TW201416866A - 切換裝置 - Google Patents

Abstract

一種切換裝置係供在與複數電子產品連接之後，在該等電子產品之間自動地或手動地傳輸資料與電源。其中，該切換裝置包含第一傳輸模組、分壓單元、第二傳輸模組、切換模組、集線模組、擴充單元與開關單元。又，該切換裝置係可根據該第一傳輸模組與等電子產品連接時產生的電壓變化，自動地在該切換模組與該集線模組所形成的複數路徑組態進行切換，使得該等電子產品可透過該等路徑組態進行該資料與該電源的傳輸；亦或者，藉由該開關單元以手動地的方式改變該等路徑組態之其一者，使得該等電子產品可透過該等路徑組態之其一者進行資料與電源的傳輸。

Description

切換裝置

本發明係關於一種切換裝置，特別是應用在具有主/從架構(Master/Slave structure)的複數電子產品，用以使得該等電子產品可以設定為主端(Master)或從端(Slave)以傳輸資料與電源。

隨著科技的演進，使用者擁有多種的電子產品，例如該電子產品可為智慧型行動電話或平板電腦等。又，該使用者根據該等電子產品之間資料分享的需求，必然會在該等電子產品之間進行資料的傳輸，例如該資料係可為照片、文字、音樂、影片等的資料型態。

再者，該使用者亦可透過設置在該等電子產品中的通訊模組進行該資料的傳輸。其中，該通訊模組係可提供該資料進行有線通訊或無線通訊。

然而，傳統的傳輸線具有切換開關，用以提供該使用者根據該等電子產品的類型(亦即主端或從端的類型)進行切換而達到資料傳輸的目的。

其中，當該等電子產品設定為主端類型時，則表示該電子產品係在該資料的傳輸過程中扮演主動地傳送資料的角色；反之，當該等電子產品設定為從端類型時，則表示該電子產品係在該資料的傳輸過程中扮演被動地接收該資料的角色。

但，該等電子產品的主從架構必須透過使用者自行判斷並在以一切換開關進行正確地切換，方才能能夠進行正確的資料傳輸。

故有必要提出一種可解決習知技術缺失的裝置。

本發明之一目的係提供一種切換裝置，應用在具有主/從架構的複數電子產品，藉由在該等電子產品之間自動地切換路徑組態，用以達到在該等電子產品之間傳輸資料與電源的目的。

本發明之另一目的係根據上述的切換裝置，藉由開關單元可手動地切換該等電子產品之路徑組態，用以達到在該等電子產品之間傳輸資料與電源的目的。

本發明之又一目的係根據上述的切換裝置，利用擴充單元與該等電子產品連接，使得達到在該等電子產品與該擴充單元之間傳輸資料與電源的目的。

本發明之再一目的係根據上述的切換裝置，藉由結合電池單元，用以儲存來自該等電子產品或外部市電所提供該電源，或者反向地由該電池單元對該等電子產品供應該電源。

為達到上述目的及其它目的，本發明係提供一種切換裝置係供在與複數電子產品連接之後，在該等電子產品之間傳輸資料與電源之至少其一者，該切換裝置包含第一傳輸模組、分壓單元、第二傳輸模組、切換模組、集線模組 與擴充單元。其中，該第一傳輸模組具有第一電源連接端子與第一資料連接端子，且該第一傳輸模組透過該第一電源連接端子與該第一資料連接端子同時地連接至該等電子產品之其一者，用以傳輸該資料與該電源；該分壓單元係與該第一電源連接端子連接，該分壓單元係擷取位於該第一電源連接端子的該電源，用以形成一觸發訊號；該第二傳輸模組係具有第二電源連接端子、第二資料連接端子與控制端子，該第二傳輸模組係透過該第二電源連接端子與該第二資料連接端子同時地連接至該等電子產品之另其一者，且該第二電源連接端子連接至該第一電源連接端子，又該控制端子係用於切換控制組態，其中該控制組態係根據該第二傳輸模組所連接的該電子產品係屬於主端(Master)型態或從端(Slave)型態；該切換模組係連接該第一資料連接端子與該第二資料連接端子；該集線模組係具有複數連接單元與路由單元，該集線模組透過該等連接單元連接該切換模組，且該集線模組與該切換模組形成複數路徑組態，用以供在該等電子產品之間傳輸該資料與該電源；以及，該擴充單元與該集線模組連接，該擴充單元係以該等路徑組態與該等電子產品傳輸該資料與該電源。

與習知技術相較，本發明之切換裝置係利用具有主/從架構的複數電子產品(例如可攜式行動通訊裝置、筆記型電腦或充電器等)連接時所產生的電壓變化(例如高電壓、低電壓或邊緣電壓的變化)，用以在複數路徑組態中自動地選擇其中一條路徑組態，使得該等電子產品可透過該等路徑組 態進行資料與電源的傳輸。

於另一實施例中，本發明更可透過開關單元用以手動地改變複數路徑組態之其一者，使得該等電子產品可透過該等路徑組態進行資料與電源的傳輸。

為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：參考第1圖，係本發明第一實施例之切換裝置之方塊示意圖。於第1圖中，該切換裝置10係供在與複數電子產品2,4連接之後，在該等電子產品2,4之間傳輸資料DA(data)與電源PW(power)之至少其一者。其中，該等電子產品2,4係具有主端(Master)/從端(Slave)的架構。其中，該等電子產品2,4係可為筆記型電腦、可攜式行動通訊裝置、資料儲存裝置、讀卡機與充電器等。於本實施例中，該電子產品2係設定為主端，例如該電子產品2係以該筆記型電腦與該充電器為例說明，以及該電子產品4係設定為從端，例如以該可攜式行動通訊裝置為例說明。其中，該可攜式行動通訊裝置係能符合通用串列匯流排存取隨身碟(Universal Serial Bus On The Go,USB OTG)的資料傳輸協定。又，當該筆記型電腦與該可攜式行動通訊裝置同時連接該切換裝置10時，則該筆記型電腦係自動地設定為主端及該可攜式行動通訊裝置係自動地設定為從端。若僅只有該可攜式行 動通訊裝置與該切換裝置10連接時，則該可攜式行動通訊裝置則自動地設定為主端。

其中，該切換裝置10包含第一傳輸模組12、分壓單元14、第二傳輸模組16、切換模組18、集線模組20與擴充單元22。

其中，該第一傳輸模組12係具有第一電源連接端子122與第一資料連接端子124。其中，該第一傳輸模組12係透過該第一電源連接端子122與該第一資料連接端子124連接至該電子產品2以傳輸該資料DA與該電源PW，例如該第一傳輸模組12係為通用串列匯流排(Universal Serial Bus，USB)。

該分壓單元14係與該第一電源連接端子122連接，該分壓單元14係擷取位於該第一電源連接端子122的該電源PW以形成一觸發訊號TS(trigger signal)。

該第二傳輸模組16係具有第二電源連接端子162、第二資料連接端子164與控制端子166。其中，該第二傳輸模組16係透過該第二電源連接端子162與該第二資料連接端子164連接至該電子產品4，且該第二電源連接端子162又與該第一電源連接端子142連接，又該控制端子166係切換與該第二傳輸模組16連接的該電子產品4的主端或從端的控制組態，亦即該電子產品4係根據該控制端子166用以決定以主端或從端進行運作。

該切換模組18係分別地連接該第一資料連接端子122與該第二資料連接端子162。

該集線模組20係具有複數連接單元202與路由單元204。該集線模組20透過該等連接單元202連接該切換模組18，且該集線模組20與該切換模組18形成複數路徑組態以供在該等電子產品2,4之間傳輸該資料DA與該電源PW。

該擴充單元22與該集線模組20連接，該擴充單元22係以該等路徑組態與該等電子產品2,4傳輸該資料DA與該電源PW，例如該擴充單元22係為電連接口、高畫質晰度多媒體介面(High Definition Multimedia Interface，HDMI)、讀卡機與無線通訊電路之至少其一者。

故於本實施例中，該切換裝置10係根據該第一傳輸模組12與該電子產品2連接在該分壓單元14上所產生的該觸發訊號TS，自動地改變該切換單元18與該集線模組20的該等路徑組態。

請參考第2圖，係說明第1圖中切換模組18的詳細方塊示意圖。於第2圖中，該等切換模組18係可由複數切換單元182、184所組成。於本實施例中，該等切換單元18係以第一切換單元182與第二切換單元184為例說明。該第一切換單元182具有主控端子1822、第一控制端子1824、第二控制端子1826與選擇端子1828；以及，該第二切換單元184具有主控端子1842、第一控制端子1844、第二控制端子1846與選擇端子1848。

又，於本實施例中，該第一切換單元182與該第二切換單元184之間端子的連接係該第一切換單元182的主控 端子1822與該集線模組20連接，該第一切換單元182之第一控制端子1824與該第二切換單元184的第一控制端子1844連接，該第一切換單元182之第二控制端子1826與該第一傳輸模組12的該第一電源連接端子122連接，以及該第二切換單元184之主控端1842與該第二傳輸模組16之第二電源連接端子162連接，且該第二切換單元184之該第二控制端1842與該集線模組20連接。

其中，藉由該第一切換單元182之各端子與該第二切換單元184各端子之間的切換並配合該集線模組200，使得在該切換裝置10中形成第一路徑組態FPC(first path configuration)與第二路徑組態SPC(second path configuration)，以下係舉例說明。

該第一路徑組態FPC所形成的該資料DA與該電源PW的傳輸路徑，係該資料DA與該電源PW經由該第一切換單元182之該第二控制端子1826、該第一切換單元182之該主控端子1822、該集線模組20、該第二切換單元184之該第二控制端子1846、以及該第二切換單元184之該主控端子1842所的傳輸路徑，用以在該等電子產品2,4之間傳輸該資料DA。

該第二路徑組態SPC所形成的該資料DA與該電源PW的傳輸路徑，係該資料DA與該電源PW經由該第一切換單元182之該第一控制端子1824、該第一切換單元182之該主控端子1822、該集線模組20、該第二切換單元184之該第一控制端子1844、以及該第二切換單元184之該主控 端子1842的傳輸路徑，用以在該電子產品4與該擴充單元22之間傳送該資料DA。

參考第3圖，係本發明第二實施例之切換裝置之方塊示意圖。於第3圖中，該切換裝置10’係除包含第一實施例之該第一傳輸模組12、該分壓單元14、該第二傳輸模組16、該切換模組18、該集線模組20與該擴充單元22之外，更包含該等開關單元24,26；以及，該集線模組20係更連接該分壓單元14與該第二電源連接端子142。

該開關單元24係連接至一接地G與該第二傳輸模組16之該控制端子166，並藉由按壓該開關單元24以決定該控制端子166與該接地G之間的導通狀態，以及該開關單元26係連接該第一電源連接端子122與該第二電源連接端子142，並藉由按壓該開關單元26以決定改變該第一電源連接端子122與該第二電源連接端子142的導通狀態。

一併參考第4圖，係說明第3圖中該等開關單元24,26的連接示意圖。於第4圖中，該等開關單元24,26係以具有6個切換端子之2組切換器25所組成，該開關單元24具有第一切換端242、第二切換端244與第三切換端246。其中，該第一切換端242連接至該接地G，該第二切換端244係與該控制端子166連接，以及該第三切換端246為浮接(float connection)。以及，該開關單元26具有第四切換端262、第五切換端264與第六切換端266。其中，該第四切換端262為浮接，該第五切換端264係連接該第二電源連接端子142，以及該第六切換單元266係與該第一電源連 接端子122連接。

故於本實施例中，該切換裝置10’係根據該等開關單元24,26的切換，讓使用者可手動地改變該切換單元18與該集線模組20的該等路徑組態。

參考第5圖，係本發明第三實施例之切換裝置之方塊示意圖。於第5圖中，該切換裝置10”除係包含第二實施例之該第一傳輸模組12、該分壓單元14、該第二傳輸模組16、該切換模組18、該集線模組20、該擴充單元22與該等開關單元24,26之外，更包含電池單元28與蕭克立二極體(Shockley diode)30。

其中，該電池單元28係連接該第一電源連接端子122與該第二電源連接端子142。該電池單元28供儲存來自該等電子產品2,4該電源PW，或相反地由該電池單元28對該等電子產品2,4供應該電源PW。

該蕭克立二極體30係具有二端。其中，該蕭克立二極體30之一端係連接該第一電源連接端子122，與該蕭克立二極體之另一端係連接該第二電源連接端子142。

參考第6圖，係本發明第四實施例之切換裝置之方塊示意圖。於第6圖中，該切換裝置10'''除係包含第三實施例之該第一傳輸模組12、該分壓單元14、該第二傳輸模組16、該切換模組18、該集線模組20、該擴充單元22、該等開關單元24,26、該電池單元28與該蕭克立二極體30之外，更包含電源控制單元32與取樣電阻34。

該電源控制單元32係連接該蕭克立二極體30與該第 二電源連接端子162。其中，該電源控制單元32係具有複數電源輸入端322,324、電源控制端326與複數電源輸出端328,330。

又，該電源輸入端322係連接該蕭克立二極體30之一端，該電源輸入端324係連接該電池單元28，且該電源控制端326選擇將來自該蕭克立二極體30之一端所輸出之該電源PW或該電池單元28所儲存的該電源PW傳送至該等電源輸出端，以及該電源輸出端328係連接該第二電源連接端子328，該電源輸出端330係供應該切換模組18與該集線模組20所需的該電源PW，其供電路徑如A所示。

該取樣電阻34係具有二端，該取樣電阻34之一端係連接該蕭克立二極體30與該第二電源連接端子162，另一端係連接至該接地G，並根據該第一傳輸模組12與該電子產品2連接用以產生控制訊號CS，該控制訊號CS係輸出至該電源控制端326，用以供該電源控制單元32選擇該該蕭克立二極體30之一端所輸出之該電源PW或該電池單元28所儲存的該電源PW。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

2、4‧‧‧電子產品

10、10’、10”、10'''‧‧‧切換裝置

12‧‧‧第一傳輸模組

122‧‧‧第一電源連接端子

124‧‧‧第一資料連接端子

14‧‧‧分壓單元

16‧‧‧第二傳輸模組

162‧‧‧第二電源連接端子

164‧‧‧第二資料連接端子

166‧‧‧控制端子

18‧‧‧切換模組

182‧‧‧第一切換單元

1822‧‧‧主控端子

1824‧‧‧第一控制端子

1826‧‧‧第二控制端子

1828‧‧‧選擇端子

184‧‧‧第二切換單元

1842‧‧‧主控端子

1844‧‧‧第一控制端子

1846‧‧‧第二控制端子

1848‧‧‧選擇端子

20‧‧‧集線模組

202‧‧‧連接單元

204‧‧‧路由單元

22‧‧‧擴充單元

24、26‧‧‧開關單元

242‧‧‧第一切換端

244‧‧‧第二切換端

246‧‧‧第三切換端

262‧‧‧第四切換端

264‧‧‧第五切換端

266‧‧‧第六切換端

25‧‧‧切換器

28‧‧‧電池單元

30‧‧‧蕭克立二極體

32‧‧‧電源控制單元

322、324‧‧‧電源輸入端

326‧‧‧電源控制端

328、330‧‧‧電源輸出端

DA‧‧‧資料

PW‧‧‧電源

FPM‧‧‧第一路徑組態

SPM‧‧‧第二路徑組態

G‧‧‧接地

TS‧‧‧觸發訊號

第1圖係本發明第一實施例之切換裝置之方塊示意圖；第2圖係說明第1圖中切換模組的詳細方塊示意圖；第3圖係本發明第二實施例之切換裝置之方塊示意圖；第4圖係說明第3圖中該等開關單元的連接示意圖；以及第5圖係本發明第三實施例之切換裝置之方塊示意圖；第6圖係本發明第四實施例之切換裝置之方塊示意圖。

2、4‧‧‧電子產品

10‧‧‧切換裝置

12‧‧‧第一傳輸模組

122‧‧‧第一電源連接端子

124‧‧‧第一資料連接端子

14‧‧‧分壓單元

16‧‧‧第二傳輸模組

162‧‧‧第二電源連接端子

164‧‧‧第二資料連接端子

166‧‧‧控制端子

18‧‧‧切換模組

20‧‧‧集線模組

202‧‧‧連接單元

204‧‧‧路由單元

22‧‧‧擴充單元

DA‧‧‧資料

PW‧‧‧電源

TS‧‧‧觸發訊號

G‧‧‧接地

Claims (16)

1. 一種切換裝置，係供在與複數電子產品連接之後，在該等電子產品之間傳輸資料與電源之至少其一者，該切換裝置包含：第一傳輸模組，係具有第一電源連接端子與第一資料連接端子，該第一傳輸模組係透過該第一電源連接端子與該第一資料連接端子連接至該等電子產品之其一者以傳輸該資料與該電源；分壓單元，係與該第一電源連接端子連接，該分壓單元係擷取位於該第一電源連接端子的該電源以形成一觸發訊號；第二傳輸模組，係具有第二電源連接端子、第二資料連接端子與控制端子，該第二傳輸模組係透過該第二電源連接端子與該第二資料連接端子連接至該等電子產品之另其一者，且該第二電源連接端子又與該第一電源連接端子連接，又該控制端子係切換與該第二傳輸模組連接的該電子產品的主端(Master)或從端(Slave)的控制組態；切換模組，係分別地連接該第一資料連接端子與該第二資料連接端子；集線模組，係具有複數連接單元與路由單元，該集線模組透過該等連接單元連接該切換模組，且該集線模組與該切換模組形成複數路徑組態以供在該等電子產品之間傳輸該資料與該電源；以及擴充單元，與該集線模組連接，該擴充單元係以該等 路徑組態與該等電子產品傳輸該資料與該電源。
2. 如申請專利範圍第1項所述的切換裝置，其中根據該第一傳輸模組與該電子產品連接在該分壓單元上所產生的該觸發訊號，自動地改變該切換單元與該集線模組之間的該等路徑組態。
3. 如申請專利範圍第1項所述的切換裝置，更包含複數開關單元，該等開關單元之其一者係連接至一接地與該第二傳輸模組之該控制端子，並藉由按壓該等開關單元之其一者以決定該控制端子與該接地之間的導通狀態，以及該等開關單元之另其一者係連接該第一電源連接端子與該第二電源連接端子，並藉由按壓該等開關單元之另其一者以決定改變該第一電源連接端子與該第二電源連接端子的導通狀態。
4. 如申請專利範圍第3項所述的切換裝置，其中該等開關單元之其一者具有第一切換端、第二切換端與第三切換端，該第一切換端連接至該接地，該第二切換端係與該控制端子連接，以及該第三切換端為浮接(float connection)。
5. 如申請專利範圍第4項所述的切換裝置，其中該等開關單元之另其一者具有第四切換端、第五切換端與第六切換端，該第四切換端為浮接，該第五切換端係連接該第二電源連接端子，以及該第六切換單元係與該第一電源連接端子連接。
6. 如申請專利範圍第5項所述的切換裝置，其中該集線模組係更連接該分壓單元與該第二電源連接端子。
7. 如申請專利範圍第1項所述的切換裝置，其中該切換模組更包含複數切換單元，每一該等切換單元係具有主控端子、第一控制端子、第二控制端子與選擇端子，且該選擇端子與該分壓單元連接，每一該等切換單元根據位於該選擇端子上接收到該觸發訊號之電壓準位以決定該主控端子、該第一控制端子與該第二控制端子之間的該連接狀態。
8. 如申請專利範圍第7項所述的切換裝置，其中該等切換單元係為第一切換單元與第二切換單元，該第一切換單元的主控端子連接該集線模組，該第一切換單元之第一控制端子與該第二切換單元的第一控制端子相互連接，該第一切換單元之第二控制端子連接該等傳輸單元之其一者，以及該第二切換單元之主控端連接該等傳輸單元之另其一者，且該第二切換單元之該第二控制端與該集線模組連接。
9. 如申請專利範圍第8項所述的切換裝置，其中該等路徑組態之其一者係定義為第一路徑組態，該第一路徑組態所形成該資料與該電源的傳輸路徑，係該資料與該電源經由該第一切換單元之該第二控制端子、該第一切換單元之該主控端子、該集線模組、該第二切換單元之該第二控制端子、以及該第二切換單元之該主控端子的傳輸路徑。
10. 如申請專利範圍第8項所述的切換裝置，其中等路徑組態之另其一者係定義為該第二路徑組態，該第二路徑組態所形成該資料與該電源的傳輸路徑，係該資料與該電源經由 該第一切換單元之該第一控制端子、該第一切換單元之該主控端子、該集線模組、該第二切換單元之該第一控制端子、以及該第二切換單元之該主控端子的傳輸路徑。
11. 如申請專利範圍第1項所述的切換裝置，其中該擴充單元係為電連接口、高畫質晰度多媒體介面(High Definition Multimedia Interface)、讀卡機與無線通訊電路之至少其一者。
12. 如申請專利範圍第1項所述的切換裝置，更包含電池單元，係連接該第一電源連接端子與該第二電源連接端子，該電池單元係供儲存來自該等電子產品該電源，或該電池單元對該等電子產品供應該電源。
13. 如申請專利範圍第12項所述的切換裝置，更包含蕭克立二極體，係具有二端，該蕭克立二極體之一端係連接該第一電源連接端子，該蕭克立二極體之另一端係連接該第二電源連接端子。
14. 如申請專利範圍第13項所述的切換裝置，更包含電源控制單元，係連接該蕭克立二極體與該第二電源連接端子，該電源控制單元係具有複數電源輸入端、電源控制端與複數電源輸出端，又該等電源輸入端之其一者係連接該蕭克立二極體之一端，該等電源輸入端之另其一者係連接該電池單元，且該電源控制端選擇將來自該蕭克立二極體之一端所輸出之該電源或該電池單元所儲存的該電源傳送至該等電源輸出端，以及該等電源輸出端之其一者係連接該第二電源連接端子，該等電源輸出端之另其一者係供應該 切換模組與該集線模組所需的該電源。
15. 如申請專利範圍第14項所述的切換裝置，更包含取樣電阻，係具有二端，該取樣電阻之一端係連接該蕭克立二極體與該第二電源連接端子，另一端係接地，並根據該第一傳輸模組與該電子產品連接用以產生控制訊號，該控制訊號係輸出至該電源控制端，用以供該電源控制單元選擇該該蕭克立二極體之一端所輸出之該電源或該電池單元所儲存的該電源。
16. 如申請專利範圍第1項所述的切換裝置，其中該第一傳輸模組與該第二傳輸模組係為通用串列匯流排(Universal Serial Bus)，以及該集線模組係為串列匯流排集線器(Universal Serial Bus Hub)。