310 werden jeweils als ein anderes Muster angesehen, das einen anderen Kabeltyp repräsentiert. In dieser Ausführungsform repräsentiert jeder der Schlüsselpositionsorte 304-310 jeweils eine der Schlüsselpositionen. Beispielsweise repräsentiert der Schlüsselpositionsort 304 die erste Schlüsselposition, der Schlüsselpositionsort 306 repräsentiert die zweite Schlüsselposition, der Schlüsselpositionsort 308 repräsentiert die dritte Schlüsselposition, und der Schlüsselpositionsort 310 repräsentiert die vierte Schlüsselposition. Jeder dieser Schlüsselpositionsorte 304-310 repräsentiert einen anderen Kabeltyp. Die verschiedenen Kabeltypen können verschiedenen Leistungspegeln entsprechen, die an ein Peripheriegerät geliefert werden. Beispielsweise kann der Schlüsselpositionsort 304 12 Volt repräsentieren, der Schlüsselpositionsort 306 repräsentiert 24 Volt, der Schlüsselpositionsort 308 repräsentiert 5 Volt, und der Schlüsselpositionsort repräsentiert 0 Volt. Folglich wird in diesem Beispiel dann, wenn ein entsprechendes Merkmal an dem anderen Kabeltyp, wie z. B. ein Stift, in die Schlüsselposition 304 eingesteckt wird, dieses Kabel als das 12-Volt-Kabel identifiziert. Ferner sollten, obwohl 3 jede der verschiedenen Schlüsselpositionen 304-310 im oberen Abschnitt jedes Anschlusses befindlich zeigt, Ausführungsformen nicht auf diese bildliche Darstellung beschränkt sein, da die verschiedenen Schlüsselpositionsorte 304-310 nach unten hin, zur Seite hin und/oder an einer Kombination benachbarter Orte sein können. Außerdem sind jeder der Schlüsselpositionen 304-310 die logischen Zustände 314-322 zugeordnet, um die entsprechende Leistung 322 vom Host-Gerät an das Peripheriegerät zu liefern.
3B ist eine Anordnung von Daten, nämlich jeder der Schlüsselpositionsorte 304-310 wie in 3A mit den entsprechenden logischen Zuständen 314-320 und der entsprechenden Leistung 322, in einer beispielhaften Tabelle 312.
Die logischen Zustände 314-320 sind Repräsentationen der endlichen Zahl von Zuständen, die signalisieren, welcher Leistungspegel 322 vom Host-Gerät an das Peripheriegerät zu liefern ist. Beispielsweise entspricht die erste Schlüsselposition 304 der „Position 1“, und dementsprechend ist die „1“ ein logischer Zustand 314, der angibt, dass die erste Schlüsselposition aktiviert ist, während die anderen Schlüsselpositionsorte 306-310 inaktiv sind, wie durch den logischen Zustand „0“ angegeben wird. Folglich beträgt der entsprechende zu liefernde Leistungspegel 322, der dem Kabeltyp auf der Grundlage des logischen Zustandes „1“ zugeordnet wird, 12 Volt. In einem anderen Beispiel entspricht der dritte Schlüsselpositionsort 308 der „Position 3“, bei der ein logischer Zustand von „1“ aktiviert ist, während der erste, zweite und vierte Schlüsselpositionsort 304, 306 und 310 inaktiv sind, und folglich werden 5 Volt geliefert. Außerdem sollten, obwohl 3B die logischen Zustände 314-320 als binäre Bits veranschaulicht, Ausführungsformen auf diese bildliche Darstellung beschränkt sein, da sie die Impedanz oder sonstige art von Daten einschließen kann, um den entsprechend dem Kabeltyp zu liefernden Leistungspegel 322 anzugeben.
Die Leistung 322 repräsentiert verschiedene Spannungspegel, die den Kabeltypen entsprechen, die anhand der Schlüsselpositionsorte 304-310 identifiziert wurden. In 3B steht zwar die Leistung 322 für jeden der verschiedenen Kabeltypen mit dem entsprechenden Spannungspegel, doch sollten Ausführungsformen nicht auf diese bildliche Darstellung beschränkt sein, da die Leistung 322 verschiedene Strompegel, Watt oder sonstige Art elektrischer Energie einschließen kann.
4 ist ein Blockschema einer beispielhaften Rechenvorrichtung 400 mit einem Prozessor 402 zum Erfassen von Schlüsselpositionen, Bestimmen eines logischen Zustandes jeder Schlüsselposition, um dann die dem USB-Kabeltyp zugeordnete Leistung vom Host-Gerät an ein Peripheriegerät zu liefern. Die Rechenvorrichtung 400 umfasst zwar den Prozessor 402 und das computerlesbare Speichermedium 404, kann aber auch andere Bauelemente umfassen, die einem Fachmann als geeignet erscheinen. Beispielsweise kann die Rechenvorrichtung 400 die Anschlussbuchse 104 bzw. 204, wie in 1-2, umfassen. Außerdem kann die Rechenvorrichtung 400 in Aufbau und Funktion den Host-Geräten 102, 202, wie in 1-2, ähnlich sein.
Der Prozessor 402 kann Anweisungen 406, 408, 410 und 412 abrufen, decodieren und ausführen. Im Besonderen führt der Prozessor 402 Folgendes aus: Anweisungen 406 zur Erfassung von Schlüsselpositionen, um einen Kabeltyp zu identifizieren; Anweisungen 408 zur Bestimmung einer Impedanz jeder der Schlüsselpositionen; Anweisungen 410 zur Bestimmung der logischen Zustände der Schlüsselpositionen zur Lieferung von Leistung und Anweisungen 412 zur Lieferung der dem Kabeltyp zugeordneten Leistung vom Host-Gerät zum Peripheriegerät. Ausführungsformen des Prozessors 402 sind unter anderem ein Controller, ein Mikrochip, ein Chipsatz, eine elektronische Schaltung, ein Mikroprozessor, ein Halbleiter, ein Mikrocontroller, eine Zentraleinheit (CPU), ein Grafikprozessor (GPU), ein Grafikprozessor (VPU) oder sonstige programmierbare Vorrichtungen, die fähig sind, die Anweisungen 406-412 auszuführen.
Das computerlesbare Speichermedium 404 kann die Anweisungen 406, 408, 410 und 412 enthalten, die der Prozessor 402 abruft, decodiert und ausführt. Das computerlesbare Speichermedium 404 kann eine elektronische, magnetische oder optische Vorrichtung, ein Hauptspeicher, ein Speicher, ein Flash Drive oder eine andere physische Vorrichtung sein, die ausführbare Anweisungen enthält oder speichert. Folglich kann das computerlesbare Speichermedium 404 beispielsweise, unter anderem, einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen elektrisch löschbaren programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM), ein Speicherlaufwerk, ein Cache-Speicher, ein Netzwerkspeicher, eine CD-ROM und dergleichen sein. Von daher kann das computerlesbare Speichermedium 404 eine Anwendung und/oder Firmware enthalten, die unabhängig von und/oder in Verbindung mit dem Prozessor 402 verwendet werden kann, um Anweisungen des computerlesbaren Speichermediums 404 abzurufen, zu decodieren und/oder auszuführen. Die Anwendung und/oder Firmware kann auf dem computerlesbaren Speichermedium 404 gespeichert sein und/oder an einem anderen Ort der Rechenvorrichtung 400 gespeichert sein.
Die Schlüsselpositionen eines USB-Kabels werden mittels der Anweisungen 406 erfasst. In einer anderen Ausführungsform werden mittels der Anweisungen 406 die Schlüsselpositionen des USB-Kabels anhand von Impedanzmessungen jeder der Schlüsselpositionen erfasst.
Die Impedanz jeder der mittels der Anweisungen 406 erfassten Schlüsselpositionen wird durch die Anweisungen 408 bestimmt. Die Impedanz ist ein Maß für den Widerstand zwischen jeder der Schlüsselpositionen in einer Anschlussbuchse eines Host-Geräts und dem USB-Kabel. In dieser Hinsicht wird, wenn die Schlüsselposition eingesteckt ist, die Impedanzmessung jener Schlüsselposition minimal sein, was eine Verbindung zwischen dem USB-Kabel und dem Host-Gerät anzeigt. Diese Verbindung gibt den Typ des in die Anschlussbuchse eingesteckten USB-Kabels an.
Zur Lieferung von Leistung werden mittels der Anweisungen 410 die logischen Zustände jeder der Schlüsselpositionen bestimmt. In einer Ausführungsform werden die logischen Zustände mittels mehrerer Halbleiter, wie z. B. Transistoren, bestimmt. In einer anderen Ausführungsform werden die logischen Zustände durch mehrere Schalter bestimmt, damit das Host-Gerät bei den Anweisungen 412 Leistung liefert. Das Bestimmen von logischen Zuständen ermöglicht dem Host-Gerät, zwischen den verschiedenen Leistungspegeln, die den Typen der gespeisten USB-Kabel entsprechen, zu schalten. Ferner entsprechen die logischen Zustände dem Typ des USB-Kabels, damit die entsprechende Leistung geliefert wird. Beispielsweise können die logischen Zustände Schalter einschließen, um eine 12-Volt- oder 24-Volt-Leistung anzuschließen und zu liefern.
Auf die Anweisungen 412 hin wird Leistung an das Peripheriegerät geliefert. In einer anderen Ausführungsform wird auf die Anweisungen 412 hin eine Spannung geliefert, die dem USB-Kabeltyp, wie mit den Anweisungen 406 anhand der Schlüsselpositionen erfasst, entspricht.
5 ist ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens, das auf einer Rechenvorrichtung zum Erfassen von Schlüsselpositionen ausgeführt wird, um den USB-Kabeltyp anzugeben, eine Impedanzmessung von jeder Schlüsselposition zu erhalten, einen logischen Zustand jeder Schlüsselposition zu bestimmen; wenn die logischen Zustände gleich sind, liefern die Rechenvorrichtungen keine Leistung, andernfalls liefert die Rechenvorrichtung die dem USB-Kabeltyp zugeordnete Leistung und liefert die dem USB-Kabeltyp entsprechende Spannung. Obwohl 5 als auf einer Rechenvorrichtung 102, 202 bzw. 400, wie in 1-2 und 4, auszuführen beschrieben ist, kann die Ausführung auch auf anderen geeigneten Bauelementen erfolgen. Beispielsweise kann 5 in Form von ausführbaren Anweisungen auf einem computerlesbaren Speichermedium implementiert sein, wie z. B. dem computerlesbaren Speichermedium 404 in 4.
Im Verarbeitungsschritt 502 erfasst die Rechenvorrichtung die Schlüsselpositionen, die den USB-Kabeltyp angeben. In einer Ausführungsform ist der USB-Kabeltyp in die Rechenvorrichtung eingesteckt. In einer anderen Ausführungsform erhält die Rechenvorrichtung die Impedanzmessung von jeder bei 502 erfassten Schlüsselposition.
Im Verarbeitungsschritt 504 erhält die Rechenvorrichtung die Impedanzmessung von jeder der im Verarbeitungsschritt 502 erfassten Schlüsselpositionen. In dieser Ausführungsform des Verarbeitungsschritts 504 wird jeder gespeiste USB-Kabeltyp in Bezug auf die Schlüsselpositionen angegeben; so hat die erste Schlüsselposition ein entsprechendes Merkmal im USB-Kabel. Bei angeschlossenem USB-Kabel wird das Maß des Widerstands zwischen der ersten Schlüsselposition und dem Merkmal minimal sein; somit kann eine Buchse die Verbindung vom USB-Kabel zum Host-Gerät weiterführen.
Im Verarbeitungsschritt 506 bestimmt die Rechenvorrichtung den logischen Zustand für jede der im Verarbeitungsschritt 502 erfassten Schlüsselpositionen. Das Bestimmen des logischen Zustandes ermöglicht einer Logikschaltung, selbsttätig zwischen den verschiedenen gespeisten USB-Kabeltypen umzuschalten.
Im Verarbeitungsschritt 508 liefert die Rechenvorrichtung, wenn die logischen Zustände wie im Verarbeitungsschritt 506 erfasst wurden, keine Leistung. Beispielsweise können die logischen Zustände der Schlüsselpositionen beide auf hohem logischen Pegel (High) sein; dies zeigt jedoch an, dass die im Verarbeitungsschritt 502 erfassten Schlüsselpositionen einen mechanischen Fehler aufweisen. Durch das Verhindern einer Leistungslieferung im Verarbeitungsschritt 508, sobald die Wahrscheinlichkeit eines mechanischen Fehlers des Kabels und/oder des Steckanschlusses an der Rechenvorrichtung besteht, wird weiterem Schaden am Kabel und/oder an der Rechenvorrichtung vorgebeugt.
Im Verarbeitungsschritt 510 liefert die Rechenvorrichtung die dem USB-Kabeltyp zugeordnete Leistung an ein Peripheriegerät. In einer anderen Ausführungsform des Verarbeitungsschritts 510 wandelt die Rechenvorrichtung die Leistung in eine an das Peripheriegerät zu liefernde Spannung um. In einer weiteren Ausführungsform des Verarbeitungsschritts 510 liefert die Rechenvorrichtung die dem USB-Kabeltyp entsprechende Spannung an das Peripheriegerät ab, wie z. B. im Verarbeitungsschritt 512.
Im Verarbeitungsschritt 512 liefert die Rechenvorrichtung die Spannung, die dem USB-Kabeltyp, wie im Schritt 502 anhand der Schlüsselpositionen erfasst, entspricht.
Zusammenfassend: hier offenbarte Ausführungsbeispiele stellen eine universelle Anschlussbuchse für einen gespeisten USB bereit, die den USB-Kabeltyp erfasst und die entsprechende Spannung liefert. Ferner wird bei den Ausführungsbeispielen Zeit und Raum eingespart, indem eine universelle Verbindung für mehrere USB-Kabeltypen bereitgestellt wird. Außerdem stellen die Beispiele eine Anschlussbuchse bereit, die den Typ von Kabeln erfasst, die von USB-Kabeln verschieden sind.

Claims

Rechensystem, das einen Kabeltyp erfasst, umfassend: ein Host-Gerät (102) mit einer Anschlussbuchse (104) zur: Unterstützung mehrerer Kabeltypen, wobei die Anschlussbuchse (104) eine erste Schlüsselposition (206) eines Steckverbinders und eine zweite Schlüsselposition (208) eines Steckverbinders umfasst, wobei die Anschlussbuchse (104) zur Bestimmung des Kabeltyps der in die Anschlussbuchse (104) eingesteckt werden soll durch Erfassen der ersten Schlüsselposition (206) des Steckverbinders und einer zweiten Schlüsselposition (208) des Steckverbinders; einen Schaltkreis zur: Bestimmung des logischen Zustandes jeder der Schlüsselpositionen der Steckverbinder, wobei ein Kabel in die Anschlussbuchse (104) eingesteckt werden soll; und Lieferung der dem Kabeltyp auf der Grundlage der logischen Zustände der Schlüsselpositionen der Steckverbinder zugeordneten Leistung (114).
Rechensystem nach Anspruch 1, wobei der Schaltkreis ferner Folgendes umfasst: einen Spannungsregler (224), um die Leistung (114) in einen dem Kabeltyp entsprechenden Spannungspegel umzuwandeln; und eine Diode (226), um einen dem Spannungspegel entsprechenden Stromfluss vom Host-Gerät (102) durch den Kabeltyp zu einem Peripheriegerät (222) zu leiten.
Rechensystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: den Kabeltyp zum: Einstecken in die Anschlussbuchse (104), wobei der Kabeltyp Merkmale aufweist, die der ersten und der zweiten Schlüsselposition (208) des Steckverbinders zur Erfassung entsprechen; und Bereitstellen der dem Kabeltyp zugeordneten Leistung (114) vom Host-Gerät (102) an ein Peripheriegerät (222).
Rechensystem nach Anspruch 1, wobei der Schaltkreis ferner Folgendes umfasst: mehrere Halbleiter, um für die Lieferung der dem Kabeltyp zugeordneten Leistung (114) die logischen Zustände jeder der Schlüsselpositionen der Steckverbinder zu erhalten.
Rechensystem nach Anspruch 1, wobei: das Host-Gerät (102) mit der Anschlussbuchse (104) mehrere federnde Auslöser zum Erfassen der ersten und der zweiten Schlüsselposition (208) des Steckverbinders aufweist; und das Host-Gerät (102) mit der Anschlussbuchse (104) die erste und die zweite Schlüsselposition des Steckverbinders durch Bestimmen einer Impedanz, die jeder der ersten und der zweiten Schlüsselposition (208) des Steckverbinders zugeordnet ist, erfasst.
Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium (404), codiert mit Anweisungen, die mittels eines Prozessors (402) einer Rechenvorrichtung (400) ausführbar sind, wobei das Speichermedium (404) Anweisungen umfasst zur: Erfassung einer ersten Schlüsselposition (206) eines Steckverbinders und einer zweiten Schlüsselposition (208) des Steckverbinders einer USB-Anschlussbuchse der Rechenvorrichtung (400), um einen USB-Kabeltyp, der in die Anschlussbuchse (104) eingesteckt werden soll, zu bestimmen, wobei die Schlüsselpositionen der Steckverbinder den USB-Kabeltyp angeben; und Bestimmung eines ersten logischen Zustandes der ersten Schlüsselposition (206) des Steckverbinders und eines zweiten logischen Zustandes der zweiten Schlüsselposition (208) des Steckverbinders, um auf der Grundlage der logischen Zustände eine dem USB-Kabeltyp, der in die Anschlussbuchse (104) eingesteckt werden soll, zugeordnete Leistung (114) zu liefern.
Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium (404) mit den Anweisungen nach Anspruch 6, wobei der USB-Kabeltyp einem dem USB-Kabel entsprechenden Spannungspegel entspricht.
Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium (404) mit den Anweisungen nach Anspruch 6, wobei ein USB-Steckverbinder mehrere USB-Kabeltypen unterstützt und die Schlüsselpositionen der Steckverbinder erfasst, um den USB-Kabeltyp zu bestimmen.
Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium (404) mit den Anweisungen nach Anspruch 8, wobei es ferner zum Erfassen der Schlüsselpositionen der Steckverbinder in dem USB-Steckverbinder, um den USB-Kabeltyp zu bestimmen, Anweisungen umfasst zur: Bestimmung einer ersten Impedanz der ersten Schlüsselposition (206) des Steckverbinders und einer zweiten Impedanz der zweiten Schlüsselposition (208) des Steckverbinders zur Erfassung.
Nichtflüchtiges computerlesbares Speichermedium (404) mit den Anweisungen nach Anspruch 6, wobei die dem USB-Kabeltyp zugeordnete Leistung (114) von einem Host-Gerät (102) durch den USB-Kabeltyp an ein Peripheriegerät (222) geliefert wird.
Verfahren, das von einer Rechenvorrichtung (400) ausgeführt wird, umfassend: Erfassen einer ersten Schlüsselposition (206) eines Steckverbinders und einer zweiten Schlüsselposition (208) des Steckverbinders einer USB-Anschlussbuchse der Rechenvorrichtung (400) durch einen USB-Steckverbinder, wobei die Schlüsselpositionen der Steckverbinder einen USB-Kabeltyp angeben sollen; Bestimmen eines logischen Zustandes jeder der ersten und der zweiten Schlüsselpositionen (208) der Steckverbinder, wobei das Kabel in die Anschlussbuchse (104) eingesteckt werden soll; und Liefern der dem USB-Kabeltyp, der in die Anschlussbuchse (104) eingesteckt werden soll, auf der Grundlage der logischen Zustände der ersten und der zweiten Schlüsselposition (208) des Steckverbinders zugeordneten Leistung (114).
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die logischen Zustände der ersten und der zweiten Schlüsselposition (208) des Steckverbinders mehreren Spannungspegeln entsprechen, wobei jeder der mehreren Spannungspegel einem USB-Kabeltyp zugeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei, wenn der logische Zustand der ersten und der zweiten Schlüsselposition (208) des Steckverbinders, das Verfahren ferner Folgendes umfasst: keine Leistung zu liefern.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Erfassen der ersten Schlüsselposition (206) des Steckverbinders und der zweiten Schlüsselposition (208) des Steckverbinders im USB-Steckverbinder ferner Folgendes umfasst: Erhalten einer Impedanzmessung von jeder der ersten Schlüsselposition (206) des Steckverbinders und der zweiten Schlüsselposition (208) des Steckverbinders zwischen dem USB-Kabeltyp und dem USB-Steckverbinder.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Liefern der dem USB-Kabeltyp auf der Grundlage der logischen Zustände zugeordneten Leistung (114) ferner Folgendes umfasst: Liefern einer dem USB-Kabeltyp entsprechenden Spannung von einem Host-Gerät (102) mit dem USB-Steckverbinder durch den USB-Kabeltyp an ein Peripheriegerät (222).