JP3212970B2 - 記憶機構を備えたUSB(UniversalSerialBus)ヒューマンインターフェース装置 - Google Patents
記憶機構を備えたUSB(UniversalSerialBus)ヒューマンインターフェース装置Info
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Description
データの流通を行うための記憶装置に関し、特に上位の
情報処理装置とUSBインターフェースで接続したキー
ボードやマウスに前記上位情報処理装置からのクリップ
ボードデータを記憶する記憶機構を有し前記キーボード
やマウスを取り外して別の情報処理装置に接続すること
により前記記憶機構内に記憶されたデータを前記別の情
報処理装置で利用可能としたキーボードやマウス等のU
SBヒューマンインターフェース装置に関する。
手段は、各情報処理装置にLANボード等を設置しケー
ブルによるネットワーク構築を行うか、各情報処理装置
にリムーバブル記憶装置を接続しリムーバブルな記憶メ
ディアを媒介して行う必要があった。
装置とそれに接続される周辺装置とのインターフェース
としてUSB(Universal Service
Bus)規格が使用されてきている。USBはキーボー
ド、マウス、ジョイスティック、スキャナ、プリンタ、
カメラ等のUSB規格に準拠した様々な周辺装置を本体
装置に接続でき、シリアルバスによる比較的高速な(従
来のRS232C等による接続に比べ)12Mbpsま
での転送性能を有し、且つ複数のHUBを介して最大1
27台までの周辺装置の接続が行える等の機能を持つも
のである。
キーボードやマウスは既に実現されている。
た方法では、以下の様な問題点がある。・ネットワーク
構築を行うには、データの共有を行いたい情報処理装置
同士がネットワークで接続されていなければならないた
め、データを共用するには必要な装置を事前に選択して
接続しておく必要があった。・リムーバブル記憶装置
(フロッピィディスクや光ディスク等)では、データの
共有を行いたい情報処理装置に同様の記憶メディアが扱
えるリムーバブル記憶装置が必要なため、データを共用
する必要な装置を事前に選択してリムーバブル記憶装置
を接続して置く必要があった。またデータを格納したボ
リュームの媒体名やファイル名を意識する必要があるた
め、煩わしいという問題もあった。
作中で上記の機器が認識されていない場合、一旦システ
ムを停止させて、機器を認識させるためにシステムの再
起動が必要の場合があった。また、これらの接続方式で
は、設計上に通電中の機器構成の変更する考慮がはらわ
れていない事が多い為、最悪の場合通電中に機器構成を
変更すると情報装置や記憶装置を破壊してしまうという
問題もあった。
機構を備えたUSBヒューマンインターフェース装置
は、ヒューマンインターフェース装置としての機能を持
ったUSBヒューマンインターフェース機構と、データ
の読み書きと記憶機能を持つ記憶機構と前記記憶機構の
インターフェースとUSBのインターフェースを双方向
に変換する変換機構とからなるUSB記憶機構と、US
Bインターフェースを持つ情報処理装置との間のUSB
プロトコル通信を行うためのUSBパケット送受信機構
とを有する。
Bヒューマンインターフェース装置は、第1の発明にお
いて、前記記憶機構は前記情報処理装置から与えられた
クリップボードデータを記憶することを備える。
Bヒューマンインターフェース装置は、第1の発明にお
いて、前記情報処理装置においてデータのコピー/切り
取り、貼り付けの操作を行った時、前記ヒューマンイン
ターフェース装置へのコピー/切り取りに対応する該デ
ータの書き込みと前記ヒューマンインターフェース装置
からの貼り付けに対応する該データの読み込みを行うこ
とを備える。
Bヒューマンインターフェース装置は、第1の発明にお
いて、USBインターフェースで情報処理装置と接続し
た不揮発性の記憶機構を備える。
Bヒューマンインターフェース装置は、第1の発明にお
いて、前記記憶機構を備えたヒューマンインターフェー
ス装置はマウス装置又はキーボード装置であることを備
える。
Bヒューマンインターフェース装置は、第1の発明にお
いて、前記USBパケット送受信機構は、前記情報処理
装置から受信したUSBパケットに対してキーボードか
ら入力されたキーコードやマウス移動量の取得要求の場
合は該USBパケットの要求を前記USBインターフェ
ース機構に通知し、クリップボードデータの処理要求の
場合は前記USB記憶機構に通知することを備える。
Bヒューマンインターフェース装置は、第1の発明にお
いて、前記情報処理装置とケーブルで接続されている場
合、ケーブルからの着脱を可能とし前記情報処理装置と
無線で通信する機構を保持することも可能なことを備え
る。
て図面を参照して詳細に説明する。
ス装置106は、USB接続によるヒューマンインター
フェース機能を持ったUSBヒューマンインターフェー
ス機構104と、データの読み書きと記憶機能を持つ記
憶機構102と記憶機構102のインターフェースとU
SBインターフェースとを双方向に変換する変換機構1
01で構成されたUSB記憶機構103と、情報処理装
置107とヒューマンインターフェース装置106間の
USBプロトコル通信を行うためのUSBパケット送受
信機構105で構成されている。
を有するパーソナルコンピュータ等である。
SBヒューマンインターフェース機構104として通常
のマウス機能を有するUSBマウス機構204を、記憶
機構102として不揮発性のメモリであるCF(コンパ
クトフラッシュ)カード202を用いた記憶機構を内蔵
した記憶機構内蔵マウス装置206の構成を示す。
06の1実施の形態として通常のUSBインターフェー
スのマウス機能を持ったマウス装置206についての説
明を行うが、USBヒューマンインターフェース装置1
04を通常のUSBインターフェースを持つキーボード
機能に置き換えることで本発明の内容をキーボード装置
にも容易に適用することが可能である。
USBヒューマンインターフェース機構104としての
機能を持つ。USB−CF変換機構201は変更機構1
01としての機能を、CFカード202は記憶機構10
2としての機能をそれぞれ持ちUSB記憶機構203を
構成する。
処理装置207から記憶機構を内蔵したUSBインター
フェースを持つマウス装置206への通信要求があった
ときに、情報処理装置207からの要求を受信して、U
SBマウス機構204への要求かUSB記憶機構203
への要求かを判断して要求を振り分ける。また、USB
マウス機構204とUSB記憶機構203からの返信を
情報処理装置207に送信する。
合、CFカード202自身はUSBインターフェースに
よる送受信パケットデータの命令内容を認識できないた
め、USB−CF変換機構201はUSBインターフェ
ースとCFカード202の持つインターフェースを該受
信パケットデータについて変換する。逆にCFカード2
02の記憶する内容をマウス装置206から情報処理装
置207に送信する場合USB−CF変換機構201に
よってCFカード202のデータはUSBパケット形態
に変換される。これによってCFカード202は、US
Bプロトコル通信で受信した情報を処理すること又情報
処理装置207へ送信する情報の処理をすることができ
る。
して、CFカード202を用いたが、ディスクやメモリ
カード、FlashROM等の記憶機構で構成してもよ
い。ただし、このときの変換機構101についてはUS
B−CF変換を行うUSB−CF変換機構201ではな
く、USBとディスクやメモリカード等それぞれの記憶
機構とのインターフェース間での双方向変換を行う機構
を持つものとなる。
図2と図3のフローチャートを参照して説明する。
通電中の情報処理装置207のUSBコネクタに接続す
ると、情報処理装置207はマウス装置206が接続さ
れたことを認識して、マウス装置206とUSBプロト
コル通信ができるように設定を行う。設定が終了した時
点で、情報処理装置207はマウス装置206への通信
要求が出せるようになる。この接続時の認識/設定は、
USB機能自体のホットプラグ(電源オン中の抜き差
し)仕様に基づいて処理される。
06でも、情報処理装置207が、マウスの移動情報や
クリックの情報等を得るために、定期的にUSBマウス
機構204への通信要求を発行する。USBインターフ
ェースの場合は常に上位装置(この場合は情報処理装置
207)がマスターとなる仕様になっている。
USBマウスと同様の働きをすることになる。一方、マ
ウス装置206に追加されたUSB記憶機構203への
通信要求は、情報処理装置207においてUSB記憶機
構203へのアクセス要求があったとき、実際はクリッ
プボードへのアクセスがあったときに発行される。
ス装置206へのクリップボード機能の拡張のため、編
集メニューのメニュー項目に切り取り(マウス)、コピ
ー(マウス)、貼り付け(マウス)等のマウス装置20
6へのアクセスを表すメニュー項目を設定し、それが指
定された場合はUSBによるインターフェースでマウス
装置206にアクセスする処理等が必要となる。
処理の流れを以下に説明する。
説明する。
情報処理装置207がマウスの移動情報等を得るために
定期的に発行される。発行された要求は、USBパケッ
ト送受信機構205が受け取る(S301)。
されるパケットデータのタイプとその構造を表してい
る。
取ったUSBパケットがUSBマウス機構204へのパ
ケットであることを認識すると、USBマウス機構20
4へ該USBパケットを振り分ける(S302)。
理装置207から送信された図4のTokenパケット
の中の4bitからなる機能種別(ENDP)フィール
ドの値から判断される。USBパケット送受信機構20
5はこのTokenパケットで要求された処理が終了す
るまでUSBマウス機構204とのパスを維持する。
04は、マウスの移動状況、ボタンの押下状況等の情報
を図4のDataパケット形態にしてUSBパケット送
受信機構205へ渡す(S305)。
マウス機構204から受け取った情報を情報処理装置2
07に送信する(S308)。情報処理装置207はこ
のパケットを正しく受け取ると図4のHandshak
e情報のACKをマウス装置206に返し最初のTok
enで要求した処理を終了する。
期的に繰り返されるため、これらの一連の動作を繰り返
すことになる。情報処理装置207からの要求をUSB
パケット送受信機構205が受け取り、受け取ったTo
kenパケットの内容からUSBマウス機構204へパ
ケットを振り分ける動作を除けば、従来のUSBマウス
の動作と同様の流れである。
する。
203への通信要求は、USBマウス機構204への通
信要求と異なり不定期に発行される。
記憶機構203に対してのREAD又はWRITE要求
(マウス装置206上のクリップボードデータのREA
D又はマウス装置206へのクリップボードデータのW
RITE要求に対応)があった時に発行される。情報処
理装置207において、マウス装置206に記憶させた
い文書や図の一部を選択して、「コピー」又は「切り取
り」の操作を行うと、情報処理装置207から、選択さ
れたデータをマウス装置206のUSB記憶機構203
に書き込むためにデータのWRITE要求が発行され
る。
信要求は、USBマウス機構204への通信要求の場合
と同様に、USBパケット送受信機構205で受け取ら
れる(S301)。
述べたのと同様に受け取った通信要求がTokenパケ
ットであり、その中のENDPフィールドの内容がUS
Bマウス記憶機構203への要求であると、USB記憶
機構203へこの通信要求を送る。
F変換機構201は、USBインターフェースの形式か
らCFインターフェースの形式に変換する(S30
3)。USB−CF変換機構201は、このToken
パケットの先頭にあるパケットIDの内容からデータの
READ要求かWRITE要求かの種別をCFカード2
02に渡す。変換されたCFインターフェースの要求に
よってCFカード202は要求の内容がWRITE要求
かREAD要求かを識別する(S304)。
クリップボードデータを含むデータパケットが図4のD
ataパケットの構成にあるような形で1乃至複数個続
けて情報処理装置207から送信される。これを受け取
ったUSB−CF変換機構201はパケットIDの部分
を取り外してデータ本体だけとしCFカード202にこ
れを渡し、CFカード202は送信されてきたデータを
CFカード202の記憶エリアに書き込む(S30
6)。
ら、書き込みが成功した旨の情報をUSB−CF変換機
構201へ返す。
1は、USBパケット送受信機構205にUSBインタ
ーフェース形式の通信に成功した旨のHandshak
eパケットのACKを返す。USBパケット送受信機構
205は、情報処理装置207にデータの書き込みに成
功した該ACKパケットを送信する(S308)。
RCフィールドは送受信データの正誤を確認するための
もので、これはUSBパケット送受信機構205によっ
て取り付け/取り外しが行われる為、USB−CF変換
機構201とCFカード202との上記受け渡し時には
関与しない。
タの転送が終了するまで、USB規格に従い同様の作業
を繰り返す。例えば、1000ByteのデータをWR
ITEしようと要求を出したとき、一パケットで最大6
4Byteのデータを書きこんでいくものとする。常に
64Byteずつデータ通信を行えたとき、書きたいデ
ータが1000Byteなので15回の64Byteデ
ータと残り40Byteのデータを送るため、計16回
パケットが送信される。パケット中のデータが、そのと
き送れるデータ量より少ないとき、又は空のときに送り
たいデータの転送が完了したことになり、通信が終了す
る。この場合、最後に送られる40Byteが送りたい
データの最後であると判断して通信要求が終了すること
になる。送りたいデータが1024Byteの時には、
64Byteのデータを16回送信した後、17回目に
空のデータを送信して終了する。
7で使いたいときには、マウス装置206を抜き、デー
タを移動させたい情報処理装置207へ差し替えること
により、USBマウス内のUSB記憶機構203を通し
て別の情報処理装置207とデータを共有することがで
きる。このとき、マウス装置206はUSB規格で接続
しているので、情報処理装置207の電源を切る必要は
ない。
とマウス装置206に記憶されていたデータを読み出し
て、情報処理装置207で編集中の文書ファイルなどに
データを取り込むために、情報処理装置207からマウ
ス装置206にREAD要求が発行される。発行された
通信要求はWRITE要求が出されたときと同様に、U
SB記憶機構203へパケットが振り分けられる。振り
分けられたパケットによってUSB−CF変換機構20
1は、CFカード202に要求されたデータを読み出す
ように命令を出す(S307)。読み出されたデータは
USB−CF変換機構201によってUSBパケットに
変換され、USBパケット送受信機構205を介して情
報処理装置207へ送られる。
取ったら、正常に受け取った旨の信号をマウス装置20
6に通知する。この信号を受け取ったら、マウス装置2
06は、次のパケットを情報処理装置207へ送信す
る。READ要求の時もWRITE要求の時と同様に、
読み込みたいデータの転送が終了するまで、USB規格
に従い同様の作業を繰り返す。
装置206を別の情報処理装置207に持ち運ぶ場合、
図5の(a)で示すようにマウス装置206がケーブル
で接続されている場合はマウス装置206自体をケーブ
ルから切り離し、マウス装置206のみ単独で移動が行
えると便利である。
無線によってマウス装置206と情報処理装置207と
の通信が可能な場合は、本発明の特徴を大いに発揮する
ことが可能となる。
は、以下に記載するような効果を得ることができる。
憶機構を備えたUSBヒューマンインターフェース装置
は、USB規格により接続しているので、USBポート
を備えている情報処理装置同士であれば、マウスを差し
替えることによってデータの共有が容易にできるように
なる。
ができるため、情報処理装置が動作中の時であっても本
装置の脱着が可能となる。
に内蔵しているため、また転送性能の高速なUSB通信
を利用するため現在の情報処理装置のクリップボード感
覚で利用できる。
に内蔵しているため、記憶装置としてのスペースが必要
なく、余計なスペースを必要としない。
め、USB規格で規定されている容量内であれば、必要
な電力をUSBバスから得られる。そのため、特別な電
源装置を必要としない。
ある。
すブロック図である。
明するフローチャートである。
体装置との接続例である。
Claims (7)
- 【請求項1】 ヒューマンインターフェース装置として
の機能を持ったUSBヒューマンインターフェース機構
と、データの読み書きと記憶機能を持つ記憶機構と前記
記憶機構のインターフェースとUSBのインターフェー
スを双方向に変換する変換機構とからなるUSB記憶機
構と、USBインターフェースを持つ情報処理装置との
間のUSBプロトコル通信を行うためのUSBパケット
送受信機構とを有することを特徴とする記憶機構を備え
たUSBヒューマンインターフェース装置。 - 【請求項2】 前記記憶機構は前記情報処理装置から与
えられたクリップボードデータを記憶することを特徴と
する請求項1記載の記憶機構を備えたUSBヒューマン
インターフェース装置。 - 【請求項3】 前記情報処理装置においてデータのコピ
ー/切り取り、貼り付けの操作を行った時、前記ヒュー
マンインターフェース装置へのコピー/切り取りに対応
する該データの書き込みと前記ヒューマンインターフェ
ース装置からの貼り付けに対応する該データの読み込み
を行うことを特徴とする請求項1記載の記憶機構を備え
たUSBヒューマンインターフェース装置。 - 【請求項4】 USBインターフェースで情報処理装置
と接続した不揮発性の記憶機構を備えたことを特徴とす
る請求項1記載の記憶機構を備えたUSBヒューマンイ
ンターフェース装置。 - 【請求項5】 前記記憶機構を備えたヒューマンインタ
ーフェース装置はマウス装置又はキーボード装置である
ことを特徴とする請求項1記載の記憶機構を備えたUS
Bヒューマンインターフェース装置。 - 【請求項6】 前記USBパケット送受信機構は、前記
情報処理装置から受信したUSBパケットに対してキー
ボードから入力されたキーコードやマウス移動量の取得
要求の場合は該USBパケットの要求を前記USBイン
ターフェース機構に通知し、クリップボードデータの処
理要求の場合は前記USB記憶機構に通知することを特
徴とする請求項1記載の記憶機構を備えたUSBヒュー
マンインターフェース装置。 - 【請求項7】 前記情報処理装置とケーブルで接続され
ている場合、ケーブルからの着脱を可能とし前記情報処
理装置と無線で通信する機構を保持することも可能なこ
とを特徴とする請求項1記載の記憶機構を備えたUSB
ヒューマンインターフェース装置。
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