(57)【要約】【課題】自己診断装置が正常か異常かを判断する際に、ステータス情報発生用クロック信号が一時的に変化しただけでは、自己診断装置が異常であると判断したくない場合にも柔軟に対応できるステータス情報通信システムを得る。【解決手段】自己の故障診断を行う自己診断装置に設け、自己の故障診断結果であるステータス情報として、正常時にクロック信号を出力し、異常時に前記クロック信号を停止させるステータス情報発生回路と、ステータス情報発生回路のクロック信号を正弦波に変換して出力するトランスと、トランスの出力する正弦波を整流する整流回路と、予め設定した閾値と整流回路の出力とを比較する比較器と、ステータス情報に基づく信号を受信する診断情報受信装置に設け、比較器の出力が入力され、自己診断装置が正常時か異常時かを認識するステータス情報受信回路とを備え、自己診断装置が正常か異常かを判定するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自己の故障診断を行う自己診断装置に設け、自己の故障診断結果であるステータス情報として、正常時にクロック信号を出力し、異常時に前記クロック信号を停止させるステータス情報発生回路と、
前記ステータス情報発生回路のクロック信号を正弦波に変換して出力するトランスと、
前記トランスの出力する正弦波を整流する整流回路と、
予め設定した閾値と前記整流回路の出力とを比較する比較器と、
前記ステータス情報に基づく信号を受信する診断情報受信装置に設け、前記比較器の出力が入力され、前記自己診断装置が正常時か異常時かを認識するステータス情報受信回路とを備え、
前記自己診断装置が正常か異常かを判定するステータス情報通信システム。
【請求項２】
前記比較器の閾値の入力端に可変抵抗を接続し、前記閾値を可変できるようにした請求項１記載のステータス情報通信システム。
【請求項３】
前記整流回路の出力をＡ／Ｄ変換し前記比較器に入力するＡ／Ｄ変換器と、
前記閾値をデジタル値として前記比較器に入力する閾値設定レジスタとを備えた請求項１記載のステータス情報通信システム。
【請求項４】
自己の故障診断を行う自己診断装置に設け、自己の故障診断結果であるステータス情報として、正常時にクロック信号を出力し、異常時に前記クロック信号を停止させるステータス情報発生回路と、
前記ステータス情報発生回路のクロック信号を正弦波に変換して出力するトランスと、
前記トランスの出力する正弦波を整流する整流回路と、
予め設定した第１閾値と前記整流回路の出力とを比較する第１比較器と、
予め設定した前記第１閾値より小さい第２閾値と前記整流回路の出力とを比較する第２比較器と
前記ステータス情報に基づく信号を受信する診断情報受信装置に設け、前記第１比較器の出力が入力され、前記自己診断装置が正常時か異常時かを認識する第１ステータス情報受信回路と、
前記ステータス情報に基づく信号を受信する診断情報受信装置に設け、前記第２比較器の出力が入力され、前記自己診断装置が正常時か異常時かを認識する第２ステータス情報受信回路とを備え、
前記自己診断装置が正常か異常かの異なる判定閾値を設定するようにしたステータス情報通信システム。
【請求項５】
前記トランスから前記整流回路を経て比較器までを二重化した請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のステータス情報通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自己診断装置が自己の故障診断結果であるステータス情報を発生し、この情報を受信する診断情報受信装置で前記自己診断装置が平常か異常かを判定するステータス情報通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自己診断装置の故障診断結果であるステータス情報の通信方法として、最も簡単な方法は、ステータス情報を出力するステータス情報発生回路が正常時High、異常時Low(又は正常時Low、異常時High)と言った固定値を出力する方法が挙げられる。しかしこの方法の場合、ステータス情報発生回路が故障した場合に、自己診断装置自身が異常であるにも関わらず、ステータス情報発生回路が「自己診断装置は正常である」と誤って出力し、その結果、診断情報受信装置のステータス情報受信回路が「自己診断装置は正常である」と認識してしまう危険性が潜んでいる。
【０００３】
この問題を解決するために、従来において、自己診断装置が正常か異常かを監視するために、自己診断装置が正常時にクロック信号(High／Lowの繰り返し信号、つまりステータス情報用クロック信号)を出力し、この信号の周波数から自己診断装置が正常か異常かを判断する装置が特許文献１に開示されている。
【０００４】
図７は従来のステータス情報通信システムを示すブロック図である。自己診断装置１に存在するステータス情報発生回路３からステータス情報用クロック信号が診断情報受信装置２のステータス情報受信回路４に入力されており、この信号の周波数をもとに自己診断装置１が正常か異常かが判断される。これに対して、図８は従来の他のステータス情報通信システムを示すブロック図である。図２では、ステータス情報用クロック信号がトランス５により正弦波となる。この正弦波が全波整流回路６により、直流化され監視用リレー７に入力される。正常か異常かで監視用リレー７がそれぞれＯＮ／ＯＦＦとなり、ステータス情報受信回路４で自己診断装置１が正常か異常かが判断される。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−６８８０５号公報(段落[００１２])
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、これらの方法では周波数が一時的に変化した場合でも、常に自己診断装置が異常とみなされてしまうと考えられる。更に診断情報受信装置が正常時に出力された定周期信号を整流化し、監視用リレーの一次側へ入力させる装置も同時に提案されているが、監視用リレーを採用しているため、実装面積が少ない場合には実用が困難な場合があった。またリレーはＯＮ／ＯＦＦの切換回数に制限があるため、正常か異常かの切り替わりが激しい場合には、保障年数が制限されてしまうという問題点があった。
【０００７】
本発明は、前記のような問題点を解消するためになされたもので、自己診断装置が正常か異常かを判断する際に、ステータス情報発生用クロック信号が一時的に変化しただけでは、自己診断装置が異常であると判断したくない場合にも柔軟に対応できることを目的としている。また、ステータス情報発生用クロック信号を整流化し、ステータス情報受信回路へ入力する際にも、特許文献1のように、監視用リレーを採用する必要がないため、基板の実装面積に余裕を作ることができることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係わるステータス情報通信システムは、自己の故障診断を行う自己診断装置に設け、自己の故障診断結果であるステータス情報として、正常時にクロック信号を出力し、異常時に前記クロック信号を停止させるステータス情報発生回路と、前記ステータス情報発生回路のクロック信号を正弦波に変換して出力するトランスと、前記トランスの出力する正弦波を整流する整流回路と、予め設定した閾値と前記整流回路の出力とを比較する比較器と、前記ステータス情報に基づく信号を受信する診断情報受信装置に設け、前記比較器の出力が入力され、前記自己診断装置が正常時か異常時かを認識するステータス情報受信回路とを備え、前記自己診断装置が正常か異常かを判定するものである。
【０００９】
また、本発明に係わるステータス情報通信システムは、自己の故障診断を行う自己診断装置に設け、自己の故障診断結果であるステータス情報として、正常時にクロック信号を出力し、異常時に前記クロック信号を停止させるステータス情報発生回路と、前記ステータス情報発生回路のクロック信号を正弦波に変換して出力するトランスと、前記トランスの出力する正弦波を整流する整流回路と、予め設定した第１閾値と前記整流回路の出力とを比較する第１比較器と、予め設定した前記第１閾値より小さい第２閾値と前記整流回路の出力とを比較する第２比較器と前記ステータス情報に基づく信号を受信する診断情報受信装置に設け、前記第１比較器の出力が入力され、前記自己診断装置が正常時か異常時かを認識する第１ステータス情報受信回路と、前記ステータス情報に基づく信号を受信する診断情報受信装置に設け、前記第２比較器の出力が入力され、前記自己診断装置が正常時か異常時かを認識する第２ステータス情報受信回路とを備え、前記自己診断装置が正常か異常かの異なる判定閾値を設定するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のステータス情報通信システムによれば、予め設定した閾値と整流回路の出力とを比較する比較器を備え、その比較器の出力により、前記自己診断装置が正常か異常かを判定するので、ステータス情報発生用クロック信号の周波数が一時的に変化した場合、例えば、瞬時的な異常検出又は、瞬時的なステータス情報の異常の場合、自己診断装置が正常か異常かの判断基準を設計者が前記閾値により設定することができる。更に、ステータス情報発生用クロック信号を整流化し、ステータス情報受信回路へ入力する際にも、監視用リレーを採用する必要がないため、基板の実装面積に余裕を作ることができる。
【００１１】
また、本発明のステータス情報通信システムによれば、自己診断装置が正常か異常かの異なる判定閾値を設定するようにしたので、自己診断装置が正常か異常か以外に、それらの中間である不安定領域にあるかをも判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１によるステータス情報通信システムを示すブロック図である。ステータス情報通信システムの使用例としては、例えば、対象となる機器を制御するコントローラとして、（対象機器を制御中の）第１コントローラと、（待機中の）第２コントローラを有するものにおいて、第１コントローラ（自己診断装置）が故障（異常発生）したとき、第２コントローラ（診断情報受信装置）側でこれを受信して、直ちに、第１コントローラに代わって、第２コントローラで対象機器を制御するときに使用される。
【００１３】
図１において、自己診断装置１では自己の故障診断をし、その故障診断結果であるステータス情報（正常か異常かの情報）をステータス情報発生回路３から発生する。自己診断装置１が正常時には、ステータス情報として、クロック信号(High／Lowの繰り返し)を発生し、異常時には、クロック信号を停止する。ステータス情報発生回路３のステータス情報であるクロック信号をトランス５に入力し、トランス５から正弦波に変換された信号が出力される。
【００１４】
トランス５からの出力は、全波整流回路６へ入力され、整流される。次に全波整流回路６の出力と、予め設定された閾値、即ち、とが比較器（コンパレータ）８で比較され、閾値に対する全波整流回路６の出力の大小（High／Low）が出力される。この比較器８の出力（正常時はHigh、異常時はLow）がステータス情報受信回路４に入力され、診断情報受信装置２側で、自己診断装置１が正常か異常かが判断される。
【００１５】
ここで、比較器８に入力されるリファレンス電圧９（予め設定される閾値）を高く設定することで、トランス５の一次側の瞬時停止を検出することが可能となり、逆に過渡的なノイズ等によりトランス５の一次側の入力が多少乱れただけでは、自己診断装置１の異常検出を行いたくない場合には、リファレンス電圧９を低く設定することで、自己診断装置１の過敏な異常検出を抑えることが可能となる。このように、予め設定する閾値により、正常と異常との判断基準を所望の値に設定できる。
【００１６】
図１では、自己診断装置１内にステータス情報発生回路３とトランス５を設け、診断情報受信装置２内に全波整流回路６と比較器８とステータス情報受信回路４を設けている。しかし、自己診断装置１内には、ステータス情報発生回路３を設け、診断情報受信装置２内には、ステータス情報受信回路４を設けるが、トランス５から全波整流回路６を経て比較器８までは、自己診断装置１内か、診断情報受信装置２内か、又はその中間に設けても良い。また、全波整流回路６は、半波整流回路とコンデンサに代えてもよい。
【００１７】
実施の形態２．
図２は実施の形態２によるステータス情報通信システムを示すブロック図である。なお、各実施の形態の各図において、同一符号は同一又は相当部分を示す。実施の形態１では、自己診断装置１が正常か異常かを判断する閾値を変える際には、実装されている部品を変える必要がある。しかしこれらを変えるためには、機能面を満足するだけではなく、ピンアサイン（pin assignment）が同一の部品を選択する必要があるため実現が困難な場合がある。そこで、リファレンス電圧９端とグランド端３１間に可変抵抗（ボリューム抵抗）１０と抵抗１１とを接続してその分圧値を比較器８の閾値の入力端に加える。つまり、比較器８の閾値の入力端に可変抵抗を接続し、閾値を可変できるようにした。
【００１８】
これにより可変抵抗１０の調整を行うだけで、比較器８に入力される閾値が変化するため、自己診断装置が正常か異常かを判断する閾値設定を容易に変更することができる。図２ではリファレンス電圧９と比較器８の閾値の入力端間に可変抵抗１０を実装し、比較器８の閾値の入力端とグラウンド端３１側に抵抗１１を実装しているが、リファレンス電圧９と比較器８の閾値の入力端間に抵抗１１を実装し、比較器８の閾値の入力端とグラウンド端３１側に可変抵抗１０を実装しても同様な効果が期待できる。
【００１９】
実施の形態３
図３は実施の形態３によるステータス情報通信システムを示すブロック図である。実施の形態２は自己診断装置１が正常か異常かを判断する閾値を、比較器８の閾値の入力端に接続する可変抵抗１０、抵抗１１を用いることで変化させることができた。これに対して実施の形態３では、図３に示すように、全波整流回路６から出力された電圧をＡ／Ｄ変換器１２を用いて、デジタル値に変換する。さらに、予めシステムＳ／Ｗ（ソフトウエア）から設定される閾値をデジタル値とする閾値設定レジスタ１３を備える。そして、Ａ／Ｄ変換器１２のデジタル値と、閾値設定レジスタ１３のデジタル値をデジタル比較器１４に入力して比較する。このように、自己診断装置１が正常か異常かを判断する閾値の設定を、閾値設定レジスタ１３のＳ／Ｗを書き換えるのみで変更可能となるため、製品毎のＨ／Ｗ（ハードウエア）である可変抵抗調整などが不要となる。
【００２０】
実施の形態４
図４は実施の形態４によるステータス情報通信システムを示すブロック図である。図５は図４の装置の動作を説明するための図である。実施の形態４では、実施の形態３を応用して、不具合（異常）が発生した場合に不具合理由を発見し易くする装置である。実施の形態４では自己診断装置１が正常か異常かを判断する閾値が二つ存在する。全波整流回路６の整流後の電圧値は、自己診断装置１が正常であれば、クロック信号に基づく整流により所定値となり、自己診断装置１が異常であれば、例えば零となるが、ノイズや瞬断等が発生すると、自己診断装置１が正常に出力するクロック信号が、瞬断したり、クロック信号がとんで、結果として、前記所定値より小さくなる場合がある。
【００２１】
図４と図５において、第１閾値設定レジスタ１３は、第１閾値となるデジタル値が設定される。Ａ／Ｄ変換器１２は、全波整流回路６の出力をデジタル値に変換する。第１閾値となるデジタル値に対してＡ／Ｄ変換器１２のデジタル値の大小が第１デジタル比較器１４で比較され、第１閾値となるデジタル値に対してＡ／Ｄ変換器１２のデジタル値が大のとき、第１デジタル比較器１４からhighが出力され、自己診断装置１が正常（絶対安全領域）であることが第１ステータス情報受信回路４に入力される。逆に、第１閾値となるデジタル値に対してＡ／Ｄ変換器１２のデジタル値が小のとき、第１デジタル比較器１４からLowが出力され、自己診断装置１が異常（不安定領域か異常領域）であることが第１ステータス情報受信回路４に入力される。
【００２２】
第２閾値設定レジスタ１５は、第１閾値より小さい第２閾値（図５参照）となるデジタル値が設定される。第２閾値となるデジタル値に対してＡ／Ｄ変換器１２のデジタル値の大小が第２デジタル比較器１６で比較され、第２閾値となるデジタル値に対してＡ／Ｄ変換器１２のデジタル値が大のとき、第２デジタル比較器１６からhighが出力され、自己診断装置１が正常（絶対安全領域か不安定領域）であることが第２ステータス情報受信回路４１に入力される。逆に、第２閾値となるデジタル値に対してＡ／Ｄ変換器１２のデジタル値が小のとき、第２デジタル比較器１６からLowが出力され、自己診断装置１が異常（異常領域）であることが第２ステータス情報受信回路４１に入力される。
【００２３】
図５は全波整流回路６の整流後の（信号）電圧値と自己診断装置が正常か異常かを判定するための第１閾値，第２閾値とを示す図であり、縦軸は整流後の電圧値、横軸は時間を表している。第１閾値は整流後の電圧値がその閾値以上で自己診断装置１が正常に動作している絶対安全領域と、その閾値以下で異常発生の可能性がある不安定領域(データ保存領域)との境界線を示す。第２閾値は整流後の電圧値がその閾値以上で異常発生の可能性がある不安定領域(データ保存領域)とその閾値以下で自己診断装置１が異常である異常領域との境界線を示す。
【００２４】
整流後の電圧値が、第１閾値以上である絶対安全領域時には、第１デジタル比較器１４の出力により、第１ステータス情報受信回路４は自己診断装置１が正常と判断する。また、整流後の電圧値が、第２閾値以下である異常領域時には、第２デジタル比較器１６の出力により、第２ステータス情報受信回路４１が異常と判断する。これに対し、整流後の電圧値が、第１閾値と第２閾値の間である不安定領域内にある時には、第２デジタル比較器１６の出力は正常と示されるため、自己診断装置１が異常とは判断されないが、デジタル比較器１４は異常に出力される。
【００２５】
そのため、第１デジタル比較器１４が異常出力で、第２デジタル比較器１６が正常出力のとき、診断情報受信装置２のＳ／Ｗに対し割り込みをあげる仕組みを設ければ、いつ、どれだけの頻度で第１閾値以下で第２閾値以上になったか（不安定状態）が診断情報受信装置２によって保存されることができる。この保存情報を使って故障発生の予知や不具合発生時の解析に使用することが可能となる。
【００２６】
前述では、第１デジタル比較器１４が異常出力で、第２デジタル比較器１６が正常出力のときを、保存するようにしたが、第１デジタル比較器１４が異常出力のときに、第２デジタル比較器１６の出力にかかわらず、保存することもできる。つまり、不安定領域と異常領域のいずれのデータも保存し、この保存情報を使って故障発生の予知や不具合発生時の解析に使用することが可能となる。また、図４では、閾値をデジタル値で設定する実施の形態３を応用した場合であるが、閾値をアナログ値としてリファレンス電圧で設定する実施の形態１を応用して、自己診断装置１が正常か異常かを判断する閾値が二つ存在するようにしてもよい。
【００２７】
実施の形態５
図６実施の形態５によるステータス情報通信システムを示すブロック図である。実施の形態１〜実施の形態４までの方式は、一重化で使用された方式であるため、ステータス情報発生回路３からステータス情報受信回路４間で大きなノイズが発生した場合や断線があった場合には、自己診断装置１が正常か異常かを正確に判断することが不可能となるおそれがある。そこで図６では、トランスa１７，トランスb１８と、全波整流回路a１９，全波整流回路b２０と、リファレンス電圧a２１，リファレンス電圧b２２と、比較器a２３，比較器b２４とを用意し、トランスから整流回路を経て比較器までを二重化することで、一方が機能しない場合でも、他方によって、自己診断装置１が正常か異常かを判定できる。
【００２８】
図６では、実施の形態１のトランスから整流回路を経て比較器までを二重化したものである。同様に、実施の形態２，実施の形態３，実施の形態４についても、トランスから整流回路を経て比較器までを二重化することで、一方が機能しない場合でも、他方によって、自己診断装置１が正常か異常かを判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態１によるステータス情報通信システムを示すブロック図である。
【図２】実施の形態２によるステータス情報通信システムを示すブロック図である。
【図３】実施の形態３によるステータス情報通信システムを示すブロック図である。
【図４】実施の形態４によるステータス情報通信システムを示すブロック図である。
【図５】整流後の電圧値と自己診断装置が正常か異常かを判定するための第１閾値，第２閾値とを示す図である。
【図６】実施の形態５によるステータス情報通信システムを示すブロック図である。
【図７】従来のステータス情報通信システムを示すブロック図である。
【図８】従来の他のステータス情報通信システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  自己診断装置                        ２  診断情報受信装置
３  ステータス情報発生回路              ４  ステータス情報受信回路
５  トランス                            ６  全波整流回路
８  比較器                              ９  リファレンス電圧
１０  可変抵抗                          １１  抵抗
１２  Ａ／Ｄ変換器                      １３  閾値設定レジスタ
１４  デジタル比較器                    １５  第２閾値設定レジスタ
１６  第２デジタル比較器                １７  トランスa
１８  トランスb                        １９  全波整流回路a
【００３１】
２０  全波整流回路b                    ２１  リファレンス電圧a
２２  リファレンス電圧b                ２３  比較器a
２４  比較器b                          ３１  グランド端
４１  第２ステータス情報受信回路
【図１】
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【図２】
2008131091.tif 000004
【図３】
2008131091.tif 000005
【図４】
2008131091.tif 000006
【図５】
2008131091.tif 000007
【図６】
2008131091.tif 000008
【図７】
2008131091.tif 000009
【図８】
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