CN113970957A - 便携式显示器和外围设备集线器系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种便携式屏幕和集线器系统，它包含了安装和互换不同类型的功能装置的灵活性，如便携式显示器、摄像机、麦克风、扬声器、传感器、人物/图形、广告槽和激活按钮以及其他外围设备。本发明可以与用户或第三方进行机械、电子、视觉或口头互动，并可用于不同的应用。内部和外部结构容纳了额外的和/或扩展的电路板和连接器，以管理、连接和/或检测从安装在集线器上的功能装置和/或人物获得的信号，并接收和/或发送信号到外部设备，如计算机、计算机显示器、智能手机、平板电脑、外部存储器和其他装置。

Description

便携式显示器和外围设备集线器系统

技术领域

本发明总体上涉及一种技术集线器系统。更具体地，本发明涉及具有用于电源、数据和视频传输的多功能能力的集线器，具有便携式显示器、摄像机、麦克风、扬声器、存储器、移动电源、无线和有线连接、USB端口和机械插槽以独特的小技术连接其他设备和人物。

背景技术

多年来，技术集线器一直被用来连接不同的设备。现在需要一个新的集线器系统，为用户提供一个便携式显示器和其他重要的外围设备，其结构紧凑，即插即用，特别是在旅行时易于使用。

发明内容

本发明为用户提供了一种新型的连接和能力，以提高在任何地方特别是在旅行时的性能和娱乐。有了本发明，集线器作为一个整体系统或附件，使得设备具有扩展功能。本发明可以通过有线或无线方式与计算机和不同的装置和附件，如触摸屏显示器、传感器、人物/图形装置等，交换数据，它可以用于不同的应用，如个人使用、娱乐、医疗保健、办公室、家庭和营销应用。

本发明的便携式集线器和外围系统包括不同的功能，如显示器屏幕、摄像机、麦克风、扬声器、存储器、充电宝、无线和有线连接、语音激活、USB端口和机械插槽，以连接其他设备和人物，等等。

集线器的内部结构被设计为容纳最新技术的电子板和连接器，可以管理、连接和/或检测来自于安装到集线器的显示器、装置和/或人物的信号，并接收和/或发送信号到外部设备，如计算机、智能手机、平板电脑等。

便携式集线器系统的一些外围设备和/或用途将是如下：

1.便携式计算机的副屏幕：在其他显示器中扩展或复制计算机屏幕，并在旅行或在家工作时提高性能。

2.视频：使用安装于集线器的移动视频摄像头。

3.相机：在不移动电脑的情况下，可以轻松地在任何方向拍照。

4.内置功能：使用安装于便携式集线器的麦克风、扬声器和内存闪存，所有可选项都有语音激活选项。

5.连接外部设备：在USB端口连接其他设备，如外部存储器、灯、画板、指纹、充电器等。

6.充电器、视频和与智能手机和平板电脑的数据传输：为其他设备充电，传输视频和数据。

7.机械扩音器：增加智能手机、平板电脑和其他器具安装于便携式集线器时发出的声音。

8.医疗保健应用：安装传感器，供医疗保健领域的专业人士使用。

9.娱乐应用：安装英雄人物或其他娱乐人物，并下载和播放他们的原始声音。语音激活是使用本发明的一种选择。

10.广告：宣传公司名称、定制名称等。

本发明是一种具有增强功能的便携式集线器系统，包括内部电源和一套用于与计算机和其他装置进行互联网和电子通信的电子装置。本发明的用途将后续的相应部分进行解释。

附图说明

图1：是本发明的俯视图、前视图和右视图。

图2：是本发明的后视图、底视图和左视图。

图3：是本发明的等距主视图。

图4：是本发明的等距后视图的图示。

图5：是本发明的展示主要部件的等距爆炸图。

图6：是本发明集线器的俯视图、主视图和右视图。

图7：是本发明集线器的左、后和仰视图。

图8：是本发明USB Type-C端口以及集线器控制按钮的示意图。

图9：是本发明集线器的等距后视图。

图10：是本发明集线器的伸缩式底座的示意图。

图11：是本发明集线器的锁槽的示意图。

图12：是位于本发明集线器中的USB-C微调按钮的示意图。

图13：是本发明的屏幕的示意图。

图14：是本发明的屏幕按钮设置的示意图。

图15：是本发明作为笔记本电脑的扩展屏幕的示意图。

图16：是本发明作为智能手机充电器并传输数据的示意图。

图17：是本发明作为平板电脑充电器并传输数据的示意图。

图18：是本发明集线器的声音输入和输出端口的俯视图和右视图。

图19：是本发明集线器的内部谐振条和声音输出端口的剖面图。

图20：是本发明的电池仓的示意图。

图21：是本发明集线器提供不同能源选择的示意图。

图22：是集线器屏幕组件示意图及其爆炸图。

图23：是本发明的电子构成框图的示意图。

图24：是本发明连接的可选传感器示意图。

图25：是连接有显示器的本发明的主面图。

图26：是本发明连接有显示器的后视图。

图27：是本发明底部安装显示器的示意图。

图28：是本发明安装显示器的示意图。

图29：是本发明显示器的安装和控制按钮的细节示意图。

图30：是本发明安装显示器以及将其存放在底部并锁住的剖面图。

图31：是本发明与电脑连接并与不同尺寸的显示器配合使用的示意图。

图32是本发明可折叠配置版本的等距图。

图33是本发明可折叠版本的主视图和右视图。

图34是本发明可折叠版本的后部和左视图。

图35是本发明可折叠版在展开状态下的示意图。

图36是本发明可折叠版本用于较大显示器的示意图。

图37是本发明可折叠版与不同尺寸的显示器连接到电脑上的示意图。

图38是本发明中一种具有旋转功能的显示器的主视图和右视图。

图39是本发明中一种具有旋转功能的显示器的后视图和仰视图。

图40是本发明中带有旋转功能的显示器的等轴测仰视图，并显示了两个连接端口。

图41是本发明中具有旋转功能的显示器在横向模式下的正面和背面等轴测图。

图42是本发明中具有旋转功能的显示器在纵向模式下的正面和背面等轴测图。

图43是本发明中带旋转功能的显示器在纵向模式下安装到集线器上的等轴视图。

图44是本发明中带有旋转功能的显示器的等距视图，并示出了在横向模式和纵向模式中安装在集线器中的显示器的等轴视图。

图45示出了本发明中具有旋转功能的显示器的方框图。

图46是集线器的前部和后部等轴测图，其中可折叠的显示器处于储存位置。

图47是带有本发明的可折叠显示器的集线器的等距仰视图，同时展示了可折叠显示器及其展开顺序。

图48是内置可折叠显视器处于展开位置时集线器的右视图和后部等轴测图。

图49是可折叠显示器处于展开位置时集线器的前视图，并显示了额外的外部显示器的插入/安装。

图50显示了笔记本电脑与内置显示器的集线器之间的连接的前后等轴测图。

图51是本发明电气连接的示意方框图。

具体实施方式

图1.显示了便携式显示器和外围设备集线器系统的不同视图，包括显示器100 和集线器110。集线器110在背部上部有一个槽，可以机械地连接可互换和可移动的人物120，由用户决定。显示器100，包括设置按钮102和一个操纵手柄104。集线器和显示器包括许多用于提高性能的功能，这些功能将在本文件的后面说明。

图2显示了本发明的后视图，其中显示器130安装在集线器172中，与水平基座呈65°的倾斜度，以适应用户的视觉。同样，可以看出，可移动的人物140是如何安装在集线器172的后上方的，但不限于此。从后视图看，可互换的一组塑料卡片150以美化阵列的方式安装在槽152中，可用于广告品牌、名称或其他应用的目的。此外，显示器130的操纵手柄132和设置按钮134也在此视图中显示。在仰视图中，显示了垫子160，以使集线器172在桌面上时具有固定性和稳定性，还看到了安装显示器130的可伸缩底座170。

图3显示了集线器200和连接的显示器180的等距正视图。显示器可以是触摸屏，有不同的尺寸，包括一个可充电的电池和一套用于与集线器200通信的电子装置。显示配置控制按钮190在显示器180的顶部居中位置，这样，当用户按下时，垂直向下施加的力由伸缩底座承受，显示器在集线器200上保持稳定。集线器的尺寸足够稳定支撑高达16英寸的显示器。该图还显示了集线器200的正面控制按钮204 部分和麦克风202。

图4显示了本发明的后视图，人物230、塑料卡片240和安装卡片的插槽212，所有这些都安装在集线器210中。用户可以在两面安装大约5张塑料定制印刷卡，上面有广告或任何其他类型的书面或视觉信息。塑料卡从插槽212中取出并水平安装。本图显示了用于输入电源、数据和视频信号的集线器USB-C端口250，一个USB-A 端口260和一个侧面声音输出270。显示器220包括顶部区域的设置按钮224和背面的手柄222，用于抓取和操纵显示器安装以及从集线器上断开。

图5图显示了本发明的主要部件的后部爆炸图。显示器280的顶部区域有设置按钮284，后部手柄282能够轻松地抓住显示器，使其以与水平面成65度的方式与集线器的连接和断开，集线器组件导轨288位于显示器的后侧，集线器组件凹槽286 位于集线器310的前侧，它允许集线器310和显示器280这两个主要部件以牢固和稳定的方式机械地连接，以便操作。该图还显示了连接在集线器310的顶部端口292 中的可替换人物290，可替换卡300和用于塑料卡的槽室302，安装在集线器310后侧的距水平面65％处的后置摄像机320，以便在其放在桌子上时以可承受的角度拍摄视频和照片，也通过手持集线器实现各种角度，并且可以与计算机或其他设备进行有线或无线连接。该图还显示了伸缩底座312处于扩展位置，以接收显示器280的安装。

图6显示了集线器340的总体视图，包括俯视图，其中顶部端口330位于安装人物或其他物联网装置，如医疗保健传感器或其他装置。顶部端口将有不同的设计，包括但不限于一个简单的机械连接器，以接收人物或框架的安装，或一个USB-C型或USB-A型连接器，以允许传输电源、数据或视频到任何安装在那里的设备，如医疗保健传感器或其他设备。该图还显示了位于可伸缩底座342的可伸缩USB-C端口 344，用于连接不同的设备，如显示器、智能手机、桌子等。主视图显示了集线器340 的四(4)个控制按钮350和用于麦克风的音频输入360。在右视图中，可以看到扬声器的音频输出370和处于扩展位置的伸缩式底座342。伸缩底座342在集线器340 内部滑过位于集线器内壁的两条导轨，正如图11后面所解释的，一个锁槽系统允许伸缩底座342在不同的可调节位置伸展和缩回，这取决于要安装在伸缩底座342上的设备的大小。

图7显示了本发明的集线器的不同视图。集线器的左视图382显示了内置扬声器380的左侧音频输出，USB-A端口390和伸展位置的伸缩底座384以及伸缩USB-C 端口386。在后视图中，有视频摄像机400，集线器USB-C端口410和塑料卡仓402。底部视图显示了四个防滑垫420，当集线器放在桌子等表面上时，它能给集线器带来稳定性，还有防滑槽422，用于将伸缩式底座384伸入集线器382中并缩回。通过推动防滑槽422，图11中描述的锁定系统解锁，并允许伸缩底座384被调整到所需的位置，以适应安装在本发明的伸缩底座384中的设备的厚度。

图8中，有一个集线器432的等距主视图，伸缩底座434处于扩展位置。细节A 部分放大了集线器432的前部，显示了可以安装显示器和其他器具的伸缩式USB-C 端口430，以及集线器的四个控制按钮，包括但不限于用于拍照的激活按钮440、开 /关麦克风按钮450、开/关扬声器按钮460、用于麦克风的音频输入470网格，以及开/关视频-相机按钮480。这些功能在集线器中通过一个嵌入式软件激活，这样本发明就可以作为一个与计算机软件充分协调的即插即用系统工作。

图9是集线器502的等距后视图，显示了伸缩底座504的伸展位置。细节B显示了塑料卡510是如何水平安装在卡槽512中的。同时，它显示了用于电源、视频和数据的输入USB-C端口490，以及用于与其他外围设备进行数据和电源传输的 USB-A端口500。

图10显示了伸缩式底座520的工作原理。在折叠位置520，伸缩底座被折叠到集线器502中，集线器看起来像一个小的、紧凑的、轻巧的装置。通过手动拉出伸缩式底座520，这是在按下伸缩式底座的释放按钮525时完成的，如图11所示，伸缩式底座被移动到七(7)个中间可调位置530中的任何一个。在这些中间位置中的任何一个，用户可以安装原创设计的显示器，与本发明的集线器一起工作。如果用户想在显示器上安装一个保护性的塑料罩，其是用户为保护这种类型的便携式屏幕而日常使用的，那么可将伸缩底座520再次拉出到一个更大的中间位置540，以便于安装一个更厚的显示器。这种伸缩式底座520的设计将允许用户安装许多尺寸的设备，如智能手机、平板电脑和其他用于供电、数据传输或视频的设备，不管它们是否更大，或者它们是否有塑料盖。伸缩式底座在内部集线器的导轨上滑入和滑出约3/4 英寸的距离。所有来自伸缩式底座的电缆都直接连接到本发明的PCB板上。

图11.该图显示了伸缩式底座的锁定槽。在细节C中可以看到，当伸缩式底座 520被折叠在集线器502内时，锁定槽550将伸缩式底座固定在所述位置。通过手动拉出伸缩式底座，参见细节D部分，当伸缩式底座的释放按钮525被向上按压并水平地拉出时，伸缩式底座可以被移动到任何一个中间位置560，以适应要安装的设备的厚度。通过将伸缩底座拉到最大的延伸位置570，本发明可以接收最大厚度为3/4英寸的器具。

图12.该图显示了一个调节系统590，用于在集线器582的伸缩底座584内移动伸缩式USB-C端口580。这样，根据显示器、智能手机、平板电脑或其他设备的电源和/或数据/视频端口的位置，伸缩式USB-C端口580的微调可以被定位为适应和适合所连接设备的设备端口的精确距离，并且不会因为这些连接设备与本发明连接和断开时可能施加的机械力而破坏伸缩式USB-C端口580。如细节F部分所解释的，伸缩式USB-C端口580在枢轴583上枢转，与中心线581相比，提供+/-5度的调整。伸缩式USB-C端口被支撑在集线器框架587的上侧，在下侧被一个夹子588支撑，该夹子有一个枢轴空间583为USB连接器提供移动性。弹性塑料防尘密封条586 为进入集线器的颗粒提供灵活性和保护。这种设计释放了伸缩式USB-C端口580的机械强度。安装在伸缩底座584中的设备将被水平地支撑在集线器的支撑壁582中。从PCB板发出的信号通过电缆传到USB-C 580的连接端口585。

图13显示了显示器610的主视图、俯视图和右视图，展示了触摸屏显示器600、设置按钮614、这些按钮的描述图标602、显示器开启时的led指示灯604、操纵手柄620和用于连接显示器与集线器并提供机械稳定性的装配导轨622。在内部，显示器610包括一个可充电的电池和一套用于与集线器和其他外围设备通信的电子装置。

图14放大了图13中所示的细节G，其中描述了显示器控制按钮。它显示了开启和关闭屏幕的屏幕电源按钮630，移动显示选项选择器的上/下按钮640，以及激活菜单并打开显示设置选项的选择按钮650，例如但不限于，亮度、对比度、颜色、图像、能源选项、语言、信息、返回和退出。通过按下选择按钮650，之前的所有选项都被激活，用户可以使用上/下按钮来选择想要修改的选项。之后，用户可以再次按选择按钮650，然后通过按上/下按钮640进入编辑值，直至所需的值。要退出该选项，则按返回键，选择任何其他选项，或按退出键退出显示器配置。显示器将直接从伸缩式USB-C端口供电。有不同的选项来为集线器提供电源，本文后面会有解释。该图还显示了显示器手柄634的俯视图，它将是屏幕框架的一部分，或通过屏幕机械地连接到显示器的底盘上。

图15显示了本发明的集线器690通过电缆680连接到一台笔记本电脑662。在这种配置中，用户可以使用笔记本电脑的屏幕1 660，并在安装在集线器690上的便携式显示器672的显示屏2 670上扩展一个新的或重复相同的图像。集线器和显示器之间的通信类型将是显示端口或其他有线或无线技术，包括但不限于无线视频传输、 wi-fi、蓝牙、5G等。USB-C电缆680携带不同的信号，如视频、数据和电源，用于并分配给集线器的端口。该电缆将包括一个可伸缩的卷轴，以允许将集线器从计算机上移开。这种功能通常被用户用来提高他们的性能，以及本文件的使用部分所描述的其他好处。

图16显示了本发明如何为其他类型的设备充电，例如，当智能手机安装在集线器700的伸缩式USB-C端口，并且集线器通过电缆714连接到笔记本电脑712时，智能手机710。在所描述的设计中提到了USB-C连接器，但集线器也可以建立其他类型的端口，允许连接其他具有专有连接器的设备，如苹果品牌使用的连接器等。通过这种方式，这些设备可以通过与计算机的有线连接来装载、传输数据和/或视频。正如后面所解释的，本发明可以通过有线或无线(Wi-fi、蓝牙和其他无线技术)与其他设备连接。

图17同样显示了如何将平板电脑720连接到集线器730系统，并将集线器系统用电缆732连接到笔记本电脑734，其好处与上一图中公布的相同。

图18该图显示了位于本发明的伸缩底座上的声音输入口740，它允许智能手机、平板电脑和其他底部电源接口旁边有扬声器的设备发出的声音进入。声音进入集线器后，通过下图中解释的内部共振条设计，声音被放大，并通过位于集线器两侧的音频输出口750出来，功率更大。从这个意义上说，本发明也起到了共振箱的作用，放大了连接在伸缩式USB-C端口的设备的声音功率。

图19.显示了集线器764的横截面和内侧面。当声音从图18中的声音输入端766 和740(都位于伸缩底座762中)传入时，共振条760有助于将声音放大约5至10 分贝，并通过位于集线器两侧的音频输出端770发出。该图还显示了伸缩式USB-C 端口776与集线器USB-C端口774之间通过柔性直通电缆778连接的选项，以便本发明在其中一个版本中充当智能手机、平板电脑等设备的充电器和声音放大器。该图还显示了水平安装在卡槽部分的塑料卡772。

图20显示了本发明的集线器800的内视图，包括侧面的电子扬声器802和安置可充电电池790的部分。可充电电池790被放置在由隔离板812分隔的PCB模块810 下面。通风有助于对流传热，帮助电池在使用时保持适当的温度。当本发明800与电脑、或A/C适配器或其他电源连接时，可充电电池790通过集线器USB-C端口774 进行充电。

图21描述了集线器820如何在USB-C端口822获得电源，这包括但不限于，来自USB-C或USB-A 832电脑端口，或来自A/C适配器840(例如110/220v)，或来自内部安装的可充电电池850。本发明是一个独立的设备，甚至可以作为一个充电宝为智能手机或平板电脑等设备充电。

图22中，细节H部份显示了在等距后视图中，屏幕导向器860如何将显示器 862与本发明的集线器872的凹槽870对齐。当用户以任何角度触摸屏幕或按下顶部的任何屏幕控制按钮时，这种机械设计为本发明提供水平稳定性。细节I显示了集线器872的正面等距视图，包括两个凹槽870和伸缩底座874的伸展位置。

图23描述了示例性实施例设备(TBD)内部能力的方框图。该设备(1000)通过一个USB-Type C连接器(1002)连接到用户的PC、笔记本电脑、平板电脑或手机(1001)。这种连接能够传输电源和数据通信。每个信号都要经过滤波、钳位和调节，以减少不需要的电磁干扰和排放(1007)。

由所连接的设备提供的电源到达一个电源模块(1006)。该电路(1006)监测电压和电流，并允许USB Type-C电缆反转，同时仍然为设备供电。电源模块(1006) 还提供一些过电压/电流保护。

在该设备的一个实施方案中，安装了一个可充电的锂离子电池或电池组(1005)。当电源可供充电器模块(1004)为电池充电时。在该设备的一个实施例中，有一个电源连接器(1003)可用于向该设备(1000)提供外部电源。

数据和电源被提供给一个带有电源传输的Type-C控制器(1007)，该控制器处理与主机(1001)的枚举，并向USB 2.0集线器(1014)和任何连接的设备(1015、 1016、1017、1018、1019、1020、1022)提供电源传输。

一个MUX模块(1008)处理USB超速数据对的交叉和非交叉，以支持反向的 USB电缆连接。

一个或多个超速数据对被传输到用于相机的转换器模块(1009)。可以开发出支持MIPI、LVDS、HDMI、显示端口和其他显示格式的实施方案。摄像机图像传感器(1010)将视频数据发送至转换器模块(1009)，以便接收回主机(1001)。

一个或多个超高速数据对被路由到一个USB-显示转换模块(1011)。可以开发实施方案以支持MIPI、LVDS、HDMI、显示端口和其他显示格式。一个USB Type-C 连接器(1012)允许连接的显示器(1013)对接，并从主机(1001)输出视频流。

可以开发各种实施方案，以支持不同的显示尺寸、格式、分辨率、颜色特征、视角和机械特征。一个实施方案支持显示器中的触摸屏，通过USB或I2C接口向主机(1001)提供输入。

一个连接到麦克风(1016)的USB音频编解码器(1015)将环境中的音频转换为USB数据信号，以便传输回主机(1000)。一个连接到一个或多个扬声器(1018) 的USB音频放大器(1017)将来自主机(1000)的USB数据信号转换为环境中的音频进行播放。

一个USB闪存模块(1021)连接到USB 2.0集线器(1014)，并为连接的主机 (1001)提供本地数据存储。

在一个实施例中，一个微控制器(1022)读取按钮输入(1023)，用于本地控制和传输回主机(1001)。

实施方案可以支持打开和关闭相机，使扬声器或麦克风静音和解除静音，使显示器空白，从连接的NFC设备(1021)触发灯光、声音或其他行为，以及各种无线数据操作。

微控制器(1022)的多个实施方案支持WiFi和蓝牙，用于发送和接收数据到其他连接的设备和数据库。微控制器(1022)还从NFC线圈(1021)发送和接收数据。在一个实施方案中，NFC线圈将从一个雕像或动作人物中读取数据，并从扬声器中触发声音效果。在一个实施方案中，NFC线圈将读取从温度、光线、生物识别或大气传感器发送的信息。

USB Type-A端口(1019)为连接的移动设备充电提供电源，并将数据连接到主机(1001)。

图24显示了本发明允许安装不同种类的传感器或辅助外设，例如，但不限于，激光笔、环境温度、光强度、血液中的氧气、心率/脉冲传感器等，以增加本发明的功能，如在医疗保健和HSE(Health,Safety and Environment system)的应用。

图25显示了本发明的一个版本1050，有一个大约4英寸或5英寸的紧凑型显示器1060，它有一个电源、数据和视频信号端口1070，如USB type-C显示端口或其他有线或无线的类似连接。本发明在上侧有一个端口，用于连接其他器具，如人物或附件。锁定按钮1100是用于将紧凑型显示器固定在本发明1050上。本发明有一个连接端口1110，用于将电源、数据和/或视频传输给安装在其上的任何附件。控制按钮1120位于本发明的前面区域，用于控制显示器或其他附件的输出，如位于两侧的扬声器1080。

图26显示了本发明的后视图，其中一个紧凑型显示器1140从本发明1130的底面拆卸下来。本发明有一个或多个USB端口，包括但不限于一个USB type-C端口，用于接收来自其他装置的数据、电源和/或视频信号，如计算机或视频游戏机等，一个USB-2.0或类似端口，用于接收或传输来自/至其他装置的数据和电源，如闪存、智能手机等。这个版本的本发明包括一个插槽1180，它可以用于宣传品牌、名称或其他应用的目的。紧凑型显示器的控制按钮1150位于紧凑型显示器1140的顶部一侧。

图27显示了本发明1200的底面。一个大约4英寸或5英寸的紧凑型显示器1210 被存放在本发明1200的一个底层隔间1240。本发明的隔间有两个突起1230，与紧凑型显示器的裂缝1280配合。紧凑型显示器的上侧是圆形的，与隔间1250的圆形部分配合，允许紧凑型显示器的夹层进入隔间的突起1230。紧凑型显示器包括两个导向器1220，用于安装本发明的连接口1110。本发明1200在下面的区域包括一个显示器锁定按钮1270，它可以将显示器从主框架上固定和释放。在移动显示器锁定按钮1270后，通过将其从指槽1260中推出，可以将紧凑型显示器1210从本发明1200 中释放。

图28显示了如何在本发明的导轨1290中安装紧凑型显示器1300。紧凑型显示器1300和任何其他设备通过本发明的导槽1310连接显示器1320中的槽而垂直连接和断开。一旦紧凑型显示器或任何其他的设备安装完成，其角度将与后方水平面约为65度。

图29显示了本发明1330与安装的紧凑型显示器1340，并显示了控制按钮，这些按钮可以是，但不限于，降低音量按钮1410，摄像头激活1400，麦克风激活1390，扬声器激活1370，视频激活1360和增加音量按钮1350。另外，前面是麦克风1380 的声音输入。

图30显示了本发明1420和处于安装和存储位置的紧凑型显示器1430的横截面 A，紧凑型显示器1430有凹槽1440，与本发明的突起1450啮合，允许显示器有角度地进入本发明下方，然后向内旋转本发明，并在安装于本发明的显示器锁定/解锁系统1460移动一段距离B的瞬间与本发明啮合，允许锁定销1490进入显示器槽1500 并将显示器呆板地保持在本发明的隔间里。存储锁定系统1480有一个弹簧1470，其允许锁定系统在销子1490出来时保持其自然位置。为了解除本发明1420的紧凑型显示器1430的锁定，然后将锁定按钮1480向外移动距离B，使得锁体1460向内移动本发明的锁定销1490，允许紧凑型显示器1430被解除锁定。本发明1420包括一个PCB板1550，它从计算机、控制台或其他设备获得能量、数据和视频信号，并将它们传输到视频摄像头、扬声器、麦克风、其他USB端口和正面端口，以连接显示器1540，但不局限于这些设备。显示器以与后方水平面约65度的垂直角度方式连接到本发明时，将导致连接锁定系统启动，通过将锁定销1520向本发明内侧移动一段距离A，并随后进入显示器锁定孔1530。为了释放紧凑型显示器1430，或任何其他类型的包括锁定孔1530的设备，必须移动位于本发明1420顶部的释放按钮1510，由于它有一个内部弹簧，所以会回到原来的位置。

图31显示了本发明1560的连接方式，不限于计算机1610、控制台或任何其他提供电源、数据和/或视频信号的设备。本发明1560可以连接一个紧凑的显示器1570，它可以存放在本发明1560的底盘内，在其底部区域，便于运输，或接收安装其他较大的显示器1580、智能手机、平板电脑等。前述连接可以是有线的1590，例如连接到计算机1600的USB端口，或者通过无线连接，这取决于本发明的所需配置和使用。

图32显示了本发明1620的可折叠版本，集成了一个大约4英寸至6英寸的紧凑型显示器1630，该显示器的位置是屏幕向内存放，以便运输(1)。通过向上拉动显示器，旋转180度(2)，并将其连接到USB Type C端口1650，将其放回本发明 1620上，通过该端口接收电源、数据和视频信号。最后，显示器1640面向正面放置 (3)，用于图像和视频的可视化。在本发明1620的前面是显示器控制按钮1660，用于激活设备功能。

图33该图显示了本发明1690的可折叠版本的正面和右侧视图，并指出了以下位置：紧凑型显示器1670及其面板屏幕1680，该屏幕将是触摸或非触摸屏幕，本发明1690有右侧输出扬声器1700和一个USB类型2。0连接端口1710，用于激活相机的控制面板按钮1720，照片激活按钮1730，视频激活按钮1740，扬声器激活按钮 1750，增大音量按钮1760，减小音量按钮1770，麦克风的输入孔1780，麦克风激活按钮1790，以及本发明的电源按钮1800。

图34该图显示了本发明的可折叠版1810的后视图和左侧视图。在侧视图中，有左侧扬声器1870的输出，控制按钮1880，USB 2.0连接端口1860，以及紧凑型显示器1890。在本发明1810的后视图中，显示了USB type C输入端口1850和折叠式支架1820，视频摄像机1830及其电源LED指示灯1840。

图35该图显示了本发明的可折叠版本1900的主框架，其支撑底座1910处于展开状态。本发明1900版本的主框架和支撑底座1910都通过轴线1920旋转，形成与垂直中心约25度的角度A 1930，总开口约50度，使设备稳定，并将显示器1940 置于约65度的倾斜角度B1950，以便于从用户的正面观看显示器1960。在后视图中，显示出USB type C输入端口1990位于本发明的主框架上，但视频摄像机1970及其电源指示灯1980则位于支撑底座1910上。

图36该图显示了本发明的可折叠版本2000，支撑底座2010处于展开状态，允许安装更大的显示器2040，包括但不限于如13英寸或15英寸，以提高工作性能，并作为计算机或其他器具、平板电脑、电脑、智能手机或任何其他器具的辅助屏幕，可连接到本发明可折叠版本的USB type C输出端口2020。本发明的可折叠版本将建有不同类型的连接端口，如USB、雷电等，和/或包括无线功能，以传输数据和/或视频信号，并从A/C适配器、内置电池、从计算机等获得电源。

图37该图显示了本发明的一个可折叠版本2040，支持一个大约4英寸或6英寸的紧凑型显示器2050，通过USB type C电缆2070连接到计算机2080的USB type C端口2090，本发明的另一个可折叠版本支持一个大约13英寸的大型显示器2060，通过无线连接到计算机。

便携式屏幕和外围设备中心的使用选择

本发明是新一代的便携式显示器和中枢系统，它结合了运输、安装和互换不同类型的与物联网功能相结合的器具的灵活性，如副屏幕、视频-摄像机、麦克风、扬声器、传感器、人物，一体化的便携式中枢系统。

这种新的枢纽系统可以与用户或第三方进行机械、视觉和/或口头互动，并可用于不同的应用。

内部和外部结构被设计为容纳最新技术的电子板和连接器，可以管理、连接和/或检测从安装在集线器中的显示器、装置和/或人物获得的信号，并接收和/或发送信号到计算机和/或其他装置。

本发明的一些用途如下：

1.作为便携式显示器：通过在集线器的USB-C端口安装一个辅助计算机屏幕，该屏幕将作为计算机的辅助显示器，用户可以复制或扩展另一个屏幕以增强性能。

2.制作视频：通过使用位于集线器背面的摄像头，用户可以选择电脑的摄像头来显示电脑前面的内容，或者选择集线器的摄像头来显示任何其他地方，只需将集线器指向所需的地方并触摸开/关视频按钮即可；或者也可以同时激活两个视频，例如，在使用Skype、Teams等APP进行视频通话时。

3.拍照：通过使用集线器的摄像头，当它与电脑连接时，在有线或无线连接中，用户可以很容易地用手拿着集线器，看着电脑屏幕或显示器，看看集线器的摄像头对准什么，然后按下拍照按钮，所有的照片将被直接下载到电脑或集线器上，从而对文件或地方拍照。用电脑拍照并不容易，也许在很多情况下是不可能的，或者用智能手机拍照需要更长的时间，因为它需要通过电子邮件将文件发送到电脑，消耗不必要的时间和数据计划。例如，用智能手机拍照时，用户需要看到智能手机的显示屏，这很难或不可能，例如，如果他们想给自己的后脑勺拍照，然而，在本发明中，用户只需要看到计算机的显示屏，将视频相机指向任何地方，然后按下拍照按钮。所有选项都有语音激活选项，以简化和加强操作。

4.使用麦克风、扬声器和内存的内置功能：使用这些集线器的功能是为了防止计算机的功能不能正常工作，或在特定情况下需要它，或因为按下集线器中的一个按钮是更容易的操作，而不是试图在计算机软件的配置部分找到正确的选项，这有时是非常困难和耗费时间。因此，本发明充当了计算机附件的冗余系统。

5.连接外部外围设备：在USB端口连接其他设备，如外部存储器、灯、画笔、指纹、充电器等。通过使用Wi-fi、蓝牙或集线器的其他类似功能连接，与计算机的连接将是有线或无线的，这使得集线器可以作为计算机的一个独立设备工作。

6.与智能手机和平板电脑进行电源充电、视频和数据传输：只需将它们安装在集线器的USB-C端口上。集线器可以通过不同的方式向USB端口传输电力：i)当集线器通过type-c电缆或类似的电缆与电脑有线连接时，或ii)当集线器与外部A/C 适配器(110/220伏)连接时，或iii)当集线器使用安装在集线器内的可充电电池中储存的电力从而作为一个充电宝时。

由于知道用户通常会安装盖子来保护他们的智能手机和平板电脑，本发明包括一个可伸缩的底座，以安装不同大小的器具。伸缩式底座可以安装到最少2个位置，以增加安装不同尺寸的设备的面积，还有一个微调选择器，可以在伸缩式底座上移动USB-C端口，对集线器的USB-C端口与要连接的设备进行微调。

本发明将根据常见技术，如USB-C、MAC等，生产不同类型的连接器。此外，本发明还有可能生产出带有磁性和可移动适配器的产品，以连接不同类型的智能手机，如安卓或苹果的独特集线器连接器。

7.增益声音放大器：当设备的扬声器靠近集线器中的共振箱的输入孔时，增加其发出的声音。

8.安装保健传感器：通过在集线器中安装脉冲、氧气、温度、工作站光传感器等。

9.将集线器用于娱乐：在集线器框架上安装可更换的小雕像或人物，如著名的英雄人物，并利用集线器中内置的RFID功能下载他们的原始声音。在这种情况下，将与品牌所有者进行品牌授权谈判。

10.广告：安装可移动卡片，宣传公司名称、定制名称、流行短语等。

集线器的物联网功能。

许多种类的设备可以安装在便携式集线器上，允许与其他物联网设备、软件、数据库等进行数据传输。数据到达数据库后，会在数据库的人工智能机器设置的数据科学算法进行分析和展示。

集线器的下载和文件存储功能可以应用于从云端下载声音或音效，例如，安装在集线器上的著名人物的声音。本发明的集线器包括一个NFC读卡器模块，通过使用RFID(射频识别)技术检测安装在人物或其他设备上的微芯片。

将开发一个定制的软件，例如可以自动或手动下载电影预告片、营销公告、促销活动和其他类型的信息，以便在屏幕上观看，或由人物发出。

客户满意度调查可以在销售点通过使用连接到集线器的数据输入配件获得，数据将被上传到云端，该产品的软件功能可以向公司或用户提供分析。

集线器的电子设计。

物联网(Internet of things)是一个技术名称，指从任何设备或主体捕捉数据，并利用现有网络将其传输到数据库进行分析的任何技术。

本发明的集线器可以捕获健康数据、环境数据、安全警报或任何其他信息，在家庭或办公环境中的主体使用传感器阵列进行测量。

然后，集线器使用计算机作为调制解调器，通过有线(LAN)连接器或无线(Wifi、蓝牙、3G、4G、5G)传输协议与互联网连接，传输数据。数据到达一个数据库，在数据库中使用人工智能机器设置的数据科学算法进行分析。

该集线器可以与计算机进行有线或无线工作，其多功能性可以分享其内置存储器中的文件，这是一个创新的设计，将促进商业会议的扩展显示器。

装饰性应用

不同种类的装饰性配件可以安装到集线器上。以下是其中的一些选择。

1.固定玩具或人物。在这种情况下，玩具或人物不能与集线器分离。也就是说，玩具或娃娃是固定在集线器上的，尽管它可以在不同的角度上水平和垂直地旋转。

2.可更换的玩具或人物。在这个版本中，玩具或人物可以从集线器中释放出来，并由不同的玩具或人物取代，或由不同的应用取代。

3.发光或旋转玩具：这个版本将有一个电源连接器，允许从电池转移能量，用于照明或旋转动作。

4.流行短语：这个版本将推销流行短语、区域地图等。("我爱你！"、"我能帮助你吗？"等)。

5.自定义名称：用户可以自定义集线器的名称，只需选择将安装在集线器前面的字片(约翰、苏珊等)。企业和公司用户可以推销他们的名字、标志、口号、特殊或季节性事件等。

6.3D打印条目：由用户提供的人物或其他数字(在玻璃或其他轻质材料中；如你的家人、你的宠物等的3D图形)。

医疗保健传感器和应用

以下是一些可以与集线器系统一起操作的应用和传感器的选项。

1.脉搏和/或氧气：在这个版本中，安装在集线器顶部的传感器可以测量用户的氧气和每分钟的脉搏。这些数据被发送到一个APP，以存储和/或创建静态和/或早期警告。集线器软件将在一个弹出的屏幕上显示每分钟的脉搏，用户可以对其进行编程。

2.温度传感器：该模型通过触摸传感器或激光来测量身体的温度。

3.工作站光照度传感器：它感应并测量用户在集线器所处位置的光照量。当用户有较高或较低的光量，可能会影响用户的视觉。如果水平超出了建议的措施，集线器软件将在计算机的用户中弹出一个警报。这个应用程序可以帮助一些人减轻他们的眼睛压力，头痛和/或其他附带的痛苦。

集线器软件包括阈值和警报，将根据不同的应用给用户提供早期警告和/或信息。

办公室和家庭应用

以下是可以安装在集线器上的其他外围设备的一些选择。

1.麦克风输入。集线器-麦克风可以在前面加入一个高科技的麦克风，这样可以让会议的参与者更接近麦克风，提高电脑或手机连接的另一端的其他人听到的音频信号的清晰度。这有助于不必非得移动电脑或手机或平板电脑，而只需将集线器移近正在讲话的人。在商务会议中，有许多与会者坐在大桌子上是很正常的，这时就可以说......"请与集线器交谈"，让其他与会人员能够清楚和大声地听发言者说话。连接方式可以是有线或通过蓝牙无线。

2.记忆棒阅读器输入：增加对电脑的数据接入。

3.灯或灯光画笔输入。它有一个高强度的光，低功耗，以备用户在紧急情况下需要它，或者如果用户想提高想看或读的东西的清晰度。画笔在前面有一个激光器 (颜色可选)，在做演示时使用。它还可以结合两个键来操作页面向前或向后。

4.指纹识别器入口。该中心将纳入一个指纹读取器来验证人们的身份。这种应用在银行和其他希望在单一多输入装置中集成两种设备的企业中特别有用。如图34 所述。

5.第三方数据输入：从用户或第三方获得数据，如销售点的满意度体验调查或其他应用。这对公司保存、登记、分析和根据这些输入数据做出决定可能是有用的。数据将通过一个特定的数据管理系统传输到云端，并嵌入到集线器或计算机中。

集线器系统包含一个轻型显示器(建议但不限于10.1英寸)，作为计算机、手机、平板电脑或其他可与集线器进行有线或无线连接的设备的显示器。

它可以用于会议，在会议中，所有的人都无法看到电脑屏幕，因为他们不在电脑的同一侧，或者因为电脑的主人出于隐私原因不希望他们看到电脑屏幕。

本发明的各种集线器系统可以通过有线或无线连接，以显示视频通话(例如Skype或Whatsapp会议等)另一方的人的相同图像。

当用户将集线器连接到电脑、电视、电视发射器、手机、平板电脑或类似装置时，集线器也可以作为电视屏幕使用。

产品说明

集线器的多件外壳是由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料注塑而成的。外壳的部分也可以有额外的材料，如热塑性聚氨酯(TPU)或硅胶。电源、数据和视频传输选项将通过使用USB C型、USB2.0、HDMI以及其他可用的有线和无线技术完成。所有的按钮、开关、电气微动开关(由塑料和金属制成)也是已经制造和/或从其他供应商处采购的商品部件。集成电路、芯片组和印刷电路板(PCB)也是标准项目，尽管集线器的不同可选功能可能有专有的芯片组设计、印刷和编程，以适应将添加到集线器的每个外围功能的要求。

安装电气和机械部件的印刷电路板(PCB)是为集线器外围设备的功能设计而定制的。它是一个扁平的树脂涂层板。电阻器、电容器、振荡器、集成电路(IC)和其他部件由各种类型的金属、塑料和硅制成，也是从大规模生产的制造商那里采购的。

一般的形状属于目前市场上的高端工业设计产品的范围，但可能生产得稍大一些，以适应内置在集线器中的额外的内部元件。整体布局也是类似的，它的方向是沿着一条线对称的，这条线沿着顶面从轮毂主体的前面到后面。该集线器已被详细设计，以获得最小的和可携带的尺寸，以允许增加拟议的外围设备。在这个集线器上，外壳上有孔，允许声音通过内部安装的驱动器离开设备。在前面有激活按钮，以适应安装到集线器中的新增设备的功能。

现在参考本发明的一个实施方案，该方案包括一个具有旋转功能的显示器，该显示器与集线器连接。在图38中，该图显示了一个具有旋转功能的显示器2200，可选择包括一个触摸面板功能2210，其尺寸在4英寸至17英寸的活动区域2220，并包括一个允许将其安装或附加到本发明的集线器上的自动旋转功能2230，其以横向 (水平)和纵向(垂直)排列。该显示器有2个连接端口，不限于USB Type-C端口或类似的端口，允许传输电源、视频和/或语音数据。横向连接端口2240位于显示器 2200的底面(最长的侧边)，用于安装在横向(水平)模式下。纵向连接端口2250 位于显示器2200的右侧(或左侧)，用于纵向(垂直)模式的安装。当显示器以纵向排列安装时，磁铁2260被霍尔效应传感器(稍后在图45中解释)检测到，并激活显示器2200的自动浮动图像功能。

图39显示了具有旋转功能的显示器2270的后视图和仰视图。显示器2270包括一个用于操纵的垂直把手2285和垂直装配导轨2280，允许将其以纵向(垂直)模式安装到本发明的集线器上。水平装配导轨2290和水平把手2295用于将显示器以横向(水平)模式安装到本发明的集线器上。图中显示了位于显示器2270的底面(最长的侧面)的横向连接端口2300，用于以横向(水平)模式安装到本发明的集线器上。

图40该图是带有旋转功能的显示器2310的等轴测仰视图，在细节A部分中显示了安装在显示器2310右面2325的纵向连接端口2320和磁铁2330。在细节B部分中，横向连接端口2340被显示在显示器2310的底面2345中，用于安装在横向模式中。

图41显示了具有旋转功能的显示器2360在横向模式下的正面和背面等轴测图，利用横向连接端口2365，将其通过本发明集线器2350的水平装配导轨2370安装到凹槽2375种。仰视图显示，手柄2380用于在横向模式下固定显示器。另外，在这个视图中可以看到本发明的纵向连接端口2355和用于纵向使用模式的磁铁2385。

图42显示了具有旋转功能的显示器2400在纵向模式下的正面和背面等距视图，利用纵向连接端口2405，通过本发明集线器2390的垂直装配导轨2430装入本发明的槽内2415。该显示器2400会自动调整图像方向，从横向到纵向，当磁铁2410被安装在本发明集线器中的霍尔效应传感器(稍后在图45中解释)检测到。下图还显示了垂直把手2435，当显示器处于纵向模式时，用于固定显示器，上图显示了横向连接端口2420。

图43此图是带旋转功能的显示器2440在纵向模式下安装到本发明的集线器 2445上的等轴视图。细节C显示了集线器的连接端口2460与显示器的连接端口2450 之间的连接，用于传输电源、数据和/或视频。当集线器的霍尔效应传感器2465，检测到位于监视器2440的垂直连接端口2450附近的磁铁2455，那么，集线器的PCB 就会激活监视器2440的自动浮动功能。

图44该图显示了带有旋转功能的显示器2470的等距视图，及在横向模式2480 和纵向模式2490中安装在集线器2475中的显示器的等轴视图。

图45显示了具有自动定位功能的显示器的电子框图的示范性设计。使用不同类型的端口和协议的替代框图设计在本发明中不受限制。集线器2700连接到显示器 2500，使用两个纵向或横向的USB-C型连接器2510中的一个。连接器2510允许横向或纵向模式定位。这种连接提供电源、视频和数据通信，符合但不限于USB Type-C 标准。在一个实施方案中，USB Type-C连接支持Thunderbolt 3.0，通过第二代USB 3.2 和Display Port 1.2，或类似。在另一个实施方案中，USB Type-C连接支持第一代 USB3.2和显示端口1.2。每个电气连接都要经过滤波、钳位和调节，以减少不必要的电磁干扰和辐射。电源调节器2520向背光驱动器2530提供电源，用于照亮显示屏 2540。其他集成电路也根据需要从电源稳压器2520处获得电源。在纵向模式下使用时，一对霍尔传感器或簧片开关2550的位置种只有一个与放在集线器上的磁铁2560 对齐。一个MCU 2570检测霍尔输入并使用它们来调整产品上的USBType-C连接器的信号路由。例如，USB超速对被复用2580，所以合适对连接到显示端口控制器 2590。这也可用于一个反向的电缆输入，通过USB Type-C交换SS对。在一些实施方案中，MCU 2570使用霍尔传感器或簧片开关2550输入，在插入纵向与横向模式时自动旋转显示器，无需用户在操作系统中进行交互。显示端口控制器2590将USB 数据流转换为视频信号，能够但不限于以60fps驱动1920x1080的液晶面板2540。使用来自USB Type-C连接器2510的2.0D+/D-数据信号连接到USB集线器2600，以用于枚举触摸控制器2610，允许用户使用显示器2540上的触摸控制器进行导航。在一个实施例中，显示器2620上有按钮，用于控制功能，例如不限于亮度、对比度、色彩平衡、测试模式和旋转。

参照图46-50，描述了另一个实施方案，其中包括一个存储在集线器下面的可折叠显示器。图46说明了集线器2720的前部和后部等轴测图，可折叠显示器2840处于储存位置。集线器2720包括一个顶面2722，一对侧壁2724，一个具有各种控制按钮2770的第一前外表面2726，一个照相机2760，和麦克风2780以及其他可能包括的特征。在第一正面外表面2726的背面2734上有一个平面部分2735和整体形成在平面部分2735前面的向上延伸的脊2732。该平面部分2735也与第二前外表面2738 一体形成，从而形成一个通道2742，由第二前外表面2738、平面部分2735和前外表面2726的背面2734组成。USB Type-C公接头2730用于与可连接到该端口的外部显示器传输电源、数据和视频。其他连接器也可用于此功能。平面部分2735延伸到集线器2720前面的长度，并包括一个向上延伸的脊2732，该脊与平面部分2735一起持有外部显示器和USB Type-C公接头。位于集线器侧边的格子2740是扬声器输出声音的空间。在集线器2720上方的顶面2722处，大约位于中间区域的是一个人物端口2755，具有机械、音频、视频和电子连接，可以安装小雕像2750或其他配件，用于广告或其他目的。集线器相机2760向集线器提供图像的输入序列。控制按钮面板2770向外围设备提供激活信号，如视频、照片、声音和显示器功能，包括但不限于亮度、颜色、对比度、背光、色调、锐度等显示器类别)。在市场上其他可用的选项中，它们的机制可以是推动式或触摸式选择器。前中下位置的方形空间是为麦克风2780位置提供声音采集功能的集线器。然后，在左侧，有两个USB端口 2790提供与外部设备的连接和数据交换。接下来，主要的USB Type-C母接头2800通过USB type-C thunderbolt或类似的技术，接线到电脑上，接管声音、照片、视频、数据和电源的传输。一个广告槽2810设置在本发明的后侧。最后，内置显示器2840 (图47)包含至少一个铰链2820，作为一个参考点，引导从集线器上的销子或铰链沿旋转轴2825进行适当的转动周期。也可以包括额外的铰链。

在图47中，显示了带有本发明的可折叠显示器2840的集线器2830的等距仰视图。图中展示了可折叠显示器2840及其展开顺序。集线器底面2882、集线器底座区域2883和沿底座区域2883两侧的边缘2878在集线器底座区域2883的每个边缘2878 上有一个或多个向下延伸的壁2884、2885、2886。集线器底座区域2883和向下延伸的壁2884、2885、2886一起形成一个存储腔2880，它接收并存储折叠式显示器2840。折叠式显示器2840开始于集线器底部的存储位置，使得折叠式显示器可以成为集线器2830的底座和底部的一部分。为了打开显示器2840并将其从这个第一封闭位置移动到第二开放和直立位置。旋转开始时，将工具或手指插入槽2860中，将可折叠显示器从储存位置抬起。这就释放了可折叠显示器2840，它被铰链2850引导着旋转到外面的、直立的第二位置以供观看。虽然显示的是一个铰链，但多个铰链或其他铰链、销子或可旋转的快速手段，使可折叠显示器摆动到打开位置，然后返回到关闭位置，都在本发明的范围内。当显示器被折叠到存储腔2880中时，可折叠显示器顶部的磁铁2875和存储腔2880中的磁铁2870提供了机械连接力，以保持显示器处于存储位置。其他紧固机制和手段也在本发明的范围内，如钩和看扣、销子、扣子或机械手段。集线器由一组四块防滑垫2890支撑，以保护可折叠显示器接触桌子的表面。可折叠显示器2850在其第二直立位置时，显示与单独连接到集线器的大显示器相同或不同的视频、输入和输出。(见图49和图50)。总的来说，底部底座区域和至少一个向下延伸的墙壁形成一个空腔，以接收可折叠显示器，该显示器通过后壁上的铰链连接可旋转地连接到集线器上，铰链连接允许显示器沿旋转轴从第一位置旋转到第二位置。

现在参考图48，图中显示了集线器2900的右视图和后视图，其可折叠显示器 2910在底座外处于展开、直立的位置。可折叠显示器2910有一个面板，其活动区域 2950在3.5英寸到13英寸之间，以5.5英寸为首选值。在可折叠显示器2910的后面，设置有人物2905和人物端口2915。可折叠显示器从存储位置到外部展开位置的旋转角度约为295度，用户视野2920内的视角约为65度。

图49显示了本发明的集线器2960的前视图，其可折叠显示器2980处于展开位置，并演示了额外的外部显示器2970的插入/安装顺序，该显示器在10英寸到17英寸之间，以13.3英寸作为优选值。外接显示器的USB Type-C母接头3000与集线器的USB Type-C公接头2990正确匹配，可以接收来自其他设备的电源、数据和视频信号，如电脑、平板电脑、游戏机等。

图50说明了笔记本电脑3050与带有本发明的内置显示器3030的集线器3010 之间通过一根电缆3040连接的前后等距图，该电缆3040的两端都有一个适合计算机和集线器之间的通信协议的USB Type C公头3045。该协议可以是USB 3.1. Thunderbolt或类似的协议。集线器3010及其可折叠显示器3030处于扩展位置，而外部显示器3020插在集线器上，可以作为笔记本电脑3050的第二和第三扩展显示器，用于在方案重复或扩展模式下进行投影。每个屏幕也有能力拥有自己独特的视频资料或屏幕显示，分别独立地同时显示，这样两个不同的用户可以同时查看和互动不同的材料。本领域中已知的各种电子和输入/输出连接可用于实现这一结果。本发明的内置显示器的集线器，包括前面的图中所解释的其他外围设备，例如，但不限于，扬声器、麦克风、内部存储器、摄像机、USB-A和USB-C端口或类似设备。此外，本发明还可以设计成内置电池，用于独立操作和为其他设备(如智能手机、平板电脑等)充电。本发明可以包括Wi-Fi连接、蓝牙及其配对按钮。

图51描述了该设备的内部能力和电气连接的一个实施例的方框图。集线器3100通过一个USB-Type C连接器3120连接到用户的主机PC、笔记本电脑、平板电脑或手机3110。这种连接带有电源和数据通信。每个信号都要经过滤波、钳位和调节，以减少不必要的电磁干扰和排放3130。由连接的设备3110提供的电源到达一个电源模块3140。该电路3140监控电压和电流，并允许设备供电时USB Type-C电缆可以反转。电源模块3140还提供一些过电压/电流保护。由于USB3.x的功率限制，该设计的一个实施方案允许电源模块3140监测设备的使用情况，并有选择地禁用功能，以保持在USB标准中定义的功率限制下。例子包括但不限于一个实施方案，其中使用第二个显示器禁用闪存驱动器，扬声器和/或摄像头。

数据和电源被提供给USB 2.0集线器3150和任何连接的设备集线器USB 3150、Type-A USB 3160、嵌入式闪存3170、USB音频编解码器3180、USB音频放大器3190、扬声器3200、麦克风3210、MCU/RF RFID、蓝牙、Wi-Fi、语音识别3220，NFC线圈3230，前面板按钮3240，以及可折叠显示器的外部按钮3245。一个MUX模块3250 处理USB超速数据对的交叉和非交叉，以支持Type-C USB电缆连接的可逆性。一个或多个超速数据对被路由到用于相机的转换器模块3260。实施方案包括那些支持 MIPI、LVDS、HDMI、显示端口和其他显示格式。相机图像传感器3270将视频数据发送到转换器模块3260，以便接收到主机设备3110。

一个或多个超高速数据对被路由到一对显示转换器模块3280和3310。实施方案可被开发为支持MIPI、LVDS。HDMI显示端口和其他显示格式。连接器3290、3320 和3325允许已连接的显示器3300和3330接扩展坞，并从主机3110流式视频输出，以作为补充或扩展显示器工作。外部显示器3330是一个可移动的显示器，也就是说，它提供了插入或拔出外部显示器3330的选择，作为用户的偏好。同时，可折叠显示器3300是集线器中的一个固定屏幕，具有扩展和收缩能力。连接器3290是连接到可折叠显示器3300的柔性种类。连接器3320和3325都是USB Type-C类型，允许插入外部显示器3330。连接器3320向外部显示器指示横向方向3330，此外，连接器3325向外部显示器3330指示纵向方向。可以开发各种实施方案，以支持不同的显示尺寸、格式、分辨率、颜色特征、视角和机械特征及附件。一个实施方案支持一个或两个显示器的触摸屏，通过USB或I²C接口向主机3110提供输入。

一个连接到麦克风3210的USB音频编解码器3180将环境中的音频转换为USB 数据信号，以便传输回主机3110。一个连接到一个或多个扬声器3200的USB音频放大器3190将来自主机设备3110的USB数据信号转换为环境中的音频进行播放。一个USB闪存模块3170连接到USB 2.0集线器3150，并为所连接的主机设备3110 提供本地数据存储。

在一个实施方案中，一个微控制器3220读取按钮输入3240和3245，用于本地控制并传送回主机3110。实施方案可以支持打开和关闭相机，使扬声器或麦克风静音和取消静音，使显示器空白，触发灯光。声音或来自连接的NFC设备3230的其他行为，以及各种无线数据操作。微控制器3220的实施方案支持Wi-Fi和蓝牙，用于发送和接收数据到其他连接的设备和数据库。微控制器3220还从NFC线圈3230发送和接收数据。在一个实施例中，NFC线圈从图象或动作人物中读取数据，并从扬声器中触发声音效果。在一个实施方案中，NFC线圈读取从温度、光线、生物识别或大气传感器发出的信息。同时，微控制器3220支持由麦克风3210输入信号给出的语音识别功能。USB Type-A端口3160为连接的移动设备充电提供电源，并提供回到主机设备3110的数据链接。

本发明不限于前述实施例的细节。本发明扩展至在本说明书(包括任何所附权利要求书、摘要和附图)中所公开的特征中的任何一个新颖特征或者任何新颖组合，或者扩展至如此公开的任何方法或者过程中的任何一个新颖步骤或者任何新颖的步骤组合。

Claims (14)

1.一种便携式显示器和外围设备集线器系统，包括：

一个具有内部电源的集线器单元；

所述单元容纳了用于与计算机和其他设备进行无线和有线通信的一组电子器件；

所述集线器具有激活内部组件和软件的输入按钮，以同时与计算机、便携式显示器和其他设备传输电力、数据和视频；

所述集线器有一个可伸缩的底座，用于安装显示器和其他设备，以便与计算机进行电源充电、数据和视频通信；

所述集线器有一个用于USB端口的微调机械装置；

所述集线器有至少一个可连接在所述集线器中的便携式显示器，作为计算机的辅助屏幕；

所述集线器的顶部表面有一个机械连接，所述机械连接能够固定一个功能对象，并在所述对象和所述集线器之间以电子方式传输电源和数据；

所述集线器有一个内置的摄像机，扬声器，麦克风，闪存；

所述集线器有一个安装广告卡的插槽；

所述集线器采用紧凑设计，便于运输；

所述集线器包括一个软件和硬件，可作为一个简单的即插即用系统使用。

2.一种枢纽设备，包括一个具有顶壁、底壁、前壁、后壁和用于在单元体内部限定一个空腔的一对侧壁的单元体，所述单元体具有一个内部电源和一套用于与外部设备进行无线和有线通信的电子设备；

所述前壁具有一个开口，用于将一个基片接收到所述单元体的所述空腔中，所述基片具有一个底面和一个从所述底面延伸出来的锁脊；

所述基片具有一个从所述基片延伸出来的usb端口，并可通过一个滑动臂调整位置；

所述单元体的底壁具有一个内表面，该内表面具有一个接收所述基片锁脊的锁槽；

所述前壁具有在所述前壁中形成的至少一个槽，用于接收外部设备；

多个平行共振条从所述单元体的所述顶壁的内表面延伸到所述空腔中，所述平行共振条限定了声学通道；

所述顶壁具有机械连接的外表面，所述机械连接能够固定功能性物体并在所述功能性物体与所述单元体之间以电子方式传输电力和数据。

3.根据权利要求2所述的轮毂装置，其中所述滑动臂通过位于所述基片上的位置开关进行调整。

4.根据权利要求2所述的集线器设备，其中，所述侧壁中的至少一个具有声音输出。

5.根据权利要求2的集线器设备，进一步包括位于所述单元体上的至少一个输入端，用于接收数据通信。

6.根据权利要求2所述的集线器设备，进一步包括位于所述单元体上的至少一个用于接收视频的输入。

7.根据权利要求2所述的集线器设备，进一步包括位于所述单元体上的至少一个用于接收电气通信的输入。

8.根据权利要求2所述的集线器设备，进一步包括位于所述单元体上的至少一个用于接收电气通信的输入。

9.根据权利要求2所述的集线器设备，进一步包括位于所述单元体上的至少一个输出，用于发送视频。

10.根据权利要求2所述的集线器设备，进一步包括位于所述单元体上的至少一个输出端，用于发送电子通信。

11.根据权利要求2所述的集线器设备，其中所述单元体的所述底壁具有一个具有第二空腔的外表面，所述第二空腔用于接收和存储显示器。

12.根据权利要求2所述的集线器设备，其中所述显示器是一个可折叠的显示器。

13.一种用于连接到集线器设备的显示器，包括：

具有自动旋转功能的显示器，用于将屏幕显示从横向模式改变为纵向模式，或从所述纵向模式改变为所述横向模式；

所述显示器具有底部侧面和从所述底部侧面延伸的一对侧面，所述底部侧面长于从所述底部侧面延伸的每一对侧面；

一对用于传输电力、视频、音频或数据的连接端口；

所述一对连接端口包括位于所述显示器的所述侧面上的横向连接端口，用于以横向模式安装所述显示器，以及位于所述显示器的所述一对侧面之一上的纵向连接端口，用于以纵向模式安装；

位于所述显示器上的磁铁，当所述显示器以所述纵向模式安装时，由霍尔效应传感器检测并激活所述显示器的自动旋转功能；

以及所述显示器上的垂直装配导轨用于以垂直位置连接所述显示器，所述显示器上的水平装配导轨用于以水平位置连接所述显示器。

14.一种集线器，包括：

一个单元体，具有一个顶壁、一个底壁、一个前壁、一个后壁和用于在单元体内部限定一个空腔的一对侧壁，所述单元体具有一个内部电源和一套用于与外部设备进行无线和有线通信的电子设备；

多个平行共振条从所述单元体的所述顶壁的内表面延伸到所述空腔，所述平行共振条定义了声道；

所述前壁具有第一前外表面和连接平面部分的第二前外表面，所述前外表面具有背面，所述前外表面的背面、所述第二前外表面和所述平面部分界定了用于接收外部设备的通道；

所述顶壁具有机械连接的外表面，所述机械连接能够固定功能性物体并在所述功能性物体和所述单元体之间以电子方式传输电力和数据；

所述底壁具有底基区域和至少一个从所述底基区域延伸的向下的壁；

所述底基区域和所述至少一个向下延伸的壁形成一个空腔，以接收通过所述后壁上的铰链连接可旋转地连接到所述集线器的显示器，所述铰链连接允许所述显示器沿旋转轴从第一位置旋转到第二位置。

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