(57)【要約】【課題】誤接続に起因する内部回路の損傷をより確実に防止すること。【解決手段】電子機器の内部回路に接続される誤接続防止装置であって、外部装置が接続されるべき１ないし複数の第１のインターフェースと、外部電源が接続されるべき第２のインターフェースと、第１のインターフェースに接続され、かつ第１のインターフェースに外部電源が接続された時に、誤接続を示す信号を出力する誤接続検出防止部と、第１のインターフェースと内部回路を結ぶ経路に設けられ、第２のインターフェースに外部電源が接続されていない時には開状態であって、第２のインターフェースに外部電源が接続された場合に、開状態から閉状態に切り替え、誤接続を示す信号を受けている時には第２のインターフェースに前記外部電源が接続されたとしても開状態を維持する、開閉部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の内部回路に接続される誤接続防止装置であって、
外部装置が接続されるべき１ないし複数の第１のインターフェースと、
外部電源が接続されるべき第２のインターフェースと、
前記第１のインターフェースに接続され、かつ前記第１のインターフェースに外部電源が接続された時に、誤接続を示す信号を出力する誤接続検出防止部と、
前記第１のインターフェースと前記内部回路を結ぶ経路に設けられ、前記第２のインターフェースに外部電源が接続されていない時には開状態であって、前記第２のインターフェースに外部電源が接続された場合に、開状態から閉状態に切り替え、前記誤接続を示す信号を受けている時には前記第２のインターフェースに前記外部電源が接続されたとしても開状態を維持する、開閉部と、を備える、
誤接続防止装置。
【請求項２】
前記誤接続検出防止部は、前記第１のインターフェースに誤接続された外部電源から得られる電力で開状態を維持させる回路要素を動作させる、請求項１に記載の誤接続防止装置。
【請求項３】
前記第２のインターフェースに接続され、かつ前記第２のインターフェースに外部電源が接続された場合に、前記開閉部の状態を開状態から閉状態に切り替え、前記誤接続を示す信号を受けた時には前記第２のインターフェースに前記外部電源が接続されていても前記開閉部の状態を開状態に維持する制御部をさらに備える、請求項１または２に記載の誤接続防止装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１のインターフェースに印加されている出力電圧値と前記第２のインターフェースに接続された外部電源の出力電圧値をそれぞれ判定し、前記第１のインターフェースに印加されている出力電圧値が所定値の範囲外である場合には前記第２のインターフェースに接続された外部電源の出力電圧値が所定の値の範囲内であったとしても前記開閉部の開状態を維持する、請求項３に記載の誤接続防止装置。
【請求項５】
前記誤接続検出防止部は、前記第１のインターフェースの系統及び前記第２のインターフェースの系統相互をアイソレーションする保護回路を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の誤接続防止装置。
【請求項６】
電子機器の内部回路に対する誤接続防止方法であって、
外部装置が接続されるべき１ないし複数の第１のインターフェースの少なくとも１つに外部電源が接続された時に誤接続を示す信号を出力し、
外部電源が接続されるべき第２のインターフェースに外部電源が接続された時に前記第１のインターフェースと前記電子機器の内部回路を結ぶ経路に設けられた開閉部の状態を開状態から閉状態に切り替える一方、
前記誤接続を示す信号を受けている時には前記第２のインターフェースに前記外部電源が接続されたとしても前記開閉部の開状態を維持する、
誤接続防止方法。
【請求項７】
前記第１のインターフェースに外部電源が接続された際に、該外部電源によって印加された電圧を電源として動作する回路素子によって、前記誤接続を示す信号を得て前記開閉器の開状態を維持する、請求項６に記載の誤接続防止方法。
【請求項８】
制御部によって、
前記誤接続を示す信号に基づいて前記第１のインターフェースに外部電源が接続されているか否かを監視すると共に、前記第２のインターフェースに前記外部電源が接続されたか否かを監視し、
前記第２のインターフェースに外部電源が接続された際に、前記第１のインターフェースに外部電源が接続されていなければ前記第１のインターフェースと前記内部回路を結ぶ経路を開状態から閉状態に切り替え、
前記第２のインターフェースから外部電源が外された際に前記開閉部の状態を閉状態から開状態に切り替える、
請求項６または７に記載の誤接続防止方法。
【請求項９】
前記制御部は、
前記第１のインターフェースに印加されている出力電圧値と前記第２のインターフェースに接続された前記外部電源の出力電圧値をそれぞれ監視し、
前記第１のインターフェースに印加されている出力電圧値が所定値を超えている場合には前記第２のインターフェースに接続された外部電源の出力電圧値が所定の値を超えていたとしても前記開閉部の開状態を維持する、
請求項８に記載の誤接続防止方法。
【請求項１０】
前記誤接続を示す信号は、保護回路によって前記第１のインターフェースの系統及び前記第２のインターフェースの系統相互をアイソレーションされた別々の前記誤接続を示す信号として生成される、請求項６〜９のいずれか１項に記載の誤接続防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誤接続防止装置、および誤接続防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、センサ機器等の外部装置を監視する監視装置等は、当該外部装置が接続されるインターフェース（以下では、第１のインターフェースと呼ぶ）、および外部電源が接続されるインターフェース（以下では、第２のインターフェースと呼ぶ）を有する。このような監視装置において、外部装置が接続されるべき第１のインターフェースに誤って外部電源が接続された場合、監視装置の内部回路に電圧が印加され、内部回路が損傷する可能性がある。そのため、誤接続を検知することによって、内部回路の損傷を防止することのできる技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１は、外部ユニットが所定のスロットに適正に接続されたことを確認した場合に限り、外部ユニットの外部電源投入スイッチを入れることによって、外部ユニットの損傷を防止する技術を開示している。
【０００４】
特許文献１に記載の技術は、予め登録された外部ユニットの識別番号と、スロットに接続された外部ユニットの識別番号の対応させることによって外部ユニットの損傷を防止している。しかし、特許文献１に記載の技術は、識別番号を登録していない外部ユニットや、識別番号を保持していない外部ユニットを使用する場合に、外部ユニットの損傷を防止することができない可能性がある。
【０００５】
このような先行技術に対して、誤接続に起因する電子機器の内部回路の損傷を効果的に防止する機能を備えた誤接続防止装置が特許文献２で開示されている。
【０００６】
特許文献２は、外部装置が接続されるべき第１のインターフェースと、外部電源が接続されるべき第２のインターフェースと、第１のインターフェースに接続され、かつ第１のインターフェースに誤って外部電源が接続された時に、誤接続を示す信号を出力する誤接続検出防止部と、第１のインターフェースと内部回路を結ぶ経路に設けられ、第２のインターフェースに外部電源が接続されていない時には開状態であって、第２のインターフェースに外部電源が接続された場合に、開状態から閉状態に切り替える開閉部と、を備えた誤接続防止装置を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平３−２１１６３０号公報
【特許文献２】特許第６０２１２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に開示された誤接続防止装置は、外部装置が接続されるべき第１のインターフェースに外部電源が誤って接続された時に誤接続を示す信号を出力し、外部電源が接続されるべき第２のインターフェースに正しく外部電源が接続された時に第１のインターフェースと電子機器の内部回路を結ぶ経路に設けられた開閉部の状態を開状態から閉状態に切り替える。このように動作する誤接続防止装置は、第１のインターフェースに外部電源が誤接続されたとしても、電子機器の内部回路の損傷を防止できる。
【０００９】
しかし、特許文献２に開示した誤接続防止装置においても、第１のインターフェースへの外部電源の誤接続の状態にあっても、その状態での第２のインターフェースへの外部電源の接続によって、開閉部が閉状態に切り替わる。換言すれば、第１のインターフェースへの外部電源の誤接続と、該誤接続状態を看過して第２のインターフェースへの外部電源を接続することによって、電子機器の内部回路を損傷する恐れがある。
【００１０】
本発明の目的は、誤接続に起因する電子機器の内部回路の損傷をより確実に防止できる誤接続防止装置、および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る誤接続防止装置は、電子機器の内部回路に接続される誤接続防止装置であって、外部装置が接続されるべき１ないし複数の第１のインターフェースと、外部電源が接続されるべき第２のインターフェースと、前記第１のインターフェースに接続され、かつ前記第１のインターフェースに外部電源が接続された時に、誤接続を示す信号を出力する誤接続検出防止部と、前記第１のインターフェースと前記内部回路を結ぶ経路に設けられ、前記第２のインターフェースに外部電源が接続されていない時には開状態であって、前記第２のインターフェースに外部電源が接続された場合に、開状態から閉状態に切り替え、前記誤接続を示す信号を受けている時には前記第２のインターフェースに前記外部電源が接続されたとしても開状態を維持する、開閉部と、を備える。
【００１２】
本発明の一実施形態に係る誤接続防止方法は、電子機器の内部回路に対する誤接続防止方法であって、外部装置が接続されるべき１ないし複数の第１のインターフェースの少なくとも１つに外部電源が接続された時に誤接続を示す信号を出力し、外部電源が接続されるべき第２のインターフェースに外部電源が接続された時に前記第１のインターフェースと前記電子機器の内部回路を結ぶ経路に設けられた開閉部の状態を開状態から閉状態に切り替える一方、前記誤接続を示す信号を受けている時には前記第２のインターフェースに前記外部電源が接続されたとしても前記開閉部の開状態を維持する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一実施態様に係る誤接続防止装置によれば、誤接続に起因する電子機器の内部回路の損傷をより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る誤接続防止装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る監視装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る誤接続検出防止部及び開閉部の具体的な構成例を示す回路図である。
【図４】第２の実施形態に係る誤接続防止装置の構成を示すブロック図である。
【図５】第２の実施形態に係る監視装置の構成を示すブロック図である。
【図６】第２の実施形態に係る誤接続防止装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、繰り返し説明することによる煩雑さを避けるため、各図において同一、または相当する部分には同一の符号を付して適宜説明は省略する。
【００１６】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る誤接続防止装置１０について説明する。図１は、誤接続防止装置１０の構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示すように、誤接続防止装置１０は、第１のインターフェース１１と、第２のインターフェース１２と、誤接続検出防止部１３と、開閉部１４と、を備える。
【００１８】
第１のインターフェース１１は、外部装置（図示せず）と接続するインターフェースであり、例えば、外部装置接続用コネクタである。外部装置は、特に限定しないが、例えば、センサ機器等である。
【００１９】
第２のインターフェース１２は、外部電源（図示せず）と接続するインターフェースであり、例えば、外部電源接続用コネクタである。外部電源は、特に限定しないが、例えば、出力電圧がＤＣ１２Ｖ、ＤＣ２４Ｖ、およびＤＣ４８Ｖ等の直流電圧を出力する電源であり、第１のインターフェース１１に与えられる電気信号に比較して高電圧である。
【００２０】
誤接続検出防止部１３は、第１のインターフェース１１に接続されており、第１のインターフェース１１に外部電源が接続された場合に、誤接続であることを検出することができる。具体的には、誤接続検出防止部１３は、第１のインターフェース１１に誤って接続された外部電源の出力電圧を整流することによって、誤接続を示す信号（報知信号）１３ａ，１３ｂを生成する。また、誤接続検出防止部１３は、第１のインターフェース１１に外部電源が接続されていない時には動作しないように構成されている。後述するが、このような誤接続検出防止部１３は、例えば、ダイオードブリッジ等の整流回路によって構成することができる。
【００２１】
開閉部１４は、第１のインターフェース１１と、誤接続防止装置１０を搭載する電子機器の内部回路との間に設けられており、第１のインターフェース１１、および第２のインターフェース１２と接続されている。また、開閉部１４は、第１のインターフェースに外部電源が接続されている時（誤接続を示す信号を受けている時）には第２のインターフェースに外部電源が接続された場合に優先して開状態を維持する。具体的には、開閉部１４は、少なくとも外部装置の信号を受ける信号端子と、第２のインターフェースに接続された外部電源の電源を受ける電源端子と第１のインターフェースに外部電源が接続された際に生成される誤接続を示す信号を受ける誤接続検知端子を有している。この場合、開閉部１４の信号端子は第１のインターフェース１１に接続され、誤接続検知端子は誤接続検出防止部１３に接続され、開閉部１４の電源端子は第２のインターフェース１２に接続される。
【００２２】
開閉部１４は、初期状態では開状態であるので、第１のインターフェース１１と、誤接続防止装置１０を搭載する電子機器の内部回路とは、電気的に分離されている。また、開閉部１４は、第２のインターフェース１２に外部電源が接続されると、この外部電源の電力によって動作し、状態を開状態から閉状態に切り替える。ただし、第１のインターフェースに外部電源が接続されている場合には、開状態を維持する。開閉部１４の状態が閉状態の時には、第１のインターフェース１１と、誤接続防止装置１０を搭載する電子機器の内部回路とは、電気的に接続される。そして、開閉部１４は、第２のインターフェース１２から外部電源が外されると、電力が供給されなくなり、閉状態から初期状態である開状態に切り替わる。具体的には後述するが、開閉部１４は、第１のインターフェース１１に外部電源が誤接続された場合に、この外部電源の出力電圧から電子機器の内部回路を保護するように構成されている。このような開閉部１４は、例えば、リレーや、電界効果トランジスタ等によって構成することができる。換言すれば、本発明の第１の実施形態によれば、第１のインターフェース１１と第２のインターフェース１２それぞれに対する外部電源の誤接続の有無に応じて、電子機器の内部回路に印加される電圧を制御することができる。
【００２３】
なお、誤接続防止装置１０は、第１のインターフェース１１に外部電源が誤って接続された場合に、その接続が誤接続であることをユーザ等に報知する報知部（図３に例示する）を備えていてもよい。報知部は、誤接続検出防止部１３が生成した報知信号１３ａにしたがって報知するように構成することができる。この場合、ユーザ等は、報知部が報知することによって、第１のインターフェース１１への接続が誤接続であることを容易に気づくことができる。このような報知部は、特に限定されないが、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や内部ブザー、外部信号出力等の組み合わせによって、構成することが好ましい。
【００２４】
図２は、監視装置１の構成を示すブロック図である。監視装置１は、図１に示した誤接続防止装置１０と、内部回路２０とを備えている。
【００２５】
監視装置１は、誤接続防止装置１０が搭載される電子機器の一例であり、接続された外部装置等を監視する装置である。この場合、内部回路２０は、例えば、センサインターフェース等を含む回路である。なお、誤接続防止装置１０を搭載する電子機器として信号端子を有する監視装置１を例に説明するが、これは例示であり、本発明を限定するものではない。誤接続防止装置１０は、監視装置１に限らず、種々の電子機器にも搭載することができる。
【００２６】
図２に示すように、第１のインターフェース１１には外部装置３０が接続されている。また、第２のインターフェース１２には外部電源４０が接続されている。
【００２７】
監視装置１において、第２のインターフェース１２に接続された外部電源４０は、開閉部１４に電力を供給する。この場合、開閉部１４は、第１のインターフェース１１に外部電源が接続されていないことを条件に、外部電源４０から駆動電力を受けることによって動作し、状態を開状態から閉状態に切り替える。開閉部１４の状態が開状態の時には、第１のインターフェース１１に接続された外部装置３０と、内部回路２０とは電気的に分離されている。そして、開閉部１４の状態が閉状態に切り替わることで、第１のインターフェース１１に接続された外部装置３０と、内部回路２０とが電気的に接続される。
【００２８】
一方、第１のインターフェース１１に何らかの外部電源が誤って接続された場合、外部電源は、誤接続検出防止部１３に電力を供給する。この場合、誤接続検出防止部１３は、外部電源の電力を受けることで動作し、誤接続であることを示す報知信号１３ａを生成する。また、開閉部１４は、外部電源の電力を受けることで動作し、誤接続を示す信号を受けている時には第２のインターフェース１２に外部電源４０が接続されたとしても開閉部１４の接点部の状態を開状態（非導通状態）に維持する。すなわち、誤接続を示す信号を受けている間は開閉部１４の状態は初期状態である開状態のままであり、第１のインターフェース１１と内部回路２０は電気的に分離されている。このように、図示された誤接続防止装置１０は、第２のインターフェースに外部電源４０が正しく接続された際に、第１のインターフェース１１に外部電源が誤接続された場合に、第１のインターフェース１１に加えられる電源電圧が内部回路２０に印加されないように構成されている。
【００２９】
したがって、誤接続防止装置１０は、第１のインターフェース１１に外部電源が誤って接続され、第２のインターフェース１２に正しく外部電源が接続された場合にも、内部回路２０には出力電圧が印加されないので、内部回路２０の損傷をより確実に防止することができる。
【００３０】
図３は、監視装置１の構成の一例を示す回路図である。以下、図３を参照しつつ、監視装置１の具体的な構成について説明する。
【００３１】
第１のインターフェース１１は、Ａ１端子１１１と、ＣＯＭＭＯＮ端子１１２と、を有する。
【００３２】
Ａ１端子１１１は、外部装置のＡ１端子と接続する端子である。ＣＯＭＭＯＮ端子１１２は、外部装置のＣＯＭＭＯＮ端子と接続する端子である。
【００３３】
第２のインターフェース１２は、入力端子１２１と、ＧＮＤ端子１２２と、を有する。
【００３４】
入力端子１２１は、外部電源の出力端子と接続する端子である。ＧＮＤ端子１２２は、外部電源のＧＮＤ端子と接続する端子である。
【００３５】
なお、図３に示した第１のインターフェース１１、および第２のインターフェース１２の構成は、例示であって、それぞれの端子数を限定するものではない。設計者等は、第１のインターフェース１１、および第２のインターフェース１２の端子数を、設計に応じて自由に変更すればよい。
【００３６】
図示された誤接続検出防止部１３は、ダイオードブリッジ１３３と保護回路１３４を含む。
【００３７】
ダイオードブリッジ１３３は、第１のインターフェース１１に外部電源が誤って接続された時に、外部電源の出力電圧を整流する整流回路である。
【００３８】
具体的に説明すると、ダイオードブリッジ１３３は、Ａ１端子１１１に外部電源の出力端子が接続され、かつＣＯＭＭＯＮ端子１１２に外部電源のＧＮＤ端子が接続された場合に外部電源の出力電圧を整流する。また、ダイオードブリッジ１３３は、ＣＯＭＭＯＮ端子１１２に外部電源の出力端子が接続され、かつＡ１端子１１１に外部電源のＧＮＤ端子が接続された場合においても外部電源の出力電圧を整流する。
【００３９】
保護回路１３４は、Ａ１端子１１１若しくはＣＯＭＭＯＮ端子１１２に外部電源が接続された際に、ダイオードブリッジ１３３を介して外部電源の接続に応じて、誤接続を示す信号を出力する。この誤接続を示す信号は、誤接続を示す報知に使用されると共に、開閉部１４の開状態を維持する信号として使用する。
【００４０】
図示された構成において、誤接続検出防止部１３は、誤接続を示す信号１３ａを出力する。保護回路１３４は、誤接続を示す信号１３ａを報知部１５に設けられた抵抗Ｒ１及びＬＥＤを介して受け、フォトカプラＰＨ１で電気的なアイソレーションを図りつつ、フォトカプラＰＨ１の出力側からスイッチ１４２に誤接続を示す信号１３ｂを伝達する。なお、フォトカプラＰＨ１では、第１のインターフェース１１の系統と第２のインターフェース１２の系統をアイソレーションことで、回路内部で複数の外部電源の意図しない接続を予防する。報知部１５は、誤接続を示す信号１３ａを受けることによって、ブザーとＬＥＤでユーザ等に対して誤接続であることを報知する。なお、誤接続検出防止部１３（保護回路１３４）や報知部１５は、報知用素子と共に電流制限用や電圧調整用の素子を適宜組み合わせることによって構成すればよい。また、例えば、報知用ＬＥＤを設けないなどの変更を加えた場合、報知用ＬＥＤ部分を短絡させるなどの回路構成上の微調整を適宜行えばよい。
【００４１】
すなわち、図示された誤接続検出防止部１３は、第２のインターフェース１２に外部電源が正しく接続された状態でも、第１のインターフェース１１に外部電源が誤って接続されれば、外部電源の出力電圧を整流することによって誤接続を示す信号を生成し、その信号を用いて開閉部１４の開状態を維持する信号として使用される。
【００４２】
なお、図３に示した誤接続検出防止部１３の回路構造は、本発明をこの構成に限定するものではない。設計者等は、第１のインターフェース１１の信号線数や外部電源の接続パターン、接続される可能性のある電源電圧などに応じて、誤接続検出防止部１３の構成を適宜変更することができる。例えば、接続される外部電源が１電源であれば、フォトカプラＰＨ１（保護回路１３４）を外すことも可能である。
【００４３】
開閉部１４は、リレー１４１とスイッチ１４２を含み、第１のインターフェース１１と、監視装置１の内部回路２０の間に設けられている。リレー１４１は、スイッチ１４２の働きによって、第２のインターフェース１２に外部電源が接続されていない状態では開状態になる。また、第２のインターフェース１２に外部電源が接続され、且つ、第１のインターフェース１１に外部装置が接続された場合にだけ、リレー１４１は開状態から閉状態に切り替わる。
【００４４】
即ち、第１のインターフェース１１に誤って外部電源が接続され、且つ、第２のインターフェース１２にも外部電源が接続された場合にも、リレー１４１は開状態に保たれる。
【００４５】
尚、図３では、リレー１４１を示しているが、リレー１４１は説明を容易にするための例示であって、リレー１４１の回路はトランジスタ等のスイッチング素子を組み合わせることによって構成することも可能である。
【００４６】
図示された例では、保護回路１３４は、第１のインターフェース１１に外部電源が誤接続されている場合、第２のインターフェース１２に誤って外部装置が接続された場合にも、リレー１４１は開状態を維持するように構成されている。換言すれば、図示された回路網は、第１のインターフェース１１及び第２のインターフェース１２に、正しく外部装置及び外部電源が接続された場合にのみ、リレー１４１が開状態から閉状態になるように動作する。
【００４７】
具体的に説明すると、保護回路１３４を構成するフォトカプラＰＨ１を含む回路には、第１のインターフェース１１に誤って外部電源が接続された場合、即ち、ダイオードブリッジ１３３に所定の電圧が印加された場合に、フォトカプラＰＨ１が動作するように構成されている。
【００４８】
以下、図３に示すように、ＮチャネルＦＥＴをスイッチ１４２として用いた場合について説明する。まず、第１のインターフェース１１に外部電源が誤接続されると、フォトカプラＰＨ１が動作する。
【００４９】
この状態で、第２のインターフェース１２に、外部電源が正しく接続されると、電圧変換部１２３からの電圧は、抵抗Ｒ２とフォトカプラＰＨ１に印加される。この場合、フォトカプラＰＨ１は動作しているため、抵抗Ｒ２及びフォトカプラＰＨ１には、電圧変換部１２３からの電圧に応じた電流が流れ、ＮチャネルＦＥＴのゲート電位を接地電位近傍まで低下させる。この結果、ＮチャネルＦＥＴはＯＦＦ状態になる。よって、リレー１４１のコイルには電流が流れず、この結果、リレー１４１は開状態に維持される。
【００５０】
他方、第２のインターフェース１２に誤って外部装置が接続され、第１のインターフェース１１に誤って外部電源が接続された場合には、ＮチャネルＦＥＴによって構成されるスイッチ１４２には、電流が流れずＯＦＦ状態のままである。
【００５１】
また、第１及び第２のインターフェース１１及び１２に外部装置及び外部電源がそれぞれ正しく接続された場合、電圧変換器１２３からの電圧は、ＮチャネルＦＥＴのゲートに印加され、ＮチャネルＦＥＴはＯＮ状態になる。他方、フォトカプラＰＨ１を含む回路には外部装置からの微小な電流が流れるだけであるため、フォトカプラＰＨ１はＯＦＦ状態に保たれる。この状態では、電圧変換部１２３からの電圧がリレー１４１のコイルに印加され、且つ、スイッチ１４２はＯＮ状態にあるため、電圧変換部１２３からコイル及びスイッチ１４２を含む回路に電流が流れ、リレー１４１が閉状態（導通状態）になる。
【００５２】
電圧変換部１２３は、第２のインターフェース１２に正常に接続された外部電源の出力電圧を昇圧／降圧する。このような電圧変換部１２３は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータやチョッパ回路等によって構成することができる。電圧変換部１２３に接続されたリレー１４１を含む開閉部１４は、第２のインターフェース１２に正常に外部電源が接続された場合に、上記したように、第１のインターフェースへの外部電源の誤接続が無ければ 閉状態となって第１のインターフェース１１と、内部回路２０とを電気的に接続する。
【００５３】
上記回路構成によって、開閉部１４は、第１の外部インターフェース１１に誤って外部電源が接続され、更にその状態で第２のインターフェースに外部電源が接続されたとしても、監視装置１の内部回路２０に出力電圧が印加されないように構成されている。
【００５４】
上記回路構成によれば、第１の外部インターフェース１１に過電圧が印加された時のみ有効に働くツェナーダイオードやＦＥＴにより、自動的にリレー１４１の開閉制御（即ち、ON／OFF制御）をハードウェアのみで実現し、例え、外部電源が複数接続されても内部回路の損傷を防止できる。また、本回路構成は、誤接続の際、電源供給しなくても、ダイオードブリッジにより電力を抽出し、ＬＥＤやブザーを駆動し、異常状態を作業者に即座に報知する。
【００５５】
したがって、誤接続防止装置１０は、第２のインターフェース１２に正しく外部電源が接続され、第１のインターフェース１１に誤って外部電源が接続されたとしても、監視装置１の内部回路２０の損傷をより確実に防止することができる。
【００５６】
なお、第１のインターフェース１１（Ａ１端末１１１，ＣＯＭＭＯＮ端子１１２）に接続される可能性がある外部電源を２４Ｖ電源と定めた場合、誤接続を示す信号１３ａの電流値に影響する回路素子は、抵抗Ｒ１（５〔ＫΩ〕），ツェナーダイオードＤ２（Ｖｚ＝６〔Ｖ〕）程度とすればよい。また、誤接続を示す信号１３ｂの調整用素子（抵抗Ｒ２）は、周囲回路の電流、電圧、ノイズ耐性等を踏まえて、数ＫΩ程度の抵抗を使用すればよい。この抵抗Ｒ２の役割は、スイッチ制御用にＮチャネルＦＥＴのゲートにＬｏｗ／Ｈｉの電位を与えるため、及びフォトカプラＰＨ１の受光側トランジスタのコレクタ定格電流を超過しないようにするためである。また、ツェナーダイオードＤ１はブザーの所要電圧に合わせた値のツェナーダイオードを選定すればよい。
【００５７】
以上説明したように、誤接続検出防止部１３は、第１のインターフェース１１に接続され、かつ第１のインターフェース１１に外部電源が誤って接続された時だけでなく、第２のインターフェース１２に正しく外部電源が接続され、且つ、第１のインターフェース１１に外部電源が誤って接続された時にも、誤接続を示す信号を出力する。この誤接続を示す信号を受けて、開閉部１４は、第１のインターフェースを電子機器の内部回路から電気的に切り離す。このように、本実施形態によれば、第１及び第２のインターフェースの双方に外部電源が接続されるような誤接続が行われた場合にも内部回路の損傷を防ぐことができる御接続防止装置、および方法を提供できる。
【００５８】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る誤接続防止装置１０Ａについて説明する。図４は、誤接続防止装置１０Ａの構成を示すブロック図である。なお、第１の実施形態に係る誤接続防止装置１０と同一または相当する部分には同一の符号を付して適宜説明は省略する。
【００５９】
図４に示すように、誤接続防止装置１０Ａは、第１のインターフェース１１と、第２のインターフェース１２と、誤接続検出防止部１３と、開閉部１４と、制御部１６とを備える。
【００６０】
制御部１６は、第２のインターフェース１２、および開閉部１４と接続されており、第２のインターフェース１２に外部電源が接続された場合に、第１のインターフェースに外部電源が接続されていない場合に開閉部１４の状態を開状態から閉状態に切り替えることができる。具体的には、制御部１６は、第２のインターフェース１２に外部電源が接続された場合、外部電源から電力を受けることによって動作し、誤接続を示す信号１３ｃを受けていないことを条件として、制御信号１６ａを生成する。制御信号１６ａは開閉部１４に出力され、開閉部１４の状態を開状態から閉状態に切り替える。すなわち、図示された誤接続検出防止部１３は、第１のインターフェース１１に外部電源が誤って接続された場合に、誤接続を示す信号１３ｃを制御部１６に出力する。すなわち、制御部１６は、誤接続を示す信号１３ｃを第２のインターフェース１２に外部電源が接続されたことに対して優先する。そして、制御部１６は、生成した制御信号１６ａを開閉部１４に出力することで、開閉部１４の状態を開状態から閉状態に切り替える。
【００６１】
制御信号１６ａを受けた開閉部１４は、第１のインターフェース１１に外部電源が接続されていなければ、誤接続を示す信号１３ｂを受けていなければ、開状態を閉状態に切り替わる。なお、開閉部１４に入力されている誤接続を示す信号１３ｂによる保護機能は、本実施形態では必須ではないが両方とも機能させることで、２重の保護が図れる。
【００６２】
誤接続検出防止部１３は、誤接続を示す信号１３ｃを生成する。誤接続を示す信号１３ｃは、誤接続を示す信号１３ｂと同様にアイソレーションされた信号として生成することが望ましい。
【００６３】
なお、第２のインターフェース１２から外部電源が外されると、制御部１６は制御信号１６ａを生成することができなくなる。この場合、制御部１６は、開閉部１４に制御信号１６ａを出力することができないので、開閉部１４の状態が閉状態から初期状態である開状態に切り替わる。
【００６４】
開閉部１４は、誤接続を示す信号１３ｂによる誤接続防止機能を働かせつつ、制御信号１６ａに応じて動作するように構成すればよい。また、開閉部１４の回路構成については、必要に応じて制御信号１６ａで動作可能にする電力増幅回路等を組み込めばよい。
【００６５】
図５は、監視装置１Ａの構成を示すブロック図である。監視装置１Ａは、誤接続防止装置１０Ａと、内部回路２０とを備えている。
【００６６】
監視装置１Ａにおいて、制御部１６は、第２のインターフェース１２に接続された外部電源４０の電力を受けることで動作し、誤接続を示す信号１３ｃに応じて開閉部１４の状態を切り替える指令である制御信号１６ａを生成する。この制御部１６の動作と並行して、誤接続検出防止部１３は第１のインターフェース１１に外部電源が接続されている場合には、誤接続を示す信号１３ｂを開閉部１４に、 誤接続を示す信号１３ｃを制御部１６に、送る。開閉部１４では、制御信号１６ａと誤接続を示す信号１３ｂの両方を受け付けた場合、誤接続を示す信号１３ｂを優先して、開状態を維持する。
【００６７】
このように、制御部１６は、開閉部１４に制御信号１６ａを出力することで、開閉部１４の状態を開状態から閉状態に切り替えることを試みる。これにより、第１のインターフェース１１に外部電源が接続されていなければ、第１のインターフェース１１と、内部回路２０とが電気的に接続される。
【００６８】
また、第２のインターフェース１２から外部電源４０が外されると、制御部１６は、制御信号１６ａを生成することができなくなる。この場合、制御部１６は、開閉部１４の状態が、閉状態から開状態に切り替わる。これにより、第１のインターフェース１１と、内部回路２０とが電気的に分離される。
【００６９】
したがって、誤接続防止装置１０Ａは、外部電源４０が第１のインターフェース１１に誤って接続された場合に、内部回路２０には出力電圧が印加されないので、内部回路２０の損傷を防止することができる。また、誤接続防止装置１０Ａは、第１のインターフェース１１に外部電源４０以外の外部電源が誤って接続された場合にも、内部回路２０には出力電圧が印加されないので、内部回路２０の損傷を防止することができる。
【００７０】
なお、第２の実施形態において、制御部１６は、誤接続防止装置１０Ａが備えているが、例えば、監視装置１Ａの内部回路２０が備えていてもよい。この場合、例えば、制御部１６は、監視装置１Ａの内部回路２０が第２のインターフェース１２に接続された外部電源の電力を受けることで、制御信号１６ａを生成し、開閉部１４に制御信号１６ａを出力するように構成することができる。また、制御部１６は、外部電源４０の出力電圧の値を判定する機能を有していてもよい。この場合、例えば、制御部１６は、外部電源４０の出力電圧の値が予め定めた所定の範囲の値である場合に、制御信号１６ａを生成し、開閉部１４に制御信号１６ａを出力するように構成することができる。
【００７１】
更に、制御部１６は、第１のインターフェース１１と第２のインターフェース１２に印加されている出力電圧値をそれぞれ判定する機能を有していてもよい。この場合、例えば、制御部１６は、外部電源４０の出力電圧の値が予め定めた所定の範囲内の値であっても、第１のインターフェースに印加されている出力電圧値が所定値の範囲外である場合には、制御信号１６ａの生成を行わずに、開閉部１４に制御信号１６ａを出力しないように動作して、開閉部１４の開状態を維持するように構成できる。
【００７２】
［第２の実施形態の動作］
（制御部１６の動作）
次に、制御部１６の動作の流れについて説明する。図６は、制御部１６の動作の流れを示すフローチャートである。
【００７３】
まず、制御部１６は、第２のインターフェース１２に外部電源が接続された場合、その外部電源から動作に必要な電力を受ける（ステップＳ２０１）。
【００７４】
次に、制御部１６は、開閉部１４の状態を開状態から閉状態に切り替える指令である制御信号１６ａを、誤接続を示す信号１３ｃを受けていなければ生成する（ステップＳ２０２）。
【００７５】
続いて、制御部１６は、制御信号１６ａを生成した場合、開閉部１４に制御信号１６ａを出力することで、開閉部１４の状態を開状態から閉状態に切り替えることを試みる（ステップＳ２０３）。
【００７６】
そして、制御部１６は、第２のインターフェース１２から外部電源が外されると、動作に必要な電力を受けることができなくなり動作を終了する（ステップＳ２０４）。
【００７７】
制御部１６が動作しなくなることによって、開閉部１４には制御信号１６ａが供給されなくなり、開閉部１４の状態は閉状態から開状態に切り替わる。
【００７８】
上記の各実施形態の一部、または全部は、以下の付記のようにも記載されうる。なお、以下の付記は本発明をなんら限定するものではない。
【００７９】
［付記１］
電子機器の内部回路に接続される誤接続防止装置であって、
外部装置が接続されるべき１ないし複数の第１のインターフェースと、
外部電源が接続されるべき第２のインターフェースと、
前記第１のインターフェースに接続され、かつ前記第１のインターフェースに外部電源が接続された時に、誤接続を示す信号を出力する誤接続検出防止部と、
前記第１のインターフェースと前記内部回路を結ぶ経路に設けられ、前記第２のインターフェースに外部電源が接続されていない時には開状態であって、前記第２のインターフェースに外部電源が接続された場合に、開状態から閉状態に切り替え、前記誤接続を示す信号を受けている時には前記第２のインターフェースに前記外部電源が接続されたとしても開状態を維持する、開閉部と、を備える、
誤接続防止装置。
【００８０】
［付記２］
前記誤接続検出防止部は、前記第１のインターフェースに誤接続された外部電源から得られる電力で開状態を維持させる回路要素を動作させる、付記１に記載の誤接続防止装置。
【００８１】
［付記３］
前記第２のインターフェースに接続され、かつ前記第２のインターフェースに外部電源が接続された場合に、前記開閉部の状態を開状態から閉状態に切り替え、前記誤接続を示す信号を受けた時には前記第２のインターフェースに前記外部電源が接続されていても前記開閉部の状態を開状態に維持する制御部をさらに備える、付記１または２に記載の誤接続防止装置。
【００８２】
［付記４］
前記制御部は、前記第１のインターフェースに印加されている出力電圧値と前記第２のインターフェースに接続された外部電源の出力電圧値をそれぞれ判定し、前記第１のインターフェースに印加されている出力電圧値が所定値の範囲外である場合には前記第２のインターフェースに接続された外部電源の出力電圧値が所定の値の範囲内であったとしても前記開閉部の開状態を維持する、付記３に記載の誤接続防止装置。
【００８３】
［付記５］
前記誤接続検出防止部は、前記第１のインターフェースの系統及び前記第２のインターフェースの系統相互をアイソレーションする保護回路を含む、付記１〜４のいずれか１項に記載の誤接続防止装置。
【００８４】
［付記６］
電子機器の内部回路に対する誤接続防止方法であって、
外部装置が接続されるべき１ないし複数の第１のインターフェースの少なくとも１つに外部電源が接続された時に誤接続を示す信号を出力し、
外部電源が接続されるべき第２のインターフェースに外部電源が接続された時に前記第１のインターフェースと前記電子機器の内部回路を結ぶ経路に設けられた開閉部の状態を開状態から閉状態に切り替える一方、
前記誤接続を示す信号を受けている時には前記第２のインターフェースに前記外部電源が接続されたとしても前記開閉部の開状態を維持する、
誤接続防止方法。
【００８５】
［付記７］
前記第１のインターフェースに外部電源が接続された際に、該外部電源によって印加された電圧を電源として動作する回路素子によって、前記誤接続を示す信号を得て前記開閉器の開状態を維持する、付記６に記載の誤接続防止方法。
【００８６】
［付記８］
制御部によって、
前記誤接続を示す信号に基づいて前記第１のインターフェースに外部電源が接続されているか否かを監視すると共に、前記第２のインターフェースに前記外部電源が接続されたか否かを監視し、
前記第２のインターフェースに外部電源が接続された際に、前記第１のインターフェースに外部電源が接続されていなければ前記第１のインターフェースと前記内部回路を結ぶ経路を開状態から閉状態に切り替え、
前記第２のインターフェースから外部電源が外された際に前記開閉部の状態を閉状態から開状態に切り替える、
付記６または７に記載の誤接続防止方法。
【００８７】
［付記９］
前記制御部は、
前記第１のインターフェースに印加されている出力電圧値と前記第２のインターフェースに接続された前記外部電源の出力電圧値をそれぞれ監視し、
前記第１のインターフェースに印加されている出力電圧値が所定値を超えている場合には前記第２のインターフェースに接続された外部電源の出力電圧値が所定の値を超えていたとしても前記開閉部の開状態を維持する、
付記８に記載の誤接続防止方法。
【００８８】
［付記１０］
前記誤接続を示す信号は、保護回路によって前記第１のインターフェースの系統及び前記第２のインターフェースの系統相互をアイソレーションされた別々の前記誤接続を示す信号として生成される、付記６〜９のいずれか１項に記載の誤接続防止方法。
【符号の説明】
【００８９】
１，１Ａ・・・監視装置
１０，１０Ａ・・・誤接続防止装置
１１・・・第１のインターフェース
１２・・・第２のインターフェース
１３・・・誤接続検出防止部
１４・・・開閉部
１５・・・報知部
１６・・・制御部
２０・・・内部回路
１１１・・・Ａ１端子
１１２・・・ＣＯＭＭＯＮ端子
１２１・・・入力端子
１２２・・・ＧＮＤ端子
１２３・・・電圧変換部
１３１・・・Ａ１配線
１３２・・・ＣＯＭＭＯＮ配線
１３３・・・ダイオードブリッジ
１３４・・・保護回路
１４１・・・リレー
１４２・・・スイッチ
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ・・・誤接続を示す信号
１６ａ・・・制御信号
【図１】
2018196304.tif 000003
【図２】
2018196304.tif 000004
【図３】
2018196304.tif 000005
【図４】
2018196304.tif 000006
【図５】
2018196304.tif 000007
【図６】
2018196304.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月7日(2018.6.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の内部回路に接続される誤接続防止装置であって、
前記内部回路と接続される信号ラインと接続されている、外部装置が接続されるべき１ないし複数の第１のインターフェースと、
前記内部回路と接続される電源ラインと接続されている、外部電源が接続されるべき第２のインターフェースと、
前記第１のインターフェースに接続され、かつ前記第１のインターフェースに外部電源が接続された時に、誤接続を示す信号を出力する誤接続検出防止部と、
前記第１のインターフェースと前記内部回路を結ぶ信号ラインとなる経路に設けられ、
前記第２のインターフェースに外部電源が接続されていない時には開状態であって、
前記第２のインターフェースに外部電源が接続された場合に、開状態から閉状態に切り替え、
前記第１のインターフェースに外部電源が接続されたことによって前記誤接続検出防止部によって送出された前記誤接続を示す信号を受けている時には前記第２のインターフェースに外部電源が接続されたとしても開状態を維持する、
開閉部と、
を備え、
前記第２のインターフェースに正しく外部電源が接続されて電源ラインを介して前記電子機器の前記内部回路に電源を供給したとしても、前記１ないし複数の第１のインターフェースに外部電源が接続されている間は、前記電子機器の前記内部回路に接続されている信号ラインと前記１ないし複数の第１のインターフェースとの接続を遮断する
誤接続防止装置。
【請求項２】
前記誤接続検出防止部は、
前記第１のインターフェースに誤接続された外部電源から得られる電力で開状態を維持させる回路要素を動作させる、
請求項１に記載の誤接続防止装置。
【請求項３】
前記第２のインターフェースに接続され、かつ前記第２のインターフェースに外部電源が接続された場合に、前記開閉部の状態を開状態から閉状態に切り替え、
前記誤接続を示す信号を受けた時には前記第２のインターフェースに前記外部電源が接続されていても前記開閉部の状態を開状態に維持する制御部をさらに備える、
請求項１または２に記載の誤接続防止装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第１のインターフェースに印加されている出力電圧値と前記第２のインターフェースに接続された外部電源の出力電圧値をそれぞれ判定し、
前記第１のインターフェースに印加されている出力電圧値が所定値の範囲外である場合には前記第２のインターフェースに接続された外部電源の出力電圧値が所定の値の範囲内であったとしても前記開閉部の開状態を維持する、
請求項３に記載の誤接続防止装置。
【請求項５】
前記誤接続検出防止部は、
前記第１のインターフェースの系統及び前記第２のインターフェースの系統相互をアイソレーションする保護回路を含む、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の誤接続防止装置。
【請求項６】
電子機器の内部回路に対する誤接続防止方法であって、
前記内部回路と接続される信号ラインと接続されている、外部装置が接続されるべき１ないし複数の第１のインターフェースの少なくとも１つに外部電源が接続された時に誤接続を示す信号を出力し、
前記内部回路と接続される電源ラインと接続されている、外部電源が接続されるべき第２のインターフェースに外部電源が接続された時に前記第１のインターフェースと前記電子機器の内部回路を結ぶ信号ラインとなる経路に設けられた開閉部の状態を開状態から閉状態に切り替える一方、
前記第１のインターフェースに外部電源が接続されたことによって前記誤接続検出防止部によって送出された前記誤接続を示す信号を受けている時には前記第２のインターフェースに前記外部電源が接続されたとしても前記開閉部の開状態を維持し、
前記第２のインターフェースに正しく外部電源が接続されて電源ラインを介して前記電子機器の前記内部回路に電源を供給したとしても、前記１ないし複数の第１のインターフェースに外部電源が接続されている間は、前記電子機器の前記内部回路に接続されている信号ラインと前記１ないし複数の第１のインターフェースとの接続を遮断する
誤接続防止方法。
【請求項７】
前記第１のインターフェースに外部電源が接続された際に、該外部電源によって印加された電圧を電源として動作する回路素子によって、前記誤接続を示す信号を得て前記開閉器の開状態を維持する、
請求項６に記載の誤接続防止方法。
【請求項８】
制御部によって、
前記誤接続を示す信号に基づいて前記第１のインターフェースに外部電源が接続されているか否かを監視すると共に、前記第２のインターフェースに前記外部電源が接続されたか否かを監視し、
前記第２のインターフェースに外部電源が接続された際に、前記第１のインターフェースに外部電源が接続されていなければ前記第１のインターフェースと前記内部回路を結ぶ経路を開状態から閉状態に切り替え、
前記第２のインターフェースから外部電源が外された際に前記開閉部の状態を閉状態から開状態に切り替える、
請求項６または７に記載の誤接続防止方法。
【請求項９】
前記制御部は、
前記第１のインターフェースに印加されている出力電圧値と前記第２のインターフェースに接続された前記外部電源の出力電圧値をそれぞれ監視し、
前記第１のインターフェースに印加されている出力電圧値が所定値を超えている場合には前記第２のインターフェースに接続された外部電源の出力電圧値が所定の値を超えていたとしても前記開閉部の開状態を維持する、
請求項８に記載の誤接続防止方法。
【請求項１０】
前記誤接続を示す信号は、
保護回路によって前記第１のインターフェースの系統及び前記第２のインターフェースの系統相互をアイソレーションされた別々の前記誤接続を示す信号として生成される、
請求項６〜９のいずれか１項に記載の誤接続防止方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る誤接続防止装置は、電子機器の内部回路に接続される誤接続防止装置であって、前記内部回路と接続される信号ラインと接続されている、外部装置が接続されるべき１ないし複数の第１のインターフェースと、前記内部回路と接続される電源ラインと接続されている、外部電源が接続されるべき第２のインターフェースと、前記第１のインターフェースに接続され、かつ前記第１のインターフェースに外部電源が接続された時に、誤接続を示す信号を出力する誤接続検出防止部と、前記第１のインターフェースと前記内部回路を結ぶ信号ラインとなる経路に設けられ、前記第２のインターフェースに外部電源が接続されていない時には開状態であって、前記第２のインターフェースに外部電源が接続された場合に、開状態から閉状態に切り替え、前記第１のインターフェースに外部電源が接続されたことによって前記誤接続検出防止部によって送出された前記誤接続を示す信号を受けている時には前記第２のインターフェースに外部電源が接続されたとしても開状態を維持する、開閉部と、を備え、前記第２のインターフェースに正しく外部電源が接続されて電源ラインを介して前記電子機器の前記内部回路に電源を供給したとしても、前記１ないし複数の第１のインターフェースに外部電源が接続されている間は、前記電子機器の前記内部回路に接続されている信号ラインと前記１ないし複数の第１のインターフェースとの接続を遮断する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の一実施形態に係る誤接続防止方法は、電子機器の内部回路に対する誤接続防止方法であって、前記内部回路と接続される信号ラインと接続されている、外部装置が接続されるべき１ないし複数の第１のインターフェースの少なくとも１つに外部電源が接続された時に誤接続を示す信号を出力し、前記内部回路と接続される電源ラインと接続されている、外部電源が接続されるべき第２のインターフェースに外部電源が接続された時に前記第１のインターフェースと前記電子機器の内部回路を結ぶ信号ラインとなる経路に設けられた開閉部の状態を開状態から閉状態に切り替える一方、前記第１のインターフェースに外部電源が接続されたことによって前記誤接続検出防止部によって送出された前記誤接続を示す信号を受けている時には前記第２のインターフェースに前記外部電源が接続されたとしても前記開閉部の開状態を維持し、前記第２のインターフェースに正しく外部電源が接続されて電源ラインを介して前記電子機器の前記内部回路に電源を供給したとしても、前記１ないし複数の第１のインターフェースに外部電源が接続されている間は、前記電子機器の前記内部回路に接続されている信号ラインと前記１ないし複数の第１のインターフェースとの接続を遮断する。