CN101364210B - 一种可扩展使用组成部件的便携式电脑 - Google Patents

Abstract

一种可以扩展使用组成部件的便携式电脑，除了包括普通便携式电脑的部件外，还包括至少一接口转换装置、一控制模块、一电压转换器以及一电源路径开关。当便携式电脑关机，若其通过串行总线接口与其他电脑主机相连，则串行总线接口从电脑主机获得电压给组成部件供电，该组成部件的接口数据与串行总线接口形式的数据通过接口转换装置进行转换，从而该组成部件可供外接电脑主机使用。该组成部件为键盘、显示屏或其他部件，为键盘时，键盘输入数据通过相应的接口转换装置转换成串行总线接口形式的数据给外接主机处理，为显示屏时，外接主机的串行总线接口形式的画面显示数据通过相应的接口转换装置转换成显示屏接口形式的显示信息给显示屏进行显示。

Description

一种可扩展使用组成部件的便携式电脑

技术领域

本发明涉及便携式电脑，特别涉及一种能在关机时通过串行总线接口与其他电脑主机连接，而可供其他电脑主机使用其组成部件如键盘和显示屏的便携式电脑。

背景技术

目前，便携式电脑如笔记本电脑等已经非常普及了，给人们的生活带来了极大的便利，人们携带便携式电脑的机会也很大。便携式电脑的一些组成部件如键盘和显示屏只能被该便携式电脑使用，不能被其他的电脑主机使用，尤其是当该便携式电脑处于关机状态时，这些组成部件就无法使用。例如当召开会议时，有时会遇到有电脑主机而没有键盘或显示器的情况而耽误开会的时间，而与会者中有人可能携带了便携式电脑，然而现有的便携式电脑的键盘和显示屏无法与其他电脑主机相连，作为一个独立的外部设备供其他电脑主机使用，便携式电脑的键盘和显示屏就闲置了，造成了资源的浪费。

发明内容

有鉴于此，提供一种便携式电脑，能够在该便携式电脑关机的情况下，通过串行总线接口与其他电脑主机相连后，其键盘和显示屏可供其他电脑主机使用，以解决现有技术中的问题。

一种可扩展使用组成部件的便携式电脑，至少包括一主板、一电源模块、一串行总线接口、一电源路径开关、一电压转换器一控制模块、至少一个可扩展使用的组成部件以及至少一接口转换装置。

其中，主板与电源模块连接，每一接口转换装置位于其中一组成部件的数据接口及该串行总线接口的数据引脚之间。电源路径开关的第一导通端与串行总线接口的电源引脚相连，第二导通端与电压转换器的输入端相连，控制端与该控制模块的控制端相连；该电压转换器将输入端输入的电压转换成每一组成部件及接口转换装置需要的工作电压，该电压转换器有多个电压输出端分别与每一组成部件及该接口转换装置的电源输入端相连；该控制模块的控制端还与该电源模块的电源输出端相连。

当该便携式电脑处于开机工作状态下，该控制模块控制该电源路径开关截止，该组成部件与主板进行连接并通讯，接口转换装置无电源输入处于不工作状态；

当该便携式电脑处于关机状态下，该主板停止工作，该控制模块控制电源路径开关导通，当其串行总线接口通过数据线与其他电脑主机的串行总线接口相连，该串行总线接口电源引脚获得一电压，经导通的电源路径开关传送给电压转换器，经电压转换器转换成每一组成部件以及接口转换装置需要的工作电压后给每一组成部件以及接口转换装置供电。则接口转换装置处于工作状态，通过接口转换装置将串行总线接口形式的数据与组成部件的接口形式数据进行转换，则该便携式电脑的组成部件可供外接电脑主机使用。

其中，该可扩展使用的组成部件为键盘或显示屏。当为键盘时，该接口转换装置为一键盘接口转换装置，该接口转换装置为一显示屏接口转换装置。当该便携式电脑关机时，当便携式电脑的串行总线接口通过一双头接口数据线与其他电脑主机的串行总线接口连接，则其他电脑主机可使用处于关机状态下的便携式电脑的键盘或显示屏，该便携式电脑的键盘数据经过键盘接口转换电路转换成串行总线接口形式的数据后，传送给电脑主机进行处理，电脑主机的串行总线接口形式的画面显示数据通过显示屏接口转换装置转换成显示屏接口形式的显示信息如VGA接口形式的显示信息给便携式电脑的显示屏进行显示。

当可扩展的组成部件多于一个时，还包括一数据流控制模块，该数据流控制模块位于串行总线接口数据引脚与接口转换装置之间，用于控制接口转换装置与串行总线接口数据引脚之间的数据流的走向。

本发明的可扩展使用组成部件的便携式电脑，在关机的情况下，若通过串行总线接口与其他电脑主机连接时，其组成部件可供其他电脑主机使用，该组成部件可为键盘或显示屏，则在有电脑主机和可扩展使用组成部件的便携式电脑而没有键盘或显示屏的情况下，电脑主机可使用该便携式电脑的键盘或显示屏，充分利用了资源。

附图说明

图1为可扩展使用组成部件的便携式电脑与其他电脑主机扩展连接的示意图。

图2为可扩展使用组成部件的便携式电脑的内部构造示意图。

图3为可扩展使用组成部件的便携式电脑第一实施方式的内部构造图。

图4为可扩展使用组成部件的便携式电脑第二实施方式的内部构造图。

具体实施方式

请参阅图1，为可扩展使用组成部件的便携式电脑与其他电脑主机扩展连接的示意图。便携式电脑1在关机的情况下，通过一双头接口数据线102将便携式电脑1的串行总线接40与电脑主机2的串行总线接201连接，则该便携式电脑1与电脑主机2通过串行总线接口进行通讯，该便携式电脑1的组成部件可供电脑主机2使用。例如该组成部件为键盘和显示屏，则键盘和显示屏与电脑主机2可共同组成一个输入、输出及处理系统，即电脑主机2可使用便携式电脑1的键盘和显示屏。这样，在只有电脑主机，没有显示器和键盘的情况下，若有可扩展使用键盘和显示屏的便携式电脑1，则可在便携式电脑1不开机的情况下将该便携式电脑1的键盘和显示屏作为电脑主机2的键盘和显示屏使用，充分利用了资源。

请参阅图2，为可扩展使用组成部件的便携式电脑的内部构造示意图。该便携式电脑1至少包括一组成部件11、一接口转换装置13、一主板70、一电源模块80、一串行总线接40、一控制模块60、一电压转换器90以及一电源路径开关12。

其中该接口转换装置13位于组成部件11和串行总线接40之间，该接口转换装置13有一第一数据接口端132、第二数据接口端133以及电源输入端131，其中第一数据接口端132与组成部件11的数据接口端112连接，第二数据接口端133与串行总线接口40的数据引脚402连接，该接口转换装置13用于将组成部件接口数据与串行总线接口形式的数据进行相互转换。

该控制模块60有一控制端A与电源模块80的电压输出端连接。该电源路径开关12有一控制端121、一第一导通端122以及一第二导通端123，其中该控制端121与控制模块60的控制端A连接，第一导通端122与串行总线接口40的电源引脚401连接，第二导通端123与电压转换器90的电压输入端相连。电压转换器90用于将输入的电压转换成组成部件11以及接口转换装置13需要的工作电压，该电压转换器90有多个电压输出端分别与接口转换装置13的电源输入端131、组成部件11的电源输入端111连接。

组成部件11的数据接口端112还与主板70连接。

当便携式电脑开机时，该控制模块60控制电源路径开关12截止，则接口转换装置13无电源输入而处于不工作状态，组成部件11与主板70进行通信，便携式电脑1处于普通的便携式电脑工作状态。

当便携式电脑关机时，该控制模块60控制电源路径开关12导通。此时，若便携式电脑1的串行总线接口40通过一双头接口数据线102与其他电脑主机2的串行总线接口201连接，则该串行总线接口40的电源引脚401从其它电脑主机2的串行总线接口201获得一高电平，从而通过导通的电源路径开关12传送给电压转换器90的输入端，电压转换器90将该串行总线接口40的电源引脚401传送过来的电压转换成组成部件11以及接口转换装置13所需要的工作电压，然后给组成部件11以及接口转换装置13供电。由于便携式电脑关机，则主板70不工作，组成部件11以及外接电脑主机2的串行总线接口形式的数据通过接口转换装置13进行相互转换，从而该组成部件11可供外接电脑主机2使用。

请参阅图3，为可扩展使用组成部件的便携式电脑第一实施方式的内部构造图。在本实施方式中，该可扩展使用的组成部件为键盘30或显示屏50，该串行总线接口为USB接口或IEEE 1394接口，本实施方式中以USB接口为例进行说明。其中该便携式电脑1至少包括一键盘30、一显示屏50、一主板70、一电源模块80、一USB接口40、一键盘接口转换装置10、一显示屏接口转换装置20一电源路径开关12、一控制模块60、一数据流控制模块100以及一电压转换器90。本实施方式中的便携式电脑1还具有其他熟知的部件，由于与本发明无关，故在本实施方式中未指出。

其中该键盘接口转换装置10用于将键盘数据转换成USB接口形式的数据，其相关技术可见已经广泛使用的USB接口键盘技术。该显示屏接口转换装置20用于将USB接口形式的画面显示数据D2转换成显示屏接口形式的显示信息D1如VGA接口(Video Graphics Array，视频图形阵列)形式的显示信息。该显示屏接口转换装置相关技术可参考中国专利局2004年1月14号公告的，公告号为CN2599646Y，名称为“USB对VGA接口转换装置”的专利文件，该专利揭露了一种将USB接口形式画面显示数据转换成VGA形式显示信息的装置。该控制模块60用于控制电源路径开关12的截止或导通，在本实施方式里，该控制模块60为一接地电阻R1，远地端为控制端A，该控制端A与电源模块80的电压输出端电连接。

在本实施方式中，该电源路径开关12为一PMOS管Q1，其中PMOS管Q1的栅极、源极、漏极分别对应电源路径开关12的控制端、第一导通端、第二导通端(图中未示出)，该PMOS管Q1的栅极连接到控制模块60的控制端A，源极连接到USB接口40的电源引脚401，漏极连接到电压转换器90的输入端(图中未示出)，电压转换器90用于将输入端(图中未示出)输入的电压转换成键盘30、显示屏50、键盘接口转换装置10以及显示屏接口转换装置20需要的工作电压，该电压转换器90有多个电压输出端(图中未示出)分别与键盘30、显示屏50、键盘接口转换装置10以及显示屏接口转换装置20的电源输入端(图中未示出)相连。在其他实施方式中该电源路径开关12还可为一PNP三极管，其中PNP型三极管的基极、发射极、集电极分别对应电源路径开关12的控制端、第一导通端、第二导通端(图中未示出)。

其中，键盘30、显示屏50均与主板70相连接，同时键盘30的数据接口(图中未示出)与键盘接口转换装置10的第一数据接口(图中未示出)连接，显示屏50的数据接口(图中未示出)与显示屏接口转换装置20的第一数据接口(图中未示出)连接。同时，键盘接口转换装置10的第二数据接口(图中未示出)和显示屏接口转换装置20的第二数据接口(图中未示出)通过该数据流控制模块100与USB接口40的数据引脚402连接，数据流控制模块100用于控制键盘接口转换装置10、显示屏接口转换装置20与USB接40的数据引脚402之间的数据流向。

当便携式电脑1开机时，电源模块80有电压输出，便携式电脑1的电源模块80给键盘30、显示屏50供电，同时与电源模块80的电压输出端连接的控制模块60的控制端A获得一个高电平，此时与该控制端A电连接的PMOS管Q1的控制端处于高电平，则PMOS管Q1截止，此时虽然便携式电脑1开机，便携式电脑1的USB接40的电源引脚401会有一个电压，但由于PMOS管Q1截止，则电源引脚401的电压不会被传送到电压转换器90，从而电压转换器90不会给键盘30、显示屏50、键盘接口转换装置10以及显示屏接口转换装置20供电，避免了重复供电，而键盘接口转换装置10以及显示屏接口转换装置20无电压输入，处于非工作状态。键盘30、显示屏50仅仅与主板70进行连接并通讯，此时便携式电脑1处于普通的便携式电脑工作状态，同时，USB接40为一个普通的USB接口。

当便携式电脑1关机时，此时便携式电脑1的主板70不工作，键盘30、显示屏50与主板70的通讯被切断，同时电源模块80无电压输出，不再给键盘30、显示屏50供电。

而由于电源模块80无电压输出到控制模块60的控制端A，则该控制端A通过电阻R1短接到地而获得一个低电平，则与该控制端A相连的PMOS管Q1的栅极也处于低电平，从而PMOS管Q1导通，USB接40的电源引脚401通过导通的PMOS管Q1和电压转换器90的输入端(图中未示出)连接。

请再参阅图1，基于上述的便携式电脑1的结构，在便携式电脑关机的状态下，便携式电脑1的USB接口40通过双头USB数据线102与电脑主机2的USB接口201连接，则便携式电脑1与电脑主机2通过USB接口进行通讯。

请再参阅图3，此时，该USB接口40的电源引脚401与电脑主机2的电源引脚相连，从而电脑主机2的USB接口的5V电源通过导通的PMOS管Q1传送给电压转换器90，由电压转换器90转换成键盘30、显示屏50、键盘接口转换装置10以及显示屏接口转换装置20需要的电压后给所述键盘30、显示屏50、键盘接口转换装置10以及显示屏接口转换装置20供电。同时，外接电脑主机2读取键盘接口转换装置10中的键盘识别信息与显示屏接口转换装置20中的显示屏识别信息，从而启动相应的驱动程序驱动键盘30和显示屏50工作。键盘接口转换装置10以及显示屏接口转换装置20处于工作状态，从而从便携式电脑1的键盘30输入的键盘数据K1通过键盘接口转换装置10转换成USB接口形式的数据K2，通过数据流控制模块100控制其数据流向为传送到电脑主机2，而电脑主机2的USB接口形式的画面显示数据D2通过数据流控制模块100控制其数据流向为传送给显示屏接口转换装置20，显示屏接口转换装置20将该USB接口形式的画面显示数据D2转换成显示屏接口数据形式的显示信息D1如VGA接口形式的形式的显示信息，显示在显示屏50上。

这样，便携式电脑1的键盘、显示屏和电脑主机2组成一个输入、输出以及处理系统，即该便携式电脑1关机时，该键盘30和显示屏50可通过USB接口与其他的电脑主机2相连，可以做为该电脑主机2的键盘和显示屏使用。

请参阅图4，为可扩展使用组成部件的便携式电脑第二实施方式的内部构造图。与第一实施方式相比，第二实施方式在键盘30和键盘接口转换装置10之间增加了一键盘数据开关31，以及在显示屏50和显示屏接口转换装置20之间增加了一显示屏数据开关52。该键盘数据开关31有一控制端311，显示屏数据开关52有一控制端521，控制端311、521均与控制模块60的控制端A连接，当控制端311、521处于低电平时，键盘数据开关31和显示屏数据开关52导通。

则当便携式电脑开机时，而与控制端A电连接的键盘数据开关31的控制端311和显示屏数据开关52的控制端521也处于高电平，使得键盘数据开关31和显示屏数据开关52截止，从而键盘30与键盘接口转换装置10的连接以及显示屏50与显示屏接口转换装置20的通讯被切断。

当便携式电脑关机时，由于控制模块的控制端出于低电平，则与控制端A电连接的键盘数据开关31的控制端311和显示屏数据开关52的控制端521也处于低电平，从而键盘数据开关31以及显示屏数据开关52导通，则键盘30可看作直接与键盘接口转换装置10连接，显示屏50可看作直接与显示屏接口转换装置20连接。当外接主机时，与第一实施方式一样，该键盘30和显示屏50可供外接电脑主机使用。

本发明的便携式电脑1不但可应用在有台式主机而没有键盘和显示器的情况，同时可以在会议或其他场合只开启一台电脑主机，此时该电脑主机可以是台式电脑或便携式电脑。而其余的便携式电脑1通过双头USB数据线102与该台式主机或便携式电脑相连，这时每一个使用者都能在各自的便携式电脑都可以输入，而显示在每一个使用者便携式电脑屏幕上的内容都一样，这样实现了资源的共享与互动，而不需要通过无线连接或其他方式实现共享。当便携式电脑较多时，还可以采用USB转接头，扩展USB接口的数量。

Claims (11)

1.一种可扩展使用组成部件的便携式电脑，包括一主板、一电源模块、一串行总线接口以及至少一个可扩展使用的组成部件，主板与电源模块连接，其特征在于，该便携式电脑还包括：一控制模块、一电源路径开关、一电压转换器以及至少一接口转换装置；

所述每一接口转换装置位于其中一组成部件的数据接口及该串行总线接口的数据引脚之间，用于将组成部件的接口数据与串行总线接口的数据进行相互转换；所述电源路径开关的第一导通端与串行总线接口的电源引脚相连，第二导通端与电压转换器的输入端相连，控制端与该控制模块的控制端相连；该电压转换器将输入端输入的电压转换成每一组成部件及接口转换装置需要的工作电压，该电压转换器有多个电压输出端分别与每一组成部件及该接口转换装置的电源输入端相连；该控制模块的控制端还与该电源模块的电源输出端相连；

其中，当该便携式电脑处于开机工作状态下时，该控制模块控制该电源路径开关截止，该组成部件与主板进行连接并通讯，当该便携式电脑处于关机状态下时，该主板停止工作，该控制模块控制电源路径开关导通，若通过串行总线接口与外接电脑主机连接，该便携式电脑的组成部件可供外接电脑主机使用。

2.如权利要求1所述的便携式电脑，其特征在于，该组成部件包括一键盘，该键盘所连接的接口转换装置为一键盘接口转换装置，用于将键盘数据转换成串行总线接口形式的数据，键盘、键盘接口转换装置的电源输入端与该电压转换器的电压输出端相连。

3.如权利要求1所述的便携式电脑，其特征在于，该组成部件包括一显示屏，其所连接的接口转换装置为一显示屏接口转换装置，用于将串行总线接口形式的画面显示数据转换成显示屏接口形式的显示信息，显示屏以及显示屏接口转换装置的电源输入端与该电压转换器的电压输出端相连。

4.如权利要求1所述的便携式电脑，其特征在于，该控制模块为一接地电阻，且该接地电阻的远地端为控制模块的控制端，当便携式电脑开机时，控制模块的控制端与电源模块的电源输出端相连而获得一高电平，当便携式电脑关机时，电源模块无电源输出，该控制模块的控制端通过电阻短接到地而处于低电平。

5.如权利要求4所述的便携式电脑，其特征在于，当便携式电脑开机时，与该控制模块的控制端相连的电源路径开关的控制端也处于高电平，电源路径开关截止，当便携式电脑关机时，与该控制模块的控制端相连的电源路径开关的控制端也处于低电平，电源路径开关导通。

6.如权利要求1所述的便携式电脑，其特征在于，当可扩展的组成部件多于一个时，在串行总线接口和每一接口转换装置之间还有一数据流控制模块，用于控制接口转换装置与串行总线接口数据引脚之间数据流的走向。

7.如权利要求1所述便携式电脑，其特征在于，该可扩展使用组成部件的便携式电脑的组成部件和接口转换装置之间还有一数据开关，该数据开关有一控制端与控制模块的控制端相连，当便携式电脑开机时，控制模块控制该数据开关截止，当便携式电脑关机时，控制模块控制该数据开关导通。

8.如权利要求1所述的便携式电脑，其特征在于，该电源路径开关为一PMOS管，其中该电源路径开关的控制端、第一导通端、第二导通端分别对应PMOS管的栅极、源极、漏极。

9.如权利要求1所述便携式电脑，其特征在于，该电源路径开关为一PNP型三极管，其中电源路径开关的控制端、第一导通端、第二导通端分别对应PNP型三极管的基极、发射极、集电极。

10.如权利要求1所述便携式电脑，其特征在于，该串行总线接口为USB接口。

11.如权利要求1所述便携式电脑，其特征在于，该串行总线接口为IEEE 1394接口。

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