CN106372490A - 外部设备连接方法及数据接口装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种外部设备连接方法及数据接口装置，所述方法包括：至少一个外部设备通过外设接口连接到数据接口装置的多个接口端子中的第一数量个接口端子上；生成轮询检测信号依次发送到每个接口端子，确定每个外部设备的外设接口的数据端子的连接位置；根据数据端子的连接位置，生成检测电平序列，发送给与两个数据端子相连的两个接口端子，并根据接收到的返回信号确定数据接口装置的输入接口端子IX和输出接口端子TX；其中，返回信号为数据包；确定数据接口装置的正、负电源接口端子的位置；对数据包的包头数据进行解析，得到外部设备的设备ID；确定外部设备的连接权限；根据连接权限，建立或断开与外部设备的数据连接。

Description

外部设备连接方法及数据接口装置

技术领域

本发明涉及数据传输领域，尤其涉及一种外部设备连接方法及数据接口装置。

背景技术

随着社会的发展，人们的生活也越来越丰富多彩，手机、iPad、数码相机等数码设备成为人们生活必不可少的一部分，这些数码设备的充电或数据传输都要依靠数据接口来实现。

现有接口装置无法对外部设备的使用权限进行识别，造成接口装置以及与接口装置连接的外部设备存在潜在的安全隐患。此外，现有接口装置的电源端子以及数据端子的排列顺序和数量都是固定的，因此在外部设备与接口装置相连接的时候，使用者必须先观察外部设备和接口装置的插接位置，才能保证端子以正确排列顺序相插接，造成用户使用不便。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种外部设备连接方法及数据接口装置，能够识别外部设备的连接权限，确保数据接口装置的安全性，且可以与一个或同时与多个外部设备相连接，能够自动识别外部设备的电源端子、数据端子位置，使得外部设备接口随意插接都可实现正常连接，从而用户在使用时能够不用观察插接位置，真正实现盲接，给用户使用带来极大方便。

第一方面，本发明实施例提供了一种外部设备连接方法，包括：

至少一个外部设备通过外设接口连接到数据接口装置的多个接口端子中的第一数量个接口端子上；所述多个为所述第一数量的N倍，所述N为自然数且N>1；所述外设接口至少包括两个数据端子和两个电源端子；

生成轮询检测信号依次发送到每个接口端子，确定每个外部设备的所述外设接口的数据端子的连接位置；

对于每个外部设备，根据所述数据端子的连接位置，生成检测电平序列，按照设定周期顺序交替发送给与所述两个数据端子相连的两个接口端子，并根据接收到的返回信号确定所述数据接口装置的输入接口端子IX和输出接口端子TX；其中，所述返回信号为数据包；

根据定制的端子排列设置规则和IX、TX的位置，确定所述数据接口装置的正、负电源接口端子的位置；

对所述数据包的包头数据进行解析，得到所述外部设备的设备ID；

根据所述设备ID，确定所述外部设备的连接权限；

根据所述连接权限，建立或断开与所述外部设备的数据连接。

优选的，所述根据所述设备ID确定所述外部设备的连接权限具体为：

所述数据接口装置根据所述设备ID生成权限请求信息发送给云服务器；所述权限请求信息中包括所述数据接口装置的ID信息和所述设备ID；

云服务器根据所述设备ID和所述数据接口装置的ID信息，确定所述设备ID对应的外部设备是否具有与所述数据接口装置连接的连接权限；

所述云服务器将所述连接权限发送给所述数据接口装置。

优选的，所述方法还包括：

根据所述设备ID，确定所述外部设备的设备类型，从而确定输出给所述电源端子的电压。

进一步优选的，所述电压为5V或3.3V，所述方法还包括：

根据所述外部设备的设备类型，控制所述数据接口装置内的电源转换控制模块输出所需电压。

优选的，所述按照设定周期顺序交替发送给与所述两个数据端子相连的两个接口端子，并根据接收到的返回信号确定所述数据接口装置的输入接口端子IX和输出接口端子TX具体为：

在第一周期内，向与所述两个数据端子相连接的奇数位上的接口端子发送检测电平序列；并且，在第二周期内，向与所述两个数据端子相连接的偶数位上的接口端子发送检测电平序列；

当第二周期内在所述偶数位上的接口端子接收到检测电平序列的返回信号时，确定所述偶数位上的接口端子为所述数据接口装置的IX，所述奇数位上的接口端子为所述数据接口装置的TX；所述偶数位上的接口端子连接的数据端子为所述外部设备的TX数据端子，所述奇数位上的接口端子连接的数据端子为所述外部设备的IX数据端子；

当第三周期内在所述奇数位上的接口端子接收到检测电平序列的返回信号时，确定所述奇数位上的接口端子为所述数据接口装置的IX，所述偶数位上的接口端子为所述数据接口装置的TX；所述奇数位上的接口端子连接的数据端子为所述外部设备的TX数据端子，所述偶数位上的接口端子连接的数据端子为所述外部设备的IX数据端子。

优选的，所述设定周期为1ms。

优选的，所述外部设备包括移动设备终端、视频设备、音频设备和外置传感器中的一种或多种。

优选的，所述方法还包括：所述外设接口的端子通过磁力吸附与所述数据接口装置的接口端子连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种使用上述第一方面方法的数据接口装置。

优选的，所述数据接口装置还包括显示面板和/或低压差线性稳压器。

本发明实施例提供的外部设备连接方法，能够识别外部设备的连接权限，确保数据接口装置的安全性，且可以与一个或同时与多个外部设备相连接，能够自动识别外部设备的电源端子、数据端子位置，使得外部设备接口随意插接都可实现正常连接，从而用户在使用时能够不用观察插接位置，真正实现盲接，给用户使用带来极大方便。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种外部设备连接方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的数据接口装置与外部设备的连接示意图；

图3为本发明实施例提供的数据接口装置的接口端子与外部设备的外设接口的一种连接示意图；

图4为本发明实施例提供的数据接口装置的接口端子与外部设备的外设接口的另一种连接示意图；

图5为本发明实施例提供的一种数据接口装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明实施例提供的数据接口占用的检测方法，用于外部设备与数据接口装置的插接时，识别外部设备是否有连接权限，且对数据端子、电源端子的自动识别和配置。

下面结合图1，对本发明实施例提供的外部设备连接方法进行说明。

本实施例提供的外部设备连接方法，执行于数据接口装置中，该装置包括多个接口端子，外部设备通过接口端子与数据接口装置连接，进行充电或数据传输。

图1为本发明实施例提供的外部设备连接方法的流程图，如图所示，本发明实施例提供的外部设备连接方法包括如下步骤：

步骤110，至少一个外部设备通过外设接口连接到数据接口装置的多个接口端子中的第一数量个接口端子上。

具体的，外部设备可以包括移动设备终端、视频设备、音频设备和外置传感器等。

外部设备具有外设接口，外设接口是定制的，具有设定数量的接口端子，接口端子包括数据端子和电源端子；优选的，外设接口可以包括两个数据端子和两个电源端子，其中，两个数据端子用于数据的发送和接收，分别为TX数据端子和IX数据端子；两个电源端子用于电量的传输。外设接口可以是从外部设备上接出的数据线的接口。当外部设备需要与数据接口装置进行设备连接时，可以通过外部设备的数据线将外部设备与数据接口装置连接。具体的，数据线的一端与外部设备相接，数据线的另一端为前述外设接口，与数据接口装置的连接。

具体的，与外部设备的IX数据端子相连的端子为数据接口装置的输出接口端子TX，与外部设备的TX数据端子相连的端子为数据接口装置的输入接口端子IX；与外部设备电源端子相连的端子为数据接口装置的电源接口端子，具体的，与外部设备的正、负电源端子相连的端子分别为数据接口装置的正、负电源端子。

外部设备和数据接口装置的数据接口的图示如图2。外部设备的接口端子与数据接口装置的接口端子采用磁性材料制作，因此在外部设备与数据接口装置连接时，外部设备的接口端子可通过磁力自动吸附在数据接口装置的接口端子上，不需要观察插接位置，从而实现外部设备与接口装置的盲接，使用方便。

多个外部设备可同时与数据接口装置进行连接，数据接口装置的数据接口数量与外部设备的接口数量相关，具体的，数据接口装置的数据接口数量为外部设备的接口数量的N倍，其中，N为大于1的整数。在本例中，数据接口装置的数据接口数量优选为16个。

步骤120，生成轮询检测信号依次发送到每个接口端子，确定每个设备的外设接口的数据端子的连接位置。

具体的，在数据接口装置内设有信号发生器，用于向数据接口装置的接口端子发射信号，发射信号可以为三角波、锯齿波、方波、正弦波等。当有外部设备连接到数据接口装置的接口端子时，信号发生器对数据接口装置的每个接口发送轮询检测信号，与外部设备两个数据端子连接的接口端子接收到轮询检测信号后，会生成相对应的反馈信号并发送给信号处理器。

如果是连接多个外部设备的情况下，连接每个外部设备的数据端子的接口端子都会产生相应的反馈信号。

轮询检测信号具体可以为方波信号，例如0V/5V方波，与外部设备两个数据端子连接的接口端子接收到此方波轮询检测信号时，会生成5V/0V方波反馈信号并发送给信号处理器；没连接外部设备数据端子的接口端子接收到轮询检测信号后不反馈任何信号，因此信号处理器可以根据接收到的反馈信号，确定外部设备的两个数据端子的连接位置。

步骤130，对于每个外部设备，根据数据端子的连接位置，生成检测电平序列，按照设定周期顺序交替发送给与两个数据端子相连的两个接口端子，并根据接收到的返回信号确定数据接口装置的输入接口端子IX和输出接口端子TX。

为了进一步确定数据接口装置的输入接口端子IX和输出接口端子TX的位置，信号发生器生成检测电平序列，并按照设定的周期顺序交替发送给根据上述步骤确定的与两个数据端子相连的两个接口端子，其中，设定周期优选为1ms。

有效的检测电平序列传输的过程为：在一个周期内，通过数据接口装置的TX将检测电平序列发送给外部设备的IX数据端子，外部设备的IX数据端子对检测电平序列进行接收，在下一个周期内，外部设备根据接收到的检测电平序列生成检测电平序列的返回信号，并由外部设备的TX数据端子发送到数据接口装置的IX。

因此，在不确定数据接口装置的IX和TX时，可以采用交替发送信号的方式进行检验，以反馈信号来确定数据接口装置的IX和TX。

具体的，在第一周期内，信号发生器向与两个数据端子相连接的奇数位上的接口端子发送检测电平序列；并且，在第二周期内，向与两个数据端子相连接的偶数位上的接口端子发送检测电平序列。

当第二周期内，在偶数位上的接口端子接收到检测电平序列的返回信号时，确定偶数位上的接口端子为数据接口装置的IX，奇数位上的接口端子为数据接口装置的TX；从而确定偶数位上的接口端子连接的数据端子为外部设备的TX数据端子，奇数位上的接口端子连接的数据端子为外部设备的IX数据端子。

当第三周期内，在奇数位上的接口端子接收到检测电平序列的返回信号时，确定奇数位上的接口端子为数据接口装置的IX，偶数位上的接口端子为数据接口装置的TX；从而确定奇数位上的接口端子连接的数据端子为外部设备的TX数据端子，偶数位上的接口端子连接的数据端子为外部设备的IX数据端子。

步骤140，根据定制的端子排列设置和IX、TX的位置确定数据接口装置的正、负电源接口端子的位置。

外部设备的IX数据端子、TX数据端子以及正、负电源端子的排列顺序是定制的，端子排列设置规则在数据接口装置中被存储，当外部设备的IX数据端子和TX数据端子的连接位置确定了，就可以根据端子排列设置规则确定数据接口装置的正、负电源接口端子的位置。

例如，如图3所示，端子排列设置规则设定端子排列依次为IX数据端子、TX数据端子、正电源端子、负电源端子。再次如图3所示，当外部设备正接在数据接口装置上且确定外部设备的IX数据端子和TX数据端子分别连接在数据接口装置的第三、第四个接口端子时，就可以确定外部设备的正、负电源端子分别连接在数据接口装置的第五、第六个接口端子上，即识别数据接口装置的第五、第六个接口端子为正、负电源接口端子；如图4所示，当确定外部设备反接在数据接口装置上且确定外部设备的TX数据端子和IX数据端子分别连接在数据接口装置的第三、第四个接口端子时,就可以确定外部设备的正、负电源端子分别连接在数据接口装置的第二、第一个接口端子上，即识别数据接口装置的第二、第一个接口端子为正、负电源接口端子。

在本例中，步骤130中的返回信号为数据包，信号处理器对数据包的包头数据进行解析，得到外部设备的设备ID,再根据设备ID外部设备的设备类型，从而确定输出给电源端子的电压，具体的输出电压可以为5V或3.3V。

由于外部设备的不同，外部设备所需电压也不同，为了向外部设备提供准确的电压值，在数据接口装置内设有电源转换控制模块，根据接收到的外部设备的设备类型相应改变输出电压的大小，输出外部设备所需的电压。

步骤150，对数据包的的包头数据进行解析，得到外部设备的设备ID。

为了对外部设备的连接权限进行限制，且保证外部设备与数据接口装置连接的安全性，每个外部设备在出厂前都设有设备ID，不同设备ID对应不同的连接权限，每个设备ID对应的连接权限储存在云服务器上，且每个数据接口装置在出厂前都设有ID信息，只有数据接口装置的ID信息与设备ID对应的连接权限相匹配，才能实现外部设备在数据接口装置上的正常充电或数据传输。因此，信号处理器在接收上述返回信号时，对返回信号中数据包的包头数据进行解析，识别出所连接的外部设备的设备ID。

步骤160，根据设备ID，确定外部设备的连接权限。

具体的，信号处理器根据识别的外部设备的设备ID生成权限请求信息发送给云服务器；其中，权限请求信息中包括数据接口装置的ID信息和外部设备的设备ID；云服务器对权限请求信息进行解析，获取外部设备的设备ID和数据接口装置的ID，确定设备ID对应的外部设备在数据接口装置的连接权限；并将连接权限发送给信号处理器。

步骤170，根据连接权限，建立或断开与外部设备的数据连接。

具体的，当云服务器获取到外部设备的设备ID对应的连接权限与数据接口装置的ID信息匹配时，生成连接信号发送给信号处理器；信号处理器根据接收到的连接信号生成连接控制指令并发送给接口端子，控制接口端子与外部设备的端子连接；当云服务器获取到外部设备的设备ID对应的连接权限与数据接口装置的ID信息不匹配时，生成断开信号发送给信号处理器，信号处理器根据接收到的断开信号生成断开控制指令并发送给接口端子，控制接口端子与外部设备的端子断开。由此实现对外部设备连接权限的识别和限制，保证数据接口装置的安全性。

本发明实施例提供的外部设备连接方法，能够识别外部设备的连接权限，确保数据接口装置的安全性，且可以与一个或同时与多个外部设备相连接，能够自动识别外部设备的电源端子、数据端子位置，使得外部设备接口随意插接都可实现正常连接，从而用户在使用时能够不用观察插接位置，真正实现盲接，给用户使用带来极大方便。

相应的，本实施例还提供了一种用以实现上述方法的数据接口装置。具体如图5所示。

信号发生器2先生成轮询检测信号，依次发送给数据接口装置的每个接口端子5,与外部设备的数据端子连接的接口端子5会生成相应的反馈信号并发送给信号处理器1，信号处理器1根据接收到的反馈信号确定外部设备的数据端子的连接位置。信号发生器2再产生检测电平序列，按照设定周期顺序交替发送给与两个数据端子相连的两个接口端子5，根据接收到的返回信号确定数据接口装置的IX、TX的位置。信号处理器1根据数据接口装置的IX、TX的位置以及外部设备端子的排列规则，确定数据接口装置的正、负电源接口端子5的位置。

信号处理器1根据数据接口装置的IX接收到的检测电平序列的返回信号中的设备识别信息，确定外部设备的电源信息，并生成控制信号发送给电源转换控制模块3，产生相应的输出电压，对外部设备进行供电。

低压差线性稳压器4与电源转换控制模块3相连接，对输出给外部设备的电压起到稳压作用。

信号处理器1对返回信号中数据包的包头数据进行解析，识别外部设备的设备ID，并根据设备ID生成权限请求信息发送给云服务器6，云服务器6对权限请求信息进行解析，获取所述设备ID和所述数据接口装置的ID信息，确定所述设备ID对应的外部设备在所述数据接口装置的连接权限，并将连接权限发送给信号处理器1，信号处理器1根据连接权限建立或断开与所述外部设备的数据连接。

数据接口装置具有多个接口端子5，其中接口端子5的数量为外部设备端子个数的N倍，其中，N为大于1的整数，在本例中，接口端子5的数量优选为16个，外部设备的端子通过磁力吸附在数据接口装置上，实现设备的盲接。

此外，可选的，数据接口装置还可包括显示面板，显示面板上包括多个模块，用户可以在显示面板上进行点击操作，从而对外部设备传输的信息进行显示、播放等。

本发明实施例提供的数据接口装置，能够识别外部设备的连接权限，确保数据接口装置的安全性，且能够自动识别外部设备的电源端子、数据端子位置，使得外部设备接口随意插接都可实现正常连接，从而用户在使用时能够不用观察插接位置，真正实现盲接，给用户使用带来极大方便。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种外部设备连接方法，其特征在于，所述方法包括：

至少一个外部设备通过外设接口连接到数据接口装置的多个接口端子中的第一数量个接口端子上；所述多个为所述第一数量的N倍，所述N为自然数且N>1；所述外设接口至少包括两个数据端子和两个电源端子；

生成轮询检测信号依次发送到每个接口端子，确定每个外部设备的所述外设接口的数据端子的连接位置；

对于每个外部设备，根据所述数据端子的连接位置，生成检测电平序列，按照设定周期顺序交替发送给与所述两个数据端子相连的两个接口端子，并根据接收到的返回信号确定所述数据接口装置的输入接口端子IX和输出接口端子TX；其中，所述返回信号为数据包；

根据定制的端子排列设置规则和IX、TX的位置，确定所述数据接口装置的正、负电源接口端子的位置；

对所述数据包的包头数据进行解析，得到所述外部设备的设备ID；

根据所述设备ID确定所述外部设备的连接权限；

根据所述连接权限，建立或断开与所述外部设备的数据连接。

2.根据权利要求1所述的外部设备连接方法，其特征在于，所述根据所述设备ID，确定所述外部设备的连接权限具体为：

所述数据接口装置根据所述设备ID生成权限请求信息发送给云服务器；所述权限请求信息中包括所述数据接口装置的ID信息和所述设备ID；

云服务器根据所述设备ID和所述数据接口装置的ID信息，确定所述设备ID对应的外部设备是否具有与所述数据接口装置连接的连接权限；

所述云服务器将所述连接权限发送给所述数据接口装置。

3.根据权利要求1所述的外部设备连接方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述设备ID，确定所述外部设备的设备类型，从而确定输出给所述电源端子的电压。

4.根据权利要求3所述的外部设备连接方法，其特征在于，所述电压为5V或3.3V，所述方法还包括：

根据所述外部设备的设备类型，控制所述数据接口装置内的电源转换控制模块输出所需电压。

5.根据权利要求1所述的外部设备连接方法，其特征在于，所述按照设定周期顺序交替发送给与所述两个数据端子相连的两个接口端子，并根据接收到的返回信号确定所述数据接口装置的输入接口端子IX和输出接口端子TX具体为：

在第一周期内，向与所述两个数据端子相连接的奇数位上的接口端子发送检测电平序列；并且，在第二周期内，向与所述两个数据端子相连接的偶数位上的接口端子发送检测电平序列；

当第二周期内在所述偶数位上的接口端子接收到检测电平序列的返回信号时，确定所述偶数位上的接口端子为所述数据接口装置的IX，所述奇数位上的接口端子为所述数据接口装置的TX；所述偶数位上的接口端子连接的数据端子为所述外部设备的TX数据端子，所述奇数位上的接口端子连接的数据端子为所述外部设备的IX数据端子；

当第三周期内在所述奇数位上的接口端子接收到检测电平序列的返回信号时，确定所述奇数位上的接口端子为所述数据接口装置的IX，所述偶数位上的接口端子为所述数据接口装置的TX；所述奇数位上的接口端子连接的数据端子为所述外部设备的TX数据端子，所述偶数位上的接口端子连接的数据端子为所述外部设备的IX数据端子。

6.根据权利要求1所述的外部设备连接方法，其特征在于，所述设定周期为1ms。

7.根据权利要求1所述的外部设备连接方法，其特征在于，所述外部设备包括移动设备终端、视频设备、音频设备和外置传感器中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的外部设备连接方法，其特征在于，所述方法还包括：所述外设接口的端子通过磁力吸附与所述数据接口装置的接口端子连接。

9.一种如上述权利要求1-8任一权项所述的数据接口装置。

10.根据权利要求9所述的数据接口装置，其特征在于，所述数据接口装置还包括显示面板和/或低压差线性稳压器。