经由电力线传送重置的系统和方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请是2018年8月28日提交的美国专利申请no.16/115,022的继续，其公开通过引用合并于此。

背景技术：

可穿戴产品通常在物理上很小，具有不透水壳体和漂亮的工业设计。嵌入在可穿戴产品中的系统可由固件控制。在一些情况下，嵌入式系统可能会由于硬件操作异常或程序错误而经历锁定或程序挂起。典型的补救措施是为嵌入式系统包括一个重置按钮，但是在很多情况下，这并非所愿。特别是对于可穿戴产品，添加重置按钮可能会影响本来光滑且符合人体工程学的产品设计，或者有时候，根本没有空间添加按钮。

技术实现要素：

重置信号可以经由从电源到电力接收器的电力连接来传送。电源例如可以驻留在可穿戴产品的外壳中，而电力接收器驻留在可穿戴产品本身中。重置可通过事件来发起，诸如长按外壳上的电源按钮。在这些事件期间，电源检测电力接收器是否附接了但没有响应。如果是这样，那么电源会提高输出电压以发起重置。当电力接收器接收到升高的电压时，该电力接收器执行重置操作。

本公开的一个方面提供一种用于重置电力接收器设备的系统。该系统包括电源设备和电力接收器设备。电源设备包括一个或多个第一触点，其中，电源设备适合于传输第一电压和第二电压，该第二电压高于该第一电压。电力接收器设备包括：一个或多个第二触点，该一个或多个第二触点被配置为与第一触点配合，以形成与电源设备的电连接；以及电池，该电池被配置为当电源设备通过电连接传输第一电压时接收电荷。电力接收器设备适合于当电源设备通过电连接传输第二电压时执行重置。

电源设备可包括生成第一电压的第一电压源和生成第二电压的第二电压源。它还可包括适合于在第一电压源和第二电压源之间进行选择的开关，以及适合于响应于重置发起事件而控制开关的电力控制单元。此外，电源设备可包括与电力控制单元通信的一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为检测是否存在预定条件。

电力接收器设备可以是无线的，因为它不需要与另一设备的有线连接来被供电。电力接收器设备还可包括齐纳二极管、晶体管和耦合到晶体管的重置引脚，其中第二电压激活齐纳二极管，齐纳二极管将电压传递到晶体管，并且晶体管发出电压以激活重置引脚。电力接收器设备例如可以是可穿戴电子设备，诸如，耳机。电源设备例如可以是可穿戴设备的外壳。

本公开的另一个方面提供一种电源设备，包括：一个或多个第一触点，该一个或多个第一触点适合于与电力接收器设备建立电连接；一个或多个电压源，该一个或多个电压源适合于生成第一电压和和高于第一电压的第二电压；以及电力控制单元，该电力控制单元被配置为选择第一电压或第二电压的其中一个以通过电连接传输。

电力控制单元可包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为检测重置发起事件并响应于检测到重置发起事件而选择第二电压。重置发起事件可以是手动触发事件，诸如激活电源设备上的手动控件。在其他示例中，它可以是自动触发事件，诸如通过检测处于无响应状态的电力接收器设备的存在。

本公开的又一个方面提供一种电力接收器设备，包括：一个或多个触点，该一个或多个触点被配置为与电源设备建立电连接；电池，该电池适合于通过电连接来接收电荷；以及电路系统，该电路系统被配置为区分通过电连接接收的第一电压电平和通过电连接接收的高于第一电压电平的第二电压电平，其中，将第一电压电平供应给电池以对电池充电，并且其中，第二电压电平发起重置电力接收器设备中的固件。

电路系统可包括通过第二电压电平激活的齐纳二极管，耦合到齐纳二极管的晶体管，以及耦合到晶体管的输出的重置引脚。它还可包括电源管理电路，该电源管理电路包括重置引脚，其中电源管理电路被配置为完成重置过程。

附图说明

图1是示出根据本公开的方面的示例性系统的功能方框图。

图2是图1的系统的示例性图示图。

图3是图1的系统的示例性电路图。

图4示出根据本公开方面的处于第一操作模式的图3的示例性电路。

图5示出根据本公开方面的处于第二操作模式的图3的示例性电路。

图6是说明根据本发明方面的示例性方法的流程图。

具体实施方式

本公开描述一种在诸如可穿戴电子设备的电子附件上重置固件而无需附件上的物理重置按钮的系统和方法。诸如附件的外壳的电源设备可以充当发起重置的电源。重置例如可通过用户按下按钮来手动发起，或者诸如通过电源设备检测到附件无响应而自动发起。电源设备通过电力线连接向电子附件发送重置命令。例如一旦附件与电源设备接触，可以进行电力线连接。在一些示例中，重置命令可以是升高的电力电平。一旦通过电力线接收重置命令，附件完成重置。

示例性系统

图1示出向电力接收器设备160供应电力的电源设备110的示例。例如，电源设备110包括可以向电力接收器设备160的电池182供应电荷的电源，例如电池112。电源设备110和电力接收器设备160例如可经由电力线150电子地耦合。虽然将电力线150示出为两个设备110、160之间的线路，但是应当理解，设备110、160的每一个都可以包括在一个或多个触点中终止的其自身的电力线，并且当电源设备110上的触点与电力接收器设备160的触点相接触时，可以形成两个设备的电子耦合。此外，虽然仅示出一个电力接收器设备160，但是电源设备110可以同时耦合到多个电力接收器设备。例如，电源设备110可以同时耦合到两个耳机，并同时针对任一个耳机或两者发起硬重置。在其他示例中，电源设备110可以直接与充当主机的一个耳机电子地耦合，从而使得两个耳机都重置。

从电源设备110到电力接收器设备160的电荷可通过电力线150供应。如图1所示，还可以通过电力线150从电源设备110向电力接收器设备160供应重置命令。根据一些示例，与在通过电源设备110的电池112对电力接收器设备160的电池182充电时从电源设备110传输到电力接收器设备160的电压电平相比，重置命令可以采用升高的电压电平的形式。根据其他示例，重置命令可以采用降低的电压电平的形式。

电源设备110可包括一个或多个处理器130、一个或多个存储器120以及其他组件，诸如电池112。

存储器120可以存储可由一个或多个处理器130访问的信息，包括可以由一个或多个处理器130执行或使用的数据122和指令128。例如，存储器120可以是能够存储可由处理器访问的信息的任何类型，包括计算设备可读介质或存储可以借助于电子设备读取的数据的其他介质，例如易失性存储器、非易失性以及其他能够写入的和只读的存储器。仅作为示例，存储器120可以是配置为提供快速查找的静态随机存取存储器(sram)。系统和方法可包括前述的不同组合，指令和数据的不同部分由此存储在不同类型的介质上。

数据122可以由一个或多个处理器130根据指令128来检索，存储或修改。例如，数据122可包括指示是否应当发起电力接收器设备160的重置的条件的识别。例如，条件集可以指示发生的重置事件。仅作为示例，重置事件可包括特定开关或按钮等的激活、按压一个或多个按钮达预定时间段、以特定方式移动电源设备、检测电力接收器设备的特定状态等。虽然所要求保护的主题不受任何特定数据结构限制，但是可将数据存储在计算设备寄存器中，存储在关系数据库中，作为具有多个不同字段和记录的表格、xml文档或平文件。数据也可通过任何计算设备可读格式来格式化。

指令128可以是将由一个或多个处理器130直接执行的任何指令集(诸如，机器代码)或间接执行的任何指令集(诸如，脚本)。例如，这些指令可以作为计算设备代码存储在计算设备可读介质上。就此而言，术语“指令”和“程序”在本文中可以互换使用。指令可通过目标代码格式存储以供处理器直接处理，或者通过任何其他计算设备语言存储，所述任何其他计算设备语言包括按需解释或预先编译的独立源代码模块的脚本或集合。指令的功能、方法和例程将在下面更详细地说明。

一个或多个处理器130可以是硬线连接到电源设备110本身的微处理器、逻辑电路系统(例如，逻辑门、触发器等)，或者可以是专用的专用集成电路(asic)。应当理解，一个或多个处理器130不限于硬线连接逻辑电路系统，还可以包括任何商业上可获得的处理单元或任何基于硬件的处理器，诸如现场可编程门阵列(fpga)。在一些示例中，一个或多个处理器130可包括状态机。

电力接收器设备160可包括与电源设备110的组件类似的组件。例如，电力接收器设备160可包括包含数据172和指令178的存储器170、一个或多个处理器180、电池182，以及通常在电子附件中找到的其他组件。指令178可以由一个或多个处理器180执行，以一旦从电源设备110接收重置命令就完成固件重置。

图2提供示出图1的设备的示例的示意图。如该示例中所示，电源设备是外壳210，电力接收器设备是耳机230的对。耳机230可以是无线的，因为它们不需要与音乐播放器、电话或其他设备有线连接来供电。在一些示例中，每个耳机还可以是相互无线的。耳机230包括一个或多个电池232，电池232向耳机230和其中的诸如发射器、接收器、放大器、传感器等的其他组件供电。鉴于耳机230的小尺寸，耳机230的电池232相对较小。承载和存放耳机230的外壳210可以有较大的电池212。外壳210的较大电池212可以向耳机230的较小电池232传送电荷。

当以给定的定向将耳机230放在外壳210内时，耳机230上的触点(未示出)可以与外壳210上的触点接触以建立电连接，包括电力线连接。在一些示例中，每个耳机可以独立操作，并因此与第一耳机建立电力线连接，与第二耳机建立单独的电力线连接。

外壳210通过电力线连接向耳机230传送重置命令。例如，重置可通过特定事件在外壳210中发起。特定事件可以是用户发起，也可以是自动发起。可能的用户发起事件的示例包括按下指定重置按钮、按下在外壳210上的另一按钮216并保持达较长的时间段(例如，5秒、30秒等)、以特定方向或运动等旋转或移动外壳等。自动发起的重置的示例包括检测到耳机230存在但是在超时时间段后无响应。例如，如果耳机230上的电池232完全耗尽，则耳机230通常可以在放置于外壳210中时开始充电，并且在预定时间段(例如5秒)内接通并响应。如果尽管外壳210的电池212中有足够的电荷，经过预定时间段并且耳机230仍然无响应，也可以自动发起重置。

虽然图2的示例将电源设备例示出为外壳并将电力接收器设备示出为耳机，但是应当理解，可通过多种设备的任何一个来实现通过电力线传送重置命令。仅作为示例，电子设备可包括智能手表、健身追踪器、头戴式显示器、电话、电话附件、玩具、游戏系统、平板电脑等的任何一个。

图3提供图1的系统的示例性电路图，包括诸如电子附件的外壳的电源设备310和诸如耳机的电力接收器设备360。电源设备310和电力接收器设备360经由电力线连接352和接地线连接354电子地耦合。电源设备310包括第一电压源312和第二电压源314，其中第二电压源314不同于第一电压源312。例如，第二电压源可以高于第一电压源，以产生相对升高的电压电平，或者可以低于第一电压源，以产生相对降低的电压电平。开关325可用于在第一电压源312和第二电压源314之间进行选择，以通过电力线352传输。例如，第一电压源312可通过电力线352传输，以对电力接收器设备360的电池充电，而第二电压源314可通过电力线352传输，以重置电力接收器设备360。开关325可通过电力控制单元320激活。

第一电压源312和第二电压源314都耦合在电力线352与接地线354之间，而开关325提供第一和第二电压源312、314之间的选择。

在此示例中，第一电压源312输出大约3.4v-4.4v。例如，第一电压源312可以是降压-升压调节器。但是应当理解，电压源的类型可以改变，电压电平输出也可以改变。例如，一些电子设备可能需要更高的电压电平来进行充电，因此对于这样的设备，第一电压源312可以更高。同样，其他设备可能只需要较低的电压用于充电。

与第一电压源312相比，第二电压源314输出升高的电压电平。在该示例中，第二电压源314输出大约5.2v。虽然可以使用更高的电压电平，但是在一些示例中，升高的电压电平可以仅稍微高于第一电压源312，诸如以节省电力。因此，来自第二电压源314的电压电平可以与第一电源312的电压电平相关。例如，如果在其他示例中，第一电压源312的电压电平较高，诸如，6v，则第二电压源314的电压电平可以更高，诸如7v。

电力控制单元320例如可以使用开关325在第一电压312与第二电压314之间进行选择。电力控制单元320例如可以是微控制器单元(mcu)、片上系统(soc)、asic或fpga/cpld等。电力控制单元320可以检测重置事件，诸如按下重置按钮或者存在不响应的电力接收器设备360。例如，电力控制单元320可以耦合到重置开关325，重置开关325在推按重置按钮时闭合电路。

电力控制单元320可以响应于检测重置事件来激活开关325。例如，开关325可以默认闭合第一电压源312与电力线352之间的电路，因此默认较低电平电压通过电力线352传输。当重置事件时通过电力控制单元320激活开关325时，开关325闭合第二电压源314与电力线352之间的电路，使得较高电平电压通过电力线352传输。这种较高电平电压的传输可以充当对电力接收器设备360的重置命令。

电力接收器设备360可包括充电单元368，诸如电力管理集成电路(pmic)、充电器、mcu、soc等。如图3的示例所示，充电单元368可以连接到电力接收器设备360的电力输入端子365，以接收电源310的电力输出，也可以连接到电力接收器设备360的接地端子。充电单元368还可以包括重置引脚382，用于接收重置信号。

重置引脚382可以连接到用于激活充电单元368的重置功能的开关。在图3的示例中，开关是npn双极结型晶体管364，虽然在其他示例中可以使用其他类型的晶体管以及更一般的开关。晶体管364的集电极可以经由电阻器376连接到电力输入端子，晶体管364的发射极可以连接到接地366。重置引脚382可以连接到晶体管364的集电极。

晶体管364的开关操作可以由通过基极电阻器374连接到晶体管364的基极的控制线来控制。控制线可包括齐纳二极管362和接地电阻器388，它们在电力输入端子365与接地端子366之间串联耦合。晶体管364的基极可以耦合到齐纳二极管362与接地电阻器388之间的控制线的节点。

在操作中，较低电平电压可以小于齐纳二极管362的击穿电压，较高电平电压(或升高的电压)可以大于齐纳二极管362的击穿电压。因此，电力接收器设备360从电源设备310接收升高的电压，升高的电压导通齐纳二极管362，从而齐纳二极管传导电流。当齐纳二极管362导通时，电流将通过基极电阻器374到达晶体管364的基极，从而导通晶体管364。在其基极具有电流的晶体管364将晶体管364的集电极导通至接地366。晶体管364的输出将重置引脚382拉到激活状态。例如，晶体管364可以将重置引脚382拉低。激活重置引脚382会触发充电单元368或mcu，以进行重置。在充电单元368经由重置引脚382直接耦合到重置信号的情况下，充电单元368可以输出重置，或者短时关断系统电源然后再次接通等，以使系统具有干净的状态。

图4示出在诸如充电模式的第一操作模式下的图3的示例性电路图。根据一些示例，充电模式可以是默认操作模式。在该模式下，开关325将第一电压源312耦合到电力线352。这样，第一电压通过电力线352传输到电力接收器设备360。在电力接收器设备360处，第一电压不高到足以导通齐纳二极管362。因此，电流通过电力输入线356流到充电单元368，从而为电力接收器设备360的电池再充电。

图5示出在诸如重置模式的第二操作模式下的图3的示例性电路图。如上所述，重置模式可以诸如通过按钮推按来手动发起，或者诸如通过检测预定条件来自动发起。电力控制单元320使得开关325闭合与第二电压源314的电路，从而允许第二电压源314在电力线352上传输更高的电压。更高的电压当在电力接收器设备360的齐纳二极管362处被接收时导通齐纳二极管362，使得电流传递到晶体管364的基极。晶体管364在导通时发出电流，以将重置引脚382拉到激活状态。因此，充电电路368由重置引脚382触发，以执行固件重置。

示例性方法

除了结合以上系统所述的操作之外，下面结合示例性方法来描述各种操作。应当理解，以下操作不一定按照下面所述的精确顺序执行。甚而，可通过不同的顺序或同时地处置各种操作，也可以添加或省略操作。

图6提供示出使用电源设备来重置电力接收器设备的示例性方法700的流程图。设备可包括任何类型的电子设备，诸如耳机、电话、电话附件、玩具、游戏系统、平板电脑等。

在框610中，电源设备检测重置发起事件。例如，电源设备可以检测特定的按下推按、移动、环境条件、电力接收器设备的状态等。可以对电源设备进行编程，以将这种检测到的事件与重置电力接收器设备的命令相关联。

在框620中，与传输用于对电力接收器设备进行充电等的典型电压相比，电源设备向电力接收器设备传输升高的电压。例如，电源设备可包括适合于以各种电压电平传输的电压源。在其他示例中，电源设备可包括两个或更多个电压源，每个电压源都适合于以不同的电压电平进行传输，它们之间有开关。

在框630中，在电力接收器设备处接收升高的电压。例如，可通过电源设备与电力接收器设备的触点之间的电力线连接来接收电压。

在框640中，升高的电压激活电力接收器设备处的齐纳二极管，将电压传递给晶体管。在步骤650中，晶体管被激活，并且将重置引脚拉低，以激活重置引脚。在步骤660中，电力接收器设备完成重置操作。例如，重置引脚的激活可以导致电源管理电路执行设备固件的重置，或者使电源电压循环。

前述系统和方法的优点在于，其提供用于重置可穿戴设备的机制，该可穿戴设备可能太小且造型流畅，以致于不能包括单独的重置控件。虽然在前述示例中，传输增加的电压电平以触发系统重置，但是在其他示例中，可以传输增加的电压电平以发起其他动作，例如，执行电源电压循环，以使系统干净冷启动。

虽然上述一些示例是关于将重置传送到诸如耳机的对的附件的情况进行描述的，但是应当理解，所述系统和方法的其他示例可包括多个其他电子设备的任何一个。仅作为示例，可通过诸如无线电话充电器的感应充电设备与手机或其他小型电子设备之间的电力线连接来传送重置。

除非另有说明，否则前述替代性示例并不互相排斥，而是可通过各种组合实施，以实现独特的优点。因为可以在不脱离权利要求所限定主题的情况下利用以上讨论的特征的这些和其他变形以及组合，所以，对实施方式的以上描述应当通过说明的方式而不是通过被权利要求所限定主题限制的方式来进行。此外，本文所述示例的提供以及像“诸如”、“包括”等的用语不应解释为将权利要求的主题限制于特定示例；相反，这些示例只是要示出很多可能实施例的其中一个实施例。此外，不同附图中的相同附图标记可以标识相同或相似的元件。