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一种设备功能扩展方法、智能终端和配件扩展连接器

摘要

本发明提供了一种设备功能扩展方法、智能终端和配件扩展连接器,其方法包括:对所述母数据接口进行检测判断自身是否与配件扩展连接器建立连接;当与配件扩展连接器建立连接且获取到功能扩展启动命令,控制所述充电电池为所述配件扩展连接器提供驱动电压;将获取的控制指令发送至所述配件扩展连接器,以便所述配件扩展连接器控制所连接的功能配件执行对应操作。本发明丰富扩展产品功能,提升智能终端的性价比和竞争力。

著录项

  • 公开/公告号CN113127396A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2021-07-16

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 东莞市小精灵教育软件有限公司;

    申请/专利号CN202110474983.2

  • 发明设计人 苏臻;

    申请日2021-04-29

  • 分类号G06F13/38(20060101);G06F13/40(20060101);G06F13/42(20060101);G06F1/26(20060101);

  • 代理机构31251 上海硕力知识产权代理事务所(普通合伙);

  • 代理人林晓青

  • 地址 523851 广东省东莞市长安镇霄边社区东门中路168号第十六层

  • 入库时间 2023-06-19 11:52:33

说明书

技术领域

本发明涉及智能终端技术领域,尤指一种设备功能扩展方法、智能终端和配件扩展连接器。

背景技术

随着教育部发文提倡STEAM教育,面向儿童的编程教育产业得以蓬勃发展,儿童软件编程的培训机构和支持编程应用的硬件产品都大量涌现。

但是,每种编程硬件产品功能都相对比较单一,且成本较高,对用户来说性价比较低。

另外,对于智能终端由于产品功能同质化严重,缺少创新性的功能,新产品的竞争力不强。

发明内容

本发明的目的是提供一种设备功能扩展方法、智能终端和配件扩展连接器,实现丰富扩展产品功能,提升智能终端的性价比和竞争力。

本发明提供的技术方案如下:

本发明提供一种设备功能扩展方法,应用于设有充电电池和母数据接口的智能终端,包括步骤:

对所述母数据接口进行检测判断自身是否与配件扩展连接器建立连接;

当与配件扩展连接器建立连接且获取到功能扩展启动命令,控制所述充电电池为所述配件扩展连接器提供驱动电压;

将获取的控制指令发送至所述配件扩展连接器,以便所述配件扩展连接器控制所连接的功能配件执行对应操作。

进一步的,所述对所述母数据接口进行检测判断自身是否与配件扩展连接器建立连接包括步骤:

检测所述母数据接口的信号变化状态,判断所述母数据接口获取到的设备标识是否为所述配件扩展连接器的预设标识;

当设备标识为所述配件扩展连接器的预设标识,且所述母数据接口存在电流流出,或所述母数据接口存在信号流出时,判定自身与配件扩展连接器建立连接。

进一步的,所述控制所述充电电池为所述配件扩展连接器提供驱动电压包括步骤:

根据所述母数据接口的数据引脚的电平变化判断自身身份为主设备还是从设备;

当自身的身份类型为主设备时,通过反向升压电路对所述充电电池的电压进行升压,通过所述母数据接口为所述配件扩展连接器提供驱动电压;

当自身的身份类型为从设备时,控制自身切换至主模式,并通过反向升压电路对所述充电电池的电压进行升压,通过所述母数据接口为所述配件扩展连接器提供驱动电压。

本发明还提供一种设备功能扩展方法,应用于设有扩展接口和与所述母数据接口适配的公数据接口的配件扩展连接器,包括步骤:

对所述公数据接口进行检测判断自身是否与智能终端建立连接;

当与智能终端建立连接且接收到所述智能终端发送的控制指令,将所述控制指令转换为所述扩展接口所连接的功能配件可识别的控制信号;

根据所述控制信号控制所述功能配件执行对应操作。

进一步的,所述对所述公数据接口进行检测判断自身是否与智能终端建立连接包括步骤:

检测所述公数据接口的信号变化状态,判断所述公数据接口获取到的设备标识是否为所述智能终端的预设标识;

当设备标识为所述智能终端的预设标识,且所述公数据接口存在电流流入,或所述公数据接口存在信号流入时,判定自身与智能终端建立连接。

本发明还提供一种智能终端,包括:基带模块、充电电池和母数据接口;

所述基带模块,用于对所述母数据接口进行检测判断自身是否与配件扩展连接器建立连接;

所述基带模块,还用于当与配件扩展连接器建立连接且获取到功能扩展启动命令,控制所述充电电池为所述配件扩展连接器提供驱动电压;

所述基带模块,还用于将获取的控制指令发送至所述配件扩展连接器,以便所述配件扩展连接器控制所连接的功能配件执行对应操作。

进一步的,所述基带模块包括:

第一判断单元,用于检测所述母数据接口的信号变化状态,判断所述母数据接口获取到的设备标识是否为所述配件扩展连接器的预设标识;

第一处理单元,用于当设备标识为所述配件扩展连接器的预设标识,且所述母数据接口存在电流流出,或所述母数据接口存在信号流出时,判定自身与配件扩展连接器建立连接。

进一步的,所述基带模块还包括:

第一检测单元,用于根据所述母数据接口的数据引脚的电平变化判断自身身份为主设备还是从设备;

控制单元,用于当自身的身份类型为主设备时,通过反向升压电路对所述充电电池的电压进行升压,通过所述母数据接口为所述配件扩展连接器提供驱动电压;

所述控制单元,还用于当自身的身份类型为从设备时,控制自身切换至主模式,并通过反向升压电路对所述充电电池的电压进行升压,通过所述母数据接口为所述配件扩展连接器提供驱动电压。

本发明还提供一种配件扩展连接器,包括:扩展接口和与所述母数据接口适配的公数据接口;

处理模块,用于对所述公数据接口进行检测判断自身是否与智能终端建立连接;

所述处理模块,还用于当与智能终端建立连接且接收到所述智能终端发送的控制指令,将所述控制指令转换为所述扩展接口所连接的功能配件可识别的控制信号;

所述处理模块,还用于根据所述控制信号控制所述功能配件执行对应操作。

进一步的,所述处理模块包括:

第二判断单元,用于检测所述公数据接口的信号变化状态,判断所述公数据接口获取到的设备标识是否为所述智能终端的预设标识;

第二处理单元,用于当设备标识为所述智能终端的预设标识,且所述公数据接口存在电流流入,或所述公数据接口存在信号流入时,判定自身与智能终端建立连接。

通过本发明提供的一种设备功能扩展方法、智能终端和配件扩展连接器,能够丰富扩展产品功能,提升智能终端的性价比和竞争力。

附图说明

下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对一种设备功能扩展方法、智能终端和配件扩展连接器的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种设备功能扩展方法的一个实施例的流程图;

图2是本发明一种设备功能扩展方法的一个实施例的流程图;

图3是本发明一种设备功能扩展方法的一个实施例的流程图;

图4是本发明一种设备功能扩展方法的一个实施例的流程图;

图5是本发明一种设备功能扩展方法的一个实施例的流程图;

图6是本发明智能终端、配件扩展连接器和功能配件的扩展连接的结构示意图;

图7是本发明智能终端、配件扩展连接器和功能配件的另一个扩展连接的结构示意图。

具体实施方式

以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。

为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,为使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。

另外,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。

本发明的一个实施例,如图1所示,一种设备功能扩展方法,应用于设有充电电池和母数据接口的智能终端,包括步骤:

S110对所述母数据接口进行检测判断自身是否与配件扩展连接器建立连接;

具体的,智能终端包括智能穿戴设备(例如智能手表、智能耳机、智能手环、智能手机等等)。母数据接口一般是指具有两个电源引脚和两个数据引脚的USB母接口。智能终端会周期性对自身的母数据接口进行连接性检测,即智能终端会判断自身是否与配件扩展连接器建立连接。

S120当与配件扩展连接器建立连接且获取到功能扩展启动命令,控制所述充电电池为所述配件扩展连接器提供驱动电压;

具体的,智能终端会创建后台线程实时监听是否获取到功能扩展启动命令,如果智能终端没有监听到功能扩展启动命令,既使智能终端的母数据接口与配件扩展连接器建立连接,智能终端仍然保持原始的工作状态。当然,如果智能终端的母数据接口与配件扩展连接器建立连接,但是智能终端没有监听到功能扩展启动命令,智能终端仍然保持原始的工作状态。

智能终端只有在母数据接口与配件扩展连接器建立连接,并且智能终端监听到功能扩展启动命令的情况下,才会控制智能终端内置的充电电池进行电压转换以为配件扩展连接器提供驱动电压。

S130将获取的控制指令发送至所述配件扩展连接器,以便所述配件扩展连接器控制所连接的功能配件执行对应操作。

具体的,功能配件包括但是不限于驱动电机、显示屏、手柄、键盘等等硬件外设。智能终端内置有通讯模块和输入模块,输入模块可以是语音模块,也可以是触摸模块、按键模块等等。智能终端可以通过输入模块采集获取用户输入的控制指令,也可以通过通讯模块接收用户输入的控制指令。智能终端获取到控制指令后,将获取的控制指令发送至配件扩展连接器,使得配件扩展连接器控制所连接的功能配件执行对应操作。

本发明通过智能终端连接配件扩展连接器,使得智能终端不仅仅为用户提供智能终端本身具有的服务功能,还可以通过配件扩展连接器将智能终端的无线通信、信号处理等能力更加充分地利用起来,一方面很大程度上扩展了智能终端的功能,丰富其差异化,使智能终端产品更具有市场竞争力,另一方面,使用智能终端作为可编程硬件的主机,可以实现一机多用,能够有效降低各种可编程的智能终端的成本,同时也使得可编程智能终端具有更强的可扩展性。

本发明的一个实施例,如图2所示,一种设备功能扩展方法,应用于设有充电电池和母数据接口的智能终端,包括步骤:

S111检测所述母数据接口的信号变化状态,判断所述母数据接口获取到的设备标识是否为所述配件扩展连接器的预设标识;

S112当设备标识为所述配件扩展连接器的预设标识,且所述母数据接口存在电流流出,或所述母数据接口存在信号流出时,判定自身与配件扩展连接器建立连接;

具体的,本实施例是上述实施例的优化实施例,本实施例中与上述实施例相同的部分参见上述实施例,在此不再一一赘述。智能终端检测自身的母数据接口是否存在电流流出,以及检测母数据接口是否存在信号流出。如果母数据接口既不存在电流流出也不存在信号流出,说明即使智能终端的母数据接口与配件扩展连接器进行了物理相连,但是,智能终端的母数据接口与配件扩展连接器没有成功建立电气层面上的连接。

当然,如果母数据接口存在电流流出,或者母数据接口存在信号流出,说明智能终端的母数据接口与配件扩展连接器不仅仅进行了物理相连,而且,智能终端的母数据接口与配件扩展连接器成功建立电气层面上的连接。

S120当与配件扩展连接器建立连接且获取到功能扩展启动命令,控制所述充电电池为所述配件扩展连接器提供驱动电压;

S130将获取的控制指令发送至所述配件扩展连接器,以便所述配件扩展连接器控制所连接的功能配件执行对应操作。

优选的,智能终端还可以使用蓝牙、wifi、蜂窝网络等无线通信技术作为控制指令的传输方式。

优选的,智能终端还可使用无线充电反向供电的方式作为配件电源为配件扩展连接器提供驱动电压。即支持无线充电的智能终端,可以通过无线充电线圈反向对外供电以及通信,利用此功能可以实现智能终端与配件之间的电源与信号连接。

优选的,智能终端设计预留更多的电气接口,实现其他方式的供电与通信功能。

本发明通过智能终端连接配件扩展连接器,使得智能终端不仅仅为用户提供智能终端本身具有的服务功能,还可以通过配件扩展连接器将智能终端的无线通信、信号处理等能力更加充分地利用起来,一方面很大程度上扩展了智能终端的功能,丰富其差异化,使智能终端产品更具有市场竞争力,另一方面,使用智能终端作为可编程硬件的主机,可以实现一机多用,能够有效降低各种可编程的智能终端的成本,同时也使得可编程智能终端具有更强的可扩展性。

本发明的一个实施例,如图3所示,一种设备功能扩展方法,应用于设有充电电池和母数据接口的智能终端,包括步骤:

S111检测所述母数据接口的信号变化状态,判断所述母数据接口获取到的设备标识是否为所述配件扩展连接器的预设标识;

S112当设备标识为所述配件扩展连接器的预设标识,且所述母数据接口存在电流流出,或所述母数据接口存在信号流出时,判定自身与配件扩展连接器建立连接;

S121当与配件扩展连接器建立连接且获取到功能扩展启动命令,根据所述母数据接口的数据引脚的电平变化判断自身身份为主设备还是从设备;

S122当自身的身份类型为主设备时,通过反向升压电路对所述充电电池的电压进行升压,通过所述母数据接口为所述配件扩展连接器提供驱动电压;

S123当自身的身份类型为从设备时,控制自身切换至主模式,并通过反向升压电路对所述充电电池的电压进行升压,通过所述母数据接口为所述配件扩展连接器提供驱动电压;

具体的,本实施例是上述实施例的优化实施例,本实施例中与上述实施例相同的部分参见上述实施例,在此不再一一赘述。通过检测母数据接口的数据引脚的的电平变化来判断自身的身份类型是主设备(host设备)还是从设备(device设备)。

当智能终端作为host工作时,由于充电电池与基带模块连接,智能终端可以使用OTG功能将充电电池的电池电压反向升压至预设电压数值,以便为配件扩展连接器提供驱动电压并工作于主模式。

当智能终端作为device工作时,由于充电电池与基带模块连接,智能终端可以控制自身切换至主模式,并使用OTG功能将充电电池的电池电压反向升压至预设电压数值,以便为配件扩展连接器提供驱动电压并工作于主模式。

优选的,通过母数据接口上的ID引脚检测接入该母数据接口的数据线为OTG数据线还是普通的USB数据线,当母数据接口上的ID脚接地时,默认为OTG数据线接入,当母数据接口上的ID脚悬空时,默认为USB数据线接入,从而,智能终端可以通过接入的数据线的类型判断其作为待充电设备,还是为配件扩展连接器提供驱动电压的供电设备使用。当充电设备处于数据传输状态时,可以通过应用软件设置电子开关的使能控制端为低电平,使得OTG上的两个标准数据线与处理器上的USB信号连接,当充电设备处于OTG反向供电状态时,通过软件设置使能控制端为高电平,此时,OTG的两条数据线和两个短接端连接,处于短接状态,母数据接口只提供电源线和地线,母数据接口即可作为标准充电器接口使用,实现为配件扩展连接器反向电流供电。

S130将获取的控制指令发送至所述配件扩展连接器,以便所述配件扩展连接器控制所连接的功能配件执行对应操作。

本发明通过智能终端连接配件扩展连接器,使智能终端不仅仅为用户提供智能终端本身具有的服务功能,还可以通过配件扩展连接器将智能终端的无线通信、信号处理等能力更加充分地利用起来,一方面很大程度上扩展了智能终端的功能,丰富其差异化,使智能终端产品更具有市场竞争力,另一方面,使用智能终端作为可编程硬件的主机,可以实现一机多用,能够有效降低各种可编程的智能终端的成本,同时也使得可编程智能终端具有更强的可扩展性。

本发明通过将配件扩展连接器搭载于各种智能终端上实现程序运行,例如,将配件扩展连接器搭载在智能手表上,通过配件扩展连接器所连接的红黄绿三种颜色的发光灯具,以实现智能手表扩展出模拟交通红绿灯的功能,因此更能引起中小学生之类的用户对程序编写的兴趣,避免了编程过程中的枯燥,从而达到引起中小学生之类的用户对编程的兴趣并初步培养他们的逻辑思维,从而达到从小培养编程人才的目的。

示例性的,采用智能终端和配件扩展连接器分离,配件扩展连接器通过以积木连接的形式连接不同的功能配件。配件扩展连接器处有限的扩展接口可以为较多的功能配件分时复用,达到了灵活多变的编程方式。多种功能配件可以通过配件扩展连接器搭载在任意一个或多个智能终端之上,例如,功能配件为显示屏时,显示屏既可以通过配件扩展连接器与智能手表搭载连接,还可以通过配件扩展连接器与智能手机搭载连接,从而可以实现更多的产品方案。

本发明的一个实施例,如图4所示,一种设备功能扩展方法,应用于设有扩展接口和与所述母数据接口适配的公数据接口的配件扩展连接器,包括步骤:

S210对所述公数据接口进行检测判断自身是否与智能终端建立连接;

具体的,智能终端包括智能穿戴设备(例如智能手表、智能耳机、智能手环、智能手机等等)。母数据接口一般是指具有两个电源引脚和两个数据引脚的USB母接口。智能终端会周期性对自身的母数据接口进行连接性检测,判断自身是否与配件扩展连接器建立连接。

S220当与智能终端建立连接且接收到所述智能终端发送的控制指令,将所述控制指令转换为所述扩展接口所连接的功能配件可识别的控制信号;

具体的,功能配件包括但是不限于驱动电机、显示屏、手柄、键盘等等硬件外设。智能终端内置有通讯模块和输入模块,输入模块可以是语音模块,也可以是触摸模块、按键模块等等。智能终端可以通过输入模块采集获取用户输入的控制指令,也可以通过通讯模块接收用户输入的控制指令。智能终端获取到控制指令后,将获取的控制指令发送至配件扩展连接器。

S230根据所述控制信号控制所述功能配件执行对应操作。

具体的,配件扩展连接器接收智能终端发送的控制指令,由于配件扩展连接器的扩展接口所连接的功能配件的通信协议类型多种多样,因此,配件扩展连接器需要将所述控制指令转换为所述扩展接口所连接的功能配件可识别的控制信号。例如,将控制指令转换为二进制或者十进制的控制信号,然后将控制信号发送给功能配件以控制功能配件执行对应操作。

示例性的,控制指令为“打开显示屏并播放音频文件”,显示屏作为一个功能控制无法识别控制指令,那么就需要配件扩展连接器根据预存的指令转换规则,将控制指令转换为显示屏可识别的控制信号,配件扩展连接器再将控制信号发送给显示屏,控制显示屏开启并播放音频文件。

本发明通过智能终端连接配件扩展连接器,使得智能终端不仅仅为用户提供智能终端本身具有的服务功能,还可以通过配件扩展连接器将智能终端的无线通信、信号处理等能力更加充分地利用起来,一方面很大程度上扩展了智能终端的功能,丰富其差异化,使智能终端产品更具有市场竞争力,另一方面,使用智能终端作为可编程硬件的主机,可以实现一机多用,能够有效降低各种可编程的智能终端的成本,同时也使得可编程智能终端具有更强的可扩展性。

本发明的一个实施例,如图5所示,一种设备功能扩展方法,应用于设有扩展接口和与所述母数据接口适配的公数据接口的配件扩展连接器,包括步骤:

S211检测所述公数据接口的信号变化状态,判断所述公数据接口获取到的设备标识是否为所述智能终端的预设标识;

S212当设备标识为所述智能终端的预设标识,且所述公数据接口存在电流流入,或所述公数据接口存在信号流入时,判定自身与智能终端建立连接;

具体的,本实施例是上述实施例的优化实施例,本实施例中与上述实施例相同的部分参见上述实施例,在此不再一一赘述。配件扩展连接器检测自身的公数据接口是否存在电流流入,以及检测公数据接口是否存在信号流入。如果公数据接口既不存在电流流入也不存在信号流入,说明即使配件扩展连接器的公数据接口与智能终端进行了物理相连,但是,配件扩展连接器的公数据接口与智能终端没有成功建立电气层面上的连接。

当然,如果公数据接口存在电流流入,或者公数据接口存在信号流入,说明配件扩展连接器的公数据接口与智能终端不仅仅进行了物理相连,而且,配件扩展连接器的公数据接口与智能终端没有成功建立电气层面上的连接。

S220当与智能终端建立连接且接收到所述智能终端发送的控制指令,将所述控制指令转换为所述扩展接口所连接的功能配件可识别的控制信号;

S230根据所述控制信号控制所述功能配件执行对应操作。

本发明通过智能终端连接配件扩展连接器,使得智能终端不仅仅为用户提供智能终端本身具有的服务功能,还可以通过配件扩展连接器将智能终端的无线通信、信号处理等能力更加充分地利用起来,一方面很大程度上扩展了智能终端的功能,丰富其差异化,使智能终端产品更具有市场竞争力,另一方面,使用智能终端作为可编程硬件的主机,可以实现一机多用,能够有效降低各种可编程的智能终端的成本,同时也使得可编程智能终端具有更强的可扩展性。

本发明的一个实施例,一种智能终端,包括:基带模块、充电电池和母数据接口;

所述基带模块,用于对所述母数据接口进行检测判断自身是否与配件扩展连接器建立连接;

具体的,智能终端包括智能穿戴设备(例如智能手表、智能耳机、智能手环、智能手机等等)。母数据接口一般是指具有两个电源引脚和两个数据引脚的USB母接口。智能终端会周期性对自身的母数据接口进行连接性检测,一般判断自身是否与配件扩展连接器建立连接。

所述基带模块,还用于当与配件扩展连接器建立连接且获取到功能扩展启动命令,控制所述充电电池为所述配件扩展连接器提供驱动电压;

具体的,智能终端会创建后台线程实时监听是否获取到功能扩展启动命令,如果智能终端没有监听到功能扩展启动命令,既使智能终端的母数据接口与配件扩展连接器建立连接,智能终端仍然保持原始的工作状态。当然,如果智能终端的母数据接口与配件扩展连接器建立连接,但是智能终端没有监听到功能扩展启动命令,智能终端仍然保持原始的工作状态。

智能终端只有在母数据接口与配件扩展连接器建立连接,并且智能终端没有监听到功能扩展启动命令的情况下,才会控制智能终端内置的充电电池进行电压转换以为配件扩展连接器提供驱动电压。

所述基带模块,还用于将获取的控制指令发送至所述配件扩展连接器,以便所述配件扩展连接器控制所连接的功能配件执行对应操作。

具体的,功能配件包括但是不限于驱动电机、显示屏、手柄、键盘等等硬件外设。智能终端内置有通讯模块和输入模块,输入模块可以是语音模块,也可以是触摸模块、按键模块等等。智能终端可以通过输入模块采集获取用户输入的控制指令,也可以通过通讯模块接收用户输入的控制指令。智能终端获取到控制指令后,将获取的控制指令发送至配件扩展连接器,使得配件扩展连接器控制所连接的功能配件执行对应操作。

优选的,智能终端还可以使用蓝牙、wifi、蜂窝网络等无线通信技术作为控制指令的传输方式。

优选的,智能终端还可使用无线充电反向供电的方式作为配件电源为配件扩展连接器提供驱动电压。即支持无线充电的智能终端,可以通过无线充电线圈反向对外供电以及通信,利用此功能可以实现智能终端与配件之间的电源与信号连接。

优选的,智能终端设计预留更多的电气接口,实现其他方式的供电与通信功能。

本发明通过智能终端连接配件扩展连接器,使得智能终端不仅仅为用户提供智能终端本身具有的服务功能,还可以通过配件扩展连接器将智能终端的无线通信、信号处理等能力更加充分地利用起来,一方面很大程度上扩展了智能终端的功能,丰富其差异化,使智能终端产品更具有市场竞争力,另一方面,使用智能终端作为可编程硬件的主机,可以实现一机多用,能够有效降低各种可编程的智能终端的成本,同时也使得可编程智能终端具有更强的可扩展性。

基于前述实施例,所述基带模块包括:

第一判断单元,用于检测所述母数据接口的信号变化状态,判断所述母数据接口获取到的设备标识是否为所述配件扩展连接器的预设标识;

第一处理单元,用于当设备标识为所述配件扩展连接器的预设标识,且所述母数据接口存在电流流出,或所述母数据接口存在信号流出时,判定自身与配件扩展连接器建立连接。

具体的,本实施例是上述实施例的优化实施例,本实施例中与上述实施例相同的部分参见上述实施例,在此不再一一赘述。智能终端检测自身的母数据接口是否存在电流流出,以及检测母数据接口是否存在信号流出。如果母数据接口既不存在电流流出也不存在信号流出,说明即使智能终端的母数据接口与配件扩展连接器进行了物理相连,但是,智能终端的母数据接口与配件扩展连接器没有成功建立电气层面上的连接。

当然,如果母数据接口存在电流流出,或者母数据接口存在信号流出,说明智能终端的母数据接口与配件扩展连接器不仅仅进行了物理相连,而且,智能终端的母数据接口与配件扩展连接器没有成功建立电气层面上的连接。

本发明通过智能终端连接配件扩展连接器,使得智能终端不仅仅为用户提供智能终端本身具有的服务功能,还可以通过配件扩展连接器将智能终端的无线通信、信号处理等能力更加充分地利用起来,一方面很大程度上扩展了智能终端的功能,丰富其差异化,使智能终端产品更具有市场竞争力,另一方面,使用智能终端作为可编程硬件的主机,可以实现一机多用,能够有效降低各种可编程的智能终端的成本,同时也使得可编程智能终端具有更强的可扩展性。

基于前述实施例,所述基带模块还包括:

第一检测单元,用于根据所述母数据接口的数据引脚的电平变化判断自身身份为主设备还是从设备;

控制单元,用于当自身的身份类型为主设备时,通过反向升压电路对所述充电电池的电压进行升压,通过所述母数据接口为所述配件扩展连接器提供驱动电压;

所述控制单元,还用于当自身的身份类型为从设备时,控制自身切换至主模式,并通过反向升压电路对所述充电电池的电压进行升压,通过所述母数据接口为所述配件扩展连接器提供驱动电压。

具体的,本实施例是上述实施例的优化实施例,本实施例中与上述实施例相同的部分参见上述实施例,在此不再一一赘述。通过检测母数据接口的数据引脚的的电平变化来判断自身的身份类型是主设备(host设备)还是从设备(device设备)。

基带模块当智能终端作为host工作时,由于充电电池与基带模块连接,智能终端可以使用OTG功能将充电电池的电池电压反向升压至预设电压数值,以便为配件扩展连接器提供驱动电压并工作于主模式。

基带模块当智能终端作为device工作时,由于充电电池与基带模块连接,智能终端可以控制自身切换至主模式,并使用OTG功能将充电电池的电池电压反向升压至预设电压数值,以便为配件扩展连接器提供驱动电压并工作于主模式。

优选的,通过母数据接口上的ID引脚检测接入该母数据接口的数据线为OTG数据线还是普通的USB数据线,当母数据接口上的ID脚接地时,默认为OTG数据线接入,当母数据接口上的ID脚悬空时,默认为USB数据线接入,从而,智能终端可以通过接入的数据线的类型判断其作为待充电设备,还是为配件扩展连接器提供驱动电压的供电设备使用。当充电设备处于数据传输状态时,可以通过应用软件设置电子开关的使能控制端为低电平,使得OTG上的两个标准数据线与处理器上的USB信号连接,当充电设备处于OTG反向供电状态时,通过软件设置使能控制端为高电平,此时,OTG的两条数据线和两个短接端连接,处于短接状态,母数据接口只提供电源线和地线,母数据接口即可作为标准充电器接口使用,实现为配件扩展连接器反向电流供电。

本发明通过将配件扩展连接器搭载于各种智能终端上实现程序运行,例如,将配件扩展连接器搭载在智能手表上,通过配件扩展连接器所连接的红黄绿三种颜色的发光灯具,以实现智能手表扩展出模拟交通红绿灯的功能,因此更能引起中小学生之类的用户对程序编写的兴趣,避免了编程过程中的枯燥,从而达到引起中小学生用户对科学技术的兴趣并初步培养他们的逻辑思维。

示例性的,采用智能终端和配件扩展连接器分离,配件扩展连接器通过以积木连接的形式连接不同的功能配件。配件扩展连接器处有限的扩展接口可以为较多的功能配件分时复用,达到了灵活多变的编程方式。多种功能配件可以通过配件扩展连接器搭载在任意一个或多个智能终端之上,例如,功能配件为显示屏时,显示屏既可以通过配件扩展连接器与智能手表搭载连接,还可以通过配件扩展连接器与智能手机搭载连接,从而可以实现更多的产品方案。

本发明的一个实施例,本发明还提供一种配件扩展连接器,包括:扩展接口和与所述母数据接口适配的公数据接口;

处理模块,用于对所述公数据接口进行检测判断自身是否与智能终端建立连接;

具体的,智能终端包括智能穿戴设备(例如智能手表、智能耳机、智能手环、智能手机等等)以及家居设备(例如机器人、电视机等等)。母数据接口一般是指具有四条电源引脚和一条数据引脚的USB母接口。智能终端会周期性对自身的母数据接口进行连接性检测,一般判断自身是否与配件扩展连接器建立连接。

所述处理模块,还用于当与智能终端建立连接且接收到所述智能终端发送的控制指令,将所述控制指令转换为所述扩展接口所连接的功能配件可识别的控制信号;

具体的,功能配件包括但是不限于驱动电机、显示屏、手柄、键盘等等硬件外设。智能终端内置有通讯模块和输入模块,输入模块可以是语音模块,也可以是触摸模块、按键模块等等。智能终端可以通过输入模块采集获取用户输入的控制指令,也可以通过通讯模块接收用户输入的控制指令。智能终端获取到控制指令后,将获取的控制指令发送至配件扩展连接器。

所述处理模块,还用于根据所述控制信号控制所述功能配件执行对应操作。

具体的,配件扩展连接器接收智能终端发送的控制指令,由于配件扩展连接器的扩展接口所连接的功能配件的通信协议类型多种多样,因此,配件扩展连接器需要将所述控制指令转换为所述扩展接口所连接的功能配件可识别的控制信号。例如,将控制指令转换为二进制或者十进制的控制信号,然后将控制信号发送给功能配件以控制功能配件执行对应操作。

示例性的,控制指令为“打开显示屏并播放音频文件”,显示屏作为一个功能控制无法识别控制指令,那么就需要配件扩展连接器根据预存的指令转换规则,将控制指令转换为显示屏可识别的控制信号,配件扩展连接器再将控制信号发送给显示屏,控制显示屏开启并播放音频文件。

本发明通过智能终端连接配件扩展连接器,使得智能终端不仅仅为用户提供智能终端本身具有的服务功能,还可以通过配件扩展连接器将智能终端的无线通信、信号处理等能力更加充分地利用起来,一方面很大程度上扩展了智能终端的功能,丰富其差异化,使智能终端产品更具有市场竞争力,另一方面,使用智能终端作为可编程硬件的主机,可以实现一机多用,能够有效降低各种可编程的智能终端的成本,同时也使得可编程智能终端具有更强的可扩展性。

基于前述实施例,所述处理模块包括:

第二判断单元,用于检测所述公数据接口的信号变化状态,判断所述公数据接口获取到的设备标识是否为所述智能终端的预设标识;

第二处理单元,用于当设备标识为所述智能终端的预设标识,且所述公数据接口存在电流流入,或所述公数据接口存在信号流入时,判定自身与智能终端建立连接。

具体的,本实施例是上述实施例的优化实施例,本实施例中与上述实施例相同的部分参见上述实施例,在此不再一一赘述。配件扩展连接器检测自身的公数据接口是否存在电流流入,以及检测公数据接口是否存在信号流入。如果公数据接口既不存在电流流入也不存在信号流入,说明即使配件扩展连接器的公数据接口与智能终端进行了物理相连,但是,配件扩展连接器的公数据接口与智能终端没有成功建立电气层面上的连接。

当然,如果公数据接口存在电流流入,或者公数据接口存在信号流入,说明配件扩展连接器的公数据接口与智能终端不仅仅进行了物理相连,而且,配件扩展连接器的公数据接口与智能终端没有成功建立电气层面上的连接。

本发明通过智能终端连接配件扩展连接器,使得智能终端不仅仅为用户提供智能终端本身具有的服务功能,还可以通过配件扩展连接器将智能终端的无线通信、信号处理等能力更加充分地利用起来,一方面很大程度上扩展了智能终端的功能,丰富其差异化,使智能终端产品更具有市场竞争力,另一方面,使用智能终端作为可编程硬件的主机,可以实现一机多用,能够有效降低各种可编程的智能终端的成本,同时也使得可编程智能终端具有更强的可扩展性。

示例性的,如图6所示,智能穿戴设备包括基带模块、电源模块(包括本发明的充电电池)通讯模块。智能穿戴设备还可以选择性的设置传感器、显示模块和语音模块。配件扩展坞(相当于本发明的配件扩展连接器)包括微处理器(相当于本发明的处理模块)、积木式扩展接口(相当于本发明的扩展接口)和端口。配件扩展坞还可以选择性设置电源模块,也可以通过积木式扩展接口连接外部电源。

示例性的,如图7所示,智能穿戴设备包括基带模块、电源模块(包括本发明的充电电池)通讯模块。智能穿戴设备还可以选择性的设置传感器、显示模块和语音模块。配件扩展坞(相当于本发明的配件扩展连接器)包括微处理器(相当于本发明的处理模块)、积木式扩展接口(相当于本发明的扩展接口)和LED端口、GPIO端口、I2C端口、电机驱动端口、ADC端口中的任意一种或者多种。配件扩展坞还可以选择性设置电源模块,也可以通过积木式扩展接口连接外部电源。

本发明创新性地将智能穿戴设备与可编程的硬件产品进行结合,一方面新增的功能提高了智能穿戴设备的可玩性,另一方面,充分利用智能穿戴设备已有的硬件功能,通过配件扩展的方式,大幅度降低可编程的硬件产品的成本,提升产品的竞争力。

本发明方案通过配件扩展的方式,利用智能穿戴设备的USB充电接口,使用其内部OTG电路实现反向供电与数据通信,从而实现对穿戴手表功能的多功能扩展。其中配件扩展坞起到USB信号转换的作用,其通过智能穿戴设备的充电接口取电,使用微处理器接收智能穿戴设备USB数据线上的信号,将其转换成对功能配件的状态控制、数据读取等操作。具体流程为用户通过电脑、平板电脑、手机等其他智能设备,使用编程平台,针对不同的功能配件进行定制化编程操作后,可以将编写好的控制程序通过智能穿戴设备的USB接口或者其他无线通信方式烧录到智能穿戴设备主机中,智能穿戴设备结合配件扩展坞以及相应的功能配件,实现编程控制的新功能。

本发明通过配件扩展的方式,将智能穿戴设备的无线通信、信号处理等能力更加充分地利用起来,一方面很大程度上扩展了智能穿戴设备的功能,丰富其差异化,使智能穿戴设备产品更具有市场竞争力,另一方面,使用智能穿戴设备作为可编程硬件的主机,可以实现一机多用,能够有效降低各种可编程硬件设备的成本,同时也使得可编程硬件设备具有更强的可扩展性。本发明创新性的通过配件扩展坞的形式将智能穿戴设备扩展成可编程的硬件产品,丰富其应有场景,提高产品可玩性。此外,本发明的配件扩展坞通过USB接口将智能穿戴设备转换成具有良好可扩展性的可编程硬件平台,扩展坞通过预留不同形式的积木式接口,是其能够便捷地扩展成不同形态的编程硬件产品。本发明通过USB扩展坞的形式将智能穿戴设备扩展成可编程的硬件产品主机。

本发明为智能终端通过配件扩展连接器配合连接,使智能终端的功能更加丰富易用,例如可将智能终端扩展为为青少年学习智能硬件和编程知识的可编程的硬件产品主机。本发明创新性地将穿戴产品与可编程的硬件产品进行结合,一方面新增的功能提高了穿戴产品的可玩性,另一方面,充分利用穿戴产品已有的硬件功能,通过配件扩展的方式,大幅度降低可编程的硬件产品的成本,提升产品的竞争力。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各程序模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的程序模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的程序单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各程序模块可以集成在一个处理单元中,也可是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个处理单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件程序单元的形式实现。另外,各程序模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。

所述智能终端可以为桌上型计算机、笔记本、掌上电脑、平板型计算机、手机、人机交互屏、智能手表、智能手环、智能眼镜等设备。所述智能终端可包括,但不仅限于处理器、存储器。本领域技术人员可以理解,上述仅仅是智能终端的示例,并不构成对智能终端的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如:智能终端还可以包括输入/输出接口、显示设备、网络接入设备、通信总线、通信接口等。通信接口和通信总线,还可以包括输入/输出接口,其中,处理器、存储器、输入/输出接口和通信接口通过通信总线完成相互间的通信。该存储器存储有计算机程序,该处理器用于执行存储器上所存放的计算机程序,实现上述所对应方法实施例中的设备功能扩展方法。

所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器可以是所述智能终端的内部存储单元,例如:智能终端的硬盘或内存。所述存储器也可以是所述智能终端的外部存储设备,例如:所述智能终端上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器还可以既包括所述智能终端的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器用于存储所述计算机程序以及所述智能终端所需要的其他程序和数据。所述存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

通信总线是连接所描述的元素的电路并且在这些元素之间实现传输。例如,处理器通过通信总线从其它元素接收到命令,解密接收到的命令,根据解密的命令执行计算或数据处理。存储器可以包括程序模块,例如内核(kernel),中间件(middleware),应用程序编程接口(Application Programming Interface,API)和应用。该程序模块可以是有软件、固件或硬件、或其中的至少两种组成。输入/输出接口转发用户通过输入/输出接口(例如感应器、键盘、触摸屏)输入的命令或数据。通信接口将该智能终端与其它网络设备、用户设备、网络进行连接。例如,通信接口可以通过有线或无线连接到网络以连接到外部其它的网络设备或用户设备。无线通信可以包括以下至少一种:无线保真(WiFi),蓝牙(BT),近距离无线通信技术(NFC),和蜂窝通信等等。有线通信可以包括以下至少一种:通用串行总线(USB),高清晰度多媒体接口(HDMI),异步传输标准接口(RS-232)等等。网络可以是电信网络和通信网络。通信网络可以为计算机网络、因特网、物联网、电话网络。智能终端可以通过通信接口连接网络,智能终端和其它网络设备通信所用的协议可以被应用、应用程序编程接口(API)、中间件、内核和通信接口至少一个支持。

它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述或记载的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/智能终端和方法,可以通过其他的方式实现。例如,以上所描述的装置/智能终端实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性、机械或其他的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可能集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个存储介质中。基于这样的理解,本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序发送指令给相关的硬件完成,所述的计算机程序可存储于一存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述存储介质可以包括:能够携带所述计算机程序的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如:在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读的存储介质不包括电载波信号和电信信号。

应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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