TWI404349B - 使電氣器件之間電力及資訊傳送更加便利的裝置及方法 - Google Patents

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Description

使電氣器件之間電力及資訊傳送更加便利的裝置及方法
本發明係關於在電氣器件之間傳送電力及資訊。更特定言之，本發明使得自一電氣器件至至少一其他電氣器件之電力及資訊傳送更加便利。
可攜帶式電氣器件在當今社會成為日常生活之一部分。其中，諸如iPod、PDA及蜂巢式電話之可攜帶式電氣器件提供娛樂、改良生產率且使得能夠進行通信。一些器件可用於向另一器件提供額外功能性。舉例而言，蜂巢式電話可使膝上型電腦能夠存取網際網路。其他電氣器件經特定設計成為增強器件功能性之附屬器件。舉例而言，無線藍芽耳機藉由允許使用者經由其蜂巢式電話進行免提式無線會話而增強蜂巢式電話之使用。
結果，許多人通常隨身攜帶許多個人電氣器件。對人們來說，當其離開家時，攜帶蜂巢式電話、無線耳機及諸如Apple公司的iPod之數位媒體器件係很常見的。
大多數可攜帶式電氣器件可由可再充電電池供電。不管電池技術如何先進，許多使用者通常希望其可攜帶式器件中之電池能維持較長時間。另一問題在於，每一可攜帶式器件常具有其自身之必須四處攜帶的充電器。大多數使用者不可避免地會遇到一器件有電，而此刻所需要的器件卻沒電之情境。若使用者無正確的充電器可用，則該使用者運氣不佳。
除了四處攜帶較多電氣器件以外，電氣器件正變得愈加複雜，此給使用者帶來諸多不便。舉例而言，現可使用多個不同的有線或無線標準及/或協定將許多不同類型的可攜帶式電氣器件鏈接在一起。此等標準及/或協定中之一些(諸如藍芽標準)要求使用者每當使用器件與新器件通信時對器件進行重新組態(通常稱為"配對")。舉例而言，組態可能要求該等器件中之至少一者以某方式被另一器件所識別。舉例而言，通用遙控器與特定電氣器件(例如，TV、電纜箱等)之配對要求使用者遵循一系列步驟，該等步驟中之一者包括輸入表示器件品牌及類型之代碼。此配對過程為許多使用者遇到巨大挫折之原因。
根據本發明之原理，本文論述可使至少兩個電氣器件之間的電力及資訊傳送更加便利之裝置、系統、方法及電腦可讀媒體。電氣器件中之一或多者可為可攜帶式電池操作器件。在適應至少三個器件之本發明之實施例中，較佳地，該等器件中之至少一者可接取可靠持續的電源(諸如，壁裝電源插座)。
根據本發明之原理，較佳使該等器件電耦接至裝置之埠。裝置之埠及其他組件可允許耦接至該裝置之器件中之每一者電耦接至其他器件中之至少一者。
一旦器件(經由該裝置)電耦接至一起，該裝置之處理器或微控制器便可使該等器件之間的資訊及/或電力傳送更加便利。資訊傳送可(例如)允許耦接至裝置之器件中的兩者根據藍芽協定而自動配對。器件之間的電力傳送可(例如)允許至少一器件對至少一其他器件進行充電。來自器件中之至少一者的電力亦可用於操作該裝置，及執行根據本發明之在下文描述之方法的自動步驟。
可向器件指派本發明在傳送電力至每一器件及自每一器件傳送電力時考慮的優先級(例如，低、中等或高)。在至少一實施例中，指派至每一器件之優先級係基於器件耦接至哪一埠。指派有較低優先級之器件提供電力，且指派有較高優先級之器件接收電力。中等優先級器件在不同情境下可接收及/或提供電力。在替代實施例中，微控制器可回應於微控制器識別出器件之類型(與識別器件耦接至之埠相對)而向每一器件指派優先級。
除了上述組件以外，本發明亦可使用(例如)一或多個開關、調節器、升壓器及各種連接器(例如，單導線、多線匯流排、節點等)。本發明之所有組件皆可由微控制器監督及控制。
在結合附圖考慮以下詳細描述時，本發明之以上及其他特徵、其本質及各種優點將更加顯而易見，在所有附圖中，相同參考符號指代相同部分。
本發明係針對可使對至少一器件之電池進行充電以及不同類型器件及平台之間的資訊傳送更加便利的裝置、系統、方法及電腦可讀媒體。以下為可根據本發明之各實施例使用的各種裝置及方法的描述。
圖1說明電耦接至三個器件之對接站100。該三個器件為iMac 102、蜂巢式電話104及無線耳機106。對接站100使得能夠在器件之間交換資訊及電力。在至少一實施例中，對接站100在將電力傳送至每一器件或自每一器件傳送電力之前與每一器件通信，對每一器件進行識別及驗證。對接站100亦可用於使器件之間的額外資訊傳送更加便利。
雖然下文描述之本發明大體係關於可攜帶式電池供電器件，但iMac 102為自電源線接收電力且不需要電池之線路供電器件。線路供電器件之其他實例包括自(例如)太陽電池板、發電機或電池以外的任何構件接收電力的器件。
蜂巢式電話104及無線耳機106為可攜帶式電池供電器件。本文提及之電池供電器件包括具有自含式電池或自位於器件外部的電池獲取電力的器件。對接站100可(例如)使以來自蜂巢式電話104之電池的電力來對無線耳機106之電池進行充電更加便利。類似地，來自iMac 102之電力可用於對蜂巢式電話104及/或無線耳機106進行充電。在一些實施例中，無線耳機106與在共同讓渡的於　　　 申請之名為"Wireless Headset"之美國臨時專利申請案第　　　　 號(客戶檔案號碼P4672P1)(下文中稱為"P4672P1申請案")及於　　　 申請之名為"Connector with Magnetic Detent"的美國臨時專利申請案第　　　 號(客戶檔案號碼P4672P2)(下文中稱為"P4672P2申請案")中所論述的無線耳機相同或實質上類似，該等申請案之全文以引用之翻方式併入本文中。
圖1所示之組態僅說明可實施本發明之一種方式。在P4672P1申請案中論述了可用於自一電子器件(諸如蜂巢式電話)向另一電子附件(諸如無線耳機)充電及傳送資訊之對接系統的額外配置。本發明之許多其他可能組態對於得益於本文包含的揭示內容之熟習此項技術者而言將顯而易見。因此，與圖1類似，圖2至圖15之描述應理解為說明性而非限制性的。
圖2為位於裝置200內之電路的簡化示意方塊圖。在一些實施例中，裝置200與圖1之對接站100實質上類似。通常(但不必)使用單個積體電路來實施裝置200。或者，可(例如)使用包括兩個或兩個以上單獨的積體電路之多晶片模組來實施裝置200。
裝置200可包括使得器件208、210及212能夠耦接至裝置200之埠202、埠204及埠206。將在下文進一步論述之器件208、210及212可分別與iMac 102、蜂巢式電話104及無線耳機106類似或相同。裝置200亦可包括微控制器214、線路216、線路218、開關220、輸入端222、輸出端224、輸出端226、開關228、線路230、線路232、線路234、輸出端236、線路238、升壓器240及調節器242，其亦將在下文進行更詳細論述。
埠202、204及206藉由連接(亦即，導線、節點等)及/或本文描述之裝置200之其他組件而電耦接在一起。埠202、204及206可為任何類型(例如，無線或有線)之埠，包括收納可用於將裝置200耦接至任何類型的器件、裝置、電纜及/或器件或其他裝置之組件的任何類型實體連接器的彼等埠。埠202、204及206可(例如)用於將公(male)或母(female)連接器耦接至裝置200。舉例而言，埠202可為母USB連接器，埠204可為30接腳公連接器，且埠206可為對稱4接腳連接器，諸如在P4672P2申請案中所描述之連接器。舉例而言，如在P4672P2申請案中所論述，埠202可具有磁性，且四個接腳(在P4672P2申請案中稱為觸點)中之每一者為約0.7毫米寬且等距地隔開約1.0毫米。在圖6c中說明例示性30接腳連接器及例示性四接腳連接器。
在替代實施例中，可移除埠202、204及/或206，並插入其他埠(未圖示)。此將允許裝置200與器件及/或電纜之各種組合耦接。舉例而言，若埠202為母USB連接器，則可移除埠202，並以為公USB連接器(或任何其他類型的連接器)之埠來代替。
熟習此項技術者亦可瞭解，裝置200中可包括任何數目之埠。儘管圖2將裝置200展示為包括三個埠，但根據本發明之原理的裝置可包括多於或少於三個之埠，藉此允許任何數目的器件在任何給定時間耦接至裝置。在裝置僅包括一埠之實施例(下文將結合圖7a及圖7b更詳細論述)中，裝置亦可包括其自身之電源，諸如電池、太陽電池板等。
在替代實施例中，裝置200可使未實體耦接至裝置200之器件之間的資訊及電力交換更加便利。由此，器件可無線地電耦接至裝置200，且可經由埠202、204及/或206無線地交換資訊及/或電力。
圖2之說明性實施例展示耦接至埠202之器件208、耦接至埠204之器件210及耦接至埠206之器件212。器件208、210及212可為任何電池供電或線路供電的器件。舉例而言，器件208、210及212可為任何類型的可攜帶式、固定及/或行動器件，包括(但不限於)膝上型電腦、桌上型電腦、音頻播放器(例如，隨身聽、光碟播放器等)、視頻播放器、媒體播放器(例如，Apple公司的iPod等)、視訊轉接器、可攜帶式視頻遊戲系統(例如，Sony公司的PSP、Nintendo公司的Game Boy等)、電子書、蜂巢式電話、無線電話、手持式電腦、GPS器件、閃光燈、個人數位助理(PDA)(例如，Palm公司的Pilot等)、電話用無線耳機、衛星無線電、遙控器、汽車鑰匙圈、印表機、汽車無線電、汽車計算系統、汽車打火機(或其他行動電源，諸如飛機打火機)、相機、電腦用附屬器件(例如，無線滑鼠、無線鍵盤等)、腕錶、電湧保護器及AC/DC轉換器等。
器件208、210及212亦可為可充當電源的任何器件，例如，一或多個電池、發電機、太陽電池板、電纜(USB電纜、串列電纜、火線(FireWire)、電力線等)、電容器、電感器或可用於向裝置200提供電力的任何其他電氣器件或機械器件(諸如繞組器件)。在本發明之一實施例中，器件208、210及212中之至少兩者為可攜帶式電池供電器件。
在一實施例中，裝置200包括微控制器214。微控制器214可使用控制線(未圖示)與裝置200之任何其他組件(下文描述)及/或耦接至裝置200之任何器件(例如，器件208、210及212)通信。在一些實施例中，每一控制線可為允許微控制器214更有效地與裝置200之組件及器件208、210及212進行通信的多線匯流排。
微控制器214亦可包括或可存取一或多個電腦可讀媒體。微控制器214可藉由(例如)以下步驟向裝置200提供智慧：控制至及自埠202、204及206之電力流動，經由適當的線路及埠與器件208、210及212通信(下文進一步論述)，使器件208、210及212之間的通信更加便利，確定耦接至裝置200之器件的數目及類型，區分耦接至裝置200之器件的優先級，及對整個系統進行故障監視。
微控制器214可(例如)藉由控制至及自埠202、204及206的電力流動來控制在器件208、210及212之間傳送的電力。當器件208及210耦接至裝置200時，微控制器214可使得電力自器件208傳送至器件210(且可使得電力自器件210傳送至器件208)。所傳送的電力可用於(例如)對器件210之電池充電，以允許器件210更有效地操作，從而允許器件208與器件210通信(或者所傳送的電力可用於對器件208之電池充電，以允許器件208更有效地操作，從而允許器件210與器件208通信)，等等。微控制器214亦可控制(例如)自器件208至器件212(及自器件212至器件208)、自器件210至器件212(及自器件212至器件210)、自器件208至器件210及212(及自器件210及212至器件208)、自器件210至器件208及212(及自器件208及212至器件210)、自器件212至器件210及208(及自器件210及208至器件212)的電力傳送。下文結合(例如)圖7至圖14更詳細地論述根據本發明之在多個器件之間的電力傳送方法。
微控制器214可使用通信路徑(下文進一步論述)來協商器件之間的電力傳送。協商電力傳送涉及確定應向器件及/或自器件提供多少電力，且可涉及(例如)重設器件。在一些實施例中，微控制器214可對器件執行重啟器件之硬體的硬重設及/或重啟器件之軟體的軟重設。熟習此項技術者將瞭解，亦可執行任何其他類型的重設(諸如重設器件之埠的極性的重設)。
除了重設器件以外，協商電力傳送可包括微控制器214與器件之間的其他通信。舉例而言，在微控制器214識別器件(下文進一步論述)之後，微控制器214可與該器件通信，以便將該器件置於高功率模式下。高功率模式對於特定器件可為唯一的，且將允許器件將更多電力給予一或多個其他器件。舉例而言，一些iPod具有允許iPod以(與器件處於預設模式下時相比)較高電流輸出給定電壓之高功率模式。一些器件僅在出現適當交握(亦即，識別、驗證等)之後才進入高功率模式。
微控制器214可在確定哪些器件提供電力及哪些器件接收電力時考慮任何數目的變數。舉例而言，微控制器214可基於裝置200之埠的優先級(下文結合(例如)圖8至圖15更詳細地論述)或器件之優先極(下文論述)進行此確定。
微控制器214亦可基於(例如)每一器件可用的超額電量來確定哪些器件給予電力及哪些器件接收電力。舉例而言，微控制器214可自具有較多超額電力的器件向具有較少超額電力的器件傳送電力。為計量器件具有的超額電量，微控制器214可考慮(例如)剩餘電池電力、電池供電器件在電池需要充電之前可運作的時長及/或器件是否耦接至另一電源(諸如壁裝插座、大的備用電池、發電機、太陽電池板等)。
微控制器214亦可(例如)回應於經由使用者介面接收到使用者指示來指引經由裝置200之電力流動。使用者可(例如)選擇裝置200上之一或多個實體按鈕(未圖示)。微控制器214亦可回應於使用者與器件208、210及/或212之使用者介面(未圖示)的互動來指引電力流動。
除了控制由耦接至裝置200之每一器件提供及接收的電力以外，微控制器214可經由上文論述之控制線(未圖示)與裝置200之任何其他組件或耦接至裝置200之任何器件通信。微控制器214亦可使用下文描述之組件及導線來使與耦接至裝置200之器件之間的資訊傳送更加便利。
在一些實施例中，自第一器件傳送至第二器件之資訊可包括(例如)用於第二器件之軟體或韌體更新。第一器件(諸如蜂巢式電話或電腦)可用於更新韌體或向第二器件(諸如無線耳機)提供額外軟體。舉例而言，用於無線耳機之韌體更新可自中央伺服器(諸如Apple伺服器)下載至電腦(經由網際網路並下載至(例如)iTunes中)或蜂巢式電話(經由蜂巢式電話網路)。當電腦或蜂巢式電話及無線耳機耦接至裝置200時，可經由裝置200將資訊自電腦或蜂巢式電話中繼至無線耳機。在一些其他實施例中，裝置200可使在下文更詳細論述之裝置200外部的資訊傳送更加便利。
可直接或經由裝置200間接地在器件之間傳遞資訊。當微控制器214在兩個器件之間建立直接通信時，可經由裝置200之各組件(例如，埠202、204及/或206、開關220等)導引信號，而不經由微控制器214導引該等通信。器件208與器件210之間的直接通信路徑之實例為埠202至輸入端222至開關220至輸出端224至埠204(及埠204至輸出端224至開關220至輸入端222至埠202)。當微控制器214使經由間接通信路徑之資訊傳送更加便利時，資訊經由微控制器214(經由控制線(未圖示)、線路216及/或線路218)而傳遞。
當使用間接通信路徑時，微控制器214可(例如)監視資訊(例如，對於故障、清晰性、病毒、內容等)。間接通信路徑亦可允許微控制器214(例如，基於家長限制等)核准資訊及/或將資訊儲存至可為RAM、ROM、快閃記憶體等的內部或外部記憶體(未圖示)中。亦可在使用者介面(諸如一或多個發光二極體("LED")或裝置200可接取之任何其他介面器件，其未展示)上顯示資訊及/或正在交換資訊的指示。微控制器214亦可對資訊進行編碼/解碼，及/或以任何其他方式利用該資訊。器件210與212之間的間接通信路徑之實例為埠204至線路216至微控制器214至線路218至線路224至埠206(或埠206至線路224至線路218至微控制器214至線路216至埠204)，所有路徑將在下文進一步論述。
通信路徑用於在器件之間交換資訊。微控制器214亦可使用微控制器214與任何器件之間的通信路徑。舉例而言，在器件208與器件210之間建立通信路徑之前，微控制器214可在微控制器214與器件208之間建立通信路徑。微控制器214接著可使用該通信路徑來(例如)識別及驗證器件208。在與器件208通信之後，微控制器214可(例如)確定器件208具有用於器件210之資訊。微控制器214接著可與器件210建立通信路徑，確定可使用的通信協定、識別器件210、對器件210進行驗證並確定器件210是否應與器件208通信。若微控制器214確定可准許器件208與器件210直接通信，則微控制器214將在器件208與器件210之間建立直接連接，藉此使得器件208與210能夠交換資訊。
在本發明之一些實施例中，當器件耦接至裝置200之埠時，微控制器214經由控制線(未圖示)自該埠接收指示一器件已耦接至該埠之信號。在一些實施例中，微控制器214可監視裝置200之每一埠，並偵測何時有器件耦接至埠202、埠204及埠206。回應於接收到來自埠之指示或偵測到器件耦接至埠，微控制器214(在器件與微控制器214及/或其他器件之間)自動建立通信協定、識別器件，並對器件進行驗證。
舉例而言，若電腦耦接至埠202，則微控制器214可與電腦通信並識別電腦之不同特性(諸如電腦的品牌、型號、名稱、作業系統、通信協定等)。作為另一實例，若蜂巢式電話耦接至埠204，則微控制器214可與蜂巢式電話通信並識別蜂巢式電話的型號、品牌及其他特性。以此方式，微控制器214能夠確定耦接至裝置200之器件的數目及類型。
除了經由控制線(未圖示)控制裝置200之組件以外，微控制器214亦可與裝置200之組件中之任一者以及器件208、210及212交換資訊。舉例而言，微控制器214可經由線路216及埠204與器件210交換資訊(或使間接通信更加便利)。作為另一實例，微控制器214可經由直接系接至輸出端224(下文論述)之線路218及埠206與器件212交換資訊(或使間接通信更加便利)。線路216及218較佳為使用至少兩條導線載運資訊的雙向多線匯流排，但在一些替代實施例中，線路216及218中之任一者或兩者可為單條導線。
如上所述，在微控制器214使器件之間的通信更加便利之前，微控制器214可建立通信路徑。建立通信路徑可包括建議或確定用於傳輸資訊至耦接至裝置200之每一器件或自其接收資訊之協定及/或標準(例如，USB、串列等)。當三個或三個以上器件耦接至裝置200時，微控制器214可使用不同類型的通信協定使不同器件對之間及/或器件與微控制器214之間的通信更加便利。
舉例而言，當微控制器214偵測到器件208、210及212分別耦接至埠202、204及206時，微控制器214可在器件208與210之間建立使用USB協定交換資訊的直接通信路徑(例如，經由開關220)。微控制器214亦可(例如)使用不同的串列資料傳送標準同時使器件210與212之間的間接通信(經由(例如)線路216、線路218及輸出端224)更加便利。
在一些實施例中，微控制器214可藉由向器件提供(例如)特定電壓來指定正在使用哪一類型的通信協定(例如，5伏特可指示USB，3伏特可指示串列，等等)。將在下文進一步論述此情形。
當不同的器件及組件正在通信時，本發明可同時使用多個通信標準及/或協定。舉例而言，當器件208為USB相容器件時，可使用USB通信協定。當器件210亦為USB相容器件時，微控制器214可使器件208與210之間的直接通信(經由開關220)更加便利。
在替代實施例中，當器件210不能與器件208直接通信時，微控制器214可使器件208與210之間的間接通信更加便利。舉例而言，當器件210不為USB相容器件，且器件208僅可使用USB協定通信時，微控制器214可使器件208與210之間的間接通信更加便利。微控制器214可(例如)使用USB協定自器件208接收資訊，且接著使用另一協定將該資訊中繼至器件210。
一些器件可同時與多個器件及/或多個通信協定通信。舉例而言，埠204可為30接腳連接器，此將使得器件210能夠使用第一通信協定與器件212間接通信，同時使器件210能夠使用第一或第二通信協定與器件208直接通信。
在一些實施例中，微控制器214使耦接至裝置200之器件之間的所有通信更加便利。在一些實施例中，在器件之間建立的通信路徑之類型(亦即，所使用的通信協定、直接或間接等)可係基於(例如)每一器件耦接至之埠的優先級、器件之類型、與每一器件相容的通信協定之類型及/數目等。
另外，可能需要微控制器214基於埠202、204及206之相對優先級來使通信及/或電力傳送更加便利。埠202、204及206之優先級可係基於(例如)裝置200進行硬連線之方式及/或在微控制器214上執行之軟體。在一些實施例中，微控制器214可回應於微控制器214可用的各種資訊(例如，當前包括於裝置200內之埠的類型、包括於裝置200內之其他組件等)來自動確定埠202、204及206之優先級。
在一些實施例中，埠202、204及206之相對優先級可控制哪些器件提供電力及哪些器件接收電力。舉例而言，當器件208、210及212分別耦接至埠202、204及206時，器件208可為最低優先級器件(由於(例如)埠202為最低優先級埠)，且器件212可為最高優先級器件(由於(例如)埠206為最高優先級埠)。微控制器214可使自器件208(耦接至最低優先級埠)至較高優先級埠(例如，埠204及206)之電力傳送更加便利，藉此允許藉由器件208對耦接至較高優先級埠之器件(亦即，器件210及212)進行充電。
當最低優先級埠未連接至器件時(例如，當器件208未耦接至埠202時)，微控制器214可向另一埠(例如，埠204)指派最低優先級。微控制器214可將電力自耦接至該埠之器件(例如，器件210)導引至耦接至至少一較高優先級埠之至少一器件(例如，器件212)。於本文中使用時，術語"低優先級"及"高優先級"僅意欲分別建議"哪個(些)器件應提供電力"及"哪個(些)器件應接收電力"。
在替代實施例中，微控制器214可向耦接至裝置200之器件(例如，器件208、210及/或212)指派與埠202、204及206相對之優先級。微控制器214可使用微控制器可用的資訊來區分耦接至裝置200之一或多個器件的優先級。舉例而言，當區分器件之優先級時，微控制器214可考慮耦接至裝置200之器件的數目、耦接至裝置200之器件的類型、使用者經由使用者介面(未圖示)向裝置200提供的資訊、器件耦接至裝置200之時間次序等。
與埠之優先級類似，器件之優先級可用於控制耦接至裝置200之器件之間的電力流動(及在一些實施例中的資訊流動)。舉例而言，當器件208、210及212耦接至裝置200時，無關於每一器件耦接至哪一埠，可向器件208指派最低優先級，且可向器件212指派最高優先級。微控制器214可(例如)將電力自至少一較低優先級器件之電源指引至至少一較高優先級器件之電源，藉此以由較低優先級器件提供的電力對較高優先級器件(例如，器件210及212)進行充電。
當最低優先級器件(例如，器件208)自裝置200斷開或以其他方式去耦時，現可向另一器件(例如，器件210)指派最低優先級。微控制器214可再一次將電力自最低優先級器件(例如，器件210)導引至至少一較高優先級器件(例如，器件212)。
微控制器214亦可對裝置200及耦接至裝置200之任何器件進行故障監視。回應於偵測到故障，微控制器214可嘗試修復故障及/或(向(例如)耦接至裝置200之器件中之一或多者、裝置200之使用者介面(未圖示)等)報告故障。熟習此項技術者將理解，微控制器214可採取任何其他適當動作。
在一些實施例中，微控制器214可使兩個或兩個以上器件之間以無線方式或利用裝置200外部的有線連接進行的通信更加便利。微控制器214可藉由(例如)以下步驟使兩個器件之間的通信更加便利：首先，識別並驗證耦接至裝置200之兩個器件；且接著，在該兩個器件之間建立通信協定(可為無線的)。接著可以無線方式在該兩個器件之間交換資訊。
舉例而言，裝置200可用於使兩個器件自動配對，此使得使用者不必輸入(例如)器件代碼。器件代碼之一實例為用於程式化通用遙控器之代碼。另一更複雜之器件代碼為藍芽PIN，該藍芽PIN允許啟用藍芽的器件被配對，從而形成信任關係，同時防止器件與恰巧在附近之其他器件配對。在一些實施例中，在經由裝置200之組件及導線交換器件代碼之後，可在器件之間以無線方式繼續配對過程。在其他實施例中，微控制器214可使用裝置200之導線及組件使整個配對過程更加便利。將在下文結合圖4更詳細地論述兩個器件之自動配對。
在一些實施例中，裝置200可包括可允許微控制器214(例如)與器件進行無線通信之無線發射器及/或接收器(未圖示)。在一些實施例中，微控制器214可接取並使用建置於耦接至裝置200之器件(諸如蜂巢式電話)內的無線發射器及/接收器。
在替代實施例中，可自裝置200移除微控制器214。在其他替代實施例中，可由僅提供本文描述之微控制器214之功能性中之一些的組件來代替微控制器214。
無關於本發明之實施例包括微控制器214、提供比本文描述之功能性少的功能性之微控制器還是根本不包括微控制器，仍可自第一器件向第二器件傳送電力及資訊。舉例而言，兩個器件可經由額外導線(未圖示)、以無線方式(例如，使用藍芽標準及協定(亦即，IEEE 802.15.1)、WiFi標準及協定(亦即，IEEE 802.11標準中的任一者)等)或藉由任何其他方式進行通信。(熟習此項技術者將瞭解，在本發明中通篇使用之術語"導線"並不意欲將本發明限於使用金屬線，而意欲包含用於將兩個電力組件電耦接在一起的任何及每一方式)。由此，在省略微控制器或包括具有比微控制器214少的功能性之微控制器的本發明之實施例中，器件之間不經由裝置200之通信可(例如)保留由微控制器214提供的功能性中之一些或所有。
在本發明之一些實施例中，裝置200可包括一或多者開關。舉例而言，裝置200可包括(經由未展示的控制線)自微控制器214接收輸入控制信號之開關220及開關228。
在本發明之一些實施例中，開關220控制自耦接至埠202之器件至耦接至埠204及206之器件的資訊流動。較佳地，開關220經由輸入端222自埠202接收資訊。輸入端222可載運(例如)資訊信號、電力、接地等。輸入端222較佳為多線匯流排(例如，四線匯流排、雙絞線等)。
熟習此項技術者將瞭解，在本發明之替代實施例中，開關220可自裝置200之任何其他組件(例如，自埠204、埠206等)接收至少一額外輸入(例如，兩線匯流排、單線輸入、較大的匯流排等)(未圖示)。當(例如)開關220自埠204接收輸入時，器件210亦可充當資訊源。開關220既而可用於將來自器件210之資訊提供至裝置200之組件及/或其他器件。舉例而言，自埠204至開關220之兩線匯流排將允許裝置200在器件210與212之間建立直接通信路徑，藉此允許在器件210與212之間起始主從關係(諸如藍芽配對過程)。
在一些實施例中，輸入端222可使用任何協定及/或標準向開關220提供資訊。舉例而言，可由裝置200接受及/或理解經由USB協定或任何其他協定發送之資訊。為了簡單起見，本發明在本文描述為僅使用兩個資料傳送標準，亦即USB標準及本文稱為串列標準之另一串列資料傳送標準。此表述之選擇並非旨在將本發明限制於此等標準，而旨在簡化本發明之論述。熟習此項技術者將瞭解，可使用許多其他標準及/或協定在埠202、204、206、裝置200之其他組件及器件208、210及212之間發送信號及/或傳送資料。用於與耦接至裝置200之每一器件通信的標準及/或協定可基於(例如)器件之優先級、器件之類型、裝置200之組件(例如，裝置200之零件的類型，等)等。
在本發明之一些實施例中，開關220具有兩個輸出端，亦即輸出端224及輸出端226。輸出端224及226可為單線或多線匯流排。輸出端224較佳為至埠204之兩線匯流排。輸出端226較佳為至埠206之兩線匯流排。開關220可回應於微控制器214發送至開關220之控制信號而使輸入端222與輸出端224及/或輸出端226耦接。舉例而言，開關220可使輸入端222耦接至輸出端224、輸出端226或兩者，藉此允許電力(可包括或不包含資訊)自器件208分別流至埠204、埠206或兩者。
在包括第二輸入端(諸如，來自無線接收器、埠204等的輸入端)之替代實施例中，開關220可使(例如)輸入端222耦接至輸出端226，及使該第二輸入端耦接至輸出端226，藉此允許資訊自器件208流至器件210及自第二輸入端流至器件212。
需要輸入端222、輸出端224及輸出端226使用多個標準及/或協定(例如，USB等)來載運資訊。在替代實施例中，輸入端222、輸出端224及輸出端226可載運對器件充電的電力。
如上文所論述，微控制器214可向埠202、204及206指派相對優先級(與向器件208、210及212指派優先級相對)。圖2說明根據本發明之一實施例，其包括將基於埠之優先級區分而改良電力流動效率的組件及連接。舉例而言，裝置200包括允許電力在器件208耦接至裝置200時自埠202自動流至埠204之線路230。作為另一實例，當器件208耦接至裝置200時，線路230意欲維持本文稱為V1之特定DC電壓(例如，5伏特、4.7伏特等)。由此，線路230可用於對器件210進行充電。
在一些實施例中，微控制器214可監視由(例如)器件208提供的電壓，且使(例如)線路230上之埠202與埠204之間的電力傳送更加便利。當器件208(或任何其他器件)不能在導線(諸如線路230)上提供特定的電量(由於其電力供應正減少)時，微控制器214可限制該導線(或任何其他連接器)上的電力流動。限制導線上的電力流動可防止器件(例如，器件208)被另一器件(例如，器件210)耗盡電力。
在替代實施例中，可在不涉及微控制器214之情況下將電力自埠202傳送至埠204(例如，當線路230經硬連線以完成此情形時)。又，在一些替代實施例(例如，微控制器214區分每一器件優先級之實施例，其中裝置200經設計以在每一器件之間均勻地分配來自所有器件的淨可用電力)中，微控制器214可允許電力在線路230上雙向流動。
本發明之實施例亦包括開關228。出於許多原因，可在裝置200內包括開關228。需要使用開關228以使藉由來自器件208之電力對器件212(亦即，耦接至最高優先級埠之器件)、器件210(亦即，耦接至中等優先級埠之器件)或器件210及212兩者進行充電。
在一些實施例中，除了來自微控制器214之控制線(未圖示)以外，開關228亦接收線路230、線路232及線路234作為輸入端。如上所述，線路230允許電力自埠202流出，且較佳維持本文稱為V1之特定電壓。線路232為允許電力自埠204經由線路238及升壓器240流動之導線。較佳地，線路232維持本文稱為V2之特定DC電壓(例如，3伏特、3.3伏特等)。線路234為允許電力自埠202及/或埠204(分別經由線路230及/或線路238及升壓器240)經由調節器242流至開關228之導線。裝置200可在線路234上維持本文稱為V3之特定DC電壓(例如，4.7伏特、4.5伏特等)，V3較佳小於V1但大於V2。
在一些實施例中，輸出端236為允許電力自開關228流至埠206(亦即，最高優先級埠)之導線。由此，當器件208及210中之至少一者耦接至裝置200時，開關220允許器件212接收電力。微控制器214可使開關228將線路230、線路232或線路234耦接至輸出端236。圖8至圖15論述微控制器214如何確定哪一輸入線路耦接至輸出端236之一些實例。
除了對器件進行充電以外，裝置200之任何導線上的電壓可用於向耦接至裝置200之任何器件提供資訊。舉例而言，輸出端236上之電壓(亦即，Vx)可向器件212指示正在或將被用於向器件212提供資訊之通信協定之類型(例如，USB、串列等)。作為另一實例，裝置200可使器件212回應於在輸出端236上維持之特定電壓或電壓範圍而重設或重新校準(例如)器件212之埠的極性。在於　　　　　 申請之共同讓渡之名為"Systems and Methods for Determining the Configuration of Electronic Connections"之美國專利申請案第　　　　　　 號(代理人檔案號碼104677-0015-101(P4630US1))中論述了用於重設將器件之埠的極性之系統及方法，該申請案之全文以引用之方式併入本文中。由此，微控制器214可使用(例如)開關228向器件212通知器件212應自輸出端224期望之資料傳送協定之類型及/或輸出端224之哪些導線(當輸出端224為多線匯流排時)將載運資訊至器件212。
在一些實施例中，裝置200將包括升壓器240及調節器242。升壓器240可將在線路238上維持之電壓增加到較高之電壓(例如，V3)，該較高之電壓接著維持於線路232上。調節器242可將線路230及/或線路232上之電壓降低至本文稱為Vy之任何電壓。
由於以不同電量對不同器件進行充電更有效，因此該實施例包括升壓器240及調節器242。舉例而言，若向iPod提供5伏特電壓，則可最有效地對iPod進行充電，而附屬器件(例如，遙控器、藍芽耳機等)可在提供4.7伏特電壓時被最有效地充電。熟習此項技術者將理解，本發明可在任何電壓或任何電壓範圍下(例如，4.7伏特、4.6-4.8伏特、4.9-5.1伏特、3.1-3.3伏特、0-5.0伏特、5-12伏特等)且在任何電流或任何電流範圍下使電力傳送更加便利。
在替代實施例中，可自裝置200省略升壓器240及/或調節器242。熟習此項技術者亦將瞭解，V3可為與V1或V2相同之電壓。類似地，在替代實施例中，V1可為與V2相同之電壓。
圖3展示在裝置300中實施之電路的簡化示意性方塊圖，該裝置300為本發明之替代實施例的說明性實例。在裝置300中實施之電路與在圖2之裝置200中實施之電路類似，其類似之處在於裝置200及裝置300皆可使耦接至其之器件之間的資訊及電力傳送更加便利。熟習此項技術者將瞭解，在本發明之各實施例中，可利用類似或相同組件來執行類似或相同功能。特定言之，圖3之組件2XX與圖2之組件2XX類似或相同。
裝置300包括埠202、埠204、埠206、器件208、器件210、器件212、微控制器214、線路216、線路218、開關302、輸入端304、輸出端306及輸出端308。裝置300與裝置200之不同之處在於，裝置300包括之組件比裝置200少。
開關302接收輸入端304作為輸入。輸入端304可為將資訊及電力自器件208(經由埠202)載運至開關302之多線匯流排(例如，2、3、4等條導線之匯流排)。線路304之功能性與圖2之線路222及230之組合功能性類似。
開關302說明為具有兩個輸出端，亦即輸出端306及308。輸出端306允許開關302經由埠204向器件210傳送資訊及電力。輸出端308允許開關302經由埠206向器件212傳送信息和電力。開關302可基於微控制器214經由控制線(未圖示)發送至開關302之指令使輸入304與輸出端306及/或輸出端308耦接。裝置300之控制線與上文結合裝置200描述之控制線類似或相同。
如上所述，此論述意欲說明本發明之例示性實施例，而不意欲以任何方式限制本發明。舉例而言，熟習此項技術者將瞭解，在不背離本發明之精神的情況下，可向本文描述之實施例添加額外組件及連接器。舉例而言，可在本發明之任何實施例中包括一或多個LED。熟習此項技術者亦將瞭解，本文描述之多個組件及/或導線之功能性可加以組合或分開。舉例而言，輸入端304可分成多個輸入端(例如，電力輸入端及資訊輸入端)，此將使得(例如)開關302能夠獨立地將來自器件208之資訊提供至器件210並將來自器件208之電力提供至器件212。
為補充上文論述之自動藍芽配對，圖4展示過程400。過程400為可部分或完全由裝置(諸如分別在圖2及圖3中展示之裝置200或300)之電路執行以根據藍芽協定將兩個器件自動配對之說明性操作模式。由此，裝置之電路可用作在於2006年8月30日申請之共同讓渡之名為"Pairing of Wireless Devices Using a Wired Medium"之美國專利申請案第11/513,692號(下文中稱為"'692申請案")中更詳細地論述之配對管理器，該申請案之全部內容以引用之方式併入本文中。
過程400在步驟402處開始。在步驟402中，可將兩個器件(主器件及從屬器件)電耦接至一裝置。該裝置可與(例如)上述裝置200或300類似或相同。主器件(有時稱為主機器件)可為(例如)蜂巢式電話、電腦或滿足主器件之藍芽規範定義(亦即，藉由輪詢方案控制微微網(piconet)實體通道上之訊務)之任何其他器件。從屬器件(有時稱為客戶器件)可為(例如)無線耳機(諸如上文所描述之耳機)或滿足從屬器件之藍芽規範定義之任何其他器件。
回應於主器件及從屬器件電耦接及/或實體耦接至裝置，裝置之微控制器(例如，微控制器214)可執行包括本文論述之功能之任何功能。裝置之微控制器可(例如)識別每一器件、驗證每一器件、在器件之間建立通信路徑、將器件置於高功率模式、重設器件之埠、對器件中之至少一者的電池進行充電(例如，自主器件向從屬器件傳送電力)，等等。
在步驟404中，主器件偵測從屬器件之存在。在一些實施例中，裝置中之電路由主器件用來偵測從屬器件。舉例而言，裝置之微控制器可向主器件提供關於從屬器件之資訊(例如，從屬器件之識別碼、從屬器件電耦接至裝置之事實，等等)。在替代實施例中，主器件可在無裝置輔助之情況下(例如，以無線方式)偵測從屬器件。
在步驟404之後，該過程進行至步驟406。在步驟406中，主器件詢問從屬器件之狀態。主器件可使用裝置之電路來詢問從屬器件之狀態。在替代實施例中，主器件可在不使用裝置之電路的情況下(例如，以無線方式)詢問從屬器件。
在步驟408中，確定從屬器件是否已與主器件配對。當主器件與從屬器件當前並未配對時，該過程進行至步驟410。
在步驟410中，主器件將從屬器件置於可發現模式。主器件可使用裝置之電路來將從屬器件置於可發現模式。舉例而言，主器件可請求裝置之微控制器將從屬器件置於可發現模式。在一些實施例中，主器件可在不使用裝置之電路的情況下(例如，以無線方式)將從屬器件置於可發現模式。在替代實施例(未在圖中展示)中，主器件可不將從屬器件置於可發現模式，而依賴於裝置之微控制器自動將從屬器件置於可發現模式。
在步驟412中，主器件與從屬器件可根據藍芽協定彼此配對。在一些其他實施例中，裝置之電路使配對過程之一部分更加便利，且允許在裝置外部發生配對過程之其他部分。舉例而言，裝置可確定從屬器件之藍芽PIN、向主器件提供該藍芽PIN，且接著允許主器件與從屬器件無線地配對。作為另一實例，主器件在裝置外部(例如，藉由確定從屬器件之藍芽PIN)開始配對過程，接著使用裝置之內部電路完成配對過程。在'692申請案中更詳細地論述了與無線連接相結合使用有線連接將兩個器件配對。
裝置或主器件可確定從屬器件之藍芽PIN。可藉由(例如)試誤法(例如，嘗試不同藍芽PIN直至確定正確PIN，其係藉由選擇第一藍芽PIN；將第一藍芽PIN提供至第二器件；自第二器件接收關於第一藍芽PIN是否與第一器件之藍芽PIN相同之指示；回應於第二器件指示第一藍芽PIN與第一器件之藍芽PIN不同而以另一藍芽PIN再次重複該等步驟，直至確定從屬器件之正確藍芽PIN)來確定從屬器件之藍芽PIN。亦可藉由(例如)經由硬連線通信路徑自從屬器件接收藍芽PIN(亦即，在建立硬連線通信路徑之後，從屬器件向另一器件或裝置提供其藍芽PIN)或熟習此項技術者瞭解之任何其他方法或方法之組合來確定從屬器件之藍芽PIN。
在替代實施例中，步驟412之整個配對過程在裝置外部發生(例如，在主器件與從屬器件之間以無線方式發生)。在其他替代實施例中，藉由裝置之電路來使整個配對過程更加便利。
在主器件與從屬器件在步驟412中配對之後，主器件在步驟414中與從屬器件鏈接。一旦建立了授權鏈接，過程400便在步驟416中結束。
返回步驟408，當主器件已與從屬器件配對時，該過程進行至步驟418。在步驟418中，主器件檢查其與從屬器件之鏈接狀態。在替代實施例中，裝置之微控制器檢查主器件與從屬器件之間的鏈接狀態。在步驟420中確定主器件是否與從屬器件鏈接。當主器件及/或裝置確定主器件已鏈接至從屬器件時，過程400進行至步驟416並結束。
當主器件及/或裝置確定主器件尚未鏈接至從屬器件時，該過程400進行至步驟414。在步驟414中，主器件與從屬器件鏈接，且接著該過程在步驟416中結束。
熟習此項技術者將瞭解，過程400之任一步驟在進行之前可能需要使用者互動。舉例而言，在兩個器件在步驟412中配對之前，主器件可提示使用者接受或拒絕主器件與從屬器件配對。
自動藍芽配對之以上論述並不意欲為徹底的論述。為獲得自動藍芽配對之更詳細解釋，請參見在2006年8月30日申請之名為"Automated Pairing of Wireless Accessories with Host Device"之美國專利申請案第11/513,616號(客戶檔案號碼P4220US1)，該申請案之全部內容以引用之方式併入本文中。
圖5a及圖5b分別展示對接器件(docking device)500及502之說明性實例。對接器件500及502為其中實施上文結合圖2、圖3論述之電路或其組合之電氣器件。對接器件500及502與圖1所示之對接站100類似。對接器件500及502包括與上文結合圖1至圖3論述之埠202、204及206類似或相同之埠202、204及206。
對接器件500及502為其中實施上文結合圖2或圖3論述之電路之電氣器件。器件(圖5a及圖5b中未展示，與上文結合圖1及圖2描述之器件類似或相同)可耦接至對接器件500及502之埠202、204及206。對接器件500及502既而可如上所述而使用，且使電氣器件之間的電力及資訊傳送更加便利。
圖6a及圖6b分別展示電纜600及602之說明性實例。電纜600及602為其中實施上文結合圖2、圖3論述之電路或其組合之可攜帶式電氣器件。電纜600及602包括與上文結合圖1至圖4論述之埠202、204及206類似或相同之埠202、204及206。
圖6c展示圖6a中展示之電纜600之剖視圖。由此，埠202、204及206與圖6a所示之埠相同。埠202說明上文論述之30接腳公連接器之實例，且埠206說明上文(及在P4672P1申請案及P4672P2申請案中)論述之對稱四接腳連接器之實例。電路604位於電纜600內部，且可包括諸如一或多個微控制器、開關、調節器及/或升壓電路之組件，該等組件中之任一者可與上文論述之組件相同或實質上類似。舉例而言，電路604可包括Sipex公司之調節器、TI公司之MSP V126、Seiko公司之升壓電路、Intersil公司之USB開關及各種其他電力組件。
器件(圖6a或圖6b中未展示，與上文結合圖1及圖2描述之器件類似或相同)可經由埠202、204、206耦接至電纜600、602。電纜600及602既而可如上所述而使用，且使器件之間的電力及資訊傳送更加便利。
圖7a及圖7b展示蜂巢式電話700在與器件212實體耦接前後的說明性實例。器件212經由埠206耦接至蜂巢式電話700。埠206與上文結合圖2所描述之埠206類似或相同。器件212可與上文結合圖2所論述之器件212類似或相同。如上所述，器件212可為(例如)無線藍芽耳機。
可在諸如蜂巢式電話700之器件中實施根據本發明之原理之電路。蜂巢式電話700中之電路可如上所述用來使蜂巢式電話700與器件212之間的電力及/或資訊傳送更加便利。舉例而言，來自蜂巢式電話700之電池的電力可用於對器件212之電池進行充電。作為另一實例，回應於將器件212插入埠206中，該電路可使蜂巢式電話700與器件212之自動配對(如上文所論述)更加便利。
熟習此項技術者將瞭解，可在任何其他電氣器件(諸如，iPod、電腦、附屬器件等)中包括上文論述之電路。亦可在靠近固定可攜帶式或行動電源及/或可與其一起使用之任何其他物件(例如，桌子、汽車儀錶盤、飛機坐椅、壁裝電源插座等)中實施上文描述之電路。
圖8至圖15為說明根據本發明之原理之可用於使兩個或兩個以上器件之間的資訊及/或電力交換更加便利的各種方法中之一些方法的流程圖。圖8至圖11為說明在一或多個器件耦接至裝置時可發生之步驟的流程圖。圖12至圖15為說明在一或多個器件自裝置去耦時可發生之步驟的流程圖。熟習此項技術者將理解，亦可在無本文描述之裝置的情況下使用與本文描述之方法類似或相同之方法。
轉至圖8，在無器件耦接至裝置(例如，圖2所示之裝置200或圖3所示之裝置300)時，該過程在步驟802處開始。該裝置較佳處於斷電模式。在斷電模式中，裝置之組件(例如，埠202、埠204、埠206、微控制器214、升壓器240、調節器242、無線發射器/接收器，等)較佳不接收電力且不行使功能。在替代實施例中，裝置可具有其自身之電源(例如，電池、電容器等)(未圖示)，此允許裝置之任何組件在無器件耦接至裝置時行使功能。
熟習此項技術者將瞭解，該過程可自不同於步驟802之步驟開始。舉例而言，當該過程在器件已耦接至中等優先級埠之情況下開始時或當裝置被整合至中等優先級器件(諸如，iPod或圖7a及圖7b所示之蜂巢式電話700)中時，該過程可自步驟808(下文論述)開始。
在步驟804中，將第一器件耦接至裝置。為補充上文參考圖2之優先級論述，本文論述之過程係基於對裝置之埠區分優先級之裝置。步驟806說明可回應於第一器件耦接至最低優先級埠(例如，埠202)、中等優先級埠(例如，埠204)還是最高優先級埠(例如，埠206)而確定之處理方向。該過程中接下來發生之步驟係基於第一器件耦接至哪一埠。
當第一器件耦接至最低優先級埠時，該過程自步驟806移至步驟808。在一些實施例中，在步驟808中，藉由由第一器件提供或取自第一器件之電力啟動(亦即，通電)裝置之微控制器(例如，微控制器214)及調節器(例如，調節器242)。在步驟808中，裝置亦使裝置之埠之間的電力傳送更加便利。舉例而言，可來自第一器件(例如，器件208)之電力(例如，V1)提供至中等優先級埠(經由(例如)圖2所示之線路230)及最高優先級埠(經由(例如)諸如開關220之電力開關及調節器，藉此允許例如V2之較少電力提供至最高優先級埠)。在步驟808中，裝置亦可藉由在最低優先級埠器件與另一埠之間建立資訊路徑來準備使第一器件與另一器件(尚未連接)之間的資訊傳送更加便利。舉例而言，資訊開關(例如，開關220)可將最高優先級埠與中等優先級埠耦接(藉由(例如)將圖2所示之輸入端222耦接至輸出端226)。在一些實施例中，微控制器可在步驟808中與第一器件通信(如上文參考圖2所論述)。
在替代實施例(諸如，圖3所說明之實施例)中，在步驟808中，可將最低優先級埠之電力及資訊線路皆耦接至較高優先級埠中之一或多者(例如，經由開關302)。
在步驟810中，將第二器件耦接至裝置。該過程在圖9中之步驟902繼續，該步驟902說明可回應於第二器件耦接至哪一埠而確定之處理方向。
當第二器件耦接至中等優先級埠時，步驟902之後為步驟904。在步驟904中，裝置可(例如)使第一與第二器件之間的通信(例如，USB通信)更加便利及/或直接與第二器件通信。如上文參考圖2所描述，微控制器可在器件與微控制器及/或另一器件之間建立通信路徑。該通信路徑既而可用於(例如)請求特定量之電力(特定電流及/或電壓)等。在步驟904中，裝置亦可使藉由來自第一器件之電力(其在一些實施例中在步驟908中被提供至中等優先級埠)對第二器件進行充電更加便利，啟動升壓器(例如，升壓器240，預期第三器件耦接至最高優先級埠或第一器件自最低優先級埠去耦)，且調節升壓器之輸出(例如，當第一器件自該裝置去耦時，此可將提供至最高優先級埠之電壓維持在(例如)V2)。
在步驟906中，將第三器件耦接至裝置之最高優先級埠。回應於第三器件(例如，器件212)耦接至裝置，該過程繼續至步驟908。
在步驟908中，微控制器較佳建立與第三器件之通信路徑，且(例如，使用串列通信協定)與第三器件通信。該裝置亦可允許第二器件與第三器件通信(直接或間接地通信，如上文參考圖2所論述)。
在第三器件耦接至裝置之前提供至最高優先級埠之電壓可向第三器件指示第三器件應使用哪一標準及/或協定在步驟908中與裝置及/或其他器件通信。與第三器件通信之裝置及/或其他器件可(例如)識別第三器件、驗證第三器件及/或執行與第三器件通信所需之任何其他必需動作(例如，重設第三器件之埠、與第三器件交握、與第三器件協商充電(亦即，傳達應向第三器件提供多少電力)，及/或與第三器件交換任何其他資訊(包括指令))。回應於建立與第三器件之通信路徑及/或與第三器件之通信交換，該裝置可允許向第三器件提供更多電力(例如，藉由對向調節器提供之電力解除調節)。允許向第三器件提供更多電力(亦即，更高電壓(例如，V3)及/或電流)可使第三器件得以更快速地充電。
返回步驟902，可將待耦接至裝置之第二器件耦接至最高優先級埠。當將第二器件耦接至最高優先級埠時，在該過程中繼步驟902之後為步驟910。
在步驟910中，微控制器可建立允許微控制器(使用(例如)USB協定、不同之串列通信協定或任何其他通信協定)與第二器件通信之通信路徑。在一些實施例中，該裝置可建立允許第一器件直接或間接與第二器件(例如，器件212)通信之通信路徑(如上文參考圖2所論述)。
如上文參考步驟908所描述，當第二器件初始耦接至最高優先級埠時在該埠上存在之電壓可向第二器件指示第二器件應使用哪一標準及/或協定在步驟910中與微控制器或第一器件通信。在微控制器及/或第一器件與第二器件通信之後，可藉由微控制器對提供至最高優先級埠之電力(完全或部分地)解除調節，藉此允許第二器件得以更快速地充電。
在步驟912中，將第三器件耦接至裝置之中等優先級埠。回應於第三器件(例如，器件210)耦接至中等優先級埠，微控制器可藉由(例如)調節提供至第二器件之電力、更新與第二器件之通信路徑或指示第二器件重設其埠而暫時中斷或減慢對第二器件之充電。
步驟912亦可包括：在第三器件與微控制器及/或其他器件之間建立通信路徑，中止第一器件與第二器件之間的通信(此情形可在(例如)開關220使輸入端222自輸出端224去耦時出現)，及使第一器件與第三器件之間的通信更加便利(例如，藉由使用開關220將輸入端222耦接至輸出端226)。在與第三器件通信時，微控制器及/或其他器件中之一者可(例如)協商對第三器件之充電(例如，確定第三器件為否需要充電、第三器件應接收及/或提供之電量等)。回應於與第三器件之協商，裝置可使至及/或自第三器件之電力傳送更加便利。在步驟914中，可恢復微控制器與第二器件之間的通信(該通信可包括資訊及/或指令之任何交換)，且可繼續對第二器件進行充電。
返回步驟806，可將耦接至裝置之第一器件耦接至裝置之中等優先級埠。當第一器件(例如，器件210)耦接至中等優先級埠時，步驟806之後為步驟812。
回應於第一器件耦接至中等優先級埠，微控制器、升壓器及調節器可在步驟812中被啟動。微控制器亦可建立與第一器件之通信路徑，並與第一器件協商電力交換細節(例如，第一器件將向其他器件提供及自其他器件接收之電壓及電流之量，等)。
作為微控制器與第一器件進行通信之結果，第一器件可向升壓器輸出電力(例如，給定電流下之V2)。升壓器接著可增加電力(例如，增加至V3)，並將該電力(例如，給定電流下之V3)提供至調節器。調節器可調節電力(例如，調節至V2)，並接著在預期器件耦接至最高優先級埠之情況下將該電力(例如，給定電流下之V2)提供至最高優先級埠。
在步驟814中，將第二器件耦接至裝置。該過程在圖10中之步驟1002繼續。步驟1002說明可基於第二器件耦接至哪一埠而確定之處理方向。
當第二器件耦接至最低優先級埠時，在該過程中，步驟1002之後為步驟1004。在步驟1004中，微控制器可(例如)與第一器件建立一或多個通信路徑，使得第一與第二器件之間的通信(例如，USB通信)更加便利及/或直接與第二器件通信(該通信可包括(例如)協商自第二器件之電力傳送)。步驟1004亦可包括以來自第二器件之電力對第一器件進行充電(經由(例如)圖2所示之線路236或圖3所示之開關302)。
在步驟1006中，將第三器件耦接至裝置之最高優先級埠。回應於第三器件(例如，器件212)耦接至裝置，該過程進行至步驟1008。
在步驟1008中，微控制器與第三器件建立一或多個通信路徑，使第三器件與微控制器及/或其他器件之間的通信(該通信包括(例如)協商至第三器件之電力傳送)更加便利。如上所述，第三器件耦接至最高優先級埠時正提供至最高優先級埠之電力(例如，給定電流下之V3)可向第三器件指示應使用哪一通信協定及/或標準與微控制器及/或其他器件通信。微控制器接著可藉由(例如)對來自升壓器之電力(完全或部分地)解除調節而增加提供至最高優先級埠之電力(例如，增加至給定電流下之V3)，並使第三器件之迅速充電更加便利。
返回步驟1002，當將耦接至裝置之第二器件耦接至最高優先級埠時，在該過程中，在步驟1002之後為步驟1010。
在步驟1010中，微控制器可與第二器件建立通信路徑，並使與第二器件之通信更加便利。如上所述，微控制器可在與第二器件通信之後對提供至最高優先級埠之電力解除調節，並開始以由第一器件提供之電力對第二器件進行更快速之充電。
在步驟1012中，將第三器件耦接至裝置之最低優先級埠，且作為回應，該過程進行至步驟1014。
在步驟1014中，微控制器可建立與第三器件之一或多個通信路徑，使第三器件與第一器件(例如，經由開關，諸如圖2之開關220或圖3之開關302)及/或微控制器之間的通信更加便利。裝置亦可使第二器件之充電(例如，經由如圖2之線路230之硬連線連接或如圖3之開關302之開關)更加便利。
返回圖8之步驟806，可將耦接至裝置之第一器件耦接至裝置之最高優先級埠。當第一器件(例如，器件212)耦接至最高優先級埠時，該過程自步驟806轉至步驟816。
在一些實施例中，當第一器件耦接至最高優先級埠時，裝置保持處於斷電模式(在上文參考步驟802進行了論述)。藉由使裝置處於斷電模式，第一器件不耗費任何電力。此方法為保證耦接至最高優先級埠之器件僅接收電力而不向裝置或任何其他器件提供電力之方法之一實例。
熟習此項技術者將瞭解，在替代實施例中，耦接至最高優先級埠之器件可基於(例如)耦接至最高優先級埠之器件可分讓之超額電力、與裝置進行通信之需要或出於任何其他原因而向裝置及/或任何其他器件提供電力。在此等替代實施例中，微控制器可僅向耦接至最高優先級埠之器件請求電力，直至(例如)將第二器件耦接至較低優先級埠、直至第一器件無超額電力或具有一定量之超額電力、直至經過給定之時間、直至微控制器完成與耦接至最高優先級埠之器件的通信(例如，識別、驗證、重設等)，或直至發生任何其他事件。
在步驟818中，將第二器件耦接至裝置，且該過程在圖11中繼續。圖11之步驟1102說明可基於第二器件耦接至哪一埠而確定之處理方向。回應於第二器件耦接至最低優先級埠，該過程進行至步驟1104。
在一些實施例中，在該過程之步驟1104中，啟動微控制器及調節器。在一些實施例中，微控制器在第一器件與微控制器及/或第二器件之間建立通信路徑。微控制器亦可在第二器件與微控制器之間建立通信路徑。在建立通信路徑之後，微控制器接著可使器件及/或其自身之間的(直接或間接)通信(例如，經由圖2所說明之開關220及/或線路218)更加便利。在步驟1104中，微控制器亦可使自第二器件至第一器件之電力傳送(例如，經由圖2所說明之開關220或圖3所說明之開關302)更加便利，藉此以來自第二器件之電力對第一器件進行充電。在一些實施例中，微控制器可在預期第三器件耦接至裝置之情況下向中等優先級埠提供電力(例如，經由線路230)。
在步驟1106中，將第三器件耦接至裝置之中等優先級埠。回應於第三器件耦接至裝置之中等優先級埠，該過程進行至步驟1108。
在步驟1108中，啟動升壓器。微控制器亦可在第三器件與微控制器及/或一或多個其他器件之間建立通信路徑。在建立通信路徑之後，微控制器接著可使與第三器件之通信更加便利。在一些實施例中，微控制器與第三器件通信。在一些實施例中，微控制器可允許第三器件與第一及/或第二器件(直接或間接)通信，此可能要求微控制器中止及/或中斷第一與第二器件之間的通信。舉例而言，當第一器件(亦即，器件212)經由開關(例如，圖2所說明之開關220或圖3所說明之開關302)與第二器件(亦即，器件208)直接通信時，微控制器(例如，微控制器214)可中斷第一與第二器件之間的直接通信，使第二與第三器件之間的直接通信(例如，經由開關220)更加便利，且接著使第一與第三器件之間的間接通信(例如，藉由使用圖2所示之線路216、218及224)更加便利。最後，在步驟1108中，微控制器使自第二器件至第三器件之電力傳送更加便利，且第三器件接收電荷。
返回步驟1102，當將耦接至裝置之第二器件耦接至中等優先級埠時，該過程在步驟1102之後進行至步驟1110。
在步驟1110中，啟動微控制器、升壓器及調節器。微控制器既而可在建立相應通信路徑之後使其自身與第二器件之間及/或第一與第二器件之間的(直接或間接)通信更加便利。在一些實施例中，微控制器亦可在其自身與第一器件之間建立通信路徑，且接著使微控制器與第一器件之間的通信更加便利。在一些實施例中，在建立與第一器件(及微控制器及/或第二器件)之通信之後，微控制器可對提供至最高優先級埠之電力解除調節，並開始以由第二器件提供之電力對第一器件進行充電。
在步驟1112中，將第三器件耦接至裝置之最低優先級埠，且作為回應，該過程進行至步驟1114。
在步驟1114中，微控制器可建立一或多個通信路徑，並使第三器件與第一及/或第二器件之間的通信(例如，經由開關，諸如圖2之開關220或圖3之開關302)及/或第三器件與微控制器之間的通信更加便利。該裝置亦可使使用由第三器件提供之電力對第二器件進行充電(例如，經由開關或硬連線連接)更加便利。
圖12至圖15說明當使一或多個器件自本文中參考本發明之實施例論述之裝置(亦即，與裝置200類似或相同之裝置)去耦時可發生之步驟。
出於說明之目的，在器件耦接至裝置之三個埠中之每一者之情況下，移除器件之過程自步驟1202開始。熟習此項技術者將瞭解，當僅有一或兩個耦接至裝置之器件時，當使第一器件自裝置去耦時，圖12至圖15所示之過程可自不同步驟(亦即，不同於步驟1202)開始。
在步驟1202中，裝置正如上所述使器件之間的電力及資訊傳送更加便利。在步驟1204中，使第一器件自裝置去耦。步驟1206說明可回應於第一器件自裝置之最低優先級埠(例如，埠202)、中等優先級埠(例如，埠204)還是最高優先級埠(例如，埠206)去耦而確定之處理方向。
當第一器件係自最低優先級埠去耦時，該過程自步驟1206進行至步驟1208。在一些實施例中，在步驟1208，微控制器(例如，微控制器214)確定第一器件已自裝置去耦。微控制器可回應於(例如)器件(例如，經由最低優先級埠或以無線方式)向微控制器發送信號以向微控制器通知該器件正在(或已經)去耦、微控制器不再自已去耦器件接收通信、微控制器自使用者接收器件正在(或已經)去耦之指示(例如，彈出按鈕)、另一器件向微控制器通知第一器件不再耦接至裝置(例如，在該器件向其他器件傳達該器件已去耦、該器件不再向其他器件供應電荷等之後)或藉由任何其他方式而確定該器件正在(或已經)自裝置去耦。熟習此項技術者將理解，此確定可無關於器件自哪一埠(亦即，第一、第二或第三)去耦或器件何時去耦而發生。
回應於微控制器認識到第一器件係自最低優先級埠去耦，自最低優先級埠提供至最高優先級埠之電力被中止，藉此防止耦接至中等優先級埠之器件被充電，且微控制器停止使至及自最低優先級埠之所有通信更加便利。
在步驟1210，使第二器件自裝置去耦，且該過程在圖13中繼續。步驟1302說明可回應於第二器件自哪一埠去耦而確定之處理方向。
當第二器件係自中等優先級埠去耦時，步驟1302之後為步驟1304。在步驟1304中，微控制器可確定第二器件已自中等優先級埠去耦。回應於此確定，微控制器將認識到耦接至裝置之唯一器件係耦接至最高優先級埠，且較佳地，微控制器將裝置之所有組件(例如，升壓器、調節器、微控制器等)斷電。此稱為斷電模式。如上所述，參考圖6，斷電模式可幫助防止自耦接至最高優先級埠之器件獲得電力。但如上所述，在一些替代實施例中，裝置不可自動進入斷電模式(例如，當裝置包括電池時，等等)。
在步驟1306中，使第三器件自裝置之最高優先級埠去耦，且在步驟1308中，裝置保持處於斷電模式中。
返回步驟1302中，自裝置去耦之第二器件可係自最高優先級埠去耦。當第二器件係自最高優先級埠(例如，埠206)去耦時，該過程在步驟1302之後進行至步驟1310。
在步驟1310中，微控制器確定第二器件已自最高優先級埠去耦，且可停止與最高優先級埠之所有通信。在預期器件重新耦接至最高優先級埠之情況下(例如，參見圖8所示之步驟814)，微控制器亦可減少正向最高優先級埠提供之電力(例如，藉由調節由升壓器供應之電力)。
在步驟1312中，使第三器件自裝置之最低優先級埠去耦。作為回應，該過程移至步驟1314，且裝置進入斷電模式。
返回步驟1206，自裝置去耦之第一器件可係自裝置之中等優先級埠去耦。當第一器件(例如，器件210)係自中等優先級埠去耦時，步驟1206之後為步驟1212。
在步驟1212中，微控制器可確定不再有器件耦接至中等優先級埠。在步驟1212中，回應於該確定，微控制器將升壓器(例如，升壓器240)斷電，並中止至及自中等優先級埠之通信。舉例而言，可切換資訊開關(例如，圖2所示之開關220)以將最低優先級埠與最高優先級埠耦接。
在步驟1214中，使第二器件自裝置去耦，且該過程進行至圖14。步驟1214之後的步驟1402說明可基於第二器件自哪一埠去耦而確定之該過程之下一步驟。
當第二器件係自最低優先級埠去耦時，該過程進行至步驟1404，在步驟1404中，微控制器確定耦接至裝置之唯一器件係耦接至最高優先級埠，且裝置進入斷電模式。
在步驟1406中，將第三器件自裝置之最高優先級埠移除。在步驟1408中，在無器件耦接至裝置之情況下，該裝置保持處於斷電模式。
返回步驟1402，自裝置去耦之第二器件可為耦接至最高優先級埠之器件，且該過程進行至步驟1410。當第二器件係自最高優先級埠去耦時，微控制器確定耦接至裝置之唯一器件係耦接至最低優先級埠。在步驟1410中，由微控制器中止與最高優先級埠之通信。微控制器亦可指示調節器調節提供至最高優先級埠之電力。
在步驟1412中，使第三器件自裝置之最低優先級埠去耦。在步驟1414中，在無器件耦接至裝置之情況下，裝置可保持處於斷電模式。
返回步驟1206，自裝置去耦之第一器件可係自裝置之最高優先級埠去耦。當第一器件(例如，器件212)係自最高優先級埠去耦時，步驟1206之後為步驟1216。
回應於第一器件自最高優先級埠去耦，微控制器可確定不再有器件耦接至最高優先級埠。在步驟1216中，中止與最高優先級埠之通信。在步驟1216中，微控制器亦可指示調節器調節提供至最高優先級埠之電力。
在步驟1218中，使第二器件自裝置去耦，且該過程進行至圖15。步驟1218之後的步驟1502說明可基於第二器件自哪一埠去耦而確定之該過程之下一步驟。
當第二器件係自最低優先級埠去耦時，微控制器既而可確定耦接至裝置之唯一器件係耦接至中等優先級埠。在一些實施例中，該過程進行至步驟1504。在步驟1504中，不再向中等優先級埠提供電力，且微控制器中止與最低優先級埠之通信路徑。
在步驟1506中，自裝置之中等優先級埠移除第三器件。在步驟1508中，在無器件耦接至裝置之情況下，裝置保持處於斷電模式。
返回步驟1502，自裝置去耦之第二器件可為耦接至中等優先級埠之器件。當第二器件係自裝置之中等優先級埠去耦時，微控制器確定仍耦接至裝置之唯一器件係耦接至最低優先級埠。在一些實施例中，該過程進行至步驟1510。
在步驟1510中，中止與中等優先級埠之通信。微控制器亦可指示升壓器斷電。
在步驟1512中，使第三器件自裝置之最低優先級埠去耦。在步驟1514中，在無器件耦接至裝置之情況下，該裝置可保持處於斷電模式。
熟習此項技術者將瞭解，可在不背離本發明之精神之情況下修改本文描述之過程。舉例而言，本文描述之此等步驟中之任一者可包括(經由使用者介面，諸如顯示幕、LED等)指示：步驟(成功或不成功地)完成、器件正確耦接至裝置、器件在充電、在每一步驟期間出現何情況(例如，對於使用者、對於器件等之情況)等。作為另一實例，本文描述之過程可經修改並應用於不包括本文描述之方法所提及之裝置的所有組件之裝置(例如，當在裝置中不包括升壓器時，該過程將不啟動升壓器，等等)。共同建立本文描述之過程之方法亦可經修改以應用於(例如)包括額外組件或功能性(例如，無線接收器/發射器、相對於埠區分器件優先級之能力等)之裝置。作為另一實例，可在替代實施例中重新排列步驟之次序。當器件耦接至要求來自組件(例如，埠204)之電力(例如)首先被調節且接著被升壓之裝置時，該電力可以此事件次序加以處理。
熟習此項技術者亦將理解，在替代實施例中，較佳過程中之步驟(其中之許多步驟在本文描述為本質上為自動的)可能需要使用者互動。舉例而言，除非使用者首先授權裝置或器件開始使對器件充電或自器件充電(例如，經由使用者介面，藉由與耦接至裝置之器件中之一者介接等)更加便利，否則裝置不可如此操作。
100．．．對接站
102．．．iMac
104．．．蜂巢式電話
106．．．無線耳機
200．．．裝置
202．．．埠
204．．．埠
206．．．埠
208．．．器件
210．．．器件
212．．．器件
214．．．微控制器
216．．．線路
218．．．線路
220．．．開關
222．．．輸入端
224．．．輸出端
226．．．輸出端
228．．．開關
230．．．線路
232．．．線路
234．．．線路
236．．．輸出端
238．．．線路
240．．．升壓器
242．．．調節器
300．．．裝置
302．．．開關
304．．．輸入端
306．．．輸出端
308．．．輸出端
500．．．對接器件
502．．．對接器件
600．．．電纜
602．．．電纜
604．．．電路
700．．．蜂巢式電話
圖1展示併有本發明之說明性系統；
圖2展示根據本發明之電路之說明性實施例的簡化示意性方塊圖；
圖3展示根據本發明之電路的說明性替代實施例之簡化示意性方塊圖；
圖4展示圖2及圖3所示類型之電路的說明性操作模式的簡化流程圖；
圖5至圖7展示併有本發明之說明性系統；及
圖8至圖15展示圖2所示類型的電路之說明性操作模式的簡化流程圖。
200．．．裝置
202．．．埠
204．．．埠
206．．．埠
208．．．器件
210．．．器件
212．．．器件
214．．．微控制器
216．．．線路
218．．．線路
220．．．開關
222．．．輸入端
224．．．輸出端
226．．．輸出端
228．．．開關
230．．．線路
232．．．線路
234．．．線路
236．．．輸出端
238．．．線路
240．．．升壓器
242．．．調節器

Claims (22)

  1. 一種促使對一第一電池供電器件及一第二電池供電器件之充電更加便利之裝置，其包含：一第一埠，其將該第一電池供電器件電耦接至該裝置；一第二埠，其將該第二電池供電電氣器件電耦接至該裝置；一第三埠，其將一第三器件電耦接至該裝置；及一微控制器，其當確定該第一器件及第二器件係各自耦接至其第一埠及第二埠時，防止耦接至該第一埠之該第一器件之一電池提供電力至耦接至該第二埠之該第二器件之一電池，但當確定該第三器件並非耦接至該第三埠時，該第一器件能提供電力至該第二器件；當確定該第二器件係耦接至該第二埠時為該第二器件選擇至少兩種通信模式之一者；及當該第一器件、第二器件及第三器件係各自耦接至其第一埠、第二埠及第三埠時，使該第一埠提供電力至該第二埠，其中提供至該第二埠之一電力信號之一電壓位準基於選擇之通信模式而控制。
  2. 如請求項1之裝置，其中該第一器件係一蜂巢式電話。
  3. 如請求項1之裝置，其中該第一器件係一媒體播放器。
  4. 如請求項1之裝置，其中該第一埠係一30接腳連接器。
  5. 如請求項1之裝置，其中該第二器件係一與一蜂巢式電 話一起使用之無線耳機。
  6. 如請求項1之裝置，其中該微控制器促使該第一器件與該第二器件之間的資訊之一傳送更加便利。
  7. 如請求項1之裝置，其中該微控制器促使該第二器件與該第三器件之間的資訊之一傳送更加便利。
  8. 如請求項1之裝置，其中該微控制器促使該第一器件與該第三器件之間的資訊之一傳送更加便利。
  9. 如請求項1之裝置，其中該第三埠接收一USB電纜，其將該裝置耦接至該第三器件，其中該第三器件係一電腦。
  10. 如請求項1之裝置，其進一步包含：一具有第一輸入、第二輸入及第三輸入之開關，該第一輸入耦接至該第三埠，且一輸出耦接至該第二埠；一升壓器，其耦接至該開關之該第二輸入及該第一埠；及一調節器，其耦接至該第三埠、該升壓器及該開關之該第三輸入。
  11. 如請求項10之裝置，其中當該第一器件、第二器件及第三器件係各自耦接至第一埠、第二埠及第三埠時，該微控制器可操作以選擇該第二輸入，且所選之通信模式係一第一通信模式。
  12. 如請求項10之裝置，其中當該第一器件、第二器件及第三器件係各自耦接至第一埠、第二埠及第三埠時，該微控制器可操作以選擇該第三輸入，且所選之通信模式係一第二通信模式。
  13. 一種促使對至少一個電池供電電氣器件充電更加便利之方法，該方法使用一包含一第一埠、一第二埠及一第三埠之裝置，該方法包含：確定一第一器件、一第二器件或一第三器件是否各自電耦接至第一埠、第二埠及第三埠；當確定該第二器件係耦接至該第二埠時，為該第二器件選擇至少兩種通信模式之一者；當確定該第一器件及第二器件係各自耦接至其第一埠及第二埠時，防止耦接至該第一埠之該第一器件之一電池提供電力至耦接至該第二埠之該第二器件之一電池，但當確定該第三器件並非耦接至該第三埠時，該第一器件能提供電力至該第二器件；及當該第一器件、第二器件及第三器件係各自耦接至其第一埠、第二及第三埠時使該第一埠提供電力至該第二埠，其中提供至該第二埠之一電力信號之一電壓位準係基於該選擇之通信模式而控制。
  14. 如請求項13之方法，其進一步包含促使該第一器件與該第二器件之間的資訊之一傳送更加便利。
  15. 如請求項13之方法，其進一步包含將該第三器件識別為一可接取一連續電源之器件。
  16. 如請求項13之方法，其進一步包含將該第三器件識別為連接至一電腦之一USB電纜。
  17. 如請求項13之方法，其中由該第一埠提供之該電力信號之該電壓位準藉由升壓該電壓位準至一經升壓電壓位準 而控制，其中該經升壓電壓位準具有一比由該第一埠提供之電力信號之電壓較高之電壓位準。
  18. 如請求項17之方法，其中由該第一埠提供之該電力信號之該電壓位準進一步藉由調節該經升壓電壓位準至一經調節電壓位準而控制，其中該經調節電壓位準低於該經升壓電壓位準但高於由該第一埠提供之該電力信號之該電壓位準。
  19. 如請求項18之方法，其中當該選擇的通信模式係一第一通信模式時，該經調節電壓位準提供至該第二埠，且其中當該選的通信模式係一第二通信模式時，該經升壓電壓位準提供至該第二埠。
  20. 如請求項13之方法，其進一步包含：指派優先級至該第一埠、第二埠及第三埠。
  21. 如請求項13之方法，其中該等通信模式之一者係一USB模式。
  22. 如請求項13之方法，其中該等通信模式之一者係一串列(serial)模式。
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