USB设备
阅读：951发布：2024-02-24
专利汇可以提供USB设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型 实施例 公开了一种USB设备。该USB设备包括：设备本体，以及与设备本体连接的第一USB模 块 和第二USB模块；第一USB模块用于连接外部供电电源，第二USB模块用于连接外部智能设备；第一USB模块还用于采用外部供电电源提供的 电能 为所述设备本体供电，并且通过向第二USB模块传输电 信号 ，为第二USB模块连接的外部智能设备供电。本实用新型通过采用上述技术方案，通过第一USB模块向第二USB模块传输 电信号 为第二USB模块连接的外部智能设备供电，在用户使用智能设备挂载该USB设备时，可以同时通过该USB设备为智能设备充电，提升智能终端使用效果。，下面是USB设备专利的具体信息内容。
1.一种USB设备，其特征在于，包括设备本体，以及与所述设备本体连接的第一USB模块和第二USB模块；
所述第一USB模块用于连接外部供电电源，所述第二USB模块用于连接外部智能设备；
所述第一USB模块还用于采用所述外部供电电源提供的电能为所述设备本体供电，并且通过向所述第二USB模块传输电信号，为所述第二USB模块连接的外部智能设备供电。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一USB模块包括第一电源适配芯片，所述第二USB模块包括第二电源适配芯片；
所述第一电源适配芯片用于将所述供电电源提供的电信号的电压和电流转换为所述设备本体采用的电压和电流，并为所述设备本体供电；
所述第二电源适配芯片用于将所述第一USB模块输出的电信号的电压和电流转换为所述外部智能设备采用的电压和电流电信号，并为所述外部智能设备进行供电。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第一USB模块还包括第一USB串口，所述第二USB模块还包括第二USB串口；
所述第一USB串口和所述第二USB串口均为Type-C型USB串口。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备本体包括电源管理模块，所述电源管理模块设置在所述第一USB模块与所述第二USB模块之间，所述电源管理模块用于对通过所述第一USB模块向所述第二USB模块传输的电信号进行管理。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备本体包括音频处理模块；
所述音频处理模块用于采集并处理声音信号，并将处理的声音信号传输给外部智能设备；
所述音频处理模块还用于接收并处理所述外部智能设备发送的音频信号，并播放处理后的音频信号。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备本体包括网络连接模块；
所述外部智能设备和所述设备本体通过所述网络连接模块与网络设备进行通信。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备本体包括控制芯片；
所述控制芯片与所述第一USB模块和所述第二USB模块连接；
所述控制芯片用于控制所述第一USB模块和所述第二USB模块的工作状态。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述设备本体还包括与所述控制芯片连接的物理按键；
所述物理按键用于通过所述控制芯片切换所述设备本体的工作状态。
USB设备
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种USB设备。
背景技术
[0002] 随着生活水平和科学技术的不断发展，用户在使用智能设备时，对音视频播放质量和操作体验的要求越来越高，例如，用户需要听一些高品质的音频，需要高品质的录音效果，需要利用更大的显示界面显示智能设备中的视频文件，或者需要利用键盘和鼠标等设备对智能设备进行操作。
[0004] 然而，在智能设备挂载USB设备时功耗较大，使得用户在使用USB设备过程中经常遇到电量耗光的情况，不得不停止使用USB设备，为手机进行充电。实用新型内容
[0005] 本实用新型实施例提供一种USB设备，在智能设备挂载该USB设备时，可以同时通过该USB设备为智能设备充电，提升智能设备的使用效果。
[0006] 本实用新型实施例提供了一种USB设备，包括设备本体，以及与所述设备本体连接的第一USB模块和第二USB模块；
[0007] 所述第一USB模块用于连接外部供电电源，所述第二USB模块用于连接外部智能设备；
[0009] 进一步的，所述第一USB模块包括第一电源适配芯片，所述第二USB模块包括第二电源适配芯片；
[0011] 所述第二电源适配芯片用于将所述第一USB模块输出的电信号的电压和电流转换为所述外部智能设备采用的电压和电流电信号，并为所述外部智能设备进行供电。
[0012] 进一步的，所述第一USB模块还包括第一USB串口，所述第二USB模块还包括第二USB串口；
[0013] 所述第一USB串口和所述第二USB串口均为Type-C型USB串口。
[0014] 进一步的，所述设备本体包括电源管理模块，所述电源管理模块设置在所述第一USB模块与所述第二USB模块之间，所述电源管理模块用于对通过所述第一USB模块向所述第二USB模块传输的电信号进行管理。
[0015] 进一步的，所述设备本体包括音频处理模块；
[0018] 进一步的，所述设备本体包括网络连接模块；
[0019] 所述外部智能设备和所述设备本体通过所述网络连接模块与网络设备进行通信。
[0020] 进一步的，所述设备本体包括控制芯片；
[0021] 所述控制芯片与所述第一USB模块和所述第二USB模块连接；
[0022] 所述控制芯片用于控制所述第一USB模块和所述第二USB模块的工作状态。
[0023] 进一步的，所述设备本体还包括与所述控制芯片连接的物理按键；
[0024] 所述物理按键用于通过所述控制芯片切换所述设备本体的工作状态。
[0025] 本实用新型实施例提供的USB设备包括设备本体，以及与设备本体连接的第一USB模块和第二USB模块；第一USB模块用于连接外部供电电源，第二USB模块用于连接外部智能设备；第一USB模块还用于采用外部供电电源提供的电能为设备本体供电，并且通过向第二USB模块传输电信号，为第二USB模块连接的外部智能设备供电。本实用新型通过采用上述技术方案，通过第一USB模块采用外部供电电源为USB设备供电，并且通过向所述第二USB模块传输电信号，为所述第二USB模块连接的外部智能设备供电，在用户使用智能设备挂载该USB设备时，可以同时通过该USB设备为智能设备充电，扩展了智能设备的使用场景，并提升了智能设备的使用效果。附图说明
[0026] 图1为本实用新型实施例提供的一种USB设备的结构框图；
[0027] 图2A为本实用新型实施例提供的一种第一USB模块的结构框图；
[0028] 图2B为本实用新型实施例提供的一种第二USB模块的结构框图；
[0029] 图3为本实用新型实施例提供的一种USB设备的结构示意图。
具体实施方式
[0030] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。
[0031] 图1为本实用新型实施例提供的一种USB设备的结构框图，本实施例可适用于连接智能设备并为智能设备进行充电的情况。参见图1，该USB设备包括设备本体101，以及与设备本体101连接的第一USB模块102和第二USB模块103；第一USB模块102用于连接外部供电电源，第二USB模块103用于连接外部智能设备；第一USB模块102还用于采用外部供电电源提供的电能为设备本体101供电，并且通过向第二USB模块103传输电信号，为第二USB模块103连接的外部智能设备供电。
[0033] 示例性的，USB设备连接外部供电电源时，第一USB模块102识别到外部供电电源为USB设备供电，采用外部供电电源提供的电能为设备本体101供电，以使设备本体101启动并运行。第二USB模块103连接到外部智能设备，通过设备本体101接收第一USB模块102传输的电信号，为第二USB模块103连接的外部智能设备供电。
[0034] 进一步的，第一USB模块102包括第一电源适配芯片1021，第二USB模块103包括第二电源适配芯片1031；第一电源适配芯片1021用于将外部供电电源提供的电信号的电压和电流转换为设备本体101采用的电压和电流，并为设备本体101供电；第二电源适配芯片1031用于将第一USB模块102输出的电信号的电压和电流转换为外部智能设备采用的电压和电流电信号，并为外部智能设备进行供电。
[0035] 示例性的，第一电源适配芯片1021和第二电源适配芯片1031可以是USB电源传输(USB Power Delivery，USB PD)芯片。USB设备连接外部供电电源时，第一电源适配芯片1021可以基于USB PD协议，根据设备本体101的用电需求，对外部供电电源提供的电信号的电压和电流进行转换，获得设备本体101采用的电压和电流，为设备本体101供电。例如，设备本体101需要电压为5V，电流为3A的电信号，第一电源适配芯片1021基于USB PD协议，将外部供电电源提供的电压为9V，电流为2A的电信号转换为电压为5V，电流为3A的电信号，设备本体101接收到上述电压为5V，电流为3A的电信号后，设备本体101自动开启。
[0036] 示例性的，在第二USB模块103连接外部智能设备时，第二电源适配芯片1031可以USB PD协议，对第一USB模块102输出的电信号的电压和电流进行转换，将其转换为外部智能设备采用的电压和电流电信号，为外部智能设备供电。具体地，在第二USB模块103与外部智能设备进行连接时，外部智能设备的电源适配芯片识别到USB设备通过第二USB模块103与该外部智能设备的连接，向第二USB模块103发送数据包。设备本体101通过第二USB模块103接收到该数据包后，对数据包进行分析得出外部智能设备采用的电压和电流，第二USB模块103根据设备本体101得出的外部智能设备采用的电压和电流，基于USB PD协议，将其转换为外部智能设备采用的电压和电流电信号，为外部智能设备供电。
[0037] 进一步的，第一USB模块102还包括第一USB串口1022，第二USB模块103还包括第二USB串口1032；第一USB串口1022和第二USB串口1032均为Type-C型USB串口。
[0038] 图2A为本实用新型实施例提供的一种第一USB模块102的结构框图，参见图2A，第一USB模块102包括：第一电源适配芯片1021和第一USB串口1022。
[0039] 图2B为本实用新型实施例提供的一种第二USB模块103的结构框图，参见图2B，第二USB模块103包括：第二电源适配芯片1031和第二USB串口1032。
[0040] 示例性的，设备本体101通过第一USB串口1022与外部供电电源连接，接收外部供电电源提供的电信号，并将该电信号传输至第一电源适配芯片1021；设备本体101通过第二USB串口1032与外部智能设备连接，接收第一电源适配芯片1021输出的电信号，为外部智能设备供电，并且，通过第二USB串口1032，设备本体101可以实现与外部智能设备之间的数据通信。
[0041] 本实用新型实施例提供的USB设备包括设备本体，以及与设备本体连接的第一USB模块和第二USB模块通过第一USB模块采用外部供电电源为USB设备供电，并且通过向第二USB模块传输电信号，为第二USB模块连接的外部智能设备供电，在用户使用智能设备挂载该USB设备时，可以同时通过该USB设备为智能设备充电，扩展了智能设备的使用场景，提升智能设备的使用效果。
[0042] 进一步的，设备本体包括电源管理模块，电源管理模块设置在第一USB模块与第二USB模块之间，电源管理模块用于对通过第一USB模块向第二USB模块传输的电信号进行管理。
[0043] 在本实用新型实施例中，电源管理模块可是时电源管理芯片，如RK816芯片。示例性的，电源管理模块设置在第一USB模块与第二USB模块之间，具体地，电源管理模块设置在第一电源适配芯片与第二电源适配芯片之间，并对通过第一USB模块向第二USB模块传输的电信号进行分配，防止通过第一USB模块向第二USB模块传输的电信号出现突变，避免高电压、大电流的电信号损坏该USB设备。
[0044] 进一步的，设备本体包括音频处理模块；音频处理模块用于采集并处理声音信号，并将处理的声音信号传输给外部智能设备；音频处理模块还用于接收并处理外部智能设备发送的音频信号，并播放处理后的音频信号。
[0045] 可选的，音频处理模块可以包括编解码器、声音输入接口和音频输出接口。示例性的，声音输入接口可以是设置与设备本体表面的麦克风插孔，连接麦克风后，可以采集声音信号，对该声音信号进行编码处理，并将处理后的声音信号发送至外部智能设备；音频输出接口可以是设置与设计本体表面的插孔，通连接外部音箱后，设备本体将外部智能设备发送至USB设备的音频信号进行解码，并播放解码后的音频信号。
[0046] 进一步的，设备本体包括网络连接模块；外部智能设备和设备本体通过网络连接模块与网络设备进行通信。
[0047] 其中，网络连接模块可以是WIFI芯片、蓝牙芯片等通讯单元，网络设备可以是路由器、服务器或其他智能设备。当网络连接模块与网络设备连接后，与设备本体连接的外部智能设备可以通过网络连接模块实现与网络设备之间的通信。
[0048] 设备本体包括控制芯片；控制芯片与第一USB模块和第二USB模块连接；控制芯片用于第一USB模块和第二USB模块的工作状态。
[0049] 示例性的，USB设备连接外部供电电源时，控制芯片内部存储有设备本体采用的电压和电流信息，向第一USB模块发送工作指令，使得第一USB模块基于USB PD协议实现对外部供电电源提供的电信号的电压和电流的转换，获得设备本体采用的电压和电流；USB设备在连接外部供电电源的状态下连接外部智能设备时，控制芯片接收到外部智能设备发送的数据包后，对数据包进行分析得出外部智能设备采用的电压和电流信息，控制第二USB模块基于USB PD协议，将设备本体采用的电压和电流转换为外部智能设备采用的电压和电流电信号，为外部智能设备供电。
[0050] 进一步的，设备本体还包括与控制芯片连接的物理按键；物理按键用于通过控制芯片切换设备本体的工作状态。
[0051] 其中，物理按键设置于设备本体表面，并与控制芯片电连接，不同的物理按键对应设备本体不同的工作状态。示例性的，设备本体的工作状态可以包括声卡工作状态、网卡工作状态、显卡工作状态。示例性的，当对应声卡工作状态的物理按键被按下时，控制芯片控制音频处理模块处于工作状态。
[0052] 图3为本实用新型实施例提供的一种USB设备的结构示意图，参见图3，该USB设备包括设备本体101，以及与设备本体101连接的第一USB模块102和第二USB模块103；其中，设备本体101包括电源管理模块1011、音频处理模块1012、网络连接模块1013、控制芯片1014和物理按键1015；第一USB模块102包括第一电源适配芯片1021和第一USB串口1022；第二USB模块103包括第二电源适配芯片1031和第二USB串口1032。电源管理模块1011、音频处理模块1012、网络连接模块1013、物理按键1015、第一电源适配芯片1021和第二电源适配芯片1031均与控制芯片1014连接；电源管理模块1011连接于第一电源适配芯片1021和第二电源适配芯片1031之间；第一电源适配芯片1021与第一USB串口1022连接，并可以通过第一USB串口1022连接外部供电电源；第二电源适配芯片1031与第二USB串口1032连接，并可以通过第一USB串口1022连接外部智能设备。
[0053] 在本实用新型实施例的一种可选的实现方式中，用户将外部供电电源插入USB设备后，即第一电源适配芯片1021通过第一USB串口1022连接了外部供电电源，第一电源适配芯片1021接收到外部供电电源提供的电信号，根据控制芯片1014的控制指令，将外部供电电源提供的电信号的电压和电流转换为设备本体101采用的电压和电流，并将转换后的电信号传输至电源管理模块1011。电源管理模块1011为第一USB模块102、第二USB模块103和设备本体101供电，并向第二USB模块103传输电信号。
[0054] 用户将USB设备连接外部智能设备后，即第二电源适配芯片1031通过第二USB串口1032连接了外部智能设备。外部智能设备中的电源适配芯片检测到USB与该外部智能设备连接后，将USB设备确定为主设备，为外部智能设备供电。
[0055] 外部智能设备中的电源适配芯片通过第二USB串口1032向控制芯片1014发送数据包，控制芯片1014接收到外部智能设备发送的数据包后，对数据包进行分析得出外部智能设备采用的电压和电流，控制第二USB电源适配芯片1031基于USB PD协议，将设备本体采用的电压和电流转换为外部智能设备采用的电压和电流电信号，为外部智能设备供电。
[0056] 示例性的，在USB设备为外部智能设备供电后，外部智能设备通过信号中断交互查询方式发现该USB设备，通过第二USB串口1032向控制芯片1014发送数据包，控制芯片1014对数据包进行分析并反馈，以使外部智能设备将该USB设备作为从设备，确定该USB设备的设备地址、描述符和标识信息，从而加载该USB设备的驱动信息，如音频驱动、显卡驱动等。
[0057] 示例性的，如果用户按下与该USB设备声卡工作状态对应的物理按键1015，控制芯片1014检测到该物理按键1015被按下后，控制音频处理模块1012处于工作状态。在音频工作状态下，控制芯片1014通过第二USB串口1032接收外部智能设备发送的音频信号，控制音频处理模块1012中的加码器对接收到的音频信号进行解码并输出解码后的信号，如果该USB设备连接了音箱，则可以通过音箱播放处理后的音频信号。如果该USB设备采集到声音信号，控制芯片1014控制音频处理模块1012中的编码器对采集到的声音信号，并将处理后的声音信号通过第二USB串口1032发送至与该USB设备连接的外部智能设备。
[0058] 示例性的，如果用户按下与该USB设备网卡工作状态对应的物理按键1015，控制芯片1014检测到该物理按键1015被按下后，控制网络连接模块1013处于工作状态。
[0059] 本实用新型实施例提供的USB设备包括设备本体，以及与设备本体连接的第一USB模块和第二USB模块通过第一USB模块采用外部供电电源为USB设备供电，并且通过向第二USB模块传输电信号，为第二USB模块连接的外部智能设备供电，在用户使用智能设备挂载该USB设备时，可以同时通过该USB设备为智能设备充电，并且通过物理按键可以控制该USB设备切换工作状态，适应用户不同使用场合的需求，提升外接智能设备的使用效果。
[0060] 注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
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