多電腦切換系統的製作方法

2023-04-29 03:02:16

專利名稱：多電腦切換系統的製作方法
技術領域：
本發明有關於一種多電腦切換系統，尤其是一種能夠動態調整電腦主機以及中控 裝置連接數量的多電腦切換系統。
背景技術：
請參閱圖1，圖1繪示了已知技術的多電腦切換系統。多電腦切換系統包含多電 腦切換器100、中控裝置120、122、多個第一訊號處理模組130、132、134及第二訊號處理模 組140、142。多電腦切換器100為矩陣式(Matrix)多電腦切換器，可供多個中控裝置120、 122透過數個第一訊號處理模組(例如130、132及134)及第二訊號處理模組(例如140及 142)分別管理多個電腦主機110、112、114。其中，電腦主機110、112、114分別透過第一訊 號處理模組130、132、134耦接至多電腦切換器100的電腦連接端150、152、154。中控裝置 120、122分別透過第二訊號處理模組140、142耦接至多電腦切換器100的中控裝置連接端 160、162。中控裝置120、122各具有屏幕、鍵盤以及滑鼠。屏幕用以顯示任一電腦主機110、 112、114的畫面。鍵盤及滑鼠用以操控任一電腦主機110、112、114。然而在已知的多電腦切換器100中，中控裝置連接端160、162以及電腦連接端 150、152、154為專用，即中控裝置120、122隻能耦接至中控裝置連接端160或162，不能耦 接至電腦連接端150、152或154。另一方面，電腦主機110、112、114隻能耦接至電腦連接端 150、152或154，不能耦接至中控裝置連接端160或162。其原因為在多電腦切換系統中，傳 送至多電腦切換器100的影像訊號為模擬影像訊號，電腦連接端150、152、154隻能連接第 一訊號處理模組(例如130、132及134)，因此電腦連接端150、152、154隻能接收來自第一 訊號處理模組(例如130、132及134)的模擬影像訊號，不能傳送模擬影像訊號；中控裝置 連接端160、162隻能連接第二訊號處理模組(例如140及142)，因此中控裝置連接端160、 162隻能傳送模擬影像訊號至第二訊號處理模組(例如140及142)，不能接收模擬影像訊 號。更詳細地說，由於在已知的多電腦切換器100中，電腦主機110、112、114輸出的影 像訊號為模擬訊號，而此模擬影像訊號由一影像切換器102來安排適當的傳輸路徑 』另一 方面，中控裝置120的鍵盤或滑鼠訊號係為數字訊號，其在多電腦切換器100則是由訊號控 制器104及另外的數字電路來安排適當的傳輸路徑，因此由電腦連接端150、152或154所 接收的模擬影像訊號與中控裝置120送出的鍵盤或滑鼠訊號在多電腦切換器100內部具有 不同的傳輸路徑。而此影像切換器102並無法影響鍵盤或滑鼠訊號的傳輸路徑，模擬影像 訊號也無法經由訊號控制器104進行傳輸。此外，中控裝置連接端160或162的數量以及電腦連接端150、152或154的數量為 固定，以圖1為例，中控裝置連接端的數量為4個，電腦連接端的數量為6個，使用者不能依 實際需求改變中控裝置連接端160或162的數量以及電腦連接端150、152或154的數量。以中控裝置120操控電腦主機110為例，電腦連接端150透過第一訊號處理模組 130接收電腦主機110輸出的模擬影像訊號後，經由多電腦切換器100的影像切換器102切換至中控裝置120所耦接的中控裝置連接端160，由中控裝置連接端160透過第二訊號處理 模組140傳送此模擬影像訊號至中控裝置120的屏幕。另一方面，中控裝置連接端160透 過第二訊號處理模組140接收中控裝置120的鍵盤/滑鼠訊號後，經由多電腦切換器100 的訊號控制器104傳送至電腦主機110所耦接的電腦連接端150，由電腦連接端150透過第 一訊號處理模組130傳送鍵盤/滑鼠訊號至電腦主機110，以操控電腦主機110。第一訊號處理模組130與電腦連接端150之間為第五類屬網絡電纜(CAT_5Cable) 介面170。請再參閱圖2，圖2繪示了圖1的第五類屬網絡電纜介面170的示意圖。第五類 屬網絡電纜介面170具有四對雙絞線，以差動訊號形式傳送圖1中，電腦主機110透過第一 訊號處理模組130輸出的模擬影像訊號以及中控裝置120輸出的鍵盤/滑鼠訊號。模擬影 像訊號為包含R、G、B三基色訊號、垂直同步訊號、水平同步訊號共五種訊號的視頻圖形陣 列(Video Graphics Array, VGA)訊號。以差動訊號形式的傳送中，R訊號與垂直同步訊 號混合後以R+訊號及R-訊號於一對雙絞線中傳送，G訊號與測試訊號混合後以G+訊號及 G-訊號於一對雙絞線中傳送，B訊號與水平同步訊號混合後以B+訊號及B-訊號於一對雙 絞線中傳送。鍵盤/滑鼠訊號由圖1的第二訊號處理模組140轉換成通用非同步接收發射 ^ (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,UART) itl^·, MiSffl/^ft^^Ι 器訊號亦以差動訊號形式，即U+訊號以及U-訊號於一對雙絞線中傳送。至於圖1的第一 訊號處理模組132、134與多電腦切換器100之間、第二訊號處理模組140、142與多電腦切 換器100間的介面與第五類屬網絡電纜介面170相同，故不再贅述。接下來將說明已知技術的另一缺點。為達成多電腦切換器擴充管理的目的，可將 多臺多電腦切換器串聯完成上述目的。多電腦切換器串聯的方式分為堆迭方式(Cascade) 以及菊鏈方式(Daisy-Chain)兩種。請參閱圖3，圖3繪示了多電腦切換器以堆迭方式連接 的示意圖。堆迭方式為第一多電腦切換器300的電腦連接端350連接至第二多電腦切換器 306的中控裝置連接端360。第一多電腦切換器300可視為主(Master)多電腦切換器或上 遊，第二多電腦切換器306可視為從(Slave)多電腦切換器或下遊(Downstream)。雖然耦 接至第一多電腦切換器300的中控裝置320可操控耦接至第二多電腦切換器306的電腦主 機314或316，但耦接至第二多電腦切換器306的中控裝置322卻不能操控耦接至第一多電 腦切換器300的電腦主機310或312。請參閱圖4，圖4繪示了多電腦切換器以菊鏈方式連接的示意圖。以菊鏈方式連接 中，第一多電腦切換器400以及第二多電腦切換器406各具有專用的串聯連接端。第一多 電腦切換器400的串聯連接端包括菊鏈輸入480以及菊鏈輸出484，第二多電腦切換器406 的串聯連接端包括為菊鏈輸入482以及菊鏈輸出486。以菊鏈方式連接為第一多電腦切換 器400的菊鏈輸出484連接至多電腦切換器406的菊鏈輸入482，與圖3的堆迭式串聯具有 相同的缺點，雖然耦接至第一多電腦切換器400的中控裝置420可操控耦接至第二多電腦 切換器406的電腦主機414或416，但耦接至第二多電腦切換器406的中控裝置422卻不能 操控耦接至第一多電腦切換器400的電腦主機410或412。簡言之，無論是圖3或圖4的串聯方式，下遊的多電腦切換器的中控裝置不能操控 上遊的多電腦切換器的電腦主機，因而限制了管理上的應用。

發明內容
本發明的一個目的在於提供一種多電腦切換系統，能使操控端的中控裝置或是被 操控端的電腦主機耦接至該系統的多電腦切換器的任一連接端。本發明的又一目的在於提供一種多電腦切換系統，能使耦接至系統中多電腦切換 器的連接端的中控裝置數量及電腦主機數量作動態調整。本發明的另一目的在於提供一種多電腦切換系統，當至少二多電腦切換器串聯 時，下遊的多電腦切換器的中控裝置能透過上遊的多電腦切換器操控上遊的多電腦切換器 所耦接的電腦主機。依據本發明的多電腦切換系統，至少包含多電腦切換器以及至少一訊號處理模 組。多電腦切換器還至少包含多個連接端，任一連接端能接收或傳送數字影像訊號以及鍵 盤/滑鼠訊號。訊號處理模組還至少包含第一訊號處理模組以及第二訊號處理模組。第一 訊號處理模組用以將電腦主機耦接至多電腦切換器，電腦主機輸出數字影像訊號。第二訊 號處理模組用以將中控裝置耦接至多電腦切換器，中控裝置輸出鍵盤/滑鼠訊號。當第一 訊號處理模組連接至連接端之一時，接收數字影像訊號，並可依據路徑設定傳送鍵盤/鼠 標訊號至電腦主機，使中控裝置可控制電腦主機。當第二訊號處理模組連接至連接端之一 時，接收鍵盤/滑鼠訊號，並可依據路徑設定將數字影像訊號或對應於數字影像訊號的模 擬影像訊號傳送至中控裝置。依據本發明的多電腦切換系統，至少包含多電腦切換器以及至少一訊號處理模 組。多電腦切換器還至少包含多個連接端，任一連接端能接收或傳送數字影像訊號以及鍵 盤/滑鼠訊號。訊號處理模組還至少包含第一訊號處理模組以及第二訊號處理模組。第一 訊號處理模組用以將電腦主機耦接至多電腦切換器，電腦主機輸出模擬影像訊號。第二訊 號處理模組用以將中控裝置耦接至多電腦切換器，中控裝置輸出鍵盤/滑鼠訊號。當第一 訊號處理模組連接至連接端之一時，接收模擬影像訊號並轉換為數字影像訊號，並可依據 路徑設定傳送鍵盤/滑鼠訊號至電腦主機，使中控裝置可控制電腦主機。當第二訊號處理 模組連接至連接端之一時，接收鍵盤/滑鼠訊號，並可依據路徑設定將數字影像訊號或對 應於數字影像訊號的模擬影像訊號傳送至中控裝置。依據本發明的多電腦切換系統，至少包含多電腦切換器以及至少一訊號處理模 組。多電腦切換器還至少包含M個電腦連接端以及N個中控裝置連接端。電腦連接端用以 接收數字影像訊號。中控裝置連接端用以接收鍵盤/滑鼠訊號。其中電腦連接端的數量(M) 與中控裝置連接端的數量(N)為可變，M與N的總和為一固定值。訊號處理模組還至少包 含第一訊號處理模組以及第二訊號處理模組。第一訊號處理模組用以將電腦主機耦接至多 電腦切換器，電腦主機輸出數字影像訊號。第二訊號處理模組用以將中控裝置耦接至多電 腦切換器，中控裝置輸出鍵盤/滑鼠訊號。當第一訊號處理模組連接至電腦連接端之一時， 多電腦切換器可依據路徑設定傳送鍵盤/滑鼠訊號至電腦主機，使中控裝置可控制電腦主 機。當第二訊號處理模組連接至中控裝置連接端之一時，多電腦切換器可依據路徑設定將 數字影像訊號或對應於數字影像訊號的模擬影像訊號傳送至中控裝置。依據本發明的多電腦切換系統，至少包含第一多電腦切換器、至少一訊號處理模 組以及第二多電腦切換器。第一多電腦切換器還至少包含多個連接端，任一連接端能接收 或傳送數字影像訊號以及鍵盤/滑鼠訊號。訊號處理模組還至少包含第一訊號處理模組以及第二訊號處理模組。第一訊號處理模組用以將電腦主機耦接至第一多電腦切換器，電腦 主機輸出數字影像訊號。第二訊號處理模組用以將第一中控裝置耦接至第一多電腦切換 器，第一中控裝置輸出鍵盤/滑鼠訊號。當第一訊號處理模組連接至連接端之一時，接收數 字影像訊號，並可依據路徑設定傳送鍵盤/滑鼠訊號至電腦主機，使第一中控裝置可控制 電腦主機。當第二訊號處理模組連接至連接端之一時，接收鍵盤/滑鼠訊號，並可依據路徑 設定將數字影像訊號或對應於數字影像訊號的模擬影像訊號傳送至第一中控裝置。第二多 電腦切換器可以堆迭或菊鏈方式連接於第一多電腦切換器，以作為第一多電腦切換器的下 遊(downstream)。耦接於第二多電腦切換器的第二中控裝置可經由第一多電腦切換器控制 電腦主機。本發明能使多電腦切換器的連接端不再限制為中控裝置連接端專用或電腦連接 端專用，而能使中控裝置或電腦主機耦接至任一多電腦切換器的連接端。再者，本發明能使 耦接至系統中多電腦切換器的連接端的中控裝置數量及電腦主機數量作動態調整。最後， 當至少二多電腦切換器串聯時，下遊的多電腦切換器的中控裝置能操控上遊的多電腦切換 器所耦接的電腦主機。為讓本發明的上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，配合附圖，作詳細說 明如下


圖1繪示了已知技術的多電腦切換系統；圖2繪示了圖1的第五類屬網絡電纜介面的示意圖；圖3繪示了多電腦切換器以堆迭方式連接的示意圖；圖4繪示了多電腦切換器以菊鏈方式連接的示意圖；圖5繪示了本發明多電腦切換系統的第一實施例；圖6A繪示了圖5中第一訊號處理模組的輸入與輸出訊號的類型；圖6B繪示了圖5中第二訊號處理模組的輸入與輸出訊號的類型；圖6C繪示了圖6A的第一訊號處理模組內部的功能方塊圖；圖6D繪示了圖6B的第二訊號處理模組內部的功能方塊圖；圖6E繪示了本發明中第一選擇電路輸出，結合模擬影像訊號R(或G或B)與測試 訊號T的R/T訊號的波形圖；圖6F繪示了本發明中單端轉差動的轉換器輸出，結合模擬影像訊號R (或G或B)、 測試訊號T及垂直同步訊號V的差動形式訊號R/T+V訊號的波形圖；圖7繪示了本發明多電腦切換系統的第二實施例；以及圖8繪示了本發明多電腦切換系統的第三實施例。主要元件符號說明IlA第一選擇電路IlB第二選擇電路13訊號產生器14單端轉差動轉換器15第一處理器
15A通用串行總線裝置控制器16、29RJ45 連接器17 第一 RS485 收發器18第一通用串行總線集線器21、23差動轉單端轉換器22第三選擇電路26第二通用串行總線集線器27 第二 RS485 收發器28第二處理器28A通用串行總線主機控制器100、500多電腦切換器102影像切換器104、504訊號控制器106數字影像訊號107、124 輸出訊號108鍵盤/滑鼠操作的訊號109模擬影像訊號110、112、114、310、312、314、316、410、412、414、416、510、512、514、710、712、714、 716、810、812、814、816 電腦主機120、122、320、322、420、422、520、522 中控裝置130、132、134、530、532、534、730、732、734、736、830、832、834、836 第一訊號處理模組140、142、540、542、740、742、840、842 第二訊號處理模組150、152、154、350 電腦連接端160、162、360中控裝置連接端170、570、572第五類屬網絡電纜介面300、400、700、800 第一多電腦切換器306、406、706、806 第二多電腦切換器480、482 菊鏈輸入484、486 菊鏈輸出502溝通單元550、552、554、556、558 連接端574作業系統576驅動程序590、594視頻圖形陣列介面592、596通用串行總線排介面597數字影像介面600、610菊鏈串接端720、820第一中控裝置722、822第二中控裝置
T測試訊號
具體實施例方式請參閱圖5，圖5繪示了本發明多電腦切換系統的第一實施例。多電腦切換系統 包含多電腦切換器500、第一訊號處理模組530、532、534以及第二訊號處理模組540、542。 多電腦切換器500包含多個連接端550、552、554、556、558，任一連接端550、552、554、556、 558能接收或傳送數字影像訊號以及鍵盤/滑鼠訊號，不像先前技術僅能單向接收或單向 傳送訊號。第一訊號處理模組530、532、534分別將電腦主機510、512、514耦接至多電腦切 換器500，電腦主機510、512、514可輸出模擬影像訊號或數字影像訊號，至於輸出模擬影像 訊號或數字影像訊號將於稍後有更詳細的解釋。第二訊號處理模組540、542分別將中控裝 置520、522耦接至多電腦切換器500，中控裝置520、522用以輸出鍵盤/滑鼠訊號。由於連接端550、552、554、556、558能雙向傳輸訊號，因此可供任一中控裝置520、 522或任一電腦主機510、512、514耦接。以中控裝置520操控電腦主機510為例，當第一訊 號處理模組530連接至連接端550時，第一訊號處理模組530接收電腦主機510輸出的數 字影像訊號，或接收電腦主機510輸出的模擬影像訊號並轉換為數字影像訊號，依據一路 徑設定將此數字影像訊號經由連接端556及第二訊號處理模組540傳送至中控裝置520的 屏幕，並經由連接端550傳送鍵盤/滑鼠訊號至電腦主機510，使中控裝置520可控制電腦 主機510。當第二訊號處理模組540連接至連接端556時，第二訊號處理模組540接收中控 裝置520的鍵盤/滑鼠訊號，並可依據路徑設定將多電腦切換器500輸出的數字影像訊號 傳送至中控裝置520，或將數字影像訊號轉換為模擬影像訊號後再傳送至中控裝置520。多電腦切換系統還包含一使用者介面以供進行上述路徑設定，其中使用者介面例 如可在中控裝置520的屏幕顯示的屏幕選單(On-Screen Display, 0SD)，藉由屏幕選單可 設定鍵盤/滑鼠訊號以及數字影像訊號的傳送路徑。或者是，此使用者介面包含中控裝置 的鍵盤或滑鼠，經由鍵盤的熱鍵(Hot Key)功能或是移動滑鼠，使用者可以進行此路徑設 定。多電腦切換器500包含溝通單元502以及訊號控制器504。溝通單元連接至連 接端550、552、554、556、558，用以辨識連接至連接端550、552、554、556、558之一的是第一 訊號處理模組530、532、534或第二訊號處理模組540、542。在本發明的一實施例中，當第 一訊號處理模組530連接至連接端550時，溝通單元502藉由發出訊號至第一訊號處理模 組530，並接收第一訊號處理模組530的回應，辨識出第一訊號處理模組530連接至連接端 550。當第二訊號處理模組540連接至連接端556時，溝通單元502藉由接收第二訊號處理 模組發出的訊號，並回應第二訊號處理模組540時，辨識出第二訊號處理模組540連接至連 接端556。在本發明的一實施例中，此溝通單元502可為一中央處理器，其搭配適當的固件 程序碼便可完成上述的辨識。此外，訊號控制器504用以控制鍵盤/滑鼠訊號的傳送。在圖5中，連接端550、552、554耦接至電腦主機510、512、514，故業界常稱為電腦 連接端，連接端556、558耦接至中控裝置520、522，常被稱為中控裝置連接端。由於本發明 的任一連接端能傳送或接收數字影像訊號，因此任一連接端既可作為電腦連接端，也可作 為中控裝置連接端，並無任何限制。因此電腦連接端的數量(M)與中控裝置連接端的數量(N)為可變，M與N的總和為一固定值，該固定值即為多電腦切換器500具有的連接端數量。 以圖5的實施例而言，連接端數量共有10個，其中3個作為電腦連接端、2個作為中控裝置 連接端、5個尚未使用。本發明可依據需求動態調整電腦連接端的數量以及中控裝置連接端 的數量，舉例而言，10個連接端可分為2個中控裝置連接端以及8個電腦連接端使用，當需 要增加中控裝置時，可分為3個中控裝置連接端以及7個電腦連接端使用或4個中控裝置 連接端以及6個電腦連接端使用，大幅增加系統的應用。以下將介紹圖5中，電腦主機510、第一訊號處理模組530、多電腦切換器500、第二 訊號處理模組540以及中控裝置520訊號傳送及處理的過程。請參閱圖6A，圖6A繪示了圖 5中第一訊號處理模組530的輸入與輸出訊號的類型。在圖6A中，第一訊號處理模組530 以及電腦主機510間以視頻圖形陣列(VGA)介面590以及通用串行總線(USB)介面592連 接，而第一訊號處理模組530以及多電腦切換器500間為第五類屬網絡電纜(CAT-5)介面 570。第一訊號處理模組530透過通用串行總線(USB)介面592接收電腦主機510的數 字影像訊號及透過視頻圖形陣列(VGA)介面590接收電腦主機510的模擬影像訊號。電腦 主機510具有作業系統574，驅動程序576則安裝於電腦主機510的作業系統574中，以使 電腦主機510輸出數字影像訊號。驅動程序576可儲存於一電腦可讀寫媒體(未圖示)，例如光碟機中的光碟或其 他儲存媒體，或由電腦主機510連接的網絡自本發明產品製造廠商的伺服器下載後再安裝 於作業系統574中亦可。驅動程序576可設定為當電腦主機510的作業系統574啟動時即 被啟動，以使電腦主機510輸出數字影像訊號。當第一訊號處理模組530透過通用串行總線(USB)介面592接收電腦主機510的 數字影像訊號後，會將數字影像訊號傳送至多電腦切換器500。當第一訊號處理模組530透 過視頻圖形陣列(VGA)介面590接收電腦主機510的模擬影像訊號後，會將模擬影像訊號 轉換為數字影像訊號後再傳送至多電腦切換器500。簡言之，無論電腦主機510輸出模擬影 像訊號或數字影像訊號，多電腦切換器接收的都是數字影像訊號。在電腦主機510的作業系統574啟動前，即電腦主機510在BIOS模式下時，第一 訊號處理模組530仍能提供模擬影像訊號至多電腦切換器500。於作業系統574啟動後，如 前所述，亦能利用驅動程序576在數字影像訊號與模擬影像訊號的輸出間作切換。請參閱圖6B，圖6B繪示了圖5中第二訊號處理模組540的輸入與輸出訊號的 類型。在圖6B中，多電腦切換器500以及第二訊號處理模組540間以第五類屬網絡電纜 (CAT-5)介面572連接，而第二訊號處理模組540以及中控裝置520間以視頻圖形陣列 (VGA)介面594以及通用串行總線(USB)介面596連接。當多電腦切換器500傳送數字影像訊號至第二訊號處理模組540後，第二訊號處 理模組540會將數字影像訊號傳送至中控裝置520，或將數字影像訊號轉換為模擬影像訊 號後再傳送至中控裝置520以進行顯示。中控裝置520的控制訊號，即鍵盤/滑鼠訊號會 透過通用串行總線(USB)介面596或是其他適當介面(例如PS/2介面)、第二訊號處理模 組540、第五類屬網絡電纜(CAT-5)介面572傳送至多電腦切換器500，再如圖6A所示，由 多電腦切換器500依據一路徑設定透過第五類屬網絡電纜(CAT-5)介面570、第一訊號處理 模組530、通用串行總線(USB)介面592或是其他適當介面(例如PS/2介面)傳送至電腦主機510。圖5中電腦主機512、514的訊號傳送及處理過程與電腦主機510相同，中控裝置 522的訊號傳送及處理過程與中控裝置520相同，故此不再贅述。請參閱圖6C，圖6C繪示了圖6A的第一訊號處理模組530內部的功能方塊圖。圖 5的第一訊號處理模組532、534具有與第一訊號處理模組530相同的功能方塊圖。更詳 細地說，每一第一訊號處理模組(例如530)均還主要包含第一選擇電路11A、第二選擇電 路11B、一訊號產生器13、一單端轉差動轉換器14、第一處理器15、一 RJ45連接器16、第一 RS485收發器17、一通用串行總線(USB)介面592、一視頻圖形陣列(VGA)介面590以及一 第五類屬網絡電纜(CAT-5)介面570。如前所述，電腦主機510可輸出一模擬影像訊號109 或是經由通用串行總線(USB)介面592將數字影像訊號106傳送至第二選擇電路11B。此 模擬影像109中的同步訊號包含水平同步訊號H及垂直同步訊號V，此同步訊號包含水平同 步訊號H及垂直同步訊號V可為複合(Composite)形式或是非複合形式。當電腦主機510經由視頻圖形陣列(VGA)介面590輸出一模擬影像訊號109時， 此訊號產生器13可產生一測試訊號T (例如為一 2M赫茲的脈波)，此測試訊號T的用途將 說明於後。此測試訊號T與電腦輸出的模擬影像訊號109的成分R(或G或B)都被輸入至 第一選擇電路11A，然後由第一選擇電路IlA在第一訊號處理模組530的第一處理器15的 控制下進行選擇性輸出，此第一選擇電路IlA的輸出訊號124共有三組訊號，包含R/T、G/ T及B/T，其中R/T的波形圖如圖6E所示。在此實施例中，此第一選擇電路IlA可為三組二 選一多工器(Multiplexer)所構成。在另一實施例中，也可將此訊號產生器13及第一選擇 電路IlA省略，使得電腦主機510輸出的模擬影像訊號R、G、B直接輸入至單端轉差動轉換 器14。此第一選擇電路IlA的輸出124(R/T、G/T、B/T)與電腦主機510輸出的水平同步 訊號H及垂直同步訊號V等五組訊號均被輸入至單端轉差動轉換器14，經過單端轉差動轉 換器14的混合及轉換後輸出至第二選擇電路11B，此單端轉差動轉換器14的輸出訊號107 共有三組，分別標示為R/T+V、G/T+H及B/T。其中R/T+V的波形圖如圖6F所示為一差動形 式的訊號(正極性端與負極性端的訊號互為對稱)，其作為一示範性說明，由此本技術領域 具有通常知識的人亦可理解單端轉差動轉換器14的之輸出G/T+H及B/T的波形，故不再贅 述。此單端轉差動轉換器14主要由運算放大器所實現。此第二選擇電路IlB連接至RJ45連接器16，此RJ45連接器16再連接至一第五 類屬網絡電纜(CAT-5)介面570的纜線，當此纜線為第五類屬網絡電纜(CAT-5)纜線時會 具有四對雙絞線。在此實施例中，此第二選擇電路IlB可為多工器(multiplexer)所實現。 當電腦主機510輸出模擬影像訊號109時，第二選擇電路IlB輸出的三組訊號R/T+V、G/T+H 及B/T會被載在第五類屬網絡電纜(CAT-5)介面570的其中三對雙絞線上，然後由另一端 的第二訊號處理模組540進行接收。當電腦主機510經由其一通用串行總線(USB)端輸出一數字影像時，代表此數字 影像的一數字影像訊號106可經由通用串行總線(USB)介面592(例如一通用串行總線 (USB)連接器)輸入至此第一訊號處理模組530的第一通用串行總線(USB)集線器18。此 第一通用串行總線(USB)集線器18具有兩下遊端，其中一下遊端連接至第二選擇電路11B， 另一下遊端則連接至通用串行總線(USB)裝置控制器15A，此裝置控制器15A可為第一處理器15的一部分。此數字影像訊號106再經由此第一通用串行總線(USB)集線器18的 一下遊端輸出至第二選擇電路11B，然後亦被輸出至RJ45連接器16及第五類屬網絡電纜 (CAT-5)介面570的纜線的其中一對雙絞線上。之後此數字影像訊號106會被載在第五類 屬網絡電纜(CAT-5)介面570的其中一對雙絞線上，然後由另一端的第二訊號處理模組540 進行接收。此第一處理器15亦由第五類屬網絡電纜(CAT-5)介面570的纜線的一對雙絞線 接收及處理來自第一 RS485收發器17的訊號，例如由第二訊號處理模組540傳來的代表鍵 盤/滑鼠操作的訊號108。然後此第一處理器15再將此代表鍵盤/滑鼠操作的訊號108解析 及處理後經由第一通用串行總線(USB)集線器18及通用串行總線(USB)介面592 (例如一 通用串行總線(USB)連接器)傳送至電腦主機510。如此，在另一端的鍵盤及滑鼠便可控制 電腦主機510。此第一 RS485收發器亦可由其他種類的收發器所取代，例如一 Ethernet (以 太)收發器。此第一處理器15亦控制上述的訊號產生器13及單端轉差動轉換器14。請參閱圖6D，圖6D繪示了圖6B的第二訊號處理模組540內部的功能方塊圖。圖5 的第二訊號處理模組542具有與第二訊號處理模組540相同的功能方塊圖。更詳細地說，每 一第二訊號處理模組(例如540)還主要包含第三選擇電路22、差動轉單端轉換器21、23、 第二處理器28、一 RJ45連接器29、第二 RS485收發器27、一通用串行總線(USB)介面596、 一視頻圖形陣列(VGA)介面594、一數字影像介面597以及一第五類屬網絡電纜(CAT-5)介 面 572。當圖6C的電腦主機510輸出模擬影像時，經由圖5的多電腦切換器500的路徑安 排，第二訊號處理模組540可由第五類屬網絡電纜(CAT-5)介面572的纜線的其中三對雙 絞線及RJ45連接器29接收來自第一訊號處理模組530的模擬影像相關訊號R/T+V、G/T+H 及B/T或是R+V、G+H及B (當訊號產生器13被省略時)。這些模擬影像相關訊號R/T+V、G/ T+H及Β/Τ或是R+V、G+H及B為差動形式的訊號，其可分別經由差動轉單端轉換器21、23分 別還原成單端模擬影像訊號R、G、B及垂直同步訊號V與水平同步訊號H後分別輸出至中控 裝置520的屏幕。由此本技術領域具有通常知識者已可理解差動轉單端轉換器21、23的運 作或轉換原理，故在此不予贅述。當圖6C的電腦主機510輸出數字影像時，第二訊號處理模組540會經由第五類屬 網絡電纜(CAT-5)介面572的纜線的其中一對雙絞線及RJ45連接器29接收第一訊號處理 模組530所輸出代表此數字影像的數字影像訊號106 (圖6C)，由於此數字影像訊號106被 載在第五類屬網絡電纜(CAT-5)介面572的纜線的某一對雙絞線上，所以可經由第三選擇 電路22將其導引至數字影像介面597，然後輸出至中控裝置520的屏幕。另一方面，在本發明的一實施例中，中控裝置520的鍵盤或滑鼠為通用串行總線 (USB)介面形式，因此代表鍵盤或滑鼠操作的指令或訊號可經由第二通用串行總線(USB) 集線器26、第二處理器28 (可選擇性地包含一通用串行總線(USB)主機控制器28A)、第二 RS485收發器27、RJ45連接器29及第五類屬網絡電纜(CAT-5)介面572的纜線傳送至另 一端的第一訊號處理模組530以控制電腦主機510。由此本技術領域具有通常知識者已可 理解此處的運作或轉換原理，故在此不予贅述。由於R、G、B訊號由第一訊號處理模組530及第五類屬網絡電纜(CAT-5)介面570 的纜線、第五類屬網絡電纜(CAT-5)介面572的纜線傳送至第二訊號處理模組540後彼此間可能會產生當程度的相位差(Phase Difference)，其會造成屏幕的影像無法正確地顯 示，因此第二訊號處理模組540可依據夾帶在R、G、B訊號中的測試訊號T檢測出相位差的 量並據以將R、G、B訊號的相位差調整至零或是接近零。另一方面，由於電腦主機510輸出 的同步訊號可具有多種不同的種類或是組合，故圖6C的單端轉差動轉換器14的輸出訊號 107並不限定於上述的態樣，亦可為其他種類的波形或組合。請參閱圖7，圖7繪示了本發明多電腦切換系統的第二實施例。該實施例為兩臺多 電腦切換器之間以堆迭(Cascade)方式相互連接的示意圖。多電腦切換系統包含第一多電 腦切換器700、第二多電腦切換器706、第一訊號處理模組730、732、734、736以及第二訊號 處理模組740、742。第一多電腦切換器700以及第二多電腦切換器706經由彼此的連接端 相互連接。第一多電腦切換器700以及第二多電腦切換器706與圖5的多電腦切換器500 具有相同的功能，故不再贅述。第一訊號處理模組730、732分別將電腦主機710、712耦接 至第一多電腦切換器700，第一訊號處理模組734、736分別將電腦主機714、716耦接至第二 多電腦切換器706。第二訊號處理模組740用以將第一中控裝置720耦接至第一多電腦切 換器700。第二多電腦切換器706以堆迭方式連接於第一多電腦切換器700，以作為第一多 電腦切換器700的下遊，由於第一多電腦切換器700的連接端以及第二多電腦切換器706 的連接端可傳送或接收數字影像訊號，因此耦接於第二多電腦切換器706的第二中控裝置 722可經由第一多電腦切換器700控制電腦主機710或712。請參閱圖8，圖8繪示了本發明多電腦切換系統的第三實施例。該實施例為多電腦 切換器以菊鏈(Daisy-Chain)方式連接的示意圖。多電腦切換系統包含第一多電腦切換器 800、第二多電腦切換器806、第一訊號處理模組830、832、834、836以及第二訊號處理模組 840、842。第一多電腦切換器800以及第二多電腦切換器806經由彼此的菊鏈串接端600 及610相互連接。第一多電腦切換器800以及第二多電腦切換器806與圖5的多電腦切換 器500具有相同的功能，故不再贅述。第一訊號處理模組830、832分別將電腦主機810、812 耦接至第一多電腦切換器800，第一訊號處理模組834、836分別將電腦主機814、816耦接 至第二多電腦切換器806。第二訊號處理模組840用以將第一中控裝置820耦接至第一多 電腦切換器800。第二多電腦切換器806以菊鏈方式連接於第一多電腦切換器800，以作為 第一多電腦切換器800的下遊，由於第一多電腦切換器800的連接端以及第二多電腦切換 器806的連接端可傳送或接收數字影像訊號，因此耦接於第二多電腦切換器806的第二中 控裝置822可經由第一多電腦切換器800控制電腦主機810或812。綜上，無論是圖7或圖8的串聯方式，不僅上遊多電腦切換器的中控裝置能操控下 遊多電腦切換器的電腦主機，下遊多電腦切換器的中控裝置亦能操控上遊多電腦切換器的 電腦主機，增加管理上的方便性。雖然本發明已以實施例揭示如上，然其並非用以限定本發明，任何具有本發明所 屬技術領域的通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種更動與潤飾，並可 思揣其他不同的實施例，因此本發明的保護範圍當視後附申請專利範圍所界定為準。
權利要求
一種多電腦切換系統，至少包含一多電腦切換器，還至少包含多個連接端，任一連接端能接收或傳送一數字影像訊號以及一鍵盤/滑鼠訊號；以及至少一訊號處理模組，還至少包含第一訊號處理模組，用以將一電腦主機耦接至該多電腦切換器，該第一訊號處理模組與該多電腦切換器之間具有一第五類屬網絡電纜介面，該電腦主機輸出該數字影像訊號；以及第二訊號處理模組，用以將一中控裝置耦接至該多電腦切換器，該第二訊號處理模組與該多電腦切換器之間具有一第五類屬網絡電纜介面，該中控裝置輸出該鍵盤/滑鼠訊號，其中當該第一訊號處理模組連接至該些連接端之一時，接收該數字影像訊號，並可依據一路徑設定傳送該鍵盤/滑鼠訊號至該電腦主機，使該中控裝置可控制該電腦主機，當該第二訊號處理模組連接至該些連接端之一時，接收該鍵盤/滑鼠訊號，並可依據該路徑設定將該數字影像訊號或對應於該數字影像訊號的一模擬影像訊號傳送至該中控裝置。
2.如權利要求1所述的多電腦切換系統，其特徵在於，該多電腦切換器可辨識出該第 一訊號處理模組或該第二訊號處理模組連接至該些連接端之一。
3.如權利要求2所述的多電腦切換系統，其特徵在於，還至少包含一溝通單元連接至 該些連接端，其中該溝通單元藉由發出一訊號並接收回應，辨識出該第一訊號處理模組連 接至該些連接端之一，該溝通單元藉由接收該訊號並回應，辨識出該第二訊號處理模組連 接至該些連接端之一。
4.如權利要求1所述的多電腦切換系統，其特徵在於，該第二訊號處理模組將該數字 影像訊號轉換為該模擬影像訊號。
5.一種多電腦切換系統，至少包含一多電腦切換器，還至少包含多個連接端，任一連接端能接收或傳送一數字影像訊號以及一鍵盤/滑鼠訊號；以及至少一訊號處理模組，還至少包含第一訊號處理模組，用以將一電腦主機耦接至該多電腦切換器，該第一訊號處理模組 與該多電腦切換器之間具有一第五類屬網絡電纜介面，該電腦主機輸出一模擬影像訊號； 以及第二訊號處理模組，用以將一中控裝置耦接至該多電腦切換器，該第二訊號處理模組 與該多電腦切換器之間具有一第五類屬網絡電纜介面，該中控裝置輸出該鍵盤/滑鼠訊 號，其中當該第一訊號處理模組連接至該些連接端之一時，接收該模擬影像訊號並轉換為 該數字影像訊號，並可依據一路徑設定傳送該鍵盤/滑鼠訊號至該電腦主機，使該中控裝 置可控制該電腦主機，當該第二訊號處理模組連接至該些連接端之一時，接收該鍵盤/滑鼠訊號，並可依據 該路徑設定將該數字影像訊號或對應於該數字影像訊號的該模擬影像訊號傳送至該中控直ο
6.如權利要求5所述的多電腦切換系統，其特徵在於，該多電腦切換器可辨識出該第 一訊號處理模組或該第二訊號處理模組連接至該些連接端之一。
7.如權利要求5所述的多電腦切換系統，其特徵在於，還至少包含一溝通單元連接至 該些連接端，其中該溝通單元藉由發出一訊號並接收回應，辨識出該第一訊號處理模組連 接至該些連接端之一，該溝通單元藉由接收該訊號並回應，辨識系該第二訊號處理模組連 接至該些連接端之一。
8.一種多電腦切換系統，至少包含一多電腦切換器，還至少包含M個電腦連接端，用以接收一數字影像訊號；以及N個中控裝置連接端，用以接收一鍵盤/滑鼠訊號，其中該電腦連接端的數量M與該中控裝置連接端的數量N為可變，M與N的總和為一 固定值；以及至少一訊號處理模組，還至少包含第一訊號處理模組，用以將一電腦主機耦接至該多電腦切換器，該第一訊號處理模組 與該多電腦切換器之間具有一第五類屬網絡電纜介面，該電腦主機輸出該數字影像訊號； 以及第二訊號處理模組，用以將一中控裝置耦接至該多電腦切換器，該第二訊號處理模組 與該多電腦切換器之間具有一第五類屬網絡電纜介面，該中控裝置輸出該鍵盤/滑鼠訊 號；其中當該第一訊號處理模組連接至該些電腦連接端之一時，該多電腦切換器可依據一 路徑設定傳送該鍵盤/滑鼠訊號至該電腦主機，使該中控裝置可控制該電腦主機，當該第二訊號處理模組連接至該些中控裝置連接端之一時，該多電腦切換器可依據該 路徑設定將該數字影像訊號或對應於該數字影像訊號的一模擬影像訊號傳送至該中控裝置。
9.如權利要求8所述的多電腦切換系統，其特徵在於，該第二訊號處理模組將該數字 影像訊號轉換為該模擬影像訊號。
10.一種多電腦切換系統，至少包含第一多電腦切換器，還至少包含多個連接端，任一連接端能接收或傳送一數字影像訊號以及一鍵盤/滑鼠訊號；至少一訊號處理模組，還至少包含第一訊號處理模組，用以將一電腦主機耦接至該第一多電腦切換器，該第一訊號處理 模組與該第一多電腦切換器之間具有一第五類屬網絡電纜介面，該電腦主機輸出該數字影 像訊號；以及第二訊號處理模組，用以將第一中控裝置耦接至該第一多電腦切換器，該第二訊號處 理模組與該第一多電腦切換器之間具有一第五類屬網絡電纜介面，該第一中控裝置輸出該 鍵盤/滑鼠訊號，其中當該第一訊號處理模組連接至該些連接端之一時，接收該數字影像訊號，並可依 據一路徑設定傳送該鍵盤/滑鼠訊號至該電腦主機，使該第一中控裝置可控制該電腦主 機，當該第二訊號處理模組連接至該些連接端之一時，接收該鍵盤/滑鼠訊號，並可依據 該路徑設定將該數字影像訊號或對應於該數字影像訊號的一模擬影像訊號傳送至該第一 中控裝置；以及第二多電腦切換器，可以堆迭或菊鏈方式連接於該第一多電腦切換器，以作為該第一 多電腦切換器的下遊，其中耦接於該第二多電腦切換器的第二中控裝置可經由該第一多電腦切換器控制該 電腦主機。
全文摘要
本發明提供一種多電腦切換系統，包含一多電腦切換器以及至少一訊號處理模組。此多電腦切換器包含多個連接端，任一連接端均能接收或傳送數字影像訊號以及鍵盤/滑鼠訊號。訊號處理模組包含第一訊號處理模組用以將電腦主機耦接至多電腦切換器，以及第二訊號處理模組用以將中控裝置耦接至多電腦切換器。本發明能將中控裝置或電腦主機耦接至任一多電腦切換器連接端，使耦接至連接端的中控裝置的數量及電腦主機的數量能作動態調整。此外，當至少二多電腦切換器串聯時，下遊的多電腦切換器的中控裝置能操控上遊的多電腦切換器所耦接的電腦主機。
文檔編號G06F13/38GK101968684SQ20091016056
公開日2011年2月9日 申請日期2009年7月28日 優先權日2009年7月28日
發明者鄒海若 申請人:宏正自動科技股份有限公司