(57)【要約】ホスト・ポートおよび周辺ポートを備えた二重ポート・インターフェースを開示する。ホスト・ポートおよび周辺ポートは、所定の信号を用いて定義される。好適な実施形態では、二重ポート・インターフェースは、１つ以上の二重ポートＵＳＢ（ＤＰＵＳＢ）コネクタを備えたネットワークにおいて用いられる。ＤＰＵＳＢインターフェースの使用によって、１対１および１対多数双方のネットワーク・トポロジを構成することができる。また、ＤＰＵＳＢインターフェースの使用によって、メモリ・カードやケーブルのような新たな種類のデバイスを利用する機会が得られ、カメラやＰＤＡのような多くのインテリジェント電子デバイスの使い勝手が格段に向上する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホスト・ポートと、
周辺ポートと、
を備え、所定の信号を用いて前記ホスト・ポートおよび前記周辺ポートを定義することを特徴とする単一Ｉ／Ｏインターフェース。
【請求項２】
前記ホストおよび周辺インターフェース・ポートはＵＳＢポートである請求項１記載のインターフェース。
【請求項３】
前記ホスト・ポートおよび周辺ポートを介して、２つの接続されたデバイスがピア・ツー・ピア接続を有することができる請求項１記載のインターフェース。
【請求項４】
前記ホスト・ポートおよび周辺ポートを介して、２つの接続されたデバイスが１対多数関係を有することができる請求項１記載のインターフェース。
【請求項５】
前記コネクタを介した場合、デバイスは物理的Ｉ／Ｏポートが１つだけあればよい請求項１記載のインターフェース。
【請求項６】
前記所定の信号は、ホスト差動データ・ラインおよび周辺差動データ・ラインを含む請求項１記載のインターフェース。
【請求項７】
第１デバイスと、該第１デバイスに通信する第２デバイスと、を備えるＵＳＢネットワークであって、
前記第１デバイスは単一のＩ／Ｏインターフェースを含み、該インターフェースはホスト・ポートおよび周辺ポートを含み、前記ホスト・ポートおよび前記周辺ポートは所定の信号を用いて定義され、
前記第２デバイスは前記所定の信号を用いることを特徴とするＵＳＢネットワーク。
【請求項８】
前記所定の信号は、ある規格の範囲内に該当する請求項７記載のＵＳＢネットワーク。
【請求項９】
前記規格は、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）規格を含む請求項８記載のＵＳＢネットワーク。
【請求項１０】
前記第１および第２デバイスは、カメラ、コンピュータ、パーソナル・ディジタル・アシスタント、ラップトップ・デバイス、ハンドヘルド・デバイス、プリンタ、およびセルラ電話機のいずれとすることもできる請求項９記載のＵＳＢネットワーク。
【請求項１１】
前記所定の信号は、ホスト差動データ・ラインおよび周辺差動データ・ラインを含む請求項７記載のＵＳＢネットワーク。
【請求項１２】
プロセッサと、該プロセッサに結合された単一のＩ／Ｏインターフェースとを備えるデバイスであって、
前記コネクタはホスト・ポートと周辺ポートを有し、前記ホスト・ポートおよび周辺ポートは所定の信号を用いて定義されることを特徴とするデバイス。
【請求項１３】
前記デバイスが、前記所定の信号を用いて定義されるホスト・ポートと周辺ポートを含むコネクタを有するデバイスに接続される場合、前記単一Ｉ／Ｏインターフェースは１つの物理的Ｉ／Ｏポートのみに接続されればよい請求項１２記載のデバイス。
【請求項１４】
前記所定の信号は、ホスト差動データ・ラインおよび周辺差動データ・ラインを含む請求項１２記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、コンピュータ・システムに関し、特にコンピュータ・システム用ユニバーサル・シリアル・バスに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、本発明と同一日に出願し、本発明の譲受人に譲渡された、二重ポートＵＳＢコネクタを用いたメモリ・カード・ソケットと題する、同時係属中の米国特許出願（２８１２Ｐ）と関連がある。
【０００３】
ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）は、キーボード、マウス、パーソナル・データ・アシスタント（ＰＤＡ）、カメラ、音楽プレーヤ、およびプリンタのような多数の電子デバイスに、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）を接続できるように設計された電子ネットワーク仕様である。ＵＳＢバスは、ピア・ツー・ピア関係ではなく、接続デバイス間におけるホスト−周辺関係に対応する。典型的なＵＳＢ電子ネットワーク１０を図１に示す。パーソナル・コンピュータは、常にホスト・デバイスに指定され、ＰＣ接続デバイスは、常に周辺デバイスに指定される。論理的トポロジに関して述べると、ＵＳＢネットワークは、１対１関係ではなく、１対多数の関係を呈示し、ＰＣが「１」であり、周辺デバイスは「多数」である。ＵＳＢ仕様は、いずれのＵＳＢ接続ネットワークにおいてもホストを１つしか含まないので、現行のＵＳＢコネクタおよびケーブルは、ホスト・コネクタと周辺コネクタとの間で物理的な区別を付けていない。つまり、ネットワークのユーザは、ホスト・デバイスと周辺デバイスとの間で容易に区別できることを、基本的に想定している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＰＣ、インテリジェント携帯コンピュータであるＰＤＡ、および、プリンタのようなＵＳＢ周辺機器などの一般的な３種類のデバイスを選択することは容易であるが、ＵＳＢコネクタのオス／メス(gender)がないために大きな困難を招く可能性がある。図２は、１つのＵＳＢホスト２０が複数の周辺機器２２および２４に接続されている場合の問題を示す。図２に示すように、ユーザはＰＣ２０をＰＤＡ２２に接続したいと仮定する。この場合、ＰＤＡ２２はＵＳＢ周辺機器であり、そのＵＳＢ信号は、ＵＳＢ周辺デバイス２０として応答しなければならず、そしてＵＳＢ周辺ソフトウェア・ドライバおよびＵＳＢ周辺インターフェース・ロジックによって処理されなければならない。次に、ユーザがＰＤＡ２２をＵＳＢプリンタに接続したいと仮定する。この場合、ＰＤＡ２２はＵＳＢホストでなければならず、そのＵＳＢ信号はＵＳＢホスト２０として応答し、ＵＳＢホスト・ソフトウェア・ドライバおよびＵＳＢホスト・インターフェース・ロジックによって処理されなければならない。ＰＤＡ２２がそのＵＳＢ信号がどのように扱われるか知ることができないのは、ＵＳＢコネクタにはホスト／周辺機器間でオス／メスの区別がないこと、そしてＵＳＢネットワークの基本的な１対多数関係が原因である。
【０００５】
ＵＳＢオンザゴー（ＯＴＧ：on-the-go）と呼ばれる新たな発案は、ＵＳＢケーブルのどちらの端部をホストまたは周辺機器に指定するかという問題に対する解決策を与えようとする試みである。ＯＴＧは、これを行うにあたって、新たなソフトウェアをＵＳＢ列挙レイヤ(enumeration layer)に追加し、ＶＤＩＲと命名した新たなＵＳＢ第５ピンで、Ｄ＋、Ｄ−、ＶＣＣおよびＧＮＤという４つの標準的ピンの定義を明示する。ＯＴＧの成果により、ＵＳＢコネクタのオス／メス区別の問題は解決したが、ソフトウェア、新たな形式のケーブルおよびコネクタ、ならびに新たなピン定義を追加するという負担が生ずる。必要とされているのは、先に特定した問題を克服するシステムおよび方法である。本発明は、この要望に取り組むものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
二重ポートＵＳＢインターフェースを開示する。二重ポート・インターフェースは、ＵＳＢホスト・ポートと、ＵＳＢ周辺ポートとを備えている。ホスト・ポートおよび周辺ポートは、所定の信号を用いて定義される。好適な実施形態において、二重ポートＵＳＢインターフェースが利用されるネットワークでは、少なくとも１つの二重ポートＵＳＢ（ＤＰＵＳＢ）コネクタが標準的なＵＳＢコネクタまたはその他のＤＰＵＳＢコネクタのいずれかに接続されている。ＤＰＵＳＢインターフェースの仕様によって、ネットワークにおける１つのデバイスが、他のデバイスに対してホストまたは周辺機器双方として作用し、ネットワーク・ピア・ツー・ピア関係を構成することができる。また、ＤＰＵＳＢコネクタの仕様により、メモリ・カードやケーブルというような新たな種類のデバイスを設ける機会が得られ、カメラやＰＤＡのような多くのインテリジェント電子デバイスの使い勝手が格段に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下の説明は、当業者が本発明を実施し使用できるようにするために提示するのであり、特許出願およびその要件との関連において規定している。ここに記載する好適な実施形態、ならびに包括的な原理および特徴に対する種々の変更は、当業者には容易に認められよう。このため、本発明は、示される実施形態に限定されることは意図しておらず、逆にここに記載する原理および特徴に一致する最も広い範囲が与えられるものとする。
【０００８】
（二重ポートＵＳＢの解決策）
標準的なＵＳＢ接続に固有のホスト／周辺機器の割り当てに混乱が生ずるのは、ＵＳＢネットワークの１対多数トポロジ、およびＵＳＢコネクタ・ピンの定義が原因である。しかしながら、ＵＳＢソフトウェア・ドライバや、システムＣＰＵをＵＳＢポートに結合するＵＳＢインターフェース電子回路には、ホスト／周辺機器の混乱は存在しない。図３は、本発明による、ＤＰＵＳＢコネクタおよびケーブル接続の解決策１００を示す。つまり、この問題に対する優れた解決策は、同じコネクタ（図３）の中にホスト・ポートおよび周辺ポート双方を有する新たなＵＳＢインターフェースを創作することである。これを、二重ポートＵＳＢ（ＤＰＵＳＢ）コネクタ１００と呼ぶことにする。
【０００９】
ＤＰＵＳＢインターフェースにおけるデフォルト信号は、Ｄ＋Ｈ、Ｄ−Ｈ、Ｄ＋Ｐ、Ｄ−Ｐ、ＧＮＤＨ、ＧＮＤＰ、＋５ＶＨ、および＋５ＶＰである。Ｄ＋ＨおよびＤ−Ｈは、ホスト差動データ・ラインである。Ｄ＋ＰおよびＤ−Ｐは、周辺差動データ・ラインである。ＧＮＤＨおよび＋５ＶＨは、ホスト給電ラインである。そして、ＧＮＤＰおよび＋５ＶＰは、周辺給電ラインである。
【００１０】
ＧＮＤピン群を組み合わせたり、ＶＣＣピンの１つを除去したりする等、他のピン割り当ても可能である。また、デバイス検出ピンやメモリ書き込み保護ピンのような、ＵＳＢデバイスの特殊機能に対応するために追加のピンを付加することも可能である。これは、任意の追加機能ピンを端的に列挙したに過ぎず、他にも多くの可能性が存在する。しかしながら、あらゆるＤＰＵＳＢコネクタ上には、信号Ｄ＋Ｈ、Ｄ−Ｈ、およびＤ＋Ｐ、Ｄ−Ｐを用いて、ホストおよび周辺データ・ポートが規定されているため、ＤＰＵＳＢインターフェースと、可能な修正ＵＳＢ接続の他の何らかの組み合わせとの区別が認められる。
【００１１】
（ＤＰＵＳＢおよび既存のＵＳＢコネクタ）
適したＤＰＳＵＢ−ＵＳＢケーブルを用いて、ＤＰＵＳＢコネクタ１００を現行のＵＳＢコネクタ（図３）に後付けするのは容易である。ＤＰＵＳＢケーブル端にある単純なカラー・コードおよびシンボル・ラベルで、ホスト・ポートまたは周辺ポートのどちらを接続するのか、識別することができる。また、ホストおよび周辺ポート双方に割り当てられているピン数は等しいので、ＤＰＵＳＢプラグを反転させてホスト・ポートまたは周辺ポートのいずれかに接続することを可能にするＤＰＵＳＢコネクタを設計することも可能である。
【００１２】
（ＤＰＵＳＢ間の接続）
ＤＰＵＳＢコネクタを備えた２つ以上のＵＳＢデバイスが、アクティブなホストおよび周辺回路ならびにソフトウェアも有する場合、２つのデバイスは、２つのチャネルを通じて同時に互いに通信することができる。これは、多重処理、割り込み駆動オペレーティング・システムおよびそれらの複雑なアプリケーションを用いれば、使用することができる。この多数のホスト／周辺機器接続のトポロジにより、図４および図５に示すように、２つのデバイス間に疑似ピア・ツー・ピア関係が得られる。図４は、２つのデバイス２００ａおよび２００ｂを、ＤＰＵＳＢコネクタ１００、ならびにホストおよび周辺アクティブ・ポート双方によって接続した場合を示す。図５は、ＵＳＢピア・ツー・ピア・ネットワークを構成する、ＤＰＵＳＢコネクタ１００ａ〜１００ｃを示す。
【００１３】
（ＤＰＵＳＢコネクタによって作成した新たなデバイス）
ＤＰＵＳＢコネクタの別の使用法に、カメラのようなデバイスにおいて、多数の種類のＩ／Ｏ接続を不要にすることがあげられる。図６は、従来カメラ３０４およびＰＣ３０６に必要であった多数の接続およびコネクタを示す。例えば、ＰＣ、ディジタル・カメラ、およびメモリ・カードのような３つのデバイスについて考える。ディジタル・カメラは、ＰＣおよびメモリ・カード双方への接続を必要とするので、これらは通常２つの物理的Ｉ／Ｏポートによって行われる、即ち、図５におけるように、１つをＰＣへの接続のため、そして１つをメモリ・カードへの接続のために用いる。また、ＰＣはカメラおよび／またはメモリ・カードへの接続を必要とすることもあるので、ＰＣも両種類のコネクタを必要とすることがあり得る。図７は、新たなデバイス接続を構成するＤＰＵＳＢコネクタを示す。カメラ４０６およびメモリ・カード４０４ｂ双方をＤＰＵＳＢコネクタを用いて構築する場合、図７に見られるように、カメラには１つの物理的Ｉ／Ｏポートだけがあればよい。
【００１４】
ＤＰＵＳＢコネクタおよびＤＰＵＳＢケーブルを適切に設計すれば、カメラとメモリ・カード、ＰＣとメモリ・カード、ＰＣとカメラとメモリ・カードの接続は、全て容易に行うことができる（図８）。図８は、適したＤＰＵＳＢケーブルを用いて、多数の種類のＩ／Ｏポートを不要としたＤＰＵＳＢコネクタ１００を示す。
【００１５】
（結論）
ＤＰＵＳＢインターフェースは、標準的なＵＳＢコネクタおよびケーブルを用いる場合に生じている接続の曖昧さを解消する。また、ＤＰＵＳＢインターフェースを用いたコネクタは、ホストおよび周辺ドライバ機能双方を、あらゆるＤＰＵＳＢ間接続の両側に常駐することができるようにすることにより、新たな種類のアプリケーション・ソフトウェアを書き込む手段も提供する。しかも、ＤＰＵＳＢコネクタは、これらの利便性を追加提供するにあたり、標準的なＵＳＢコネクタにおける新たなＵＳＢ機能ピン定義も、新たなＵＳＢソフトウェア・ドライバ定義も、ハードウェア・ドライバ定義も全く必要としない。また、ＤＰＵＳＢインターフェースを用いることにより、メモリ・カードやケーブルのような新たな種類のデバイスを利用する機会が得られ、カメラやＰＤＡのような多くのインテリジェント電子デバイスの使い勝手を格段に向上させる。
【００１６】
以上、図示した実施形態にしたがって本発明について説明したが、実施形態には種々の変形があり得ること、そしてこれらの変形も本発明の趣旨および範囲に該当することを、当業者であれば容易に認めよう。したがって、添付した特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、当業者は多くの変更を行うことができよう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】典型的なＵＳＢネットワークを示す。
【図２】１つのホストを複数の周辺機器に接続したときの問題を示す。
【図３】本発明によるＤＰＵＳＢコネクタおよびケーブルによる解決策を示す。
【図４】ＤＰＵＳＢコネクタ、ならびにホストおよび周辺アクティブ・ポート双方を有する２台のデバイスの接続を示す。
【図５】ＵＳＢピア・ツー・ピア・ネットワークを構成するＤＰＵＳＢコネクタを示す。
【図６】現在カメラおよびＰＣに必要な典型的な多重接続およびコネクタを示す。
【図７】新たなデバイス接続を構成するＤＰＵＳＢコネクタを示す。
【図８】適したＤＰＵＳＢケーブルを用いて、多種類のＩ／Ｏポートを不要としたＤＰＵＳＢコネクタを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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