(57)【要約】      （修正有）【課題】ＵＳＢ機器とパソコン本体との間電源、データ伝達ルートを直接形成・解除するＵＳＢハブを提供する。【解決手段】ＵＳＢ入力ポート４１は、パソコン本体のＵＳＢポートに接続され、マイクロコントローラ４２は、ＵＳＢ入力ポート４１によりパソコン本体５から供給される電源の管理を行い、下流ポート４６は、マイクロコントローラ４２にそれぞれ電気的に接続されて、マイクロコントローラ４２が分配した電源をＵＳＢ機器６に供給すると共にＵＳＢ機器６とパソコン本体との間にデータ伝達ルートを形成する。下流ポート４６がオフに設定されると、入力される電源、およびパソコン本体との間に形成されたデータ伝達ルートが切断され、切断された電源は前記マイクロコントローラ４２に処理され、オンに設定された他の下流ポート４６に均等に分配される。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
パソコン本体のＵＳＢポートに接続されるＵＳＢ入力ポートと、
前記ＵＳＢ入力ポートに電気的に接続され、前記ＵＳＢ入力ポートによりパソコン本体が提供する電源を入力し、適切に電源管理を行うマイクロコントローラと、
前記マイクロコントローラにそれぞれ電気的に接続され、前記マイクロコントローラが分配した電源を接続したＵＳＢ機器に提供し、前記マイクロコントローラおよび前記ＵＳＢ入力ポートにより、ＵＳＢ機器とパソコン本体との間にデータ伝達ルートが形成される複数の下流ポートと、から構成され、
前記各下流ポートがオフに設定されると、該下流ポートに入力される電源、およびパソコン本体との間に形成されたデータ伝達ルートが切断され、切断された電源は前記マイクロコントローラに処理され、オンに設定された前記他の下流ポートに均等に分配されることを特徴とするＵＳＢハブ。
【請求項２】
前記複数の下流ポートは、複数のスイッチユニットおよび複数のＵＳＢ出力ポートをそれぞれ有し、前記スイッチユニットは、前記マイクロコントローラにそれぞれ電気的に接続され、前記下流ポートのオン／オフ設定を切り換え、前記複数のＵＳＢ出力ポートは、前記スイッチユニットにそれぞれ電気的に接続され、前記ＵＳＢ機器に接続されるのに用いられ、前記スイッチユニットがオンになると、電源を入力して接続した前記ＵＳＢ機器に電源を提供し、前記ＵＳＢ機器と前記パソコン本体との間にデータ伝達ルートを形成することを特徴とする請求項１に記載のＵＳＢハブ。
【請求項３】
前記スイッチユニットは、第１の切換点、第２の切換点および第３の切換点を有し、前記第１の切換点は前記マイクロコントローラに電気的に接続され、前記第２の切換点は前記ＵＳＢ出力ポートに電気的に接続され、前記第３の切換点はアース接続されていることを特徴とする請求項２に記載のＵＳＢハブ。
【請求項４】
前記スイッチユニットは、切換が行われ、前記第１の切換点が前記第２の切換点に接続されると、前記スイッチユニットはオンになって、切換が行われ、前記第１の切換点が前記第３の切換点に接続されると、前記スイッチユニットはオフになることを特徴とする請求項３に記載のＵＳＢハブ。
【請求項５】
前記下流ポートは、前記スイッチユニットの前記第２の切換点に電気的に接続され、前記スイッチユニットがオンになると点灯する発光ダイオードをさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のＵＳＢハブ。
【請求項６】
前記パソコン本体および前記マイクロコントローラに接続し、前記パソコン本体から電源を入力し、前記ＵＳＢ入力ポートとともに入力した電源を前記マイクロコントローラに供給し、最適な電源管理を行う電源入力ポートをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＵＳＢハブ。
【請求項７】
パソコン本体のＵＳＢポートに接続されるＵＳＢ入力ポートと、
前記ＵＳＢ入力ポートに電気的に接続され、前記ＵＳＢ入力ポートによりパソコン本体が提供する電源を入力し、適切に電源管理を行うマイクロコントローラと、
第１の切換点、第２の切換点および第３の切換点を有し、前記第１の切換点は前記マイクロコントローラに電気的に接続され、前記第３の切換点はアース接続されている複数のスイッチユニットと、
対応する前記スイッチユニットの前記第２の切換点にそれぞれ接続され、またＵＳＢ機器にも接続される複数のＵＳＢ出力ポートと、から構成され、
前記各スイッチユニットの切換が行われ、前記第１の切換点が前記第２の切換点に接続されると、前記スイッチユニットはオンになり、オン状態の前記スイッチユニットが対応する前記ＵＳＢ出力ポートに接続した前記ＵＳＢ機器に、前記マイクロコントローラが電源を均等に分配し、前記ＵＳＢ機器と前記パソコン本体との間にデータ伝達ルートを形成することを特徴とするＵＳＢハブ。
【請求項８】
前記各スイッチユニットの前記第２の切換点にそれぞれ電気的に接続され、前記各スイッチユニットがオンになると点灯する複数の発光ダイオードをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のＵＳＢハブ。
【請求項９】
前記パソコン本体および前記マイクロコントローラに接続し、前記パソコン本体から電源を入力し、前記ＵＳＢ入力ポートとともに入力した電源を前記マイクロコントローラに供給し、最適な電源管理を行う電源入力ポートをさらに含むことを特徴とする請求７に記載のＵＳＢハブ。
【請求項１０】
前記各スイッチユニットは、プッシュスイッチユニット、ロッカースイッチユニットまたはスライドスイッチユニットであることを特徴とする請求項７に記載のＵＳＢハブ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ＵＳＢに関し、特に、ＵＳＢハブに関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコンの普及以来、ユーザのニーズに応えるため、様々な周辺機器が開発されているが、周辺機器が広く受け入れられるように、どのインターフェイスを用いてパソコンに接続させるかが大きな課題であった。インテル社(Intel)およびマイクロソフト社(Microsoft)がＵＳＢ(Universal Serial Bus)を強力に普及を促進させた結果、現在では、インターフェイスの主流となっている。
【０００３】
ＵＳＢ最大の長所は、ホットプラグの機能を有するプラグアンドプレイ(Plug-and-Play)である。そのため、従来のＰＣＩ(Personal Computer Interface)、ＩＳＡ(Industry Standard Architecture)などのインターフェイスと異なり、ＵＳＢの普及が進んだ。しかし、多くの周辺機器にＵＳＢが用いられるようになると、パソコンにいくつのＵＳＢポートを設けるかが、問題となった。特に、軽薄短小をモットーとするノートブック型パソコンにおいて、体積を減少させるために、２、３個のＵＳＢポートしか備えないのは、ユーザのニーズに応えることができなかった。
【０００４】
以下、従来技術を図面に基づいて説明する。図１を参照する。図１は、従来のＵＳＢハブを示す斜視図である。図１に示すように、従来のＵＳＢハブ１は、パソコン２のＵＳＢポート２１と、ＵＳＢメモリ３０、Ｗｅｂカメラ３２などの複数のＵＳＢ機器とを接続させるものである。これにより、上記のＵＳＢポート不足の問題は、解決された。しかし、例えば、ＵＳＢメモリ３０は、携帯しやすいようにコンパクトに作られているが、ＵＳＢハブ１から抜かれると、紛失の恐れがあるため、ユーザを悩ませることもあった。また、パソコン２により解除を行い、ＵＳＢメモリ３０とパソコン２との接続を切断させることもできる。これにより、ＵＳＢハブ１からＵＳＢメモリ３０を抜く必要がなくなり、どこに収納するか悩むことがなくなるわけだが、次回使用する際には、ＵＳＢハブ１からＵＳＢメモリ３０を抜いて再びＵＳＢハブ１に接続しなければ、パソコン２に接続できないため、不便であった。
【０００５】
市販されているＵＳＢハブは、ＵＳＢハブが上流から取り出した電源を均等にポートに分配するものである。例えば、ＵＳＢハブが上流から取り出した電源が５００mAとする。４個のポートを設けると、１個平均１２５mAの電流を得ることができる。しかし、この電流の分配は、ポートにＵＳＢ機器が接続されているか否かに関わらず一定であるため、ＵＳＢハブが外付けのハードディスクのような大きな電源を必要とする機器に接続された場合、電源不足によって稼動不能になることもある。この場合、外付けのハードディスクは、２個のポートに直接接続して２５０mAの電源が供給されなければ、正常に稼動させることができない。
【０００６】
以上のように、新たな接続方法を有し、未使用ポートの電源を、電源が必要なポートに分配し、接続した機器が電源不足によって稼動不能にならないような新しいＵＳＢハブが求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−１４７７４７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案の第１の目的は、複数のスイッチユニットのオン／オフにより、ＵＳＢ機器とパソコン本体との間にデータ伝達ルートを直接形成したり、解除したりするＵＳＢハブを提供することにある。
本考案の第２の目的は、複数のスイッチユニットのオン／オフにより、スイッチユニットをオフ状態にすることにより、ＵＳＢ出力ポートの電源を切断して、オン状態の他のスイッチユニットのＵＳＢ出力ポートに接続したＵＳＢ機器に、電源を均等に分配するＵＳＢハブを提供することにある。
【０００９】
上述の目的を達成するため、本考案は、ＵＳＢハブを提供する。本考案のＵＳＢハブは、ＵＳＢ入力ポート、マイクロコントローラおよび複数の下流ポートを含む。ＵＳＢ入力ポートは、パソコン本体のＵＳＢポートに接続される。マイクロコントローラは、ＵＳＢ入力ポートに電気的に接続され、ＵＳＢ入力ポートによりパソコン本体が提供する電源を入力し、適切に電源管理を行う。複数の下流ポートは、マイクロコントローラにそれぞれ電気的に接続され、マイクロコントローラが分配した電源を入力し、ＵＳＢ機器に提供し、マイクロコントローラおよびＵＳＢ入力ポートにより、ＵＳＢ機器とパソコン本体との間にデータ伝達ルートを形成する。下流ポートがオフに設定されると、入力される電源、およびパソコン本体との間に形成されたデータ伝達ルートが切断され、切断された電源はマイクロコントローラに処理され、オンに設定された他の下流ポートに均等に分配される。
【考案の効果】
【００１０】
本考案のＵＳＢハブは、複数のスイッチユニットのオン／オフにより、ＵＳＢ機器とパソコン本体との間にデータ伝達ルートを直接形成したり、解除したりすることができる。また、スイッチユニットをオフ状態にすることにより、ＵＳＢ出力ポートの電源を切断し、オン状態の他のスイッチユニットのＵＳＢ出力ポートに接続したＵＳＢ機器に、電源を均等に分配することができる。そのため、接続した機器が電源不足によって稼動不能になるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来のＵＳＢハブを示す斜視図である。
【図２】本考案の第１の実施形態によるＵＳＢハブを示すブロック図である。
【図３】本考案の第１の実施形態によるＵＳＢハブを示す斜視図である。
【図４】本考案の第２の実施形態によるＵＳＢハブを示す斜視図である。
【図５】本考案の第３の実施形態によるＵＳＢハブを示す斜視図である。
【図６】本考案の第４の実施形態によるＵＳＢハブを示すブロック図である。
【図７】本考案の第４の実施形態によるＵＳＢハブを示す斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下、本考案の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図２を参照する。図２は、本考案の第１の実施形態によるＵＳＢハブを示すブロック図である。図２に示すように、本考案のＵＳＢハブ４０は、ＵＳＢコネクタによりパソコン本体５およびＵＳＢ機器６に接続されている。ＵＳＢハブ４０は、ＵＳＢ入力ポート４１、マイクロコントローラ４２、複数のスイッチユニット４３、複数のＵＳＢ出力ポート４４および複数の発光ダイオード４５を備える。複数のスイッチユニット４３、複数のＵＳＢ出力ポート４４および複数の発光ダイオード４５は、数量が限定されないが、それぞれ対応していなければならない。一つのスイッチユニット４３、一つのＵＳＢ出力ポート４４および一つの発光ダイオード４５から下流ポート(Downstream Port)４６が形成される。
【００１４】
ＵＳＢ入力ポート４１は、上流ポート(Upstream Port)で、ＵＳＢコネクタ（図３のＵＳＢ入力ポート４１）であり、ＵＳＢハブ４０をパソコン本体５に接続させる。パソコン本体５は、ＵＳＢ入力ポート４１によりＵＳＢハブ４０に電源を供給し、ＵＳＢハブ４０と接続した各ＵＳＢ機器６とデータ伝達ルートを形成する。
【００１５】
マイクロコントローラ４２は、ＵＳＢ入力ポート４１および複数のスイッチユニット４３に電気的に接続し、ＵＳＢ入力ポート４１によりパソコン本体５が提供する電源を入力し、複数のスイッチユニット４３のオン／オフにより均等に電源を分配する。例えば、ＵＳＢハブ４０の４個の下流ポート４６のスイッチユニット４３がすべてオンの場合、４個の下流ポート４６は、すべて電源が必要になり、パソコン本体５から入力される電源が５００mAとすると、１２５mAの電流を得ることができる。４個の下流ポート４６の中で、２つのスイッチユニット４３がオンで、２つのスイッチユニット４３がオフの場合、マイクロコントローラ４２は、２個の下流ポート４６のみが電源が必要と判断して、パソコン本体５から供給された電源をオン状態の２個のスイッチユニット４３の下流ポート４６に分配する。この時、各下流ポート４６は、２５０mAの電流を得ることができる。以上のように、マイクロコントローラ４２が電源の分配を行うことにより、最善の電源管理が行われ、ＵＳＢ機器６が電源不足により稼動不能になるという事態が発生する可能性を低下させることができる。
【００１６】
複数のスイッチユニット４３は、第１の切換点４３１、第２の切換点４３２および第３の切換点４３３を有する。第１の切換点４３１は、マイクロコントローラ４２に電気的に接続されている。第１の切換点４３１は、第２の切換点４３２または第３の切換点４３３のうちの一つに切換接続することができる。これにより、スイッチユニット４３のオン／オフ状態が決定される。例えば、下流ポート４６において、スイッチユニット４３の切換が行われて、第１の切換点４３１が第３の切換点４３３に接続されると、スイッチユニット４３は、アース接続するため、オフになる。スイッチユニット４３の切換が行われて、第１の切換点４３１が第２の切換点４３２に接続されると、スイッチユニット４３は、ＵＳＢ出力ポート４４および発光ダイオード４５に導電接続し、オンになる。
【００１７】
スイッチユニット４３がオンにされると、発光ダイオード４５は、電源が供給されて点灯し、スイッチユニット４３の属する下流ポート４６がオン状態であることをユーザに知らせる。スイッチユニット４３がオンにされると、ＵＳＢ出力ポート４４からＵＳＢ出力ポート４４に接続したＵＳＢ機器６に電源が供給され、ＵＳＢ機器６とパソコン本体５との間のデータ伝達ルートが形成される。スイッチユニット４３がオフにされると、ＵＳＢ出力ポート４４および発光ダイオード４５への電源供給が切断されると同時に、ＵＳＢ機器６とパソコン本体５との間のデータ伝達ルートも切断される。
【００１８】
ここで注目すべきは、スイッチユニット４３の切換により複数のＵＳＢ機器６とパソコン本体５との間の接続を直接かつ効果的に制御することができることである。そのため、従来のＵＳＢハブ４０からＵＳＢ機器６を抜き取ったり、パソコン本体５により解除を行う以外に、直接的で新たな接続方法を提供することができる。
【００１９】
図３〜５を参照する。図３は、本考案の第１の実施形態によるＵＳＢハブを示す斜視図である。図４は、本考案の第２の実施形態によるＵＳＢハブを示す斜視図である。図５は、本考案の第３の実施形態によるＵＳＢハブを示す斜視図である。図３〜５に示すように、本考案のＵＳＢハブ４０は、複数のスイッチユニット４３によりＵＳＢ機器６とパソコン本体５との間の接続を直接切り換えることが特徴である。複数のスイッチユニット４３は、様々な形態を有することができる。例えば、図３に示したプッシュスイッチユニット４３Ａ、図４に示したロッカースイッチユニット４３Ｃ、図５に示したスライドスイッチユニット４３Ｅなどでよい。また、図中のＵＳＢ出力ポート４４は、簡潔な説明のため、４個としたが、これに限定されるものではない。
【００２０】
図３〜５中の４個のＵＳＢ出力ポート４４を例にして説明を加える。スイッチユニット４３の切換により最良の電源管理が行われるが、４個のＵＳＢ出力ポート４４がすべてオンにされて使用されたり、ＵＳＢハブ４０が７個、１３個またはそれ以上のＵＳＢ出力ポート４４を有する場合、最良の電源管理が行われたとしても、接続されたすべてのＵＳＢ機器６に十分な電源を供給できない恐れがある。
【００２１】
図６および図７を参照する。図６は、本考案の第４の実施形態によるＵＳＢハブを示すブロック図である。図７は、本考案の第４の実施形態によるＵＳＢハブを示す斜視図である。図６および図７に示すように、本考案のＵＳＢハブ４０は、ＵＳＢ入力ポート４１以外に、電源入力ポート４１ａをさらに含む。ＵＳＢ入力ポート４１および電源入力ポート４１ａは、図７中のＹ字型ＵＳＢコネクタである上流ポートを形成する。ＵＳＢハブ４０は、上流ポートを介してパソコン本体５の２個のＵＳＢポートに接続し、２倍の電源を入力することができる。これにより、ＵＳＢハブ４０上で使用されているＵＳＢ出力ポート４４が多すぎて、電源供給不足になる問題が解決できる。電源入力ポート４１ａは、パソコン本体５の提供する電源を入力する役割のみを果たし、複数のＵＳＢ機器６とパソコン本体５との間のデータ伝達には、関与しない。そのため、複数のＵＳＢ機器６とパソコン本体５との間のデータ伝達ルートは、ＵＳＢ入力ポート４１により形成される。データ伝達中に、パソコン本体５から電源入力ポート４１ａが引き抜かれても、ＵＳＢ入力ポート４１の入力する電源が十分でありさえすれば、データ伝達には、全く支障がなく、データ伝達ルートが切断されてしまうことはない。
【００２２】
本考案では好適な実施形態を前述の通りに開示したが、これらは決して本考案を限定するものではなく、当該技術を熟知する者は誰でも、本考案の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の保護の範囲は、実用新案請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【００２３】
５  パソコン本体
６  ＵＳＢ機器
４０  ＵＳＢハブ
４１  ＵＳＢ入力ポート
４１ａ  電源入力ポート
４２  マイクロコントローラ
４３  スイッチユニット
４３Ａ  スイッチユニット
４３Ｃ  スイッチユニット
４３Ｅ  スイッチユニット
４４  ＵＳＢ出力ポート
４５  発光ダイオード
４６  下流ポート
４３１  第１の切換点
４３２  第２の切換点
４３３  第３の切換点
【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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