[发明专利]USB集线器模块

说明书

公开了一种灵活的移动设备与具有USB集线器的汽车系统的连接。一种USB集线器模块(410)，其配置为使车辆的嵌入式USB主机能够通过USB集线器(412)连接至多个移动设备，无论移动设备是配置为用作USB主机还是USB设备。优选地，配置模块(410)使得头部单元(310)无需附加线缆或硬件变化。能够在嵌入式USB主机、USB集线器(412)和至少一个消费者访问USB端口(422)之间采用该模块(410)。当消费者设备用作USB主机时，在消费者设备和车辆的嵌入式USB主机之间的信号通过USB桥接器(514)被处理，从而使得消费者设备与嵌入式USB主机兼容。该模块(410)还包括从模块(410)向第一消费者设备提供电力的电源电路(910)。优选地，电源电路(910)包括可调电压电源(938)。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年9月6日提交的美国专利申请No.15/257,096的优先权。

技术领域

本发明通常涉及在例如移动消费者设备和车辆电子系统之间的通用串行总线(USB)连接。更具体地，本发明涉及一种系统，该系统配置为使得作为USB主机或USB设备的消费者设备能够通过车辆中的嵌入式USB集线器连接到车辆的不具有USB OTG(On the Go)能力的嵌入式USB主机。

背景技术

在历史上，诸如媒体播放器、智能电话、平板等的移动消费者设备依靠与诸如膝上型或台式个人计算机(PC)之类的其他设备的连接来获得内容、交换数据和为设备的内部电池充电。多年以来，这已通过各个设备上的USB端口完成。USB技术的使用适合于这种需求，因为它是普遍可用的、终端用户所熟悉的、具有成本效益的且普遍存在的。USB协议需要点对点连接，其中一端是USB主机或USB主设备，另一端是USB设备或USB从设备。通过这种方式，管理和控制两个设备之间的消息流，从而USB设备响应于由USB主机发起的消息。在历史上，个人计算机已具有USB主机端口，其用于连接诸如打印机、存储棒、移动电话等较简易USB设备。USB主机具有比USB设备更大的软件需求负担和硬件需求负担，所以在此类系统中指定个人计算机为USB主机是合理的。

在采用USB连接的车辆系统中，应用相同的构思。在此类系统中，车辆通常是USB主机。USB主机功能往往嵌入车辆信息娱乐系统的组件中，诸如嵌入无线电或其他控制模块中。通常，在策略上将多个USB端口设计到车辆中对于驾驶者和乘坐者而言便于连接他们的消费者设备的位置。一旦消费者设备连接到所述端口之一，该设备便开始充电且车辆信息娱乐系统可访问该消费者设备上的内容。这对实现诸如该设备可提供的流音乐、流视频和其他服务的特征而言是有用的。

这样的系统需要每个USB端口以适合于USB数据流的方式物理地连接至车辆的USB主机。这通过嵌在车辆中的并且将各个端口连接至USB主机的电缆来实现。因为在车辆中可有许多USB端口，且各个端口需要线缆将该端口连接至USB主机，所以期望在可能的情况下共享线缆以最小化车辆的成本和质量。这通过使用USB集线器来实现。USB集线器允许单个USB主机通过在USB主机和USB设备之间的单个线缆连接至多个USB设备。如图1和图2所示，单个USB集线器能够将一个USB主机连接至若干USB设备。具体地，图1示出了一种系统，其中自供电USB集线器模块110具有多个USB端口112，该模块通过多个面向消费者的USB端口114连接至多个USB设备，而图2示出了一种系统，其中自供电USB集线器模块210不仅具有与多个面向消费者的USB端口214通信的多个USB端口212，还具有连接至面向消费者的SD卡连接器218的安全数字(SD)卡读取器216。通过观察图1和图2，图1和图2的其他部分(诸如电源管理116、220)具有工业标准并且是不言自明的。