(57)【要約】【課題】  情報処理装置のＵＳＢポートに直接接続可能であって、このＵＳＢポートに接続されるＵＳＢ対応の外部装置とは異なる外部装置にも電力を供給することにより、配線を省略し、コストの軽減を図ることができるインターフェース装置を実現する。【解決手段】  インターフェース装置１のＵＳＢコネクタ部２は、情報処理装置のＵＳＢポートに直接接続可能なプラグ２ｂおよびこのプラグ２ｂと通信ラインを介して接続され、かつＵＳＢ対応の外部装置にケーブルを介して接続可能なポート２ｃを有している。また、電源供給部３は、ＵＳＢコネクタ部２から延設される電源ケーブル３ａおよびこの電源ケーブル３ａ内部の電源供給ラインおよび接地電位ラインを介して接続され、かつ、このＵＳＢポートに接続されるＵＳＢ対応の外部装置とは異なる外部装置に電源供給ラインからの電力を供給可能な電源端子３ｂを有している。【選択図】  図１
2005202641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報処理装置のＵＳＢポートに直接接続可能なプラグと、当該プラグと通信ラインを介して接続される一方、第一の外部装置にケーブルを介して接続可能なポートとを有するＵＳＢコネクタ部と、
当該ＵＳＢコネクタ部から延設される電源ケーブルと、当該電源ケーブルの先端に設けられ、上記プラグと上記電源ケーブル内部の電源供給ラインおよび接地電位ラインを介して接続される一方、第二の外部装置に上記電源供給ラインからの電力を供給可能な電源端子とを有する電源供給部と、
を備えたことを特徴とするインターフェース装置。
【請求項２】
上記第二の外部装置に上記電源供給ラインからの電力を供給する第一の接続形態と、上記第二の外部装置に上記接地電位ラインからの接地電位を供給する第二の接続形態との間で切り替える切替部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のインターフェース装置。
【請求項３】
上記情報処理装置は、各種の設備機器の管理もしくは工作機械の操作盤で実施されるプログラマブル表示器であって、
上記第一の外部装置は、ＵＳＢ対応の外部装置であって、
上記第二の外部装置は、上記プログラマブル表示器とシリアルケーブルを介して接続されるアイソレーションユニットであることを特徴とする請求項１または２に記載のインターフェース装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、情報処理装置のＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）ポートに接続されるものであって、ＵＳＢポートからの電力を、外部装置に供給するためのインターフェース装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＳＢ（Universal  Serial  Bus）は、複数の国際的な企業によって開発されたパーソナルコンピュータ（情報処理装置）用のシリアル・インターフェース規格であり、例えばマウス、キーボード、プリンタ、モデム、スピーカ等のＵＳＢ対応の外部装置を、ＵＳＢポートを介して接続することができるものである。ＵＳＢポートでは、ハブを介して情報処理装置に最大１２７台の外部装置をツリー状に接続できると共に、外部装置の接続を自動的に認識するプラグ・アンド・プレイ機能、情報処理装置の電源を入れたままコネクタの抜き差しができるホット・プラグ機能を備えている。また、このようなＵＳＢポートは、電源供給ライン（電源供給ポート）を有しているので、この電源供給ラインを通じて、ＵＳＢ対応の外部装置に電力を供給することもできる。
【０００３】
例えば特許文献１には、次のような構成が開示されている。すなわち、ＵＳＢデバイス（インターフェース装置）の電源制御部が、ＵＳＢケーブルからの電力と、他のＵＳＢケーブル、ＩＥＥＥ１３９４ケーブル、ＰＣカードケーブルからの電力とを組み合わせ、例えばＣＤ−ＲＯＭドライブの様なＵＳＢ対応の外部装置の定格消費電力を提供できるように各ケーブルからの電力を加算する。加算された電力は、ＤＣラインによってＣＤ−ＲＯＭドライブへ供給される。また、ＵＳＢケーブルから送られてきたデータ信号は、ＳＣＳＩケーブルを介して、上記のＣＤ−ＲＯＭドライブに供給される。これにより、ＵＳＢケーブルの最大供給可能電力を越える電力を、ＣＤ−ＲＯＭドライブへ供給することができる。
【特許文献１】特開２００２−７３２１９号公報（公開日：平成１４年３月１２日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の特許文献１に記載の構成は、それぞれのケーブルからの加算した電力と、ＵＳＢケーブルからのデータ信号とを同一の外部装置（ＣＤ−ＲＯＭドライブ）に供給している。すなわち、電力とデータ信号とが異なる外部装置に供給される構成は開示されていない。したがって、情報処理装置のＵＳＢポートに接続されるＵＳＢ対応の外部装置とは異なる外部装置に電力を供給する場合には、特許文献１は適用できない。
【０００５】
また、特許文献１に記載の構成では、ＵＳＢケーブルからの電力のみならず、他のＵＳＢケーブル、ＩＥＥＥ１３９４ケーブル、ＰＣカードケーブルからの電力をも加算しているので、情報処理装置とインターフェース装置とを上記それぞれのケーブルを介して接続する必要があり、配線が複雑になるという問題があった。
【０００６】
ところで、ＵＳＢポートから電力を取り出す場合、特許文献１に記載の構成以外に、通常では、ＵＳＢポートに電源ケーブルを接続することによって、ＵＳＢポートから電力のみを取り出していた。このため、情報処理装置とＵＳＢ対応の外部装置とが通信するためには、電源ケーブルを接続したＵＳＢポートとは別のＵＳＢポートに通信ケーブルを接続することにより、情報処理装置とＵＳＢ対応の外部装置との通信を行っていた。したがって、ＵＳＢポートが複数設けられている情報処理装置であって、かつ空いているＵＳＢポートが存在すればよいが、ＵＳＢポートが一つしかないような情報処理装置もしくは空いているＵＳＢポートが一つしかないような情報処理装置では、電力を取り出すかもしくはＵＳＢ対応の外部装置との通信を行うかのいずれかを選択しなければならなかった。
【０００７】
このような不都合を解消するため、情報処理装置のＵＳＢポートに、例えば一つの入出力信号を二つの入出力信号に変換する二股ポートのようなコネクタ部品を接続することにより、一方のポートには、通信ケーブルを介してＵＳＢ対応の外部装置を接続する一方、他方のポートには、電源ケーブルを介して電力を供給する外部装置を接続していた。
【０００８】
しかしながら、上記の構成では、二股ポートのようなコネクタ部品を用意しなければならず、コストがかかるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、情報処理装置のＵＳＢポートに直接接続可能であって、このＵＳＢポートに接続されるＵＳＢ対応の外部装置とは異なる外部装置にも電力を供給することにより、配線を省略し、コストの軽減を図ることができるインターフェース装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るインターフェース装置は、上記課題を解決するために、情報処理装置のＵＳＢポートに直接接続可能なプラグと、当該プラグと通信ラインを介して接続される一方、第一の外部装置にケーブルを介して接続可能なポートとを有するＵＳＢコネクタ部と、当該ＵＳＢコネクタ部から延設される電源ケーブルと、当該電源ケーブルの先端に設けられ、上記プラグと上記電源ケーブル内部の電源供給ラインおよび接地電位ラインを介して接続される一方、第二の外部装置に上記電源供給ラインからの電力を供給可能な電源端子とを有する電源供給部と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
上記の構成では、ＵＳＢコネクタ部は、情報処理装置のＵＳＢポートに直接接続可能なプラグおよびこのプラグと通信ラインを介して接続され、かつ第一の外部装置にケーブルを介して接続可能なポートを有している。また、電源供給部は、ＵＳＢコネクタ部から延設される電源ケーブルおよびこの電源ケーブル内部の電源供給ライン並びに接地電位ラインを介して接続され、かつ第二の外部装置に電源供給ラインからの電力を供給可能な電源端子を有している。これにより、ユーザは、情報処理装置のＵＳＢポートに直接プラグを接続することができるので、配線を省略することができる。また、第一の外部装置にケーブルを介して接続可能なポートと、第二の外部装置に電力を供給可能な電源端子とを有しているので、従来のような例えば二股ソケットを用意する必要がなく、コストの軽減を図ることができる。
【００１２】
また、上記構成に加えて、上記第二の外部装置に上記電源供給ラインからの電力を供給する第一の接続形態と、上記第二の外部装置に上記接地電位ラインからの接地電位を供給する第二の接続形態との間で切り替える切替部を備えてもよい。これにより、第二の外部装置で電力の供給が必要でない場合であっても、接地電位ラインからの接地電位（グランド）を供給する第二の接続形態に切り替えることにより、第二の外部装置から発生する例えばノイズの様な雑音を、上記接地電位ラインを通じて除去することができる。
【００１３】
さらに、上記構成に加えて、上記情報処理装置は、各種の設備機器の管理もしくは工作機械の操作盤で実施されるプログラマブル表示器であって、上記第一の外部装置は、ＵＳＢ対応の外部装置であって、上記第二の外部装置は、上記プログラマブル表示器とシリアルケーブルを介して接続されるアイソレーションユニットで備えてもよい。これにより、配線スペースが小さくコストの軽減が求められている生産現場や工場等で使用されるプログラマブル表示器に、特に好適に実施することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のインターフェース装置は、情報処理装置のＵＳＢポートに直接接続可能であって、このＵＳＢポートに接続されるＵＳＢ対応の外部装置とは異なる外部装置にも電力を供給することにより、配線を省略し、コストの軽減を図ることができる。したがって、ユーザにとって扱いやすく、かつ低コストなインターフェース装置を提供することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の一形態について図１ないし図３に基づいて説明すると以下の通りである。すなわち、本実施形態に係るインターフェース装置は、情報処理装置のＵＳＢポートとＵＳＢ対応の外部装置との間を接続するためのものであって、情報処理装置のＵＳＢポートに直接接続することができる一方、このＵＳＢポートに接続されるＵＳＢ対応の外部装置とは異なる外部装置にもＵＳＢポートからの電力を供給することができるものである。
【００１６】
具体的には、図１に示すように、本実施の形態に係るインターフェース装置１は、ＵＳＢコネクタ部２および電源部３を備えている。
【００１７】
ＵＳＢコネクタ部２は、本体部２ａと、本体部２ａの一方の側部から延設されたプラグ２ｂと、本体部２ａの他方の側部に設けられたポート２ｃと、本体部２ａの上部に設けられたスイッチ２ｄとを備えている。
【００１８】
本体部２ａは、略四角形状で形成されている。なお、本体部２ａの形状は、特に限定されない。
【００１９】
プラグ２ｂは、図示しない情報処理装置のＵＳＢポートに直接接続できるものであって、ＵＳＢの規格に従って形成されている。また、プラグ２ｂは、電源供給ライン（Ｖｃｃ）、データライン（Ｄ−）、データライン（Ｄ＋）、接地電位ライン（ＧＮＤ）を有している。
【００２０】
ポート２ｃは、プラグ２ｂと上記ラインを介して接続される一方、図示しないケーブルを介して図示しないＵＳＢ対応の外部装置と接続することができる。ここで、ＵＳＢ対応の外部装置とは、例えば、プリンタ、バーコードリーダ、ＣＦ（Compact Flash）カードリーダ、ＵＳＢカメラ、ＵＳＢ対応のプログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）等である。
【００２１】
スイッチ２ｄは、後述する電源端子３ｂに、ＵＳＢポートからの電力を供給する接続形態（第一の接続形態）と、ＵＳＢポートからの接地電位を供給する接続形態（第二の接続形態）との間で切り替える機能を有している。より詳細には、図２に示すように、例えば、スイッチ２ｄがＯＮの場合、本体部２側の電源供給ライン（Ｖｃｃ）と電源部３側の電源供給ライン（Ｖｃｃ）とが接続される。これに対して、例えば、スイッチ２ｄがＯＦＦの場合、本体部２側の電源供給ライン（Ｖｃｃ）と電源部３側の電源供給ライン（Ｖｃｃ）とが切り離される。なお、図２は、スイッチ２ｄがＯＦＦの状態を示している。
【００２２】
電源部３は、本体部２ａの下部から延設された電源ケーブル３ａと、この電源ケーブル３ａの先端に設けられた電源端子３ｂとを備えている。なお、電源ケーブル３ａは、本体部２ａの下部から延設されているので、例えば、前部もしくは後部等から延設される構成よりも、電源ケーブル３ａのねじれが生じることがなく、電源ケーブル３ａ内部の断線を防止することができる。
【００２３】
電源ケーブル３ａは、そのケーブル３ａ内部に、電源供給ライン（Ｖｃｃ）および接地電位ライン（ＧＮＤ）を有している。電源ケーブル３ａ側の電源供給ライン（Ｖｃｃ）は、スイッチ２ｄを介して本体部２側の電源供給ライン（Ｖｃｃ）と接続されており、電源ケーブル３ａ側の接地電位ライン（ＧＮＤ）は、本体部２側の接地電位ライン（ＧＮＤ）と接続されている。
【００２４】
電源端子３ｂは、電源ケーブル３ａ内部の電源供給ライン（Ｖｃｃ）および接地電位ライン（ＧＮＤ）と接続されている。また、電源端子３ｂは、ＵＳＢポートに接続されるＵＳＢ対応の外部装置とは異なる図示しない外部装置に接続することにより、この外部装置に電力を供給することができる。
【００２５】
ここで、上記インターフェース装置１を、ＨＭＩ（Human  Machine  Interface）機器としてのプログラマブル表示器に実施した場合の制御システムの一例について、以下に説明する。なお、プログラマブル表示器は、ドット表示画面、操作入力スイッチ、ＰＬＣとの間のインターフェース、画面上での操作入力のような制御のためのプログラムメモリなどを備えた操作表示器である。一般に、プログラマブル表示器は、グラフィック表示を行うので、操作盤、スイッチ、表示灯などの機能を備えることができる他、デバイスの稼動状況や作業指示のような管理のための各種モニタ、機器に対する設定値を入力する端末としての機能を備えており、幅広い用途で活用されている。
【００２６】
図３に示すように、上記制御システム１０は、プログラマブル表示器１１のＵＳＢポート１１ａに、インターフェース装置１のプラグ２ｂが直接接続されると共に、インターフェース装置１のポート２ｃに、ケーブル１２を介してＵＳＢ対応の外部装置が接続される。電源部３の電源端子３ｂは、フォトカプラの様な絶縁手段を有するアイソレーションユニット１３に接続される。アイソレーションユニット１３の一方のシリアルケーブル１３ａにおけるコネクタは、プログラマブル表示器１１のシリアルポート１１ｂに接続されると共に、アイソレーションユニット１３の他方のシリアルケーブル１３ｂは、ＰＬＣに接続される。
【００２７】
上記の様に構成された制御システム１０において、インターフェース装置１のスイッチ２ｄがＯＮの場合、プログラマブル表示器１１のＵＳＢポート１１ａからの電力は、インターフェース装置１を介してＵＳＢ対応の外部装置およびアイソレーションユニット１３に供給される。例えば、プログラマブル表示器１１のＵＳＢポート１１ａが、５Ｖ、０．５Ａであった場合、ＵＳＢ対応の外部装置には０．４Ａ、アイソレーションユニット１３には０．１Ａの電流が流れるとすると、ＵＳＢ対応の外部装置には、０．４Ａ×５Ｖ＝２Ｗ、アイソレーションユニット１３には、０．１Ａ×５Ｖ＝０．５Ｗの電力が供給される。これにより、例えば、アイソレーションユニット１３が、０．５Ｗの電力で動作できる場合、アイソレーションユニット１３に、ＡＣアダプタ等の機器を別途接続する必要がなく、電源端子３ｂをアイソレーションユニット１３に接続するだけで動作できる。
【００２８】
これに対して、スイッチ２ｄがＯＦＦの場合、プログラマブル表示器１１のＵＳＢポート１１ａからの接地電位は、インターフェース装置１の接地電位ライン（ＧＮＤ）を介してアイソレーションユニット１３に供給される。これにより、アイソレーションユニット１３から発生する例えばノイズの様な雑音を、インターフェース装置１の接地電位ライン（ＧＮＤ）を通じて除去することができる。なお、スイッチ２ｄがＯＮの場合であっても、ＵＳＢポート１１ａからの接地電位は、インターフェース装置１の接地電位ライン（ＧＮＤ）を介してアイソレーションユニット１３に接続されているので、アイソレーションユニット１３から発生するノイズの様な雑音を、インターフェース装置１の接地電位ライン（ＧＮＤ）を通じて除去することができる。要するに、アイソレーションユニット１３に電力を供給する必要がなく、かつノイズの様な雑音を除去したい場合に、特に好適に実施される。
【００２９】
すなわち、上記制御システム１０は、アイソレーションユニット１３の使用目的に応じて、スイッチ２ｄをＯＮ／ＯＦＦすることができる。なお、アイソレーションユニット１３の一方のシリアルケーブル１３ａもしくは他方のシリアルケーブル１３ｂ内部に接地電位ライン（ＧＮＤ）を有する場合、この接地電位ライン（ＧＮＤ）およびインターフェース装置１の接地電位ライン（ＧＮＤ）の双方を通じてノイズを除去することができるので、一つの接地電位ライン（ＧＮＤ）を有する場合と比較して、より多くのノイズを除去することができる。
【００３０】
以上に述べたように、本実施の形態に係るインターフェース装置１において、ＵＳＢコネクタ部２は、プログラマブル表示器１１のＵＳＢポート１１ａに直接接続可能なプラグ２ｂおよびこのプラグ２ｂと通信ラインを介して接続され、かつＵＳＢ対応の外部装置にケーブル１２を介して接続可能なポート２ｃを有している。また、電源供給部３は、ＵＳＢコネクタ部２から延設される電源ケーブル３ａおよびこの電源ケーブル３ａ内部の電源供給ラインおよび接地電位ラインを介して接続され、かつアイソレーションユニット１３に電源供給ラインからの電力を供給可能な電源端子３ｂを有している。これにより、ユーザは、プログラマブル表示器１１のＵＳＢポート１１ａに直接プラグ２ｂを接続することができるので、配線を省略することができる。また、ＵＳＢ対応の外部装置にケーブル１２を介して接続可能なポート２ｃと、アイソレーションユニット１３に電力を供給可能な電源端子３ｂとを有しているので、従来のような例えば二股ソケットを用意する必要がなく、コストの軽減を図ることができる。したがって、ユーザにとって扱いやすく、かつ低コストなインターフェース装置１を提供することができる。
【００３１】
また、本実施の形態に係るインターフェース装置１は、アイソレーションユニット１３に電源供給ラインからの電力を供給する第一の接続形態と、アイソレーションユニット１３に接地電位ラインからの接地電位を供給する第二の接続形態との間で切り替えるスイッチ２ｄを備えている。これにより、アイソレーションユニット１３で電力の供給が必要でない場合であっても、接地電位ラインからの接地電位（グランド）を供給する第二の接続形態に切り替えることにより、アイソレーションユニット１３から発生する例えばノイズの様な雑音を、接地電位ラインを通じて除去することができる。
【００３２】
さらに、本実施の形態に係るインターフェース装置１は、上記制御システム１０として、プログラマブル表示器１１に実施されている。これにより、配線スペースが小さくコストの軽減が求められている生産現場や工場等で使用されるプログラマブル表示器１１に、特に好適に実施することができる。
【００３３】
なお、本実施の形態では、スイッチ２ｄを設けた構成について説明したが、スイッチ２ｄを設けなくてよい。また、スイッチ２ｄは、トグルスイッチ、レバースイッチ、スライドスイッチ、プッシュスイッチ、リミットスイッチ等、互いの接続形態を切り替えることができるものであれば如何なるスイッチを用いてもよい。さらに、スイッチ２ｄは、本体部２ａの上部に設けた構成を説明したが、前部または後部、もしくは下部等、上記機能を実現できるものであれば、いかなる箇所に設けてもよい。
【００３４】
さらに、本実施の形態では、上記制御システム１０として、プログラマブル表示器１１が実施されている構成を説明したが、プログラマブル表示器１１に、スイッチやランプ等のデバイスを直接接続するための入出力ユニット等を搭載することによってＰＬＣの制御機能を備えたプログラマブル表示器１１を用いてもよい。
【００３５】
すなわち、上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、あるいは、減縮するように解すべきではない。また、本発明の各構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の権利範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明によれば、情報処理装置のＵＳＢポートに直接接続可能であって、このＵＳＢポートに接続されるＵＳＢ対応の外部装置とは異なる外部装置にも電力を供給することができるので、例えば、配線スペースが小さくコストの軽減が求められている生産現場や工場等で使用されるプログラマブル表示器に、特に好適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態に係るインターフェース装置の外観を示した斜視図である。
【図２】上記インターフェース装置内部の電気的な接続形態を示した回路図である。
【図３】上記インターフェース装置をプログラマブル表示器に実施した制御システムを示した図面である。
【符号の説明】
【００３８】
１    インターフェース装置
２    ＵＳＢコネクタ部
２ｂ    プラグ
２ｃ    ポート
２ｄ    スイッチ（切替部）
３    電源供給部
３ａ    電源ケーブル
３ｂ    電源端子
１１    プログラマブル表示器（情報処理装置）
１１ａ  ＵＳＢポート
１２    ケーブル
１３    アイソレーションユニット（第二の外部装置）
１３ａ  シリアルケーブル
【図１】
2005202641.tif 000003
【図２】
2005202641.tif 000004
【図３】
2005202641.tif 000005