专利名称：信号传输装置及便携式设备和电脑显示器的组合系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及信号传输领域，尤其涉及应用在便携式电子设备和电脑显示器之间的信号传输装置。
背景技术：
便携式电子设备(UMPC)是近年来最具成长潜力的便携式电子产品。申请人于 2009年9月四日申请的中国实用新型专利“便携电子设备及其输入装置”(公告日是2010 年7月14日，公告号是CN 201527623U)，这件申请中详细介绍了便携式电子设备的结构。作为一种硬件设计的小巧轻便的设备，可以实现无线上网、3G上网、蓝牙传输、双摄像头、触摸板、全功能的摄像头，用户可以享受移动互联网的诸多优势，还可以在移动过程中访问多种办公应用软件以提高工作效率。但是由于这种超便携移动电脑屏幕小，无法直接与大的显示器对接。如果将超便携移动电脑VGA信号用VGA线输出到传统的显示器上， 必须给移动终端设备单独充电，播放媒体文件时需外接音频线到显示器上，信号线繁多。如何将这种便携式电子设备UMPC与电脑显示器连接起来，又能解决上述的信号线繁多的技术问题，是技术人员要面对的。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种信号传输装置，可以在连接便携式设备和电脑显示器的同时避免出现信号线增多的问题。本发明的另一目的是提供了一种通过信号传输装置将便携式设备和电脑显示器连接在一起的组合系统。本发明的技术方案为本发明揭示了一种信号传输装置，连接在便携式设备和电脑显示器之间，包括检测模块和与之相耦接的控制模块，其中检测模块与该电脑显示器双向连接，其进一步包括显示数据通道信号检测单元，连接该电脑显示器，通过I2C接口检测该电脑显示器上的显示数据通道信号；显示数据通道信号的信息反馈单元，连接该控制单元，将检测到的该显示数据通道信号的信息反馈到该控制模块；该控制模块与该便携式设备双向连接，其进一步包括控制指令输出单元，连接该便携式设备，在接收到来自该检测模块的该信息后向该便携式设备发出要求信号输出的控制指令；设备信号传输单元，连接该便携式设备和该电脑显示器，接收来自该便携式设备的信号，并将接收到的便携式设备的信号输出到该电脑显示器；设备信号反馈单元，连接该电脑显示器，接收来自该电脑显示器的显示正常的反馈信号；背光控制单元，连接该便携式设备，对该便携式设备的屏幕背光进行控制；
电源管理单元，连接该便携式设备，对该便携式设备进行充电。根据本发明的信号传输装置的一实施例，该检测模块和该控制模块安装在南桥芯片和北桥芯片中。根据本发明的信号传输装置的一实施例，该信号传输装置包含一缆线，且通过该缆线耦接该便携式设备和该电脑显示器，其中该缆线与该便携式设备连接的一端为IPOD 公接头，该缆线与该电脑显示器连接的一端为显示器标准接头。根据本发明的信号传输装置的一实施例，在该电脑显示器上设置IPOD斜边15度方公头，该便携式设备的接口为对应的IPOD母座，该便携式设备直接安装在该电脑显示器上。根据本发明的信号传输装置的一实施例，该设备信号接收单元接收来自该便携式设备的信号包括视频信号、音频信号、电源信号以及USB信号。本发明还揭示了一种便携式设备和电脑显示器的组合系统，通过一信号传输装置耦接在一起，该信号传输装置包括检测模块和与之相耦接的控制模块，其中检测模块与该电脑显示器双向连接，其进一步包括显示数据通道信号检测单元，连接该电脑显示器，通过I2C接口检测该电脑显示器上的显示数据通道信号；显示数据通道信号的信息反馈单元，连接该控制单元，将检测到的该显示数据通道信号的信息反馈到该控制模块；该控制模块与该便携式设备双向连接，其进一步包括控制指令输出单元，连接该便携式设备，在接收到来自该检测模块的该信息后向该便携式设备发出要求信号输出的控制指令；设备信号传输单元，连接该便携式设备和该电脑显示器，接收来自该便携式设备的信号，并将接收到的便携式设备的信号输出到该电脑显示器；设备信号反馈单元，连接该电脑显示器，接收来自该电脑显示器的显示正常的反馈信号；背光控制单元，连接该便携式设备，对该便携式设备的屏幕背光进行控制；电源管理单元，连接该便携式设备，对该便携式设备进行充电。根据本发明的便携式设备和电脑显示器的组合系统的一实施例，该检测模块和该控制模块安装在南桥芯片和北桥芯片中。根据本发明的便携式设备和电脑显示器的组合系统的一实施例，该信号传输装置包含一缆线，通过该缆线耦接该便携式设备和该电脑显示器，其中该便携式设备的对外接口为IPOD母座，该缆线与该便携式设备连接的一端为IPOD公接头，该电脑显示器的对外接口为显示器标准母座，该缆线与该电脑显示器连接的一端为显示器标准公接头。根据本发明的便携式设备和电脑显示器的组合系统的一实施例，在该电脑显示器上设置IPOD斜边15度方公头，该便携式设备的接口为对应的IPOD母座，该便携式设备直接安装在该电脑显示器上。根据本发明的便携式设备和电脑显示器的组合系统的一实施例，该设备信号接收单元接收来自该便携式设备的信号包括视频信号、音频信号、电源信号以及USB信号。本发明对比现有技术有如下的有益效果本发明通过信息传输装置的两种方式实现便携式设备和电脑显示器之间的连接，一种是改进现有的电脑显示器，在其上设置一个类似IPOD的接口(IP0D斜边15度方公头)，在便携式设备上的接口是1 00_30 _母座(CME 环保)，可通过这一接口将便携式设备插接安插在电脑显示器的接口上，实现便携式设备和电脑显示器的互连。另一种是不对现有的电脑显示器进行改动，提供一根特殊的传输线缆， 线缆的一端是类似IPOD的接头，用来和便携式设备连接，另一端是普通电脑标准的接头 (如VGA)，用来和现有的电脑显示器相连。此外，信息传输装置内部设计了检测模块和控制模块，通过这两个模块实现便携式设备的背光自动关闭，直接将便携式设备的图像和声音显示在电脑显示器上，以及通过电脑显示器向便携式设备充电。与现有技术相比，本发明以较低的成本解决了便携式设备由于体积过小和移动灵活所带来的问题屏幕小、键盘小，不利于长时间办公和家用。
图1是本发明的信号传输装置的实施例的内部结构的原理图。图2是本发明的通过信号传输装置连接的便携式设备和电脑显示器的组合系统的第一实施例的示意图。图3是本发明的通过信号传输装置连接的便携式设备和电脑显示器的组合系统的第二实施例的示意图。图4是本发明的IPOD斜边15度方公头的示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。信号传输装置的实施例图1示出了本发明的信号传输装置的实施例的原理。请参见图1，本实施例的信号传输装置的内部分为两个模块检测模块10和控制模块20。信号传输装置连接在便携式设备30和电脑显示器40之间。检测模块10和控制模块20可以在南桥芯片和北桥芯片中实施。检测模块10和电脑显示器40之间是双向连接的，检测模块10内部又分为显示数据通道信号(DDC，Display Data Channel)检测单元100和显示数据通道信号的信息反馈单元102。显示数据通道信号检测单元100连接电脑显示器40，通过12C接口去检测电脑显示器40上的显示数据通道信号(对应图1的箭头①)。再由显示数据通道信号的信息反馈单元102从电脑显示器40处接收检测到的显示数据通道信号的信息(对应图1的箭头 ②)并将其反馈到控制模块20 (对应图1的箭头③)。控制模块20的内部分为控制指令输出单元200、设备信号传输单元202、设备信号反馈单元204、背光控制单元206以及电源管理单元208。其中控制指令输出单元200在接收到来自检测模块10的显示数据通道信号的信息后，向便携式设备30发出要求信号输出的控制指令(对应图1的箭头④)。便携式设备30在接收到这一控制指令后，将VGA信号 (包括红R、绿G、蓝B、行同步数据HSYNC、场同步数据VSYNC、串行时钟SCL、串行数据SDA)、 音频AUDIO信号(包括左声道Audio L和右声道Audio R)、电源信号(+12V)、USB等信号输出到控制模块20。设备信号传输单元202负责将来自便携式设备30的这些信号接收下来并进行处理，将处理后的信号输出到电脑显示器40 (对应箭头⑤)。电脑显示器40接收到这些信号后进行显示处理，并将显示正常的信号反馈给控制模块20，由设备信号反馈单元204接收(对应箭头⑥)。在设备信号反馈单元204接收到显示正常的信号后，控制模块 20开始对便携式设备30进行背光和电源方面的控制。背光控制单元206关掉便携式设备 30的屏幕背光(对应箭头⑦)，而电源管理单元208对便携式设备进行电源充电(对应箭头⑧)。从上述内容中可以看出，本实施例的信号传输模块可以自动检测电脑显示器40 的DDC信号然后发出控制信号，让便携式设备30将视频信号、音频信号、USB鼠标键盘等信号输出到电脑显示器40上。在电脑显示器40正常显示这些信号之后，对便携式设备30进行屏幕背光控制和电源充电。通过本实施例的信号传输模块可将便携式设备30和电脑显示器40连接起来，连接的方式分为两种，第一种连接方式是电脑显示器40是未加改进的传统的电脑显示器，其接口可以是显示器的标准接口例如VGA接口，便携式设备30上的接口是类似IPOD的母接头(行业内称之为IP0D_30P_母座)。用一根缆线连接电脑显示器40和便携式设备30，其中和电脑显示器40连接的一端是VGA接头，和便携式设备30连接的另一端是IPOD公接头。 第二种连接方式是电脑显示器40进行了改进，其上设置一个IPOD斜边15度方公头，由于便携式设备30的接口为对应的IPOD母座，因此便携式设备30可以直接安装在电脑显示器 40上。在上述的第一种连接方式中，对于缆线一端的IPOD公接头，将其中的部分引脚设计为VGA-R(红色信号)、VGA-G(绿色信号)、VGA_B(蓝色信号)、SDA(串行数据)、SCL(串行时钟)、VSYNC(场同步数据)、HSYNC(行同步数据)。在上述的第二种连接方式中，电脑显示器上增加的IPOD斜边15度方公头的接脚定义如下1VGA-R(红色信号)、2GND(地)、 3VGA-G (绿色信号)、4GND (地)、5VGA_B (蓝色信号)、6GND (地)、7USB 5V 电源、8USB 5V 电源、9USB5V 电源、10 USB 5V 电源、11 USB Data(-)数据负极、12 USB Data(+)数据正极、 13GND (地)、14 12V 电源、15 12V 电源、16 12V 电源、17 GND (地)、18 USB Data(+)数据正极、19 USB Data(-)数据负极、20 GND(地)、21 USB Data(+)数据正极、22 USB Data(-)数据负极、23 GND(地)、24 AudioL(左声道)、25 Audio R(右声道GND(地)、27 SDA(串行数据)、观SCL(串行时钟)、四VSYNC(场同步数据)、30 HSYNC(行同步数据)。引脚的编号是方公头各个引脚依序的编号，请参见图4。便携式设备和电脑显示器的组合系统的第一实施例图2示出了本发明的通过信号传输装置连接的便携式设备和电脑显示器的组合系统的第一实施例的原理。请参见图2，本实施例的组合系统主要通过缆线6将电脑显示器 4和便携式设备5连接起来。两者之间具体的数据和信号的传输是通过信号传输装置来实现，信号传输装置可通过北桥芯片和南桥芯片来设计。信号传输装置的原理可参照上述的实施例。正如图1所示，信号传输装置的内部分为两个模块检测模块10和控制模块20。 信号传输装置连接在便携式设备和电脑显示器之间。检测模块10和电脑显示器之间是双向连接的，检测模块10内部又分为显示数据通道信号(DDC，Display Data Channel)检测单元100和显示数据通道信号的信息反馈单元102。显示数据通道信号检测单元100连接电脑显示器，通过12C接口去检测电脑显示器上的显示数据通道信号(对应图1的箭头①)。再由显示数据通道信号的信息反馈单元 102从电脑显示器处接收检测到的显示数据通道信号的信息(对应图1的箭头②)并将其反馈到控制模块20 (对应图1的箭头③)。控制模块20的内部分为控制指令输出单元200、设备信号传输单元202、设备信号反馈单元204、背光控制单元206以及电源管理单元208。其中控制指令输出单元200在接收到来自检测模块10的显示数据通道信号的信息后，向便携式设备发出要求信号输出的控制指令(对应图1的箭头④)。便携式设备30在接收到这一控制指令后，将VGA信号 (包括红R、绿G、蓝B、行同步数据HSYNC、场同步数据VSYNC、串行时钟SCL、串行数据SDA) 等信号输出到控制模块20。设备信号传输单元202负责将来自便携式设备的这些信号接收下来并进行处理，将处理后的信号输出到电脑显示器(对应图1的箭头⑤)。电脑显示器接收到这些信号后进行显示处理，并将显示正常的信号反馈给控制模块20，由设备信号反馈单元204接收(对应图1的箭头⑥)。在设备信号反馈单元204接收到显示正常的信号后，控制模块20开始对便携式设备进行背光和电源方面的控制。背光控制单元206关掉便携式设备的屏幕背光(对应图1的箭头⑦)，而电源管理单元208对便携式设备进行电源充电(对应图1的箭头⑧)。从上述内容中可以看出，本实施例的信号传输模块可以自动检测电脑显示器的 DDC信号然后发出控制信号，让便携设备将视频信号输出到显示器上，音箱、鼠标、键盘、电源等直接接在便携设备上。在本实施例中，电脑显示器4是未加改进的传统的电脑显示器，其接口可以是显示器的标准接口例如VGA接口，便携式设备5上的接口是类似IPOD的母接头(行业内称之为IP0D_30P_母座)。用一根缆线6连接电脑显示器4和便携式设备5，其中和电脑显示器 4连接的一端是VGA接头，和便携式设备5连接的另一端是IPOD公接头。对于缆线一端的IPOD公接头，将其中的部分引脚设计为VGA-R(红色信号)、 VGA-G (绿色信号)、VGA-B (蓝色信号)、SDA (串行数据)、SCL (串行时钟)、VSYNC (场同步数据)、HSYNC(行同步数据)。便携式设备和电脑显示器的组合系统的第二实施例图3示出了本发明的通过信号传输装置连接的便携式设备和电脑显示器的组合系统的第二实施例的原理。请参见图3，本实施例的组合系统主要将便携式设备7直接插接在电脑显示器8上。两者之间具体的数据和信号的传输是通过信号传输装置来实现，信号传输装置可通过北桥芯片和南桥芯片来设计。信号传输装置的原理可参照上述的实施例。正如图1所示，信号传输装置的内部分为两个模块检测模块10和控制模块20。 信号传输装置连接在便携式设备和电脑显示器之间。检测模块10和电脑显示器之间是双向连接的，检测模块10内部又分为显示数据通道信号(DDC，Display Data Channel)检测单元100和显示数据通道信号的信息反馈单元102。显示数据通道信号检测单元100连接电脑显示器，通过12C接口去检测电脑显示器上的显示数据通道信号(对应图1的箭头①)。再由显示数据通道信号的信息反馈单元 102从电脑显示器处接收检测到的显示数据通道信号的信息(对应图1的箭头②)并将其反馈到控制模块20 (对应图1的箭头③)。
控制模块20的内部分为控制指令输出单元200、设备信号传输单元202、设备信号反馈单元204、背光控制单元206以及电源管理单元208。其中控制指令输出单元200在接收到来自检测模块10的显示数据通道信号的信息后，向便携式设备发出要求信号输出的控制指令(对应图1的箭头④)。便携式设备30在接收到这一控制指令后，将VGA信号 (包括红R、绿G、蓝B、行同步数据HSYNC、场同步数据VSYNC、串行时钟SCL、串行数据SDA)、 音频AUDIO信号(包括左声道AudioL和右声道Audio R)、电源信号(+12V)、USB等信号输出到控制模块20。设备信号传输单元202负责将来自便携式设备的这些信号接收下来并进行处理，将处理后的信号输出到电脑显示器(对应图1的箭头⑤)。电脑显示器接收到这些信号后进行显示处理，并将显示正常的信号反馈给控制模块20，由设备信号反馈单元 204接收(对应图1的箭头⑥)。在设备信号反馈单元204接收到显示正常的信号后，控制模块20开始对便携式设备进行背光和电源方面的控制。背光控制单元206关掉便携式设备的屏幕背光(对应图1的箭头⑦)，而电源管理单元208对便携式设备进行电源充电(对应图1的箭头⑧)。从上述内容中可以看出，本实施例的信号传输模块可以自动检测电脑显示器的 DDC信号然后发出控制信号，让便携式设备将视频信号、音频信号、USB鼠标键盘等信号输出到电脑显示器上。在电脑显示器正常显示这些信号之后，对便携式设备进行屏幕背光控制和电源充电。在本实施例中，电脑显示器7进行了改进，其上设置一个IPOD方公头斜边15度方公头，由于便携式设备7的接口为对应的IPOD母座，因此便携式设备7可以直接安装在电脑显示器8上。电脑显示器7上增加的IPOD斜边15度方公头的接脚定义如下1VGA_R(红色信号)、2 GND (地)、3 VGA-G(绿色信号)、4 GND (地)、5 VGA-B (蓝色信号)、6 GND (地)、7 USB 5V 电源、8 USB 5V 电源、9 USB 5V 电源、10 USB 5V 电源、11 USB Data (-)数据负极、12 USB Data(+)数据正极、13 GND(地)、14 12V 电源、15 12V 电源、16 12V 电源、17 GND(地)、 18 USB Data(+)数据正极、19 USB Data(-)数据负极、20 GND(地)、21 USBData(+)数据正极、22 USB Data(-)数据负极、23 GND(地)、M Audio L(左声道)、25 Audio R(右声 it) >26 GND(地)、27 SDA (串行数据)、28 SCL (串行时钟)、29 VSYNC (场同步数据)、30 HSYNC(行同步数据)。引脚的编号是方公头各个引脚依序的编号，请参见图4。本发明的优点在于将便携式设备的信号灵活扩展到电脑显示器，这种扩展不需要人为操作切换，只需将便携式设备直接接插到电脑显示器上或通过一缆线和电脑显示器相连，电脑显示器就会自动显示便携式设备的信号内容。上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。
权利要求
1.一种信号传输装置，连接在便携式设备和电脑显示器之间，包括检测模块和与之相耦接的控制模块，其中检测模块与该电脑显示器双向连接，其进一步包括显示数据通道信号检测单元，连接该电脑显示器，通过I2C接口检测该电脑显示器上的显示数据通道信号；显示数据通道信号的信息反馈单元，连接该控制单元，将检测到的该显示数据通道信号的信息反馈到该控制模块；该控制模块与该便携式设备双向连接，其进一步包括控制指令输出单元，连接该便携式设备，在接收到来自该检测模块的该信息后向该便携式设备发出要求信号输出的控制指令；设备信号传输单元，连接该便携式设备和该电脑显示器，接收来自该便携式设备的信号，并将接收到的便携式设备的信号输出到该电脑显示器；设备信号反馈单元，连接该电脑显示器，接收来自该电脑显示器的显示正常的反馈信号；背光控制单元，连接该便携式设备，对该便携式设备的屏幕背光进行控制； 电源管理单元，连接该便携式设备，对该便携式设备进行充电。
2.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，该检测模块和该控制模块安装在南桥芯片和北桥芯片中。
3.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，该信号传输装置包含一缆线，且通过该缆线耦接该便携式设备和该电脑显示器，其中该缆线与该便携式设备连接的一端为 IPOD公接头，该缆线与该电脑显示器连接的一端为显示器标准接头。
4.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，在该电脑显示器上设置IPOD斜边15度方公头，该便携式设备的接口为对应的IPOD母座，该便携式设备直接安装在该电脑显不器上。
5.根据权利要求1所述的信号传输装置，其特征在于，该设备信号接收单元接收来自该便携式设备的信号包括视频信号、音频信号、电源信号以及USB信号。
6.一种便携式设备和电脑显示器的组合系统，通过一信号传输装置耦接在一起，该信号传输装置包括检测模块和与之相耦接的控制模块，其中检测模块与该电脑显示器双向连接，其进一步包括显示数据通道信号检测单元，连接该电脑显示器，通过I2C接口检测该电脑显示器上的显示数据通道信号；显示数据通道信号的信息反馈单元，连接该控制单元，将检测到的该显示数据通道信号的信息反馈到该控制模块；该控制模块与该便携式设备双向连接，其进一步包括控制指令输出单元，连接该便携式设备，在接收到来自该检测模块的该信息后向该便携式设备发出要求信号输出的控制指令；设备信号传输单元，连接该便携式设备和该电脑显示器，接收来自该便携式设备的信号，并将接收到的便携式设备的信号输出到该电脑显示器；设备信号反馈单元，连接该电脑显示器，接收来自该电脑显示器的显示正常的反馈信号；背光控制单元，连接该便携式设备，对该便携式设备的屏幕背光进行控制；电源管理单元，连接该便携式设备，对该便携式设备进行充电。
7.根据权利要求6所述的便携式设备和电脑显示器的组合系统，其特征在于，该检测模块和该控制模块安装在南桥芯片和北桥芯片中。
8.根据权利要求6所述的便携式设备和电脑显示器的组合系统，其特征在于，该信号传输装置包含一缆线，通过该缆线耦接该便携式设备和该电脑显示器，其中该便携式设备的对外接口为IPOD母座，该缆线与该便携式设备连接的一端为IPOD公接头，该电脑显示器的对外接口为显示器标准母座，该缆线与该电脑显示器连接的一端为显示器标准公接头。
9.根据权利要求6所述的便携式设备和电脑显示器的组合系统，其特征在于，在该电脑显示器上设置IPOD斜边15度方公头，该便携式设备的接口为对应的IPOD母座，该便携式设备直接安装在该电脑显示器上。
10.根据权利要求1所述的便携式设备和电脑显示器的组合系统，其特征在于，该设备信号接收单元接收来自该便携式设备的信号包括视频信号、音频信号、电源信号以及USB 信号。
全文摘要
本发明公开了信号传输装置及便携式设备和电脑显示器的组合系统，在连接便携式设备和显示器时避免信号线增多的问题。其技术方案为通过两种方式实现便携式设备和显示器的连接，一种是改进显示器，其上设置IPOD斜边15度方公头，便携式设备的接口是IPOD_30P_母座，将便携式设备安插在电脑显示器的接口上，实现便携式设备和电脑显示器的互连。另一种是不对显示器进行改动，提供一根传输线缆，一端是IPOD公接头，和便携式设备连接，另一端是VGA接头，和显示器相连。此外，信息传输装置包括检测模块和控制模块，实现便携式设备的背光自动关闭，直接将便携式设备的图像和声音显示在显示器上，以及向便携式设备充电。
文档编号G06F3/14GK102385499SQ201010272388
公开日2012年3月21日 申请日期2010年9月3日 优先权日2010年9月3日
发明者姚国略 申请人:上海信颐信息技术有限公司, 上海信颐电子科技有限公司