DE102010041167A1 - Modular control device used in control system used in video surveillance applications, has internal universal serial bus (USB) hub that is comprised of two link assembly terminals of USB uplink ports and downlink ports - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Bediengerät zur Ein- oder Ausgabe von Daten, insbesondere auf dem Gebiet der Medizintechnik oder der Sicherheitsüberwachungstechnik mit einem Gehäuse, in welchem ein interner USB-Hub, umfassend ein USB-Uplink-Port und mehrere USB-Donwnlink-Ports angeordnet ist, sowie mit zumindest zwei Verbindungseinrichtungen, über welche Signale nach einem USB-Protokoll in das Gerät und/oder aus dem Gerät führbar sind. Ferner betrifft die Erfindung ein Bediensystem in Form einer zusammen gesetzten Bedienkonsole mit mehreren derartigen Bediengeräten sowie ein Verfahren zum Koppeln von mehreren derartigen Bediengeräten.The invention relates to an operating device for inputting or outputting data, in particular in the field of medical technology or security surveillance technology with a housing in which an internal USB hub, comprising a USB uplink port and a plurality of USB Donwnlink ports is arranged , as well as with at least two connecting devices, via which signals can be guided according to a USB protocol in the device and / or from the device. Furthermore, the invention relates to an operating system in the form of a combined control panel with a plurality of such operating devices and a method for coupling a plurality of such operating devices.
Insbesondere auf dem Gebiet der Medizintechnik und der Sicherheitsüberwachungstechnik kommen zwischenzeitlich hochkomplexe Vorrichtungen zum Einsatz, welche vom Benutzer überwacht und gesteuert werden. Hierzu ist eine entsprechende Nutzer-Schnittstelle notwendig zur Ein- und/oder Ausgabe von Daten. Da diese komplexen Vorrichtungen auch häufig modular erweiterbar sind, werden an die zugeordneten Bediengeräte erhöhte Anforderungen bezüglich ihrer Flexibilität gestellt. Ein gattungsbildendes Bediengerät weist insofern einen USB-Hub auf, an welchem weitere externe Peripheriegeräte anschließbar sind, wodurch eine Erweiterung bereitgestellt werden kann. Eine solche Erweiterung erfolgt bei bekannten Bediengeräten dadurch, dass an den internen USB-Hub über die wenigstens zwei Verbindungseinrichtungen weitere Erweiterungsmodule angeschlossen werden können, wobei die zumindest zwei Verbindungseinrichtungen als Netzabwärts-Steckverbinder ausgebildet sind. Die Erweiterungsmöglichkeiten eines solchen Bediengerätes sind jedoch aufgrund der USB-Baumstruktur beschränkt.In the field of medical technology and safety monitoring technology, in the meantime, highly complex devices are used which are monitored and controlled by the user. For this purpose, a corresponding user interface is necessary for input and / or output of data. Since these complex devices are often modular expandable, increased demands are placed on the associated control units in terms of their flexibility. A generic HMI device has a USB hub in so far, to which other external peripherals can be connected, whereby an extension can be provided. In the case of known operator control devices, such an expansion takes place in that further expansion modules can be connected to the internal USB hub via the at least two connecting devices, the at least two connecting devices being designed as a downstream connector. However, the expansion options of such an operating device are limited due to the USB tree structure.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsbildendes Bediengerät so zu verbessern, dass es eine flexiblere Erweiterung mit zusätzlichen Schnittstellen und/Funktionalitäten zur Ein- und/oder Ausgabe von Daten ermöglicht.The invention has for its object to improve a generic HMI device so that it allows a more flexible extension with additional interfaces and / functionalities for input and / or output of data.
Diese Aufgabe löst die Erfindung schon mit einem Bediengerät mit den Merkmalen von Anspruch 1. Das erfindungsgemäße Bediengerät zeichnet sich dadurch aus, dass eine erste Verbindungseinrichtung Anschlüsse eines ersten USB-Downlink-Ports sowie Anschlüsse des USB-Uplink-Ports des internen USB-Hubs des Gerätes und eine zweite Verbindungseinrichtung Anschlüsse eines zweiten USB-Downlink-Ports sowie Anschlüsse des USB-Uplink-Ports des internen USB-Hubs des Gerätes aufweist.The invention solves this problem with a control unit with the features of
Diese Anschlüsse können an den Verbindungseinrichtungen insbesondere als Einrichtungen wie Kontakte zur Übertragung von Datensignalen oder als Einrichtungen wie Kontakte zur Übertragung einer USB-Spannungsversorgung ausgebildet sein.These connections can be formed on the connection devices in particular as devices such as contacts for the transmission of data signals or as devices such as contacts for the transmission of a USB voltage supply.
Die angegebene Gestaltung des erfindungsgemäßen Bediengerätes ermöglicht, dass über die erste und die zweite Verbindungseinrichtung jeweils einerseits weitere Geräte an unterschiedliche USB-Downlink-Ports des internen Hubs anschließbar sind und darüber hinaus jedoch auch die Möglichkeit besteht, über diese Verbindungseinrichtungen ein weiteres Gerät an den Uplink-Port des internen USB-Hubs des Gerätes anzuschließen. Hierdurch wird eine hohe Flexibilität beim Erweitern des erfindungsgemäßen Bediengerätes bereitgestellt. Dabei dienen die beiden Verbindungseinrichtungen jeweils zum Herstellen einer lösbaren elektrischen Datenverbindung mit weiteren Geräten, insbesondere mit solchen Geräten, welche ähnlich oder identisch zu dem beschriebenen erfindungsgemäßen Bediengerät ausgebildet sind.The specified design of the operating device according to the invention makes it possible to connect further devices to different USB downlink ports of the internal hub via the first and the second connection device, on the one hand, and in addition, however, it is also possible to connect another device to the uplink via these connection devices Port of the internal USB hub of the device. This provides a high degree of flexibility when expanding the operating device according to the invention. In this case, the two connecting devices are each used for producing a detachable electrical data connection with other devices, in particular with such devices, which are similar or identical to the described operating device according to the invention.
Die Bezeichnung „Verbindungseinrichtung” ist allgemein als Einrichtung zu verstehen, mit welcher andere, d. h. externe Geräte an das erfindungsgemäße Bediengerät zum Austausch von Signalen nach einem USB-Protokoll angeschlossen werden können. Derartige Einrichtungen umfassen insbesondere Stecker, Buchsen, jedoch auch einfache Einrichtungen zur Realisierung einer Kabelverbindung. Eine solche Verbindungseinrichtung muss nicht in jedem Fall einstückig ausgebildet sein, sondern kann z. B. auch mehrstückig sein, z. B. zwei getrennte Stecker oder 2 getrennte Buchsen umfassen.The term "connecting device" is generally to be understood as a device with which other, d. H. external devices can be connected to the operating device according to the invention for exchanging signals according to a USB protocol. Such devices include in particular plugs, sockets, but also simple devices for the realization of a cable connection. Such a connection device need not be integrally formed in each case, but can, for. B. also be multi-piece, z. B. comprise two separate plugs or 2 separate sockets.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in the subclaims.
Um den einschlägigen USB-Spezifikationen Genüge zu tun, kann ein Mittel zum Steuern der USB-Downlink-/Uplink-Datenflussrichtung bezüglich einer oder beiden der zumindest zwei Verbindungseinrichtungen vorgesehen sein. Dieses Steuermittel kann beispielsweise eingerichtet sein, zur Kollisionsvermeidung die Anschlüsse des Uplink-Ports nur einer der beiden Verbindungseinrichtungen zu aktivieren, die Anschlüsse des Uplink-Ports an der anderen Verbindungseinrichtung sind dann entsprechend nicht aktiviert.To satisfy the relevant USB specifications, means may be provided for controlling the USB downlink / uplink data flow direction with respect to one or both of the at least two connection devices. This control means can be set up, for example, to activate the connections of the uplink port of only one of the two connection devices for collision avoidance, the connections of the uplink port to the other connection device are then not activated accordingly.
Um eine eindeutige USB-Downlink- bzw. USB-Uplink-Datenflussrichtung bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass das Mittel zum Steuern der Datenflussrichtung bezüglich einer vorgegebenen Verbindungseinrichtung zum Aktivieren der Anschlüsse des USB-Uplink-Ports oder des USB-Downlink-Ports eingerichtet ist. Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform arbeitet die jeweilige Verbindungseinrichtung entweder als Uplink-Verbindungseinrichtung oder als Downlink-Verbindungseinrichtung, was eine eindeutige Zuordnung des jeweiligen Bediengerätes innerhalb einer vom Anwender erstellbaren USB-Topografie erleichtert.In order to provide a unique USB downlink or USB uplink data flow direction, it may be provided that the means for controlling the data flow direction is set up with respect to a predetermined connection device for activating the connections of the USB uplink port or the USB downlink port , In this advantageous embodiment, the respective connection device operates either as an uplink connection device or as a downlink connection device, which a clear assignment of the respective operating device within a user-created USB topography easier.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn die beiden Verbindungseinrichtungen des erfindungsgemäßen Bediengerätes jeweils im Bereich gegenüberliegenden Gehäusewandabschnitten des Gerätes angeordnet sind, sodass mehrere Bediengeräte in Form einer linearen Kette miteinander gekoppelt werden können. Befinden sich die beiden Verbindungseinrichtungen beispielsweise an gegenüber liegenden Gehäuseseitenwandabschnitten, ist eine zusammengesetzte Bedienkonsole aufbaubar, welche sich ausgehend von der Standfläche horizontal erstreckt. Befindet sich dagegen eine Verbindungseinrichtung am Bodenabschnitt und die andere Verbindungseinrichtung am Deckelabschnitt des Gerätes, ist eine Bedienkonsole aus zusammen gesetzten derartigen Bediengeräten bildbar, welche sich ausgehend von einer Standfläche vertikal erstreckt, d. h. einzelne und miteinander gekoppelte Bediengeräte bilden in dieser Ausführung eine turmförmige Bedienkonsole.It is particularly expedient if the two connecting devices of the operating device according to the invention are each arranged in the region of opposite housing wall sections of the device, so that a plurality of operating devices in the form of a linear chain can be coupled together. If the two connection devices are located, for example, on opposite housing side wall sections, a composite operating console can be built up, which extends horizontally starting from the base surface. If, on the other hand, there is a connection device on the bottom section and the other connection device on the cover section of the device, an operator control console composed of such operator devices can be formed which extends vertically from a stand surface, i. H. individual and coupled to each other operating devices in this embodiment form a tower-shaped control panel.
Diese konstruktive Gestaltung des erfindungsgemäßen Bediengerätes derart, dass mehrere Bediengeräte in Form einer linearen Kette koppelbar sind, ermöglicht es, dass die durch die einschlägige USB-Spezifikation vorgegebene USB-Baumstruktur in eine lineare Anordnung der gekoppelten Geräte übergeführt werden kann. Zusammen mit der Möglichkeit des Steuerns der Datenflussrichtung können einzelne Bediengeräte beliebig miteinander gekoppelt werden. Insbesondere ist es je nach Anordnung der zumindest zwei Verbindungseinrichtungen an dem Gehäuse (
Das Mittel zum Steuern der USB-Downlink-/Uplink-Datenflussrichtung kann eine Koppeleinrichtung aufweisen, welche mit einer der zumindest zwei Verbindungseinrichtungen des Gerätes verbindbar ist zur Kontaktierung mit Anschlüssen, insbesondere mit den Datenanschlüssen D+/D–, des USB-Uplink-Ports oder mit Anschlüssen, insbesondere mit den Datenanschlüssen D+/D–, eines USB-Downlink-Ports des internen USB-Hubs der Verbindungseinrichtung. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn die Koppeleinrichtung so ausgebildet ist, dass eine gleichzeitige Kontaktierung der Anschlüsse eines Downlink-Ports und der Anschlüsse des Uplink-Ports an der Verbindungseinrichtung verhindert wird. Zweckmäßigerweise kann diese Koppeleinrichtung derartig ausgebildet sein, dass entweder die Anschlüsse des USB-Uplink-Ports oder die Anschlüsse des internen USB-Hubs der jeweiligen Verbindungseinrichtung kontaktiert werden. Hiermit ist sichergestellt, dass eine Verbindungseinrichtung entweder als Downlink-Verbindungseinrichtung oder als Uplink-Verbindungseinrichtung wirkt, jedoch nicht gleichzeitig die Datensignale D+/D– des Downlink- als auch die Datensignale D+/D– des Uplink-Ports des internen USB-Hubs über dieselbe Koppeleinrichtung übertragen werden.The means for controlling the USB downlink / uplink data flow direction can have a coupling device which can be connected to one of the at least two connection devices of the device for contacting with connections, in particular with the data connections D + / D-, the USB uplink port or with connections, in particular with the data connections D + / D-, of a USB downlink port of the internal USB hub of the connection device. It may be expedient if the coupling device is designed so that a simultaneous contacting of the connections of a downlink port and the connections of the uplink port is prevented at the connection means. Conveniently, this coupling device can be designed such that either the connections of the USB uplink port or the connections of the internal USB hub of the respective connection device are contacted. This ensures that a connection device acts either as a downlink connection device or as an uplink connection device, but not simultaneously the data signals D + / D- of the downlink and the data signals D + / D- of the uplink port of the internal USB hub via the same Coupling device to be transmitted.
Die Koppeleinrichtung ist zum Verbinden mit der jeweiligen Verbindungseinrichtung des Gerätes ausgebildet. Beispielsweise kann die Koppeleinrichtung als Steckverbinder ausgebildet sein, welcher Kontakte aufweist zum wahlfreien Kontaktieren mit Anschlüssen eines USB-Downlink-Ports oder mit Anschlüssen des USB-Uplink-Ports des internen USB-Hubs an der jeweiligen Verbindungseinrichtung des Bediengerätes.The coupling device is designed to connect to the respective connection device of the device. For example, the coupling device may be formed as a connector having contacts for optional contact with ports of a USB downlink port or with ports of the USB uplink ports of the internal USB hub to the respective connection device of the control unit.
Die Koppeleinrichtung kann jedoch auch in anderen Ausführungsformen ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise kann die Gestaltung der Koppeleinrichtung derart sein, dass diese zum Verbinden der jeweiligen Anschlüsse an der Verbindungseinrichtung eines Bediengerätes mit Anschlüssen einer Verbindungseinrichtung eines anderen Bediengerätes wirkt, sodass beide Bediengeräte elektrisch miteinander gekoppelt sind und Signale nach einem USB-Protokoll zwischen den Geräten ausgetauscht werden können.However, the coupling device may also be formed in other embodiments. Conveniently, the design of the coupling device may be such that it acts to connect the respective connections to the connection device of an operating device with connections of a connection device of another control device, so that both operating devices are electrically coupled together and signals can be exchanged according to a USB protocol between the devices ,
Das Mittel zum Steuern der Datenflussrichtung kann zweckmäßigerweise einen steuerbaren USB-Multiplexer umfassen, welcher eingangsseitig an den USB-Uplink-Port des internen USB-Hubs, mit einem Ausgang an Anschlüsse des USB-Uplink-Ports einer Verbindereinrichtung und mit einem weiteren Ausgang an Anschlüsse des USB-Uplink-Ports einer anderen Verbindereinrichtung des Bediengerätes angeschlossen ist. Durch diese gestalterische Maßnahme kann über den USB-Multiplexer festgelegt werden, an welchen der beiden Verbindereinrichtungen die Anschlüsse bzw. die Kontakte des USB-Uplink-Ports geschaltet werden. Hierdurch ist eine einfache Aktivierung der Anschlüsse an den beiden Verbindereinrichtungen bezüglich des Uplink-Ports bereitgestellt, um sicherzustellen, dass der Uplink-Datenfluss nur über eine einzelne Verbindereinrichtung des Bediengerätes verläuft.The means for controlling the data flow direction may expediently comprise a controllable USB multiplexer, which has an input to the USB uplink port of the internal USB hub, with an output to connections of the USB uplink port of a connector device and with a further output to connections the USB uplink port is connected to another connector device of the operating device. By means of this design measure, it can be determined via the USB multiplexer to which of the two connector devices the connections or the contacts of the USB uplink port are switched. This provides for easy activation of the ports on the two connector devices with respect to the uplink port to ensure that the uplink data flow passes only through a single connector device of the operator device.
Um das erfindungsgemäße Bediengerät an einen USB-Host anzuschließen, kann vorgesehen sein, dass der USB-Multiplexer mit einem weiteren Ausgang an eine Standard-USB-Verbindereinrichtung zum Führen von Signalen nach einem USB-Protokoll in das Gerät und/oder aus dem Gerät heraus angeschlossen ist. Auch bei dieser Ausführungsform arbeitet der steuerbare USB-Multiplexer derartig, dass der eingangsseitig angeschlossene USB-Uplink-Port auf einen einzelnen der verschiedenen Ausgänge des Multiplexers geschaltet wird. In einem solchen Fall, in welchem der USB-Uplink-Port vom Multiplexer an die Standard-USB-Verbindereinrichtung zum Verbinden mit einem USB-Host weitergeleitet wird, sind dementsprechend die Uplink-Port-Anschlüsse an den anderen Verbindereinrichtungen des Bediengerätes nicht aktiviert. In einer Ausführungsform der Erfindung liegen dann die entsprechenden Uplink-Port-Signale des internen USB-Hubs nicht an den jeweiligen Anschlüssen der anderen Verbindungseinrichtungen an.In order to connect the operating device according to the invention to a USB host, it can be provided that the USB multiplexer with a further output to a standard USB connector device for guiding signals according to a USB protocol in the device and / or out of the device connected. In this embodiment too, the controllable USB multiplexer operates in such a way that the USB interface connected on the input side Uplink port is switched to a single one of the various outputs of the multiplexer. Accordingly, in such a case where the USB uplink port is forwarded from the multiplexer to the standard USB connector device for connection to a USB host, the uplink port ports on the other connector devices of the HMI device are not activated. In one embodiment of the invention, the corresponding uplink port signals of the internal USB hub are then not applied to the respective connections of the other connection devices.
Vorteilhafterweise ist ein Mittel zum Steuern des Multiplexers vorgesehen, welches ein an Anschlüssen der Verbindereinrichtung, insbesondere an Anschlüssen für ein USB-Betriebspotential anliegendes Potential abtastet und in Abhängigkeit der Abtastung den Multiplexer ansteuert. Dieses Mittel kann beispielsweise als Controller oder als Prioritäten-Encoder ausgebildet sein. Je nachdem, wie Verbindereinrichtungen zusammengeschlossener Bediengeräte miteinander gekoppelt sind, kann der Multiplexer gesteuert werden. Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn diese Steuerung auf der Basis von Anschlüssen an der Verbindereinrichtung durchgeführt wird, welche auch eine andere Funktion wie beispielsweise die Weiterleitung eines USB-Betriebspotentials aufweisen, sodass zusätzliche Steueranschlüsse in den Verbindereinrichtungen vermieden werden.Advantageously, a means for controlling the multiplexer is provided, which scans a voltage applied to terminals of the connector device, in particular at terminals for a USB operating potential and controls the multiplexer in dependence on the sampling. This means can be designed, for example, as a controller or as a priority encoder. Depending on how connector devices of interconnected HMI devices are coupled together, the multiplexer can be controlled. It is particularly advantageous if this control is performed on the basis of connections to the connector device, which also have a different function such as the forwarding of a USB operating potential, so that additional control connections in the connector devices are avoided.
Um den apparativen Aufwand für die Steuerung des USB-Multiplexers gering zu halten, kann eine Prioritäten-Steuereinrichtung vorgesehen sein, welche den USB-Multiplexer ansteuert in Abhängigkeit vorbestimmter Prioritäten-Regeln und in Abhängigkeit von Spannungen wie Versorgungsspannungen an Anschlüssen bzw. Kontakten der Verbindungseinrichtungen des Bediengerätes.In order to keep the expenditure for the control of the USB multiplexer low, a priority control device may be provided, which controls the USB multiplexer in dependence of predetermined priority rules and in dependence on voltages such as supply voltages to terminals or contacts of the connecting devices of operating unit.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Gestaltung des Bediengeräts können die korrekten Datenpfade und Flussrichtungen in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform automatisch bei der Verbindung mehrer Geräte erkannt und geschaltet werden.Due to the inventive design of the HMI device, the correct data paths and flow directions can be detected and switched automatically in the connection of several devices in a particularly advantageous embodiment.
Zweckmäßigerweise weist das erfindungsgemäße Bediengerät eine Schaltungseinrichtung auf zur Bereitstellung einer Funktionalität einer Eingabe- oder Ausgabeeinrichtung wie einer Computermaus, eines Joysticks, eines Jog-Shuttles oder eines Bildschirmes, wobei die Schaltungseinrichtung an einem USB-Downlink-Port des internen USB-Hubs des Zusatzgerätes angeschlossen sein kann. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass ein erfindungsgemäßes Bediengerät zwei oder mehrere derartige Schaltungseinrichtungen zur Bereitstellung unterschiedlicher Funktionalitäten umfasst, wobei zweckmäßigerweise die Schaltungseinrichtungen jeweils an einen Downlink-Port des internen USB-Hubs des Bediengerätes angeschlossen sind.Conveniently, the operating device according to the invention comprises a circuit device for providing a functionality of an input or output device such as a computer mouse, a joystick, a jog shuttle or a screen, wherein the circuit device connected to a USB downlink port of the internal USB hub of the auxiliary device can be. Moreover, it is also possible that an inventive operating device comprises two or more such circuit devices for providing different functionalities, wherein expediently the circuit devices are each connected to a downlink port of the internal USB hub of the operating device.
Vorrichtungsseitig löst die Erfindung das oben genannte Problem ferner durch ein Bediensystem in Form einer zusammengesetzten Bedienkonsole, umfassend mehrere solcher Bediengeräte, wobei einzelne Bediengeräte jeweils zugeordnete Funktionalitäten bereitstellen. Die zusammengeschlossen Bediengeräte sind miteinander datenverbunden, wobei sie zumindest abschnittsweise in Form einer linearen Kette, d. h. hintereinander oder übereinander gekoppelt sind. Dabei sind zwei in der linearen Kette benachbarte Bediengeräte über jeweils eine an dem jeweiligen Gerät angebrachte Verbindereinrichtung miteinander verbunden, wobei ferner ein Mittel vorgesehen ist zum Steuern der USB-Downlink-/Uplink-Datenflussrichtung zwischen den beiden in der linearen Kette benachbarten und miteinander verbundenen Bediengeräte.On the device side, the invention solves the above-mentioned problem further by an operating system in the form of a composite operating console comprising a plurality of such operating devices, wherein individual operating devices respectively provide associated functionalities. The connected operator panels are connected to each other data, wherein they at least partially in the form of a linear chain, d. H. coupled one behind the other or one above the other. In this case, two adjacent in the linear chain operating devices via each attached to the respective device connector means are interconnected, further comprising a means is provided for controlling the USB downlink / uplink data flow direction between the two in the linear chain adjacent and interconnected operating devices ,
Besonders vorteilhaft ist es dabei, dass grundsätzlich jedes Bediengerät in dieser linearen Kette an beliebiger Position innerhalb der Kette angeordnet sein kann, wobei kein Bedarf an zusätzlichen Einrichtungen wie USB-Hubs oder weiterer Kabel besteht. Der Anwender hat die maximale Freiheit bei der Zusammenstellung eines solchen Bediensystems, so dass einerseits die notwendigen Funktionalitäten bezüglich der Ein- und Ausgabe von Daten und andererseits eine hohe Flexibilität bei der Anordnung der Geräte in Bezug auf persönliche Bedürfnisse bereitstellt werden können.It is particularly advantageous in this case that in principle any operating device can be arranged in this linear chain at any position within the chain, with no need for additional devices such as USB hubs or other cables. The user has the maximum freedom in putting together such an operating system, so that on the one hand the necessary functionalities with regard to the input and output of data and on the other hand a high degree of flexibility in the arrangement of the devices in relation to personal needs can be provided.
Wie oben stehend schon angegeben, kann das Mittel zum Steuern der Datenflussrichtung eine Koppeleinrichtung aufweisen, über welche die beiden Verbindungseinrichtungen zweier benachbarten, aneinander angeschlossenen Bediengeräte verbunden sind, wobei durch die Koppeleinrichtung eine Kontaktierung oder Zusammenschließen von Anschlüssen des USB-Downlink-Ports der Verbindungseinrichtung des einen Gerätes mit Anschlüssen des USB-Uplink-Ports der Verbindungseinrichtung des anderen Gerätes realisiert ist.As already stated above, the means for controlling the data flow direction may comprise a coupling device, via which the two connection devices of two adjacent, connected to each other operating devices are connected, wherein the coupling means contacting or merging of connections of the USB downlink ports of the connection means of a device with connections of the USB uplink port of the connection device of the other device is realized.
Eine derartige Koppeleinrichtung kann zweckmäßigerweise als bedruckte Steckplatine ausgebildet sein, welche zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes zwischen Kontakten oder Anschlüssen zweier Verbindungseinrichtungen unterschiedlicher Geräte des Bediensystems in beide Verbindungseinrichtungen einsteckbar ist. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn die Steckplatine als beidseitig bedruckte Platine und bezüglich Vorder- und Rückseite nicht symmetrisch ausgebildet ist, sodass je nach Steckorientierung unterschiedliche Kontakte zwischen den beiden Verbindungseinrichtungen zusammengeschlossen werden können.Such a coupling device may expediently be designed as a printed plug-in board, which can be plugged into both connecting devices for producing an electrical contact between contacts or connections of two connecting devices of different devices of the operating system. It may be particularly expedient if the plug-in board is designed as a printed circuit board printed on both sides and not symmetrical with respect to the front and rear, so that different contacts between the two connection devices can be joined together depending on the plug orientation.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind die zumindest zwei Verbindungseinrichtungen als Mikrokarten-Randstecker ausgebildet, in welche die Steckplatine einsteckbar ist. In einer besonderen Ausführungsform weist diese Steckplatine allein Leiterbahnen auf, andererseits kann jedoch auch vorgesehen sein, elektronische Bauelemente, beispielsweise zum Filtern von Signalen, auf der Steckplatine vorzusehen. In an advantageous embodiment, the at least two connecting devices are designed as microcard edge connectors into which the plug-in board can be inserted. In a particular embodiment, this plug-in board alone conductor tracks, on the other hand, however, can also be provided to provide electronic components, for example for filtering signals on the plug-in board.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steckplatine eine gültige Steckorientierung zum Aktivieren und eine gültige Steckorientierung zum Nichtaktivieren der Anschlüsse des USB-Uplink-Ports einer Verbindungseinrichtung eines Bediengerätes aufweist. Damit hat der Anwender die Möglichkeit, individuell seinen Bedürfnissen angepasst eine bestimmte Verbindereinrichtung eines Bediengerätes zum Weiterleiten der Uplink-Daten oder zum Weiterleiten der Downlink-Daten auszuwählen und einzusetzen. Hierdurch kann die Uplink/Downlink-Datenflussrichtung an dem jeweiligen Bediengerät festgelegt werden.It is particularly advantageous if the plug-in board has a valid plug orientation for activating and a valid plug orientation for non-activating the connections of the USB uplink port of a connection device of an operating device. In this way, the user has the option of individually selecting and using a specific connector device of an operating device for forwarding the uplink data or for forwarding the downlink data. As a result, the uplink / downlink data flow direction can be defined on the respective operator panel.
Um den jeweiligen Einsatz der Koppeleinrichtung zum Aktivieren der Anschlüsse des Uplink-Ports oder der Anschlüsse des Downlink-Ports einer Verbindungseinrichtung für den Nutzer zu vereinfachen, kann vorgesehen sein, dass die Koppeleinrichtung eine Sichtmarkierung zur Angabe der Lage eines USB-Host-Controllers innerhalb des Bediensystems aufweist. Wird über die Sichtmarkierung eine vorgegebene Steckorientierung der Steckplatine angezeigt, kann damit dem Anwender vorgegeben werden, wie die jeweilige Koppeleinrichtung mit der zugeordneten Verbindungseinrichtung zu verbinden ist, um das gewünschte Resultat bezüglich der Datenflussrichtung zu erhalten.In order to simplify the respective use of the coupling device for activating the connections of the uplink port or the connections of the downlink port of a connection device for the user, it can be provided that the coupling device is a visual marking for indicating the position of a USB host controller within the Operating system has. If a predetermined plug-in orientation of the plug-in board is displayed via the visual marking, it is possible to specify to the user how the respective coupling device is to be connected to the associated connection device in order to obtain the desired result with regard to the data flow direction.
Zweckmäßigerweise umfasst das erfindungsgemäße Bediensystem ferner einen Host-Controller zur Steuerung der USB-Topografie, welche durch das Zusammenschalten mehrerer Bediengeräte entsteht. Besonders zweckmäßig ist es, wenn dieser Host-Controller eine USB-Versorgungsspannung bereitstellt, wobei Verbindungseinrichtungen jeweils Anschlüsse zur Weitergabe und Aufnahme der USB-Versorgungsspannung aufweisen und zugehörige Koppeleinrichtungen zur Weitergabe dieser Versorgungsspannung zwischen zwei gekoppelten Verbindungseinrichtungen vorgesehen sind, mit welchen sie jeweils verbunden sind. Somit wird sichergestellt, dass die USB-Versorgungsspannung ausgehend vom Host-Controller über alle gekoppelten Bediengeräte bzw. deren Verbindungseinrichtungen weitergeführt wird. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein eventuell vorhandener USB-Multiplexer zum Schalten des USB-Uplink-Ports auf der Basis einer abgetasteten USB-Versorgungsspannung an einer Verbindungseinrichtung des Bediengerätes gesteuert wird.Conveniently, the operating system according to the invention further comprises a host controller for controlling the USB topography, which results from the interconnection of multiple operating devices. It is particularly expedient if this host controller provides a USB supply voltage, wherein connecting devices each have connections for forwarding and receiving the USB supply voltage and associated coupling devices are provided for forwarding this supply voltage between two coupled connection devices to which they are respectively connected. This ensures that the USB supply voltage is continued from the host controller via all coupled operator panels or their connection devices. This embodiment is particularly advantageous when a possibly existing USB multiplexer for switching the USB uplink port is controlled on the basis of a sampled USB supply voltage to a connection device of the operating device.
Zum Anschluss eines Host-Controllers an das Bediensystem kann vorgesehen sein, dass der USB-Uplink-Port des internen USB-Hubs eines Bediengerätes an eine Standard-USB-Verbindereinrichtung zum Führen von Signalen nach einem USB-Protokoll in das Gerät und/oder aus dem Gerät heraus anschließbar ist.For connecting a host controller to the operating system can be provided that the USB uplink port of the internal USB hub of an operating device to a standard USB connector device for guiding signals to a USB protocol in the device and / or the device is connected out.
Insbesondere in solchen Fällen, bei welchen die USB-Versorgungsspannung nicht ausreicht, um alle angeschlossenen Bediengeräte des Bediensystems zu versorgen, kann auch vorgesehen sein, dass zumindest ein Bediengerät des Systems einen Eingang zum Anschließen an eine externe Spannungsversorgung aufweist, wobei Verbindungseinrichtungen des Bediengeräts ausgebildet sind, um die externe Spannungsversorgung an andere angeschlossene Bediengeräte weiterzugeben.In particular, in those cases where the USB supply voltage is insufficient to supply all the connected operating devices of the operating system, it can also be provided that at least one operating device of the system has an input for connection to an external power supply, wherein connecting devices of the operating device are formed to pass the external power supply to other connected HMI devices.
In besonderen Anwendungsfällen kann es auch zweckdienlich sein, wenn mehrere, aneinander angeschlossene Bediengeräte jeweils einen Eingang zum Anschließen einer externen Spannungsversorgung aufweisen, wobei die jeweilige Versorgungsspannung über eine elektronische und/oder elektromechanische Vorrichtung, wie beispielsweise eine Schottky-Diode an eine zentrale Versorgungsleitung des Systems angeschlossen ist, die über Verbindungseinrichtungen der einzelnen Geräte und über die jeweils zwischen zwei Verbindungseinrichtungen angeordnete Koppeleinrichtungen geführt ist und somit eine redundate Stromversorgung des Bediensystems bereitstellt.In special applications, it may also be expedient if a plurality of control devices connected to one another each have an input for connecting an external power supply, wherein the respective supply voltage via an electronic and / or electromechanical device, such as a Schottky diode to a central supply line of the system is connected, which is guided via connection means of the individual devices and via each arranged between two connection means coupling devices and thus provides a redundant power supply of the operating system.
Verfahrensseitig wird das obige Problem gelöst mit einem Verfahren zum Koppeln einer Mehrzahl von Bediengeräten, wobei Bediengeräte mittels zusammen geschalteten, elektrischen Verbindungseinrichtungen miteinander in Form einer linearen Kette gekoppelt werden, um Signale nach einem USB-Protokoll zwischen den gekoppelten Geräten auszutauschen. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass jeweils an einem Bediengerät ein interner Hub mit einem USB-Uplink-Port und mehreren USB-Downlink-Ports sowie zwei Verbindungseinrichtungen vorgesehen werden, wobei an eine erste Verbindungseinrichtung Anschlüsse eines USB-Downlink-Ports sowie Anschlüsse des USB-Uplink-Ports des internen USB-Hubs des Gerätes geführt werden und an eine zweite Verbindungseinrichtung Anschlüsse eines USB-Downlink-Ports sowie Anschlüsse des USB-Uplink-Ports des internen USB-Hubs des Gerätes geführt werden und wobei die USB-Downlink-/Uplink-Datenflussrichtung zwischen zwei der linearen Kette benachbarten und gekoppelten Bediengeräten so eingestellt wird, dass keine Datenkollision stattfindet, sodass die Verbund von zusammen geschalteten Bediengeräten konform mit den einschlägigen USB-Spezifikationen arbeitet. Dabei kann die USB-Downlink-/Uplink-Datenflussrichtung so gesteuert werden, dass der Anschlüsse des internen USB-Uplink-Ports eines jeden der zusammengeschlossenen Bediengeräte allein über eine einzelne der Verbindungseinrichtungen des jeweiligen Bediengeräts läuft bzw. dass bezüglich der Uplink-Anschlüsse nur eine der Verbindungseinrichtungen des Bediengerätes aktiviert sind.In terms of the method, the above problem is solved by a method for coupling a plurality of operating devices, wherein operating devices are coupled together by means of interconnected, electrical connecting devices in the form of a linear chain to exchange signals according to a USB protocol between the coupled devices. The method according to the invention is characterized in that an internal hub with a USB uplink port and a plurality of USB downlink ports and two connection devices are provided on each operating device, wherein connections of a USB downlink port and connections are connected to a first connection device of the USB uplink port of the device's internal USB hub, and to a second connector device ports of a USB downlink port and ports of the USB uplink port of the device's internal USB hub are routed to and from the USB downlink / Uplink data flow direction between two HMI devices adjacent to and coupled to the linear chain is set so that no data collision occurs, so that the interconnection of HMI devices operating in compliance with the relevant USB specifications. The USB downlink / uplink Data flow direction are controlled so that the connections of the internal USB uplink port of each of the combined operating devices alone via a single of the connecting devices of the respective operating device runs or that with respect to the uplink ports only one of the connecting devices of the operating device are activated.
Die Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben einiger Ausführungsformen unter Zugrundelegen der beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobeiThe invention will now be elucidated by describing some embodiments on the basis of the accompanying drawings, in which: FIG
zeigt.
shows.
Wie aus der Prinzipskizze gemäß
Bei der in
Der Aufbau eines solchen Steckverbinders ist in
Wie in
Eine Erweiterung der Bedienkonsole gemäß
Die bislang beschriebene Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bediengerätes bzw. einer damit gestalteten Bedienkonsole weist den Nachteil auf, dass bezüglich des Uplink-Ports des internen Hubs des Bediengeräts Stichleitungen vorliegen können, welche insbesondere bei hohen Übertragungsraten zu Störungen führen können. Die nachfolgend beschriebene Ausführungsform eines Bediengeräts bzw. eines damit gestalteten Bediensystems in Form einer Bedienkonsole weist diesen Nachteil nicht auf. Diese Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Bediengerätes
Das Bediengerät
Zusätzlich zu den Bediengeräten der vorstehend beschriebenen Ausführungsform weist das Bediengerät
Der Multiplexer
In der beschriebenen Ausführungsform weist der Prioritäten-Encoder nur ein Widerstandsnetzwerk auf, das die angegebenen USB-Versorgungsspannungen VBus an die beiden Selektionseingänge
Die in den
Diese als beispielhaft anzusehende Wahrheitstabelle verdeutlicht die hohe Flexibilität, welche sich unter Verwendung des USB-Multiplexers
Wie aus der
Wie für das Bediengerät
Es versteht sich, dass auch bei zumindest einigen der in den Figuren angegebenen Bediengeräten zumindest eine Funktionalität in Form einer Schaltungseinrichtung vorgesehen ist zur Ein-/Ausgabe von Daten, wobei diese Einrichtung an einen der freien Downlink-Ports des internen Hubs des Bediengeräts angeschlossen ist. Je nach Ausführungsform können dabei die Bediengeräte wie beschrieben wahlfrei links oder rechts. zu einem Bediengerät angeschlossen werden, das selbst einen Host-Controller umfasst oder an diesen angeschlossen ist.It is understood that at least some of the operating devices specified in the figures at least one functionality in the form of a circuit device is provided for input / output of data, this device is connected to one of the free downlink ports of the internal hub of the HMI device. Depending on the embodiment, the operating devices can optionally be left or right as described. be connected to an HMI device, which itself includes a host controller or is connected to this.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Schaltverhalten des USB-Multiplexers auch zum Bereitstellen anderer Prioritäten durch Vorsehen einer entsprechenden Wahrheits- oder Steuertabelle realisiert sein kann. In jedem Fall sollte jedoch sichergestellt sein, dass das Verschalten kompatibel mit den jeweiligen USB-Spezifikationen durchgeführt wird, um eine Datenkollision zu vermeiden. Wie beschrieben, kann das Einstellen der korrekten Datenpfade und Flussrichtungen automatisch beim Verbinden der Geräte erfolgen.It should be noted that the switching behavior of the USB multiplexer may also be implemented to provide other priorities by providing a corresponding truth or control table. In any case, however, it should be ensured that the interconnection is performed compatible with the respective USB specifications in order to avoid a data collision. As described, setting the correct data paths and flow directions can be done automatically when connecting the devices.
Eine Zusammenschaltung von Bediengeräten der zweiten Ausführungsform gemäß
Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bediengerätes ist in
Diese dritte Ausführungsform eines Bediengerätes unterscheidet sich von der in
Wird keine externe Spannungsversorgung am Netzanschluss
Bei den gemäß
Bei der in
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Bediengerätcontrol unit
- 1010
- Gehäusecasing
- 10a, b10a, b
- SeitenwandabschnittSidewall portion
- 2020
- USB-HubUSB hub
- 21a–d21a-d
- Down-Link-PortDown-link port
- 2222
- Uplink-PortUplink port
- 30a, b30a, b
- Verbindungseinrichtungconnecting device
- 4040
- Verbindungseinrichtung für SpannungsversorgungConnecting device for power supply
- 5050
- USB-Standard-VerbindungseinrichtungUSB standard connector
- 6060
- SteckverbinderConnectors
- 6161
- Leiterbahnconductor path
- 7070
- Hosthost
- 100100
- Bediengerätcontrol unit
- 110110
- Gehäusecasing
- 110a, b110a, b
- SeitenwandabschnittSidewall portion
- 120120
- USB-HubUSB hub
- 121a–d121a-d
- Down-Link-PortDown-link port
- 122122
- Uplink-PortUplink port
- 130a, b130a, b
- Verbindungseinrichtungconnecting device
- 140140
- Verbindungseinrichtung für SpannungsversorgungConnecting device for power supply
- 150150
- USB-Standard-VerbindungseinrichtungUSB standard connector
- 160160
- SteckverbinderConnectors
- 170170
- Hosthost
- 180180
- USB-MultiplexerUSB multiplexer
- 181181
- Eingangentrance
- 182a–c182a-c
- Ausgangoutput
- 183183
- Portselect-SteuereingangPort select control input
- 190190
- Prioritäten-EncoderPriorities encoder
- A, B, CA, B, C
- Eingänge des Prioritäten-EncodersInputs of the priority encoder
- 200200
- Bediengerätcontrol unit
- 210210
- Gehäusecasing
- 220220
- USB-HubUSB hub
- 230a, b230a, b
- Verbindungseinrichtungconnecting device
- 235235
- NetzteilanschlussPower connector
- 236236
- Schottky-DiodeSchottky diode
- 237237
- Power-MultiplexerPower Multiplexer
- 260260
- SteckverbinderConnectors
- 280280
- USB-MultiplexerUSB multiplexer
- 290290
- Prioritäten-EncoderPriorities encoder
Claims (25)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010041167 DE102010041167A1 (en) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Modular control device used in control system used in video surveillance applications, has internal universal serial bus (USB) hub that is comprised of two link assembly terminals of USB uplink ports and downlink ports |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE201010041167 DE102010041167A1 (en) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Modular control device used in control system used in video surveillance applications, has internal universal serial bus (USB) hub that is comprised of two link assembly terminals of USB uplink ports and downlink ports |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102010041167A1 true DE102010041167A1 (en) | 2012-03-22 |
Family
ID=45768810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE201010041167 Withdrawn DE102010041167A1 (en) | 2010-09-22 | 2010-09-22 | Modular control device used in control system used in video surveillance applications, has internal universal serial bus (USB) hub that is comprised of two link assembly terminals of USB uplink ports and downlink ports |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102010041167A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114378578A (en) * | 2021-12-31 | 2022-04-22 | 深圳市肖端电子有限公司 | Type-C kludge |
-
2010
- 2010-09-22 DE DE201010041167 patent/DE102010041167A1/en not_active Withdrawn
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---|---|---|---|---|
CN114378578A (en) * | 2021-12-31 | 2022-04-22 | 深圳市肖端电子有限公司 | Type-C kludge |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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R120 | Application withdrawn or ip right abandoned | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20140606 |