(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の通信線を用いて各通信線に互いに位相の異なる同じ信号を伝送して通信する通信システムにおける該通信線の診断装置であって、
前記２本の通信線を流れる第１信号および該第１信号と位相の反転した第２信号を入力する入力手段と、
前記入力手段から入力された前記第２信号を、最大電圧設定抵抗器により設定された最大電圧で減算する減算手段と、
前記減算手段により減算された信号と、前記入力手段から入力された第１信号を加算する加算手段と、
前記加算手段からの出力電圧を、最小電圧設定抵抗器において設定された最小電圧と比較する第１比較器と、
前記入力手段から入力された前記第１および第２信号の電圧を測定する第１及び第２電圧計と、
前記第１電圧計で測定された前記第１信号の電圧を、前記最大電圧および前記最小電圧とそれぞれ比較する第２および第３比較器と、
前記第２電圧計で測定された前記第２信号の電圧を、前記最大電圧および前記最小電圧とそれぞれ比較する第４および第５比較器と、
を有することを特徴とする通信線診断装置。
【請求項２】
前記第１比較器において、前記加算手段からの出力電圧が前記最小電圧と所定範囲内で同じとならなかった場合に、前記第１および第２信号の整合性がないことを報知する一方、前記第２〜第５比較器における検証結果に基づいて、前記第１および第２信号が流れる各通信線の不良を報知する診断結果表示器をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の通信線診断装置。
【請求項３】
２本の通信線を用いて各通信線に互いに位相の異なる同じ信号を伝送して通信する通信システムにおける該通信線の診断方法であって、
前記２本の通信線を流れる第１信号および該第１信号と位相の反転した第２信号を入力する入力段階と、
前記入力段階で入力された前記第２信号を、最大電圧設定抵抗器により設定された最大電圧で減算する減算段階と、
前記減算段階で減算された信号と、前記入力手段から入力された第１信号を加算する加算段階と、
前記加算段階における出力電圧を、最小電圧設定抵抗器において設定された最小電圧と比較する第１比較段階と、
前記入力段階で入力された前記第１信号の電圧を測定する第１電圧測定段階と、
前記入力段階で入力された前記第２信号の電圧を測定する第２電圧測定段階と、
前記第１電圧測定段階で測定された前記第１信号の電圧を、前記最大電圧と比較する第２比較段階と、
前記第１電圧測定段階で測定された前記第１信号の電圧を、前記最小電圧と比較する第３比較段階と、
前記第２電圧測定段階で測定された前記第２信号の電圧を、前記最大電圧と比較する第４比較段階と、
前記第２電圧測定段階で測定された前記第２信号の電圧を、前記最小電圧と比較する第５比較段階と、
を有することを特徴とする通信線診断方法。
【請求項４】
前記第１比較段階において、前記加算段階における出力電圧が前記最小電圧と所定範囲内で同じとならなかった場合に、前記第１および第２信号の整合性がないことを報知する一方、前記第２〜第５比較段階における検証結果に基づいて、前記第１および第２信号が流れる各通信線の不良を報知する段階をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の通信線診断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信線診断装置、およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通信方式の一つに、２本の通信線を用いて各通信線に互いに位相の異なる同じ信号を送信する方式がある。
【０００３】
この通信方式は、図１１に示すように、Ａ相と位相の異なる＊Ａ相（Ａ相の位相を逆にした信号を＊Ａと示す（以下同様））の２つの波形信号を一つの信号と見なしており、このために、＊Ａ相の位相を反転させてＡ相との和を取り、データの判断（０または１の判断）を行う方法を取っている。また、この通信方式を用いるシステムでは、ツイストペア配線のケーブルを複数連結してシステムを構成することが多い。
【０００４】
この方式では、通信線にノイズが乗った場合、図１２Ａに示すように、ノイズはＡ相と＊Ａ相がとも同じ位相で発生する。そして、このノイズの乗ったＡ相と＊Ａ相の波形を、図１２Ｂに示すように＊Ａ相の位相を反転させて、図１２Ｃに示すようにＡ相との和を取ることにより、図１２Ｃに示すようにノイズが打ち消し合い、図１２Ｄに示すようにノイズを除去することが可能となるのである。
【０００５】
また、この通信方式では、通信線の断線や短絡などにより片側の信号が欠落しても、上記ロジックの結果０または１が判断可能である限り通信を継続することが可能となっている。
【０００６】
以上のことから、この通信方式は対ノイズ性の高い通信でかつ配線不良時でも一応通信が可能であることから、工場などで多く設備間の通信や、ＮＣ装置のアンプとエンコーダ間通信、ＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラのＩ／Ｏリンク通信などで使用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この通信方式を用いたシステムでは、通信線に異常が生じた場合、図１３に示すように通信波形が両相とも完全に崩れるパターンと、図１４に示すように片側の相が残っているパターンがある。
【０００８】
このうち、通信波形が両相とも完全に崩れるパターン（図１３）のときには通信機能が完全に損なわれるため、通信コントローラはただちに通信異常を検出することができるが、片側の相が残っているパターン（図１４）のときには片側が残っているため通信が可能となり通信異常とはならない。
【０００９】
しかし、この場合でも、対ノイズ性が低下するためノイズが多くなると通信コントローラが所定期間内にデータを認識できなくなることから、信号の異常として、通信異常を検出ことになるのである。このような場合、その異常を確認し、また修理するために、異常発生箇所の点検を行うのであるが、このような場合、設備を停止させて点検するためノイズの発生源そのものも停止させてしまうことが多く、そうなると通信異常をもたらしたノイズ発生源が無くなり、通信コントローラは通信異常とならず、通信異常が起こった状態を再現することができない。このために、故障の原因、この場合は通信線の一方の断線や短絡などを発見することが非常に難しいといった問題があった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、通信コントローラの異常検出ロジックに頼ることなく、通信波形そのものを診断して異常原因を検出することのできる通信線診断装置およびその方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、以下の構成により達成される。
【００１２】
（１）２本の通信線を用いて各通信線に互いに位相の異なる同じ信号を伝送して通信する通信システムにおける該通信線の診断装置であって、前記２本の通信線を流れる第１信号および該第１信号と位相の反転した第２信号を入力する入力手段と、前記入力手段から入力された前記第２信号を、最大電圧設定抵抗器により設定された最大電圧で減算する減算手段と、前記減算手段により減算された信号と、前記入力手段から入力された第１信号を加算する加算手段と、前記加算手段からの出力電圧を、最小電圧設定抵抗器において設定された最小電圧と比較する第１比較器と、前記入力手段から入力された前記第１および第２信号の電圧を測定する第１及び第２電圧計と、前記第１電圧計で測定された前記第１信号の電圧を、前記最大電圧および前記最小電圧とそれぞれ比較する第２および第３比較器と、前記第２電圧計で測定された前記第２信号の電圧を、前記最大電圧および前記最小電圧とそれぞれ比較する第４および第５比較器と、を有することを特徴とする通信線診断装置。
【００１３】
（２）前記第１比較器において、前記加算手段からの出力電圧が前記最小電圧と所定範囲内で同じとならなかった場合に、前記第１および第２信号の整合性がないことを報知する一方、前記第２〜第５比較器における検証結果に基づいて、前記第１および第２信号が流れる各通信線の不良を報知する診断結果表示器をさらに有することを特徴とする。
【００１４】
（３）２本の通信線を用いて各通信線に互いに位相の異なる同じ信号を伝送して通信する通信システムにおける該通信線の診断方法であって、前記２本の通信線を流れる第１信号および該第１信号と位相の反転した第２信号を入力する入力段階と、前記入力段階で入力された前記第２信号を、最大電圧設定抵抗器により設定された最大電圧で減算する減算段階と、前記減算段階で減算された信号と、前記入力手段から入力された第１信号を加算する加算段階と、前記加算段階における出力電圧を、最小電圧設定抵抗器において設定された最小電圧と比較する第１比較段階と、前記入力段階で入力された前記第１信号の電圧を測定する第１電圧測定段階と、前記入力段階で入力された前記第２信号の電圧を測定する第２電圧測定段階と、前記第１電圧測定段階で測定された前記第１信号の電圧を、前記最大電圧と比較する第２比較段階と、前記第１電圧測定段階で測定された前記第１信号の電圧を、前記最小電圧と比較する第３比較段階と、前記第２電圧測定段階で測定された前記第２信号の電圧を、前記最大電圧と比較する第４比較段階と、前記第２電圧測定段階で測定された前記第２信号の電圧を、前記最小電圧と比較する第５比較段階と、を有することを特徴とする通信線診断方法。
【００１５】
（４）前記第１比較段階において、前記加算段階における出力電圧が前記最小電圧と所定範囲内で同じとならなかった場合に、前記第１および第２信号の整合性がないことを報知する一方、前記第２〜第５比較段階における検証結果に基づいて、前記第１および第２信号が流れる各通信線の不良を報知する段階をさらに有することを特徴とする。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は請求項ごとに以下の効果を奏する。
【００２１】
請求項１記載の本発明の通信線診断装置によれば、２本の通信線に流れる互いに位相が異なる信号波形の整合性を検証することとしたので、両方の信号がもともと互いに使用が反転しただけの信号であるため、両者の波形に整合性があれば正常であり、両者の波形に整合性が無ければ少なくともいずれか一方の信号が流れている通信線に異常があるものと診断することができる。したがって、通信コントローラの診断機能を利用することなく、また、通信線に発生するノイズの有無に関わらず確実に通信線の診断を行うことができる。
【００２２】
さらに、請求項１記載の本発明の通信線診断装置によれば、信号波形の検証を入力された２つの信号のうち、いずれか一方の信号を所定の最大電圧で減算し、減算された信号と他方の信号を加算して、その結果を所定の最小電圧と比較して検証することにより、信号波形の検証を行うこととしたので、加減算を行う回路を用いて簡単に信号波形の整合性を検証し、異常の有無を診断することができる。
【００２４】
さらに、請求項１記載の本発明の通信線診断装置によれば、入力された２つの信号の電圧異常を検証することとしたので、信号自体が流れなかったり、あるいは異常な電圧が加わったりするような異常も確実に検出することができる。
【００２５】
請求項３記載の本発明の通信線診断方法によれば、２本の通信線に流れる互いに位相が異なる信号波形の整合性を検証することとしたので、両方の信号がもともと互いに位相が反転しただけの信号であるため、両者の波形に整合性があれば正常であり、両者の波形に整合性が無ければ少なくともいずれか一方の信号が流れている通信線に異常があるものと診断することができる。したがって、通信コントローラの診断機能を利用することなく、確実に通信線の診断を行うことができる。
【００２６】
さらに、請求項３記載の本発明の通信線診断方法によれば、信号波形の検証を入力された２つの信号のうち、いずれか一方の信号を所定の最大電圧で減算し、減算された信号と他方の信号を加算して、その結果が所定の最小電圧と比較して検証することとしたので、信号の加減算を行うことで簡単に信号波形の整合性を検証し、異常の有無を診断することができる。
【００２８】
さらに、請求項３記載の本発明の通信線診断方法によれば、入力された２つの信号の電圧異常を検証することとしたので、信号自体が流れなかったり、あるいは異常な電圧が加わったりするような異常も確実に検出することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００３０】
図１は、本発明を適当した通信線診断度装置の構成を示すブロック図である。
【００３１】
この通信線診断装置は、Ａ相入力から入力された信号電圧を測定する電圧計１１と、＊Ａ相入力から入力された信号電圧を測定する電圧計１２と、＊Ａ相入力から入力された信号から最大電圧設定抵抗器２２により供給された電圧を減算する減算器１４と、Ａ相入力から入力された信号に減算器１４から出力された信号を加算する加算器１５と、それぞれ所定の電圧を供給する最大電圧設定抵抗器２２および最小電圧設定抵抗器２３と、最小電圧設定抵抗器２３から供給される電圧と加算器１５からの出力信号の電圧とを比較する第１比較器３１と、最大電圧設定抵抗器２２から供給される電圧と電圧計１１の測定結果の電圧とを比較する第２比較器３２と、電圧計１１の測定結果の電圧と最小電圧設定抵抗器２３から供給される電圧とを比較する第３比較器３３と、最大電圧設定抵抗器２２から供給される電圧と電圧計１２の測定結果の電圧とを比較する第４比較器３４と、電圧計１２の測定結果の電圧と最小電圧設定抵抗器２３から供給される電圧とを比較する第５比較器３５と、診断結果表示器１６とからなる。
【００３２】
なお、最大電圧設定抵抗器２２、最小電圧設定抵抗器２３は、それぞれが所定の電圧を供給出来るように、電源線２０に接続されている。そして、これらの抵抗器は、いずれも可変抵抗器であり、出力される電圧として任意の電圧を設定することができるようになっている。
【００３３】
減算器１４は、＊Ａ相入力の信号電圧から、最大電圧設定抵抗器２２により設定された最大電圧を減算することで。その出力信号として信号電圧の高低関係が反転された信号が出力されることになる。
【００３４】
加算器１５は、上記の通りＡ相入力から入力された信号に減算器１４から出力された信号を加算することで、Ａ相入力と＊Ａ相入力のそれぞれの信号に異常がなければ、減算器１４により＊Ａ相入力の信号が位相反転されているので、信号の最小電圧値と同じになる。この最小電圧は、あらかじめ決められているもので、Ａ相＊Ａ相ともに同じであり、最小電圧設定抵抗器２３ではこの電圧を設定している。
【００３５】
これは、正常時の信号が、たとえば、図１１に示したようなＡ相と＊Ａ相の信号である場合、図示するように＊Ａ相入力の信号は元もとＡ相に対して位相が反転した信号であるため、＊Ａ相信号電圧を最大電圧で減ずることで、図２に示すように、Ａ相信号に対して負側に反転した信号になる。そして、この＊Ａ相信号を反転した信号をＡ相信号に加算すると最小電圧になる。
【００３６】
したがって、この加算器１５からの出力が最小電圧と同じにならない場合には、Ａ相信号または＊Ａ相信号の少なくとも一方に異常があり、どちらかの信号が伝送されている通信線に不良があると診断できるのである。
【００３７】
第１比較器３１は、ａ入力とｂ入力が所定範囲内で同じか否かを比較し、異なる場合に信号を出力する比較器であり、第２〜第５の比較器３２〜３５は、いずれもａ入力に対してｂ入力の電圧値が高い場合、すなわち、ａ＜ｂの場合にのみに信号を出力する比較器である。
【００３８】
最大電圧設定抵抗器２２は、あらかじめ決められた所定の電圧として、信号電圧として許容されている最大電圧が第２比較器３２および第４比較器３４に供給されるようになっている。この最大電圧は、あらかじめ決められているもので、Ａ相＊Ａ相ともに同じである。実際の設定値は、誤差を見込んで若干高く設定してもよい。
【００３９】
最小電圧設定抵抗器２３は、あらかじめ決められた所定の電圧として、信号電圧として許容されている最小電圧が、第１比較器３１、第３比較器３３、および第５比較器３５に供給されるようになっている。なお、設定される電圧は、前記のように、あらかじめ決められているものであるが、誤差を見込んで若干高く設定してもよい。
【００４０】
これにより、第１比較器３１は、加算器１５からの信号が最小電圧と所定範囲内で同じとならなかった場合にのみ診断結果表示器１６へ信号を出力する。ここで所定範囲とは、減算器１４および加算器１５により信号波形を減算および加算することにより生じる誤差範囲であり、また、第１比較器３１そのものによる比較の際に生じる誤差を含むものである。
【００４１】
第２比較器３２は、Ａ相入力の信号電圧が所定の最大信号電圧を越えている場合に診断結果表示器１６へ信号を出力する。
【００４２】
第３比較器３３は、Ａ相入力の信号電圧が所定の最小信号電圧に満たない場合に診断結果表示器１６へ信号を出力する。
【００４３】
第４比較器３４は、＊Ａ相入力の信号電圧が所定の最大信号電圧を越えている場合に診断結果表示器１６へ信号を出力する。
【００４４】
第５比較器３５は、＊Ａ相入力の信号電圧が所定の最小信号電圧に満たない場合に診断結果表示器１６へ信号を出力する。
【００４５】
診断結果表示器１６では、第１比較器３１からの信号を受けて、通信線不良を示す異常表示１６１を点灯する。また、第２比較器３２および第３比較器３３からの信号を受けて異常表示１６１を点灯するとともに、Ａ相入力側異常表示１６２を点灯する。同様に、第４比較器３４および第５比較器３５からの信号を受けて異常表示１６１を点灯するとともに、＊Ａ相入力側異常表示１６３を点灯する。
【００４６】
以下、本実施の形態のおける診断手順を説明する。
【００４７】
図３は、上記の診断装置を用いた通信線の診断手順を示すフローチャートである。
【００４８】
本実施の形態における診断装置は、Ａ相信号の電圧診断、＊Ａ相信号の電圧診断、およびＡ相信号と＊Ａ相信号の総合診断の３つを同時に実行することができるが、ここではこれらを順に説明する。
【００４９】
Ａ相の電圧診断は、まず、Ａ相入力からの信号電圧が電圧計１１により測定される（Ｓ１１）。このときの電圧測定は、信号電圧が信号としての許容電圧範囲内であるか否かを判断するためのものであるから、ある程度の長さ測定する必要がある。たとえば信号としてパルス信号が送信されているような場合には、このパルス信号に周期性がある場合に、その発生周期のうち少なくとも１周期以上の時間測定することが好ましく、また、パルス信号に周期性がない場合には、あらかじめ決められたパルス数が発生する時間の間測定することが好ましい。
【００５０】
測定の結果、信号電圧が許容最大電圧以下か否かが第２比較器３２により判断される（Ｓ１２）。この判断は、上述したように、第２比較器３２のａ入力に入力された最大電圧設定抵抗器２１からの電圧の電圧値と、ｂ入力に入力された電圧計１１の測定結果の電圧値が比較されるものである。
【００５１】
この判断の結果、許容最大電圧値以下でなければ、第２比較器３２が信号を出力する（Ｓ１４）。これにより異常表示灯１６１が点灯するとともに、Ａ相異常表示灯１６２が点灯し異常が報知される。一方、この判断の結果、信号電圧が許容最大電圧以下であれば、第２比較器３２からは信号が出力されない。
【００５２】
そして、ステップＳ１２における判断の結果、信号電圧が許容最大電圧以下であれば、続いて、信号電圧が許容最小電圧以上か否かが第３比較器３３により判断される（Ｓ１３）。この判断は、上述したように、第３比較器３３のａ入力に入力された電圧計１１の測定結果の電圧値と最小電圧設定抵抗器２１からの電圧の電圧値とが比較されるものである。
【００５３】
この判断の結果、許容最小電圧値以下でなければ、第３比較器３３が信号を出力する（Ｓ１４）。これにより異常表示灯１６１が点灯するとともに、Ａ相異常表示灯１６２が点灯し異常が報知される。一方、この判断の結果、信号電圧が許容最小電圧以上であれば、第３比較器３３からは信号が出力されない。
【００５４】
したがって、ステップＳ１２およびＳ１３のいずれでもその判断がＹｅｓの場合は、Ａ相の電圧診断結果は正常（Ｓ１５）となる。
【００５５】
次に、＊Ａ相の電圧診断は、前記のＡ相の電圧診断と同様であり、まず、＊Ａ相入力の信号電圧が電圧計１１により測定される（Ｓ２１）。
【００５６】
測定の結果、信号電圧が許容最大電圧以下か否かが第４比較器３４により判断される（Ｓ２２）。この判断の結果、許容最大電圧値以下でなければ、第４比較器３４が信号を出力する（Ｓ２４）。これにより異常表示灯１６１が点灯するとともに、＊Ａ相異常表示灯１６３が点灯し異常が報知される。一方、この判断の結果、信号電圧が許容最大電圧以下であれば、第４比較器３４からは信号が出力されない。
【００５７】
そして、ステップＳ２２における判断の結果、信号電圧が許容最大電圧以下であれば、続いて、信号電圧が許容最小電圧以上か否かが第５比較器３５により判断される（Ｓ２３）。この判断の結果、許容最小電圧値以下でなければ、第５比較器３５が信号を出力する（Ｓ２４）。これにより異常表示灯１６１が点灯するとともに、Ａ相異常表示灯１６２が点灯し異常が報知される。一方、この判断の結果、信号電圧が許容最小電圧以上であれば、第５比較器３５からは信号が出力されない。
【００５８】
したがって、ステップＳ２２およびＳ２３のいずれでもその判断がＹｅｓの場合は、＊Ａ相の電圧診断結果は正常（Ｓ２５）となる。
【００５９】
次に、Ａ相と＊Ａ相の総合診断は、まず、減算器１４により、＊Ａ相信号から最大電圧の減算が行われる（Ｓ３１）。
【００６０】
続いて、Ａ相信号と減算器１４からの出力信号（＊Ａ相信号から最大電圧を減算した信号）が加算器１５によって加算される（Ｓ３２）。
【００６１】
続いて、加算器１５からの信号電圧が最小電圧と所定範囲内で同じか否かが第１比較器３１により判断される（Ｓ３３）。
【００６２】
この判断の結果、加算器１５からの信号電圧が最小電圧と所定範囲内で同じでなければ、第１比較器３１から信号が出力されて、異常表示灯１６１が点灯し異常が報知される（Ｓ３４）。一方、この判断の結果、加算器１５からの信号電圧が最小電圧と所定範囲内で同じであれば、第５比較器３５からは信号が出力されない。したがって、Ａ相と＊Ａ相の総合診断結果は正常（Ｓ３５）となる。
【００６３】
そして、Ａ相信号＊Ａ相信号の電圧診断、およびＡ相信号と＊Ａ相信号の総合診断結果結果が、すべて正常である場合（Ｓ４０：Ｙｅｓ）、すなわち、第１〜第５比較器のどれからも信号が出力されない場合には、正常表示灯１６０が点灯し（Ｓ４１）、正常であることが報知される。なお、ステップＳ４０においてほとつでも正常ではないと判断された場合には、その異常のある診断において既に異常信号が出力されているので、そのまま処理が終了となる。
【００６４】
このように、本実施の形態では、通信線ごとにそこを伝送される信号電圧の異常を診断するとともに、２本の通信線の整合性を取って診断することで、たとえば、通信線の切断や短絡など、様々な不良を信号線に加わるノイズの影響とは関係なく診断することができる。
【００６５】
特に、Ａ相と＊Ａ相の総合診断では、たとえば一方の通信線が断線し他方が正常である場合に、不良の通信線がアンテナとなって、正常な通信線を流れる信号により誘起起電力が発生したような場合に、電圧診断ではこの誘起起電力のために正常と判断されてしまうことがあるが、このような場合であっても、＊Ａ相に発生する誘起起電力はＡ相と同じ位相であるため、Ａ相と＊Ａ相の整合性がとれず、このような誘起起電力が発生した場合でも不良と判断することができる。
【００６６】
なお、本実施の形態では、減算器により＊Ａ相信号を最大電圧で減算することとしているが、これは、減算した＊Ａ相の信号を加算器によりＡ相の信号に加算し、正常の場合に最小電圧と同じになるようにするためであって、必ずしも最大電圧によって減算する必要は無い。たとえば加算器により加算した出力値を一定の電圧値にするために、＊Ａ相信号をあらかじめ決められた一定電圧で減算するようにしてもよい。また、＊Ａ相信号を減算する代わりに、＊Ａ相信号はそのままにして、Ａ相信号を減算するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００６７】
【実施例】
次に、本発明を利用して実際に通信線を診断した結果を説明する。
【００６８】
図４は、上述した通信線診断装置により通信線の診断を行った実施例を説明するための図面で、通信システムの概略を示す図面である。
【００６９】
診断は、図４に示すように、ロボットなどに用いられているサーボモータ５１と、このサーボモータ５１を制御しているアンプ５２との間を接続している通信線の診断を行ったものである。
【００７０】
通信線は、２本一対のツイストペアケーブルが２本束ねられたもので、図示するように、合計４本の通信線６１〜６４が一つに束ねられている。一つのツイストペアケーブル（通信線６１と６２）は、アンプ５２からモータ５１へ制御信号を送るための通信線であり、この制御信号をＲＥＱと＊ＲＥＱと称し、一つの信号の位相が互いに反対の信号である。通信線６１がＲＥＱ用、通信線６２が＊ＲＥＱ用である。
【００７１】
また、もう１本のツイストペアケーブル（通信線６３と６４）は、モータ５１の回転数を検出するためのエンコーダ５３からアンプ５２へパルス信号を送るための通信線であり、このエンコーダ信号をＳＤと＊ＳＤと称し、一つの信号の位相が互いに反対の信号である。通信線６３がＳＤ用、通信線６４が＊ＳＤ用である。
【００７２】
そして、この通信線に本発明を適用した通信線診断装置１を取り付けて、各通信線に様々な不良状態を故意に発生させて診断した。
【００７３】
通信線と通信線診断装置の接続は、通信線６１と６２の診断時には、通信線診断装置のＡ相入力としてＲＥＱ信号が、＊Ａ相入力として＊ＲＥＱ信号が、それぞれ入力されるように接続する。また、通信線６３と６４の診断時には、通信線診断装置のＡ相入力としてＳＤ信号が、＊Ａ相入力として＊ＳＤ信号が、それぞれ入力されるように接続する。なお、図４においてはＡ相入力としてＲＥＱ信号、＊Ａ相入力として＊ＲＥＱ信号を入力される場合を示したものである。
【００７４】
（実施例１）
図５は、すべての通信線が正常な状態におけるＲＥＱおよび＊ＲＥＱと、ＳＤおよび＊ＳＤをそれぞれの通信線に接続したオシロスコープにより観察した波形である。
【００７５】
このような正常な場合は、上述した診断装置による診断の結果、各通信線の電圧診断および総合診断の結果はいずれも正常となった。
【００７６】
（実施例２）
図６は、ＳＤの通信線を５Ｖの電源線に短絡させた状態でそれぞれの通信線に接続したオシロスコープにより観察した信号波形である。その他の通信線は正常。
【００７７】
この場合は、ＳＤの電圧が上昇し最大電圧の許容値を超えているため、ＳＤの電圧診断結果が異常ありとなるとともに、＊ＳＤを反転させてＳＤに加算した結果が最小電圧と同じにならないので、総合診断の結果も異常ありとなった。
【００７８】
（実施例３）
図７は、ＳＤの通信線を断線させた状態でそれぞれの通信線に接続したオシロスコープにより観察した信号波形である。なお、その他の通信線は正常。
【００７９】
この場合、ＳＤの電圧が低下し、かつ、信号パルスも消失しているため、ＳＤの電圧診断結果が異常ありとなるとともに、＊ＳＤを反転させてＳＤに加算した結果が最小電圧と同じにならないので、総合診断の結果も異常ありとなった。
【００８０】
（実施例４）
図８は、図７の場合と同様に、ＳＤの通信線を断線させた状態でそれぞれの通信線に接続したオシロスコープにより観察した信号波形である。なお、その他の通信線は正常。
【００８１】
この場合、ＳＤの電圧がわずかに低下しているものの、信号パルスは存在している。しかも、電圧低下の度合いがそれほど大きくはない。この断線させたＳＤの信号波形をよく見ると、＊ＳＤの信号波形と同相であることから、このＳＤの信号パルスは＊ＳＤの信号からの誘起起電力により発生した信号であることがわかる。
【００８２】
この場合、ＳＤの電圧診断結果では、電圧の低下がわずかであることから異常とは判断されなかったが、＊ＳＤを反転させてＳＤに加算した結果は最小電圧と同じにならないので、総合診断の結果、異常ありとなった。
【００８３】
したがって、本発明を適用することにより、断線した通信線に誘起起電力により生じた信号が発生した場合でも的確に診断できたものである。
【００８４】
図９は、さらに通信線の様々な不良状態を設定して診断した結果をまとめた図表である。なお、図表中、実施例１〜４は上記の実施例１〜４である。
【００８５】
図表に示すように、様々な通信線不良に対して、もれなく異常の診断が行われていることがわかる。なお、図中、ＲＥＱまたは＊ＲＥＱの通信線に不良状態を設けた場合に、ＳＤまたは＊ＳＤの診断結果に異常が出たり出なかったりしているのは、制御信号がモータに届いたか否か違いである。すなわち、実施例９〜１１、１４、および１７は制御信号がモータに届かなかった場合であり、この場合には、エンコーダからの信号もなくなるので、ＳＤと＊ＳＤの診断結果が異常を示すことになる。一方、実施例１２、１３、および１８は制御信号がモータに届いた場合であり、この場合には、エンコーダからの信号は正常に出力されるため、ＳＤと＊ＳＤの診断結果は正常となるのである。これは、本発明を適用することで、ノイズなどの外乱がなく通信自体は正常に行われているような場合でも、通信線の異常を確実に検出することができていることを示すものである。
【００８６】
以上本発明の実施の形態と、実施例を説明したが、本発明はこれらの実施例や実施の形態に限定されるものではない。
【００８７】
たとえば、上述した実施の形態では、通信線を流れる電圧に基づいて診断を行っているが、これに代えて、本発明は、信号パルス電圧の高低を論理解釈して診断することも可能である。なお、ここでは、パルス信号の電圧が高い方を「１」、低い方を「０」とする。
【００８８】
図１０は、信号パルスを論理解釈することによって診断を行うための診断装置の論理回路図である。
【００８９】
この診断装置では、＊Ａ相信号を反転させるＮＯＴ回路７１と、Ａ相信号とＮＯＴ回路７１からの出力信号（＊Ａ相信号を反転した信号）が入力されるＥＯＲ（排他的論理和）回路７２とからなる。
【００９０】
そして、Ａ相信号と＊Ａ相信号はもともと一つの信号の位相を互いに反転させたものであるから、Ａ相信号と＊Ａ相信号がともに正常のときは、Ａ相信号が「１」のとき＊Ａ相信号を反転させた信号も「１」になり、逆にＡ相信号が「０」のとき＊Ａ相信号を反転させた信号も「０」になる。
【００９１】
したがって、この論理診断装置では、Ａ相と＊Ａ相の両方の信号が正常の場合には常に「０」が出力されるので、それ以外の場合を異常あると判断することができる。
【００９２】
これにより、前述した図８に示したような不良のある通信線に誘起起電力により信号が発生した場合でも確実に異常の検出を行うことができる。
【００９３】
なお、上記の論理回路による診断装置を用いる場合には、信号そのものにパルス成分が無く電圧が異常な場合を検出するために電圧計を併用するとよい。
【００９４】
さらに本発明は、このような論理回路に限定されるものではなく、互いに位相の異なる信号波形の整合性を検出することができるものであればどのようなものであってもよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用した通信線診断装置を示すブロック図である。
【図２】  上記通信線診断装置の診断動作の一部を説明するための信号波形を示す図面である。
【図３】  上記通信線診断装置による通信線の診断手順を示すフローチャートである。
【図４】  上記通信線診断装置により通信線の診断を行った実施例を説明するための図面で、通信システムの概略を示す図面である。
【図５】  実施例１の信号波形を示す図面である。
【図６】  実施例２の信号波形を示す図面である。
【図７】  実施例３の信号波形を示す図面である。
【図８】  実施例４の信号波形を示す図面である。
【図９】  様々な通信線の不良状態を設定して、その状態で診断した結果をまとめた図表である。
【図１０】  参考例による論理回路により診断装置を構成する場合の論理回路を示す図面である。
【図１１】  正常時の信号波形を示す図面である。
【図１２】  正常時の信号判定ロジックを説明するための図面である。
【図１３】  異常時の信号波形を示す図面である。
【図１４】  異常時の信号波形を示す図面である。
【符号の説明】
１１、１２…電圧計
１４…減算器
１５…加算器
１６…診断結果表示器
２０…電源線
２２…最大電圧設定抵抗器
２３…最小電圧設定抵抗器
３１…第１比較器
３２…第２比較器
３３…第３比較器
３４…第４比較器
３５…第５比較器
５１…モータ
５２…アンプ
５３…エンコーダ
６１、６２、６３、６４…通信線
７１…ＮＯＴ回路
７２…ＥＯＲ回路
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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