(57)【要約】種々の実施形態では、ＵＳＢスイッチングハブは、第１の構成と第２の構成との間を切り替えて、ハブ上の２つ又はそれ以上のアップストリームポートとハブ上の少なくとも１つのサブセットとの間のアクセスを切り替えることができる。幾つかの実施形態では、ハブは、ダウンストリームルーティングコントローラを含み、第１の構成と第２の構成との間を切り替えることができる。幾つかの実施形態では、構成（例えば、ＵＳＢスイッチングハブ内にハードワイヤードされた）は、ＵＳＢスイッチングハブ上のロジックによって切り替えることができる。【選択図】図４ｂ
2008513885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＳＢスイッチングハブを備えた装置であって、
前記ＵＳＢスイッチングハブが少なくとも２つのアップストリームポートと複数のダウンストリームポートとを含み、
前記ＵＳＢスイッチングハブが、前記アップストリームポートと前記複数のダウンストリームポートの少なくとも１つのサブセットとの間のアクセスの２つ又はそれ以上の構成の間を電気的に切り替えるように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ＵＳＢスイッチングハブがダウンストリームコントローラロジックを含み、前記ダウンストリームコントローラロジックは、前記アップストリームポートと前記ダウンストリームポートとの間の通信をルーティングすることによって構成を実現させることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項３】
前記ＵＳＢスイッチングハブは、制御信号に応答して２つ又はそれ以上の構成間を電気的に切り替えるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項４】
前記制御信号は、前記アップストリームポートの１つに結合されたデバイスから発生することを特徴とする請求項３に記載の機器。
【請求項５】
前記制御信号は、前記ＵＳＢスイッチングハブに内蔵するロジックから発生することを特徴とする請求項３に記載の機器。
【請求項６】
前記ＵＳＢスイッチングハブは、個別のアップストリームポートを介して個別のダウンストリームポートの同時アクセスを可能にするように構成されることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項７】
前記ＵＳＢスイッチングハブの少なくとも１つの構成は、ハードワイヤードされるか、又はソフトウェアにより実装されることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項８】
前記ＵＳＢスイッチングハブに結合され、構成を記憶するメモリを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項９】
前記メモリは、前記ＵＳＢスイッチングハブ内のハブコントローラに結合されることを特徴とする請求項８に記載の機器。
【請求項１０】
前記ＵＳＢスイッチングハブは、トランザクション変換機構回路構成を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項１１】
前記ダウンストリームポートの少なくとも１つは、ユニバーサルシリアルバスＵＳＢデバイスに結合されることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項１２】
少なくとも１つのアップストリームポートに結合されたコンピュータシステムを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項１３】
少なくとも１つのアップストリームポートに結合されたデュアルロール周辺機器を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項１４】
少なくとも１つのアップストリームポートに結合されたホストコントローラを有するプリンタを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項１５】
周辺機器と前記ダウンストリームポートの少なくとも１つとの間にインターフェースを更に備え、前記インターフェースが、前記周辺機器からの信号をバイナリ信号に変換することを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項１６】
前記ＵＳＢスイッチングハブがハブコントローラを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項１７】
第１のアップストリームポートと、
第２のアップストリームポートと、
複数のダウンストリームポートと、
ダウンストリームルーティングコントローラと、
を備え、
前記ダウンストリームルーティングコントローラは、前記第１のアップストリームポートと前記ダウンストリームポートの第１のサブセットとの間、並びに前記第２のアップストリームポートと前記ダウンストリームポートの第２のサブセットとの間のアクセスを可能にする第１の構成を実現するように構成され、
前記ダウンストリームルーティングコントローラが更に、前記第１のアップストリームポートと前記ダウンストリームポートの第３のサブセットとの間、並びに前記第２のアップストリームポートと前記ダウンストリームポートの第４のサブセットとの間のアクセスを可能にする第２の構成に切り替えるように構成されていることを特徴とするＵＳＢスイッチングハブ。
【請求項１８】
前記ＵＳＢスイッチングハブは、前記第１のアップストリームポートに結合された第１のデバイスが第１のダウンストリームポートにアクセスするのを可能にすると同時に、前記ＵＳＢスイッチングハブは、前記第２のアップストリームポートに結合された第２のデバイスが第２のダウンストリームポートにアクセスするのを可能にすることを特徴とする請求項１７に記載のＵＳＢスイッチングハブ。
【請求項１９】
外部信号が、前記ダウンストリームルーティングコントローラに前記第１の構成と前記第２の構成との間を切り替えるように合図することを特徴とする請求項１７に記載のＵＳＢスイッチングハブ。
【請求項２０】
ハブコントローラを更に備えることを特徴とする請求項１７に記載のＵＳＢスイッチングハブ。
【請求項２１】
トランザクション変換機構回路構成を更に備えることを特徴とする請求項１７に記載のＵＳＢスイッチングハブ。
【請求項２２】
前記トランザクション変換機構回路構成は、前記第１のアップストリームポートと前記複数のダウンストリームポートの１つとの間の通信を第１の速度で行い、前記第２のアップストリームポートと前記複数のダウンストリームポートの別のものとの間の通信を第２の速度で行うのを可能にすることを特徴とする請求項２０に記載のＵＳＢスイッチングハブ。
【請求項２３】
前記複数のダウンストリームポートの少なくとも１つが、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）２．０デバイスに結合されることを特徴とする請求項１７に記載のＵＳＢスイッチングハブ。
【請求項２４】
前記第１のアップストリームポート又は前記第２のアップストリームポートに結合されたコンピュータシステムを更に備えることを特徴とする請求項１７に記載のＵＳＢスイッチングハブ。
【請求項２５】
前記第１のアップストリームポート又は前記第２のアップストリームポートに結合されたデュアルロール周辺機器を更に備えることを特徴とする請求項１７に記載のＵＳＢスイッチングハブ。
【請求項２６】
前記第１のアップストリームポート又は前記第２のアップストリームポートに結合されたホストコントローラを有するプリンタを更に備えることを特徴とする請求項１７に記載のＵＳＢスイッチングハブ。
【請求項２７】
周辺機器と前記複数のダウンストリームポートの少なくとも１つとの間にインターフェースを更に備え、前記インターフェースが、前記周辺機器からの信号をバイナリ信号に変換することを特徴とする請求項１７に記載のＵＳＢスイッチングハブ。
【請求項２８】
前記第１の構成と前記第２の構成が、ハードワイヤードされることを特徴とする請求項１７に記載のＵＳＢスイッチングハブ。
【請求項２９】
前記ダウンストリームルーティングコントローラに結合されたメモリを更に備え、前記メモリが、前記第１の構成及び前記第２の構成を記憶することを特徴とする請求項１７に記載のＵＳＢスイッチングハブ。
【請求項３０】
前記ダウンストリームルーティングコントローラが、前記メモリにアクセスして前記第１の構成又は前記第２の構成を実現させることを特徴とする請求項２９に記載のＵＳＢスイッチングハブ。
【請求項３１】
ＵＳＢスイッチングハブに結合された第１のダウンストリーム周辺機器に対するアクセスを決定する方法であって、
第１の構成と第２の構成との間を切り替える信号を受信する段階と、
前記第１のダウンストリーム周辺機器のアクセスを第１のアップストリームポートから第２のアップストリームポートに切り替える段階を含む、前記第１の構成と前記第２の構成との間を切り替える段階と、
前記第２のアップストリームポートと前記第１のダウンストリーム周辺機器との間の通信を可能にする段階と、
を含み、
第２のダウンストリーム周辺機器と前記第１のアップストリームポートとの間の通信が、前記第２のアップストリームポートが前記第１のダウンストリームポートにアクセスする間継続することを特徴とする方法。
【請求項３２】
前記信号は、前記第１のアップストリームポート又は前記第２のアップストリームポートに結合されたＵＳＢアップストリームデバイスからの外部信号であることを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
複数の周辺機器が前記ＵＳＢスイッチングハブに結合され、前記構成を切り替える段階が、前記ＵＳＢスイッチングハブに結合された周辺機器のサブセットのアクセスを切り替える段階を含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１のアップストリーム周辺機器と前記第１のアップストリームポートに結合された第１のデバイスとの間の通信を終了させる段階と、
前記第２のアップストリームポートと前記第１の周辺機器との間に結合された第２のデバイスを電気的に接続する段階と、
を更に含む請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１のダウンストリーム周辺機器を列挙する段階と、
前記第１のダウンストリーム周辺機器と前記第２のアップストリームポートに結合された第２のデバイスとの間で通信する段階と、
を更に含む請求項３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、周辺機器のハブに関し、より具体的にはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）スイッチングハブに関する。
【背景技術】
【０００２】
ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）によって、コンピュータシステムへ周辺機器を結合することができる。ＵＳＢは、ホストコンピュータと広範囲の同時アクセス可能なデバイスとの間でデータ交換を行うためのシリアルケーブルバスである。バスは、ホストの動作中に周辺機器の取り付け、構成、使用、取り外しを可能にする。例えば、ＵＳＢプリンタ、スキャナ、デジタルカメラ、記憶装置、カードリーダなどは、ＵＳＢ上でホストコンピュータシステムと通信することができる。ＵＳＢベースのシステムは、ＵＳＢホストコントローラがホストシステム内に存在し、ホストシステムのオペレーティングシステム（ＯＳ）が、ＵＳＢとＵＳＢ  ＭＡＳＳ  ＳＴＯＲＡＧＥ  ＣＬＡＳＳ  ＤＥＶＩＣＥＳとをサポートすることが必要である。
【０００３】
ＵＳＢデバイスは、ＵＳＢバス上をロースピード（ＬＳ）、フルスピード（ＦＳ）、又はハイスピード（ＨＳ）で通信することができる。ＵＳＢデバイスとホストとの間の接続は、４つのワイヤ（電源ライン、アースライン、一対のデータライン（Ｄ＋及びＤ−））を含む。ＵＳＢデバイスをホストに接続する場合、ＵＳＢデバイスは最初に、Ｄ＋ライン上でプルアップ抵抗を用いてＤ＋ラインを（デバイスがロースピードデバイスである場合にはＤ−ラインを）ｈｉｇｈに引き上げる。ホストは、ＵＳＢデバイスをリセットすることによって応答する。ＵＳＢデバイスがハイスピードＵＳＢデバイスである場合には、ＵＳＢデバイスは、リセット中にＤ−ラインをｈｉｇｈに駆動することによって「チャープ(chirp)」する。ホストは、Ｄ＋及びＤ−ラインをｈｉｇｈに交互に駆動することによって「チャープ」に応答する。次いで、ＵＳＢデバイスは、プルアップ抵抗を電気的に取り外し、ハイスピードで通信を続ける。接続解除時には、フルスピードデバイスはプルアップ抵抗をＤ＋ラインから取り外し（すなわち、ラインを「トライステート」にする）、ハイスピードＵＳＢデバイスは、Ｄ＋及びＤ−ラインの両方をトライステートにする。
【０００４】
ＵＳＢハブは、ＵＳＢホストコントローラを介して複数のＵＳＢデバイスをホストシステムに結合させるため、ＵＳＢホストコントローラに結合される。加えて、他のＵＳＢハブをＵＳＢハブに結合し、ＵＳＢホストコントローラへの追加のＵＳＢデバイスの接続を行うことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
幾つかのデュアルロール周辺機器は、スレーブコントローラを含み、その周辺機器に結合された他の周辺機器と通信することができる。例えば、デュアルロールＵＳＢプリンタは、ＵＳＢカメラと直接に通信し、ＵＳＢカメラからの画像を印刷することができる。デュアルロールＵＳＢプリンタは、スレーブ周辺機器として（例えばコンピュータシステムにより）アクセス可能である。コンピュータシステムとデュアルロール周辺機器がある周辺機器に交互にアクセスする必要がある場合には、この周辺機器を一方の装置からプラグを抜いて別の装置へ結合することが必要となることがある。従来技術のデバイスのスイッチは、ハイスピードの周辺機器に対して作動しない。例えば、機械式スイッチは、ハイスピードの周辺機器で動作するには過大なキャパシタンス又はインダクタンスを生じる可能性がある。ハイスピードの周辺機器はまた、通常、リンギング（機械式スイッチは、インピーダンスに不規則性を生じさせ、これがリンギングの原因となることがある）を回避するために滑らかなインピーダンスを必要とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
種々の実施態様において、ＵＳＢスイッチングハブは、ＵＳＢスイッチングハブ上の２つ又はそれ以上のアップストリームポートと、ＵＳＢスイッチングハブ上のダウンストリームポートの少なくとも１つのサブセットとの間のアクセスを制御することができる。ＵＳＢスイッチングハブは、２つ又はそれ以上のアップストリームポートとダウンストリームポートとの間のアクセスのために異なる構成（例えば、ハードワイヤードされるか、又はソフトウェアにより実装された構成）間を電気的に切り替えることができる。２つのアップストリームポートと３つのダウンストリームポートとを備えた実施態様では、ＵＳＢスイッチングハブは、複数の構成間を切り替えることができる。例えば、第１の構成では、第１のアップストリームポートは、第１の２つのダウンストリームポートへアクセスすることができ、第２のアップストリームポートは、第３のダウンストリームポートへアクセスすることができる。第２の構成では、第１のアップストリームポートは、第３のダウンストリームポートへアクセスすることができ、第２のアップストリームポートは、第１の２つのダウンストリームポートへアクセスすることができる。他の構成も可能である（例えば１つの構成では、どのアップストリームポートもあらゆるダウンストリームポートへアクセスできない）。ＵＳＢスイッチングハブは、制御信号を受信した後（例えば、コンピュータ、異なる付属デバイス、人、センサなどから）、第１の構成と第２の構成（又は他の構成）の間を切り替えることができる。制御信号を、ＵＳＢスイッチングハブ内部で発生させることができる（例えば、ＵＳＢスイッチングハブに内蔵するロジックによって）。幾つかの実施態様では、ＵＳＢスイッチングハブは、構成を切り替える前に制御信号を受信することができない。
【０００７】
幾つかの実施態様では、コンピュータシステムとデュアルロール周辺機器（例えば、とりわけ、デュアルロールＵＳＢプリンタ又はデュアルロールＵＳＢデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）読み込み／書き込みドライブ）は、ＵＳＢスイッチングハブのアップストリームポートに結合される。他のデバイス及び／又はシステム（例えば別のコンピュータシステム）は、アップストリームポートに結合される。デュアルロール周辺機器は、そのホストコントローラを介して他の周辺機器（例えばダウンストリーム周辺機器）とインターフェースされ、及び／又は周辺機器自体として他のデバイス（例えばコンピュータシステム）とインターフェースされる。
【０００８】
幾つかの実施態様では、アップストリームポートは、１つ又はそれ以上のハブコントローラを介してダウンストリームルーティングコントローラに結合される。ダウンストリームルーティングコントローラは、２つ又はそれ以上のアップストリームポート及びダウンストリームポートに対する異なる構成間を切り替えることができる（例えば、制御信号によってトリガされた時に）。幾つかの実施態様では、ダウンストリームルーティングコントローラは、トランザクション変換機構回路構成を介してダウンストリームポートに結合される。幾つかの実施態様では、周辺機器（及びデュアルロール周辺機器）は、インターフェース（例えば、とりわけ、ＵＳＢ物理層（ＰＨＹ）インターフェース、ＵＳＢ  Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ  Ｍａｃｒｏｃｅｌｌ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＵＴＭＩ）、又はＵＴＭＩ＋Ｌｏｗ−Ｐｉｎ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ（ＵＬＰＩ））を介してダウンストリームポートに結合される。幾つかの実施態様では、構成（例えば、ＵＳＢスイッチングハブ内にハードワイヤードされた）は、ＵＳＢスイッチングハブ上のロジックによって決定されたように切り替えられる。他の構成の実装も企図される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、添付図面と共に以下の詳細な説明を考察するとより理解することができる。本発明は、種々の修正と代替形態が可能であるが、各図面では特定の実施形態が例証として示されており、本明細書で詳細に説明する。しかしながら、図面とこれに対する詳細な説明は、開示された特定の形態に本発明を限定するものではなく、その反対に、添付の請求項によって定義される本発明の精神と範囲内にある全ての修正物、均等物、代替物を保護するものとする点は理解すべきである。表題は単に編成上のためのものに過ぎず、本明細書又は請求項を限定又は解釈するために使用するものではない点に留意されたい。更に、用語「することができる」は、本明細書全体を通じて許可の意味（例えば、実施形態によっては可能性がある又は可能である）で使用され、義務的な意味（すなわち、必須である）で使用されない点に留意されたい。用語「含む」及びその派生語は、「含むがこれに制限されない」ことを意味する。用語「結合」は、「直接又は間接的に接続される」ことを意味する。
【００１０】
図１は、ＵＳＢスイッチングハブの実施形態を示す。種々の実施形態において、そのＵＳＢスイッチングハブ１１９の２つ又はそれ以上のアップストリームポート１１７と、ＵＳＢスイッチングハブ１１９のダウンストリームポート１２１の少なくとも１つのサブセットとの間のアクセスを、ＵＳＢスイッチングハブ１１９が制御する。幾つかの実施形態では、ＵＳＢスイッチングハブ１１９は、２つ又はそれ以上のアップストリームポート１１７とダウンストリームポート１２１との間のアクセスの構成（例えば、ハードワイヤード又はソフトウェアが実装される構成）間を切り替えることができる。例えば、２つのアップストリームポート１１７と４つのダウンストリームポート１２１とを備えた実施形態では、ＵＳＢスイッチングハブ１１９は、複数の構成の間を切り替えることができる。第１の構成では、第１のアップストリームポート１１７ａは、第１の３つのダウンストリームポート（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ）へのアクセスを許可され、第２のアップストリームポート１１７ｂは、第４のダウンストリームポート１２１ｄへのアクセスを許可される。第２の構成では、第１のアップストリームポート１１７ａは、第４のダウンストリームポート１２１ｄへのアクセスが許可され、第２のアップストリームポート１１７ｂは、第１の３つのダウンストリームポート（１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ）へのアクセスが許可される。他の構成も可能である（例えば１つの構成では、いずれのアップストリームポート１１７もあらゆるダウンストリームポート１２１にアクセスすることが許可されないこともある）。幾つかの実施形態では、ＵＳＢスイッチングハブ１１９は、制御信号（コンピュータ、異なる付属装置、人、センサ、ＵＳＢスイッチングハブ１１９の内部のロジックなどから）を受信した後に、第１の構成と第２の構成（又は別の構成）との間で切り替えることができる。幾つかの実施形態では、ＵＳＢスイッチングハブ１１９は、構成を切り替える前に制御信号を受け取ることはできない。
【００１１】
図２は、ＵＳＢスイッチングハブ１１９に結合されたコンピュータシステム１０１の実施形態を示す。幾つかの実施形態では、コンピュータシステム１０１（例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ラップトップ、サーバなど）は、ＵＳＢスイッチングハブ１１９に結合された複数の周辺機器１２５にアクセスすることができる。コンピュータシステム１０１は、アップストリームポート１１７を介してＵＳＢスイッチングハブ１１９に結合されている。コンピュータシステム１０１は、デバイスポート１１５に結合されたホストコントローラ１１１を介して、例えばＵＳＢ信号などの信号を受信し送信することができる。サウスブリッジ１１３に結合されたホストコントローラ１１１は、他のコンピュータ構成要素（例えば、ノースブリッジ１０５、中央処理ユニット（ＣＰＵ）１０３、システムメモリ１０７）に周辺装置相互接続（ＰＣＩ）バス１０９によりに結合される。
【００１２】
幾つかの実施形態では、ＵＳＢスイッチングハブ１１９は、複数の周辺機器１２５を結合するための複数のダウンストリームポート１２１を有いている。周辺機器１２５は、ＵＳＢプリンタ、スキャナ、デジタルカメラ、デジタルカメラドック、家庭用オーディオ／ビデオ、記憶装置、カードリーダなどを含む。幾つかの実施形態では、周辺機器１２５は、インターフェース１２３を介してＵＳＢスイッチングハブ１１９に結合される。幾つかの実施形態では、インターフェース１２３は、ＰＨＹインターフェースである。他のインターフェース（例えばＵＴＭＩ又はＵＬＰＩ）を使用することもできる。アップストリームポート１１７とダウンストリームポート１２１もまた、インターフェースを有してもよい。
【００１３】
図３は、ＵＳＢスイッチングハブ１１９に結合された２つのアップストリームデバイス（例えば、コンピュータシステム１０１とデュアルロール周辺機器２０７）の実施形態を示す。幾つかの実施形態では、ＵＳＢスイッチングハブ１１９は、１つ又はそれ以上のハブコントローラ２０３（例えばハブコントローラ２０３ａ、２０３ｂ）に結合されたダウンストリームルーティングコントローラ２０１を含むことができる。ダウンストリームルーティングコントローラ２０１はまた、トランザクション変換機構回路構成２０５に結合される。トランザクション変換機構２０５は、ダウンストリームポート１２１に電気的に結合される。幾つかの実施形態では、ダウンストリームルーティングコントローラ２０１が、２つ又はそれ以上の構成間を切り替えることができる。構成は、通信がデジタル領域内にある（ＵＳＢスイッチングハブ１１９との間のインターフェースの結果として）間、アップストリームポート１１７とダウンストリームポート１２１との間の通信をルーティングするこのダウンストリームルーティングコントローラ２０１によって実現される。幾つかの実施形態では、構成（例えばＵＳＢスイッチングハブ内にハードワイヤードされたもの）は、ＵＳＢスイッチングハブのロジックによる決定に応じて切り替えられる。他の構成の実装も企図される。
【００１４】
幾つかの実施形態では、デュアルロール周辺機器２０７は、とりわけ、デュアルロールＵＳＢプリンタ又はデュアルロールＵＳＢデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）読み込み／書き込みドライブなどを含む。幾つかの実施形態では、デュアルロール周辺機器２０７は、デバイスポート２１０を介してＵＳＢスイッチングハブ１１９のアップストリームポート（例えばアップストリームポート１１７ｂ）に結合される。デュアルロール周辺機器２０７は、ＵＳＢスイッチングハブ１１９に結合された（例えば、デュアルロール周辺機器２０７上のホストコントローラ２０９を使用して）他の周辺機器（ダウンストリーム周辺機器）に、アップストリームポート１１７ｂを介してインターフェースされる。デュアルロール周辺機器２０７はまた、スレーブコントローラを介して他のアップストリームデバイス（コンピュータシステム１０１など）とインターフェースされる。例えば、デュアルロール周辺機器２０７は、スレーブ周辺機器として（例えばダウンストリームポート１２１ｃを介して）ＵＳＢスイッチングハブ１１９に結合される。幾つかの実施形態では、ＵＳＢスイッチングハブに結合されたデュアルロール周辺機器２０７は、１つ又はそれ以上の周辺機器に対するホストとして、及び／又は別個のホストに対するスレーブ周辺機器として機能することができる。
【００１５】
幾つかの実施形態では、デュアルロール周辺機器２０７は、スタンドアローンシステムとして動作する（例えば、ＰＣを介することなく、デジタルカメラなどの別の周辺機器と通信する）埋め込みホストコントローラアプリケーションを有することができる。例えば、デュアルロールＵＳＢプリンタは、ＰＣを介することなく、ＵＳＢスイッチングハブ１１９のダウンストリームポート１２１に結合されたデジタルカメラから直接画像を印刷することができる。幾つかの実施形態では、ＵＳＢスイッチングハブ１１９は、コンピュータシステム１０１又はデュアルロール周辺機器２０７が１つ又はそれ以上のダウンストリームデバイスへのアクセスを交互に許可するようにすることもできる（例えば、１つ又はそれ以上の設定の間を切り替えることにより）。
【００１６】
図４ａは、複数の周辺機器に電気的に結合されたコンピュータシステムの実施形態を示す。幾つかの実施形態では、ＵＳＢスイッチングハブ１１９は、１つ又はそれ以上のダウンストリームポートを共有することができる複数の内部「ハブ」を結合するスイッチのように動作する。例えば、ＵＳＢスイッチングハブの潜在的な各構成は、内部「ハブ」を表している。幾つかの実施形態では、コンピュータシステム１０１が、ＵＳＢスイッチングハブ１１９に結合された周辺機器１２５（例えば周辺機器１２５ａ）にアクセスしている場合、周辺機器との間の通信は、第１のアップストリームポート１１７ａ、ハブコントローラ２０３ａ、トランザクション変換機構２０５、ダウンストリームポート１２１の少なくとも１つのサブセットからなる、第１の「ハブ」を通して処理することができる。第２の「ハブ」は、第２のアップストリームポート１１７ｂ、ハブコントローラ２０３ｂ、トランザクション変換機構２０５、ダウンストリームポート１２１の少なくとも１つのサブセットからなるであろう。１つの構成において、コンピュータシステム１０１は、ダウンストリームポート１２１ａ、１２１ｃに（第１の「ハブ」を介して）接続され、デュアルロール周辺機器２０７は、ダウンストリームポート１２１ｂ、１２１ｄに（第２の「ハブ」を介して）接続される（図４ｂ参照）。他の構成もまた企図される。幾つかの実施形態では、各アップストリームポートにどのダウンストリームデバイスを結合するかを指定する構成プロファイルをハードワイヤード又はソフトウェアによる実装することができる。例えば、ソフトウェアにより実装される場合、各アップストリームポート（及び／又はアップストリームデバイス）用の構成プロファイルは、ＵＳＢスイッチングハブ１１９にアクセス可能なメモリ内に記憶することができる。
【００１７】
幾つかの実施形態では、コンピュータシステム１０１とデュアルロール周辺機器２０７は、ＵＳＢスイッチングハブ１１９を介して別個のダウンストリームデバイスと同時に通信することができる。例えば、コンピュータシステム１０１が、デバイス１２５ａと通信する（例えば第１の「ハブ」を介して）間に、デュアルロール周辺機器２０７は、デバイス１２５ｂと（例えば第２の「ハブ」を介して）通信することができる。幾つかの実施形態では、周辺機器１２５ａが第１の「ハブ」を介してアクセスしている間は、別のアップストリームデバイスは、周辺機器１２５ａにアクセスをすることはできない（例えば、デュアルロール周辺機器２０７は、周辺機器１２５ａがコンピュータシステム１０１によって使用されている間は、周辺機器１２５ａにアクセスすることができない）。幾つかの実施形態では、信号（例えば、外部制御ブロックから）がダウンストリームルーティングコントローラ２０１をトリガし、第１の「ハブ」上のダウンストリームポート１２１のサブセット（例えばダウンストリームポート１２１ａ及び／又は１２１ｃ）へのアクセスを第２の「ハブ」に切り替える（すなわち構成を切り替える）ことができる。幾つかの実施形態では、デュアルロール周辺機器２０７は、ＵＳＢスイッチングハブ１１９に制御信号を送ることができる。次いで、ＵＳＢスイッチングハブは、１つ又はそれ以上のダウンストリームポートをデュアルロール周辺機器に接続するように構成を切り替えることができる。例えば、ユーザがデュアルロール周辺機器２０７（例えばデュアルロールプリンタ）上のボタンを押すと、モード２１１を介してダウンストリームルーティングコントローラ２０１に信号が送られ、装置１２５ａのアクセスをコンピュータシステム１０１からデュアルロール周辺機器２０７に切り替える（すなわち、図４ｂで分かるように第２の構成に切り替える）ことができる。コンピュータシステム１０１は、ダウンストリームポート１２１ｃ（及び／又は第２の構成によって決定された他のダウンストリームポート）との通信を続けることができる。
【００１８】
幾つかの実施形態では、デュアルロール周辺機器２０７とダウンストリームポートとの間に動作がもはや検出されなくなった場合（デュアルロール周辺機器２０７がオフの場合）には、ダウンストリームルーティングコントローラ２０１が、ダウンストリームポートのアクセスをコンピュータシステム１０１に（すなわち別の構成に）切り替える。幾つかの実施形態では、ダウンストリームルーティングコントローラ２０１は、ダウンストリームポートのアクセスを別のアップストリームデバイスに切り替える。幾つかの実施形態では、デュアルロール周辺機器２０７からの信号は、非動作を検出するのではなく、ＵＳＢスイッチングハブ１１９に切り替えるように信号を送信する。他の信号及び／又はロジックを、構成を切り替えるタイミングを判断するのに使用することができる。
【００１９】
幾つかの実施形態では、構成は実装されたソフトウェアである。幾つかの実施形態では、ダウンストリームルーティングコントローラ２０１に結合され、又はこれに含まれるマイクロプロセッサが、例えば動的な構成プロファイルを用いて、どのダウンストリームポートが各アップストリームポートに電気的に結合するかを動的に判定する。例えば、マイクロプロセッサは、記憶された構成プロファイルを読み取り、該構成プロファイルに従ってアップストリームポートをダウンストリームポートに接続するよう試行する。構成プロファイルは、ＵＳＢスイッチングハブ１１９に結合されたメモリ（例えば、電気的消去可能プログラム可能読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ））に記憶することができる。幾つかの実施形態では、ＵＳＢスイッチングハブのハブコントローラは、構成プロファイルにアクセスすることができる。
【００２０】
幾つかの実施形態では、優先ロジックを使用して構成を切り替えることができる。優先ロジック又はアクセスを認可するのに使用される他のロジックは、ＵＳＢスイッチングハブ１１９に内蔵又は外付けすることができる。幾つかの実施形態では、コンピュータシステム１０１は、デュアルロール周辺機器２０７から外部制御信号が送られて、１つ又はそれ以上のダウンストリームポートのアクセスをデュアルロール周辺機器２０７に切り替えるまで、ダウンストリームポートの全てに優先権を与える。幾つかの実施形態では、異なる制御信号を送り、異なる構成をトリガする（すなわち、異なるダウンストリームポートのアクセスをデュアルロール周辺機器２０７に切り替えることができる）。
【００２１】
幾つかの実施形態では、ホストネゴシエーションロジックを使用して、いずれの構成を使用するかを決定することができる。幾つかの実施形態では、複数のアップストリームデバイスが同じダウンストリームポートへのアクセスを「要求」するまで、デフォルトの構成を使用する。ホストネゴシエーションロジックを使用して、いずれの構成を用いるかを（すなわち、どの構成が「要求した」ダウンストリームポートへのアクセスを特定のアップストリームポートに与えるかを）決定する。
【００２２】
幾つかの実施形態は、ＵＳＢスイッチングハブ１１９のマイクロプロセッサが、ダウンストリーム周辺機器を自動検出して、ダウンストリーム周辺機器を接続する方法を決定する組み込みアルゴリズムを含んでいる。例えば、構成プロファイルは、アップストリームポートに特定のダウンストリームポートを割り当てる代わりに、デジタルカメラが取り付けられた場合には該デジタルカメラにアップストリームポートがアクセスすべきであることを指定する。組み込みアルゴリズムは、ダウンストリームポートの１つにデジタルカメラが取り付けられた場合に該カメラを自動検出し、適切なダウンストリームポートに取り付けることができる（すなわち、適切な構成に切り替えることによって）。
【００２３】
幾つかの実施形態では、ダウンストリームルーティングコントローラ２０１が構成を切り替えて、ダウンストリームポートの制御がコンピュータシステム１０１からデュアルロール周辺機器２０７に切り替えられた場合、コンピュータシステム１０１とそれぞれの周辺機器２１２５との間の接続（切り替えられることになるダウンストリームポートに結合される）は、コンピュータシステム１０１によって終了させることができる。幾つかの実施形態では、切り替えられることになるダウンストリームポートとコンピュータシステム１０１との間の通信は、ＵＳＢスイッチングハブ１１９によって終了させることができる。次いで、デュアルロール周辺機器２０７は、切り替えられたダウンストリームポートに結合されたそれぞれの周辺機器１２５と接続し、列挙し、通信することができる。
【００２４】
アップストリームデバイスは、該アップストリームデバイスを取り付けるように構成されていないダウンストリームポートを非接続ポート（すなわち、アクティブであるが、接続されているデバイスがない）とすることができる。幾つかの実施形態では、所定数のダウンストリームポートだけが常に特定のアップストリームポート（例えば、ある数「ｘ」のポート）に取り付けられることになる場合、アップストリームデバイスには、ハブはｘ個のポートしかないことを信号で送る。例えば、アップストリームポート１１７ｂがダウンストリームポート１２１ｃ、１２１ｄに取り付けられるように構成されるだけになる場合、アップストリームポート１１７ｂに取り付けられるデバイスには、ＵＳＢスイッチングハブ１１９が単に２ポートのハブであることを信号で送信する。
【００２５】
図５ａ、５ｂ、５ｃは、コンピュータシステム１０１と、ＵＳＢスイッチングハブ４１９に結合された２つのデュアルロール周辺機器の種々の実施形態を示す。幾つかの実施形態では、複数のデュアルロール周辺機器がＵＳＢスイッチングハブ４１９に結合される。例えば、デュアルロールプリンタ４０７が、アップストリームポート４１７ｂを介してＵＳＢスイッチングハブ４１９に結合され、デュアルロールＤＶＤ読み込み／書き込みドライブ４６７が、アップストリームポート４１７ｃを介してＵＳＢスイッチングハブ４１９に結合される。コンピュータシステム１０１は、アップストリームポート４１７ａを介してＵＳＢスイッチングハブ４１９に結合される。アップストリームデバイスの各々は、それぞれのハブコントローラ４０３、ダウンストリームルーティングコントローラ４０１、トランザクション変換機構４０５に結合される。ダウンストリームルーティングコントローラ４０１は、アップストリームデバイスの各々（すなわち、コンピュータシステム１０１、デュアルロールプリンタ４０７、又はデュアルロールＤＶＤ読み込み／書き込みドライブ４６７）と、周辺機器４２５の少なくとも１つのサブセットとの間の通信を構成することができる。
【００２６】
図５ａで分かるように、１つの構成プロファイルにおいて、コンピュータシステム１０１は、ダウンストリームポート４２１ａ、４２１ｂ、４２１ｅ、４２１ｆに接続される。１つの実施形態では、デュアルロールプリンタ４０７は、ダウンストリームポート４２１ｃにアクセスするように構成され、デュアルロールＤＶＤ読み込み／書き込みドライブ４６７は、いずれのダウンストリームポート４２１にもアクセスしないように構成される。デュアルロールプリンタ４０７は、幾つかの異なる方法によりダウンストリームポート４２１ｂにアクセスする（すなわち、アクセスできるように構成を切り替える）ことができる。例えば、ユーザは、デュアルロールプリンタ４０７のボタンを押す。次に、モード４１１を介してＵＳＢスイッチングハブ１１９内のダウンストリームルーティングコントローラ４０１に信号を送る。ダウンストリームルーティングコントローラ４０１は、図５ｂで見られる構成に切り替える（これにより、デュアルロールプリンタ４０７がダウンストリームポート４２１ｂにアクセスすることが可能になる）。幾つかの実施形態では、デュアルロールプリンタ４０７がオフにされるか、又は非動作になると、ダウンストリームルーティングコントローラ４０１は、ダウンストリームポート４２１ｂのアクセスをコンピュータシステム１０１に切り替え復帰させる（すなわち、前の構成に切り替えて戻す）ことができる。図５ｃに見られるように、１つの構成では、どのアップストリームポートもダウンストリームポートのいずれかにアクセスすることができないようにすることができる。
【００２７】
図６は、ＵＳＢスイッチングハブ内での統合機能の実施形態を示す。幾つかの実施形態では、別個のハブコントローラではなく、統合ハブコントローラ５０３を使用することができる。例えば、別個のハブコントローラがそれぞれのアップストリームポートに対する通信を処理するのではなく、統合ハブコントローラが、アップストリームポートの各々に対する通信を処理する。同様に、各それぞれのアップストリームポートに対し統一トランザクション変換機構５０５を使用する。同様に、図６に見られるように幾つかの実施形態では、アップストリームポートスイッチ５５１が使用される。例えば、アップストリームポートスイッチ５５１は、ダウンストリームルーティングコントローラの代わりに種々の構成を実装する。
【００２８】
幾つかの実施形態では、ＵＳＢスイッチングハブ（例えば、ＵＳＢスイッチングハブ４１９又はＵＳＢスイッチングハブ５１９）内のトランザクション変換機構は、アップストリームポートが他のアップストリームポートに対して異なる通信速度で通信するのを可能にする。例えば、１つのアップストリームポートは、ハイスピードデバイスにだけ結合され、従ってハイスピードで通信することができ、別個のアップストリームポートは、フルスピードデバイスにだけ結合され、従ってフルスピードで通信することができる。幾つかの実施形態では、アップストリームポートは、トランザクション変換機構に起因して、異なるダウンストリームポートと異なる通信速度で通信可能にすることができる。
【００２９】
図７は、ダウンストリームポートへのアクセスをＵＳＢスイッチングハブ上の２つのアップストリームポート間で切り替えるための方法の実施形態を示す。以下に説明する方法の種々の実施形態では、説明される１つ又はそれ以上の要素は、同時に又は図とは異なる順序で実施することができ、或いは完全に省くことができる点に留意すべきである。他の追加の要素も要求に応じて実施することができる。
【００３０】
７０１において、ＵＳＢスイッチングハブは、ＵＳＢスイッチングハブに第１の構成と第２の構成との間で切り替えるように合図する信号（例えば外部制御信号）を受信する。例えば、切り替え構成は、第１のダウンストリームポートのアクセスを第１のアップストリームポートから第２のアップストリームポートに切り替える。幾つかの実施形態では、ユーザは、ＵＳＢスイッチングハブに結合されたデュアルロール周辺機器のボタンを押し、その結果、デュアルロール周辺機器は、ＵＳＢスイッチングハブに外部制御信号を送り、１つ又はそれ以上の構成間で切り替えるようにＵＳＢスイッチングハブに合図する。幾つかの実施形態では、信号は、内部信号とすることができる（例えば、ＵＳＢスイッチングハブに内蔵するロジックにより生成される）。
【００３１】
７０３において、第１のアップストリームポートに結合されたホストと、第１のダウンストリームポートに結合された第１の周辺機器との間の通信を終了させる。幾つかの実施形態では、ダウンストリーム周辺機器のサブセットに対して通信を終了させる。
【００３２】
７０５において、ＵＳＢスイッチングハブは、第１の構成と第２の構成の間で切り替えて、第２のダウンストリームポートに第１のダウンストリームポートのアクセスを可能にする。幾つかの実施形態では、構成切り替えは、ダウンストリーム周辺機器のサブセットに対するアクセスに影響を及ぼす。
【００３３】
７０７において、第１のダウンストリームポートに結合されたダウンストリーム周辺機器は、第２のアップストリームポートに結合されたホストにより第２のアップストリームポートを介してアクセスする。幾つかの実施形態では、第２のアップストリームポートは、ダウンストリーム周辺機器のサブセットと通信する。例えば、ホストは、切り替えた複数のダウンストリームデバイスを列挙し、次いでこれらと通信することができる。幾つかの実施形態では、第１のアップストリームポートと第２のダウンストリームポートとの間のアクセスを継続することができる。
【００３４】
本発明の種々の態様の別の修正形態及び代替の実施形態は、本明細書に照らすと当業者には明らかとなるであろう。従って、本明細書は、単に例証と解釈すべきであり、本発明を実施する一般的な様態を当業者に教示する目的のものである。本明細書で図示し説明された本発明の形態は、実施形態として解釈されるものと理解されたい。要素及び材料は、本明細書で図示し説明したもので置き換えることができ、部品及びプロセスは反対にすることができ、本発明の特定の機能は、独立して利用することができ、本発明のこの明細書の恩恵を受けた後には当業者であれば全て明らかになるであろう。添付の請求項に記載される本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本明細書に記載した要素において変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】１つの実施形態によるＵＳＢスイッチングハブを示す図である。
【図２】１つの実施形態によるＵＳＢスイッチングハブに結合されたコンピュータシステムを示す図である。
【図３】１つの実施形態によるＵＳＢスイッチングハブに結合されたコンピュータシステムとデュアルロール周辺機器とを示す図である。
【図４ａ】１つの実施形態によるＵＳＢスイッチングハブの１つの構成を示す図である。
【図４ｂ】１つの実施形態によるＵＳＢスイッチングハブの１つの構成を示す図である。
【図５ａ】１つの実施形態によるＵＳＢスイッチングハブの追加の構成を示す図である。
【図５ｂ】１つの実施形態によるＵＳＢスイッチングハブの追加の構成を示す図である。
【図５ｃ】１つの実施形態によるＵＳＢスイッチングハブの追加の構成を示す図である。
【図６】１つの実施形態によるＵＳＢスイッチングハブ内部の統合機能を示す図である。
【図７】１つの実施形態による２つのアップストリームポート間のダウンストリームポートへのアクセスを切り替えるための方法を示す。
【図１】
2008513885.tif 000003
【図２】
2008513885.tif 000004
【図３】
2008513885.tif 000005
【図４ａ】
2008513885.tif 000006
【図４ｂ】
2008513885.tif 000007
【図５ａ】
2008513885.tif 000008
【図５ｂ】
2008513885.tif 000009
【図５ｃ】
2008513885.tif 000010
【図６】
2008513885.tif 000011
【図７】
2008513885.tif 000012
【国際調査報告】
2008513885.tif 000013
2008513885.tif 000014
2008513885.tif 000015