TWI648619B

TWI648619B - 連接偵測系統及其偵測方法

Info

Publication number: TWI648619B
Application number: TW107107776A
Authority: TW
Inventors: 張伊佐; 葉柏良
Original assignee: 和碩聯合科技股份有限公司
Priority date: 2018-03-07
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2019-01-21
Also published as: US10866286B2; US20190277901A1; CN110244161A; TW201939281A

Abstract

本發明提供一種連接偵測系統以及連接偵測方法。連接偵測系統包括連接器、擴充座以及訊號發送器。連接器具有第一偵測接腳以及第二偵測接腳。當擴充座與連接器連接時，第二偵測接腳接收來自第一偵測接腳的第一訊號或第二訊號。訊號發送器耦接至連接器。訊號發送器透過第二偵測接腳接收感測訊號並依據感測訊號判斷連接器是否連接到擴充座。當連接器未連接到擴充座時對第一偵測接腳提供第一訊號。當連接器連接到擴充座時對第一偵測接腳提供第二訊號。

Description

連接偵測系統及其偵測方法

本發明是有關於一種連接偵測系統及其偵測方法。

現今的電子系統多會具備用以偵測電子系統的連接器是否已接上外接系統的機制。上述的偵測機制大多是將直流電壓在施加到這樣會使曝露在空氣中的接腳上會具有非零伏特的電壓準位。如此一來，連接器的接腳上容易會因為非零伏特的電壓準位所造成的靜電而吸附來自於空氣中的外界異物，造成連接器的接腳的汙染，從而導致電子系統與外接系統的不良接觸。

本發明提供一種連接偵測系統及其偵測方法，用以減少連接器的接腳的汙染。

本發明的連接偵測系統包括連接器、擴充座以及訊號發送器。連接器可拆卸地與擴充座連接。連接器具有第一偵測接腳以及第二偵測接腳。當擴充座與連接器連接時，第二偵測接腳接收來自第一偵測接腳的第一訊號或第二訊號。訊號發送器耦接至連接器。訊號發送器透過第二偵測接腳接收感測訊號並依據感測訊號判斷連接器是否連接到擴充座。當連接器未連接到擴充座時對第一偵測接腳提供第一訊號。當連接器連接到擴充座時對第一偵測接腳提供第二訊號。

在本發明的一實施例中，上述的擴充座具有第一接腳以及第二接腳，第一接腳與第二接腳相互耦接。當連接器與擴充座透過第一偵測接腳與第一接腳的接觸並且第二偵測接腳與第二接腳的接觸而連接時，上述的訊號發送器則對第一偵測接腳提供第二訊號。

在本發明的一實施例中，上述的第一訊號為脈寬調變訊號，並且第一訊號的工作週期（duty cycle）是低於10%。

在本發明的一實施例中，上述的第二訊號為高電壓準位的直流電壓訊號。

在本發明的一實施例中，上述的訊號發送器透過第二偵測接腳偵測到感測訊號的高感測電壓準位，對第一偵測接腳提供第二訊號。

在本發明的一實施例中，上述的訊號發送器透過第二偵測接腳未偵測到高感測電壓準位，對第一偵測接腳提供第一訊號。

在本發明的一實施例中，上述的連接偵測系統還包括電阻。電阻的第一端耦接至第二偵測接腳以及訊號發送器，電阻的第二端耦接至參考接地電位。

在本發明的一實施例中，上述的連接器的對應表面具有第一短側邊以及與第一短側邊不相鄰的第二短側邊，第一偵測接腳是最鄰近於第一短側邊的接腳。第二偵測接腳是最鄰近於第二短側邊的接腳。

本發明的連接偵測方法用以偵測連接器與擴充座的連接，連接器具有第一偵測接腳以及第二偵測接腳。連接偵測方法包括：透過第二偵測接腳接收感測訊號；依據感測訊號判斷連接器是否連接到擴充座；當連接器未連接到擴充座時，對第一偵測接腳提供第一訊號；以及當連接器連接到擴充座時，對第一偵測接腳提供第二訊號。

在本發明的一實施例中，其中該擴充座具有一第一接腳以及一第二接腳，該第一接腳與該第二接腳相互耦接，當該連接器連接到該擴充座時，該第一偵測接腳與該第一接腳連接並且該第二偵測接腳與該第二接腳連接。

基於上述，本發明透過第二偵測接腳接收感測訊號並依據感測訊號以判斷連接器是否連接到擴充座，如果當連接器未連接於擴充座時對第一偵測接腳提供第一訊號，如果當連接器連接於擴充座時對第一偵測接腳提供第二訊號。如此一來，可減少曝露在空氣中的接腳的汙染，進而可維持電子系統與外接系統良好接觸。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

請參考圖1，圖1是依據本發明一實施例所繪示的連接偵測系統的示意圖。在圖1的實施例中，連接偵測系統100包括連接器110、擴充座120以及訊號發送器130。連接器110具有多數個接腳。在本實施例中，連接器110的接腳可以是彈簧式探針（pogo pin）等各種形式的金屬探針或者是對應於各種形式的金屬探針的連接端子。連接器110的多數個接腳的其中之一可以被選定為第一偵測接腳TS1，並且連接器110的接腳的其中另外之一可以被選定為第二偵測接腳TS2。擴充座120是用以在與連接器110連接時，第二偵測接腳TS2可接收到第一偵測接腳TS2所傳送的訊號。訊號發送器130可透過第一偵測接腳TS1以及第二偵測接腳TS2耦接至連接器110。訊號發送器130可透過第二偵測接腳TS2接收感測訊號SDET，並且依據感測訊號SDET來判斷連接器110是否連接到擴充座120。當連接器110未連接於擴充座120時，訊號發送器130對第一偵測接腳TS1提供第一訊號S1。並且，當連接器110連接於擴充座120時，訊號發送器130對第一偵測接腳TS1提供第二訊號S2。在本實施例中，連接器110的接腳數量與擴充座120的接腳數量可以是相同的，然本發明並不以此為限。

在本實施例的連接偵測系統100中，連接器110與訊號發送器130可配置於相同或者是不相同的電子裝置（未示出）內，然本發明並不以此為限。

在本實施例中，連接偵測系統100包括電阻R1、R2。電阻R1的第一端耦接至第二偵測接腳TS2以及訊號發送器130，電阻R1的第二端耦接至參考接地電位GND。電阻R2可耦接於訊號發送器130與第一偵測接腳TS1之間。在一些實施例中，電阻R2可耦接於第一接腳DS1與第二接腳DS2之間。在一些實施例中，電阻R2可以是訊號發送器130與第一偵測接腳TS1之間的寄生電阻。

進一步說明本實施例中連接器110與擴充座120的連接方式。擴充座120具有多數個接腳。擴充座120的接腳是可以與連接器110接腳進行連接的金屬探針或連接端子。擴充座120的多數個接腳的其中之一可以被選定為第一接腳DS1，並且擴充座120的接腳的其中另外之一可以被選定為第二接腳DS2。擴充座120的第一接腳DS1與第二接腳DS2相互耦接。當連接器110與擴充座120進行連接時，連接器110的第一偵測接腳TS1與擴充座120的第一接腳DS1連接，並且第二偵測接腳TS2與擴充座120的第二接腳DS2連接。由於擴充座120的第一接腳DS1與第二接腳DS2相互耦接，因此連接器110可將第一偵測接腳TS1所接收到的訊號傳送到第二偵測接腳TS2。反之，連接器110與擴充座120在沒有形成連接的情況下，連接器110並不會將第一偵測接腳TS1所接收到的訊號透過擴充座120傳送到第二偵測接腳TS2。

請同時參考圖1及圖2，圖2是依據本發明一實施例所繪示的操作波形示意圖。在期間P1中，連接器110並沒有連接到擴充座120，並且訊號發送器130持續對第一偵測接腳TS1提供第一訊號S1。在本實施例中，第一訊號S1為脈寬調變（Pulse Width Modulation，PWM）訊號，並且第一訊號S1的工作週期（duty cycle）是低於10%。舉例來說，在期間P1中，訊號發送器130提供第一訊號S1使得在節點N的電壓波形VN是具有隨時間出現高電壓準位以及低電壓準位的訊號輸出。電壓波形VN的高電壓準位的脈波寬度是5毫秒，並且電壓波形VN的低電壓準位的時間寬度是2秒。在較佳的實施例中，電壓波形VN的高電壓準位的脈波寬度可以是1毫秒的，並且電壓波形VN的低電壓準位的時間寬度是2秒。第一訊號S1的高電壓準位的脈波寬度可取決於訊號發送器130的訊號偵測能力。

由於在期間P1中，連接器110並沒有連接到擴充座120，連接器110的第一偵測接腳TS1並不會傳送訊號到第二偵測接腳TS2。如此一來，因為第二偵測接腳TS2接地，又第二偵測接腳TS2無法接收到第一偵測接腳TS1所傳送的訊號，所以訊號發送器130僅接收到維持於低電壓準位的感測訊號SDET。訊號發送器130透過第二偵測接腳TS2沒有偵測到感測訊號SDET中的高感測電壓準位，訊號發送器130則對第一偵測接腳TS1提供第一訊號S1。

在此值得一提的是，在連接器110並沒有連接到擴充座120的狀況下，訊號發送器130提供低工作週期的第一訊號S1到第一偵測接腳TS1，使得接腳可以維持接近零伏特的電壓準位，以減少曝露在空氣中的接腳的汙染。

在本實施例中，高感測電壓準位是對第一訊號S1或第二訊號S2依據電阻R1、R2的電壓分壓結果，因此感測訊號SDET的高感測電壓準位可取決電阻R1、R2的電阻值。也就是說，高感測電壓準位的電壓值可能等於或低於第一訊號S1或第二訊號S2的高電壓準位的電壓值。此外，訊號發送器130可進一步包括比較器，並且依據感測訊號SDET是否具有大於預設的參考電壓準位來判斷連接器110與擴充座120的連接狀況。預設的參考電壓準位可取決於系統設計的需求來設定。

在本實施例中，當連接器110開始與擴充座120進行連接，此時連接器110的第一偵測接腳TS1可透過擴充座120的第一接腳DS1與第二接腳DS2連接到連接器110本身的第二偵測接腳TS2，使得第二接腳DS2接收第一訊號S1並發送對應第一訊號S1的感測訊號SDET至訊號發送器130，此時感測訊號SDET實質上具有與第一訊號S1相同的工作週期，即感測訊號SDET具有高感測電壓準位。訊號發送器130可透過第二偵測接腳TS2偵測到感測訊號SDET中的高感測電壓準位，以判斷連接器110與擴充座120已經連接。訊號發送器130則對第一偵測接腳TS1提供第二訊號S2，並進入期間P2中。在本實施例中，第二訊號S2可以是高電壓準位的直流電壓訊號。因此在期間P2，節點N的電壓波形VN是維持高電壓準位的波形。

在期間P2中，由於訊號發送器130在連接器110開始與擴充座120進行連接的狀況下持續對第一偵測接腳TS1提供第二訊號S2。如此一來，訊號發送器130可持續偵測到感測訊號SDET中連續的高感測電壓準位，並且依據連續的高感測電壓準位來判斷連接器110開始與擴充座120是持續地連接。

當連接器110開始與擴充座120進行分離時，連接器110的第一偵測接腳TS1不會傳送訊號到第二偵測接腳TS2，發送器130在沒有偵測到訊號SDET中的高感測電壓準位的狀況下進入期間P3，對第一偵測接腳TS1提供第一訊號S1。

基於上述，連接偵測系統100在連接器110沒有連接到擴充座120的狀況下，使訊號發送器130提供低工作週期的第一訊號S1到第一偵測接腳TS1。並且在連接器110連接到擴充座120的狀況下，使訊號發送器130提供直流電壓訊號到第二偵測接腳TS2。如此一來，在連接器110沒有連接到擴充座120的狀況下，在曝露於空氣中的第一偵測接腳TS1與第二偵測接腳TS2的表面可以維持接近零伏特的等效電壓準位的偵測訊號，以偵測連接器110與擴充座120是否有連接，並且也減少了第一偵測接腳TS1與第二偵測接腳TS2表面的汙染。

在圖1的實施例中，第一偵測接腳TS1與第二偵測接腳TS2可以是連接器110中的任意二個接腳。在較佳的實施例中，第一偵測接腳TS1不緊鄰於第二偵測接腳TS2。也就是說，第一偵測接腳TS1與第二偵測接腳TS2之間相隔一個以上的接腳。

請參考圖3A，圖3A是依據本發明一實施例所繪示的連接器的示意圖。圖3A中，連接器310_1的多數個接腳以矩形陣列配置。連接器310_1的對應表面311_1具有短側邊E1_1、E2_1以及長側邊E3_1、E4_1。短側邊E1_1、E2_1並不彼此相鄰。連接器310_1的第一偵測接腳TS1是最鄰近於短側邊E1_1的接腳的其中之一，並且連接器310_1的第二偵測接腳TS2是最鄰近於短側邊E2_1的接腳的其中之一。當然在本實施例中，適用於連接器310_1的擴充座的第一接腳需要有對應於第一偵測接腳TS1的配置，而第二接腳也需要有對應於第二偵測接腳TS2的配置。值得一提的是，本實施例中，由於連接器310_1的第一偵測接腳TS1、第二偵測接腳TS2是分別鄰近於短側邊E1_1、E2_1。因此可以使連接偵測系統可透過鄰近於連接器310_1的短側邊E1_1、E2_1的連接狀況，以偵測連接器310_1與擴充座是否連接妥善，並且進一步排除偵測連接器310_1與擴充座之間發生不完整的連接而造成的錯誤判斷。

舉例來說明，不完整的連接可例如是連接器310_1僅有鄰近於短側邊E1_1的少數接腳連接到擴充座，而另一短側邊E2_1接腳並沒有連接到擴充座。連接偵測系統可藉由短側邊E2_1的接腳沒有連接到擴充座而無法偵測到偵測訊號SDET中的高感測電壓準位，而判斷連接器310_1與擴充座並沒有連接。

請參考圖3B，圖3B是依據本發明另一實施例所繪示的連接器的示意圖。與圖3A不同的是，圖3B的連接器310_2的對應表面311_2的短側邊E1_1、E2_1是具有非直線的弧形短側邊。並且連接器310_2的多數個接腳以非矩形陣列配置。連接器310_2的第一偵測接腳TS1是最鄰近於短側邊E1_2的接腳，並且連接器310_2的第二偵測接腳TS2是最鄰近於短側邊E2_2的接腳。與圖3A相同的是，連接器310_2的第一偵測接腳TS1、第二偵測接腳TS2是分別鄰近於短側邊E1_2、E2_2，連接偵測系統可進一步排除偵測連接器310_2與擴充座之間發生不完整的連接而造成的錯誤判斷。

請同時參考圖1及圖4，圖4是依據本發明一實施例所繪示的連接偵測方法的方法流程圖。在步驟S410中，訊號發送器130透過第二偵測接腳TS2接收感測訊號SDET。在步驟S420中，訊號發送器130依據感測訊號SDET判斷連接器110是否連接到擴充座120。當訊號發送器130依據感測訊號SDET判斷出連接器110未連接於擴充座120時，進入步驟S430。在步驟S430中對第一偵測接腳TS1提供第一訊號S1。當訊號發送器130在步驟S420依據感測訊號SDET判斷出連接器110連接於擴充座120時，進入步驟S440。在步驟S440中，對第一偵測接腳TS1提供第二訊號S2。圖4的連接偵測方法的實施細節在圖1及圖2的實施例中已有詳細的敘述，因此恕不在此重述。

綜上所述，本發明是透過第二偵測接腳接收感測訊號並依據感測訊號來判斷連接器是否連接到擴充座。如果判斷連接器未連接到擴充座，對第一偵測接腳提供第一訊號。如果當連接器連接於擴充座時對第一偵測接腳提供第二訊號。本發明是對偵測接腳提供對應於不同連接狀況的不同訊號，例如在連接器未連接到擴充座時對偵測接腳提供低工作週期的脈寬調變訊號。如此一來，本發明可有效減少曝露在空氣中的接腳的汙染，進而可維持電子系統與外接系統良好接觸。此外，本發明將最鄰近於第一短側邊的接腳設定為第一偵測接腳是，將最鄰近於第二短側邊的接腳設定為第二偵測接腳。如此一來，本發明可有進一步排除偵測連接器與擴充座之間發生不完整的連接而造成的錯誤判斷。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧連接偵測系統

110、310_1、310_2‧‧‧連接器

120‧‧‧擴充座

130‧‧‧訊號發送器

TS1‧‧‧第一偵測接腳

TS2‧‧‧第二偵測接腳

DS1‧‧‧第一接腳

DS2‧‧‧第二接腳

SDET‧‧‧感測訊號

N‧‧‧節點

S1‧‧‧第一訊號

S2‧‧‧第二訊號

R1、R2‧‧‧電阻

GND‧‧‧參考接地電位

P1~P3‧‧‧期間

VN‧‧‧電壓波形

311_1、311_2‧‧‧對應表面

E1_1、E2_1、E3_1、E4_1、E1_2、E2_2、E3_2、E4_2‧‧‧側邊

S410~S440‧‧‧步驟

圖1是依據本發明一實施例所繪示的連接偵測系統的示意圖。圖2是依據本發明一實施例所繪示的操作波形示意圖。圖3A是依據本發明一實施例所繪示的連接器的示意圖。圖3B是依據本發明另一實施例所繪示的連接器的示意圖。圖4是依據本發明一實施例所繪示的連接偵測方法的方法流程圖。

Claims

一種連接偵測系統，包括：一擴充座，具有一第一接腳以及一第二接腳，且該第一接腳與該第二接腳相互耦接；一連接器，具有一第一偵測接腳以及一第二偵測接腳，該第一偵測接腳和該第二偵測接腳分別可拆卸地與該擴充座之該第一接腳以和該第二接腳連接；以及一訊號發送器，耦接至該連接器，該訊號發送器透過該連接器之該第二偵測接腳接收一感測訊號，並依據該感測訊號判斷該連接器之該第一偵測接腳和該第二偵測接腳是否連接到該擴充座之該第一接腳以和該第二接腳，若否，該訊號發送器對該第一偵測接腳提供一第一訊號，若是，該訊號發送器對該第一偵測接腳提供一第二訊號，其中該第一訊號的工作週期低於10%。
如申請專利範圍第1項所述的連接偵測系統，其中該第一訊號為一脈寬調變訊號。
如申請專利範圍第1項所述的連接偵測系統，其中該第二訊號為高電壓準位的一直流電壓訊號。
如申請專利範圍第1項所述的連接偵測系統，其中該訊號發送器透過該第二偵測接腳偵測到該感測訊號的一高感測電壓準位，該訊號發送器對該第一偵測接腳提供該第二訊號。
如申請專利範圍第4項所述的連接偵測系統，其中該訊號發送器透過該第二偵測接腳未偵測到該高感測電壓準位，該訊號發送器對該第一偵測接腳提供該第一訊號。
如申請專利範圍第4項所述的連接偵測系統，還包括：一電阻，該電阻的第一端耦接至該第二偵測接腳以及該訊號發送器，該電阻的第二端耦接至一參考接地電位。
如申請專利範圍第1項所述的連接偵測系統，其中該連接器的對應表面具有一第一短側邊以及與該第一短側邊不相鄰的一第二短側邊，該第一偵測接腳是最鄰近於該第一短側邊的接腳，並且該第二偵測接腳是最鄰近於該第二短側邊的接腳。
一種連接偵測方法，用以偵測一連接器與一擴充座的連接，該連接器具有一第一偵測接腳以及一第二偵測接腳，該擴充座具有一第一接腳以及一第二接腳，且該第一接腳與該第二接腳相互耦接，該連接偵測系統包括：透過該第二偵測接腳接收一感測訊號；依據該感測訊號判斷該連接器之該第一偵測接腳和該第二偵測接腳是否連接到該擴充座之該第一接腳以和該第二接腳；若否，對該第一偵測接腳提供一第一訊號；以及若是，對該第一偵測接腳提供一第二訊號。