JP2967641B2

JP2967641B2 - 単位基板実装状態確認回路

Info

Publication number: JP2967641B2
Application number: JP4059987A
Authority: JP
Inventors: 勉庄司
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 1992-03-17
Filing date: 1992-03-17
Publication date: 1999-10-25
Anticipated expiration: 2014-10-25
Also published as: JPH05264631A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、単位基板をコネクタに
挿入した時、実装状態を確認するための単位基板実装状
態確認回路に関する。

【０００２】ここに、単位基板とは、装置を形成する各
単位機能またはその一部の回路を搭載し、装置架に収容
して使用される板状素子を指す。単位基板のほとんどが
印刷配線板（ＰＣＢ）であり、主として交換分野ではパ
ッケージ、伝送分野ではユニットと呼ぶことが多い。以
下、単に基板と呼ぶことがある。

【０００３】また、実装状態とは、基板を装置架に挿入
したのち、基板の差込み接触子（以下単に接触子と呼ぶ
ことがある。）とコネクタの受止め接触子（以下コネク
タピンと呼ぶことがある。）とがすべて良好な接触を完
成した状態を指す。

【０００４】信頼性に対する要求の強い公衆電気通信網
における伝送装置等の装置架には、現用と予備の両基板
が収容され、両者に常時電源が投入されている。現用が
故障の場合は、自動的に予備に切換えて運転を継続す
る。故障した基板は、電源が投入されたままの状態で差
替える。

【０００５】新規挿入基板が次の切換えに備えるために
は、たとえばマイクロプロセッサユニット（以下ＭＰＵ
と呼ぶ。）から到来する設定信号で予め設定をしておく
ことが必要である。ところが、全コネクタピンの良好な
接触子までには多少時間がかかり、時にはチャッタリン
グ（chattering不安定切断振動）が起きることもある。
この期間中に設定信号が到来すると情報誤りとなるの
で、実装状態になるまで待って、実装信号を、たとえば
ＭＰＵに送らねばならない。

【０００６】しかし、従来の実装状態認識技術では、実
装信号が発生したのにかかわらず、実は実装状態になっ
ていないことが少なくなかった。

【０００７】

【従来の技術】最近の公衆電気通信網における伝送装置
等のほとんどが高多重度で、大束の回線が収容されてい
る。従って信頼性に対する要求が強いため、装置架には
現用と予備の同種の基板が二枚ずつ収容されており、両
者に常時電源が投入されている。

【０００８】すなわち予備がホットスタンバイ状態とな
っており、現用が故障の場合は自動的に予備に切換えて
運転を継続する。予備で運転中の基板は表示灯で分かる
ので、故障した基板を抜去し、新規の同種基板を挿入す
る。この差替えも、もちろん電源が投入されたままの状
態で行なわれる。

【０００９】新規挿入基板が次回の切換えに備えるため
には、単に電源が入っているだけでなく、他の基板との
予行的な信号のやりとりが必要である。たとえば、ＭＰ
Ｕから到来する設定信号で各種の設定を予め行っておく
ことが必要である。

【００１０】ところが、新規基板が欠陥品で、挿入した
コネクタピンにおける接触が不良な場合は論外として、
良品の場合でも全コネクタピンの良好な接触がおこなわ
れるまでに多少時間がかかり、またチャッタリングが起
きることもある。

【００１１】この期間中に他の基板から信号が到来する
と情報誤りとなるので、良好な接触が完了した状態、い
わゆる実装状態になるまで待って、実装状態になったら
これを相手基板に知らせなければならない。

【００１２】以下、従来の実装状態認識技術について説
明する。図６は、従来技術による実装状態認識回路の代
表例の構成を示す。図中、１は複数のピンＸ１，…を備
えたコネクタ、２は複数のピンＹ１，Ｚ１，…を備えた
タネクタ、３は複数の接触子Ｘ２，…の固着した差込み
部、４は複数の接触子Ｙ２，Ｚ２，…の固着した差込み
部で、５は前記差込み部３，４を有する単位基板であ
る。１枚の単位基板に２つの差込み部があり、このそれ
ぞれに対応して２つのコネクタがあるのは、単にそのよ
うな製品が多いというだけの理由で、１つだけであって
も、３つ以上であっても構わない。０はコネクタ１，２
を固定する装置架背面板である。

【００１３】さて、６は単位素子５に備えられたパワー
オン・リセット回路で、コネクタ１，２のピンＸ１およ
びＺ１にはそれぞれ電源Ｓ及びアースＥが接続されてお
り、ピンＹ１には実装情報出力端子Ｔが接続されてい
る。

【００１４】いま、単位基板５をコネクタ１，２に挿入
すると、パワーオン・リセット回路６には電源Ｓとアー
スＥとが接続され、その出力はＴから相手基板に送られ
る。図７は、パワーオン・リセット回路６の出力波形を
示すタイム・チャートである。

【００１５】図中時点ｏで単位基板５が挿入されると、
パワーオン・リセット回路６から反転信号が出力される
が、特定の時間後の時点ｐからは実装情報が出力され、
相手基板に送出される。このような機能は、月並みな単
安定マルチバイブレータ（ワン・ショット・マルチ）で
容易に達成できる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、たとえ
ば図６に示したような従来技術による単位基板実装状態
認識回路では、たとえパワーオン・リセット回路６から
実装情報が出力されても、それは単に接触子Ｘ２とコネ
クタピンＸ１、および接触子Ｚ２とコネクタピンＺ１の
接触が良好であることを示すだけであった。したがっ
て、他のすべての接触子とコネクタピンとの接触が良好
である保証はなく、事実実装情報が発生したにもかかわ
らず一部の接触が不良、またはチャッタリング中という
事例が少なくない。

【００１７】従って、本発明の目的は、従来技術におけ
る上述のような難点を除き、実装情報が発生した時点で
は完全にチャッタリングも収まって、安定かつ良好な接
触が完成した、つまり真の実装状態を保証する単位基板
実装状態確認回路を提供する点にある。

【００１８】図１は本発明の原理構成図である。図中７
は複数の受止め接触子Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，・・を備える
コネクタで、８は前記複数の受止め接触子Ａ１，Ｂ１，
Ｃ１，・・のそれぞれと１対１に対応する複数の差込み
接触子Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，・・を固定した差込み部、９
は前記差込み部８を有する単位基板であり、１０は単位
基板９に設けられる実装情報発生器である。

【００１９】実装情報発生器１０中、１１はレベル検出
回路、１２は単安定回路、１３は双安定回路、１４は過
渡期反転回路で１５は異常時抑止回路である。図１に示
すように、複数の受止め接触子Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，・・を
備えるコネクタ７と、前記複数の受止め接触子Ａ１，Ｂ
１，Ｃ１，・・のそれぞれと１対１に対応する複数の差込
み接触子Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，・・を固定した差込み部８を
有する単位基板９との相互間において、受止め接触子と
差込み接触子のある１組から他の組までを電気的に直列
に配線接続した直列回路を形成するとともに、前記直列
回路の一端であるコネクタ７の受止め接触子を特定のレ
ベルに設定し、前記単位基板９に設けられる実装情報発
生器１０は、前記直列回路の他端である差込部の差込み
接触子に伝達される前記特定のレベルを検出するレベル
検出回路１１と、前記レベル検出回路１１の最初の検出
出力で本安定状態から準安定状態に励起して第１の特定
の時間の計時を開始し、第１の特定の時間の経過前に検
出出力に変化があればその都度第１の特定の時間の計時
を繰り返し行い、第１の特定の時間が経過した時点で本
安定状態に復帰する単安定回路１２と、前記単位基板９
を前記コネクタ７に挿入した時点から第２の特定の時間
が経過するまでの期間、過渡期信号を出力する過渡期反
転回路１４と、少なくとも前記過渡期信号の期間内、リ
セット信号を出力する異常時抑止回路１５と、前記リセ
ット信号を受けて初期状態に設定され、前記単安定回路
１２が本安定状態に復帰する時点でセットされ実装情報
を出力する双安定回路１３とを備える。

【００２０】ここに単安定回路の本安定状態とは、たと
えば単安定マルチバイブレータ（ワンショット・マル
チ）におけるように本来有する単一の安定状態を指し、
準安定状態とは、トリがされたときここに一時的に励起
されるが所定の時間ののちには本安定状態に復帰する一
時的状態を指すものとする。

【００２１】

【作用】本発明の原理構成を示す図１において、受止め
接触子と差込み接触子のある１組（たとえばＥ１，Ｅ
２）から他の組（たとえばＢ１，Ｂ２）までを電気的に
直列に配線接続した直列回路を形成し、前記直列回路の
一端であるコネクタ７の受止め接触子（たとえばＥ１）
を特定のレベル（たとえばＬレベル）に設定した状態
で、コネクタ７に単位基板９を差込むと、前記特定のレ
ベルは、複数の相異なる接触を経由して、即ち、Ｅ１と
Ｅ２、Ｆ２とＦ１、Ｃ１とＣ２、Ａ２とＡ１、Ｂ１とＢ
２の各接触を経由して直列回路の他端である差込部８の
差込み接触子Ｂ２に伝達される。

【００２２】

【００２３】一方、単位基板９をコネクタ７に挿入する
と、過渡期反転回路１４が、単位基板９をコネクタ７に
挿入した時点から第２の特定の時間継続する過渡期信号
を発生する。過渡期反転回路１４は、たとえば、「従来
の技術」で説明したパワーオン・リセット回路６のよう
なものである。この状態において、前記直列回路の他端
である差込部８の差込み接触子Ｂ２に前記特定のレベル
が伝達されると、レベル検出回路１１がそれを検出し、
単安定回路１２と異常時抑止回路１５とに出力する。

【００２４】異常時抑止回路１５は、レベル検出回路１
１のレベル検出が、過渡期信号の期間内であるときに
は、過渡期信号の期間内双安定回路１３に対しリセット
信号を出力する。また、異常時抑止回路１５は、レベル
検出回路１１のレベル検出が過渡期信号の期間経過後で
あるときには、レベル検出回路１１のレベル検出に応答
して双安定回路１３に対しリセット信号を出力する。即
ち、双安定回路１３は、異常時抑止回路１５のリセット
信号を受けて、過渡期信号の期間内または過渡期信号の
消滅後レベル検出回路１１がレベル検出を行うまでの期
間内、初期状態に置かれ、それぞれの期間経過後にリセ
ット状態が解除される。

【００２５】また、レベル検出回路１１の出力は、入力
レベルが安定なら安定であるが、チャタリング等で不安
定であるとそれに応して脈動する。したがって、単安定
回路１２は、レベル検出回路１１の最初の検出出力で本
安定状態から準安定状態に励起して第１の特定の時間の
計時を開始し、第１の特定の時間の経過前に検出出力に
変化があればその都度第１の特定の時間の計時を繰り返
し行い、第１の特定の時間が経過した時点で本安定状態
に復帰する。単安定回路１２が、本安定状態に復帰する
と、双安定回路１３は、セットされ、実装情報を出力す
る。この実装情報は、挿入時にチャタリング等があった
ときには、それらが落ち着いた後に出力されるので、真
に安定した接続状態が得られたと確認できたこと示す情
報が得られる。

【００２６】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例について説
明する。図２は本発明の実施例の構成図である。

【００２７】図中、７１は複数のコネクタピンＨ１，Ｊ
１，Ｋ１，Ｌ１，・・を備えたコネクタ、７２は複数のコ
ネクタピンＭ１，Ｎ１，Ｐ１，Ｑ１，・・を備えたコネク
タ、８１は複数の接触子Ｈ２，Ｊ２，Ｋ２，Ｌ２，・・を
固定した差込み部、８２は複数の接触子Ｍ２，Ｎ２，Ｐ
２，Ｑ２，・・を固定した差込み部で、９０は差込部８
１，８２を有する単位基板であり、単位機能の回路を搭
載する。

【００２８】この実施例では、第１の特定のコネクタピ
ンはＭ１で、これに＋５ボルトの電源Ｓを接続してい
る。また、第２の特定のコネクタピンはＮ１で、これに
特定レベルとしてアース電位つまりＬ＝０を印加してい
る。

【００２９】そして、単位基板９０をコネクタ７１，７
２に挿入した時、もしすべての接触が良好となれば前記
アース電位は、Ｎ１→Ｎ２→Ｐ２→Ｐ１→Ｌ１→Ｌ２→
Ｈ２→Ｈ１→Ｋ１→Ｋ２の経路で特定の接触子Ｋ２に伝
達されるよう、コネクタ側ピン相互間及び単位基板側接
触子相互間が配線接続されている。つまり、この実施例
は、接触子Ｎ１，Ｎ２の組から他の接触子Ｋ１，Ｋ２の
組までを電気的に直列に配線接続した直列回路を形成
し、この直列回路の一端であるコネクタ７側の接触子Ｎ
１を特定のレベル（たとえばＬレベル）に設定し、その
特定のレベルが直列回路の他端である単位基板９０側の
接触子Ｋ２に伝達されるようにした場合の例である。

【００３０】前記の経路を形成するコネクタピンの位置
は、コネクタの上・下・左・右にわたって、あまねくか
つ無作為に分布するように選択されているので、とりわ
け図３のコネクタピンの配置例のとき単位基板が斜めに
あるいは捩じれて挿入されると、すべてのピンが正しく
嵌合するまで、接触子Ｋ２にまでアース電位は伝達され
ない。しかし、接触子Ｋ２にアース電位が伝達されれ
ば、それはすべてのコネクタピンの良好な接触が達成さ
れた確度の高い保証となる。

【００３１】図３は本実施例におけるコネクタピンの配
置例を示す。さて、図２に戻ると、Ｒは抵抗で抵抗Ｒを
囲む点線のブロック９１は図１におけるレベル検出回路
１１に該当する。９２はリトリガラブル単安定マルチ
（再三トリガが可能な単安定マルチバイブレータ）で、
図１の単安定回路１２に該当する。９３１はフリップ・
フロップ、９３２は否定ゲートで両者を囲む点線のブロ
ック９３は図１の双安定回路１３に該当する。フリップ
・フロップ９３１内部の記号ｂ，ｓ，ｒ，ｔはそれぞれ
バイアス付与，セット入力，リセット入力，出力の各端
子を示す。９４はパワーオン・リセット回路で、図１の
過渡期反転回路１４に該当する。９５１は否定ゲート、
９５２はアンドゲートで両者を囲む点線のブロック９５
は図１の異常時抑圧回路１５に該当する。

【００３２】図４は、図２の回路の各点における信号波
形を示すタイムチャートである。いま、両図面を参照し
つつ説明すると、時点ｏで基板が挿入された時、点Ｕに
は＋５ボルトが印加され、点Ｖにはアース電位が印加さ
れる。これにより、パワーオン・リセット回路９４の出
力点ｖからは、時点ｏから時点ｐまで（この間の時間は
数十ミリ秒程度）０レベル（低レベル）が継続する過渡
期信号が出力される。一方、リトリガラブル単安定マル
チ９２の入力点Ｗのレベルは、接触子Ｋ２にアース電位
が伝達されるまでは、点Ｕにおける＋５ボルトが抵抗Ｒ
を介して印加されるので、１レベル（高レベル）を継続
し、時点ｑで接触子Ｋ２にアース電位が伝達されると、
０レベル（低レベル）になる。図４は、過渡期信号（点
ｖ）の消滅後（時点ｐ以後）に、接触子Ｋ２にアース電
位が伝達される場合を示している。接触子Ｋ２にアース
電位が伝達される時点ｑまでは、否定ゲート９５１の出
力点ｗにおけるレベルも０レベル（低レベル）であるか
ら、アンド・ゲート９５２の出力点ｒのレベルも０レベ
ル（低レベル）である。アンド・ゲート９５２の出力点
ｒのレベルが０レベル（低レベル）である期間内、フリ
ップフロップ９３１はリセット状態を継続する。そし
て、時点ｑで接触子Ｋ２にアース電位が伝達され、リト
リガラブル単安定マルチ９２の入力点Ｗのレベルが０レ
ベル（低レベル）になるのに応じて、否定ゲート９５１
の出力点ｗのレベルが、１レベル（高レベル）に転じ、
アンド・ゲート９５２の出力点ｒのレベルも１レベル
（高レベル）に転じるから、フリップフロップ９３１は
リセット状態が解除される。同時に、リトリガラブル単
安定マルチ９２は、時点ｑで入力レベルが０レベル（低
レベル）になるのに応じて励起され、出力点ｓのレベル
を０レベル（低レベル）にし、その時定数に対応する時
間τを経過後の時点ｚで出力点ｓのレベルを１レベル
（高レベル）に復帰する。τは数十ミリ秒程度で、調節
可能である。

【００３３】フリップフロップ９３１は、リトリガラブ
ル単安定マルチ９２が出力点ｓのレベルを１レベル（高
レベル）に復帰する時点ｚでセットされるので、以後出
力点ｔには１レベル（高レベル）の信号が継続的に送出
され、従って、コネクタピンＪ１に接続された端子Ｔに
は継続的に０レベル（低レベル）の信号である実装情報
が到来する。これをたとえばＭＰＵ等の相手基板に転送
すれば目的は達成される。なお、接触子Ｋ２にアース電
位が伝達される時点ｑが、時点ｐ以前、つまり、過渡期
信号の発生期間内に到来する場合もあり得る。この場合
にも以上説明した動作により、端子Ｔに実装情報が出力
されることはいうまでもない。過渡期信号は、いわゆる
電源リセットの信号であるが、多くの場合、電源リセッ
トの期間は短くて済み、リトリガラブル単安定マルチ９
２の時定数に対応する時間τを電源リセットの期間より
も長く設定できるからである。

【００３４】以上は、チャタリングの発生しない場合で
あるが、チャタリングの発生する場合は下記のとおりで
ある。図５はチャタリングの発生した場合のリトリガラ
ブル単安定マルチ９２の入力点Ｗと出力点ｓとにおける
波形を示すタイムチャートである。・・・ｘ，ｙはチャタ
リングの終末部におけるリトリガラブル単安定マルチ９
２のトリガ時点を示す。公知のようにリトリガラブル単
安定マルチ９２では１トリガで励起したのち前記時定数
に対応する時間τ経過以前、すなわち出力点ｓのレベル
を１レベル（高レベル）に復帰する以前にリトリガされ
ると、リトリガ以後さらに時間τ励起状態を保持する。
従って、リトリガラブル単安定マルチ９２は、チャタリ
ングが収まった時点ｙから時間τ経過後の時点ｚで始め
て出力点ｓのレベルを１レベル（高レベル）に復帰する
ので、フリップフロップ９３１は、チャタリングが収ま
った時点ｙから時間τ経過後の時点ｚでセットされ、実
装情報Ｔが出される。この実装情報は、真に安定した接
続状態が得られたことを示すものである。τが数十ミリ
秒程度で、調節可能であることは既述したとおりであ
る。

【００３５】なお、本実施例では図３のようなコネクタ
ピン配列構造でなくても、要は平面分布のピンおよび接
触子を実装情報の送出に用いる構成であればよい。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、基
板が斜めにあるいは捩れて挿入された時に発生しがちな
一部のコネクタピンの末接触も見逃すことなく、また不
安定接触に起因するチャッタリングによる到来情報の誤
認もなく、一たん実装情報が出力されれば、それはすべ
てのコネクタピンの良好な接触が達成された高確度の保
証である単位基板実装状態確認回路が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明の実施例の構成図である。

【図３】本実施例におけるコネクタピンの配置例であ
る。

【図４】図２の回路各点における信号波形を示すタイム
チャートである。

【図５】チャッタリングによる信号波形を示すタイムチ
ャートである。

【図６】代表的従来技術の構成図である。

【図７】図６の回路の出力波形を示すタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

７コネクタ８差込み部９単位基板１０実装情報発生器１１レベル検出回路１２単安定回路１３双安定回路１４過渡期反転回路１５異常時抑止回路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の受止め接触子（Ａ１，Ｂ１，Ｃ
１，・・）を備えるコネクタ（７）と、前記複数の受止め
接触子（Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，・・）のそれぞれと１対１に
対応する複数の差込み接触子（Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，・・）
を固定した差込み部（８）を有する単位基板（９）との
相互間において、受止め接触子と差込み接触子のある１
組から他の組までを電気的に直列に配線接続した直列回
路を形成するとともに、前記直列回路の一端であるコネ
クタの受止め接触子を特定のレベルに設定し、前記単位基板（９）に、前記直列回路の他端である差込部の差込み接触子に伝達
される前記特定のレベルを検出するレベル検出回路（１
１）と、前記レベル検出回路（１１）の最初の検出出力で本安定
状態から準安定状態に励起して第１の特定の時間の計時
を開始し、第１の特定の時間の経過前に検出出力に変化
があればその都度第１の特定の時間の計時を繰り返し行
い、第１の特定の時間が経過した時点で本安定状態に復
帰する単安定回路（１２）と、前記単位基板を前記コネクタに挿入した時点から第２の
特定の時間が経過するまでの期間、過渡期信号を出力す
る過渡期反転回路（１４）と、少なくとも前記過渡期信号の期間内、リセット信号を発
生する異常時抑止回路（１５）と、前記リセット信号を受けて初期状態に設定され、前記単
安定回路（１２）が本安定状態に復帰する時点でセット
され実装情報を出力する双安定回路（１３）とを備える
実装情報発生器（１０）を設けたことを特徴とする単位
基板実装状態確認回路。