JP3202723B2 - Usbユニット - Google Patents
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Description
・電子製品と周辺機器を接続するUSBユニットに関す
る。
周知のとおり、パソコンと周辺機器を結ぶインタフェー
ス規格の一つであり、Windows98を搭載したほ
とんどの新機種で採用されている。USBによると、キ
ーボードやマウス,モデムなどを1つのインタフェース
で接続できるほか、接続が簡単で部品やコストが安いな
どの特徴がある。接続できる周辺機器は、データ転送速
度が比較的迅速なキーボードやマウス,スキャナー,モ
デムなどであり、1台のパソコンを中心とし、USBユ
ニットによりツリー構造を用いて接続される。なお、変
換回路を備えれば、高速なプリンタ等も接続できる。
ートバー等は1個のUSBユニットの中に種々の変換回
路と外部インタフェースを内蔵している。その一例を図
9に示す。
ル103で電気・電子機器102と接続されることによ
り、電気・電子機器102内のUSBコントローラ11
1とUSBユニット100内のUSB_HUB105が
接続される。USB_HUB105には変換回路106
−1,106−2,106−3および106−4が接続
され、各変換回路にてUSB信号114から周辺機器用
のインタフェース信号に変換されたあと、外部インタフ
ェースコネクタ109−1,109−2,109−3お
よび109−4を経由して、周辺機器107−1,10
7−2,107−3および107−4に接続される。基
本的には、1個のUSBユニット100の中に各種周辺
機器用の変換回路および外部インタフェースコネクタが
備えられている。
コネクタ110が設けられている場合は、外部USBコ
ネクタ110およびUSBケーブル103経由で外付け
のUSBユニット108と接続することが可能である。
来技術には、次のような問題点がある。
中に外部インタフェースコネクタや外部USBコネクタ
を多く搭載しているため、内部のコネクタや他の部品点
数が多くなるので、USBユニットの外形が大きくな
り、重量も重くなるということである。
携帯する場合、USBユニットの持つ限られた機能機構
だけを携帯できればよいのに、一体型であるため利用者
が携帯しなくてもよい機能機構まで持ち歩かなければな
らなくなることである。つまり、必要以上に重いUSB
ユニットを携帯しなければならなくなるということであ
る。
外部インタフェースコネクタや外部USBコネクタを多
く搭載しているため、内部の回路物量やコネクタが多く
なり、MTBF(Mean Time Between Failures)が悪化
するということである。
等を拡張するためには、拡張用のUSBユニットとケー
ブルにて接続しなければならないので、ケーブルを引き
回す面積が必要になるということである。
ことにより、小型・軽量のUSBユニットを提供するこ
とにある。
少なくすることにより、MTBFが向上したUSBユニ
ットを提供することにある。
インタフェースコネクタごとにUSBユニットを用意す
ることにより、可搬性に優れたUSBユニットを提供す
ることにある。
にケーブルを不要化したUSBユニットを提供すること
にある。
ニットは、電気・電子製品との間でUSB信号を授受し
て前記電気・電子製品を周辺機器に接続するUSBユニ
ットにおいて、前記周辺機器用の各種外部インタフェー
スコネクタの内から必要最少限の外部インタフェースコ
ネクタを備えるとともに、他のUSBユニットと接続す
るための拡張コネクタを設けたことを特徴とする。
電気・電子製品との間でUSB信号を授受して前記電気
・電子製品を一般周辺機器に接続するUSBユニットに
おいて、前記電気・電子製品とUSB信号を授受するた
めのUSBコネクタと、該USB信号を、前記一般周辺
機器と授受する外部インタフェース信号に変換する1つ
の変換回路と、該外部インタフェース信号を前記一般周
辺機器と授受するための各種外部インタフェースコネク
タの内の必要最少限の外部インタフェースコネクタと、
前記USB信号を他のUSBユニットに導くするための
少なくとも1つの拡張コネクタとを有することを特徴と
する。
電気・電子製品とUSB周辺機器とをUSB信号を授受
して接続するUSBユニットにおいて、前記電気・電子
製品とUSB信号を授受するためのUSBコネクタと、
前記USB周辺機器との間で前記USB信号を授受する
ための1つの外部インタフェースコネクタと、前記US
B信号を他のUSBユニットに導くための少なくとも1
つの拡張コネクタと、USBを拡張し、前記USB信号
を前記外部インタフェースコネクタおよび前記拡張コネ
クタに導く1つのUSB_HUBとを有することを特徴
とする。
電気・電子製品との間でUSB信号を授受して前記電気
・電子製品を一般周辺機器およびUSB周辺機器に接続
するUSBユニットにおいて、少なくとも1つの第1の
USBユニットと、少なくとも1つの第2のUSBユニ
ットとを有し、これらのUSBユニットの内の1つが前
記電気・電子製品とUSB信号を授受するためのUSB
コネクタを備えるとともに、これらのUSBユニットそ
れぞれは隣接するUSBユニットとコネクタ接続され;
前記第1のUSBユニットは、前記USB信号を、前記
一般周辺機器と授受する外部インタフェース信号に変換
する1つの変換回路と、前記一般周辺機器との間で該外
部インタフェース信号を授受するための各種外部インタ
フェースコネクタの内の必要最少限の外部インタフェー
スコネクタと、前記コネクタ接続を行う少なくとも1つ
の拡張コネクタとを有し;前記第2のUSBユニット
は、前記USB周辺機器との間で前記USB信号を授受
するための1つの外部インタフェースコネクタと、前記
コネクタ接続を行うための少なくとも1つの拡張コネク
タと、USBを拡張し、前記USB信号を前記外部イン
タフェースコネクタおよび前記拡張コネクタに導く1つ
のUSB_HUBとを有することを特徴とする。
ネクタを搭載する電気・電子製品のUSBコネクタに接
続可能な分離型USBユニットであり、プリンタ等の周
辺機器やUSB周辺機器と接続するためのシリアル、パ
ラレル、PS/2、LAN、USB等の各種外部インタ
フェースコネクタの中から、必要最小限の外部インタフ
ェースコネクタを選択して搭載することにより、分離型
USBユニットの部品点数を削減し、小型、軽量化、可
搬性向上、MTBF向上を実現するものである。
タを有しており、個々の分離型USBユニットの拡張コ
ネクタ同士が接続可能な構成になっている。例えば、1
個の分離型USBユニットがUSBコネクタを搭載する
電気・電子製品に搭載されている1個のUSBコネクタ
にUSBケーブル等で接続されている場合、USBコネ
クタを搭載する電気・電子製品には1個の分離型USB
ユニットの外部インタフェースコネクタしか接続されて
いないが、その1個の分離型USBユニットの拡張コネ
クタに別の分離型USBユニットを接続することによ
り、USBコネクタを搭載する電気・電子製品には別の
分離型USBユニットの搭載する外部インタフェースコ
ネクタも接続されるようになる。
張コネクタ同士を接続することにより、接続された全て
の分離型USBユニットが搭載する外部インタフェース
コネクタ分だけ、USBコネクタを搭載する電気・電子
製品に搭載されている1個のUSBコネクタに対し、周
辺機器やUSB周辺機器に接続可能となる。
た状態では、接続状態にある分離型USBユニットのう
ちのいずれか一つの分離型USBユニットのUSBコネ
クタと電気・電子製品の1個のUSBコネクタをUSB
ケーブル等で接続しておけば、接続状態にある分離型U
SBユニットの外部インタフェースコネクタを介して、
USBコネクタを搭載する電気・電子製品と外部インタ
フェースコネクタに接続される周辺機器およびUSB周
辺機器との接続が可能である。
離型USBユニット1および12には、電気・電子製品
2と接続するためのUSBコネクタ3と、少数の外部イ
ンターフェース信号またはUSB信号の接続されている
外部インターフェイスコネクタ4および13と、分離型
USBユニット同士を接続する拡張コネクタ5および6
と電気・電子製品2と接続されるUSB信号からシリア
ル、パラレル、PS/2、LAN等の各種インタフェー
ス信号に変換する変換回路7またはUSB_HUB11
とを有している。
型USBユニット1の拡張コネクタ5および6は、ケー
ブル等を使用しないで直接、他の分離型USBユニット
に接続できる。
て図面を参照して説明する。
図を示す。本分離型USBユニット1は、USBコネク
タ8を搭載する電気・電子製品2にUSBケーブル9等
で接続するためのUSBコネクタ3と、周辺機器等22
と接続するためのシリアル、パラレル、PS/2、LA
N等の各種外部インターフェースの中から必要最小限の
外部インターフェースのためのコネクタを備えた外部イ
ンターフェースコネクタ4と、USB信号を外部インタ
ーフェース信号に変換するための変換回路7と、本分離
型USBユニット1または図2に示す型の分離型USB
ユニット12に接続するための拡張コネクタ5および6
を有している。
変換回路7の設計によって決まってくる。例えば、変換
回路7がUSB信号とシリアル信号の変換用回路であっ
たならば、シリアルインタフェース用のコネクタが外部
インターフェースコネクタ4に搭載される。
図である。この分離型USBユニットは、図1の分離型
USBユニットと拡張コネクタ5または6により接続さ
れる。分離型USBユニット12は、USBコネクタ8
を搭載する電気・電子製品2にUSBケーブル9等で接
続するためのUSBコネクタ3と、USBを拡張するた
めのUSB_HUB11と、USB周辺機器24に接続
するための外部インターフェイスコネクタ13とを有し
ている。
他の分離型USBユニット1または分離型USBユニッ
ト12と接続するための拡張コネクタ5および6備えて
いる。
Bユニットの動作について説明する。
Bユニット1の動作を説明する。
ているUSBコネクタ8と分離型USBユニット1に搭
載されているUSBコネクタ3とをUSBケーブル9等
で接続することにより、電気・電子製品2と分離型US
Bユニット1が接続される。外部インタフェースコネク
タ4には、周辺機器22と接続するためのシリアル、パ
ラレル、PS/2、LAN等の外部インタフェース信号
が接続される。
的な接続を図4に示す。電気・電子製品2に搭載されて
いるUSBコントローラ10と変換回路7はUSB信号
14で接続されており、USBコントローラ10から出
力された信号は変換回路7に入力される。変換回路7は
USB信号14を外部インタフェース信号15に変換
し、外部インタフェースコネクタ4を介して周辺機器2
2等に出力する。同様に、周辺機器22等から外部イン
タフェースコネクタ4を介して出力された外部インタフ
ェース信号15は変換回路7に入力され、変換回路7で
外部インタフェース信号15からUSB信号14に変換
されてUSBコントローラ10に出力される。このよう
にして、電気・電子製品2と周辺機器22の間でデータ
の交換が行われる。
6,17および18のうちのいずれか1つと分離型US
Bユニット1内部で接続されいる。図4の場合、USB
信号14は拡張USB信号16と接続されている。尚、
拡張USB信号16,17,18は拡張コネクタ5およ
び6にも接続されている。
たUSB_HUB11の設計により決まってくるため、
USB_HUB11の設計方法により、拡張USB信号
本数の増減は可能である。
Bユニット12の動作を説明する。
れているUSBコネクタ8と分離型USBユニット12
に搭載されているUSBコネクタ3とをUSBケーブル
9等で接続することにより、電気・電子製品2と分離型
USBユニット12が接続される。外部インタフェース
コネクタ13には、USB信号が接続されている。
外部インタフェースコネクタ13の間に、図1で示した
分離型USBユニット1で用いた変換回路7を取り付け
ることにより、外部インタフェースコネクタ13にシリ
アル、パラレル、PS/2、LAN等の外部インタフェ
ース信号を接続することも可能である。図2、図5で
は、外部インタフェースコネクタ13には、USB信号
23が接続されている場合の例を示している。
製品2に搭載されているUSBコントローラ10とUS
B_HUB11はUSB信号14で接続されており、U
SBコントローラ10から出力された信号はUSB信号
14を経由してUSB_HUB11に入力される。US
B_HUB11はUSB信号23を出力し、外部インタ
フェースコネクタ13を介してUSB周辺機器24等に
出力される。同様に、USB周辺機器24等から外部イ
ンタフェースコネクタ13を介して出力されたUSB信
号23はUSB_HUB11に入力され、USB_HU
B11およびUSB信号14を経由してUSBコントロ
ーラ10に出力される。このようにして、電気・電子製
品2とUSB周辺機器24の間でデータの交換が行われ
る。
5には拡張USB信号25、拡張コネクタ6には拡張U
SB信号16,17および18が接続されている。拡張
USB信号の本数はUSB_HUB11の設計により決
まってくるため、USB_HUB11の設計方法によ
り、拡張USB信号本数の増減は可能である。
ニット1と分離型USBユニット12には、電気・電子
製品2からUSBコネクタ8,USBケーブル9および
USBコネクタ3を介して電源とGNDが供給され、更
に、分離型USBユニット1と分離型USBユニット1
2内部で拡張コネクタ5,6および外部インタフェース
コネクタ4,13に接続されている。
ユニット1または分離型USBユニット12同士を接続
した本発明の第3の実施の形態について説明する。図3
および図6では、分離型USBユニット1または分離型
USBユニット12を合計5個接続した例を示している
が、この接続個数を増減することが可能である。なお、
以下の説明において、分離型USBユニット1―1,1
−2,1−3等は分離型SUBユニット1と、分離型U
SBユニット12−1,12−2等は分離型USBユニ
ット12とそれぞれ同型の分離型ユニットを表すものと
する。
たは分離型USBユニット12の拡張コネクタ5と拡張
コネクタ6とを接続することにより、分離型USBユニ
ット12−1,1−1,1−2,12−2および1−3
が接続され、1個の統合USBユニットとしてまとめら
れる。電気・電子製品2に搭載されているUSBコネク
タ8と上記統合USBユニットの窓口である分離型US
Bユニット12−1に搭載されているUSBコネクタ3
とをUSBケーブル9等で接続することにより、電気・
電子製品2と分離型USBユニット12−1,1−1,
1−2,12−2および1−3は電気的に接続されるこ
とになる。
電子製品2に搭載されているUSBコントローラ10と
USB周辺機器24−1とは、USBケーブル9上のU
SB信号14,USB_HUB11−1およびUSB信
号23−1を介して信号の入出力が行われる。また、U
SBコントローラ10と周辺機器22−1とは、USB
ケーブル9上のUSB信号14,USB_HUB11−
1,拡張USB信号16−1,分離型USBユニット1
−1内の変換回路7−1および外部インタフェース信号
15−1を介して信号の入出力が行われる。また、US
Bコントローラ10と周辺機器22−2とは、USBケ
ーブル9上のUSB信号14,USB_HUB11−
1,拡張USB信号17−1,分離型USBユニット1
−2内の変換回路7−2および外部インタフェース信号
15−2を介して信号の入出力が行われる。また、US
Bコントローラ10とUSB周辺機器24−2とは、U
SBケーブル9上のUSB信号14,USB_HUB1
1−1,拡張USB信号18−1,拡張USB信号25
−1,USB_HUB11−2およびUSB信号23−
2を介して信号の入出力が行われる。また、USBコン
トローラ10と周辺機器22−3とは、USBケーブル
9上のUSB信号14,USB_HUB11−1,拡張
USB信号18−1,拡張USB信号25−1,USB
_HUB11−2,拡張USB信号16−2,変換回路
7−3および外部インタフェース信号15−3を介して
信号の入出力が行われる。
載している電気・電子製品2と、USB周辺機器24−
1および24−2並びに周辺機器22−1,22−2お
よび22−3が電気的に接続されてことにより、電気・
電子製品2に複数の周辺機器やUSB周辺機器が接続可
能になる。
よび分離型USBユニット12の内部回路構成を変更す
ることにより、電気・電子製品2に搭載されているUS
Bコネクタ8と、2個以上接続されている分離型USB
ユニット1または分離型USBユニット12のUSBコ
ネクタ3のいずれかの一つをUSBケーブル9等にて接
続することにより、電気・電子製品2と周辺機器22お
よびUSB周辺機器24を接続することも可能である。
そのような本発明の第4の実施の形態を図7を用いて説
明する。
USBユニット1−1内の変換回路7−1とUSBコネ
クタ3−2、分離型USBユニット1−2内の変換回路
7−2とUSBコネクタ3−3の間に、それぞれセレク
タ13−1、13−2を設けていることである。分離型
USBユニット12−1,1−1,1−2を単独で接続
している場合、USB信号19−1は、信号経路28−
1に示したように、セレクタ13−1を介し変換回路7
−1と接続される。同様に、USB信号19−2は信号
経路28−2に示したように、セレクタ13−2を介し
変換回路7−2と接続される。従って、電気・電子製品
2のUSBコネクタ8と、USBコネクタ3−1または
3−2または3−3をUSBケーブル等で接続すること
により、電気・電子製品2にUSB周辺機器24−1ま
たは周辺機器22−1または周辺機器22−2が接続さ
れる。
−1および1−2を一体的に接続した場合の例について
説明する。分離型USBユニット12−1,1−1およ
び1−2を拡張コネクタ5および6を接続することによ
り、セレクタ13−1および13−2には、分離型US
Bユニット12−1,1−1および1−2が接続されて
いる状態にあることを通知する信号21−1、21−2
が出力される。これに伴い、セレクタ13−1および1
3−2内部で信号経路が切り換えられ、信号経路29−
1に示したように、USB信号19−1,20−1、2
0が接続される。 また、信号経路29−2に示したよ
うに、USB信号19−2、20−2、20が電気的に
接続される。尚、この状態では、セレクタ13−1と変
換回路7−1、セレクタ13−2と変換回路7−2は電
気的に分断される。
クタ8と、USBコネクタ3−1,3−2および3−3
のいずれかのコネクタとの間をUSBケーブル等で接続
しても、電気・電子製品2とUSB周辺機器24−1,
周辺機器22−1および22−2が接続されることにな
る。例えば、USBコネクタ8とUSBコネクタ3−3
をUSBケーブル等で接続した場合は、USBコントロ
ーラ10,USB信号25,USBコネクタ3−3,信
号経路29−2で示したUSB信号19−2,20−2
および20を経由して、最終的にUSB_HUB11−
1に接続される。USBコネクタ8と、USBコネクタ
3―1または3−2とを接続した場合でも、最終的には
USB_HUB11−1に接続される。USB_HUB
11−1以降の動作は前述した説明と同じ動作である。
図8を参照して説明する。本実施の形態は、USB_H
UB11−1および変換回路7―1を内蔵した分離型U
SBユニット27−1と、USB−HUB11−2およ
び変換回路7−2を内蔵した分離型USBユニット27
−2と、USB_HUB11−3および変換回路7−3
を内蔵した分離型USBユニット27−3とで構成され
る。
および27−3間は、拡張コネクタ26−1,26−2
および26−3で接続可能であり、この拡張コネクタ2
6−1,26−2,26−3には通常のUSBコネクタ
が利用できる。
2と分離型USBユニット27−1をUSBケーブル9
等で接続することにより、電気・電子製品2と周辺機器
22−1は、USB_HUB11−1および変換回路7
−1を経由して信号接続される。また、電気・電子製品
2と周辺機器22−2は、USB_HUB11−1,拡
張コネクタ26−2,USB−HUB11−2および変
換回路7−2を経由して信号接続される。また、電気・
電子製品2と周辺機器22−3は、3つのUSB_HU
B11−1,11−2および11−3と、2つの拡張コ
ネクタ26−1および26−2と、変換回路7−3とを
経由して信号接続される。
ネクタ26−3経由でUSB周辺機器24やUSBユニ
ットを増設可能である。また、図7の場合と同様に、分
離型USBユニット27−1,27−2または27−3
の内部にセレクタを搭載すれば、電気・電子製品2に搭
載されているUSBコネクタ8と分離型USBユニット
27−1,27−2,27−3のUSBコネクタ3−
1,3−2,3−3のいずれか一つをUSBケーブル9
等にて接続することにより、電気・電子製品2と周辺機
器22−1,22−2,22−3やUSB周辺機器24
を接続することが可能である。
SBユニットを、USBユニット1個あたりに搭載する
外部インタフェースコネクタやその他の部品点数を少な
くした分離型としたため、USBユニットの外形寸法の
小型化と重量低減を実現できるという第1の効果があ
る。
数を少なくできることから、USBユニットのMTBF
が向上できるという第2の効果がもたらされる。
部インタフェースコネクタを多く搭載している場合は不
要な部分まで購入する必要があり、携帯時は不要な部分
まで持ち歩く必要があったが、本発明のUSBユニット
では、必要最少限の外部インタフェースコネクタごとに
分離型USBユニットを構成しているため、分離型US
Bユニットは必要な物だけを購入して使用し、持ち歩く
ことができるという第3の効果がある。
SBユニットを用意してUSBポートを増やし、拡張コ
ネクタ経由で分離型USBユニット同士を接続できる手
段を設けたため、拡張の際にケーブル取り回しスペース
が不要になるという第4の効果がある。
USBユニット同士の接続状況を通知する信号によりU
SB信号経路を切り換えるセレクタを設けることによ
り、分離型USBユニット同士を接続した状態で、電気
・電子製品のUSBコネクタと接続されている分離型U
SBユニットのUSBコネクタのどれか一つをUSBケ
ーブル等で接続すれば、電気・電子製品と周辺機器、U
SB周辺機器が接続できるという第5の効果がある。
続図。
続図。
続図。
Claims (3)
- 【請求項1】 電気・電子製品との間でUSB信号を授
受して前記電気・電子製品を一般周辺機器およびUSB
周辺機器に接続するUSBユニットにおいて、 少なくとも1つの第1のUSBユニットと、少なくとも
1つの第2のUSBユニットとを有し、これらのUSB
ユニットの内の1つが前記電気・電子製品とUSB信号
を授受するためのUSBコネクタを備えるとともに、こ
れらのUSBユニットそれぞれは隣接するUSBユニッ
トとコネクタ接続され、 前記第1のUSBユニットは、 前記USB信号を、前記一般周辺機器と授受する外部イ
ンタフェース信号に変換する1つの変換回路と、 前記一般周辺機器との間で該外部インタフェース信号を
授受するための各種外部インタフェースコネクタの内の
必要最小限の外部インタフェースコネクタと、前記コネ
クタ接続を行う少なくとも1つの拡張コネクタとを有
し、 前記第2のUSBユニットは、 前記USB周辺機器との間で前記USB信号を授受する
ための1つの外部インタフェースコネクタと、 前記コネクタ接続を行うための少なくとも1つの拡張コ
ネクタと、 USBを拡張し、前記USB信号を前記外部インタフェ
ースコネクタおよび前記拡張コネクタに導く1つのUS
B_HUBとを有することを特徴とするUSBユニッ
ト。 - 【請求項2】 前記USBコネクタと前記変換回路との
間に、USBを拡張し、前記USB信号を前記変換回路
および前記拡張コネクタに導くUSB_HUBを設けた
ことを特徴とする請求項1記載のUSBユニット。 - 【請求項3】 前記必要最小限の外部インタフェースコ
ネクタは、少なくともシリアル,パラレル,PS/2ま
たはLANの各インタフェース用のコネクタの中から選
択したことを特徴とする請求項1または2記載のUSB
ユニット。
Priority Applications (2)
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US10/601,221 US7039731B2 (en) | 1999-03-25 | 2003-06-20 | USB interface having selector for transmitting USB signal to conversion circuit and another USB interface |
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JP2000276270A JP2000276270A (ja) | 2000-10-06 |
JP3202723B2 true JP3202723B2 (ja) | 2001-08-27 |
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JP08252499A Expired - Fee Related JP3202723B2 (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | Usbユニット |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3202723B2 (ja) |
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