(57)【要約】【課題】周波数調整時間を短縮できると共に、構成が複雑による高コストの課題を解消でき、極短い時間内でＵＳＢインターフェース接続システムとＵＳＢ電子装置とを同期にして情報の伝送を実行できるようにする。【解決手段】ＵＳＢインターフェースに電圧制御オシレータ１００を提供し、それによってＵＳＢ電子装置に対し制御可能な振動信号を出力するステップ（ａ）と、前記制御可能な振動信号を周波数比較ユニット２００にフィーとバックし、それによって制御可能な振動信号とインターフェースにおける同期伝送信号との周波数の大きさを比較するステップ（ｂ）と、前記周波数比較ユニット２００の出力する信号を周波数調整ユニット３００に入力し、且つ前記周波数比較ユニットのフィードバックする信号によって電圧を調整することにより制御可能な振動信号の周波数を改変するステップ（ｃ）と、前記ステップ（ｂ）とステップ（ｃ）とを繰り返して実行することによって制御可能な振動信号とＵＳＢインターフェースにおける同期伝送信号とを同期にならせるステップ（ｄ）と、を有する。【選択図】図２
2005173791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
低速のＵＳＢインターフェース接続システムに適用する、自動的にオシレータを調整可能な方法において、
ＵＳＢインターフェースに電圧制御オシレータを提供し、それによってＵＳＢ電子装置に対し制御可能な振動信号を出力するステップ（ａ）と、
前記制御可能な振動信号を周波数比較ユニットにフィーとバックし、それによって制御可能な振動信号とインターフェースにおける同期伝送信号との周波数の大きさを比較するステップ（ｂ）と、
前記周波数比較ユニットの出力する信号を周波数調整ユニットに入力し、且つ前記周波数比較ユニットのフィードバックする信号によって電圧を調整することにより制御可能な振動信号の周波数を改変するステップ（ｃ）と、
前記ステップ（ｂ）とステップ（ｃ）とを繰り返して実行することによって制御可能な振動信号とＵＳＢインターフェースにおける同期伝送信号とを同期にならせるステップ（ｄ）と、を有することを特徴とする、
自動的にオシレータを調整可能な方法。
【請求項２】
前記周波数比較ユニットとしてマイクロ集積回路を採用することを特徴とする、
請求項１に記載の自動的にオシレータを調整可能な方法。
【請求項３】
前記周波数調整ユニットとしてマイクロ集積回路を採用することを特徴とする、
請求項１に記載の自動的にオシレータを調整可能な方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動的にオシレータを調整可能な方法に係わり、特にＵＳＢインターフェースにおける同期伝送信号（Ｋｅｅｐ  Ａｌｉｖｅ  Ｓｔｒｏｂｅ）を利用することによって周波数を調整し、ＵＳＢインターフェースとＵＳＢ電子装置とに同期に情報の伝送を実行させる自動的にオシレータを調整可能な方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・ポート）は、９８年代の最も輝く新世代の接続インターフェースの一つと数えられる。それはマーケットにおいての知名度もますます高まっている。しかしながら、９６年代にその仕様がＩｎｔｅｌ社に主導され、しかしながら、その時代では、当時のオペレーティング・システムがまで適切にサポートと適用できないため、且つ初期製品の価格があまりにも高価的であるので、ＵＳＢ製品がその場合では流行になっていなかった。単にＵＳＢインターフェースを使用可能なｉＭＡＣの登場にしたがって、且つWindows９８のオペレーティング・システムのビルド・インのサポートによって、そのＵＳＢ製品が最短の間で最もホットな製品となっていた。
【０００３】
従来の拡充ポートと嵌挿スロットと比べると、前記のＵＳＢ手段が従来の拡充ポートを接続するための複雑さを簡素化でき、且つ最大は１２７点の装置を直列的に接続する能力を有しており（これは理論値であり、ＵＳＢ  Ｈｕｂと信号コードとを相互に組立てる必要があり、目前では、最大が１１１点のＵＳＢ装置を直列的に接続できる）、且つ使用中に係脱でき、且つプラグ・インすると直ちに使用可能などの特性を有する。そのため、ユーザーが各種の接続ポートがそれぞれ異なることに拘束されることはなく、ケーシングを取り外す必要もなく、且つコンピュータがスイッチオフ後に周辺設備を取り付けられ、または取り外し可能になるようなことをなくすことができ、単に新しい周辺設備を露出されるＵＳＢソケットにプラグ・インすれば、且つドライバーをインストールすれば、直ちにノーマルに新しい周辺設備を使用可能にすることができるので、充分な利便性を具備している。その理論を論ずると、デジタル情報を伝送可能な装置であれば、すべてＵＳＢインターフェースを導入できる。そのため、スピーカやキーボードやマウスやスキャナーやプリンターやデジタルカメラなどに対し、すべてＵＳＢインターフェースによって接続可能に設計することができ、そのため、ＵＳＢインターフェースがヒット商品となっている。
【０００４】
ＵＳＢは一種の標準的な接続インターフェースであり、外部の設備をコンピュータに接続する場合に、改めて新しいシステムをアレンジする必要はなく、且つケーシングをオープンする必要もなく、且つインターフェース・カードの撥ねスイッチを調整する必要もない。また、コンピュータに接続される場合に、コンピュータが自分でそれらの周辺設備を識別でき、且つ適当なドライバー・プログラムを自動的にインストールし、ユーザーが改めて設定を更新する必要はない。ＵＳＢ装置を接続する起点がホスト（Ｈｏｓｔ）（コントローラ出力のＵＳＢソケット）である。底板方面について、ＵＳＢソケットが直接的に底板に溶接結合してもよく、または外部へＵＳＢソケットを配置してもよい。現時の底板において、最も多くは４個のＵＳＢソケットをサポートできる。正式と高速度のＵＳＢコードにはアルミニウム箔とポリエステル・シールドとを備えており、それらによって信号の伝送中に変質を生じることを防止できる。また、コードの内部には４本の電気ワイヤ同士を有し、その中のある二本がパワーの正極と負極であり、他の二本は信号の正極（Ｄ＋）と負極（Ｄ−）であり、四本の電気ワイヤ同士が均一的にワイヤ芯体に固定されるのが最も優れる製品である。四本だけの電気ワイヤ同士の場合では、その優れるところは、プラグの接続点が少なく、且つシンプルになることであり、また、ハードウェア製品自身のコストもより容易にコントロールできる。
【０００５】
パーソナル・コンピュータ（以下ＰＣと略称する）より装置に対しコントロール信号を発行する場合に、すべての接続される装置がすべてルート・ワイヤ集中器より同様な信号を受信し、しかしながら、配置される装置同士のアドレスを比較する後、単に一個の装置だけ対応しあう動きをし、このことがネットワークの構築のこととある程度相似している。そのため、装置に対しては、誤らないようにホスト・マシン端よりの情報を受信する必要があると共に、正確にレスポンスの信号を発信する必要がある。そのため、Ｄ＋とＤ−との差動情報コードにおいては情報に対し特殊なエンコーディング方式を利用してから外方へ伝送する必要がある。それらのことによってＵＳＢコードの生成する信号遅延現象と誤差を生じる現象などの課題を解消できる。ここでは、ＵＳＢはＮＲＺＩ（Ｎｏｎ  Ｒｅｔｕｒｎ  Ｔｏ  Ｚｅｒｏ  Ｉｎｖｅｒｔ，ゼロにならないとインバートする）のエンコーディング方式を採用するので、同期のタイミング信号を有しなくても同期の情報アクセス機能を発揮できる。ＮＲＺＩのエンコーディング規則は、情報のビットが“１”である場合、転換を実行しなく、また、“０”である場合に、転換を実行する。図３に示すのはそのＮＲＺＩエンコーディングの範例の説明図である。しかしながら、このようなエンコーディング方式は厳しい課題に出会うことがあり、つまり、繰り返して同様な“１”の信号が次々へと入る場合、情報が長期間に亘って変換不能になり、それがますます累積して渋滞の状況を生じる場合に至ったこともある。それは読み取る時のタイミングに厳しい錯誤を生じさせることがある。そのため、ＮＲＺＩエンコーディングする間では、さらに所謂ビット充填（Ｂｉｔ−ｓｔｕｆｆｉｎｇ）の仕事を実行する必要がある。図４のそれぞれの図面がすべてＮＲＺＩエンコーディング方法の過程を示す説明図である。図４（ａ）に示すように、もし、原始のシリアル情報においては連続的に六個の“１”というビットが出現する場合、ビット充填の仕事をしなければならなくなる。この仕事は図４（ｂ）に示すように、その後に一個の“０”ビットを充填する。しかしながら、ＮＲＺＩのエンコーディングの過程中に、これらの連続六個の“１”に対し図４（ｃ）に示すような転換手数を実行することがある。
【０００６】
そのため、発信端で情報を伝送する前に、まずビット充填とＮＲＺＩエンコーディングする仕事を実行する必要がある。それに対して、受信端では、情報を受信する前に、まずＮＲＺＩでコーディングをする必要があり、それからビットの逆充填を実行する必要がある。
【０００７】
以下に、ＵＳＢのそれぞれの特性と優れる点を列挙する：
・  そのインターフェースがそれぞれの周辺設備のコネクタを統一した。それには、通信インターフェースとプリンター・インターフェースとディスプレイ・アウトプットと音声効果入出力装置とメモリ装置などを統合した。それらにはすべて同様なＵＳＢインターフェース仕様を採用している。ＵＳＢインターフェースは“多機能コネクタ”に似ており、単にプラグをプラグ・インすればすべての課題が解消されるようになる。
・  プラグ・アンド・プレイの機能を有し、且つ自動的に配置されるシステムの資源をサーチできる。また、システム資源のニーズを要しなく、即ち、ＵＳＢ装置は他のＩＲＱ中断とＩ／ＯアドレスとＤＭＡなどのシステム資源を設定する必要はない。
・  使用中着脱可能な特性を有し、オペレーティング・システムが既に起動される状態では、随時にＵＳＢ装置を挿入または抜き出すことが出来、余分にスイッチオフする必要はない。
・  ＵＳＢインターフェース仕様１．１における１２Ｍｂｐｓの伝送速度が大部分の使用のニーズに応じられ、もちろん、快速的な２．０の仕様の場合では、さらに優れる伝送速度を達成できる。
・  ＵＳＢは最大が１２７個の周辺設備を接続でき、ＵＳＢインターフェースが７−ビットのアドレス欄を使用し、２の７次が１２８になり、ＵＳＢホスト装置の最初に接続される周辺設備の使用に保留するものを除き、やはり１２７個のアドレスが使用可能。そのため、一台のコンピュータには最も多くは１２７個のＵＳＢ装置を接続できる。
【０００８】
簡単に言うと、ＵＳＢ全体の機能は、外部周辺設備とホスト装置との間に接続線を簡素化すると共に、一本の伝送コードによってそれぞれのタイプの周辺設備（例えばプリンターの並列ポートやモデムの並列ポートなど）を直列的に接続することであり、現今のホスト装置の裏面に複数の乱れるケーブルやコードなど取り巻かれている課題を解消した。
【０００９】
しかしながら、ＵＳＢシステムは、ホスト装置と周辺装置との間ではその信号を同期化するためのタイミング同期化システムを要し、それによって情報を伝送する。１９３０年以来、ＰＬＬ（フェース・ロック回路）を利用して周波数合成器を作る概念が既に開発し出されており、それは入力参考信号によって所定の振動信号を生成し、その振動信号の周波数を入力参考信号に従って改変させる。ＵＳＢ仕様による情報の伝送速度に対する要求する正確さによる場合、その仕様と正確さは下記の通りである：
Ｈｉｇｈ  Ｓｐｅｅｄ（高速）：４８０ＭＨｚ＋／−０．０５％
Ｆｕｌｌ  Ｓｐｅｅｄ（全速）：１２ＭＨｚ＋／−０．２５％
Ｌｏｗ    Ｓｐｅｅｄ（低速）：１．５ＭＨｚ＋／−１．５％
そのため、それぞれの装置には自己のタイミング（周波数）生成装置を要し、タイミング（周波数）信号に利用される正確さに達成できなければ、この装置がＵＳＢと相容れなくなってしまう。
【００１０】
タイミング（周波数）信号は、普段、チップにおける電気回路より生成するものであり、その中では、ほぼ＋／−３％の正確さを達成でき、正確さを向上するために、最もよく使用される方法は、余分の石英ユニットを利用する方法がある。しかしながら、このような設計には下記のような課題を有する：
（１）コストが高すぎること：外部石英ユニットを使用する場合、チップにおいては一本または二本の余分な接続リードを要し、また、石英ユニットは単価がかなり高いので、コストが高すぎるようになる不利な現象を生じる場合がある。
（２）体積が過大なこと：チップカードにおいて、石英の大きさが８００マイクロミリ以下に制限されるが、石英がこのような予め設定される仕様に該当しない。
【００１１】
他の関連のある特許は、例えばアメリカパテント公告第６２９７７０５号に示すように、ＤＣＯ（デジタル・コントロール・オシレータ）を使用して振動信号を生成し、カウンターによって振動信号の周波数を比較してから、振動信号の周波数を粗末に調整し、または些細に調整し、それから改めてＤＯＣに入力し、周波数を繰り返して調整してＵＳＢ電子装置と同期になるまで調整を続ける。これによって高コストの石英ユニットの使用を不要にすることができるが、それらの設計には下記のような課題を有する：
・  周波数調整時間が長すぎること：粗末調整または微小量調整を実行する必要があると共に、ＵＳＢシステムにおける先に生成する同期伝送信号（Ｋｅｅｐ  Ａｌｉｖｅ  Ｓｔｒｏｂｅ）を利用して周波数を調整するものではなく、一個のパッケージ信号によって調整を実行するので、周波数を調整する時間が長くなる課題を生じるようになる。
・  高価でパワー消費量が多いこと：この設計が複雑すぎるので、コストの増加を招き、かついくつの段階の運算を要するので、パワー消費量を多くすることがある。
【００１２】
前記のそれぞれの従来技術のそれぞれの課題に鑑みて、本発明の発明者はそれがまだ完璧になっていないと存じて、研究開発を進めると共に、克服に力を入れ、その多年間当該事業に従事してきた経験に基づいて、一種のＵＳＢインターフェースシステムの同期伝送信号を利用して周波数を調整し、極短い時間内でＵＳＢインターフェース接続システムとＵＳＢ電子装置とに同期に情報を伝送できるような効果を生成できる本発明を提出するに至った。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そのため、本発明は、ＵＳＢインターフェースシステムの同期伝送信号を利用して周波数を調整し、極短い時間内でＵＳＢインターフェース接続システムとＵＳＢ電子装置とに同期に情報を伝送できるような効果を生成できる、自動的にオシレータを調整可能な方法を提供することをその主要な解決しようとする課題とする。
【００１４】
また、本発明は、低速ＵＳＢインターフェース接続システム仕様の設計によって所要する部材の点数を減少し、コストダウンの効果を図る、自動的にオシレータを調整可能な方法を提供することをその次の解決しようとする課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記の目的を図るために、本発明による自動的にオシレータを調整可能な方法は、低速のＵＳＢインターフェース接続システムに適用し、その調整方法には、ＵＳＢインターフェースに電圧制御オシレータを提供し、それによってＵＳＢ電子装置に対し制御可能な振動信号を出力するステップ（ａ）と、前記制御可能な振動信号を周波数比較ユニットにフィーとバックし、それによって制御可能な振動信号とインターフェースにおける同期伝送信号との周波数の大きさを比較するステップ（ｂ）と、前記周波数比較ユニットの出力する信号を周波数調整ユニットに入力し、且つ前記周波数比較ユニットのフィードバックする信号によって電圧を調整することにより制御可能な振動信号の周波数を改変するステップ（ｃ）と、前記ステップ（ｂ）とステップ（ｃ）とを繰り返して実行することによって制御可能な振動信号とＵＳＢインターフェースにおける同期伝送信号とを同期にならせるステップ（ｄ）と、を有する。
【作用】
【００１６】
前記の方法による場合、極短い時間内でＵＳＢインターフェース接続システムをＵＳＢ電子装置と同期にして情報を伝送できると共に、コストダウンの効果を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の目的と特徴と効果とをさらに詳しく解明するために、以下に具体的な実施例を挙げて且つ添付図面を参照して本発明のことを詳細的に説明する。
【００１８】
図１はＵＳＢインターフェース接続システムのタイミング動作図であり、その図面に示すように、ＵＳＢインターフェース接続システムが接続される場合に、まず１ｍＳｅｃを置いて一つの幅が１．３３μＳｅｃである同期伝送信号（Ｋｅｅｐ  Ａｌｉｖｅ  Ｓｔｒｏｂｅ）を生成し、もし３ｍＳｅｃが過ぎてもそのような同期伝送信号を生じない場合、システムが自動的に不接続状態になり、一種の簡単なＰＬＬ（フェース・ロック電気回路）がこの信号を利用して連続的にＵＳＢバスの同期信号を調整できる。
【００１９】
図２は本発明の自動的にオシレータを調整可能な方法の動作のフローを示す説明図である。その図面に示すように、本発明は、低速のＵＳＢインターフェース接続システムに適用し、その調整方法には、ＵＳＢインターフェースに電圧制御オシレータ１００を提供し、それによってＵＳＢ電子装置に対し制御可能な振動信号を出力するステップ（ａ）と、前記制御可能な振動信号を周波数比較ユニット２００にフィーとバックし、それによって制御可能な振動信号とインターフェースにおける同期伝送信号との周波数の大きさを比較するステップ（ｂ）と、前記周波数比較ユニット２００の出力する信号を周波数調整ユニット３００に入力し、且つ前記周波数比較ユニットのフィードバックする信号によって電圧を調整することにより制御可能な振動信号の周波数を改変するステップ（ｃ）と、前記ステップ（ｂ）とステップ（ｃ）とを繰り返して実行することによって制御可能な振動信号とＵＳＢインターフェースにおける同期伝送信号とを同期にならせるステップ（ｄ）と、を有する。
【００２０】
その中、前記周波数比較ユニット２００と周波数調整ユニット３００としてマイクロ集積回路を使用できる。周波数比較ユニット２００と周波数調整ユニット３００によって電圧制御オシレータ１００の出力する振動信号の周波数を比較及び調整することにより、自動的に調整する効果を達成できる。一般のそれらが低速の周辺設備に応用され、即ち、情報の伝送周波数が１．５ＭＨｚ以下の装置に応用され、例えば、マウスやジョイスチックやキーボードやバーコード・リーダーなどの装置に応用される。
【００２１】
また、本発明は、低速のＵＳＢインターフェース接続システムに適用することに着目するので、タイミング（周波数）の正確さの誤差範囲は＋／−１．５％になることができ、全速と高速の＋／−０．２５％と＋／−０．０５％より大きくなり、このような誤差範囲内で気軽にＰＬＬ電気回路に参考用の同期伝送信号を合せることによって目的を達成できる。そのため、石英ユニットの高価なコストの課題と体積が過大する課題を解消でき、且つ従来技術の周波数調整時間を短縮できると共に、構成が複雑による高コストの課題を解消でき、極短い時間内でＵＳＢインターフェース接続システムとＵＳＢ電子装置とを同期にして情報の伝送を実行することによってコストダウンの目的を図れる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
前記に説明したように、本発明による自動的にオシレータを調整可能な方法は、その設計が実行可能な創作であり、且つ従来技術のそれぞれの課題を解消でき、実に産業上の利用ニーズに応じることが出来、且つ新規性と進歩性と有し、フルに特許の要件を満たすので、法に従って特許を出願する。
【００２３】
また、前記に説明したのは単に本発明の好適な実施例に過ぎなく、本考案の主張範囲を制限するものではなく、他のいずれの本発明の開示した要旨に基づいて実施される同様な効果を有する他の改造や変更や一部転用なども本発明の主張範囲内に納入されるべきことが言うまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ＵＳＢインターフェース接続システムのタイミング動作を示す説明図である。
【図２】本発明の自動的にオシレータを調整可能な方法のフローを示す説明図である。
【図３】ＮＲＺＩエンコーディングの範例を示す説明図である。
【図４】ＮＲＺＩのデコーディングの過程を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１００    電圧制御オシレータ
２００    周波数比較ユニット
３００    周波数調整ユニット
【図１】
2005173791.tif 000003
【図２】
2005173791.tif 000004
【図３】
2005173791.tif 000005
【図４】
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