JPS63126054A - 情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は情報処理装置、特に他の情報処理装置との間で
情報の入出力を行なう情報処理装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、パーソナルコンピュータ、ファクシミリ装置
、ワードプロセッサ、磁気ディスク装置、光デイスク装
置などの各種の情報処理装置が知られている。この種の
装置は、数値、文字、画像などの情報を入力、編集、記
憶、あるいは出力する処理に用いられている。

この種の装置では、キーボード、プリンタなどをすべて
一体化した装置などを除き、たいてい外部の装置との間
で情報を入出力するための手段が設けられる。たとえば
、パーソナルコンピュータなどでは通信回線用の入出力
ポート、プリンタのための出力ポート、ディスク装置で
は入出力ボートなどがこれに相当する。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記の情報入出力手段では、情報の媒体として一部光信
号が考えられているが、今のところ電気信号により情報
入出力を′行なうのがもっとも一般的な構成である。電
気信号を用いる場合、情報をやりとりする装置はケーブ
ルおよびコネクタ（あるいはプラグ、ソケットなど）に
より接続される。

ところが、このような入出力方式は、いたるところに存
在する電磁的なノイズに弱く、伝送の信頼性が低いとい
う問題がある。また、素人がコネクタの着脱を行なう場
合には、コネクタの差込みが浅すぎて接続不良を生じた
り、通電中にコネクタを着脱して装置を破損したりする
ことがあった。

また、コネクタの類では挿入方向を誤らないように、一
定の方向でのみコネクタ装着を行なえるようにしたもの
が多いが、このため操作者は装着時にいちいちコネクタ
の方向を確認しなければならないという面倒があった。

［問題点を解決するための手段］ 以上の問題点を解決するために１本発明においては、他
の情報処理装置との間で情報の入出力を行なう情報処理
装置において、物理的な振動により表現された情報を入
力する手段、および（または）物理的振動により表現さ
れた情報を出力する手段を設けた構成を採用した。

［作　用］ 以上の構成によれば、電磁的なノイズの外乱に強く接続
操作が容易な情報入出力部を有する情報処理装置を提供
できる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。

ｆｆ１１図は本発明を採用した情報処理装置の構成を示
している。第１図の構成は、パーソナルコンピュータ、
ワードプロセッサその他のマイクロコンピュータ応用機
器に共通の構成であるが、ここでは図示した装置はコン
ピュータなどに接続される外部記憶装置とする。

図において符号９は情報処理の主体となるＣＰＵで、Ｒ
ＡＭ８と接続されている。ＲＡＭ８は情報記憶のため、
あるいはＣＰＵ８のワークエリアとして用いられる。す
なわち、図示した装置はＲＡＭディスク装置などとして
用いられる。

ＣＰＵ９は非同期通信回路７を介して外部の装置と接続
される。この非同期通信回路７は、Ｒ３２３２Ｃボート
など、従来よりよく知られている回路から構成すること
ができる。

他の装置、例えばパーソナルコンピュータなどのホスト
装置とのインターフェースは１本実施例の場合、電気信
号ではなく物理的な振動を媒介として行なう、電気的振
動と機械的振動は、圧電素子などの機械〜電気変換素子
により相互に変換できる。したがって、このような変換
素子を用いればＣＰＵ９が扱う電気的に表現された情報
を振動のフォーマットに変換することができる。

本実施例では、振動によって情報を出力するため、圧電
素子などから構成した振動子４を駆動回路６を介して非
同期通信回路７に接続しである。

駆動回路６は非同期通信回路７から出力された電気信号
に応じて振動子４を駆動し、電気的に表現された情報を
物理的な振動のフォーマットに変換する。

振動子４が発生した振動は増幅用のホーン５を介して他
の装置の振動入力部に伝達される。

一方、他の装置によって振動により表現された情報を入
力するため、同じく圧電素子などから構成した振動セン
サ２が変換回路３を介して非同期通信回路７の入力回路
に接続される。信号変換回路３は駆動回路６と逆に振動
から電気信号によるフォーマットに情報を変換する。

振動センサ２はガラス板などから構成される振動伝達板
１に固定されており、この振動伝達板１を介して振動を
入力する。すなわち、他の装置の振動発生部を振動伝達
板ｌに接触させることで振動入力が行なわれる。振動伝
達板はその周辺部での振動の反射波が振動センサ２の入
力振動に影響を与えないように防振材１０を介して支持
されている。

第２図は第１図の外部記憶装置をホスト装置の情報入出
力部に接続した状態を示している。第２図において符号
１３は第１図の外部記憶装置のケースを示しており、そ
の上部には振動伝達板１が防振材ｌＯを介して固定され
ている。振動伝達板１には振動センサ２が接着などによ
り固定されている。振動伝達板１の上部は振動ペン２６
の保持部１３Ａが筒状に周囲に形成された開口部となっ
ており、ここにホスト装置から情報を入力するための振
動ペン２６が差し込まれる。

振動ペン２６は内部に振動子２４を有し、その振動を先
端のホーン２５を介して振動伝達板ｌに伝達する。この
際ホーン２５は振動ペン２６の自重により振動伝達板１
に接触する。

一方、外部記憶装置の振動子４の振動はホーン５を介し
てホスト装置の振動伝達板２１に伝達される。振動子４
を固定されたホーン５はスプリング１１によりホスト装
置の振動伝達板２１に圧接される。外部記憶装置のケー
ス１３はゴム足１２を介してホスト装置の振動伝達板２
１上に［１される。

ホスト装置の振動伝達板２１は防振材２７を介してホス
ト装置の情報入力部のケース２８に固定されている。振
動伝達板２１にはホスト装と側の情報入力のために振動
センサ２２が設けられている。ホスト装置の構成は第１
図に示したものと同様であり、したがってホスト装置の
振動子２４は外部記憶装置の振動子４に、また振動セン
サ２２は振動センサ２にそれぞれ相当する。

ここで、第１図の振動子駆動回路６および信号変換回路
３の構造につき詳細に説明する。第３図は振動子駆動回
路６の、また第４図は信号変換回路３の構造を示してい
る。これらの構造はホスト装置側の振動入出力部のもの
にも共通する。

第３図において、駆動周波数発振回路３１は振動子４を
駆動する方形波を発生する回路であり、その周波数は振
動子４の共振周波数に選択されている。駆動波形発振回
路３４は入力信号を処理する論理積回路を有しており、
駆動周波数発振回路３１の出力方形波を反駆動波形発振
回路３３の制御によりオン／オフして振動子４に印加す
る。駆動波形発振回路３４は圧電素子の駆動回路を有し
、前段から入力された制御信号を振動子４の駆動に充分
なレベルに変換する。

反駆動波形発振回路３３は駆動周波数発振回路３１の駆
動信号をどのようなパターンで振動子４に印加するのか
を決定するもので、非同期直列通信のボーレートの１周
期をｔｌとした場合にデユーティ比がｔｄ：ｔｌ−ｔｄ
となるような信号を発生する。デユーティ比に関しては
第５図に関連して詳述する。

仕 スタートビット検出回路３２は比同期直列通信において
、１ワードのデータのスタートビットを検出するもので
、立上りのタイミングで反駆動波形発振回路３３に対し
て発振開始の制御を行ない、ｎビット分に相当する時間
、すなわちｎＸｔｌだけ待機した後、発振終了の制御を
行なう。

ｎは非同期通信のキャラクタビット長（ワード長）にス
タートビットを加えた数とする。たとえば、ｌキャラク
タ８ビツト、スタートビット１の場合にはｎ＝９となる
。

一方、第４図の振動入力部において、振動センサ２の出
力信号は前置増幅器４１で所定のレベルまで増幅される
。続いて増幅された信号のエンベロープ波形が検出回路
４２により取り出される。

そしてエンベロープのピークがピーク検出回路４３によ
り検出される。ピーク検出回路４３はシュミットトリガ
などから構成され、エンベロープ波形が所定のしきい値
を越えている期間のみ論理ｒｌＪの信号を出力する。

ワンシ望ットマルチバイブレ、−夕４４は、ピーク検出
回路４３の出力を受け、ピーク検出信号のポジティブエ
ツジトリガにより非同期通信規格における所定の１ビツ
トに相当する幅のパルスを生成する。

第５図（Ａ）〜（Ｇ）は第３図、第４図の振動入出力部
の動作を示した波形図である。ここではｒｌｏｌｏｌｌ
ｏｏ」という８ビツトのデータを物理的振動により非同
期通信部に対して入出力する場合の動作を示している。

第５図（Ａ）は、ビット長ｔｌで上記ビットパターンを
表現したもので、その先頭と、最後にはそれぞれｒｌＪ
、「０」のスタートおよびストップビットが付加されて
１０ビツトの信号が形成されている。第３図のスタート
ビット検出回路３２はスタートビットの立上りを検出し
、スタートビットと同期して第５図（Ｂ）のようなデユ
ーティ比ｔｄ：ｔｌ−ｔｄの信号を生成する。ｔｄの長
さについては後述する。

駆動波形発振回路３４は駆動周波数発振回路３１の駆動
信号、および第５図（Ａ）、（Ｂ）の波形の論理積を取
り、第５図（Ｃ）のような駆動波形を生成する。

このような駆動により振動子４は論理「１」に対応して
時間ｔｄの長さだけ振動を発生する。

この振動は振動伝達板で時間ｔｒだけ遅延され、振動セ
ンサに入力され、振動センサは第５図（Ｄ）のような検
出波形を生成する。

ここで、振動センサの検出信号はその立上りからｔｄ時
間後にピークを迎える。その後減衰が始まり、ｔｗ時間
後に振幅が０になる。したがって、前記のｔｄはビット
ごとの信号が重ならないように振動伝達板の振動特性に
応じて ｔｄ≦ｔｌ−ｔｗ となるように定めておく。

振動センサの出力から、第４図のエンベロープ検出回路
４２により第５図（Ｅ）のようにエンベロープが取り出
され、このエンベロープ信号ハピーク検出回路４３にお
いて所定のしきい値と比較されて第５図（Ｆ）のような
波形が形成される。

さらに、ワンショットマルチバイブレータ４４で非同期
通信に置ける所定ビット長ｔｌを有する波形が第５図（
Ｇ）のように復元される。

以上のような構成により、物理的振動を媒介として非同
期直列通信を行なうことができる０本実施例のように物
理的振動を媒介とすることによりいたるところに遍在す
る電磁的ノイズの妨害をうけることなく良好なＳ／Ｎに
より情報入出力を行なうことができる。

さらに、第２図に示したようなハードウェア構成により
、入出力を行なう際の接続作業は従来の電気信号を用い
るケーブル、コネクタ方式に比して著しく簡略化される
。すなわち、外部記憶装置をホスト装置の入力部に載置
し、ホスト装置の振動出力部を外部記憶装置の所定箇所
に差し込めばよいだけである。したがって、従来のよう
にコネクタの差し間違いによる事故を未然に防止し、ま
たコネクタ方式において必要であったコネクタの向きな
どの確認作業を省略できる。

さらに、装置と装置が振動入出力部を介して接続され、
電気的には絶縁状態とされるので、電源廻りのノイズが
伝達されることがなく、また通電中に接続部を断続して
も装置が故障したりすることがない。

また、第２図のように接続される装置それぞれに振動入
出力部を設けることにより全２重通信による情報の伝送
を行なうことができる。

半２重通信で事足りる場合は、以下に示すような構成を
用いることもできる。

第６図は半２重通信のための外部記憶装置の構成を示し
ている。第１図と異なっている箇所は、振動入出力素子
が１つの圧電素子６２に共通化されていることである。

信号変換回路３および振動子駆動回路６より左側の回路
は第１図と全く共通であり、振動の入出力を行なう圧電
素子６２はアナログスイッチ６３を介して信号変換回路
３または振動子駆動回路６のいずれかに接続される。

振動入出力部のハードウェアは第７図に示すように構成
される。第７図の構成では装置下部の振動出力部が省略
されており、上部に振動の入力および出力の両方を行な
うための振動伝達板１が設けちれる。振動伝達板１には
圧電素子６２がホーンを介して固定される。一方、ホス
ト装置側の振動ペン７２は第２図と同様に構成されてい
るが、内部の圧電素子７０は圧電素子６２と同様に振動
の入力および出力の両方に用いられる。

したがって、ホスト装置側も第６図と同様に圧電素子７
０をアナログスイッチを介して入力ないし出力回路のい
ずれかに接続されるように構成される。

以上の構成では、ホストから記憶装置、或は記憶装置か
らホスト装置のいずれかの方向でのみ通信を行なえる。

記憶装置、ないしホスト装置のアナログスイッチ６３は
通信方向に応じてソフトウェアにより切り換えればよい
。

以上の構成により、半２重通信による情報入出力を物理
的振動を媒介として行なうことができる。このような構
成によれば、通信速度では前記実施例よりも劣るが、振
動入出力部の構成を簡略化できるので、装置をコストダ
ウンすることができる。

第７図では第２図の上部の振動入出力に対応する部分の
みを設けているが、第２図の下側の入出力部のみを設け
るようにしてもよい。

以上、２つの実施例を示したが、本発明の構成は外部記
憶装置あるいはコンピュータなどの情報処理装置に限定
されることなく、種々の情報入出力部を有する情報処理
装置に適用することができる。

［効　果］ 以上から明らかなように、本発明によれば、他の情報処
理装置との間で情報の入出力を行なう情報処理装置にお
いて、物理的な振動により表現された情報を入力する手
段、および（または）物理的振動により表現された情報
を出力する手段を設けた構成を採用しているので、電磁
的ノイズの外乱に強く、接続作業が簡単で、接続事故の
可能性も少ない優れた情報処理装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を採用した外部記憶装置の構成を示した
ブロック図、第２図は第１図の装置の情報入出力部の構
成を示した断面図、第３図および第４図はそれぞれ第１
図の情報出力部および情報入力部の構造を示したブロッ
ク図、第５図（Ａ）から（Ｇ）は本発明における物理的
振動を媒介とした情報入出力を示した波形図、第６図は
本発明の異なる実施例を示したブロック図、第７図は第
６図の構成に置ける情報入出力部の構成を示した断面図
である。 ｌ・・・振動伝達板　　　２．２２・・・振動センサ３
・・・信号変換回路　　４．２４・・・振動子５・・・
ホーン　　　　　６・・・振動子駆動回路７・・・非同
期通信回路　８・・・ＲＡＭ９・・・ＣＰＵ　　　　　
　１０．２７・・・防振材２６．７２・・・振動ペン ６２．７０・・・圧電素子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　他の情報処理装置との間で情報の入出力を行なう情報
   処理装置において、物理的な振動により表現された情報
   を入力する手段、および（または）物理的振動により表
   現された情報を出力する手段を設けたことを特徴とする
   情報処理装置。