用于检测连接器上的外物的电子装置和方法与流程

本申请要求于2017年9月11日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2017-0115908的权益，该申请的公开以引用方式全文并入本文中。

一些示例实施例涉及电子装置，并且更具体地说，涉及用于检测连接器上的外物的电子装置和方法。

背景技术：

电子装置可包括连接器并且可经插入连接器中的线缆与外部电子装置通信。当外物进入连接器中时，连接器上的一些引脚可短路、腐蚀或损坏。另外，当通过线缆为电子装置充电时，电流可在连接器上的一些引脚之间流动，导致电子装置的功耗过大，这会导致电子装置的损坏。

技术实现要素：

根据一些示例实施例，提供了一种电子装置，其包括多个引脚和检测电路。检测电路包括上拉电路和下拉电路中的至少一个以及所述多个引脚中的第一引脚与第二引脚之间的连接电路。检测电路被构造为选择第一引脚和第二引脚。检测电路还被构造为通过控制连接电路与上拉电路和下拉电路中的至少一个的连接测量所选择的第一引脚和第二引脚之间的阻抗。此外，检测电路被构造为基于测量出的阻抗产生指示连接器上存在或不存在外物的检测信号。

根据一些示例实施例，提供了一种电子装置，其包括具有多个引脚的连接器和电力输送集成电路(pdic)。pdic被构造为产生指示连接器上存在或不存在外物的检测信号。pdic包括选择电路，其被构造为选择所述多个引脚中的第一引脚和第二引脚。pdic还包括上拉电路，其被构造为将电源电压提供至连接至第一引脚的第一节点和连接至第二引脚的第二节点。pdic还包括：下拉电路，其被构造为将地电压提供至第一节点和第二节点；连接电路，其包括第一节点与第二节点之间的电阻器。此外，pdic包括控制器，其被构造为基于第一节点的第一电压信号和第二节点的第二电压信号产生检测信号。

根据一些示例实施例，提供了一种通过包括控制器的电子装置执行的外物检测方法。所述方法包括以下步骤：选择包括在连接器中的多个引脚中的第一引脚和第二引脚。所述方法还包括：利用控制器测量所选择的第一引脚与第二引脚之间的阻抗。所述方法还包括：基于测量的阻抗产生指示在连接器上存在或不存在外物的检测信号。此外，所述方法包括：根据产生的检测信号提供外物警报消息。

附图说明

附图可不根据比例，并且为了便于示出，可示出夸大或缩小的组件。

图1是示意性地示出根据一些示例实施例的电子装置的框图；

图2示出了根据一些示例实施例的连接器的示例；

图3是根据一些示例实施例的图1的检测电路的详细框图；

图4是示出根据一些示例实施例的检测电路的电路图，在该检测电路中上拉电路和下拉电路中的每一个包括两个电流源、两个电阻器和两个选择器；

图5是示出根据一些示例实施例的图4的检测电路的修改形式的电路图，其中上拉电路和下拉电路中的每一个包括两个电流源；

图6是示出根据一些示例实施例的图4的检测电路的修改形式的电路图，其中上拉电路和下拉电路中的每一个包括两个电阻器；

图7a示出了根据一些示例实施例的测量所选择的第一引脚与所选择的第二引脚之间的阻抗的检测电路的示例，图7b是图7a的等效电路图；

图8a示出了根据一些示例实施例的测量所选择的引脚与地电压端子之间的阻抗的检测电路的示例，图8b是图8a的等效电路图；

图9a示出了根据一些示例实施例的测量所选择的第一引脚与选择的第二引脚之间的阻抗的两端电压的检测电路的示例，图9b是图9a的等效电路图；

图10a示出了根据一些示例实施例的利用上拉电路测量所选择的第一引脚和第二引脚是否开路的检测电路的示例，图10b是图10a的等效电路图；

图11a示出了根据一些示例实施例的利用上拉电路和下拉电路测量所选择的第一引脚和第二引脚是否开路的检测电路的示例，图11b是图11a的等效电路图；

图12a示出了根据一些示例实施例的测量所选择的第一引脚和第二引脚的漏电流的检测电路的示例，图12b是图12a的等效电路图；

图13示出了根据一些示例实施例的测量所选择的第一引脚和第二引脚的电压的检测电路的示例；

图14是示出根据一些示例实施例的包括警报消息产生器的图3的检测电路的示例的框图；

图15是示出根据一些示例实施例的其中vbus引脚a4连接至电压信号产生电路的检测电路的框图；

图16是示出根据一些示例实施例的图15的检测电路的电路图；

图17是示出根据一些示例实施例的包括pdic的电子装置的框图；

图18是示出根据一些示例实施例的包括pdic、ap、if-pmic和pmic的电子装置的框图；

图19是示出根据一些示例实施例的电子装置的外物检测方法的流程图；以及

图20是示出根据一些示例实施例的测量阻抗的方法的流程图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述一些示例实施例。

图1是示意性地示出根据一些示例实施例的电子装置10的框图。

参照图1，电子装置10可包括连接器100和检测电路200。在一些示例实施例中，电子装置10可为能够经usb接口与外部电子装置通信的usb装置。然而，电子装置10不限于usb装置，而是可为根据另一通信标准能够经接口与外部电子装置通信的任何电子装置。此外，电子装置10可为包括诸如耳机插孔端子的音频插孔端子的任何电子装置。

连接器100可为插口或插头。在一些示例实施例中，连接器100可连接至外部线缆并且可经线缆在外部装置与电子装置10之间执行通信。检测电路200可电连接至连接器100，以检测连接器100上存在或不存在外物。因此，检测电路200可被称作“外物检测电路”。电子装置10还可包括控制电子装置10的整体操作的应用处理器(ap)300。根据一些示例实施例，可通过执行包括对应于操作的指令的程序代码的至少一个处理器来执行本文所述的由应用处理器300执行的操作。可将指令存储在存储器中。如本公开中所用的术语“处理器”可指例如硬件实施的数据处理装置，其具有在物理上结构化为执行期望操作(包括例如表示为包括在程序中的代码和/或指令的操作)的电路。在至少一些示例实施例中，上面提及的硬件实施的数据处理装置可包括(但不限于)微处理器、中央处理单元(cpu)、处理器核、多核处理器、多处理器、专用集成电路(asic)和现场可编程门阵列(fpga)。

连接器100可包括被构造为耦接至外部线缆的多个引脚。通过所述多个引脚可发送或接收信号，或者可传输电力。由于所述多个引脚是具有电导率的物理端子并且所述多个引脚彼此间隔开确定距离，邻近的引脚可在无外物进入连接器100中的正常状态下彼此绝缘。在一些示例实施例中，线缆可为usbc型线缆并且连接器100可为usbc型插口。usbc型是一种用于usb装置或线缆的端子或插座的物理规格，并且限定了与现有usb接口兼容的新插口、插头和线缆的标准。下文中，将参照图2详细描述usbc型插口作为连接器100的示例。然而，一些示例实施例不限于此，并且连接器100可为usbc型插头。

图2示出了根据一些示例实施例的连接器100a的示例。

参照图2，连接器100a可为usbc型插口，并且可包括第一行引脚a1至a12和第二行引脚b1至b12。第一行引脚a1至a12和第二行引脚b1至b12可具有对称结构，由于该对称结构，不管连接器100a和usbc型线缆的方向如何，连接器100a和usbc型线缆都可正常连接。本领域技术人员可通过usbc型标准文档理解下面将描述的各种术语，因此将省略对其的详细描述。

连接器100a可支持各种速度的数据通信。作为示例，连接器100a可包括支持根据第一标准(例如，usb3.1)的高速数据通信的tx和rx引脚a2、a3、a10、a11、b2、b3、b10和b11和支持根据第二标准(例如，usb2.0)的低速数据通信的d引脚a6、a7、b6和b7。另外，第一行引脚a1至a12和第二行引脚b1至b12中的每一个可执行独特功能。例如，vbus引脚a4、a9、b4和b9可对应于供应电源电压的引脚，gnd引脚a1、a12、b1和b12可对应于传输地电压的引脚，而sbu引脚a8和b8可对应于边带(sideband)使用引脚。

另一方面，包括连接器100a的电子装置(例如，图1中的10)可执行双向通信。例如，当经usb接口连接至外部装置时，电子装置10可作为主装置(例如，下行端口(dfp))或者从装置(例如，上行端口(ufp)操作。可替换地，电子装置10可作为双角色端口(drp)操作，其中电子装置10可在主装置(例如，dfp)的角色或从装置(例如，ufp)的角色之间适应性地改变。可经cc(配置通道)引脚a5和b5指明电子装置的角色。作为示例，就usb接口而言，可通过经cc1引脚a5和cc2引脚b5的数字通信执行数据连接和控制。

根据电子装置的模型，可仅使用连接器100a上的所述多个引脚a1至a12和b1至b12中的一些。作为示例，一些模型可不使用多个gnd引脚a1、a12、b1和b12中的一个或多个。作为另一示例，一些模型可不使用与高速数据通信关联的引脚a2、a3、a10、a11、b2、b3、b10和b11中的至少一个。未在电子装置中使用的引脚可不电连接至该电子装置中的与通信关联的集成电路并且可为开路的。

如上所述，由于连接器100a比传统连接器包括更多数量的引脚a1至a12和b1至b12，因此内部结构会是密集的并且受外物影响(例如，邻近引脚之间短路的可能性)会较大，这会损坏电子装置。因此，检测外物是否存在于连接器100a上和根据检测结果为用户提供外物警报消息的方法将是所需的。下文中，将描述连接器100a是usbc型连接器的一些示例实施例。然而，一些示例实施例可等同或相似地应用于其它结构的连接器。

再参照图1，检测电路200可选择包括在连接器100中的所述多个引脚中的第一引脚和第二引脚，并且测量所选择的第一引脚和第二引脚之间的阻抗，也就是说，引脚到引脚的阻抗。此外，检测电路200可基于测量到的引脚到引脚的阻抗产生指示外物是否存在于连接器100上的检测信号ds。在一些示例实施例中，当外物存在于连接器100上时检测电路200可产生外物警报消息，或者限制供应至所述多个引脚中的vbus引脚a4、a9、b4和b9的电压或电流。将参照图3和图4更详细地描述检测电路200的具体构造和操作。

ap300可从检测电路200接收检测信号ds并且基于接收到的检测信号ds产生外物警报消息或者限制供应至所述多个引脚中的vbus引脚a4、a9、b4和b9的电压或电流。在一些示例实施例中，ap300可通过控制电源管理集成电路(pmic)(例如，图18中的700)或接口(if)-pmic(例如，图18中的500)限制供应至vbus引脚a4、a9、b4和b9的电压或电流。在一些示例实施例中，ap300可实施为片上系统(soc)。

根据一些示例实施例的电子装置可包括例如智能手机、平板个人计算机、移动电话、可视电话、电子书阅读器、台式个人计算机(pc)、笔记本个人计算机(pc)、上网本计算机、工作站、服务器、个人数字助理(pda)、便携式多媒体播放器(pmp)、mp3播放器、移动医疗设备、照相机和可穿戴设备中的至少一个。根据一些示例实施例，可穿戴设备可包括饰品类(例如，手表、戒指、手链、手镯、项链、眼镜、隐形眼镜或头戴装置(hmd))、织物或服装集成类(例如，电子服装)、身体附着类(例如，皮肤垫或纹身)以及生物可移植类(例如，植入电路)中的至少一个。

图3是根据一些示例实施例的图1的检测电路200的详细框图。参照图3，检测电路200可包括选择电路210、电压信号产生电路220、转换电路230和外物检测块240。在一些示例实施例中，检测电路200可实施为电力输送ic(pdic)的一部分。

选择电路210可连接至多个引脚p1至pn并且可选择所述多个引脚p1至pn中的第一个和第二个。这里，n是2或更大的整数，并且可根据一些示例实施例不同地改变。在一些示例实施例中，n可为24，并且选择电路210可连接至图2的所述多个引脚a1至a12和b1至b12。在一些示例实施例中，n可为8，并且选择电路210可连接至图2的所述多个引脚a1至a12和b1至b12中的一些。例如，图2中的引脚a1、a4至a8和b5和b8可连接至选择电路210，但是一些示例实施例不限于此。另外，选择电路210可输出来自所选择的第一引脚和第二引脚的第一输入in1和第二输入in2。然而，一些示例实施例不限于此，并且在一些示例实施例中，选择电路210可实施为选择三个或更多个引脚。

电压信号产生电路220可从选择电路210接收第一输入in1和第二输入in2，并且产生分别对应于第一输入in1和第二输入in2的第一电压信号in1a和第二电压信号in2a。第一电压信号in1a可根据第一引脚的状态具有电压电平。第二电压信号in2a可根据第二引脚的状态具有电压电平。例如，引脚的状态可为施加至引脚的电压电平、引脚是否开路、引脚是否与相邻引脚短路、等等。具体地说，电压信号产生电路220可包括上拉电路221、下拉电路222和连接电路223。将参照图4详细描述电压信号产生电路220的构造。

转换电路230可接收第一电压信号in1a和第二电压信号in2a，并对第一电压信号in1a和第二电压信号in2a执行模数转换(下文中称作adc)，以产生第一数字信号in1d和第二数字信号in2d。外物检测块240可接收第一数字信号in1d和第二数字信号in2d，并且基于第一数字信号in1d和第二数字信号in2d产生指示外物是否存在于所述多个引脚p1至pn上的检测信号。在一些示例实施例中，外物检测块240可实施为微控制器单元(mcu)或其它硬件。本文所述的通过外物检测块240执行的操作可通过执行存储在存储器中的固件指令的mcu执行。

图4是示出根据一些示例实施例的检测电路200的电路图。参照图4，检测电路200的上拉电路和下拉电路中的每一个包括两个电流源、两个电阻器和两个选择器。检测电路200可电连接至所述多个引脚pn。例如，所述多个引脚pn可为cc1引脚a5、cc2引脚b5、sbu1引脚a8、sbu2引脚b8、dp引脚a6、dm引脚a7、vbus引脚a4和gnd引脚a1。然而，连接至检测电路200的引脚pn的类型和数量可根据一些示例实施例不同地改变。

选择电路210可包括第一选择器211和第二选择器212。第一选择器211可根据第一输入选择信号insel1选择所述多个引脚pn中的第一引脚，输出来自所选择的第一引脚的第一输入in1，并且将第一输入in1提供至第一节点nd1。相似地，第二选择器212可根据第二输入选择信号insel2选择所述多个引脚pn中的第二引脚，输出来自所选择的第二引脚的第二输入in2，并且将第二输入in2提供至第二节点nd2。在一些示例实施例中，第一选择器211和第二选择器212中的每一个可实施为多路复用器。在一些示例实施例中，第一输入选择信号insell和第二输入选择信号insel2可为3比特数字信号。在一些示例实施例中，可从包括在pdic中的控制器(例如，图17的260)中产生第一输入信号insell和第二输入信号insel2。

上拉电路221可包括连接至电源电压端子vdda的第一电流源cs1、第一电阻器r1、第一源选择器2211和第一上拉选择开关sw1。第一源选择器2211可根据第一源选择信号src1选择第一电流源cs1和第一电阻器rl之一作为上拉装置。第一上拉选择开关sw1可根据第一上拉选择信号pu1将第一源选择器2211的输出端子连接至第一节点nd1。上拉电路221还可包括连接至电源电压端子vdda的第二电流源cs2、第二电阻器r2、第二源选择器2212和第二上拉选择开关sw2。第二源选择器2212可根据第二源选择信号src2选择第二电流源cs2和第二电阻器r2之一作为上拉装置。第二上拉选择开关sw2可根据第二上拉选择信号pu2将第二源选择器2212的输出端子连接至第二节点nd2。

下拉电路222可包括连接至地电压端子vssa的第三电流源cs3、第三电阻器r3、第一同步选择器2221和第一下拉选择开关sw3。第一同步选择器2221可根据第一同步选择信号snk1选择第三电流源cs3和第三电阻器r3之一作为下拉装置。第一下拉选择开关sw3可根据第一下拉选择信号pd1将第一同步选择器2221的输出端子连接至第一节点nd1。下拉电路222还可包括连接至地电压端子vssa的第四电流源cs4、第四电阻器r4、第二同步选择器2222和第二下拉选择开关sw4。第二同步选择器2222可根据第二同步选择信号snk2选择第四电流源cs4和第四电阻器r4之一作为下拉装置。第二下拉选择开关sw4可根据第二下拉选择信号pd2将第二同步选择器2222的输出端子连接至第二节点nd2。

在一些示例实施例中，第一源选择器2211和第二源选择器2212以及第一同步选择器2221和第二同步选择器2222各自可实现为多路复用器。在一些示例实施例中，第一源选择信号src1和第二源选择信号src2以及第一同步选择信号snk1和第二同步选择信号snk2可为1比特数字信号。在一些示例实施例中，可从包括在pdic中的控制器(例如，图17中的260)中产生第一源选择信号src1和第二源选择信号src2、第一同步选择信号snk1和第二同步选择信号snk2、第一上拉选择信号pu1和第二上拉选择信号pu2以及第一下拉选择信号pd1和第二下拉选择信号pd2。在一些示例实施例中，第一电流源cs1至第四电流源cs4中的每一个可提供约1μa至约1ma的电流。在一些示例实施例中，第一电阻器rl至第四电阻器r4中的每一个可在约1kω与约1mω之间。

连接电路223可包括第五电阻器r5以及第一连接选择开关sw5和第二连接选择开关sw6。第五电阻器r5和第一连接选择开关sw5可布置在第一节点nd1与第二节点nd2之间并且可彼此串联连接。第二连接选择开关sw6可布置在第一节点nd1与第二节点nd2之间，并且可与第五电阻器r5和第一连接选择开关sw5并联连接。第一连接选择开关sw5可根据第一连接选择信号sel1接通/关断。第二连接选择开关sw6可根据第二连接选择信号sel2接通/关断。可从包括在pdic中的控制器(例如，图17中的260)中产生第一连接选择信号sel1和第二连接选择信号sel2。

转换电路230可包括第一adc231和第二adc232。第一adc231可接收第一节点nd1的第一电压信号in1a，并且对接收到的第一电压信号in1a执行adc以产生第一数字信号in1d。第二adc232可接收第二节点nd2的第二电压信号in2a，并且对接收到的第二电压信号in2a执行adc以产生第二数字信号in2d。

在一些示例实施例中，外物检测块240可基于第一数字信号in1d和第二数字信号in2d计算第一引脚和第二引脚之间的引脚到引脚的阻抗，并且基于计算出的引脚到引脚的阻抗产生检测信号ds。例如，如果引脚到引脚的阻抗对应于正常阻抗，则外物检测块240可产生指示不存在外物的检测信号ds，并且如果引脚到引脚的阻抗不对应于正常阻抗，则外物检测块240可产生指示存在外物的检测信号ds。

在一些示例实施例中，外物检测块240可基于第一数字信号in1d和第二数字信号in2d计算第一引脚与地电压端子vssa之间的第一阻抗和第二引脚与地电压端子vssa之间的第二阻抗，并且基于计算出的第一阻抗和第二阻抗产生检测信号ds。在一些示例实施例中，外物检测块240可基于第一数字信号in1d和第二数字信号in2d确定第一引脚和第二引脚是否开路，并且根据确定结果产生检测信号ds。将参照图7a至图13详细描述外物检测块240检测外物的一些示例实施例。

图5是示出根据一些示例实施例的图4的检测电路200的修改形式200a的电路图，其中上拉电路和下拉电路中的每一个包括两个电流源。

参照图5，检测电路200a可对应于图4的检测电路200的修改形式。参照图4的以上描述也可应用于图5的描述。具体地说，检测电路200a在上拉电路221a和下拉电路222a的构造方面可与图4的检测电路200不同。下文中，将主要描述上拉电路221a和下拉电路222a。

上拉电路221a可包括连接至电源电压端子vdda的第一电流源cs1和第一上拉选择开关sw1。第一上拉选择开关sw1可根据第一上拉选择信号pu1将第一电流源cs1连接至第一节点nd1并且可将电流提供至第一节点nd1。另外，上拉电路221a还可包括连接至电源电压端子vdda的第二电流源cs2和第二上拉选择开关sw2。第二上拉选择开关sw2可根据第二上拉选择信号pu2将第二电流源cs2连接至第二节点nd2，并且可将电流提供至第二节点nd2。

下拉电路222a可包括连接至地电压端子vssa的第三电流源cs3和第一下拉选择开关sw3。第一下拉选择开关sw3可根据第一下拉选择信号pd1将第三电流源cs3连接至第一节点nd1，并且可将电流提供至第一节点nd1。下拉电路222a还可包括连接至地电压端子vssa的第四电流源cs4和第二下拉选择开关sw4。第二下拉选择开关sw4可根据第二下拉选择信号pd2将第四电流源cs4连接至第二节点nd2，并且可将电流提供至第二节点nd2。

图6是示出根据一些示例实施例的检测电路200b的电路图，其中上拉电路和下拉电路中的每一个包括两个电阻器。

参照图6，检测电路200b对应于图4的检测电路200的修改形式，并且以上参照图4的描述也可应用于图6的描述。具体地说，检测电路200b在上拉电路221b和下拉电路222b的构造方面可与图4的检测电路200不同。下文中，将主要描述上拉电路221b和下拉电路222b。

上拉电路221b可包括连接至电源电压端子vdda的第一电阻器r1和第一上拉选择开关sw1。第一上拉选择开关sw1可根据第一上拉选择信号pu1将第一电阻器rl连接至第一节点nd1。另外，上拉电路221b还可包括连接至电源电压端子vdda的第二电阻器r2和第二上拉选择开关sw2。第二上拉选择开关sw2可根据第二上拉选择信号pu2将第二电阻器r2连接至第二节点nd2。

下拉电路222b可包括连接至地电压端子vssa的第三电阻器r3和第一下拉选择开关sw3。第一下拉选择开关sw3可根据第一下拉选择信号pd1将第三电阻器r3连接至第一节点nd1。另外，下拉电路222b还可包括连接至地电压端子vssa的第四电阻器r4和第二下拉选择开关sw4。第二下拉选择开关sw4可根据第二下拉选择信号pd2将第四电阻器r4连接至第二节点nd2。

在一些示例实施例中，检测电路可实施为包括图5的上拉电路221a和图6的下拉电路222b。在一些示例实施例中，检测电路可实施为包括图6的上拉电路221b和图5的下拉电路222a。在一些示例实施例中，检测电路可实施为包括图4的上拉电路221以及图5的下拉电路222a或图6的下拉电路222b。在一些示例实施例中，检测电路可实施为包括图5的上拉电路221a或图6的上拉电路221b以及图4的下拉电路222。

下文中，将参照图7a至图13描述图4的检测电路200的各个操作示例。参照图4至图6的以上描述也可应用于图7a至图13，并且将省略对其的重复描述。在一些示例实施例中，图7a至图13的上拉电路221可由图5的上拉电路221a或图6的上拉电路221b代替。另外，在一些示例实施例中，图7a至图13的下拉电路222可由图5的下拉电路222a或者图6的下拉电路222b代替。

图7a示出了根据一些示例实施例的测量所选择的第一引脚与所选择的第二引脚之间的阻抗的检测电路200a的示例。图7b是图7a的等效电路图。

参照图7a和图7b，检测电路200a可测量所选择的第一引脚与所选择的第二引脚之间的阻抗。例如，所选择的第一引脚可为vbus引脚a4并且所选择的第二引脚可为cc1引脚a5。具体地说，第一选择器211可根据第一输入选择信号insel1选择vbus引脚a4，并且输出来自所选择的vbus引脚a4的第一输入in1。第二选择器212可根据第二输入选择信号insel2选择cc1引脚a5并且输出来自所选择的cc1引脚a5的第二输入in2。例如，第一输入选择信号insel1可为“110”，并且第二输入选择信号insel2可为“000”。

第一上拉选择信号pu1和第二上拉选择信号pu2和第一下拉选择信号pd1可被去激活，并且第二下拉选择信号pd2可被激活。另外，第一连接选择信号sel1可被激活，并且第二连接选择信号sel2可被去激活。因此，第二下拉选择开关sw4和第一连接选择开关sw5可被接通。另外，第二同步选择器2222可选择第四电阻器r4作为下拉装置，因此，第四电阻器r4和第二下拉选择开关sw4可连接。

vbus引脚a4和cc1引脚a5上不存在外物的状态(下文中称作“正常状态”)可为将vbus电压施加至vbus引脚a4并且没有电压施加至cc1引脚a5的状态。因此，第一节点nd1的电压电平可与vbus电压相同，并且第二节点nd2的电压电平可具有通过第四电阻器r4和第五电阻器r5而从vbus电压分配的电压电平。例如，当vbus电压为5v并且第四电阻器r4和第五电阻器r5的电阻值彼此相同时，第一节点nd1的电压电平可对应于5v，并且第二节点nd2的电压电平可对应于2.5v。

在正常状态下，第一adc231可接收对应于第一节点nd1的电压电平的第一电压信号in1a并且对接收到的第一电压信号in1a执行adc，以产生第一数字信号in1d。第二adc232可接收对应于第二节点nd2的电压电平的第二电压信号in2a，并且对接收到的第二电压信号in2a执行adc，以产生第二数字信号in2d。外物检测块240可接收第一数字信号in1d和第二数字信号in2d，并且根据欧姆定律利用接收到的第一数字信号in1d和第二数字信号in2d计算第一节点nd1与第二节点nd2之间的正常阻抗。

另一方面，在vbus引脚a4和cc1引脚a5上存在外物的状态(下文中称作“外物状态”)下，在vbus引脚a4与cc1引脚a5之间可发生短路。结果，vbus引脚a4与cc1引脚a5之间的电阻值可降低，例如，接近于0ω。此时，vbus引脚a4与cc1引脚a5之间的电阻与第五电阻器r5可看作是并联的。并联电阻值可改变为接近0ω的外物电阻值。因此，第二节点nd2的电压电平可高于正常状态下的电压电平(例如，2.5v)。此时，第一节点nd1的电压电平可对应于正常状态下的电压电平(例如，5v)。

在外物状态下，对应于第二节点nd2的电压电平的第二电压信号in2a可与正常状态下的第二电压信号in2a不同，因此第二数字信号in2d可与正常状态下的第二数字信号in2d不同。外物检测块240可利用接收到的第一数字信号in1d和第二数字信号in2d根据欧姆定律计算第一节点nd1与第二节点nd2之间的阻抗，其中计算出的阻抗可与正常阻抗不同。因此，外物检测块240可确定在连接器上检测到外物，并且可激活检测信号。

图8a示出了根据一些示例实施例的测量所选择的引脚与地电压端子之间的阻抗的检测电路200b的示例。图8b是图8a的等效电路图。

参照图8a和图8b，检测电路200b可测量所选择的第一引脚与地电压端子之间的阻抗，并且测量所选择的第二引脚与地电压端子之间的阻抗。例如，所选择的第一引脚可为sbu1引脚a8并且所选择的第二引脚可为sbu2引脚b8。具体地说，第一选择器211可根据第一输入选择信号insel1选择sbu1引脚a8，并且输出来自所选择的sbu1引脚a8的第一输入in1。第二选择器212可根据第二输入选择信号insel2选择sbu2引脚b8并且输出来自所选择的sbu2引脚b8的第二输入in2。例如，第一输入选择信号insel1可为“010”，并且第二输入选择信号insel2可为“011”。

第一上拉选择信号pu1和第二上拉选择信号pu2可被去激活。第一下拉选择信号pd1和第二下拉选择信号pd2可被激活。第一连接选择信号sel1和第二连接选择信号sel2可被去激活。因此，第一下拉选择开关sw3和第二下拉选择开关sw4可被接通。第一同步选择器2221和第二同步选择器2222也可分别选择第三电阻器r3和第四电阻器r4作为下拉装置，因此第三电阻器r3和第一下拉选择开关sw3可连接，并且第四电阻器r4和第二下拉选择开关sw4可连接。

在sbu1引脚a8和sbu2引脚b8上没有外物的正常状态下，第一节点nd1的电压电平可具有对应于第三电阻器r3的第一电压电平，并且第二节点nd2的电压电平可具有对应于第四电阻器r4的第二电压电平。第一adc231可通过对对应于第一节点nd1的电压电平的第一电压信号in1a执行adc产生第一数字信号in1d，并且第二adc232可通过对对应于第二节点nd2的电压电平的第二电压信号in2a执行adc产生第二数字信号in2d。外物检测块240可根据第一数字信号in1d计算sbu1引脚a8与地电压端子vssa之间的第一正常阻抗，并且根据第二数字信号in2d计算sbu2引脚b8与地电压端子vssa之间的第二正常阻抗。

另一方面，在sbu1引脚a8或sbu2引脚b8上存在外物的状态下，sbu1引脚a8或sbu2引脚b8可异常地电连接至邻近引脚。此时，第一节点nd1的电压电平可不对应于第一电压电平，或者第二节点nd2的电压电平可不对应于第二电压电平。因此，第一数字信号in1d可与正常状态下的第一数字信号in1d不同，或者第二数字信号in2d可与正常状态下的第二数字信号in2d不同。外物检测块240可根据第一数字信号in1d计算sbu1引脚a8与地电压端子vssa之间的第一阻抗，其中第一阻抗与第一正常阻抗不同。外物检测块240可根据第二数字信号in2d计算sbu2引脚b8与地电压端子vssa之间的第二阻抗，其中第二阻抗可与第二正常阻抗不同。因此，外物检测块240可确定在连接器上检测到外物，并且可激活检测信号。

图9a示出了根据一些示例实施例的测量选择的第一引脚与选择的第二引脚之间的阻抗的两端电压的检测电路200c的示例。图9b是图9a的等效电路图。

参照图9a和图9b，检测电路200c可测量所选择的第一引脚与所选择的第二引脚之间的阻抗的两端电压。例如，所选择的第一引脚可为dp引脚a6，并且所选择的第二引脚可为dm引脚a7。具体地说，第一选择器211可根据第一输入选择信号insel1选择dp引脚a6，并且可输出来自所选择的dp引脚a6的第一输入in1。第二选择器212可根据第二输入选择信号insel2选择dm引脚a7，并且输出来自所选择的dm引脚a7的第二输入in2。例如，第一输入选择信号insel1可为“100”并且第二输入选择信号insel2可为“101”。

第一上拉选择信号pu1和第二上拉选择信号pu2和第一下拉选择信号pd1和第二下拉选择信号pd2可被去激活。因此，第一节点nd1和第二节点nd2可不分别连接至上拉电路221和下拉电路222。第一连接选择信号sel1可被激活，并且第二连接选择信号sel2可被去激活。因此，第一连接选择开关sw5可接通，并且第二连接选择开关sw6可关断。

在dp引脚a6和dm引脚a7上无外物的正常状态下，第一节点nd1的电压电平可根据第五电阻器r5具有第一正常电压电平，并且第二节点nd2的电压电平可具有对应于dm引脚a7的电压电平的第二正常电压电平。外物检测块240可基于第一数字信号in1d和第二数字信号in2d计算dp引脚a6与dm引脚a7之间的正常阻抗。

另一方面，在dp引脚a6或dm引脚a7上存在外物的状态下，dp引脚a6和dm引脚a7可异常地电连接，或者dp引脚a6或dm引脚a7与邻近引脚可异常地电连接。此时，第一节点nd1的电压电平可不对应于第一正常电压电平，或者第二节点nd2的电压电平可不对应于第二正常电压电平。因此，通过外物检测块240计算出的阻抗可与正常阻抗不同。因此，外物检测块240可确定在连接器上检测到外物，并且可激活检测信号。

图10a示出了根据一些示例实施例的利用上拉电路测量所选择的第一引脚和第二引脚是否开路的检测电路200d的示例。图10b是图10a的等效电路图。

参照图10a和图10b，检测电路200d可测量所选择的第一引脚和第二引脚是否开路。例如，所选择的第一引脚可为sbu1引脚a8，所选择的第二引脚可为sbu2引脚b8。第一上拉选择信号pu1和第二上拉选择信号pu2可被激活，并且第一下拉选择信号pd1和第二下拉选择信号pd2可被去激活。因此，第一节点nd1和第二节点nd2可连接至上拉电路221，而不连接至下拉电路222。此时，第一源选择器2211和第二源选择器2212可分别选择第一电阻器r1和第二电阻器r2作为上拉装置。第一连接选择信号sel1和第二连接选择信号sel2可被去激活，并且第一节点nd1和第二节点nd2可不连接至连接电路223。

在一些示例实施例中，sbu1引脚a8和sbu2引脚b8可在sbu1引脚a8和sbu2引脚b8上不存在外物的正常状态下处于开路状态。此时，第一节点nd1的电压电平可根据电源电压和第一电阻器r1具有第一正常电压电平，并且第二节点nd2的电压电平可根据电源电压和第二电阻器r2具有第二正常电压电平。

另一方面，在sbu1引脚a8或sbu2引脚b8上存在外物的状态下，sbu1引脚a8或sbu2引脚b8和邻近引脚可异常地电连接。此时，第一节点nd1的电压电平可不对应于第一正常电压电平，或者第二节点nd2的电压电平可不对应于第二正常电压电平。因此，外物检测块240可确定在连接器上检测到外物，并且可激活检测信号。

图11a示出了根据一些示例实施例的利用上拉电路和下拉电路测量所选择的第一引脚和第二引脚是否开路的检测电路200e的示例。图11b是图11a的等效电路图。

参照图11a和图11b，检测电路200e可测量所选择的第一引脚和第二引脚是否开路。例如，所选择的第一引脚可为sbu1引脚a8，并且所选择的第二引脚可为sbu2引脚b8。第一上拉选择信号pu1和第二上拉选择信号pu2以及第一下拉选择信号pd1和第二下拉选择信号pd2可全部被激活。因此，第一节点nd1和第二节点nd2可分别连接至上拉电路221和下拉电路222。第一连接选择信号sel1和第二连接选择信号sel2可被去激活，并且第一节点nd1和第二节点nd2可不连接至连接电路223。

在一些示例实施例中，在sbu1引脚a8和sbu2引脚b8上不存在外物的正常状态下，sbu1引脚a8和sbu2引脚b8可处于开路状态。此时，第一节点nd1的电压电平可具有通过第一电阻器r1和第三电阻器r3从电源电压分配的第一正常电压电平，并且第二节点nd2的电压电平可具有通过第二电阻器r2和第四电阻器r4从电源电压分配的第二正常电压电平。

另一方面，在sbu1引脚a8或sbu2引脚b8上存在外物的状态下，sbu1引脚a8或sbu2引脚b8和邻近引脚可异常地电连接。此时，第一节点nd1的电压电平可不对应于第一正常电压电平，或者第二节点nd2的电压电平可不对应于第二正常电压电平。因此，外物检测块240可确定在连接器上检测到外物，并且可激活检测信号。

图12a示出了根据一些示例实施例的测量所选择的第一引脚和第二引脚的漏电流的检测电路200f的示例，图12b是图12a的等效电路图。

参照图12a和图12b，检测电路200f可测量所选择的第一引脚和第二引脚的漏电流。例如，所选择的第一引脚可为sbu1引脚a8，并且所选择的第二引脚可为sbu2引脚b8。第一上拉选择信号pu1和第二上拉选择信号pu2以及第一下拉选择信号pd1和第二下拉选择信号pd2可全部被激活。因此，第一节点nd1和第二节点nd2可分别连接至上拉电路221和下拉电路222。此时，第一源选择器2211和第二源选择器2212可分别选择第一电流源cs1和第二电流源cs2作为上拉装置，并且第一同步选择器2221和第二同步选择器2222可分别选择第三电阻器r3和第四电阻器r4作为下拉装置。第一连接选择信号sel1和第二连接选择信号sel2可被去激活，并且第一节点nd1和第二节点nd2可不连接至连接电路223。

在一些示例实施例中，sbu1引脚a8和sbu2引脚b8可在sbu1引脚a8和sbu2引脚b8上不存在外物的正常状态下处于开路状态。此时，第一节点nd1的电压电平可根据从第一电流源cs1输出的第一电流与第三电阻器r3的乘积而具有第一正常电压电平，并且第二节点nd2的电压电平可根据从第二电流源cs2输出的第二电流与第四电阻器r4的乘积而具有第二正常电压电平。

另一方面，在sbu1引脚a8或sbu2引脚b8上存在外物的状态下，sbu1引脚a8或sbu2引脚b8与邻近引脚可异常地电连接。此时，第一节点nd1的电压电平可不对应于第一正常电压电平，或者第二节点nd2的电压电平可不对应于第二正常电压电平。因此，外物检测块240可确定在连接器上检测到外物，并且可激活检测信号。

图13示出了根据一些示例实施例的测量所选择的第一引脚和第二引脚的电压的检测电路200g的示例。

参照图13，检测电路200g可测量所选择的第一引脚的电压和所选择的第二引脚的电压。例如，所选择的第一引脚可为dp引脚a6，并且所选择的第二引脚可为dm引脚a7。第一上拉选择信号pu1和第二上拉选择信号pu2以及第一下拉选择信号pd1和第二下拉选择信号pd2可被去激活。第一节点nd1和第二节点nd2可不分别连接至上拉电路221和下拉电路222。第一连接选择信号sel1和第二连接选择信号sel2可被去激活。第一节点nd1和第二节点nd2可不连接至连接电路223。

在dp引脚a6和dm引脚a7上不存在外物的正常状态下，第一节点nd1的电压电平可具有与dp引脚a6的电压电平相同的第一正常电压电平，并且第二节点nd2的电压电平可具有与dm引脚a7的电压电平相同的第二正常电压电平。

另一方面，在dp引脚a6或者dm引脚a7上存在外物的状态下，dp引脚a6与dm引脚a7可异常地电连接，或者dp引脚a6或dm引脚a7与邻近引脚可异常地电连接。此时，第一节点nd1的电压电平可不对应于第一正常电压电平，或者第二节点nd2的电压电平可不对应于第二正常电压电平。因此，外物检测块240可确定在连接器上检测到外物，并且可激活检测信号。

图14是示出根据一些示例实施例的包括警报消息产生器的图3的检测电路200的示例200c的框图。

参照图14，与图3的检测电路200相比，检测电路200c还可包括警报消息产生器250。在一些示例实施例中，检测电路200c可实施为pdic的一部分。参照图3至图13的以上描述可应用于图14，并且将省略重复描述。根据一些示例实施例，本文所述的通过警报消息产生器250执行的操作可通过执行包括对应于所述操作的指令的程序代码的至少一个处理器(例如，应用处理器300)来执行。指令可存储在存储器中。根据一些示例实施例，本文所述的通过警报消息产生器250执行的操作可通过执行所存储的固件指令的mcu来执行。

警报消息产生器250可从外物检测块240接收检测信号ds，并且基于接收到的检测信号ds产生通知用户在连接器上存在外物的外物警报消息。在一些示例实施例中，外物警报消息可实施为用户可辨识的可视信号、可听信号或振动，所述可视信号、可听信号或振动可通过电子装置的显示器、扬声器等提供给用户。另外，警报消息产生器250可限制供应至多个引脚中的vbus引脚的电压或电流。

图15是示出根据一些示例实施例的检测电路400的框图。

参照图15，检测电路400可包括选择电路410、电压信号产生电路420、转换电路430和外物检测块440。vbus引脚a4可连接至电压信号产生电路420。电压信号产生电路420可从vbus引脚a4接收第一输入in1。选择电路410可选择多个引脚pn'之一。电压信号产生电路420可从通过选择电路410选择的引脚接收第二输入in2。例如，所述多个引脚pn'可为cc1引脚a5、cc2引脚b5、sbu1引脚a8、sbu2引脚b8、dp引脚a6、dm引脚a7和gnd引脚a1，但是一些示例实施例不限于此。在一些示例实施例中，外物检测块440可实施为mcu或其它硬件。本文所述的通过外物检测块440执行的操作可通过执行存储在存储器中的固件指令的mcu来执行。

电压信号产生电路420可接收第一输入in1和第二输入in2，并且产生分别对应于接收到的第一输入in1和第二输入in2的第一电压信号in1a和第二电压信号in2a。具体地说，电压信号产生电路420可包括连接电路421和下拉电路422。将参照图16详细描述电压信号产生电路420的构造。

转换电路430可接收第一电压信号in1a和第二电压信号in2a，并且对接收到的第一电压信号in1a和第二电压信号in2a执行adc，以产生第一数字信号in1d和第二数字信号in2d。外物检测块440可基于第一数字信号in1d和第二数字信号in2d计算vbus引脚a4与选择的引脚之间的阻抗。另外，外物检测块440可基于计算出的阻抗产生指示在连接器上存在或不存在外物的检测信号ds。在一些示例实施例中，检测电路400还可包括警报消息产生器，如图14所示。

图16是示出根据一些示例实施例的图15的检测电路400的电路图。

参照图16，检测电路400可电连接至vbus引脚a4和所述多个引脚pn'。在一个示例中，所述多个引脚pn'可为cc1引脚a5、cc2引脚b5、sbu1引脚a8、sbu2引脚b8、dp引脚a6、dm引脚a7和gnd引脚a1。在另一示例中，所述多个引脚pn'可为cc1引脚a5、cc2引脚b5、sbu1引脚a8、sbu2引脚b8、dp引脚a6、dm引脚a7、vbus引脚a9和gnd引脚a1。然而，连接至检测电路400的引脚pn'的类型和数量可根据一些示例实施例不同地改变。此外，在一些示例实施例中，检测电路400可固定地连接至除vbus引脚a4之外的引脚。

选择电路410可实施为单个选择器。选择器可根据输入选择信号insel选择所述多个引脚pn'之一，并且输出来自所选择的引脚的第二输入in2。在一些示例实施例中，选择器可实施为多路复用器。在一些示例实施例中，输入选择信号insel可为3比特数字信号。因此，检测电路400可选择所述多个引脚中的第一引脚和第二引脚，其中第一引脚可为例如vbus引脚a4的固定引脚，第二引脚可为可变引脚。

连接电路421可包括第五电阻器r5和第一连接选择开关sw5。第五电阻器r5和第一连接选择开关sw5可布置在第一节点nd1与第二节点nd2之间，并且可彼此串联连接。第一连接选择开关sw5可根据第一连接选择信号sel1接通/关断。下拉电路422可包括连接至地电压端子vssa的第四电阻器r4和第二下拉选择开关sw4。第二下拉选择开关sw4可根据第二下拉选择信号pd2将第四电阻器r4连接至第二节点nd2。

转换电路430可包括第一adc431和第二adc432。第一adc431可接收第一节点nd1的第一电压信号in1a，并且对接收到的第一电压信号in1a执行adc，以产生第一数字信号in1d。第二adc432可接收第二节点nd2的第二电压信号in2a，并且对接收到的第二电压信号in2a执行adc，以产生第二数字信号in2d。

图17是示出根据一些示例实施例的包括pdic的电子装置10a的框图。

参照图17，电子装置10a可包括连接器100和pdic500。pdic500可包括检测电路200、控制器260和存储器270。连接器100和检测电路200可对应于图1的连接器100和检测电路200，并且以上参照图1至图16的描述也可应用于图17。

在一些示例实施例中，控制器260可产生第一输入选择信号insell和第二输入选择信号insel2、第一源选择信号src1和第二源选择信号src2、第一同步选择信号snk1和第二同步选择信号snk2、第一上拉选择信号pu1和第二上拉选择信号pu2、第一下拉选择信号pd1和第二下拉选择信号pd2以及第一连接选择信号sel1和第二连接选择信号sel2。在一些示例实施例中，外物检测块240可实施为控制器260的一部分。在一些示例实施例中，存储器270可存储用于控制外物检测块240的操作的固件。在一些示例实施例中，存储器270可存储固件，用于在连接器100中存在外物时产生外物警报消息，或者用于限制提供至连接器100上的多个引脚中的vbus引脚的电压或电流。在一些示例实施例中，控制器260和存储器270可实施为mcu。

图18是示出根据一些示例实施例的包括pdic、ap、if-pmic和pmic的电子装置10b的框图。

参照图18，电子装置10b可包括连接器100、pdic500、ap300、if-pmic600和pmic700。连接器100和pdic500可分别对应于图17的连接器100和pdic500，并且以上参照图1至图17的描述也可应用于图18。在一些示例实施例中，pdic500或ap300可将限制vbus引脚升压的控制信号提供至if-pmic600，并且if-pmic600可响应于控制信号控制供应至vbus引脚的电压或电流。

图19是示出根据一些示例实施例的电子装置的外物检测方法的流程图。

参照图19，根据一些示例实施例的电子装置的外物检测方法是一种检测其中连接器上的多个引脚中的一些开路或由于电子装置的连接器上的外物而短路的情况的方法，并且例如可包括通过图1的电子装置10或图17的电子装置10a在时间上连续执行的操作。以上参照图1至图18的描述也可应用于图19，并且将省略重复描述。

在操作s110中，执行外物检测操作。在一些示例实施例中，外物检测操作可指选择连接器上的多个引脚中的第一引脚和第二引脚和测量所选择的第一引脚和第二引脚之间的引脚到引脚的阻抗的操作。在一些示例实施例中，外物检测操作还可包括基于测量到的引脚到引脚的阻抗确定是否存在外物的操作。例如，检测电路200可执行外物检测操作。将参照图20更详细地描述外物检测操作。

在操作s120中，确定在连接器上是否检测到外物。例如，可基于从外物检测块240输出的检测信号ds确定是否检测到外物。作为确定结果，如果在连接器上检测到外物，则执行操作s130；否则执行操作s160。

在操作s130中，产生外物警报消息。例如，外物警报消息可实施为用户可辨识的可视信号、可听信号或振动，所述可视信号、可听信号或振动可通过电子装置10的显示器、扬声器等提供给用户。在一些示例实施例中，外物检测块240或ap300可产生外物警报消息。

在操作s140中，确定电子装置是否经线缆附接于外部电子装置。例如，检测电路200或pdic500可基于施加至所述多个引脚的电压电平确定电子装置是否附接。作为确定结果，如果电子装置被附接，则执行操作s150。

在操作s150中，供应至vbus引脚的vbus电压的升压受到限制。在一些示例实施例中，施加至vbus引脚的电压电平的或电流水平可减小。在一些示例实施例中，可阻止施加至vbus引脚的vbus电压的供应。例如，检测电路200或pdic500或者ap300可将限制vbus电压的升压的控制信号提供至if-pmic600，并且if-pmic600可响应于控制信号控制提供至vbus引脚的电压或电流。

在操作s160中，确定电子装置是否经线缆附接于外部电子装置。作为确定结果，如果电子装置被附接，则执行操作s170；否则，执行操作s180。在操作s170中，电子装置10可经线缆正常地与外部电子装置通信或者将电力传输至外部电子装置/从外部电子装置接收电力。在操作s180中，确定外物检测时间。例如，检测电路200或pdic500可根据确定的外物检测周期执行外物检测操作。作为确定结果，如果是外物检测时间，则执行操作s110，如果否，则执行操作s170。

图20是示出根据一些示例实施例的测量阻抗的方法的流程图。

参照图20，根据一些示例实施例的测量阻抗的方法可为测量电子装置的连接器上的多个引脚之间的阻抗的方法，例如，可对应于图19的操作s110的示例。另外，根据一些示例实施例的测量阻抗的方法可通过图1的检测电路200按时间次序执行，并且参照图1至图19的以上描述也可应用于图20。

在操作s210中，选择多个引脚中的第一引脚和第二引脚。在一些示例实施例中，选择电路210可选择所述多个引脚中的第一引脚和第二引脚。然而，在一些示例实施例中，第一引脚可为确定的和固定的，并且选择电路410可选择所述多个引脚之一作为第二引脚。此外，在一些示例实施例中，选择电路410可选择所述多个引脚中的三个或更多个。

在操作s220中，产生分别对应于第一引脚和第二引脚的第一模拟信号和第二模拟信号。例如，第一模拟信号可对应于连接至第一引脚的第一节点的第一电压信号，并且第二模拟信号可对应于连接至第二引脚的第二节点的第二电压信号。在操作s230中，将第一模拟信号和第二模拟信号分别转换为第一数字信号和第二数字信号。在操作s240中，基于第一数字信号和第二数字信号，产生指示连接器上存在或不存在外物的检测信号。

虽然具体示出并描述了一些示例实施例，但是应该理解，可在不脱离所附权利要求的范围和精神的情况下在其中作出各种形式和细节上的改变。