JP2004164673A - 切替装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 活線挿抜可能なシリアルインターフェースを備えた複数ホスト間でキーボードを共用する。
【解決手段】 デバイス５００は、キースキャンコードセット記憶領域を有する。デバイス５００と接続するホスト１０３を切替部１０９が切り替えた場合、デバイス５０４においてそれぞれのホストに対応したキースキャンコードセットをキースキャンコードセット記憶領域から呼び出し、それぞれのホスト１０３に適したキースキャンコードを出力する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、インターフェース切替装置、インターフェース切替制御方法及びキーボードに関する。さらに詳しくは、本発明は、複数のホスト（情報処理装置）の内のいずれかを切替可能に選択して、活線挿抜可能なシリアルインターフェースを介して、デバイス（周辺装置）に接続するインターフェース切替装置、インターフェース切替制御方法、及び、前記デバイスと前記インターフェース切替装置の機能を一体的に備えたキーボードに関する。

ホストとデバイス（キーボードやマウス等）を接続する新しいシリアルインターフェースとして、活線挿抜可能なＵＳＢ（UNIVERSAL SERIAL BUS）シリアルインターフェースが普及しつつある。ＵＳＢ規格の概要については、米国ＵＳＢインプリメンターズフォーラム（インターネット上のＵＲＬはhttp://www.usb.org/）から入手可能な「UNIVERSAL SERIAL BUS SPECIFICATION version１.０（１９９６年１月１５日発行）」の２７ページから３７ページに記載されている。

ＵＳＢホスト（ＵＳＢシリアルインターフェースを備えるホスト）とＵＳＢデバイス（ＵＳＢシリアルインターフェースを備えるデバイス）の接続は、１つのＵＳＢホストに対して１つのＵＳＢデバイスが原則である。ただし、ポートリピータ機能を持つＵＳＢハブを用いれば、１つのＵＳＢホストに対して複数のＵＳＢデバイスを接続することが可能になる。

また、ＩＥＥＥ１３９４と呼ばれるシリアルインターフェースも普及しつつある。ＩＥＥＥ１３９４は、ＵＳＢと同様に活線挿抜可能であり、またハブを介してデバイスを増設することができる。

ところで近年、情報処理装置の高信頼化方式として、複数の情報処理装置間でお互いの動作状態を監視し、障害発生時に各種の処理を正常な情報処理装置側へ切り替えるクラスタと呼ばれる方式が普及しつつある。こののクラスタ方式のシステムすなわちクラスタシステムは複数のサーバで構成されるが、設置面積の低減には、モニタ、キーボード、マウス等のコンソールデバイスの共用化が望まれている。

しかし、ＵＳＢ規格では、複数のＵＳＢホストにＵＳＢデバイスを接続することが許されていない。

そこで、複数のＵＳＢホストとＵＳＢデバイスの接続を手動スイッチによって切り替えることが考えられる。

また、１９９６年２月にアスキー社から発刊された「ASCII／Ｖ ３月号」の１９２ページに記載のように、キーボードで特定のキーの組み合わせを押下することで切替動作を行うキーボード切替器を用いて、キーボードに接続するホストを切り替えることが考えられる。

第１の課題は、手動スイッチを操作したり，キーボードで特定のキーの組み合わせを押下することによってホストを切り替える場合、操作者の操作を待たなければならず、自動的に切り替えることが出来ないことである。

第２の課題は、ＵＳＢのように活線挿抜機能を有するシルアルインターフェースでは、従来のような単純な切り替えでは、通常の活線挿抜操作と同様に活線挿抜機能仕様に基づいたデバイスのハードリセットが行なわれてしまい、デバイスが使用可能になるまでに時間がかかることである。

第３の課題は、手動スイッチやキーボードで特定のキーの組み合わせを押下することによってホストを切り替える場合、その切り替えをクラスタシステムにおける主動作ホストの切り替えに連動させることが出来ないことである。すなわち、クラスタシステムにおいて、あるホストに障害が生じたとき、クラスタのフェールオーバー（障害時に処理を切り替える動作）により主動作ホストを切り替えても、連動させてコンソールを切り替えることが出来ないため、障害の発生を管理者に素早く知らしめることができないことである。

第４の課題は、クラスタのフェールオーバーに連動させてデバイスを切り替えようとすれば、ホストからデバイスへ切り替え制御信号を送らねばならず、そのためには新たな制御信号線を追加しなければならないことである。

第５の課題は、従来のような単純な切り替えでは、有効に接続できないホスト（例えば、物理的に接続されていないホストや，電源オンになっていないホスト）も選択できてしまうことである。しかし、有効に接続できないホストに切り替えてしまうと、入出力が無効となる。従って、有効に接続できないホストの有無を操作者が常に意識していなければならず、はなはだ使い勝手が悪い。

第６の課題は、従来のような単純な切り替えでは、ＵＳＢ（例えばキーボードやマウス）とＩＥＥＥ１３９４（モニタ）のような異種のシルアルインターフェースの同時切り替えに対応できないことである。

第７の課題は、従来のような単純な切り替えでは、一つのキーボードを接続しうるホストのアーキテクチャが同一のものに限定され（少なくともキーコードが同一のものに限定される）、アーキテクチャの異なる複数のホスト間でキーボードを共用できないことである。

第８の課題は、従来のような単純な切り替えでは、複数のホスト間でキーボードを共用したときに、複数のホストに同時にキー入力を伝達できないことである。

そこで、本発明の第１の目的は、複数のホストでデバイスを共用でき且つデバイスに接続するホストの切り替えを自動的にホストの制御で行うことを可能とするインターフェース切替装置、インターフェース切替制御方法及びキーボードを提供することにある。

また、本発明の第２の目的は、複数のホストでデバイスを共用でき且つ切替開始からデバイスが使用可能になるまでの時間を短縮可能とするインターフェース切替装置、インターフェース切替制御方法及びキーボードを提供することにある。

また、本発明の第３の目的は、複数のホストでデバイスを共用でき且つクラスタシステムにおける主動作ホストの切り替えに連動させて、デバイスに接続するホストの切り替えを行うことを可能にするインターフェース切替装置、インターフェース切替制御方法及びキーボードを提供することにある。

また、本発明の第４の目的は、複数のホストでデバイスを共用でき且つデバイスに接続するホストの切り替えを、新たな制御信号線を追加することなく、自動的にホストの制御で行うことを可能とするインターフェース切替装置、インターフェース切替制御方法及びキーボードを提供することにある。

また、本発明の第５の目的は、複数のホストでデバイスを共用でき且つ有効に接続できないホストへの切り替えを防止することを可能とするインターフェース切替装置、インターフェース切替制御方法及びキーボードを提供することにある。

また、本発明の第６の目的は、複数のホストでデバイスを共用でき且つデバイスに接続するホストの切り替えを自動的にホストの制御で行うことを可能とし且つ異種のシルアルインターフェースの同時切り替えをも可能とするインターフェース切替装置、インターフェース切替制御方法及びキーボードを提供することにある。

また、本発明の第７の目的は、アーキテクチャの異なる複数のホスト間での共用が可能なキーボードを提供することにある。

また、本発明の第８の目的は、複数のホスト間での共用が可能であり且つ複数のホストの内の一つ以上に対して同時にキー入力可能なキーボードを提供することにある。

第１の観点では、本発明は、一対以上の差動信号線と電源線とを備えた活線挿抜可能なシリアルインターフェースにより複数のホストとデバイスとに接続され、前記複数のホストの内のいずれかを切替可能に選択して前記デバイスに接続するインターフェース切替装置であって、前記複数のホストのいずれかから切替制御命令を受信する切替制御命令受信手段と、受信した切替制御命令に基づいて前記デバイスに接続する前記複数のホストの内のいずれかを選択する切替手段とを具備したことを特徴とするインターフェース切替装置を提供する。

上記インターフェース切替装置では、ホストから切替制御命令を受信し、それに基づいてホストを切り替えるから、前記第１の課題を解決し、前記第１の目的を達成できる。

第２の観点では、本発明は、一対以上の差動信号線と電源線とを備えた活線挿抜可能なシリアルインターフェースにより複数のホストとデバイスとに接続され、前記複数のホストの内のいずれかを切替可能に選択して前記デバイスに接続するインターフェース切替装置であって、前記複数のホストの少なくとも一つから電源が供給されている限り、その電源を前記デバイスに供給する電源供給手段を具備したことを特徴とするインターフェース切替装置を提供する。

上記インターフェース切替装置では、ホストを切り替えても、その時にデバイスへの電源の遮断が生じないから、ハードリセットが起らず、前記第２の課題を解決し、前記第２の目的を達成できる。

第３の観点では、本発明は、上記第２の観点のインターフェース切替装置において、接続の切り替え時に、新たに接続しようとするホストに対して、前記デバイスの通電が開始された時と同一の接続認識プロトコルを、前記デバイスに代わって、送信することを特徴とするインターフェース切替装置を提供する。

上記インターフェース切替装置では、デバイスにハードリセットが起らなくても、ホストに対してデバイスの装着を認識させることが出来るので、前記第２の課題を解決し、前記第２の目的を達成できる。

第４の観点では、本発明は、複数のホストと、デバイスと、上記第１から第３の観点のインターフェース切替装置とを具備してなるシステムにおけるインターフェース切替制御方法であって、前記ホストは、障害検知機能により障害を検知すると、前記インターフェース切替装置に対して、切替制御命令を送信することを特徴とするインターフェース切替制御方法を提供する。

上記インターフェース切替制御方法では、障害検知時の主動作ホストの切り替えに連動させてホストから切替制御命令を送信させることが出来るから、前記第３の課題を解決し、前記第３の目的を達成できる。

第５の観点では、本発明は、上記第１から第３の観点のインターフェース切替装置において、前記ホストからの切替制御命令を、前記シリアルインターフェースを介して、前記ホストから受け取ることを特徴とするインターフェース切替装置を提供する。

上記インターフェース切替装置では、シリアルインターフェースを介してホストから切替制御命令を受け取るから、新たな制御信号線を追加する必要がなく、前記第４の課題を解決し、前記第４の目的を達成できる。

第６の観点では、本発明は、上記第１から第３又は第５の観点のインターフェース切替装置において、前記切替手段は、切り替えようとするホストと有効に接続可能か否かを判定し、有効に接続可能でない場合には切り替えを行わないことを特徴とするインターフェース切替装置を提供する。

上記インターフェース切替装置では、有効に接続可能でないホストには切り替えを行わないから、前記第５の課題を解決し、前記第５の目的を達成できる。

第７の観点では、本発明は、上記第１から第３，第５，第６の観点のインターフェース切替装置において、切替制御信号を外部に出力する切替制御信号外部出力手段を具備したことを特徴とするインターフェース切替装置を提供する。

上記インターフェース切替装置では、外部に出力する切替制御信号を利用すれば、異種のインターフェースの切り替えを同時に行うことが出来るから、前記第６の課題を解決し、前記第６の目的を達成できる。

第８の観点では、本発明は、複数のホストと、異種のインターフェースを有する複数のデバイスと、一つの種類のシルアルインターフェースで前記ホストに接続された上記第７の観点のインターフェース切替装置とを具備してなるシステムにおけるインターフェース切替制御方法であって、前記インターフェース切替装置から外部に出力される切替制御信号を利用して、前記インターフェース切替装置のシルアルインターフェースとは異なる種類のインターフェースを有するデバイスに接続するホストを切り替えることを特徴とするインターフェース切替制御方法を提供する。

上記インターフェース切替制御方法では、外部に出力する切替制御信号を利用して異種のインターフェースの切り替えを同時に行うから、前記第６の課題を解決し、前記第６の目的を達成できる。

第９の観点では、本発明は、一対以上の差動信号線と電源線とを備えた活線挿抜可能なシリアルインターフェースにより複数のホストの内のいずれかを切替可能に選択して接続するキーボードであって、前記複数のホストのいずれかから前記シリアルインターフェースを介して切替制御命令を受信する切替制御命令受信手段と、受信した切替制御命令に基づいて前記複数のホストの内のいずれかを選択して接続を切り替える切替手段と、複数種類のキースキャンコードセットを記憶するキースキャンコードセット記憶手段と、現在接続しているホストに対応した種類のキースキャンコードセットを前記キースキャンコードセット記憶手段から読み出しそれを用いてキー入力に対応するキースキャンコードを生成し前記シリアルインターフェースを介して前記ホストへ出力するキースキャンコード出力手段とを具備したことを特徴とするキーボードを提供する。

上記キーボードでは、複数種類のキースキャンコードセットを記憶し、現在接続しているホストに対応した種類のキースキャンコードセットを用いてキー入力に対応するキースキャンコードを生成するから、前記第７の課題を解決し、前記第７の目的を達成できる。

第１０の観点では、本発明は、一対以上の差動信号線と電源線とを備えた活線挿抜可能なシリアルインターフェースにより複数のホストの内の一つ以上を切替可能に選択して接続するキーボードであって、前記複数のホストから前記シリアルインターフェースを介して切替制御命令を受信する切替制御命令受信手段と、受信した切替制御命令に基づいて前記複数のホストの内の一つ以上を選択して接続を切り替える切替手段と、キー入力に対応するキースキャンコードを生成し前記シリアルインターフェースを介して現在接続している一つ以上のホストへ出力するキースキャンコード出力手段とを具備したことを特徴とするキーボードを提供する。

上記キーボードでは、複数のホストの内の一つ以上に接続でき、現在接続している一つ以上のホストにキー入力に対応するキースキャンコードを同時出力するから、前記第８の課題を解決し、前記第８の目的を達成できる。

本発明のインターフェース切替装置、インターフェース切替制御方法及びキーボードによれば、以下に示す第１〜第８の効果が得られる。第１の効果として、複数のホストでデバイスを共用でき且つデバイスに接続するホストの切り替えを、ホストの制御で自動的に行うことが出来る。第２の効果として、切替開始からデバイスが使用可能になるまでの時間を短縮できる。第３の効果として、クラスタシステムにおける主動作ホストの切り替えに連動させて、デバイスに接続するホストの切り替えを行うことが出来る。第４の効果として、複数のホストでデバイスを共用でき且つデバイスに接続するホストの切り替えを、新たな制御信号線（制御用インターフェース）を追加することなく、ホストの制御で自動的に行うことが出来る。第５の効果として、接続されていないホストへの切り替えを防止することが出来る。第６の効果として、ＵＳＢ，ＶＧＡ，ＩＥＥＥ１３９４といった異種のシルアルインターフェースの同時切り替えに対応することが出来る。第７の効果として、異なるアーキテクチャを有する複数のホスト間で、一つのキーボードを共用することが可能になる。第８の効果として、複数のホストに対して一つのキーボードからキー入力をブロードキャストすることが可能になる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。また、以下に示すＵＳＢ切替回路，ＵＳＢ切替装置およびＵＳＢホストセレクタは、いずれもがＵＳＢインターフェース切替装置である。また、ＵＳＢケーブルは、一対のＵＳＢ信号線，ＵＳＢ電源線およびＵＳＢグランド線の４線で構成される伝送線である。また、前記一対のＵＳＢ信号線は差動信号線であり、一方をＤ＋信号線，他方をＤ−信号線と称する。さらに便宜上、ＵＳＢホスト−ＵＳＢデバイス間においてＵＳＢインターフェースによって両者間で通信が可能である状態を「ＵＳＢ接続している」と表現することにする。
−第１の実施形態−
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるＵＳＢホストセレクタ１００の構成の一例を示すブロック図である。

このＵＳＢホストセレクタ１００は、ＵＳＢデバイス１０４ａ〜１０４ｃにＵＳＢ接続するＵＳＢホストを、複数のＵＳＢホスト１０３ａ〜１０３ｄのいずれかに、自動的に又は手動で切り替えるものである。

このＵＳＢホストセレクタ１００の内部は次のように構成される。

１０１ａ〜１０１ｇは、ＵＳＢコネクタである。

１０５は、ＵＳＢ信号を複数のＵＳＢデバイス１０４ａ〜１０４ｃにリピートするＵＳＢハブである。

１０６（点線で囲った部分）は、ＵＳＢ切替装置部分１０６であり、本発明の特徴とするところである。

１０７は、ＵＳＢハブ１０５に接続されるＵＳＢバスインターフェースであり、ＵＳＢホスト１０３から発行される切替制御命令をＵＳＢ上から解釈して切替回路１０８の切替制御部１１０へと渡す働きを持つ。

切替回路１０８は、ＵＳＢ切替装置１０６の内部にて切替機能をつかさどる部分である。

１０９は、切替回路１０８の内部において実際にＵＳＢ信号を切り替える手段であり、機械的なスイッチでもよいし、電気的なスイッチ（例えばＭＯＳトランジスタによるスイッチ）でもよい。

１１２ａ〜１１２ｄは、ＵＳＢホスト１０３ａ〜１０３ｄの物理的接続および電源オン状態を検出するホスト接続検出部である。これらのホスト接続検出部１１２ａ〜１１２ｄによる検出結果信号１１３ａ〜１１３ｄは、切替制御部１１０に入力される。

切替は、以下の方法で行なわれる。
第１の方法：ＵＳＢホスト１０３が切替制御命令を送出し、ＵＳＢバスインターフェース１０７を経て切替制御部１１０が切替制御命令を受け取って解釈し、切替部１０９を作動させる。
第２の方法：操作者が手動切替スイッチ１１１を操作し、それを切替制御部１１０が検知して、切替部１０９を作動させる。
第３の方法：ＵＳＢホスト１０３が物理的に接続されていないか又は電源が入っていないことをホスト接続検出部１１２が検出し、それを切替制御部１１０が検知して、切替部１０９を作動させる。

なお、ＵＳＢホスト１０３から受け取った切替制御命令と検知した手動切替スイッチ１１１の状態が異なる場合を考慮して、切替制御部１１０において優先制御する。

図２は、前記切替制御部１１０の動作を示すフロー図の一例である。

パワーオン後に実行される処理２０１で、ＵＳＢコネクタ１０１ａ〜１０１ｄの少なくも一つに、電源が投入されているＵＳＢホスト１０３が物理的に接続されているかを確認する。処理２０２で、有効なＵＳＢホスト（電源が投入されており、物理的に接続されているＵＳＢホスト）１０３のうち任意の一つまたは予め設定された優先度が最高のものに接続するように切替部１０９を切り替える。

処理２０３では、接続経路が確立された特定のＵＳＢホスト１０３から発信される電源オン後の初期化命令（リセット信号）を受けて、ＵＳＢバスインターフェース１０７およびＵＳＢコネクタ１０１ｅ〜１０１ｇに接続されているＵＳＢデバイス１０４ａ〜１０４ｃが初期化される。なお、ＵＳＢデバイスの検出および初期化については、前記「UNIVERSAL SERIAL BUS SPECIFICATION version １.０（１９９６年１月１５日発行）」の１６５ページから１７１ページに記載されている。

上記処理２０３が終了すれば、特定のホスト１０３とデバイス１０４ａ〜１０４ｃが接続されたことになり、モニタ表示が行なわれ、キーボード入力が可能となる。

処理２０４では、ＵＳＢホスト１０３から切替制御命令を受信したチェックし、受信していないなら処理２０５へ進み、受信したなら処理２１１へ進む。この処理２０４によって、自動的にホストを切り替え可能となる。 処理２０５では、操作者が手動切替スイッチ１１１を押下したかチェックし、押下していないなら処理２０８へ進み、押下したなら処理２１１へ進む。

処理２０８では、接続していたＵＳＢホスト１０３の有効性を判定し、有効な場合は前記処理２０４に戻り、何らかの理由で物理的に接続されなくなったか又は電源が断たれた場合には処理２０９へ進む。

処理２１１では、切り替えようとしているＵＳＢコネクタ１０１が現在接続しているＵＳＢコネクタ１０１かチェックし、切り替えようとしているＵＳＢコネクタ１０１が現在接続しているＵＳＢコネクタ１０１なら無駄なハードリセットを回避するため切替動作を行わずに前記ステップ２０８に戻り、切り替えようとしているＵＳＢコネクタ１０１が現在接続しているＵＳＢコネクタ１０１と異なるなら処理２０６へ進む。

処理２０６では、切替先のＵＳＢコネクタ１０１に接続されているＵＳＢホスト１０３の有効性を判定し、有効な場合は処理２０７へ進み、物理的に接続されていないか又は電源が断たれている場合には切替動作を行わずに前記ステップ２０８に戻る。この処理２０６によって、無効なホストに切り替えてしまうことを回避できる。処理２０７では、切替部１０９を切り替える。そして、前記処理２０３に戻る。

処理２０９では、接続していたＵＳＢホスト１０３の他に有効なＵＳＢホスト１０３があるかチェックし、あれば処理２１０へ進み、なければ前記処理２０４に戻る。処理２１０では、接続していたＵＳＢホスト１０３以外の有効なＵＳＢホスト１０３に接続するように切替部１０９を切り替える。この処理２１０によって、無効なコンソール接続をすばやく断つことが可能となる。

以上の第１の実施形態のＵＳＢホストセレクタ１００によれば、第１の目的，第４の目的および第５の目的を達成することが出来る。
−第２の実施形態−
図３は、本発明の第２の実施形態にかかるマルチホスト接続ＵＳＢキーボード４００の構成を示すブロック図である。

このマルチホスト接続ＵＳＢキーボード４００は、第１の実施形態で述べた切替回路１０８を備えると共に、キースキャンコードセット記憶領域４０５を備えていることが特徴である。

前記キースキャンコードセット記憶領域４０５は、入力キーコードと出力キースキャンコードの対応テーブルを、アーキテクチャの異なる複数のＵＳＢホスト１０３に対応して保持している。

キースイッチ４０４が押下されると、その入力キーコードをキースキャン部４０３が読み取り、キーボード制御回路４０２に送る。

キーボード制御回路４０２は、切替回路１０８によりＵＳＢホスト１０３との接続を確立した時に、そのＵＳＢホスト１０３から初期設定命令を受け取り、その初期設定命令により前記ＵＳＢホスト１０３に対応したキースキャンコードセットを前記キースキャンコードセット記憶領域４０５から読み出す。そして、そのキースキャンコードセットを用いて、前記入力キーコードを出力キースキャンコードに変換し、ＵＳＢバスインタフェース４０１および切替回路１０８を介して、ＵＳＢホスト１０３に送信する。

以上の第２の実施形態のマルチホスト接続ＵＳＢキーボード４００によれば、第１の目的，第４の目的，第５の目的および第７の目的を達成することが出来る。

なお、キースキャンコードセットの読み出しは、ＵＳＢホスト１０３との接続を確立したＵＳＢコネクタ１０１を検出して、それに対応するキースキャンコードセットを選択して行ってもよい。
−第３の実施形態−
図４は、本発明の第３の実施形態にかかるマルチホスト接続ＵＳＢキーボード５００の構成を示すブロック図である。

このマルチホスト接続ＵＳＢキーボード５００は、複数のキーボード制御回路５０２ａ〜５０２ｃとホスト選択回路５０４とを備えていることが特徴であり、前記第２の実施形態のマルチホスト接続ＵＳＢキーボード４００におけるホスト切替機能を有するのに加えて、複数のＵＳＢホスト１０３に同時にキー入力を伝達するブロードキャスト機能を有している。

以下、ブロードキャスト機能について説明する。ＵＳＢホスト１０３がＵＳＢバスインターフェース５０１を介して前記キーボード制御回路５０２にキーコード伝達命令またはキーコード伝達停止命令を発行すると、前記キーボード制御回路５０２に内蔵しているホスト選択回路制御部５０３は、前記ホスト選択回路５０４に内蔵しているホスト選択レジスタ５０５の対応するビットに対して“１”または“０”を設定する。また、前記キーボード制御回路５０２は、対応するＵＳＢホスト１０３の接続が有効か否かを監視しており、有効でなくなったことを検出したなら、そのキーボード制御回路５０２のホスト選択回路５０３が、前記ホスト選択回路５０４のホスト選択レジスタ５０５の対応するビットの値を自動的に“０”に設定する。これにより、操作者の使い勝手を向上し得る。

なお、ホスト選択レジスタ５０５の設定内容すなわち接続状況は、キー送信ホスト表示ＬＥＤ５０６で表示される。

前記ホスト選択回路５０４は、キースキャン部４０３から受け取った入力キーコードを、ホスト選択レジスタ５０５の“１”のビットに対応したキーボード制御回路５０２に信号線５０７を通じて送信する。ホスト選択レジスタ５０５の複数のビットの値が“１”の場合は、対応する複数のキーボード制御回路５０２へ同時に入力キーコードを送信する。“０”のビットに対応したキーボード制御回路５０２には送信しない。

入力キーコードを受け取ったキーボード制御回路５０２は、キースキャンコードセット記憶領域４０５をアクセスすることで、自経路に接続されているＵＳＢホスト１０３のアーキテクチャに応じた出力キースキャンコードに変換し、ＵＳＢバスインタフェース５０１を介してＵＳＢホスト１０３に送信する。

以上の第３の実施形態のマルチホスト接続ＵＳＢキーボード５００によれば、第１の目的，第４の目的，第５の目的，第７の目的および第８の目的を達成することが出来る。
−第４の実施形態−
図５は、本発明の第４の実施形態にかかるＵＳＢホストセレクタ６００の接続状態を示す斜視図である。

このＵＳＢホストセレクタ６００は、信号線６０７によりＶＧＡセレクタ６０１に接続されると共に信号線６０８によりＩＥＥＥ１３９４ホストセレクタ６０２に接続されていることが特徴である。

前記ＶＧＡセレクタ６０１は、ＶＧＡケーブル６０５により複数のＵＳＢホスト６０３に物理的に接続されており、それらＵＳＢホスト６０３から出力されるＶＧＡ信号の一つを選択してＶＧＡ対応ディスプレイ６０９に伝達する。なお、ＶＧＡセレクタ６０１の内部構成は、従来知られている切り替え装置と同様である。

前記ＩＥＥＥ１３９４ホストセレクタ６０２は、ＩＥＥＥ１３９４ケーブル６０６により複数のＵＳＢホスト６０３に物理的に接続されており、それらＵＳＢホスト６０３の一つを選択してＩＥＥＥ１３９４対応フレキシブルディスクドライブ６１２に論理的に接続する。なお、ＩＥＥＥ１３９４ホストセレクタ６０２の内部構成は、インターフェースの規定が異なる他は基本的にＵＳＢホストセレクタ６００と同じである。

図６は、ＵＳＢホストセレクタ６００に内蔵される切替制御部６２０の入出力信号を示した説明図である。この切替制御部６２０は、第１の実施形態における切替制御部１１０と基本的に同様であるが、ＶＧＡセレクタ６０１とＩＥＥＥ１３９４ホストセレクタ６０２の切り替えを制御する信号線６０７と信号線６０８とが出ている点が異なっている。

図７は、ＵＳＢホストセレクタ６００における切り替え処理の一例を示したフロー図である。処理７００では、操作者が手動切替スイッチ１１１を押下したか否かを判定し、押下してないなら処理７０１へ進み、押下したなら処理７０３へ進む。

処理７０１では、ＵＳＢホスト１０３から切替制御命令を受信したか否かを判定し、受信してないなら前記処理７００に戻り、受信したなら処理７０３へ進む。処理７０３では、ＩＥＥＥ１３９４ホストセレクタ６０２が接続されているか否かを判定し、接続されている場合は処理７０４へ進み、接続されていない場合は処理７０８へ進む。

処理７０４では、ＩＥＥＥ１３９４対応フレキシブルディスクドライブ６１２のデータ送受信中に切り替えが行われるのを防止するため、ＵＳＢホスト６０３上のＩＥＥＥ１３９４制御ソフトウェアに対してＩＥＥＥ１３９４対応フレキシブルディスクドライブ６１２の使用禁止を要求する。

処理７０５では、ＵＳＢホスト１０３上で稼働しているＵＳＢ制御ソフトウェアがＩＥＥＥ１３９４制御ソフトウェアに問い合せるなどして、ＩＥＥＥ１３９４対応フレキシブルディスクドライブ６１２の切り替えが可能であるか否かを判定し、可能でないなら前記処理７００に戻り、可能なら処理７０６へ進む。

処理７０６では、ＩＥＥＥ１３９４ホストセレクタ６０２へ信号線６０８を介して切替制御命令を送出する。

処理７０７では、ＩＥＥＥ１３９４ホストセレクタ６０２の切り替えが成功したか否か判定し、成功していないなら前記処理７００に戻り、成功したなら処理７０８へ進む。処理７０８では、ＶＧＡセレクタ６０１が接続されているかを判定し、接続されていれば処理７０９へ進み、接続されていなければ処理７１０へ進む。

処理７０９では、ＶＧＡセレクタ６０１へ信号線６０７を介して切替制御命令を送出する。処理７１０では、ＵＳＢ対応キーボード６１０およびＵＳＢ対応マウス６１１に接続するＵＳＢホスト６０３を切り替える。

図８は、図６のＵＳＢホストセレクタ６００の代りに前記第１の実施形態のＵＳＢデバイス１００を用いると共に、図６のＶＧＡセレクタ６０１及びＩＥＥＥ１３９４ホストセレクタ６０２の代りにＵＳＢデバイスであるＶＧＡセレクタ８００及びＩＥＥＥ１３９４ホストセレクタ８０１を用いた構成例である。

この構成をとれば、図６の信号線６０７，６０８のような特殊なプロトコルを定義する必要がなくなり、ＵＳＢケーブル８０２，８０３を用いて接続できると共にＵＳＢ用に流通する市販汎用ＬＳＩなどを用いて構成できるようになる。

以上の第４の実施形態によれば、第１の目的，第４の目的，第５の目的および第６の目的を達成することが出来る。

なお、図６，図８では別体としたが、ＶＧＡセレクタ６０１（８００）およびＩＥＥＥ１３９４ホストセレクタ６０２（８０１）をＵＳＢホストセレクタ６００（１００）と一体化してもよい。
−第５の実施形態−
図９は、本発明の第５の実施形態にかかるＵＳＢホストセレクタ９００とＵＳＢホスト１０３を示すブロック図である。

このＵＳＢホストセレクタ９００は、ＵＳＢホスト１０３側のＵＳＢコネクタ１０１の数分だけ、ＵＳＢバスインターフェース１０７を設けたことが特徴である。すなわち、このＵＳＢホストセレクタ９００では、ＵＳＢホスト１０３側のＵＳＢコネクタ１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃの直下にそれぞれＵＳＢハブ１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃを設けて、そこから分岐したＵＳＢ信号線９０４ｄ，９０４ｆ，９０４ｈをＵＳＢバスインターフェース１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃに入力し、これらＵＳＢバスインターフェース１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃを切替制御部９０１に接続する構成としている。この構成をとることで、任意のＵＳＢホスト１０３からの切替制御命令を切替制御部９０１へ与えることが出来るようになる。

なお、前記第１の実施形態のＵＳＢホストセレクタ１００では、ＵＳＢバスインターフェース１０７を一つしか持たないため、接続が確立されているＵＳＢホスト１０３からしか切替制御命令を有効に発行できないが、上記構成を適用すれば、任意のＵＳＢホスト１０３からの切替制御命令を切替制御部１１０へ与えることが出来るようになる。また、上記構成を、第４の実施形態にかかるＵＳＢホストセレクタ６００（図５）および１００（図８）に適用してもよい。

図１０は、前記ＵＳＢホストセレクタ９００の切替制御部９０１の処理の一例を示すフロー図である。

電源オン後に実行される処理Ｅ０１では、ＵＳＢホスト１０３のいずれかからの切替制御命令の受信を待ち、受信したなら処理Ｅ０２へ進む。なお、複数のＵＳＢホスト１０３からの切替制御命令を同時に受信する可能性もあるため、排他制御などを行う。

処理Ｅ０２では、切り替えようとするＵＳＢホスト１０３の有効性を判定し、有効な場合は処理Ｅ０３へ進み、何らかの理由で物理的に接続されなくなったか又は電源が断たれた場合には前記処理Ｅ０１に戻る。

処理Ｅ０３では、切替部１０９を切り替える。そして、前記処理Ｅ０１に戻る。さて、ＵＳＢホスト１０３ａ〜１０３ｃは、クラスタシステムを構成している。ＵＳＢホスト１０３が備えている障害監視ソフトウェア９０７は、クラスタ制御ソフトの一部であり、ネットワークインターフェース９１０およびネットワーク９１１を通じ、他のＵＳＢホスト１０３の障害監視ソフトウェア９０７へ定期的にパケットを送り、「自分が生きている」ことを他のＵＳＢホスト１０３の障害監視ソフトウェア９０７へ通知する。

また、ＵＳＢホスト１０３が備えている制御ソフトウェア９０６は、前記障害監視ソフトウェア９０７と連動して、ＵＳＢホストセレクタ９００の制御を行なう。

図１１は、制御ソフトウェア９０６の動作の一例を示すフロー図である。

電源オン後に実行される処理Ｃ０１で、ＵＳＢホストコントローラ９０８がＵＳＢホストセレクタ９００を認識すると、処理Ｃ０２へ進む。処理Ｃ０２では、ＣＰＵ９０９は、ＵＳＢホストセレクタ９００をＵＳＢプロトコルに従って初期化する。

処理Ｃ０３では、ＵＳＢデバイス１０４の一つであるキーボードからのキー入力があるかどうかを判定し、キー入力があるなら処理Ｃ０４へ進み、ないなら処理Ｃ０６へ進む。処理Ｃ０４では、キー入力がＵＳＢホストの切替を指示するキーの組み合わせかどうかを判定し、ＵＳＢホストの切替を指示するキーの組み合わせなら処理Ｃ０５へ進み、そうでないなら処理Ｃ０６へ進む。

処理Ｃ０５では、切替制御命令をＵＳＢホストセレクタ９００に送信する。処理Ｃ０６では、前記障害監視ソフトウェア９０７と通信し、他のＵＳＢホスト１０３のいずれかで障害が発生していないかを検知し、障害の発生が検出されたなら処理Ｃ０７へ進み、検知されないなら処理Ｃ０８へ進む。

処理Ｃ０７では、障害が発生したＵＳＢホスト１０３に切り替える切替制御命令をＵＳＢホストセレクタ９００に送信する。処理Ｃ０８では、ＵＳＢホストセレクタ９００が有効に接続されているか否かを判定し、有効に接続されているなら前記処理Ｃ０３に戻り、有効に接続されていないなら処理を終了する。

以上の動作により、障害が発生したＵＳＢホスト１０３に自動的に切り替えるため、管理者は速やかに障害情報をモニタから読み取ることが出来る。また、障害の起きているＵＳＢホスト１０３に対してキーボードから必要なキー入力を行なうことが出来る。

なお、障害の発生したＵＳＢホスト１０３では意味のあるモニタ表示が行なわれず、また、キーボード入力も無効になる可能性が高い、と考えられる場合には、上記と逆に、前記処理Ｃ０７で、障害が発生していないＵＳＢホスト１０３のうちの優先度の最も高いものに切り替える切替制御命令をＵＳＢホストセレクタ９００に送信する。

処理Ｃ０７で、上記の２つの動作のいずれを選択するかは、管理者があらかじめ制御ソフトウェア９０６に指示しておけばよい。あるいは障害の程度によって選択してもよい。

以上の第５の実施形態によれば、第１の目的，第３の目的，第４の目的および第５の目的を達成することが出来る。
−第６の実施形態−
本発明の第６の実施形態を説明する前に、ＵＳＢの活線挿抜機能仕様に基づく活線挿入時の動作を説明する。

通電状態のＵＳＢホストに新たにＵＳＢデバイスを装着すると、そのＵＳＢデバイスには、ＵＳＢケーブルを介して、ＵＳＢホストから電力が与えられる。これにより、ＵＳＢデバイスの内部のリセット回路が作動する。これをハードリセットという。

内部のリセット回路が作動すると、ＵＳＢデバイスは、装着を示す信号をＵＳＢホストに送信する。それを受信したＵＳＢホストは、新たに接続されたＵＳＢデバイスに対してリセット命令を送る。このリセット命令を受けたＵＳＢデバイスは、内部の回路状態の初期化を行なう。これをソフトリセットという。前記ＵＳＢデバイスの装着を示す信号手順およびＵＳＢホストからのリセット命令手順は、前記「UNIVERSAL SERIAL BUS SPECIFICATION version1.0（1996年１月１５日発行）」の１１６ページから１１７ページおよび１１９ページに記載されている。

しかし、ＵＳＢホストの切り替え時に、上記のようなハードリセット及びソフトリセットが行われると、それだけＵＳＢデバイスが使用可能になるまでに時間がかかり、使用者の使い勝手を著しく損ねてしまう。

そこで、ＵＳＢデバイスのソフトリセットのみ行なえばハードリセットは特に不要であることに着目し、第６の実施形態では、ＵＳＢデバイスのハードリセットを起こさせず、ソフトリセットのみが行なわれるようにした。これにより、ＵＳＢデバイスが使用可能になるまでの時間を短縮でき、第２の目的を達成できるようになる。

図１２は、本発明の第６の実施形態にかかる切替部１０９を示すブロック図である。まず、ハードリセットをＵＳＢデバイス１０４に起こさせない手段について説明する。この切替部１０９では、逆流を防止するダイオードＡ０７を介して、すべてのＵＳＢホスト１０３からのＵＳＢ電源線Ａ０３をオア接続し、ＵＳＢハブＤ１０５ｄを経由して、ＵＳＢデバイス１０４へと与えている。

ハードリセットは、ＵＳＢケーブル９０４中のＵＳＢ電源線Ａ０３が活性化したことを検知して起こされる。しかし、上記のように、切替制御とは関連なく常に電源を供給されているので、ＵＳＢデバイス１０４は、ＵＳＢホスト１０３の切り替えを行っても、ハードリセットを起こさない。

次に、ソフトリセットを行わせる手段について説明する。活線挿抜補償回路Ａ００は、ＵＳＢホスト１０３の切り替えの際に、Ｄ＋信号線Ａ０１とＤ−信号線Ａ０２を介して、装着を示す信号を送り、続いて、実際の接続Ａ〜Ｃを切り替える。すると、ＵＳＢホスト１０３から出力されるリセット命令（Ｄ＋信号線Ａ０１とＤ−信号線Ａ０２の組み合わせ）は、切り替えられたＵＳＢデバイス１０４に与えられ、ソフトリセットが行われることになる。

図１３は、切替時の動作の一例を示すタイムチャートである。

最初は、ステップＢ１０に示すように、ＵＳＢハブＡ１０５ａとＵＳＢハブＤ１０５ｄの接続Ａが確立されている状態である。ステップＢ１１において、ＵＳＢハブＢ１０５ｂとＵＳＢハブＤ１０５ｄの接続Ｂへと切り替える切替制御命令がＵＳＢホストＡ１０３ａ（図９）から出され、切替制御部９０１に与えられる。

ステップＢ１２で、活線挿抜補償回路Ａ００は、接続すべきＵＳＢホストＢ１０３ｂに対し、ＵＳＢデバイス１０４の装着を示す信号を出力する。ステップＢ１５にて、ＵＳＢデバイス１０４の装着を示す信号を受け取ったＵＳＢホストＢ１０３ｂは、ＵＳＢデバイス１０４に対するリセット命令を送り出す。

ステップＢ１３で、活線挿抜補償回路Ａ００は、リセット命令を検知して、接続Ａから接続Ｂへと切り替える。ステップＢ１４で、接続Ｂが確立する。そして、ＵＳＢホストＢ１０３ｂからのリセット信号を、ハブＤ１０５ｄを介して、ＵＳＢデバイス１０４が受信する。

ステップＢ１６で、ＵＳＢデバイス１０４の初期化が行なわれ、ホストが切り替わったことによる内部処理の途中結果などがクリアされる。その後、ステップＢ１７で、ＵＳＢデバイス１０４と新たなＵＳＢホストＢ１０３ｂとの間で通信が可能になる。

以上の切替部１０９は、前述のＵＳＢホストセレクタ１００，６００，９００またはマルチホスト接続ＵＳＢキーボード４００，５００に設置することが出来る。

第１の実施形態にかかるＵＳＢホストセレクタの構成を示すブロック図である。 図１のＵＳＢホストセレクタの切替制御部の動作を示すフロー図である。 第２の実施形態にかかるマルチホスト接続ＵＳＢキーボードの構成を示すブロック図である。 第３の実施形態にかかるマルチホスト接続ＵＳＢキーボードの構成を示すブロック図である。 第４の実施形態にかかるＵＳＢホストセレクタを用いた配線を示す斜視図である。 図５のＵＳＢホストセレクタの切替制御部の接続を示すブロック図である。 図６の切替制御部の動作を示すフロー図である。 第４の実施形態の変形例にかかるＵＳＢホストセレクタを用いた配線を示す斜視図である。 第５の実施形態にかかるＵＳＢホストセレクタの構成を示すブロック図である。 図９の制御ソフトウェアの動作を示したフロー図である。 図９の切替制御部の動作を示したフロー図である。 図９の切替部の構成を示すブロック図である。 図９の切替部を切り替える過程における各信号の状態を示したタイムチャート図である。

符号の説明

１００・・・ＵＳＢホストセレクタ、１０１ａ〜１０１ｄ・・・ホスト側ＵＳＢコネクタ、１０１ｅ〜１０１ｇ・・・デバイス側ＵＳＢコネクタ、１０２ａ〜１０２ｉ・・・ＵＳＢケーブル、１０３ａ〜１０３ｄ・・・ＵＳＢホスト、１０４ａ〜１０４ｃ・・・ＵＳＢデバイス、１０５・・・ＵＳＢハブ、１０６・・・ＵＳＢ切替装置、１０７・・・ＵＳＢバスインターフェース、１０８・・・切替回路、１０９・・・切替部、１１０・・・切替制御部、１１１・・・手動切替スイッチ、１１２ａ〜１１２ｄ・・・ホスト接続検出部、１１３ａ〜１１３ｇ・・・信号線、４００・・・マルチホスト接続ＵＳＢキーボード、４０１・・・ＵＳＢバスインターフェース、４０２・・・キーボード制御回路、４０３・・・キースキャン部、４０４・・・キースイッチ、４０５・・・キースキャンコードセット記憶領域、４０６ａ，４０６ｂ・・・信号線、５００・・・マルチホスト接続ＵＳＢキーボード、５０１ａ〜５０１ｃ・・・ＵＳＢバスインターフェース、５０２ａ〜５０２ｃ・・・キーボード制御回路、５０３ａ〜５０３ｃ・・・ホスト選択回路制御部、５０４・・・ホスト選択回路、５０５・・・ホスト選択レジスタ、５０６・・・キー送信ホスト表示ＬＥＤ、５０７ａ〜５０７ｃ・・・信号線、５０８ａ〜５０８ｃ・・・信号線、５０９ａ〜５０９ｃ・・・信号線、５１０，５１１・・・信号線、６００・・・ＵＳＢホストセレクタ、６０１・・・ＶＧＡセレクタ、６０２・・・ＩＥＥＥ１３９４ホストセレクタ、６０３ａ〜６０３ｃ・・・ＵＳＢホスト、６０４ａ〜６０４ｃ・・・ＵＳＢケーブル、６０５ａ〜６０５ｃ・・・ＶＧＡケーブル、６０６ａ〜６０６ｃ・・・ＩＥＥＥ１３９４ケーブル、６０７，６０８・・・信号線、６０９・・・ＶＧＡ対応ディスプレイ、６１０・・・ＵＳＢ対応キーボード、６１１・・・ＵＳＢ対応マウス、６１２・・・ＩＥＥＥ１３９４対応フレキシブルディスクドライブ、６２０・・・切替制御部、８００・・・ＵＳＢ対応ＶＧＡセレクタ、８０１・・・ＵＳＢ対応ＩＥＥＥ１３９４ホストセレクタ、８０２，８０３・・・ＵＳＢケーブル、９００・・・ＵＳＢホストセレクタ、９０１・・・切替制御部、９０２・・・切替回路、９０３・・・ＵＳＢ切替装置、９０４ａ〜９０４ｌ・・・ＵＳＢケーブル、９０５・・・メモリ、９０６・・・制御ソフトウェア、９０７・・・障害監視ソフトウェア、９０８・・・ＵＳＢホストコントローラ、９０９・・・ＣＰＵ、９１０・・・ネットワークインターフェース、９１１・・・ネットワーク、Ａ００・・・活線挿抜補償回路、Ａ０１・・・Ｄ＋信号線、Ａ０２・・・Ｄ−信号線、Ａ０３・・・ＵＳＢ電源線、Ａ０４・・・ＵＳＢグランド線、Ａ０・・・バススイッチ、Ａ０６・・・信号線、Ａ０７・・・ダイオード

Claims (8)

1. 複数の情報処理装置とキーボードとの接続を切替える切替装置であって、
   情報処理装置から切替制御命令を受信する切替制御命令受信手段と、
   受信した切替制御命令に基づいて前記複数の情報処理装置と前記キーボードの接続を切り替える切替手段と、
   切替後に接続している一つ以上の情報処理装置のそれぞれに対して、前記キーボードに入力されたキーを対応するキースキャンコードで出力する出力手段
   を具備したことを特徴とする切替装置。
2. 請求項１記載の切替装置であって、
   さらに複数種類のキースキャンコードセットを記憶するキースキャンコードセット記憶手段を有することを特徴とする切替装置。
3. 請求項１記載の切替装置であって、
   前記切替装置はキーボードに内蔵されることを特徴とする切替装置。
4. 請求項１記載の切替え装置であって、
   さらに切替処理の間前記キーボードに電源を供給する電源供給手段を有することを特徴とする切替え装置。
5. 請求項１記載の切替装置であって、
   前記キーボードとＵＢＳインタフェースで接続されることを特徴とする切替え装置。
6. 信号線と電源線とを備えた活線挿抜可能なインターフェースにより複数のホストの内のいずれかを切替可能に選択してキーボードと接続させる切替装置であって、
   前記複数のホストのいずれかから前記インターフェースを介して切替制御命令を受信する切替制御命令受信手段と、
   受信した切替制御命令に基づいて前記複数のホストの内のいずれかを選択して接続を切り替える切替手段と、
   複数種類のキースキャンコードセットを記憶するキースキャンコードセット記憶手段と、
   現在接続しているホストに対応した種類のキースキャンコードセットを前記キースキャンコードセット記憶手段から読み出しそれを用いてキー入力に対応するキースキャンコードを前記インターフェースを介して前記ホストへ出力するキースキャンコード出力手段を有することを特徴とする切替装置。
7. 請求項6記載の切替装置であって、
   切替装置は前記キーボードに内蔵されることを特徴とする切替装置。
8. 請求項6記載の切替装置であって、
   さらに切替処理の間前記キーボードに電源を供給する電源供給手段を有することを特徴とする切替え装置。
   

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