JP3859406B2 - バス電源装置及びノード - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＥＥＥ１３９４規格に好適な、シリアルバスに接続されるノード、及び、そのノードを構成するバス電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＥＥＥ１３９４規格の情報ネットワークにおいては、情報処理機器の他、音響映像機器（ＡＶ機器）やリピータその他の種々のノードを、最大６３個まで同一のシリアルバス上に接続することができる。
【０００３】
そして、ＩＥＥＥ１３９４規格のシリアルバスは、デジタルシリアル信号を伝搬する信号ラインとともに、電源ラインを備えている。このため、このシリアルバスに接続されたノードは、電源ラインを介して、他のノードから電力供給を受けて動作することができる。その結果、ＩＥＥＥ１３９４規格の情報ネットワークにおいては、必ずしも全てのノードがそれぞれ商業電源等の電源を個別に用意する必要はないという利点がある。以下、各ノードが個別に用意する固有の電源を、便宜的に「内部電源」とも称する。これに対して、シリアルバスを介して他のノードから直流電圧が印加される場合の電源を「バス電源」とも称する。
【０００４】
ここで、図５に、ＩＥＥＥ１３９４規格による情報ネットワークの一例を示す。図５では、一つのバスライン１１０に、五つのノード１０１、１０２、１０３、１０４及び１０５が接続されている例を模式的に示している。この例では、ノード１０１及びノード１０５に、商業電源から電源電圧が供給されているので、他のノード１０２〜１０４にも、ノード１０１又はノード１０５からバスライン１１０を介して電力が供給される。したがって、ノード１０２〜１０４では、内部電源を用意する必要がない。
【０００５】
次に、図６を参照して、従来のＩＥＥＥ１３９４規格のシリアルバスに接続される一つのノードについて説明する。
なお、ノードは、リピータ等を除き、バス電源回路等の主要構成要素の他にリンク層などの種々の構成要素を有するのが一般的であるが、以下の各図においては、発明の理解を容易にするため、主要構成要素のみを図示して説明する。
【０００６】
図６では、ＩＥＥＥ１３９４−１９９５で規定されたノードの構成例を示す。図６に示すように、ノード１００ｃは、電源回路２、ＤＣ−ＤＣコンバータ５及び物理層（ＰＨＹ）６を備え、二つのコネクタ８及び９を介してそれぞれシリアルバスに接続されている。
【０００７】
各コネクタ８及び９は、それぞれ電源端子８１及び９１と、信号端子８２及び９２とを備えている。電源端子８１及び９１には、シリアルバスの電源ラインから直流電圧が印加される。さらに、ノード１００ｃでは、二つのコネクタ８及び９の電源端子８１及び９１どうしが導通している。このため、ノード１００ｃは、シリアルバスを介して印加された直流電圧を、他のノードへ中継することができる。
【０００８】
一方、信号端子８２及び９２では、シリアルバスの信号ラインから信号が入出力される。そして、二つの信号端子８２及び９２のうちの一方の信号端子から入力された信号は、物理層６でローカル・クロックによるデータの再同期化が行われ、他方の信号端子から出力される。
これにより、シリアルバスライン上で隣接していないノードどうしの信号のやり取りを中継することができる。
【０００９】
また、電源回路２は、この信号を授受する物理層６及びシリアルバスへ直流電圧を供給するための手段である。そのため、電源回路２は、電源電圧入力端子１から入力された電源電圧を、シリアルバスに供給するのに適した直流電圧に変換して出力する。出力された直流電圧は、逆流防止のダイオード７を介して、電源端子８１及び９１へ印加されるとともに、ＤＣ−ＤＣコンバータ５へ印加される。
【００１０】
ＤＣ−ＤＣコンバータ５には、電源回路２からだけでなく、電源端子８１を介してシリアルバスからも直流電圧が印加される。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ５は、入力された直流電圧を、物理層６へ供給するのに適した直流電圧に変換して出力する。出力された直流電圧は、物理層６へ印加される。
したがって、ノード１００ｃは、バス電源からシリアルバスを介して印加される直流電圧と、内部電源から電源回路２を介して印加される直流電圧とのうちの、どちらの直流電圧によっても物理層６を駆動することができるように構成されている。
【００１１】
ところで、シリアルバスには、ＩＥＥＥ１３９４の規格により、ＤＣ＋８Ｖ〜ＤＣ＋４０Ｖと広い範囲内の直流電圧を印加することができる。また、ＩＥＥＥ１３９４を改良した「ＩＥＥＥ１３９４ａ Ｄｒａｆｔ Ｓｔａｎｄａｒｄ」の規格においては、ＤＣ＋２０Ｖ〜ＤＣ＋３３Ｖの範囲内で直流電圧を印加することができる。
【００１２】
その結果、シリアルバスで互いに接続された種々のノードの電源回路２からシリアルバスへそれぞれ印加される直流電圧が、ノードどうしで異なる場合がある。その場合、最も高い直流電圧が、シリアルバス全体に印加されることになる。このため、最も高い電圧を供給するノードが、他のノードの内部電源からの電力供給の有無に関係なく、シリアルバス上の全ノードの物理層へ電力を供給しなければならなくなるという問題があった。
【００１３】
例えば、図５に示したシリアルバスの情報ネットワークにおいて、第一及び第二ノード１０１及び１０２の両方に電源電圧が供給されている場合、第一ノード１０１の供給電圧が、第二ノード１０２の供給電圧よりも高いときには、第一ノード１０１が、第二ノード１０２を含めた各ノードの分まで電力を供給しなければならない。すなわち、第二ノード１０２が内部電源を有するにもかかわらず、第一ノード１０１から第二ノード１０２へ電力が供給されてしまう。
【００１４】
そこで、この問題を解決するため、「ＩＥＥＥ１３９４ａ Ｄｒａｆｔ Ｓｔａｎｄａｒｄ」では、ノードのバス電源装置の構成を改良している。
ここで、図７に、改良されたノード１００ｄの構成例を示す。図７に示すように、改正されたノード１００ｄは、上述のノード１００ｃと同様の構成要素を有するが、電源回路２、ＤＣ−ＤＣコンバータ５、及び、二つの電源端子８１及び９１それぞれを結ぶ配線経路が異なっている。
【００１５】
すなわち、ノード１００ｄでは、電源回路２から出力された直流電圧は、逆流防止用のダイオード７を介して電源端子８１へ印加されるとともに、ダイオード１４を介して電源端子９１へ印加されている。
また、電源端子８１から印加された直流電圧は、ダイオード１１を介してＤＣ−ＤＣコンバータ５へ印加され、一方、電源端子９１から印加された直流電圧はダイオード１２を介してＤＣ−ＤＣコンバータ５へ印加される。
【００１６】
その結果、ノード１００ｄにおいては、電源端子８１及び９１を結ぶ二つの配線経路上に、必ず、二つのダイオードが互いに逆向きに直列に設けられることになる。このため、ノード１００ｄにおいては、両電源端子８１及び９１間に直流電流が流れない構成となっている。
【００１７】
例えば、電源端子８１からダイオード１１及び１２を経て電源端子９１へ至る経路では、電源端子８１から電源端子９１へ向かう電流は、ダイオード１２のため流れず、その反対向きの電流は、ダイオード１１のため流れない。また、電源端子８１からダイオード７及び１４を経て電源端子９１へ至る経路では、電源端子８１から電源端子９１へ向かう電流は、ダイオード７のため流れず、その反対向きの電流は、ダイオード１４のため流れない。
【００１８】
したがって、改良されたノード１００ｄは、シリアルバスにより接続された全ノードのうち、隣接するノードにのみ直流電圧を印加できる構成となっている。このため、最も高い直流電圧のノードに要求される供給電力量の低減を図ることができる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この改良されたノードでは、両電源端子８１及び９１間に直流電流が流れないため、シリアスバスから印加された直流電圧を他のノードへ中継することができない。このため、隣接したノード以外の他のノードには、直流電圧を印加することができないという問題があった。すなわち、内部電源のないノードには、隣接するノードが電力を供給しなければならないという制約があった。
【００２０】
例えば、図５に示した例では、内部電源のない第二ノード１０２には、隣の第一ノード１０１からシリアスバスを介して直流電圧が印加される。また、第四ノード１０４には、隣の第五ノード１０５からシリアスバスを介して直流電圧が印加される。
【００２１】
しかし、第三ノード１０３及びその隣接ノードには、いずれも電源電圧が無いため、第三ノード１０３には、どこからも直流電圧を印加することができない。このため、第三ノード１０３の物理層が駆動せず、第三ノード１０３は信号を中継することができない。その結果、第一及び第二ノード１０１及び１０２と、第四及び第５ノード１０４及び１０５との間では、信号をやり取りすることができない。すなわち、シリアルバスによる情報ネットワークを構成することができない。
【００２２】
その上、改良されたノードにおいても、互いに隣接したノードの両方に電源電圧がそれぞれ供給されている場合、最も高い直流電圧が両方のノードへ印加されることになる。このため、より高い直流電圧を出力する方のノードは、他方のノードが内部電源を有していても、その他方のノードの分まで電力を供給しなくてはならないという問題があった。
【００２３】
本発明は、上記の問題を解決すべくなされたものであり、シリアルバスから印加された直流電圧の中継を確保しつつ、かつ、内部電源を有する場合には、他のノードからの直流電圧を物理層に印加されないようにすることができるバス電源装置、及び、それを用いたノードの提供を目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
この目的の達成を図るため、本発明の請求項１に係るバス電源装置によれば、ノードの物理層、及び、互いに導通した複数のコネクタを介してこのノードに接続されたシリアルバスへ、このノードの電源電圧から電力を供給できるように構成されたバス電源装置であって、前記ノードの電源電圧の非供給時に、前記シリアルバスから前記物理層へ直流電圧を供給し、前記ノードの電源電圧の供給時に、バス電源の電圧に関係なく、前記シリアルバスから前記物理層へ直流電圧を供給する経路を遮断して、前記ノードの電源電圧から前記物理層へ直流電圧を供給する構成としてある。
【００２５】
このように、本発明のバス電源装置によれば、複数のコネクタの電源端子どうしが導通しているので、シリアスバスから印加された直流電圧を他のノードへ中継することができる。このため、隣接したノード以外の他のノードにも、直流電圧を印加することができる。
【００２６】
さらに、本発明では、電源電圧の非供給時にシリアルバスから直流電圧を供給し、一方、電源電圧の供給時にその電源電圧から直流電圧を供給する構成としてある。このように、ノードが内部電源を有する場合、シリアルバスから物理層へ直流電圧を供給する経路を遮断することにより、物理層に他のノードからの直流電圧を印加されないようにすることができる。このため、内部電源を有するノードへは、他のノードからシリアルバスを介して電力を供給されない。その結果、最も高い直流電圧のノードに要求される供給電力量を、内部電源を有するノードの分だけ低減することができる。
【００２７】
また、請求項２記載の発明によれば、バス電源装置として、前記電源電圧の供給の有無を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段が電源電圧供給を、未検出の場合に、前記シリアルバスからの直流電圧を前記物理層へ供給し、検出した場合に、シリアルバスから前記物理層へ直流電圧を供給する経路を遮断して、この電源電圧からの直流電圧を前記物理層へ供給する選択手段とを備えた構成としてある。
【００２８】
このように、電圧検出手段と選択手段とを設ければ、電圧検出手段により、電源電圧の供給を検出し、選択手段により、電源電圧印加時と非印加時とで物理層へ供給する直流電圧源を切り替えることができる。
【００２９】
また、請求項３記載の発明によれば、バス電源装置として、前記電源電圧を前記シリアルバス用の直流電圧に変換して出力する電源回路と、前記電源回路から出力された直流電圧を、前記物理層用の直流電圧に変換する電圧変換手段と、前記電源回路への前記電源電圧の供給の有無を検出する電圧検出手段と、前記電源回路に、前記電源電圧が供給されていない場合に、前記シリアルバスから印加されている直流電圧を前記電圧変換手段へ供給し、前記電源電圧が供給されている場合には、前記シリアルバスから前記電圧変換手段へ直流電圧を供給する経路を遮断して、前記電源回路の出力を前記電圧変換手段へ供給する選択手段とを備えた構成としてある。
【００３０】
このように、電源回路、電圧変換手段、電圧検出手段及び選択手段を設ければ、電源回路により、シリアルバスへ供給するのに適した直流電圧を出力し、電圧変換手段により、その直流電圧を物理層へ供給するのに適した直流電圧へ更に変換することができる。このため、シリアルバスへ印加する直流電圧と異なる直流電圧を物理層へ印加することができる。
【００３１】
その上で、電圧検出手段により、この電源回路への電源電圧の供給を検出する。そして、この検出結果に基づいて、選択手段により、電源電圧の印加時と非印加時とで、電圧変換手段へ供給する直流電圧源を切り替えることができる。
【００３２】
また、請求項４記載の発明によれば、電圧検出手段は、電源回路の出力電圧を検出することにより、電源電圧の供給の有無を検出する構成としてある。
このような構成とすれば、電源電圧が供給されているにもかかわらず、電源回路の故障等のため、電源回路から物理層へ直流電圧が出力されていないときに、電源電圧から物理層へ電力が供給されていないことを確実に検出することができる。したがって、電源回路が故障した場合にも、シリアルバスからの直流電圧を物理層へ確実に供給することができる。
【００３３】
また、請求項５記載の発明によれば、選択手段として、電源電圧から電力を物理層へ供給する第一経路と、シリアルバスからの電力を物理層へ供給する第二経路とを備え、電源電圧から電力が供給されている場合に、第二経路を遮断する構成としてある。
【００３４】
このように、電源電圧供給時に第二経路を遮断すれば、シリアルバスから物理層へ直流電圧が印加されなくなる。これにより、内部電源を有するノードへは、他のノードからシリアルバスを介して電力が供給されなくなる。その結果、最も高い直流電圧のノードに要求される供給電力量を、内部電源を有するノードの分だけ低減することができる。
なお、第一経路は、電源電圧非印加時に、遮断しても良いし、導通させておいても良い。ただし、導通させておく場合には、第一経路上に、ダイオード等の逆流を防ぐための手段を設けることが必要である。
【００３５】
また、請求項６記載の発明によれば、選択手段として、半導体スイッチを備えた構成としてある。
このように、選択手段としてトランジスタ等の半導体スイッチを設ければ、電圧検出手段の出力電圧によって、半導体スイッチの導通及び遮断による経路の切替選択を容易に制御することができる。
【００３６】
また、請求項７記載の発明によれば、電圧検出手段として、コンパレータを備えた構成としてある。
この構成によれば、電源電圧又は電源回路の出力電圧と基準電圧とを比較することにより、容易に電源電圧の供給を検出することができる。
【００３７】
また、請求項８記載の発明によれば、電圧検出手段及び選択手段として、リレー素子を備えた構成としてある。
リレー素子に電源電圧を供給することによりリレーの接点を変位させることができる。そして、この接点を物理層へ印加される直流電圧源の切り替えに利用すれば、リレー素子を電圧検出手段及び選択手段として用いることができる。
【００３８】
また、本発明の請求項９記載のノードによれば、シリアルバスに接続されるノードであって、シリアルバスに接続され、他のノードからの直流電圧が印加される電源端子と、他のノードからの信号が入力出力される信号端子とをそれぞれ有する複数のコネクタと、一方のコネクタの信号端子から入力された信号を、他方のコネクタの信号端子から出力する物理層と、電源電圧から前記物理層及び前記シリアルバスへ電力を供給できるように構成されたバス電源装置とを備えたノードであって、前記複数のコネクタの電源端子どうしを互いに導通してあり、前記バス電源装置は、前記ノードの電源電圧の非供給時に、前記電源端子を介してシリアルバスから前記物理層へ直流電圧を供給し、前記ノードの電源電圧の供給時に、バス電源の電圧に関係なく、前記シリアルバスから前記物理層へ直流電圧を供給する経路を遮断して、前記ノードの電源電圧から前記物理層へ直流電圧を供給する構成としてある。
【００３９】
このように、本発明のノードによれば、シリアスバスから印加された直流電圧を他のノードへ中継することができるとともに、内部電源を有する場合には、シリアルバスから物理層へ直流電圧を供給する経路を遮断して、他のノードからの物理層へ直流電圧を印加されないようにすることができる。このため、シリアルバスから印加される直流電圧の中継を確保しつつ、最も高い直流電圧のノードに要求される供給電力量を、内部電源を有するノードの分だけ低減することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のバス電源装置及びそれを備えたノードの実施の形態について、図面を参照して併せて説明する。
【００４１】
［第一実施形態］
まず、図１を参照して、本発明の第一実施形態について説明する。
図１は、第一実施形態のノード１００、特に、そのノード１００を構成するバス電源回路１０の構成を説明するためのブロック図である。図１に示すように、第一実施形態のノード１００は、図６に示した従来のノード１００ｃと同様に、物理層（ＰＨＹ）６、第一コネクタ８及び第二コネクタ９を備えている。これら二つのコネクタ８及び９は、互いに導通している。
なお、従来と同じ構成成分については、その詳細な説明を省略する。
【００４２】
そして、本実施形態のノード１００は、さらにバス電源回路１０を備えている。バス電源回路１０は、電源電圧の非供給時には、バス電源からシリアルバス介して物理層６へ直流電圧を供給し、一方、電源電圧入力端子１から内部電源としての電源電圧が供給されているときは、必要に応じてシリアルバスへ直流電源を印加するとともに、内部電源から物理層６へ直流電圧を供給する。
【００４３】
このような機能を実現するため、このバス電源回路１０は、電源回路２、電圧検出手段３、選択手段としてのセレクタ４、電圧変換手段としてのＤＣ−ＤＣコンバータ５を備えている。そして、電源回路２とコネクタの電源端子８１及び９１とは、この電源端子８１及び９１からこの電源回路２への電流の逆流を防止するダイオードを介して接続されている。
【００４４】
この電源回路２は、電源電圧入力端子１に印加された、商業電圧（例えば交流１００Ｖ）の電源電圧をシリアルバス用の直流電圧に変換して出力する。本実施形態では、電源回路２は、「ＩＥＥＥ１３９４ａ Ｄｒａｆｔ Ｓｔａｎｄａｒｄ」の規格を満たす、ＤＣ＋２０Ｖ〜ＤＣ＋３３Ｖの範囲内の直流電圧として、例えば２４Ｖの直流電圧を出力する。
【００４５】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ５は、電源回路から出力された直流電圧を、物理層用の直流電圧に変換する。本実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータ５は、ＩＥＥＥ１３９４の規格を満たす、ＤＣ＋８Ｖ〜ＤＣ＋４０Ｖの範囲内の直流電圧に対応できるように構成されている。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ５は、入力された直流電圧を、物理層用として、例えば３．３Ｖの直流電圧に変換する。
【００４６】
また、電圧検出手段３は、電源電圧入力端子１から電源回路２への電源電圧の供給の有無を検出する。本実施形態では、電圧検出手段３は、電源回路２の出力電圧を検出することにより、電源電圧の供給の有無を検出する。このようにすれば、電源回路２が故障した場合にも、電源電圧が供給されていないと判断することができる。
【００４７】
セレクタ４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ５を介して物理層６へ印加される直流電圧源を切り替える手段である。そして、電源回路２に電源電圧が供給されていない場合、セレクタ４は、バス電源からシリアルバスを介して印加されている直流電圧を物理層６へ供給する。一方、電源回路２に内部電源からの電源電圧が供給されている場合、セレクタ４は、シリアルバスから物理層６へ直流電圧を供給する経路を遮断して、電源回路２の出力を物理層６へ供給する。
【００４８】
このように、第一実施形態のノードによれば、シリアスバスから印加された直流電圧を他のノードへ中継することができるとともに、内部電源を有する場合には、シリアルバスから物理層へ直流電圧を供給する経路を遮断して、他のノードから物理層へ直流電圧を印加されないようにすることができる。このため、ネットワーク上で最も高い直流電圧のノードに要求される供給電力量を、本発明のノードのうち内部電源を有するノードの分だけ低減することができる。
【００４９】
［第二実施形態］
次に、図２を参照して、本発明の第二実施形態について説明する。
図２は、第二実施形態のノード１００ａ、特に、そのノード１００ａを構成するバス電源回路１０ａの構成を説明するためのブロック図である。図２に示すように、第二実施形態のノード１００ａは、セレクタとして、トランジスタ４１及びダイオード１３を備えている。
なお、第二実施形態では、第一実施形態と同一の構成成分については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５０】
トランジスタ４１の第一電極４１ａは、電源端子８１及び９１に接続されている。また、トランジスタ４１の第二電極４１ｂは、ＤＣ−ＤＣコンバータ５を介して物理層６に接続されるとともに、ダイオード１３を介して電源回路２に接続されている。また、このダイオード１３は、電源端子８１及び９１から電源電圧側の電源回路２への逆流を防止するために挿入してある。
さらに、トランジスタ４１の制御電極４１ｃは、電圧検出手段３に接続されている。したがって、電圧検出手段３の出力電圧によって、トランジスタ４１の導通及び遮断による経路の切替選択を容易に制御することができる。
【００５１】
すなわち、第二実施形態では、電源回路２を介して電源電圧から電力を物理層６へ供給する第一経路Ａと、トランジスタ４１を介してシリアルバスからの電力を物理層６へ供給する第二経路Ｂとが設けられていることになる。
なお、図２においては、第一経路及び第二経路を、実際の経路に沿った破線Ａ及びＢで模式的に示している。
そして、電源電圧から電力が供給されている場合には、このトランジスタ４１によって、第二経路Ｂを遮断される。すなわち、トランジスタ４１によって、シリアルバスから物理層６への直流電圧印加の有無を容易に制御することができる。
【００５２】
その結果、電源電圧供給時に第二経路Ｂを遮断すれば、シリアルバスから物理層へ直流電圧が印加されなくなる。これにより、内部電源を有するノードへは、他のノードからシリアルバスを介して電力が供給されなくなる。その結果、ネットワーク上で最も高い直流電圧のノードに要求される供給電力量を、本発明のノードのうち内部電源を有するノードの分だけ低減することができる。
【００５３】
次に、図３を参照して、第二実施形態における電圧検出手段３の構成例について説明する。
図３に示す電圧検出手段３は、コンパレータ３１から構成されている。このコンパレータ３１では、基準電圧入力端子３０に印加されている基準電圧（例えば５Ｖ）と、電源回路２の出力電圧とを比較する。そして、コンパレータ３１は、出力電圧が基準電圧よりも高い場合、電源電圧が印加されているとして、コンパレータ３１のオープンコレクタ出力をオフにする。一方、出力電圧が基準電圧よりも低い場合には、コンパレータ３１は、電源電圧が印加されていないとして、例えばオープンコレクタ出力をオンにする。
【００５４】
したがって、コンパレータ３１の出力信号をトランジスタ４１の制御電極４１ｃへ印加することにより、コンパレータ３１が電圧を検出した場合にのみ、シリアルバスから物理層６へ直流電圧を供給する第二経路Ｂ（図２参照）を遮断して、電源回路２の出力を電圧変換手段へ供給することができる。
【００５５】
［第三実施形態］
次に、図４を参照して、本発明の第三実施形態について説明する。
図４は、第三実施形態のノード１００ｂ、特に、そのノード１００ｂを構成するバス電源回路１０ｂの構成を説明するためのブロック図である。図４に示すように、第三実施形態のノード１００ｂは、電圧検出手段及び選択手段として、リレー素子１５を設けた構成としてある。
なお、第三実施形態では、第一実施形態と同一の構成成分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５６】
リレー素子１５の本体１５ｂには、電源回路２から電圧が印加される。したがって、電源回路２に電源電圧が印加されているときには、リレー素子１５の本体１５ｂにも電圧が印加される。その結果、電源電圧を供給することによりリレーの接点１５ａの位置が変位する。このため、この接点１５ａの変位により、物理層６へ印加される直流電圧源が、内部電源又は外部電源のいずれかに切り替えられる。
【００５７】
すなわち、接点１５ａは、電源電圧が印加されているときには、電源端子８１及び９１から電力を供給する経路を遮断し、かつ、電源回路２とＤＣ−ＤＣコンバータ５とを接続する。一方、電源電圧が印加されていないときには、電源端子８１及び９１とＤＣ−ＤＣコンバータ５とを接続する。これにより、内部電源を有するノードでは、他のノードからシリアルバスを介して電力が供給されなくなる。その結果、ネットワーク上で最も高い直流電圧のノードに要求される供給電力量を、本発明のバス電源回路を備えたノードのうち内部電源を有するノードの分だけ低減することができる。
【００５８】
上述した実施の形態においては、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は、種々の変更を行うことができる。例えば、上述した第二実施形態においては、第一経路Ａ（図２参照）は、電源電圧非印加時にも導通していたが、本発明では、非印加時に遮断しても良い。
【００５９】
また、上述の実施形態では、二つのコネクタを有する例について説明したが、この発明では、コネクタを少なくとも二つ以上備えていれば良い。したがって、三つ以上のコネクタを設け、それらコネクタ間で直流電圧や信号の中継をするようにしても良い。
【００６０】
また、ＩＥＥＥ１３９４規格のシリアルバスで接続されたネットワークにおいては、全てのノードが本発明のバス電源装置を有することが望ましいが、必ずしも全てのノードが本発明のバス電源装置を備える必要はない。したがって、ネットワーク上の一部分のノードだけが本発明のバス電源装置を備えていても良い。
【００６１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、シリアスバスから印加された直流電圧を他のノードへ中継することができるとともに、内部電源を有する場合には、他のノードからの直流電圧を物理層へ印加されないようにすることができる。このため、最も高い直流電圧のノードに要求される供給電力量を、内部電源を有するノードの分だけ低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態を説明するためのブロック図である。
【図２】第二実施形態を説明するためのブロック図である。
【図３】第二実施形態における電圧検出手段を説明するためのブロック図である。
【図４】第三実施形態を説明するためのブロック図である。
【図５】ＩＥＥＥ１３９２規格のシリアルバスにノードを接続した情報ネットワークを示す模式図である。
【図６】従来例を説明するためのブロック図である。
【図７】従来例を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１ 電源電圧入力端子
２ 電源回路
３ 電圧検出手段
４ セレクタ
５ ＤＣ−ＤＣコンバータ
６ 物理層
７、１１、１２、１３、１４ ダイオード
８ 第一コネクタ
９ 第二コネクタ
１０，１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ バス電源回路
１５ リレー素子
３０ 基準電圧入力端子
３１ コンパレータ
４１ トランジスタ
８１、９１ 電源端子
８２、９２ 信号端子
１００、１００ａ〜１００ｄ、１０１〜１０５ ノード
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＥＥＥ１３９４規格に好適な、シリアルバスに接続されるノード、及び、そのノードを構成するバス電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＥＥＥ１３９４規格の情報ネットワークにおいては、情報処理機器の他、音響映像機器（ＡＶ機器）やリピータその他の種々のノードを、最大６３個まで同一のシリアルバス上に接続することができる。
【０００３】
そして、ＩＥＥＥ１３９４規格のシリアルバスは、デジタルシリアル信号を伝搬する信号ラインとともに、電源ラインを備えている。このため、このシリアルバスに接続されたノードは、電源ラインを介して、他のノードから電力供給を受けて動作することができる。その結果、ＩＥＥＥ１３９４規格の情報ネットワークにおいては、必ずしも全てのノードがそれぞれ商業電源等の電源を個別に用意する必要はないという利点がある。以下、各ノードが個別に用意する固有の電源を、便宜的に「内部電源」とも称する。これに対して、シリアルバスを介して他のノードから直流電圧が印加される場合の電源を「バス電源」とも称する。
【０００４】
ここで、図５に、ＩＥＥＥ１３９４規格による情報ネットワークの一例を示す。図５では、一つのバスライン１１０に、五つのノード１０１、１０２、１０３、１０４及び１０５が接続されている例を模式的に示している。この例では、ノード１０１及びノード１０５に、商業電源から電源電圧が供給されているので、他のノード１０２〜１０４にも、ノード１０１又はノード１０５からバスライン１１０を介して電力が供給される。したがって、ノード１０２〜１０４では、内部電源を用意する必要がない。
【０００５】
次に、図６を参照して、従来のＩＥＥＥ１３９４規格のシリアルバスに接続される一つのノードについて説明する。
なお、ノードは、リピータ等を除き、バス電源回路等の主要構成要素の他にリンク層などの種々の構成要素を有するのが一般的であるが、以下の各図においては、発明の理解を容易にするため、主要構成要素のみを図示して説明する。
【０００６】
図６では、ＩＥＥＥ１３９４−１９９５で規定されたノードの構成例を示す。図６に示すように、ノード１００ｃは、電源回路２、ＤＣ−ＤＣコンバータ５及び物理層（ＰＨＹ）６を備え、二つのコネクタ８及び９を介してそれぞれシリアルバスに接続されている。
【０００７】
各コネクタ８及び９は、それぞれ電源端子８１及び９１と、信号端子８２及び９２とを備えている。電源端子８１及び９１には、シリアルバスの電源ラインから直流電圧が印加される。さらに、ノード１００ｃでは、二つのコネクタ８及び９の電源端子８１及び９１どうしが導通している。このため、ノード１００ｃは、シリアルバスを介して印加された直流電圧を、他のノードへ中継することができる。
【０００８】
一方、信号端子８２及び９２では、シリアルバスの信号ラインから信号が入出力される。そして、二つの信号端子８２及び９２のうちの一方の信号端子から入力された信号は、物理層６でローカル・クロックによるデータの再同期化が行われ、他方の信号端子から出力される。
これにより、シリアルバスライン上で隣接していないノードどうしの信号のやり取りを中継することができる。
【０００９】
また、電源回路２は、この信号を授受する物理層６及びシリアルバスへ直流電圧を供給するための手段である。そのため、電源回路２は、電源電圧入力端子１から入力された電源電圧を、シリアルバスに供給するのに適した直流電圧に変換して出力する。出力された直流電圧は、逆流防止のダイオード７を介して、電源端子８１及び９１へ印加されるとともに、ＤＣ−ＤＣコンバータ５へ印加される。
【００１０】
ＤＣ−ＤＣコンバータ５には、電源回路２からだけでなく、電源端子８１を介してシリアルバスからも直流電圧が印加される。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ５は、入力された直流電圧を、物理層６へ供給するのに適した直流電圧に変換して出力する。出力された直流電圧は、物理層６へ印加される。
したがって、ノード１００ｃは、バス電源からシリアルバスを介して印加される直流電圧と、内部電源から電源回路２を介して印加される直流電圧とのうちの、どちらの直流電圧によっても物理層６を駆動することができるように構成されている。
【００１１】
ところで、シリアルバスには、ＩＥＥＥ１３９４の規格により、ＤＣ＋８Ｖ〜ＤＣ＋４０Ｖと広い範囲内の直流電圧を印加することができる。また、ＩＥＥＥ１３９４を改良した「ＩＥＥＥ１３９４ａ Ｄｒａｆｔ Ｓｔａｎｄａｒｄ」の規格においては、ＤＣ＋２０Ｖ〜ＤＣ＋３３Ｖの範囲内で直流電圧を印加することができる。
【００１２】
その結果、シリアルバスで互いに接続された種々のノードの電源回路２からシリアルバスへそれぞれ印加される直流電圧が、ノードどうしで異なる場合がある。その場合、最も高い直流電圧が、シリアルバス全体に印加されることになる。このため、最も高い電圧を供給するノードが、他のノードの内部電源からの電力供給の有無に関係なく、シリアルバス上の全ノードの物理層へ電力を供給しなければならなくなるという問題があった。
【００１３】
例えば、図５に示したシリアルバスの情報ネットワークにおいて、第一及び第二ノード１０１及び１０２の両方に電源電圧が供給されている場合、第一ノード１０１の供給電圧が、第二ノード１０２の供給電圧よりも高いときには、第一ノード１０１が、第二ノード１０２を含めた各ノードの分まで電力を供給しなければならない。すなわち、第二ノード１０２が内部電源を有するにもかかわらず、第一ノード１０１から第二ノード１０２へ電力が供給されてしまう。
【００１４】
そこで、この問題を解決するため、「ＩＥＥＥ１３９４ａ Ｄｒａｆｔ Ｓｔａｎｄａｒｄ」では、ノードのバス電源装置の構成を改良している。
ここで、図７に、改良されたノード１００ｄの構成例を示す。図７に示すように、改正されたノード１００ｄは、上述のノード１００ｃと同様の構成要素を有するが、電源回路２、ＤＣ−ＤＣコンバータ５、及び、二つの電源端子８１及び９１それぞれを結ぶ配線経路が異なっている。
【００１５】
すなわち、ノード１００ｄでは、電源回路２から出力された直流電圧は、逆流防止用のダイオード７を介して電源端子８１へ印加されるとともに、ダイオード１４を介して電源端子９１へ印加されている。
また、電源端子８１から印加された直流電圧は、ダイオード１１を介してＤＣ−ＤＣコンバータ５へ印加され、一方、電源端子９１から印加された直流電圧はダイオード１２を介してＤＣ−ＤＣコンバータ５へ印加される。
【００１６】
その結果、ノード１００ｄにおいては、電源端子８１及び９１を結ぶ二つの配線経路上に、必ず、二つのダイオードが互いに逆向きに直列に設けられることになる。このため、ノード１００ｄにおいては、両電源端子８１及び９１間に直流電流が流れない構成となっている。
【００１７】
例えば、電源端子８１からダイオード１１及び１２を経て電源端子９１へ至る経路では、電源端子８１から電源端子９１へ向かう電流は、ダイオード１２のため流れず、その反対向きの電流は、ダイオード１１のため流れない。また、電源端子８１からダイオード７及び１４を経て電源端子９１へ至る経路では、電源端子８１から電源端子９１へ向かう電流は、ダイオード７のため流れず、その反対向きの電流は、ダイオード１４のため流れない。
【００１８】
したがって、改良されたノード１００ｄは、シリアルバスにより接続された全ノードのうち、隣接するノードにのみ直流電圧を印加できる構成となっている。このため、最も高い直流電圧のノードに要求される供給電力量の低減を図ることができる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この改良されたノードでは、両電源端子８１及び９１間に直流電流が流れないため、シリアスバスから印加された直流電圧を他のノードへ中継することができない。このため、隣接したノード以外の他のノードには、直流電圧を印加することができないという問題があった。すなわち、内部電源のないノードには、隣接するノードが電力を供給しなければならないという制約があった。
【００２０】
例えば、図５に示した例では、内部電源のない第二ノード１０２には、隣の第一ノード１０１からシリアスバスを介して直流電圧が印加される。また、第四ノード１０４には、隣の第五ノード１０５からシリアスバスを介して直流電圧が印加される。
【００２１】
しかし、第三ノード１０３及びその隣接ノードには、いずれも電源電圧が無いため、第三ノード１０３には、どこからも直流電圧を印加することができない。このため、第三ノード１０３の物理層が駆動せず、第三ノード１０３は信号を中継することができない。その結果、第一及び第二ノード１０１及び１０２と、第四及び第５ノード１０４及び１０５との間では、信号をやり取りすることができない。すなわち、シリアルバスによる情報ネットワークを構成することができない。
【００２２】
その上、改良されたノードにおいても、互いに隣接したノードの両方に電源電圧がそれぞれ供給されている場合、最も高い直流電圧が両方のノードへ印加されることになる。このため、より高い直流電圧を出力する方のノードは、他方のノードが内部電源を有していても、その他方のノードの分まで電力を供給しなくてはならないという問題があった。
【００２３】
本発明は、上記の問題を解決すべくなされたものであり、シリアルバスから印加された直流電圧の中継を確保しつつ、かつ、内部電源を有する場合には、他のノードからの直流電圧を物理層に印加されないようにすることができるバス電源装置、及び、それを用いたノードの提供を目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
この目的の達成を図るため、本発明の請求項１に係るバス電源装置によれば、ノードの物理層、及び、互いに導通した複数のコネクタを介してこのノードに接続されたシリアルバスへ、このノードの電源電圧から電力を供給できるように構成されたバス電源装置であって、前記ノードの電源電圧の非供給時に、前記シリアルバスから前記物理層へ直流電圧を供給し、前記ノードの電源電圧の供給時に、バス電源の電圧に関係なく、前記シリアルバスから前記物理層へ直流電圧を供給する経路を遮断して、前記ノードの電源電圧から前記物理層へ直流電圧を供給する構成としてある。
【００２５】
このように、本発明のバス電源装置によれば、複数のコネクタの電源端子どうしが導通しているので、シリアスバスから印加された直流電圧を他のノードへ中継することができる。このため、隣接したノード以外の他のノードにも、直流電圧を印加することができる。
【００２６】
さらに、本発明では、電源電圧の非供給時にシリアルバスから直流電圧を供給し、一方、電源電圧の供給時にその電源電圧から直流電圧を供給する構成としてある。このように、ノードが内部電源を有する場合、シリアルバスから物理層へ直流電圧を供給する経路を遮断することにより、物理層に他のノードからの直流電圧を印加されないようにすることができる。このため、内部電源を有するノードへは、他のノードからシリアルバスを介して電力を供給されない。その結果、最も高い直流電圧のノードに要求される供給電力量を、内部電源を有するノードの分だけ低減することができる。
【００２７】
また、請求項２記載の発明によれば、バス電源装置として、前記電源電圧の供給の有無を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段が電源電圧供給を、未検出の場合に、前記シリアルバスからの直流電圧を前記物理層へ供給し、検出した場合に、シリアルバスから前記物理層へ直流電圧を供給する経路を遮断して、この電源電圧からの直流電圧を前記物理層へ供給する選択手段とを備えた構成としてある。
【００２８】
このように、電圧検出手段と選択手段とを設ければ、電圧検出手段により、電源電圧の供給を検出し、選択手段により、電源電圧印加時と非印加時とで物理層へ供給する直流電圧源を切り替えることができる。
【００２９】
また、請求項３記載の発明によれば、バス電源装置として、前記電源電圧を前記シリアルバス用の直流電圧に変換して出力する電源回路と、前記電源回路から出力された直流電圧を、前記物理層用の直流電圧に変換する電圧変換手段と、前記電源回路への前記電源電圧の供給の有無を検出する電圧検出手段と、前記電源回路に、前記電源電圧が供給されていない場合に、前記シリアルバスから印加されている直流電圧を前記電圧変換手段へ供給し、前記電源電圧が供給されている場合には、前記シリアルバスから前記電圧変換手段へ直流電圧を供給する経路を遮断して、前記電源回路の出力を前記電圧変換手段へ供給する選択手段とを備えた構成としてある。
【００３０】
このように、電源回路、電圧変換手段、電圧検出手段及び選択手段を設ければ、電源回路により、シリアルバスへ供給するのに適した直流電圧を出力し、電圧変換手段により、その直流電圧を物理層へ供給するのに適した直流電圧へ更に変換することができる。このため、シリアルバスへ印加する直流電圧と異なる直流電圧を物理層へ印加することができる。
【００３１】
その上で、電圧検出手段により、この電源回路への電源電圧の供給を検出する。そして、この検出結果に基づいて、選択手段により、電源電圧の印加時と非印加時とで、電圧変換手段へ供給する直流電圧源を切り替えることができる。
【００３２】
また、請求項４記載の発明によれば、電圧検出手段は、電源回路の出力電圧を検出することにより、電源電圧の供給の有無を検出する構成としてある。
このような構成とすれば、電源電圧が供給されているにもかかわらず、電源回路の故障等のため、電源回路から物理層へ直流電圧が出力されていないときに、電源電圧から物理層へ電力が供給されていないことを確実に検出することができる。したがって、電源回路が故障した場合にも、シリアルバスからの直流電圧を物理層へ確実に供給することができる。
【００３３】
また、請求項５記載の発明によれば、選択手段として、電源電圧から電力を物理層へ供給する第一経路と、シリアルバスからの電力を物理層へ供給する第二経路とを備え、電源電圧から電力が供給されている場合に、第二経路を遮断する構成としてある。
【００３４】
このように、電源電圧供給時に第二経路を遮断すれば、シリアルバスから物理層へ直流電圧が印加されなくなる。これにより、内部電源を有するノードへは、他のノードからシリアルバスを介して電力が供給されなくなる。その結果、最も高い直流電圧のノードに要求される供給電力量を、内部電源を有するノードの分だけ低減することができる。
なお、第一経路は、電源電圧非印加時に、遮断しても良いし、導通させておいても良い。ただし、導通させておく場合には、第一経路上に、ダイオード等の逆流を防ぐための手段を設けることが必要である。
【００３５】
また、請求項６記載の発明によれば、選択手段として、半導体スイッチを備えた構成としてある。
このように、選択手段としてトランジスタ等の半導体スイッチを設ければ、電圧検出手段の出力電圧によって、半導体スイッチの導通及び遮断による経路の切替選択を容易に制御することができる。
【００３６】
また、請求項７記載の発明によれば、電圧検出手段として、コンパレータを備えた構成としてある。
この構成によれば、電源電圧又は電源回路の出力電圧と基準電圧とを比較することにより、容易に電源電圧の供給を検出することができる。
【００３７】
また、請求項８記載の発明によれば、電圧検出手段及び選択手段として、リレー素子を備えた構成としてある。
リレー素子に電源電圧を供給することによりリレーの接点を変位させることができる。そして、この接点を物理層へ印加される直流電圧源の切り替えに利用すれば、リレー素子を電圧検出手段及び選択手段として用いることができる。
【００３８】
また、本発明の請求項９記載のノードによれば、シリアルバスに接続されるノードであって、シリアルバスに接続され、他のノードからの直流電圧が印加される電源端子と、他のノードからの信号が入力出力される信号端子とをそれぞれ有する複数のコネクタと、一方のコネクタの信号端子から入力された信号を、他方のコネクタの信号端子から出力する物理層と、電源電圧から前記物理層及び前記シリアルバスへ電力を供給できるように構成されたバス電源装置とを備えたノードであって、前記複数のコネクタの電源端子どうしを互いに導通してあり、前記バス電源装置は、前記ノードの電源電圧の非供給時に、前記電源端子を介してシリアルバスから前記物理層へ直流電圧を供給し、前記ノードの電源電圧の供給時に、バス電源の電圧に関係なく、前記シリアルバスから前記物理層へ直流電圧を供給する経路を遮断して、前記ノードの電源電圧から前記物理層へ直流電圧を供給する構成としてある。
【００３９】
このように、本発明のノードによれば、シリアスバスから印加された直流電圧を他のノードへ中継することができるとともに、内部電源を有する場合には、シリアルバスから物理層へ直流電圧を供給する経路を遮断して、他のノードからの物理層へ直流電圧を印加されないようにすることができる。このため、シリアルバスから印加される直流電圧の中継を確保しつつ、最も高い直流電圧のノードに要求される供給電力量を、内部電源を有するノードの分だけ低減することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のバス電源装置及びそれを備えたノードの実施の形態について、図面を参照して併せて説明する。
【００４１】
［第一実施形態］
まず、図１を参照して、本発明の第一実施形態について説明する。
図１は、第一実施形態のノード１００、特に、そのノード１００を構成するバス電源回路１０の構成を説明するためのブロック図である。図１に示すように、第一実施形態のノード１００は、図６に示した従来のノード１００ｃと同様に、物理層（ＰＨＹ）６、第一コネクタ８及び第二コネクタ９を備えている。これら二つのコネクタ８及び９は、互いに導通している。
なお、従来と同じ構成成分については、その詳細な説明を省略する。
【００４２】
そして、本実施形態のノード１００は、さらにバス電源回路１０を備えている。バス電源回路１０は、電源電圧の非供給時には、バス電源からシリアルバス介して物理層６へ直流電圧を供給し、一方、電源電圧入力端子１から内部電源としての電源電圧が供給されているときは、必要に応じてシリアルバスへ直流電源を印加するとともに、内部電源から物理層６へ直流電圧を供給する。
【００４３】
このような機能を実現するため、このバス電源回路１０は、電源回路２、電圧検出手段３、選択手段としてのセレクタ４、電圧変換手段としてのＤＣ−ＤＣコンバータ５を備えている。そして、電源回路２とコネクタの電源端子８１及び９１とは、この電源端子８１及び９１からこの電源回路２への電流の逆流を防止するダイオードを介して接続されている。
【００４４】
この電源回路２は、電源電圧入力端子１に印加された、商業電圧（例えば交流１００Ｖ）の電源電圧をシリアルバス用の直流電圧に変換して出力する。本実施形態では、電源回路２は、「ＩＥＥＥ１３９４ａ Ｄｒａｆｔ Ｓｔａｎｄａｒｄ」の規格を満たす、ＤＣ＋２０Ｖ〜ＤＣ＋３３Ｖの範囲内の直流電圧として、例えば２４Ｖの直流電圧を出力する。
【００４５】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ５は、電源回路から出力された直流電圧を、物理層用の直流電圧に変換する。本実施形態では、ＤＣ−ＤＣコンバータ５は、ＩＥＥＥ１３９４の規格を満たす、ＤＣ＋８Ｖ〜ＤＣ＋４０Ｖの範囲内の直流電圧に対応できるように構成されている。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ５は、入力された直流電圧を、物理層用として、例えば３．３Ｖの直流電圧に変換する。
【００４６】
また、電圧検出手段３は、電源電圧入力端子１から電源回路２への電源電圧の供給の有無を検出する。本実施形態では、電圧検出手段３は、電源回路２の出力電圧を検出することにより、電源電圧の供給の有無を検出する。このようにすれば、電源回路２が故障した場合にも、電源電圧が供給されていないと判断することができる。
【００４７】
セレクタ４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ５を介して物理層６へ印加される直流電圧源を切り替える手段である。そして、電源回路２に電源電圧が供給されていない場合、セレクタ４は、バス電源からシリアルバスを介して印加されている直流電圧を物理層６へ供給する。一方、電源回路２に内部電源からの電源電圧が供給されている場合、セレクタ４は、シリアルバスから物理層６へ直流電圧を供給する経路を遮断して、電源回路２の出力を物理層６へ供給する。
【００４８】
このように、第一実施形態のノードによれば、シリアスバスから印加された直流電圧を他のノードへ中継することができるとともに、内部電源を有する場合には、シリアルバスから物理層へ直流電圧を供給する経路を遮断して、他のノードから物理層へ直流電圧を印加されないようにすることができる。このため、ネットワーク上で最も高い直流電圧のノードに要求される供給電力量を、本発明のノードのうち内部電源を有するノードの分だけ低減することができる。
【００４９】
［第二実施形態］
次に、図２を参照して、本発明の第二実施形態について説明する。
図２は、第二実施形態のノード１００ａ、特に、そのノード１００ａを構成するバス電源回路１０ａの構成を説明するためのブロック図である。図２に示すように、第二実施形態のノード１００ａは、セレクタとして、トランジスタ４１及びダイオード１３を備えている。
なお、第二実施形態では、第一実施形態と同一の構成成分については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５０】
トランジスタ４１の第一電極４１ａは、電源端子８１及び９１に接続されている。また、トランジスタ４１の第二電極４１ｂは、ＤＣ−ＤＣコンバータ５を介して物理層６に接続されるとともに、ダイオード１３を介して電源回路２に接続されている。また、このダイオード１３は、電源端子８１及び９１から電源電圧側の電源回路２への逆流を防止するために挿入してある。
さらに、トランジスタ４１の制御電極４１ｃは、電圧検出手段３に接続されている。したがって、電圧検出手段３の出力電圧によって、トランジスタ４１の導通及び遮断による経路の切替選択を容易に制御することができる。
【００５１】
すなわち、第二実施形態では、電源回路２を介して電源電圧から電力を物理層６へ供給する第一経路Ａと、トランジスタ４１を介してシリアルバスからの電力を物理層６へ供給する第二経路Ｂとが設けられていることになる。
なお、図２においては、第一経路及び第二経路を、実際の経路に沿った破線Ａ及びＢで模式的に示している。
そして、電源電圧から電力が供給されている場合には、このトランジスタ４１によって、第二経路Ｂを遮断される。すなわち、トランジスタ４１によって、シリアルバスから物理層６への直流電圧印加の有無を容易に制御することができる。
【００５２】
その結果、電源電圧供給時に第二経路Ｂを遮断すれば、シリアルバスから物理層へ直流電圧が印加されなくなる。これにより、内部電源を有するノードへは、他のノードからシリアルバスを介して電力が供給されなくなる。その結果、ネットワーク上で最も高い直流電圧のノードに要求される供給電力量を、本発明のノードのうち内部電源を有するノードの分だけ低減することができる。
【００５３】
次に、図３を参照して、第二実施形態における電圧検出手段３の構成例について説明する。
図３に示す電圧検出手段３は、コンパレータ３１から構成されている。このコンパレータ３１では、基準電圧入力端子３０に印加されている基準電圧（例えば５Ｖ）と、電源回路２の出力電圧とを比較する。そして、コンパレータ３１は、出力電圧が基準電圧よりも高い場合、電源電圧が印加されているとして、コンパレータ３１のオープンコレクタ出力をオフにする。一方、出力電圧が基準電圧よりも低い場合には、コンパレータ３１は、電源電圧が印加されていないとして、例えばオープンコレクタ出力をオンにする。
【００５４】
したがって、コンパレータ３１の出力信号をトランジスタ４１の制御電極４１ｃへ印加することにより、コンパレータ３１が電圧を検出した場合にのみ、シリアルバスから物理層６へ直流電圧を供給する第二経路Ｂ（図２参照）を遮断して、電源回路２の出力を電圧変換手段へ供給することができる。
【００５５】
［第三実施形態］
次に、図４を参照して、本発明の第三実施形態について説明する。
図４は、第三実施形態のノード１００ｂ、特に、そのノード１００ｂを構成するバス電源回路１０ｂの構成を説明するためのブロック図である。図４に示すように、第三実施形態のノード１００ｂは、電圧検出手段及び選択手段として、リレー素子１５を設けた構成としてある。
なお、第三実施形態では、第一実施形態と同一の構成成分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００５６】
リレー素子１５の本体１５ｂには、電源回路２から電圧が印加される。したがって、電源回路２に電源電圧が印加されているときには、リレー素子１５の本体１５ｂにも電圧が印加される。その結果、電源電圧を供給することによりリレーの接点１５ａの位置が変位する。このため、この接点１５ａの変位により、物理層６へ印加される直流電圧源が、内部電源又は外部電源のいずれかに切り替えられる。
【００５７】
すなわち、接点１５ａは、電源電圧が印加されているときには、電源端子８１及び９１から電力を供給する経路を遮断し、かつ、電源回路２とＤＣ−ＤＣコンバータ５とを接続する。一方、電源電圧が印加されていないときには、電源端子８１及び９１とＤＣ−ＤＣコンバータ５とを接続する。これにより、内部電源を有するノードでは、他のノードからシリアルバスを介して電力が供給されなくなる。その結果、ネットワーク上で最も高い直流電圧のノードに要求される供給電力量を、本発明のバス電源回路を備えたノードのうち内部電源を有するノードの分だけ低減することができる。
【００５８】
上述した実施の形態においては、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は、種々の変更を行うことができる。例えば、上述した第二実施形態においては、第一経路Ａ（図２参照）は、電源電圧非印加時にも導通していたが、本発明では、非印加時に遮断しても良い。
【００５９】
また、上述の実施形態では、二つのコネクタを有する例について説明したが、この発明では、コネクタを少なくとも二つ以上備えていれば良い。したがって、三つ以上のコネクタを設け、それらコネクタ間で直流電圧や信号の中継をするようにしても良い。
【００６０】
また、ＩＥＥＥ１３９４規格のシリアルバスで接続されたネットワークにおいては、全てのノードが本発明のバス電源装置を有することが望ましいが、必ずしも全てのノードが本発明のバス電源装置を備える必要はない。したがって、ネットワーク上の一部分のノードだけが本発明のバス電源装置を備えていても良い。
【００６１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、シリアスバスから印加された直流電圧を他のノードへ中継することができるとともに、内部電源を有する場合には、他のノードからの直流電圧を物理層へ印加されないようにすることができる。このため、最も高い直流電圧のノードに要求される供給電力量を、内部電源を有するノードの分だけ低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態を説明するためのブロック図である。
【図２】第二実施形態を説明するためのブロック図である。
【図３】第二実施形態における電圧検出手段を説明するためのブロック図である。
【図４】第三実施形態を説明するためのブロック図である。
【図５】ＩＥＥＥ１３９２規格のシリアルバスにノードを接続した情報ネットワークを示す模式図である。
【図６】従来例を説明するためのブロック図である。
【図７】従来例を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１ 電源電圧入力端子
２ 電源回路
３ 電圧検出手段
４ セレクタ
５ ＤＣ−ＤＣコンバータ
６ 物理層
７、１１、１２、１３、１４ ダイオード
８ 第一コネクタ
９ 第二コネクタ
１０，１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ バス電源回路
１５ リレー素子
３０ 基準電圧入力端子
３１ コンパレータ
４１ トランジスタ
８１、９１ 電源端子
８２、９２ 信号端子
１００、１００ａ〜１００ｄ、１０１〜１０５ ノード
Claims (2)
- ノードの物理層、及び、互いに導通した複数のコネクタを介してこのノードに接続されたシリアルバスを介して次段のノードへ、このノードの電源電圧から電力を供給できるように構成され、
前記ノードの電源電圧の非供給時に、前記シリアルバスを介して前段のノードから前記物理層へ直流電圧を供給し、
前記ノードの電源電圧の供給時に、バス電源の電圧に関係なく、前記シリアルバスから前記物理層へ直流電圧を供給する経路を遮断して、前記ノードの電源電圧から前記物理層へ直流電圧を供給するバス電源装置であって、
前記電源電圧を前記シリアルバス用の直流電圧に変換して出力する電源回路と、
前記電源回路から出力された直流電圧を、前記物理層用の直流電圧に変換する電圧変換手段と、
前記電源回路への前記電源電圧の供給の有無を検出する電圧検出手段と、
前記電源回路の出力に基づく前記シリアルバス用の直流電圧を前記シリアルバスへ加える一方、前記シリアルバスから加えられる直流電圧を前記電源回路へ供給することを防止するダイオードと、
前記電源回路に、前記電源電圧が供給されていない場合に、前記シリアルバスから印加されている直流電圧を前記電圧変換手段へ供給し、前記電源電圧が供給されている場合には、前記シリアルバスから前記電圧変換手段へ直流電圧を供給する経路を遮断して、前記電源回路の出力を前記電圧変換手段へ供給する選択手段とを備え、
前記選択手段として、第一電極には前記シリアルバスを介して前段のノードから直流電流が印加され、第二電極は前記電圧変換手段を介して前記物理層に直流電流を供給するよう構成され、前記ダイオードに並列接続されたトランジスタを備えた
ことを特徴とするバス電源装置。 - 前記電圧検出手段として、コンパレータを備えた
ことを特徴とする請求項１に記載のバス電源装置。
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