CN210295088U - 一种usb会议装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种USB会议装置，属于视屏会议技术领域。它解决了现有会议装置使用USB连接在切换时需要等待的技术问题。本USB会议装置，包括用于与PC主机通过USB连接的主板单元和用于连接USB HID设备的若干个子板单元，在PC主机对主板单元完成枚举之后所述主板单元与PC主机保持可传输数据的实际通讯连接，各个子板单元配置成相同的虚拟USB设备，并且所述坐席子板单元能够将USB HID设备虚拟成相同的虚拟USB设备使USB HID设备共享主板单元与PC主机的实际通讯连接。本USB会议装置不需要USB HID设备和PC主机的连接而再次枚举，增加了使用顺畅的体验。

Description

一种USB会议装置

技术领域

本实用新型属于视频会议设备技术领域，涉及一种USB连接的会议装置。

背景技术

会议室内的会议设备被会议举办方越来越多的使用。会议设备一般包括主席台上大屏幕、音箱、麦克风、鼠标、键盘等，在这些设备均通过主板单元与后台的主机相连接，在坐席端也可以增加一些鼠标、屏幕、话筒等设备，通过各自的座席端的子板单元与主板单元连接，进而将信号间接传递给主机。目前，鼠标、键盘、触摸屏等都采用USB接口进行连接，我们将鼠标、键盘、触摸屏等通过USB接口进行连接的设备都归类为USB HID设备。

座席端设备需要操作时，例如鼠标点击操作，主机要响应这个鼠标的点击操作就需要保持座席端的鼠标和后台的主机是能够通讯连接的，因此，鼠标通过USB连接到子板单元后，后台主机通过主板单元、子板单元对该鼠标进行枚举，获取该鼠标的设备描述符、配置描述符等信息后建立主机和鼠标的物理通讯连接。但是当另一个坐席的鼠标需要操作时，前一个鼠标建立的通讯连接是不能适用的，因此后台主机需要对后一个鼠标重新进行枚举才能重新建立后一个鼠标和主机之间的通讯连接，因此，从一个坐席鼠标操纵切换到另一个坐席进行鼠标操作时往往需要等待一段重新建立通讯连接的时间，这个等待的时间会给整个会议设备的操作体验带来不适，甚至会被使用者认为是会议设备故障。

目前能够解决这个问题的第一个可行方案是多条通讯线路同时建立通讯连接，即多个鼠标都各自连接主机，但是由于USB的通信距离限制，USB仅适用于近距离传输，这种解决方案只能适用小型的会议，另外，PC主机提供的USB接口是有限的,而且接口数量影响PC机的运行稳定性，同时运行的软件的处理能力也会导致PC机运行不稳定或速度慢。第二个可行方案是不采用USB设备连接，避免出现建立通讯连接的问题，但是USB HID设备非常普及，不采用USB连接会导致会议设备适用性降低。

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在上述问题，提出了一种USB会议装置，其解决的技术问题是如何改善用USB连接的会议设备在切换时的等待时间，提高USB会议装置的使用体验。

本实用新型通过下列技术方案来实现：

一种USB会议装置，包括用于与PC主机通过USB连接的主板单元和用于连接USBHID设备的若干个子板单元，其特征在于，在PC主机对主板单元完成枚举之后所述主板单元与PC主机保持可传输数据的实际通讯连接，各个子板单元配置成相同的虚拟USB设备，并且所述坐席子板单元能够将USB HID设备虚拟成相同的虚拟USB设备使USB HID设备共享主板单元与PC主机的实际通讯连接。

本实用新型采用主板单元和子板单元构建成一个虚拟共享USB，在这个虚拟共享USB中，主板单元通过单个硬件USB接口与PC主机连接，主板单元与PC主机通过枚举并建立USB物理通讯连接，并始终保持连接状态。各座席端的子板单元则配置成相同的虚拟USB设备,虚拟USB设备是将与子板单元连接的实际USB HID设备的设备描述符和配置描述符进行虚拟而形成的虚拟USB设备，而各个子板单元的虚拟USB设备的设备描述符和配置描述符已经预设为相同的配置参数，即子板上的多个不同USB HID设备归一化成统一的设备描述符和配置描述符，如不同厂家的鼠标统一设备描述符为一种鼠标。因此，各个子板单元上的实际USB HID设备尽管配置描述符是不同的，但是经过虚拟后变成了相同的虚拟USB设备，这样多个实际USB HID设备可以共享主板单元与PC主机的单根USB连接线，在子板单元进行切换时就不需要再重新枚举后建立通讯连接，即不同厂家生产的USB HID设备中任一个作出操作后可以直接将操作信号发送给主机，相互之间不需要进行切换，相当于形成了各个USBHID设备共享了一个USB端口，消除了等待的时间，提高了操纵体验。

在上述的USB会议装置中，在所述的主板单元中配置成能支持多个功能类型的主板虚拟USB设备，PC主机解析主板虚拟USB设备的配置描述符并分别枚举所有功能类型，在子板单元中配置成至少两种功能类型的相同虚拟USB设备。功能类型是指键盘、鼠标或触摸屏或者U盘等USB设备实现不同功能，主板虚拟USB设备的所有功能类型可以是上述键盘、鼠标或触摸屏或者U盘或者其他USB HID设备中的一种或者多种，PC主机对这些功能分别枚举后就能够通过单根USB线实现各自输送对应功能类型的操作信号。在子板单元中也配置成至少两种功能类型的虚拟USB设备，子板单元根据接入的实际USB HID设备的功能类型调用对应功能的虚拟USB设备，将各个子板的实际USB HID设备归化为统一的相同虚拟USB设备，这样，在各个子板中的多种功能类型的USB HID设备也可以直接进行通讯连接，不需要进行枚举后才能切换通讯。

在上述的USB会议装置中，所述的主板单元和子板单元均为单独的电路板，主板单元与各个子板单元之间通过TCP/IP协议传输信号。对于大型的会议室，USB连接的传输距离较短，将主板单元和子板单元分离后，并且通过TCP/IP协议传输信号连扩大主板单元和子板单元的连接距离，使得本USB会议装置有更大的适用范围。

在上述的USB会议装置中，所述的主板单元和子板单元集成在一块的电路板，主板单元与各个子板单元之间USB总线传输信号。对于小型会议室，可以将主板单元和子板单元集成在一块电路板上，简化USB会议装置的施工安装。

在上述的USB会议装置中，所述的主板单元设有嵌入式系统模块、RJ45网口和USB端口，RJ45网口和USB端口均与嵌入式系统模块连接，各个子板单元上也设有RJ45网口，主板单元上的RJ45网口通过交换机与各个子板单元上的RJ45网口连接。

在上述的USB会议装置中，所述的主板单元布置在主席台，在主席台上还设有大屏幕，大屏幕与PC主机连接，各个子板单元布置在会议室的坐席处，各个子板单元上连接有USB HID设备。

在上述的USB会议装置中，所述主板单元的嵌入式系统模块内设置信号处理机制，其中一个USB HID设备的操作信号被嵌入式系统模块接收后，其他USB HID设备的操作信号被屏蔽，并且在嵌入式系统模块持续一段时间内无接收到操作信号后重新开始接收被屏蔽的USB HID设备的操作信号。

在上述的USB会议装置中，所述主板单元的嵌入式系统模块内设置信号处理机制，在嵌入式系统模块内设置两个以上的虚拟缓存空间，其中一个子板单元发送的USB HID设备的操作信号进入虚拟缓存空间，另一个子板单元发送的USB HID设备的操作信号进入另一个虚拟缓存空间。

各个子板单元发送的操作信号分别也进入到相应的虚拟缓存空间，再从虚拟空间输送到USB端口，以实现2个或更多的USB HID设备的同时操作，并共享一个主板单元与PC主机的实际通讯连接

在上述的USB会议装置中，所述的主板虚拟USB设备在主板单元中配有至少相同的两套。在其中一个子板单元持续占用一套主板虚拟USB设备时，另一个子板单元可以通过另一套相同的主板虚拟USB设备进行操作信号的传输。信号处理机制可以采用上述的处理机制。

与现有技术相比，本USB会议装置中，具有以下优点：

1、通过主板单元和子板单元构建了虚拟共享USB，任意型号的USB HID设备连接到子板单元进行枚举后由子板单元将USB HID设备的设备描述符和配置描述符虚拟统一的虚拟USB设备，在一个子板单元切换到另一个子板单元与主板单元进行连接时，主板单元和子板单元不需要再次枚举，直接利用主板单元与PC主机构建的物理通讯连接将一个子板单元上的USB HID设备的操作信号输送到PC主机，因此不需要进行在不同座席端的USB HID设备进行切换时没有任何的等待时间，因为不需要USB HID设备和PC主机的连接而再次枚举，增加了使用顺畅的体验。

2、本实用新型采用USB连接后，能够适用较多的应用场合，且现场施工简便。

附图说明

图1是实施例一中USB会议装置的连接示意图。

图2是实施例二中USB会议装置的连接示意图。

图3是图2中主板单元的结构示意图。

图4是图2中子板单元的结构示意图。

图中，1、PC主机；2、主板单元；3、子板单元；4、USB HID设备。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一：

如图1所示，一种USB会议装置，包括放置在后台的PC主机1、主板单元2、若干个子板单元3和USB HID设备4。USB HID设备可以是USB鼠标、USB键盘或者具有USB接口的触摸屏等人机USB接口设备。

本实施例中，选用USB鼠标作为USB HID设备4，由于生产厂家的不同，USB鼠标的配置描述符是各不相同的，即使是相同厂家的生产的USB鼠标，配置描述符也有不同。PC主机1为市场上常见的个人电脑组装机或者一体机，PC主机1内装有windows或者Linux操作系统以及相关USB驱动程序，在USB HID设备插入到PC主机1的USB接口后可以对该USB HID设备4进行枚举并建立能够传输数据的通讯连接。PC主机1一般放在主席台上或则后台，在主席台上可放置大屏幕并与PC主机1连接，在PC主机1上还连接有话筒、音箱等设备，会议发言人可以使用话筒、大屏幕和音箱进行多人会议。

主板单元2为一个且主板单元2和子板单元3集成在一个电路板上，主板单元2与各个子板单元3之间USB总线传输信号。将主板单元2配置成能支持多个功能类型的主板虚拟USB设备，主板虚拟USB设备的所有功能类型是键盘、鼠标、触摸屏、U盘、USB无线接收器、USB红外接收器或者其他USB HID设备中的一种或者多种，主板单元2的USB接口通过USB线与PC主机1的USB接口连接，在连接后主板单元2后发起1次电压变化，获悉有USB设备接入后，PC主机先读取主板虚拟USB设备的设备描述符和支持多种功能类型的配置描述符，PC主机解析配置描述符并枚举配置描述符里得所有功能类型，建立可传输数据的实际物理通讯连接，在建立连接后并保持这种物理的通讯连接，这样主板上的连接的一些设备、如红外线示教笔、无线信号等可以通过主板的USB接口和单根USB线输入到PC主机1中，也可以将各个子板单元3的各种功能类型的USB HID设备的信号输入PC主机1中。通过单根USB线进行传输信号可以简化布线。

子板单元3有多个，在本例中可以为10-20个，且每个子板单元3上均设有多个USB接口，每个子板单元3通过USB接口连接有USB鼠标，各个子板单元3配置成相同的虚拟USB设备，如统一配置成虚拟的4字节鼠标设备，实际接入的6字节或8字节鼠标设备后，经过枚举和数据转换为将实际6字节或8字节鼠标设备统一归化为虚拟的4字节鼠标设备，虚拟后，传送至PC主机的信号均为4字节鼠标设备。在每个子板单元3内设有嵌入式系统模块，通过嵌入式系统模块将子板单元3配置成相同的虚拟USB设备，本例中，将子板单元3配置成虚拟鼠标设备，即每个虚拟鼠标设备具有相同的USB配置描述符，在实际的USB鼠标插入到子板单元3的USB接口中，子板单元3对USB鼠标进行枚举，并且将上述提到的任意一种规格的USB鼠标通过子板单元3的嵌入式系统模块虚拟为相同的虚拟USB设备。这样不同规格的鼠标在各个子板上经过虚拟后都是统一的相同虚拟鼠标设备。

这样，多个USB鼠可以共享主板单元2与PC主机1的已经建立的USB通讯连接，即主板单元2和子板单元3构成虚拟共享USB，任一个USB鼠标作出操作后可以直接将操作信号通过发送给主机，相互之间不需要进行切换，相当于形成了各个同类USB HID设备共享了一个虚拟USB端口，消除了等待的时间，提高了操纵体验。

在子板单元3的USB接口中还连接了其他功能类型的USB HID设备，如键盘、触摸屏和U盘，将子板单元3配置成至少两种功能类型的相同虚拟USB设备。在本例中，还连接的USBHID设备为键盘,子板单元3根据接入的实际USB键盘和USB鼠标，将子板单元3配置成鼠标虚拟USB设备和键盘虚拟USB设备，各个子板单元3的鼠标虚拟USB设备是相同的，上述已经详细阐述，同理，各个子板单元3的实际USB键盘归化为统一的相同键盘虚拟USB设备，这样，在各个子板单元3中的多种功能类型的USB HID设备也可以直接进行通讯连接，不需要进行枚举后才能切换通讯。

为了很好的体验效果，在主板单元2的嵌入式系统模块内设置信号处理机制，其中一个USB HID设备4的操作信号被嵌入式系统模块接收后，其他USB HID设备4的操作信号被屏蔽，并且在嵌入式系统模块持续0.1--3秒内无接收到操作信号后重新开始接收被屏蔽的USB HID设备4的操作信号。

或者主板单元2的嵌入式系统模块内设置信号处理机制，在嵌入式系统模块内设置两个以上的虚拟缓存空间，其中一个子板单元发送的USB HID设备的操作信号进入虚拟缓存空间，另一个子板单元发送的USB HID设备的操作信号进入另一个虚拟缓存空间。各个子板单元发送的操作信号分别也进入到相应的虚拟缓存空间，再从虚拟空间输送到USB端口，以实现2个或更多的USB HID设备的同时操作，并共享一个主板单元与PC主机的实际通讯连接。

实施例二：

实施例二是对实施例一的改进，在大会议室时，由于主席台与坐席端存在较远的距离，超出了USB连接线的传输距离，因此针对这种大会议室进行了如下改进，如图2所述，将主板单元2和子板单元3均为单独的电路板，主板单元2与各个子板单元3之间通过TCP/IP协议传输信号，即各个子板通过各自的RJ45网口连接到交换机，交换机通过RJ45网口连接主板单元2。

如图3所示，在主板单元2上设有UART接口、I/O接口、RJ45网口、USB端口和嵌入式系统模块，UART接口、I/O接口、RJ45网口、USB端口均与嵌入式系统模块连接。各种信号从UART接口、I/O接口、RJ45网口进入后经过嵌入式系统模块的处理并通过USB端口传送到主机中。

各个子板单元3上也设有USB端口、RJ45网口、I/O接口和嵌入式系统模块，USB端口、RJ45网口、I/O接口均与嵌入式系统模块连接，在嵌入式系统模块中有将USB HID设备的真实配置描述符为虚拟配置描述符，各种信号从I/O接口和USB端口进入后经过嵌入式系统模块的处理并通过RJ45网口传送到主板单元2中。在这种结构下，主板单元2布置在主席台，在主席台上还设有大屏幕，大屏幕与PC主机1连接，各个子板单元3布置在会议室的坐席处，各个子板单元3上连接有USB HID设备4。

实施例三：

实施例三是对实施例一的改进，其不同点在于，主板虚拟USB设备在主板单元中配有至少相同的两套，在其中一个子板单元持续占用一套主板虚拟USB设备时，另一个子板单元可以通过另一套相同的主板虚拟USB设备进行操作信号的传输。这样，其中一个子板单元3上的U盘占用一套主板虚拟USB设备时，另一个子板单元3的鼠标可以用于通过另一套主板虚拟USB设备进行输送。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种USB会议装置，包括用于与PC主机通过USB连接的主板单元和用于连接USB HID设备的若干个子板单元，其特征在于，在PC主机对主板单元完成枚举之后所述主板单元与PC主机保持可传输数据的实际通讯连接，各个子板单元配置成相同的虚拟USB设备，并且所述坐席子板单元能够将USB HID设备虚拟成相同的虚拟USB设备使USB HID设备共享主板单元与PC主机的实际通讯连接。

2.根据权利要求1所述的USB会议装置，其特征在于，在所述的主板单元中配置成能支持多个功能类型的主板虚拟USB设备，PC主机解析主板虚拟USB设备的配置描述符并分别枚举所有功能类型，在子板单元中配置成至少两种功能类型的相同虚拟USB设备。

3.根据权利要求1或2所述的USB会议装置，其特征在于，所述的主板单元和子板单元均为单独的电路板，主板单元与各个子板单元之间通过TCP/IP协议传输信号。

4.根据权利要求1或2所述的USB会议装置，其特征在于，所述的主板单元和子板单元集成在一块电路板中，主板单元与各个子板单元之间USB总线传输信号。

5.根据权利要求4所述的USB会议装置，其特征在于，所述的主板单元设有嵌入式系统模块、RJ45网口和USB端口，RJ45网口和USB端口均与嵌入式系统模块连接，各个子板单元上也设有RJ45网口，主板单元上的RJ45网口通过交换机与各个子板单元上的RJ45网口连接。

6.根据权利要求1或2所述的USB会议装置，其特征在于，所述的主板单元布置在主席台，在主席台上还设有电子屏幕，电子屏幕与PC主机连接，各个子板单元布置在会议室的坐席处，各个子板单元上连接有USB HID设备。

7.根据权利要求1或2所述的USB会议装置，其特征在于，所述主板单元的嵌入式系统模块内设置信号处理机制，其中一个USB HID设备的操作信号被嵌入式系统模块接收后，其他USB HID设备的操作信号被屏蔽，并且在嵌入式系统模块持续一段时间内无接收到操作信号后重新开始接收被屏蔽的USB HID设备的操作信号。

8.根据权利要求1或2所述的USB会议装置，其特征在于，所述主板单元的嵌入式系统模块内设置信号处理机制，在嵌入式系统模块内设置两个以上能够存储操作信号的虚拟缓存空间，其中一个子板单元发送的USB HID设备的操作信号进入一个虚拟缓存空间并被送入PC主机内，另一个子板单元发送的USB HID设备的操作信号进入另一个虚拟缓存空间并被送入PC主机内。

9.根据权利要求1或2所述的USB会议装置，其特征在于，所述的主板虚拟USB设备在主板单元中配有至少相同的两套。

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