(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電子デバイスとアクセサリデバイスとの間の通信経路を提供するためのアダプターであって、
アクセサリデバイス上のプラグコネクタと嵌合する第１のコネクタと、
前記第１の電子デバイス上のレセプタクルコネクタと嵌合する第２のコネクタであって、前記アクセサリ上の前記プラグコネクタは前記第１の電子デバイス上の前記レセプタクルコネクタとは互換性がない、第２のコネクタと、
前記アクセサリから受信した信号を、前記第１の電子デバイスに送信でき、前記第１の電子デバイスによって処理し得るフォーマットに変換し、前記第１の電子デバイスから受信した信号を、前記アクセサリに送信でき、前記アクセサリによって処理し得るフォーマットに変換するように構成された変換回路と、
前記アダプターを前記第１の電子デバイスに対して認証する第１の段階の認証を実行し、前記第１の段階の認証が成功した場合、前記アクセサリデバイスを前記アダプターに対して認証する第２の段階の認証を実行するように構成された認証回路と、を備える、アダプター。
【請求項２】
前記アダプターがそれ自体を前記第１の電子デバイスに対して認証する前に、前記第１のコネクタの少なくともいくつかのコンタクトを開状態に設定する切り換え回路を更に備える、請求項１に記載のアダプター。
【請求項３】
前記アダプターが前記第１の電子デバイスに対して認証された後、前記切り換え回路が前記第１のコネクタの前記少なくともいくつかのコンタクトの少なくともいくつかを前記アダプター内の他の回路に接続する、請求項２に記載のアダプター。
【請求項４】
前記第１のコネクタが、前記アダプターがそれ自体を前記第１の電子デバイスに対して認証する前に前記切り換え回路によって開状態に設定され、その後で前記アダプター及び前記第１の電子デバイスが互いに動作可能に結合されると、他の回路に接続されるアクセサリ検出コンタクトを含む、請求項３に記載のアダプター。
【請求項５】
前記電子デバイスと通信するために前記第２のコネクタの第１のデータコンタクト及び第２のデータコンタクトを介して前記アダプターが使用する通信プロトコルを示すように構成された識別回路を更に備える、請求項１に記載のアダプター。
【請求項６】
前記第１のコネクタが、アクセサリＩＤ信号を受信するように構成された第１のコンタクトと、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）信号を伝送するように構成されたコンタクト対と、電力を前記第１の電子デバイスから前記アクセサリに伝送するように構成された第２のコンタクトと、前記アクセサリが前記アダプターに結合されたかどうかを判定するためにアクセサリ検出信号を伝送するように構成された第３のコンタクトと、オーディオ信号を伝送するように構成されたコンタクト対と、を含む、３０個のコンタクトを有する、請求項１に記載のアダプター。
【請求項７】
前記第２のコネクタが、識別信号を前記第１の電子デバイスに伝送するように構成された第１のコンタクトと、差動データ信号を伝送するように構成された第１のデータコンタクト対と、ホスト電力信号を前記アクセサリから前記第１の電子デバイスに伝送するように構成された第２のコンタクトと、アクセサリ電力を前記第１の電子デバイスから前記アクセサリに伝送するように構成された第３のコンタクトと、第２のデータコンタクト対と、接地経路に結合された第４のコンタクトと、を備える、請求項１に記載のアダプター。
【請求項８】
前記第２のコネクタにおいて、前記第１のデータコンタクト対が前記第１のコンタクトと前記第２のコンタクトとの間に配置され、前記第２のデータコンタクト対が、前記第３のコンタクトと前記第４のコンタクトとの間に配置されている、請求項７に記載のアダプター。
【請求項９】
前記第１のデータコンタクト対と前記第２のデータコンタクト対のそれぞれによって伝送されるデータの伝送速度が、前記第１のコンタクトによって伝送される情報の伝送速度より２桁以上速い、請求項８に記載のアダプター。
【請求項１０】
前記認証回路が、
前記アダプターの識別情報を前記第１の電子デバイスに提供するように構成された識別デバイスと、
前記アクセサリと前記第１の電子デバイスとの間の電力経路を制御するように構成された電力制御デバイスを備える、請求項１に記載のアダプター。
【請求項１１】
前記識別デバイスと前記電力制御デバイスのそれぞれが、単一の集積回路（ＩＣ）チップとして実装されている、請求項１０に記載のアダプター。
【請求項１２】
前記第２のコネクタが、互いに１８０度回転した２つの向きのいずれかで前記第１の電子デバイス上の前記レセプタクルコネクタと嵌合するように構成されており、前記第２のコネクタが前記第２のコネクタの第１の側の第１の列に沿って間隔をあけて配置された８個の外部コンタクトの第１のセットと、前記第１の側と反対側の前記第２のコネクタの第２の側の第２の列に沿って間隔をあけて配置された８個の外部コンタクトの第２のセットと、を含み、コンタクトの前記第１のセット内の各コンタクトが、コンタクトの前記第２のセット内のコンタクトに結合される、請求項１に記載のアダプター。
【請求項１３】
アダプターを使用して、第１のコネクタを有するアクセサリデバイスが前記第１のコネクタと互換性がない第２のコネクタを有するホストデバイスとデータを交換することを可能にする方法であって、
前記アダプター上のプラグコネクタが前記ホストデバイスの前記第２のコネクタと嵌合すると、識別情報及び認証情報を前記アダプターから前記ホストデバイスに送信して、前記アダプターをホストデバイスに対して認証する第１の段階の認証を前記ホストが実行することを可能にすることと、
前記アダプターが前記ホストデバイスにより首尾よく認証された場合、識別情報及び認証情報を要求して前記アダプターに接続されている前記アクセサリデバイスから受信し、前記アクセサリを認証する第２の段階の認証を前記アダプターで実行することと、
前記第１の段階及び前記第２の段階の認証が首尾よく完了した後、前記アクセサリデバイスと前記ホストデバイスとの間の電力経路を有効にすることと、を含む、方法。
【請求項１４】
前記アダプターが、前記ホストデバイスを結合するための第１のコネクタと、前記アクセサリを結合するための第２のコネクタと、を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２のコネクタが３０個のコンタクトを含み、前記第１のコネクタが、前記第１のコネクタの第１の側の第１の列に沿って間隔をあけて配置されている８個の外部コンタクトの第１のセットと、前記第１の側と反対側の前記第１のコネクタの第２の側の第２の列に沿って間隔をあけて配置されている８個の外部コンタクトの第２のセットと、を含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記電力経路を有効にすることが、前記識別情報の前記アクセサリデバイスからの受信に基づき、前記アダプター内に配置された電力制御デバイスに信号を送信することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
アダプターであって、
アクセサリデバイス上のプラグコネクタと嵌合する第１のコネクタと、
ホストデバイス上のレセプタクルコネクタと嵌合する第２のコネクタであって、前記アクセサリデバイス上の前記プラグコネクタが前記ホストデバイス上の前記レセプタクルコネクタと互換性がない、第２のコネクタと、
前記第２のコネクタに結合された識別デバイスと、
前記第１のコネクタ及び前記第２のコネクタに結合された電力制御デバイスと、
前記第１のコネクタ及び前記第２のコネクタに結合された認証回路と、を備え、
前記アダプターは、（ｉ）ホストデバイスの前記第２のコネクタとの接続を検出し、（ｉｉ）認証情報及び識別情報を前記ホストデバイスに送信し、第１の段階の認証として、前記アダプターを前記ホストデバイスに対して認証し、（ｉｉｉ）アクセサリデバイスの前記第１のコネクタとの接続を検出し、（ｉｖ）前記アクセサリデバイスから認証情報を受信し、（ｖ）第２の段階の認証として、前記アクセサリデバイスを認証し、（ｖｉ）前記第１の段階及び前記第２の段階の認証が完了すると、前記アクセサリデバイスと前記ホストデバイスとの間の通信を有効にし、前記アクセサリデバイスと前記ホストデバイスとの間の電力を有効にする、ように構成された、アダプター。
【請求項１８】
前記識別デバイスと前記電力制御デバイスのそれぞれが、単一の集積回路（ＩＣ）チップとして実装されている、請求項１７に記載のアダプター。
【請求項１９】
前記第１のコネクタが、３０個のコンタクトを有し、前記第２のコネクタが、互いに１８０度回転した２つの向きのいずれかで前記ホストデバイス上のレセプタクルコネクタと嵌合するように構成されており、前記第２のコネクタが前記第２のコネクタの第１の側の第１の列に沿って間隔をあけて配置された８個の外部コンタクトの第１のセットと、前記第１の側と反対側の前記第２のコネクタの第２の側の第２の列に沿って間隔をあけて配置された８個の外部コンタクトの第２のセットと、を含み、コンタクトの前記第１のセット内の各コンタクトが、コンタクトの前記第２のセット内のコンタクトに結合される、請求項１７に記載のアダプター。
【請求項２０】
前記アダプターが、第１の側及び第２の側を有する筐体と、前記第１の側に配置された前記第１のコネクタと、前記第２の側に配置された前記第２のコネクタと、を備え、前記識別デバイス、前記電力制御デバイス、及び前記認証回路が、全て、前記筐体内に配置されている、請求項１７に記載のアダプター。
【請求項２１】
前記第１の段階の認証は、第１の認証プロトコルに従って前記アダプターを前記第１の電子デバイスに対して認証し、前記第２の段階の認証は、前記アクセサリが使用する第２の認証プロトコルに従って前記アクセサリデバイスを前記アダプターに対して認証する、請求項１に記載のアダプター。
【請求項２２】
前記第１の段階の認証は、第１の認証プロトコルに従って前記アダプターを前記ホストデバイスに対して認証し、前記第２の段階の認証は、前記アクセサリが使用する第２の認証プロトコルに従って前記アクセサリデバイスを前記アダプターに対して認証する、請求項１３に記載の方法。
【請求項２３】
前記第１の段階の認証は、第１の認証プロトコルに従って前記アダプターを認証し、前記第２の段階の認証は、前記アクセサリが使用する第２の認証プロトコルに従って前記アクセサリデバイスを認証する、請求項１７に記載のアダプター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、２０１２年９月７日に出願された米国特許出願第１３，６０７，５１９号；２０１２年８月２９日に出願された米国仮特許出願第６１／６９４，４２３号，２０１１年１２月１日に出願された米国仮特許出願第６１／５６５，９１０号、及び２０１１年１１月３０日に出願された米国仮特許出願第６１／５６５，３７２号に対する優先権を主張する。これらの各々の開示は、全ての目的のために、参照することにより全体が本明細書中に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
ポータブルメディアプレイヤーなどのポータブル電子デバイスは今日の社会において至る所に存在している。これらデバイスの激増に伴い、これらのポータブルメディアプレイヤーと情報交換するように設計されているハードウェアアクセサリの数や種類は様々である。これらのアクセサリは複雑性において多岐にわたり、例えば、単純なスピーカシステム及び複雑な自動車エンターテイメントシステムなどが挙げられる。
【０００３】
これらのアクセサリは、一般的に、コネクタシステムを利用してポータブルメディアプレイヤーと通信する。このコネクタシステムは、典型的には、アクセサリ上にプラグコネクタを、ポータブルメディアプレイヤー上にレセプタクルコネクタを含む。ユーザは、アクセサリのプラグコネクタをポータブルメディアプレイヤーのレセプタクルコネクタに差し込み、各コネクタのコンタクト間で物理的及び電気的接続を形成して、これらのデバイス間でのデータと電力の送受を可能にする。
【０００４】
ユーザは複数の異なるポータブルメディアプレイヤーを有することができる。種々の理由により、これらのメディアプレイヤーは、異なるサイズのコネクタを有する場合がある。例えば、メディアプレイヤーは、異なる製造業者によって製造され得る。また、メディアプレイヤーは、同じ１つの製造業者によって製造され得るが、新しいメディアプレイヤーは、同じ会社によって製造された古いメディアプレイヤーよりも、更に改良され、一層小型化されたコネクタレセプタクルを有する場合がある。
【０００５】
これら及びその他の理由により、ユーザは、ポータブルメディアプレイヤーを持っているものの、それが、異なるメディアプレイヤーで動作するように設計されている特定のアクセサリとの互換性がないという状況に遭遇することがある。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の実施形態は、ポータブルメディアプレイヤーなどの互換性のないアクセサリと電子デバイスとの間での互換性を提供する、回路、方法、及び装置を提供する。本発明の例示的な実施形態は、アクセサリに取り付けられたプラグコネクタと嵌合するレセプタクルコネクタと、ポータブルメディアプレイヤー上のレセプタクルコネクタと嵌合するプラグコネクタと、を有するアダプターを提供する。便宜上、アダプターのプラグコネクタに接続されたポータブルメディアプレイヤー又はその他の電子デバイスは、本明細書において、ホストと称されることがある。
【０００７】
アクセサリ上のプラグコネクタは、少なくとも２つの場合に、ポータブルメディアプレイヤー上のレセプタクルコネクタと互換性がないことがある。第１に、この不適合が物理的な理由による場合であって、アクセサリのプラグコネクタがポータブルメディアプレイヤーのレセプタクルコネクタに嵌らない場合がある。第２に、この不適合が電気的な理由による場合であって、アクセサリのプラグコネクタで受信又は供給される信号又は電力が、ポータブルメディアプレイヤーのレセプタクルコネクタで受信又は供給される信号又は電力と電気的に互換性がない場合がある。場合によっては、この不適合は、物理的な理由と電気的な理由の両方によることがある。
【０００８】
不適合が物理的な理由による場合、本発明の一実施形態は、アクセサリ上のプラグコネクタと嵌合するコネクタレセプタクルと、ポータブルメディアプレイヤー上のレセプタクルコネクタと嵌合するプラグコネクタと、を有するアダプターを提供する。１つ以上の電気的接続が、アダプター上で、プラグコネクタのピンとレセプタクルコネクタのピンとの間で行われる。不適合が電気的な理由による場合、本発明の一実施形態は、アダプター上のプラグコネクタのピンとレセプタクルコネクタのピンとの間に、アダプター内に配置された１つ以上の変換回路を提供する。不適合が物理的な理由と電気的な理由の両方である場合、本発明の実施形態により上記の両方の方法を使用し得る。
【０００９】
いくつかのポータブルメディアプレイヤーは、嵌合時にアクセサリ内の認証回路と通信してアクセサリを認証する認証回路を含む。認証プロセスに成功した場合、ポータブルメディアプレイヤー及びアクセサリはデータを交換し、アクセサリを使って意図した機能を実行し得る。しかし、認証に失敗した場合、ポータブルメディアプレイヤーはアクセサリとの通信を無効にする。本発明に係るいくつかの実施形態のアダプターは、２段階の認証を実行する回路を含む。第１の段階では、アダプターは、ポータブルメディアプレイヤーがそれと協働するように設計されたアクセサリを認証するために使用する第１の認証プロトコルを使って、アダプター自体をポータブルメディアプレイヤーに対して認証する。第１の認証プロセスが首尾よく完了し、アダプターがポータブルメディアプレイヤーとの通信を許可された場合、第２の段階の認証が発生し、アダプターは、アクセサリが協働するように設計されたホストに接続する時にアクセサリが通常使用する第２の認証プロトコルに従って、アダプターに接続されたアクセサリを認証する。１つの実施形態において、アダプター内の回路は、そのレセプタクルコネクタの選択されたコンタクトを開状態に設定し、開状態のコンタクトを、第１の段階の認証が完了した後で、適当な回路に接続することができる。かかる実施形態において、レセプタクルコネクタに接続されたアクセサリは、第１の段階の認証が完了するまで、アクセサリがアダプターに、及び潜在的にホストに、接続されていることを認識しない。
【００１０】
本発明の１つの特定の実施形態は、ＡｐｐｌｅのｉＰｏｄデバイス及びｉＰｈｏｎｅデバイスと互換性があるピンアウトを有する３０ピンレセプタクルコネクタと、ＵＳＢ  ２．０などの異なるデータプロトコルを使用するデータ伝送用の第１のデータコンタクト対と、Ａｐｐｌｅが開発したマイキーバスプロトコル又はＵＡＲＴプロトコルのいずれかを使用するデータ伝送用の第２のデータコンタクト対を含む、８点コンタクトプラグコネクタと、を含むアダプターに関する。アダプター内の変換回路は、３０ピンレセプタクルコネクタに接続されたアクセサリデバイスから受信した信号及び電圧を、８点コンタクトプラグコネクタを介して送信し、８点コンタクトプラグコネクタに接続されたポータブルメディアプレイヤー又はその他のホストデバイスによって処理し得る信号及び電圧に変換する。また、変換回路は、ホストデバイスにより８点コンタクトコネクタを介してアダプターに送信される信号及び電圧を、３０ピンレセプタクルコネクタを介して送信し、アクセサリによって処理し得る信号及び電圧に変換する。１つの特定の実施形態において、アダプターは、デジタルオーディオデータとＵＳＢデータを一緒に単一のデータストリームに圧縮するマイキーバス通信プロトコルを使用して、データを８点コンタクトコネクタの差動データコンタクトを介して送信する回路を含む。回路は、データストリームからデジタルオーディオデータを抽出し、そのデータを、３０ピンコネクタの左及び右のオーディオ出力コンタクトから出力するためにデジタルアナログコンバータに送る。また、回路は、ＵＳＢデータを抽出し、そのデータを、３０ピンコネクタのＵＳＢ差動データコンタクトを介して送信し得る。
【００１１】
本発明の特定の実施形態は、アクセサリ上のプラグコネクタとの嵌合に使用し得る第１のコネクタを有するアダプターを提供する。アダプターはまた、ポータブル電子デバイス上のレセプタクルコネクタとの嵌合に使用し得る第２のコネクタを含む。上記の説明において、アクセサリ上のプラグコネクタは、ポータブル電子デバイス上のレセプタクルコネクタレセプタクルと互換性がない。アダプターは、アクセサリから受信した信号を、ポータブル電子デバイスに送信してポータブル電子デバイスで処理し得るフォーマットに変換できるとともに、ポータブル電子デバイスから受信した信号をアクセサリに送信してアクセサリで処理し得るフォーマットに変換するように構成された変換回路を更に含む。更に、アダプターはまた、アダプターをポータブル電子デバイスに対して認証する、認証の第１の段階を実行するように構成された認証回路を含み得る。認証の第１の段階に成功した場合、認証回路は次に、アクセサリをアダプターに対して認証する、認証の第２の段階を実行し得る。
【００１２】
１つの実施形態において、アダプターの第１のコネクタは、（ｉ）アクセサリＩＤ信号を受信するように構成された第１のコンタクトと、（ｉｉ）ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）信号を伝送するように構成されたコンタクト対と、（ｉｉｉ）電力をポータブル電子デバイスからアクセサリに伝送するように構成された第２のコンタクトと、（ｉｖ）アクセサリがアダプターに結合されたかどうかを判定するためにアクセサリ検出信号を伝送するように構成された第３のコンタクトと、（ｖ）第１の差動データコンタクトのセットと、（ｖｉ）オーディオ信号を伝送するように構成された第２のコンタクトのセットと、（ｖｉｉ）ビデオ信号を伝送するように構成された第３のコンタクトのセットと、を含む。
【００１３】
特定の実施形態において、アダプターの第２のコネクタは、（ｉ）識別信号をポータブル電子デバイスに伝送するように構成された第１のコンタクトと、（ｉｉ）差動データ信号を伝送するように構成された第１のデータコンタクト対と、（ｉｉｉ）ホスト電力信号をアクセサリからポータブル電子デバイスに伝送するように構成された第２のコンタクトと、（ｉｖ）アクセサリ電力をポータブル電子デバイスからアクセサリに伝送するように構成された第３のコンタクトと、（ｖ）差動データ信号を伝送するように構成された第２のデータコンタクト対と、（ｖｉ）接地経路に結合された第４のコンタクトと、を含む。
【００１４】
本発明の一実施形態は、アダプターを動作させる方法を提供する。方法は、アダプターをホストデバイスに対して認証するために識別情報及び認証情報をホストデバイスに送信するアダプターを含む。方法は、アクセサリデバイスのアダプターへの接続を検出し、識別情報及び認証情報をアクセサリから受信するアダプターを更に含む。方法は、アクセサリを認証するアダプターを更に含み、アダプターは、アクセサリの認証に基づいて、アクセサリとホストデバイスとの間の電力経路を有効にする。
【００１５】
本発明の別の特定の実施形態は、ポータブル電子デバイスとアクセサリとの間の接続を有効にするためのアダプターを提供する。アダプターは、第１の側及び第２の側を有する筐体を含む。第１のコネクタは第１の側に配置され、第２のコネクタは第２の側に配置される。アダプターは、筐体内に配置され第１のコネクタに結合された識別デバイスと、筐体内に配置され第１のコネクタ及び第２のコネクタに結合された電力制御デバイスと、を更に含む。アダプターは、第１のコネクタ及び第２のコネクタに結合された認証回路を更に含む。アダプターは、ホストデバイスの第１のコネクタとの接続を検出し、アダプターをホストデバイスに対して認証するために認証情報及び識別情報をホストデバイスに送信し得る。したがって、アダプターは、アクセサリの第２のコネクタに対する接続を検出し、認証情報をアクセサリから受信し得る。受信した情報に基づき、アダプターは、アクセサリを認証し、アクセサリを認証するとアクセサリとホストデバイスとの間の通信を有効にし得る。
【００１６】
いくつかの実施形態において、アダプターの第１のコネクタは、第１の列のコンタクトがプリント配線基板（ＰＣＢ）の上面に配置され、第２の列のコンタクトがＰＣＢの下面に配置されるように２列に配列された４〜１６個のコンタクトを有し得る。特定の実施形態において、これらのコンタクトは環境にさらされている。第１の列と第２の列は各々、同じ数のコンタクトを有し得る。例えば、第１のコネクタが１６個のコンタクトを有する場合、第１の列と第２の列はそれぞれ配列された８個のコンタクトを有し、ＰＣＢの上面上の各コンタクトが、ＰＣＢの下面上に、真下に配置されたもう一方のコンタクトを有し得る。
【００１７】
本発明の性質及び利点の理解をより深めるために以下の説明及び添付図面を参照願いたい。しかしながら、各図面は説明上の目的でのみ提供されたものであって、本発明の範囲を限定することを意図していないことが理解されよう。また、一般的なルールとして、及び、記載内容とは別途に明らかでない限り、異なる図中の要素に同じ参照番号が使用されている場合、その要素は、概ね、機能又は目的において同一であるか少なくとも類似であることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態を組み込むことによって改善される電子システムを示す。
【図２】本発明の一実施形態に係る、アクセサリ２０とポータブルメディアプレイヤー３０との間の通信を可能にするアダプター４０を含む電子システムを示す。
【図３】本発明の１つの実施形態に係るアダプターに含まれるプラグコネクタ１００を示す。
【図４Ａ】本発明の一実施形態に係るプラグコネクタの例示的ピンアウトを示す。
【図４Ｂ】本発明の別の実施形態に係るプラグコネクタの例示的ピンアウトを示す。
【図５】図４Ａ及び図４Ｂに示すプラグコネクタと互換性があるレセプタクルコネクタ１４０を示す。
【図６】本発明の１つの実施形態に係るポータブル電子デバイスに含まれる３０ピンレセプタクルコネクタの例示的ピンアウト１２０を示す。
【図７】図６に示すピンアウトを有する３０ピンレセプタクルコネクタに加えて、図３のプラグコネクタ１００を有する、本発明に係るアダプターを示す。
【図８】本発明の別の実施形態に係る変換回路２００の概略図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るアダプター４０の動作モードを示す状態図である。
【図１０】アダプターが本発明の一実施形態に係る第１の動作モードで動作している時の変換回路の具象図である。
【図１１】アダプターが本発明の一実施形態に係る第２の動作モードで動作している時の変換回路の具象図である。
【図１２】アダプターが本発明の一実施形態に係る第３の動作モードで動作している時の変換回路の具象図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の実施形態を組み込むことによって改善される電子システムを示す。図１は、例えば、２つの異なるポータブル電子デバイス１０と３０のそれぞれの機能を拡張するために、ユーザがデバイス１０と３０との接続を希望する可能性があるハードウェアアクセサリ２０を示す。この例において、ポータブル電子デバイス１０は、レセプタクルコネクタ１４及びタッチスクリーン１６を含む第１のポータブルメディアプレイヤーである。ポータブルメディアプレイヤー１０は、Ａｐｐｌｅ  Ｉｎｃ．（Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）が設計及び製造したｉＰｏｄ、ｉＰｈｏｎｅ、又は類似のデバイスであってよいが、本発明が、いかなる特定のタイプのポータブル電子メディアプレイヤー又はその他のデバイスに限定されないことは理解されよう。
【００２０】
図１において、アクセサリ２０は、時計付きラジオである。他の実施形態において、アクセサリは、カーラジオ、送信機、ケーブル、オーディオ／ビデオ受信機、記憶装置、又はその他のデバイスであってよい。アクセサリは、時計付きラジオを制御する、ボリューム、チューニング、音源、他などの制御ボタン２３と、時間及びその他の情報を表示し得るディスプレイ２５と、を含む。アクセサリ２０はまた、データ、オーディオ、ビデオ、制御機能及び電力の１つ以上についての電気信号を伝送する複数のコンタクト（図示せず）を含むプラグコネクタ２２を含む。１つの実施形態において、プラグコネクタ２２は、４〜３０個のコンタクトを含むが、本発明は、いかなる特定のコンタクト数又は構成に限定されない。
【００２１】
レセプタクルコネクタ２２は、中に複数のピン又はコンタクト（図示せず）が配置されている空洞を含む。プラグコネクタ１４とレセプタクルコネクタ２２は、互いに嵌合して、コネクタ１４内のコンタクトをコネクタ２２内のコンタクトと物理的及び電気的に結合して、コンタクト間で信号が送信できるように設計されている。したがって、プラグコネクタ１４とレセプタクルコネクタ２２は互いに「互換性がある」と言える。コネクタ１４と２２が嵌合されている時、ポータブルメディアプレイヤー１０は時計付きラジオ２０と情報を交換して、例えば、時計付きラジオがメディアプレイヤー１０に記憶されている音楽を再生することを可能にし得る。
【００２２】
種々のポータブルメディアプレイヤー及び他の電子デバイスは、レセプタクルコネクタ１４とは形状、サイズ、又はピン構成が異なるレセプタクルコネクタを含むことがあり、その場合、これら他のレセプタクルコネクタは、プラグコネクタ２２と互換性がなかったり「適合しない」ことがあり得る。アクセサリ上のコネクタインサートが、ポータブル電子デバイス又はポータブルメディアプレイヤー上のコネクタレセプタクルと互換性がない場合がある。これは、コネクタインサートは第１の製造者が製造した製品と嵌合するように設計されているが、ポータブルメディアプレイヤーは、第２の製造者によって製造されているという理由である。また、ポータブルメディアプレイヤーの製造者は、新世代製品などの一部の製品のコネクタレセプタクルの設計を変更することがある。例えば、より小型のコネクタを新世代製品に組み込んでより小型のポータブルメディアプレイヤーの設計を有効にし得る。また、ピンアウトが異なるコネクタは、古いレガシーコネクタではサポートできない新しいデータ通信プロトコルをサポートし得る。
【００２３】
アクセサリ上のプラグコネクタとホスト電子デバイス上のレセプタクルコネクタとの間で生じ得る不適合には少なくとも２種類がある。第１は、レセプタクルコネクタがプラグコネクタと物理的に互換性がない可能性がある。つまり、サイズが不適合であって、文字通り、機械的な意味で一緒に接続ができない場合がある。図１は、互いに物理的に互換性がないコネクタの例を示す。具体的には、図１に示すポータブルメディアプレイヤー３０は、メディアプレイヤー１０の中に組み込まれているレセプタクルコネクタ１４よりもかなり小さいレセプタクルコネクタ３４を含む。プラグコネクタ２２は大き過ぎてコネクタ３４の中に嵌合できず、したがって、コネクタ３４と２２は、互いに嵌合できない「不適合」コネクタである。
【００２４】
不適合コネクタの第２の例として、アクセサリ上のプラグコネクタはポータブル電子デバイス又はポータブルメディアプレイヤー上のレセプタクルコネクタと互換性がない可能性がある。これは、プラグコネクタ又はレセプタクルコネクタの１つ以上の信号又は電源出力が他端の入力と互換性がないという理由である。これは、１つ以上の信号レベルで発生し得る。例えば、信号の送受信に使用する物理層がアクセサリとメディアプレイヤーとの間で不適合である場合がある。具体的には、信号電圧及びその他の物理的パラメータが異なる場合がある。また、信号周波数及びその他のパラメータを指定するトランスポートレベルが、デバイス間で異なることがある。コマンド及びデータをフォーマットする方法を定義するパケット構造層、及びコマンドのシーケンスを定義するマルチパケット論理レベルもまた、デバイス間で異なる場合がある。
【００２５】
本発明の実施形態は、ポータブルメディアプレイヤー上のレセプタクルコネクタ及びアクセサリ上のプラグコネクタが一方向又は両方向で不適合である場合に、ポータブルメディアプレイヤーとアクセサリとの間の通信を可能にするアダプターを提供する。本発明の一実施形態に係る電子システムを例示する一例を図２に示す。
【００２６】
図２に示すように、本発明に係るアダプター４０が、他の方法では互換性がない、アクセサリ２０のコネクタ２２とポータブルメディアプレイヤー３０のコネクタ３４との間でそれぞれ接続され、アクセサリ２０とポータブルメディアプレイヤー３０とが互いに通信することを可能にしている。アダプター４０は、筐体４１の中に形成されたレセプタクルコネクタ４４と、プラグコネクタ４２と、を含む。レセプタクルコネクタ４４は、アクセサリ２０上のプラグコネクタ２２に嵌合するように構成され、したがって、プラグコネクタ２２と互換性がある。プラグコネクタ４２は、ポータブルメディアプレイヤー３０上のレセプタクルコネクタ３４と嵌合するように構成され、したがって、レセプタクルコネクタ３４と互換性がある。アダプター４０はまた、アクセサリ２０からレセプタクルコネクタ４４を介して受信した信号及び電圧をプラグコネクタ４２を介して送信しポータブルメディアプレイヤー３０によって処理し得る信号及び電圧に変換する変換回路（図２には図示せず）を含む。変換回路はまた、ポータブルメディアプレイヤー３０によってプラグコネクタ４２を介してアダプターに送信された信号及び電圧をレセプタクルコネクタ４４を介して送信しアクセサリ２０によって処理し得る信号及び電圧に変換する。
【００２７】
１つの特定の実施形態において、プラグコネクタ４２は、プラグコネクタ４２として使用し得るプラグコネクタ１００の簡略化した斜視図である図３に示す通り、８点コンタクト（プラグ接地コンタクト）インライン双方向コネクタである。図３に示すように、コネクタ１００は、本体１０３と、コネクタの長さと平行な方向に、本体１０３から長手方向に離れて延在するタブ部１０４と、を含む。本体１０３は、アダプター４０の筐体４１の一部であり得、又は、コネクタを筐体４１に取り付け可能にするコネクタ１００の構造部品でもあり得る。更に、いくつかの実施形態において、アダプター４０は、筐体４１からプラグコネクタ４２まで延在して、プラグコネクタのポータブルメディアデバイスとの嵌合に一層の柔軟性をもたらすケーブルを含み得る。
【００２８】
タブ１０４は、嵌合時に、図２に示すポータブルメディアプレイヤー３０のレセプタクルコネクタ３４などの、対応するレセプタクルコネクタに挿入できる大きさであって、第１の主表面１０４ａ上に形成された第１のコンタクト領域１０６ａと、表面１０４ａの反対側の第２の主表面１０４ｂ（図３には図示せず）に形成された第２のコンタクト領域１０６ｂ（同様に、図示せず）と、を含む。表面１０４ａ、１０４ｂは、タブの遠位端から、タブ１０４が対応するレセプタクルコネクタに挿入された時にレセプタクルコネクタの筐体又はレセプタクルコネクタが組み込まれているホストデバイスに当接するスパイン１０９まで延在する。タブ１０４はまた、第１の主表面１０４ａと第２の主表面１０４ｂとの間に延在する対向する第１１０４ｃ及び第２の側面１０４ｄを含む。１つの特定の実施形態において、タブ４４は、幅が約６．６ｍｍ、厚さが約１．５ｍｍで、約７．９ｍｍの挿入深さ（タブ４４の先端からスパイン１０９までの距離）を有する。
【００２９】
タブ１０４の構造及び形状は、ステンレス鋼又は別の硬い導電材料で製作し得る接地リング１０５によって画成される。コネクタ１００は、接地コンタクトの役割も果たす接地リング１０５の側部に湾曲ポケットとして形成されている保持構造部１０２ａ、１０２ｂを含む。本体１０３は、本体内の特定の構成要素を目視できるように透明な形（点線で示す）で図３に示されている。図示のように、本体１０３内では、プリント配線基板（ＰＣＢ）１０７がコネクタ１００の遠位先端に向かってコンタクト領域１０６ａと１０６ｂとの間を接地リング１０５の中まで延在している。特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）チップ１０８ａ及び１０８ｂなどの１つ以上の集積回路（ＩＣ）が、コネクタ１００及びアダプター４０に関する情報を提供し、及び／又は認証、識別、コンタクト設定、及び電流若しくは電力の調整などの特定の機能を実行するように、ＰＣＢ  １０７に動作可能に結合される。
【００３０】
一例として、１つの実施形態において、ＩＤモジュールが、コネクタ１００のコンタクトと動作可能に結合されたＩＣ内で具現化されている。ＩＤモジュールは、嵌合時にホストデバイスと通信し得るコネクタ及び／又はその対応するアクセサリに関する識別及び設定情報でプログラムし得る。別の例として、ホストデバイス上の回路を使用して認証ルーチン、例えば、公開鍵暗号方式ルーチンを実行するようにプログラムされた認証モジュールを、コネクタ１００に動作可能に結合されたＩＣ内で具現化し得る。ＩＤモジュール及び認証モジュールは、同一のＩＣ内又は異なるＩＣ内で具現化し得る。更に別の例として、アダプター４０が、アクセサリがコネクタ４２に接続されたホストデバイスを充電することを可能にする実施形態において、電流調整器は、ＩＣ  １０８ａ又は１０８ｂのうちの１つの内部に具現化し得る。電流調整器は、ホストデバイス内のバッテリを充電する電力を送ることができるコンタクトに動作可能に結合でき、入力電圧に関係なく、また、入力電圧が一時的に変動した時でさえ、定電流を保証するためにかかるコンタクトを介して送られる電流を調整し得る。
【００３１】
ボンディングパッド１１０も、本体１０３内でＰＣＢ  １０７の端部付近に形成し得る。各ボンディングパッドは、領域１０６ａ及び１０６ｂ内のコンタクト又はコンタクト対と接続し得る。配線（図示せず）をボンディングパッドにはんだ付けして、コンタクトからアダプター４０内の回路までの電気的接続を確立し得る。しかし、いくつかの実施形態においては、ボンディングパッドは必要なく、代わりに、コネクタ１００のコンタクト及び構成要素とアダプター４０内の他の回路との間の全ての電気的接続は、回路が接続されているＰＣＢ上の配線を通じて、及び／又はアダプター４０内の複数のＰＣＢ間の相互接続に対して相互接続によって製作される。
【００３２】
図３に示すように、８個の外部コンタクト１０６（１）〜１０６（８）は、コンタクト領域１０６ａ内の単一の列に沿って間隔をあけて配置されている。同様の８個のコンタクトのセットが、コンタクト領域１０６ｂ内の単一の列に沿って間隔をあけて配置されている。この２列のコンタクトは互いに直接に対向しており、コンタクト領域１０６ａ内の各コンタクトはコネクタの対向する側のコンタクト領域１０６ｂ内の対応するコンタクトに電気的に接続されている。コンタクト１０６（１）〜１０６（８）は、デジタル信号及びアナログ信号並びに電力及び接地を含む多種多様の信号を伝送するために使用し得る。
【００３３】
図４Ａは、本発明の１つの実施形態に係るプラグコネクタ１００のピンアウトの１つの特定の実装を示す。図４Ａに示すピンアウトは、一緒に電気的に結合されて電力の伝送専用の単一コンタクトとして機能する２個のコンタクト１０６（４）及び１０６（５）と、アクセサリＩＤコンタクト１０６（８）と、アクセサリ電力コンタクト１０６（１）と、４個のデータコンタクト１０６（２）、１０６（３）、１０６（６）、１０６（７）と、を含む。電力コンタクト１０６（４）、１０６（５）は、ポータブル電子デバイスの妥当な電力要求量を処理し得る大きさであり、例えばアクセサリから３〜２０ボルトを伝送してコネクタ１００に接続されたホストデバイスを充電するように設計し得る。電力コンタクト１０６（４）、１０６（５）は、電力を接地リング１０５の側面からできるだけ遠ざけることによってシグナルインテグリティを高めるために、コンタクト領域１０６ａ、１０６ｂの中心に配置される。
【００３４】
アクセサリ電力コンタクト１０６（１）は、電力をホストからアクセサリに供給するアクセサリ電力信号用に使用し得る。アクセサリ電力信号は、典型的には、コンタクト１１６（４）及び１０６（５）を介して受信された信号の電力より低い電圧信号、例えば、５ボルト以上に対して３．３ボルトである。アクセサリＩＤコンタクトは、ホストデバイスがアクセサリを認証することを可能にし、アクセサリが以下でより詳細に説明されているアクセサリの能力に関する情報をホストデバイスに伝送することを可能にする通信チャネルを提供する。
【００３５】
データコンタクト１０６（２）、１０６（３）、１０６（６）及び１０６（７）を使用して、いくつかの異なる通信プロトコルのうちの１つ以上を使ったホストとアクセサリとの間の通信を可能にし得る。データコンタクト１０６（２）及び１０６（３）は、電力コンタクトに隣接した一方の側に配置され、データコンタクト１０６（６）及び１０６（７）は電力コンタクトに隣接しているがもう一方の側に配置される。アクセサリ電力コンタクト及びアクセサリＩＤコンタクトは、コネクタの各端部に配置される。データコンタクトは、アクセサリＩＤコンタクトを介して送信されるどの信号よりも２〜３桁早い速度で動作する高速データコンタクトであり得、アクセサリＩＤコンタクトは、アクセサリＩＤ信号を、本質的に、高速データラインに送られるＤＣ信号のように見せる。したがって、データコンタクトを電力コンタクトとＩＤコンタクトとの間に配置すると、ＤＣ信号又は本質的なＤＣ信号に指定されたコンタクト間にデータコンタクトを挟むことによってシグナルインテグリティが高まる。
【００３６】
図４Ｂは、本発明の１つの実施形態に係るプラグコネクタ１００のピンアウトの別の特定の実装を示す。
【００３７】
コネクタ１０１はまた、コネクタ１００と同様にリバーシブルコネクタであってもよい。換言すれば、コネクタ１０１がホストデバイスの対応するコネクタと嵌合する向きに基づいて、表面１０６ａ又は１０６ｂ上のいずれかのコンタクトがホストデバイスの対応するコネクタ内のコンタクトと物理的及び電気的に接触する。図１Ｅに示すように、コネクタ１０１は、ＰＣＢ  １５０の上面に配列された８個のコンタクトと、ＰＣＢ  １５０の下面に配列された８個のコンタクトを有し得る。
【００３８】
コネクタ１０１は、アクセサリＩＤコンタクトとして機能しアクセサリとポータブル電子デバイスとの間で識別信号を伝送できる２個のコンタクト１１２（１）及び１１４（４）を含む。コンタクト１１２（１）及び１１４（４）は、図１Ｅに示すように、互いに電気的に接続されている。コネクタ１０１は、４つのデータコンタクト対、（ａ）１１２（２）及び１１２（３）、（ｂ）１１２（６）及び１１２（７）、（ｃ）１１４（２）及び１１４（３）、（ｄ）１１４（６）及び１１４（７）を有し得る。この特定の実施形態において、対向するデータコンタクト、例えば、１１２（２）及び１１４（２）は、図１Ｅに示すように、ＰＣＢ  １５０を介して互いに電気的に接続されている。コネクタ１０１は、互いに電気的に接続し得るホスト電力コンタクト１１２（４）又は１１４（５）を更に有してもよい。ホスト電力コンタクト１１２（４）又は１１４（５）は、コネクタ１０１と嵌合するホストデバイスに電力を伝送し得る。例えば、プラグコネクタ１０１は、ホストデバイスに電力を供給するように設計されている電源システムの一部であり得る。この場合、コンタクト１１２（４）又は１１４（５）のいずれかが、例えば、ホストデバイス内のバッテリを充電するために、電力を電源からホストデバイスに伝送し得る。
【００３９】
コネクタ１０１は、例えば、ＰＣＢ  １５０を介して、互いに電気的に接続し得るアクセサリ電力コンタクト１１２（５）及び１１４（８）を更に有してもよい。アクセサリ電力コンタクトはホストデバイスから接続されたアクセサリに電力を伝送する。例えば、いくつかの場合、ホストデバイスに接続されたアクセサリは、電源を内蔵しておらず、ホストデバイスから電力を得ることがある。この場合、ホストデバイスは、ホストデバイスの対応するコネクタに対するコネクタ１０１の向きによって、いずれかのアクセサリコネクタを介してアクセサリに電力を供給できる。コネクタ１０１は、互いに電気的に接続された２個の接地コンタクト１１２（８）及び１１４（１）を更に有し得る。接地コンタクトは、コネクタ１０１の接地経路を提供する。
【００４０】
図４Ａのコネクタ１００と同様に、コネクタ１０１のデータコンタクトは、アクセサリＩＤコンタクトを介して送信されるどの信号よりも２〜３桁早い速度で動作する高速データコンタクトであり得、アクセサリＩＤコンタクトは、アクセサリＩＤ信号を、本質的に、高速データラインに送られるＤＣ信号のように見せる。したがって、データコンタクトをホスト電力コンタクトとアクセサリＩＤコンタクトとの間に配置すると、ＤＣ信号又は本質的なＤＣ信号に指定されたコンタクト間にデータコンタクトを挟むことによってシグナルインテグリティが高まる。
【００４１】
図５は、コネクタ１００が結合し得るレセプタクルコネクタ１４０の１つの実施形態を示す。レセプタクルコネクタ１４０は、例えば、コネクタ３４としてポータブルメディアプレイヤー３０に含め得る。図１５に示すように、レセプタクルコネクタ１４０は、単一の列で間隔をあけて配置されている８個のコンタクト１４６（１）〜１４６（８）を含む。これらのコンタクトは、筐体１４２によって画定される空洞１４７の内部に配置されている。レセプタクルコネクタ１４０はまた、コネクタ１００内の保持構造部１０２ａ、１０２ｂと係合して、コネクタが嵌合するとコネクタ１００を空洞１４７内に固定する側部保持メカニズム１４６ａ、１４６ｂを含む。レセプタクルコネクタ１４０はまた、信号コンタクトの列の僅かに後ろに配置され、コネクタ１００が空洞１４７内に挿入されたことを検出し、コネクタが互いに係合離脱された時にコネクタ１００が空洞１４７から脱出することを検出するために使用し得る、２個のコンタクト１４８（１）及び１４８（２）を含む。
【００４２】
コネクタ１００のタブ１０４が、プラグコネクタとレセプタクルコネクタとの間の嵌合時にレセプタクルコネクタ１４０の空洞１４７内に完全に挿入された時、コンタクト領域１０６ａ又は１０６ｂのうちの１つの各コンタクト１０６（１）〜１０６（８）は、コネクタ１００のコネクタ１４０に対する挿入の向きによって、コンタクト１４６（１）〜１４６（８）のうちの１つに物理的に結合される。したがって、コンタクト１４６（１）は、挿入の向きによって、コンタクト１０６（１）又はコンタクト１０６（８）のいずれかに物理的に接続され、データコンタクト１４６（２）、１４６（３）は、挿入の向き等によって、データコンタクト１０６（２）、１０６（３）又はデータコンタクト１０６（７）、１０６（６）のいずれかに接続する。
【００４３】
再び図２を参照すると、１つの特定の実施形態において、レセプタクルコネクタ４４は、ＡｐｐｌｅのｉＰｏｄデバイス、並びにｉＰｈｏｎｅ  ３及びｉＰｈｏｎｅ  ４などのｉＰｈｏｎｅデバイスと互換性がある３０ピンコネクタである。図６は、１つの実施形態に係るレセプタクルコネクタ４４のピンアウト１２０を示す。
【００４４】
ここで、本発明に係るシステムを示す図７を参照する。図７において、本発明に係るアダプター４０は、３０ピンＡｐｐｌｅ互換性プラグコネクタを含むアクセサリ２０を、図５に示すようにレセプタクルコネクタ１４０を含むポータブルメディアプレイヤー３０と通信可能にし得る。アダプター４０は、図３及び図４に示すようにプラグコネクタ１００を有し、図６に示すピンアウト４４を有する３０ピンレセプタクルコネクタ１２０を含む。レセプタクルコネクタ１２０は、アクセサリ２０のプラグコネクタ２２と互換性があり、ここでは、アクセサリ２０はドッキングステーション／時計付きラジオとして示されているが、アダプター２０に結合し得るプラグコネクタを含む任意の電子アクセサリであってもよい。プラグコネクタ２２はレセプタクルコネクタ１４０と物理的に互換性がない（したがって、レセプタクルコネクタ１２０はプラグコネクタ１００とも互換性がない）。アダプター４０は、アクセサリ２０をホスト３０と通信可能にする。
【００４５】
図７に示すように、アダプター４０はまた、アクセサリ２０とホスト３０との間で送信される信号及び電圧を、アクセサリ２０とホスト３０のそれぞれが処理しそれによって作動し得る信号及び電圧に変換する変換回路２００を筐体２０４内に含む。１つの実施形態において、変換回路２００は、オーディオ／ビデオコンバータ２０７、データコンバータ２０８、及び電力コンバータ２０９を含む。他の実施形態は、コンバータ２０７、２０８及び２０９のうちの１つ若しくは２つのコンバータのみを含むか、又は、他のタイプのコンバータを併せて含む。
【００４６】
オーディオ／ビデオコンバータ２０７は、一方向コンバータ（例えば、ホストから送信されたビデオ／オーディオデータをアクセサリで受信及び処理し得るフォーマットに変換するのみか、又は、アクセサリから送信されたビデオ／オーディオデータをホストで受信及び処理し得るフォーマットに変換するのみ）、又は、二方向コンバータ（つまり、ホストとアクセサリとの間で送信されたビデオ／オーディオデータを双方向に変換する）であり得る。１つの特定の実施形態において、オーディオ／ビデオコンバータ２０７は、コネクタ１００のＵＳＢデータラインを介して送信されたデジタルオーディオデータ及びデジタルビデオデータを、アナログオーディオ信号及びアナログビデオ信号に変換する一方向コンバータである。別の実施形態において、コンバータ２０７はオーディオデータのみを変換し、アダプター２００はホスト２１５とアクセサリ２２０との間のビデオデータの変換をサポートしない。
【００４７】
同様に、データコンバータ２０８は、一方向又は二方向データコンバータであり得る。１つに実施形態において、データコンバータ２０８は、アクセサリ２０及びコネクタ２０５が使用する第１の通信プロトコルを介して受信したデータ信号をコネクタ１００及びホスト３０が使用するＵＳＢプロトコル又はＵＡＲＴプロトコルのいずれかに翻訳できる。別の実施形態において、コネクタ１００及び１２０は、それぞれ、ＵＳＢ通信プロトコル及びＵＡＲＴ通信プロトコルをサポートし、データコンバータ２０８は、ＵＳＢ信号を変換しないでこれら２つのコネクタ間で通過させるが、ホスト３０とアクセサリ２０とからそれぞれ受信したＵＡＲＴ信号をホスト３０とアクセサリ２０の他方に適切なフォーマットに変換する。データコンバータ２０８はまた、アクセサリとの通信での必要に応じて、コネクタ１２０を介して受信した制御信号及びＩＤ信号を処理する。電力コンバータ２０９は、アクセサリ２０からコネクタ１２０を介して受信した第１のＤＣ電圧をコネクタ１００を介してホスト３０に送信し得る第２のＤＣ電圧に変換し、ホスト３０からコネクタ１００を介して受信した第３のＤＣ電圧を、コネクタ１２０を通じてアクセサリ２０に供給される第４のＤＣ電圧に変換し得る。
【００４８】
コネクタ１００のピンアウトは、図４Ａ又は図４Ｂに示すように、差動データコンタクト（例えば、ＵＳＢ  ２．０コンタクト）の１セット及びＵＡＲＴ送受信コンタクトの１セット又はマイキーバスコンタクトを含む。ＩＤコンタクトは、２つのデータコンタクトがＵＳＢ  ２．０通信専用である一方で他の２つのデータコンタクトがＵＡＲＴ信号又はマイキーバス信号のいずれか専用であることを、ホストに知らせる情報を記憶するメモリを含むＩＤモジュール１０８ａに結合されている。電流調整器１０８ｂは、２つの中央に位置する電力コンタクト１０６（４）、１０６（５）に動作可能に結合され、コネクタ１２０が充電を可能にするアクセサリ又はその他のデバイスに接続されている時、ホストに対する電流を調整する。
【００４９】
いくつかの実施形態において、アダプター４０は、２段階の認証を有し得る。第１の段階において、アダプター４０は、コネクタ１００及びコネクタ１４０を介したホストとの接続を通じて、アダプター４０自体をホスト３０に対して認証する。１つの実施形態において、この段階の認証は、ホストのレセプタクルコネクタ内のコンタクトが設定された後、データコンタクトのセットのうちの１つ（ＵＳＢコンタクト、又はＵＡＲＴコンタクトのいずれか）を介して認証モジュール１０８ｃによって実行し得、別の実施形態においては、この段階の認証は、ホストとアダプター４０との間のハンドシェーキングアルゴリズムの初期部分としてＩＤコンタクトに接続された認証モジュールによって実行され得る。アダプターが認証されコネクタ１００を介してホストと通信状態になると、第２の段階の認証が発生し、ここでアダプター４０内の認証プロセッサ２０１は、アクセサリ２０が協働するように設計されているホストに接続する時にアクセサリ２０が通常使用する認証プロトコルに基づいて、コネクタ１２０及びコネクタ２２を介してアダプター４０に接続されているアクセサリ２０を認証する。いくつかの実施形態において、単一の認証モジュールが第１の段階と第２の段階の両方の認証を実行し得る。
【００５０】
図７のアダプター４０が、コネクタ１００を介して受信したデジタルビデオデータをコネクタ１２０を介して送信されるアナログビデオデータに変換する１つの特定の実施形態において、アダプター４０の回路は、下記の表１に示すようにコネクタ１００及び１２０の内部のコンタクトに接続されている。
【００５１】
【表１】
0005718538.tif 000002
【００５２】
アダプター４０がビデオデータの変換をサポートしない別の実施形態において、表１に記載のコンタクトとアダプターとの回路接続は、コンタクト２１、２２、及び２３が開状態のままで、アダプター内の有効な回路に接続されていない場合を除いて使用し得る。アダプター４０はまた、アクセサリが、互換性のあるホストデバイスと通信する時にアクセサリが通常使用するプロトコルを使ってアクセサリ２０と通信し得るマイクロコントローラ（図７には図示せず）を有し得る。例えば、１つの実施形態において、アダプター４０は、ＡｐｐｌｅのｉＰｏｄデバイス又はｉＰｈｏｎｅデバイスで採用されているｉＡＰプロトコルを使ったアクセサリ２０との通信をサポートするマイクロコントローラを含む。変換回路２００の一部若しくは全ては、マイクロコントローラの一部であるか、又は、別の回路であり得る。マイクロコントローラはまた、アダプター４０がアダプター４０自体をホストに対して認証し、ホストがホストとアダプター４０との間の通信を可能にするようにそのコンタクトを設定するまで、アクセサリがホストに接続されていることを認識しないように、コネクタ１２０の選択されたコンタクト（例えば、ｉＰｏｄ検出として使用されるコンタクト１３、１８〜２０、及び３０）を開状態に設定し得る。ホストとアダプターが動作可能に接続され互いに完全な通信状態になると、アダプター４０は、以前に開かれた／フローティング状態のコンタクトを適切な回路に接続し、これによりアクセサリがアダプターと接続されたことを認識し、アダプター４０からの認証要求に応えてアダプターとアクセサリとの間の通信リンク、及び、つまるところ、アダプター４０を介したホストからアクセサリへの通信リンクを開始及び完了し得る。
【００５３】
図８は、本発明の別の実施形態に係る変換回路２２０の概略図である。変換回路２２０は、コネクタ１００のデータコンタクト対の一方がＵＳＢコンタクトであり、データコンタクト対の他方がＵＡＲＴコンタクトであるアダプター内で使用し得る。図９に示すように、変換回路２２０は、以下で説明されているように、ＵＳＢパススルーモード、オーディオモード、又はＵＳＢブリッジモードで動作するように設定し得るＵＳＢマルチプレクサを含む。
【００５４】
図９は、本発明の１つの実施形態に係る、図８に示す変換回路を含むアダプターの動作モードを示す状態図である。図９に示すように、初期化後、アダプターは、常に、３つの可能な動作状態、つまり、ＵＳＢバイパスモード、オーディオモード、ＵＳＢブリッジモードのうちの１つにある。アクセサリ３０から送信されるｉＡＰコマンドが、アダプターをこれら３つのモードのうちの１つの状態にし得る。ＵＳＢブリッジモードは、アダプターが初期化と同時に入るデフォルトのモードである。ＵＳＢブリッジモードでは、３０ピンコネクタ１２０のＵＳＢデータラインがコネクタ１００のＵＳＢデータラインに直接接続される。このモードの間、アダプターによりアナログオーディオが供給されないので、デジタルアナログコンバータ（ＤＡＣ）が停止して電力を節約できる。また、ＵＳＢラインがコネクタ１００とコネクタ１４０との間を直接に通過するので、変換回路２２０は各コネクタのＵＡＲＴポートをモニタするだけでよい。アダプターがポータブル電子デバイスに接続されている時、アダプターはポータブル電子デバイスから電力を受け取ることができ、アダプター自体をポータブル電子デバイスに対して認証する用意ができている電力オン状態１５０２であり得る。この後、アダプターは、アダプター自体をポータブル電子デバイスに対して識別及び認証し得る。認証プロセスの一部として又は認証プロセスに続いて、アダプターはポータブル電子デバイスとの仮想ポート接続を設定して、アイドル／レディー状態１５０４に入り得る。いくつかの実施形態において、アダプターは、所定時間の間アイドル／レディー状態１５０４にあると、自動的にデフォルト状態１５０６に移行し得る。上記の通り、いくつかの実施形態において、デフォルト状態は「バイパス」モードであり得る。デフォルト状態１５０６から、アダプターは、アクセサリがアダプターに接続された後、「ブリッジ」モード状態１５１０か、又は、「アナログオーディオ」モード状態１５０８に入り得る。この状態の変化はポータブル電子デバイスによってもたらされ得る。アクセサリがアダプターから切り離されると、アダプターはデフォルト状態１５０６に戻り、次のモード変更メッセージを待つ。
【００５５】
図１０は、アダプターが本発明の一実施形態に係るＵＳＢバイパスモードで動作している時の図８に示す変換回路の具象図である。
【００５６】
アダプター１００４がポータブル電子デバイス１００２に接続された後、アダプター１００４は識別情報及び認証情報をポータブル電子デバイス１００２に送信し得る。認証されると、アダプターは、ポート／コネクタ１１０４を介して接続されたアクセサリ１００６を受容する用意ができている状態になる。上記の識別及び認証プロセスが完了すると、ポータブル電子デバイスはアダプターにバイパスモードに移行するように命令し得る。いくつかの実施形態において、バイパスモードは、ポータブル電子デバイスと接続した時にアダプターが入るデフォルトモードであり得る。
【００５７】
アクセサリ１００６がコネクタ１１０４に接続されると、アダプター１００４はアクセサリ１００６から、例えば、コネクタ１１０４内のＡＣＣ＿Ｄｅｔｅｃｔコンタクトを介してアクセサリ識別情報を受信する。この後、アダプター１００４は、アクセサリ識別情報に基づきアクセサリ１００６を認証する。アクセサリ１００６が認証されると、アダプター１００４は、アクセサリ１００６とポータブル電子デバイス１００２との間で情報をリレーし得る。
【００５８】
いくつかの実施形態において、第１のコネクタ１１０２は図３のプラグコネクタ１００として実装でき、第２のコネクタ１１０４は、図５のコネクタ１４０として実装できる。いずれのコネクタもアダプターの筐体内に形成されるか、又は、筐体に取り付けられる。アダプター１１０４はまた、第１のＵＳＢデバイス１１０８及び第２のＵＳＢデバイス１１１０も含む。これらの２個のＵＳＢデバイスは、以下で説明されている種々の動作モードにおいてコネクタ１１０２とコネクタ１１０４との間での信号の結合を可能にする。ＵＳＢマルチプレクサ１１１２は、アダプター１１０４内の種々の信号経路の選択的な有効化を支援する。
【００５９】
コントローラ１１１４は、例えば、アダプター１１０４に関連付けられた種々の動作を実行するためのプログラムコードを実行するマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラを有し得る。コントローラ１１１４は、アダプター１１０４の動作モードを変更するために接続されたポータブル電子デバイスから命令を受信する動作と、ＵＳＢマルチプレクサ１１１２と協働して特定の構成要素／信号経路を選択的に有効にしてアダプター１００４を要求されたモードにする動作と、コネクタ１１０２及び１１０４に出入りする信号の流れを全体的に制御する動作と、を含むがこれらに限定されないアダプター１１０４の動作を制御する。
【００６０】
論理回路１１１６は、コネクタ１１０４から信号を受信し、受信した信号を解釈し、その情報をコントローラ１１１４に提供するＡＳＩＣを含み得、コントローラ１１１４は、受信した情報に基づいて動作を実行する。論理回路１１１６はまた、コントローラ１１１４から入力を受信し、コネクタ１１０４を介して接続されたアクセサリに情報を伝達し得る。
【００６１】
アダプター１００４はまた、ＵＳＢ、アナログオーディオ、ＵＡＲＴ、電力、及びコネクタ１１０２を介して接続されたポータブル電子デバイスとコネクタ１１０４を介して接続されたアクセサリとの間のアクセサリプロトコルに関連付けられたメッセージの交換に関係する信号を、処理し得る。更に、アダプター１００４は、例えば、図４Ｂ及び図６に示されているような１つ以上の信号を処理することもできる。
【００６２】
本明細書に記載されているアダプター１００４のシステム構成及び構成要素は説明上のものであり、変形や改良が可能であることが認識されよう。アダプターは、本明細書で具体的に説明されていないその他の構成要素を有し得る。更に、アダプターは、本明細書において特定のブロックを参照して説明されているが、これらのブロックは説明の都合上定義されたものであって、構成部品の特定の物理的構成を意味することを意図していないことが理解されよう。更に、ブロックは、物理的に異なる構成要素に対応する必要はない。ブロックは、例えば、プロセッサをプログラムすることによって、又は適正な制御回路を設けることによって様々な動作を実行するように構成でき、様々なブロックは、初期の構成を取得する方法によって再構成が可能であるか又は不可能であり得る。本発明の実施形態は、回路とソフトウェアとの任意の組み合わせを使って実装される電子デバイスを含む様々なデバイスにおいて実現し得る。
【００６３】
アクセサリがアナログオーディオを消費できるがｉＡＰのＵＳＢトランスポートを使用していない時は、ポータブル電子デバイスが変換回路２２０をアナログオーディオモードにし得る。このモードでは、全てのｉＡＰメッセージングがＵＡＲＴトランスポートを介して送信される。
【００６４】
図１１は、アダプターが本発明の一実施形態に係るアナログオーディオ動作モードで動作している時の、図８に示す変換回路を含むアダプター１００４の具象図である。この場合、アクセサリ１００６がアダプター１００４に接続されると、ポータブル電子デバイスはアクセサリ１００６、例えば、スピーカードックがアナログオーディオ入力をサポートしていると判定し得る。この判定に基づき、ポータブル電子デバイス１００２は、アダプター１００４にアナログオーディオモードを有効にするように命令する。このモードにおいて、アダプター１００４はＵＳＢデバイス１１０８を有効にし、ＵＳＢ  Ｍｕｘ  １１１２内の接続を再構成することによってコネクタ１１０４のオーディオピンを介してポータブル電子デバイス１００２に接続する。ＵＳＢデバイス１１０８は、ＵＳＢオーディオ同期デバイスとして機能する。ポータブル電子デバイス１００２は、デジタルオーディオをコネクタ１１０２のデータピンを介してアダプターに出力する。この後、アダプター１００４は、ＵＳＢデバイス１１０８及びデジタル／アナログコンバータ１３０４を使用してデジタルオーディオを変換し、コネクタ１１０４のｌｉｎｅ＿ｏｕｔピンを介してアナログオーディオを出力する。この後、アクセサリ１００６は、アナログオーディオを受信し、例えば、そのスピーカを使ってオーディオを出力する。アクセサリ１００６が充電電圧をポータブル電子デバイスに供給できる場合は、ポータブル電子デバイスはまた、アダプターに対して、このモードでＵＳＢ信号を介して充電経路を有効にするように命令する。充電電圧をポータブル電子デバイス１００２に供給するために、アダプター１００４は、ＵＳＢデバイス１１１０を有効にし、それをコネクタ１１０４のＵＳＢピンに結合する。これによって、ポータブル電子デバイス１００２は、図１１に示すように、ＶＢＵＳラインを介して充電電圧を受信し得る。
【００６５】
アクセサリがアナログオーディオを消費でき、ｉＡＰメッセージング用のＵＳＢトランスポートを使用する場合、アクセサリは変換回路２２０をＵＳＢブリッジモードにするように要求し得る。デジタルオーディオとアクセサリプロトコル（ｉＡＰ）メッセージの両方がＵＳＢラインを介して送信される。回路２２０は、２個のＵＳＢデバイス、全速デバイス及び高速デバイスを含む。マルチプレクサは、必要に応じて、これらのデバイスをコネクタ１２０のＵＳＢデータラインに切り換えることを可能にする。
【００６６】
図１２は、アダプターが本発明の一実施形態に係るＵＳＢブリッジモードで動作している時の変換回路の具象図である。このモードは、アクセサリプロトコルを使用してＵＳＢデータラインを介してポータブル電子デバイスと通信する必要があり、及びまた、アナログオーディオを要求するアクセサリ１００６をサポートし得る。
【００６７】
最初に、アクセサリ１００６がアダプター１００４に接続された時、アダプターは上記の「バイパス」モードであり得、アクセサリ１００６は、ポータブル電子デバイス１００２と直接に通信し得る。この通信の一部として、ポータブル電子デバイスは、接続されたアクセサリのタイプとその動作要件を判定し得る。ポータブル電子デバイス１００２が、アクセサリ１００６がＵＳＢライン及びアナログオーディオ入力を介してアクセサリプロトコルを使用した通信を要求していると判定した場合、ポータブル電子デバイスはアダプターに対してブリッジモードを有効にするように命令する。この後、ポータブル電子デバイスはホストモードに入る。いくつかの実施形態において、アダプターは、ブリッジモードに入る前にコネクタ１１０４を無効にし（それによって、アクセサリを切り離し）得る。ブリッジモードに入った後、アダプターは、アクセサリがポータブル電子デバイスと通信できるようにコネクタ１１０４を再び有効にする。このモードにおいて、ＵＳＢデバイス１１０８は、ＵＳＢ  Ｍｕｘ  １１１２を介してポータブル電子デバイスのオーディオ出力に結合される。ＵＳＢデバイス１１０８はまた、コントローラ１１１４を介してＵＳＢデバイス１１１０にも結合される。ＵＳＢデバイス１１１０は、ＵＳＢ  Ｍｕｘ  １１１２を介してコネクタ１１０４のＵＳＢデータラインに結合される。ＵＳＢデバイス１１０８は、オーディオデータを処理するために、コントローラ１１１４を介してコネクタ１１０４のオーディオ入力ピンにも結合される。
【００６８】
動作時、ＵＳＢデバイス１１０８は、コネクタ１１０２を介してポータブルメディアデバイスからデータを受信し得る。ＵＳＢデバイス１１０８は、ＵＳＢデバイス１１１０と直接に通信できない。したがって、コントローラ１１１４が、ＵＳＢデバイス１１０８からデータを受信し、そのデータをＵＳＢデバイス１１１０に転送する。いくつかの実施形態において、この２個のＵＳＢデバイスは異なるプロトコルを使って動作し得る。例えば、ＵＳＢデバイス１１０８は全速ＵＳＢデバイスであり得る一方、ＵＳＢデバイス１１１０は高速ＵＳＢデバイスであり得る。代替的に、これらのＵＳＢデバイスの一方がバージョン１．１プロトコルを使用してもよく、他方のＵＳＢデバイスがバージョン２．０又は３．０のプロトコルを使用してもよい。このような場合、これら２個のＵＳＢデバイス間の直接的なデータ転送が可能でない場合があり得る。コントローラ１１１４は、受信したデータをポータブルメディアデバイス及び／又はアクセサリに送信する前にそれを適切なフォーマットに正しく変換する「ブリッジ」として動作する。
【００６９】
動作時、ポータブル電子デバイスは、コネクタ１１０２のＵＳＢオーディオ出力ピンを使ってデジタルオーディオデータを出力する。デジタルオーディオデータはＵＳＢデバイス１１０８及びマイクロコントローラ１１１４によって処理されアナログオーディオに変換される。この後、アナログオーディオはコネクタ１１０４のオーディオ入力ピンを介してアクセサリに入力される。
【００７０】
アクセサリ１００６が任意のメッセージを、例えば、ポータブル電子デバイスの何らかの機能又はその他のデジタルデータを呼び出すために、ポータブル電子デバイスに送信したい場合、そのメッセージ／データは、コネクタ１１０４のＵＳＢデータピンを介して出力される。この後、そのメッセージ／データはＵＳＢデバイス１１１０によって処理され、コントローラ１１１４に送信される。コントローラ１１１４は、メッセージ／データをＵＳＢデバイス１１０８に転送するブリッジとして機能する。次に、ＵＳＢデバイス１１０８は、メッセージ／データをコネクタ１１０２の同じＵＳＢオーディオピンを介してポータブル電子デバイス１００２に伝達する。ポータブル電子デバイスがメッセージ／データをアクセサリに送信したい場合、同じ経路で逆方向に送信し得る。したがって、ポータブル電子デバイス１００２は、同じＵＳＢデータラインを使ってオーディオ及びその他の非オーディオデータを出力でき、アクセサリ１００６は、メッセージ／非アナログオーディオデータをそのＵＳＢラインに受信し、アナログオーディオデータをそのオーディオ入力ラインに受信し得る。
【００７１】
ＵＳＢデバイスは、ＵＳＢホストとのみ通信し得る。ブリッジモードでは、２個のＵＳＢデバイス１１１０及び１１０８とそれぞれ通信するために、アクセサリとホストデバイスの両方がＵＳＢホストとして機能する。上記のように、２個のＵＳＢデバイスは、互いに直接に通信することができない。ブリッジモードでは、アダプターが、必要に応じてデータを正しく処理することによってアクセサリとホストデバイスとの間でデータを効果的に伝達する。
【００７２】
本発明の例示の実施形態に関する上述の説明は、実例及び説明の目的で提示されている。本発明を網羅し、あるいは説明の通りの厳密な形態に限定することを意図するものではなく、上述の教示に照らして多くの改良及び変形が可能である。本発明の原理及びその実際的な応用を最良の形で説明し、それによって他の当業者が種々の実施形態で、及び想到される特定の用途に好適な種々の改良と共に本発明を最良な形で利用することを可能とするために、これらの実施形態を選択し説明した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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