JP2008252310A - 中継装置及び中継システム - Google Patents

Abstract

【課題】 サーバ装置とコンソール装置間の接続距離を延長することができる中継装置を提供する。
【解決手段】 サーバ装置１０に接続した送信装置３０と、サーバ装置１０を操作するコンソール装置２０に接続した受信装置４０との間に配置され、送信装置３０と受信装置４０との間の信号の中継を行う中継ユニット５０であって、中継ユニット５０を構成する中継装置５１及び終端装置５２は、送信装置３０又は他の中継装置から受信した信号を増幅する波形調整部５３を有する構成としている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、サーバ装置側に置かれた送信装置と、モニタ・キーボード・マウス等のコンソール装置側に置かれた受信装置との接続を中継する中継装置に関する。

近年、遠隔地に設けたサーバ装置を数百メートル離れたユーザの手元で操作する技術に注目が集まっている。このような技術においては、遠隔地にあるサーバ装置と、ユーザの手元にあるキーボード、マウス、ディスプレイ等のコンソール装置との間に遠隔ユニットを配置し、サーバ装置の遠隔操作を実現していた。遠隔ユニットは、サーバ装置側に配置する送信装置と、コンソール装置側に配置する受信装置とからなり、これらの装置間は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブルで接続している。

特許文献１では、ディジタルアドレス型ディスプレイにおいて、ディジタルビデオ信号と水平同期ディジタル信号と垂直同期ディジタル信号とを各々別々のケーブルで送信し、このケーブル間での遅延量の差を補正するスイッチを設けている。

特開平９−２１９８０３号公報

しかしながら、遠隔ユニットの延長可能な距離には限界がある。複数の遠隔ユニットをカスケードに接続すれば、接続距離を延長することも可能であるが、システム全体が高価になってしまうという問題がある。また、遠隔ユニットを複数カスケード接続する場合、中継点にはＡＣ電源が必要になるため、設置条件が制限されてしまう。さらに、遠隔ユニットごとに画質の調整を行わなければならないという煩わしさもある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、サーバ装置とコンソール装置間の接続距離を延長することができる中継装置及び中継システムを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために本発明の中継装置は、サーバ装置に接続した送信装置と、該サーバ装置を操作するコンソール装置に接続した受信装置との間に配置され、前記送信装置と前記受信装置との間の信号の中継を行う中継装置であって、前記送信装置又は他の中継装置から受信した信号を増幅する等化増幅手段を有する構成としている。
本発明は、送信装置と、受信装置との間に、信号を増幅する等化増幅手段を有する中継装置を設けたことにより、信号を減衰させることなく、サーバ装置からコンソール装置に信号を中継することができる。従って、サーバ装置とコンソール装置との間の接続距離を延長することができる。

上記中継装置において、前記送信装置と前記中継装置との間と、前記中継装置と前記受信装置との間は、前記サーバ装置から出力されるビデオ信号を送信する複数本のケーブルで接続され、前記中継装置は、前記複数本のケーブルで送信される前記ビデオ信号のスキューを調整するスキュー調整手段を有している。
従って、複数本のケーブルで送信されるビデオ信号のスキューを調整し、高画質な画像をコンソール装置のモニタに表示することができる。

上記中継装置において、前記中継装置は、電源装置から電源の供給を受ける第１中継装置と、前記サーバ装置から出力されるビデオ信号の送信に使用されるケーブルを使用して、前記第１中継装置から電源の供給を受ける第２中継装置とを有している。
従って、すべての中継装置を電源と接続する必要がなくなり、中継装置の設置場所の自由度を高めることができる。

上記中継装置において、前記第２中継装置は、前記ケーブルを介して受信した直流電源を、ビデオ信号から分離する分離手段を有するとよい。
従って、ビデオ信号の通信ケーブルで電源を中継装置に送電することができ、新たに電源ケーブルを設ける必要がなくなる。このため、装置費用を低く抑えることができる。

本発明の中継システムは、サーバ装置に接続した送信装置と、該サーバ装置を操作するコンソール装置に接続した受信装置との間に配置され、前記送信装置と前記受信装置との間の信号の中継を行う中継システムであって、前記送信装置又は他の装置から受信した信号を増幅する等化増幅手段と、前記サーバ装置から出力されるビデオ信号の送信に使用されるケーブルを介して受信した直流電源を前記ビデオ信号から分離する分離手段とを有する第２中継装置と、前記第２中継装置から受信した信号を増幅する等化増幅手段と、複数本のケーブルで送信される前記ビデオ信号のスキューを調整するスキュー調整手段と、電源装置から電源の供給を受けて、前記ビデオ信号の送信に使用するケーブルを使用して前記第２中継装置に直流電源を供給する電源供給手段とを有する第１中継装置と、を有している。

添付図面を参照しながら本発明の最良の実施例を説明する。

まず、図１を参照しながら遠隔システム１の構成を説明する。図１に示すように本実施例の遠隔システム１は、サーバ装置１０と、ディスプレイ、キーボード、マウス等のコンソール装置２０との間に、遠隔ユニットとして送信装置３０と、中継ユニット５０と、受信装置４０とが設けられている。

送信装置３０と中継ユニット５０との間と、中継ユニット５０間と、中継ユニット５０と受信装置４０との間は、それぞれＬＡＮケーブルで接続されている。ＬＡＮケーブルには、ＣＡＴ５ケーブルやＣＡＴ５ｅケーブル等を適用することができる。このケーブルを使用してＲＧＢのビデオ信号（ＲＧＢ）、水平同期信号（ＨＦＳＹＮＣ）、垂直同期信号（ＶＳＹＮＣ）及びキーボード／マウスから入力された信号（これを操作信号という）が送受信される。

送信装置３０は、パーソナルコンピュータ、ワークステーションやその他の情報処理装置等で構成されたサーバ装置１０からビデオ信号（ＲＧＢ）、水平同期信号及び垂直同期信号を入力するためのディスプレイコネクタとしてＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ）コネクタ３１を有する（図２（Ａ）参照）。
また、送信装置３０は、受信装置４０を介して入力したキーボード／マウスの操作信号をサーバ装置１０へ送信するためのキーボード／マウスコネクタ３２を有する（図２（Ａ）参照）。このキーボード／マウスコネクタ３２は、例えば、ＰＳ／２コネクタやＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）コネクタやその他のシリアルコネクタ等、一般的なキーボード及びマウスの接続に使用されるコネクタを使用することができる。
また、送信装置３０は、ネットワークインターフェース（以下、ネットワークＩ／Ｆと略記する）３３を有し、このネットワークＩ／Ｆ３３を介して、中継ユニット５０に前述した信号を送信したり、中継ユニット５０から送られた信号を受信する。

サーバ装置１０には、一般的な情報処理装置と同様に、ビデオ信号（ＲＧＢ）を出力するためのＶＧＡコネクタ１１と、キーボードやマウスから操作信号を入力するためのキーボード／マウスコネクタ１２とが設けられている（図２（Ａ）参照）。サーバ装置１０のＶＧＡコネクタ１１と、送信装置３０のＶＧＡコネクタ３１とは、ＲＧＢケーブル２００で接続され、サーバ装置１０から送信装置３０へビデオ信号が送信される。また、サーバ装置１０のキーボード／マウスコネクタ１２と、送信装置３０のキーボード／マウスコネクタ３２とは、ケーブル２１０で接続され、送信装置３０からサーバ装置１０へキーボード、マウスの操作信号が送信される。

受信装置４０は、ディスプレイへビデオ信号（ＲＧＢ）、水平同期信号及び垂直同期信号を出力するためのディスプレイコネクタとしてＶＧＡ（Ｖｉｄｅｏ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ａｒｒａｙ）コネクタ４２を有する（図２（Ｂ）参照）。このＶＧＡコネクタ４２には、ディスプレイ２１に設けられたＲＧＢケーブル３００が接続される。
また、受信装置４０は、キーボード／マウスからの操作信号を入力するためのキーボード／マウスコネクタ４３を有する（図２（Ｂ）参照）。キーボード／マウスコネクタ４３にはキーボード／マウス２２に設けられたケーブル３１０が接続される。
また、受信装置４０も送信装置１０と同様にネットワークＩ／Ｆ４１を有し（図２（Ｂ）参照）、このネットワークＩ／Ｆ４１を介して、中継ユニット５０から前述した信号を受信したり、中継ユニット５０を介して送信装置３０に信号を送信する。

次に、中継ユニット５０の構成について説明する。中継ユニット５０は、図１に示すようにビデオ信号を他の装置に中継する中継装置５１と、ビデオ信号の中継の終端側に設けられた終端装置５２とを具備している。
中継装置５１と終端装置５２は、波形調整部５３を有し、通信によって減衰した信号の振幅を増幅して補正し、後段の装置へ中継する。また、中継装置５１と終端装置５２は、サーバ装置１０から出力されたビデオ信号に重畳されている同期信号を中継する機能も具備している。また、中継装置５１と終端装置５２は、キーボード、マウスの操作信号を入力し、これに何ら処理を行わずに後段の装置に出力する。

図３、４を参照しながら中継装置５１の構成を説明する。なお、図３には、送信装置３０から出力された信号を入力して、この信号を中継する中継装置５１の構成を示し、図４には、それ以外の中継装置５１の構成を示す。
まず、図３に示す中継装置５１の構成を説明する。ビデオ信号の送信に使用される通信ケーブルは、Ｒ，Ｇ，Ｂの各ビデオ信号ごとに設けられている。中継装置５１は、波形調整部５３としてＲＧＢの各通信ケーブルごとにイコライザアンプ６０、６１、６２を有している。イコライザアンプ６０、６１、６２は、入力信号の増幅および波形整形を行って等化信号として出力する。

イコライザアンプ６０、６２の入力端と出力端には、コンデンサがそれぞれ設けられている。イコライザアンプ６０の入力端には、コンデンサＣ１，Ｃ２が設けられ、出力端には、コンデンサＣ３，Ｃ４が設けられている。同様に、イコライザアンプ６２の入力端には、コンデンサＣ５，Ｃ６が設けられ、出力端には、コンデンサＣ７，Ｃ８が設けられている。ビデオ信号の送信に使用される通信ケーブルは、ツイストペアケーブルであり、ビデオ信号はこのペアケーブルを利用して、差動信号として送信される。このため、コンデンサは、１対のペアケーブルにそれぞれ設けられる。

中継装置５１は、後述する終端装置５２から通信ケーブルを介して電源の供給を受ける。通信ケーブルによって送信されるビデオ信号に直流電流が重畳されて送信される。このため、中継装置５１には、送電された直流電流とビデオ信号とを分離し、中継装置５１の出力端子７１に所定電圧を出力する回路が設けられている。この回路は、前述したコンデンサＣ１〜Ｃ８と、電圧変換用のＤＣ−ＤＣコンバータ７０と、通信ケーブルとＤＣ−ＤＣコンバータ７０とをつなぐケーブル７２、７３にそれぞれ設けられたコイルＬ１，Ｌ２と、コイルＬ３，Ｌ４とを備えている。２本のケーブル７２は、ビデオ信号Ｒの２本の通信ケーブルにそれぞれ接続されており、コンデンサＣ３、Ｃ４の後段側にそれぞれ接続されている。同様に、２本のケーブル７３は、ビデオ信号Ｂの２本の通信ケーブルにそれぞれ接続されており、コンデンサＣ７、Ｃ８の後段側にそれぞれ接続されている。
コンデンサＣ１〜Ｃ８と、コイルＬ１〜Ｌ４は、ビデオ信号と、直流電流とを分離するための素子であって、コンデンサＣ１〜Ｃ８は、直流電流のイコライザアンプ６０、６２の入力側への流入を防ぎ、コイルＬ１〜Ｌ４は、ビデオ信号のケーブル側への流入を防ぐ。
なお、ビデオ信号Ｒの通信ケーブルが、プラス側の直流電流の送電に使用され、ビデオ信号Ｂの通信ケーブルが、マイナス側の直流電流の送電に使用される。

また、図４には、図１に示す左端の中継装置５１以外の中継装置５１の構成を示す。この中継装置５１もＲＧＢの各通信ケーブルに、イコライザアンプ６３、６４、６５が設けられている。
また、イコライザアンプ６３の入力端には、直流電流分離用のコンデンサＣ９、Ｃ１０が設けられ、出力端には、コンデンサＣ１１、Ｃ１２が設けられている。また、イコライザアンプ６５の入力端には、コンデンサＣ１３、Ｃ１４が設けられ、出力端には、コンデンサＣ１５、Ｃ１６が設けられている。

図４に示す中継装置５１は、上流側の中継装置５１から送電された直流電流を、下流側の中継装置５１に送電するため、イコライザアンプ６３、６５をバイパスするケーブル７４、７５が設けられている。
イコライザアンプ６３を迂回する２本のケーブル７４は、コンデンサＣ９、Ｃ１０の上流側と、コンデンサＣ１１、Ｃ１２の下流側とでビデオ信号Ｒの通信ケーブルに接続している。また、イコライザアンプ６５を迂回する２本のケーブル７５は、コンデンサＣ１３、Ｃ１４の上流側と、コンデンサＣ１５、Ｃ１６の下流側で通信ケーブルに接続している。バイパス用の２本のケーブル７４には、コイルＬ５とＬ７、コイルＬ６とＬ８がそれぞれ直列に設けられている。同様にバイパス用の２本のケーブル７５には、コイルＬ９とＬ１１、コイルＬ１０とコイルＬ１２とがそれぞれ直列に設けられている。
これらのコンデンサＣ９〜Ｃ１６やコイルＬ５〜Ｌ１２は、図３に示す中継装置のコイルやコンデンサと同様の機能を果たす。

また、バイパス用のケーブル７４、７５には、ＤＣ−ＤＣコンバータ７０に自装置の電源を送電するケーブル７６、７７が接続されており、ＤＣ−ＤＣコンバータ７０で電圧変換されて、出力端７１に出力される。

次に、中継ユニット５０の終端装置５２について説明する。終端装置５２は、図１に示すように波形調整部５３と、スキュー調整部５４と、電源回路５５とを備えている。
終端装置５２は、図１に示すようにＡＣ電源と接続可能に構成されている。電源回路５５は、電源から供給されたＡＣ電流を直流電流に変換して、波形調整部５３に出力する。
波形調整部５３の構成を図５に示す。終端装置５２の波形調整部５３は、電源回路５５から供給される直流電流を、図５に示す電源入力端子６９から入力して、ＲとＢのビデオ信号に重畳する。図５に示すように終端装置５２は、ビデオ信号Ｒの通信ケーブルに接続したケーブル７８と、ビデオ信号Ｂの通信ケーブルに接続したケーブル７９とを有している。電源入力端子６９から入力された直流電流をケーブル７８、７９を介してＲと、Ｇの通信ケーブルに出力する。

また、終端装置５２も上述した中継装置５１と同様に、ＲＧＢの各通信ケーブルごとに波形整形用のイコライザアンプ６６、６７、６８を有している。イコライザアンプ６６の入力端には、コンデンサＣ１７、Ｃ１８が接続されており、イコライザアンプ６８の入力端には、コンデンサＣ１９，Ｃ２０が接続されている。
また、Ｒの２本の通信ケーブルに接続した２本のケーブル７８には、コイルＬ１３とコイルＬ１４とがそれぞれ接続されている。また、Ｂの２本の通信ケーブルに接続した２本のケーブル７９には、コイルＬ１５とＬ１６とがそれぞれ接続されている。
これらのコンデンサＣ１７〜Ｃ２０は、直流電流のイコライザアンプ６６、６８への流入を防ぎ、コイルＬ１３〜Ｌ１６は、ビデオ信号のケーブル側への流入を防ぐ。

このように本実施例は、送信装置３０と、受信装置４０との間に、信号を増幅するイコライザアンプを有する中継ユニット５０を設けたことにより、信号を減衰させることなく、サーバ装置１０からコンソール装置２０に信号を中継することができる。従って、サーバ装置とコンソール装置との間の接続距離を延長することができる。
また、通信ケーブルを介して電源を中継装置に送電することができるので、すべての中継装置を電源に接続する必要がなくなり、中継装置の設置場所の自由度を高めることができる。
また、ビデオ信号用の通信ケーブルを利用し、ビデオ信号に直流電源を重畳して中継装置に送電することができるので、新たに電源ケーブルを設ける必要がなくなる。このため、装置費用を低く抑えることができる。

次に、スキュー（遅延時間）の調整について説明する。図６に終端装置５２のスキュー調整部５４の構成を示す。スキュー調整部５４は、図６に示すようにスキュー測定部８１と、ＭＰＵ８２と、遅延回路８３とを有している。

図７を参照しながらＲ，Ｇ，Ｂのビデオ信号のスキューを測定するスキュー測定部８１の構成を説明する。スキュー測定部８１は、図７に示すように対象とする信号の極性を検出する極性検出部９１と、積分器９２と、オペアンプ９８とを備えている。

極性検出部９１は、Ｒ，Ｇ，Ｂのビデオ信号のうちのいずれか２つを入力する。すなわち、ＲとＧ，ＧとＲ，ＲとＢ，ＢとＧのビデオ信号を入力する極性検出部９１が設けられている。極性検出部９１は、入力したビデオ信号の差を予め設定された閾値電圧と比較して、両信号の電圧に差があると判定した場合に検出信号を出力する。また極性検出部９１は、検出信号を出力してから一定時間経過後に放電信号を出力して、後述するコンデンサ９７に蓄えられた電荷を放電する。

図８を参照しながら積分器９２の動作を説明する。例えば、ＲとＧの画像信号を入力する極性検出部９１は、ＲとＧの画像信号の電圧に差ができると、極性が変化したことを示す検出信号を出力し、積分器９２のスイッチ９４をオンさせる。図８の（Ａ）と（Ｂ）に示すようにＲとＧの到達時間に差ができると、図８（Ｃ）に示すようにこの時間差分だけハイレベルの検出信号が極性検出部９１から出力される。
検出信号がハイレベルに遷移するとスイッチ９４がオンし、積分器９２のコンデンサ９７に電荷が蓄積される（図８（Ｄ）参照）。従って、ＲとＧの画像信号の到達時間差に応じた時間、積分器９２で積分が行なわれる。積分器９２の出力は、オペアンプ９８（インピーダンス変換用）を介してＡＤ変換器９９で検出され、ＭＰＵ８２に通知される。またコンデンサ９７に蓄積された電荷は、極性検出部９１からの放電信号によって所定時間後に放電される。

次に、図９を参照しながら遅延回路８３の構成及び動作について説明する。ＭＰＵ８２は、スキュー測定部８１によって測定したスキュー量に従って、遅延回路８３で信号を遅延させる。図９に示す遅延回路８３は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各信号線に設けられており、ＭＰＵ８２からの指示に従って、信号を遅延させる。

遅延回路８３は、図９に示すように信号線１００上に設けられた複数の遅延素子１０１、１０２、１０３と、これらの遅延素子１０１、１０２、１０３を介さずに信号を出力するための迂回路の切り替えを行なうスイッチ１０４、１０５、１０６とを有している。本実施例では、１ｎｓ，２ｎｓ，５ｎｓの遅延素子が設けられているが、これらに限定されるものではなく、変更可能である。

ＭＰＵ８２は、基準となる伝送ラインを予め設定し、この伝送ラインの信号に対して他の伝送ラインの信号を±５ｎｓ、±１０ｎｓ程度のディレイが生じるように調整する（図１０参照）。例えば、基準となる伝送ラインの信号に対して、５ｎｓだけ遅延させる場合には、スイッチ１０４と１０５とをオンすることで、５ｎｓの遅延素子だけを通過して信号が出力される。また、基準となる伝送ラインの信号を１０ｎｓ遅延させ、その他の伝送ラインの信号を５ｎｓ遅延させれば、基準ラインの信号よりも他の伝送ラインの信号を早く出力させることもできる。このようにスキュー測定部８１で測定された遅延時間に応じて、ＭＰＵ８２がスイッチ１０４、１０５、１０６のオン／オフを制御することで、所定時間だけ遅延させた信号を出力することができる。

このようにして、Ｒ，Ｇ，Ｂの伝送ラインの信号間に生じるスキューを測定して、信号間の到着時間のずれを補正することで、図１１に示すようにＲ，Ｇ，Ｂの信号のずれを補正することができ、色ずれなどの生じない高画質な画像をディスプレイに表示することができる。

上述した実施例は、本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。例えば、中継装置５１の機能を送信装置３０に、終端装置５２の機能を受信装置４０に搭載することも可能である。

遠隔システムの構成を示す図である。 （Ａ）はサーバ装置と送信装置との接続構成を示す図であり、（Ｂ）は受信装置とコンソール装置との接続構成を示す図である。 送信装置からの信号を直接入力する中継装置の構成を示す図である。 図３に示す中継装置以外の中継装置の構成を示す図である。 終端装置の構成を示す図である。 スキュー調整部の構成を示す図である。 スキュー測定部の構成を示す図である。 スキュー測定部の動作を説明するための信号波形図である。 遅延回路の構成を示す図である。 基準となる通信ケーブルと、他の通信ケーブルの遅延設定を説明するための図である。 スキュー補正前とスキュー補正後の信号を示す図である。

符号の説明

１０ サーバ装置
２０ コンソール装置
３０ 送信装置
４０ 受信装置
５０ 中継ユニット
５１ 中継装置
５２ 終端装置
５３ 波形調整部
５４ スキュー調整部
５５ 電源回路
６０〜６８ イコライザアンプ
６９ 電源入力端子
７０ ＤＣ−ＤＣコンバータ
８１ スキュー測定部
８２ ＭＰＵ
８３ 遅延回路
９１ 極性検出部
９２ 積分器
１００ 信号線
１０１〜１０３ 遅延素子
１０４〜１０６ スイッチ
Ｃ１〜Ｃ２０ コンデンサ
Ｌ１〜Ｌ１６ コイル

Claims (5)

1. サーバ装置に接続した送信装置と、該サーバ装置を操作するコンソール装置に接続した受信装置との間に配置され、前記送信装置と前記受信装置との間の信号の中継を行う中継装置であって、
   前記送信装置又は他の中継装置から受信した信号を増幅する等化増幅手段を有することを特徴とする中継装置。
2. 前記送信装置と前記中継装置との間と、前記中継装置と前記受信装置との間は、前記サーバ装置から出力されるビデオ信号を送信する複数本のケーブルで接続され、
   前記中継装置は、前記複数本のケーブルで送信される前記ビデオ信号のスキューを調整するスキュー調整手段を有することを特徴とする請求項１記載の中継装置。
3. 前記中継装置は、電源装置から電源の供給を受ける第１中継装置と、前記サーバ装置から出力されるビデオ信号の送信に使用されるケーブルを使用して、前記第１中継装置から電源の供給を受ける第２中継装置とを有することを特徴とする請求項１又は２記載の中継装置。
4. 前記第２中継装置は、前記ケーブルを介して受信した直流電源を、ビデオ信号から分離する分離手段を有することを特徴とする請求項３記載の中継装置。
5. サーバ装置に接続した送信装置と、該サーバ装置を操作するコンソール装置に接続した受信装置との間に配置され、前記送信装置と前記受信装置との間の信号の中継を行う中継システムであって、
   前記送信装置又は他の装置から受信した信号を増幅する等化増幅手段と、前記サーバ装置から出力されるビデオ信号の送信に使用されるケーブルを介して受信した直流電源を前記ビデオ信号から分離する分離手段とを有する第２中継装置と、
   前記第２中継装置から受信した信号を増幅する等化増幅手段と、複数本のケーブルで送信される前記ビデオ信号のスキューを調整するスキュー調整手段と、電源装置から電源の供給を受けて、前記ビデオ信号の送信に使用するケーブルを使用して前記第２中継装置に直流電源を供給する電源供給手段とを有する第１中継装置と、を有することを特徴とする中継システム。

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