(57)【要約】    【課題】ＵＳＢ規定違反や電源ロスを起することなく、上位装置のＵＳＢポートを２つ使用してＵＳＢドライブ機器に必要な電源電力を確保可能とする。    【解決手段】主ケーブル１２とドライブケーブル１６はプラス電源線２６、マイナス電源線３２、プラス信号線２８及びマイナス信号線３０を内蔵し、主ケーブル１２はコネクタ２０で上位装置のＵＳＢポートに接続し、ドライブケーブル１６はコネクタ２４でＵＳＢドライブ機器のＵＳＢポートに接続する。接続モジュール１８は補助ケーブル１４のプラス電源線３４にダイオード６２を挿入し、そのカソード側を相互接続している主ケーブル１２とドライブケーブル１６のプラス電源線２６側に接続する。    【選択図】      図１
2008027114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位装置とＵＳＢドライブ機器との間を接続するＵＳＢケーブル装置に於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、前記上位装置に設けた第１ＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に接続した主ケーブルと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵し、前記上位装置に設けた第２ＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に備えた補助ケーブルと、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、前記ＵＳＢドライブ機器に設けたＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に接続したドライブケーブルと、
前記主ケーブルとドライブケーブルのプラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を相互に接続すると共に、補助ケーブルのプラス電源線にダイオードを挿入接続し、前記ダイオードのカソード側を、相互接続した前記主ケーブルとドライブケーブルのプラス電源線に接続した接続モジュールと、
を備えたことを特徴とするＵＳＢケーブル装置。
【請求項２】
請求項１記載のＵＳＢケーブル装置に於いて、前記接続モジュールは、前記主ケーブルのプラス電源線側と、前記ダイオードを介して前記補助ケーブルのプラス電源線を接続した前記ドライブケーブルのプラス電源線側との間に、前記第１ポートからの電源供給状態で常時オンするスイッチ回路を設けたことを特徴とするＵＳＢケーブル装置。
【請求項３】
請求項１記載のＵＳＢケーブル装置に於いて、前記スイッチ回路はＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴを有し、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴのドレインスを前記主ケーブルのプラス電源線側に接続し、ソースを前記ドライブケーブルのプラス電源線側に接続し、更にゲートを相互接続した前記主ケーブルとドライブケーブルのマイナス電源線側に接続したことを特徴とするＵＳＢケーブル装置。
【請求項４】
上位装置とＵＳＢドライブ機器との間を接続するＵＳＢケーブル装置に於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、前記上位装置に設けた第１ＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に接続した主ケーブルと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵し、前記上位装置に設けた第２ＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に備えた補助ケーブルと、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、前記ＵＳＢドライブ機器に設けたＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に接続したドライブケーブルと、
前記主ケーブルとドライブケーブルのプラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を相互に接続すると共に、前記補助ケーブルのプラス電源線と相互接続した前記主ケーブルと前記ドライブケーブルのプラス電源線側との間に、前記第２ポートからの電源供給を検出してオンするスイッチ回路を設けた接続モジュールと、
を備えたことを特徴とするＵＳＢケーブル装置。
【請求項５】
請求項１記載のＵＳＢケーブル装置に於いて、前記スイッチ回路は、
前記補助ケーブルのプラス電源線側にドレインを接続し、相互接続した前記主ケーブルと前記ドライブケーブルのプラス電源線側にソースを接続したＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴと、
前記第２ＵＳＢポートから供給される電源電圧を分圧して所定の閾値電圧を越えた際にトランジスタをオンすることにより前記Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴのゲートを接地接続してオンさせる電圧検出回路と、
を備えたことを特徴とするＵＳＢケーブル装置。
【請求項６】
請求項１記載のＵＳＢケーブル装置に於いて、前記接続モジュールは、更に、前記主ケーブルのプラス電源線側と、前記ダイオードを介して前記補助ケーブルのプラス電源線を接続した前記ドライブケーブルのプラス電源線側との間に、前記第１ポートからの電源供給状態で常時オンする他のスイッチ回路を設けたことを特徴とするＵＳＢケーブル装置。
【請求項７】
上位装置のＵＳＢポートにＵＳＢドライブ機器をケーブルにより接続して動作させるＵＳＢサブシステムに於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、一端に前記上位装置のＵＳＢポートに接続する第１コネクタを備え、他端に前記ＵＳＢドライブ機器のＵＳＢポートに接続する第２コネクタを備えた主ケーブルと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵し、一端に前記上位装置の他のＵＳＢポートに接続する第３コネクタを備え、他端に前記ＵＳＢドライブ機器の電源ポートに接続する電源コネクタを備えた電源ケーブルと、
前記ＵＳＢドライブ機器のＵＳＢポートのプラス電源線側をダイオードを介して前記電源ポートのプラス電源線側に接続した電源接続回路と、
を備えたことを特徴とするＵＳＢサブシステム。
【請求項８】
上位装置のＵＳＢポートにＵＳＢドライブ機器をケーブルにより接続して動作させるＵＳＢサブシステムに於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、一端に前記上位装置のＵＳＢポートに接続する第１コネクタを備え、他端に前記ＵＳＢドライブ機器のＵＳＢポートに接続する第２コネクタを備えた主ケーブルと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵し、一端に交流電力を直流電力に変換して出力するＡＣアダプタを設け、他端に前記ＵＳＢドライブ機器の電源ポートに接続する電源コネクタを備えた電源ケーブルと、
前記ＵＳＢドライブ機器の第２ＵＳＢポートのプラス電源線側をダイオードを介して前記第１ＵＳＢポートのプラス電源線側に接続した電源接続回路と、
を備えたことを特徴とするＵＳＢサブシステム。
【請求項９】
上位装置にケーブル接続して動作するＵＳＢドライブ機器に於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵した主ケーブルにより前記上位装置に接続されるＵＳＢポートと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵した電源ケーブルにより前記上位装置に接続される電源ポートと、
前記ＵＳＢポートのプラス電源線側をダイオードを介して前記電源ポートのプラス電源線側に接続した電源接続回路と、
を備えたことを特徴とするＵＳＢドライブ機器。
【請求項１０】
上位装置にケーブル接続して動作するＵＳＢドライブ機器に於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵した主ケーブルにより前記上位装置に接続されるＵＳＢポートと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵した電源ケーブルにより交流電力を直流電力に変換して出力するＡＣアダプタに接続される電源ポートと、
前記ＵＳＢポートのプラス電源線側をダイオードを介して前記電源ポートのプラス電源線側に接続した電源接続回路と、
を備えたことを特徴とするＵＳＢドライブ機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上位装置とＵＳＢドライブ機器との間をケーブルで接続して動作させるＵＳＢケーブル装置、ＵＳＢサブシステム及びＵＳＢドライブ機器に関し、特に、ＵＳＢドライブ機器に必要な電源電力を上位装置の２つのＵＳＢポートから供給するためのＵＳＢケーブル装置、ＵＳＢサブシステム及びＵＳＢドライブ機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パーソナルコンピュータに対し各種の周辺機器を外部接続するインタフェースとしてＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）が広範に使用されている。ＵＳＢは、信号線に加え電源線を持つことで周辺機器に電源を供給して動作させることができ、周辺機器に専用の電源を必要としないメリットがあり、キーボード、マウス、メモリスティック等の消費電力の少ないデバイスのみならず、近年にあっては、外部接続して使用するハードディスクドライブ、光ディスクドライブなどのドライブ機器にも専用電源を必要としない便利さから広く利用されている。
【０００３】
ところで、ＵＳＢドライブ機器をバスパワーで動作させる場合、パーソナルコンピュータのＵＳＢポートやＰＣカード型のＵＳＢハブでは十分な電流供給能力を持たないものがある。このような場合、一般的にはＡＣアダプタを用いてＵＳＢのバスパワーからＡＣ系からの電源供給に切替えて使う。しかしながら、ＡＣ電源を使えない環境や持運びを考慮すると重量及びスペースの観点からＡＣアダプタを使いたくはない。
【０００４】
この問題を解消するため従来のバスパワーで駆動するハードディスクドライブ等のＵＳＢドライブ機器にあっては、次の対応がとられている。
【０００５】
（１）ＵＳＢドライブ機器に大容量コンデンサ（スーパーキャパシタ）を利用した簡易型の電源容量拡大機能を用意し、瞬間的な電流増加に対応する。
【０００６】
（２）ＵＳＢのＡコネクタ付きケーブル２本を一体化させたケーブルを用意し、ケーブルの内部でプラス電源線（Ｖｄｄ線）とマイナス電源線（Ｇｎｄ線）をそれぞれ結線し、２箇所のＵＳＢポートから電流を供給することで電流を増加させる。
【０００７】
（３）ＵＳＢのＡコネクタ付きケーブル２本を一体化させたケーブルを用意し、ケーブルの内部でプラス電源線（Ｖｄｄ線）とマイナス電源線（Ｇｎｄ線）をそれぞれ結線し、更に、結線する２本にプラス電源線の一方にダイオードを挿入すると共に、他方にはヒューズを挿入し、２箇所のＵＳＢポートから電流を供給することで電流を増加させる（特許文献１）。
【０００８】
（４）通常のＵＳＢケーブルに加え、ドライブ側を電源アダプタプラグとして電源線のみを接続した別のＵＳＢケーブルを準備し、２箇所のＵＳＢポートからドライブ機器に電源を供給し，ドライブ機器内で２箇所のＵＳＢポートからの電源供給を検出した際の論理積出力によりそれぞれのスイッチ回路をオンし、スイッチ回路の出力側で結合して電流を増加させる（引用文献２）。
【特許文献１】特開２００５−０１８７１７号公報
【特許文献２】特開２００２−０７３２１９号公報
【特許文献３】特開２００４−０５４８７０号公報
【特許文献４】特開２００５−０１８７１６号公報
【特許文献５】特開２００５−１４１７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来のＵＳＢによる電力不足を補う手法にあっては次の問題がある。
【００１０】
まず、ＵＳＢドライブ機器にスーパー キャパシタを利用した簡易型の電源容量拡大機能を用意する手法は、スーパーキャパシタに充電させるためには時間を要し、連続使用が出来ない。また、コストが高く形状が大きくなるため、一般的ではない。
【００１１】
また、ＵＳＢのＡコネクタ付きケーブル２本を一体化させたケーブルを用意し、ケーブルの内部でプラス電源線（Ｖｄｄ線）とマイナス電源線（Ｇｎｄ線）をそれぞれ結線し、２箇所のＵＳＢポートから電流を供給する手法は、２本のケーブルを単純に接続した場合、２つのＵＳＢポートに電位差が有ると電流が逆流する懸念がある。電流の逆流はＵＳＢ規定違反である。
【００１２】
また、結線する２本のＵＳＢケーブルのプラス電源線の一方にダイオードを挿入すると共に、他方にはヒューズを挿入する手法は、他の方法と比較すると最も良い方法であるが、ヒューズの断線への配慮が必要となる。
【００１３】
即ち、ダイオードとヒューズを挿入したケーブルは、モールドなどにより一体化され、溶断型のヒューズを使用した場合には、ヒューズが切れると交換できないため、使用不能となる。そこで、再使用可能なヒューズとして機能するポリスイッチ等を使用することになるが、ポリスイッチには内部抵抗があるため、電源ロスが大きくなる問題がある。
【００１４】
ここで、ポリスイッチは、電流が増加して温度が上がるとポリマー分子が膨張し、導電パスを形成していたカーボンの抵抗が増大して高抵抗状態となり、回路に流れる電流を制限する。回路電流を増加させる要因が除かれれば、温度の低下に伴い元の導電性が回復する。
【００１５】
更に、通常のＵＳＢケーブルと電源専用のＵＳＢケーブルを使用して内部で電源線を結合して電流を増加させる手法は、両方の電源電圧を検出して論理和出力でスイッチ回路をオンさせる回路が複雑であり、またスイッチオン状態では２本のＵＳＢケーブルの電源線同士が直接接続され、２つのＵＳＢポートに電位差が有ると電流が逆流する懸念があり、電流の逆流はＵＳＢ規定違反となる。
【００１６】
本発明は、ＵＳＢ規定違反や電源ロスを起すことなく、上位装置のＵＳＢポートを２つ使用してＵＳＢドライブ機器に必要な電源電力を確保可能とするＵＳＢケーブル装置、ＵＳＢサブシステム及びＵＳＢドライブ機器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】
【００１７】
（ＵＳＢケーブル装置）
本発明はＵＳＢケーブル装置を提供する。本発明は、上位装置とＵＳＢドライブ機器との間を接続するＵＳＢケーブル装置に於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、上位装置に設けた第１ＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に接続した主ケーブルと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵し、上位装置に設けた第２ＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に備えた補助ケーブルと、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、ＵＳＢドライブ機器に設けたＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に接続したドライブケーブルと、
主ケーブルとドライブケーブルのプラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を相互に接続すると共に、補助ケーブルのプラス電源線にダイオードを挿入接続し、この化ダイオードのカソード側を、相互接続した主ケーブルとドライブケーブルのプラス電源線側に接続した接続モジュールと、
を備えたことを特徴とする。
【００１８】
ここで、接続モジュールは、主ケーブルのプラス電源線側と、ダイオードを介して補助ケーブルのプラス電源線を接続したドライブケーブルのプラス電源線側との間に、第１ＵＳＢポートからの電源供給状態で常時オンするスイッチ回路を設ける。
【００１９】
このスイッチ回路は、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴを有し、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴのドレインスを主ケーブルのプラス電源線側に接続し、ソースをドライブケーブルのプラス電源線側に接続し、更にゲートを相互接続した主ケーブルとドライブケーブルのマイナス電源線側に接続する。
【００２０】
本発明の別の形態にあっては、上位装置とＵＳＢドライブ機器との間を接続するＵＳＢケーブル装置に於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、上位装置に設けた第１ＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に接続した主ケーブルと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵し、上位装置に設けた第２ＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に備えた補助ケーブルと、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、ＵＳＢドライブ機器に設けたＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に接続したドライブケーブルと、
主ケーブルとドライブケーブルのプラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を相互に接続すると共に、補助ケーブルのプラス電源線と相互接続した主ケーブルとドライブケーブルのプラス電源線側との間に、第２ポートからの電源供給を検出してオンするスイッチ回路を設けた接続モジュールと、
を備えたことを特徴とする。
【００２１】
ここで、スイッチ回路は、
前記補助ケーブルのプラス電源線側にドレインを接続し、相互接続した主ケーブルとドライブケーブルのプラス電源線側にソースを接続したＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴと、
第２ＵＳＢポートから供給される電源電圧を分圧して所定の閾値電圧を越えた際にトランジスタをオンすることによりＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴのゲートを接地接続してオンさせる電圧検出回路と、
を備える。
【００２２】
接続モジュールは、更に、主ケーブルのプラス電源線側と、ダイオードを介して補助ケーブルのプラス電源線を接続したドライブケーブルのプラス電源線側との間に、第１ＵＳＢ１ポートからの電源供給状態で常時オンする他のスイッチ回路を設ける。
【００２３】
この他のスイッチ回路は、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴを有し、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴのドレインスを主ケーブルのプラス電源線側に接続し、ソースをドライブケーブルのプラス電源線側に接続し、更にゲートを相互接続した主ケーブルとドライブケーブルのマイナス電源線側に接続する。
【００２４】
主ケーブルおよび補助ケーブルのコネクタはＡ型ＵＳＢコネクタ又はミニＡ型ＵＳＢコネクタであり、ドライブのコネクタはＢ型ＵＳＢコネクタ又はミニＢ型ＵＳＢコネクタである。
【００２５】
（ＵＳＢサブシステム）
本発明はＵＳＢサブシステムを提供する。本発明は、上位装置のＵＳＢポートにＵＳＢドライブ機器をケーブルにより接続して動作させるＵＳＢサブシステムに於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、一端に上位装置のＵＳＢポートに接続する第１コネクタを備え、他端にＵＳＢドライブ機器のＵＳＢポートに接続する第２コネクタを備えた主ケーブルと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵し、一端に上位装置の他のＵＳＢポートに接続する第３コネクタを備え、他端にＵＳＢドライブ機器の電源ポートに接続する電源コネクタを備えた電源ケーブルと、
ＵＳＢドライブ機器のＵＳＢポートのプラス電源線側をダイオードを介して電源ポートのプラス電源線側に接続した電源接続回路と、
を備えたことを特徴とする。
【００２６】
ここで、主ケーブルの第１コネクタ及び電源ケーブルの第３コネクタはＡ型ＵＳＢコネクタ又はミニＡ型ＵＳＢコネクタであり、主ケーブルの第２コネクタはＢ型ＵＳＢコネクタ又はミニＢ型ＵＳＢコネクタである。
【００２７】
更に、電源ケーブルの電源コネクタをＢ型ＵＳＢコネクタ又はミニＢ型ＵＳＢコネクタとしても良い。
【００２８】
本発明の別の形態にあっては、上位装置のＵＳＢポートにＵＳＢドライブ機器をケーブルにより接続して動作させるＵＳＢサブシステムに於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、一端に上位装置のＵＳＢポートに接続する第１コネクタを備え、他端にＵＳＢドライブ機器のＵＳＢポートに接続する第２コネクタを備えたＵＳＢケーブルと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵し、一端に交流電力を直流電力に変換して出力するＡＣアダプタを設け、他端にＵＳＢドライブ機器の電源ポートに接続する電源コネクタを備えた電源ケーブルと、
ＵＳＢドライブ機器の第２ＵＳＢポートのプラス電源線側をダイオードを介して第１ＵＳＢポートのプラス電源線側に接続した電源接続回路と、
を備えたことを特徴とする。
【００２９】
ここで、主ケーブルの第１コネクタはＡ型ＵＳＢコネクタ又はミニＡ型ＵＳＢコネクタであり、主ケーブルの第２コネクタはＢ型ＵＳＢコネクタ又はミニＢ型ＵＳＢコネクタである。更に、電源ケーブルの電源コネクタをＢ型ＵＳＢコネクタ又はミニＢ型ＵＳＢコネクタとしても良い。
【００３０】
（ＵＳＢドライブ機器）
本発明はＵＳＢドライブ機器を提供する。本発明は、上位装置にケーブル接続して動作するＵＳＢドライブ機器に於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵した主ケーブルにより上位装置に接続されるＵＳＢポートと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵した電源ケーブルにより上位装置に接続される電源ポートと、
ＵＳＢポートのプラス電源線側をダイオードを介して電源ポートのプラス電源線側に接続した電源接続回路と、
を備えたことを特徴とする。
【００３１】
本発明の別の形態にあっては、上位装置にケーブル接続して動作するＵＳＢドライブ機器に於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵したＵＳＢケーブルにより上位装置に接続されるＵＳＢポートと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵した電源ケーブルにより交流電力を直流電力に変換して出力するＡＣアダプタに接続される電源ポートと、
ＵＳＢポートのプラス電源線側をダイオードを介して電源ポートのプラス電源線側に接続した電源接続回路と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、ＵＳＢケーブル装置として、信号線を含む主ケーブル側の電源線には何も挿入せず、信号線のない補助ケーブル側の電源線にダイオードを挿入し、ダイオードのカソード側を主ケーブルの電源線に接続することで、２つのＵＳＢポートの電源電圧に差が生じた場合の逆流を防止し、且つ主ケーブルには電源ロスなく、不足分を補助ケーブルで補うことで、２つのＵＳＢポートを合せたバスパワーによりＵＳＢ機器をＡＣアダプタなどの専用電源を必要とすることなく、簡単且つ確実に動作させることができる。
【００３３】
また主ケーブルの電源線に電源電圧の供給により常時オンするＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴによるスイッチ回路を設けることで、ＵＳＢドライブ機器をケーブル接続した際の突入電流を抑制し、また主ケーブルと補助ケーブルのＵＳＢドライブ機器に供給する電流バランスを所定の割合に保つことができる。
【００３４】
また補助ケーブル側に挿入したダイオードの代わりに、電源供給を検出してオンするスイッチ回路を設けたことで、主ケーブルのみ接続しているような場合、補助ケーブル側が切り離され、補助ケーブルの開放状態にあるコネクタに電源電圧が加って起きる短絡事故などを確実に防止できる。勿論、ＵＳＢドライブ機器にケーブル接続した際の補助ケーブル側の突入電流の抑制効果も得られる。
【００３５】
また本発明のＵＳＢサブシステム及びＵＳＢドライブ機器にあっては、上位装置のＵＳＢポートとＵＳＢドライブ機器側のＵＳＢポートとを信号線のある主ケーブルで接続すると共に、上位装置の他のＵＳＢポートとＵＳＢドライブ機器側の電源ポートとを信号線のない電源ケーブルで接続し、ＵＳＢドライブ機器の内部で、電源ポートの電源線にダイオードを挿入し、そのカソード側をＵＳＢポートの電源線に接続することで、主ケーブル及び電源ケーブルでの電源ロスを最小にして２箇所のＵＳＢポートからＵＳＢドライブ機器にバスパワーを供給して電流を増加できる。
【００３６】
またＵＳＢポートの電位差による逆流は、ＵＳＢドライブ機器に内蔵したダイオードにより確実に防止され、ＵＳＢ規定違反を防ぐ。更に、ＵＳＢドライブ機器内ではＵＳＢポートと電源ポートの電源線をダイオードを介して接続しているだけであり、従来のように、２つのポートの電源電圧を検出して論理和出力による各ポートの電源線のスイッチをオンするといった複雑な回路が不要となり、コスト低減と信頼性の向上を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
図１は本発明によるＵＳＢケーブル装置の実施形態を示した回路図である。図１において、本実施形態のＵＳＢケーブル装置１０は、主ケーブル１２、補助ケーブル１４、ドライブケーブル１６及び接続モジュール１８で構成される。
【００３８】
主ケーブル１２はＵＳＢの規格で決まったプラス電源線（ＶＤＤ線）２６、これと対となるマイナス電源線（ＧＮＤ線）３２、プラス信号線（プラスＤＡＴＡ線）２８、これと対をなすマイナス信号線（マイナスＤＡＴＡ線）３０を備えており、一端にパーソナルコンピュータなどのホストＵＳＢポートに接続するコネクタ２０を設けている。コネクタ２０はプラス電源端子３８、プラス信号端子４０、マイナス信号端子４２及びマイナス電源端子４４を備えている。
【００３９】
補助ケーブル１４はプラス電源線２６とマイナス電源線３２を備えるが、主ケーブル１２のプラス信号線２８及びマイナス信号線３０に相当する信号線は備えておらず、一端にホストの別のＵＳＢポートに接続するコネクタ２２を設けている。コネクタ２２にはプラス電源端子４６、プラス信号端子４８、マイナス信号端子５０及びマイナス電源端子５２が設けられているが、このうちプラス電源端子４６にプラス電源線３４を接続し、プラス信号端子４８及びマイナス信号端子５０は空き端子としている。
【００４０】
ドライブケーブル１６はＵＳＢのバスパワーの供給を受けて動作するハードディスクドライブなどのＵＳＢドライブ機器をＵＳＢポートに接続するコネクタ２４を一端に備え、コネクタ２４にはプラス電源端子５４、プラス信号端子５６、マイナス信号端子５８及びマイナス電源端子６０が設けられ、それぞれ主ケーブル１２からのプラス電源線２６、プラス信号線２８、マイナス信号線３０及びマイナス電源線３２を接続している。
【００４１】
接続モジュール１８は主ケーブル１２、補助ケーブル１４及びドライブケーブル１６を接続する部分であり、本実施形態にあっては補助ケーブル１４のプラス電源線３４にダイオード６２を挿入接続し、ダイオード６２のカソードＫ側を主ケーブル１２からのプラス電源線２６に接続している。また補助ケーブル１４のマイナス電源線３６は直接主ケーブル１２からのマイナス電源線３２に接続している。
【００４２】
接続モジュール１８における信号線及びダイオード６２の接続は、小型のプリント基板を使用して各信号線及びダイオード６２を接続した状態でモールド成形してケーブル被覆と一体化していもよいし、主ケーブル１２の接続部分の被覆を除去して中のプラス信号線２６及びマイナス信号線３２の芯線を露出し、そこに補助ケーブル１４のプラス電源線３４をダイオード６２を介して接続し、またマイナス電源線３６を直接接続し、この接続状態でモールド成形したケーブル側と一体化してもよい。
【００４３】
図２は図１の回路構成をとるＵＳＢケーブル装置の実施形態の外観を示した説明図である。図２において、本実施形態のＵＳＢケーブル装置１０は主ケーブル１２、補助ケーブル１４及びドライブケーブル１６で構成され、これらのケーブルを接続モジュール１８で総合接続している。
【００４４】
主ケーブル１２の一端にはＡ型ＵＳＢコネクタ２０−１が設けられており、補助ケーブル１４の先端にも同様にＢ型ＵＳＢコネクタ２４−１が設けられている。これに対しドライブケーブル１４の先端にはＢ型ＵＳＢコネクタ２４−１が設けられている。
【００４５】
ここで図２の実施形態にあっては主ケーブル１２及び補助ケーブル１４にＡ型ＵＳＢコネクタ２０−１，２２−１を設け、ドライブケーブル１６にＢ型ＵＳＢコネクタ２４−１を設けているが、他の実施形態として主ケーブル１２、補助ケーブル１４にＵＳＢミニＡ型コネクタを設け、ドライブケーブル１６にはＢ型ＵＳＢコネクタを設けるようにしてもよい。
【００４６】
図３は図１の実施形態で提供されるＵＳＢケーブル装置１０の使用状態の説明図である。図３において、ホストとして機能するパーソナルコンピュータ６４はＵＳＢポート６６、６８を備えている。パーソナルコンピュータ６４に周辺機器としてＵＳＢドライブ機器７０を接続する際に本実施形態のＵＳＢケーブル装置１０を使用する。
【００４７】
即ち、ＵＳＢケーブル装置１０の主ケーブル１２のコネクタ２０をパーソナルコンピュータ６４に設けているＵＳＢポート６６に接続する。また補助ケーブル１４のコネクタ２２を同じくパーソナルコンピュータ６４に設けている別のＵＳＢポート６８に接続する。ドライブケーブル１６についてはコネクタ２４をＵＳＢドライブ機器７０のＵＳＢポート７２に接続する。
【００４８】
このような本実施形態のＵＳＢケーブル装置１０を接続したパーソナルコンピュータ６４とＵＳＢドライブ機器７０の接続によれば、ＵＳＢドライブ機器７０の必要とする電力がパーソナルコンピュータ６４におけるＵＳＢポート６６又は６８のひとつのポートによるバスパワーでは不足する場合であっても、２つのＵＳＢポート６６、６８をＵＳＢケーブル装置１０によりＵＳＢドライブ機器７０のＵＳＢポート７２に接続することで、２つのＵＳＢポート６６、６８からの電源供給を結合し、ＵＳＢドライブ機器７０にバスパワーを供給することができる。
【００４９】
この接続は図１に示したように主ケーブル１２のプラス電源線２６とマイナス電源線３２に対し、補助ケーブル１４のプラス電源線３４とマイナス電源線３６がプラス側のダイオード６２を介して接続され、２つのＵＳＢポート６６、６８からの電源供給を結合し、ＵＳＢドライブ機器７０にバスパワーを供給することができる。
【００５０】
図４は図１の実施形態におけるＵＳＢポート負荷電流とＵＳＢポート電圧の関係を示したグラフ図である。図４において、横軸はＵＳＢポート負荷電流であり、縦軸にＵＳＢポート電圧を示しており、ポート電圧は規格で５ボルトとなっている。
【００５１】
ＵＳＢポートをひとつ使用した場合の負荷電流―電圧特性は負荷線７６に示すようになる。これに対し本実施形態にあっては、主ケーブル１２のプラス電源線２６とマイナス電源線３２に対し、補助ケーブル１４のプラス電源線３４とマイナス電源線３６を接続し、プラス電源線３４側に対してはダイオード６２を介して接続していることで、補助ケーブル１４のプラス電源線３４側に挿入接続しているダイオード６２がオンするダイオードオン点レベル７２を越える場合に、それまでの負荷線７６が実線で示す負荷線８０に示すようになる。
【００５２】
負荷線８０にあっては、主ケーブル１２による負荷線７６に対し、補助ケーブル１４側からの電流が加算された特性となる。これによって図３におけるパーソナルコンピュータ６４におけるひとつのＵＳＢポート、例えばＵＳＢポート６６からの電源供給能力が低くても、別のＵＳＢポート６８からの電流を加えることでＵＳＢドライブ機器７０に必要十分な駆動電流を流すことができる。
【００５３】
また図１の実施形態にあっては主ケーブル１４のプラス電源線３４をダイオード６２を介してそのアノード側を主ケーブル１２のプラス電源線２６に接続することで、主ケーブル１２のコネクタ２０を接続する例えば図３のＵＳＢポート６６から補助ケーブル１４のコネクタ２２を接続するＵＳＢポート６８に対する電流の逆流を、ダイオード６２により阻止することができる。
【００５４】
即ち、図１の実施形態のＵＳＢケーブル装置１０を使用して図３のようにパーソナルコンピュータ６４とＵＳＢドライブ機器７０を接続した場合、主ケーブル１２のプラス電源線２６には抵抗成分がなく、一方、補助ケーブル１４についてはダイオード６２の挿入接続による抵抗分が存在する。
【００５５】
このため、コネクタ２２、２４を接続している２つのＵＳＢポートのポート電圧をＶ１、Ｖ２とした場合、ダイオード６２がオンするためには、主ケーブル１２側のプラス電源線２６の電圧が補助ケーブル１４におけるダイオード６２の電圧効果Ｖａｋだけ低い場合にある。
【００５６】
この結果、主ケーブル１２を接続しているＵＳＢポート６６のポート電圧Ｖ１がダイオード６２側の順方向電圧Ｖａｋ分だけ補助ケーブル１４を接続しているＵＳＢポート６８のポート電圧Ｖ２より低くなった時にダイオード６２がオンし、逆にポート電圧Ｖ１がポート電圧Ｖ２より高くなった時にダイオード６２がオフし、電圧の逆流を阻止する。
【００５７】
更に、駆動電流の少ないＵＳＢドライブ機器を使用する場合には、補助ケーブル１４のコネクタ２２を使用せず、主ケーブルのコネクタ２０をＵＳＢポートに接続して使用する場合があり、この場合に取り外しているＵＳＢケーブル１４のプラス電源線３４にはダイオード６２が挿入接続されているため、主ケーブル１２のプラス電源線２６に加わるポート電圧がダイオード６２で遮断されて取り外された状態にあるコネクタ２２のプラス電源端子４６に物が接触しても、ダイオード６２による逆流阻止で短絡電流が流れることが確実に防止することができる。
【００５８】
図５は主ケーブル側にスイッチ回路を設けたＵＳＢケーブル装置の他の実施形態を示した回路図である。図５において、補助ケーブル１４側については図１の実施形態と同様、プラス電源線３４にダイオード６２を挿入接続し、そのカソードＫ側を主ケーブル１２のプラス電源線２６に接続し、補助ケーブル１４のマイナス電源線３６については直接主ケーブル１２のマイナス電源線３２に接続している。
【００５９】
更に、この実施形態にあっては主ケーブル１２のプラス電源線２６にスイッチ回路８２を挿入接続している。スイッチ回路８２はＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴ８４を備え、そのドレインＤをコネクタ２０からのプラス電源線２６に接続し、ソースＳを補助ケーブル１４のプラス電源線３４のダイオード６２を介した接続点側のドライブケーブル１６にいたるプラス電源線側に接続し、ゲートＧをマイナス電源線３２に接続している。
【００６０】
Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴ８４はその素子構造から寄生ダイオード８６を持っており、寄生ダイオード８６はドレインとソース間にドレイン側をアノードＡ、ソース側をカソードＫとして並列的に接続されている。
【００６１】
図５の実施形態で主ケーブル１２側に設けたスイッチ回路８２はコネクタ２０をホスト側のＵＳＢポートに接続してポート電圧Ｖ１が加わると、ゲートＧがグランドとなるマイナス信号線３２に接続されていることから、ポート電圧Ｖ１の印加でドレイン・ソース間のインピーダンスが低下して常時オン状態となる。
【００６２】
更に詳細に説明すると、コネクタ２０のＵＳＢポートへの接続でポート電圧Ｖ１が印加されると、ポート電圧印加直後の状態ではＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴ８４は高インピーダンス状態にあり、このとき寄生ダイオード８６を通って電流が負荷側に流れる。ポート電圧Ｖ１の印加からある時間を経過すると、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴ８４が動作して低インピーダンスとなり、それまで寄生ダイオード８６として流れていた電流のほとんどはＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴ８４のドレインからソースに流れるようになる。
【００６３】
主ケーブル１２側に設けたスイッチ回路８２は、コネクタ２０をＵＳＢポートに接続してポート電圧Ｖ１を印加した際の負荷側に流れる突入電流の抑制と、使用中における主ケーブル１２と補助ケーブル１４の電流バランスを維持する役割をはたす。
【００６４】
まず突入電流の防止については、ドライブケーブル１６のコネクタ２４で接続しているＵＳＢドライブ機器側に容量成分があると、この容量成分に対し主ケーブル１２のコネクタ２０をＵＳＢポートに接続してポート電圧Ｖ１を印加したときに、突入電流が流れることになる。
【００６５】
しかしながら、主ケーブル１２及びドライブケーブル１６にいたるプラス電源線２６にはスイッチ回路８２が設けられ、ポート電圧Ｖ１の印加直後にあっては、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴ８４の寄生ダイオード８６がプラス電源線２６に直列挿入接続されて、寄生ダイオード８６のオン抵抗が挿入され、これによってＵＳＢドライブ機器７０にポート電圧印加時に流れる突入電流を抑制することができる。
【００６６】
一方、使用中にあっては、主ケーブル１２側にはＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴ８４のオン抵抗が存在し、また補助ケーブル１４側にはダイオード６２のオン抵抗が存在することとなり、両者のオン抵抗の状態で決まる電流が主ケーブル１２と補助ケーブル１４からドライブケーブル１６を介してＵＳＢドライブ機器に流れることとなり、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴ８４とダイオード６２のオン抵抗はほぼ同等であることから、ドライブケーブル１６からＵＳＢドライブ機器負荷電流の配分を主ケーブル１２と補助ケーブル１４について略５０パーセントの電流バランスとするように流すことができる。
【００６７】
図６は補助ケーブル側にスイッチ回路を設けたＵＳＢケーブル装置の実施形態を示した他の回路図である。図６において、主ケーブル１２及びドライブケーブル１６側については、図１の実施形態と同様、プラス電源線２６、マイナス電源線３２をそのままスルー接続しているが、補助ケーブル１４側に対しては、図１で設けていたダイオード６２の代わりにスイッチ回路９０を設けている。
【００６８】
スイッチ回路９０は電圧回路８８とＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴ１００で構成される。電圧回路８８はトランジスタ９２、抵抗９４，９６，９８で構成され、コネクタ２２を接続したホスト側のＵＳＢポートからのポート電圧Ｖ２を抵抗９４，９６で分圧してトランジスタ９２のベースに印加しており、抵抗９４，９６の分圧電圧がトランジスタ９２のスレッショルド電圧を超えると、トランジスタ９２がオンする。
【００６９】
Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴ１００はドレインＤをコネクタ２２からのプラス電源線３４に接続し、ソースＳを主ケーブル１２のプラス電源線２６に接続し、マイナス電源線３６については直接主ケーブル１２のマイナス電源線３４に接続している。またＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴ１００のゲートＧはトランジスタ９２のコネクタに接続され、更にドレイン、ソース間には寄生ダイオード１０２が並列接続で存在している。
【００７０】
図６の実施形態にあっては、主ケーブル１２のコネクタ２０及び補助ケーブル１４のコネクタ２２を、図３に示したように、パーソナルコンピュータ６４に設けている２つのＵＳＢポート６６、６８に接続し、ドライブケーブル１６のコネクタ２４をＵＳＢドライブ機器７０のＵＳＢポート７２に接続する。
【００７１】
このようなケーブル接続により、コネクタ２０にポート電圧Ｖ１が印加され、またコネクタ２２に別のポート電圧Ｖ２が印加され、主ケーブル１２のプラス電源線２６とマイナス電源線３２により、ポート電圧Ｖ１がドライブケーブル１６のコネクタ２４からＵＳＢドライブ機器に負荷電圧Ｖ３として供給される。
【００７２】
同時にコネクタ２２にポート電圧Ｖ２が印加されると抵抗９２，９４による分圧電圧がトランジスタ９２のスレッショルド電圧を超えることでトランジスタ９２がオンし、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴ１００のゲートをマイナス電源線３６によるグランドに引き込んでオン可能状態とする。
【００７３】
この状態で主ケーブル１２に印加されたポート電圧Ｖ１によりドライブケーブル１６からＵＳＢドライブ機器に電流が流れ、図４に示したダイオードオン点レベル７８に相当するＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴ１００を動作可能なコネクタ２２のポート電圧Ｖ２との電圧差が生じると、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴ１００がオンし、図４の負荷線８０に示すように、主ケーブル１２の電流に補助ケーブル１４からの電流を上乗せして流すことでＵＳＢドライブ機器に電流を供給する。
【００７４】
この図６の実施形態にあっても、スイッチ回路９０を設けたことで主ケーブル１２のコネクタ２０を接続するＵＳＢポートから補助ケーブル１４のコネクタ２２を使用する同じホストのＵＳＢポートに対する電流の逆流を阻止することをせずに接続する場合、ポート電圧Ｖ２が印加されないため電圧回路８８のトランジスタ９２がオフにあり、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴ１００をカットオフ状態とし、主ケーブル１２のプラス電源線２６のポート電圧Ｖ１が取外し状態にある補助ケーブル１４のコネクタ２２に印加されることを防止することができる。
【００７５】
また何らかの原因により補助ケーブル１４のコネクタ２２を接続しているホスト側のＵＳＢポートのポート電圧に異常が起きて低下した場合、ポート電圧Ｖ２の低下に対し、抵抗９４，９６の分圧がトランジスタ９２のスレッショルド電圧以下となってトランジスタ９２がオフし、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴ１００をカットオフすることで、ポート電圧Ｖ２の低下に対する正常な主ケーブル１２のコネクタ２０に対するポート電圧Ｖ１による電流の逆流を阻止することができる。
【００７６】
図７は主ケーブル側と補助ケーブル側にスイッチ回路を設けたＵＳＢケーブル装置の他の実施形態を示した回路図である。図７の実施形態は、図５の実施形態における主ケーブル１２側と図６の実施形態における補助ケーブル１４側を組み合わせた実施形態であり、主ケーブル１２側にＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴ８４を用いたスイッチ回路８２を設け、補助ケーブル１４側に図６と同じスイッチ回路９０を設け、スイッチ回路９０はトランジスタ９２を使用した電圧検出回路８８とＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴ１００を備えている。
【００７７】
この図７の実施形態にあっては、主ケーブル１２のスイッチ回路８２により突入電流防止が図られ、また補助ケーブル１４側のスイッチ回路９０により主ケーブル１２側から補助ケーブル１４側のＵＳＢポートに対する電流の逆流阻止を図ることができる。
【００７８】
更に主ケーブル１２側にスイッチ回路８２を設け、補助ケーブル１４側にスイッチ回路９０を設けていることで、それぞれおスイッチ回路８２，９０のオン抵抗による電流バランスをとることができる。
【００７９】
図８は本発明によるＵＳＢサブシステムの実施形態を示した説明図である。図８の実施形態にあっては、パーソナルコンピュータなどのホスト１０４に対し、ＵＳＢドライブ１０６を周辺機器として接続する場合を例にとっている。
【００８０】
ホスト１０４に設けている２つのＵＳＢポート１１２、１１４に対し、ＵＳＢポート１１２に対しては主ケーブル１０８を使用してＵＳＢドライブ機器１０６のＵＳＢポート１１６と接続し、電源供給と同時に信号伝送を行うようにしている。更に、ホスト１０の別のＵＳＢポート１１４とＵＳＢドライブ機器１０６に設けている電源ポート１１８の間を電源ケーブル１１０で接続している。
【００８１】
電源ケーブル１１０は、後の説明で明らかにするように、プラス電源線とマイナス電源線のみが含まれており、ＵＳＢドライブ機器１０６における電源ポート１０８からプラス電源線１２０側を引き出し、これにダイオード１２４を挿入接続し、そのカソードＫ側をＵＳＢポート１１６から引き出されたプラス電源線１２２側に接続している。
【００８２】
ＵＳＢポート１１６からのプラス電源線１２０と電源ポート１１８からのプラス電源線１２２は、ダイオード１２４を介して接続した後にＵＳＢドライブ機器１０６に内蔵している制御用回路部として機能するコントロールボート１２６及びディスク媒体１２８を回転駆動するスピンドルモータ（図示せず）やヘッドアクチュエーター１３０を駆動するボイスクルモータに電源を供給している。
【００８３】
図９は図８の実施形態で使用する主ケーブルと電源ケーブルの外観説明図である。図９におい、主ケーブル１０８は一方にＡ型ＵＳＢコネクタ１３２を設け、他端にＢ型ＵＳＢコネクタ１３４を設けている。また電源ケーブル１１０は一端にＡ型ＵＳＢコネクタ１４４を設け、他端に専用の電源コネクタ１４６を設けている。
【００８４】
図１０は図８の実施形態で使用する主ケーブルと電源ケーブルの回路図である。図１０（Ａ）の主ケーブル１０８は、ホスト側のＵＳＢポートに接続するＡ型ＵＳＢコネクタ１３２がプラス及びマイナス電源端子、プラス及びマイナス信号端子の４つを持ち、それぞれプラス電源線１３６、プラス信号線１３８、マイナス信号線１４０及びマイナス電源線１４２を引き出し、ＵＳＢドライブ機器側に接続するＢ型ＵＳＢコネクタ１３４に接続している。
【００８５】
一方、図１０（Ｂ）の電源ケーブル１１０は、ホスト側に接続するＡ型ＵＳＢコネクタ１４４のうちのプラス電源端子とマイナス電源端子を使用してそれぞれプラス電源線１４８とマイナス電源線１５０を引き出し、てＵＳＢドライブ機器側の電源コネクタ１４６に接続している。
【００８６】
このような主ケーブル１０８及び電源ケーブル１１０を用いてホスト１０４とＵＳＢドライブ機器１０６を接続した図８のＵＳＢサブシステムにあっては、１つのＵＳＢポートからの電流ではＵＳＢドライブ機器１０６の電流が不足する場合、主ケーブル１０８による接続に加え、電源ケーブル１１０による接続を行い、ＵＳＢドライブ機器１０６の内部で主ケーブル１０８のプラス電源線１２０側に対し電源ケーブル１１０のプラス電源線１２２側をダイオード１２４を介して接続し、ＵＳＢドライブ機器１０６内で２つのＵＳＢポート１１２、１１４からの電流を加算してコントロールボート１２６、ディスク媒体１２８などの負荷に電源を供給している。
【００８７】
このため２つのＵＳＢポート１１２、１１４からＵＳＢドライブ機器１０６に電流を供給していても、ＵＳＢポート１１２からＵＳＢポート１１４に対する電流の逆流をダイオード１２４により確実に阻止することができる。
【００８８】
また２つのＵＳＢポート１１２、１１４から供給された電流をＵＳＢドライブ機器１０６内で一方の電源線についてダイオード１２４を介して他方の電源線に接続するという簡単な回路構成だけで、駆動電流を増加させることができる。
【００８９】
またホスト１０４とＵＳＢドライブ機器１０６を接続するために主ケーブル１０８と電源ケーブル１１０を準備しているが、通常ＵＳＢポート１１２、１１４同士を接続する主ケーブル１０８は本来備えられていることから、本実施形態にあっては電源ケーブル１１０を追加するだけでよい。
【００９０】
このため図１乃至図７の実施形態のように、主ケーブル１２、補助ケーブル１４及びドライブケーブル１６を接続モジュール１８で連結して一体化したＵＳＢケーブル装置を使用する場合に比べ、ケーブルコストを大幅に低減できる。
【００９１】
図１１は本発明によるＵＳＢサブシステムの他の実施形態を示した説明図である。図１１のＵＳＢサブシステムの実施形態にあっては、ＵＳＢドライブ機器１０６側にＵＳＢポート１１６と電源ポート１１８を設け、電源ポート１１８側のプラス電源線１２２をダイオード１２４を介してＵＳＢポート１１６からのプラス電源線１２２をアノード側を接続している回路構成は図８の実施形態と同じであるが、電源ポート１１８に対し電源ケーブル１１０によってＡＣアダプタ１５２を接続するようにしたことを特徴とする。尚、主ケーブル１０８については図８とまったく同じである。
【００９２】
図１２は図１１の実施形態で使用する主ケーブルと電源ケーブルの回路図である。図１２（Ａ）の主ケーブル１０８は図１０（Ａ）と同じである。図１２（Ｂ）の電源ケーブル１１０はＡＣアダプタ１５２を設けた点が相違する。ＡＣアダプタ１５２はＵＳＢポートに相当する電流供給能力を有すればよいだけであるから、その回路構成は電源供給も小さくてすみコスト的にも安価になる。
【００９３】
図１２（Ｃ）は別の電源ケーブル１１０の構成であり、この例にあっては電源ケーブル１１０にＡ型ＵＳＢコネクタ１５６を接続し、これをＡＣアダプタ１５２のＵＳＢポート１５４にコネクタ接続して使用できるようにしている。
【００９４】
また図８及び図１１のＵＳＢシステムについて、本発明の別の実施形態にあっては、ＵＳＢドライブ機器１０６そのものを提供する。このＵＳＢドライブ機器１０６の特徴は、ＵＳＢポート１１６と電源ポート１１８を持ち、ＵＳＢポート１１６からのプラス電源線１２０に対し、電源ポート１１８からのプラス電源線１２２をダイオード１２４を介してそのカソードＫ側を接続し、２つの電源線１２０、１２２からの電流を結合して負荷に供給できるようにした点である。
【００９５】
尚、本発明はその目的と利点を損なわない適宜の変形を含み、更に上記の実施形態に示した数値による限定は受けない。
【００９６】
ここで本発明の特徴をまとめて列挙すると次の付記のようになる。
（付記）
（付記１）
上位装置とＵＳＢドライブ機器との間を接続するＵＳＢケーブル装置に於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、前記上位装置に設けた第１ＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に接続した主ケーブルと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵し、前記上位装置に設けた第２ＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に備えた補助ケーブルと、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、前記ＵＳＢドライブ機器に設けたＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に接続したドライブケーブルと、
前記主ケーブルとドライブケーブルのプラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を相互に接続すると共に、補助ケーブルのプラス電源線にダイオードを挿入接続し、前記ダイオードのカソード側を、相互接続した前記主ケーブルとドライブケーブルのプラス電源線に接続した接続モジュールと、
を備えたことを特徴とするＵＳＢケーブル装置。（１）
【００９７】
（付記２）
付記１記載のＵＳＢケーブル装置に於いて、前記接続モジュールは、前記主ケーブルのプラス電源線側と、前記ダイオードを介して前記補助ケーブルのプラス電源線を接続した前記ドライブケーブルのプラス電源線側との間に、前記第１ポートからの電源供給状態で常時オンするスイッチ回路を設けたことを特徴とするＵＳＢケーブル装置。（２）
【００９８】
（付記３）
付記１記載のＵＳＢケーブル装置に於いて、前記スイッチ回路はＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴを有し、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴのドレインスを前記主ケーブルのプラス電源線側に接続し、ソースを前記ドライブケーブルのプラス電源線側に接続し、更にゲートを相互接続した前記主ケーブルとドライブケーブルのマイナス電源線側に接続したことを特徴とするＵＳＢケーブル装置。（３）
【００９９】
（付記４）
上位装置とＵＳＢドライブ機器との間を接続するＵＳＢケーブル装置に於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、前記上位装置に設けた第１ＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に接続した主ケーブルと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵し、前記上位装置に設けた第２ＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に備えた補助ケーブルと、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、前記ＵＳＢドライブ機器に設けたＵＳＢポートに接続するコネクタを一端に接続したドライブケーブルと、
前記主ケーブルとドライブケーブルのプラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を相互に接続すると共に、前記補助ケーブルのプラス電源線と相互接続した前記主ケーブルと前記ドライブケーブルのプラス電源線側との間に、前記第２ポートからの電源供給を検出してオンするスイッチ回路を設けた接続モジュールと、
を備えたことを特徴とするＵＳＢケーブル装置。（４）
【０１００】
（付記５）
付記１記載のＵＳＢケーブル装置に於いて、前記スイッチ回路は、
前記補助ケーブルのプラス電源線側にドレインを接続し、相互接続した前記主ケーブルと前記ドライブケーブルのプラス電源線側にソースを接続したＰ型ＭＯＳ−ＦＥＴと、
前記第２ＵＳＢポートから供給される電源電圧を分圧して所定の閾値電圧を越えた際にトランジスタをオンすることにより前記Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴのゲートを接地接続してオンさせる電圧検出回路と、
を備えたことを特徴とするＵＳＢケーブル装置。（５）
【０１０１】
（付記６）
付記１記載のＵＳＢケーブル装置に於いて、前記接続モジュールは、更に、前記主ケーブルのプラス電源線側と、前記ダイオードを介して前記補助ケーブルのプラス電源線を接続した前記ドライブケーブルのプラス電源線側との間に、前記第１ポートからの電源供給状態で常時オンする他のスイッチ回路を設けたことを特徴とするＵＳＢケーブル装置。（６）
【０１０２】
（付記７）
付記１記載のＵＳＢケーブル装置に於いて、前記他のスイッチ回路は、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴを有し、Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴのドレインスを前記主ケーブルのプラス電源線側に接続し、ソースを前記ドライブケーブルのプラス電源線側に接続し、更にゲートを相互接続した前記主ケーブルとドライブケーブルのマイナス電源線側に接続したことを特徴とするＵＳＢケーブル装置。
【０１０３】
（付記８）
付記１又は３記載のＵＳＢケーブル装置に於いて、前記主ケーブルおよび補助ケーブルのコネクタはＡ型ＵＳＢコネクタ又はミニＡ型ＵＳＢコネクタであり、前記ドライブのコネクタはＢ型ＵＳＢコネクタ又はミニＢ型ＵＳＢコネクタであることを特徴とするＵＳＢケーブル装置。
【０１０４】
（付記９）
上位装置のＵＳＢポートにＵＳＢドライブ機器をケーブルにより接続して動作させるＵＳＢサブシステムに於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、一端に前記上位装置のＵＳＢポートに接続する第１コネクタを備え、他端に前記ＵＳＢドライブ機器のＵＳＢポートに接続する第２コネクタを備えた主ケーブルと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵し、一端に前記上位装置の他のＵＳＢポートに接続する第３コネクタを備え、他端に前記ＵＳＢドライブ機器の電源ポートに接続する電源コネクタを備えた電源ケーブルと、
前記ＵＳＢドライブ機器のＵＳＢポートのプラス電源線側をダイオードを介して前記電源ポートのプラス電源線側に接続した電源接続回路と、
を備えたことを特徴とするＵＳＢサブシステム。（７）
【０１０５】
（付記１０）
付記９記載のＵＳＢサブシステムに於いて、前記主ケーブルの第１コネクタ及び前記電源ケーブルの第３コネクタはＡ型ＵＳＢコネクタ又はミニＡ型ＵＳＢコネクタであり、前記主ケーブルの第２コネクタはＢ型ＵＳＢコネクタ又はミニＢ型ＵＳＢコネクタであることを特徴とするＵＳＢサブシステム。
【０１０６】
（付記１１）
付記１０記載のＵＳＢサブシステムに於いて、前記電源ケーブルの電源コネクタをＤＣプラグ・ジャックとしたことを特徴とするＵＳＢサブシステム。
【０１０７】
（付記１２）
上位装置のＵＳＢポートにＵＳＢドライブ機器をケーブルにより接続して動作させるＵＳＢサブシステムに於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵し、一端に前記上位装置のＵＳＢポートに接続する第１コネクタを備え、他端に前記ＵＳＢドライブ機器のＵＳＢポートに接続する第２コネクタを備えた主ケーブルと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵し、一端に交流電力を直流電力に変換して出力するＡＣアダプタを設け、他端に前記ＵＳＢドライブ機器の電源ポートに接続する電源コネクタを備えた電源ケーブルと、
前記ＵＳＢドライブ機器の第２ＵＳＢポートのプラス電源線側をダイオードを介して前記第１ＵＳＢポートのプラス電源線側に接続した電源接続回路と、
を備えたことを特徴とするＵＳＢサブシステム。（８）
【０１０８】
（付記１３）
付記１２記載のＵＳＢサブシステムに於いて、前記主ケーブルの第１コネクタはＡ型ＵＳＢコネクタ又はミニＡ型ＵＳＢコネクタであり、前記主ケーブルの第２コネクタはＢ型ＵＳＢコネクタ又はミニＢ型ＵＳＢコネクタであることを特徴とするＵＳＢサブシステム。
【０１０９】
（付記１４）
付記１３記載のＵＳＢサブシステムに於いて、前記電源ケーブルの電源コネクタをＤＣプラグ・ジャックとしたことを特徴とするＵＳＢサブシステム。
【０１１０】
（付記１５）
上位装置にケーブル接続して動作するＵＳＢドライブ機器に於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵した主ケーブルにより前記上位装置に接続されるＵＳＢポートと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵した電源ケーブルにより前記上位装置に接続される電源ポートと、
前記ＵＳＢポートのプラス電源線側をダイオードを介して前記電源ポートのプラス電源線側に接続した電源接続回路と、
を備えたことを特徴とするＵＳＢドライブ機器。（９）
【０１１１】
（付記１６）
上位装置にケーブル接続して動作するＵＳＢドライブ機器に於いて、
プラス電源線、マイナス電源線、プラス信号線及びマイナス信号線を内蔵した主ケーブルにより前記上位装置に接続されるＵＳＢポートと、
プラス電源線及びマイナス電源線を内蔵した電源ケーブルにより交流電力を直流電力に変換して出力するＡＣアダプタに接続される電源ポートと、
前記ＵＳＢポートのプラス電源線側をダイオードを介して前記電源ポートのプラス電源線側に接続した電源接続回路と、
を備えたことを特徴とするＵＳＢドライブ機器。（１０）
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明によるＵＳＢケーブル装置の実施形態を示した回路図
【図２】図１の実施形態の外観を示した説明図
【図３】図１の実施形態の使用状態の説明図
【図４】図１の実施形態におけるＵＳＢポート負荷電流とＵＳＢポート電圧の関係を示したグラフ図
【図５】主ケーブル側にスイッチ回路を設けたＵＳＢケーブル装置の他の実施形態を示した回路図
【図６】補助ケーブル側にスイッチ回路を設けたＵＳＢケーブル装置の他の実施形態を示した回路図
【図７】主ケーブル側と補助ケーブル側にスイッチ回路を設けたＵＳＢケーブル装置の他の実施形態を示した回路図
【図８】本発明によるＵＳＢサブシステムの実施形態を示した説明図
【図９】図８の実施形態で使用する主ケーブルと電源ケーブルの外観説明図
【図１０】図８の実施形態で使用する主ケーブルと電源ケーブルの回路図
【図１１】本発明によるＵＳＢサブシステムの他の実施形態を示した説明図
【図１２】図１１の実施形態で使用する主ケーブルと電源ケーブルの回路図
【符号の説明】
【０１１３】
１０：ＵＳＢケーブル装置
１２，１０８：主ケーブル
１４：補助ケーブル
１６：ドライブケーブル
１８：接続モジュール
２０，２２，２４：コネクタ
２０−１，２２−１，１３２，１４４，１５６：Ａ型ＵＳＢコネクタ
２４−１，１３４：Ｂ型ＵＳＢコネクタ
２６，３４，１２０，１２２，１３６，１４８：プラス電源線
２８，１３８：プラス信号線
３０，１４０：マイナス信号線
３２，３６．１４２，１５０：マイナス電源線
３８，４６，５４：プラス電源端子
４０，４８，５６：プラス信号端子
４２，５０，５８：マイナス信号端子
４４，５２，６０：マイナス電源端子
６２，１２４：ダイオード
６４：パーソナルコンピュータ
６６，６８，７２，１１２，１１４，１１６，１５４：ＵＳＢポート
７０，１０６：ＵＳＢドライブ機器
８２，９０：スイッチ回路
８４，１００：Ｐ型ＭＯＳ−ＦＥＴ
８６，１０２：寄生ダイオード
８８：電圧検出回路
９２：トランジスタ
９４，９６，９８：抵抗
１０４：ホスト
１１０：電源ケーブル
１１８：電源ポート
１２６：コントロールボード
１２８：ディスク媒体
１３０：ヘッドアクチュエータ
１４６：電源コネクタ
１５２：ＡＣアダプタ
【図１】
2008027114.tif 000003
【図２】
2008027114.tif 000004
【図３】
2008027114.tif 000005
【図４】
2008027114.tif 000006
【図５】
2008027114.tif 000007
【図６】
2008027114.tif 000008
【図７】
2008027114.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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