通信デバイスおよび通信システム
【課題】通信ホストへの通信デバイスの接続時における、誤認識によるエラーの発生を防止する通信デバイスおよび通信システムを提供する。
【解決手段】第１基準電圧端子である第１の端子、第２基準電圧端子である第２の端子、ならびに、信号端子である第３の端子および第４の端子を介して、通信ホストと接続される通信デバイスであって、第３の端子および第４の端子をドライブするドライバと、第１の端子の電圧を基準として第２の端子の電圧を監視することによって、通信ホストとの接続を検知する検知回路と、検知回路が通信ホストとの接続を検知したときに、所定の期間だけ第３の端子および第４の端子を、それぞれの所定のレベルにドライブするようにドライバを制御する制御回路とを備えることにより、上記課題を解決する。
【解決手段】第１基準電圧端子である第１の端子、第２基準電圧端子である第２の端子、ならびに、信号端子である第３の端子および第４の端子を介して、通信ホストと接続される通信デバイスであって、第３の端子および第４の端子をドライブするドライバと、第１の端子の電圧を基準として第２の端子の電圧を監視することによって、通信ホストとの接続を検知する検知回路と、検知回路が通信ホストとの接続を検知したときに、所定の期間だけ第３の端子および第４の端子を、それぞれの所定のレベルにドライブするようにドライバを制御する制御回路とを備えることにより、上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源線および少なくとも２本の信号線を有し、差動伝送を行う活線挿抜可能な通信デバイスおよび通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信ホストと通信デバイスから構成され、差動伝送を行う通信システムであって、プラグ＆プレイおよびホットプラグ（活線挿抜、ホットスワップともいう）に対応したインタフェース方式の一種として、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）が広く用いられている。ＵＳＢを利用した通信システム（ＵＳＢシステム）では、ＵＳＢデバイス（通信デバイス）とＵＳＢホスト（通信ホスト）との間は、直接もしくはケーブル等を介して、電源線ＶＢＵＳ、グランド線ＧＮＤおよび差動信号線Ｄ＋，Ｄ−によって接続される。ＵＳＢ２．０の規格には、ハイスピード（480Mbps：以下、ＨＳという）、フルスピード（12Mbps：以下、ＦＳという）、およびロースピード（1.5Mbps：以下、ＬＳという）の３種類の転送モードがある。
【０００３】
例えば、ＵＳＢデバイスをＵＳＢホストに接続（装着）するときには、ＵＳＢデバイスの２本の信号線であるＤ＋端子またはＤ−端子の、どちらがプルアップされているかによって、これらのモードが、ＵＳＢホストにより識別される。具体的には、ＵＳＢデバイスにおいて、ＨＳまたはＦＳモードではＤ＋端子がプルアップされ、ＬＳではＤ−端子がプルアップされる（特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、ＵＳＢホストとＵＳＢデバイス（ＨＳまたはＦＳモード）との接続例を図４に示す。
ＵＳＢデバイス１００は、差動信号を送受信するフィジカルレイヤ（物理層、以下、ＰＨＹともいう）１０２において、Ｄ＋端子をプルアップするプルアップ抵抗１０４、ＶＢＵＳ、Ｄ＋、Ｄ−、およびＧＮＤの各端子を有するＵＳＢコネクタ１０６を有する。
ＵＳＢホスト１１０は、フィジカルレイヤ１１２において、Ｄ＋端子およびＤ−端子をプルダウンするプルダウン抵抗１１４，１１６、ＵＳＢコネクタ１１８を有する。
ＵＳＢデバイス１００とＵＳＢホスト１１０は、ＵＳＢコネクタ１０６，１１８がＵＳＢケーブル１２０を介して接続されている。
このように、図４に示す接続例では、プルアップ抵抗１０４によりＵＳＢデバイスのＤ＋端子がプルアップされ、ＨＳ／ＦＳモードとなっている。
【０００５】
ここで、正常動作の場合の接続時のタイミングチャートを図５に示す。なお、ＧＮＤ端子は全てのタイミングチャートにおいて０Ｖであるため省略している。
ＵＳＢデバイス１００の接続時には、まず、活線挿抜を実現するためにコネクタ内でＤ＋端子およびＤ−端子よりも長くなっている（つまり、先に接触する）、ＶＢＵＳおよびＧＮＤ端子がＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続される。
ＶＢＵＳ端子およびＧＮＤ端子が、ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続されると、ＵＳＢデバイス１００は電源投入（バスパワード機器）またはＶＢＵＳ検知（セルフパワード機器）のシーケンスを経て、転送モード識別のために、Ｄ＋端子がプルアップ抵抗１０４（１．５ｋΩ）でプルアップされる。
その後、Ｄ＋端子およびＤ−端子が、ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続され、ＵＳＢホスト１１０のプルダウン抵抗１１４，１１６（１５ｋΩ）によってプルダウンされる。従って、Ｄ＋端子が“Ｈ”レベル、Ｄ−端子が“Ｌ”レベルとなり、ＵＳＢホストにより転送モードはＨＳ／ＦＳモードであると識別される。
【０００６】
ここで、ＵＳＢデバイスのＤ−端子に注目すると、ＶＢＵＳおよびＧＮＤ端子がＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続されてから、Ｄ−端子が接続されてＵＳＢホスト側でプルダウンされるまでの期間は、Ｄ−端子はフローティング状態である。
【０００７】
ところで、ＵＳＢデバイスをＵＳＢホストに接続する際に、接続されたＵＳＢデバイスをＵＳＢホストが認識できない場合がある。この様な現象は、例えば、ＵＳＢデバイスが接続されたＵＳＢケーブルをＵＳＢホストに接続する場合、ＵＳＢケーブル付のＵＳＢデバイスをＵＳＢホストに接続する場合、およびＵＳＢメモリ等のＵＳＢデバイスを直接ＵＳＢホストに接続する場合等に発生することがある。
【０００８】
この様な現象が生じる理由を、図６に示す従来のＵＳＢデバイスの接続時の、誤認識が発生する場合のタイミングチャートで説明する。
ＵＳＢデバイスの接続時には、上記の正常動作の場合と同様に、ＶＢＵＳおよびＧＮＤ端子が、ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続され、Ｄ＋端子がプルアップされる。このとき、ＵＳＢデバイスのＤ−端子は、ＵＳＢホストのＤ−端子に接続されるまでは、他の３端子（ＶＢＵＳ，ＧＮＤ，Ｄ＋）がＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続済みであったとしても、フローティング状態である。
このように、ＵＳＢデバイスにおいて、Ｄ−端子がフローティング状態であるときに、Ｄ＋端子がプルアップされることで信号遷移（フローティング→“Ｈ”レベル（３．３Ｖ））が起きると、ＵＳＢデバイスの基板上やＵＳＢケーブル上で近接する信号線（Ｄ＋，Ｄ−）間の容量性カップリングにより、フローティングであるＤ−端子の信号レベルが、図６のＸに示すように、Ｄ＋端子の信号遷移に近い信号遷移（フローティング→“Ｈ”レベル）を起こしてしまう場合がある。
【０００９】
この現象が発生すると、ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間でＤ＋，Ｄ−端子が接続された瞬間に、ＵＳＢホストのＤ−端子に図６のＹに示すような、Ｄ＋端子に近い電圧（約３．０Ｖ）が現れる。
さらに、端子接続時には接続ノイズが発生することから、Ｄ−端子接続時にＤ＋およびＤ−端子の電圧が、過渡的にＤ＋＜Ｄ−となる期間が現れる場合がある。これに伴ない、図６に示すタイミングチャートのように、Ｄ＋端子とＤ−端子の接続に時間差があり、Ｄ＋端子が先に接続された場合、“ＪＫＫ”という信号論理がＵＳＢホストに入力される可能性がある。ここで、“Ｊ”および“Ｋ”は動作クロック毎の差動信号線Ｄ＋，Ｄ−の論理状態を表し、“Ｊ”はハイレベル（Ｄ＋＞Ｄ−）、“Ｋ”はローレベル（Ｄ＋＜Ｄ−）を意味する。
具体的には、先にＤ＋端子が接続された状態で“Ｊ”論理となり、その後Ｄ−端子が接続されて“Ｋ”論理となることで、差動信号線Ｄ＋，Ｄ−の３クロックの期間の論理状態が“ＪＫＫ”となる。
【００１０】
この“ＪＫＫ”という信号論理は、ＦＳモードにおける通信パケットの先頭データであるＳＹＮＣパターン（“ＫＪＫＪＫＪＫＫ”）の末尾と一致するため、ＵＳＢホストが上記の“ＪＫＫ”を受信パケットと誤認識してしまい、ＵＳＢホストのＰＨＹでは受信エラーが発生する。
ＵＳＢホストが、この受信エラーが発生しても次のシーケンスに移行できるものであれば問題ないが、ＵＳＢホストのコントローラの仕様によっては、ＰＨＹからコントローラに受信エラーの発生が伝わらず、何が接続されたか認識できなかったり、コントローラが初期状態のまま停止してしまうものもある。
この場合、何らかの手段、例えば、人為的にＵＳＢホストを再起動する等により回復させるか、または、ＵＳＢホストのＵＳＢコネクタから、ＵＳＢケーブルを抜き差しすることで回復させる必要がある。
【００１１】
例えば、特許文献２では、転送データのフレームに含まれるＳＯＦパケットを監視して、２本のデータ線に接続されているプルアップ抵抗、および終端抵抗の接続／非接続を切り替えることで擬似的な非接続状態を作り出し、ケーブルの抜き差しを行うことなくＵＳＢホスト−ＵＳＢデバイス間の通信のリセットを行って、自動的に通信を回復するプリンタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−３３０９２６号公報
【特許文献２】特開２００６−１７１８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、ＵＳＢホストを再起動することや、ＵＳＢケーブルを抜き差しすることは、余計な時間や手間を伴う非効率的な操作が必要となってしまう。
また、特許文献２に記載のプリンタでは、ＵＳＢホストへのＵＳＢデバイスの接続時におけるエラーについて考慮されておらず、何が接続されたか認識できなかったり、コントローラが初期状態のまま停止してしまうことを想定していない。さらに、２本のデータ線に接続されているプルアップ抵抗、および終端抵抗の接続／非接続を切り替えるためのスイッチや、制御回路等が必要であり構成が複雑なものとなっている。
【００１４】
本発明の目的は、通信ホストへの通信デバイスの接続時における、誤認識によるエラーの発生を防止する通信デバイスおよび通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明は、第１基準電圧端子である第１の端子、第２基準電圧端子である第２の端子、ならびに、信号端子である第３の端子および第４の端子を介して、通信ホストと接続される通信デバイスであって、前記第３の端子および第４の端子をドライブするドライバと、前記第１の端子の電圧を基準として前記第２の端子の電圧を監視することによって、前記通信ホストとの接続を検知する検知回路と、前記検知回路が前記通信ホストとの接続を検知したときに、所定の期間だけ前記第３の端子および第４の端子を、それぞれの所定のレベルにドライブするように前記ドライバを制御する制御回路と、を備えることを特徴とする通信デバイスを提供する。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明は、上記に記載の通信デバイスと、上記に記載の通信ホストとを有する通信システムであって、前記通信ホストは、前記通信デバイスが接続されたときに、前記通信ホストの第１の端子の電圧を基準として第２の端子から前記通信デバイスの第２の端子に所定の電圧を供給するとともに、第３の端子および第４の端子の電位の変化を検知することを特徴とする通信システムを提供する。
【００１７】
また、前記通信システムはＵＳＢシステム、前記通信ホストはＵＳＢホスト、前記通信デバイスはＵＳＢデバイスであり、前記第１の端子がグランド端子、前記第２の端子が電源端子、前記第３の端子および第４の端子が差動信号端子であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、一定期間、信号線をアクティブにドライブ（駆動）して、通信ホストへの通信デバイス接続時の信号を安定化させることで、当該接続時に発生する誤認識の発生確率を激減させることができる。
さらに、通信の回復のための余計な時間や手間を伴う非効率な操作を、不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るＵＳＢデバイスを示すブロック図である。
【図２】図１のブロック図の一部を、より詳細に表す回路図である。
【図３】本発明に係るＵＳＢデバイスの接続時のタイミングチャートである。
【図４】ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの一般的な接続例を示す図である。
【図５】従来のＵＳＢデバイスの接続時の正常なタイミングチャートである。
【図６】従来のＵＳＢデバイスの接続時の、誤認識が発生する場合のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係る通信システムであるＵＳＢシステムを、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
【００２１】
図示を省略するが、本実施形態に係るＵＳＢシステムは、図４に示すＵＳＢシステムの場合と同様に、ＵＳＢホストと、ＵＳＢデバイスとによって構成される。ＵＳＢホストおよびＵＳＢデバイスは、それぞれ、ＶＢＵＳ端子（第２基準電圧端子である第２の端子）、ＧＮＤ端子（第１基準電圧端子である第１の端子）、およびＤ＋，Ｄ−端子（信号端子である第３の端子および第４の端子）を有するＵＳＢコネクタを備え、両者の接続時には、各々対応する端子同士が、直接に、またはＵＳＢケーブル等を介して互いに接続される。
ＵＳＢホストでは、同じく図４に示すように、Ｄ＋端子およびＤ−端子が、それぞれ、プルダウン抵抗（１５ｋΩ）によりプルダウンされている。
一方、ＵＳＢデバイスは、転送モードに応じて、Ｄ＋端子もしくはＤ−端子のいずれか一方がプルアップ抵抗（１．５ｋΩ）によりプルアップされる。以下、Ｄ＋端子をプルアップしてＨＳ／ＦＳモードに設定されたＵＳＢデバイスを例に挙げて説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係るＵＳＢデバイスの構成を表す一実施形態のブロック図である。
図１に示すＵＳＢデバイス１０は、ＶＢＵＳ検出器１２、ディファレンシャルドライバ制御回路１６、およびディファレンシャルドライバ／レシーバ１８によって構成される。ディファレンシャルドライバ制御回路１６、およびディファレンシャルドライバ／レシーバ１８は、ＰＨＹ（フィジカルレイヤ）１４によって実装されている。
【００２３】
ＶＢＵＳ検出器１２は、通信ホストとの接続を検知する検知回路であり、図示しないＵＳＢホストにＵＳＢデバイス１０が接続されたときに、セルフパワード機器の場合には、ＶＢＵＳ端子２０の電圧が規定の電圧（５Ｖ）になったことを検出すると、ＶＢＵＳ検出信号（“Ｈ”レベル）を生成して出力する。また、バスパワード機器においては、ＶＢＵＳから電源が供給され、動作状態になってから、ＶＢＵＳ検出信号（“Ｈ”レベル）を生成して出力する。
【００２４】
ディファレンシャルドライバ制御回路１６は、ＶＢＵＳ検知器１２がＵＳＢホストとの接続を検知して“Ｈ”レベルのＶＢＵＳ検知信号が出力されたときに、所定の時間だけＤ＋，Ｄ−端子を、それぞれ所定のレベル、例えば本実施形態の場合、それぞれ“Ｈ”レベルおよび“Ｌ”レベルにドライブするように、後述するディファレンシャルドライバ／レシーバ１８のドライバを制御する。
ディファレンシャルドライバ制御回路１６は、図２に示すように、遅延回路３０、ＡＮＤゲート３２，３６、インバータ３４、およびＯＲゲート３８によって構成される。
ディファレンシャルドライバ制御回路１６には、ＶＢＵＳ検出器１２から出力されたＶＢＵＳ検出信号が入力される。入力されたＶＢＵＳ検出信号は、ＡＮＤゲート３２と遅延回路３０に入力される。遅延回路３０からは、ＶＢＵＳ検出信号が所定の時間だけ遅延されて反転された信号が出力され、ＡＮＤゲート３２に入力される。つまり、遅延回路３０およびＡＮＤゲート３２は、ＶＢＵＳ検出信号の立ち上がりを検出する立ち上がり検出回路であり、ＡＮＤゲート３２の出力は、ディファレンシャルドライバ制御回路１６にＶＢＵＳ検出信号が入力されると、ＶＢＵＳ検出信号の立ち上がりのタイミングから、遅延回路３０での遅延時間分だけ“Ｈ”レベルとなる。
【００２５】
ＡＮＤゲート３２の出力は、インバータ３４で反転されてＡＮＤゲート３６に入力されるとともに、ＯＲゲート３８に入力される。ＡＮＤゲート３６には、通常動作時のイネーブル信号（通常のＥＮＬ信号）が入力されており、インバータ３４の出力および通常のＥＮＬ信号の少なくとも一方が“Ｌ”レベルのときに、ＡＮＤゲート３６の出力が“Ｌ”レベルとなる。つまり、ディファレンシャルドライバ制御回路１６からイネーブル信号（ＥＮＬ信号）が出力される。
【００２６】
ＯＲゲート３８には、通常動作時のＡ信号（通常のＡ信号）が入力されており、ＡＮＤゲート３２の出力および通常のＡ信号の少なくとも一方が“Ｈ”レベルのときに、ＯＲゲート３８の出力が“Ｈ”レベルとなる。つまり、ディファレンシャルドライバ制御回路１６から出力データ（Ａ信号）が出力される。
【００２７】
ディファレンシャルドライバ／レシーバ１８は、図２に示すように、ドライバ４０、レシーバ４２、およびプルアップ抵抗４４によって構成されている。
ドライバ４０には、ディファレンシャルドライバ制御回路１６から、ＥＮＬ信号および出力データ（Ａ信号）が入力される。ドライバ４０は、入力されたＥＮＬ信号が“Ｌ”レベルのとき、Ａ信号を差動信号として送信する。例えば、Ａ信号が“Ｈ”レベルであれば、ＥＮＬ信号が“Ｌ”レベルのとき、Ｄ＋端子２２からＤ＋信号として“Ｈ”レベル、Ｄ−端子２４からＤ−信号として“Ｌ”レベルが出力される。
【００２８】
レシーバ４２は、Ｄ＋端子２２、およびＤ−端子２４から入力（受信）された差動信号を、入力データとして出力する。
【００２９】
プルアップ抵抗４４は、ＵＳＢデバイスの転送モード識別のためのもので、Ｄ＋端子２２を１．５ｋΩでプルアップすることにより、ＨＳ／ＦＳモードであることをＵＳＢホスト側に知らせる。
なお、ＨＳモードの場合には、初めにＦＳモードでＵＳＢホストと接続し、その後、図示しないスイッチにより、Ｄ＋端子２２（Ｄ＋信号線）からプルアップ抵抗４４が切り離されて、ＨＳモードに移行する。
【００３０】
次に、本発明に係るＵＳＢデバイス１０の動作を説明する。
【００３１】
図３に本発明に係るＵＳＢデバイスの、接続時のタイミングチャートを示す。
図３に示すように、ＵＳＢデバイス１０がＵＳＢホストに接続される前は、ＵＳＢホストはＶＢＵＳ端子が“Ｈ”レベル（５Ｖ）、Ｄ＋およびＤ−端子は１５ｋΩのプルダウン抵抗によりプルダウンされて“Ｌ”レベルである。また、ＵＳＢデバイス１０の各端子は、０Ｖ（フローティング（Ｈｉ−Ｚ））である。
【００３２】
ＵＳＢデバイス１０がＵＳＢホストに接続されるとき、既に述べたとおり、ＵＳＢコネクタの端子の長さの違いにより、まずＶＢＵＳ端子２０およびＧＮＤ端子がＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続される。ＶＢＵＳ端子２０およびＧＮＤ端子が、ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続されると、ＵＳＢデバイス１０のＶＢＵＳ検出器１２は、ＶＢＵＳ端子２０が規定の電圧（５Ｖ）になったことを検出して、ＶＢＵＳ検出信号（“Ｈ”レベル）を出力する。また、転送モード識別のために、Ｄ＋端子２２がプルアップ抵抗４４（１．５ｋΩ）でプルアップされて“Ｈ”レベルになる。
【００３３】
ＶＢＵＳ検出信号がディファレンシャルドライバ制御回路１６に入力されると、ＶＢＵＳ検出信号の立ち上がりのタイミングから、遅延回路３０により設定された所定の時間だけ、ディファレンシャルドライバ制御回路１６から出力されるＥＮＬ信号が“Ｌ”レベルとなり、Ａ信号が“Ｈ”レベルとなる。
【００３４】
ここで、所定の時間とは次の範囲で決定される。
最小値は、信号線（Ｄ＋，Ｄ−）が所望の電圧まで遷移するのに必要な時間（ＵＳＢ規格より、ＦＳモードで２０ｎｓ、ＬＳモードで３００ｎｓ）、つまり、ＨＳ／ＦＳモードであるＵＳＢデバイス１０では、Ｄ＋端子２２が所望の電圧（３．３Ｖ）まで遷移するのに必要な時間（２０ｎｓ）である。
最大値は、ＵＳＢホストがＵＳＢデバイス１０を検知した後に、リセットコマンドを発行するまでの待ち時間（ＵＳＢ規格より、１００ｍｓ）である。
【００３５】
ＥＮＬ信号およびＡ信号がディファレンシャルドライバ／レシーバ１８に入力されると、ドライバ４０によりＤ＋端子２２から“Ｈ”レベル、Ｄ−端子２４から“Ｌ”レベルが出力される。このとき、Ｄ＋端子２２は既にプルアップ抵抗４４によりプルアップされている。つまり、Ｄ＋端子２２は、プルアップ抵抗４４およびドライバ４０によるドライブによって“Ｈ”レベルとされ、Ｄ−端子２４は、ドライバ４０によるドライブによって“Ｌ”レベルとされる。
【００３６】
遅延回路３０で設定される所定の時間が経過した後、つまり、信号線（Ｄ＋，Ｄ−）の容量性カップリングによる、Ｄ−端子２４の過渡的な“Ｈ”レベルの出現可能性がほとんどなくなると（すなわち、Ｄ＋端子２２およびＤ−端子２４の電圧が安定すると）、ドライバ４０によるＤ＋端子２２およびＤ−端子２４のドライブは終了する。
【００３７】
次に、Ｄ＋端子２２およびＤ−端子２４が、ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続されると、Ｄ＋端子２２は、プルアップ抵抗４４（１．５ｋΩ）、およびＵＳＢホスト側のプルダウン抵抗１１４（１５ｋΩ）の抵抗分割の比により、“Ｈ”レベル（３．０Ｖ）となる。また、Ｄ−端子２４は、ＵＳＢホスト側のプルダウン抵抗１１６（１５ｋΩ）により“Ｌ”レベル（０Ｖ）となる。
【００３８】
その後、Ｄ＋端子２２は、プルアップ抵抗４４、およびＵＳＢホスト側のプルダウン抵抗１１４（１５ｋΩ）により“Ｈ”レベル（３．０Ｖ）が維持され、Ｄ−端子２４は、ＵＳＢホスト側のプルダウン抵抗１１６（１５ｋΩ）により“Ｌ”レベル（０Ｖ）が維持され、ＵＳＢホスト側で転送モードの識別が行われる。
【００３９】
以上のように、Ｄ＋端子２２およびＤ−端子２４がＵＳＢホストと接続される前に、Ｄ＋端子２２が“Ｈ”レベルにドライブされ、Ｄ−端子２４が“Ｌ”レベルにドライブされることにより、Ｄ−端子２４よりもＤ＋端子２２が先に接続された場合であっても、ＵＳＢホストへのＵＳＢデバイス接続時の信号が安定化して“ＪＫＫ”という信号論理がＵＳＢホストに入力されることを防止し、ＵＳＢホストのコントローラが初期状態のまま停止してしまうことを防止することができる。つまり、当該接続時に発生するＤ＋，Ｄ−信号の不定状態を無くし、誤認識の発生確率を激減させることができる。
【００４０】
なお、上記の実施形態では、ＵＳＢデバイスのＤ＋，Ｄ−端子がＵＳＢホストに接続される前に、Ｄ＋，Ｄ−端子のドライブを終了したが、ＵＳＢデバイスのＤ＋，Ｄ−端子がＵＳＢホストに接続され、ＵＳＢホストがＵＳＢデバイスを検知した後、ＵＳＢホストがＵＳＢ規格におけるリセットコマンド（Ｄ＋，Ｄ−共に“Ｌ”レベル）を発行するまでに、すなわち、前記最大値以下の時間で、Ｄ＋，Ｄ−端子のドライブを終了するようにしてもよい。
また、ＬＳモードの場合には、論理を逆にしてＤ−端子に“Ｈ”レベルを出力するようにすればよい。
【００４１】
さらに、上記の実施形態では、ＵＳＢデバイスとＵＳＢホストとが直接接続される場合（ケーブルを介する場合を含む。）について説明したが、ＵＳＢデバイスとＵＳＢホストとが、ＵＳＢハブを介して接続される場合にも適用できる。
また、ＵＳＢ Ｏｎ−ｔｈｅ−Ｇｏ規格に対応した、ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスの両方の機能を有するＵＳＢ機器でも同様に適用できる。
【００４２】
その他にも、ＵＳＢと同様の接続形態をとる規格や、ＵＳＢを発展させた規格等の、活線挿抜可能な差動伝送（ディファレンシャル伝送）を行う通信システムにも適用することができる。
【００４３】
以上、本発明に係る通信デバイスであるＵＳＢデバイスについて詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０ ＵＳＢデバイス
１２ ＶＢＵＳ検出器
１４ ＰＨＹ（フィジカルレイヤ）
１６ ディファレンシャルドライバ制御回路
１８ ディファレンシャルドライバ／レシーバ
２０ ＶＢＵＳ端子
２２ Ｄ＋端子
２４ Ｄ−端子
３０ 遅延回路
３２，３６ ＡＮＤゲート
３４ インバータ
３８ ＯＲゲート
４０ ドライバ
４２ レシーバ
４４ プルアップ抵抗
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源線および少なくとも２本の信号線を有し、差動伝送を行う活線挿抜可能な通信デバイスおよび通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通信ホストと通信デバイスから構成され、差動伝送を行う通信システムであって、プラグ＆プレイおよびホットプラグ（活線挿抜、ホットスワップともいう）に対応したインタフェース方式の一種として、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）が広く用いられている。ＵＳＢを利用した通信システム（ＵＳＢシステム）では、ＵＳＢデバイス（通信デバイス）とＵＳＢホスト（通信ホスト）との間は、直接もしくはケーブル等を介して、電源線ＶＢＵＳ、グランド線ＧＮＤおよび差動信号線Ｄ＋，Ｄ−によって接続される。ＵＳＢ２．０の規格には、ハイスピード（480Mbps：以下、ＨＳという）、フルスピード（12Mbps：以下、ＦＳという）、およびロースピード（1.5Mbps：以下、ＬＳという）の３種類の転送モードがある。
【０００３】
例えば、ＵＳＢデバイスをＵＳＢホストに接続（装着）するときには、ＵＳＢデバイスの２本の信号線であるＤ＋端子またはＤ−端子の、どちらがプルアップされているかによって、これらのモードが、ＵＳＢホストにより識別される。具体的には、ＵＳＢデバイスにおいて、ＨＳまたはＦＳモードではＤ＋端子がプルアップされ、ＬＳではＤ−端子がプルアップされる（特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、ＵＳＢホストとＵＳＢデバイス（ＨＳまたはＦＳモード）との接続例を図４に示す。
ＵＳＢデバイス１００は、差動信号を送受信するフィジカルレイヤ（物理層、以下、ＰＨＹともいう）１０２において、Ｄ＋端子をプルアップするプルアップ抵抗１０４、ＶＢＵＳ、Ｄ＋、Ｄ−、およびＧＮＤの各端子を有するＵＳＢコネクタ１０６を有する。
ＵＳＢホスト１１０は、フィジカルレイヤ１１２において、Ｄ＋端子およびＤ−端子をプルダウンするプルダウン抵抗１１４，１１６、ＵＳＢコネクタ１１８を有する。
ＵＳＢデバイス１００とＵＳＢホスト１１０は、ＵＳＢコネクタ１０６，１１８がＵＳＢケーブル１２０を介して接続されている。
このように、図４に示す接続例では、プルアップ抵抗１０４によりＵＳＢデバイスのＤ＋端子がプルアップされ、ＨＳ／ＦＳモードとなっている。
【０００５】
ここで、正常動作の場合の接続時のタイミングチャートを図５に示す。なお、ＧＮＤ端子は全てのタイミングチャートにおいて０Ｖであるため省略している。
ＵＳＢデバイス１００の接続時には、まず、活線挿抜を実現するためにコネクタ内でＤ＋端子およびＤ−端子よりも長くなっている（つまり、先に接触する）、ＶＢＵＳおよびＧＮＤ端子がＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続される。
ＶＢＵＳ端子およびＧＮＤ端子が、ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続されると、ＵＳＢデバイス１００は電源投入（バスパワード機器）またはＶＢＵＳ検知（セルフパワード機器）のシーケンスを経て、転送モード識別のために、Ｄ＋端子がプルアップ抵抗１０４（１．５ｋΩ）でプルアップされる。
その後、Ｄ＋端子およびＤ−端子が、ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続され、ＵＳＢホスト１１０のプルダウン抵抗１１４，１１６（１５ｋΩ）によってプルダウンされる。従って、Ｄ＋端子が“Ｈ”レベル、Ｄ−端子が“Ｌ”レベルとなり、ＵＳＢホストにより転送モードはＨＳ／ＦＳモードであると識別される。
【０００６】
ここで、ＵＳＢデバイスのＤ−端子に注目すると、ＶＢＵＳおよびＧＮＤ端子がＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続されてから、Ｄ−端子が接続されてＵＳＢホスト側でプルダウンされるまでの期間は、Ｄ−端子はフローティング状態である。
【０００７】
ところで、ＵＳＢデバイスをＵＳＢホストに接続する際に、接続されたＵＳＢデバイスをＵＳＢホストが認識できない場合がある。この様な現象は、例えば、ＵＳＢデバイスが接続されたＵＳＢケーブルをＵＳＢホストに接続する場合、ＵＳＢケーブル付のＵＳＢデバイスをＵＳＢホストに接続する場合、およびＵＳＢメモリ等のＵＳＢデバイスを直接ＵＳＢホストに接続する場合等に発生することがある。
【０００８】
この様な現象が生じる理由を、図６に示す従来のＵＳＢデバイスの接続時の、誤認識が発生する場合のタイミングチャートで説明する。
ＵＳＢデバイスの接続時には、上記の正常動作の場合と同様に、ＶＢＵＳおよびＧＮＤ端子が、ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続され、Ｄ＋端子がプルアップされる。このとき、ＵＳＢデバイスのＤ−端子は、ＵＳＢホストのＤ−端子に接続されるまでは、他の３端子（ＶＢＵＳ，ＧＮＤ，Ｄ＋）がＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続済みであったとしても、フローティング状態である。
このように、ＵＳＢデバイスにおいて、Ｄ−端子がフローティング状態であるときに、Ｄ＋端子がプルアップされることで信号遷移（フローティング→“Ｈ”レベル（３．３Ｖ））が起きると、ＵＳＢデバイスの基板上やＵＳＢケーブル上で近接する信号線（Ｄ＋，Ｄ−）間の容量性カップリングにより、フローティングであるＤ−端子の信号レベルが、図６のＸに示すように、Ｄ＋端子の信号遷移に近い信号遷移（フローティング→“Ｈ”レベル）を起こしてしまう場合がある。
【０００９】
この現象が発生すると、ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間でＤ＋，Ｄ−端子が接続された瞬間に、ＵＳＢホストのＤ−端子に図６のＹに示すような、Ｄ＋端子に近い電圧（約３．０Ｖ）が現れる。
さらに、端子接続時には接続ノイズが発生することから、Ｄ−端子接続時にＤ＋およびＤ−端子の電圧が、過渡的にＤ＋＜Ｄ−となる期間が現れる場合がある。これに伴ない、図６に示すタイミングチャートのように、Ｄ＋端子とＤ−端子の接続に時間差があり、Ｄ＋端子が先に接続された場合、“ＪＫＫ”という信号論理がＵＳＢホストに入力される可能性がある。ここで、“Ｊ”および“Ｋ”は動作クロック毎の差動信号線Ｄ＋，Ｄ−の論理状態を表し、“Ｊ”はハイレベル（Ｄ＋＞Ｄ−）、“Ｋ”はローレベル（Ｄ＋＜Ｄ−）を意味する。
具体的には、先にＤ＋端子が接続された状態で“Ｊ”論理となり、その後Ｄ−端子が接続されて“Ｋ”論理となることで、差動信号線Ｄ＋，Ｄ−の３クロックの期間の論理状態が“ＪＫＫ”となる。
【００１０】
この“ＪＫＫ”という信号論理は、ＦＳモードにおける通信パケットの先頭データであるＳＹＮＣパターン（“ＫＪＫＪＫＪＫＫ”）の末尾と一致するため、ＵＳＢホストが上記の“ＪＫＫ”を受信パケットと誤認識してしまい、ＵＳＢホストのＰＨＹでは受信エラーが発生する。
ＵＳＢホストが、この受信エラーが発生しても次のシーケンスに移行できるものであれば問題ないが、ＵＳＢホストのコントローラの仕様によっては、ＰＨＹからコントローラに受信エラーの発生が伝わらず、何が接続されたか認識できなかったり、コントローラが初期状態のまま停止してしまうものもある。
この場合、何らかの手段、例えば、人為的にＵＳＢホストを再起動する等により回復させるか、または、ＵＳＢホストのＵＳＢコネクタから、ＵＳＢケーブルを抜き差しすることで回復させる必要がある。
【００１１】
例えば、特許文献２では、転送データのフレームに含まれるＳＯＦパケットを監視して、２本のデータ線に接続されているプルアップ抵抗、および終端抵抗の接続／非接続を切り替えることで擬似的な非接続状態を作り出し、ケーブルの抜き差しを行うことなくＵＳＢホスト−ＵＳＢデバイス間の通信のリセットを行って、自動的に通信を回復するプリンタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０００−３３０９２６号公報
【特許文献２】特開２００６−１７１８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、ＵＳＢホストを再起動することや、ＵＳＢケーブルを抜き差しすることは、余計な時間や手間を伴う非効率的な操作が必要となってしまう。
また、特許文献２に記載のプリンタでは、ＵＳＢホストへのＵＳＢデバイスの接続時におけるエラーについて考慮されておらず、何が接続されたか認識できなかったり、コントローラが初期状態のまま停止してしまうことを想定していない。さらに、２本のデータ線に接続されているプルアップ抵抗、および終端抵抗の接続／非接続を切り替えるためのスイッチや、制御回路等が必要であり構成が複雑なものとなっている。
【００１４】
本発明の目的は、通信ホストへの通信デバイスの接続時における、誤認識によるエラーの発生を防止する通信デバイスおよび通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明は、第１基準電圧端子である第１の端子、第２基準電圧端子である第２の端子、ならびに、信号端子である第３の端子および第４の端子を介して、通信ホストと接続される通信デバイスであって、前記第３の端子および第４の端子をドライブするドライバと、前記第１の端子の電圧を基準として前記第２の端子の電圧を監視することによって、前記通信ホストとの接続を検知する検知回路と、前記検知回路が前記通信ホストとの接続を検知したときに、所定の期間だけ前記第３の端子および第４の端子を、それぞれの所定のレベルにドライブするように前記ドライバを制御する制御回路と、を備えることを特徴とする通信デバイスを提供する。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明は、上記に記載の通信デバイスと、上記に記載の通信ホストとを有する通信システムであって、前記通信ホストは、前記通信デバイスが接続されたときに、前記通信ホストの第１の端子の電圧を基準として第２の端子から前記通信デバイスの第２の端子に所定の電圧を供給するとともに、第３の端子および第４の端子の電位の変化を検知することを特徴とする通信システムを提供する。
【００１７】
また、前記通信システムはＵＳＢシステム、前記通信ホストはＵＳＢホスト、前記通信デバイスはＵＳＢデバイスであり、前記第１の端子がグランド端子、前記第２の端子が電源端子、前記第３の端子および第４の端子が差動信号端子であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、一定期間、信号線をアクティブにドライブ（駆動）して、通信ホストへの通信デバイス接続時の信号を安定化させることで、当該接続時に発生する誤認識の発生確率を激減させることができる。
さらに、通信の回復のための余計な時間や手間を伴う非効率な操作を、不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るＵＳＢデバイスを示すブロック図である。
【図２】図１のブロック図の一部を、より詳細に表す回路図である。
【図３】本発明に係るＵＳＢデバイスの接続時のタイミングチャートである。
【図４】ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの一般的な接続例を示す図である。
【図５】従来のＵＳＢデバイスの接続時の正常なタイミングチャートである。
【図６】従来のＵＳＢデバイスの接続時の、誤認識が発生する場合のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係る通信システムであるＵＳＢシステムを、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
【００２１】
図示を省略するが、本実施形態に係るＵＳＢシステムは、図４に示すＵＳＢシステムの場合と同様に、ＵＳＢホストと、ＵＳＢデバイスとによって構成される。ＵＳＢホストおよびＵＳＢデバイスは、それぞれ、ＶＢＵＳ端子（第２基準電圧端子である第２の端子）、ＧＮＤ端子（第１基準電圧端子である第１の端子）、およびＤ＋，Ｄ−端子（信号端子である第３の端子および第４の端子）を有するＵＳＢコネクタを備え、両者の接続時には、各々対応する端子同士が、直接に、またはＵＳＢケーブル等を介して互いに接続される。
ＵＳＢホストでは、同じく図４に示すように、Ｄ＋端子およびＤ−端子が、それぞれ、プルダウン抵抗（１５ｋΩ）によりプルダウンされている。
一方、ＵＳＢデバイスは、転送モードに応じて、Ｄ＋端子もしくはＤ−端子のいずれか一方がプルアップ抵抗（１．５ｋΩ）によりプルアップされる。以下、Ｄ＋端子をプルアップしてＨＳ／ＦＳモードに設定されたＵＳＢデバイスを例に挙げて説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係るＵＳＢデバイスの構成を表す一実施形態のブロック図である。
図１に示すＵＳＢデバイス１０は、ＶＢＵＳ検出器１２、ディファレンシャルドライバ制御回路１６、およびディファレンシャルドライバ／レシーバ１８によって構成される。ディファレンシャルドライバ制御回路１６、およびディファレンシャルドライバ／レシーバ１８は、ＰＨＹ（フィジカルレイヤ）１４によって実装されている。
【００２３】
ＶＢＵＳ検出器１２は、通信ホストとの接続を検知する検知回路であり、図示しないＵＳＢホストにＵＳＢデバイス１０が接続されたときに、セルフパワード機器の場合には、ＶＢＵＳ端子２０の電圧が規定の電圧（５Ｖ）になったことを検出すると、ＶＢＵＳ検出信号（“Ｈ”レベル）を生成して出力する。また、バスパワード機器においては、ＶＢＵＳから電源が供給され、動作状態になってから、ＶＢＵＳ検出信号（“Ｈ”レベル）を生成して出力する。
【００２４】
ディファレンシャルドライバ制御回路１６は、ＶＢＵＳ検知器１２がＵＳＢホストとの接続を検知して“Ｈ”レベルのＶＢＵＳ検知信号が出力されたときに、所定の時間だけＤ＋，Ｄ−端子を、それぞれ所定のレベル、例えば本実施形態の場合、それぞれ“Ｈ”レベルおよび“Ｌ”レベルにドライブするように、後述するディファレンシャルドライバ／レシーバ１８のドライバを制御する。
ディファレンシャルドライバ制御回路１６は、図２に示すように、遅延回路３０、ＡＮＤゲート３２，３６、インバータ３４、およびＯＲゲート３８によって構成される。
ディファレンシャルドライバ制御回路１６には、ＶＢＵＳ検出器１２から出力されたＶＢＵＳ検出信号が入力される。入力されたＶＢＵＳ検出信号は、ＡＮＤゲート３２と遅延回路３０に入力される。遅延回路３０からは、ＶＢＵＳ検出信号が所定の時間だけ遅延されて反転された信号が出力され、ＡＮＤゲート３２に入力される。つまり、遅延回路３０およびＡＮＤゲート３２は、ＶＢＵＳ検出信号の立ち上がりを検出する立ち上がり検出回路であり、ＡＮＤゲート３２の出力は、ディファレンシャルドライバ制御回路１６にＶＢＵＳ検出信号が入力されると、ＶＢＵＳ検出信号の立ち上がりのタイミングから、遅延回路３０での遅延時間分だけ“Ｈ”レベルとなる。
【００２５】
ＡＮＤゲート３２の出力は、インバータ３４で反転されてＡＮＤゲート３６に入力されるとともに、ＯＲゲート３８に入力される。ＡＮＤゲート３６には、通常動作時のイネーブル信号（通常のＥＮＬ信号）が入力されており、インバータ３４の出力および通常のＥＮＬ信号の少なくとも一方が“Ｌ”レベルのときに、ＡＮＤゲート３６の出力が“Ｌ”レベルとなる。つまり、ディファレンシャルドライバ制御回路１６からイネーブル信号（ＥＮＬ信号）が出力される。
【００２６】
ＯＲゲート３８には、通常動作時のＡ信号（通常のＡ信号）が入力されており、ＡＮＤゲート３２の出力および通常のＡ信号の少なくとも一方が“Ｈ”レベルのときに、ＯＲゲート３８の出力が“Ｈ”レベルとなる。つまり、ディファレンシャルドライバ制御回路１６から出力データ（Ａ信号）が出力される。
【００２７】
ディファレンシャルドライバ／レシーバ１８は、図２に示すように、ドライバ４０、レシーバ４２、およびプルアップ抵抗４４によって構成されている。
ドライバ４０には、ディファレンシャルドライバ制御回路１６から、ＥＮＬ信号および出力データ（Ａ信号）が入力される。ドライバ４０は、入力されたＥＮＬ信号が“Ｌ”レベルのとき、Ａ信号を差動信号として送信する。例えば、Ａ信号が“Ｈ”レベルであれば、ＥＮＬ信号が“Ｌ”レベルのとき、Ｄ＋端子２２からＤ＋信号として“Ｈ”レベル、Ｄ−端子２４からＤ−信号として“Ｌ”レベルが出力される。
【００２８】
レシーバ４２は、Ｄ＋端子２２、およびＤ−端子２４から入力（受信）された差動信号を、入力データとして出力する。
【００２９】
プルアップ抵抗４４は、ＵＳＢデバイスの転送モード識別のためのもので、Ｄ＋端子２２を１．５ｋΩでプルアップすることにより、ＨＳ／ＦＳモードであることをＵＳＢホスト側に知らせる。
なお、ＨＳモードの場合には、初めにＦＳモードでＵＳＢホストと接続し、その後、図示しないスイッチにより、Ｄ＋端子２２（Ｄ＋信号線）からプルアップ抵抗４４が切り離されて、ＨＳモードに移行する。
【００３０】
次に、本発明に係るＵＳＢデバイス１０の動作を説明する。
【００３１】
図３に本発明に係るＵＳＢデバイスの、接続時のタイミングチャートを示す。
図３に示すように、ＵＳＢデバイス１０がＵＳＢホストに接続される前は、ＵＳＢホストはＶＢＵＳ端子が“Ｈ”レベル（５Ｖ）、Ｄ＋およびＤ−端子は１５ｋΩのプルダウン抵抗によりプルダウンされて“Ｌ”レベルである。また、ＵＳＢデバイス１０の各端子は、０Ｖ（フローティング（Ｈｉ−Ｚ））である。
【００３２】
ＵＳＢデバイス１０がＵＳＢホストに接続されるとき、既に述べたとおり、ＵＳＢコネクタの端子の長さの違いにより、まずＶＢＵＳ端子２０およびＧＮＤ端子がＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続される。ＶＢＵＳ端子２０およびＧＮＤ端子が、ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続されると、ＵＳＢデバイス１０のＶＢＵＳ検出器１２は、ＶＢＵＳ端子２０が規定の電圧（５Ｖ）になったことを検出して、ＶＢＵＳ検出信号（“Ｈ”レベル）を出力する。また、転送モード識別のために、Ｄ＋端子２２がプルアップ抵抗４４（１．５ｋΩ）でプルアップされて“Ｈ”レベルになる。
【００３３】
ＶＢＵＳ検出信号がディファレンシャルドライバ制御回路１６に入力されると、ＶＢＵＳ検出信号の立ち上がりのタイミングから、遅延回路３０により設定された所定の時間だけ、ディファレンシャルドライバ制御回路１６から出力されるＥＮＬ信号が“Ｌ”レベルとなり、Ａ信号が“Ｈ”レベルとなる。
【００３４】
ここで、所定の時間とは次の範囲で決定される。
最小値は、信号線（Ｄ＋，Ｄ−）が所望の電圧まで遷移するのに必要な時間（ＵＳＢ規格より、ＦＳモードで２０ｎｓ、ＬＳモードで３００ｎｓ）、つまり、ＨＳ／ＦＳモードであるＵＳＢデバイス１０では、Ｄ＋端子２２が所望の電圧（３．３Ｖ）まで遷移するのに必要な時間（２０ｎｓ）である。
最大値は、ＵＳＢホストがＵＳＢデバイス１０を検知した後に、リセットコマンドを発行するまでの待ち時間（ＵＳＢ規格より、１００ｍｓ）である。
【００３５】
ＥＮＬ信号およびＡ信号がディファレンシャルドライバ／レシーバ１８に入力されると、ドライバ４０によりＤ＋端子２２から“Ｈ”レベル、Ｄ−端子２４から“Ｌ”レベルが出力される。このとき、Ｄ＋端子２２は既にプルアップ抵抗４４によりプルアップされている。つまり、Ｄ＋端子２２は、プルアップ抵抗４４およびドライバ４０によるドライブによって“Ｈ”レベルとされ、Ｄ−端子２４は、ドライバ４０によるドライブによって“Ｌ”レベルとされる。
【００３６】
遅延回路３０で設定される所定の時間が経過した後、つまり、信号線（Ｄ＋，Ｄ−）の容量性カップリングによる、Ｄ−端子２４の過渡的な“Ｈ”レベルの出現可能性がほとんどなくなると（すなわち、Ｄ＋端子２２およびＤ−端子２４の電圧が安定すると）、ドライバ４０によるＤ＋端子２２およびＤ−端子２４のドライブは終了する。
【００３７】
次に、Ｄ＋端子２２およびＤ−端子２４が、ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスとの間で接続されると、Ｄ＋端子２２は、プルアップ抵抗４４（１．５ｋΩ）、およびＵＳＢホスト側のプルダウン抵抗１１４（１５ｋΩ）の抵抗分割の比により、“Ｈ”レベル（３．０Ｖ）となる。また、Ｄ−端子２４は、ＵＳＢホスト側のプルダウン抵抗１１６（１５ｋΩ）により“Ｌ”レベル（０Ｖ）となる。
【００３８】
その後、Ｄ＋端子２２は、プルアップ抵抗４４、およびＵＳＢホスト側のプルダウン抵抗１１４（１５ｋΩ）により“Ｈ”レベル（３．０Ｖ）が維持され、Ｄ−端子２４は、ＵＳＢホスト側のプルダウン抵抗１１６（１５ｋΩ）により“Ｌ”レベル（０Ｖ）が維持され、ＵＳＢホスト側で転送モードの識別が行われる。
【００３９】
以上のように、Ｄ＋端子２２およびＤ−端子２４がＵＳＢホストと接続される前に、Ｄ＋端子２２が“Ｈ”レベルにドライブされ、Ｄ−端子２４が“Ｌ”レベルにドライブされることにより、Ｄ−端子２４よりもＤ＋端子２２が先に接続された場合であっても、ＵＳＢホストへのＵＳＢデバイス接続時の信号が安定化して“ＪＫＫ”という信号論理がＵＳＢホストに入力されることを防止し、ＵＳＢホストのコントローラが初期状態のまま停止してしまうことを防止することができる。つまり、当該接続時に発生するＤ＋，Ｄ−信号の不定状態を無くし、誤認識の発生確率を激減させることができる。
【００４０】
なお、上記の実施形態では、ＵＳＢデバイスのＤ＋，Ｄ−端子がＵＳＢホストに接続される前に、Ｄ＋，Ｄ−端子のドライブを終了したが、ＵＳＢデバイスのＤ＋，Ｄ−端子がＵＳＢホストに接続され、ＵＳＢホストがＵＳＢデバイスを検知した後、ＵＳＢホストがＵＳＢ規格におけるリセットコマンド（Ｄ＋，Ｄ−共に“Ｌ”レベル）を発行するまでに、すなわち、前記最大値以下の時間で、Ｄ＋，Ｄ−端子のドライブを終了するようにしてもよい。
また、ＬＳモードの場合には、論理を逆にしてＤ−端子に“Ｈ”レベルを出力するようにすればよい。
【００４１】
さらに、上記の実施形態では、ＵＳＢデバイスとＵＳＢホストとが直接接続される場合（ケーブルを介する場合を含む。）について説明したが、ＵＳＢデバイスとＵＳＢホストとが、ＵＳＢハブを介して接続される場合にも適用できる。
また、ＵＳＢ Ｏｎ−ｔｈｅ−Ｇｏ規格に対応した、ＵＳＢホストとＵＳＢデバイスの両方の機能を有するＵＳＢ機器でも同様に適用できる。
【００４２】
その他にも、ＵＳＢと同様の接続形態をとる規格や、ＵＳＢを発展させた規格等の、活線挿抜可能な差動伝送（ディファレンシャル伝送）を行う通信システムにも適用することができる。
【００４３】
以上、本発明に係る通信デバイスであるＵＳＢデバイスについて詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０ ＵＳＢデバイス
１２ ＶＢＵＳ検出器
１４ ＰＨＹ（フィジカルレイヤ）
１６ ディファレンシャルドライバ制御回路
１８ ディファレンシャルドライバ／レシーバ
２０ ＶＢＵＳ端子
２２ Ｄ＋端子
２４ Ｄ−端子
３０ 遅延回路
３２，３６ ＡＮＤゲート
３４ インバータ
３８ ＯＲゲート
４０ ドライバ
４２ レシーバ
４４ プルアップ抵抗
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基準電圧端子である第１の端子、第２基準電圧端子である第２の端子、ならびに、信号端子である第３の端子および第４の端子を介して、通信ホストと接続される通信デバイスであって、
前記第３の端子および第４の端子をドライブするドライバと、
前記第１の端子の電圧を基準として前記第２の端子の電圧を監視することによって、前記通信ホストとの接続を検知する検知回路と、
前記検知回路が前記通信ホストとの接続を検知したときに、所定の期間だけ前記第３の端子および第４の端子を、それぞれの所定のレベルにドライブするように前記ドライバを制御する制御回路と、を備えることを特徴とする通信デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の通信デバイスと、請求項１に記載の通信ホストとを有する通信システムであって、
前記通信ホストは、前記通信デバイスが接続されたときに、前記通信ホストの第１の端子の電圧を基準として第２の端子から前記通信デバイスの第２の端子に所定の電圧を供給するとともに、第３の端子および第４の端子の電位の変化を検知することを特徴とする通信システム。
【請求項３】
前記通信システムはＵＳＢシステム、前記通信ホストはＵＳＢホスト、前記通信デバイスはＵＳＢデバイスであり、
前記第１の端子がグランド端子、前記第２の端子が電源端子、前記第３の端子および第４の端子が差動信号端子であることを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【請求項１】
第１基準電圧端子である第１の端子、第２基準電圧端子である第２の端子、ならびに、信号端子である第３の端子および第４の端子を介して、通信ホストと接続される通信デバイスであって、
前記第３の端子および第４の端子をドライブするドライバと、
前記第１の端子の電圧を基準として前記第２の端子の電圧を監視することによって、前記通信ホストとの接続を検知する検知回路と、
前記検知回路が前記通信ホストとの接続を検知したときに、所定の期間だけ前記第３の端子および第４の端子を、それぞれの所定のレベルにドライブするように前記ドライバを制御する制御回路と、を備えることを特徴とする通信デバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の通信デバイスと、請求項１に記載の通信ホストとを有する通信システムであって、
前記通信ホストは、前記通信デバイスが接続されたときに、前記通信ホストの第１の端子の電圧を基準として第２の端子から前記通信デバイスの第２の端子に所定の電圧を供給するとともに、第３の端子および第４の端子の電位の変化を検知することを特徴とする通信システム。
【請求項３】
前記通信システムはＵＳＢシステム、前記通信ホストはＵＳＢホスト、前記通信デバイスはＵＳＢデバイスであり、
前記第１の端子がグランド端子、前記第２の端子が電源端子、前記第３の端子および第４の端子が差動信号端子であることを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１８６９９０（Ｐ２０１１−１８６９９０Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５４２３８（Ｐ２０１０−５４２３８）
【出願日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【出願人】（５０１２８５１３３）川崎マイクロエレクトロニクス株式会社 (449)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【出願人】（５０１２８５１３３）川崎マイクロエレクトロニクス株式会社 (449)
【Ｆターム（参考）】
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