JP3268492B2 - コンピュータシステムのインタフェイス装置 - Google Patents
コンピュータシステムのインタフェイス装置Info
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Description
を使用するコンピュータシステムにおいて、最も単純な
信号回路により、周辺機器に給電する主電源を適確に保
護することができるコンピュータシステムのインタフェ
イス装置に関する。
ンピュータシステムを簡便に構築するために、USB
(Universal Serial Bus)インタ
フェイスシステムが提唱されている。
ズBコネクタと、最大4台の下流側機器を接続するシリ
ーズAコネクタと、上流側機器からの情報を下流側機器
に分岐伝送し、下流側機器からの情報を上流側機器に統
合伝送するハブチップと、各コネクタ間を接続する共通
のケーブルとから構成されている。ただし、上流側機
器、下流側機器とは、それぞれハブチップの上流側、下
流側に位置する任意の周辺機器をいう。また、各ケーブ
ルは、一対の電源線と、1組のツイストペア線とを含ん
で構成されている。
れる周辺機器を自動認識することができるので、動作中
においても周辺機器の接続、取外しが自在であり、音声
信号、オーディオ信号、圧縮ビデオ画像信号を含むあら
ゆるリアルタイムデータ信号に対応することができ、最
大127台の周辺機器によるプラグアンドプレイ機能を
実現することができる。なお、USBインタフェイスシ
ステムは、ケーブルに含まれる電源線を介し、下流側機
器に対して必要な電力を供給することができる。
ときは、消費電力が大きなディスプレイモニタのような
機器が周辺機器に含まれる場合において、電源回路が不
必要に複雑となり、システム構成が煩雑になりがちであ
るという問題があった。すなわち、USBインタフェイ
スシステムにおいて、下流側機器は、ケーブルに含まれ
る電源線を介して必要な電力を供給するが、このときの
電力は、必要最小限に規定されているから、ディスプレ
イモニタのような大消費電力の機器は、別置きの電源装
置を使用せざるを得ない。一方、その場合であっても、
上流側機器、下流側機器との間に所定の電気的なインタ
フェイスを維持しなければならないから、別置きの電源
装置に対して必要な保護機能を実現するために、電源装
置との間に複雑な信号回路を設ける必要があったからで
ある。
術の問題に鑑み、DC/DCコンバータと、異常検出回
路と、主電源制御回路とを組み合わせることによって、
別置きのディスプレイモニタ用の主電源との間に設ける
信号回路を最も単純にしながら、主電源に対する所定の
保護機能を容易に実現することができるコンピュータシ
ステムのインタフェイス装置を提供することにある。
めのこの発明の構成は、ディスプレイモニタに給電する
主電源の出力電圧を変圧して下流側機器に分岐給電する
DC/DCコンバータと、DC/DCコンバータの異常
を検出する異常検出回路と、異常検出回路の作動時に主
電源を停止させる主電源制御回路とを備えてなり、主電
源制御回路は、上流側機器が存在しないとき、ディスプ
レイモニタからのパワーセーブ信号が発生しない限り主
電源を正常に作動させ、パワーセーブ信号が発生すると
主電源を停止させる一方、上流側機器が存在するとき、
パワーセーブ信号の有無に拘らず主電源を正常に作動さ
せることをその要旨とする。
の過電流を個別に検出してもよい。
主電源制御回路を駆動してもよい。
置してもよい。
て給電することができる。
ンバータは、ディスプレイモニタ用の主電源の出力電圧
を変圧して下流側機器に分岐給電し、下流側機器を作動
させることができる。また、主電源制御回路は、上流側
機器の有無に応じて作動する。そこで、DC/DCコン
バータ、主電源制御回路は、それぞれ下流側機器、上流
側機器との間に所定の電気的なインタフェイスを維持す
ることができる。また、異常検出回路は、DC/DCコ
ンバータの異常を検出し、主電源制御回路を介して主電
源を停止させ、主電源を適確に保護することができる。
なお、このときの主電源は、ディスプレイモニタに給電
する別置きの電源装置であるが、主電源に対する信号回
路は、主電源制御回路の出力のみを用意すればよい。
在しないとき、ディスプレイモニタからのパワーセーブ
信号に応じて作動し、パワーセーブ信号に対応して主電
源を停止させることにより、ディスプレイモニタを停止
させて無駄な電力消費をカットすることができる。ただ
し、ディスプレイモニタからのパワーセーブ信号は、た
とえばディスプレイモニタに対するビデオ信号が所定期
間以上に亘って存在せず、ディスプレイモニタを停止さ
せてもよい場合や、VESA DPMS方式に準拠する
ディスプレイモニタが垂直同期信号、水平同期信号の有
無の組合せによりディスプレイモニタを停止させてもよ
いと判別した場合に発生するものとする。また、主電源
制御回路は、上流側機器が存在するとき、パワーセーブ
信号の有無に拘らず、下流側機器を常時正常に作動させ
ることができる。上流側機器が存在するときは、それを
制御するために、パワーセーブ信号があってディスプレ
イモニタを停止させてもよい場合であっても、下流側機
器を作動させておく必要があるからである。
流を個別に検出することにより、下流側機器のそれぞれ
の異常を確実に検出することができる。また、異常検出
回路は、保持回路を介して主電源制御回路を駆動するこ
とにより、DC/DCコンバータの異常時において主電
源を確実に停止させ、事故の拡大を阻止することができ
る。
により、ノイズ等によって不用意に誤動作するおそれが
ない。ただし、このときの時間遅れ要素は、たとえば簡
単なCR積分回路により形成することができる。
することにより、主電源が停止中であっても、主電源制
御回路自体の動作を正常に維持し、たとえばパワーセー
ブ信号の消失時に主電源の作動を直ちに回復させてディ
スプレイモニタを正常に復帰させることができる。な
お、異常検出回路が保持回路を介して主電源制御回路を
駆動するとき、保持回路も、サブ電源によって給電する
ものとする。そこで、このときの保持回路は、たとえば
サブ電源の電源スイッチを手動操作し直すことによりリ
セットすることができる。
形態を説明する。
置10は、DC/DCコンバータ13、異常検出回路1
4、主電源制御回路16を主要部材としてなる(図
1)。
7を内蔵するとともに、上流側機器用のコネクタTB、
下流側機器用のコネクタTA、TA…を備えている。コ
ネクタTBのピン2、3は、データ用であり、ハブチッ
プ17の上流側に接続されている。また、各コネクタT
Aのピン2、3も、データ用であり、ハブチップ17の
下流側に接続されている。そこで、ハブチップ17は、
コネクタTBに接続する上流側機器からの情報を各コネ
クタTAに接続する下流側機器に分岐伝送することがで
き、各コネクタTAに接続する下流側機器からの情報を
コネクタTBに接続する上流側機器に統合伝送すること
ができる。
り、ピン4は、接地されている。ピン1には、上流側機
器検出回路11が接続されており、上流側機器検出回路
11の出力は、電源供給回路12、主電源制御回路16
に分岐接続されている。
電源21、サブ電源22が含まれている。主電源21、
サブ電源22には、手動の電源スイッチSWを介して商
用電源用のプラグ21aが付属している。主電源21の
出力は、ディスプレイモニタDMに接続される他、イン
タフェイス装置10の電源供給回路12、DC/DCコ
ンバータ13に分岐接続されている。また、電源供給回
路12の出力も、DC/DCコンバータ13に接続され
ている。
抵抗温度係数を有する抵抗(ポジスタ)PR、PR…を
介し、各コネクタTAのピン1に分岐接続されている。
また、各コネクタTAのピン4は接地されている。各コ
ネクタTAのピン1は、ダイオードD、D…を介し、一
括して異常検出回路14に接続されており、DC/DC
コンバータ13の出力も、異常検出回路14に分岐接続
されている。異常検出回路14の出力は、保持回路15
を介して主電源制御回路16に接続されており、主電源
制御回路16の出力は、主電源制御信号S1 として主電
源21に導かれている。
ンピュータMCが組み込まれており、マイクロコンピュ
ータMCからのパワーセーブ信号S2 は、主電源制御回
路16に入力されている。なお、サブ電源22の出力
は、マイクロコンピュータMCに接続される他、インタ
フェイス装置10内において、保持回路15、主電源制
御回路16に接続されている。すなわち、マイクロコン
ピュータMC、保持回路15、主電源制御回路16は、
サブ電源22によって給電されており、ディスプレイモ
ニタDM、DC/DCコンバータ13は、主電源21に
よって給電されている。
トローラ13aによってゲート制御するスイッチング素
子Tと、スイッチング素子Tの出力側にπ形に接続する
ダイオードD1 、チョークコイルCH、コンデンサC1
とを有する(図2)。一方、異常検出回路14は、トラ
ンジスタT1 、T2 、T3 、ツェナダイオードZD、ポ
ジスタPR1 を有する。ダイオードD、D…のアノード
側は、一括してトランジスタT1 のベースに接続されて
おり、DC/DCコンバータ13の出力は、トランジス
タT1 のエミッタに接続されている。また、トランジス
タT1 のベース、エミッタ間には、抵抗R1 が接続され
ている。
には、ダイオードD2 、ツェナダイオードZDの直列回
路が接続され、トランジスタT2 が並列接続されてい
る。トランジスタT2 のベース、エミッタ間には、ポジ
スタPR1 が接続され、トランジスタT2 のベースは、
抵抗R2 を介して接地されている。なお、ポジスタPR
1 は、DC/DCコンバータ13のスイッチング素子T
に対し、熱的に結合されているものとする。
3 を介してトランジスタT3 のベースが接続されてお
り、トランジスタT3 のベースは、コンデンサC2 、抵
抗R4の並列回路を介して接地されている。また、トラ
ンジスタT3 のエミッタは、直接接地され、コレクタ
は、保持回路15に引き出されている。
0、ディスプレイモニタDMは、この順に機械的に一体
に組み立てることができる(図3)。また、コネクタT
Bには、上流側機器としてパーソナルコンピュータPC
を接続し、各コネクタTAには、下流側機器として、図
示しないキーボード、マウス、マイクロホン、スピー
カ、ディジタルカメラ等を個別に接続することにより、
一連のコンピュータシステムを構築することができる。
なお、ここでは、パーソナルコンピュータPCからのビ
デオ信号Sv は、ディスプレイモニタDMに直接供給さ
れている。また、主電源21、サブ電源22からの出力
電圧V1 、V2 は、インタフェイス装置10を介してデ
ィスプレイモニタDMに供給され、インタフェイス装置
10を中継ボードとして使用することができる。出力電
圧V1 、V2 は、インタフェイス装置10内にも供給す
る必要があるからである(図1)。
に接続するパーソナルコンピュータPCを検出する。
ブ電源22が作動していると、主電源制御回路16から
の主電源制御信号S1 によって主電源21が作動し、主
電源21からの出力電圧V1 によってディスプレイモニ
タDMが正常に作動するとともに、電源供給回路12を
介してDC/DCコンバータ13のPWMコントローラ
13aが作動し、DC/DCコンバータ13は、コネク
タTA、TA…に接続するすべての下流側機器を正常に
作動させることができる。DC/DCコンバータ13
は、主電源21からの出力電圧V1 を適切に変圧し、ポ
ジスタPR、PR…、コネクタTA、TA…を介して下
流側機器に分岐給電することができるからである。すな
わち、上流側機器検出回路11がパーソナルコンピュー
タPCを検出することにより、主電源制御回路16は、
主電源制御信号S1 を発生し、電源供給回路12は、主
電源21からの出力電圧V1 をPWMコントローラ13
aに供給するものとする。
検出回路11の出力により、ディスプレイモニタDMの
マイクロコンピュータMCからのパワーセーブ信号S2
の有無に拘らず、主電源制御信号S1 を主電源21に送
出し続け、主電源21を正常に作動させる。すなわち、
主電源制御回路16は、上流側機器としてのパーソナル
コンピュータPCが存在するとき、パワーセーブ信号S
2 を無視することにより、主電源21、DC/DCコン
バータ13を介してすべての下流側機器を常時正常に作
動させることができる。
Bから切り離すと、上流側機器検出回路11は、それを
検出して電源供給回路12を遮断する。そこで、DC/
DCコンバータ13は、その作動を停止し、コネクタT
A、TA…に接続するすべての下流側機器を停止させる
ことができる。なお、このときの主電源制御回路16
は、ディスプレイモニタDMからのパワーセーブ信号S
2 が発生しない限り、主電源制御信号S1 を送出し続
け、主電源21を正常に作動させる。一方、パワーセー
ブ信号S2 が発生すると、主電源制御回路16は、主電
源制御信号S1 を消滅させて主電源21を停止させ、デ
ィスプレイモニタDMによる無駄な電力消費をカットす
ることができる。
ているとき、コネクタTA、TA…に接続する任意の下
流側機器に故障が生じて過電流が発生すると、その下流
側機器に対応するポジスタPRが発熱して高抵抗とな
る。そこで、当該ポジスタPRに対応するダイオードD
を介して異常検出回路14のトランジスタT1 が導通
し、抵抗R3 を介してトランジスタT3 が導通する。よ
って、保持回路15がセットされ、主電源制御回路16
は、主電源制御信号S1 を消滅させて主電源21を停止
させることができる。なお、このとき、トランジスタT
3 の入力側の抵抗R3 、コンデンサC2 は、CR積分回
路からなる時間遅れ要素を形成し、トランジスタT3 、
保持回路15がノイズ等によって誤動作することを防止
する。また、異常検出回路14は、ポジスタPR、PR
…、ダイオードD、D…を介し、コネクタTA、TA…
に接続する複数の下流側機器の過電流を個別に検出する
ことができる。
ラブル等により、DC/DCコンバータ13の出力電圧
が不用意に高くなり過ぎると、異常検出回路14のツェ
ナダイオードZDが導通する。よって、このときも、ト
ランジスタT3 が導通し、保持回路15、主電源制御回
路16を介して主電源21を直ちに停止させ、下流側機
器を保護することができる。また、スイッチング素子T
の温度が過大になると、異常検出回路14のポジスタP
R1 が高抵抗となり、トランジスタT2 が導通する。そ
こで、このときも、異常検出回路14は、トランジスタ
T3 、保持回路15、主電源制御回路16を介して主電
源21を停止させ、DC/DCコンバータ13を停止さ
せることができる。
機器の過電流の他、DC/DCコンバータ13の出力電
圧の過大、スイッチング素子Tの温度過大を含むDC/
DCコンバータ13の異常を検出し、主電源制御回路1
6からの主電源制御信号S1を介して主電源21を適確
に保護するとともに、DC/DCコンバータ13を保護
し、下流側機器を保護することができる。また、このよ
うにして主電源21が停止すると、保持回路15は、そ
れがリセットされるまで、そのままの状態を維持する。
保持回路15は、サブ電源22によって給電されている
からである。そこで、保持回路15は、電源スイッチS
Wを手動操作し直すことによりリセットすることができ
る。
ータPCからのビデオ信号Sv は、インタフェイス装置
10のコネクタTB、ハブチップ17、コネクタTAを
介してディスプレイモニタDMに供給することができる
(図4)。ただし、このときの主電源制御回路16は、
上流側機器検出回路11がパーソナルコンピュータPC
を検出することにより主電源21を常時作動させ、ディ
スプレイモニタDMからのパワーセーブ信号S2 を無視
するものとする。
の各コネクタTAには、別のインタフェイス装置10、
10…をツリー状に接続することができる。なお、この
ときの下流側のインタフェイス装置10は、一般的なU
SBインタフェイスシステムの規格に適合する限り、必
ずしも図1の構成による必要がない。
ば、DC/DCコンバータと、異常検出回路と、主電源
制御回路とを設けることによって、主電源制御回路は、
異常検出回路の作動時において、別置きのディスプレイ
モニタ用の主電源を停止させることができるから、主電
源との間に設ける信号回路を最も単純にしながら、主電
源に対する所定の保護動作を容易に、しかも適確に実現
することができるという優れた効果がある。
Claims (5)
- 【請求項1】 ディスプレイモニタに給電する主電源の
出力電圧を変圧して下流側機器に分岐給電するDC/D
Cコンバータと、該DC/DCコンバータの異常を検出
する異常検出回路と、該異常検出回路の作動時に主電源
を停止させる主電源制御回路とを備えてなり、該主電源
制御回路は、上流側機器が存在しないとき、ディスプレ
イモニタからのパワーセーブ信号が発生しない限り主電
源を正常に作動させ、パワーセーブ信号が発生すると主
電源を停止させる一方、上流側機器が存在するとき、パ
ワーセーブ信号の有無に拘らず主電源を正常に作動させ
ることを特徴とするコンピュータシステムのインタフェ
イス装置。 - 【請求項2】 前記異常検出回路は、複数の下流側機器
の過電流を個別に検出することを特徴とする請求項1記
載のコンピュータシステムのインタフェイス装置。 - 【請求項3】 前記異常検出回路は、保持回路を介して
前記主電源制御回路を駆動することを特徴とする請求項
1または請求項2記載のコンピュータシステムのインタ
フェイス装置。 - 【請求項4】 前記保持回路には、時間遅れ要素を前置
することを特徴とする請求項3記載のコンピュータシス
テムのインタフェイス装置。 - 【請求項5】 前記主電源制御回路は、サブ電源によっ
て給電することを特徴とする請求項1ないし請求項4の
いずれか記載のコンピュータシステムのインタフェイス
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18100698A JP3268492B2 (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | コンピュータシステムのインタフェイス装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18100698A JP3268492B2 (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | コンピュータシステムのインタフェイス装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000014001A JP2000014001A (ja) | 2000-01-14 |
JP3268492B2 true JP3268492B2 (ja) | 2002-03-25 |
Family
ID=16093101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18100698A Expired - Fee Related JP3268492B2 (ja) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | コンピュータシステムのインタフェイス装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3268492B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
JP5194808B2 (ja) * | 2008-01-09 | 2013-05-08 | 日本電気株式会社 | 冗長電源システム、電源制御装置、電源制御方法およびプログラム |
JP5319246B2 (ja) * | 2008-11-14 | 2013-10-16 | 株式会社日立製作所 | スイッチング電源保護システム及び計算機 |
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1998
- 1998-06-26 JP JP18100698A patent/JP3268492B2/ja not_active Expired - Fee Related
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