專利名稱：用于確定連接器的相對位置的方法和設備的制作方法
用于確定連接器的相對位置的方法和設備
相關申請的交叉引用
本申請要求2009年7月14日提交的序列號為No. 12/502，667的美國專利申請的優(yōu)先權，該申請通過引用方式整體結合于此。
背景技術：
本公開一般地涉及用于確定連接器的相對位置的方法和設備，并且更具體地涉及用于例如在計算系統(tǒng)上標識外部連接器相對于集成連接器的相對位置和朝向的方法和設備。
僅作為一些示例，諸如膝上型計算機、桌上型計算機、個人數字助理(PDA)、便攜音樂播放器之類的電子設備通常包括端口或插座形式的一個或多個連接器，用以通過其接收配合連接器(mating connector)來與外部設備通信或者通過外部設備通信。電子設備上的這樣的連接器包括電力接口連接器以及用于各種I/O端口的連接器，例如包括以太網插口 (如RJ-45連接器)、電話插口(如RJ-Il連接器)、通用串行總線(USB)端口、IEEE 1394 接口的各種配置、視頻輸入和輸出、顯示接口、音頻輸入和輸出以及其它接口。無論是作為線纜設備、轉接器設備還是分立設備的外部設備都將包括被配置來與電子設備上的連接器相配合的配合連接器。包含有這樣的連接器的分立設備的示例包括USB存儲器驅動器(被稱為“拇指驅動器”)、帶有兼容IEEE 1394或USB的連接器的相機、或者可直接附接到這樣的電子設備的許多其它設備中的任何設備。在這里的公開中為了清楚起見，除非以其它方式指明，否則所討論示例中的電子設備上的連接器將稱為“端口 ”，而外部設備上的連接器將稱為“連接器”。本領域技術人員將明白，“端口，，和“連接器”兩者各自都是實體連接器， 被配置為彼此協(xié)作地接合來建立一定程度的機械連接以及電連接或光連接。
有時，計算機和其它電子設備可能具有難以標識出來的端口，不管是因為特定端口位于難以看見的位置(例如在機器背面或側面)還是因為特定端口類型由于其實體類似性而難以彼此辨別開(例如，音頻輸入和音頻輸出端口 ；或者USB端口和IEEE 1394 400端口)。此外，在一些實例中，由于端口的位置或由于特定用戶可能具有導致這樣的端口難以看到和標識出的視覺問題，用戶看到特定連接器可能具有困難。
另外，有時可能難以辨別出連接器的正確朝向以合適地將連接器插入主機端口。 常常，用戶可能嘗試第一朝向，如果連接器不適合，則嘗試另一朝向。然而，這樣的試驗性和錯誤技術可能使用戶挫敗，并且可能導致例如對連接器、端口或兩者的損壞。因此，需要用于輔助將外部設備連接到主機設備的改進系統(tǒng)。發(fā)明內容
公開了一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個端口以及用以檢測連接器相對于適于接收該連接器的端口中的至少一個端口的位置的接近檢測電路。該系統(tǒng)還包括信號生成器，被配置為提供表示連接器相對于所選端口的位置參數的至少一個用戶可檢測信號。在一些示例中，該系統(tǒng)還包括朝向檢測機構，被配置為檢測連接器相對于該端口的朝向，該朝向可由用戶可檢測信號來傳輸。
該系統(tǒng)可使用該同一傳感器或另一傳感器來確定什么類型的連接器存在并且標識與該連接器類型兼容的一個或多個可用端口。在一示例中，計算系統(tǒng)使用磁力計、霍爾效應傳感器或適于測量磁場的另外的傳感器來檢測與嵌入在外部連接器內的磁體有關的場強度和朝向。所嵌入磁體例如是電磁體或條形磁體。在另一示例中，計算系統(tǒng)使用射頻識別器(RFID)閱讀器和嵌入在連接器中的對應RFID標簽來檢測連接器類型。在一些示例中， RFID閱讀器使用與RFID信號有關的強度和朝向信息來確定連接器的位置和/或朝向。在又一示例中，磁場和射頻通信兩者被使用。在一些示例中，RFID感測系統(tǒng)將被用來標識連接器的接近度，并且然后諸如基于所指示磁力的系統(tǒng)之類的另一感測系統(tǒng)被用來提供位置和朝向信息。
在一些示例中，用戶可檢測信號包括用于輔助用戶的所選發(fā)光二極管(LED)的點亮、音頻信號的呈現、視覺信息(例如圖形描繪)的呈現、觸知信號或者其任意組合。


圖IA-圖IC示出了實現用于確定連接器的相對位置的系統(tǒng)的一個示例的、具有多個端口的計算系統(tǒng)的示例。
圖2以框圖形式示出了圖1的系統(tǒng)。
圖3以框圖形式示出了可用于圖IA和圖2所示系統(tǒng)的信號/場生成器的一個示例。
圖4示出了可利用圖IA-圖3所示出的示例系統(tǒng)實現的、用于檢測、標識、定向和提供與連接器-至-端口連接過程有關的數據的方法的一個示例的流程圖。
具體實施方式
下面的詳細描述將參考附圖，附圖示出了被選擇來示出特定實施例可如何被實現的示例的各個細節(jié)。這里的討論至少部分地參考這些附圖來說明本發(fā)明的主題的各個示例，并且充分詳細地描述所示實施例以使得本領域技術人員能夠實施本發(fā)明。除了這里討論的說明性示例以外，許多其它實施例可被利用來實踐本發(fā)明的主題，并且除了這里具體討論的替代方式之外，可在不脫離本發(fā)明的主題的范圍的情況下作出許多結構和操作改變。
在本說明書中，對“一個實施例”或“實施例”或者對“一個示例”或“示例”的引用是指所提及特征被包括在或者可能被包括在本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中對“實施例”或“一個實施例”或者對“一個示例”或“示例”的分開引用不旨在一定指同一實施例或示例；然而，兩者都不是互斥的實施例，除非如此說明或者如從本公開受益的本領域普通技術人員將容易清楚的。因此，本公開包括這里描述的實施例和示例的多種組合和/或集成，和基于本公開在所有權利要求的范圍內限定的另外的實施例和示例，以及這些權利要求的所有合法等同物。
為了本說明書的目的，“計算設備”、“計算系統(tǒng)”、“基于處理器的系統(tǒng)”或“處理系統(tǒng)”包括使用一個或多個處理器、微控制器和/或數字信號處理器并且具有運行“程序”的能力的系統(tǒng)。如這里使用的，術語“程序”是指可執(zhí)行機器碼指令的集合，并且如這里使用的，包括用戶級應用和系統(tǒng)導向應用或守護程序，包含操作系統(tǒng)和驅動器應用。處理系統(tǒng)包括通信和電子設備，如移動電話(蜂窩或數字)、音樂和多媒體播放器和個人數字助理(PDA)； 以及所有形式(桌上型、膝上型、服務器、掌上型、工作站等)的計算機(或“計算設備”或 “計算系統(tǒng)”)。此外，應明白，在一些實施例中，計算系統(tǒng)包括多個計算設備，并且關聯處理功能可被分布于服務器設備間。
現在參考圖IA和圖1B，其中示出了示例系統(tǒng)100，系統(tǒng)100包括具有多個端口并被配置為與顯示器104通信的計算設備102，顯示器104可(經由顯示連接器，未示出)被耦合到多個端口之一，如顯示端口 120或122。在所示出示例中，計算設備102以Mac mini 計算機的基本形式被示出出，其在市場上可從Cupertino，California的Apple Inc.購得。 計算設備102包括用以標識外部設備135的連接器的電路。在此示例中，外部設備135是包含USB連接器134的USB閃存設備。
在此示例中，計算設備102被配置為檢測外部設備135的朝向并且因此檢測關聯連接器134，并且通過顯示器104提供連接過程的狀態(tài)(包括與外部設備135相關聯的位置和朝向信息)的視覺表示。
計算設備102包括電源按鈕106，其可由用戶訪問來激活運行在計算設備102上的電源。在一些實例中，電源按鈕106將被用來關閉電源或將計算設備102置于睡眠或待機模式。在其它實例中，計算設備102將經由軟件控制被關閉。
計算設備102還包括多個端口 108、116、118、120、122和124。這些端口可具有對于特定類型的連接而獨有的或已知的特定尺寸、形狀或其任何組合。計算設備102包括接收電力電纜(未示出)的連接器的電力端口 108。此外，計算設備102包括接收具有RJ-45 連接器的設備(通常為以太網電纜)的以太網端口 116。計算設備102還包括被配置為接收具有兼容IEEE 1394的適當連接器的電纜或其它設備的IEEE 1394(" Fireffire" )端口 118。音頻輸入和輸出端口 112和114可以是芯-環(huán)-套筒(tip-ring-sleeve，TRS)式連接器或其變體，例如芯-環(huán)-環(huán)-套筒(TRRQ式連接器、芯-套筒(化)式連接器或者任何其它音頻連接器。在一些示例中，計算設備102還包括被布置來捕獲一個或多個端口附近的圖像的帶有鏡頭136的成像設備(如相機)，這些圖像示出了這些端口附近的外部設備 135。
顯示端口 120和122被配置為接收用于耦合到顯示設備的、通常位于線纜或轉接器(通常僅有數英寸長的短線纜或延長器設備)上的連接器，顯示設備例如是平板顯示器、 陰極射線管監(jiān)視器或另外類型的顯示設備。在此示例中，每個視頻端口 120是數字視頻接口 視頻端口 120是MiniDisplayPort 并且視頻端口 122是Mini-DVI端口。在其它示例中，可使用其它類型的顯示端口，包括VGA、DVI等。另外，可以包括可運載視頻信息以及本領域技術人員所知的音頻及其它信息和信號的端口，如HDMI端口。
在一些示例中，計算設備102還包括多個LED 126，每個LED可與特定端口相關聯。 例如，特定LED 128被與1 處的特定USB端口相關聯并且位于其正上方或與其相鄰。在一實施例中，可使多個LED 1 各自位于端口 108、116、118、120、122和IM之一的正上方。 如先前提到的，在此示例中，計算設備102還包括帶有鏡頭136的成像設備，其可被用來捕獲端口附近的諸如外部設備135之類的對象的一個或多個圖像。在所示示例中，音頻輸入和輸出端口 112和114之上沒有LED，然而在其它示例中，可在音頻輸入和輸出端口 112和114附近包括LED。在一些示例中，依據特定LED所關聯的端口類型來以不同顏色和/或形狀提供LEDU6可能是有用的。另外，例如不同顏色的多個LED可被用在一端口附近，以使得用正確外部設備和/或設備的正確朝向靠近該端口可被用來促使不同LED向用戶提供所嘗試連接處理的顏色編碼信號。
計算設備102包括處理器和可供處理器訪問的存儲器，其中，存儲器被配置為永久地或臨時存儲數據和軟件指令。指令可由處理器運行來執(zhí)行多種功能，包括但不限于再現音頻和視頻信息、字處理、圖像處理、編程、音頻和視頻處理、其它功能或其任意組合。此外，存儲器中所存儲的至少一個指令集將由處理器運行來使用這里描述的數據來提供視覺和/或音頻反饋，以輔助用戶將連接器耦合到端口之一，這里描述的數據例如包括接近度數據、朝向數據、圖像數據、音頻輸出數據和圖形用戶界面數據。
計算設備102包括一個或多個傳感器，用以在諸如外部設備135之類的外部設備被耦合到計算設備102的多個USB端口 IM之一之前檢測該設備的接近。在此示例中，計算設備102還包括被配置來確定外部設備相對于特定端口的相對位置并且優(yōu)選地還確定其朝向的一個或多個傳感器。在一個示例中，計算設備102包括與嵌入在外部設備中的RFID 標簽(在此示例中，為外部設備135內的RFID標簽164)通信的射頻識別器(RFID)收發(fā)器和一個或多個關聯天線(未示出)。在此示例中，外部設備還包括按相對于外部設備連接器 134的已知朝向布置的磁體160 ；并且計算設備102包括用以檢測外部設備磁體160生成的磁場的磁場感測設備162，例如磁力計或霍爾效應傳感器。在其它示例中，磁場可在計算設備102中臨時地或連續(xù)地被生成，并且外部設備可包括被配置來影響該磁場以使得能夠檢測到外部設備的結構。
在本示例中，計算設備102內的RFID收發(fā)器周期性地向計算設備102附近發(fā)射輪詢信號，以征求來自與該計算設備附近的RFID場區(qū)域內的外部設備相關聯的RFID標簽164 的響應信號。RFID收發(fā)器根據所確定協(xié)議發(fā)射輪詢信號，并且RFID標簽164以包括一個或多個數據字段的響應協(xié)議進行響應，這些數據字段提供用于標識與其希望接合的連接器 134和/或端口有關的信息的數據。作為示例，該協(xié)議優(yōu)選地包括直接或間接標識以下中的一者或多者的數據字段外部設備135或連接器134的類型、外部設備的名稱以及連接器的或連接器將接合的端口類型的標識符。在一些示例中，從RFID標簽164的發(fā)送中感測到的信息可被用來提供對外部設備135或關聯連接器134的接近度的大體指示。在許多這樣的示例中，通過RFID信號對外部設備的接近度的檢測將被用來“喚醒”系統(tǒng)，以使另一傳感器配置確定一個或多個位置指示符。然而，在一些應用中，應當可以使用兩個以上的RFID收發(fā)器來作三角測量以得出外部設備的位置指示符。
在使用所示計算設備102的一個優(yōu)選方法中，在外部設備或連接器的接近被標識出之后的某個點處，磁場感測設備162優(yōu)選地將被激活來更精確地確定與適當端口的接近度，并且優(yōu)選地還確定外部設備連接器134的朝向。如上面提到的，在所示示例中，外部設備包括相對于連接器134具有預先建立的朝向的磁體160。諸如霍爾效應傳感器之類的傳感器可檢測磁場的朝向和強度，并且該信息可被處理來確定連接器134與端口 1 之間的接近距離以及連接器134相對于端口 1 的相對朝向兩者。如下面將描述的，這些確定可被用來實現一個或多個其它系統(tǒng)以輔助用戶將連接器Π4與端口 1 接合。
例如，一旦連接器類型被確定，則計算設備102標識適當類型的可用端口( S卩，未被使用的、未被分派的并且與連接器兼容的端口)，例如在此示例中，為USB端口 129。在一些示例中，計算設備102選擇性地點亮諸如LED 128之類的關聯LED，以提示用戶將外部設備135的連接器134插入適當USB端口 129。在一些實例中，LED 1 的點亮可提供足夠的光來輔助用戶定位所選USB端口 129。該示例的一種可能變體是當連接器134越來越接近 USB端口 1 時計算設備102改變LED 128的亮度。在其它變體中，計算設備102可在連接器134的朝向接近相對于USB端口 1 的正確朝向時改變該亮度。
除了或替代點亮LED 128，還可以使用其它用戶輔助特征。如圖IA的示例所示的， 連接器134相對于端口 1 的位置和朝向兩者將被確定。用信號通知位置的各種方法可被使用。作為一個示例，計算設備102利用圖形用戶界面(GUI)生成器來產生用戶界面140， 用戶界面140描繪出相對于USB端口 1 的表示144的、外部設備135和/或連接器134的圖形或其它視覺表示154。另外，在一些實現方式中，用戶界面140將提供關于如何正確地相對于USB端口 1 來定向和定位外部設備連接器134的圖形或文本定向指令146和148。 這樣的指令包括要執(zhí)行的任務的視覺表示，包括視頻數據、圖像數據、文本指令或其任意組I=I O
在一些示例中，位置和朝向信息將實時地或幾乎實時地被更新，并且對應表示144 和IM以相應改變被更新以動態(tài)地變更視覺表示144和IM和/或關聯指令146和148。 在另一示例中，用戶界面140內的視覺表示144和/或IM將包括與鏡頭136相關聯的成像設備所捕獲的圖像以提供另外的定位信息。
在另一特定示例中，取代或除了用戶界面140內所示的視覺表示144和154，可能還希望提供與連接器134相對于USB端口 1 的位置和朝向中的至少一者有關的可聽見指示器。在一個示例中，可聽見指示器包括具有可變頻率、幅度或音調中的一者或多者的尖利短促噪聲，其基于外部設備135相對于USB端口 1 的接近度而變化。作為一種替代方式， 可聽見指示器可包括與連接器134相對于USB端口 1 的朝向和位置有關的語音指令，例如，用于轉變或以其它方式改變外部設備135(從而連接器134)相對于USB端口 1 的當前軌道和/或位置的語音指令。例如，該語音指令將與用戶界面140內的基于文本的指令相對應，例如對應于“將外部設備順時針旋轉90度”的可聽見指令。
在又一示例中，具體參考圖1C，其中示出了外部設備135'的替代實施例。外部設備135'在許多方面與外部設備135類似，因此被指示為135'，其中與圖IB的外部設備 135的組件類似的組件與該圖中相同地進行編號。與外部設備135不同，外部設備135'包括發(fā)光二極管(LED) 184和觸覺致動器186。LED 184將被用來向用戶提供視覺反饋。例如， LED 184可被可被打開和關閉以指示相對于端口 1 的接近度和/或朝向。例如，隨著外部設備135'移動得離端口 1 越近，LED 184的點亮頻率或亮度將被改變。在替代示例中， LED 184閃爍并在外部設備135'相對于端口 1 的正確朝向被實現并被維持時保持點亮。
此外，在此示例中，外部設備135'包括被配置來提供諸如可檢測振動之類的觸覺反饋的致動器186，觸覺反饋的大小可隨著外部設備135'靠近端口 1 而增大。替代地，當在RFID輪詢信號的范圍內并且外部設備135'處于相對于端口 1 的不正確朝向時，致動器186將振動，而當正確朝向被獲得時將停止振動。外部設備135'可包括用于向LED 184 和觸覺致動器186中的任一者或兩者供電的電池。然而，優(yōu)選地，由于RFID詢問信號將電壓包括在標簽中，因此將通過RFID標簽164接收電力。
再次主要參考圖1A，其中在190處示出了靠近USB端口 1 的示例性觸覺致動器 190。觸覺致動器可以是傳統(tǒng)類型的致動器，優(yōu)選地其將被安裝到計算設備102的內表面。 在此示例中，觸覺致動器190靠近端口 1 被安裝以提供專用于該端口的觸知反饋。將明白，可為各個端口提供單獨的觸覺致動器，或者一個或多個觸覺致動器可被用來單獨地或與這里描述的其它類型的用戶可檢測信號相組合地提供更一般化的反饋。雖然在本示例中觸覺反饋致動器190在靠近端口的表面上，但是在其它示例中可能希望在遠離端口所在位置處提供觸覺反饋。
所示系統(tǒng)被描述為利用RFID技術來標識連接器的接近度。然而，各種其它技術可被用來標識外部設備的接近度和/或確定該設備相對于端口的朝向。例如，諸如 BlueTooth 信號之類的其它較短距離無線信號可被用于以上確定中的任一個。另外，可使用其它類型的檢測。例如，運動傳感器或其它類型的傳感器可被用來喚醒RFID電路或磁力計電路，以使得這樣的電路不會一直消耗電力，而是僅在端口之一附近的運動被檢測到時消耗電力。
現在參考圖2，圖2示出了以框圖形式圖示說明的系統(tǒng)200，包括用于標識連接器、 檢測連接器相對于所選端口的朝向以及提供與連接器的位置和朝向中的至少一者有關的至少一種用戶可檢測指示符的接近檢測器和一個或多個傳感器。系統(tǒng)200包括耦合到諸如平板顯示設備104之類的顯示設備的計算設備102。計算設備102也被耦合到電源206。在此示例中，外部設備是適于與計算設備102接合的以太網線纜208。以太網線纜208包括至少一個，優(yōu)選地多于一個嵌入式消耗或場生成器，如RFID標簽164、磁體160等。此外，以太網線纜208包括至少一個反饋生成器，如LED 184、致動器186等。
計算設備102包括存儲處理器212，處理器212訪問機器可讀存儲設備，例如存儲器216，其存儲處理器212可執(zhí)行指令(例如計算機程序)以及處理器212可訪問數據。在所示示例實施例中，計算設備102包括一個或多個數據存儲設備，其例如可以是一種或多種硬盤驅動器和/或一種或多種固態(tài)存儲器的形式。另外，存儲器216包括固態(tài)存儲器的一種或多種安裝，例如易失性或非易失性存儲器(如閃存)、只讀存儲器(ROM)和/或其它類型的存儲器。處理器212被耦合到接口電路214，接口電路214包括多個端口和一個或多個傳感器電路。此外，處理器212被耦合到揚聲器218，以產生可聽見聲音信號。另外，在此示例中，處理器212被耦合到適于捕獲與諸如以太網線纜208之類的所檢測外部設備有關的一個或多個圖像的相機220 (或另一圖像捕獲設備)。
接口電路214包括接收設備連接器的多個端口。此外，接口電路214包括與端口相關聯的相應的多個LED。類似于對圖1的計算設備102的討論，接口電路214包括電源端口 108、以太網端口 116、IEEE 1394端口 118、耦合到IXD顯示設備104的顯示接口 122、 一個或多個USB端口接口(包括USB端口接口 1 )，它們各自分別具有關聯LED 224、228、 232、236、1觀和M4。接口電路214還包括至少一個傳感器系統(tǒng)，在此示例中，包括多個傳感器系統(tǒng)對8，包括磁傳感系統(tǒng)(例如霍爾效應傳感器或磁力計)和RFID收發(fā)器系統(tǒng)。取決于所使用的傳感系統(tǒng)，單獨的信號控制元件246可被用來在傳感器系統(tǒng)與處理器212之間進行接口連接。
存儲器216包括接近檢測模塊252，其將與傳感器系統(tǒng)中的一個或多個協(xié)作地運行來檢測諸如以太網線纜108之類的外部設備。在一些實例中，接近檢測模塊252將喚醒諸如RFID傳感器系統(tǒng)之類的其它傳感器，而在其它情況中，RFID傳感器系統(tǒng)可被用作接近檢測器。此外，存儲器216包括連接類型標識模塊250和關聯數據，其將由處理器212參考來自傳感器系統(tǒng)M8的數據運行來確定與所檢測外部設備相關聯的連接器的類型，例如與以太網線纜108相關聯的RJ-45連接器。
存儲器216還包括端口選擇模塊沈4，其將由處理器212運行來標識與該連接類型相對應的一個或多個端口并從這一個或多個端口中選擇可用端口。在一個示例中，端口選擇模塊264標識與連接類型相對應的端口，確定所標識端口中當前未被使用的端口，并且從這些未被分派且未被使用的端口中選擇特定端口。此外，存儲器216包括朝向檢測模塊 2M和相關聯朝向數據256，其可由處理器212訪問來確定與所檢測外部設備相關聯的連接器的朝向并確定接合所選端口的所希望朝向。在一個示例中，相關聯朝向數據256包括與所選端口的位置和朝向有關的數據。
存儲器258還包括信號生成器模塊258，例如生成用于顯示在顯示設備204上的視覺信號的圖形用戶界面(⑶I)生成器模塊260以及產生用于通過揚聲器218回放的音頻數據的音頻生成器模塊262。如在此之前描述的，在一些示例中，音頻數據包括頻率、音調、音量或其任意組合基于連接器相對于所選端口的距離和/或朝向而變化的聲音脈沖。在另一示例中，音頻數據包括基于連接器的距離和/或朝向變化的語音指令。存儲器258還包括可由處理器212運行來控制相機220的操作的相機控制器模塊沈6。在一實施例中，相機控制器模塊266使相機220捕獲與外部連接器的定位相關聯的圖像或視頻。
如從以上描述將清楚的，某些系統(tǒng)、裝置或處理在此被描述為在一個或多個“模塊”中實現或者通過使用一個或多個“模塊”實現。這里使用的“模塊”是被配置為通過軟件、固件、硬件或其任意組合來執(zhí)行所標識功能的裝置。當模塊的功能的任何部分通過軟件或固件被執(zhí)行時，該模塊包括承載指令的至少一個機器可讀介質，當指令由一個或多個處理器運行時執(zhí)行該功能中的以軟件或固件實現的該部分。當說明書中提及由“電路”執(zhí)行的某些功能時，應當清楚地明白，任何這樣的功能可以至少部分地通過軟件或固件而替代地實現。
應明白，模塊250、252、254、258、洸0、洸2、264和266僅出于說明性目的而被示出。 并非在每種實現方式中可能都需要所有這些模塊。此外，在一些實例中，模塊可被組合并且其它模塊可被添加。例如，在一實施例中，相機控制器模塊266可以是相機220內的固件。 此外，在另一實施例中，接近和朝向檢測模塊252和2M可被實現為例如ASIC中的邏輯電路，以向處理器212提供位置和朝向信息，處理器212將使用信號生成器258來向用戶提供反饋。
圖3示出了以框圖形式圖示說明的RFID詢問器系統(tǒng)300。RFID詢問器系統(tǒng)300 優(yōu)選地例如作為一個或多個傳感器系統(tǒng)M8的一部分被用于主機系統(tǒng)，在此示例中，以用作圖2的計算設備的接近檢測器252。RFID詢問器系統(tǒng)300將通過主機接口 314與主機系統(tǒng)的其它電路接口連接。
RFID詢問器系統(tǒng)300包括耦合到詢問器電路306的天線308，詢問器電路306包括收發(fā)器電路。詢問器電路306被耦合到諸如微控制器之類的控制電路310。在替代實施例中，取代如圖所示的專用微控制器，主機系統(tǒng)的處理器(圖2的處理器21 可被用來提供控制功能?？刂齐娐?10被耦合到主機接口 314，主機接口 314可經由通信鏈路(串行、USB或其它)被耦合到主機系統(tǒng)以便與主機系統(tǒng)通信。
詢問器電路306驅動閱讀器線圈308產生RFID輪詢信號，如在此之前所述的，并且從RF場內的RFID標簽接收對該輪詢信號的響應。本領域技術人員將清楚，本系統(tǒng)通常與外部設備內的無源RFID標簽一起實現。這樣的無源標簽不需要電池或其它電源，而是從詢問器輪詢信號中接收用于發(fā)送其響應信號的能量。在一些示例中，初始詢問器輪詢信號是較低功率信號，其將從RFID標簽生成較低功率響應信號。當低功率響應信號被詢問器接收時，詢問器于是生成較高功率信號以供RFID標簽用來根據所選協(xié)議返回附加數據。詢問器電路306將與所接收的響應RFID標簽信號有關的信息傳輸給微控制器310用于進一步處理。
在以上示例的一些變形中，微控制器310可直接控制詢問器電路306并且還控制一個或多個LED 312的激勵。在便攜設備中，在設備通過電池電力工作時省電總是一個需要關注的問題。當RFID詢問器系統(tǒng)300被用在這樣的便攜設備中時，若干可能的替代方法可被用來省電。作為一個示例，微控制器310包括只適應定時控制特征以周期性地使能RF 閱讀器電路306，以使得RF閱讀器電路306不持續(xù)操作。
另外，如在此之前所述的，RFID詢問器系統(tǒng)可被用作接近傳感器來判斷具有RFID 標簽的外部設備是否接近本系統(tǒng)。由于需要進行檢測的接近范圍通常較有限，例如，在許多示例中為從幾英寸到數英尺的范圍，詢問器可廣播較低功率輪詢信號，并且因此能源需求是相當保守的。然而，在許多系統(tǒng)中，可能最好是絕對地最小化能源使用，因此另一甚至更低功率的啟動系統(tǒng)可被用來初始化RFID詢問器系統(tǒng)。在所示示例中，接近檢測器316被包括在RFID詢問器系統(tǒng)300內以“喚醒”或初始化詢問器電路306和微控制器310中的至少一者。如在此之前所述的磁場傳感器是用于提供這樣的接近檢測的一種可能系統(tǒng)。然而， 可以使用不被束縛于感測外部設備而是可通過利用例如電容傳感器或其它類似設備來感測握持著外部設備的人手的存在的其它替代方式。作為另一替代方式，尋求附接外部設備的用戶可通過硬件或軟件啟動的輸入來指示主機系統(tǒng)“醒來”并且因此開始尋找這樣的設備。
圖4示出了用于檢測、標識、定向和提供與連接器-至-端口連接過程有關的數據的方法的說明性實施例的流程圖400。在402，正靠近包含有多個端口的系統(tǒng)的接口的外部連接器被檢測到。在此示例中，如在此之前所述的，外部連接器包括嵌入式磁體和嵌入式射頻識別器(RFID)標簽。外部連接器是外部設備的一部分，例如先前描述的如下示例中的任一種USB線纜、以太網線纜、電纜、音頻輸入或輸出線纜、顯示設備線纜、直接連接設備(例如USB閃存設備)或者適于直接耦合到主機系統(tǒng)的某種其它設備。在404，外部連接器的類型被標識出。如上面討論的，在一些示例中，連接器的類型將通過利用主機系統(tǒng)內的或與主機系統(tǒng)相關聯的RFID輪詢系統(tǒng)、從自(通過輪詢信號輪詢的)無源RFID標簽返回的數據來確定。
繼續(xù)到406，外部連接器相對于系統(tǒng)的特定端口的位置和朝向被確定。在此示例中，將基于一個或多個磁場性質來確定位置和朝向。在一示例中，該系統(tǒng)包括多個端口，并且基于外部連接器類型來選擇適當端口。例如，在連接器類型被標識出之后，該系統(tǒng)標識出多個端口中的與該特定連接器類型兼容的一個或多個端口。一旦被標識出，該系統(tǒng)就判斷兼容端口中的任何端口是否既是可用的也未被分派。當存在可用端口時，該系統(tǒng)選擇要接收連接器的兼容端口。
在408，在一些實施例中，接近所選端口的LED將響應于該選擇而被激活以向用戶提供視覺指示器，指示多個端口中的哪個端口應當被用于該特定外部連接器。另外，如前面討論的，在一些示例中，LED被管理以隨著連接器接近該端口或者接近正確朝向而控制被點亮LED的亮度。移到410，接近度和朝向數據被提供給處理器以用于生成連接輔助信號。作為一個示例，這可以為表示連接過程的圖形用戶界面(⑶I)的形式，以輔助用戶完成實體連接。在一示例中，例如圖1所示的用戶界面140，該⑶I包括圖像數據、文本指令和/或其它視覺指令，以輔助用戶完成可用端口與外部設備之間的連接。前進到412，該GUI被提供給顯示設備。如前面提到的，連接輔助信號可以包括LED、音頻信號、圖形用戶界面圖像和指令或者其任意組合。
在414，更新后的外部連接器相對于特定端口的位置和朝向被確定。在416，如果外部連接器被連接，則該方法前進到420，并且該方法結束。返回416，如果外部連接器未被連接到該端口，則該方法前進到418并且更新后的位置和朝向數據被提供給處理器以修改 ⑶I，從而表示出連接過程的更新狀態(tài)。該方法返回412并且⑶I可被提供給顯示設備。
在圖4的說明性示例中，假設表示連接過程的輸出經由圖形界面被提供。然而，如前面討論的，除了視覺輸出以外或者取代視覺輸出，該輸出還可以作為音頻輸出來提供。在此實例中，在410，處理器還可生成表示用戶為了完成連接過程要采取的動作的音頻輸出。 在此示例中，在412，音頻信息被提供給揚聲器以用于音頻再現。再次，如前面討論的，在一些示例中，音頻信息包括音頻信號，該音頻信號具有隨著外部連接器接近端口或者隨著外部連接器被調節(jié)為正確朝向而改變的頻率、幅度或其它參數。音頻信息還可以包括用于完成連接的語音指令。另外，如在此之前所述的，反饋可以是觸知式的，例如振動信號，其可通過外部設備或者通過外部設備與之接合的系統(tǒng)的表面而被傳達給用戶。如前面提到的，該表面可以是接近該端口的表面，或者是單獨的可能更易訪問的表面。
結合參考圖1至圖4示出并在上面描述的系統(tǒng)和方法，公開了一種計算系統(tǒng)，該計算系統(tǒng)包括接近檢測器以及用于檢測靠近一個或多個端口的線纜的一個或多個附加傳感器。一個或多個傳感器被用來確定連接器的類型、連接器相對于特定端口的位置，并且優(yōu)選地還確定連接器相對于該端口的朝向。此外，計算系統(tǒng)基于連接器的類型并且基于未被使用、未被分派的兼容端口的可用性來動態(tài)地確定要使用的端口。在一些示例中，計算系統(tǒng)被配置為提供表示出外部連接器相對于所選端口的位置和/或朝向的圖形用戶界面。另外， 在一些示例中，計算系統(tǒng)被配置為提供可聽見信號，該可聽見信號提供有關于外部連接器相對于所選端口的位置和/或朝向的信息。在另外的示例中，計算系統(tǒng)被配置為點亮相關聯LED以提供對要使用的端口的視覺指示器，并且還可以改變LED的亮度或激勵以表示外部連接器相對于所選端口的位置和/或朝向。
所描述的技術可被用于另外的傳感器信號或者從這樣的信號得出的測量結果，以細化事件的檢測，從而產生與移動無關的數據和其它定位信息。因此，應當清楚地明白，本發(fā)明僅由基于本公開和權利要求的等同物的權利要求的范圍來限制。
權利要求
1.一種計算系統(tǒng)，包括多個端口 ；接近檢測機構，被配置為在所述多個端口中的至少一個端口與接近所述端口的連接器接合之前，檢測所述連接器的存在；以及信號生成器，被配置為提供至少一個用戶可檢測信號，該信號標識出所述連接器與所述至少一個端口的接近度。
2.如權利要求1所述的計算系統(tǒng)，其中，所述接近檢測機構包括被配置為從與所述連接器相關聯的射頻識別(RFID)標簽接收信號的RFID收發(fā)器。
3.如權利要求2所述的計算系統(tǒng)，其中，所述RFID標簽被耦合到具有所述連接器的外部設備，并且其中，所述RFID收發(fā)器被配置為接收RFID信號，所述RFID信號包括指示所述外部設備上的所述連接器的類型的數據。
4.如權利要求1所述的計算系統(tǒng)，還包括朝向檢測機構，該機構被配置為確定所述連接器相對于所述至少一個端口的朝向。
5.如權利要求4所述的計算系統(tǒng)，還包括磁傳感器，適于確定與可接合連接器的磁場相關聯的位置參數和朝向參數；位置檢測模塊，被配置為利用所述位置參數來標識所述可接合連接器相對于所述至少一個端口的大致位置；以及朝向檢測模塊，被配置為利用所述朝向參數來確定所述可接合連接器相對于所述至少一個端口的大致朝向。
6.如權利要求1所述的計算系統(tǒng)，還包括霍爾效應傳感器，被配置為確定接近所述至少一個端口的電導體兩端的電位差，該傳感器被配置為對受接近所述端口中的至少一個端口的連接器影響的磁場的至少一個特性進行測量；以及位置檢測模塊，被配置為基于所確定的電位差，利用所述位置參數，來標識所述可接合連接器相對于所述至少一個端口的大致位置。
7.如權利要求1所述的計算系統(tǒng)，還包括顯示設備；并且其中，所述信號生成器包括被配置為生成圖形用戶界面(⑶I)的⑶I生成器模塊，所述圖形用戶界面包括用于在所述顯示設備上顯示的所述至少一個用戶可檢測信號。
8.如權利要求7所述的計算系統(tǒng)，還包括與所述多個端口相鄰的相機，該相機被布置來捕獲所述可接合連接器相對于所述至少一個端口的一個或多個圖像。
9.如權利要求1所述的計算系統(tǒng)，還包括揚聲器；并且其中，所述信號生成器包括音頻生成器來以音頻信號的形式產生所述至少一個用戶可檢測信號，并且其中，所述信號生成器和揚聲器協(xié)作地耦合以將所述音頻信號傳輸給所述揚聲器。
10.如權利要求9所述的計算系統(tǒng)，其中，所述音頻生成器被配置為生成可聽見指令， 這些可聽見指令用于相對于所述至少一個端口來定位所述連接器。
11.如權利要求1所述的計算系統(tǒng)，還包括多個發(fā)光二極管(LED)，每個LED與所述多個端口中的相應端口相關聯；以及LED模塊，被配置為激活與所述至少一個端口相關聯的特定LED，來提供標識所述至少一個端口的所述至少一個用戶可檢測信號。
12.如權利要求11所述的計算系統(tǒng)，其中，與第一端口類型相關聯的LED和與第二端口類型相關聯的LED顏色不同。
13.如權利要求11所述的計算系統(tǒng)，其中，所述用戶可檢測信號包括來自LED模塊的光的顏色。
14.一種用于在連接器與電子設備接合之前標識所述連接器的位置的方法，包括以下動作利用接近檢測電路來檢測連接器相對于所述電子設備的多個端口中的至少一個端口的位置，所述至少一個端口適于接收可接合連接器；以及提供表示所述可接合連接器相對于所述至少一個端口的位置參數的至少一個用戶可檢測信號。
15.如權利要求14所述的方法，其中，提供所述至少一個用戶可檢測信號的動作包括 生成包含與所述位置參數有關的音頻信息的音頻信號。
16.如權利要求15所述的方法，其中，檢測連接器的位置的動作包括確定所述連接器相對于所述至少一個端口朝向的朝向。
17.如權利要求14所述的方法，其中，提供所述至少一個用戶可檢測信號的動作包括 生成包含與所述位置參數有關的視覺數據的圖形用戶界面。
18.如權利要求17所述的方法，還包括下述動作將所述圖形用戶界面提供給與所述電子設備相關聯的顯示設備。
19.如權利要求14所述的方法，還包括利用朝向檢測電路來檢測所述可接合連接器相對于所述至少一個端口的朝向參數；并且其中，所述至少一個用戶可檢測信號包括與所述朝向參數有關的信息。
20.如權利要求14所述的方法，其中，提供所述至少一個用戶可檢測信號的動作包括 選擇性地改變與所述至少一個端口相鄰的發(fā)光二極管(LED)的亮度；并且其中，所述亮度作為以所述位置參數為變量的函數而改變。
21.如權利要求14所述的方法，其中，提供所述至少一個用戶可檢測信號的動作包括 生成觸覺反饋信號。
22.如權利要求21所述的方法，其中，所述觸覺反饋信號是在所述電子設備的表面處生成的振動信號。
23.如權利要求21所述的方法，其中，所述觸覺反饋信號是在所述可接合連接器附近生成的振動信號。
24.一種包含指令的機器可讀數據存儲介質，這些指令在由至少一個處理器運行時執(zhí)行包括如下步驟的操作檢測連接器相對于電子設備的至少一個端口的位置；以及提供表示所述連接器相對于所述至少一個端口的相對位置的至少一個用戶可檢測信號。
25.如權利要求M所述的數據存儲介質，其中，所述指令在由至少一個處理器運行時還執(zhí)行包括如下步驟的操作檢測該連接器相對于該端口的朝向；以及至少提供表示該連接器相對于所述至少一個端口的朝向參數的第二用戶可檢測信號。
26.如權利要求M所述的數據存儲介質，其中，所述指令在由至少一個處理器運行時還執(zhí)行包括如下步驟的操作生成包含數據的圖形用戶界面，所述數據與所述連接器的位置和所述連接器的朝向中的至少一者有關。
27.一種處理系統(tǒng)，包括 至少一個處理器；可操作地與所述處理器通信的至少一個機器可讀存儲介質； 多個端口 ；檢測機構，被配置為標識接近所述處理器系統(tǒng)但未與之接合的連接器是否存在； 位置檢測機構，被配置為檢測所述連接器相對于所述多個端口中的至少一個端口的位置；朝向檢測機構，被配置為檢測所述連接器相對于所述至少一個端口的朝向； 信號生成器，被配置為提供至少一個用戶可檢測信號，所述至少一個用戶可檢測信號表示下述至少一項所述連接器相對于該端口的相對位置、所述連接器相對于所述至少一個端口的相對朝向。
28.如權利要求27所述的系統(tǒng)，還包括多個LED，每個LED接近所述多個端口中的相應端口并且響應于所述信號生成器而產生所述至少一個用戶可檢測信號。
29.如權利要求27所述的系統(tǒng)，還包括顯示設備，該顯示設備響應于所述信號生成器而顯示包括所述至少一個用戶可檢測信號的圖形用戶界面。
30.如權利要求27所述的系統(tǒng)，還包括揚聲器，該揚聲器響應于所述信號生成器而產生表示所述至少一個用戶可檢測信號的可聽見聲音。
全文摘要
在一實施例中，一種系統(tǒng)包括多個端口；接近檢測電路，用以在連接器與多個端口中的至少一個端口接合之前，檢測該連接器相對于該端口的存在。替代方式包括位置傳感器，用以確定連接器離該端口的大體距離，以及朝向傳感器，用以確定連接器相對于該端口的朝向。該系統(tǒng)還包括信號生成器，用以提供表示連接器相對于該端口的接近度、位置和朝向中的一者或多者的至少一個用戶可檢測信號，以輔助用戶將連接器與該端口接合。
文檔編號G06F13/38GK102498481SQ201080041092
公開日2012年6月13日 申請日期2010年7月14日 優(yōu)先權日2009年7月14日
發(fā)明者亞歷山大·潘斯, 大衛(wèi)·西蒙, 布雷特·比爾布雷, 邁克爾·辛克萊 申請人:蘋果公司