(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿抜可能な記憶媒体と、
前記記憶媒体が挿入及び抜去されたことを検出する検出手段と、
情報処理装置との間の接続に使用され、データの送受信を行うための活線挿抜可能なＵＳＢインターフェースと、
電源を供給する電源素子と、
前記ＵＳＢインターフェースを構成するデータ転送用のラインのうちのＤ＋ラインに対して前記電源素子から印加される電圧を制御して、前記ＵＳＢインターフェースを介して接続されている情報処理装置に対して、前記記憶媒体が挿入及び抜去されたことを示す情報を伝達する伝達手段であって、前記情報処理装置に接続され、かつ前記検出手段により前記記憶媒体が挿入されたことが検出されると、前記Ｄ＋ラインにＨｉレベルの情報を伝達し、前記検出手段により前記記憶媒体が抜去されたことが検出されると、前記Ｄ＋ラインにＬｏレベルの情報を伝達する伝達手段と、
を備えることを特徴とする記憶機器。
【請求項２】
前記検出手段及び前記伝達手段は、前記記憶媒体が挿入されたことを検出した場合に、前記電源素子から前記Ｄ＋ラインへの電圧の印加のオンにする一方、前記記憶媒体が抜去されたことを検出した場合に、前記電源素子から前記Ｄ＋ラインへの電圧の印加のオフにするスイッチであることを特徴とする請求項１記載の記憶機器。
【請求項３】
前記スイッチとしてセンサを用いることを特徴とする請求項２記載の記憶機器。
【請求項４】
前記ＵＳＢインターフェースは、前記情報処理装置から電源の供給を受けるためのＶＢＵＳラインを備えており、
前記電源素子は、前記ＶＢＵＳラインを介して供給された電源を前記記憶機器に供給することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の記憶機器。
【請求項５】
前記記憶媒体としてメモリーカードを用いることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の記憶機器。
【請求項６】
光学記録機器であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の記憶機器。
【請求項７】
磁気記録機器であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の記憶機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記憶機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、パーソナルコンピュータ機器（パソコン）や情報携帯端末機器において、他の外部機器とのデータの受け渡しを行うために、安価且つ転送速度が高速で各機器間の接続が容易な種々のインターフェースが規格化されている。
このインターフェースの一種で、ハブを介して直接外部機器を枝状にブランチ接続して最大１２７個の機器まで接続することができるとともに、パソコンを使用している状態で記憶媒体等の外部機器の接続、抜去が可能な活線挿抜機能（ホット・プラグ＆プレイ機能）を有しているＵＳＢ（Universal Serial Bus）の通信機能が知られている。
【０００３】
前記ＵＳＢインターフェースは、Ｄ＋とＤ−の差動のデータラインを用いるシリアルインターフェースであり、外部機器が接続されているか否かをホストコンピュータのＵＳＢインターフェース装置が知る手段は、Ｄ＋又はＤ−の信号ラインに接続する機器に備えられている所定のプルアップ抵抗が接続されたことを検出して、機器の接続状態を検知している。
【０００４】
上記に示すように機器の検出状態を検出したホストコンピュータは、直ちに画面上のアイコン等の表示手段に機器の接続状態が変化したことを示して、例えば機器を接続した場合には機器の接続が完了して接続した機器が使用可能な状態になったことを、オペレータに知らせる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のＵＳＢによる機器の接続方法を用いて、例えばメモリーカードのドライブ機器のような脱着可能な記憶媒体のドライブ機器を接続する場合において、ドライブ機器を接続してもメモリーカードを装着しないと記憶媒体が使用可能な状態とはならない。
【０００６】
したがってオぺレータが、ドライブ機器が接続されている情報を確認してから記憶媒体に情報の読み書きの動作を指令しても、パソコンはＵＳＢを通じて指令されたドライブ機器と通信し、ドライブ機器が記憶媒体が装着されていない旨を返信して初めてパソコンは記憶媒体が装着されていないことを認識する。そしてパソコンはドライブ機器に記憶媒体が装着されていないことを示すエラー表示を行い、このエラー表示をオペレータが見て初めてドライブ機器が記憶媒体が装着されていないことを知ることができた。
【０００７】
また、パソコンが通信を介して接続されているドライブ機器に対して記憶媒体の装着の有無を常時確認するようにしても、オペレータに対してドライブ機器の接続状態と、記憶媒体の接続状態の合計４種類の接続状態を表示する必要があり、たいへん煩雑になるという不具合があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、接続されている記憶媒体が使用可能であるか否かを認識可能な活線挿抜可能なインターフェースを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成する為に、データの送受信を行う活線挿抜可能なインターフェースにおいて、前記インターフェースに接続する外部機器に対して着脱可能な機器の着脱を検出する検出手段及び／又は該外部機器に対して装填された備品の有無を検出する検出手段と、前記検出手段の検出出力に基づいて前記外部機器から予め定められたインターフェースのラインに電圧を印加又は非印加して、前記インターフェースにて接続されている他の機器に機器の着脱情報を伝達する伝達手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、インターフェースに接続する外部機器に対して着脱可能な機器の着脱を検出する検出手段及び／又は該外部機器に対して装填された備品の有無を検出する検出手段と、前記検出手段の検出出力に基づいて前記外部機器から予め定められたインターフェースのラインに電圧を印加又は非印加して、前記インターフェースにて接続されている他の機器に機器の着脱情報を伝達する伝達手段とを備えたので、接続されている記憶媒体等の着脱可能な機器、又は、外部機器が使用可能であるか否かを素早く認識することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る記憶機器の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は、ＵＳＢインターフェースを用いてパソコンに各外部機器を接続している状態を示す。
【００１１】
同図によれば、パソコン１０には表示手段１２と、入力手段１４、１６と、が接続されている。入力手段１４、１６は、ＵＳＢインターフェース装置１８を経由してパソコン１０に接続されている。なお、ＵＳＢインターフェース装置１８には、接続ケーブル２０を介してＵＳＢドライブ機器２２、２４と、ＵＳＢインターフェースの回線を拡張するハブ２６、２６…とＵＳＢデバイス２８、２８…がブランチ接続されている。ＵＳＢドライブ機器は、フロッピーディスクドライブ等の磁気記録機器、ＣＤドライブ等の光学記録機器、メモリーカードリーダ・ライタ等の電子記録機器等の記憶機器である。
【００１２】
ここでは説明の都合上パソコン１０に近い方向をインターフェースの上流側と呼び、ＵＳＢデバイス２８又はＵＳＢドライブ機器２２、２４側に近い方をインターフェースの下流側と呼ぶ。
図２に本発明に係る活線挿抜可能なインターフェース及び外部機器の実施の形態を示す。
【００１３】
同図によれば、パソコン１０に備えられているＵＳＢインターフェース装置１８に、接続ケーブル２０を介してＵＳＢドライブ機器２２が接続されている。
ＵＳＢインターフェース装置１８には、パソコン１０の情報処理装置とデータのやり取りを行うとともにＵＳＢインターフェースの規格に沿って外部機器との通信を行うＵＳＢデータ送受信装置３２と、外部機器に５Ｖ電源を供給するＶＢＵＳライン３４と、通信の差動データラインであるＤ＋ライン３６と、通信の差動データラインであるＤ−ライン３８と、前記ＶＢＵＳライン３４の０ＶラインであるＧＮＤライン４０とが備えられている。また、Ｄ＋ライン３６にはプルダウン抵抗４２と、Ｄ−ライン３８にもプルダウン抵抗４４とが接続されており、また、外部機器の接続ケーブル２０を接続するコネクタ４６とが備えられている。なお、ハブ２６の下流側に、外部機器又はハブ２６を接続するＵＳＢインターフェースのポートＡ（図１参照）も同様の構成となっている。
【００１４】
外部機器であるＵＳＢドライブ機器２２は、アクセス中以外は挿抜可能な記憶媒体５０と、ＵＳＢデータ送受信装置５２と、ＵＳＢドライブ内の装置に電源を供給する電源素子５４と、外部機器が接続されていることを示すＤ＋ライン３６（またはＤ−ライン３８）に接続されたプルアップ抵抗５６と、記憶媒体５０がＵＳＢドライブ機器に装着されたことを検知してプルアップ抵抗５６の一端を電源素子５４の出力端子に接続するスイッチ５８と、から構成されている。なお、ハブ２６の上流側にパソコン１０又はハブ２６を接続するＵＳＢインターフェースのポートＢ（図１参照）も同様の構成となっている。なお、スイッチ５８は、機械的な電気接点を持つマイクロスイッチやリミットスイッチでもよいし、光電センサや磁気センサ、超音波センサ等を用いてもよい。
【００１５】
上記の如く構成された通信システムの動作について、以下に説明する。
図３は、本発明に係る活線挿抜可能なインターフェース及び外部機器の実施の形態を示すタイミングチャートである。縦軸はＤ＋ライン３６とＤ−ライン３８との電圧を示し、横軸は時間を示しているとともに、ＵＳＢドライブ機器の断続と記憶媒体の断続とデータ通信のタイミングを示している。
【００１６】
同図によれば、まず図２に示すＵＳＢインターフェースのポートＡのＤ＋ライン３６と、Ｄ−ライン３８にはプルダウン抵抗４２、４４が備えられているので、ポートＡの下流に外部機器が接続されていない場合にはＤ＋ライン３６とＤ−ライン３８の電圧はＶＳＳ（ＧＮＤレベル）となる。
従来のＵＳＢインターフェースではＵＳＢドライブ機器２２を接続するとプルアップ抵抗５６によりＤ＋ライン３６またはＤ−ライン３８の電圧がＶＣＣに引っ張られて上昇したが、本発明によればＳ１００「ＵＳＢドライブ機器接続」にてＵＳＢドライブ機器２２を接続しても記憶媒体５０が挿入されていなければＤ＋ライン３６またはＤ−ライン３８の電圧は変化しない。したがって、この時点ではパソコン１０は未だＵＳＢドライブ機器２２の接続は検知していないので接続されているＵＳＢドライブ機器に関するアイコン表示変化等の処理は何も実行しない。
【００１７】
次のＳ１０２「記憶媒体挿入」で記憶媒体５０がＵＳＢドライブ機器２２に挿入されると、記憶媒体検出スイッチ５８が機能して電源素子５４とプルアップ抵抗５６とを接続するので、Ｄ＋ライン３６の電圧が上昇する。ＵＳＢデータ送受信装置３２はＳ１０４「Ｄ＋≧ＶＩＨ」のタイミングでＤ＋ライン３６の電圧がＶＩＨ（ＵＳＢインターフェースがドライブされている状態である場合のＨｉレベルを判定する閾値である、Ｈｉドリブン電圧）を超えたことを判断してオンディレイタイマーをスタートする。
【００１８】
２．５μｓ以上のＯＮディレイを経て、Ｓ１０６「記憶媒体挿入検出」でＵＳＢデータ送受信装置３２は記憶媒体５０が接続されたことを認識する。するとＵＳＢインターフェース装置１８は、バスライン等の通信手段を用いてパソコン１０に外部機器又は記憶装置が新たに接続されたことを送信するとともに、Ｓ１０８「バスフローティング→バスアイドル」にてＤ＋ライン３６とＤ−ライン３８とをフローティングの状態から通信可能なバスアイドルの状態にする。
【００１９】
パソコン１０は、ＵＳＢインターフェース装置１８の下流側に接続された外部機器が何の機器であるかや、接続された機器の情報を得る通信を要求する。接続された外部機器が記憶装置である場合には、セクタサイズや記憶容量等も要求する。そして通信で得た情報をパソコン１０は記憶するとともに表示手段１２に表示する。
【００２０】
Ｓ１１０のデータ通信では、上述の外部機器の情報の送受信や、記憶データの双方向通信を行う。本実施例ではデータを一つのパケット単位で送受信する手法を用いて説明する。
まず、ＵＳＢデータ送受信装置３２又は５２は、Ｄ＋ライン３６とＤ−ライン３８とを同時に変化させて（Ｓ１１２「ＳＯＰ」）、Ｓ１１４「Ｆｉｒｓｔ  Ｂｉｔ  ｏｆ  Ｐａｃｋｅｔ）にてパケット通信の最初の１ビット目であることを示し、所定のビット数のデータを送信して、Ｓ１１６「Ｌａｓｔ  Ｂｉｔ  ｏｆＰａｃｋｅｔ」を送信した後、Ｄ＋ライン３６とＤ−ライン３８とを同時にＶＬ（Ｌｏ電圧を判断する閾値）以下にしてＳ１１８「Ｐｏｒｔｉｏｎ  Ｏｆ  ＥＯＰ」にてパケットの終了を示す。パケットが終了したら、Ｓ１２０「バスフローティング→バスアイドル」にてＤ＋ライン３６とＤ−ライン３８とをバスアイドルの状態にする。
【００２１】
上記の通信方法を所定のタイミングをずらしながら双方向の送受信を高速で行う。パソコン１０のオペレータは、表示手段１２を見ながら入力手段１４、１６を操作してファイルやデータの転送を指令する。パソコン１０は、入力された情報に応じてデータの送受信をＵＳＢインターフェース装置１８に指令する。
次に記憶媒体５０を抜去する場合について説明する。
【００２２】
Ｓ１２２「記憶媒体抜去」にて記憶媒体５０をＵＳＢドライブ機器２２から抜去すると、記憶媒体検出スイッチ５８が機能して電源素子５４とプルアップ抵抗５６とを遮断するので、Ｄ＋ライン３６の電圧が下降する。ＵＳＢデータ送受信装置３２はＳ１２４「Ｄ＋≦ＶＬ」のタイミングでＤ＋ライン３６の電圧がＶＬ（Ｌｏレベルを判定する閾値）以下であることを判断してオンディレイタイマーをスタートする。
【００２３】
２．５μｓ以上のＯＮディレイを経て、Ｓ１２６「記憶媒体抜去検出」でＵＳＢデータ送受信装置３２は記憶媒体５０が抜去されたことを認識する。するとＵＳＢインターフェース装置１８は、バスライン等の通信手段を用いてパソコン１０に外部機器が取り外されたことを送信する。
パソコン１０は、ＵＳＢインターフェース装置１８の下流側に接続されていた外部機器が取り外された情報を記憶するとともに、表示手段１２に表示する。Ｓ１２８「ＵＳＢドライブ機器取外し」にてＵＳＢドライブ機器を取り外しても、Ｄ＋ライン３６とＤ−ライン３８の電圧に変化は無い。
【００２４】
図４に本発明に係る活線挿抜可能なインターフェース及び外部機器をカードリーダ機器に用いた場合の表示の実施の形態をタイミングチャートで示す。
同図によれば、ＵＳＢドライブ機器２４の「接続」の条件と、記憶媒体であるカードの「カード挿入状態」とのＡＮＤ条件が成立した場合のみ「Ｄ＋ライン」がＨｉの状態になるので、パソコンは「未接続」（使用不可の状態）と、「接続・挿入」（使用可能）の状態を判定することができる。そしてパソコン１０は、オペレータにこの使用可否の状態を知らせるために、表示手段１２にアイコン等にてカード（記憶媒体）の使用状態を表示する。
【００２５】
なお、上記の説明においてＵＳＢインターフェースを用いた実施の形態で説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の形態のインターフェースを用いても良いし、外部機器情報を伝達する手段にデータラインを用いるのではなく、専用の伝達ラインを用いても本発明の目的は達成される。
なお、上記の説明では本発明に係る活線挿抜可能なインターフェース及び外部機器を、記憶媒体等を記憶するＵＳＢドライブ機器に適用した例で示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、外部機器であるＵＳＢ機器にプリンターを適用し、備品に用紙やトナー、インク等の消耗品を適用してもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、オペレータに対して接続されている記憶媒体、又は、外部機器が使用可能であるか否かの情報をリアルタイムで認識可能となり、パソコンにおける接続機器の管理が容易となる。それと共に、インターフェースされた外部機器が取り得る状態が単純化されるため、制御プログラムの開発がより容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＵＳＢインターフェースを用いてパソコンに各外部機器を接続している状態を示す図
【図２】本発明に係る活線挿抜可能なインターフェース及び外部機器の実施の形態を示す図
【図３】本発明に係る活線挿抜可能なインターフェース及び外部機器の実施の形態を示すタイミングチャート
【図４】本発明に係る活線挿抜可能なインターフェース及び外部機器をカードリーダ機器に用いた場合の表示の実施の形態を示すタイミングチャート
【符号の説明】
１０…パソコン、１８…ＵＳＢインターフェース装置、２２…ＵＳＢドライブ機器、２４…ＵＳＢドライブ機器、２６…ハブ、２８…ＵＳＢデバイス、３６…Ｄ＋ライン、３８…Ｄ−ライン、４２…プルダウン抵抗、４４…プルダウン抵抗、５０…記憶媒体、５６…プルアップ抵抗、５８…記憶媒体検出スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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