技术领域
[0001] 本
发明关于一种电子装置，更具体而言，关于一种应用于USB集线
电路上并提供省电处理的可关闭内建
USB集线器以节省电
力消耗的电子装置。
背景技术
[0002] 由于通用序列汇流排(Universal Serial Bus；USB)具有支援
热插拔(Hot swapping或Hot plugging)以及随插即用(Plug and Play；PNP)的特性，故已被广泛地应用于电脑系统与周边装置连线上的一种输出入介面，甚至也被应用于行动通讯产品上，因此，USB介面似乎已成为主流的连接器。
[0003] 此外，产业界为扩充电子设备原有的输出入介面，更推出USB集线器或具USB集线电路的USB介面
键盘等的USB介面扩充设备，通过该USB介面扩充设备所提供的USB集线电路让使用者可以更有弹性的外接周边装置。
[0004] 不过，前述USB介面扩充设备在其USB连接器未插接任何周边装置时，其USB集线电路中的USB
控制器仍在耗费电力，因此如何在提供USB介面扩充功能的同时亦能达到节能效果实为目前亟欲探究的课题。
发明内容
[0005] 鉴于上述习知技术的种种问题，本发明的目的在于提供一种可关闭内建USB集线器以节省电力消耗的电子装置，其兼具USB介面扩充功能及省电功能。
[0006] 为达到上述目的，本发明提供一种电子装置，可将USB装置耦接到主机装置，该USB装置输出第一讯号，该电子装置包括：主功能模组，输出第二讯号；第一传输线路，与该主功能模组耦接，以传输该第二讯号；连接器，选择性连接该USB装置，以接收该第一讯号；USB集线电路，其具有第一USB下游埠、第二USB下游埠及USB上游埠，该第一USB下游埠通过该第一传输线路耦接该主功能模组以接收该第二讯号，该第二USB下游埠耦接该连接器以接收该第一讯号；侦测单元，设置于该连接器附近，当该连接器连接该USB装置时，该侦测单元输出触发
信号；电源提供单元，选择性地输出
电能给该USB集线电路；以及切换控制电路，其具有与该主机装置连接的主机端传输线路、与该主功能模组连接的旁路线路、与该USB集线电路的USB上游埠连接的第二传输线路，且该切换控制电路与该侦测单元连接；其中在该侦测单元未输出该触发信号时，该电源提供单元不对该USB集线电路供电，且该切换控制电路使该主机端传输线路与该旁路线路处于接通状态；其中当该侦测单元输出该触发信号时，该电源提供单元对该USB集线电路供电，且该切换控制电路使该主机端传输线路由与该旁路线路的接通状态切换为与该第二传输线路的接通状态，以供该主功能模组与该USB装置共用该USB集线电路得与该主机装置连接。
[0007] 作为进一步可选的技术方案，该电子装置应用于USB介面键盘，主功能模组为该USB介面键盘所提供的键盘功能，该连接器设置于该USB介面键盘
外壳上。
[0008] 作为进一步可选的技术方案，该切换控制电路包括：第一多工器，该第一多工器具有第一输入埠、第二输入埠与输出埠，该第一输入埠通过该旁路线路与该主功能模组耦接，该第一多工器的第二输入埠通过该第二传输线路与该USB上游埠耦接；该第一多工器的输出埠通过该主机端传输线路与该主机装置耦接。
[0009] 作为进一步可选的技术方案，侦测单元包括：接地
端子，用以提供低电位信号作为触发信号；控制端子，与该切换控制电路及电源提供单元连接，
开关，邻近设于该连接器，以在该USB装置通过该连接器与该第二USB下游埠连接时，触动该开关而接通该接地端子及控制端子，进而将该触发信号传送至该切换控制电路以及电源提供单元。
[0010] 作为进一步可选的技术方案，该侦测单元包括：电源端子，用以提供高电位信号作为触发信号；控制端子，与该切换控制电路及电源提供单元连接，开关，邻近设于该连接器，以在该USB装置通过该连接器与该第二USB下游埠连接时，触动该开关而接通该电源端子及控制端子，进而将该触发信号传送至该切换控制电路以及电源提供单元。
[0011] 作为进一步可选的技术方案，该电子装置内建于该主机装置中。
[0012] 作为进一步可选的技术方案，该旁路传输线路与该第一传输线路耦接。
[0013] 作为进一步可选的技术方案，该电子装置还包括第二多工器，该第二多工器具有输入埠、第一输出埠与第二输出埠，其中该输入埠与该主功能模组耦接，该第一输出埠与该旁路线路耦接，该第二输出埠与该USB集线电路的第一USB下游埠耦接，当该侦测单元未输出该触发信号时，该第二多工器把该输入埠耦接到该第一输出埠，其中当该侦测单元输出该触发信号时，该第二多工器把该输入埠耦接到该第二输出埠。
[0014] 本发明还提供一种电子装置，可将USB装置耦接到主机装置，该USB装置输出第一讯号，该电子装置包括：主功能模组，输出第二讯号；连接器，选择性连接该USB装置，以接收该第一讯号；第一多工器，具有第一输入埠、第二输入埠与输出埠，该第一输入埠耦接该主功能模组以接收该第二讯号，该输出埠耦接该主机装置，该第一多工器可选择性地把该输出埠耦接到该第一输入埠和该第二输入埠二者之一；USB集线电路，其具有第一USB下游埠、第二USB下游埠、USB上游埠，该第一USB下游埠耦接该主功能模组以接收该第二讯号，该第二USB下游埠耦接该连接器以接收该第一讯号，该USB上游埠耦接该第一多工器的该第二输入埠；侦测单元，设置于该连接器附近，当该连接器连接该USB装置时，该侦测单元输出触发信号；以及电源提供单元，选择性地输出电能给该USB集线电路；其中当该侦测单元未输出该触发信号时，该电源提供单元不对该USB集线电路供电，且该第一多工器把该输出埠耦接到该第一输入埠，使该第二讯号可不经过该USB集线电路，通过该第一多工器传递到该主机装置；其中当该侦测单元输出该触发信号时，该电源提供单元对该USB集线电路供电，且该第一多工器把该输出埠耦接到该第二输入埠，使该第二讯号与该第一讯号通过该USB集线电路及该第一多工器传递到该主机装置。
[0015] 作为进一步可选的技术方案，该电子装置应用于USB介面键盘，该主功能模组为该USB介面键盘所提供的键盘功能，该连接器设置于该USB介面键盘外壳上。
[0016] 作为进一步可选的技术方案，该侦测单元包括：接地端子，用以提供低电位信号作为触发信号；控制端子，与该第一多工器及电源提供单元连接，开关，邻近设于该连接器，以在该USB装置通过该连接器与该第二USB下游埠连接时，触动该开关而接通该接地端子及控制端子，进而将该触发信号传送至该第一多工器以及电源提供单元。
[0017] 作为进一步可选的技术方案，该侦测单元包括：电源端子，用以提供高电位信号作为触发信号；控制端子，与该第一多工器及电源提供单元连接，开关，邻近设于该连接器，以在该USB装置通过该连接器与该第二USB下游埠连接时，触动该开关而接通该电源端子及控制端子，进而将该触发信号传送至该第一多工器以及电源提供单元。
[0018] 作为进一步可选的技术方案，该电子装置还包括：主机端传输线路、旁路线路、第一传输线路以及第二传输线路，其中，该USB集线电路的第一USB下游埠通过该第一传输线路与该主功能模组耦接；该第一多工器的第一输入埠通过该旁路线路与该主功能模组耦接；该第一多工器的第二输入埠通过该第二传输线路与该USB上游埠耦接；该第一多工器的输出埠通过该主机端传输线路与该主机装置耦接。
[0019] 作为进一步可选的技术方案，该旁路传输线路与该第一传输线路耦接。
[0020] 作为进一步可选的技术方案，该电子装置还包括第二多工器，该第二多工器具有输入埠、第一输出埠与第二输出埠，其中该输入埠与该主功能模组耦接，该第一输出埠与该旁路线路耦接，该第二输出埠与该USB集线电路的第一USB下游埠耦接，当该侦测单元未输出该触发信号时，该第二多工器把该输入埠耦接到该第一输出埠，其中当该侦测单元输出该触发信号时，该第二多工器把该输入埠耦接到该第二输出埠。
[0021] 相较于习知技术，本发明会侦测扩充用的USB介面连接器是否耦接周边装置，以在侦测到该USB介面连接器为闲置状态下，则不对USB集线电路提供电能，故可达到节能的效果。再者，本发明除能提供USB介面扩充功能以及省电功能外，还备有主功能的提供，而该主功能可以与该扩充功能共用USB集线电路，因此有效降低
硬件成本。
附图说明
[0022] 图1A为本发明的可关闭内建USB集线器以节省电力消耗的电子装置的基本系统架构方
块图；
[0023] 图1B为图1A的切换控制电路的基本系统架构方块图；
[0024] 图2为本发明的可关闭内建USB集线器以节省电力消耗的电子装置应用于USB介面键盘的一产品范例；
[0025] 图3为图1A所示的侦测单元的一具体
实施例；
[0026] 图4为图1A的切换控制电路的一具体实施例的基本系统架构方块图；
[0027] 图5为本发明的可关闭内建USB集线器的电子装置另一实施例的基本系统架构方块图；
[0028] 图6为本发明的可关闭内建USB集线器以节省电力消耗的电子装置应用于主机装置内部时的基本系统架构方块图。
具体实施方式
[0029] 为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
[0030] 以下内容将搭配附图，藉由特定的具体实施例说明本发明的技术内容，熟悉此技术的人士可由本
说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明亦可藉由其他不同的具体实施例加以施行或应用。本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下，进行各种修饰与变更。
[0031] 如图1A所示，其为本发明的电子装置的基本系统架构方块图。电子装置1可将USB装置耦接到主机装置2，如图2所示，USB装置5例如为USB介面滑鼠或USB介面随身碟等的USB介面设备，主机装置2例如为桌上型电脑或笔记型电脑等电脑系统，甚至也可为行动通讯装置，藉由本发明的电子装置1可让主机装置通过单USB介面41连接电子装置1的主功能模组15，同时也能让主机装置通过选择性启动电子装置1的USB集线器来连接额外的USB装置5。
[0032] 本发明的电子装置1包括：主功能模组15、第一传输线路115、连接器16、USB集线电路11、侦测单元12以及切换控制电路13，于本实施例中，前述主功能模组15为键盘电路，故本发明的电子装置1的一具体实施例可为如图2所示的内建USB连接器16的USB介面键盘4，连接器16设于键盘4外壳，键盘4通过USB介面41可与主机装置2连接。在此须补充说明的是，主功能模组15并非仅限于键盘电路，亦即，端视实施型态而可以不同的功能模组来取代，例如：主功能模组15可为触控电路，则整个电子装置1可能为触控板；或主功能模组15可为滑鼠电路，则整个电子装置1可能为滑鼠装置等亦可。
[0033] USB集线电路11一般藉由USB集线器控制器(USB Hub IC)来实施，如：Cypress CY7C656xx USB 2.0Hub Controller积体电路。由于USB Hub控制器为业界熟知的元件，为简化附图及说明，故以下针对USB集线电路11仅说明USB集线器控制器中与本发明有关的部分电路。USB集线电路11具有多个USB下游埠(USB downstream port)、逻辑单元114以及一个USB上游埠113(USB upstream port)，于本实施例中，USB集线电路11的USB下游埠数量以两个为例说明，当然也可以采用两个或两个以上的USB下游埠。图1A中的两个USB下游埠(110、111)中，USB下游埠110通过第一传输线路115与主功能模组15耦接，本实施例中的主功能模组15将以键盘电路为例说明，第一传输线路115用以传输键盘电路的键盘讯号至USB下游埠110；USB下游埠111耦接连接器16以接收外接的USB装置所输出的USB介面讯号。逻辑单元114用以协调各USB下游埠(110、111)间所接收到的讯号，以顺利将各USB下游埠(110、111)所接收到的讯号整合后通过USB上游埠113传送到主机装置2。
[0034] 侦测单元12设置于连接器16附近，当外部USB装置与连接器16连接时，触动侦测单元12而发出触发信号，触发信号再被传送至切换控制电路13以及电源提供单元14。当外部USB装置未连接连接器16时，侦测单元12停止发出触发信号。侦测单元12利用触发信号控制以下动作：(1)切换控制电路13进行线路切换动作，(2)电源提供单元14是否输出电能给USB集线电路11。
[0035] 切换控制电路13具有与主机装置2连接的主机端传输线路130、与键盘电路连接的旁路线路131、与USB集线电路11的USB上游埠113连接的第二传输线路132，其中旁路传输线路131与第一传输线路115连接；如上段所述，切换控制电路13与侦测单元12连接以接收触发信号。由于本发明的电子装置1主要是用以执行USB讯号的传输处理，故前述主机端传输线路130、旁路线路131、第一传输线路115及第二传输线路132皆分别具有资料端(D+、D-)。
[0036] 请参考图2与图3，图3为图1A所示的侦测单元的一具体实施例，其中侦测单元12’包括：接地端子121、控制端子120以及设于连接器16附近的触动开关122，其中接地端子121提供低电位信号作为触发信号，而控制端子120则与切换控制电路13及电源提供单元14连接。当USB装置5未与连接器16连接时，触动开关122断开，控制端子120连接电源，进而将高位准信号传送至切换控制电路13以及电源提供单元14。当USB装置5与连接器16连接时，触动开关122导通，而接通接地端子121及控制端子120，进而将低电位信号传送至切换控制电路13以及电源提供单元14，故本实施例以低电位信号作为触发信号。在此补充说明的是，前述控制端子120亦可改连接在开关122下方邻近接地端子121侧(在此未予以图示)，如此触发信号亦可以高电位信号取代，并不限以低电位信号作为触发信号。
[0037] 详而言之，当连接器16尚未连接外部USB装置5，侦测单元(12’或12)输出高电位信号时，电源提供单元14停止对USB集线电路11供电，且切换控制电路13使主机端传输线路130与旁路线路131处于接通状态，即如图1A所示的线路关系。相反的，当连接器16连接到USB装置5，侦测单元(12’或12)因而输出低电位触发信号时，电源提供单元14对USB集线电路11进行供电，且切换控制电路13进行线路切换动作，使主机端传输线路130由与旁路线路131的接通状态切换为与第二传输线路132接通状态，即如图1B所示的线路关系，此线路切换以及供电作动下，键盘电路15与USB装置5可共用USB集线电路11传送资料给主机装置2。
[0038] 由上可知，本发明的电子装置，当扩充用的USB介面连接器没有与周边装置连接时，并不会对整体耗电量较高的USB集线电路进行供电；此外，可依据扩充用的USB介面连接器的连接状态来满足使用者外接的扩充功能与电子装置本端的主要功能，因此除适时达到省电的功效外，更提升装置使用上的弹性。
[0039] 请参考图4，图4为图1A的切换控制电路的一具体实施例的基本系统架构方块图。上述图1A中的切换控制电路13可藉由多工器136来加以实施，如此切换控制电路13’可包括：多工器136，多工器136具有第一输入埠133、第二输入埠134与输出埠135，第一输入埠133通过旁路线路131与键盘电路功能模组耦接，以接收键盘讯号，多工器136的第二输入埠134通过第二传输线路132与USB上游埠113耦接；多工器136的输出埠135通过主机端传输线路130与主机装置2耦接，通过多工器136可选择性地把输出埠135耦接到第一输入埠133或第二输入埠134。
[0040] 同理于前述，当侦测单元12因连接器16尚未连接USB装置，故侦测单元12并未输出触发信号时，电源提供单元14停止对USB集线电路11供电，且多工器136把输出埠135耦接到第一输入埠133，使键盘电路所输出的键盘讯号不经过USB集线电路11，而是通过多工器136传递到主机装置2。
[0041] 相反的，当侦测单元12因连接器16连接到USB装置而输出触发信号时，电源提供单元14对USB集线电路11供电，且多工器136把输出埠135耦接到第二输入埠134，使键盘电路所输出的键盘讯号可通过USB集线电路11和多工器136传递到主机装置2。
[0042] 此外，请参考图5，其为本发明的可关闭内建USB集线器电子装置另一实施例的基本系统架构方块图。本实施例的电子装置1”与前述图1A或图4不同处在于：在主功能模组15与切换控制电路(13或13’)间设置多工器17，多工器17具有输入埠170、第一输出埠171与第二输出埠172；依据侦测单元12"是否发出触发信号，多工器17可选择性地把输入埠170耦接到第一输出埠171或第二输出埠172。输入埠170与主功能模组15耦接，第一输出埠171与旁路线路131耦接，第二输出埠172与USB集线电路11的USB下游埠110耦接。
[0043] 如图5所示，当连接器16未与USB装置连接时，侦测单元12”不会输出触发信号，故多工器17将使输入埠170与第一输出埠171接通，进而使主功能模组15通过旁路线路131与主机装置2通讯，且主功能模组15是完全与USB下游埠110呈断开状态，藉由多工器
17断路，避免USB下游埠110从旁路线路131汲取额外电能，使主功能模组15与主机装置
2间的D+/D-电讯号更稳定。
[0044] 相反地，若如图4所示，旁路线路131持续保持与USB下游埠110连接时，即使USB集线电路11处于断电状态下，USB集线电路11的USB下游埠110仍可能会从旁路线路131汲取电能，如此易造成主功能模组15的资料端D+/D-电讯号被USB下游埠110影响而过低，而让主机装置2与主功能模组15无法稳定通讯。
[0045] 由上述可知，图5的多工器17提供讯号隔离的作用，使主功能模组15以旁路线路131与主机装置2通讯时，可以完全不受USB集线电路11的USB下游埠110所影响，促使主机装置2与主功能模组15间的通讯更为稳定。
[0046] 再者，请参考图6，其为本发明的可关闭内建USB集线器以节省电力消耗的电子装置应用于主机装置内部时的基本系统架构方块图。本实施例与前述图1A、图4以及图5不同处在于：前述图1A、图4或图5所示的电子装置(1或1'或1”)为周边装置(例如：键盘、滑鼠或触控板)，然后通过USB传输线，可插拔地连接到执行作业系统的手机、笔记型电脑或桌上型电脑等电子设备的USB连接器上。而图6实施例则前述电子装置(1或1'或1”)本身即为主机装置3(例如：执行作业系统的手机或笔记型电脑等电子设备)，主机装置3还具有主机板单元30。此外，若主功能模组15为触控电路时，则主机装置3可为
平板电脑或触控式智慧型手机等电子装置，简言之，端视实施型态可将主功能模组15以不同的功能模组来取代。
[0047] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何本领域人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如本发明
申请专利范围所列。
