电缆和系泊装置的制作方法

专利名称：电缆和系泊装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电气设备之间的电力和信息传送。更具体地，本 实用新型帮助进行从一个电气设备向至少一个其它的电气设备传送 电力和信息。
背景技术：
便携式电气设备在当今社会成为日常生活的一部分。除了其它方
面以外，诸如iPod、 PDA和蜂窝电话的便携式电气设备提供娱乐、 提高生产率并使得能够进行通信。 一 些设备可被用于向另 一设备提供 附加功能。例如，蜂窝电话可使膝上型计算机能够访问因特网。其它 的电气设备被特别设计成为增强设备的功能的附属设备。例如，无线 蓝牙耳机通过允许用户通过他们的蜂窝电话进行免提无线会话而增 强了蜂窝电话的用途。
结果，许多人常随身携带许多个人电气设备。对人们来说，当他 们离开家时，携带蜂窝电话、无线耳机和诸如Apple公司的iPod的 数字媒体设备是很常见的。
大多数的便携式电气设备由可充电电池供电。不管电池技术如何 先进，许多用户都常希望他们的便携式设备中的电池能维持更长时 间。另一问题在于，各个便携式设备常具有其自身的必须四处携带的 充电器。大多数用户不可避免地会遇到 一个设备有电而此刻所需要的 设备却没电的情况。如果用户没有可用的正确的充电器，那么该用户 只能自认运气不好。
除了四处携带更多的电气设备以外，电气设备正变得更加复杂， 这给用户带来许多的不便。例如，现在可使用多个不同的有线或无线 标准和/或协议将许多不同类型的便携式电气设备链接在 一起。这些标 准和/或协议中的一些(诸如蓝牙标准)要求用户每当使用设备与新设 备通信时就对该设备进行重新配置(常被称为"配对")。例如，配置 可能要求设备中的至少一个以某方式被另一设备所识别。例如，通用 遥控器与特定电气设备(例如，TV、分线盒等)的配对要求用户遵循一系列的步骤，其中的 一个步骤包括输入代表设备的品牌和类型的代 码。这种配对过程是许多用户遇到巨大挫折的原因。

实用新型内容
根据本实用新型的原理，这里论述可帮助进行至少在两个电气设 备之间传送电力和信息的装置、系统、方法和计算机可读介质。电气 设备中的一个或更多个可以是便携式电池操作设备。在支持至少三个 设备的本实用新型的实施例中，优选的是，至少一个设备可以使用可 靠的持续的电源(诸如，墙壁电源插座)。
根据本实用新型，提供了一种电缆，其特征在于，该电缆包括 第一连接器；笫二连接器；和第三连接器，其至少一部分具有磁性， 被配置为与第四连接器磁耦合。
根据本实用新型，还提供了一种系泊装置，其具有底面、顶面和 四个侧面，其特征在于，该系泊装置还包括所述四个侧面中的一个 侧面上的第一连接器；顶面上的第二连接器；和第三连接器，其至少 一部分具有磁性，被配置为与第四连接器磁耦合，其中第三连接器处 于顶面上。
优选地使所述设备与根据本实用新型的原理的装置的端口电耦 合。装置的端口和其它部件使与装置耦合的各设备可与至少一个其它 设备电耦合。
一旦这些设备(通过该装置)被电耦合在一起，装置的处理器或 微控制器就可帮助进行在设备之间传送信息和/或电力。信息的传送例 如允许与装置耦合的设备中的两个可根据蓝牙协议自动配对。设备之 间的电力传送例如允许至少 一 个设备对至少 一 个其它设备进行充电。 来自至少一个设备的电力也可被用于操作该装置并执行根据本实用 新型在下面说明的方法的自动步骤。
可向设备分配本实用新型除了别的情况以外在向和从各个设备 传送电力时考虑的优先级(例如，低、中或高)。在至少一个实施例 中，被分配给各个设备的优先级基于设备与哪一个端口耦合。分配有 较低优先级的设备提供电力，并且分配有较高优先级的设备接收电 力。中间优先级设备在不同的情况下可接收和/或提供电力。在替代性 实施例中，微控制器可响应于微控制器识别出设备的类型(与识别与j殳备耦合的端口相对)而向各个i殳备分配优先级。
除了上述的部件以外，本实用新型还可使用例如一个或更多个开 关、调节器、升压器和各种连接器(例如，单导线、多线总线、节点 等)。本实用新型的所有部件均可被微控制器监督和控制。


通过结合附图考虑以下的详细说明，本实用新型的以上和其它特 征、其本质和各种优点将变得更加明显，在所有附图中，类似的附图
标记表示类似的部分，并且在附图中
图1示出包含本实用新型的示例性系统；
图2示出根据本实用新型的电路的示例性实施例的简化示意性
框图3示出根据本实用新型的电路的示例性替代性实施例的简化 示意性框图4示出图2和图3所示的类型的电路的示例性操作模式的简化 流程图5 7示出包含本实用新型的示例性系统；以及
图8 15示出图2所示的类型的电路的示例性操作模式的简化流程图。
具体实施方式
本实用新型旨在提供可进行至少一个设备的电池的充电以及不 同类型的设备和平台之间的信息传送的装置、系统、方法和计算机可 读介质。以下是可根据本实用新型的各个实施例使用的各种装置和方 法的说明。
图1示出与三个i殳备电耦合的系泊站100。这三个i殳备是iMac 102、蜂窝电话104和无线耳机106。系泊站100使得能够在设备之间 交换信息和电力。在至少一个实施例中，系泊站100在向或从各个i殳 备传送电力之前与各个设备通信并对各个设备进行识别和认证。系泊站100还可用于进行设备之间的附加信息的传送。
虽然以下说明的本实用新型一般涉及便携式电池供电设备，但
iMac 102是从电源线接收电力并且不需要电池的线路供电设备。线路 供电设备的其它例子包含例如从太阳能面板、发电机或电池以外的任 意装置接收电力的设备。
蜂窝电话104和无线耳机106是便携式电池供电设备。这里提到 的电池供电设备包括具有自含电池或从位于设备外的电池吸取电力 的设备。系泊站100例如可使用来自蜂窝电话104的电池的电力来帮 助对无线耳机106的电池进行充电。类似地，来自iMacl02的电力可 用于对蜂窝电话104和/或无线耳机106进行充电。在一些实施例中，
无线耳机106与在共同受让的于_提交的名称为"Wireless
Headset，，的美国临时专利申请No._ (客户巻号P4672P1)(以
下称为"P4672P1申请，，)和于_提交的名称为"Connector with
Magnetic Detent"的美国临时专利申请No._ (客户巻号
P4672P2)(以下称为"P4672P2申请")中论述的无线耳机相同或基 本相似，在此加入这些申请的全部内容作为参考。
图1所示的配置仅例示了可实现本实用新型的一种方式。在 P4672P1申请中论述了可用于从一个电子设备(诸如蜂窝电话)向另 一电子附件(诸如无线耳机)充电和传送信息的系泊系统的附加配置。 本实用新型的许多其它可能的配置对于得益于这里包含的公开的本 领域技术人员来说是明显的。因此，与图1类似，图2 15的说明应 被理解为是解释性的，而不是限制性的。
图2是位于装置200内的电路的简化示意框图。在一些实施例中， 装置200与图1的系泊站100基本上类似。通常(但不是必须)使用 单个集成电路来实现装置200。作为替代方案，例如可使用包含两个 或更多个单独的集成电路的多芯片模块来实现装置200。
装置200可包含使得设备208、 210和212能够与装置200耦合 的端口 202、端口 204和端口 206。 i殳备208、 210和212在下面^皮进 一步论述，它们可分别与iMacl02、蜂窝电话104以及无线耳才几106相似或相同。装置200还可包含微控制器214、线路216、线路218、 开关220、输入222、输出224、输出226、开关228、线路230、线 路232、线路234、输出236、线路238、升压器240和调节器242， 在下面还将对它们进行更详细的论述。
端口 202、 204和206通过连接(即，导线、节点等)和/或这里 说明的装置200的其它部件被电耦合在一起。端口 202、 204和206 可以是任意类型(例如，无线或有线)的端口，包括接纳可用于将装 置200耦合到任意类型的设备、装置、电缆和/或设备或其它装置的部 件上的任意类型的物理连接器的那些端口。端口 202、 204和206例 如可用于将公(male)或母(female)连接器耦合到装置200上。例 如，端口 202可以是母USB连接器，端口 204可以是30针公连接器， 端口 206可以是对称4针连接器，诸如在P4672P2申请中说明的连接 器。例如，如在P4672P2申请中论述的那样，端口 206可具有》兹性， 并且四个针(在P4672P2申请中称为接点)中的每一个为约0.7毫米 宽并且等距地隔开约1.0毫米。在图6c中示出示例性的30针连接器 和示例性的四针连接器。
在替代性实施例中，可去除端口 202、 204和/或206并插入其它 的端口 (未示出)。这会允许装置200与设备和/或电缆的各种组合耦 合。例如，如果端口 202是母USB连接器，那么可去除端口 202并 用作为公USB连接器(或任何其它类型的连接器)的端口代替它。
本领域技术人员还可以理解可以存在任意数量的包含于装置 200中的端口。尽管图2将装置200表示为包含三个端口，但是根据 本实用新型的原理的装置可包含多于或少于三个的端口 ，由此允许在 任意给定的时间使任意数量的设备耦合到装置上。在装置仅包含一个 端口的实施例(后面将结合图7a和图7b详细论述)中，装置还可包 含其自身的电源，诸如电池、太阳能面板等。
在替代性实施例中，装置200可进行未与装置200物理耦合的设 备之间的信息和电力交换。同样，设备可与装置200无线地电耦合， 并且可通过端口 202、 204和/或206无线交换信息和/或电力。图2的示例性实施例示出与端口 202耦合的i殳备208、与端口 204 耦合的设备210和与端口 206耦合的设备212。设备208、 210和212 可以是任何电池供电或线路供电的设备。例如，设备208、 210和212 可以是任意类型的便携式、固定和/或移动设备，包括但不限于膝上 型计算机、台式计算机、音频播放器(例如，随身听、光盘播放器等)、 视频播放器、媒体播放器(例如，Apple公司的iPod等)、机顶盒、 便携式视频游戏系统(例如，Sony公司的PSP、Nintendo公司的Game Boy等)、电子书、蜂窝电话、无线电话、手持式计算机、GPS设备、 闪光灯、个人数字助理(PDA)(例如，Palm公司的Pilot等)、电 话用无线耳机、卫星收音机、遥控器、汽车钥匙坠、打印机、汽车收 音机、汽车计算系统、汽车点烟器(或其它的移动电源，诸如飞机点 烟器)、照相机、计算机用附属设备(例如，无线鼠标、无线键盘等)、 手表、浪涌电压保护器和AC/DC转换器等。
设备208、 210和212也可以为可用作电源的任何设备，例如， 一个或更多个电池、发电机、太阳能面板、电缆(USB电缆、串行电 缆、FireWire、电源线等)、电容器、电感器或可用于向装置200提 供电力的任何其它电气或机械设备(诸如绕组设备)。在本实用新型 的一个实施例中，设备208、 210和212中的至少两个是便携式电池 供电设备。
在一个实施例中，装置200包含微控制器214。微控制器214可 使用控制线(未示出)与装置200的任何其它部件(下面说明)和/ 或与装置200耦合的任何设备(例如，设备208、 210和212)通信。 在一些实施例中，各控制线可以是允许微控制器214更有效地与装置 200的部件和设备208、 210和212进行通信的多线总线。
微控制器214还可包含或可访问 一个或更多个计算机可读介质。 微控制器214可通过例如以下步骤向装置200提供智能控制去往和 来自端口 202、 204和206的电力流动，通过适当的线路和端口与"i殳 备208、 210和212通信(下面进一步论述)，在设备208、 210和212 之间进行通信，确定有多少设备与装置200耦合以及它们都是什么类型，区分与装置200耦合的设备的优先级，以及对整个系统进行故障 监视。
孩支控制器214例如可通过控制去往和来自端口 202、 204和206 的电力流动来控制在设备208、 210和212之间传送的电力。当设备 208和210与装置200耦合时，微控制器214会使从设备208向设备 210传送电力(反之亦然)。传送的电力例如可用于对设备210的电 池充电，以允许设备210更有效地工作，从而允许设备208与设备210 通信(或者反之亦然)，等等。微控制器214还可控制例如从设备208 向设备212 (反之亦然)、从设备210向设备212 (反之亦然)、从 设备208向设备210和212 (反之亦然)、从设备210向设备208和 212 (反之亦然)、从设备212向设备210和208 (反之亦然)的电力 传送。下面例如参照图7 14更详细地论述根据本实用新型的多个设 备之间的电力传送方法。
微控制器214可使用通信路径(后面进一步论述)来协商设备之 间的电力传送。协商电力传送包括确定应向和或/从设备提供多少电力 并可包括例如使设备复位。在一些实施例中，微控制器214可对设备 执行重启设备的硬件的硬复位和/或重启设备的软件的软复位。本领域 技术人员可以理解也可以执行任意其它类型的复位(诸如使设备的端 口的极性复位的复位)。
除了使设备复位以外，协商电力传送可包括微控制器214和设备 之间的其它通信。例如，在微控制器214识别了设备(后面进一步论 述)之后，微控制器214可与设备通信从而将设备置于高功率模式下。 高功率模式对于特定的设备可以是唯一的，并将允许设备将更多电力
给予一个或更多个其它设备。例如， 一些iPod具有允许iPod以(与 设备处于默认模式下时相比)更高的电流输出给定电压的高功率模 式。 一些设备仅在出现适当的握手(即，识别、认证等)之后才进入 高功率模式。
微控制器214可在确定哪些设备提供电力以及哪些接收电力时 考虑任意数量的变量。例如，微控制器214可基于装置200的端口的优先级(下面例如结合图8 15更详细地论述)或设备的优先极(下 面论述)进行这种确定。
微控制器214还可例如基于各设备可用的剩余电量来确定哪些 设备给予电力以及哪些设备接收电力。例如，微控制器214可从具有 较多剩余电力的设备向具有较少剩余电力的设备传送电力。为了计量 设备具有的剩余电量，微控制器214例如可考虑剩余的电池电力、电 池供电设备在电池需要充电之前可运行的时间长度和/或设备是否与 另一电源(诸如墙壁插座、大的备用电池、发电机、太阳能面板等) 耦合。
微控制器214例如还可响应于通过用户界面接收到用户指示来 引导通过装置200的电力流动。用户例如可选择装置200上的一个或 更多个物理按钮(未示出)。微控制器214还可响应于用户与设备208、 210和/或212的用户界面(未示出)的交互来引导电力流动。
除了控制与装置200耦合的各设备提供和接收的电力以外，微控 制器214可通过上面论述的控制线(未示出)与装置200的任何其它 部件或与装置200耦合的任何设备通信。微控制器214还可使用下面 说明的部件和导线进行与装置200耦合的设备之间的信息传送。
在一些实施例中，从第一设备向第二设备传送的信息例如可包含 用于第二设备的软件或固件更新。第一设备(诸如蜂窝电话或计算机) 可用于为第二设备(诸如无线耳机)更新固件或向第二设备提供附加 软件。例如，用于无线耳机的固件更新可从中央服务器(诸如Apple 服务器)下载到计算机(通过因特网并下载到例如iTunes中)或蜂窝 电话(通过蜂窝电话网络)。当计算机或蜂窝电话和无线耳机与装置 200耦合时，可以通过装置200转发从计算机或蜂窝电话到无线耳机 的信息。在一些其它的实施例中，装置200可进行在后面更详细地论 述的装置200之外的信息传送。
可以直接在设备之间或通过装置200间接地传递信息。当微控制 器214在两个设备之间建立直接通信时，可以通过装置200的各个部 件(例如，端口 202、 204和/或206、开关220等)传送信号，而不是通过微控制器214传送通信。设备208和设备210之间的直接通信 路径的例子是端口 202到输入222到开关220到输出226到端口 204 (反之亦然)。当微控制器214帮助进行经由间接通信路径的信息传 送时，信息通过微控制器214 (经由控制线(未示出)、线路216和/ 或线路218)。
当使用间接通信路径时，微控制器214例如可监视信息(例如对 于故障、清晰性、病毒、内容等)。间接通信路径还允许微控制器214
(例如基于家长限制等)批准信息和/或将信息保存到可以为RAM、 ROM、闪存等的内部或外部存储器(未示出)中。还可在用户界面
(诸如一个或更多个发光二极管("LED")或装置200可以访问的任 何其它的界面设备，未示出)上显示信息和/或正在交换信息的指示。 微控制器214还可对信息进行编码/解码，和/或以任何其它的方式利 用信息。设备210和212之间的间接通信路径的例子是端口 204到线 路216到微控制器214到线路218到线路224到端口 206(反之亦然)， 将在后面进一 步对它们进行论述。
通信路径被用于在设备之间交换信息。微控制器214还可使用微 控制器214和任意设备之间的通信路径。例如，当在设备208和设备 210之间建立通信路径之前，微控制器214可在微控制器214和设备 208之间建立通信路径。微控制器214然后可使用该通信路径例如来 识别和认证设备208。在与设备208通信之后，微控制器214例如可 确定设备208具有用于设备210的信息。微控制器214然后可与设备 210建立通信路径，确定可使用的通信协议、识别设备210、对设备 210进行认证并确定设备210是否应与设备208通信。如果微控制器 214确定设备208被允许与设备210直接通信，那么微控制器214将 在设备208和设备210之间建立直接连接，由此使得设备208和210 能够交换信息。
在本实用新型的一些实施例中，当设备与装置200的端口耦合 时，微控制器214通过控制线(未示出)从该端口接收指示一设备已 与该端口耦合的信号。在一些实施例中，微控制器214可监视装置200的各个端口并检测何时有设备与端口 202、端口 204和端口 206耦合。 响应于接收到来自端口的指示或检测到设备与端口耦合，微控制器 214 (在设备和微控制器214和/或其它设备之间)自动建立通信协议、 识别设备，并对设备进行认证。
例如，如果计算机与端口 202耦合，那么微控制器214可与计算 机通信并识别计算机的不同特性(诸如计算机的品牌、型号、名称、 操作系统、通信协议等)。作为另一例子，如果蜂窝电话与端口 204 耦合，那么微控制器214可与蜂窝电话通信并识别蜂窝电话的型号、 品牌和其它特性。这样，微控制器214能够确定有多少设备与装置200 耦合以及它们是什么类型。
除了通过控制线(未示出)控制装置200的部件以外，微控制器 214还可与装置200的部件以及设备208、 210和212中的任一个交换 信息。例如，微控制器214可通过线路216和端口 204与设备210交 换信息(或帮助进行间接通信)。作为另一例子，微控制器214可通 过直接连接到输出224(后面论述)的线路218和端口 206与设备212 交换信息(或帮助进行间接通信)。线路216和218优选是通过使用 至少两条导线承载信息的双向多线总线，但在一些替代性实施例中， 线路216和218中的任一个或两个可以是单条导线。
如上所述，在微控制器214帮助进行设备之间的通信之前，微控 制器214可产生通信路径。产生通信路径可包括建议或确定用于向与 装置200耦合的各个设备发送信息或从其接收信息的协议和/或标准 (例如，USB、串行等)。当三个或更多个设备与装置200耦合时， 微控制器214可帮助进行不同的设备对之间和/或设备与樣t控制器214 之间的使用不同类型的通信协议的通信。
例如，当微控制器214检测到设备208、 210和212分别与端口 202、 204和206耦合时，孩i控制器214可在设备208和210之间产生 通过使用USB协议交换信息的直接通信路径(例如，通过开关220 )。 微控制器214例如还可通过使用不同的串行数据传送标准同时帮助进 4亍i殳备210和212之间的间接通信(经由例如线路216、线路218和输出224)。
在一些实施例中，微控制器214可通过向设备提供例如特定的电 压来指定哪个类型的通信协议正在被使用(例如，5伏特可指示USB, 3伏特可指示串行，等等)。将在后面进一步论述这一点。
当不同的设备和部件正在通信时，本实用新型可同时使用多个通 信标准和/或协议。例如，当设备208是USB兼容设备时，可使用USB 通信协议。当设备210也是USB兼容设备时，微控制器214可帮助 进行i殳备208和210之间的直接通信(通过开关220 )。
在替代性实施例中，当设备210不能与设备208直接通信时，微 控制器214可帮助进行设备208和210之间的间接通信。例如，当设 备210不是USB兼容设备并且设备208仅可使用USB协议通信时， 微控制器214可帮助进行设备208和210之间的间接通信。微控制器 214例如可使用USB协议从设备208接收信息，然后使用另一协议将 该信息转发给设备210。
一些设备可同时与多个设备和/或多个通信协议通信。例如，端 口 204可以为30针连接器，这使得设备210能够使用第一通信协议 与设备212间接通信，同时使设备210能够使用第一或第二通信协议 与设备208直接通信。
在一些 实施例中，微控制器214帮助进行与装置200耦合的设备 之间的所有通信。在一些实施例中，在设备之间建立的通信路径的类 型(即，使用的通信协议、直接或间接等)可基于例如与各个设备耦 合的端口的优先级、设备的类型、与各个设备兼容的通信协议的类型 和/数量等。
另外，可能希望孩吏控制器214基于端口 202、 204和206的相对 优先级帮助进行通信和/或电力的传送。端口 202、 204和206的优先 级可基于例如装置200进行硬连线的方式和/或在微控制器214上运行 的软件。在一些实施例中，微控制器214可响应于微控制器214可用 的各种信息(例如，当前在装置200内包含的端口的类型、在装置200 内包含的其它部件等)来自动确定端口 202、 204和206的优先级。端口 202、 204和206的相对优先级在一些实施例中可控制哪些 设备提供电力以及哪些设备接收电力。例如，当设备208、 210和212 分别与端口 202、 204和206耦合时，设备208可以是最低优先级设 备(由于例如端口 202是最低优先级端口 )，并且设备212可以是最 高优先级设备(由于例如端口 206是最高优先级端口 )。微控制器214 可帮助进行从(与最低优先级端口耦合的)设备208向较高优先级端 口 (例如，端口 204和206)的电力传送，由此允许通过i殳备208对 与较高优先级端口耦合的设备(即，设备210和212)进行充电。
当最低优先级端口未与设备连接时(例如，当设备208未与端口 202耦合时)，樣i控制器214可向另一端口 (例如，端口 204 )分配 最低优先级。微控制器214可从与该端口耦合的设备(例如，设备210) 向与至少一个较高优先级端口耦合的至少一个设备(例如，设备212) 传送电力。这里使用的术语"低优先级"和"高优先级"只是想要用于分 别建议"哪些设备应提供电力"和"哪些设备应接收电力"。
在替代性实施例中，微控制器214可向与装置200耦合的设似例 如，i殳备208、 210和/或212)分配与端口 202、 204和206相对的优 先级。微控制器214可使用微控制器可用的信息来区分与装置200耦 合的一个或更多个设备的优先级。例如，当区分设备的优先级时，微 控制器214可考虑与装置200耦合的设备的数量、与装置200耦合的 设备的类型、用户通过用户界面(未示出)向装置200提供的信息、 设备与装置200耦合的时间次序等。
与端口的优先级类似，设备的优先级可被用于控制与装置200 耦合的设备之间的电力流动(以及一些实施例中的信息流动)。例如， 当设备208、 210和212与装置200耦合时，不管各个设备与哪个端 口耦合，设备208可被分配最低优先级并且设备212可被分配最高优 先级。微控制器214例如可将电力从至少 一个较低优先级设备的电源 导向至少一个较高优先级设备的电源，由此用由较低优先级设备提供 的电力对较高优先级设备(例如，设备210和212)进行充电。
当最低优先级设备(例如，设备208)与装置200断开或以其它方式解耦合时，另一设备(例如，设备210)现在可被分配最低优先 级。微控制器214可再一次将电力从最低优先级设备(例如，设备210 ) 导向至少一个较高优先级设备(例如，设备212)。
微控制器214还可对装置200和与装置200耦合的任何设备进行 故障监视。响应于检测到故障，微控制器214可尝试修理故障并/或(向 例如与装置200耦合的一个或更多个设备、装置200的用户界面(未 示出)等)报告故障。本领域技术人员可以理解，微控制器214可采 取任何其它的适当动作。
在一些实施例中，微控制器214可帮助进行两个或更多个设备之 间以无线的方式或利用装置200之外的有线连接进行的通信。微控制 器214可通过以下步骤帮助进行两个设备之间的通信首先，例如， 识别并认证与装置200耦合的两个设备；然后，在这两个设备之间建 立通信协议(可以是无线的)。然后可以以无线的方式在这两个设备 之间交换信息。
例如，装置200可被用于使两个设备自动配对，这使得用户不必 输入例如设备代码。设备代码的一个例子是用于对通用遥控器进行编 程的代码。另一更复杂的设备代码是蓝牙PIN，该蓝牙PIN允许启用 蓝牙的设备被配对，从而形成信任关系，同时防止设备与碰巧在附近 的其它设备配对。在一些实施例中，在通过装置200的部件和导线交 换设备代码之后，可在设备之间以无线的方式继续配对过程。在其它 的实施例中，微控制器214可帮助进行使用装置200的导线和部件的 整个配对过程。将在后面结合图4更详细地论述两个设备的自动配对。
在一些实施例中，装置200可包含可允许微控制器214例如与设 备进行无线通信的无线发射器和/或接收器(未示出)。在一些实施例 中，微控制器214可访问并使用内置于与装置200耦合的设备(诸如 蜂窝电话)内的无线发射器和/接收器。
在替代性实施例中，可从装置200省略微控器214。在另一替代 性实施例中，可以用仅提供这里说明的微控制器214的 一 些功能的部 件来代替微控制器214。不管本实用新型的实施例是包含微控制器214、提供比这里说明 的功能少的功能的微控制器、还是根本不包含微控制器，都仍可从第 一设备向第二设备传送电力和信息。例如，两个设备可通过附加的导 线(未示出)、以无线的方式(例如，使用蓝牙标准和协议(即，IEEE 802.15.1 ) 、 WiFi标准和协议(即，IEEE 802,11标准中的任一个) 等)、或通过任何其它手段进行通信。(本领域技术人员可以理解， 在本实用新型的整个公开中使用的术语"导线"并不是要将本实用新 型限于使用金属线，而是要包含用于将两个电气部件电耦合在一起的 任何和每一手段)。同样，在省略了微控制器或包含具有比微控制器 214少的功能的微控制器的本实用新型的实施例中，设备之间的不通 过装置200的通信例如可保留由微控制器214提供的一些或全部功 能。
在本实用新型的一些实施例中，装置200可包含一个或更多个开 关。例如，装置200可包含(通过未示出的控制线)从微控制器214 接收输入控制信号的开关220和开关228。
在本实用新型的一些实施例中，开关220控制从与端口 202耦合 的i殳备向与端口 204和206耦合的设备的信息流动。优选地，开关220 通过输入222从端口 202接收信息。输入222例如可承载信息信号、 电力、接地等。输入222优选是多线总线(例如，四线总线、双绞线 等)。
本领域技术人员可以理解，在本实用新型的替代性实施例中，开 关220可从装置200的任何其它部件(例如，从端口 204、端口 206 等)接收至少一个附加输入(例如，两线总线、单线输入、更大的总 线等)(未示出)。例如当开关220从端口 204接收输入时，设备210 还可用作信息源。开关220于是可被用于将来自设备210的信息提供 给装置200的部件和/或其它设备。例如，从端口 204到开关220的两 线总线会允许装置200在设备210和212之间建立直接通信路径，由 此允许在设备210和212之间发起主从关系(诸如蓝牙配对过程)。
在一些实施例中，输入222可使用任何协议和/或标准向开关220提供信息。例如，可通过装置200接收和/或理解通过USB协议或任 何其它协议发送的信息。为了简单起见，本实用新型在这里被描述为 仅使用两个数据传送标准，即USB标准和这里称为串行标准的另一 串行数据传送标准。该表述的选择不意味着将本实用新型限制于这些 标准，而是为了简化实用新型的论述。本领域技术人员可以理解，可 以使用许多其它的标准和/或协议在端口 202、 204、 206、装置200的 其它部件和设备208、 210和212之间发送信号和/或传送数据。用于 与耦合到装置200的各设备进行通信的标准和/或协议例如可基于设 备的优先级、设备的类型、装置200的部件(例如，装置200的零件 的类型等)等。
在本实用新型的一些实施例中，开关220具有两个输出端，即， 输出224和输出226。输出224和226可以是单线或多线总线。输出 224优选为到端口 204的两线总线。输出226优选是到端口 206的两 线总线。开关220可响应于微控制器214发送给开关220的控制信号 寸吏输入222与输出224和/或输出226耦合。例如，开关220可4吏输入 222与输出224、输出226或它们两个耦合，由此分别允许电力(可 包含或者不包含信息)从i殳备208流向端口 204、端口 206或它们两 个。
在包含第二输入端(诸如，来自无线接收器、端口 204等的输入) 的替代性实施例中，开关220例如可使输入222与输出226耦合以及 使笫二输入端与输出226耦合，由此允许信息从设备208向设备210 以及从第二输入端向i殳备212流动。
希望输入222、输出224和输出226使用多个标准和/或协议(例 如，USB等)承载信息。在替代性实施例中，输入222、输出224和 输出226可承载对设备充电的电力。
如上面论述的那样，孩t控制器214可向端口 202、 204和206分 配相对优先级(与向i殳备208、 210和212分配优先级相对)。图2 示出根据本实用新型的实施例，该实施例包括会基于端口的优先级区 分而提高电力流动效率的部件和连接。例如，装置200包括允许电力在设备208与装置200耦合时从端口 202自动流向端口 204的线路 230。作为另一例子，当设备208与装置200耦合时，线路230会维 持这里称为VI的特定DC电压(例如，5伏特、4.7伏特等)。因而， 线路230可被用于对设备210进行充电。
在一些实施例中，微控制器214可监视例如由设备208提供的电 压并帮助进行例如线路230上的端口 202和端口 204之间的电力传送。 当设备208 (或任何其它设备)不能在导线(诸如线路230)上提供 特定的电量(由于其电力供应减少)时，微控制器214可限制该导线 (或任何其它的连接器)上的电力流动。限制导线上的电力流动可防 止设备(例如，设备208 )被另一设备(例如，设备210)耗尽电力。
在替代性实施例中，可以在不牵涉微控制器214的情况下从端口 202向端口 204传送电力(例如，当线路230被硬连线为这样时)。 此外，在一些替代性实施例(例如，微控制器214区分各设备优先级 等的实施例，其中，装置200被设计为在各设备之间平均分配来自所 有设备的净可用电力)中，微控制器214可允许电力在线路230上双 向流动。
本实用新型的实施例还包括开关228。出于许多原因，可在装置 200内包含开关228。希望使用开关228以帮助用来自设备208的电 力对设备212(即，与最高优先级端口耦合的设备)、设备210(即， 与中间优先级端口耦合的设备)或同时对设备210和212进行充电。
在一些实施例中，除了来自微控制器214的控制线(未示出)以 外，开关228还接收作为输入的线路230、线路232和线路234。如 上所述，线路230允许电力从端口 202流出并优选维持这里称为VI 的特定电压。线路232是允许电力从端口 204经由线路238和升压器 240流动的导线。优选地，线路232维持这里被称为V2的特定DC电 压(例如，3伏特、3.3伏特等)。线路234是允许电力从端口 202和 /或端口 204 (分别经由线路230和/或线路238以及升压器240)通过 调节器242流向开关228的导线。装置200可在线路234上维持这里 称为V3的特定DC电压(例如，4.7伏特、4.5伏特等)，V3优选小于VI但大于V2。
在一些实施例中，输出236是允许电力从开关228流向端口 206 (即，最高优先级端口)的导线。因而，当设备208和210中的至少 一个与装置200耦合时，开关220允许设备212接收电力。微控制器 214可使开关228将线路230、线路232或线路234与输出236耦合。 图8 15论述了微控制器214如何确定哪个输入线路与输出236耦合 的一些例子。
除了对设备进行充电以外，装置200的任何导线上的电压可被用 于向与装置200耦合的任何设备提供信息。例如，输出236上的电压 (即Vx)可向设备212指示正在或将被用于向设备212提供信息的 通信协议(例如，USB、串行等)的类型。作为另一例子，装置200 可使设备212响应于在输出236上维持的特定电压或电压范围，例如
复位或重新校准设备212的端口的极性。在于_提交的共同受让
的名称为"Systems and Methods for Determining the Configuration of
Electronic Connections"的美国专利申请No._ (客户巻号
104677-0015-101 ( P4630US1 ))中论述了用于将i殳备的端口的极性 复位的系统和方法，在此加入其全部内容作为参考。因而，微控制器 214例如可使用开关228向设备212通知设备212应期望的来自输出 224的数据传送协议的类型以及/或者输出224中的哪些导线(当输出 224是多线总线时)将承载到设备212的信息。
在一些实施例中，装置200会同时包括升压器240和调节器242。 升压器240可将在线路238上维持的电压增加到更高的电压(例如， V3)，该更高的电压然后在线路232上得到维持。调节器242可将线 路230和/或线路232上的电压降低到这里称为Vy的任意电压。
由于用不同的电量对不同的设备进行充电更有效，因此该实施例 包括升压器240和调节器242。例如，如果向iPod提供5伏电压，那 么可以最有效地对iPod进行充电，而附属设备(例如，遥控器、蓝 牙耳机等)在被提供4.7伏电压时可被最有效地充电。本领域技术人 员可以理解，本实用新型可在任意电压或任意电压范围下(例如，4.7伏特、4.6 4.8伏特、4.9 5.1伏特、3.1 3.3伏特、0-5.0伏特、5~12 伏特等)并在任意电流或任意电流范围下帮助进行电力传送。
在替代性实施例中，可以从装置200中省略升压器240和/或调 节器242。本领域技术人员还可以理解，V3可以是与VI或V2相同 的电压。类似地，在替代性实施例中，VI可以是与V2相同的电压。
图3表示在装置300中实现的电路的简化示意性框图，该装置 300是本实用新型的替代性实施例的示例性例子。在装置300中实现 的电路与在图2的装置200中实现的电路的类似之处在于，装置200 和装置300均可帮助进行与它们耦合的设备之间的信息和电力传送。 本领域技术人员可以理解，在本实用新型的各个实施例中，可以利用 类似或相同的部件来执行类似或相同的功能。具体地，图3的部件 2XX与图2的部件2XX类似或相同。
装置300包括端口 202、端口 204、端口 206、 i殳备208、 i史备 210、设备212、」微控制器214、线路216、线路218、开关302、输入 304、输出306和输出308。装置300与装置200的不同之处在于，装 置300包括的部件比装置200少。
开关302接收输入304作为输入。输入304可以是承载从^L备 208 (经由端口 202 )到开关302的信息和电力的多线总线(例如，2、 3、 4等条导线的总线)。线路304的功能与图2的线路222和230的 组合功能类似。
开关302被示为具有两个输出，即输出306和308。输出306允 许开关302通过端口 204向i殳备210传送信息和电力。输出308允许 开关302通过端口 206向i史备212传送信息和电力。开关302可基于 微控制器214通过控制线(未示出)发送给开关302的指令使输入304 与输出306和/或输出308耦合。装置300的控制线与上面结合装置 200 iJL明的控制线类似或相同。
如上所述，该论述是要例示本实用新型的示例性实施例，而不是 要以任何方式限制本实用新型。例如，本领域技术人员可以理解，在 不背离本实用新型的精神的条件下，可以向这里说明的实施例添加附加的部件和连接器。例如，可在本实用新型的任何实施例中包含一个
或更多个LED。本领域技术人员还可以理解，这里说明的多个部件和 /或导线的功能可被组合或分开。例如，输入304可4皮分成多个输入(例 如，电力输入和信息输入)，例如这会使得开关302能够独立地将来 自设备208的信息提供给设备210并将来自设备208的电力提供给设 备212。
图4进一步对于上面论述的自动蓝牙配对示出了过程400。过程 400是可部分或完全由装置(诸如分别在图2和图3中示出的装置200 或300)的电路执行的用以根据蓝牙协议将两个设备自动配对的操作 的示例性模式。因而，装置的电路可用作在于2006年8月30日提交 的共同受让的名称为"Pairing of Wireless Devices Using a Wired Medium"的美国专利申请No. 11/513692 (以下称为"'692申请")中更 详细地论述的配对管理器，在此加入其全部内容作为参考。
过程400从步骤402开始。在步骤402中，两个设备(即主设备 和从属设备)可与一装置电耦合。该装置可与例如上述的装置200或 300类似或相同。主设备(有时称为主机设备)例如可为蜂窝电话、 计算机或满足蓝牙规范的主设备定义(即，通过轮询方案控制微微网 (piconet)物理信道上的通信量)的任何其它设备。从属设备(有时 称为客户机设备)例如可以为无线耳机(诸如上面说明的耳机)或满 足蓝牙规范的从属设备定义的任何其它设备。
响应于主设备和从属设备与装置的电和/或物理耦合，装置的微 控制器(例如，微控制器214)可执行包括这里论述的功能的任何功 能。装置的微控制器例如可识别各个设备、认证各个设备、在设备之 间建立通信路径、将设备置于高功率模式、将设备的端口复位、对设 备中的至少一个的电池进行充电(例如，从主设备向从属设备传送电 力)，等等。
在步骤404中，主设备检测从属设备的存在。在一些实施例中， 装置中的电路被主设备用来检测从属设备。例如，装置的微控制器可 向主设备提供关于从属设备的信息(例如，从属设备的标识、从属设备与装置电耦合的事实，等等)。在替代性实施例中，主设备可在没 有装置帮助的情况下(例如，以无线的方式)检测从属设备。
在步骤404之后，该过程前进到步骤406。在步骤406中，主设 备询问从属设备的状态。主设备可使用装置的电路来询问从属设备的 状态。在替代性实施例中，主设备可在不使用装置的电路的情况下(例 如，以无线的方式)询问从属设备。
在步骤408中，确定从属设备是否已与主设备配对。当主设备和 从属设备当前没有被配对时，该过程前进到步骤410。
在步骤410中，主设备将从属设备置于可发现模式。主设备可使 用装置的电路将从属设备置于可发现模式。例如，主设备可请求装置 的微控制器将从属设备置于可发现模式。在一些实施例中，主设备可 在不使用装置的电路的情况下(例如，以无线的方式)将从属设备置 于可发现模式。在替代性实施例(没有在图中示出)中，主设备可以 不将从属设备置于可发现模式，而是依赖于装置的微控制器从而自动 将从属设备置于可发现模式。
在步骤412中，主设备和从属设备可根据蓝牙协议相互配对。在 一些其它的实施例中，装置的电路帮助进行配对过程的一部分并允许 在装置之外进行配对过程的其它部分。例如，装置可确定从属设备的 蓝牙PIN、向主设备提供该蓝牙PIN、然后允许主设备和从属设备无 线配对。作为另一例子，主设备在装置之外(例如，通过确定从属设 备的蓝牙PIN)开始配对过程，然后使用装置的内部电路完成配对过 程。在'692申请中更详细地论述了与无线连接相结合地使用有线连接 将两个i殳备配对。
装置或主设备可确定从属设备的蓝牙PIN。可以通过例如试错法 (例如，尝试不同的蓝牙PIN，直到通过选择第一蓝牙PIN而确定正 确的PIN;向第二设备提供第一蓝牙PIN;从第二设备接收关于第一 蓝牙PIN是否与第一设备的蓝牙PIN相同的指示；响应于第二设备 指示第一蓝牙PIN与第一设备的蓝牙PIN不同，用另一蓝牙PIN再 次重复这些步骤，直到确定从属设备的正确蓝牙PIN)来确定从属设
23备的蓝牙PIN。还可通过例如通过硬接线通信路径从从属设备接收蓝 牙PIN(即，在硬接线通信路径被建立之后，从属设备向另一设备或 装置提供其蓝牙PIN)或本领域技术人员公知的任何其它方法或方法 组合来确定从属设备的蓝牙PIN。
在替代性实施例中，步骤412的整个配对过程在装置之外发生 (例如，在主设备和从属设备之间以无线的方式发生)。在其它的替 代性实施例中，通过装置的电路帮助进行整个配对过程。
在主设备和从属设备在步骤412中配对之后，主设备在步骤414 中与从属设备链接。 一旦建立了授权链接，过程400就在步骤416中 结束。
返回步骤408,当主设备已与从属设备配对时，该过程前进到步 骤418。在步骤418中，主设备检查其关于从属设备的链接状态。在 替代性实施例中，装置的微控制器检查主设备和从属设备之间的链接 状态。在步骤420中确定主设备是否与从属设备链接。当主设备和/ 或装置确定主设备已与从属设备链接时，过程400前进到步骤416并 结束。
当主设备和/或装置确定主设备还没有与从属设备链接时，该过 程400前进到步骤414。在步骤414中，主设备与从属设备链接，然 后该过程在步骤416中结束。
本领域技术人员可以理解，过程400的任一步骤在前进之前可能 需要用户交互。例如，在两个设备在步骤412中配对之前，主设备可 提示用户接受或拒绝主设备与从属设备配对。
以上的自动蓝牙配对的论述不是要进行穷举性的论述。要得到自 动蓝牙配对的更详细的解释，请参见在2006年8月30日提交的名称 为"Automated Pairing of Wireless Accessories with Host Device，，的美 国专利申请No. 11/513616，在此加入其全部内容作为参考。
图5a和图5b分别示出系泊设备500和502的示例性例子。系泊 设备500和502是实现了上面结合图2、图3或它们的组合而论述的 电路的电气设备。系泊设备500和502与图1所示的系泊站100类似。系泊"i殳备500和502包括与上面结合图1 3论述的端口 202、 204和 206类似或相同的端口 202、 204和206。
系泊设备500和502是实现了上面结合图2或图3论迷的电路的 电气设备。设备(图5a和图5b没有示出，与上面结合图1和图2说 明的设备类似或相同)可与系泊设备500和502的端口 202、 204和 206耦合。系泊设备500和502于是可如上面说明的那样被使用并帮 助进行电气设备之间的电力和信息传送。
图6a和图6b分别示出电缆600和602的示例性例子。电缆600 和602是实现了上面结合图2、图3或它们的组合而论述的电路的便 携式电气i殳备。电缆600和602包括与上面结合图l-4论述的端口 202、 204和206类似或相同的端口 202、 204和206。
图6c示出图6a中示出的电缆600的剖^f见图。这样，端口 202、 204和206与图6a所示的端口相同。端口 202示出上面论述的30针 公连接器的例子，端口 206示出上面(以及在P4672P1申请和P4672P2 申请中)论述的对称四针连接器的例子。电路604位于电缆600的内 部并可包含诸如一个或更多个微控制器、开关、调节器和/或升压电路 的部件，这些部件中的任一个可与上面论述的部件相同或基本上类 似。例如，电路604可包含Sipex的调节器、TI的MSPV126、 Seiko 的升压电路、Intersil的USB开关和各种其它的电气部件。
设备(图6a和图6b没有示出，与上面结合图1和图2说明的设 备类似或相同)可通过端口 202、 204、 206与电缆600、 602耦合。 电缆600和602于是可如上面说明的那样被^使用并帮助进行设备之间 的电力和信息传送。
图7a和图7b示出蜂窝电话700与设备212物理耦合前后的蜂窝 电话700的示例性例子。设备212通过端口 206与蜂窝电话700耦合。 端口 206与上面结合图2说明的端口 206相似或相同。i殳备212可与 上面结合图2说明的设备212相似或相同。如上所述，设备212例如 可以为无线蓝牙耳机。
可以在诸如蜂窝电话700的设备中实现根据本实用新型的原理的电路。蜂窝电话700中的电路可如上面说明的那样被用来帮助进行 蜂窝电话700和设备212之间的电力和/或信息传送。例如，来自蜂窝 电话700的电池的电力可被用于对设备212的电池进行充电。作为另 一例子，响应于设备212被插入端口 206中，该电路可进行蜂窝电话 700和设备212的自动配对(如上面论述的那样)。
本领域技术人员可以理解，可以在任何其它的电气设备(诸如， iPod、计算机、附属设备等)中包含上面论述的电路。也可以在接近 固定的、便携式或移动电源并/或与其一起使用的任何其它物体(例如， 桌子、汽车仪表板、飞机坐椅、墙壁电源插座等)中实现上面说明的 电路。
图8 15是示出根据本实用新型的原理的可用于帮助进行两个或 更多个设备之间的信息和/或电力交换的各种方法中的 一 些方法的流 程图。图8 11是示出会在一个或更多个设备与装置耦合时发生的步 骤的流程图。图12 15是示出会在一个或更多个设备从装置上解耦合 时发生的步骤的流程图。本领域技术人员可以理解，也可以在没有这 里说明的装置的情况下使用与这里说明的方法相似或相同的方法。
转到图8，在没有设备与装置(例如，图2所示的装置200或图 3所示的装置300)耦合时，该过程从步骤802开始。该装置优选处 于断电模式。在断电模式中，装置的部件(例如，端口 202、端口 204、 端口 206、微控制器214、升压器236、调节器238、无线发射器/接收 器等)优选不接收电力并且不起作用。在替代性实施例中，装置可具 有其自身的电源(例如，电池、电容器等)(未示出)，这使装置的
任何部件可在没有设备与装置耦合时起作用。
本领域技术人员可以理解，该过程可从步骤802以外的步骤开 始。例如，当该过程在设备已与中间优先级端口耦合的状态下开始时 或当装置被集成到中间优先级设备(诸如，iPod或图7a和图7b所示 的蜂窝电话700)中时，该过程可从步骤808 (后面论述)开始。
在步骤804中，第一设备与装置耦合。继续上面参照图2的优先 级论述，这里论述的过程基于这样的装置，其中对该装置的端口区分优先级。步骤806示出响应于第 一设备是否与最低优先级端口 (例如， 端口 202 )、中间优先级端口 (例如，端口 204)或最高优先级端口 (例如，端口 206)耦合而可确定的处理方向。随后在该过程中发生 的步骤基于第 一设备与哪个端口耦合。
当第 一设备与最低优先级端口耦合时，该过程从步骤806移动到 步骤808。在一些实施例中，在步骤808中，装置的微控制器(例如， 微控制器214)和调节器(例如，调节器238)通过由第一设备提供 或取自第一设备的电力被激活(即，被通电)。在步骤808中，装置 还帮助进行装置的端口之间的电力传送。例如，来自第一设备(例如， 设备208)的电力(例如，VI)可被提供给中间优先级端口 (通过例 如图2所示的线路230)和最高优先级端口 (通过例如诸如开关220 的电力开关和调节器，由此允许例如V2的较少电力提供给最高优先 级端口 )。在步骤808中，装置还可通过在最低优先级端口设备和另 一端口之间产生信息路径来准备帮助进行第一设备和另一设备(尚未 连接)之间的信息传送。例如，信息开关(例如，开关220 )可使最 高优先级端口与中间优先级端口耦合(通过例如耦合图2所示的输入 222和输出226)。在一些实施例中，微控制器可在步骤808中与第 一设备通信(如上面参照图2说明的那样)。
在替代性实施例(诸如，例如图3所示的实施例)中，在步骤 808中，最低优先级端口的电力和信息线路均可与一个或更多个较高 优先级端口耦合(例如，通过开关302)。
在步骤810中，第二设备与装置耦合。该过程在图9中的步骤 902上继续，该步骤902示出响应于第二i殳备与哪一个端口耦合而可 确定的处理方向。
当第二设备与中间优先级端口耦合时，步骤902之后是步骤904。 在步骤904中，装置例如可帮助进行第一和第二设备之间的通信(例 如，USB通信)并且/或者直接与第二设备通信。如上面参照图2说 明的那样，微控制器可在设备与微控制器和/或另 一设备之间建立通信 路径。该通信路径然后可被用于例如请求特定量的电力(特定的电流和/或电压)等。在步骤904中，装置还可帮助用来自第一设备的电力 (其在一些实施例中在步骤908中被提供给中间优先级端口 )对第二 设备进行充电、激活升压器(例如，升压器236，预期第三设备与最 高优先级端口耦合或第一设备从最低优先级端口解耦合)，并调节升 压器的输出(例如，当第一设备从该装置解耦合时，这可将提供给最 高优先级端口的电压维持在例如V2上)。
在步骤906中，第三设备与装置的最高优先级端口耦合。响应于 第三设备(例如，设备212)与装置耦合，该过程前进到步骤908。
在步骤908中，微控制器优选产生与第三设备的通信路径，并(例 如，通过使用串行通信协议)与第三设备通信。该装置还可允许第二 设备与第三设备通信(直接或间接地通信，如上面参照图2论述的那 样)。
在第三设备与装置耦合之前被提供给最高优先级端口的电压可 向第三设备指示第三设备应使用哪个标准和/或协议在步骤908中与 装置和/或其它设备通信。与第三设备通信的装置和/或其它设备例如 可识别第三设备、认证第三设备和/或执行与第三设备通信所需要的任 何其它的必需的动作(例如，使第三设备的端口复位、与第三设备握 手、与第三设备协商充电(即，传达应向第三设备提供多少电力)、 和/或与第三设备交换任何其它的信息(包括指令))。响应于建立了 与第三设备的通信路径和/或与第三设备的通信交换，该装置可允许向 第三设备提供更多的电力(例如通过对向调节器提供的电力解除调 节)。允许向第三设备提供更多的电力(即，更高的电压(例如V3) 和/或电流)会使第三设备被更快速地充电。
返回步骤902，要与装置耦合的第二设备可与最高优先级端口耦 合。当第二设备与最高优先级端口耦合时，在该过程中继步骤910之 后是步骤910。
在步骤910中，微控制器可建立允许微控制器(使用例如USB 协议、不同的串行通信协议或任何其它的通信协议)与第二设备通信 的通信路径。在一些实施例中，该装置可建立允许第一设备直接或间接与第二设备(例如，设备212)通信的通信路径(如上面参照图2 说明的那样)。
如上面参照步骤908说明的那样，当第二设备与最高优先级端口 最初耦合时在该端口上存在的电压可向第二设备指示第二"&备应使 用哪个标准和/或协议在步骤910中与微控制器或第一设备通信。在微 控制器和/或第一设备与第二设备通信之后，可通过微控制器对提供给 最高优先级端口的电力(完全或部分地)解除调节，由此允许第二设 备4皮更快速地充电。
在步骤912中，第三设备与装置的中间优先级端口耦合。响应于 第三设备(例如，设备210)与中间优先级端口耦合，微控制器可通 过例如调节向第二设备提供的电力、更新与第二设备的通信路径或指 示第二设备将其端口复位，从而暂时中断或减慢第二设备的充电。
步骤912还可包括在第三设备与微控制器和/或其它设备之间 建立通信路径，将第一设备和第二设备之间的通信断开(这种情况可 在例如开关220使输入222从输出224解耦合时出现)，以及帮助进 行第 一设备和第三设备之间的通信(例如通过使用开关220将输入222 与输出226耦合)。在与第三设备的通信中，微控制器和/或其它设备 中的一个例如可协商第三设备的充电(例如，确定第三设备是否需要 充电、第三设备应接收和/或提供的电量等)。响应于与第三设备的协 商，装置可帮助进行去往和/或来自第三设备的电力传送。在步骤914 中，微控制器和第二设备之间的通信可重新开始(该通信可包含信息 和/或指令的任何交换)，并且第二设备可继续被充电。
返回步骤806，与装置耦合的第一设备可与装置的中间优先级端 口耦合。当第一设备(例如，设备210)与中间优先级端口耦合时， 步骤806之后是步骤812。
响应于第一设备与中间优先级端口耦合，微控制器、升压器和调 节器可在步骤812中被激活。微控制器还可建立与第一设备的通信路 径并与第一设备协商电力交换细节(例如，第一设备将向其它设备提 供和从其它设备接收的电压和电流的量等)。作为微控制器与第 一设备进行通信的结果，第 一设备可向升压器
输出电力(例如，给定电流下的V2)。升压器然后可增加电力(例 如增加到V3)并将该电力(例如，给定电流下的V3)提供给调节器。 调节器可调节电力(例如调节到V2)并然后在预期到设备与最高优 先级端口耦合的情况下将该电力(例如，给定电流下的V2)提供给 最高优先级端口。
在步骤814中，第二设备与装置耦合。该过程在图10中的步骤 1002中继续。步骤1002示出可基于第二设备与哪个端口耦合而确定 的处理方向。
当第二设备与最低优先级端口耦合时，在过程中，步骤1002之 后是步骤1004。在步骤1004中，微控制器例如可与第一设备建立一 个或更多个通信路径，帮助进行第一和第二设备之间的通信(例如， USB通信)并且/或者直接与第二设备通信(该通信可包含例如协商 来自第二设备的电力传送)。步骤1004还可包括用来自第二设备的 电力对第一设备进行充电(通过例如图2所示的线路236或图3所示 的开关302 )。
在步骤1006中，第三设备与装置的最高优先级端口耦合。响应 于第三设备(例如，设备212)与装置耦合，该过程前进到步骤1008。
在步骤1008中，微控制器与第三设备建立一个或更多个通信路 径，帮助进行第三设备与微控制器和/或其它设备之间的通信(该通信 包括例如协商向第三设备的电力传送)。如上所述，当第三设备与最 高优先级端口耦合时正提供给最高优先级端口的电力(例如，给定电 流下的V3)可向第三设备指示应使用哪个通信协议和/或标准与微控 制器和/或其它设备通信。微控制器然后可通过例如对来自升压器的电 力(完全或部分地)解除调节从而增加提供给最高优先级端口的电力 (例如增加到给定电流下的V3),并使第三设备得以迅速充电。
返回步骤1002，当与装置耦合的第二设备与最高优先级端口耦 合时，在该过程中，在步骤1002之后是步骤1010。
在步骤1010中，微控制器可与第二设备建立通信路径并帮助进行与第二设备的通信。如上所迷，微控制器可在与第二设备通信之后 对向最高优先级端口提供的电力解除调节，并用由第一设备提供的电 力开始对第二设备进行更快速的充电。
在步骤1012中，第三设备与装置的最低优先级端口耦合，作为 响应，该过程前进到步骤1014。
在步骤1014中，微控制器可建立与第三设备的一个或更多个通 信路径，帮助进行第三设备与第一设备(例如通过开关，诸如图2的 开关220或图3的开关302)和/或微控制器之间的通信。装置还可帮 助进行第二设备的充电(例如通过诸如图2的线路230的硬接线连接 或诸如图3的开关302的开关)。
返回图8的步骤806，与装置耦合的第一设备可与装置的最高优 先级端口耦合。当第一设备(例如，设备212)与最高优先级端口耦 合时，该过程从步骤806转到步骤816。
在一些实施例中，当第一设备与最高优先级端口耦合时，装置保 持在断电模式中(在上面参照步骤802进行了论述)。通过使装置保 持在断电模式中，第一设备不耗费任何电力。该方法是保证与最高优 先级端口耦合的设备仅接收电力而不向装置或任何其它设备提供电 力的方法的一个例子。
本领域技术人员可以理解，在替代性实施例中，与最高优先级端 口耦合的设备例如可基于与最高优先级端口耦合的设备可分让的剩 余电力、与装置进行通信的需要或出于任何其它原因，向装置和/或任 何其它设备提供电力。在这些替代性实施例中，直到例如第二设备与 较低优先级端口耦合、直到第 一设备没有剩余电力或具有 一定量的剩 余电力、直到经过给定的时间、直到微控制器完成与耦合到最高优先 级端口的设备的通信(例如，识别、认证、复位等)、或直到发生任 何其它事件，微控制器才可向与最高优先级端口耦合的设备请求电 力。
在步骤818中，第二设备与装置耦合并且该过程在图11中继续。 图11的步骤1102示出基于第二设备与哪一个端口耦合而可确定的处理方向。响应于第二设备与最低优先级端口耦合，该过程前进到步骤
1104。
在一些实施例中，在该过程的步骤1104中，微控制器和调节器 被激活。在一些实施例中，微控制器在第一设备与微控制器和/或第二 设备之间建立通信路径。微控制器还可在第二设备与微控制器之间建 立通信路径。在建立通信路径之后，微控制器然后可帮助进行设备和 /或其自身之间的(直接或间接)通信(例如通过图2所示的开关220 和/或线路218)。在步骤1104中，微控制器还可帮助进行从第二设 备向第一设备的电力传送例如(例如通过图2所示的开关220或图3 所示的开关302 )，由此用来自第二设备的电力对第一设备进行充电。 在一些实施例中，微控制器在预期到第三设备与装置耦合的情况下可 向中间优先级端口提供电力(例如，通过线路230)。
在步骤1106中，第三设备与装置的中间优先级端口耦合。响应 于第三设备与装置的中间优先级端口耦合，该过程前进到步骤1108。
在步骤1108中，升压器被激活。微控制器还可在第三设备与微 控制器和/或一个或更多个其它设备之间建立通信路径。在建立通信路 径之后，微控制器然后可帮助进行与第三设备的通信。在一些实施例 中，微控制器与第三设备通信。在一些实施例中，微控制器可允许第 三设备与第一和/或第二设备(直接或间接)通信，这可能要求微控制 器断开和/或中断第一和第二设备之间的通信。例如，当第一设备(即， 设备212)通过开关(例如，图2所示的开关220或图3所示的开关 302)与第二设备(即，设备208)直接通信时，微控制器(例如，微 控制器214)可中断第一和第二设备之间的直接通信，帮助进行第二 和第三设备之间的直接通信(例如通过开关220)，然后帮助进行第 一和第三设备之间的间接通信(例如通过使用图2所示的线路216、 218和224)。最后，在步骤1108中，微控制器帮助进行从第二设备 向第三设备的电力传送，并且第三设备接收电荷。
返回步骤1102，当与装置耦合的第二设备与中间优先级端口耦 合时，该过程在步骤1102之后前进到步骤1110。在步骤1110中，微控制器、升压器和调节器被激活。微控制器
于是可在建立相应的通信路径之后帮助进行其自身和第二设备之间 和/或第一和第二设备之间的(直接或间接)通信。在一些实施例中， 微控制器还可在其自身和第一设备之间建立通信路径，然后帮助进行 微控制器和第一设备之间的通信。在一些实施例中，在建立与第一设 备(和微控制器和/或第二设备)的通信之后，微控制器可将向最高优 先级端口提供的电力解除调节，并开始用由第二设备提供的电力对第
一设备进行充电。
在步骤1112中，第三设备与装置的最低优先级端口耦合，作为 响应，该过程前进到步骤1114。
在步骤1114中，微控制器可建立一个或更多个通信路径并帮助 进行第三设备与第 一和/或第二设备之间的通信(例如通过开关，诸如 图2的开关220或图3的开关302)和/或第三设备和微控制器之间的 通信。装置还可帮助进行使用由第三设备提供的电力对第二设备进行 的充电(例如通过开关或硬接线连接)。
图12~15示出当从这里参照本实用新型的实施例论述的装置 (即，与装置200相似或相同的装置)将一个或多个设备解耦合时发 生的步骤。
出于例示的目的，在装置的三个端口中的每一个都耦合有一个设 备的情况下，移除设备的过程从步骤1202开始。本领域技术人员可 以理解，当仅有一个或两个与装置耦合的设备时，当从装置将第一设 备解耦合时，图12-15所示的过程可从不同的步骤(即，步骤1202 以外的步骤)开始。
在步骤1202中，装置正帮助进行上述设备之间的电力和信息传 送。在步骤1204中，从装置将第一设备解耦合。步骤1206示出响应 于第一设备是从装置的最低优先级端口 (例如，端口 202 )、中间优 先级端口 (例如，端口 204)还是最高优先级端口 (例如，端口 206) 解耦合的而可确定的处理方向。
当第一设备是从最低优先级端口解耦合的时候，该过程从步骤1206前进到步骤1208。在一些实施例中，在步骤1208中，微控制器 (例如，微控制器214)确定第一设备已从装置解耦合。微控制器可 响应于例如设备(例如通过最低优先级端口或以无线的方式)向tt控 制器发送信号以向微控制器通知该设备正在(或已经)解耦合、微控 制器没有再接收到来自解耦合的设备的通信、微控制器从用户接收到 设备正在(或已经)解耦合的指示(例如，弹出按钮)、(例如在该 设备向其它设备传达了该设备已解耦合、该设备不再向其它设备供给 电荷等之后)另一设备向微控制器通知第一设备不再与装置耦合、或 通过任何其它手段，从而可确定该设备正在(或已经)从装置解耦合。 本领域技术人员可以理解，不管设备从哪一个端口解耦合或者设备何 时解耦合(即，第一、第二或第三设备)，都会发生该确定。
响应于微控制器识别出第 一设备从最低优先级端口解耦合，从最 低优先级端口向最高优先级端口提供的电力被断开，由此防止与中间 优先级端口耦合的设备被充电，并且微控制器停止帮助进行去往和来 自最低优先级端口的所有通信。
在步骤1210中，第二设备从装置解耦合，并且该过程在图13 中继续。步骤1302示出响应于第二设备从哪一个端口解耦合而可确 定的处理方向。
当第二设备是从中间优先级端口解耦合的时候，步骤1302之后 是步骤1304。在步骤1304中，微控制器可确定第二设备已从中间优 先级端口解耦合。响应于该确定，微控制器会识别出与装置耦合的仅 有设备是与最高优先级端口耦合的，并且优选地，微控制器会将装置 的所有部件(例如，升压器、调节器、微控制器等)断电。这被称为
断电模式。如上所述，参照图6，断电模式可帮助防止从与最高优先 级端口耦合的设备获得电力。但是，如上所述，在一些替代性实施例 中，装置不能自动进入断电模式(例如，当装置包含电池时，等等)。
在步骤1306中，第三设备从装置的最高优先级端口解耦合，并 且在步骤1308中，装置保持在断电模式中。
返回步骤1302中，从装置解耦合的第二设备可以是从最高优先级端口解耦合的。当第二设备从最高优先级端口 (例如，端口 206) 解耦合时，该过程在步骤1302之后前进到步骤1310。
在步骤1310中，微控制器确定第二设备已从最高优先级端口解 耦合并可停止与最高优先级端口的所有通信。在预期到设备与最高优 先级端口重新耦合的情况下(例如参见图8所示的步骤814),微控 制器还可减少正在向最高优先级端口提供的电力(例如通过调节由升 压器供给的电力)。
在步骤1312中，第三设备从装置的最低优先级端口解耦合。作 为响应，该过程移动到步骤1314中并且装置进入断电模式。
返回步骤1206，从装置解耦合的第一设备可以是从装置的中间 优先级端口解耦合的。当第一设备(例如，设备210)是从中间优先 级端口解耦合的时候，步骤1206之后是步骤1212。
在步骤1212中，微控制器可确定不再有与中间优先级端口耦合 的设备。在步骤1212中，响应于该确定，微控制器将升压器(例如， 升压器240)断电并断开去往和来自中间优先级端口的通信。例如， 信息开关(例如，图2所示的开关220 )可被切换为使最低优先级端 口与最高优先级端口耦合。
在步骤1214中，第二设备从装置解耦合，并且该过程前进到图 14。步骤1214之后的步骤1402示出基于第二设备从哪一个端口解耦 合而可确定的该过程的下一步骤。
当第二设备是从最低优先级端口解耦合的时候，该过程前进到步 骤1404，在步骤1404中，微控制器确定与装置耦合的仅有设备是与 最高优先级端口耦合的，并且装置进入断电模式。
在步骤1406中，将第三设备从装置的最高优先级端口移除。在 步骤1408中，没有设备与装置耦合，该装置保持在断电模式中。
返回步骤1402，从装置解耦合的第二设备可以是与最高优先级 端口耦合的设备，并且该过程前进到步骤1410。当第二设备是从最高 优先级端口解耦合的时候，微控制器确定与装置耦合的仅有设备是与 最低优先级端口耦合的。在步骤1410中，与最高优先级端口的通信被微控制器断开。微控制器还可指示调节器调节向最高优先级端口提 供的电力。
在步骤1412中，第三设备从装置的最低优先级端口解耦合。在 步骤1414中，没有设备与装置耦合，装置可保持在断电模式中。
返回步骤1206，从装置解耦合的第一设备可以是从装置的最高 优先级端口解耦合的。当第一设备(例如，设备212)是从最高优先 级端口解耦合的时候，步骤1206之后是步骤1216。
响应于第一设备从最高优先级端口解耦合，微控制器可确定不再 有与最高优先级端口耦合的设备。在步骤1216中，与最高优先级端 口的通信被断开。在步骤1216中，微控制器还可指示调节器调节向 最高优先级端口提供的电力。
在步骤1218中，第二设备从装置解耦合，并且该过程前进到图 15。步骤1218之后的步骤1502示出基于第二设备从哪一个端口解耦 合而可确定的该过程的下一步骤。
当第二设备是从最低优先级端口解耦合的时候，微控制器于是可 确定与装置耦合的仅有设备是与中间优先级端口耦合的。在一些实施 例中，该过程前进到步骤1504。在步骤1504中，不再向中间优先级 端口提供电力并且微控制器断开与最低优先级端口的通信路径。
在步骤1506中，从装置的中间优先级端口移除第三设备。在步 骤1508中，没有设备与装置耦合，装置保持在断电模式中。
返回步骤1502，从装置解耦合的第二设备可以是与中间优先级 端口耦合的设备。当第二设备是从装置的中间优先级端口解耦合的时 候，微控制器确定仍与装置耦合的仅有设备是与最低优先级端口耦合 的。在一些实施例中，该过程前进到步骤1510。
在步骤1510中，与中间优先级端口的通信被断开。微控制器还 可指示升压器断电。
在步骤1512中，第三设备从装置的最低优先级端口解耦合。在 步骤1514中，没有设备与装置耦合，该装置可保持在断电模式中。
本领域技术人员可以理解，可以在不背离本实用新型的精神的条件下4务改这里说明的过程。例如，这里说明这些步骤中的任一个可包
含(通过用户界面，诸如显示屏、LED等)来指示步骤(成功或不 成功地)完成、设备与装置正确耦合、设备在充电、在各个步骤中出 现什么情况(例如，对于用户、对于设备等的情况)等。作为另一例 子，这里说明的过程可被修改并被应用于不包含这里说明的方法提到 的装置的所有部件的装置(例如，当在装置中不包含升压器时，该过 程将不激活升压器，等等)。共同产生这里说明的过程的方法也可被 修改成适用于例如包含附加部件或功能(例如，无线接收器/发射器、 相对于端口区分设备优先级的能力等)的装置。作为另一例子，可以 在替代性实施例中重新配置步骤的次序。当设备与要求来自部件(例 如，端口 204)的电力例如首先被调节然后被升压的装置耦合时，该 电力可以以这种事件次序被操作。
本领域技术人员还可理解，在替代性实施例中，优选过程中的步 骤(其中的许多步骤在这里被描述为本质上是自动的)可能需要用户 交互。例如，除非用户首先授权装置或设备开始向设备充电或从设备 充电(例如，通过用户界面，通过与耦合到装置的设备中的一个进行 交互等)，否则装置不能这样做。
权利要求1. 一种电缆，其特征在于，该电缆包括第一连接器；第二连接器；和第三连接器，其至少一部分具有磁性，被配置为与第四连接器磁耦合。
2. 根据权利要求l所述的电缆 二连接器电耦合。
3. 根据权利要求l所述的电缆 三连接器电耦合。
4. 根据权利要求l所述的电缆 三连接器电耦合。
5. 根据权利要求l所述的电缆 针连接器。
6. 根据权利要求l所述的电缆 针连接器。
7. 根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，第一连接器是USB端口。
8. 根据权利要求7所述的电缆，其特征在于，USB端口是公 USB连接器。
9. 根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，还包括与第一连 接器、第二连接器和第三连接器中的至少一个电耦合的微控制器。
10. —种系泊装置，其具有底面、顶面和四个侧面，其特征在于， 该系泊装置还包括所述四个侧面中的 一个侧面上的第 一连接器； 顶面上的第二连接器；和第三连接器，其至少一部分具有磁性，被配置为与第四连接器磁 耦合，其中第三连接器处于顶面上。，其特征在于，第一连接器与第 ，其特征在于，第一连接器与第 ，其特征在于，第二连接器与第 ，其特征在于，第三连接器是四 ，其特征在于，第二连接器是30
11. 根据权利要求10所述的系泊装置，其特征在于，第一连接器与第二连接器电耦合。
12. 根据权利要求10所迷的系泊装置，其特征在于，笫一连接 器与第三连接器电耦合。
13. 根据权利要求10所述的系泊装置，其特征在于，第二连接 器与第三连接器电耦合。
14. 根据权利要求IO所述的系泊装置，其特征在于，第三连接 器是四针连接器。
15. 根据权利要求10所迷的系泊装置，其特征在于，第二连接 器是30针连接器。
16. 根据权利要求10所述的系泊装置，其特征在于，第一连接 器是USB端口 。
17. 根据权利要求16所述的系泊装置，其特征在于，USB端口 是母USB连接器。
18. 根据权利要求10所述的系泊装置，其特征在于，还包括集 成到系泊装置中并与第一连接器、第二连接器和第三连接器中的至少 一个电耦合的微控制器。
专利摘要本实用新型旨在提供可帮助进行至少两个电气设备之间的电力传送的装置、系统、方法和计算机可读介质。电气设备中的至少一个优选为电池操作设备。本实用新型还可用于帮助进行电气设备之间的信息传送。例如，本实用新型可被用于使两个蓝牙设备自动配对。
文档编号H01R11/11GK201256186SQ20082000626
公开日2009年6月10日 申请日期2008年1月4日 优先权日2007年1月6日
发明者M·伊万斯·汉基, 埃默里·A·桑福德, 尼古拉斯·R·卡拉易简, 斯坦利·拉布, 杰希·L·多罗古斯克尔, 杰弗·泰利兹 申请人:苹果公司