(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリアルバスに接続され、前記シリアルバスから供給される電源または自電源を使用することにより動作を行うＩＥＥＥ１３９４装置であって、
前記自電源の出力電圧の有無を判定し、該判定結果を出力する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の判定結果に基づいて、前記シリアルバスから供給される電源または前記自電源のうちのどちらの電源により動作を行っているかの情報であるパワークラス情報を示すコードを生成するコード生成手段と、
前記電圧検出手段から出力された判定結果の変化を検出する変化点検出手段と、
前記変化点検出手段からの出力信号によりリセットされることによりシリアルバスの接続状態を変化させてバスリセットを発生させ、バスリセットが発生したことにより自己識別を行う際には、前記コード生成手段により生成されたパワークラス情報を示すコードを自己識別の結果をバスマネージャに伝達するためのＳeｌf−ＩＤパケットに含めて出力する物理層回路とを備えたＩＥＥＥ１３９４装置。
【請求項２】
シリアルバスに接続され、前記シリアルバスから供給される電源または自電源を使用することにより動作を行うＩＥＥＥ１３９４装置であって、
前記自電源の出力電圧の有無を判定し、該判定結果を出力する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の判定結果に基づいて、前記シリアルバスから供給される電源または前記自電源のうちのどちらの電源により動作を行っているかの情報であるパワークラス情報を示すコードを生成するコード生成手段と、
前記電圧検出手段から出力された判定結果の変化を検出する変化点検出手段と、
前記変化点検出手段からの出力信号によりバスリセットを発生させ、バスリセットが発生したことにより自己識別を行う際には、前記コード生成手段により生成されたパワークラス情報を示すコードを自己識別の結果をバスマネージャに伝達するためのＳeｌf−ＩＤパケットに含めて出力する物理層回路とを備えたＩＥＥＥ１３９４装置。
【請求項３】
前記シリアルバスから供給される電源の出力電圧の有無を判定し、該判定結果を出力するバス電圧検出手段をさらに有し、
前記変化点検出手段は、
前記バス電圧検出部が、前記シリアルバスから供給される電源が所定の電圧以上であると判定した場合にのみ前記電圧検出部の判定結果の変化の検出を行う請求項１または２記載のＩＥＥＥ１３９４装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＥＥＥ１３９４−１９９５規格（以下ＩＥＥＥ１３９４規格）に準拠したインタフェースを有するＩＥＥＥ１３９４装置に関し、特にパワークラス情報の制御を行うパワークラス制御機能に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したインタフェースが、次世代の高速インターフェースとして注目されている。ＩＥＥＥ１３９４規格では同一バス上に最大６３のノードを接続することができるように規定されている。そして、それぞれのノードは独自の電源を有する義務はなく電源を有しないノードはシリアルバスから電力を受け取って動作するようになっている。そのため、各ノードがシリアルバスから供給を受けて消費する総電力が、シリアルバスにより供給することができる電力を越えないように、何らかの方法によりシリアルバス全体の電力管理を行う必要がある。
【０００３】
シリアスバスに接続されているノードのうちの１つのノードがシリアルバスを管理するためのバスマネージャとなり、このバスマネージャがシリアルバスの電力管理を行っている。そのため、このバスマネージャは、シリアルバスに接続されている各ノードがそのノード内に設けられている電源（自電源）で動作している場合にはシリアルバスに対して何Ｗの電力を供給できるのか、シリアスバスから供給される電源で動作している場合には何Ｗの電力を消費するのかという情報を得なければならない。
【０００４】
この目的のため、シリアスバスに接続されている各ノードは、シリアルバスの初期化を行うためのバスリセットが発生した場合には、それぞれ自己識別を行い自電源で動作しているのかシリアルバスから供給される電源で動作しているのかを判定し、その判定結果をパワークラス情報として自己識別の結果をバスマネージャに伝達するためのＳｅｌｆ−ＩＤパケットに含めてシリアルバス中に出力する。そして、シリアルバス中のバスマネージャは、各ノードから出力されたＳｅｌｆ−ＩＤ中のパワークラス情報に基づいてシリアスバスの電力管理を行う。
【０００５】
そして、 ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したインタフェースを有するノードには、このようなパワークラス情報を示すコードの生成および制御を行うためのパワークラス制御機能が各ノード毎に設けられている。
【０００６】
ここでは、ノードとは、シリアルバスにＳｅｌｆ−ＩＤパケットを出力し、シリアルバスにより認識される装置を意味しているが、１つのＩＥＥＥ１３９４装置がかならずしも１つのノードとなるわけではなく、１つのＩＥＥＥ１３９４装置内に複数のノードを設けることも可能である。以下の説明では、説明を簡単にするために、ＩＥＥＥ装置の中に１つのノードのみが存在する場合を用いて説明する。よって、ＩＥＥＥ装置とノードは同じ意味を示すこととなる。
【０００７】
パワークラス制御機能を有する従来のＩＥＥＥ１３９４装置を説明するために、２つのノードを接続するための２ポートリピータを一例として示す。図５は、２ポートリピータ１０２によりノード４０、ノード４１間を接続したシリアスバスの接続を示すシステム図である。
【０００８】
２ポートリピータ１０２は、２つのシリアスバスコネクタ９、１０を有していて、それぞれノード４０、４１に接続されている。
【０００９】
この従来の２ポートリピータ１０２の構成を図６に示す。この２ポートリピータ１０２は、自装置およびシリアルバスに電源を供給する電源回路２と、シリアルバスから供給される電源の逆流を防止するダイオード３と、シリアルバスまたは電源回路２から供給された電圧を自装置に必要な電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ４と、物理層回路（以下、ＰＨＹと称す）５と、ＰＨＹ５に電圧が印加されたことを検出するとリセット信号を発生するパワーオンリセット回路１１とから構成されている。
【００１０】
電源端子１より入力される電源電圧は電源回路２によりシリアルバスに必要な直流電圧に変換され、ダイオード３を経由しシリアルバスコネクタ９、１０を介してシリアルバスに供給される。シリアルバスに供給される電圧はダイオード３のカソード側に接続されたＤＣ−ＤＣコンバータ４によりＰＨＹ５が必要とする電圧に変換されＰＨＹ５に供給される。また、電源電圧入力端子１に入力電圧が供給されていない場合には、他のノードから出力された直流電圧がシリアルバスコネクタ９または１０を介してＤＣ−ＤＣコンバータ４に印加され、所定の値に変換された電圧がＰＨＹ５に供給される。この場合、ダイオード３が設けられていることにより、シリアルバスからの直流電圧が電源回路２へ逆流することが阻止される。
【００１１】
さらに、シリアルバスコネクタ９または１０はシリアルバスの直流電圧および信号をそれぞれ他のポートにリピートする。直流電圧はコネクタピン９1（１０1）からコネクタピン１０1（９1）に直接リピートされる。信号はコネクタピン９2（１０2）からＰＨＹ５を経由しコネクタピン１０2（９2）にリピートされる。
【００１２】
ここで、ＤＣ−ＤＣコンバータ４からの電圧がＰＨＹ５に印加された場合、パワーオンリセット回路１１からリセット信号が出力されＰＨＹ５のリセットが行われる。そして、ＰＨＹ５がリセットされたことにより２ポートリピータ１０２はシリアルバスから一旦切り離され、リセットが完了すると再度シリアルバスに接続される。このようにＰＨＹ５がリセットされシリアルバスの接続状態が変化したことにより、２ポートリピータ１０２に対向するノード（図５中のノード４０、４１）はその接続状態の変化を検出しシリアルバスの初期化を行うためのバスリセットを発生させ、シリアルバスの初期化が行われる。
【００１３】
シリアスバスにより接続されているシステムでは、シリアスバスの構成が変化した場合に、その変化を検出したノードがバスリセットが発生するようになっている。ここで、シリアスバスの構成が変化した場合とは、シリアスバスにノードが新たに接続された場合および接続されていたノードが切り離された場合が該当する。
【００１４】
シリアルバスにより接続されているシステムでは、バスリセットが行われた後、システムの接続関係を識別するためのツリー識別が行われ、次いで各ノードでは自己識別が行われその結果がＳeｌf−ＩＤパケットとしてシリアスバスに出力される。
【００１５】
自己識別が行われる際、図６の２ポートリピータ１０２では、予めマニュアル操作によりパワークラス情報の設定が行われていてＰＨＹ５は自己識別の際にそのパワークラス情報を読み取りＳｅｌｆ−ＩＤパケットに含めてシリアルバスに出力する。そして、シリアルバス中のバスマネージャはＳeｌf−ＩＤパケット中のパワークラス情報を調べ、シリアルバスの電力管理を行う。
【００１６】
この従来のＩＥＥＥ１３９４装置である２ポートリピータ１０２では、ＰＨＹ５は自装置が電源回路２からの電力で動作しているのか、またはシリアルバスから供給された電力で動作しているのかの識別を行うことができないため、自己識別の際に動作状態に対応したパワークラスを設定することができない。そのため、このような従来のＩＥＥＥ１３９４では、マニュアル操作でパワークラスの設定を行う必要がある。
【００１７】
上記のようなマニュアル操作を不要として、パワークラスの設定を自動的に行うことができるＩＥＥＥ１３９４の一例としての２ポートリピータ１０３を図７に示す。図７の２ポートリピータ１０３は、図６の２ポートリピータ１０２に対して、電圧検出部６と、コード生成部７を追加したものである。
【００１８】
電圧検出部６は電源回路２の出力電圧の状態を検出し、電源回路２の出力端に直流電圧が印加されているかいないかを判断する。具体的には電圧検出部６は、コンパレータ等により構成され、電源回路２の出力端の直流電圧と基準電圧Ｖrefとの大小を比較することにより出力電圧の有無を判定する。
【００１９】
コード生成部７は、電圧検出部６において電源入力端子１に入力電圧が印加されていると判定された場合には自電源で動作する旨のパワークラス情報を示すコードを生成し、電圧検出部６において電源入力端子１に入力電圧が印加されていないと判定された場合にはシリアルバスからの電源で動作する旨のパワークラス情報を示すコードを生成する。
【００２０】
この従来のＩＥＥＥ１３９４では、電源回路２からの出力電圧の有無を電圧検出部６により検出し、コード生成部７ではその検出結果に基づいてパワークラス情報を示すコードを生成するようにしているので、パワークラス情報を設定するためのマニュアル操作が不要になる。
【００２１】
しかし、この従来のＩＥＥＥ１３９４では、使用電源を電源回路２からの電源または、シリアルバスからの電源のみとした場合には動作電源の状態とパワークラスは一致するが、いずれかの電源で動作開始した後に、使用電源を切り替えた時、例えばシリアルバスからの電源で動作している時に自電源をオンにし自電源で動作するようになった時、実際の動作状態とバスマネージャが認識しているパワークラスが不一致になるという問題が発生する。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のＩＥＥＥ１３９４装置では、動作開始後に使用電源を切り替えた場合には、実際の動作状態とバスマネージャが認識しているパワークラスが不一致となる場合が発生するという問題点があった。
【００２３】
本発明の目的は、動作開始後に使用電源を切り替えた場合でも、実際の動作状態とバスマネージャが認識しているパワークラスが一致するようなＩＥＥＥ１３９４装置を提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のＩＥＥＥ１３９４装置は、シリアルバスに接続され、前記シリアルバスから供給される電源または自電源を使用することにより動作を行うＩＥＥＥ１３９４装置であって、
前記自電源の出力電圧の有無を判定し、該判定結果を出力する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段の判定結果に基づいて、前記シリアルバスから供給される電源または前記自電源のうちのどちらの電源により動作を行っているかの情報であるパワークラス情報を示すコードを生成するコード生成手段と、
前記電圧検出手段から出力された判定結果の変化を検出する変化点検出手段と、
前記変化点検出手段からの出力信号によりリセットされることによりシリアルバスの接続状態を変化させてバスリセットを発生させ、バスリセットが発生したことにより自己識別を行う際には、前記コード生成手段により生成されたパワークラス情報を示すコードを自己識別の結果をバスマネージャに伝達するためのＳeｌf−ＩＤパケットに含めて出力する物理層回路とを備えている。
【００２５】
本発明は、変化点検出手段により電圧検出部の出力電圧の変化を検出することにより、自電源がオン状態からオフ状態へ変化したことまたはオフ状態からオン状態へ変化したことをを検出し、物理層回路をリセットするようにして使用電源が切り替わった後の状態に応じたパワークラス情報を示すコードを含むＳｅｌｆ−ＩＤパケットが出力されるようにしたものである。したがって、動作開始後に使用電源を切り替えた場合でも、実際の動作状態とバスマネージャが認識しているパワークラスが一致することとなる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態のＩＥＥＥ１３９４である２ポートリピータ１００の構成を示すブロック図である。図１中、図７と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略するものとする。
【００２８】
本実施形態は、本発明を２ポートのリピータに適用した例であり、図７に示した２ポートリピータ１０３に対して、変化点検出部８が新たに設けられたものである。
【００２９】
変化点検出部８は、図２に示すように、電圧検出部６の出力信号の立ち上がりおよび立ち下がりを検出するとＰＨＹ５をリセットするためのリセット信号を生成して出力する。
【００３０】
図２に電源回路２の出力電圧、電圧検出部６の出力電圧、変換点検出部８の出力電圧の関係を示すタイミングチャートを示す。電源回路２の出力電圧が時刻ｔ1においてＶrefを越えると、電圧検出部６の出力電圧はロウレベルからハイレベルとなり、変化点検出部８はその立ち上がりを検出することによりＰＨＹ５をリセットするためのリセット信号を出力する。また、電源回路２の出力電圧が時刻ｔ2においてＶref以下なると、電圧検出部６の出力電圧はハイレベルからロウレベルとなり、変化点検出部８はその立ち下がりを検出することによりＰＨＹ５に対してリセット信号を出力する。
【００３１】
次に、本実施形態のＩＥＥＥ１３９４の動作について図３のフローチャートを参照して説明する。電源入力端子１またはシリアルバスコネクタ９（または１０）に電源電圧が印加されると、その電源電圧はＤＣ−ＤＣコンバータ４に入力され、ＤＣ−ＤＣコンバータ４はＰＨＹ５に電源を供給する。ＰＨＹ５に印加される電源のオンによりパワーオンリセット回路１１が動作し（ステップ３０）、ＰＨＹ５のリセットが行われる（ステップ３１）。ＰＨＹ５のリセットによりノード１００はシリアルバスから一旦切り離され、リセットが完了すると再度シリアルバスに接続される。その結果、対向するノードがシリアルバスの接続状態の変化を検出してバスリセットを発生し、バスの初期化が行われる（ステップ３２）。シリアルバスはバスの初期化完了後、ツリー識別が行われ（ステップ３３）、ルートが決定される。そして、ツリー識別の完了、すなわち、ルートの決定後、自己識別が行われる（ステップ３４）。
【００３２】
自己識別において、自電源で動作しているかバス電源で動作しているかの判断が行われる（ステップ３４1）。自電源で動作していると判定された場合には自電源で動作していることを示すパワークラスが設定されたＳeｌf−ＩＤパケット出力し（ステップ３４2）、バス電源で動作していると判定された場合にはバス電源で動作していることを示すパワークラスが設定されたＳeｌf−ＩＤパケット出力する（ステップ３４3）。シリアルバス内のバス・マネージャはＳeｌf−ＩＤパケット中のパワークラスによりシリアルバスの電力管理を行う。
【００３３】
次に、シリアルバスに直流電圧が印加されている状態の時、電源入力端子１に電源電圧が印加される場合について説明する。入力端子１に電源電圧が印加されると、電源回路２の出力電圧が電圧検出部６により検出される。電圧検出部６が電源回路２の出力電圧を検出することによって、コード生成部７は自電源で動作する旨のパワークラス情報を示すコードを生成し、変化点検出部８は電圧検出部６の出力変化、すなわち、立ち上がりを検出して（ステップ３５）、その出力端に所定の幅を有するリセット信号を生成し、ＰＨＹ５をリセットする（ステップ３１）。すなわち、シリアルバス電源動作から自電源動作に変わった時、シリアルバスに対してバス初期化（ステップ３２）、ツリー識別（ステップ３３）および自己識別（ステップ３４）が行われ、自電源で動作していることを通知する。
【００３４】
また、電源入力端子１に電源電圧が印加されおり、シリアルバスからも直流電圧が印加されている場合に電源入力端子１の電源電圧をオフにした時の動作について説明する。電源入力端子１の電源電圧をオフにすると、電圧検出部６は電源回路２の出力電圧は低下していきオフ状態を検出する。この結果、コード生成部７はシリアルバスの電源で動作している旨のパワークラスを生成する。変化点検出部８は電圧検出部６の出力のオンからオフへの変化を検出し（ステップ３５）、リセット信号を発生し、ＰＨＹ５をリセットする（ステップ３１）。すなわち、自電源で動作している時に、自電源動作からシリアルバス電源動作に変わった時、シリアルバスに対してバス初期化（ステップ３２）、ツリー識別（ステップ３３）および自己識別（ステップ３４）が行われ、シリアルバス電源で動作していることを通知する。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態のＩＥＥＥ１３９４によれば、電圧検出部６が電圧を検出した時および電圧が非検出になった時、ＰＨＹをリセットすることよりシリアルバスを初期化し、電圧の検出および非検出に対応したパワークラスを有するＳeｌf−ＩＤパケットを出力するため、常に自装置が動作する電源とシリアルバスに通知するＳeｌf−ＩＤパケット中のパワークラスを一致させることができる。
【００３６】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、幾多の変更を行うことができる。たとえば、実施形態ではＰＨＹ５をリセットし、シリアルバスへの切断、接続を行うことにより対向ノードがバスリセットを発生していたが、変化点検出部８の出力信号により直接、ＰＨＹ５がバスリセットを出力するようにしてもよい。
【００３７】
また、本実施形態では、ＩＥＥＥ１３９４の一例として２ポートリピータを用いた場合について説明したが、本発明は２ポートリピータに限定されるものではなく、パワークラスの設定を行う機能を有するノードであれば同様に適用することができるものである。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態のＩＥＥＥ１３９４について説明する。図４は本発明の第２の実施形態のＩＥＥＥ１３９４である２ポートリピータ１０１の構成を示すブロック図である。図４中、図１と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略するものとする。
【００３８】
本実施形態のＩＥＥＥ１３９４は、図１に示した第１の実施形態のＩＥＥＥ１３９４に対して、バス電圧検出部１２を追加したものである。
【００３９】
バス電圧検出部１２は、シリアルバスからの直流電圧が所定の電圧以上であるかどうかを判定し、その判定結果を出力する。また、本実施形態における変化点検出部８は、バス電圧検出部１２がシリアルバスの直流電圧が所定の電圧以上であると判定した場合にのみＰＨＹ５をリセットするための出力信号を発生する。
【００４０】
上記第１の実施形態のＩＥＥＥ１３９４では、シリアルバスの電源線には電圧が供給されておらず、ＰＨＹ５は電源回路２からの電源のみで動作している場合に、電源回路２の電源が無くなると、電圧検出部６は電源回路２からの出力電圧が基準電圧Ｖref以下となったと判定し、コード生成部７からシリアルバスからの電源で動作する旨のパワークラスが出力されることになる。しかし、実際にはシリアスバスからは電源が供給されていないので、このパワークラスと実際の状態は一致しないことになる。また、変換点検出部８は、電圧検出部６からの出力電圧の変化を検出してＰＨＹ５のリセットをかける。そのため、ＰＨＹ５はシリアルバスから切り離され、不要なバスリセットが発生することになる。しかし、バスリセットが発生するとツリー識別、自己識別等の処理が行われるため、できるだけ不要なバスリセットは発生させないことが望ましい。
【００４１】
本実施形態では、バス電圧検出部１２を設けることにより、このような場合には変化点検出部８はＰＨＹ５のリセットを行わないため不要なバスリセットを発生させることがなくなるという効果を得ることができる。
【００４２】
さらに、上記第１および第２の実施形態ではコード生成部７および変化点検出部８はハードウェアにより構成されているものとして説明したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、ソフトウェアによる処理でも全く同様の動作を実現することが可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、動作開始後に使用電源を切り替えた場合でも、実際の動作状態とバスマネージャに通知するＳeｌf−ＩＤパケット中のパワークラスを常に一致させることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のＩＥＥＥ１３９４装置である２ポートリピータ１００の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の２ポートリピータ１００におけるパワークラス制御機能の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】図１の２ポートリピータ１００におけるパワークラス制御機能の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態のＩＥＥＥ１３９４装置である２ポートリピータ１０１の構成を示すブロック図である。
【図５】２ポートリピータによりノード間が接続されたシリアスバスの接続を示すシステム図である。
【図６】従来の２ポートリピータ１０２の構成を示すブロック図である。
【図７】従来の他の２ポートリピータ１０３の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１    電源電圧入力端子
２    電源回路
３    ダイオード
４    ＤＣ−ＤＣコンバータ
５    物理層回路（ＰＨＹ）
６    電圧検出部
７    コード生成部
８    変化点検出部
９、１０    シリアルバスコネクタ
９1、１０1    電源ピン
９2、１０2    信号ピン
１１    パワーオンリセット回路
１２    バス電圧検出部
３０〜３５    ステップ
４０、４１、４２    ノード
１００〜１０３    ２ポートリピータ
【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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