集线器的制作方法

本发明是关于一种集线器，且特别是关于一种支持替代模式(alternatemode)之集线器。

背景技术：

现今，有部分笔记本电脑为了具有轻薄的体积，只使用一个usbtype-c作为端口。这是因为usbtype-c除了可传输一般数据外，也可利用type-c转displayport接口的传输线8来输出影像讯号(请参阅图1a，图1a所绘示为type-c转displayport的传输线8)，也就是透过替代模式(alternatemode)传送影像讯号。然而，只有一个usb端口对使用者而言可能不敷使用。因此，可经由具有影像输出端的usb集线器10来扩充usb端口(请参阅图1b，图1b所绘示为usb集线器10与外部装置链接的示意图)。其中，usb集线器10会先分离笔记本电脑的影像讯号与非影像讯号。之后，笔记本电脑的影像讯号可经由usb集线器10输出端的displayport接口101输出至一显示器上，而笔记本电脑内的非影像讯号则可经由usb集线器10的usbtype-c接口102进行传输。然而，由于usb集线器10已将影像讯号与非影像讯号进行分离，所以用户将type-c转displayport接口的传输线与usbtype-c接口102连接时，usbtype-c接口102已无法输出影像讯号。这样一来，同样会造成使用上的不便(若使用者只具有type-c转displayport接口的传输线8便无法使用usb集线器10传输影像讯号)。换句话说，传统的usb集线器10无法支持替代模式(alternatemode)。

因此，如何解决上述问题，开发一个能够支持替代模式(alternatemode)之集线器，便是本领域具通常知识者值得去思量地。

技术实现要素：

基于上述目的及其他目的本发明提供一集线器，该集线器能够支持替代模式(alternatemode)。

本发明之集线器是适于电性连接位于集线器外部的一第一电子设备及一显示器，显示器经由一第一type-c传输线电性连接集线器，集线器包括一电路板、一微控制器、一前端type-c传输线、第一usbtype-c输出端、一第一输入端控制器、一第一输出端控制器、一第一输出端多工器及一usb集线处理器。微控制器是设置于该电路板上，前端type-c传输线是电性连接于第一电子设备，前端type-c传输线包括一电源传输线、一第一组数据传输线及一第二组数据传输线，且电源传输线、第一组数据传输线及第二组数据传输线延伸至电路板上。第一usbtype-c输出端是电性连接于电源传输线及第一type-c传输线间。第一输入端控制器是设置于电路板上且其电性连接微控制器及第一电子设备。第一输出端控制器是设置于该电路板上，第一输出端控制器电性连接于该微控制器及该第一usbtype-c输出端间，且第一输出端控制器用以侦测该第一type-c传输线与第一usbtype-c输出端的一连接状态。第一输出端多工器是设置于该电路板上，该第一输出端多工器的输入端电性连接于该微控制器与该第一组数据传输线，且该第一输出端多工器的输出端电性连接于该第一usbtype-c输出端。另外，usb集线处理器是电性连接于第二组数据传输线及第一输出端多工器间。其中，当第一输出端控制器将第一type-c传输线与第一usbtype-c输出端的连接状态传送到微控制器后，微控制器调整第一输出端多工器。

基于上述目的及其他目的本发明再提供一集线器，集线器是适于电性连接位于该集线器外部的一第一电子设备及一显示器，集线器也可透过dongle装置连接到该显示器(集线器的影像讯号经由dongle转接于该显示器)，该第一电子设备经由一第二type-c传输线电性连接该集线器，显示器经由一第一type-c传输线电性连接该集线器，集线器包括一电路板、一微控制器、一usbtype-c输入端、一第一usbtype-c输出端、一第一输入端控制器、一第一输入端多工器、一第一输出端控制器、一第一输出端多工器及一usb集线处理器。一微控制器是设置于该电路板上。此外。从该usbtype-c输入端至少延伸出位于该电路板上的一电源传输线、一第一组数据传输线及一第二组数据传输线，且usbtype-c输入端与第二type-c传输线电性连接。第一usbtype-c输出端是电性连接于该电源传输线及该第一type-c传输线。第一输入端控制器是设置于该电路板上，该第一输入端控制器电性连接该微控制器及该usbtype-c输入端，且该第一输入端控制器用以侦测该第二type-c传输线与该usbtype-c输入端的连接状态。第一输入端多工器是设置于该电路板上，该第一输入端多工器电性连接于该微控制器、该第一组数据传输线、与该第二组数据传输线。第一输出端控制器是设置于该电路板上，该第一输出端控制器电性连接于该微控制器及该第一usbtype-c输出端间，且该第一输出端控制器用以侦测该第一type-c传输线与该第一usbtype-c输出端的连接状态。第一输出端多工器是设置于该电路板上，该第一输出端多工器的输入端电性连接于该微控制器与该第一输入端多工器，且该第一输出端多工器的输出端电性连接于该第一usbtype-c输出端。usb集线处理器电性连接该第一输入端多工器及该第一输出端多工器之间。其中，当该第一输入端控制器侦测到该第二type-c传输线与该usbtype-c输入端的连接状态传送到该微控制器后，该微控制器调整该第一输入端多工器；当该第一输出端控制器将该第一type-c传输线与该第一usbtype-c输出端的连接状态传送到微控制器后，微控制器调整该第一输出端多工器。

在上所述之集线器还包括一第二usb输出端，该第二usb输出端电性连接位于该集线器外部的一第二电子设备及电性连接该usb集线处理器。

在上所述之集线器，其中电源传输线电性连接第二usb输出端。

在上所述之集线器，还包括一电源模块，电源模块电性连接该集线器外部的一外部电源、该电源传输线、该第一usbtype-c输出端，且该电源模块将该外部电源所输出的电力供给至该第一电子设备及该显示器。

在上所述之集线器，其中外部电源为交流电源或直流电源。

在上所述之集线器，还包括一储能组件，储能组件电性连接该电源模块，其中当该外部电源供电给该电源模块时，该储能组件处于充电模式；当该外部电源未供电给该电源模块时，该储能组件处于供电模式。

在上所述之集线器，更包括至少一桥接控制器及一第三输出端，该桥接控制器电性连接于该usb集线处理器及该第三输出端，该桥接控制器适于进行不同信号格式间的转换。

在上所述之集线器，更包括一内存，其中该内存是与该桥接控制器电性连接。

在上所述之集线器，更包括一otg控制器，其中该otg控制器是与该usb集线处理器电性连接，且该桥接控制器是电性连接于该otg控制器与该内存间。

为让本发明的上述目的、特征和优点更能明显易懂，下文将以实施例并配合所附图式，作详细说明如下。需注意的是，所附图式中的各组件仅是示意，并未按照各组件的实际比例进行绘示。

附图说明

图1a所绘示为type-c转displayport的传输线。

图1b所绘示为usb集线器10与外部装置链接的示意图。

图2a所绘示为第一实施例之集线器20的示意图。

图2b所绘示为一usbtype-c的所有引脚及各引脚之名称的示意图。

图2c所绘示为第一输出端多工器204d切换第一usbtype-c输出端204的格式讯号的示意图。

图3所绘示为第二实施例之集线器30的示意图。

图4所绘示为第三实施例之集线器40。

图5所绘示为第四实施例之集线器50。

图6所绘示为第五实施例之集线器60。

具体实施方式

请参阅图2a及图2b，图2a所绘示为第一实施例之集线器20的示意图，图2b所绘示为一usbtype-c的所有引脚及各引脚之名称的示意图。集线器20是适于电性连接位于外部的一第一电子设备91、一第二电子设备92及一显示器93，显示器93经由一第一type-c传输线93l电性连接集线器20，第一type-c传输线93l例如为一条type-c转displayport接口的传输线。集线器20包括一电路板201、一微控制器202、一前端type-c传输线203、第一usbtype-c输出端204、一第一输入端控制器207c、一第一输出端控制器204c、一第一输出端多工器204d、一usb集线处理器205及一第二usb输出端206。其中，微控制器202是设置于电路板201上，前端type-c传输线203是用于电性连接于第一电子设备91，第二usb输出端206则是电性连接位于集线器20外部的第二电子设备92，且第二usb输出端206也电性连接usb集线处理器205。此外，前端type-c传输线203包括一电源传输线2033、一第一组数据传输线2031及一第二组数据传输线2032，电源传输线2033是连接于该usbtype-c的四个vbus脚位，其负责传送电力，第一组数据传输线2031是连接于该usbtype-c的sstxp2脚位、sstxn2脚位、ssrxp2脚位及ssrxn2脚位，其可用于传输superspeed差分信号，在本实施例中则是负责传送第一电子设备91的影像讯号，第二组数据传输线2032是连接于该usbtype-c的ssrxn1脚位、ssrxp1脚位、sstxn1脚位及sstxp1脚位，其可用于传输superspeed差分信号，在本实施例中则是负责传送第一电子设备的非影像讯号，且电源传输线2033、第一组数据传输线2031及第二组数据传输线2302皆延伸至电路板201上。上述中，集线器20除了经由第一type-c传输线93l连接到显示器93外，其也可透过dongle装置连接到显示器93。

另外，第一输入端控制器207c是设置于电路板201上，其是电性连接微控制器202及第一电子设备91，第一输入端控制器207c是用于判断第一电子设备91是否能支持替代模式(alternatemode)，且第一输入端控制器207c还能请求第一电子设备91输出该影像讯号。

此外，第一usbtype-c输出端204是电性连接于电源传输线2033及第一type-c传输线93l间。第一输出端控制器204c是设置于电路板201上，第一输出端控制器204c是电性连接于微控制器202及第一usbtype-c输出端204之间，且第一输出端控制器204c是透过第一type-c传输线93l的cc脚位(configurationchannel)与显示器93进行沟通，以得知第一type-c传输线93l与第一usbtype-c输出端204的一连接状态。换句话说，第一输出端控制器204c能得知第一type-c传输线93l是正插于第一usbtype-c输出端204还是反插于第一usbtype-c输出端204。此外，第一输出端多工器204d也是设置于电路板201上，且第一输出端多工器204d的输入端是电性连接于微控制器202与第一组数据传输线2031，所以第一输出端多工器204d可接收到该影像讯号。并且，usb集线处理器205是电性连接于第二组数据传输线2032及第一输出端多工器204d之间，所以第一输出端多工器204d还能经由usb集线处理器205接收到该非影像讯号。另外，第一输出端多工器204d的输出端是电性连接于第一usbtype-c输出端204，所以第一电子设备91的影像讯号及非影像讯号都会被传送至第一usbtype-c输出端204。这样一来，当第一type-c传输线93l插入第一usbtype-c输出端204时，该影像讯号便经由第一usbtype-c输出端204及第一type-c传输线93l传送至显示器93上。相较于图1b的usb集线器10，本实施例之usb集线器20的第一usbtype-c输出端204可输出影像讯号，所以usb集线器20可支持替代模式(alternatemode)。此外，当集线器20透过dongle装置连接到显示器93时，集线器20的影像讯号同样能转接于显示器93上。并且，在本领域中，微控制器202、第一输入端控制器207c及第一输出端控制器204c会制程于单一芯片内，形成一控制电路。

上述中，当第一输出端控制器204c将第一type-c传输线93l与第一usbtype-c输出端204的连接状态传送到微控制器202后，微控制器202会依据该连接状态调整第一输出端多工器204d。详细来说，请参阅图2c，图2c所绘示为第一输出端多工器204d切换第一usbtype-c输出端204的格式讯号的示意图。当第一type-c传输线93l反插于第一usbtype-c输出端204时，被调整的第一输出端多工器204d将第一usbtype-c输出端204的格式讯号进行切换，也就是将rx1脚位及tx1脚位的讯号导入lnb脚位及lna脚位，也就是该讯号将默认供给alternatemode使用，而另一组rx2脚位,tx2脚位的讯号则导入ssrx脚位及sstx脚位，也就是导入hubcontroller。这样一来，无论第一type-c传输线93l是正插于第一usbtype-c输出端204还是反插于第一usbtype-c输出端204，第一type-c传输线93l都能接收到第一usbtype-c输出端204所输出的影像讯号及非影像讯号。

需注意的是，usbtype-c各脚位的名称与功能为本领域具有通常知识者的通常知识，或可经由检索公开资料(如：维基百科；网址：https://zh.wikipedia.org/wiki/usb_type-c)而轻易得知，故本说明书中仅对跟本案技术内容有关的usbtype-c的脚位进行介绍。

请参阅图3，图3所绘示为第二实施例之集线器30的示意图。集线器30与集线器20的差异在于：集线器30还包括一usbtype-c输入端307及一第一输入端多工器307d，且集线器20的第一输入端控制器207c被置换成第一输入端控制器307c。然而，集线器30不具有前端type-c传输线203。并且，第一电子设备91是经由一第二type-c传输线91l电性连接于集线器30的usbtype-c输入端307，第二type-c传输线91l例如为一条type-c转displayport接口的传输线，所以第一电子设备91的影像讯号与非影像讯号可经由第二type-c传输线91l传送至usbtype-c输入端307。其中，从usbtype-c输入端307可至少延伸出位于电路板301上的一电源传输线3073、一第一组数据传输线3071及一第二组数据传输线3072，电源传输线2033是连接于该usbtype-c的四个vbus脚位(请再次参阅图2b)，其负责传送电力，第一组数据传输线3071是连接于该usbtype-c的sstxp2脚位、sstxn2脚位、ssrxp2脚位及ssrxn2脚位(请再次参阅图2b)，其可用于传输superspeed差分信号，在本实施例中则是负责传送第一电子设备91的影像讯号，而第二组数据传输线3072是连接于该usbtype-c的ssrxn1脚位、ssrxp1脚位、sstxn1脚位及sstxp1脚位(请再次参阅图2b)，其可用于传输superspeed差分信号，在本实施例中则是负责传送第一电子设备91的非影像讯号。此外，第一输入端控制器307c是设置于电路板301上，其电性连接微控制器202及usbtype-c输入端307，且第一输入端控制器307c是透过第二type-c传输线91l的cc脚位(configurationchannel)与第一电子设备91进行沟通，以得知第二type-c传输线91l与usbtype-c输入端307的连接状态。换句来说，第一输入端控制器307c能得知第二type-c传输线91l是正插于usbtype-c输入端307还是反插于usbtype-c输入端307。另外，在本领域中，微控制器202、第一输入端控制器307c及第一输出端控制器204c会制程于单一芯片内，形成一控制电路。此外，第一输入端多工器307d是设置于电路板301上，其电性连接于控制器202、第一组数据传输线3071、第二组数据传输线3072及第一输出端多工器204d的输入端，且usb集线处理器205是电性连接第一输入端多工器307d及第一输出端多工器204d之间。由于第一输出端多工器204d的输入端是电性连接于第一输入端多工器307d，且第一输入端多工器307d又电性连接第一组数据传输线3071，所以第一输出端多工器204d可经由第一组数据传输线3071及第一输入端多工器307d接收到该影像讯号。此外，由于usb集线处理器205是电性连接于第一输入端多工器307d及第一输出端多工器204d之间。并且，第一输入端多工器204d又电性连接第二组数据传输线3072，所以第一输出端多工器204d还能经由usb集线处理器205接收到该非影像讯号。另外，第一输出端多工器204d的输出端是电性连接于第一usbtype-c输出端204，所以第一电子设备91的影像讯号及非影像讯号也会被传送至第一usbtype-c输出端204。这样一来，当第一type-c传输线93l插入第一usbtype-c输出端204时，该影像讯号便能传送至显示器93上，所以本实施例之usb集线器30同样支持替代模式(alternatemode)。

上述中，当第一输入端控制器307c将第二type-c传输线91l与usbtype-c输入端307的连接状态传送到微控制器202后，微控制器202会依据该连接状态调整第一输入端多工器307d，也就是类似图2c的讯号切换模式，第一输入端多工器307d切换第一usbtype-c输出端307的格式讯号。这样一来，无论第二type-c传输线91l是正插于usbtype-c输入端307还是反插于usbtype-c输入端307，usbtype-c输入端307都能接收到第二type-c传输线91l所输出的影像讯号及非影像讯号。

请参阅图4，图4所绘示为第三实施例之集线器40。集线器40与集线器20的差异在于：集线器40更包括一电源模块408，电源模块408是电性连接集线器40外部的一外部电源94，例如为交流电源或直流电源。并且，电源模块408还电性连接于电源传输线2033、第一usbtype-c输出端204及第二usb输出端206。其中，电源模块408能将外部电源94所输出的电力供给至第一电子设备91、第二电子设备92及显示器93。如此一来，第一电子设备91、第二电子设备92及显示器93便能稳定运作。上述中，电源模块408更详细的技术特征还能参考美国专利申请号15/176,260之『multi-functionalhubintegratedwithacpowersupply』的说明书内容。

请参阅图5，图5所绘示为第四实施例之集线器50。集线器50与集线器30的差异在于：集线器50更包括一电源模块508及一储能组件509，电源模块508是电性连接集线器50外部的一外部电源94。并且，电源模块508还电性连接于电源传输线3073、第一usbtype-c输出端204及第二usb输出端206。其中，电源模块508能将外部电源94所输出的电力供给至第一电子设备91、第二电子设备92及显示器93。此外，储能组件509是电性连接电源模块508。其中，当外部电源94供电给电源模块508时，储能组件509会处于充电模式。反之，当外部电源94未供电给该电源模块508时，储能组件509则处于供电模式。这样一来，电源模块508能将储能组件509所输出的电力供给至第一电子设备91、第二电子设备92及显示器93。

请参阅图6，图6所绘示为第五实施例之集线器60。集线器60与集线器30的差异在于：集线器60更包括多个桥接控制器(图6中包括3个桥接控制器60a、60b、60c)、一第三输出端607、至少一内存(图6中包括2个内存62、63)及一otg控制器64。其中一个桥接控制器60a是电性连接于usb集线处理器205及第三输出端607之间，且桥接控制器60a适于进行不同信号格式间的转换。举例来说，桥接控制器60a可将usb集线处理器205所输出的讯号转换成其他格式的讯号，再将这些讯号传输外部的一第三电子设备95，第三电子设备95例如为读卡器。另外，桥接控制器60b则是连接到内存62，内存62能帮助集线器60具有数据储存的功能，可当作一种行动硬盘供用户使用。此外，otg控制器64是与usb集线处理器205电性连接，且桥接控制器60c是电性连接于otg控制器64与内存62间。otg控制器64是支持usbon-the-go的规范，因此内存63也可以直接与第三电子设备95进行数据传输，而无须透过其他计算机设备。

上述实施例仅是为了方便说明而举例，虽遭所属技术领域的技术人员任意进行修改，均不会脱离如权利要求书中所欲保护的范围。