(57)【要約】【課題】装置の大型化を抑えつつ、利便性を確保できる論理レベル検出装置を提供する。【解決手段】論理レベル検出装置１は、ＬＥＤ４９と、点検対象回路の点検箇所に接触する接触針２ａからの入力論理信号に基づきＬＥＤ４９を制御する制御回路２１とを備え、制御回路２１は、入力論理信号がハイレベルである場合、ＬＥＤ４９を点灯状態とし、入力論理信号がローレベルである場合、ＬＥＤ４９を消灯状態とし、接触針２ａが非接触状態の場合および点検対象回路上の接触針２ａの接触箇所がハイインピーダンス状態の場合、ＬＥＤ４９を点滅させる。【選択図】図２
2017020989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
点検対象回路の点検箇所に接触する接触部からの入力論理信号に基づき前記発光素子を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、入力論理信号がハイレベルである場合、前記発光素子を点灯および消灯のうち予め決められた方の状態とし、入力論理信号がローレベルである場合、前記発光素子を点灯および消灯のうち入力論理信号がハイレベルの場合とは逆の方の状態とし、前記接触部が非接触状態の場合および点検対象回路上の前記接触部の接触箇所がハイインピーダンス状態の場合、前記発光素子を点滅させることを特徴とする論理レベル検出装置。
【請求項２】
前記制御部は、入力論理信号がハイレベルとローレベルとを交互に繰り返すクロック系の信号である場合、前記接触部が非接触状態の場合および点検対象回路上の前記接触部の接触箇所がハイインピーダンス状態の場合とは異なる周期で前記発光素子を点滅させることを特徴とする請求項１に記載の論理レベル検出装置。
【請求項３】
前記制御部は、
基準矩形波信号を生成する発振部と、
基準矩形波信号を分周して分周信号を出力する分周部と、
分周信号のエッジをトリガとしてワンショットパルスを出力する第１パルス発生部と、
前記接触部からの入力論理信号を設定閾値で２値化するとともに、前記接触部が非接触状態の場合および点検対象回路上の前記接触部の接触箇所がハイインピーダンス状態の場合は前記第１パルス発生部からのワンショットパルスを設定閾値で２値化し、２値化信号を出力する２値化処理部と、
２値化信号のエッジをトリガとして規定のパルス幅のワンショットパルスを出力する第２パルス発生部と、
前記第２パルス発生部が出力したワンショットパルスによる信号レベルがハイレベルの期間には基準矩形波信号を選択し、その他の期間には２値化信号を選択し、選択した信号で前記発光素子を発光させることで、前記発光素子の発光パターンを制御する信号切換部とを備えることを特徴とする請求項２に記載の論理レベル検出装置。
【請求項４】
前記第２パルス発生部が発生するワンショットパルスのパルス幅が、前記第１パルス発生部が発生するワンショットパルスのパルス幅より大きいことを特徴とする請求項３に記載の論理レベル検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路点検用の論理レベル検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路の点検箇所に接触針を接触させて論理レベルを検出する論理レベル検出装置が知られている。
【０００３】
この種の論理レベル検出装置では、例えば、論理レベルがハイレベルのときに発光素子を点灯させ、ローレベルのときに発光素子を消灯させるようして、検出結果を発光素子により簡易表示することができる。しかしながら、ハイレベル、ローレベルしか識別できないと、作業効率が悪く、利便性が十分でない。
【０００４】
これに対し、特許文献１には、ハイレベル、ローレベル以外の状態を表現できる論理レベル検出装置が開示されている。この装置は、検出結果を表示するための２つのＬＥＤ（発光ダイオード）を有している。そして、入力論理信号がハイレベルの場合、１つのＬＥＤが発光し、残りのＬＥＤは発光しない。入力論理信号がローレベルの場合、ハイレベルの場合に発光するＬＥＤとは逆のＬＥＤが発光し、残りのＬＥＤは発光しない。入力端子（接触針）が非接触状態の場合および点検箇所がハイインピーダンス状態の場合、２つのＬＥＤはいずれも発光しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２７７９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の技術では、ＬＥＤを２つ配置するため、装置の大型化を招く。また、２つのＬＥＤを識別するための文字表示等が必要であり、これも装置の大型化の要因となる。
【０００７】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、装置の大型化を抑えつつ、利便性を確保できる論理レベル検出装置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】
上記目的を達成するため、本発明に係る論理レベル検出装置の第１の特徴は、発光素子と、点検対象回路の点検箇所に接触する接触部からの入力論理信号に基づき前記発光素子を制御する制御部とを備え、前記制御部は、入力論理信号がハイレベルである場合、前記発光素子を点灯および消灯のうち予め決められた方の状態とし、入力論理信号がローレベルである場合、前記発光素子を点灯および消灯のうち入力論理信号がハイレベルの場合とは逆の方の状態とし、前記接触部が非接触状態の場合および点検対象回路上の前記接触部の接触箇所がハイインピーダンス状態の場合、前記発光素子を点滅させることにある。
【０００９】
本発明に係る論理レベル検出装置の第２の特徴は、前記制御部は、入力論理信号がハイレベルとローレベルとを交互に繰り返すクロック系の信号である場合、前記接触部が非接触状態の場合および点検対象回路上の前記接触部の接触箇所がハイインピーダンス状態の場合とは異なる周期で前記発光素子を点滅させることにある。
【００１０】
本発明に係る論理レベル検出装置の第３の特徴は、前記制御部は、基準矩形波信号を生成する発振部と、基準矩形波信号を分周して分周信号を出力する分周部と、分周信号のエッジをトリガとしてワンショットパルスを出力する第１パルス発生部と、前記接触部からの入力論理信号を設定閾値で２値化するとともに、前記接触部が非接触状態の場合および点検対象回路上の前記接触部の接触箇所がハイインピーダンス状態の場合は前記第１パルス発生部からのワンショットパルスを設定閾値で２値化し、２値化信号を出力する２値化処理部と、２値化信号のエッジをトリガとして規定のパルス幅のワンショットパルスを出力する第２パルス発生部と、前記第２パルス発生部が出力したワンショットパルスによる信号レベルがハイレベルの期間には基準矩形波信号を選択し、その他の期間には２値化信号を選択し、選択した信号で前記発光素子を発光させることで、前記発光素子の発光パターンを制御する信号切換部とを備えることにある。
【００１１】
本発明に係る論理レベル検出装置の第４の特徴は、前記第２パルス発生部が発生するワンショットパルスのパルス幅が、前記第１パルス発生部が発生するワンショットパルスのパルス幅より大きいことにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る論理レベル検出装置の第１の特徴によれば、制御部は、入力論理信号がハイレベルである場合、発光素子を点灯および消灯のうち予め決められた方の状態とする。入力論理信号がローレベルである場合、制御部は、発光素子を点灯および消灯のうち入力論理信号がハイレベルの場合とは逆の方の状態とする。接触部が非接触状態の場合および点検対象回路上の接触部の接触箇所がハイインピーダンス状態の場合、制御部は、発光素子を点滅させる。これにより、３通りの検出結果を、１つの発光素子で表現できる。この結果、装置の大型化を抑えつつ、利便性を確保できる。
【００１３】
本発明に係る論理レベル検出装置の第２の特徴によれば、制御部は、入力論理信号がクロック系の信号である場合、接触部が非接触状態の場合および点検対象回路上の接触部の接触箇所がハイインピーダンス状態の場合とは異なる周期で発光素子を点滅させる。これにより、発光素子で表現できる検出結果を追加でき、利便性を向上できる。
【００１４】
本発明に係る論理レベル検出装置の第３の特徴によれば、発振部が基準矩形波信号を生成し、分周部が基準矩形波信号を分周する。第１パルス発生部は、分周信号のエッジをトリガとしてワンショットパルスを出力する。２値化処理部は、接触部からの入力論理信号を設定閾値で２値化する。接触部が非接触状態の場合および点検対象回路上の接触部の接触箇所がハイインピーダンス状態の場合は、２値化処理部は、第１パルス発生部からのワンショットパルスを設定閾値で２値化する。第２パルス発生部は、２値化信号のエッジをトリガとして規定のパルス幅のワンショットパルスを出力する。信号切換部は、第２パルス発生部が出力したワンショットパルスによる信号レベルがハイレベルの期間には基準矩形波信号を選択し、その他の期間には２値化信号を選択し、選択した信号で発光素子を発光させることで、発光素子の発光パターンを制御する。このように発光素子の発光パターンを制御することで、小規模な回路構成で、１つの発光素子での４通りの検出結果の表現を実現できる。
【００１５】
本発明に係る論理レベル検出装置の第４の特徴によれば、第２パルス発生部が発生するワンショットパルスのパルス幅が、第１パルス発生部が発生するワンショットパルスのパルス幅より大きいので、発光素子の不要な点灯を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係る論理レベル検出装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す論理レベル検出装置の回路図である。
【図３】図１に示す論理レベル検出装置におけるＬＥＤの発光パターンを示す図である。
【図４】基準矩形波信号および分周信号の波形の一例を示す図である。
【図５】第１パルス発生回路の出力信号の波形の一例を示す図である。
【図６】第２パルス発生回路の単安定マルチバイブレータの出力端子Ｑからの出力信号の波形の一例を示す図である。
【図７】接触針が非接触状態の場合のＬＥＤ点灯信号の波形の一例を示す図である。
【図８】不要な信号を含むＬＥＤ点灯信号の波形の一例を示す図である。
【図９】クロック系の入力論理信号の波形の一例を示す図である。
【図１０】クロック系の入力論理信号の波形の他の例を示す図である。
【図１１】クロック系の入力論理信号を２値化処理した２値化信号の波形の一例を示す図である。
【図１２】入力論理信号がクロック系の信号である場合のＬＥＤ点灯信号の波形の一例を示す図である。
【図１３】ハイレベルの入力論理信号およびローレベルの入力論理信号の波形の一例を示す図である。
【図１４】ハイレベルの入力論理信号を２値化処理した２値化信号およびローレベルの入力論理信号を２値化処理した２値化信号の波形の一例を示す図である。
【図１５】入力論理信号がハイレベルの場合のＬＥＤ点灯信号、および入力論理信号がローレベルである場合のＬＥＤ点灯信号の波形の一例を示す図である。
【図１６】接触針の接触箇所の電圧レベルがハイレベルとローレベルとの間で変化し、ハイレベルの期間が第２パルス発生回路によるパルス幅より長い場合の入力論理信号の波形の一例を示す図である。
【図１７】接触針の接触箇所の電圧レベルがハイレベルとローレベルとの間で変化し、ハイレベルの期間が第２パルス発生回路によるパルス幅より長い場合の入力論理信号の波形の他の例を示す図である。
【図１８】図１６の入力論理信号に対応するＬＥＤ点灯信号の波形を示す図である。
【図１９】図１７の入力論理信号に対応するＬＥＤ点灯信号の波形を示す図である。
【図２０】図１に示す論理レベル検出装置の使用場面の一例を示す図である。
【図２１】複数種類のテスト棒のセットの一例を示す図である。
【図２２】図１に示す論理レベル検出装置による回路点検作業に最適化した回路実装基板の一例を示す図である。
【図２３】第２実施形態に係る論理レベル検出装置の概略構成図である。
【図２４】図２３に示す論理レベル検出装置の内部を示す図である。
【図２５】図２３に示す論理レベル検出装置にテスト棒を接続した状態を示す図である。
【図２６】図２３に示す論理レベル検出装置の使用場面の一例を示す図である。
【図２７】図２３に示す論理レベル検出装置の使用場面の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
【００１８】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る論理レベル検出装置の概略構成図である。図２は、図１に示す論理レベル検出装置の回路図である。
【００１９】
図１に示すように、第１実施形態に係る論理レベル検出装置１は、テスト棒２と、回路実装基板３とを備える。
【００２０】
テスト棒２は、回路の点検作業時に作業者の操作により点検箇所に接触させられるものである。テスト棒２は、先端に接触針（請求項の接触部に相当）２ａを有する。接触針２ａは、点検対象回路の点検箇所への接触部分である。接触針２ａは、点検箇所に接触して電気的に接続される。接触針２ａは、細長い棒状に形成されている。
【００２１】
テスト棒２には、キャップ２ｂが着脱可能になっている。キャップ２ｂは、接触針２ａを保護するためにテスト棒２の先端部分を覆うものである。
【００２２】
テスト棒２には導線６が接続され、導線６の先端にプラグ７が設けられている。プラグ７は、テスト棒２と回路実装基板３とを接続するために、後述する回路実装基板３の差込口８に差し込まれるものである。
【００２３】
回路実装基板３は、後述する制御回路２１およびＬＥＤ表示部２２を実装する。また、回路実装基板３には、差込口８が配置されている。差込口８には、プラグ７が差し込まれる。これにより、テスト棒２と制御回路２１とが電気的に接続可能になっている。
【００２４】
回路実装基板３には、裏面に磁石９が固定されている。これにより、点検対象回路の周辺の金属部材等に回路実装基板３を取り付けることができる。
【００２５】
回路実装基板３には導線１０が接続され、導線１０の先端に基板側コネクタ１１が設けられている。基板側コネクタ１１は、回路実装基板３に電力を供給するために、電源クリップコネクタ１２と接続されるものである。
【００２６】
電源クリップコネクタ１２は、電源クリップ１３，１４からそれぞれ延びる導線１５，１６の先端に設けられている。電源クリップ１３は電源電圧に接続される。電源クリップ１４は接地電位に接続される。
【００２７】
なお、基板側コネクタ１１は、電源クリップコネクタ１２以外の電源接続用コネクタにも接続可能になっている。
【００２８】
次に、論理レベル検出装置１の回路構成について説明する。
【００２９】
論理レベル検出装置１の回路実装基板３には、図２に示す制御回路（請求項の制御部に相当）２１と、ＬＥＤ表示部２２とが実装されている。
【００３０】
制御回路２１は、接触針２ａからの入力論理信号に基づき、後述するＬＥＤ表示部２２のＬＥＤ４９を制御する。具体的には、制御回路２１は、図３に示すように、入力論理信号に基づく４通りの検出結果に応じてＬＥＤ４９の発光パターンを制御する。
【００３１】
すなわち、入力論理信号がハイレベルである場合、制御回路２１は、ＬＥＤ４９を点灯させる。入力論理信号がローレベルである場合、制御回路２１は、ＬＥＤ４９を消灯状態とする。接触針２ａが非接触状態の場合および点検対象回路上の接触針２ａの接触箇所がハイインピーダンス状態の場合、制御回路２１は、ＬＥＤ４９を低速点滅させる。入力論理信号がハイレベルとローレベルとを交互に繰り返すクロック系の信号（高速動作信号）である場合、制御回路２１は、ＬＥＤ４９を高速点滅させる。
【００３２】
制御回路２１は、低周波発信回路（請求項の発振部に相当）３１と、分周回路（請求項の分周部に相当）３２と、第１パルス発生回路（請求項の第１パルス発生部に相当）３３と、２値化閾値回路（請求項の２値化処理部に相当）３４と、第２パルス発生回路（請求項の第２パルス発生部に相当）３５と、信号切換回路（請求項の信号切換部に相当）３６とを備える。
【００３３】
低周波発信回路３１は、基準矩形波信号を生成する。基準矩形波信号は、ＬＥＤ４９の高速点滅時の点滅周期を決定する信号である。低周波発信回路３１は、抵抗ＲｆとコンデンサＣｆとシュミットトリガインバータ４１とを備えた矩形波発振器である。低周波発信回路３１は、抵抗Ｒｆの抵抗値とコンデンサＣｆの容量値とによって設定される周期ｔ０で、デューティ比５０％の基準矩形波信号を生成する。低周波発信回路３１の出力端は、後述する信号切換回路３６の第１トランジスタ４７のエミッタ、および後述する分周回路３２の第１フリップフロップ４２のクロック端子Ｃｋに接続されている。
【００３４】
基準矩形波信号の周期ｔ０は、周期ｔ０でＬＥＤ４９が点滅したときに、ユーザがその点滅を目視で認識できる程度の値に設定される。
【００３５】
分周回路３２は、基準矩形波信号を分周して分周信号を出力する。分周信号は、ＬＥＤ４９の低速点滅時の点滅周期を決定する信号である。本実施の形態では、分周回路３２は、基準矩形波信号を分周比４で分周する。分周回路３２は、第１フリップフロップ４２と、第２フリップフロップ４３とを備える。
【００３６】
第１フリップフロップ４２のクロック端子Ｃｋには、低周波発信回路３１の出力端が接続されている。第１フリップフロップ４２の出力端子Ｑは、第２フリップフロップ４３のクロック端子Ｃｋに接続されている。第１および第２フリップフロップ４２，４３のそれぞれにおいて、反転出力端子/Ｑはデータ入力端子Ｄに接続されている。このような２段接続された第１および第２フリップフロップ４２，４３により、第１フリップフロップ４２のクロック端子Ｃｋに入力された基準矩形波信号が１／４分周され、その分周信号が第２フリップフロップ４３の出力端子Ｑから出力される。
【００３７】
第１パルス発生回路３３は、分周信号の立ち上がりエッジをトリガとしてワンショットパルスを出力する。第１パルス発生回路３３は、単安定マルチバイブレータ４４と、抵抗Ｒｐと、コンデンサＣｐとを備える。
【００３８】
単安定マルチバイブレータ４４の入力端子Ａは、第２フリップフロップ４３の出力端子Ｑに接続されている。単安定マルチバイブレータ４４は、入力端子Ａに入力される分周信号の立ち上がりエッジでトリガされて、パルス幅ｔ１のワンショットパルスを出力端子Ｑから出力する。単安定マルチバイブレータ４４の出力端子Ｑは、抵抗Ｒｉｎを介して接触針２ａに加算的に接続されている。抵抗Ｒｐの抵抗値とコンデンサＣｐの容量値とにより、パルス幅ｔ１が設定される。
【００３９】
２値化閾値回路３４は、ロジックバッファ４５を備える。ロジックバッファ４５は、接触針２ａからの入力論理信号を設定閾値で２値化し、２値化信号を出力する。接触針２ａが非接触状態の場合、および点検対象回路上の接触針２ａの接触箇所がハイインピーダンス状態の場合は、ロジックバッファ４５は、第１パルス発生回路３３からのワンショットパルスを設定閾値で２値化し、２値化信号を出力する。ロジックバッファ４５の出力端子は、後述する第２パルス発生回路３５の単安定マルチバイブレータ４６の入力端子Ａ、および後述する信号切換回路３６の第２トランジスタ４８のエミッタに接続されている。
【００４０】
ロジックバッファ４５は、５Ｖ系および３．３Ｖ系の双方の論理レベルに対応できるＴＴＬ入力レベルに設定されている。また、ロジックバッファ４５は、入力トレラント機能を有する。これにより、接触針２ａからの異常入力等によるロジックバッファ４５の故障を防止できる。
【００４１】
第２パルス発生回路３５は、２値化信号の立ち上がりエッジをトリガとしてワンショットパルスを出力する。第２パルス発生回路３５は、単安定マルチバイブレータ４６と、抵抗Ｒｓと、コンデンサＣｓとを備える。
【００４２】
単安定マルチバイブレータ４６の入力端子Ａは、ロジックバッファ４５の出力端子に接続されている。単安定マルチバイブレータ４６は、入力端子Ａに入力される２値化信号の立ち上がりエッジでトリガされて、パルス幅ｔ２のワンショットパルスを出力端子Ｑから出力する。単安定マルチバイブレータ４６の出力端子Ｑは、後述する信号切換回路３６の第２トランジスタ４８のベースに接続されている。抵抗Ｒｓの抵抗値とコンデンサＣｓの容量値とにより、パルス幅ｔ２が設定される。
【００４３】
パルス幅ｔ２は、下記の式（１）および式（２）を満たすように設定される。
【００４４】
ｔ０／２≦ｔ２＜ｔ０  …（１）
ｔ２≧ｔ１  …（２）
パルス幅ｔ２が式（１）および式（２）を満たすように設定される理由については後述する。
【００４５】
また、単安定マルチバイブレータ４６は、出力端子Ｑからの出力信号の反転信号を反転出力端子/Ｑから出力する。単安定マルチバイブレータ４６の反転出力端子/Ｑは、後述する信号切換回路３６の第１トランジスタ４７のベースに接続されている。
【００４６】
信号切換回路３６は、低周波発信回路３１から出力された基準矩形波信号、および２値化閾値回路３４から出力された２値化信号を、選択的にＬＥＤ表示部２２へ出力する。信号切換回路３６は、第１トランジスタ４７と、第２トランジスタ４８とを備える。第１トランジスタ４７および第２トランジスタ４８は、抵抗内蔵トランジスタである。
【００４７】
第１トランジスタ４７のベースは、単安定マルチバイブレータ４６の反転出力端子/Ｑに接続されている。第１トランジスタ４７のエミッタは、低周波発信回路３１の出力端に接続されている。第１トランジスタ４７のコレクタは、ＬＥＤ表示部２２に接続されている。
【００４８】
第２トランジスタ４８のベースは、単安定マルチバイブレータ４６の出力端子Ｑに接続されている。第２トランジスタ４８のエミッタは、ロジックバッファ４５の出力端子に接続されている。第２トランジスタ４８のコレクタは、ＬＥＤ表示部２２に接続されている。
【００４９】
このような構成により、信号切換回路３６は、第２パルス発生回路３５が出力したワンショットパルスによる信号レベルがハイレベルの期間には基準矩形波信号を選択し、その他の期間には２値化信号を選択し、選択した信号でＬＥＤ４９を発光させる。これにより、信号切換回路３６は、図３に示したようにＬＥＤの発光パターンを制御する。
【００５０】
ＬＥＤ表示部２２は、信号切換回路３６で選択された信号により発光表示を行う。ＬＥＤ表示部２２は、ＬＥＤ４９と、抵抗Ｒｄとを備える。
【００５１】
ＬＥＤ４９は、抵抗Ｒｄを介して、第１トランジスタ４７のコレクタおよび第２トランジスタ４８のコレクタに接続されている。ＬＥＤ４９は、信号切換回路３６からの信号（ＬＥＤ点灯信号）がハイレベルのときに点灯し、ローレベルのときは消灯状態となる。抵抗Ｒｄは、ＬＥＤ４９の規格に応じた電流制限抵抗である。
【００５２】
次に、論理レベル検出装置１の動作について説明する。
【００５３】
論理レベル検出装置１の電源がオンされると、低周波発信回路３１が図４に示すような基準矩形波信号を生成し、その基準矩形波信号を分周回路３２および第１トランジスタ４７へ出力する。
【００５４】
分周回路３２は、基準矩形波信号を１／４分周し、図４に示すような分周信号を第１パルス発生回路３３へ出力する。
【００５５】
第１パルス発生回路３３は、分周信号の立ち上がりエッジをトリガとして、パルス幅ｔ１のワンショットパルスを出力する。これにより、第１パルス発生回路３３は、図５に示すような信号を出力する。
【００５６】
以下、接触針２ａが非接触状態の場合、点検対象回路上の接触針２ａの接触箇所がハイインピーダンス状態の場合、入力論理信号がクロック系の信号である場合、入力論理信号がハイレベルまたはローレベルである場合に分けて説明する。
【００５７】
まず、接触針２ａが非接触状態の場合について説明する。
【００５８】
接触針２ａが非接触状態の場合、第１パルス発生回路３３の出力信号がロジックバッファ４５に入力される。ロジックバッファ４５は、第１パルス発生回路３３の出力信号を設定閾値で２値化する。ここで、第１パルス発生回路３３で生成されるワンショットパルスの電圧レベルは、ロジックバッファ４５の設定閾値よりも大きい。このため、ロジックバッファ４５は、図５に示した第１パルス発生回路３３の出力信号と同様の、パルス幅ｔ１の期間をハイレベルとする２値化信号を出力する。２値化信号は、第２パルス発生回路３５および信号切換回路３６の第２トランジスタ４８のエミッタに入力される。
【００５９】
第２パルス発生回路３５の単安定マルチバイブレータ４６は、２値化信号の立ち上がりエッジをトリガとして、パルス幅ｔ２のワンショットパルスを出力端子Ｑから出力する。これにより、単安定マルチバイブレータ４６は、図６に示すような信号を、出力端子Ｑから第２トランジスタ４８のベースへ出力する。また、単安定マルチバイブレータ４６は、出力端子Ｑからの出力信号の反転信号を、反転出力端子/Ｑから第１トランジスタ４７のベースへ出力する。
【００６０】
信号切換回路３６では、単安定マルチバイブレータ４６の出力端子Ｑから出力された信号におけるハイレベルの期間（パルス幅ｔ２の期間）には、第１トランジスタ４７から基準矩形波信号がＬＥＤ表示部２２へ出力される。その他の期間では、第２トランジスタ４８から２値化信号がＬＥＤ表示部２２へ出力される。
【００６１】
これにより、図７に示すようなＬＥＤ点灯信号が信号切換回路３６からＬＥＤ表示部２２へ出力される。このＬＥＤ点灯信号により、分周信号の周期でＬＥＤ４９が点滅する。この点滅周期は、後述する入力論理信号がクロック系の信号である場合におけるＬＥＤ４９の点滅周期よりも長い周期となる。すなわち、接触針２ａが非接触状態の場合、ＬＥＤ４９が低速点滅する。
【００６２】
ここで、第２パルス発生回路３５が生成するワンショットパルスのパルス幅ｔ２は、前述の式（１）の条件を満たす。このため、パルス幅ｔ２の期間には、基準矩形波信号の１つのパルスの全体が含まれ、その他の不要なパルスは含まれない。これにより、ＬＥＤ４９の低速点滅において、１回あたりの点灯時間をｔ０／２だけ確保しつつ、不要な点灯を防止できる。
【００６３】
これに対し、ｔ２＜ｔ０／２の場合、パルス幅ｔ２が基準矩形波信号のパルス幅ｔ０／２より小さいため、１回あたりの点灯時間がｔ０／２より短くなり、視認性が低下する。また、ｔ２≧ｔ０の場合、パルス幅ｔ２の期間に、基準矩形波信号のパルスのうち、パルス幅ｔ２の期間の開始時点から開始するパルス以外の不要なパルスの少なくとも一部が含まれる。このため、不要なパルスの少なくとも一部がＬＥＤ点灯信号に含まれ、ＬＥＤ４９の不要な点灯が発生してしまう。
【００６４】
また、パルス幅ｔ２は、前述の式（２）の条件を満たす。すなわち、単安定マルチバイブレータ４６の出力端子Ｑからの出力信号のパルス幅ｔ２が、２値化信号におけるパルス幅ｔ１よりも大きい。このため、パルス幅ｔ２の期間が終わり、信号切換回路３６において信号の出力が第１トランジスタ４７から第２トランジスタ４８へ切り換わるタイミングより前に、２値化信号がハイレベルからローレベルへ変化している。これにより、パルス幅ｔ２の期間以外では、ＬＥＤ点灯信号がローレベルになる。この結果、ＬＥＤ４９の不要な点灯を防止できる。
【００６５】
これに対し、ｔ２＜ｔ１の場合、信号切換回路３６において信号の出力が第１トランジスタ４７から第２トランジスタ４８へ切り換わったときに、２値化信号のパルスの一部が第２トランジスタ４８から出力される。このため、図８に示すように、ＬＥＤ点灯信号に不要な信号（破線で囲んだ部分）が含まれる。この結果、ＬＥＤ４９の不要な点灯が発生してしまう。
【００６６】
上記の理由から、第２パルス発生回路３５が生成するワンショットパルスのパルス幅ｔ２は、前述の式（１）、式（２）の条件を満たすように設定されている。
【００６７】
次に、点検対象回路上の接触針２ａの接触箇所がハイインピーダンス状態の場合について説明する。
【００６８】
接触針２ａの接触箇所がハイインピーダンス状態の場合、接触針２ａの電気的状態は、接触針２ａが非接触状態の場合と同様である。したがって、論理レベル検出装置１において、接触針２ａの接触箇所がハイインピーダンス状態の場合、上述した接触針２ａが非接触状態の場合と同様の動作により、ＬＥＤ４９が低速点滅する。
【００６９】
次に、入力論理信号がクロック系の信号である場合について説明する。
【００７０】
入力論理信号がクロック系の信号である場合、図９、図１０に示すような信号が、接触針２ａからロジックバッファ４５に入力される。ここで、図９は５Ｖ系の信号であり、図１０は３．３Ｖ系の信号である。
【００７１】
ロジックバッファ４５は、入力論理信号を設定閾値で２値化する。ロジックバッファ４５はＴＴＬ入力レベルに設定されているため、５Ｖ系、３．３Ｖ系の双方を適切に２値化できる。ロジックバッファ４５は、図１１に示すような２値化信号を出力する。図１１の２値化信号は、ごく短い入力論理信号と同じ周期でハイレベルとローレベルとを交互に繰り返す信号である。２値化信号は、第２パルス発生回路３５および信号切換回路３６の第２トランジスタ４８のエミッタに入力される。
【００７２】
第２パルス発生回路３５の単安定マルチバイブレータ４６は、２値化信号の立ち上がりエッジをトリガとして、パルス幅ｔ２のワンショットパルスを出力端子Ｑから出力する。また、単安定マルチバイブレータ４６は、出力端子Ｑからの出力信号の反転信号を、反転出力端子/Ｑから第１トランジスタ４７のベースへ出力する。
【００７３】
ここで、クロック系の入力論理信号を２値化した２値化信号の周期はパルス幅ｔ２より短い。このため、単安定マルチバイブレータ４６の出力端子Ｑからの出力信号は、図１２に示すように、連続的にハイレベルとなる。
【００７４】
このため、クロック系の信号が入力されている間は、単安定マルチバイブレータ４６の出力端子Ｑからの出力信号はハイレベルを維持するので、信号切換回路３６の第１トランジスタ４７から基準矩形波信号がＬＥＤ表示部２２へ出力される。したがって、この場合のＬＥＤ点灯信号は、図１２に示すように、基準矩形波信号と同様の信号になる。
【００７５】
これにより、基準矩形波信号の周期でＬＥＤ４９が点滅する。この点滅周期は、前述した接触針２ａが非接触状態の場合および点検対象回路上の接触針２ａの接触箇所がハイインピーダンス状態の場合におけるＬＥＤ４９の点滅周期よりも短い周期となる。すなわち、入力論理信号がクロック系の信号である場合、ＬＥＤ４９が高速点滅する。
【００７６】
次に、入力論理信号がハイレベルまたはローレベルである場合について説明する。
【００７７】
接触針２ａの接触箇所の電圧レベルがハイレベルの場合、図１３に示すようなハイレベルの入力論理信号が、接触針２ａからロジックバッファ４５に入力される。ここで、図１３には、５Ｖ系のハイレベル信号と３．３Ｖ系のハイレベル信号とを示している。
【００７８】
また、接触針２ａの接触箇所の電圧レベルがローレベルの場合、図１３に示すようなローレベルの入力論理信号が、接触針２ａからロジックバッファ４５に入力される。
【００７９】
ロジックバッファ４５は、入力論理信号を設定閾値で２値化し、図１４に示すような２値化信号を出力する。入力論理信号がハイレベルの場合、５Ｖ系でも３．３Ｖ系でも同様に、図１４に示すようなハイレベルの２値化信号が出力される。２値化信号は、第２パルス発生回路３５および信号切換回路３６の第２トランジスタ４８のエミッタに入力される。
【００８０】
図１４のように２値化信号にエッジがない場合、第２パルス発生回路３５はワンショットパルスを生成しない。この場合、第２パルス発生回路３５の単安定マルチバイブレータ４６は、出力端子Ｑからローレベル信号を出力し、反転出力端子/Ｑからハイレベル信号を出力する。これにより、信号切換部３６において、第２トランジスタ４８から２値化信号がＬＥＤ表示部２２へ出力される。
【００８１】
このため、この場合のＬＥＤ点灯信号は、図１５に示すように、２値化信号と同様の信号になる。すなわち、入力論理信号がハイレベルの場合、ＬＥＤ点灯信号もハイレベルとなり、入力論理信号ローレベルの場合、ＬＥＤ点灯信号もローレベルとなる。したがって、入力論理信号がハイレベルの場合、ＬＥＤ４９が点灯し、入力論理信号がローレベルの場合、ＬＥＤ４９は消灯状態となる。
【００８２】
ここで、接触針２ａの接触箇所の電圧レベルがハイレベルとローレベルとの間で変化し、ハイレベルの期間が第２パルス発生回路３５によるパルス幅ｔ２より長い場合のＬＥＤ４９の点灯状態について説明する。
【００８３】
この場合、図１６、図１７に示すような入力論理信号が、接触針２ａから制御回路２１に入力される。図１６、図１７の信号は、それぞれハイレベルの期間がｔａ，ｔｂであり、ｔａ＞ｔ２，ｔｂ＞ｔ２である。
【００８４】
図１６、図１７の信号が入力されると、制御回路２１では、信号の立ち上がりのタイミングで第２パルス発生回路３５がワンショットパルスを出力する。そして、そのパルス幅ｔ２の期間では、信号切換回路３６において、基準矩形波信号がＬＥＤ点灯信号として選択される。
【００８５】
このため、図１８、図１９に示すように、ＬＥＤ点灯信号において、ハイレベルの期間の間に一時的にローレベルの期間が生じる。この一時的なローレベルの期間は、図１６、図１７の信号における立ち上がりのタイミングからｔ０／２が経過した時点から、ｔ２が経過する時点までの間である。この期間において、ＬＥＤ４９が一時的に消灯する。しかしながら、この消灯は短時間であり、視覚的にはほぼ影響がない程度である。
【００８６】
次に、回路点検作業時の論理レベル検出装置１の使用方法について説明する。
【００８７】
論理レベル検出装置１は、磁石９により、回路実装基板３を点検対象回路の周辺の金属部材等に取り付けて使用することができる。例えば、図２０に示すように、点検対象の回路実装基板５１が取り付けられている板金５２に、論理レベル検出装置１の回路実装基板３を磁石９により取り付けることができる。
【００８８】
これにより、点検作業時に回路実装基板３が移動して作業の妨げにならないように、回路実装基板３を固定することができる。また、ユーザが両手を自由に使って作業を行うことができるようにすることができる。
【００８９】
以上説明したように、論理レベル検出装置１では、制御回路２１は、入力論理信号がハイレベルである場合、ＬＥＤ４９を点灯させる。入力論理信号がローレベルである場合、制御回路２１は、ＬＥＤ４９を消灯状態とする。接触針２ａが非接触状態の場合および点検対象回路上の接触針２ａの接触箇所がハイインピーダンス状態の場合、制御回路２１は、ＬＥＤ４９を低速点滅させる。入力論理信号がクロック系の信号である場合、制御回路２１は、ＬＥＤ４９を高速点滅させる。
【００９０】
このように、論理レベル検出装置１では、上述の４通りの検出結果を、１つのＬＥＤ４９で表現できる。このため、論理レベル検出装置１によれば、装置の大型化を抑えつつ、利便性を確保できる。また、検出結果を表示するＬＥＤが１つだけであるため、作業者にとって検出結果の視認が容易である。
【００９１】
また、論理レベル検出装置１では、制御回路２１において、低周波発信回路３１が基準矩形波信号を出力し、分周回路３２が基準矩形波信号を分周する。第１パルス発生回路３３は、分周信号の立ち上がりエッジをトリガとしてワンショットパルスを出力する。２値化閾値回路３４は、接触針２ａからの入力論理信号を設定閾値で２値化する。接触針２ａが非接触状態の場合および点検対象回路上の接触針２ａの接触箇所がハイインピーダンス状態の場合は、２値化閾値回路３４は、第１パルス発生回路３３からのワンショットパルスを設定閾値で２値化する。第２パルス発生回路３５は、２値化信号の立ち上がりエッジをトリガとしてワンショットパルスを出力する。信号切換回路３６は、第２パルス発生回路３５が出力したワンショットパルスによる信号レベルがハイレベルの期間には基準矩形波信号を選択し、その他の期間には２値化信号を選択し、選択した信号でＬＥＤ４９を発光させる。このようにＬＥＤ４９の発光パターンを制御することで、小規模な回路構成で、１つのＬＥＤ４９での４通りの検出結果の表現を実現できる。
【００９２】
また、論理レベル検出装置１では、第２パルス発生回路３５が発生するワンショットパルスのパルス幅ｔ２が、第１パルス発生回路３３が発生するワンショットパルスのパルス幅ｔ１より大きいので、ＬＥＤ４９の不要な点灯を防止できる。
【００９３】
なお、論理レベル検出装置１のテスト棒２を導線６に対して着脱可能とし、複数のテスト棒を選択的に使用できるようにしてもよい。そして、この場合、異なる種類の複数のテスト棒をセット化して用意しておいてもよい。例えば、図２１に示すような、それぞれ長さが異なるテスト棒２Ａ〜２Ｃと、接触針２ａがＬ字型のテスト棒２Ｄとをセット化してもよい。これにより、点検箇所に適したテスト棒を選択して使用することができるので、回路点検の作業効率を向上できる。
【００９４】
また、図２２に示すように、論理レベル検出装置１による点検対象となる回路実装基板５６において、点検箇所５７の近傍に、正常な場合のＬＥＤ４９の発光パターンを記載しておいてもよい。なお、図２２では、回路実装基板５６上に実装された部品の図示を省略している。回路実装基板５６上に論理レベル検出装置１用の電源コネクタ５８を設けてもよい。この電源コネクタ５８に論理レベル検出装置１の基板側コネクタ１１を接続することで、論理レベル検出装置１に電力が供給される。
【００９５】
（第２実施形態）
図２３は、第２実施形態に係る論理レベル検出装置の概略構成図である。図２４は、図２３に示す論理レベル検出装置の内部を示す図である。
【００９６】
図２３に示すように、第２実施形態に係る論理レベル検出装置６１は、本体部６２と、キャップ６３とを備える。論理レベル検出装置６１は、ペン型である。
【００９７】
本体部６２は、接触針６６と、回路実装基板６７と、反射部材６８と、口金部６９と、軸筒７０とを備える。
【００９８】
接触針６６は、点検対象回路の点検箇所への接触部分である。接触針６６は、点検箇所に接触して電気的に接続される。接触針６６は、細長い棒状に形成されている。接触針６６は、導線７１により回路実装基板６７に接続されている。
【００９９】
回路実装基板６７は、上述した第１実施形態の回路実装基板３と同様に、制御回路２１およびＬＥＤ表示部２２を実装する。回路実装基板６７は、軸筒７０の内部に配置されている。
【０１００】
回路実装基板６７には導線７２が接続され、導線７２の先端に基板側コネクタ７３が設けられている。基板側コネクタ７３は、回路実装基板６７に電力を供給するために、前述した図１の電源クリップコネクタ１２と接続されるものである。
【０１０１】
反射部材６８は、回路実装基板６７に実装されたＬＥＤ４９からの光を放射状に反射する。反射部材６８は、軸筒７０の内部において、ＬＥＤ４９に対向して配置されている。反射部材６８は、傘状に形成されている。
【０１０２】
口金部６９は、接触針６６を支持する。口金部６９は、軸筒７０の先端に取り付けられている。
【０１０３】
軸筒７０は、回路実装基板６７および反射部材６８を内部に収容する。軸筒７０は、透明な材質からなる。これにより、ＬＥＤ４９の発光が外部から視認可能になっている。
【０１０４】
キャップ６３は、接触針６６を保護するために、本体部６２の接触針６６側にはめられるものである。キャップ６３は、透明な材質からなる。キャップ６３は、先端にテスト棒用コネクタ６３ａを有する。
【０１０５】
テスト棒用コネクタ６３ａは、上述した第１実施形態の論理レベル検出装置１におけるテスト棒２を、論理レベル検出装置６１に接続するためのものである。テスト棒用コネクタ６３ａは、テスト棒２のプラグ７が挿入可能になっている。図２５に示すように、本体部６２にはめられた状態のキャップ６３のテスト棒用コネクタ６３ａにテスト棒２のプラグ７が挿入されると、接触針６６とテスト棒２とが電気的に接続されるようになっている。これにより、テスト棒２を使用した回路点検が可能になる。
【０１０６】
論理レベル検出装置６１においても、上述した第１実施形態の論理レベル検出装置１と同様の動作により、図３に示したＬＥＤ４９の発光パターンで４通りの検出結果が表現される。
【０１０７】
論理レベル検出装置６１においてＬＥＤ４９が点灯すると、透明な軸筒７０およびキャップ６３を光が透過するため、ＬＥＤ４９の発光を作業者が視認できる。また、ＬＥＤ４９からの光を反射部材６８が放射状に反射するので、ＬＥＤ４９の発光の視認範囲が拡大される。
【０１０８】
論理レベル検出装置６１で回路点検作業を行う方法としては、図２６に示すように本体部６２のみを用いる方法と、図２７に示すように論理レベル検出装置６１にテスト棒２を接続したものを用いる方法とがある。
【０１０９】
図２７のように点検対象の回路実装基板５１に大きな部品がある場合、図２６のように本体部６２のみで作業すると、作業者の視界が部品で遮られてＬＥＤ４９の点灯を確認できないおそれがある。これに対し、論理レベル検出装置６１にテスト棒２を接続したものを用いれば、作業者の視界が遮られない位置に論理レベル検出装置６１を置くことができる。
【０１１０】
以上説明したように、第２実施形態によれば、ＬＥＤ４９からの光を反射部材６８が放射状に反射するので、ＬＥＤ４９の発光の視認範囲を拡大し、回路点検作業における検出結果の視認性を向上できる。
【０１１１】
また、論理レベル検出装置６１にテスト棒２を接続して回路点検作業を行えるので、作業中に作業者の視界が遮られない位置に論理レベル検出装置６１を置くことができる。これにより、作業効率を向上できる。
【０１１２】
（その他の実施形態）
上述のように、本発明は第１および第２実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【０１１３】
第１および第２実施形態では、図３に示した４通りの検出結果をＬＥＤ４９で表現したが、入力論理信号がクロック系の信号である場合を省略してもよい。この場合でも、装置の大型化を抑えつつ、利便性を確保できる。勿論、４通りの検出結果を表現するほうが、利便性が向上する。
【０１１４】
第１および第２実施形態では、入力論理信号がハイレベルである場合にＬＥＤ４９を点灯状態とし、入力論理信号がローレベルである場合にＬＥＤ４９を消灯状態としたが、点灯、消灯の関係は逆でもよい。入力論理信号がハイレベルである場合、ＬＥＤを点灯および消灯のうち予め決められた方の状態とし、入力論理信号がローレベルである場合、ＬＥＤを点灯および消灯のうち入力論理信号がハイレベルの場合とは逆の方の状態とすればよい。
【０１１５】
第１および第２実施形態では、接触針２ａが非接触状態の場合および点検対象回路上の接触針２ａの接触箇所がハイインピーダンス状態の場合にＬＥＤ４９を低速点滅させ、入力論理信号がクロック系の信号である場合にＬＥＤ４９を高速点滅させた。しかし、これに限らず、接触針２ａが非接触状態の場合および点検対象回路上の接触針２ａの接触箇所がハイインピーダンス状態の場合のＬＥＤ４９の点滅周期と、入力論理信号がクロック系の信号である場合のＬＥＤ４９の点滅周期とが異なるものであればよい。
【０１１６】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【符号の説明】
【０１１７】
１，６１  論理レベル検出装置
２，２Ａ〜２Ｄ  テスト棒
２ａ，６６  接触針
３，６７  回路実装基板
２１  制御回路
２２  ＬＥＤ表示部
３１  低周波発信回路
３２  分周回路
３３  第１パルス発生回路
３４  ２値化閾値回路
３５  第２パルス発生回路
３６  信号切換回路
４９  ＬＥＤ
６２  本体部
６３  キャップ
６８  反射部材
６９  口金部
７０  軸筒
【図１】
2017020989.tif 000003
【図２】
2017020989.tif 000004
【図３】
2017020989.tif 000005
【図４】
2017020989.tif 000006
【図５】
2017020989.tif 000007
【図６】
2017020989.tif 000008
【図７】
2017020989.tif 000009
【図８】
2017020989.tif 000010
【図９】
2017020989.tif 000011
【図１０】
2017020989.tif 000012
【図１１】
2017020989.tif 000013
【図１２】
2017020989.tif 000014
【図１３】
2017020989.tif 000015
【図１４】
2017020989.tif 000016
【図１５】
2017020989.tif 000017
【図１６】
2017020989.tif 000018
【図１７】
2017020989.tif 000019
【図１８】
2017020989.tif 000020
【図１９】
2017020989.tif 000021
【図２０】
2017020989.tif 000022
【図２１】
2017020989.tif 000023
【図２２】
2017020989.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2017020989.tif 000027
【図２６】
2017020989.tif 000028
【図２７】
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