CN207650796U - 连接装置及信号传输系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种连接装置及信号传输系统。该连接装置包括第一USB接口、第二USB接口以及设置与第一USB接口一侧的USB转换器；第一USB接口用于基于USB3.0协议连接对应的外设装置；第二USB接口，用于基于USB2.0协议连接对应的外设装置；第一USB接口的电源针脚与第二USB接口的电源针脚形成电连接；第一USB接口与第二USB接口之间基于USB2.0协议形成连接。根据本实用新型，可以使得第一USB接口与第二USB接口之间形成连接所采用的连接线设计较为简单，降低连接线开发和测试的难度，提高连接装置的生产良品率。

Description

连接装置及信号传输系统

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种连接装置及信号传输系统。

背景技术

随着虚拟现实技术的发展，虚拟现实产品的市场规模日益增长。目前常见的虚拟现实产品，通常是基于个人计算机或者游戏平台的虚拟现实系统。这类虚拟现实系统，通过连接线(Cable)连接计算机或者运行游戏平台的电子设备，获取对应的虚拟现实数据(包括图像、音频、视频等数据)，通过虚拟现实头盔、虚拟现实眼镜这类头戴式显示装置进行展示，提供用户虚拟现实体验。

因此，用于连接计算机或者运行游戏平台的电子设备与头戴式显示装置的连接线，是用于向头戴式显示装置提供电源、传递音视频信号、以及头戴式显示装置与计算机等设备交互传递控制命令的通道，是至关重要的关键物料。

目前，市场上用于上述虚拟现实系统的连接线，通常叠层一般分为两部分组成：一部分基于USB3.0协议的芯线，用来传递控制命令和电源；另一部分是支持HMDI协议(HighDefinition Multimedia Interface，高清晰度多媒体接口)和DP协议(Display Port，高清数字显示接口)的芯线，一般用来传输视频信号。因此，连接线中既包含了HMDI或者DP的差分对和控制线等这些芯线，也包括了支持USB3.0协议的部分芯线，而USB3.0协议中规定的USB接口针脚数量多达9个，使得连接线中的芯线数量往往达到20多条，极大增加连接线开发和测试的难度。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，提供一种连接装置，包括：

第一USB接口，用于基于USB3.0协议连接对应的外设装置；

第二USB接口，用于基于USB2.0协议连接对应的外设装置；

所述第一USB接口的电源针脚与所述第二USB接口的电源针脚形成电连接；

所述第一USB接口一侧设置有USB转换器，所述USB转换器用于：

将通过第一USB接口输入的USB3.0信号，转换为USB2.0信号后通过所述第二UBS接口输出，以及，将通过第二USB接口输入的USB2.0信号，转换为USB3.0信号后通过所述第一USB接口输出；

所述第一USB接口与所述第二USB接口之间基于USB2.0协议形成连接。

可选地，

所述USB转换器设置于所述第一USB接口中，所述第一USB接口与所述第二USB接口通过连接线形成连接。

可选地，

所述USB转换器比邻所述第一USB接口设置，所述USB转换器的一端与所述第一USB接口基于USB3.0协议形成连接，所述USB转换器的另一端通过连接线基于USB2.0协议与所述第二USB接口形成连接。

可选地，

所述USB转换器的电源针脚与所述第一USB接口的电源针脚形成电连接。

可选地，

所述USB转换器包括USB3.0端口、USB2.0端口以及信号转换单元；

所述USB3.0端口，用于与所述第一USB接口连接，形成基于USB3.0协议的信号传输通路；

所述USB2.0端口，用于与所述第二USB接口连接，形成基于USB2.0协议的信号传输通路；

所述信号转换单元，用于将从所述USB3.0端口输入的USB3.0信号转换为USB2.0信号后通过所述USB2.0端口输出，以及用于将从所述USB2.0端口输入的USB2.0信号转换为USB3.0信号后通过所述USB3.0端口输出。

可选地，

所述连接装置还包括第三接口；

所述第三接口，用于基于DP协议或HMDI协议与对应的外设装置连接；

所述第三接口与所述第二USB接口之间基于DP协议或HMDI协议形成连接。

本发明的另一方面，提供一种信号传输系统，包括：

第一外设装置，用于基于USB3.0协议传输信号以及向外部供电；

第二外设装置，用于基于USB2.0协议传输信号；

如本发明的前一方面所述的连接装置；

所述第一外设装置与所述连接装置的第一USB接口连接，所述第二外设装置与所述连接装置的第二USB接口连接，实现第一外设装置向所述第二外设装置供电以及所述第一外设装置与所述第二外设装置进行信号交互。

可选地，

所述第一外设装置以及所述第二外设装置，还用于基于DP协议或HMDI协议传输信号。

可选地，所述第一外设装置向外部供电的供电电压为5V并且最大输出电流不小于900mA。

可选地，

所述第一外设装置是计算机；

和/或，

所述第二外设装置是头戴式显示装置。

本实用新型的一个技术效果在于，通过USB转换器实施USB3.0信号与USB2.0信号之间的转换，实现第一USB接口与第二USB接口之间实现基于USB2.0协议形成连接，使得对应形成连接所采用的连接线设计更为简单，降低连接线的开发和测试难度，提高连接装置的生产良品率，降低生产成本。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是连接装置100的例子的框图。

图2是连接装置100的又一例子的框图。

图3是USB转接器130的例子的框图。

图4是第一USB接口110中设置USB转接器130的例子的框图。

图5是连接装置100的又一例子的框图。

图6是信号传输系统200的例子的框图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

<第一实施例>

本实施例中，提供一种连接装置100，包括第一USB接口110，第二USB接口120以及USB转换器130。

第一USB接口110，用于基于USB3.0协议连接对应的外设装置，该外设装置可以是任何支持基于USB3.0协议传输信号的电子设备。

USB3.0协议中规定USB接口采用9针脚设计，为了兼容USB2.0协议，其中4个针脚和USB2.0的形状、定义完全相同(电源针脚VBUS、接地针脚GND、兼容USB2.0协议的USB信号差分针对D+、D-)；其他5个针脚分别为USB接收信号差分针脚SSRX+/SSRX-、USB发送信号差分针脚SSTX+/SSTX-、接地针脚GND。

第一USB接口110支持USB3.0协议，包括上述9个针脚。

第二USB接口120支持USB2.0协议，用于基于USB2.0协议连接对应的外设装置，该外设装置可以是任何支持基于USB2.0协议传输信号的电子设备。

USB2.0协议中规定USB接口采用4针脚设计，包括源针脚VBUS、接地针脚GND、USB信号差分针对D+、D-。

第二USB接口120支持USB2.0协议，包括上述4个针脚。

在连接装置100中，第一USB接口110的电源针脚VBUS与第二USB接口120的电源针脚VBUS形成电连接，使得第一USB接口110输入的供电电压和电流可以从第一USB接口110输入，从第二USB接口输出。

第一USB接口110一侧设置有USB转换器130。

USB转换器130用于将通过第一USB接口110输入的USB3.0信号，转换为USB2.0信号后通过第二UBS接口120输出；以及，将通过第二USB接口120输入的USB2.0信号，转换为USB3.0信号后通过第一USB接口110输出。

对应地，第一USB接口110与第二USB接口120之间，可以基于USB2.0协议形成连接。

第一USB接口110与第二USB接口120之间的连接是连接装置110的实现连接功能的主要部分，两者之间基于USB2.0协议形成连接传输信号，足以满足数据传输需求，而USB2.0协议中采用的针脚较少，对应涉及的芯线数量较少，叠层设计较为简单，可以形成两者之间连接所采用的连接线的开发和测试难度，提高连接装置110的生产良品率，降低生产成本。

在一个例子中，如图1所示，USB转换器130可以设置在第一USB接口110中，第一USB接口110与第二USB接口120通过连接线11形成连接，对应地，连接线11可以基于USB2.0协议设计，降低开发和测试难度，提高连接装置110的生产良品率，降低生产成本。

在另一个例子中，如图2所示，USB转换器130比邻第一USB接口110设置，USB转换器130的一端与第一USB接口110基于USB3.0协议形成连接，可以通过连接线连接或者直接对应焊接第一USB接口的针脚与USB转换器130一端的端口中对应的针脚形成连接；USB转换器130的另一端通过连接线12基于USB2.0协议与第二USB接口120形成连接；对应地，连接线12可以基于USB2.0协议设计，降低开发和测试难度，提高连接装置110的生产良品率，降低生产成本。

具体地，UBS转换器130包括USB3.0端口131、USB2.0端口132以及信号转换单元133，如图3所示。

USB3.0端口131，用于与第一USB接口110连接，形成基于USB3.0协议的信号传输通路；对应地，USB3.0端口131包括接地针脚GND、兼容USB2.0协议的USB信号差分针对D+/D-、USB接收信号差分针脚SSRX+/SSRX-、USB发送信号差分针脚SSTX+/SSTX-。

USB3.0端口132，用于与第二USB接口120连接，形成基于USB2.0协议的信号传输通路；对应地，USB3.0端口132包括兼容USB2.0协议的USB信号差分针对D+/D-。

信号转换单元133，用于将从USB3.0端口131输入的USB3.0信号转换为USB2.0信号后通过USB2.0端口132输出，以及用于将从USB2.0端口132输入的USB2.0信号转换为USB3.0信号后通过USB3.0端口131输出。

USB转换器130还可以是支持USB3.0协议与USB2.0协议转换的产品，例如CypressCyusb3302芯片或者其他类似功能的产品。

USB转换器130可以在内部设置电源供电工作，或者，通过外部供电工作。具体地，USB转换器130的电源针脚VBUS与第一USB接口110的电源针脚VBUS形成电连接，通过第一USB接口110接收外部供电进行工作。例如，如图4所示，USB转换器130设置于第一USB接口110中，通过第一USB接口110的电源针脚VBUS接收外部供电。

在连接装置100中，还可以包括第三接口140；该第三接口用于基于DP协议或HMDI协议与对应的外设装置连接，支持对应的外设装置基于DP协议或HMDI协议进行信号传输；第三接口140与第二USB接口120之间基于DP协议或HMDI协议形成连接；例如，可以如图5所示，连接装置100中第三接口140与第二USB接口120通过连接线13基于DP协议或HMDI协议形成连接，第一USB接口110与第二USB接口120通过连接线11基于USB2.0协议形成连接，连接线11与连接线12是一条连接线与第二USB接口120连接，由于连接线12部分基于USB2.0协议，芯线数量较少，整体连接线的设计较为简单，降低连接线开发和测试的难度，提高连接装置100的生产良品率，降低生产成本。

以上已经结合附图说明了本实施例，本实施例中提供的连接装置包括第一USB接口、第二USB接口以及设置于第一USB接口一侧的USB转换器，通过USB转换器实施USB3.0信号与USB2.0信号之间的转换，实现第一USB接口与第二USB接口之间实现基于USB2.0协议形成连接，使得对应形成连接所采用的连接线设计更为简单，降低连接线的开发和测试难度，提高连接装置的生产良品率，降低生产成本。

<第二实施例>

在本实施例中，提供一种信号传输系统200，如图6所示，包括：第一外设装置210、第二外设装置220，以及在第一实施例中提供的连接装置100。

第一外设装置210，用于基于USB3.0协议传输信号以及向外部供电。在一个例子中，第一外设装置210向外部供电的供电电压为5V并且最大输出电流不小于900mA。

第一外设装置210是可以支持USB3.0协议传输信号的电子设备。例如，第一外设装置210可以是计算机，包括台式电脑、笔记本电脑、掌上电脑、平板电脑等。

在一个例子中，第一外设装置还用于基于DP协议或HMDI协议传输信号。

第二外设装置220，用于基于USB2.0协议传输信号。

第二外设装置210是可以支持USB3.0协议传输的电子设备。例如，第二外设装置210可以是头戴式显示装置，包括虚拟现实头盔或者虚拟现实眼镜等。

连接装置100在第一实施例中已经描述，在此不再赘述。

在信号传输系统200中，第一外设装置210与连接装置100的第一USB接口110连接，第二外设装置220与连接装置100的第二USB接口120连接，实现第一外设装置110向第二外设装置供电120以及第一外设装置110与第二外设装置220进行信号交互。

通过连接装置100在第一外设装置210与第二外设装置220之间形成基于USB2.0协议形成连接，对应形成连接所采用的连接线设计更为简单，降低连接线的开发和测试难度，提高连接装置的生产良品率，降低整个信号传输系统的生产成本。

具体的一个例子中，信号传输系统200可以是虚拟现实系统；第一外设装置210是计算机(包括安装有游戏平台的计算机)，支持基于USB3.0协议以及DP协议或HMDI协议传输信号；第二外设装置210是头戴式显示装置，支持基于USB2.0协议以及DP/HMDI协议传输信号；连接装置100包括第一USB接口110、第二USB接口110、USB转换器130以及第三接口140；信号传输系统200如图6所示。

在本实施例中，提供一种信号传输系统，包括第一外设装置、第二外设装置以及第一实施例中提供的连接装置，在该连接装置中第一USB接口与第二USB接口之间基于USB2.0协议形成连接，对应形成连接所采用的连接线设计更为简单，降低连接线的开发和测试难度，提高连接装置的生产良品率，降低整个信号传输系统的生产成本。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种连接装置，其特征在于，包括：

第一USB接口，用于基于USB3.0协议连接对应的外设装置；

第二USB接口，用于基于USB2.0协议连接对应的外设装置；

所述第一USB接口的电源针脚与所述第二USB接口的电源针脚形成电连接；

所述第一USB接口一侧设置有USB转换器，所述USB转换器用于：

将通过第一USB接口输入的USB3.0信号，转换为USB2.0信号后通过所述第二USB接口输出，以及，将通过第二USB接口输入的USB2.0信号，转换为USB3.0信号后通过所述第一USB接口输出；

所述第一USB接口与所述第二USB接口之间基于USB2.0协议形成连接。

2.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，

所述USB转换器设置于所述第一USB接口中，所述第一USB接口与所述第二USB接口通过连接线形成连接。

3.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，

所述USB转换器比邻所述第一USB接口设置，所述USB转换器的一端与所述第一USB接口基于USB3.0协议形成连接，所述USB转换器的另一端通过连接线基于USB2.0协议与所述第二USB接口形成连接。

4.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，

所述USB转换器的电源针脚与所述第一USB接口的电源针脚形成电连接。

5.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，

所述USB转换器包括USB3.0端口、USB2.0端口以及信号转换单元；

所述USB3.0端口，用于与所述第一USB接口连接，形成基于USB3.0协议的信号传输通路；

所述USB2.0端口，用于与所述第二USB接口连接，形成基于USB2.0协议的信号传输通路；

所述信号转换单元，用于将从所述USB3.0端口输入的USB3.0信号转换为USB2.0信号后通过所述USB2.0端口输出，以及用于将从所述USB2.0端口输入的USB2.0信号转换为USB3.0信号后通过所述USB3.0端口输出。

6.根据权利要求1所述的连接装置，其特征在于，

所述连接装置还包括第三接口；

所述第三接口，用于基于DP协议或HMDI协议与对应的外设装置连接；

所述第三接口与所述第二USB接口之间基于DP协议或HMDI协议形成连接。

7.一种信号传输系统，其特征在于，包括：

第一外设装置，用于基于USB3.0协议传输信号以及向外部供电；

第二外设装置，用于基于USB2.0协议传输信号；

如权利要求1-6中任一项所述的连接装置；

所述第一外设装置与所述连接装置的第一USB接口连接，所述第二外设装置与所述连接装置的第二USB接口连接，实现第一外设装置向所述第二外设装置供电以及所述第一外设装置与所述第二外设装置进行信号交互。

8.根据权利要求7所述的信号传输系统，其特征在于，

所述第一外设装置以及所述第二外设装置，还用于基于DP协议或HMDI协议传输信号。

9.根据权利要求7或8所述的信号传输系统，其特征在于，

所述第一外设装置向外部供电的供电电压为5V并且最大输出电流不小于900mA。

10.根据权利要求9所述的信号传输系统，其特征在于，

所述第一外设装置是计算机；

和/或，

所述第二外设装置是头戴式显示装置。