JP3042522B1 - プリント基板の異同検知機構 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 コネクタには装着すべきプリント基板の種類
を限定するための手段を固定的に設けることなく、複数
のコネクタに装着されるプリント基板が同種であること
を検知可能にする。 【解決手段】 プリント基板３ａ，３ｂが、バックボー
ド２のコネクタ５ａ，５ｂに装着された状態で、共有信
号線６を伝わる信号が、両コネクタ５ａ，５ｂを介して
制御部４に入力される。制御部４において、入出力部を
介して比較部に入力された共有信号線６からの信号と、
情報記憶部に記憶されているプリント基板の種類を示す
情報とが比較されて、プリント基板３の種類が検知され
る。共有信号線６を伝わる信号は、コネクタに先に装着
されたプリント基板の情報記憶部に記憶されていた信号
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板をコ
ネクタに装着する際にそのプリント基板の種類を検知す
るためのプリント基板の異同検知機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般的な電子機器は、電気部品を搭載し
ており様々な機能を有する多数のプリント基板が、シェ
ルフといわれる電子機器内の筐体の適宜の位置に装着さ
れて、それぞれの機能を働かせることにより、電子機器
として所望の動作を得るものである。具体的には、シェ
ルフの一部をなすバックボードといわれる配線基板に複
数個のコネクタが設けられており、このコネクタに対し
複数種類のプリント基板が装着され、各プリント基板が
コネクタを介してバックボードに電気的に接続されてい
る。

【０００３】通常、このような電子機器に用いられるコ
ネクタは、共通の規格にのっとったものであり、いずれ
も同一形状を有している。従って、プリント基板のコネ
クタへの装着部は、そのプリント基板の種類に拘わらず
すべて同一形状である。

【０００４】従って、複数種類のプリント基板をコネク
タに装着する際に、誤って違う種類のプリント基板をコ
ネクタに装着してしまうおそれがある。特に、これらの
プリント基板は、常時動作状態にある常用系ユニットを
なすプリント基板と、常用系ユニットに障害が発生した
場合に動作状態となる予備系ユニットをなすプリント基
板とが組となって装着されることが多いが、この常用系
ユニットと予備系ユニットとは同じ種類のプリント基板
である必要がある。このように、同種のプリント基板を
装着すべきコネクタに、誤って異種のプリント基板を装
着してしまうと、特に常用系ユニットに障害が生じたと
きなどに、電子機器の誤動作や、ユニット（プリント基
板）の破損、ひいては電子機器の破損を招くといった問
題がある。

【０００５】従来より、このようなプリント基板の誤装
着を防止するための様々な方法が提案されている。例え
ば、実開昭５９−７７２８８号公報（第１の従来例）、
特開平６−２１６７０号公報（第２の従来例）、および
特開平２−２３５１２６号公報（第３の従来例）などに
開示された構成が挙げられる。

【０００６】第１の従来例は、シェルフ前面の挿入口に
スリットを設け、プリント基板前面の挿入部に前記スリ
ットに対応した突起を形成し、このスリットと突起とを
キーとして、両者が対応する形状である場合にのみ、プ
リント基板が挿入可能となるものである。

【０００７】第２の従来例は、バックボード上に設置さ
れた雄側コネクタと、プリント基板に取り付けられた雌
型コネクタのそれぞれに、キーが装着可能な構成であ
り、両コネクタにキーが装着されているときには両コネ
クタが結合不能なものである。この第２の従来例では、
共通の形状を有するコネクタをバックボードやプリント
基板に取り付ける構成であるので、部品の効率的使用が
可能である。

【０００８】第３の従来例は、各プリント基板に、その
プリント基板の種類を特定する信号を与えておき、一
方、バックボードの各コネクタには、装着すべきプリン
ト基板の種類を特定する信号を与えておき、プリント基
板をコネクタに装着する際に、両信号が一致するか否か
を判定してプリント基板の種類を確認するものである。
そして、プリント基板の種類が適正でない場合には、プ
リント基板とバックボードとの電気的な接続を不可能と
し、ユニットの誤装着による機器の誤動作および破損を
防止するものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前記した従来例は、い
ずれも各プリント基板および各コネクタの双方に、プリ
ント基板の種類を特定するための手段をあらかじめ与え
ておくことにより、プリント基板とコネクタが対応して
いるかどうかを判定し、その結果によりプリント基板の
装着や動作を制御するものである。すなわち、第１，２
の実施形態では、バックボードのコネクタの形状と、そ
のコネクタに装着すべき種類のプリント基板の装着部の
形状が対応するように、予め形成されている。そして、
第３の従来例では、プリント基板とコネクタの双方に電
気信号としてプリント基板の種類を示す情報を記憶させ
てある。

【００１０】ところが、これらの従来例にはそれぞれ次
のような欠点がある。

【００１１】第１の従来例では、プリント基板の種類に
応じて、スリットや突起の位置を変えなければならない
ため、プリント基板の種類と同数の部品を設計する必要
があり、生産効率の低下を招いている。

【００１２】第２の従来例では、キーとなる部分を共通
の部品の組み合わせにより実現しているが、部品を組み
合わせる工程数が多く面倒である。また、キーとなる部
品をいくつかの部品の組み合わせにより構成しているた
め、部品としての強度に問題がある。

【００１３】第３の従来例では、同種のプリント基板を
装着する場合でも各コネクタ毎に電気信号を記憶させな
ければならず、構成が簡単にできない。

【００１４】これら３つの従来例は、いずれも、バック
ボードのコネクタとプリント基板を対として、両者に固
定的にプリント基板の種類を特定するための手段が付与
されており、容易には変更することができない。第１の
従来例では、完全に作り直さなければならないし、第２
の従来例では微細な部品であるキーの着脱という面倒な
作業が必要であるし、第３の従来例では記憶手段の電気
的な書き換えが必要で、装置自体の通電を停止してから
行わなければならない。電子機器においては、通電中に
おけるプリント基板の着脱が要求され、通電中にキー情
報の変更が必要となる場合が多いが、それは困難であ
る。

【００１５】特に、本発明が対象とするような電子機器
においては、プリント基板に要求される機能は多岐にわ
たるが、バックボードのコネクタは共通の仕様であり汎
用性をもつことが好ましい。したがって、前記従来例の
ように、バックボードに固定されている各コネクタ毎
に、装着すべきプリント基板の種類を限定することは好
ましくなく、またこの種類の変更が困難であることは好
ましくない。

【００１６】一方、例えば常用系ユニットと予備系ユニ
ットの組み合わせのように、複数箇所に同種のプリント
基板を装着すべき場合がある。この場合、複数のプリン
ト基板の種類自体は特に限定しないが、複数のプリント
基板が互いに同種であることが必要である。

【００１７】そこで本発明の目的は、コネクタにおいて
装着すべきプリント基板の種類を限定するための手段を
固定的に設けることなく、様々な種類のプリント基板が
装着可能であるとともに、複数のコネクタに装着される
プリント基板が互いに同種であるか異種であるかが簡単
に確認できる、プリント基板の異同検知機構を提供する
ことにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明のプリント基板の
異同検知機構の特徴は、プリント基板が着脱可能な複数
のコネクタと、前記複数のコネクタに接続されている共
有信号線と、前記プリント基板に設けられており、該プ
リント基板の種類を示す情報が記憶されている情報記憶
部と、前記プリント基板の前記コネクタへの装着部を介
して前記共有信号線と接続され、前記共有信号線を伝わ
る信号を前記プリント基板に伝達可能な入力経路と、前
記入力経路を介して前記共有信号線から前記プリント基
板に伝達される前記信号が存在しない場合に前記情報記
憶部に記憶されている前記情報を前記共有信号線に供給
する出力経路とを含む入出力部と、前記コネクタと前記
プリント基板のいずれかに設けられており、前記共有信
号線を伝わる前記信号と、前記情報記憶部に記憶された
前記情報とを比較する比較部とを有し、 前記複数のコネ
クタの全てに前記プリント基板が装着されていないとき
には、前記共有信号線に信号が流れず、前記複数のコネ
クタのうちの少なくとも１つに前記プリント基板が装着
されているときには、前記共有信号線に前記プリント基
板の種類を示す情報の信号が流れるところにある。

【００１９】前記比較部は、前記プリント基板に設けら
れていてもよい。また、複数個の前記コネクタがバック
ボードに取り付けられてもよい。この場合、前記バック
ボードがシェルフの一部をなしていてもよい。

【００２０】前記比較部は、比較結果に応じて前記プリ
ント基板の回路機能部の動作を制御することが好まし
い。そして、前記比較部が、前記前記共有信号線を伝わ
る前記信号と、前記情報記憶部に記憶された前記情報と
が同一であると判断したときに、前記入出力部以外の接
続部での前記プリント基板と前記コネクタとの電気的接
続を許容し、前記信号と前記情報とが異なると判断した
ときに、前記接続部での前記プリント基板と前記コネク
タとの電気的接続を遮断するものであってもよい。

【００２１】前記共有信号線を伝わる前記信号は、該共
有信号線が接続された前記複数のコネクタのうちのいず
れかに最初に装着された前記プリント基板の前記情報記
憶部から前記入出力部を介して前記共有信号線に供給さ
れた前記情報であってもよい。

【００２２】このような構成によると、共有信号線が接
続されたコネクタに装着されるプリント基板が、全て同
一種類であるか否かを検知することができ、異種のプリ
ント基板が装着されることを防止できる。しかも、コネ
クタは、プリント基板を特定するための特別な手段を有
していないので、装着すべきプリント基板の種類の変更
は自由に行える。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。

【００２４】本実施形態のプリント基板の異同検知機構
は、電子通信機器の一部として組み込まれており、この
通信機器は、通信処理を行う回路を搭載するプリント基
板３からなるプラグインユニットと、複数のプラグイン
ユニットを収容するシェルフ１から構成される。シェル
フ１にはプラグインユニット間を電気的に接続する配線
を実装するバックワイヤリングボード（以下「バックボ
ード」という）２が設けられている。

【００２５】図１に示すように、本実施形態では、バッ
クボード２に複数のコネクタ５が設置されている。この
コネクタ５は、プラグインユニットをなすプリント基板
３が挿入可能なものであり、各コネクタ５にそれぞれプ
リント基板３が挿入されることによりバックボード２と
プリント基板３とが接続され、通信処理のための様々な
機能が発揮される。

【００２６】プリント基板３はそれぞれの機能に応じて
いくつかの種類に分けられる。図２に示すように、本実
施形態では、複数のコネクタ５のうちのコネクタ５ａ，
５ｂには、同種のプリント基板３が装着されるように設
定されており、バックボード２には、両コネクタ５ａ，
５ｂに接続される共有信号線６が設けられている。この
共有信号線６は、両コネクタ５ａ，５ｂに挿入されてい
るプリント基板３の情報を交換するためのものであり、
その本数は挿入されるプリント基板３の種類に応じて適
宜決められる。本実施形態では、３本の共有信号線６が
設けられている。

【００２７】バックボード２のコネクタ５に挿入される
プリント基板３は、図３，４に示すように、そのプリン
ト基板３本来の機能を発揮するための回路機能部１１お
よびその接続部８と、誤装着を防止するための機能を発
揮するための制御部４とを有するものである。具体的に
は、プリント基板３の種類を示す情報が記憶されている
情報記憶部（ＲＯＭ）７と、プリント基板３のコネクタ
５への装着部８を介して共有信号線６と接続される入出
力部（バッファ）９と、共有信号線６を伝わる信号と情
報記憶部７に記憶された情報とを比較する比較部１０
と、バックボード２と接続されて通信処理を行うために
必要な様々な機能を実行するための電気部品等を含む回
路機能部１１と、この回路機能部１１をコネクタ５を介
してバックボード２と接続する接続部１２とを有してい
る。入出力部９は、入力経路９ａと出力経路９ｂとを有
している。

【００２８】各コネクタ５の、プリント基板３が挿入さ
れる部分は全て同じ形状を有しており、これに対応し
て、プリント基板３の、コネクタ５への装着部８は全て
同じ形状を有している。しかし、プリント基板３は、そ
の回路機能部１１の機能によっていくつかの種類に分け
られる。そして、その種類毎に、情報記憶部７には異な
る情報が電気的に記憶されている。

【００２９】図５には、このようなプリント基板３ａ，
３ｂをバックボード２のコネクタ５ａ，５ｂに装着した
状態が概略的に示されている。この構成によると、共有
信号線６を伝わる信号が、両コネクタ５ａ，５ｂを介し
て制御部４に入力される。制御部４において、入出力部
９を介して比較部１０に入力された共有信号線６からの
信号と、情報記憶部７に記憶されている情報とが、比較
部１０により比較されて、プリント基板３の種類が検知
される。

【００３０】この点について、図５，６を参照してより
詳細に説明すると、本実施形態では、両コネクタ５ａ，
５ｂに常用系ユニットと予備系ユニットを装着する場合
のように同種のプリント基板３を挿入する構成である。
共有信号線６が接続されている両コネクタ５ａ，５ｂの
うちのいずれにもプリント基板３が挿入されていないと
きは、共有信号線６にはプリント基板３の種類を示す信
号が流れていない。そこで、いずれかのコネクタ（例え
ばコネクタ５ａ）に最初にプリント基板（例えばプリン
ト基板３ａ）が挿入される（ステップＡ）。プリント基
板３が挿入される際には、入出力部９の入力経路９ａが
導通され出力経路９ｂが遮断されているが、共有信号線
６から入力経路９ａを介して比較部１０にプリント基板
３の種類を示す信号が伝達されないので（ステップ
Ｂ）、比較部１０は、プリント基板３ａがコネクタ５
ａ，５ｂに最初に挿入されたものであることを検知し、
このプリント基板３ａの入出力部９の入力経路９ａを遮
断し出力経路９ｂを導通させる。これにより、情報記憶
部７に記憶されているプリント基板３ａの種類を示す情
報が、出力経路９ｂを介して共有信号線６に供給される
（ステップＣ）。さらに、比較部１０が接続部１２にお
ける回路機能部１１とコネクタ５ａとの導通を許容し、
回路機能部１１が作動可能になる（ステップＤ）。

【００３１】他に挿入すべきプリント基板が存在すると
（ステップＥ）、別のコネクタ５ｂにプリント基板３ｂ
が挿入される（ステップＡ）。今回は共有信号線６にプ
リント基板３ａの種類を示す信号が存在する（ステップ
Ｂ）。プリント基板３ｂの挿入時には入出力部９の入力
経路９ａが開放されているので、共有信号線６を伝わる
信号、すなわち、最初に挿入されたプリント基板３ａの
種類を示す情報が入出力部９を介して比較部１０に供給
される。同時に、情報記憶部７に記憶されている当該プ
リント基板３ｂの種類を示す情報が、比較部１０に入力
される。そこで比較部１０は、両情報を比較する（ステ
ップＦ）。両者が一致する場合は、先にコネクタ５ａに
挿入されたプリント基板３ａと、後でコネクタ５ｂに挿
入されたプリント基板３ｂとが同種であると判断され、
比較部１０が接続部１２における回路機能部１１とコネ
クタ５ｂとの導通を許容し、回路機能部１１が作動可能
になる（ステップＤ）。そして、挿入すべきプリント基
板３があると判断される（ステップＥ）限り、この工程
が繰り返される。

【００３２】これに対し、ステップＦにおいて両者が一
致しない場合は、先にコネクタ５ａに挿入されたプリン
ト基板３ａと、後でコネクタ５ｂに挿入されたプリント
基板３ｂとの種類が異なると判断され、比較部１０が接
続部１２における回路機能部１１とコネクタ５ｂとの導
通を遮断し、回路機能部１１が作動不能になる（ステッ
プＧ）。仮に、この後、先にコネクタ５ａに挿入された
プリント基板３ａがコネクタ５ａから抜き取られて、共
有信号線６を伝わる信号（最初に挿入されたプリント基
板３ａの種類を示す情報）の伝達が停止し初期状態とな
ったとしても、回路機能部１１とコネクタ５ｂとの間の
一切の信号の授受が遮断されたままであり、作動不能状
態に保たれる。こうして動作が停止される。

【００３３】このように、本実施形態では、図５に示す
ように複数のプリント基板３の比較部１０が、コネクタ
５に接続された共有信号線６を介して接続されることに
なり、互いの情報記憶部７に記憶されている情報が一致
するかどうかを判定し、各プリント基板３の種類が一致
しているかどうかを検知する。そしてこれが、コネクタ
５に挿入されるプリント基板３の誤装着の判断となる。
すなわち、複数のコネクタ５に挿入されるプリント基板
３の種類が同一であるかどうかを判断し、異なっている
場合にはプリント基板３の回路機能部１１が作動しない
ようにして、電子機器の誤動作や、プリント基板３や電
子機器の破損が防げる。

【００３４】なお、プリント基板３の種類を検知した上
で、回路機能部１１の作動を制御するために、本実施形
態では、接続部１２における回路機能部１１とバックボ
ード２との電気的な接続、つまり回路機能部１１に対す
る電気信号の入出力を制御する方法を採用しているが、
その他に、図示しないが次のような方法で回路機能部１
１の動作を制御することも可能である。

【００３５】例えば、比較部１０による比較結果により
プリント基板３が異種であると判断された場合には、比
較部１０から回路機能部１１にリセット信号を出力して
回路機能部１１を作動不能にする構成とすることもでき
る。ただし、この場合電源の変動等により回路機能部１
１が誤動作してしまうことが考えられる。

【００３６】また、回路機能部１１と比較部１０に対す
る電源の供給をリレースイッチなどにより分離し、比較
部１０による比較結果により回路機能部１１に対する電
源の供給を制御する構成とすることもできる。この場
合、プリント基板３が異種であると判断された場合に
は、回路機能部１１に対する電源供給を遮断して作動不
能にする。これによると、電源変動などによるプリント
基板３に対する影響が小さい。

【００３７】図１〜６に示す実施形態や前記した２つの
方法に限られず、様々な方法で、比較部１０の比較結果
により回路機能部１１の動作を制御する構成を実現する
ことができ、それによって本発明では、プリント基板３
の種類が異なっているときにはプリント基板３の回路機
能部１１が作動しないようにして、プリント基板３や電
子機器の誤動作や破損を防ぐことができる。

【００３８】また、本実施形態では、２個所のコネクタ
５に装着されるプリント基板３の種類について検知する
構成とし、この２つのコネクタ５に共有信号線６が接続
されているが、３つ以上のコネクタ５に共有信号線６を
接続し、これら全てに装着されるプリント基板３の種類
を検知する構成とすることができる。同種のプリント基
板３を挿入すべきコネクタ５全てに共有信号線６を接続
することにより、これらのコネクタ５へのプリント基板
３の誤装着を防止することができる。共有信号線６が接
続可能である限り、そのコネクタ５の個数はいくつであ
ってもよい。

【００３９】このように本発明によると、複数種類のプ
リント基板３をコネクタ５に装着することにより構成さ
れる電子通信機器等において、プリント基板３の種類を
誤ることなく装着することができる。特に、常用系ユニ
ットと予備系ユニットとに同種のプリント基板３を挿入
すべき場合などに本発明を適用すると、きわめて効果的
である。そして、コネクタ５自体は、プリント基板３の
種類によって何ら変更されることはない。

【００４０】

【発明の効果】本発明によると、同一種類のプリント基
板を装着すべきコネクタに異なる種類のプリント基板を
装着してしまうという誤操作を防止することができる。
それにより、プリント基板の誤動作や破損を防ぐことが
できる。

【００４１】また、コネクタには、装着されるプリント
基板の種類を特定するための特別な手段が設けられてい
ないので、装着すべきプリント基板の種類の変更は自由
に行える。このように、プリント基板の種類に依存した
部品設計を極力排除しているため、大量生産によるコス
トの削減および部品の再利用性が向上している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリント基板の異同検知機構を含む電
子機器の一部切欠斜視図である。

【図２】図１に示すプリント基板の異同検知機構のバッ
クボードの正面図である。

【図３】図１に示すプリント基板の異同検知機構のプリ
ント基板の側面図である。

【図４】図１に示すプリント基板の異同検知機構のプリ
ント基板の要部のブロック図である。

【図５】図１に示すプリント基板の異同検知機構のプリ
ント基板のバックボードへの装着状態を示す概略図であ
る。

【図６】図１に示すプリント基板の異同検知機構の検知
工程を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ シェルフ ２ バックボード ３，３ａ，３ｂ プリント基板 ４ 制御部 ５，５ａ，５ｂ コネクタ ６ 共有信号線 ７ 情報記憶部（ＲＯＭ） ８ 装着部 ９ 入出力部 ９ａ 入力経路 ９ｂ 出力経路 １０ 比較部 １１ 回路機能部 １２ 接続部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−324694（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−146693（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−145696（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−137094（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 7/14

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント基板が着脱可能な複数のコネク
   タと、 前記複数のコネクタに接続されている共有信号線と、 前記プリント基板に設けられており、該プリント基板の
   種類を示す情報が記憶されている情報記憶部と、 前記プリント基板の前記コネクタへの装着部を介して前
   記共有信号線と接続され、前記共有信号線を伝わる信号
   を前記プリント基板に伝達可能な入力経路と、前記入力
   経路を介して前記共有信号線から前記プリント基板に伝
   達される前記信号が存在しない場合に前記情報記憶部に
   記憶されている前記情報を前記共有信号線に供給する出
   力経路とを含む入出力部と、 前記コネクタと前記プリント基板のいずれかに設けられ
   ており、前記共有信号線を伝わる前記信号と、前記情報
   記憶部に記憶された前記情報とを比較する比較部とを有
   し、 前記複数のコネクタの全てに前記プリント基板が装着さ
   れていないときには、前記共有信号線に信号が流れず、
   前記複数のコネクタのうちの少なくとも１つに前記プリ
   ント基板が装着されているときには、前記共有信号線に
   前記プリント基板の種類を示す情報の信号が流れるプリ
   ント基板の異同検知機構。
2. 【請求項２】 前記比較部が前記プリント基板に設けら
   れている請求項１に記載のプリント基板の異同検知機
   構。
3. 【請求項３】 複数個の前記コネクタがバックボードに
   取り付けられている請求項１または２に記載のプリント
   基板の異同検知機構。
4. 【請求項４】 前記バックボードがシェルフの一部をな
   す請求項３に記載のプリント基板の異同検知機構。
5. 【請求項５】 前記比較部が、比較結果に応じて前記プ
   リント基板の回路機能部の動作を制御する請求項１〜４
   のいずれか１項に記載のプリント基板の異同検知機構。
6. 【請求項６】 前記比較部が、前記前記共有信号線を伝
   わる前記信号と前記情報記憶部に記憶された前記情報と
   が同一であると判断したときに、前記入出力部以外の接
   続部での前記プリント基板と前記コネクタとの電気的接
   続を許容し、 前記信号と前記情報とが異なると判断した
   ときに、前記接続部での前記プリント基板と前記コネク
   タとの電気的接続を遮断する請求項５に記載のプリント
   基板の異同検知機構。
7. 【請求項７】 前記共有信号線を伝わる前記信号は、該
   共有信号線が接続された前記複数のコネクタのうちのい
   ずれかに最初に装着された前記プリント基板の前記情報
   記憶部から前記入出力部を介して前記共有信号線に供給
   された前記情報である請求項１〜６のいずれか１項に記
   載のプリント基板の異同検知機構。