CN214311662U - 一种拓展坞键盘 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种拓展坞键盘，其包括键盘本体、多个外设接口、多个外设接口电路、处理芯片、第一无线模块和第二无线模块；其中，所述键盘本体包括按键和键盘控制电路；所述多个外设接口经配置其设置于所述键盘本体上；所述多个外设接口电路设置于所述键盘本体中，并分别与所述多个外设接口电连接；所述处理芯片经配置分别与所述多个外设接口电路电连接；所述第一无线模块与所述处理芯片电连接，经配置与计算机主机无线连接；所述第二无线模块与所述键盘控制电路电连接，经配置与计算机主机无线连接。所述拓展坞键盘中设置有多种外设接口，方便计算机与外设的连接操作；有利于提高计算机主机的集成度、减少主机的占用空间。

Description

一种拓展坞键盘

技术领域

本实用新型涉及计算机领域，特别地涉及一种拓展坞键盘。

背景技术

近年来随着计算机、互联网技术的发展，计算机已普及到人们工作、生活的各个方面，相应的计算机外设也越来越丰富，因而计算机与各种外设相连的接口也越来越多。

对于主机和显示器分立的计算机系统来说，外设接口都集中在主机上。由于主机的放置位置通常远离显示器，例如，显示器位于桌面上，而主机位于桌面下，因而主机上的各种接口在使用时非常不方便。对于主机与显示器集成在一体的一体机来说，外设接口都设置在显示器背后的主机上，尽管外设接口已位于桌面上，但由于其位于显示器背后，在使用上仍然不够方便，而且，由于主机散热的需要，没有足够的位置提供足够多的接口，因而不能满足用户的使用需求。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提出了一种拓展坞键盘，用以方便计算机与外设之间的连接。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种拓展坞键盘，其包括键盘本体、多个外设接口、多个外设接口电路、处理芯片、第一无线模块和第二无线模块；其中，所述键盘本体包括按键和键盘控制电路；所述多个外设接口经配置其设置于所述键盘本体上；所述多个外设接口电路设置于所述键盘本体中，并分别与所述多个外设接口电连接；所述处理芯片经配置分别与所述多个外设接口电路电连接；所述第一无线模块与所述处理芯片电连接，经配置与计算机主机无线连接；所述第二无线模块与所述键盘控制电路电连接，经配置与计算机主机无线连接。

优选地，所述外设接口包括各种USB接口中的一种或多种、COM接口、各种Mini-USB接口中的一种或多种、雷电接口，Mirco-USB接口中的一种或多种、VGA接口、HDMI接口、DVI接口、DP接口、RJ-45接口、SD接口、 TF接口、音频接口和/或麦克风接口。

优选地，所述接USB接口为USB-A型接口、USB-B型接口和USB-C型接口中的一种或多种；所述Mini-USB接口为Mini-USB-A型接口、Mini-USB-B 型接口和Mini-USB-C型接口中的一种或多种；Mirco-USB接口为Mirco-USB-A 型接口、Mirco-USB-B型接口和Mirco-USB-AB型接口中的一种或多种。

优选地，所述多个外设接口分布于多个接口区，所述多个接口区分布于键盘本体的四个侧面中的任意一面或多面。

优选地，所述多个接口区中至少一个接口区包括防尘盖。

优选地，所述的拓展坞键盘进一步包括可充电的电池。

优选地，所述的拓展坞键盘进一步包括无线充电模块，其经配置与桌面上的无线充电装置相配合，向所述可充电的电池充电。

优选地，所述键盘本体上包括启动装置，其经配置以启动所述处理芯片和所述多个外设接口电路。

优选地，所述键盘本体上包括指示装置，其经配置以指示所述多个外设接口中一个或多个外设接口的工作状态。

优选地，所述键盘本体包括充电控制电路，其经配置以向与至少一个外设接口电连接的设备充电。

本实用新型提供的键盘中设置有多种外设接口，在需要连接外设时，只需将外设连接到键盘中的接口，方便了计算机与外设的连接操作；由于键盘中设有处理芯片，因而外设可以通过键盘与计算机主机进行高速数据传输，达到由键盘连接多种外设、同时使用多种外设的目的。

附图说明

下面，将结合附图对本实用新型的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1A是根据本实用新型一实施例提供的一种拓展坞键盘的正面结构示意图；

图1B-1E分别是根据本实用新型一实施例提供的一种拓展坞键盘的四个侧面结构示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的键盘电路原理框图；

图3是根据本实用新型一个实施例的供电线路图；

图4是根据本实用新型一个实施例的电源电路原理框图；

图5是根据本实用新型一个实施例的充电控制电路原理图；

图6是根据本实用新型一个实施例的计算机主机与键盘的连接原理框图；以及

图7是根据本实用新型一个实施例的计算机、键盘及外设的连接结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。

图1A是根据本实用新型一实施例提供的一种拓展坞键盘的正面结构示意图；图1B-1E是图1A所示键盘的三个侧面结构示意图。本实施例提供的拓展坞键盘10包括键盘本体101，其可以是目前使用的任何一种键盘，如84键、 101键、102键、104键、108键等的键盘，本实用新型不对键盘本体做任何限制。在所述键盘本体101上设置有多个外设接口。其分布在键盘本体101的四个侧面中的任意一面或多面。如图1B-1C所示，其为键盘本体101两个短边对应的侧面分别对应接口区104、105。如图1D-1E所示，其为键盘本体101两个长边对应的侧面，其分别对应接口区102、103。本实用新型提供的外设接口可以是常用接口，如图1B-1E中所示的各种接口，当然也可以包括针对其配合的计算机主机的具体应用而设置特定的接口。为了方便使用，多个外设接口可分区、分组设置，例如，将键盘的每一个侧面作为一个接口区，根据接口的使用频率将其设置在不同的接口区。如图1B-1C所示，将常用的USB接口设置在键盘的左右两个侧面的接口区104、105，方便使用。其中，图1B中所示的 USB接口为USB2.0的各种类型的接口，图1C所示的USB接口为USB3.0的各种类型的接口，接口1101、1107分别为通用的USB-A型接口，接口1102、 1108分别为一个USB-B型接口，通常与打印机等连接；接口1105、1111分别为一个Micro-USB-B型接口，接口1103为一个Micro-USB-AB型接口，接口 1109为一个Micro-USB-A型接口，接口1106为一个Mini-USB-A型接口，接口1104为一个Mini-USB-B型接口，接口1110为一个USB-C型接口。接口111是一个雷电接口，接口1113为一个TF接口，其内部连接有一个TF卡的读卡器。接口1112为一个SD接口，其内部连接有一个SD卡的读卡器。上述关于USB接口仅是示例，还可以包括其他USB接口，或者是多个同样的接口，以满足不同的使用场景的需求。

在图1D中，为键盘上面侧面接口区102的示意图，其上可连接有COM 接口118，VGA接口117、HDMI接口116，DVI接口119、DP接口1120及 RJ45接口112。当然，上述接口根据使用需求可以只包括其中的一种或几种。例如，连接显示器的接口可以只保留VAG接口117。对于常用的接音频接口 114和麦克风接口115可以如图1E所示，设置在键盘下面的侧面接口区103 上，在使用时，由于键盘下面与用户相对，因而将常用的接音频接口114和麦克风接口115设置在该侧面上，在使用时更加方便，当然，接音频接口114和麦克风接口115也可以设置在左右两个侧面接口区104、105，而USB接口也可以设置在键盘上面的侧面接口区102或下面的侧面接口区103上。

在另一个实施例中，在具有多个外设接口的接口区设置防尘盖，例如，在两个侧面接口区104、105和上面的侧面接口区102分别设置盖子，如通过卡扣等结构扣合在一起的盖子。如图1B所示，盖子120上设有卡勾121，在键盘的右侧面上设有卡孔122，将盖子120盖合到键盘右侧后后，四个角上的卡扣结构扣合在一起。当然，盖子与本体也可以通过枢轴等方式连接。在不使用外设接口时，扣合好盖子，既防止灰尘，也保护各个接口免受外部的损伤。

在键盘本体101内部设置有键盘电路20，如图2所示，为根据本实用新型一个实施例的键盘电路原理框图。键盘电路20包括外设接口电路210、处理芯片220、第一无线模块230、键盘控制电路240、第二无线模块250和电源电路 260。其中，外设接口电路210中包括有多种外设接口电路，其分别与本体上的接口对应电连接，例如，USB接口电路210为多个，分别与键盘本体100 上的各种USB接口电路连接。雷电接口电路211与雷电接口111电连接，JR45 接口电路212与JR45接口112电连接，COM接口电路218与COM接口118 电连接，VGA接口电路217与VGA接口117电连接，HDMI接口电路216与 HDMI接口116电连接，DVI接口电路(图中未示出)与DVI接口119电连接， DP接口电路(图中未示出)与DP接口1120电连接。一个或多个无线通信电路219，其分别与其他外设通过无线方式连接。所述这些外设接口电路通过总线与处理器接口220进行数据传输、通信。处理器接口220与第一无线模块230 相连接，通过第一无线模块230发送、接收数据。键盘控制电路240为本键盘 100的控制电路，其中包括按键矩阵、扫描电路及按键编码器等，扫描电路扫描按键矩阵获得按键信息，按键编码器对按下的按键进行编码，按键编码信息发送给接口控制器的键盘接口213。

处理芯片220通过总线与多个外设接口电路相通信，其作为外设的输入输出管理芯片而设置在键盘10中，通过第一无线模块230与计算机主机处理器通信，通过各个接口连接各种外设，从而可以在计算机处理器和外设之间高速传输数据。

键盘控制电路240主要包括按键矩阵、扫描电路和编码器，编码器与第二无线模块250连接。在一些实施例中，扫描电路和编码器合成在一个芯片中。扫描电路按照预定频率对按键矩阵扫描以获得按键的按下、抬起信息，这些信息由编码器编码，再由第二无线模块250对按键编码信息进行调制、发射，以发送到与其建立了通信连接的计算机主机。由计算机主机中的对应的无线模块接收，再由高速芯片组传送给计算机主机的处理器。

电源电路260为键盘电路20供电，为了为多个元件、模块供电，在一个实施例，电源电路的供电线路印刷在电路板上，所述的各种外设接口电路、处理芯片220、第一无线模块230、键盘控制电路240、第二无线模块250的电源端均连接到所述的供电线路上。

在一个实施例中，为了节省电能，电源电路260的供电线路分为两部分，如图3所示，为根据本实用新型一个实施例的供电线路图。电源电路260一部分直接为键盘控制电路240供电，使键盘处于随着可工作的状态。另一部分通过一个开关K1作为外设接口电路、处理芯片220和第一无线模块230的启动装置。所述开关K1设置在键盘本体101上。在键盘没有连接外设时，可使所述开关K1处于断开状态，电源电路260仅为键盘控制电路240和第二无线模块250供电，以使键盘随时与计算机主机通信，用于录入信息。在需要使用键盘连接外设时，打开开关K1，使其处于连通状态，则电源电路260也为外设接口电路210、处理芯片220和第一无线模块230供电，以实现外设经过键盘 10和计算机主机通信的目的。

在另一个实施例中，所述键盘10上还包括指示装置，用于指示某个部件的工作状态，例如电源工作指示灯、键盘工作指示灯、与各个外设接口连接用于指示对应外设的指示灯等。其中，所述指标灯为发光二极管。

在一个实施例中电源电路260包括可充电电池和充电控制模块，如图4所示，其为根据本实用新型一个实施例的电源电路原理框图。电源电路260包括可充电电池261，其为键盘电路供电，电源电路260还包括无线充电模块，其与桌面上的无线充电装置相配合，向所述可充电的电池充电。无线充电模块具体包括接收线圈262、整流模块263和控制器264。桌面上的无线充电装置600 主要包括电源管理电路601、震荡电路602和发射线圈603。电源管理电路601 从市电中获取电能，在充电时，通过震荡电路602向发射线圈603供电。发射线圈603产生的交变磁场，并随着电源管理电路601的控制可调整其功率。所述接收线圈262与发射线圈603相耦合，接收充电能量，经过整流模块263的整流、滤波、调压等得到充电电流输出给可充电电池261进行充电。控制器264 监控可充电电池261的充电状态，与桌面上的无线充电装置中的电源管理电路 601通信，使其调整发射功率。因而，在键盘放置在桌面上时，可由桌面的无线充电装置为其充电，用户在使用外设时不但连接操作方便，还可由键盘通过接口对外设充电。例如，对于一些外设接口，如Micro USB型接口，或USB C 型接口，其本身具有充电功能，即可以为储如手机、平板电脑等外设充电。对于另外一些没有充电功能的接口，如USB-A型接口，在一些实施例中，本实用新型为其配置充电控制电路，如图5所示，其为根据本实用新型一个实施例的充电控制电路原理框图。所述充电控制电路270包括电压转换电路271、电流检测电路272、充电控制器273及开关电路274。其中，电压转换电路271可以为一DC-DC转换芯片，其电源输入端与可充电电池261连接，以从所述可充电电池获取充电电压，并将其可充电电池的电压转换为外设的充电电压。电流检测电路例如为一个电阻和比较器，比较器的两个输入端连接在电阻两端，根据获得的两端电压及电阻值可以得到充电电流。在另一个实施例中，电流检测电路272中的电阻也可以是可变电阻，其阻值可由充电控制器273控制，从而可控制充电电流。充电控制器273与电流检测电路272相连接，以获得充电电流，并根据预置的充电电流调节可变电阻的阻值从而可以得到合适的充电电流。开关电路274连接在电流检测电路272与外设接口之间，在为外设充电时，充电控制器273控制开关电路闭合，以接通外设接口的充电电路。其中，所述的开关电路可以有多个，分别与相应的外设接口相连接。所述充电控制器 273还与处理芯片210相连接，从所述处理芯片中获得外设充电参数，如需要充电的外设接口，对应的充电电流及充电电压等，从而接通相应外设接口的开关电路，并调整可变电阻的阻值，使电充电池符合外设的充电要求。在本实施例中，在外设连接到键盘时，不但可以与计算机主机之间进行数据传输，还可以对外设进行充电。

图6是根据本实用新型一个实施例的计算机主机与键盘的连接原理框图。在本实施例中，计算机主机中包括处理器31、芯片组32及与其连接的第三无线模块33，处理器31通过总线与芯片组32进行通信，芯片组32通过第三无线模块33、键盘中的第一无线模块230及接口电路连接外设。从而在计算机与外设之间传输数据。本实施例中的计算机主机处理器通过无线模块与键盘通信，即可实现与外设之间的数据传输，因而计算机主机的元件更少，也不再需要设置外设接口，因而计算机主机占用空间更少，集成度更高；计算机与外设的连接均通过键盘，因而其与外设的连接更加方便。计算机主机可以通过一个第三无线模块33和键盘中的第一无线模块230、第二无线模块250连接，也可以设置两个第三无线模块33分别与第一无线模块230、第二无线模块250连接，所述的第一无线模块230和第二无线模块250可以是各种近距离传输无线模块，如采用蓝牙协议4.3、4.0、4.1、4.2或5.0的蓝牙模块，也可以是WiFi模块，可以保证计算机与键盘之间的高速传输速率。

图7是根据本实用新型一个实施例的计算机与键盘及外设的连接结构示意图。在本实施例中，所述的计算机为显示器301和主机302与集成在一起的一体机30，其由支架303支撑在桌面上。桌面下安装有无线充电装置600，用于为桌面上的设备充电。主机302内部的包括高集成度的处理器，并通过无线模块与键盘10通信。在本实施例中，用户需要使用打印机40及U盘50，用户通过键盘10上的COM接口与打印机40连接，通过一个USB接口(如图2 中的USB接口1101)连接一U盘50。在用户按下键盘10中的启动开关时，键盘10中的处理芯片、外设接口及与主机通信的无线模块接通电源。计算机 30通过其中的无线模块(如图6中的第三无线模块33)和键盘10中的无线模块(如图2中的第一无线模块230和第二无线模块250)建立通信连接。处理芯片检测到外设接口上连接有打印机40和U盘，点亮相应接口的指示灯，并将与打印机40和U盘50连接的消息经无线通道发送给计算机30。通过指示灯用户可知当前的外设处于准备就续状态。当用户通过计算机30将需要打印的文件发送给打印机40时，计算机30中的处理器通过芯片组32、无线通信通道将打印数据发送到键盘10，键盘10中的处理芯片将所述打印数据经总线、 COM接口发送到打印机40，由打印机40打印。当用户需要从U盘50读取数据时，计算机30将读取指令经无线通道发送给键盘10，经过处理芯片、总线、 USB接口电路从U盘50中读取数据到计算机30中。

本实用新型提供的拓展坞键盘中不但集成有各种接口，还包括处理芯片，其可以在计算机的芯片组与外设之间高速传输数据，例如，用户可以采用VGA 接口连接显示器，一边播放电影，一边通过键盘打字与朋友在社交软件中聊天，在需要打印资料时，还可以通过键盘连接打印机进行打印。从而可见，本实用新型提供的拓展坞键盘既达到了由键盘连接多种外设的目的，还可以满足数据的传输速率要求。由于键盘中具有了外设数据的高速处理芯片，因而可以节省计算机主机的相应元器件，从而减少计算机主机体积，提高其集成度。由于键盘具有无线充电控制电路，不但键盘本身充电方便，还可以通过外设接口为外设充电，例如将手机、平板电脑插入要应的USB接口中，为其充电，方便用户的使用。

上述实施例仅供说明本实用新型之用，而并非是对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本实用新型公开的范畴。

Claims (10)

1.一种拓展坞键盘，其特征在于，包括：

键盘本体，其包括按键和键盘控制电路；

多个外设接口，经配置其设置于所述键盘本体上；

多个外设接口电路，其设置于所述键盘本体中，并分别与所述多个外设接口电连接；

处理芯片，其经配置分别与所述多个外设接口电路电连接；

第一无线模块，其与所述处理芯片电连接，经配置与计算机主机无线连接；以及

第二无线模块，其与所述键盘控制电路电连接，经配置与计算机主机无线连接。

2.根据权利要求1所述的拓展坞键盘，其特征在于，所述外设接口包括各种USB接口中的一种或多种、COM接口、各种Mini-USB接口中的一种或多种、雷电接口、Mirco-USB接口中的一种或多种、VGA接口、HDMI接口、DVI接口、DP接口、RJ-45接口、SD接口、TF接口、音频接口和/或麦克风接口。

3.根据权利要求2所述的拓展坞键盘，其特征在于，所述USB接口为USB-A型接口、USB-B型接口和USB-C型接口中的一种或多种；所述Mini-USB接口为Mini-USB-A型接口、Mini-USB-B型接口和Mini-USB-C型接口中的一种或多种；Mirco-USB接口为Mirco-USB-A型接口、Mirco-USB-B型接口和Mirco-USB-AB型接口中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的拓展坞键盘，其特征在于，所述多个外设接口分布于多个接口区，所述多个接口区分布于键盘本体的四个侧面中的任意一面或多面。

5.根据权利要求4所述的拓展坞键盘，其特征在于，所述多个接口区中至少一个接口区包括防尘盖。

6.根据权利要求1所述的拓展坞键盘，其特征在于，进一步包括可充电的电池。

7.根据权利要求6所述的拓展坞键盘，其特征在于，进一步包括无线充电模块，其经配置与桌面上的无线充电装置相配合，向所述可充电的电池充电。

8.根据权利要求1所述的拓展坞键盘，其特征在于，所述键盘本体上包括启动装置，其经配置以启动所述处理芯片和所述多个外设接口电路。

9.根据权利要求1所述的拓展坞键盘，其特征在于，所述键盘本体上包括指示装置，其经配置以指示所述多个外设接口中一个或多个外设接口的工作状态。

10.根据权利要求1所述的拓展坞键盘，其特征在于，所述键盘本体包括充电控制电路，其经配置以向与至少一个外设接口电连接的设备充电。

Images