專利名稱：用于通過電源信號提供設備之間握手的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及功率調(diào)整。尤其是，本發(fā)明涉及安全的功率傳送。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的通用串行總線(USB)插座持續(xù)地向通過USB插頭連接 到USB插座的任何電纜提供特定電壓的電源信號。然而，傳統(tǒng)USB 插頭的電接觸器受到保護外殼保護，從而使用者不能在無意中碰觸 USB插頭的電接觸器。
然而，并不是所有可操作來與USB插座緊密配合的電纜在每一 端都利用USB插頭。實際上， 一些電纜在一端包括受保護(protected) 的USB插頭和在另 一端包括不受保護的插頭。這種電纜能夠連接USB 設備和不具有USB插座的設備。然而，這種電纜是有缺陷的，這是 因為當不受保護(improtected)的插頭未與設備緊密配合時，電源信號 可能被提供給不受保護的插頭。因為不需要的電源信號可能直接流入 接觸不受保護的插頭的人的身體，所以這個人可能會受到傷害。這種 電纜也是有缺陷的，這是因為即使不受保護的插頭不正確地與設備緊 密配合，不需要的電源信號也可能被提供到設備。如果功率信號被提 供給設備的錯誤接觸器或不需要的功率信號被提供給設備的正確接 觸器，設備都可能被嚴重損壞。因此，需要提供一種具有用于人和設 備相互作用的改進的安全措施的電纜。
此夕卜，公司偶爾在沒有得到設備制造商的允許的情況下嘗試創(chuàng)造用于這種設備的附件。然而，這種附件是有缺陷的，并且可能通過提 供可以破壞設備的數(shù)據(jù)和功率信號而損壞設備。因此，為了保護這種 設備不接收可能破壞該設備的數(shù)據(jù)和功率信號，需要排除第三方附件 進入設備的能力。
傳統(tǒng)的USB協(xié)議包括ACK (無錯誤數(shù)據(jù)包的接收)、NAK(接 收設備不能接受數(shù)據(jù))、STALL (結(jié)束被延遲)和NYET (還沒有響 應)。然而，這種協(xié)議是有缺陷的，這是因為這種協(xié)議沒有提供增強 的功能。因此需要提供具有擴大范圍的通信能力和設備功能的電路。

發(fā)明內(nèi)容
提供能用電源信號識別彼此的握手電路。這種握手電路也能控制 電源信號的特征，從而在需要的時間傳送需要的電源信號。這種握手 電路可以，例如，調(diào)整電源信號的電壓或電流，也能通過操控電源信 號的電壓或電流而將信息嵌入到電源信號中。從而，提供允許設備通 過信號(例如，電源信號)或額外通信(如，電源控制信息)來識別 彼此的握手電路。
握手電路可以從彼此接收嵌入在電源信號中的信息，然后，可以 利用接收到的信息來執(zhí)行不同類型的操作。例如，基于從不同握手電 路接收到的信息，握手電路可以改變提供給該不同握手電路的電源信 號的電壓。例如，握手電路可以引入電流脈沖到該握手電路接收的電 源信號中。這種電流脈沖可以被提供電源信號的電路檢測和識別。發(fā) 送到提供電源信號的電路的信息可能指示該電路，例如，增加或減少 該電源信號的電壓到特定數(shù)量?？蛇x擇地，這種信息例如指示提供特 定電壓的電源信號的電路繼續(xù)提供該特定電壓的電源信號。
可以在具有電源線的電纜中提供握手電路。在這樣做時，獨立于 連接到電纜的任何設備，電纜能夠改變通過該電纜提供的任何電源信 號的特征?？梢栽陔娎|的任何部分上提供握手電路。例如，可以提供 握手電路作為位于電纜主體的一部分或插頭中的撓性集成電路。從 而，提供電纜上的握手電路。
14可以在諸如便攜式設備的設備中提供握手電路。設備上的握手電 路可以與電纜上的握手電路交互，以確保在需要的時間提供需要的電 源信號給設備。除了功率之外，也可以通過電纜提供數(shù)據(jù)，并且握手 電路可以，或可以不，控制或操控通過電纜的數(shù)據(jù)通路的數(shù)據(jù)流。例 如，包括握手電路的一個設備可以采用便攜式音樂播放器的形式?？?以利用電纜上和設備上的握手電路來確保在允許設備的初始電路連 接到電纜并接收通信的數(shù)據(jù)部分(例如，音樂數(shù)據(jù))之前，電源信號 被正確地提供給設備。
提供包括在一端的USB插頭和在另一端的不受保護的多區(qū)域插 頭的電纜。在電纜中提供握手電路。在便攜式設備中提供另一握手電 路。電纜上的握手電路可以接收相對高的功率信號(如，5V⑥500mA), 并且可以逐步將這個相對高的功率信號的電壓降低到特定的、相對低 的功率信號(如，電流受限的2.9V)。設備上的握手電路可以配置成 尋找該特定的、相對低的功率信號的特征，例如，這個電源信號的電 壓。 一旦該特定的、相對低的功率信號被識別了一定時間(如，0.5 秒)，設備上的握手電路可以引入電流脈沖到設備上的握手電路正在 從電纜上的握手電路接收的電源信號。于是，這些電流脈沖可以隨之 被提供電源信號的電纜上的握手電路識別。設備上的握手電路提供的 電流脈沖可以，例如傳送控制信息到電纜上的握手電路。例如，電流 脈沖可以向電纜上的握手電路指示設備上的握手電路需要接收高的
功率信號而不是低的功率信號。這樣，例如， 一旦電纜上的握手電路 識別到電流脈沖，電纜上的握手電路可以逐步升高特定的、相對低的 功率信號(例如，電流受限的2.9V)直到相對高的功率信號(例如， 5V@500mA)。
握手電路可以提供例如，兩個握手步驟。在第一握手步驟中，例 如，電纜上的握手電路可以通過持續(xù)至少一定時間地發(fā)送特定電壓來 識別自己。當設備上的握手電路認出特定電壓已經(jīng)發(fā)送了至少一定時 間時，第一握手步驟可以完成。在第二握手步驟中，設備上的握手電 路可以通過引入電流尖峰到電源信號中來識別自己。當電纜上的握手電路認出來自設備上的握手電路的電流尖峰時，第二握手步驟可以完 成。不同類型的電流尖峰可以從設備上的握手電路發(fā)送，以指示電纜 上的握手電路執(zhí)行不同類型的操作。類似地，例如，不同的(例如， 預定的)電壓可以從電纜上的握手電路發(fā)送，以指示設備上的握手電 路執(zhí)行不同類型的信息?？梢园硗獾奈帐植襟E作為總的握手程序 的一部分。


本發(fā)明的以上和其它目的和優(yōu)點在考慮了以下結(jié)合附圖做出的 詳細說明之后是顯而易見的，附圖中相同的參考標記始終代表相同的
部分，其中
圖l是根據(jù)本發(fā)明實施例構(gòu)造的數(shù)據(jù)和功率傳送拓樸的圖示； 圖1A是根據(jù)本發(fā)明實施例構(gòu)造的功率傳送拓樸的圖示； 圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例構(gòu)造的、包括電纜上和設備上的握手電 路的數(shù)據(jù)和功率傳送拓樸的圖示；
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例構(gòu)造的處理流程圖的圖示；以及 圖4和5是根據(jù)本發(fā)明實施例構(gòu)造的握手電路的示意圖。
具體實施例方式
圖1示出可以包括通過電纜102電連接在一起的設備101和設備 103的拓樸100。
i殳備101和設備103可以連接在一起，以<更，例如，數(shù)據(jù)和/或 功率可以在設備101和103之間傳送。設備101和103可以是任何類 型的設備，例如便攜式膝上電腦、固定個人電腦、電話設備、音頻/ 視頻重放設備、附件、或任何其它類型的設備。例如，設備101可以 是電腦，而設備103可以是音頻重放設備，例如iPodTM(從Apple Inc., Cupertino, California可以得到)。同樣地，設備101可以利用電纜 102來給設備103供電和再充電，同時傳送音頻數(shù)據(jù)到設備103。
電纜102可以是，例如，USB電纜。可以利用這種USB電纜來從一個設備(例如，膝上電腦)提供功率信號到另一設備(例如，附 件或便攜式電子設備)。從而，電纜上的握手電路可以逐步降低設備 (例如，膝上電腦)供給便攜式電子設備的功率信號，等待認出附件 提供的適當?shù)碾娏骷夥?，并且響應于適當?shù)碾娏骷夥逯鸩缴唠妷旱?適當?shù)碾娖健Ｔ谶@樣做時，例如，只有授權(quán)的設備可以利用具有電纜
上的握手電路的USB電纜。沒被認出的設備不具有，例如發(fā)送可以 被電纜上的握手電路識別的適當電流尖峰的能力。從而，可以提供電 纜上(如，USB電纜上)和設備上(如，便攜式電子設備上)的握手 電路來確保只有授權(quán)的設備具有相互之間正確地緊密配合和操作的 能力。
本領域技術(shù)人員會認識到設備可能通過電纜(例如，USB電 纜)接收太多的功率，通過電纜接收不正確的調(diào)整后的電源信號，或 相反被暴露給潛在有危害的電源信號。從而，握手電路可能被包括在 電纜和設備中，使得設備可以在利用電源信號之前通過握手電路識別 和認證電纜。同樣地，可以保護設備不受可能破壞設備功率調(diào)節(jié)和傳 送電路的附件的損害。
可選擇地，電纜中的握手電路可以基于由設備提供的電流脈沖的 識別來降低特定設備的電源信號。在這樣做時，例如，電纜可以響應 于對與這種調(diào)整方案相關聯(lián)的電流尖峰的適當識別，來逐步降低電壓 到合適的電平。如此，可以基于接收到的握手，將電源信號改變到預 定值。
電纜上的握手電路可以包括，例如，包括使特定類型的電流尖峰 與特定動作相關聯(lián)的表的電纜上的存儲器。這種表，例如，可以包括 如下數(shù)據(jù)該數(shù)據(jù)與電纜上的握手電路在連接到不同附件或便攜式電 子設備時應該如何操作相關聯(lián)。
圖1A圖示了根據(jù)本發(fā)明實施例的每一個都具有握手電路的兩個 設備的例子。如圖所示，功率提供設備140包括可以在提供功率信號 的設備中提供的握手電路142 (例如，圖5中的電路500)。功率提 供設備140可以接收來自外部電源160 (例如，壁裝電源插座、電池
17等)的功率，并且調(diào)整將多少功率提供給包括握手電路152 (例如， 圖4中的電路400)的功率接收設備150。設備140和設備150可以 通過接口 144和154直接連接在一起，或者設備140和150可以與具 有適當連接器的電纜連接，以便通過該電纜一 包括其連接器一使接口 144和154緊密配合，設備140和150可以不具有任何握手電路。例 如，設備140可以是任何適當?shù)脑O備，諸如附件(例如，墻壁安裝的 充電器、汽車充電器、擴展塢(dockingstation)、揚聲器入塢系統(tǒng))或 電腦，并且設備150可以是便攜式電子設備，諸如iPod或iPhone。 接口 144和154可以是私有的多接觸連接器(例如，30插腳連接器) USB連接器、火線(Firewire)連接器、3.5或2.5毫米插座連接器、 其組合、或任何其它適合的連接器。
為了保護設備103，例如，不接收不需要的電源信號，可以提供 握手電路以確保適當?shù)碾娫葱盘栐谶m當?shù)臅r間被提供給設備103。握 手電路也可以，例如，允許設備識別彼此，以便沒有握手電路的設備 不能被利用。
握手協(xié)議可以包括任意數(shù)量的階段。例如，握手協(xié)議可以由提供 電源信號的開始握手電路開始。這個開始握手電路可以，例如，以特 定的方式改變電源信號的特征。例如，開始握手電路可以減少電源信 號的電壓至響應握手電路可能期望見到的特定值，來替代提高的初始 電源信號。
響應握手電路可以接收電源信號并且可以確定電源信號的特征 是否在特定范圍內(nèi)。例如，響應握手電路可以確定電源信號的電壓是 否在特定范圍內(nèi)。這種電壓范圍可以，例如，不基于在握手程序中開 始握手電路將提供的電壓(例如，2.9伏)和誤差界限(例如，+0.2 伏和-0.2伏)。如果，例如，響應握手電路接收的電源信號具有在這 個電壓范圍內(nèi)的電壓，則響應握手電路可能等待特定的時間(例如， 0.5秒)以便驗證電源信號的電壓穩(wěn)定。 一旦握手程序要求的時間已 達到，響應握手電路可以以開始握手電路可以識別的方式來操控電源 信號。例如，電流脈沖可能被引入到可以被開始握手電路檢測到的電源信號中。 一旦開始握手電路檢測到這種電流脈沖，開始握手電路可 能，例如，改變電源信號的特征。更具體地，例如，開始握手電路可 以增加電源信號的電壓到為特定設備供電和再充電的電源信號。
本領域技術(shù)人員將會認識到如果，例如，響應握手電路沒有接 收到在期望范圍內(nèi)的電壓，則握手電路不將電源信號轉(zhuǎn)發(fā)到其他電 路，諸如設備的初始電路(primary circuit)?？蛇x擇地，例如，如果電 源信號的特征不滿足閾值，設備的初始電路不允許電源信號為初始電 路供電。例如，如果電源信號的電壓沒有超過預定電壓(例如，4.5 伏)，設備的初始電路不可能利用從握手電路接收到的電源信號。
握手電路可以專用于開始或響應功能?？蛇x擇地，握手電路可以 包括開始和響應功能二者。還可選擇地，握手電路可以制造成具有開 始和響應功能，但是只有這些功能中的一個在制造或銷售期間被使 能。另外，握手設備的任何部分可以以硬件(例如，模擬和/或數(shù)字電 路)和/或軟件來實現(xiàn)。例如，握手設備可以制造成撓性集成電路。
本領域技術(shù)人員將會認識到可以在數(shù)據(jù)線上，而不是在電源線 上，執(zhí)行握手協(xié)議。類似地，數(shù)據(jù)線可能不受電源線上的握手協(xié)議所 影響，或者通過數(shù)據(jù)線的傳送可以被握手協(xié)議控制/停止。
電纜102可以是任意類型的電纜，例如，線纜或光纜。類似地， 電纜102可以包括在每一端的插頭。這種插頭可以是同樣類型或不同 類型的插頭。例如，電纜102的插頭可以是USB插頭，按照另一個 例子，電纜102的一個插頭可以是USB插頭，而電纜102的另一個 插頭可以是多區(qū)域豎向插頭(例如，四區(qū)域豎向插頭)。本領域技術(shù) 人員將會認識到電纜可以具有多于兩個插頭。例如，電纜可以具有 一個初級USB插頭，并且電纜從這個插頭可以分離成多個插頭(例 如，麥克風插頭、火線插頭、USB 2.0插頭、A/V插頭、部件插頭、 HDMI插頭)。按照另一個例子，電纜的末端可以是以這個末端不包 括插頭這種方式開放的，但是允許直接進入電纜的內(nèi)部通路。電纜102 可以包括任意數(shù)量的功率和/或數(shù)據(jù)通路。
電纜102可以是，例如，電纜110,其包括有可以與USB插座112連接的受保護的USB插頭111。電纜110也可以包括多區(qū)域豎向 公插頭(male plug),該插頭可以連接到多區(qū)域豎向母插座(female jack)。多區(qū)域插頭可以包括多個接觸器，用于功率和數(shù)據(jù)信號的傳送。 例如，多區(qū)域插頭可以是四區(qū)域插頭。接觸器121可以是電源接觸器。 接觸器122可以是接地接觸器。通路123可以是數(shù)據(jù)接觸器。接觸器 124可以是另一個數(shù)據(jù)接觸器。四區(qū)域插頭可以操作來連接到相關的 四區(qū)域插座。四區(qū)域插頭可以被認為是豎向插頭，原因在于插頭上的 至少一個接觸器必須按順序經(jīng)過插座上不相關的接觸器，使得那個接 觸器電連接于插座上正確的接觸器。例如，接觸器124必須依次經(jīng)過 接觸器131、 132和133，以便與通路134電接觸。這樣，豎向插頭上 的接觸器可能經(jīng)常連接于相關插座上的不期望的接觸器，同時插頭與 插座機械地緊密配合。
圖2示出各種握手電路拓樸200。例如，插頭210可以包括可以 與設備250的握手電路270通信的握手電路211。這樣，插頭210可 以包括插頭上的握手電路，而設備250包括設備上的握手電路。握手 電路270可以與例如電路260通信。存儲器261和/或處理器262可以 包括在電路260中。
可以在電纜的任意部分上提供電纜上的握手電路。例如，電纜 220在除了可操作地與設備250的插座280連接的插頭之外的插頭上 提供握手電路240,以便電纜220也可以包括不具有可操作地連接到 設備250的插座280的握手電路240的插頭。在這樣做時，例如，電 纜220可以通過不包括握手電路的插頭連接到設備250的插座280, 同時具有包括握手電路的插頭以便握手處理仍可以被執(zhí)行。作為另一 個例子，握手電路240可以被提供在電纜的主體上，而不是電纜的插 頭上(例如，電纜230的握手電路231中)。在再一個例子中，電纜 290可以被配備成包括沒有握手電路240的插頭，該插頭分離成兩個 分別包括握手電路(例如，握手電路291和292)的不同插頭。在提 供具有不同握手電路的多個插頭時，設備可以分別識別每個插頭，這 是因為握手電路可以不同地操作(例如，提供不同的初始握手電壓)。本領域技術(shù)人員將會認識到電纜可以包括任意數(shù)量的插頭和這 樣的插頭可以具有不同的類型。如此，例如，插頭的一端可以是用來 無線接收/發(fā)送諸如握手信號的通信信號的無線接收器/發(fā)射器。插頭可以是，例如，多插腳連接插頭，諸如30插腳連接插頭242。 30插腳連接插頭的一個例子在Fadell等人的美國專利公開No. 2004/0224638中描述，該專利公開通過引用全部合并于此。對30插 腳連接插頭的進一步討論可以在美國專利7,293,122中找到，該專利 通過引用全部合并于此。30插腳連接器可以以公和母形式存在。母形 式的30插腳連接器典型地位于便攜式電子設備中。在一些實施例中， 母30插腳連接器可以具有用以在其中引導對應的公連接器的按鍵結(jié) 構(gòu)，首先緊密配合(first mate)、最后斷開(last break)的地接觸插腳， 和以連續(xù)的順序排列成行的數(shù)個插腳。公形式的30插腳連接器典型地包括在附件中，該附件是諸如擴 展塢、揚聲器系統(tǒng)、電纜、汽車充電器、或任何其它適合的設備，其 中的一些可以從外部電源接收功率。附件典型地包括30插腳連接器 安裝其上的電路板。30插腳連接器可以包括外殼，該外殼被設計成容 納至少30個接觸器，這些接觸器在單行的順序編號的接觸位置中分 隔開，順序編號的接觸位置包括數(shù)字接觸位置、模擬接觸位置和接地 接觸位置?？梢赃x擇性地給接觸位置填充一個或多個電接觸器。公30 插腳也可以包括按鍵結(jié)構(gòu)。在一些實施例中，握手電路(例如，電纜 上的握手電路)可以被包括在附件中并且電連接到至少一個電接觸 器。如上所述，本領域技術(shù)人員將會認識到電纜可以包括任意數(shù)量的 插頭，并且這種插頭可以是不同的類型。例如，電纜240的一端可以 是30插腳連接插頭242，而另一端可以是USB插頭241。這樣，握 手電路243可以位于電纜240、 30插腳連接插頭242和USB插頭241 中的一個或多個中。本領域技術(shù)人員將也可以認識到提供功率給第二設備的設備可 以通過包括兩個握手電路的電纜連接。握手電路可以，例如，被包括21在提供功率信號的設備和接收功率信號的設備二者中。從而，電纜可 以識別通過變化的握手電路連接到電纜的設備。這樣，電纜可以知道 其操作環(huán)境，并且可以自主地改變它自己的操作。例如，電纜可以包 括微處理器、存儲器和諸如電池的電源。電纜可以被編程為根據(jù)操作 環(huán)境提供不同的功能。例如，設想用戶具有安全的膝上電腦，該膝上 電腦包括可操作來提供該膝上電腦的特殊識別的握手電路。從而，設 想用戶需要使用安全的附件，諸如安全的備份存儲設備。這個安全的 備份存儲設備可以包括握手電路，該握手電路可以提供該存儲設備的 特殊識別。因而，電纜可以向用戶發(fā)出只要特定的膝上電腦和特定的 存儲設備被使用就允許，例如，通過電纜傳輸一個或多個信號。從而， 管理員可以為電纜編寫有指示不同設備身份的信息和一旦操作環(huán)境 被認出，電纜應該如何操作的程序。利用上述例子，設想安全的存儲 設備通過已編程的電纜連接到膝上電腦而不是安全的膝上電腦。從 而，由于電纜可以識別膝上電腦不是安全的膝上電腦，電纜可能不允 許信號，諸如電源信號，被提供給安全的存儲設備。這種方案提供了， 例如，提高的安全性。本領域技術(shù)人員將會認識到如果電纜包括，例如，可再充電電 源，這種可再充電電源可以在給電纜提供功率信號的同時被再充電。 有握手電路的電纜可以用來阻止未經(jīng)許可的第三方附件損壞設備。握 手電路可以用于識別任何類型的附件，或可以被提供在任何類型的附 件中，并且可以用來識別任何類型的附件的任何特定的附件。這種附 件可以包括，例如耳機、便攜式媒體設備、揚聲器系統(tǒng)、麥克風、存 儲設備、投影儀、擴展塢、顯示系統(tǒng)、無線電系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)、 或任意其它設備。這種附件可以，例如， 一直被供電或可以從父設備 接收功率來進行操作。本領域技術(shù)人員將會認識到以一種模式從設備接收功率的設備 可以以另一種模式給不同的設備提供功率。例如，便攜式媒體播放器 可以通過電纜從個人電腦(例如，膝上電腦)接收功率。但是，例如， 然后那個便攜式媒體播放器可以通過同樣的或不同的電纜為設備提供功率。從而，電纜的握手電路和/或相關設備的握手電路可以知道電 纜和設備運行的可操作環(huán)境。另外，便攜式媒體設備可以隸屬于膝上 電腦和是膝上電腦的附件，但是那個便攜式媒體設備可以與麥克風和 揚聲器耳機緊密配合。便攜式媒體播放器可以，例如，利用附件設備， 諸如擴展塢，并且可以在擴展塢、便攜式媒體設備、和/或相關電纜中提供握手電路。30插腳連接器可以用來通過插頭將兩個設備連接在一 起。從而，例如，可能需要便攜式媒體設備在擴展塢可以接收來自便 攜式音樂設備的信號(反之亦然)之前，發(fā)送握手信號到擴展塢。這 種信號可以包括，例如，媒體信息信號、用于任一設備的控制信號、 適當?shù)慕拥匦盘枴⒐β市盘?、或任何其它類型的信號。例如，在傳?功率到便攜式電子設備之前，便攜式電子設備可能需要來自附件的合 適的握手。按照另一個例子，在傳送數(shù)據(jù)(例如，接受數(shù)據(jù)傳送)之 前，設備可能需要來自附件的合適的握手。從而，提供認證方法，該 認證方法可以幫助確保在主設備(例如，通過圖1的設備103上的握 手電路)與附件(例如，圖1的設備105的握手電路106，例如，其 可以通過電纜107連接到設備103 )之間的功率和/或數(shù)據(jù)的安全傳送， 并且?guī)椭乐共缓线m的附件設備偶然地或有意地損害主設備或相關用戶。握手電路可以包括在電源或設備的功率適配器中。例如，可以在 圖1的墻壁電源插頭108中提供圖1的握手電路109，并且圖1的插 頭108的握手電路109可以執(zhí)行與具有握手設備的壁上插座的合適的 握手。功率適配器可以連接在設備和外部或便攜式電源之間。這種功率 適配器和電源可以包括握手電路。這種電源可以包括，例如，電池、 壁上插座、或打火機。功率適配器可以位于連接設備到外部電源的電 源線上。從而，例如，當握手電路位于電源或功率適配器中時，設備 可能需要電源(或功率適配器)在設備接收來自電源的功率之前發(fā)送 握手信號。圖3示出了流程圖310、 320、 330和340，它們中的每一個都包括許多步驟。本領域技術(shù)人員將會認識到流程圖可以包括附加的步 驟、較少的步驟、改變的步驟、和/或步驟的順序可以重新排列。當握手電路接收到電源信號形式的初始功率時，流程圖310可以開始于步 驟311。這種握手電路可以在步驟312中逐步降低電源信號的電壓， 以在步驟313中給設備提供受保護的功率。然后握手電路可以等待直 到在步驟314中從設備接收返回的信息。這種信息在提供給設備的受 保護功率中可以采取電流脈沖的形式。響應于接收到適當?shù)男畔ⅲ?手電路可以逐步升高受保護功率到初始功率電壓。握手電路可以通過在步驟315中提供握手電路接收到的初始功率給設備來逐步升高受保 護功率。本領域技術(shù)人員將會認識到初始電源可以是來自電池的 DC信號，諸如同時給膝上電腦供電的電池，或來自壁裝電源插座的 AC功率信號。當例如在步驟321中握手電路接收到電源信號時，流程圖320 可以開始。在步驟322中握手電路確定接收到的電源信號是否在特定 的范圍內(nèi)。例如，如果功率信號的特征在特定范圍內(nèi)，功率信號可以 在特定范圍內(nèi)。例如，步驟322可以確定握手電路接收到的電源信號 的電壓是否在特定電壓范圍內(nèi)?？蛇x擇地，例如，步驟322可以確定 諸如電壓的特征是在特定閾值以上或以下。步驟322也可以確定檢測 到的狀況是否持續(xù)一段時間。 一旦步驟322的狀況被滿足，步驟323 可以開始，其中電源信號的特征以提供電源信號的設備可以檢測到改 變后的特征這種方式被改變。從而，例如，步驟323可以通過在信號 中引入電流脈沖來改變電源信號的電流，該信號在提供功率給握手電 路的設備處可以檢測到。 一旦脈沖被產(chǎn)生并被設備檢測到，在步驟324 中設備可以連接電源信號到設備的初始電路。對于電源信號是超過特 定電壓還是在特定范圍內(nèi)的確定可以被包括在步驟324中，以確保在 提供電源信號的設備處的握手電路已經(jīng)認出電流脈沖的接收。設備的 初始電路可以包括只允許具有特定特征(例如，合適的電壓)的電源 電壓信號連接到初始電路的電路(例如，步驟325)。本領域技術(shù)人員將會認識到 一旦設備中的握手電路完成握手處信號中。在這樣做時，提供電源信號的開始握手電路可 以持續(xù)地認出響應握手電路電連接于開始握手電路。如果兩個握手電 路斷開連接，開始握手電路可以通過認出電流脈沖的不存在(或連接 到開始握手電路的設備提供的任何信息)而認識到連接斷開。在這樣 做時，開始握手電路可能意識到開始握手電路應該將所提供的電源信 號的電壓逐步降低到適合的、受保護的電源信號。響應握手電路可以繼續(xù)通過電源信號發(fā)送電流脈沖，甚至在電源 信號的電壓逐步升高到在開始引入電流脈沖到電源信號中所需的電 壓范圍之外的電平以后。這樣，響應握手電路可以繼續(xù)向開始握手電 路提供信息，使得開始握手電路知道設備仍被連接。本領域技術(shù)人員將會認識到可以以各種方式確定連接斷開。例如，在兩個設備之間 傳送的數(shù)據(jù)中斷可以被用來當作連接斷開的指示并且可以開始新的 握手程序。當新的握手程序開始時，例如，開始握手電路提供的電源 信號的電壓(和/或電流)可以被逐步降低到預定電平?？梢岳昧鞒虉D330，例如，當作兩個設備之間的握手協(xié)議的一 部分。例如，可以利用流程圖330當作通過電源信號的電纜上到設備 上握手協(xié)議的一部分。流程圖330可以包括步驟331，其中電源信號 的特征被分析。從而，例如，步驟331可以分析電源信號的電壓來確 定電壓是否高于(或低于)特定閾值(例如，2.7伏)。 一旦電源信 號的電壓被確定在特定范圍之內(nèi)，電源信號可以在步驟332中被提供 到定時電路。接著，電路可以確定電源信號的特征是否低于(或高于) 特定閾值。從而，例如，步驟333可以確定電源信號的電壓是否低于 特定閾值(例如，3.1伏)。本領域技術(shù)人員將會認識到通過首先 確定電壓是否高于閾值并且隨后確定電壓是否低于不同閾值(反之亦 然)，可以做出電壓是否在特定范圍內(nèi)的確定。這種電壓范圍可以是 任意大小。優(yōu)選地，電壓范圍不包括意欲作為初始電源信號的電壓(例如，5伏)，并且優(yōu)選地，放寬范圍以考慮到用于特定環(huán)境的期望的 誤差界限。 一旦特征(例如，電壓)被確定是在特定范圍內(nèi)，就可以 在步驟334中開始計數(shù)電路。這種計數(shù)電路可以基于驅(qū)動計數(shù)電路的時鐘信號的速度進行計 數(shù)。這個計數(shù)電路可以，例如，連接到可以在到達特定值時將計數(shù)器 鎖定在該特定值的鎖定電路。來自計數(shù)器的單個輸出位，或任意數(shù)量 的輸出位，可以被用作控制信號。例如， 一旦計數(shù)器達到128，第七 位(也就是，最高有效位)可以從邏輯"0"變成邏輯"1"。 一旦該位變 成邏輯"1"，鎖定電路可以用來保持計數(shù)器的值，并且可以用來確定 何時電源信號的特征(例如，電壓)保持在特定電壓范圍內(nèi)已持續(xù)了 特定時間段。本領域技術(shù)人員將會認識到計數(shù)電路和/或時鐘的動態(tài) 可以被改變，使得特定計數(shù)(例如，128)反映特定的時間量(例如， 1/2秒)。一旦計數(shù)電路達到特定計數(shù)，可以開始步驟335。在步驟335中， 電源信號的特征(例如，電流)可以被改變，使得發(fā)送電源信號的設 備可以認出適當?shù)脑O備已經(jīng)接收電源信號至少特定時間段。這種設備 然后可以改變電源電壓的特征。例如，這種設備可以將電源電壓從安 全的、受保護的用于識別的電壓電平提高到用于為設備供電的電壓電 平。本領域技術(shù)人員將會認識到安全的、受保護的電壓電平可以是 不可能導致身體損害或痛苦的電壓電平。這種安全的、受保護的電壓 電平也可以是不可能導致對沒有意向接收提高的電壓電平的電路的 損害。流程圖340可以用來辨別不同類型的設備之間的區(qū)別，通過通用 插頭和插座接口利用不同類型的設備。例如，當兩個握手電路通過電 源信號互相通信時，步驟341可以發(fā)生。 一旦步驟341完成，握手電 路試圖保護的設備可以傳送功率和數(shù)據(jù)二者。例如，膝上電腦可以在 步驟342中傳送音樂數(shù)據(jù)到便攜式音樂播放器，同時為了給便攜式音 樂播放器的電池再充電而提供電源信號到便攜式音樂播放器。然后， 可以通過移除連接兩個握手電路的電纜而斷開握手電路的連接。26不同的設備， 一個不具有握手電路的設備，然后可以被放置在插
頭中，并且可以在步驟343中仍然被便攜式音樂播放器使用。例如， 耳機或揚聲器可以在步驟343中連接到插頭。這里，便攜式設備可以 提供，例如，模擬音樂信號到插頭，并且為了傳送這種信號而可以關 掉握手電路或不使用握手電路。本領域技術(shù)人員將會認識到耳機和 /或揚聲器可以提供信息到耳機和/或揚聲器連接到的設備。例如，可 以反過來通過提供諸如模擬或數(shù)字音樂信號的音樂信號的插頭給耳 機和/或揚聲器提供音量控制信號。
然而，另一種類型的設備可以在344中連接到插頭。例如，麥克 風可以通過344被放置在插頭中。這種設備可以包括或可以不包括握 手電路。例如，麥克風可以提供信號到電源信號接觸器，該電源信號 接觸器不在任何握手電路或初始電源信號的范圍中。因而，接收麥克 風信號的設備中的握手電路可以認出這樣的電壓，并且，在這樣做時， 可以認出麥克風連接到插頭。同樣地，握手電路可以允許設備把插頭 用作麥克風插頭，并且，例如，在步驟345中接收模擬麥克風信號。 如上所示，具有握手電路和單個插頭的設備可以將同樣的插頭用于許 多不同類型的設備，該設備需要與插頭的不同類型的交互。
圖4示出握手電路400，該握手電路400可以，例如，通過功率 信號與另一個握手電路通信，并且，在這樣做時，給功率信號的供應 者提供將來如何提供功率信號的指示。例如，握手電路400可以保護 設備在設備準備好接收這樣高的電壓之前，不接收相對高的電壓。握 手電路400可以，例如，被包括在接收功率信號的設備中，并且提供 功率信號的設備可以包括另 一個握手電路。
本領域技術(shù)人員將會認識到設備和/或電纜可以包括兩個握手 電路，其中一個握手電路在供給功率時使用，而另一個握手設備在接 收功率時使用?？蛇x擇地，例如，可以提供包括執(zhí)行開始握手(例如， 通過改變電源電壓到預定電平)和響應握手(例如，通過供給合適的 電流脈沖)的步驟的能力的握手電路。在這樣做時，例如，設備(例 如，便攜式媒體設備)可以與提供功率給位于該設備上的可充電電池
27的電源設備(例如，膝上電腦)、和需要功率的附件(例如，麥克風 /揚聲器附件)通信。從而，例如，這兩種功能的包括允許設備通過諸
如麥克風插座或30插腳連接器的通用插座與電源設備和需要功率的 設備通信。
握手電路400可以確定電源信號在特定電壓范圍里是否持續(xù)了 一段時間。如果是這樣，握手電路400可以通過引入可識別電流脈沖 到電源信號中，來操控電源信號的電流，以指示電源信號的提供者執(zhí) 行操作。例如，電源信號的提供者可以認出電流脈沖和將電源信號的 電壓從相對低的電壓(例如，2.9伏)逐步升高到相對高的電壓(例 如，5伏)。
握手電路400可以包括電連接于輸入/輸出插座的功率接觸器的 輸入節(jié)點491。當設備的輸入/輸出插頭正確地與這種輸入/輸出插座緊 密配合時，可以在節(jié)點491上接收來自設備的電源信號。
電壓檢測電路410可以包括在握手電路400中。電壓檢測電路 410可以利用電壓檢測器411來確定在節(jié)點491上的電源信號的電壓 是否達到特定閾值。例如，電壓檢測器411可以確定在節(jié)點491上的 電源信號的電壓是否高于特定閾值(例如，2.7伏)。如果達到該閾 值，電壓檢測器411可以提供信號來接通開關413。本領域技術(shù)人員 將會認識到一些電壓檢測器(例如，比較器)可以提供沒有正確極性 的信號來接通一些開關電路(例如，晶體管)。在這些情況下，例如， 可以提供反轉(zhuǎn)電路412來反轉(zhuǎn)電壓檢測器411所提供的信號的極性來 接通開關413。
一旦開關413接通，開關413可以允許節(jié)點491上的電源信號流 到節(jié)點492。振蕩電路420可以包括在握手電路400中。振蕩電路420 可以是，例如，在時間上以固定頻率運行(例如，200Hz)的低功率 振蕩電路。振蕩電路420可以設置成，例如，只有在通過開關413提 供電源電壓到節(jié)點492時才運行。特別地，節(jié)點492可以提供功率信 號到振蕩器421。振蕩電路420的振蕩器421的輸出可以提供到邏輯 門，諸如或非門441。這樣，電源電壓可以被逐步降低來提供握手功能，然而仍然提供 充足的功率來給握手設備的電路供電。從而，具有握手電路的設備可 以具有功率完全耗盡的電池，但是即使為了握手而逐步降低電源電 壓，仍可以給設備的握手電路供電。
通過開關413提供到節(jié)點492的電源信號也可以被提供到電壓檢 測器431。電壓檢測器431可以確定提供到節(jié)點492的電源信號的電 壓是否達到特定閾值。例如，電壓檢測器431可以確定電源信號的電 壓是否降低到特定閾值(例如，3.1伏)以下。本領域技術(shù)人員將會 認識到在一起使用時，電壓檢測器411和431可以確定電源信號的 電壓是否降到預定電壓范圍(例如，2.7伏到3.1伏)之內(nèi)。這樣的范 圍可以針對特定環(huán)境考慮誤差界限。例如，如果握手電路400期望接 收具有2.9伏電壓的電源信號，然而誤差界限被確定為0.2伏，則握 手電路可以放寬期望的電壓(2.9伏)來包括誤差界限(例如，2.7伏 到3.1伏)。
電壓檢測器431的輸出可以被提供，例如，到接收振蕩電路420 的輸出的同一邏輯門。例如，電壓檢測器431和420的輸出可以被提 供給或非門441。
或非門441可以具有任意數(shù)量的輸入(例如，三個)。由于門 441具有或非功能，所以只要在或非門的任一輸入為高時，或非門441 的輸出都變低。本領域技術(shù)人員將會認識到電壓檢測器431可以配 置成，或可以連接到電路，使得如果達到電壓檢測器431的閾值，則 低信號可以提供到或非門441。從而，只要達到電壓檢測器431的閾 值，或非門441可以以振蕩器421的頻率為計數(shù)451計時。
本領域技術(shù)人員將也可以認識到節(jié)點493可以配置成最初向或 非門441提供低信號，這樣計數(shù)器451可以被使能。特別地，節(jié)點493 可以電連接于計數(shù)器451的輸出位(例如，計數(shù)器451的第七最高有 效輸出位)。從而，計數(shù)器451可以以初始計數(shù)0開始。這樣，計數(shù) 器451的每個輸出位可以包括低信號(例如，0伏或邏輯"0，，電壓信號)。
只要電壓檢測器441提供低信號(例如，達到電壓檢測器441的閾值)，或非門會使計數(shù)器451從開始值(例如，0)以振蕩器421 的速率計數(shù)。隨著計數(shù)器451計數(shù)，計數(shù)器451的輸出位可以開始改 變狀態(tài)。例如，當計數(shù)器451從0計數(shù)到1時，最低有效輸出位可以 從低信號改變到高信號。從而，計數(shù)器451可以用來計數(shù)任何值，并 且，結(jié)果，計數(shù)器451可以用來計數(shù)任意長時間。例如，計數(shù)器451 可以配置成使得在預定時間(例如，0.6秒)之后，計數(shù)器達到128 (例如，第七最高有效位從低信號改變到高信號)。這種輸出位可以 用作或非門441的輸入，這樣當計數(shù)器451達到計數(shù)128時，或非門 441的輸出從高切換到低。在這樣做時，由于來自振蕩器421的脈沖 不再被傳送給計數(shù)器451，計數(shù)器451被指示停止計數(shù)，并且計數(shù)器 451會保持(例如，鎖存到)最后計數(shù)的值(例如，128)。隨之，用 于關斷或非門441的輸出位也可以保持恒定。從而，這個輸出位可以 用來通過節(jié)點493提供控制信號到握手電路400的附加部件。
節(jié)點493可以用來，例如， 一旦計數(shù)器451測量了預定時間量就 接通開關461。開關461隨之可以4吏開關481接通。例如，開關461 可以電連接開關481的柵極端到地以使開關481接通。
本領域技術(shù)人員將會認識到設備(例如，便攜式音樂播放器) 的初始電路可以連接到節(jié)點494。這種初始電路可以包括電壓檢測器， 用于通過包括電壓檢測器來檢測接收到的電源信號是否充足(例如， 高于4.5伏)來確定提供到初始電路的電壓是否是初始電源信號(例 如，5伏)。
在開關481接通時，節(jié)點491上的電源信號,皮提供給脈沖發(fā)生電 路470。脈沖發(fā)生電路470如下操作。當開關471接通時，節(jié)點494 處的電源電壓通過開關471越過電阻472消散到地499。在這樣做時， 電P且472在電源信號中以振蕩器421的開關速率產(chǎn)生電流脈沖。
本領域技術(shù)人員將會認識到為了提供握手功能，握手電路可以 使用電源線(例如，功率接觸器和地接觸器)。例如，地499可以連 接到設備上輸入/輸出插座的地接觸器。在這樣做時，握手電路可以通 過地接觸器接收到信息。例如，握手電路可以從具有非零值(例如，l伏)的另一握手電路在地499處接收虛擬地。握手電路可以利用這 個虛擬地來嵌入用于另一握手電路的信息(例如，將電流脈沖分給虛 擬地)。此外，握手電路可以利用功率和地接觸器來既發(fā)送信息到任 意數(shù)量的握手電路，又從任意數(shù)量的握手電路接收信息。
可以提供驅(qū)動電路475來驅(qū)動脈沖發(fā)生器470的開關471的開關 特征。驅(qū)動電路475可以包括電容476，其通過電連接開關471的柵 極端到地而產(chǎn)生接通開關471的脈沖。本領域技術(shù)人員將會認識到 電容476的電容值可以至少部分地確定開關471被接通的時間量。例 如，電容476可以配置成在特定時間段中將開關471接通特定時間量。 例如，電容476可以每5亳秒(例如，這可以由振蕩器420設置)使 開關471接通大致4微秒。開關471的這種開關特征可以隨之產(chǎn)生具 有4微秒除以5毫秒的占空比(或者0.1 %的占空比)的電流脈沖(基 于電阻472的電阻值)。這樣，電容476可以在電源信號中提供低的 占空比電流脈沖。這種低占空比電流脈沖可以具有，例如，小于1% 的占空比。低占空比電流脈沖可以，例如，具有小于0.1%的占空比。 本領域技術(shù)人員將也會認識到如果電阻472具有大約47歐姆的電 阻值，以及2.9伏施加在電阻472上，則由于節(jié)點491上的電壓是2.9 伏，60亳安的電流可能流過電阻472。從而，脈沖產(chǎn)生電路470可以 產(chǎn)生相對高的電流，低占空比的電流脈沖。進一步說明這個例子，由 于電流在節(jié)點上保持恒定，所以提供功率到節(jié)點491的握手電路也會 包括60亳安的電流。握手電路可以配置成發(fā)送不同類型的電流脈沖
(例如，40毫安脈沖和60毫安脈沖)以便提供不同類型的指示到提 供電源信號的握手電路。類似地，基于握手電路通過供給的電源信號 返回接收到的不同指令，提供電源信號的握手電路可以以不同的方式 操作(例如，逐步升高或逐步降低電源信號的電壓)。
本領域技術(shù)人員將會認識到直到握手處理完成，開關481例如 才可以被接通。從而，例如，正確的握手可能需要在設備的初始電路
(例如，便攜式音樂播放器)能利用來自節(jié)點491的電源信號之前就 發(fā)生。這樣的握手可以，例如，導致節(jié)點491電連接于節(jié)點494。例
31如，在握手過程完成后，可以持續(xù)地施加電流脈沖，使得當兩個設備 斷開連接時，開始握手電路可以檢測正確電流脈沖接收的丟失，并且
可以逐步降低電源電壓的電壓到安全且受保護的電平(例如，2.9伏)。 本領域技術(shù)人員將會認識到開關481可以隔離節(jié)點491和節(jié)點 494，使得例如麥克風電路480可以連接到節(jié)點491。本領域技術(shù)人員 將會認識到響應握手電路的電流脈沖的頻率也可變化，例如，以提 供不同類型的信息到開始握手電路。為了增強連接的安全性，在產(chǎn)生 電流脈沖時也可以使用調(diào)制技術(shù)。這樣，電流脈沖可以通過調(diào)制技術(shù) 而被加密，使得接收電流脈沖的開始握手電路可以知道應用到電流脈 沖的調(diào)制方案，并且為了解密存儲在電流脈沖中的信息解調(diào)電流脈 沖。這樣，可以提供使用在電源線上傳送的加密信息進行通信的握手 電路。
圖5示出握手電路500，握手電路500可以，例如，提供電源信 號到設備，并且確定這種設備是否包括可操作來與握手電路500通信 的握手電路。更具體地，握手電路500可以在節(jié)點592上提供特定電 壓(例如，低或高)的電源信號。握手電路500也可以接收，例如， 節(jié)點592上的電流脈沖，同時握手電路500傳送電源信號。
握手電路(例如，圖4的握手電路400)產(chǎn)生的電流脈沖可以4皮 提供到節(jié)點592，同時握手電路500在節(jié)點592上提供電源信號?？?以使用電流脈沖檢測器560，例如，來檢測到來的電流脈沖。本領域 技術(shù)人員將會認識到電流脈沖檢測器也可以識別不同類型的電流脈 沖，并且可以根據(jù)接收到的電流脈沖的類型來做出不同的反應。通常， 可以使用感應電阻561感應電流的變化，并且可以提供不同的電壓信 號到比較器562以確定是否已接收到合適的電流脈沖。握手電路500 可以包括任意數(shù)量的比較器，來感應任意數(shù)量的電流脈沖的不同類 型。類似地，握手電路500可以包括任意數(shù)量的感應電阻來感應任意 數(shù)量的電流脈沖的不同類型?？梢允褂秒娏麋R來為這些電阻提供與在 特定節(jié)點(例如，電源節(jié)點)上的電流一樣的電流。
當檢測到合適的電流脈沖時，比較器562的輸出可以提供邏輯高信號。在這樣做時，脈沖伸展電路511可以觸發(fā)脈沖的產(chǎn)生。脈沖伸 展電路511可以，例如，產(chǎn)生脈沖，該脈沖具有比那些由比較器562 的輸出產(chǎn)生的脈沖長的持續(xù)時間。實際上，脈沖伸展電路511可以， 例如，產(chǎn)生脈沖，該脈沖具有多倍(例如，兩倍)于來自節(jié)點592的 脈沖周期的持續(xù)時間。脈沖伸展電路511也可以是可再觸發(fā)的，原因 在于當被使能時電路可以重新開始產(chǎn)生脈沖。這樣，為了產(chǎn)生新的脈 沖，脈沖伸展電路511可以不必等待直到完成了脈沖的產(chǎn)生。同樣地， 脈沖伸展電路511可以，例如，提供恒定的信號到節(jié)點593—而不用 間斷一只要電流脈沖被脈沖檢測器560感應到就行。
可以提供延遲電路520來延遲脈沖伸展電路511產(chǎn)生的信號。例 如，可以選擇電阻521和電容522的特征來實現(xiàn)特定時間延遲(例如， 0.5秒)。例如，電容522上的電壓可以隨時間建立，并且可以通過 使比較器531的輸出變低而在預定時間使能開關電路530。隨之，比 較器531的輸出可以禁用電壓調(diào)整電路540,并且使能開關551，從 而提供到節(jié)點592上的電源信號的電壓從安全的、受保護的電壓(例 如，2.9伏)逐步上升到初始電源電壓(例如，5.0伏)。更具體地， 當功率調(diào)整電路540被禁用時，開關電路550接通，并且節(jié)點591上 的初始功率電連接到節(jié)點592上。
在節(jié)點592接收到電流脈沖并且脈沖檢測電路560檢測到電流脈 沖之前，可以使能電壓調(diào)整電路540,從而節(jié)點591上的初始電源信 號可以被電壓調(diào)整電路540逐步降低到特定電壓(例如，2.9伏)。 當設備541被使能時，開關電路550關斷，從而節(jié)點591上的電源信 號不直接連接到節(jié)點592。從而，設備541逐步降低節(jié)點591上的電 源信號的電壓，并且提供節(jié)點592上這個逐步降低后的電壓作為，例 如，開關542、開關543、電阻544、電阻545和電容546的特征的結(jié) 果。
本領域技術(shù)人員將會認識到設備上的插座可以是公連接器、母 連接器，或者可以采取既不是公連接器也不是母連接器的形式。類似 地，電纜上的插頭可以是公連接器、母連接器、或者可以采取既不是
33公連接器也不是母連接器的形式。
本領域技術(shù)人員將會認識到可以產(chǎn)生電流脈沖，使得雖然每一 個電流脈沖具有相對高的電流(例如，60毫安)，但是這些電流^c沖 的平均電流低(例如，50微安)。
從前面的描述中，本領域技術(shù)人員可以認識到本發(fā)明提供設備之 間的握手。另外，本領域技術(shù)人員將會認識到這里描述的各種配置 可以組合起來而不會背離本發(fā)明。也可以認識到本發(fā)明可以釆取除了 本說明書里描述的那些形式之外的許多形式。從而，強調(diào)的是本發(fā)明 不局限于已描述的方法、系統(tǒng)和裝置，而是意欲包括在以下權(quán)利要求 的主旨之內(nèi)的其變形和更改。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括包括第一插頭和第二插頭的電纜；位于所述電纜上的第一電路；設備，其中第二電路位于所述設備上，用于接收具有所述第一電路規(guī)定的形式的電源信號，并且指令所述第一電路以非規(guī)定的形式提供所述電源信號。
2. —種方法，包括 接收電源信號； 逐步降低所述電源信號；識別所述逐步降低的電源信號達預定時間量； 在所述逐步降低的電源信號已被識別了所述預定時間量之后，將 電流尖峰引入到所述電源信號中； 識別所述電流尖峰；以及響應于所述識別的電流尖峰，逐步升高所述電壓。
3. —種方法，包括 在電纜的第一插頭上接收電源信號；逐步降低在所述電纜上的所述電源信號的電壓；提供所述逐步降低的電源信號給所述電纜的第二插頭，其中所述 第二插頭與設備配對；以及通過提供給所述設備的所述逐步降低的電源信號從所述設備接 收信息。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述信息提供用于對所述電纜 執(zhí)行操作的指令給所述逐步降低的電源信號。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述操作包括逐步升高所述逐 步降低的電源信號。
6. —種方法，包括確定接收電源信號的電壓是否在特定范圍內(nèi)； 如果所述電源信號的電壓在所述特定范圍內(nèi)，則操控所述電源信 號的電流；識別所述操控的電流；響應于所述識別的操控電流，將所述接收電源信號的電壓提高到 大于所述特定范圍。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述電源信號是從電纜上的電 路接收的，對設備執(zhí)行所述識別，并且所述提高由所述電纜上的電路 執(zhí)行。
8. —種方法，包括在設備上從電纜上的電路接收第一握手信號，其中所述第一握手 信號是在所述設備的電源信號中提供的；響應于所述第一握手信號，從所述設備向所述電纜上的電路提供 第二握手信號，其中所述第二握手信號是在所述電源信號中提供的； 以及響應于所述第二握手信號，改變所述電源信號的至少一個特征。
9. 一種系統(tǒng)，包括 第一電路，所述第一電路包括輸入節(jié)點，用于接收功率信號；電壓檢測器，用于確定所述功率信號是否滿足電壓閾值； 定時電路，其中基于所述電壓閾值是否被滿足而啟用所述定 時電路，并且只要所述電壓閣值被滿足，所述定時電路就執(zhí)行計數(shù)操作；以及脈沖發(fā)生電路，其中在所述計數(shù)操作被執(zhí)行了預定時間量之 后，所述脈沖發(fā)生電路提供電流脈沖給所述功率信號。
10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，還包括第二電路，用于提供所述功率信號，以及檢測所述功率信號中的 所述電流脈沖。
11. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，還包括笫二電路，用于提供所述功率信號，以及檢測所述功率信號中的 所述電流脈沖，所述第一電路被設置在設備上，并且所述第二電路4皮 設置在可操作來與所述設備電耦合的電纜上。
12. —種電纜上的握手電路，包括 輸入節(jié)點，用于接收電源信號；第一電路，其中所述第一電路降低在所述輸入節(jié)點處接收的所述 電源信號的電壓，并且提供所述降低的電源信號給輸出節(jié)點；以及電流檢測器，其中所述電流檢測器基于在所述輸出節(jié)點上的所述 電源信號的電流來提供控制信號，并且響應于所述控制信號而提高所 述輸出節(jié)點上的所述電源信號的電壓。
13. 如權(quán)利要求12所述的電纜上的握手電路，其中設備被耦合到 所述輸出節(jié)點，并且所述設備引入電流脈沖到所述輸出節(jié)點中以便使 得所述電流檢測器生成所述控制信號。
14. 一種設備上的握手電路，包括 輸入節(jié)點，用于接收功率信號；電壓檢測器，用于確定所述功率信號是否滿足電壓閾值； 定時電路，其中基于所述電壓閾值是否被滿足而啟用所述定時電路，所述定時電路基于所述電壓閾值是否被滿足而執(zhí)行計數(shù)操作，并且所述定時電路提供控制信號；以及脈沖發(fā)生電路，其中所述脈沖發(fā)生電路基于所述控制信號，提供 電流脈沖給所述功率信號。
15. —種在第一設備和第二設備之間使用電源信號的方法，所述 方法包括通過第一設備的第一握手電路接收電源信號； 改變電源信號的第一特征，其中第一特征是由第一握手電路改變的；通過第二設備的第二握手電路識別改變后的第一特征； 響應于識別出改變后的第一特征，將電流尖峰引入到電源信號 中，其中電流尖峰是由第二握手電路引入的； 通過第一握手電路識別電流尖峰；以及響應于識別出電流尖峰而修改電源信號的第二特征，其中所述第 二特征是由第一握手電路修改的。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中改變電源信號的第一特征的 步驟包括逐步降低電源信號的電壓電平。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中修改電源信號的第二特征的 步驟包括逐步升高電源信號的電壓。
18. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中識別改變后的第一特征的步 驟包括確定電源信號的電壓電平在特定范圍內(nèi)達預定時間量。
19. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述第一"^殳備是耦合到第二 設備的電纜，并且第一握手電路位于電纜中。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述電纜包括一個或多個插頭。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述插頭中的至少一個是通 用串行總線插頭。
22. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述插頭中的至少一個是30 插腳連接器插頭。
23. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中第一設備是電源，并且第一 握手電路位于電源中。
24. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中第一設備是第二設備的附件 設備，并且第一握手電路位于附件設備中。
25. —種通過主設備的附件設備接收認證的方法，所述方法包括 從附件設備向主設備發(fā)送電源信號；從主設備接收用于請求來自附件設備的握手信號以便認證附件 i殳備的詢問；在電源信號中從附件設備向主設備發(fā)送握手信號；以及 通過主設備認證握手信號。
26. 如權(quán)利要求25所述的方法，還包括響應于認證握手信號，允許來自電源信號的功率被用在主設備中。
27. —種在設備和電纜之間使用電源信號的方法，所述方法包括 在設備上接收來自電纜的握手電路的第 一握手信號，其中第 一握手信號在設備的電源信號中提供；響應于第一握手信號，將第二握手信號從設備提供給握手電路， 其中第二握手信號在電源信號中提供；以及響應于第二握手信號通過握手電路改變電源信號的至少一個特征。
28. —種系統(tǒng)，包括第一握手電路，其中所述第一握手電路位于第一設備中，并且凈皮接收電源信號；以及 改變電源信號的第一特征； 位于第二設備中的第二握手電路，其中第二握手電路被配置成識 別電源信號的改變后的第 一特征；脈沖發(fā)生電路，其中脈沖發(fā)生電路位于第二設備中，并且被配置 成響應于第二握手電路識別出改變后的第一特征，提供電流尖峰給電 源信號；以及電流檢測器，其中電流檢測器位于第一設備中，并且被配置成識 別電流尖峰，并且第 一握手電路還被配置成響應于電流檢測器識別出 電流尖峰，修改電源信號的第二特征。
29. 如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中第一握手電路改變電源信號 的第一特征包括逐步降低電源信號的電壓電平。
30. 如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中第一握手電路修改電源信號 的第二特征包括逐步升高電源信號的電壓。
31. 如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中第二握手電路識別改變后的 第一特征還包括確定電源信號的電壓電平在特定范圍內(nèi)達預定時間量。
32. 如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中所述第一設備是耦合到第二 設備的電纜，并且第一握手電路位于電纜中。
33. 如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中所述電纜包括一個或多個插頭。
34. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述插頭中的至少一個是通 用串行總線插頭。
35. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中所述插頭中的至少一個是30 插腳連接器插頭。
36. 如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中第一設備是電源，并且第一 握手電路位于電源中。
37. 如權(quán)利要求28所述的系統(tǒng)，其中第一設備是第二設備的附件 設備，并且第一握手電路位于附件設備中。
38. —種系統(tǒng)，包括附件設備，其中附件設備包括第一處理器，第一處理器被配置成 從附件設備向主設備發(fā)送電源信號； 從主設備接收用于請求握手信號以便認證附件設備的詢問；以及在電源信號中向主設備發(fā)送握手信號；以及主設備，其中主設備包括第二處理器，第二處理器被配置成 從附件設備接收電源信號中的握手信號；以及 認證握手信號。
39. 如權(quán)利要求38所述的系統(tǒng)，其中第二處理器還被配置成 響應于認證了握手信號，允許來自電源信號的功率被用在主設備中。
40. —種電子設備，包括 電接觸器，用于與另一設備接口；電耦合于該電接觸器中的至少一個的握手電路，該握手電路可操作來提供具有第一特征的電源信號到該電接觸器中的至少一個； 監(jiān)測電源信號以獲得電流尖峰；以及 響應于監(jiān)測到電流尖峰，提供具有第二特征的電源信號。
41. 一種電纜系統(tǒng)，包括 包括至少一個電接觸器的多區(qū)域插座；通過電纜電耦合到該多區(qū)域插座的通用串行總線(USB)插頭， 該USB插頭包括握手電路，該握手電路可操作來提供具有第一特征的電源信號到該電接觸器中的至少一個； 監(jiān)測該電源信號以獲得電流尖峰；以及 響應于監(jiān)測到電流尖峰，提供具有第二特征的電源信號。
42. 如權(quán)利要求41所述的電纜系統(tǒng)，其中該多區(qū)域插座是具有大 約3.5毫米直徑的四區(qū)域插座。
43. 如權(quán)利要求41所述的電纜系統(tǒng)，其中USB插頭是公USB插頭。
44. 一種系統(tǒng)，包括外殼，該外殼被設計成在一行順序編號的接觸器位置中容納分隔 開的至少30個接觸器，其中順序編號的接觸器位置包括數(shù)字接觸器位 置、模擬接觸器位置和地接觸器位置；設置在接觸器位置中的相對應的一個接觸器位置中的至少一個 電接觸器；電耦合到該至少一個電接觸器的握手電路，該握手電路可操作來提供具有第一特征的電源信號到該電接觸器中的至少一個； 監(jiān)測該電源信號以獲得電流尖峰；以及 響應于監(jiān)測到電流尖峰，提供具有第二特征的電源信號；和 至少一個功率接觸器，用于從該系統(tǒng)外部的電源接收功率。
45. 如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，進一步包括 包括該至少一個功率接觸器的通用串行總線插頭。
46. 如權(quán)利要求45所述的系統(tǒng)，其中該握手電路被包括在該通用 串行總線插頭中。
47. 如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，進一步包括電路板，該電路板包 括握手電路并且電耦合到該至少一個電接觸器和該至少一個功率接 觸器。
48. 如權(quán)利要求47所述的系統(tǒng)，其中該外殼被安裝于電路板。
49. 如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，其中該外殼是公插頭連接器，用 于連接到電子設備的相應插座。
50. 如權(quán)利要求44所述的系統(tǒng)，進一步包括擴展塢，該擴展塢包括該外殼、該至少一個電接觸器、該握手電 路和該至少一個功率接觸器。
51. 一種系統(tǒng)，包括接口，用于接納另一設備的相應連接器，該接口包括用于接收電 源信號的至少一個電接觸器；電耦合到該至少一個電接觸器的握手電路，該握手電路可操作來識別具有該電源信號的第 一特征的電源信號； 響應于識別出具有該第一特征的電源信號，將驗證信號引入到該電源信號；以及在將該驗證信號引入到該電源信號的同時，接收具有第二特征的電源信號。
52. 如權(quán)利要求51所述的系統(tǒng)，進一步包括 非易失性存儲器；和處理器，可操作來與該非易失性存儲器通信，并且處理一個或多 個應用。
53. 如權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，進一步包括 用戶輸入界面，用于控制該系統(tǒng)的一個或多個操作。
54. 如權(quán)利要求51所述的系統(tǒng)，其中該接口被構(gòu)造成接納多區(qū)域插座。
55. 如權(quán)利要求51所述的系統(tǒng)，其中該接口被設計成在一行順序 編號的接觸器位置中容納分隔開的至少30個接觸器，其中順序編號的 接觸器位置包括數(shù)字接觸器位置、模擬接觸器位置和地接觸器位置。
56. 如權(quán)利要求51所述的系統(tǒng)，其中該接口是入塢連接器，該入 塢連接器具有兩組按鍵配置、首先連接最后斷開的地接觸器、以及排 列在一行中的多個接觸器，該多個接觸器包括數(shù)字接觸器和模擬接觸 器。
57. 如權(quán)利要求51所述的系統(tǒng)，其中該驗證信號包括電流尖峰。
全文摘要
在通信電纜和可操作來與通信電纜緊密配合的設備中提供握手電路。在設備可以使用這種通信通道的電源信號之前，兩個握手電路必須通過具有降低的電壓的電源信號來充分地互相識別。降低的電壓使得可以給電纜插頭提供安全的、受保護的功率，該功率不能對人造成損害。降低的電壓也減少了在設備充分地識別自己以前設備可以從電纜接收初始電源信號的機會。從而，膝上電腦可以連接到便攜式音樂播放器，但是膝上電腦提供到電纜的電源信號的電壓在電纜上可以被降低，直到便攜式音樂播放器的握手電路充分地執(zhí)行了與電纜上的握手電路之間的握手操作。
文檔編號G06F13/40GK101675406SQ200880014390
公開日2010年3月17日 申請日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者B·桑德, D·法拉爾, L·海爾 申請人:蘋果公司