多计算机切换器的制作方法

1.本发明涉及一种切换器，尤其涉及一种可以防止误输入数据的多计算机切换器。


背景技术：

2.多计算机切换器又名键盘-屏幕-鼠标(keyboard-video-mouse，kvm)切换器。例如应用在居家办公时，一组外围装置，例如键盘、屏幕、鼠标、喇叭以及(或是)其他外围装置，可以通过多计算机切换器去控制一个或多个主机，例如同时控制家庭计算机及公司计算机。然而，现今的kvm切换器并不具有持续识别使用者是否为合法使用者以及保护其输入数据的功能。当发生非预期状况(例如非合法使用者输入数据，或合法使用者为处理打翻的饮料而误触键盘，或宠物误踩于键盘上，或其他突发异常状况)，键盘、鼠标等输入设备可能会产生错误信号(或非法数据)给主机，造成误输入数据或指令而合法用户未察觉等问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提出一种多计算机切换器，可以提升数据输入的安全性及正确性。
4.在根据本发明的一实施例中，所述多计算机切换器包括视频接口电路、输入设备端口、至少一个远程主机端口、切换电路以及判断电路。视频接口电路适于耦接近端视频装置。输入设备端口适于耦接近端输入设备。至少一个远程主机端口适于耦接远程主机。切换电路耦接输入设备端口与至少一个远程主机端口。切换电路被配置为选择性地提供数据路径于输入设备端口与至少一个远程主机端口之间，使得近端输入设备的输入数据通过数据路径被传输至至少一个远程主机端口其中一者。判断电路耦接视频接口电路与切换电路。判断电路用以依据相关于近端视频装置的近端视频信息而决定是否截断数据路径。
5.基于上述，本发明诸实施例所述的多计算机切换器，可以通过近端视频装置的近端视频信息而决定是否截断切换电路所提供的数据路径，以选择性地将近端输入设备的输入数据通过数据路径传输至远程主机。如此一来，多计算机切换器可以防止数据误输入并提升数据输入的安全性及正确性。
附图说明
6.图1是依照本发明一实施例的一种多计算机切换器的电路方块示意图；
7.图2是依照本发明一实施例说明图1所示多计算机切换器的操作流程示意图；
8.图3是依照本发明另一实施例说明图1所示多计算机切换器的操作流程示意图；
9.图4是依照本发明一实施例的一种身份验证的流程示意图；
10.图5是依照本发明另一实施例的一种身份验证的流程示意图。
11.附图标记说明
12.10：远程主机
13.20：近端输入设备
14.30：近端视频装置
15.100：多计算机切换器
16.110：切换电路
17.120：判断电路
18.121：验证图像单元
19.122：决策单元
20.130：视频接口电路
21.dph：数据路径
22.dt：输入数据
23.inf：近端视频信息
24.n：数量
25.p0：输入设备端口
26.p1、pn：远程主机端口
27.s210～s240、s310～s380、s410～s460、s510～s561：步骤
具体实施方式
28.现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
29.以下提出多个实施例来说明本发明，然而本发明不仅限于所示例出的多个实施例。实施例之间也允许有适当的结合。在本发明说明书全文(包括权利要求)中所使用的“耦接(或连接)”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接(或连接)于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。本案说明书全文(包括权利要求)中提及的“第一”、“第二”等用语是用以命名组件的名称，或区别不同实施例或范围，而并非用来限制组件数量的上限或下限，亦非用来限制组件的次序。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的组件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同标号或使用相同用语的组件/构件/步骤可以相互参照相关说明。
30.图1是依照本发明一实施例所示出的一种多计算机切换器100的电路方块示意图。依照实际设计，多计算机切换器100可以是键盘-屏幕-鼠标(keyboard-video-mouse，kvm)切换器或是其他切换装置。于图1所示实施例中，多计算机切换器100包括切换电路110、判断电路120、视频接口电路130、一个或多个输入设备端口p0以及一个或多个远程主机端口(例如图1所示p1～pn)。输入设备端口p0的数量可以依照实际设计/应用来决定。输入设备端口p0适于耦接一个或多个近端输入设备20。举例来说，依照实际应用，近端输入设备20可以包括键盘、鼠标、触摸板、按钮、游戏杆或是其他具有输入功能的外围装置。
31.远程主机端口p1～pn适于耦接一个或多个远程主机10。远程主机端口p1～pn的数量n以及远程主机10的数量可以依照实际设计/应用来决定，本实施例并不设限。依照实际应用，远程主机10可以包括服务器、工作站、个人计算机、笔记本电脑、kvm切换器或是其他远程电子装置。
32.在本实施例中，切换电路110耦接至输入设备端口p0以及远程主机端口p1～pn。依
照实际设计，在一些实施例中，切换电路110可以使用传统kvm切换器或是其他路由切换电路来实现。在本实施例中，切换电路110可以被配置为选择性地提供数据路径dph于输入设备端口p0与远程主机端口p1～pn之间，使得近端输入设备20的输入数据dt可以通过数据路径dph被传输至远程主机端口p1～pn的其中一者。例如依据实际操作情境，切换电路110可以选择性地将数据路径dph建立在输入设备端口p0与远程主机端口p1之间，因此近端输入设备20的输入数据dt可以经由远程主机端口p1被传输至远程主机10。在另一操作情境中，切换电路110可以选择性地将数据路径dph建立在输入设备端口p0与远程主机端口pn之间，因此近端输入设备20的输入数据dt可以被传输至远程主机端口pn。在一些实施例中，远程主机10可以包括处理器与存储器(未示出)，以对输入数据dt进行处理与存储。
33.在本实施例中，判断电路120可以耦接至切换电路110与视频接口电路130。视频接口电路130适于耦接近端视频装置30。依照实际应用，近端视频装置30可以包括摄影机、屏幕或其他视频相关装置。在本实施例中，判断电路120可以从视频接口电路130接收相关于近端视频装置30的近端视频信息inf。判断电路120可以依据近端视频信息inf决定是否截断切换电路110中的数据路径dph。亦即，判断电路120可以近端视频信息inf决定是否截断近端输入设备20至远程主机端口p1～pn的数据路径。其中，依照实际设计/应用，当近端视频装置30包括屏幕时，近端视频信息inf可以包括相关于屏幕的操作信息；或者，近端视频装置30包括摄影机时，近端视频信息inf可以包括摄影机所拍摄的视频帧。
34.举例而言，近端视频装置30可以包括屏幕，视频接口电路130可以包括图像输出电路，而近端视频信息inf可以包括屏幕的操作信息。视频接口电路130可以将相关于屏幕的操作信息(近端视频信息inf)提供给判断电路120。判断电路120可以基于操作信息(近端视频信息inf)去决定是否截断数据路径dph。
35.图2是依照本发明一实施例说明图1所示多计算机切换器100的操作流程示意图。请同时参照图1与图2，在步骤s210中，视频接口电路130可以接收屏幕的操作信息(近端视频信息inf)并提供给判断电路120。在步骤s220中，判断电路120可以基于屏幕的操作信息(近端视频信息inf)判断屏幕是否被关闭(或被拔除，或视频接口电路130未连接屏幕)，并产生判断结果。
36.例如，屏幕(近端视频装置30)可以通过高画质多媒体接口hdmi线路耦接至视频接口电路130中的hdmi传送器(未示出)。视频接口电路130可以将屏幕的操作信息(近端视频信息inf)提供给判断电路120。依照实际设计，在一些实施例中，所述操作信息可以包括hdmi所规范的热插入检测(hot plug detection，hpd)信号、延伸显示识别数据(extended display identification data，edid)信号、接收器感测输入(receiver sense input，rsen)信号以及(或是)其他屏幕操作信息。当视频接口电路130并未耦接屏幕(近端视频装置30)时，hdmi线路上的hpd信号为低电平和/或不具有edid信号。当耦接至视频接口电路130的屏幕被关闭时，hdmi线路上的rsen信号为低电平。依据实际屏幕的设计来调整步骤s220的判断条件，如此一来，判断电路120可以依据视频接口电路130所提供的近端视频信息inf(屏幕的操作信息，例如hdmi信号)去判断屏幕是否被关闭。
37.在本实施例中，当步骤s220的判断结果表示屏幕为关闭(或被拔除或未连接)时，进入步骤s230，使多计算机切换器100进入锁定状态。例如，判断电路120可以在步骤s230中截断数据路径dph，以屏蔽近端输入设备20的输入数据dt。又例如，判断电路120可以控制切
换电路110忽略(或禁止)由输入设备端口p0接收的输入数据dt，或禁止将输入数据dt输出至远程主机端口p1～pn。
38.当步骤s220的判断结果表示屏幕未被关闭(或未被拔除或有连接)而为正常使用时，则进入步骤s240，使多计算机切换器100维持正常状态或解除锁定状态。例如，判断电路120可以在步骤s240中导通数据路径dph，使得近端输入设备20的输入数据dt可以通过数据路径dph被传输至远程主机端口p1～pn其中一者。
39.在其他实施例中，多计算机切换器100也可以通过电源或控制信号等其他方式禁能或致能近端输入设备20，使近端输入设备20可以截止或继续将输入数据dt输出至远程主机端口p1～pn其中一者，本实施例并不设限。此外，在一些实施例中，多计算机切换器100也可以通过近端输入设备20接收使用者输入的锁定信号，或预先设定的其他锁定条件，使得多计算机切换器100直接进入锁定状态。例如在切换电路110超过一段默认时间未收到输入数据dt后，多计算机切换器100可以直接进入锁定状态。
40.再举例而言，近端视频装置30可以包括摄影机，而近端视频信息inf可以包括摄影机拍摄某一个场域所产生的视频帧。举例来说，摄影机(近端视频装置30)可以拍摄近端输入设备20的操作者(使用者)，使得视频帧(近端视频信息inf)可以包括人脸。判断电路120可以识别在视频帧中的人脸，以及基于人脸去决定是否截断数据路径dph。
41.图3是依照本发明另一实施例说明图1所示多计算机切换器100的操作流程示意图。请参照图1与图3，于此实施例中近端视频装置30例如是摄影机，而近端视频信息inf可以包括摄影机所拍摄的视频帧。在一些实施例中，图1所示判断电路120可以包括验证图像单元121以及决策单元122。验证图像单元121可以耦接至视频接口电路130以接收并验证视频帧(近端视频信息inf)。在步骤s310中，验证图像单元121可以对视频帧执行人脸识别(识别在视频帧中的人脸)。在步骤s320中，依照应用需求，验证图像单元121可以判断视频帧(近端视频信息inf)是否符合预先设置的判断条件，并产生判断结果。例如，在一些实施例中，验证图像单元121可以判断视频帧(近端视频信息inf)是否具有人脸(人脸识别)，或是判断视频帧中的人脸是否为合法使用者(身份验证)，或是判断人脸的眼睛有无注视屏幕(未示出)，或其他判断条件，或是前述诸判断条件的其中至少两者的组合。
42.在本实施例中，当步骤s320的判断结果表示摄影机所拍摄的视频帧(近端视频信息inf)不符合判断条件(步骤s320的判断结果为“否”，例如视频帧不存在人脸、人脸不是合法使用者或是人脸的眼睛没有注视屏幕)时，进入步骤s330、s340与s341，即截断切换电路110的数据路径dph，以屏蔽近端输入设备20的输入数据dt。当步骤s320的判断结果表示摄影机所拍摄的视频帧(近端视频信息inf)符合判断条件(步骤s320的判断结果为“是”，例如视频帧存在人脸、人脸是合法使用者以及人脸的眼睛有注视屏幕，即正常使用屏幕)时，则进入步骤s350、s360与s380。其中，身份验证的实施方式，在后续的多个实施例中会有更详细的说明。此外，本实施例并不限制所述“人脸识别”、“眼睛有无注视屏幕”的实施方式，所属技术领域中技术人员可以依照实际设计需求采用现有的“人脸识别”的方法或其他算法来实现。
43.决策单元122耦接至验证图像单元121以接收判断结果，并基于判断结果决定是否截断切换电路110的数据路径dph。在本实施例步骤s330中，判断电路120可以读取定时器(未示出)所纪录每次视频帧(近端视频信息inf)不符合判断条件后的判断间隔时间，并判
断是否逾时。依照应用需求，可以预先设置“判断间隔时间超过5秒钟(举例而言)即为逾时”。在本实施例中，当判断间隔时间逾时(步骤s330的判断结果为“是”)时，进入步骤s340。当判断间隔时间未逾时(步骤s330的判断结果为“否”)时，则进入步骤s380。
44.在步骤s340中，因为判断电路120判断近端视频装置30所拍摄的视频帧不符合判断条件并持续维持此现象超过判断间隔时间，此时判断电路120可以使多计算机切换器100进入锁定状态。例如，在一些实施例中，判断电路120可以截断切换电路110的数据路径dph，以屏蔽近端输入设备20的输入数据dt。如此一来，多计算机切换器100可以屏蔽非合法使用者通过近端输入设备20所输入的非合法输入数据dt。多计算机切换器100亦可以屏蔽合法使用者在分心(眼睛并未注视屏幕)的情况下通过近端输入设备20所输入的错误输入数据dt。此外，在步骤s341中，多计算机切换器100还可以耦接至扬声器、屏幕或其他输出设备(未示出)来显示锁定信息，以告知用户目前多计算机切换器100为锁定状态。
45.在步骤s350中，判断电路120可以重置定时器以重置判断间隔时间。在步骤s360中，判断电路120可以判断多计算机切换器100是否为锁定状态。当多计算机切换器100为锁定状态时(步骤s360的判断结果为“是”)进入步骤s370，当多计算机切换器100为非锁定状态时(步骤s360的判断结果为“否”)则进入步骤s380。
46.在步骤s370中，因为判断电路120判断近端视频装置30所拍摄的视频帧符合判断条件但目前多计算机切换器100为锁定状态，此时判断电路120可以使多计算机切换器100解除锁定状态。例如，在一些实施例中，判断电路120可以导通数据路径dph，使得近端输入设备20的输入数据dt可以通过数据路径dph被传输至远程主机端口p1～pn其中一者。在步骤s371中，多计算机切换器100还可以通过扬声器、屏幕或其他输出设备来显示解锁信息，以告知用户目前多计算机切换器100为解锁状态。在步骤s380中，切换电路110可以提供数据路径dph以将近端输入设备20的输入数据dt传输至远程主机端口p1～pn其中一者。
47.依照实际设计，上述判断电路120、验证图像单元121以及(或是)决策单元122的实现方式可以是硬件、固件、软件或是前述三者中的多者的组合形式。以硬件形式而言，判断电路120、验证图像单元121以及(或是)决策单元122可以逻辑电路实现。判断电路120、验证图像单元121以及(或是)决策单元122的相关功能可以利用硬件描述语言(例如verilog hdl或vhdl)或其他合适的编程语言来实现。举例来说，判断电路120、验证图像单元121以及(或是)决策单元122的相关功能可以被实现于一或多个微控制器、微处理器、特殊应用集成电路、数字信号处理器、场可程序逻辑门阵列和/或其他处理单元中的各种逻辑区块、模块和电路。
48.以软件形式和/或固件形式而言，判断电路120、验证图像单元121以及(或是)决策单元122的相关功能可以编程码实现。例如，利用一般的编程语言(例如c、c 或汇编语言)或其他合适的编程语言来实现判断电路120、验证图像单元121以及(或是)决策单元122的相关功能。所述编程码可以被记录/存放在“非临时的计算机可读取媒体(non-transitory computer readable medium)”中，例如包括只读存储器、半导体内存、可程序设计的逻辑电路以及(或是)存储装置。所述存储装置包括硬盘、固态硬盘或是其他存储装置。中央处理器、控制器、微控制器或微处理器可以从所述非临时的计算机可读取媒体中读取并执行所述编程码，从而实现判断电路120、验证图像单元121以及(或是)决策单元122的相关功能。
49.图4是依照本发明一实施例的一种身份验证的流程示意图。请参照图1与图4。在步
骤s410中，判断电路120可以对视频帧(近端视频信息inf)执行人脸识别，以识别在视频帧(近端视频信息inf)中的人脸，并产生人脸识别数据。在一些实施例中，人脸识别数据例如可以是人脸上的多个特征。在步骤s420中，判断电路120可以判断人脸中的眼睛是否注视屏幕。当判断电路120判断出人脸的眼睛有注视屏幕时(步骤s420判断结果为“是”)，进入步骤s430；当判断电路120判断出人脸的眼睛未注视屏幕时(步骤s420判断结果为“否”)，则进入步骤s460。
50.在步骤s430中，判断电路120可以将人脸识别数据通过切换电路110与远程主机端口p1传送至远程主机10以获得验证结果。在步骤s440中，远程主机10可以依据多计算机切换器100所提供的人脸识别数据与存储在远程主机10中的一或多笔已注册识别数据，来验证视频帧(近端视频信息inf)中的人脸是否为合法使用者，并产生验证结果给多计算机切换器100。其中，已注册识别数据例如可以是已确认为合法用户的人脸的特征模板。当远程主机10所提供的验证结果表示视频帧(近端视频信息inf)中的人脸是合法使用者时(步骤s440判断结果为“是”)，进入步骤s450；当远程主机10所提供的验证结果表示视频帧(近端视频信息inf)中的人脸不是合法使用者时(步骤s440判断结果为“否”)，则进入步骤s460。此外，本实施例并不限制所述“验证是否为合法使用者”的实施方式，所属技术领域中技术人员可以依照实际设计需求采用现有的“人脸识别”的方法或是其他算法来实现。
51.在步骤s450中，在判断电路120收到验证成功信息后，判断电路120可以使多计算机切换器100维持正常状态或解除锁定状态。例如，判断电路120在步骤s450中可以导通切换电路110的数据路径dph，使得近端输入设备20的输入数据dt可以通过切换电路110的数据路径dph被传输至远程主机10。或者，在另一些实施例中，步骤s450也可以进行如前述图3示例中步骤s350至步骤s380的实施流程，本实施例并不设限。
52.在步骤s460中，在判断电路120收到验证失败信息后，判断电路120可以使多计算机切换器100进入锁定状态。例如，判断电路120在步骤s460中可以截断切换电路110的数据路径dph，以屏蔽近端输入设备20的输入数据dt。或者，在另一些实施例中，步骤s460也可以进行如前述图3示例中步骤s330至步骤s341的实施流程，本实施例并不设限。
53.图5是依照本发明另一实施例的一种身份验证的流程示意图。图5所示步骤s510、步骤s520、步骤s530、步骤s540、步骤s550以及步骤s560(与步骤s561)可以参照图4所示步骤s410、步骤s420、步骤s430、步骤s440、步骤s450以及步骤s460的相关说明加以类推。与图4示例不同之处在于，在图5所示实施例中判断电路120可以进行身份验证。于图5所示实施例中，多计算机切换器100可以具有存储器(未示出)以存储一或多笔已注册识别数据。身份验证的动作也可以通过判断电路120来完成，例如可以通过近端边缘运算，以减少传送给远程主机10的数据量与数据传输时间。
54.于图5所示实施例中，当判断电路120判断“视频帧(近端视频信息inf)中的人脸的眼睛没有注视屏幕”时(步骤s520的判断结果为“否”)，可以进入步骤s561。当判断电路120判断出视频帧中的人脸的眼睛有注视屏幕时(步骤s520的判断结果为“是”)，则进入步骤s521。在步骤s521中，判断电路120可以判断存储器(未示出)中是否具有已注册识别数据。当多计算机切换器100具有已注册识别数据时(步骤s521的判断结果为“是”)可以进入步骤s522。当多计算机切换器100不具有已注册识别数据时(步骤s521的判断结果为“否”)则进入步骤s530。
55.在步骤s522中，判断电路120可以将视频帧(近端视频信息inf)中的人脸相关识别数据与预先存储在存储器(未示出)中的一或多笔已注册识别数据进行比对，并产生验证结果。当验证结果表示视频帧(近端视频信息inf)中的人脸是合法使用者时(步骤s522的判断结果为“是”)进入步骤s550；当验证结果表示视频帧(近端视频信息inf)中的人脸不是合法使用者时(步骤s522的判断结果为“否”)，则进入步骤s561。
56.在步骤s530至步骤s540中，判断电路120可以将视频帧(近端视频信息inf)中的人脸相关识别数据传送给远程主机10，并由远程主机10进行身份验证的操作，以获得验证结果。当远程主机10所回传验证结果表示人脸是合法使用者时(步骤s540的判断结果为“是”)，可以进入步骤s541。当验证结果表示人脸不是合法使用者时(步骤s540的判断结果为“否”)，则进入步骤s560。
57.在步骤s541中，远程主机10可以传回一或多笔已注册识别数据给判断电路120，并进入步骤s550。不论是远程主机10进行身份验证(步骤s540)，亦或是多计算机切换器100的判断电路120进行身份验证(步骤s522)，当验证结果表示视频帧(近端视频信息inf)中的人脸是合法使用者时，皆会进入步骤s550，使多计算机切换器100可以维持正常状态或解除锁定状态(详参图4所示步骤s450的相关说明加以类推)。相对地，当验证结果表示视频帧(近端视频信息inf)中的人脸不是合法使用者时，会进入步骤s560或是步骤s561，使多计算机切换器100进入锁定状态(详参图4所示步骤s460的相关说明加以类推)。基此，多计算机切换器100可以控制近端输入设备20的输入数据dt是否可以通过数据路径dph传送至远程主机10。
58.综上所述，本发明诸实施例所述的多计算机切换器100可以依据相关于近端视频装置30的近端视频信息inf而决定是否截断切换电路110所提供的数据路径dph，以选择性地屏蔽近端输入设备20的输入数据dt。如此一来，多计算机切换器100可以防止数据误输入并提升数据输入的安全性及正确性。
59.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。