JP2005242498A - データ伝送設備 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、ノート型パソコンと周辺装置の電源連動を行うとともに、ノート型パソコンにおいて周辺装置の認識を確実に行うことを可能とするデータ伝送設備を提供することを目的とする。
【解決手段】 拡張ユニット（周辺装置）８に、ノート型パソコン２のＰＣカード３と拡張ユニット８の通信ボード５との間の通信確立を検出する検出回路２０と、この通信確立検出により拡張ユニット８へ電源を投入する電源制御回路２１を設け、ノート型パソコン２は、電源の投入によりＯＳを起動し、カードスロット１のＰＣカード３の認識を行い、このＰＣカード３へ電源を供給し、一定の待ち時間をおいてＰＣカード３、シリアルケーブル（通信ライン）４および通信ボード５を介して拡張ユニット８のＰＣＩボード６の認識を行う構成とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、データ伝送設備、特にコンピュータからなる主装置とその周辺装置との間の電源連動に関するものである。

従来、主装置（コンピュータ）と、この主装置に接続されデータの送受信が実行される周辺装置からなるデータ伝送設備では、主装置の電源のオン／オフに連動して周辺装置の電源のオン／オフを行う電源連動を行っている。すなわち、主装置と周辺装置との間を、パラレルケーブルにより接続し、主装置の電源がオンとなると、多数あるパラレルケーブルの線の内１線を使用して信号を伝送し、ほぼ同時に周辺装置でも電源がオンする構成としている（たとえば、非特許文献１参照）。

しかし、パラレルケーブルを使用することからケーブル長は１ｍ程に制限されており、よって主装置と周辺装置とは１ｍ程の範囲に設置しなければならず、配置の自由度が低いという問題があった。

このような配置の自由度が低いという問題を解決する方法として、主装置と周辺装置との間を、スイッチファブリック技術を用いて接続することが考えられる。このスイッチファブリック技術では、シリアルケーブルにより主装置と周辺装置との間を接続することで、主装置と周辺装置との間を１２ｍ程まで延ばすことができ、主装置から離れた場所に周辺装置を配置する等の自由度を高めることができる。
株式会社コンテック商品カタログ、株式会社コンテック２００３年１１月発行、ｐ．Ｊ０１−Ｊ１６

しかし、主装置と周辺装置との間が１２ｍ程も離れると、電源のオン／オフを連動させないと操作が煩雑になる。しかし、シリアルケーブルは、線の本数が少ないことから、その内の１本を電源用専用線（主装置の電源確立の確認信号を伝送する線）して同時に電源をオンすることが困難となっている。そこでシリアルケーブルとは別に専用ラインを敷設し、主装置の電源確立の確認信号を前記専用ラインを介して周辺装置に伝送し、周辺装置はこの電源確立の確認信号を検出すると、実装しているＰＣＩボードに電源を供給する電源連動方式が考えられる。

一方、カードスロット（カードバスコントローラ）を有するノート型パーソナルコンピュータ（パソコン）からなる主装置では、電源スイッチがオンされると、オペレーティングシステム（ＯＳ）が起動され、ＯＳは起動すると、カードスロットにカードが挿入されているかどうかを確認し、続いてＯＳは、この確認によりカードスロットに周辺装置との通信用ＰＣカードが挿入されていることを認識すると、周辺装置に実装されている各基板（ＰＣＩボード）の認識を行う。ただし、このとき周辺装置の各基板がスタンバイ状態であることが必要である。

しかし、上記主装置と周辺装置との間の電源連動では、主装置の電源がオンされ、カードスロット（カードバスコントローラ）が起動し、周辺装置とのＰＣカードが認識され、周辺装置側と接続が確立される頃に、周辺装置の電源がオンとなる。その後、周辺装置の各基板（ＰＣＩボード）がスタンバイ状態なる。よって、ＯＳの起動の完了が早い場合、ＯＳは周辺装置の各基板を認識することができない事態が発生する。

また別途専用ラインを敷設する必要があり、コストがかかるという問題が発生する。
そこで、本発明は、専用ラインを敷設することなく、主装置の電源のオン／オフに連動して周辺装置の電源のオン／オフを行うことを可能とするとともに、主装置において周辺装置の認識を確実に可能としたデータ伝送設備を提供することを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、カードスロットを有するコンピュータからなる主装置と、前記主装置のカードスロットに実装され、送信データのパラレル−シリアル変換・受信データのシリアル−パラレル変換を行うカード型の第１通信手段と、前記第１通信手段とシリアル通信ラインを介して接続され、送信データのパラレル−シリアル変換・受信データのシリアル−パラレル変換を行う第２通信手段、および少なくとも１つの前記主装置の機能を拡張する拡張手段を備えた少なくとも１台の周辺装置からなるデータ伝送設備であって、
前記周辺装置に、前記第１通信手段と第２通信手段との間の通信確立を検出する検出回路と、前記検出回路の通信確立検出により、前記拡張手段へ電源を投入する電源制御回路を設け、前記主装置のコンピュータは、このコンピュータへの電源の投入により、オペレーティングシステムを起動し、続いてカードスロットの前記第１通信手段の認識を行い、この第１通信手段へ電源を供給し、一定の待ち時間をおいて前記第１通信手段、シリアル通信ラインおよび第２通信手段を介して前記周辺装置に備えられた拡張手段の認識を行うことを特徴とするものである。

上記構成によれば、コンピュータへの電源の投入により、オペレーティングシステムが起動されると、オペレーティングシステムは、カードスロット内のカードを検索し、カードを認識すると、すなわち第１通信手段を認識すると、第１通信手段へ電源を供給する。よって前記第１通信手段と第２通信手段間に通信が確立され、この通信確立は検出回路により検出され、通信確立検出により拡張手段へ電源が供給される。すなわち、電源連動される。一方、オペレーティングシステムは、カードスロット内に第１通信手段を認識すると、一定の待ち時間をおいて第１通信手段、シリアル通信ラインおよび第２通信手段を介して周辺装置に備えられた拡張手段の認識を行う。前記一定の待ち時間により、電源が投入された拡張手段が安定してバスの条件に答えられるスタンバイ状態になるまで待ってからオペレーティングシステムが拡張手段を探しにいくロジックが動くため、主装置により周辺装置の認識が確実に実行される。また電源確認用に専用ラインを敷設する必要はなくなる。

また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、前記第１通信手段に、前記主装置のコンピュータとの第１バスインターフェイス回路と、前記第１バスインターフェイス回路と前記シリアル通信ラインとの間に接続され、送信データのパラレル−シリアル変換・受信データのシリアル−パラレル変換を行う第１シリアル／パラレルインターフェイス回路が実装され、前記第２通信手段に、前記周辺装置の拡張手段との第２バスインターフェイス回路と、前記シリアル通信ラインと前記第２バスインターフェイス回路との間に接続され、送信データのパラレル−シリアル変換・受信データのシリアル−パラレル変換を行う第２シリアル／パラレルインターフェイス回路が実装され、前記検出回路は、前記第２通信手段の前記第２シリアル／パラレルインターフェイス回路に接続されることを特徴とするものである。

上記構成によれば、主装置と周辺装置のデータ（パラレルデータ）は、シリアルデータに変換され、シリアル通信ラインを介して送受信される。このように、シリアル通信ラインを使用することにより、主装置と周辺装置との間の距離を長くすることが可能となり、主装置と周辺装置の配置の自由度が高まる。

また請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明であって、前記主装置の第１通信基板と、少なくとも１台の周辺装置の第２通信基板は、スイッチファブリックのブリッジを形成することを特徴とするものである。

上記構成によれば、主装置は、スイッチファブリックの機能により第１通信基板と少なくとも１台の周辺装置の第２通信基板を意識することなく、周辺装置にアクセスすることができる。

本発明のデータ伝送設備は、オペレーティングシステムは電源が投入され立ち上がると、一定の待ち時間により、電源が投入された拡張手段が安定してバスの条件に答えられるスタンバイ状態になるまで待ってから拡張手段を探しにいくロジックが動くため、主装置において周辺装置の認識が確実に実行される、という効果を有している。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態におけるデータ伝送設備の概略外形図、図２は同データ伝送設備の構成図である。

図１および図２に示すように、データ伝送設備は、カードスロット１を有するノート型パソコン（パーソナルコンピュータ；主装置の一例）２と、ノート型パソコン２のカードスロット１に実装され送信データのパラレル−シリアル変換・受信データのシリアル−パラレル変換を行うＰＣカード（カード型の通信基板；第１通信手段の一例）３と、ＰＣカード３とシリアルケーブル（ＵＴＰケーブル；シリアル通信ラインの一例）４を介して接続され送信データのパラレル−シリアル変換・受信データのシリアル−パラレル変換を行う通信ボード（通信基板；第２通信手段の一例）５、ディジタル入出力ボードやアナログ入出力ボードなどのＰＣＩボード（周辺装置の基板；主装置の機能を拡張する拡張手段の一例）６およびＡＣ電源をＤＣ電源に変換する電源部７が備えられた拡張ユニット（周辺装置の一例）８から構成されている。なお、図２に仮想線で示すように、拡張ユニット８を複数台（図では２台）をノート型パソコン２に接続することができる。

またノート型パソコン２には、図２に示すように、電源スイッチ１１がオンされると電源が供給されるカードバスコントローラ１２が設けられている。また前記ＰＣカード３に、図３に示すように、このノート型パソコン２のカードバスコントローラ１２とバスインターフェイスを行う第１バスインターフェイス回路１３と、この第１バスインターフェイス回路１３とシリアルケーブル４との間に接続され、送信データのパラレル−シリアル変換・受信データのシリアル−パラレル変換を行い、データ通信を実行する第１シリアル／パラレルインターフェイス回路１４が実装されている。

また拡張ユニット８には、ＰＣＩボード６が実装される拡張スロット１６を有する主基板２７が設けられ、この主基板２７および拡張スロット１６を介してＰＣＩボード６へ電源を供給する電源制御スイッチ１７が設けられている。また前記通信ボード５には、図３に示すように、ＰＣＩボード６とバスインターフェイスを行う第２バスインターフェイス回路１８と、シリアルケーブル４と第２バスインターフェイス回路１８との間に接続され、送信データのパラレル−シリアル変換・受信データのシリアル−パラレル変換を行い、データ通信を実行する第２シリアル／パラレルインターフェイス回路１９と、第２シリアル／パラレルインターフェイス回路１９に接続され、ＰＣカード３と通信ボード５との間の通信確立を検出する検出回路２０と、検出回路２０の通信確立検出により、電源制御スイッチ１７をオンしてＰＣＩボード６へ電源を投入する電源制御回路２１が実装されている。

また図１において、２３，２４はそれぞれ、ＰＣカード３と通信ボード５に実装されるスイッチファブリックのチップ（ルート／リーフ）を示しており、第１シリアル／パラレルインターフェイス回路１４と第２シリアル／パラレルインターフェイス回路１９は、スイッチファブリック（スターファブリック）のブリッジを形成している。また２５はノート型パソコン２のＡＣコンセントであり、電源スイッチ１１に接続され、２６は拡張ユニット７のＡＣコンセントであり、電源部８に接続されている。この電源部８より通信ボード５に常時ＤＣ電源（スタンバイ電源）が供給され、また電源制御スイッチ１７を介してＰＣＩボードにＤＣ電源が供給されている。

なお、スイッチファブリックのチップ２３，２４間の通信信号には通信確立自体の信号はないので、検出回路２０は通信信号を定義して条件を作り、通信確立を検出している。
上記構成によるノート型パソコン２と拡張ユニット８の動作を説明する。

前準備として、ＰＣカード３と通信ボード５間をシリアルケーブル４にて接続し、ＰＣカード３をノート型パソコン２のカードスロット１に挿入する。続いて、ＡＣコンセント２５，２６からノート型パソコン２と拡張ユニット８に電源を供給する。このとき、拡張ユニット８の通信ボード５に電源部７よりＤＣ電源が供給され、第２バスインターフェイス回路１８と第２シリアル／パラレルインターフェイス回路１９は動作しているが、ＰＣＩボード６にはＤＣ電源は供給されていないため、拡張ユニット８としては機能していない状態にある。

ノート型パソコン２の電源スイッチ１１が投入されると（ステップ−ａ１）、ノート型パソコン２のオペレーティングシステム（ＯＳ）が起動される（ステップ−ａ２）。続いてＯＳによりカードバスコントローラ１２が起動され（ステップ−ａ３）、ＯＳによりカードバスコントローラ１２を介してカードスロット１にカードが挿入されているかが認識され（ステップ−ａ４）、認識されるとカードスロット１に電源が供給され（ステップ−ａ５）、続いてカードの種類が認識される（ステップ−ａ６）。

カードスロット１に電源が供給されてＰＣカード３に電源が供給されると、ＰＣカード３の第１シリアル／パラレルインターフェイス回路１４と通信ボード５の第２シリアル／パラレルインターフェイス回路１９との間に通信が確立する。すると、通信ボード５の検出回路２０により通信確立が検出され（ステップ−ｂ１）、この電源確立検出に基づいて電源制御回路２１により電源制御スイッチ１７がオンされ（ステップ−ｂ２）、ＰＣＩボード６へ電源が供給される（ステップ−ｂ３）。この電源の供給によりＰＣＩボード６は安定してバスの条件に答えられる動作可能なスタンバイ状態となる（ステップ−ｂ４）。

一方、ＯＳはＰＣカード３（スイッチファブリックルート）を認識すると、１秒間（所定時間Ｔ；一定の待ち時間の一例）の間、待機して（ステップ−ａ７）、ＰＣカード３を介して通信ボード５（スイッチファブリックリーフ）を認識（検出）し（ステップ−ａ８）、続いて拡張スロット１６に実装されている（備えられている）ＰＣＩボード６を認識（検出）する（ステップ−ａ９）。

このように、電源確立検出に基づいて電源制御回路２１により電源制御スイッチ１７がオンされることにより、ノート型パソコン２と周辺装置である拡張ユニット８との間で電源連動が行われるとともに、ノート型パソコン２のＯＳはＰＣＩブリッジを認識し、順次、通信ボード５、拡張スロット１６に実装されているＰＣＩボード６を検出しようとするとき、所定時間Ｔの間、待機する（検出を遅延する）ことにより、ＰＣＩボード６に電源が供給されＰＣＩボード６が安定してバスの条件に答えられる動作可能なスタンバイ状態になるまでの時間待つことになり、ＯＳによりＰＣＩボード６が正しく認識される。

またノート型パソコン２の電源スイッチ１１がオフとなると、ノート型パソコン２のＰＣカード３への電源の供給が遮断されるため、ＰＣカード３の第１シリアル／パラレルインターフェイス回路１４と通信ボード５の第２シリアル／パラレルインターフェイス回路１９との間の通信が確立されなくなる。すると、通信ボード５の検出回路２０により通信確立が検出されなくなり、電源制御回路２１により電源制御スイッチ１７がオフされ、ＰＣＩボード６への電源供給が遮断され、電源連動が実行される。またＰＣＩボード６への電源供給の遮断によって消費電流が軽減される。

なお、上記所定時間Ｔは、電源制御スイッチ１７がオンして電圧が安定するまでの時間（最大５００ｍｓ）と、ＰＣＩボード６に搭載されたチップの環境設定に必要な時間、たとえばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が搭載されている場合、最大３００ｍｓを加算し、余裕をみて１秒に設定している。

以上のように、本実施の形態によれば、ノート型パソコン（コンピュータ）２への電源の投入によりＯＳが起動され、ＯＳによりカードスロット１内にＰＣカード３が認識されて電源が供給され、所定時間Ｔ遅延させてＰＣカード３、シリアルケーブル４および通信ボード５を介して拡張ユニット８に実装されたＰＣＩボード６の認識が行われることにより、ＰＣカード３と通信ボード５との間に通信が確立して電源が投入されたＰＣＩボード６が安定してバスの条件に答えられるスタンバイ状態になるまで待って、ＯＳがＰＣＩボード６を探しにいくロジックが動くため、ノート型パソコン２において拡張ユニット８のＰＣＩボード６を確実に認識することができる。またＰＣカード３と通信ボード５との間に通信が確立したことを検出回路により検出してＰＣＩボード６の電源を投入することにより、ノート型パソコン２（主装置）の電源確立の確認信号を拡張ユニット８（周辺装置）へ伝送する専用ラインを敷設する必要を無くすことができる。

また本実施の形態によれば、ノート型パソコン２と拡張ユニット８のデータ（パラレルデータ）は、シリアルデータに変換され、シリアルケーブル４を使用して送受信されることにより、ノート型パソコン２と拡張ユニット８との間の距離を長くすることが可能となり、ノート型パソコン２と拡張ユニット８、特に拡張ユニット８の配置の自由度を高めることができる。

また本実施の形態によれば、ノート型パソコン２のＰＣカード３と、拡張ユニット８の通信ボード５は、スイッチファブリック（スターファブリック）のブリッジを形成していることにより、ノート型パソコン２のＯＳは、ＰＣカード３と拡張ユニット８（少なくとも１台の周辺装置）の通信ボード５を意識することなく、拡張ユニット８にアクセスすることができ、また拡張ユニット８を簡単に増設することができる。

なお、本実施の形態では、主装置の機能を拡張する拡張手段（ＰＣＩボード）としてディジタル入出力ボードやアナログ入出力ボードを周辺装置（拡張ユニット）に実装しているが、このような入出力ボードに限ることはなく、他の機能を搭載したボードとすることも可能である。

また本実施の形態では、第２通信手段として通信ボード５を使用しているが、これに限ることはなく、ＰＣカード３のようにカード式の通信手段とすることも可能である。また第２通信手段を、拡張ユニット８の主基板２７に直接スイッチファブリック（スターファブリック）のチップを搭載し、主基板２７にシリアルケーブル４とのコネクタ（接続手段）を設けることにより形成することも可能である。

また本実施の形態では、周辺装置として拡張ユニット８を設けているが、このような拡張ユニット８に限ることはなく、ハードディスクや光ディスク記録再生装置等を設けることも可能である。このときハードディスクや光ディスク記録再生装置等に第２通信手段を備える。

また本実施の形態では、ノート型パソコン２のＰＣカード３と拡張ユニット８の通信ボード５は、スイッチファブリックのブリッジを形成しているが、必ずしもスイッチファブリックのブリッジとする必要はなく、シリアル通信が可能な構成であればよい。

本発明の実施の形態におけるデータ伝送設備の概略外形図である。 同データ伝送設備の構成図である。 同データ伝送設備のＰＣカードと通信ボードの構成図である。 同データ伝送設備の電源投入時の動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ カードスロット
２ ノート型パソコン
３ ＰＣカード
４ シリアルケーブル
５ 通信ボード
６ ＰＣＩボード
７ 電源部
８ 拡張ユニット
１１ 電源スイッチ
１２ カードバスコントローラ
１３ 第１バスインターフェイス回路
１４ 第１シリアル／パラレルインターフェイス回路
１６ 拡張スロット
１７ 電源制御ユニット
１８ 第２バスインターフェイス回路
１９ 第２シリアル／パラレルインターフェイス回路
２０ 検出回路
２１ 電源制御回路
２３，２４ スイッチファブリックのチップ
２５，２６ ＡＣコンセント
２７ 主基板

Claims (3)

1. カードスロットを有するコンピュータからなる主装置と、
   前記主装置のカードスロットに実装され、送信データのパラレル−シリアル変換・受信データのシリアル−パラレル変換を行うカード型の第１通信手段と、
   前記第１通信手段とシリアル通信ラインを介して接続され、送信データのパラレル−シリアル変換・受信データのシリアル−パラレル変換を行う第２通信手段、および少なくとも１つの前記主装置の機能を拡張する拡張手段を備えた少なくとも１台の周辺装置
   からなるデータ伝送設備であって、
   前記周辺装置に、
   前記第１通信手段と第２通信手段との間の通信確立を検出する検出回路と、
   前記検出回路の通信確立検出により、前記拡張手段へ電源を投入する電源制御回路
   を設け、
   前記主装置のコンピュータは、このコンピュータへの電源の投入により、オペレーティングシステムを起動し、続いてカードスロットの前記第１通信手段の認識を行い、この第１通信手段へ電源を供給し、一定の待ち時間をおいて前記第１通信手段、シリアル通信ラインおよび第２通信手段を介して前記周辺装置に備えられた拡張手段の認識を行うこと
   を特徴とするデータ伝送設備。
2. 前記第１通信手段に、
   前記主装置のコンピュータとの第１バスインターフェイス回路と、
   前記第１バスインターフェイス回路と前記シリアル通信ラインとの間に接続され、送信データのパラレル−シリアル変換・受信データのシリアル−パラレル変換を行う第１シリアル／パラレルインターフェイス回路
   が実装され、
   前記第２通信手段に、
   前記周辺装置の拡張手段との第２バスインターフェイス回路と、
   前記シリアル通信ラインと前記第２バスインターフェイス回路との間に接続され、送信データのパラレル−シリアル変換・受信データのシリアル−パラレル変換を行う第２シリアル／パラレルインターフェイス回路
   が実装され、
   前記検出回路は、前記第２通信手段の前記第２シリアル／パラレルインターフェイス回路に接続されること
   を特徴とする請求項１に記載のデータ伝送設備。
3. 前記主装置の第１通信手段と、少なくとも１台の周辺装置の第２通信手段は、スイッチファブリックのブリッジを形成すること
   を特徴とする請求項１または請求項２に記載のデータ伝送設備。
   

Images