(57)【要約】【課題】短絡試験において発熱を生じず、短絡保護回路が誤動作しない構成の通信システムを提供すること。【解決手段】アダプタ３は、第２の接続部３１が第１の接続部２２に接続されたかどうかを検出する検出部３３と、第１の直流電圧Ｖ１を第２の直流電圧Ｖ２に変換する第１の電圧変換部３４と、第１の直流電圧Ｖ１を第２の直流電圧Ｖ２に変換するように第１の電圧変換部３４を制御する制御部３５と、第２の接続部３１が短絡状態であるかどうかを検出する状態検出部３６と、第２の直流電圧Ｖ２を抑制する保護回路３７と、を有する。ＰＣカード２は、第２の直流電圧Ｖ２を一定の期間遅延させる遅延部２３と、第２の直流電圧Ｖ２を第３の直流電圧Ｖ３に変換する第２の電圧変換部２４と、を有し、第２の電圧変換部２４は、第３の直流電圧Ｖ３を通信部２１に供給する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信を行う通信部と、第１の規格に準拠した第１の接続部とを有する通信処理装置と、前記第１の接続部に接続される第２の接続部と、第２の規格に準拠した第３の接続部とを有する接続装置とから構成される通信システムにおいて、
前記接続装置は、
前記第２の接続部が前記第１の接続部に接続されたかどうかを検出する検出部と、
前記第３の接続部を介して外部機器から供給される第１の直流電圧を第２の直流電圧に変換する第１の電圧変換部と、
前記検出部により前記第２の接続部が前記第１の接続部に接続されたことを検出したときに、前記第１の直流電圧を前記第２の直流電圧に変換するように前記第１の電圧変換部を制御する制御部と、
前記第２の接続部が短絡状態であるかどうかを検出する状態検出部と、
前記状態検出部により前記第２の接続部が短絡状態であることを検出したときに、前記第３の接続部から出力される前記第２の直流電圧を抑制する保護回路と、を有し、
前記通信処理装置は、
前記第１の接続部を介して供給される前記第２の直流電圧を一定の期間遅延させる遅延部と、
前記遅延部を介して供給される前記第２の直流電圧を第３の直流電圧に変換する第２の電圧変換部と、を有し、
前記第２の電圧変換部は、前記第３の直流電圧を前記通信部に供給することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記遅延部は、並列型のＣＲ回路により構成されていることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記第１の電圧変換部は、ソフトスタート機能による降圧型の電圧変換部であり、
前記第２の電圧変換部は、ソフトスタート機能による昇圧型の電圧変換部であることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通勤機能を有する通信処理装置と、外部装置と当該通信処理装置を電気的に接続する接続装置とから構成される通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通信処理装置の一種であるＰＣカードは、様々なカードサイズ及びピン数のものが規定されており、外部装置であるＰＣ（ｐｅｒｓｏｎａｌ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ）のカードスロットに挿入されて使用される。例えば、ＰＣＭＣＩＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ｃａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）によって策定されたノートパソコン向けの拡張カードの規格であるエキスプレスカード（Ｅｘｐｒｅｓｓ  Ｃａｒｄ）／３４では、コネクタのピン数は２６ピンであり、コネクタが形成されている幅の長さは３４ｍｍであり、側面の幅の長さは７５ｍｍであると規定されている。
【０００３】
また、ＰＣ側にエキスプレスカード／３４が挿入される専用のインターフェースが設けられていない場合には、専用のアダプタを利用してＰＣに備えられている他のインターフェース（例えば、ＵＳＢインターフェース）とエキスプレスカード／３４との接続を行う。このように接続することにより、ＰＣは、エキスプレスカード／３４の通信機能を利用することができるようになる。
【０００４】
また、アダプタは、ＰＣと接続されたときに、ＰＣから供給される直流電圧Ｖ１（例えば、ＵＳＢインターフェースの電源規格である５Ｖ）を所定の直流電圧Ｖ２（例えば、エキスプレスカード／３４の電源規格である３．３Ｖ）に変換するためのＤＣ−ＤＣコンバータを有している。また、エキスプレスカード／３４は、アダプタを介してＰＣに接続されたときに、アダプタから供給される直流電圧Ｖ２を所定の直流電圧Ｖ３（例えば、３．５Ｖ）に変換するためのＤＣ−ＤＣコンバータを有している。ここで、ＤＣ−ＤＣコンバータには、一般的に、自動復帰するタイプのものや、シリーズレギュレータが利用されている（特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１２５１７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、自動復帰するタイプや、シリーズレギュレータにより構成されているＤＣ−ＤＣコンバータでは、短絡試験（出荷後の製品が何らかの事情で短絡した場合に、保護回路が適性に動作するか否かを調べる試験）において構造上発熱を生じてしまう。
【０００７】
ここで、ＤＣ−ＤＣコンバータとして、自動復帰するタイプやシリーズレギュレータではなく、ラッチ型短絡保護回路によりＤＣ−ＤＣコンバータを構成すれことにより、短絡試験における発熱を生じさせなくできる。
【０００８】
ところが、発明者らが鋭意検討した結果、ラッチ型短絡保護回路により構成されるＤＣ−ＤＣコンバータを内蔵するアダプタでは、ＰＣに接続された後、エキスプレスカード／３４を接続した場合、瞬時的に大きな突入電流が入力されるが、この突入電流が短絡により生じたものか、エキスプレスカード／３４の接続により生じたものかの区別がつかず、短絡保護回路が作動してしまい、エキスプレスカード／３４との接続が電気的に遮断されてしまうことが分かった（図７を参照。）。これは、短絡保護回路が安全のために、突入電流に基づく電圧によって出力電圧が設定電圧の１／２以下になると出力を遮断する構成になっているためである。
【０００９】
さらに、アダプタのＤＣ−ＤＣコンバータは、ソフトスタート機能により入力される電流を絞った状態からソフトに起動するが、この起動途中において、エキスプレスカード／３４のＤＣ−ＤＣコンバータの起動が行われてしまうと、電圧低下によって、短絡保護回路が誤動作してしまい、エキスプレスカード／３４との接続が電気的に遮断されてしまうおそれがある（図８を参照。）。図８（ａ）では、アダプタのＤＣ−ＤＣコンバータの起動途中でエキスプレスカード／３４のＤＣ−ＤＣコンバータが起動された場合において、電圧降下が生じているが、短絡保護回路が誤動作しなかった場合の信号波形図を示しており、図８（ｂ）では、アダプタのＤＣ−ＤＣコンバータの起動途中でエキスプレスカード／３４のＤＣ−ＤＣコンバータが起動された場合において、電圧降下が生じ、短絡保護回路が誤動作してしまった場合の信号波形図を示している。
【００１０】
本発明は、短絡試験において発熱を生じず、短絡保護回路が誤動作しない構成の通信システム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】
【００１１】
本発明に係る通信システムは、上記課題を解決するために、通信を行う通信部と、第１の規格に準拠した第１の接続部とを有する通信処理装置と、前記第１の接続部に接続される第２の接続部と、第２の規格に準拠した第３の接続部とを有する接続装置とから構成される通信システムにおいて、前記接続装置は、前記第２の接続部が前記第１の接続部に接続されたかどうかを検出する検出部と、前記第３の接続部を介して外部機器から供給される第１の直流電圧を第２の直流電圧に変換する第１の電圧変換部と、前記検出部により前記第２の接続部が前記第１の接続部に接続されたことを検出したときに、前記第１の直流電圧を前記第２の直流電圧に変換するように前記第１の電圧変換部を制御する制御部と、前記第２の接続部が短絡状態であるかどうかを検出する状態検出部と、前記状態検出部により前記第２の接続部が短絡状態であることを検出したときに、前記第３の接続部から出力される前記第２の直流電圧を抑制する保護回路と、を有し、前記通信処理装置は、前記第１の接続部を介して供給される前記第２の直流電圧を一定の期間遅延させる遅延部と、前記遅延部を介して供給される前記第２の直流電圧を第３の直流電圧に変換する第２の電圧変換部と、を有し、前記第２の電圧変換部は、前記第３の直流電圧を前記通信部に供給することを特徴とする。
【００１２】
また、上記通信システムでは、前記遅延部は、並列型のＣＲ回路により構成されていることが好ましい。
【００１３】
また、上記通信システムでは、前記第１の電圧変換部は、ソフトスタート機能による降圧型の電圧変換部であり、前記第２の電圧変換部は、ソフトスタート機能による昇圧型の電圧変換部であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、短絡試験において発熱を生じず、短絡保護回路が誤動作しない構成である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】通信システムがＰＣに接続されて基地局を介してネットワークに接続される様子を模式的に示す図である。
【図２】通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す通信システムのＰＣカードとアダプタの詳細な構成を示す図である。
【図４】通信システムの各電源の起動のタイミングを模式的に示す図である。
【図５】アダプタとＰＣとが接続され、アダプタとＰＣカードが接続されたときの、アダプタの第１の電圧変換部が起動するタイミングと、ＰＣカードの第２の電圧変換部が起動するタイミングを模式的に示す図である。
【図６】遅延部の他の構成例を模式的に示すブロック図である。
【図７】ラッチ型のＤＣ−ＤＣコンバータを有するアダプタにＰＣカードを挿入したときに、短絡保護回路が誤動作する様子を信号波形により模式的に示す図である。
【図８】アダプタのＤＣ−ＤＣコンバータの起動途中でＰＣカードのＤＣ−ＤＣコンバータが起動したときに、短絡保護回路が誤動作するケースとしないケースとを信号波形により模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。本実施形態に係る通信システム１は、無線通信用のアンテナを有しているＰＣカード２と、アダプタ３により構成され、例えば、図１に示すように、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）１０１の所定の通信規格（例えば、ＵＳＢ）に準拠したインターフェース１０２にアダプタ３を接続し、当該アダプタ３にＰＣカード２を接続する。このように接続されることにより、ＰＣ１０１は、ＰＣカード２の通信機能を利用して、基地局２０１を介してネットワーク２０２（例えば、インターネット）に接続することが可能となる。
【００１７】
アダプタ３（接続装置）は、図２に示すように、第２の接続部３１と、第３の接続部３２と、検出部３３と、第１の電圧変換部３４と、制御部３５と、状態検出部３６と、保護回路３７と、を有する。第２の接続部３１は、第１の規格（例えば、エキスプレスカード／３４）に準拠し、ＰＣカード２の第１の接続部２２に接続されるインターフェースである。第３の接続部３２は、ＰＣ１０１のインターフェース１０２に接続され、第２の規格（例えば、ＵＳＢ）に準拠したインターフェースである。検出部３３は、第２の接続部３１が第１の接続部２２に接続されたかどうかを検出する。第１の電圧変換部３４は、例えば、ソフトスタート機能による降圧型の電圧変換部であり、第３の接続部３２を介して外部機器（例えば、ＰＣ１０１）から供給される第１の直流電圧Ｖ１（例えば、ＵＳＢインターフェースの電源規格である５Ｖ）を第２の直流電圧Ｖ２（例えば、エキスプレスカード／３４の電源規格である３．３Ｖ）に変換（降圧）する。なお、外部機器であるＰＣ１０１は、第１の直流電圧Ｖ１を電源部１０３により生成する。
【００１８】
制御部３５は、検出部３３により第２の接続部３１が第１の接続部２２に接続されたことを検出したときに、第１の直流電圧Ｖ１を第２の直流電圧Ｖ２に変換するように第１の電圧変換部３４を制御する。状態検出部３６は、第２の接続部３１が短絡状態であるかどうかを検出する。保護回路３７は、例えば、ラッチ型の短絡保護回路により構成されており、状態検出部３６により第２の接続部３１が短絡状態であることを検出したときに、第３の接続部３２から出力される第２の直流電圧Ｖ２を抑制する。
【００１９】
ＰＣカード２（通信処理装置）は、図２に示すように、通信を行う通信部２１と、第１の接続部２２と、遅延部２３と、第２の電圧変換部２４とを有する。第１の接続部２２は、第１の規格（例えば、エキスプレスカード／３４）に準拠したインターフェースである。遅延部２３は、第１の接続部２２を介して供給される第２の直流電圧Ｖ２を一定の期間遅延させる。第２の電圧変換部２４は、例えば、ソフトスタート機能による昇圧型の電圧変換部であり、遅延部２３を介して供給される第２の直流電圧Ｖ２（例えば、エキスプレスカード／３４の電源規格である３．３Ｖ）を第３の直流電圧Ｖ３（例えば、３．５Ｖ）に変換（昇圧）する。また、第２の電圧変換部２４は、第３の直流電圧Ｖ３を通信部２１に供給する。
【００２０】
このような構成によれば、ＰＣ１０１のインターフェース１０２とアダプタ３の第３の接続部３２が接続され、アダプタ３の第２の接続部３１とＰＣカード２の第１の接続部２２が接続されたときに、まず、第１の電圧変換部３４が起動され、第１の電圧変換部３４が完全に起動した後に第２の電圧変換部２４が起動する。したがって、通信システム１は、アダプタ３がラッチ型の短絡保護回路により構成されており、第１の電圧変換部３４の起動途中で第２の電圧変換部２４が起動しないため、短絡試験において発熱を生じず、短絡保護回路が誤動作しない構成になる。
【００２１】
ここで、ＰＣカード２とアダプタ３の詳細な構成について図３を用いて説明する。ＰＣカード２は、図３に示すように、第１の接続部２２とアダプタ３の第２の接続部３１が接続したときに、アダプタ３の検出部３３を接地する接続検出端子２５を有している。
【００２２】
遅延部２３は、並列型のＣＲ回路により構成されており、一定時間遅延した後に、制御部２６に信号を入力する。制御部２６は、遅延部２３からの信号が入力されない場合には、トランジスタ２７ａ及びトランジスタ２７ｂをＯＦＦ状態に制御する。トランジスタ２７ａがＯＦＦ状態に制御される場合には、第２の電圧変換部２４は、変換後の第３の直流電圧Ｖ３を通信部２１に供給しない。また、制御部２６は、遅延部２３からの信号が入力された場合には、トランジスタ２７ａ及びトランジスタ２７ｂを交互にＯＮ／ＯＦＦ状態に制御する。トランジスタ２７ａ及びトランジスタ２７ｂが交互にＯＮ／ＯＦＦ状態に切り替え制御される場合には、第２の電圧変換部２４は、変換後の第３の直流電圧Ｖ３を通信部２１に供給する。
【００２３】
また、アダプタ３は、図３に示すように、検出部３３は、第２の接続部３１と第１の接続部２２とが接続されたことを検出した場合には、制御部３５に信号を入力する。制御部３５は、検出部３３から信号が入力されない場合には、トランジスタ３８をＯＦＦ状態に制御する。トランジスタ３８がＯＦＦ状態の場合には、第１の電圧変換部３４は、第１の直流電圧Ｖ１が供給されないので、電圧の変換を行わない。また、制御部３５は、検出部３３から信号が入力された場合には、トランジスタ３８を交互にＯＮ／ＯＦＦ状態に制御する。トランジスタ３８が交互にＯＮ／ＯＦＦ状態に切り替え制御される場合には、第１の電圧変換部３４は、供給された第１の直流電圧Ｖ１を第２の直流電圧Ｖ２に変換し、変換後の第２の直流電圧Ｖ２を第２の接続部３１を介してＰＣカード２に供給する。
【００２４】
また、図４にＰＣ１０１のインターフェース１０２とアダプタ３の第３の接続部３２が接続され、アダプタ３の第２の接続部３１とＰＣカード２の第１の接続部２２が接続されたときに、第１の電圧変換部３４が起動され、第１の電圧変換部３４が完全に起動した後に第２の電圧変換部２４が起動するときのタイミングを模式的に示す。
【００２５】
図４（ａ）は、ＰＣ１０１のインターフェース１０２とアダプタ３の第３の接続部３２が接続され、ＰＣ１０１の電源部１０３から第１の直流電圧Ｖ１が供給されるときの電圧波形を示す。図４（ｂ）は、ＰＣカード２がアダプタ３に挿入されて、アダプタ３の第２の接続部３１とＰＣカード２の第１の接続部２２が接続されたときに、第１の電圧変換部３４が起動するときのタイミングＴ１と、そのときの電圧波形（ソフトスタート機能により緩やかな上昇波形になっている。）を示す。また、図４（ｃ）は、ＰＣカード２に内蔵されている第２の電圧変換部２４が起動するタイミングＴ２と、そのときの電圧波形（ソフトスタート機能により緩やかな上昇波形になっている。）を示す。
【００２６】
また、図５には、アダプタ３とＰＣ１０１とが接続され、アダプタ３とＰＣカード２が接続されたときの、アダプタ３の第１の電圧変換部３４が起動するタイミングと、ＰＣカード２の第２の電圧変換部２４が起動するタイミングを示す図である。
【００２７】
図５から明らかなように、アダプタ３とＰＣ１０１が接続された後、アダプタ３にＰＣカード２が接続された場合、アダプタ３の第１の電圧変換部３４の起動途中でＰＣカード２の第２の電圧変換部２４が起動しないため、第１の電圧変換部３４に電圧降下が生じないため、短絡保護回路が誤動作することがない。
【００２８】
したがって、通信システム１は、アダプタ３がラッチ型の短絡保護回路により構成されており、第１の電圧変換部３４の起動途中で第２の電圧変換部２４が起動しないため、短絡試験において発熱を生じず、短絡保護回路が誤動作しない構成になる。
【００２９】
ここで、遅延部２３の他の構成例について図６を用いて説明する。図３に示した遅延部２３は、コンデンサ（Ｃ）と抵抗（Ｒ）のみからなるＣＲ回路により構成されている。このような構成の場合、アダプタ３からＰＣカード２を抜去時に、コンデンサ（Ｃ）に充電された電圧がすぐに放電せず、放電までに少し時間がかかる。コンデンサ（Ｃ）に充電された電圧がまだ放電されず残留している状態で再度、ＰＣカード２がアダプタ３に挿入された場合には、遅延回路が働かなくなるおそれがある。
【００３０】
そこで、遅延部２３は、図６に示すように、コンデンサ（Ｃ）と抵抗（Ｒ）が接続される位置にＦＥＴを設け、ＰＣカード２とアダプタ３とが接続されたことを検出するための接続検出用端子とＦＥＴのゲート端子を接続するように構成する。このように構成されることにより、アダプタ３からＰＣカード２を抜去時に、コンデンサ（Ｃ）の電圧を放電することができるので、上述したような遅延回路が働かなくなる現象を回避することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  通信システム
２  ＰＣカード（通信処理装置）
３  アダプタ（接続装置）
２１  通信部
２２  第１の接続部
２３  遅延部
２４  第２の電圧変換部
３１  第２の接続部
３２  第３の接続部
３３  検出部
３４  第１の電圧変換部
３５  制御部
３６  状態検出部
３７  保護回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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