专利名称：具有检测电流不足及保护机制的外接装置以及相关方法
技术领域：
本发明涉及一种外接装置以及检测保护方法，尤其涉及一种具有检测电流不足及 保护机制的外接装置以及相关的检测保护方法。
背景技术：
外接式装置在计算机产品的应用上随着技术的成熟，从鼠标、键盘、游戏手把、摇 杆扩大到如扫描器、数字相机、印表机、硬盘、光碟机和网络装置等，其支持热插拔以及随插 即用的特点也进一步简化了各种周边装置与计算机连接的复杂度。目前常见如通用串行总线(universal serial bus，USB) 2. 0规格的外接式装置使 用5伏特以及500毫安培(mA)与主机进行连接，新一代的USB3. 0则将最大供应电流提高 到900毫安培。然而对于如外接式硬盘、外接式光碟机等耗电量较大的外接式装置，当其广 泛运用USB接口，或是IEEE1394、eSATA等连接接口连接于主机时，其所需的消耗电流往往 超过各连接端口所提供的电流规格。请参考图1，图1为先前技术中的外接装置连接于主机 时的初始化(initialization)阶段的部分步骤100流程图。其步骤说明如下步骤102 外接装置插入主机的连接端口 ；步骤104 该主机通过连接端口检测到负载而开始对该外接装置提供电流；步骤106 该主机所提供的电流是否足够使该外接装置的控制单元后端的装置设 备(例如硬盘或光碟机的盘片或转动马达)完成初始化？若是，则进行步骤110，如果否，则 进行步骤108 ；步骤108 控制单元持续等待后端的装置设备完成初始化；步骤110 继续进行外接装置与主机的后续连线建立阶段。由图1可知，当外接装置在初始化过程中，如果未能得到主机端足够的电流供应 时一例如前述部分外接装置在初始(initialization)时所需的电流往往大于连接端口可 提供的最大电流，则可能造成这些外接装置在初始化时发生要动不动的情形，使得如外接 式硬盘的机械零件磨损，或是外接式光碟机的光学读写头(OPU) —下启动一下停止，降低 装置的使用寿命，甚至严重的立即损坏。此外，这种供电不足的问题也常发生在外接装置初始化之后的操作过程中，例如， 外接式硬盘或光碟机在读写过程中所需要的电流往往也都超过连接端口所提供的电流。再 者，当外接式装置与主机之间的连接线过长时，也常常会发生主机供电小于连接端口的额 定电流的电流不足情形。另一方面，如果外接装置因为电流不足而无法正确启动，或是在使用过程中因为 电流供应不足而呈现偶尔中断的状况，往往会造成外接装置故障的假象，在没有适当供电 不足的提示方案下，使得本身为良品的产品却发生后送维修(RMA)的案件升高许多。
发明内容
本发明提供一种外接装置的输入电流检测及保护方法，其包含下列步骤在一外接装置连接于一主机时，检测该主机提供的供应电流是否低于该外接装置的额定工作电 流；当该供应电流低于该外接装置的额定工作电流时，该外接装置的一控制单元停止对该 外接装置内的一装置设备供电；以及该控制单元控制该外接装置内的一指示器发出指示信
号。 本发明还提供一种具有检测电流不足及保护机制的外接装置，包含有一检测电 路、一装置设备、一控制单元以及一指示器。该检测电路用来于该外接装置连接于一主机 时，检测该主机提供的供应电流是否低于该外接装置的额定工作电流。该控制单元连接于 该检测电路以及该装置设备，用来于该供应电流低于该外接装置的额定工作电流时，停止 对该装置设备供电。该指示器连接于该控制单元，用来发出一指示信号。
图1为先前技术中的外接装置连接于主机时的初始化阶段的部分步骤流程图。图2为本发明所公开一种外接装置的输入电流检测及保护方法的流程示意图。图3为应用图2的方法的外接装置连接于一主机的方块示意图。图4为外接装置连接于一主机的另一实施例的方块示意图。主要元件符号说明10 外接装置11 连接器12 检测电路13 控制单元14 装置设备15 指示器20 主机21 连接端口30 第二电源100、200 方法102 110、步骤202 21具体实施例方式请参考图2以及图3，其中图2为本发明所公开一种外接装置的输入电流检测及 保护方法200的流程示意图，图3为可应用图2的方法的外接装置10连接于一主机20的 方块示意图。其中外接装置10可为外接式硬盘、外接式光碟机、集线器、随身碟、3G通讯装 置…等应用，外接装置10包含一连接器11、一检测电路12、一控制单元13、一装置设备14 以及一指示器15，通过连接器11连接于主机20的一连接端口 21，使外接装置10连接于主 机20。其中外接装置10所使用的连接器11为符合通用串行总线(universal serial bus, USB)、IEEE 1394、eSATA…等规格的连接器，而主机20的连接端口 21则为相对应该规格的 连接端口。检测电路12连接于连接器11与控制单元13之间，控制单元13则另外控制外接 装置10内的装置设备14 (例如外接装置10若为外接式硬盘或外接式光碟机，则装置设备 14为硬盘或光碟机内的驱动马达以及碟盘等本体，外接装置10若为随身碟，则装置设备14 为其中的快闪存储器芯片…)，通过对装置设备14供电以及通过指令控制装置设备14的运 作。指示器15连接于控制单元13 (也可连接于检测电路12)，其可为外接装置10中另外设 置的一发光二极管(LED)、一液晶显示器(LCD)、一电子纸(e-paper)、一蜂鸣器(be印er)、 一扬声器(speaker)或一振动器(vibrator)，可受控制单元13 (或检测电路12)控制而产生指示信号，藉以提示使用者电流不足的状况。 接着利用图2的流程图说明本发明的外接装置10在连接上主机20时(包含初始 化阶段连接上主机20以及在使用过程中，与主机20之间的连线状态)，本发明检测主机20 提供的输入电流是否足够以及在电流不足时的保护方法，其方法如下步骤202 将外接装置10插入主机20的连接端口 21 (若非初始化阶段连接上主 机20，则不具有此步骤)。步骤204 当外接装置10插入连接端口 21时，主机20于连接端口 21上检测到有 外接装置10插入而产生的负载，即开始对外接装置10提供电流。步骤206 外接装置10内的检测电路12此时检测主机20提供的供应电流是否低 于外接装置10所需的额定工作电流，如果供应电流不低于外接装置10所需的额定工作电 流，则主机20所提供的电流充足，外接装置10可以正常运作，因此继续执行步骤20。步骤208 继续进行外接装置10与主机20的后续连线建立(handshake)的初始 化阶段，在完成该阶段后外接装置10与主机20之间可正确连线运作。举例而言，主机20检测到连接端口 21的负载后除了对外接装置10提供电流外， 同时对所有连接端口 21发出一连线需求信号(如USB identify的Handshake信号)。接着 外接装置10的控制单元13传回一确认信号给主机20，以建立主机20与外接装置10的连 线。其中外接装置10会根据本身速度等级(例如以USB装置来说，具有USB super/high/ full/low speed等不同的速度等级)回传不同的信号，以及告知外接装置10的装置类别。 而主机20接收到外接装置10回传的信号后，再传送连接端口 21本身的速度等级信号，夕卜 接装置10再据以改变本身的速度传输模式，使主机20的传输端口 21与外接装置10依据 两个传输速度中较低的速度等级，建立一相同速度等级的传输连线。接着在建立连线的信号交换过程中，可视不同的设备需求，由主机20分配外接装 置10的输出入地址、安装相关的驱动程序或分配主机20的部分记忆区域给此外接装置10， 如此则完成外接装置10连接于主机20的程序，外接装置10进入就位(ready)的状态。如果在步骤206中，检测电路12所检测到的供应电流低于外接装置10所需的额 定工作电流，此时主机20所提供的电流将无法成功驱动外接装置10运作，因此进行步骤 210。步骤210 外接装置10的控制单元13切断外接装置10内的装置设备14的电源， 亦即停止对装置设备14供应自主机20传来的不足的供应电流，以避免装置设备14可能在 供电不足的情况下，不断在启动/停止之间循环，造成设备的损坏或使用寿命降低。步骤212 在主机20供电不足，步骤210中装置设备14已被停止的情形下，外接 装置10的控制单元13 (或由检测电路12)仍可通过自主机20的供电而进行部分的工作， 因此可控制外接装置10的指示器15以发出亮光、显示讯息、发出声响或振动等各种方式发 出指示信号，藉以提示使用者主机20的连接端口 21供电不足的情形。步骤214 接着使用者可另外连接一电源供应器，例如以Y-cable的变压器连接于 外接装置10或使用外接装置10的内建电源(如图4的另一实施例所示)，以提供一第二电 源30给外接装置10。如果第二电源30为外接装置10的内建电源，则当检测电路12检测 到主机20的电流不足时，外接装置10的内建电源可自动启动供电，也可在主机20的电流 供应稳定后(由检测电路12检测)交由主机20供电。由于第二电源30所提供的电流大于外接装置10所需的额定工作电流，在第二电源30的供应下，外接装置10可正常启动并维持工作状态，因此在外接装置10重新插拔于连接端口 21后(步骤202)，控制单元13使 用第二电源30的电流对装置设备14供电。接着执行步骤204、步骤206，并进入步骤208 所描述的连线建立(handshake)阶段。本发明的实施例中所公开的外接装置以及用于外接装置的电流检测及保护方法， 利用一电流检测电路于外接装置插入主机的连接端口时，检测主机所提供的电流是否低于 外接装置所需的额定工作电流。如果主机所提供的电流不足以提供外接装置内的装置设备 启动以及运作，则由外接装置的控制单元切断对装置设备的供电，以避免装置设备不断地 启动/停止而造成损坏，达到保护装置的目的。同时外接装置的指示器通过振动、发出声 响、或显示信号等方式，提示使用者电流供应不足的状况，避免造成外接装置故障的假象， 并可在后续提供充足的电源后使外接装置正常启动及运作。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修 饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种外接装置的输入电流检测及保护方法，包含下列步骤在一外接装置连接于一主机时，检测该主机提供的供应电流是否低于该外接装置的额 定工作电流；当该供应电流低于该外接装置的额定工作电流时，该外接装置的一控制单元停止对该 外接装置内的一装置设备供电；以及该控制单元控制该外接装置内的一指示器发出指示信号。
2.如权利要求1所述的方法，还包含步骤于该外接装置初始连接于该主机时，该主机 检测该外接装置的负载并对该外接装置供电。
3.如权利要求1所述的方法，其中检测该主机提供的供应电流是否低于该外接装置的 额定工作电流系当该外接装置初始连接于该主机时进行检测电流。
4.如权利要求1所述的方法，其中检测该主机提供的供应电流是否低于该外接装置的 额定工作电流系利用该外接装置的一检测电路检测该主机的供应电流。
5.如权利要求1所述的方法，还包含步骤当该供应电流不低于该外接装置的额定工 作电流时，，或于一第二电源对该外接装置供电时，该控制单元对该装置设备供电并控制该 装置设备完成初始化程序。
6.如权利要求5所述的方法，其中该控制单元控制该装置设备完成初始化程序包含该主机以及该控制单元彼此传递信号以建立依相同速度等级的传输连线；以及该主机分配一输出入地址或记忆区域给该外接装置以及安装该外接装置的驱动程序。
7.一种具有检测电流不足及保护机制的外接装置，包含有一检测电路，用来于该外接装置连接于一主机时，检测该主机提供的供应电流是否低 于该外接装置的额定工作电流；一装置设备；一控制单元，连接于该检测电路以及该装置设备，用来于该供应电流低于该外接装置 的额定工作电流时，停止对该装置设备供电；以及一指示器，连接于该控制单元，用来发出一指示信号。
8.如权利要求7所述的外接装置，其中该控制单元还用来于该供应电流不低于该外接 装置的额定工作电流时，或于一第二电源对该外接装置供电时，对该装置设备供电并控制 该装置设备完成初始化程序。
9.如权利要求7所述的外接装置，其中该检测电路用来当该外接装置初始连接于该主 机时，检测该主机提供的供应电流是否低于该外接装置的额定工作电流。
10.如权利要求7所述的外接装置，还包含一连接器，连接于该检测电路，该连接器与 该主机的一连接端口连接使该外接装置连接于该主机。
11.如权利要求10所述的外接装置，其中该连接器为符合通用串行总线USB、IEEE 1394或eSATA规格的连接器，该主机的该连接端口为相对应该连接器规格的连接端口。
12.如权利要求7所述的外接装置，其为外接式硬盘、外接式光碟机、集线器、随身碟或 3G通讯装置。
13.如权利要求7所述的外接装置，，其中该指示器为一发光二极管、一液晶显示器、一 电子纸、一蜂鸣器、一扬声器或一振动器。
全文摘要
具有检测电流不足及保护机制的外接装置以及相关方法。利用一电流检测电路于外接装置插入主机的连接端口时，检测主机所提供的电流是否低于外接装置所需的额定工作电流。如果主机所提供的电流不足以提供外接装置内的装置设备启动以及运作，则由外接装置的控制单元切断对装置设备的供电，以避免装置设备不断地启动/停止而造成损坏，达到保护装置的目的。同时外接装置的指示器通过振动、发出声响、或显示信号等方式，提示使用者电流供应不足的状况，避免造成外接装置故障的假象，并可在后续提供充足的电源后使外接装置正常启动及运作。
文档编号G06F11/00GK102135918SQ20101010585
公开日2011年7月27日 申请日期2010年1月26日 优先权日2010年1月26日
发明者束崇万, 欧明昌, 邱智恒, 邹定基 申请人:创见资讯股份有限公司