CN1332417A - 无线传输分体式电脑及其中的无线连接器 - Google Patents

Abstract

一种无线传输分体式电脑和一种用于该分体式电脑的无线连接器,该无线传输分体式电脑至少包含计算机主机和便携式计算机终端,该计算机主机至少包含计算机主板、CPU、存储装置,该便携式计算机终端至少包含便携式显示装置和输入装置,该主机与该终端之间通过无线方式进行通信。本发明是兼顾台式电脑的低成本、结构坚固、运算速度快的优点,和一般便携式电脑机动灵活性的优点的解决方案。

Description

无线传输分体式电脑及其中的无线连接器

本发明涉及计算机硬件领域，特别涉及一种无线传输分体式电脑以及其中用于连接其中的计算机主机和便携式计算机终端的无线连接器。

目前，便携电脑的趋势是小型化，由此带来的问题是成本较高，特别是其采用的所有设备全部置于一体，这样必然带来以下问题：1.要将全部设备都小型化，才能便携，于是小体积和低成本的矛盾更为突出；2.便携电脑的所有设备全部置于一体，使得耗电增大、电池使用时间短、散热量增加、重量增大、结构复杂、设备标准不统一；3.目前的便携电脑不但价格昂贵，而且娇气易损坏、并且售后维护、维修成本高。

另一方面，掌上型电脑(Hand Personal Computer)和个人数字助理(Personal Digital Assistant)虽然在部分程度上解决了小型化和方便使用的问题，但是却使数据处理能力和功能相对于普通个人电脑大大降低。

另一方面，掌上型游戏机、便携电子图书(E-Book)和便携网络浏览器(WebPC)等专用电子便携产品，由于其专用性设计在部分程度上降低了成本，并且提高了特定功能的性能，但是却存在着功能单一的问题。

以上这些便携电子产品固有的缺点，至今尚未有理想的解决办法。价格低、结构坚固、兼容性、耗电小、重量轻、小型化、功能多、运算速度快、更要保持便携电脑的便携性等特点的一种新观念的便携计算机，看来是一种必然趋势。

本发明的目的在于提供一种无线传输分体式电脑，作为兼顾台式电脑的低成本、结构坚固、运算速度快的优点，和一般便携式电脑机动灵活性的优点的解决方案。

本发明的目的还在于提供一种无线连接器，用于将计算机主机和便携式计算机终端无线连接起来，以实现对旧有计算机的功能升级。

本发明的目的是这样实现的：一种无线传输分体式电脑，至少包含有：计算机主机(以下又称主机)、便携式计算机终端(以下又称子机)，所述的计算机主机至少包含计算机主板、CPU、存储装置，所述的便携式计算机终端至少包含便携式显示装置和输入装置，所述的计算机主机包含第一无线收发装置，所述的便携式计算机终端包含第二无线收发装置；其中该第一无线收发装置用于将计算机主机的屏幕显示信号进行压缩编码，然后将编码数据流调制发射；并且用于接收第二无线收发装置发射编码数据流，解码后输出给计算机主机的相应输入设备接口；该第二无线收发装置用于接收该第一无线收发装置发射的编码数据流，解码后输出给便携式计算机终端的显示设备进行显示；并且用于将来自便携式计算机终端的输入设备的输入数据编码，然后将编码数据流调制发射。

所述的第一无线收发装置和所述的第二无线收发装置之间，采用红外线或/和无线电连接。

一种无线连接器，用于将计算机主机和便携式计算机终端无线连接起来，所述的计算机主机至少包含计算机主板、CPU、存储装置，所述的便携式计算机终端至少包含便携式显示装置和输入装置，该无线连接器包含有：位于计算机主机一端的第一无线收发装置和位于便携式计算机终端一端的第二无线收发装置；其中该第一无线收发装置用于将从计算机主机的显示器输出口输出的屏幕显示信号进行压缩编码，然后将编码数据流调制发射；并且用于接收第二无线收发装置发射编码数据流，解码后输出给计算机主机的相应输入设备接口；该第二无线收发装置用于接收该第一无线收发装置发射的编码数据流，解码后输出给便携式计算机终端的显示设备进行显示；并且用于将来自便携式计算机终端的输入设备的输入数据编码，然后将编码数据流调制发射。

所述的第一无线收发装置和所述的第二无线收发装置之间，采用红外线或/和无线电连接。

本发明提供的设计方案，是对电脑的一种全新设计，相比于现有的便携式电脑，计算机主机可以制造的更加坚固，体积更大，运算速度更高，成本更低；由于没有了计算机主机中的主板、CPU、大型电源、硬盘等设备，相比于现有的便携式电脑，便携式终端可以设计得更加轻巧、超薄。

将本发明的无线连接器应用到已有的电脑中，可以将已有的电脑升级为具有远距离操作功能，大大提高电脑操作的舒适及方便性。并且使得一台普通电脑具有两个操作终端成为可能。

为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下特举较佳实施例，对本发明进一步详细说明。其中

图1示出了本发明的第一较佳实施例的原理框图；

图2示出了本发明的第二较佳实施例原理框图；

图3示出了本发明第三较佳实施例中的主机部分；

图4示出了本发明第三较佳实施例的主机及子机部分；

图5示出了本发明第四较佳实施例的主机及子机部分；

图6示出了本发明第五较佳实施例的主机及子机部分；

图7示出了本发明第六较佳实施例中子机部分的原理框图。

图1示出了本发明的第一较佳实施例的原理框图。本实施例的无线传输分体式电脑分为主机和子机两个部分。其中主机100如下：

个人计算机通过显示器屏幕图像信号输出口102，将输出给计算机显示器的屏幕图像信号发送给一个视频信号压缩编码器105，该视频信号压缩编码器将输出给计算机显示器的视频图像进行图像压缩编码，然后传送给发射机108；同时通过计算机音频输出口103，将计算机输出的音频信号发送给一个音频信号压缩编码器106，该音频信号压缩编码器将计算机输出的音频信号进行压缩编码，然后传送给发射机108；发射机将已经压缩过的视频信号和音频信号以无线电连接的方式发送到远端子机的接收机114；同时主机部分还包含一个接收机109，该接收机用于接收远端子机的发射机115发出的无线信号，并通过解码器107解码，然后将解码信号传输给计算机主板的USB、串口、键盘或鼠标器等计算机主板接口104。发射天线110和接收天线111分别与发射机108和接收机109连接。

其中子机123如下：接收机114用于接收远端主机的发射机108发出的无线信号，并将接收的视频压缩信号送至视频信号解码器116，该视频信号解码器将视频压缩信号进行图像解码，将解码后的视频图像传输给显示驱动电路119，再由该显示驱动电路驱动显示设备120显示图像；同时接收机114将音频压缩信号传送到音频信号解码器117，该音频信号解码器将音频压缩信号进行解码，将解码后的音频信号传输给放音设备121；同时子机部分还包括鼠标器、键盘或触摸屏等输入设备122，该输入设备通过编码器118将输入的控制信号进行编码并传输给发射机115，该发射设备通过无线连接方式发射给主机的接收机109。发射天线113和接收天线112分别与发射机115和接收机114连接。

具体过程为：主机将输出给计算机显示器的视频信号进行图像压缩，同时将计算机输出的音频信号也进行压缩，并通过无线传输装置将压缩的视频信号和音频信号发送给子机，子机将接收到的视频和音频压缩信号进行解码，并通过液晶显示器和扬声器显示和播放出来，同时子机的输入设备(触摸屏、鼠标、键盘等)将接收到的控制信号通过编码器和无线传输装置发送主机，主机将接收到的控制信号进行解码后传送给主板上相应的接口。

由于现有的便携电子产品为了便于携带，所采用的技术都是将全部设备集中在一起的设计，为一体化结构，也有少部分采用的是按照功能需要的可拆卸结构，而其共同特点是将显示部分、输入部分和主机部分作为一体。而本发明则一举打破了目前这种便携电子产品设计观念，将显示部分和输入部分(键盘、鼠标、触摸屏等)作为子机部分与主机部分分离，并通过无线数据传输装置使得子机与主机在一定距离的范围内以无线数据传输的方式组合使用，这样子机的功能是显示主机输出的屏幕图像的和播放主机输出的声音，并通过子机的输入设备进行控制数据输入从而操纵主机，主机则对子机输入的控制数据进行处理并显示到子机上。

在本发明中，因为其子机本身具有作为特定主机的计算机显示器的功能和设计结构，又同时具备作为特定主机的鼠标器或触摸屏等输入设备的功能和设计结构，因此不同于目前任何可以实现交互功能的视频播放系统如：视频点播系统(VOD)。

在本发明中，因为其子机本身具有作为特定主机的计算机显示器的功能和设计结构，又同时具备作为特定主机的鼠标器或触摸屏等输入设备的功能和设计结构，两者之间相互联系，并且为必须一起组合使用的有机组合结构，因此不同于任何可以各自单独使用的单独的视频传输系统与单独的输入设备的组合。

显示部分和输入部分及相应的无线传输装置作为便携子机的新型设计，显然对于便携子机部分达到了简化结构、降低成本、减小耗电、长期使用、减轻重量、更加小型化的优点，并且由于体积的减小和重量的减轻，有更大的空间余地设计更加坚固、合理的结构，以提高便携子机抗震性和携带的舒适性、操作的方便性。

同时主机部分及相应的无线传输装置作为主机，这样就为主机部分的放置范围提供了广阔的空间，只要子机部分与主机部的相对距离满足子、母机间的无线数据传输的要求就可以，这样所达到的好处是：

1.在外出的移动环境中，主机部分可以一直放在提包或手提箱中，这样不但提高了设备的安全性、极大的降低了的计算机主要部分构件损坏的可能性、保护了设备，而且也为主机部分提供了相对较大的固定空间，所以可以采用体积较大的设备和接口，因此也就降低了成本，有利于接口标准的统一和设备的兼容性，提高设备兼容性的同时也就有利于设备的升级和更新；

2.在范围固定的移动环境中，如：办公室、家庭、证券交易厅等，主机部分可以放置在固定地点，而这时主机部分就可以不受体积、电池等问题困扰，可以采用任何类型的计算机和相应的无线传输装置一起作为主机使用，这样就大大提高了主机部分的兼容性、降低了成本，还可以利用外接电源从而解决了主机长期使用的问题，并且可以充分利用各种类型的计算机的性能，完成诸如网络连接、系统控制等多种功能。

图2示出了本发明的第二较佳实施例原理框图；本实施例分为主机200和子机223两个部分。

在主机200部分，个人计算机201通过计算机VGA显示卡15针输出口202，将红色251、绿色252、蓝色253模拟信号分别输入给模/数转换器205，并以显示器同步信号250作为参考采样时间基准，以每秒1至30帧的采样速率，对红、绿、蓝模拟信号进行数字采样转换；同时，通过个人计算机的声卡扬声器输出口203，将音频信号输入给一个模/数转换器206，该模数转换器将音频信号进行数字采样转换；将采样后的三色数字视频信号和数字音频信号送入具有数字压缩计算功能的数字视频、音频压缩电路207中，进行数字压缩、编码计算，将压缩、编码过的数据通过无线发射机209以无线连接的方式发送给子机的无线接收机214，该发射器最好采用工作在2.4G Hz频段上，符合IEEE-802.11标准的无线数据传输器，该种传输器目前可以达到11兆比特/秒的传输速率，通信范围保证室内90m，室外300m，并可容纳多个设备同时使用。本发明没有限定特定的频率范围、传输速率和无线传输设备，其它的数据传输频率、传输速率和无线传输设备也是可以设想的；本发明也没有限定只能以彩色的方式进行采样、压缩、编码，以单色的方式进行采样、压缩、编码也是可以设想的。

由于现有技术只是把计算机显示卡作为一个主机部分的输出设备，起到输出给计算机显示器视频信号的作用，而此项发明则对现有技术进行了改进，将显示卡作为了主机部分中完成图像显示过程的中间设备，将输出给显示器的视频信号输入给图像压缩设备，这样就起到了直接对显示器的屏幕画面进行图像压缩的作用，这项发明不但保留了显示卡的原有结构，降低了成本，而且也解决了对显示卡的兼容性问题，特别对显示卡更新换代非常有利。

另外，在主机200部分还设有无线键盘、鼠标接收器或串口无线传输设备208，该设备将子机的鼠标器、键盘或触摸屏等输入设备221通过无线键盘、鼠标发射器或串口无线传输设备216以无线方式发射的控制信号，接收并传送给的计算机主板接口204如：鼠标器、键盘或串口(USB、RS232等)接口等。发射天线210和接收天线211分别与无线发射机209和无线键盘、鼠标接收器或串口无线传输设备208连接。

在子机223部分，通过无线接收器214接收由主机发送的压缩过的视频和音频数据，该接收器最好采用工作在2.4G Hz频段上，符合IEEE-802.11标准的无线数据传输器，本发明没有限定特定的频率范围、传输速率和无线传输设备，其它的数据传输频率、传输速率和无线传输设备也是可以设想的。将接收到的压缩过的视频和音频数据的送入具有数字解码计算功能的视频、音频信号解码器215中，进行数字解码计算，解码后的数字视频信号和数字音频信号分别送至液晶显示驱动电路217和数/模转换器218，液晶显示驱动电路217将视频信号在液晶显示屏219上显示出来，而数/模转换器218则将音频信号通过扬声器220播放出来，从而达到在子机上显示由计算机显示卡输出的显示器屏幕图像，并在通过子机的扬声器收听由计算机声卡播放的音频信号。

另外，在子机部分还设有键盘、鼠标器或触摸屏等输入设备221和无线键盘、鼠标发射器或串口无线传输设备216，该无线传输设备将子机的鼠标器、键盘或触摸屏等输入设备221的控制信号以无线方式发射，传送给主机的无线键盘、鼠标接收器或串口无线传输设备208。发射天线213和接收天线212分别与无线键盘、鼠标发射器或串口无线传输设备216和无线接收器214连接。

其中子机200和主机223的图像压缩编码和解码部分可以采用MPEG 1、MPEG2、MPEG 4、MJPEG(Motion JPEG)、AVI(Audio-Video Interleaved)等各种图像压缩技术；音频压缩编码和解码部分可以采用MP3或MPEG 1、MPEG 2、MPEG4的音频压缩技术，本发明没有限定特定的压缩技术和实现方法。

本发明没有限定只能以计算机VGA显示卡15针输出口202作为显示器屏幕图像信号输出口102，其它任何模拟视频信号输出口如：S端子输出口、计算机EGA显示卡输出口等，只要对模/数转换器205进行在现有技术范围内的相应改进，在其他设计结构不变的情况下也可以实现，因此其它任何显示卡模拟信号输出口也是可以设想的。

本发明的显示器屏幕图像信号输出口102也可采用数字视频信号输出口，如：显示卡的显示缓存器VRAM的数字信号输出端，或显示卡数字视频信号输出口等显示卡内部或外部的数字信号输出口。

显示缓存器VRAM的数字信号输出端作为显示器屏幕图像信号输出口102的具体方案如下：

采用显示缓存器VRAM的数字信号输出端作为显示器屏幕图像信号输出口102时，因为显示缓存器VRAM是屏幕图像的映射，通过映射区的地址的变化可提取屏幕图像的数字信号，因此通过对显示缓存器VRAM输出的数据读取，可以完成对屏幕图像的提取，而不用通过昂贵的数/模、模/数转换器从而降低了成本，也大大减小了信号的失真。将提取的屏幕图像数字信号直接送到视频信号压缩编码器105，就可以实现对屏幕图像信号的提取和压缩。

显示卡数字视频信号输出口作为显示器屏幕图像信号输出口102也同样不用通过昂贵的数/模、模/数转换器，就可将屏幕图像数字信号送到视频信号压缩编码器105，就可以实现对屏幕图像信号的提取和压缩。

图3示出了本发明第三较佳实施例中的主机部分。如图3所示，个人计算机201，计算机VGA显示卡15针输出口202，计算机声卡扬声器输出口203，计算机主板串口接口305，计算机视频信号线302，计算机音频信号线303，串口传输线304，扩展盒300，天线309。扩展盒300的内部有模/数转换器205、模/数转换器206、数字视频、音频压缩电路207、无线发射机209、无线键盘、鼠标接收器或串口无线传输设备208。计算机视频信号线302连接计算机VGA显示卡15针输出口202和扩展盒300，计算机音频信号线303连接计算机声卡扬声器输出口203和扩展盒300，串口传输线304连接计算机主板串口接口305和扩展盒300，天线309连接到扩展盒300。该实施方案采用普通个人计算机和其它相关设备一起作为主机，这样就不需要对现有设备进行改变就能作为主机使用从而提高了设备的兼容性、降低了成本，并且有利于本发明的迅速普及。

图4示出了本发明第三较佳实施例的主机及子机部分。子机底板400，液晶显示屏401，按键402，按键403，计算机视频信号线302，计算机音频信号线303，串口传输线304，扩展盒300，天线309，个人计算机201。子机400为一平板形状，并安装有液晶显示屏401，按键402，按键403。实施方案中子机的一体化板状结构简洁、方便有利于操作和使用，可以防止子机的意外滑落。其它同图3。

图5示出了本发明第四较佳实施例的主机及子机部分。子机底板600，液晶显示屏601，键盘602，扬声器603，鼠标器604，天线605，轴606，轴607。其中轴607连接液晶显示屏601和子机底板600为可转动连接，轴606连接天线605和子机底板600为可转动连接，键盘602、扬声器603、鼠标器604均安装在子机底板600的上方。

提包610，光盘驱动器611，软盘驱动器612，主板613，挡板614，电源615，无线传输装置616。在外出的移动环境中，主机部分可以一直放在提包或手提箱中，这样不但提高了设备的安全性、极大的降低了的计算机主要部分构件损坏的可能性、保护了设备，而且也为主机部分提供了相对较大的固定空间，所以可以采用体积较大的设备和接口，因此也就降低了成本，有利于接口标准的统一和设备的兼容性，提高设备兼容性的同时也就有利于设备的升级和更新。

图6示出了本发明第五较佳实施例的主机及子机部分。如图6所示，子机体701，显示器702，受话器703，控制装置704，耳机705。图6所示出的子机体701为一头戴型子机，显示器702为头戴型显示器，控制装置704可以装接到使用者身上任何希望的部位上，同时通过受话器703可以实现语音输入，从而可以达到不用手的操作方式。

图7示出了本发明第六较佳实施例中子机部分的原理框图。如图7所示，在子机部分增加计算机主板800，该计算机主板与接收机114、视频信号解码器116、音频信号解码器117、显示驱动电路119、放音设备121、输入设备122连接，可以实现对这些设备的控制作用，并且计算机主板800可与子机的其它设备一起脱离主机独立工作。该实施方案使得子机不但能以无线的方式与主机一起使用，还可以脱离主机独立使用，这样更增加了子机的灵活性和方便性。

该实施方案，也可以通过计算机主板800实现视频信号解码器116、音频信号解码器117的功能，从而就可将视频信号解码器116和音频信号解码器117以计算机主板800代替，通过计算机主板800的计算功能实现解码计算。

Claims (10)

1、一种无线传输分体式电脑，至少包含有：计算机主机、便携式计算机终端，所述的计算机主机至少包含计算机主板、CPU、存储装置，所述的便携式计算机终端至少包含便携式显示装置和输入装置，其特征在于：所述的计算机主机包含第一无线收发装置，所述的便携式计算机终端包含第二无线收发装置；其中

该第一无线收发装置用于将计算机主机的屏幕显示信号进行压缩编码，然后将编码数据流调制发射；并且用于接收第二无线收发装置发射编码数据流，解码后输出给计算机主机的相应输入设备接口；

该第二无线收发装置用于接收该第一无线收发装置发射的编码数据流，解码后输出给便携式计算机终端的显示设备进行显示；并且用于将来自便携式计算机终端的输入设备的输入数据编码，然后将编码数据流调制发射。

2、如权利要求1所述的无线传输分体式电脑，其特征在于：

该第一无线收发装置还用于将从计算机主机的音频输出口输出的声音信号进行压缩编码，并将编码数据流调制发射；

该第二无线收发装置还用于将接收到的编码数据流中的声音信号解码，并且输出给便携式计算机终端的放音设备。

3、如权利要求1所述的无线传输分体式电脑，其特征在于：

所述的第一无线收发装置和所述的第二无线收发装置之间，采用红外线或/和无线电连接。

4、如权利要求1所述的无线传输分体式电脑，其特征在于：

所述的第一无线收发装置和所述的第二无线收发装置之间，采用工作在2.4G Hz频段上，符合IEEE-802.11标准的无线数据传输方式。

5、如权利要求1、2、3、或4所述的无线传输分体式电脑，其特征在于：

所述的屏幕显示信号压缩编码和解码，可以采用MPEG 1、MPEG 2、MPEG 4、MJPEG、或AVI；

所述的音频信号压缩编码和解码，可以采用MP3或MPEG 1、MPEG 2、MPEG4。

6、一种无线连接器，用于将计算机主机和便携式计算机终端无线连接起来，所述的计算机主机至少包含计算机主板、CPU、存储装置，所述的便携式计算机终端至少包含便携式显示装置和输入装置，其特征在于该无线连接器包含有：位于计算机主机一端的第一无线收发装置和位于便携式计算机终端一端的第二无线收发装置；其中

该第一无线收发装置用于将从计算机主机的显示器输出口输出的屏幕显示信号进行压缩编码，然后将编码数据流调制发射；并且用于接收第二无线收发装置发射编码数据流，解码后输出给计算机主机的相应输入设备接口；

该第二无线收发装置用于接收该第一无线收发装置发射的编码数据流，解码后输出给便携式计算机终端的显示设备进行显示；并且用于将来自便携式计算机终端的输入设备的输入数据编码，然后将编码数据流调制发射。

7、如权利要求6所述的无线连接器，其特征在于：

该第一无线收发装置还用于将从计算机主机的音频输出口输出的声音信号进行压缩编码，并将编码数据流调制发射；

该第二无线收发装置还用于将接收到的编码数据流中的声音信号解码，并且输出给便携式计算机终端的放音设备。

8、如权利要求6所述的无线连接器，其特征在于：

所述的第一无线收发装置和所述的第二无线收发装置之间，采用红外线或/和无线电连接。

9、如权利要求6所述的无线连接器，其特征在于：

所述的第一无线收发装置和所述的第二无线收发装置之间，采用工作在2.4G Hz频段上，符合IEEE-802.11标准的无线数据传输方式。

10、如权利要求6、7、8、或9所述的无线连接器，其特征在于：

所述的屏幕显示信号压缩编码和解码，可以采用MPEG 1、MPEG 2、MPEG 4、MJPEG、或AVI；

所述的音频信号压缩编码和解码，可以采用MP3或MPEG 1、MPEG 2、MPEG4。

Images