JP2007109042A - 信号切り換え装置 - Google Patents

Abstract

【課題】計数時間を短縮し、特定のデバイスドライバソフトウェアをインストールする必要がない、信号切り換え装置の提供。
【解決手段】本発明の信号切り換え装置は、少なくとも１つのチップ等の組み合わせ論理回路と、複数のホスト、少なくとも１組のキーボード及びマウス等の入力制御デバイスを含み、該チップはさらに１つ以上のバーチャルキーボードコントローラ及び複数のハブ、信号の検知と判読に用いるマルチプレクサを含み、これらチップとマルチプレクサの組み合わせ論理回路の設計を利用し、複数の上流デバイスと、１組のキーボードとマウスのみを必要とする少ない下流ポートを共有する信号切り換え装置を提供し、下流デバイスを上流ホスト専用の複数のハブ間で多重化することで全体の計数プロセス時間を短縮し、従来の信号切り換え装置のＣＰＵを、チップ等の組み合わせ論理回路で代替する設計で計数速度を向上して計数時間を短縮する。
【選択図】図２

Description

本発明は多様なチップとマルチプレクサを用いた信号切り換えシステムに関し、詳細には、ソフトウェアドライバが不要で計数時間を短縮した、信号切り換え装置に関する。

今日の社会では、コンピュータやコンピュータシステム、コンピュータソフトウェアアプリケーション、コンピュータデバイスなどに頼るようになり、コンピュータは日常生活に欠かせないものとなっている。多様な領域におけるコンピュータアプリケーションの要求の増加に伴い、コンピュータの実用性と有用性が増し、集積回路（ＩＣ）接続もより複雑になっている。コンピュータデバイスの接続性を向上するために様々な技術が開発されており、高機能な小型のコンピュータが提供されるようになっている。

コンピュータホストなど複数の出力デバイスを共有するために信号切り換え装置などのさまざまなデバイスが用いられている。信号切り換え装置は、キーボードやマウスなどの信号入力装置及びモニタなどの出力デバイスが複数の上流ホストと交信するために必要とされる切り換えシステムを提供するために設計されたものである。図１に示すような既存の信号切り換え装置が市場で販売されているが、これはＣＰＵを用いて信号を検出・変換するものである。図１に示すように、従来の信号切り換え装置内に内蔵されたＣＰＵには特定のファームウェアがダウンロードされており、このファームウェアによりその接続を一定の信号入力装置に制限している。つまり、これらの信号入力装置が信号切り換え装置に接続するには、信号入力装置がＣＰＵで実行されているファームウェアに適合していなければならない。従来の信号切り換え装置内に内蔵されたＣＰＵの利用は、信号切り換え装置がシェルフに組み込まれる前に、特定のファームウェアをそのＣＰＵにインストールする必要がある。信号入力装置にＣＰＵのファームウェアとの互換性がない場合、内蔵ＣＰＵのファームウェアまたは入力装置のタイプのどちらかを変える必要があり、使用者にとって不便であることは明白である。このため、図１に示すような従来の信号切り換え装置の互換性は、特定のタイプの信号入力装置に限られるため、非常に低いといえる。さらに、信号切り換え装置のドライバを操作するために内蔵ＣＰＵに特定のファームウェアをインストールする必要があるこれら従来の信号切り換え装置はさらに、信頼性という別の問題を引き起こす。特定のソフトウェアがＣＰＵにインストールされると、異なるタイプの信号入力装置はＣＰＵと十分に交信するための互換性がない場合がある。つまり、信号切り換え装置は機能するかもしれないが、互換性に劣るためパフォーマンスが不十分な可能性がある。ＣＰＵにインストールされた特定のソフトウェアは、特定のタイプの信号入力装置のみ信号切り換え装置との交信または動作を可能にする。従来の信号切り換え装置の信頼性は、このような一定の制限のために大幅に低くなってしまう。このため、使用者は信号切り換え装置に接続可能な一定のタイプの入力制御デバイスを使用しなければならなくなり、不便である。

さらに、これら既存の従来の信号切り換え装置はＣＰＵを用いて信号の検知と変換を行なうため、システムの計数過程においてデバイスの信号の取り出しまたは検出により長い時間が必要である。

上述の問題に鑑みて、本発明は従来の信号切り換え装置を改良した新しい設計で、信頼性の高い接続を提供し、計数時間を短縮し、必要な部品数を少なくした、信号切り換え装置を提供するものである。

本発明の目的は、少なくとも１つまたはそれ以上のチップなど少なくとも１つの組み合わせ論理回路と、複数のホスト共有に適したマルチプレクサを用いた、信号切り換え装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、計数時間を短縮し、且つ、信号切り換え装置の操作に特定のデバイスドライバソフトウェアをインストールする必要がない、信号切り換え装置を提供することにある。

本発明は、従来の信号切り換え装置内にＣＰＵを用いた先行技術の設計とは異なる設計を提供する。本発明は信号切り換え装置内に異なるタイプのチップとマルチプレクサを用い、信号を検知・判読して複数のホストと入力制御デバイス間の接続の制御または切り換えを可能にする。本発明の切り換えシステムのマルチプレクサは、複数のホストと入力制御デバイスに接続され、このマルチプレクサ内のICはホストのどれが現在マルチプレクサに接続されているかを判断することができる。

この信号切り換え装置は、第一チップ、複数のホスト、少なくとも１組のキーボード及びマウスを含む。この第一チップはさらに複数の第二チップと複数のハブ、マルチプレクサを含む。本発明のマルチプレクサは、信号の検出と読み取りに用いられる。本発明はチップとマルチプレクサの設計を用い、複数の上流デバイスと、１組のキーボードとマウスのみを必要とする少ない下流ポートを共有する信号切り換え装置を提供する。各上流ホストに接続された専用のハブを備えているため、ハブとその派生デバイスのコンフィギュレーションを含めた短い計数時間が必要とされるのみである。本発明の信号切り換え装置は、計数速度を向上するため従来の信号切り換え装置の設計におけるＣＰＵをチップ１００及び１１１〜１１４で代替した改良設計を提供し、その結果、計数時間を短縮することができる。本発明の信号切り換え装置にはＣＰＵが設置されていないため、切り換えシステムを操作するためにデバイスのドライバ及び／または特定のソフトウェア下のファームウェアをインストールする必要がない。

上述の一般的な説明と以下の詳細な説明は、本発明について説明するためのものであり、本発明を制限するものではない。

以下、本発明について理解を促すため、図面に基づき説明するが、これら添付されている図面は本発明の明細書の一部を為すものである。これら図面には本発明の実施例を示し、説明と併せて本発明の原則を説明する。

本発明は複数のホストと少なくとも１組のキーボードとマウス、及びビデオの共有に適した信号切り換え装置を提供する。図２に示すように、信号切り換え装置１０は、第一チップ１００のような少なくとも１つの組み合わせ論理回路を利用して信号の送受信を行い、複数のホスト１１１〜１１４の共有に適している。但し、本発明の設計及び目的は、チップの利用のみをその限りとするものではなく、また、本発明の実施例で述べるチップの数に制限されることはない。本発明の信号切り換え装置は、少なくとも１つの組み合わせ論理回路を含み、各組み合わせ論理回路はさらに第一チップ１００、複数の第二チップ１１１〜１１４を含む。各組み合わせ論理回路にはキーボード１２１、マウス１２２などの入力制御デバイスと、ビデオ１２３などの出力デバイスが接続される。第一チップ１００はさらに複数のハブ１０１〜１０４とマルチプレクサ１０５を含む。ハブ１０１がホスト１３１に接続されているように、各ホストの一端がハブに接続される。各ハブ１０１〜１０４の端部は上流ポートと下流ポートを提供し、ハブ１０１〜１０４の上流ポートはホスト１３１〜１３４にそれぞれ接続され、ハブ１０１〜１０４の下流ポートはマルチプレクサ１０５とキーボード１２１、マウス１２２に接続される。第二チップ１１１〜１１４はバーチャルキーボードコントローラと呼ぶことができ、ホスト１３１〜１３４とハブ１０１〜１０４間の接続を制御するために用いられる。第一チップ１００と第二チップ１１１〜１１４はマルチプレクサ１０５に信号を送ることで接続ポートを制御する。

本発明の信号切り換え装置の設計は、この信号切り換え装置に接続されたすべてのホストが、接続されている周辺デバイスを共有することを可能にする。本発明のマルチプレクサ１０５は、信号を読み取って上流ポートと下流ポート間の接続を制御するために用いられる。本発明はチップ１００及び１１１〜１１４とマルチプレクサ１０５を用いた設計で、１組のキーボードとマウスのみを必要とする、少ない下流ポートを共有することができる信号切り換え装置を提供する。

上流ホスト専用の複数のハブ間で下流デバイスを多重化することで、全体の計数プロセス時間を短縮することができる。つまり、本発明の信号切り換え装置は、従来の信号切り換え装置の設計におけるＣＰＵをチップ１００及び１１１〜１１４で代替し、計数速度を向上することができる設計であり、その結果、計数時間が短縮される。この実施例では、本発明のチップ及びマルチプレクサはユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）から生成された信号の変換と取り出しに用いられる。

マルチプレクサ１０５の機能の１つは、チップ１１１〜１１４から送信される信号を読み取り、ホスト１３１〜１３４のどれがキーボードとマウスまたはビデオに接続されているかを判断することである。本発明の信号切り換え装置の設計は、毎回ホストのうちいずれかに１組のキーボード及びマウスに接続させることができるため、キーボードまたはマウスなどの入力制御デバイスを共有し、複数のホストを中央で制御することができる。

このため、コンピュータ環境では少ない電力と空間しか必要としない。

本発明の信号切り換え装置におけるチップ１００及び１１１〜１１４などの組み合わせ論理回路の利用は、信号切り換え装置においてＵＳＢをその上流及び下流インターフェースとして用いることを可能にする。この信号切り換え装置内のこれらチップの設計により、ドライバ不要、プラグアンドプレイの機能をサポートするため、ＵＳＢをインターフェースとして用いることができる。実際、本発明の信号切り換え装置によれば、使用者が簡単に切り換え装置をインストールし、キーボードとマウスを使用することができる。

上述のように、本発明の信号切り換え装置はＣＰＵの代わりにチップ１００及び１１１〜１１４を用い、ホストが下流デバイスの情報を抽出するために必要な計数時間を短縮することができる。信号切り換え装置にＣＰＵを用いないことで、本発明の信号切り換え装置は、切替え装置内でシステムを操作するために特定のソフトウェアをダウンロードまたはインストールする必要がない。本発明のチップとマルチプレクサは、ＵＳＢからの信号を変換・制御したり、或いはキーボードのホットキーから生成された信号を検出したりすることができる。本発明の信号切り換え装置は、ＵＳＢポートやさまざまなキーボードまたはマウスのタイプを判別し、それらと通信できるよう、マイクロソフトのプログラムなどホスト内のプログラムと組み合わせるべく設計されている。このため、本発明の信号切り換え装置は、特定のソフトウェアをインストールする必要なく、さまざまな下流デバイスのプラグアンドプレイに対応することができる。

信号切り換え装置１０のチップ１１１〜１１４は、マルチプレクサ１０５に信号を送信し、ハブ１０１〜１０４とキーボード１２１またはマウス１２２、或いはビデオ１２３間の接続を制御することができ、マルチプレクサ１０５はそれら信号を判読し、どのハブ１０１〜１０４がキーボード１２１、マウス１２２及びビデオ１２３に接続されているかを判断する。本発明の信号切り換え装置は、発光ダイオード（ＬＥＤ）ランプを用い、どのホスト１３１〜１３４が現在キーボード、マウスまたはビデオに接続されているかを表示することができる。但し、本発明の信号切り換え装置はＬＥＤランプを用いた設計のみには制限されず、その他類似の装置も利用可能とする。チップ１００及び１１１〜１１４とマルチプレクサ１０５の改良設計により、本発明の信号切り換え装置１０は、ホスト１３１〜１３４のうちのいずれかとキーボード/マウス間に最初に接続が確立された後、キーボード１２１及びマウス１２２の検出を再度行なう必要がないシステムを提供する。このため、あるホストから別のホストへの切り換え操作に必要な時間を短縮でき、使用者はこれらホスト１３１〜１３４間を簡単に切り換えることができる。ホスト１３１〜１３４内のデータは、接続解除または再接続のために失われてしまうことはない。つまり、使用者がホスト１３１〜１３４を使用すると、ホストのうちのいずれかとキーボード１２１またはマウス１２２などの入力制御デバイス間の既存の接続が確立され、情報はシステム内に保存される。さらに、信号切り換え装置１０のキーボード１２１はキーシーケンスの異なるモードによりキーボード１２１で定義されたホットキーを利用し、ユーザはあるホストから別のホストへ切り換えることができる。

バーチャルキーボードコントローラ/チップ１１１〜１１４は、現在どのホストがハブ１０１〜１０４を介して下流デバイスに接続されているかを判断し、あるホストから別のホストへいつ切り換えるかを決定する。マルチプレクサはキーボード１２１またはマウス１２２により生成された信号を識別・判読して切り換え機能を操作する。本発明の目的の１つは、信頼性が高く、ドライバが不要の信号切り換え装置を提供することである。本発明はＣＰＵを代替することで、信号切り換え装置の計数時間を短縮し、システムへのドライバソフトウェアのインストールを不要としている。

関連技術に熟知した人物が本発明の説明と実施例を考慮すれば、本発明の別の実施例を生み出すことは可能である。上述の説明は、本発明について説明することを目的とし、例として示したものであり、本発明の範囲と要旨は請求項において示す。

先行技術である従来の信号切り換え装置のブロック図である。 本発明の最良の実施例に基づく信号切り換え装置のブロック図である。

符号の説明

１０ 信号切り換え装置
１００ チップ
１０１〜１０４ ハブ
１０５ マルチプレクサ
１１１〜１１４ チップ
１３１〜１３４ ホスト
１２１ キーボード
１２２ マウス
１２３ ビデオ

Claims (6)

1. 少なくとも１つの組み合わせ論理回路を用い、複数のホストの共有に適した信号切り換え装置であって、該信号切り換え装置が、マルチプレクサとハブ装置及び少なくとも１つの入力制御デバイスを備えた該組み合わせ論理回路を含み、そのうち、該組み合わせ論理回路のハブ装置が複数のハブを含み、該ハブ装置が上流デバイスにポートを提供し、該上流デバイス用のポートに複数の出力デバイスが接続され、各ハブの一端が該組み合わせ論理回路と該マルチプレクサに接続され、該マルチプレクサがさらに下流デバイスにポートを提供し、該下流デバイス用のポートに入力制御デバイスが接続された、信号切り換え装置。
2. 前記組み合わせ論理回路がチップである、請求項１に記載の信号切り換え装置。
3. 前記チップがさらに、少なくともバーチャルキーボードコントローラと呼ばれる別のチップを含み、該バーチャルキーボードコントローラが、どのホストが該マルチプレクサと該入力制御デバイスに接続されているかを判断するために用いられる、請求項２に記載の信号切り換え装置。
4. 前記組み合わせ論理回路のバーチャルキーボードコントローラが、該マルチプレクサに擬似信号を送ることで非アクティブなシステムを作り出すために用いられ、それにより該ホストと該入力制御デバイス間に接続が一度確立されると、該入力制御デバイスの再検出を必要としない、請求項３に記載の信号切り換え装置。
5. 前記入力制御デバイスがキーボードとマウスを含む、請求項１に記載の信号切り換え装置。
6. 前記信号切り換え装置がさらに、１つまたはそれ以上のプリンタやオーディオデバイスなどの周辺デバイスを含む、請求項１に記載の信号切り換え装置。

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