(57)【要約】携帯電子機器（１０２）には周辺コンポーネント（１０４）が取り付けられ、この周辺コンポーネント（１０４）はオプション選択回路を使用して周辺コンポーネントのオプションクラスを示す。オプション選択回路は、携帯電子機器に割り込みを生成し、次いで種々のオプション論理ラインの論理レベルの変更により、オプションクラスを決定する。オプション選択ラインのうちの一つの論理状態の反転が検知されると、携帯電子機器はオプション選択回路のプレゼンスを知り、従って周辺コンポーネントのオプションクラスを決定する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コネクタ位置で携帯電子機器に接続される周辺コンポーネントにおいて使用されるオプション選択回路であって、該コネクタは周辺コンポーネントへの電源および接地を提供するものであり、
第１および第２のオプション選択ライン；および
第１のオプション選択ラインと第２のオプション選択ラインの間に配置され、周辺コンポーネントが携帯電子機器に接続された場合に第１のオプション選択ラインと第２のオプション選択ラインのうちの少なくとも１つを論理レベル０にする、能動インバータ素子；
を備えたオプション選択回路。
【請求項２】
前記能動インバータ素子は、前記第１のオプション選択ライン上のプルアップバイアス抵抗に結合された制御端子と、前記第２のオプション選択ラインと接地との間に結合された第１および第２の導電端子とを有するトランジスタである、請求項１に記載のオプション選択回路。
【請求項３】
前記トランジスタはＮＰＮトランジスタである、請求項２に記載のオプション選択回路。
【請求項４】
前記トランジスタはｎ−チャンネルＭＯＳＦＥＴである、請求項２に記載のオプション選択回路。
【請求項５】
前記能動インバータ素子は、
第１のオプション選択ラインと接地との間に結合されたダイオード；
前記第１のオプション選択ライン上のプルアップバイアス抵抗に結合された制御端子と、前記第２のオプション選択ラインと接地との間に結合された第１および第２の導電端子とを有するトランジスタ；および
トランジスタの制御端子とダイオードとの間に結合された分離抵抗；
を備え、
前記ダイオードは周辺コンポーネントが携帯電子機器に接続された場合に前記第１のオプション選択ラインを論理レベル０にするように構成されている、請求項１に記載のオプション選択回路。
【請求項６】
トランジスタはＮＰＮトランジスタである、請求項５に記載のオプション選択回路。
【請求項７】
トランジスタはｎ−チャンネルＭＯＳＦＥＴである、請求項５に記載のオプション選択回路。
【請求項８】
携帯電子機器に取り付けられた周辺コンポーネントのプレゼンスおよびタイプを検知する方法であって、
周辺機器に電源電圧および接地を提供すること；
第１のオプション選択ラインと第２のオプション選択ラインのうちの少なくとも１つにおける論理レベル１から論理レベル０への遷移を検知すること；および
第１のオプション選択ラインと第２のオプション選択ラインのうちの少なくとも１つに論理レベル０を適用することにより、周辺コンポーネントのオプションクラスを決定すること；から成る方法。
【請求項９】
前記第１のオプション選択ラインと第２のオプション選択ラインのうちの少なくとも１つにおける論理レベル１から論理レベル０への遷移は、携帯電子機器に割り込みを生じさせ、前記第１のオプション選択ラインにおける論理レベル１から論理レベル０への遷移の検知は、割り込みをサービスすることを含む、請求項８に記載の周辺コンポーネントのプレゼンスおよびタイプを検知する方法。
【請求項１０】
前記第１のオプション選択ラインと第２のオプション選択ラインのうちの少なくとも１つにおける論理レベル１から論理レベル０への遷移を検知することは、前記第１のオプション選択ラインと第２のオプション選択ラインの両方における論理レベル１から論理レベル０への遷移を検知することを含む、請求項８に記載の周辺コンポーネントのプレゼンスおよびタイプを検知する方法。
【請求項１１】
前記第１のオプション選択ラインと第２のオプション選択ラインのうちの少なくとも１つにおける論理レベル１から論理レベル０への遷移を検知することは、前記第１のオプション選択ラインにおいてのみ論理レベル１から論理レベル０への遷移を検知することを含み、
前記オプションクラスを決定することは、前記第２のオプション選択ラインに論理レベル０を適用し、前記第１のオプション選択ラインが論理レベル０のままであるか否かを観察することを含む、請求項８に記載の周辺コンポーネントのプレゼンスおよびタイプを検知する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に携帯電子機器に関し、より詳細には携帯電子機器に周辺機器を取り付けるための携帯電子機器のインタフェースに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電子機器は、世界の多くの地域、特に大都市の地域で、日常生活に広く使用されている。そのような機器の例には、移動通信装置、携帯情報端末（ＰＤＡ）およびその他のハンドヘルドコンピュータ装置、カメラ等が含まれる。これらの装置の多くは、それらが例えば外部オーディオ装置、カメラ、無線通信モジュール等の付属機器または周辺機器と共に使用されるようにする電気的インタフェースを備えるように設計されている。周辺コンポーネントが携帯機器に取り付けられた時に、携帯機器が周辺コンポーネントを動作させる適切なドライバソフトウェアをインスタンス生成できるように、携帯機器は周辺コンポーネントのプレゼンスを検知することが望ましい。このことは２つの問題を提起する。第１は、周辺コンポーネントのプレゼンスがどのように検知されるかということであり、第２は、正しいドライバソフトウェアおよび動作モードが携帯機器で開始されるように、どの周辺コンポーネントがプレゼンスするかを決定することである。
【０００３】
通常、外部インタフェースコネクタを有する携帯機器は、周辺機器に電力が提供され得るように、電源および接地の基準接続を提供する。さらには、周辺コンポーネントまたは周辺コンポーネントのクラスが決定されるように、１または複数のオプション選択ラインが提供される。周辺コンポーネントのプレゼンスを検知する１つの方法は、周辺コンポーネントがオプション選択ラインをロードし、そのオプション選択ラインを論理レベル０にすることであり、これは、周期的走査により、またはサービスを提供すると周辺コンポーネントのプレゼンスを明らかにする割り込みを論理０が引き起こすことにより、携帯機器によって検知される。しかしながら、周辺コンポーネントのプレゼンスを検知するこの受動的な方法では、周辺コンポーネントの数または周辺コンポーネントのクラスの数が、使用されるオプション選択ラインの数によって制限される。多くの携帯機器が販売されているコスト重視の市場を考えると、外部コネクタのサイズを最小限にし、それによって使用されるオプション選択ラインの数を最小限にすることが望ましい。
【０００４】
オプション選択ラインによる受動的検知を用いて達成可能な数を超えて周辺コンポーネントの数を拡張する１つの方法が、ゴールドバーグ（Goldberg）に付与された米国５，３０１，３６９号に説明されており、この特許はオプション選択ラインの間のダイオードの使用を教示している。この携帯機器は、周期的にオプション選択ラインを走査し、オプション選択ラインに異なる論理レベルを適用し、他のオプション選択ラインを観察してダイオードのプレゼンス、その配向、それがツェナダイオードか通常のダイオードか否かを決定することにより、携帯機器に周辺コンポーネントが取り付けられているか否かを決定する。ラインを短絡するジャンパも一緒に使用される場合がある。しかしながら、この装置は、ダイオードのプレゼンスが、割り込みを生成するために使用可能な論理状態を変更しないため、携帯機器が能動的にオプション選択ラインを走査する必要がある。プロセシング資源がオプション選択ラインの能動的な走査を周期的に行なうのを回避することが望ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、限られた数のオプション選択ラインでより多くの周辺コンポーネントまたは周辺コンポーネントのクラスを定義可能にする手段と、周辺コンポーネントが携帯機器に接続された場合に割り込みを生成することによりそのような手段を受動的に検知することとが、必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書は、新規と見なされる発明の特徴を定義する請求項で終わっているが、本発明は、以下の説明を、同じ参照数字が続けて使われている添付図面に関連して考慮すると、より良く理解されるであろうと考えられる。
【０００７】
本発明は、オプション選択ライン間に能動素子を提供することにより、周辺コンポーネントのタイプの数を制限せずに、周辺コンポーネントのプレゼンスが検知されることを可能にするという問題点を解決する。オプション選択ラインの少なくとも１つを論理レベル０に引くと割り込みが生成し、これは第２のラインが論理レベル０に引かれた場合に、第１のラインの論理レベルを反転させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
ここで図１を参照すると、携帯電子機器１０２と、オプション選択回路を有する周辺コンポーネント１０４との略図１００が示される。ここに示されたオプション選択回路は、オプション選択回路の第１の配置または第１の実施形態である。携帯電子機器と周辺コンポーネントの接合部は、電気コネクタのような電気的インタフェースを表わす垂直破線によって示される。示された携帯電子機器の部分は、入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート配列１０６である。Ｉ／Ｏポート配列は、第１のＩ／Ｏポート１０８および第２のＩ／Ｏポート１１０のような複数のＩ／Ｏポートを含んでいる。第１のＩ／Ｏポートの各々は、電気的インタフェースのオプション選択ラインに結合される。ポートは論理レベルを読み取る入力として構成されてもよいし、代わりに、論理レベル（０か１のいずれかである）をアサートするための出力として構成されてもよい。Ｉ／Ｏポートの各々は、携帯電子機器の内部の割り込みラインにも結合される。また、携帯電子機器がＡ／Ｄ変換器を備えている場合、入力がさらにアナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換器入力として構成されることも想定される。オプション選択ラインの各々は、よく知られているように、高インピーダンス抵抗１１２，１１４によってハイに引かれる。インタフェースは、電力のための電源電圧１１６を提供し、携帯電子機器から周辺コンポーネントへリターンまたは接地１１８を提供する。
【０００９】
周辺コンポーネントは、周辺コンポーネントのタイプまたはクラスを示すオプション選択回路を含んでいてよい。オプション選択回路は、１または複数のオプション選択ラインを接地に接続することを含め、周辺コンポーネントのプレゼンスおよびタイプを示すために、先行技術の手段と共に使用され得る。  オプション選択回路を含むことにより、使用可能な周辺コンポーネントのタイプまたはクラスの数は、先行技術の手段に対して拡張され得る。本発明によれば、オプション選択回路は、第１のオプション選択ラインと第２のオプション選択ラインとの間に結合された能動インバータ素子を備えている。能動インバータ素子は、オプション選択ラインの少なくとも１つがローに引かれるようにし、これは論理レベル１を論理レベル０に遷移させる。第１のオプション選択ラインは第１のコネクタ１２６を介して接続され、第２のオプション選択ラインは第２のコネクタ１２８を介して接続される。
【００１０】
第１実施形態では、オプション選択回路は、第１のオプション選択ライン上でプルアップバイアス抵抗ネットワーク１２２，１２４に結合されたＮＰＮトランジスタのベース端子またはｎ−チャンネルの金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）のゲート端子のような制御端子と、第２のオプション選択ラインと接地との間に結合された第１および第２の導電端子とを有するトランジスタ１２０を備えている。第１および第２の導電端子は、例えば、ＮＰＮトランジスタのコレクタおよびエミッタ、またはＭＯＳＦＥＴのソースおよびドレインであり得る。「導電端子」とは、「オン」または導電モードでスイッチとして動作した時に電流が伝わるトランジスタの端子のことを意味する。例えば、ＮＰＮトランジスタのスイッチが入れられた場合、電流はコレクタからエミッタへ伝わる。この配置では、プルアップ抵抗１２２は、電源と入力抵抗１２４との間に結合される。図１に示されたオプション選択回路が携帯電子機器に接続されると、プルアップ抵抗ネットワーク１２２，１２４は電流を電源からトランジスタの制御入力に切り替え、電源はこれを他の端子間を伝わるように切り替え、第２のオプション選択ラインは論理レベル０に引かれる。しかしながら、論理レベル０が第１のオプション選択ラインに適用されると、トランジスタは止まり、第２のオプション選択ラインはプルアップ抵抗１１４によって論理レベル１に遷移する。
【００１１】
図２は図１と同じオプション選択回路を示すが、第２のオプション選択ライン上に能動インバータ素子を備えた第２の配置２００では、周辺コンポーネントを携帯電子機器に最初に接続すると、第１のオプション選択ラインは論理レベル０になる。
【００１２】
ここで図３−４を参照すること、オプション選択回路の第３の配置３００および第４の配置４００がそれぞれ示される。これらの実施形態では、いずれのオプション選択ラインもローに引かれ、その結果、これらのラインは論理レベル１から論理レベル０に遷移するだろう。プルアップ抵抗ネットワーク１２２，１２４の前にダイオード１３０が加えられる。プルアップ抵抗１２２がトランジスタの制御入力と電源との間に直接結合されるように、プルアップ抵抗ネットワークは同様に再配列される。分離抵抗１２４は、制御入力と、ダイオードがオプション選択ラインと接地との間に結合されたオプション選択ライン上の場所との間に結合される。入力として構成された時、ダイオードにかかる電圧はＩ／Ｏポートによって論理レベル０と解釈されるので、ダイオードはオプション選択ラインをローに引くように接続される。先と同様、電圧および／または電流はプルアップ抵抗１２２を通じてトランジスタに供給され、トランジスタを通電させ、これにより第２のオプション選択ラインはローに引かれ、Ｉ／Ｏポートで論理レベル１から論理レベル０へ遷移する。分離抵抗１２４は、抵抗にかかる電圧降下によりダイオードがトランジスタを止めるのを防ぐ。電圧降下は通常０．７ボルトである。しかしながら、論理レベル０が１２６を介して第１のオプション選択ラインでアサートされる場合、第１のオプション選択ライン上の電圧は、分離抵抗がトランジスタが止めるのを防げないほどに十分降下し、これによって第２のオプション選択ラインは論理レベル０から論理レベル１まで遷移する。図４は異なるオプション選択ライン上にある、図３と同じオプション選択回路を示す。
【００１３】
ここで図５を参照すると、携帯電子機器に取り付けられた周辺コンポーネントのプレゼンスおよびタイプを検知および示す方法のフローチャートの図５００が示される。プロセスの最初では、携帯電子機器および周辺コンポーネントは最初は接続されておらず、携帯電子機器のＩ／Ｏポートは入力として構成されている。一旦２つの装置が接続されると、プロセスが開始する。好ましい実施形態では、携帯電子機器は割り込みが生成されるまで待機する（５０４）。割り込みの検知時、携帯電子機器は、Ｉ／Ｏポートを読み取り、オプション選択ラインの論理状態を決定する。３つの場合が起こり得る。すなわち、０１，１０および００である。０１の場合が起こった場合（５０６）、携帯電子機器は第２のオプション選択ライン上の論理レベル０をアサートする（５０８）。第１のオプション選択ラインが変化しない場合、第１のオプション選択ラインが接地された状態で先行技術の構成が周辺コンポーネントに使用され、第１のオプションクラスが決定される（５１２）。第１のオプション選択ラインが遷移すると（５１０）、その後、図１で示される本発明によるインバータが使用され、第２のオプションクラスが決定される（５１４）。
【００１４】
Ｉ／Ｏポートが１０（１と０）の状態である場合には、携帯電子機器は第１のオプション選択ライン上の論理０をアサートする（５１８）。第２のオプション選択ラインが変化しない場合、周辺コンポーネントは、第２のオプション選択ラインを接地する先行技術のオプション選択手段を使用して、第３のオプションクラスが決定される（５２２）。第２のオプション選択ラインが論理１から論理０に変化した場合（５２０）、図２に従って本発明によるインバータが使用され、第４のオプションクラスを示す（５２４）。
【００１５】
図２に従って使用される。
いずれのＩ／Ｏポートも論理０にある場合（５２６）、携帯電子機器は第１のオプション選択ライン上の論理０をアサートする。第２のオプション選択ラインが０から１に遷移した場合（５３０）、図３に従うインバータが使用され、第５のオプションクラスを示す（５３２）。第２のオプション選択ラインが０レベルのままである場合（５３０）、第１のオプション選択ラインは第１のＩ／Ｏポートを入力として構成することにより解放され、第２のＩ／Ｏポートが出力として構成され、論理０が第２のオプション選択ライン上でアサートされる（５３４）。第１のオプション選択ラインが０から１に遷移した場合、図４に従うインバータが使用され、第６のオプションクラスを示す（５３８）。次に第１のオプション選択ラインが変化しない場合（５３６）、両方のオプション選択ラインを接地する先行技術の方法が使用され、第７のオプションクラスを示す（５４０）。
【００１６】
このように、本発明は、１または複数のオプション選択ラインを接地して割り込みを生成し、かつ周辺コンポーネントがどのオプションクラスに属するかを示す先行技術方法に対して、示され得るオプションクラスの数の拡張を許容する。先行技術方法を使用するとたった３のオプションクラスが定義されるのに対して、本発明は、２つのラインオプション選択インタフェースを使用して、７つのオプションクラスが定義される。本発明は、コネクタ位置で携帯電子機器に接続される周辺コンポーネントにおいて使用されるオプション選択回路を提供する。コネクタは周辺コンポーネントに電源と接地を提供する。オプション選択回路は、第１オプション選択ラインおよび第２のオプション選択ラインと、第１オプション選択ラインと第２のオプション選択ラインの間に配置された能動インバータ素子とを備えている。能動インバータ素子は、周辺コンポーネントが携帯電子機器に接続されると、第１および第２のオプション選択ラインの少なくとも１つを論理レベル０にする。能動インバータは、第１のオプション選択ライン上のプルアップバイアス抵抗ネットワークに結合された制御端子と、第２のオプション選択ラインと接地との間に結合された第１および第２の導電端子とを有するトランジスタを備えている。トランジスタはＮＰＮであってもｎ−チャンネルＭＯＳＦＥＴであってもよい。別の実施形態では、オプション選択回路は、第１のオプション選択ライン上のプルアップバイアス抵抗ネットワークに結合された制御端子と、前記第２のオプション選択ラインと接地との間に結合された第１および第２の導電端子とを有するトランジスタに加えて、第１のオプション選択ラインと接地との間に結合されたダイオードを備える。この実施形態では、トランジスタの制御端子とダイオードの間に、分離抵抗が結合される。ダイオードは、周辺コンポーネントが携帯電子機器に接続された場合に第１のオプション選択ラインを論理レベル０にするように構成されている。本明細書に述べているように、第１および第２のオプション選択ラインは異なるオプションクラスを示すために反転され得る。
【００１７】
本発明はさらに、携帯電子機器に取り付けられた周辺コンポーネントのプレゼンスおよびタイプを検知する方法も提供する。この方法は、周辺コンポーネントが携帯電子機器に接続された場合に周辺機器に電圧および接地を提供すること、および第１のオプション選択ラインと第２のオプション選択ラインのうちの少なくとも１つにおける論理レベル１から論理レベル０への遷移を検知すること、を含む。遷移を検知した後、携帯電子機器は、第１のオプション選択ラインと第２のオプション選択ラインのうちの少なくとも１つに論理レベル０を適用することにより、周辺コンポーネントのオプションクラスの決定を開始する。  好ましい実施形態では、第１のオプション選択ラインまたは第２のオプション選択ラインにおける論理レベル１から論理レベル０への遷移は、携帯電子機器における割り込みを生成する。この遷移は割り込みの発生およびそのサービスの提供により検知される。遷移は一方のオプション選択ラインで起こってもよいし、両方のオプション選択ラインで起こってもよい。遷移が一つのラインでのみ起こった場合、他方のラインはローにされ、それがオプションクラスを決定するために論理レベルを変化させたか否かを決定するために遷移ラインが観察される。
【００１８】
同様に、方法は、周辺コンポーネントにおいて、周辺コンポーネントと携帯電子機器の２つが接続された場合に携帯電子機器から電源電圧および接地を受け取ることによって周辺コンポーネントのプレゼンスおよびタイプを示す方法を提供する。電源電圧および接地のプレゼンスは、第１のオプション選択ラインまたは第２のオプション選択ラインのうちの少なくとも１つにおける論理レベル１から論理レベル０への遷移を引き起こす。携帯電子機器によって第１または第２のオプション選択ラインの一方に論理レベル０が適用されているのに応じて、オプション選択回路は他方のオプション選択ラインの論理レベルの反転を開始する。
【００１９】
本発明の好ましい実施形態が図示し、説明してきたが、本発明がそのように限定されないことは明らかだろう。添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲から逸脱することなく、多くの改変物、変更物、変化物、置換物および等価物が、当業者には思い浮かぶだろう。例えば、当業者には、２本よりも多いオプション選択ラインを使用可能であることが理解されよう。しかしながら、２本よりも多いオプション選択ラインが使用される場合にも、第１および第２のオプション選択ラインは依然として存在し、それらの間にはオプション選択回路が配置される。ラインがどのように数えられるかは問題ではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】携帯電子機器と、オプション選択回路を有する周辺コンポーネントとの略図。オプション選択回路の第１の配置を示す。
【図２】オプション選択回路の第２の配置を示す。
【図３】オプション選択回路の第３の配置を示す。
【図４】オプション選択回路の第４の配置を示す。
【図５】携帯電子機器に取り付けられた周辺コンポーネントのプレゼンスおよびタイプを検知および示す方法のフローチャート図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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