專利名稱：電子裝置及其電池模塊的認證方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電子裝置的電池模塊的認證裝置及其認證方法。
背景技術：
請參照圖1，圖I繪示已知的電子裝置100的示意圖。在這種的已知技術領域中，用來連接至電子裝置100以提供電カ的電池110中設置有ー個下拉電阻RPL。下拉電阻RPL串接在電池110的連接端CNl與接地電壓GND間。而電子裝置100中用來進行電池認證的電池認證模塊120中則包括上拉電阻RPU、晶體管Ml、電阻RSDl以及處理器121及122。上拉電阻RI3U連接至電壓Vl以及晶體管Ml的柵極，晶體管Ml的漏極則耦接至電壓V2以及處理器121，晶體管Ml的源極則耦接至接地電壓GND。電阻RSDl則串接在端點DT及處理器122間。另外，電池認證模塊120還連接至連接端CN2。 當電池110通過其連接端CNl與電池認證模塊120所連接的連接端CN2相互連接時，端點DT上的電壓會等于電壓Vl依據上拉電阻RPU以及下拉電阻RPL的電阻值來進行分壓所產生的電壓值。此時處理器122則讀取端點DT上的電壓，以區(qū)別電池110的廠牌。另外，在電池110有效連接至電池認證模塊120時，端點DT上的電壓會降低并使晶體管Ml關閉。因此，處理器121接收到等于電壓V2的電壓值，并據此判斷電池110已經被連接至電子裝置100上。由于在這種已知的電池識別方法下，非原廠的電池僅需要在其中配置ー個與原廠電池中的下拉電阻RPL相同阻值的電阻，就可以使電池認證模塊120無法辨識是否為原廠的電池。如此ー來，當電子裝置100對此種非原廠的電池進行充電的動作時，就有可能因為電壓過充而產生安全上的顧慮。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種電子裝置，以對其所連接的電池模塊進行認證，以避免非認證的電池模塊對電子裝置所可能造成的損害。本發(fā)明提供一種電子裝置的電池模塊的認證方法，以避免非認證的電池模塊對電子裝置所可能造成的損害。。本發(fā)明提出一種電子裝置，包括電池模塊以及電池認證模塊。電池模塊具有認證電路以及識別電阻，其中，識別電阻耦接至第一參考電壓。電池認證模塊具有參考電阻耦接至第二參考電壓。當電池模塊該連接至電池認證模塊吋，參考電阻與識別電阻串接于第一及第ニ參考電壓間。電池認證模塊依據參考電阻與識別電阻的耦接點的電壓電平來獲得電池模塊的類型信息。電池認證模塊并傳送認證需求至認證電路，使認證電路通過參考電阻與識別電阻的耦接路徑傳送認證信息至電池認證模塊。本發(fā)明另提出ー種具有電池認證模塊的電子裝置的電池模塊的認證方法，包括先讀取電池認證模塊與電池模塊的連接端點的電壓電平，并依據電壓電平來獲得電池模塊的類型信息。再通過電池認證模塊傳送認證需求至認證電路，并使認證電路依據認證需求來通過電池認證模塊與電池模塊連接的端點傳送認證信息至電池認證模塊。基于上述，本發(fā)明依據電池認證模塊與電池模塊的連接端點上的電壓電平，來獲知連接至電子裝置的電池模塊的類型信息。并且，本發(fā)明更利用內建在電子裝置中的電池認證模塊，來接收由電池認證模塊中的認證電路來傳送的認證信息。進以更有效的確定連接至電子裝置的電池模塊的規(guī)格、型號及廠牌至少其中之一的類型信息，可以有效防止電子裝置因使用非認證的電池模塊而造成的系統(tǒng)的損害。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。


圖I繪示已知的電子裝置100的示意圖。圖2繪示本發(fā)明ー實施例的電子裝置200的示意圖。 圖3繪示本發(fā)明實施例的電池認證模塊220的ー實施方式的示意圖。圖4A及圖4B分別繪示電池認證模塊與電池模塊間的信息傳送的波形圖。圖5繪示本發(fā)明實施例的電池認證模塊220的另ー實施方式。圖6繪示本發(fā)明ー實施例的電子裝置的電池模塊的認證方法。主要元件符號說明200:電子裝置210:電池模塊220 電池認證模塊211 :認證電路221 :主要處理器222、223、224 :輔助處理模塊DT :端點RBAT_ID、RBAT :分壓電阻RUP:參考電阻RPL:識別電阻GND、VI:參考電壓CNl、CN2:連接端點PTl :路徑RESD :電阻VUP :上拉電壓T0、Tl、T3、TL、TH :時間區(qū)間S610 S630 電池模塊的認證步驟
具體實施例方式請參照圖2，圖2繪示本發(fā)明ー實施例的電子裝置200的示意圖。電子裝置200包括電池模塊210以及電池認證模塊220。電池模塊210具有認證電路211以及識別電阻RPL，其中，識別電阻RPL的一端耦接至參考電壓GND，識別電阻RPL的另一端則耦接至認證電路211。電池認證模塊220則具有參考電阻RUP耦接至參考電壓VI。其中，電池模塊210以及電池認證模塊220各具有連接端點CNl以及CN2。當電池模塊210連接至電池認證模塊220時，參考電阻RUP與識別電阻RPL串接于參考電壓Vl及GND間。也就是說，參考電阻RUP與識別電阻RPL耦接的端點DT上的電壓，會等于參考電壓Vl依據參考電阻RUP與識別電阻RPL的電阻值所進行的分壓的結果。在本實施例中，電池認證模塊220依據端點DT上的電壓電平來獲得電池模塊210的類型信息。在此，所謂的類型信息包括電池模塊210廠牌、型號及規(guī)格等至少其中之一的信息。具體一點來說明，由于具有不同類型信息的電池模塊210，其內建的識別電阻RPL的大小是不相同的，因此，在當不同類型信息的電池模塊210連接至電池認證模塊220時，端點DT上的電壓電平也會不同。因此，電池認證模塊220可以由端點DT上的電壓電平來獲取電池模塊210的類型信息。另外，請?zhí)貏e注意的是，電池認證模塊220在確知已與電池模塊210產生連接后，電池認證模塊220會傳送認證需求至電池模塊210中的認證電路211，并藉此使認證電路 211可以通過參考電阻RUP與識別電阻RPL的耦接路徑PTl來傳送認證信息至電池認證模塊220。附帯一提的是，前述的電池認證模塊220會傳送認證需求至電池模塊210中的認證電路211也是通過同樣的路徑PTl來將認證需求由電池認證模塊220傳送至認證電路211。在此，認證電路211可以是ー種可以傳送數字或模擬格式的認證信息至連接端點CNl的電路。也就是說，認證電路211可以是利用串接的電阻串、可執(zhí)行編碼的集成電路或是電容網絡來產生認證信息。其中，當認證電路211可以是利用兩個不同電平的電壓間串接在電阻串，并利用電阻串所產生的分壓電壓，來提供生認證信息?；蛘?，認證電路211可以利用可執(zhí)行編碼的集成電路，來提供編碼過的數字數據來作為的認證信息。亦或是，認證電路211也可以通過電容網絡來以對電壓進行分壓或是倍壓的方式，來產生認證信息。由于電池認證模塊220與電池模塊210所具有的連接端點CN2及CNl皆為單一條導線的連接端點，因此，電池認證模塊220與電池模塊210間的信息傳送可以通過一種所謂的單線連接協議(one-wire protocol)來進行。所謂的單線連接協議，指的是利用單一條導線來進行兩個電子裝置間的數據傳輸。簡單來說，在單線連接協議的架構下，可以將用來進行數據傳輸的導線保持在被拉高(pull high)的狀態(tài)。在其中的一個電子裝置(例如裝置A)要傳送數據給另一個電子裝置(例如裝置B)時，裝置A可以通過拉低(pull low)導線上的電壓電平一段時間以告知裝置B要進行數據的傳遞。在裝置B確認獲知裝置A要進行的數據傳遞動作后，裝置A可以通過拉低導線上的電壓電平不同的時間來傳遞不同(邏輯O或邏輯I)的數據。以下請參照圖3，圖3繪示本發(fā)明實施例的電池認證模塊220的ー實施方式的示意圖。電池認證模塊220除包括參考電阻RUPタト，尚包括主要處理器221、輔助處理模塊222以及分壓電阻RBAT_ID。主要處理器221耦接至參考電阻RUP未耦接參考電壓Vl的端點DT0輔助處理模塊222則耦接至主要處理器221，且分壓電阻RBAT_ID耦接在輔助處理模塊222與主要處理器221的耦接路徑間，其中，分壓電阻RBAT_ID的電阻值小于參考電阻RUP的電阻值。并且，主要處理器221可以利用其通用型的輸入輸出(General Purpose InputOutput, GPI0)端ロ的一個腳位來耦接至端點DT。并通過這個與端點DT連接的通用型的輸入輸出)端ロ的ー個腳位來進行數據的傳收。
以下將配合圖2以及圖3，來具體的說明本發(fā)明實施例的電子裝置200的電池模塊210的認證動作。首先，當電池模塊210被連接至電子裝置200吋，輔助處理模塊222依據讀取端點DT上的電壓值，來獲取電池模塊210的類型信息。在此，輔助處理模塊222可以是ー個模擬數字轉換器，以將模擬格式的端點DT上的電壓轉換成數字格式，并提供電池模塊210利用數字格式的端點DT上的電壓來獲得電池模塊210的類型信息。接著，輔助處理模塊222提供一個上拉電壓VUP至分壓電阻RBAT_ID的一端(分壓電阻RBAT_ID的另一端耦接至端點DT)，并且，在輔助處理模塊222所提供的上拉電壓VUP穩(wěn)定后，主要處理器221傳送低電平電壓至端點DT上，以使得端點DT上的電壓電平由等于上拉電壓VUP的電壓電平，被拉至較低的電壓電平(例如等于接地電壓)。在此同時，電池模塊210的認證電路221則可以檢測到端點DT上的電壓被拉低的狀態(tài)，并藉以獲知電池認證模塊220所提出的認證需求。值得ー提的是，在本實施例中，參考電阻RUP的電阻值是遠大于分壓電阻RBAT_ID的電阻值的。在當輔助處理模塊222提供的上拉電壓VUP至分壓電阻RBAT_ID的一端吋， 端點DT上的電壓值幾乎是由上拉電壓VUP的電壓值大小所決定。也就是說，此時的端點DT上的電壓值約等于上拉電壓VUP的電壓。在另一方面，當端點DT上的電壓穩(wěn)定后，主要處理器221通過傳送低電平電壓至端點DT上，以拉降端點DT上的電壓為等于低電平電壓。另外，為進行靜電放電的防護，主要處理器221與端點DT間串接電阻RESD。電池模塊210的認證電路221在獲知電池認證模塊220所提出的認證需求后，主要處理器221則改變其耦接參考電阻RUP的端點為輸入端點，而認證電路221則可以提供端點DT低電平電壓，并利用拉低端點DT上的電壓電平來序列地傳送認證信息。其中，主要處理器221可以利用其通用型的輸入輸出端ロ的一個腳位來耦接端點DT，并藉以傳送電壓至端點DT上或接收端點DT上的電壓電平。此外，在認證需求結束后，輔助處理模塊222可通過監(jiān)測端點DT上的電壓變化，來獲知電池模塊210的電壓變化曲線。附帯ー提的是，輔助處理模塊222提供的上拉電壓VUP的動作以及接收端點DT上的電壓的動作可以通過主要處理器221的ー個通用型的輸入輸出端ロ的一個腳位來完成。換句話說，輔助處理模塊222是可以內建在主要處理器221中的。以下參照圖4A及圖4B，圖4A及圖4B分別繪示電池認證模塊與電池模塊間的信息傳送的波形圖，在圖4A及圖4B中，電池認證模塊與電池模塊間是利用單線連接協議來進行數據的傳遞。其中，在圖4A的繪示中，在時間區(qū)間TO中，輔助處理模塊提供上拉電壓VUP并使端點DT的電壓電平維持在約等于上拉電壓VUP的電壓電平。在時間區(qū)間Tl中，主要處理器則通過提供低電平電壓來持續(xù)拉低端點DT的電壓電平。在時間區(qū)間T3中，則是電池模塊在時間區(qū)間Tl接收并獲知認證需求已被啟動，而對應以拉低端點DT的電壓電平來傳送認知(acknowledge)信號至電池認證模塊。在此請注意，在時間區(qū)間Tl及T2間，主要處理器耦接端點DT的端點被設定為輸入端點，藉以接收由電池模塊所主導產生的端點DT上的電壓變化，以接收認證電路所傳送的認證信息，并通過所接收到的認證信息來對電池模塊進行認證的動作。在圖4B的繪示中，認證電路可以通過拉低端點DT的電壓的時間長短來傳送邏輯信號的認證信息。以波形410為例，認證電路持續(xù)拉低端點DT的電壓ー個時間區(qū)間TL，以藉以傳送邏輯信號“ I”。相対的，以波形420為例，認證電路持續(xù)拉低端點DT的電壓ー個時間區(qū)間TH，以藉以傳送邏輯信號“O”。其中，時間區(qū)間TH長于時間區(qū)間TL。當然，上述的邏輯信號“I”或“O”與端點DT的電壓被拉低的時間區(qū)間的長短的對應關系是可以被變更，并非必需固定而不能改變。以下請參照圖5，圖5繪示本發(fā)明實施例的電池認證模塊220的另ー實施方式。電池認證模塊220包括主要處理器221、輔助處理模塊223以及224、分壓電阻RBAT以及RBAT_ID以及電阻RESD。與圖3繪示的實施方式不相同的，本實施方式中，電池認證模塊220包括兩個輔助處理模塊223以及224。輔助處理模塊223以及224的其中之一用以在進行認證需求時提供上拉電壓，輔助處理模塊223以及224的另ー則為模擬數字轉換器，用以在進行認證需求前檢測端點DT上的電壓值。另外，作為模擬數字轉換器的輔助處理模塊223或224也可以在認證需求結束后，通過監(jiān)測端點DT上的電壓變化，來獲知電池模塊210的電壓變化曲線。 以下則請參照圖6，圖6繪示本發(fā)明ー實施例的電子裝置的電池模塊的認證方法。其中的電子裝置具有電池認證模塊，本實施例的認證步驟包括首先，讀取電池認證模塊與電池模塊的連接端點的電壓電平，并依據電壓電平來獲得電池模塊的類型信息(S610)。接著，由電池認證模塊傳送認證需求至認證電路(S620)。最后，再使認證電路依據認證需求通過電池認證模塊與電池模塊連接的端點傳送認證信息至電池認證模塊(S630)，也就是依據單線連接協議來傳送認證信息至電池認證模塊。關于本發(fā)明的電子裝置的電池模塊的認證方法的細節(jié)，在前述的實施例及實施方式都有詳細的說明，以下恕不多贅述。綜上所述，本發(fā)明除依據電池模塊與電池認證模塊的連接點上的電壓大小來獲知電池模塊的類型信息，更通過由電池模塊傳送認證信息至電池認證模塊。并藉此由電池認證模塊對電池模塊進行更準確的認證，如此一來，僅有完全符合規(guī)格的原廠的電池模塊可以通過認證，非原廠的電池模塊將不會通過認證而被誤用。有效排除因使用到不良的電池而導致的電子裝置的損壞的現象。雖然本發(fā)明已以實施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領域技術人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發(fā)明的保護范圍當視所附權利要求書所界定者為準。
權利要求
1.一種電子裝置，包括 ー電池模塊，具有一認證電路以及一識別電阻，其中該識別電阻耦接至一第一參考電壓；以及 一電池認證模塊，具有一參考電阻耦接至一第二參考電壓，當該電池模塊連接至該電池認證模塊時，該參考電阻與該識別電阻串接于該第一及該第二參考電壓間，該電池認證模塊依據該參考電阻與該識別電阻的耦接點的電壓電平來獲得該電池模塊的ー類型信息，該電池認證模塊并傳送一認證需求至該認證電路，使該認證電路通過該參考電阻與該識別電阻的耦接路徑傳送一認證信息至該電池認證模塊。
2.如權利要求I所述的電子裝置，其中該認證電路依據ー單線連接協議來傳送該認證信息至該電池認證模塊。
3.如權利要求I所述的電子裝置，其中該電池模塊中，該識別電阻的一端耦接至該第ー參考電壓，該識別電阻的另一端耦接至該認證電路。
4.如權利要求I所述的電子裝置，其中該電池認證模塊包括 一主要處理器，耦接至該參考電阻未耦接該第二參考電壓的端點； 一第一輔助處理模塊，耦接至該主要處理器；以及 一第一分壓電阻，耦接在該第一輔助處理模塊與該主要處理器的耦接路徑間，其中該分壓電阻的電阻值小于該參考電阻的電阻值。
5.如權利要求4所述的電子裝置，其中該第一輔助處理模塊依據讀取該參考電阻與該識別電阻的耦接點的電壓來獲得該電池模塊的該類型信息。
6.如權利要求5所述的電子裝置，其中該第一輔助處理模塊包括 ー模擬數字轉換器，接收并轉換模擬格式的該參考電阻與該識別電阻的耦接點的電壓為數字格式，并依據數字格式的該參考電阻與該識別電阻的耦接點的電壓來獲得該類型信O
7.如權利要求4所述的電子裝置，其中該第一輔助處理模塊提供一上拉電壓至該第一分壓電阻，并且，該主要處理器傳送ー低電平電壓至該參考電阻與該識別電阻的耦接點，以藉以啟動該認證需求。
8.如權利要求7所述的電子裝置，其中該低電平電壓的電壓值低于該上拉電壓的電壓值。
9.如權利要求4所述的電子裝置，其中該認證需求結束后，該第一輔助處理模塊讀取并記錄該參考電阻與該識別電阻的耦接點的電壓變化，且該主要處理器耦接該參考電阻的端點被設定為輸入端點。
10.如權利要求4所述的電子裝置，其中該第一輔助處理模塊內建在該主要處理器中，并通過該主要處理器的一通用型的輸入輸出端ロ的ー個腳位來耦接至該第一分壓電阻。
11.如權利要求4所述的電子裝置，其中還包括 一第二輔助處理模塊；以及 一第二分壓電阻，其一端耦接至該參考電阻未耦接至該第二參考電壓的端點，其另ー端耦接至該第二輔助處理模塊。
12.如權利要求11所述的電子裝置，其中該第一輔助處理模塊依據讀取該參考電阻與該識別電阻的耦接點的電壓來獲得該電池模塊的該類型信息。
13.如權利要求12所述的電子裝置，其中該第一輔助處理模塊為ー模擬數字轉換器，接收并轉換模擬格式的該參考電阻與該識別電阻的耦接點的電壓為數字格式，并依據數字格式的該參考電阻與該識別電阻的耦接點的電壓來獲得該類型信息。
14.如權利要求11所述的電子裝置，其中該電池認證模塊傳送該認證需求至該認證電路時，該第二輔助處理模塊提供一上拉電壓至該第二分壓電阻，該主要處理器并傳送一低電平電壓至該參考電阻與該識別電阻的耦接點，以藉以啟動該認證需求。
15.如權利要求14所述的電子裝置，其中該低電平電壓的電壓值低于該上拉電壓的電壓值。
16.如權利要求11所述的電子裝置，其中該第一輔助處理模塊內建在該主要處理器中，并通過該主要處理器的一通用型的輸入輸出端ロ的ー個腳位來耦接至該第一分壓電阻。
17.一種電子裝置的電池模塊的認證方法，該電子裝置具有一電池認證模塊，包括 讀取該電池認證模塊與該電池模塊的連接端點的一電壓電平，并依據該電壓電平來獲得該電池模塊的一類型信息； 由該電池認證模塊傳送一認證需求至該認證電路；以及 使該認證電路依據該認證需求通過該電池認證模塊與該電池模塊連接的端點傳送ー認證信息至該電池認證模塊。
18.如權利要求17所述的電池模塊的認證方法，其中該認證電路依據ー單線連接協議來傳送該認證信息至該電池認證模塊。
19.如權利要求17所述的電池模塊的認證方法，其中還包括 使該電池認證模塊的ー輔助處理模塊提供一上拉電壓至該電池認證模塊與該電池模塊的連接端點；以及 并使該電池認證模塊的一主要處理器傳送ー低電平電壓至該參考電阻與該識別電阻的率禹接點，以藉以啟動該認證需求， 其中該低電平電壓的電壓值低于該上拉電壓的電壓值。
20.如權利要求19所述的電池模塊的認證方法，其中還包括 當該認證需求結束后，使該輔助處理模塊讀取并記錄該電池認證模塊與該電池模塊連接的端點上的電壓變化。
全文摘要
電子裝置及其電池模塊的認證方法，該電子裝置包括電池模塊以及電池認證模塊。電池模塊具有認證電路以及識別電阻。當電池模塊該連接至電池認證模塊時，電池認證模塊依據參考電阻與識別電阻的耦接點的電壓電平來獲得電池模塊的類型信息。電池認證模塊并傳送認證需求至認證電路，使認證電路通過參考電阻與識別電阻的耦接路徑傳送認證信息至電池認證模塊。其中，參考電阻內建在電池認證模塊中。
文檔編號H04L9/32GK102820970SQ201110152638
公開日2012年12月12日 申請日期2011年6月8日 優(yōu)先權日2011年6月8日
發(fā)明者郭永憲, 陳泰全, 李志鴻 申請人:宏達國際電子股份有限公司