JPH09512938A - コンピュータ制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 家庭用コンピュータ制御システムがインタフェースユニット３０と、インタフェースユニット３０に取外し可能に接続するための別々のケースに納められる制御ユニット１および電源ユニット４０を備える。パーソナル・コンピュータ周辺装置、通信装置、娯楽装置および家庭オートメーション・サブシステムなどの、ケースに個々に納められた一連の装置ユニット７０を、制御ユニット１によって制御されるように、かつ電源ユニット４０によって電力が供給されるように、インタフェースユニット３０に取外し可能に接続できる。こうすることによって、たとえば、電話を介して受けた信号を家庭保安全システムを制御するために使用可能にするように、装置ユニット７０が相互に通信できるようにして種々の装置ユニットを制御できる。１台の制御ユニットと１台の電源ユニットを必要とするだけであるから、各制御ユニットがそれ自身の制御部と電源部を有する場合と比較してコストが低減され、更に、装置を組立てるため、および求められた場合にそれらの装置の性能を向上させるための特殊な技術的技能を持たない平均的な家庭ユーザーにとってもそれは簡単なことである。

Description

【発明の詳細な説明】 コンピュータ制御システム 本発明はコンピュータ制御装置に関するものであり、更に詳しくいえば、共通 の制御装置によって複数の業務用装置および娯楽装置を制御するためのコンピュ ータ制御装置に関するものである。 パーソナル・コンピュータは家庭環境において広く用いられており、そのよう なコンピュータはマザーボード、プロセッサ、表示装置や、プリンタ、ハードデ ィスク・ドライブ、フロッピィディスク・ドライブまたはＣＤ−ＲＯＭプレイヤ ーなどの周辺装置を一般に備えている。電話、テレファックス機、自動応答装置 、テレビジョン、ビデオレコーダ、ハイファイシステム、家庭保安システム等な どの他の多くの電子装置も家庭で使用されている。それらの装置の少なくともい くつかを制御できるようにするために、それらの装置をパーソナル・コンピュー タに接続することが知られているが、家庭で一般に使用されているほとんどの装 置とパーソナル・コンピュータの間には互換性を欠いているために、家庭で一般 に使用されているほとんどの装置をパーソナル・コンピュータで制御するにはか なりの困難がある。 本発明の目的は、家庭および事務所で使用される広範囲の電子装置を制御でき る新規なコンピュータ制御装置を得ることである。 本発明に従って、請求の範囲で定められているコンピュータ制御システムと、 このシステムによって制御され、かつ電力を供給されるように、そのシステムに 接続されるようにされる一連の装置ユニットとが得られる。 本発明の新しいコンピュータ制御システムが、下記の装置ユニットの少なくと もいくつかを制御するために設計されることを意図するものである。すなわち、 ハードディスク・ドライブ、フロッピィディスク・ドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドラ イブ、テープドライブ、および種々のＩ／Ｏアダプタ・カードなどのパーソナル ・コンピュータ周辺装置;電話、テレファックス機、モデム、電話応答機、およ び会議装置などの通信装置;テレビジョン／ケーブル受信機、ラジオ受信機、ビ デオレコーダ、ビデオオンデマンド装置、ハイファイシステムなどの娯楽装置； 照明調節器、暖房調節器、及び安全サブシステムなどの家庭オートメーション・ サブシステムである。そのような装置ユニットは全て１台の制御装置によって制 御でき、かつ１台の電源装置によって電力を供給することができる。 これは、たとえば、コンピュータからの音声ファイルに記録されているメッセ ージを電話によって送ることができるように、または電話を介して受けた信号を 家庭保安システムを制御するために使用できるように、種々の装置ユニットが相 互に通信および対話できるようにして、それらのユニットを制御できるようにす るばかりではなく、装置の間で協同して、ある規模の家庭用応用装置が開発され る結果となる。更に、そのために、完全なシステムのためにただ１台の制御ユニ ットとただ１台の電源装置を必要とするだけであるから、費用が節約される結果 となる。 ユーザーが要求に応じて組立てることができ、かつ、要求に応じて制御ユニッ トや電源ユニットを含めたユニットを交換したり、性能を高くできるように、装 置ユニットと、制御ユニットと、電源ユニットとは全て個々のケースに納められ 、かつインタフェースユニットにプラグイン式にはめ込むように設計される。 システムのユニットの間の完全な相互通信を可能にするために、全てのユニッ トが合致する必要がある新規な家庭用システム規格（ＨＳＳ）を作成することを 意図するものである。同様に、全体のシステムを構成するためにユーザーがモジ ュールの組立および性能の向上を行えるようにするためには、個々のモジュール の構造のパッケージングを標準化する必要がある。製造コストを低減するために 、 装置ユニットおよび制御ユニットは全体の寸法および全体の形状を同じにするよ うにケースに納めるのが好ましい。 本発明をより十分に理解できるようにするために、以下に添付図面を参照して 、例によって、本発明の好適なコンピュータ制御システムを説明する。 第１図、第２図および第３図はシステムの制御ユニットの構造を示す略図であ る。 第４図はシステムのインタフェースユニットの構造を示す略図である。 第５図はシステムの電源ユニットの構造を示す略図である。 第６図は制御ユニットと、電源ユニットと、装置ユニットとのインタフェース ユニットへの接続を示す略図である。 第７図はシステムユニットの希望の取付けフレームへの接続を示す略図である 。 第８図はシステムをドライブするソフトウエア・インタフェースのレイアウト を示す略図である。 図示の全体の組立体は、インタフェースユニットと、ケースに別々に納められ ている制御ユニットおよび電源ユニットと、類似の寸法および類似の形状の個々 にケースに納められている装置ユニットとで構成されているコンピュータ制御シ ステムを含む。それらのユニットはインタフェースユニットに取外し可能に連結 できる。 第１図を参照して、制御ユニット１は、前面パネル３と、裏面パネル４と、上 部パネル６と、下部パネル７とを有するケーシング内部に納められている制御ユ ニットボード２を備えている。制御ユニット１にはデータ接続および電力接続を ボード２に対して行うための電気コネクタ５と、表示灯８と、オン／オフスイッ チ９とが設けられる。このシステムは表示器（図示せず）と、ユーザーがシステ ムと対話できるようにする、キーボードおよびマウスなどのアクチュエータ（図 示せず）とを含む。 制御ユニット１はシステムに接続されている種々の装置ユニットを制御するた めに設けられ、かつ第２図に概略的に示すように、この目的のためにいくつかの モジュールを含む。更に詳しくいえば、制御ユニットボード２はマイクロプロセ ッサ１０と、メモリモジュール１１と、制御モジュール１２〜２２と、制御イン タフェース２３および２５とを含む。制御インタフェースは、マイクロプロセッ サ１０と、メモリモジュール１１と、制御モジュール１２〜２２との間、および 制御モジュール１２〜２２と電気コネクタ５の間のデータの転送を制御するため のものである。制御モジュールはアナログ電話線モジュール１２と、ＩＳＤＮ線 モジュール1３と、無線通信モジュール1４と、デジタル・ビデオモジュール１５ と、デジタル・オーディオモジュール１６と、テレビジョン／ケーブル受信器モ ジュール１７と、家庭オートメーション・モジュール１８と、ディスク制御器モ ジュール１９と、ゲームインタフェース・モジュール２０と、グラフィックス・ カードモジュール２１と、構成可能な予備モジュール２２とを備える。ユーザー が操作する遠隔制御ユニット（図示せず）からの制御信号を受けるために遠隔制 御センサ２４が設けられる。第３図は、制御ユニットのケーシング内のフラップ ２９を通じてユーザーがＰＣＭＣＩＡフラッシュカード２８とＰＣＭＣＩＡメモ リカード２７を挿入できるようにするＰＣＭＣＩＡフラッシュモジュール・ソケ ット２６で第２図の制御モジュール１２〜２２を交換できるようにする、制御ユ ニットボード２の別の設計を示す。 第４図を参照して、インタフェースユニット３０は一連の電気コネクタ３１を 含む。各電気コネクタはデータ入力／出力接続部３２と電力接続部３３を含む。 インタフェースユニット３０は接続バスを提供するインタフェースボードを含む 。その接続バスによって、電源ユニットから制御ユニットと種々の装置ユニット へ電力接続が行われ、制御ユニットと電源ユニットの間および制御ユニットと種 々の装置ユニットの間で制御信号が転送される。また、インタフェースユニット ３０の後部３４は１つまたは複数のＩ／Ｏアダプタカードを受けるための一連の スロットを含む。それらのアダプタカードはケースの中に個々に納められ、カー ドと制御ユニットの間でデータの転送を行えるようにするために、接続バスへの 電気的接続を行うために、スロット３５の内部の相補コネクタに接続するコネク タを含む。必要があれば、別の装置ユニットの接続のために別のコネクタ３１を 含むインタフェースユニット延長部３６を適切なコネクタによってインタフェー スユニット３０に接続することができる。 第５図を参照して、電源ユニット４０は電源キューブ４１と通気ファン４２を 備えている。電源キューブと通気ファンは、オン／オフスイッチ４７が設けられ ている前面パネル４３と、制御データの入力および出力とシステム全体への電力 供給のための電気コネクタ４５と、電源ユニット４０を主電源へ接続するための 電源ソケット４６が設けられている裏面パネルとを有するケーシングの中に納め られている。 第６図は、インタフェースユニット３０への電気コネクタによる制御ユニット １と電源ユニット４０との接続を示す。この接続は、インタフェースユニット３ ０の残りの電気コネクタによりインタフェースユニット３０に接続される６台ま での装置ユニットに制御信号と電力を供給するようにされる制御システムを構成 するように行うものである。１つまたは複数のインタフェースユニット拡張部３ ６が接続されるならば、追加の装置ユニットを制御システムに接続するための用 意がされる。全てのユニットの裏面における電気コネクタは、インタフェースユ ニット３０の電気コネクタに関連して求められる高さになるようにして相互に上 下に整列させられる。全ての装置ユニット７０は同じ寸法および同じ形状のもの であるから、装置ユニットの交換およびより高い性能のものに替えることは容易 であり、インタフェースユニット３０または拡張部３６の電気コネクタの１つに 接続できるのであれば、各ユニットを組立体の内部のどこにはめ込むのかにつ いての制限はない。 第７図はシステムのユニットを取り付けフレーム７１によって支持する際の希 望の配置を示す。電源ユニット４０と、制御ユニット１と、装置ユニット７０と はフレーム７１の前面に挿入し、１つまたは複数のＩ／Ｏアダプタカード７２を フレーム７１の裏面に挿入することができる。インタフェースユニット３０はフ レーム７１の上部から挿入される。 第８図はシステムをドライブするソフトウエア・インタフェースの概略配置を 示す。それは４つの装置ファミリーで構成される。各装置ファミリーはそれらの 装置、すなわち、ハードディスク、フロッピー、プリンタ、テープドライブ、Ｃ Ｄ−ＲＯＭおよびスキャナを含めたパーソナル・コンピュータ装置、電話、テレ ファックス、応答機、ＩＳＤＮおよび会議装置を含めた通信装置と、テレビジョ ン、ケーブル、ラジオ、ハイファイ、ビデオおよびゲームを含めた娯楽装置と、 照明、暖房、安全、台所、空調、およびその他の装置を含めた家庭オートメーシ ョンとを表す適切なボタンとアイコンを有する。それらの各ボタンはシステム中 の装置を表し、装置の動きのあるアイコンを有する。マウスまたはキーボードを 用いてボタンをクリックオンすることによって、ユーザーが装置と対話できるよ うにする選択メニューが表示器上に現れる。たとえば、ＣＤ−ＲＯＭボタンをク リックオンすることによって、ユーザーにＣＤ−ＲＯＭドライブのオープン、セ ーブ、プレイ、フォーマットおよび構成などの選択が提示される。 制御ユニット１は、個々の制御モジュール１２〜２２から装置ユニット７０の 相補制御モジュールヘ送られた適切な命令によって、個々の装置ユニット７０と 、電源ユニット４０と、インタフェースユニット３０との制御を行うように動作 する。各装置ユニットの制御モジュールは、装置ユニットを動作させる、たとえ ば、装置ユニットを受信モードと送信モードの少なくとも１つのモードに置く、 または適切な場合に装置ユニットの利得を増大または減少する、および装置ユニ ット から制御ユニットへのデータの入力を制御するように、制御ユニット１から受け た制御命令を復号するようにされている。各装置ユニットの制御モジュールはデ ータの入力と出力を正しい形にして、全ての装置ユニットと制御ユニットの間で 通信を行えるようにする。 制御ユニット１は３つの主な機能、すなわち、（ｉ）種々の装置ユニットの制 御、（ｉｉ）各装置ユニットの間の通信の管理、および（ｉｉｉ）システム全体 の性能および速度の決定、の機能を有する。制御ユニット１の制御モジュール１ ２〜２２は、種々の装置ユニットを動作せて装置ユニットと通信し、制御ユニッ トと装置ユニットおよび電源ユニットの間のそのような命令の流れを管理するた めに要する論理を記憶するプログラム可能なフラッシュチップを備える。各制御 モジュールは異なるプロトコル・インタフェースを行う。たとえば、アナログ電 話線モジュール１２は、電話、ファクシミリ、電話応答機、モデム、呼出し管理 装置またはデータ会議装置などの、電話線を使用する装置ユニットであればどの ような装置ユニットも制御し、かつ、そのような装置ユニットの全てが相互に、 およびデジタルオーディオ装置などの他の装置ユニットが電気通信装置ユニット から受けたオーディオ信号を記録、検索または編集できるように、そのような他 の装置ユニットと通信できるようにする。 フラッシュチップは２つの態様を取ることができる、すなわち、それらは第２ 図におけるような制御ユニットに、ユーザーに対して既にインストールされてい るいくつかの制御モジュールが供給されるように、制御ユニット内のフラッシュ ソケットに差し込まれる内部チップとすることができ、あるいは第３図における ように特定のシステムを制御するために求められる数のＰＣＭＣＩＡフラッシュ カードをユーザーが付加できるようにするために、制御ユニットの外部のスロッ トにはめ込まれるそのようなカードの形でパッケージすることができる。この第 ２の選択によってユーザーには要求に応じて制御モジュールを付加したり、除去 したりする融通性が与えられ、したがって、システムの全体のコストを最低に保 ち、かつユーザーがシステムを上級機種に改造できるようにする。フラッシュチ ップまたはフラッシュＰＣＭＣＩＡカードはプログラム可能であるから、求めら れている装置インタフェース機能を実行するために各制御モジュールをプログラ ムでき、かつその後で他の装置インタフェース機能を実行することを求められた ならば再びプログラムすることができる。これによって限られた数のそのような 制御モジュールをインストールすること、および既存の装置ユニットおよび将来 のシステムに付加できる装置ユニットを管理するために、無制限の数の装置イン タフェースを獲得することをユーザーは可能にされる。 制御モジュールおよび制御チップセット２３内に存在し、家庭システム規格（ ＨＳＳ）を含んで、各装置ユニットとの間で通信命令をやり取りすることができ る通信ファームウエアも存在する。ＨＳＳコードは種々の装置ユニットの間で相 互通信を行えるようにする一様な環境を形成する。また、制御インタフェース２ ５に存在するファームウエアは、種々の制御モジュールとマイクロプロセッサ１ ０の間を通る命令を翻訳することができる。たとえば、制御インタフェース２５ は、デジタルオーディオ装置からその装置に関連する制御モジュール１６を介し て受けた命令と、電話からその電話に関連する制御モジュール１６を介して受け た命令とを翻訳して、命令をマイクロプロセッサヘ送り、電話メッセージをデジ タルオーディオ装置によってハードディスクに適切なファイルとして記録するた めに、その電話メッセージを圧縮し、処理することができる。 このシステムを使用する際には、制御ユニット１は装置ユニット７０のモード 、すなわち、その装置ユニットがスイッチオンされているかどうか、それが入呼 を受けているか、または出呼でつながったトーンすなわちリンギングトーンを受 けたか（電話の場合に）どうか、それが記録モードまたは再生モードにあるかど うか、等を示す信号を各装置ユニット７０から受ける。一般的に、各装置ユニッ ト は表示器上の制御ソフトウエアでの独特のアイコン／ボタンによって表され、装 置ユニットの特定のモードを示すためにそのアイコンを動画のようにすることが できる。 電力を節約するために、使用しない時は各装置ユニットを待機モードに置くよ うに、各装置ユニットを制御ユニットで制御するのが好ましい。しかし、要求が あれば、使用することを求められた時に装置ユニットを手動でオンにすることが できるオン／オフスイッチを各装置ユニットに設けることができ、あるいはイン タフェースユニットに差し込まれた時に自動的にオンにすることができる。 装置ユニット７０の１台からのデータを制御ユニット１が受けると、そのデー タをマイクロプロセッサ内で、ユーザーが選択した所定の処理プログラムに従っ て、またはユーザー制御の下に、処理することができる。そのような処理を行う プログラムは第２のチップで提供できる。ユーザーは、適切な第２のチップを付 加することによって求められるそれ以上の処理機能を得るために、制御ユニット を上級のものにすることができる。適切な第２のチップはそれ以上の処理機能を 実行するためのものである。たとえば、ビデオ信号とオーディオ信号を組合わせ るように、別々の装置ユニットから受けた２つまたはそれ以上の入来信号を同期 して処理することが可能である。各装置ユニットは、装置ユニットのモードを示 すために１つまたは複数の指示器を含むのが好ましく、かつ制御ユニットは、電 話呼またはファックス呼を受けるなどの、ある装置モードの可聴指示を生ずるよ うに構成することもできる。 そのようなシステムは平均的なユーザーが組立てることおよび性能向上ができ 、しかもそのためにスイッチ、ジャンパーまたはキーなどの電子装置を設けたり 構成したりすることを求められることはない。更に、標準的なコンピュータ・マ イクロプロセッサを含む制御ユニット１はシステム全体をドライブするために必 要な全ての論理およびソフトウエアを含み、かつで電源ユニット４０は他の全て の ユニットに電力を供給するように機能する。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 ってもそれは簡単なことである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 複数の装置ユニットの対応する電気コネクタに取外し可能に接続するた めの複数の電気コネクタを有するインタフェースユニットと、装置ユニットを制 御するためにインタフェースユニットに接続できる共通制御ユニットと、装置ユ ニットに電力を供給するためにインタフェースユニットに接続できる共通電源ユ ニットとを備えるコンピュータ制御システムであって、制御ユニットはインタフ ェースユニットによって電気通信装置ユニットを制御するための電気通信制御手 段と、１つまたは複数のオーディオ／ビデオ装置ユニットをインタフェースユニ ットによって制御するためのオーディオ／ビデオ制御手段とを含むことを特徴と するコンピュータ制御システム。 ２． 請求の範囲１記載のシステムであって、制御ユニットはハードディスク ・ドライブユニット、フロッピィディスク・ドライブユニットまたはＣＤ−ＲＯ Ｍユニットなどのデータ装置ユニットをインタフェースユニットによって制御す るための制御手段を含むシステム。 ３． 請求の範囲１または２記載のシステムであって、制御ユニットはラジオ 受信機ユニットとテレビジョン受信機ユニットの少なくとも一方をインタフェー スユニットによって制御するためのラジオ受信制御手段とテレビジョン受信制御 手段の少なくとも一方を含むシステム。 ４． 請求の範囲１、２または３記載のシステムであって、制御ユニットは家 庭オートメーション装置ユニットをインタフェースユニットによって制御するた めの家庭オートメーション制御手段を含むシステム。 ５． 請求の範囲１ないし４のいずれかに記載のシステムであって、制御ユニ ットマイクロプロセッサ手段とメモリ手段の少なくとも一方を含むシステム。 ６． 請求の範囲１ないし５のいずれかに記載のシステムであって、制御ユニ ットと電源ユニットは個々にケースに納められ、かつインタフェースユニットの 対応するコネクタに別々に取外し可能に接続するための外部電気コネクタが設け られるシステム。 ７． 請求の範囲１ないし６のいずれかに記載のシステムであって、装置ユニ ットを種々の高さに支持できるようにするためにインタフェースユニットのコネ クタが垂直に離隔されるシステム。 ８． 請求の範囲１ないし７のいずれかに記載のシステムであって、インタフ ェースユニットにＩ／Ｏアダプタカードを挿入するためのスロットが設けられる システム。 ９． 請求の範囲１ないし８のいずれかに記載のシステムによって供給され、 かつ制御される装置ユニット。 １０． 複数の装置ユニットの対応する電気コネクタに取外し可能に接続する ための複数の電気コネクタを有するインタフェースユニットと、装置ユニットに 電力を供給するためにインタフェースユニットに接続できる共通電源ユニットと を備えるコンピュータ制御システムのための制御ユニットであって、制御ユニッ トは１つまたは複数のオーディオ／ビデオ装置ユニットをインタフェースユニッ トによって制御するためのオーディオ／ビデオ制御手段を含むことを特徴とする コンピュータ制御システム。