JP2014085821A - Ｕｓｂ機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ＵＳＢホストケーブルを準備することなく、デフォルトでＵＳＢホスト機器として動作する場合とデフォルトでＵＳＢデバイス機器として動作する場合とを切り替えることができるＵＳＢ機器を提供する。
【解決手段】ＵＳＢ機器は、ＵＳＢコネクタと、前記ＵＳＢコネクタを介して外部のＵＳＢ機器とデータ通信を行うＵＳＢコントローラとを備える。前記ＵＳＢ機器は、ＵＳＢケーブルの一端に設けられる第４端子がグランドになっていないコネクタが前記ＵＳＢコネクタに接続されている状態において、前記ＵＳＢコントローラをデフォルトで、ＵＳＢデバイス機器と通信を行うＵＳＢホストコントローラとして動作させるか、ＵＳＢホスト機器と通信を行うＵＳＢデバイスコントローラとして動作させるかを切り替えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクタを備えるＵＳＢ機器に関する。

例えばＡＢ型ＵＳＢコネクタを備えるタブレット端末などのUSB On-The-Go規格に準拠したＵＳＢ機器は、パーソナルコンピュータなどのＵＳＢホスト機器とＵＳＢ接続された場合にＵＳＢデバイス機器として動作でき、マウスなどのＵＳＢデバイス機器とＵＳＢ接続された場合にＵＳＢホスト機器として動作できる（例えば特許文献１参照）。

特開２０１０−２５１８５９号公報 特開２００８―１０８０８３号公報

ＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１００を備えるUSB On-The-Go規格に準拠した一般的なＵＳＢ機器１０１をＵＳＢデバイス機器として動作させる場合には、例えば図５に示すように、一端にＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１０２が設けられ、他端にＡ型標準ＵＳＢコネクタ１０３が設けられている通常のＵＳＢケーブル１０４を用いてUSB On-The-Go規格に準拠した一般的なＵＳＢ機器１０１とＡ型標準ＵＳＢコネクタ１０５を備えるＵＳＢホスト機器１０６とを接続すればよい。なお、非標準ＵＳＢコネクタとは、ミニＵＳＢコネクタ又はマイクロＵＳＢコネクタを意味している。

一方、USB On-The-Go規格に準拠した一般的なＵＳＢ機器１０１をＵＳＢホスト機器として動作させる場合には、例えば図６に示すように、一端に第４端子がグランドになっているＡ型非標準ＵＳＢコネクタ１０７が設けられ、他端にＢ型標準ＵＳＢコネクタ１０８が設けられているＵＳＢホストケーブル１０９を用いてUSB On-The-Go規格に準拠した一般的なＵＳＢ機器１０１とＢ型標準ＵＳＢコネクタ１１０を備えるＵＳＢデバイス機器１１１とを接続する必要がある。

このため、通常のＵＳＢケーブル１０４以外にＵＳＢホストケーブル１０９も準備する必要があり、ユーザーにとって不便であった。

なお、USB On-The-Go規格で規定されているHost Negotiation Protocolを利用すると、USB On-The-Go規格に準拠したＵＳＢ機器と、そのUSB On-The-Go規格に準拠したＵＳＢ機器にＵＳＢ接続される他のＵＳＢ機器との間で、ホスト権の移動が可能になる（例えば、特許文献２）。しかしながら、Host Negotiation Protocolでは、USB On-The-Go規格に準拠したＵＳＢ機器をデフォルトで、ＵＳＢホスト機器として動作させるか、デフォルトでＵＳＢデバイス機器として動作させるかを切り替えることはできない。なお、デフォルトとは、ＵＳＢ接続後にHost Negotiation Protocolを利用したホスト権の移動が実行されていない状態を意味する。

本発明は、上記の状況に鑑み、ＵＳＢホストケーブルを準備することなく、デフォルトでＵＳＢホスト機器として動作する場合とデフォルトでＵＳＢデバイス機器として動作する場合とを切り替えることができるＵＳＢ機器を提供することを目的とする。

本発明に係るＵＳＢ機器は、ＵＳＢコネクタと、前記ＵＳＢコネクタを介して外部のＵＳＢ機器とデータ通信を行うＵＳＢコントローラとを備えるＵＳＢ機器であって、ＵＳＢケーブルの一端に設けられる第４端子がグランドになっていないコネクタが前記ＵＳＢコネクタに接続されている状態において、前記ＵＳＢコントローラをデフォルトで、ＵＳＢデバイス機器と通信を行うＵＳＢホストコントローラとして動作させるか、ＵＳＢホスト機器と通信を行うＵＳＢデバイスコントローラとして動作させるかを切り替えることができる構成（第１の構成）とする。

このような構成によると、ＵＳＢケーブルの一端に設けられる第４端子がグランドになっていないコネクタが前記ＵＳＢコネクタに接続されている状態であれば、前記ＵＳＢコントローラをデフォルトで、ＵＳＢデバイス機器と通信を行うＵＳＢホストコントローラとして動作させるか、ＵＳＢホスト機器と通信を行うＵＳＢデバイスコントローラとして動作させるかを切り替えることができる。したがって、第４端子がグランドになっているコネクタを有していない通常のＵＳＢケーブルを用いて上記第１の構成のＵＳＢ機器と前記外部のＵＳＢ機器とをＵＳＢ接続することで、ＵＳＢケーブルを取り替えることなく、デフォルトでＵＳＢホスト機器として動作する場合とデフォルトでＵＳＢデバイス機器として動作する場合とを切り替えることができる。

また、上記第１の構成のＵＳＢ機器において、前記ＵＳＢコネクタの第４端子と前記ＵＳＢコネクタの第５端子との電気的接続をＯＮ／ＯＦＦするスイッチを備え、ＵＳＢケーブルの一端に設けられる第４端子がグランドになっていないコネクタが前記ＵＳＢコネクタに接続されている状態において、前記スイッチが前記ＵＳＢコネクタの第４端子と前記ＵＳＢコネクタの第５端子との電気的接続をＯＮにする場合は、前記ＵＳＢコントローラがデフォルトでＵＳＢホストコントローラとして動作し、ＵＳＢケーブルの一端に設けられる第４端子がグランドになっていないコネクタが前記ＵＳＢコネクタに接続されている状態において、前記スイッチが前記ＵＳＢコネクタの第４端子と前記ＵＳＢコネクタの第５端子との電気的接続をＯＦＦにする場合は、前記ＵＳＢコントローラがデフォルトでＵＳＢデバイスコントローラとして動作する構成（第２の構成）としてもよい。

このような構成によると、前記ＵＳＢコネクタの第４端子と前記ＵＳＢコネクタの第５端子との電気的接続をＯＮ／ＯＦＦするスイッチを追加するという簡単な回路構成で、フォルトでＵＳＢホスト機器として動作する場合とデフォルトでＵＳＢデバイス機器として動作する場合とを切り替えることができる。

また、上記第２の構成のＵＳＢ機器において、ユーザーによる操作入力を受け付ける操作入力部を備え、前記スイッチが、前記操作入力部が受け付けた操作入力の内容に応じて、前記ＵＳＢコネクタの第４端子と前記ＵＳＢコネクタの第５端子との電気的接続をＯＮ／ＯＦＦする構成（第３の構成）としてもよい。

このような構成によると、デフォルトでＵＳＢホスト機器として動作する場合とデフォルトでＵＳＢデバイス機器として動作する場合とをユーザーの意図通りに切り替えることができる。

本発明に係るＵＳＢ機器によると、第４端子がグランドになっているコネクタを有していない通常のＵＳＢケーブルを用いて本発明に係るＵＳＢ機器と外部のＵＳＢ機器とをＵＳＢ接続することで、ＵＳＢホストケーブルを準備することなく、デフォルトでＵＳＢホスト機器として動作する場合とデフォルトでＵＳＢデバイス機器として動作する場合とを切り替えることができる。

本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも、本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。

本発明の第１実施形態に係るＵＳＢ機器とＵＳＢホスト機器とがＵＳＢ接続される状態を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るＵＳＢ機器とＵＳＢデバイス機器とがＵＳＢ接続される状態を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るＵＳＢ機器が備える表示部の表示画面例を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るＵＳＢ機器の概略構成を示す図である。 USB On-The-Go規格に準拠した一般的なＵＳＢ機器とＵＳＢホスト機器とがＵＳＢ接続される状態を示す図である。 USB On-The-Go規格に準拠した一般的なＵＳＢ機器とＵＳＢデバイス機器とがＵＳＢ接続される状態を示す図である。

本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態に係るＵＳＢ機器とＵＳＢホスト機器とがＵＳＢ接続される状態を図１に示し、本発明の第１実施形態に係るＵＳＢ機器とＵＳＢデバイス機器とがＵＳＢ接続される状態を図２に示す。なお、図１及び図２において図５と同一の部分には同一の符号を付す。

図１に示すように、本実施形態に係るＵＳＢ機器であるタブレット端末８とＡ型標準ＵＳＢコネクタ１０５を備えるＵＳＢホスト機器１０６とは、一端にＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１０２が設けられ、他端にＡ型標準ＵＳＢコネクタ１０３が設けられている通常のＵＳＢケーブル１０４を用いてＵＳＢ接続することができる。

また、図２に示すように、本実施形態に係るＵＳＢ機器であるタブレット端末８とＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１１２を備えるＵＳＢデバイス機器１１３とは、一端にＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１０２が設けられ、他端にＡ型標準ＵＳＢコネクタ１０３が設けられている通常のＵＳＢケーブル１０４と、一端にＡ型標準ＵＳＢコネクタを有し、他端にＡ型非標準ＵＳＢコネクタを有するＵＳＢ変換コネクタ１１４とを用いてＵＳＢ接続することができる。なお、ＵＳＢケーブル１０４及びＵＳＢ変換コネクタ１１４の代わりに、一端にＢ型非標準ＵＳＢコネクタが設けられ、他端にＡ型非標準ＵＳＢコネクタが設けられている通常のＵＳＢケーブルを用いることも可能である。

本実施形態に係るＵＳＢ機器であるタブレット端末８は、ＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１と、ＵＳＢコントローラ２と、スイッチ３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４と、メモリ５と、表示部６と、表示部６の表示画面上に設けられるタッチパネル部７とを備える。

ＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第１〜第５端子はＵＳＢコントローラ２に接続されている。ＵＳＢコントローラ２は、ＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第４端子がグランドであることを検出した場合にＵＳＢデバイス機器と通信を行うＵＳＢホストコントローラとして動作し、ＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第４端子がグランドでないことを検出した場合にＵＳＢホスト機器と通信を行うＵＳＢデバイスコントローラとして動作する。

スイッチ３は、ＣＰＵ４から送られてくる制御信号に基づいて、ＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第４端子とＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第５端子の電気的接続をＯＮ／ＯＦＦする。スイッチ３には例えばトランジスタを用いることができ、スイッチ３にトランジスタを用いる場合には、ＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第４端子とトランジスタの第１端子とを接続し、ＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第５端子とトランジスタの第２端子とを接続し、ＣＰＵ４から送られてくる制御信号がトランジスタの制御端子に入力されるようにすればよい。

ＣＰＵ４は、ユーザーによる操作入力を受け付けるタッチパネル部７から出力される信号に応じて、タブレット端末８の各種制御を行う。メモリ５は、ＣＰＵ４がタブレット端末８の各種制御を行うために必要な各種プログラム及び各種データを不揮発的に記憶している。表示部６は、ＣＰＵ４の制御に従って表示画面に各種情報を表示する。

本実施形態では、タブレット端末８の各種設定項目にＵＳＢの設定が含まれている。

表示部６の表示画面が図３（ａ）に示すＵＳＢの設定画面になっている状態において、表示部６の表示画面に非反転表示されている「ホスト」キーに対応するタッチパネル部７のパネル領域をユーザーがタップすると、ＵＳＢの設定が変更される。具体的には、表示部６の表示画面に反転表示されている「デバイス」キーが非反転表示され、表示部６の表示画面に非反転表示されている「ホスト」キーが反転表示されて表示部６の表示画面が図３（ｂ）に示すＵＳＢの設定画面になるとともに、ＣＰＵ４が、ＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第４端子とＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第５端子の電気的接続をＯＦＦからＯＮに変更するようにスイッチ３を制御する。この設定変更により、ＵＳＢデバイス機器として動作していたタブレット端末８はＵＳＢホスト機器として動作する。

また、表示部６の表示画面が図３（ｂ）に示すＵＳＢの設定画面になっている状態において、表示部６の表示画面に非反転表示されている「デバイス」キーに対応するタッチパネル部７のパネル領域をユーザーがタップした場合も、ＵＳＢの設定が変更される。具体的には、表示部６の表示画面に反転表示されている「ホスト」キーが非反転表示され、表示部６の表示画面に非反転表示されている「デバイス」キーが反転表示されて表示部６の表示画面が図３（ａ）に示すＵＳＢの設定画面になるとともに、ＣＰＵ４が、ＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第４端子とＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第５端子の電気的接続をＯＮからＯＦＦに変更するようにスイッチ３を制御する。この設定変更により、ＵＳＢホスト機器として動作していたタブレット端末８はＵＳＢデバイス機器として動作する。

上記の通り、通常のＵＳＢケーブルを用いてタブレット端末８と他のＵＳＢ機器（例えば図１中のＵＳＢホスト機器１０６または図２中のＵＳＢデバイス機器１１３）とをＵＳＢ接続した状態で、タブレット端末８がデフォルトでＵＳＢホスト機器として動作する場合とタブレット端末８がデフォルトでＵＳＢデバイス機器として動作する場合とを切り替えることができるので、ＵＳＢホストケーブルを準備する必要がなくなり、ユーザーにとって便利である。

＜第２実施形態＞
図４は、本発明の第２実施形態に係るＵＳＢ機器の概略構成を示す図である。本実施形態に係るＵＳＢ機器であるタブレット端末８’は第１実施形態に係るＵＳＢ機器であるタブレット端末８からＵＳＢコントローラ２を取り除き、ＵＳＢコントローラ２の代わりにＵＳＢホストコントローラ２１及びＵＳＢデバイスコントローラ２２を設けた構成である。なお、本実施形態において第１実施形態と同様の部分については説明を省略する。

ＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第１〜第５端子はＵＳＢホストコントローラ２１及びＵＳＢデバイスコントローラ２２それぞれに接続されている。ＵＳＢホストコントローラ２１は、ＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第４端子がグランドであることを検出した場合にＵＳＢデバイス機器と通信を行うことができる動作モードになり、ＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第４端子がグランドでないことを検出した場合にＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第４端子がグランドであるかないかの検出は行うが通信動作は停止しているスリープモードになる。ＵＳＢデバイスコントローラ２２は、ＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第４端子がグランドでないことを検出した場合にＵＳＢホスト機器と通信を行うことができる動作モードになり、ＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第４端子がグランドであることを検出した場合にＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ１の第４端子がグランドであるかないかの検出は行うが通信動作は停止しているスリープモードになる。

したがって、本実施形態では、ＵＳＢホストコントローラ２１及びＵＳＢデバイスコントローラ２２が、他のＵＳＢ機器（例えば図１中のＵＳＢホスト機器１０６または図２中のＵＳＢデバイス機器１１３）とデータ通信を行うＵＳＢコントローラを構成している。

通常のＵＳＢケーブルを用いてタブレット端末８’と他のＵＳＢ機器（例えば図１中のＵＳＢホスト機器１０６または図２中のＵＳＢデバイス機器１１３）とをＵＳＢ接続した状態で、タブレット端末８’がデフォルトでＵＳＢホスト機器として動作する場合とタブレット端末８’がデフォルトでＵＳＢデバイス機器として動作する場合とを切り替えることができるので、ＵＳＢホストケーブルを準備する必要がなくなり、ユーザーにとって便利である。

＜その他＞
上述した各実施形態では、ユーザーによる操作入力を受け付ける操作入力部として、タッチパネル部７を設けたが、例えば、リモコン送信機から送信されるリモコン信号を受信する受信部、スイッチ３としても用いられユーザーによる手動操作が可能な位置に設けられるスイッチなどを、ユーザーによる操作入力を受け付ける操作入力部として用いても構わない。

また、本発明に係るＵＳＢ機器と他のＵＳＢ機器とのＵＳＢ接続は、通常のＵＳＢケーブルのみを用いたＵＳＢ接続（図１参照）と、通常のＵＳＢケーブル及び１つのＵＳＢ変換コネクタを用いたＵＳＢ接続（図２参照）とに限定されることはなく、通常のＵＳＢケーブル、本発明に係るＵＳＢ機器と通常のＵＳＢケーブルとの間に設けられるＵＳＢ変換コネクタ、及び他のＵＳＢ機器と通常のＵＳＢケーブルとの間に設けられるＵＳＢ変換コネクタを用いたＵＳＢ接続であっても構わない。

また、図１及び図２に示す場合とは異なり、タブレット端末８にＵＳＢ接続される他のＵＳＢ機器の組み合わせを、例えば、Ａ型非標準ＵＳＢコネクタを備えるＵＳＢホスト機器と、Ｂ型非標準ＵＳＢコネクタを備えるＵＳＢデバイス機器とにした場合には、タブレット端末８とＡ型非標準ＵＳＢコネクタを備えるＵＳＢホスト機器とのＵＳＢ接続も、タブレット端末８とＢ型非標準ＵＳＢコネクタを備えるＵＳＢデバイス機器とのＵＳＢ接続も、一端にＡ型非標準ＵＳＢコネクタが設けられ他端にＢ型非標準ＵＳＢコネクタが設けられる通常のＵＳＢケーブルのみを用いたＵＳＢ接続にすることができる。

１、１００ ＡＢ型非標準ＵＳＢコネクタ
２ ＵＳＢコントローラ
３ スイッチ
４ ＣＰＵ
５ メモリ
６ 表示部
７ タッチパネル部
８ タブレット端末
２１ ＵＳＢホストコントローラ
２２ ＵＳＢデバイスコントローラ
１０１ USB On-The-Go規格に準拠した一般的なＵＳＢ機器
１０２、１１２ Ｂ型非標準ＵＳＢコネクタ
１０３、１０５ Ａ型標準ＵＳＢコネクタ
１０４ 通常のＵＳＢケーブル
１０６ ＵＳＢホスト機器
１０７ Ａ型非標準ＵＳＢコネクタ
１０８、１１０ Ｂ型標準ＵＳＢコネクタ
１０９ ＵＳＢホストケーブル
１１１、１１３ ＵＳＢデバイス機器
１１４ ＵＳＢ変換コネクタ

Claims (3)

1. ＵＳＢコネクタと、
   前記ＵＳＢコネクタを介して外部のＵＳＢ機器とデータ通信を行うＵＳＢコントローラとを備えるＵＳＢ機器であって、
   ＵＳＢケーブルの一端に設けられる第４端子がグランドになっていないコネクタが前記ＵＳＢコネクタに接続されている状態において、
   前記ＵＳＢコントローラをデフォルトで、ＵＳＢデバイス機器と通信を行うＵＳＢホストコントローラとして動作させるか、ＵＳＢホスト機器と通信を行うＵＳＢデバイスコントローラとして動作させるかを切り替えることができることを特徴とするＵＳＢ機器。
2. 前記ＵＳＢコネクタの第４端子と前記ＵＳＢコネクタの第５端子との電気的接続をＯＮ／ＯＦＦするスイッチを備え、
   ＵＳＢケーブルの一端に設けられる第４端子がグランドになっていないコネクタが前記ＵＳＢコネクタに接続されている状態において、前記スイッチが前記ＵＳＢコネクタの第４端子と前記ＵＳＢコネクタの第５端子との電気的接続をＯＮにする場合は、前記ＵＳＢコントローラがデフォルトでＵＳＢホストコントローラとして動作し、
   ＵＳＢケーブルの一端に設けられる第４端子がグランドになっていないコネクタが前記ＵＳＢコネクタに接続されている状態において、前記スイッチが前記ＵＳＢコネクタの第４端子と前記ＵＳＢコネクタの第５端子との電気的接続をＯＦＦにする場合は、前記ＵＳＢコントローラがデフォルトでＵＳＢデバイスコントローラとして動作する請求項１に記載のＵＳＢ機器。
3. ユーザーによる操作入力を受け付ける操作入力部を備え、
   前記スイッチが、前記操作入力部が受け付けた操作入力の内容に応じて、前記ＵＳＢコネクタの第４端子と前記ＵＳＢコネクタの第５端子との電気的接続をＯＮ／ＯＦＦする請求項２に記載のＵＳＢ機器。

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