CN214151544U - 一种交互平板 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种交互平板，包括处理器、TypeC接口电路、显示装置和触控装置；TypeC接口电路、显示装置、以及触控装置分别与处理器电连接；TypeC接口电路包括TypeC接口、充电协议控制器、视频转换器、投屏控制电路、数据传输控制电路、供电模块和充电控制电路；TypeC接口通过充电协议控制器以及视频转换器连接至处理器；投屏控制电路连接于视频转换器和处理器之间；数据传输控制电路连接于TypeC接口和处理器之间；TypeC接口通过充电控制电路连接至供电模块；充电控制电路连接至处理器。当智能设备通过TypeC接口与交互平板连接时，能够对各个功能进行控制和选择，给用户带来较好的使用体验。

Description

一种交互平板

技术领域

本实用新型涉及交互平板技术领域，特别是涉及一种交互平板。

背景技术

现有的交互平板一般都通过TypeC接口来实现交互平板和笔记本等智能设备之间的连接，从而实现投屏显示、数据传输以及给笔记本充电等功能。一般的，通过TypeC接口来实现智能设备与交互平板的连接时，投屏显示、数据传输以及充电控制都是由交互平板的主控制器或者充电控制器来自动控制完成的，上述功能就会全部自动开启，用户无法对各个功能的选择或控制，给用户带来不好的使用体验。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本实用新型实施例提供了一种交互平板，当智能设备通过TypeC接口与交互平板连接时，便于用户在交互平板上进行投屏、数据传输、以及充电功能的选择，给用户带来较好的使用体验。

根据本实用新型实施例的交互平板，包括处理器、TypeC接口电路、显示装置和触控装置；所述TypeC接口电路、所述显示装置、以及所述触控装置分别与所述处理器电连接；所述TypeC接口电路包括TypeC接口、充电协议控制器、视频转换器、投屏控制电路、数据传输控制电路、供电模块和充电控制电路；

所述TypeC接口通过所述充电协议控制器以及所述视频转换器连接至所述处理器；所述投屏控制电路连接于所述视频转换器和所述处理器之间；

所述数据传输控制电路连接于所述TypeC接口和所述处理器之间；

所述TypeC接口通过所述充电控制电路连接至所述供电模块；所述充电控制电路连接至所述处理器。

在一个可选的实施例中，所述处理器具有视频接收端和第一控制端；所述视频转换器具有视频输出端和视频输出受控端，所述视频转换器的视频输出端连接至所述处理器的视频接收端，所述视频转换器的视频输出受控端通过所述投屏控制电路连接至所述处理器的第一控制端。

在一个可选的实施例中，所述投屏控制电路包括第一开关管；所述第一开关管的第一输入端连接至直流电源正极，并连接至所述视频转换器的视频输出受控端，所述第一开关管的第一输出端接地，所述第一开关管的第一使能端连接至所述处理器的第一控制端。

在一个可选的实施例中，所述处理器具有第二控制端；所述数据传输控制电路包括数据传输开关芯片；所述数据传输开关芯片连接于所述TypeC接口和所述处理器之间，所述数据传输开关芯片的数据传输受控端连接至直流电源正极，并连接至所述处理器的第二控制端。

在一个可选的实施例中，所述处理器具有第三控制端；所述充电控制电路具有充电输入端、充电输出端和充电受控端，所述充电输入端连接至所述供电模块，所述充电输出端连接至所述TypeC接口，所述充电受控端连接至所述处理器的第三控制端。

在一个可选的实施例中，所述充电控制电路包括第二开关管和第三开关管；

所述第二开关管的第二输入端为所述充电控制电路的充电输入端，连接至所述供电模块，所述第二开关管的第二输出端为所述充电控制电路的充电输出端，连接至所述TypeC接口；所述第二开关管的第二使能端连接至所述第三开关管的第一输入端；

所述第三开关管的第一输出端接地，所述第三开关管的第三使能端作为所述充电控制电路的充电受控端，连接至直流电源正极，并连接至所述处理器的第三控制端。

在一个可选的实施例中，所述第二开关管为P沟道场效应管；所述第二开关管的第二使能端为所述P沟道场效应管的栅极；所述第二开关管的第二输入端为所述P沟道场效应管的漏极；所述第二开关管的第二输出端为所述P沟道场效应管的源极。

在一个可选的实施例中，所述第三开关管为NPN型三极管；所述第三开关管的第三使能端为所述NPN型三极管的基极；所述第三开关管的第三输入端为所述NPN型三极管的集电极；所述第三开关管的第三输出端为所述NPN型三极管的发射极。

在一个可选的实施例中，所述TypeC接口为TypeC插座或TypeC插头。

在一个可选的实施例中，所述TypeC接口电路外接智能设备，接收视频信号传输至所述处理器；所述处理器接收所述视频信号，输出至所述显示装置显示；

所述触控装置生成触控信号传输至所述处理器，所述处理器接收所述触控信号并通过所述TypeC接口电路输出至外接智能设备；

所述供电模块通过所述TypeC接口电路给外接智能设备充电。

相比于现有技术，本申请通过在视频转换器和处理器之间设置投屏控制电路对投屏功能进行控制；在TypeC接口和处理器之间设置数据传输控制电路，对数据传输进行控制；在TypeC接口和供电模块之间设置充电控制电路，对充电功能进行控制，进而实现基于TypeC的相关功能的控制，便于用户根据需求进行投屏、数据传输、以及充电各个功能选择。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本申请一个示例性实施例的交互平板的结构框图；

图2为本申请一个示例性实施例的TypeC接口的引脚定义图；

图3为本申请一个示例性实施例的投屏控制电路的原理框图；

图4为本申请一个示例性实施例的数据传输控制电路的原理框图；

图5为本申请一个示例性实施例的充电控制电路的原理框图；

图6为本申请一个示例性实施例的交互平板与智能设备的连接示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。在此所使用的词语“如果”/“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

一般的智能设备，如手机、电脑、笔记本、平板电脑、以及交互平板上均设置有TypeC接口，当智能设备的显示屏幕较小时，就希望通过投屏来将显示画面投放到屏幕较大的智能设备上。如需要将笔记本的显示画面投到大尺寸屏幕的交互平板上，通常都通过TypeC接口和相应线材来连接笔记本和交互平板。但是，当笔记本通过TypeC接口与交互平板相连接时，投屏、数据传输以及充电功能都是由交互平板控制器或视频控制器来自动控制的，上述功能在笔记本与交互平板连接上时就会全部自动开启，用户无法对各个功能的选择，给用户带来不好的使用体验。

为解决上述问题，本实用新型实施例提供一种交互平板，通过在视频转换器和处理器之间设置投屏控制电路对投屏功能进行控制；在TypeC接口和处理器之间设置数据传输控制电路，对数据传输进行控制；在TypeC接口和供电模块之间设置充电控制电路，对充电功能进行控制，进而实现基于TypeC的相关功能的控制，便于用户根据需求进行投屏、数据传输、以及充电各个功能选择，使用方便。

以下，结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行说明。

请参阅图1，图1为本申请一个示例性实施例的交互平板的结构框图。

本实施例中，交互平板1000包括处理器100、TypeC接口电路200、显示装置300和触控装置400；TypeC接口电路200、显示装置300和触控装置400分别与处理器100电连接。

TypeC接口电路200包括TypeC接口201、充电协议控制器202、视频转换器203、投屏控制电路204、数据传输控制电路205、供电模块206和充电控制电路207；TypeC接口201通过充电协议控制器202以及视频转换器203连接至处理器100；投屏控制电路204连接于视频转换器203和处理器100之间，用于实现投屏功能的控制；数据传输控制电路205连接于TypeC接口201和处理器100之间，用于实现数据传输功能的控制；TypeC接口201通过充电控制电路207连接至供电模块206，充电控制电路207连接至所述处理器100，用于实现充电功能的控制。另外，供电模块206还分别与充电协议控制器202以及处理器100的PD(PowerDelivery，功率传输)协议获取端106电连接，以便于获取PD协议版本或状态。

当TypeC接口电路200外接智能设备时，TypeC接口电路200接收视频信号传输至处理器100；处理器100接收视频信号，输出至显示装置300显示；触控装置400生成触控信号传输至处理器100，处理器100接收触控信号并通过TypeC接口电路200输出至外接智能设备；供电模块500通过TypeC接口电路200给外接智能设备充电。

相比于现有技术，本申请通过在视频转换器203和处理器100之间设置投屏控制电路204对投屏功能进行控制；在TypeC接口201和处理器100之间设置数据传输控制电路205，对数据传输进行控制；在TypeC接口201和供电模块206之间设置充电控制电路207，对充电功能进行控制，进而实现基于TypeC的相关功能的控制，便于用户根据需求进行投屏、数据传输、以及充电各个功能选择。

处理器100作为交互平板的主控器件，具有视频接收端101、数据传输端102、第一控制端103、第二控制端104和第三控制端105；其中，视频接收端101与视频转换器203的视频输出端连接，接收视频转换器203传输的视频信号；数据传输端102通过数据传输控制电路205与TypeC接口201相连接，便于将触控信号以及其他数据信号通过TypeC接口201发送至外接智能设备；第一控制端103用于输出投屏控制信号至投屏控制电路204，以便于实现投屏功能的控制；第二控制端104用于输出数据传输控制信号至数据传输控制电路205，以便于实现数据传输功能的控制；第三控制端105用于输出充电控制信号至充电控制电路207，以便于实现充电功能的控制。

本实施例中，TypeC接口201可以为TypeC插座或TypeC插头，用于外接智能设备，如外接笔记本等。

TypeC的全称是USB Type C,它是一种全新的USB接口形式，由于其接口是对称的，所以它的插拔以及线缆方向正反皆可，同时该接口即支持USB数据传输，又支持DP(DisplayPort)数据传输。另外还具有如下特点：接口纤薄，可支持更加轻薄的设备，可令便携式设备的设计更薄更小；支持更大功率传输，最大可达100瓦，支持更多的大功率负载设备；支持单口和双口TYPEC，应用灵活；支持双向功率传输，送电和受电均可。

请参阅图2，其为本实用新型实施例所述的TYPEC接口的引脚定义图。TYPEC接口有4对TX/RX差分线，可用于传输视频信号；2对USB D+/D-，可用于传输数据信号；一对SBU，2个CC，另外还有4个VBUS和4个地线。本实施例中，4对TX/RX差分线用于视频信号传输，2对USBD+/D-线用于数据信号传输，VBUS用于对外接设备充电。

以下从各个功能的控制进行说明。

投屏控制功能的实现：

视频转换器203具有视频输出端和视频输出受控端；视频转换器203的视频输出端连接至处理器100的视频接收端101，视频转换器203接收到充电协议控制器202传输过来的DP视频信号后，将DP视频信号转换成HDMI视频信号，并通过视频输出端发送至处理器100的视频接收端101，处理器100再将HDMI视频信号发送至显示装置300显示。视频转换器203的视频输出受控端通过投屏控制电路204连接至处理器100的第一控制端103，当接收到处理器100发送的投屏信号时，就控制视频输出端输出HDMI视频信号至处理器100的视频接收端，当接收到处理器100发送的投屏关闭信号时，就控制视频输出端停止输出HDMI视频信号至处理器100的视频接收端，从而实现投屏功能的控制。

请参阅图3，图3为本申请一个示例性实施例的投屏控制电路的原理框图。

本实施例中，通过投屏控制电路来对投屏功能进行控制。

投屏控制电路204包括第一开关管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3；第一开关管Q1的第一输入端通过第一电阻R1连接至直流电源正极3.3V，并连接至视频转换器203的视频输出受控端，即连接至视频转换器的HDMI-HPD引脚，第一开关管Q1的第一输出端接地，第一开关管Q1的第一使能端通过第三电阻R3连接至处理器100的第一控制端103，即连接至处理器100的HDMI-0-HPD引脚；第三电阻R3的第一端与第一开关管Q1的第一使能端连接，第二端通过第二电阻R2连接至直流电源正极3.3V。第一开关管Q1可以为NPN型三极管，其第一输入端为NPN型三极管的集电极，其第一输出端为NPN型三极管的发射极，其第一使能端为NPN型三极管的基极。所述第一开关管Q1还可以为其他型号的开关管，电路做相应改进即可。

具体的，当处理器100的第一控制端103输出高电平时，第一开关管Q1导通，使得视频转换器203的视频输出受控端接地，从而视频转换器203检测到低电平，就控制其视频输出端不输出HDMI视频信号不投屏；当处理器100的第一控制端103输出低电平时，第一开关管Q1不导通，使得视频转换器203的视频输出受控端接到直流电源正极3.3V，从而视频转换器203检测到高电平，就控制其视频输出端输出HDMI视频信号至处理器100，处理器100接收HDMI视频信号后，输出至显示装置300显示，从而实现投屏。

数据传输控制功能的实现：

请参阅图4，图4为本申请一个示例性实施例的数据传输控制电路的原理框图。

本实施例中，通过数据传输控制电路来对数据传输进行控制，尤其对通过D+和D-接口传输的USB2.0数据信号的控制。

数据传输控制电路205包括数据传输开关芯片；数据传输开关芯片连接于TypeC接口201的数据信号传输端口(D+和D-)和所述处理器100的数据传输端102之间。具体的，数据传输开关芯片U301的数据传输受控端

连接至直流电源正极3.3V，并连接至所述处理器100的第二控制端104，以接收传输控制信号；数据传输开关芯片U301的第一数据传输端口(D+和D-)连接至TypeC接口201的数据信号传输端口(D+和D-)，数据传输开关芯片U301的第二数据传输端口(HSD2+和HSD2-)连接至所述处理器100的数据传输端102，以接收相关数据信号。本实施例中，数据传输受控端0

为低电平触发，当处理器100的第二控制端104输出低电平时，数据传输开关芯片U301的数据传输受控端

接收到低电平，即可控制其第一数据传输端口(D+和D-)输出数据信号；当处理器100的第二控制端104输出高电平时，数据传输开关芯片U301的数据传输受控端

接收到高电平，即可控制其第一数据传输端口(D+和D-)不输出数据信号，从而实现数据传输功能的控制。

充电控制功能的实现：

本实施例中，通过充电控制电路来对充电功能进行控制。充电控制电路207具有充电输入端、充电输出端和充电受控端，其中，充电输入端连接至供电模块206，充电输出端连接至TypeC接口201，充电受控端连接至处理器100的第三控制端105。

请参阅图5，图5为本申请一个示例性实施例的充电控制电路的原理框图。

所述充电控制电路207包括第二开关管Q2和第三开关管Q3；第二开关管Q2的第二输入端为充电控制电路207的充电输入端，连接至供电模块206，第二开关管Q2的第二输出端为充电控制电路207的充电输出端，连接至TypeC接口201；第二开关管Q2的第二使能端连接至第三开关管Q3的第一输入端；第三开关管Q3的第一输出端接地，第三开关管Q3的第三使能端作为充电控制电路207的充电受控端，连接至直流电源正极3.3V，并连接至处理器100的第三控制端105。

其中，所述第二开关管Q2为P沟道场效应管；所述第二开关管Q2的第二使能端为所述P沟道场效应管的栅极G；所述第二开关管Q2的第二输入端为所述P沟道场效应管的漏极D；所述第二开关管Q2的第二输出端为所述P沟道场效应管的源极S，需要Vgs<0时源极才导通到栅极。

所述第三开关管Q3为NPN型三极管；所述第三开关管Q3的第三使能端为所述NPN型三极管的基极B；所述第三开关管Q3的第三输入端为所述NPN型三极管的集电极C；所述第三开关管Q3的第三输出端为所述NPN型三极管的发射极E。

当处理器100的第三控制端105输出低电平时，第三开关管Q3不导通，第二开关管Q2的栅极G无法接地，Vgs<0无法满足，所以第二开关管Q2的源极无法导通到栅极，充电通路不导通，从而可以控制交互平板停止向外接智能设备充电。

当处理器100的第三控制端105输出高电平时，第三开关管Q3导通，集电极C通过发射极E接地，使得第二开关管Q2的使能端接地获得触发信号导通，使得第二开关管Q2的漏极和源极导通，充电通路导通，控制交互平板向外接智能设备充电，实现充电功能的控制。

如图6所示，当交互平板通过TypeC接口外接智能设备时，处理器100向显示装置300输出显示信号，以通过显示装置300显示功能选择界面，提示用户可以对触控装置400进行功能选择操作。当用户在触控装置400上进行功能选择操作时，触控装置400产生触控信号传输至处理器100，处理器100接收到触控信号后，向各个控制电路发送相应的开关控制信号，进而实现投屏、数据传输、以及充电功能的控制或选择，使用方便。

应用本申请的上述实施例，通过在视频转换器和处理器之间设置投屏控制电路对投屏功能进行控制；在TypeC接口和处理器之间设置数据传输控制电路，对数据传输进行控制；在TypeC接口和供电模块之间设置充电控制电路，对充电功能进行控制，进而实现基于TypeC的相关功能的控制，便于用户根据需求进行投屏、数据传输、以及充电各个功能选择。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种交互平板，包括处理器、TypeC接口电路、显示装置和触控装置；所述TypeC接口电路、所述显示装置、以及所述触控装置分别与所述处理器电连接；其特征在于：

所述TypeC接口电路包括TypeC接口、充电协议控制器、视频转换器、投屏控制电路、数据传输控制电路、供电模块和充电控制电路；

所述TypeC接口通过所述充电协议控制器以及所述视频转换器连接至所述处理器；所述投屏控制电路连接于所述视频转换器和所述处理器之间；

所述数据传输控制电路连接于所述TypeC接口和所述处理器之间；

所述TypeC接口通过所述充电控制电路连接至所述供电模块；所述充电控制电路连接至所述处理器。

2.根据权利要求1所述的交互平板，其特征在于：所述处理器具有视频接收端和第一控制端；所述视频转换器具有视频输出端和视频输出受控端，所述视频转换器的视频输出端连接至所述处理器的视频接收端，所述视频转换器的视频输出受控端通过所述投屏控制电路连接至所述处理器的第一控制端。

3.根据权利要求2所述的交互平板，其特征在于：所述投屏控制电路包括第一开关管；所述第一开关管的第一输入端连接至直流电源正极，并连接至所述视频转换器的视频输出受控端，所述第一开关管的第一输出端接地，所述第一开关管的第一使能端连接至所述处理器的第一控制端。

4.根据权利要求1所述的交互平板，其特征在于：所述处理器具有第二控制端；所述数据传输控制电路包括数据传输开关芯片；所述数据传输开关芯片连接于所述TypeC接口和所述处理器之间，所述数据传输开关芯片的数据传输受控端连接至直流电源正极，并连接至所述处理器的第二控制端。

5.根据权利要求1所述的交互平板，其特征在于：所述处理器具有第三控制端；所述充电控制电路具有充电输入端、充电输出端和充电受控端，所述充电输入端连接至所述供电模块，所述充电输出端连接至所述TypeC接口，所述充电受控端连接至所述处理器的第三控制端。

6.根据权利要求5所述的交互平板，其特征在于：所述充电控制电路包括第二开关管和第三开关管；

所述第二开关管的第二输入端为所述充电控制电路的充电输入端，连接至所述供电模块，所述第二开关管的第二输出端为所述充电控制电路的充电输出端，连接至所述TypeC接口；所述第二开关管的第二使能端连接至所述第三开关管的第一输入端；

所述第三开关管的第一输出端接地，所述第三开关管的第三使能端作为所述充电控制电路的充电受控端，连接至直流电源正极，并连接至所述处理器的第三控制端。

7.根据权利要求6所述的交互平板，其特征在于：所述第二开关管为P沟道场效应管；所述第二开关管的第二使能端为所述P沟道场效应管的栅极；所述第二开关管的第二输入端为所述P沟道场效应管的漏极；所述第二开关管的第二输出端为所述P沟道场效应管的源极。

8.根据权利要求6所述的交互平板，其特征在于：所述第三开关管为NPN型三极管；所述第三开关管的第三使能端为所述NPN型三极管的基极；所述第三开关管的第三输入端为所述NPN型三极管的集电极；所述第三开关管的第三输出端为所述NPN型三极管的发射极。

9.根据权利要求1所述的交互平板，其特征在于：所述TypeC接口为TypeC插座或TypeC插头。

10.根据权利要求1所述的交互平板，其特征在于：

所述TypeC接口电路外接智能设备，接收视频信号传输至所述处理器；所述处理器接收所述视频信号，输出至所述显示装置显示；

所述触控装置生成触控信号传输至所述处理器，所述处理器接收所述触控信号并通过所述TypeC接口电路输出至外接智能设备；

所述供电模块通过所述TypeC接口电路给外接智能设备充电。

Images