(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御装置及び該制御装置により制御される制御対象装置の接続状態を確認する接続確認システムであって、
前記制御対象装置と接続する第１のコネクタと、
複数ビットのシリアルパターンからなるランダムな第１のパターン信号を生成する擬似ランダムパターン生成回路と、
前記第１のパターン信号及び前記制御対象装置から供給される複数ビットのシリアルパターンからなる第２のパターン信号が一致するか否かを確認するパターン確認回路と、
前記パターン確認回路の制御に基づき、保護対象回路及び前記第１のコネクタの間の接続を切り替える切替回路とを備える制御装置と、
前記制御装置と接続する第２のコネクタと、
前記制御装置から供給された前記第１のパターン信号を折り返して前記第２のパターン信号として出力するループ回路とを備える制御対象装置とからなり、
前記パターン確認回路は、
前記第１のパターン信号及び前記第２のパターン信号をビット毎に比較するパターン比較部と、
前記パターン比較部による比較の結果に基づき、不一致となるビット数をカウントするカウンタと、
前記カウンタの値に対して閾値が設定され、前記カウンタの値が前記閾値未満となる場合に、前記制御装置及び前記制御対象装置が接続されたと判断して前記切替回路をＯＮとするように制御し、前記カウンタの値が前記閾値以上となる場合に、前記切替回路をＯＦＦとするように制御する保護対象回路制御部とを有することを特徴とする接続確認システム。
【請求項２】
前記ループ回路は、配線で構成されることを特徴とする請求項１に記載の接続確認システム。
【請求項３】
外部の制御対象装置との接続状態を確認する制御装置であって、
前記制御対象装置と接続するコネクタと、
複数ビットのシリアルパターンからなるランダムな第１のパターン信号を生成する擬似ランダムパターン生成回路と、
前記第１のパターン信号及び前記制御対象装置から供給される複数ビットのシリアルパターンからなる第２のパターン信号が一致するか否かを確認するパターン確認回路と、
前記パターン確認回路の制御に基づき、保護対象回路及び前記コネクタの間の接続を切り替える切替回路とを備え、
前記パターン確認回路は、
前記第１のパターン信号及び前記第２のパターン信号をビット毎に比較するパターン比較部と、
前記パターン比較部による比較の結果に基づき、不一致となるビット数をカウントするカウンタと、
前記カウンタの値に対して閾値が設定され、前記カウンタの値が前記閾値未満となる場合に、前記制御装置及び前記制御対象装置が接続されたと判断して前記切替回路をＯＮとするように制御し、前記カウンタの値が前記閾値以上となる場合に、前記切替回路をＯＦＦとするように制御する保護対象回路制御部とを有することを特徴とする制御装置。
【請求項４】
制御装置及び該制御装置により制御される制御対象装置の接続状態を確認する接続確認方法であって、
前記制御装置で複数ビットのシリアルパターンからなるランダムな第１のパターン信号を生成し、前記制御対象装置に対して出力するステップと、
前記制御装置から前記制御対象装置に供給された前記第１のパターン信号をループ回路で折り返して複数ビットのシリアルパターンからなる第２のパターン信号として前記制御装置に対して出力するステップと、
前記第１のパターン信号及び前記制御対象装置から供給される第２のパターン信号が一致するか否かを確認するパターン確認ステップとを有し、
前記パターン確認ステップは、
前記第１のパターン信号及び前記第２のパターン信号をビット毎に比較し、
前記比較の結果に基づき、不一致となるビット数をカウンタでカウントし、
前記カウンタの値が該カウンタの値に対して予め設定された閾値未満となる場合に、前記制御装置及び前記制御対象装置が接続されたと判断し、前記カウンタの値が前記閾値以上となる場合に、前記制御装置及び前記制御対象装置が正常に接続されていないと判断することを特徴とする接続確認方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接続確認システム及び制御装置、並びに接続確認方法に関し、特に、汎用コネクタを用いて接続されるシステム、装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の装置を接続する場合には、各々の装置に対してコネクタを設け、コネクタ間をケーブルで接続している。このとき、複数の装置間の接続は、作業者の手によって行われるため、各々の装置が確実に接続されない虞がある。
【０００３】
また、複数の装置を接続する際に使用されるコネクタは、Ｄ−ｓｕｂ等の汎用性の高いコネクタが採用されることが多いため、本来接続すべき装置と異なる装置を誤って接続してしまう虞がある。
【０００４】
そこで、最近では、このような誤接続を防止するために、複数の装置間の接続状態を検出する様々な方法が提案されている。例えば、特許文献１には、互いに接続される装置に対して複数のコネクタが設けられ、コネクタの空きピンを利用した折り返し配線により、すべてのコネクタが数珠繋ぎとなるように配線し、この配線が数珠繋ぎとなるか否かを判定することにより、コネクタの接続状態を検出する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−２７８１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、すべてのコネクタが接続されているか否かを検出することを目的とするものであり、誤接続が発生しないという前提条件の下でコネクタの外れを検出するため、コネクタの誤接続を検出することができないという問題があった。
【０００７】
また、複数の装置に設けられた複数のコネクタが数珠繋ぎとなるか否かに基づき接続状態を検出するため、すべてのコネクタが接続されていれば、誤接続が生じた場合でも正常に接続されていると判断されるという問題があった。そのため、誤接続による過電圧の印加等により、装置に設けられた回路が破壊されてしまう虞がある。
【０００８】
さらに、接続状態の確認のために予め設定された固定値を用いるため、一部のコネクタが接続されていない場合でも、最終的な信号の値が期待する値と一致すれば正常に接続されていると判断されるという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、互いに接続された複数の装置間の接続状態を確実に確認すると共に、保護すべき回路の安全性を保つことが可能な接続確認システム及び制御装置、並びに接続確認方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、制御装置及び該制御装置により制御される制御対象装置の接続状態を確認する接続確認システムであって、前記制御対象装置と接続する第１のコネクタと、複数ビットのシリアルパターンからなるランダムな第１のパターン信号を生成する擬似ランダムパターン生成回路と、前記第１のパターン信号及び前記制御対象装置から供給される複数ビットのシリアルパターンからなる第２のパターン信号が一致するか否かを確認するパターン確認回路と、前記パターン確認回路の制御に基づき、保護対象回路及び前記第１のコネクタの間の接続を切り替える切替回路とを備える制御装置と、前記制御装置と接続する第２のコネクタと、前記制御装置から供給された前記第１のパターン信号を折り返して前記第２のパターン信号として出力するループ回路とを備える制御対象装置とからなり、前記パターン確認回路は、前記第１のパターン信号及び前記第２のパターン信号をビット毎に比較するパターン比較部と、前記パターン比較部による比較の結果に基づき、不一致となるビット数をカウントするカウンタと、前記カウンタの値に対して閾値が設定され、前記カウンタの値が前記閾値未満となる場合に、前記制御装置及び前記制御対象装置が接続されたと判断して前記切替回路をＯＮとするように制御し、前記カウンタの値が前記閾値以上となる場合に、前記切替回路をＯＦＦとするように制御する保護対象回路制御部とを有することを特徴とする。
【００１１】
そして、本発明によれば、制御装置で生成された第１のパターン信号と、第１のパターン信号を制御対象装置で折り返して得られる第２のパターン信号とを比較することにより制御装置及び制御対象装置の接続を確認するため、装置の間の接続状態を確実に確認することができる。そして、正常に接続されていると判断された場合にのみ、制御装置の制御対象回路と制御対象装置の負荷とを接続するため、回路の安全性を保持することができる。
【００１３】
また、カウンタの値が予め設定された閾値以上となる場合に、切替回路をＯＦＦとするように制御し、カウンタの値が閾値未満となる場合に、切替回路をＯＮとするように制御することにより、ノイズの影響等によってシリアルパターンの一部の値が瞬間的に変動した場合等による検出誤差を軽減することができる。
【００１４】
上記接続確認システムにおいて、前記ループ回路は、配線で構成することができる。これにより、ループ回路に対して接続確認のための電源回路を設ける必要がなく、製造コストの増大を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明は、外部の制御対象装置との接続状態を確認する制御装置であって、前記制御対象装置と接続するコネクタと、複数ビットのシリアルパターンからなるランダムな第１のパターン信号を生成する擬似ランダムパターン生成回路と、前記第１のパターン信号及び前記制御対象装置から供給される複数ビットのシリアルパターンからなる第２のパターン信号が一致するか否かを確認するパターン確認回路と、前記パターン確認回路の制御に基づき、保護対象回路及び前記コネクタの間の接続を切り替える切替回路とを備え、前記パターン確認回路は、前記第１のパターン信号及び前記第２のパターン信号をビット毎に比較するパターン比較部と、前記パターン比較部による比較の結果に基づき、不一致となるビット数をカウントするカウンタと、前記カウンタの値に対して閾値が設定され、前記カウンタの値が前記閾値未満となる場合に、前記制御装置及び前記制御対象装置が接続されたと判断して前記切替回路をＯＮとするように制御し、前記カウンタの値が前記閾値以上となる場合に、前記切替回路をＯＦＦとするように制御する保護対象回路制御部とを有することを特徴とする。本発明は、前記発明と同様に、装置の間の接続状態を確実に確認することができると共に、回路の安全性を保持することができ、さらに、検出誤差を軽減することができる。
【００１６】
また、本発明は、制御装置及び該制御装置により制御される制御対象装置の接続状態を確認する接続確認方法であって、前記制御装置で複数ビットのシリアルパターンからなるランダムな第１のパターン信号を生成し、前記制御対象装置に対して出力するステップと、前記制御装置から前記制御対象装置に供給された前記第１のパターン信号をループ回路で折り返して複数ビットのシリアルパターンからなる第２のパターン信号として前記制御装置に対して出力するステップと、前記第１のパターン信号及び前記制御対象装置から供給される第２のパターン信号が一致するか否かを確認するパターン確認ステップとを有し、前記パターン確認ステップは、前記第１のパターン信号及び前記第２のパターン信号をビット毎に比較し、前記比較の結果に基づき、不一致となるビット数をカウンタでカウントし、前記カウンタの値が該カウンタの値に対して予め設定された閾値未満となる場合に、前記制御装置及び前記制御対象装置が接続されたと判断し、前記カウンタの値が前記閾値以上となる場合に、前記制御装置及び前記制御対象装置が正常に接続されていないと判断することを特徴とする。本発明は、前記発明と同様に、装置の間の接続状態を確実に確認することができると共に、回路の安全性を保持することができ、さらに、検出誤差を軽減することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、互いに接続された複数の装置間の接続状態を確実に確認すると共に、保護すべき回路の安全性を保つことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る接続確認システムの一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】パターン確認回路の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る接続確認システムにおける接続状態の確認処理の流れについて説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。従来の制御装置と、この制御装置によって動作が制御される制御対象装置とが汎用性の高いコネクタで接続された接続確認システムにおいては、制御装置に対して所望の制御対象装置以外の制御対象装置が接続される場合が考えられる。この場合、制御装置は、制御対象装置との接続状態が正常であるか否かを判定することなく動作を開始するため、予期しない過電圧等によって制御装置及び／又は制御対象装置が破損してしまう虞があった。
【００２０】
そこで、本発明に係る接続確認システムでは、制御装置から出力する所定のパターン信号に基づき制御装置及び制御対象装置の間の接続状態を判定し、判定結果に応じて両装置間の接続を制御するようにした。尚、以下の説明においては、所望の制御対象となる制御対象装置と、異なる制御対象装置とにおけるコネクタのピン配置が異なるものとして説明する。
【００２１】
図１は、本発明にかかる接続確認システムの一実施の形態を示し、この接続確認システム１は、制御装置１０及び制御対象装置２０で構成され、制御対象装置２０は、制御装置１０によって各種の動作が制御される。制御装置１０は、制御対象装置２０に対して供給する所定のパターン信号に基づき、制御装置１０及び制御対象装置２０を接続するコネクタが正常に接続されているか否かを判定する。
【００２２】
制御装置１０は、コネクタ１１、集積回路１２、保護対象回路１５、切替回路１６、保護回路１７Ａ及び１７Ｂを備える。コネクタ１１は、Ｄ−ｓｕｂ等の汎用性の高いコネクタであり、ケーブル２を介して制御対象装置２０に設けられたコネクタ２１に接続される。
【００２３】
集積回路１２は、擬似ランダムパターン生成回路１３及びパターン確認回路１４を備え、制御装置１０及び制御対象装置２０を接続するコネクタ１１及び集積回路１２が正常に接続されているか否かを判定する。
【００２４】
擬似ランダムパターン生成回路１３は、制御装置１０及び制御対象装置２０の間の接続状態の確認動作を行うための回路であり、制御装置１０に設けられた図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）等の制御部から供給されるリセット信号及びＯＮ信号に基づき、制御装置１０及び制御対象装置２０の間の接続状態の確認動作を開始する。具体的には、例えば、リセット信号によってリセットが解除され、ＯＮ信号が供給された際に、予め決定されたランダムなパターン信号（シリアルパターン）を生成して出力する。尚、シリアルパターンの生成には、制御部から供給される数ｋＨｚ程度の低速なクロックＡが用いられる。
【００２５】
擬似ランダムパターン生成回路１３によるランダムパターンの生成方法としては、例えば、ＰＮ６を用いることができ、生成されるランダムパターンは、数１０ビット程度のシリアルパターンで構成される。例えば、ランダムパターンの生成方法としてＰＮ６を用いた場合、生成されるランダムパターンは、６４ビットのシリアルパターンで構成される。
【００２６】
パターン確認回路１４は、擬似ランダムパターン生成回路１３で生成されたシリアルパターンと、制御対象装置２０から供給されたシリアルパターンとをビット毎に比較し、２つのシリアルパターンの一致／不一致に基づき、制御装置１０及び制御対象装置２０が正常に接続されているか否かを判定する。そして、パターン確認回路１４は、接続状態の判定結果に基づき、後述する切替回路１６を制御するための切替制御信号を出力する。
【００２７】
パターン確認回路１４は、図２に示すように、入力パターン比較部３１、エラーカウンタ３２及び保護対象回路制御部３３を備える。入力パターン比較部３１は、擬似ランダムパターン生成回路１３から出力されたシリアルパターンと、制御対象装置２０から供給されたシリアルパターンとをビット毎に比較し、比較結果をエラーカウンタ３２に供給する。
【００２８】
エラーカウンタ３２は、入力パターン比較部３１から供給された比較結果に基づき、値が一致しない数（エラー数）をカウントする。エラーカウンタ３２には、エラー数に対して予め閾値が設定され、エラー数が閾値以上となる場合には、制御装置１０及び制御対象装置２０の接続状態が異常（シリアルパターンが不一致）であると判定する。また、エラー数が閾値未満となる場合には、接続状態が正常（シリアルパターンが一致）であると判定する。これにより、例えば、ノイズの影響等によってシリアルパターンの一部の値が瞬間的に変動した場合でも、シリアルパターンが一致すると判定することができる。
【００２９】
尚、エラーカウンタ３２においては、クロックＡの数百倍程度の周波数を有するクロックＢを用いてサンプリングを行う。クロックＢは、図示しない制御部から供給される。これにより、ケーブル２を延長した際に生じるデータ遅延の影響を防ぐことができる。
【００３０】
保護対象回路制御部３３は、エラーカウンタ３２による接続状態の結果に基づき、シリアルパターンが不一致であると判定した場合に切替回路１６をＯＦＦとし、シリアルパターンが一致したと判定した場合に切替回路１６をＯＮとする切替制御信号を出力する。
【００３１】
説明は図１に戻り、保護対象回路１５は、制御対象装置２０の動作を制御するための各種回路であり、制御信号をコネクタ１１を介して制御対象装置２０に対して供給する。
【００３２】
切替回路１６は、保護対象回路１５及びコネクタ１１の間に設けられ、パターン確認回路１４から供給される切替制御信号に基づき、保護対象回路１５及びコネクタ１１の間の接続のＯＮ／ＯＦＦを制御する。保護対象回路１５及びコネクタ１１の間の接続は、通常、切替回路１６によってＯＦＦとされる。
【００３３】
保護回路１７Ａ及び１７Ｂは、集積回路１２及びコネクタ１１の間に設けられ、過電圧等による集積回路１２及び制御対象装置２０の破損を防止する。
【００３４】
制御対象装置２０は、コネクタ２１、ループ回路２２及び負荷２３を備える。コネクタ２１は、制御装置１０のコネクタ１１と同様に、Ｄ−ｓｕｂ等の汎用性の高いコネクタであり、ケーブル２を介して制御装置１０のコネクタ１１に接続される。
【００３５】
ループ回路２２は、例えば配線で構成され、コネクタ２１を介して制御装置１０から供給されたシリアルパターンを折り返してそのままコネクタ２１に対して出力する。負荷２３は、制御装置１０の制御によって動作する回路等で構成される。
【００３６】
次に、上記構成を有する接続確認システム１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。
【００３７】
まず、集積回路１２に対して供給されるリセット信号によりリセットが解除され、ＯＮ信号が供給されると、接続状態の確認処理が開始され、擬似ランダムパターン生成回路１３において数十ビットのランダムなシリアルパターンが生成される（ステップＳ１）。そして、生成されたシリアルパターンがコネクタ１１を介して制御対象装置２０に対して出力される（ステップＳ２）。
【００３８】
制御装置１０から出力されたシリアルパターンは、コネクタ２１を介して制御対象装置２０に供給される。制御対象装置２０で受信したシリアルパターンは、ループ回路２２に供給され、そのままの状態で折り返し、コネクタ２１を介して制御装置１０に対して出力される。
【００３９】
次に、制御対象装置２０から出力されたシリアルパターンは、コネクタ１１を介してパターン確認回路１４で受信され（ステップＳ３）、パターン確認回路１４の入力パターン比較部３１により、擬似ランダムパターン生成回路１３から出力されたシリアルパターンと、制御対象装置２０から受信したシリアルパターンとがビット毎に比較される。そして、エラーカウンタ３２によりエラー数がカウントされ、エラー数とエラー数に対して予め設定された閾値とに基づき、２つのシリアルパターンが一致するか否かが判定される（ステップＳ４）。
【００４０】
エラー数が閾値未満である場合には、２つのシリアルパターンが一致したと判断され（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、切替回路１６をＯＮとする切替制御信号が出力され、切替回路１６がＯＮとされる（ステップＳ５）。これにより、保護対象回路１５及びコネクタ１１の間が接続される。
【００４１】
一方、エラー数が閾値異常である場合には、２つのシリアルパターンが不一致であると判断され（ステップＳ４：Ｎｏ）、切替回路１６をＯＦＦとする切替制御信号が出力され、切替回路１６がＯＦＦとされる（ステップＳ６）。これにより、保護対象回路１５及びコネクタ１１の間の接続が遮断される。
【００４２】
尚、作業者の誤接続等により、制御装置１０に対して所望の制御対象装置２０と異なる制御対象装置が接続された場合には、制御対象装置のコネクタにおけるピン配置が異なるため、制御装置１０から出力されたシリアルパターンが正常に戻ってこない。従って、ステップＳ４における接続の判定が不一致となり、保護対象回路１５及びコネクタ１１の間の接続が遮断されるため、保護対象回路１５や負荷２３に対する過電圧の印加等を防ぐことができ、回路の破損を防止することができる。また、制御装置１０に対して誤接続した場合でも、所望の制御対象装置２０を制御装置１０に対して接続し直すことにより、正常な動作を行うことができる。
【００４３】
以上のように、本実施の形態によれば、制御装置から制御対象装置に対して出力されるシリアルパターンに基づき、制御装置及び制御対象装置の間の接続状態を確認するため、装置の間の接続状態を確実に確認することができる。そして、正常に接続されていると判断された場合にのみ、制御装置の制御対象回路と制御対象装置の負荷とを接続するため、回路の安全性を保持することができる。
【００４４】
また、制御装置に対して所望の制御対象装置以外の制御対象装置が接続された場合には、ピン配置が異なるため、制御装置から出力されたシリアルパターンが制御装置に戻らないため、誤接続による回路の破損を防止することができる。
【００４５】
さらに、本実施の形態では、制御装置及び制御対象装置の接続確認処理を、独立して設けられた集積回路で行うため、制御装置に設けられたＣＰＵ等の制御部の負荷状況に依存することなく、独立かつ継続的に監視することができる。
【００４６】
さらにまた、制御装置及び制御対象装置の接続状態をランダムなパターンを用いて確認するため、パターンを意図的に一致させることが困難であり、セキュリティを向上させることができる。
【００４７】
さらにまた、制御対象装置に設けられたループ回路を配線等で構成するため、接続確認のための電源回路が不要となり、製造コストの増大を抑制することができる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上述した本発明の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、上述の例では、ランダムパターンの生成方法としてＰＮ６を用いた場合について説明したが、これに限られず、ＰＮ７等の既知のパターン生成方法を用いてもよい。また、予め決定された任意の固定長のパターンをシリアルパターンとして用いてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１  接続確認システム
２  ケーブル
１０  制御装置
１１  コネクタ
１２  集積回路
１３  擬似ランダムパターン生成回路
１４  パターン確認回路
１５  保護対象回路
１６  切替回路
１７（１７Ａ、１７Ｂ）  保護回路
２０  制御対象装置
２１  コネクタ
２２  ループ回路
２３  負荷
３１  入力パターン比較部
３２  エラーカウンタ
３３  保護対象回路制御部
【図１】
0005517220.tif 000002
【図２】
0005517220.tif 000003
【図３】
0005517220.tif 000004