CN216352062U - 一种移动智能终端、usb设备及电子设备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移动智能终端、USB设备及电子设备系统，涉及智能终端技术领域。本申请所述移动智能终端通过霍尔开关感应磁场的存在，当有外部USB设备接入时，霍尔开关发送一个接入设备信号给处理器芯片，处理器芯片检测到该信号，会使能给USB电源开关接通，USB电源就给移动智能终端的第一Type‑C接口供电，从而外接的USB设备可以正常与移动智能终端进行通信。相对于现有的移动智能终端的Type‑C接口一直处于供电状态，本申请第一Type‑C接口具有较好的安全性能。可以应用在一些恶劣工作环境下，和外露接口不适宜带电工作的场景，比如工业或者井下作业等特定场合，避免使用时存在安全隐患问题。

Description

一种移动智能终端、USB设备及电子设备系统

技术领域

本申请实用新型涉及智能终端技术领域，特别涉及一种移动智能终端、USB 设备及电子设备系统。

背景技术

现有的移动智能终端CPU算力和无线网络传输性能越来越强大，结合一个或者多个具备24pin管脚的USB Type-C端口，就能够实现电源充、放电，USB 通信，DP(显示接口)视频输出，模拟音频输出等丰富的功能，这时候可以将移动智能终端作为主机，用于与具有USB接口的外设产品连接使用，比如与USB 红外摄像头、显示屏、UWB定位设备等各种USB外设连接，从而减少了这些USB 外设本身独立使用产品设计的复杂度，极大节约成本，也扩展了移动智能终端和多种USB外设结合拓展应用的便利性。

然而，当采用一个或者多个现有标准Type-C接口时候，在没有外设接入时候，一般接口也都处于供电状态，而在一些恶劣工作环境下，特别是不适宜带电工作的场景，比如工业或者井下作业使用时容易产生安全问题。

另外，如果利用Type-C接口实现一些其他功能，比如把Type-C用来传输 MIPI信号等其他信号，根据布线方式需要传输的信号多少，可能导致Type-C接口无法正反插接使用，插反容易导致短路破坏设备。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实用新型实施例的目的在于提供一种移动智能终端、USB 设备及电子设备系统，意在解决现有的移动智能终端的Type-C接口一直处于供电状态，存在安全隐患的问题。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本实用新型实施例的一个方面提供一种移动智能终端，包括处理器芯片、USB电源开关、USB电源、霍尔开关以及第一Type-C接口，所述USB电源开关、霍尔开关以及第一Type-C接口均与所述处理器芯片电连接，所述USB电源开关一端连接所述处理器芯片，另一端与所述USB电源一端连接，所述USB 电源的另一端连接所述第一Type-C接口，所述霍尔开关设置在所述第一Type-C 接口的一侧，所述处理器芯片检测所述霍尔开关的状态，并根据所述霍尔开关的状态控制所述USB电源开关的断开与关闭状态。

其中，所述处理器芯片为USB主控制器SoC、MCU、现场可编程逻辑门阵列 FPGA中一种或几种组合。

其中，所述第一Type-C接口为Type-C母座。

其中，所述USB电源开关为低压差线稳压器或用晶体管搭载的控制电路。

本实用新型实施例的另一个方面提供一种USB设备，与上述所述的移动智能终端的第一Type-C接口相插接，所述USB设备包括第二Type-C接口以及至少一个磁铁，所述磁铁设置在所述USB设备的第二Type-C接口的一侧，当所述 USB设备的磁铁设置方向与智能终端中的霍尔开关在第一Type-C接口一侧设置的方向对应一致时插入时，所述移动智能终端中的霍尔开关就会与所述USB设备中的磁铁相接触，USB设备将处于供电状态。

其中，所述磁铁包括两个，分别为第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和所述第二磁铁分别设置在所述USB设备的第二Type-C接口的两侧。

其中，所述第二Type-C接口为Type-C公座。

本实用新型实施例的再一个方面提供一种电子设备系统，包括智能主机以及USB设备，所述智能主机包括USB主控制器的片上系统，处理器芯片、USB电源开关、USB电源、霍尔开关以及Type-C母座，所述USB电源开关、霍尔开关以及Type-C母座均与所述处理器芯片电连接，所述USB电源开关一端连接所述处理器芯片，另一端与所述USB电源一端连接，所述USB电源另一端与所述 Type-C母座连接，所述霍尔开关设置在所述智能主机的Type-C母座的一侧；

所述USB设备包括Type-C公座以及至少一磁铁，所述磁铁设置在所述 Type-C公座的一侧。

其中，所述USB设备包括Type-C公座以及至少一磁铁，所述磁铁设置在所述Type-C公座的一侧。

其中，所述磁铁包括两个，分别为第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和所述第二磁铁分别设置在所述USB设备的Type-C公座的两侧。

其中，所述USB电源开关为低压差线稳压器或用晶体管搭载的控制电路。

本实施例所述移动智能终端、USB设备及电子设备系统，所述移动智能终端通过霍尔开关感应磁场的存在，当有外部USB设备接入时，霍尔开关发送一个接入设备信号给处理器芯片，处理器芯片检测到该信号，会使能给USB电源开关，控制USB电源接通，USB电源给第一Type-C接口供电。从而外接的USB设备可以正常与移动智能终端进行通信，完成相应的功能。相对于现有的第一 Type-C接口一直处于供电状态，本申请实施例所述第一Type-C接口具有较好的安全性能。可以应用在一些恶劣工作环境下，和不适宜带电工作的场景，比如工业或者井下作业等特定场合，避免使用时产生安全问题。

本申请实施例所述USB设备通过设置磁铁，使得USB设备正向接入移动智能终端的第一Type-C接口或者反向接入所述移动智能终端的第一Type-C接口，此时磁铁均会与所述移动智能终端的霍尔开关接触，都会触发控制VBUS导通，设备都可以正常与移动智能终端通信，而不受USB设备插入方向的受限性，能极大的提高用户的使用体验感。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的第一实施例的移动智能终端的结构框图；

图2是本实用新型实施例的第二实施例的USB设备一实施例的结构框图；

图3是本实用新型实施例的第二实施例的USB设备一实施例与移动智能终端进行通信交互的结构框图；

图4是本实用新型实施例提供的第二实施例的USB设备另一实施例的结构框图；

图5是本实用新型实施例提供的第二实施例的USB设备另一实施例与移动智能终端进行通信交互的结构框图；

图6是本实用新型实施例提供的第三实施例电子设备系统一实施例的结构框图；

图7是本实用新型实施例提供的第三实施例电子设备系统另一实施例的结构框图。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1至图7，其是本实用新型实施例提供的一种移动智能终端、USB 设备及电子设备系统的结构示意图。为了便于说明仅仅示出了与本实施例相关的部分。

实施例一：

请参见图1所示，本申请实施例提供一种移动智能终端10，所述移动智能终端10包括处理器芯片101、USB电源开关102、USB电源105、霍尔开关103 以及第一Type-C接口104，所述USB电源开关102、霍尔开关103以及第一Type-C 接口104均与所述处理器芯片101电连接，所述USB电源开关102一端连接所述处理器芯片101，另一端与所述USB电源105的一端连接，所述USB电源105 的另一端与第一Type-C接口104连接，所述霍尔开关103设置在所述第一Type-C 接口104的一侧，所述处理器芯片101检测所述霍尔开关103的状态，并根据所述霍尔开关103的状态控制所述USB电源开关102的断开与关闭状态。

在一实施例中国，所述处理器芯片101为USB主控制器SoC、MCU,现场可编程逻辑门阵列FPGA中一种或几种组合。

本申请实施例中，所述Type-C接口为Type-C母座。所述霍尔开关103设置在所述第一Type-C接口104的一侧。

在一实施例中，所述USB电源开关为低压差线稳压器或用晶体管搭载的控制电路。

在本申请实施例中，所述VBUS的来源可以是处理器芯片101自身发出的电源，也可以是供电电源通过电源芯片升压或者降压得到的电压值。

所述霍尔开关103主要是用于感应磁场的存在，当有外部USB设备接入时，霍尔开关103发送一个接入设备信号(比如低电平)给处理器芯片101(SoC,MCU, FPGA等)，处理器芯片101检测到该信号，会使能给USB电源开关(VBUS)102，控制USB电源开关102关闭接通，当USB电源开关102关闭时，则控制USB电源105给第一Type-C接口104供电。从而外接的USB设备可以正常与移动智能终端10进行通信，完成相应的功能。所述USB电源105可以是5伏电源或者系统电源。

在本实施例中，所述移动智能终端可以是智能可穿戴设备，比如智能头盔、智能安全帽等。所述与移动智能终端相连接的外设可以是具有USB接口的USB 红外摄像头、显示屏、UWB定位设备等各种USB外设连接，通过这些USB外设与所述移动智能终端连接，从而减少了这些USB外设本身独立使用产品设计的复杂度，极大的节约成品的成本，也扩展了移动智能终端和多种USB外设结合拓展应用的便利性。

本申请实施例所述移动智能终端10工作过程如下：

处理器芯片101实现一个中断或者轮询检测霍尔开关103的状态，当霍尔开关103状态变化时，处理器芯片101能够快速检测到该状态。当霍尔开关103 与设备的磁铁靠近时，霍尔开关103发出一个低电平信号给处理器芯片101，处理器芯片发出使能控制信号使VBUS电源接通，当霍尔开关103没检测到磁场时，霍尔开关103发出一个高电平信号给处理器芯片，处理器芯片控制关闭VBUS电源。

本申请实施例所述移动智能终端10当在没有外部设备接入时，所述第一 Type-C接口是没有电源供应的，当有外部设备的USB接口接入所述移动智能终端10的第一Type-C接口时，霍尔开关就会感测到并控制发送一个接入设备信号(比如低电平)给处理器芯片(SoC,MCU,FPGA等)，处理器芯片101检测到该信号，会使能给USB电源开关(VBUS)102，控制USB电源开关102关闭接通，使得USB电源105给第一Type-C接口供电。因此本申请实施例所述移动智能终端的第一Type-C接口当没有外设接入时，USB电源开关102是断开状态，USB电源105不给第一Type-C接口供电，第一Type-C接口是处于断电状态，相对于现有的Type-C接口一直处于供电状态，本申请实施例所述第一Type-C接口具有较好的安全性能。可以应用在一些恶劣工作环境下，和外露接口不适宜带电工作的场景，比如工业或者井下作业等特定场合，避免使用时产生安全问题。

实施例二：

请参阅图2至3，本申请实施例在提供一种USB设备20，与上述移动智能终端的第一Type-C接口相插接，所述USB设备20包括第二Type-C接口201以及至少一磁铁202，所述磁铁202设置在所述USB设备的第二Type-C接口201 的一侧，当所述USB设备20沿磁铁202设置的方向与移动智能终端中霍尔开关 103在第一Type-C接口104一侧设置的方向一致时插入时，所述移动智能终端中的霍尔开关103就会与所述USB设备中的磁铁202相接触，霍尔开关103就会向所述处理器芯片101发送控制信号，使得处理器芯片101发出使能信号控制USB电源开关102接通，USB电源105给第一Type-C接口104供电。

在本实施例中，所述USB设备20插入所述移动智能终端的第一Type-C接口104是有方向性的，当所述USB设备20沿磁铁202设置的方向与所述智能终端中霍尔开关103在第一Type-C接口104一侧设置的方向一致时(USB设备正向插接)，所述移动智能终端中的霍尔开关103就会与所述USB设备中的磁铁 202相接触，霍尔开关103就会向所述处理器芯片101发送控制信号，使得处理器芯片发出使能信号控制USB电源开关102接通，USB电源105给第一Type-C 接口104供电。

当所述USB设备20沿磁铁202设置的方向与所述移动智能终端中霍尔开关 103在第一Type-C接口104一侧设置的方向不一致时(USB设备反向插接)，此时，所述移动智能终端的第一Type-C接口是不充电的，无法与USB设备进行通信。

本申请实施例中，所述USB设备可以不具备USB信号通信的特点。而是利用了第一Type-C接口可插拔的特性来传输其他的信号。比如改造成一个可以传输MIPI信号的接口，那么该设备可能是一个显示屏。对第一Type-C接口的布线做不到正反插的功能。

请参阅图4及图5，在一实施例中，所述磁铁包括两个，分别为第一磁铁 2021和第二磁铁2022，所述第一磁铁2021和所述第二磁铁2022分别设置在所述第二Type-C接口201的两侧。此时，如果所述USB设备的第二Type-C接口 201正向插入所述移动智能终端的第一Type-C接口时，第一磁铁2021与移动智能终端的霍尔开关103接触，触发VBUS导通，设备可以正常与移动智能终端通信；当反插的时候，第二磁铁2022与移动智能终端的霍尔开关103接触，同样触发VBUS导通，设备也可以正常与移动智能终端通信。

因此，在该实施例中，不管所述USB设备是正向接入移动智能终端的第一 Type-C接口还会反向接入所述移动智能终端的第一Type-C接口，此时磁铁均会与所述移动智能终端的霍尔开关接触，都会触发控制VBUS导通，设备都可以正常与移动智能终端通信，而不受USB设备插入方向的受限性，能极大的提高用户的使用体验感。

实施例三：

本申请实施例进一步还提供一种电子设备系统，请参阅图6，所述电子产品包括智能主机30以及USB设备40，所述智能主机30包括USB主控制器的片上系统301，处理器芯片302、USB电源开关303、USB电源306、霍尔开关304以及Type-C接口。在本实施例中，所述Type-C接口为Type-C母座305。所述USB 电源开关303、霍尔开关304以及Type-C母座305均与所述处理器芯片302电连接，所述USB电源开关303一端连接所述处理器芯片302，另一端与所述USB 电源306一端连接，所述USB电源306另一端与Type-C母座305连接，所述霍尔开关304设置在所述Type-C母座305的一侧；

所述USB设备40包括Type-C公座401以及至少一磁铁402，所述磁铁设置在所述Type-C公座401一侧。

当所述USB设备40沿磁铁402设置的方向与所述智能终端中霍尔开关304 在Type-C母座305一侧设置的方向一致时插入时，所述移动智能终端中的霍尔开关304就会与所述USB设备中的磁铁402相接触，霍尔开关304就会向所述处理器芯片302发送控制信号，使得处理器芯片302发出使能信号控制USB电源306接通，USB电源306就会向Type-C母座305供电。

在本实施例中，所述USB设备40插入所述移动智能终端的Type-C接口是有方向性的，当所述USB设备40沿磁铁402设置的方向与所述智能终端中霍尔开关304在Type-C母座305一侧设置的方向一致时(USB设备正向插接)，所述移动智能终端中的霍尔开关304就会与所述USB设备中的磁铁402相接触，霍尔开关304就会向所述处理器芯片302发送控制信号，使得处理器芯片302 发出使能信号控制USB电源开关303接通，USB电源306就会向所述Type-C母座305供电。

当所述USB设备40沿磁铁402设置的方向与所述智能终端中霍尔开关304 在Type-C母座305一侧的设置的方向不一致时(USB设备反向插接)，此时，所述移动智能终端的Type-C母座305是不充电的，无法与USB设备40进行通信。

请参阅图7，在一实施例中，所述磁铁402包括两个，分别为第一磁铁4021 和第二磁铁4022，所述第一磁铁4021和所述第二磁铁4022分别设置在所述 Type-C公座401的两侧。

此时，如果所述USB设备40的Type-C公座401正向插入所述智能主机30 的Type-C母座305时，第一磁铁4021与智能主机30的霍尔开关304接触，触发VBUS导通，USB设备40可以正常与智能主机30通信；当反插的时候，第二磁铁4022与智能主机30的霍尔开关304接触，同样触发VBUS导通，USB设备 40也可以正常与智能主机30通信。

因此，在该实施例中，不管所述USB设备40是正向接入智能主机30的Type-C 接口还会反向接入所述智能主机30的Type-C接口，此时磁铁均会与所述智能主机30的霍尔开关304接触，都会触发控制VBUS导通，USB设备40都可以正常与智能主机30通信，而不受USB设备插入方向的受限性，能极大的提高用户的使用体验感。

本申请实施例所述电子设备系统的智能主机30当在没有外部设备接入时，所述Type-C接口是没有电源供应的，当有外部设备的USB接口接入所述智能主机30的Type-C接口时，霍尔开关304就会感测到并控制发送一个接入设备信号(比如低电平)给处理器芯片(SoC,MCU,FPGA等)302，处理器芯片302检测到该信号，会使能给USB电源开关(VBUS)303，控制USB电源开关303接通， USB电源306就会给Type-C母座305供电。因此本申请实施例所述智能主机30 的Type-C接口当没有外设接入时，是处于断电状态，相对于现有的智能主机30的Type-C接口一直处于供电状态，本申请实施例所述Type-C接口具有较好的安全性能。可以应用在一些恶劣工作环境下，和外露接口不适宜带电工作的场景，比如工业或者井下作业等特定场合，避免使用时产生安全问题。

本申请实施例所述电子设备系统的USB设备通过设置磁铁，从而USB设备插入时，磁铁与所述智能主机30的霍尔开关304接触，所述智能主机30的Type-C 接口才会供电，且USB设备插入方向的不受限性，能极大的提高用户的使用体验感。

以上参照附图说明了本实用新型的优选实施例，并非因此局限本实用新型的权利范围。本领域技术人员不脱离本实用新型的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本实用新型的权利范围之内。

Claims (10)

1.一种移动智能终端，其特征在于，包括处理器芯片、USB电源开关、USB电源、霍尔开关以及第一Type-C接口，所述USB电源开关、霍尔开关以及第一Type-C接口均与所述处理器芯片电连接，所述USB电源开关一端连接所述处理器芯片，另一端与所述USB电源一端连接，所述USB电源的另一端连接所述第一Type-C接口，所述霍尔开关设置在所述第一Type-C接口的一侧，所述处理器芯片检测所述霍尔开关的状态，并根据所述霍尔开关的状态控制所述USB电源开关的断开与关闭状态。

2.如权利要求1所述的移动智能终端，其特征在于，所述处理器芯片为USB主控制器SoC、MCU、现场可编程逻辑门阵列FPGA中一种或几种组合。

3.如权利要求1所述的移动智能终端，其特征在于，所述第一Type-C接口为Type-C母座。

4.如权利要求1所述的移动智能终端，其特征在于，所述USB电源开关为低压差线稳压器或用晶体管搭载的控制电路。

5.一种USB设备，与权利要求1-4任一项所述的移动智能终端的第一Type-C接口相插接，其特征在于，所述USB设备包括第二Type-C接口以及至少一个磁铁，所述磁铁设置在所述USB设备的第二Type-C接口的一侧，当所述USB设备的磁铁设置方向与智能终端中的霍尔开关在第一Type-C接口一侧设置的方向对应一致时插入时，所述移动智能终端中的霍尔开关就会与所述USB设备中的磁铁相接触，USB设备将处于供电状态。

6.如权利要求5所述的USB设备，其特征在于，所述磁铁包括两个，分别为第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和所述第二磁铁分别设置在所述USB设备的第二Type-C接口的两侧。

7.如权利要求6所述的USB设备，其特征在于，所述USB设备的第二Type-C接口为Type-C公座。

8.一种电子设备系统，其特征在于，包括智能主机以及USB设备，所述智能主机包括USB主控制器的片上系统，处理器芯片、USB电源开关、USB电源、霍尔开关以及Type-C母座，所述USB电源开关、霍尔开关以及Type-C母座均与所述处理器芯片电连接，所述USB电源开关一端连接所述处理器芯片，另一端与所述USB电源一端连接，所述USB电源另一端与所述Type-C母座连接，所述霍尔开关设置在所述智能主机的Type-C母座的一侧；

所述USB设备包括Type-C公座以及至少一磁铁，所述磁铁设置在所述Type-C公座的一侧。

9.如权利要求8所述的电子设备系统，其特征在于，所述磁铁包括两个，分别为第一磁铁和第二磁铁，所述第一磁铁和所述第二磁铁分别设置在所述USB设备的Type-C公座的两侧。

10.如权利要求8所述的电子设备系统，其特征在于，所述USB电源开关为低压差线稳压器或用晶体管搭载的控制电路。

Images