ユニバーサル・シリアル・バス
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/04/21 01:27 UTC 版)
物理接続
端子類/コネクタ
| 規格 | USB 1.0 1996 |
USB 1.1 1998 |
USB 2.0 2001 |
USB 2.0 改訂版 |
USB 3.0 2008 |
USB 3.1 2013 |
USB 3.2 2017 |
USB4 2019 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 最大転送速度 | 12 Mbps | 480 Mbps | 5 Gbps | 10 Gbps | 20 Gbps | 40 Gbps | |||
| A コネクタ | 
|
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非推奨 | |||||
| B コネクタ | 
|
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非推奨 | ||||||
| C コネクタ | 後方互換のみ |  (Enlarged to show detail) | |||||||
| ミニA コネクタ | N/A | 
|
非推奨 | ||||||
| ミニB コネクタ | N/A | 
|
非推奨 | ||||||
| ミニAB コネクタ[注釈 1] | N/A | 
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非推奨 | ||||||
| マイクロA コネクタ | N/A | 
|
|
非推奨 | |||||
| マイクロB コネクタ | N/A | 
|
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非推奨 | |||||
| マイクロAB コネクタ | N/A | 
|
|
非推奨 | |||||
-
A コネクタ オス -
A コネクタ メス -
B コネクタ オス -
C コネクタ オス -
C コネクタ メス -
ミニA コネクタ オス -
ミニB コネクタ オス -
マイクロB コネクタ オス -
マイクロB コネクタ メス -
マイクロB コネクタ オス -
マイクロB コネクタ メス
端子類/コネクタの形状はUSB 2.0までは転送プロトコルと同じ規格で、3.0以降は転送プロトコルとは独立した規格で定められている。ミニA端子B端子、ABソケットについては拡張規格であるUSB On-The-Go規格内で定められている。定義されている端子形状には以下のものがある。
- USB 2.0までの対応品
- USB Aプラグとソケット (Standard-A)
- USB Bプラグとソケット (Standard-B)
- ミニUSB仕様
- ミニAプラグとソケット
- ミニBプラグとソケット
- ミニABソケット
- マイクロUSB仕様
- マイクロAプラグとソケット
- マイクロBプラグとソケット
- マイクロABソケット
- USB 3.0までの対応品
- USB Aプラグとソケット (Standard-A)
- USB Bプラグとソケット (Standard-B)
- マイクロBプラグとソケット
- USB 3.1までの対応品
- USB Aプラグとソケット (Standard-A)
- USB Cプラグとソケット
A端子類はコンピュータ本体やハブ（下流・デバイス接続側）に、B端子類は周辺機器やハブ（上流・ホスト接続側）に使われている。ミニB端子類は、デジタルカメラなどの小型デバイスに使用される。端子形状を変えることにより接続方法を制限し、バストポロジーの木構造が保たれるように配慮されている。
ミニABソケット（メス側コネクタ）は、ミニAプラグとミニBプラグのどちらでも接続できるものであり、マイクロABソケット（メス側コネクタ）についても同様である。詳しくはUSB On-The-Go参照のこと。携帯情報端末やスマートフォンなどの一部で使われている。これらの搭載機はパソコンに接続する場合は『子機』として動作し、単体の場合は他のUSB機材を接続して『親機』として使うことを前提としている事と小型化のために採用している。使用時は接続ケーブルを交換することでどちらの動作をすべきなのかを判断している。本体側もUSBホスト機能を内蔵している。
USB 3.0まで対応出来る端子とソケットが2008年11月から新しく仕様に加わった。従来どおりUSB 1.1以降での上位互換性を守り、USB 3.0まで対応可能な端子とソケットはUSB 1.1以降の物との混用が可能である。USB 3.0でのピン数の増加に対応して新たな端子とソケットは、USB 2.0までの規格形状を満たしながら、奥まった位置 (A) や2段重ね (B)、横位置（SideCarと呼ばれる横並びの配置、Micro-B）に追加の端子が増やされた。（この増やされた端子の分だけ、USB 3.0のBコネクタ、Micro-Bコネクタは、USB 2.0までのBコネクタやMicro-Bコネクタよりも大きく、USB 3.0用の接続ケーブルをUSB 2.0機器に接続することができない。）
どの世代においても、端子は、データ端子よりも電源端子の方が長くなっている。これは、機器が挿抜される際、電源が入っていない状態でデータ端子に電圧がかかり、機器を破損するのを防止するためである。
補足：WACOMが出していた液晶タブレットPL-550はミニDINコネクタ4ピン形状のコネクタを採用している。しかし、ピンアサインはS端子ともADB (Apple Desktop Bus) とも異なる。現在、日本国内でこのケーブル単体での入手は困難である。
色
| カラー | ポート | プラグ | 説明 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ブラック、またはホワイト | ○ | Type-A、またはType-B | |||||||
| ブルー | Type-A、またはType-B, SuperSpeed（3.x系統） | ||||||||
| ティールブルー | Type-A、またはType-B, SuperSpeed+（3.x系統） | ||||||||
| グリーン | Type-A、またはType-B, Qualcomm Quick Charge[22] | ||||||||
| パープル | ー | ○ | Type-A、またはUSB-C, Huawei SuperCharge | ||||||
| イエロー、またはレッド | ○ | ー | ハイカレント（大電流） またはスリープ＆チャージ | ||||||
| オレンジ | 主に産業用ハードウェアで使用される高保持コネクタ。 | ||||||||
USBポートとコネクタは、さまざまな機能とUSBバージョンを区別するために色分けされていることがよくある。ただし、これらの色はUSB仕様の一部ではなく、メーカーによって異なる場合がある。たとえば、USB 3.0仕様では適切な色分けが義務付けられているが、標準AのUSB3.0コネクタとプラグには青色 (Pantone 300C) のインサートのみが推奨されている[23]。初期型のPlayStation 3のコラボモデルは例外的に、本体カラーにUSB端子の色が変更されている場合がある。
USB Type-C
2014年8月、USB 3.0 Promoter Groupによって策定された[24]。スマートフォンなどの小型機器に向けたサイズの縮小と、最大100Wまでの電力供給を可能にするUSB Power Deliveryへの対応、そして表裏どちら向きでも挿せる構造が特徴。 ただし、USB Type-Cコネクタを装備する機器であってもUSB 3.1やUSB Power Deliveryに対応するとは限らないので注意が必要（コネクタ形状と機能は別々に考える必要がある）。
特徴は以下の通り。
-
USB Type-C オス -
USB Type-C メス
ピン配置
UC-E6互換プラグ
ミニBプラグ
（標準）Bプラグ
（標準）Aソケット
（標準）Aプラグ
USB 2.0規格のマイクロ仕様のコネクタの横にUSB 3.0規格で増えた端子分のコネクタが並べられる。
No.1: 電源 (VBUS)
No.2: USB 2.0差動対 (D−)
No.3: USB 2.0差動対 (D+)
No.4: USB OTGのID識別線
No.5: GND
No.6: USB 3.0信号送信線 (−)
No.7: USB 3.0信号送信線 (+)
No.8: GND
No.9: USB 3.0信号受信線 (−)
No.10: USB 3.0信号受信線 (+)
| 標準USBコネクタ | ミニ・マイクロUSBコネクタ | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Pin | Function（ホスト側） | Function（機器側） | Pin | Function（ホスト側） | Function（機器側） |
| 1 | VBUS (4.75 - 5.25 V) | VBUS (4.4 - 5.25 V) | 1 | VBUS (4.75 - 5.25 V) | VBUS (4.4 - 5.25 V) |
| 2 | D− | 2 | D− | ||
| 3 | D+ | 3 | D+ | ||
| 4 | GND | 4 | ID※ | ||
| 5 | GND | ||||
※ID信号はOTGのホスト｜デバイスの区別に使われ、ホストケーブルのプラグ内部でV-に繋がれる。[要確認]
端子形状・方向
USB A端子はその端子を正面から見るといずれの側からも単なる長方形となっており、接続するための裏表を間違う事がある。実際にはオス側（穴のある側）表面にかかれているUSBのマークにより判断が可能だが、それを利用者が意識せず逆差ししようとすることがある。USBポートおよびオス側コネクタ内の厚みの半分ほどをプラスチックの板で塞ぐことにより、逆差しが物理的に不可能になるようにしてあるので（本記事内の各写真を参照）USBプラグが差せない、という状況になる。
バッファローはA端子の表裏どちらを挿しても正常に使用できる独自仕様の「どっちもUSB」シリーズ（USBハブ・ケーブル等）を2012年に発売した[26][27]。
ケーブル
USB 2.0規格ではケーブルはHigh/Full Speed用とLow Speed用の2つが定められている。安価に製造できるようLow Speed用は電気的特性が緩い。Low Speedデバイスではケーブルが分離できるように設計することが明示的に禁止されているため、単独のケーブルはすべてHigh/Full Speed用となる。
USB 3.0規格はSuperSpeed用に信号線が増やされているためにケーブルもUSB 3.0用のものが用いられる。
誤接続を防ぐため、A端子はホスト側、B端子はデバイス側と規定されている。このため、両側がA端子、あるいは両側がB端子であるようなケーブルは規格違反品である。
またこれとは別に、A端子とAソケットが付いたUSB延長ケーブルはA・B端子使い分けの点では問題がないが、複数接続によって規定の長さを超える危険性があるため、これも規格で明示的に禁止されている[28]。
注釈
出典
- ^ ミニ扇風機、電気毛布、電気ポットと言った「USB家電」も発売されている。
- ^ Inc, mediagene (2020年5月17日). “2021年ごろ登場！ 新規格｢USB4｣に知っておくべきことすベて”. www.lifehacker.jp. 2020年9月27日閲覧。
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- ^ “転送速度を2倍に引き上げた「USB 3.2」が策定”. PC Watch (インプレス) 2017年7月26日閲覧。
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- ^ (英語) (PDF) Universal Serial Bus 3.2 Specification, USBインプリメンターズ・フォーラム, (September 22, 2017), Table 5-1. USB Connectors Applicability to USB 3.2 2019年4月3日閲覧。
- ^ (英語) (PDF) Universal Serial Bus 3.2 Specification, USBインプリメンターズ・フォーラム, (September 22, 2017), Table 5-2. Standard USB Cables Applicability to USB 3.2 2019年4月3日閲覧。
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- ^ USB Class Codes USB.org内
- ^ Use class information in the interface descriptors. This base class is defined to be used in device descriptors to indicate that class information should be determined from the Interface Descriptors in the device.
- ^ Universal Serial Bus Test and Measurement Class Specification (USBTMC), Revision 1.0, April 14, 2003, USB Implementers Forum, Inc.
- ^ “DFU_1.1.doc” (PDF). 2010年6月22日閲覧。
- ^ “Qualcomm Certified Nekteck Quick Charge 2.0 54W 4 Ports USB Rapid Turbo Car Charger”. 2017年7月19日閲覧。
- ^ “Universal Serial Bus Revision 3.0 Specification, Sections 3.1.1.1 and 5.3.1.3” (ZIP). usb.org. 2014年5月19日時点のオリジナルよりアーカイブ。2019年4月28日閲覧。
- ^ [1]
- ^ a b c “USBの新規格Type-C：USB Type-Cは今後、主流になるか？ PC・スマホも続々登場”. 日経BP. (2016年5月18日). オリジナルの2016年9月23日時点におけるアーカイブ。 2016年9月11日閲覧。
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- ^ Universal Serial Bus Revision 2.0 specification, 6.4.4 Prohibited Cable Assemblies
- ^ USBの限界に挑む！ 規格上の接続数127台は可能か？1/3 2/3 3/3 ASCII.jpデジタル2012年8月24日
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- ^ 【山田祥平のRe:config.sys】とにもかくにもType-C、Galaxy Note 10+が示す急速充電の方向性 - PC Watch
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- ^ サイズ、5/12Vを最大3A供給できる「PoweredUSB」対応製品, PC Watch, 2006年6月2日
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- ^ 携帯電話の業界団体，充電器の規格統一で協力へ（日経BP, 2009年6月30日）
- ^ 欧州で携帯電話の充電器を共通化，Apple，Nokia，RIMなど大手10社が合意（日経ITPro, 2009年6月30日）
- ^ Universal Charging Solution
- ^ 動く!改造アホ一台 より。
- ^ USBやiPhoneのLightning端子で小型扇風機（ファン）を使用すると、わりと大変なことになることがあるっぽい／「モバイルファンを使った結果スマホを破壊された」
- ^ “「無料の公共スマホ充電ステーションを使うな」とFBIが警告”. GIGAZINE (2023年4月11日). 2023年4月12日閲覧。
- ^ “iPhone、ついにUSB「Type-C」を同梱のACアダプターに搭載”. 日経XTECH. 2021年1月14日閲覧。
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- ^ https://web.archive.org/web/20080505041321/http://www3.coara.or.jp/~tomoyaz/higaax08.html#080209 ●接触不良USBを救うコンタクトＲのナゾ 今日の必ずトクする一言
- ^ 『姿を表わした「USB 3.0」5Gビット/秒で機器を接続』 日経エレクトロニクス 2008年10月6日号
- ^ SHARP LC-22K5等
- ^ 【PC Watch】 NECエレ、5Gbps転送対応のUSB 3.0ホストコントローラを開発
- ^ 世界初!! 従来比10倍の次世代高速規格USB3.0に対応したハードディスク - バッファロープレスリリース 2009年10月7日
- ^ テクノロジー最前線（2）：普及目前USB 3.0に暗雲？ 下位互換性ない未認証品出回る (2/2)
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