CN116365304B - 一种支持ar设备的多接口扩展坞 - Google Patents
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Abstract
本申请为一种支持AR设备的多接口扩展坞，涉及扩展坞技术领域，包括电源管理模块，电源管理模块用于该扩展坞工作的供电支持，还包括dq信号控制模块、集线器控制模块和多路信号交互接口，视频信息输入模块包括信号源接口，信号源接口用于外接视频信号源，dq信号控制模块用于数字信号的调理和转换，集线器控制模块作为本扩展坞的核心控制器，dq信号控制模块信号连接有视频信息输入模块，qd信号控制模块信号连接集线器控制模块，集线器控制模块通讯连接视频信息输入信号交互接口。具有多个扩展接口，可以实现多种音视频数据的输入处理，支持多种输入接口，并支持AR设备数据的输出，可以解决现有技术中扩展坞交互模式单一的问题。
Description
技术领域
本发明涉及扩展坞技术领域，具体为一种支持AR设备的多接口扩展坞。
背景技术
扩展坞又称端口复制器，是专为笔记本电脑设计的一种外置设备。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。
本申请所应用的扩展坞主要用于对音视频输出接口的扩展，AR设备或AR眼镜等作为一种新型的视频模式，当前扩展坞在实现计算机数据与AR设备数据交互时，一般为一对一传输，存在输入信号源选择性低、交互模式单一的问题。
发明内容
本发明提出了一种支持AR设备的多接口扩展坞，具有多个扩展接口，可以实现多种音视频数据的输入处理，支持多种输入接口，并支持AR设备数据的输出，可以解决现有技术中扩展坞交互模式单一的问题。
本发明的技术方案如下：
一种支持AR设备的多接口扩展坞，包括电源管理模块，所述电源管理模块用于该扩展坞工作的供电支持，其特征在于，还包括dq信号控制模块、集线器控制模块和多路信号交互接口，所述视频信息输入模块包括信号源接口，所述信号源接口用于外接视频信号源，所述dq信号控制模块用于数字信号的调理和转换，所述集线器控制模块作为本扩展坞的核心控制器，所述dq信号控制模块信号连接有视频信息输入模块，qd信号控制模块信号连接所述集线器控制模块，所述集线器控制模块通讯连接所述视频信息输入所述信号交互接口。
本发明的工作原理及有益效果为：
应用本申请可以对外接设备的输入接口进行更多选择性的支持，电源管理模块连接供电源，并转换成该扩展坞所需要的合理直流电压源，作为电源支持，信号源接口包括多种接口，列如type-C接口或HDMI接口等，外接的视频数据信号经过qd信号控制模块执行数字信号处理，将处理后的视频信号传递至集线器控制模块，集线器控制模块将数据经过信号强化模块，传递至信号交互接口，集线器控制模块可以连接多个信号交互接口，实现多路视频的实现。
应用本申请可以支持多种插口的视频信号源，增加了该扩展坞的方便性和实用性，并且可以连接多个视频输出设备，方便视频信号的扩展。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明中信号交互接口的电路原理图；
图3为本发明中信号增强模块中数字信号转换芯片U23的电路原理图；
图4为本发明中信号增强模块中PD控制器U20的电路原理图；
图5为本发明中信号增强模块中1.2V直流转换电路的电路原理图；
图6为本发明中信号增强模块中过压过流保护电路的电路原理图；
图7为本发明中所述视频信息输入模块中USB接口电路的电路原理图；
图8为本发明中所述视频信息输入模块中qd信号控制芯片U2的电路原理图；
图9为本发明中所述视频信息输入模块中静电保护电路ESD的电路原理图；
图10为本发明中HDMI接口模块中HDMI重新驱动芯片U16的电路原理图；
图11为本发明中HDMI接口模块中HDMI接口的电路原理图；
图12为本发明中qd信号控制模块的电路原理图；
图13为本发明中电源管理模块中电源控制芯片U11的电路原理图；
图14为本发明中电源管理模块中电池槽的电路原理图；
图15为本发明中电源管理模块中启动电路的电路原理图；
图16为本发明中电源管理模块中5V稳压电路的电路原理图；
图17为本发明中所述视频信息输入模块中PD控制器U15的电路原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
如说明书附图1所示，一种支持AR设备的多接口扩展坞，包括电源管理模块，所述电源管理模块用于该扩展坞工作的供电支持，其特征在于，还包括dq信号控制模块、集线器控制模块和多路信号交互接口，所述视频信息输入模块包括信号源接口，所述信号源接口用于外接视频信号源，所述dq信号控制模块用于数字信号的调理和转换，所述集线器控制模块作为本扩展坞的核心控制器，所述dq信号控制模块信号连接有视频信息输入模块，qd信号控制模块信号连接所述集线器控制模块，所述集线器控制模块通讯连接所述视频信息输入所述信号交互接口。
用本申请可以对外接设备的输入接口进行更多选择性的支持，电源管理模块连接供电源，并转换成该扩展坞所需要的合理直流电压源，作为电源支持，信号源接口包括多种接口，列如type-C接口或HDMI接口等，外接的视频数据信号经过qd信号控制模块执行数字信号处理，将处理后的视频信号传递至集线器控制模块，集线器控制模块将数据经过信号强化模块，传递至信号交互接口，集线器控制模块可以连接多个信号交互接口，实现多路视频的实现。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。
如说明书附图13-16所示，电源管理模块中包括电源控制芯片U11、电池槽、启动电路和稳压电路，电源控制芯片可以采用芯片SC8802作为电源控制芯片的处理器，电池槽通过电量计U7连接电源控制芯片U11，电量计的型号为CW2217，电源控制芯片U11还连接有启动电路，操作者可以通过启动电路发出开关扩展坞的指令。5V稳压电路应用稳压器U12为该扩展坞提供5V电压源。
如说明书附图7所示，所述信号交互接口为type-C接口。所述信号交互接口的数量为两个，所述信号交互接口可支持AR设备显示。每个type-C接口都可以用于连接视频输出设备，从而可以支持多视频输出。
如说明书附图1所示，所述视频信息输入模块包括HDMI接口模块和USB接口模块，所述HDMI接口模块可以用于外接HDMI视频信号源，所述USB接口模块可以用于外接type-C视频信号源，所述HDMI接口模块和所述USB接口模块的系统内侧连接所述集线器控制模块。
如说明书附图7-11和17所示，例如，本申请的输入信号接口可以时type-C接口和HDMI接口等，集线器控制器可以根据数据输入选择所启用的接口。其中USB接口模块包括type-CUSB接口和dq信号控制芯片U2，dq信号控制芯片U2的型号可以选择PS8822芯片，对type-C的输入视频数据进行数字信号处理，其中PD控制器U15可以起到加快响应的作用，PD控制器U15的型号比如是FL7112。其中HDMI接口连接HDMI重新驱动芯片U16，HDMI重新驱动芯片U16的型号可以选择LT6117A，LT6711是一款经过深度优化的HDMI重新驱动器IC，可通过执行电缆或电路板走线损耗补偿来增强TMDS信号质量。LT6711可配置为在HDMI1.4b下工作，数据速率高达3.4Gb/s，HDMI2.0标准，最高6Gb/s数据速率，可实现4Kx2K60Hz或1080P的最高分辨率，刷新率更高。LT6711的输入接收器具有多级可编程线性均衡器，可通过符号间干扰(ISI)支持最大25dB的损耗补偿。输出发送器通过多级可编程输出摆幅和高达6dB的去加重来重新驱动接收信号。还包括内置DDC拦截功能，与时钟通道上的精确频率检测协同工作，以自动设置重新驱动器参数。LT6711内部集成了一个8位OCM和SPI闪存(堆叠芯片)来运行程序。技术的硬件实现可以直接采用现有的智能设备，包括但不限于工控机、PC机、智能手机、手持单机、落地式单机等。其输入设备优选采用屏幕键盘，其数据存储和计算模块采用现有的存储器、计算器、控制器，其内部通信模块采用现有的通信端口和协议，其远程通信采用现有的gprs网络、万维互联网等。
所述USB接口模块包括type-C接口、PD控制器U15和数据转换芯片U2，所述数据转换芯片U2连接在type-C接口和所述qd信号控制模块之间，所述PD控制器U15连接所述qd信号控制模块，所述qd信号控制模块与所述type-C接口之间设置有静电保护电路ESD。ESD是“静电释放”，国际上习惯将用于静电防护的器材统称为ESD，中文名称为静电阻抗器。
如说明书附图2-6所示，所述信号交互接口与所述集线器控制模块之间还设置有信号增强模块，所述信号强化模块用于对所述集线器控制模块和所述信号交互接口所外接的显示设备之间的信息进行加工处理。所述信号增强模块包括数字信号转换芯片U23和PD控制器U20，所述PD控制器U20连接所述数字信号转换芯片U23，所述数字信号转换芯片U23连接在所述集线器控制模块和所述信号交互接口之间。
信号增强模块中包括数字信号转换芯片U23，数字信号转换芯片U23可以采用型号为PS8802芯片，PS8802芯片连接在集线器控制器和type-C接口之间，连接PS8802芯片的PD控制器可以采用芯片FL7102，PD控制器可以增强type-C接口的驱动能力。
在实际的应用中，最多的是通过凑试法来确定PID的参数，增大比例系数P，将加快系统的响应，在有静差的情况下有利于减小静差，但是过大的比例系数会使系统有较大的超调，并产生振荡，使稳定性变坏。增大积分时间有利于减小超调，减小振荡，使系统的稳定性增加，但是系统静差消除时间变长。增大微分时间有利于加快系统的响应速度，使系统超调量小，稳定性增加，但系统对扰动的抑制能力减弱。在测试时，可参考以上参数对系统控制过程的影响趋势，对参数调整实行先比例、后积分，再微分的整定步骤。欧盟公布了“在欧盟境内统一使用USBType-C接口用于移动设备充电”的法规。可以看到，多USBType-C口快充充电器将成为市场趋势。
如说明附图14所示，所述电源管理模块包括电池槽，所述电池槽可外接电池用于对所述电源管理模块提供电能支持，所述电源管理模块还连接所述USB接口模块，所述USB接口模块可以外接电源作为所述电源管理模块的供电支持。其中电池槽连接有电量计U7，电量计U7的可以选用芯片CW2217，芯片CW2217连接电源控制芯片U11。
如说明书附图10和12所示，所述HDMI接口模块包括HDMI接口和HDMI重新驱动芯片U16，所述HDMI接口经过所述HDMI重新驱动芯片U16连接所述qd信号控制模块。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
接入方法一(HDMI输入使用场景介绍)：
1.使用HDMI高清线连接电脑主机和扩展坞HDMI接口。
2.可选择一副/两幅眼镜，接入C/D两个Typec接口插入即可使用。
3.Typec(B)接上电源适配器，可为扩展坞内置电池充电。
应用该方法的亮点包括：
1.Mac、PC等配置HDMI接口主机设备均支持使用。
2.畅享影院级移动巨幕，眼睛不累，颈椎更轻松。
3.支持3D软件应用接入使用。
4.无需驱动，即插即用。
接入方法二(Steamdeck输入使用场景介绍)：
1.使用Typec连接线连接Steamdeck和扩展坞Typec(B)接口。
2.可选择一副/两幅眼镜，接入C/D两个Typec接口插入即可使用。
3.内置电池可为眼镜供电，时长约为6H
应用该方法的亮点包括：
1.支持VR游戏，强烈代入感，为你带来沉浸式体验。
2.内置电池，更方便携带，走到哪玩到哪。
接入方法三(NintendoSwitch输入使用场景介绍)：
1.使用Typec连接线连接游戏机和扩展坞Typec(B)接口。
2.可选择一副/两幅眼镜，接入C/D两个Typec接口插入即可使用。
3.内置电池可为眼镜供电，时长约为6H
应用该方法的亮点包括：
1.可直连Switch、OneXplayer等游戏主机设备，畅想影院级视觉冲击。
2.与家人一起带上眼镜，通过临场感十足的画面品味游戏，享受双倍快乐。
接入方法(手机输入使用场景介绍)：
1.使用Typec连接线连接手机和扩展坞Typec(B)接口。
2.可选择一副/两幅眼镜，接入C/D两个Typec接口插入即可使用。
3.内置电池可为眼镜供电，时长约为6H
应用该方法的亮点包括：
1.支持Typec视频输出手机，更多应用场景。
2.连接手机，实现边看边充，扩展坞秒变充电宝。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种支持AR设备的多接口扩展坞，包括电源管理模块，所述电源管理模块用于该扩展坞工作的供电支持，其特征在于，还包括视频信息输入模块、dq信号控制模块、集线器控制模块和多路信号交互接口，所述视频信息输入模块包括信号源接口，所述信号源接口用于外接视频信号源，所述dq信号控制模块用于数字信号的调理和转换，所述集线器控制模块作为本扩展坞的核心控制器，所述dq信号控制模块信号连接有视频信息输入模块，dq信号控制模块信号连接所述集线器控制模块，所述集线器控制模块通讯连接所述视频信息输入所述信号交互接口；
所述视频信息输入模块包括HDMI接口模块和USB接口模块，所述HDMI接口模块用于外接HDMI视频信号源，所述USB接口模块用于外接type-C视频信号源，所述HDMI接口模块和所述USB接口模块的系统内侧连接所述集线器控制模块；
所述电源管理模块包括电池槽，所述电池槽外接电池用于对所述电源管理模块提供电能支持，所述电源管理模块还连接所述USB接口模块，所述USB接口模块外接电源作为所述电源管理模块的供电支持；
所述HDMI接口模块包括HDMI接口和HDMI重新驱动芯片U16，所述HDMI接口经过所述HDMI重新驱动芯片U16连接所述dq信号控制模块；
所述USB接口模块包括type-C接口、PD控制器U15和数据转换芯片U2，所述数据转换芯片U2连接在type-C接口和所述dq信号控制模块之间，所述PD控制器U15连接所述dq信号控制模块，所述dq信号控制模块与所述type-C接口之间设置有静电保护电路ESD；
所述信号交互接口与所述集线器控制模块之间还设置有信号增强模块，所述信号强化模块用于对所述集线器控制模块和所述信号交互接口所外接的显示设备之间的信息进行加工处理；
所述信号增强模块包括数字信号转换芯片U23和PD控制器U20，所述PD控制器U20连接所述数字信号转换芯片U23，所述数字信号转换芯片U23连接在所述集线器控制模块和所述信号交互接口之间。
2.根据权利要求1所述的一种支持AR设备的多接口扩展坞，其特征在于，所述信号交互接口为type-C接口。
3.根据权利要求1所述的一种支持AR设备的多接口扩展坞，其特征在于，所述信号交互接口的数量为两个，所述信号交互接口支持AR视频显示。
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