专利名称：用于向计算终端传输电能的系统和方法
用于向计算终端传输电能的系统和方法
背景技术：
在传统的计算网络中，可以将多个组件耦合到公用设备以进行电源管 理和/或数据传输。例如，该公用设备可以是接入一个或多个移动计算终端 的支架。 一旦连接到该支架，所述终端可以从该支架接收电能(例如，给 电池充电)并与耦合到该支架的网络设备(例如，服务器)通信。然而， 连接时或是在运行期间，所述终端中的一个或多个可能遭遇造成所述剩余 终端和/或该支架故障的短路。所述短路导致向短路的终端传输过多的电 量，禁止剩余终端的操作。并且，所述过多的能量会产生大量的热能，可 能导致火灾或爆炸。
防止短路的传统保护方法包括一旦侦测到短路就终止到每一个终端的 电能传输。例如，当终端短路时，所述支架将终止到连接在其上的所有终 端的电能传输。这可能会中断没有短路的终端的运行(例如，数据传输、 充电)。用户必须手动地重新设置该支架和纠正所述短路以重建到所述终端 的电能传输。因而，需要一种可以经受短路而不需中断所述终端的运行并 且不需用户进行干涉的系统。
发明内容
本发明涉及一种方法，其中计算机终端通过对接对接装置耦合到电源。 所述对接装置包括保护电路。侦测提供给计算终端的电流。当所述电流大 于预定值时，该计算机终端解除与所述电源的耦合。在该计算机终端解除 与所述电源的耦合之后，该计算机终端重新耦合到所述电源，以及该方法 从侦测提供给该计算终端的电流开始重复执行。
图1示出了根据本发明的系统的示范性实施例；
图2示出了根据本发明的对接设备和终端的示范性实施例；
图3a示出了根据本发明的时序图的示范性实施例；
图3b示出了根据本发明的时序图的另一个示范性实施例；以及
图4示出了根据本发明的方法的示范性实施例。
具体实施例方式
可以参考以下的说明和附图来进一步理解本发明，其中使用相同的附 图标记指代相似的部件。尽管，将会参考计算网络来论述本发明，应当理 解的是本发明可以在任何包括共享一公用电源的多个设备的系统中应用。
图1示出了根据本发明的系统7的示范性实施例。该系统7可以包括 耦合到对接设备20 (例如，支架)的网络计算设备(例如，服务器10)， 该对接设备接入了一个或多个无线计算终端30、 32、 34、 36。尽管，示出 的该网络计算设备为服务器10，本领域技术人员将会理解该系统7可以， 可选择地或可附加地，包括一个或多个另外的耦合到对接设备20的计算设 备。例如，所述另外的计算设备可包括个人计算机、访问点、交换机等， 但不局限于此。以这种方式，对接设备20可以耦合到并访问通信网络(例 如，LAN、 WAN、 WLAN、鼎AN等)。
服务器10可以经由与对接设备20之间的有线或无线连接与其通信。 在一个实施例中，服务器10直接耦合到对接设备20。在另一个实施例中， 服务器IO经由所述通信网络以及其中的任意设备(例如，交换机、路由器、 集线器等)与对接设备20通信。服务器10可以耦合到可以被对接设备20 和/或终端30-36访问的数据库。例如，终端30-36相互之间以及与服务器 10之间可以通过经由对接设备20的通信进行同步。此外，服务器10可以 访问存储在对接设备20和/或终端30-36中的数据，并且反之亦然。
图2示出了对接设备20和终端30的示范性实施例。本领域技术人员 将会理解终端32-36，以及任何另外的终端，可以包含与终端30的体系结 构实质上相似的体系结构。终端30可以是任何能够被耦合到对接设备20 的计算设备。例如，终端30可以是便携式条型码扫描仪、PDA、蜂窝式电 话、膝上型电脑等，但不局限于此。
终端30包括控制其操作的处理器33。处理器33可以通过访问存储在
终端30的存储器上的指令/数据如同传统的处理器/控制器那样运行。处理
器33和终端30的其它组件从第一电源35接收电能。在一个实施例中，该 第一电源35是可以被再充电或替换的电池。例如，当终端30耦合到对接 设备20时，该终端30可以使用从对接设备20得到的电能来运行以及，可 选地，给电池再充电。当没有耦合到对接设备20时，终端30可以从那里 得到电能(例如，电池放电)。
根据本发明，终端30进一步包括用于耦合到对接设备20的附属装置 31。在一个实施例中，附属装置31是一个用来接入电缆37的端口 (例如， USB、串行端口、以太网等)，该电缆进一步连接到对接设备20。在另一个 实施例中，附属装置31是一个或多个电导线，其可直接与对接设备20上 的相应导线相连接。在任意实施例中，附属装置31允许终端30与对接设 备20通信。也就是说，终端30可以使用附属装置31来发送和接收电能(例 如，电流)禾B/或数据信号。这样，当耦合到对接设备20时，终端30可以 与服务器IO通信。
如图2所示，对接设备20可以包括对接装置22、通信装置24、第二 电源26，以及保护电路28。在一个实施例中，对接装置22为接入与终端 30的附属装置31相连接的电缆37的另一端口。在另一个实施例中，对接 装置22为与终端30的电导线相连接的相应导线。如本领域技术人员已知 的，对接设备20可以包括预定数目的对接装置22以接入一个或多个终端 30禾P/或另外的电设备。这样，所述对接装置可以与对接装置22 (例如， 接入相同的电缆37)相同或者可以从一种变为另一种。例如，在图l所示 的实施例中，对接设备20将包括至少四个对接装置22。在任意实施例中， 对接装置22可以进一步包括表示终端30己被耦合到其上的指示器(例如， 发光二极管("LED")、扬声器等)。此外，对接装置22可以包括一个或多 个终端架，所述终端架用于在耦合到对接设备20时安放终端30-36中的每 一个。
对接设备20的通信装置24可以是硬件端口 (例如，USB、串行端口、 以太网等)，其提供到服务器10禾P/或通信网络中的任意设备的连接。在另
一个实施例中，通信装置24为提供到服务器10或通信网络的无线连接的 无线电收发机。在又一实施例中，对接设备20可以不包括通信装置24，但 是简单地充当终端30的电源35的充电器。
对接设备20可以进一步包括第二电源26，该第二电源可以是传统电 源(例如，电池)，其为对接设备20的组件和耦合到对接设备20的终端30-36 (可选的)提供电能。如本领域技术人员已知的，第二电源26可以是可再 充电和/或可替代的电池。在另一个实施例中，第二电源26可以是用于连 接到传统电源(例如，线电源)的AC/DC适配器。在这个实施例中，当耦 合到电源引出线时对接设备20可从其获得电能，但是当没有耦合到电源引 出线时可从电池获得电能。此外，当对接设备20耦合到电源引出线时，第 二电源26可以被充电。如上所述，终端30耦合到对接设备20，该终端30 可从第二电源26获得电能。
根据本发明，对接设备20进一步包括保护电路28，该保护电路可以 包括，例如，微处理器、 一个或多个集成电路、存储器、电压和/或电流传 感器等。可选择地，保护电路28可以被实现为一个或多个软件模块。保护 电路28监控连接，尤其是监控对接设备20和终端30之间的电能传输(例 如，电流和/或电压)，这些在下文将会被描述。保护电路28可以进一步监 控在对接设备20和服务器IO之间的电能传输。以这种方式，保护电路28 可以进一步包括用于防止对接设备20与终端30之间以及对接设备20与服 务器IO之间的电能振荡的传统振荡保护器。该振荡保护器可由，例如，金 属氧化物变阻器("MOVs")和气体放电抑制器组成。
图3a示出了根据本发明的电能控制过程300的时序图的示范性实施 例。在过程300中，对接设备20的保护电路28监控第一电能信号("FPS") 305和第二电能信号("SPS") 310。 FPS305可以向电能产生电路提供"使 能(ENABLE)"信号。该信号或者是连续产生电能的请求(例如，固态高电 平)，或者是电能产生电路重试启动电能产生的请求(例如，从低电平到高 电平的跃迁)。SPS310可以提供指示电能是否成功地施加到终端30的反馈 信号。
在阶段I中，FPS305为指示电能正被提供给终端30的第一值315。如 上所述，当终端30耦合到对接设备20时，或在终端30从对接设备20获 得电能(或与对接设备20通信)的任意时间，可以经由将终端30耦合到 对接设备20的对接装置22向终端30提供电能。在阶段I期间，终端30 处于第一状态(例如，正常运行一数据传输、充电等)并消耗来自对接设 备20的为第二值320的电能。这样，当SPS310保持为第二值320时，保 护电路28识别终端30处于第一状态。另外，如阶段I中所示，SPS310改 变(例如，下降)至第三值325，该第三值可以指示终端30处于第二状态 (例如，存在短路)。在第二状态时，终端30可能从对接设备20汲取了过 大的电流量，并且，作为结果，耦合到对接设备20的剩余终端32-36可能 丢失电能，导致禁止当前的(例如，数据传输)以及未来的操作(例如， 充电需要较长的时间、没有为其使用做好准备)。
在第一预定时间(例如，第一检查点330)，保护电路28评估SPS310。 如图3a所示，在第一检查点330， SPS310保持为指示终端30处于第二状 态的第三值325。响应于对第三值325的侦测，保护电路28终止向终端30 传输电能。如阶段II所示，所述阶段II开始于第一检查点330之后，保护 电路28改变FPS305为第四值335 (例如，零)。以这种方式，终端30不再 能从对接设备20汲取电能。这样，耦合到对接设备20的剩余终端32-36 可以连续地进行操作和连续地从该对接设备20汲取电能。
如从阶段II中可进一步看出的，在第一检査点330之后，保护电路28 在第一持续时间340 (例如，100ms)保持FPS305为第四值335。以这种方 式，在第一持续时间340电能没有被提供给终端30。在第一持续时间340 期满后，在第二持续时间345 (例如，200ms)保护电路28将FPS305改回 至第一值315。这样，保护电路28再次提供电能给终端30。
在第二持续时间345内或在第二持续时间345期满时的第二预定时间 (例如，第二检査点350)，保护电路28再次评估SPS310。如图3a所示， 在第二检查点350， SPS310保持为指示终端30处于第二状态的第三值325。 如阶段m所示， 一旦侦测到第三值325，在第三持续时间355 (例如，600ms)内保护电路28将FPS305改回至第四值335。
在阶段ni中，第三持续时间355比第一持续时间340更长，因为终端 30还没有返回到第一状态。这样，保护电路28为终端30返回到第一状态 提供了更多时间。在第三持续时间355期满后，在第四持续时间360(例如， 200ms)内保护电路28将FPS305改回至第一值315，向终端30提供电能。
在第四持续时间360内或在第四持续时间360期满时的第三预定时间 (例如，第三检査点365)，保护电路28再评估SPS310。如图3a所示，在 第三检査点365， SPS310保持为指示终端30处于第二状态的第三值325。 如阶段IV所示， 一旦侦测到第三值325，在第五持续时间370 (例如，25s) 内保护电路28将FPS305改回至第一值315。
在阶段IV中，第五持续时间370比第三持续时间355更长，因为保护 电路28为终端30返回到第一状态提供了更多时间。在第五持续时间370 期满后，在第六持续时间375 (例如，200ms)内保护电路28将FPS305改 回至第一值315，向终端30提供电能。
在第六持续时间375内或在第六持续时间375期满时的第四预定时间 (例如，第四检查点375)，保护电路28再评估SPS310。如图3a所示，在 第四检查点375， SPS310保持为第二状态的第三值325。如果终端30在第 四检査点375之后没有改回至第一状态，保护电路28可以继续到多个另外 的检查点和/或提供终端30保持在第二状态的指示(例如，经由LED、扬声 器、到服务器10的消息等)。该指示可以表示对接设备20将不再向终端30 提供电能直到，例如，用户手动干预(例如，重置对接设备20)。
图3b示出了根据本发明的时序图的另一个示范性实施例。在图3b中， 在第一检查点330，保护电路28侦测SPS310的第三值325并确定终端30 处于第二状态。作为响应，保护电路28执行上述与阶段II有关的动作。在 第二检查点350，保护电路28再评估SPS310，并侦测指示终端30已返回 第一状态的第二值320。这样，当以预定的时间间隔(例如，每100ms)不 断地再评估SPS310时，保护电路28可以将FPS305保持为第一值315。如 果在一个预定的时间间隔期间保护电路28侦测到SPS310为第三值325，则保护电路28可以启动上述开始于阶段II的过程300 (例如，在第一持续时 间340内改变FPS305为第四值335)。
如本领域技术人员已知的，可以对上述电能控制过程300作出多种改 变。例如，每一个持续时间都可以等于或不同于另一持续时间。同样，该 过程300可以利用一个或多个检查点，并且不局限为四个。此外，每一个 值可以被预编程并且可以在部署对接设备20之前被保护电路28知晓。可 选择地，保护设备28可以被编程以便识别预定义的SPS310从第二值320 到第三值325的改变，以及响应另一个预定义的FPS305从第一值315到第 四值335的改变。同样，在过程300期间的任意时间，对接设备20可以向 用户提供终端30处于第二状态的指示。也就是说，用户可以在过程300完 成之前进行干预。
图4示出了根据本发明的方法400的示范性实施例。 一旦将终端30耦 合到对接设备20，或者当终端30连接到对接设备20并且处于操作中(例 如，充电、传输数据等)时，该方法400可以被启动。在步骤410中，保 护电路28启动第一检查点330以评估SPS310和(尤其是)确定SPS310是 否为第二值320。如果该终端处于第一状态(例如，SPS310为第二值320)， 则该保护电路28可以连续地或者在每一个预定时间间隔(例如，100ms) 之后不断地再评估SPS310，并且一旦侦测到预定义的SPS310从第二值320 到第三值325的改变就启动第一检查点330。
在步骤412中，SPS310不是第二值320,因此保护电路28改变FPS305 为第四值335，从而终止向终端30供应电能。第四值335可以是零或者可 以忽略的量，其将允许对接设备20继续供应电能给与之耦合的剩余终端 32-36。如上所述，可以在第一持续期间335内终止电能。
在步骤413中，保护电路28改变FPS305为第一值315，从而向终端 30提供电能。第一值315可以为在第一状态时允许终端30进行操作(例如， 充电、数据传输等)的任意非零值。如上所述，FPS305在第二持续时间345 期间可以被保持为第一值315，该第二持续时间345持续足够长的时间以允 许终端30开始操作(例如，切换到第一状态)。
在步骤414中，保护电路28启动第二检查点350以确定SPS310是否 为第二值320。如果终端30处于第一状态，保护电路28可以在每一个预定 时间间隔(例如，100ms)之后连续地再评估SPS310。如果SPS310不是第 二值320，终端30保持在第二状态。
在步骤415中，SPS310不是第二值320，因此保护电路28改变FPS305 为第四值335，从而终止向终端30的电能供应。如上所述，在第二检査点 350之后的电能终止可以在第三持续时间335内持续，该第三持续时间335 可能等于第一持续时间340或比第一持续时间340更长。
在步骤416中，保护电路28改变FPS305为第一值315以再次向终端 30供应电能。如上所述，在第四持续时间360期间FPS305可以被保持为第 一值315。更可取的是，使第四持续时间360等于第二持续时间345，从而 防止对耦合到对接设备20的剩余终端32-36的电能供应的枯竭。
在步骤417中，保护电路28启动第三检查点365以确定SPS310是否 为第二值320。如果终端处于第一状态，保护电路28可以在每一个预定时 间间隔(例如，100ras)之后连续地再评估SPS310。如果SPS310不是第二 值320，终端30保持在第二状态。
在步骤418中，SPS310不是第二值320，因此保护电路28改变FPS305 为第四值335从，而终止向终端30的电能供应。如上所述，在第三检查点 365之后的电能终止可以在第五持续时间370内持续，该第五持续时间370 可能等于第三持续时间340或比第三持续时间340更长。
在步骤420中，保护电路28改变FPS305为第一值315以再次向终端 30供应电能。如上所述，在第六持续时间375期间FPS305可以被保持为第 一值315。更可取的是，使第六持续时间375等于第二持续时间345和第四 持续时间360，从而防止对耦合到对接设备20的剩余终端32-36的电能供 应的枯竭。
在步骤422中，保护电路28启动第四检查点375以确定终端30是否 处于第一状态，尤其是，SPS310是否为第二值320。如果终端30处于第一 状态，保护电路28可以在每一个预定时间间隔(例如，100ms)之后连续地再评估SPS310。
如果在第四检查点375之后SPS310不是第二值320，保护电路28可 以，如图4所示，在SPS310不为第二值320期间返回第三检査点365 (步 骤417)。在另一实施例中，保护电路28可以重启起始于第一检查点330(步 骤410)的方法400。在又一实施例中，保护电路28可以向用户提供终端 30保持在第二状态的指示(例如，LED、扬声器、到服务器10的消息)。在 这个实施例中，对接设备20可能不允许终端30从其汲取电能，直到用户 手动执行一预定义的动作(例如，重置对接设备20)。
本领域技术人员将会明了，本发明提供了向计算终端传输电能的若干 优点。例如，终止向短路的终端传输电能防止了由于短路而产生的热量在 内部积聚，其潜在地导致火灾或爆炸。此外，通过仅终止对短路的终端的 电能传输，使得连接到对接设备的剩余终端可以继续运行(例如，向服务 器/通信网络传输数据、充电等)。
在以上的描述中，已经参照其中的特定的示范性实施例描述了本发明。 然而，对本领域技术人员来说显而易见的是可以作出多种改变而不背离如 随后的权利要求中所阐明的本发明最宽的精神和范围。因此，说明书和附 图将被当作示例性的而不是限制性。
权利要求
1、一种方法，包括(a)通过对接装置将计算机终端耦合到电源，所述对接装置包括保护电路；(b)侦测提供给所述计算终端的电流；(c)当所述电流比预定值大时，解除所述计算机终端与所述电源的耦合；以及(d)在步骤(c)之后，将所述计算机终端重新耦合到所述电源并执行步骤(b)和(c)。
2、 根据权利要求1的方法，进一步包括.-(e) 在步骤(c)之后，将步骤(d)延迟预定时间。
3、 根据权利要求l的方法，其特征在于，所述计算终端是便携式条型 码扫描仪、PDA、蜂窝式电话和膝上型电脑中的一个。
4、 根据权利要求l的方法，其特征在于，所述电源是电池和线电源中 的一个。
5、 根据权利要求l的方法，其特征在于，所述对接装置是支架。
6、 根据权利要求l的方法，其特征在于，所述支架包括用于接入多个 计算终端的多个对接装置。
7、 根据权利要求2的方法，其特征在于，所述预定时间是100毫秒 ("ms")、 600ms和25秒中的一个。
8、 一种对接装置，包括 支架，用于接入计算终端； 电源，给所述终端提供电流；保护电路，当所述终端经由所述支架耦合到所述电源时，侦测供应给 所述计算终端的电流，其中，当所述电流比预定值大时，所述保护电路解除所述终端与所述 电源的耦合，以及其中，如果所述电流小于或等于所述预定值，所述保护电路将所述终 端重新耦合到所述电源。
9、 如权利要求8的对接装置，进一步包括 指示器，指示所述终端与所述电源的耦合已经被解除。
10、 如权利要求8的对接装置，其特征在于，所述保护电路在所述终端被解除耦合之后，将所述终端到所述电源的重新耦合延迟预定时间。
11、 如权利要求8的对接装置，其特征在于，所述计算终端是便携式 条型码扫描仪、PDA、蜂窝式电话和膝上型电脑中的一个。
12、 如权利要求8的对接装置，其特征在于，所述电源是电池和线电 源中的一个。
13、 如权利要求8的对接装置，其特征在于，所述对接装置是支架。
14、 如权利要求8的对接装置，进一步包括 用于接入多个计算终端的多个支架。
15、 如权利要求8的对接装置，其特征在于，所述预定时间是100毫 秒("ms")、 600ms和25秒中的一个。
16、 如权利要求9的对接装置，其特征在于，所述指示器是发光二极 管和扬声器中的一个。
17、 一种系统，包括对接装置，用来将电源耦合到计算终端，所述电源给所述终端供应电 能；以及电路，侦测被提供给所述计算终端的电流，其中，当所述电流比预定水平大时，所述保护电路在解除所述电源与 所述计算终端的耦合之后的预定时间后，自动将所述电源重新耦合到所述 计算终端。
18、 如权利要求17的系统，其特征在于，所述电路在所述终端被解除 耦合之后，将所述终端到所述电源的重新耦合延迟预定时间。
19、 如权利要求17的系统，其特征在于，所述计算终端是便携式条型 码扫描仪、PDA、蜂窝式电话和膝上型电脑中的一个。
20、 如权利要求17的系统，其特征在于，所述电源是电池和线电源中的一个。
21、 如权利要求17的系统，其特征在于，其中所述对接装置是支架。
22、 如权利要求17的系统，其特征在于，所述对接装置进一步包括 用于接入多个计算终端的多个支架。
23、 如权利要求17的系统，其特征在于，所述预定时间是100毫秒 ("ms")、 600ms和25秒中的一个。
全文摘要
描述了一种方法，其中计算机终端通过对接装置耦合到电源。所述对接装置包括保护电路。侦测供应给所述计算终端的电流。当所述电流比预定值大时，所述计算机终端到所述电源的耦合被解除。在解除所述计算机终端到所述电源的耦合之后，将所述计算机终端重新耦合到所述电源，并且该方法从侦测提供给所述计算终端的所述电流开始重复执行。
文档编号G06F1/30GK101203824SQ200680016828
公开日2008年6月18日 申请日期2006年4月25日 优先权日2005年5月18日
发明者C·R·保尔, K·J·拉瓦尔斯 申请人:讯宝科技公司