一种接地过流控制系统包括具有第一段和第二段的接地电路。所述第一段电连接于一电连接器的接地件且所述第二段电连接于一接地基准。一开关元件位于接地电路的第一段与接地电路的第二段之间。一控制器设置成确定当电流流经开关元件接地电路内的电流，在电流超过一电流阈值时，开关元件被修改至一打开位置。在确定接地电路的第一段与接地基准之间的电压小于电压阈值的情况下，产生一命令以将开关元件修改回一闭合状态。
1.一种接地过流控制系统，所述接地过流控制系统包括：
一接地电路，所述接地电路包括一第一段以及一第二段，所述第一段电连接于所述电连接器的所述接地件，所述第二段电连接于一接地基准；
一开关元件，可操作地位于所述接地电路的第一段与所述接地电路的第二段之间，所述开关元件设置成在所述第一段和所述第二段电连接的一第一状态下以及所述第一段和所述第二段电断开的一第二状态下操作；
一第一传感器系统，设置成当所述开关元件处于所述第一状态时产生表示流经所述接地电路的第一段和第二段的一电流的第一信号；
一第二传感器系统，设置成当所述开关元件处于所述第二状态时产生表示所述接地电路的第一段与所述接地基准之间的一电压的第二信号；以及一控制器，设置成：
确定当所述开关元件处于所述第一状态时基于所述第一信号的所述接地电路内的所述电流；
在所述电流超过所述电流阈值时，产生一命令以将所述开关元件从所述第一状态修改为所述第二状态；
一旦将所述开关元件从所述第一状态修改至所述第二状态，就接收来自所述第二传感器的所述第二信号；
确定当所述开关元件处于所述第二状态时所述接地电路的第一段与所述接地基准之间的所述电压；以及在所述电压小于所述电压阈值时，产生一命令以将所述开关元件从所述第二状态修改至所述第一状态。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述开关元件为一MOSFET。
3.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一传感器系统包括一电压传感器。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述第一传感器系统还包括一电阻元件。
5.如权利要求4所述的系统，其中，所述电阻元件为设置在所述开关元件与所述接地基准之间的一分立的电阻器。
6.如权利要求4所述的系统，其中，所述开关元件具有一内电阻且所述电阻元件为所述开关元件的内电阻。
7.如权利要求1所述的系统，其中，所述第二传感器系统包括一电压传感器。
8.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一传感器系统以及所述第二传感器系统中的每一个包括一模数转换器。
9.如权利要求1所述的系统，其中，所述电连接器的接地件包括大致包围所述电连接器以及一连接部的一屏蔽件。
10.如权利要求1所述的系统，还包括一辅助接地段，所述辅助接地段在所述接地电路的第一段以及所述接地基准之间延伸，所述辅助接地段包括至少一个电阻器。
11.如权利要求10所述的系统，其中，所述辅助接地段包括一第一电阻器以及一第二电阻器，所述第一电阻器和所述第二电阻器沿所述辅助接地段串联布置，且所述第二传感器系统设置成产生表示所述第一电阻器与所述接地基准之间的电压的所述第二信号。
12.如权利要求1所述的系统，还包括一信号电路以及一信号开关元件，且所述电连接器还包括一信号接触件；
所述信号电路包括一第一段以及一第二段，所述信号电路的第一段电连接于所述电连接器的信号接触件，所述信号开关元件可操作地位于所述信号电路的第一段和所述信号电路的第二段之间，所述信号开关元件设置成在所述第一段和所述第二段电连接的一第一状态以及在所述第一段和所述第二段电断开的一第二状态下操作，以及所述控制器还设置成：
在所述电流超过所述电流阈值时，产生一命令以将所述信号开关元件从所述第一状态修改至所述第二状态；以及在所述电压小于所述电压阈值时，产生一命令以将所述信号开关元件从所述第二状态修改至所述第一状态。
13.如权利要求12所述的系统，其中，在所述电流超过所述电流阈值，在产生所述命令以将所述开关元件从所述第一状态移动至所述第二状态之前，所述控制器还设置成产生一命令以将所述信号开关元件从所述第一状态修改至所述第二状态。
14.如权利要求13所述的系统，其中，在所述电压小于所述电压阈值时，在产生一命令以将所述开关元件从所述第二状态移动至所述第一状态之后，所述控制器还设置成产生一命令以所述信号开关元件从所述第二状态修改至所述第一状态。
15.一种控制一接地电路上的过大电流的方法，所述接地电路包括一第一段以及一第二段，所述第一段电连接于一电连接器的一接地件，所述第二段电连接于一接地基准，且一开关元件可操作地位于所述接地电路的第一段和所述接地电路的第二段之间，所述开关元件设置成在所述第一段和所述第二段电连接的一第一状态以及所述第一段和所述第二段电断开的一第二状态下操作，所述方法包括：存储一电流阈值以及一电压阈值；
当所述开关元件处于所述第一状态时，接收来自一第一传感器系统的表示流经所述接地电路的第一段和第二段的一电流的第一信号；
确定当所述开关元件处于所述第一状态时基于所述第一信号的所述接地电路内的所述电流；
在所述电流超过所述电流阈值时，产生一命令以将所述开关元件从所述第一状态修改至所述第二状态；
一旦将所述开关元件从所述第一状态修改至所述第二状态时，就接收来自一第二传感器的表示所述接地电路的所述第一段和所述接地基准之间的一电压的第二信号；
确定当所述开关元件处于所述第二状态时所述接地电路的所述第一段和所述接地基准之间的所述电压；以及在所述电压小于所述电压阈值时，产生一命令以将所述开关元件从所述第二状态修改至所述第一状态。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述第一传感器系统包括一电压传感器。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述第一传感器系统还包括一电阻元件。
18.如权利要求15所述的方法，还包括一辅助接地段，所述辅助接地段在所述接地电路的第一段和所述接地基准之间延伸，所述辅助接地段包括至少一个电阻器。
19.如权利要求18所述的方法，其中，所述辅助接地段包括一第一电阻器以及一第二电阻器，所述第一电阻器和所述第二电阻器沿所述辅助接地段串联布置，而且其中，所述第二信号表示所述第一电阻器和所述接地基准之间的电压。
20.一种接地过流控制系统，所述接地过流控制系统包括：一电连接器，所述电连接器包括一接地件；
一接地电路，所述接地电路包括一第一段以及一第二段，所述第一段电连接于所述电连接器的所述接地件，所述第二段电连接于一接地基准；
一开关元件，可操作地位于所述接地电路的第一段和所述接地电路的第二段之间，所述开关元件设置成在所述第一段和所述第二段电连接的一第一状态以及所述第一段与所述第二段电断开的一第二状态下操作；
一第一传感器系统，包括一电压传感器以及与所述电压传感器相关联的一电阻器，所述第一传感器系统设置成当所述开关元件处于所述第一状态时产生表示流经所述接地电路的第一段和第二段的一电流的第一信号；以及一控制器，设置成：
在初始给所述接地过流控制系统供电时，产生一命令以将所述开关元件从所述第二状态修改至所述第一状态；
确定当所述开关元件处于所述第一状态时基于所述第一信号的所述接地电路内的所述电流；以及在所述电流超过所述电流阈值时，产生一命令以将所述开关元件从所述第一状态修改至所述第二状态。
21.一种接地过流控制系统，所述接地过流控制系统包括：第一电连接器和第二电连接器，各电连接器包括一接地件以及一信号接触件；
一接地电路，所述接地电路包括一第一段以及一第二段，所述第一段电连接于所述第一电连接器和所述第二电连接器的所述接地件，所述第二段电连接于一接地基准；
第一信号电路和第二信号电路，各信号电路包括一第一段以及一第二段，所述第一信号电路的第一段电连接于所述第一电连接器的信号接触件，所述第二信号电路的第一段电连接于所述第二电连接器的信号接触件；
一接地电路开关元件，可操作地位于所述接地电路的第一段和所述接地电路的第二段之间，所述接地电路开关元件设置成在所述第一段和所述第二段电连接的一第一状态以及所述第一段和所述第二段电断开的一第二状态下操作；
第一信号开关元件和第二信号开关元件，各信号开关元件可操作地位于其中一个信号电路的第一段以及同一信号电路的第二段之间，各信号开关元件设置成在其中一个信号电路的第一段和同一信号电路的第二段电连接的一第一状态以及其中一个信号电路的第一段和同一信号电路的第二段电断开的一第二状态下操作；
一第一传感器系统，设置成当所述接地电路开关元件处于所述第一状态时产生表示流经所述接地电路的所述第一段和所述第二段的一电流的第一信号；
一第二传感器系统，设置成当所述接地电路开关元件处于所述第二状态时产生表示所述接地电路的第一段和所述接地基准之间的一电压的第二信号；以及一控制器，设置成：
确定当所述接地电路开关元件处于所述第一状态时基于所述第一信号的所述接地电路内的所述电流；
在所述电流超过所述电流阈值时，产生一命令以将所述信号开关元件从所述第一状态修改至所述第二状态；
在将所述信号开关元件从所述第一状态修改至所述第二状态之后，产生一命令以将所述接地电路开关元件从所述第一状态修改至所述第二状态；
一旦将所述接地电路开关元件从所述第一状态修改至所述第二状态，就接收来自所述第二传感器的所述第二信号；
确定当所述接地电路开关元件处于所述第二状态时所述接地电路的第一段和所述接地基准之间的所述电压；
在所述电压小于所述电压阈值时，产生一命令以所述接地电路开关元件从所述第二状态修改至所述第一状态；以及在将所述接地电路开关元件从所述第二状态修改至所述第一状态之后，产生一命令以将所述信号开关元件从所述第二状态修改至所述第一状态。
接地过流控制系统以及使用接地过流控制系统的方法
[0001] 相关申请
[0002] 本专利申请主张于2015年12月17日提交的美国临时专利申请系列号US62/268739的优先权，该美国临时申请通过援引其整体并入本文。
技术领域
[0003] 本发明概况而言涉及电子设备保护领域，且更具体地，涉及控制在与一设备相关联的接地电路上的过大(excessive)电流的一种系统和方法。
背景技术
[0004] 电子设备(诸如智能手机、平板电脑、音乐设备以及其它便携式设备)的使用变得更加普遍。多媒体站以及其它部件通常包括用于为这些设备充电的多个电源插座(receptacle)或端口(port)。在许多情况下，所有电源插座或端口都可能未具有连接于其上的设备。在一些情况下，一线缆组件可能插入其中一个电源插座或端口但未连接一电子设备。线缆组件的未插入端可具有一暴露的接地件或屏蔽件。
[0005] 进一步地，在一些情况下，一线缆组件可能未插入其中一个电源插座或端口从而一电源端子或接触件被暴露。例如，一圆柱形12V电源插座包括围绕一中心电源端子或接触件的一圆筒形接地件。如果一线缆组件的未插入端进入一未使用的电源插座或端口(诸如一12V电源插座)，在未插入端的屏蔽件可能接触电源端子或接触件。这种接触可能引起电流沿线缆组件的接地电路传送并到达线缆组件的相反端插入其中的设备。基于线缆组件、接地电路以及接地电路连接于其上的部件的电阻值，接地电路内的过大电流可能引起损坏。
[0006] 期望提供克服现有技术的接地电路保护系统不足的一种系统及方法。更具体地，期望提供用于自动检测(detect)过流状态(conditions)并减少或消除过流状态直到过流状态的原因被消除的一种系统及方法。这种系统的好处是连接于接地电路的部件和设备受到保护并在过大电流状态的原因被终结后允许正常工作。
发明内容
[0007] 提供了一种接地过流控制系统以及使用接地过流控制系统的方法。在一方面，一种接地过流控制系统包括一控制器、一电连接器、一接地电路、一开关元件、一第一传感器系统以及一第二传感器系统。所述电连接器包括一接地件且所述接地电路包括一第一段以及一第二段。所述第一段电连接于所述电连接器的接地件且所述第二段电连接于一接地基准。所述开关元件可操作地位于所述接地电路的第一段与所述接地电路的第二段之间。所述开关元件设置成在所述第一段和所述第二段电连接的一第一状态下以及所述第一段和所述第二段电断开的一第二状态下操作。所述第一传感器系统设置成当所述开关元件处于所述第一状态时产生表示流经所述接地电路的第一和第二段的一电流的第一信号。所述第二传感器系统设置成当所述开关元件处于所述第二状态时产生表示所述接地电路的第一段与所述接地基准之间的一电压的第二信号。所述控制器设置成：存储一电流阈值以及一电压阈值；接收来自所述第一传感器系统的第一信号；以及确定当所述开关元件处于所述第一状态时基于所述第一信号的所述接地电路内的所述电流。在所述电流超过所述电流阈值时，所述控制器设置成：产生一命令以将所述开关元件从所述第一状态修改为所述第二状态；以及一将所述开关元件从所述第一状态修改至所述第二状态，就接收来自所述第二传感器的所述第二信号。所述控制器还设置成：确定当所述开关元件处于所述第二状态时所述接地电路的第一段与所述接地基准之间的所述电压；以及在所述电压小于所述电压阈值时，产生一命令以将所述开关元件从所述第二状态修改至所述第一状态。
[0008] 在另一方面，提供了一种控制一接地电路上的过大电流的方法。所述接地电路包括一第一段以及一第二段，所述第一段电连接于一电连接器的一接地件，所述第二段电连接于一接地基准。一开关元件可操作地位于所述接地电路的第一段和所述接地电路的第二段之间，所述开关元件设置成在所述第一段和所述第二段电连接的一第一状态以及所述第一段和所述第二段电断开的一第二状态下操作。所述方法包括：存储一电流阈值以及一电压阈值；当所述开关元件处于所述第一状态时，接收来自一第一传感器系统的表示流经所述接地电路的第一和第二段的一电流的第一信号；以及确定当所述开关元件处于所述第一状态时基于所述第一信号的所述接地电路内的所述电流。在所述电流超过所述电流阈值时，产生一命令以将所述开关元件从所述第一状态修改至所述第二状态；以及一将所述开关元件从所述第一状态修改至所述第二状态时，就接收来自一第二传感器的表示所述接地电路的所述第一段和所述接地基准之间的一电压的第二信号。所述方法还包括：确定当所述开关元件处于所述第二状态时所述接地电路的所述第一段和所述接地基准之间的所述电压；以及在所述电压小于所述电压阈值时，产生一命令以将所述开关元件从所述第二状态修改至所述第一状态。
附图说明
[0009] 本发明通过举例示出但不限于附图，在附图中类似的附图标记表示类似的部件，且在附图中：
[0010] 图1示出包含如本文所述的接地过流控制系统的一系统的一第一示范性实施方式的一示意框图；
[0011] 图2示出操作图1的接地过流控制系统的一方式的一流程图；以及[0012] 图3示出包含如本文所述的接地过流控制系统的一系统的一第二示范性实施方式的框架示意图。
具体实施方式
[0013] 下面的详细描述说明了示范性实施方式，且不旨在限于明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文公开的特征可以组合在一起以形成为了简洁起见而未另外示出的其他组合。
[0014] 一接地过流控制系统或模块的一第一示范性实施方式的一示意框图通过图1中的虚线10表示。
[0015] 在第一示范性实施方式中，接地过流控制系统10被描述为包括一控制器15、一个或多个电连接器20、一接地电路开关元件30、一第一传感器系统35、一第二传感器系统40以及一接地或基准电路105。
[0016] 如本领域技术人员容易理解的那样，接地过流控制系统10可以关联并受控于预期应用可接受的任何类型的控制器15。控制器15可以是一电子控制器，电子控制器以一逻辑方式运行以执行运算、执行控制算法、存储和撷取(retrieve)数据以及其它所需操作。控制器15可以包括或存取存储器(access memory)、辅助(secondary)存储设备、处理器和任何其它用于运行一应用程序的部件。存储器和辅助存储设备可以是由控制器可存取的只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)或集成电路的形式。各种其它电路可以与控制器相关联，诸如电源电路、信号调节电路、驱动电路和其它类型的电路。
[0017] 控制器15可以为一单个的控制器或可以包括为控制各种功能和/或特征设置的多个控制器。术语“控制器”意在以其最广泛的含义使用，以包括一个或多个的可以与接地过流控制系统相关联的并可以合作控制涉及或与接地过流控制系统10相关联的各种功能和操作的控制器、状态机和/或微处理器。不管功能如何，控制器15的功能可以以硬件和/或软件来实现。控制器15可以依赖于涉及可以存储在存储器中的接地过流控制系统10的操作状态和操作环境的一个或多个数据映射。这些数据映射中的各个数据映射可以包括以表格、图表和/或方程形式的数据集合。这种数据映射可以以任何所需的方式不时更新。如所示地，控制器15包括一专用集成电路(ASIC)16。
[0018] ASIC 16可以连接于一车辆中的诸如一电池等的一电源(未示出)，以使电源传送电力至ASIC 16。接地过流控制系统10可以形成另一模块(诸如多媒体连接模块17(如通过虚线表示，多媒体连接模块17包括一个或多个附加的ASIC 18，其中ASIC 16如所示地以100标识地可操作地连接于ASIC 18))的一部分。多媒体连接模块17经由连接(connection)101可操作地连接于一自动信息娱乐头端单元、另一电子控制装置(control)或主机19(且由此可操作地连接于ASIC 16)。在另一实施方式中，接地过流控制系统10可与多媒体连接模块17分立(separate)但可操作地连接于多媒体连接模块17。多媒体连接模块17和/或主机19可形成控制器15的一部分。
[0019] 接地过流控制系统10包括一个或多个基于模块的电连接器20。电连接器20可以具有任何构造。在一实施方式中，电连接器20可以具有一绝缘基座21，多个导电信号接触件或端子22安装在绝缘基座21上或内。在图1中，导电信号端子22的连接部或尾部的仅一部分是可看到的。一导电接地或屏蔽件23可大致包围基座21以及导电信号端子22的一部分。接地件23可包括一个或多个连接部24。接地件23的一对接端25包括一开口(未示出)以形成一对接电连接器55可插入其中的一插口。
[0020] 接地或基准电路105包括：一第一段106，其诸如在节点120电连接于电连接器20的接地件23的其中一个连接部24。接地电路105的一第二段107在节点121连接于一过流控制系统接地或基准110。如这里所使用的，术语“接地基准”指的是可以等于零或可以不等于零的一接地电压或基准电压。ASIC 16还被示出为包括与过流控制系统接地基准110的一连接。
[0021] 第二段107还连接于接地电路105的其它部分(诸如从节点121延伸且在节点122电连接于多媒体连接模块17以及多媒体连接模块接地基准111的部分或段108)。第二段107还间接连接于接地电路105在主机19(主机19在节点123连接于主机接地基准112)内的一部分或一段109。在一些实施例中，各接地基准110-112可以处于相同的电位。在一些情况下，接地电路105在多媒体连接模块17和主机19中可以通过形成连接101的一线缆相互连接。
[0022] 开关元件30在节点124电连接于接地电路105的第一段106且在节点125电连接于第二段107。开关元件30设置成在接地电路105的第一段106和接地电路的第二段107电连接的一第一或闭合状态下以及在接地电路的第一段与第二段电断开(isolate)的一第二或打开状态下操作。换而言之，开关元件30操作为打开和闭合接地电路105的第一段106与第二段107之间的连接。如图1所示，开关元件30处于接地电路105的第一段106和第二段106电断开的第二状态。
[0023] 开关元件30可以为中断(interrupt)或转移(divert)电流的任何类型的开关。在一实施方式中，开关元件可以为一FET(诸如一MOSFET)。在另一实施方式中，开关元件30可以为一机电开关(诸如一继电器)。如图1所示，开关元件30为一FET且可操作地连接于ASIC 16。更具体地，开关元件30由来自ASIC 16的信号经由电连接31致动。
[0024] 整体以35表示的第一传感器系统用于监测(monitor)或确定当开关元件30闭合时流经接地电路105的第一和第二段106、107的电流量。在图1示出的实施方式中，第一传感器系统35包括一电压传感器36以及与电压传感器相关联的一电阻器37。电压传感器36在节点125与ASIC 16之间延伸。电阻器37沿接地电路105的第二段107在与过流控制系统接地110相关联的节点121与节点125之间延伸。基于电阻器37的一已知的电阻值以及在节点125与过流控制系统接地基准110在节点121之间的电压，可以确定流经电阻器37的电流量。流经电阻器37的电流将等于流经开关元件30(当处于闭合状态)以及接地电路105的第二段107的电流。
[0025] 第一传感器系统35可以为任何类型的传感器或系统，其将产生直接或间接地表示流经开关元件30(当开关元件30处于闭合位置时)的电流以及流经接地电路105的第二段107到达过流控制系统接地基准110的电流的信号。在图1示出的实施方式中，电压传感器36可以设置成一模数转换器。电阻器37的值可以根据电压传感器36、ASIC 16和接地电路105的其它方面的特性来选择。例如，可能希望电阻器37的电阻值足够低以使流经接地电路105和开关元件30的任何电流流经电阻器37到达接地基准110而不流经接地电路105的电连接于多媒体连接模块17的部分108。换而言之，可能希望电阻器37的电阻值低至或低于接地电路105的部分108的电阻值。在一实施方式中，电阻值可以约为0.01Ω。在另一实施方式中，电阻值可以在0.005-0.015Ω之间。
[0026] 第一传感器系统35可以按其它方式设置。例如，不是使用一模数转换器来确定节点125的电压并使用ASIC 16将该感测到的电压与一阈值比较，而是模数转换器可以用一电压比较器来代替。在这种情况下，电压比较器可以选择或设置成当节点125处的电压超过一阈值时产生一信号。一旦超过阈值电压，流经接地电路105的第二段107的电流也将超过阈值电流。
[0027] 还有的是，在另一实施方式中，电阻器37可以被开关元件30的内电阻所取代且电压传感器36的相邻接地电路105的第二段107的连接从节点125(即，开关元件之后)移动至节点124(即，开关元件之前)。在该示例中，开关元件30可以为一电子开关(诸如包括可以容易地测量或者容易确定的一内阻值的一FET)。
[0028] 在其它实施方式中，可使用一电流传感器或一电流比较器来确定流经接地电路105的第二段107的电流何时超过一阈值电流。
[0029] 整体由40表示的第二传感器系统用于监测或确定一旦开关元件30打开时在接地电路105的第一段106的电压。在图1所示的实施方式中，第二传感器系统40包括一电压传感器41以及电连接于节点124的接地电路105的一辅助段或脚115。辅助段115可以包括在节点124和一辅助接地基准113之间串联连接的一第一电阻器42以及一第二电阻器43。辅助接地基准113可以与过流控制系统接地基准110处于相同的电位。
[0030] 电压传感器41在节点127(节点127位于第一电阻器42与第二电阻器43之间)与ASIC 16之间延伸。在图1所示的实施方式中，电压传感器41可以设置为一模数转换器。第一和第二电阻器42、43的值可以基于电压传感器41、ASIC 16以及接地电路105的其它方面的特性选择。例如，在一第一方面，可能希望第一和第二电阻器42、43的电阻值足够高，从而当开关元件30闭合时，流经接地电路105的任何电流流经开关元件30和电阻器37到达过流控制系统接地基准110而不流经接地电路105的辅助段115。在一第二方面，第一电阻器42和第二电阻器43的电阻值可以选择成使节点127处的待分析的电压将在一所期望的范围内。
[0031] 应注意的是，电阻器37的电阻值相对较小而电阻器42和43的阻值相对较大以当开关元件30闭合时允许接地电路105以一典型的方式运行。采用这样一种构造，当开关元件30闭合时，沿接地电路105流行的本质上所有的电流将流经接地电路105的第一和第二段106、107而不流经接地电路105的辅助段115。
[0032] 基于电压传感器41、ASIC 16以及接地电路105的其它方面的特性可以选择第一电阻器42和第二电阻器43的值。在一实施方式中，第一电阻器42的电阻值可以约为38KΩ而第二电阻器43的电阻值可以约为10KΩ。
[0033] 第二传感器系统40可以设置成其它方式。例如，不是使用一模数转换器41来确定节点127处的电压并使用ASIC 16将所感测到的电压与一阈值电压比较，而是模数转换器可以用一电压比较器来替代。在这种情况下，电压比较器可以选择或设置成当节点127处的电压超过一阈值时产生一信号。还有的是，可使用一电流传感器或一电流比较器来确定节点127处的电压何时超过阈值电压。
[0034] 基于模块的电连接器20设置成对接于一线缆组件50。线缆组件50包括一电缆51、一第一电连接器55以及一第二电连接器60，其中电缆51在第一和第二电连接器55、60之间延伸。电缆51包括在其内的多条导线或导体(未示出)。在一些实施方式中，电缆51可以包括包围所述多条导线或导体的一屏蔽件或接地件。在另一实施方式中，电缆51内的一条或多条导线可以用作一接地件。
[0035] 第一电连接器55包括一基座56，多个导电信号接触件或端子57安装于基座56上或内。一导电接地件或屏蔽件58包围基座56和所述多个信号端子57的至少一部分。各信号端子57可以电连接或端接于电缆51的其中一条导线。电缆51的导线或屏蔽件或接地件可以电连接或端接于第一电连接器55的接地件58。
[0036] 第二电连接器60包括一基座61，多个导电信号接触件或端子62安装于基座61上。一导电接地件或屏蔽件63包围基座61和所述多个信号端子62的至少一部分。各端子62可以电连接或端接于电缆51的其中一条导线。电缆51的导线或屏蔽件或接地件可以电连接或端接于第二电连接器60的接地件63。
[0037] 第一电连接器55的各信号端子57可以电连接于第二电连接器60的其中一个信号端子62，且第一电连接器55的接地件58经由电缆51电连接于第二电连接器60的接地件63。第一和第二电连接器55、60中的一个或两者可以包括电子电路或部件(未示出)。对应地，第一电连接器55的端子57与第二电连接器60的端子62之间可以不一一对应。此外，在一些情况下，一电连接器内的电子电路或部件可允许电流在该连接器的信号端子和接地电路之间流过。此外，虽然称为信号端子57、62，但在一些实施方式中，各信号端子可以不用于传输信号。
[0038] 在将第一电连接器55插入接地过流控制系统10的基于模块的电连接器20时，第一电连接器55的信号端子57将与基于模块的电连接器20的信号端子22对接并电连接。结果，基于模块的电连接器20的信号端子22也将电连接于第二电连接器60的信号端子62。此外，第一电连接器55的接地件58将与基于模块的电连接器20的接地件23对接并电连接。结果，基于模块的电连接器20的接地件23也将电连接于第二电连接器60的接地件63。
[0039] 在一些操作环境(诸如一车辆)中，线缆组件50的第一电连接器55可以插入或对接于基于模块的电连接器20，而第二电连接器60保持未对接。由于电缆51的柔性，第二电连接器60可以相对其操作环境移动。在一些操作环境中，第二电连接器60可以接近附加的电源(诸如12V圆柱形电源接口(outlet)65)。
[0040] 一12V圆柱形电源接口或插座(receptacle)65包括：一圆柱本体66，在节点130处电连接于一接地基准67；以及一中心电源接触件68，在节点131处连接于一12V电源69。如果第二电连接器60的接地件63接触中心电源接触件68，则电流可以通过电缆51的屏蔽件或其它导体传递至第一电连接器55的接地件58。第一电连接器55的接地件58与基于模块的电连接器20的接地件23之间的电连接在接地过流控制系统10的接地电路105上引入电流。
[0041] 在一些操作环境中，一电源(诸如12V圆柱形电源接口65)可以提供二十(20)A的电流，且可以与允许远远超过二十(20)A的电流传输的一保险丝连结。例如，在一应用中，这种12V圆柱形电源接口65可以与一保险丝(在保险丝熔断或跳闸之前可以允许传输六十(60)A两秒钟)使用。线缆组件50、基于模块的电连接器20、第一和第二电连接器55、60、多媒体连接模块17的部件和主机19以及它们之间的相互连接可能未被评定(rated)或未设置成处理大的电流量。对应地，通过上述部件和接地电路105的偶然的和/或不希望的大的电流量的传输可能导致对这些部件造成损坏。
[0042] 接地过流控制系统10用于(operative)响应沿接地电路105以及连接于接地电路105的部件流经的电流超过一阈值电流的情况，以保护线缆组件50、基于模块的电连接器
20、第一和第二电连接器55、60、多媒体连接模块17的部件和主机19以及它们至间的相互连接。
[0043] 图2示出接地过流控制系统10的操作的一方式的一流程图。在阶段70中，在致动开关元件30之前与可以流经接地电路105的最大电流对应的电流阈值可以设置或存储在控制器15内。此外，在接地过程控制系统10的操作期间在闭合开关元件30之前与在模块的电连接器20的接地连接24处允许的最大电压对应的电压阈值可以设置或存储在ASIC 16内。电流阈值和电压阈值可以以任何方式设置或存储。例如，这两个阈值可以在接地过流控制系统10的制造过程中或者根据需要控制接地过流控制系统10的操作的任何其它时间设置或存储。
[0044] 在阶段71，可以操作包括接地过流控制系统10(诸如多媒体连接模块17)的设备或系统。可以由ASIC 16从电压传感器36在阶段72接收数据。数据可以以任何所需的速率或频率接收。在一示例中，数据可以每毫秒接收一次。在阶段73中，ASIC 16可以确定流经接地电路105的第一和第二段106、107的电流。为此，ASIC 16可以接收来自电压传感器36的信号，该信号表示横跨电阻器37的位于过流控制系统接地基准110和节点125之间的电压。基于该电压和电阻器37的已知的电阻值，可以确定流经接地电路105的第一和第二段106、107的电流。
[0045] 在一些应用中，ASIC 16可以设置成分析多个数据样本以确定流经接地电路105的第一和第二段106、107的电流。这种分析可以以任何所需的方式执行。在一实施方式中，ASIC 16可以在一预定的时间段内分析多个数据样本并采用所接收的所述多个数据样本的一平均值。在其它实施方式中或另外地，ASIC 16可以在一预定的时间段内分析多个数据样本并采用所接收的所述多个数据样本的最大值。在一示例中，ASIC 16可以分析十个数据样本的组以生成一电流值。在一些情况下，可以采用消除错误的数据样本的程序或方法来。可考虑其它处理过程。
[0046] 一确定流经接地电路105的第一和第二段106、107的所感测的电流，就在判定阶段74，ASIC 16可以将所感测的电流与的电流阈值比较，以确定监测电流是否超过电流阈值。
如果所感测的电流没有超过电流阈值，诸如包括接地过流控制系统10的多媒体连接系统17的设备或系统可以继续操作并重复阶段71-74。
[0047] 如果所感测的电流超过电流阈值，在阶段75，ASIC 16沿电连接31产生一信号以打开开关元件30。打开开关元件30将中断从接地电路105的第一段106至接地电路105的第二段107的电流的通路。这种沿接地电路105的电流的中断将消除或显著减少沿第一段106的电流且消除沿第二段107以及系统的连接于第二段107的另外的部件(诸如多媒体连接模块17的段108和主机19)的电流。对应地，接地过流控制系统10将防止基于模块的电连接器20、包括第一和第二电连接器55、60的线缆组件50、多媒体连接模块17的部件和主机19以及它们之间的相互连接因沿接地电路105流经的过大电流而遭到损坏。
[0048] 通过打开开关元件30，且线缆组件50连接的基于模块的电连接器20将不再连接于接地电路105的第二段107。接地过流控制系统10还包括监测接地电路105以及一旦引起接地过流状况的配置(configuration)或问题消除时就恢复其正常操作的功能。特别地，一旦打开开关元件30，相对少量的电流可以流经线缆组件50至基于模块的电连接器20并沿辅助接地段115直到到达辅助接地基准113。通过将第一和第二电阻器42、43设置成具有一相对大的电阻值，流经辅助接地段115的电流将相对较小。
[0049] 当开关元件30处于打开位置时，在阶段76，可以由ASIC 16从电压传感器41接收数据。如上面关于电压传感器36讨论的，来自电压传感器41的数据可以以任何所期望的速率或频率接收。在一示例中，数据可以每毫秒接收一次。在阶段77，ASIC 16可以确定节点127处的电压。为此，ASIC 16可以接收来自电压传感器41的表示节点127和辅助接地基准113之间的且横跨第二电阻器43的电压的信号。基于该电压以及第一和第二电阻器42、43的已知的电阻值，可以确定接地电路105的第一段106处的电压。
[0050] 针对流经接地电路105的第一和第二段106、107电流的分析，在一些应用中，ASIC 16可以设置成分析多个数据样本以确定在接地电路105的第一段106处的电压。这种分析可以以任何所需的方式执行。在一实施方式中，ASIC 16可以在一预定的时间段内分析多个数据样本并采用所接收的所述多个数据样本的一平均值。在其它实施方式中或另外地，ASIC
16可以在一预定的时间段内分析多个数据样本并采用所接收的所述多个数据样本的最大值。在一示例中，ASIC 16可以分析十个数据样本的组以产生一电压值。在一些实施例中，可以采用消除错误的数据样本程序和方法。可以考虑其它处理过程。
[0051] 一确定接地电路105的第一段106的电压，就在判定阶段78，ASIC 16可以将所感测的电压与电压阈值比较，以确定所感测的电压是否低于电压阈值。如果所感测的电压不低于电压阈值，则开关元件30可以保持打开并重复阶段76-78。
[0052] 如果所感测的电压小于电压阈值，则在阶段79，ASIC 16可以沿电连接31产生一信号以闭合开关元件30。闭合开关元件30将使接地电路105的第一和第二段106、107重新连接并允许电流从第一段106通路至第二段107。接地电路105的第一和第二段106、107的这种重新连接将允许基于模块的电连接器20和多媒体连接模块17按所需地运行并重复阶段71-74。
[0053] 可考虑其它实施方式。例如，可以提供用于确定何时闭合开关元件30的其它实施方式。在一实施方式中，ASIC 16可以包括与其相关联的并在打开开关元件30之后的一预定时间段之后闭合开关元件30的一定时器。在另一实施方式中，开关元件30可以保持打开直到一重新设定事件发生。例如，一重新设定事件可以是对多媒体连接模块17的供电(power)中断，这可能是由于闭合以及打开一车辆的点火器或辅助电源引起的。在这种情况下，ASIC 16可以在直接地或间接地对接地过流控制系统10初始化供电(诸如通过对多媒体连接模块
17初始化供电)时将开关元件30重新设置至其闭合位置。为此，在给接地通过流控制系统10(或多媒体连接模块17)供上电时，ASIC 16可以产生一命令以将开关元件30从打开位置修改至闭合位置，以确保开关元件30闭合。
[0054] 在另一实施方式中，一多媒体连接模块(未示出)可以包括多个基于模块的电连接器20，其中各连接器连接于一接地过流控制系统10。参照图3，在又一实施方式中，多媒体连接模块17可以包括多个基于模块的电连接器20，其中连接器连接于一单独的接地过流控制系统210。类似的组件由类似的附图标记表示。在一些应用中且在一些情况下，电缆组件50的其中一个电连接器(诸如第二电连接器60)的信号端子62(诸如Vbus信号端子)可以通过连接器60中的电子部件电连接于连接器20的接地电路105。当过大电流流经其中一个(或第一个)电缆组件50到达接地电路105时，开关元件30将从其闭合位置移动到其打开位置。然而，如果另一(或第二)电缆组件50连接于诸如移动电话的电子设备，则由于第一电缆组件而在接地电路105的第一段106上的过大电流可能流经第二电缆组件的接地电路并流入第二电缆组件的Vbus信号端子。过大电流可能会流经Vbus信号端子并流入连接的电子设备，这可能会损坏电子设备。
[0055] 为了避免这种结果，接地过流控制系统210可包括多个信号开关元件211，以将一个或多个信号端子22(例如，Vbus信号端子)与它们所连接的信号导体212断开。更具体地，各信号开关元件211电连接于其中一个信号端子22和接地过流控制系统210的一信号导体212。
[0056] 各信号开关元件211设置成在一信号端子22和一信号导体212电连接的一第一或闭合状态下以及在一信号端子22和一信号导体212电断开的一第二或打开状态下操作。换句话说，各信号开关元件211操作为打开和闭合一信号端子22与一信号导体212之间的连接。如图3所示，各信号开关元件211处于第二状态，其中其信号端子22和其相对应的信号导体212电断开。
[0057] 信号开关元件211可以是中断或转移电流的任何类型的开关。在一实施方式中，信号开关元件可以是FET(诸如MOSFET)。在其它实施方式中，各信号开关元件211可以是机电开关(诸如继电器)。如图3所示，信号开关元件211为FET并且可操作地连接于ASIC 16。更具体地，多个信号开关元件211经由电连接213由来自ASIC 16的信号致动。
[0058] 接地过流控制系统210的操作可以与上面关于接地过流控制系统10描述的操作基本相同。然而，一确定流经接地电路开关元件30的电流超过电流阈值，ASIC 16就在发送打开接地电路开关元件30的命令之前，ASIC 16经由电连接213发送命令以打开信号开关元件211。
[0059] 在打开信号开关元件211之后，可以打开接地电路开关元件30。通过在打开接地电路开关元件30之前打开信号开关元件211，接地电路105中的过大电流将不会通过连接器20的接地电路105传输至诸如Vbus端子的信号端子22中。
[0060] 一旦接地电路开关元件30打开，接地过流控制系统210如上关于接地过电控制系统10所述的监测节点127处的电压，以确定过流状态是否保持在接地电路的段106上。一旦消除了过大电流状态，便可以闭合接地电路开关元件30，然后闭合信号开关元件211。
[0061] 可考虑类似于接地过流控制系统210的其它实施方式。例如，可以利用重新设置接地电路开关元件30和多个信号开关元件211的其它方式(诸如如上述的关于接地过流控制系统10的那些额外的方式或重新设置接地电路开关元件30)。
[0062] 虽然本发明说明和示出了接地过流控制系统10为多媒体连接模块17的一部分，但是接地过流控制系统10可以具有诸如较大的电子单元、模块或系统的一部分或者诸如一独立的设备的任何构造。
[0063] 虽然关于利用一ASIC 16的接地过流控制系统10说明和示出了本发明，但是应理解的是，可以使用诸如微处理器、状态机或任何分立的电子解决方案之类的任何其它适当的装置。
[0064] 虽然本发明关于具有第一和第二传感器系统35、40来说明和示出，但应理解的是，可以利用执行第一和第二传感器系统的功能的一单个传感器系统。
[0065] 虽然本发明被说明和示出为具有示范性的电连接器20和电源接口或插座65，但是应理解的是，根据需要可以提供其它电连接器和电源接口，并且本发明不应限于示范性的连接器和电源插座。
[0066] 虽然本发明被描述和示出为具有示范性电阻值的电阻器37、42、43，但是应理解的是，可以根据需要使用其它的电阻值。
[0067] 本文提供的发明内容描述了其优选和示范性的实施方式的特征。通过阅读本发明，本领域普通技术人员将想到在所附权利要求的范围和精神内的许多其他实施方式、修改和变化。
