特許 7538735 電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-14

(45)【発行日】2024-08-22

(54)【発明の名称】電子機器

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/00 20060101AFI20240815BHJP

【ＦＩ】

G06F3/00 A

G06F3/00 W

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021016438

(22)【出願日】2021-02-04

(65)【公開番号】P2022119366

(43)【公開日】2022-08-17

【審査請求日】2023-08-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000232483

【氏名又は名称】日本電波工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004222

【氏名又は名称】弁理士法人創光国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100166006

【弁理士】

【氏名又は名称】泉 通博

(74)【代理人】

【識別番号】100154070

【弁理士】

【氏名又は名称】久恒 京範

(74)【代理人】

【識別番号】100153280

【弁理士】

【氏名又は名称】寺川 賢祐

(72)【発明者】

【氏名】竹岸 滋

【審査官】北村 学

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－３３０１５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－０６４６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】落合 秀也，ウェブからデータを集めてインテリジェントＯＮ＆ＯＦＦ，トランジスタ技術，日本，ＣＱ出版株式会社，2013年07月01日，第５０巻 第７号，pp. 174-182

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ １／２６ ー １／３２９６

Ｇ０６Ｆ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とを接続する接続部とを備え、
前記第１基板は、前記第２基板が有する回路を制御する制御部を有し、
前記第２基板は、スイッチと、前記制御部の制御に基づいて前記スイッチを制御するスイッチ制御部と、を有し、
前記スイッチは、前記スイッチ制御部が出力する切替信号に基づいて状態が切り替わるスイッチであり、
前記スイッチ制御部は、
前記スイッチを切り替えさせるために前記制御部が出力したスイッチ切替命令に対応する前記切替信号を出力する第１出力ポートと、
前記切替信号が入力される入力ポートと、
前記入力ポートに前記切替信号が入力されたことに応じて、前記制御部に対する割込み信号を出力する第２出力ポートと、
を有する、
電子機器。

【請求項2】

前記制御部は、前記割込み信号を取得した場合、前記スイッチが切り替わった状態を確認するためのスイッチ確認命令を前記スイッチ制御部に出力し、
前記スイッチ制御部は、前記スイッチ確認命令を取得した場合、前記入力ポートに入力された前記切替信号が示すレベルに対応するデータを前記制御部に出力する、
請求項１に記載の電子機器。

【請求項3】

前記制御部は、前記スイッチ切替命令に対応する前記切替信号が示すレベルと、前記スイッチ確認命令を出力したことにより取得した前記切替信号が示すレベルとが異なる場合、前記スイッチ切替命令を再送信する、
請求項２に記載の電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電気信号の出力又は電力の供給を遮断するか否かを切り替えるスイッチが知られている。特許文献１には、ポート出力信号に基づいて電力の供給と遮断とを切り替える入力装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－２２１６５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の技術を用いてスイッチを切り替える場合、ポート出力信号を出力した後にスイッチの状態が切り替わったことを確認することができない。したがって、スイッチの状態が適切に切り替わらなかった場合に、スイッチが搭載された装置が誤って動作するという問題が生じていた。

【0005】

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、スイッチを制御する装置が、スイッチを切り替える制御をした後にスイッチが切り替わったことを確認できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の態様に係る電子機器は、第１基板と、第２基板と、前記第１基板と前記第２基板とを接続する接続部とを備え、前記第１基板は、前記第２基板が有する回路を制御する制御部を有し、前記第２基板は、スイッチと、前記制御部の制御に基づいて前記スイッチを制御するスイッチ制御部と、を有し、前記スイッチは、前記スイッチ制御部が出力する切替信号に基づいて状態が切り替わるスイッチであり、前記スイッチ制御部は、前記スイッチを切り替えさせるために前記制御部が出力したスイッチ切替命令に対応する前記切替信号を出力する第１出力ポートと、前記切替信号が入力される入力ポートと、前記入力ポートに前記切替信号が入力されたことに応じて、前記制御部に対する割込み信号を出力する第２出力ポートと、を有する。

【0007】

前記制御部は、前記割込み信号を取得した場合、前記スイッチが切り替わった状態を確認するためのスイッチ確認命令を前記スイッチ制御部に出力し、前記スイッチ制御部は、前記スイッチ確認命令を取得した場合、前記入力ポートに入力された前記切替信号が示すレベルに対応するデータを前記制御部に出力してもよい。

【0008】

前記制御部は、前記スイッチ切替命令に対応する前記切替信号が示すレベルと、前記スイッチ確認命令を出力したことにより取得した前記切替信号が示すレベルとが異なる場合、前記スイッチ切替命令を再送信してもよい。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、スイッチを切り替える制御をした後にスイッチが切り替わったことを確認できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態に係る電子機器１００の構成を示す図である。

【図2】制御回路１３がスイッチ２２の切り替わりの状態を確認する動作を説明するための図である。

【図3】制御回路１３における動作の流れを示すフローチャートである。

【図4】変形例に係る電子機器１００の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

［電子機器１００の構成］
図１は、本実施形態に係る電子機器１００の構成を示す図である。電子機器１００は、例えば切替装置であり、受け付けた入力信号を出力するか否かを切り替えるスイッチング機能を有する。電子機器１００は、第１基板１０と、第２基板２０と、接続部３０とを備える。第１基板１０は、第２基板２０が有する回路を制御する制御部を有する基板である。第１基板１０は、Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）ドライバ１１と、ＩＯ（Input Output）レジスタ１２と、制御回路１３とを有する。

【0012】

第２基板２０は、Ｉ２Ｃドライバ２１と、スイッチ２２と、ＩＯ（Input Output）エキスパンダ２３とを有する。接続部３０は、例えばフレキシブルケーブルであり、第１基板１０と第２基板２０とを接続する。第１基板１０と第２基板２０との通信は、例えばＩ２Ｃバス等のシリアル通信又は割込み信号等の信号が用いられる。

【0013】

Ｉ２Ｃドライバ１１は、Ｉ２Ｃインターフェースを介してデータを送受信するためのＩ２Ｃコントローラを有しており、接続部３０を介して第２基板２０とデータを送受信する。Ｉ２Ｃドライバ１１は、制御回路１３が出力したデータを第２基板２０に送信し、第２基板２０が出力したデータを制御回路１３に入力する。

【0014】

ＩＯレジスタ１２は、記憶回路を有する。ＩＯレジスタ１２は、制御回路１３の制御に基づいて、制御回路１３が生成したデータ又は制御回路１３が取得したデータを記憶する。ＩＯレジスタ１２は、例えば制御回路１３が第２基板２０に送信したデータ又は制御回路１３が第２基板２０から取得したデータの少なくともいずれかのデータを記憶する。

【0015】

制御回路１３は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む回路であり、ＣＰＵがプログラムを実行することで、第２基板２０が有する回路を制御する。制御回路１３は、スイッチ２２を切り替えさせるための制御部として機能する。制御回路１３は、スイッチ２２の状態を切り替えさせるためのスイッチ切替命令を、Ｉ２Ｃドライバ１１、Ｉ２Ｃバス、Ｉ２Ｃドライバ２１を介して、スイッチ制御部として機能するＩＯエキスパンダ２３に出力する。

【0016】

制御回路１３は、ＩＯエキスパンダ２３が出力した割込み信号を取得するための端子ｇを備える。割込み信号は、例えばＩＯエキスパンダ２３が発生させた信号であり、端子ｇに入力される。制御回路１３は、割込み信号を取得した場合、スイッチ２２が切り替わった状態を確認するためのスイッチ確認命令を、Ｉ２Ｃドライバ１１、Ｉ２Ｃバス、Ｉ２Ｃドライバ２１を介して、ＩＯエキスパンダ２３に出力してもよい。制御回路１３は、スイッチ確認命令をＩＯエキスパンダ２３に出力することにより、ＩＯエキスパンダ２３がスイッチ２２の状態を制御するために出力する切替信号のレベルを示す切替値を取得する。

【0017】

このように、制御回路１３は、ＩＯエキスパンダ２３が発生させた割込み信号を取得したことに基づいて切替値を取得することで、スイッチ２２が適切に切り替わったか否かを速やかに確認することができる。

【0018】

制御回路１３は、スイッチ切替命令に対応する切替信号が示すレベルと、スイッチ確認命令を出力したことにより取得した切替信号が示すレベルとが異なる場合、スイッチ切替命令を再送信してもよい。制御回路１３は、スイッチ切替命令が示す切替信号のレベルと、スイッチ確認命令を出力したことにより取得した切替値が示すレベルとが異なる場合、スイッチ２２の切り替わりの状態が適切ではないと判定する。制御回路１３は、スイッチ２２の状態が適切ではないと判定した場合に、スイッチ切替命令を再送信する。このように、制御回路１３がスイッチ２２の切り替わりの状態が適切ではないと判定した場合にスイッチ切替命令を再送信することで、スイッチ２２が不適切な状態に維持されることを防げる。

【0019】

Ｉ２Ｃドライバ２１は、Ｉ２Ｃインターフェースを介してデータを送受信するためのＩ２Ｃコントローラを有しており、接続部３０を介して第１基板１０とデータを送受信する。Ｉ２Ｃドライバ２１は、例えば第１基板１０が出力したデータをＩＯエキスパンダ２３に送信し、ＩＯエキスパンダ２３が出力したデータを第１基板１０に送信する。

【0020】

スイッチ２２は、スイッチ制御部が出力する切替信号に基づいて状態が切り替わるスイッチである。スイッチ２２は、ＩＯエキスパンダ２３が出力した切替信号が示すレベルに基づいて入力信号を出力するか否かを切り替える。スイッチ２２は、入力信号を受け付ける端子ａと、受け付けた入力信号を出力する端子ｂと、終端抵抗に接続された端子ｃとを有する。スイッチ２２は、入力信号を出力する場合、端子ａと端子ｂとを接続し、入力信号を出力しない場合、端子ａと端子ｃとを接続する。

【0021】

ＩＯエキスパンダ２３は、第１基板１０が有する制御回路１３の制御に基づいてスイッチ２２を制御するスイッチ制御部として機能する。ＩＯエキスパンダ２３は、第１基板１０及び第２基板２０が有する複数の回路それぞれと電気信号を送受信する回路である。ＩＯエキスパンダ２３は、端子ｄと、端子ｅと、端子ｆとを備える。

【0022】

端子ｄは、制御回路１３が出力したスイッチ切替命令に対応する切替信号を出力する第１出力ポートである。端子ｅは、第１出力ポートである端子ｄが出力した切替信号が入力される入力ポートである。端子ｆは、入力ポートである端子ｅに切替信号が入力されたことに応じて、制御回路１３に対する割込み信号を出力する第２出力ポートである。端子ｆが出力する割込み信号は、接続部３０を介して制御回路１３が備える端子ｇに入力される。

【0023】

ＩＯエキスパンダ２３は、制御回路１３が出力したスイッチ切替命令を取得した場合、スイッチ切替命令に対応する切替信号を端子ｄから出力することで、スイッチ２２を切り替える。例えば、ＩＯエキスパンダ２３がハイレベルの切替信号を出力した場合、スイッチ２２は、端子ａと端子ｂとを接続することで、入力信号を出力する。一方、ＩＯエキスパンダ２３がロウレベルの切替信号を出力した場合、スイッチ２２は、端子ａと端子ｃとを接続することで、入力信号を出力しない。

【0024】

ＩＯエキスパンダ２３は、端子ｄから出力した切替信号が端子ｅに入力されたことに応じて、制御回路１３に対する割込み信号を端子ｆから出力する。ＩＯエキスパンダ２３がこのように動作することで、第２基板２０は、制御回路１３が出力したスイッチ切替命令に対応する切替信号を出力したタイミングを制御回路１３に通知できる。その結果、制御回路１３は、スイッチ切替命令を出力したことによりスイッチ２２が適切に切り替わったか否かを速やかに確認することができる。

【0025】

ＩＯエキスパンダ２３は、制御回路１３が出力したスイッチ確認命令を取得した場合、入力ポートである端子ｅに入力された切替信号が示すレベルに対応するデータを制御回路１３に出力する。このように、ＩＯエキスパンダ２３が出力した切替信号が示すレベルを制御回路１３に通知することで、制御回路１３は、スイッチ２２の状態を確認することができる。

【0026】

図２は、制御回路１３がスイッチ２２の切り替わりの状態を確認する動作を説明するための図である。バス信号は、制御回路１３とＩＯエキスパンダ２３とがＩ２Ｃバスを用いて送受信する命令又はデータである。切替信号は、ＩＯエキスパンダ２３がスイッチ２２に出力する電気信号である。割込み信号は、ＩＯエキスパンダ２３が制御回路１３に出力する電気信号である。

【0027】

時刻Ｔ１において、制御回路１３は、スイッチ２２を切り替えさせるためにスイッチ切替命令をＩＯエキスパンダ２３に出力する。時刻Ｔ２において、ＩＯエキスパンダ２３は、制御回路１３が出力したスイッチ切替命令に対応する切替信号を出力する。ＩＯエキスパンダ２３は、端子ｄが出力する切替信号をロウレベルからハイレベルに変化させる。

【0028】

時刻Ｔ３において、ＩＯエキスパンダ２３は、ロウレベルからハイレベルに変化した切替信号が端子ｅに入力されたことに応じて、制御回路１３に割込み信号を出力する。ＩＯエキスパンダ２３は、端子ｆが出力する割込み信号をハイレベルからロウレベルに変化させる。

【0029】

時刻Ｔ４において、制御回路１３は、割込み信号が端子ｇに入力されたことに応じて、スイッチ２２の切り替わりの状態を確認するためにスイッチ確認命令をＩＯエキスパンダ２３に出力する。時刻Ｔ５において、ＩＯエキスパンダ２３は、端子ｅに入力された切替信号のレベルを示す切替値を制御回路１３に出力するとともに、端子ｆが出力する割込み信号をロウレベルからハイレベルに変化させる。

【0030】

［制御回路１３の動作フローチャート］
図３は、制御回路１３における動作の流れを示すフローチャートである。制御回路１３は、ＩＯエキスパンダ２３にスイッチ切替命令を出力する（Ｓ１１）。制御回路１３は、ＩＯエキスパンダ２３が出力する割込み信号を取得した場合（Ｓ１２のＹＥＳ）、ＩＯエキスパンダ２３にスイッチ確認命令を出力する（Ｓ１４）。制御回路１３は、スイッチ確認命令を出力したことにより、ＩＯエキスパンダ２３が出力した切替信号のレベルを示す切替値を取得する（Ｓ１５）。

【0031】

制御回路１３は、出力したスイッチ切替命令に対応する切替信号のレベルと取得した切替値が示すレベルとが異なるか否かを確認する。制御回路１３は、切替値が示すレベルとスイッチ切替命令に対応する切替信号のレベルとが同じであることにより切替値が正しいと判定した場合（Ｓ１６のＹＥＳ）、スイッチ２２の切替が適切であると判定する（Ｓ１７）。

【0032】

一方、切替値が示すレベルとスイッチ切替命令に対応する切替信号のレベルとが異なることにより切替値が正しくないと判定した場合（Ｓ１６のＮＯ）、制御回路１３は、スイッチ切替命令の再送回数が所定の回数を超えたか否かを確認する。所定の再送回数は、例えば５回であり、制御回路１３が有する記憶部（不図示）に記憶されている。所定の再送回数を超えている場合（Ｓ１８のＹＥＳ）、制御回路１３は、スイッチ２２の切替が適切でないと判定する（Ｓ１９）。所定の再送回数を超えていない場合（Ｓ１８のＮＯ）、制御回路１３は、再送信するためにスイッチ切替命令を出力する（Ｓ１１）。

【0033】

制御回路１３は、ＩＯエキスパンダ２３が出力する割込み信号を取得していない場合（Ｓ１２のＮＯ）、スイッチ切替命令を出力した時刻から所定の時間を経過しているか否かを確認する（Ｓ１３）。所定の時間は、例えば制御回路１３がスイッチ切替命令を出力してからＩＯエキスパンダ２３が切替信号を出力するまでに必要な時間であり、接続部３０を介することにより発生するデータの伝送時間とＩＯエキスパンダ２３が切替信号を出力するための時間とを含む。

【0034】

制御回路１３がスイッチ切替命令を出力した時刻から所定の時間を経過した場合（Ｓ１３のＹＥＳ）、制御回路１３は、スイッチ切替命令の再送回数が所定の再送回数を超えたか否かを確認する。再送回数が所定の回数を超えた場合（Ｓ１８のＹＥＳ）、制御回路１３は、スイッチ２２の切替が適切でないと判定する（Ｓ１９）。一方、再送回数が所定の回数を超えていない場合（Ｓ１８のＮＯ）、制御回路１３は、再送信するためにスイッチ切替命令を出力する（Ｓ１１）。

【0035】

［変形例］
以上の説明においては、制御回路１３が、スイッチ切替命令を出力することによりスイッチ２２を切り替えさせた。これに対して、制御回路１３は、接続部３０を介して電気信号である切替制御信号を出力することによりスイッチ２２を切り替えさせてもよい。図４は、変形例に係る電子機器１００の構成を示す図である。図４に示す電子機器１００は、ＳＷ（Switch）切替回路２４を有する点で図１に示す電子機器１００と異なり、他の点において同じである。

【0036】

ＳＷ切替回路２４は、例えばトグルフリップフロップを有する回路である。ＳＷ切替回路２４は、端子ｊと端子ｋとを備えており、端子ｊに入力された信号が示すレベルの変化に対応して端子ｋに出力させる切替信号が示すレベルを変化させる。端子ｊに入力された信号は、制御回路１３が備える端子ｈが出力した切替制御信号である。

【0037】

ＳＷ切替回路２４は、例えば端子ｊに入力された切替制御信号がロウレベルからハイレベル又はハイレベルからロウレベルに変化したことに対応して、端子ｋに出力させる切替信号のレベルをロウレベルからハイレベルに変化させる。スイッチ２２は、端子ｋが出力した切替信号に基づいてスイッチの状態を切り替える。このように動作することで、制御回路１３は、スイッチ切替命令を出力するよりも短い時間でスイッチ２２の状態を切り替えさせることができる。

【0038】

［電子機器１００による効果］
以上説明したように、電子機器１００は、第１基板１０と第２基板２０とを備える。第１基板１０は、スイッチ２２を切り替えさせるためにスイッチ切替命令を出力する制御回路１３を有する。第２基板２０は、スイッチ２２とスイッチ２２を切り替える切替信号を出力するＩＯエキスパンダ２３とを有する。

【0039】

そして、ＩＯエキスパンダ２３が、入力ポートに切替信号が入力されたことに応じて、制御回路１３に割込み信号を出力することで、制御回路１３は、ＩＯエキスパンダ２３がスイッチ２２の状態を切り替えたタイミングを取得することができる。その結果、制御回路１３は、スイッチ２２が適切に切り替わったか否かを速やかに確認することができるため、電子機器１００が誤って動作することを抑制できる。

【0040】

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。

【符号の説明】

【0041】

１０ 第１基板
１１ Ｉ２Ｃドライバ
１２ ＩＯレジスタ
１３ 制御回路
２０ 第２基板
２１ Ｉ２Ｃドライバ
２２ スイッチ
２３ ＩＯエキスパンダ
２４ ＳＷ切替回路
３０ 接続部
１００ 電子機器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】