一种智能传输装置及电子设备的制作方法

1.本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种智能传输装置及电子设备。


背景技术：

2.目前随着电子技术的迅速发展，用户对电脑接口的便用性提出了更高的要求。当前市面的电脑的插口多种多样，他们分别具有各自的功能，但插口种类繁多时，一方面不利于产品的小型化，另一方面用户使用时需要费精力去寻找对应的插口或者转接设备等，十分不便。
3.本技术中相互之间不能通过最常用的usb接口直接连接共享外部设备，如2台电脑共享键盘、鼠标等，电脑之间数据、邮件不能动态共享备份、2台电脑不能相互充电等，或者一些用于连接两台电脑的装置，不能同时连接如硬盘、u盘、鼠标等常用的usb接口设备，也不支持设备的正反插，也不能实现两台电脑或设备之间的电源传输。
4.对此，亟需开发一种可通过一个插口连接电脑或常用usb设备的智能传输装置及电子设备。


技术实现要素：

5.本发明旨在解决上述技术问题。
6.为此，本发明的第一个目的在于提出一种智能传输装置，可通过一个插口连接电脑或常用usb设备。
7.本发明的第二个目的在于提出一种电子设备。
8.为实现上述目的，本发明实施例公开了一种智能传输装置，包括第一接头（1）、与所述第一接头（1）电连接的usb高速信号切换开关（2）、与所述usb高速信号切换开关（2）电连接的第二接头（3），还包括与所述usb高速信号切换开关（2）和所述第二接头（3）电连接的usb桥控制器（4），以及与所述第一接头（1）和所述usb高速信号切换开关（2）电连接的控制器（5）；其中，所述第一接头（1）连接设备后，所述控制器（5）与所述设备通信，从而识别所述设备的类型为个人计算机或常用usb设备；当识别为个人计算机时，所述控制器（5）向所述usb高速信号切换开关（2）发送切换控制信号，将电信号切换至所述usb桥控制器（4），使所述usb高速信号切换开关（2）和所述usb桥控制器（4）导通，使所述usb桥控制器（4）和所述第二接头（3）导通；当识别为常用usb设备时，所述控制器（5）向所述usb高速信号切换开关（2）发送切换控制信号，使所述usb高速信号切换开关（2）和所述第二接头（3）导通。
9.另外，根据本发明上述技术方案的智能传输装置，还可以具有如下附加的技术特征：可选地，所述控制器（5）为usb逻辑控制器。
10.可选地，还包括与所述第一接头（1）、所述控制器（5）和所述第二接头（3）电连接的电源处理模块（6）。
11.可选地，所述电源处理模块（6）包括方向转换处理模块和电源升降压处理模块。
12.可选地，所述控制器（5）包括电源传输控制器；所述电源传输控制器识别所述设备的类型时，还检测得到所述第一接头（1）处的电压信息，并通过所述usb高速信号切换开关（2）获得所述第二接头（3）处的电压信息，从而得到电源传输方向和电源升降压的电源控制信息，然后所述电源传输控制器将所述电源控制信息传输至所述电源处理模块（6），从而使所述电源处理模块（6）控制所述第二接头（3）是向外传输电能或者从外部接收电能。
13.可选地，所述第一接头（1）为usb插头或usb插座。
14.可选地，所述usb插头为usb
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c公头，所述usb插座为usb
‑
c母头。
15.可选地，所述第二接头（3）为2*5插头、插座、连接器或若干组usb接口的任意一种。
16.为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出一种电子设备，包括：如本发明第一方面实施例所述的一种智能传输装置。
17.可选地，所述电子设备为个人计算机。
18.本发明的有益效果在于：1、通过一个插口连接个人计算机或常用usb设备，共享外部设备，及电脑之间数据、邮件等动态共享备份；2、可实现插头的正反插功能，双向供电；3、可在进行数据交互的同时进行充电；4、可适配目前应用广泛的usb
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c插头。
19.附图说明
20.图1是本发明的一个实施例提供的一种智能传输装置的结构示意图。
21.图2是本发明另一个实施例提供的一种智能传输装置的连接示意图。
22.附图标记：1
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第一接头，2
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usb高速信号切换开关，3
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第二接头，4
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usb桥控制器，5
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控制器，6
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电源处理模块。
23.具体实施方式
24.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的部件/元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
25.以下结合附图描述本发明实施例的智能传输装置。
26.图1是本发明的一个实施例提供的一种智能传输装置的结构示意图，图2是本发明另一个实施例提供的一种智能传输装置的连接示意图。如图1
‑
2所示：该智能传输装置，包括第一接头1、与第一接头1电连接的usb高速信号切换开关2、与usb高速信号切换开关2电连接的第二接头3，还包括与usb高速信号切换开关2和第二接头3电连接的usb桥控制器4，以及与第一接头1和usb高速信号切换开关2电连接的控制器5；其中，第一接头1连接设备后，控制器5与设备通信，从而识别设备的类型为个人计算机或常用usb设备；当识别为个人计算机时，控制器5向usb高速信号切换开关2发送切换控制信号，将电信号切换至usb桥控制器4，使usb高速信号切换开关2和usb桥控制器4导通，使usb桥控制器4和第二接头3导通；当识别为常用usb设备时，控制器5向usb高速信号切换开关2发送切换控制信号，使usb高速信号切换开关2和第二接头3导通。
27.根据本发明的一个实施例，控制器5为usb逻辑控制器。
28.具体地，本技术的设计采用双通道的方案来实现目的。如图2所示，第一通道为d 1、d
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1、tx1、rx1，第二通道为d 2、d
‑
2、tx2、rx2。其中，第一通道为桥接连接，第二通道为直连：第一通道自第一接头3起，先连接usb高速信号切换开关2，再连接usb桥控制器4，最后连接第二接头3；第二通道自第一接头3起，连接usb高速信号切换开关2后，直接连接第二接头3。
29.需要说明的是，第一通道处usb桥控制器4作为桥梁，usb桥控制器4集成2个usb接收器，这样分别对应两台电脑usb host，可使两台电脑等电子设备并进行数据、设备和设备共享，两台电脑共享在其中一台电脑的另外一个usb接口上插入的键盘鼠标等常规usb设备。另一方面，由于常用usb设备可以直接连接，不需要桥接，则第二通道的电路可在usb高速信号切换开关2处直接可直接。第一接头1连接设备后，usb逻辑控制器可与设备进行通信，并判断设备的类型，然后根据设备的类型发送相应的控制信号至usb高速信号切换开关2处，usb高速信号切换开关2根据控制信号控制第一通道和第二通道的开启和关闭，从而使电路根据连接的设备而改变，使电路实现可以同时连接个人计算机进行设备共享，或连接常用usb设备使用常规的usb功能，以及电脑之间可进行数据、邮件等动态共享备份。其中设备共享功能是指：两台电脑共享在其中一台电脑的另外一个usb接口上插入的键盘鼠标，可以把这个电脑鼠标移动到对应的显示设备来对那台电脑操作，平滑动态快速地在两台设备间移动。
30.另一方面，第一接头1与设备和控制器5电连接，在第一接头1与设备通信后控制器5也获取了连接方式为正接或反接的信息，从而识别正接或反接，然后将正反接的控制信号传输至usb高速信号切换开关2处，控制电路变换开关，从而实现正接和反接均能正常连接。
31.根据本发明的智能传输装置，通过控制器5判断第一接头1处接入的设备，并向usb高速信号切换开关2发送对应的控制信号，从而根据不同类型的设备变换智能传输装置的电路，实现可同时连接个人计算机进行设备共享，或连接常用usb设备使用常规的usb功能。
32.根据本发明的一个实施例，还包括与第一接头1、控制器5和第二接头3电连接的电源处理模块6。
33.根据本发明的一个实施例，电源处理模块6包括方向转换处理模块和电源升降压处理模块。
34.根据本发明的一个实施例，控制器5包括电源传输控制器；电源传输控制器识别设备的类型时，还检测得到第一接头1处的电压信息，并通过usb高速信号切换开关2获得第二接头3处的电压信息，从而得到电源传输方向和电源升降压的电源控制信息，然后电源传输控制器将电源控制信息传输至电源处理模块6，从而使电源处理模块6控制第二接头3是向外传输电能或者从外部接收电能。
35.具体地，本技术还可设置电源处理模块6，设置了电源处理模块6后，处理器5在识别设备时，还需要判断设备是否为纯电源类型的设备，譬如电源适配器等。当判断为纯电源类型的设备时，控制usb高速信号切换开关2使第一通道和第二通道的电路断开；当判断为电脑或常用usb设备时，控制第一通道或第二通道的电路闭合，从而使设备在进行数据交互功能的同时，可进行充电功能。
36.需要说明的是，电源处理模块6的工作状态受控制器5控制，其中控制器5可包括电
源传输控制器，负责管理和控制第一接头1和第二接头3两端设备的电源传输工作。首先，根据控制器5收到两端的电压信息判断电源传输的方向；其次，计算得到传输的电压值，以防止电压过高而击穿设备；再次，计算得到传输的电流值，以防止电流过高导致过载事故；最后，通过与两端设备进行通信，确定合适的时间进行供电，以防受电方过早受电导致击穿，或过晚得不到电能的补充导致停止工作。进一步需要说明的是，电源传输控制器中，除了上述通信和控制功能以外，还具有改变传输电压值的变压功能。
37.根据本发明的一个实施例，第一接头1为usb插头或usb插座。
38.根据本发明的一个实施例，usb插头为usb
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c公头，所述usb插座为usb
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c母头。
39.具体地，为了使插头可正插或反插，第一接头1可选用usb
‑
c的接头，usb
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c接头中含有2条cc线，可判断正插或反插，如果是正插，主机使用cc1来和设备通讯，反插使用cc2。另一方面，目前usb
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c接头也可支持大电流，以便本发明搭载了电源处理模块6时可实现快充功能。
40.根据本发明的一个实施例，第二接头3为2*5插头、插座、连接器和若干组usb接口的任意一种。
41.具体地，根据上面的解释说明，本发明的电路中需要2组usb高速信号（tx，rx，d /d
‑
），以便usb高速信号切换开关2可切换电路，因此选择第二接头3时选择的插头类型、型号只需要具有2组usb高速信号（tx，rx，d /d
‑
）即可。
42.实施例1：在本实施例中：智能传输装置包括电源处理模块6，电源处理模块6包括方向转换处理模块和电源升降压处理模块；控制器5为中央处理器，其功能上相当于包括了usb逻辑控制器和电源传输控制器；第一接头1为usb
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c插头，第二接头3选用的是2*5插头。
43.本实施例的智能传输装置安装在电脑（本实施例中称之为第一电脑）中，然后使用usb
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c插头的数据线与另一台电脑（本实施例中称之为第二电脑）连接。控制器5与第二电脑进行通信，得到连接的设备为电脑的信息，然后向usb高速信号切换开关2发送控制指令，使其连通第一通道（d 1、d
‑
1、tx1、rx1）的开关，即第二电脑与第一接头3连接后，电路通过usb高速信号切换开关2后，转至usb桥控制器4，再与第二接头3连接，从而使两台电脑连接，并进行通信和数据传输。
44.与此同时，控制器5检测得到第一接头1处的电压信息u2和第二接头3处的电压信息u1，并且与两台电脑进行通信，根据配置的协议计算得到传输的电压u；当u2<u<u1时，表示第一电脑的电压高于第二电脑的电压，则控制电源处理模块6中的方向转换处理模块使电源处理模块6处的电流方向为第二接头3到第一接头1，并控制电源升降压处理模块使第二接头3以电压u向第一接头1供电；当u1<u<u2时，表示第一电脑的电压低于第二电脑的电压，则控制电源处理模块6中的方向转换处理模块使电源处理模块6处的电流方向为第一接头1到第二接头3，并控制电源升降压处理模块使第一接头1以电压u向第二接头3供电。
45.实施例2：本实施例与实施例1相同：智能传输装置包括电源处理模块6，电源处理模块6包括方向转换处理模块和电源升降压处理模块；控制器5为中央处理器，其功能上相当于包括了usb逻辑控制器和电源传输控制器；第一接头1为usb
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c插头，第二接头3选用的是2*5插头。
46.本实施例的智能传输装置安装在电脑中，然后将u盘的usb
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c插头插入第一接头1
中，控制器5与u盘进行通信，得到连接的设备为常用usb设备的信息，然后向usb高速信号切换开关2发送控制指令，使其连通第二通道（d 2、d
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2、tx2、rx2）的开关，即u盘与第一接头3连接后，电路通过usb高速信号切换开关2后，直接与第二接头3连接，从而使电脑与u盘连接，并进行数据传输。
47.在本实施例中，电源处理模块6会向u盘供电，此处为常规的usb设备供电功能，因此不再赘述。
48.基于上述实施例，本发明实施例还提出了一种电子设备，包括：如上述实施例的一种智能传输装置。
49.根据本发明的一个实施例，电子设备具体可为个人计算机。
50.根据本发明的一种电子设备，通过控制器5判断第一接头1处接入的设备，并向usb高速信号切换开关2发送对应的控制信号，从而根据不同类型的设备变换智能传输装置的电路，实现可同时连接个人计算机进行设备共享，或连接常用usb设备使用常规的usb功能。
51.上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。