(57)【要約】      （修正有）【課題】種々の出力態様のセンサからの信号が入力されても、それぞれを意味のある１ビットの入力信号として上位システムに送信することができるＩ／Ｏモジュールを提供する。【解決手段】入力信号が入力される入力端子２と、入力端子２に入力された入力信号と閾値とを比較して１ビットの信号を送信する二値化回路４と、二値化回路４における閾値を調整可能な閾値調整部５とを備えるＩ／Ｏモジュール１である。また、Ｉ／Ｏモジュールの少なくとも一部の入力端子に接続される出力端子と、入力信号が入力されるコネクタ入力端子と、コネクタ入力端子に入力された入力信号と閾値とを比較して１ビットの信号を出力端子に出力する二値化回路と、二値化回路の閾値を調整可能な閾値調整部とを備えるＩ／Ｏモジュール用コネクタである。【選択図】図１
2020154402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号が入力される入力端子と、
該入力端子に入力された前記入力信号と閾値とを比較して１ビットの信号を送信する二値化回路と、
該二値化回路における前記閾値を調整可能な閾値調整部とを備えるＩ／Ｏモジュール。
【請求項２】
前記入力端子が複数備えられ、
前記二値化回路および前記閾値調整部が、前記入力端子毎に備えられている請求項１に記載のＩ／Ｏモジュール。
【請求項３】
前記入力端子が複数備えられ、
前記二値化回路および前記閾値調整部が、１以上の前記入力端子を含む端子グループ毎に備えられている請求項１に記載のＩ／Ｏモジュール。
【請求項４】
Ｉ／Ｏモジュールの少なくとも一部の入力端子に接続される出力端子と、
入力信号が入力されるコネクタ入力端子と、
該コネクタ入力端子に入力された前記入力信号と閾値とを比較して１ビットの信号を前記出力端子に出力する二値化回路と、
該二値化回路の前記閾値を調整可能な閾値調整部とを備えるＩ／Ｏモジュール用コネクタ。
【請求項５】
前記コネクタ入力端子が複数備えられ、
前記二値化回路および前記閾値調整部が、前記コネクタ入力端子毎に備えられている請求項４に記載のＩ／Ｏモジュール用コネクタ。
【請求項６】
前記コネクタ入力端子が複数備えられ、
前記二値化回路および前記閾値調整部が、１以上の前記コネクタ入力端子を含む端子グループ毎に備えられている請求項４に記載のＩ／Ｏモジュール用コネクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、Ｉ／ＯモジュールおよびＩ／Ｏモジュール用コネクタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上位システムに接続され、外部装置との間で入出力信号を中継するＩ／Ｏモジュールが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１のＩ／Ｏモジュールは、入力端子に入力された１ビットの入力信号の信号レベルを検出して、検出結果を１ビットの信号として上位システムに対して送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２５２４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｏｆ  Ｔｈｉｎｇｓ）機器の普及により、外部装置に搭載されるセンサが多種多様となり、出力レベルが異なるものや、出力がアナログ値であるものが使用される場合がある。したがって、Ｉ／Ｏモジュールとしては、種々の出力態様のセンサからの信号が入力されても、それぞれを意味のある１ビットの入力信号として上位システムに送信することができることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様は、入力信号が入力される入力端子と、該入力端子に入力された前記入力信号と閾値とを比較して１ビットの信号を送信する二値化回路と、該二値化回路における前記閾値を調整可能な閾値調整部とを備えるＩ／Ｏモジュールである。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本開示の一実施形態に係るＩ／Ｏモジュールを示す模式図である。
【図２】図１のＩ／Ｏモジュールの変形例を示す模式図である。
【図３】本開示の一実施形態に係るＩ／Ｏモジュール用コネクタおよび既設のＩ／Ｏモジュールを示す模式図である。
【図４】図３のＩ／Ｏモジュール用コネクタを既設のＩ／Ｏモジュールに接続した状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示の一実施形態に係るＩ／Ｏモジュール１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るＩ／Ｏモジュール１は、図１に示されるように、入力信号が入力される複数の入力端子２と、出力信号を出力する複数の出力端子３とを備えている。
また、Ｉ／Ｏモジュール１は、各入力端子２に接続された比較器（二値化回路）４と、該比較器４に与える閾値電圧（閾値）を調整可能な可変抵抗器（閾値調整部）５とを備えている。図中、符号１０は外部装置に搭載されたセンサである。センサ１０から各入力端子２に入力される入力信号が出力される。
【０００８】
可変抵抗器５は、手動により調整可能なダイヤル６を備え、第１端子は基準電源（＋５Ｖ）に接続されている。ダイヤル６を回転させることにより、第２端子に現れる閾値電圧を０Ｖから＋５Ｖまでの範囲で連続的に調節することができる。
【０００９】
本実施形態においては、可変抵抗器５の第２端子は全ての入力端子２に接続されている比較器４に接続されている。これにより、各入力端子２に入力された信号は、可変抵抗器５により設定された第２端子に現れる閾値電圧と比較され、入力電圧が閾値電圧よりも大きい場合には、ＨＩＧＨレベル電圧（例えば、＋５Ｖ）、入力電圧が閾値電圧以下である場合には、ＬＯＷレベル電圧（例えば、０Ｖ）を出力端子から出力する。
【００１０】
このように構成された本実施形態に係るＩ／Ｏモジュール１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係るＩ／Ｏモジュール１によれば、入力端子２に１ビットの入力信号が入力された場合はもちろんのこと、入力端子２にアナログ信号が入力された場合であっても、入力信号と閾値電圧とが比較される。そして、比較の結果、ＨＩＧＨレベル電圧またはＬＯＷレベル電圧が対応する出力端子から出力される。
【００１１】
この場合において、本実施形態においては、可変抵抗器５のダイヤル６を調整することにより、閾値電圧を０以上＋５Ｖ以下の任意のレベルに設定できる。したがって、特に、アナログ信号として入力された入力信号に対して、１ビットの出力信号を容易に得ることができる。そして、入力信号に対するＨＩＧＨレベル電圧およびＬＯＷレベル電圧の対応付けを可変抵抗器５によって任意に調整することができる。
【００１２】
すなわち、外部装置に搭載されたセンサ１０からの出力信号の信号形態として１ビットの信号が出力される場合のみならずアナログ信号が出力される場合であっても、出力信号のどのレベル以上を意味のある信号として抽出するのかについて、簡易に設定することができるという利点がある。
【００１３】
なお、本実施形態においては、Ｉ／Ｏモジュール１が単一の可変抵抗器５を有し、全ての比較器４における単一の閾値電圧を提供する場合を例示したが、これに代えて、図２に示されるように、比較器４ごとに可変抵抗器５を備えていてもよい。これにより、Ｉ／Ｏモジュール１に接続されるセンサ１０の出力形態が全て異なっていても、それぞれのセンサ１０に有効な閾値を設定して１ビットの情報を出力することができる。特に、機械学習等においては、種々の情報を入力して推論を行う際などに、アナログ信号からなる情報を二値化することにより情報量を縮小して、有効に使用することができる。
【００１４】
また、全ての比較器４毎に可変抵抗器５を備えることに代えて、入力端子２を複数の端子グループに分け、端子グループ毎に、可変抵抗器５を設けてもよい。
【００１５】
次に、本開示の一実施形態に係るＩ／Ｏモジュール用コネクタ１１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るＩ／Ｏモジュール用コネクタ１１は、図３および図４に示されるように、Ｉ／Ｏモジュール１００の入力端子１１０に着脱可能に接続されるコネクタである。
【００１６】
この場合のＩ／Ｏモジュール１００は、複数の入力端子１１０と、複数の出力端子１２０と、入力端子１１０に入力された信号電圧を予め設定された閾値電圧と比較する比較器１３０とを備えている。そして、入力電圧が閾値電圧よりも大きい場合には、ＨＩＧＨレベル電圧（例えば、＋５Ｖ）、入力電圧が閾値電圧以下である場合には、ＬＯＷレベル電圧（例えば、０Ｖ）を出力端子１２０から出力する一般的な構造のものである。
【００１７】
Ｉ／Ｏモジュール用コネクタ１１は、Ｉ／Ｏモジュール１００の入力端子１１０に接続される出力端子１３と、外部装置からの信号が入力される入力端子（コネクタ入力端子）１２と、入力端子１２と出力端子１３との間に接続された比較器（二値化回路）１４と、比較器１４に供給する閾値電圧を調整可能な可変抵抗器（閾値調整部）１５とを備えている。可変抵抗器５は、手動により調整可能なダイヤル１６を備えている。
【００１８】
このように構成された本実施形態に係るＩ／Ｏモジュール用コネクタ１１によれば、出力端子１３をＩ／Ｏモジュール１００の入力端子１１０に接続し、外部装置からの信号電圧を入力端子１２に入力することにより、入力された入力電圧が、閾値電圧と比較される。これにより１ビットの信号として、ＨＩＧＨレベル電圧またはＬＯＷレベル電圧が対応する出力端子１３から出力される。
【００１９】
この場合において、本実施形態においても、可変抵抗器１５のダイヤル１６を調整することにより、閾値電圧を０以上＋５Ｖ以下の任意のレベルに設定できる。したがって、特に、アナログ信号として入力された入力信号に対して、１ビットの出力信号を容易に得ることができる。そして、入力信号に対するＨＩＧＨレベル電圧およびＬＯＷレベル電圧の対応付けを可変抵抗器１５によって任意に調整することができる。
【００２０】
また、本実施形態に係るＩ／Ｏモジュール用コネクタ１１によれば、既設のＩ／Ｏモジュール１００の入力端子１１０に接続するだけで、種々の形態の信号を出力する種々のセンサ１０からの信号を入力可能なＩ／Ｏモジュールに変更することができるという利点がある。
特に、機械学習等において、種々の情報を入力して推論を行う際などに、アナログ信号からなる情報を二値化することにより縮小して使用することができる。
【００２１】
なお、Ｉ／Ｏモジュール１００の全ての入力端子１１０に接続可能な出力端子１３を備えていてもよいし、Ｉ／Ｏモジュール１００の一部の入力端子１１０のみに接続可能な出力端子１３を備えていてもよい。
また、全ての比較器毎に可変抵抗器を備えることに代えて、入力端子を複数の端子グループに分け、端子グループ毎に、可変抵抗器を設けてもよい。
【符号の説明】
【００２２】
１，１００  Ｉ／Ｏモジュール
２，１１０  入力端子
４，１４  比較器（二値化回路）
５，１５  可変抵抗器（閾値調整部）
１１  Ｉ／Ｏモジュール用コネクタ
１２  入力端子（コネクタ入力端子）
１３  出力端子
【図１】
2020154402.tif 000003
【図２】
2020154402.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020154402.tif 000006