(57)【要約】【課題】ラッチ型リレー等において、正規の制御信号と排他制御信号を同時に印加した場合に生じる中点停止を簡単な回路で回避する。【解決手段】中点停止防止回路１の制御信号入力ピン10,11に、正規の制御信号と排他制御信号が同時に印加された場合、フォトカプラ18，フォトカプラ19を経由し制御信号電圧をバイパスし、リレー切替え励磁コイル21,23に印加される電圧を最小駆動電圧以下に制御する。リレー切替え励磁コイルは作動せず現状を維持し、RFコンタクト部24が中点停止することはない。【選択図】図１
2010102865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの制御信号に応答して２つの入力信号の１つを出力するように切り替えるリレーに対する前記２つの制御信号が同時に印加された場合に、いずれの制御信号も受け付けない機能を有することを特徴とするラッチ型リレー。
【請求項２】
それぞれの制御信号に応答して２つの入力信号の１つを出力するように切り替えるラッチ型リレーにおいて、
前記制御信号に応答して、前記入力信号の入力端子を出力端子に接触し、また前記入力端子が前記出力端子から開放されるRFコンタクト部を有し、
前記制御信号が同時に印加された場合に、前記RFコンタクト部が前記２つの入力信号のいずれについても前記接触をしないことを防止する中点停止防止回路を設けたことを特徴とするラッチ型リレー。
【請求項３】
前記RFコンタクト部はリレー切替え励磁コイルによる電磁力により前記接触と前記開放を行い、
前記中点停止防止回路は、前記制御信号が１つ印加されると前記接触と前記開放のために要する最小動作電圧以上の電圧を前記リレー切替え励磁コイルに供給するが、前記制御信号が２つ同時に印加されると最小動作電圧未満の電圧しか供給しないことを特徴とする請求項２記載のラッチ型リレー。
【請求項４】
前記中点停止防止回路では、
前記２つの制御信号と１対１対応に、前記制御信号の入力ピンと、該入力ピンに対応する前記リレー切替え励磁コイルの間に第１の抵抗を介在させ、
該第１の抵抗のそれぞれの一端（前記入力ピン側）は第２の抵抗を介し、また他方の前記第１の抵抗の他端（ラッチ型リレー側）は第３の抵抗を介し、それぞれフォトカプラを経てアース電位に接続され、
前記制御信号が１つ印加されると前記フォトカプラはオフ、前記制御信号が２つ同時に印加されると前記フォトカプラはオンとなることを特徴とする請求項３記載のラッチ型リレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工衛星の送受信アンテナ切替え部等に使用される有接点のラッチ型リレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種のラッチ型リレーの回路図を図３に示す（文献公知発明に係るものではない）。図３において、RF信号の切替えに使用されるRFコンタクト部24は、電磁力により制御されるクラッパー（シーソー動作の構造部材）により押されることにより接触し、クラッパーが離れ内蔵のスプリングにより押し戻されことで開放となる。
【０００３】
リレー切替え励磁コイル21にパルス制御信号CMD1を印加するとリレー切替え励磁コイル21内の鉄心が磁化され、これにより発生する電磁力によりクラッパーが作動し同軸経路がRF1 INとRF OUTを接続するRF経路Aに切り替わる。
【０００４】
一方、リレー切替え励磁コイル23にパルス制御信号CMD2を印加するとリレー切替え励磁コイル23内の鉄心が磁化され、同様にRF2 INとRF OUTを接続するRF経路Bに切り替わる。
【０００５】
リレー切替え励磁コイル21およびリレー切替え励磁コイル23にパルス制御信号CMD1およびパルス制御信号CMD2を同時に印加すると、各クラッパーへの電磁力が均衡状態となりRFコンタクト部24が、図４に示すように、中点で停止し、RF経路AとRF経路Bのいずれの状態にもならず開放となる。尚、ダイオード20およびダイオード22は逆起電力防止用のダイオードである。
【０００６】
なお、ＤＣ入力信号とＡＣ入力信号の排他的制御にフォトカプラを使用した同時入力防止回路が公知である（例えば、特許文献１参照）。この同時入力防止回路は、一方の信号入力を検出すると、フォトカプラを介して他方の信号入力を制御する回路へ伝え、トランジスタの制御により信号入力を防止するというものである。
【０００７】
【特許文献１】実開平06-088151（第４頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図３に示した従来のラッチ型リレーでは、操作を誤ってリレーに正規の制御信号と同時に排他制御信号を印加した場合、リレーの経路切替えができず中点停止状態となる可能性がある。この結果、リレーへの入力信号が出力されないことがある。
【０００９】
また、排他制御信号をオフ後も正規の制御信号を印加しないと元の正常状態に復帰せず、最悪の場合、正規の制御信号を印加しても正常状態に復帰しない場合もある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、高周波信号伝送路切替え等に用いられるラッチ型リレーにおいて、正規の制御信号と排他制御信号を同時に印加した場合に生じる中点停止を簡単な回路で回避することのできるラッチ型リレーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のラッチ型リレーは、それぞれの制御信号（図１の1NOCMD1，CMD2）に応答して２つの入力信号（図１のRF1 IN，CMD2 IN）の１つを出力するように切り替えるリレー(図１の２)に対する２つの制御信号が同時に印加された場合に、いずれの制御信号も受け付けない機能を有することを特徴とする。
【００１２】
詳しくは、本発明のラッチ型リレーは、それぞれの制御信号に応答して２つの入力信号の１つを出力するように切り替えるラッチ型リレーにおいて、制御信号に応答して、入力信号の入力端子を出力端子に接触し、また入力端子が出力端子から開放されるRFコンタクト部（図１の24）を有し、制御信号が同時に印加された場合に、RFコンタクト部が２つの入力信号のいずれについても接触をしないことを防止する中点停止防止回路（図１の１）を設けたことを特徴とする。
【００１３】
更に詳しくは、本発明のラッチ型リレーは、RFコンタクト部（図１の24）はリレー切替え励磁コイル（図１の21,23）による電磁力により接触と開放を行い、中点停止防止回路は、制御信号が１つ印加されると接触と開放のために要する最小動作電圧以上の電圧をリレー切替え励磁コイルに供給するが、制御信号が２つ同時に印加されると最小動作電圧未満の電圧しか供給しないことを特徴とする。
【００１４】
そして、中点停止防止回路（図１の１）では、２つの制御信号と１対１対応に、制御信号の入力ピン（図１の10,11）と、該入力ピンに対応するリレー切替え励磁コイルの間に第１の抵抗（図１の12,15）を介在させ、該第１の抵抗のそれぞれの一端（入力ピン側）は第２の抵抗（図１の13,16）を介し、また他方の第１の抵抗の他端（ラッチ型リレー側）は第３の抵抗（図１の17,14）を介し、それぞれフォトカプラ（図１の19,18）を経てアース電位に接続され、制御信号が１つ印加されるとフォトカプラはオフ、制御信号が２つ同時に印加されるとフォトカプラはオンとなる。
【００１５】
本発明では、１個の制御信号のみが入力された場合はリレー切替え励磁コイルには最小動作電圧以上の電圧が印加され、リレー切替えが正常に動作する。しかし、正規の制御信号と排他制御信号が同時に印加された場合、中点防止回路内に設けたフォトカプラに電流が流れ、リレーへの制御信号電圧が低下しリレー切替え励磁コイルへの印加電圧は最小動作電圧以下となる。これによってリレーの切替えを不作動とし、中点停止を回避する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、正規の制御信号と同時に排他制御信号を誤って印加しても、リレーが動作しない構成としたため、リレーの中点停止をなくし、入力信号を必ず出力することを可能にするという効果を得ることができる。また、リレーの故障を防ぎ信頼性を高くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［構成の説明］
本発明のラッチ型リレーは人工衛星の送受信アンテナ切替え部等に使用される。そこで、先ず、本発明の実施の形態の前に人工衛星の通信システムについて簡単に説明する。
【００１８】
図２は人工衛星の通信システムの構成の一例を示すブロック図である。人工衛星通信システムはテレメトリ信号により搭載機器の動作状態，姿勢情報および各部の温度情報を地上へ伝送する。また、搭載機器のON/OFF，姿勢制御などの制御は地上から人工衛星通信システムへ送信するコマンド信号により行われる。
【００１９】
コマンド信号は、送受信アンテナ37または送受信アンテナ38を介し、それぞれダイプレクサ35またはダイプレクサ36を経由して、受信機33または受信機34に入力される。送信機32から送信されるテレメトリ信号は、ラッチ型リレー31で送受信アンテナ37または送受信アンテナ38を選択し地上へ送信される。ダイプレクサ35，ダイプレクサ36は送受信の信号を分離する機器である。
【００２０】
このようにラッチ型リレー31は、通常、ダイプレクサ35またはダイプレクサ36のいずれかを選択しているが、中点停止故障となった場合、送信機32から送信するテレメトリ信号を、送受信アンテナ37または送受信アンテナ38から地上へ送信できなくなる為、人工衛星は制御不能・復帰不能となる可能性がある。
【００２１】
図１は、本発明のラッチ型リレーの一実施形態としての回路図である。図１を参照すれば分かるように、このラッチ型リレーは図３に示した従来のラッチ型リレー２に対して、中点停止防止回路１を付加した構成となっている。従って、ラッチ型リレー２自体についての説明は重複を回避するため割愛する。
【００２２】
中点停止防止回路１は、制御信号入力ピン10，制御信号入力ピン11とラッチ型リレー２の間に、抵抗12，抵抗15を介在させている。抵抗12の一端（制御信号入力ピン10側）は抵抗13を介し、抵抗15の他端（ラッチ型リレー２側）は抵抗17を介し、それぞれフォトカプラ19を経てアース電位に接続されている。同様に、抵抗15の一端（制御信号入力ピン11側）は抵抗16を介し、抵抗12の他端（ラッチ型リレー２側）は抵抗14を介し、それぞれフォトカプラ18を経てアース電位に接続されている。
【００２３】
本リレー中点停止防止回路は、上記のように、アナログ部品を使用したので部品点数が少ない簡単な構成となっている。なお、本ラッチ型リレーの制御信号ノミナル仕様（制御信号公称値）は、パルス信号レベル+26V パルス幅30msである。また、リレー切替え励磁コイル21およびリレー切替え励磁コイル22の抵抗値は200Ωであり、最小駆動電圧は+15Vである。
【００２４】
［動作の説明］
次に、本発明の動作の一例を説明する。制御信号入力ピン10に+26Vのノミナル制御信号CMD1を印加した場合、中点防止回路１に設けた抵抗12により10Vの電圧降下が生じ、ラッチ型リレー２の切替え励磁コイル21には+16Vの制御信号が印加される。ラッチ型リレー２の最小駆動電圧は+15V以上であるから、ラッチ型リレー２は正常に動作し、RF経路Aを選択する。このときフォトカプラ18およびフォトカプラ19に電流は流れず、これら２つのフォトカプラはオフの状態である。
【００２５】
また、制御信号入力ピン11に+26Vのノミナル制御信号CMD2を印加した場合、中点防止回路１に設けた抵抗15により10Vの電圧降下が生じ、ラッチ型リレー２の切替え励磁コイル23には+16Vの制御信号が印加される。ラッチ型リレー２の最小駆動電圧は+15V以上であるから、ラッチ型リレー２は正常に動作しRF経路Bを選択する。このときフォトカプラ18およびフォトカプラ19に電流は流れず、これら２つのフォトカプラはオフの状態である。
【００２６】
さて、制御信号入力ピン10に+26Vのノミナル制御信号CMD1、制御信号入力ピン11に+26Vのノミナル制御信号CMD2が同時に印加された場合の動作を説明する。
【００２７】
制御信号入力ピン10に印加された制御信号CMD1は、制御信号入力ピン11に同時に印加された制御信号CMD2によりフォトカプラ18がオンされるため、フォトカプラ18がオフの場合と比較し4Vの電圧降下が生じる。これによりラッチ型リレー２の切替え励磁コイル21には+12Vの制御信号が印加されることになり、ラッチ型リレー２の最小駆動電圧である+15V以下になるためラッチ型リレー２は動作しない。
【００２８】
制御信号入力ピン11に印加された制御信号CMD2は、制御信号入力ピン10に同時に印加された制御信号CMD1によりフォトカプラ19がオンされるため、フォトカプラ19がオフの場合と比較し4Vの電圧降下が生じる。これによりラッチ型リレー２の切替え励磁コイル23には+12Vの制御信号が印加されることになり、ラッチ型リレー２の最小駆動電圧である+15V以下になるためラッチ型リレー２は動作しない。
【００２９】
よって、制御信号入力ピン10に制御信号CMD1、制御信号入力ピン11に制御信号CMD2が同時に印加された場合、ラッチ型リレー２を不作動とし中点故障を回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、人が直接作業して中点停止状態を解除することが困難なところに設置されるリレーに対して有効である。特に、高い信頼性が要求される人工衛星搭載用の同軸リレー等に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のラッチ型リレーの一実施形態としての回路図
【図２】本発明が適用される人工衛星の通信システムの構成の一例を示すブロック図
【図３】従来のラッチ型リレーの回路図
【図４】ラッチ型リレーにおけるリレー中点停止状態を示す図
【符号の説明】
【００３２】
１      中点停止防止回路
２      ラッチ型リレー
10，11  制御信号入力ピン
12〜17  抵抗
18，19  フォトカプラ
20，22  ダイオード1
21，23  リレー切替え励磁コイル
24      RFコンタクト部
31      ラッチ型リレー
32      送信機
33，34  受信機
35，36  ダイプレクサ
37，38  送受信アンテナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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