JP2011008819A - Usb device and usb connection system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えばホスト装置とUSB機器とをUSBケーブルで接続し、通信障害や暴走時にUSB機器にリセットをかけて復旧するようなUSB機器、及びUSB接続システムに関する。 The present invention relates to a USB device and a USB connection system in which, for example, a host device and a USB device are connected by a USB cable, and the USB device is restored by resetting the USB device when a communication failure or runaway occurs.
従来、回線異常やM/C(接続モジュール)のハングアップ等によるATMの内部通信障害は、フィールドにおいて一定の発生頻度があり、削減することができてない。 Conventionally, ATM internal communication failures due to line abnormalities, M / C (connection module) hang-ups, etc. have a certain frequency in the field and cannot be reduced.
このため既存のATMでは、専用のAC電源のOFF/ON機能を使用した復旧手段を備えている。この復旧手段は、復旧用の専用回線を用いているため、必然的にコスト増となっている。 For this reason, the existing ATM is provided with a recovery means using a dedicated AC power supply OFF / ON function. Since this recovery means uses a dedicated line for recovery, the cost is inevitably increased.
また、一部モジュールは電源をDC供給で行っているため、このような復旧手段で復旧させることが出来ない問題もある。 Further, since some modules are powered by DC supply, there is a problem that they cannot be restored by such restoration means.
さらに、既存のコンビニエンスストア向けのATMや海外向けのATM等では、RS−232C(COM)の信号を使用したハードリセット機能による復旧手段を備えている。 Furthermore, existing ATMs for convenience stores, overseas ATMs, and the like are provided with a recovery means using a hard reset function using an RS-232C (COM) signal.
一方、市場からの要求として、ATMについて省エネ機能(スリープ機能)を実現することが求められている。 On the other hand, as a demand from the market, it is required to realize an energy saving function (sleep function) for ATM.
省エネ機能を実現しようとすると、省エネモード中はCPUが応答できないため、省エネモードから復旧するためには復旧専用の信号・回路が必要となり、さらに通信ラインに省エネモード検出専用回路を備えることが必要となる。 When trying to realize the energy-saving function, the CPU cannot respond during the energy-saving mode, so to recover from the energy-saving mode, a dedicated signal / circuit for recovery is required, and the communication line must also have a circuit dedicated to energy-saving mode detection. It becomes.
このような状況下において、近年では、メインコントローラ(パーソナルコンピュータ)に標準搭載されているUSB(Universal Serial Bus)を、ATMの内部通信として採用することが提案されている。 Under such circumstances, in recent years, it has been proposed to adopt USB (Universal Serial Bus), which is standardly installed in the main controller (personal computer), as ATM internal communication.
そして、通信障害や暴走時にUSB機器にリセットをかけて復旧する方法としては、USB回線の他に専用回線を付加して、この専用回線を介してUSBデバイスにリセットを実行するデバイス制御システムが提案されている(特許文献1参照)。 And, as a method to recover by resetting the USB device in case of communication failure or runaway, a device control system that adds a dedicated line in addition to the USB line and resets the USB device via this dedicated line is proposed (See Patent Document 1).
また、通信異常の状態を発見した時に、USBライン上のリセットを検出し、自動的にUSB機器のリセットを実行するUSB機器も提案されている(特許文献2参照)。 There has also been proposed a USB device that detects a reset on the USB line and automatically resets the USB device when a communication abnormality is found (see Patent Document 2).
しかし、専用回線を介してリセットする方法では、別途専用回線を設けることによる大幅なコスト増が伴うと共に、汎用USB機器を改造しなければならないという問題がある。 However, the method of resetting via a dedicated line has a problem in that a general-purpose USB device must be modified along with a significant increase in cost due to the provision of a separate dedicated line.
また、USBライン上のリセットを検出し自動的にUSB機器のリセットを実行する方法では、USB回線上にリセットが入れば必ずUSB機器がリセットを実行するため、USBの通信品質を損なうことになる。 In addition, in the method of detecting reset on the USB line and automatically resetting the USB device, the USB device always resets when the reset is entered on the USB line, which impairs the USB communication quality. .
またこの場合、USBライン上のリセットにより強制的にリセットが入ってしまうため、付帯的に状態を監視してリセット又は省エネ等を切替えることができない問題がある。 Further, in this case, since reset is forcibly entered by reset on the USB line, there is a problem that it is not possible to monitor the state and switch reset or energy saving.
この発明は、上述した問題に鑑み、ホストからのリセットに基づいて強制動作を実行できるUSB機器、及びUSB接続システムを提供し、内部通信障害の復旧や省エネモードからの復旧等の強制動作を可能とすることで可用性を向上することを目的とする。 In view of the above-described problems, the present invention provides a USB device and a USB connection system that can execute a forced operation based on a reset from a host, and can perform a forced operation such as recovery from an internal communication failure or recovery from an energy saving mode. The purpose is to improve availability.
この発明は、通常モードでは機器全体の制御動作を実行すると共に、省エネモードではその動作を停止するCPUと、USBケーブルを介してホスト装置とデータ通信するUSB通信手段を備え、前記USB通信手段を介して前記ホスト装置から受信するリセット信号に基づいて前記CPU及び前記USB通信手段をリセットするUSB機器であって、前記CPUの前記通常モード及び前記省エネモードを監視すると共に、該CPUに供給するクロック信号の切り替えにより両モード間を状態遷移させる状態監視回路を備え、さらに状態監視回路は、前記USB通信手段を介して前記リセット信号を受信したとき、前記CPUが前記省エネモードの場合には、該CPUを前記通常モードへ状態遷移させる一方、前記CPUが前記通常モードの場合には、該CPU及び前記USB通信手段をリセットさせる信号をリセット回路に送信するUSB機器であることを特徴とする。 The present invention includes a CPU that executes the control operation of the entire device in the normal mode and stops the operation in the energy saving mode, and a USB communication unit that performs data communication with a host device via a USB cable. A USB device that resets the CPU and the USB communication unit based on a reset signal received from the host device via the clock, and monitors the normal mode and the energy saving mode of the CPU and supplies the CPU with the clock A state monitoring circuit that makes a state transition between the two modes by switching signals; and the state monitoring circuit receives the reset signal via the USB communication means, and when the CPU is in the energy saving mode, The CPU makes a transition to the normal mode while the CPU is in the normal mode. Expediently, characterized in that it is a USB device that transmits a signal for resetting the CPU and the USB communication unit to reset the circuit.
前記USB通信手段は、USBデバイスコントローラ等、USB規格を使用して通信する手段で構成することを含む。 The USB communication means includes means for communicating using a USB standard, such as a USB device controller.
前記構成により、USB機器はリセット信号に基づいてリセットを実行することができる。従って、例えばUSB機器全体のハードリセット等を行うことができ、可用性を高めることができる。 With the above configuration, the USB device can execute a reset based on the reset signal. Therefore, for example, a hard reset of the entire USB device can be performed and the availability can be increased.
また、通常状態での強制動作と省エネ状態での強制動作を分けることができ、省エネ状態の際にハードリセット等のリセット動作を行うことを防止することができる。 Further, the forced operation in the normal state and the forced operation in the energy saving state can be separated, and a reset operation such as a hard reset can be prevented in the energy saving state.
またこの発明は、前記ホスト装置は、請求項1に記載のUSB機器とUSBケーブルを介してデータ通信するUSB通信手段と、制御処理を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記USB機器との通信エラー発生の際に前記USB機器に対して前記リセット信号を送信するリセット信号送信処理と、所定時間が経過しても通信エラーが解消しなかった場合に再度前記リセット信号を送信するリトライ処理とを実行するホスト装置であって、該ホスト装置と、前記USB機器とをUSBケーブルで接続したUSB接続システムとすることができる。
これにより、ホスト装置がUSB機器の障害を確実に復旧することができる。
Further, according to the present invention, the host device includes a USB communication unit that performs data communication with the USB device according to
Thereby, the host device can reliably recover from the failure of the USB device.
これにより、例えばホストとATM間(USB機器)の通信、パーソナルコンピュータ(ホスト)とスキャナやプリンタ等(USB機器)との通信等、USBを利用した接続でUSB機器に強制動作を実行させることができ、確実なリセット処理や状態遷移処理等を行うことができる。 As a result, the USB device can be forced to execute a connection using a USB connection such as communication between the host and ATM (USB device), communication between a personal computer (host) and a scanner, printer, or the like (USB device). Reliable reset processing and state transition processing can be performed.
この発明により、ホストからのリセットに基づいてUSB機器にリセット動作を強制実行させることができ、内部通信障害の復旧等によって可用性を向上することができる。 According to the present invention, the USB device can be forcibly executed based on a reset from the host, and availability can be improved by recovery from an internal communication failure or the like.
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
まず、図1に示す全体構成のブロック図と共に、ホスト10とUSB機器30を接続して構成するUSB接続システム1について説明する。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the
この実施形態では、USB機器30としてATM(現金払預機)を用い、ホスト10として上記ATMの上位装置となるホストマシンを用いた現金払預システムにUSB接続システム1を導入している。
In this embodiment, an ATM (cash deposit machine) is used as the
USB接続システム1は、パーソナルコンピュータ(PC)で構成するホスト10と、USB機器30とをUSBケーブル25で接続して構成している。
The
ホスト10とUSB機器30とを接続するUSBケーブル25の間には、USBハブ20を介在させ、複数のUSB機器30をUSBハブ20に接続できるようにしている。これにより、1つのホスト10で複数のUSB機器30を制御できるようにしている。
A
ホスト10は、USBケーブル25を介してUSB機器30に信号の送受信を行うUSBホストコントローラ11を備えている。なお、ホスト10はパーソナルコンピュータであるから、この他にも構成要素として図示省略する制御装置(CPU)、記憶装置(ハードディスク)、入力装置(マウス、キーボード)、及び表示装置(液晶ディスプレイ又はCRTディスプレイ)を備えていることは周知のとおりである。
The
USBケーブル25は、USB規格によるデータ電送を行うケーブルであり、図示省略するVBUS、D+、D−、GNDの4つのラインで構成している。なお、VBUSが電源供給を行い、D+及びD−が信号送受信を行うことは周知のとおりである。
The
USB機器30は、通信部31aと検出部31bからなるUSBデバイスコントローラ31、CPU32、リセット回路33、及び状態監視回路34を備えている。
The
USBデバイスコントローラ31は、USBケーブル25を介してホスト10との通信を司る通信部31aと、ホスト10から送信されるソフトリセット信号(SE0)を検知して出力する検出部31bとで構成する。
The USB device controller 31 includes a communication unit 31a that manages communication with the
なお、前記通信部31aと検出部31bは、分割して別個に設け、該通信部31aと検出部31bとを接続する構成としても良い。
また、ソフトリセット信号(SE0)は、ホスト10がUSBケーブル25内の信号線であるD+,D−の両方に0Vを一定時間以上出力する状態を指す。
The communication unit 31a and the
The soft reset signal (SE0) indicates a state in which the
CPU32は、USB機器30の主制御部であり、USB機器30全体の各種制御動作を実行する。省エネモードでは動作を停止する。
The
リセット回路33は、状態監視回路34からハードリセット信号を受信すると、CPU32を含めてUSB機器30全体にハードリセットをかける。
When the
状態監視回路34は、CPU32から省エネ指示信号及び省エネクリア信号を受信してCPU32の状態を監視する。USBデバイスコントローラ31の検出部31bからソフトリセット検出信号を受信すると、CPU32の状態によって、リセット回路33にハードリセット信号を送信するか、CPU32に省エネ解除信号を送信するかいずれか一方の処理を行う。
The
なお、USB機器30はATMであるから、制御装置(CPU32)に加えて、図示省略する記憶装置(ハードディスク)、入力装置(タッチパネル)、表示装置(液晶ディスプレイ又はCRTディスプレイ)、及び現金処理装置(貨幣の真偽判別及び金種判別を実行)を備えていることは周知のとおりである。
Since the
以上の構成により、USB機器30は、ホスト10から受信するソフトリセット信号という一種類の信号に対し、CPU32の状態に応じてハードリセット処理又は省エネ解除処理という複数の処理から1つの処理を選択して実行することができる。
With the above configuration, the
次に、図2に示すタイミングチャート図、及び図3、図4に示す処理フロー図と共に、USB機器30の動作について説明する。
Next, the operation of the
まず、ホスト10がソフトリセット信号(SE0)を出力し、タイミングAに示すようにUSBデバイスコントローラ31が該ソフトリセット信号を受信すると、タイミングBに示すように検出部31bがソフトリセット検出信号を出力する。
First, when the
状態監視回路34は、図3に示すように上記ソフトリセット信号を受信するまで待機しており、ソフトリセット信号を検出すると(ステップn1)、省エネ指示(図2)の状態を確認してCPUステータス(図2)が通常モードか確認する(ステップn2)。
As shown in FIG. 3, the
通常モードであれば(ステップn2:YES)、ハードリセット処理として、タイミングC(図2)にてハードリセット信号をリセット回路33に出力し、リセット回路33から一定時間全体リセットを出力してハードリセットを行い(ステップn3)、処理を終了する。
If it is the normal mode (step n2: YES), as a hard reset process, a hard reset signal is output to the
ハードリセット実行から一定時間が経過すると、タイミングD(図2)に示すように通常モードに復旧する。 When a certain period of time has elapsed since the execution of the hard reset, the normal mode is restored as shown in timing D (FIG. 2).
省エネモードへの遷移は、タイミングE(図2)に示すようにホスト10から省エネコマンドを受信して行う。
The transition to the energy saving mode is performed by receiving an energy saving command from the
すなわち、図4の処理フロー図に示すように、省エネ状態への遷移指示のコマンドを受信すると(ステップs1:YES)、タイミングFでCPU32が状態監視回路34に省エネ指示信号を送信する(ステップs2)。
That is, as shown in the process flow diagram of FIG. 4, when a command for instructing transition to an energy saving state is received (step s1: YES), the
タイミングGでウォッチドックタイマをEnableからDisenableに切替え、これと共にシステムCLKを停止する。
このようにして省エネモードに遷移し(ステップs3)、処理を終了する。
At timing G, the watchdog timer is switched from Enable to Disable, and the system CLK is stopped at the same time.
In this way, the mode is changed to the energy saving mode (step s3), and the process is terminated.
省エネモード中に、タイミングHに示すようにホスト10からソフトリセットを受信した場合、すなわち図3のステップn2でCPUステータスが通常モードでなかった場合は(ステップn2:NO)、通常モードに遷移する遷移処理を実行する。
When a soft reset is received from the
該遷移処理では、まずタイミングJ(図2)に示すようにウォッチドッグタイマをEnablueにしてシステムCLKを起動する。 In this transition process, first, the system CLK is started with the watchdog timer set to Enable as shown in timing J (FIG. 2).
タイミングK(図2)に示すように省エネ解除信号を出力し(ステップn4)、タイミングL(図2)に示すように省エネ指示をクリアして通常モードに遷移する(ステップn5)。 As shown in timing K (FIG. 2), an energy saving cancellation signal is output (step n4), and as shown in timing L (FIG. 2), the energy saving instruction is cleared and a transition is made to the normal mode (step n5).
以上の動作により、ホスト10は、USB機器30から正常な応答が得られなかった場合、ソフトリセット信号(SE0)を送信するだけで、USB機器30を応答可能に復旧させることができる。
With the above operation, when the
すなわち、検出部31bが出力するソフトリセット検出信号により、状態監視回路34は、CPU32が通常モードであればUSB機器30全体のハードリセットを実行し、CPU32が省エネモードであれば通常モードに遷移する。
That is, according to the soft reset detection signal output from the
これにより、CPU32が省エネモードであるためにホスト10に応答しなかった場合でも、ハードリセットがかかってしまうことを防止し、最適な動作でUSB機器30がホスト10に応答できる状態へ復旧することができる。
As a result, even when the
また、検出部31bからのソフトリセット検出信号によって復旧を行うため、図5の表に示すように、殆どの障害状態から復旧することが可能となる。
Further, since the recovery is performed by the soft reset detection signal from the
具体的には、USBホストコントローラ11が正常であれば、CPU32が正常か暴走かに関わらず、復旧を行うことができる。
また、USBホストコントローラ11が暴走又はハングアップしていても、ソフトリセット検出信号(例えばINI1)が出力可能な状態であれば、CPU32が正常か暴走かに関わらず、復旧を行うことができる。
Specifically, if the USB host controller 11 is normal, recovery can be performed regardless of whether the
Even if the USB host controller 11 runs away or hangs up, recovery can be performed regardless of whether the
また、USBホストコントローラ11は正常であるが電送異常や回線接続断が生じている場合は、CPU32が正常であれば復旧を行うことができる。
このような多様なケースに対応することで大抵の場合は復旧でき、可用性を十分高めることができる。
Further, when the USB host controller 11 is normal but a power transmission abnormality or a line connection disconnection occurs, the recovery can be performed if the
By dealing with such various cases, it is possible to recover in most cases and sufficiently increase availability.
また、ホスト10の制御装置には、USB機器30へのソフトリセット信号の後、一定時間が経過してもUSB機器30と正常通信が出来なかった場合、再度ソフトリセット信号を送信するリトライ処理を設定すると良い。
このリトライ処理は、2回又は3回等、所定の回数に設定しておくと良い。
これにより、USB機器30のCPU32の暴走によってたまたまUSB機器30のハードリセット等が出来なかった場合に対応することができる。
In addition, the control device of the
This retry process may be set to a predetermined number of times, such as twice or three times.
As a result, it is possible to cope with a case where the hardware reset or the like of the
すなわち、暴走したCPU32が、検出部31bがソフトリセット検出信号を出力した直後に割込みをクリアしてしまった場合、状態監視回路34(若しくは割込み検知回路)はソフトリセット検出信号を受信することができない。
しかし、これはタイミングに関わる偶然によって発生するため、リトライにより再実行すれば、次は正常にUSB機器30のハードリセット等を行うことができる可能性が高く、確実にUSB機器30の復旧を行うことができる。
このように、同一動作をリトライして繰り返すことにより、確実にUSB機器30を復旧させることができる。
That is, if the
However, since this occurs due to an accident related to timing, if it is re-executed by retry, there is a high possibility that the
In this way, the
また、状態監視回路34は、検出部31bからソフトリセット検出信号を受信する構成としたが、検出部31bにソフトリセットの有無を取得しに行く構成としても良い。
Further, although the
また、USB機器30は、乗車券の販売等を行う券売機、又は、駅の入退場規制を行う駅改札機等、ホストに接続して使用する他の機器としても良い。
In addition, the
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の制御手段は、実施形態のホスト10の制御装置に対応し、
以下同様に、
ホストのUSB通信手段は、USBホストコントローラ11に対応し、
USB機器のUSB通信手段は、USBデバイスコントローラ31に対応し、
クロック信号はシステムCLKに対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
In correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment,
The control means of the present invention corresponds to the control device of the
Similarly,
The USB communication means of the host corresponds to the USB host controller 11,
The USB communication means of the USB device corresponds to the USB device controller 31,
The clock signal corresponds to the system CLK,
The present invention is not limited only to the configuration of the above-described embodiment, and many embodiments can be obtained.
1…USB接続システム
10…ホスト
11…USBホストコントローラ
25…USBケーブル
30…USB機器
31…USBデバイスコントローラ
32…CPU
33…リセット回路
DESCRIPTION OF
33 ... Reset circuit
Claims (2)
USBケーブルを介してホスト装置とデータ通信するUSB通信手段を備え、
前記USB通信手段を介して前記ホスト装置から受信するリセット信号に基づいて前記CPU及び前記USB通信手段をリセットするUSB機器であって、
前記CPUの前記通常モード及び前記省エネモードを監視すると共に、該CPUに供給するクロック信号の切り替えにより両モード間を状態遷移させる状態監視回路を備え、
さらに状態監視回路は、前記USB通信手段を介して前記リセット信号を受信したとき、
前記CPUが前記省エネモードの場合には、該CPUを前記通常モードへ状態遷移させる一方、
前記CPUが前記通常モードの場合には、該CPU及び前記USB通信手段をリセットさせる信号をリセット回路に送信することを特徴とする
USB機器。 In the normal mode, the control operation of the entire device is executed, and in the energy saving mode, the CPU stops the operation,
USB communication means for data communication with the host device via the USB cable,
A USB device that resets the CPU and the USB communication means based on a reset signal received from the host device via the USB communication means;
A state monitoring circuit that monitors the normal mode and the energy-saving mode of the CPU and changes the state between both modes by switching a clock signal supplied to the CPU,
Furthermore, when the state monitoring circuit receives the reset signal via the USB communication means,
When the CPU is in the energy saving mode, the CPU makes a state transition to the normal mode,
A USB device, wherein when the CPU is in the normal mode, a signal for resetting the CPU and the USB communication means is transmitted to a reset circuit.
請求項1に記載のUSB機器とUSBケーブルを介してデータ通信するUSB通信手段と、
制御処理を実行する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記USB機器との通信エラー発生の際に前記USB機器に対して前記リセット信号を送信するリセット信号送信処理と、
所定時間が経過しても通信エラーが解消しなかった場合に再度前記リセット信号を送信するリトライ処理とを実行するホスト装置であって、
該ホスト装置と、前記USB機器とをUSBケーブルで接続した
USB接続システム。 The host device is
USB communication means for performing data communication with the USB device according to claim 1 via a USB cable;
Control means for executing control processing,
The control means includes
A reset signal transmission process for transmitting the reset signal to the USB device when a communication error occurs with the USB device;
A host device that executes a retry process for transmitting the reset signal again when a communication error is not resolved even after a predetermined time has elapsed,
A USB connection system in which the host device and the USB device are connected by a USB cable.
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Legal Events
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110621 |
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A02 | Decision of refusal |
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