[实用新型]USB多电脑切换器

说明书

技术领域

本公开涉及通用串行总线的多电脑切换装置，尤其涉及使用虚拟USB切换多部主机的USB多电脑切换器与方法。

背景技术

多电脑切换装置(KVM switch)，是指可以利用一组例如包含键盘(keyboard)、屏幕(video)、鼠标(mouse)等控制设备(console device)的电子装置，通过信号切换元件或模块的方式，来连接及控制两台以上的电脑主机。通用串行总线(USB)为一种电脑主机与周边设备之间包含软、硬件的通信协议，目前已经是电脑、智能手机以及智能电视等产品中最主要的标准接口之一。此外，USB周边设备已广泛使用在一般电脑主机中。将通用串行总线(USB)与多电脑切换装置相结合即成为专用于USB周边设备的多电脑切换器(USB KVM switch)。

目前USB KVM产品主要分为三类：切换式USB KVM、模拟式USB KVM与复制型USB KVM，分述于图1A、图1B与图1C中。

图1A所示为现有技术的切换式USB KVM 10的系统方块图。请参阅图1A，切换式USB KVM 10包含至少一USB信号切换模块11以及至少一USB集线器12。当要切换电脑主机PC1～PC4时，控制端USB周边设备D1、D2的信号会与原来主机端连接的电脑主机断开，并切换至新的电脑主机。此作法最为简单，但每一次USB周边设备连接至新的电脑主机时，新的电脑主机必须再做一次或多次的USB周边设备的枚举程序。这段时间内USB周边设备无法正常运作，所以每次切换后必须要等待一段时间才能再次使用USB周边设备。而当切换速度过快时，可能导致USB信号异常，从而必须重新插拔USB信号电缆线或重启(reboot)电脑才能恢复正常。

图1B所示为现有技术的模拟式USB KVM 20的系统方块图。请参阅图1B，USB KVM 20包含一微处理器21、一USB主控制器22、一USB集线器23以及多个USB设备控制器24。此架构可以改善切换式USB KVM类产品的缺点，当切换电脑主机PC1～PC4时，USB设备控制器24与电脑主机PC1～PC4间的连接并不会中断，而只是将控制端的USB周边设备D1、D2的数据转由相对应的USB设备控制器来传送，因此切换时可以达到稳定的效果。但控制端的USB周边设备并不是与电脑主机直接连接，而是经由微处理器21以及USB集线器23，利用一固件(firmware)程序，由微处理器21来模拟成电脑主机并读取控制端的USB周边设备的数据封包，然后经过解译并转换成为新的数据封包，并经由多USB设备控制器24送到电脑主机PC1～PC4上。因此，电脑主机所「看到」的USB键盘、USB鼠标是由USB设备控制器24所模拟而生成的新设备，而并非是控制端的USB键盘D1、USB鼠标D2。此作法可能会有如下缺点：

(1)键盘、鼠标的原厂驱动程序或应用程序无法使用。

(2)受限于USB KVM 20内微处理器21的有限资源，常无法解译最新型的USB键盘及鼠标，而产生USB周边设备无法使用，相容性不够完整的现象。

(3)产品成本比切换式USB KVM 10高。

图1C所示为现有技术的复制型USB KVM30的系统方块图。USB KVM 30的运作原理与USB KVM 20类似，请参阅图1C，USB KVM 30在控制端依然是以微处理器21、USB主控制器22以及USB集线器23来构成，而在每一电脑PC1～PC2端则包含一USB集线器36与至少两个USB设备控制器，其中一个USB设备控制器34模拟成USB键盘，另一个USB设备控制器35模拟成USB鼠标。较特别的是，主机端的USB键盘或鼠标是完全复制控制端的USB键盘及鼠标的叙述表格(descriptor)，所以能解决切换断开、以及不兼容的问题。不过为了能模拟成任何键盘及鼠标，每一个USB设备控制器34、35必须是相当高规格的产品，而且每一电脑端必须是两个，所以产品成本是最高的。

上述的三种类型的USB KVM目前只能处理USB键盘以及USB鼠标等周边设备，而目前流行的触控装置如触控屏幕、绘图板则无法处理。

发明内容