CN217213709U - 一种具有双usb功能的手持设备及手持扫码机器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有双USB功能的手持设备及手持扫码机器，所述手持设备包括手持机、以及与所述手持机匹配的底座，还包括用于给所述手持设备充电的电源模块、输出USB通讯逻辑信号的通讯模块、以及切换所述电源模块和通讯模块与所述底座连接状态的开关切换单元，当所述开关切换单元切换至所述底座与所述电源模块和通讯模块连接时，所述手持设备的充电及通讯功能切换至所述底座。本实用新型通过开关切换单元的设置，可以使得手持设备的充电及通讯功能切换至底座，使底座满足USB TPYEC接口使用需求，通过在底座上增设一USB TYPEC接口，与手持机上自带的USB TYPEC接口配合，满足手持设备的双USB功能。

Description

一种具有双USB功能的手持设备及手持扫码机器

技术领域

本实用新型涉及手持机，特别是一种具有双USB功能的手持设备及手持扫码机器。

背景技术

随着手持设备的发展，手持设备对USB的使用需求逐渐提高，现有手持机一般自带一路USB TYPEC接口，为满足USB使用需求，手持设备需求底座带有一USB TYPEC接口。

因此，如何设计一种具有双USB功能的手持设备及手持扫码机器，是业界亟待解决的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术中，底座没有兼备USB TYPEC接口功能的问题，本实用新型提出了一种具有双USB功能的手持设备及手持扫码机器。

本实用新型的技术方案为，提出了一种具有双USB功能的手持设备，包括手持机、以及与所述手持机匹配的底座，还包括用于给所述手持设备充电的电源模块、输出USB通讯逻辑信号的通讯模块、以及切换所述电源模块和通讯模块与所述底座连接状态的开关切换单元，当所述开关切换单元切换至所述底座与所述电源模块和通讯模块连接时，所述手持设备的充电及通讯功能切换至所述底座。

进一步，还包括设于所述底座上的检测单元，所述检测单元与所述开关切换单元连接，用于检测所述手持机是否放入底座，并于所述手持机放入底座时触发控制信号给所述开关切换单元，使所述开关切换单元控制所述底座与所述电源模块和通讯模块连接。

进一步，还包括设于所述手持机上的第一接口、以及设于所述底座上的第二接口，所述开关切换单元至少具有两个连接端，且使两个连接端分别与所述第一接口和第二接口连接，所述开关切换单元用于切换所述连接端与所述第一接口和第二接口的导通状态。

进一步，所述开关切换单元采用常开继电器，其至少具有第一连接状态和第二连接状态；

当所述常开继电器处于第一连接状态时，所述开关切换单元切换至使所述第一接口导通，所述手持设备的充电及通讯功能集成于所述第一接口；

当所述常开继电器处于第二连接状态时，所述开关切换单元切换至使所述第二接口导通，所述手持设备的充电及通讯功能切换至所述第二接口。

进一步，所述开关切换单元包括连接所述电源模块的第一切换开关，所述第一切换开关包括一与所述电源模块连接的第一不动端、以及与所述第一接口连接的第一连接端和与所述第二接口连接的第二连接端，当所述第一不动端切换至与所述第二连接端连接时，所述手持设备的充电功能切换至所述底座。

进一步，所述通讯模块包括用于发出CC逻辑信号的第一通讯单元、以及用于发出D+/D-逻辑信号的第二通讯单元。

进一步，所述开关切换单元还包括与所述第一通讯单元连接的第二切换开关、以及与所述第二通讯单元连接的第三切换开关；

所述第二切换开关包括与所述第一通讯单元连接的第二不动端、以及与所述第一接口连接的第三连接端和与所述第二接口连接的第四连接端；

所述第三切换开关包括与所述第二通讯单元连接的第三不动端、以及与所述第一接口连接的第五连接端和与所述第二接口连接的第六连接端；

当所述第二不动端切换至与所述第四连接端连接、且所述第三不动端切换至与所述第六连接端连接时，所述手持设备的通讯功能切换至所述底座。

进一步，还包括设于所述底座内与所述第二接口连接的USB HUB芯片，所述USBHUB芯片上设有TAPEA接口、LAN接口、USB接口中的至少一种。

进一步，所述第一接口和第二接口均为USB TYPEC接口。

本实用新型还提出了一种手持扫码设备，所述手持扫码设备采用上述具有双USB功能的手持设备。

与现有技术相比，本实用新型至少具有如下有益效果：

通过开关切换单元的设置，可以使得手持设备的充电及通讯功能切换至底座，使底座满足USB TPYEC接口使用需求，通过在底座上增设一USB TYPEC接口，与手持机上自带的USB TYPEC接口配合，满足手持设备的双USB功能；此外，本实用新型通过纯硬件电路实现USB TYPEC接口的切换，不需要软件处理，切换的准确性和可靠性更高；同时，本实用新型还可以通过在底座增设USB HUB芯片，拓展接口配置，丰富接口的使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型的电路连接示意图。

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，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本实用新型的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本实用新型的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

下面结合附图以及实施例对本实用新型的原理及结构进行详细说明。

随着手持设备的发展，用户对手持设备上USB接口的使用需求越来越高，现有的手持设备一般都是手持机上设置一USB TYPEC接口，底座未设置USB TYPEC接口，无法兼备双USB的使用需求。本实用新型的思路在于，设置一开关切换单元，使其能够将手持设备的充电及通讯功能切换至底座，使底座满足USB TYPEC的使用需求，通过在底座上增设一USBTYPEC接口，达到手持设备双USB的使用需求。

具体的，本实用新型提出的手持设备包括有：手持机、底座、电源模块和通讯模块，其中，底座与手持机匹配，可以用于放置并安装手持机，电源模块用于给手持设备进行充电，其可以设置为电池或储能电容等供能单元，也可以采用相关的电源线与家用电路连接进行供电，通讯模块用于实现手持设备的OTG（数据交换）功能，在手持设备上还设有开关切换单元，其开关切换单元分别与电源模块、通讯模块、手持机和底座连接，用于切换电源模块、通讯模块与手持机和底座的连接关系，在手持机和底座上均设有USB TYPEC接口，开关切换单元用于将电源模块和通讯模块切换至手持机或底座上的USB TYPEC接口，以满足两个USB TYPEC接口的使用，进而达到双USB的功能。

进一步的，在底座上还设有一检测单元，该检测单元与开关切换单元连接，用于检测手持机是否放置到底座上，且在手持机放入底座后可以触发一控制信号给开关切换单元，使开关切换单元工作，将电源模块和通讯模块切换至底座上的USB TYPEC接口，实现底座的USB功能。以此，本实用新型的工作流程为，当手持机未放置到底座上时，开关切换单元处于默认状态，该情况下，手持设备的充电及通讯功能集成在手持机上，当手持机放置到底座上时，底座检测到手持机的放置，触发控制信号使开关切换单元工作，使得手持设备的充电及通讯功能切换至底座上。手持机和底座上的接口均为USB TYPEC接口，均能用于手持设备的充电及通讯，从而实现双USB功能。

其中，检测单元可以采用触摸按键、光电感应器等，当采用触摸按键时，可以将触摸按键设置在底座安装手持机的位置，当手持机放置时，手持机会触碰到触摸按键进而触发信号，该触摸按键与开关切换单元连接，使得触摸按键触发时开关切换单元即可进行切换，从而将手持设备的充电和通讯功能切换至底座；当采用光电感应器时，可以将光电感应器设置在底座朝向手持机的位置，当手持机放置时，光电感应器的光线受到阻挡，从而触发信号，将手持设备的充电和通讯功能切换到底座上。此外，检测单元还可以采用其他具有检测功能的器件，只需达到手持机放置到底座上，能触发控制信号即可。

请参见图1，手持机上设有第一接口、底座上设有第二接口（其中第一接口和第二接口均为USB TYPEC接口，为便于区分手持机上的接口和底座上的接口，故采用第一接口和第二接口区分），开关切换单元一端连接到充电模块和通讯模块，另一端分别连接到第一接口和第二接口并进行切换，一达到功能切换的目的。其中，开关切换单元至少需要具有两个连接端，用于连接第一端口和第二端口，并用于实现切换功能。当采用两个连接端时，需要将充电和通讯功能均集中到一个切换开关上，以达到切换目的。

为达到更好的控制效果，本实用新型采用三个切换开关实现充电和通信功能向底座的切换，请参见图1，开关切换单元包括与电源模块连接的第一切换开关，其第一切换开关包括有一与电源模块连接的第一不动端（图1中连接端1）、以及与第一接口连接的第一连接端（图1中连接端2）和与第二接口连接的第二连接端（图1中连接端3），第一切换开关用于调节第一不动端与第一连接端和第二连接端的连接状态，当第一不动端切换至与第一连接端连接时，电源模块输出的电源信号（信号VBUS）会通过第一连接端传输到第一接口，使第一接口具备充电功能，相应地，当第一不动端切换至与第二连接端连接时，电源模块输出的电源信号会通过第二连接端传输到第二接口，使第二接口具备充电功能。第一切换开关还与底座上的检测单元连接，通过检测单元控制其连接状态，以达到充电功能切换的需求。

进一步的，通讯模块包括有用于发出CC逻辑信号的第一通讯单元（指图1中CC逻辑框，其集成在电源模块内）、以及用于发出D+/D-逻辑信号的第二通讯单元（指图1中USB 2.0协议框），开关切换单元还包括有与第一通讯单元连接的第二切换开关、以及与第二通讯单元连接的第三切换开关，其中，第二切换开关包括与第一通讯单元连接的第二不动端（图1中连接端4）、以及与第一接口连接的第三连接端（图1中连接端5）和与第二接口连接的第四连接端（图1中连接端6），第二切换开关用于切换第二不动端与第三连接端和第四连接端的连接状态，从而达到切换CC逻辑信号的目的；

第三切换开关包括与第二通讯单元连接的第三不动端（图1中连接端7）、以及与第一接口连接的第五连接端（图1中连接端8）和与第二接口连接的第六连接端（图1中连接端9），第三切换开关用于切换第三不动端与第五连接端和第六连接端的连接状态，从而达到切换D+/D-逻辑信号的目的。当第二切换开关和第三切换开关同时动作，使第二不动端连接到第四连接端、且第三不动端连接到第六连接端时，第二接口同时接收到CC逻辑信号和D+/D-逻辑信号，使手持设备的通讯功能切换到第二接口。

其中，第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关同时连接到检测单元上，并接收同一控制信号，使第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关可以同时动作，将手持设备的充电和通讯功能同时切换到底座上。该连接方式相比于传统多对多的连接方式，可以节省多处连接，降低成本，此外该连接方式更容易达到同时切换的目的，控制效果更好。

进一步的，在底座上还可以增设一与第二接口连接的USB HUB芯片，USB HUB芯片上设有多个接口，如标准TAPEA接口、LAN接口、USB接口等，通讯模块切换至第二接口上时，第二接口可以通过USB HUB芯片实现端口配置的扩展，满足用户各种场合的使用需求。

优选的，第一切换开关、第二切换开关和第三切换开关均采用常开继电器，其中第一切换开关的第一不动端作为常开继电器的不动端、第一连接端作为常开继电器的第一动端、第二连接端作为常开继电器的第二动端，继电器作为传统的开关控制器件，其控制效果更加可靠，其常开继电器的控制端连接到检测模块，用于接收检测模块发出的高电平信号，从而达到切换的目的；第二切换开关的第二不动端作为常开继电器的不动端、第三连接端作为常开继电器的第一动端、第四连接端作为常开继电器的第二动端；第三切换开关的第三不动端作为常开继电器的不动端、第五连接端作为常开继电器的第一动端、第六连接端作为常开继电器的第二动端，且控制端均与检测单元连接，用于接收控制信号，以达到相应的切换效果。

根据常开继电器的工作状态，可以将本实用新型分别两个工作状态，分别为第一连接状态：常开继电器切换至使第一接口导通，即第一不动端与第一连接端连接、第二不动端与第三连接端连接、第三不动端与第五连接端连接，使手持机上的USB TYPEC接口同时兼备充电和通讯功能；

第二连接状态：常开继电器切换至使第二接口导通，即第一不动端与第二连接端连接、第二不动端与第四连接端连接、第三不动端与第六不动端连接，使底座上的USBTYPEC接口同时兼备充电和通讯功能。

本实用新型还提出了一种手持扫码机器，其采用上述具有双USB功能的手持设备。

与现有技术相比，本实用新型通过开关切换单元的设置，可以使得手持设备的充电及通讯功能切换至底座，使底座满足USB TPYEC接口使用需求，通过在底座上增设一USBTYPEC接口，与手持机上自带的USB TYPEC接口配合，满足手持设备的双USB功能 ；此外，本实用新型通过纯硬件电路实现USB TYPEC接口的切换，不需要软件处理，切换的准确性和可靠性更高；同时，本实用新型还可以通过在底座增设USB HUB芯片，拓展接口配置，丰富接口的使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有双USB功能的手持设备，包括手持机、以及与所述手持机匹配的底座，其特征在于，还包括用于给所述手持设备充电的电源模块、输出USB通讯逻辑信号的通讯模块、以及切换所述电源模块和通讯模块与所述底座连接状态的开关切换单元，当所述开关切换单元切换至所述底座与所述电源模块和通讯模块连接时，所述手持设备的充电及通讯功能切换至所述底座。

2.根据权利要求1所述的手持设备，其特征在于，还包括设于所述底座上的检测单元，所述检测单元与所述开关切换单元连接，用于检测所述手持机是否放入底座，并于所述手持机放入底座时触发控制信号给所述开关切换单元，使所述开关切换单元控制所述底座与所述电源模块和通讯模块连接。

3.根据权利要求2所述的手持设备，其特征在于，还包括设于所述手持机上的第一接口、以及设于所述底座上的第二接口，所述开关切换单元至少具有两个连接端，且使两个连接端分别与所述第一接口和第二接口连接，所述开关切换单元用于切换所述连接端与所述第一接口和第二接口的导通状态。

4.根据权利要求3所述的手持设备，其特征在于，所述开关切换单元采用常开继电器，其至少具有第一连接状态和第二连接状态；

当所述常开继电器处于第一连接状态时，所述开关切换单元切换至使所述第一接口导通，所述手持设备的充电及通讯功能集成于所述第一接口；

当所述常开继电器处于第二连接状态时，所述开关切换单元切换至使所述第二接口导通，所述手持设备的充电及通讯功能切换至所述第二接口。

5.根据权利要求3所述的手持设备，其特征在于，所述开关切换单元包括连接所述电源模块的第一切换开关，所述第一切换开关包括一与所述电源模块连接的第一不动端、以及与所述第一接口连接的第一连接端和与所述第二接口连接的第二连接端，当所述第一不动端切换至与所述第二连接端连接时，所述手持设备的充电功能切换至所述底座。

6.根据权利要求3所述的手持设备，其特征在于，所述通讯模块包括用于发出CC逻辑信号的第一通讯单元、以及用于发出D+/D-逻辑信号的第二通讯单元。

7.根据权利要求6所述的手持设备，其特征在于，所述开关切换单元还包括与所述第一通讯单元连接的第二切换开关、以及与所述第二通讯单元连接的第三切换开关；

所述第二切换开关包括与所述第一通讯单元连接的第二不动端、以及与所述第一接口连接的第三连接端和与所述第二接口连接的第四连接端；

所述第三切换开关包括与所述第二通讯单元连接的第三不动端、以及与所述第一接口连接的第五连接端和与所述第二接口连接的第六连接端；

当所述第二不动端切换至与所述第四连接端连接、且所述第三不动端切换至与所述第六连接端连接时，所述手持设备的通讯功能切换至所述底座。

8.根据权利要求3所述的手持设备，其特征在于，还包括设于所述底座内与所述第二接口连接的USB HUB芯片，所述USB HUB芯片上设有TAPEA接口、LAN接口、USB接口中的至少一种。

9.根据权利要求3所述的手持设备，其特征在于，所述第一接口和第二接口均为USBTYPEC接口。

10.手持扫码机器，其特征在于，所述手持扫码机器采用如权利要求1至9任意一项权利要求所述的手持设备。

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