JP2006277123A

JP2006277123A - ネットワーク接続機器

Info

Publication number: JP2006277123A
Application number: JP2005092834A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Iwabuchi; 清岩渕
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-03-28
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2006-10-12

Abstract

【課題】接続方法の切り替えをユーザーが意識的にＵＳＢ機器側の設定や状態を変えることなく実現することを目的とする。
【解決手段】ＵＳＢ規格に基づいた通信にてホスト機器と情報を送受信することが可能な通信手段、複数の機能をそれぞれ表現するディスクリプタ情報を予め記憶する記憶手段、ホスト機器にＵＳＢインターフェースを介して接続されたことを検出する検出手段、ホスト機器からストレージインターフェース機能を介して別機能への切り替え指示を含むファイルを受信する受信手段、及び電気的にＵＳＢインターフェースを切断及び再接続する再接続手段を有し、ホスト機器に接続されたことを検出した後、記憶手段からストレージインターフェース機能を表すディスクリプタ情報を読み出してホスト機器に送信する。また、再接続が行われた後に、記憶手段から受信手段で指示された別機能を表すディスクリプタ情報を読み出してホスト機器に送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ストレージインターフェース機能を含む複数の機能を持つネットワーク接続機器に関するものである。

近年のパーソナルコンピュータでは、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）通信規格に対応しているものが多く、ＵＳＢ通信規格上のマスストレージクラス（Mass Storage Class）に対応したＵＳＢ接続機器に対しては、追加のソフトウェアをインストールすることなく、ハードディスク等が接続されたものと同等に扱うことができるようになってきている。

また、デジタルカメラなどのＵＳＢ接続機能を持つ機器の接続方法としては、従来から使われているＵＳＢマスストレージクラス規格に対応した方法や、ベンダー独自のドライバを用いて多機能化したインターフェースを用いる方法などがある。

ＵＳＢの通信規格に於いては、１つのＵＳＢ接続機器にはただ１つのディスクリプタ（接続されている機器の種類を表す記述子）を持つように指示されている。その為、汎用的なＵＳＢマスストレージクラス対応のインターフェースにするか、ベンダー独自のインターフェースか、もしくは特開２００１−２０２３２５号公報に示されている方法などにより複数の機能を持つネットワーク接続機器の機能を切り替え可能なインターフェースとして実装がなされていた。

特開２００１−２０２３２５号公報

しかしながら、上記従来例では、汎用的なＵＳＢマスストレージクラスのみの対応では機能が低く複雑な制御ができないといった問題点が有り、ベンダー独自のインターフェースを用いた場合には、必ずホスト側に専用のドライバ及びアプリケーションをインストールする必要が有るため、他のＰＣなどで画像をちょっと見たいといったケースで不便であるという問題点と、専用ドライバが用意されていないホスト上では扱えないという問題点が有る。

また、特開２００１−２０２３２５号公報に示されている方法によって複数の機能を切り替えるようにした機器に於いては、複数の機能をユーザーが把握して、意識的にＵＳＢ機器側の設定や状態を切り替えなければならず、ユーザーにとってわかりにくかったり、操作を間違えると、汎用のマスストレージとして使いたかったのに、新しいデバイスとして認識され専用ドライバのインストールを促されてしまったりする、という問題点がある。

本発明は上記技術的課題に鑑みてなされたもので、その目的は、汎用的なＵＳＢマスストレージクラスを用いた接続方法と、専用のドライバ及びアプリケーションを用いた接続方法の切り替えを、ユーザーが意識的にＵＳＢ機器側の設定や状態を変えることなく実現することが可能なＵＳＢ接続機器を提供することである。

上記目的を達成するために、ストレージインターフェース機能を含む複数の機能を持つＵＳＢ接続機器に於いて、ＵＳＢ規格に基づいた通信にてホスト機器と情報を送受信することが可能な通信手段と、前記複数の機能をそれぞれ表現するディスクリプタ情報をあらかじめ記憶する記憶手段と、前記ホスト機器にＵＳＢインターフェースを介して接続されたことを検出する検出手段と、前記検出手段によってホスト機器に接続されたことを検出した後、前記記憶手段からストレージインターフェース機能を表すディスクリプタ情報を読み出して、ホスト機器に送信する第一の送信手段と、前記ホスト機器から、ストレージインターフェース機能を介して、別機能への切り替え指示を含むファイルを受信する受信手段と、電気的にＵＳＢインターフェースを切断及び再接続する再接続手段と、前記再接続が行われた後、前記記憶手段から、前記受信手段で指示された別機能を表すディスクリプタ情報を読み出して、ホスト機器に送信する第二の送信手段、を持つことを特徴とするネットワーク接続機器、を提供する。

本発明によれば、接続された直後はＵＳＢマスストレージクラスとして動作するので、専用のドライバ及びアプリケーションがインストールされていなホスト機器や、専用のドライバはインストールされていても専用のアプリケーションが起動されていない状態のホスト機器では、ＵＳＢマスストレージクラスとして利用可能である。また、専用のドライバがインストールされ、専用のアプリケーションが起動されている状態では、専用のアプリケーション上でＵＳＢマスストレージクラスから専用のドライバインターフェースに自動的に変更される。

従って、汎用的なＵＳＢマスストレージクラスを用いた接続方法と、専用のドライバ及びアプリケーションを用いた接続方法の切り替えを、ユーザーが意識的にＵＳＢ機器側の設定や状態を変えることなく実現することが可能なＵＳＢ接続機器を提供することが可能である。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（本発明の第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＵＳＢ接続機能を持つデジタルカメラの概略構成を示すブロック図である。図１において１００は本機器全体の制御を行うＣＰＵである。１１０はユーザーが本機器の操作を行うためのキースイッチである。１２０は画像をデジタル信号として取り込む為のＣＣＤモジュールで、ＣＣＤ、ＣＤＳ／ＡＧＣ、ＴＧなどから構成されている。１３０はデジタル画像、ユーザーインターフェース等のグラフィック画像、ＬＣＤ１４０に表示する為の表示制御回路である。１５０は、当該機器をコントロールする制御プログラムやフォントデータといった固定のデータを格納する為の、フラッシュメモリやマスクＲＯＭ等からなるＲＯＭである。１６０は、制御プログラムが使用するバッファや、一時的に画像データを置いておく為に用いられる、ＳＲＡＭやＳＤＲＡＭ等からなるバッファメモリである。１７０は、撮影画像等のデータを保管しておく為の、フラッシュメモリからなる記録メディアであり、機器に内蔵あるいは、ＣＦカードやＳＤカードなどのリムーバブルメディアが接続される。１８０は、当該機器と外部の機器との間でデータやコマンドのやり取りを行う為の、ＵＳＢインターフェース部である。

図２は、図１のＵＳＢインターフェース１８０の内部構成に於いて、本発明に関係が深い部分の構成を示した回路図である。１８１はＵＳＢ規格に基づいた通信のうち、主に電気的な部分をコントロールする為のＵＳＢコントローラである。１８２はＵＳＢ規格のケーブルを接続する為のＵＳＢコネクタである。ＵＳＢコントローラ１８１のＳＥＮＳＥ端子は、ＵＳＢコネクタ１８２にケーブルが接続されているか否かを検出する入力ポートである。ＵＳＢケーブルが接続され、ＵＳＢコネクタ１８２のＶＣＣ端子に電圧がかかると、ＳＥＮＳＥ端子がＬｏからＨｉになり、接続されたことが検出される。ＵＳＢコントローラ１８１のＣＮＴＲＬ端子は、ホスト側にデバイスが接続された事を通知する為の出力ポートである。ホスト側は、Ｄ＋端子及びＤ−端子の双方がＬｏであるとデバイスが接続されていないと判断し、Ｄ＋端子またはＤ−端子のどちらか一方がプルアップされた状態によって、接続が検出される。この構成により、ＵＳＢコントローラ１８１のＣＮＴＲＬ端子の制御によって、物理的にＵＳＢケーブルを接続したままで、電気的な制御を用いてケーブルを接続／切断したのと同等な通知をホストに行うことが可能である。

次に、本実施形態のデジタルカメラがＵＳＢインターフェースで接続された際の機能に関して説明する。ＵＳＢの通信規格に於いて、ホスト側からディスクリプタの送信要求が来ると、デバイスは、そのデバイスの機能を表すディスクリプタを送信する。本実施形態のデジタルカメラでは、汎用的に用いられているマスストレージクラスとしての機能と、ベンダー独自の機能で、ファイルの送受信以外にカメラのコントロール等の制御も可能な独自クラスの機能の２種類を持つ。この２種類の機能に対応したディスクリプタ情報は図１のＲＯＭ１５０に格納されている。図３は、このＲＯＭ１５０に格納されている２種類のディスクリプタデータの一部を示した図である。同図でｂＤｅｖｉｃｅＣｌａｓｓが０ｘ００、ｂＩｎｔｅｒｆａｃｅＣｌａｓｓが０ｘ０８となっているのがマスストレージクラスの特徴である。独自のＶｅｎｄｏｒクラスでは、同項目はどちらも０ｘｆｆとなっている。

図４は、記録メディア１７０内のファイル及びディレクトリの階層を表す図である。「／ＤＣＩＭ」以下のディレクトリには、ＣＣＤで撮影した画像ファイル等が格納されている。「／ＵＳＢＳＹＳ」ディレクトリには、本発明独自で使うファイルが格納される。「ＣＬＡＳＳＥＳ．ＳＹＳ」ファイルは、当該ＵＳＢ機器が対応しているクラスの一覧をホストに提示する為の情報が書かれており、後述するように、マスストレージクラス接続の状態でホスト機器から専用アプリケーションによって読み出される。また、該ファイルは、システム属性及び読み込み専用属性がつけられ、削除できない仕様となっている。「ＨＯＳＴＣＭＤ．ＳＹＳ」ファイルは、マスストレージクラス接続の状態でホスト機器から転送されるファイルで、ＵＳＢ接続のクラスを変更する為の指示がかかれている。

次に、以上の構成を元に、ＵＳＢ接続処理の流れを、図５から図８のフローチャートを用いて説明していく。図５は、デバイス側のＵＳＢによる割り込み処理を示すフローチャート図である。

ステップＳ１００で、まず、割り込みの要因をチェックし、要因別にステップＳ１１０、ステップＳ１４０、ステップＳ１７０に分岐する。図２のＵＳＢコントローラ１８１のＳＥＮＳＥ端子に於いて、ＵＳＢケーブルの接続が検出されると、図４に図示されている「ＨＯＳＴＣＭＤ．ＳＹＳ」ファイルが、存在していれば削除が行われ（ステップＳ１１０）、接続処理用のタスクを起動した後（ステップＳ１２０）、図２のＣＮＴＲＬ端子を制御することによってホスト側に接続が通知される（ステップＳ１３０）。ここで起動される接続処理用のタスクの処理については後で述べる（図６参照）。ホストからのディスクリプタ送信リクエストを受信した際の割り込み処理は、ＣＭＤファイル（図４中の「ＨＯＳＴＣＭＤ．ＳＹＳ」）の有無をチェックし（ステップＳ１４０）、ＣＭＤファイルが存在しない場合は、図３に図示したマスストレージクラスのディスクリプタを送信し（ステップＳ１５０）、ＣＭＤファイルが存在してその中で専用クラスへの変更指示がされていた場合、専用クラスのディスクリプタを送信する（ステップＳ１６０）。

その他の割り込みの処理に関しては、ステップＳ１７０で処理が行われる。各クラスの接続が確立した後の通信等もここに含まれるが、詳細は省略する。

図６は、図５のステップＳ１２０で起動されたの接続処理タスクの処理を示すフローチャート図である。

ステップＳ２００でホスト側からＣＭＤファイル（図４「ＨＯＳＴＣＭＤ．ＳＹＳ」）が送信されるのを待ち、ＣＭＤファイルの確認後、図２のＣＮＴＲＬ端子を制御することによって、ホスト側に一旦切断を通知してから（ステップＳ２１０）、再び接続が通知される（ステップＳ２２０）。この図６の接続処理タスクは、ステップＳ２００のＣＭＤファイル検出でファイルが送信されなかった場合、ＵＳＢ機器が物理的に切断されたのを確認された時に、ステップＳ２１０の再接続処理が行われないままで、タスクが終了させられる。

図７は、ホスト側の割り込み処理を示すフローチャート図である。

ステップＳ３００で、まず、割り込みの要因をチェックし、要因別にステップＳ３１０、ステップＳ３２０、ステップＳ３５０に分岐する。ＵＳＢ機器の接続が検出されると、デバイスクラスを確認するためにディスクリプタ送信要求を送る（ステップＳ３１０）。ディスクリプタの受信が検出されると、ディスクリプタに書かれた情報により、接続クラスが判定され（ステップＳ３２０）、各々のクラスに対応したドライバをロードする（ステップＳ３３０、ステップＳ３４０）。ＵＳＢ機器の切断が検出されると、対応するドライバをアンロードする（ステップＳ３５０）。

図８は、独自クラスに対応した、ホスト側のアプリケーションの処理を示すフローチャート図である。

アプリケーションが起動されると、最初にマスストレージドライバのロード検出を行う（ステップＳ４００）。本実施形態のＵＳＢ機器が接続されていると、マスストレージドライバが検出され、該ドライバを通じて、ＵＳＢ機器の図４で示した「ＣＬＡＳＳＥＳ．ＳＹＳ」ファイルが読み込まれ、ファイルの記述に独自クラスへの対応が書かれているかの確認を行う（ステップＳ４１０）。次に、ＵＳＢ機器を独自クラスに変更させる為に、図４で示した「ＨＯＳＴＣＭＤ．ＳＹＳ」ファイルをマスストレージドライバ経由で書き込む。この結果、以下の順で処理が移行する。

１）ＵＳＢ機器：図６中のステップＳ２００でファイルが検出され、ステップＳ２１０、ステップＳ２２０で再接続される。
２）ホスト機器：再接続の検出により、図７中のステップＳ３１０でディスクリプタ要求を出す。
３）ＵＳＢ機器：ＣＭＤファイルが存在するため、図５中のステップＳ１６０で専用クラスディスクリプタを送信。
４）ホスト機器：図７中のステップＳ３４０専用クラスドライバのロード。

ここで処理は図８のステップＳ４３０へと戻り、専用クラスドライバが検出され、専用アプリケーションの動作が実行される（ステップＳ４４０）。

以上の動作により、専用アプリケーションを立ち上げたホストでは、本実施形態のＵＳＢ機器は専用クラスとしてアクセスすることができる。また、専用アプリケーションを立ち上げていないホストでは、図６ステップＳ２００のＣＭＤファイル受信待ちを抜けられない為、再接続処理も行われず、マスストレージクラスでの接続でアクセスが可能な状態が続き、専用ドライバのインストールが促されるといった事も起きない。

（本発明の第２の実施形態）
本実施形態は、第１の実施形態の図６に示したＣＭＤファイル検出の為のタスクの起動を行う必要がない様、改良したものである。第１の実施形態に於ける図１から図４と、図７は本実施形態でも共通なので説明を省略する。

図９は、本発明の第３の実施形態に係るデバイス側の割り込み処理を示すフローチャート図で、第１の実施形態に於ける図５の処理を変更したものである。

図９のフローで、ステップ１００での分岐にステップＳ５００以降の処理を追加した点と、ステップＳ１２０のＣＭＤファイル検出タスクの起動を削除した点以外は図５と同じなので説明を省略する。

ホスト機器からＵＳＢ機器を取り外すための切断処理指示コマンドが送信されてきた際、ステップＳ５００で、図２のＣＮＴＲＬ端子を制御することによって、ホスト側に切断の通知を行う。次にステップＳ５１０でＣＭＤファイルの有無を検出し、ＣＭＤファイルが存在してその中で専用クラスへの変更指示がされていた場合、再び図２のＣＮＴＲＬ端子を制御して接続通知をホストに行う。

図１０は、第２の実施形態に係るホスト側のアプリケーション処理を示すフローチャート図で、第１の実施形態の図８中のステップＳ４２０でＣＭＤファイルを送信した後に、ステップＳ６００の処理を加えたものである。

第１の実施形態では、ステップＳ４２０の後、図６の処理から連鎖的に処理が以降したが、本実施形態では図６のタスクは存在していない為、ここでは何も起きない。

ステップＳ６００では、ＵＳＢ機器に対して切断処理指示コマンドを送信する。この結果、以下の順で処理が移行する。

１）ＵＳＢ機器：ステップＳ５００以降の処理で電気的に再接続を実行。
２）ホスト機器：再接続の検出により、図７中のステップＳ３１０でディスクリプタ要求を出す。
３）ＵＳＢ機器：ＣＭＤファイルが存在するため、図５中のステップＳ１６０で専用クラスディスクリプタを送信。
４）ホスト機器：図７中のステップＳ３４０専用クラスドライバのロード。

ここで処理は図１０のステップＳ４３０へと戻り、専用クラスドライバが検出され、専用アプリケーションの動作が実行される（ステップＳ４４０）。

以上の動作により、本実施形態では、ＣＭＤファイル検出の為のタスクの起動を行う必要とせずに、第１の実施形態と同等な効果が得られる。

（本発明の第３の実施形態）
本実施形態は、第１の実施形態の図６に示したＣＭＤファイル検出の為のタスクの起動を行う必要がない様、また、電気的な再接続処理を必要としない様、改良したものである。第１の実施形態に於ける図１、図３、図４及び図７は本実施形態でも共通なので説明を省略する。

図１１は、本発明の第３の実施形態に係るデバイス側の割り込み処理を示すフローチャート図で、第１の実施形態に於ける図５の処理を変更したものである。

図１１のフローで、ステップＳ１００での分岐にステップＳ７００の処理を追加した点と、ステップＳ１２０のＣＭＤファイル検出タスクの起動を削除した点以外は図５と同じなので説明を省略する。

ステップＳ７００では、ホスト機器から、ＵＳＢ機器をリセットする操作がなされた際、ＵＳＢコントローラ１８１を、クラス検出前の状態にリセットする。

図１２は、第３の実施形態に係るホスト側のアプリケーション処理を示すフローチャート図で、第１の実施形態の図８ステップＳ４２０でＣＭＤファイルを送信した後に、ステップＳ８００からステップＳ８２０の処理を加えたものである。

ステップＳ８００では、ＵＳＢ機器にリセットの指示をする。ステップＳ８１０では、今までも強いていたドライバ（マスストレージクラスドライバ）をアンロードする。ステップＳ８２０では、ＵＳＢ機器に対してディスクリプタ送信要求を出す。この結果、以下の順で処理が移行する。

１）ＵＳＢ機器：ＣＭＤファイルが存在するため、図５中のステップＳ１６０で専用クラスディスクリプタを送信。
２）ホスト機器：図７中のステップＳ３４０専用クラスドライバのロード。

ここで処理は図１２のステップＳ４３０へと戻り、専用クラスドライバが検出され、専用アプリケーションの動作が実行される（ステップＳ４４０）。

以上の動作により、本実施形態では、ＣＭＤファイル検出の為のタスクの起動を行う必要とせず、また、電気的な再接続処理も必要とせずに、第１の実施形態と同等な効果が得られる。

本発明の第１の実施形態に係るＵＳＢ接続機器の概略構成を示すブロック図である。第１の実施形態に係るＵＳＢ接続部の概略構成を示す回路図である。第１の実施形態に係るＵＳＢディスクリプタ情報の例を示す図である。第１の実施形態に係る記録メディア内のファイル及びディレクトリの階層構造を表す図である。第１の実施形態に係るデバイス側の割り込み処理を示すフローチャート図である。第１の実施形態に係るデバイス側の接続処理タスクを示すフローチャート図である。第１の実施形態に係るホスト側の割り込み処理を示すフローチャート図である。第１の実施形態に係るホスト側のアプリケーション処理を示すフローチャート図である。本発明の第２の実施形態に係るデバイス側の割り込み処理を示すフローチャート図である。第２の実施形態に係るホスト側のアプリケーション処理を示すフローチャート図である。本発明の第３の実施形態に係るデバイス側の割り込み処理を示すフローチャート図である。第３の実施形態に係るホスト側のアプリケーション処理を示すフローチャート図である。

符号の説明

１００ … ＣＰＵ
１５０ … ＲＯＭ
１６０ … ＲＡＭ
１７０ … 記録メディア
１８０ … ＵＳＢインターフェース
１８１ … ＵＳＢコントローラ
１８２ … ＵＳＢコネクタ

Claims

ストレージインターフェース機能を含む複数の機能を持つＵＳＢ接続機器に於いて、
ＵＳＢ規格に基づいた通信にてホスト機器と情報を送受信することが可能な通信手段と、
前記複数の機能をそれぞれ表現するディスクリプタ情報をあらかじめ記憶する記憶手段と、
前記ホスト機器にＵＳＢインターフェースを介して接続されたことを検出する検出手段と、
前記検出手段によってホスト機器に接続されたことを検出した後、前記記憶手段からストレージインターフェース機能を表すディスクリプタ情報を読み出して、ホスト機器に送信する第一の送信手段と、
前記ホスト機器から、ストレージインターフェース機能を介して、別機能への切り替え指示を含むファイルを受信する受信手段と、
電気的にＵＳＢインターフェースを切断及び再接続する再接続手段と、
前記再接続が行われた後、前記記憶手段から、前記受信手段で指示された別機能を表すディスクリプタ情報を読み出して、ホスト機器に送信する第二の送信手段と、
を持つことを特徴とするネットワーク接続機器。
前記受信手段によって別機能への切り替え指示を含むファイルが受信されるのを監視する監視手段を持ち、
該監視手段によって切り替え指示ファイルが受信されたことが確認されたのを受け、前記再接続手段による再接続動作が行われることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク接続機器。
前記ホスト機器から切断要求コマンドを受信するコマンド受信手段を持ち、
該接続要求コマンドを受信した際に、前記受信手段によって受信した別機能への切り替え指示を含むファイルが存在している場合には、前記再接続手段による再接続動作が行われ、
該ファイルが存在していない場合は切断処理のみを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のネットワーク接続機器。
ストレージインターフェース機能を含む複数の機能を持つＵＳＢ接続機器に於いて、
ＵＳＢ規格に基づいた通信にてホスト機器と情報を送受信することが可能な通信手段と、
前記複数の機能をそれぞれ表現するディスクリプタ情報をあらかじめ記憶する記憶手段と、
前記ホスト機器にＵＳＢインターフェースを介して接続されたことを検出する検出手段と、
前記検出手段によってホスト機器に接続されたことを検出した後、前記記憶手段からストレージインターフェース機能を表すディスクリプタ情報を読み出して、ホスト機器に送信する第一の送信手段と、
前記ホスト機器から、ストレージインターフェース機能を介して、別機能への切り替え指示を含むファイルを受信する受信手段と、
ホスト機器からリセットの指示を受け取るリセット手段と、
前記リセットが行われた後、前記記憶手段から、前記受信手段で指示された別機能を表すディスクリプタ情報を読み出して、ホスト機器に送信する第二の送信手段と、
を持つことを特徴とするネットワーク接続機器。
前記別機能への切り替え指示によって切り替え可能な機能の情報を含むファイルを、前記ストレージインターフェース機能を介してホスト機器から読み込み可能な場所に読み取り専用ファイルとして格納してあることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のネットワーク接続機器。
前記第二の送信手段によって、切り替えられた機能を表すディスクリプタ情報を送信した後、前記受信手段によって受信した別機能への切り替え指示を含むファイルを自動的に削除する削除手段を持つことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のネットワーク接続機器。