CN204390107U - 微型主机、主机卡座及其组合装置、计算机系统 - Google Patents

Abstract

一种微型主机，包括主机外框和主机板，主机板固设在外框内，主机板上配置有中央控制器、内存单元和存储单元，以及用于连接外设的连接器；主机外框上开设有用于安装和固定连接器的开口；主机外框内设置有用于为主机供电的储能单元以及用于对储能单元进行控制的储能管理单元；通过储能管理单元的控制，所述储能单元在微型主机断开与电源的连接时自动为主机供电；所述微型主机和储能单元均可以通过所述外设连接器取电。本实用新型还提供了一种主机卡座、微型主机和主机卡座的组合装置，以及计算机系统。

Description

微型主机、主机卡座及其组合装置、计算机系统

技术领域

一种可实现快速插拔、断电不会丢失数据的微型计算机、与之配套使用的主机卡座以及由其组成的计算机系统。

背景技术

现有电脑主机虽然具备了微型化和轻量化的特性，但是一般仍集成有诸如耳机插孔、MIC插孔、USB接口、RS232接口、电源接口、DIV接口、PS/2接口、HDMI接口、RJ45网络接口、VGA接口、HDMI接口及显示器连接接口等在内的多种I/O设备。用户更换主机使用环境时，至少需要进行键盘、鼠标和显示器连接线的拆除和重新安装。如此众多的I/O端口，连线和拆除都非常不便，大大限制了微型主机利于携带、转储灵活的优点。

在另外一些应用中，比如利用电子白板和/或多媒体触摸一体机进行课堂教学、产品展示或者其他商业活动时，使用者也需要一款连接简单、操作方便、容易携带、具备良好兼容性和扩展性以及触控功能的微型主机。

现有技术1，图7、图8，申请号为03280281.1的中国专利公开了一种I/O信号转接卡装置，该装置包括固接于主板的I/O信号汇总转接槽和以插接方式与转接槽电连接的I/O信号转接卡；转接槽汇总有来自于主板上各个标准接口的信号，转接卡提供对外的多个I/O信号端口。现有技术1中另外公开了一种连接装置，该装置用于固定I/O信号汇总转接槽与I/O信号转接卡。

现有技术2，图9，申请号为201020552020.7的中国专利，一种分层的超微型OPS，该OPS具有如下体系结构：长宽高都在50mm以内；一导电金属弹片接口(用于供电和传输数据)；一显示装置，该显示装置由外壳体和内部电路单元组成，其中外壳体包括显示屏单元22、支架/座。外壳体具有用于安装微型主机1的凹槽部21；凹槽部21内具有与微型主机导电触片18分布规则一致的导电弹片28；凹槽部21的导电弹片28为微型主机1供电并实现接口转换。显示装置内部电路单元具有为微型主机提供供电的电路模块和微型主机的数据输出接口转换模块。另外，显示装置上设有标准接口的输出部23，用于提供包括USB、RJ-45、PCMCIA等通用接口。

对比文件1仍然安装有多个I/O接口，免除不了拆装的麻烦；对比文件2虽然可以摆脱拆除和安装外设的麻烦，但是由于其导电弹片容易磨损或者发生不可恢复的弹性形变，存在着接触不良的可能；并且，在显示设备上设置凹槽部将会导致显示设备的体积变大，成本增加；另外，就一般显示设备而言，凹槽部呈水平设置的可能性不大，而竖直或倾斜开设的凹槽部又会带来OPS连接不可靠的问题；再者，对比文件2中公开的接口为OPS非标接口，适应性不强；并且现有微型主机大多不具备断电保护功能，突然断电时有可能会造成数据丢失。

发明内容

针对上述问题，本新型提出了一种微型主机、与微型主机配合使用的主机卡座及其组合装置，以及由微型主机和主机卡座构成的计算机系统。具体为：

一种微型主机，包括主机外框和主机板，主机板固设在外框内，主机板上配置有中央控制器、内存单元和存储单元，以及用于连接外设的连接器；主机外框上开设有用于安装和固定连接器的开口；其特征在于，主机外框内设置有用于为主机供电的储能单元以及用于对储能单元的充放电状态进行控制的储能管理单元；通过储能管理单元的控制，所述储能单元在微型主机断开与电源的连接时自动为主机供电；所述微型主机和储能单元均可以通过所述连接器取电。

一种主机卡座，包括壳体和转接板，转接板固定在壳体内部，壳体上开设有用于固定主机的开口结构，所述转接板上设置有第一接口组和第二接口组，第一接口组用于连接主机连接器，第二接口组用于连接外设；其特征在于，所述转接板还包括一个POE模块，所述POE模块一端接入电力，另一端连接到第一接口组，当主机连接器连接到第一接口组时，POE模块为主机提供电力供应。

一种微型主机和主机卡座的组合装置，所述微型主机与主机卡座相互配套使用，可以快速建立主机和外设之间的电连接，所述微型主机具有如上所记载的技术特征，所述主机卡座具有如上所记载的技术特征；所述微型主机安置在主机卡座上用于容纳主机的开口结构中，主机上的连接器和主机卡座的第一接口组之间电子连接。

一种可以快速建立主机和外设之间电连接的微型主机和与之相互配套使用的I/O卡座，所述微型主机包括主机外框和主机板，主机板固设在外框内，主机板上配置有中央控制器、内存单元和存储单元以及用于连接外设的连接器；主机外框上开设有用于安装和固定连接器的开口；其特征在于，主机外框内设置有用于为主机供电的储能单元以及用于对储能单元的充放电状态进行控制的储能管理单元；通过储能管理单元的控制，所述储能单元在微型主机断开与电源的连接时自动为主机供电；所述微型主机和储能单元均可以通过所述连接器取电；所述主机卡座包括壳体和转接板，转接板固定在壳体内部，壳体上开设有用于固定主机的开口结构，所述转接板上设置有第一接口组和第二接口组，第一接口组用于连接主机连接器，第二接口组用于连接外设；其特征在于，所述转接板还包括一个POE模块，所述POE模块一端接入电力，另一端连接到第一接口组，当主机连接器连接到第一接口组时，POE模块为主机提供电力供应。

进一步地：第一接口组和连接器均为标准OPS接口。

第二接口组可以只包括用于连接鼠标、键盘、显示设备的接口，也可以进一步包括HDMI、DVI等其他音视频接口。

微型主机和主机卡座还包括相对应的无线通讯模块，主机置入卡座时，主机和显示设备之间借助无线连接建立通讯。无线连接设备可以是红外、蓝牙、WIFI或NFC中的任一种或其可行的组合。

微型主机还包括无线充电模块，所述储能单元可以通过该无线充电模块充电。卡座上设置有用于辅助OPS主机置放的导引槽以及用于固定OPS主机的压紧装置。

通过I/O卡座和卡座连接式主机的配合，电脑主机具备了即插即用性能，使用时或更换主机时只需要将主机的连接端插入卡座，即可建立主机和显示设备之间的电子连接；拆除时不必拆除I/O设备。采用通 用标准OPS接口作为卡座和微型主机的接口，可以兼容市场上各类主流设备，取用方便，兼容性强。主机内设置的储能单元可以允许本新型公开的微型主机在没有电力供应的情况下正常使用，突然断电时也不会丢失数据。

说明书附图

图1：实施例1微型主机；

图2：实施例1主机卡座；

图3：主机板模块图；

图4：主机卡座顶视图；

图5：采用蓝牙模块的实施例；

图6：压紧装置示意图；

图7：对比文件1附图；

图8：对比文件1附图；

图9：对比文件2附图。

具体实施例

优选实施例一

主机整体尺寸为120mm×100mm×40mm；机身配置有唯一的一个IO端口，该端口为80PIN TX25标准的OPS接口(见图1)，可完美兼容市场上的各种OPS设备。主机壳体内部包括主机板、锂离子电池模块以及电池管理系统(BMS，Battery Management System)，见图2，主机板上设置有中央控制器、内存单元、存储单元以及采样模块；主机外框上开设有用于安装和固定OPS连接器7的开口；锂离子电池模块的电力输出端子连接到主机板的电力输入口，BMS电子连接到锂离子电池模块以及中央控制器，采样模块连接到OPS接口以及中央控制器，主机板的配置为：

采样模块采集到OPS断开电连接时输出一个电信号给中央控制器，中央控制器通知BMS启动锂离子电池组，开始为主机板供应电力。BMS的功能以及其对锂离子电池组的作用原理可参考相关的教科书以及锂离子电池生产厂家和/或BMS厂家的技术文档，在此不作叙述。

此外，也可以采用固定连接的方式实现主机的永不断电功能，通过将储能单元的电力输出端子直接固定连接到主机的电力输入端子，既可以保证微型主机在断开外部电源的同时即可得到储能单元的电力供应，还可以方便储能单元的补电，性能更加稳定，结构更加简单。

图3为与该微型主机配套使用的主机卡座，图4为图3中卡座主机的俯视图。主机卡座包括卡座本体和装配在卡座本体内的OPS扩展卡；主机卡座用于固定OPS扩展卡以及连接在OPS扩展卡上面的OPS主机；OPS扩展卡用于实现OPS主机和显示设备之间以及OPS主机和鼠标、键盘之间的连接；其规格和型号可以为市场上公开销售的任何一种可实现相同功能的类似产品，比如顶星、悦升、智微等公司的OPS扩展卡。

OPS扩展卡上集成有可以连接显示设备的VGA接口4、可以连接鼠标键盘的PS/2接口5、两个USB接口(位于VGA和PS/2接口的相对一侧，图中被遮挡)以及OPS接口6。

读图3可知，主机卡座分为用于接触桌面的座部1和用于固定OPS主机的盖部2；底部1和盖部2上开设有用于容置OPS扩展板的凹槽以及若干螺纹孔；凹槽内开设有用于穿过和容纳JAE TX24插座的开口；凹槽的边沿处设置有用于固定OPS扩展板上PS/2、VGA和USB等接口的相应结构；盖部2与凹槽相对的另一侧开设有用于容置微型主机的容置槽3。座部和盖部通过螺纹连接固定在一起，OPS扩展板固定在座部和盖部的中间，OPS连接装置穿过盖部2凹槽内的开口进入盖部2另一侧的微型主机容置槽，并与容置槽的槽底基本平齐。

本实用新型公开的主机卡座和卡座主机的另一个要点在于，除了Intel公司OPS标准文件中所示的各种功能和数据以外，本例中的OPS主机和显示屏之间还包括触控信息的传送和执行。也即，本实施例中的OPS接口的某一引脚(比如第66支引脚)被用于用户触控信息的传送。OPS主机中的触控模块通过该接口接收来自触控屏的触控指令。

另外，本实施例中OPS扩展板上还集成有一个POE模块，该POE模块一端连接到OPS接口，用于为连接在该OPS接口上的主机供电，另一端连接到电力输入端口，用于接入电力。主机置放在主机卡座内使用时，微型主机和锂离子电池组均可以经由该POE模块取电。

在本新型另一个实施例中，微型主机还可能包括一个用于为内置储能单元充电的无线充电模块。具体地，该模块为充电电磁线圈。

图5为本新型的另外一个实施例，该实施例中采用无线通讯(本实施例中为蓝牙通讯)方式实现主机和显示设备之间的数据交流；有别于实施例一中的OPS端口通讯，本实施例中的OPS主机和扩展板上分别设置有NFC模块和蓝牙收发模块；当OPS主机被置入主机卡座时，两个蓝牙收发模块借助于NFC模块快速建立起通讯连接，实现数据的传送。

图6为压紧机构。对应于图6中主机边缘的凹槽位置，卡座的相应位置处设置有用于压紧主机的波珠螺丝，波珠螺丝可以对称也可以不对称设置，个数根据主机的大小而定。

Claims (20)

1.一种微型主机，包括主机外框和主机板，主机板固设在外框内，主机板上配置有中央控制器、内存单元和存储单元，以及用于连接外设的连接器；主机外框上开设有用于安装和固定连接器的开口；其特征在于，主机外框内设置有用于为主机供电的储能单元以及用于对储能单元的充放电状态进行控制的储能管理单元；通过储能管理单元的控制，所述储能单元在微型主机断开与电源的连接时自动为主机供电；所述微型主机和储能单元均可以通过外设连接器取电。

2.根据权利要求1所述的微型主机，其特征在于，所述主机板上还设置有采样模块，采样模块连接到连接器以及中央控制器，用于实时检测微型主机的用电状态。

3.根据权利要求1所述的微型主机，其特征在于，所述储能单元的电力输出端子电力连接到主机板的电力输入端子上。

4.根据权利要求1所述的微型主机，其特征在于，所述连接器为标准OPS接口或非标接口。

5.根据权利要求1-4任一项所述的微型主机，其特征在于，所述微型主机还包括无线连接模块，所述无线连接模块用于建立微型主机和显示设备之间以及微型主机和外设之间的连接。

6.根据权利要求5所述的微型主机，其特征在于，所述无线连接设备是红外、蓝牙、WIFI或NFC中的任一种或其组合。

7.根据权利要求1-4任一项所述的微型主机，其特征在于，所述微型主机还包括有线和/或无线充电模块，所述储能单元可以通过该充电模块补电。

8.根据权利要求1-4任一项所述的微型主机，其特征在于，所述微型主机上设置有用于辅助微型主机置放的固定结构。

9.一种主机卡座，包括壳体和转接板，转接板固定在壳体内部，壳体上开设有用于固定主机的开口结构，所述转接板上设置有第一接口组和第二接口组，第一接口组用于连接主机连接器，第二接口组用于连接外设；其特征在于，所述转接板还包括一个POE模块，所述POE模块一端接入电力，另一端连接到第一接口组，当主机连接器连接到第一接口组时，POE模块为主机提供电力供应。

10.根据权利要求9所述的主机卡座，其特征在于，所述第一接口组为标准OPS接口；第二接口组至少包括连接显示设备的接口以及连接鼠标和/或键盘的接口。

11.根据权利要求9所述的主机卡座，其特征在于，所述主机卡座可以设置在显示设备上，也可以作为独立部件设置在显示设备的周围。

12.根据权利要求9所述的主机卡座，其特征在于，所述卡座上设置有用于辅助主机置放的导引槽以及用于固定主机的压紧装置。

13.根据权利要求9所述的主机卡座，其特征在于，所述主机卡座还包括无线连接模块，所述无线连接模块用于建立主机和显示设备之间的连接。

14.一种微型主机和主机卡座的组合装置，所述微型主机与主机卡座相互配套使用，可以快速建立主机和外设 之间的电连接，包括其特征在于，所述微型主机具有权利要求1-4任一项所记载的技术特征，所述主机卡座具有权利要求9-13任一项所记载的技术特征；所述微型主机安置在主机卡座上用于容纳主机的开口结构中，主机上的连接器和主机卡座的第一接口组之间电子连接。

15.根据权利要求14所述的微型主机和主机卡座的组合装置，其特征在于，所述微型主机还包括无线连接模块，所述无线连接模块用于建立微型主机和显示设备之间以及微型主机和外设之间的连接。

16.根据权利要求14所述的微型主机和主机卡座的组合装置，其特征在于，所述微型主机还包括有线和/或无线充电模块，所述储能单元可以通过该充电模块充电。

17.根据权利要求14所述的微型主机和主机卡座的组合装置，其特征在于，所述微型主机上还设置有用于辅助微型主机置放的固定结构。

18.一种计算机系统，其主机可快速插拔、断电不会丢失数据，包括微型主机、主机卡座以及显示设备，显示设备连接在主机卡座上，其特征在于，所述微型主机具有权利要求1-4任一项所记载的技术特征，所述主机卡座具有权利要求9-13任一项所记载的技术特征；所述微型主机安置在主机卡座上用于容纳主机的开口结构中，主机上的连接器和主机卡座的第一接口组之间电子连接。

19.根据权利要求18所述的计算机系统，其特征在于，所述计算机系统还包括连接在所述第二接口组上的鼠标和/或键盘。

20.根据权利要求18所述的计算机系统，其特征在于，所述微型主机还包括有线和/或无线充电模块，所述储能单元可以通过该充电模块充电。