JP5177460B2 - 情報処理システム - Google Patents

Description

本発明は、各種情報処理を行う情報処理システムに関するものである。特に、情報処理装置に設けられたＵＳＢ端子と、他の情報処理装置あるいはモデム装置などに設けられたシリアル端子間で信号の送受信を行う情報処理システムに関する。

現在、パーソナルコンピュータなどの情報処理装置では、プリンター装置、外部記憶装置といった各種外部装置を制御するインターフェイスとしては、ＵＳＢ規格のものが一般的である。ＵＳＢ規格のインターフェイスが登場する以前は、ＲＳ２３２Ｃ規格のインターフェイスにて外部装置を制御することが多く行われていた。現在では、外部装置がＲＳ２３２Ｃ規格である場合など、新旧のインターフェイスを混在して使用しなければならない場合、ＵＳＢ信号とＲＳ２３２Ｃ信号の間で信号変換を行う必要がある。

特許文献１には、ＲＳ２３２Ｃのような従来型のインターフェイスを備えた第１の電子機器と、ＵＳＢ規格のような現在主流となっているインターフェイスを備えた第２の電子機器とを、データ変換して中継するレシーバについて開示されている。

特開２００２−１９７０４８号公報

ＵＳＢ規格のインターフェイスとＲＳ２３２Ｃ規格のインターフェイス間の信号変換を行う変換ケーブルが広く一般に用いられている。歌唱装置として知られるカラオケ装置においても、外部装置として接続されるモデム、外部採点装置、外部撮影装置などにおいて、ＲＳ２３２Ｃ規格のインターフェイスが搭載されたものがある。

カラオケ装置においてもＲＳ２３２Ｃ規格のインターフェイスが搭載されている機種もみられるが、搭載されたＲＳ２３２Ｃ端子の数は限られたものとなっており、多数のＲＳ２３２Ｃ規格の外部装置を接続することはできない。そのため、ＵＳＢ端子を利用してＲＳ２３２Ｃ規格の外部装置をコントロールする必要がある。また、最新のカラオケ装置では、当初からＲＳ２３２Ｃ端子を搭載していない機種もあり、この場合、ＲＳ２３２Ｃ規格の外部装置を制御するには、やはりＵＳＢ端子を用いて外部装置を制御する必要がある。

接続されたＲＳ２３２Ｃ規格の外部装置の制御に関し、情報処理装置（カラオケ装置）の物理ポート、すなわち、ＵＳＢ端子の物理的位置に対して、接続する外部装置を予め決めておくことが考えられる。この場合、外部装置は決められたＵＳＢ端子に接続されることとなり、情報処理装置は、外部装置が接続されるＵＳＢ端子に対して外部装置に対応した制御信号を送信することで外部装置の制御を行うことが可能となる。しかしながら、ＵＳＢ端子が不足した場合にＵＳＢハブを用い、ＵＳＢ端子の増設を図った場合、ＵＳＢハブに配設された複数のＵＳＢ端子は、機種毎にシリアル番号位置が異なるため、前述したような物理ポートによる外部装置の判別は困難となる。

また、各種情報処理装置のＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）として知られるＬｉｎｕｘ（登録商標）では、ＵＳＢ端子に変換ケーブルを介して接続されたＲＳ２３２
Ｃ規格の外部装置に対し、制御用のシリアル番号を、外部装置が接続された順番に、ｔｔｙＵＳＢ０、ｔｔｙＵＳＢ１・・と割り当てていく。そのため、情報処理装置側では、外部装置に割り当てられたシリアル番号を的確に認識しておかないと、外部装置に対する制御を行うことができない。ところが、情報処理装置が複数のＵＳＢ端子を備えていたり、情報処理装置が備えるＵＳＢ端子の１つに、複数の（下流側）ＵＳＢ端子を備えたＵＳＢハブが接続され、そのＵＳＢハブのＵＳＢ各端子を介して、など、１つの情報処理装置の複数のＵＳＢ端子に対して複数の外部装置が同時に接続されていた場合には、Ｌｉｎｕｘでは、立ち上げ時にＵＳＢ端子を認識する順序が変ったりすることがあるので、外部装置が接続されていることに認識する順番も一定ではなくなる。このため、Ｌｉｎｕｘでは、ＵＳＢ端子毎に接続された各外部装置に対して割り当てられるシリアル番号を常に定まった値で知り得ることは困難である。

本発明は、ＵＳＢ端子を備えた情報処理装置と、レガシーポートとしてのＲＳ２３２Ｃ端子（シリアル端子）を備えた外部装置とを同時に複数接続されていた際、Ｌｉｎｕｘが動作する情報処理装置にて、それに接続されている外部装置毎の種類を判別させることを目的としている。

そのため、本発明に係る情報処理システムは、ＵＳＢ−シリアル変換部と、情報処理装置を備える情報処理システムにおいて、前記ＵＳＢ−シリアル変換部は、ＵＳＢ側制御線と接続され、前記情報処理装置に接続可能なＵＳＢ端子と、シリアル側制御線と接続され、外部装置に接続可能なシリアル端子と、前記ＵＳＢ側制御線に入力もしくは出力されるＵＳＢ信号と、前記シリアル側制御線に出力もしくは入力されるシリアル信号との間で信号変換を行う信号変換部と、データ通信及びフロー制御に使用しない前記シリアル側制御線の内、１つの出力制御線と、複数の入力制御線を短絡させて形成したループバック部と、前記出力制御線から複数の前記入力制御線に入力される信号を、記憶している設定状態に基づいて反転もしくは非反転させる複数の反転制御部と、前記情報処理装置は、各入力制御線の応答を検出することで前記ＵＳＢ−シリアル変換部の設定状態を検出する設定検出処理を実行することを特徴とするものである。

さらに、本発明に係る情報処理システムにおいて、各前記反転制御部の設定状態は、前記ＵＳＢ端子に接続された情報処理装置からのＵＳＢ信号、もしくは、前記シリアル端子に接続された外部装置からのシリアル信号から設定、記憶させることが可能であることを特徴とすることとしている。

さらに、本発明に係る情報処理システムにおいて、前記シリアル信号は、ＲＳ２３２Ｃ規格の信号であって、前記ループバック部を形成する出力制御線は、ＤＴＲ制御線であり、前記ループバック部を形成する入力制御線は、ＤＳＲ制御線、ＤＣＤ制御線、ＲＩ制御線の内の、少なくとも２つであることを特徴とするものである。

さらに、本発明に係る情報処理システムにおいて、前記ＵＳＢ−シリアル変換部は、前記ＵＳＢ端子と、前記信号変換部と、複数の前記反転制御部と、第１接続部を有する第１構成と、前記シリアル端子と、前記ループバック部と、前記第１接続部に接続される第２接続部を有する第２構成を備えることを特徴とするものである。

さらに、本発明に係る情報処理システムにおいて、前記第２構成は、情報処理装置と外部装置との間の送信信号と受信信号を入れ換えるクロスケーブルであることを特徴とするものである。

本発明では、情報処理装置と外部装置を接続するＵＳＢ−シリアル変換部において、情報処理装置側からＵＳＢ−シリアル変換部の種類を、簡易な構成で判定可能としている。そのためＵＳＢ−シリアル変換部と外部装置を予め対応付けておくことで、情報処理装置側では、ＵＳＢ−シリアル変換部を介して接続された外部装置の種類を判定し、外部装置に応じた処理を実行することが可能となる。

さらに、ＵＳＢ−シリアル変換部における反転制御部の設定状態を、外部からのＵＳＢ信号、もしくは、シリアル信号にて設定、記憶させることで反転制御部の設定状態を自由に変更することが可能となる。特に、カラオケ装置などの商用機器では、接続する外部装置が変更された場合であっても、使用しているＵＳＢ−シリアル変換部を、外部装置の利用状況に応じて設定状態を変更するだけで、新しい外部装置に利用することが可能となる。

ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブルの構成を示す図。 信号変換部における制御線配列を示す図。 ＵＳＢ端子、ＲＳ２３２Ｃ端子の端子構成を示す図。 本発明の実施形態に係るＵＳＢ−シリアル変換部の構成を示す図。 本発明の実施形態に係るＵＳＢ−シリアル変換部での処理を示すフロー図。 ＲＳ２３２Ｃ端子側からＵＳＢ端子側へのデータ受信処理を示すフロー図。 ＵＳＢ端子側からＲＳ２３２Ｃ端子側へのデータ受信処理を示すフロー図。 本発明の実施形態に係る反転制御部の設定と外部装置の対応関係を示す図。 本発明の実施形態に係る設定検出処理のタイムチャートを示す図。 本発明の実施形態に係るスタートアップ処理を示すフロー図。 本発明の実施形態に係るポート対応テーブルの例を示す図。 本発明の実施形態に係るアプリケーション処理を示すフロー図。 本発明の実施形態に係る情報処理システムと外部装置の接続の様子を示す図。 本発明の他の実施形態に係るＵＳＢ−シリアル変換部の構成を示す図。 本発明の他の実施形態に係るＵＳＢ−シリアル変換部の構成を示す図。 本発明の実施形態に係るＵＳＢ−シリアル変換部に対して設定処理を実行する際の構成を示す図。 本発明の実施形態に係る設定処理における設定画面を示す図。 本発明の他の実施形態に係る設定処理における設定画面を示す図。 本発明の実施形態に係るＵＳＢ−シリアル変換部に対するラベル貼付の様子を示す図。 本発明の実施形態に係るＵＳＢ−シリアル変換部の出荷処理を示すフロー図。

本発明の実施形態に係る情報処理システムについて図を参照しつつ説明する。まず、図１〜図３を用いて、従来から用いられているＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブルについてその詳細を説明しておく。図１は、ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブルの構成を示す図であり、図２は、信号変換部における制御線配列を示す図であり、図３は、ＵＳＢ端子、ＲＳ２３２Ｃ端子の端子構成を示す図である。

図１に示されるようにＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル１は、ＵＳＢ端子１１、変換ケーブル１２、ケーシング１３、ＲＳ２３２Ｃ端子１４を備えて構成されたケーブルであって、ＵＳＢ端子１１側に接続される情報処理装置とＲＳ２３２Ｃ端子１４側に接続される情報処理装置との間で通信を行うために用いられる。具体的には、ケーシング１３内部
に配置された信号変換部１５にて、ＵＳＢ信号（ＵＳＢ端子側１１の信号）とＲＳ２３２Ｃ信号（ＲＳ２３２Ｃ端子１４側の信号）との間で信号変換することで、接続された情報処理装置の間での通信を可能とする。

ケーシング１３内部には、図２に示される信号変換部１５の他、電圧を各端子での規格揃えるためのレベルコンバータが配置されている。通常、レベルコンバータは、ＲＳ２３２Ｃ側制御線とＲＳ２３２Ｃ端子１４との間に配置されている。

信号変換部１５には、ＵＳＢ端子１１に接続される３つの制御線（ＵＳＢ側制御線）が、また、ＲＳ２３２Ｃ端子１４側（実際には、レベルコンバータを介すこととなる）に接続される８つの制御線が設けられている。さらに、ＳＲＡＭなどの記憶手段で構成された２つのＦＩＦＯ１５ａ、１５ｂが設けられている。また、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭをも備えており、ＲＯＭに組み込まれたプログラム（図５〜図７）を、ＣＰＵがＲＡＭ上で実行することで、前述のＦＩＦＯを介したＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ間の通信制御を行う。詳細を以下に説明する。
第１のＦＩＦＯ１５ａは、ＲＳ２３２Ｃ側の入力制御線ＲＸＤから入力されるＲＳ２３２Ｃ信号をバッファして、ＵＳＢ側制御線にＵＳＢ信号として出力する。そして、ＦＩＦＯ１５ｂは、ＵＳＢ側制御線から入力されるＵＳＢ信号を、ＲＳ２３２Ｃ側の出力制御線ＴＸＤにＲＳ２３２Ｃ信号として出力する。図中破線で示す矢印がこれら信号の流れを示している。なお、各制御線の機能は下記の通りである。

ＵＳＢ側制御線
（Ａ１）ＵＳＢＤＭ … 信号送受信（プラス側）
（Ａ２）ＵＳＢＤＰ … 信号送受信（マイナス側）

ＲＳ２３２Ｃ側制御線
（Ｂ１）ＴＸＤ … 信号送信
（Ｂ２）ＲＸＤ … 信号受信
（Ｂ３）ＲＴＳ … 送信リクエスト
（Ｂ４）ＣＴＳ … 送信可
（Ｂ５）ＤＴＲ … データ端末レディ
（Ｂ６）ＤＳＲ … データセットレディ
（Ｂ７）ＤＣＤ … キャリア検出
（Ｂ８）ＲＩ … 被呼表示

図３は、ＵＳＢ端子１１、ＲＳ２３２Ｃ端子１４について、接続される側から眺めた図であって、各端子における制御線の配列が示されている。ＵＳＢ端子１１、ＲＳ２３２Ｃ端子１４には、信号変換部１５で説明した各制御線の他、ＶＣＣ（電源）、ＧＮＤ（接地線）が設けられた構成となっている。

ＵＳＢＤＭ、ＵＳＢＤＰは、ＵＳＢ端子１１に接続されるＵＳＢ側制御線であって、ＵＳＢ端子１１からデータ信号が入出力される。一方、ＲＳ２３２Ｃ側制御線において、ＴＸＤは、ＲＳ２３２Ｃ端子１４側に変換されたデータ信号を出力する制御線である。このデータ信号を出力する場合、ＲＳ２３２Ｃ端子１４側に接続される情報処理装置によっては、ＲＴＳ、ＣＴＳが利用される場合もある。ＲＳ２３２Ｃ端子１４に接続される情報処理装置に対し、ＲＴＳにてデータ信号を送信可能か否かの問い合わせが行われ、当該情報処理装置からＣＴＳを受け取ることで送信可能であることを判断し、ＴＸＤでデータ信号を送信が行われる。

ＲＸＤは、ＲＳ２３２Ｃ端子１４側に接続される情報処理装置からのデータ信号を受信
するための制御線であって、受信したデータ信号は、信号変換部１５にてＵＳＢ規格のデータ信号に変換され、ＵＳＢＤＭ、ＵＳＢＤＰにてＵＳＢ端子１１側へ出力される。

ＲＳ２３２Ｃ側に設けられた制御線、ＤＴＲ、ＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩは、ＲＳ２３２Ｃ端子１４に接続される装置がモデム装置であることを意図して設けられた制御線である。ＤＴＲはモデム装置に対して準備が整っているか否か問い合わせる出力制御線であって、入力制御線ＤＳＲにて信号を受信することで準備が整っていることを確認する。ＤＣＤは、キャリア検出に用いられる入力制御線であり、キャリアを検出することで相手と接続できていることが判断される。ＲＩは、モデム装置にて呼び出し音が発生した場合にアクティブとなる入力制御線である。

ＲＳ２３２Ｃ側制御線のうちＤＴＲ、ＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩは、本来、接続する相手がモデム装置である場合を意図して設けられたものであったが、現在、一般的に使用されるモデム装置においても、これら制御線を利用することなく、他の制御線が専ら使用されている。本発明では、これら制御線の空き状態に着目し、接続する相手、すなわち、ＲＳ２３２Ｃ端子１４側に接続される外部装置の判断に用いることとしている。なお、本発明の構成上、図１〜図３を用いて説明した、従来のＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル１と重複する部分は同様の構成が利用される。

図４は、本発明の実施形態に係るＵＳＢ−シリアル変換部の構成を示す図である。本実施形態におけるＵＳＢ−シリアル変換部は、図２にて説明した信号変換部１５、反転制御部１６ａ〜１６ｃ、記憶手段としてのレジスタ１７を含んで構成されている。このレジスタ１７は、電源切断後においても記憶可能なフラッシュＲＯＭなどが使用される。信号変換部１５の機能については従来のものと同等のものである。

一方、従来、モデム装置が接続されることを前提として設けられた４つの制御線、ＤＴＲ、ＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩは、ループバック部を形成するように配線される。これらの制御線は、ＵＳＢ端子１１に接続される情報処理装置にて使用するオペレーティングにおいて、データ通信に用いられるＴＸＤ、ＲＸＤ、そして、フロー制御に用いられるＲＴＳ、ＣＴＳ以外の制御線となっている。ループバック部は、具体的には、出力制御線ＤＴＲからの信号が、入力制御線ＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩに戻るよう短絡されることで形成される。本実施形態では、３つの入力制御線に対してＤＴＲからの信号が戻るように配線されているが、入力制御線は少なくとも複数（２つ以上）であればよい。

さらに、ループバック部を形成する入力制御線には、それぞれ反転制御部１６ａ〜１６ｃが設けられる。これら反転制御部１６ａ〜１６ｃは、レジスタ１７に記憶されている設定状態に基づいて、ＤＴＲから出力される信号を反転、非反転の状態として各入力制御線に戻す役割を果たす。ＵＳＢ端子側１１に接続された情報処理装置からＤＴＲ、ＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩを監視することで、どの種類のＵＳＢ−シリアル変換部が接続されているかを判定することが可能となる。そして、ＵＳＢ−シリアル変換部の種類と外部装置を予め定めておくことで、ＵＳＢ端子側１１に接続された情報処理装置は、どの外部装置が接続されているかを判断し、接続された外部装置に対応する処理を実行することが可能となる。なお、電気的に設定状態を記憶するレジスタ１７に代え、ディップスイッチなどで機械的に設定状態を記憶させることとしてもよい。その場合、各反転制御部１６ａ〜１６ｃに対応したディップスイッチを操作することで設定が行われる。

図５〜図７に信号変換部１５での処理を示すフロー図を示す。図５は、全体の処理を示すフロー図であって、図６は、ＲＳ２３２Ｃ端子側からＵＳＢ端子側へのデータ受信処理を示すフロー図、図７は、ＵＳＢ端子側からＲＳ２３２Ｃ端子側へのデータ送信処理を示すフロー図となっている。

図５の処理では、信号変換部１５がＵＳＢ信号（コマンド）を受信する（Ｓ１０１）と、信号変換部１５ではコマンドに応じた処理が実行される。Ｓ１０２では、コマンドが特殊命令か否かを判断する。この特殊命令は、図４で説明した反転制御部１６ａ〜１６ｃの反転、非反転の状態をレジスタ１７に書き込むための命令であって、この命令を受信したときには、Ｓ１０８にて命令が示す３ｂｉｔデータの内容がレジスタ１７に書き込まれることとなる。

一方、Ｓ１０３〜Ｓ１０７にて判断されるコマンドは、従来のＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブルにて使用される通常のコマンドであって、これらコマンドを受信したときには、それらに対応するＳ１０９〜Ｓ１１３の処理が実行される。またこれら以外のコマンドの場合（Ｓ１１４）では、そのコマンドの内容に応じた処理が実行されることとなる。

図６に記載のフロー図は、ＲＳ２３２Ｃ端子からＵＳＢ端子側へのデータ受信処理を示している。この処理は、図２において破線で示したＲＳ２３２Ｃ側制御線からＵＳＢ側制御線へのデータの流れの処理に相当している。ＲＳ２３２Ｃ側の入力制御線ＲＸＤからデータ受信したと判断された場合（Ｓ１２１）には、受信したデータが第１のＦＩＦＯ１５ａに順次書き込まれる（Ｓ１２２）。第１のＦＩＦＯ１５ａに書き込まれたデータは、ＵＳＢ信号によるコマンド（図５のＳ１０７）を受信することで、ＵＳＢ端子１１側の出力制御線ＵＳＢＤＭ、ＵＳＢＤＰに出力される（Ｓ１２３）。データ出力後は第１のＦＩＦＯ１５ａはクリアされる。

図７に記載のフロー図は、ＵＳＢ端子側からＲＳ２３２Ｃ端子への送信処理を示している。この処理は、図２において破線で示したＵＳＢ側制御線からＲＳ２３２Ｃ側制御線へのデータの流れの処理を示している。Ｓ１３１では、ＵＳＢ信号によるコマンドによる第２のＦＩＦＯ１５ｂへのデータ書き込みが終了したか否かが判断される。すなわち、図５のＳ１０６とＳ１１２の処理が終了したかが判断されることとなる。データ書き込みが終了したことが判断されると、Ｓ１３２にて第２のＦＩＦＯ１５ｂからデータが読み出されＲＳ２３２Ｃ側の出力制御線ＴＸＤへの出力される（Ｓ１３３）。データ出力後は第２のＦＩＦＯ１５ｂはクリアされる。

本実施形態では、３つの反転制御部１６ａ〜１６ｃを用いたことで、８種類のＵＳＢ−シリアル変換部を判定すること、結果的には８種類の外部装置を判定することが可能となる。図８は、本発明の実施形態に係る反転制御部の設定とＵＳＢ−シリアル変換部の対応関係を示す図であって、各反転制御部１６ａ〜１６ｃの設定状態と、ＵＳＢ−シリアル変換部の種類（ここでは番号にて示している）の対応関係が示されている。この図に示されるように出力制御線ＤＴＲから出力された信号の状態に対し、各入力制御線ＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩが反転状態となって戻されるか、そのままの状態で戻されるかを監視することで、８種類のＵＳＢ−シリアル変換部を判別することが可能となる。

図９は、本発明の実施形態に係る設定検出処理のタイムチャートを示す図である。ＵＳＢ端子を介してＵＳＢ−シリアル変換部が接続される情報処理装置では、起動時にスタートアップ処理が実行される。このスタートアップ処理では、ＤＴＲ信号をＬｏ状態からＨｉ状態へと変化させる（時刻ｔ１）とともに、Ｈｉ状態からＬｏ状態へと変化させ（時刻ｔ２）、これらのタイミングで他の端子がどのように変化したかを検出することで、ＵＳＢ−シリアル変換部の設定状態を検出することとしている。この図では、ＤＴＲを反転させた時刻ｔ１で、ＤＣＤ、ＲＩが反転していることが分かる。図８を参照すると、ＤＣＤ、ＲＩが反転状態となるのはＮｏ．４であることが判定される。このスタートアップ処理では、ＤＴＲ信号を２回（時刻ｔ１、時刻ｔ２）反転させることで、判定時の精度向上が図られている。

また、本実施形態では、ループバック部に複数の入力制御線を使用することで、本発明にて使用するＵＳＢ−シリアル変換部か否かを確実に判断することも可能となっている。図１で説明したようなループバック部を備えない従来のＵＳＢ−シリアル変換ケーブル１が接続された場合、各制御線ＤＴＲ、ＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩはそれぞれが独立して信号のやり取りを行うため、本実施形態のようにＤＴＲの変化に同期して、ＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩの何れかが変化する可能性はほとんど無い。このように、ループバック部を設けることで、ＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩにてＤＴＲの変化を検出することで、本発明にて使用するＵＳＢ−シリアル変換部か否かの判断を可能としている。これは、ループバック部に複数の入力制御線を採用することでより確実なものとなる。

ＵＳＢ−シリアル変換部の種類の検出は、時刻ｔ１、時刻ｔ２におけるスタートアップ処理のみならず、情報処理装置にて実行されるアプリケーションで検出することとしてもよい。さらに、情報処理装置に設けられているＵＳＢ端子にて接続が検知されたときに実行することとしてもよい。図９のタイムチャートでは、時刻ｔ３にてアプリケーションの処理でＤＴＲ信号を反転させ、スタートアップ処理と同様に判断が行われている。また、アプリケーションでの検出もスタートアップ処理と同様、複数回行うことで判定精度を向上させることとしてもよい。

図１０には、ＯＳとしてＬｉｎｕｘを使用した場合におけるスタートアップ処理のフロー図が示されている。スタートアップ処理が開始される（Ｓ２００）と、Ｓ２０２〜Ｓ２１３を繰り返すことで、情報処理装置に設けられた各ＵＳＢ端子毎での判定が実行される。ここでは、２０個のＵＳＢ端子を有することが想定されている。Ｓ２０２では、物理ポート（ＵＳＢ端子）に割り当てられているシリアルポート／ｄｅｖ／ｔｔｙＵＳＢｎをオープンする。ここでオープンにしようとしたときにエラーと判定された場合には、該当ポートが無いと判断し、当該シリアルポートに対応付けて、ＵＳＢシリアル無しを示す−１をテーブルに書き込む。

Ｓ２０４は、図９の時刻ｔ１での処理であって、ＤＴＲをＨｉ状態（ＤＴＲ＝１）に変更する。通常、Ｓ２０２のポートオープン時に行われる処理であるが、ここでは、念のために行うこととしている。Ｓ２０５では、ＲＳ２３２Ｃ側の出力制御線、ＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩの状態を確認する。ここでは、ＤＴＲがＨｉ状態で、ＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩの各値を1回読んでｓｔａｔ１に格納する処理を行う。この例では、ｂｉｔ２＝ＤＳＲ、ｂｉｔ
１＝ＤＣＤ、ｂｉｔ０＝ＲＩとして格納し、３つのｂｉｔで構成される数値をｓｔａｔ１に格納している。図９の例ではｓｔａｔ１＝１００（ＤＳＲ＝１、ＤＣＤ＝０、ＲＩ＝０）として格納される。

Ｓ２０６は、図９の時刻ｔ２での処理であって、ＤＴＲをＬｏ状態（ＤＴＲ＝０）に変更する。前述したようにスタートアップ処理では、ＤＴＲ出力制御線の信号反転を２回実行することで判定精度の向上を図っている。Ｓ２０７では、ＤＴＲの状態変化に伴うＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩの状態が確認される。Ｓ２０５と同様の処理ではあるが、ここではＤＴＲがＬｏ状態で、ＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩの各値を１回読んでｓｔａｔ２に格納する。本実施例では、ｂｉｔ２＝ＤＳＲ、ｂｉｔ１＝ＤＣＤ、ｂｉｔ０＝ＲＩとして格納し、３つのｂｉｔで構成される数値がｓｔａｔ２に格納される。図９の例ではｓｔａｔ２＝０１１（ＤＳＲ＝０、ＤＣＤ＝１、ＲＩ＝１）として格納される。

Ｓ２０８では、シリアルポート／ｄｅｖ／ｔｔｙＵＳＢｎを一旦クローズする。Ｓ２０９では、Ｓ２０５にて判定されたｓｔａｔ１と、数値“７”（２進法における“１１１”）との排他的論理和がｓｔａｔ２になっているか、すなわち、ｓｔａｔ１とｓｔａｔ２の何れのｂｉｔも反転状態となっているかが判定される。

排他的論理和が成り立っている場合には、本実施形態のＵＳＢ−シリアル変換部が接続されていると判定される。本実施形態では、ｓｔａｔ２に１を加えた数値が外部装置を示す数値としてテーブル上のｔｔｙＵＳＢｎの位置に書き込まれる（Ｓ２１０）。このｓｔａｔ２に１を加えた数字は、図８で示した各Ｎｏ．に相当している。図９の例では時刻ｔ２ではｓｔａｔ２＝０１１（２進法）となっているため、Ｎｏ．４として判定される。一方、ｓｔａｔ１とｓｔａｔ２に関して排他的論理和が成り立っていない場合は、ループバック部を備えていない、すなわち、本発明にて使用するＵＳＢ−シリアル変換部ではないと判定し、テーブル上ｔｔｙＵＳＢｎの位置に０が書き込まれる。Ｓ２０４〜Ｓ２１１の処理によって、ＵＳＢ端子に接続されたデバイスが、本発明のＵＳＢ−シリアル変換部を備えたＵＳＢ−ＲＳ２３２変換ケーブルであるかどうかが特定できる。よって、一般のアプリがシリアルポート／ｄｅｖ／ｔｔｙＵＳＢをオープンし、ＵＳＢ端子を介してＲＳ−２３２Ｃ通信を開始する前に、該当ポートが正常動作できるかを判断できるため、一般のアプリの誤動作防止が可能となる。

図１１には、図１０の処理で作成されたポート対応テーブルの例が示されている。情報処理装置では、このポート対応テーブルを利用して外部装置に対する制御を実行する。図１２は、本発明の実施形態に係るアプリケーション処理を示すフロー図である。アプリケーション処理が開始される（Ｓ３００）と、アプリケーションは、ポート対応テーブルを検索して、当該アプリケーションにて使用するＮｏ．が割り当てられているＵＳＢ−シリアル変換部（ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル）を検索する。当該シリアル変換部が見つかった場合には、当該Ｎｏ．が割り当てられたシリアルポート／ｄｅｖ／ｔｔｙＵＳＢｎをオープン（Ｓ３０２）して処理を開始する。ＵＳＢ−シリアル変換部に対しては当該Ｎｏ．に対応する外部装置が接続されるように対応付けられているため、シリアルポートにはアプリケーションに対応する外部装置が接続されることとなる。

アプリケーションでは、通信速度の設定（Ｓ３０３）した上で、必要なデータ通信を実行する（Ｓ３０４）。アプリ−エーション終了が判断される（Ｓ３０５）と、シリアルポートをクローズ（Ｓ３０６）した上で、アプリケーション処理を終了する。

図１３は、本発明の実施形態に係る情報処理システムと外部装置の接続の様子を示す図である。本実施形態では、ＵＳＢ端子２３ａ〜２３ｅが設けられる情報処理装置２に対して、２つの外部装置３ａ、３ｂが接続されたものとなっている。本実施形態では外部装置３ａとして、ＯＳによって動作するパーソナルコンピュータ相当の機能を有するものを、また、外部装置３ｂとしてモデム装置を想定している。そのため、情報処理装置２と外部装置３ａとを接続するＵＳＢ−シリアル変換部は、ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル１ａと送信データと受信データを入れ換えるクロスケーブル１８が接続されて構成されている。一方、モデム装置としての外部装置３ｂは、ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル１ｂのみでＵＳＢ−シリアル変換部が構成されている。

情報処理装置２は、主制御部２１、インターフェイス制御部２２、ＵＳＢ端子２３ａ〜２３ｅを含んで構成される。カラオケシステムの例では楽曲再生など、システムの中核的役割を果たすコマンダがこれに相当する。外部装置３ａとしては、歌唱者などカラオケを行っている状況を撮影する撮影装置や、歌唱音声から得点を算出する採点装置などである。また、外部装置３ｂは、電話回線（通信網）から新規なカラオケデータを取得したり、コマンダでの使用履歴（ログ）をセンター側にアップロードするモデム装置である。

情報処理装置２では、これら外部装置３ａ、３ｂと、インターフェイス制御部２２、ＵＳＢ端子２３ａ、２３ｂを介して通信を行う。情報処理装置２と外部装置３ａを接続するＵＳＢ−シリアル変換部は、情報処理装置２と外部装置３ａとの間で信号変換を行う。本
実施形態では、ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ信号変換ケーブル１ａ内に、図４で説明したＵＳＢ−シリアル変換部の種別判定のための構成が含まれたものとなっている。情報処理装置２からループバック部での信号を監視することで、接続されているＵＳＢ−シリアル変換部（この場合ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル１ａ）の種別を判定することが可能となる。接続されるＵＳＢ−シリアル変換部と外部装置３ａを予め対応付けておくことで、情報処理装置２は、接続されている外部装置３ａを認識することが可能となり、外部装置３ａを適切に制御する、具体的には、外部装置３ａに応じた処理を実行することが可能となる。

ＵＳＢ−シリアル変換部としてのＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル１ｂを介して情報処理装置２に接続される外部装置３ｂについても同様であって、予め外部装置３ｂとＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル１ｂとを対応付けておくことで接続された外部装置３ｂを判定することが可能となる。

予め行われる外部装置３ａ、３ｂとＵＳＢ−シリアル変換部との対応付けは、図４に示した反転制御部１６ａ〜１６ｃの設定状態（レジスタ１７の記憶内容）に対応する外部装置３の名称、番号などを記載したラベルなどを、ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃケーブル１ａ、１ｂに貼付しておくことなどでユーザーに対して視認可能とさせることで行われる。ユーザーはラベルを視認することで、ＵＳＢ−シリアル変換部を対応する外部装置に接続する。

図１４は、本発明の他の実施形態に係るＵＳＢ−シリアル変換部の構成を示す図である。図４で説明したＵＳＢ−シリアル変換部では、信号変換部１５に対して外付けの形態で反転制御部１６ａ〜１６ｃ、レジスタ１７が設けられていたのに対し、本実施形態では、信号変換部１５、反転制御部１６ａ〜１６ｃ、レジスタ１７を１つのＩＣパッケージで構成することとしている。ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブルに使用されるＩＣ（例えば、英ＦＴＤＩ社製、ＵＳＢ ＵＡＲＴ ＩＣ、ＦＴ２３２Ｒなど）には、各制御線を反転、非反転状態に制御する設定機能を有するものがある。このような場合、図に示すように、ＩＣパッケージから延出する制御線（ＤＴＲ、ＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩ）を短絡させるだけで、ＵＳＢシリアル変換部を構成することが可能となる。

また、ループバック部は、必ずしも１つの構成にて形成する必要はない。図１５は、本発明の他の実施形態に係るＵＳＢ−シリアル変換部の構成を示す図であって、図１３にて説明したＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル１ａとＲＳ２３２Ｃ延長ケーブル１８とで接続された場合と同様の形態で採用できる構成である。図１５（Ａ）に示されるようにＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル内での構成は、出力制御線ＤＴＲ、入力制御線ＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩは全て開放されたものとなっている。そして、図１５（Ｂ）にて示されるようにクロスケーブル側にてＤＴＲ、ＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩを短絡し、さらにＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブルと、クロスケーブルを端子（接続部）で互いに接続することでループバック部を形成することができる。

図１６は、本発明の実施形態に係るＵＳＢ−シリアル変換部に対して設定処理を実行する際の構成を示す図である。本実施形態では、ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル１のＵＳＢ端子と情報処理装置４とを接続し、ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル１内の反転制御部１６ａ〜１６ｃの反転、非反転状態を設定、記憶させることとしている。情報処理装置４には、ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル１の使用時と同じものを使用する必要はなく、設定用のプログラムがインストールされたパーソナルコンピュータなど適宜なものを接続して使用することができる。また、ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル１のＵＳＢ端子側から行うことに代え、ＲＳ２３２Ｃ端子側に接続された外部装置側から設定されるものであってもよい。

本実施形態では、設定を行うための情報処理装置４として、通常のパーソナルコンピュータを使用しており、その構成として主制御部４１、表示制御部４４、インターフェイス制御部４２、ＵＳＢ端子４３ａ〜４３ｃを含んで構成されている。表示制御部４４には表示部４５が接続され、ＵＳＢ端子４３ｂ、４３ｃには、入力手段としてのマウス４６ｂ、キーボード４６ａが接続される。

主制御部４１では、入力手段からの入力に応じて設定プログラムを読み出し、ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル１に対する設定処理を実行する。設定プログラムが起動されると、設定のための設定画面が表示部４５に表示される。図１７には設定画面の一例が示されている。この設定画面では、直接、各入力制御線ＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩを反転、非反転状態に設定するものであって、ユーザーはマウス４６ｂを操作して、チェックボックスを所望の設定状態とし書き込みボタンを操作する。書き込み操作が実行されると、ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル１の反転制御部１６ａ〜１６ｃの設定するためのＵＳＢ信号がＵＳＢ端子４３ａから送信される。ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル１は、受信したＵＳＢ信号に基づいてレジスタ１７の内容を書き換え、反転制御部１６ａ〜１６ｃを設定する。

図１８には他の実施形態の設定画面が示されている。図１７では各入力制御線ＤＳＲ、ＤＣＤ、ＲＩの反転、非反転状態を直接設定することとしたが、本実施形態では、外部装置を直接指定することで、各外部装置に割り当てられた反転制御部１６ａ〜１６ｃを設定することが可能となっている。図１８（Ａ）に示されるようにカーソルを操作して、所望の外部装置を選択する。ここでは、外部装置１、外部装置２…のように外部装置の番号で示されているが、外部装置の具体的名称を表示するものであってもよい。図では、外部装置４が選択された状態が示されている。図１８（Ｂ）のように、外部装置を選択した状態で書き込みボタンを操作することで、選択した外部装置に対応するＵＳＢ信号が出力される。

以上のような設定処理終了後、あるいは処理開始前に、ユーザーは、設定されたＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル１に対し、外観上識別可能なように外部装置の番号、あるいは、名称などを記載したラベルを貼付する。図１９は、ＵＳＢ−シリアル変換ケーブル１に対するラベル貼付の様子を示す図である。ここでは、ＵＳＢ−シリアル変換ケーブル１のケーシング１３に対して、設定プログラムで設定する外部装置を識別するためのラベル１９が貼付されている。本実施形態では、このようにＵＳＢ−シリアル変換ケーブル１に対し、設定プログラムで設定するとともに、外観上識別可能なラベル１９を貼付することで、ＵＳＢ−シリアル変換ケーブル１を何れの外部装置にも適用可能としている。なお、接続ケーブル１２にタグを付すなど、外観上設定された外部装置を識別できる表示であれば、ラベル１９の貼付に限定されるものではない。設定処理、ラベル貼付を終えたＵＳＢ−シリアル変換ケーブル１は、図１３にて説明した使用形態で対応する（ラベルが示す）外部装置３に接続して利用されることとなる。

図２０は、本発明の実施形態に係るＵＳＢ−シリアル変換部の出荷処理を示すフロー図である。出荷処理には、新たに生産したＵＳＢ−シリアル変換部（ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル）を出荷する場合、一度設定したシリアル変換部の設定を変更した上で、もしくは、返品されたものに対して設定を変更した上で出荷する場合が考えられる。

Ｓ４０１からの処理は、新規生産を行う場合の処理であって、この一連の処理では新規生産されたＵＳＢシリアル変換部に対し、図５の特殊命令（Ｓ１０２、Ｓ１０８）、図１６〜図１８にて説明した処理にて、ＵＳＢ−シリアル変換部のレジスタ１７に対して外部装置を判定するための設定が書き込まれる。Ｓ４０４では、図１９で説明したようにＵＳＢ−シリアル変換部に対して、Ｓ４０３の設定に対応したラベルが貼付される。完成した
ＵＳＢ−シリアル変換部は梱包（Ｓ４０５）され、必要に応じて出荷（Ｓ４０６）もしくは在庫として倉庫にストックされる（Ｓ４０７）。

一方、レジスタ１７に対して既に設定が施されている在庫品、返品分に関しては、貼付されているラベルを剥がした（Ｓ４１０）後、新規生産分と同様にレジスタ１７に設定が施され、出荷もしくは在庫とされる。このように、本実施形態のＵＳＢ−シリアル変換部では、ハード構成を共通とするものであって、設定変更するだけで容易に外部装置に適応させることが可能となっている。そのため、特定の外部装置に対するＵＳＢ−シリアル変換部が不足する、もしくは、在庫数をかかえるといった問題も抑制される。

なお、本発明はこれらの実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。

１…ＵＳＢ−ＲＳ２３２Ｃ変換ケーブル、１１…ＵＳＢ端子、１２…接続ケーブル、１３…ケーシング、１４…ＲＳ２３２Ｃ端子、１５…信号変換部、１５ａ、１５ｂ…ＦＩＦＯ、１６…反転制御部、１７…レジスタ、１８…延長ケーブル（クロスケーブル）、１９…ラベル、２…情報処理装置、２１…主制御部、２２…インターフェイス制御部、２３…ＵＳＢ端子、３…外部装置、３１…主制御部、３２…インターフェイス制御部、３３…ＲＳ２３２Ｃ端子、３４…通信制御部、４…情報処理装置、４１…主制御部、４２…インターフェイス制御部、４３…ＵＳＢ端子、４４…表示制御部、４５…表示部、４６…入力部、４６ａ…キーボード、４６ｂ…マウス

Claims (5)

1. ＵＳＢ−シリアル変換部と、情報処理装置を備える情報処理システムにおいて、
   前記ＵＳＢ−シリアル変換部は、
   ＵＳＢ側制御線と接続され、前記情報処理装置に接続可能なＵＳＢ端子と、
   シリアル側制御線と接続され、外部装置に接続可能なシリアル端子と、
   前記ＵＳＢ側制御線に入力もしくは出力されるＵＳＢ信号と、前記シリアル側制御線に出力もしくは入力されるシリアル信号との間で信号変換を行う信号変換部と、
   データ通信及びフロー制御に使用しない前記シリアル側制御線の内、１つの出力制御線と、複数の入力制御線を短絡させて形成したループバック部と、
   前記出力制御線から複数の前記入力制御線に入力される信号を、記憶している設定状態に基づいて反転もしくは非反転させる複数の反転制御部と、
   前記情報処理装置は、各入力制御線の応答を検出することで前記ＵＳＢ−シリアル変換部の設定状態を検出する設定検出処理を実行することを特徴とする
   情報処理システム。
2. 各前記反転制御部の設定状態は、前記ＵＳＢ端子に接続された情報処理装置からのＵＳＢ信号、もしくは、前記シリアル端子に接続された外部装置からのシリアル信号から設定、記憶させることが可能であることを特徴とする
   請求項１に記載の情報処理システム。
3. 前記シリアル信号は、ＲＳ２３２Ｃ規格の信号であって、
   前記ループバック部を形成する出力制御線は、ＤＴＲ制御線であり、
   前記ループバック部を形成する入力制御線は、ＤＳＲ制御線、ＤＣＤ制御線、ＲＩ制御線の内の、少なくとも２つであることを特徴とする
   請求項１または請求項２に記載の情報処理システム。
4. 前記ＵＳＢ−シリアル変換部は、
   前記ＵＳＢ端子と、前記信号変換部と、複数の前記反転制御部と、第１接続部を有する第１構成と、
   前記シリアル端子と、前記ループバック部と、前記第１接続部に接続される第２接続部を有する第２構成を備えることを特徴とする
   請求項１から請求項３の何れか１項に記載の情報処理システム。
5. 前記第２構成は、情報処理装置と外部装置との間の送信信号と受信信号を入れ換えるクロスケーブルであることを特徴とする
   請求項４に記載の情報処理システム。

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