專利名稱：電源插座板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源插座板。
背景技術(shù)：
Homeplug Power line A卯liance是一個非盈利工業(yè)組織，其由一組主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)公司于2000年3月成立以支持標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)向的電源線網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。 符合Homeplug⑧技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的裝置包括用于插入一個電源插座(或者用于將所述裝置電連接于電源線的其他合適裝置)的腳。所述裝置進(jìn)一步地包括處理電路和一個用于接收連接于網(wǎng)絡(luò)裝置的數(shù)據(jù)電纜的數(shù)據(jù)端口。傳導(dǎo)于(或被接收于)網(wǎng)絡(luò)裝置的數(shù)據(jù)可利用設(shè)置于電源插座的Homeplu^裝置，被傳輸至/從一個電源線。在上傳數(shù)據(jù)信號
至電源線的過程中，1101116 11^ 處理電路會處理從網(wǎng)絡(luò)裝置接收的數(shù)據(jù)信號，并接著通過1101116口11^@裝置的腳上傳處理過的數(shù)據(jù)信號至電源線。從電源線下載數(shù)據(jù)信號至網(wǎng)絡(luò)裝置的過程也類似，除了一些步驟會反向。通過充當(dāng)數(shù)據(jù)信號傳輸中介的電源線，一個包括這樣的Homeplug⑧裝置的系統(tǒng)允許網(wǎng)絡(luò)裝置與另 一通過另一11011^ 11^@裝置連接于電源
線的網(wǎng)絡(luò)裝置通信。然而，這樣的已知裝置產(chǎn)生了一些問題和局限。首先，裝置本身相當(dāng)龐大，而且裝
置和插座的組合相較于所述插座安裝的周圍的墻具有高輪廓。因此，將Homeplugs裝置設(shè)
置于一個背靠墻并連接于插座的家具背后的插座中通常是很困難的。 此外，裝置必須插入電源插座意味著所述插座不再被用于接收其他裝置的插頭。
因此，在一個取決于這樣的技術(shù)家庭中以及，例如在每個房間中的至少一個網(wǎng)絡(luò)裝置中，由
于每個房間的一個插座具有相連的Homeplug^裝置，其可用電源插座的數(shù)量被有效地減
少一個。 本發(fā)明試圖提供一種具備上述已知裝置電源不具備的優(yōu)點(diǎn)的電源插座。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供了一種適合電源插座盒的電源插座板(power socketfascia)，包括至少一個電源插座，用于容納一個電子設(shè)備的插頭，并包括用于將所述電源插座連接到一個電源線的連接元件；至少一個用于發(fā)送和/或接收信號的端口 ，所述至少一個端口連接到一個電連接到所述電源線的處理器，所述處理器用于在所述至少一個端口和所述電源線之間傳遞信號，以向所述電源線發(fā)送所述信號和/或從所述電源線接收所述信號。
本發(fā)明的一個優(yōu)點(diǎn)在于，因為所述端口和電源插座板是一體的，板提供了較低的輪廓，從而不會從板安裝的表面突出太多。另外，由于端口直接(通過處理器)連接到電源線(也即，它自己的專用連接)，電源插座的終端仍然可以用來容納一個插頭從而為一個電子設(shè)備供電。 優(yōu)選地，該處理器包括一個電源線接口和一個端口接口 ，該電源線接口從該電源線引出一個信號，和/或向該電源線上載一個信號，該電源線接口還將引出的信號轉(zhuǎn)發(fā)給上述的端口接口 ，以便將該信號發(fā)送到所述端口 ，在該端口出處接收到一個信號后，所述端口將該信號發(fā)送到所述電源線接口，以便上傳到所述電源線。 方便地，所述處理器可進(jìn)一步包括一個連接在所述電源線接口和端口接口之間的
信號放大器，用于在該電源線上傳輸信號之前對其進(jìn)行放大，和/或，在由該電源線接口接
收到一個信號后，在將接收到的信號發(fā)送到所述端口接口之前對其進(jìn)行放大。 進(jìn)一步地，所述處理器還包括一個信號轉(zhuǎn)換器，用于在將由所述電源線接口引出
的信號發(fā)送到該端口接口之前，先將其從模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，或者從數(shù)字信號轉(zhuǎn)換
為模擬信號，該信號轉(zhuǎn)換器還用于在將由所述端口接口接收到的信號發(fā)送到所述電源線接
口以便上傳至電源線之前，先將其從模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，或者從數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模
擬信號。 優(yōu)選地，所述信號為數(shù)據(jù)信號，所述端口為數(shù)據(jù)端口 ，所述處理器為數(shù)據(jù)處理器。
作為一種替代方案，所述信號為音頻信號，所述端口為音頻端口 ，所述處理器為音頻處理器。 尤其，所述數(shù)據(jù)端口包括一個插座，用于容納一個數(shù)據(jù)電纜的插頭。 優(yōu)選地，所述插頭包括一個RJ45類插頭。 作為一種替代方案，所述插頭包括一個USB類型插頭。 作為另一種替代方案，所述至少一個音頻端口包括一個插座，用于容納一個音頻電纜的插頭，所述插頭包括RCA音頻、光學(xué)或RCA SPDIF數(shù)字類型連接器輸入端或輸出端。
并且，所述電源線可包括一個(家用)環(huán)形電路。 作為又一種替代方案，所述端口包括一個裝置，其用于向一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以無線方式發(fā)送信號，并從該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以無線方式接收信號，或者，用于連接到一個發(fā)送/接收裝置。 優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)端口位于所述電源插座板的前表面。 優(yōu)選地，所述電源插座板還包括一個軌道，所述軌道嵌入在板中，其中鋪設(shè)一個全向天線組。這樣的天線可以進(jìn)行與一個無線網(wǎng)絡(luò)間的信號發(fā)送/接收。如果該電源插座板包括一種以上無線連接的多個數(shù)據(jù)端口，則可以包括一個以上的天線。 上述電源插座板還可包括一個數(shù)據(jù)連接信息顯示器。該顯示器可以采用一系列LED的形式，或者采用LCD的形式。提供一個顯示器的好處在于，用戶可以確認(rèn)連接的狀態(tài)。LCD優(yōu)于LED是因為有些消費(fèi)者不希望燈可視地閃爍。 此外，該板還可包括一個導(dǎo)熱體，用于將板部件產(chǎn)生的熱量從板傳導(dǎo)至一個上述的電源插座盒。為了符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，電源插座板或配線部件不能過熱。申請人意識到后部盒(back box)和灰板內(nèi)墻(drywall)構(gòu)成了理想的散熱片。因此在CLARITY板上提供導(dǎo)熱體以便將其熱連接到電源插座盒。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種網(wǎng)絡(luò)，包括多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，每個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接到多個前述的電源插座板中的一個，其中，所述各個電源插座板用于提供電源出口 ，并提供所述網(wǎng)路設(shè)備之間的信號傳輸，所述信號傳輸通過經(jīng)由所述電源插座板的端口來向電源線上傳信號或從所述電源線下載信號來實現(xiàn)。 根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種適用于電源插座盒的電源插座板，包括至少一個電源插座，其用于容納一個電子設(shè)備的插頭和至少一個端口。
本發(fā)明還提供了一種適用于電源插座盒的電源插座板，包括至少一個電源插座，其用于容納一個電子設(shè)備的插頭，并包括用于將所述電源插座電連接到電源線的連接元件；一個用于容納片盒(cartridge)的片盒插座，所述片盒具有至少一個用于發(fā)送和/或接收信號的端口，其中所述板還包括一個電連接到所述片盒插座和所述電源線的處理器，用于在一個片盒位于該片盒插座中時，在所述至少一個端口和所述電源線之間傳遞信號從而將所述信號發(fā)送到所述電源線或從所述電源線處接收所述信號。 本發(fā)明還提供了一種用于插入到上述的電源插座板中的片盒，所述片盒具有至少一個用于發(fā)送和/或接收信號的端口 。 在上述的說明中，應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語"信號"可以覆蓋任何信號，例如數(shù)據(jù)信號，音頻信號、視頻信號，多媒體信號或基本上任何的無功傳輸(non-power transmission)。
本發(fā)明的其它特征在隨附的權(quán)利要求書中定義。通過以下對本發(fā)明實施例所作的描述，本發(fā)明的特點(diǎn)、優(yōu)勢將會顯得更為清楚和明顯。


以下將結(jié)合附圖以非限定性的示例方式對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明，其中 圖1示出了為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電源插座板的透視圖； 圖2為根據(jù)圖1所示的本發(fā)明實施例連接到電源線后的電源插座板的示意圖； 圖3為一個本地網(wǎng)絡(luò)的示意圖，其中集成了連接到電源線的根據(jù)本發(fā)明的電源插座板； 圖4為一個電源線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)元件的示意圖； 圖5為一個替代方式中的電源線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)元件示意圖； 圖6為根據(jù)本發(fā)明的一個替代例的一個電源插座板的透視圖； 圖7為根據(jù)本發(fā)明具體實施例的電源插座板連接到電源線之后的電路示意圖； 圖8為根據(jù)本發(fā)明具體實施例的操作系統(tǒng)模型和硬件元件的示意圖； 圖9為根據(jù)本發(fā)明具體實施例的電源線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)元件的示意圖； 圖10為根據(jù)本發(fā)明具體實施例的片盒的前視圖； 圖11為根據(jù)本發(fā)明替代例的片盒的前視圖； 圖12為根據(jù)本發(fā)明具體實施例的片盒的后視圖； 圖13示出了一面墻，其中安裝了根據(jù)本發(fā)明具體實施例的電源插座板； 圖14為根據(jù)本發(fā)明具體實施例的板內(nèi)部的分解后視圖； 圖15為根據(jù)本發(fā)明具體實施例的板的內(nèi)部的后視圖； 圖16為根據(jù)本發(fā)明具體實施例的板內(nèi)部的俯視圖； 圖17為根據(jù)本發(fā)明具體實施例的板的后視圖； 圖18為根據(jù)本發(fā)明具體實施例的板的俯視圖。
具體實施例方式
前已述及，圖1示出了一個電源插座板10，其中包括插座孔12、 14、 16，這些插座孔與用于容納電插頭的腳(Pin)的內(nèi)凹終端相關(guān)聯(lián)。板10還包括一個用于控制向終端供電的開關(guān)18，以及一個用于容納系在網(wǎng)絡(luò)電纜上的插頭的數(shù)據(jù)端口 20。
在圖示的布置中，數(shù)據(jù)端口 20適于容納一個RJ45類型的插頭，但其可以用于容納 任何其他類型的網(wǎng)絡(luò)電纜插頭或者無線終端的插頭。 在圖1中，插座孔12、14、16示于一個適合容納標(biāo)準(zhǔn)的聯(lián)合王國三腳電插頭(即根 據(jù)不列顛標(biāo)準(zhǔn)1363)的布置中，但是，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，很明顯本發(fā)明可以適用于 任國家的電源插座。 另外，圖1示出了一個雙軸(double-gang)類型的電源插座，但是應(yīng)當(dāng)理解，其它 布置例如單軸、三軸插座都是可能的。 圖2示意性地示出了電源插座板10的內(nèi)部電路。 如圖所示，一個包括地線24、火線(相線)26和零線28的(例如，家用"環(huán)路"中 的)電源線電纜22連接到電源插座板10的電源元件30的終端29a、29b和29c。也即，電 源插座板10的電源元件30通過以下方式電連接到電源線電纜22 :終端29a連接到地線24、 終端29b連接到火線(相線)26，并且終端29連接到零線28。終端29a、29b和29c分別連 接到觸點(diǎn)120、 140和160，這些觸點(diǎn)120、 140和160對應(yīng)于用于容納電插頭的腳的插座孔 12、14和16(見圖1).因此，當(dāng)一個插頭插入到電源插座板IO后，插入終端12的腳將與觸 點(diǎn)120電接觸，插入終端14的腳將與觸點(diǎn)140電接觸，插入終端16的腳將與觸點(diǎn)160電接 觸。將一個電源插座板連接到電源線的方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是熟知的。
除了用于向電源插座板供電的標(biāo)準(zhǔn)布置之外，電源插座板還配有一個數(shù)據(jù)處理器 32。 一個分支連接(branch connection) 34將數(shù)據(jù)處理器32連接到電源線電纜22的火 (相)線和零線26、28。 數(shù)據(jù)處理器32包括各種元件，即一個電源線接口 36 ;—個信號放大器38 ;—個 信號轉(zhuǎn)換器40 ;以及一個數(shù)據(jù)端口接口 42 。分支連接34截止在電源線接口 36并將電源線 接口 36電連接到電源線22的火線和零線26、28.電源線接口 36連接到信號放大器38，而 信號放大器38連接到信號轉(zhuǎn)換器40。依次地，信號轉(zhuǎn)換器40連接到數(shù)據(jù)端口接口 42，后 者連接到數(shù)據(jù)端口 20。 如上所述，數(shù)據(jù)端口 20用于容納一個系于Cat5電纜(或其它適合的網(wǎng)絡(luò)電纜)的 RJ45類插頭，以使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如，計算機(jī))被連接從而與電源插座板10間進(jìn)行數(shù)據(jù)交 換。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(未示出)發(fā)出的數(shù)據(jù)信號在電源插座板10處由數(shù)據(jù)端口 20(圖1中也有 示出)接收，并接著被發(fā)送到數(shù)據(jù)端口接口42。該數(shù)據(jù)信號繼續(xù)被發(fā)送到信號轉(zhuǎn)換器40， 該信號轉(zhuǎn)換器40用于將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)信號。轉(zhuǎn)換后的模擬數(shù)據(jù)信號接著 被發(fā)送到信號放大器38，并被放大以使得其可以在電源線上進(jìn)行較高質(zhì)量的傳輸。經(jīng)過信 號放大器38的放大，轉(zhuǎn)換后的模擬數(shù)據(jù)信號被傳遞到電源線接口 36并被電源線接口 36發(fā) 送至電源線22的火線和零線26、28。 —個位于其它位置的另一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以通過另一個根據(jù)本發(fā)明的電源插座板10 接收由第一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上傳至電源線的數(shù)據(jù)信號，所述另一個電源插座板10與第一電源插 座連接到同樣的供電電路。在這一第二電源插座板中，電源線接口 36用于從火線和零線 26、 28中引出該模擬數(shù)據(jù)信號，并將這一數(shù)據(jù)信號發(fā)送到信號放大器用于放大。在一個優(yōu)選 實施例中，信號放大器38判斷從電源線上接收到的數(shù)據(jù)信號的幅度高于一個預(yù)定閾值。如 果判斷為"是"，則在將信號發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之前無需放大，但如果信號的幅度低于該預(yù)定 閾值，則會發(fā)生對該數(shù)據(jù)信號的放大。
經(jīng)過信號放大器38的處理，接收到的數(shù)據(jù)信號被發(fā)送到信號轉(zhuǎn)換器40并被轉(zhuǎn)換 為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號接著被發(fā)送到數(shù)據(jù)端口接口 42，并被數(shù)據(jù)端口接 口 42發(fā)送到數(shù)據(jù)端口 20，以便繼續(xù)發(fā)送至第二網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 當(dāng)然，如上所述，本發(fā)明可以很容易地調(diào)整以便適用于英國以外的國家的電源插 座板，因此地線24(以及相應(yīng)的地線腳終端)不一定總是需要的。 圖3示出了 一個家庭網(wǎng)絡(luò)46的例子，其中兩個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過下文將會述及的家庭 環(huán)型電路適當(dāng)?shù)亟M網(wǎng)。 圖示的網(wǎng)絡(luò)46中有3個電源插座板10a、10b和10c。圖3中示出的并且已在圖2 中涉及的特征將以相似的附圖標(biāo)記示出，但增加了字母a、 b或c來表示該特征具體所屬的 電源插座板10a、10b或10c。 在圖示的網(wǎng)絡(luò)46中，一個"干線"供電電纜(power su卯ly cable)48截止在一個 家用用電單元50中。從這個用電單元50，電源線電纜(power-linecable)22安置在"環(huán)形 電路"中，并向電源插座板10a、10b禾口 10c的電源元件(power element) 30a、30b和30c分 別提供電能。 —個通信電纜52(例如，IDSN)截止在插座54中。 一個連接到插座54的第一數(shù) 據(jù)電纜56實現(xiàn)在插座54和調(diào)制解調(diào)器57之間的數(shù)據(jù)傳輸。在圖示的網(wǎng)絡(luò)46中，通過連 接到電源插座板10a中的電源元件30a的電源電纜58a來向調(diào)制解調(diào)器57供電。調(diào)制解 調(diào)器57用于向電源線電纜57上傳數(shù)據(jù)信號或從電源線電纜57處下載數(shù)據(jù)信號，并通過第 二數(shù)據(jù)電纜60a連接到電源插座板10a的數(shù)據(jù)端口 20a，其中，所述第二數(shù)據(jù)電纜60a截止 于與數(shù)據(jù)端口 20a銜接的插頭62a。由調(diào)制解調(diào)器57上傳的數(shù)據(jù)信號將在電源插座板10a 處通過數(shù)據(jù)端口 20a被接收，并被傳遞到數(shù)據(jù)處理器32a，其中，數(shù)據(jù)處理器32a在對該數(shù)據(jù) 信號進(jìn)行處理后，通過分支線路34a將數(shù)據(jù)上傳至電源線電纜22。類似地，來自電源線電纜 22的發(fā)往調(diào)制解調(diào)器57的數(shù)據(jù)通過分支連接34a并被通過數(shù)據(jù)端口 20a和第二數(shù)據(jù)電纜 60a發(fā)送到調(diào)制解調(diào)器57。 圖3所示的網(wǎng)絡(luò)46還包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備64和66這兩個PC終端。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備64連接 到電源插座板10b，而網(wǎng)絡(luò)設(shè)備66則連接到電源插座板10c，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備64、66以與上述的連 接到電源插座板10a的調(diào)制解調(diào)器57相同的方式來從電源插座板10b、 10c處獲得能量，且 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備64、66可以像上述的調(diào)制解調(diào)器57那樣地向電源線電纜22上傳或從電源線電纜 22下載數(shù)據(jù)。 因此，網(wǎng)絡(luò)46提供了一個局域網(wǎng)，該局域網(wǎng)提供了以電源線電纜22作為信號傳輸 媒介的在調(diào)制解調(diào)器57、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備64、、66之間的連接。 圖4中的示意圖示出了一個基礎(chǔ)的電源線網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)元件。該網(wǎng)絡(luò)包括數(shù)據(jù)端 口20和數(shù)據(jù)處理器32。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，數(shù)據(jù)端口 20是以太網(wǎng)(Ethernet) 端口且數(shù)據(jù)處理器報告電源線芯片(powerline chip)。每個電源線芯片可以獲得來自數(shù)據(jù) 端口 20的數(shù)據(jù)，并將其推出至所有其它端口。電源線芯片處理TCP/IP堆棧(stack)的上 至2層也即網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)。這使得這一網(wǎng)絡(luò)像一個以太網(wǎng)開關(guān)那樣地工作。數(shù)據(jù)處理器物 理上鏈接為一個環(huán)，例如一個環(huán)形電路。邏輯上，每個數(shù)據(jù)處理器可以與一個其它數(shù)據(jù)處理 器進(jìn)行通信，而又不必需與這個其它數(shù)據(jù)處理器通信。 圖5為圖3所示的電源線網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)元件的示意圖。其中，每個電源插座板IO包括兩個數(shù)據(jù)端口 20和一個端口開關(guān)20A。這保證了在同一電源插座板10上的兩個端口 之間的高數(shù)據(jù)率。 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明具體實施例的電源插座板100。其中和電源插座板10中的
特征相同的特征將使用相同的附圖標(biāo)記。電源插座板100包括一個LCD 102。 LCD 102用
于顯示電源線連接的狀態(tài)和活動性。另外，LCD 102還提供與電源插座板100的其它內(nèi)部
元件的狀態(tài)相關(guān)的信息。LCD 102的運(yùn)作將在下文中做更詳細(xì)的介紹。 板100還包括一個用于遮蓋片盒104的槽(recess)。片盒104包括數(shù)據(jù)端口 20。
在這個例子中，上述數(shù)據(jù)端口為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)端口。這些物理端口也就是RJ45端口。這些端
口包括LED 106，以提供以太網(wǎng)連接的狀態(tài)和活動性的指示，下文中還會有更詳細(xì)的介紹。
片盒還包括用于將片盒固定的螺釘108。下文中有對上述這些特征更詳細(xì)的介紹。 圖7示意性地示出了電源插座板100的內(nèi)部電路。其中與圖2相同的特征使用與
圖2中相同的附圖標(biāo)記。 圖7所示電路包括一個電源線處理器70。電源線處理器70是一個單一集成電路， 例如美國佛羅里達(dá)州Ocala West Silver Springs Blvd的IntellonTM公司設(shè)計制造的 INT6200集成電路。電源線處理器70包括模擬前端72，用于將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。 模擬前端72包括一個信號轉(zhuǎn)換器74，一個信號放大器76和一個電源線接口 78。處理器70 的這三個部分相當(dāng)于圖3所示的信號轉(zhuǎn)換器40、信號放大器38和電源線接口 36。
電源線處理器70還包括一個包括多個媒體獨(dú)立接口 (Mil)連接的主機(jī)(host) 接口80。每個MII連接用于連接到一個不同的數(shù)據(jù)端口接口。電源線處理器70還包括 HomePlug MAC (媒體接入控制)/PHY (物理)分部82。該分部用于控制通過電源線處理 器70的數(shù)據(jù)信號。主機(jī)接口 80連接到11011^ 11^@區(qū)[/ 肌分部82，后者連接到模擬前端 72。 上述電路還包括一個耦合變壓器84。模擬前端72的輸入/輸出連接到變壓器84。 變壓器84連接到火線26和零線28。變壓器84對模擬前端72的輸出進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以使得其 具有適合在電源線22上傳輸?shù)碾娏骱碗妷骸?變壓器84將電源線上的電壓向下階變(st印)至三個不同的電壓。第一個電壓用 于例如下述的以太網(wǎng)和WiFiTM的網(wǎng)絡(luò)元件。另一個電壓用于電源線處理器70。提供最后 一個電壓用于設(shè)備中另 一個集成電路的運(yùn)行。 電源插座板100還包括一個主處理器150。 一個合適的處理器如美國圣地亞哥的 Qualcomm公司設(shè)計制造的Qualcomm Snapdragon 。該主處理器150包括一個處理器核心 152、隨機(jī)訪問存儲器(RAM)154和總線156，總線156能夠應(yīng)對附加在其上的物理設(shè)備。主 處理器150連接到電源線處理器70。處理器150的運(yùn)行將在下文中得到更為詳細(xì)的介紹。
電源插座板還包括一個片盒槽IIO(用虛線示出)。片盒槽110的尺寸允許一個 片盒104A安裝在片盒槽110中使得片盒104A的前部與電源插座板100的前部齊平。片盒 104A在尺寸上與圖6所示的片盒104相同。片盒104A與片盒104的不同之處在于它們的 具有片盒區(qū)域的數(shù)據(jù)端口屬于不同的類型，下文中將會介紹。電源插座板100還包括一個 PCMCIA接口 112，其中包括一個PCMCIA插座以容納一個PCMCIA插頭。片盒104A包括一個 PCMCIA插頭114，該插頭適用于上述PCMCIA插座中。該P(yáng)CMCIA插頭包括一個PCMCIA控制 器116。該P(yáng)CMCIA接口 112通過一個匪I(多媒體獨(dú)立接口 )連接132來將片盒104A連接
10到處理器總線156。 片盒104A包括三個數(shù)據(jù)端口 。該片盒包括一個HDMI (高清晰度多媒體接口 )數(shù) 據(jù)端口接口 120，一個音頻數(shù)據(jù)端口接口 122和一個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)端口接口 124。該片盒分別 包括HDMI、音頻和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)端口 126、128和130。其中每個數(shù)據(jù)端口接口通過一個使當(dāng) 的總線連接到PCMCIA插頭114。 片盒104A可具有單一的數(shù)據(jù)端口，或者具有多個不同類型的數(shù)據(jù)端口。例如，片 盒104A可以包括異步數(shù)字用戶線(ADSL)端口或光線(FTTH)端口。在片盒中還可以包括 一個調(diào)制解調(diào)器。 圖7所示的電路還包括WiFiTM數(shù)據(jù)端口接口 88，其連接到天線90。該WiFiTM數(shù) 據(jù)端口接口 88還通過Mil連接而連接到主處理器總線156。該電路還包括一個射頻標(biāo)識 (RFID)數(shù)據(jù)端口接口 92，其連接到天線94。 RFID數(shù)據(jù)端口接口 92還通過Mil連接而連接 到主處理器總線156。電源插座板100還包括一個藍(lán)牙數(shù)據(jù)端口接口 96，其連接到藍(lán)牙天 線98。所述藍(lán)牙數(shù)據(jù)端口接口 96還通過MII連接而連接到數(shù)據(jù)處理器總線156。 Mil因其 高速乘法表現(xiàn)而便于使用在電源插座板100處理中。其它接口如PCI也可以隨其它類型的 處理器使用。例如，其它制造商提供的處理器或具有其它特性的處理器。
如圖2中的相應(yīng)特征所示，數(shù)據(jù)端口 130用于容納一個附加在Cat5電纜(或任何 其它適合的網(wǎng)絡(luò)電纜)上的RJ45類插頭，從而將一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如，計算機(jī))連接到電 源插座板100以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(未示出)發(fā)出的數(shù)據(jù)信號在電源插座板10處 由數(shù)據(jù)端口 20(圖2中也有示出)接收并被傳遞給以太網(wǎng)數(shù)據(jù)端口接口 86。
其它數(shù)據(jù)端口 (即端口 126、128、90、94和98)以類似的方式工作。例如，WiFiTM 數(shù)據(jù)端口接口 88、 RFID數(shù)據(jù)端口接口 92和藍(lán)牙數(shù)據(jù)端口接口被用于與經(jīng)過適當(dāng)配置的運(yùn) 算設(shè)備交換數(shù)據(jù)信號。 圖7所示的電路還包括LCD102。其連接到一個LCD控制處理器132，后者連接到 主處理器總線156。主處理器150輸出狀態(tài)和活動性信息信號。LCD控制處理器132被變 成以識別出這些信號并顯示出可被人讀取的關(guān)于電源插座板100的狀態(tài)和活動性的信息。 使用LCD的一個好處在于，這樣的板上沒有令某些消費(fèi)者方案的閃爍的燈。
數(shù)據(jù)端口接口 124產(chǎn)生兩個額外的輸出信號，它們提供了對于以下內(nèi)容的指示 a)數(shù)據(jù)連接的狀態(tài)；b)數(shù)據(jù)連接上的活動性。如圖7所示的，這些輸出連接到LED 106，一 個第一 LED指示了數(shù)據(jù)連接是否是活動的。 一個第二 LED指示了在該數(shù)據(jù)連接上是否正在 有數(shù)據(jù)傳輸。其它數(shù)據(jù)端口可以有類似的指示。 該電源插座板還包括只讀存儲器(ROM) 134。 ROM 134具有一個存儲在其中的嵌入 式操作系統(tǒng)(OS，未示出)。在使用中，該操作系統(tǒng)被加載到RAM 154。該操作系統(tǒng)包括一系 列的指令，這些指令由處理器核心152來執(zhí)行。為了本文中的描述，操作系統(tǒng)的運(yùn)行將以功 能的形式進(jìn)行介紹。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，這些功能是由處理器核心152執(zhí)行的代碼指令 所構(gòu)成的。 該操作系統(tǒng)可以是任何能夠?qū)崿F(xiàn)下述功能的操作系統(tǒng)。 一個這樣的操作系統(tǒng)是由 美國圣弗朗西斯科的Linux Foundation所提供的LINUX操作系統(tǒng)。 盡管電源插座盒使用Linux，電源線網(wǎng)絡(luò)仍然是那樣。電源線元件成為操作系統(tǒng)實 例(OS instance)的一個接口 ，如個人電腦上的WiFi和以太網(wǎng)接口 。于是電源插座板100工作在三層也即傳輸層上，高于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)棧。上述板于是可以管理無線連接，給出IP地址，解決哪里是通過RFID并建立衛(wèi)星電視盒與電視機(jī)之間的連接。它還可以通過安裝在多個插座中的藍(lán)牙設(shè)備來創(chuàng)建一個藍(lán)牙PAN(個人區(qū)域網(wǎng)，personal area network)。
圖8示出了一個操作系統(tǒng)模塊200和連接到操作系統(tǒng)的多種硬件元件。圖中包括LCD控制處理器132、以太網(wǎng)開關(guān)130A、交換致動器166、音頻數(shù)據(jù)端口接口 122、 HDMI數(shù)據(jù)端口接口 120、超寬頻(UWB)數(shù)據(jù)端口接口 160、 WiFi數(shù)據(jù)端口接口 88、藍(lán)牙數(shù)據(jù)端口接口96、RFID數(shù)據(jù)端口接口 92、ADSL數(shù)據(jù)端口接口 162、光纖(FTTH)數(shù)據(jù)端口接口 164和電源線處理器70。 每個上述的接口都連接到一個相應(yīng)的數(shù)據(jù)端口。如圖8示出了 LCD102，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)端口 130，開關(guān)18，音頻端口 128， HDMI端口 126， U麗天線160A，天線90、98、94以及ISP連接162A和164A。 應(yīng)當(dāng)理解，不是所有的上述硬件元件都包括在電源插座板100中。盡管這在物理上是可行的，但在實際應(yīng)用中一般不這么做。上述的元件均示出只是為了更好地介紹操作系統(tǒng)200的運(yùn)行。 每個硬件元件都通過設(shè)備驅(qū)動器202連接到操作系統(tǒng)實例。設(shè)備驅(qū)動器202是能夠控制硬件的代碼片段。這些設(shè)備驅(qū)動器依次連接在一個操作系統(tǒng)內(nèi)核(kernel)中。內(nèi)核204控制處理器核心152、存儲器154和設(shè)備驅(qū)動器202。操作系統(tǒng)包括運(yùn)行在操作系統(tǒng)實例上的多種用戶層應(yīng)用程序206。內(nèi)核204為應(yīng)用程序206提供了到硬件接口的接入。操作系統(tǒng)實例200還具有一個路由表208和一個轉(zhuǎn)發(fā)表210，它們使得操作系統(tǒng)知道網(wǎng)絡(luò)上的包括電源線插座和入網(wǎng)設(shè)備在內(nèi)的其它設(shè)備，于是知道了該向何處轉(zhuǎn)發(fā)信息。
應(yīng)用程序206出現(xiàn)在每一個電源插座板上，控制插座特性。它們可以通過一個第三方程序的網(wǎng)絡(luò)接口 (XML)而被控制。這可以在某點(diǎn)上連接到網(wǎng)絡(luò)的個人電腦上被提供。作為一種替代方式，上述控制可以通過一個在家中或辦公室中位于合適位置的指定面板來提供。 操作系統(tǒng)200包括一個音頻傳輸應(yīng)用程序212、一個視頻傳輸應(yīng)用程序214、一個藍(lán)牙PAN應(yīng)用程序216、一個QOS(業(yè)務(wù)質(zhì)量)管理應(yīng)用程序218、 一個IP傳輸和安全引用程序220、開關(guān)與面板管理應(yīng)用程序222和一個XML接口應(yīng)用程序222。操作系統(tǒng)200的運(yùn)行將在下文中介紹。 音頻傳輸應(yīng)用程序212通過內(nèi)核204連接到一個音頻編譯碼器，該編譯碼器是音頻數(shù)據(jù)端口接口 120的一部分。該應(yīng)用程序控制該編譯碼器發(fā)送或接收流式或非流式音頻數(shù)據(jù)。該應(yīng)用程序還將音頻流轉(zhuǎn)換為IP數(shù)據(jù)流，該等IP數(shù)據(jù)流可以通過電源線處理器70而被推出至其它操作系統(tǒng)實例。這個操作可以通過每個板的XML接口來管理。
視頻傳輸應(yīng)用程序214與音頻傳輸應(yīng)用程序212的工作方式基本相同。它依賴于一個好的QoS，能夠相應(yīng)地設(shè)置電源線處理器70以使得視頻流被當(dāng)作電源線網(wǎng)絡(luò)上的優(yōu)先。視頻端口 126可以被設(shè)置為主或從端口，主端口作為源設(shè)備而從端口作為目的設(shè)備例如電視或移動電話。它還可以給予目的帶寬來衡量存儲(scale the recording)。
超寬頻可以以與視頻相同的方式來對待?？梢酝ㄟ^每個設(shè)備的XML接口來管理。
藍(lán)牙PAN應(yīng)用程序216控制PAN的建立。PAN作為個人接入網(wǎng)絡(luò)。在本例中，每個操作系統(tǒng)實例200具有由藍(lán)牙數(shù)據(jù)端口接口建立一個PAN的能力。不同的接口將通過pin
12碼連接在一起，從而建立一個單獨(dú)的家庭PAN。移動電話、遠(yuǎn)程控制、耳機(jī)等都可以連接到這 個家庭PAN。這也可以通過每個設(shè)備的XML接口來管理。 QoS管理應(yīng)用程序218在其輸入和輸出處管理QoS。每個板100將具有一組參數(shù)， 這些參數(shù)由板100設(shè)置給電源線處理器70、 WiFi、以太網(wǎng)和音/視頻信號。 一個較好的例 子是SKYPETM呼叫。QoS管理應(yīng)用程序218將看到這個呼叫并將其路由到IP標(biāo)簽(tag) 1， 也即最高QoS頻段。上述可以通過每個設(shè)備的XML接口來管理。 IP傳輸和安全應(yīng)用程序220管理每個設(shè)備的安全性，以及數(shù)據(jù)的流向。例如，它可
以管理WiFi入境(inbound)請求，并通過已經(jīng)通過XML接口應(yīng)用程序224提供的內(nèi)容來驗
證這些請求。該應(yīng)用程序還和QoS管理218以及出境接口通信，并能夠為依靠用戶控制需
要的硬件的每個部分設(shè)置參數(shù)。這可以通過每個設(shè)備的XML接口 224來管理。 開關(guān)和面板管理222管理三個元件。它是每個設(shè)備上的LCD102的配置工具。它
可以設(shè)置顯示內(nèi)容、環(huán)境照明和背景色。它還控制開關(guān)中的致動器使它們打開或關(guān)斷。它
還控制可以加入的片盒。這可以通過每個設(shè)備上的XML接口來管理。XML接口應(yīng)用程序224提供了外部接口 ，使得板可以被一個遠(yuǎn)程設(shè)備控制。 在下文中，將會更詳細(xì)地介紹不同板上的操作系統(tǒng)之間的交互方式。 操作系統(tǒng)成為網(wǎng)絡(luò)上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。它們作為上述的路由和轉(zhuǎn)發(fā)表中的實例。來自
各個設(shè)備的信號通過數(shù)據(jù)端口接口傳遞到操作系統(tǒng)。內(nèi)核驅(qū)動器從設(shè)備處獲得信號，操作
系統(tǒng)應(yīng)用程序或轉(zhuǎn)換該信號或通過將其轉(zhuǎn)換為IP層數(shù)據(jù)流來進(jìn)行管理。 例如，一個設(shè)備連接到板100中的WiFi天線90。數(shù)據(jù)通過設(shè)備驅(qū)動器202進(jìn)入
內(nèi)核204。內(nèi)核204為即將建立的連接創(chuàng)建一個插座(socket)，調(diào)用安全應(yīng)用程序220來
請求遠(yuǎn)端的認(rèn)證。如果認(rèn)證成功，則允許連接到電源線網(wǎng)絡(luò)。在本例中，操作系統(tǒng)僅管理連接。 在使用藍(lán)牙的情形中，表現(xiàn)會略有不同。所有包括藍(lán)牙的板必須像一個整體。這 意味著每個插座的認(rèn)證和PAN名稱需要一致，插座也需要知道應(yīng)該將連接路由至何處。藍(lán) 牙無線電接受連接進(jìn)入生成內(nèi)核請求的設(shè)備驅(qū)動器。接著調(diào)用藍(lán)牙PAN引用程序216。該 程序知道網(wǎng)絡(luò)中的所有其它藍(lán)牙設(shè)備并將其存儲在一個靜態(tài)文件中。例如，如果一個移動 電話正在尋找耳機(jī)，該移動電話在藍(lán)牙PAN應(yīng)用程序216中生成一個請求。該應(yīng)用程序接 著將流封裝在IP包頭中并發(fā)送給附有耳機(jī)的插座上的藍(lán)牙PAN應(yīng)用程序216。
對于一般的網(wǎng)絡(luò)而言，操作系統(tǒng)管理服務(wù)元件并在電源線網(wǎng)絡(luò)上布置業(yè)務(wù)。對于 流，應(yīng)用程序?qū)f(xié)議打包在IP包頭中后通過電源線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。 如上所述，網(wǎng)絡(luò)可以由一個遠(yuǎn)端應(yīng)用程序來控制。這是所有插座之間的共享DHCP 池。通過XML接口建立個人IP空間，并通過遠(yuǎn)程應(yīng)用程序進(jìn)行管理。 可以在云(cloud)中增加插座或從中移除插座，例如搬家或增加一個房間。遠(yuǎn)端 應(yīng)用程序?qū)⑿枰y(tǒng)一管理這些插座。它需要能夠在這些插座間分享系統(tǒng)。例如，如果增加 一個插座，它將擁有自己的管理地址，這個管理地址總是設(shè)置為一個默認(rèn)IP地址(例如， 10.0.0.1)。該應(yīng)用程序，在首次安裝時，可以通過以太網(wǎng)端口與XML通話。該應(yīng)用程序?qū)?br> 具有所有插座的配置，并可以在一個有效的IP地址被分配給一個新的插座時下載其狀態(tài) 信息。另外，還可以設(shè)置安全性。 在圖7和圖8中，提及了各種無線技術(shù)。在接下來將會對這些技術(shù)做更為詳細(xì)的介紹。 WiFi連接由以下三個重要的元件
1 :控制所述連接的WiFi處理器； 2:接受連接并與連接做一些事情的能力。一個設(shè)備為了連接需要一個名稱，并且， 一旦通過WiFi處理器，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需要被發(fā)往某處； 3 :安全。人們都知道像對待以太網(wǎng)那樣看待WiFi是不好的，因為與以太網(wǎng)不同 地，WiFi熱點(diǎn)可以延伸出你家的墻壁，從而可以被第三方濫用。 如上所述地，WiFi設(shè)備將會被操作系統(tǒng)實例200和IP傳輸和安全應(yīng)用程序220所 管理。所有的入境請求將在本地被認(rèn)證，或者，如果需要，這些入境請求將通過一個預(yù)定義 的第三方安全方法。 藍(lán)牙需要在不同的墻壁插座中的藍(lán)牙處理器96的連接，以使得它們像一個單一 的藍(lán)牙實體一樣動作。如果各個插座被視為相互獨(dú)立的實體，那會有太多需要連接的藍(lán)牙 設(shè)備。 一旦一個藍(lán)牙連接通過認(rèn)證，關(guān)注智能設(shè)備，它類似于WiFi網(wǎng)絡(luò)。這需要由藍(lán)牙PAN 應(yīng)用程序216管理。 超寬頻是頻率高而頻帶窄的無線技術(shù)。其應(yīng)用較多，并在本文中用于不使用電線 來傳輸高分辨率視頻信號。與HDMI十分相似地，它需要一個起點(diǎn)和一個終點(diǎn)。
RFID依賴多個同步工作的RFID無線設(shè)備來精確定位一個標(biāo)簽項目。這種無線電 波技術(shù)對本申請而言是理想的。它將由開關(guān)和面板管理應(yīng)用程序222管理。開關(guān)和面板管 理應(yīng)用程序222將能夠共享所有RFID處理器及它們各自的地理位置的表格。因此，這使得 查詢插座的程序可以進(jìn)行三角測量以定位一個具體的標(biāo)簽項目。 圖4、5示出了基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)控制僅達(dá)網(wǎng)絡(luò)層。更高層由連接到以太網(wǎng)的設(shè)備 控制。如通過上文能夠理解的，使用操作系統(tǒng)200使得插座自己可以控制網(wǎng)絡(luò)棧的更高層。
圖9示出了包括電源插座板100的電源線網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)元件。該網(wǎng)絡(luò)包括電源線 處理器70和操作系統(tǒng)實例200。這些操作系統(tǒng)實例200在操作系統(tǒng)業(yè)務(wù)管理和路由層進(jìn)行 相互之間的通信。如圖所示，電源線處理器與操作系統(tǒng)實例進(jìn)行接口，而非圖4、5的以太網(wǎng) 開關(guān)。 任何指定給電源線的數(shù)據(jù)信號將通過處理器150到達(dá)電源線處理器70的 HomePlug MAC/PHY分部82。由此信號被傳遞給模擬前端72。信號轉(zhuǎn)換器74用于將數(shù) 字?jǐn)?shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為模擬數(shù)據(jù)信號。轉(zhuǎn)換后的模擬數(shù)據(jù)信號再被提供給信號放大器76，并被 放大以在電源線線上進(jìn)行高質(zhì)量的信號傳輸。在信號放大器76中進(jìn)行放大之后，轉(zhuǎn)換后的 模擬數(shù)據(jù)信號被發(fā)送至電源線接口 78，接著被電源線接口 78發(fā)送至變壓器84。在此該信 號被傳遞到電源線22的地線和零線24、28。 應(yīng)當(dāng)理解，所述電路可包括任何數(shù)量的數(shù)據(jù)端口，只要其適合設(shè)置于可用空間當(dāng) 中。此外，所述電路可包括一個前述的數(shù)據(jù)端口的不同選擇。 按照第二實施例所指出的，數(shù)據(jù)端口可設(shè)置于片盒中。電源插座板并不易于移動。 一般而言，需要專家?guī)椭蚺嘤?xùn)將插座完全移動。即使能夠移動插座，這仍是相當(dāng)復(fù)雜的。 如果新技術(shù)變得可用，或如果用戶因其他原因希望改變數(shù)據(jù)端口的類型，插座板必須被完 全被替換。通過利用片盒，每個插座的一些功能可被改變。這種技術(shù)將在下文中進(jìn)行詳細(xì) 描述。首先會介紹所述片盒機(jī)械。
圖10、11和12示出了根據(jù)本發(fā)明一個具體實施例的片盒的不同透視圖。片 盒系統(tǒng)本身利用PCMCIA ExpressCard系統(tǒng)，其允許界面可"熱交換(hotsw即pable)"。 ExpressCard的控制機(jī)制(control mechanism) 112位于一個插座板后的底部PCB中。所述 片盒具有二導(dǎo)軌，任一面(左和右)的一個和二個小螺絲釘支撐所述片盒于適當(dāng)位置。這 也防止了小孩移動所述片盒。所述片盒是軟插入的。 圖10示出了一個片盒104B的前視圖。所述片盒包括一個HDMI端口 170和一個 以太網(wǎng)端口 172。此外所述片盒包括螺絲釘108.圖11示出了一個可選的片盒104C的前視 圖。HDMI端口 107被另一以太網(wǎng)端口 172替換。 圖12示出了片盒104C的后視圖。所述片盒包括一個連接于PCMCIA插座114的 PCMCIA插頭。 所述片盒可包括音頻(RCA或SPDIF)，視頻(HDM)或以太網(wǎng)10/100端口 。其他類
型的端口也可被封裝于一個片盒中。 所述二端口以太網(wǎng)片盒也具有一個開關(guān)從而本地數(shù)據(jù)傳輸可不利用電源線網(wǎng)絡(luò) 被執(zhí)行。例如， 一個個人電腦可被連接于一個游戲控制臺，所述個人電腦和游戲控制臺都被 插入相同插座的以太網(wǎng)端口中。所述裝置可不必出至電源線網(wǎng)絡(luò)中而相互本地通信。
所述片盒也可成為后置片盒的形式，雖然本文并未示出。若采用FTTH(光纖)和 VDSL的方式，連接可通過墻和送入一個電源插座之后被終結(jié)。這進(jìn)一步削減了室內(nèi)電線問 題，并降低了對機(jī)頂盒、IP電話等的要求。 圖13示出了一個在墻300中的電源插座板100。 一個連接302可從墻盒后部進(jìn)入 墻盒304。在這種情況下，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商可具備操作系統(tǒng)實例200的控制。電源線處理器70 和DSL/FTTH調(diào)制解調(diào)器306的操作員控制(operatorcontrol)都利用TR69標(biāo)準(zhǔn)。
下面將對電源插座板100的內(nèi)部組件的物理布線進(jìn)行描述。內(nèi)部板設(shè)計通過一個 運(yùn)轉(zhuǎn)插座的熱動力的調(diào)查結(jié)果而進(jìn)行選擇。 一個典型后部盒大約35mm深。然而，標(biāo)準(zhǔn)電源 線板典型地至少深40mm。所述電源插座板因此被重新設(shè)計以固定于一個標(biāo)準(zhǔn)墻盒中。尤 其，所述組件不能固定于單個板中。本文將會描述，采用一個多層板系統(tǒng)。這不僅使得所述 組件可固定于一個標(biāo)準(zhǔn)后部盒中，而且也有助于線纜和熱耗散管理。 對內(nèi)部設(shè)計來說有三層。下面從一個基礎(chǔ)層開始。在一個傳統(tǒng)插線板中，有一組 聯(lián)合火線、零線和地線連接于一個電路中的條(bar)。當(dāng)插座在適當(dāng)?shù)奈恢脴?gòu)成墻盒的中 部，布線連接器被放置于所述插座的中部。 在本實施例中，所述基礎(chǔ)層被改變了 。這是為了防止電源線、電子器件和冷卻結(jié)構(gòu) 相互干擾。圖14示出了基礎(chǔ)層400的布線。在板的頂部和底部提供連接(以允許在墻盒 的頂部和底部的電源線連接)。板100包括火線連接器402，地線連接器404和零線連接器 406。六個條連接電源線于電源插座。條408和410用于連接火線，條412和414以連接地 線，條416和418用于連接零線。 由此可見，采用了入口點(diǎn)(entry points)以使得插座中有兩個入口點(diǎn)。 一入口點(diǎn) 來自頂部，一入口點(diǎn)來自底部。如此，插座空間的中部可為電子器件和覆蓋物保留。
下一層為板層。圖15和16示出了電線板怎樣固定于插座之頂和兩者之間怎樣相 互作用。板100包括一個主板420.所述主板包括電源線處理器70和主處理器150。子板 422包括以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換，WiFi424，藍(lán)牙等。子板的運(yùn)用允許了在未來插線板中的方便更換。
15
圖15的底部示出了一個為片盒系統(tǒng)支持PCMCIA總線的以太網(wǎng)插座的物理板426。 此板用于控制所述片盒的裝置。圖15的右邊示出了提升板(子板)422。所述子板422為 藍(lán)牙、RFID和WiFi處理器支持所有網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器組件以及各種板組件。所述板也用于提升 高度和支撐所述主板。所述主板420輪流支持大部分其他組件。這是電源線處理器70、主 處理器150、R0M，RAM(與其他未示出的共享)以及其他各種組件。所述主板420有二邊，并 且所述組件被設(shè)置以使得更高的天際線(skyline)被設(shè)置于面對板100前面，運(yùn)轉(zhuǎn)于更高 溫度的組件被設(shè)置于面對墻壁的一邊以通過冷卻出口(未示出)幫助其冷卻。
上述安排的一個優(yōu)點(diǎn)在于電子電路可被設(shè)置于一個板之中，而不用弄臟電源線。 并且，通過將電源線放置于朝向墻盒的頂部和底部，冷卻是半自動的(aided)。并且，后部盒 的所述"天際線"保持在一個最小值。圖15示出了天線428。所述天線428被鑄模于電源 插座板100塑料前置之中。這有三個優(yōu)點(diǎn)
1.相當(dāng)有助于接收； 2.停止不雅觀的天線伸出裝置的前置；以及
3.限制組件會遭受的串?dāng)_數(shù)量。 電源插線板的數(shù)據(jù)處理組件，和其他組件一樣，在使用中會產(chǎn)生熱量。這種熱量必 須被耗散。當(dāng)電源插線板安裝在一個"后部盒"中，數(shù)據(jù)處理器可連接于所述"后部盒"以 允許熱量通過"后部盒"耗散。圖17和18示出了這樣的實施例。 圖17示出了電源插座板100的后視圖。圖18示出了電源插座板100的頂視圖。 所述電源插座板100包括一個組件盒500。所述組件盒500容納上述如圖7所示的電子電 路?；鹁€連接器402，地線連接器404和零線連接器406用于形成與環(huán)狀電源線22的外部 連接。在一個典型后部盒(未示出)中所述電源線通過所述后部盒的一個空洞中是可見的。 所述電源插座板也包括數(shù)據(jù)端口插座洞部502， 504，容納所述數(shù)據(jù)端口 。
所述組件盒500的大小被設(shè)置為使得，當(dāng)其適合于一個墻體安裝的后部盒時，所 述組件盒500的后表面與所述后部盒的后表面被分隔開。典型地，所述組件盒500的后部 被設(shè)置為與所述后部盒的后部相隔5mm 20mm。 一個熱導(dǎo)線506被放置于一個相應(yīng)于主處 理器150或電源線處理器70的位置。更好地，組件盒500包括一個在主處理器150或電源 線處理器70和所述組件盒500后面之間的熱連接。例如，包括所述處理器的PCB板可被直 接附加于所述組件盒500之后。 熱導(dǎo)線506可以為一個熱傳導(dǎo)彈簧的形式。所述彈簧足夠深以使得當(dāng)電源插座板 被充分插入后部盒時，所述彈簧能夠和所述后部盒相接觸。熱導(dǎo)線506、后部盒和圍繞所述 后部盒的干燥墻壁的組合因此充當(dāng)了一個熱量池。這能夠防止電路的過熱。
大于一個的熱導(dǎo)線可被附于組件盒500之上。 在上述描述中，應(yīng)當(dāng)理解，"數(shù)據(jù)端口 "可包括一個標(biāo)準(zhǔn)電話插座、數(shù)據(jù)端口或任何 非電源插座。 應(yīng)當(dāng)理解，雖然一些數(shù)據(jù)端口并未被描述為固定模塊，而且其中一些被描述為基 于模塊的片盒，數(shù)據(jù)端口可以任一種形式提供。 雖然上述描述涉及一個包括數(shù)據(jù)端口以允許數(shù)據(jù)信號在一個電源線中的傳輸?shù)?電源插座板，進(jìn)一步地，或可選地，包括一個音頻端口以允許音頻信號在一個電源線中的傳 輸。
1權(quán)利要求
一種適合電源插座盒的電源插座板，包括至少一個電源插座，用于容納一個電子設(shè)備的插頭，并包括用于將所述電源插座連接到一個電源線的連接元件；至少一個用于發(fā)送和/或接收信號的端口，所述至少一個端口連接到一個電連接到所述電源線的第一處理器，所述處理器用于在所述至少一個端口和所述電源線之間傳遞信號，以向所述電源線發(fā)送所述信號和/或從所述電源線接收所述信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電源插座板，其特征在于，該第一處理器包括一個電源線接 口和一個端口接口 ，該電源線接口從該電源線弓I出 一個信號，和/或向該電源線上載一個 信號，該電源線接口還將引出的信號轉(zhuǎn)發(fā)給所述端口接口 ，以便將該信號發(fā)送到所述端口 ， 在該端口處接收到一個信號后，所述端口將該信號發(fā)送到所述電源線接口 ，以便上傳到所 述電源線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電源插座板，其特征在于，所述第一處理器還包括一個連接 在所述電源線接口和端口接口之間的信號放大器，用于在該電源線上傳輸信號之前對其進(jìn) 行放大，和/或，在由該電源線接口接收到一個信號后，在將接收到的信號發(fā)送到所述端口 接口之前對其進(jìn)行放大。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電源插座板，其特征在于，所述第一處理器還包括一個信 號轉(zhuǎn)換器，用于在將由所述電源線接口引出的信號發(fā)送到該端口接口之前，先將其從模擬 信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，或者從數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，該信號轉(zhuǎn)換器還用于在將由所述 端口接口接收到的信號發(fā)送到所述電源線接口以便上傳至電源線之前，先將其從模擬信號 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，或者從數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。
5. 根據(jù)前述各項權(quán)利要求中的任一項所述的電源插座板，其特征在于，所述信號為數(shù) 據(jù)信號，所述端口為數(shù)據(jù)端口 ，所述第一處理器為數(shù)據(jù)處理器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的電源插座板，其特征在于，所述信號為音頻信 號，所述端口為音頻端口 ，所述第一處理器為音頻處理器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電源插座板，其特征在于，所述至少一個數(shù)據(jù)端口包括一個 插座，用于容納一個數(shù)據(jù)電纜的插頭。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電源插座板，其特征在于，所述插頭包括一個RJ45類插頭。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的電源插座板，其特征在于，所述插頭包括一個USB類型插頭。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電源插座板，其特征在于，至少一個音頻端口包括一個插 座，用于容納一個音頻電纜的插頭。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電源插座板，其特征在于，所述插頭包括RCA音頻、光學(xué)或 RCA SPDIF數(shù)字類型連接器輸入或輸出。
12. 根據(jù)前述各項權(quán)利要求中的任一項所述的電源插座板，其特征在于，所述電源線包 括環(huán)形電路。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的電源插座板，其特征在于，所述環(huán)形電路包括家庭環(huán)形電路。
14. 根據(jù)前述各項權(quán)利要求中任一項所述的電源插座板，其特征在于，所述至少一個端 口包括一個裝置，其用于向一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以無線方式發(fā)送信號，并從該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以無線方 式接收信號，或者，用于連接到一個發(fā)送/接收裝置。
15. 根據(jù)前述各項權(quán)利要求中任一項所述的電源插座板，其特征在于，所述數(shù)據(jù)端口位 于所述電源插座板的前表面。
16. 根據(jù)前述各項權(quán)利要求中任一項所述的電源插座板，其特征在于，還包括一個軌 道，所述軌道嵌入在所述板中，其中鋪設(shè)一個全向天線組。
17. 根據(jù)前述各項權(quán)利要求中任一項所述的電源插座板，其特征在于，所述板還包括一 個數(shù)據(jù)連接信息顯示器。
18. 根據(jù)前述各項權(quán)利要求中任一項所述的電源插座板，其特征在于，該板還包括一個 導(dǎo)熱體，用于將所述板的部件產(chǎn)生的熱量從所述板傳導(dǎo)至一個所述的電源插座盒。
19. 根據(jù)前述各項權(quán)利要求中任一項所述的電源插座板，其特征在于，還包括存儲了一 個操作系統(tǒng)的存儲器。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的電源插座板，其特征在于，所述操作系統(tǒng)用于控制所述電 源插座板的運(yùn)作。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的電源插座板，其特征在于，還包括一個第二處理器，用于執(zhí) 行所述操作系統(tǒng)的指令。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19至21中任一項所述的電源插座板，其特征在于，所述操作系統(tǒng)包 括一個外部接口，以實現(xiàn)對所述電源插座板的遙控。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的電源插座板，其特征在于，所述外部接口是一個XML接口 。
24. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電源插座板，其特征在于，所述板用于提供網(wǎng)絡(luò)控制。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的電源插座板，其特征在于，所述電源插座板用于提供傳輸 層網(wǎng)絡(luò)控制。
26. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電源插座板，其特征在于，包括一個開關(guān)，所述開關(guān) 在第一狀態(tài)允許電流從所述電源線流到所述至少一個電源插座，并且，所述開關(guān)在第二狀 態(tài)阻止電流從所述電源線流向所述至少一個電源插座。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的電源插座板，其特征在于，還包括一個開關(guān)控制器，用于允 許所述開關(guān)被遙控。
28. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的電源插座板，其特征在于，所述開關(guān)為搖桿開關(guān)，所述開關(guān) 控制器為致動器。
29. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電源插座板，其特征在于，所述板的背部還包括一個 數(shù)據(jù)端口 ，用于接受來自所述電源插座盒的網(wǎng)絡(luò)電纜連接。
30. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電源插座板，其特征在于，還包括一個背部片盒插 座，位于所述板的背部，所述背部片盒插座用于容納一個片盒，所述片盒具有至少一個用于 發(fā)送和/或接收信號的端口。
31. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電源插座板，其特征在于，所述連接元件朝向所述板 的外圍。
32. 根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的電源插座板，其特征在于，還包括一個主板和一個子 版，所述處理器位于所述主板上，所述子版上有至少一個數(shù)據(jù)端口接口 。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的電源插座板，其特征在于，所述主板有兩側(cè)，其中天際線元 件設(shè)置在第一側(cè)，朝向所述板的前部，在使用時最熱的元件設(shè)置在第二側(cè)，朝向所述板的背部。
34. 根據(jù)權(quán)利要求33所述的電源插座板，其特征在于，所述電源插座板包括電源條，從而為所述主板提供空間。
35. —種適用于電源插座盒的電源插座板，包括至少一個電源插座，其用于容納一個電子設(shè)備的插頭，并包括用于將所述電源插座電連接到電源線的連接元件；一個用于容納片盒的片盒插座，所述片盒具有至少一個用于發(fā)送和/或接收信號的端口 ，其中所述板還包括一個電連接到所述片盒插座和所述電源線的處理器，用于在一個片盒位于該片盒插座中時，在所述至少一個端口和所述電源線之間傳遞信號從而將所述信號發(fā)送到所述電源線或從所述電源線處接收所述信號。
36. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的電源插座板，其特征在于，所述片盒不是電源插座。
37. 根據(jù)權(quán)利要求35所述的電源插座板，其特征在于，所述處理器使用一個PCMCIA接口連接到所述片盒。
38. —種用于插入到權(quán)利要求35所述的電源插座板中的片盒，所述片盒具有至少一個用于發(fā)送和/或接收信號的端口 。
39. —種網(wǎng)絡(luò)，包括多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，每個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接到多個根據(jù)任一前述權(quán)利要求的電源插座板中的一個，其中，所述各個電源插座板用于提供電源出口，并提供所述網(wǎng)路設(shè)備之間的信號傳輸，所述信號傳輸通過經(jīng)由所述電源插座板的端口來向電源線上傳信號或從所述電源線下載信號來實現(xiàn)。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，多個所述板包括藍(lán)牙數(shù)據(jù)端口 ，所述板用于形成一個個人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)。
41. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，至少一個所述板包括RFID數(shù)據(jù)端口 ，所述板用于使一個RFID標(biāo)簽的位置可以被確定。
42. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，RFID標(biāo)簽位置通過三角定位來確定。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述標(biāo)簽位置由一個遠(yuǎn)程設(shè)備來確定。
44. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，每個所述板包括一個用于控制所述網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)。
45. —個基本如上所述的電源插座板，參照以下附圖或如以下附圖所示圖1至圖18。
46. —種基本如上所述的網(wǎng)絡(luò)，參照以下附圖或如以下附圖所示圖3、4、5或9。
47. —種基本如上所述的片盒，參照以下附圖或如以下附圖所示圖6至圖18。
全文摘要
一種適合電源插座盒的電源插座板，包括至少一個電源插座，用于容納一個電子設(shè)備的插頭，并包括用于將所述電源插座連接到一個電源線的連接元件；至少一個用于發(fā)送和/或接收信號的端口，所述至少一個端口連接到一個電連接到所述電源線的處理器，所述處理器用于在所述至少一個端口和所述電源線之間傳遞信號，以向所述電源線發(fā)送所述信號和/或從所述電源線接收所述信號。
文檔編號H01R13/719GK101755390SQ200880024079
公開日2010年6月23日 申請日期2008年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月11日
發(fā)明者安德魯·德拉梅爾 申請人:恩-特維恩有限公司