CN1185570C - 多路显示信号智能切换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多路显示信号智能切换装置，在多台电脑主机(包括有无线主机)、一台显示终端(包括无线显示终端)的情况下，进行显示信号的智能判断和切换，让显示终端显示的是有显示信号输出主机的显示信号。包括N路显示信号判断电路和N路显示信号选择输出电路；N路显示信号判断电路检测N路显示信号的场同步信号或行同步信号，将有场同步信号或有行同步信号的一路显示信号判断为当前路显示信号，判断结果通过输出切换控制信号端输出；N路显示信号选择输出电路根据判断结果将当前路显示信号切换输出给显示终端显示。当N路显示信号判断电路判断有一路以上的显示信号时，可按缺省设置或从中手工选择出一路显示信号并将其切换到显示终端上显示。
Description
技术领域
本发明涉及电子计算机或电子设备技术领域，是一种供显示终端对多路显示信号进行智能识别并自动切换择一进行显示的装置。
背景技术
在电脑日益普及的今天，无论在办公室还是在家里，人们使用电脑的时间越来越多，而和人打交道最直接的接口就是显示终端。传统的使用显示终端(显示器)的方式是固定式的，即将显示终端放置在距离台式电脑主机较近的位置处，与电脑主机间通过电缆线连接，使用者则端坐在显示终端前操作。
对操作者来说，显示终端的这种固定式使用方式在很多情况下是很不方便和很不舒适的。如，使用者想让他人看自己桌上电脑中的资料时，就必须将他叫到自己的电脑桌旁，而不能将自己电脑的显示器拿到他面前，甚至使用他的电脑显示器；又如，使用者不可能在卧室或在客厅等远离台式电脑主机的地方，舒适地操作放置在书房里台式电脑上的资料。
比较理想的使用电脑的方式应该是可移动的，特别是让包括显示与输入输出部分的人机接口部分可移动，即台式电脑的主机部分可保持在原地，而将人机接口部分与主机部分从物理空间上完全分离，人机接口部分可随意移动到所需要的位置，对主机部分作远距离的操作。特别是近年来液晶显示器(LCD)应用的普及和市场份额的逐步增大，使这种便携的显示终端成为可能。
实现对远端主机部分操作的一种最有效的方法是使人机接口部分与主机部分以无线方式连接，两边对应设置无线收发电路单元和利用近距离的无线通讯协议进行通讯，此时的人机接口部分称之为无线人机交互设备，此时的台式电脑主机部分是无线主机。
无线人机交互设备不仅可以进行鼠标、键盘或触笔的无线方式输入，最关键是可进行主机屏幕内容的远端显示，使无线人机交互设备充当台式电脑无线主机的无线显示器，所实现的无线主机与无线显示器，可使对电脑的使用变为可移动方式。
有一种无线显示器的自动显示切换装置，包括底座、设置在底座上的第一接口器件、设置在无线显示器上可与第一接口器件对应连接、紧密耦合的第二接口器件及自动显示切换电路和电源电路。该自动显示切换装置，可对来自台式电脑无线主机显示卡的显示信号和来自无线显示器中无线收发电路单元及显示输出电路单元的显示信号进行切换。切换的选择信号则来自接口器件，在无线显示器置于底座中、两接口器件对接紧耦合，或无线显示器脱离底座、两接口器件分离时，用所造成的切换选择信号的电平变化来控制自动显示切换电路完成高速切换动作。
无线显示器与无线主机的设计，解决了现有固定式显示方式的不足，让使用者能够随心所欲地使用和移动显示终端，根据不同的使用要求，对显示信号进行自动切换与连接。
如图1所示的一种“无线人机交互设备的自动显示切换装置”，底座14与无线主机11间为固定的电缆线(13)连接。
在将无线显示终端(如液晶显示器)12放置在底座14上时，无线显示终端12就成为无线主机11的显示终端，同传统使用方式，无线显示终端12显示由电缆13传送的无线主机11显示卡的VGA(视频图形显示卡)信号；如图2所示，当拿起无线显示器12离开底座14时，由自动显示切换装置(包括底座)通过自动检测切换选择信号的相应电平变化(如从地电平变为高电平)，自动切换为无线连接方式，无线主机11输出的显示信号以无线方式与无线终端12相连接，供用户远端操作无线主机11，达到方便使用和便携移动的目的。
在两台或两台以上的台式电脑主机(包括普通主机和无线主机)共用一个显示终端(无线显示终端)时，目前的作法是设置机械开关，即拨动开关直接切换两路或两路以上的显示信号来共用一个显示终端。通过机械开关切换显示信号的缺点是：容易在切换时产生干扰和火花，严重时甚至会损坏主机和显示终端；机械开关容易损坏和老化，使用寿命短，当发生短路或其它故障时会危及其它设备的安全。
发明内容
本发明的目的是设计一种多路显示信号智能切换装置，对有线方式下多个主机显卡输出的VGA显示信号，或无线方式下多个无线主机发射的VGA显示信号，或有线、无线混合方式下的多路显示信号，可智能判断出有显示输出信号的主机，并自动将其显示信号无触点地切换到显示终端上，实现多个主机共享一个显示终端。
为了实现上述目的，本发明提供了一种多路显示信号智能切换装置，包括N路显示信号判断电路和N路显示信号选择输出电路；N路显示信号判断电路检测N路显示信号的场同步信号或行同步信号，将有场同步信号或有行同步信号的一路显示信号判断为当前路显示信号，判断结果通过切换控制信号端输出；N路显示信号选择输出电路根据该判断结果将当前路显示信号切换输出给显示终端显示，N为大于1的正整数；所述的N路显示信号判断电路还设有选择信号输入端，在所述的N路显示信号判断电路检测出有两路或两路以上的场同步信号或行同步信号时，用于选择其中的一路显示信号切换到所述的显示终端上显示。
所述的有场同步信号或有行同步信号，是在一个检测周期的T个连续时刻检测到的检测序列信号，是一高低逻辑电平循环变化的连续脉冲序列。
所述T个连续时刻的时间间隔设置值，是按一个检测周期至少包括有4个连续时刻设置的。
所述的N路显示信号是由N个普通电脑主机显示卡输出的视频图形显示卡信号，或由N个无线收发电路单元输出的无线主机视频图形显示卡信号，或由N1个普通电脑主机显示卡输出的视频图形显示卡信号与N2个无线收发电路单元输出的无线主机视频图形显示卡信号，N1与N2之和为N。
所述的N路显示信号判断电路是一单片机电路，单片机电路的N个输入端分别对应连接所述N路显示信号的场同步信号或行同步信号。
所述的N路显示信号选择输出电路由解码器/驱动器和N路二选一电子开关连接构成；解码器/驱动器的切换选择端连接所述N路显示信号判断电路输出的切换控制信号，N路的二选一电子开关两端分别连接各两路显示信号。
所述的选择信号输入端是一手工选择信号输入端。
还包括一底座，所述的显示终端位于底座上时，显示终端显示与底座相连的普通电脑主机显示卡输出的视频图形显示卡信号。
本发明通过设置N路显示信号判断电路和N路显示信号选择输出电路，使显示终端能在不同情况下，智能判断有显示信号输出的主机，并自动将其显示信号以无触点方式切换到显示终端上，使两台或两台以上的主机共享一个显示终端，主机包括普通主机和/或无线主机，显示终端包括普通显示终端和/或无线显示终端。
附图说明
图1是近距离使用显示终端操作台式电脑主机时的连接状态示意图；
图2是远距离使用无线显示终端操作台式电脑无线主机时的连接状态示意图；
图3是本发明装置的原理性结构框图；
图4是本发明检测行同步信号或场同步信号的原理图；
图5是本发明应用于无线主机与无线显示器时的底座部分与智能显示终端的接口部件连接示意图；
图6是本发明应用于混合方式下的结构框图；
图7是本发明N路显示信号选择输出电路的实施电路图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
本发明技术实现原理如图3所示。装置主要包括N路显示信号判断电路31和N路显示信号选择输出电路32。在图3中N路显示信号判断电路对输入的N路显示信号—显示信号1、显示信号2、…、显示信号N作检测，判断那一路有显示信号输入，当显示信号判断电路31检测到只有一路输入显示信号有效时，显示信号判断电路31将检测结果送显示信号选择输出电路32的切换选择端，自动控制信号选择输出电路32将有信号的一路主机显示信号切换到显示终端3；当信号判断电路检测到多路输入显示信号中有两路以上的信号有效时，显示信号判断电路31可以按缺省设置或手工选择信号(311)，将其中的一路显示信号切换到显示终端3。
结合参见图4，判断那一路有显示信号输入的根据是判断行同步信号或场同步信号的有无，同步信号应该是一连续的如图4中所示的脉冲信号。如采用单片机作N路显示信号判断电路31，将N路显示信号中的行同步信号或场同步信号连接至单片机的N个输入端，利用单片机监测该同步脉冲信号。其检测判断过程是：假设在时刻T1检测到一路同步信号逻辑电平为高，经过间隔时间t1后在时刻T2再检测该路同步信号逻辑电平是高还是低，…，如此，对在时刻T1、T2、T3、T4、T5、T6…，检测到的该路同步信号的逻辑电平可以形成一个检测序列，根据这个检测序列连续的高低逻辑电平变化就可判断出该路有同步信号输入和有显示信号输入。如图4中，T1、T2、T3时刻的逻辑电平为高，T4、T5、T6时刻的逻辑电平为低，形成的是高低高低的连续序列，说明其同步信号有效。
需要说明的是，时间间隔t1的设置值，要使一个检测周期T内最少检测四次(图中所示为6次)，这样可以防止因干扰信号造成误检测。
本发明的切换装置可以智能判断出那个主机有显示信号，并自动将显示信号切换到显示终端。如果不只一个主机有显示信号，可以让使用者用手动方式或其他任何方式主动选择(可以有多种成熟的选择技术来实现这些选择方式)。N路显示信号判断电路31根据使用者的手工选择信号311(如采用+键或-键对单片机进行操作)和上述显示信号检测结果，输出切换控制信号至N路显示信号选择输出电路32，将该路显示信号切换至显示终端3，从而实现利用电路进行显示信号的无触点切换。
参见图5，图中示出无线主机11与无线显示器12通过底座14部分进行有线方式或无线方式连接时的显示信号切换原理。底座14上设置有插拨式接口部件141，通过电缆线13连接无线主机11输出的VGA显示卡信号，底座中插拨式接口部件141的CD端固定接地电位。无线显示器12上对应插拨式接口部件141设置插拨式接口部件121，其上与插拨式接口部件141的CD端成紧耦合连接的SEL端通过电阻接高电位VCC，该SEL端还连接高速电子切换电路123的切换选择端。高速电子切换电路123的两组切换信号输入端分别连接无线收发电路122和插拨式接口部件121。当无线显示器置于底座14上即插拨式接口部件121、141间成紧耦合连接时，CD地电平将SEL信号拉低为逻辑地，高速电子切换电路将插拨式接口部件121、141传送的无线主机11输出的VGA显示卡信号，送显示终端124，此为有线方式；当无线显示器脱离底座14，即插拨式接口部件121、141分离时，SEL信号拉高恢复为逻辑高电平，高速电子切换电路将无线收发电路122传送的无线主机11的VGA显示信号送显示终端124，此为无线方式。
参见图6，通过对多路主机输出的显示信号进行判断，以及结合手工选择信号，实现对多路主机显示信号的智能选择及自动无触点切换。图中显示信号判断电路601从显示信号1、显示信号2和底座显示信号3当中选择一路输出至显示终端602。图中显示信号1是从无线收发电路604输出的显示信号，本质上与有线输入的显示信号2没有差别。
当无线显示器6安放在底座14上时，接口及高速切换电路605判断出无线显示器6放置在底座14上，接口及高速切换电路605输出一个有效的插拔选择信号(逻辑0)到显示信号判断电路601和显示信号选择控制电路603。显示信号判断电路601根据该插拔选择信号控制显示信号选择控制电路603，将底座显示信号3切换到显示终端602；当无线显示器6脱离底座14时，接口及高速切换电路605检测到无线显示器6已脱离底座14，输出一个有效的插拔选择信号(逻辑1)到显示信号判断电路601，显示信号判断电路601根据该有效的插拔选择信号及根据检测到的有效行同步信号或场同步信号，控制显示信号选择控制电路603，将无线收发电路604输出的显示信号1切换到显示终端602，或者可以根据手工选择信号以及显示信号判断结果从显示信号1和显示信号2中选择一路输出到显示终端602。
结合参见图7，图中示出本发明N路显示信号选择输出电路的实施电路。由若干组解码器/驱动器71和二选一电子开关集成芯片72组成，图中只示出其中一组的电路结构。N路显示信号选择输出电路对N路的行同步信号、场同步信号、通讯口时钟信号、通讯口数据信号及红、绿、兰信号等进行同时切换，图中用S1A、S1B、S1C…S1N表示一路上述显示信号，用S2A、S2B、S2C、…S2N表示另一路上述显示信号(N可为2至8的正整数)。上述电路按下述真值表进行控制切换：
Truth Table
| EN | IN | ON Switch |
| 0 | 0 | S1A，S1B，S1C，S1D |
| 0 | 1 | S2A，S2B，S2C，S2D |
| 1 | X | Disabled |
如果装置只需作两路显示信号的切换，用一组图7电路就可完成，如果需作四路显示信号的切换，则需两组图7所示电路，通过控制集成芯片的EN非和IN信号就可实现。需要说明的是：实现N路信号的选择输出可以有多种技术成熟的实现方案，图7仅列举出其中的一种，限于篇幅则不在此一一列举其他实现方案。
本发明通过设计多路显示信号判断电路和多路显示信号选择输出电路，使显示终端可以在不同的使用方式下都能智能切换，共享一个显示终端，让用户可以在一个相对舒适的环境下操作电脑主机。
Claims (8)
1.一种多路显示信号智能切换装置，其特征在于：包括N路显示信号判断电路和N路显示信号选择输出电路；N路显示信号判断电路检测N路显示信号的场同步信号或行同步信号，将有场同步信号或有行同步信号的一路显示信号判断为当前路显示信号，判断结果通过切换控制信号端输出；N路显示信号选择输出电路根据该判断结果将当前路显示信号切换输出给显示终端显示，N为大于1的正整数；所述的N路显示信号判断电路还设有选择信号输入端，在所述的N路显示信号判断电路检测出有两路或两路以上的场同步信号或行同步信号时，用于选择其中的一路显示信号切换到所述的显示终端上显示。
2.根据权利要求1所述的一种多路显示信号智能切换装置，其特征在于：所述的有场同步信号或有行同步信号，是在一个检测周期的T个连续时刻检测到的检测序列信号，是一高低逻辑电平循环变化的连续脉冲序列。
3.根据权利要求2所述的一种多路显示信号智能切换装置，其特征在于：所述T个连续时刻的时间间隔设置值，是按一个检测周期至少包括有4个连续时刻设置的。
4.根据权利要求1所述的一种多路显示信号智能切换装置，其特征在于：所述的N路显示信号是由N个普通电脑主机显示卡输出的视频图形显示卡信号，或由N个无线收发电路单元输出的无线主机视频图形显示卡信号，或由N1个普通电脑主机显示卡输出的视频图形显示卡信号与N2个无线收发电路单元输出的无线主机视频图形显示卡信号，N1与N2之和为N。
5.根据权利要求1所述的一种多路显示信号智能切换装置，其特征在于：所述的N路显示信号判断电路是一单片机电路，单片机电路的N个输入端分别对应连接所述N路显示信号的场同步信号或行同步信号。
6.根据权利要求1所述的一种多路显示信号智能切换装置，其特征在于：所述的N路显示信号选择输出电路由解码器/驱动器和N路二选一电子开关连接构成；解码器/驱动器的切换选择端连接所述N路显示信号判断电路输出的切换控制信号，N路的二选一电子开关两端分别连接各两路显示信号。
7.根据权利要求1所述的一种多路显示信号智能切换装置，其特征在于：所述的选择信号输入端是一手工选择信号输入端。
8.根据权利要求1所述的一种多路显示信号智能切换装置，其特征在于：还包括一底座，所述的显示终端位于底座上时，显示终端显示与底座相连的普通电脑主机显示卡输出的视频图形显示卡信号。
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