(57)【要約】【課題】異常モードがON側及びOFF側の何れであっても、外部信号発生元から与えられるディジタル信号の値やその継続時間に依存することなく異常検出が可能な入力回路を提供する。【解決手段】入力素子には、外部信号発生元から与えられるディジタル信号と、矩形波出力手段から入力素子に対して、ON側へ作用するための繰り返し信号及びOFF側へ作用するための繰り返し信号が信号合成手段により合成されて入力され、入力素子の出力側は、ON異常検出回路及びOFF異常検出回路が接続された入力回路において、異常モードがON側、OFF側の何れであっても、外部信号発生元から与えられるディジタル信号の状態に依存することなく異常検出が可能な異常検出方式を具備している入力回路であるので、異常検出手段として二重化不一致手段を適用する必要がなく、リソース消費が抑制され、コスト、サイズ共に抑制することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力素子の入力側は、外部信号発生元から与えられるディジタル信号と、矩形波出力手段から前記入力素子に対して、ON側へ作用するための繰り返し信号及びOFF側へ作用するための繰り返し信号が信号合成手段により合成されて入力され、前記入力素子の出力側は、ON異常検出回路及びOFF異常検出回路が接続された入力回路において、異常モードがON側、OFF側の何れであっても、外部信号発生元から与えられるディジタル信号の状態に依存することなく異常検出が可能であることを特徴とする入力回路。
【請求項２】
外部信号発生元からディジタル信号が与えられる入力素子と、矩形波出力手段から前記入力素子に対して、ON側およびOFF側へ作用するためのそれぞれの繰り返し信号を信号合成手段により合成して入力すると共に、ON側へ作用するための前記繰り返し信号がONの間、前記入力素子には強制的にON信号が入力され、ON側へ作用するための前記繰り返し信号がOFFの間、前記ディジタル信号が優先的に前記入力素子に入力され、OFF側へ作用するための繰り返し信号がONの間、前記入力素子に強制的にOFF信号が入力され、OFF側へ作用するための繰り返し信号がOFFの間、前記入力素子に前記ディジタル信号が優先的に入力され、前記入力素子の出力側にON異常検出回路及びOFF異常検出回路を接続されたことを特徴とする入力回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトカプラ等の入力素子を用いて、外部からディジタル信号を入力する入力手段を具備した各種機器やシステムにおいて、当該入力手段の異常検出手段を具備して成る入力回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
外部信号発生元から入力回路手段に対してディジタル信号が与えられる場合、この入力回路の異常検出には、特許文献１に記載されているような二重化不一致検出手段や特許文献２に記載されているような長時間入力検出手段が用いられている。このような例を図５に示す。外部信号発生元１から入力回路８ａに対してディジタル信号９が与えられる。この入力回路８ａの１つの異常検出は長時間入力検出手段１１で行ない、もう１つの異常検出は二重化不一致検出手段１０で行ない、かつ異常検出時には必要に応じてアラーム処理や入力結果の前値保持等の異常時対応処理１２が行なわれる。また、入力回路８ａに異常がなければ通常処理１８が行なわれる。
【特許文献１】特開平９−３２２３７８号公報
【特許文献２】特開２０００−７６５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような従来技術では以下のような問題が生じることが分った。  
（１）異常モードが、外部信号発生元から与えられるディジタル信号がON状態でもOFF入力と判断する不動作側の異常であり、外部信号発生元から与えられるディジタル信号がOFF信号の場合、次回、外部信号発生元から与えられるディジタル信号がONとなるまで異常検出ができない。そのため、必要な時にON信号を当該入力回路から後段の処理に対して出力できない事象が発生する。これは、二重化不一致検出手段や長時間入力検出手段の何れの異常検出手段を用いても同様である。  
（２）異常検出手段として二重化不一致検出手段を適用する場合、１つの信号を入力するために、入力回路を２回路使用する必要があり、リソース消費が２倍となる問題がある。
【０００４】
（３）異常検出手段として長時間入力検出手段を適用する場合、外部から入力されるディジタル信号の用途、目的、ONまたはOFF継続時間等の、入力信号が有する特性を把握した上で、異常検出時間の決定が必要で、場合によっては長時間入力検出手段が適用できない場合がある。
【０００５】
本発明は、上記情況に対処するためになされたもので、その課題は異常モードがON側及びOFF側の何れであっても、外部信号発生元から与えられるディジタル信号の値やその継続時間に依存することなく異常検出が可能な入力回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、外部信号発生元からディジタル信号が与えられる入力素子を有する入力回路において、矩形波出力手段から前記入力素子に対して、ON側およびOFF側へ作用するための繰り返し信号を信号合成手段により合成して繰り返して入力すると共に、ON側へ作用するための前記繰り返し信号がONの間、前記入力素子には強制的にON信号が入力され、OFFの間は、前記入力素子に前記ディジタル信号が優先的に入力され、OFF側へ作用するための繰り返し信号がONの間、前記入力素子に強制的にOFF信号が入力され、OFFの間は前記入力素子に前記ディジタル信号が優先的に入力され、前記入力素子の出力側にON異常検出回路及びOFF異常検出回路を接続されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、異常モードがON側及びOFF側の何れであっても、外部信号発生元から与えられるディジタル信号の値やその継続時間に依存することなく異常検出が可能であり、また、異常検出手段として二重化不一致手段を適用する必要がなく、リソース消費が抑制され、コスト、サイズ共に抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、入力素子の入力側は、外部信号発生元から与えられるディジタル信号と、矩形波出力手段から前記入力素子に対して、ON側へ作用するための繰り返し信号及びOFF側へ作用するための繰り返し信号が信号合成手段により合成されて入力され、前記入力素子の出力側は、ON異常検出回路及びOFF異常検出回路が接続された入力回路において、異常モードがON側、OFF側の何れであっても、外部信号発生元から与えられるディジタル信号の状態に依存することなく異常検出が可能であることを特徴とする。
【実施例１】
【０００９】
図１は本発明の実施例１の構成図である。  
図に示すように、フォトカプラ等の入力素子４には、外部信号発生元１から与えられたディジタル信号９と、矩形波出力手段２から、入力素子４に対してON側へ作用するための繰り返し信号１３及びOFF側へ作用するための繰り返し信号１４が信号合成手段３により合成されて入力される。 ここで、ON側へ作用するための繰り返し信号１３のON時間をTON1、OFF時間をTOFF1とし、TON1とTOFF1が交互に繰り返される。また、OFF側へ作用するための繰り返し信号１４のON時間をTON2、OFF時間をTOFF2とし、TON2とTOFF2が交互に繰り返される。ON側へ作用するための繰り返し信号１３がONの間、入力素子４には強制的にON信号が入力され、外部信号発生元１から与えられたディジタル信号９は無視される。ON側へ作用するための繰り返し信号１３がOFFの間は、外部信号発生元１から与えられたディジタル信号９が優先され入力素子４に入力される。また、OFF側へ作用するための繰り返し信号１４がONの間、入力素子４には強制的にOFF信号が入力され、外部信号発生元１から与えられたディジタル信号９は無視される。OFF側へ作用するための繰り返し信号１４がOFFの間は、外部信号発生元１から与えられたディジタル信号９が優先され入力素子４に入力される。
【００１０】
入力素子４の出力端は、ON異常検出回路１５及びOFF異常検出回路１６に接続され、ON異常検出回路１５は動作すべき時に動作しない異常を検出、OFF異常検出回路１６は復帰すべき時に復帰しない異常を各々検出する。ON異常検出回路１５及びOFF異常検出回路１６は各々内部に不良検出カウンタ１７を具備し、異常発生検出時にカウンタを加算、異常復帰検出時にはカウンタをリセットする。ここで、異常発生検出時とは、ON側異常はON信号、OFF側異常はOFF信号を入力素子４に入力した時にその出力が入力と一致しなかった場合を指す。異常検出時間、すなわち不良検出カウンタ１７の値がいくつになった場合に不良と判定するかは、入力素子４の特性や適用するシステムの要求性能に鑑みて検討され、必要充分な時間に設定される。入力素子４からの出力を後に続く通常処理１８で使用する前段に復帰時間引延しオフディレイタイマTD1 ６と動作検出時間引延しオンディレイタイマTD2 ７が設けられている。
【００１１】
これらTON1，TOFF1，TON2，TOFF2，TD1，TD2の長さの関係は次の関係式１を満足する必要がある。  
TOFF2 > TD2 > (TON1 = TOFF1) > TD1 > TON2  …関係式１
ここで、TON1，TOFF1，TON2，TOFF2，TD1，TD2は、上記関係式１の関係を満足することを条件に、入力素子４や、適用するシステムの要求性能に鑑みて検討され、必要かつ充分な値に設定される。
【００１２】
以上により、ON側異常及びOFF側異常を確実に検出可能になると共に、ON異常検出回路１５及びOFF異常検出回路１６からの強制的な入力に影響を受けることなく後に続く通常処理１８に外部信号発生元１から与えられたディジタル信号９を使用することが可能となる。
【００１３】
図２は正常時のタイムチャート、図３はON側異常検出時のタイムチャート、図４はOFF側異常検出時のタイムチャートを各々示す。また、図２〜図４において、上からＯは信号発生元１の信号、Ａはディジタル信号９、ONは繰り返し信号１３、OFFは繰り返し信号１４、Ｂは入力素子４の出力信号、ＣはTD1の出力信号、ＤはTD2の出力信号を示す。
【００１４】
ここで、正常時のタイムチャートである図２と比べて図３では、カウンタ１〜６で入力素子の出力信号ＢがONしなければならないのにONしていないので、ON側異常を検出できる。また、図４では図２と比べてカウンタ１，２で入力素子の出力信号ＢがOFFしなければならないのにOFFしていないので、OFF側異常を検出できる。以下同様に、正常時のタイムチャートと比較することで、機器又は素子側の異常を容易に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例の入力回路の構成図。
【図２】本発明を適用した場合の正常時のタイムチャート。
【図３】本発明を適用した場合のON側異常検出時のタイムチャート。
【図４】本発明を適用した場合のOFF側異常検出時のタイムチャート。
【図５】従来の入力回路とその異常検出方法を示す回路図。
【符号の説明】
【００１６】
１…外部信号発生元、２…矩形波出力手段、３…信号合成手段、４…入力素子、５…異常検出回路、６…TD1：オフディレイタイマ、７…TD2：オンディレイタイマ、８…入力回路手段、９…ディジタル信号、１０…二重化不一致検出手段、１１…長時間入力検出手段、１２…異常時対応処理、１３…ON側へ作用するための繰り返し信号、１４…OFF側へ作用するための繰り返し信号、１５…ON異常検出回路、１６…OFF異常検出回路、１７…不良検出カウンタ、１８…通常処理。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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