CN204030194U - 一种多功能数据线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多功能数据线，涉及电子领域，该数据线包括USB连接线缆、为标准USB公口接头的第一USB接头、ID接口空置的第二USB接头、为标准USB母口接头的第三USB接头、ID接口接地的第四USB接头和至少一个第五USB接头，第五USB接头的ID接口均空置；第一USB接头用于连接电源适配器和计算机设备，第三USB接头中，除电源正接口、地线接口和ID接口外，剩余的各接口与第四USB接头中相对应的接口对应串联连接；第五USB接头的正数据接口和负数据接口间串连0~6000欧姆的取样电阻，本实用新型不仅能够同时充电和读取数据和快速充电，而且实现了OTG技术。

Description

一种多功能数据线

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种多功能数据线。

背景技术

USB数据线是移动设备进行数据传输和充电的必要工具。传统的USB数据线包括两个USB接头，以及连接两个USB接头的数据线缆。传统的USB数据线一次只能对一个移动设备进行数据传输或充电，已不能满足人们现代快节奏的工作和生活方式，人们对传统的USB接头进行了改进，如专利号为ZL 201220330159.6的《多功能USB数据线》报道了一种具有多个输出接头的多功能USB数据线，包括一个输入USB接头、数据线缆以及至少二个输出USB接头。输入USB接头为USB AM接头，输出USB接头分别为MIN USB接头、MICRO USB接头以及USB BM接头等接头。

传统的USB数据线经过改进后，仍存在不足之处，不满足人们生活方便的需求，现有的USB数据线仍存在如下不足之处：

   （1）多个USB接头之间的数据传输接口采用并联连接，同时连接多个设备时，会发生数据冲突。

   （2）不具有快速充电功能。现有的智能手机、平板电脑等智能移动设备在充电时，能够自动选择充电电源。最常见的供电电源有两种，包括计算机的USB2.0接头和带USB接头输出的电源适配器。智能移动设备通常是通过检测USB接头的数据线的数据正接口和数据负接口之间的电阻来识别这两种电源。当智能移动设备检测到的电阻较大时，会默认为接入的是计算机的USB接口，为了保证计算机安全供电，智能移动设备会选择采用低于USB最大输出电流的充电电流进行充电，当智能移动设备检测到的电阻较小时，会默认为接入的是电源适配器，智能设备则会选择采用较大电流充电。现有的USB数据线的数据正接口和数据负接口没有设置电阻，处于断路状态，智能移动设备检测到的是较大的电阻，智能移动设备会默认为接入的是计算机的USB接口，进一步，会选择低电流充电，充电时间较长。也有一些兼顾数据通信和充电的功能的一类充电电源，此类充电电源自身的输出电流较大，但是数据正接口与数据负接口之间是开路的，充电设备使用现有的USB数据线接入此类电源时，检测到的电阻很大，会自动选择低电流充电。因此，现有的数据线对智能手机、平板电脑等智能移动设备的充电时间较长。

   （3）不能在连接计算机进行充电或数据传输的同时，实现OTG技术功能。

   （4）不能实现移动设备之间的数据传输和充电的功能。

实用新型内容

本实用新型提出一种多功能数据线，解决了现有技术中USB数据线功能单一的问题，不仅能够同时对多个设备进行充电和数据传输，还能够实现快速充电功能，同时能够实现OTG技术功能，能够在移动设备之间相互充电，而且在使用OTG功能的同时，还能够给OTG主、从设备供电。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种多功能数据线，包括第一USB接头、第二USB接头、第三USB接头、第四USB接头和至少一个第五USB接头，还包括一个USB连接线缆；所述第一USB接头为用以连接充电和数据传输设备的标准USB公口接头，所述第三USB接头为能够与第一USB接头连接起来的标准USB母口接头，所述第一USB接头、第二USB接头、第三USB接头和第四USB接头为同一版本的USB接头，所述至少一个第五USB接头均为USB2.0接头；

所述第二USB接头、所述第三USB接头、所述第四USB接头和所述至少一个第五USB接头均分别通过各自的电源正接口和地线接口并联于所述第一USB接头的电源正接口和地线接口；所述第二USB接头的ID接口空置，所述第四USB接头的ID接口接地，所述至少一个第五USB接头的ID接口均空置；所述第二USB接头中，除电源正接口、地线接口和ID接口外，剩余的各接口与第一USB接头中相对应的接口对应串联连接；

所述USB连接线缆包括线缆主体和连接在线缆主体上的一分支线缆、二分支线缆和至少一个三分支线缆；所述线缆主体与第一USB接头和第二USB接头对应设置；所述一分支电缆与第三USB接头对应设置，所述二分支线缆与第四USB接头对应设置，所述至少一个三分支线缆与至少一个第五USB接头一一对应设置；

所述第三USB接头中，除电源正接口、地线接口和ID接口外，剩余的各接口与第四USB接头中相对应的接口对应串联连接；所述第五USB接头的正数据接口和负数据接口连接有一个取样电阻，所述取样电阻的阻值为0~6000欧姆。

在上述技术方案的基础上，所述取样电阻的阻值为0~1600欧姆。

在上述技术方案的基础上，所述取样电阻的阻值0~100欧姆。

在上述技术方案的基础上，所述至少一个三分支线缆均设有三分支数据正线和三分支数据负线，三分支数据正线和三分支数据负线分别连接于取样电阻的两端。

在上述技术方案的基础上，所述第五USB接头为一个。

在上述技术方案的基础上，所述一分支线缆设有一分支数据正线和一分支数据负线。

在上述技术方案的基础上，所述二分支线缆设有二分支数据正线和二分支数据负线，二分支线缆还设置有与二分支地线相连接的ID线。

在上述技术方案的基础上，所述一分支数据正线与二分支数据正线连接。

在上述技术方案的基础上，所述一分支数据负线和二分支数据负线连接。

本实用新型的有益效果如下：   

   （1）第一USB接头接入规范的5V电源接口，比如电源适配器、移动电源或者计算机的USB接口，第二USB接头、至少一个第五USB接头都能够接入手机、平板电脑、MP3、MP4和移动电源等带相应接口的设备充电，与此同时，第四USB接头还能够为不支持OTG功能的手机、平板电脑、MP3、MP4和移动电源等设备充电，第三USB接头还能够***一根标准的A型USB公口接头的充电线，为相应的设备充电。此种设计实现了一根数据线，同时能够给至少四个设备充电的功能，因此，本实用新型能够同时给至少四个设备充电。

   （2）第四USB接头的ID脚接地，设置为低电平，第三USB接头的数据线接口与第四USB接头的数据接口对应连接。

第三USB接头和第四USB接头能够组成一个OTG功能的数据线，当第四USB接头***支持OTG功能的手机、平板、MP3、MP4和导航仪等设备中时，第三USB接头能够接入读卡器、U盘和移动硬盘等各种移动存储器，实现设备对存储器的数据读写功能，此外，还能支持设备外接鼠标、键盘、游戏手柄和银行卡读卡器等设备。若在读取数据的过程中，出现供电量不足时，将第一USB接头接入电脑或者电源适配器，能够补充两个接头供电不足的缺点。因此，本实用新型的设计满足充足供电的要求。

   （3）本实用新型中，第五USB接头的正数据接口和负数据接口连接有一个取样电阻，取样电阻的阻值为0~6000欧姆，能够被智能移动设备识别，智能移动设备检测到的取样电阻时，会默认为接入的是电源适配器，智能设备则会选择采用较大电流充电，实现快速充电的功能。

   （4）第一USB接头连接计算机，第二USB接头连接手机，MP3等移动设备时，既能够为设备充电也能够读取数据，同时不影响第三USB接头和第四USB接头进行OTG功能操作，在以上两个功能同时进行时，第五USB接头还能够为其它移动设备充电。此外，这些功能同时操作时，互不干扰。因此，本实用新型能够同时进行充电，数据传输和实现OTG功能。

   （5）当OTG功能中的主设备供电不足时，外接设备不能保证正常工作，此时能够将第一USB接头、第二USB接头或者第五USB接头其中任意一个接口接入具有相应电源输出接口的电源中，为第三USB接头端口接入的设备供电和充电。

   （6）当第四USB接头接入支持OTG功能的设备中时，OTG功能启动，设备会对外提供5V的稳定电压输出，此时第二USB接头，第五USB接头、第三USB接头端口都会有电源供应，此时第二USB接头，第五USB接头能够为其它设备供电，第三USB接头接口也能够***其它的充电线，为其它设备充电。比如，将第四USB接头***支持OTG功能的、带大容量电池的手机，或者平板电脑中，第二USB接头，第三USB接头，第五USB接头都能够给其它手机、平板电脑等设备充电。

   （7）当第一USB接头***第三USB接头中时，第二USB接头和第四USB接头形成一个支持OTG功能的标准通路，当第二USB接头，第四USB接头分别接入具有相应接口的数字设备中后，两个设备之间能够实现数据的传输与共享。通过交换第二USB接头的接入设备与第四USB接头的接入设备，两个接入设备之间又能够实现主设备与从设备的角色互换，不需要另外的数据线，非常方便，当OTG功能中的设备供电量不足时，第五USB接头还能够接入带有相匹配接头的移动电源等供电电源中，为设备提供额外电源供电。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，还能够根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中多功能数据线的结构示意图；

图2为本实用新型中第一USB接头为USB2.0时的多线缆主体的内部结构示意图。

图中：1-第一USB接头，2-第二USB接头，3-第三USB接头，4-第四USB接头，5-第五USB接头，6-线缆主体，7-一分支线缆，8-二分支线缆，9-三分支线缆，10-主体地线，11-主体火线，12-主体数据正线，13-主体数据负线，14-一分支地线，15-二分支地线，16-一分支数据负线，17-二分支数据负线，18-一分支数据正线，19-二分支数据正线，20-一分支火线，21-二分支火线，22-取样电阻，23-三分支地线，24-三分支数据负线，25-三分支数据正线，26-三分支火线。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1所示，本实用新型具体实施例提供一种多功能数据线，包括第一USB接头1、第二USB接头2、第三USB接头3、第四USB接头4和至少一个第五USB接头5，还包括一个USB连接线缆。

第一USB接头1为用以连接充电和数据传输设备的标准USB公口接头；第三USB接头3为能够与第一USB接头1连接起来的标准USB母口接头；第一USB接头1、第二USB接头2、第三USB接头3和第四USB接头4为同一版本的USB接头，本实用新型实施例中，第一USB接头1、第二USB接头2、第三USB接头3、第四USB接头4均为USB2.0接头或者均为USB3.0接口；至少一个第五USB接头5均为USB2.0接头。

第二USB接头2、第三USB接头3、第四USB接头4和至少一个第五USB接头5均分别通过各自的电源正接口和地线接口并联于第一USB接头1的电源正接口和地线接口；第二USB接头2的ID接口空置，第四USB接头4的ID接口接地，至少一个第五USB接头5的ID接口均空置。

第二USB接头2中，除电源正接口、地线接口和ID接口外，剩余的各接口与第一USB接头1中相对应的接口对应串联连接，其中，第一USB接头1的数据线正接口与第二USB接头2的数据线正接口串连，第一USB接头1的数据线负接口与第二USB接头2的数据线负接串连；第三USB接头3中，除电源正接口、地线接口和ID接口外，剩余的各接口与第四USB接头4中相对应的接口对应串联连接，其中，第三USB接头3的数据线正接口与第四USB接头4的数据线正接口连接，第三USB接头3的数据线负接口与第四USB接头4的数据线负串连。

第五USB接头5的正数据接口和负数据接口连接有一个取样电阻22，取样电阻22的阻值为0~6000欧姆。在实际运用中，一般为0~100欧姆，通常为50欧姆。

USB连接线缆包括线缆主体6和连接在线缆主体6上的一分支线缆7、二分支线缆8和至少一个三分支线缆9。线缆主体6与第一USB接头1与第二USB接头2对应设置，第一USB接头1与第二USB接头2分别位于USB连接线缆的两端。一分支电缆与第三USB接头3对应设置，第三USB接头3位于一分支电缆的外端，二分支线缆8与第四USB接头4对应设置，第四USB接头4位于二分支线缆8的外端，至少一个三分支线缆9与至少一个第五USB接头5一一对应设置，每一个第五USB接头5均对应位于一个三分支线缆9的外端。

第一USB接头1与第二USB接头2分别连接于线缆主体6的两端，第三USB接头3对应连接于一分支电缆的外端，第四USB接头4对应连接于二分支线缆8的外端，每一个第五USB接头5均只与一个三分支线缆9连接，每一个第五USB接头5均对应连接于一个三分支线缆9的外端。

参见图2所示，本实用新型实施例中，线缆主体6包括相互独立的主体地线10、主体电源正线11、主体数据正线12和主体数据负线13，一分支线缆7设有一分支地线14、一分支电源正线20、一分支数据正线18和一分支数据负线16；二分支线缆8设有二分支地线15、二分支火线21、二分支数据正线19和二分支数据负线17，二分支线缆8还设置有与二分支地线15相连接的ID线；每一个三分支线缆9均设有三分支地线23、三分支火线26、三分支数据正线25和三分支数据负线24。

一分支地线14、二分支地线15、三分支地线23均与主体地线10连接；一分支电源正线20、二分支电源正线21、三分支电源正线26均与主体电源正线11连接；一分支数据正线18和二分支数据正线19连接，一分支数据负线16和二分支数据负线17连接，本实用新型实施例中，一分支数据正线18和二分支数据正线19也能够合二为一，采用一根数据传输线进行替换，一分支数据负线16和二分支数据负线17也能够合二为一，采用一根数据传输线进行替换；取样电阻22连接于三分支数据正线25和三分支数据负线24之间。

本实用新型实施例中，第一USB接头1和第二USB接头2分别对应焊接于线缆主体6的两端，第三USB接头3对应焊接于一分支线缆7的外端、第四USB接头4对应焊接于二分支线缆8外端，每一个第五USB接头5均一一对应地焊接于一个三分支线缆9的外端。

本实用新型实施例中，第二USB接头2、第四USB接头4和至少一个第五USB接头5均为MICRO USB接头或均为mini USB接头。

本实用新型具体实施例的使用方法及原理如下：

   （1）常规的充电和数据传输的功能：第一USB接头1和第二USB接头2组成一个正常的数据传输和充电通道，将第一USB接头1接入电脑USB插孔，第二USB接头2接入手机、平板电脑和MP3、MP4等数码设备，能够实现电脑向数码设备进行数据传输和充电的功能。

   （2）同时给至少四个设备充电的功能：第一USB接头1接入规范的5V电源接口，比如电源适配器、移动电源或者计算机的USB接口，第二USB接头2、至少一个第五USB接头5均能够接入手机、平板电脑、MP3和MP4等移动电源等带相应接口的设备进行充电，与此同时，第四USB接头4还能够为不支持OTG功能的手机、平板电脑、MP3和MP4等移动电源等设备充电，第三USB接头3还能够***一根标准的A型USB公口接头的充电线，为相应的设备充电。此种设计实现了一根数据线，同时能够给至少四个设备充电的功能。

   （3）快速充电的功能：第五USB接头5的正数据接口和负数据接口连接有一个取样电阻22，取样电阻22的阻值为0~6000欧姆，即能够为智能移动设备实现快速充电的功能。智能移动设备检测到的取样电阻时，会默认为接入的是电源适配器，智能设备则会选择采用较大电流充电。实测发现：采用普通数据线接入计算机的USB2.0接头或者USB3.0接头，对智能移动设备A的最大充电电流只有460毫安，采用本实用新型中的第五USB接头，在第一USB接头接入计算机的USB2.0接头或者USB3.0接头时，对智能移动设备A的充电电流为500~900毫安；对某智能移动设备B采用普通数据线充电，接入额定输出电流为1000毫安的电源适配器，对智能移动设备B的充电电流为460~500毫安，采用本实用新型中的第一USB接头接入额定输出电流为1000毫安的电源适配器，第五USB接头接入智能移动设备B的充电接口时，智能移动设备B的最大充电电流能够达到1000毫安。

   （4）OTG功能的数据线的功能：第四USB接头4的ID脚接地，设置为低电平，第三USB接头3的数据线正接口与第四USB接头4的数据线正接口连接，第三USB接头3的数据线负接口与第四USB接头4的数据线负串连；第三USB接头3和第四USB接头4能够组成一个OTG功能的数据线，当第四USB接头4***支持OTG功能的手机、平板、MP3、MP4和导航仪等设备中时，第三USB接头3能够接入读卡器、U盘和移动硬盘等各种移动存储器，实现设备对存储器的数据读写功能，此外，还能支持外接鼠标、键盘、游戏手柄和银行卡读卡器等数字设备。

   （5）充足供电的功能：当OTG功能中的主设备供电不足时，外接设备不能保证正常工作，此时能够将第一USB接头1、第二USB接头2或者第五USB接头5其中任意一个接口接入具有相应电源输出接口的电源中，能够为第三USB接头3端口接入的设备供电和充电。

   （6）多重充电的功能：当第四USB接头4接入支持OTG功能的设备中时，OTG功能启动，设备会对外提供5V的稳定电压输出，此时第二USB接头2，第五USB接头5、第三USB接头3端口都会有电源供应，所以第二USB接头2，第五USB接头5能够为其它设备供电，第三USB接头3也能够***其它的充电线，为其它设备充电。比如，将第四USB接头4***支持OTG功能的带大容量电池的手机，或者***平板电脑中，第二USB接头2，第三USB接头3，第五USB接头5都能够输出5V电压给其它设备充电。

   （7）两个支持OTG功能的设备直接共享数据：当第一USB接头1***第三USB接头3中时，第二USB接头2和第四USB接头4形成一个支持OTG功能的标准通路，当第二USB接头2，第四USB接头4分别接入带MICRO USB 接口且支持OTG功能数字设备中后，两个设备之间能够实现数据的传输与共享。通过交换第二USB接头2，第四USB接头4的接入设备，两个设备之间又能够实现主设备与从设备的角色互换，非常方便，当OTG功能中的设备电量不足时，第五USB接头5还能够接入带MICRO USB 母口或Mini USB母口接头的移动电源等供电电源中，为设备提供额外电源供电。

   （8）数据传输的同时为其它设备充电的功能：第一USB接头1与第二USB接头2组成的通路既能够充电也能够读取数据，在第一USB接头1接入计算机对第二USB接头2端的设备进行数据读写和充电的同时，连接第三USB接头3、第四USB接头4、第五USB接头5都能够为其它设备进行充电，各功能之间互不干扰。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多功能数据线，包括第一USB接头(1)、第二USB接头(2)、第三USB接头(3)、第四USB接头(4)和至少一个第五USB接头(5)，还包括一个USB连接线缆；所述第一USB接头(1)为用以连接电源适配器和计算机设备的标准USB公口接头，所述第三USB接头(3)为能够与第一USB接头(1)连接起来的标准USB母口接头，所述第一USB接头(1)、第二USB接头(2)、第三USB接头(3)和第四USB接头(4)为同一版本的USB接头，所述至少一个第五USB接头(5)均为USB2.0接头； 

所述第二USB接头(2)、所述第三USB接头(3)、所述第四USB接头(4)和所述至少一个第五USB接头(5)均分别通过各自的电源正接口和地线接口并联于所述第一USB接头(1)的电源正接口和地线接口；所述第二USB接头(2)的ID接口空置，所述第四USB接头(4)的ID接口接地，所述至少一个第五USB接头(5)的ID接口均空置；所述第二USB接头(2)中，除电源正接口、地线接口和ID接口外，剩余的各接口与第一USB接头(1)中相对应的接口对应串联连接； 

所述USB连接线缆包括线缆主体(6)和连接在线缆主体(6)上的一分支线缆(7)、二分支线缆(8)和至少一个三分支线缆(9)；所述线缆主体(6)与第一USB接头(1)和第二USB接头(2)对应设置；所述一分支电缆(7)与第三USB接头(3)对应设置，所述二分支线缆(8)与第四USB接头(4)对应设置，所述至少一个三分支线缆(9)与至少一个第五USB接头(5)一一对应设置； 

其特征在于，所述第三USB接头(3)中，除电源正接口、地线接口和ID接口外，剩余的各接口与第四USB接头(4)中相对应的接口对应串联连接；所述第五USB接头(5)的正数据接口和负数据接口连接有一个取样电阻(22)，所述取样电阻(22)的阻值为0～6000欧姆。 

2.如权利要求1所述的多功能数据线，其特征在于，所述取样电阻(22)的阻值为0～1600欧姆。 

3.如权利要求1所述的多功能数据线，其特征在于，所述取样电阻(22)的阻值0～100欧姆。 

4.如权利要求1所述的多功能数据线，其特征在于，所述至少一个三分支线缆(9)均设有三分支数据正线(25)和三分支数据负线(24)，三分支数据正线(25)和三分支数据负线(24)分别连接于取样电阻(22)的两端。 

5.如权利要求1至4任一项所述的多功能数据线，其特征在于，所述第五USB接头(5)为一个。 

6.如权利要求1所述的多功能数据线，其特征在于，所述一分支线缆(7)设有一分支数据正线(18)和一分支数据负线(16)。 

7.如权利要求1所述的多功能数据线，其特征在于，所述二分支线缆(8)设有二分支数据正线(19)和二分支数据负线(17)，二分支线缆(8)还设置有与二分支地线(15)相连接的ID线。 

8.如权利要求6或7所述的多功能数据线，其特征在于，所述一分支数据正线(18)与二分支数据正线(19)连接。 

9.如权利要求6或7所述的多功能数据线，其特征在于，所述一分支数据负线(16)和二分支数据负线(17)连接。