JP6523235B2 - USB system and USB device - Google Patents
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本発明は、コンピュータなどの情報処理装置に複数のUSB機器が接続されているUSBシステムおよびUSB装置に関するものである。 The present invention relates to a USB system and a USB device in which a plurality of USB devices are connected to an information processing apparatus such as a computer.
コンピュータなどの情報処理装置(ホスト)に周辺機器(デバイス)を接続してデータ(情報)の通信を行うインターフェース規格の一つとして、USB(Universal Serial Bus)規格がすでに広く知られている。 The Universal Serial Bus (USB) standard is already widely known as one of the interface standards for communicating data (information) by connecting a peripheral device (device) to an information processing apparatus (host) such as a computer.
USB規格に従って通信を行う情報処理装置および周辺機器(USB機器と称す)は、プラグアンドプレイ(Plug and Play :PnP)機能を有しており、情報処理装置にUSB機器が接続された際には、PnP機能により、情報処理装置は接続されたUSB機器を認識し、そのUSB機器に対して通信を行うための適切な設定を自動的に行う。また、USB機器が情報処理装置から取り外された際には、情報処理装置はそのUSB機器が取り外されたことを認識し、そのUSB機器との通信を終了するための適切な設定を自動的に行う。したがって、情報処理装置に対してUSB機器が着脱された際には、情報処理装置は、そのUSB機器の着脱状態を認識することができる。なお、情報処理装置に対して着脱可能な複数のUSB機器を含むUSB装置が例えば特許文献1の図1、図2などに開示されている。 An information processing device and a peripheral device (referred to as a USB device) that communicate in accordance with the USB standard have a Plug and Play (PnP) function, and when the USB device is connected to the information processing device The information processing apparatus recognizes the connected USB device by the PnP function, and automatically performs appropriate settings for performing communication with the USB device. Also, when a USB device is removed from the information processing apparatus, the information processing apparatus recognizes that the USB device has been removed, and automatically makes appropriate settings for terminating communication with the USB device. Do. Therefore, when the USB device is attached to and detached from the information processing device, the information processing device can recognize the attached and detached state of the USB device. A USB device including a plurality of USB devices that can be attached to and detached from the information processing apparatus is disclosed in, for example, FIG. 1 and FIG. 2 of Patent Document 1.
図10に示すように、従来、コンピュータなどの情報処理装置50に対して複数のUSB機器51〜54が接続される場合には、情報処理装置50に複数設けられている入出力ポートP1〜P4に対してUSB機器51〜54がそれぞれ接続される。これによりUSB機器51〜54は情報処理装置に対して並列に接続された状態となる。そして、情報処理装置50は接続されたUSB機器51〜54の固有番号(いわゆるシリアル番号)を入出力ポートP1〜P4のそれぞれを介して受信することで、どの入出力ポートにどのような固有番号のUSB機器が接続されているかの対応関係を認識する。そして特定のUSB機器に処理を行わせる際には、各USB機器の固有番号と入出力ポートとの対応関係に基づいて、目的のUSB機器が接続されている入出力ポートから指令信号を出力することで特定のUSB機器に指令を与える。また各USB機器が情報処理装置50に対して出力するデータに自身の固有情報を埋め込んでおくことにより、情報処理装置50は受信したデータがどのUSB機器からのデータであるのかを判別する。
As shown in FIG. 10, when a plurality of
しかしながら、従来の構成では、USB機器51〜54のいずれかを取り替えると動作に支障をきたすことがあった。例えば図11に示すようにUSB機器52が故障した場合には、図12に示すように、故障したUSB機器52は入出力ポートP2から取り外され、USB機器52と同じ機能を有するUSB機器60が新たに入出力ポートP2に接続される。このとき、新たなUSB機器60は故障したUSB機器52と同じ機能を有しているものの、USB機器60の固有番号(例えばXXXE)は以前のUSB機器52の固有番号(例えばXXXB)と異なるため、情報処理装置50は、以前と異なるUSB機器60が接続されたことによりシステム構成が変更されたと認識してしまい、USB機器52が故障する前と同じ動作を行わせることができなかった。例えば、情報処理装置50がUSB機器60からデータを受信しても、それをUSB機器52から受け取ったデータとは認識しないといった不具合が生じる。
However, in the conventional configuration, when any one of the
そのため、従来の構成では、USB機器の取り換えを行った場合に、以前と同じ動作を行わせようとすると、新しく接続したUSB機器60が、以前のUSB機器52と同じものであると情報処理装置50に認識させ直す作業(例えば、USB機器52の固有番号はXXXEであると情報処理装置50に認識させる作業や、あるいはUSB機器60の固有番号をXXXBに書き換える作業)を、情報処理装置50と各USB機器との通信を停止して行う必要があった。したがって、その作業を行う間、場合によっては長期間にわたって、交換したUSB機器60や、このUSB機器60を含むUSBシステム(USB装置)を稼働できなくなるという課題を生じていた。
Therefore, in the conventional configuration, when trying to perform the same operation as before when replacing the USB device, the information processing device that the newly connected
本発明は上記課題を解決するもので、故障したUSB機器が、同じ機能を有するUSB機器に取り替えられた後に、そのUSB機器およびそのUSB機器を含むシステムが以前通りに支障なく稼働できるUSBシステムおよびUSB装置を提供することを目的とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems, and after a failed USB device is replaced with a USB device having the same function, a USB system and a USB system that can operate without any problem as well as a system including the USB device and the USB device It is an object to provide a USB device.
上記課題を解決するために、本発明のUSBシステムは、情報処理装置に複数のUSB機器が接続されているUSBシステムであって、情報処理装置に対して複数のUSB機器が直列に接続され、各USB機器は、当該USB機器より情報処理装置に接続位置が近い側である上流側に直接接続されているUSB機器または情報処理装置を、当該USB機器を制御するホストとして認識し、当該USB機器より情報処理装置から接続位置が遠い側である下流側に直接接続されているUSB機器を、当該USB機器によって制御される機器であるデバイスとして認識し、各USB機器は、自身に関する情報と、自身の下流側のUSB機器に関する情報と、を上流側に出力し、これらのUSB機器自身に関する情報と下流側のUSB機器に関する情報とには、該当するUSB機器が有する機能の情報が含まれ、情報処理装置は、各USB機器から出力された自身に関する情報と自身の下流側のUSB機器に関する情報とに基づき、これらの複数のUSB機器が有する機能を認識するとともに、情報処理装置に対して直列に接続されている複数のUSB機器間の、これらの複数のUSB機器がどのような上流と下流との接続状態でどこに接続されているかを示す接続関係情報を生成し、個々のUSB機器は、上流側から送られてきた指令信号が当該USB機器自身が処理を実行すべきことを示している場合にはその処理を実行する一方、上流側から受信した指令信号が当該USB機器自身が処理を実行すべきことを示していない場合にはその指令信号を下流側に出力することにより、自身より下流側のUSB機器への指令を中継し、情報処理装置は、これらの複数のUSB機器がどのような上流と下流との接続状態でどこに接続されているかを示す接続関係情報に基づき、特定のUSB機器で処理が行われるように、前記特定のUSB機器へ処理を行わせる指令を与えかつ前記特定のUSB機器と情報処理装置との間に介在するUSB機器に対しては下流側へ指令を中継するように指令を与える指令信号を生成し、情報処理装置と直接接続されている最上流のUSB機器へ前記指令信号を出力し、各USB機器は、当該USB機器の少なくとも一部の機能が正常に動作しない故障状態であるかどうかを自己診断し、自己診断により当該USB機器が前記故障状態であると判定された場合には、当該USB機器は上流側のUSB機器または情報処理装置から受信したデータを下流側のUSB機器へそのまま出力し、下流側のUSB機器から受信したデータを上流側のUSB機器または情報処理装置へそのまま出力することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the USB system of the present invention is a USB system in which a plurality of USB devices are connected to an information processing device, and a plurality of USB devices are connected in series to the information processing device. Each USB device recognizes a USB device or an information processing device directly connected on the upstream side, which is closer to the information processing device than the USB device, as a host for controlling the USB device, and the USB device more USB device connection position from the information processing apparatus is directly connected to the downstream side is away side recognizes as the device is a device controlled by the USB device, each USB device, the information about itself, its Information about the downstream USB devices, and information about the USB devices themselves and information about the downstream USB devices. Contains information on the function of the corresponding USB device, and the information processing apparatus uses the information related to itself output from each USB device and the information related to the downstream USB device related to itself. While recognizing the function of the USB device, between the multiple USB devices connected in series with the information processing device, where these multiple USB devices are connected in any upstream and downstream connection state If the command signal sent from the upstream side indicates that the USB device itself should execute processing, each USB device executes that processing. On the other hand, when the command signal received from the upstream side does not indicate that the USB device itself should execute the process, the USB device itself outputs the command signal to the downstream side. The information processing apparatus relays a command to the downstream USB device, and the information processing apparatus determines the specific connection based on the connection relationship information indicating where the plurality of USB devices are connected in what upstream and downstream connection state. A command is issued to cause the specific USB device to perform processing so that processing is performed by the USB device, and a command is given downstream to the USB device interposed between the specific USB device and the information processing apparatus A command signal for giving a command to relay is generated, and the command signal is output to the most upstream USB device directly connected to the information processing apparatus, and each USB device has at least a part of the function of the USB device The self-diagnosis is performed whether or not there is a failure state that does not operate normally, and if it is determined by the self-diagnosis that the USB device is in the failure state, the USB device is an upstream USB device It is characterized in that the data received from the information processing apparatus is directly output to the downstream USB device, and the data received from the downstream USB device is output as it is to the upstream USB apparatus or information processing apparatus.
また、本発明のUSB装置は、情報処理装置と、情報処理装置に接続された複数のUSB機器を含むUSB装置であって、複数のUSB機器は情報処理装置に対して直列に接続されており、各USB機器は、当該USB機器より情報処理装置に接続位置が近い側である上流側に直接接続されているUSB機器または情報処理装置を、当該USB機器を制御するホストとして認識し、当該USB機器より情報処理装置から接続位置が遠い側である下流側に直接接続されているUSB機器を、当該USB機器によって制御される機器であるデバイスとして認識し、各USB機器は、自身が有する機能を含む自身に関する情報と、自身の下流側のデバイスに関する情報と、を上流側に出力するデバイス情報出力部と、当該USB機器の少なくとも一部の機能が正常に動作しない故障状態であるかどうかを自己診断する自己診断部と、を有し、これらのUSB機器自身に関する情報と下流側のUSB機器に関する情報とには、該当するUSB機器が有する機能の情報が含まれ、情報処理装置は、各USB機器から出力された自身に関する情報と自身の下流側のUSB機器に関する情報とに基づき、これらの複数のUSB機器が有する機能を認識するとともに、情報処理装置に対して直列に接続されている複数のUSB機器間の、これらの複数のUSB機器がどのような上流と下流との接続状態でどこに接続されているかを示す接続関係情報を生成する接続関係情報生成部と、接続関係情報生成部が生成した接続関係情報に基づいて特定のUSB機器で処理が行われるように、前記特定のUSB機器へ処理を行わせる指令を与えかつ前記特定のUSB機器と情報処理装置との間に介在するUSB機器に対しては下流側へ指令を中継するように指令を与える指令信号を生成し、情報処理装置と直接接続されている最上流のUSB機器へ前記指令信号を出力する指令出力部とを有し、個々のUSB機器は、上流側から送られてきた指令信号が当該USB機器自身が処理を実行すべきことを示している場合にはその処理を実行する一方、上流側から受信した指令信号が当該USB機器自身が処理を実行すべきことを示していない場合にはその指令信号を下流側に出力することにより、自身より下流側のUSB機器への指令を中継し、前記自己診断部の自己診断により当該USB機器が前記故障状態であると判定された場合には、当該USB機器は上流側のUSB機器または情報処理装置から受信したデータを下流側のUSB機器へそのまま出力し、下流側のUSB機器から受信したデータを上流側のUSB機器または情報処理装置へそのまま出力することを特徴とする。
The USB device of the present invention is a USB device including an information processing device and a plurality of USB devices connected to the information processing device, and the plurality of USB devices are connected in series to the information processing device. Each USB device recognizes a USB device or information processing device directly connected on the upstream side, which is closer to the information processing device than the USB device, as a host for controlling the USB device. the USB device connection position from the information processing apparatus is directly connected to the downstream side is farther side from the device recognizes as a device is a device controlled by the USB device, each USB device, a function itself has A device information output unit that outputs information on its own including the information on its downstream device to the upstream, and at least one of the USB devices; The self-diagnosis unit performs self-diagnosis whether or not there is a malfunction state in which the function does not operate normally, and the corresponding USB device is the information on the USB device itself and the information on the downstream USB device. The information processing apparatus recognizes the functions possessed by the plurality of USB devices based on the information concerning itself and the information concerning the downstream USB devices outputted from each USB device. And generation of connection relationship information indicating where upstream and downstream connections are made between the plurality of USB devices connected in series to the information processing apparatus. The specific US so that processing is performed by a specific USB device based on the connection relation information generation unit that generates the connection relation information and the connection relation information generated by the connection relation information generation unit. An instruction signal for giving an instruction to execute processing to an apparatus and giving an instruction to relay the instruction to the downstream side with respect to the USB apparatus interposed between the specific USB apparatus and the information processing apparatus is generated, and the information And a command output unit for outputting the command signal to the most upstream USB device directly connected to the processing device, and each USB device processes the command signal transmitted from the upstream side by the USB device itself If it indicates that the USB device should execute, the process is performed, while if the command signal received from the upstream does not indicate that the USB device itself should execute the process, the command signal is Output to the side to relay the command to the USB device on the downstream side from the self, and when it is determined that the USB device is in the failure state by the self-diagnosis of the self-diagnosis unit, the USB device Outputs the data received from the upstream USB device or information processing device to the downstream USB device as it is, and outputs the data received from the downstream USB device to the upstream USB device or information processing device as it is It is characterized by
上記USBシステムおよびUSB装置の構成によれば、情報処理装置が、特定のUSB機器に処理を行わせようとする場合には、直列に接続されている複数のUSB機器間の接続関係情報に基づいて、特定のUSB機器で処理が行われるように指令信号を出力する。このため、USB機器が故障して以前と異なる固有番号のUSB機器に取り替えられていても、各USB機器間の接続関係が以前と同じであれば、情報処理装置および複数のUSB機器は以前通りに稼働することが可能となる。また、個々のUSB機器は、上流側から送られてきた指令信号が当該USB機器自身が処理を実行すべきことを示している場合にはその処理を実行する一方、上流側から受信した指令信号が当該USB機器自身が処理を実行すべきことを示していない場合にはその指令信号を下流側に出力することにより、自身より下流側のUSB機器への指令を中継する構成により、情報処理装置は、直列に接続されている複数のUSB機器のそれぞれに対して個別に処理を実行させることができ、特定のUSB機器は情報処理装置から与えられた指令に従って処理を行うことができるとともに、その他のUSB機器も、「指令信号を中継する」という処理を行う指令が与えられたものとして動作することができる。 According to the configuration of the USB system and the USB device, when the information processing apparatus is to cause a specific USB device to perform processing, based on the connection relationship information between the plurality of USB devices connected in series. Outputs a command signal so that processing is performed by a specific USB device. Therefore, even if the USB device fails and is replaced with a USB device with a unique number different from before, if the connection relationship between the USB devices is the same as before, the information processing device and the plurality of USB devices remain as before. It is possible to operate on Also, each USB device executes the process when the command signal sent from the upstream side indicates that the USB device itself should execute the process, while the command signal received from the upstream side When the USB device does not indicate that the USB device itself should execute the process, the command signal is output to the downstream side to relay the command to the USB device on the downstream side of the device itself. Can execute processing individually for each of a plurality of USB devices connected in series, and a specific USB device can perform processing in accordance with a command given from the information processing apparatus, and others The USB device of the above can also operate as a command to perform processing of "relay command signal".
また、本発明のUSBシステムにおける各USB機器は、情報処理装置からの問合せに応じて、または、当該USB機器の起動時に、当該USB機器が取得または生成した情報に、当該USB機器の下流側に直接接続されているUSB機器から受信した情報を付加することにより当該USB機器からの情報の下位に下流側のUSB機器からの情報が付加された階層的データを構築して、この階層的データを、上流側に直接接続されているUSB機器または情報処理装置へ出力し、この階層的データに基づき情報処理装置は、どの情報がどのUSB機器で生成されたものかを判別しながら各USB機器からの情報を入力して接続関係情報を生成するものでもよい。この構成により、情報処理装置は、直列に接続されている複数のUSB機器がそれぞれ取得または作成した情報を、最下流のUSB機器による情報から順に階層的に構築された情報として受信することができる。 In addition, each USB device in the USB system of the present invention is located downstream of the USB device in the information acquired or generated by the USB device in response to an inquiry from the information processing apparatus or when the USB device is activated. By adding information received from the directly connected USB device , hierarchical data to which information from the downstream USB device is added below the information from the USB device is constructed, and this hierarchical data is and outputs to the USB device or the information processing apparatus is directly connected to the upstream side, the information processing apparatus based on the hierarchical data, the USB device while to determine what throat of information is generated at any USB device May be input to generate connection relation information . With this configuration, the information processing apparatus can receive the information acquired or created by the plurality of USB devices connected in series as information hierarchically constructed in order from the information by the most downstream USB device. .
また、各USB機器または情報処理装置は、自身の下流側に直接接続されているUSB機器との通信が中断された場合には、自身の下流側に接続されているUSB機器に異常が発生したと判定するものでもよい。 Also, the USB device or the information processing apparatus, if the communication with the USB device connected directly to the downstream side of itself is interrupted, abnormal occurs in the USB device connected to the downstream side of the own It may be determined that the
この構成によれば、何れかのUSB機器が故障した場合、そのUSB機器の上流側に配置されているUSB機器または情報処理装置は、PnP機能により、自身の下流側に接続されていたUSB機器が取り外され、より下流側のUSB機器が新しく接続されたものと認識する。したがって、故障したUSB機器が認識されなくなるので、この認識されなくなったUSB機器が故障したことを検出できる。このとき、故障したUSB機器との通信は中断されるため、通信の中断をもって異常が発生したと判定してもよい。また、USB機器が自己診断により故障状態であると判定された場合には、故障したUSB機器がブリッジ化して、故障したUSB機器の上流側のUSB機器(または情報処理装置)と下流側のUSB機器との間でデータがそのまま受け渡しされるため、情報処理装置は故障したUSB機器よりも下流側のUSB機器に対して、指令信号の出力およびデータの受信を引き続き行うことができる。 According to this configuration, when any USB device fails, the USB device or information processing device disposed on the upstream side of the USB device is connected to the downstream side of itself by the PnP function. Recognizes that the more downstream USB device has been newly connected. Therefore, since the failed USB device is not recognized, it is possible to detect that the unrecognized USB device has failed. At this time, since communication with the broken USB device is interrupted, it may be determined that an abnormality has occurred if the communication is interrupted. Also, if it is determined that the USB device is in a failure state by self-diagnosis, the broken USB device is bridged, and the upstream USB device (or information processing device) of the broken USB device and the downstream USB Since the data is exchanged with the device as it is, the information processing apparatus can continue outputting the command signal and receiving data to the USB device on the downstream side of the failed USB device.
本発明によれば、情報処理装置およびこの情報処理装置に接続された複数のUSB機器を含むUSBシステムやUSB装置において、故障したUSB機器が、同じ機能を有する別のUSB機器に取り替えられた後、そのUSB機器およびそのUSB機器を含むシステムが以前通りに支障なく稼働できる。 According to the present invention, in a USB system or a USB device including an information processing device and a plurality of USB devices connected to the information processing device, the failed USB device is replaced with another USB device having the same function. , The USB device and the system including the USB device can operate without any problem as before.
また、各USB機器が、自身が取得または生成した情報に、下流側のUSB機器からの情報を付加して上流側へ出力することにより、情報処理装置は、各USB機器が取得または作成した情報を、階層的に構築された情報として受信することができる。 In addition, each USB device adds information from the downstream USB device to the information acquired or generated by itself and outputs the information to the upstream side, whereby the information processing device acquires the information acquired or created by each USB device. Can be received as hierarchically structured information.
また、各USB機器が、自己診断により自身が故障状態であると判定した場合には、自身の上流側のUSB機器(または情報処理装置)と自身の下流側のUSB機器との間でデータがそのまま受け渡しされるようにすること、そして自身の下流側のUSB機器との通信が中断された場合には、下流側のUSB機器に異常が発生したと判定することにより、故障したUSB機器の上流側のUSB機器(または情報処理装置)は、下流側のUSB機器に異常が発生したことを直ちに検出することができる。 In addition, when each USB device determines that it is in a failure state by self-diagnosis, data is transmitted between the upstream-side USB device (or information processing apparatus) and the downstream-side USB device. If the communication with the downstream USB device is interrupted, it is determined that an abnormality has occurred in the downstream USB device, the upstream of the broken USB device The USB device (or information processing device) on the side can immediately detect that an abnormality has occurred in the USB device on the downstream side.
また、本発明のUSBシステムの情報処理装置が、処理を行わせたい特定のUSB機器と自身との間に他のUSB機器が配置されている場合には、他のUSB機器では指令信号を中継する処理が行われるように指令信号を出力することにより、情報処理装置は、直列に接続されている複数のUSB機器のそれぞれに対して個別に処理を行わせることができ、各USB機器は、どの指令信号も自身が処理すべき指令であると認識して処理を行うことができる。 Further, when the information processing apparatus of the USB system according to the present invention has another USB device disposed between a specific USB device to be processed and itself, the other USB device relays the command signal. The information processing apparatus can cause each of the plurality of USB devices connected in series to perform processing individually by outputting a command signal so that the processing is performed. It is possible to perform processing by recognizing that any command signal is a command to be processed by itself.
以下、本発明の実施の形態の一例に係るUSBシステムが稼働されるUSB装置を図面に基づき説明する。
図1に示すように、本発明の実施の形態の一例に係るUSBシステムが稼働されるUSB装置1は、コンピュータなどの情報処理装置10と複数(ここでは4つ)のUSB機器21〜24とを備えている。ここで、複数のUSB機器21〜24は直列に接続されている。なお、以下においてはこれら直列に接続された複数のUSB機器21〜24をまとめてUSB機器群20と呼ぶことがあり、この実施の形態では、情報処理装置10にUSB機器群20が1つ接続されている。
Hereinafter, a USB device in which a USB system according to an embodiment of the present invention is operated will be described based on the drawings.
As shown in FIG. 1, a USB device 1 in which a USB system according to an embodiment of the present invention is operated includes an
USB機器群20のうち、情報処理装置10に直接接続されている最上流のUSB機器21は、上流側の情報処理装置10に対してはデバイスとして接続される一方、そのUSB機器21の下流側に直接接続されているUSB機器22に対してはホストとして接続される。そして、より下流側のUSB機器22,23,24は、自身の上流側に直接接続されているUSB機器21,22,23に対して、それぞれUSB機器22,23,24自身がデバイスとして接続され、USB機器22,23は、自身の下流側に直接接続されているUSB機器23,24に対して、それぞれUSB機器22,23自身がホストとして接続される。
In the
情報処理装置10と、最上流のUSB機器21と、上流から2番目のUSB機器22と、上流から3番目のUSB機器23と、上流から4番目(最下流)のUSB機器24との接続関係についてまとめると、まず情報処理装置10は最上流のUSB機器21に対してホストとして接続されている。そして、最上流のUSB機器21は、情報処理装置10に対してはデバイスとして接続され、上流から2番目のUSB機器22に対してはホストとして接続されている。次に、上流から2番目のUSB機器22は、最上流のUSB機器21に対してはデバイスとして接続され、上流から3番目のUSB機器23に対してはホストとして接続されている。また、上流から3番目のUSB機器23は、上流から2番目のUSB機器22に対してはデバイスとして接続され、最下流のUSB機器24に対してはホストとして接続されている。最後に、最下流のUSB機器24が、上流から3番目のUSB機器23に対してデバイスとして接続されている。
Connection relationship between the
各USB機器21〜24は、後述するように自身に関する情報と自身の下流側のデバイスに関する情報を上流側に出力する。また、情報処理装置10は図2に示すように接続関係情報生成部10aと指令出力部10bとを有しており、接続関係情報生成部10aは、USB機器群20から出力された情報に基づき、直列に接続されている複数のUSB機器21〜24間の接続関係を示す接続関係情報を生成する。そして、指令出力部10bは、この接続関係情報に基づき、特定のUSB機器(すなわち、USB機器21〜24のいずれか)において処理が実行されるように指令信号を出力する。
Each of the
図3に示すように、各USB機器21〜24は、PnP機能を実現するための着脱機器検出部(PnP機能部)Aを有している。例えばUSB機器21とUSB機器22とが接続されると、USB機器21およびUSB機器22の着脱機器検出部Aは、接続されたUSB機器21またはUSB機器22をPnP機能により認識(検出)するとともに、USB機器21とUSB機器22とが互いに通信を行うための適切な設定を自動的に行う。
As shown in FIG. 3, each of the
また、各USB機器21〜24はデバイス情報出力部Bを有しており、このデバイス情報出力部Bは、USB機器21〜24自身が有する機能などを示すデバイス情報に、そのUSB機器(例えば最上流のUSB機器21)の下流側にデバイスとして直接接続されているUSB機器(例えば上流から2番のUSB機器22)のデバイス情報を付加して、上流側(ホスト)に出力する。すなわち、図4に示すように、デバイス情報出力部Bは、そのデバイス情報出力部Bが属するUSB機器(例えば最上流のUSB機器21)の下流側に直接接続されているUSB機器(例えば上流から2番のUSB機器22)があるかどうかを判定し(ステップS1)、下流側に直接接続されているUSB機器22がある場合には、当該USB機器21の(自己の)デバイス情報と下流側のUSB機器22のデバイス情報とを、USB機器21の上流側(この場合は情報処理装置10)に出力する(ステップS2)。一方、下流側に直接接続されているUSB機器がない場合(すなわち、デバイス情報出力部Bの属するUSB機器が、最下流のUSB機器24である場合)には、当該USB機器24の(自己の)デバイス情報だけを上流側のUSB機器23に出力する(ステップS3)。
Each of the
一方、情報処理装置10の接続関係情報生成部10aは、USB機器群20(USB機器21〜24)から出力された情報に基づき、直列に接続されている複数のUSB機器21〜24間の接続関係を示す接続関係情報を生成する。すなわち、情報処理装置10は、USB規格に従った通信においては自身に直接接続されているUSB機器21のみをデバイスとして認識するが、このUSB機器21から出力される情報にはUSB機器21よりも下流側のUSB機器22〜24に関するデバイス情報が含まれている。情報処理装置10はUSB機器21から受信した情報を分析することにより、USB機器21よりも下流側にはUSB機器22〜24が直列に接続されていることと、それらUSB機器22〜24が有する機能を認識し、複数のUSB機器21〜24間の接続関係を示す接続関係情報を生成する。
On the other hand, based on the information output from the USB device group 20 (
そして、情報処理装置10の指令出力部10bは、複数のUSB機器21〜24のうちどれか1つ、特定のUSB機器(例えば、USB機器22)に処理を行わせる際、接続関係情報生成部10aが生成した接続関係情報に基づいて、情報処理装置10とその特定のUSB機器22との間に他のUSB機器(この場合には、USB機器21)が配置されているかどうかを確認する。他のUSB機器21が配置されている場合には、特定のUSB機器22で処理が実行されるべきであることと、他のUSB機器21はUSB機器22への指令を中継するべきであることを示す指令信号を生成し、最上流のUSB機器21に指令信号を出力する。
Then, when the
各USB機器21〜24は、図3に示す判別処理部Cを有しており、指令信号を受信したUSB機器(ここではUSB機器21とする)の判別処理部Cは、図5に示す判別処理を実行する。すなわち、上流側から指令信号が送られてきたかどうかを確認し(ステップS4)、指令信号を受信した場合には、上流側から送られてきた指令信号が、当該USB機器21自身が処理を実行すべきことを示しているかどうか(自身宛ての指令であるかどうか)を確認し(ステップS5)、当該USB機器21自身が処理を実行すべきことを示している(自身宛ての指令である)場合にはその処理を実行する(ステップS6)。一方、上流側から受信した指令信号が当該USB機器21自身が処理を実行すべきことを示していない(自身宛ての指令ではない)場合にはその指令信号を下流側に出力することにより、自身より下流側のUSB機器22への指令を中継する。ここで、情報処理装置10が指令信号を生成する際に、処理を実行すべきUSB機器22と情報処理装置10との間に配置されているUSB機器21では「指令信号を中継する」という処理が行われるべきであることを示す指令信号を生成するとよい。このようにすると、USB機器21は「指令信号を中継する」という処理を行うように指令が与えられたものとして動作すればよく、受信した指令信号を「自身宛てか否か」と判断する必要がないので、ステップS5を省略することができる。
Each of the
また、各USB機器21〜24は図3に示す自己診断部Dを有しており、この自己診断部Dは、自身が属するUSB機器(ここではUSB機器22とする)が上流からの指令信号を受信しているかどうかに関わらず、USB機器22の少なくとも一部の機能が正常に動作しない故障状態であるかどうかを定期的に自己診断する。また、各USB機器21〜24は図3に示すブリッジ化機能部Eを有しており、図6に示すように、自己診断部DによりUSB機器(ここではUSB機器22とする)が故障状態であると診断された場合(ステップS60−YES)には、このブリッジ化機能部Eにより、USB機器22のブリッジ化(ステップS62)が行われる。USB機器22のブリッジ化が行われると、USB機器22は、上流側のUSB機器21から受信したデータを下流側のUSB機器23へそのまま出力し、下流側のUSB機器23から受信したデータを上流側のUSB機器21または情報処理装置へそのまま出力する状態となる。
Each
以上のようなUSBシステムが稼働されるUSB装置1の一例として、試作中の電子機器の動作を検査するための装置を考える。例えば図1に示す情報処理装置10がコンピュータで、USB機器21〜24がUSB装置1とは別体の電子回路(試作品)の状態を測定する機能を有する機器であるとする。USB機器21,22,23,24がそれぞれ有する機能の例としては、データロガー、電流計、電圧計、パルスカウンタなどが挙げられる。
各USB機器21〜24は、試作品の状態を測定して電流値や電圧値などの測定値を取得したり、測定値を時系列に並べるなどの加工を行って測定結果表を生成したりする。このようにして各USB機器21〜24が取得または生成した測定値および測定結果表(測定データ)は、定期的に情報処理装置10へと送られる。例えば情報処理装置10が定期的に測定データの問い合わせを行い、各USB機器21〜24が問い合わせに答えて測定データを出力する。ここで、直列に接続されている複数のUSB機器21〜24のうち、最下流のUSB機器24は、自身が取得または生成した情報(例えばパルス数カウント値)を、自身の上流側のUSB機器23へと出力する。最下流のUSB機器24から情報を受信したUSB機器23は、自身が取得または生成した情報(例えば電圧値)に、最下流のUSB機器24から受信した情報を付け加えることにより、USB機器23からの情報の下位にUSB機器24からの情報が付加された階層的データを構築し、この階層的データを自身の上流側のUSB機器22へと出力する。
このように、各USB機器21〜24は、自身が取得または生成した情報に、自身の下流側のUSB機器から受信した情報を付加して上流側へと出力する。これを繰り返すことにより、情報処理装置10が最上流のUSB機器21から受け取る情報には、それより下流側のUSB機器22〜24が取得または生成した情報もすべて含まれることになる。ここで、USB機器21〜23が、自身からの情報と下流側からの情報との判別がつくように階層的データを構築していれば、情報処理装置10はどの情報がどのUSB機器で生成されたものかを判別することができる。
なお、USB装置1の起動時に、各USB機器21〜24が自身のデバイス情報を自身の上流側へ出力するようになっていれば、情報処理装置10は、USB装置1の起動時に、階層的に構築されたデバイス情報を受信することができるので、これに基づき、複数のUSB機器21〜24間の接続関係情報を生成することができる。
As an example of the USB device 1 in which the USB system as described above is operated, consider a device for testing the operation of the electronic device under trial manufacture. For example, it is assumed that the
Each of the
As described above, each of the
If each of the
そして、情報処理装置10は、特定のUSB機器に指令を与える(所望の処理を行わせるよう指令信号を出力する)際には、USB機器21〜24の接続関係情報に基づき、目的のUSB機器と自身との間に介在するUSB機器に対してはその指令を中継するように指令を与える。例えば上流側から2番目のUSB機器22が電流計で、この電流計に対して「電流測定を開始せよ」という指令信号を出力する場合には、情報処理装置10は、最上流のUSB機器21に対して、「下流側に「電流測定を開始せよ」という指令信号を出力せよ」という指令信号を出力する。この指令信号を受信したUSB機器21は、「下流側に指令信号を出力する」という処理が命じられたものと認識し、USB機器22へ「電流測定を開始せよ」という指令信号を出力する。このようにすれば、情報処理装置10は、目的のUSB機器22と直接接続されていなくとも、USB機器22に対して指令信号を届けることができる。また指令信号の出力にあたっては、USB機器22の固有番号(シリアル番号)を用いるのではなく、「最上流のUSB機器21の下流側に目的のUSB機器22が配置されている」という接続関係情報に基づいて指令信号を出力するので、USB機器22まで指令信号が届くか否かが、USB機器22の固有番号に依存しない。
Then, when the
また、USB機器21〜24はそれぞれ、試作品の状態を測定する機能が正常に動作しているかどうかを定期的に自己診断する。例えば上流側から2番目のUSB機器22が電流計で、測定対象の試作品に過電流が流れたことによりUSB機器22の電流測定機能が機能不全に陥った場合には、図6に示す自己診断動作により、USB機器22の機能の一部(ここでは電流測定機能)が正常に動作しなくなったことが診断され、USB機器22は故障状態であると判定される。すると、USB機器22はブリッジ化し、図7に示すように、自身の上流側のUSB機器21と下流側のUSB機器23との間でデータがそのまま受け渡しされるようになる。
Each of the
すると、最上流のUSB機器21は、PnP機能により、自身に接続されていたUSB機器22が取り外され、新たにUSB機器23が接続されたものと認識する。このとき、USB機器21とUSB機器22との間で行われていた通信が中断されることになるので、USB機器21は、自身の下流側に接続されていたUSB機器22に異常が発生したものと判定する。
Then, the most
このとき、USB機器21が情報処理装置10へ「自身の下流側に接続されていたUSB機器22に異常が発生したこと」と「自身の下流側には新たにUSB機器23が接続されたこと」を通知することにより、情報処理装置10は接続関係情報を更新し、「USB機器21の下流側にUSB機器23が接続されている」と認識する。この更新された接続関係情報に基づき、情報処理装置10は、故障したUSB機器22よりも下流側のUSB機器23,24に対して指令信号を出力することと、USB機器23,24からデータ(測定値や測定結果表)を受信することを引き続き行うことができる。
At this time, the
また、USB機器21からの通知を受けた情報処理装置10は、USB装置1のユーザに対し「USB機器22に異常が発生している」ことを(コンピュータのモニターに表示するなどして)通知する。この通知を受けたUSB装置1のユーザは、USB機器22が故障していることを確認したら、USB装置1の動作を一旦停止させ、USB機器22を取り外す。そして、ユーザは、図8に示すように、USB機器22と同じ機能(ここでは電流測定機能)を持つ新しいUSB機器25を、USB機器22が接続されていた位置に接続する。新しいUSB機器25が接続された後にUSB装置1が再起動されると、情報処理装置10は新しい接続関係情報を生成し、「最上流のUSB機器21の下流側にはUSB機器25が配置されている」ということを認識する。情報処理装置10は、この新しい接続関係情報に基づいて各USB機器21,25,23,24へ指令信号を出力することにより、故障したUSB機器22の固有番号と新しいUSB機器25の固有番号とが異なっていても、問題なく新しいUSB機器25に所望の処理(例えば電流測定)を行わせることができる。
Also, the
このように、本実施の形態では、複数のUSB機器21〜24のうちいずれか(ここではUSB機器22とする)が故障し、それが新しいUSB機器25に取り替えられた場合においても、複数のUSB機器21,25,23,24間の接続関係、つまりUSB装置1の全体的な構成(トポロジー)がUSB機器22の故障前と同じであれば、情報処理装置10は複数のUSB機器21,25,23,24に対する通信を、USB機器22の故障前と同じように行うことができる。したがって、本実施の形態では、故障したUSB機器22が、同じ機能を有するUSB機器25に取り替えられた後に、USB装置1にて稼働されるUSBシステムが、以前通りに支障なく稼働できるようになっている。
As described above, in the present embodiment, even when one of the plurality of
なお、上記実施の形態では、情報処理装置10に対して4つのUSB機器21〜24が1つのUSB機器群20となるように直列に接続されている場合を述べたが、1つのUSB機器群20に含まれるUSB機器の数は4つに限るものではなく、直列に接続されているUSB機器が2つあるいは3つ、あるいは5つ以上のUSB機器が接続されていてもよい。
In the above embodiment, the case has been described where four
また、情報処理装置1に接続されるUSB機器群の数は1つに限るものではなく、図9に示すように、直列に接続された複数のUSB機器21〜24からなる第1のUSB機器群20と、直列に接続された複数のUSB機器31〜34からなる第2のUSB機器群30との、2つのUSB機器群20,30が情報処理装置10に接続されていてもよいし、3つ以上のUSB機器群が情報処理装置10に接続されていてもよい。
Further, the number of USB device groups connected to the information processing apparatus 1 is not limited to one, and as shown in FIG. 9, a first USB device including a plurality of
1 USB装置
10 情報処理装置
10a 接続関係情報生成部
10b 指令出力部
20、30 USB機器群
21〜25 USB機器
31〜34 USB機器
A 着脱機器検出部
B デバイス情報出力部
C 判別処理部
D 自己診断部
E ブリッジ化機能部
1
Claims (4)
情報処理装置に対して複数のUSB機器が直列に接続され、
各USB機器は、当該USB機器より情報処理装置に接続位置が近い側である上流側に直接接続されているUSB機器または情報処理装置を、当該USB機器を制御するホストとして認識し、当該USB機器より情報処理装置から接続位置が遠い側である下流側に直接接続されているUSB機器を、当該USB機器によって制御される機器であるデバイスとして認識し、
各USB機器は、自身に関する情報と、自身の下流側のUSB機器に関する情報と、を上流側に出力し、
これらのUSB機器自身に関する情報と下流側のUSB機器に関する情報とには、該当するUSB機器が有する機能の情報が含まれ、
情報処理装置は、各USB機器から出力された自身に関する情報と自身の下流側のUSB機器に関する情報とに基づき、これらの複数のUSB機器が有する機能を認識するとともに、情報処理装置に対して直列に接続されている複数のUSB機器間の、これらの複数のUSB機器がどのような上流と下流との接続状態でどこに接続されているかを示す接続関係情報を生成し、
個々のUSB機器は、上流側から送られてきた指令信号が当該USB機器自身が処理を実行すべきことを示している場合にはその処理を実行する一方、上流側から受信した指令信号が当該USB機器自身が処理を実行すべきことを示していない場合にはその指令信号を下流側に出力することにより、自身より下流側のUSB機器への指令を中継し、
情報処理装置は、これらの複数のUSB機器がどのような上流と下流との接続状態でどこに接続されているかを示す接続関係情報に基づき、特定のUSB機器で処理が行われるように、前記特定のUSB機器へ処理を行わせる指令を与えかつ前記特定のUSB機器と情報処理装置との間に介在するUSB機器に対しては下流側へ指令を中継するように指令を与える指令信号を生成し、情報処理装置と直接接続されている最上流のUSB機器へ前記指令信号を出力し、
各USB機器は、当該USB機器の少なくとも一部の機能が正常に動作しない故障状態であるかどうかを自己診断し、
自己診断により当該USB機器が前記故障状態であると判定された場合には、当該USB機器は上流側のUSB機器または情報処理装置から受信したデータを下流側のUSB機器へそのまま出力し、下流側のUSB機器から受信したデータを上流側のUSB機器または情報処理装置へそのまま出力する
ことを特徴とするUSBシステム。 A USB system in which a plurality of USB devices are connected to an information processing apparatus,
A plurality of USB devices are connected in series to the information processing apparatus,
Each USB device recognizes a USB device or an information processing device directly connected on the upstream side, which is closer to the information processing device than the USB device, as a host for controlling the USB device, and the USB device more USB device connection position from the information processing apparatus is directly connected to the downstream side is away side recognizes as the device is a device controlled by the USB device,
Each USB device outputs information on its own and information on its downstream USB device to the upstream side,
The information on the USB device itself and the information on the downstream USB device include information on functions of the corresponding USB device,
The information processing apparatus recognizes the functions possessed by the plurality of USB devices based on the information on itself output from each USB device and the information on USB devices on the downstream side of the information processing device, and serializes the information processing device Connection relationship information indicating where the plurality of USB devices connected to the plurality of USB devices are connected in what kind of upstream and downstream connection state,
Each USB device executes the process when the command signal sent from the upstream side indicates that the USB device itself should execute the process, while the command signal received from the upstream side is the one concerned If the USB device itself does not indicate that the processing should be performed, the command signal is output downstream, thereby relaying the command to the USB device downstream from the device.
The information processing apparatus is configured such that the processing is performed by a specific USB device based on connection relationship information indicating where the plurality of USB devices are connected in what kind of upstream and downstream connection state. And a command signal for giving a command for performing processing to the USB device of the device and for giving a command to relay the command to the downstream side with respect to the USB device interposed between the specific USB device and the information processing apparatus, Outputting the command signal to the most upstream USB device directly connected to the information processing apparatus;
Each USB device self-diagnoses whether at least a part of the function of the USB device is malfunctioning or not.
When it is determined by self-diagnosis that the USB device is in the failure state, the USB device directly outputs the data received from the upstream USB device or the information processing apparatus to the downstream USB device, A USB system characterized by outputting data received from a USB device of the above to the upstream USB device or an information processing apparatus as it is.
この階層的データに基づき情報処理装置は、どの情報がどのUSB機器で生成されたものかを判別しながら各USB機器からの情報を入力して接続関係情報を生成することを特徴とする請求項1に記載のUSBシステム。 Each USB device is connected to the downstream side of the USB device directly to the information acquired or generated by the USB device in response to an inquiry from the information processing apparatus or when the USB device is activated. By adding the received information, hierarchical data to which information from the downstream USB device is added is constructed below the information from the USB device, and the hierarchical data is directly connected to the upstream side. Output to the USB device or information processing device
Based on the hierarchical data, the information processing apparatus generates information on connection from each USB device while determining which information is generated by which USB device to generate connection relation information. The USB system described in 1.
複数のUSB機器は情報処理装置に対して直列に接続されており、
各USB機器は、当該USB機器より情報処理装置に接続位置が近い側である上流側に直接接続されているUSB機器または情報処理装置を、当該USB機器を制御するホストとして認識し、当該USB機器より情報処理装置から接続位置が遠い側である下流側に直接接続されているUSB機器を、当該USB機器によって制御される機器であるデバイスとして認識し、
各USB機器は、自身が有する機能を含む自身に関する情報と、自身の下流側のデバイスに関する情報と、を上流側に出力するデバイス情報出力部と、当該USB機器の少なくとも一部の機能が正常に動作しない故障状態であるかどうかを自己診断する自己診断部と、を有し、
これらのUSB機器自身に関する情報と下流側のUSB機器に関する情報とには、該当するUSB機器が有する機能の情報が含まれ、
情報処理装置は、各USB機器から出力された自身に関する情報と自身の下流側のUSB機器に関する情報とに基づき、これらの複数のUSB機器が有する機能を認識するとともに、情報処理装置に対して直列に接続されている複数のUSB機器間の、これらの複数のUSB機器がどのような上流と下流との接続状態でどこに接続されているかを示す接続関係情報を生成する接続関係情報生成部と、接続関係情報生成部が生成した接続関係情報に基づいて特定のUSB機器で処理が行われるように、前記特定のUSB機器へ処理を行わせる指令を与えかつ前記特定のUSB機器と情報処理装置との間に介在するUSB機器に対しては下流側へ指令を中継するように指令を与える指令信号を生成し、情報処理装置と直接接続されている最上流のUSB機器へ前記指令信号を出力する指令出力部とを有し、
個々のUSB機器は、上流側から送られてきた指令信号が当該USB機器自身が処理を実行すべきことを示している場合にはその処理を実行する一方、上流側から受信した指令信号が当該USB機器自身が処理を実行すべきことを示していない場合にはその指令信号を下流側に出力することにより、自身より下流側のUSB機器への指令を中継し、
前記自己診断部の自己診断により当該USB機器が前記故障状態であると判定された場合には、当該USB機器は上流側のUSB機器または情報処理装置から受信したデータを下流側のUSB機器へそのまま出力し、下流側のUSB機器から受信したデータを上流側のUSB機器または情報処理装置へそのまま出力すること
を特徴とするUSB装置。 A USB device including an information processing device and a plurality of USB devices connected to the information processing device,
A plurality of USB devices are connected in series to the information processing apparatus.
Each USB device recognizes a USB device or an information processing device directly connected on the upstream side, which is closer to the information processing device than the USB device, as a host for controlling the USB device, and the USB device more USB device connection position from the information processing apparatus is directly connected to the downstream side is away side recognizes as the device is a device controlled by the USB device,
Each USB device has a device information output unit that outputs information on its own including its own functions and information on its downstream devices to the upstream side, and at least a part of the functions of the USB device are normal. Having a self-diagnosis unit for self-diagnosis as to whether or not there is a failure condition that does not operate;
The information on the USB device itself and the information on the downstream USB device include information on functions of the corresponding USB device,
The information processing apparatus recognizes the functions possessed by the plurality of USB devices based on the information on itself output from each USB device and the information on USB devices on the downstream side of the information processing device, and serializes the information processing device A connection relation information generation unit that generates connection relation information indicating a connection state between the plurality of USB devices connected to the plurality of USB devices and in which connection state between upstream and downstream; A command for causing the specific USB device to perform processing is given so that processing is performed by the specific USB device based on the connection relationship information generated by the connection relationship information generation unit, and the specific USB device and the information processing device For the USB device intervening between the two, it generates a command signal that gives a command to relay the command to the downstream side, and generates the most upstream that is directly connected to the information processing device. And a command output section for outputting the command signal to the SB equipment,
Each USB device executes the process when the command signal sent from the upstream side indicates that the USB device itself should execute the process, while the command signal received from the upstream side is the one concerned If the USB device itself does not indicate that the processing should be performed, the command signal is output downstream, thereby relaying the command to the USB device downstream from the device.
If it is determined by the self-diagnosis of the self-diagnosis unit that the USB device is in the failure state, the USB device directly transmits data received from the upstream USB device or the information processing apparatus to the downstream USB device. A USB apparatus characterized by outputting and outputting data received from a downstream USB apparatus as it is to an upstream USB apparatus or an information processing apparatus.
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