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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anomaliendetektor, der eine Anomalie bei einer elektronischen Vorrichtung erfasst.
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Verwandte Technik
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In einigen herkömmlichen Fällen der Erfassung einer Anomalie an einer gedruckten Leiterplatte einer elektronischen Vorrichtung wird eine Anomalienmeldeplatine verwendet, die zentralisiert Anomaliesignale von entsprechenden gedruckten Leiterplatten empfängt. 6 ist eine Konzeptansicht, die eine Konfiguration zeigt, bei der eine Anomalienmeldeplatine ein von einer gedruckten Leiterplatte als Anomalienprüfziel ausgegebenes Anomaliesignal empfängt. 6 zeigt gedruckte Leiterplatten, die eine erste gedruckte Leiterplatte 12a, eine zweite gedruckte Leiterplatte 12b, eine dritte gedruckte Leiterplatte 12c und eine vierte gedruckte Leiterplatte 12d
als Anomalienprüfziele umfassen. Die gedruckten Leiterplatten 12a bis 12d geben jeweils ein Anomaliesignal ALM1, ein Anomaliesignal ALM2, ein Anomaliesignal ALM3 und ein Anomaliesignal ALM4 aus. Das Anomaliesignal ALM1, das Anomaliesignal ALM2, das Anomaliesignal ALM3 und das Anomaliesignal ALM4 sind digitale Signale. Die Anomalienmeldeplatine 20 empfängt diese vier Anomaliesignale (ALM1, ALM2, ALM3 und ALM4). Als Reaktion auf das Aktivieren jedes dieser Anomaliesignale kann die Anomalienmeldeplatine 20 eine gedruckte Leiterplatte bestimmen, an der eine Anomalie erfasst wurde (eine Position, an der die Anomalie erfasst wurde). Darauf meldet die Anomalienmeldeplatine 20 die Anomalie durch Einleiten verschiedener Verfahren nach außen (beispielsweise einem Benutzer oder einer Führungskraft).
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Die Anomalienmeldeplatine 20 umfasst eine Anomaliezustandshalteeinheit bzw. Anomaliezustandslatcheinheit 22 und eine Anomalienmeldeeinheit 24. Die Anomaliezustandshalteeinheit 22 hält bzw. latcht ein aktiviertes Anomaliesignal. Die Anomalienmeldeeinheit 24 kann anhand des gehaltenen bzw. gelatchten Anomaliesignals eine Position (eine Anomalieposition) erfassen, an der eine Anomalie aufgetreten ist. Die Anomalienmeldeeinheit 24 meldet das Auftreten der Anomalie und die Anomalieposition gemeinsam nach außen. Auf diese Weise kann beim Auftreten einer Anomalie bei einer elektronischen Vorrichtung das Auftreten der Anomalie nach außen (beispielsweise einem Benutzer oder einer Führungskraft) gemeldet werden.
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In vielen Fällen ist die in 6 gezeigte Konfiguration in einer elektronischen Vorrichtung vorgesehen. Der Grund dafür ist, dass die erste bis vierte gedruckte Leiterplatte 12a bis 12d als Anomalienprüfziele einen Teil dieser elektronischen Vorrichtung bilden. Gleichzeitig kann die Anomalienmeldeplatine 20 außerhalb der elektronischen Vorrichtung als Anomalienprüfziel vorgesehen sein. Wie aus 6 deutlich hervorgeht, sollte die Anzahl an Signalleitungen zum Senden von Anomaliesignalen von der Anzahl der gedruckten Leiterplatten als Anomalienerfassungszielen abhängen. Dadurch wurde das Problem verursacht, dass eine Erhöhung der Anzahl an gedruckten Leiterplatten als Erfassungsziele eine Erhöhung der Anzahl der Signalleitungen entsprechend der gestiegenen Anzahl an gedruckten Leiterplatten erforderlich macht.
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In der nachstehend aufgeführten Patentschrift 1 ist eine Anomalienbestimmungsschaltung offenbart, die zur Verringerung der Anzahl an Drähten geeignet ist. In der nachstehend aufgeführten Patentschrift 2 sind eine Technik, die die Erfassung der Drehzahlen mehrerer Kühlgebläse unter Verwendung eines einzigen Erfassungssignals ermöglicht, und eine Technik offenbart, die die Identifikation eines defekten Gebläses ermöglicht. In der nachstehend aufgeführten Patentschrift 3
ist ein Überwachungssystem offenbart, das eine Anomalie bei einem Stromzufuhrsystem, insbesondere einem System meldet, bei dem die zur Bestätigung eines Meldungsinhalts erforderliche mühsame Arbeit vermieden wird. In der nachstehend aufgeführten Patentschrift 4 ist eine Technik offenbart, die die Extraktion einer anfänglich erfassten Anomalie ermöglicht, die zur Ursache eines Stillstands einer zu überwachenden Vorrichtung wird.
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DE 27 48 529 A1 offenbart eine Überwachungsschaltung, mit welcher der Betriebszustand von Funktionsbitzeichen liefernden Einrichtungen überwachbar ist, mit einem ersten Datenspeicher zur Speicherung einer Vielzahl von mit den Funktionsbitzeichen in einer vorgegebenen Beziehung stehender Vergleichsbitzeichen.
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DE 197 32 113 C2 offenbart eine Vorrichtung zum Erfassen von Platinenverdrahtungsfehlern, die auf einem gedruckten Substrat oder einer gedruckten Schaltungsplatine zum Erfassen eines Fehlers der zum Verbinden eines Mikrocomputers mit auf der gedruckten Schaltungsplatine befindlichen peripheren Bauteilen verwendeten Verdrahtung vorgesehen ist. Eine integrierte Leiterplatte hat ein Peripheriemodul und einen Mikrocomputer. Testsignale werden für jeden Reset angelegt und sind als analoge Eingänge, die in digitale Form umgewandelt und in das Register einer Fehleridentifikationsschaltung eingegeben werden. Die Werte werden mit den im Register gespeicherten Referenzwerten verglichen und die Verarbeitung wird fortgesetzt, solange eine Übereinstimmung erhalten wird.
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DE 36 86 697 T2 offenbart ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Umwandlung eines Thermometerkodes in einen entsprechenden Binärkode. Ein Thermometer-Binär-Codierer wandelt eine Menge von digitalen Eingangssignalen, die jeweils ein Bit eines I-Bit-Thermometercodes darstellen, in einen Satz von digitalen Ausgangssignalen um, die jeweils ein Bit eines entsprechenden Binärcodes darstellen. Die Eingangssignale werden in eine Menge J von Signaluntergruppen gruppiert, wobei die N-te Signaluntergruppe die Eingangssignale umfaßt, die das N-te Bit niedrigster Ordnung des Eingangsthermometercodes und jedes J-te Bit danach darstellen, wobei jede Untergruppe dadurch einen separaten Thermometercode darstellt, der von dem I-Bit-Eingangsthermometercode abgeleitet ist. Jede Signaluntergruppe wird als Eingang an eine separate Thermometer-zu-Binär-Codiererstufe angelegt, die den Thermometercode-Eingang der Signaluntergruppe in einen entsprechenden Binärcode-Ausgang umwandelt. Die Binärcodeausgänge jeder Encoderstufe werden dann summiert, um den Satz von Ausgangssignalen zu erzeugen, die den binären Ausgangscode entsprechend dem I-Bit-Eingangsthermometercode darstellen.
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- Patentschrift 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. H08-152925
- Patentschrift 2: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2009-251356
- Patentschrift 3: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2015-220966
- Patentschrift 4: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung Nr. 2001-306140
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Bei einer herkömmlichen elektronischen Vorrichtung sind entsprechend einer Erhöhung der Anzahl an Positionen, an denen Anomalien erfasst werden sollen, bzw. einer Erhöhung der Anzahl an gedruckten Leiterplatten, an denen Anomalien erfasst werden sollen, mehr Signalleitungen zum Senden von Anomaliesignalen erforderlich. Dadurch werden die elektronische Vorrichtung kompliziert und das Problem verursacht, dass entsprechend einer Erhöhung der Anzahl an Positionen, an denen Anomalien erfasst werden sollen, die Anzahl an Drähten zum Senden von Anomaliesignalen zunimmt, was zu einer komplizierteren Konfiguration der Vorrichtung führt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Anomaliendetektor für eine elektronische Vorrichtung bereitzustellen, durch den durch die Vermeidung einer Erhöhung der Anzahl an Signalleitungen zum Senden von Anomalien an der elektronischen Vorrichtung eine reduzierte Verdrahtung erreicht wird. Die Aufgabe wird gelöst mittels des Anomaliendetektors gemäß dem unabhängigen Anspruch. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Erstens entwickelte der vorliegende Erfinder ein technisches Konzept zur Verringerung der Anzahl an Signalleitungen durch ein verdrahtetes ODER, das Signalleitungen zum Senden von Anomaliesignalen verbindet, die das Auftreten von Anomalien anzeigen. Durch Verändern des Spannungswerts eines Anomaliesignals entsprechend der Anomaliepositionen kann eine Anomalieposition, an der eine Anomalie aufgetreten ist, anhand eines Spannungswerts identifiziert werden. Zweitens entwickelte der vorliegende Erfinder ein technisches Konzept zur Bereitstellung einer Einrichtung, die beim Auftreten mehrerer Anomalien eingesetzt wird. Diese Einrichtung dient dem Halten bzw. Latchen eines Anomaliesignals entsprechend einer anfänglichen Anomalie nach dem Verstreichen einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Auftreten der Anomalie und dem Maskieren einer nach dem Halten bzw. dem Latchen aufgetretenen Anomalie.
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Basierend auf den vorstehenden technischen Konzepten stellte der vorliegende Erfinder fest, dass es möglich wird, eine fehlerhafte Erfassung aufgrund eines Rauschens zu verhindern bzw. die (fehlerhafte) Erfassung der Spannungsschwankung eines aufgrund des Auftretens einer Anomalie ausgegebenen Anomaliesignals bei einer Schwankung der Spannung nach der Aktivierung des Anomaliesignals zu verhindern. Basierend auf den vorstehenden technischen Konzepten stellte der vorliegende Erfinder fest, dass durch Maskieren von nach dem Auftreten einer anfänglichen Anomalie aufgetretenen Anomalien (einer zweiten Anomalie und einer dritten Anomalie (Anomaliesignalen um diese Anomalien)) ein anfängliches Anomaliesignal identifiziert werden kann, ohne eine besondere Aufzeichnungseinrichtung zur Aufzeichnung einer Position zu verwenden, an der die anfängliche Anomalie aufgetreten ist, etc. Der vorliegende Erfinder stellte die vorliegende Erfindung durch die Entwicklung der vorstehenden technischen Konzepte fertig. Als nächstes wird eine spezifische Konfiguration der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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- (1) Ein Anomaliendetektor für eine elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung (beispielsweise ein später beschriebener Anomaliendetektor 100) umfasst: eine Anomalienerfassungseinheit (beispielsweise eine später beschriebene Anomalienerfassungseinheit 110), die beim Auftreten einer Anomalie an der elektronischen Vorrichtung ein Anomaliepositionssignal zur Identifizierung einer Anomalieposition ausgibt; eine Anomaliezustandshalteeinheit bzw. Anomaliezustandslatcheinheit (beispielsweise eine später beschriebene Anomaliezustandshalteeinheit bzw. Anomaliezustandslatcheinheit 200), die das Anomaliepositionssignal hält bzw. latcht; und eine Anomalienmeldeeinheit (beispielsweise eine später beschriebene Anomalienmeldeeinheit 300), die die Anomalie entsprechend dem gehaltenen bzw. gelatchten Anomaliepositionssignal meldet. Die Anomalienerfassungseinheit umfasst: eine Anomaliespannungssignalerzeugungsschaltung (beispielsweise eine später beschriebene Anomaliespannungssignalerzeugungseinheit 114), die Anomaliesignale, die das Auftreten von Anomalien an vorgegebenen Anomaliepositionen anzeigen, zur Erzeugung von Anomaliespannungssignalen zu entsprechenden der Anomaliepositionen in Spannungen umwandelt, die sich bei den einzelnen Anomaliepositionen voneinander unterscheiden; und eine Spannungsüberwachungsschaltung (beispielsweise eine später beschriebene Spannungsüberwachungsschaltung 116), die die von der Anomaliespannungssignalerzeugungsschaltung erzeugten Anomaliespannungssignale überwacht und das Anomaliepositionssignal zur Identifizierung der Anomalieposition anhand der den Anomaliespannungssignalen entsprechenden Spannungen ausgibt. Die Anomaliezustandshalteeinheit umfasst: eine Anomaliezustandserfassungsschaltung (beispielsweise eine später beschriebene Anomaliezustandserfassungsschaltung 202), die das Anomaliepositionssignal maskiert; eine Taktgeberschaltung (beispielsweise eine später beschriebene Taktgeberschaltung 206), die entsprechend dem Anomaliepositionssignal zu laufen beginnt, wenn das Anomaliepositionssignal das Auftreten einer Anomalie anzeigt, und nach dem Verstreichen einer vorgegebenen Zeitspanne das Laufen einstellt und ein Rückstellsignal ausgibt; und eine Halteschaltung bzw. Latch-Schaltung (beispielsweise eine später beschriebene Halteschaltung bzw. Latch-Schaltung 204), die das von der Anomaliezustandserfassungsschaltung ausgegebene Anomaliepositionssignal bei der Ausgabe des Rückstellsignals hält bzw. latcht. Die Anomaliezustandserfassungsschaltung maskiert das Anomaliepositionssignal bei einem Halten bzw. Latchen durch die Halteschaltung zur Deaktivierung eines Ausgangs der Anomaliezustandserfassungsschaltung. Die Taktgeberschaltung maskiert eine Eingabe in die Taktgeberschaltung bei dem Halten durch die Halteschaltung zur Aufrechterhaltung eines Zustands, der den Abschluss des Vorgangs anzeigt. Die von der Anomaliespannungssignalerzeugungsschaltung erzeugten Anomaliespannungssignale zu entsprechenden der Anomaliepositionen werden über ein verdrahtetes ODER verbunden und über eine einzige Signalleitung der Spannungsüberwachungsschaltung zugeführt.
- (2) Bei der unter (1) beschriebenen Erfindung kann die Anomaliespannungssignalerzeugungsschaltung umfassen: eine Prüfzielplatineneinheit, die an einer gedruckten Leiterplatte als Anomalienprüfziel vorgesehen ist; und eine Anomalienmeldeplatineneinheit zum Melden einer Anomalie, die an einer Anomalienmeldeplatine vorgesehen ist. Die Prüfzielplatineneinheit kann umfassen: Ausgangswiderstände (beispielsweise später beschriebene Ausgangswiderstände 152a bis 152d) mit Widerständen, die sich bei den einzelnen Anomaliesignalen voneinander unterscheiden; und Schalterstromkreise (beispielsweise später beschriebene Transistoren 150a bis 150d) zur Herstellung elektrischer Leitungen zwischen den Ausgangswiderständen und der Erde bei aktivierten Anomaliesignalen. Die Anomalienmeldeplatineneinheit kann einen Pull-Up-Widerstand (beispielsweise einen später beschriebenen Pull-Up-Widerstand 154) umfassen, der zwischen den an der gedruckten Leiterplatte als Prüfziel angeordneten Ausgangswiderständen und einer Stromzufuhrspannung angeschlossen ist.
- (3) Bei der unter (1) oder (2) beschriebenen Erfindung kann die vorgegebene Zeitspanne länger als die Zeitkonstante des Eingangsfilters sein, wenn ein Eingangsfilter zur Entfernung eines Rauschens aus den Anomaliesignalen vorgesehen ist.
- (4) Bei der unter (1) oder (2) beschriebenen Erfindung kann die vorgegebene Zeitspanne kürzer als eine Zeitspanne vom Einschalten der Anomaliesignale bis zum Abschalten der elektronischen Vorrichtung sein, wenn die elektronische Vorrichtung entsprechend den Anomaliesignalen abgeschaltet werden soll.
- (5) Bei der unter einem der Punkte (1) bis (4) beschriebenen Erfindung kann die Anomalienmeldeeinheit eine entsprechend jeder Anomalieposition und entsprechend dem gehaltenen Anomaliepositionssignal einzuschaltende lichtemittierende Einheit (beispielsweise eine LED1, eine LED2, die später beschrieben werden) umfassen.
- (6) Bei der unter einem der Punkte (1) bis (4) beschriebenen Erfindung kann die Anomalienmeldeeinheit eine Anzeigeeinheit zur Anzeige einer dem gehaltenen Anomaliepositionssignal entsprechenden Anomalieposition umfassen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Erhöhung der Anzahl an Signalleitungen zum Senden von Anomaliesignalen vermieden werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner eine fehlerhafte Erfassung einer Anomalie aufgrund eines ein Anomaliesignal überlagernden Rauschens verhindert werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner ein anfänglich erzeugtes Anomaliesignal identifiziert werden.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Konfigurationsansicht, die die Prinzipien eines Anomaliendetektors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 2 ist eine Konfigurationsansicht, die die Konfiguration eines Anomaliendetektors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 3 ist ein Schaltungsdiagramm des Anomaliendetektors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
- 4 ist eine Zustandsübergangsansicht, die ein erstes Beispiel des Arbeitsablaufs des Anomaliendetektors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 5 ist eine Zustandsübergangsansicht, die ein zweites Beispiel des Arbeitsablaufs des Anomaliendetektors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; und
- 6 ist eine erläuternde Ansicht, die die Prinzipien einer herkömmlichen Erfassung eines Anomaliesignals zeigt.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Nachstehend wird anhand der Zeichnungen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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[Erste Ausführungsform]
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[Prinzipien]
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1 ist eine Konfigurationsansicht, die die Prinzipien eines Anomaliendetektors 100 gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt. Zunächst wird, wie in herkömmlichen Fällen, bei der Erfassung einer Anomalie an einem Anomalienprüfziel ein Anomaliesignal ausgegeben. Wie gemäß 6, werden gemäß der Darstellung in 1 vier Typen von Signalen verwendet, die ein Anomaliesignal ALM1, ein Anomaliesignal ALM2, ein Anomaliesignal ALM3 und ein Anomaliesignal ALM4 umfassen. Diese Signale können beispielsweise an entsprechenden vier gedruckten Leiterplatten auftretende Anomalien anzeigen wie gemäß 6, oder Signale sein, die an einer jeweiligen Positionen auftretende Anomalien anzeigen. Wie in 1 gezeigt, umfasst der Anomaliendetektor 100 als Hauptstrukturen eine Anomalienerfassungseinheit 110, eine Anomaliezustandshalteeinheit bzw. Anomaliezustandslatcheinheit 200 und eine Anomalienmeldeeinheit 300.
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[Anomalienerfassungseinheit 110]
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Die Anomalienerfassungseinheit 110 empfängt das Anomaliesignal ALM1, das Anomaliesignal ALM2, das Anomaliesignal ALM3 und das Anomaliesignal ALM4 und gibt ein Anomaliepositionssignal aus. Die Anomalienerfassungseinheit 110 umfasst eine Anomaliespannungssignalerzeugungsschaltung 114 und eine Spannungsüberwachungsschaltung 116.
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Die Anomaliespannungssignalerzeugungsschaltung 114 empfängt das Anomaliesignal ALM1, das Anomaliesignal ALM2, das Anomaliesignal ALM3 und das Anomaliesignal ALM4. Wird eine Anomalie erfasst, wird eines der Anomaliesignale (eines der Signale ALM1 bis ALM4) aktiviert (eingeschaltet). Anschließend erzeugt die Anomaliespannungssignalerzeugungsschaltung 114 ein Anomaliespannungssignal als dem aktivierten der Anomaliesignale ALM1 bis ALM4 entsprechendes Spannungssignal. Genauer wandelt die Anomaliespannungssignalerzeugungsschaltung 114, während das Anomaliesignal ALM1, das Anomaliesignal ALM2, das Anomaliesignal ALM3 und das Anomaliesignal ALM4 digitale Signale sind, Informationen in jedem dieser Signale in ein analoges Signal als Anomaliespannungssignal um. Das Anomaliespannungssignal kann unter Verwendung einer diesem Anomaliespannungssignal entsprechenden Spannung anzeigen, welches der Anomaliesignale aktiviert (eingeschaltet) wurde. Auf diese Weise kann eine Position angezeigt werden, an der eine Anomalie aufgetreten ist.
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Die Spannungsüberwachungsschaltung 116 empfängt ein Anomaliespannungssignal, kann eine Position (eine Anomalieposition) erfassen, an der eine Anomalie aufgetreten ist, und gibt ein Anomaliepositionssignal aus, das die Anomalieposition anzeigt. Genauer unterscheidet die Spannungsüberwachungsschaltung 116 eine Spannung des analogen Signals als Anomaliespannungssignal und erzeugt ein Anomaliepositionssignal. Genauer erzeugt die Spannungsüberwachungsschaltung 116 ein Anomaliepositionssignal beispielsweise durch Identifizieren einer Spannung unter Verwendung einer Vergleichsschaltung und gibt das erzeugte Anomaliepositionssignal aus.
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[Anomaliezustandshalteeinheit 200]
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Die Anomaliezustandshalteeinheit bzw. Anomaliezustandslatcheinheit 200 hält bzw. latcht ein Anomaliepositionssignal. Das Anomaliepositionssignal wird gehalten bzw. gelatched, weil das Halten einer Position, an der eine Anomalie aufgetreten ist, eine leichte Überprüfung eines Faktors für das Auftreten der Anomalie ermöglicht. Jedes der Anomaliesignale ALM1 bis ALM4 ist beim Auftreten einer Anomalie zu aktivieren (einzuschalten). Aufgrund des Auftretens der Anomalie besteht die Wahrscheinlichkeit, dass das aktivierte Signal instabil wird. Überdies kann in vielen Fällen als Kettenreaktion eine Folgeanomalie auftreten. In diesem Fall wird es schwierig, eine Ursache für die Anomalien zu bestimmen. Aus diesem Grund ermöglicht ein Halten (ein Latchen) der anfänglich aufgetretenen Anomalie (der Position der Anomalie) die leichte Bestimmung einer Anomalie als Grundursache. Daher wird das aus der anfänglich aufgetretenen Anomalie resultierende Anomaliepositionssignal gehalten bzw. gelatcht.
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[Anomalienmeldeeinheit 300]
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Die Anomalienmeldeeinheit 300 meldet entsprechend einem gehaltenen bzw. gelatchten Anomaliepositionssignal gemeinsam eine Anomalie und die Position der Anomalie. Die Anomalie und die Position der Anomalie können beliebigen Adressaten gemeldet werden. Die Anomalienmeldeeinheit 300 kann die Anomalie und die Position der Anomalie einem Benutzer oder einer Führungskraft melden, oder sie kann die Meldung über ein Netzwerk wie das Internet nach außen senden. Die Anomalienmeldeeinheit 300 kann die Meldung beispielsweise an einen entfernten Verwaltungsserver für diese elektronische Vorrichtung senden. Zur Benachrichtigung eines Benutzers kann die Anomalienmeldeeinheit 300 beispielsweise eine LED zur Meldung einschalten. Eine LED kann eingeschaltet werden, oder die Farbe des emittierten Lichts kann entsprechend der Position einer Anomalie verändert werden. Die Anomalienmeldeeinheit 300 meldet einem Benutzer eine Anomalie vorzugsweise durch Herbeiführen eines hörbaren Alarms oder mittels Sprache. Die Anomalienmeldeeinheit 300 kann eine Anomalieposition, etc. beispielsweise auf einer vorgegebenen Anzeige darstellen. In diesem Fall entspricht die LED einem bevorzugten Beispiel einer „lichtemittierenden Einheit“ gemäß der vorliegenden Erfindung, und die Anzeige entspricht beispielsweise einem bevorzugten Beispiel einer „Anzeigeeinheit“ gemäß der vorliegenden Erfindung.
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[Beziehung zur gedruckten Leiterplatte und weiterem]
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[Beziehung zu der elektronischen Vorrichtung]
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Die Konfiguration des in 1 gezeigten Anomaliendetektors 100 ist vorzugsweise in einer elektronischen Vorrichtung als Prüfziel angeordnet. Alternativ kann ein Teil der Konfiguration außerhalb der elektronischen Vorrichtung vorgesehen sein. Genauer kann der Anomaliendetektor 100 gemäß der ersten Ausführungsform im Inneren der zu überprüfenden elektronischen Vorrichtung vorgesehen sein. Alternativ kann der Anomaliendetektor 100 außerhalb der elektronischen Vorrichtung vorgesehen sein, und der Anomaliendetektor 100 und die elektronische Vorrichtung können über eine vorgegebene Signalleitung verbunden sein. Weiterhin kann der Anomaliendetektor 100 alternativ beispielsweise so konfiguriert sein, dass nur die Anomaliezustandshalteeinheit 200 oder die Anomalienmeldeeinheit 300 außerhalb einer elektronischen Vorrichtung angebracht ist. Dagegen ist die Anomalienerfassungseinheit 110 zur Erzeugung eines Anomaliesignals vorzugsweise im Inneren einer elektronischen Vorrichtung und in der Nähe einer Position angeordnet, an der das Anomaliesignal erzeugt wird.
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[Beziehung zu der gedruckten Leiterplatte]
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Die Konfiguration des in 1 gezeigten Anomaliendetektors 100 ist ebenso vorzugsweise an einer beliebigen Position auf einer gedruckten Leiterplatte einer elektronischen Vorrichtung als Prüfziel angeordnet. Gleichzeitig wird in vielen Fällen die Nähe der gedruckten Leiterplatten, an denen Anomalien erfasst werden sollen und von denen die Anomaliesignale ALM1 bis ALM4 gesendet werden sollen, als bevorzugte Anordnung der Anomalienerfassungseinheit 110 (insbesondere der Anomaliespannungssignalerzeugungsschaltung 114 der Anomalienerfassungseinheit 110) zum Empfangen der Anomaliesignale ALM1 bis ALM4 betrachtet. 2 zeigt ein bevorzugtes Beispiel einer Beziehung zwischen jeder Struktur des in 1 gezeigten Anomaliendetektors 100 und gedruckten Leiterplatten einer elektronischen Vorrichtung. Gemäß der Darstellung in 2 umfasst die elektronische Vorrichtung zur Erfüllung der Funktion der elektronischen Vorrichtung eine erste gedruckte Leiterplatte 112a, eine zweite gedruckte Leiterplatte 112b, eine dritte gedruckte Leiterplatte 112c und eine vierte gedruckte Leiterplatte 112d und eine Anomalienmeldeplatine 120 zur Meldung von Anomalien.
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[Anordnung der Anomalienerfassungseinheit 110]
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Gemäß der Darstellung in 2 ist die Anomaliespannungssignalerzeugungsschaltung 114 der Anomalienerfassungseinheit 110 so angeordnet, dass sie die erste gedruckte Leiterplatte 112a, die zweite gedruckte Leiterplatte 112b, die dritte gedruckte Leiterplatte 112c und die vierte gedruckte Leiterplatte 112d zur Erfüllung der inhärenten Funktion der elektronischen Vorrichtung und die Anomalienmeldeplatine 120 überspannt.
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[Gedruckte Leiterplatteneinheit]
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Wie in 2 gezeigt, sind ein durch ein Anomaliesignal einschaltbarer Transistor 150a und ein mit einem Ende des Transistors 150a verbundener Ausgangswiderstand 152a auf der ersten gedruckten Leiterplatte 112a als Prüfziel angeordnet. Das entgegengesetzte Ende des Transistors 150a ist mit der Erde verbunden. Dadurch werden der Ausgangswiderstand 152a und die Erde elektrisch leitfähig. Genauer entspricht der Transistor 150a einem bevorzugten Beispiel eines „Schalterstromkreises“ gemäß der vorliegenden Erfindung, und der Ausgangswiderstand 152a entspricht einem bevorzugten Beispiel eines „Ausgangswiderstands“ gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Ein durch ein Anomaliesignal einschaltbarer Transistor 150b und ein mit einem Ende des Transistors 150b verbundener Ausgangswiderstand 152b sind auf der zweiten gedruckten Leiterplatte 112b als Prüfziel angeordnet. Das entgegengesetzte Ende des Transistors 150b ist mit der Erde verbunden. Dadurch werden der Ausgangswiderstand 152b und die Erde elektrisch leitfähig.
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Ein durch ein Anomaliesignal einschaltbarer Transistor 150c und ein mit einem Ende des Transistors 150c verbundener Ausgangswiderstand 152c sind auf der dritten gedruckten Leiterplatte 112c als Prüfziel angeordnet. Das entgegengesetzte Ende des Transistors 150c ist mit der Erde verbunden. Dadurch werden der Ausgangswiderstand 152c und die Erde elektrisch leitfähig.
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Ein durch ein Anomaliesignal einschaltbarer Transistor 150d und ein mit einem Ende des Transistors 150d verbundener Ausgangswiderstand 152d sind auf der vierten gedruckten Leiterplatte 112d als Prüfziel angeordnet. Das entgegengesetzte Ende des Transistors 150d ist mit der Erde verbunden. Dadurch werden der Ausgangswiderstand 152d und die Erde elektrisch leitfähig.
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Die Ausgangswiderstände 152a, 152b, 152c und 152d weisen Widerstände auf, die sich voneinander unterscheiden. Durch das Vorliegen der unterschiedlichen Widerstände wird der Anomaliespannungssignalerzeugungsschaltung 114 die Erzeugung von Anomaliespannungssignalen mit unterschiedlichen Spannungswerten unter Verwendung aktivierter (eingeschalteter) Anomaliesignale ermöglicht. Dadurch kann ein aktiviertes Anomaliesignal durch Überprüfen des Spannungswerts eines Anomaliespannungssignals leicht erfasst werden. Die vorstehenden Transistoren 150a, 150b, 150c und 150d und die vorstehenden Ausgangswiderstände 152a, 152b, 152c und 152d entsprechen jeweils einem bevorzugten Beispiel einer „Prüfzielplatineneinheit“ gemäß der vorliegenden Erfindung.
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[Anomalienmeldeplatineneinheit]
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Wie in 2 gezeigt, ist ein Pull-Up-Widerstand 154, dessen eines Ende mit einer Stromzufuhr verbunden ist, auf der Anomalienmeldeplatine 120 zur Meldung von Anomalien als gedruckte Leiterplatte angeordnet. Das entgegengesetzte Ende des Pull-Up-Widerstands 154 ist mit den vorstehenden Ausgangswiderständen 152a, 152b, 152c und 152d verbunden (siehe 2). Bei dieser Konfiguration ermöglicht das Vorliegen eines Anomaliesignals die Erzeugung eines Signals mit einer Spannung, die durch ein Verhältnis zwischen dem Widerstand eines der Ausgangswiderstände 152a bis 152d, an den das aktivierte Anomaliesignal angelegt wird, und dem Pull-Up-Widerstand 154 bestimmt wird. Dieses Signal ist ein Anomaliespannungssignal (siehe 2).
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Der Pull-Up-Widerstand 154 entspricht einem bevorzugten Beispiel eines „Pull-Up-Widerstands“ gemäß der vorliegenden Erfindung und ebenso einem bevorzugten Beispiel einer „Anomalienmeldeplatineneinheit“ gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei dieser Konfiguration werden Anomaliesignale durch ein verdrahtetes ODER verbunden und anschließend an die Anomalienmeldeplatine 120 angelegt. Dadurch ist für diese Anomaliesignale nur eine Signalleitung erforderlich (genauer reicht eine einzige Signalleitung aus). Die Anzahl der zu verwendenden Signalleitungen muss nicht der Anzahl der gedruckten Leiterplatten (gemäß der Darstellung in 2 vier) entsprechen, sondern es reicht eine einzige Signalleitung aus, wodurch zu einer reduzierten Verdrahtung beigetragen wird.
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[Anordnung der Spannungsüberwachungsschaltung 116]
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Gemäß der Darstellung in 2 ist die Spannungsüberwachungsschaltung 116 auf der Anomalienmeldeplatine 120 angeordnet. Die Spannungsüberwachungsschaltung 116 wandelt ein Anomaliespannungssignal in ein Anomaliepositionssignal um, das eine Position anzeigt, an der eine Anomalie erfasst wird.
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[Anordnung der Anomaliezustandshalteeinheit 200]
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Gemäß der Darstellung in 2 ist die Anomaliezustandshalteeinheit 200 auf der Anomalienmeldeplatine 120 angeordnet. Wie in 2 gezeigt, umfasst die Anomaliezustandshalteeinheit 200: eine Anomaliezustandserfassungsschaltung 202, die ein Anomaliepositionssignal maskiert; eine Halteschaltung bzw. Latch-Schaltung 204, die das Anomaliepositionssignal entsprechend einem von einer Taktgeberschaltung ausgegebenen Rückstellsignal hält, und eine Taktgeberschaltung 206, die bei Ausgabe des Anomaliepositionssignals zur Anzeige des Auftretens einer Anomalie zu laufen beginnt und das Laufen nach dem Verstreichen einer vorgegebenen Zeitspanne einstellt und ein Rückstellsignal ausgibt (eingeschaltet wird).
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Die Anomaliezustandshalteeinheit 200 ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anomaliezustandshalteeinheit 200 ein Anomaliepositionssignal nicht unmittelbar hält, nachdem das Anomaliepositionssignal das Auftreten einer Anomalie anzeigt, sondern das Anomaliepositionssignal nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeitspanne hält. Dadurch hält die Anomaliezustandshalteeinheit 200 beim Auftreten mehrerer Anomalien ein anfängliches Anomaliesignal (Anomaliepositionssignal) nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeitspanne ab dem Auftreten einer Anomalie und maskiert eine Folgeanomalie. Auf diese Weise hält die Anomaliezustandshalteeinheit 200 eine Anomalie nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeitspanne ab dem Auftreten der Anomalie. Dadurch wird das Verhindern einer fehlerhaften Erfassung aufgrund eines ein Anomaliesignal überlagernden Rauschens oder anderer Signale ermöglicht. Ebenso wird dadurch das Verhindern einer (fehlerhaften) Erfassung der Spannungsschwankung eines Anomaliesignals aufgrund des Auftretens einer Anomalie während der Schwankung ermöglicht. Das Auftreten der Anomalie bedeutet, dass der Arbeitsablauf von dem normalen Arbeitsablauf abweicht, so dass allgemein davon auszugehen ist, dass verschiedene Typen von irregulären Situationen auftreten.
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Die Taktgeberschaltung 206 beginnt zu laufen, wenn ein Anomaliepositionssignal das Auftreten einer Anomalie anzeigt. Nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeitspanne gibt die Taktgeberschaltung 206 ein Rückstellsignal aus (wird eingeschaltet). Entsprechend diesem Rückstellsignal hält die Halteschaltung 204 das Anomaliepositionssignal, wodurch die vorstehende Wirkung erzielt wird. Die Halteschaltung 204 hält das Anomaliepositionssignal nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeitspanne, wie vorstehend beschrieben, und führt das gehaltene Anomaliepositionssignal der Anomalienmeldeeinheit 300 zu.
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Die Anomaliezustandserfassungsschaltung 202 maskiert ein Anomaliepositionssignal, wenn die Halteschaltung das Anomaliepositionssignal hält, um einen Ausgang zu deaktivieren (einen Zustand ohne eine Anomalie herzustellen). Dadurch werden der Ausschluss des Einflusses eines Rauschens, etc. ermöglicht. Die vorgegebene Zeitspanne kann auf unterschiedliche Art in einer Weise festgelegt werden, die von einer zu verwendenden elektronischen Vorrichtung abhängt. Die vorgegebene Zeitspanne liegt beispielsweise vorzugsweise in einem Bereich von ca. 50 µs bis ca. 200 µs. Die vorgegebene Zeitspanne kann jedoch kürzer oder länger als dieser Bereich sein. Gemäß einem anderen Beispiel ist bei Vorhandensein einer Eingangsfilterschaltung zur Entfernung eines Rauschens aus einem Anomaliesignal die vorgegebene Zeitspanne vorzugsweise länger als die Zeitkonstante des Eingangsfilters. Gemäß einem weiteren anderen Beispiel ist, wenn eine elektronische Vorrichtung entsprechend einem Anomaliesignal abgeschaltet werden soll, die vorgegebene Zeitspanne vorzugsweise kürzer als eine Zeitspanne vom Einschalten des Anomaliesignals bis zum Abschalten der elektronischen Vorrichtung.
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[Anordnung der Anomalienmeldeeinheit 300]
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Gemäß der Darstellung in 2 ist die Anomalienmeldeeinheit 300 auf der Anomalienmeldeplatine 120 angeordnet. Wie in 2 gezeigt, meldet die Anomalienmeldeeinheit 300 eine Anomalie entsprechend einem von der Halteschaltung 204 der Anomaliezustandshalteeinheit 200 gehaltenen Anomaliepositionssignal. Hinsichtlich einer Person und einer Stelle, die die Meldung empfangen sollen, bestehen keine Einschränkungen. Die Meldung kann unter Verwendung unterschiedlicher Typen von Verfahren ausgegeben werden. So können beispielsweise LEDs eingeschaltet werden, die auf unterschiedliche Typen von Anomalien reagieren. Alternativ kann eine Anomalie über das Internet an eine entfernte Verwaltungsvorrichtung gesendet werden. Als weitere Alternative kann eine Anomalie akustisch gemeldet oder auf einer Anzeige dargestellt werden. Das in 2 gezeigte Beispiel der Anordnung ist eines der bevorzugten Beispiele. Eine andere Anordnung der gedruckten Leiterplatten ist anwendbar. Die gedruckten Leiterplatten können beispielsweise in einer standardisiert sein. Alternativ kann die Anzahl der gedruckten Leiterplatten durch Aufteilen einer gedruckten Leiterplatte erhöht werden.
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[Spezifisches Beispiel der Schaltung]
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3 zeigt ein Beispiel einer Schaltung des Anomaliendetektors 100. In der Darstellung in 3 sind zur Vereinfachung der Beschreibung nur Komponenten, die zwei Typen von Anomaliesignal betreffen, genauer Komponenten gezeigt, die das Anomaliesignal ALM1 und das Anomaliesignal ALM2 betreffen. Die Schaltung kann in Wirklichkeit mehr Anomaliesignale umfassen, beispielsweise das Anomaliesignal ALM3, das Anomaliesignal ALM4 und weitere Anomaliesignale. Beispiele des Arbeitsablaufs der in 3 gezeigten Schaltung sind in den Zeitablaufdiagrammen in den 4 und 5 gezeigt.
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[Anomalienerfassungseinheit 110]
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Wie in 3 gezeigt, umfasst die Anomaliespannungssignalerzeugungsschaltung 114 der Anomalienerfassungseinheit 110 den Transistor 150a, der von dem Anomaliesignal ALM1 eingeschaltet wird, und den Ausgangswiderstand 152a. Die Anomaliespannungssignalerzeugungsschaltung 114 umfasst den Transistor 150b, der von dem Anomaliesignal ALM2 eingeschaltet wird, und den Ausgangswiderstand 152b. Die Anomaliespannungssignalerzeugungsschaltung 114 umfasst den Pull-Up-Widerstand 154. Diese Komponenten wurden unter Bezugnahme auf 2 bereits beschrieben. In 3 bezeichnet V1 eine Stromzufuhrspannung. Wie auch in 2 gezeigt, ist ein Signal, das an einem Knotenpunkt zwischen dem Pull-Up-Widerstand 154 und jedem der Ausgangswiderstände 152a und 152b auftaucht, ein Anomaliespannungssignal. Als nächstes erkennt die Spannungsüberwachungsschaltung 116 der Anomalienerfassungseinheit 110, wie in 3 gezeigt, eine Spannung des Anomaliespannungssignals und bestimmt, ob das Anomaliesignal ALM1 aktiviert (von Pegel L auf Pegel H geschaltet) wurde oder ob das Anomaliesignal ALM2 aktiviert (von Pegel L auf Pegel H geschaltet) wurde.
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Wie vorstehend beschrieben, weisen der Ausgangswiderstand 152a und der Ausgangswiderstand 152b unterschiedliche Widerstände auf. Diese Widerstände sind so eingestellt, dass ein Anomaliespannungssignal ca. 0,65 · V1 Volt wird, wenn das Anomaliesignal ALM1 aktiviert wird, und dass ein Anomaliespannungssignal ca. 0,55 · V1 Volt wird, wenn das Anomaliesignal ALM2 aktiviert wird. Bei dieser Ausführungsform bedeutet das Vorliegen des Anomaliesignals ALM1, das eine Anomalie an der ersten gedruckten Leiterplatte 112a aufgetreten ist, und das Vorliegen des Anomaliesignals ALM2 bedeutet, dass eine Anomalie an der zweiten gedruckten Leiterplatte 112b aufgetreten ist. Diese Anomaliesignale können Anomalien an unterschiedlichen Positionen anzeigen.
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Die Spannungsüberwachungsschaltung 116 umfasst eine Vergleichsschaltung Comp1 und eine Vergleichsschaltung Comp2 zur Überprüfung der Spannung eines Anomaliespannungssignals (siehe 3). Die Vergleichsschaltung Comp1 vergleicht ein Anomaliespannungssignal mit 0,7 · V1. Wenn das Anomaliespannungssignal niedriger als 0,7 · V1 ist, erzeugt die Vergleichsschaltung Comp1 einen Ausgang H. Die Vergleichsschaltung Comp2 vergleicht das Anomaliespannungssignal mit 0,6 · V1. Wenn das Anomaliespannungssignal niedriger als 0,6 · V1 ist, erzeugt die Vergleichsschaltung Comp2 einen Ausgang H. Ein Ausgang der Vergleichsschaltung Comp1 und ein Ausgang der Vergleichsschaltung Comp2 werden jeweils an einen Pull-Up-Widerstand 156a und einen Pull-Up-Widerstand 156b angelegt, um auf eine Stromzufuhrspannung hochgezogen zu werden. Bei dieser Schaltungskonfiguration werden ein Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp1 und ein Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp2 wie folgt ausgedrückt:
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- (1) Wenn das Anomaliesignal ALM1 aktiviert wird (wenn eine Anomalie aufgetreten ist, wodurch ein Ausgangssignal H erzeugt wird)
Ein Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp1 = H
Ein Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp2 = L
- (2) Wenn das Anomaliesignal ALM2 aktiviert wird (wenn eine Anomalie aufgetreten ist, wodurch ein Ausgangssignal H erzeugt wird)
Ein Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp1 = H
Ein Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp2 = H
Es wird nicht erwartet, dass das Anomaliesignal ALM1 und das Anomaliesignal ALM2 gleichzeitig aktiviert werden. Der Grund dafür ist, dass hinsichtlich des Auftretens von Anomalien selten zwei Typen von Anomalien genau gleichzeitig auftreten.
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Ein Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp1 und ein Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp2 sind Anomaliepositionssignale und werden insbesondere als erstes Anomaliepositionssignal bezeichnet. Hinsichtlich des ersten Anomaliepositionssignals zeigt ein Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp1 das Vorliegen oder Nichtvorliegen des Auftretens einer Anomalie an, und ein Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp2 zeigt eine Position an, an der eine Anomalie aufgetreten ist. Genauer zeigt, wenn das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp2 H ist, dieses Ausgangssignal das Vorliegen des Anomaliesignals ALM2 und das Auftreten einer Anomalie an der zweiten gedruckten Leiterplatte 112b an. Wenn das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp2 L ist, zeigt dieses Ausgangssignal das Vorliegen des Anomaliesignals ALM1 und das Auftreten einer Anomalie an der ersten gedruckten Leiterplatte 112a an. Bei dem im Zusammenhang mit dieser Ausführungsform beschriebenen Beispiel werden zwei Vergleichsschaltungen Comp1 und Comp2 verwendet. Allerdings kann die Anzahl an Vergleichsschaltungen entsprechend einer Zunahme der Anzahl an Anomaliesignalen erhöht werden. In diesem Fall können mehr Bezugsspannungen wie beispielsweise V1 · 0,5, V1 · 0,4, ... für einen Vergleich verwendet werden.
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[Anomaliezustandshalteeinheit 200]
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[Taktgeberschaltung 206]
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Die Taktgeberschaltung 206 empfängt ein von der Vergleichsschaltung Comp1 zugeführtes Ausgangssignal, wodurch sie in die Lage versetzt wird, zu bestimmen, ob eine Anomalie aufgetreten ist. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp1 wird zunächst an eine NOR-Gatter NOR1 angelegt. Das NOR-Gatter NOR1 empfängt ferner ein von der Halteschaltung bzw. Latch-Schaltung 204 zugeführtes Ausgangssignal. Wenn eine Anomalie auftritt, während die Halteschaltung 204 kein Anomaliepositionssignal hält, ein wird Ausgang des NOR-Gatters NOR1 H, wodurch ein Transistor 160 eingeschaltet wird. Anschließend wird eine elektrische Ladung eines mit Strom von einer konstanten Stromquelle 158 aufgeladenen Kondensators 162 allmählich freigesetzt, wodurch sich ein Potential des Kondensators 162 allmählich verringert. Eine Vergleichsschaltung Comp3 vergleicht dieses Potential des Kondensators 162 mit Vref. Wenn sich das Potential des Kondensators 162 allmählich verringert und niedriger als Vref wird, erzeugt die Vergleichsschaltung Comp3 einen Ausgang L. Die Vergleichsschaltung Comp3 weist einen Ausgangsanschluss auf, der durch einen Pull-Up-Widerstand 164 auf ein Stromzufuhrpotential hochgezogen wird. Wenn der Ausgang der Vergleichsschaltung Comp3 L wird, wird ein Transistor 166 eingeschaltet, wodurch ein Rückstellsignal auf H eingestellt wird. Ein an die Erde angeschlossener Ausgangswiderstand 168 ist an den Transistor 166 angeschlossen.
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[Halteschaltung 204]
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Wie vorstehend beschrieben, stellt die Taktgeberschaltung 206 ein Rückstellsignal (siehe 3) nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeitspanne ab dem Auftreten einer Anomalie auf H ein. Dieses Rückstellsignal wird der Halteschaltung 204 zugeführt. Die Halteschaltung 204 hält ein Anomaliepositionssignal, das zeitlich mit dem Zeitpunkt des Einstellens des Rückstellsignals auf H zusammenfällt. Dieses zu haltende Anomaliepositionssignal wird von der Anomaliezustandserfassungsschaltung 202 maskiert und anschließend der Halteschaltung 204 zugeführt. Dieses Anomaliepositionssignal zeigt die Position an, an der die Anomalie aufgetreten ist. Die Anomalienmeldeeinheit 300 kann einem Benutzer, etc. die Anomalie unter Verwendung dieses Anomaliepositionssignals melden. Das von der Anomaliezustandserfassungsschaltung 202 ausgegebene Anomaliepositionssignal ist ein Anomaliepositionssignal, das eine Anomalieposition anzeigt und ein Format aufweist, dass sich von einem von der Spannungsüberwachungsschaltung 116 ausgegebenen Anomaliepositionssignal (dem ersten Anomaliepositionssignal) unterscheidet. Daher wird das von der Anomaliezustandserfassungsschaltung 202 ausgegebene Anomaliepositionssignal der Einfachheit halber als zweites Anomaliepositionssignal bezeichnet. Das zweite Anomaliepositionssignal stimmt mit dem ersten Anomaliepositionssignal dahingehend überein, dass es eine Anomalieposition anzeigt, und unterscheidet sich nur hinsichtlich eines Formats von dem ersten Anomaliepositionssignal.
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Das erste Anomaliepositionssignal zeigt das Vorliegen oder Nichtvorliegen einer Anomalie und die Position der Anomalie in Form verschiedener Signale an. Dies ermöglicht der Taktgeberschaltung 206 die von der Position der Anomalie unabhängige Aktivierung eines Zeitgebers als Reaktion auf das Auftreten einer Anomalie. Gleichzeitig ist das zweite Anomaliepositionssignal ein zur Vereinfachung der Meldung durch die Anomalienmeldeeinheit 300 für jede Position, an der eine Anomalie aufgetreten ist, erzeugtes Signal. Das erste Anomaliepositionssignal und das zweite Anomaliepositionssignal werden von der Anomaliezustandserfassungsschaltung 202 umgewandelt. Wenn eine Anomalie auftritt, während die Halteschaltung 204 das zweite Anomaliepositionssignal nicht hält, wird ein Maskensignal H, und die Anomaliezustandserfassungsschaltung 202 gibt ein nicht maskiertes Anomaliepositionssignal (ein zweites Anomaliepositionssignal) aus.
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Das von der Anomaliezustandserfassungsschaltung 202 ausgegebene zweite Anomaliepositionssignal wird zunächst an ein NAND-Gatter NAND1 und ein NAND-Gatter NAND4 der Halteschaltung 204 angelegt. An einen entgegengesetzten Anschluss des NAND-Gatters NAND1 und einen entgegengesetzten Anschluss des NAND-Gatters NAND4 wird ein Rückstellsignal angelegt. Daher invertieren das NAND-Gatter NAND1 und das NAND-Gatter NAND4 das zweite Anomaliepositionssignal, wenn die Taktgeberschaltung 206 das Rückstellsignal nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeitspanne auf H einstellt, wie vorstehend beschrieben, und senden die invertierten Anomaliepositionssignale an ihre letztgenannten Stufen. Ein Ausgangssignal des NAND-Gatters NAND1 wird an eine bistabile Kippschaltung mit einem NAND-Gatter NAND2 und einem NAND-Gatter NAND3 angelegt. Der Wert des Ausgangssignals wird an dieser bistabilen Kippschaltung umgekehrt, und das Ausgangssignal wird auf dem umgekehrten Wert gehalten. Das gehaltene Signal entspricht einem in 3 gezeigten Signal Latch1. Das Signal Latch1 ist ein Signal, das H wird, wenn das Anomaliesignal ALM1 aktiviert wird.
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Ein Ausgangssignal des NAND-Gatters NAND4 wird an eine bistabile Kippschaltung mit einem NAND-Gatter NAND5 und einem NAND-Gatter NAND6 angelegt. Der Wert des Ausgangssignals wird an dieser bistabilen Kippschaltung umgekehrt, und das Ausgangssignal wird auf dem umgekehrten Wert gehalten. Das gehaltene Signal entspricht einem in 3 gezeigten Signal Latch2. Das Signal Latch2 ist ein Signal, das H wird, wenn das Anomaliesignal ALM2 aktiviert wird. Diese Signale Latch1 und Latch2 werden der Anomalienmeldeeinheit 300 zugeführt und von der Anomalienmeldeeinheit 300 für die Meldung verwendet. Wie vorstehend beschrieben, entsprechen die Signale Latch1 und Latch2 dem zweiten Anomaliepositionssignal.
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Beide Signale Latch1 und Latch 2 werden an ein ODER-Gatter OR1 angelegt. Das ODER-Gatter OR1 ist ein ODER-Gatter, das einen Ausgang H als Signal erzeugt, das die Erfassung einer Anomalie anzeigt, wenn die Halteschaltung 204 das zweite Anomaliepositionssignal hält. Beim Nichtvorliegen der Erfassung einer Anomalie erzeugt das ODER-Gatter OR1 einen Ausgang L. Dieser Ausgang wird an einen Eingang der Taktgeberschaltung 206 (das NOR-Gatter NOR1) angelegt und hat die Funktion, den Beginn des Laufens der Taktgeberschaltung 206 zu ermöglichen, wenn kein Anomaliepositionssignal gehalten wird, das eine Anomalie anzeigt. Genauer beginnt die Taktgeberschaltung 206 nicht zu laufen, wenn die Halteschaltung 204 einmal ein Anomaliepositionssignal gehalten hat, das eine Anomalie anzeigt. Wenn einmal eine Anomalie einer elektronischen Vorrichtung erfasst (gehalten) ist, wird die elektronische Vorrichtung prinzipiell Ziel einer Überprüfung oder Reparatur. Daher ist ein wiederholtes Halten von Anomalien ohne die Durchführung einer Überprüfung, etc. im Grunde nicht zu erwarten. Das Ausgangssignal des ODER-Gatters OR1 wird an einem Inverter INV1 invertiert und anschließend in der Anomaliezustandserfassungsschaltung als Maskensignal verwendet. Dies wird später im Einzelnen beschrieben.
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[Anomaliezustandserfassungsschaltung 202]
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Die Anomaliezustandserfassungsschaltung 202 maskiert ein Anomaliepositionssignal (ein erstes Anomaliepositionssignal) und führt das maskierte Anomaliepositionssignal anschließend der Halteschaltung 204 zu. Das erste Anomaliepositionssignal wird an ein XOR-Gatter XOR1 und ein XOR-Gatter XOR2 angelegt. Zwei erste Anomaliepositionssignale (ein Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp1 und ein Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp2) werden an das XOR-Gatter XOR1 angelegt. Wenn das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp1 H und das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp2 L ist, erzeugt das XOR-Gatter XOR1 einen Ausgang H. Genauer erzeugt das XOR-Gatter XOR1 ein Ausgangssignal H, wenn das Anomaliesignal ALM1 aktiviert ist. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp2 als eines der ersten Anomaliepositionssignale und die Erde (L) werden an das XOR-Gatter XOR2 angelegt. Das XOR-Gatter XOR2 erzeugt nur dann ein Ausgangssignal H, wenn das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung Comp2 H ist. Genauer erzeugt das XOR-Gatter XOR2 ein Ausgangssignal H, wenn das Anomaliesignal ALM2 aktiviert ist.
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Wie vorstehend beschrieben, wird das erste Anomaliepositionssignal durch die beiden XOR-Gatter XOR1 und XOR2 in Anomaliesignalen entsprechende Signale zerlegt. Die aus der Zerlegung resultierenden Signale werden als zweite Anomaliepositionssignale bezeichnet. Die zweiten Anomaliepositionssignale werden unter Verwendung eines Maskensignals durch ein UND-Gatter AND1 und ein UND-Gatter AND2 maskiert und anschließend der Halteschaltung 204 zugeführt. Wie in 3 gezeigt, wird das Maskensignal L, wenn die Halteschaltung 204 ein vorgegebenes Anomaliesignal hält, wodurch ein Ausgangssignal der Anomaliezustandserfassungsschaltung 202 (ein zweites Anomaliepositionssignal) deaktiviert wird. Eine Deaktivierung des Ausgangssignals bedeutet, dass das zweite Anomaliepositionssignal zwangsweise auf L eingestellt wird. Ein Ausgangssignal des UND-Gatters AND1 und ein Ausgangssignal des UND-Gatters AND2 sind, wie vorstehend beschrieben, die zweiten Anomaliepositionssignale, und diese Signale werden von der Halteschaltung 204 gehalten.
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[Anomalienmeldeeinheit 300]
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Die Anomalienmeldeeinheit 300 meldet unter Verwendung des von der Halteschaltung 204 gehaltenen zweiten Anomaliepositionssignals eine Position, an der eine Anomalie erfasst wurde (das Anomaliesignal ALM1 oder ALM2, das die Erfassung einer Anomalie anzeigt). In der Darstellung in 3 entsprechen eine LED 1 (eine LED LED1) und eine LED 2 (eine LED LED2) jeweils den Anomaliesignalen ALM1 und ALM2, und die LED 1 oder die LED 2 wird als Reaktion auf das Anomaliesignal ALM1 oder ALM2 eingeschaltet. Wenn das Signal Latch1 als eines der zweiten Anomaliepositionssignale H ist, wird zur Veranlassung eines Stromflusses in der LED 1 über einen Widerstand 172 ein Transistor 170 eingeschaltet. Dadurch wird die LED 1 eingeschaltet, um die Meldung des Auftretens einer zum Vorliegen des Anomaliesignals ALM1 führenden Anomalie beispielsweise an einen Benutzer zu ermöglichen.
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Wenn das Signal Latch2 als das andere der zweiten Anomaliepositionssignale H ist, wird ein Transistor 174 eingeschaltet, um über einen Widerstand 176 einen Stromfluss in der LED 2 zu veranlassen. Dadurch wird die LED 2 eingeschaltet, um die Meldung des Auftretens einer zum Vorliegen des Anomaliesignals ALM2 führenden Anomalie beispielsweise an einen Benutzer zu ermöglichen. Obwohl gemäß der Darstellung in 3 die LED 1 verwendet wird, kann die Meldung beispielsweise unter Verwendung eines Summers oder eines Lautsprechers erfolgen. Alternativ kann eine Position, an der eine Anomalie erfasst wurde, auf einer Anzeige angezeigt werden.
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[Beispiele des Arbeitsablaufs der in FIG. 3 gezeigten Schaltung]
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Die 4 und 5 sind Zustandsübergangsansichten (Zeitablaufdiagramme), die jeweils den auf die Erfassung einer Anomalie folgenden Arbeitsablauf erläutern. Die 4 und 5 zeigen jeweils die Bezeichnungen von Signalen an entsprechenden Teilen der Schaltung gemäß 3 und die Veränderungen der Werte dieser Signale. Die 4 und 5 zeigen in einer Richtung von links nach rechts jeweils den Ablauf der Zeit. Ein in jeder der 4 und 5 gezeigtes Anomaliespannungssignal ist ein von einem verdrahteten ODER, das die Anomaliesignale ALM1 und ALM2 verbindet und ein resultierendes Signal anschließend in eine Spannung umwandelt, erzeugtes Signal.
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[Erstes Beispiel des Arbeitsablaufs beim Auftreten einer Anomalie (FIG. 4: Beispiel, bei dem eine erste gedruckte Leiterplatte 112a verwendet wird)]
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Schritt 1:
- An der ersten gedruckten Leiterplatte 112a tritt eine Anomalie auf, und das Anomaliesignal ALM1 wird aktiviert.
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Schritt 2:
- Die Spannung des aus der Verbindung durch das verdrahtete ODER resultierenden Anomaliesignals wird verringert. Gemäß der Darstellung in 4 sinkt die Spannung unter V1 · 0,7, jedoch nicht unter V1 · 0,6.
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Schritt 3:
- Wenn das aus Verbindung durch das verdrahtete ODER resultierende Anomaliesignal unter den anfänglichen Erfassungsschwellenwert (V1 · 0,7) sinkt, erzeugt die Vergleichsschaltung Comp1 einen Ausgang H, und die Taktgeberschaltung 206 beginnt, zu laufen.
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Schritt 4:
- Nachdem die Taktgeberschaltung 206 das Laufen abgeschlossen hat, hält die Halteschaltung 204 einen Zustand zum Zeitpunkt der Beendigung des Laufens (einen Ausgang der Anomaliezustandserfassungsschaltung 202).
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Schritt 5:
- Nach dem Abschluss des Haltevorgangs durch die Halteschaltung 204 wird ein Eingang der Taktgeberschaltung 206 maskiert (der Transistor 160 wird ausgeschaltet), und ein Ausgang der Anomaliezustandserfassungsschaltung 202 wird deaktiviert (der Ausgang wird zwangsweise auf L gesetzt).
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Schritt 6:
- Selbst wenn danach eine andere Anomalie (oder eine Unterbrechung der Stromzufuhr) auftritt, die eine Schwankung der Spannung des aus Verbindung durch das verdrahtete ODER resultierenden Anomaliesignals verursacht, bleibt der durch die Halteschaltung 204 gehaltene Zustand unverändert (wird gehalten).
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Schritt 7:
- Entsprechend dem Inhalt eines gehaltenen Anomaliepositionssignals wird die LED 1 eingeschaltet. Der Arbeitsgang folgt dem vorstehenden Ablauf. Daher bleibt selbst dann, wenn eine anfängliche Anomalie auftritt und danach eine andere Anomalie auftritt, die andere Anomalie ohne Einfluss.
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[Zweites Beispiel des Arbeitsablauf beim Auftreten einer Anomalie (FIG. 5: Beispiel, bei dem eine zweite gedruckte Leiterplatte 112b verwendet wird)]
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Schritt 1:
- An der zweiten gedruckten Leiterplatte 112b tritt eine Anomalie auf, und das Anomaliesignal ALM2 wird aktiviert.
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Schritt 2:
- Die Spannung des aus der Verbindung durch das verdrahtete ODER resultierenden Anomaliesignals verringert sich. Gemäß der Darstellung in 5 sinkt die Spannung unter V1 · 0,6.
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Schritt 3:
- Wenn das aus Verbindung durch das verdrahtete ODER resultierende Anomaliesignal unter den anfänglichen Erfassungsschwellenwert (V1 · 0,7) sinkt, erzeugt die Vergleichsschaltung Comp1 einen Ausgang H, und die Taktgeberschaltung 206 beginnt, zu laufen. Das aus Verbindung durch das verdrahtete ODER resultierende Anomaliesignal sinkt ferner unter den nächsten Erfassungsschwellenwert (V1 · 0,6), und die Vergleichsschaltung Comp2 erzeugt ebenfalls einen Ausgang H.
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Schritt 4:
- Nachdem die Taktgeberschaltung 206 das Laufen abgeschlossen hat, hält die Halteschaltung 204 einen Zustand zum Zeitpunkt der Beendigung des Ablaufs (eine Ausgabe der Anomaliezustandserfassungsschaltung 202).
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Schritt 5:
- Nach Abschluss des Haltevorgangs durch die Halteschaltung 204 wird eine Eingabe in die Taktgeberschaltung 206 maskiert (der Transistor 160 wird ausgeschaltet), und ein Ausgang der Anomaliezustandserfassungsschaltung 202 wird deaktiviert (der Ausgang wird zwangsweise auf L gesetzt).
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Schritt 6:
- Selbst wenn danach eine andere Anomalie (oder eine Unterbrechung der Stromzufuhr) auftritt, die eine Schwankung der Spannung des aus der Verbindung durch das verdrahtete ODER resultierenden Anomaliesignals verursacht, bleibt der durch die Halteschaltung 204 gehaltene Zustand unverändert (wird gehalten).
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Schritt 7:
- Die LED 2 wird entsprechend dem Inhalt eines gehaltenen Anomaliepositionssignals eingeschaltet. Der Vorgang folgt dem vorstehenden Ablauf. Daher hat selbst dann, wenn eine anfängliche Anomalie auftritt und danach eine andere Anomalie auftritt, die andere Anomalie keinen Einfluss.
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[Schlussfolgerung]
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(1) Wie vorstehend beschrieben, werden bei dieser Ausführungsform Anomaliesignale (digitale Signale) von entsprechenden Anomaliepositionen an ein verdrahtetes ODER angelegt und in ein analoges Signal, insbesondere ein Spannungssignal umgewandelt. Bei dieser Ausführungsform wird dies durch Vorsehen von Widerständen (Ausgangswiderständen) mit Widerständen, die sich von Anomalieposition zu Anomalieposition unterscheiden, und Einrichtungen (Transistoren) zur Herstellung von Niedrigpegelzuständen (Verbindungen zur Erde) über die entsprechenden Widerstände beim Auftreten von Anomalien realisiert. Dadurch wird es bei dieser Ausführungsform möglich, eine Anomalieposition durch Unterscheiden einer Spannung zu identifizieren. Zur Realisierung einer sogenannten reduzierten Verdrahtung ist nur eine einzige Signalleitung erforderlich. Im Zusammenhang mit dem vorliegenden Beispiel ist ein Spannungssignal als aus einer Umwandlung resultierendes analoges Signal beschrieben. Daneben sind weitere aus einer Umwandlung resultierende Parameter wie ein Strom, eine Frequenz, eine Phase, eine Amplitude, etc. anwendbar.
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(2) Bei der gemäß dieser Ausführungsform vorgesehenen Einrichtung wird selbst beim Auftreten mehrerer Anomalien ein anfängliches Anomaliesignal nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeitspanne ab dem Auftreten einer Anomalie gehalten, und eine Folgeanomalie wird maskiert. Auf diese Weise wird das Anomaliesignal (oder beispielsweise ein Anomaliepositionssignal) nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeitspanne ab dem Auftreten der Anomalie gehalten. Dadurch wird das Verhindern einer fehlerhaften Erfassung aufgrund eines Rauschens ermöglicht. Dadurch wird ebenso das Verhindern der (fehlerhaften) Erfassung des durch das nachfolgende Auftreten einer zweiten Anomalie und einer dritten Anomalie bedingt schwankenden Spannungswerts der Spannung eines aus der Verbindung durch das verdrahtete ODER resultierenden Anomaliesignals während der Schwankung ermöglicht. Überdies können selbst dann, wenn eine anfängliche Anomalie auftritt und danach eine zweite Anomalie und eine dritte Anomalie auftreten, die zweite und die dritte Anomalie maskiert werden. Dadurch wird die Identifikation nur eines anfänglichen Anomaliesignals ohne die Notwendigkeit der Bereitstellung einer besonderen Einrichtung zur Aufzeichnung der Position einer Anomalie ermöglicht.
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(3) Hinsichtlich der Anwendung des Anomaliendetektors 100 gemäß dieser Ausführungsform bestehen keine besonderen Einschränkungen, sondern der Anomaliendetektor 100 ist auf verschiedene elektronische Vorrichtungen anwendbar. Der Anomaliendetektor 100 kann in einer elektronischen Vorrichtung oder außerhalb einer elektronischen Vorrichtung vorgesehen sein. Ferner kann ein Teil des Anomaliendetektors 100 in einer elektronischen Vorrichtung vorgesehen sein.
(4) Obwohl vorstehend die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Einzelnen beschrieben wurde, ist diese Ausführungsform lediglich ein spezifisches Beispiel, das zur Implementierung der vorliegenden Erfindung herangezogen wurde. Der technische Umfang der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt. Innerhalb eines Bereichs, in dem nicht vom Grundprinzip der Erfindung abgewichen wird, können verschiedene Veränderungen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden. Diese Abänderungen sind ebenso vom technischen Rahmen der vorliegenden Erfindung abgedeckt.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 110
- Anomalienerfassungseinheit
- 12a, 112a
- erste gedruckte Leiterplatte
- 12b, 112b
- zweite gedruckte Leiterplatte
- 12c, 112c
- dritte gedruckte Leiterplatte
- 12d, 112d
- vierte gedruckte Leiterplatte
- 20, 120
- Anomalienmeldeplatine
- 22, 200
- Anomaliezustandshalteeinheit
- 24, 300
- Anomalienmeldeeinheit
- 100
- Anomaliendetektor
- 114
- Anomaliespannungssignalerzeugungsschaltung
- 116
- Spannungsüberwachungsschaltung
- 150a, 150b, 150c, 150d
- Transistor
- 152a, 152b, 152c, 152d
- Widerstand
- 154
- Pull-Up-Widerstand
- 156a, 156b
- Pull-Up-Widerstand
- 158
- konstante Stromquelle
- 160, 166, 170, 174
- Transistor
- 162
- Kondensator
- 164
- Pull-Up-Widerstand
- 168, 172, 176
- Widerstand
- 202
- Anomaliezustandserfassungsschaltung
- 204
- Halteschaltung
- 206
- Taktgeberschaltung
- AND1, AND2
- UND-Gatter
- Comp1, Comp2, Comp3
- Vergleichsschaltung
- INV1
- Inverter
- LED1, LED2
- LED
- NAND1, NAND2, NAND3, NAND4, NAND5, NAND6
- NAND-Gatter
- NOR1
- NOR-Gatter
- OR1
- ODER-Gatter
- XOR1, XOR2
- XOR-Gatter
