DE9303716U1 - CENTRAL ELECTRONIC CONTROL UNIT FOR MULTIPLE COMPUTERS - Google Patents

CENTRAL ELECTRONIC CONTROL UNIT FOR MULTIPLE COMPUTERS

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DE9303716U1
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02—Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • G06F3/023—Arrangements for converting discrete items of information into a coded form, e.g. arrangements for interpreting keyboard generated codes as alphanumeric codes, operand codes or instruction codes

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Description

Beschreibung
Titel: Description
Title:

Digitale elektronische Umschalteinheit für Bildschirm, Tastatur und digitale Eingabeeinheiten (z.B. Mouse), so daß mit einem Bildschirm, einer Tastatur und/oder einer weiteren digitalen Eingabeeinheit bis zu 512 Computer verschiedener Bauart gesteuert und bedient werden können.Digital electronic switching unit for screen, keyboard and digital input units (e.g. mouse), so that up to 512 computers of different types can be controlled and operated with one screen, one keyboard and/or another digital input unit.

Stand der Technik:State of the art:

Umschalter üblicher Bauart bestehen aus mechanischen oder einfachen elektronischen Schaltelementen. Alle Anschlüsse bis auf den einen, an dem gerade der Monitor, die Tastatur und/ oder eine weitere digitale Eingabeeinheit angeschaltet sind, verhalten sich so, als wäre keine Einheit angeschlossen. Das führt dazu, daß es beim Aufruf vieler EDV-Programme, die die Verfügbarkeit von Mouse und/oder Tastatur am lokalen Computer erfordern, zum Systemabsturz kommt. Außerdem kommt es beim Start der Computer (Boot) wegen der fehlenden Eingabeeinheiten zu Systemfehlermeldungen und eine korrekte Initialisierung der Eingabeeinheiten findet nicht statt. Das bedeutet, daß nach dem Stand der Technik trotz des Umschalters sämtliche Computer mit den jeweiligen Eingabeeinheiten ausgestattet werden müssen, ohne daß diese, abgesehen vom Verhindern der Fehler und S ystem ab stürze, irgendeinen Nutzen haben.Switches of the usual design consist of mechanical or simple electronic switching elements. All connections except the one to which the monitor, keyboard and/or another digital input unit are connected behave as if no unit were connected. This means that when many computer programs are called that require the availability of a mouse and/or keyboard on the local computer, the system crashes. In addition, when the computer is started (booted), system error messages appear due to the missing input units and the input units are not initialized correctly. This means that, according to the state of the art, despite the switch, all computers have to be equipped with the respective input units without these having any benefit other than preventing errors and system crashes.

Ein weiteres Problem der nach dem Stand der Technik vorhandenen Umschalter ist, daß alle angeschlossenen Computer über den gleichen Bildschirmstandard verfügen müssen, da die Umschalter nicht in der Lage sind, verschiedene Videosignale umzusetzen.Another problem with the state-of-the-art switches is that all connected computers must have the same screen standard, since the switches are not able to convert different video signals.

Problem:Problem:

Zum einen werden heute in vielen Unternehmen und Institutionen nebeneinander Computersysteme unterschiedlicher Bauart mit unterschiedlichen Betriebssystemen (Software) unabhängig oder über ein oder mehrere Netzwerke eingesetzt. Vor allem bei heterogenen und großen Computernetzwerken stehen in den EDV-Zentralen auf engem Raum oft viele Computer. Jeder dieser Computer verfügt über eine Konsole bestehend aus Bildschirm, Tastatur und/oder einer weiteren digitalen Eingabeeinheit. An diesen Computern wird aber in der Regel nicht gearbeitet, so daß die Bildschirme, Tastaturen und sonstigen Eingabeeinheiten die meiste Zeit nutzlos herumstehen, also Platz, Energie und Kapital verschwenden. Bei den herkömmlichen Umschaltern bleiben die Eingabeeinheiten und Bildschirme unver-On the one hand, many companies and institutions today use computer systems of different types with different operating systems (software) side by side, independently or across one or more networks. Especially in heterogeneous and large computer networks, there are often many computers in a small space in the IT centers. Each of these computers has a console consisting of a screen, keyboard and/or another digital input unit. However, these computers are generally not used, so that the screens, keyboards and other input units are left standing around uselessly most of the time, wasting space, energy and capital. With conventional switches, the input units and screens remain untouched.

zichtbar, da erstens fehlende Eingabeeinheiten zu Systemfehlern und Systemabstürzen führen und zweitens die Umsetzung verschiedener Grafikstandards auf ein zentrales Gerät nicht möglich ist.visible because, firstly, missing input units lead to system errors and system crashes and, secondly, the implementation of different graphics standards on a central device is not possible.

Zum anderen muß in Computer-Schulungsräumen das Lehrpersonal die Möglichkeit haben, die Bildschirmplätze der Schüler einzusehen und ggf. Hilfestellung zu leisten, ohne ständig von einem Platz zum anderen zu laufen. Diesbezügliche auf dem Markt vorhandene Softwarelösungen sind oftmals unverträglich mit der Anwendungssoftware und belasten außerdem den Arbeitsspeicher.On the other hand, in computer training rooms, teaching staff must be able to view the students' screens and provide assistance if necessary without constantly running from one place to another. The software solutions available on the market for this are often incompatible with the application software and also place a strain on the RAM.

Schließlich ist es in sehr großen Netzwerken (Wide Area Networks) aufgrund der räumlichen Entfernung der einzelnen Computer voneinander nicht möglich, sämtliche Computer an eine zentrale Konsole anzubinden.Finally, in very large networks (Wide Area Networks) it is not possible to connect all computers to a central console due to the spatial distance between the individual computers.

Vorteil durch Schutzanspruch 1Advantage through protection claim 1

Die im Schutzanspruch 1 angegebene Erfindung löst daß Problem der Eingabeeinheiten,
und bietet darüberhinaus eine softwareneutrale Lösung, die weder den Arbeitsspeicher belastet noch Unverträglichkeiten mit der Anwendersoftware aufweist.The invention specified in claim 1 solves the problem of input units,
and also offers a software-neutral solution that neither burdens the RAM nor has any incompatibilities with the user software.

Vorteil durch Schutzanspruch 2Advantage of protection claim 2

Mit den im Schutzanspruch 2 aufgeführten Merkmalen werden die lokalen Monitore entbehrlich. With the features listed in claim 2, the local monitors become unnecessary.

Vorteil durch Schutzanspruch 3Advantage of protection claim 3

Mit den im Schutzanspruch 3 beschriebenen Merkmalen ist es möglich, eine Vielzahl von Umschalteinheiten, an die jeweils eine Vielzahl von lokalen Computern angebunden ist, mittels einer Fernbedienungssoftware von einem übergeordneten Computer aus zu steuern und zu überwachen. Der übergeordnete Kontrollcomputer bewirkt dann durch softwaremäßige Einwirkung auf die zentralen Umschalteinheiten die hardwaremäßige Weitergabe der Signale an die lokalen Computer, während die Bildschirmsignale von den lokalen Computern hardwaremäßig an die zentrale Umschalteinheit weitergeleitet und von dieser softwaremäßig an den übergeordneten Kontrollcomputer übergeben werden.With the features described in claim 3, it is possible to control and monitor a large number of switching units, each of which is connected to a large number of local computers, using remote control software from a higher-level computer. The higher-level control computer then causes the signals to be passed on to the local computers using hardware by influencing the central switching units, while the screen signals from the local computers are passed on to the central switching unit using hardware and are then passed on to the higher-level control computer using software.

Lösung:Solution:

An jedem Ausgang zu den Computern hin wird für die Tastaturen und anderen digitalen Eingabeeinheiten eine vollständige Emulation der betreffenden Einheit durchgeführt. Durch ein Multiplexverfahren werden unterschiedliche Bildschirmgrafikstandards über einen Multifrequenz-Monitor dargestellt.At each output to the computers, a complete emulation of the keyboards and other digital input units is carried out. Different screen graphics standards are displayed on a multi-frequency monitor using a multiplexing process.

Die Emulation der digitalen Eingabeeinheiten durch die im Schutzumfang 1 angeführten Merkmale geschieht dadurch, daß jeder lokale Computer als Ersatz für die Tastatur und/oder eine andere digitale Eingabeeinheit eine digitale Schaltung erhält, die eine echte Tastatur oder andere Eingabeeinheit (z.B. Mouse) vollständig nachbildet. Die Darstellung verschiedener Grafikstandards auf dem im Schutzanspruch 2 beschriebenen Weg wird dadurch erreicht, daß die Bildschirmsignale der angeschlossenen lokalen Computer unabhängig vom jeweiligen Grafikstandard durch ein Multiplexverfahren zusammengeführt und zur Ausgabe auf einen zentrale Multifrequenzmonitor umgesetzt werden.The emulation of the digital input units by the features listed in scope of protection 1 is achieved by each local computer receiving a digital circuit as a replacement for the keyboard and/or another digital input unit, which completely simulates a real keyboard or other input unit (e.g. mouse). The representation of various graphics standards in the way described in claim 2 is achieved by combining the screen signals of the connected local computers using a multiplexing process, regardless of the respective graphics standard, and converting them for output to a central multi-frequency monitor.

Die zentrale Überwachung und Steuerung sehr großer Computernetze durch die im Schutzumfang 3 aufgeführten Merkmale geschieht dadurch, daß in der Umschalteinheit anstelle von Bildschirm und Tastatur ein an eine spezielle serielle Schnittstelle RS 232 angeschlossener Computer die Ein- und Ausgabesignale erzeugt und aufnimmt.The central monitoring and control of very large computer networks by means of the features listed in scope of protection 3 is achieved by the fact that in the switching unit, instead of a screen and keyboard, a computer connected to a special RS 232 serial interface generates and records the input and output signals.

Erreichte Vorteile:Benefits achieved:

Die Simulation einer Mouse ist nach dem Stand der Technik über eine Hardwarekonstruktion bisher überhaupt nicht möglich gewesen.According to the current state of technology, simulating a mouse using a hardware design has not been possible up to now.

Außerdem wird erreicht, daß beim Starten (Boot) der lokalen Computer keine Systemfehler gemeldet werden und die Initialisierung der digitalen Eingabeeinheiten korrekt erfolgt, ohne daß diese Einheiten physikalisch vorhanden sein müssen. Außerdem können auch ohne diese Eingabeeinheiten Programme ausgeführt werden, die deren Verfügbarkeit voraussetzen und bei Fehlen der Einheiten Systemabstürze oder andere Funktionsstörungen verursachen. Schließlich benötigt man auch nur noch einen Monitor zur Steuerung und Überwachung sämtlicher angeschlossener Einheiten.It also ensures that no system errors are reported when the local computer is started (booted) and that the digital input units are initialized correctly without these units having to be physically present. In addition, programs can be run without these input units that require their availability and that cause system crashes or other malfunctions if the units are missing. Finally, only one monitor is required to control and monitor all connected units.

Damit werden Gerätekosten, Platz und Energie gespart und die Übersichtlichkeit bei der
Systemadministration erhöht.This saves equipment costs, space and energy and improves the clarity of
System administration increased.

Der Vorteil der im Schutzanspruch 3 bezeichneten Erfindung liegt neben den vorbezeichneten Vorteilen darin, daß die Kontrolle selbst großer sich über große Entfernungen erstreckender Netzwerke von einem Platz aus möglich ist.The advantage of the invention described in claim 3, in addition to the aforementioned advantages, is that even large networks extending over great distances can be controlled from one location.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels:Description of an example:

Die hier als Beispiel beschriebene Ausführung ermöglicht als 4-Kanal-Gerät die Kontrolle von 4 lokalen Computern. Die Zahl der Kanäle kann bis auf 512 erhöht werden.The version described here as an example is a 4-channel device that enables control of 4 local computers. The number of channels can be increased up to 512.

Die Ausführung erfolgt in 19" Industriegehäuse-Bauweise oder als Einzelgerät zum Beistellen. It is available in a 19" industrial housing design or as a stand-alone device.

An der Vorderseite befinden sich die Tasten und Leuchtanzeigen für die manuelle und automatische Kanalumschaltung. (Bild 1- Frontansicht)The buttons and indicator lights for manual and automatic channel switching are located on the front. (Image 1 - front view)

Die Zeitbasis für den automatischen Umschaltzyklus ist variabel einstellbar. Nicht beschaltete Kanäle können durch eine Überspringfunktion aus dem Zyklus herausgenommen werden.The time base for the automatic switching cycle can be set variably. Unused channels can be removed from the cycle using a skip function.

An der Rückseite befinden sich je ein Stecker für Monitor, Tastatur und eine weitere digitale Eingabeeinheit und die Anschlüsse für die einzelnen Kanäle sowie eine serielle Schnittstelle RS 232 zum optionalen Anschluß an einen den Monitor und die Eingabeeinheiten ersetzenden Computer. (Bild 1- Rückansicht)On the back there is a connector for the monitor, keyboard and another digital input unit and the connections for the individual channels as well as a serial interface RS 232 for optional connection to a computer that replaces the monitor and the input units. (Image 1 - rear view)

An jedem Kanal wird an einem Stecker ein Spezialkabel angeschlossen, das auf der Seite des jeweiligen lokalen Computers in eine dreiteilige Anordnung ausläuft, deren Enden jeweils mit dem Monitorausgang, dem Tastatureingang und dem Eingang einer weiteren digitalen Eingabeeinheit des lokalen Computers verbunden werden können.A special cable is connected to a connector on each channel, which ends in a three-part arrangement on the side of the respective local computer, the ends of which can be connected to the monitor output, the keyboard input and the input of another digital input unit on the local computer.

Bei dem Spezialkabel handelt es sich um ein Bündel von Einzel- und Koaxialkabeln zur störungsfreien Übertragung der teilweise hochfrequenten Signale. Es besteht im einzelnen aus 6 &khgr; Koaxialkabel mit 75 Ohm Impedanz zur Übertragung der Videosignale, 4 &khgr; 0,25 mm2 geschirmt zur Übertragung der Tastatursignale, 6 &khgr; 0,14 mm2 ungeschirmt für weitere digitale Eingabeeinheiten und die für die Koppelung mehrerer Umschalteinheiten notwendigen Steuerfunktionen.The special cable is a bundle of individual and coaxial cables for the interference-free transmission of the partially high-frequency signals. It consists of 6 x coaxial cables with 75 ohm impedance for transmitting the video signals, 4 x 0.25 mm2 shielded for transmitting the keyboard signals, 6 x 0.14 mm2 unshielded for additional digital input units and the control functions required for coupling several switching units.

Die Funktionsweise ist aus den Abbildungen "Document Number I - 10" handnumeriert von I. - X. ersichtlich. Weiterführende Erläuterungen werden durch Großbuchstaben auf den Dokumenten zugeordnet.The functionality is shown in the figures "Document Number I - 10" hand-numbered from I. - X. Further explanations are assigned by capital letters on the documents.

I. Netzteil Document Number 3I. Power supply Document Number 3

StromversorgungPower supply

A Ausgang zur Systemsteuerung (siehe ii.)A Output to system control (see ii.)

II. Systemsteuerung Teil 1 Document Number 2II. Control Panel Part 1 Document Number 2

Taktgeber, Microcontroller, Ein- und AusgabeClock generator, microcontroller, input and output

A MicrocontrollerA Microcontroller

B Ausgang zum Netzteil (siehe i.)B Output to power supply (see i.)

C Kanalausgabe und BankausgabeC Channel output and bank output

III. Systemsteuerung Teil 2 Document Number 4III. Control Panel Part 2 Document Number 4

Umsetzung der Kanal- und Bankeingabe in zusammengesetzte Kanalnummern sowie Verbindung zu anderen UmschalteinheitenConversion of channel and bank input into composite channel numbers and connection to other switching units

A KanaleingangA channel input

B BankeingangB Bank entrance

C Ausgang an MultiplexerC Output to multiplexer

D Ausgang an EmulatorenD Output to emulators

E Verbindung zu anderen UmschalteinheitenE Connection to other switching units

IV. Keyboard-Multiplexer Document Number 8IV. Keyboard Multiplexer Document Number 8

A Kanal-WahlA Channel selection

B Konsolen-TastaturB Console keyboard

C1-C4 Kanal-Ausgänge 1 - 4C 1 -C 4 Channel outputs 1 - 4

D1-D4 Ausgang zum Keyboard-Emulator Kanal 1 - 4 (siehe v.)D 1 -D 4 Output to keyboard emulator channel 1 - 4 (see above)

V. Keyboard-Emulator Document Number 9V. Keyboard Emulator Document Number 9

Emulation von 4 Keyboard-KanälenEmulation of 4 keyboard channels

A1-A4 Eingänge Kanal 1 - 4 vom Keyboard-Multiplexer (siehe IV.)A 1 -A 4 Inputs channel 1 - 4 from the keyboard multiplexer (see IV.)

VI. EGA/MDA-Video-Multiplexer Document Number IVI. EGA/MDA Video Multiplexer Document Number I

A Eingänge von der Systemsteuerung Teil 2 (siehe in.)A Inputs from the Control Panel Part 2 (see in.)

VII. VGA-Video-Multiplexer Document Number 5VII. VGA Video Multiplexer Document Number 5

A Eingänge von der Systemsteuerung Teil 2 (siehe III.)A Inputs from the system control part 2 (see III.)

VIII. Synchronsignal-Video-Multiplexer Document Number 7VIII. Synchronous signal video multiplexer Document Number 7

A Eingänge von der Systemsteuerung Teil 2 (siehe in.) A Inputs from the Control Panel Part 2 (see in.)

IX. Video-Selector Document Number 10IX. Video Selector Document Number 10

Auswahl des Graphik-StandardsSelecting the graphics standard

A Eingänge von den Video-Multiplexern (siehe vi., vii., viii.)A Inputs from the video multiplexers (see vi., vii., viii.)

X. Mouse-Emulator Document Number 6X. Mouse Emulator Document Number 6

Emulation von 4 Mouse-KanälenEmulation of 4 mouse channels

A Eingänge Kanal 1 - 4 von Systemsteuerung (siehe III.) A Inputs channel 1 - 4 from system control (see III.)

Claims (3)

Schutzansprüche und Beschreibung nach Gbir.AnmV Zentrale elektronische Steuereinheit für mehrere Computer Schutzansprüche Oberbegriff:Protection claims and description according to Gbir.AnmV Central electronic control unit for several computers Protection claims General term: 1. Umschalteinheit, die die Leitungen zwischen Monitor und Tastatur auf der einen Seite und mehreren Computern auf der anderen Seite mechanisch oder elektronisch so umschaltet, daß mit einem Monitor und einer Tastatur und/oder einer weiteren digitalen Eingabeeinheit eine Vielzahl von angeschlossenen Computern dergestalt zyklisch oder wahlfrei bedient werden können, daß jeweils die Leitungen zu einem der Computer beschaltet sind1. Switching unit that mechanically or electronically switches the lines between the monitor and keyboard on the one hand and several computers on the other hand so that a large number of connected computers can be operated cyclically or randomly with a monitor and a keyboard and/or another digital input unit in such a way that the lines to one of the computers are connected in each case dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Ausgang zu den Computern hin für die Tastaturen und anderen digitalen Eingabeeinheiten eine vollständige Emulation der jeweiligen Einheiten erfolgt, indem als Ersatz für die jeweilige lokale Tastatur und/oder andere lokale digitale Eingabeeinheiten diese Eingabeeinheiten durch eine digitale Schaltung am Tastatureingang und/oder der Schnittstelle für eine andere digitale Eingabeeinheit vollständig simuliert werden;characterized in that at each output to the computers for the keyboards and other digital input units, a complete emulation of the respective units takes place in that, as a replacement for the respective local keyboard and/or other local digital input units, these input units are completely simulated by a digital circuit at the keyboard input and/or the interface for another digital input unit; 2. Umschalteinheit nach 12. Switching unit after 1 dadurch gekennzeichnet, daß unterschiedliche Bildschirm-Grafikstandards auf Seiten der Computer über einen Multifrequenzmonitor dargestellt werden können.characterized in that different screen graphics standards can be displayed on the computer side via a multi-frequency monitor. 3. Umschalteinheit nach 23. Switching unit after 2 dadurch gekennzeichnet, daß Bildschirm und Tastatur der zentralen Umschalteinheit über eine serielle Schnittstelle RS 232 durch einen Computer ersetzt werden.characterized in that the screen and keyboard of the central switching unit are replaced by a computer via a serial interface RS 232.
DE9303716U 1993-03-13 1993-03-13 CENTRAL ELECTRONIC CONTROL UNIT FOR MULTIPLE COMPUTERS Expired - Lifetime DE9303716U1 (en)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9010535U1 (en) 1990-07-11 1990-12-20 Freyer, Thomas Electronic mouse joystick switching device
GB2249645A (en) 1990-11-07 1992-05-13 Granada Computer Services Coupling device
DE9203884U1 (en) 1992-03-24 1992-07-30 Ross, Christoph, 5860 Iserlohn Interface for computers

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