(57)【要約】【課題】入力回路１１を有する制御装置１とその周辺装置と前記制御装置と前記周辺装置を接続するコネクタ付ケーブル２を備えた制御装置システムにおいて、前記周辺装置への入力電流を可変させることができ、前記制御装置の発熱を最小限に抑えること、また、汎用性を高めること、また、小形化を図ることができる制御装置システムを提供する。【解決手段】前記制御装置１と前記コネクタ付ケーブル２との間に、外部スイッチＳＷ１１、ＳＷ２１等の様々な周辺装置を用いる場合、入力電流を可変させるように抵抗Ｒ１０，Ｒ１００の電子部品を配置できるようにし、また、入力回路１１内の個々の入力回路を並列接続するために電子部品を配置できるようにした、簡単に着脱可能な電流ブーストモジュール１０を備える。【選択図】図１
2006302102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力回路を有する制御装置とその周辺装置と前記制御装置と前記周辺装置を接続するコネクタ付ケーブルを備えた制御装置システムにおいて、
前記制御装置と前記コネクタ付ケーブルとの間に電流ブーストモジュールを備え、
前記周辺装置への入力電流を可変させる電子部品を有した前記電流ブーストモジュールが、着脱可能な前記制御装置と前記コネクタ付ケーブルとをカスケード接続するカスケード構造を有することを特徴とする制御装置システム。
【請求項２】
前記電流ブーストモジュールが、内部の電子部品を実装あるいは未実装することで、前記周辺装置への入力電流を可変することを特徴とする請求項１記載の制御装置システム。
【請求項３】
前記電流ブーストモジュールが、前記入力回路内の個別の入力回路を並列接続にし、前記周辺装置への入力電流を増大させることを特徴とする請求項２記載の制御装置システム。
【請求項４】
前記電流ブーストモジュールが、予め設定した時間の間、前記周辺装置への入力電流を増大させることを特徴とする請求項２記載の制御装置システム。
【請求項５】
前記制御装置システムが、前記コネクタ付ケーブルに対し、前記電流ブーストモジュールを単数または複数個カスケード接続して、前記周辺装置への入力電流を増大させることを特徴とする請求項１記載の制御装置システム。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力回路を有する制御装置とその周辺装置とのインターフェイスにおいて、周辺装置への入力電流を可変させる制御装置システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
周辺装置と接続される制御装置は、一般的に、相互のインターフェースとしての入力回路あるいは出力回路を備えている。
従来の第１の入力回路は、外部電源から抵抗でプルアップされた電位を外部スイッチ等で接地し、電位を落としこのレベルを読み込んでいる。図４は、従来の入力回路の構成概略図であり、入力回路の一部の構成を示している。図において、１１は入力回路、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ１１，Ｒ２１，Ｒ３１は抵抗、Ｃ１，Ｃ２はコンデンサ、ＩＣ１，ＩＣ２はロジックＩＣ、ＳＷ１，ＳＷ１１は外部スイッチ、ＰＳ１は外部電源である。
【０００３】
外部ＳＷ１，ＳＷ１１が開成状態の場合、プルアップ抵抗Ｒ１，Ｒ１１により、入力抵抗Ｒ２，Ｒ２１とプルアップ抵抗Ｒ１，Ｒ１１との交点電位は外部電源電位にクランプされる。また、外部ＳＷ１，ＳＷ１１が閉成状態の場合、入力抵抗Ｒ２，Ｒ２１とプルアップ抵抗Ｒ１，Ｒ１１との交点電位は０Ｖ電位に落ちる。ロジックＩＣ１，ＩＣ２はこのような電位の変化をレベルとして読み込み、ａ，ｂに続く内部回路へレベルを出力する。また、Ａ，Ｂは外部電源ＰＳ１の電源ラインの継続を示しており、図示しない他の入力回路や内部回路への共通電源ラインである。また、ｃは外部での０Ｖラインの継続を示しており、図示しない他の外部スイッチや周辺機器への共通０Ｖラインである。
【０００４】
従来の第２の入力回路は、接点を有する外部スイッチ等を設ける場合、接点の入力電流を接点の酸化皮膜を破壊するに必要な電流値からデジタル入力回路の機能を果す上で必要な電流値へと制御している。（例えば、特許文献１参照）
また、従来の第３の入力回路は、接点を有する外部スイッチ等を設ける場合、装置の大型化や発生損失の増大を最小限にしつつ、機械式接点の接触状態を良好に保つようにしている。（例えば、特許文献２参照）
【０００５】
従来の第２と第３の入力回路は、接点を有する外部スイッチ等を設ける場合、接点表面に付着した絶縁物質の酸化皮膜を破壊し、接触状態を良好にする必要な電流をどのようにして流すかを課題としている。従来の第２の入力回路では、接点開成時に一定時間の間だけ入力電流が流れる経路と一定時間後入力電流が流れる経路とを有し、切替えリレーによって切替えることにより、課題解決を実現している。
また、従来の第３の入力回路では、抵抗とコンデンサを新たに追加し、接点開成時の短時間の間だけコンデンサへ大きな充電電流を流すことにより、課題解決を実現している。
【特許文献１】特開２００２−３６６２７４号公報（第４頁、図１）
【特許文献２】特開２００１−１５６６１４号公報（第３，４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の第１と第２と第３の入力回路では、外部スイッチを用いた場合を実施例に掲げている。しかし、入力回路を用いる用途は様々であり、同じ装置内の入力回路毎に外部スイッチや他のスイッチを用いる場合があり、スイッチの種類によっては必要な入力電流が異なる。例えば、２線式のリミットスイッチは、通常の外部スイッチの接点電流より多くの電流を流す必要があり、この場合、図４におけるプルアップ抵抗Ｒ１，Ｒ１１の定数値を小さくする必要がある。また、その他のスイッチの種類によっては、プルアップ抵抗Ｒ１，Ｒ１１の定数値が合わず、ワット数を大きくせざるを得ない場合もある。
【０００７】
この外部スイッチの種類による電流増大は、入力点数が数点の入力回路では問題視されないが、入力点数が多くなるにしたがって、抵抗の発熱総計は数ワットとなり、発熱による入力回路を含む制御装置の誤動作や部品破損等を招く問題点がある。また、外部スイッチの種類により、入力回路の抵抗定数値を変更する必要があり、入力回路を含む制御装置の汎用性が低くなるという問題点もある。また、抵抗の定数値変更に留まらずワット数変更をすることに至っては、入力回路を含む制御装置の小形化を図ることができないという問題点もある。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、外部スイッチ等の周辺装置と制御装置の入力回路との間に、簡単に着脱可能な電流ブーストモジュールを備え、電流ブーストモジュール内には外部スイッチ等の様々な周辺装置を用いる場合、入力電流を可変させるように抵抗等の電子部品を配置できるようにし、また、入力回路内の個々の入力回路を並列接続するために電子部品を配置できるようにし、制御装置の発熱を最小限に抑えること、また、汎用性を高めること、また、小形化を図ることができる制御装置システム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】
【０００８】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したのである。
請求項１に記載の発明は、入力回路を有する制御装置とその周辺装置と前記制御装置と前記周辺装置を接続するコネクタ付ケーブルを備えた制御装置システムにおいて、前記制御装置と前記コネクタ付ケーブルとの間に電流ブーストモジュールを備え、前記周辺装置への入力電流を可変させる電子部品を有した前記電流ブーストモジュールが、着脱可能な前記制御装置と前記コネクタ付ケーブルとをカスケード接続するカスケード構造を有するものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明における前記電流ブーストモジュールが、内部の電子部品を実装あるいは未実装することで、前記周辺装置への入力電流を可変するものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明における前記電流ブーストモジュールが、前記入力回路内の個別の入力回路を並列接続にし、前記周辺装置への入力電流を増大させるものである。
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明における前記電流ブーストモジュールが、予め設定した時間の間、前記周辺装置への入力電流を増大させるものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明における前記制御装置システムが、前記コネクタ付ケーブルに対し、前記電流ブーストモジュールを単数または複数個カスケード接続して、前記周辺装置への入力電流を増大させるものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載の発明によると、様々な周辺装置に対応することが容易にでき、制御装置の発熱を最小限に抑え、発熱による入力回路を含む制御装置の誤動作や部品破損等を抑制することができ、また、制御装置の小形化を図ることができる。
また、請求項２に記載の発明によると、周辺装置に応じた必要な電流を供給することができ、また、制御装置内の入力回路の電子部品定数を変更する必要がないので、制御装置の汎用性を高めることができ、また、必要な入力回路部分だけを定数変更すれば良いので、全入力回路を同様に変更する必要がなく、また、同種の用途では、電流ブーストモジュール自体の汎用性も高めることができ、制御システムの低コスト化も図ることができる。
また、請求項３に記載の発明によると、周辺装置に応じた必要な電流を抵抗定数値を計算することなく、簡単に供給することができる。
また、請求項４に記載の発明によると、接点を有する外部スイッチ等を設ける場合、接点表面に付着した絶縁物質の酸化皮膜を破壊し、接触状態を良好にする必要な電流を流す設定を簡単にできる。
また、請求項５に記載の発明によると、複数個のカスケード接続の場合、電流ブーストモジュール内の抵抗定数値を変更せずに、周辺装置への入力電流を任意に作り出すことができ、変更作業の手間が省け、更に、様々な周辺装置への対応をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１（ａ）は、本発明の第１実施例の電流ブーストモジュールの構成と入力回路の構成概略図であり、その一部の構成を示している。図において、１０は電流ブーストモジュール、Ｒ１０，Ｒ１００は抵抗、ＳＷ２１は外部スイッチＳＷ１１とは異なる種類のスイッチであり、例えば、２線式のリミットスイッチである。なお、図４と同符号の構成要素は、動作や作用が同じなため、その詳細説明を省略する。
本発明が従来の第１と第２（特許文献１）と第３（特許文献１）の入力回路と異なる部分は、入力電流を可変させるように抵抗等の電子部品を配置できるようにし、また、入力回路内の個々の入力回路を並列接続するために電子部品を配置できるようにした電流ブーストモジュール１０を備えた部分である。
【００１２】
図において、例えば、外部電源ＰＳ１の電圧を２４Ｖ、プルアップ抵抗Ｒ１，Ｒ１１の定数値を４．７ｋΩとすると、接点電流が５ｍＡ必要な外部スイッチＳＷ１１を閉成した状態では、５．１ｍＡの接点電流が流れる。ここで、例えば、接点電流が８ｍＡ必要なリミットスイッチＳＷ２１を用いる場合、プルアップ抵抗Ｒ１と並列接続となる電流ブーストモジュール１０内の抵抗Ｒ１０を実装し定数値を６．８ｋΩとすると、３．５ｍＡの接点電流を増大することができ、必要な接点電流を確保することができる。
また、外部スイッチＳＷ１１が接続される入力回路では、プルアップ抵抗Ｒ１１と並列接続となる電流ブーストモジュール１０内の抵抗Ｒ１００を未実装とすることで、接点電流を可変する際に備えることができる。なお、図中の斜線は未実装を意味している。
【００１３】
図１（ｂ）は、本発明の電流ブーストモジュール適用例を示している。１は入力回路１１を備える制御装置、１２は入力コネクタ、２は入力ケーブル側コネクタである。
本発明の電流ブーストモジュール１０は、その形状がドングル（ｄｏｎｇｌｅ）と構造上同一である。ドングルとは、ソフトウェアの不正コピーを防止する為のハードキーの一種であり、プリンターポートに接続する物が多い。また、ドングルは、更に、プリンターケーブルをカスケードに接続する事が出来る。即ち、パソコンとプリンターケーブルの間に挟み込んだ状態で、パソコンとプリンタの接続を維持できる。
【００１４】
図において、制御装置１の上側の入力回路１１ａに接続される入力コネクタ１２ａと入力ケーブル側コネクタ２との間に、電流ブーストモジュール１０を装着し、一方、制御装置１の下側の入力回路１１ｂに接続される入力コネクタ１２ｂと入力ケーブル側コネクタ２との間に、電流ブーストモジュール１０を装着しない場合の適用例である。即ち、電流ブーストモジュール１０を必要とする場合は装着し、必要としない場合は装着しないという入力回路を含む制御装置１の汎用性を維持しながら、様々な周辺装置に対応することが容易にできる。
【００１５】
また、実施例１では１個の電流ブーストモジュール１０を用いて説明したが、電流ブーストモジュール１０複数個をカスケード接続し用いることもできる。例えば、接点電流が１０ｍＡ必要な他の周辺装置（図示しない）を用いる場合、プルアップ抵抗Ｒ１と並列接続となる２つの電流ブーストモジュール１０内の抵抗Ｒ１０を実装し定数値を６．８ｋΩとすると、７ｍＡの接点電流を増大することができ、必要な接点電流を確保することができる。この場合、電流ブーストモジュール内の抵抗定数値を変更せずに、周辺装置への入力電流を任意に作り出すことができ、変更作業の手間が省け、更に、様々な周辺装置への対応をすることができるという効果も奏する。
【実施例２】
【００１６】
図２は、本発明の第２実施例の電流ブーストモジュールの構成と入力回路の構成概略図であり、その一部の構成を示している。なお、図１（ａ）と同符号の構成要素は、動作や作用が同じなため、その詳細説明を省略する。
【００１７】
図１（ａ）と異なる点は、入力回路１１内の一方の入力回路の入力ラインと他方の入力回路の入力ラインとを抵抗Ｒ０を介して接続する点である。例えば、接点電流が８ｍＡ必要なリミットスイッチＳＷ２１を用いる場合、電流ブーストモジュール内の抵抗Ｒ０を実装し定数値を０Ω、即ち短絡し、また、図１（ａ）と同様に、外部電源ＰＳ１の電圧を２４Ｖ、プルアップ抵抗Ｒ１，Ｒ１１の定数値を４．７ｋΩすると、図示した２つの入力回路は並列接続状態となり、単一時の倍である１０．２ｍＡの接点電流が流れ、必要な接点電流を確保することができる。
また、入力回路の積分時定数のズレなどを考慮し、一方の入力信号だけを使う必要がある。なお、抵抗Ｒ１０，Ｒ１００は未実装であり、図１（ａ）の場合に備えることができる。
【実施例３】
【００１８】
図３は、本発明の第３実施例の電流ブーストモジュールの構成と入力回路の構成概略図であり、その一部の構成を示している。なお、図２と同符号の構成要素は、動作や作用が同じなため、その詳細説明を省略する。
【００１９】
図２と異なる点は、外部スイッチとしてリミットスイッチＳＷ２１，ＳＷ２２の２個を用いる場合、電流ブーストモジュール１０内の抵抗の実装方法が異なる点である。例えば、接点電流が８ｍＡ必要なリミットスイッチＳＷ２１、ＳＷ２２を用いる場合、電流ブーストモジュール内の抵抗Ｒ１０，Ｒ１００を実装し定数値を６．８ｋΩ、また、図１（ａ）と同様に、外部電源ＰＳ１の電圧を２４Ｖ、プルアップ抵抗Ｒ１，Ｒ１１の定数値を４．７ｋΩすると、各３．５ｍＡの接点電流を増大することができ、必要な接点電流を確保することができる。なお、抵抗Ｒ０は未実装であり、図２の場合に備えることができる。
【００２０】
実施例１，２，３以外において、従来の第３の入力回路のように、接点を有する外部スイッチ等を設ける場合、接点表面に付着した絶縁物質の酸化皮膜を破壊し、接触状態を良好にする必要な電流を流すために、電流ブーストモジュール１０内に抵抗とコンデンサを新たに追加し、接点開成時の短時間の間だけコンデンサへ大きな充電電流を流すようにすることもできる。
また、電流ブーストモジュール１０内の電子部品による構成を制御装置１の入力回路１１に備えても、周辺装置への入力電流を可変できることは言うまでもない。
また、本発明の制御装置システム内の制御装置は例えば電動機制御装置、周辺装置は例えばスイッチや表示灯、コネクタ付ケーブルは例えば片側あるいは両側コネクタ付ケーブルという公知技術のものを使用するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】（ａ）本発明の第１実施例の電流ブーストモジュールの構成と入力回路の構成概略図、（ｂ）本発明の電流ブーストモジュール適用例
【図２】本発明の第２実施例の電流ブーストモジュールの構成と入力回路の構成概略図
【図３】本発明の第３実施例の電流ブーストモジュールの構成と入力回路の構成概略図
【図４】従来の入力回路の構成概略図
【符号の説明】
【００２２】
１  制御装置
１０  電流ブーストモジュール
１１、１１ａ，１１ｂ  入力回路
Ｒ１０、Ｒ１００，Ｒ０  抵抗
ＳＷ１、ＳＷ１１  スイッチ
ＳＷ２１、ＳＷ２２  リミットスイッチ
ＰＳ１  外部電源
【図１】
2006302102.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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