專利名稱：專用電源裝置、終端、電源系統(tǒng)和電源供給方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及專用的電源裝置、終端、電源系統(tǒng)和電源供給方法，具體地講，涉及一種適用于可以隨身攜帶的移動設(shè)備的電源供給技術(shù)。
背景技術(shù)：
小而且可以隨身攜帶的諸如數(shù)字音頻播放器之類的大量激增的移動設(shè)備被廣泛地使用。許多這樣的移動設(shè)備能夠通過建立通用串行總線(USB)連接執(zhí)行與計算機(jī)的高速數(shù)據(jù)通信。存在各種在這樣的設(shè)備中對電池充電的方法。例如，一種方法使用了交流(AC)插口用于供電，另一種方法使用了托架(cradle)，還有一種方法使用了USB。當(dāng)移動設(shè)備配備有USB終端用于數(shù)據(jù)通信和AC插口用于供電時，所述設(shè)備尺寸變得更大，因此外觀沒有吸引力，并且布線連接變得復(fù)雜。有一些移動設(shè)備，它們配備有托架，用于專用充電器，以便保持并對移動設(shè)備充電。因為必需總有這種大的托架，所以難以充分使用小移動設(shè)備的便利。
鑒于如上所述的觀點，最好可USB連接的移動設(shè)備通過建立USB連接而充電。當(dāng)通過建立USB連接充電時，通過簡單將它們連接到計算機(jī)上可以對移動設(shè)備充電。因此，可以通過建立USB連接的許多移動設(shè)備沒有配備AC插口來供電，而是僅僅配備有USB插口用于數(shù)據(jù)通信和充電，以便減少移動設(shè)備的尺寸，不損壞移動設(shè)備的外觀，并且增強(qiáng)了布線連接的簡單性。
在不配備AC插口用于供電的移動設(shè)備的情形，當(dāng)不存在計算機(jī)時難以對這樣的移動設(shè)備充電。在正常使用中，這樣一種的移動設(shè)備是方便的，因為可通過將其經(jīng)由USB連接到計算機(jī)而對其充電。然而，如果這樣一種移動設(shè)備的用戶在旅途中，并且手頭沒有計算機(jī)，則難以對這種移動設(shè)備充電。為了防止這種問題，已經(jīng)開發(fā)了這樣的適配器，其可以通過建立USB連接，而連接到家用電源，將該電源轉(zhuǎn)換為預(yù)定的電源，并且提供該移動的電源給移動設(shè)備。這樣的適配器被稱作為“USB適配器”(例如，參看日本待審專利申請公開No.2005-6497)。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述的公知USB適配器采用了總共配備有4個端子的標(biāo)準(zhǔn)的4針USB連接器。4個端子包括一用于電源的+5V電源端子、接地端子、用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄+端子和用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄-端子。按照這種USB適配器的電源規(guī)范，5V±0.25V的輸出電壓和500毫安的輸出電流是必要的，并且電源端子被設(shè)計得滿足該規(guī)范。反之，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄+和D-端子是開放的，在這點上已無能為力。因此，D+和D-端子是不穩(wěn)定的。
當(dāng)在移動設(shè)備和USB適配器之間建立連接時，移動設(shè)備不錯誤地識別USB適配器已經(jīng)暫停是有必要的。當(dāng)移動設(shè)備錯誤地識別USB適配器已經(jīng)暫停時，移動設(shè)備僅僅能夠從USB適配器接收500μA或更少的電力。然而，在公知的USB適配器中，對于用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄+和D-端子來說，已無能為力，因此，移動設(shè)備可能錯誤地識別USB適配器已經(jīng)被暫停。
鑒于如上所述的問題，希望可以提供一種專用電源裝置、終端、電源系統(tǒng)和電源供給方法，其能夠在連接專用電源裝置的同時提供安全的充電系統(tǒng)并且抑止所述端子的功能紊亂或不穩(wěn)定的運行。
按照本發(fā)明的實施例，提供了一種專用的電源裝置，用來在移動設(shè)備中提供電力以便對電源等再充電。所述專用的電源裝置包括整流器，用于從外部電源接收電力；與所述整流器連接的兩條信號線；兩個電阻，每個安置在整流器和所述兩條信號線的相關(guān)聯(lián)的一條之間。
利用這種結(jié)構(gòu)，通過在整流器和兩條信號線的相關(guān)聯(lián)的一個之間安置兩個電阻中的每個，可以將兩條信號線上拉到預(yù)定的電壓。因此，連接到專用的電源裝置的設(shè)備可以防止錯誤地識別所述專用電源裝置已經(jīng)暫停，并且該裝置因此而防止暫停。因此，可以抑止所述設(shè)備的功能紊亂或不穩(wěn)定運行，并且可以提供一種安全的充電系統(tǒng)。
兩個電阻中的每個可以不必安置在整流器和兩條信號線的相關(guān)聯(lián)的一條之間。例如，存在這樣一些情形，其中，電阻被安置在整流器和至少一條信號線之間。即，存在兩種類型的USB設(shè)備。一種是低速設(shè)備，如鼠標(biāo)，而另一種是全速設(shè)備，如硬盤。通過將兩個電阻連接到相關(guān)聯(lián)的兩條信號線，可以處理兩種類型的USB設(shè)備。為了處理僅僅一種類型的USB設(shè)備，如低速設(shè)備或全速設(shè)備，電阻可以連接到唯一的信號線。這一點隨后描述。
按照本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種終端，其包括可再充電的電源等，并且從外部設(shè)備接收電力。該終端包括與外部設(shè)備連接的連接部分；電池，用于經(jīng)由所述連接部分從外部設(shè)備接收電力；檢測器，用于當(dāng)所述連接部分連接到外部設(shè)備時檢測來自外部設(shè)備的數(shù)據(jù)信號；確定單元，用于基于由檢測器獲得的檢測結(jié)果確定所述外部設(shè)備是否是專用電源裝置；以及控制器，用于基于由所述確定單元獲得的確定結(jié)果，控制對所述電池的充電。
來自外部設(shè)備的數(shù)據(jù)信號可以是指示所述外部設(shè)備執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的信號。
所述的終端還可以包括電流轉(zhuǎn)換器，用于基于由所述確定單元執(zhí)行的確定，將充電電流量從在確定之前的第一電流轉(zhuǎn)換為大于第一電流的第二電流。
所述終端可以通過確定在充電時連接目的端是計算機(jī)還是如USB適配器的專用電源裝置而執(zhí)行適當(dāng)?shù)某潆姟＠眠@種結(jié)構(gòu)，該終端確定是否發(fā)送指示執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹T如幀的起始(SOF)的信號。當(dāng)所述終端確定所述連接目的端是專用電源裝置時，所述終端可以執(zhí)行適當(dāng)?shù)某潆姟?br> 根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，提供了一種終端，其包括與外部設(shè)備連接的連接部分；電池，用于經(jīng)由所述連接部分從外部設(shè)備接收電力；檢測器，用于檢測包括在所述連接器中的信號線是否維持在預(yù)定的邏輯狀態(tài)，諸如高邏輯狀態(tài)；確定單元，用于基于由檢測器獲得的檢測結(jié)果確定所述外部設(shè)備是否是專用電源裝置；以及控制器，用于基于由所述確定單元獲得的確定結(jié)果，控制對所述電池的充電。
利用這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)通過確定兩條信號線的邏輯狀態(tài)確定通信目的端是專用電源裝置時，可以執(zhí)行適當(dāng)?shù)某潆?。例如，?dāng)通過確定兩條信號線是否被維持在邏輯高狀態(tài)而確定通信目的端是專用電源裝置時，可以執(zhí)行適當(dāng)?shù)某潆姟?br> 所述終端還包括電流轉(zhuǎn)換器，用于基于由所述確定單元執(zhí)行的確定，將充電電流量從在確定之前的第一電流轉(zhuǎn)換為大于第一電流的第二電流。所述第一和第二電流例如分別是100毫安和500毫安。利用這種結(jié)構(gòu)，在確定所述通信目的端是專用電源裝置之后可以增加電流量。例如，所述電流量可以從100毫安增加到500毫安。
本發(fā)明的再一個實施例，提供了一種電源系統(tǒng)，其包括專用電源裝置；以及終端，從所述專用電源裝置對其提供電源。所述專用電源裝置包括整流器，用于從外部電源接收電力；與所述整流器連接的兩條信號線；兩個電阻，每個安置在整流器和所述兩條信號線的相關(guān)聯(lián)的一條之間。所述終端包括與外部設(shè)備連接的連接部分；電池，用于經(jīng)由所述連接部分從外部設(shè)備接收電力；檢測器，用于當(dāng)所述連接部分連接到外部設(shè)備時檢測來自外部設(shè)備的數(shù)據(jù)；確定單元，用于基于由檢測器獲得的檢測結(jié)果確定所述外部設(shè)備是否是專用電源裝置；以及控制器，用于基于由所述確定單元獲得的確定結(jié)果，控制對所述電池的充電。
利用這種系統(tǒng)，在專用電源裝置中，通過在整流器和兩條信號線的相關(guān)聯(lián)的一條之間安置兩個電阻中的一個，可以將兩條信號線上拉到預(yù)定的電壓。因此，可以防止與專用電源裝置連接的設(shè)備暫停。所述終端確定是否發(fā)送指示執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹T如SOF的信號。基于確定結(jié)果，所述終端確定連接目的端是否是諸如USB適配器的專用電源裝置。因此，所述終端可以執(zhí)行適當(dāng)?shù)某潆?。用此方法，可以抑止所述終端的功能紊亂或不穩(wěn)定運行，并且可以提供安全的充電系統(tǒng)。
按照本發(fā)明的又一個實施例，提供了一種電源供給方法，其包括步驟檢測外部設(shè)備是否被連接；從被檢測的外部設(shè)備接收電力并開始充電；在開始充電之后從外部設(shè)備檢測數(shù)據(jù)信號；以及在開始充電之后基于檢測來自外部設(shè)備的數(shù)據(jù)的結(jié)果，控制從所述外部設(shè)備接收的電力數(shù)量。
利用這種方法，在開始充電之后，所述終端檢測指示所述外部設(shè)備執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹T如SOF的信號?；跈z測結(jié)果，所述終端控制充電。用此方法，可以抑止所述終端的功能紊亂或不穩(wěn)定運行，并且可以提供安全的充電系統(tǒng)。
按照本發(fā)明的實施例，所述專用電源裝置包括兩個電阻，每個安置在整流器和兩條信號線中相關(guān)聯(lián)的一條之間。因此，兩條信號線可以被上拉到預(yù)定電壓。而且，可以防止與專用電源裝置連接的設(shè)備暫停。所述設(shè)備確定是否發(fā)送指示執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹T如SOF的信號。當(dāng)確定通信目的端設(shè)備是如USB適配器的專用電源裝置時，所述終端可以執(zhí)行適當(dāng)?shù)某潆?。用此方法，可以抑止所述終端的功能紊亂或不穩(wěn)定運行，并且可以提供安全的充電系統(tǒng)。


圖1是當(dāng)在USB適配器和設(shè)備之間建立USB連接時的連接狀態(tài)的例子的圖；圖2A是包括SOF的要被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的總體結(jié)構(gòu)的圖；圖2B是包括SOF的要被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的幀結(jié)構(gòu)的圖；圖2C是要被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的事物處理結(jié)構(gòu)的圖；圖3是驗證向暫停狀態(tài)的轉(zhuǎn)移的驗證結(jié)果的圖；圖4是驗證向暫停狀態(tài)的轉(zhuǎn)移的驗證結(jié)果的表；圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的電源系統(tǒng)的圖；圖6是第一USB適配器檢測方法的流程圖；圖7是第二USB適配器檢測方法的流程圖；圖8是第三USB適配器檢測方法的流程圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的電源系統(tǒng)的圖；以及圖10是USB適配器檢測方法的另一個例子的流程圖。
具體實施例方式
參照附圖，詳細(xì)描述按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的專用電源裝置、終端、電源系統(tǒng)和電源供給方法。在說明書和附圖中，基本上具有相同功能的元件用相同的參考標(biāo)號表示，而忽略對其重復(fù)描述。
按照本發(fā)明的實施例，描述專用的電源裝置，用于對包括在設(shè)備中并且通過建立USB連接(以后稱作為“USB適配器”)可再充電的電池充電。在本實施例中，術(shù)語“設(shè)備”指可以從作為USB主機(jī)的計算機(jī)，或通過經(jīng)由USB建立連接的USB適配器接收電力的設(shè)備。在本實施例中的設(shè)備主要假設(shè)移動設(shè)備可以隨身攜帶。然而，該設(shè)備不限于適于隨身攜帶的設(shè)備，而包括所有可從USB連接的目的端接收電力的設(shè)備。
在本實施例中，希望在連接到USB適配器的同時防止設(shè)備暫停。當(dāng)計算機(jī)在所述設(shè)備連接到該計算機(jī)的同時被暫停時，該設(shè)備也暫停。此時，該設(shè)備僅僅接收大約500μA的電流，并且該設(shè)備難以實際上要求計算機(jī)給該設(shè)備供電。
當(dāng)設(shè)備連接到USB適配器時，沒有必要暫停該設(shè)備。然而，該設(shè)備難以確定連接目的設(shè)備是USB設(shè)備還是計算機(jī)。因此，該設(shè)備可能將設(shè)備連接到USB適配器的狀態(tài)錯誤地識別為該設(shè)備連接到暫停的計算機(jī)的狀態(tài)。在本實施例中，希望防止這種錯誤的識別。
圖1是電源系統(tǒng)的例子的圖。作為專用電源裝置的例子的USB適配器110和作為所述終端的例子的設(shè)備120經(jīng)由USB彼此連接。USB適配器110經(jīng)由電源插頭118連接到外部電源140。圖1僅僅示出了為下面的描述所必要的元件。
USB適配器110USB適配器110，如圖1所示，包括整流器111、(信號發(fā)生器112)、以及USB連接器113。整流器111從外部電源140接收電壓，并將該電壓轉(zhuǎn)換為可以用作充電電壓的電壓。外部電源140為家用電源提供例如從100V至240V范圍的AC電壓，并且整流器111將該電壓轉(zhuǎn)換為例如5V的DC電壓。(所述信號發(fā)生器112產(chǎn)生用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘枴]有必要提供信號發(fā)生器112。)USB連接器113是標(biāo)準(zhǔn)的4針USB連接器，并且包括+5V端子114、GND端子115、D+端子116和D-端子117。+5V端子114和GND端子115是連接到整流器111的電源端子。D+端子116和D-端子117是連接到信號發(fā)生器112的數(shù)據(jù)傳輸端子。D+端子116經(jīng)由例如15kΩ的電阻R12接地。D-端子117經(jīng)由例如15kΩ的電阻R22接地。
設(shè)備120該設(shè)備120，如圖1所示，包括USB端口121和電池122。USB端口121是連接USB適配器110的USB連接器113的端口。USB端口121包括Vusb端子123、GND端子124、D+端子125和D-端子126。電池122是可再充電電源，并且是例如鋰離子電池。
當(dāng)設(shè)備120與USB適配器110連接時，Vusb端子123連接到USB適配器110的+5V端子114，GND端子124連接到USB適配器110的GND端子115，D+端子125連接到USB適配器110的D+端子116，而D-端子126連接到USB適配器110的D-端子117。
D+端子125經(jīng)由例如1.5kΩ的電阻31連接到3.3V的電源，由此被上拉。如圖1所示的設(shè)備120假設(shè)諸如硬盤之類的設(shè)備執(zhí)行全速通信。當(dāng)設(shè)備120是執(zhí)行低速通信的諸如鼠標(biāo)之類的設(shè)備時，D-端子126被上拉。
在+5V的電源被從USB適配器110的+5V端子114提供給Vusb端子123時，設(shè)備120識別與USB適配器110連接。反之，在設(shè)備120利用電阻31上拉D+端子116時，USB適配器110識別與設(shè)備120連接。
將描述諸如如圖1所示的向建立USB連接的設(shè)備的暫停狀態(tài)轉(zhuǎn)移的情形。如圖1所示，建立USB連接的設(shè)備確定諸如計算機(jī)之類的連接目的端電子設(shè)備是否已經(jīng)暫停。如果確定連接目的端電子設(shè)備已經(jīng)暫停，則該設(shè)備也暫停。當(dāng)USB連接目的端空閑3毫秒或更長時間，并且當(dāng)沒有SOF或沒有其他信號從USB連接目的端發(fā)出時，設(shè)備120暫停?？臻e狀態(tài)是這樣一種狀態(tài)，其中，如果是低速設(shè)備，則D+端子125為低而D-端子126為高，而如果為全速設(shè)備，則D+端子125為高而D-端子126為低。在本說明書中，邏輯高狀態(tài)被簡單地表示為“高”，而邏輯低狀態(tài)被簡單地表示為“低”。
現(xiàn)在描述SOF。圖2A至2C是包括SOF的要被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)圖。在USB線上流動的實際數(shù)據(jù)以被稱作為幀的單位通信。如圖2A所示，用1毫秒周期重復(fù)地傳輸幀。所有數(shù)據(jù)都按幀交換。幀結(jié)構(gòu)包括，如圖2B所示，多個被稱作為“幀的起點(SOF)”的“分組”開始的“事物處理(transaction)”。分組是USB通信中的最小的通信單位，并且存在幾種類型的分組。當(dāng)幾個分組被用來通信以形成有意義的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯挝粫r，該單位被稱作為“事物處理”。如圖2C所示，存在3種類型的事物處理，其包括設(shè)置(setup)、外出(out)和進(jìn)入(in)。要被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長度取決于所述設(shè)置。
正如上面已經(jīng)描述的，在設(shè)備120被USB連接到USB適配器110時通過防止USB適配器110空閑，可以認(rèn)為有可能防止設(shè)備120暫停。如圖3所示，在USB適配器210中，假定15kΩ的電阻R11和R12連接到D+端子211，而15kΩ的電阻R11和R21連接到D-端子212連接到D-端子212。電阻R11、R12、R21和R22連接和斷開以驗證所述設(shè)備220是否變?yōu)闀和！?br> 圖4是在圖3中執(zhí)行的驗證的結(jié)果的表。哪個電阻連接到D+端子211和D-端子212由各種不同的觀點(viewpoint)決定，如防止USB適配器210暫停、防止D+端子211和D-端子212出現(xiàn)高阻抗，以及防止不必要的泄漏電流等。在由圖4所示的表的行A、B、C、D和E所指示的D+端子211和D-端子212的狀態(tài)中，防止D+端子211和D-端子212出現(xiàn)高阻抗，是困難的。在由行G、H和I所指示的D+端子211和D-端子212的狀態(tài)中，設(shè)備220錯誤地識別USB適配器210空閑。因此防止設(shè)備220暫停是困難的。例如，行H指示的D+端子211為低而D-端子212為高的情形。在此情形，設(shè)備220錯誤地確定連接目的端USB適配器210是低速設(shè)備并且是空閑的。然而，在由行F所指示的D+端子211和D-端子212的狀態(tài)中，D+端子211和D-端子212不呈現(xiàn)出高阻抗，并且設(shè)備220不暫停。因此，已經(jīng)驗證，分別將電阻R11和R12連接到D+端子211和D-端子212，以便上拉D+端子211和D-端子212是最佳的。上拉電壓是例如3.3V。通過上拉D+端子211和D-端子212，連接至USB的設(shè)備220被防止暫停。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的電源系統(tǒng)的圖，并且示出了在作為專用電源裝置的例子的USB適配器310和作為終端的例子的裝置320之間的USB連接。USB適配器310經(jīng)由電源插頭319連接到外部電源340。圖5僅僅示出了為下面的描述所必要的元件。
USB適配器310USB適配器310包括，如圖5所示的，整流器311和USB連接器313。整流器311從外部電源340接收電壓，并且將該電壓轉(zhuǎn)換為可以用作充電電壓的電壓。外部電源340提供例如從100V至240V的AC電壓范圍用于家用供電，并且整流器311將此電壓轉(zhuǎn)換為例如5V的DC電壓。
USB連接器313是標(biāo)準(zhǔn)的4針USB連接器，并且包括+5V端子314、GND端子315、D+端子316和D-端子317。+5V端子314和GND端子315是連接到整流器311的電源端子。D+端子316和D-端子317是數(shù)據(jù)傳輸端子，這將隨后描述。
如圖5所示的USB適配器310不同于如圖1所示的USB適配器110之處在于，例如，D+端子316經(jīng)由例如15kΩ的電阻R11連接到整流器318，而D-端子317經(jīng)由例如15kΩ的電阻R21連接到整流器318。整流器318從作為電源端子的+5V端子314和GND端子315接收電壓，并將該電壓轉(zhuǎn)換為例如3.3V。因此，作為數(shù)據(jù)傳輸端子的D+端子316和D-端子317可以被上拉至3.3V。USB適配器310不包括如圖1所示的信號發(fā)生器112，并且電阻R11和R12分別連接到D+端子316和D-端子317。
在本實施例中，通過舉例描述將D+端子316和D-端子317上拉至3.3V的情形。然而，本發(fā)明不限于這些此情形。或者，D+端子316和D-端子317可以被上拉到諸如1.5V或15V的任意電壓。
在本實施例中，通過舉例描述上拉D+端子316和D-端子317的情形。然而，本發(fā)明不限于這些此情形。或者，可以通過上拉USB適配器310的D+端子316處理低速設(shè)備，并且可通過上拉USB適配器310的D-端子317處理全速設(shè)備。目前，大多數(shù)的USB設(shè)備是全速設(shè)備，并且期望這種趨勢將會在未來繼續(xù)。在處理全速設(shè)備并且不考慮低速設(shè)備的情形，僅僅USB適配器310的D-端子317可以被上拉。
正如已經(jīng)描述的那樣，按照實施例的USB適配器310，USB適配器310的D+端子316和D-端子317被上拉。因此，設(shè)備320被防止暫停，該暫?？赡苡稍O(shè)備320錯誤地識別USB適配器310已經(jīng)被暫停引起。
接下來，描述設(shè)備。如圖1所示的設(shè)備120的結(jié)構(gòu)不能使得設(shè)備120確定USB連接目的端是計算機(jī)還是USB適配器?；菊f來，USB標(biāo)準(zhǔn)不允許給設(shè)備120的電流供應(yīng)從100毫安增加到500毫安，除非從用作連接目的端的計算機(jī)獲得許可。然而，當(dāng)連接目的端是USB適配器時，設(shè)備120不必從USB適配器獲得許可。因此，當(dāng)必須通過接收500毫安的電流對設(shè)備120快速充電時，設(shè)備120必須檢測USB連接目的端是USB適配器還是計算機(jī)。在下文中，將描述如何來實現(xiàn)這一點。
設(shè)備320僅僅必須確定USB連接目的端是計算機(jī)還是USB適配器。當(dāng)USB連接目的端是計算機(jī)時，設(shè)備320可以在從計算機(jī)獲得許可之后接收500毫安的電流。當(dāng)USB連接目的端是USB適配器時，設(shè)備320可以接收500毫安的電流，而不需要從USB適配器獲得許可。在下文中，將描述基于該觀點的設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
設(shè)備320設(shè)備320，如圖5所示，包括USB端口321和電池322。USB端口321是與USB適配器310的USB連接器313連接的端口。USB端口321包括Vusb端子323、GND端子324、D+端子325和D-端子326。電池322是可再充電電源，并且是例如鋰離子電池。
當(dāng)設(shè)備320與USB適配器310連接時，Vusb端子323連接到USB適配器310的+5V端子314，GND端子324連接到USB適配器310的GND端子315，D+端子325連接到USB適配器310的D+端子316，而D-端子326連接到USB適配器310的D-端子317。
D+端子325經(jīng)由例如1.5k的電阻31連接到3.3V的電源，由此被上拉。如圖5所示的設(shè)備320假設(shè)是諸如硬盤之類的全速設(shè)備。當(dāng)設(shè)備320是諸如鼠標(biāo)之類的低速設(shè)備時，D-端子326被上拉。
在+5V的電源被從USB適配器310的+5V端子314提供給Vusb端子323時，設(shè)備320識別與USB適配器310連接。反之，在設(shè)備320利用電阻31上拉D+端子316時，USB適配器310識別與設(shè)備320連接。
如圖5所示的設(shè)備320還包括檢測器327、確定單元328、控制器329、回放控制器330、回放單元331、存儲介質(zhì)332和操作單元333。檢測器327連接到D+端子325和D-端子326，用于數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)USB端口321連接到諸如USB適配器310或計算機(jī)之類的外部設(shè)備時，檢測器327檢測指示外部設(shè)備執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘?。確定單元328連接到檢測器327，并且基于通過檢測器327所獲得的檢測結(jié)果確定外部設(shè)備是否是USB適配器310。
控制器329連接到確定單元328、用于電力供應(yīng)的Vusb端子323和GND端子324以及電池323?？刂破?29基于通過確定單元328獲得的確定結(jié)果控制電池322的充電。
回放控制器330從操作單元333接收命令，并且控制回放單元331?；胤艈卧?31回放存儲在存儲介質(zhì)332上的諸如MP3文件的音頻文件。而且，回放單元331除了音頻文件外，還可以能夠回放包括圖像、移動圖像和文本的文件。輸出單元335輸出由回放單元331回放的音頻文件等。輸出單元335可被安置在設(shè)備320的內(nèi)部或外部。
檢測器327、確定單元328、控制器329、回放控制器330和回放單元331可以實現(xiàn)為中央處理器(CPU)334的功能。CPU 334的每個功能在執(zhí)行處理時，主要消耗在電池322中的充電的電力。
存在三種設(shè)備320的檢測器327確定USB連接目的端是計算機(jī)還是USB適配器的方法，這在隨后描述。
(1)SOF信號檢測當(dāng)經(jīng)由USB連接到所述設(shè)備的設(shè)備是計算機(jī)時，計算機(jī)在每個預(yù)定的時間周期向該設(shè)備發(fā)送SOF一次。預(yù)定的時間周期是例如1毫秒。反之，因為USB適配器不處于暫停模式，所以USB適配器不發(fā)送SOF到該設(shè)備。因此，當(dāng)沒有SOF在預(yù)定的時間周期或更長時間內(nèi)從USB連接目的端發(fā)出時，所述設(shè)備可以確定該連接目的端是USB適配器。
現(xiàn)在參照圖6描述USB適配器檢測的流程。USB連接目的端被稱作為“外部設(shè)備”，其例如是USB適配器或計算機(jī)。
在步驟S102，設(shè)備320連接到外部設(shè)備。在步驟S104，設(shè)備320在外部設(shè)備提供+5V電源給Vusb端子323時識別出與外部設(shè)備連接。在步驟S106，設(shè)備320開始以100毫安充電。在步驟S108，設(shè)備320啟動SOF隊列計時器。在步驟S110，設(shè)備320確定是否在預(yù)定的時間周期檢測到SOF。
如果沒有SOF被檢測到，并且在S110中時間用完，則在步驟S112，設(shè)備320識別USB連接目的端是USB適配器，并且開始以500毫安充電。在步驟S114，在開始以500毫安充電之后，設(shè)備320又確定在預(yù)定的時間周期SOF是否被檢測到。如果在步驟S116，SOF被檢測到，則設(shè)備320確定在USB連接目的端的識別中存在錯誤，并且設(shè)備320返回來以100毫安充電。
如果在步驟S110檢測到SOF，則在步驟S118，設(shè)備320識別USB連接目的端是計算機(jī)。設(shè)備320在從計算機(jī)接收到即使一個命令時停止SOF計時器。在步驟S120，計算機(jī)執(zhí)行“第九章協(xié)議(Chapter 9 Protocol)”，處理以便識別與其連接的終端。在步驟S122，設(shè)備320設(shè)置是否在從計算機(jī)獲得許可之后接收到100毫安的電流或500毫安的電流。在步驟S124，設(shè)備320執(zhí)行正常的USB處理。
(2)信號線D+/D-的邏輯狀態(tài)檢測現(xiàn)在描述設(shè)備320的檢測器327確定USB連接目的端是計算機(jī)還是USB適配器的第二種方法。
按照第二種方法，連接到用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄+端子325和D-端子326的設(shè)備320的檢測器327，具有確定信號線D+和D-是否被維持在預(yù)定的邏輯狀態(tài)的功能。剩余的部分與圖5所示的相同。
現(xiàn)在參照圖7描述USB適配器檢測的流程圖。
在步驟S202，設(shè)備320連接到外部設(shè)備。在步驟S204，在外部設(shè)備提供+5V電源給Vusb端子323時設(shè)備320識別出與外部設(shè)備連接。在步驟S206，設(shè)備320開始以100毫安充電。
在步驟S208，設(shè)備320利用檢測器327檢測信號線D+和D-的狀態(tài)。設(shè)備320基于檢測結(jié)果確定信號線D+和D-是否被維持在高/高狀態(tài)。
如果在步驟S208確定信號線D+和D-被維持在高/高狀態(tài)，則在步驟S210，設(shè)備320識別出USB連接目的端是USB適配器，并且開始以500毫安充電。
反之，如果在步驟S208確定信號線D+和D-不被維持在高/高狀態(tài)，則在步驟S212，設(shè)備320識別出USB連接目的端是計算機(jī)。該計算機(jī)執(zhí)行“第九章協(xié)議(Chapter 9 Protocol)”處理以便識別與其連接的終端。在步驟S214，設(shè)備320設(shè)置是否在從計算機(jī)獲得許可之后接收到100毫安的電流或500毫安的電流。在步驟S216，設(shè)備320執(zhí)行正常的USB處理。
(3)SOF信號檢測和信號線D+/D-的邏輯狀態(tài)檢測現(xiàn)在描述設(shè)備320的檢測器327確定USB連接目的端是計算機(jī)還是USB適配器的第三種方法。
按照第三種方法，連接到用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腄+端子325和D-端子326的設(shè)備320的檢測器327具有兩種功能。一種是用于檢測SOF信號，另一種是確定信號線D+和D-是否被維持在預(yù)定的邏輯狀態(tài)。剩余的部分與圖5所示的相同。
現(xiàn)在參照圖8描述USB適配器檢測的流程圖。
在步驟S302，設(shè)備320連接到外部設(shè)備。在步驟S304，設(shè)備320在外部設(shè)備提供+5V電源給Vusb端子323時識別出與外部設(shè)備連接。在步驟S306，設(shè)備320開始以100毫安充電。
在步驟S308，設(shè)備320啟動SOF隊列計時器。在步驟S310，設(shè)備320確定是否在預(yù)定的時間周期檢測到SOF。此外，設(shè)備320還檢測信號線D+和D-的狀態(tài)，并且確定信號線D+和D-是否被維持在高/高狀態(tài)。
如果在步驟S310確定信號線D+和D-被維持在高/高狀態(tài)，則在步驟S312，設(shè)備320識別出USB連接目的端是USB適配器，并且開始以500毫安充電。在步驟S314，在開始以500毫安充電之后，設(shè)備320又確定是否在預(yù)定的時間周期檢測到SOF。如果檢測到SOF，則步驟S316，設(shè)備320確定在USB連接目的端的識別中存在錯誤，并且設(shè)備320返回來以100毫安充電。
如果在步驟S310檢測到SOF，則在步驟S318，設(shè)備320識別USB連接目的端是計算機(jī)。設(shè)備320在從計算機(jī)接收到即使一個命令時停止SOF計時器。在步驟S320，計算機(jī)執(zhí)行“第九章協(xié)議(Chapter 9 Protocol)”處理以便識別與其連接的終端。在步驟S322，設(shè)備320設(shè)置是否在從計算機(jī)獲得許可之后接收到100毫安的電流或500毫安的電流。在步驟S324，設(shè)備320執(zhí)行正常的USB處理。
按照第三種方法，該設(shè)備執(zhí)行SOF信號檢測和D+/D-邏輯狀態(tài)檢測。因此設(shè)備繼續(xù)檢測SOF直到SOF計時器的時間用完變得沒有必要。用此方法，可以減少確定USB連接目的端是計算機(jī)還是USB適配器的時間周期。
正如上面已經(jīng)描述的那樣，按照本實施例的設(shè)備320包括檢測器327、確定單元328和控制器329。設(shè)備320可以確定USB連接目的端是計算機(jī)還是USB適配器。因此，即使當(dāng)必須快速對設(shè)備320充電時，也可以執(zhí)行最佳的充電。
現(xiàn)在描述在當(dāng)使用按照本實施例的任何一種方法時，設(shè)備320錯誤地檢測到USB適配器的情形。當(dāng)設(shè)備320錯誤地檢測到USB連接目的端是USB適配器時，設(shè)備320將電流限制從100毫安改變到500毫安。當(dāng)USB連接目的端能夠提供500毫安或更大的電流時，不會引起明顯的問題。例如，當(dāng)USB連接目的端是根集線器(root hub)時，根集線器能夠提供500毫安或更大的電流。但是當(dāng)USB連接目的端是總線供電的集線器時，總線供電的集線器能夠僅僅提供100毫安的電流。只要將電源提供給總線供電的集線器，則總線供電集線器輸出SOF，而不管主機(jī)狀態(tài)。因此，設(shè)備將不錯誤地檢測USB適配器。甚至當(dāng)設(shè)備錯誤地檢測到USB適配器，也不會導(dǎo)致顯著的負(fù)面影響產(chǎn)生。
盡管已經(jīng)參照附圖描述了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的專用電源裝置、終端、電源系統(tǒng)和電源供給方法，但是，本發(fā)明不局限于此。本領(lǐng)域技術(shù)人員可預(yù)見到，在不偏離由權(quán)利要求所提出的發(fā)明的技術(shù)范圍的情況下，可以做出各種修改或變化，并且這些修改或變化可以被包含于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
例如，在如上所述的實施例中，已經(jīng)描述了不包括信號發(fā)生器但是包括與電阻R11和R21連接的D+端子316和D-端子317的USB適配器。然而，本發(fā)明不局限于此種情形。正如圖9所示的那樣，可以提供用于產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸用的信號的信號發(fā)生器312。
在如上所述的實施例中的“(3)SOF信號檢測和信號線D+/D-的邏輯狀態(tài)檢測”中，已經(jīng)描述了其中彼此并行地執(zhí)行SOF信號檢測和信號線D+/D-的邏輯狀態(tài)檢測的情形。然而，本發(fā)明不局限于此種情形。例如，可以執(zhí)行如圖10所示的處理。
在如圖10所示的例子中，步驟S302、S304、S306、S308、S312、S314、S316、S318、S320、S322和S324是諸如如上所述的步驟。現(xiàn)在描述步驟S309和S311。在步驟S309中，設(shè)備320確定在預(yù)定的時間周期內(nèi)是否檢測到SOF。如果檢測到SOF，則設(shè)備320確定USB連接目的端是計算機(jī)。當(dāng)沒有SOF被檢測到并且時間用完時，在步驟S311，設(shè)備320進(jìn)一步檢測信號線D+和D-的狀態(tài)，并且確定信號線D+和D-的邏輯狀態(tài)是否維持在高/高狀態(tài)。如果信號線D+和D-的邏輯狀態(tài)維持在高/高狀態(tài)，則設(shè)備320確定經(jīng)由USB與其連接的設(shè)備是USB適配器。如果信號線D+/D-的邏輯狀態(tài)沒維持在高/高狀態(tài)，則設(shè)備320確定經(jīng)由USB與其連接的設(shè)備是計算機(jī)。
可以按相反的順序執(zhí)行在步驟S309中的SOF檢測和在步驟S311中的高/高狀態(tài)檢測。而且，通過使用硬件實現(xiàn)如圖5和9所示的功能塊，可以用硬件執(zhí)行這系列的處理。
因此，在專用的電源裝置、終端、電源系統(tǒng)和電源供給方法中采用本發(fā)明。特別地，在可應(yīng)用于可被隨身攜帶的諸如音頻播放器、移動電話、數(shù)字照相機(jī)、可攜式攝像機(jī)、便攜式游戲控制器或筆記本計算機(jī)的專用電源裝置、終端、電源系統(tǒng)和電源供給方法中，可以應(yīng)用本發(fā)明。而且，本發(fā)明還可以被應(yīng)用于不僅使用USB連接器而且使用用于數(shù)據(jù)傳輸和電源供給的任何類型的連接器的專用電源裝置、終端、電源系統(tǒng)和電源供給方法。
本發(fā)明包含與于2005年8月31日在日本專利局提交的日本專利申請JP2005-251543有關(guān)的主題，其全部內(nèi)容通過引用在此并入。
權(quán)利要求
1.一種專用的電源裝置，包括整流器，用于從外部電源接收電力；與所述整流器連接的兩條信號線；兩個電阻，每個安置在整流器和所述兩條信號線的相關(guān)聯(lián)的一條之間。
2.一種終端，包括與外部設(shè)備連接的連接部分；電池，用于經(jīng)由所述連接部分從外部設(shè)備接收電力；檢測器，用于當(dāng)所述連接部分連接到外部設(shè)備時檢測來自外部設(shè)備的數(shù)據(jù)信號；確定單元，用于基于由檢測器獲得的檢測結(jié)果確定所述外部設(shè)備是否是專用電源裝置；以及控制器，用于基于由所述確定單元獲得的確定結(jié)果，控制對所述電池的充電。
3.如權(quán)利要求2所述的終端，其中來自外部設(shè)備的數(shù)據(jù)信號是指示所述外部設(shè)備執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的信號。
4.如權(quán)利要求3所述的終端，還包括電流轉(zhuǎn)換器，用于基于由所述確定單元執(zhí)行的確定，將充電電流量從在確定之前的第一電流轉(zhuǎn)換為大于第一電流的第二電流。
5.一種終端，包括與外部設(shè)備連接的連接器；電池，用于經(jīng)由所述連接部分從外部設(shè)備接收電力；檢測器，用于檢測包括在所述連接器中的信號線是否維持在預(yù)定的邏輯狀態(tài)；確定單元，用于基于由檢測器獲得的檢測結(jié)果確定所述外部設(shè)備是否是專用電源裝置；以及控制器，用于基于由所述確定單元獲得的確定結(jié)果，控制對所述電池的充電。
6.如權(quán)利要求5所述的終端，還包括電流轉(zhuǎn)換器，用于基于由所述確定單元執(zhí)行的確定，將充電電流量從在確定之前的第一電流轉(zhuǎn)換為大于第一電流的第二電流。
7.一種電源系統(tǒng)，包括專用電源裝置；以及終端，從所述專用電源裝置對其提供電力，其中所述專用電源裝置包括整流器，用于從外部電源接收電力，與所述整流器連接的兩條信號線，以及兩個電阻，每個安置在整流器和所述兩條信號線的相關(guān)聯(lián)的一條之間，以及其中所述終端包括與外部設(shè)備連接的連接部分，電池，用于經(jīng)由所述連接部分從外部設(shè)備接收電力，檢測器，用于當(dāng)所述連接部分連接到外部設(shè)備時檢測來自外部設(shè)備的數(shù)據(jù)信號，確定單元，用于基于由檢測器獲得的檢測結(jié)果確定所述外部設(shè)備是否是專用電源裝置，以及控制器，用于基于由所述確定單元獲得的確定結(jié)果，控制對所述電池的充電。
8.一種電源供給方法，包括步驟檢測外部設(shè)備是否被連接；從被檢測的外部設(shè)備接收電力并開始充電；在開始充電之后從外部設(shè)備檢測數(shù)據(jù)信號；以及在開始充電之后基于檢測來自外部設(shè)備的數(shù)據(jù)的結(jié)果，控制從所述外部設(shè)備接收的電力量。
9.一種終端，包括連接裝置，用于連接到外部設(shè)備；電池裝置，用于經(jīng)由連接裝置從外部設(shè)備接收電力；檢測裝置，用于當(dāng)連接裝置連接到外部設(shè)備時，檢測來自外部設(shè)備的數(shù)據(jù)信號；確定裝置，用于基于由檢測裝置獲得的檢測結(jié)果確定外部設(shè)備是否是專用的電源裝置；以及控制裝置，用于基于由確定裝置獲得的確定結(jié)果控制對電池的充電。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種專用的電源裝置，其包括整流器，用于從外部電源接收電力；與所述整流器連接的兩條信號線；兩個電阻，每個安置在整流器和所述兩條信號線的相關(guān)聯(lián)的一條之間。
文檔編號H02J7/00GK1925257SQ20061012633
公開日2007年3月7日 申請日期2006年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月31日
發(fā)明者入江健志 申請人:索尼株式會社