ELSONIC EFS-EMU03Wパッケージ一見して普通のUSBケーブルのパッケージといった態であり、下部にそれなりに大きく記された「リバーシブル」の文字を認識できないと通常のUSBケーブルと区別できないような地味さである

micro USBでリバーシブル? ~ノジマ、ELSONICブランドでUSBケーブルを発売~

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by [2016年3月14日]

現在のパソコン、タブレット、それにスマートフォンなどで幅広く利用されているUSB。

USB Type-A(左)・Type-B(右)コネクタUSBの規格制定当時から使用されてきた、基本となるコネクタ2種。コネクタそのものの外殻形状や内部の接点配置・形状に規格制定当時最新の知見が多数盛り込まれていた

USB Type-A(左)・Type-B(右)コネクタ
USBの規格制定当時から使用されてきた、基本となるコネクタ2種。コネクタそのものの外殻形状や内部の接点配置・形状に規格制定当時最新の知見が多数盛り込まれていた

Universal Serial Bus(汎用シリアルバス)というその正式名称を持つこのインターフェイスは、USBメモリと呼ばれるフラッシュメモリ内蔵のストレージデバイスやキーボード、マウス、プリンター、果てはディスプレイアダプタの接続と、本当に幅広い分野で用いられています。

しかしこのUSBインターフェイスには、長らく1つの特徴が問題点として指摘され続けてきました。

コネクタを間違った向きに挿し込むのを物理的に予防するために、コネクタ形状がある向きに正しく挿し込まないと動作しない構造・仕様となっていることが、「うまく挿せない」「うまくつながらない」という苦情につながっていたのです。

このUSBコネクタの最初期の状況を調べると、広く普及させるために低コストでいかに簡潔かつ誰が使っても確実に接続できるコネクタとするか、いかにして確実にプラグアンドプレイを実現するかということに腐心して開発されたことは明らかで、また当時の状況では大幅なコスト増や伝送時のエラーレート増大につながりかねないリバーシブルなコネクタ配置などとても採用できたものでは無かったはずなのですが、規格の制定から20年を経た現在では、当初は大きな特徴であったはずの仕様がさも欠陥であるかのごとく指弾されるようになってしまって(※注1)います。

 ※注1:そもそも、USBのコネクタ規格制定当時はパソコンその他の電子機器で利用されるインターフェイスの接続用コネクタでリバーシブルな設計のものなどほとんど皆無で、それどころか接点のピンが細くて挿抜時にピン折れ事故が頻発するコネクタ規格も少なくありませんでした。更に言えば、全く違う用途・ピンアサインのインターフェイスで全く同じ形状・ピン数のコネクタが使用されていて(例えばMac用を中心とする一部周辺機器のSCSIインターフェイスとAT互換機のパラレルポート、それにモデムを中心とするシリアルインターフェイス搭載機器で利用されていた25ピンD-SUBコネクタなど)、間違えて異なるインターフェイス規格の機器に接続すると機器故障や発火の恐れすらあるような状況でもありました。接続のトポロジの上下関係を固定するためにコネクタ形状を接続の上下でA・Bと分けたことや、挿抜時によほどのことがなければ破損事故が発生しないような接点構造を採用したことも含めて、USBの各コネクタ設計がいずれも当時最新・最良の知見に基づくものであったことを、そうしてUSBが普及したからこそこの問題が生じたことを無視して逆向きに挿せない規格を制定したことを非難するのは、そうした当時の状況を無視した後付けの知恵による不当な非難というべきで、決して妥当な行為では無いと筆者は考えます。

VESAが公表したUSB Type-C端子のピンアサインリバーシブル接続を無理なく可能とするため工夫が凝らされており、これまでのUSB端子とは一線を画する複雑な構成である。

VESAが公表したUSB Type-C端子のピンアサイン
リバーシブル接続を無理なく可能とするため工夫が凝らされており、これまでのUSB端子とは一線を画する複雑な構成である。

この問題に対する抜本的な解決策としては、Appleが自社のiPhone・iPadなどで新設計のリバーシブルコネクタ(Lightningコネクタ)を搭載するようになったことの影響や、USB 3.0で飛躍的な高機能・高性能化を実現した代償としてコネクタの大型化が避けられなかったことへの対策として、USBの現行最新規格ではType-Cと呼ばれるリバーシブルかつ高機能・コンパクトな新型コネクタ規格が制定されています。

もっともこれは高機能ゆえにコネクタ/ソケット部品の単価がかなり高く、現状では最新鋭ノートパソコンなどから普及が徐々に始まっているものの、なかなか爆発的な普及を実現できないでいます。

USB Type-Cコネクタケーブルと各種ソケット様々な用途が想定されて複数のソケットが提供されているが、この種の新コネクタ規格にありがちなことに既存規格との物理形状面での互換性がない

USB Type-Cコネクタケーブルと各種ソケット
様々な用途が想定されて複数のソケットが提供されているが、この種の新コネクタ規格にありがちなことに既存規格との物理形状面での互換性がない

それだけでなく、このType-Cコネクタに既存コネクタ各種との物理的な形状の互換性がないということは、既存のUSBコネクタを備えた周辺機器やパソコン、タブレット、それにスマートフォンなどでは全くその恩恵を受けることができないことを意味します。

つまり、既存USBコネクタ搭載ハードウェアを利用するユーザーにとっては、Type-Cコネクタの登場は自分に関係の無い新しい規格が誕生しただけの話で、彼らが日常的に難儀しているUSBコネクタの向きの問題の解決には何ら寄与しません。

そうした状況下で、このほど家電量販店のノジマが展開している周辺機器ブランド「ELSONIC」から、「EFS-EMU」シリーズとしてMicro-B USB(互換)コネクタでリバーシブルな接続を実現したUSBケーブルが発売されました。

そこで今回は、この新しいコネクタを備えたUSBケーブルがどのようなものであるのかを考えてみたいと思います。

micro-B(互換)コネクタ以外は取り立てて大きな特徴は無い

さて、ケーブルの長さと外装色で合計8種類に分かれる(※注2)この「EFS-EMU」シリーズに属する充電・データ転送対応USBケーブルは、現在全国のノジマ各店とノジマのネットショップで販売されています。

 ※注2:長さは30cm・1.0m・1.5m・2.0mの4種、色はホワイトとブラックの2種で、これらの組み合わせにより合計8種類となります。

ELSONIC EFS-EMU03Wパッケージ一見して普通のUSBケーブルのパッケージといった態

ELSONIC EFS-EMU03Wパッケージ
一見して普通のUSBケーブルのパッケージといった態

そこでたまたま近くを通りがかる機会があったことから、東武鉄道浅草駅駅ビル七階のノジマ実店舗を訪れてこのシリーズのケーブルを購入してみることにしました。

携帯電話のアクセサリ類を扱っていたコーナーに行くとお目当ての製品が並んでいたのですが折角の新製品、それも自社ブランドの製品であるにもかかわらず特に目立ったポップが用意されることもなく、ひっそりと展示されるだけという状況でした。

まぁ、単価が1,000円前後で大したお値段の製品ではありませんから、店側としてもそこまでプッシュする必要性を感じなかったのかも知れませんが、少々拍子抜けしたことでありました。

実際に製品を手に取ってみると、前面には「向きを気にせず挿せる」「両面挿しOK」「リバーシブル」と書かれているのですが、それと意識しなければ普通のUSBケーブルと識別できないような、至ってシンプルかつ地味な、ごく普通のパッケージ(※注3)です。

 ※注3:実はそれで当初発見できず、しばらく店内をぐるぐる探索する羽目に陥ってしまいました。

ちなみにこのケーブル、急速充電対応のために5.0V給電系の定格電流が2.0Aとなっていることが明記されています。

ここでケーブル長0.3mで一番短い「EFS-EMU03W」を購入して帰宅後、早速パッケージからケーブル本体を取り出して観察してみました。

ELSONIC EFS-EMU03W 本体一見するとただの変哲も無いUSBケーブルだが、左のmicro-B互換コネクタを見るとこれまでにない形状の六角形断面となっていることがわかる

ELSONIC EFS-EMU03W 本体
一見するとただの変哲も無いUSBケーブルだが、左のmicro-B互換コネクタを見るとこれまでにない形状の六角形断面となっていることがわかる

Type-Aコネクタの付いている一方は取り立ててどうこう言うことは無いのですが、肝心のmicro-B互換コネクタの方は当然というべきか、これまでのmicro-Bコネクタにない構造となっています。

具体的に言うと、通常のmicro-Bコネクタであれば台形の両端を少し欠き取った六角形となっているはずのコネクタ部外殻の断面が正六角形を上下に圧縮したような上下左右それぞれに線対称の形状となっていて、中をのぞき込むと通常は中央に取り付けられた薄い板材の一方の面にしか設けられていない筈の5ピン端子がもう一方の面にも備えられています。

この5ピン端子は180度回転しても同じ機能を果たすため、中心軸を基準にして裏側の端子と点対称のピンアサインとなっています。

ELSONIC EFS-EMU型番USBケーブル のmicro-B 互換コネクタのピンアサインおよび結線ご覧の通り通常のmicro-Bコネクタの水色部分を削り取って線対称かつ点対称で向きが180°回転しても同じソケットに挿せるようにしてあり、さらに上段に下段と順序を反転した接点を追加して電気的にもリバーシブルとしてある。もっともこの構造の場合、極力一筆書きであることが望ましい2本のシリアルデータ線(ーData(2)・+Data(3))がそれぞれ上下に枝分かれすることになるため、信号伝送の信頼性確保・ノイズ対策の観点では決して望ましくない設計である

ELSONIC EFS-EMU型番USBケーブル のmicro-B 互換コネクタのピンアサインおよび結線
ご覧の通り通常のmicro-Bコネクタの水色部分を削り取って線対称かつ点対称で向きが180°回転しても同じソケットに挿せるようにしてあり、さらに上段に下段と順序を反転した接点を追加して電気的にもリバーシブルとしてある。もっともこの構造の場合、極力一筆書きであることが望ましい2本のシリアルデータ線(ーData(2)・+Data(3))がそれぞれ上下に枝分かれすることになるため、信号伝送の信頼性確保・ノイズ対策の観点では決して望ましくない設計である

これは通常のmicro-B USBコネクタの外殻形状を部分的に利用した、なかなか巧妙なリバーシブル構造化設計であると言えます。

もっとも、シリアル通信の理屈を考えればすぐ気づくことですが、このようにシリアル通信のデータ信号線を枝分かれさせるのは、ノイズを拾うためのアンテナをわざわざ立てるようなもので、データ転送速度の低いUSB 1.1ならばともかく高速伝送を行うUSB 2.0での接続を考えると信号伝送の信頼性確保という観点では大変よろしくない設計(※注4)です。

 ※注4:この問題を承知していたからこそ、これまでのUSB規格でこういったコネクタのリバーシブル構造化が正式規格に採用されなかったのだと言えます。また、信号線のノイズ耐性についての要求がUSB 2.0以前と比較して非常に厳しいUSB 3.0対応ケーブルが量産されるようになった現在であるからこそ、ケーブル全体でのエラーレートを基準内に収めることが可能になったと言え、こうしたケーブル設計製作上の技術的な進歩もこのリバーシブルコネクタ実現に影響している可能性が高いと考えられます。

ELSONIC EFS-EMU03W パッケージ裏面(抜粋)ご使用に際してのお知らせ・お願い」として機器のメモリが消去される可能性があるという結構怖いことがさらりと書かれている

ELSONIC EFS-EMU03W パッケージ裏面(抜粋)
ご使用に際してのお知らせ・お願い」として機器のメモリが消去される可能性があるという結構怖いことがさらりと書かれている

実際、この製品のパッケージ裏面の表記をよく読むと、「ご使用に際してのお知らせ・お願い」として「本製品の仕様(※注5)に際して、機器のメモリー内容が消去しましても、保証は一切いたしません。あらかじめご了承ください」といういささか剣呑な一文が記されています。つまり、メーカー側がこの問題を認識し、データ転送時のトラブル発生を危惧して予防措置的にこのような注意書きを行っていることは明白です。

 ※注5:前後の文脈から「使用」の誤植と推定されます。

こういった場合、オシロスコープでケーブル全体の特性を調べればそうした危険性の有無は一目瞭然なのですが、あいにく筆者の手元にはそんな結構な機材はありません。

そこで、もっとお手軽な特性の測定方法は無いものかと考えて、Nexus 7(2013)のストレージに大きなファイルを幾つか転送し、その所要時間を計ってみるといういささか古典的ながらある程度以上は確実な計測法を採ってみることにしました。

もし今回購入したケーブルのエラーレートが高ければ、その分だけ誤り訂正やそれに伴うデータ再送が行われ、通常のケーブルを使用する場合よりもコピーに必要な時間が延びる筈です。

今回は1つあたり700 MBから800 MB程度のサイズのH.264でエンコードした動画ファイルを8個、合計で6.23 GB分用意し、これらをコピー開始から完了まで何分で転送できるかを確認してみることにしました。H.264は圧縮率が高い分、MPEG2等と比較してファイル破損時に動画の破綻が検出しやすい傾向があって、データ破損の有無を確認するには好都合です。

比較対象としたのは、手元にあったUSB 2.0対応のType-A - micro-B接続USBケーブルで、こちらではパソコンとNexus 7(2013)との間でのファイル転送について約5分30秒弱で完了しました。

ELSONIC EFS-EMU03W micro-B互換コネクタの断面部クローズアップこのように変則的な構造・形状で、特に内側の接点部が非常に薄い樹脂板で支えられる構造であるなど耐久性や信号ノイズ耐性の面で結構心配な部分があるが、筆者が試験した範囲では意外と(?)まともなデータ転送速度が出た

ELSONIC EFS-EMU03W micro-B互換コネクタの断面部クローズアップ
このように変則的な構造・形状で、特に内側の接点部が非常に薄い樹脂板で支えられる構造であるなど耐久性や信号ノイズ耐性の面で結構心配な部分があるが、筆者が試験した範囲では意外と(?)まともなデータ転送速度が出た

続いてケーブルを今回購入した「EFS-EMU03W」に交換し同様の手順でファイルコピーを行ってみたところ、同じく約5分30秒弱で転送が完了しました。

この種のテストは様々な事情からばらつきが生じやすく、それゆえ念のため何回か繰り返して確認してみたのですが、所要時間については毎回概ね同じ傾向が現れています。

また、転送した動画データのNexus 7(2013)側での再生でも特に致命的な破損は発生しておらず、書き込まれたファイルのデータ整合性の点でも矛盾は出ていないようです。

つまり、パッケージには弁解だか脅迫だか分からないような言葉が並んではいますが、少なくとも筆者がテストした範囲では、普通のmicro-Bコネクタを持つケーブルと比較して特に致命的かつ有意な転送速度差は出ておらず、また転送に伴うファイル破損も見当たらない、と判断できる結果となりました。

このため、この製品は通常のデータ転送対応Type-A - micro-B接続USBケーブルと同じ扱いをしても特に問題とはならなそう(※注6)です。

 ※注6:もっとも、仮にデータ転送で問題があったとしても急速充電対応の充電ケーブルとして使うだけならばリバーシブル構造とすることに伴う諸問題は基本的に関係ないため、使い道に困るということは無いと思いますが。ただし、日常のカジュアルな用途はともかく、特に重要なデータの転送時には保険をかける意味で通常のmicro-Bコネクタを搭載するケーブルを使用した方が良いかも知れません。

ELSONIC EFS-EMU03WのMicro-B互換USBコネクタをNexus 7(2013)のmicro-B USBソケットに挿入した状態通常のUSBコネクタを挿す程度の力しかかけない状態だと、下のように充分奥まで挿し込めない。このため、上のようにコネクタの金属部品がほとんど見えなくなるまで強い力をかけて挿し込む必要がある

ELSONIC EFS-EMU03WのMicro-B互換USBコネクタをNexus 7(2013)のmicro-B USBソケットに挿入した状態
通常のUSBコネクタを挿す程度の力しかかけない状態だと、下のように充分奥まで挿し込めない。このため、上のようにコネクタの金属部品がほとんど見えなくなるまで強い力をかけて挿し込む必要がある

なお、コネクタの接続は意外と、というと失礼ですが通常のmicro-Bコネクタよりも硬いというか確実な挿し込みにはかなり以上の力をかけて押し込む必要があり、抜き取る際にも相応に大きな力が必要です。

筆者も結構長い間USBソケットを持った機器を使用してきましたが、ここまで挿抜時の抵抗が大きいUSBコネクタは初めてです。

これは恐らく、バネ状の構造となっている接点部が中央の板状部品を挟み込むように配置されている=挿抜時にソケット側接点部に通常よりも大きな圧力がかかることが原因と推測されますが、購入される方はこのようにコネクタ挿抜時の抵抗が非常に大きいことは念頭に置いておいた方がよろしいでしょう。

もっとも、挿抜時の抵抗が大きいということは一度きっちり挿し込めばそう簡単には抜けず突然の脱落の心配が少ないということで、接続の確実性という意味では意外と緩く簡単に抜けてしまう傾向のある普通のmicro-Bコネクタよりもかえって信用できる構造であると言えます。

データ転送には若干の不安が残るがコネクタ脱落の可能性が低く確実につながるのはメリットだ

以上、ELSONICブランドで発売された初のリバーシブルmicro-B USBコネクタ搭載ケーブルである「EFS-EMU」シリーズについて見てきましたが、色物かと思いきや実用性の高い、通常のmicro-Bコネクタ搭載ケーブルよりもずっと使い勝手の良いケーブルに仕上がっていたのは少々意外でした。

データ転送時の信号伝送の信頼性についてはもう少し使ってみてどの程度信用できるものか確認が必要な印象で、また挿抜時の抵抗がかなり大きいことからコネクタそのもの、特に内側の板状部品の耐久性や強度に若干の不安要素がありますが、こと充電が主目的ならば、今後はわざわざ通常のmicro-Bコネクタ搭載ケーブルを購入する必要はないのではないか、という印象を個人的に受けました。

むしろ、充電専用ケーブルならば他社製品でも積極的にこのタイプのコネクタを採用して欲しいくらいです。

ちなみに、このコネクタは他でも採用の動きがあり、既に岡山の周辺機器メーカーであるサンワサプライが搭載製品、それもType-Aコネクタ側もリバーシブルとした製品の発表を行っています。

ただ、先にも触れましたが信号伝送の信頼性確保、という観点では元々リバーシブルを前提としないこの種のUSBコネクタをリバーシブル化したコネクタの構造や配線は結構電気的におっかないというか、本質的にはできれば避けた方が良い性質のものであることは、実際の動作状況を見た上でもなお、特に強く記しておきたいと思います。

そのため、根本的な問題解決にはスマートフォンやタブレットなどの側で今後USB 3.1対応とType-Cソケットの搭載が進むことを待つ必要があるのですが、それまでのストップギャップ的なリバーシブル接続対応手段としてならば、特に充電用途に限って言えば、この種のリバーシブル化したUSBコネクタは大いに役に立つことでしょう。

▼参考リンク
向きを気にせず簡単接続できるAndroidスマホ用ケーブル発売 | 株式会社ノジマ
コネクタ両面対応スマートフォン充電ケーブル(急速充電可能・USB A/マイクロUSB・ケーブル長1m・LED内蔵) 500-USB038の販売商品 | 通販ならサンワダイレクト

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