(57)【要約】【課題】構成が簡単で、高速動作が可能な出力ポートを提供する。【解決手段】制御信号が入力され出力端子にシンクタイプ負荷またはソースタイプ負荷が接続されるＤＦＦ１を有する出力ポートにおいて、出力ポートの電圧レベルを検出する電圧検出手段であるトランジスタアレー７と、このトランジスタアレー７の検出結果を保持するＦＦ８と、このＦＦ８の出力がハイレベルかローレベルかにより、負荷への出力形態をシンクかソースかに切り換える第１のＡＮＤゲート３および第２のＡＮＤゲート４からなるソース・シンク自動切換回路２を備えた出力ポート。【選択図】  図１
2005284895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号が入力され出力端子にシンクタイプ負荷またはソースタイプ負荷が接続されるフリップフロップを有する出力ポートにおいて、
前記出力ポートの電圧レベルを検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の結果を保持する保持手段と、この保持手段の出力がハイレベルかローレベルかにより、負荷への出力形態をシンクかソースかに切り換える論理手段とからなるソース・シンク自動切換手段を備えたことを特徴とする出力ポート。
【請求項２】
前記電圧検出手段によるレベル検出と、前記保持手段による結果の保持は、前記フリップフロップのリセット、及びリセットの解除時点としたことを特徴とする請求項１記載の出力ポート。
【請求項３】
前記ソース・シンク自動切換手段は、前記フリップフロップの出力端にそれぞれの一方の入力が接続された第１および第２のＡＮＤゲートと、第１のＡＮＤゲートの出力端に接続された反転型トランジスタアレーと、前記第２のＡＮＤゲートの出力端に接続されたトランジスタアレーと、前記反転型トランジスタアレーおよびトランジスタアレーの出力端を接続した出力端子と、前記出力端子の電圧レベルをロジックレベルに変換するレベル変換手段と、このレベル変換手段の出力を一つの出力とする第２のフリップフロップとを備え、前記第２のフリップフロップのＱ端子を前記第１のＡＮＤゲートの他方の入力に接続し、前記第２のフリップフロップの／Ｑ端子を前記第２のＡＮＤゲートの他方の入力に接続したことを特徴とする請求項１または２に記載の出力ポート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＦＡ（Factory Automation）装置やロボット等の直流出力モジュールから外部の回路に信号を出力する出力ポートに関する。
【背景技術】
【０００２】
生産ライン等のＦＡ装置を監視するシステムやロボット等の直流出力モジュールには、出力形態が、電流をはき出すソース入力タイプ、もしくは吸い込むシンク入力タイプのいずれかを選択して作製されている。このため、制御装置を製造するメーカーとしては、ソース入力用の出力ポート、およびシンク入力用の出力ポートをそれぞれ製造し、ユーザーの要求に対応していた。しかし、シンク入力タイプと、ソース入力タイプが混在した直流出力モジュールを作ると、機種が増え、且つ配線時の結線ミスが発生する。
【０００３】
これを解決するために、例えば特許文献１には、接点入力やロジック等の入力信号を取り込む入力端子を備えたインターフェイス回路において、入力端子にプルアップ抵抗を接続する接続状態とプルダウン抵抗を接続する接続状態とを切り替える切替手段と、この切替手段の切替接続状態を判別してシンク入力であるかソース入力であるかを判別する判別手段と、この判別手段の判別結果に基づいて、入力信号を反転させた信号を出力する信号出力状態と入力信号をそのまま出力する信号出力状態とを切り替える信号切替手段とを備えたインターフェイス回路が開示されている。この回路により、シンク入力とソース入力のいずれにも対応可能な構成でありながら、製造コストを安くすることができるとしている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１６１３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前掲の特許文献１に開示されたインターフェイス回路においては、判別手段及び信号切替手段をマイコン（マイクロコンピュータ）を用いて実現しており、判断や処理を高速で行うためには高価なマイコンが必要になるのと、プログラムの設定のためにＲＯＭなどの記憶装置が必要になるなど、構成が複雑になる。
そこで本発明は、構成が簡単で、高速動作が可能な出力ポート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】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明の第１の構成は、制御信号が入力され出力端子にシンクタイプ負荷またはソースタイプ負荷が接続されるフリップフロップを有する出力ポートにおいて、前記出力ポートの電圧レベルを検出する電圧検出手段と、この電圧検出手段の結果を保持する保持手段と、この保持手段の出力がハイレベルかローレベルかにより、負荷への出力形態をシンクかソースかに切り換える論理手段とからなるソース・シンク自動切換手段を備えたものである。
この第１の構成においては、電源投入等のリセット時に、フリップフロップの出力端子の電圧レベルを検出し、この情報を保持し、出力形態を自動的に判断してソースタイプまたはシンクタイプに切り換える。
【０００７】
本発明の第２の構成は、前記電圧検出手段によるレベル検出と、前記保持手段による結果の保持は、前記フリップフロップのリセット、及びリセットの解除時点としたものである。
この第２の構成においては、保持手段として、フリップフロップを使用することができる。
【０００８】
本発明の第３の構成は、前記ソース・シンク自動切換手段は、前記フリップフロップの出力端にそれぞれの一方の入力が接続された第１および第２のＡＮＤゲートと、第１のＡＮＤゲートの出力端に接続された反転型トランジスタアレーと、前記第２のＡＮＤゲートの出力端に接続されたトランジスタアレーと、前記反転型トランジスタアレーおよびトランジスタアレーの出力端を接続した出力端子と、前記出力端子の電圧レベルをロジックレベルに変換するレベル変換手段と、このレベル変換手段の出力を一つの出力とする第２のフリップフロップとを備え、前記第２のフリップフロップのＱ端子を前記第１のＡＮＤゲートの他方の入力に接続し、前記第２のフリップフロップの／Ｑ端子を前記第２のＡＮＤゲートの他方の入力に接続したものである。
この第３の構成により、ソース・シンク自動切換手段を論理回路を用いて実施することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、構成が簡単で、高速動作が可能な出力ポートが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を説明する前に、本発明の知見に至った状況について、図２を用いて説明する。
図２において、８入力タイプのＤＦＦ（クロック遅延型フリップフロップ）１のＱ０出力には、反転型トランジスタアレー１１を介してリレー１５が接続されている。また、ＤＦＦ１のＱ１出力には、反転型トランジスタアレー１２を介してＬＥＤ１６が接続されている。ＤＦＦ１のＱ６出力およびＱ７出力には、それぞれトランジスタアレー１３，１４を介してリレー１７およびＬＥＤ１８が接続されている。リレー１５とＬＥＤ１６は電源２４Ｖに接続されているので、電流を吸い込むシンクタイプである。一方、リレー１７とＬＥＤ１８は、アースに接続されているので電流をはき出すソースタイプである。なお、アイソレートするときはフォトカプラーを用いエミッタフロアで同様の事をする。
【００１１】
このように、リセット時（非動作時）には、図２のＡの電圧が２４Ｖと０Ｖであり、シンクタイプとソースタイプでは異なることに着眼したのが本発明である。
即ち、シンクタイプではリレー１５をドライブするＤ０でも、ＬＥＤ１６を点灯させるＤ１でも、ドライバーの出力はＤＦＦ１がリセット状態なので、Ｑ０，Ｑ１がＯＦＦしており、Ａ点の電位はリレー１５やＬＥＤ１６のコモンが２４Ｖなので２４Ｖとなっている。
リレー１７およびＬＥＤ１８をドライブするソースタイプのＤ７，Ｄ６は、同様にコモンが０Ｖであるので、出力の電圧レベルは０Ｖになっている。
そこで、ＤＦＦ１のリセット時の出力の電圧レベルを測定して保持し、この出力でソースタイプとシンクタイプのドライバーのいずれかを選択すればよいことになる。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図１に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態を示す回路図である。同図に示されているように、本実施の形態の出力ポートは、ＤＦＦ１と、ソース・シンク自動切換回路２とから構成されている。ＤＦＦ１は、本例では８個の入力端子Ｄ０〜Ｄ７と、８個の出力端子Ｑ０〜Ｑ７と、リセット端子／ＲＥＳと、クロック入力端子／ＷＲとを備えている。ソース・シンク自動切換回路２は、図ではＱ０端子のみに接続しているが、他の端子にも接続される。
ソース・シンク自動切換回路２は、ＡＮＤゲート３，４、反転型トランジスタアレー５、トランジスタアレー６，７およびＦＦ（フリップフロップ）８より構成されている。
【００１３】
この回路において、出力端子ＯＵＴの電圧は、レベル変換用トランジスタアレー７により、負荷駆動電圧レベル変換からロジック回路駆動電圧レベルに変換され、ＦＦ８の入力端子に入力される。リセット信号／ＲＥＳは、ＤＦＦ１をリセットすると共に、／ＷＲから入力されたクロックの立ち上がりでレベル変換された信号をＦＦ８に保持する。この出力ＱがＨ（ハイレベル）のときはＡＮＤゲート３を開き、ＤＦＦ１の出力Ｑ０でシンクタイプドライバーをイネーブルにする。ＦＦ８の出力ＱがＬ（ローレベル）、即ち／ＱがＨのときは、ＡＮＤゲート４が開き、ソースタイプのドライバーがイネーブルになる。即ちリセット時の出力の状態で、出力形態が自動的に切り換えられたことになる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明は、ソースタイプとシンクタイプの両方に、自動的に対応できる出力ポートとして、ＦＡ装置やロボット等の直流出力モジュールから外部の回路に信号を出力する出力ポートに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態を示す回路図である。
【図２】シンクタイプとソースタイプの動作を説明するための回路図である。
【符号の説明】
【００１６】
１  ＤＦＦ
２  ソース・シンク自動切換回路
３，４  ＡＮＤゲート
５，１１，１２  反転型トランジスタアレー
６，７，１３，１４  トランジスタアレー
８  ＦＦ
１５，１７  リレー
１６，１８  ＬＥＤ
【図１】
2005284895.tif 000003
【図２】
2005284895.tif 000004