CN1471007A

CN1471007A - Usb直接联机显示切换装置及方法

Info

Publication number: CN1471007A
Application number: CNA021271267A
Authority: CN
Inventors: 旭韩; 韩旭; 李栋如
Original assignee: GSSHARP Corp
Current assignee: GSSHARP Corp
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-01-28

Abstract

一种USB直接联机显示切换装置及方法，包括至少一USB切换控制器、USB端口切换开关、显示控制器及至少一硬件触动单元与作业平台触动单元，其中，USB端口切换开关连结至少两组电脑主机的USB接口端口，以受USB切换控制器控制而扫瞄及切换各USB接口端口，显示控制器输入所需切换的各组显示信号并受USB切换控制器的控制而切换输出至单一显示器，该USB切换控制器接受硬件触动单元或作业平台触动单元所发出的触动切换信号，以对显示控制器将所指定切换显示的电脑主机或作业平台的显示画面显示在单一显示器中，并由该作业平台触动单元提供切换电脑主机的设定及切换信息于该显示器画面上显示及供点选操作。

Description

USB直接联机显示切换装置及方法

(1)技术领域

本发明有关一种USB直接联机显示切换装置及方法，尤指一种用于多组电脑主机共享单一显示器的实时切换显示及具有软、硬件切换触动机制的切换装置及方法。

(2)背景技术

习知的KVM切换器(KVM SWITCH)技术，广泛使用于多个作业平台或多个电脑主机共同使用一组键盘、鼠标或显示器的控制器，第一代的KVM切换器由硬件的开关或继电器来直接进行信号的切换，但因开关或继电器内的机械接点间接触不良或因高频的视讯信号在经过冗长的线路连接后形成信号衰减，导致视讯画面显示模糊等缺失；第二代的KVM切换器则以具有放大及补偿的电子电路来构成，虽可解决上述第一代KVM切换器在切换上的问题，但是并无法让使用者得知所切换的电脑主机或作业平台是属于那一个电脑主机或作业平台。

然而，第三代的KVM切换器则再加入一些独立的硬件及固件技术，虽可将切换的信息显示在显示器上，但并没有办法让使用者直接点选操作使用，并且由于是藉由独立的硬件系统完成，因此无法融入电脑主机中的作业平台，例如MICROSOFT的窗口(WINDOWS)操作系统、APPLE的麦金塔(MAC)系统、Linux、Sun Micro等操作系统，也就是无法让使用者在这些简便操作的作业平台环境下进行切换操作，而形成一封闭的系统，对于后续的显示信息维护及操作则有不一致的麻烦，使其产业利用价值大打折扣。而上述的第三代KVM切换器的另一个问题是必需使用昂贵的硬件线路及组件，造价成本高且维护后续等问题及缺失。

而上面所述的第二代及第三代KVM切换器因为使用并行端口界面如RS-232界面来作为主要的信号传输及切换操作，极易受限于线路放大增益率及信号传输频宽限制的影响，而仅能拘限在有限的硬件架设距离内作此切换系统的操作，也相对缩限习知KVM切换器的应用场合及范围。

除此之外，在相关的先前专利技术文献方面，如台湾专利第362788号「一种多任务监控电脑视讯信号的装置」新型专利，即显示一种典型以复杂及庞大硬件电路所组成的KVM切换器，除了增加产品的成本外，在切换过程中也无法得知是切换到那一个电脑主机或作业平台上，且为一封闭的控制系统，也无法与电脑主机的作业平台兼容使用操作，因而拘限其使用功能及应用范围。

(3)发明内容

本发明的主要目的在于提供一种USB直接联机显示切换装置及方法，由一USB切换控制器及显示控制器来控制多台个人电脑主机或作业平台间的显示信息切换，不必经过继电器或机械开关的切换，以确保显示信号。

本发明的另一目的在于提供一种USB直接联机显示切换装置及方法，特别是该USB切换控制器可以藉由一硬件触动单元或作业平台触动单元来进行触动，可结合各种不同的硬件触动单元或作业平台来进行显示信号的切换操作。

本发明的又一目的在于提供一种USB直接联机显示切换装置及方法，该作业平台触动单元在作业平台上显示出切换操作画面及显示信号切换信息，可让使用者直接在作业平台上操作及实时知悉所切换的显示画面的所属电脑主机或作业平台信息。

本发明的再一目的在于提供一种USB直接联机显示切换装置及方法，具有一USB端口切换开关，以配合USB切换控制器通过USB接口传输方式来切换不同个人电脑主机或作业平台间的显示信号，以使显示信号切换不受传统传输频宽的限制。

根据本发明一方面提供一种USB直接联机显示切换装置，用于至少二台电脑主机及作业平台间的显示画面切换，其特点是，包括：一USB切换控制器，负责发出显示切换控制命令及接受执行来自各电脑主机及作业平台所发出的切换状态询问指令；一USB端口切换开关，分别连结至各电脑主机、作业平台的USB接口及USB切换控制器，以受USB切换控制器的控制对各电脑主机、作业平台的USB接口进行扫瞄切换控制命令、切换状态询问指令及切换状态参数，并送至USB切换控器中；一显示控制器，连结各电脑主机及操作系统的显示信号输出接口，以输入各电脑主机及操作系统的显示画面信号，并受USB切换控制器的显示信号切换命令控制而切换指定的电脑主机或作业平台显示画面至单一显示器中显示，以及至少一硬件触动单元，与USB切换控制器连结，提供指定电脑主机或作业平台显示画面的切换触动命令给USB切换控制器，使USB切换控制器得以控制显示控制器作指定电脑主机或作业平台画面显示的切换操作。

根据本发明另一方面提供一种USB直接联机显示切换装置，用于至少二台电脑主机及作业平台间的显示画面切换，其特点是，包括：一USB切换控制器，负责发出显示切换控制命令及接受执行来自各电脑主机及作业平台所发出的切换状态询问指令；一USB端口切换开关，分别连结至各电脑主机、作业平台的USB接口及USB切换控制器，以受USB切换控制器的控制对各电脑主机、作业平台的USB接口进行扫瞄切换控制命令、切换状态询问指令及切换状态参数，并送至USB切换控器中；一显示控制器，连结各电脑主机及操作系统的显示信号输出接口，以输入各电脑主机及操作系统的显示画面信号，并受USB切换控制器的显示信号切换命令控制而切换指定的电脑主机或作业平台显示画面至单一显示器中显示，以及至少一作业平台触动单元，建构于电脑主机及作业平台内以通过USB端口切换开关提供指定电脑主机或作业平台显示画面的切换触动命令给USB切换控制器，使USB切换控制器得以控制显示控制器作指定电脑主机或作业平台画面显示的切换操作。

根据本发明又一方面提供一种USB多任务显示切换方法，用于一USB直接联机显示切换装置对至少二台的电脑主机、作业平台间的显示画面切换，其特点是，包括：(A)各电脑主机及作业平台通过USB接口向USB直接联机显示切换装置询问最新切换设定数据；(B)USB直接联机显示切换装置通过USB接口读取各电脑主机及作业平台的切换状态参数；(C)显示USB直接联机显示切换装置与各电脑主机及作业平台间的显示切换状态于显示器上；(D)通过一硬件触动单元、软件作业平台触动单元之一向USB直接联机显示切换装置发出显示画面切换命令，以及(E)由USB直接联机显示切换装置进行指定的电脑主机或作业平台的显示画面切换显示。

为进一步说明本发明的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

(4)附图说明

图1是本发明装置第一实施例的系统方块图；

图2A～D为本发明中装置的作业平台触动单元的显示操作画面的使用状态图；

图3为本发明方法的流程图；

图4为本发明方法中的USB直接联机显示切换装置的切换显示画面的动作流程图；

图5本发明的第二实施例的系统方块图。

(5)具体实施方式

首先请参阅图1所示，它是本发明的USB直接联机显示切换装置(ON LINEOSD)及方法的系统方块图，本发明的USB直接联机显示切换装置100包括一USB切换控制器10、USB端口切换开关20、显示控制器30及至少一硬件触动单元40、作业平台触动单元50，其中，该USB切换控制器10还包括有一微处理器11、USB接口引擎(SIE)12、振荡电路13、随机存取存储器14及只读存储器15，该微处理器11负责显示信号的切换命令下达、切换状态受询及接受来自硬件触动单元40或作业平台触动单元50的切换触动命令，即该微处理器11对外直接连结硬件触动机沟40并通过USB接口引擎12为中间桥梁，连结该USB端口切换开关20，由USB端口切换开关20分别与各个电脑主机200及作业平台300的USB接口端口210及310相连结，而取得作业平台触动单元50的显示切换命令或切换状态询问指令。

上述的USB切换控制器10中的振荡电路13则提供微处理器11所需的工作振荡时基，随机存取存储器14及只读存储器15则存放微处理器11的执行程序、显示画面切换参数或暂存数据。但上述的USB切换控制器10所列举的各组成电路，仅是便于说明本发明所列举的一较佳实施例，并非用以限制其范围，凡是等效的电路或单一集成电路，例如：ASIC、现场可编程逻辑阵列(FPGA)(Field Programmable Gate Array)、程序储存存储器(program storagememory)、可下载数码储存(downloadable code storage)组件、自定门阵列(custom gate array)、可编程逻辑芯片阵列(programmable logic cell array)及可抹除可编程逻辑装置(erasable programmable logic device)等组件，当属本发明所主张的范围。

上述的USB端口切换开关20连结USB切换控制器10及各电脑主机200的USB接口端口210及各作业平台300的USB接口端口310，以受USB切换控制器10的多任务切换命令，而扫瞄各电脑主机200或作业平台的USB接口端口210或310，并将各个电脑主机200或作业平台300的显示切换状态、切换状态询问命令以多任务方式逐一传送至USB切换控制器10的微处理器11。上述的电脑主机200及作业平台300并不限制为何种型态，例如：个人电脑主机、工业电脑主机、监视摄影作业平台、PDA作业平台…等等。

显示控制器30则一方面分别连结输入各电脑主机100或作业平台300的显示信号输出接口220及320，以取得各个电脑主机200及作业平台300的显示信号输入，另一面则连结上述USB切换控制器10的微处理器11，以接受来自微处理器11所送出的显示信号切换命令S，以切换经硬件触动单元40或作业平台触动单元50操作所指定的显示信号输出至单一显示器400，让显示器400显示出该指定的电脑主200或作业平台300的显示画面。

上述的硬件触动单元40的型式不限，在本发明中所列举的实施例是以一鼠标41、键盘42及一按钮43为说明的例子，可以藉由鼠标41、键盘42或按钮43之一触动来达到操作选择任一个电脑主机200或作业平台300的显示画面显示到上述的显示器400上，而该鼠标41、键盘42是可以配合各个电脑主机200及操作系统300在切换操作端来操作使用，也就是使各个电脑主机200及操作系统300共享一个鼠标41及键盘42进行显示画面的切换操作。

请再配合图2A～图2D所示，如图1所示的作业平台触动单元50，是一个切换触动程序或软件，安装在每一个电脑主机200及作业平台300中，可以配合各种操作系统及平台软件来操作执行，如微软(MICROSOFT)的窗口(WINDOWS)操作系统或苹果(APPLE)电脑的麦金塔(MAC)操作系统、配合PDA使用的WINDOWS CE系列操作系统及LINUX、SUN MICRO等操作系统，可以直接在各个操作系统及平台软件的操作环境下进行操作，以对USB切换控制器10下达显示切换命令、切换状态询问指令，如图2A～图2D所列举的数个画面使用状态，则是在于一个平台显示画面500中显示该作业平台触动单元50的操作对话框51，该操作对话框51则包括若干切换按钮511、一切换状态列512、隐藏功能按钮513与关闭钮514，可以提供给使用者直接以鼠标41移动操作平台显示画面500上的光标510来进行点选操作，而该平台显示画面500及操作对话框51为上述的电脑主机200及作业平台300中之一。操作对话框51的型式并不拘限于上述具备切换按钮511、切换状态列512、隐藏功能按钮513与关闭钮514的型式，可以随电脑主机200及作业平台的应用软件不同而加以改变。

上述的硬件触动单元40或操作系统触动机构50并非一定得限制两者同时存在，可以选择单独任何一个的触动操作来执行各电脑主机200及作业平台300的指定显示画面的切换显示动作。

请再配合图3所示，为本发明中的USB直接联机显示切换方法的流程图，包括在上述用来切换各个电脑主机200及作业平台300显示画面的USB直接联机显示切换装置100，其步骤包括有600～680，其中：

(600)各电脑主机及作业平台以USB接口向USB直接联机显示切换装置询问最新切换设定数据。

(610)USB直接联机显示切换装置通过USB接口读取各电脑主机及作业平台的切换状态参数。

(620)显示USB直接联机显示切换装置与各电脑主机及作业平台间的显示切换状态于显示器上。即藉由该USB直接联机显示切换装置100来显示各电脑主机200及作业平台300的切换显示状态。

(630)以至少一硬件触动单元或软件作业平台触动单元向USB直接联机显示切换装置发出显示画面切换命令。

(640)由USB直接联机显示切换装置以进行指定的电脑主机或作业平台的显示画面切换显示。

通过以上的各项方法步骤，可以让该USB直接联机显示切换装置100硬件通过USB接口来执行各电脑主机200与作业平台300间指定画面的切换操作。

请再参阅图4所示，为上述图3所示本发明方法中USB直接联机显示切换装置100的切换显示画面的操作流程，其步骤包括700～750，其中：

(700)USB直接联机显示切换装置接受切换显示画面命令。

(710)判断指定切换画面是否与目前显示画面重复？如是则进行步骤720；如不是则进行步骤730。

(720)由USB直接联机显示切换装置回复发出命令的电脑主机或作业平台不可切换的禁止信息。

(730)切换指定的电脑主机或作业平台显示画面至显示器。

(740)改变所指定切换画面的电脑主机或作业平台的显示切换参数。

(750)通过USB接口端口回传各电脑主机及作业平台的显示切换状态。

通过以上的各步骤及方法的说明，可以确实了解该USB直接联机显示切换装置100的显示画面切换操作方式及切换状态的显示。

请再参阅图5所示，为本发明的USB直接联机显示切换装置100的第二实施例图，其中，显示该USB切换控制器10中的USB接口引擎12通过一USB集线器(HUB)60来连结若干个硬件触动单元40，同样可以达到与上述图1所示的第一实施例令各电脑主机200及作业平台300间作显示画面的切换效果，同时，可以扩增该硬件触动单元40的装置范围、应用范围及操作的灵活度。

本发明的特点是在于以USB接口端口为主要的通讯端口，来进行多个电脑主机或作业平台间的显示画面作KVM型态的多任务切换，并且，可以藉由外部硬件的触动机构或电脑主机、作业平台的内建软件的作业平台触动单元来加以操作显示画面的灵活切换，且对于显示画面的切换操作及硬件架设范围有极大的帮助。

以上图1～图5所示本发明的USB直接联机显示切换装置及方法是为便于阐明本发明的技术内容及技术手段所揭示的一较佳实施例。

当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims

1.一种USB直接联机显示切换装置，用于至少二台电脑主机及作业平台间的显示画面切换，其特征在于，包括：

一USB切换控制器，负责发出显示切换控制命令及接受执行来自各电脑主机及作业平台所发出的切换状态询问指令；

一USB端口切换开关，分别连结至各电脑主机、作业平台的USB接口及USB切换控制器，以受USB切换控制器的控制对各电脑主机、作业平台的USB接口进行扫瞄切换控制命令、切换状态询问指令及切换状态参数，并送至USB切换控器中；

一显示控制器，连结各电脑主机及操作系统的显示信号输出接口，以输入各电脑主机及操作系统的显示画面信号，并受USB切换控制器的显示信号切换命令控制而切换指定的电脑主机或作业平台显示画面至单一显示器中显示，以及

至少一硬件触动单元，与USB切换控制器连结，提供指定电脑主机或作业平台显示画面的切换触动命令给USB切换控制器，使USB切换控制器得以控制显示控制器作指定电脑主机或作业平台画面显示的切换操作。

2.如权利要求1项所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该USB切换控制器包括：

一微处理器，对显示控制器送出显示切换命令及接收硬件触动单元所传送的切换触动命令；

一USB接口引擎，连结于微处理器及USB端口切换开关之间，以让微处理器取得来各电脑主机及作业平台送出的显示切换状态参数及切换状态询问指令；

一振荡电路，提供微处理器工作所需的振荡时基；

一随机存取存储器及只读存储器，供微处理器存放执行程序、显示画面切换参数或暂存数据。

3.如权利要求1或2所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该USB切换控制器为单一集成电路。

4.如权利要求3所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该单一集成电路为ASIC。

5.如权利要求3所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该单一集成电路为一场可编程门阵列组件。

6.如权利要求3所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该单一集成电路为一程序储存存储器。

7.如权利要求3所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该单一集成电路为一可下载数码储存组件。

8.如权利要求3所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该单一集成电路为一自定门阵列。

9.如权利要求3所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该单一集成电路为一可编程逻辑芯片阵列。

10.如权利要求3所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该单一集成电路为一可抹除可编程逻辑装置。

11.如权利要求2所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该USB接口引擎通过一USB集线器连结若干个硬件触动单元。

12.如权利要求1所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该硬件触动单元为鼠标。

13.如权利要求1所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该硬件触动单元为键盘。

14.如权利要求1所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该硬件触动单元为按钮。

15.一种USB直接联机显示切换装置，用于至少二台电脑主机及作业平台间的显示画面切换，其特征在于，包括：

至少一作业平台触动单元，建构于电脑主机及作业平台内以通过USB端口切换开关提供指定电脑主机或作业平台显示画面的切换触动命令给USB切换控制器，使USB切换控制器得以控制显示控制器作指定电脑主机或作业平台画面显示的切换操作。

16.如权利要求15所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该USB切换控制器包括：

一USB接口引擎，连结于微处理器及USB端口切换开关之间，以让微处理器取得来自作业平台触动单元送出的显示切换命令、切换状态参数及切换状态询问指令；

一振荡电路，提供微处理器工作所需的振荡时基；

17.如权利要求15或第16所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该USB切换控制器为单一集成电路。

18.如权利要求17所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该单一集成电路为ASIC。

19.如权利要求17所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该单一集成电路为一场可编程门阵列组件。

20.如权利要求17所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该单一集成电路为一程序储存存储器。

21.如权利要求17所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该单一集成电路为一可下载数码储存组件。

22.如权利要求17所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该单一集成电路为一自定门阵列。

23.如权利要求17所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该单一集成电路为一可编程逻辑芯片阵列。

24.如权利要求17所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该单一集成电路为一可抹除可编程逻辑装置。

25.如权利要求15的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该作业平台触动单元为一操作对话框，该操作对话框显示于显示控制器所连结的显示器画面上。

26.如权利要求25所述的USB直接联机显示切换装置，其特征在于，该操作对话框包括有一切换按钮、切换状态列、隐藏功能按钮与关闭钮。

27.一种USB多任务显示切换方法，用于一USB直接联机显示切换装置对至少二台的电脑主机、作业平台间的显示画面切换，其特征在于，包括：

(A)各电脑主机及作业平台通过USB接口向USB直接联机显示切换装置询问最新切换设定数据；

(B)USB直接联机显示切换装置通过USB接口读取各电脑主机及作业平台的切换状态参数；

(C)显示USB直接联机显示切换装置与各电脑主机及作业平台间的显示切换状态于显示器上；

(D)通过一硬件触动单元、软件作业平台触动单元之一向USB直接联机显示切换装置发出显示画面切换命令，以及

(E)由USB直接联机显示切换装置进行指定的电脑主机或作业平台的显示画面切换显示。

28.如权利要求27所述的USB多任务显示切换方法，其特征在于，步骤(D)中的硬件触动单元为鼠标。

29.如权利要求27所述的USB多任务显示切换方法，其特征在于，步骤(D)中的硬件触动单元为键盘。

30.如权利要求27所述的USB多任务显示切换方法，其特征在于，步骤(D)中的硬件触动单元为按钮。

31.如权利要求27所述的USB多任务显示切换方法，其特征在于，步骤(D)中的作业平台触动单元为一操作对话框。

32.如权利要求31所述的USB多任务显示切换方法，其特征在于，该操作对话框包括一切换按钮、切换状态列、隐藏功能按钮与关闭钮。