(57)【要約】【課題】複数の機能部を搭載した外部機器において、機能部動作の切替作業を簡易に行う。【解決手段】ホスト機器に接続可能な外部機器に、ホスト機器に対して複数の接続方向で接続可能な端子部と、異なる機能をそれぞれ有する複数の機能部と、ホスト機器に対する各々の接続方向に対応して異なる機能部と端子部との間の電気接続を行う接続部とを設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホスト機器に接続可能な外部機器において、
前記ホスト機器に対して複数の接続方向で接続可能な端子部と、
異なる機能をそれぞれ有する複数の機能部と、
前記ホスト機器に対する各々の接続方向に対応して異なる前記機能部と前記端子部との間の電気接続を行う接続部とを備える
ことを特徴とする外部機器。
【請求項２】
前記ホスト機器は、前記外部機器接続のためのホスト側端子部を備え、
前記外部機器の端子部は、前記ホスト側端子部に対して複数の接続方向で接続可能である
ことを特徴とする請求項１記載の外部機器。
【請求項３】
前記接続部は、前記端子部と前記機能部との電気接続を切り替える切替部を有する
ことを特徴とする請求項１または２記載の外部機器。
【請求項４】
前記切替部は、前記端子部がいずれの接続方向で前記ホスト機器に接続されても、前記端子部を定められた前記機能部に接続するモードと、前記端子部の前記ホスト機器への接続方向に対応して異なる前記機能部と前記端子部との間の電気接続を行うモードとのいずれかを択一的に切り替える
ことを特徴とする請求項３記載の外部機器。
【請求項５】
前記切替部は、前記端子部がいずれの接続方向で前記ホスト機器に接続されても、前記端子部を定められた前記機能部に接続するモードと、前記端子部の前記ホスト機器への接続方向に対応して異なる前記機能部と前記端子部との間の電気接続を行うモードと、前記端子部がいずれの接続方向で前記ホスト機器に接続されても、前記端子部を複数の前記機能部に同時接続するモードとのいずれかを択一的に切り替える
ことを特徴とする請求項４記載の外部機器。
【請求項６】
前記端子部はＵＳＢ規格に基づくインタフェースを備える
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の外部機器。
【請求項７】
前記端子部は、
断面矩形状の中空なシェルと、
前記シェル内に配置された平板状の絶縁基板と、
前記絶縁基板の一面及び他面にそれぞれ形成された導体コンタクト部と
を備え、
前記シェルと前記絶縁基板との間には、前記ホスト側端子部が挿入可能な一対の空間が形成されていることを特徴とする請求項６記載の外部機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）機器のように、ホスト機器に接続可能な外部機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＣ（Personal Computer）に代表されるホスト機器には、このホスト機器に搭載されていない機能を実現するため、あるいはホスト機器の機能を拡張するために、ある機能を実現する外部機器（周辺機器：Peripheral）が接続されることがある。このような外部機器としては、ＵＳＢフラッシュメモリ等のＵＳＢ機器が好適に挙げられる。このような外部機器とホスト機器とは、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）１３９４に代表される外部インタフェースを介して接続され、データの授受が行われる。
【０００３】
従来実用化されている外部機器は、上述した機能のうち単一の機能を実現するものであり、一例として、外部記憶媒体（装置）、無線ＬＡＮアダプタ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）機器、ＵＳＢハブなどが挙げられる。
【０００４】
しかしながら、複数の機能を実現するために複数個の外部機器をホスト機器に接続した場合、ホスト機器には外部インタフェース端子が複数個備えられていることが多いとはいえ、限られた個数の外部インタフェース端子を外部機器との接続に費やすことになり、時に使用可能な外部インタフェース端子が枯渇してしまう可能性がある。
【０００５】
そこで、１つの外部機器に複数のＵＳＢ端子を設けるとともに単一機能を実現する機能部を複数設け、各々のＵＳＢ端子を機能部にそれぞれ接続した技術が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２３３６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来技術においては、各々のＵＳＢ端子は単一機能を実現する機能部に接続されていたので、使用する機能を切り替えるためには外部機器の挿抜が必要となるとともに、機能切替動作の度に異なるＵＳＢ端子をホスト機器に挿入するという面倒な作業が必要であった。
【０００８】
本発明は、上述した課題に対応してなされたもので、複数の機能部を搭載した外部機器において、機能部動作の切替作業を簡易に行いうる外部機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ホスト機器に接続可能な外部機器に適用される。そして、ホスト機器に対して複数の接続方向で接続可能な端子部と、異なる機能をそれぞれ有する複数の機能部と、ホスト機器に対する各々の接続方向に対応して異なる機能部と端子部との間の電気接続を行う接続部とを設けることにより、上述の課題を解決している。
【００１０】
外部機器がある接続方向でホスト機器に接続されると、この接続方向に対応して接続部が特定の機能部と端子部との間の電気接続を行う。これにより、接続方向を異ならせることで、特定の機能部と端子部との電気接続を行うことができ、接続方向に応じて特定の機能部をホスト機器に接続して動作させることができる。
【００１１】
ここで、ホスト機器が外部機器接続のためのホスト側端子部を備えた場合、外部機器の端子部を、ホスト側端子部に対して複数の接続方向で接続可能としてもよい。
【００１２】
また、接続部は、端子部と機能部との電気接続を切り替える切替部を備えても良く、さらに、切替部は、端子部がいずれの接続方向でホスト機器に接続されても、端子部を定められた機能部に接続するモードと、端子部のホスト機器への接続方向に対応して異なる機能部と端子部との間の電気接続を行うモードとのいずれかを択一的に切り替えてもよい。さらに、切替部は、端子部がいずれの接続方向でホスト機器に接続されても、端子部を定められた機能部に接続するモードと、端子部の前記ホスト機器への接続方向に対応して異なる機能部と端子部との間の電気接続を行うモードと、端子部がいずれの接続方向でホスト機器に接続されても、端子部を複数の機能部に同時接続するモードとのいずれかを択一的に切り替えてもよい。
【００１３】
さらに、端子部はＵＳＢ規格に基づくインタフェースを備えてもよく、さらに、端子部が、断面矩形状の中空なシェルと、シェル内に配置された平板状の絶縁基板と、絶縁基板の一面及び他面にそれぞれ形成された導体コンタクト部とを備え、シェルと絶縁基板との間に、ホスト側端子部が挿入可能な一対の空間が形成されていてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、外部機器のホスト機器への接続方向を異ならせることで、特定の機能部をホスト機器に接続させて動作させることができる。これにより、複数の機能部を搭載した外部機器において、機能部動作の切替作業を簡易に行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態であるＵＳＢ機器の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２】第１の実施形態であるＵＳＢ機器の外観を示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った矢視断面図である。
【図４】第１の実施形態であるＵＳＢ機器の端子部を拡大して示す斜視図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図である。
【図６】第１の実施形態であるＵＳＢ機器の端子部の基板を示す平面図である。
【図７】第１の実施形態であるＵＳＢ機器が一般的なＵＳＢレセプタクルに挿入された状態を示す断面図である。
【図８】第１の実施形態であるＵＳＢ機器の基板を示す平面図である。
【図９】第１の実施形態であるＵＳＢ機器の基板を示す裏面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態であるＵＳＢ機器の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】第２の実施形態であるＵＳＢ機器の基板を示す平面図である。
【図１２】第２の実施形態であるＵＳＢ機器の基板を示す裏面図である。
【図１３】第２の実施形態であるＵＳＢ機器の切替部の概略回路構成を示す回路図である。
【図１４】一般的なＵＳＢプラグの端子部を拡大して示す斜視図である。
【図１５】図１４のＣ−Ｃ線に沿った矢視断面図である。
【図１６】一般的なＵＳＢレセプタクルの端子部を示す断面図である。
【図１７】一般的なＵＳＢプラグがＵＳＢレセプタクルに挿入された状態を示す断面図である。
【図１８】本発明の第３の実施形態であるＵＳＢ機器の切替部の概略回路構成を示す回路図である。
【図１９】本発明の第４の実施形態であるＵＳＢ機器の概略構成を示す機能ブロック図である。
【図２０】第４の実施形態であるＵＳＢ機器のコネクタ及び基板を示す斜視図である。
【図２１】第４の実施形態であるＵＳＢ機器のコネクタ及び基板を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の外部機器の実施形態について説明する。
本実施形態のＵＳＢ機器の特徴は、ホスト機器側に設けられたメス型ＵＳＢ端子（ＵＳＢレセプタクル）に一方向にのみ挿抜可能な一般的なオス型ＵＳＢ端子（ＵＳＢプラグ）に対して、上下いずれの方向にも挿抜可能なＵＳＢプラグを備えたことにある。この特徴を説明する前に、まず、一般的なＵＳＢプラグ及びＵＳＢレセプタクルの構造について説明する。
【００１７】
（一般的なＵＳＢプラグ及びＵＳＢレセプタクルの構造）
図１４は、一般的なＵＳＢプラグの端子部を拡大して示す斜視図、図１５は図１４のＣ−Ｃ線に沿った矢視断面図、図１６は一般的なＵＳＢレセプタクルの端子部を示す断面図、図１７は一般的なＵＳＢプラグがＵＳＢレセプタクルに挿入された状態を示す断面図である。
【００１８】
これら図において、１００は一般的なＵＳＢプラグであり、このＵＳＢプラグ１００は、金属製のシェル１０１と、このシェル１０１内に収納された絶縁体からなる基板１０２とを備える。シェル１０１は、薄板の金属板を断面矩形状に形成してなり、図略のホスト機器への接続端（図１４において前端）が開口されている。基板１０２は、図１５においてこのシェル１０１の内部の概略下半分を占めるように設けられ、基板１０２とシェル１０１とで囲まれた領域は、後述するＵＳＢレセプタクル２００の基板２０２が進入するための空間１０３とされている。図１５において基板１０２の上面には、コンタクトと呼ばれる導体配線１０５が４本形成されている。この導体配線１０５は、図略のＵＳＢケーブルまたはＵＳＢ機器内部に接続されている。
【００１９】
一方、図１６において、２００は一般的なＵＳＢレセプタクルであり、このＵＳＢレセプタクル２００も、ＵＳＢプラグ１００と同様に、金属製のシェル２０１と、このシェル２０１内に収納された絶縁体からなる基板２０２とを備える。シェル２０１は、薄板の金属板を断面矩形状に形成してなり、ＵＳＢプラグ１００との接続端が開口されている（詳細は図略）。ＵＳＢレセプタクル２００のシェル２０１は、このシェル２０１内にＵＳＢプラグ１００のシェル１０１が挿入されうるように、ＵＳＢプラグ１００のシェル１０１より一回り大きく形成されている。基板２０２は、図１６においてこのシェル２０１の内部の概略上半分を占めるように設けられ、さらに、図１６において基板２０２の上面とシェル２０１の上方内部下面との間には、ＵＳＢプラグ１００のシェル１０１が挿入されうるように、シェル１０１の厚さよりやや広い幅の空間２０３が形成されている。さらに、図１６において基板２０２の下面とシェル２０１の下方内部上面との間には、ＵＳＢプラグ１００の基板１０２が進入するための空間２０４とされている。そして、図１６において基板２０２の下面には、コンタクトと呼ばれる導体配線２０５が４本形成されている。この導体配線２０５は、図略のホスト機器内に設けられたＵＳＢコントローラチップを介してホスト機器に接続されている。
【００２０】
従って、図１４に示すＵＳＢプラグ１００を図１６に示すＵＳＢレセプタクル２００に挿入すると、図１７に示すように、ＵＳＢプラグ１００の基板１０２がＵＳＢレセプタクル２００の空間２０４内に挿入され、また、ＵＳＢプラグ１００のシェル１０１はＵＳＢレセプタクル２００のシェル２０１内に挿入され、一方、ＵＳＢレセプタクル２００の基板２０２はＵＳＢプラグ１００の空間１０３内に挿入されることで、ＵＳＢプラグ１００及びＵＳＢレセプタクル２００のコンタクト１０５、２０５が接触してこれらの間が電気的に導通状態となる。これにより、ＵＳＢプラグ１００とＵＳＢレセプタクル２００とが結合され、電気的に接続された状態となる。
【００２１】
しかしながら、図１３〜図１７に示す一般的なＵＳＢプラグ１００は、図１７に示すようにその基板１０２が図中下方に位置する方向においてのみＵＳＢレセプタクル２００に挿入され、電気的に接続された状態となる。仮に、図１７においてＵＳＢプラグ１００の基板１０２が図中上方に位置した状態でＵＳＢレセプタクル２００との接続を図ろうとして挿入を試みても、基板１０２がＵＳＢレセプタクル２００の基板２０２前端に当接し、ＵＳＢプラグ１００をＵＳＢレセプタクル２００に挿入することができない。
【００２２】
そこで、本実施形態のＵＳＢ機器は、ＵＳＢレセプタクルに対して上下両面いずれの方向にも挿入可能なＵＳＢプラグを備えたことを特徴としている。このようなＵＳＢプラグは、例えば実用新案登録第３１５８３１９号公報に開示されている。
【００２３】
（第１の実施形態のＵＳＢプラグの構成）
図１は、本発明の第１の実施形態であるＵＳＢ機器の概略構成を示す機能ブロック図、図２は第１の実施形態であるＵＳＢ機器の外観を示す斜視図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った矢視断面図、図４は第１の実施形態であるＵＳＢ機器の端子部を拡大して示す斜視図、図５は図４のＢ−Ｂ線に沿った矢視断面図、図６は第１の実施形態であるＵＳＢ機器の端子部の基板を示す平面図である。
【００２４】
これら図において、１は本実施形態のＵＳＢ機器であり、このＵＳＢ機器１の図略のホスト機器への接続側先端である図２における前端には、図略のホスト機器に設けられたＵＳＢレセプタクル（ホスト側端子部）に挿入されてこのＵＳＢレセプタクルに接続されるＵＳＢプラグ１０が設けられている。ここに、ＵＳＢレセプタクルは、上述した一般的なＵＳＢレセプタクル２００が好適に用いられる。
【００２５】
このＵＳＢプラグ１０は、図３及び図４に最も詳細に示されるように、金属製のシェル１１と、このシェル１１内に収納された絶縁体からなる基板（絶縁基板）１２とを備える。シェル１１は、上述の一般的なＵＳＢプラグ１００と同一の寸法に形成された、薄板の金属板を断面矩形状に形成してなるものであり、図略のホスト機器への接続端（図３において前端）が開口されている。基板１２は、図４においてこのシェル１１の上下方向略中央部に設けられ、この基板１２によりシェル１１内部は上下に所定の空間１３、１４が形成される。この空間１３、１４は、一般的なＵＳＢプラグ１００における空間１０３と略同一の大きさになるように、基板１２の厚み及びシェル１１内における配置位置が定められている。図４に最も詳細に示されるように、基板１２の上下両面には、コンタクトと呼ばれる導体配線（導体コンタクト部）１５ａ〜１５ｄ、１５ｅ〜１５ｈがそれぞれ４本形成されている。図６に、基板１２の上面に形成されたコンタクト１５ａ〜１５ｄを示す。コンタクト１５ａ〜１５ｄ、１５ｅ〜１５ｈの形成位置、コンタクト１５ａ〜１５ｄ、１５ｅ〜１５ｈの幅、及びコンタクト１５ａ〜１５ｄ、１５ｅ〜１５ｈの間隔はそれぞれＵＳＢ規格に準拠した値となっている。
【００２６】
ここに、各々のコンタクト１５ａ〜１５ｄ、１５ｅ〜１５ｈと信号線との関係は次のように割り当てられている。
【００２７】
【表１】
2014032956.tif 000003
【００２８】
以上の構成を有するＵＳＢプラグ１０が、例えば図１６に示すような一般的なＵＳＢレセプタクル２００に挿入されると、図７に示すように、ＵＳＢレセプタクル２００の基板２０２はＵＳＢプラグ１０のいずれかの空間１３、１４（図７では空間１３）に挿入されることで、ＵＳＢプラグ１０及びＵＳＢレセプタクル２００のコンタクト１５ａ〜１５ｄまたはコンタクト１５ｅ〜１５ｈ（図７ではコンタクト１５ａ〜１５ｄ）とコンタクト２０５が接触してこれらの間が電気的に導通状態となる。これにより、ＵＳＢプラグ１０とＵＳＢレセプタクル２００とが結合され、電気的に接続された状態となる。また、図７に示す方向とは逆方向、つまり、図７においてＵＳＢレセプタクル２００の基板２０２が下に位置する場合でも、ＵＳＢレセプタクル２００の基板２０２はＵＳＢプラグ１０の空間１４に挿入されることで、ＵＳＢプラグ１０及びＵＳＢレセプタクル２００のコンタクト１５ｅ〜１５ｈとコンタクト２０５が接触してこれらの間が電気的に導通状態となる。
【００２９】
このように、本実施形態のＵＳＢプラグ１０は、ＵＳＢレセプタクル２００に対して上下両面いずれの接続方向にも挿入可能であり、しかも、ＵＳＢプラグ１０が上下両面いずれの接続方向に挿入されても、ＵＳＢレセプタクル２００との電気的接続が可能である。しかし、実用新案登録第３１５８３１９号公報に開示されているＵＳＢ機器では、基板の両面に形成されたコンタクトは機器内部において各信号線が共通接続されることで、ＵＳＢプラグが上下両面いずれの接続方向に挿入されてもＵＳＢ機器が使用可能とされていたが、本実施形態のＵＳＢ機器１では、コンタクト１５ａ〜１５ｄ及びコンタクト１５ｅ〜１５ｈがＵＳＢ機器１内の異なる機能部に接続されることで、ＵＳＢプラグ１０がＵＳＢレセプタクル２００に対して上下いずれの接続方向に接続されるかによっていずれの機能部を使用するかをユーザが選択できる構成になっている。この点について、以下図面を参照して説明する。
【００３０】
（第１の実施形態のＵＳＢ機器の構成）
本実施形態のＵＳＢプラグ１０は、いわば２つの一般的ＵＳＢプラグが一体化したものと考えることができる。そこで、図１に示すように、コンタクト１５ａ〜１５ｄからなる端子部を端子部Ａ、コンタクト１５ｅ〜１５ｈからなる端子部を端子部Ｂと以下称する。図１に示すように、本実施形態のＵＳＢ機器１では、端子部Ａ３１ａの信号線Vbus、AD-、AD+、GND（以下、端子部Ａの信号線D-、D+をAD-、AD+と称する）は接続部３２ａを介して機能部Ａ３３ａに接続されており、端子部Ｂ３１ｂの信号線Vbus、BD-、BD+、GND（以下、端子部Ｂの信号線D-、D+をBD-、BD+と称する）は接続部３２ｂを介して機能部Ｂ３３ｂに接続されている。
【００３１】
より詳細には、図２、図８及び図９に最も詳細に示されるように、端子部Ａ３１ａを構成するコンタクト１５ａ〜１５ｄは、基板１２の長手方向に延在して機能部Ａ３３ａを構成する回路チップ１６ａに電気的に接続されている。同様に、端子部Ｂ３１ｂを構成するコンタクト１５ｅ〜１５ｈは、基板１２の長手方向に延在して機能部Ｂ３３ｂを構成する回路チップ１６ｂに電気的に接続されている。本実施形態において、機能部Ａ３３ａを構成する回路チップ１６ａは、ＵＳＢフラッシュメモリの部品であるフラッシュメモリコントローラ及びフラッシュメモリであり、機能部Ｂ３３ｂを構成する回路チップ１６ｂは、無線ＬＡＮアクセスポイントの部品である無線ＬＡＮ通信モジュールである。ここに、端子部Ａ３１ａは、ＵＳＢプラグ１０のうち基板１２とシェル１１内に位置するコンタクト１５ａ〜１５ｄに相当し、端子部Ｂ３１ｂは、ＵＳＢプラグ１０のうち基板１２とシェル１１内に位置するコンタクト１５ｅ〜１５ｈに相当する。また、接続部３２ａは、コンタクト１５ａ〜１５ｄのうち、端子部Ａ３１ａを構成するコンタクト１５ａ〜１５ｄを除いた部分、すなわち、シェル１１内から機能部３３ａに延設された部分のコンタクト１５ａ〜１５ｄに相当し、接続部３２ｂは、コンタクト１５ｅ〜１５ｈのうち、端子部Ｂ３１ｂを構成するコンタクト１５ｅ〜１５ｈを除いた部分、すなわち、シェル１１内から機能部３３ｂに延設された部分のコンタクト１５ｅ〜１５ｈに相当する。なお、機能部Ａ３３ａ及び機能部Ｂ３３ｂを構成する回路チップ１６ａ、１６ｂは、いわゆるＵＳＢコントローラの機能を有するものである。また、符号１７は、ＵＳＢ機器１のケーシングである。
【００３２】
（第１の実施形態の動作）
以上の構成において、コンタクト１５ａ〜１５ｄとＵＳＢレセプタクル２００のコンタクト２０５とが電気的に接続されるように、すなわち端子部Ａ３１ａがＵＳＢレセプタクル２００に接続されるようにＵＳＢプラグ１００をＵＳＢレセプタクル２００に挿入すると、所定のマウント動作により機能部Ａ３３ａが接続部３２ａ及び端子部Ａ３１ａを介してＵＳＢレセプタクル２００に電気的に接続され、端子部Ａ３１ａ及びＵＳＢレセプタクル２００を介して図略のホスト機器と機能部Ａ３３ａとの間でデータの送受信が可能となる。一方、コンタクト１５ｅ〜１５ｈとＵＳＢレセプタクル２００のコンタクト２０５とが電気的に接続されるように、すなわち端子部Ｂ３１ｂがＵＳＢレセプタクル２００に接続されるようにＵＳＢプラグ１００をＵＳＢレセプタクル２００に挿入すると、所定のマウント動作により機能部Ｂ３３ｂが接続部３２ｂ及び端子部Ｂ３１ｂを介してＵＳＢレセプタクル２００に電気的に接続され、端子部Ｂ３１ｂ及びＵＳＢレセプタクル２００を介して図略のホスト機器と機能部Ｂ３３ｂとの間でデータの送受信が可能となる。
【００３３】
これにより、ユーザがいずれの接続方向にＵＳＢプラグ１０をＵＳＢレセプタクル２００に挿入するかによって、ＵＳＢ機器１が備える機能部Ａ３３ａ及び機能部Ｂ３３ｂのいずれをホスト機器に電気的に接続してデータの送受信を可能とする、すなわち機能部Ａ３３ａ及び機能部Ｂ３３ｂのいずれを動作させるかを選択することができる。これにより、１つのＵＳＢプラグ１０のみを有するＵＳＢ機器１において２つの機能（機能部Ａ３３ａ、機能部Ｂ３３ｂ）を簡易に使い分けることができ、機能部Ａ３３ａ及び機能部Ｂ３３ｂの動作の切替作業を簡易に行うことが可能となる。
【００３４】
（第２の実施形態）
次に、図１０は本発明の第２の実施形態であるＵＳＢ機器の概略構成を示す機能ブロック図、図１３は第２の実施形態であるＵＳＢ機器の切替部の概略回路構成を示す回路図である。
【００３５】
本実施形態のＵＳＢ機器２は、端子部Ａ、Ｂと２つの機能部とを上述の第１の実施形態と同様に一律に接続するか、あるいは、端子部Ａ、Ｂをいずれか一つの機能部にのみ接続するかをユーザが選択可能とする構成を採用したことを特徴とする。それ以外の構成要素は第１の実施形態とほぼ同様である。従って、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略化する。
【００３６】
（切替部の構成）
図１０において、端子部Ａ３１ａ及び端子部Ｂ３１ｂは共通の切替部３４に接続され、機能部１  ３３ｃ及び機能部２  ３３ｄも切替部３４に接続されている。切替部３４は、機能部１  ３３ｃを端子部Ａ３１ａ及び端子部Ｂ３１ｂに共通に接続するか、あるいは機能部２  ３３ｄを端子部Ａ３１ａ及び端子部Ｂ３１ｂに共通に接続するか、あるいは、第１の実施形態と同様に機能部１  ３３ｃを端子部Ａ３１ａに、機能部２  ３３ｄを端子部Ｂ３１ｂに接続するかを択一的に切替可能とするものである。切替部３４の切替制御は、ハードウェア（ＨＷ）スイッチ３５により行われる。
【００３７】
図１３に、切替部３４の具体的構成を示す。切替部３４は、それぞれ一対のスイッチを備える３つのスイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ３と、このスイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ３の切替制御を行うスイッチコントローラ１８とを備える。スイッチ部ＳＷ１の入力端は端子部Ｂ３１ｂの信号線BD-、BD+に接続され、出力端は端子部Ａ３１ａの信号線AD-、AD+に接続されている。また、スイッチ部ＳＷ２の入力端は端子部Ａ３１ａの信号線AD-、AD+及び端子部Ｂ３１ｂの信号線BD-、BD+に共通接続され、出力端は機能部１  ３３ｃの信号線1D-、1D+に接続されている。さらに、スイッチ部ＳＷ３の入力端は端子部Ａ３１ａの信号線AD-、AD+及び端子部Ｂ３１ｂの信号線BD-、BD+に共通接続され、出力端は機能部２  ３３ｄの信号線2D-、2D+に接続されている。
【００３８】
また、本実施形態において、ＨＷスイッチ３５は例えば単極３位置のスライドスイッチであり、スイッチ位置によってＨＷ１〜ＨＷ３のいずれかがＯＮされる。ＨＷスイッチ３５の出力ＨＷ１〜ＨＷ３はスイッチコントローラ１８に入力され、スイッチコントローラ１８は、ＨＷスイッチ３５の出力ＨＷ１〜ＨＷ３のＯＮ状態に応じて、以下の規則に従ってスイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ３のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
【００３９】
【表２】
2014032956.tif 000004
【００４０】
図１１に示すように、コンタクト１５ａ〜１５ｄは、基板１２の長手方向に延在して切替部３４を構成する回路チップ１６ｅに電気的に接続されている。また、図１２に示すように、コンタクト１５ｅ〜１５ｈは、スルーホール１９を通じて基板１２の反対面に導通し、切替部３４を構成する回路チップ１６ｅに電気的に接続されている。そして、回路チップ１６ｅは導体配線２０を介して機能部１  ３３ｃを構成する回路チップ１６ｃに電気的に接続される一方、スルーホール２１及び導体配線２２を介して機能部２  ３３ｄを構成する回路チップ１６ｄに電気的に接続されている。本実施形態においても、機能部１  ３３ｃを構成する回路チップ１６ｃは、ＵＳＢフラッシュメモリの部品であるフラッシュメモリコントローラ及びフラッシュメモリであり、機能部２  ３３ｄを構成する回路チップ１６ｄは、無線ＬＡＮアクセスポイントの部品である無線ＬＡＮ通信モジュールである。
【００４１】
（第２の実施形態の動作）
以上の構成において、ユーザがＨＷスイッチ３５を操作してＨＷ１をＯＮ状態にすると、端子部Ａ３３ａ及び端子部Ｂ３３ｂが切替部３４によりいずれも機能部１  ３３ｃに電気的に接続される。従って、ＵＳＢプラグ１０のホスト機器（ＵＳＢレセプタクル２００）への接続方向によらず、機能部１  ３３ｃをホスト機器に接続することができ、機能部１  ３３ｃとホスト機器との間でデータの送受信が可能となり、よって機能部１  ３３ｃを動作させることができる（モード１）。また、ユーザがＨＷスイッチ３５を操作してＨＷ２をＯＮ状態にすると、端子部Ａ３３ａ及び端子部Ｂ３３ｂが切替部３４によりいずれも機能部２  ３３ｄに電気的に接続される。従って、ＵＳＢプラグ１０の接続方向によらず、機能部２  ３３ｄをホスト機器に接続することができ、機能部２  ３３ｄとホスト機器との間でデータの送受信が可能となり、よって機能部２  ３３ｄを動作させることができる（モード２）。さらに、ユーザがＨＷスイッチ３５を操作してＨＷ３をＯＮ状態にすると、切替部３４により端子部Ａ３３ａが機能部１  ３３ｃに、端子部Ｂ３３ｂが機能部２  ３３ｄにそれぞれ電気的に接続される。従って、ＵＳＢプラグ１０の接続方向に応じて、機能部１  ３３ｃ及び機能部２  ３３ｄを択一的にホスト機器に接続することができ、機能部１  ３３ｃ及び機能部２  ３３ｄのいずれかとホスト機器との間でデータの送受信が可能となり、よって機能部１  ３３ｃ及び機能部２  ３３ｄを択一的に動作させることができる（モード３）。
【００４２】
これにより、上述の第１の実施形態と同様に、ＵＳＢプラグ１０の接続方向により機能部１  ３３ｃ及び機能部２  ３３ｄの動作の切替作業を簡易に行うことが可能となるとともに、ＵＳＢプラグ１０の接続方向によらずいずれかの機能部１  ３３ｃ及び機能部２  ３３ｄのみを動作させることが可能となり、ＵＳＢプラグ１０が有する、上下両面いずれの接続方向にもＵＳＢレセプタクルに挿入可能である利点を享受することが可能となる。しかも、ユーザがＨＷスイッチ３５を操作するだけでこれらを切り替えることができる。
【００４３】
（第３の実施形態）
次に、図１８は本発明の第３の実施形態であるＵＳＢ機器の切替部の概略回路構成を示す回路図である。
【００４４】
本実施形態のＵＳＢ機器は、切替部３４において２つの機能部を同時に動作させる機能を持たせたことを特徴とする。それ以外の構成要素は第２の実施形態とほぼ同様である。従って、第２の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を伏し、その説明を簡略化する。
【００４５】
図１８において、３６はＵＳＢハブチップであり、このＵＳＢハブチップのアップストリームポート側である入力端は端子部Ａ３１ａの信号線AD-、AD+及び端子部Ｂ３１ｂの信号線BD-、BD+に共通接続され、ダウンストリームポート側である出力端のうちポート１はスイッチ部ＳＷ２に接続され、ポート２はスイッチ部ＳＷ３に接続されている。ＵＳＢハブチップ３６は、いわゆるＵＳＢハブコントローラと呼ばれるもので、ダウンストリームポート側であるポート１及びポート２に接続されたＵＳＢデバイスとアップストリームポート側に接続されたホスト機器との間の通信を独立にかつ並行して行わせるものである。
【００４６】
また、本実施形態において、ＨＷスイッチ３５は例えば単極４位置のスライドスイッチであり、スイッチ位置によってＨＷ１〜ＨＷ４のいずれかがＯＮされる。ＨＷスイッチ３５の出力ＨＷ１〜ＨＷ４はスイッチコントローラ１８に入力され、スイッチコントローラ１８は、ＨＷスイッチ３５の出力ＨＷ１〜ＨＷ４のＯＮ状態に応じて、以下の規則に従ってスイッチ部ＳＷ１〜ＳＷ４のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
【００４７】
【表３】
2014032956.tif 000005
【００４８】
（第３の実施形態の動作）
以上の構成において、モード１〜モード３の動作については、上述の第２の実施形態におけるモード１〜モード３の動作と同様であるため、その説明を省略する。ユーザがＨＷスイッチ３５を操作してＨＷ４をＯＮ状態にすると、端子部Ａ３３ａ及び端子部Ｂ３３ｂが切替部３４によりいずれもＵＳＢハブチップ３６の入力端（アップストリームポート）に電気的に接続され、また、機能部１  ３３ｃがＵＳＢハブチップ３６のダウンストリームポート側であるポート１に、機能部２  ３３ｄがＵＳＢハブチップ３６のダウンストリームポート側であるポート２に電気的に接続される。従って、ＵＳＢプラグ１０のホスト機器（ＵＳＢレセプタクル２００）への接続方向によらず、機能部１  ３３ｃ及び機能部２  ３３ｄをホスト機器にそれぞれ接続することができ、機能部１  ３３ｃ及び機能部２  ３３ｄとホスト機器との間でデータの送受信が可能となり、よって機能部１  ３３ｃ及び機能部２  ３３ｄを同時に動作させることができる（モード４）。
【００４９】
これにより、上述の第２の実施形態と同様に、ＵＳＢプラグ１０の接続方向によらずいずれかの機能部１  ３３ｃ及び機能部２  ３３ｄのみを動作させることが可能となることに加えて、ＵＳＢプラグ１０の接続方向によらず機能部１  ３３ｃ及び機能部２  ３３ｄを同時に動作させることが可能となる。しかも、ユーザがＨＷスイッチ３５を操作するだけでこれらを切り替えることができる。
【００５０】
（第４の実施形態）
図１９は、本発明の第４の実施形態であるＵＳＢ機器の概略構成を示す機能ブロック図、図２０は第４の実施形態であるＵＳＢ機器のコネクタ及び基板を示す斜視図、図２１は第４の実施形態であるＵＳＢ機器のコネクタ及び基板を示す斜視図である。
【００５１】
上述の第１〜第３実施形態においては、ＵＳＢ機器１、２に備えられた機能部Ａ、Ｂ、１、２  ３３ａ〜３３ｄが動作することにより、このＵＳＢ機器１、２が接続されるホスト機器に対して一定の機能を付加していたが、本実施形態のＵＳＢ機器３は、このＵＳＢ機器３が接続されるホスト機器に対して電源電力を供給することで、例えばこのホスト機器に備えられた電池等を充電する構成を採用したことを特徴とする。それ以外の構成要素は第１の実施形態とほぼ同様である。従って、第１の実施形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略化する。このような、ＵＳＢインタフェースを電源電圧供給用に利用するＵＳＢ機器３は、信号線Ｄ+、Ｄ-での信号授受は不問として、信号線Vbus及びGNDを主に利用するものである。
【００５２】
図３に示すように、本実施形態のＵＳＢ機器３では、端子部Ａ３１ａの信号線Vbus、AD-、AD+、GNDは接続部３２ａ、電流監視回路４０ａを介して機能部として機能する充電回路Ａ３３ｅに接続されており、端子部Ｂ３１ｂの信号線Vbus、BD-、BD+、GNDは接続部３２ｂ、電流監視回路４０ｂを介して機能部として機能する充電回路Ｂ３３ｆに接続されている。充電回路Ａ、Ｂ３３ｅ、３３ｆは信号線Vbusに対して所定電圧、所定電流の電源電力を供給する。充電回路Ａ、Ｂ  ３３ｅ、３３ｆには、電源回路４１から外部電源電力が供給され、それぞれ異なる規格に基づいた所定電流、所定電圧の電源電力を信号線Vbusに供給する。より詳細には、ＵＳＢ機器３がホスト機器に接続されると、充電回路Ａ、Ｂとホスト機器との間において所定の通信が行われることで、ホスト機器が要求する所定の規格に基づいた電源電力が信号線Vbusを経由して供給される。なお、本実施形態では電源回路４１はＵＳＢ機器３の外部に設けられており、電源線を介してＵＳＢ機器３に外部電源電力を供給しているが、例えば二次電池をＵＳＢ機器３内に設けることで、この二次電池を含む電源回路をＵＳＢ機器３内に設けることも可能である。
【００５３】
電流監視回路４０ａ、４０ｂは、充電回路Ａ、Ｂ３３ｅ、３３ｆと接続部３２ａ、３２ｂとの間の信号線Vbusの電流変化を監視している。ＵＳＢ機器３がホスト機器に接続されることで、充電回路Ａ、Ｂから信号線Vbusを介して電源電力供給が開始されたことを検知すると、電流監視回路４０ａ、４０ｂはＬＥＤ４２ａ、４２ｂへの電流供給を行う。これによりＬＥＤ４２ａ、４２ｂが点灯される。ＬＥＤ４２ａ、４２ｂの少なくとも一部はＵＳＢ機器３から露出して設けられるか、あるいは、ＬＥＤ４２ａ、４２ｂが発する光はＵＳＢ機器３外方に導光されるように構成されている。従って、ＵＳＢ機器３のユーザは、ＵＳＢ機器３からホスト機器への充電動作が開始したことを容易に視認することができる。特に、本実施形態では、ＬＥＤ４２ａ、４２ｂが発する光の色、波長を異ならせることで、いずれの充電回路Ａ、Ｂ３３ｅ、３３ｆによる充電動作が行われているかをユーザが容易に視認、識別することができる。このような構成のＬＥＤ４２ａ、４２ｂは、色、波長の異なる２つのＬＥＤモジュール・パッケージや、色、波長の異なる２つのＬＥＤをまとめた１つのＬＥＤモジュール・パッケージ等が挙げられる。
【００５４】
図１９及び図２０に最も詳細に示されるように、端子部Ａ３１ａを構成するコンタクト１５ａ〜１５ｄは、コネクタ２３を介して、基板２２の長手方向に延在して充電回路Ａ３３ｅを構成する回路チップ１６ｅに電気的に接続されている。同様に、端子部Ｂ３１ｂを構成するコンタクト１５ｅ〜１５ｈは、コネクタ２３を介して、基板２２の長手方向に延在して充電回路Ｂ３３ｆを構成する回路チップ１６ｆに電気的に接続されている。また、充電回路Ａ、Ｂ３３ｅ、３３ｆには、コンタクト２４ａ、２４ｂを介して電源回路４１からの外部電源電力が供給される。
【００５５】
（第４の実施形態の動作）
以上の構成において、コンタクト１５ａ〜１５ｄとＵＳＢレセプタクル２００のコンタクト２０５とが電気的に接続されるように、すなわち端子部Ａ３１ａがＵＳＢレセプタクル２００に接続されるようにＵＳＢプラグ１００をＵＳＢレセプタクル２００に挿入すると、所定の動作により充電回路Ａ３３ｅが電流監視回路４０ａ、接続部３２ａ及び端子部Ａ３１ａを介してＵＳＢレセプタクル２００に電気的に接続され、端子部Ａ３１ａ及びＵＳＢレセプタクル２００を介して充電回路Ａ３３ｅから図略のホスト機器に電源電力の供給が可能となる。一方、コンタクト１５ｅ〜１５ｈとＵＳＢレセプタクル２００のコンタクト２０５とが電気的に接続されるように、すなわち端子部Ｂ３１ｂがＵＳＢレセプタクル２００に接続されるようにＵＳＢプラグ１００をＵＳＢレセプタクル２００に挿入すると、所定の動作により充電回路Ｂ３３ｆが電流監視回路４０ｂ、接続部３２ｂ及び端子部Ｂ３１ｂを介してＵＳＢレセプタクル２００に電気的に接続され、端子部Ｂ３１ｂ及びＵＳＢレセプタクル２００を介して充電回路Ｂ３３ｆから図略のホスト機器に電源電力の供給が可能となる。
【００５６】
これにより、ユーザがいずれの接続方向にＵＳＢプラグ１０をＵＳＢレセプタクル２００に挿入するかによって、ＵＳＢ機器３が備える充電回路Ａ３３ｅ及び充電回路Ｂ３３ｆのいずれをホスト機器に電気的に接続して充電動作を可能とする、すなわち充電回路Ａ３３ｅ及び充電回路Ｂ３３ｆのいずれを動作させるかを選択することができる。これにより、１つのＵＳＢプラグ１０のみを有するＵＳＢ機器３において２つの機能（充電回路Ａ３３ｅ、充電回路Ｂ３３ｆ）を簡易に使い分けることができ、充電回路Ａ３３ｅ及び充電回路Ｂ３３ｆの動作の切替作業を簡易に行うことが可能となる。
【００５７】
（変形例）
なお、本発明の外部機器は、その細部が上述の各実施形態に限定されず、種々の変形例が可能である。一例として、上述の各実施形態では機能部としてＵＳＢメモリ、無線ＬＡＮモジュール及び充電回路を例にして説明したが、機能部として用いられるものはこれに限定されず、他の例として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール、ＵＳＢハブ、移動体通信モジュールなど、ＵＳＢ機器として周知の機能部が適用可能である。また、上述の各実施形態では外部機器であるＵＳＢ機器１〜３にＵＳＢプラグ１０が１つのみ設けられていたが、これに限定されず、２つ以上のＵＳＢプラグ１０がＵＳＢ機器１に設けられてもよい。さらに、上述の第１〜第３実施形態では基板１２がＵＳＢ機器１、２内部に延びる構成になっていたが、ＵＳＢプラグ１０（及びその内部に配置された基板）とＵＳＢ機器１、２内部の基板とを別々にしてＵＳＢプラグ１０内の基板とＵＳＢ機器１、２内部の基板とを導線により接続する構成としてもよい。
【００５８】
また、上述の各実施形態における外部機器はＵＳＢ２．０あるいはそれ以前のＵＳＢインタフェースを有するＵＳＢ機器１〜３であったが、ＵＳＢ３．０規格に基づくＵＳＢインタフェースを備えるものであってもよい。ＵＳＢ３．０の場合、コンタクトが基板の片面に９本設けられる構成となるが、これら９本のコンタクトを基板に片面実装することは可能である。同様に、上述の各実施形態における外部機器はＵＳＢプラグ１０を備えるＵＳＢ機器１であったが、ホスト機器と接続可能にする他の外部インタフェース、例えばＩＥＥＥ１３９４を備える外部機器にも本発明は適用可能である。
【００５９】
さらに、上述の第２、第３の実施形態において、切替部３４に設けられたハードウェアスイッチ３５はスライドスイッチであったが、これに限定されず、多位置（第２の実施形態では３位置、第３の実施形態では４位置）の設定が可能なスイッチであれば、周知のスイッチが適用可能である。一例として、押すごとにモードが変更される押しボタンスイッチ、ＤＩＰスイッチ、ロータリスイッチなどが好適に挙げられる。
【００６０】
さらに、上述の第３の実施形態において、ＵＳＢハブチップ３６は、ＵＳＢ規格におけるいわゆるコンパウンドデバイス（Compound Device）であるが、コンポジットデバイス（Composite Device）を構成するチップによっても本発明は実現可能である。コンポジットデバイスにおいては、１つのＵＳＢデバイスに、２つのインタフェース（マウス、キーボード、液晶画面、コントローラなど）が設けられている。このコンポジットデバイスが接続された際のデバイスのアドレスは１つだけであり、インタフェースを識別するためには、インタフェースディスクリプタ（Interface Descriptor）が、それぞれのインタフェースごとに必要となる。このようなコンポジットデバイスでは、複数のインタフェースが同時に使える。
【符号の説明】
【００６１】
１、２、３  ＵＳＢ機器
１０、１００  ＵＳＢプラグ
１１、１０１、２０１  シェル
１２、２２、１０２、２０２  基板
１３、１４、１０３、２０３、２０４  空間
１５ａ〜１５ｈ、２４ａ〜２４ｂ、１０５、２０５  コンタクト
１６ａ〜１６ｅ  回路チップ
１７  ケーシング
１８  スイッチコントローラ
１９、２１  スルーホール
２０  導体配線
２３  コネクタ
３１ａ、３１ｂ  端子部
３２ａ、３２ｂ  接続部
３３ａ〜３３ｆ  機能部
３４  切替部
３５  ハードウェアスイッチ
３６  ＵＳＢハブチップ
４０ａ〜４０ｂ  電流監視回路
４１  電源回路
４２ａ〜４２ｂ  ＬＥＤ
２００  ＵＳＢレセプタクル
【図１】
2014032956.tif 000006
【図２】
2014032956.tif 000007
【図３】
2014032956.tif 000008
【図４】
2014032956.tif 000009
【図５】
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【図６】
2014032956.tif 000011
【図７】
2014032956.tif 000012
【図８】
2014032956.tif 000013
【図９】
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【図１０】
2014032956.tif 000015
【図１１】
2014032956.tif 000016
【図１２】
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【図１３】
2014032956.tif 000018
【図１４】
2014032956.tif 000019
【図１５】
2014032956.tif 000020
【図１６】
2014032956.tif 000021
【図１７】
2014032956.tif 000022
【図１８】
2014032956.tif 000023
【図１９】
2014032956.tif 000024
【図２０】
2014032956.tif 000025
【図２１】
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