Адаптер для электронных устройств



Адаптер для электронных устройств
Адаптер для электронных устройств
Адаптер для электронных устройств
Адаптер для электронных устройств
Адаптер для электронных устройств
Адаптер для электронных устройств
Адаптер для электронных устройств
Адаптер для электронных устройств
Адаптер для электронных устройств
Адаптер для электронных устройств
Адаптер для электронных устройств
Адаптер для электронных устройств

 


Владельцы патента RU 2577248:

ЭППЛ ИНК. (US)

Изобретение относится к области промежуточных элементов для соединения электронных устройств, а именно к адаптеру для соединения аксессуара с портативным электронным устройством. Техническим результатом является предоставление совместимости между несовместимыми аксессуарами и устройствами, имеющими как различные разъемы, так и различные протоколы передачи данных. Для этого адаптер включает в себя соединитель, совместимый со штекерной розеткой портативного электронного устройства, и соединитель, совместимый со штекерным соединителем аксессуара, являющиеся несовместимыми между собой. При этом адаптер содержит схему преобразования сигналов, принимаемых от аксессуара, в формат, который может передаваться к и обрабатываться посредством электронного устройства, и для преобразования сигналов, принимаемых от электронного устройства, в формат, который может передаваться к и обрабатываться посредством аксессуара. Кроме того, адаптер содержит схему аутентификации, обеспечивающую два уровня аутентификации. Сначала адаптер осуществляет свою аутентификацию для портативного электронного устройства. Если эта первая аутентификация является успешной, тогда адаптер осуществляет аутентификацию аксессуара для адаптера. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл.

 

Эта заявка заявляет приоритет на патентную заявку США № 13607519, поданную 7 сентября 2012 года, и на предварительную заявку США №61/694423, поданную 29 августа 2012 года, №61/565910, поданную 1 декабря 2011 года и №61/565372, поданную 30 ноября 2011 года, каждая из которых включается здесь посредством ссылки во всей своей полноте для всех целей.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Портативные электронные устройства, такие как портативные медиаустройства, стали повсеместными в современном обществе. Поскольку они стали распространены, также стали распространены количество и типы аппаратных аксессуаров, позволяющих взаимодействовать с этими портативными медиаустройствами. Эти аксессуары варьируются по сложности, включая, например, простые акустические системы и сложные автомобильные развлекательные системы.

Эти аксессуары обычно связываются с портативным медиаплеером с помощью соединительной системы. Эта соединительная система обычно включает в себя штекерный соединитель на устройстве аксессуара и штекерную розетку на портативном медиаустройстве. Пользователь помещает штекерный соединитель аксессуара в штекерную розетку портативного медиаплеера, таким образом формируя физическое и электрическое соединения между контактами каждого соединителя, что позволяет осуществлять обмен данными и энергией между устройствами.

Пользователи могут иметь несколько различных портативных медиаплееров. По различным причинам эти медиаплееры могут иметь соединители различного размера. Например, медиаплееры могут быть изготовлены различными производителями. Также медиаплееры могут быть изготовлены тем же одним производителем, но более современный медиаплеер может иметь розеточную часть электрического соединителя меньшего размера, чем более старый медиаплеер, изготовленный той же компанией.

По этим и другим причинам пользователю может встретиться ситуация, когда у него имеются портативные медиаплееры, которые являются несовместимыми с конкретными аксессуарами, предназначенными для работы с различным медиаплеером.

КРАТКАЯ СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Варианты осуществления настоящего изобретения предоставляют схемы, способы и устройство, которые предоставляют совместимость между несовместимыми аксессуарами и такими электронными устройствами, как портативные медиаплееры. Примерный вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет адаптер, имеющий штекерную розетку для соединения со штекерным соединителем, присоединяемым к аксессуару, и штекерный соединитель для соединения со штекерной розеткой на портативном медиаплеере. Для удобства портативный медиаплеер или другое электронное устройство, соединяемое со штекерным соединителем адаптера, иногда называется здесь как хост.

Штекерный соединитель на устройстве аксессуара может быть несовместимым со штекерной розеткой на портативном медиаплеере по меньшей мере двумя способами. Во-первых, эта несовместимость может быть физической; штекерный соединитель аксессуара может не подходить ко штекерной розетке портативного медиаплеера. Во-вторых, эта несовместимость может быть электрической; сигналы или энергия, принимаемые или предоставляемые на штекерный соединитель аксессуара, могут быть электрически несовместимыми с сигналами или энергией, принимаемыми или предоставляемыми на штекерную розетку портативного медиаплеера. В некоторых случаях несовместимость является как физической, так и электрической.

При физической несовместимости вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет адаптер, имеющий розеточную часть электрического соединителя для соединения со штекерным соединителем на устройстве аксессуара, и штекерный соединитель для соединения со штекерной розеткой на портативном медиаплеере. Одно или более электрических соединений может быть сделано между контактами штекерного соединителя и контактами штекерной розетки на адаптере. При электрической несовместимости вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет одну или более схемы преобразования, помещаемые в адаптере между контактами штекерного соединителя и контактами штекерной розетки на адаптере. Как при физической, так и при электрической несовместимости обе эти технологии могут осуществляться посредством вариантов осуществления настоящего изобретения.

Некоторые портативные медиаплееры включают в себя схему аутентификации, которая обменивается информацией со схемой аутентификации в устройстве аксессуара во время события соединения для осуществления аутентификации аксессуара. Если процесс аутентификации является успешным, то портативный медиаплеер и аксессуар могут обмениваться данными и аксессуар может использоваться для выполнения любой функции, для которой он был предназначен. Если, однако, аутентификация является неуспешной, то медиаплеер делает неспособным соединение с устройством аксессуара. Некоторые варианты осуществления адаптера в соответствии с настоящим изобретением включают в себя схему, которая выполняет два уровня аутентификации. На первом уровне адаптер осуществляет свою аутентификацию для портативного медиаплеера с использованием первого протокола аутентификации, который портативный медиаплеер использует для осуществления аутентификации аксессуаров, предназначенных для работы с ним. Если первый процесс аутентификации успешно завершается и адаптеру разрешается обмениваться информацией с портативным медиаплеером, то тогда может совершаться второй уровень аутентификации, где адаптер осуществляет аутентификацию аксессуара, соединяемого с адаптером, в соответствии со вторым протоколом аутентификации, который аксессуар будет обычным образом осуществлять при соединении с хостом, с которым аксессуар был предназначен для работы. В одном варианте осуществления схема в адаптере может также устанавливать выбранные контакты его штекерной розетки в открытое состояние и затем соединять открытые контакты с соответствующей схемой после того, как завершается первый уровень аутентификации. Такой вариант осуществления предотвращает аксессуар, соединяемый со штекерной розеткой, от распознавания, что он соединяется с адаптером и потенциально с хостом, до тех пор пока не будет завершен первый уровень аутентификации.

Один особый вариант осуществления изобретения имеет отношение к адаптеру, который включает в себя контактную штекерную розетку, которая имеет вывод, совместимый с Apple iPod и iPhone устройствами и восьмиконтактный штекерный соединитель, который включает в себя первую пару контактов данных, предназначенных для передачи данных, с использованием дифференциального протокола данных, такого как протокол USB (Universal Serial Bus - Универсальная шина последовательной передачи данных), и вторую пару контактов данных, предназначенных для передачи данных с использованием либо протокола Mikeybus, разработанного Apple, или протокола UART (universal asynchronous receiver/transmitter - универсальный асинхронный приемопередатчик). Схема преобразования в адаптере преобразует сигналы и напряжения, принимаемые от устройства аксессуара, соединяемого с 30-штыревой штекерной розеткой, в сигналы и напряжения, которые могут передаваться через восьмиконтактный штекерный соединитель и обрабатываться посредством портативного медиаплеера или другого устройства хоста, соединяемого с восьмиконтактным разъемом. Схема преобразования также преобразует сигналы и напряжения, передаваемые к адаптеру посредством устройства хоста через восьмиконтактный соединитель, в сигналы и напряжения, которые могут передаваться через 30-штыревую штекерную розетку и обрабатываться посредством аксессуара. В одном особом варианте осуществления адаптер включает в себя схему, которая передает данные через дифференциальные контакты данных восьмиконтактного соединителя с использованием коммуникационного протокола Mikeybus, который упаковывает как цифровые аудиозаписи, так и данные USB вместе в отдельный поток данных. Упомянутая схема извлекает цифровые аудиозаписи из потока данных и передает их на цифроаналоговый преобразователь для их вывода через левые и правые выходные аудиоконтакты 30-штыревого соединителя. Упомянутая схема может также извлекать данные USB и передавать их через USB дифференциальные контакты данных 30-штыревого соединителя.

Конкретные варианты осуществления настоящего изобретения предоставляют адаптер, который имеет первый соединитель, который может использоваться для соединения со штекерным соединителем на устройстве аксессуара. Адаптер также включает в себя второй соединитель, который может использоваться для соединения со штекерной розеткой на портативном электронном устройстве. Как описано выше, штекерный соединитель на устройстве аксессуара является несовместимым со штекерной розеткой на портативном электронном устройстве. Адаптер может дополнительно включать в себя схему преобразования, выполненную с возможностью преобразования сигналов, принимаемых от аксессуара, в формат, который может передаваться к и обрабатываться посредством портативного электронного устройства, и для преобразования сигналов, принимаемых от портативного электронного устройства, в формат, который может передаваться к и обрабатываться посредством аксессуара. Адаптер может также включать в себя схему аутентификации, выполненную с возможностью осуществления первого уровня аутентификации, на котором осуществляется аутентификация адаптера для портативного электронного устройства. Если первый уровень аутентификации является успешным, то схема аутентификации может затем осуществлять второй уровень аутентификации, который осуществляет аутентификацию аксессуара для адаптера.

В одном варианте осуществления первый соединитель адаптера включает в себя (i) первый контакт, выполненный с возможностью приема ID сигнала аксессуара, (ii) пару контактов, выполненных с возможностью передачи сигнала USB (universal serial bus - универсальная последовательная шина), (iii) второй контакт, выполненный с возможностью передачи энергии к аксессуару от портативного электронного устройства, (iv) третий контакт, выполненный с возможностью передачи сигнала детектирования аксессуара для определения того, является ли аксессуар связанным с адаптером, (v) первый набор дифференциальных контактов данных, (vi) второй набор контактов, выполненных с возможностью передачи аудиосигналов, и (vii) третий набор контактов, выполненных с возможностью передачи видеосигналов.

В особом варианте осуществления второй соединитель адаптера включает в себя (i) первый контакт, выполненный с возможностью передачи сигнала идентификации к портативному электронному устройству, (ii) первую пару контактов данных, выполненных с возможностью передачи дифференциальных сигналов данных, (iii) второй контакт, выполненный с возможностью передачи электрического сигнала хоста от аксессуара к портативному электронному устройству, (iv) третий контакт, выполненный с возможностью передачи энергии аксессуара от портативного электронного устройства к аксессуару, (v) вторую пару контактов данных, выполненных с возможностью передачи дифференциальных сигналов данных, и (vi) четвертый контакт, связанный с проводником заземления.

Вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет способ для работы адаптера. Способ включает в себя адаптер, передающий информацию идентификации и информацию аутентификации к устройству хоста для аутентификации адаптера для хоста. Способ дополнительно включает в себя адаптер, определяющий подключение устройства аксессуара к адаптеру и принимающий информацию идентификации и информацию аутентификации от аксессуара. Способ дополнительно включает в себя адаптер, осуществляющий аутентификацию аксессуара, и адаптер затем обеспечивает возможность передачи потока энергии между устройством аксессуара и устройства хоста на основе аутентификации аксессуара.

Другой особый вариант осуществления настоящего изобретения предоставляет адаптер для обеспечения возможности соединения между портативным электронным устройством и устройством аксессуара. Адаптер включает в себя корпус, который имеет первую сторону и вторую сторону. Первый соединитель размещается на первой стороне, и второй соединитель размещается на второй стороне. Адаптер дополнительно включает в себя устройство идентификации, которое размещается в корпусе и связано с первым соединителем, и устройство регулирования мощности, которое размещается в корпусе и связано с первым соединителем и вторым соединителем. Адаптер дополнительно включает в себя схему аутентификации, соединенную с первым соединителем и вторым соединителем. Адаптер может детектировать соединение устройства хоста с первым соединителем и передавать информацию аутентификации и информацию идентификации к устройству хоста для осуществления аутентификации адаптера для устройства хоста. После этого адаптер может детектировать соединение аксессуара со вторым соединителем и принимать информацию аутентификации от аксессуара. На основании принимаемой информации адаптер может осуществлять аутентификацию аксессуара и обеспечивать возможность соединения между устройством аксессуара и устройством хоста после осуществления аутентификации аксессуара.

В некоторых вариантах осуществления первый соединитель адаптера может иметь от 4 до 16 контактов, размещаемых двумя рядами так, что первый ряд контактов размещается на верхней поверхности платы PCB (printed circuit board - печатная плата) и второй ряд контактов размещается на нижней поверхности платы PCB. В особом варианте осуществления контакты являются открытыми для окружающей среды. Первый ряд и второй ряд могут каждый иметь равное число контактов. Например, если первый соединитель имеет 16 контактов, тогда каждый из первого ряда и второго ряда могут иметь 8 контактов каждый размещаемые так, что каждый контакт на верхней поверхности платы PCB имеет другой контакт, размещаемый прямо внизу него на нижней поверхности платы PCB.

Для лучшего понимания природы и преимуществ настоящего изобретения следует сделать ссылку на следующее описание и прилагаемые чертежи. Следует понимать, что каждый из чертежей предоставляется только с целью иллюстрации и не предназначен как определение границ области действия настоящего изобретения. Также как общее правило и если не очевидно обратное из упомянутого описания, там, где для элементов на различных чертежах используются одинаковые ссылочные номера, элементы в целом являются либо одинаковыми или по меньшей мере подобными в функции или цели.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 иллюстрирует электронную систему, которая улучшена посредством включения варианта осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 иллюстрирует электронную систему, которая включает в себя адаптер 40 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, который позволяет соединение между устройством аксессуара 20 и портативным медиаплеером 30.

Фиг. 3 иллюстрирует штекерный соединитель 100, который включается в адаптер в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4A иллюстрирует примерный вывод штекерного соединителя в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 4B иллюстрирует примерный вывод штекерного соединителя в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 5 иллюстрирует штекерную розетку 140, которая является совместимой со штекерным соединителем, иллюстрированным на фигурах Фиг. 4A и Фиг. 4B.

Фиг. 6 иллюстрирует примерный вывод 120-штыревой или 30-штыревой штекерной розетки, которая включается в портативное электронное устройство в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 7 иллюстрирует адаптер в соответствии с настоящим изобретением, который включает в себя штекерный соединитель 100 Фиг. 3 наряду с 30-штыревой штекерной розеткой, имеющей вывод, изображенный на Фиг. 6.

Фиг. 8 является схематическим чертежом схемы 200 преобразования в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 9 является диаграммой состояний, изображающей режим работы для адаптера 40 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 10 является предметно-изобразительным чертежом схемы преобразования, когда адаптер работает в первом режиме работы в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 11 является предметно-изобразительным чертежом схемы преобразования, когда адаптер работает во втором режиме работы в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 12 является предметно-изобразительным чертежом схемы преобразования, когда адаптер работает в третьем режиме работы в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Фиг. 1 иллюстрирует электронную систему, которая улучшена посредством включения варианта осуществления настоящего изобретения. На Фиг. 1 показан аксессуар 20 аппаратного обеспечения, который пользователь может захотеть подключить к двум различным портативным электронными устройствами 10 и 30 для того, чтобы расширить функциональные возможности каждого из устройств 10 и 30. В этом примере портативное электронное устройство 10 является первым портативным медиаплеером, который включает в себя штекерную розетку 14 и сенсорный экран 16. Портативный медиаплеер 10 может быть iPod, iPhone или подобным устройством, разработанным и изготовленным компанией Apple Inc. Cupertino, California, но следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается каким-либо конкретным типом портативного электронного медиаплеера или другого устройства.

Как показано на Фиг. 1, аксессуар 20 является радиочасами. В других вариантах осуществления аксессуар может быть автомобильным радио, передатчиком, кабелем, аудио/видео приемником, устройством хранения или другим устройством. Аксессуар включает в себя кнопки 24 управления, такие как громкость, настройка, источник аудио и так дополнительно для управления радиочасами и дисплеем 25, который может отображать время и другую информацию. Аксессуар 20 также включает в себя штекерный соединитель 22, который включает в себя множество контактов, которые передают электрические сигналы для одной или более из функций данных, аудио, видео, управление и для питания. В одном варианте осуществления штекерный соединитель 22 включает в себя от 4 до 30 контактов, но настоящее изобретение не ограничивается каким-либо конкретным числом контактов или конфигурацией.

Штекерная розетка 22 включает в себя полость, в которой множество выводов или контактов (не показаны) размещаются. Штекерный соединитель 14 и штекерная розетка 22 предназначены для сопряжения друг с другом, чтобы физически и электрически связывать контакты в соединителе 14 с контактами в соединителе 22, так чтобы сигналы могли передаваться между контактами. Таким образом, можно сказать, что штекерный соединитель 14 и штекерная розетка 22 являются «совместимыми» друг с другом. Когда соединители 14 и 22 согласованы, портативный медиаплеер 10 может обмениваться информацией с радиочасами 20, чтобы позволить, например, воспроизведение радиочасами музыки, которая хранится на медиаплеере.

Различные портативные медиаплееры и другие электронные устройства могут включать в себя штекерные розетки, которые имеют различный размер, форму или конфигурацию контактов, чем штекерная розетка 14, в каком случае эти другие штекерные розетки могут не быть совместимыми или могут быть «несовместимыми» со штекерным соединителем 22. Разъем соединителя на устройстве аксессуара может не быть совместимым с розеточной частью электрического соединителя на портативном электронном устройстве или портативном медиаплеере, поскольку разъем соединителя разработан для сопряжения с изделиями, изготовленными первым производителем, в то время как портативный медиаплеер вместо этого изготовлен вторым производителем. Также производитель портативного медиаплеера может изменить конструкцию розеточной части электрического соединителя для некоторых изделий, таких как более новые поколения изделий. Например, соединитель меньшего размера может включаться в изделия более нового поколения, чтобы позволить обеспечить конструкцию портативных медиаплееров меньшего размера. Также соединитель с различным выводом может поддерживать новые протоколы передачи данных, которые не могут поддерживаться старыми унаследованными соединителями.

Имеется по меньшей мере два типа несовместимости, которые могут возникать между штекерным соединителем на устройстве аксессуара и штекерной розеткой на электронном устройстве хоста. Во-первых, штекерная розетка может быть физически несовместимой со штекерным соединителем, то есть они могут иметь несовместимые размеры и буквально не могут быть соединены вместе в механическом смысле. Фиг. 1 предоставляет пример соединителей, которые являются физически несовместимыми друг с другом. Особенно, портативный медиаплеер 30 изображен на Фиг. 1, который включает в себя штекерную розетку 34, которая значительно меньше, чем штекерная розетка 14, включаемая в медиаплеер 10. Штекерный соединитель 22 является слишком большим для соединения с соединителем 24, и, таким образом, соединители 34 и 22 являются «несовместимыми» соединителями, которые не могут быть согласованы друг с другом.

Как второй пример несовместимых соединителей, штекерный соединитель на устройстве аксессуара может не быть совместимым со штекерной розеткой на портативном электронном устройстве или портативном медиаплеере, поскольку один или более выводов сигналов или источника питания либо на штекерном соединителе или на штекерной розетке являются несовместимыми со входами на другой стороне. Это может иметь место на одном или более уровнях сигнализации. Например, физический уровень, используемый, чтобы передавать и принимать сигналы, может быть несовместимым между устройством аксессуара и медиаплеером. Особенно, напряжения сигналов и другие физические параметры могут быть различными. Также транспортный уровень, который определяет частоту сигналов и другие параметры, может отличаться между упомянутыми устройствами. Уровень структуры пакетов, который определяет, как команды и данные форматируются, и логические уровни мультипакетов, которые определяют последовательность команд, могут также меняться среди устройств.

Варианты осуществления настоящего изобретения предоставляют адаптеры, которые позволяют осуществлять обмен информацией между портативным медиаплеером, и причем штекерная розетка на портативном медиаплеере и штекерный соединитель на устройстве аксессуара являются несовместимыми в одном или обоих из эти случаев. На Фиг. 2 изображен один пример, который иллюстрирует электронную систему в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Как показано на Фиг. 2, адаптер 40 в соответствии с настоящим изобретением может соединяться между противоположными несовместимыми соединителями 22 и 34 аксессуара 20 и портативного медиаплеера 30 соответственно, чтобы позволить аксессуару 20 и портативному медиаплееру 30 обмениваться информацией друг с другом. Адаптер 40 включает в себя штекерную розетку 44 и штекерный соединитель 42, оформленный в корпусе 41. Штекерная розетка 44 конфигурируется для согласования и, таким образом, является совместимой со штекерным соединителем 22 на устройстве аксессуара 20. Штекерный соединитель 42 конфигурируется для согласования и поэтому является совместимым со штекерной розеткой 34 на портативном медиаплеере 30. Адаптер 40 также включает в себя схему преобразования (не показана на Фиг. 2), которая преобразует сигналы и напряжения, принимаемые через штекерную розетку 44 от аксессуара 20, в сигналы и напряжения, которые могут передаваться через штекерный соединитель 42 и обрабатываться посредством портативного медиаплеера 30. Схема преобразования также преобразует сигналы и напряжения, передаваемые к адаптеру портативным медиаплеером 30 через штекерный соединитель 42, в сигналы и напряжения, которые могут передаваться через штекерную розетку 44 и обрабатываться посредством аксессуара 20.

В одном особом варианте осуществления штекерный соединитель 42 является восьмиконтактным (заземляющие контакты штекера) соединителем с двойным ориентированием в линии, как показано на Фиг. 3, который является упрощенным перспективным видом штекерного соединителя 100, который может использоваться как штекерный соединитель 42. Как показано на Фиг. 3, соединитель 100 включает в себя основную (body) часть 103 и контактную (tab) часть 104, которая продолжается в продольном направлении от основной 103 части в направлении, параллельном длине соединителя. Основная 103 часть может быть частью корпуса 41 адаптера 40 или может быть структурным компонентом соединителя 100, который позволяет соединителю присоединяться к корпусу 41. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления адаптер 40 может включать в себя кабель, который продолжается от корпуса 41 к штекерному соединителю 42, предоставляя больше гибкости для штекерного соединителя для согласования с портативным медиаустройством.

Контактная (tab) часть 104 имеет размер для размещения внутри соответствующей штекерной розетки, такой как штекерная розетка 34 портативного медиаплеера 30, показанного на Фиг. 2, во время события соединения, и включает в себя первую контактную область 106a, сформированную на первой главной поверхности 104a, и вторую контактную область 106b (не показана на Фиг. 3), сформированную на второй главной поверхности 104b (также не показана), находящуюся с другой стороны от поверхности 104a. Поверхности 104a, 104b продолжаются от дистального контакта контактной (tab) части к продольному основанию (spine) 109 так, что когда контактная (tab) часть 104 помещается в соответствующую штекерную розетку, примыкают к корпусу штекерной розетки или устройству хоста, в который включается штекерная розетка. Контактная (tab) часть 104 также включает в себя первую и вторую противоположные боковые поверхности 104c, 104d, которые продолжаются между первой и второй главными поверхностями 104a, 104b. В одном особом варианте осуществления контактная (tab) часть 44 составляет 6.6 мм в ширину, 1.5 мм в толщину и имеет глубину 7.9 мм вставки (расстояние от контакта контактной (tab) части 44 до основания (spine) 109).

Структура и форма контактной (tab) части 104 определяется посредством кольца 105 заземления, которое может быть изготовлено из нержавеющей стали или другого труднопроводящего материала. Соединитель 100 включает в себя средства для удержания 102b, сформированные как изогнутые карманы по сторонам кольца 105 заземления, которые удваиваются как контакты заземления. Основная часть 103 изображена на Фиг. 3 в прозрачной форме через пунктирные линии, так что конкретные компоненты внутри основной части являются видимыми. Как показано, внутри основной части 103 находится печатная плата (printed circuit board, PCB) 107, которая продолжается в кольцо 105 заземления между контактными областями 106a и 106b по направлению к дистальному контакту соединителя. Одна или более интегральных схем (integrated circuits, IC), таких как прикладные микросхемы (Application Specific Integrated Circuit chips, ASIC chips), 108a и 108b, могут быть функционально связаны с печатной платой (PCB) 107 для предоставления информации относительно соединителя 100 и адаптера 40 и/или для выполнения конкретных функций, таких как аутентификация, идентификация, конфигурация контактов и регулирование тока или энергии.

В качестве примера в одном варианте осуществления ID-модуль осуществляется с помощью интегральной схемы (IC), функционально связанной с контактами соединителя. ID-модуль может программироваться с информацией идентификации и информацией конфигурации о соединителе и/или его связанном аксессуара, который может связываться с устройством хоста во время события согласования. В качестве другого примера модуль аутентификации, программируемый для выполнения программы аутентификации, например программы шифрования открытым ключом, со схемой на устройстве хоста может осуществляться в интегральной схеме (IC), функционально связанной с соединителем 100. ID-модуль и модуль аутентификации могут осуществляться в пределах той же интегральной схемы (IC) или в пределах различных интегральных схем (IC). В качестве еще другого примера в вариантах осуществления, где адаптер 40 обеспечивает возможность аксессуару заряжать устройство хоста, соединенное с соединителем 42, стабилизатор тока может осуществляться в одной из интегральных схем (IC) 108a или 108b. Стабилизатор тока может быть функционально связанным с контактами, которые способны доставлять энергию, чтобы заряжать батарею в устройстве хоста и регулировать ток, доставляемый через эти контакты, чтобы обеспечить постоянный ток независимо от входного напряжения и даже когда входное напряжение изменяется переходным образом.

Контактные площадки 110 могут также быть сформированы в пределах основной части 103 возле края печатной платы (PCB) 107. Каждая контактная площадка может соединяться с контактом или парой контактов в пределах областей 106a и 106b. Провода (не показаны) могут тогда быть припаяны к контактным площадкам, чтобы предоставлять электрическое соединение от контактов к схеме в адаптере 40. В некоторых вариантах осуществления контактные площадки не являются необходимыми и вместо этого все электрические соединения между контактами и компонентами соединителя 100 и другими частями схемы в адаптере 40 осуществляются через электрические связи на печатной плате (PCB), с которой упомянутая схема связана и/или осуществляются соединения между несколькими печатными платами (PCB) в адаптере 40.

Как показано на Фиг. 3, восемь внешних контактов 106(1)..106(8) отстоят друг от друга вдоль одного ряда в контактной области 106a. В подобном наборе восемь контактов отстоят друг от друга вдоль одного ряда в контактной области 106b. Два ряда контактов прямо противоположны друг другу и каждый контакт в контактной области 106a электрически соединен с соответствующим контактом в контактной области 106b на противоположной стороне соединителя. Контакты 106(1)..106(8) могут использоваться для передачи большого разнообразия сигналов, включая цифровые сигналы и аналоговые сигналы, а также питание и заземление.

Фиг. 4A изображает одно особое осуществление вывода для штекерного соединителя 100 в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Вывод, изображенный на Фиг. 4A, включает в себя два контакта 106(4), 106(5), которые являются электрически связанными вместе, чтобы функционировать как один контакт, выделенный для передачи энергии; контакт 106(8) ID аксессуара; контакт 106(1) питания аксессуара и четыре контакта данных 106(2), 106(3), 106(6) и 106(7). Контакты 106(4), 106(5) питания могут быть рассчитаны, чтобы справиться с любой разумной потребляемой мощностью для портативного электронного устройства и, например, могут быть разработаны для передачи напряжения 3-20 вольт от аксессуара, чтобы заряжать устройство хоста, соединенное с соединителем 100. Контакты 106(4), 106(5) питания размещаются в центре контактных областей 106a, 106b для улучшения целостности сигнала посредством сохранения энергии как можно дальше от сторон кольца заземления 105.

Контакт питания аксессуара может использоваться для сигнала питания аксессуара, который предоставляет энергию от хоста к аксессуару. Сигнал питания аксессуара обычно является сигналом с более низким напряжением, чем сигнал, принимаемый через контакты 106(4) и 106(5), например, и 3.3 вольта по сравнению с 5 вольтами или выше. Контакт ID аксессуара предоставляет канал связи, который позволяет устройству хоста осуществлять аутентификацию аксессуара и позволяет аксессуару передавать информацию устройству хоста о характеристиках аксессуара, как описано ниже более подробно.

Контакты 106(2), 106(3), 106(6) и 106(7) данных могут использоваться, чтобы обеспечивать возможность соединения между хостом и устройством аксессуара с использованием одного или более из нескольких различных протоколов связи. Контакты 106(2) и 106(3) данных размещаются смежно к, но на одной стороне от контактов питания, в то время как контакты 106(6) и 106(7) данных размещаются смежно к, но на другой стороне от контактов питания. Контакты питания аксессуара и контакты ID аксессуара размещаются на каждом конце соединителя. Контакты данных могут быть высокоскоростными контактами данных, которые работают на скорости, которая на два или три порядка быстрее, чем для любых сигналов, передаваемых по контакту ID аксессуара, что делает вид сигнала ID аксессуара подобным сигналу постоянного тока (DC) для высокоскоростных линий передачи данных. Таким образом, располагая контакты данных между контактами питания и контактами ID, улучшается целостность сигналов посредством размещения посередине контактов данных между контактами, предназначенными для передачи DC сигналов или существенно DC сигналов.

Фиг. 4B изображает другое особое осуществление вывода для штекерного соединителя 100 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Соединитель 101 может быть также реверсивным соединителем, так же как соединитель 100. Другими словами, на основе направления, в котором соединитель 101 совмещается с соответствующим соединителем хоста, либо контакты на поверхности 106a или контакты на поверхности 106b находятся в физическом и электрическом контакте с контактами в соответствующем соединителе устройства хоста. Как иллюстрировано на Фиг. 4B, соединитель 101 может иметь восемь контактов, размещаемых на верхней поверхности печатной платы (PCB) 150, и восемь контактов, размещаемых на нижней поверхности печатной платы (PCB) 150.

Соединитель 101 включает в себя два контакта 112(1) и 114(4), которые могут функционировать как контакты ID аксессуара для передачи сигналов идентификации между устройством аксессуара и портативным электронным устройством. Контакты 112(1) и 114(4) электрически соединены друг с другом, как иллюстрировано на Фиг. 4B. Соединитель 101 может иметь четыре пары контактов данных (a) 112(2) и 112(3), (b) 112(6) и 112(7), (c) 114(2) и 114(3), (d) 114(6) и 114(7). В этом особом варианте осуществления противостоящие контакты данных, например 112(2) и 114(2), являются электрически соединенными друг с другом через печатную плату (PCB) 150, как иллюстрировано на Фиг. 4B. Соединитель 101 может дополнительно включать в себя контакты 112(4) или 114(5) питания хоста, которые могут быть электрически соединены друг с другом. Контакты 112(4) или 114(5) питания хоста могут передавать энергию к устройству хоста, которое является сопряженным с соединителем 101. Например, штекерный соединитель 101 может быть частью системы питания, предназначенной для предоставления энергии устройству хоста. В этом примере любой контакт 112(4) или 114(5) может передавать энергию от источника питания к устройству хоста, например, чтобы заряжать батарею в устройстве хоста.

Соединитель 101 может дополнительно включать в себя контакты 112(5) и 114(8) питания аксессуара, которые могут быть электрически соединены друг с другом, например, через печатную плату (PCB) 150. Контакты питания аксессуара передают энергию от устройства хоста к подключенному аксессуару. Например, в некоторых примерах аксессуар, соединяемый с устройством хоста, может не иметь самостоятельного питания и может получать свое питание от устройства хоста. В этом примере, упомянутое устройство хоста может подавать энергию для питания к аксессуару через любой из контактов аксессуара в зависимости от ориентирования соединителя 101 по отношению к соответствующему соединителю устройства хоста. Соединитель 101 может дополнительно включать в себя два заземляющих контакта 112(8) и 114(1), электрически соединенные друг с другом. Упомянутые заземляющие контакты предоставляют путь заземления для соединителя 101.

Подобно соединителю 100 Фиг. 4A контакты данных соединителя 101 могут быть высокоскоростными контактами данных, которые работают на скорости, которая на два или три порядка быстрее, чем для любых сигналов, передаваемых по контакту ID аксессуара, что делает вид сигнала ID аксессуара подобным сигналу постоянного тока (DC) для высокоскоростных линий передачи данных. Таким образом, располагая контакты данных между контактами питания хоста и контактами ID аксессуара, улучшается целостность сигналов посредством размещения посередине контактов данных между контактами, предназначенными для передачи DC сигналов или существенно DC сигналов.

Фиг. 5 изображает один вариант осуществления штекерной розетки 140, с которой соединитель 100 может быть соединен. Штекерная розетка 140 может, например, включаться в портативный медиаплеер 30 как соединитель 34. Как показано на Фиг. 5, штекерная розетка 140 включает в себя восемь контактов 146(1)..146(8), которые являются разнесенными друг от друга в одном ряду. Упомянутые контакты размещаются в полости 147, которая определяется посредством корпуса 142. Штекерная розетка 140 также включает в себя боковые удерживающие механизмы 146a, 146b, которые входят в зацепление со средствами для удержания 102a, 102b в соединителе 100 для защиты соединителя 100 в пределах полости 147, как только соединители соединены. Штекерная розетка 140 также включает в себя два контакта 148(1) и 148(2), которые размещаются немного позади ряда сигнальных контактов и могут использоваться для детектирования, когда соединитель 100 помещается в полость 147, и детектирования, когда соединитель 100 извлекается из полости 147, когда соединители разъединяются друг от друга.

Когда контактная (tab) часть 104 соединителя 100 полностью помещается в полость 147 штекерной розетки 140 во время события соединения между штекерным соединителем и штекерной розеткой, каждый из контактов 106(1)..106(8) из одной из контактных областей 106a или 106b является физически связанным с одним из контактов 146(1)..146(8), в зависимости от ориентирования включения соединителя 100 по отношению к соединителю 140. Таким образом, контакт 146(1) будет физически соединен либо с контактом 106(1), или контактом 106(8) в зависимости от ориентирования включения; контакты 146(2), 146(3) данных будут соединяться либо с контактами 106(2), 106(3) данных, или с контактами 106(7), 106(6) данных в зависимости от ориентирования включения и так дополнительно.

Ссылаясь снова на Фиг. 2, в одном особом варианте осуществления штекерная розетка 44 является 30-штыревым соединителем, совместимым с устройствами компании Apple, iPod и iPhone, таким как iPhone 3 и iPhone 4. Фиг. 6 изображает вывод 120 штекерной розетки 44 в соответствии с одним вариантом осуществления.

Теперь делается ссылка на Фиг. 7, который иллюстрирует систему в соответствии с настоящим изобретением, в которой адаптер 40 в соответствии с настоящим изобретением, который может позволять аксессуару 20, который включает в себя 30-штыревой Apple совместимый штекерный соединитель, обмениваться информацией с портативным медиаплеером 30, который включает в себя штекерную розетку 140, как показано на Фиг. 5. Адаптер 40 включает в себя штекерный соединитель 100, как показано на фигурах Фиг. 3 и Фиг. 4, и 30-штыревую штекерную розетку 120, которая имеет вывод 44, изображенный на Фиг. 6. Штекерная розетка 120 является совместимой со штекерным соединителем 22 аксессуара 20, который показан в виде загрузочной станции/радиочасов, но может быть любым электронным устройством аксессуара, который включает в себя штекерный соединитель, который может быть связан с адаптером 20. Штекерный соединитель 22 является физически несовместимыми со штекерной розеткой 140 (и таким образом штекерная розетка 120 является также несовместимой со штекерным соединителем 100). Адаптер 40 позволяет аксессуару 20 обмениваться информацией с хостом 30.

Как показано на Фиг. 7, адаптер 40 также включает в себя схему 200 преобразования в пределах корпуса 204, которая преобразует сигналы и напряжения, передаваемые между устройством аксессуара 20 и хостом 30, в сигналы и напряжения, которые каждый из аксессуар 20 и хост 30 могут обрабатывать и от которых могут работать. В одном варианте осуществления схема 200 преобразования включает в себя преобразователь 207 аудио/видео, преобразователь 208 данных и преобразователь 209 энергии. Другие варианты осуществления включают в себя только один или два из преобразователей 208 и 209 или включают в себя другие типы преобразователей вместе.

Преобразователь 207 аудио/видео может быть односторонним преобразователем (например, только преобразует видео и/или аудиоданные, передаваемые от хоста, в формат, который может приниматься и обрабатываться посредством аксессуара, или только преобразует видео и/или аудиоданные, передаваемые от аксессуара, в формат, который может приниматься и обрабатываться посредством хоста), или двухсторонним преобразователем (то есть преобразует видео и/или аудиоданные, передаваемые между хостом и устройством аксессуара в обоих направлениях). В одном особом варианте осуществления преобразователь 207 является преобразователем, который преобразует цифровые аудио и цифровые видеоданные, передаваемые через линии данных USB соединителя 100, в аналоговые аудио и в аналоговые видеосигналы. В другом варианте осуществления преобразователь 207 только преобразует аудиоданные, и адаптер 200 не поддерживает преобразование видеоданных между хостом 215 и устройством аксессуара 220.

Подобным образом преобразователь 208 данных может быть односторонним или двухсторонним преобразователем данных. В одном варианте осуществления преобразователь 208 данных является способным осуществлять трансляцию сигналов данных, принимаемых через первый протокол связи, используемый устройством аксессуара 20, и соединитель 205 либо в USB протокол, или UART протокол, используемый соединителем 100 и хостом 30. В другом варианте осуществления соединители 100 и 120 каждый поддерживают USB и UART протоколы связи и преобразователь 208 данных передает USB сигналы между двумя соединителями без преобразования, но преобразует UART сигналы, принимаемые от каждого из хост 30 и аксессуар 20, в формат, соответствующий для другого из хоста 30 и аксессуара 20. Преобразователь 208 данных может также обрабатывать сигналы управления и ID сигналы, принимаемые через соединитель 120, поскольку может потребоваться обмениваться информацией с устройством аксессуара. Преобразователь 209 энергии может преобразовывать первое DC напряжение, принимаемое от аксессуара 20 через соединитель 120, во второе DC напряжение, которое может передаваться к хосту 30 через соединитель 100, и может преобразовывать третье DC напряжение, принимаемое от хоста 30 через соединитель 100, в четвертое DC напряжение, предоставляемое для аксессуара 20 через соединитель 120.

Вывод соединителя 100 включает в себя один набор дифференциальных контактов данных (например, USB 2.0 контактов) и один набор UART передающих/приемных контактов или Mikeybus контактов, как показано на фигурах Фиг. 4A или Фиг. 4B. ID контакт связывается с ID-модулем 108a, который включает в себя память, которая хранит информацию, чтобы информировать хост о том, что два из контактов данных являются выделенными для USB 2.0 связи, в то время как другие два контакта данных являются выделенными либо для сигналов UART, или для сигналов Mikeybus. Стабилизатор 108b тока функционально связан с двумя центрально размещаемыми контактами 106(4), 106(5) питания, чтобы регулировать ток к хосту, когда соединитель 120 соединен с устройством аксессуара или другим устройством, которое позволяет осуществлять зарядку.

В некоторых вариантах осуществления адаптер 40 может включать в себя два уровня аутентификации. На первом уровне адаптер 40 осуществляет свою аутентификацию для хоста 30 через его соединение с хостом через соединитель 100 и соединитель 140. В одном варианте осуществления этот уровень аутентификации может быть выполнен посредством модуля 108c аутентификации через один из наборов контактов данных (либо USB, или UART контакты) после конфигурирования контактов в штекерной розетке хоста, и в другом варианте осуществления это может быть сделано посредством модуля аутентификации, соединяемого с ID контактом, как начальная часть алгоритма установления связи между хостом и адаптером 40. После аутентификации адаптера и после того, как адаптер находится в соединении с хостом через соединитель 100, второй уровень аутентификации может происходить, где процессор 201 аутентификации в адаптере 40 осуществляет аутентификацию аксессуара 20, соединенного с ним через соединитель 120 и соединитель 22 в соответствии с протоколом аутентификации, который аксессуар 20 будет нормально использовать, когда осуществляется соединение с хостом, с которым аксессуар 20 предназначен для работы. В некоторых вариантах осуществления отдельный модуль аутентификации может выполнять как первый, так и второй уровни аутентификации.

В одном особом варианте осуществления, где адаптер 40 на Фиг. 7 преобразует цифровые видеоданные, принимаемые через соединитель 100, в аналоговые выходные видеоданные, передаваемые через соединитель 120, схема адаптера 40 соединена с контактами в пределах соединителей 100 и 120, как показано в Таблице 1 ниже.

Таблица 1
Контакты соединителя 100 Схема адаптера 200 Контакты соединителя 120
USB: 202(2), 202(3) Преобразователь 207 аудио/видео Контакты 21, 22, 23, 27, 28
USB: 202(2), 202(3);
UART: 202(6), 202(7)
Преобразователь 208 данных Контакты 4, 6, 10, 18, 19, 20, 24, 30 (используется как iPod детектирование)
Pwr: 202(4), 202(5);
Acc_Pwr: 202(1)
Преобразователь 209 энергии Контакты 8, 13
GND: Кольцо заземления через боковые контакты Заземление Контакты 1, 2, 15, 16 и 29
Недоступно (N/A) Соединение отсутствует Контакты 3, 5, 7, 9, 11, 12, 14, 17, 25, 26

В другом варианте осуществления, где адаптер 40 не поддерживает преобразование видеоданных, набор соединений схемы контакты-адаптер, изложенный в Таблице 1, может использоваться в предположении, что контакты 21, 22 и 23 остаются в открытом состоянии и не соединяются с активной схемой в адаптере. Адаптер 40 может также включать в себя микроконтроллер (не изображенный на Фиг. 7), который может связываться с устройством аксессуара 20 с использованием протокола, который аксессуар будет нормально использовать, чтобы обмениваться информацией с устройством хоста, с которым аксессуар является совместимым. Например, в одном варианте осуществления адаптер 40 включает в себя микроконтроллер, который поддерживает соединение с устройством аксессуара 20 с использованием iAP протокола, используемого посредством Apple iPod или iPhone устройства. Некоторая часть или вся упомянутая схема 200 преобразования может быть частью микроконтроллера или она может быть отдельной схемой. Микроконтроллер может также устанавливать выбранные контакты соединителя 120 (например, контакты 13, 18-20 и 30, который используется как iPod детектирование) в открытое состояние так, чтобы аксессуар не распознал, что он соединен с хостом, пока адаптер 40 не осуществит свою аутентификацию для хоста, и хост конфигурирует свои контакты, чтобы позволить соединение между хостом и адаптером 40. Как только хост и адаптер функционально подключены и полностью соединены друг с другом, адаптер 40 может соединить предварительно открытые/отключенные контакты с соответствующей схемой так, что аксессуар распознает свое подключение с адаптером и может ответить на какие-либо запросы аутентификации от адаптера 40 для инициирования и завершения линии соединения между адаптером и устройством аксессуара и затем в итоге хоста к аксессуару через адаптер 40.

Фиг. 8 является схематическим чертежом схемы 220 преобразования в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Схема 220 преобразования может использоваться в адаптере, где одна из пар контактов данных соединителя 100 является USB контактами, и другая из пар контактов данных является UART контактами. Как показано на Фиг. 9, схема 220 преобразования включает в себя USB мультиплексор, который может быть установлен для работы в режиме сквозной передачи (pass through) USB, аудиорежиме или режиме моста USB, как рассматривается ниже.

Фиг. 9 является диаграммой состояний, изображающей режим работы для адаптера, который включает в себя схему преобразования, как показано на Фиг. 8 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на Фиг. 9, после инициализации адаптер всегда находится в одном из трех возможных рабочих состояний: режим обхода (bypass) USB, аудиорежим или режим моста USB. Команда iAP, передаваемая от аксессуара 30, может помещать адаптер в один из трех режимов. Режим моста USB является режимом по умолчанию, в который адаптер переходит после инициализации. В режиме моста USB линии данных USB на 30-штыревом соединителе 120 прямо соединены с линиями данных USB соединителя 100. При нахождении в этом режиме, аналоговое аудио не предоставляется адаптером, так что цифроаналоговый преобразователь (DAC, digital to analog converter) может быть выключен для сбережения энергии. Также, поскольку линии USB проходят прямо между соединителем 100 и соединителем 140, схеме 220 преобразования необходимо только наблюдать порты UART каждого соединителя. Когда адаптер соединен с портативным электронным устройством, адаптер может принимать энергию от портативного электронного устройства и находиться во включенном состоянии 1502, готовым для осуществления своей аутентификации для портативного электронного устройства. После этого адаптер может осуществлять свою идентификацию и аутентификацию для портативного электронного устройства. Как часть процесса аутентификации или после процесса аутентификации адаптер может устанавливать соединение виртуального порта с портативным электронным устройством и находиться в неработающем/готовом состоянии 1504. В некоторых вариантах осуществления адаптер может автоматически переходить в состояние 1506 по умолчанию после нахождения в неработающем/готовом состоянии 1504 для заранее определенного времени. Как описано выше, в некоторых вариантах осуществления состояние по умолчанию может быть «обходным (bypass)» режимом. От состояния 1506 по умолчанию адаптер может переходить либо в состояние 1510 режима «моста» или в состояние 1508 режима «аналоговое аудио» после соединения аксессуара с адаптером. Изменение состояния может осуществляться портативным электронным устройством. После отсоединения аксессуара от адаптера адаптер возвращается в состояние 1506 по умолчанию и ждет следующего сообщения изменения режима.

Фиг. 10 является предметно-изобразительным чертежом схемы преобразования, изображенной на Фиг. 8, когда адаптер работает в USB обходном (bypass) режиме работы в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

После того как адаптер 1004 соединен с портативным электронным устройством 1002, адаптер 1004 может передавать информацию идентификации и информацию аутентификации к портативному электронному устройству 1002. Сразу после осуществления аутентификации адаптер готов принимать аксессуар 1006, соединенный через порт/соединитель 1104. После завершения процесса идентификации и аутентификации, описанного выше, портативное электронное устройство может давать инструкции адаптеру, чтобы перейти в обходной (bypass) режим. В некоторых вариантах осуществления обходной (bypass) режим может быть режимом по умолчанию, в который адаптер помещается после соединения с портативным электронным устройством.

Как только аксессуар 1006 соединен с соединителем 1104, адаптер 1004 может принимать информацию идентификации аксессуара от аксессуара 1006, например, через контакт ACC_Detect в соединителе 1104. Адаптер 1004 затем осуществляет аутентификацию аксессуара 1006 на основе информации идентификации аксессуара. Как только аксессуар 1006 прошел аутентификацию, адаптер 1004 может теперь ретранслировать информацию между устройством аксессуара 1006 и портативным электронным устройством 1002.

В некоторых вариантах осуществления первый соединитель 1102 может осуществляться как штекерный соединитель 100 Фиг. 3 и второй соединитель 1104 может осуществляться как соединитель 140 Фиг. 5. Оба соединителя либо сформированы в корпусе адаптера, или присоединяются к корпусу адаптера. Адаптер 1004 также включает в себя первое USB устройство 1108 и второе USB устройство 1110. Два USB устройства позволяют соединение сигналов между соединителем 1102 и соединителем 1104 в различных режимах работы, описанных ниже. USB мультиплексор 1112 помогает в осуществлении селективной активации различных сигнальных путей в пределах адаптера 1004.

Контроллер 1114 может быть микропроцессором или микроконтроллером, выполняющим программный код для выполнения различных операций, связанных с адаптером 1004. Контроллер 1114 управляет работой адаптера 1004, включая, но не ограничиваясь, прием инструкций от подключенного портативного электронного устройства для изменения режима работы адаптера 1004, селективно активируя конкретные компоненты/сигнальные пути в соединении с USB мультиплексором 1112 для помещения адаптера 1004 в запрашиваемый режим и в целом управляя потоком сигналов к и от соединителей 1102 и 1104.

Логическая схема 1116 может включать в себя специализированную интегральную микросхему (ASIC, Application-Specific Integrated Circuit), которая принимает сигналы от соединителя 1104, интерпретирует принимаемые сигналы и предоставляет информацию к контроллеру 1114, который может затем выполнять действие на основе принятой информации. Логическая схема 1116 может также принимать входные сигналы от контроллера 1114 и передавать информацию к подключенному аксессуару через соединитель 1104.

Адаптер 1004 может также обрабатывать сигналы, относящиеся к USB, аналоговому аудио, UART, питанию и осуществлять обмен сообщениями, связанными с протоколом аксессуара между подключенным портативным электронным устройством через соединитель 1102 и подключенным устройством аксессуара через соединитель 1104. Кроме того, адаптер 1004 может также обрабатывать один или более сигналов, например, как иллюстрировано на фигурах Фиг. 4B и Фиг. 6.

Будет понятно, что системные конфигурации и компоненты для адаптера 1004, описанные здесь, являются иллюстративными, и что возможны вариации и модификации. Адаптер может иметь другие компоненты, не описанные специально здесь. Кроме того, в то время как адаптер описан здесь со ссылкой на конкретные блоки, следует понимать, что эти блоки определяются для удобства описания и не предназначены, чтобы подразумевать конкретное физическое размещение компонентных частей. Кроме того, упомянутые блоки не должны соответствовать физически отдельным компонентам. Блоки могут конфигурироваться, чтобы выполнять различные операции, например, посредством программирования процессора или предоставления соответствующих схем управления, и различные блоки могут или не могут быть реконфигурируемыми в зависимости от того, как получается начальная конфигурация. Варианты осуществления настоящего изобретения могут быть осуществлены в разнообразных устройствах, включая электронные устройства, осуществленные с использованием любого сочетания схемы и программного обеспечения.

Когда аксессуар является способным потреблять аналоговое аудио, но не использует USB транспортировку для iAP, портативное электронное устройство может помещать схему 220 преобразования в режим аналогового аудио. В этом режиме весь обмен сообщениями iAP осуществляется через UART транспортировку.

Фиг. 11 является предметно-изобразительным чертежом адаптера 1004, включая схему преобразования, изображенную на Фиг. 8, когда адаптер работает в режиме работы аналогового аудио в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. В этом примере после соединения аксессуара 1006 с адаптером 1004 портативное электронное устройство может определить, что аксессуар 1006, например платформа громкоговорителя (speaker dock), поддерживает аналоговый аудиовход. На основе этого определения портативное электронное устройство 1002 дает инструкции адаптеру 1004, чтобы позволить режим аналогового аудио. В этом режиме адаптер 1004 позволяет работу USB устройства 1108 и соединяет с портативным электронным устройством 1002 через аудиоконтакт соединителя 1104 посредством реконфигурирования соединений в USB мультиплексоре (USB Mux) 1112. USB устройство 1108 действует как USB аудиоустройство синхронизации. Портативное электронное устройство 1002 подает на выход цифровое аудио к адаптеру через контакт данных соединителя 1102. Адаптер 1004 затем преобразует цифровое аудио с использованием USB устройства 1108 и цифроаналогового преобразователя 1304 и подает на выход аналоговое аудио через контакт line_out соединителя 1104. Аксессуар 1006 может тогда принимать аналоговое аудио и подавать на выход аудио с использованием, например, его динамиков. Если аксессуар 1006 является также способным предоставлять напряжение зарядки для портативного электронного устройства, то портативное электронное устройство может также давать инструкции адаптеру, чтобы позволить обеспечить путь для зарядки через сигнал USB в этом режиме. Для того чтобы предоставить напряжение зарядки для портативного электронного устройства 1002, адаптер 1004 позволяет работу USB устройства 1110 и связывает его с USB контактом соединителя 1104. Это позволяет портативному электронному устройству 1002 принимать напряжение зарядки через линию VBUS, как иллюстрировано на Фиг. 11.

Если аксессуар является способным потреблять аналоговое аудио и использует USB транспортировку для обмена сообщениями iAP, то аксессуар может запросить поместить схему 220 преобразования в режим моста USB. Как цифровое аудио, так и сообщения протокола аксессуара (iAP) передаются через USB линии. Схема 220 включает в себя два устройства USB: полноскоростное устройство и высокоскоростное устройство. Мультиплексор позволяет этим устройствам подключаться к линиям данных USB соединителя 120 по мере необходимости.

Фиг. 12 является предметно-изобразительным чертежом схемы преобразования, когда адаптер работает в режиме работы моста USB в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Этот режим может поддерживать аксессуар 1006, которому необходим обмен информацией с портативным электронным устройством с использованием протокола аксессуара через линию данных USB и также который запрашивает аналоговое аудио.

Первоначально, когда аксессуар 1006 соединяется с адаптером, адаптер может находиться в «обходном (bypass)» режиме, рассмотренном выше, и аксессуар 1006 может напрямую связываться с портативным электронным устройством 1002. Как часть этого соединения, портативное электронное устройство может определять тип подключенного аксессуара и его рабочие требования. Если портативное электронное устройство 1002 определяет, что аксессуар 1006 запрашивает соединение с использованием протокола аксессуара через линию USB и аналоговый аудиовход, то портативное электронное устройство дает инструкции адаптеру позволить режим моста. Портативное электронное устройство затем переходит в режим хоста. В некоторых вариантах осуществления адаптер может блокировать соединитель 1104 (таким образом, отсоединяя аксессуар) перед переходом в режим моста. После перехода в режим моста адаптер затем повторно позволяет работу соединителю 1104 так, что аксессуар может связываться с портативным электронным устройством. В этом режиме USB устройство 1108 связывается с аудиовыходом портативного электронного устройства через USB мультиплексор (USB Mux) 1112. USB устройство 1108 также связывается с USB устройством 1110 через контроллер 1114. USB устройство 1110 связывается с линией данных USB соединителя 1104 через USB мультиплексор (Mux) 1112. USB устройство 1108 также связывается с контактом аудиовхода соединителя 1104 через контроллер 1114 для того, чтобы обрабатывать аудиоданные.

При работе USB устройство 1108 может принимать данные от устройства портативного медиаплеера через соединитель 1102. USB устройство 1108 не может связываться напрямую с USB устройством 1110. Поэтому контроллер 1114 принимает данные от USB устройства 1108 и направляет упомянутые данные к USB устройству 1110. В некоторых вариантах осуществления два USB устройства могут работать с использованием различных протоколов. Например, USB устройство 1108 может быть полноскоростным USB устройством, в то время как USB устройство 1110 может быть высокоскоростным USB устройством. Альтернативно, одно из USB устройств может использовать версию 1.1 протокола, и другое USB устройство может использовать версию 2.0 или 3.0 протокола. В таких примерах прямая передача данных между двумя USB устройствами не может быть возможна. Контроллер 1114 действует как «мост», чтобы должным образом преобразовать принятые данные в подходящий формат перед их передачей устройству портативного медиаплеера и/или аксессуара.

При работе портативное электронное устройство подает на выход цифровые аудиозаписи с использованием контакта аудиовыхода USB соединителя 1102. Цифровые аудиозаписи обрабатываются посредством USB устройства 1108 и микроконтроллера 1114 и преобразуются в аналоговое аудио. Аналоговое аудио затем поступает на вход аксессуара через контакт аудиовхода соединителя 1104.

Если аксессуар 1006 желает передавать какие-либо сообщения портативному электронному устройству, например, для запуска некоторых функциональных возможностей портативного электронного устройства или каких-либо других цифровых данных, сообщение/данные подаются на выход через контакты данных USB соединителя 1104. Сообщение/данные затем обрабатываются посредством USB устройства 1110 и передаются к контроллеру 1114. Контроллер 1114 действует как мост для передачи сообщения/данных к USB устройству 1108. USB устройство 1108 затем передает сообщение/данные портативному электронному устройству 1002 через тот же контакт аудио USB соединителя 1102. Если портативное электронное устройство желает передать сообщение/данные аксессуару, тогда можно придерживаться того же пути в обратном направлении. Таким образом, портативное электронное устройство 1002 может подавать на выход аудио и другие данные с использованием тех же линий данных USB, и аксессуар 1006 может принимать сообщения/не аналоговые аудиоданные по его USB линиям и принимать аналоговые аудиоданные по его аудио входной линии.

USB устройство может только связываться с USB хостом. В режиме моста как аксессуар, так и устройство хоста действуют как USB хосты для того, чтобы обмениваться информацией с двумя USB устройствами 1110 и 1108 соответственно. Как описано выше, два USB устройства не могут напрямую связываться друг с другом. В режиме моста адаптер эффективно передает данные между устройством аксессуара и устройством хоста посредством правильной обработки данных по мере необходимости.

Приведенное выше описание примерных вариантов осуществления изобретения было представлено для целей иллюстрации и описания. Оно не предназначено, чтобы быть исчерпывающим или чтобы ограничивать упомянутое изобретение точной описанной формой, и многие модификации и вариации возможны в свете упомянутой выше идеи. Упомянутые варианты осуществления были выбраны и описаны для того, чтобы лучше пояснить принципы изобретения и его практические приложения, чтобы таким образом позволить другим специалистам в данной области техники лучше использовать упомянутое изобретение в различных вариантах осуществления и с различными модификациями, как соответствующих конкретному предполагаемому использованию.

1. Адаптер для предоставления пути соединения между первым электронным устройством и устройством аксессуара, причем адаптер содержит:
первый соединитель для сопряжения со штекерным соединителем на устройстве аксессуара;
второй соединитель для сопряжения со штекерной розеткой на первом электронном устройстве, причем первый соединитель является несовместимым со вторым соединителем; и
схему преобразования, выполненную с возможностью преобразования сигналов, принимаемых от аксессуара, в формат, который может передаваться к и обрабатываться посредством первого электронного устройства, и для преобразования сигналов, принимаемых от первого электронного устройства, в формат, который может передаваться к и обрабатываться посредством аксессуара; и
схему аутентификации, выполненную с возможностью осуществления первого уровня аутентификации, которая осуществляет аутентификацию адаптера для первого электронного устройства и, если первый уровень аутентификации является успешным, осуществляет второй уровень аутентификации, который осуществляет аутентификацию устройства аксессуара для адаптера.

2. Адаптер по п. 1, дополнительно содержащий схему коммутации, которая устанавливает по меньшей мере некоторые контакты первого соединителя в открытое состояние, перед тем как адаптер осуществляет свою аутентификацию для первого электронного устройства.

3. Адаптер по п. 2, причем после осуществления аутентификации адаптера для первого электронного устройства схема коммутации соединяет по меньшей мере некоторые из по меньшей мере некоторых контактов первого соединителя с другой схемой внутри адаптера.

4. Адаптер по п. 3, причем первый соединитель включает в себя контакт детектирования аксессуара, который устанавливается в открытое состояние посредством схемы коммутации, перед тем как адаптер осуществляет свою аутентификацию для первого электронного устройства, и затем последовательно соединяется с другой схемой после того, как адаптер и первое электронное устройство становятся функционально связанными друг с другом.

5. Адаптер по п. 1 дополнительно содержащий схему идентификации, выполненную с возможностью указания протокола связи, используемого адаптером через первый и второй контакты данных второго соединителя для связи с электронным устройством.

6. Адаптер по п. 1, причем первый соединитель имеет 30 контактов, включая первый контакт, выполненный с возможностью приема сигнала ID аксессуара, пару контактов, выполненных с возможностью передачи сигнала универсальной последовательной шины (USB), второй контакт, выполненный с возможностью передачи энергии к аксессуару от портативного электронного устройства, третий контакт, выполненный с возможностью передачи сигнала детектирования аксессуара для определения того, является ли аксессуар связанным с адаптером, и пару контактов, выполненных с возможностью передачи аудиосигналов.

7. Адаптер по п. 1, причем второй соединитель содержит первый контакт, выполненный с возможностью передачи сигнала идентификации к портативному электронному устройству, первую пару контактов данных, выполненных с возможностью передачи дифференциальных сигналов данных, второй контакт, выполненный с возможностью передачи электрического сигнала хоста от аксессуара к портативному электронному устройству, третий контакт, выполненный с возможностью передачи энергии аксессуара от портативного электронного устройства к аксессуару, вторую пару контактов данных и четвертый контакт, связанный с проводником заземления.

8. Адаптер по п. 7, причем во втором соединителе первая пара контактов данных размещается между первым контактом и вторым контактом и вторая пара контактов данных размещается между третьим контактом и четвертым контактом.

9. Адаптер по п. 8, причем скорость передачи данных, передаваемая посредством каждой из первой и второй пары контактов данных, является на два или более порядка величины выше, чем скорость передачи информации, передаваемая первым контактом.

10. Адаптер по п. 1, причем схема аутентификации содержит:
устройство идентификации, конфигурируемое для предоставления информации идентификации адаптера для портативного электронного устройства; и
устройство регулирования мощности, конфигурируемое для управления потоком энергии между устройством аксессуара и портативным электронным устройством.

11. Адаптер по п. 10, причем каждое из устройства идентификации и устройства регулирования мощности осуществляются как единый чип интегральной схемы (IC).

12. Адаптер по п. 1, причем второй соединитель конфигурируется для согласования со штекерной розеткой на первом электронном устройстве в любом из двух направлений, повернутых на 180 градусов друг относительно друга, причем второй соединитель включает в себя первый набор восьми внешних контактов, разнесенных один от другого вдоль первого ряда на первой стороне второго соединителя, и второй набор восьми внешних контактов, разнесенных один от другого вдоль второго ряда на второй стороне второго соединителя, находящейся напротив первой стороны, и причем каждый контакт в первом наборе контактов является связанным с контактом во втором наборе контактов.

13. Способ использования адаптера, чтобы позволить электронному устройству аксессуара, имеющему первый соединитель, обмениваться данными с электронным устройством хоста, имеющим второй соединитель, который является несовместимым с первым соединителем, причем способ содержит этапы:
передачи информации идентификации и информации аутентификации от адаптера к устройству хоста, чтобы позволить хосту выполнить первый уровень аутентификации, на котором осуществляется аутентификация адаптера для устройства хоста, после соединения штекерного соединителя на адаптере со вторым соединителем устройства хоста;
запроса и приема информации идентификации и информации аутентификации от электронного устройства аксессуара, соединяемого с адаптером, если осуществлена успешная аутентификация адаптера посредством хоста, и выполнение второго уровня аутентификации в адаптере для осуществления аутентификации аксессуара; и
после успешного завершения выполнения первого и второго уровней аутентификации разрешение потока энергии между устройством аксессуара и устройством хоста.

14. Способ по п. 13, причем адаптер содержит первый соединитель для соединения с устройством хоста и второй соединитель для соединения с устройством аксессуара.

15. Способ по п. 14, причем второй соединитель включает в себя 30 контактов, и первый соединитель включает в себя первый набор из восьми внешних контактов, разнесенных один от другого вдоль первого ряда на первой стороне первого соединителя, и второй набор из восьми внешних контактов, разнесенных один от другого вдоль второго ряда на второй стороне первого соединителя, находящейся напротив первой стороны.

16. Способ по п. 13, причем разрешение потока энергии дополнительно содержит передачу сигнала к устройству регулирования мощности, расположенному в адаптере, на основе приема информации идентификации от устройства аксессуара.

17. Адаптер, содержащий:
первый соединитель для сопряжения со штекерным соединителем на первом устройстве аксессуара;
второй соединитель для сопряжения со штекерной розеткой на электронном устройстве хоста, причем штекерный соединитель на устройстве аксессуара является несовместимым со штекерной розеткой на электронном устройстве хоста;
устройство идентификации, соединенное со вторым соединителем;
устройство регулирования мощности, соединенное с первым и вторым соединителями; и
схему аутентификации, соединенную с первым соединителем и вторым соединителем;
причем адаптер конфигурируется, чтобы: (i) детектировать соединение устройства хоста со вторым соединителем; (ii) передавать информацию аутентификации и информацию идентификации устройству хоста для осуществления аутентификации адаптера с устройством хоста как первый уровень аутентификации; (iii) детектировать соединение устройства аксессуара с первым соединителем; (iv) принимать информацию аутентификации от аксессуара; (v) осуществлять аутентификацию устройства аксессуара как второй уровень аутентификации; и (vi) после завершения выполнения первого и второго уровней аутентификации разрешить связь между устройством аксессуара и устройством хоста и разрешить поток энергии между устройством аксессуара и устройством хоста.

18. Адаптер по п. 17, причем упомянутое устройство идентификации и упомянутое устройство регулирования мощности каждое осуществляются как единый чип интегральной схемы (IC).

19. Адаптер по п. 17, причем первый соединитель имеет тридцать контактов, и причем второй соединитель конфигурируется для сопряжения со штекерной розеткой на первом электронном устройстве при любом из двух ориентирований, повернутых на 180 градусов друг относительно друга, и второй соединитель включает в себя первый набор из восьми внешних контактов, разнесенных один от другого вдоль первого ряда на первой стороне второго соединителя, и второй набор из восьми внешних контактов, разнесенных один от другого вдоль второго ряда на второй стороне второго соединителя, находящейся напротив первой стороны, с каждым контактом в первом наборе контактов, являющимся связанным с контактом во втором наборе контактов.

20. Адаптер по п. 17, причем адаптер дополнительно содержит корпус, имеющий первую сторону и вторую сторону, первый соединитель размещается на первой стороне, и второй соединитель размещается на второй стороне, и причем устройство идентификации, устройство регулирования мощности и схема аутентификации все размещаются в корпусе.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электрическому переходнику, предназначенному для использования в производственных условиях и в быту. .

Изобретение относится к переходнику для вилки в соответствии с ограничительной частью пункта 1. .

Изобретение относится к устройству для соединения множества штепсельных вилок со стандартной штепсельной розеткой. .

Изобретение относится к области электротехники и содержит скользящий соединитель (3100), который предназначен для электрического соединения первой печатной платы (3400) со второй печатной платой (3500).

Изобретение относится к узлам токоподводящих устройств и может быть использовано для различных электрических приборов с длительным и кратковременным сроком использования в домашних, офисных и производственных помещениях, предопределяющих пожарную безопасность и упорядоченность действий оператора при отключении и/или включении определенного прибора-энергопотребителя, что особенно важно для индивидуализации учебного процесса в компьютерных классах и/или в различных испытательных и экспериментальных лабораториях.

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для соединения низковольтных источников электропитания, в том числе солнечной батареи, аккумуляторной батареи, с автомобильным зарядным устройством портативных низковольтных приборов и может найти применение для заряда или подзаряда аккумуляторов любых типов с номинальным напряжением от 3 до 9 В (12 В) с емкостью до 2,5 ампер-часов в условиях отсутствия источников электроэнергии.

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в устройствах радиоэлектронной аппаратуры, вычислительной техники, автоматики, а также входного контроля больших интегральных схем (БИС).

Изобретение относится к технике разъемного соединения волноводов. .

Изобретение относится к технике разъемного соединения волноводов. .
Наверх