WO2007091332A1

WO2007091332A1 - 接続検出回路

Info

Publication number: WO2007091332A1
Application number: PCT/JP2006/302373
Authority: WO
Inventors: Masaki Satoh; Toshihiro Ohtani
Original assignee: Fujitsu Limited
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2007-08-16
Also published as: JPWO2007091332A1; US20090001995A1

Abstract

　プリント板間の不完全な接続を検出する。　監視信号出力手段（１ａ）は、プリント板（１）に実装され、監視信号を出力する。監視信号受信手段（１ｂ）は、プリント板（１）またはプリント板（１）と接続されるプリント板（２）に実装され、監視信号出力手段（１ａ）が出力した監視信号を、所望の論理値で受信できたか否かを判断する。配線（１ｄ），（２ｂ），（１ｅ）は、プリント板（１）とプリント板（２）とを少なくとも１回跨いで、監視信号出力手段（１ａ）から出力される監視信号を監視信号受信手段（１ｂ）に伝達する。

Description

明細書

接続検出回路

技術分野

[0001] 本発明は接続検出回路に関し、特にコネクタを介して接続されるプリント板の接続不良を検出する接続検出回路に関する。

背景技術

[0002] 電子機器では、複数のプリント板をコネクタで接続し、プリント板間の信号を、コネクタを介して疎通させることがある。従来、プリント板間の接続不良を検出する方法として、一定の電圧を一方のプリント板力も他方のプリント板に渡し、再び一方のプリント板に戻して、その電圧を監視するという方法があった。

[0003] 図 16は、プリント板が接続される前の従来の接続検出回路の回路図である。図にはプリント板 120, 130が示してある。プリント板 120は、 DCレベル検出部 121、コネクタ 122、抵抗 R101、および配線 123, 124を有している。プリント板 130は、コネクタ 131および配線 132を有している。

[0004] プリント板 120の抵抗 R101は、一端が電源 Vccに接続され、他端は配線 123に接続されている。配線 123は、コネクタ 122に接続され、また、 DCレベル検出部 121に接続されている。

[0005] DCレベル検出部 121は、配線 123の電圧を直流的に検出する。具体的には、 DC レベル検出部 121は、配線 123の電圧がグランドレベルであるカゝ、電源 Vccの正の電圧である Vccレベルであるかを検出する。配線 124は、一端がコネクタに接続され、他端はグランドに接続されている。

[0006] プリント板 130のコネクタ 131は、プリント板 120のコネクタ 122と嵌合するようになつている。配線 132の一端は、コネクタ 122とコネクタ 131が嵌合したとき、プリント板 12 0の配線 123と接続するようにコネクタ 131に接続されている。配線 132の他端は、コネクタ 122とコネクタ 131が嵌合したとき、プリント板 120の配線 124と接続するようにコネクタ 131に接続されて!、る。

[0007] 図 17は、プリント板が接続されたときの従来の接続検出回路の回路図である。図 1 7において、図 16と同じものには、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図に示すように、コネクタ 122とコネクタ 131とが嵌合すると、配線 123は、配線 132 , 124を介して、グランドに接続されること〖こなる。抵抗 R101には、電位差が生じ、配線 123の電圧はグランドレベルとなる。

[0008] これに対し、図 16に示すように、コネクタ 122とコネクタ 131とが嵌合されていない場合、配線 123の電圧は、 Vccレベルとなる。従って、配線 123の電圧レベルを、 DC レベル検出部 121によって検出することにより、コネクタ 122, 131の接続の有無を検出することができる。

[0009] 図 18は、配線の電圧変化を示した図である。図に示すように、時間 tにおいて、図 1 6, 17に示したコネクタ 122とコネクタ 131とが嵌合されると、配線 123の電圧レベルは、 Vccレベルからグランドレベルに変化する。前述したように、配線 123の電圧レべルを、 DCレベル検出部 121によって検出することにより、コネクタ 122, 131の接続の有無を検出することができる。

[0010] ところで、高速信号を伝送させる場合、送信素子、プリント板上の配線、コネクタ、受信素子など、全ての要素において、インピーダンスを等しくしておく必要がある (インピーダンス整合)。高速信号伝送では、インピーダンスに不整合が生じると、信号波形が劣化してしま、、疎通エラーを起こしてしまうからである。

[0011] 図 19は、インピーダンス整合時の信号波形を示した図である。図 20は、インピーダンス不整合時の信号波形を示した図である。図 20の波形 W102に示すように、インピ一ダンスの整合が取れてヽな、と、図 19のインピーダンス整合が取れて!/、る場合の波形 W101に比べ、信号にリンギングが乗ってしまう。

[0012] 通常、コネクタにおけるインピーダンスは、完全に嵌合した状態で保証される。従つて、コネクタ同士が斜めに接続されたり半挿しで接続されたり不完全な状態で接続されると、インピーダンスに不整合が生じる。

[0013] 図 21は、斜めに接続されたコネクタの側面図である。図には、プリント板 141およびプリント板 141に実装されたコネクタ 142が示してある。また、プリント板 143およびプリント板 143に実装されたコネクタ 144が示してある。

[0014] 図 22は、半挿しで接続されたコネクタの断面図である。図には、プリント板 151およびプリント板 151に実装されたコネクタ 152, 153が示してある。また、プリント板 154 およびプリント板 154に実装されたコネクタ 155, 156が示してある。

[0015] 図 21に示すように、コネクタが斜めに接続されたり、図 22に示すように、半挿しで接続されたりすると、コネクタ端子の接触面積が小さくなり、インピーダンスに不整合が生じる。また、コネクタ端子間に空間が生じ、容量が発生して、インピーダンスに不整合が生じる。

[0016] インピーダンスに不整合が生じると、図 20に示したように信号にリンギングが乗ってしま！/、、プリント板間で信号が疎通しな、場合が生じる。

なお、従来、高周波信号の特性を利用して、装置内部における基板とその付属機器との間の接続不良を検出する接続検出回路が提案されている (例えば、特許文献 1参照)。

特許文献 1：特開 2005 - 345209号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0017] しかし、従来の接続検出回路では、コネクタの完全な接続および抜けについては検出できるが、不完全な接続状態を検出することができない。すなわち、インピーダンスの整合が取れて、な、不完全な接続でも、プリント板同士は接続されて、ると判断してしま、、信号が疎通しな!、場合があると!/、う問題点があった。

[0018] 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、プリント板間の不完全な接続状態を検出することが可能な接続検出回路を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0019] 本発明では上記問題を解決するために、図 1に示すようなコネクタ lc, 2aを介して接続されるプリント板 1, 2の接続不良を検出する接続検出回路において、第 1のプリント板 1に実装される、監視信号を出力する監視信号出力手段 laと、第 1のプリント板 1または第 1のプリント板 1と接続される第 2のプリント板 2に実装される、監視信号を所望の論理値で受信できたか否かを判断する監視信号受信手段 lbと、第 1のプリント板 1と第 2のプリント板 2とを少なくとも 1回跨いで、監視信号出力手段 laから出力される監視信号を監視信号受信手段 lbに伝達する配線 Id, 2b, と、を有することを特徴とする接続検出回路が提供される。

[0020] このような接続検出回路によれば、監視信号出力手段 laが出力する監視信号は、第 1のプリント板 1と第 2のプリント板 2とを少なくとも 1回跨ぐ配線 Id, 2b, leによって、監視信号受信手段 lbに受信される。そして、監視信号受信手段 lbは、監視信号を所望の論理値で受信できたカゝ否かを判断する。

[0021] これにより、監視信号受信手段 lbは、第 1のプリント板 1と第 2のプリント板 2とが不完全な状態で接続されると、インピーダンスの不整合によって、監視信号を所望の論理値で受信できなくなる。

発明の効果

[0022] 本発明の接続検出回路では、監視信号出力手段が出力する監視信号は、第 1のプリント板と第 2のプリント板とを少なくとも 1回跨ぐ配線によって、監視信号受信手段で受信される。そして、監視信号受信手段は、監視信号を所望の論理値で受信できたカゝ否かを判断するようにした。

[0023] これによつて、監視信号受信手段は、第 1のプリント板と第 2のプリント板とが不完全な状態で接続されると、インピーダンスの不整合によって、監視信号を所望の論理値で受信できなくなり、プリント板の不完全な接続を検出することができるようになる。

[0024] 本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ま U、実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。

図面の簡単な説明

[0025] [図 1]接続検出回路の概要を示した図である。

[図 2]第 1の実施の形態に係る接続検出回路のブロック図である。

[図 3]監視信号出力部と監視信号受信部の詳細なブロック図である。

[図 4]監視信号出力部と監視信号受信部の詳細なブロック図の他の例である。

[図 5]監視信号受信部の監視信号のサンプリングを説明する図である。

[図 6]プリント板のインピーダンスを説明する図である。

[図 7]周波数が小さい場合のインピーダンス不整合の影響を説明する図である。

[図 8]周波数が大きい場合のインピーダンス不整合の影響を説明する図である。

[図 9]第 2の実施の形態に係る接続検出回路のブロック図である。 [図 10]コネクタが完全に接続されている場合の監視信号の波形を示した図である。

[図 11]コネクタが不完全な状態で接続された場合の監視信号の波形を示した図である。

[図 12]監視信号に LVDSを適用した場合の接続検出回路のブロック図である。

[図 13]第 3の実施の形態に係る接続検出回路のブロック図である。

[図 14]第 4の実施の形態に係る接続検出回路のブロック図である。

[図 15]第 5の実施の形態に係る接続検出回路のブロック図である。

[図 16]プリント板が接続される前の従来の接続検出回路の回路図である。

[図 17]プリント板が接続されたときの従来の接続検出回路の回路図である。

[図 18]配線の電圧変化を示した図である。

[図 19]インピーダンス整合時の信号波形を示した図である。

[図 20]インピーダンス不整合時の信号波形を示した図である。

[図 21]斜めに接続されたコネクタの側面図である。

[図 22]半挿しで接続されたコネクタの断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0026] 以下、本発明の原理を、図面を参照して詳細に説明する。

図 1は、接続検出回路の概要を示した図である。図には、プリント板 1およびプリント板 2が示してある。プリント板 1およびプリント板 2は、それぞれコネクタ lc, 2aが実装されており、コネクタ lc, 2aの嵌合によって電気的に接続される。

[0027] 監視信号出力手段 laは、プリント板 1に実装されている。監視信号出力手段 laは、監視信号を出力する。監視信号は、例えば、 'Ο' , ' 1 'が交番するクロック信号である

[0028] 監視信号受信手段 lbは、プリント板 1またはプリント板 2に実装される。図 1の例では、プリント板 1に実装されている。監視信号受信手段 lbは、監視信号出力手段 la が出力する監視信号を、所望の論理値で受信できた力否かを判断する。例えば、監視信号が上記のクロック信号の場合、監視信号受信手段 lbは、監視信号を' Ο' , Ί 'の交番する論理値で受信できた力否かを判断する。

[0029] 配線 Id, 2b, leは、プリント板 1とプリント板 2とがコネクタ lc, 2aを介して接続されたとき、監視信号出力手段 laの出力と、監視信号受信手段 lbの入力とを結ぶ。これによって、監視信号出力手段 laから出力される監視信号は、監視信号受信手段 lb に伝達される。配線 Id, 2b, leは、プリント板 1とプリント板 2とが接続されたとき、プリント板 1とプリント板 2とを少なくとも 1回跨ぐように配線される。図 1の例では、配線 Id, 2b, leは、プリント板 1とプリント板 2とを 2回跨いでいる。

[0030] プリント板 1とプリント板 2とが不完全な状態、つまり、コネクタ lcとコネクタ 2aとが不完全な状態で接続されると、監視信号出力部 laと監視信号受信部 lbとの間でインピ一ダンスの不整合が生じる。これによつて、監視信号出力手段 laから出力される監視信号にリンギングが生じ、監視信号受信手段 lbは、所望の論理値を受信できなくなる。監視信号を上記で述べたクロック信号とすると、監視信号受信手段 lbは、クロック信号の論理値を' 0' , ' 1 'と交番して受信できなくなる。

[0031] このように、監視信号出力手段 laが出力する監視信号は、プリント板 1とプリント板 2 とを少なくとも 1回跨ぐ配線 Id, 2b, leによって、監視信号受信手段 lbに受信されるようにした。そして、監視信号受信手段 lbは、監視信号を所望の論理値で受信できたカゝ否かを判断するようにした。

[0032] これによつて、監視信号受信手段 lbは、プリント板 1とプリント板 2とが不完全な状態で接続されると、インピーダンスの不整合によって、監視信号を所望の論理値で受信できなくなり、プリント板 1, 2の不完全な接続を検出することができるようになる。

[0033] 次に、本発明の第 1の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

図 2は、第 1の実施の形態に係る接続検出回路のブロック図である。図にはプリント板 10, 20が示してある。プリント板 10は、監視信号出力部 11、監視信号受信部 12、コネクタ 13、および配線 14, 15を有している。プリント板 20は、コネクタ 21および配線 22を有している。図のプリント板 10, 20は、例えば、伝送装置のプリント板であり、伝送装置のノックボードとそれに接続されるユニット基板とに対応する。または、プリント板 10, 20は、互いが接続されるユニット基板に対応する。

[0034] プリント板 10の監視信号出力部 11は、コネクタ 13, 21 (プリント板 10, 20)の接続状態を検出するための監視信号を出力する。監視信号は、例えば、 'Ο' , ' 1 'を示す方形波の信号である。 [0035] 監視信号受信部 12は、監視信号出力部 11が出力する監視信号が入力される。監視信号受信部 12は、所望の監視信号、例えば、所望の' 0' , ' 1 'が受信できたか否かによつて、プリント板 10とプリント板 20との接続状態を判断する。

[0036] コネクタ 13は、プリント板 10に実装されている。配線 14は、一方が監視信号出力部 11の出力に接続され、他方は、コネクタ 13に接続されている。配線 15は、一方が監視信号受信部 12の入力に接続され、他方は、コネクタ 13に接続されている。

[0037] コネクタ 21は、プリント板 20に実装されている。コネクタ 21は、プリント板 10のコネクタ 13と嵌合するようになつている。配線 22の一端は、コネクタ 13とコネクタ 21が嵌合したとき、プリント板 10の配線 14と接続するようにコネクタ 21に接続されている。配線 22の他端は、コネクタ 13とコネクタ 21が嵌合したとき、プリント板 10の配線 15と接続するようにコネクタ 21に接続されている。配線 14, 15, 22は、プリント板 10とプリント板 20が接続されたとき、プリント板 10とプリント板 20とを少なくとも 1回跨ぐように配線される。

[0038] コネクタ 13とコネクタ 21とが接続されると、監視信号出力部 11の出力は、配線 14、コネクタ 13, 21、配線 22、コネクタ 21, 13、配線 15を介して、監視信号受信部 12と接続される。すなわち、コネクタ 13とコネクタ 21とが接続されると、監視信号出力部 1 1から出力される監視信号は、監視信号受信部 12に入力される。監視信号受信部 1 2は、監視信号の' 0' , ' 1 'を検出することにより、プリント板 10とプリント板 20の接続状態を判断することができる。

[0039] 次に、図 2の監視信号出力部 11と監視信号受信部 12の詳細について説明する。

図 3は、監視信号出力部と監視信号受信部の詳細なブロック図である。図に示すように監視信号出力部 11は、クロック出力部 11aおよびドライバ l ibを有している。監視信号受信部 12は、クロック受信部 12aおよびドライバ 12bを有している。なお、図には、図 2で示したプリント板 10およびプリント板 10に実装されているコネクタ 13も示してある。

[0040] 監視信号出力部 11のクロック出力部 11aは、 ' 0' , ' 1 'の論理値が交番するクロックを生成する。ドライバ l ibは、クロック出力部 11aによって生成されたクロックを増幅して出力する。 [0041] 監視信号受信部 12のドライバ 12bには、コネクタ 13とコネクタ 21とが接続されたとき、クロック出力部 11aで生成されたクロックが入力される。ドライバ 12bは、入力されたクロックを増幅してクロック受信咅 12a〖こ出力する。クロック受信咅 12aは、クロックの' 0' , ' 1 'を検出し、論理値' 0' , ' 1 'が交互に受信できている力否かを判断する。

[0042] すなわち、クロック出力部 11aからは、 ' 0' , ' 1 'の論理値が交互するクロックが出力されるので、コネクタ 13とコネクタ 21とが完全に接続されている場合、クロック受信部 12aでは、 '0' , ' 1 'が交互に検出される。これに対し、コネクタ 13とコネクタ 21との接続が不完全な場合、クロックにリンギングが乗り、クロック受信部 12aでは、 '0' , ' 1，を交互に検出できなくなる。これによつて、プリント板 10とプリント板 20との接続状態を検出することができる。

[0043] 次に、図 2の監視信号出力部 11と監視信号受信部 12の他の例について詳細に説明する。

図 4は、監視信号出力部と監視信号受信部の詳細なブロック図の他の例である。図に示すように監視信号出力部 11は、 PN (Pseudo random Noise)信号出力部 11cおよびドライバ l idを有している。監視信号受信部 12は、 PN信号受信部 12cおよびドライバ 12dを有している。なお、図には、図 2で示したプリント板 10およびプリント板 10 に実装されて、るコネクタ 13も示してある。

[0044] 監視信号出力部 11の PN信号出力部 11cは、 PNパターンのクロックを生成する。 P N信号出力部 11cは、設計時などで予め決められた段数および周波数の PNパターンのクロックを出力する。ドライバ l idは、 PN信号出力部 11cによって生成された PN パターンのクロックを増幅して出力する。

[0045] 監視信号受信部 12のドライバ 12dには、コネクタ 13とコネクタ 21とが接続されたとき、 PN信号出力部 11cで生成された PNパターンのクロックが入力される。ドライバ 12d は、入力されたクロックを増幅して PN信号受信部 12cに出力する。 PN信号受信部 1 2cは、設計時などで予め決められた、 PN信号出力部 11cと同じ段数および同じ周波数の PNパターンのクロックを生成する。 PN信号受信部 12cは、生成したクロックの PNパターンと、ドライバ 12dから出力されるクロックの PNパターンとを比較し、一致するか否かを判断する。 [0046] すなわち、 PN信号受信部 12cは、 PN信号出力部 11cと同じ PNパターンのクロックを生成し、受信したクロックの PNパターンと比較するので、コネクタ 13とコネクタ 21とが完全に接続されている場合、クロックの PNパターンは一致する。これに対し、コネクタ 13とコネクタ 21との接続が不完全な場合、クロックにリンギングが乗り、クロックの PNパターンの不一致が生じる。これによつて、プリント板 10とプリント板 20との接続状態を検出することができる。

[0047] 次に、図 2の監視信号受信部 12の、監視信号のサンプリングについて説明する。

図 5は、監視信号受信部の監視信号のサンプリングを説明する図である。図には、監視信号受信部 12で受信される監視信号と、監視信号の' 0' , ' 1 'の判断を行なうタイミングを示したサンプリングクロックとを示している。監視信号受信部 12は、例えば、サンプリングクロックの立上りにおいて、監視信号の' 0' , ' 1 'を判断する。

[0048] 図に示すようにサンプリングクロックの周波数を監視信号の周波数より大きくすることにより、監視信号の 1ビット中で複数回サンプリングを行なうようにする。これにより、コネクタ 13とコネクタ 21の不完全な接続によって生じた監視信号の波形の乱れ (リンギング)を検出することができ、検出感度を高めることができる。

[0049] なお、上記では、図 2の監視信号受信部 12について説明したが、もちろん、図 3で示したクロック受信部 12a、図 4で示した PN信号受信部 12cにおヽても同様のサンプリングをすることができる。

[0050] 次に、図 2のプリント板 10, 20のインピーダンスについて説明する。

図 6は、プリント板のインピーダンスを説明する図である。図において、図 2と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。

[0051] プリント板 10とプリント板 20との間では、信号のやり取りが行われている。例えば、信号は、図に示すプリント板 10の送信素子 16a, 16b, · ··, 16ηから出力され、プリント板 20の受信素子 23a, 23b, · ··, 23ηで受信される。送信素子 16a, 16b, · ··, 16η の出力する信号の周波数は、インピーダンス整合が必要な周波数であり、例えば、 1 ΟΟΜΗζである。同様に、監視信号出力部 11の出力する監視信号も、インピーダンス整合が必要な周波数であり、送信素子 16a, 16b, · ··, 16ηの出力する信号と同じ周波数である。 [0052] 送信素子 16a, 16b, · ··, 16nおよび受信素子 23a, 23b, · ··, 23ηのインピーダンスと、送信素子 16a, 16b, · ··, 16ηと受信素子 23a, 23b, · ··, 23ηとの間を結ぶ伝送路 (配線)のインピーダンス (特性インピーダンス）は、整合するように設計する。図 1 9, 20で説明したように、信号にリンギングが乗り、適正に信号を送受信できなくなる力である。

[0053] これに対し、監視信号出力部 11および監視信号受信部 12のインピーダンスと、監視信号出力部 11と監視信号受信部 12との間を結ぶ伝送路の特性インピーダンスは、不整合となるように設計する。ただし、インピーダンスの不整合は、コネクタ 13とコネクタ 21とが完全に接続されたとき、監視信号受信部 12が監視信号の' 0' , ' 1 'を適正に判断できる範囲とする。

[0054] つまり、コネクタ 13とコネクタ 21が、例えば、図 21, 22で示したように、不完全な状態で接続されたとき、監視信号を信号よりもインピーダンスの不整合による影響を受けやすくする。そして、コネクタ 13とコネクタ 21の不完全な接続を検出しやすくする。

[0055] 例えば、送信素子 16a, 16b, · ··, 16n、受信素子 23a, 23b, · ··, 23n、監視信号出力部 11、および監視信号受信部 12のインピーダンスを 50 Ωとする。この場合、送信素子 16a, 16b, · ··, 16ηと受信素子 23a, 23b, · ··, 23ηとの間の伝送路の特性ィンピーダンスは、 50 Ωとする。監視信号出力部 11と監視信号受信部 12との間の伝送路の特性インピーダンスは、 40 Ωまたは 60 Ωとする。

[0056] もちろん、監視信号出力部 11および監視信号受信部 12のインピーダンスと、監視信号出力部 11と監視信号受信部 12との間を結ぶ伝送路の特性インピーダンスは、整合するように設計してもよい。この場合でも、コネクタ 13とコネクタ 21とが不完全な状態で接続されると、インピーダンスの整合がくずれるため、監視信号にリンギングが乗り、コネクタ 13とコネクタ 21の接続状態を検出することができる。

[0057] ところで、上記では、監視信号の周波数は、信号の周波数と同じであるとした。しかし、監視信号の周波数を、信号の周波数より大きくしてもよい。これによつて、監視信号は、コネクタ 13とコネクタ 21の不完全な接続によるインピーダンスの不整合によつて、リンギングの影響を受けやすくなり、コネクタ 13とコネクタ 21の不完全な接続状態を検出しやすくする。 [0058] 図 7は、周波数が小さい場合のインピーダンス不整合の影響を説明する図である。図には、監視信号出力部 11から出力される監視信号と、監視信号受信部 12に受信される監視信号とが示してある。

[0059] 図の拡大図 31に示すように、監視信号出力部 11から出力される監視信号の周波数が小さいと、監視信号の立上りおよび立下りは緩やかである。従って、コネクタ 13とコネクタ 21の不完全な接続によって、インピーダンスの不整合が生じても、監視信号受信部 12に受信される監視信号は、リンギングの影響が少ない。

[0060] 図 8は、周波数が大きい場合のインピーダンス不整合の影響を説明する図である。

図には、監視信号出力部 11から出力される監視信号と、監視信号受信部 12に受信される監視信号とが示してある。

[0061] 図の拡大図 32に示すように、監視信号出力部 11から出力される監視信号の周波数が大きいと、監視信号の立上りおよび立下りは急峻となる。従って、コネクタ 13とコネクタ 21の不完全な接続によって、インピーダンスの不整合が生じると、監視信号受信部 12に受信される監視信号は、リンギングの影響が大きくなる。

[0062] このように、監視信号の周波数を信号の周波数より大きくして、インピーダンスの不整合によるリンギングの影響を受けやすくすることにより、コネクタ 13とコネクタ 21の不完全な接続を検出しやすくすることができる。

[0063] このように、監視信号出力部 11が出力する監視信号は、プリント板 10とプリント板 2 0とを少なくとも 1回跨ぐ配線 14, 22, 15によって、監視信号受信部 12に受信されるようにした。そして、監視信号受信部 12は、監視信号を所望の論理値で受信できたか否かを判断するようにした。

[0064] これによつて、監視信号受信部 12は、プリント板 10とプリント板 20とが不完全な状態で接続されると、インピーダンスの不整合によって、監視信号を所望の論理値で受信できなくなり、プリント板 10, 20間の不完全な接続を検出することができるようになる。

[0065] また、インピーダンスを定量的に測定することなぐコネクタ 13とコネクタ 21の不完全な接続を検出するので、インピーダンスを測定するための回路や機器は不要である。なお、図 2では、監視信号出力部 11と監視信号受信部 12とを、同じプリント板 10に設けるようにしたが、別々のプリント板に設けるようにしてもよい。例えば、監視信号受信部 12をプリント板 20に設けるようにしてもよ!、。

[0066] また、コネクタ 13とコネクタ 21との間を、コネクタ 13と嵌合するコネクタと、コネクタ 2 1と嵌合するコネクタとを備えたケーブルで接続するようにしてもよい。この場合も、コネクタ間の不完全な接続によって生じるインピーダンスの不整合によって、監視信号受信部 12は、監視信号を所望の論理値で受信できなくなり、プリント板 10, 20間の不完全な接続を検出することができる。

[0067] 次に、本発明の第 2の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第 2の実施の形態では、監視信号に差動信号を用いる。

図 9は、第 2の実施の形態に係る接続検出回路のブロック図である。図にはプリント板 40, 50が示してある。プリント板 40は、監視信号出力部 41、監視信号受信部 42、コネクタ 43、および配線 44〜47を有している。プリント板 50は、コネクタ 51および配線 52, 53を有している。図のプリント板 40, 50は、例えば、伝送装置のプリント板であり、伝送装置のバックボードとそれに接続されるユニット基板とに対応する。または、プリント板 40, 50は、互いが接続されるユニット基板に対応する。

[0068] プリント板 40の監視信号出力部 41は、図 2で説明した監視信号出力部 11と同様の機能を有する。ただし、監視信号を差動信号で出力するところが異なる。

監視信号受信部 42は、図 2で説明した監視信号受信部 12と同様の機能を有する。ただし、監視信号を差動信号で受信するところがことなる。

[0069] コネクタ 43は、プリント板 40に実装されている。配線 44, 45は、一方が監視信号出力部 41の出力に接続され、他方は、コネクタ 43に接続されている。配線 46, 47は、一方が監視信号受信部 42の入力に接続され、他方は、コネクタ 43に接続されている。配線 44, 45および配線 46, 47は、差動の監視信号が伝送される。

[0070] コネクタ 51は、プリント板 50に実装されている。コネクタ 51は、プリント板 40のコネクタ 43と嵌合するようになつている。配線 52, 53の一端は、コネクタ 43とコネクタ 51が嵌合したとき、プリント板 40の配線 44, 45と接続するようにコネクタ 51に接続されている。配線 52, 53の他端は、コネクタ 43とコネクタ 51が嵌合したとき、プリント板 40の配線 46, 47と接続するようにコネクタ 51に接続されている。配線 44〜47, 52, 53は、プリント板 40とプリント板 50が接続されたとき、プリント板 40とプリント板 50とを少なくとも 1回跨ぐように配線される。

[0071] コネクタ 43とコネクタ 51とが接続されると、監視信号出力部 41の出力は、配線 44, 45、コネクタ 43, 51、配線 52, 53、コネクタ 51, 43、配線 46, 47を介して、監視信号受信部 42と接続される。すなわち、コネクタ 43とコネクタ 51とが接続されると、監視信号出力部 41の差動の監視信号は、監視信号受信部 42に入力される。監視信号受信部 42は、所望の論理値の監視信号を検出した力否かによって、プリント板 40とプリント板 50の接続状態を判断することができる。

[0072] 監視信号の伝送路は、差動のそれぞれの極で異なった長さとなって、る。例えば、酉己線 44, 52, 46による伝送路は長さ L1、酉己線 45, 53, 47による伝送路は長さ L2となっている。このように、監視信号の差動間で遅延が生じるようにすることによって、ィンピーダンスの不整合による波形のゆれの影響を受けやすくし、プリント板 40とプリント板 50の不完全な接続を検出しやすくする。

[0073] ここで、監視信号の差動間で遅延差がある場合の波形について説明する。

図 10は、コネクタが完全に接続されている場合の監視信号の波形を示した図である。コネクタ 43とコネクタ 51が完全に接続されている場合、インピーダンス整合が取れているため、監視信号の波形は、図に示すような波形となる。なお、監視信号受信部 42は、図の両矢印 A1の間において、監視信号の' 0' , ' 1 'を判定することができる。

[0074] 図 11は、コネクタが不完全な状態で接続された場合の監視信号の波形を示した図である。コネクタ 43とコネクタ 51が不完全な状態で接続された場合、インピーダンスの不整合によって、監視信号のそれぞれの極は、図に示すようにゆれる。

[0075] これは、監視信号のそれぞれの極にお!、て伝送路の長さが異なるため、信号の伝達に時間差が生じるからである。これにより、監視信号の' 0' , ' 1 'を認識できる領域 (アイパターン）は、図の両矢印 A2に示すように狭くなる。

[0076] このように、監視信号のそれぞれの極にお!、て、伝送路の長さを異なるようにすることによって、プリント板 40とプリント板 50との不完全な状態の接続を検出しやすくすることができる。

[0077] なお、監視信号のそれぞれの極における伝送路の長さが同じでも、コネクタ 43とコネクタ 51との不完全な状態の接続を検出することができる。

ところで、 LVDS (Low Voltage Differential Signaling)では、差動信号のそれぞれの極における伝送路の特性インピーダンスを 50 Ωとし、整合を取るため受信端に 100 Ωの終端抵抗を挿入する。監視信号に LVDSを用いて、終端抵抗を 100 Ω以外の値にすれば、図 6で説明したのと同様に、インピーダンスの不整合状態とすることができる。

[0078] 図 12は、監視信号に LVDSを適用した場合の接続検出回路のブロック図である。

図において、図 9と同じものには同じ符号を付し、その説明を省略する。

図の接続検出回路では、 LVDSが適用されている。監視信号を受信する監視信号受信部 42には、終端抵抗 R1が接続されている。

[0079] LVDSでは、終端抵抗 R1の抵抗値を 100 Ωにしなければならな!/ヽ。しカゝし、図の終端抵抗 R1には、例えば、 100 Ωとは異なる抵抗値の抵抗を用いる。ただし、終端抵抗 R1の抵抗値は、コネクタ 43とコネクタ 51とが完全に接続されたとき、監視信号受信部 42が監視信号の' 0' , ' 1，を適正に判断できる値とする。

[0080] このように、終端抵抗 R1の抵抗値を 100 Ω以外の値とすることによって、監視信号をインピーダンスの不整合による影響を受けやすくすることにより、プリント板 40とプリント板 50の不完全な接続を検出しやすくする。

[0081] 以上のように、監視信号を差動にした場合においても、プリント板 40とプリント板 50 の不完全な接続を検出することができる。

なお、図 9, 12では、監視信号出力部 41と監視信号受信部 42とを、同じプリント板 40に設けるようにした力別々のプリント板に設けるようにしてもよい。例えば、監視信号受信部 42をプリント板 50に設けるようにしてもょ、。

[0082] また、第 2の実施の形態においても、監視信号を、第 1の実施の形態と同様に' 0' ,

' 1 'が交互に変わるようにしてもよいし、 PNパターンとなるようにしてもよい。また、監視信号受信部 42の監視信号をサンプリングする周波数を、監視信号の周波数より大きくしてもよい。さらに、第 1の実施の形態と同様に、監視信号の周波数を、信号の周波数より大きくしてもよい。

[0083] 次に、本発明の第 3の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第 1の実施の形態では、監視信号出力部と監視信号受信部はそれぞれ 1つであつたが、第 3の実施の形態では、監視信号出力部と監視信号受信部を複数設ける。

[0084] 図 13は、第 3の実施の形態に係る接続検出回路のブロック図である。図にはプリント板 60, 70が示してある。プリント板 60は、監視信号出力部 61a, 61b, · · ·, 61n、コネクタ 62、および配線 63a, 63b, · · ·, 63ηを有している。プリント板 70は、監視信号受信部 71a, 71b, · · ·, 71n、コネクタ 72、および配線 73a, 73b, · · ·, 73ηを有している。図のプリント板 60, 70は、例えば、伝送装置のプリント板であり、伝送装置のバックボードとそれに接続されるユニット基板とに対応する。または、プリント板 60, 70は、互、が接続されるユニット基板に対応する。

[0085] プリント板 60の監視信号出力部 61a, 61b, · · ·, 61ηは、図 2で説明した監視信号出力部 11と同様の機能を有し、その説明を省略する。また、プリント板 70の監視信号受信部 71a, 71b, · · ·, 71ηは、図 2で説明した監視信号受信部 12と同様の機能を有し、その説明を省略する。

[0086] 配線 63aの一端は、監視信号出力部 61aの出力に接続され、他端はコネクタ 62に接続されている。同様に、配線 63b, · · ·, 63ηの一端は、監視信号出力部 6 lb, · · ·, 61ηの出力に接続され、他端はコネクタ 62に接続されて、る。

[0087] 配線 73aの一端は、監視信号受信部 71aの入力に接続され、他端はコネクタ 72に接続されている。同様に、配線 73b, · · ·, 73ηの一端は、監視信号受信部 71b, · · ·, 71ηの入力に接続され、他端はコネクタ 72に接続されて、る。

[0088] コネクタ 62とコネクタ 72は、嵌合するようになって!/、る。コネクタ 62とコネクタ 72が嵌合すると、酉己線 63&と酉己線73&、酉己線 63bと酉己線 73b、 · ··、酉己線 63ηと酉己線 73ηと力 ^接続され、監視信号出力部 61aと監視信号受信部 71a、監視信号出力部 61bと監視信号受信部 71b、 · ··,監視信号出力部 61ηと監視信号受信部 71ηとが接続される。配線 63a, 63b, · · ·, 63ηと酉己線 73a, 73b, · · ·, 73ηは、プリント板 60とプリント板 70力 S 接続されたとき、プリント板 60とプリント板 70を少なくとも 1回跨ぐように配線される。

[0089] すなわち、コネクタ 62とコネクタ 72とが接続されると、監視信号出力部 61aの監視信号は、監視信号受信部 71aに入力される。監視信号出力部 61bの監視信号は、監視信号受信部 71bに入力される。以下、同様にして、監視信号出力部 61ηの監視信号は、監視信号受信部 71ηに入力される。監視信号受信部 71a, 71b, · · ·, 71ηは、監視信号出力部 61a, 61b, · · ·, 61ηから出力される監視信号を検出することにより、プリント板 60, 70の接続を検出することができる。

[0090] このように、監視信号出力部 61a, 61b, · · ·, 61ηと監視信号受信部 71a, 71b,… , 71ηとを複数設けることによつても、プリント板 60, 70の接続状態を検出することができる。

[0091] なお、配線 63a, 63b, · · ·, 63ηと配線 73a, 73b, · · ·, 73ηは、コネクタ 62, 72の全体に均等におよぶように配置することが望ましい。具体的には、コネクタ 62, 72の一端 (コネクタ 62, 72の図中上方）から他端 (コネクタ 62, 72の図中下方）におよぶようにする。これにより、例えば、コネクタ 62, 72の図中下方のみが開いて、不完全な接続となった場合でも、プリント板 60, 70の不完全な接続を検出することが可能となる。

[0092] また、監視信号出力部 61a, 61b, · · ·, 61ηおよび監視信号受信部 71a, 71b, · · ·, 71ηは、第 2の実施の形態で説明したように、監視信号に差動信号を用いることもできる。

[0093] 次に、本発明の第 4の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第 4の実施の形態では、監視信号出力部と監視信号受信部とを結ぶ配線を蛇腹状に配置する図 14は、第 4の実施の形態に係る接続検出回路のブロック図である。図にはプリント板 80, 90が示してある。プリント板 80は、監視信号出力部 81、監視信号受信部 82 、コネクタ 83、および配線 84a, 84b, · · ·, 84m, 84ηを有している。プリント板 90は、コネクタ 91、および配線 92a, 92b, · · ·, 92ηを有している。図のプリント板 80, 90は、例えば、伝送装置のプリント板であり、伝送装置のバックボードとそれに接続されるユニット基板とに対応する。または、プリント板 80, 90は、互いが接続されるユニット基板に対応する。

[0094] プリント板 80の監視信号出力部 81は、図 2で説明した監視信号出力部 11と同様の機能を有し、その説明を省略する。また、監視信号受信部 82は、図 2で説明した監視信号受信部 12と同様の機能を有し、その説明を省略する。

[0095] 配線 84aの一端は、監視信号出力部 81の出力に接続され、他端はコネクタ 83に接続されている。配線 84b, · · ·, 84mは、両端がコネクタ 83に接続されている。配線 84ηの一端は、監視信号受信部 82の入力に接続され、他端はコネクタ 83に接続されている。

[0096] 配線 92aの両端は、コネクタ 91に接続されている。同様に、配線 92b, · · ·, 92ηの両端は、コネクタ 91に接続されている。

コネクタ 83とコネクタ 91は、嵌合するようになつている。コネクタ 83とコネクタ 91が嵌合すると、配線 84aの他端と配線 92aの一端が接続される。配線 84bの一端と配線 9 2aの他端が接続される。配線 84bの他端と配線 92bの一端が接続される。以下同様にして、配線 84mの他端と配線 92ηの一端、配線 84ηの他端と配線 92ηの他端が接続される。

[0097] すなわち、コネクタ 83とコネクタ 91と力接続されると、酉己線 84a, 84b, · · ·, 84m, 84 nと酉己線 92a, 92b, · · ·, 92ηは、コネクタ 83とコネクタ 91とを介して、蛇腹状となり、監視信号出力部 81の出力と監視信号受信部 82の入力とを結ぶ。監視信号受信部 82 は、酉己線 84a, 84b, · · ·, 84ηと酉己線 92a, 92b, · · ·, 92ηを介して監視信号出力咅 1から監視信号を検出することにより、プリント板 80とプリント板 90の接続を検出することができる。

[0098] このように、酉己線 84a, 84b, · · ·, 84m, 84ηと酉己線 92a, 92b, · · ·, 92ηとを、プリント板 80とプリント板 90が接続されたとき蛇腹状となるように配置し、監視信号出力部 8 1と監視信号受信部 82を結ぶことによつても、プリント板 80とプリント板 90の接続状態を検出することができる。

[0099] なお、配線 84a, 84b, · · ·, 84m, 84ηと配線 92a, 92b, · · ·, 92nは、コネクタ 83, 91の全体に均等におよぶように配置することが望ましい。具体的には、コネクタ 83, 91の一端 (コネクタ 83, 91の図中上方）から他端 (コネクタ 83, 91の図中下方）に均等におよぶようにする。これにより、例えば、コネクタ 83, 91の図中下方のみが開いて、不完全な接続となった場合でも、プリント板 80, 90の不完全な接続を検出することが可能となる。 [0100] なお、図 14では、監視信号受信部 82は、プリント板 80に設けられている力プリント板 90に設けてもよい。

また、監視信号出力部 81および監視信号受信部 82は、第 2の実施の形態で説明したように、監視信号に差動信号を用いることもできる。

[0101] 次に、本発明の第 5の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。第 5の実施の形態では、監視信号出力部を 1つ設け、監視信号受信部を複数設ける。そして、 1 つの監視信号出力部から出力される監視信号が、複数の監視信号受信部に出力されるように、監視信号出力部の出力の配線を複数分岐させる。

[0102] 図 15は、第 5の実施の形態に係る接続検出回路のブロック図である。図にはプリント板 100, 110が示してある。プリント板 100は、監視信号出力部 101、コネクタ 102、および配線 103を有している。プリント板 110は、監視信号受信部 111a, 111b, · · ·, l l ln、コネクタ 112、および配線 113a, 113b, · · ·, 113ηを有している。図のプリント板 100, 110は、例えば、伝送装置のプリント板であり、伝送装置のバックボードとそれに接続されるユニット基板とに対応する。または、プリント板 100, 110は、互いが接続されるユニット基板に対応する。

[0103] プリント板 100の監視信号出力部 101は、図 2で説明した監視信号出力部 11と同様の機能を有し、その説明を省略する。また、プリント板 110の監視信号受信部 111 a, 111b, · · ·, l l lnは、図 2で説明した監視信号受信部 12と同様の機能を有し、その説明を省略する。

[0104] 配線 103の一端は、監視信号出力部 101の出力に接続され、他端は複数分岐してコネクタ 102に接続されている。

配線 113aの一端は、監視信号受信部 11 laの入力に接続され、他端はコネクタ 11 2に接続されている。配線 113bの一端は、監視信号受信部 11 lbの入力に接続され、他端はコネクタ 112に接続されている。以下同様に、配線 113ηの一端は、監視信号受信部 11 Inの入力に接続され、他端はコネクタ 112に接続されて、る。

[0105] コネクタ 102とコネクタ 112は、嵌合するようになつている。コネクタ 102とコネクタ 11 2が嵌合すると、複数分岐した配線 103のそれぞれの他端は、配線 113a, 113b,… , 113ηの他端と接続される。 [0106] すなわち、コネクタ 102とコネクタ 112とが接続されると、監視信号出力部 101の出力は、複数の監視信号受信部 111a, 111b, · ··, 11 Inの入力と接続される。監視信号受信部 111a, 111b, l l lnは、配線 103と配線 113a, 113b, · ··, 113ηを介して監視信号出力部 101から監視信号を検出することにより、プリント板 100とプリント板 1 10の接続を検出することができる。

[0107] このように、監視信号出力部 101に接続される配線 103を複数分岐させ、プリント板 100とプリント板 110とが接続されたとき、監視信号受信部 111a, 111b, · ··, l l lnとを結ぶようにすることによつても、プリント板 100とプリント板 110の接続状態を検出することがでさる。

[0108] なお、他端が複数に分岐した配線 103と配線 113a, 113b, · ··, 113ηは、コネクタ 102, 112の全体に均等におよぶように配置することが望ましい。具体的には、コネクタ 102, 112の一端（コネクタ 102, 112の図中上方）力も他端（コネクタ 102, 112の図中下方）に均等におよぶようにする。これにより、例えば、コネクタ 102, 112の図中下方のみが開いて、不完全な接続となった場合でも、プリント板 100, 110の不完全な接続を検出することが可能となる。

[0109] また、監視信号出力部 101および監視信号受信部 11 la, 111b, · ··, l l lnは、第 2の実施の形態で説明したように、監視信号に差動信号を用いることもできる。

上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなぐ対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。

符号の説明

[0110] 1, 2 プリント板

la 監視信号出力手段

lb 監視信号受信手段

lc, 2a コネクタ

Id, le, 2b 配線

Claims

請求の範囲

[1] コネクタを介して接続されるプリント板の接続不良を検出する接続検出回路において、

第 1のプリント板に実装される、監視信号を出力する監視信号出力手段と、前記第 1のプリント板または前記第 1のプリント板と接続される第 2のプリント板に実装される、前記監視信号を所望の論理値で受信できたカゝ否かを判断する監視信号受信手段と、

前記第 1のプリント板と前記第 2のプリント板とを少なくとも 1回跨いで、前記監視信号出力手段から出力される前記監視信号を前記監視信号受信手段に伝達する配線と、

を有することを特徴とする接続検出回路。

[2] 前記監視信号は、クロック信号であり、

前記監視信号受信手段は、前記クロック信号の論理値が交番して受信できた力否かを判断することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の接続検出回路。

[3] 前記監視信号は、 PNパターン信号であり、

前記監視信号受信手段は、前記 PNパターン信号の論理値が受信すべき PNバターンで受信できた力否かを判断することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の接続検出回路。

[4] 前記監視信号受信手段は、前記監視信号の周波数より大き!ヽ周波数で前記監視信号をサンプリングすることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の接続検出回路。

[5] 前記監視信号出力手段および前記監視信号受信手段のインピーダンスと前記配線のインピーダンスとは、整合して、な、ことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の接続検出回路。

[6] 前記監視信号の周波数は、前記第 1のプリント板と前記第 2のプリント板との間で送受信される信号の周波数より大きいことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の接続検出回路。

[7] 前記監視信号は、差動信号であることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の接続検出回路。

[8] 前記差動信号のぞれぞれの極の信号が伝達する前記配線は、線路長が異なることを特徴とする請求の範囲第 7項記載の接続検出回路。

[9] 前記差動信号は LVDSであり、終端抵抗には 100 Ω以外の抵抗値の抵抗を用いることを特徴とする請求の範囲第 7項記載の接続検出回路。

[10] 前記監視信号出力手段、前記監視信号受信手段、および前記配線は、複数であることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の接続検出回路。

[11] 前記監視信号受信手段は複数であり、

前記配線は、前記監視信号出力手段から複数分岐して、前記監視信号を複数の前記監視信号受信手段に伝達することを特徴とする請求の範囲第 1項記載の接続検出回路。