通信装置
【課題】 単一のＵＳＢコネクタによりＵＳＢ規格とその他の規格に従う通信が可能であり、装置故障を有効に防止し得る通信装置を提供する。
【解決手段】 第１の信号処理部１３は、ＵＳＢ規格に従うＵＳＢ信号を入力、または出力する１以上の第１端子１３０を有し、ＵＳＢ信号を処理する。第２の信号処理部１４は、他の規格に従う信号を入力、または出力する１以上の第２端子１４０を有し、他の規格に従う信号を処理する。接続切り替え部１１は、１以上の第１端子１３０の１つと１以上の第２端子１４０の１つとからなる組の各々について、第１端子１３０、または第２端子１４０を選択し、ＵＳＢコネクタ１０の１以上の端子１００の１つと電気的に接続する。ここで、この組は、第１端子１３０のうち、入力、及び出力の一方のみを行う端子と、第２端子１４０のうち、入力、及び出力の他方のみを行う端子との組み合わせを含まない。
【解決手段】 第１の信号処理部１３は、ＵＳＢ規格に従うＵＳＢ信号を入力、または出力する１以上の第１端子１３０を有し、ＵＳＢ信号を処理する。第２の信号処理部１４は、他の規格に従う信号を入力、または出力する１以上の第２端子１４０を有し、他の規格に従う信号を処理する。接続切り替え部１１は、１以上の第１端子１３０の１つと１以上の第２端子１４０の１つとからなる組の各々について、第１端子１３０、または第２端子１４０を選択し、ＵＳＢコネクタ１０の１以上の端子１００の１つと電気的に接続する。ここで、この組は、第１端子１３０のうち、入力、及び出力の一方のみを行う端子と、第２端子１４０のうち、入力、及び出力の他方のみを行う端子との組み合わせを含まない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）コネクタを備えた通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳＢは、シリアル通信の標準規格として広く普及しているが、プリンタなどの組込み機器では、ＵＳＢだけでなく、ＲＳ−２３２Ｃ（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２３２Ｃ）などの他の規格のシリアル通信も用いられることがある。ＵＳＢ規格には、コネクタ形状に関する規定があるのに対して、ＲＳ−２３２Ｃ規格には、これに該当する規定が存在しない。もっとも、パーソナルコンピュータに使用されるＲＳ−２３２Ｃ通信用コネクタとしては、Ｄサブ９ピンが広く普及しているが、小型化には不向きであるため、小型の組み込み機器では、他の様々な小型コネクタが使用されることがある。
【０００３】
ＲＳ−２３２Ｃ通信機能は、開発が容易であるため、ＵＳＢ通信機能とともに組み込み機器に実装されることが多い。この場合、ＲＳ−２３２Ｃ用のコネクタとＵＳＢコネクタの両方を、同時に使用することがないにも関わらず、ともに設ける必要がある。また、各々の通信規格に対応する制御回路基板を個別に開発する負担も生ずる。しかも、上述したように、ＲＳ−２３２Ｃ用のコネクタは、規定が存在せず、多種のものが使用されるから、そのコネクタの供給が停止した場合、代わりに他の形状のコネクタを採用せざるを得ず、配線などの設計変更の負担も生ずる。
【０００４】
このような問題に関し、特許文献１には、外部装置との接続にあたり、スイッチを用いた切り替え制御によって、単一のＵＳＢコネクタを、ＵＳＢ信号の信号処理回路、またはＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）信号の信号処理回路の何れかと、選択的に接続する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００7−２４１９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、係る技術によると、外部装置が準拠する通信規格に対応していない信号処理回路が選択されることによって、誤った信号が処理回路に入力される場合が想定されていないため、故障を有効に防止することができない。
【０００７】
本発明の課題は、単一のＵＳＢコネクタによりＵＳＢ規格とその他の規格に従う通信が可能であり、故障を有効に防止し得る通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明に係る通信装置は、ＵＳＢコネクタと、第１の信号処理部と、第２の信号処理部と、接続切り替え部とを含む。
【０００９】
前記ＵＳＢコネクタは、１以上の端子を有し、外部装置と通信可能に接続する。
【００１０】
前記第１の信号処理部は、ＵＳＢ規格に従うＵＳＢ信号を入力、または出力する１以上の第１端子を有し、前記ＵＳＢ信号を処理する。前記第２の信号処理部は、他の規格に従う信号を入力、または出力する１以上の第２端子を有し、前記他の規格に従う信号を処理する。
【００１１】
前記接続切り替え部は、前記１以上の第１端子の１つと前記１以上の第２端子の１つとからなる組の各々について、前記第１端子、または前記第２端子を選択し、前記ＵＳＢコネクタの前記１以上の端子の１つと電気的に接続する。ここで、前記組は、前記第１端子のうち、入力、及び出力の一方のみを行う端子と、前記第２端子のうち、入力、及び出力の他方のみを行う端子との組み合わせを含まない。
【００１２】
本発明に係る通信装置は、外部装置を通信可能に接続するＵＳＢコネクタを含み、また、接続切り替え部によって、ＵＳＢ規格に従うＵＳＢ信号を処理する第１の信号処理部が有する１以上の第１端子の１つと、他の規格の信号を処理する第２の信号処理部が有する第２端子の１つとからなる組の各々について、第１端子、または第２端子を選択し、ＵＳＢコネクタの端子と接続するから、単一のＵＳＢコネクタを介して、外部装置と何れの規格にも準拠する通信を行うことができる。
【００１３】
また、当該選択に係る組は、第１端子のうち、入力、及び出力の一方のみを行う端子と、第２端子のうち、入力、及び出力の他方のみを行う端子との組み合わせを含まないから、第１の信号処理部の入力端子と第２の信号処理部の出力端子、及び第１の信号処理部の出力端子と第２の信号処理部の入力端子が、それぞれ、選択的にＵＳＢコネクタの端子と接続されることはない。
【００１４】
このため、接続切り替え部によって、第１、または第２の信号処理部のうち、外部装置が準拠する規格と異なる方が誤って選択された場合、もしくは、第１、または第２の信号処理部のうち、接続切り替え部によって選択された方が準拠する規格と異なる規格の外部装置が誤って接続された場合に、第１の信号処理部と外部装置の端子間接続、及び第２の信号処理部と外部装置の端子間接続の組み合わせが、出力端子同士となることはない。
【００１５】
したがって、上記の場合に、第１の信号処理部、第２の信号処理部、及び外部装置の各出力端子に信号が入力されることはなく、出力信号同士の衝突による装置の故障、あるいは当該外部装置の故障を防止することができる。
【００１６】
また、本発明に係る通信装置は、前記接続切り替え部と前記第１の信号処理部、及び／または前記第２の信号処理部の間に、前記第１端子、及び／または前記第２端子への過電圧の入力を防止する保護回路を含むと好ましい。
【００１７】
この保護回路によると、ＵＳＢ規格の信号と当該他の規格の信号の電圧レベルが異なる場合に、第１、または第２の信号処理部に異なる規格の信号が入力されても、信号の電圧差による故障を防止することができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る通信装置は、前記第１の信号処理部、及び／または前記第２の信号処理部に入力される信号に基づいて、前記外部装置が、ＵＳＢ規格と前記他の規格の何れに従って通信しているのかを判定する判定部を含み、前記判定部は、該判定結果に基づいて、前記接続切り替え部に接続を切り替えるための制御信号を出力すると好ましい。
【００１９】
この判定部によると、外部装置が接続されたときに、使用される通信の規格を自動的に判別して、第１の信号処理部と第２の信号処理部のうち、対応するものを自動的に選択することができるから、人為的な選択の誤りによる故障を防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上述べたように、本発明によれば、単一のＵＳＢコネクタによりＵＳＢ規格とその他の規格に従う通信が可能であり、装置故障を有効に防止し得る通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】通信装置のブロック図である。
【図２】ＵＳＢコネクタ、接続切り替え部、第１の信号処理部、及び第２の信号処理部の間の接続構成図である。
【図３】他の実施形態における、ＵＳＢコネクタ、接続切り替え部、第１の信号処理部、及び第２の信号処理部の間の接続構成図である。
【図４】ＲｘＤ信号の波形図である。
【図５】他の実施形態における、通信制御部、ＵＳＢコネクタ、接続切り替え部、第１の信号処理部、第２の信号処理部、及び通信制御部の間の接続構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、通信装置のブロック図である。通信装置１は、ＵＳＢ規格に従うＵＳＢコネクタ１０と、第１の信号処理部１３と、第２の信号処理部１４と、通信制御部１５と、接続切り替え部１１と、スイッチ１２とを含み、ＵＳＢコネクタ１０を介して外部装置２と通信可能に接続される。
【００２３】
この通信装置１は、外部装置２に応じて、ＵＳＢ規格に従った通信と、ＵＳＢ規格とは異なる他の通信規格に従った通信の２種類の通信を行うことができる。本実施形態では、上記の他の通信規格として、典型的なシリアル通信の規格であるＲＳ−２３２Ｃを挙げるが、本発明は、これに限定されず、ＩＥＥＥ１３９４、ＰＳ／２、あるいはＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：シリアル・ペリフェラル・インターフェース）を採用することもできる。もっとも、ＵＳＢコネクタ１０の端子数は、標準コネクタでは４、またミニコネクタとマイクロコネクタでは５と定められているため、信号線の数が少ない通信規格がよい。
【００２４】
通信装置１は、ＵＳＢケーブル３を介して、ＵＳＢ規格、またはＲＳ−２３２Ｃ規格に準拠した通信インターフェースを備えた外部装置２に接続される。後者の場合、ＵＳＢケーブル３の外部装置２側のコネクタ形状を、外部装置２に設けられたコネクタ形状にあわせて、ＵＳＢコネクタからＤサブ９ピンコネクタなどに変更し、さらに、ケーブル３内の配線も、後述するＵＳＢコネクタ１０の各端子への信号割り当てに基づいて変更するとよい。なお、上記の他の通信規格として、ＲＳ−２３２Ｃ規格とは異なる規格を採用する場合、通信装置１は、上述したＩＥＥＥ１３９４などに準拠した外部機器２と接続することができる。
【００２５】
通信装置１は、ホスト端末である外部装置２から送信される指令に従って所定の動作を行い、動作が完了すると完了通知を外部装置２に送信する。具体例としては、通信装置１をプリンタ装置に適用し、外部装置２としてパソコンを用いる場合が挙げられる。以下に通信装置１の詳細な構成を述べる。
【００２６】
通信装置１は、外部装置２と、単一のＵＳＢコネクタ１０を介して、ＵＳＢ規格に従うＵＳＢ信号Ｓ１、あるいはＲＳ−２３２Ｃ規格に従う信号Ｓ２の何れかを送受信する。第１の信号処理部１３は、ＵＳＢ信号Ｓ１を処理し、一方、第２の信号処理部１４は、ＲＳ−２３２Ｃ規格に従う信号Ｓ２を処理する。第１、及び第２の信号処理部１３，１４は、例えば、それぞれの通信規格に従った処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）により構成されている。
【００２７】
第１、及び第２の信号処理部１３，１４は、例えば、ＵＡＲＴインターフェースを介して通信制御部１５と接続され、データ信号Ｓ１１，Ｓ２１をそれぞれ送受信する。
【００２８】
通信制御部１５は、例えば、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｕｎｉｔ）などの演算処理回路により構成され、ＵＳＢ規格の通信とＲＳ−２３２Ｃ規格の通信とを制御し、状態情報などを含む送信データの生成、及び、動作指令などの情報を含む受信データの処理などを行う。通信制御部１５は、このようなデータを記録しておくための揮発性メモリと、プログラムを記録するための不揮発性メモリとを内部、または外部に有してもよい。なお、本実施形態では、通信制御部１５、第１の信号処理部１３、及び第２の信号処理部１４は、互いに独立して構成されているが、これらを単一の処理回路に含めた構成としてもよい。
【００２９】
ＵＳＢコネクタ１０は、接続切り替え部１１を介して、信号配線が、第１の信号処理部１３と第２の信号処理部１４の一方と接続される。このＵＳＢコネクタ３の種別は、４ピンの標準コネクタ、５ピンのミニコネクタ、またはマイクロコネクタの何れであってもよいが、本実施形態では、装置の小型化の観点から好ましいミニコネクタ、またはマイクロコネクタを挙げている。
【００３０】
接続切り替え部１１は、スイッチ１２のモード設定の制御信号ＭＤに応じて、ＵＳＢコネクタ１０の信号配線の接続先を切り替える。具体的には、モード設定がＵＳＢ通信モードである場合、ＵＳＢコネクタ１０と第１の信号処理部１３が互いに接続され、ＵＳＢ規格に準拠した外部装置２との通信が可能となる。一方、モード設定がＲＳ−２３２Ｃ通信モードである場合、ＵＳＢコネクタ１０と第２の信号処理部１４が互いに接続され、ＲＳ−２３２Ｃ規格に準拠した外部装置２との通信が可能となる。
【００３１】
このように、通信装置１は、接続切り替え部１１によって、ＵＳＢ信号Ｓ１を処理する第１の信号処理部１３と、ＲＳ−２３２Ｃ信号Ｓ２を処理する第２の信号処理部１４の何れかを、選択的にＵＳＢコネクタ１０と接続する。
【００３２】
接続切り替え部１１としては、リレーなどの機械的なスイッチ手段を採用することもできるが、装置の小型化の観点からはＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などを採用すると好ましい。さらに、接続切り替え部１１のモード設定を任意に切り替えるスイッチ１２としては、ディップスイッチなどを採用することができる。
【００３３】
次に、図２を参照して、ＵＳＢコネクタ１０、接続切り替え部１１、第１の信号処理部１３、及び第２の信号処理部１４の間の接続構成を説明する。ＵＳＢコネクタ１０は、信号を入力、または出力するための１以上の端子１００を有している。また、第１の信号処理部１３は、ＵＳＢ信号Ｓ１を入力、または出力する１以上の第１端子１３０を有し、他方、第２の信号処理部１４は、ＲＳ−２３２Ｃ信号Ｓ２を入力、または出力する１以上の第２端子１４０を有している。なお、端子数は、通信規格などに応じて決定されるべきものであるため、限定されるものではない。
【００３４】
接続切り替え部１１は、１以上のスイッチ素子１１０を有している。各スイッチ素子１１０は、第１の信号処理部１３の第１端子１３０の１つと第２の信号処理部１４の第２端子１４０の１つとからなる組について、第１端子１３０、または第２端子１４０を選択し、ＵＳＢコネクタ１０の端子１００と電気的に接続する。なお、スイッチ素子１１０の数は、使用される通信規格に応じて決定されるべきであり、限定されるものではない。
【００３５】
各スイッチ素子１１０は、一端がＵＳＢコネクタ１０の端子１００に接続されるとともに、他端が、第１の信号処理部１３の端子１３０と第２の信号処理部１４の端子１４０の一方と選択的に接続され、スイッチ素子１１０のそれぞれは、同一の信号処理部１３，１４を選択するように、同時に切り替わる（図中の実線と点線の間の矢印を参照）。
【００３６】
このように、ＵＳＢコネクタ１０の各端子１００は、一組のＵＳＢ信号Ｓ１とＲＳ−２３２Ｃ信号Ｓ２が割り当てられ、何れかが選択的に入出力されることとなる。
【００３７】
【表１】
【００３８】
表１は、図２に示された接続構成に基づいて、ＵＳＢコネクタ１０の各端子１００の信号Ｓ１，Ｓ２の割り当てを、通信装置１の端子１３０，１４０と外部装置２の端子のそれぞれに対応させて示したものである。ここで、表中のＵＳＢコネクタ１０の端子番号は、図中の端子１００に隣接して記された番号に対応している。また、表中に記載のない、ＵＳＢ信号であるＩＤ信号、及び、ＲＳ−２３２Ｃ信号であるＤＣＤ信号、ＤＴＲ信号、ＤＳＲ信号、並びにＲＩ信号は、一般的に、この種の通信装置において不要であるため、本実施形態では未使用とし、割り当てていない。さらに、ＵＳＢコネクタの４番の端子は、該当するＵＳＢ信号Ｓ１がないために、無接続となっている。
【００３９】
各信号の内容を述べると、ＵＳＢ信号Ｓ１について、ＶＢＵＳ信号はバス電源信号、Ｄ−信号とＤ＋信号はデータ信号、ＧＮＤ信号は接地電位（グランド）であり、他方、ＲＳ−２３２Ｃ信号Ｓ２について、ＲＴＳ信号は送信要求、ＣＴＳ信号は送信可能通知、ＴｘＤ信号は送信データ、ＲｘＤ信号は受信データ、ＧＮＤ信号は接地電位（グランド）である。
【００４０】
また、表中の信号名の隣には、当該信号Ｓ１，Ｓ２が入出力される通信装置１の第１端子１３０、第２端子１４０、及び外部装置２の端子の入出力方向が記載されている。「Ｉ」は信号の入力のみを行う入力端子、「Ｏ」は信号の出力のみを行う出力端子、「ＩＯ」は信号の入力、または出力を行う入出力端子であることを示している。
【００４１】
例えば、ＶＢＵＳ信号は、ＵＳＢ規格に準拠する外部装置２の出力端子（Ｏ）から出力され、ＵＳＢコネクタ１０の１番の端子１００を介して、第１の信号処理部１３の入力端子（Ｉ）１３０に入力される。また、ＲＴＳ信号は、第２の信号処理部１４の出力端子（Ｏ）１４０から出力され、ＵＳＢコネクタ１０の２番の端子１００を介して、ＲＳ−２３２Ｃ規格に準拠する外部装置２の入力端子（Ｉ）に入力される。
【００４２】
このように、外部装置２の通信規格と接続切り替え部１１の選択が一致している場合、外部装置２の端子は、信号Ｓ１，Ｓ２の入出力方向が第１、及び第２の信号処理部１３，１４の該当する端子１３０，１４０とは正反対の関係にある。もっとも、入出力端子（ＩＯ）は、同じ入出力端子（ＩＯ）に対応する。
【００４３】
表１から理解されるように、接続切り替え部１１の選択に係る端子１３０，１４０の組は、第１端子１３０のうち、入力、及び出力の一方のみを行う端子（Ｉ，Ｏ）と、第２端子１４０のうち、入力、及び出力の他方のみを行う端子（Ｉ，Ｏ）との組み合わせを含まない。
【００４４】
具体的には、ＵＳＢコネクタ１０の１番の端子１００の接続先は、ＶＢＵＳ信号の入力端子（Ｉ）とＣＴＳ信号の入力端子（Ｉ）の組から選択され、ＵＳＢコネクタ１０の２番の端子１００の接続先は、Ｄ−信号の入出力端子（ＩＯ）とＲＴＳ信号の出力端子（Ｏ）の組から選択される。また、ＵＳＢコネクタ１０の３番の端子１００の接続先は、Ｄ＋信号の入力端子（Ｉ）とＴｘＤ信号の出力端子（Ｏ）の組から選択され、ＵＳＢコネクタ１０の４番の端子１００の接続先は、開放端（無接続）とＲｘＤ信号の入力端子（Ｉ）の組から選択される。さらにＵＳＢコネクタ１０の５番の端子の接続先は、ＧＮＤ信号の入出力端子（ＩＯ）同士の組から選択される。
【００４５】
このように、表１には、出力端子（Ｏ）と入力端子（Ｉ）の組み合わせが含まれていないから、第１の信号処理部１３の入力端子（Ｉ）と第２の信号処理部１４の出力端子（Ｏ）、及び第１の信号処理部１３の出力端子（Ｏ）と第２の信号処理部１４の入力端子（Ｉ）が、それぞれ、選択的にＵＳＢコネクタ１０の端子１００と接続されることはない。
【００４６】
したがって、接続切り替え部１１によって、第１、または第２の信号処理部１３，１４のうち、外部装置２が準拠する規格と異なる方が誤って選択された場合、もしくは、第１、または第２の信号処理部１３，１４のうち、接続切り替え部１１によって選択された方が準拠する規格と異なる規格の外部装置２が誤って接続された場合に、第１の信号処理部１３と外部装置２の端子間接続、及び第２の信号処理部１４と外部装置２の端子間接続の組み合わせが、出力端子同士（Ｏ）となることはない。
【００４７】
この接続構成によると、スイッチ２により選択された通信モードが外部装置２の通信規格と不一致となる場合であっても、第１の信号処理部１３、第２の信号処理部１４、及び外部装置２の出力端子（Ｏ）に信号が入力されることはなく、出力信号同士の衝突による装置１の故障、あるいは外部装置２の故障を防止することができる。
【００４８】
具体的に述べると、仮に、ＵＳＢコネクタ１０の１番の端子１００に、ともに出力信号（Ｏ）であるＶＢＵＳ信号とＲＴＳ信号を割り当てた場合、ＵＳＢ規格に準拠する外部装置２と接続されているにも関わらず、ＲＳ−２３２Ｃ通信モードが誤って選択されたとき、外部装置２からのＶＢＵＳ信号と通信装置１からのＲＴＳ信号が衝突してしまい、互いの出力端子に信号が入力されることによって故障を引き起こしてしまう。これを回避するため、本実施形態における通信装置１は、上述した接続構成を備えている。なお、出力信号同士が衝突しても、少なくとも一方の端子が入出力端子（ＩＯ）であれば、信号電圧が増幅されることはないから、故障には至らない。
【００４９】
さらに、本実施形態の通信装置１は、上述した通信モードの不一致の場合に備えて、接続切り替え部１１と第１の信号処理部１３の間に保護回路４０が設けられている。この保護回路４０によると、ＵＳＢ信号Ｓ１とＲＳ−２３２Ｃ信号Ｓ２の電圧レベルが異なる場合に、第１、または第２の信号処理部１３，１４に異なる規格の信号が入力されても、係る電圧差による故障を防止することができる。
【００５０】
具体的に述べると、ＲＳ−２３２Ｃ規格に準拠する外部装置２と接続されたにも関わらず、ＵＳＢ通信モードが誤って選択されたとき、本来、ＶＢＵＳ信号が入力されるべき第１の信号処理部１３の端子１３０に、ＣＴＳ信号が入力されてしまう。ここで、ＶＢＵＳ信号の電圧はおよそ５（Ｖ）であるのに対して、ＣＴＳ信号の電圧はおよそ±１５（Ｖ）であるから、仮に保護回路４０がなければ、第１の信号処理部１３は故障する。これを回避するため、本実施形態における通信装置１は、上述した保護回路４０を備えている。
【００５１】
保護回路４０は、図２に示されるように、ＶＢＵＳ信号の配線に接続されたツェナーダイオードを採用することができるが、これに限定されることはなく、他の形態の過電圧保護回路であってもよい。保護回路４０は、必要に応じて、接続切り替え部１１と第１の信号処理部１３の間のみでなく、接続切り替え部１１と第２の信号処理部１４の間にも設けてもよいし、あるいは、何れか一方に設けてもよい。
【００５２】
さらに、このような保護回路４０に代えて、あるいは保護回路４０とともに、図３に示される判定部１６を設けてもよい。判定部１６は、第２の信号処理部１４に入力されるＲｘＤ信号に基づいて、外部装置２が、ＵＳＢ規格とＲＳ−２３２Ｃ規格の何れに従って通信しているのかを判定する。そして、判定部１６は、スイッチ１２からの制御信号ＭＤと該判定結果とに基づいて、接続切り替え部１１の接続を切り替えるための制御信号Ｒ＿ＭＤを出力する。
【００５３】
【表２】
【００５４】
表２は、モード設定ＭＤとＲｘＤ信号の組み合わせに対する制御信号Ｒ＿ＭＤの設定内容を示している。ここで、ＲｘＤ信号に関し、「有」は、該信号の電圧がＨｉｇｈレベル、またはＬｏｗレベルの何れかであることを表わしており、この場合、通信装置１に、ＲＳ−２３２Ｃ規格に準拠した外部機器２が接続されていることになる。一方、「無」は、該信号の電圧が検出されない状態、つまり無入力状態であることを表わしており、この場合、通信装置１に、ＵＳＢ規格に準拠した外部機器２が接続されていることになる。
【００５５】
表２から理解されるように、判定部１６は、通信モードの設定ＭＤとしてＵＳＢが選択され、ＲＳ−２３２Ｃ規格に準拠した外部機器２が接続された場合に限って、接続切り替え部１１を、通信モード設定ＭＤとは異なるＲＳ−２３２Ｃ通信モードの接続に切り替える。これは、既に述べたように、本来、ＶＢＵＳ信号が入力されるべき第１の信号処理部１３の端子１３０に、ＣＴＳ信号が入力されてしまうと、両信号の電圧差のために第１の信号処理部１３が故障するからである。
【００５６】
判定部１６は、例えば、ラッチ回路を含む周知の論理回路から構成することができる。図４は、ＲＳ−２３２Ｃ通信の開始直後に外部機器２から入力されるＲｘＤ信号のレベルを示している。判定部１６は、ＲｘＤ信号がスタートビットＳＢの出力前にＨｉｇｈレベルとなる一定時間Ｔｈ内に、これをラッチして判定するとよい。なお、本実施形態では、判定部１６は、ＲｘＤ信号のみに基づいて、外部機器２の規格を判定するようにしたが、他の１以上の信号Ｓ１，Ｓ２に基づいて判定してもよい。
【００５７】
図５には、係る判定を、第１の信号処理部１３に入力されたＶＢＵＳ信号と、第２の信号処理部１４に入力されたＲｘＤ信号とに基づいて行う場合の実施形態が示されている。さらに、本実施形態では、ＲＳ−２３２Ｃ通信にＴｘＤ信号、ＲｘＤ信号、及び接地電位ＧＮＤのみを使用する例を挙げているため、これまで述べた実施形態とは接続構成が異なっている。なお、本実施形態において、先の実施形態と共通する構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５８】
【表３】
【００５９】
表３は、図５に示された接続構成に基づいて、ＵＳＢコネクタ１０の各端子１００の信号Ｓ１，Ｓ２の割り当てを、通信装置１の端子１３０，１４０と外部装置２の端子のそれぞれに対応させて示したものである。ここで、割り当てる信号がないものは、「−」で示されている。なお、接地電位ＧＮＤに関しては、先の実施形態も含め、ＵＳＢコネクタ１０から、スイッチ素子１１０を介して、第１の信号処理部１３、または第２の信号処理部１４とに選択的に接続されているが、スイッチ素子１１０を介さずに直接的に接続されてもよい。
【００６０】
本実施形態において、判定部１６は、通信制御部１５に含まれている。通信制御部１５は、第１の信号処理部１３からＶＢＵＳ信号を変換して得たＶＢＵＳ＿Ｓ信号が入力され、他方、第２の信号処理部１４からＲｘＤ信号を変換して得たＲｘＤ＿Ｓ信号が入力される。
【００６１】
【表４】
【００６２】
第１の信号処理部１３は、表４に示されるように、ＶＢＵＳ信号の有無に応じて、ＶＢＵＳ＿Ｓ信号を出力する。なお、上述したように、「有」は、該信号の電圧がＨｉｇｈレベル、またはＬｏｗレベルの何れかであることを表わしており、一方、「無」は、該信号の電圧が検出されない状態、つまり無入力状態であることを表わしている。
【００６３】
【表５】
【００６４】
他方、第２の信号処理部１４は、表５に示されるように、ＲｘＤ信号の有無に応じて、ＲｘＤ＿Ｓ信号を出力する。もっとも、通信制御部１５が、ＶＢＵＳ信号、及びＲｘＤ信号の信号電圧を正常に受信できる構成を備えていれば、このような変換を行わずに、両信号が直接的に通信制御部１５に入力されてもよい。
【００６５】
判定部１６は、ＶＢＵＳ＿Ｓ信号とＲｘＤ＿Ｓ信号とに基づいて、外部装置２が、ＵＳＢ規格とＲＳ−２３２Ｃ規格の何れに従って通信しているのかを判定し、該判定結果に基づいて、接続切り替え部１１に接続を切り替えるための制御信号ＭＤ＿Ｓを出力する。
【００６６】
【表６】
【００６７】
表６は、ＶＢＵＳ＿Ｓ信号とＲｘＤ＿Ｓ信号の組み合わせに対する制御信号ＭＤ＿Ｓの設定内容を示している。なお、制御信号ＭＤ＿Ｓの「−」は、外部装置２が未接続状態、あるいは異常状態である場合であって、この場合、判定部１６は、制御信号ＭＤ＿Ｓを出力しないことを表わす。
【００６８】
また、このように細かく状態を判断しないのであれば、ＶＢＵＳ＿Ｓ信号とＲｘＤ＿Ｓ信号の何れか一方のみで判定を行ってもよい。例えば、ＶＢＵＳ＿Ｓ信号がＨｉｇｈレベルであれば、制御信号ＭＤ＿ＳをＵＳＢ通信モードとし、ＶＢＵＳ＿Ｓ信号がＬｏｗレベルであれば、制御信号ＭＤ＿ＳをＲＳ−２３２Ｃ通信モードとすることもできる。また、ＲｘＤ＿Ｓ信号のみの判定に関しても同様に、ＲｘＤ＿Ｓ信号がＨｉｇｈレベルであれば、制御信号ＭＤ＿ＳをＲＳ−２３２Ｃ通信モードとし、ＲｘＤ＿Ｓ信号がＬｏｗレベルであれば、制御信号ＭＤ＿ＳをＵＳＢ通信モードとすることができる。
【００６９】
この判定部１６によると、外部装置２が接続されたときに、使用される通信の規格を自動的に判別して、第１の信号処理部１３と第２の信号処理部１４のうち、該当するものを自動的に選択することができるから、人為的な選択の誤りによる装置の故障を防止することができる。
【００７０】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 通信装置
２ 外部装置
１０ ＵＳＢコネクタ
１００ 端子
１１ 接続切り替え部
１３ 第１の信号処理部
１３０ 第１端子
１４ 第２の信号処理部
１４０ 第２端子
１６ 判定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）コネクタを備えた通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳＢは、シリアル通信の標準規格として広く普及しているが、プリンタなどの組込み機器では、ＵＳＢだけでなく、ＲＳ−２３２Ｃ（Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄ Ｓｔａｎｄａｒｄ ２３２Ｃ）などの他の規格のシリアル通信も用いられることがある。ＵＳＢ規格には、コネクタ形状に関する規定があるのに対して、ＲＳ−２３２Ｃ規格には、これに該当する規定が存在しない。もっとも、パーソナルコンピュータに使用されるＲＳ−２３２Ｃ通信用コネクタとしては、Ｄサブ９ピンが広く普及しているが、小型化には不向きであるため、小型の組み込み機器では、他の様々な小型コネクタが使用されることがある。
【０００３】
ＲＳ−２３２Ｃ通信機能は、開発が容易であるため、ＵＳＢ通信機能とともに組み込み機器に実装されることが多い。この場合、ＲＳ−２３２Ｃ用のコネクタとＵＳＢコネクタの両方を、同時に使用することがないにも関わらず、ともに設ける必要がある。また、各々の通信規格に対応する制御回路基板を個別に開発する負担も生ずる。しかも、上述したように、ＲＳ−２３２Ｃ用のコネクタは、規定が存在せず、多種のものが使用されるから、そのコネクタの供給が停止した場合、代わりに他の形状のコネクタを採用せざるを得ず、配線などの設計変更の負担も生ずる。
【０００４】
このような問題に関し、特許文献１には、外部装置との接続にあたり、スイッチを用いた切り替え制御によって、単一のＵＳＢコネクタを、ＵＳＢ信号の信号処理回路、またはＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）信号の信号処理回路の何れかと、選択的に接続する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００7−２４１９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、係る技術によると、外部装置が準拠する通信規格に対応していない信号処理回路が選択されることによって、誤った信号が処理回路に入力される場合が想定されていないため、故障を有効に防止することができない。
【０００７】
本発明の課題は、単一のＵＳＢコネクタによりＵＳＢ規格とその他の規格に従う通信が可能であり、故障を有効に防止し得る通信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明に係る通信装置は、ＵＳＢコネクタと、第１の信号処理部と、第２の信号処理部と、接続切り替え部とを含む。
【０００９】
前記ＵＳＢコネクタは、１以上の端子を有し、外部装置と通信可能に接続する。
【００１０】
前記第１の信号処理部は、ＵＳＢ規格に従うＵＳＢ信号を入力、または出力する１以上の第１端子を有し、前記ＵＳＢ信号を処理する。前記第２の信号処理部は、他の規格に従う信号を入力、または出力する１以上の第２端子を有し、前記他の規格に従う信号を処理する。
【００１１】
前記接続切り替え部は、前記１以上の第１端子の１つと前記１以上の第２端子の１つとからなる組の各々について、前記第１端子、または前記第２端子を選択し、前記ＵＳＢコネクタの前記１以上の端子の１つと電気的に接続する。ここで、前記組は、前記第１端子のうち、入力、及び出力の一方のみを行う端子と、前記第２端子のうち、入力、及び出力の他方のみを行う端子との組み合わせを含まない。
【００１２】
本発明に係る通信装置は、外部装置を通信可能に接続するＵＳＢコネクタを含み、また、接続切り替え部によって、ＵＳＢ規格に従うＵＳＢ信号を処理する第１の信号処理部が有する１以上の第１端子の１つと、他の規格の信号を処理する第２の信号処理部が有する第２端子の１つとからなる組の各々について、第１端子、または第２端子を選択し、ＵＳＢコネクタの端子と接続するから、単一のＵＳＢコネクタを介して、外部装置と何れの規格にも準拠する通信を行うことができる。
【００１３】
また、当該選択に係る組は、第１端子のうち、入力、及び出力の一方のみを行う端子と、第２端子のうち、入力、及び出力の他方のみを行う端子との組み合わせを含まないから、第１の信号処理部の入力端子と第２の信号処理部の出力端子、及び第１の信号処理部の出力端子と第２の信号処理部の入力端子が、それぞれ、選択的にＵＳＢコネクタの端子と接続されることはない。
【００１４】
このため、接続切り替え部によって、第１、または第２の信号処理部のうち、外部装置が準拠する規格と異なる方が誤って選択された場合、もしくは、第１、または第２の信号処理部のうち、接続切り替え部によって選択された方が準拠する規格と異なる規格の外部装置が誤って接続された場合に、第１の信号処理部と外部装置の端子間接続、及び第２の信号処理部と外部装置の端子間接続の組み合わせが、出力端子同士となることはない。
【００１５】
したがって、上記の場合に、第１の信号処理部、第２の信号処理部、及び外部装置の各出力端子に信号が入力されることはなく、出力信号同士の衝突による装置の故障、あるいは当該外部装置の故障を防止することができる。
【００１６】
また、本発明に係る通信装置は、前記接続切り替え部と前記第１の信号処理部、及び／または前記第２の信号処理部の間に、前記第１端子、及び／または前記第２端子への過電圧の入力を防止する保護回路を含むと好ましい。
【００１７】
この保護回路によると、ＵＳＢ規格の信号と当該他の規格の信号の電圧レベルが異なる場合に、第１、または第２の信号処理部に異なる規格の信号が入力されても、信号の電圧差による故障を防止することができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る通信装置は、前記第１の信号処理部、及び／または前記第２の信号処理部に入力される信号に基づいて、前記外部装置が、ＵＳＢ規格と前記他の規格の何れに従って通信しているのかを判定する判定部を含み、前記判定部は、該判定結果に基づいて、前記接続切り替え部に接続を切り替えるための制御信号を出力すると好ましい。
【００１９】
この判定部によると、外部装置が接続されたときに、使用される通信の規格を自動的に判別して、第１の信号処理部と第２の信号処理部のうち、対応するものを自動的に選択することができるから、人為的な選択の誤りによる故障を防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上述べたように、本発明によれば、単一のＵＳＢコネクタによりＵＳＢ規格とその他の規格に従う通信が可能であり、装置故障を有効に防止し得る通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】通信装置のブロック図である。
【図２】ＵＳＢコネクタ、接続切り替え部、第１の信号処理部、及び第２の信号処理部の間の接続構成図である。
【図３】他の実施形態における、ＵＳＢコネクタ、接続切り替え部、第１の信号処理部、及び第２の信号処理部の間の接続構成図である。
【図４】ＲｘＤ信号の波形図である。
【図５】他の実施形態における、通信制御部、ＵＳＢコネクタ、接続切り替え部、第１の信号処理部、第２の信号処理部、及び通信制御部の間の接続構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、通信装置のブロック図である。通信装置１は、ＵＳＢ規格に従うＵＳＢコネクタ１０と、第１の信号処理部１３と、第２の信号処理部１４と、通信制御部１５と、接続切り替え部１１と、スイッチ１２とを含み、ＵＳＢコネクタ１０を介して外部装置２と通信可能に接続される。
【００２３】
この通信装置１は、外部装置２に応じて、ＵＳＢ規格に従った通信と、ＵＳＢ規格とは異なる他の通信規格に従った通信の２種類の通信を行うことができる。本実施形態では、上記の他の通信規格として、典型的なシリアル通信の規格であるＲＳ−２３２Ｃを挙げるが、本発明は、これに限定されず、ＩＥＥＥ１３９４、ＰＳ／２、あるいはＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：シリアル・ペリフェラル・インターフェース）を採用することもできる。もっとも、ＵＳＢコネクタ１０の端子数は、標準コネクタでは４、またミニコネクタとマイクロコネクタでは５と定められているため、信号線の数が少ない通信規格がよい。
【００２４】
通信装置１は、ＵＳＢケーブル３を介して、ＵＳＢ規格、またはＲＳ−２３２Ｃ規格に準拠した通信インターフェースを備えた外部装置２に接続される。後者の場合、ＵＳＢケーブル３の外部装置２側のコネクタ形状を、外部装置２に設けられたコネクタ形状にあわせて、ＵＳＢコネクタからＤサブ９ピンコネクタなどに変更し、さらに、ケーブル３内の配線も、後述するＵＳＢコネクタ１０の各端子への信号割り当てに基づいて変更するとよい。なお、上記の他の通信規格として、ＲＳ−２３２Ｃ規格とは異なる規格を採用する場合、通信装置１は、上述したＩＥＥＥ１３９４などに準拠した外部機器２と接続することができる。
【００２５】
通信装置１は、ホスト端末である外部装置２から送信される指令に従って所定の動作を行い、動作が完了すると完了通知を外部装置２に送信する。具体例としては、通信装置１をプリンタ装置に適用し、外部装置２としてパソコンを用いる場合が挙げられる。以下に通信装置１の詳細な構成を述べる。
【００２６】
通信装置１は、外部装置２と、単一のＵＳＢコネクタ１０を介して、ＵＳＢ規格に従うＵＳＢ信号Ｓ１、あるいはＲＳ−２３２Ｃ規格に従う信号Ｓ２の何れかを送受信する。第１の信号処理部１３は、ＵＳＢ信号Ｓ１を処理し、一方、第２の信号処理部１４は、ＲＳ−２３２Ｃ規格に従う信号Ｓ２を処理する。第１、及び第２の信号処理部１３，１４は、例えば、それぞれの通信規格に従った処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）により構成されている。
【００２７】
第１、及び第２の信号処理部１３，１４は、例えば、ＵＡＲＴインターフェースを介して通信制御部１５と接続され、データ信号Ｓ１１，Ｓ２１をそれぞれ送受信する。
【００２８】
通信制御部１５は、例えば、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｕｎｉｔ）などの演算処理回路により構成され、ＵＳＢ規格の通信とＲＳ−２３２Ｃ規格の通信とを制御し、状態情報などを含む送信データの生成、及び、動作指令などの情報を含む受信データの処理などを行う。通信制御部１５は、このようなデータを記録しておくための揮発性メモリと、プログラムを記録するための不揮発性メモリとを内部、または外部に有してもよい。なお、本実施形態では、通信制御部１５、第１の信号処理部１３、及び第２の信号処理部１４は、互いに独立して構成されているが、これらを単一の処理回路に含めた構成としてもよい。
【００２９】
ＵＳＢコネクタ１０は、接続切り替え部１１を介して、信号配線が、第１の信号処理部１３と第２の信号処理部１４の一方と接続される。このＵＳＢコネクタ３の種別は、４ピンの標準コネクタ、５ピンのミニコネクタ、またはマイクロコネクタの何れであってもよいが、本実施形態では、装置の小型化の観点から好ましいミニコネクタ、またはマイクロコネクタを挙げている。
【００３０】
接続切り替え部１１は、スイッチ１２のモード設定の制御信号ＭＤに応じて、ＵＳＢコネクタ１０の信号配線の接続先を切り替える。具体的には、モード設定がＵＳＢ通信モードである場合、ＵＳＢコネクタ１０と第１の信号処理部１３が互いに接続され、ＵＳＢ規格に準拠した外部装置２との通信が可能となる。一方、モード設定がＲＳ−２３２Ｃ通信モードである場合、ＵＳＢコネクタ１０と第２の信号処理部１４が互いに接続され、ＲＳ−２３２Ｃ規格に準拠した外部装置２との通信が可能となる。
【００３１】
このように、通信装置１は、接続切り替え部１１によって、ＵＳＢ信号Ｓ１を処理する第１の信号処理部１３と、ＲＳ−２３２Ｃ信号Ｓ２を処理する第２の信号処理部１４の何れかを、選択的にＵＳＢコネクタ１０と接続する。
【００３２】
接続切り替え部１１としては、リレーなどの機械的なスイッチ手段を採用することもできるが、装置の小型化の観点からはＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などを採用すると好ましい。さらに、接続切り替え部１１のモード設定を任意に切り替えるスイッチ１２としては、ディップスイッチなどを採用することができる。
【００３３】
次に、図２を参照して、ＵＳＢコネクタ１０、接続切り替え部１１、第１の信号処理部１３、及び第２の信号処理部１４の間の接続構成を説明する。ＵＳＢコネクタ１０は、信号を入力、または出力するための１以上の端子１００を有している。また、第１の信号処理部１３は、ＵＳＢ信号Ｓ１を入力、または出力する１以上の第１端子１３０を有し、他方、第２の信号処理部１４は、ＲＳ−２３２Ｃ信号Ｓ２を入力、または出力する１以上の第２端子１４０を有している。なお、端子数は、通信規格などに応じて決定されるべきものであるため、限定されるものではない。
【００３４】
接続切り替え部１１は、１以上のスイッチ素子１１０を有している。各スイッチ素子１１０は、第１の信号処理部１３の第１端子１３０の１つと第２の信号処理部１４の第２端子１４０の１つとからなる組について、第１端子１３０、または第２端子１４０を選択し、ＵＳＢコネクタ１０の端子１００と電気的に接続する。なお、スイッチ素子１１０の数は、使用される通信規格に応じて決定されるべきであり、限定されるものではない。
【００３５】
各スイッチ素子１１０は、一端がＵＳＢコネクタ１０の端子１００に接続されるとともに、他端が、第１の信号処理部１３の端子１３０と第２の信号処理部１４の端子１４０の一方と選択的に接続され、スイッチ素子１１０のそれぞれは、同一の信号処理部１３，１４を選択するように、同時に切り替わる（図中の実線と点線の間の矢印を参照）。
【００３６】
このように、ＵＳＢコネクタ１０の各端子１００は、一組のＵＳＢ信号Ｓ１とＲＳ−２３２Ｃ信号Ｓ２が割り当てられ、何れかが選択的に入出力されることとなる。
【００３７】
【表１】
【００３８】
表１は、図２に示された接続構成に基づいて、ＵＳＢコネクタ１０の各端子１００の信号Ｓ１，Ｓ２の割り当てを、通信装置１の端子１３０，１４０と外部装置２の端子のそれぞれに対応させて示したものである。ここで、表中のＵＳＢコネクタ１０の端子番号は、図中の端子１００に隣接して記された番号に対応している。また、表中に記載のない、ＵＳＢ信号であるＩＤ信号、及び、ＲＳ−２３２Ｃ信号であるＤＣＤ信号、ＤＴＲ信号、ＤＳＲ信号、並びにＲＩ信号は、一般的に、この種の通信装置において不要であるため、本実施形態では未使用とし、割り当てていない。さらに、ＵＳＢコネクタの４番の端子は、該当するＵＳＢ信号Ｓ１がないために、無接続となっている。
【００３９】
各信号の内容を述べると、ＵＳＢ信号Ｓ１について、ＶＢＵＳ信号はバス電源信号、Ｄ−信号とＤ＋信号はデータ信号、ＧＮＤ信号は接地電位（グランド）であり、他方、ＲＳ−２３２Ｃ信号Ｓ２について、ＲＴＳ信号は送信要求、ＣＴＳ信号は送信可能通知、ＴｘＤ信号は送信データ、ＲｘＤ信号は受信データ、ＧＮＤ信号は接地電位（グランド）である。
【００４０】
また、表中の信号名の隣には、当該信号Ｓ１，Ｓ２が入出力される通信装置１の第１端子１３０、第２端子１４０、及び外部装置２の端子の入出力方向が記載されている。「Ｉ」は信号の入力のみを行う入力端子、「Ｏ」は信号の出力のみを行う出力端子、「ＩＯ」は信号の入力、または出力を行う入出力端子であることを示している。
【００４１】
例えば、ＶＢＵＳ信号は、ＵＳＢ規格に準拠する外部装置２の出力端子（Ｏ）から出力され、ＵＳＢコネクタ１０の１番の端子１００を介して、第１の信号処理部１３の入力端子（Ｉ）１３０に入力される。また、ＲＴＳ信号は、第２の信号処理部１４の出力端子（Ｏ）１４０から出力され、ＵＳＢコネクタ１０の２番の端子１００を介して、ＲＳ−２３２Ｃ規格に準拠する外部装置２の入力端子（Ｉ）に入力される。
【００４２】
このように、外部装置２の通信規格と接続切り替え部１１の選択が一致している場合、外部装置２の端子は、信号Ｓ１，Ｓ２の入出力方向が第１、及び第２の信号処理部１３，１４の該当する端子１３０，１４０とは正反対の関係にある。もっとも、入出力端子（ＩＯ）は、同じ入出力端子（ＩＯ）に対応する。
【００４３】
表１から理解されるように、接続切り替え部１１の選択に係る端子１３０，１４０の組は、第１端子１３０のうち、入力、及び出力の一方のみを行う端子（Ｉ，Ｏ）と、第２端子１４０のうち、入力、及び出力の他方のみを行う端子（Ｉ，Ｏ）との組み合わせを含まない。
【００４４】
具体的には、ＵＳＢコネクタ１０の１番の端子１００の接続先は、ＶＢＵＳ信号の入力端子（Ｉ）とＣＴＳ信号の入力端子（Ｉ）の組から選択され、ＵＳＢコネクタ１０の２番の端子１００の接続先は、Ｄ−信号の入出力端子（ＩＯ）とＲＴＳ信号の出力端子（Ｏ）の組から選択される。また、ＵＳＢコネクタ１０の３番の端子１００の接続先は、Ｄ＋信号の入力端子（Ｉ）とＴｘＤ信号の出力端子（Ｏ）の組から選択され、ＵＳＢコネクタ１０の４番の端子１００の接続先は、開放端（無接続）とＲｘＤ信号の入力端子（Ｉ）の組から選択される。さらにＵＳＢコネクタ１０の５番の端子の接続先は、ＧＮＤ信号の入出力端子（ＩＯ）同士の組から選択される。
【００４５】
このように、表１には、出力端子（Ｏ）と入力端子（Ｉ）の組み合わせが含まれていないから、第１の信号処理部１３の入力端子（Ｉ）と第２の信号処理部１４の出力端子（Ｏ）、及び第１の信号処理部１３の出力端子（Ｏ）と第２の信号処理部１４の入力端子（Ｉ）が、それぞれ、選択的にＵＳＢコネクタ１０の端子１００と接続されることはない。
【００４６】
したがって、接続切り替え部１１によって、第１、または第２の信号処理部１３，１４のうち、外部装置２が準拠する規格と異なる方が誤って選択された場合、もしくは、第１、または第２の信号処理部１３，１４のうち、接続切り替え部１１によって選択された方が準拠する規格と異なる規格の外部装置２が誤って接続された場合に、第１の信号処理部１３と外部装置２の端子間接続、及び第２の信号処理部１４と外部装置２の端子間接続の組み合わせが、出力端子同士（Ｏ）となることはない。
【００４７】
この接続構成によると、スイッチ２により選択された通信モードが外部装置２の通信規格と不一致となる場合であっても、第１の信号処理部１３、第２の信号処理部１４、及び外部装置２の出力端子（Ｏ）に信号が入力されることはなく、出力信号同士の衝突による装置１の故障、あるいは外部装置２の故障を防止することができる。
【００４８】
具体的に述べると、仮に、ＵＳＢコネクタ１０の１番の端子１００に、ともに出力信号（Ｏ）であるＶＢＵＳ信号とＲＴＳ信号を割り当てた場合、ＵＳＢ規格に準拠する外部装置２と接続されているにも関わらず、ＲＳ−２３２Ｃ通信モードが誤って選択されたとき、外部装置２からのＶＢＵＳ信号と通信装置１からのＲＴＳ信号が衝突してしまい、互いの出力端子に信号が入力されることによって故障を引き起こしてしまう。これを回避するため、本実施形態における通信装置１は、上述した接続構成を備えている。なお、出力信号同士が衝突しても、少なくとも一方の端子が入出力端子（ＩＯ）であれば、信号電圧が増幅されることはないから、故障には至らない。
【００４９】
さらに、本実施形態の通信装置１は、上述した通信モードの不一致の場合に備えて、接続切り替え部１１と第１の信号処理部１３の間に保護回路４０が設けられている。この保護回路４０によると、ＵＳＢ信号Ｓ１とＲＳ−２３２Ｃ信号Ｓ２の電圧レベルが異なる場合に、第１、または第２の信号処理部１３，１４に異なる規格の信号が入力されても、係る電圧差による故障を防止することができる。
【００５０】
具体的に述べると、ＲＳ−２３２Ｃ規格に準拠する外部装置２と接続されたにも関わらず、ＵＳＢ通信モードが誤って選択されたとき、本来、ＶＢＵＳ信号が入力されるべき第１の信号処理部１３の端子１３０に、ＣＴＳ信号が入力されてしまう。ここで、ＶＢＵＳ信号の電圧はおよそ５（Ｖ）であるのに対して、ＣＴＳ信号の電圧はおよそ±１５（Ｖ）であるから、仮に保護回路４０がなければ、第１の信号処理部１３は故障する。これを回避するため、本実施形態における通信装置１は、上述した保護回路４０を備えている。
【００５１】
保護回路４０は、図２に示されるように、ＶＢＵＳ信号の配線に接続されたツェナーダイオードを採用することができるが、これに限定されることはなく、他の形態の過電圧保護回路であってもよい。保護回路４０は、必要に応じて、接続切り替え部１１と第１の信号処理部１３の間のみでなく、接続切り替え部１１と第２の信号処理部１４の間にも設けてもよいし、あるいは、何れか一方に設けてもよい。
【００５２】
さらに、このような保護回路４０に代えて、あるいは保護回路４０とともに、図３に示される判定部１６を設けてもよい。判定部１６は、第２の信号処理部１４に入力されるＲｘＤ信号に基づいて、外部装置２が、ＵＳＢ規格とＲＳ−２３２Ｃ規格の何れに従って通信しているのかを判定する。そして、判定部１６は、スイッチ１２からの制御信号ＭＤと該判定結果とに基づいて、接続切り替え部１１の接続を切り替えるための制御信号Ｒ＿ＭＤを出力する。
【００５３】
【表２】
【００５４】
表２は、モード設定ＭＤとＲｘＤ信号の組み合わせに対する制御信号Ｒ＿ＭＤの設定内容を示している。ここで、ＲｘＤ信号に関し、「有」は、該信号の電圧がＨｉｇｈレベル、またはＬｏｗレベルの何れかであることを表わしており、この場合、通信装置１に、ＲＳ−２３２Ｃ規格に準拠した外部機器２が接続されていることになる。一方、「無」は、該信号の電圧が検出されない状態、つまり無入力状態であることを表わしており、この場合、通信装置１に、ＵＳＢ規格に準拠した外部機器２が接続されていることになる。
【００５５】
表２から理解されるように、判定部１６は、通信モードの設定ＭＤとしてＵＳＢが選択され、ＲＳ−２３２Ｃ規格に準拠した外部機器２が接続された場合に限って、接続切り替え部１１を、通信モード設定ＭＤとは異なるＲＳ−２３２Ｃ通信モードの接続に切り替える。これは、既に述べたように、本来、ＶＢＵＳ信号が入力されるべき第１の信号処理部１３の端子１３０に、ＣＴＳ信号が入力されてしまうと、両信号の電圧差のために第１の信号処理部１３が故障するからである。
【００５６】
判定部１６は、例えば、ラッチ回路を含む周知の論理回路から構成することができる。図４は、ＲＳ−２３２Ｃ通信の開始直後に外部機器２から入力されるＲｘＤ信号のレベルを示している。判定部１６は、ＲｘＤ信号がスタートビットＳＢの出力前にＨｉｇｈレベルとなる一定時間Ｔｈ内に、これをラッチして判定するとよい。なお、本実施形態では、判定部１６は、ＲｘＤ信号のみに基づいて、外部機器２の規格を判定するようにしたが、他の１以上の信号Ｓ１，Ｓ２に基づいて判定してもよい。
【００５７】
図５には、係る判定を、第１の信号処理部１３に入力されたＶＢＵＳ信号と、第２の信号処理部１４に入力されたＲｘＤ信号とに基づいて行う場合の実施形態が示されている。さらに、本実施形態では、ＲＳ−２３２Ｃ通信にＴｘＤ信号、ＲｘＤ信号、及び接地電位ＧＮＤのみを使用する例を挙げているため、これまで述べた実施形態とは接続構成が異なっている。なお、本実施形態において、先の実施形態と共通する構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５８】
【表３】
【００５９】
表３は、図５に示された接続構成に基づいて、ＵＳＢコネクタ１０の各端子１００の信号Ｓ１，Ｓ２の割り当てを、通信装置１の端子１３０，１４０と外部装置２の端子のそれぞれに対応させて示したものである。ここで、割り当てる信号がないものは、「−」で示されている。なお、接地電位ＧＮＤに関しては、先の実施形態も含め、ＵＳＢコネクタ１０から、スイッチ素子１１０を介して、第１の信号処理部１３、または第２の信号処理部１４とに選択的に接続されているが、スイッチ素子１１０を介さずに直接的に接続されてもよい。
【００６０】
本実施形態において、判定部１６は、通信制御部１５に含まれている。通信制御部１５は、第１の信号処理部１３からＶＢＵＳ信号を変換して得たＶＢＵＳ＿Ｓ信号が入力され、他方、第２の信号処理部１４からＲｘＤ信号を変換して得たＲｘＤ＿Ｓ信号が入力される。
【００６１】
【表４】
【００６２】
第１の信号処理部１３は、表４に示されるように、ＶＢＵＳ信号の有無に応じて、ＶＢＵＳ＿Ｓ信号を出力する。なお、上述したように、「有」は、該信号の電圧がＨｉｇｈレベル、またはＬｏｗレベルの何れかであることを表わしており、一方、「無」は、該信号の電圧が検出されない状態、つまり無入力状態であることを表わしている。
【００６３】
【表５】
【００６４】
他方、第２の信号処理部１４は、表５に示されるように、ＲｘＤ信号の有無に応じて、ＲｘＤ＿Ｓ信号を出力する。もっとも、通信制御部１５が、ＶＢＵＳ信号、及びＲｘＤ信号の信号電圧を正常に受信できる構成を備えていれば、このような変換を行わずに、両信号が直接的に通信制御部１５に入力されてもよい。
【００６５】
判定部１６は、ＶＢＵＳ＿Ｓ信号とＲｘＤ＿Ｓ信号とに基づいて、外部装置２が、ＵＳＢ規格とＲＳ−２３２Ｃ規格の何れに従って通信しているのかを判定し、該判定結果に基づいて、接続切り替え部１１に接続を切り替えるための制御信号ＭＤ＿Ｓを出力する。
【００６６】
【表６】
【００６７】
表６は、ＶＢＵＳ＿Ｓ信号とＲｘＤ＿Ｓ信号の組み合わせに対する制御信号ＭＤ＿Ｓの設定内容を示している。なお、制御信号ＭＤ＿Ｓの「−」は、外部装置２が未接続状態、あるいは異常状態である場合であって、この場合、判定部１６は、制御信号ＭＤ＿Ｓを出力しないことを表わす。
【００６８】
また、このように細かく状態を判断しないのであれば、ＶＢＵＳ＿Ｓ信号とＲｘＤ＿Ｓ信号の何れか一方のみで判定を行ってもよい。例えば、ＶＢＵＳ＿Ｓ信号がＨｉｇｈレベルであれば、制御信号ＭＤ＿ＳをＵＳＢ通信モードとし、ＶＢＵＳ＿Ｓ信号がＬｏｗレベルであれば、制御信号ＭＤ＿ＳをＲＳ−２３２Ｃ通信モードとすることもできる。また、ＲｘＤ＿Ｓ信号のみの判定に関しても同様に、ＲｘＤ＿Ｓ信号がＨｉｇｈレベルであれば、制御信号ＭＤ＿ＳをＲＳ−２３２Ｃ通信モードとし、ＲｘＤ＿Ｓ信号がＬｏｗレベルであれば、制御信号ＭＤ＿ＳをＵＳＢ通信モードとすることができる。
【００６９】
この判定部１６によると、外部装置２が接続されたときに、使用される通信の規格を自動的に判別して、第１の信号処理部１３と第２の信号処理部１４のうち、該当するものを自動的に選択することができるから、人為的な選択の誤りによる装置の故障を防止することができる。
【００７０】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 通信装置
２ 外部装置
１０ ＵＳＢコネクタ
１００ 端子
１１ 接続切り替え部
１３ 第１の信号処理部
１３０ 第１端子
１４ 第２の信号処理部
１４０ 第２端子
１６ 判定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１以上の端子を有し、外部装置を通信可能に接続するＵＳＢコネクタと、
ＵＳＢ規格に従うＵＳＢ信号を入力、または出力する１以上の第１端子を有し、前記ＵＳＢ信号を処理する第１の信号処理部と、
他の規格に従う信号を入力、または出力する１以上の第２端子を有し、前記他の規格に従う信号を処理する第２の信号処理部と、
前記１以上の第１端子の１つと前記１以上の第２端子の１つとからなる組の各々について、前記第１端子、または前記第２端子を選択し、前記ＵＳＢコネクタの前記１以上の端子の１つと電気的に接続する接続切り替え部とを備え、
前記組は、前記第１端子のうち、入力、及び出力の一方のみを行う端子と、前記第２端子のうち、入力、及び出力の他方のみを行う端子との組み合わせを含まないことを特徴とする、通信装置。
【請求項２】
前記接続切り替え部と前記第１の信号処理部、及び／または前記第２の信号処理部の間に、前記第１端子、及び／または前記第２端子への過電圧の入力を防止する保護回路を備えることを特徴とする、
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記第１の信号処理部、及び／または前記第２の信号処理部に入力される信号に基づいて、前記外部装置が、ＵＳＢ規格と前記他の規格の何れに従って通信しているのかを判定する判定部を含むことを特徴とする、
請求項１、または２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記判定部は、該判定結果に基づいて、前記接続切り替え部に接続を切り替えるための制御信号を出力することを特徴とする、
請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記ＵＳＢ信号のうち、ＶＢＵＳ信号に基づいて判定を行うことを特徴とする、
請求項３、または４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記他の規格は、ＲＳ−２３２Ｃ規格であり、
前記判定部は、ＲＳ−２３２Ｃ規格に従う信号のうち、ＲｘＤ信号に基づいて判定を行うことを特徴とする、
請求項３、または４に記載の通信装置。
【請求項７】
前記組は、ＶＢＵＳ信号とＣＴＳ信号の組み合わせを含み、
前記判定部は、前記ＵＳＢコネクタの端子が前記第１の端子に接続されている場合にＲｘＤ信号を検出すると、前記ＵＳＢコネクタの端子が前記第２の端子に接続されるように、前記接続切り替え部に前記制御信号を出力することを特徴とする、
請求項６に記載の通信装置。
【請求項１】
１以上の端子を有し、外部装置を通信可能に接続するＵＳＢコネクタと、
ＵＳＢ規格に従うＵＳＢ信号を入力、または出力する１以上の第１端子を有し、前記ＵＳＢ信号を処理する第１の信号処理部と、
他の規格に従う信号を入力、または出力する１以上の第２端子を有し、前記他の規格に従う信号を処理する第２の信号処理部と、
前記１以上の第１端子の１つと前記１以上の第２端子の１つとからなる組の各々について、前記第１端子、または前記第２端子を選択し、前記ＵＳＢコネクタの前記１以上の端子の１つと電気的に接続する接続切り替え部とを備え、
前記組は、前記第１端子のうち、入力、及び出力の一方のみを行う端子と、前記第２端子のうち、入力、及び出力の他方のみを行う端子との組み合わせを含まないことを特徴とする、通信装置。
【請求項２】
前記接続切り替え部と前記第１の信号処理部、及び／または前記第２の信号処理部の間に、前記第１端子、及び／または前記第２端子への過電圧の入力を防止する保護回路を備えることを特徴とする、
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記第１の信号処理部、及び／または前記第２の信号処理部に入力される信号に基づいて、前記外部装置が、ＵＳＢ規格と前記他の規格の何れに従って通信しているのかを判定する判定部を含むことを特徴とする、
請求項１、または２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記判定部は、該判定結果に基づいて、前記接続切り替え部に接続を切り替えるための制御信号を出力することを特徴とする、
請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記ＵＳＢ信号のうち、ＶＢＵＳ信号に基づいて判定を行うことを特徴とする、
請求項３、または４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記他の規格は、ＲＳ−２３２Ｃ規格であり、
前記判定部は、ＲＳ−２３２Ｃ規格に従う信号のうち、ＲｘＤ信号に基づいて判定を行うことを特徴とする、
請求項３、または４に記載の通信装置。
【請求項７】
前記組は、ＶＢＵＳ信号とＣＴＳ信号の組み合わせを含み、
前記判定部は、前記ＵＳＢコネクタの端子が前記第１の端子に接続されている場合にＲｘＤ信号を検出すると、前記ＵＳＢコネクタの端子が前記第２の端子に接続されるように、前記接続切り替え部に前記制御信号を出力することを特徴とする、
請求項６に記載の通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１１９８９（Ｐ２０１３−１１９８９Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４３４５１（Ｐ２０１１−１４３４５１）
【出願日】平成２３年６月２８日（２０１１．６．２８）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２８日（２０１１．６．２８）
【出願人】（５０１３９８６０６）富士通コンポーネント株式会社 (848)
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