Un dispositivo móvil (400) que comprende:

un subsistema de comunicaciones (428) conectado a un microprocesador (420);

un controlador (en Bus de Serie Universal) USB (414) conectado al microprocesador (420);

un subsistema de carga (416) conectado al microprocesador (420);

una batería (418) conectada al subsistema de carga (416);

una interfaz USB (412) conectada al controlador USB (414) y al subsistema de carga (416), en el que la interfaz USB (412) está configurada para recibir energía desde un cargador USB (110);

en el que el controlador USB (414) está configurado para detectar la presencia de un cargador USB (110) identificando una señal (115) de configuración del cargador transportada en una línea D+ y en una línea D-, y en el que el controlador USB (414) determina además las características operativas del cargador USB (110) a partir de las características de forma de onda de la señal (115) de configuración del cargador en las líneas D+ y D-, y en el que las líneas D+ y D- están continuamente o bien ambas en un estado lógico alto o bien ambas en un estado lógico bajo;

caracterizado porque:

la señal de configuración del cargador es una señal digital periódica que tiene una frecuencia y un ciclo de servicio preseleccionados, y el controlador USB (414) está configurado para identificar las característica operativas del cargador USB (110) a partir de la frecuencia y del ciclo de servicio de la señal de configuración del cargador; y aplica una salida del cargador USB para recargar la batería, y en el que las características operativas incluyen, al menos, los valores de una tensión regulada y de una capacidad de corriente máxima de la salida del cargador USB

Un dispositivo móvil para un cargador de bus en serie universal (USB).

Campo

La tecnología descrita en este documento de patente se refiere generalmente al campo de los adaptadores de energía. Más particularmente, este documento de patente describe un cargador de Bus en Serie Universal (USB) que está particularmente bien adecuado para suministrar energía a un dispositivo móvil, tal como un dispositivo de mensajería en dos sentidos inalámbrico, un teléfono celular, un asistente digital personal (PDA), u otro dispositivo manual que tiene una fuente de energía recargable.

Antecedentes

Proporcionar una fuente externa de energía a un dispositivo móvil, tal como una asistente digital personal ("PDA"), dispositivo de mensajería en dos sentidos inalámbrico, teléfono celular, y otros, requiere consideraciones de diseño con respecto tanto al dispositivo móvil como a la fuente de energía. Con respecto al dispositivo móvil, la mayor parte de los dispositivos móviles proporcionan una interfaz o enlace de corriente distinto para recibir energía desde una fuente de energía, por ejemplo para recargar una batería, y una interfaz de datos separada para comunicar. Por ejemplo, muchos dispositivos móviles usan interfaces de USB (Bus en Serie Universal) para comunicar y usan una interfaz de energía separada, tal como un conector de barrilete, para recibir energía.

La solicitud de patente de EE.UU. 2003/0052547 describe un adaptador para proporcionar una fuente de energía a un dispositivo móvil a través de un puerto estándar industrial.

Compendio

De acuerdo con las enseñanzas aquí descritas, hay previstos sistemas y métodos para cargar una fuente de corriente recargable en un dispositivo móvil a través de un puerto USB. Un convertidor de energía puede ser usado para recibir una tensión de entrada desde una fuente de energía externa y generar una salida de cargador que tiene una tensión regulada. Un generador de señal puede ser usado para generar una señal de configuración del cargador que tiene características de forma de onda preseleccionadas que son seleccionadas para identificar características operativas del aparato cargador. Un conector USB puede ser usado para acoplar la salida del cargador y la señal de configuración del cargador al puerto USB en el dispositivo móvil. El conector USB puede incluir un contacto de bus de tensión (Vbus) acoplado a la salida del cargador, un contacto de datos positivo (D+) acoplado a la señal de configuración del cargador, y un contacto de datos negativo (D-) acoplado a la señal de configuración del cargador. La señal de configuración del cargador puede ser transmitida simultáneamente a los contactos D+ y D-, de tal modo que los contactos D+ y D- están continuamente o bien ambos en un estado lógico alto o bien ambos en un estado lógico bajo. El dispositivo móvil puede ser configurado para identificar las características operativas del aparato cargador a partir de las características de forma de onda de la señal de configuración del cargador y aplicar la salida del cargador para recargar la fuente de energía recargable.

Breve descripción de los dibujos

La fig. 1 es un diagrama de bloques de un cargador USB ejemplar para cargar una fuente de energía recargable en un dispositivo móvil;

La fig. 2 ilustra una señal de configuración del cargador ejemplar trasmitida simultáneamente sobre las líneas D+ y D- de USB mostradas en la fig.1;

La fig. 3 es un diagrama de circuitos de un generador de señal ejemplar para el cargador USB de la fig. 1;

La fig. 4 es un diagrama de bloques de un dispositivo móvil ejemplar para usar con un cargador USB;

La fig. 5 es un diagrama de flujo que ilustra un método ejemplar para cargar una fuente de energía recargable a través de un puerto USB en un dispositivo móvil; y

La fig. 6 es un diagrama de bloques de otro cargador USB ejemplar para cargar una fuente de energía recargable en un dispositivo móvil.

Descripción detallada

Con referencia ahora a las figuras de los dibujos, la fig. 1 es un diagrama de bloques 100 de un cargador USB 110 ejemplar para cargar una fuente de energía recargable en un dispositivo móvil 132. El cargador USB 110 incluye un convertidor de energía 112, un generador de señal 114, y un conector USB 116. También se ha ilustrado una fuente de energía externa 130 y el dispositivo móvil 132.

El convertidor de energía 112 está configurado para recibir una tensión de entrada desde la fuente de energía externa 130 y generar una salida 113 del cargador que tiene una tensión regulada. El cargador US B 110 puede estar configurado para funcionar bien con una fuente de energía externa 130 de corriente alterna, tal como una toma de corriente doméstica tradicional, o una fuente de energía externa de corriente continua 130, tal como el enchufe de energía en un automóvil. En el caso de una fuente de energía 130 de corriente alterna, el convertidor de energía 112 puede incluir un convertidor de corriente alterna/corriente continua que convierte la tensión de entrada de corriente alterna de la fuente de energía exterior 130 en una tensión de corriente continua regulada en la salida 113 del cargador. Si la fuente 130 de energía exterior es una fuente de energía de corriente continua, entonces el convertidor de energía 112 puede incluir un convertidor de corriente alterna/corriente continua para generar la tensión de corriente continua regulada esperada en la salida 113 del cargador.

El generador de señal 114 está configurado para generar una señal 115 de configuración del cargador, que es una señal periódica que tiene características de forma de onda preseleccionadas que son seleccionadas para identificar características operativas del cargador USB 110. Las características de forma de onda preseleccionadas pueden, por ejemplo, incluir una frecuencia y un ciclo de servicio de funcionamiento constantes. Las características operativas identificadas por las características de forma de onda preseleccionadas de la señal 115 de configuración del cargador pueden incluir los valores de la tensión regulada y de la capacidad de corriente máxima de la salida del cargador 113, el número de modelo del cargador, y/u otra información relevante al funcionamiento del cargador USB 110. Características de forma de onda ejemplares de la señal 115 de configuración del cargador están descritas con más detalle a continuación con referencia a la fig. 2.

El conector USB 116 es preferiblemente un conector USB de 4 patillas estándar que tiene un contacto 118 de bus de tensión (Vbus), un contacto 120 de datos positivo (D+) un contacto 122 de datos negativo (D-), y un contacto 124 de tierra, como se ha descrito en la Especificación de Bus en Serie Universal, Revisión 2.0, publicada el 27 de abril de 2000. El contacto 118 Vbus está acoplado a la salida 113 del cargador y tanto los contactos 120, 122 de D+ y D- están acoplados a la señal 115 de configuración del cargador. El contacto de tierra 124 está acoplado un potencial de tierra desde el convertidor de energía 112, pero podría estar acoplado alternativamente a otra fuente de puesta a tierra.

El dispositivo móvil 132 incluye un puerto USB 134 que está acoplado al conector USB 116 del cargador USB 110. El dispositivo móvil 132 está configurado para identificar las características operativas del aparato de carga 110 a partir de las características de forma de onda de la señal 115 de configuración del cargador y para aplicar la salida 113 del cargador para recargar una fuente de energía recargable en el dispositivo móvil 132. La fuente de energía recargable en el dispositivo móvil 132 puede, por ejemplo, ser una batería de ión de Litio recargable, o algún otro tipo de batería recargable. El puerto USB 134 en el dispositivo móvil 132 puede estar conectado al conector USB 116 del cargador USB 110 usando una cuna de acoplamiento, un cable USB estándar, o por otros medios adecuados. Una descripción detallada del dispositivo móvil ejemplar 132 es proporcionada a continuación con referencia a la fig. 4.

En funcionamiento, el cargador USB 110 trasmite la señal 115 de configuración del cargador al dispositivo móvil 132 simultáneamente tanto en las líneas 120, 122 de D+ Y D- de USB, haciendo que las líneas D+ y D- estén continuamente o bien ambas en un estado lógico alto, o bien ambas en un estado lógico bajo. De acuerdo la especificación USB, un estado lógico alto en ambas líneas D+ y D- señala un estado "ilegal", y un estado lógico bajo tanto en las líneas D+ como en D- señala...

1. Un dispositivo móvil (400) que comprende:

un subsistema de comunicaciones (428) conectado a un microprocesador (420);

un controlador (en Bus de Serie Universal) USB (414) conectado al microprocesador (420);

un subsistema de carga (416) conectado al microprocesador (420);

una batería (418) conectada al subsistema de carga (416);

una interfaz USB (412) conectada al controlador USB (414) y al subsistema de carga (416), en el que la interfaz USB (412) está configurada para recibir energía desde un cargador USB (110);

en el que el controlador USB (414) está configurado para detectar la presencia de un cargador USB (110) identificando una señal (115) de configuración del cargador transportada en una línea D+ y en una línea D-, y en el que el controlador USB (414) determina además las características operativas del cargador USB (110) a partir de las características de forma de onda de la señal (115) de configuración del cargador en las líneas D+ y D-, y en el que las líneas D+ y D- están continuamente o bien ambas en un estado lógico alto o bien ambas en un estado lógico bajo;

caracterizado porque:

la señal de configuración del cargador es una señal digital periódica que tiene una frecuencia y un ciclo de servicio preseleccionados, y el controlador USB (414) está configurado para identificar las característica operativas del cargador USB (110) a partir de la frecuencia y del ciclo de servicio de la señal de configuración del cargador; y aplica una salida del cargador USB para recargar la batería, y en el que las características operativas incluyen, al menos, los valores de una tensión regulada y de una capacidad de corriente máxima de la salida del cargador USB.

2. El dispositivo móvil (400) según la reivindicación 1, en el que el controlador USB está configurado para identificar un número de modelo para el aparato de carga (110) a partir de las características operativas.

3. El dispositivo móvil (400) según la reivindicación 1, en el que el controlador USB está configurado para identificar un número de modelo para el aparato de carga (110) en base a la señal de configuración del cargador siendo constante una frecuencia preseleccionada.

4. El dispositivo móvil (400) según la reivindicación 1, en el que el controlador USB está configurado para identificar los valores de la tensión regulada y de la capacidad de corriente máxima del cargador USB en base al ciclo de servicio de la señal de configuración del cargador siendo constante un ciclo de servicio preseleccionado.

5. El dispositivo móvil (400) según la reivindicación 1, en el que las características operativas del cargador USB son suministradas al subsistema de carga (416) y en el que el subsistema de carga está configurado para instruir a la interfaz USB (412) para que empiece a establecer o proporcionar energía para cargar la batería (418).

6. El dispositivo móvil (400) según la reivindicación 5, en el que el subsistema de carga instruye a la interfaz USB para establecer o proporcionar una corriente de carga máxima disponible identificada a partir de la señal de configuración del cargador.

7. Un método en un dispositivo móvil (400) que comprende un subsistema de comunicaciones (428) conectado a un microprocesador (420); un controlador (en Bus de Serie Universal) USB (414) conectado al microprocesador (420); un subsistema de carga (416) conectado al microprocesador (420); una batería (418) conectada al subsistema de carga (416); una interfaz USB (412) conectada al controlador USB (414) y al subsistema de carga (416), en el que la interfaz USB (412) está configurada para recibir energía desde un cargador USB (110);

comprendiendo el método:

detectar, por parte del controlador USB (414), la presencia de un cargador USB (110) identificando una señal (115) de configuración del cargador transportada en una línea D+ y en una línea D-;

determinar, por parte del controlador USB (414), las características operativas del cargador USB (110) a partir de las características de forma de onda de la señal (115) de configuración del cargador en las líneas D+ y D-, y en el que las líneas D+ y D- están continuamente o bien ambas en un estado lógico alto o bien ambas en un estado lógico bajo;

caracterizado porque la señal de configuración del cargador es una señal digital periódica que tiene una frecuencia y un ciclo de servicio preseleccionados y porque el método también comprende:

identificar, por parte del controlador USB (414), las características operativas del cargador USB (110) a partir de la frecuencia y del ciclo de servicio de la señal de configuración del cargador; y

aplicar, por parte del controlador USB, una salida del cargador USB para recargar la batería, y en el que las características operativas incluyen, al menos, los valores de una tensión regulada y de una capacidad de corriente máxima de la salida del cargador USB.

8. El método según la reivindicación 7, que comprende además:

identificar, por parte del controlador USB, un número de modelo para el aparato de carga (110) a partir de las características operativas.

9. El método según la reivindicación 7, que comprende además:

identificar, por parte del controlador USB, un número de modelo para el aparato cargador (110) en base a la señal de configuración del cargador siendo constante una frecuencia preseleccionada.

10. El método según la reivindicación 7, que comprende además:

identificar, por parte del controlador USB, los valores de la tensión regulada y de la capacidad de corriente máxima del cargador USB en base al ciclo de servicio de la señal de configuración del cargador siendo constante un ciclo de servicio preseleccionado.

11. El método según la reivindicación 7, que comprende además:

suministrar o proporcionar las características operativas del cargador USB al subsistema de carga (416); e

instruir, por parte del subsistema de carga, a la interfaz USB (412) para que empiece a establecer o proporcionar energía para cargar la batería (418).

12. El método según la reivindicación 11, que comprende además:

instruir, por parte del subsistema de carga, a la interfaz USB para establecer o proporcionar una corriente de carga máxima disponible identificada a partir de la señal de configuración del cargador.