(57)【要約】【課題】ＵＳＢポートからの電源の供給が不足している場合でも、ＡＣアダプタなどの外部電源を用いずに、コンピュータとのケーブル接続のみでバスパワー型のＵＳＢ接続型の機器を動作させることができるようにする接続装置。【解決手段】本発明は、その装置が接続されているＵＳＢポートからの電力供給に加え、コンピュータ上にある他の電力の供給が可能なポート、例えば他のＵＳＢポートやキーボードが接続されるポート、ＩＥＥＥ１３９４のポートなどから、ＵＳＢ接続型の装置に電力を効果的に供給する。本来ＵＳＢポートが供給できるより大きな電力をＵＳＢ接続型の装置に供給して、外部ＡＣ電源を用いることなく、充分な電力を供給することによって、これらを解決する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ上のＵＳＢポートに接続され、接続されたＵＳＢポートからその装置が動作するための電力を取るタイプの装置に、コンピュータ上の他のポートの電力を加え、ＵＳＢポートからの電力と合わせて利用して、接続した装置が動作するのに充分な電力を供給することのできる接続装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンピュータ上のＵＳＢポートに取り付けられ、ＵＳＢポートからその装置が動作するための電力が供給されるタイプの装置に、コンピュータ上の他のポートの電力を加え、その装置が接続されたＵＳＢポートからの電力と合わせて利用する事によって、ＵＳＢ接続型の装置により大きな電力を供給する接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＵＳＢ接続型の装置には、その装置への電力の供給の方法の違いによって、バスパワー型、セルフパワー型の２種類がある。セルフパワー型のＵＳＢ接続型の機器は、外部電源を接続し、ここから電源が供給されることによって動作するため、ＵＳＢケーブルとＡＣアダプタなどの外部電源を接続することで動作する。これに対し、バスパワー型のＵＳＢ接続型の機器は、その機器が接続されているＵＳＢポートから供給される電力で動作するので、外部電源を接続することなく、ＵＳＢケーブルを接続するだけで動作する。
ＵＳＢポートが供給できる電力にはＵＳＢポート側の機器によってばらつきがあり、ＵＳＢポートからの電力だけでは外部に接続されたバスパワー型のＵＳＢ接続型の機器に必要な電力を供給することができないことがあった。
通常、上記の例のような場合、接続するバスパワー型のＵＳＢ接続型の装置がセルフパワー型に転用可能な場合は、ＡＣアダプタなどのコンピュータ以外からの外部電源を接続してセルフパワー型の装置として使用するか、これが不可能な場合は、上記のような機器の使用をあきらめることになる。
ＡＣアダプタなどを使用して電源供給を行なう場合、可搬性を損ない、また接続が煩雑となってしまう。
このため、コンピュータ上の他のポートからの電力と合わせて利用する事によって、バスパワー型のＵＳＢ接続型の装置により大きな電力を供給することのできる接続装置が存在している。
こういった装置は、適切な回路を有していない場合、電流の逆流や過電流等による危険がある。また、電圧調整回路や逆流防止回路やその他の回路がある場合でも、これらを不用意に配置すると電流の損失や電圧の低下、両ポートの電力バランスの不均等を招き、バスパワー型のＵＳＢ接続型の装置に充分な電力を供給できないことがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の解決すべき課題は、従来技術のもつ問題点を解消することにあり、その目的とすることは、上記のようにＵＳＢポートからの電源の供給が不足している場合でも、ＡＣアダプタなどの外部電源を用いずに、コンピュータとのケーブル接続のみでバスパワー型のＵＳＢ接続型の機器を動作させることができるに充分な電力を効果的に供給できるようにすることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その装置が接続されているＵＳＢポートからの電力供給に加え、コンピュータ上にある他の電力の供給が可能なポート、例えば他のＵＳＢポートやキーボードが接続されるポート、ＩＥＥＥ１３９４のポートなどから、ＵＳＢ接続型の装置に電力を効果的に供給する。本来ＵＳＢポートが供給できるより大きな電力をＵＳＢ接続型の装置に供給して、外部ＡＣ電源を用いることなく、充分な電力を供給することによって、これらを解決する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本装置は、ＵＳＢ接続型の装置とコンピュータの間に設置され、ＵＳＢ接続型の装置とは信号と電源とをやり取りする１本のＵＳＢケーブルで接続されるが、コンピュータに接続する側は２本のケーブルで接続される。コンピュータ側の２本のケーブルの一方は、ＵＳＢ接続型の装置と信号と電源とをやり取りするＵＳＢポートにＵＳＢケーブルで接続され、もう一方はＵＳＢ接続型の装置に電源のみを供給するポート、例えば他のＵＳＢポートやキーボードが接続されるポート、ＩＥＥＥ１３９４のポートなどに、各ポートに適合したコネクタを有するケーブルで接続される。以後、本装置とコンピュータを接続するケーブルの内、前者の信号と電源をやり取りする方をケーブルａ、後者の電源のみをやり取りする方をケーブルｂと呼び、本装置とＵＳＢ接続型の装置に接続されるケーブルをケーブルｃと呼ぶこととする。（図１）
これらのケーブルは本装置の内部で以下に説明する回路を通じて接合する。この接合部を以下単に接合部と呼称する。
ケーブルａ、ケーブルｂ、ケーブルｃのいずれも長さは任意に設定可能であり、各ケーブルの接続は直接またはコネクタを介することも可能であるが、以下説明の便宜上、接合部までを含め、それぞれ、ケーブルａ、ケーブルｂ、ケーブルｃ呼称する。またそれぞれが接続されるポートをそれぞれ、ポートａ、ポートｂ、ポートｃと呼称する。
ケーブルａとケーブルｃは通常のＵＳＢケーブルであり、信号線および電力線、グランドのそれぞれが接続されている。ケーブルｂは、接合部でケーブルａおよびケーブルｃの電力線およびグランドに接続される。（図２）
ＵＳＢの電力線の電圧は約５Ｖであり、ケーブルａの入力部の電圧も約５Ｖになっている。ケーブルｂ上に、ヒューズと電圧調整のためのレギュレータが組み込まれている。レギュレータはケーブルｂがケーブルａよりも少し電位が高くなるように設定する。ヒューズはケーブルｂから取得したい最大電流値にあわせて選択する。ケーブルａまたはケーブルｂ、あるいはケーブルａ及びケーブルｂの両方に電流の逆流防止のためにダイオードを入れることも可能である。（図３）
【０００６】
【発明の効果】
ケーブルｂにレギュレータを組み込み、接合部で、ケーブルｂの方がケーブルａよりも電位が高くなるように設定してある。
ケーブルｃにバスパワー型のＵＳＢ接続型の装置を接続し、この機器が電力を使用し始めると、まず、電位の高いケーブルｂ側から電力が使用される。電力を使用すると、ケーブルｂの電位が下がってくるため、ケーブルａの方が電位が高くなり、ケーブルａの電力が使用されるようになる。ケーブルａとケーブルｂはバランスに応じて両方の電力が使われるが、最初の電位の差から、ケーブルｂからの方がケーブルａからよりも多くの電力を使われることになる。
ケーブルｂ上のヒューズに１Ａのヒューズを使用した場合、ケーブルｂからは１Ａ以上使用されないか、または、１Ａ以上で大きな抵抗に阻まれ、電位がより低くなるため、ケーブルａが優先して使用される。
例えば、ケーブルｃに接続されたバスパワー型のＵＳＢ機器が、動作に２Ａを必要とする場合、ケーブルａとケーブルｂのどちらからも１Ａずつ使用される（ただし、電流損失分を除く）。
ケーブルｃに接続されるバスパワー型のＵＳＢ機器の仕様や、ケーブルｂが接続されるポートに許される電流値にあわせ、ヒューズの値を決めることで、最適化を行なうことができる。
レギュレータを使用することで、ケーブルｂからの入力が、５Ｖ以外の場合でも本発明を使用することが可能となっている。
また、使用するレギュレータの設定を変更し、ケーブルｂの電圧を変更することで、ケーブルａとケーブルｂの使用されるバランスを調整することができる。
レギュレータを使用すると、約２５％の電流の損失が発生する。このため、従来のように、ケーブルａとケーブルｂの両方にレギュレータを組み込んだり、ケーブルｃ側にレギュレータを組み込んだ場合、ケーブルｃから出力可能な総電流に対して約２５％の損失となるが、本発明を使用し、ケーブルａとケーブルｂが均等に使われている場合では約１２．５％の損失にとどめることができる。
先の例では、ケーブルａとケーブルｂが１Ａずつ供給しても、従来の方法では約１．５Ａしか供給できなかったが、本発明であれば約１．７５Ａを供給することができる。
また、ケーブルｃ側にＵＳＢ機器を接続しない状態のときに、ポートａ及びポートｂから電力が出ている場合、電位差によりケーブルｂからケーブルａに電流が流れる。逆に、ポートｂの電力が閉じている場合、ケーブルａからケーブルｂに電流が流れる。しかし、ポートａとポートｂの間にはヒューズがあるため過電流が流れることはない。ポートｂとポートａとの間で電流が流れる事を完全に防ぐ場合にはケーブルａ、ケーブルｂにダイオードを組み込む。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例斜視図
【図２】本発明の結線概念図
【図３】本発明のケーブル接合部に組み込まれる回路図例
【符号の説明】
１はコンピュータ
２はコンピュータ上のＰＣカードスロット
３はコンピュータ上のＵＳＢポート
４はＰＣカード型のＵＳＢ２．０インターフェースカード装置
５はインターフェースカード装置上のＵＳＢポート
６は本発明の接続装置
７はＵＳＢ接続型装置上のＵＳＢポート
８はＵＳＢ接続型装置
９は本発明の接続装置のケーブルａ部
１０は本発明の接続装置のケーブルｂ部
１１は本発明の接続装置のケーブルｃ部
１２は電力線
１３はグランド線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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