JP2007171184A - アクセサリ・デバイス電圧管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】ホスト１２とアクセサリ・デバイス１４間のインターフェースや電圧管理のコストと複雑さを低下させる。
【解決手段】アクセサリ・デバイス電源管理システムには、ホスト１２と、これに選択的に接続されるアクセサリ・デバイス１４が含まれる。ホスト１２は、バルク電源電圧と低電源電圧をアクセサリ・デバイス１４に供給する。ホスト１２は、デバイス１４からアクセサリ・デバイス・パラメータを受け、デバイス１４が有効にサポートされたデバイスか判断し、もしそうならデバイス１４にコマンドを送ってデバイス１４内の電源回路５２にバルク電源電圧を供給する。電源回路５２は、少なくとも１つの安定化電圧を出力する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、アクセサリ・デバイスへの電圧供給に関し、特にホストで制御されるアクセサリ・デバイスに供給する電圧の管理に関する。

被測定デバイスから電気信号を得る測定プローブは、同軸ケーブルのような伝送ケーブルを介して終端／制御ボックスに接続されたプロービング・ヘッドを有するものが一般的である。このプロービング・ヘッドは、電圧又は電流の信号を得るためのものである。プロービング・ヘッドには、終端／制御ボックスに供給する前に得られた信号の状態を整えるための受動又は能動回路がある。終端／制御ボックスには、ＢＮＣコネクタのような同軸信号コネクタと、必要に応じて電源や測定プローブをオシロスコープなどの測定試験装置に接続するクロック及びデータ・コネクタとがある。

米国特許第６６２９０４８号明細書（特許文献１）は、測定試験装置とアクセサリ・デバイス用の関連する電圧管理システムを開示しており、このシステムはアクセサリ・デバイス内のメモリ・デバイスに電圧を供給するアクセサリ・デバイス・インターフェースを有している。メモリ・デバイスは、アクセサリの種類、アクセサリの電力又は電圧要件などのアクセサリ・デバイスに関するデータを記憶している。検出回路は、アクセサリ・デバイスがインターフェースに接続されたとき、アクセサリ・デバイスからの検出信号を受ける。検出回路は、割り込み信号を生成し、これがコントローラに供給される。コントローラは、クロック信号の発生を開始し、インターフェースを介してアクセサリ・デバイスにクロック信号を供給し、アクセサリ・デバイスのデータをメモリ・デバイスから読み出す。コントローラは、接続されたアクセサリ・デバイスが測定試験装置でサポートしている有効なデバイスであるかどうか判断する。コントローラは、サポートしている有効なデバイスにはイネーブル信号を発生する。デバイスは、電圧スイッチング回路に接続されている。電圧スイッチング回路が生成する１つ以上の出力電圧は、インターフェースを介してアクセサリ・デバイスに供給され、アクセサリ・デバイスの電源となる。

米国特許第６８２９５４７号明細書（特許文献２）は、上述とは別の測定試験装置及びアクセサリ・デバイス用の関連する電圧管理システムを開示している。アクセサリ・デバイス・インターフェースの構造は、アクセサリ・データを記憶するメモリ・デバイスを有するアクセサリ・デバイスに関しては特許文献１記載のものとほぼ同様である。測定試験装置のコントローラ機能は、接続されたアクセサリ・デバイスが測定試験装置でサポートしている有効なデバイスであるかどうか判断し、アクセサリ・デバイスの電圧要件を特定する点で、特許文献１記載のものと同様である。コントローラは、サポートしている有効なデバイスにイネーブル信号と、特定された電圧要件の少なくとも最初の電圧コードを生成する。電圧スイッチング回路は、インネーブル信号と電圧コードを受けて、特定された電圧要件を有する１つ以上の出力電圧を生成し、これらはインターフェースを介してアクセサリ・デバイスに供給され、アクセサリ・デバイスの電源となる。

米国特許第６６２９０４８号明細書 米国特許第６８２９５４７号明細書 米国特許第４７０８６６１号明細書

ところで、上述の電圧管理システムでは、測定試験装置のインターフェースの夫々に電圧スイッチング回路が必要である。更に、各インターフェースには、電圧スイッチング回路からの出力電圧をアクセサリ・デバイスに供給するのに多数のインターフェース・コンタクト（接触子）が必要となる。これは、アクセサリ及び測定試験装置インターフェースのコストと複雑さが増加するだけでなく、測定試験装置のコストと複雑さも増加する。そこで、アクセサリ・デバイス電圧管理システムにおける測定試験装置又はホストとアクセサリ・デバイス間のインターフェースや電圧管理システムのコストと複雑さを低下させることが望まれている。

本発明は、アクセサリ・デバイス、ホスト及びアクセサリ・デバイス・インターフェースを具えたアクセサリ・デバイス電圧管理システムに関する。アクセサリ・デバイスは、アクセサリ・デバイスのパラメータを記憶するメモリ・デバイスに接続されたコントローラを有する。通信バス、割り込み線もコントローラに接続される。アクセサリ・デバイスは、更にアクセサリ・デバイス・コントローラで制御されるスイッチを介してアクセサリ・デバイス・インターフェースに接続される電源回路を有する。電源回路は、少なくとも１つの安定化電圧を出力する。ホストは、バルク電源出力及び低電源出力を生成する電源回路と、通信バス及び割り込み線に接続されたコントローラを有する。アクセサリ・デバイス・インターフェースには、ホスト内に設けられた第１部分とアクセサリ・デバイス内に設けられた第２部分とがあり、インターフェースは互いに対になったコンタクトで接触する。このコンタクトは、ホストからのバルク電源出力信号及び低電源出力信号をアクセサリ・デバイスに供給し、ホストからのグランドをアクセサリ・デバイスに接続し、アクセサリ・デバイスの通信バスをホストの通信バスに接続する。

アクセサリ・デバイス・インターフェースを介してアクセサリ・デバイスがホストに接続されたとき、ホスト・コントローラは、アクセサリ・デバイスから割り込み線上で割り込み信号を受ける。ホスト・コントローラは、ホストの通信バス及びアクセサリ・デバイスの通信バスを介してアクセサリ・デバイスと通信し、アクセサリ・デバイスのメモリに記憶されたアクセサリ・デバイス・パラメータを読み出し、アクセサリ・デバイスをホストが有効にサポートしているか否かを判断する。次に、コントローラは、ホストのバルク電源をアクセサリ・デバイスの電源回路にスイッチ素子を介して供給するため、アクセサリ・デバイス・コントローラとの通信を開始する。

通信バスは、双方向通信バス・アーキテクチャであれば、どのようなものでも良く、例えば、Ｉ²Ｃバス、ＩＥＥＥ１４９４バス、ＵＳＢバスなどでも良い。アクセサリ・デバイス電源回路は、アクセサリ・デバイスに接続される他のアクセサリ・デバイス回路又はデバイスにも安定化電圧を供給できるように、複数の安定化（regulated）電圧出力を生成するのが好ましい。スイッチ素子は、ホストからのバルク電源電圧をアクセサリ電源回路に供給するもので、電子スイッチが好ましい。アクセサリ・デバイスは、電源電圧を動作に必要とする変換デバイスや一般的なアクセサリ・デバイスであれば、どのような種類のものでもよく、例えば、測定プローブ、測定プローブ・アダプタ、能動（active）フィルタ・デバイス、映像又は温度カメラ、温度検出器、プローブ校正装置、プローブ・アイソレーション・アクセサリ、シリアル・データ・アクイジション・システムなどでも良い。ホストは、例えば、オシロスコープ、ロジック・アナライザ、スペクトラム・アナライザなどのようなアクセサリ・デバイスを受けるアクセサリ・デバイス・インターフェースを有する測定装置でも良い。

アクセサリ・デバイス電圧管理システムでは、更にアクセサリ・デバイスが複数でも良く、各アクセサリ・デバイスは、少なくとも１つの安定化電圧出力を生成する電源回路と、電力引き込みパラメータを含むアクセサリ・デバイスのパラメータを記憶するメモリと、このメモリに接続されたコントローラと、コントローラに接続された通信バス及び割り込み線と、コントローラに制御されるスイッチ素子を有している。ホストには、バルク電源出力及び低電源出力を生成する電源回路と、クロック線及び複数のデータ線を有する通信バス並びに複数の割り込み線に接続されたコントローラとがあり、ホストが電力割当（budget）パラメータを保持するようになっている。複数のアクセサリ・デバイス・インターフェースが用意され、各アクセサリ・デバイス・インターフェースは、ホスト内に配置された第１部分と、複数のアクセサリ・デバイスのそれぞれに配置された第２部分とからなる。複数のアクセサリ・デバイス・インターフェースの夫々には、対になって接触するコンタクトがあり、これはホストからのバルク電源出力信号及び低電源出力信号をアクセサリ・デバイスに供給し、ホストからのグランドをアクセサリ・デバイスに接続し、アクセサリ・デバイスの通信バスをホストの通信バスに接続する。

複数のアクセサリ・デバイスがアクセサリ・デバイス・インターフェースを介してホストに接続されると、ホスト・コントローラは複数のアクセサリ・デバイスから割り込み線上で割り込み信号を受ける。ホスト・コントローラは、ホスト及びアクセサリ・デバイスの通信バスを介してアクセサリ・デバイスと通信し、アクセサリ・デバイスのメモリに記憶されたアクセサリ・デバイス・パラメータを読み出し、アクセサリ・デバイスがホストで有効にサポートされたものか判断し、複数のアクセサリ・デバイスの電力引き込みパラメータの合計がホストの電力割当パラメータより小さいものか判断する。アクセサリ・デバイスがホストで有効にサポートされたデバイスで、複数のアクセサリ・デバイスの電力引き込みパラメータの合計がホストの電力割当パラメータよりも小さいときには、コントローラは、ホストのバルク電源回路を、複数のアクセサリ・デバイス夫々のスイッチ素子を介してアクセサリ・デバイスの電源回路に接続するため、アクセサリ・デバイス・コントローラとの通信を開始する。

本発明の目的、効果、新規性は、特許請求の範囲の記載及び図面と併せて以下の詳細な記載を読むことで明らかとなろう。

図１は、本発明によるアクセサリ・デバイス電圧管理システムを具体化したアクセサリ・デバイス１４と、ホスト（Host）１２の斜視図である。ホスト１２には、代表的な例として、オシロスコープのような測定試験装置を示す。ホストとしては、ロジック・アナライザ、スペクトラム・アナライザなどの他の種類の測定試験装置でも良いし、アクセサリ・デバイスに電源を供給する他の種類のホスト・デバイスでも良い。アクセサリ・デバイス１４には、測定プローブ１６や、測定プローブ２０を受ける測定プローブ・アダプタ１８を代表例として示す。測定プローブ１６及び２０としては、受動又は能動電圧プローブや電流プローブなどがある。アクセサリ・デバイス１４としては、ビデオカメラ、サーマル（温度）カメラ、光電変換器、能動プレ・フィルタなどの変換デバイスや、校正用機器、プローブ・アイソレーション・アクセサリ、シリアル・データ・アクイジション・システムなどのようなホスト１２からの電源が必要となる一般的なアクセサリ・デバイスなどでも良い。

ホスト１２には、表示装置２２や、ホスト１２内部の回路と接続されたプッシュ・ボタン、回転ノブなどのフロント・パネル・コントローラ２４などが設けられる。ホスト１２には、更に、少なくとも１つ目のアクセサリ・デバイス・インターフェース２６の第１部分（ホスト部分）があり、一方、アクセサリ・デバイス１４には、このアクセサリ・デバイス・インターフェース２６の第２部分（アクセサリ・デバイス部分）がある。アクセサリ・デバイス・インターフェース２６のホスト部分には、ポケット２８があり、この中に電気コンタクト（接触）パッド３０が配置される。図２Ａに、アクセサリ・デバイス・インターフェース２６のホスト部分を詳細に示す。電気コンタクト・パッド３０は、ホスト１２内の回路と接続される。アクセサリ・デバイス・インターフェース２６のホスト部分には、好適には、得られた信号をホスト１２に供給するための同軸コネクタ３２の一方の側が設けられる。

図２Ｂは、アクセサリ・デバイス・インターフェース２６のアクセサリ・デバイス部分を詳細に示す。これは、アクセサリ・デバイス１４から伸びる突き出た本体３４と、アクセサリ・デバイス・インターフェース２６のホスト部分の電気コンタクト・パッド３０と対になって接触するばね仕掛けの電気コンタクト３６を有している。ばね仕掛けの電気コンタクト３６は、アクセサリ・デバイス１４内の回路と接続されている。アクセサリ・デバイス・インターフェース２６のアクセサリ・デバイス部分には、アクセサリ・デバイス・インターフェース２６のホスト部分内の同軸コネクタ部分３２と対になってかみ合う他方側の同軸コネクタ３２がある。

図３は、本発明によるアクセサリ・デバイス電圧管理システムの実施例のブロック図である。アクセサリ・デバイス１４には、コントローラ５０、電源回路５２及びアクセサリ・デバイス回路５４がある。アクセサリ・デバイス・コントローラ５０には、内蔵メモリ５６又はコントローラ５０に接続された外付けメモリ・デバイスが設けられる。アクセサリ・デバイス・コントローラ５０には、Ｉ²Ｃバス、ＩＥＥＥ１４９４、ＵＳＢバスのような双方向通信を提供する通信バス５８がある。通信バスは、好適には、アクセサリ・デバイス・インターフェース２６に接続されたクロック線及びデータ線を含んでいる。アクセサリ・デバイス・コントローラ５０には、また、アクセサリ・デバイス・インターフェース２６に接続された割り込み（INT：interrupt）線６０がある。アクセサリ・デバイス・インターフェース２６に接続された低電圧供給線６２を介して、アクセサリ・デバイス・コントローラ５０及びメモリ５６に低電圧が電源として供給される。アクセサリ・デバイス電源回路５２には、アクセサリ・デバイス・インターフェース２６に接続されたバルク電圧供給線６４を介して、バルク（bulk）電圧が供給される。バルク電圧供給線６４にはスイッチ６６が配置され、これはアクセサリ・デバイス・コントローラ５０から送られるコマンドに応じて動作する。スイッチ６６は、電子スイッチが好ましいが、電気機械的スイッチなどのような別の種類のスイッチでも良い。グランド線６８がアクセサリ・デバイス・インターフェース２６に接続され、アクセサリ・デバイス１４が電気的に接地される。

アクセサリ・デバイス回路５４は、アクセサリ・デバイス電源回路５２から少なくとも１つの安定化電圧の供給を受ける。アクセサリ・デバイス電源回路５２は、好ましくは、回路の電圧要件に応じて、多種類の電圧をアクセサリ・デバイス回路５４に供給する。例えば、アクセサリ・デバイス電源回路は、アクセサリ・デバイス回路５４で要求される±７ボルト、±１５ボルト、±２５ボルト又は複数電圧値の組み合わせを供給する。アクセサリ・デバイス回路５４に供給される安定化電圧としては、例示したものに限らず、本発明の原理から離れることなく、種々の電圧レベルのものが考えられる。アクセサリ・デバイス回路５４には、好ましくは測定プローブ１６及び２０の測定プロービング・ヘッドを介して被測定デバイスから得られた信号が供給される。得られた信号は、信号線７０を介してアクセサリ・デバイス・インターフェース２６の同軸コネクタ３２に供給される。

ホスト１２には電源回路８０があり、これがアクセサリ・デバイス・インターフェース２６及びスイッチ６６を介してアクセサリ・デバイス１４の電源回路５２にバルク電源出力を供給する。バルク電源出力は、ある程度安定化した電圧で、公称電圧を＋１２ボルトとし、＋１０から＋１４ボルトの範囲にあることが好ましい。ただし、本発明の原理を離れない範囲で、他の電圧レベルとしても良い。電源回路８０は、更に低電源出力を生成する。これは、一般に＋５ボルトで、アクセサリ・デバイス・インターフェース２６を介してアクセサリ・デバイス・コントローラ５０及びメモリ５６に供給される。ホスト１２には、通信バス８４及び割り込み線８６に接続されたコントローラ８２がある。通信バス８４及び割り込み線８６は、アクセサリ・デバイス・インターフェース２６に接続される。通信バス８４によって、Ｉ²Ｃバス、ＩＥＥＥ１４９４バス、ＵＳＢバスなどのような形でアクセサリ・デバイス１４との双方向通信が行われる。通信バス８４には、好ましくはアクセサリ・デバイス・インターフェース２６に接続されたクロック線及びデータ線が含まれる。

ホスト・コントローラ８２は、システム・バス８８を介してメモリ９０に接続される。メモリ９０は、ＲＡＭ、ＲＯＭや、アクセサリ・デバイス１４から得た信号が供給される信号取込み（アクイジション）システム９２で生成された入力信号のデジタル・データ・サンプルのような揮発性データを蓄積するＲＡＭメモリ付きのキャッシュ・メモリを表している。システム・バス８８は、液晶表示装置や陰極線管などの表示装置２２、キーボード、マウス、ノブ、ボタンなどを含む入力制御デバイスを含むフロント・パネル・コントローラ２４にも接続される。大容量メディアを読み書きするハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、テープ・ドライブ、フレキシブル・ドライブ（ＦＤ）などの大容量記憶装置９４もシステム・バス８８に接続される。ホスト１２を制御し、アクセサリ・デバイス電圧管理システムを実現するプログラムの命令は、ＲＯＭメモリ９０又は大容量記憶装置９４の大容量記録メディアに蓄積されるとともに、これらからアクセスされる。上述のホスト１２中のコントローラ８２は、複数のコントローラ及びデジタル信号処理デバイスで実現しても良い。例えば、得られた信号の取込み及び処理を制御するのに、米国モトローラ社製パワーＰＣマイクロプロセッサのようなコントローラを更にもう１つ用いても良い。表示装置２２は、ホスト・コントローラ８２からの表示命令を受けると共に、デジタル信号処理デバイスから表示データを受ける表示制御回路によって制御するようにしても良い。アクセサリ・デバイス１４用のアクセサリ・デバイス・インターフェース２６をモニタするバス制御回路を設けて、アクセサリ・デバイス・インターフェース２６とコントローラ８２の間の通信を行わせても良い。

アクセサリ・デバイス電圧管理システムは、ホスト１２がアクセサリ・デバイス１４は有効にサポートされているものと判断すると、ホスト１２からのバルク電源電圧をアクセサリ・デバイス１４に供給するように動作する。アクセサリ・デバイス１４がアクセサリ・デバイス・インターフェース２６を介してホスト１２に接続されると、アクセサリ・デバイス・コントローラ５０が割り込み信号を生成し、これがアクセサリ・デバイス割り込み線６０、アクセサリ・デバイス・インターフェース２６及びホスト割り込み線８６を介してホスト・コントローラ８２に供給される。割り込み信号によって、ホスト・コントローラ８２は通信バス８４をアクティブにし、これによってホスト通信バス８４、アクセサリ・デバイス・インターフェース２６及びアクセサリ・デバイス通信バス５８を介してクロック信号をアクセサリ・デバイス・コントローラ５０に供給する。アクセサリ・デバイス・コントローラ５０がクロック信号を受けると、メモリ５６からアクセサリ・デバイス・パラメータが読み出される。アクセサリ・デバイス・パラメータには、例えば、アクセサリ・デバイスの種類、シリアル番号、電源引き込み（power draw）要件などが含まれている。アクセサリ・デバイス・パラメータは、アクセサリ・デバイスの通信バス５８及びホストの通信バス８４のデータ線によってホスト・コントローラ８２に供給される。プログラム制御で動作しているホスト・コントローラ８２は、接続されたアクセサリ・デバイス１４がホスト１２で有効にサポートされたものかを検証する。ホスト・コントローラ８２がアクセサリ・デバイス１４は有効にサポートされているものと一旦判断すれば、複数のコマンド信号を発生し、これらは通信バス８４及び５８を介してアクセサリ・デバイス・コントローラ５０に供給される。アクセサリ・デバイス・コントローラ５０は、ホスト・コントローラ８２のコマンド信号を解釈し、バルク電圧供給線６４中のスイッチ６６を動作させる。スイッチ６６が閉じると、バルク電源電圧がアクセサリ・デバイス電源回路５２に供給される。

図４は、複数のアクセサリ・デバイスを組み込むためのアクセサリ・デバイス電圧管理システムの別の実施例のブロック図である。上述と同様の要素には、同じ符号を付している。図４では、複数のアクセサリ・デバイス１４₁乃至１４_nが夫々対応するアクセサリ・デバイス・インターフェース２６₁乃至２６_nに接続されている。ここで「ｎ」は、アクセサリ・デバイス及びアクセサリ・デバイス・インターフェースの任意の個数を表す。アクセサリ・デバイス１４₁乃至１４_nの夫々は、コントローラ５０、メモリ５６、電源回路５２及びアクセサリ・デバイス回路５４を有する。アクセサリ・デバイス１４₁乃至１４_nの夫々は、通信バス５８及び割り込み線６０を有する。アクセサリ・デバイス１４₁乃至１４_nには、スイッチ６６を介したバルク電源電圧と低電源電圧が供給され、グランドが接続される。アクセサリ・デバイス１４₁乃至１４_nの夫々には、対応するアクセサリ・デバイス・インターフェース２６₁乃至２６_nの同軸コネクタ３２に得られた信号を供給するための信号線７０が設けられる。

ホスト電源回路８０は、アクセサリ・デバイス・インターフェース２６₁乃至２６_nを介してアクセサリ・デバイス１４₁乃至１４_nの夫々に低電源電圧及びバルク電源電圧を供給する。ホスト・コントローラ８２には、割り込み線８６₁乃至８６_nがあり、夫々がアクセサリ・デバイス・インターフェース２６₁乃至２６_nの１つと接続される。ホスト・コントローラ８２には通信バス８４₁乃至８４_nがあり、これらは夫々対応するアクセサリ・デバイス・インターフェース２６₁乃至２６_nの１つに接続される。通信バス８４₁乃至８４_nの夫々には、共通クロック信号を受けるクロック線と、夫々別々のデータ線Ｄ₁乃至Ｄ_nがあり、これらがホスト・コントローラ８２に接続されている。ホスト１２は、メモリ９０又はホスト・コントローラ８２に記憶した電力割当（budget）パラメータを有している。電力割当パラメータは、電源回路８０から利用可能なバルク電源電圧の電力の最大量の情報を含んでいる。

複数のアクセサリ・デバイス１４₁乃至１４_n用のアクセサリ・デバイス電圧管理システムも上述のシステムと同様に動作する。アクセサリ・デバイス１４₁乃至１４_nの１つ（以下、１４₁を例に説明）がアクセサリ・デバイス・インターフェース２６₁乃至２６_nの１つ（以下、２６₁を例に説明）に差し込まれると、そのアクセサリ・デバイス・コントローラ５０が割り込み信号を生成し、アクセサリ・デバイス・インターフェースを介して割り込み線８６₁乃至８６_nの１つ（この例では、８６₁）を通ってホスト・コントローラ８２へ供給される。ホスト・コントローラ８２は、クロック信号をアクティブにして、これをアクセサリ・デバイス・インターフェース２６₁を介してアクセサリ・デバイス１４₁に供給する。アクセサリ・デバイス・コントローラ５０は、クロック信号を受けてアクセサリ・デバイス・パラメータ・データをクロックし、データ線Ｄ₁を通してホスト・コントローラ８２へと返す。ホスト・コントローラ８２は、取り付けられたアクセサリ・デバイス１４₁が有効にサポートされたデバイスか確認し、アクセサリ・デバイス１４₁の電力引き込み要件と電力割当パラメータを比較し、電源回路８０が十分なバルク電源電力を供給可能か判断する。ホスト・コントローラ８２がアクセサリ・デバイス１４₁は有効にサポートされたデバイスで、利用可能なバルク電源電力が充分あると判断したら、ホスト・コントローラ８２はコマンド信号を発して、これがアクセサリ・デバイス・インターフェース２６₁の通信バス８４₁及びアクセサリ・デバイス１４₁の通信バス５８を介してアクセサリ・デバイス・コントローラ５０に供給される。アクセサリ・デバイス・コントローラ５０は、ホスト・コントローラ８２のコマンド信号を解釈してアクセサリ・デバイス１４₁内のスイッチ６６を動作させ、バルク電源電圧をアクセサリ・デバイス電源回路５２に供給させる。

別のアクセサリ・デバイス１４_nがアクセサリ・デバイス・インターフェース２６_nに差し込まれると、そのアクセサリ・デバイス・コントローラ５０は割り込み信号を生成し、これがアクセサリ・デバイス・インターフェース２６_n及び割り込み線８６_nを介してホスト・コントローラ８２に供給される。ホスト・コントローラ８２はクロック信号をアクティブにし、これがアクセサリ・デバイス・インターフェース２６_nを介してアクセサリ・デバイス１４_nに供給される。アクセサリ・デバイス・コントローラ５０はクロック信号を受けるとアクセサリ・デバイス・パラメータ・データをクロックしてデータ線Ｄ_nを通してホスト・コントローラ８２に返す。ホスト・コントローラ８２は、取り付けられたアクセサリ・デバイス１４_nが有効にサポートされたデバイスか検証する。ホスト・コントローラ８２は、アクセサリ・デバイス１４_nの電力引き込みパラメータをアクセサリ・デバイス１４₁の電力引き込みパラメータに加算し、合計の電力引き込み値を電源回路８０の電力割当パラメータと比較する。もし合計の電力引き込み値が電力割当パラメータより小さくて且つアクセサリ・デバイス１４_nが有効にサポートされたデバイスならば、ホスト・コントローラ８２がコマンド信号を発し、これがアクセサリ・デバイス・インターフェース２６_nの通信バス８４_n及びアクセサリ・デバイス１４_nの通信バス５８を介してアクセサリ・デバイス・コントローラ５０に供給される。アクセサリ・デバイス・コントローラ５０は、ホスト・コントローラ８２のコマンド信号を解釈してアクセサリ・デバイス１４_n内のスイッチ６６を動作させ、バルク電源電圧をアクセサリ・デバイス電源回路５２に供給する。

アクセサリ・デバイス・インターフェース２６₁乃至２６_nの１つに差し込まれた追加のアクセサリ・デバイス１４₁乃至１４_nの夫々について、ホスト・コントローラ８２は新しく差し込まれたアクセサリ・デバイスが有効にサポートされたデバイスか検証し、そのデバイスの電力引き込みパラメータを、既にホスト１２に差し込まれたアクセサリ・デバイスの電力引き込みパラメータに加算する。合計の電力引き込みパラメータ値は、電源回路８０の電力割当パラメータと比較され、もし複数の電力引き込みパラメータの合計値が電力割当パラメータより小さければ、ホスト・コントローラ８２はコマンド信号を発生し、アクセサリ・デバイス・コントローラ５０がアクセサリ・デバイス中のスイッチ６６を閉じてバルク電源電圧をアクセサリ・デバイス電源回路５２に供給するようにする。もし合計の電力引き込みパラメータが電力割当パラメータを超えた場合には、ホスト・コントローラ８２は、アクセサリ・デバイス・コントローラ５０がアクセサリ・デバイス中のスイッチ６６を閉じてバルク電源電圧をアクセサリ・デバイス電源回路５２に供給するためのコマンド信号を発生しない。このとき、ホスト・コントローラ８２が、バルク電圧がアクセサリ・デバイス電源回路５２に印加されないよう指示する信号を生成するようにしても良い。この指示によって、ホスト１２の表示装置２２上に設けた表示部のＬＥＤが動作するようにしても良い。これの代わりに、ステータス（状態）ＬＥＤをアクセサリ・デバイス１４に設けて、アクセサリ・デバイス１４の電源が利用可能になると点灯するようにしても良い。

図５は、本発明によるアクセサリ・デバイス電圧管理システムに組み込まれる測定プローブ・アダプタ１８の代表的な例のブロック図である。この測定プローブ・アダプタ１８は、アクセサリ・デバイス電圧管理システムを有していない旧型の測定プローブを接続するために使用される。測定プローブ・アダプタ１８には、コントローラ５０、メモリ５６及び電源回路５２がある。更にアダプタ１８は、コントローラ５０に接続された通信バス５８、割り込み線６０及び低電源電圧線６２がある。電源回路５２は、スイッチ６６を介してバルク電源電圧線６４に接続されると共に、グランド線６８にも接続される。通信バス５８、割り込み線６０、低電源電圧線６２、バルク電源電圧線及びグランド線は、全てアクセサリ・デバイス・インターフェース２６に接続される。コントローラ５０は、プローブ・インターフェース１０２に接続された通信バス１００にも接続される。プローブ・インターフェース１０２には、測定プローブ・アダプタに接続され、測定プローブのコンタクト・ピンと対になって接触するコンタクト・パッドがある。なお、このようなプローブ・インターフェースは、米国特許第４７０８６６１号「能動プローブ用改良ＢＮＣコネクタ」明細書に開示されている。電源回路５２は、±１５ボルト、±５ボルトの出力信号とグランド接続を提供し、これらがプローブ・インターフェース１０２のコンタクト・パッドに供給される。プローブ・インターフェース１０２には、また、ＢＮＣコネクタ１０４もあって、これが測定プローブ２０の対となるＢＮＣコネクタ１０４とかみ合うようになっている。ＢＮＣコネクタの信号導体は、アクセサリ・デバイス・プローブ・インターフェース２６のＢＮＣコネクタ３２に接続されたアダプタ１８内の信号線７０に接続される。

アクセサリ・デバイス電圧管理システムは、測定プローブ・アダプタ１８についても、アクセサリ・デバイス１４、１４₁乃至１４_nについて上述したことと基本的には同じに動作する。アダプタのアクセサリ・デバイス・パラメータには、電力引き込みパラメータがあり、これはアダプタに接続されたどの測定プローブにでも充分に対応できる値である。アダプタ１８が認識され、ホスト・コントローラ８２で有効にされると、電源回路５２にバルク電源電圧が供給され、インターフェース１０２に接続された測定プローブに電力を供給するため、電源回路５２は必要な電圧を発生する。コントローラ５０は、取り付けられたプローブからのパラメータ・データを読み、この情報をホスト・コントローラ８２に供給する。

以上、アクセサリ・デバイス、アクセサリ・デバイス・インターフェース及びホストを具えたアクセサリ・デバイス電圧管理システムについて詳細に説明してきた。ホストは、双方向通信バスを通してアクセサリ・デバイス・パラメータ・データを受け取り、アクセサリ・デバイスが有効にサポートされたデバイスか判断し、アクセサリ・デバイスの電力引き込みパラメータをホストの電力割当パラメータと比較する。もしアクセサリ・デバイスが有効にサポートされたデバイスで、電力割当パラメータよりも電力引き込みパラメータが小さければ、ホスト・コントローラはコマンド信号を生成し、これがアクセサリ・デバイス・コントローラに供給される。アクセサリ・デバイス・コントローラは、アクセサリ・デバイスのバルク電源電圧線にあるスイッチを閉じるように動作し、これによってホストのバルク電源電圧がアクセサリ・デバイスの電源回路に供給される。電源回路は、アクセサリ・デバイス中のアクセサリ・デバイス回路で使用する電圧出力を生成する。

以上、好適な実施例に基づいて本発明を説明してきたが、当業者であれば、特許請求の範囲に示す本発明の原理に基づいて種々の変更ができることは明らかであろう。

アクセサリ・デバイス電圧管理システムを具体化したアクセサリ・デバイスとホストの代表的な実施例の斜視図である。 本発明によるアクセサリ・デバイス電圧管理システムに用いる電気機械的なアクセサリ・デバイス・インターフェースの例を示す図である。 本発明によるアクセサリ・デバイス電圧管理システムの代表的な実施例のブロック図である。 複数のアクセサリ・デバイスを組み込むためのアクセサリ・デバイス電圧管理システムの別の実施例のブロック図である。 本発明によるアクセサリ・デバイス電圧管理システムを採用した測定プローブ・アダプタの代表的な例のブロック図である。

符号の説明

１２ ホスト
１４ アクセサリ・デバイス
１６ 測定プローブ
１８ 測定プローブ・アダプタ
２０ 測定プローブ
２２ 表示装置
２４ フロント・パネル・コントローラ
２６ アクセサリ・デバイス・インターフェース
２８ ポケット
３０ 電気コンタクト・パッド
３２ 同軸コネクタ
３４ 本体
３６ 電気コンタクト
５０ アクセサリ・デバイス・コントローラ
５２ アクセサリ・デバイスの電源回路
５４ アクセサリ・デバイス回路
５６ メモリ
５８ アクセサリ・デバイスの通信バス
６０ アクセサリ・デバイスの割り込み線
６２ 低電圧供給線
６６ スイッチ
６８ グランド線
７０ 信号線
８０ ホスト電源回路
８２ ホスト・コントローラ
８４ ホストの通信バス
８６ ホストの割り込み線
８８ システム・バス
９０ メモリ
９２ 信号取込みシステム
９４ 大容量記憶装置
１００ プローブ・インターフェースの通信バス
１０２ プローブ・インターフェース
１０４ 同軸コネクタ

Claims (4)

1. 少なくとも１つの安定化電圧出力信号を生成する電源回路と、アクセサリ・デバイス・パラメータを記憶するメモリと、該メモリに接続されたコントローラと、該コントローラに接続された通信バス及び割り込み線と、上記コントローラで制御されるスイッチ素子とを有するアクセサリ・デバイスと、
   バルク電源出力信号及び低電源出力信号を生成する電源回路と、通信バス及び割り込み線に接続されたコントローラとを有するホストと、
   上記ホスト内に配置される第１部分と、上記アクセサリ・デバイス内に配置される第２部分と、互いに接触する複数のコンタクトとを有し、該コンタクトにより上記ホストからの上記バルク電源出力信号及び上記低電源出力信号を上記アクセサリ・デバイスに供給し、上記ホストのグランドを上記アクセサリ・デバイスに接続し、上記アクセサリ・デバイスの上記通信バスを上記ホストの上記通信バスに接続するアクセサリ・デバイス・インターフェースとを具え、
   上記アクセサリ・デバイス・インターフェースを介して上記アクセサリ・デバイスが上記ホストに接続されると、上記ホスト・コントローラは上記アクセサリ・デバイスから上記割り込み線上の割り込み信号を受け、上記ホスト・コントローラは、上記ホスト及びアクセサリ・デバイスの上記通信バスを介して上記アクセサリ・デバイスと通信して上記アクセサリ・デバイス・メモリに記憶された上記アクセサリ・デバイス・パラメータを読み出し、上記アクセサリ・デバイスが有効なデバイスで上記ホストにサポートされているかを判断し、上記ホストの上記バルク電源出力信号を上記スイッチ素子を介して上記アクセサリ・デバイスの上記電源回路に供給するように上記アクセサリ・デバイス・コントローラとの通信を開始することを特徴とするアクセサリ・デバイス電圧管理システム。
2. 少なくとも１つの安定化電圧出力信号を生成する電源回路と、アクセサリ・デバイス・パラメータを記憶するメモリと、該メモリと接続されたコントローラと、該コントローラと接続される通信バス及び割り込み線と、上記コントローラに制御されるスイッチ素子とを夫々有する複数のアクセサリ・デバイスと、
   上記ホスト内に配置される第１部分と、上記アクセサリ・デバイスの夫々内に配置される第２部分と、互いに接触する複数のコンタクトとを夫々が有し、該コンタクトにより上記ホストからの上記バルク電源出力信号及び上記低電源出力信号を上記アクセサリ・デバイスに供給し、上記ホストのグランドを上記アクセサリ・デバイスに接続し、上記アクセサリ・デバイスの上記通信バスを上記ホストの上記通信バスに接続する複数のアクセサリ・デバイス・インターフェースとを具え、
   上記ホスト・コントローラは、少なくとも１つのクロック線及び複数のデータ線を有する通信バス並びに複数の割り込み線に接続され、上記ホストは電力割当パラメータを有し、
   上記アクセサリ・デバイス・インターフェースを介して複数の上記アクセサリ・デバイスが上記ホストに接続されると、上記ホスト・コントローラは上記アクセサリ・デバイスから上記割り込み線上の割り込み信号を受け、
   上記ホスト・コントローラは、上記ホスト及びアクセサリ・デバイスの上記通信バスを介して上記アクセサリ・デバイスと通信し、上記アクセサリ・デバイス・メモリに記憶された上記アクセサリ・デバイス・パラメータを読み出し、上記アクセサリ・デバイスが有効なデバイスで上記ホストでサポートされたものか及び複数の上記アクセサリ・デバイスの電力引き込みパラメータの合計が上記ホストの上記電力割当パラメータよりも小さいかを判断し、もし上記アクセサリ・デバイスが有効なデバイスで上記ホストにサポートされ、複数の上記アクセサリ・デバイスの上記電力引き込みパラメータの合計が上記ホストの上記電力割当パラメータよりも小さい場合には、上記ホストの上記バルク電源出力信号を複数の上記アクセサリ・デバイス夫々の上記スイッチ素子を介して上記アクセサリ・デバイスの上記電源回路に供給するように上記アクセサリ・デバイスの上記コントローラとの通信を開始することを特徴とする請求項１記載のアクセサリ・デバイス電圧管理システム。
3. 上記アクセサリ・デバイスにアダプタが含まれることを特徴とする請求項１又は２記載のアクセサリ・デバイス電圧管理システム。
4. 上記アクセサリ・デバイス・パラメータに電力引き込みパラメータが含まれることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のアクセサリ・デバイス電圧管理システム。

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