CN114443543A - 低功耗扩展坞及其功耗监测方法 - Google Patents

Abstract

本公开描述了一种低功耗扩展坞及其功耗监测方法，该低功耗扩展坞包括：处理模块，其用于对输入数据进行解译、转码和并分发输出至多个外设接口；监测模块，其用于监测多个外设接口是否有外设设备接入，并生成相应的监测信号；供电模块，其用于给多个外设接口、处理模块以及监测模块供电；以及供电控制模块，其一端与监测模块的再一端连接，另一端与供电模块的再一端连接，供电控制模块用于根据监测信号控制供电模块的供电输出，进而实现对处理模块和多个外设接口的供电控制。在外设接口处于闲置状态时能够有效的降低该扩展坞内部元器件如处理模块等的功耗，能够延长该扩展坞的使用寿命。

Description

低功耗扩展坞及其功耗监测方法

技术领域

本公开大体涉及一种低功耗扩展坞及其功耗监测方法。

背景技术

扩展坞(Docking station)，又称端口复制器(Port Replicator)，是应用于计算机系统和便携式计算机系统的一种外置设备。通过复制甚至扩展笔记型计算机的端口，可使笔记本电脑与多个配件或外置设备(如电源适配器、网线、鼠标、外置键盘、打印机及外置显示器)方便的一站式连接。

现有的扩展坞中，USB/WUSB扩展坞的设计大多是即插即用的，即插上USB电缆、数据线或通过无线方式与计算机主机连接后，扩展坞中的所有驱动程序即开始工作，与各外接接口相关的内部模块通电并开始工作。通常，扩展坞能提供多个外部设备接口，如果其中某些外部设备接口并没有接上对应的外部设备，如，打印机或显示器等并未被接上，而此时扩展坞内部图文或视频模块并不会自动停止处理来自计算机主机的图文、视频等数据的工作，导致白白浪费扩展坞的功耗。

发明内容

本公开是有鉴于上述现有技术的状况而提出的，其目的在于提供一种能够在外设接口未连接外设设备时降低扩展坞内部功耗的低功耗扩展坞。

为此，本公开第一方面提供一种低功耗扩展坞，其包括总线接口和多个外设接口，该低功耗扩展坞通过所述总线接口连接终端机并获取来所述自终端机的输入电流和输入数据，通过所述外设接口连接外设设备并向所述外设设备传输输出电流和输出数据，其包括：处理模块，其一端与所述总线接口连接，另一端与多个所述外设接口连接，所述处理模块用于对所述输入数据进行解译、转码和并分发输出至多个所述外设接口；监测模块，其一端与多个所述外设接口连接，所述监测模块用于监测多个所述外设接口是否有所述外设设备接入，并生成相应的监测信号；供电模块，其一端与所述处理模块的再一端连接，另一端与所述监测模块的另一端连接，所述供电模块用于为多个所述外设接口、所述处理模块以及所述监测模块供电；以及供电控制模块，其一端与所述监测模块的再一端连接，另一端与所述供电模块的再一端连接，所述供电控制模块用于根据所述监测信号控制所述供电模块的供电输出，进而实现对所述处理模块和多个所述外设接口的供电控制。

在本公开第一方面中，通过监测模块能够实时监测多个外设接口的连接状态，也即是否有外设设备接入，并根据连接状态由供电控制模块控制供电模块向处理模块和多个外设接口的供电输出，在这种情况下，在外设接口处于闲置状态时能够有效的降低该扩展坞内部元器件如处理模块等的功耗，能够延长该扩展坞的使用寿命。

另外，在本公开第一方面所涉及的低功耗扩展坞中，可选地，多个所述外设接口为驱动器接口、显示器接口、键盘接口、打印机接口、扫描仪接口、U盘接口、硬盘接口、投影仪接口以及音响接口中的至少一种。由此，能够丰富外设接口的种类。

另外，在本公开第一方面所涉及的低功耗扩展坞中，可选地，所述处理模块包括视频数据处理模块、音频数据处理模块、图文数据处理模块，所述供电模块的一端分别与所述视频数据处理模块、所述音频数据处理模块、所述图文数据处理模块连接。由此，能够方便通过处理模块处理视频、音频、图文等数据。

另外，在本公开第一方面所涉及的低功耗扩展坞中，可选地，所述监测信号包括接入信号和未接入信号，在多个所述外设接口有所述外设设备接入时，所述监测模块生成所述接入信号，在多个所述外设接口未接入所述外设设备时，所述监测模块生成所述未接入信号；所述供电控制模块根据所述接入信号控制所述供电模块持续向所述处理模块输出供电电压和供电电流，所述供电控制模块根据所述未接入信号控制所述供电模块中断向所述处理模块电压和电流的输出。由此，能够方便通过接入信号和未接入信号控制处理模块和多个外设接口的工作状态。

另外，在本公开第一方面所涉及的低功耗扩展坞中，可选地，多个所述外设接口包括第一外设接口、第二外设接口以及第三外设接口，所述视频数据处理模块与所述第一外设接口连接、所述音频数据处理模块与所述第二外设接口连接、所述图文数据处理模块与所述第三外设接口连接，所述监测模块分别与所述第一外设接口、所述第二外设接口以及所述第三外设接口连接，所述供电模块分别与所述第一外设接口、所述第二外设接口以及所述第三外设接口连接；所述监测模块分别监测所述第一外设接口、所述第二外设接口以及所述第三外设接口的连接状态，并生成相应的接入信号或未接入信号。在这种情况下，能够方便分别监测各个外设接口的连接状态，同时只降低未连接外设设备的外设接口以及其对应的处理模块的功耗，由此，能够进一步减少该扩展坞的功耗。

另外，在本公开第一方面所涉及的低功耗扩展坞中，可选地，所述供电模块包括电压转换模块和限流模块，所述电压转换模块和所述限流模块依次连接。由此，能够方便进行供电电压和供电电流的转换和输出。

本公开第二方面提供一种低功耗扩展坞的功耗监测方法，所述低功耗扩展坞包括总线接口和多个外设接口，其包括如下步骤：通过所述总线接口连接终端机；监测模块监测外设接口是否连接有外设设备，并生成监测信号；供电控制模块根据所述监测信号控制供电模块的供电输出，进而实现对所述处理模块和多个所述外设接口的供电控制。

在本公开第二方面中，在连接到终端机后，该扩展坞内各个模块会自动上电并开始工作，此时监测模块能够实时监测多个外设接口的连接状态，并根据连接状态由供电控制模块控制供电模块向处理模块和多个外设接口的供电输出，在这种情况下，在外设接口处于闲置状态时能够有效的降低该扩展坞内部元器件如处理模块等的功耗，能够延长该扩展坞的使用寿命。

另外，在本公开第二方面所涉及的功耗监测方法中，可选地，所述监测模块监测到所述外设接口连接有外设设备时生成接入信号；所述供电控制模块根据所述接入信号控制所述供电模块持续向所述处理模块输出供电电压和供电电流；或所述监测模块监测到所述外设接口未连接有外设设备时生成未接入信号；所述供电控制模块根据所述未接入信号控制所述供电模块中断向所述处理模块供电电压和供电电流的输出。由此，能够方便根据接入信号和未接入信号控制处理模块和多个外设接口的工作状态。

另外，在本公开第二方面所涉及的功耗监测方法中，可选地，所述处理模块包括视频数据处理模块、音频数据处理模块、图文数据处理模块，多个所述外设接口包括第一外设接口、第二外设接口以及第三外设接口，所述视频数据处理模块与所述第一外设接口连接、所述音频数据处理模块与所述第二外设接口连接、所述图文数据处理模块与所述第三外设接口连接。由此，能够方便不同的接口输出不同的数据。

另外，在本公开第二方面所涉及的功耗监测方法中，可选地，所述监测模块分别监测所述第一外设接口、所述第二外设接口以及所述第三外设接口的连接状态，并生成相应的接入信号或未接入信号。由此，能够方便独立控制每个外设接口。

在本公开中，通过监测模块能够实时监测多个外设接口的连接状态，也即是否有外设设备接入，并根据连接状态由供电控制模块控制供电模块向处理模块和多个外设接口的供电输出，在这种情况下，在外设接口处于闲置状态时能够有效的降低该扩展坞内部元器件如处理模块等的功耗，能够延长该扩展坞的使用寿命。

附图说明

现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本公开的实施例，其中：

图1是示出了本公开的实施方式所涉及的低功耗扩展坞系统一个示例的模块示意图。

图2是示出了本公开的实施方式所涉及的低功耗扩展坞一个示例的模块示意图。

图3是示出了本公开的实施方式所涉及的低功耗扩展坞系统另一个示例的功能模块图。

图4是示出了本公开的实施方式所涉及的监测模块的一个示例的功能模块图。

图5是示出了本公开的实施方式所涉及的功耗监测方法的流程图。

符号说明：

1…低功耗扩展坞，2…外设设备，3…终端机，10…处理模块，20…监测模块，30…供电模块，40…供电控制模块，50…外设接口，60…总线接口，110…视频数据处理模块，120…音频数据处理模块，130…图文数据处理模块，210…管脚电平监测模块，220…监测结果输出模块，311、312、31n…电压转换模块，321、322、32n…限流模块，510…第一外设接口，520…第二外设接口，530…第三外设接口。

具体实施方式

以下，参考附图，详细地说明本公开的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。

图1是示出了本公开的实施方式所涉及的低功耗扩展坞系统一个示例的模块示意图。

参照图1，本实施方式所涉及的低功耗扩展坞1(以下简称扩展坞1)可以包括处理模块10、监测模块20、供电模块30、供电控制模块40、外设接口50以及总线接口60，该扩展坞1可以通过总线接口60连接终端机3并获取来自终端机3的输入电流和输入数据，该扩展坞1可以通过外设接口50连接外设设备2并向外设设备2传输输出电流和输出数据，当然，外设设备2也可以作为输入设备如鼠标、键盘等通过该扩展坞1控制终端机。

具体地，在本实施方式中，处理模块10一端可以与总线接口60连接，处理模块10另一端可以与多个外设接口50连接，处理模块10可以用于对输入数据进行解译、转码和并分发输出至多个外设接口50。监测模块20一端可以与多个外设接口50连接，监测模块20可以用于监测多个外设接口50是否有外设设备2接入，并生成相应的监测信号。供电模块30一端可以与处理模块10的再一端连接，供电模块30另一端可以与监测模块20的另一端连接，供电模块30可以用于给多个外设接口50、处理模块10以及监测模块20供电。供电控制模块40的一端可以与监测模块20的再一端连接，供电控制模块40的另一端与供电模块30的再一端连接，供电控制模块40可以用于根据监测信号控制供电模块30的供电输出，进而实现对处理模块10和多个外设接口50的供电控制。

在本实施方式中，通过监测模块20能够实时监测外设接口50的连接状态，也即是否有外设设备2接入，并根据连接状态由供电控制模块40控制供电模块30向处理模块10和多个外设接口50的供电输出，在这种情况下，在外设接口50处于闲置状态时能够有效的降低该扩展坞内部元器件如处理模块等的功耗，能够延长该扩展坞的使用寿命。

在一些示例中，终端机可以为计算机、平板电脑或手机等。在该扩展坞1连接终端机后，由终端机为该扩展坞提供即插即用的电能和驱动程序，由此，能够驱动该扩展坞1内的各模块开始工作。

在一些示例中，多个外设接口50可以为驱动器接口、显示器接口、键盘接口、打印机接口、扫描仪接口、U盘接口、硬盘接口、投影仪接口以及音响接口中的至少一种。由此，能够丰富外设接口的种类，提高该扩展坞1的适用性。

图2是示出了本公开的实施方式所涉及的低功耗扩展坞一个示例的模块示意图。图3是示出了本公开的实施方式所涉及的低功耗扩展坞系统另一个示例的功能模块图。

参照图2和图3，在本实施方式中，处理模块10可以包括视频数据处理模110、音频数据处理模块120、图文数据处理模块130，供电模块30的一端可以分别与视频数据处理模块110、音频数据处理模块120、图文数据处理模块130连接。由此，能够方便通过处理模块10处理视频、音频、图文等数据，各个数据处理模块可以同时负责视频、音频、图文等数据的解译、转码和分发等操作。

在本实施方式中，可以针对外设接口50的种类在接口设置不同的数据处理模块。在一些示例中，可以在显示器接口或投影仪接口设置视频数据处理模110，可以在音响接口设置音频数据处理模块120，可以在打印机接口设置图文数据处理模块130。另外，在一些示例中，也可以在同一个接口同时设置有视频数据处理模块110、音频数据处理模块120、图文数据处理模块130中的至少两种，由此，能够在同一个接口处理多种类型的数据。

在本实施方式中，监测信号可以包括接入信号和未接入信号。在多个外设接口50有外设设备2接入时，监测模块20可以生成接入信号，在多个外设接口50未接入外设设备2时，监测模块20可以生成未接入信号。供电控制模块40可以根据接入信号控制供电模块30持续向处理模块10输出供电电压和供电电流；供电控制模块40可以根据未接入信号控制供电模块30中断向处理模块10供电电压和供电电流的输出。由此，能够方便通过接入信号和未接入信号控制处理模块10和多个外设接口50的工作状态。

在一些示例中，当监测模块20监测到多个外设接口50有任意一个或多个接口接入外设设备2时即将生成的接入信号反馈至供电控制模块40，再由供电控制模块40控制供电模块30持续向处理模块10提供工作电压和工作电流，也即向处理模块10中的各个数据处理模块(视频数据处理模110、音频数据处理模块120、图文数据处理模块130等)同时提供工作电压和工作电流。

在本实施方式中，多个外设接口50可以包括第一外设接口510、第二外设接口520以及第三外设接口530。视频数据处理模块110可以与第一外设接口510连接、音频数据处理模块120与第二外设接口520连接、图文数据处理模块130可以与第三外设接口530连接，监测模块20可以分别与第一外设接口510、第二外设接口520以及第三外设接口530连接，供电模块30可以分别与第一外设接口510、第二外设接口520以及第三外设接口530连接。监测模块20可以分别监测第一外设接口510、第二外设接口520以及第三外设接口530的连接状态，并生成相应的接入信号或未接入信号。在这种情况下，能够方便分别监测各个外设接口的连接状态，同时只降低未连接外设设备的外设接口以及其对应的处理模块的功耗，由此，能够进一步减少该扩展坞的功耗。

上述提供了具有三个外设接口和对应的三种类型的处理模块的示例，但并不限于此。具体参照图4，外设接口50可以包括第一外设接口、第二外设接口520……第n外设接口5n0等，数据处理模块10可以包括第一数据处理模块111、第二数据处理模块112……第n数据处理模块11n等，相应的，外设设备2可以包括第一外设设备21、第二外设设备22……第n外设设备2n等。在这种情况下，检测模块20可以分别监测n个外设接口中每一个外设接口的连接状态，并生成相应的接入信号Y或未接入信号N。例如，在监测第一外设接口510与第一外设设备21的连接状态时可以生成接入信号Y1或未接入信号N1……在监测第n外设接口510与第n外设设备21的连接状态时可以生成接入信号Yn或未接入信号Nn等，此处不一一举例。由此，能够方便充分监测到每个接口的连接状态，并能够使接入外设设备的接口以及相应的数据处理模块正常通电并进行数据的处理和传输，而使未接入外设设备的接口以及相应的数据处理模块中断通电和数据的处理和传输，由此，能够更进一步降低该扩展坞1的功耗。

再次参照图3，在本实施方式中，供电模块30可以包括电压转换模块311、电压转换模块312……电压转换模块31n等，以及限流模块321、限流模块322……限流模块32n等。各个限压模块可以和相应的限流模块依次连接，并连接相应的数据处理模块。也即，电压转换模块311、限流模块321、第一数据处理模块111、第一外设接口可以依次连接……电压转换模块31n、限流模块32n、第n数据处理模块11n、第n外设接口可以依次连接。各个限流模块可以分别和供电控制模块40连接。电压转换模块可以用电压转换器等器件实现，其可以用于进行电压的转换和输出；限流模块可以用限流器等器件实现，其可以用于在供电控制模块40的控制下控制相应支路上的供电电流的通断或减少供电电流的输出。

图4是示出了本公开的实施方式所涉及的监测模块的一个示例的功能模块图。

参照图4，在一些示例中，监测模块20可以包括管脚电平监测模块210和监测结果输出模块220，管脚电平监测模块210和监测结果输出模块220可以依次连接。管脚电平监测模块210可以用于监测外设接口管脚的电平高低，也即可以监测外设接口管脚的复位置位状态。当外设接口管脚复位时，管脚电平监测模块210监测到低电平，也即此时外设接口未连接外设设备；当外设接口管脚置位时，管脚电平监测模块210监测到高电平，也即此时外设接口已连接外设设备。由此，能够方便监测到外设接口的连接状态。

在另一些示例中，监测模块20可以对应多个外设接口50设置多路管脚电平监测模块210和监测结果输出模块220。由此，能够方便充分监测各个外设接口的连接状态。

图5是示出了本公开的实施方式所涉及的功耗监测方法的流程图。

参照图5，本公开还提供一种低功耗扩展坞1的功耗监测方法，低功耗扩展坞1包括总线接口60和多个外设接口50。

该方法可以包括如下步骤：

步骤S100，通过总线接口60连接终端机3；

步骤S200，监测模块20监测多个外设接口50是否连接有外设设备2，并生成监测信号；

步骤S300，供电控制模块40根据监测信号控制供电模块30的供电输出，进而实现对处理模块10和多个外设接口50的供电控制。

在本公开中，该扩展坞1在连接到终端机3后，该扩展坞1内各个模块会自动上电并开始工作，此时监测模块20能够实时监测多个外设接口50的连接状态，并根据连接状态由供电控制模块40控制供电模块30向处理模块10和多个外设接口50的供电输出，在这种情况下，在外设接口50处于闲置状态时能够有效的降低该扩展坞1内部元器件如处理模块10等的功耗，能够延长该扩展坞的使用寿命。

在一些示例中，步骤S200还可以包括步骤S210(监测模块20生成接入信号)和步骤S220(监测模块20生成未接入信号)。

在一些示例中，步骤S300可以包括步骤S310(根据接入信号控制供电模块30持续向处理模块10输出供电电压和供电电流)和步骤S320(根据未接入信号控制供电模块30中断向处理模块10电压和电流的输出)。

具体地，在本实施方式中，监测模块20在监测到外设接口50连接有外设设备2时可以生成接入信号(步骤S210)；供电控制模块40可以根据接入信号控制供电模块30持续向处理模块10输出供电电压和供电电流。或者，监测模块20监测到外设接口50未连接有外设设备2时生成未接入信号(步骤S220)；供电控制模块40根据未接入信号控制供电模块30中断向处理模块10电压和电流的输出。由此，能够方便根据接入信号和未接入信号控制处理模块10和多个外设接口50的工作状态。。

在本实施方式中，处理模块10可以包括视频数据处理模块110、音频数据处理模块120、图文数据处理模块130，多个外设接口50可以包括第一外设接口510、第二外设接口520以及第三外设接口530，视频数据处理模块110与第一外设接口510连接、音频数据处理模块120可以与第二外设接口520连接、图文数据处理模块130可以与第三外设接口530连接。由此，能够方便不同的外设接口输出不同的数据。

在本实施方式中，监测模块20可以分别监测第一外设接口110、第二外设接口120以及第三外设接口130的连接状态，并生成相应的接入信号Y或未接入信号N。由此，能够方便独立控制每个外设接口的功耗。具体实施方式参照如上扩展坞1的实施例所述，此处不在赘述。

在本实施方式中，通过监测模块20能够实时监测外设接口50的连接状态，也即是否有外设设备2接入，并根据连接状态由供电控制模块40控制供电模块30向处理模块10和多个外设接口50的供电输出，在这种情况下，在外设接口50处于闲置状态时能够有效的降低该扩展坞内部元器件如处理模块等的数据处理和电流引起的功耗，能够延长该扩展坞的使用寿命。

虽然以上结合附图和实施例对本公开进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本公开。本领域技术人员在不偏离本公开的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本公开进行变形和变化，这些变形和变化均落入本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种低功耗扩展坞，其包括总线接口和多个外设接口，该低功耗扩展坞通过所述总线接口连接终端机并获取来所述自终端机的输入电流和输入数据，通过所述外设接口连接外设设备并向所述外设设备传输输出电流和输出数据，其特征在于，

包括：

处理模块，其一端与所述总线接口连接，另一端与多个所述外设接口连接，所述处理模块用于对所述输入数据进行解译、转码和并分发输出至多个所述外设接口；

监测模块，其一端与多个所述外设接口连接，所述监测模块用于监测多个所述外设接口是否有所述外设设备接入，并生成相应的监测信号；

供电模块，其一端与所述处理模块的再一端连接，另一端与所述监测模块的另一端连接，所述供电模块用于为多个所述外设接口、所述处理模块以及所述监测模块供电；以及

供电控制模块，其一端与所述监测模块的再一端连接，另一端与所述供电模块的再一端连接，所述供电控制模块用于根据所述监测信号控制所述供电模块的供电输出，进而实现对所述处理模块和多个所述外设接口的供电控制。

2.如权利要求1所述的低功耗扩展坞，其特征在于，

多个所述外设接口为驱动器接口、显示器接口、键盘接口、打印机接口、扫描仪接口、U盘接口、硬盘接口、投影仪接口以及音响接口中的至少一种。

3.如权利要求1所述的低功耗扩展坞，其特征在于，

所述处理模块包括视频数据处理模块、音频数据处理模块、图文数据处理模块，所述供电模块的一端分别与所述视频数据处理模块、所述音频数据处理模块、所述图文数据处理模块连接。

4.如权利要求3所述的低功耗扩展坞，其特征在于，

所述监测信号包括接入信号和未接入信号，在多个所述外设接口有所述外设设备接入时，所述监测模块生成所述接入信号，在多个所述外设接口未接入所述外设设备时，所述监测模块生成所述未接入信号；

所述供电控制模块根据所述接入信号控制所述供电模块持续向所述处理模块输出供电电压和供电电流，所述供电控制模块根据所述未接入信号控制所述供电模块中断向所述处理模块电压和电流的输出。

5.如权利要求4所述的低功耗扩展坞，其特征在于，

多个所述外设接口包括第一外设接口、第二外设接口以及第三外设接口，所述视频数据处理模块与所述第一外设接口连接、所述音频数据处理模块与所述第二外设接口连接、所述图文数据处理模块与所述第三外设接口连接，所述监测模块分别与所述第一外设接口、所述第二外设接口以及所述第三外设接口连接，所述供电模块分别与所述第一外设接口、所述第二外设接口以及所述第三外设接口连接；

所述监测模块分别监测所述第一外设接口、所述第二外设接口以及所述第三外设接口的连接状态，并生成相应的接入信号或未接入信号。

6.如权利要求1所述的低功耗扩展坞，其特征在于，

所述供电模块包括电压转换模块和限流模块，所述电压转换模块和所述限流模块依次连接。

7.一种低功耗扩展坞的功耗监测方法，所述低功耗扩展坞包括总线接口和多个外设接口，其特征在于，包括如下步骤：

通过所述总线接口连接终端机；

监测模块监测外设接口是否连接有外设设备，并生成监测信号；

供电控制模块根据所述监测信号控制供电模块的供电输出，进而实现对所述处理模块和多个所述外设接口的供电控制。

8.如权利要求7所述的功耗监测方法，其特征在于，

所述监测模块监测到所述外设接口连接有外设设备时生成接入信号；

所述供电控制模块根据所述接入信号控制所述供电模块持续向所述处理模块输出供电电压和供电电流；或

所述监测模块监测到所述外设接口未连接有外设设备时生成未接入信号；

所述供电控制模块根据所述未接入信号控制所述供电模块中断向所述处理模块供电电压和供电电流的输出。

9.如权利要求7所述的功耗监测方法，其特征在于，

所述处理模块包括视频数据处理模块、音频数据处理模块、图文数据处理模块，多个所述外设接口包括第一外设接口、第二外设接口以及第三外设接口，所述视频数据处理模块与所述第一外设接口连接、所述音频数据处理模块与所述第二外设接口连接、所述图文数据处理模块与所述第三外设接口连接。

10.如权利要求9所述的功耗监测方法，其特征在于，

所述监测模块分别监测所述第一外设接口、所述第二外设接口以及所述第三外设接口的连接状态，并生成相应的接入信号或未接入信号。

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