JP2006277010A - Usb−otg装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】USBインタフェースを用いてOTG規格に法った情報のやり取りをするデュアルロールデバイス機器において、USBデバイスとして動作する際に、機器に接続されたプラグの形状がAプラグであるかBプラグであるかによってUSBデバイスとしての動作を変化させることを特徴とするUSB−OTG装置を提供すること。
【解決手段】USBインタフェースを用いてOTG規格に法った情報のやり取りをするデュアルロールデバイス機器において、USBデバイスとして動作する際に、機器に接続されたプラグの形状がAプラグであるかBプラグであるかによってUSBデバイスとしての動作を変化させることを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、USBインタフェースを用いてOTG規格に法った情報のやり取りをするデュアルロールデバイス機器において、USBデバイスとして動作する際に、機器に接続されたプラグの形状がAプラグであるかBプラグであるかによってUSBデバイスとしての動作を変化させるUSB−OTG装置に関する。
近年、プリンタ、デジタルカメラ等をPCと接続する規格としてほぼ全ての機器はUSB(Universal Serial Bus)インタフェースを保持するようになっている。USBは、正にPCと周辺機器を接続するために制定された規格であり、USBホスト、USBデバイスと役割を明確に分けられている。役割を分けることで、USBホストであるPCが全ての制御を握り、USBデバイスである周辺機器側のハードウェア/ソフトウェア規模を少なく抑え、安価に周辺機器を実装することができるように配慮されて規格化されている。
しかし、明確に役割を分けることによって周辺機器は常にPCを介して情報をやり取りする必要があった。つまり、周辺機器であるデジタルカメラに保持している画像を同じく周辺機器であるプリンタに印刷する際には、デジタルカメラの画像を一旦PCに移し、更にその画像をプリンタに渡す必要があった。
そこで、周辺機器側にもUSBホスト機能を持たせることによって、周辺機器同士を直接接続することでUSB通信を可能にする機器が登場した。
しかし、元々USBホストの仕様はPCのような高速、大容量記憶媒体を持ったことを前提とされており、周辺機器のコストを増加させてしまったり、機能の中途半端なUSBホストを搭載するような状況であった。
そこで、従来のUSBの仕様をそのまま継承した上で、周辺機器同士の接続も可能とし、且つ周辺機器がUSBホストの役割を担う場合でもPC程のコストを必要としないUSB−OTG(On-The-Go) 規格を制定した。
USB−OTGでは、USBホストはUSBデバイスに供給すべき電力を少なくすることが許されている、対応できないUSBデバイスが接続された場合の動作を明確にすることでUSBホストの機能を搭載する場合でも、PC程のコストを強いない規格となっている。
又、USBではその通信にて実現するアプリケーションの機能をUSBクラスと呼ぶ。USBクラスには幾つかの標準化されたクラスが存在し、その標準化したクラスを利用すれば、例えばUSBデバイスならばその標準化したクラスを搭載したUSBホストと通信することができ、例えばUSBホストならばその標準化したクラスを搭載したUSBデバイスと通信することができる。それ故に、USBホストであるPCは幾つかの標準化したUSBクラスを搭載することで、幾つものUSBデバイスと接続することができる。
USBデバイスにおいても1つの機器に幾つかのUSBクラスを搭載することはUSB仕様上可能であり、そのUSBクラスを同時に、或は別々に駆動することができる。USB通信中にどのような通信を行うかはUSBホストに権限があり、USBデバイスがUSB機器としての情報を保持しているdesriptorによって、どのConfiguration、どのIterfaceが利用されるかによって決定される。
しかしながら、USBデバイスにおいて複数のUSBクラスを同時に実現すると、そのハードウェア量が増加してしまい、安価に周辺機器を実装することができなくなってしまう。
このような問題に鑑み、特許文献1等において複数のUSBクラスを少量のハードウェアで実現する方法が提案されている。
特開2002−305677号公報
しかし、特許文献1に記載された発明では、ユーザがUSBケーブル接続時にUSB機器がどのUSBクラスが起動するモードに存在するか確認するには手間が掛かり、実際には一旦接続後、所望するUSBクラスでないことをユーザが認識後に、一旦接続を止め、USBクラスをメニューによって変更し、改めて接続を行うというように、ユーザに多くの手間を掛けてしまう。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、USBインタフェースを用いてOTG規格に法った情報のやり取りをするデュアルロールデバイス機器において、USBデバイスとして動作する際に、機器に接続されたプラグの形状がAプラグであるかBプラグであるかによってUSBデバイスとしての動作を変化させることを特徴とするUSB−OTG装置を提供することである。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、USBインタフェースを用いてOTG規格に法った情報のやり取りをするデュアルロールデバイス機器において、USBデバイスとして動作する際に、機器に接続されたプラグの形状がAプラグであるかBプラグであるかによってUSBデバイスとしての動作を変化させることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、前記デュアルロールデバイス機器は、A/Bプラグ判別機構を保持することを特徴とする。
請求項3記載の発明は、前記USBデバイスとしての動作を変化させることは、動作するUSBクラスを変更することを特徴とする。
請求項4記載の発明は、USBデバイスとしての動作を変化させた結果、USB通信が成立しなくなった際に、動作しているUSBクラスを一旦終了し、必要なUSBクラスを改めて動作させることを特徴とする。
請求項5記載の発明は、USB−OTG装置は印刷装置であることを特徴とする。
請求項6記載の発明は、前記USB−OTG装置は画像撮影装置であることを特徴とする。
請求項7記載の発明は、機器に接続されたプラグの形状がBプラグである場合に、接続相手機器がPCC(Personal Computer)であることを前提としたUSBクラスを起動することを特徴とする。
請求項8記載の発明は、機器に接続されたプラグの形状がAプラグである場合に、接続相手機器が記憶媒体装置であることを前提としたUSBクラスを起動することを特徴とする。
請求項9記載の発明は、機器に接続されたプラグの形状がAプラグである場合に、接続相手機器が画像転送装置であることを前提としたUSBクラスを起動することを特徴とする。
請求項10記載の発明は、機器に接続されたプラグの形状がBプラグである場合に、接続相手機器が画像転送装置であることを前提としたUSBクラスを起動することを特徴とする。
請求項11記載の発明は、機器に接続されたプラグの形状がBプラグである場合に、接続相手機器が記憶媒体装置であることを前提としたUSBクラスを起動することを特徴とする。
本発明のUSB−OTG装置によれば、USBインタフェースを用いてOTG規格に法った情報のやり取りをするデュアルロールデバイス機器において、USBデバイスとして動作する際に、機器に接続されたプラグの形状がAプラグであるかBプラグであるかによってUSBデバイスとしての動作を変化させることが可能となる。
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
<実施の形態1>
先ず、本発明の実施の形態1を図1〜図6に基づいて説明する。
図3は本実施の形態に係るUSB−OTG装置におけるUSB接続時の従来の例を示す概念図である。同図において、301はUSBデバイス機器、302はUSBケーブル、303はUSBホスト機器である。
図3はUSBデバイス機器301にはUSBクラスXとYが実装されている様子を示している。この場合、USBデバイス301はUSBクラスXとYを同時に動作させるために単一のクラスを動作させるよりも多くのハードウェア資源が必要となり、安価な周辺機器を実装するという目的にそぐわない。
図4は本実施の形態に係るUSB−OTG装置における、USB接続時の従来の例を示す概念図である。同図において、401はUSBデバイス機器、402はUSBケーブル、403はUSBホスト機器、404はUSBデバイス機器、405はUSBホスト機器、406はUSBデバイス機器、407はUSBケーブル、408はUSBホスト機器を表しており、図4(a)〜(c)は時系列となっている。
図4(a)はUSBデバイス機器401に予め設定されていたために、USB接続によりUSBクラスのXが起動している。これがユーザの所望するクラスでない等の理由により図4(b)に示されるようにUSBケーブルが切断された状況にてUSBデバイス機器404の設定をUSBクラスのYに変更する。図4(c)においてUSBケーブル407によって再びUSB接続を行い、ユーザは所望のUSBクラスYの通信を行うこととなり、ユーザに多くの手間を掛けてしまう。
ここで、図4(b)に示されるように、物理的にUSBケーブルを切断する必要はなく、USBプロトコル上通信が切断されていれば、USBデバイス機器404の設定を変更することは可能である。又はUSB通信中であっても、実データを転送せずにUSBデバイス機器404の設定を変更し、その後、USBバスリセットによりUSBクラスYを起動させることも可能である。
図3及び図4のように従来の方法では、同時に複数のクラスを駆動することでハードウェア資源を必要としたり、ユーザに多くの手間を掛けていた。
図1は本実施の形態に係るUSB−OTG装置において、USBデバイスとして振る舞う際のその内部構成の概念図である。
図1において、101は本発明のUSB−OTG装置であるデュアルロールデバイス、102はUSBケーブル、103はデュアルロールデバイスであるために実装されるA/Bレセプタクル、104はUSBデバイスとして動作するためのドライバ、105はA/Bどちらのプラグが接続されたかを判別するA/Bプラグ判別機構、106はUSBデバイスとして接続された際に駆動するUSBクラスを実現するUSBデバイスクラスドライバを表している。
USBケーブル102が接続されると、早速、USBデバイスドライバ104にてUSBバスリセット等、接続の処理が開始される。同時にA/Bプラグ判別機構105によって接続されたプラグがどちらのプラグか判別され、その情報はUSBデバイスクラスドライバ106に渡される。情報を受けたUSBデバイスクラスドライバ106は、その情報により、どのUSBクラスを起動するかを判断し、該当するUSBクラスを起動する。USBデバイスドライバ104がUSBデバイスクラスドライバ106とやり取りを行うことで、接続相手とのUSB通信を実現する。
図2は本実施の形態に係るUSB−OTG装置における、USB接続時の例を示す概念図である。
図2において、201は本発明のUSB−OTG装置であるデュアルロールデバイス、202はUSBAプラグ、203はUSBケーブル、204はUSBBプラグ、205は接続相手となるUSBホスト機器である。更に、206は本発明のUSB−OTG装置であるデュアルロールデバイス、207はUSBBプラグ、208はUSBケーブル、209はUSBAプラグ、210は接続相手となるUSBホスト機器である。
本実施の形態では、本発明のUSB−OTG装置において2つのUSBクラスを保持している場合について述べる。それ以上保持している場合においても同様であることから詳述は避ける。
図2(a)(201〜205が該当)はデュアルロールデバイス201にAプラグ202が接続された上でのUSB接続を示している。更に、HNPによる何度かのUSBホスト役割の交代を経て、デュアルロールデバイス201がUSBデバイスの役割を担っている場合を示している。この際、デュアルロールデバイス201は、USBAプラグ202が接続されていることからUSBクラスのXが起動されている。
図2(b)(206〜210が該当)はデュアルロールデバイス206にBプラグ207が接続された上でのUSB接続を示している。更に、USBケーブル接続直後か、又はHNPによる何度かのUSBホスト役割の交代を経て、デュアルロールデバイス206がUSBデバイスの役割を担っている場合を示している。この際、デュアルロールデバイス206にUSBBプラグ207が接続されていることからUSBクラスのYが起動されている。
例えば、図2(b)のようにデュアルロールデバイス206にBプラグ207が接続された場合に、USBホスト機器210がPCであるように、システム構成において、起動するUSBクラスYを決定することもできる。
図3において、USBデバイス301がUSBクラスのXとYを駆動するためのハードウェアが必要であったのに対し、図2(a),(b)共に起動するUSBクラスは各々1つであるために、必要とするハードウェア資源は少なく済む。
又、図2において、USB−OTG規格では、USBプラグにおいて、スタンダードAプラグ/BプラグとminiAプラグ/miniBプラグが定義されており、A/BレセプタクルとしてはminiA/Bプラグが接続できるもののみが定義されているが、本発明ではA/Bの判別が行えれば、スタンダードAプラグ/BプラグにてA/Bレセプタクルを実現した場合にも適用できる。
図5は本実施の形態に係るUSB−OTG装置における情報処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。同図において、501はCPU(中央演算処理装置)、502はRAM(ランダムアクセスメモリ)、503はROM(リードオンリメモリ)、504はI/Oコントローラ、505はUSB−OTGデュアルロールデバイスコントローラ、506はバスを示している。
本発明は図5の501,502,503,504,505により構成されるハードウェアで構成される。又、必要なモジュールを自由に組み合わせることができ、例えばバス506の機構等を介して付加することができる。
又、本図はあくまでも本実施の形態に係るハードウェアの構成の例であり、各モジュールを複数バスで接続する構成や、I/Oコントローラを介してUSB−OTGデュアルロールデバイスコントローラ504を接続する等、他のモジュールを介してモジュールを接続する等、形態は様々なものが考えられる。
図6は本実施の形態に係るUSB−OTG装置において、USBデバイス機能を起動する処理を示すフローチャート図である。
ステップS601において、通信相手となるUSB機器が接続されているかを判断する。接続された場合はステップS602へ進み、接続されない場合はステップS601へ進む。
ステップS602において、A/Bレセプタクルに接続されたプラグがBプラグか否かを判断する。Bプラグの場合はステップS603へ進み、Bプラグでない場合はステップS604へ進む。
ステップS603において、USBデバイスクラスドライバにてYクラスが動作するように起動し、USBデバイス機能を起動する処理を終了する。
ステップS604において、USBデバイスクラスドライバにてXクラスが動作するように起動し、ステップS605へ進む。
ステップS605において、HNPによってデュアルロールデバイスがUSBデバイスの役割に変更されたか否かを判断する。USBデバイスの役割になった場合は、USBデバイス機能を起動する処理を終了し、USBデバイスの役割にならなかった場合はステップS605へ進む。
上記のように動作した後、接続相手のUSBホスト機器と、USBクラスが合わなかった場合は、USBホストの制御によりUSB通信が断念し、USB−OTG規格に法りユーザへの通知を行う。
本処理ではデュアルロールデバイスが2つのUSBクラスを保持している場合について述べたが、3つ以上の場合においても例えばBプラグが接続された場合に2つのクラスを同時に起動する等の実装を行うことで対応することができる。この場合も全てのクラスを同時に動作させるよりも必要とするハードウェア資源は少なくて済むという効果が得られる。
本処理の発火条件としては、USB−OTG装置の起動時が考えられるが、少なくともUSBケーブルが接続される以前か、USB−OTG装置がUSBケーブルが接続されたことを認識する以前であれば、いつ本処理を開始しても構わない。
以上のように実装することで、USBインタフェースを用いてOTG規格に法った情報のやり取りをするデュアルロールデバイス機器において、USBデバイスとして動作する際に、機器に接続されたプラグの形状がAプラグであるかBプラグであるかによってUSBデバイスとしての動作を変化させることを特徴とするUSB−OTG装置を実装できる。
<実施の形態2> 本発明の実施の形態2として、前記実施の形態1において、起動したUSBクラスが接続相手のUSB機器に合わなかった際に通信を断念させずに保持している他のUSBクラスでの接続を試みる装置について説明する。
本発明の実施の形態2を図7に基づき説明する。
図7は本実施の形態に係るUSB−OTG装置において、USBデバイス機能を起動する処理を示している。
ステップS701において、通信相手となるUSB機器が接続されているかを判断する。接続された場合はステップS702へ進み、接続されていない場合はステップS701へ進む。
ステップS702において、A/Bレセプタクルに接続されたプラグがBプラグか否かを判断する。Bプラグの場合はステップS703へ進み、Bプラグ出ない場合はステップS708へ進む。
ステップS703において、USBデバイスクラスドライバにてYクラスが動作するように起動し、ステップS704へ進む。
ステップS704において、ステップS703にて起動したUSBクラスが接続相手のクラスに合致しているかを、クラスプロトコルが進行しているか等を監視することで判断する。USBクラスが合致した場合はUSBデバイス機能を起動する処理を終了し、USBクラスが合致していない場合はステップS705へ進む。
ステップS705において、USBホストの役割に遷移する要求を接続相手に伝え、ホスト機能に遷移したかを判断する。ホスト機能に遷移した場合はステップS706へ進み、ホスト機能に遷移しない場合はステップS705へ進む。
ステップS706においてUSBデバイスクラスドライバにてXクラスが動作するように起動し、ステップS707へ進む。
ステップS707において、ステップS705で得たバス件を放棄し、USBデバイス役割に遷移させ、USBデバイス機能の起動処理を終了する。
ステップS708において、USBデバイスクラスドライバにてXクラスが動作するように起動し、ステップS709へ進む。
ステップS709において、HNPによってデュアルロールデバイスがUSBデバイスの役割に変更されたか否かを判断する。USBデバイスの役割になった場合はステップS710へ進み、USBデバイスの役割にならなかった場合はステップS709へ進む。
ステップS710において、ステップS708にて起動したUSBクラスが接続相手のクラスに合致しているかを、クラスプロトコルが進行しているか等を監視することで判断する。USBクラスが合致した場合はUSBデバイス機能を起動する処理を終了し、合致しない場合はステップS711へ進む。
ステップS711において、USB通信が断念されたことから再びUSBホスト機能に遷移し、ステップS712へ進む。
ステップS712において、USBデバイスクラスドライバにてYクラスが動作するように起動し、ステップS713へ進む。
ステップS713において、HNPによってデュアルロールデバイスがUSBデバイスの役割に変更されたか否かを判断する。USBデバイスの役割になった場合は、USBデバイス機能の起動処理を終了し、USBデバイスの役割にならなかった場合はステップS713へ進む。
本処理の発火の条件は実施の形態1のUSBデバイス機能の起動処理と同様であることから記述を省略する。
本処理ではデュアルロールデバイスが2つのUSBクラスを保持している場合について述べたが、3つ以上の場合においても本処理のステップS704〜S707、ステップS710〜S713を繰り返すことによって実現可能であるが、本実施の形態と同様であることから記述を省略する。
又、実施の形態1と同様に一度に複数のUSBクラスを起動する構成にも対応可能であり、得られる効果は実施の形態1に記述した通りである。
以上のように実装することで、USBインタフェースを用いてOTG規格に法った情報のやり取りをするデュアルロールデバイス機器において、USBデバイスとして動作する際に、機器に接続されたプラグの形状がAプラグであるかBプラグであるかによってUSBデバイスとしての動作を変化させることを特徴とするUSB−OTG装置を実装できる。
又、実施の形態1と比して本実施の形態では、接続相手に対して保持しているUSBクラスを順に起動することでUSBクラスを保持しているにも拘らずUSB通信が不通になってしまうことを回避できる。
本発明の実施の形態1及び2に係るUSB−OTG装置におけるUSBデバイスとして振る舞う際のその内部構成を示す概念図である。 本発明の実施の形態1及び2に係るUSB−OTG装置におけるUSB接続時の例を示す概念図である。 本発明の実施の形態1及び2に係るUSB−OTG装置におけるUSB接続時の従来の例を示す概念図である。 本発明の実施の形態1及び2に係るUSB−OTG装置におけるUSB接続時の従来の例を示す概念図である。 本発明の実施の形態1及び2に係るUSB−OTG装置における情報処理装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1に係るUSB−OTG装置におけるUSBデバイス機能を起動する処理を示すフローチャート図である。 本発明の実施の形態2に係るUSB−OTG装置におけるUSBデバイス機能を起動する処理を示すフローチャート図である。
符号の説明
101 デュアルロールデバイス
102 USBケーブル
103 A/Bレセプタクル
104 USBデバイスドライバ
105 A/Bプラグ判別機構
106 USBデバイスクラスドライバ
201 デュアルロールデバイス
202 USBAプラグ
203 USBケーブル
204 USBBプラグ
205 USBホスト機器
206 デュアルロールデバイス
207 USBBプラグ
208 USBケーブル
209 USBAプラグ
210 USBホスト機器
301 USBデバイス機器
302 USBケーブル
303 USBホスト機器
401 USBデバイス機器
402 USBケーブル
403 USBホスト機器
404 USBデバイス機器
405 USBホスト機器
406 USBデバイス機器
407 USBケーブル
408 USBホスト機器
501 CPU(中央演算処理装置)
502 RAM(ランダムアクセスメモリ)
503 ROM(リードオンリメモリ)
504 I/Oコントローラ
505 USBホスト/デバイスコントローラ
506 バス

Claims (11)

  1. USB(Universal Serial
    Bus)インタフェースを用いてOTG(On-The-Go)
    規格に法った情報のやり取りをするデュアルロールデバイス機器において、USBデバイスとして動作する際に、機器に接続されたプラグの形状がAプラグであるかBプラグであるかによってUSBデバイスとしての動作を変化させることを特徴とするUSB−OTG装置。
  2. 前記デュアルロールデバイス機器は、A/Bプラグ判別機構を保持することを特徴とする請求項1記載のUSB−OTG装置。
  3. 前記USBデバイスとしての動作を変化させることは、動作するUSBクラスを変更することを特徴とする請求項1又は2記載のUSB−OTG装置。
  4. USBデバイスとしての動作を変化させた結果、USB通信が成立しなくなった際に、動作しているUSBクラスを一旦終了し、必要なUSBクラスを改めて動作させることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載のUSB−OTG装置。
  5. 前記USB−OTG装置は印刷装置であることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のUSB−OTG装置。
  6. 画像撮影装置であることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のUSB−OTG装置。
  7. 機器に接続されたプラグの形状がBプラグである場合に、接続相手機器がPC(Personal Computer) であることを前提としたUSBクラスを起動することを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載のUSB−OTG装置。
  8. 機器に接続されたプラグの形状がAプラグである場合に、接続相手機器が記憶媒体装置であることを前提としたUSBクラスを起動することを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載のUSB−OTG装置。
  9. 機器に接続されたプラグの形状がAプラグである場合に、接続相手機器が画像転送装置であることを前提としたUSBクラスを起動することを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載のUSB−OTG装置。
  10. 機器に接続されたプラグの形状がBプラグである場合に、接続相手機器が画像転送装置であることを前提としたUSBクラスを起動することを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載のUSB−OTG装置。
  11. 機器に接続されたプラグの形状がBプラグである場合に、接続相手機器が記憶媒体装置であることを前提としたUSBクラスを起動することを特徴とする請求項1〜9の何れかに記載のUSB−OTG装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009009210A (ja) * 2007-06-26 2009-01-15 Sony Corp 通信システム、通信装置及びその制御方法、並びにコンピュータ・プログラム

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