JP2007310863A

JP2007310863A - 複数のコンピューターシステムの入力及び出力インターフェイスに用いられる切替え装置

Info

Publication number: JP2007310863A
Application number: JP2006290301A
Authority: JP
Inventors: Chi-Dung Jang; ▲ち▼棟張; Wen-Chih Chen; 文志陳
Original assignee: ALOR MICRO CORP
Current assignee: ALOR MICRO CORP
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2006-10-25
Publication date: 2007-11-29

Abstract

【課題】従来の技術による諸問題を解決するため、複数のコンピューターシステムの入力及び出力インターフェイスに用いられる切替え装置を提供する。
【解決手段】切替え装置は、複数のコンピューターシステムのデータ伝送インターフェイスを差し込むための複数のマスターポートと、複数の入力装置のデータ伝送インターフェイスを差し込むための複数のスレーブポートと、複数のマスターポートと複数のスレーブポートとの間に結合されるハブと、ハブに結合され、音声信号を復号する音声復号ユニットと、ハブに結合され、複数のマスターポートのうち１つを複数のスレーブポート及び音声復号ユニットに導通させるようにハブを制御する制御ユニットと、音声復号ユニットに結合され、音声復号ユニットの復号結果を出力する音声出力ポートと、を含む。
【選択図】図２

Description

この発明は複数のコンピューターシステムの入力及び出力インターフェイスに用いられる切替え装置に関し、特に信号伝送線と音声信号ジャックの個数を減らし、音声品質を向上させる切替え装置に関する。

コンピューターシステムでは、一組のキーボード、表示器及びマウスのみで複数のコンピューターを切り替えるためにコンピューター間切替え装置が利用されている。ＫＶＭ（キーボード・ビデオ・マウス）スイッチと呼ばれるこのようなコンピューター間切替え装置を利用すれば、一組のキーボード、表示器及びマウスですべてのコンピューターを制御することが可能となる（もっとも複数のコンピューターを同時に制御するのではなく、１台ずつ制御する）。実際、現在のコンピューター間切替え装置はキーボード、表示器とマウスを切り替えるだけでなく、複数のコンピューター間で音声、ネットワーク、プリンターなどの出力インターフェイスを切り替えることもできる。コンピューター間切替え装置はキーボード、マウス、表示器、スピーカーの個数を減らし、より大きな作業空間を残す効果がある。例えば、１名のアドミニストレーターが複数のコンピューターを管理するようなネットワークサーバーまたは複数のコンピューターからなるサーバーファームでは、コンピューター間切替え装置は、一組のキーボード、マウス、表示器及びスピーカーなど入力／出力装置ですべてのコンピューターを制御することを可能にする。

従来のアナログ式コンピューター間切替え装置では、キーボード、マウス、表示器及びスピーカーのジャックをコンピューター間切替え装置につなげるため４本の信号伝送線が必要である。信号伝送線の本数を減らすべく、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）回線とＵＳＢハブを利用し、キーボードとマウス用の２本の信号伝送線を省いた設計も開発された。

図１を参照する。図１は従来のコンピューター間切替え装置１０を表す説明図である。コンピューター間切替え装置１０はハブ１００と、アナログ音声切替え装置１０２と、アナログ映像切替え装置１０４を含む。ハブ１００はＵＳＢアップストリーム接続インターフェイスUP_USB1〜UP_USBnを介してコンピューターシステムPC1〜PCnと接続し、ＵＳＢダウンストリーム接続インターフェイスDP_USB1〜DP_USBnを介してキーボード１０６、マウス１０８またはその他のＵＳＢ装置（ジョイスティック、カードリーダー、デジタルカメラなど）と接続している。コンピューター間切替え装置１０は制御信号Vctに基づき、ハブ１００のアップストリーム接続インターフェイスのうち１つをすべてのダウンストリーム接続インターフェイスDP_USB1〜DP_USBnに接続させ、相応のコンピューターシステムの音声と映像をアナログ音声切替え装置１０２とアナログ映像切替え装置１０４を介し、スピーカー１１０とモニター１１２に出力する。例えば、コンピューターシステムPC1を制御しようとすれば、コンピューター間切替え装置１０はアップストリーム接続インターフェイスUP_USB1をすべてのダウンストリーム接続インターフェイスDP_USB1〜DP_USBnに接続させ、アナログ音声切替え装置１０２とアナログ映像切替え装置１０４を介してコンピューターシステムPC1の音声と映像をスピーカー１１０とモニター１１２に出力する。そうすると、使用者はキーボード１０６とマウス１０８でコンピューターシステムPC1を制御し、スピーカー１１０とモニター１１２でコンピューターシステムPC1に出力されたマルチメディアを再生できる。それと同じように、使用者はキーボード１０６とマウス１０８ですべてのコンピューターシステムPC1〜PCnを制御し、スピーカー１１０とモニター１１２でコンピューターシステムPC1〜PCnの音声と映像を再生できる。

言い換えれば、従来はコンピューター間切替え装置１０とコンピューターシステムをＵＳＢ信号伝送線でつなげることで、キーボードとマウス用の信号伝送線を省く。ＵＳＢは最大１２７デバイスまで接続が可能であって、ホットスワッピングとプラグ・アンドプレイにも対応しており、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、光ディスクドライブ、ジョイスティック、モデム、プリンター、磁気テープ装置、スキャナー、電話などＵＳＢ対応の周辺装置をサポートしている。しかし、キーボードとマウス用の信号伝送線の代わりにＵＳＢ信号伝送線を使用しても、音声映像信号をアナログ音声切替え装置１０２とアナログ映像切替え装置１０４に出力するためには音声信号伝送線と映像信号伝送線が依然として必要である。換言すれば、キーボード、マウス、表示器及びスピーカーのジャックをコンピューター間切替え装置１０に接続するためには、コンピューターシステムPC1〜PCnはそれぞれ３本の信号伝送線を要する。コンピューターの数量が増えれば、これは回線が複雑になり、所要空間が多くなる原因となりうる。なお、コンピューターシステムPC1〜PCnのアナログ音声信号を受信するためにはアナログ音声切替え装置１０２に複数の音声信号ジャックを設けなければならないので、コンピューター間切替え装置１０の小型化に対して支障をきたしている。のみならず、信号伝送線が長くなると音声信号の伝送率が低下し、雑音が生じやすくなる。それによって音声品質は影響される。

したがって、信号伝送線の本数が多いため、従来のコンピューター間切替え装置はコスト削減が困難であり、伝送線が長すぎて音声品質に影響するといった欠点を有する。

この発明は前述の問題を解決するため、複数のコンピューターシステムの入力及び出力インターフェイスに用いられる切替え装置を提供することを課題とする。

この発明は複数のコンピューターシステムの入力及び出力インターフェイスに用いられる切替え装置を提供する。該装置は、複数のコンピューターシステムのデータ伝送インターフェイスを差し込むための複数のマスターポートと、複数の入力装置のデータ伝送インターフェイスを差し込むための複数のスレーブポートと、複数のマスターポートと複数のスレーブポートとの間に結合されるハブと、ハブに結合され、音声信号を復号する音声復号ユニットと、ハブに結合され、複数のマスターポートのうち１つを複数のスレーブポート及び音声復号ユニットに導通させるようにハブを制御する制御ユニットと、音声復号ユニットに結合され、音声復号ユニットの復号結果を出力する音声出力ポートと、を含む。

この発明は音声復号ユニットで音声信号を復号することで、信号伝送線と音声信号ジャックの個数を減らすとともに、音声品質を向上させる。換言すれば、この発明はワイヤー及びハードウェアのコストを削減し、マルチメディアの再生効果を向上させる効果を有する。

かかる装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図示を参照して以下に説明する。

図２を参照する。図２はこの発明による切替え装置２０を表す説明図である。切替え装置２０は複数のコンピューターシステムの入力及び出力インターフェイス間に用いられ、マスターポートMP1〜MPnと、スレーブポートSP1〜SPnと、ハブ２００と、音声復号ユニット２０２と、制御ユニット２０４と、音声出力ポート２０６を含む。マスターポートMP1〜MPnはコンピューターシステムのデータ伝送インターフェイスを差し込むためのものであり、スレーブポートSP1〜SPnは複数の入力装置のデータ伝送インターフェイスを差し込むためのものである。マスターポートMP1〜MPnとスレーブポートSP1〜SPnに結合されるハブ２００は制御ユニット２０４による信号に基づき、マスターポートMP1〜MPnのうち１つをすべてのスレーブポートSP1〜SPnと音声復号ユニット２０２に導通させる。音声復号ユニット２０２はハブ２００からの信号より音声信号を抽出して復号し、音声出力ポート２０６は音声信号を出力し、スピーカー２０８は音声を再生する。

言い換えれば、制御ユニット２０４は、マスターポートMP1〜MPnのうち１つをすべてのスレーブポートSP1〜SPnと音声復号ユニット２０２に導通させるようにハブ２００を制御する。そうするとスレーブポートSP1〜SPnに差し込まれる入力装置は、信号をマスターポートに接するコンピューターシステムに送信し、音声復号ユニット２０２は、音声出力ポート２０６とスピーカー２０８を介してコンピューターシステムの音声データを出力する。

マスターポートMP1〜MPn、スレーブポートSP1〜SPn及びハブ２００はＵＳＢ対応であることが望ましい。ＵＳＢは最大１２７デバイスまで接続が可能であって、ホットスワッピングとプラグ・アンドプレイにも対応しており、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、光ディスクドライブ、ジョイスティック、モデム、プリンター、磁気テープ装置、スキャナー、電話などＵＳＢ対応の周辺装置をサポートしている。なお、スレーブポートSP1〜SPnのうち１つに結合され、当該スレーブポートを所定規格の接続ポートに変換する接続ポート変換ユニット（例えばＵＳＢ‐ＰＳ／２変換ユニットまたはＵＳＢ‐１５ピンＤサブ変換ユニット）を切替え装置２０の外部または内部に設けることも可能である。接続ポート変換ユニットは、別々の規格のインターフェイスを有する入力装置を切替え装置２０に接続することを可能にする。前記のように音声復号ユニット２０２で音声信号を復号する以外、音声復号ユニットと音声入力ポートを利用して音声信号を受信し、相応のコンピューターシステムに送信することも可能である。

切替え装置２０の動作については図３を参照する。図３によれば、切替え装置２０のマスターポートMP1〜MPnにはコンピューターシステムPC1〜PCnのデータ伝送端子PT_PC1〜PT_PCnがそれぞれ差し込まれている。データ伝送端子PT_PC1〜PT_PCnはいずれもＵＳＢ対応である。スレーブポートSP1〜SPnにはＵＳＢ対応のキーボードKB_USB、マウスMS_USBが差し込まれており、または接続ポート変換ユニット３００を介してＰＳ／２対応のキーボードKB_PS、マウスMS_PSが差し込まれている。接続ポート変換ユニット３００はスレーブポートSPmに差し込むか、またはスレーブポートSPmとともにハブ２００の中に統合することが可能である。音声符号化ユニット３０２と音声入力ポート３０４はマイクロフォン３０６からの音声信号をハブ２００に送る。音声符号化ユニット３０２と音声復号ユニット２０２を同一のチップに統合することが可能である。

コンピューターシステムPC1〜PCnのうちいずれかを制御しようとする場合、まず使用者が、制御信号受信ユニット（図３では非表示）で指令を制御ユニット２０４に出力する。それを受けると、制御ユニット２０４は相応のマスターポートをスレーブポートSP1〜SPn、音声復号ユニット２０２と音声符号化ユニット３０２に結合する。そうすると、キーボードKB_USB及びマウスMS_USBまたはキーボードKB_PS及びマウスMS_PSでコンピューターシステムを制御し、スピーカー２０８で音声信号を再生し、且つマイクロフォン３０６で音声信号を入力することが可能となる。もっとも、その他の入力または出力装置（ジョイスティック、プリンターなど）をスレーブポートSP1〜SPnに差し込むことも可能である。

したがって図３では、コンピューターシステムPC1〜PCnは、それぞれ１本の信号伝送線を介して複数の入力装置（キーボード、マウス、ジョイスティックなど）から信号を受信し、同時に信号を複数の出力装置（スピーカー、プリンターなど）に出力する。換言すれば、この発明は信号伝送線の本数を減らしてコストを削減する効果を有する。なお、切替え装置２０にアナログ音声切替え装置を設ける必要がなくなったので、音声信号を受信するための音声信号ジャックを省いて、切替え装置２０を小さくすることができる。最も重要なことは、デジタル音声信号は０と１からなるビットのシーケンスであり、それを復調または復号すれば本来に近い音声効果が得られるため、スピーカー２０８の出力品質は伝送線の長さにより影響されることがない。

図１のコンピューター間切替え装置１０では、アナログ音声信号をアナログ音声切替え装置１０２に送るためコンピューターごとに１本の音声信号伝送線が必要である。それに対して、この発明による切替え装置２０では、音声復号ユニット２０２で音声信号をＵＳＢ信号に統合することで所要の信号伝送線と音声信号ジャックを省き、伝送線の長さが音声品質に影響しないように従来の技術を改良した。なお、従来のコンピューター間切替え装置１０と同じように、切替え装置２０にアナログ映像切替え装置を設けアナログ映像のソースを切り替えることも可能である。もっともこれはこの発明の重要な点ではないので、ここで関連する説明を省略とする。

以上はこの発明に好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。

この発明は音声復号ユニットで音声信号を復号することで、信号伝送線と音声信号ジャックの個数を減らすとともに、音声品質を向上させる。

従来のコンピューター間切替え装置を表す説明図である。この発明による切替え装置を表す説明図である。図２の切替え装置の動作を表す説明図である。

符号の説明

１０コンピューター間切替え装置
１００、２００ハブ
１０２アナログ音声切替え装置
１０４アナログ映像切替え装置
１０６、KB_USB、KB_PS キーボード
１０８、MS_USB、MS_PS マウス
１１０、２０８スピーカー
１１２モニター
２０切替え装置
２０２音声復号ユニット
２０４制御ユニット
２０６音声出力ポート
３００接続ポート変換ユニット
３０２音声符号化ユニット
３０４音声入力ポート
３０６マイクロフォン
MP1〜MPn マスターポート
PT_PC1〜PT_PCn データ伝送端子
SP1〜SPn スレーブポート
UP_USB1〜UP_USBn、DP_USB1〜DP_USBn 接続インターフェイス

Claims

複数のコンピューターシステムの入力及び出力インターフェイスに用いられる切替え装置であって、
複数のコンピューターシステムのデータ伝送インターフェイスを差し込むための複数のマスターポートと、
複数の入力装置のデータ伝送インターフェイスを差し込むための複数のスレーブポートと、
複数のマスターポートと複数のスレーブポートとの間に結合されるハブと、
ハブに結合され、音声信号を復号する音声復号ユニットと、
ハブに結合され、複数のマスターポートのうち１つを複数のスレーブポート及び音声復号ユニットに導通させるようにハブを制御する制御ユニットと、
音声復号ユニットに結合され、音声復号ユニットの復号結果を出力する音声出力ポートと、を含むことを特徴とする切替え装置。
前記複数のマスターポートのうち１つがＵＳＢ対応であることを特徴とする請求項１記載の切替え装置。
前記複数のスレーブポートのうち１つがＵＳＢ対応であることを特徴とする請求項１記載の切替え装置。
前記切替え装置は更に、複数のスレーブポートのうち１つに結合され、当該スレーブポートを所定規格の接続ポートに変換させる接続ポート変換ユニットを含むことを特徴とする請求項１記載の切替え装置。
前記所定規格の接続ポートはＰＳ／２対応の装置を差し込むためのものであることを特徴とする請求項４記載の切替え装置。
前記所定規格の接続ポートはジョイスティックを差し込むためのものであることを特徴とする請求項４記載の切替え装置。
前記複数の入力装置はキーボードとマウスを含むことを特徴とする請求項１記載の切替え装置。
前記切替え装置は更に、
音声信号を受信する音声入力ポートと、
音声入力ポートとハブに結合され、音声入力ポートに受信された信号を所定規格のパケットに符号化してハブに送信する音声符号化ユニットと、を含むことを特徴とする請求項１記載の切替え装置。
前記制御ユニットは更に複数のマスターポートのうち１つを音声符号化ユニットに導通させることを特徴とする請求項８記載の切替え装置。
前記音声符号化ユニットは前記音声復号ユニットの中に統合されていることを特徴とする請求項８記載の切替え装置。
前記切替え装置は更に、制御ユニットに結合され、使用者に入力された制御信号を受信して制御ユニットに送信する制御信号受信ユニットを含むことを特徴とする請求項１記載の切替え装置。