一种组合式系统及第一设备转让专利

申请号 : CN201811110460.4

文献号 : CN110941087B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 李璞刘江张佳宁张道宁

申请人 : 凌宇科技(北京)有限公司

摘要 :

本申请公开了一种组合式系统及第一设备,所述组合式系统包括第一设备和第二设备,其中:所述第一设备上设置有至少一个用于安装所述第二设备的安装部,所述安装部上设置有第一接口;所述第二设备上设置有第二接口,所述第二接口与所述第一接口相互匹配对应。本申请通过在第一设备上设置用于安装第二设备的安装部,并在安装部上设置与第二设备上的第二接口相匹配的第一接口,使得使用者可以将多个硬件设备组合收纳在一起,节约了多个硬件设备的存储空间,且便于使用者查找。

权利要求 :

1.一种组合式系统,其特征在于,包括第一设备和第二设备,其中:

所述第一设备上设置有至少一个用于安装所述第二设备的安装部,所述安装部上设置有第一接口;

所述第二设备上设置有第二接口,所述第二接口与所述第一接口相互匹配对应;

所述第一设备内设置有第一控制电路,其中:

所述第一控制电路用于检测所述第二设备的第二接口是否连接到所述第一设备的第一接口且所述第一设备的充电接口是否连接外部的供电设备;当所述第二设备的第二接口连接到所述第一设备的第一接口且所述第一设备的充电接口连接外部的供电设备时,利用所述外部的供电设备为所述第一设备和所述第二设备充电;

所述第一设备内设置有第二控制电路,其中:

所述第二控制电路用于检测所述第二设备的第二接口是否连接到所述第一设备的第一接口、所述第一设备的充电接口是否连接外部的供电设备且在预设时长范围内所述第一设备是否与外部的供电设备建立通信连接;当所述第二设备的第二接口连接到所述第一设备的第一接口、所述第一设备的充电接口连接外部的供电设备且预设时长范围内所述第一设备没有与外部的供电设备建立通信连接时,利用所述外部的供电设备为所述第一设备和所述第二设备充电;

所述第二控制电路包括管理单元、充电路径单元和供电路径单元,其中:

所述充电路径单元连接所述第一设备的充电接口与充电电池,所述供电路径单元连接所述第一设备的充电接口与所述第一设备的MCU;

所述管理单元连接至所述第一设备的充电接口,用于检测所述充电接口是否连接到外部的供电设备;所述管理单元还连接所述充电路径单元和所述供电路径单元的控制端,当所述第一设备的充电接口连接到外部的供电设备时,关断所述充电路径单元、导通所述供电路径单元,并检测预设时长范围内,所述第一设备的MCU是否与外部的供电设备建立通信连接,如果预设时长范围内没有建立通信连接,则导通所述充电路径单元、关断所述供电路径单元。

2.根据权利要求1所述的组合式系统,其特征在于,所述安装部为与所述第二设备的形状相匹配的凹槽结构。

3.根据权利要求1所述的组合式系统,其特征在于,所述第一设备为定位基站,所述第二设备为手柄和/或头盔定位器。

4.根据权利要求1所述的组合式系统,其特征在于,

所述第一接口为通用串行总线USB接口公头,所述第二接口为USB接口母头;或者,所述第一接口为USB接口母头,所述第二接口为USB接口公头。

5.根据权利要求1至4任一所述的组合式系统,其特征在于,所述第二设备内设置有自动开关机电路,其中:所述自动开关机电路用于检测所述第二设备的第二接口是否连接到外部的充电底座,当所述第二设备的第二接口连接到外部的充电底座时,自动关闭所述第二设备;当所述第二设备的第二接口断开和外部的充电底座的连接时,自动打开所述第二设备。

6.一种用于组合式系统的第一设备,其特征在于,所述第一设备上设置有至少一个用于安装第二设备的安装部,所述安装部上设置有第一接口,所述第一接口与所述第二设备上设置的第二接口相互匹配对应;

所述第一设备上还设置有充电接口,所述第一设备内设置有控制电路,其中:

所述控制电路用于检测所述第二设备的第二接口是否连接到所述第一设备的第一接口且所述第一设备的充电接口是否连接外部的供电设备;当所述第二设备的第二接口连接到所述第一设备的第一接口且所述第一设备的充电接口连接外部的供电设备时,利用所述外部的供电设备为所述第一设备和所述第二设备充电;

所述第一设备内设置有第二控制电路,其中:

所述第二控制电路用于检测所述第二设备的第二接口是否连接到所述第一设备的第一接口、所述第一设备的充电接口是否连接外部的供电设备且在预设时长范围内所述第一设备是否与外部的供电设备建立通信连接;当所述第二设备的第二接口连接到所述第一设备的第一接口、所述第一设备的充电接口连接外部的供电设备且预设时长范围内所述第一设备没有与外部的供电设备建立通信连接时,利用所述外部的供电设备为所述第一设备和所述第二设备充电;

所述第二控制电路包括管理单元、充电路径单元和供电路径单元,其中:

所述充电路径单元连接所述第一设备的充电接口与充电电池,所述供电路径单元连接所述第一设备的充电接口与所述第一设备的MCU;

所述管理单元连接至所述第一设备的充电接口,用于检测所述充电接口是否连接到外部的供电设备;所述管理单元还连接所述充电路径单元和所述供电路径单元的控制端,当所述第一设备的充电接口连接到外部的供电设备时,关断所述充电路径单元、导通所述供电路径单元,并检测预设时长范围内,所述第一设备的MCU是否与外部的供电设备建立通信连接,如果预设时长范围内没有建立通信连接,则导通所述充电路径单元、关断所述供电路径单元。

7.根据权利要求6所述的用于组合式系统的第一设备,其特征在于,所述安装部为与所述第二设备的形状相匹配的凹槽结构。

说明书 :

一种组合式系统及第一设备

技术领域

[0001] 本发明涉及但不限于虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术领域,特别涉及一种组合式系统及第一设备。

背景技术

[0002] VR是指采用计算机技术为核心,利用现代高科技手段生成的一种虚拟环境,用户借助特殊的输入/输出设备,通过视觉、听觉和触觉等获得与真实世界相同的感受。VR技术是一种综合应用计算机图形学、人机接口技术、传感器技术以及人工智能等技术,制造逼真的人工模拟环境,并能有效地模拟人在自然环境中的各种感知的高级的人机交互技术。
[0003] 一套VR硬件设备通常包括一个头戴式显示器和一套交互设备,交互设备通常包括一个定位基站、一个头盔定位器和两个交互手柄。现有的各个VR硬件设备在使用完毕后,不能组合收纳,各个交互设备单独放置,占用的存储空间大,且不便于使用者查找。此外,现有的交互设备在充电时,各自单独充电,使用者需要为一套交互设备配置多个电源适配器,才能为多个交互设备同时充电,不便于使用者使用。

发明内容

[0004] 本发明实施例提供了一种组合式系统及第一设备,能够减少交互设备占用的存储空间,方便使用者查找。
[0005] 为了达到本发明目的,本发明实施例的技术方案是这样实现的:
[0006] 本发明实施例提供了一种组合式系统,包括第一设备和第二设备,其中:
[0007] 所述第一设备上设置有至少一个用于安装所述第二设备的安装部,所述安装部上设置有第一接口;
[0008] 所述第二设备上设置有第二接口,所述第二接口与所述第一接口相互匹配对应。
[0009] 在一实施例中,所述安装部为与所述第二设备的形状相匹配的凹槽结构。
[0010] 在一实施例中,所述第一设备为定位基站,所述第二设备为手柄和/或头盔定位器。
[0011] 在一实施例中,所述第一接口为通用串行总线USB接口公头,所述第二接口为USB接口母头;或者,
[0012] 所述第一接口为USB接口母头,所述第二接口为USB接口公头。
[0013] 在一实施例中,所述第一设备内设置有第一控制电路,其中:
[0014] 所述第一控制电路用于检测所述第二设备的第二接口是否连接到所述第一设备的第一接口且所述第一设备的充电接口是否连接外部的供电设备;当所述第二设备的第二接口连接到所述第一设备的第一接口且所述第一设备的充电接口连接外部的供电设备时,利用所述外部的供电设备为所述第一设备和所述第二设备充电。
[0015] 在一实施例中,所述第一设备内设置有第二控制电路,其中:
[0016] 所述第二控制电路用于检测所述第二设备的第二接口是否连接到所述第一设备的第一接口、所述第一设备的充电接口是否连接外部的供电设备且在预设时长范围内所述第一设备是否与外部的供电设备建立通信连接;当所述第二设备的第二接口连接到所述第一设备的第一接口、所述第一设备的充电接口连接外部的供电设备且预设时长范围内所述第一设备没有与外部的供电设备建立通信连接时,利用所述外部的供电设备为所述第一设备和所述第二设备充电。
[0017] 在一实施例中,所述第二设备内设置有自动开关机电路,其中:
[0018] 所述自动开关机电路用于检测所述第二设备的第二接口是否连接到外部的充电底座,当所述第二设备的第二接口连接到外部的充电底座时,自动关闭所述第二设备;当所述第二设备的第二接口断开和外部的充电底座的连接时,自动打开所述第二设备。
[0019] 本发明实施例还提供了一种第一设备,所述第一设备上设置有至少一个用于安装所述第二设备的安装部,所述安装部上设置有第一接口,所述第一接口与所述第二设备上设置的第二接口相互匹配对应。
[0020] 在一实施例中,所述安装部为与所述第二设备的形状相匹配的凹槽结构。
[0021] 在一实施例中,所述第一设备上还设置有充电接口,所述第一设备内设置有控制电路,其中:
[0022] 所述控制电路用于检测所述第二设备的第二接口是否连接到所述第一设备的第一接口且所述第一设备的充电接口是否连接外部的供电设备;当所述第二设备的第二接口连接到所述第一设备的第一接口且所述第一设备的充电接口连接外部的供电设备时,利用所述外部的供电设备为所述第一设备和所述第二设备充电。
[0023] 本发明实施例的技术方案,具有如下有益效果:
[0024] 本发明实施例提供的组合式系统及第一设备,通过在第一设备上设置用于安装第二设备的安装部,并在安装部上设置与第二设备上的第二接口相匹配的第一接口,使得使用者可以将多个硬件设备组合收纳在一起,节约了多个硬件设备的存储空间,且便于使用者查找;
[0025] 进一步地,通过在第一设备内设置第一控制电路,当第二设备的第二接口连接到第一设备的第一接口且第一设备的充电接口连接外部的供电设备时,第一控制电路控制外部的供电设备同时为第一设备和第二设备充电,使得使用者只需要一个电源适配器,即可为多个硬件设备同时充电,方便了使用者的使用;
[0026] 进一步地,通过在第一设备内设置第二控制电路,当第二设备的第二接口连接到第一设备的第一接口、第一设备的充电接口连接外部的供电设备且预设时长范围内所述第一设备没有与外部的供电设备建立通信连接时,第二控制电路控制外部的供电设备同时为第一设备和第二设备充电,使得第一设备和第二设备只在第一设备连接到诸如交流(Alternative Current,AC)电源适配器或移动电源充电宝这样的外部的供电设备时进行充电,在第一设备连接到其它供电设备,例如,手机或电脑等通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)供电设备时不进行充电,从而可以保护诸如手机或电脑等USB供电设备不被第一设备中太大的充电电流损坏。

附图说明

[0027] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0028] 图1为本发明实施例一的一种组合式系统的结构示意图;
[0029] 图2为本发明实施例一的一套VR交互设备的结构示意图;
[0030] 图3为图2的VR交互设备的组合安装结构示意图;
[0031] 图4为图2的定位基站和手柄的组合安装结构细节示意图;
[0032] 图5为图2的定位基站和头盔定位器的组合安装结构细节示意图;
[0033] 图6为本发明实施例一的第一设备的第二控制电路的结构示意图;
[0034] 图7为本发明实施例一的第一设备的第二控制电路的电路原理示意图;
[0035] 图8为本发明实施例一的第二设备的自动开机电路的结构示意图;
[0036] 图9为本发明实施例一的第二设备的自动关机电路的结构示意图;
[0037] 图10为本发明实施例一的第二设备的自动开关机电路的电路原理示意图;
[0038] 图11为本发明实施例二的一种第一设备的结构示意图。

具体实施方式

[0039] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0040] 实施例一组合式系统
[0041] 如图1所示,本发明实施例提供了一种组合式系统10,包括第一设备101和第二设备102,其中:
[0042] 所述第一设备101上设置有至少一个用于安装所述第二设备102的安装部1011;
[0043] 所述第一设备101的安装部1011上设置有第一接口1012,所述第二设备102上设置有第二接口1021,所述第一接口1012与所述第二接口1021相互匹配对应。
[0044] 通过在第一设备101上设置用于安装第二设备102的安装部1011,并在安装部1011上设置与第二设备102上的第二接口1021相匹配的第一接口1012,使得使用者可以将多个硬件设备组合收纳在一起,节约了多个硬件设备的存储空间,便于使用者查找。
[0045] 在本发明的一实施例中,所述安装部1011为与所述第二设备102的形状相匹配的凹槽结构。
[0046] 需要说明的是,本发明的安装部1011也可以为除凹槽结构之外的其它结构,如凸起结构等。所述安装部1011可以设置在第一设备101上的任意一个地方,例如可以设置在第一设备101的上表面、下表面、各个侧面等。
[0047] 在本发明的一实施例中,所述第一接口1012为USB接口公头,所述第二接口1021为USB接口母头;或者,
[0048] 所述第一接口1012为USB接口母头,所述第二接口1021为USB接口公头。
[0049] 在该实施例中,所述USB接口可以为USB Type‑C双面可插接口、迷你(Mini)USB接口、苹果iPod Dock接口、苹果闪电(Lightning)接口等任意类型的接口。
[0050] 在本发明的一实施例中,如图2所示,所述第一设备101为定位基站,所述第二设备102为手柄和/或头盔定位器。
[0051] 在本实施例的一示例中,所述定位基站上设置有三个凹槽,分别用于放置两个手柄和一个头盔定位器。左右手柄和头盔定位器组装在定位基站上时的位置关系如图3所示,定位基站侧面设有两个凹槽,用于放置左右手柄,如图4所示,凹槽的下方有一个伸出的接口,该接口为USB接口公头,手柄下方有一个接口母头,在手柄组装在定位基站上时,母头插入公头,即可进行数据传输以及充电。如图5所示,定位基站上方设有一个凹槽,用于放置头盔定位器,凹槽的侧方有一个伸出的接口,该接口为USB接口公头,头盔定位器侧面有一个接口母头,在定位器组装在定位基站上时,母头插入公头,即可进行数据传输以及充电。
[0052] 在本发明的一实施例中,所述第一设备101上设置有充电接口,所述第一设备101内设置有第一控制电路,其中:
[0053] 所述第一控制电路用于检测所述第二设备102的第二接口1021是否连接到所述第一设备101的第一接口1012且所述第一设备101的充电接口是否连接外部的供电设备;当所述第二设备102的第二接口1021连接到所述第一设备101的第一接口1012且所述第一设备101的充电接口连接外部的供电设备时,利用所述外部的供电设备为所述第一设备101和所述第二设备102充电。
[0054] 需要说明的是,所述外部的供电设备可以为移动充电电源充电宝、AC电源适配器、PC的USB接口等。
[0055] 通过在第一设备101内设置第一控制电路,当第二设备102的第二接口1021连接到第一设备101的第一接口1012且第一设备101的充电接口连接外部的供电设备时,第一控制电路控制外部的供电设备同时为第一设备101和第二设备102充电,使得使用者只需要一个电源适配器,即可为多个硬件设备同时充电,方便了使用者的使用。
[0056] 在该实施例中,所述第一设备101的充电接口为USB接口。
[0057] 在本发明的另一实施例中,所述第一设备101上设置有充电接口,所述第一设备101内设置有第二控制电路,其中:
[0058] 所述第二控制电路用于检测所述第二设备102的第二接口1021是否连接到所述第一设备101的第一接口1012、所述第一设备101的充电接口是否连接外部的供电设备且在预设时长范围内所述第一设备101是否与外部的供电设备建立通信连接,当所述第二设备102的第二接口1021连接到所述第一设备101的第一接口1012、所述第一设备101的充电接口连接外部的供电设备且预设时长范围内所述第一设备101没有与外部的供电设备建立通信连接时,利用所述外部的供电设备为所述第一设备101和所述第二设备102充电。
[0059] 需要说明的是,当所述第二设备102的第二接口1021连接到所述第一设备101的第一接口1012、所述第一设备101的充电接口连接外部的供电设备且在预设时长范围内所述第一设备101与外部的供电设备建立了通信连接时,第二控制电路控制所述第一设备和所述第二设备不进行充电;
[0060] 当所述第二设备的第二接口没有连接到所述第一设备的第一接口且所述第一设备的充电接口连接外部的供电设备时,所述第二控制电路利用所述外部的供电设备为所述第一设备101充电;
[0061] 当所述第二设备的第二接口连接到所述第一设备的第一接口且所述第一设备的充电接口没有连接外部的供电设备时,所述第二控制电路控制所述第二设备102不进行充电。
[0062] 通过在第一设备101内设置第二控制电路,当第二设备102的第二接口1021连接到第一设备101的第一接口1012、第一设备101的充电接口连接外部的供电设备且在预设时长范围内所述第一设备没有与外部的供电设备建立通信连接时,第二控制电路控制外部的供电设备同时为第一设备101和第二设备102充电,使得第一设备101和第二设备102只在第一设备101连接到诸如AC电源适配器或移动电源充电宝这样的外部的供电设备时进行充电,在第一设备101连接到其它供电设备,例如,手机或电脑等USB供电设备时不进行充电,从而可以保护诸如手机或电脑等USB供电设备不被第一设备101中太大的充电电流损坏。
[0063] 在该实施例中,如图6所示,所述第二控制电路包括管理单元601、充电路径单元602和供电路径单元603,其中:
[0064] 所述充电路径单元602,用于连接所述第一设备101的充电接口与充电电池(本发明中所述的充电电池包括所述第一设备101的充电电池以及所述第二设备102的充电电池);
[0065] 所述供电路径单元603,用于连接所述第一设备101的充电接口与所述第一设备101的MCU;
[0066] 所述管理单元601连接至所述第一设备101的充电接口,用于检测所述充电接口是否连接到外部的供电设备;所述管理单元601还连接所述充电路径单元602和所述供电路径单元603的控制端,用于当所述第一设备101的充电接口连接到外部的供电设备时,关断所述充电路径单元602、导通所述供电路径单元603,并检测预设时长范围内,所述第一设备101的MCU是否与外部的供电设备建立通信连接,如果预设时长范围内没有建立通信连接,则导通所述充电路径单元602、关断所述供电路径单元603。
[0067] 在本实施例的一示例中,所述充电路径单元602包括第一晶体管,所述第一晶体管的源极连接所述充电接口,所述第一晶体管的漏极连接所述充电电池,所述第一晶体管的栅极连接所述管理单元601;
[0068] 所述供电路径单元603包括第二晶体管和整流稳压模块,所述第二晶体管的源极连接所述充电接口,所述第二晶体管的漏极连接所述整流稳压模块的输入端,所述第二晶体管的栅极连接所述管理单元601,所述整流稳压模块的输出端连接所述第一设备101的MCU。
[0069] 在该示例中,所述管理单元601包括电源检测模块、通断控制模块和所述第一设备101的MCU,其中:
[0070] 所述电源检测模块包括一电源检测端口、第三晶体管、第一电阻和第二电阻,其中:所述第一电阻连接在所述第三晶体管的基极与所述充电接口之间,所述第二电阻连接在所述第三晶体管的集电极和所述整流稳压模块的输出端之间,所述电源检测端口的一端连接在所述第三晶体管的集电极和所述第二电阻之间,另一端与所述第一设备101的MCU的IO端口相连接(所述第一设备101的MCU可通过IO端口读取所述电源检测端口的状态,从而判断出所述充电接口是否连接外部的充电设备);
[0071] 所述通断控制模块包括一通断控制端口、第四晶体管、第五晶体管、第三电阻、第四电阻和第五电阻,其中:所述第四晶体管的基极连接所述通断控制端口;所述第四晶体管的集电极连接所述第一晶体管的栅极,并通过第三电阻连接所述第五晶体管的基极,还通过第四电阻连接所述第二晶体管的源极;所述第四晶体管的发射极和所述第五晶体管的发射极分别接地;所述第五晶体管的集电极连接所述第二晶体管的栅极,并通过第五电阻连接所述第二晶体管的源极;
[0072] 所述第一设备101的MCU控制所述通断控制端口输出用于导通所述供电路径单元603、关断所述充电路径单元602的第一控制信号或关断所述供电路径单元603、导通所述充电路径单元602的第二控制信号。
[0073] 当预设时长范围内,所述第一设备101的MCU与外部的供电设备建立通信连接时,所述第一设备101的MCU控制所述通断控制端口输出用于导通所述供电路径单元603、关断所述充电路径单元602的第一控制信号;当预设时长范围内,所述第一设备101的MCU没有与外部的供电设备建立通信连接时,所述第一设备101的MCU控制所述通断控制端口输出用于关断所述供电路径单元603、导通所述充电路径单元602的第二控制信号。
[0074] 具体地,所述第一晶体管与所述第二晶体管均为P型MOS管,所述第三晶体管和所述第四晶体管均为NPN型三极管;
[0075] 所述第一设备101的MCU默认输出第一控制信号,所述第一控制信号为低电平信号;当在所述预设时长范围内,所述管理单元601没有检测到所述第一设备101与所述外部的供电设备建立通信连接时,所述第一设备101的MCU输出第二控制信号,所述第二控制信号为高电平信号。
[0076] 在该示例中,所述充电接口为USB供电接口;所述管理单元601检测预设时长范围内,所述第一设备101是否与外部的供电设备建立通信连接,具体为:
[0077] 所述第一设备101的MCU通过USB数据接口,在所述预设时长范围内,检测所述第一设备101是否与所述外部的供电设备建立USB通信连接,所述USB供电接口和所述USB数据接口集成在同一USB接口内。
[0078] 如图7所示,根据该示例的一种第二控制电路,包括管理单元、充电路径单元和供电路径单元,其中,管理单元包括电源检测模块、通断控制模块和所述第一设备的MCU,图中的USB VCC为充电接口,USB PGOOD为可通过所述第一设备的MCU的I/O端口检测其状态的电源检测端口,USBVCCCTRL为可通过所述第一设备的MCU控制其状态的通断控制端口,V BAT输出端口接线性稳压器后,为所述第一设备的MCU供电,3.3V为线性稳压器的输出电压,+5V USB端口为给所述第一设备和/或所述第一设备的附属设备(即第二设备)的充电电池充电的输出端口。
[0079] 所述电源检测模块包括电源检测端口USB PGOOD、第一电阻R1、第二电阻R2和第三三极管Q3(NPN型三极管),当USB设备或AC电源适配器连接到所述第一设备101的充电接口USB VCC后,Q3三极管导通,所述第一设备101的MCU可在USB_PGOOD端口检测到低电平;当USB设备或AC电源适配器断开和所述第一设备的充电接口USB VCC的连接后,MCU可在USB_PGOOD端口检测到高电平,以此来判断是否有供电设备连接到所述第一设备的充电接口USB VCC。
[0080] 所述充电路径单元包括第一晶体管Q1(P型MOS管);供电路径单元包括第二晶体管Q2(P型MOS管)、整流二极管D1和线性稳压器(图中未示出);所述通断控制模块包括:第四晶体管Q4(NPN型三极管)、第五晶体管Q5(NPN型三极管)、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5。所述第一设备的MCU默认控制USBVCC_CTRL端口为低电平,当USB设备或AC电源连接到所述第一设备的充电接口USB VCC后供电,USB_VCC经过R4使得A节点电平为高电平,Q1PMOS管关断,控制锂电池的充电路径关断。Q5NPN型三极管导通使B节点为低电平,控制Q2PMOS管导通,USB_VCC经过Q2再经D1降压0.7V输出V BAT(4.2V),送入线性稳压IC后稳压输出,此时整机输入电流约为100MA。
[0081] 所述第一设备的MCU检测到USB_PGOOD信号后在预设时长范围内检测USB端口是否与其它USB设备建立通信连接,以此判断此次接入的供电设备是否为USB设备。当预设时长范围内USB端口与其它USB设备建立通信连接时,判断接入的供电设备为USB设备,MCU控制USBVCC_CTRL维持低电平(不充电)。当预设时长范围内USB端口没有与其它USB设备建立通信连接时,判断接入的供电设备为AC电源适配器或移动电源充电宝,MCU控制USBVCC_CTRL维持高电平(充电),A节点为低电平,Q1PMOS管导通,B节点为高电平,Q2PMOS管关断,锂电池充电电路开启,整机输入电流约为3A。
[0082] 在本发明的一实施例中,所述第二设备102内设置有自动开关机电路,其中:
[0083] 所述自动开关机电路,用于检测所述第二设备102的第二接口1021是否连接到外部的充电底座,当所述第二设备102的第二接口1021连接到外部的充电底座时,自动关闭所述第二设备102;当所述第二设备102的第二接口1021断开和外部的充电底座的连接时,自动打开所述第二设备102。
[0084] 通过在第二设备102内设置自动开关机电路,当第二设备102连接到充电底座时自动关机,断开和充电底座的连接时自动开机,进一步方便使用者的使用。
[0085] 在本发明一实施例中,所述充电底座为所述第一设备101上的安装部1011或者位于其它带有充电接口的外设上,例如,所述带有充电接口的外设可以为移动充电电源充电宝、适配器电源、PC的USB接口等。
[0086] 本实施例中,所述自动开关机电路包括自动开机电路和自动关机电路。
[0087] 如图8所示,所述自动开机电路包括第一上电检测单元801、开机控制单元802和开机维持单元803,其中:
[0088] 第一上电检测单元801与开机控制单元相连接,用于当所述第二设备102的第二接口1021断开和外部的充电底座的连接时,输出第一延时信号至开机控制单元802,所述第一延时信号经过第一延时间隔后消失;
[0089] 开机控制单元802一端连接所述设备的电源,另一端连接所述设备的MCU,控制端连接所述第一上电检测单元801,用于接收到第一延时信号,导通所述第二设备102的电源与所述第二设备102的MCU之间的通路;
[0090] 所述第二设备102的MCU连接第一上电检测单元和开机维持单元,用于在所述第一延时信号消失前启动开机维持单元803,通过开机维持单元803导通所述第二设备102的电源与所述第二设备102的MCU之间的通路。
[0091] 使用本发明实施例的自动开机电路时,首先通过开机控制单元802导通所述第二设备102的电源与所述第二设备102的MCU之间的通路,所述第二设备102的MCU得到所述第二设备102的电源供电启动后,启动开机维持单元803,此时,第一延时信号经过第一延时间隔后消失,开机控制单元802关断。
[0092] 本实施例中,所述第一上电检测单元801包括上电检测端口、整流电路与第一延时电路,其中:
[0093] 所述上电检测端口的一端连接所述第二设备102的MCU的I/O端口,另一端通过第六电阻与所述第二接口1021相连接;
[0094] 所述整流电路连接在所述第二接口1021与所述第一延时电路之间,所述整流电路的输出端连接所述开机控制单元802的输入端。
[0095] 当所述第二设备102的第二接口1021连接到所述外部的充电底座时,所述第二设备102的MCU通过I/O端口检测到所述上电检测端口输出高电平信号;当所述第二设备102的第二接口1021断开和所述外部的充电底座的连接时,所述第二设备102的MCU通过I/O端口检测到所述上电检测端口输出低电平信号。
[0096] 本实施例的一示例中,所述第一延时电路可以包括并联连接的第七电阻和第一电容。
[0097] 本实施例的一示例中,所述开机控制单元802包括第六晶体管、第七晶体管和第八电阻,其中:
[0098] 第六晶体管的栅极连接所述第一上电检测单元801的输出端,第六晶体管的漏极接地,第六晶体管的源极连接第七晶体管的栅极,第七晶体管的源极与所述第二设备102的电源相连接,第七晶体管的漏极与所述第二设备102的MCU相连接;
[0099] 所述第八电阻连接在所述第七晶体管的栅极和源极之间。
[0100] 具体地,所述第六晶体管为N型MOS管,所述第七晶体管为P型MOS管。
[0101] 本实施例中,所述开机维持单元803包括第一控制端口与第八晶体管,其中:
[0102] 所述第一控制端口连接所述第八晶体管的栅极,所述第八晶体管的漏极接地,所述第八晶体管的源极连接所述第七晶体管的栅极;
[0103] 当所述第二设备102的第二接口1021断开和所述外部的充电底座的连接时,所述第二设备102的MCU控制第一控制端口输出用于导通所述第八晶体管的第一控制信号;当所述第二设备102的第二接口1021连接到所述外部的充电底座时,所述第二设备102的MCU控制第一控制端口输出用于关断所述第八晶体管的第二控制信号。
[0104] 本实施例的一示例中,所述第八晶体管为N型MOS管。当所述第二设备102的第二接口1021断开和所述外部的充电底座的连接时,所述第二设备102的MCU控制第一控制端口输出的第一控制信号为高电平信号,所述第八晶体管导通,所述第七晶体管导通,所述第二设备102的MCU维持开机状态;当所述第二设备102的第二接口1021连接到所述外部的充电底座时,所述第二设备102的MCU控制第一控制端口输出的第二控制信号为低电平信号,所述第八晶体管关断,所述第七晶体管关断,所述第二设备102的MCU断电关机。
[0105] 如图9所示,所述自动关机电路包括第二上电检测单元901和关机控制单元902,其中:
[0106] 所述第二上电检测单元901连接所述关机控制单元902的控制端,用于当所述第二设备102的第二接口1021连接到外部的充电底座时,经过第二延时间隔后,输出第二延时信号至关机控制单元902;
[0107] 所述关机控制单元902一端连接所述设备的电源,另一端连接所述设备的MCU,用于接收到第二延时信号,关断所述第二设备102的电源与所述第二设备102的MCU之间的通路。
[0108] 当所述第二设备102的第二接口1021连接到第一设备101的第一接口1012时,本发明的自动开机电路和自动关机电路都会瞬间启动,但是,本申请通过调节第二延时间隔的时长,使得当第二设备102的第二接口1021连接到第一设备101的第一接口1012时,所述第二设备102先开机,此时,所述第二设备102和第一设备101之间进行数据交互或者所述第二设备102进行系统升级等,待数据交互或系统升级完成后,关机电路生效,第二设备102自动关机。
[0109] 本实施例中,所述关机控制单元902还用于:当没有接收到第二延时信号时,导通所述设备的电源与所述设备的MCU之间的通路。
[0110] 本实施例中,所述第二上电检测单元901包括第二延时电路,所述第二延时电路包括串联连接的第九电阻和第二电容,其中:
[0111] 所述第九电阻的另一端与所述第二设备102的第二接口1021相连接,所述第二电容的另一端接地;
[0112] 所述关机控制单元902的输入端连接在所述第九电阻与所述第二电容之间。
[0113] 本实施例中,所述关机控制单元902包括第九晶体管、第十晶体管和第十电阻,其中:
[0114] 所述第九晶体管的栅极通过所述第十电阻接地,所述第九晶体管的源极连接所述第二设备102的电源,所述第九晶体管的漏极连接所述第二设备102的MCU;
[0115] 所述第十晶体管的栅极连接所述第二上电检测单元901的输出端,所述第十晶体管的源极连接所述第二设备102的电源,所述第十晶体管的漏极通过第十电阻接地。
[0116] 本实施例的一示例中,所述第九晶体管为P型MOS管,所述第十晶体管为N型MOS管。
[0117] 当所述第二设备102的第二接口1021连接到所述第一设备101的第一接口1012时,外部的供电信号通过第九电阻为第二电容充电,当第二电容的电压上升至与外部的供电信号相同时,第十晶体管导通,第九晶体管关断,所述第二设备102的MCU断电关机;当所述第二设备102的第二接口1021断开和所述第一设备101的第一接口1012的连接时,外部的供电信号消失,第九晶体管通过连接在栅极的第十电阻恢复默认的导通状态,第二设备102自动关机电路失效。
[0118] 本实施例中,所述自动关机电路还包括关机阻止单元,所述关机阻止单元一端连接所述关机控制单元的控制端,另一端连接所述设备的MCU,用于当所述设备的MCU检测到所述设备的数据传输未完成时,控制所述关机控制单元902导通所述设备的电源与所述设备的MCU之间的通路;当所述设备的MCU检测到所述设备的数据传输已完成时,控制所述关机控制单元902关断所述设备的电源与所述设备的MCU之间的通路。
[0119] 在本实施例的一示例中,所述关机阻止单元包括第二控制端口、第十一晶体管和第十一电阻,其中:
[0120] 所述第二控制端口连接所述第十一晶体管的栅极,所述第十一晶体管的漏极接地,所述第十一晶体管的源极连接所述关机控制单元902的输入端;
[0121] 所述第十一电阻的一端连接在所述第二控制端口与所述第十一晶体管的栅极之间,另一端接地;
[0122] 所述第二设备102的MCU控制所述第二控制端口输出用于导通所述关机阻止单元的第三控制信号或关断所述关机阻止单元的第四控制信号。
[0123] 具体地,所述第十一晶体管为N型MOS管。
[0124] 使用时,当监测到所述第二设备102的数据升级或数据交互没有完成时,所述第二设备102的MCU通过控制所述第二控制端口输出第三控制信号,第十一晶体管导通,第二电容不再充电,第十晶体管关断,关机电路终止,使得所述第二设备102可以继续完成数据升级或数据交互;待所述第二设备102完成数据升级或数据交互后,所述第二设备102的MCU通过控制所述第二控制端口输出第四控制信号,第十一晶体管关断,外部的供电信号通过第九电阻为第二电容充电,当第二电容的电压上升至与外部的供电信号相同时,第十晶体管导通,第九晶体管关断,所述第二设备102的MCU断电关机。
[0125] 本实施例中,所述自动开关机电路还包括按键开关机单元,所述按键开关机单元包括按键检测端口、开关机按键与单向导通电路,其中:
[0126] 所述按键检测端口的一端连接开关机按键,另一端连接所述单向导通电路的负极,所述单向导通电路的正极与所述第七晶体管的栅极相连接;
[0127] 通过所述第二设备102的MCU的输入输出端口读取所述按键检测端口的按键状态。
[0128] 使用时,用户按下开关机按键,由于开关机按键的另一端接地,按键检测端口输入低电平信号,第七晶体管导通,所述第二设备102的MCU得到所述第二设备102的电源供电启动后,启动所述开机维持单元803,此时,即使用户松开开关机按键,第二设备102仍然处于开机状态;
[0129] 当第二设备102在开机状态时,如果用户按下开关机按键,所述第二设备102的MCU的输入输出端口读取到所述按键检测端口变成低电平信号,关闭所述开机维持单元803,所述第二设备102的MCU断电关机。
[0130] 如图10所示,所述自动开关机电路包括自动开机电路和自动关机电路,其中:自动开机电路包括第六晶体管Q6(NMOS管)、第二二极管D2(肖特基二极管)、第六电阻R6、第七电阻R7和第一电容C1;自动关机电路包括第九晶体管Q9(PMOS管)、第十晶体管Q10(NMOS管)、第十一晶体管Q11(NMOS管)、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11和第二电容C2。图10的自动开关机电路中还包括开机维持单元,所述开机维持单元包括第一控制端口POWER_CTRL、第八晶体管Q8(NMOS管)和第七晶体管Q7、第八电阻R8、第十二电阻R12和第三电容C3,其中,第十二电阻R12和第三电容C3构成电源消抖电路;图10的自动开关机电路中还包括按键开关机单元,所述按键开关机单元包括按键检测端口POWER ON、第三二极管D3(肖特基二极管)。
[0131] 当第二设备的第二接口Sleep_VCC信号端口连接到第一设备的第一接口连接时,第一设备的充电电池向Sleep_VCC信号端口输出高电平信号,开机电路启动,Sleep_VCC经过第二二极管D2向第一电容C1快速充电,NMOS管Q6导通,控制PMOS管Q7导通。第十电阻R10为PMOS管Q9栅极电阻,可控制Q9常态为导通状态,锂电池(Battery)输出电压经过导通状态的Q7、Q9管后输出VBAT电压,经过LDO稳压输出给第二设备的MCU,使第二设备的MCU启动开机,第二设备的MCU开机启动后可通过IO端口读取上电检测端口Sleep signal的电平状态,判断手柄是否连接到充电底座,由于此时Sleep_VCC信号端口连接到充电底座,第二设备的MCU不启动开机维持单元。
[0132] 每当Sleep_VCC信号端口连接到充电底座的同时,自动关机电路也开始启动,Sleep_VCC信号端口经过第九电阻R9开始向第二电容C2充电,当第二电容C2两端电压上升至Sleep_VCC时,NMOS管Q10导通,控制PMOS管Q9关断输出0V,MCU断电关机。调节第九电阻R9的阻值可改变对第二电容C2的充电时间,进而改变自动关机电路的延时关断时间。
[0133] 关机阻止单元包括第二控制端口POWER_SLEEP、第十一晶体管Q11(NMOS管)与第十一电阻R11。第二设备的MCU可控制POWER_SLEEP端口输入高电平或低电平信号,从而控制Q11导通或关断。
[0134] 如图10所示,当第二设备的MCU向POWER_SLEEP端口输出高电平信号时,Q11导通,Sleep_VCC经过R9、Q11到地,C2不再充电,此时C2两端电压为0V,Q10关断,关机电路终止。
[0135] 当第二设备的MCU向POWER_SLEEP端口输出低电平信号时,关机电路开始启动,Q11关断,Sleep_VCC经过R9向C2充电,直至Q10导通,第二设备的MCU断电关机。
[0136] 如图10所示,当第二设备的第二接口Sleep_VCC信号端口断开和第一设备的第一接口的连接时,Sleep_VCC信号消失,Q9自动导通,关机电路失效。
[0137] 开机电路启动:C1通过R7开始放电,Q6导通,控制Q7导通,VBAT电压经过LDO稳压输出,使第二设备的MCU启动开机,第二设备的MCU向第一控制端口POWER_CTRL网络端口输出高电平信号,Q8、Q7导通维持开机信号。当C1两端电压不足以维持Q6导通时,Q6关断。改变第七电阻R7的阻值可调节电容C1两端的电压保持时间。
[0138] 通过图10所示的自动开关机电路,当第二设备的第二接口连接到外部的充电底座时,自动关机电路启动,第二设备开机几秒后(此处的延时关机时长可设置)自动关机。也可通过第二设备的MCU控制关机电路启动或关闭或者延长延时关机时长。当第二设备的MCU还有任务没有处理完成时,可通过第二设备的MCU输出控制信号终止第二设备102的硬件关机,直到第二设备的MCU处理完成任务可再次输出控制信号进入硬件关机自锁,从而实现第二设备的硬件关机状态。当第二设备的第二接口断开和外部的充电底座的连接时,开机电路启动,产生第一延时信号,触发第二设备自动开机,通过开机维持单元803维持第二设备开机状态,第一延时信号延时若干秒后自动消失。
[0139] 实施例二第一设备
[0140] 如图11所示,本发明实施例提供了一种第一设备101,所述第一设备101上设置有至少一个用于安装所述第二设备的安装部1011,所述安装部1011上设置有第一接口1012,所述第一接口1012与所述第二设备上设置的第二接口相互匹配对应。
[0141] 在本发明的一实施例中,所述安装部1011为与所述第二设备的形状相匹配的凹槽结构。
[0142] 需要说明的是,本发明的安装部1011也可以为除凹槽结构之外的其它结构,如凸起结构等。所述安装部1011可以设置在第一设备101上的任意一个地方,例如可以设置在第一设备101的上表面、下表面、各个侧面等。
[0143] 在本发明的一实施例中,所述第一设备101为定位基站,所述第二设备为手柄和/或头盔定位器。
[0144] 在本实施例的一示例中,所述定位基站上设置有三个凹槽,分别用于放置两个手柄和一个头盔定位器。
[0145] 在本发明的一实施例中,所述第一接口1012为USB接口公头,所述第二接口为USB接口母头;或者,
[0146] 所述第一接口1012为USB接口母头,所述第二接口为USB接口公头。
[0147] 在该实施例中,所述USB接口可以为USB Type‑C双面可插接口、MiniUSB接口、苹果iPod Dock接口、苹果Lightning接口等任意类型的接口。
[0148] 在本发明的一实施例中,所述第一设备101上设置有充电接口,所述第一设备101内设置有第一控制电路,其中:
[0149] 所述第一控制电路用于检测所述第二设备的第二接口是否连接到所述第一设备101的第一接口1012且所述第一设备101的充电接口是否连接外部的供电设备;当所述第二设备的第二接口连接到所述第一设备101的第一接口1012且所述第一设备101的充电接口连接外部的供电设备时,利用所述外部的供电设备为所述第一设备101和所述第二设备充电。
[0150] 通过在第一设备101内设置第一控制电路,当第二设备的第二接口连接到第一设备101的第一接口1012且第一设备101的充电接口连接外部的供电设备时,第一控制电路控制外部的供电设备同时为第一设备101和第二设备充电,使得使用者只需要一个电源适配器,即可为多个硬件设备同时充电,方便了使用者的使用。
[0151] 在该实施例中,所述第一设备101的充电接口为USB接口。
[0152] 在本发明的另一实施例中,所述第一设备101上设置有充电接口,所述第一设备101内设置有第二控制电路,其中:
[0153] 所述第二控制电路用于检测所述第二设备的第二接口是否连接到所述第一设备101的第一接口1012、所述第一设备101的充电接口是否连接外部的供电设备且在预设时长范围内所述第一设备101是否与外部的供电设备建立通信连接,当所述第二设备的第二接口连接到所述第一设备101的第一接口1012、所述第一设备101的充电接口连接外部的供电设备且在预设时长范围内所述第一设备101没有与外部的供电设备建立通信连接时,利用所述外部的供电设备为所述第一设备101和所述第二设备充电。
[0154] 通过在第一设备101内设置第二控制电路,当第二设备的第二接口连接到第一设备101的第一接口1012、第一设备101的充电接口连接外部的供电设备且在预设时长范围内所述第一设备101没有与外部的供电设备建立通信连接时,第二控制电路控制AC电源适配器同时为第一设备101和第二设备充电,使得第一设备101和第二设备只在第一设备101连接到诸如AC电源适配器或移动电源充电宝这样的外部的供电设备时进行充电,在第一设备101连接到其它供电设备,例如,手机或电脑等USB供电设备时不进行充电,从而可以保护诸如手机或电脑等USB供电设备不被第一设备101中太大的充电电流损坏。
[0155] 需要说明的是,第二控制电路的具体结构请参见前文的实施例一部分所述,此处不再赘述。
[0156] 本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成,所述程序可以存储于计算机可读存储介质中,如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现,相应地,上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
[0157] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。