ビデオケーブルにおける接地線の自動検知
【課題】ビデオケーブルにおける接地線の自動検知のための方法およびシステムを提供すること。
【解決手段】ビデオケーブル内の接地線を決定する方法であって、該ビデオケーブルは、左オーディオ線、右オーディオ線、第三の線および第四の線を含み、該方法は、該第三または第四の線のうちの１つを接地参照電圧に接続することと、高周波数信号を該第三または第四の線の他方を介して送信することと、該左オーディオ線または該右オーディオ線の出力電圧を測定することと、該接地線を測定された出力に基づいて決定することとを含む、方法。
【解決手段】ビデオケーブル内の接地線を決定する方法であって、該ビデオケーブルは、左オーディオ線、右オーディオ線、第三の線および第四の線を含み、該方法は、該第三または第四の線のうちの１つを接地参照電圧に接続することと、高周波数信号を該第三または第四の線の他方を介して送信することと、該左オーディオ線または該右オーディオ線の出力電圧を測定することと、該接地線を測定された出力に基づいて決定することとを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、全体的にケーブル検知に関する。より具体的には、ビデオケーブルにおける接地線の自動検知のための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイルデバイス使用は、デバイス内に継続的に取り込まれる新たな用途および機能性と共に、数年にわたって増え続けている。これらの新たな用途および機能性の導入は、それらの用途および機能性に関連付けられた新たな要件を扱うために、デバイス自体が更新されることを要求する。
【０００３】
いくつかの新たな用途または機能性において、ビデオケーブルのようなケーブルが、これらの用途または機能性の有用性を完全に向上させるために必要である。ビデオケーブルをデバイスに接続するために、ビデオケーブルは、一般的にジャックの挿入を介してデバイスポートへ接続される。現在、モバイルデバイスは、デバイスと互換性があるように設計されているビデオケーブルを受け取るように設計されている。そのため、ユーザーは、特定のデバイスのために設計されているビデオケーブルおよび関連するハードウェアを用いることに制限されており、デバイスは、他のビデオケーブル（および関連する周辺装置）と情報交換するために用いることはできない。ジャックを介してビデオをサポートする場合、複数のケーブルタイプをサポートすることが有意義である。
【０００４】
ビデオケーブルの使用は、ケーブルが正しく動作することを可能にするために、接地線が決定されることを要求する。この文脈において、接地は、必ずしも地電位ではなく、「接地線」は、電気的にアースに接続される必要はない。むしろ、接地は、基本的には、他の電圧に対して実質的に一定である参照電圧に維持されるノードを意味する。左／右／ＧＮＤ／ビデオまたは左／右／ビデオ／ＧＮＤ接続を有するビデオケーブルがモバイルデバイスに接続された場合、接地線が正しく選択され得ることは確かではない。実際、一般的には接地線を表し得る２つの線があり、そのため、正しい線が選択されるのは五分五分の見込みであり得る。デバイスが正しく接地されなかった場合、信号は、ビデオケーブルを介しては送信されることができず、そのため、ケーブル（および接続された周辺装置）の動作は利用不可能となり、ユーザーに利用可能なビデオはなくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのため、ビデオケーブルにおける接地線の自動検知のためと、ケーブル自体の検知のためとの方法および装置が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（概略）
一局面において、信号生成器、幅広いバンド幅を有するプリアンプ、閾値検知器および正しい接地線を検知および正しく選択するためのスイッチマトリックスが提供され得る。ケーブル自体は、スイッチマトリックスの使用なしまたは使用ありで検知され得る。
【０００７】
別の局面において、信号生成器、幅広いバンド幅を有するプリアンプおよびケーブル自体の存在を検知するための閾値検知器が提供され得る。
【０００８】
さらに別の局面において、ビデオケーブル内の接地線を決定する方法が提供され得る。ビデオケーブルは、左オーディオ線、右オーディオ線、第三の線および第四の線を含む。方法は、第三または第四の線のうちの１つを接地に接続することと、高周波数信号を第三および第四の線の他方を介して送信することと、左オーディオ線または右オーディオ線の出力を測定することと、接地信号線を測定された出力に基づいて決定することとを含む。
【０００９】
例えば、本発明は、以下の項目を提供する。
（項目１）
ビデオケーブル内の接地線を決定する方法であって、
該ビデオケーブルは、左オーディオ線と、右オーディオ線と、第三の線と、第四の線とを含み、
該方法は、
該第三の線または第四の線のうちの１つを接地参照電圧に接続することと、
高周波数信号を該第三の線または第四の線の他方を介して送信することと、
該左オーディオ線または該右オーディオ線の出力電圧を測定することと、
該接地線を測定された出力に基づいて決定することと
を含む、方法。
（項目２）
第三または第四の信号線のうちの１つを上記接地参照電圧に接続する前に、上記ビデオケーブルの存在を検知することをさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目３）
上記測定された出力電圧が上記高周波数信号の出力電圧におおよそ等しい場合、上記接地線は、該高周波数信号が介して送信された線として決定される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目４）
上記測定された出力電圧が上記高周波数信号の電圧より低い場合、上記接地線は、上記接地参照電圧に接続された線として決定される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目５）
上記接地線を決定することは、
上記測定された出力を状態機械に送信することと、
該状態機械の出力を受信することと、
どの線を介して上記高周波数信号が送信されたかを決定することと
を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目６）
上記状態機械の出力が１の場合、上記高周波数信号が介して送信された線は、上記ビデオ線として決定される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目７）
上記状態機械の出力が０の場合、上記高周波数信号が介して送信された線は、上記ビデオ線として決定される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目８）
ケーブル内の接地線を該ケーブルがモバイルデバイス通信ポートへ挿入された場合に検知するように適合されているシステムであって、
該ケーブルは、左オーディオ線と、右オーディオ線と、第三の線と、第四の線とを含み、
該システムは、
スイッチマトリックスおよびジャック検知と、
ピンポートのセットであって、該ピンポートのセットは、該スイッチマトリックス内に配置され、該スイッチマトリックスは、該左オーディオ線、該右オーディオ線、該第三の線および該第四の線を受け取るように適合されている、ピンポートのセットと、
ＡＣ信号を送信するように適合されている信号生成器と、
検知器のセットであって、該検知器のセットは、該左オーディオ線および該右オーディオ線の出力を該ＡＣ信号の送信に応答して検知するように適合されている、検知器のセットと、
プロセッサであって、該プロセッサは、該接地線を該検知器によって検知された出力に基づいて検知するように適合されている、プロセッサと
を含み、ケーブルが検知された後、該第三の線または第四の線のうちの１つは、接地参照電圧に接続され、該ＡＣ信号は、該第三の線または第四の線の他方を介して送信される、システム。
（項目９）
上記ピンポートのセットは、上記ケーブルの存在を検知するためのポートを含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１０）
上記ケーブルの存在は、上記信号線のうちの少なくとも１つと上記接地参照電圧との間の該ケーブルの寄生静電容量を測定することによって検知される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１１）
上記ケーブルの存在は、少なくとも２つの信号線の間の該ケーブルの寄生静電容量を測定することによって検知される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１２）
状態機械であって、該状態機械は、上記検知器のセットからの出力を受信し、該出力の結果を上記プロセッサに送信する、状態機械をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１３）
状態機械であって、該状態機械は、上記スイッチマトリックスおよびジャック検知をセットアップし、出力を上記プロセッサに信号送信する、状態機械をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
【００１０】
（摘要）
本開示は、ビデオケーブル内の接地線を決定する方法を提供する。ビデオケーブルは、左オーディオ線、右オーディオ線、第三の線および第四の線を含む。方法は、第三または第四の線のうちの１つを接地に接続することと、高周波数信号を第三および第四の線の他方を介して送信することと、左オーディオ線または右オーディオ線の出力を測定することと、接地線を測定された出力に基づいて決定することとを含む。
【００１１】
ここで本発明の実施形態が例としてのみ、添付の図を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、モバイル通信デバイスの概略図である。
【図２】図２は、モバイル通信デバイスのより詳細な概略図である。
【図３】図３は、ビデオケーブルにおける接地線の自動検知のためのシステムの概略図である。
【図４ａ】図４ａは、ビデオケーブルにおける接地線の自動検知のためのシステムに対する応答の概略図である。
【図４ｂ】図４ｂは、ビデオケーブルにおける接地線の自動検知のためのシステムに対する応答の概略図である。
【図４ｃ】図４Ｃは、ビデオケーブルにおける接地線の自動検知のためのシステムに対する応答の別の概略図である。
【図５】図５は、ビデオケーブルにおいて接地線を検知する方法を概説するフローチャートである。
【図６ａ】図６ａは、ケーブルの自動検知の概略図である。
【図６ｂ】図６ｂは、ケーブルの自動検知の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（詳細な説明）
本開示は、複数の接地構成の間において接地線を決定するために、ビデオケーブルの寄生特質を用いる方法およびシステムに関する。このようにして、いずれかのビデオケーブルがモバイル通信デバイスへ挿入され得、デバイスと互換性を有するように特に設計されているビデオケーブルである必要がない。
【００１４】
図１を参照すると、モバイル通信デバイスの概略図が示される。モバイル通信デバイス１０は、ディスプレイスクリーン１４、キーボード／キーパッド１６、ボタン１８のセットおよびトラックボール２０を含む本体１２を有する。トラックボール２０は、ユーザーによって動作されるポイントまたは入力デバイスを表し、それらは、また、ジョイスティック、スクロールホイール、ローラーホイール、マウスまたはタッチパッドなど、ならびに別のボタンとして示され得ることを理解されたい。デバイス１０は、示されていないか、または説明されない他のパーツを含むことも当業者によって理解されたい。モバイル通信デバイス１０は、また、ジャックを受け取る少なくとも１つのポートを含むが、このことは、図１において示されていない。
【００１５】
図２を参照すると、モバイル通信デバイス１０は、通信デバイス１０内に統合されているチップ３２に接続されるコントローラー３０またはプロセッサをさらに含む。電圧源のような信号生成器３３もチップ３２に接続される。チップ３２は、ビデオケーブルのようなケーブル４０に関連付けられているジャック３８を受け取るポート３６に統合されているスイッチマトリックスおよびジャック構成検知部分３４を含む。スイッチマトリックス３４は、ジャック３８内の対応するワイヤー４４によって信号を受信および送信する複数の個々の入力および出力ポート４２を含む。ピンポートＰＩＮ５入力は、プラグまたはジャック３８が挿入された場合、ケーブルの挿入を、機械スイッチを開くこと、または閉じることによって検知する。ピンポートＰＩＮ５が壊れているか、またはない場合、ケーブル自体の挿入を、下でさらに詳細に説明されるように、ケーブル自体の静電容量を検知することによって、検知することが可能である。また、下で述べるように、（ピンポートと信号線との間のような）１つ以上の接触が接続され得る。この文脈において、「接続される」は、必ずしも、物理的な接触または近接を指すのではなく（しかし、接触は互いに物理的に近くあり得るか、または触れ得る）、電気接続を指す。一方の接触における信号は、結果として他方の信号という結果になる。そのような電気接続は、別の接触への一方の接触の物理的関係を変更することによるよりも、むしろ、（例えば、スイッチマトリックス３４によって）電流経路に影響することによって完了または壊され得る。
【００１６】
ジャック３８内のワイヤーまたは線４４は、オーディオおよびビデオ線のような信号線を表し、１つのワイヤー４４ａは、右オーディオ線を表し、１つのワイヤー４４ｂは、左オーディオ線を表し、次いで、１対の線４４ｃおよび４４ｄは、接地線およびビデオ線を提供する。どのようにビデオケーブル４０がセットアップされるかに応じて、接地線は、ピンポートＰＩＮ３に接続された線４４ｃ上に提供され得、ビデオ線は、ポートピンＰＩＮ４に接続された線４４ｄ上に提供され得るか、またはその逆である。コントローラー３０がビデオケーブル４０と通信するために、１対の線のうちのどちらが接地線であり、１対の線のうちのどちらがビデオ線であるかを決定することが必要である。接地線は、接地参照電圧に接続される。
【００１７】
接地線検知の一実施形態において、検知は、高周波数ＡＣ信号を信号線のうちの１つ上に送り出すことと、帰還信号を接地線上で受信することとによって達成されるか、またはその逆によって達成される。ケーブルの存在は、信号生成器とプリアンプとの間の異なる伝達関数という結果を生じる。また、デバイス内の寄生構成要素または電磁干渉（ＥＭＩ）フィルタリング構成要素があり得、それらの構成要素は、ケーブルが存在しない場合ですら、出力信号を生ずる。そのため、閾値が図３に対する例において示されるように、応じて選択される必要がある。あるいは、ジャック３８は、単一のプロングであり得、ワイヤー４４は、ジャックプロングを囲むリングとして実装される。
【００１８】
図３を参照すると、ビデオケーブルにおける接地線の自動検知のための装置の構成要素のさらに詳細な概略が示される。みられ得るように、ジャック３８内のワイヤー４４のうちの３つが概略的に例示され、接地シールド５０が各ワイヤーを取り囲む。これらの取り囲まれたワイヤーは、ビデオまたはオーディオ信号のうちの一方を送信するワイヤーである。理解されるように、線４４ｃおよび４４ｄに対して、ビデオケーブルの観点から、接地線が線４４ｃであり、ビデオ線は、４４ｄである。しかし、モバイル通信デバイスの観点から、ビデオケーブルは異なる内部実装を有するので、接地線は、ピンポートＰＩＮ３に接続されているのか、またはピンポートＰＩＮ４に接続されているのかは分からない。
【００１９】
接地シールド５０は、接地シールドワイヤー５２を介して一緒に連結され、接地シールドワイヤー５２は、接地シールド５０の各々を一緒に電気的に接続する。接地シールド５０は、ワイヤーに対して保護を提供し、信号を接地する導管または導体として機能する。
【００２０】
検知器５４は、ワイヤー４４ａおよび４４ｂの出力に接続され、（下でさらに詳細に述べられるように）線４４ｃまたは４４ｄを介して送信された信号に応答して、ワイヤーを介して送信されている信号を監視する。検知器５４は、モバイルデバイス内の別々の構成要素であり得るが、好ましくは、チップ３２上に実装される。各検知器５４は、状態機械５６に接続され、好ましくは、チップ３２上に配置され、検知器５４によって記録された測定値を表す信号を送信する。検知器５４は、信号のいずれのタイプの電気特性を検知または測定し得る。好ましい実施形態において、検知器５４は、電圧を測定する。コントローラー３０内に実装され得る状態機械５６は、検知器５４によって検知された信号の結果をコントローラー３０に送信し、その結果、コントローラーは、線４４ｃまたは４４ｄのうちのどちらが接地線であり、どちらがビデオ線であるかを決定し得る。一般的に、状態機械５６は、検知器５４から入力を受信する決断回路であり、どのようなコンディションがそれらの入力によって表されているか（例えば、特定の状態が存在するか、または存在しないか）を決定し、次いで、信号をその決断の関数としてコントローラー３０に送信する。
【００２１】
接地シールド５０は、互いに連結され、そのため、ある特性がシステムに内在する。示されるように、線４４ｄは、接地シールド５０から隔離される。
【００２２】
図４ａおよび図４ｂを参照すると、線４４ａおよび４４ｂからの、線４４ｃまたは４４ｄのうちの一方を介したＡＣ信号のような高周波数信号の送信への応答の概略図が示される。この開示において、何が「高周波数」信号になり得るかということに関する上限または下限は存在しないが、概して、高周波数信号は、一般的に下で説明されるようなさまざまな静電容量によって測定が影響されるのに実質的に十分高い信号である。高周波数信号は、容易に高周波数信号として検知され得る大きさの１つ以上の周波数構成要素をさらに有し得る。いずれかのビデオケーブル４０がデバイス１０へ挿入された場合、ビデオケーブルは、ある寄生特性を有し、寄生特性は、（モバイルデバイス１０の観点から）線４４ｃおよび４４ｄのうちのどちらが接地線であり、どちらがビデオ線であるかを決定するのを助けるために用いられ得る。
【００２３】
図４ａおよび図４ｂは、約３メートルのケーブル長さを想定して、高周波数信号が（ビデオケーブルの観点から）接地線またはビデオ線のうちの１つを介して送信された場合、オーディオ線４４ａおよび４４ｂにおける予測される測定値を示す２つの概略図を示す。負荷は、ビデオケーブルの静電容量よりも非常に小さいので、ほとんど全電圧が負荷において観察または検知され得る。図４ｃは、図４ｂの単純化された概略を提供する。
【００２４】
線４４ｃまたは４４ｄのうちの１つを接地することと、次いで、ＡＣ信号を２つの線のうちの他方を介して送信することとによって、ＡＣ信号に応答したインピーダンスは、（デバイスの観点から）接地線をビデオ線から区別するために用いられ得る。ＡＣ信号を（ビデオケーブルの観点から）実際のビデオ線を通して送信することと、（ビデオケーブルの観点から）接地線を接地させることとによって、非常にわずかな信号がオーディオ線４４ａまたは４４ｂに漏出する。なぜなら、寄生要素は、図４ａにおいて概略的に示されるように、比較的小さいからである。
【００２５】
あるいは、ＡＣ信号を（ビデオケーブルの観点から）実際の接地線を通して送信することと、（ビデオケーブルの観点から）ビデオ線を接地することとによって、大きな振幅信号が図４ｂにおいて概略的に示されるように、両オーディオ線４４ａおよび４４ｂ上で観察または検知され得る。
【００２６】
このことに対する理由は、全ての３つの接地シールド５０またはシールドされた接続は、同じ接地接続素を共有するからである。低静電容量プリアンプのような（これに限定されない）ビデオケーブル内の負荷の観点から、オーディオ線４４ａおよび４４ｂの出力または出力電圧を測定することによって、信号が（ビデオケーブルの観点から）接地線を介して送信された場合、強く信頼できる信号が得られ得る。
【００２７】
観察または検知される、オーディオ線４４ａまたは４４ｂを介した出力電圧または信号は、
Ｖｏｕｔ＝Ｖｓｏｕｒｃｅ＊Ｃｃａｂｌｅ／（Ｃｃａｂｌｅ＋Ｃｐｒｅ＿ａｍｐ）
として計算され得、ここで、Ｖは、電圧を表し、Ｃは、静電容量を表す。
【００２８】
Ｃｃａｂｌｅ＞＞Ｃｐｒｅ＿ａｍｐに対して、Ｖｏｕｔは、Ｖｓｏｕｒｃｅにほぼ等しい。つまり、検知が容易な強い信号にほぼ等しい。
【００２９】
例として、実験テスト中、１ＭＨｚの周波数（より低い周波数またはより高い周波数も用いられ得る）における１００ｍＶ ＡＣ信号が信号生成器３３および３メートルの長さのビデオケーブル４０によって生成され、（ビデオケーブルの観点から）ビデオ線が接地され、信号が（ビデオケーブルの観点から）接地線を介して送信された場合、９７ｍＶ信号は、１５ｐＦプローブおよび約４５０ｐＦの静電容量を有するケーブルを用いて観察または検知される。実験は、２メートルのケーブルを用いて繰り返され、実質的に同じ結果が得られた。
【００３０】
実施において、プリアンプは、２０ｐＦより小さい（ＰＣＢ浮遊容量を含む）一般的な入力静電容量を有するＣＭＯＳに実装され得る。いずれかのＤＣオフセット問題を取り除くためにプリアンプの前または後に信号は、ＡＣ源自体に組み合わせられ得る。ＡＣ信号が高い大きさを有する場合、この工程を実行する必要はない。
【００３１】
さらに別の構成において、線は、デジタルオーディオ信号および２つのビデオ出力を表し得る。ここで、ケーブル自体が静電容量検知によって検知される。
【００３２】
図５を参照すると、ビデオケーブルにおける自動接地線検知の方法を概説するフローチャートが示される。動作において、ビデオケーブルの観点から、ビデオ信号は、一般的にビデオ線を介して送信される。しかし、ビデオケーブルジャックがモバイルデバイスのポートへ挿入された場合、どのＰＩＮポートに（モバイル通信デバイスの観点から）ビデオ信号線が接続されているかは、常には分からない。ビデオ線は、ピンポートＰＩＮ３またはピンポートＰＩＮ４のうちのどちらか一方に接続され得る。このことは問題である。なぜなら、ビデオ信号は、接地線を介して送信されない場合があり、そのため、どのピンポートを介して、ビデオ信号が送信されることになるのか、換言すると、ビデオ線に接続されているピンポートはどれかを確かめるために決定が要求される。
【００３３】
個々の線４４が関連するピンポートに接続されるポートへのビデオケーブルのジャックの挿入が検知１００されると、方法が始められる。一実施形態において、このことは、スイッチマトリックスおよびジャック構成検知３４のピンポートＰＩＮ５上のジャック３８の存在を検知することによって達成される。あるいは、内部デバイスロジックがジャックが挿入されるときをケーブル自体の静電容量に基づいて決定することを助け得るか、または決定し得る。
【００３４】
上で述べたように、ジャックがポートへ挿入された場合、スイッチマトリックス３４におけるピンポート４２の各々に対応するジャック内に線がある。一般的に、ピンポートＰＩＮ１およびピンポートＰＩＮ２は、左オーディオおよび右オーディオとして特性付けられるオーディオ線４４ａおよび４４ｂを受け取り、ピンポートＰＩＮ５は、ジャック自体の存在を検知するために用いられる。ピンポートＰＩＮ３およびＰＩＮ４に関して、これらのピンポートのうちの１つは、接地線に接続され、他方は、ビデオ線に接続される。
【００３５】
ジャックの存在が検知１００された後、ピンポートＰＩＮ３またはピンポートＰＩＮ４のうちの１つが、線を接地参照電圧に接続することによって接地１０２し、次いで、ＡＣ信号（好ましくは、高周波数）がピンポートＰＩＮ３またはピンポートＰＩＮ４のうちの他方上の信号生成器によって送信１０４される。好ましい実施形態において、ＡＣ信号は、信号生成器３３によって生成される。次いで、高周波数信号がビデオケーブル４０を通して伝送される。理解されるように、ＡＣ信号は、他の信号が予期されるが、正弦波または矩形波であり得る。
【００３６】
ＡＣ信号の送信は、測定された出力電圧として測定された信号に応答して、左右オーディオ線上の活性という結果になる。次いで、オーディオ線（線４４ａおよび４４ｂ）を介して送信された信号は、ピンポートＰＩＮ１およびピンポートＰＩＮ２を介して検知器５４によって検知または読まれる１０６。測定に最小限に影響するために測定値が取られた場合、オーディオ線４４ａおよび４４ｂは、高インピーダンス（３状態）モードのままである。
【００３７】
これらの測定値から、接地線は決定１０８され得る。高周波数信号がビデオ線を介してまたは通して送信された場合、ＡＣ信号は非常にわずかにオーディオ線４４ａおよび４４ｂに連結するので、ピンポートＰＩＮ１およびピンポートＰＩＮ２上の示度または測定値が低い（例えば、元々のＡＣ信号の３０％よりも小さいまたはシステムの寄生構成要素に関連付けられた閾値内）場合、高周波数信号が介されて送信されるピンポートは、（モバイルデバイスの観点から）ビデオ線に接続するものとして指定される。あるいは、ＡＣ信号は、接地線を通したオーディオ線４４ａおよび４４ｂへの非常に良好な連結を有するので、ピンポートＰＩＮ１およびピンポートＰＩＮ２からの示度が高い（例えば、元々のＡＣ信号の３０％より大きいまたはシステムの寄生構成要素に関連付けられた閾値内）場合、高周波数信号が介して送信されるピンポート線は、（モバイルデバイスの観点から）接地線に接続されるものとして指定される。
【００３８】
状態機械の一実施形態において、両検知器５４からの測定された電圧信号が（送信されたＡＣ信号を参照して）ある閾値の上の場合、状態機械は、これらの信号を受け入れ、信号を、線４４ｃまたは４４ｄのうちのどちらが接地線またはビデオ線１１０かを示すプロセッサに送信するか、もしくは接地線およびビデオ線をプロセッサからの干渉なしに識別するようにスイッチマトリックスを直接構成する。状態機械５６は、また、単にコンディションが満たされたことを確認し得る。プロセッサは、割り込み、またはイベントを信号発信する論理ピンによってピン選択のステータスを受け取り得るか、もしくはプロセッサは、ステータスを尋ねるようにデバイスにポーリングし得る。どちらかの場合において、正しい接地選択が状態機械またはプロセッサによって自動的になされ得る。閾値より低いいずれかの測定された電圧信号は、状態機械によって排除され、信号は、線４４ｃまたは４４ｄのうちのどちらが接地線またはビデオ線であるかを示すコントローラーに送信される。理解されるように、状態機械は、閾値の下の信号を受け入れ、閾値の上の測定された電圧信号を排除するのと反対の態様で、セットアップされ得る。みられ得るように、示度間の差異（＜１％対＞９５％）によって、他の閾値が選択され得るが、元々の信号値の３０％のような閾値がエラーのマージンを許容するように選択され得る。一実施形態において、状態機械がシステム構成要素の静電容量によって誤って起動されずに、外部ケーブルからの示度によってのみ起動されるために、閾値が選択されるよう閾値は、浮遊容量、ＥＭＩフィルタリング構成要素などのような外部寄生構成要素に依存し得る。このことは、また、信頼可能に検知されるために、外部ケーブルに対する最小長さを設定する。あるいは、他の閾値が選択され得、ソフトウェアにおいて実行された選択または閾値は、ソフトウェアにおいて複数の閾値を実装することによって最適化され得る。
【００３９】
信号を状態機械から受信した後に、コントローラーまたはプロセッサは、ピンポートＰＩＮ３ポートまたはピンポートＰＩＮ４ポートのうちのどちらがビデオ線に接続されたかを、状態機械からの結果および、どちらのピンポートを介して高周波数ＡＣ信号が元々送信されたかを理解することに基づいて決定し得、次いで、信号は、ケーブルと情報交換するために、それに応じてデバイスによって送信され得る。
【００４０】
図６ａおよび６ｂを参照して、自動ケーブル検知の概略図が示される。ビデオケーブル内の接地線を自動的に検知する能力を有することと共に、図３において示されるシステムは、また、ケーブルがモバイル通信デバイスへ挿入された場合、ケーブルの検知を助けるために用いられ得る。
【００４１】
ケーブル自体の存在を、信号生成器とケーブルに接続されたプリアンプとの間の伝達関数を測定することによって検知することが可能である。このことは、出力端末に対するインピーダンス負荷を検知する方法としてみることも可能である。
【００４２】
負荷がかけられていない線は、
Ｖｏｕｔ＝Ｃｐａｒ／（Ｃｐａｒ＋Ｃｐｒｅ＿ａｍｐ＿ｉｎ）＊Ｖｓｉｇｎａｌの信号を送信し、ここで、Ｖｓｉｇｎａｌは、信号生成器の大きさであり、Ｖｏｕｔは、出力信号であり、Ｃｐａｒは、寄生静電容量であり、Ｃｐｒｅ＿ａｍｐ＿ｉｎは、プリアンプの入力静電容量である。出力ポート／端末がケーブル静電容量を用いて負荷をかけられた場合、式は、
Ｖｏｕｔ＝（Ｃｐａｒ＋Ｃｃａｂｌｅ）／（Ｃｐａｒ＋Ｃｃａｂｌｅ＋Ｃｐｒｅ＿ａｍｐ＿ｉｎ）へ変更され、ここで、Ｃｃａｂｌｅは、ケーブル静電容量である。この変化を検知することが可能である。なぜなら、後者の値は、常に最初の出力電圧よりも大きいからである。
【００４３】
そのため、ケーブルが接続されたか否かを決定するために、信号が信号生成器３３によってスイッチマトリックスおよびジャック検知部分３４に送信される。ケーブルの存在の存在または不在は、状態機械またはプロセッサ自体によって、プリアンプからの出力レベルを測定することにより監視され得る応答信号を提供する。
【００４４】
低信号示度がプロセッサによって検知された場合、プロセッサは、ケーブルが現在モバイル通信デバイスに差し込まれていないことを決定または確認し得る。あるいは、高周波数信号示度がプロセッサによって検知された場合、プロセッサは、（上で概説されたように）ケーブルの存在を確認し得、次いで、信号線のどちらが接地線を表すかを決定するために進み得る。
【００４５】
このシステムは、ヘッドセット検知スイッチのような他のデバイスハードウェアが壊れたか、または存在しない場合、ケーブルの存在を検知する別の方法を提供する。
【００４６】
一般的に、ヘッドセットインターフェース線に接続されたチップは、ケーブルを検知し、次いで、注意が必要であることを示すためにプロセッサに割り込みを信号送信する。次いで、プロセッサは、ヘッドセットチップに問い合わせし、ケーブルが差し込まれていることを識別する。ケーブルに対するテストは、電流消費を最小化し、ユーザーに適度な応答時間を提供するために、約５００ｍｓの範囲の周期的間隔でなされ得る。テストは、挿入検知ピンポート（ＰＩＮ５）を実装し得るか、または、このピンポートが機能していないか、またはない場合、若干電力消費が増える犠牲を伴なって、それ自体によって用いられ得る。
【００４７】
前の説明において、説明の目的として、開示の実施形態の完全な理解を提供するために、数多くの詳細が記載された。しかし、これらの具体的な詳細の一部または全ては、開示を実施するために要求されない場合があることは、当業者には明らかである。他の例において、周知の電気構造および回路が開示を不鮮明にしないために、ブロック図の形態で示される。例えば、本明細書において説明された開示の実施形態がソフトウェアルーチン、ハードウェア回路、ファームウェアまたはそれらの組み合わせであるのかに関して、具体的な詳細は提供されない。
【００４８】
上で説明した開示の実施形態は、例であることのみが意図される。修正、改変および変化例は、本明細書に添付の特許請求の範囲によってのみ規定される開示の範囲から逸脱することなしに、当業者によって特定の実施形態に対してもたらされ得る。本明細書で用いられた場合、用語「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」は、セットの限定ではなく、例示的群を示す。
【符号の説明】
【００４９】
１０ モバイル通信デバイス
１２ 本体
１４ ディスプレイスクリーン
１６ キーボード／キーパッド
１８ ボタン
２０ トラックボール
３０ コントローラー
３２ チップ
３３ 信号生成器
４０ ケーブル
【技術分野】
【０００１】
本開示は、全体的にケーブル検知に関する。より具体的には、ビデオケーブルにおける接地線の自動検知のための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイルデバイス使用は、デバイス内に継続的に取り込まれる新たな用途および機能性と共に、数年にわたって増え続けている。これらの新たな用途および機能性の導入は、それらの用途および機能性に関連付けられた新たな要件を扱うために、デバイス自体が更新されることを要求する。
【０００３】
いくつかの新たな用途または機能性において、ビデオケーブルのようなケーブルが、これらの用途または機能性の有用性を完全に向上させるために必要である。ビデオケーブルをデバイスに接続するために、ビデオケーブルは、一般的にジャックの挿入を介してデバイスポートへ接続される。現在、モバイルデバイスは、デバイスと互換性があるように設計されているビデオケーブルを受け取るように設計されている。そのため、ユーザーは、特定のデバイスのために設計されているビデオケーブルおよび関連するハードウェアを用いることに制限されており、デバイスは、他のビデオケーブル（および関連する周辺装置）と情報交換するために用いることはできない。ジャックを介してビデオをサポートする場合、複数のケーブルタイプをサポートすることが有意義である。
【０００４】
ビデオケーブルの使用は、ケーブルが正しく動作することを可能にするために、接地線が決定されることを要求する。この文脈において、接地は、必ずしも地電位ではなく、「接地線」は、電気的にアースに接続される必要はない。むしろ、接地は、基本的には、他の電圧に対して実質的に一定である参照電圧に維持されるノードを意味する。左／右／ＧＮＤ／ビデオまたは左／右／ビデオ／ＧＮＤ接続を有するビデオケーブルがモバイルデバイスに接続された場合、接地線が正しく選択され得ることは確かではない。実際、一般的には接地線を表し得る２つの線があり、そのため、正しい線が選択されるのは五分五分の見込みであり得る。デバイスが正しく接地されなかった場合、信号は、ビデオケーブルを介しては送信されることができず、そのため、ケーブル（および接続された周辺装置）の動作は利用不可能となり、ユーザーに利用可能なビデオはなくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのため、ビデオケーブルにおける接地線の自動検知のためと、ケーブル自体の検知のためとの方法および装置が提供される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（概略）
一局面において、信号生成器、幅広いバンド幅を有するプリアンプ、閾値検知器および正しい接地線を検知および正しく選択するためのスイッチマトリックスが提供され得る。ケーブル自体は、スイッチマトリックスの使用なしまたは使用ありで検知され得る。
【０００７】
別の局面において、信号生成器、幅広いバンド幅を有するプリアンプおよびケーブル自体の存在を検知するための閾値検知器が提供され得る。
【０００８】
さらに別の局面において、ビデオケーブル内の接地線を決定する方法が提供され得る。ビデオケーブルは、左オーディオ線、右オーディオ線、第三の線および第四の線を含む。方法は、第三または第四の線のうちの１つを接地に接続することと、高周波数信号を第三および第四の線の他方を介して送信することと、左オーディオ線または右オーディオ線の出力を測定することと、接地信号線を測定された出力に基づいて決定することとを含む。
【０００９】
例えば、本発明は、以下の項目を提供する。
（項目１）
ビデオケーブル内の接地線を決定する方法であって、
該ビデオケーブルは、左オーディオ線と、右オーディオ線と、第三の線と、第四の線とを含み、
該方法は、
該第三の線または第四の線のうちの１つを接地参照電圧に接続することと、
高周波数信号を該第三の線または第四の線の他方を介して送信することと、
該左オーディオ線または該右オーディオ線の出力電圧を測定することと、
該接地線を測定された出力に基づいて決定することと
を含む、方法。
（項目２）
第三または第四の信号線のうちの１つを上記接地参照電圧に接続する前に、上記ビデオケーブルの存在を検知することをさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目３）
上記測定された出力電圧が上記高周波数信号の出力電圧におおよそ等しい場合、上記接地線は、該高周波数信号が介して送信された線として決定される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目４）
上記測定された出力電圧が上記高周波数信号の電圧より低い場合、上記接地線は、上記接地参照電圧に接続された線として決定される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目５）
上記接地線を決定することは、
上記測定された出力を状態機械に送信することと、
該状態機械の出力を受信することと、
どの線を介して上記高周波数信号が送信されたかを決定することと
を含む、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目６）
上記状態機械の出力が１の場合、上記高周波数信号が介して送信された線は、上記ビデオ線として決定される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目７）
上記状態機械の出力が０の場合、上記高周波数信号が介して送信された線は、上記ビデオ線として決定される、上記項目のいずれか一項に記載の方法。
（項目８）
ケーブル内の接地線を該ケーブルがモバイルデバイス通信ポートへ挿入された場合に検知するように適合されているシステムであって、
該ケーブルは、左オーディオ線と、右オーディオ線と、第三の線と、第四の線とを含み、
該システムは、
スイッチマトリックスおよびジャック検知と、
ピンポートのセットであって、該ピンポートのセットは、該スイッチマトリックス内に配置され、該スイッチマトリックスは、該左オーディオ線、該右オーディオ線、該第三の線および該第四の線を受け取るように適合されている、ピンポートのセットと、
ＡＣ信号を送信するように適合されている信号生成器と、
検知器のセットであって、該検知器のセットは、該左オーディオ線および該右オーディオ線の出力を該ＡＣ信号の送信に応答して検知するように適合されている、検知器のセットと、
プロセッサであって、該プロセッサは、該接地線を該検知器によって検知された出力に基づいて検知するように適合されている、プロセッサと
を含み、ケーブルが検知された後、該第三の線または第四の線のうちの１つは、接地参照電圧に接続され、該ＡＣ信号は、該第三の線または第四の線の他方を介して送信される、システム。
（項目９）
上記ピンポートのセットは、上記ケーブルの存在を検知するためのポートを含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１０）
上記ケーブルの存在は、上記信号線のうちの少なくとも１つと上記接地参照電圧との間の該ケーブルの寄生静電容量を測定することによって検知される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１１）
上記ケーブルの存在は、少なくとも２つの信号線の間の該ケーブルの寄生静電容量を測定することによって検知される、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１２）
状態機械であって、該状態機械は、上記検知器のセットからの出力を受信し、該出力の結果を上記プロセッサに送信する、状態機械をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
（項目１３）
状態機械であって、該状態機械は、上記スイッチマトリックスおよびジャック検知をセットアップし、出力を上記プロセッサに信号送信する、状態機械をさらに含む、上記項目のいずれか一項に記載のシステム。
【００１０】
（摘要）
本開示は、ビデオケーブル内の接地線を決定する方法を提供する。ビデオケーブルは、左オーディオ線、右オーディオ線、第三の線および第四の線を含む。方法は、第三または第四の線のうちの１つを接地に接続することと、高周波数信号を第三および第四の線の他方を介して送信することと、左オーディオ線または右オーディオ線の出力を測定することと、接地線を測定された出力に基づいて決定することとを含む。
【００１１】
ここで本発明の実施形態が例としてのみ、添付の図を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、モバイル通信デバイスの概略図である。
【図２】図２は、モバイル通信デバイスのより詳細な概略図である。
【図３】図３は、ビデオケーブルにおける接地線の自動検知のためのシステムの概略図である。
【図４ａ】図４ａは、ビデオケーブルにおける接地線の自動検知のためのシステムに対する応答の概略図である。
【図４ｂ】図４ｂは、ビデオケーブルにおける接地線の自動検知のためのシステムに対する応答の概略図である。
【図４ｃ】図４Ｃは、ビデオケーブルにおける接地線の自動検知のためのシステムに対する応答の別の概略図である。
【図５】図５は、ビデオケーブルにおいて接地線を検知する方法を概説するフローチャートである。
【図６ａ】図６ａは、ケーブルの自動検知の概略図である。
【図６ｂ】図６ｂは、ケーブルの自動検知の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（詳細な説明）
本開示は、複数の接地構成の間において接地線を決定するために、ビデオケーブルの寄生特質を用いる方法およびシステムに関する。このようにして、いずれかのビデオケーブルがモバイル通信デバイスへ挿入され得、デバイスと互換性を有するように特に設計されているビデオケーブルである必要がない。
【００１４】
図１を参照すると、モバイル通信デバイスの概略図が示される。モバイル通信デバイス１０は、ディスプレイスクリーン１４、キーボード／キーパッド１６、ボタン１８のセットおよびトラックボール２０を含む本体１２を有する。トラックボール２０は、ユーザーによって動作されるポイントまたは入力デバイスを表し、それらは、また、ジョイスティック、スクロールホイール、ローラーホイール、マウスまたはタッチパッドなど、ならびに別のボタンとして示され得ることを理解されたい。デバイス１０は、示されていないか、または説明されない他のパーツを含むことも当業者によって理解されたい。モバイル通信デバイス１０は、また、ジャックを受け取る少なくとも１つのポートを含むが、このことは、図１において示されていない。
【００１５】
図２を参照すると、モバイル通信デバイス１０は、通信デバイス１０内に統合されているチップ３２に接続されるコントローラー３０またはプロセッサをさらに含む。電圧源のような信号生成器３３もチップ３２に接続される。チップ３２は、ビデオケーブルのようなケーブル４０に関連付けられているジャック３８を受け取るポート３６に統合されているスイッチマトリックスおよびジャック構成検知部分３４を含む。スイッチマトリックス３４は、ジャック３８内の対応するワイヤー４４によって信号を受信および送信する複数の個々の入力および出力ポート４２を含む。ピンポートＰＩＮ５入力は、プラグまたはジャック３８が挿入された場合、ケーブルの挿入を、機械スイッチを開くこと、または閉じることによって検知する。ピンポートＰＩＮ５が壊れているか、またはない場合、ケーブル自体の挿入を、下でさらに詳細に説明されるように、ケーブル自体の静電容量を検知することによって、検知することが可能である。また、下で述べるように、（ピンポートと信号線との間のような）１つ以上の接触が接続され得る。この文脈において、「接続される」は、必ずしも、物理的な接触または近接を指すのではなく（しかし、接触は互いに物理的に近くあり得るか、または触れ得る）、電気接続を指す。一方の接触における信号は、結果として他方の信号という結果になる。そのような電気接続は、別の接触への一方の接触の物理的関係を変更することによるよりも、むしろ、（例えば、スイッチマトリックス３４によって）電流経路に影響することによって完了または壊され得る。
【００１６】
ジャック３８内のワイヤーまたは線４４は、オーディオおよびビデオ線のような信号線を表し、１つのワイヤー４４ａは、右オーディオ線を表し、１つのワイヤー４４ｂは、左オーディオ線を表し、次いで、１対の線４４ｃおよび４４ｄは、接地線およびビデオ線を提供する。どのようにビデオケーブル４０がセットアップされるかに応じて、接地線は、ピンポートＰＩＮ３に接続された線４４ｃ上に提供され得、ビデオ線は、ポートピンＰＩＮ４に接続された線４４ｄ上に提供され得るか、またはその逆である。コントローラー３０がビデオケーブル４０と通信するために、１対の線のうちのどちらが接地線であり、１対の線のうちのどちらがビデオ線であるかを決定することが必要である。接地線は、接地参照電圧に接続される。
【００１７】
接地線検知の一実施形態において、検知は、高周波数ＡＣ信号を信号線のうちの１つ上に送り出すことと、帰還信号を接地線上で受信することとによって達成されるか、またはその逆によって達成される。ケーブルの存在は、信号生成器とプリアンプとの間の異なる伝達関数という結果を生じる。また、デバイス内の寄生構成要素または電磁干渉（ＥＭＩ）フィルタリング構成要素があり得、それらの構成要素は、ケーブルが存在しない場合ですら、出力信号を生ずる。そのため、閾値が図３に対する例において示されるように、応じて選択される必要がある。あるいは、ジャック３８は、単一のプロングであり得、ワイヤー４４は、ジャックプロングを囲むリングとして実装される。
【００１８】
図３を参照すると、ビデオケーブルにおける接地線の自動検知のための装置の構成要素のさらに詳細な概略が示される。みられ得るように、ジャック３８内のワイヤー４４のうちの３つが概略的に例示され、接地シールド５０が各ワイヤーを取り囲む。これらの取り囲まれたワイヤーは、ビデオまたはオーディオ信号のうちの一方を送信するワイヤーである。理解されるように、線４４ｃおよび４４ｄに対して、ビデオケーブルの観点から、接地線が線４４ｃであり、ビデオ線は、４４ｄである。しかし、モバイル通信デバイスの観点から、ビデオケーブルは異なる内部実装を有するので、接地線は、ピンポートＰＩＮ３に接続されているのか、またはピンポートＰＩＮ４に接続されているのかは分からない。
【００１９】
接地シールド５０は、接地シールドワイヤー５２を介して一緒に連結され、接地シールドワイヤー５２は、接地シールド５０の各々を一緒に電気的に接続する。接地シールド５０は、ワイヤーに対して保護を提供し、信号を接地する導管または導体として機能する。
【００２０】
検知器５４は、ワイヤー４４ａおよび４４ｂの出力に接続され、（下でさらに詳細に述べられるように）線４４ｃまたは４４ｄを介して送信された信号に応答して、ワイヤーを介して送信されている信号を監視する。検知器５４は、モバイルデバイス内の別々の構成要素であり得るが、好ましくは、チップ３２上に実装される。各検知器５４は、状態機械５６に接続され、好ましくは、チップ３２上に配置され、検知器５４によって記録された測定値を表す信号を送信する。検知器５４は、信号のいずれのタイプの電気特性を検知または測定し得る。好ましい実施形態において、検知器５４は、電圧を測定する。コントローラー３０内に実装され得る状態機械５６は、検知器５４によって検知された信号の結果をコントローラー３０に送信し、その結果、コントローラーは、線４４ｃまたは４４ｄのうちのどちらが接地線であり、どちらがビデオ線であるかを決定し得る。一般的に、状態機械５６は、検知器５４から入力を受信する決断回路であり、どのようなコンディションがそれらの入力によって表されているか（例えば、特定の状態が存在するか、または存在しないか）を決定し、次いで、信号をその決断の関数としてコントローラー３０に送信する。
【００２１】
接地シールド５０は、互いに連結され、そのため、ある特性がシステムに内在する。示されるように、線４４ｄは、接地シールド５０から隔離される。
【００２２】
図４ａおよび図４ｂを参照すると、線４４ａおよび４４ｂからの、線４４ｃまたは４４ｄのうちの一方を介したＡＣ信号のような高周波数信号の送信への応答の概略図が示される。この開示において、何が「高周波数」信号になり得るかということに関する上限または下限は存在しないが、概して、高周波数信号は、一般的に下で説明されるようなさまざまな静電容量によって測定が影響されるのに実質的に十分高い信号である。高周波数信号は、容易に高周波数信号として検知され得る大きさの１つ以上の周波数構成要素をさらに有し得る。いずれかのビデオケーブル４０がデバイス１０へ挿入された場合、ビデオケーブルは、ある寄生特性を有し、寄生特性は、（モバイルデバイス１０の観点から）線４４ｃおよび４４ｄのうちのどちらが接地線であり、どちらがビデオ線であるかを決定するのを助けるために用いられ得る。
【００２３】
図４ａおよび図４ｂは、約３メートルのケーブル長さを想定して、高周波数信号が（ビデオケーブルの観点から）接地線またはビデオ線のうちの１つを介して送信された場合、オーディオ線４４ａおよび４４ｂにおける予測される測定値を示す２つの概略図を示す。負荷は、ビデオケーブルの静電容量よりも非常に小さいので、ほとんど全電圧が負荷において観察または検知され得る。図４ｃは、図４ｂの単純化された概略を提供する。
【００２４】
線４４ｃまたは４４ｄのうちの１つを接地することと、次いで、ＡＣ信号を２つの線のうちの他方を介して送信することとによって、ＡＣ信号に応答したインピーダンスは、（デバイスの観点から）接地線をビデオ線から区別するために用いられ得る。ＡＣ信号を（ビデオケーブルの観点から）実際のビデオ線を通して送信することと、（ビデオケーブルの観点から）接地線を接地させることとによって、非常にわずかな信号がオーディオ線４４ａまたは４４ｂに漏出する。なぜなら、寄生要素は、図４ａにおいて概略的に示されるように、比較的小さいからである。
【００２５】
あるいは、ＡＣ信号を（ビデオケーブルの観点から）実際の接地線を通して送信することと、（ビデオケーブルの観点から）ビデオ線を接地することとによって、大きな振幅信号が図４ｂにおいて概略的に示されるように、両オーディオ線４４ａおよび４４ｂ上で観察または検知され得る。
【００２６】
このことに対する理由は、全ての３つの接地シールド５０またはシールドされた接続は、同じ接地接続素を共有するからである。低静電容量プリアンプのような（これに限定されない）ビデオケーブル内の負荷の観点から、オーディオ線４４ａおよび４４ｂの出力または出力電圧を測定することによって、信号が（ビデオケーブルの観点から）接地線を介して送信された場合、強く信頼できる信号が得られ得る。
【００２７】
観察または検知される、オーディオ線４４ａまたは４４ｂを介した出力電圧または信号は、
Ｖｏｕｔ＝Ｖｓｏｕｒｃｅ＊Ｃｃａｂｌｅ／（Ｃｃａｂｌｅ＋Ｃｐｒｅ＿ａｍｐ）
として計算され得、ここで、Ｖは、電圧を表し、Ｃは、静電容量を表す。
【００２８】
Ｃｃａｂｌｅ＞＞Ｃｐｒｅ＿ａｍｐに対して、Ｖｏｕｔは、Ｖｓｏｕｒｃｅにほぼ等しい。つまり、検知が容易な強い信号にほぼ等しい。
【００２９】
例として、実験テスト中、１ＭＨｚの周波数（より低い周波数またはより高い周波数も用いられ得る）における１００ｍＶ ＡＣ信号が信号生成器３３および３メートルの長さのビデオケーブル４０によって生成され、（ビデオケーブルの観点から）ビデオ線が接地され、信号が（ビデオケーブルの観点から）接地線を介して送信された場合、９７ｍＶ信号は、１５ｐＦプローブおよび約４５０ｐＦの静電容量を有するケーブルを用いて観察または検知される。実験は、２メートルのケーブルを用いて繰り返され、実質的に同じ結果が得られた。
【００３０】
実施において、プリアンプは、２０ｐＦより小さい（ＰＣＢ浮遊容量を含む）一般的な入力静電容量を有するＣＭＯＳに実装され得る。いずれかのＤＣオフセット問題を取り除くためにプリアンプの前または後に信号は、ＡＣ源自体に組み合わせられ得る。ＡＣ信号が高い大きさを有する場合、この工程を実行する必要はない。
【００３１】
さらに別の構成において、線は、デジタルオーディオ信号および２つのビデオ出力を表し得る。ここで、ケーブル自体が静電容量検知によって検知される。
【００３２】
図５を参照すると、ビデオケーブルにおける自動接地線検知の方法を概説するフローチャートが示される。動作において、ビデオケーブルの観点から、ビデオ信号は、一般的にビデオ線を介して送信される。しかし、ビデオケーブルジャックがモバイルデバイスのポートへ挿入された場合、どのＰＩＮポートに（モバイル通信デバイスの観点から）ビデオ信号線が接続されているかは、常には分からない。ビデオ線は、ピンポートＰＩＮ３またはピンポートＰＩＮ４のうちのどちらか一方に接続され得る。このことは問題である。なぜなら、ビデオ信号は、接地線を介して送信されない場合があり、そのため、どのピンポートを介して、ビデオ信号が送信されることになるのか、換言すると、ビデオ線に接続されているピンポートはどれかを確かめるために決定が要求される。
【００３３】
個々の線４４が関連するピンポートに接続されるポートへのビデオケーブルのジャックの挿入が検知１００されると、方法が始められる。一実施形態において、このことは、スイッチマトリックスおよびジャック構成検知３４のピンポートＰＩＮ５上のジャック３８の存在を検知することによって達成される。あるいは、内部デバイスロジックがジャックが挿入されるときをケーブル自体の静電容量に基づいて決定することを助け得るか、または決定し得る。
【００３４】
上で述べたように、ジャックがポートへ挿入された場合、スイッチマトリックス３４におけるピンポート４２の各々に対応するジャック内に線がある。一般的に、ピンポートＰＩＮ１およびピンポートＰＩＮ２は、左オーディオおよび右オーディオとして特性付けられるオーディオ線４４ａおよび４４ｂを受け取り、ピンポートＰＩＮ５は、ジャック自体の存在を検知するために用いられる。ピンポートＰＩＮ３およびＰＩＮ４に関して、これらのピンポートのうちの１つは、接地線に接続され、他方は、ビデオ線に接続される。
【００３５】
ジャックの存在が検知１００された後、ピンポートＰＩＮ３またはピンポートＰＩＮ４のうちの１つが、線を接地参照電圧に接続することによって接地１０２し、次いで、ＡＣ信号（好ましくは、高周波数）がピンポートＰＩＮ３またはピンポートＰＩＮ４のうちの他方上の信号生成器によって送信１０４される。好ましい実施形態において、ＡＣ信号は、信号生成器３３によって生成される。次いで、高周波数信号がビデオケーブル４０を通して伝送される。理解されるように、ＡＣ信号は、他の信号が予期されるが、正弦波または矩形波であり得る。
【００３６】
ＡＣ信号の送信は、測定された出力電圧として測定された信号に応答して、左右オーディオ線上の活性という結果になる。次いで、オーディオ線（線４４ａおよび４４ｂ）を介して送信された信号は、ピンポートＰＩＮ１およびピンポートＰＩＮ２を介して検知器５４によって検知または読まれる１０６。測定に最小限に影響するために測定値が取られた場合、オーディオ線４４ａおよび４４ｂは、高インピーダンス（３状態）モードのままである。
【００３７】
これらの測定値から、接地線は決定１０８され得る。高周波数信号がビデオ線を介してまたは通して送信された場合、ＡＣ信号は非常にわずかにオーディオ線４４ａおよび４４ｂに連結するので、ピンポートＰＩＮ１およびピンポートＰＩＮ２上の示度または測定値が低い（例えば、元々のＡＣ信号の３０％よりも小さいまたはシステムの寄生構成要素に関連付けられた閾値内）場合、高周波数信号が介されて送信されるピンポートは、（モバイルデバイスの観点から）ビデオ線に接続するものとして指定される。あるいは、ＡＣ信号は、接地線を通したオーディオ線４４ａおよび４４ｂへの非常に良好な連結を有するので、ピンポートＰＩＮ１およびピンポートＰＩＮ２からの示度が高い（例えば、元々のＡＣ信号の３０％より大きいまたはシステムの寄生構成要素に関連付けられた閾値内）場合、高周波数信号が介して送信されるピンポート線は、（モバイルデバイスの観点から）接地線に接続されるものとして指定される。
【００３８】
状態機械の一実施形態において、両検知器５４からの測定された電圧信号が（送信されたＡＣ信号を参照して）ある閾値の上の場合、状態機械は、これらの信号を受け入れ、信号を、線４４ｃまたは４４ｄのうちのどちらが接地線またはビデオ線１１０かを示すプロセッサに送信するか、もしくは接地線およびビデオ線をプロセッサからの干渉なしに識別するようにスイッチマトリックスを直接構成する。状態機械５６は、また、単にコンディションが満たされたことを確認し得る。プロセッサは、割り込み、またはイベントを信号発信する論理ピンによってピン選択のステータスを受け取り得るか、もしくはプロセッサは、ステータスを尋ねるようにデバイスにポーリングし得る。どちらかの場合において、正しい接地選択が状態機械またはプロセッサによって自動的になされ得る。閾値より低いいずれかの測定された電圧信号は、状態機械によって排除され、信号は、線４４ｃまたは４４ｄのうちのどちらが接地線またはビデオ線であるかを示すコントローラーに送信される。理解されるように、状態機械は、閾値の下の信号を受け入れ、閾値の上の測定された電圧信号を排除するのと反対の態様で、セットアップされ得る。みられ得るように、示度間の差異（＜１％対＞９５％）によって、他の閾値が選択され得るが、元々の信号値の３０％のような閾値がエラーのマージンを許容するように選択され得る。一実施形態において、状態機械がシステム構成要素の静電容量によって誤って起動されずに、外部ケーブルからの示度によってのみ起動されるために、閾値が選択されるよう閾値は、浮遊容量、ＥＭＩフィルタリング構成要素などのような外部寄生構成要素に依存し得る。このことは、また、信頼可能に検知されるために、外部ケーブルに対する最小長さを設定する。あるいは、他の閾値が選択され得、ソフトウェアにおいて実行された選択または閾値は、ソフトウェアにおいて複数の閾値を実装することによって最適化され得る。
【００３９】
信号を状態機械から受信した後に、コントローラーまたはプロセッサは、ピンポートＰＩＮ３ポートまたはピンポートＰＩＮ４ポートのうちのどちらがビデオ線に接続されたかを、状態機械からの結果および、どちらのピンポートを介して高周波数ＡＣ信号が元々送信されたかを理解することに基づいて決定し得、次いで、信号は、ケーブルと情報交換するために、それに応じてデバイスによって送信され得る。
【００４０】
図６ａおよび６ｂを参照して、自動ケーブル検知の概略図が示される。ビデオケーブル内の接地線を自動的に検知する能力を有することと共に、図３において示されるシステムは、また、ケーブルがモバイル通信デバイスへ挿入された場合、ケーブルの検知を助けるために用いられ得る。
【００４１】
ケーブル自体の存在を、信号生成器とケーブルに接続されたプリアンプとの間の伝達関数を測定することによって検知することが可能である。このことは、出力端末に対するインピーダンス負荷を検知する方法としてみることも可能である。
【００４２】
負荷がかけられていない線は、
Ｖｏｕｔ＝Ｃｐａｒ／（Ｃｐａｒ＋Ｃｐｒｅ＿ａｍｐ＿ｉｎ）＊Ｖｓｉｇｎａｌの信号を送信し、ここで、Ｖｓｉｇｎａｌは、信号生成器の大きさであり、Ｖｏｕｔは、出力信号であり、Ｃｐａｒは、寄生静電容量であり、Ｃｐｒｅ＿ａｍｐ＿ｉｎは、プリアンプの入力静電容量である。出力ポート／端末がケーブル静電容量を用いて負荷をかけられた場合、式は、
Ｖｏｕｔ＝（Ｃｐａｒ＋Ｃｃａｂｌｅ）／（Ｃｐａｒ＋Ｃｃａｂｌｅ＋Ｃｐｒｅ＿ａｍｐ＿ｉｎ）へ変更され、ここで、Ｃｃａｂｌｅは、ケーブル静電容量である。この変化を検知することが可能である。なぜなら、後者の値は、常に最初の出力電圧よりも大きいからである。
【００４３】
そのため、ケーブルが接続されたか否かを決定するために、信号が信号生成器３３によってスイッチマトリックスおよびジャック検知部分３４に送信される。ケーブルの存在の存在または不在は、状態機械またはプロセッサ自体によって、プリアンプからの出力レベルを測定することにより監視され得る応答信号を提供する。
【００４４】
低信号示度がプロセッサによって検知された場合、プロセッサは、ケーブルが現在モバイル通信デバイスに差し込まれていないことを決定または確認し得る。あるいは、高周波数信号示度がプロセッサによって検知された場合、プロセッサは、（上で概説されたように）ケーブルの存在を確認し得、次いで、信号線のどちらが接地線を表すかを決定するために進み得る。
【００４５】
このシステムは、ヘッドセット検知スイッチのような他のデバイスハードウェアが壊れたか、または存在しない場合、ケーブルの存在を検知する別の方法を提供する。
【００４６】
一般的に、ヘッドセットインターフェース線に接続されたチップは、ケーブルを検知し、次いで、注意が必要であることを示すためにプロセッサに割り込みを信号送信する。次いで、プロセッサは、ヘッドセットチップに問い合わせし、ケーブルが差し込まれていることを識別する。ケーブルに対するテストは、電流消費を最小化し、ユーザーに適度な応答時間を提供するために、約５００ｍｓの範囲の周期的間隔でなされ得る。テストは、挿入検知ピンポート（ＰＩＮ５）を実装し得るか、または、このピンポートが機能していないか、またはない場合、若干電力消費が増える犠牲を伴なって、それ自体によって用いられ得る。
【００４７】
前の説明において、説明の目的として、開示の実施形態の完全な理解を提供するために、数多くの詳細が記載された。しかし、これらの具体的な詳細の一部または全ては、開示を実施するために要求されない場合があることは、当業者には明らかである。他の例において、周知の電気構造および回路が開示を不鮮明にしないために、ブロック図の形態で示される。例えば、本明細書において説明された開示の実施形態がソフトウェアルーチン、ハードウェア回路、ファームウェアまたはそれらの組み合わせであるのかに関して、具体的な詳細は提供されない。
【００４８】
上で説明した開示の実施形態は、例であることのみが意図される。修正、改変および変化例は、本明細書に添付の特許請求の範囲によってのみ規定される開示の範囲から逸脱することなしに、当業者によって特定の実施形態に対してもたらされ得る。本明細書で用いられた場合、用語「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」は、セットの限定ではなく、例示的群を示す。
【符号の説明】
【００４９】
１０ モバイル通信デバイス
１２ 本体
１４ ディスプレイスクリーン
１６ キーボード／キーパッド
１８ ボタン
２０ トラックボール
３０ コントローラー
３２ チップ
３３ 信号生成器
４０ ケーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオケーブル内の接地線を決定する方法であって、
該ビデオケーブルは、左オーディオ線と、右オーディオ線と、第三の線と、第四の線とを含み、
該方法は、
該第三の線または第四の線のうちの１つを接地参照電圧に接続することと、
高周波数信号を該第三の線または第四の線の他方を介して送信することと、
該左オーディオ線または該右オーディオ線の出力電圧を測定することと、
該接地線を測定された出力に基づいて決定することと
を含む、方法。
【請求項２】
第三または第四の信号線のうちの１つを前記接地参照電圧に接続する前に、前記ビデオケーブルの存在を検知することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記測定された出力電圧が前記高周波数信号の出力電圧におおよそ等しい場合、前記接地線は、該高周波数信号が介して送信された線として決定される、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記測定された出力電圧が前記高周波数信号の電圧より低い場合、前記接地線は、前記接地参照電圧に接続された線として決定される、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記接地線を決定することは、
前記測定された出力を状態機械に送信することと、
該状態機械の出力を受信することと、
どの線を介して前記高周波数信号が送信されたかを決定することと
を含む、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記状態機械の出力が１の場合、前記高周波数信号が介して送信された線は、前記ビデオ線として決定される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記状態機械の出力が０の場合、前記高周波数信号が介して送信された線は、前記ビデオ線として決定される、請求項５または請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ケーブル内の接地線を該ケーブルがモバイルデバイス通信ポートへ挿入された場合に検知するように適合されているシステムであって、
該ケーブルは、左オーディオ線と、右オーディオ線と、第三の線と、第四の線とを含み、
該システムは、
スイッチマトリックスおよびジャック検知と、
ピンポートのセットであって、該ピンポートのセットは、該スイッチマトリックス内に配置され、該スイッチマトリックスは、該左オーディオ線、該右オーディオ線、該第三の線および該第四の線を受け取るように適合されている、ピンポートのセットと、
ＡＣ信号を送信するように適合されている信号生成器と、
検知器のセットであって、該検知器のセットは、該左オーディオ線および該右オーディオ線の出力を該ＡＣ信号の送信に応答して検知するように適合されている、検知器のセットと、
プロセッサであって、該プロセッサは、該接地線を該検知器によって検知された出力に基づいて検知するように適合されている、プロセッサと
を含み、ケーブルが検知された後、該第三の線または第四の線のうちの１つは、接地参照電圧に接続され、該ＡＣ信号は、該第三の線または第四の線の他方を介して送信される、システム。
【請求項９】
前記ピンポートのセットは、前記ケーブルの存在を検知するためのポートを含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ケーブルの存在は、前記信号線のうちの少なくとも１つと前記接地参照電圧との間の該ケーブルの寄生静電容量を測定することによって検知される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ケーブルの存在は、少なくとも２つの信号線の間の該ケーブルの寄生静電容量を測定することによって検知される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
状態機械であって、該状態機械は、前記検知器のセットからの出力を受信し、該出力の結果を前記プロセッサに送信する、状態機械をさらに含む、請求項８〜１１のうちのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
状態機械であって、該状態機械は、前記スイッチマトリックスおよびジャック検知をセットアップし、出力を前記プロセッサに信号送信する、状態機械をさらに含む、請求項８〜１２のうちのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１】
ビデオケーブル内の接地線を決定する方法であって、
該ビデオケーブルは、左オーディオ線と、右オーディオ線と、第三の線と、第四の線とを含み、
該方法は、
該第三の線または第四の線のうちの１つを接地参照電圧に接続することと、
高周波数信号を該第三の線または第四の線の他方を介して送信することと、
該左オーディオ線または該右オーディオ線の出力電圧を測定することと、
該接地線を測定された出力に基づいて決定することと
を含む、方法。
【請求項２】
第三または第四の信号線のうちの１つを前記接地参照電圧に接続する前に、前記ビデオケーブルの存在を検知することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記測定された出力電圧が前記高周波数信号の出力電圧におおよそ等しい場合、前記接地線は、該高周波数信号が介して送信された線として決定される、請求項１または請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記測定された出力電圧が前記高周波数信号の電圧より低い場合、前記接地線は、前記接地参照電圧に接続された線として決定される、請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記接地線を決定することは、
前記測定された出力を状態機械に送信することと、
該状態機械の出力を受信することと、
どの線を介して前記高周波数信号が送信されたかを決定することと
を含む、請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記状態機械の出力が１の場合、前記高周波数信号が介して送信された線は、前記ビデオ線として決定される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記状態機械の出力が０の場合、前記高周波数信号が介して送信された線は、前記ビデオ線として決定される、請求項５または請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ケーブル内の接地線を該ケーブルがモバイルデバイス通信ポートへ挿入された場合に検知するように適合されているシステムであって、
該ケーブルは、左オーディオ線と、右オーディオ線と、第三の線と、第四の線とを含み、
該システムは、
スイッチマトリックスおよびジャック検知と、
ピンポートのセットであって、該ピンポートのセットは、該スイッチマトリックス内に配置され、該スイッチマトリックスは、該左オーディオ線、該右オーディオ線、該第三の線および該第四の線を受け取るように適合されている、ピンポートのセットと、
ＡＣ信号を送信するように適合されている信号生成器と、
検知器のセットであって、該検知器のセットは、該左オーディオ線および該右オーディオ線の出力を該ＡＣ信号の送信に応答して検知するように適合されている、検知器のセットと、
プロセッサであって、該プロセッサは、該接地線を該検知器によって検知された出力に基づいて検知するように適合されている、プロセッサと
を含み、ケーブルが検知された後、該第三の線または第四の線のうちの１つは、接地参照電圧に接続され、該ＡＣ信号は、該第三の線または第四の線の他方を介して送信される、システム。
【請求項９】
前記ピンポートのセットは、前記ケーブルの存在を検知するためのポートを含む、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ケーブルの存在は、前記信号線のうちの少なくとも１つと前記接地参照電圧との間の該ケーブルの寄生静電容量を測定することによって検知される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記ケーブルの存在は、少なくとも２つの信号線の間の該ケーブルの寄生静電容量を測定することによって検知される、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
状態機械であって、該状態機械は、前記検知器のセットからの出力を受信し、該出力の結果を前記プロセッサに送信する、状態機械をさらに含む、請求項８〜１１のうちのいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１３】
状態機械であって、該状態機械は、前記スイッチマトリックスおよびジャック検知をセットアップし、出力を前記プロセッサに信号送信する、状態機械をさらに含む、請求項８〜１２のうちのいずれか一項に記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図２】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図４ｃ】
【図５】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【公開番号】特開２０１２−１７３２９５（Ｐ２０１２−１７３２９５Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−３４８１４（Ｐ２０１２−３４８１４）
【出願日】平成２４年２月２１日（２０１２．２．２１）
【出願人】（５０００４３５７４）リサーチ イン モーション リミテッド (531)
【氏名又は名称原語表記】Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎ Ｍｏｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【住所又は居所原語表記】２９５ Ｐｈｉｌｌｉｐ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｗａｔｅｒｌｏｏ， Ｏｎｔａｒｉｏ Ｎ２Ｌ ３Ｗ８ Ｃａｎａｄａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年２月２１日（２０１２．２．２１）
【出願人】（５０００４３５７４）リサーチ イン モーション リミテッド (531)
【氏名又は名称原語表記】Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎ Ｍｏｔｉｏｎ Ｌｉｍｉｔｅｄ
【住所又は居所原語表記】２９５ Ｐｈｉｌｌｉｐ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｗａｔｅｒｌｏｏ， Ｏｎｔａｒｉｏ Ｎ２Ｌ ３Ｗ８ Ｃａｎａｄａ
【Ｆターム（参考）】
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