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    总线 连接 装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN200910309191.9

    申请日:

    2009.10.31

    公开号:

    CN102184152A

    公开日:

    2011.09.14

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 专利权的转移IPC(主分类):G06F 13/40变更事项:专利权人变更前权利人:佛山市顺德区汉达精密电子科技有限公司变更后权利人:汉达精密电子(昆山)有限公司变更事项:地址变更前权利人:528308 广东省佛山市顺德区伦教街道熹涌伦兴中路一号变更后权利人:215300 江苏省昆山市综合保税区第二大道269号登记生效日:20130704|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 13/40申请日:20091031|||公开
    IPC分类号: G06F13/40 主分类号: G06F13/40
    申请人: 佛山市顺德区汉达精密电子科技有限公司
    发明人: 葉茂相; 黃成良
    地址: 528308 广东省佛山市顺德区伦教街道熹涌伦兴中路一号
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN200910309191.9

    授权公告号:

    |||102184152B||||||

    法律状态公告日:

    2013.07.24|||2013.06.19|||2011.11.02|||2011.09.14

    法律状态类型:

    专利申请权、专利权的转移|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供了一种具备侦测功能的总线连接装置,用以侦测总线接头的连接状态,总线接头包含装置端金属壳、装置端接地线、装置端电力线及装置端讯号线,且装置端金属壳与装置端接地线互相短路。总线连接装置包含对应总线接头的主机端金属壳、主机端接地线、主机端电力线、及主机端讯号线,且总线连接装置更包含控制???,电连接于主机端接地线,其中主机端接地线于总线接头连接于总线连接装置时接地??刂颇?橛靡灾骰私拥叵呤欠袷抵式拥?,以判断总线接头是否连接于总线连接装置,从而决定是否开启工作电源以提供工作电力通过主机端电力线至总线接头。

    权利要求书

    1: 一种具备连接侦测功能的总线连接装置, 用以侦测一总线接头的连接状态, 该总线 接头包含一装置端金属壳、 一装置端接地线、 一装置端电力线及一组装置端讯号线, 且该装 置端金属壳与该装置端接地线互相短路, 其特征在于, 该总线连接装置包含 : 一主机端金属壳, 与该装置端金属壳互相匹配以对应连接, 且该主机端金属壳接地 ; 一主机端接地线, 用以电连接该装置端接地线 ; 一主机端电力线, 用以电连接该装置端电力线与一工作电源 ; 一组主机端讯号线, 用以电连接该装置端讯号线, 而进行讯号传输 ; 及 一控制???, 电连接于该主机端接地线并控制该工作电源, 其中该控制??檎觳飧弥?机端接地线是否实质接地, 并于该主机端接地线实质接地时开启该工作电源以提供一工作 电力至该主机端电力线。
    2: 根据权利要求 1 所述的总线连接装置, 其特征在于, 当该主机端接地线停止实质接 地时, 该控制??楣乇崭霉ぷ鞯缭?。
    3: 根据权利要求 1 所述的总线连接装置, 其特征在于, 该控制装置连接于该主机端接 地线的接脚常态地维持于一第一电平, 且于该主机端接地线实质接地时变化为一第二电平 以触发该控制??榭舾霉ぷ鞯缭?。
    4: 根据权利要求 3 所述的总线连接装置, 其特征在于, 当该主机端接地线停止实质接 地时, 该接脚由该第二电平回复该第一电平, 使该控制装置关闭该工作电源
    5: 根据权利要求 1 所述的总线连接装置, 其特征在于, 该控制??榘?: 一逻辑电路, 当该主机端接地线实质接地时, 产生一触发讯号 ; 及 一控制器, 电连接于该工作电源与该逻辑电路, 该控制器用以接收该触发讯号, 以开启 该工作电源。
    6: 根据权利要求 5 所述的总线连接装置, 其特征在于, 该控制器为键盘控制器。
    7: 根据权利要求 5 所述的总线连接装置, 其特征在于, 该控制器为嵌入式控制器。
    8: 根据权利要求 5 所述的总线连接装置, 其特征在于, 该逻辑电路为一晶体管开关, 包 含: 一源极, 连接于该控制器的一触发脚位, 且该源极及该触发脚位共同连接于一电平电 压, 而被维持于一第一电平 ; 一栅极, 接受一启动电压, 使该晶体管开关维持于开启状态 ; 一射极, 连接于该主机端接地线 ; 其中, 当该主机端接地线实质接地, 该触发脚位透过该主机端接地线而实质接地, 使其 由该第一电平变为一第二电平, 而触发该控制??榭舾霉ぷ鞯缭?。
    9: 根据权利要求 1 所述的总线连接装置, 其特征在于, 该总线接头为一通用串行总线 接头。

    说明书


    总线连接装置

        【技术领域】
         本发明有关一种总线连接装置, 特别是一种具省电功能的总线连接装置。背景技术 科技日益进步, 使用者于日常生活中会接触到诸多的电子产品, 其中有许多电子 产品具有计算机总线, 可与计算机电连接或直接内建于计算机之中。 因此, 计算机系统配置 各种总线连接端口 ( 例如, USB 或 PCI/PCI Express 等 ) 已成为基本的需求, 可用以提供外 部装置透过连接端口而与计算机连接。
         总线产品的发展逐渐朝向传输频宽大、 功率消耗低, 且同时支持动态热插拔功能 的趋势迈进。其中, 又以功率消耗的因素最为广泛讨论。由于总线的种类越来越多, 且速度 越来越快, 相对使得功率消耗同时增加。加上电子产品不断朝向小型化与可携式的方向发 展, 使得功率消耗越来越受使用者的重视。 因此, 低功率消耗已成为产品竞争力的重要指标 之一。
         然而在传统技术上, 若笔记本电脑具有总线连接端口, 当计算机系统 ( 如, 笔记本 电脑 ) 处于电池供电的模式下, 即使外部的总线接头没有插入总线连接端口, 计算机系统 仍然会有耗电的情况发生。也就是说, 即使总线连接端口处于闲置 (idle) 并待命时, 仍会 造成电力的消耗, 如此不断的耗损电池电力, 将造成电池供电的时间因而减少。
         举例说明, 通用串行总线 (Universal Serial Bus, USB) 由于具有支持热插拔 //zh.wikipedia.org/w/index.php ? title =% E7% 86% B1% E6% 8F% 92% E6% 8B% 94&variant = zh-tw(Hot
         plug)、 即插即用
         //zh.wikipedia.org/w/index.php ? title =% E5% 8D% B3% E6% 8F% 92 % E5 % 8D % B3 % E7 % 94 % A8&varia nt = zh-tw(Plug&Play, PnP) 与传输速率快等 优点, 因此 USB 连接端口有逐渐取代传统 PCI//zh.wikipedia.org/w/index.php ? title = PCI&variant = zh-tw 或 ISA//zh.wikipedia.org/w/index.php ? title = ISA&variant = zh-tw 总线等的趋势。然而, 即使 USB 连接端口具有诸多优点, 但当 USB 连 接端口未与外
         部 USB 装置连接时, 仍然会有消耗电源的问题产生。
         发明内容 有鉴于此, 本发明提出一种总线连接装置, 可解决总线连接装置在没有外部装置 与之连接而处于闲置时, 会造成电源消耗的问题。本发明所提出的总线连接装置, 当处于 闲置状态下, 可关闭电源而延长电池供电时间, 而当使用者连接外部总线接头时, 才供给电 源, 如此外部总线接头于连接计算机后可正常运作, 并且可达到省电的功效。
         本发明提出一种具备连接侦测功能的总线连接装置, 用以侦测一总线接头的连接 状态, 总线接头包含装置端金属壳、 装置端接地线、 装置端电力线及组装置端讯号线, 其中
         装置端金属壳与装置端接地线互相短路。总线连接装置包含一主机端金属壳、 主机端接地 线、 主机端电力线、 主机端讯号线、 与控制???。主机端接地线与装置端金属壳互相匹配以 对应连接, 且主机端金属壳接地。 主机端接地线用以电连接装置端接地线, 主机端电力线用 以电连接装置端电力线与一工作电源, 且主机端讯号线用以电连接装置端讯号线, 而进行 讯号传输??刂颇?榈缌佑谥骰私拥叵卟⒖刂乒ぷ鞯缭?。其中控制??檎觳庵骰私?地线是否实质接地, 并于主机端接地线实质接地时开启工作电源以提供一工作电力至主机 端电力线。
         本发明的功效在于, 总线连接装置于闲置状态下, 仅控制??樾枰挚杀淮シ?并作动的状态, 且控制??榭晌骰四诓吭染弑傅男酒虻缏?。亦即, 于闲置状态下, 总线连接装置不需要持续供电, 因此可以将电力消耗降低, 达到省电效果。
         有关本发明的较佳实施例及其功效, 兹配合图式说明如后。 附图说明
         图 1A 及图 1B 为本发明总线连接装置的第一实施例的电路方块图。 图 2 为本发明总线连接装置的第二实施例的电路方块图。 图 3 为本发明总线连接装置的第二实施例的应用例。 图 4A 及图 4B 为本发明总线连接装置的使用状态示意图。具体实施方式
         请同时参照图 1A 与图 1B 所示, 为本发明第一实施例所揭露的总线连接装置 10, 设 置一主机端中, 例如台式电脑、 笔记本电脑或计算机工作站, 用以供一外围装置 20 以一总 线接头 30 电连接至主机端的总线芯片 40, 且总线连接装置 10 可侦测总线接头 30 是否连接 至总线连接装置 10, 以决定是否开启工作电源 50。其中, 总线接头 30 包含一装置端金属壳 31、 一装置端接地线 32、 一装置端电力线 33、 及一组装置端讯号线 34。其中, 装置端金属壳 31 与装置端接地线 32 互相短路。
         本发明第一实施例以通用串行总线 (universalserial bus, USB) 协定为例作说 明, 但总线接头 30 与总线连接装置 10 的规格并不以此为限, 亦可为其它规格的电接头 / 插 座。此实施例中总线接头 30 为 USB 插头, 设置于一外围装置 20, 例如 : USB 移动硬盘、 USB 读卡器、 或 USB 接口无线网卡等。而总线连接装置 10 即为主机端的 USB 插座, 用以供总线 接头 30 连接, 使外围装置 20 电连接至主机端。
         再参阅图 1A 及图 1B 所示, 总线连接装置 10 包含一主机端金属壳 11、 一主机端接 地线 12、 一主机端电力线 13、 一主机端讯号线 14、 及一控制???15。
         主机端金属壳 11 与装置端金属壳 31 互相匹配, 因此两者可互相对应穿套, 而电性 导通。此外, 主机端金属壳 11 连接至主机端的接地电路, 而形成讯号接地。主机端接地线 12 用以电连接装置端接地线 32。而主机端电力线 13 用以电连接装置端电力线 33, 且电连 接于工作电源 50, 当工作电源 50 开启 (turn on) 时, 可透过主机端电力线 13 而将工作电源 50 的电力传输至装置端电力线 33, 使外围装置 20 取得运作所需要的电力运作。
         主机端讯号线 14 用以电连接装置端讯号线 34, 以将外围装置 20 连接至主机端的 总线芯片 40, 且总线芯片 40 连接于南桥芯片, 使主机端与外围装置 20 互相联机以进行数据传输。以 USB 协议标电平例, 主机端讯号线 14 及装置端讯号线 34 分别为两条, 而总线芯片 40 为 USB 编码芯片, 主机端外围装置 20 之间的讯号与数据, 即可透过主机端讯号线 14 与装 置端讯号线 34 来传输。主机端讯号线 14 及装置端讯号线 34 依据总线的协议标准而定, 并 不限定于二条。
         控制???15 电连接于主机端接地线 12, 用以侦测该主机端接地线 12 是否实质接 地??刂颇??15 电连接于工作电源 50, 以控制工作电源 50 的开启及关闭。
         图 1A 为总线接头 30 尚未连接于总线连接装置 10 的示意图, 相对的, 图 1B 为总线 接头 30 已连接于总线连接装置 10 的示意图。
         当总线接头 30 电连接于总线连接装置 10, 可使主机端接地线 12 电连接于装置端 接地线 32, 同时由于装置端接地线 32 与装置端金属壳 31 彼此间互相短路, 且装置端金属 壳 31 又与主机端金属壳 11 对应连接, 加上主机端金属壳 11 本身为接地。因此, 当总线接 头 30 连接于总线连接装置 10 时, 即可形成装置端金属壳 31 经由主机端金属壳 11 的接地 回路, 使主机端接地线 12 实质接地??刂颇??15 连接于主机端接地线 12 的接脚常态地维 持于一第一电平, 例如高电平, 主机端接地线 12 实质接地时该接脚会变化为一第二电平, 例如低电平或零电位, 使控制???15 侦测到主机端接地线 12 实质接地, 控制???15 会被 触发而开启工作电源 50, 以提供电力至主机端电力线 13。接着主机端电力线 13 便会将电 力传送至所对应连接的装置端电力线 33, 使外围装置 20 透过总线接头 30 接收到电力, 而正 常运作。
         另一方面, 当总线接头 30 脱离 (disconnect) 总线连接装置 10, 此时原本所形成的 接地回路会因而断线, 控制???15 连接于主机端接地线 12 的接脚由第二电平回复为第一 电平, 使控制???15 侦测到主机端接地线 12 停止实质接地, 进而关闭工作电源 50 以停止 提供电力至主机端电力线 13。
         由上述说明可知, 本发明所提出的装置, 可让总线接头 30 在连接于总线连接装置 10 时, 才控制工作电源 50 透过总线接头 30 提供电力至外围装置 20。因此, 在总线接头 30 尚未与总线连接装置 10 连接时, 也就是在闲置 (idle) 状态下, 便不会如先前技术一般产生 电力消耗的问题。因此, 本发明所提出的总线连接装置 10 可达到省电的效果。
         请参照图 2 为本发明第二实施例所提供的一种总线连接装置 10 的电路方块示意 图。于此实施例中控制???15 包含逻辑电路 152 与控制器 154, 当总线接头 30 与总线连接 装置 10 连接, 形成接地回路使装置端接地线 12 实质接地时, 逻辑电路 152 便会产生触发讯 号。
         控制器 154 电连接于工作电源 50 与逻辑电路 152, 逻辑电路 152 分别电连接于控 制器 154 与装置端接地线 12, 其中当装置端接地线 12 实质接地时, 逻辑电路 152 便可侦测 到装置端接地线 12 的电位改变, 而产生触发信号至控制器 154。当控制器 154 接收到逻 辑电路 152 所产生的触发讯号时, 便会开启工作电源 50, 以提供电力至主机端电力线 13, 让外围装置 20 透过总线接头 30 取得电力以进行运作。其中, 控制器 154 可为键盘控制器 (keyboard controller, KBC) 或嵌入式控制器 (embeddedcontroller, EC), 将程序代码植入 键盘基本输入输出系统 (KBC BIOS) 或内建的韧体, 以依据触发信号开启或是关闭工作电源 50。
         请参照图 3 所示, 为本发明第二实施例中, 逻辑电路 152 的实际应用例。逻辑电路 152 可为一晶体管开关, 其中晶体管开关的源极连接于控制器 151 的触 发脚位, 源极及触发脚位共同连接于一电平电压, 而被维持于第一电平, 或称高电平。晶体 管开关的栅极接受一启动电压, 维持于开启状态, 晶体管开关的射极连接于主机端接地线 12。当总线接头 30 与总线连接装置 10 连接, 而使得主机端接地线 12 实质接地之后, 触发 脚位透过主机端接地线 12 而实质接地, 使其由第一电平变为第二电平, 从触发控制???15 使得控制???15 侦测到主机端接地线 12 实质接地, 亦即总线接头 30 已连接至总线连接装 置 10。此时, 控制???15 即可送出致能讯号至工作电源 50 的致能 (enable) 脚位, 以开启 工作电源 50 提供电力至主机端电力线 13, 再透过总线接头 30 的装置端电力线 33 传递外围 装置 20 所需的电力, 使外围装置 20 进行运作。其中, 总线连接装置 10 的主机端金属壳 11 透过主机板 (main board) 的接地线路进行讯号接地。若以计算机系统为例, 便是主机板具 有接地端, 而主机端金属壳 11 电连接于主机板的接地端, 藉由透过主机板的接地端以完成 接地动作。
         请同时参照图 4A 与图 4B, 分别为本发明总线连接装置的使用状态示意图。
         本发明所称的总线连接装置 10 设置于主机端 60 之中, 主机端 60 可为笔记本电脑 系统, 而外围装置 20 可为与主机端 60 互相连接的外部装置。举例说明, 假设总线连接装置 10 为 USB 标准协议的插座, 则外围装置 10 可为 USB 接口的 USB 装置, 例如无线网卡、 USB 移 动硬盘、 USB 读卡器等。 其中, 图 4A 为外围装置 20 的总线接头 30 尚未连接于主机端 60 的总线连接装置 10 的使用状态示意图, 此时主机端 60 的工作电源 ( 图未示 ) 并不会提供电源至相对应的 连接端口, 亦即主机端 60 的工作电源不提供工作电力至总线连接装置 10 的主机端电力线 13。而图 4B 为总线接头 30 已连接于总线连接装置 10 的使用状态示意图, 此时由于总线接 头 30 已连接于总线连接装置 10, 而产生接地回路, 因此主机端 60 的工作电源才会提供工作 电力至主机端电力线 13, 而使外围装置 20 透过装置端电力线 33 取得工作电力, 如此即可达 到省电的功效。
         虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭露如上, 然其并非用以限定本发明, 任何熟习此技艺者, 在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰, 皆应涵盖于本发明的 范畴内, 因此本发明的?;し段У笔雍蟾降纳昵胱ɡ段缍ㄕ呶?。
         卡器等。
         其中, 图 4A 为外围装置 20 的总线接头 30 尚未连接于主机端 60 的总线连接装置 10 的使用状态示意图, 此时主机端 60 的工作电源 ( 图未示 ) 并不会提供电源至相对应的 连接端口, 亦即主机端 60 的工作电源不提供工作电力至总线连接装置 10 的主机端电力线 13。而图 4B 为总线接头 30 已连接于总线连接装置 10 的使用状态示意图, 此时由于总线接 头 30 已连接于总线连接装置 10, 而产生接地回路, 因此主机端 60 的工作电源才会提供工作 电力至主机端电力线 13, 而使外围装置 20 透过装置端电力线 33 取得工作电力, 如此即可达 到省电的功效。
         虽然本发明的技术内容已经以较佳实施例揭露如上, 然其并非用以限定本发明, 任何熟习此技艺者, 在不脱离本发明的精神所作些许的更动与润饰, 皆应涵盖于本发明的 范畴内, 因此本发明的?;し段У笔雍蟾降纳昵胱ɡ段缍ㄕ呶?。
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