TWI280710B - Two-way electrical device with USB interface - Google Patents

Description

1280710 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 特別係關 本發明係關於一種具U S B介面的電子裝置 於一種USB 0TG電子裝置。 【先前技術】

現有USB 0TG(0n-The-Go)規範僅定義mini-AB連接器 規範，且用來實現雙模式電子裝置，使得這雙模式電子 裝置能夠在主機裝置（Host Device)模式與僕裝置（siave D e v i c e )模式兩種模式來切換使用。當使用者要將雙模式 電子裝置連接上其它的USB標準A型公插頭（Standard-A fc:ype male connector)或 USB 標準B 型母插座（Stand ard-B type female connector)的電子裝置時，使用者必須利 用一條具U S B轉換頭的電纜線，才能達成連接，這對於使 用者而言，此連接方式仍屬不便。 習知雙模式電子裝置僅配備m i n i - A B連接器，此雖然 能夠滿足USB 0TG規範，但是mini-AB連接器與非USB OTG 連接器係無法直接插接，此顯為習知雙模式電子裝置的 先天性缺失。據此，本發明的發明人有鑑於配備U S B標準 A型公插頭與USB標準B型母插座的現有電子裝置已被大量 使用，因此將習知雙模式電子裝置所採用的m i n i - A B連接 f器，將其改變成U S B標準A型公插頭與U S B標準B型母插座 的二合一連接器，來解決上述習知連接方式的不便性。

第5頁 1280710 五、發明說明（2) 【發明内容】 本發明目的係提供一種具U S B介面雙向電子裝置，提 供能夠以U S B標準A型公插頭或U S B標準B型母插座來實施 USB 0TG雙模式電子裝置。 為達成本發明上述目的，本發明提供一種具USB介面 雙向電子裝置包含：具有一個USB標準A型公插頭與一個 U S B標準B型母插座的二合一 U S B連接器，係設置於殼體， 且二合一 U S B連接器係被設計成僅能從U S B標準A型公插頭 與USB標準B型母插座中選擇其中一個來被插接使用；USB • 0 T G控制器係依據二合一連接器的U S B標準A型公插頭以及 S B標準B型母插座被插接使用的狀態，用來決定具U S B介 面雙向電子裝置的運作模式。 為使熟悉該項技藝人士瞭解本發明之目的、特徵及 功效，茲藉由下述具體實施例，並配合所附之圖式，對 -本發明詳加說明，說明如後： 【實施方式】 第一圖顯示本發明具USB介面雙向電子裝置的外觀立 體圖。本發明具USB介面雙向電子裝置10的二合一 USB連 接器1 0 1 ，乃係設置於殼體1 0 3的側邊，而連接器1 0 1係由 一個U S B標準A型公插頭1 0 1 A與一個U S B標準B型母插座 0 1 B所組成。連接器1 0 1利用樞轉機構來將其樞接於殼體 1 0 3 ，連接器1 0 1係可以完全收納於殼體1 0 3以内，連接器 1 0 1亦能夠被樞轉而將U S B標準A型公插頭1 0 1 A外露出殼體

第6頁 1280710 五、發明說明（3) 1 0 3。本發明二合一 U S B連接器1 0 1的主要特徵乃在於，使 用者僅能從該U S B標準A型公插頭與該U S B標準B型母插座 中，選擇其中一個來插接使用。請配合參見第一圖與第 二圖，當二合一 U S B連接器1 0 1係完全收納於殼體之内 時，此時的二合一 U SB連接器1 0 1僅有U S B標準B型母插座 1 0 1 B能夠被插接使用，由於U S B標準A型公插頭1 0 1 A被殼 體1 0 1的侧牆板1 0 3 1的阻擋，而使得U S B標準A型公插頭 1 0 1 A無法被插接。又或者利用縮減位於U S B標準A型公插 頭1 0 1 A的兩側牆之間的寬度A ，請參見第二圖，將寬度A • 縮減至外部的U S B母插座無法伸入。請配合參見第二圖、 第三A圖、第三B圖，使用者樞轉二合一 USB連接器101 ， 將U S B標準A型公插頭1 0 1 A外露出來，而相對立位置的U S B 標準B型母插座1 0 1 B係收藏至殼體1 0 3内，且使得U S B標準 B型母插座1 0 1 B無法被插接。外露的U S B標準A型公插頭 -1 0 1 A能夠再進一步地被旋轉，來改變公插頭1 0 1 A的方 .向。 第四圖顯示本發明具USB介面雙向電子裝置的電路結 構圖。U S B 0 T G控制器1 0 5係依據二合一連接器1 0 1的U S B 標準A型公插頭1 0 1 A以及U S B標準B型母插座1 0 1 B被插接使 用的狀態，才來決定係採用那一種運作模式來運作電子 Λ裝置1 0。儲存元件1 0 6係連接USB 0TG控制器1 0 5 ，乃是用 胃_來儲存資料，其例如是Μ Ρ 3歌曲、數位照片、文件檔案、 影音檔案等等，而儲存元件1 0 6的具體元件例如係採用半 導體記憶體、硬碟機、光碟機、光碟燒錄機等等。電池

第7頁 1280710 五、發明說明（4) 1 0 7係用於供應雙向儲存裝置1 0所須的電力，而電池1 0 7 的具體元件例如係採用一次電池或是二次電池。U S B /電 池電力管理單元1 0 8係至少連接U S B 0 T G控制器1 0 5、電池 107、二合一連接器101的Vbus端子101C ，而USB/電池電 力管理單元1 0 8的其中一項功能，乃係偵測V b u s端子1 0 1 C 是否存在5V電壓（或其它額定的電壓）的電力。USB電力源 單元1 0 9係轉換電池1 0 7的電力，而產生U S B電力源，例如 5 V電壓的電力，這U S B電力源係連接於二合一連接器1 0 1 的Vbus端子101C。 ' 依據雙向電子裝置1 0目前使用狀態係處於關機狀 」_態，或是開機狀態，以及藉由5 V電壓是否出現在V b u s端 子1 0 1 C的有無狀態，U S B 0 T G控制器1 0 5決定採用橋接模 式、0TG模式、0TG變換橋接模式、0TG互連模式等其中那 一種的模式，來作為雙向電子裝置1 〇的指定運作模式。 -本發明所稱關機狀態係指雙向電子裝置1 0是處於關電 _ ( P 〇 w e r 0 f f )情況，而開機狀態係指雙向電子裝置1 0是處 於用電（P 〇 w e r 0 η )情況。使用者可以利用電源開關1 0 5 C 來開啟或關閉電源，將雙向電子裝置1 0設定在開機狀態 或者是關機狀態。 第五圖顯示本發明具USB介面雙向電子裝置的橋接模 Λ式運作圖。雙向電子裝置1 〇在進入橋接模式之前係在關 >機狀態，使用者將雙向電子裝置1 〇的U S Β標準Α型公插頭 1 0 1 A ，插接到作為主機裝置（Η 〇 s t)的電子裝置，例如電 腦。插接後，主機裝置供應5 V電壓於V b u s端子1 0 1 C，隨

第8頁 1280710 五、發明說明（5) 後，U S B /電池電力管理單元1 0 8會偵測到V b u s端子1 0 1 C已 存在5 V電壓。接著，將0 T G I D訊號1 0 5 A維持高位準（H i g h L e v e 1 ) 。U S B 0 T G控制器1 〇 5接收到高位準〇 T G I D訊號 105A後，將雙向電子裝置10設定成橋接模式。USB/電池 電力管理單元108接收Vbus端子101C的5V電力，並將此電 力供應給雙向電子裝置1 〇的内部線路，以及若此電力夠 充沛的話，利用其來對電池1 0 7進行充電。 第六圖顯示本發明具USB介面雙向電子裝置的0TG模 式運作圖。將作為USB僕裝置（USB Slave Device)的電子 裝置，例如隨身碟，插接至雙向電子裝置1 0的U S B標準A >型公插頭101人或是1^6標準6型母插座1016，本發明所稱 的USB僕裝置電子裝置，係指在本身的Vbus端子並無電 壓。接著，將雙向電子裝置10開機。將OTG ID訊號105A 維持低位準（L 〇 w L e v e 1 )。將U S B電力源單元1 0 9維持關閉 ( S h u t d 〇 w η )，以及U S B /電池電力管理單元1 0 8維持偵測 .V b u s端子1 0 1 C ，一直維持到第一開關1 0 5 Β被致動（Ο η )為 止，而第一開關1 0 5 Β的具體功能例如是指示拷背作業 (C 〇 p y P r 〇 c e d u r e )的進行。當第一開關1 〇 5 Β被致動後， USB電力源單元1〇9被起動（Enable)而產生USB電力源，這 USB電力源經由二合一連接器ιοί的vbus端子101C ，而連 >接到U S B僕裝置電子裝置。 第七圖顯示本發明具USB介面雙向電子裝置的OTG變 換橋接模式運作圖。雙向電子裝置1〇在進入OTG變換橋接 模式之前係在開機狀態，且〇 T G I D訊號1 0 5 A係處於低位

第9頁 1280710 五、發明說明（6) 、準（L 〇 w L e v e 1 ) 。U S B電力源單元1 0 9係處於關閉 ._ ( S h u t d 〇 w η )狀態，以及U S B /電池電力管理單元1 0 8係處於 偵測V b u s端子1 0 1 C的狀態。上述狀態下的雙向電子裝置 1 〇被插接至作為主機裝置的電子裝置。隨後，主機裝置 的電子裝置供應5V電壓於Vbus端子101C ，接著，USB/電 池電力管理單元1 0 8會偵測到V b u s端子1 0 1 C已存在5 V電 壓。接著，將OTG ID訊號105A維持高位準（High L e v e 1 ) 。U S B 0 T G控制器1 0 5接收到高位準0 T G I D訊號 1 0 5 A後，將雙向電子裝置1 0設定成橋接模式。U S B /電池 電力管理單元108接收Vbus端子101C的5V電力，並將此電 ，鲁力供應給雙向電子裝置1 0的内部線路，以及若此電力夠 充沛的話，利用其來對電池1 0 7進行充電。 第八圖顯示本發明具USB介面雙向電子裝置的0TG互 連模式運作圖。兩個雙向電子裝置10在進入0TG互連模式 ‘之前係在開機狀態，且各自的0 T G I D訊號1 0 5 A皆係處於 -低位準（Low Level)。各自的USB電力源單元109皆係處於 關閉（S h u t d 〇 w η )狀態，以及各自的U S B /電池電力管理單 元1 0 8皆係處於偵測V b u s端子1 0 1 C的狀態。當其中一個雙 向電子裝置1 0的第一開關1 0 5 B先被致動（0 η )，這個雙向 電子裝置1 0即變換成作為主機裝置（Η 〇 s t )，而另一個則 I·變換成僕裝置（S 1 a v e D e v i c e )。第一開關1 0 5 B例如可以 P作拷背（Copy)開關，來指示USB 0TG控制器105進行拷背 作業（Copy Procedure) 〇 本發明的雙向電子裝置1 0可以實現成Μ P 3播放裝置、

第10頁 1280710 五、發明說明（7) 視訊播放裝置、隨身碟、儲存裝置、或其它可攜式電子 裝置。 由於採用USB標準A型公插頭與USB標準B型母插座， 使得本發明能夠與已廣泛使用之具U S B介面電子裝置，彼 此連接一起使用。又由於二合一連接器101與殼體103之 間的特殊結構設計，使得使用者僅能選用其中U S B標準A 型公插頭與U S B標準B型母插座的一個，同時，本發明具 備自動判斷運作模式的能力，據此，本發明遠遠勝於具 U S B介面的習知電子裝置的連接能力。 — 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明，任何熟悉此項技藝者，在不脫離本發明 之精神和範圍内，當可做些許更動與潤飾，所作更動與 潤飾仍屬於本發明後附之申請專利範圍之内。 1280710 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第一圖顯示本發明具USB介面雙向電子裝置的外觀立體 圖。 第二圖顯示本發明具USB介面雙向電子裝置的另一側面的 外觀立體圖。 第三A圖與第三圖B係分別顯示本發明二合一USB連接器的 使用狀態圖。 第四圖顯示本發明具USB介面雙向電子裝置的電路結構 圖。 第五圖顯示本發明具U S B介面雙向電子裝置的橋接模式運 乍圖。 第六圖顯示本發明具USB介面雙向電子裝置的0TG模式運 作圖。 第七圖顯示本發明具USB介面雙向電子裝置的0TG變換橋 •接模式運作圖。 .第八圖顯示本發明具USB介面雙向電子裝置的0TG互連模 式運作圖。 【主要元件符號說明】 10 具USB介面雙向電子裝置 ^1 0 1 二合一 U S B連接器 0 1C V bus 端子 1 0 1 A U S B標準A型公插頭 1 01B USB標準B型母插座

1280710

第13頁

Claims (1)

1. KW10案號 i六、申請專利範圍 94106661 :修正 1· 一種具USB介面雙向電子裝置，包含： 一具有一個USB標準A型公插頭與一個USB標準B型母 座的二合一USB連接器，係設置於一殼體，且該二合一 連接器係被设什成僅能從該U S B標準A型公插頭與該U S B伊 準B型母插座中選擇其中一個來被插接使用； w 一USB OTG控制器，係依據該二合一連接器的USB標 A型公插頭以及USB標準B型母插座被插接使用的狀態，用 來決定具USB介面雙向電子裝置的運作模式。 2·如申凊專利範圍第1項所述之具USB介面雙向電子裝置， 其中該二合一USB連接器，係樞接於該殼體。 3·如申請專利範圍第1項所述之具USB介面雙向電子裝置， 其中當該USB標準A型公插頭與該USB標準B型母插座係皆收 容於該殼體内時，該USB標準A型公插頭係被限制而不提供 被插接使用，且該USB標準β型母插頭係提供插接使用。 4·如申明專利範圍第1項所述之具USB介面雙向電子裝置， ί二當該/SB標準A型公插頭係外露於該殼體時，該USB標 ΐ 插^頭g係提供插接使用，且該USB標準B型母插頭係 被限制而不h供被插接使用。 如t = ί利乾圍第1項所述之具USB介面雙向電子裝置， 進一步包括· 儲存元件’係連接該USB OTG控制器； 一 也:係用於供應雙向儲存裝置所須的電力； 制¥ 一 i f、Γ池電力管理單元，係至少連接該1^15 控 制器、該電池、該二合一連接器的端子； m〇710- -^^^94106661 六、申請專利範圍 修正 〆USB電力源單 電力源’其中該USB Vbus端子。 元，係轉換該電池的電力而產生一USB 電力源係連接於該二合一連接器的 6·如 >申明專利範圍第5項所述之具USB介面雙向電子裝置， 其t Ϊ ΐ存元件，係、選自於一半導體記憶體、-硬碟機、 一光碟~光碟燒錄機的其中一個。 7·如申請專利範圍第1項所述之具USB介面雙向電子裝置， 進二步包括：一第一開關，係連接該USB OTG控制器，藉 該第一開關的開/關（〇n/〇f f )與否，來指示該USB 〇TG 器進行拷$作業（C〇py pr〇cedure)。 8·如申請專利範圍第1項所述之具USB介面雙向電子裝置， 八中該運作模式，係包含一橋接模式，當在該橋接模式 時，該USB標準a型公插頭係與一作為主機裝置（11〇3〇的電 子裝置插接一起。 9·如申請專利範圍第i項所述之具USB介面雙向電子裝置， 其中該運作模式，係包含一 〇 T G模式，當在該〇 T G模式時， 該USB標準Α型公插頭或該USB標準Β型母插座係與二^為 USB僕裝置（USB Slave Device)的電子裝置插接一起二 10·如申請專利範圍第1項所述之具USB介面雙向電子穿 置，其中該運作模式，係包含一0TG變換橋接模式，=該 USB標準B型母插座或該USB標準B型母插座係與'一作為"主~ 裝置（Host)的電子裝置插接一起時，該US]B 〇TG控制、'哭 由原先0TG模式變換成橋接模式。 卫 w 11·如申請專利範圍第1項所述之具USB介面雙向電子f

   94106661 1280710 六、申請專利範圍 置，其中該運作模式，係包含一〇TG互連模式，备一 USB介面雙向電子裝置的USB標準B型母插座與另二H 介面雙向電子裝置的USB標準A型公插頭插接'一起 /aSB 一個的USB 0TG控制器係切換成橋接模式，且另_個’ 〃中 〇 T G控制器係切換成〇 T G模式。 -種具USB介面雙向電子裝置，包含： 座 一具有一個USB標準A型公插頭與一個USB標準B型母古 二合一 USB連接器，係設置於一殼體，且該二合一 uj 連接器係被設計成僅能從該U S B標準A型公插頭與該u s β _ 準Β型母插座中選擇其中一個來被插接使用。^ ~ ^ 13.如申請專利範圍第12項所述之具USB介面雙向電子裝 置，其中該二合一USB連接器，係樞接於該殼體。 " 14·如申清專利範圍弟12項所述之具USB介面雙向電子事 置，其中當該USB標準A型公插頭與該USB標準B型母插^係 皆收容於該殼體内時，該USB標準A型公插頭係被限制而不 提供被插接使用，且該USB標準B型母插頭係提供插接使 用。 15·如申請專利範圍第12項所述之具USB介面雙向電子農 置，其中當該USB標準A型公插頭係外露於該殼體時，該 USB標準A型公插頭係提供插接使用，且該USB標準B型母才f 頭係被限制而不提供被插接使用。