JP2000194649A - 電子機器接続方法および電子機器接続装置 - Google Patents

電子機器接続方法および電子機器接続装置

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JP2000194649A
JP2000194649A JP10373377A JP37337798A JP2000194649A JP 2000194649 A JP2000194649 A JP 2000194649A JP 10373377 A JP10373377 A JP 10373377A JP 37337798 A JP37337798 A JP 37337798A JP 2000194649 A JP2000194649 A JP 2000194649A
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external
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Takafumi Ito
隆文 伊藤
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Toshiba Corp
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2213/00Indexing scheme relating to interconnection of, or transfer of information or other signals between, memories, input/output devices or central processing units
    • G06F2213/40Bus coupling
    • G06F2213/4004Universal serial bus hub with a plurality of upstream ports

Abstract

(57)【要約】 【課題】USBの規格に反することなく、複数のUSB
ホストで同じUSBデバイスを共有することができる電
子機器接続装置を提供する。 【解決手段】ホストとしての第1の電子機器にデバイス
としての第2の電子機器とを接続して通信を行う電子機
器接続装置において、前記第1の電子機器を接続する複
数の上位ポートと、前記第2の電子機器を接続する複数
の下位ポートと、前記第2の電子機器に対して、前記複
数の上位ポートのいすれか1つに接続された前記第1の
電子機器がホストとなるよう前記上位ポートと前記下位
ポートとを選択可能に接続する接続手段とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、USB(Universa
l Serial Bus)を接続インタフェースとして有する電
子機器の中継接続装置(ハブ(HUB))に関する。
【0002】
【従来の技術】USBは、パソコン(以下、PC)に周
辺機器を容易に接続する手段として、近年注目されてい
る。USBを用いた周辺機器の接続は、図5に示すよう
に、スター状(ツリー状)になっており、USBホスト
(通常はPC)を中心として、ハブと呼ばれる中継器を
経由して、マウス、プリンタ、スキャナ、モデム等の多
数の周辺機器(USB対応の電子機器)を容易に接続で
きる。
【0003】ハブは、信号の分岐・伝達、プラグアンド
プレイの実現、電源の供給と管理といった機能を有し、
信号を分岐して接続し、USB対応の電子機器の接続数
を増やすことが主な目的な装置である。
【0004】図6に、上位(スター構造の中心に近い他
のハブまたはUSBホスト)と接続するための1つのア
ップストリームポートと、下位(スター構造の周辺部に
近い他のハブまたはUSBデバイス)と接続するための
4つのダウンストリームポートを有するハブの外観構成
を示す。ハブを介することによって、1つのUSBホス
トに接続できるUSBデバイスの数を容易に増やすこと
ができる。
【0005】なお、ハブの動作等は、USB1.0の仕
様に詳細に規定されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】USBでは、1つの接
続構造の中にUSBホストは1つだけ存在し、その1つ
のUSBホストを中心として、USBデバイス間でデー
タの送受信が行われるため、図6に示すように、ハブの
アップストリームポートも1つか存在しない。
【0007】従って、異なるUSBホストが同じUSB
デバイスを使用するには、ケーブルの繋ぎ換えを行う必
要があり、複数のUSBホスト(例えばPC)から同じ
USBデバイスを共有することができないという問題点
があった。
【0008】以上の問題点は、何もUSBに限らず、た
だ1つのホストとしての電子機器が他の複数のデバイス
としての電子機器を制御して、これら複数の電子機器間
で通信を行わしめる他の方式においても同様である。
【0009】そこで、本発明は、複数のホストで同じデ
バイスを共有することができる電子機器接続方法および
それを用いた電子機器接続装置を提供することを目的と
する。
【0010】また、本発明は、USBの規格に反するこ
となく、複数のUSBホストで同じUSBデバイスを共
有することができる電子機器接続方法およびそれを用い
た電子機器接続装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】(1)本発明の電子機器
接続方法(請求項1)は、ホストとしての第1の電子機
器にデバイスとしての第2の電子機器とを接続して通信
を行うための電子機器接続方法において、複数の上位ポ
ートに前記第1の電子機器を接続し、複数の下位ポート
に前記第2の電子機器を接続し、前記第2の電子機器に
対して、前記複数の上位ポートのいすれか1つに接続さ
れた前記第1の電子機器がホストとなるよう前記上位ポ
ートと前記下位ポートとを選択可能に接続することを特
徴とする。
【0012】また、本発明の電子機器接続装置(請求項
5)は、ホストとしての第1の電子機器にデバイスとし
ての第2の電子機器とを接続して通信を行う電子機器接
続装置において、前記第1の電子機器を接続する複数の
上位ポートと、前記第2の電子機器を接続する複数の下
位ポートと、前記第2の電子機器に対して、前記複数の
上位ポートのいすれか1つに接続された前記第1の電子
機器がホストとなるよう前記上位ポートと前記下位ポー
トとを選択可能に接続する接続手段と、を具備する。
【0013】本発明によれば、USBの規格に反するこ
となく、しかもケーブルを繋ぎ直すことなく、複数のU
SBホストで同じUSBデバイスを共有することができ
る。
【0014】より具体的には、本発明の電子機器接続装
置は、複数の外部電子機器を接続してUSB通信を行う
ための電子機器接続装置において、1つのアップストリ
ームポートにUSBホスト機能を有する第1の外部電子
機器を接続し、複数のダウンストリームポートにUSB
デバイス機能を有する第2の外部電子機器を接続する、
USBハブ機能を有した複数のUSBハブ機能部(内部
USBハブ2a、2b)のそれぞれのダウンストリーム
ポートを、USBデバイス機能を有する複数の第2の外
部電子機器のいずれかに接続する接続手段(主に、切替
スイッチ5a、5b、コントローラ6)を具備する。
【0015】その際、好ましくは、前記第2の外部電子
機器は、複数の前記USBハブ機能部のうちのいずれか
1つのみに接続する。これにより、ある1つの第1の電
子機器(USBホスト)がある第2の電子機器(USB
デバイス)と通信中であるとき、他のUSBホストによ
り通信を切断されることがなくなる。
【0016】(2)好ましくは、設定された接続状態あ
るいは前記第1の電子機器からの指示に応じた接続状態
に前記上位ポートと前記下位ポートとを接続する。これ
により、ユーザの使い勝手が向上する。
【0017】(3)好ましくは、上位ポートに対する前
記第1の電子機器の接続状況に応じて前記上位ポートと
前記下位ポートとを接続する。例えば、第1の電子機器
(USBホスト)が1つのみのときには、第2の電子機
器(USBデバイス)を全て当該USBホストの接続し
ているUSBハブ機能部(内部USBハブ)に接続すれ
ばよく、この場合は、従来のUSBハブと全く同様に使
用できるため、ユーザの使い勝手が向上する。
【0018】(4)好ましくは、複数の前記上位ポート
に接続された複数の前記第1の電子機器間で通信を行
う。この通信により、複数の第1の外部電子機器(US
Bホスト)間でUSB規格に反することなく通信が行え
るので、ユーザの使い勝手が向上する。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、USBの場合を例にとり図面を参照して説明する。
【0020】図1は本実施形態にかかるハブ100の構
成例を示したもので、USBの規格(例えば、USB
1.0規格)に従ったUSBホスト機能を有する電子機
器(外部USBホスト)を接続するための複数(例え
ば、ここでは、2つ)のアップストリームポート1a、
1bと、USBの規格(例えば、USB1.0規格)に
従ったUSBデバイス機能を有する電子機器(外部US
Bデバイス)を接続するための複数(例えば、ここで
は、4つ)のダウンストリームポート9a、9b、9
c、9dと、それぞれがUSBの規格(例えば、USB
1.0規格)に従った互いに独立したUSBハブ機能を
有する内部USBハブ2a、2bと、USB信号を処理
するためのUSBファンクション3a、3b、4a、4
bと、アップストリームポート1aに接続された外部U
SBホストをダウンストリームポート9a〜9bに接続
された外部USBデバイスのいずれかに接続するための
切替スイッチ5aと、アップストリームポート1bに接
続された外部USBホストをダウンストリームポート9
a〜9bに接続された外部USBデバイスのいずれかに
接続するための切替スイッチ5bと、ハブ100全体の
制御を行うコントローラ6と、コントローラ6に対し、
切替スイッチ5aの接続状態の切替を自動的に行うモー
ド(自動モード)とポート選択スイッチ8a〜8dによ
る設定に従うモード(手動モード)とのいずれかに切り
替えるモード切替スイッチ7と、手動モードのときに、
コントローラ6に対し切替スイッチ5a〜5bの接続状
態を設定するためのポート選択スイッチ8a〜8dとか
ら構成されている。
【0021】USBファンクション3aは、内部USB
ハブ2aとコントローラ6とに接続し、ハブ100の状
況を内部USBハブ2aを介してアップストリームポー
ト1aに接続された外部USBホストやハブ100内部
のコントローラ6に伝えるとともに、当該外部USBホ
ストから各種情報を受信するUSBインタフェースを有
する。このUSBインタフェースは、アップストリーム
ポート1aに接続された外部USBホストからコンフィ
グレートされる。
【0022】USBファンクション3bは、内部USB
ハブ2bとコントローラ6とに接続し、ハブ100の状
況を内部USBハブ2bを介してアップストリームポー
ト1bに接続された外部USBホストやハブ100内部
のコントローラ6に伝えるとともに、当該外部USBホ
ストから各種情報を受信するUSBインタフェースを有
する。このUSBインタフェースは、アップストリーム
ポート1bに接続された外部USBホストからコンフィ
グレートされる。
【0023】USBファンクション4a、4bは、相互
に通信可能なように接続され、さらに、それぞれ、内部
USBハブ2a、2bに接続されている。そして、US
Bファンクション4aと4bとの間の通信により、内部
USBハブ2aを介してアップストリームポート1aに
接続された外部USBホストと、内部USBハブ2bを
介してアップストリームポート1aに接続された外部U
SBホストとの間のデータ通信を行うUSBインタフェ
ースをそれぞれ有する。このUSBインタフェースは、
アップストリームポート1a、1bのそれぞれに接続さ
れた外部USBホストからコンフィグレートされる。
【0024】図2は、USBファンクション3a、3
b、4a、4bの構成を概略的に示したものである。
【0025】UCBトランシーバレシーバ31は、US
B上位(内部USBハブまたはUSBホスト)に対し、
USBの作動信号を送受信するバッファである。また、
このバッファでUSBデバイスの着脱の検出、スピード
の検出などの処理も実施する。
【0026】SIE(Serial Interface Engine)3
2は、USB上位との間でのデータ転送のプロトコル処
理を実行するものである。
【0027】FIFO33a、33b、33c…は、複
数のエンドポイントのそれぞれに対し割り当てられたパ
ケットサイズ分のバッファである。例えば、FIFO3
3aは、コントロール転送用のエンドポイント0に割り
当てられ、FIFO33bは、それ以外のエンドポイン
ト1に割り当てられている。
【0028】エンドポイントコントローラ34は、エン
ドポイント、すなわち、FIF33a、…を制御する。
例えば、SIE132で処理された信号を適切なFIF
Oに格納する制御や、その逆の処理、さらには、FIF
O33a、…以降の回路とのインタフェース部分(US
Bファンクション4a、4bの場合は、それぞれ他方の
USBファンクション4b、4a、USBファンクショ
ン3a、3bの場合は、コントローラ6)も含む。
【0029】DPLL(デジタルPLL)35は、受信
したシンク信号から内部クロックに位相同期をかけるた
めのものである。
【0030】USBファンクション3a、4aは、アッ
プストリームポート1aに接続された外部USBホスト
からみれば、USBデバイスの1つとしてUSB通信を
行う。また、同様に、USBファンクション3b、4b
は、アップストリームポート1bに接続された外部US
Bホストからみれば、USBデバイスの1つとしてUS
B規格に則った通信(USB通信)を行う。
【0031】上記の構造からも明らかように、USBフ
ァンクション4aと4bとの間の通信は、USB通信で
ある必要はなく、それ以外の使用の通信方式でよい。
【0032】4つのポート選択スイッチ8a〜8dは、
それぞれ、4つのダウンストリームポート9a〜9dに
対応していて、各ダウンストリームポート9a〜9dを
アップストリームポート1a、1bのどちらに(すなわ
ち、内部USBハブ2a、2bのどちらに)接続するか
を設定するためのスイッチである。
【0033】次に、図3、図4に示すフローチャートを
参照して、図1に示したハブ100の処理動作について
説明する。コントローラ6は、ハブ100の各構成部か
ら通知される情報を基に、ハブ100に具備したメモリ
に記憶された図3、図4に示す処理を実行するためのプ
ログラムに従って以下に示す処理を実行する。
【0034】まず、手動モードの場合について説明す
る。
【0035】モード切替スイッチ7が手動モードになっ
ていることをコントローラ6が検出した場合(ステップ
S1)、コントローラ6はポート選択スイッチ8a〜8
dの設定状態を読み取る。コントローラ6はポート選択
スイッチ8a〜8dの設定状態に従って、切替スイッチ
5a、5bを操作して、内部USBハブ2a、2bのそ
れぞれにダウンストリームポート9a〜9dを接続する
(ステップS2)。
【0036】次に、自動モードの場合について説明す
る。
【0037】モード切替スイッチ7が自動モードになっ
ていることをコントローラ6が検出した場合(ステップ
S1)、コントローラ6はUSBファンクション3a、
3bを経由して、アップストリームポート1a、1bに
外部USBホストが接続されているかどうかをチェック
する(ステップS3)。
【0038】2つのアップストリームポートのうちのい
ずれか一方のみに外部USBホストが接続されていると
きは(ステップS4)、コントローラ6は、その外部U
SBホストが接続されている側の内部USBハブに全て
のダウンストリームポート9a〜9dを接続するよう切
替スイッチ5aを設定し、他方の(外部USBホストの
接続されていない)内部USBハブからはダウンストリ
ームポート9a〜9dを全て切り離すよう切替スイッチ
5bを設定する(ステップS5)。
【0039】一方、2つのアップストリームポート1
a、1bに外部USBホストが接続されていることが検
出された場合(ステップS3)、コントローラ6は、図
4に示すフローチャートに示すように、外部USBホス
トからの指示に従って、切替スイッチ5a、5bを設定
し、アップストリームポート1a〜1bとダウンストリ
ームポート9a〜9dとの接続・切断を行う。
【0040】まず、コントローラ6は、ダウンストリー
ムポート9a〜9dのそれぞれに接続されている外部U
SBデバイスを検出し、USBファンクション3a、3
bを経由して、アップストリームポート1a、1bのそ
れぞれに接続されている外部USBホストに伝える(ス
テップS6)。
【0041】外部USBホストでは、USBファンクシ
ョン3a、3bの有するインタフェースによって、ダウ
ンストリームポート9a〜9dの接続と切断を管理す
る。外部USBホストは、(USB規格に従って、US
Bコネクタにあるデータラインの電圧変化を検知するこ
とにより)ダウンストリームポート9a〜9dに接続さ
れている外部USBデバイスを知り、記憶する。
【0042】外部USBホストは、その外部USBデバ
イスのうち、使用したいものがあれば、当該外部USB
デバイスとの接続要求を(自分が接続している内部US
Bハブに接続している)USBファンクション3aある
いは3bに対して発行し、USBファンクション3a、
3bは、外部USBホストから受けた当該要求をコント
ローラ6に伝える(ステップS7)。
【0043】コントローラ6は、外部USBホストから
接続要求された外部USBデバイスの接続されたダウン
ストリームポートが、別の外部USBホストの接続され
ているアップストリームポートに接続されていなけれ
ば、当該ダウンストリームポートを要求された側のアッ
プストリームポートに接続するよう、切替スイッチ5a
あるいは5bを操作する(ステップS8、ステップS
9)。
【0044】外部USBホストは、切替スイッチによる
ダウンストリームポートの接続によって、その傘下に外
部USBデバイスが実際に接続されたことを(USB規
格に従って、USBコネクタにあるデータラインの電圧
変化を検知することにより)検出し、その外部USBデ
バイスを使用する。
【0045】一方、ステップS8で、接続要求された外
部USBデバイスの接続されているダウンストリームポ
ートが、別の外部USBホストの接続されているアップ
ストリームポートと接続されていれば、切替スイッチ5
a、5bの変更は行わず、使用不可のステータスをUS
Bファンクション3a、3bを介して当該接続要求を行
った外部USBホストに伝える(ステップS10)。
【0046】外部USBホストは、使用可能になった外
部USBデバイスを使用し、使用し終わると、外部US
Bホストは切断要求を(自分が接続している内部USB
ハブに接続している)USBファンクション3aあるい
は3bに対して発行する(ステップS11)。
【0047】この切断要求を受けたUSBファンクショ
ン3aあるいは3bは、それをコントローラ6に伝え、
コントローラ6はその切断要求に従って、切替スイッチ
5aあるいは5bを操作して、切断要求を行った外部U
SBホストと外部USBデバイスとの間を切断する(ス
テップS12)。
【0048】以上説明したように、上記実施形態によれ
ば、USBハブ機能を有する複数(例えば2つ)の内部
USBハブ2a、2bを有した、複数のアップストリー
ムポートを持つハブ100を介して、複数のUSBホス
トと複数のUSBデバイスとを接続することにより、ケ
ーブルを繋ぎ換えをすることなく、また、USB規格に
反することなく、複数のUSBホストで同じUSBデバ
イスを共有することができる。
【0049】次に、アップストリームポート1a、1b
に接続された外部USBホスト同士が通信を行う場合に
ついて、例えば、アップストリームポート1aに接続さ
れた外部USBハブ(外部USBハブ(A)と呼ぶ)か
らアップストリームポート1bに接続された外部USB
ハブ(外部USBハブ(B)と呼ぶ)へデータ転送を行
う場合を例にとり説明する。
【0050】外部USBホスト(A)は、USBファン
クション4aとの間でUSBインタフェースを介した通
信(USB通信)を行い、外部USBホスト(B)に送
信するデータをUSBファンクション4aへ転送する。
【0051】USBファンクション4aは、外部USB
ホスト(A)から受け取ったデータをエンドポイントコ
ントローラ34を介してUSBファンクション4bに渡
す。
【0052】USBファンクション4bでは、エンドポ
イントコントローラ34を介して受信したデータを外部
USBホスト(B)との間でUSB通信を行い、外部U
SBホスト(B)へ送信する。
【0053】外部USBハブ(B)から外部USBハブ
(B)へデータ転送を行う場合も上記同様である。すな
わち、外部USBホスト(B)は、USBファンクショ
ン4bとの間でUSBインタフェースを介した通信(U
SB通信)を行い、外部USBホスト(A)に送信する
データをUSBファンクション4bへ転送する。
【0054】USBファンクション4bは、外部USB
ホスト(B)から受け取ったデータをエンドポイントコ
ントローラ34を介してUSBファンクション4aに渡
す。
【0055】USBファンクション4aでは、エンドポ
イントコントローラ34を介して受信したデータを外部
USBホスト(A)との間でUSB通信を行い、外部U
SBホスト(A)へ送信する。
【0056】このように、上記実施形態によれば、ハブ
100内部にある内部USBハブ2a、2bのそれぞれ
のダウンストリームポートの1つに接続された相互に通
信可能なUSBファンクション4a、4bを有すること
により、USBの規格に反することなく、複数の外部U
SBホスト間のデータ通信を可能にする。
【0057】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
USBの規格に反することなく、複数のUSBホストで
同じUSBデバイスを共有することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかるハブの内部構成例
を示した図。
【図2】図1のUSBファンクションの構成例を示した
図。
【図3】図1に示したハブの処理動作について説明する
ためのフローチャート。
【図4】図1に示したハブの処理動作について説明する
ためのフローチャート。
【図5】USBの接続構造の一例を示した図。
【図6】1つのアップストリームポートと4つのダウン
ストリームポートを有するハブの外観構成の一例を示し
た図。
【符号の説明】
1a、1b…アップストリームポート 2a、2b…内部USBハブ 3a、3b…USBファンクション 4a、4b…USBファンクション 5a、5b…切替スイッチ 6…コントローラ 7…モード切替スイッチ 8a〜8d…ポート選択スイッチ 9a〜9d…ダウンストリームポート 100…ハブ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホストとしての第1の電子機器にデバイ
    スとしての第2の電子機器とを接続して通信を行うため
    の電子機器接続方法において、 複数の上位ポートに前記第1の電子機器を接続し、 複数の下位ポートに前記第2の電子機器を接続し、 前記第2の電子機器に対して、前記複数の上位ポートの
    いすれか1つに接続された前記第1の電子機器がホスト
    となるよう前記上位ポートと前記下位ポートとを選択可
    能に接続することを特徴とする電子機器接続方法。
  2. 【請求項2】 設定された接続状態あるいは前記第1の
    電子機器からの指示に応じた接続状態に前記上位ポート
    と前記下位ポートとを接続することを特徴とする請求項
    1記載の電子機器接続方法。
  3. 【請求項3】 上位ポートに対する前記第1の電子機器
    の接続状況に応じて前記上位ポートと前記下位ポートと
    を接続することを特徴とする請求項1記載の電子機器接
    続方法。
  4. 【請求項4】 複数の前記上位ポートに接続された複数
    の前記第1の電子機器間で通信を行うことを特徴とする
    請求項1記載の電子機器接続方法。
  5. 【請求項5】 ホストとしての第1の電子機器にデバイ
    スとしての第2の電子機器とを接続して通信を行う電子
    機器接続装置において、 前記第1の電子機器を接続する複数の上位ポートと、 前記第2の電子機器を接続する複数の下位ポートと、 前記第2の電子機器に対して、前記複数の上位ポートの
    いすれか1つに接続された前記第1の電子機器がホスト
    となるよう前記上位ポートと前記下位ポートとを選択可
    能に接続する接続手段と、 を具備したことを特徴とする電子機器接続装置。
  6. 【請求項6】 設定された接続状態あるいは前記第1の
    電子機器からの指示に応じた接続状態に前記上位ポート
    と前記下位ポートとを接続することを特徴とする請求項
    5記載の電子機器接続装置。
  7. 【請求項7】 上位ポートに対する前記第1の電子機器
    の接続状況に応じて前記上位ポートと前記下位ポートと
    を接続することを特徴とする請求項5記載の電子機器接
    続装置。
  8. 【請求項8】 複数の前記上位ポートに接続された複数
    の前記第1の電子機器間で通信を行う通信手段を具備し
    たことを特徴とする請求項5記載の電子機器接続装置。
  9. 【請求項9】 前記第1の電子機器は、USBホスト機
    能を有するUSBホストであり、前記第2の電子機器
    は、USBデバイス機能を有するUSBデバイスである
    ことを特徴とする請求項1記載の電子機器接続方法。
  10. 【請求項10】 前記第1の電子機器は、USBホスト
    機能を有するUSBホストであり、前記第2の電子機器
    は、USBデバイス機能を有するUSBデバイスである
    ことを特徴とする請求項5記載の電子機器接続装置。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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