(57)【要約】【課題】簡単且つ安価に、上流側に接続される複数のホストＰＣを適切に切り替えて、下流側の複数の周辺機器と効率的にＵＳＢ接続する。【解決手段】ＵＳＢハブ装置１は、図３に示すように、第１コネクタ２ａ及び第２コネクタ２ｂに接続される複数のホストＰＣの状態を優先度に基づいて監視する接続状態監視ＣＰＵ１０と、接続状態監視ＣＰＵにより下流側接続コネクタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに接続するホストＰＣを切り替えるセレクタ１１とを備えて構成される。【選択図】  図３
2004295407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の制御機器とＵＳＢ接続する複数の制御機器側コネクタと、
前記制御機器に制御される複数の被制御機器とＵＳＢ接続する複数の被制御機器側コネクタと、
前記複数の制御機器側コネクタに優先順位を付与し、前記優先順位に基づき前記制御機器側コネクタに接続される前記制御機器の接続状態を監視する監視手段と、
前記監視手段の監視結果に基づき前記複数の制御機器側コネクタのうちの１つと前記複数の被制御機器側コネクタとを接続するセレクタと
を具備したことを特徴とするＵＳＢハブ装置。
【請求項２】
前記監視手段は、前記優先順位に基づき前記制御機器側コネクタに接続される前記制御機器の接続状態をＶＢＵＳのレベルに基づき判断する
ことを特徴とする請求項１に記載のＵＳＢハブ装置。
【請求項３】
前記監視手段は、前記優先順位に基づき前記制御機器側コネクタに接続される前記制御機器の接続状態をパケットのＳＯＦをモニタすることで判断する
ことを特徴とする請求項１に記載のＵＳＢハブ装置。
【請求項４】
前記複数の制御機器は、ＵＳＢＯＴＧ（ＵＳＢ  Ｏｎ  Ｔｈｅ  Ｇｏ）プロトコル対応の機器である
ことを特徴とする請求項１に記載のＵＳＢハブ装置。
【請求項５】
複数の制御機器とＵＳＢ接続する複数の制御機器側コネクタに優先順位を付与する優先順位付与ステップと、
前記優先順位付与ステップにより付与された前記優先順位に基づき前記制御機器側コネクタに接続される前記制御機器の接続状態を監視する監視ステップと、
前記監視ステップの監視結果に基づき前記複数の制御機器側コネクタのうちの１つと前記制御機器に制御される複数の被制御機器とＵＳＢ接続する複数の被制御機器側コネクタとを接続する接続ステップと
を具備したＵＳＢ接続方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホストＰＣと周辺機器とをＵＳＢ接続するＵＳＢハブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にホストデバイスであるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）と、デジタルスチルカメラやプリンタあるいは外付け情報記録再生装置等の被制御機器とは、汎用の通信プロトコル、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）等により接続・通信が行われ、パーソナルコンピュータにより被制御機器が制御される。
【０００３】
ＵＳＢは、コンピュータ周辺機器のプラグ  アンド  プレイ機能をＰＣボックスの外部に引き出す。この仕様によって、専用のコンピュータスロットにカードを装着し、周辺機器がＰＣに着脱される度にシステムを再構成する、という必要性をなくす。ＵＳＢを搭載したパーソナルコンピュータは、コンピュータ周辺機器が物理的に接続された途端に、リブートしたりセットアップを走らせたりする必要なく、当該コンピュータ周辺機器を自動的に構成することができる。
【０００４】
また、ＵＳＢは、モニタやキーボードのような周辺機器を追加的なプラグインサイトまたはハブとして機能させながら、１台のコンピュータ上で同時に１２７台までの多数のデバイスを走らせることができる。
【０００５】
このようなＵＳＢ接続を行うことで、パーソナルコンピュータは、例えばデジタルスチルカメラからの画像データの編集を行ったり、処理した各種データをプリントアウトしたり、所望のデータを外付け情報記録再生装置に記録再生を行うことが可能となる。
【０００６】
また、例えば特開２００２−２０２８９７号公報には、通信のホストとなる２台のＰＣ（マスタＰＣと待機ＰＣ、ＰＣはパ―ソナルコンピュータ）とそのＰＣに接続される周辺機器類で構成されたシステムにおいて、ホストと周辺機器間の通信にＵＳＢプロトコルを用いる場合、マスタＰＣの異常を検知し、自動的に周辺機器の接続を、待機ＰＣに切り換える切換装置が提案されている。
【０００７】
一方、近年では、マスターとスレーブの関係が固定されているＵＳＢプロトコルに対して、周辺機器がマスターをなれる等マスターとスレーブの関係を柔軟にしたＵＳＢＯＴＧ（ＵＳＢ  Ｏｎ  Ｔｈｅ  Ｇｏ）プロトコルが提案されている。
【０００８】
ＵＳＢＯＴＧプロトコル対応の機器では、周辺機器をマスターとすること可能であるため、例えばデジタルカメラがこのＵＳＢＯＴＧプロトコル対応にすることで、デジタルカメラはＰＣ等に画像データを転送することなく、直接ＵＳＢ対応のストレージ機器に画像データを保存したりプリンタで画像を印刷することが可能となる。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−２０２８９７号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開２００２−２０２８９７号では、別途作成されホスト側ＰＣにインストールされる専用のドライバが必要であり、さらに切換装置であるＰＣ監視ユニットには、ホスト側ＰＣに接続されたとき、Ｌｏｗ  Ｓｐｅｅｄ（１．５Ｍｂｐｓ）のＩｎｔｅｒｒｕｐｔ転送タイプをホストＰＣに要求する、１つのデバイスとしてホストＰＣに認識されるＰＣ監視ファンクション手段が必要となる。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡単且つ安価に、上流側に接続される複数のホストＰＣを適切に切り替えて、下流側の複数の周辺機器と効率的にＵＳＢ接続することのできるＵＳＢハブ装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のＵＳＢハブ装置は、複数の制御機器とＵＳＢ接続する複数の制御機器側コネクタと、前記制御機器に制御される複数の被制御機器とＵＳＢ接続する複数の被制御機器側コネクタと、前記複数の制御機器側コネクタに優先順位を付与し前記優先順位に基づき前記制御機器側コネクタに接続される前記制御機器の接続状態を監視する監視手段と、前記監視手段の監視結果に基づき前記複数の制御機器側コネクタのうちの１つと前記複数の被制御機器側コネクタとを接続するセレクタとを具備して構成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について述べる。
【００１４】
図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態に係わり、図１はＵＳＢハブ装置の前面外観を示す外観図、図２は図１のＵＳＢハブ装置背面を示す背面図、図３は図１のＵＳＢハブ装置の構成を示すブロック図、図４は図３の接続状態監視ＣＰＵの処理の流れを示すフローチャート、図５は図４の処理の変形例を示すフローチャートである。
【００１５】
図１に示すように、本実施の形態のＵＳＢハブ装置１は、ＵＳＢプロトコルにおいて上流側接続となる複数のホストＰＣが接続可能な上流側接続コネクタである第１コネクタ２ａ及び第２コネクタ２ｂと、第１コネクタ２ａ及び第２コネクタ２ｂの優先度を指定する優先度切替スイッチ３を前面に有し、背面には、図２に示すように、ＵＳＢプロトコルにおいて下流側接続となる複数の周辺機器（例えば、ＭＯＤ（光磁気ディスク）、ＦＤＤ（フロッピーディスク（登録商標）装置）、プリンタ、スキャナ等）が接続可能な下流側接続コネクタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと、装置に電源を供給するＡＣアダプタを接続するアダプタ接続コネクタ５とが設けられている。
【００１６】
ＵＳＢハブ装置１では、優先度切替スイッチ３により第１コネクタ２ａ及び第２コネクタ２ｂに接続される複数のホストＰＣに優先度を付与するようになっており、電源オン時のデフォルトでは図３に示すように、第１コネクタ２ａに接続されるホストＰＣが高い優先度のＰＣとし、第２コネクタ２ｂに接続されるホストＰＣが低い優先度のＰＣとしている。そして、優先度切替スイッチ３を押下する度に第１コネクタ２ａ及び第２コネクタ２ｂに接続されるホストＰＣの優先度が切り替わり、優先度の高低は第１コネクタ２ａ及び第２コネクタ２ｂの上部に設けられているＬＥＤ６ａ，６ｂ（図１参照）の表示状態で識別可能となっている（例えば優先度の高い上流側接続コネクタ上部のＬＥＤのみ点灯させる）。
【００１７】
また、ＵＳＢハブ装置１は、図３に示すように、第１コネクタ２ａ及び第２コネクタ２ｂに接続される複数のホストＰＣの状態を前記優先度に基づいて監視する接続状態監視ＣＰＵ１０と、接続状態監視ＣＰＵにより下流側接続コネクタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに接続するホストＰＣを切り替えるセレクタ１１とを備えて構成される。
【００１８】
なお、接続状態監視ＣＰＵ１０は、ホストＰＣの状態をＶＢＵＳあるいはＳＯＦをモニタすることで監視する。
【００１９】
次に、このように構成された本実施の形態のＵＳＢハブ装置１の作用について説明する。
【００２０】
図４に示すように、接続状態監視ＣＰＵ１０は、ステップＳ１でセレクタ１１の切り替え信号を優先度の高い上流側接続コネクタに接続されたホストＰＣ側に設定する。なお説明の簡略化のために本実施の形態では、優先度の高い上流側接続コネクタを第１コネクタ２ａとして説明する。
【００２１】
次にステップＳ２で、第１コネクタ２ａに接続されているホストＰＣの接続状態をＶＢＵＳあるいはＳＯＦをモニタすることで検出する。そして、ステップＳ３でＵＳＢ接続でＶＢＵＳ（＋５Ｖ）がオフ状態（ホストＰＣの電源がオフあるいは未接続）かあるいはパケットのＳＯＦが所定時間なくサスペンド状態（休止状態）かを判定し、ＶＢＵＳ（＋５Ｖ）がオフ状態あるいはサスペンド状態ならばステップＳ５に進み、そうでないならばステップＳ４で第１コネクタ２ａに接続されているホストＰＣによる下流側接続コネクタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに接続された周辺機器の制御が開始され、ステップＳ２に戻る。
【００２２】
ＶＢＵＳ（＋５Ｖ）がオフ状態あるいはサスペンド状態ならばステップＳ５において、セレクタ１１の切り替え信号を第２コネクタ２ｂに接続されたホストＰＣ側に設定する。
【００２３】
そして、ステップＳ６で、第２コネクタ２ｂに接続されているホストＰＣの接続状態をＶＢＵＳあるいはＳＯＦをモニタすることで検出する。そして、ステップＳ７でＵＳＢ接続でＶＢＵＳ（＋５Ｖ）がオフ状態（ホストＰＣの電源がオフあるいは未接続）かあるいはパケットのＳＯＦが所定時間なくサスペンド状態（休止状態）かを判定し、ＶＢＵＳ（＋５Ｖ）がオフ状態あるいはサスペンド状態ならばステップＳ１に戻り、そうでないならばステップＳ８で第２コネクタ２ｂに接続されているホストＰＣによる下流側接続コネクタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに接続された周辺機器の制御が開始され、ステップＳ６に戻る。
【００２４】
このように本実施の形態では、上流側接続コネクタに接続されるホストＰＣに優先度を付与し、優先度に応じてホストＰＣの接続状態をＶＢＵＳあるいはＳＯＦをモニタすることで検出し、優先度の高いホストＰＣよるＵＳＢ通信を優先し、また、優先度の高いホストＰＣよるＵＳＢ通信がなされていない場合には、優先度の低いホストＰＣよるＵＳＢ通信を可能とするので、簡単且つ安価に、上流側に接続される複数のホストＰＣを適切に切り替えて、下流側の複数の周辺機器と効率的にＵＳＢ接続することができる。
【００２５】
なお、本実施の形態では、ホストＰＣを２台として説明したが、これに限らず、３台以上のホストＰＣが接続可能な構成でもよく、これら３台以上が接続可能な上流側接続コネクタを３つ以上設け、これらの上流側接続コネクタに優先順位を付与し、優先度の高い上流側接続コネクタに接続されたホストＰＣから順次ＵＳＢ接続状態を監視することで、上流側に接続される３台以上のホストＰＣを適切に切り替え、下流側の複数の周辺機器と効率的にＵＳＢ接続することができる。
【００２６】
なお、図４の処理の代わりに、図５に示す処理を行ってもよい。すなわち、ステップＳ２１でまず優先度の高いホストＰＣのＶＢＵＳを検出し、ステップＳ２２でＶＢＵＳ（＋５Ｖ）がオフ状態（ホストＰＣの電源がオフあるいは未接続）ならばステップＳ２６に進み、ＶＢＵＳ（＋５Ｖ）がオン状態ならば、ステップＳ２３でセレクタ１１の切り替え信号を優先度の高い上流側接続コネクタに接続されたホストＰＣ側に設定する。なお説明の簡略化のために、ここでも、優先度の高い上流側接続コネクタを第１コネクタ２ａとしてしている。
【００２７】
そして、ステップＳ２４でパケットのＳＯＦが所定時間なくサスペンド状態（休止状態）かを判定し、サスペンド状態ならばステップＳ２６に進み、そうでないならばステップＳ２５に進み、ステップＳ２５で第１コネクタ２ａに接続されているホストＰＣによる下流側接続コネクタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに接続された周辺機器の制御が開始され、ステップＳ２１に戻る。
【００２８】
ステップＳ２６でまず第２コネクタ２ｂに接続されているホストＰＣのＶＢＵＳを検出し、ステップＳ２７でＶＢＵＳ（＋５Ｖ）がオフ状態（ホストＰＣの電源がオフあるいは未接続）ならばステップＳ２１に戻り、ＶＢＵＳ（＋５Ｖ）がオン状態ならば、ステップＳ２８でセレクタ１１の切り替え信号を第２コネクタ２ｂに接続されているホストＰＣ側に設定する。
【００２９】
そして、ステップＳ２９でパケットのＳＯＦが所定時間なくサスペンド状態（休止状態）かを判定し、サスペンド状態ならばステップＳ２１に戻り、そうでないならばステップＳ３０に進み、ステップＳ３０で第２コネクタ２ｂに接続されているホストＰＣによる下流側接続コネクタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに接続された周辺機器の制御が開始され、ステップＳ２１に戻る。
【００３０】
なお、本実施の形態ではＶＢＵＳ及びサスペンドの両方の状態を確認しているが、ＶＢＵＳのみ、あるいはサスペンドのみを確認してホストＰＣを切り替えるようにしてもよい。
【００３１】
図６ないし図９は本発明の第２の実施の形態に係わり、図６はＵＳＢハブ装置の前面外観を示す外観図、図７は図６のＵＳＢハブ装置の構成を示すブロック図、図８は図７の接続状態監視ＣＰＵの処理の流れを示す第１のフローチャート、図９は図７の接続状態監視ＣＰＵの処理の流れを示す第２のフローチャートである。
【００３２】
第２の実施の形態は、第１の実施の形態とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００３３】
本実施の形態は、ＵＳＢＯＴＧプロトコル対応のＵＳＢハブ装置１ａであって、図６に示すように、第１コネクタ２ａ及び１対の第２コネクタ２ｂを装置前面に有している。
【００３４】
ＵＳＢＯＴＧプロトコルではＵＳＢ信号のうち１本（ＩＤ信号）がデフォルトホスト／デバイス制御用の信号となっており、ＧＮＤショートでデフォルト  ホスト、オープンでデフォルト  デバイスとなるため、ＩＤ信号がＧＮＤショートとなっているホスト機器を優先するようになっている。
【００３５】
また、本実施の形態では、図７に示すように、接続状態監視ＣＰＵ１０は第１コネクタ２ａ及び第２コネクタ２ｂに接続される第１のＵＳＢＯＴＧプロトコル対応機器及び第２のＵＳＢＯＴＧプロトコル対応機器の状態を前記優先度に基づいて監視する。
【００３６】
次に、このように構成された本実施の形態のＵＳＢハブ装置１ａの作用について、図７に示した接続形態の例を用いて説明する。
【００３７】
図１１及び図１２に示すように、接続状態監視ＣＰＵ１０は、ステップＳ４１で上流側接続コネクタに接続されたＵＳＢＯＴＧプロトコル対応機器のモード信号を検出する。なお説明の簡略化のために本実施の形態では、優先度の高い上流側接続コネクタを第１コネクタ２ａとして説明する。
【００３８】
そして、ステップＳ４２で該モード信号により第１のＵＳＢＯＴＧプロトコル対応機器がホストモードかどうか判断し、ホストモードならばステップＳ４３に進み、そうでないならばステップＳ４７に進む。
【００３９】
ステップＳ４３では、セレクタ１１の切り替え信号を優先度の高い上流側接続コネクタである第１コネクタ２ａに設定し、ステップＳ４４で第１コネクタ２ａに接続されている第１のＵＳＢＯＴＧプロトコル対応機器の接続状態をＳＯＦをモニタすることで検出する。そして、ステップＳ４５でＵＳＢ接続でＶＢＵＳ（＋５Ｖ）がオフ状態（ホストＰＣの電源がオフあるいは未接続）かあるいはパケットのＳＯＦが所定時間なくサスペンド状態（休止状態）かを判定し、ＶＢＵＳ（＋５Ｖ）がオフ状態あるいはサスペンド状態ならばステップＳ４７に進み、そうでないならばステップＳ４６で第１コネクタ２ａに接続されている第１のＵＳＢＯＴＧプロトコル対応機器による下流側接続コネクタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに接続された周辺機器の制御が開始され、ステップＳ４４に戻る。
【００４０】
ステップＳ４７では、第２コネクタ２ｂに接続された第２のＵＳＢＯＴＧプロトコル対応機器のモード信号を検出する。
【００４１】
そして、ステップＳ４８で該モード信号により第２のＵＳＢＯＴＧプロトコル対応機器がホストモードかどうか判断し、ホストモードならばステップＳ４９に進み、そうでないならばステップＳ４１に戻る。
【００４２】
ステップＳ４９では、セレクタ１１の切り替え信号を優先度の低い上流側接続コネクタである第２コネクタ２ｂに設定し、ステップＳ５０で第２コネクタ２ｂに接続されている第２のＵＳＢＯＴＧプロトコル対応機器の接続状態をＳＯＦをモニタすることで検出する。そして、ステップＳ５１でＵＳＢ接続でＶＢＵＳ（＋５Ｖ）がオフ状態（ホストＰＣの電源がオフあるいは未接続）かあるいはパケットのＳＯＦが所定時間なくサスペンド状態（休止状態）かを判定し、ＶＢＵＳ（＋５Ｖ）がオフ状態あるいはサスペンド状態ならばステップＳ４１に戻り、そうでないならばステップＳ５２で第２コネクタ２ｂに接続されている第２のＵＳＢＯＴＧプロトコル対応機器による下流側接続コネクタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに接続された周辺機器の制御が開始され、ステップＳ５０に戻る。
【００４３】
このように本実施の形態では、複数のＵＳＢＯＴＧプロトコル対応機器がマスターとして接続されても、第１の実施の形態と同様な効果を得ることができる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、ＵＳＢＯＴＧプロトコル対応機器を２台として説明したが、第１の実施の形態と同様に、これに限らず、３台以上のＵＳＢＯＴＧプロトコル対応機器が接続可能な構成でもよく、これら３台以上が接続可能な１対の上流側接続コネクタを３つ以上設け、これらの上流側接続コネクタに優先順位を付与し、優先度の高い上流側接続コネクタに接続されたＵＳＢＯＴＧプロトコル対応機器から順次ＵＳＢ接続状態を監視することで、上流側に接続される３台以上のＵＳＢＯＴＧプロトコル対応機器を適切に切り替え、下流側の複数の周辺機器と効率的にＵＳＢ接続することができる。
【００４５】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、簡単且つ安価に、上流側に接続される複数のホストＰＣを適切に切り替えて、下流側の複数の周辺機器と効率的にＵＳＢ接続することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るＵＳＢハブ装置の前面外観を示す外観図
【図２】図１のＵＳＢハブ装置背面を示す背面図
【図３】図１のＵＳＢハブ装置の構成を示すブロック図
【図４】図３の接続状態監視ＣＰＵの処理の流れを示すフローチャート
【図５】図４の処理の変形例を示すフローチャート
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るＵＳＢハブ装置の前面外観を示す外観図
【図７】図６のＵＳＢハブ装置の構成を示すブロック図
【図８】図７の接続状態監視ＣＰＵの処理の流れを示す第１のフローチャート
【図９】図７の接続状態監視ＣＰＵの処理の流れを示す第２のフローチャート
【符号の説明】
１…ＵＳＢハブ装置
２ａ…第１コネクタ
２ｂ…第２コネクタ
３…優先度切替スイッチ
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…下流側接続コネクタ
５…アダプタ接続コネクタ
６ａ，６ｂ…ＬＥＤ
１０…接続状態監視ＣＰＵ
１１…セレクタ
【図１】
2004295407.tif 000003
【図２】
2004295407.tif 000004
【図３】
2004295407.tif 000005
【図４】
2004295407.tif 000006
【図５】
2004295407.tif 000007
【図６】
2004295407.tif 000008
【図７】
2004295407.tif 000009
【図８】
2004295407.tif 000010
【図９】
2004295407.tif 000011