JP3237891B2 - スイッチ信号の処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、押釦スイッチの出力信
号を処理する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エレクトロニクス技術の進歩に伴い、パ
ワーショベル、ホイルローダ等の建設機械における作業
の自動化や半自動化が押し進められている。ところで、
上記自動化を実現する制御装置においては、各種指令信
号の入力手段として、オペレータにより手動操作される
スイッチが使用されており、建設機械の操作レバーのノ
ブにに付設された押釦スイッチもかかる入力手段の１つ
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記操作レバーに付設
された押釦スイッチは、該操作レバーから手を離すこと
なく操作することができるという利点を持つが、半面、
上記レバーの操作中に誤操作され易いという欠点があ
る。

【０００４】上記押釦スイッチの操作信号は、例えば建
設機械の作業機に特定の作業を実行させる指令信号とし
て使用されるが、その場合、上記押釦スイッチが誤操作
されると上記作業機がオペレータの意志に反した動作を
行なうことになり、これは極めて危険である。

【０００５】本発明の目的は、かかる状況に鑑み、押釦
スイッチの操作後、所定の期間内に該スイッチが再度操
作された場合にのみ、その操作信号を取出すことができ
るスイッチ信号の処理装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、押釦スイッチ
の出力信号の発生時点から所定の第１期間を設定し、か
つ該第１期間の終了時点から所定の第２期間を設定する
期間設定手段と、上記第２期間に上記押釦スイッチが再
操作された場合に、この再操作に基づく該スイッチの出
力信号を正規の信号として取出す手段とを備えている。

【０００７】

【作用】押釦スイッチの操作後、上記第１期間および第
２期間が順次設定される。そして上記第２期間において
押釦スイッチが再操作された場合にのみ、この再操作に
基づく該スイッチの出力信号が正規の信号として取出さ
れる。

【０００８】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて説明する。

【０００９】図１に一実施例を示すように、本発明に係
るスイッチ信号の処理装置１０は、インバータ１１を介
して押釦スイッチ２０に接続されたエッジ検出回路１２
と、アンド回路１３を介して上記エッジ検出回路１２の
出力に接続されたタイマ１４Ａと、このタイマ１４Ａの
出力に接続されたタイマ１４Ｂと、一方および他方の入
力がそれぞれエッジ検出回路１２の出力およびタイマ１
４Ａの出力に接続されたアンド回路１５と、このアンド
回路１５の出力に接続されたフリップフロップ１６と、
個々の入力がエッジ検出回路１２の出力、タイマ１４Ｂ
の出力およびフリップフロップ１６の出力にそれぞれ接
続されたアンド回路１７と、このアンド回路１７の出力
に接続されたフリップフロップ１８とを備えている。

【００１０】この実施例の処理装置１０は以下のように
作用する。いま、図２（ａ）に示すように、押釦スイッ
チ２０が時点ｔ１でオンされた後、時点ｔ２でオフさ
れ、時点ｔ３で再度オンされたとすると、インバータ１
１の出力は同図（ｂ）に示すように変化する。

【００１１】そこで、上記エッジ検出回路１２は、上記
時点ｔ１およびｔ３でインバータ２１の出力信号の前縁
を検出して、同図（ｃ）に示すようなエッジ検出信号を
出力する。なお、上記エッジ検出回路１２は、たとえば
微分回路等で構成される。

【００１２】上記時点ｔ１においてエッジ検出回路１２
から出力されるエッジ検出信号は、アンド回路１３を介
してタイマ１４Ａに加えられ、この結果、該タイマ１４
Ａが起動されて図２（ｄ）に示す予設定時間Ｔ１の計時
を開始する。なお、上記タイマ１４Ａの計時時間Ｔ１
は、例えば１〜２秒に設定される。

【００１３】上記タイマ１４Ａの計時中において、もし
押釦スイッチ２０が再操作された場合を考えると、この
場合、その操作に基づく上記エッジ検出回路１２の出力
信号がアンド回路１５を介してフリップフロップ１６に
加えられるため、該フリップフロップ１６がセットされ
る。なお、同図（ａ）の例では上記時間Ｔ１の計時中に
押釦スイッチ２０が再操作されていないので、フリップ
フロップ１６はセットされない。

【００１４】上記タイマ１４Ａが時間Ｔ１の計時を終了
すると、このタイマ１４Ａの出力信号の後縁によってタ
イマ１４Ｂが起動され、この結果、該タイマ１４Ｂが図
２（ｅ）に示す予設定時間Ｔ２の計時を開始する。な
お、タイマ１４Ｂの計時時間Ｔ２は、たとえば２〜５秒
に設定される。

【００１５】上記時間Ｔ２の計時中に押釦スイッチ２０
が時点ｔ３で再操作されると、この再操作に基づくエッ
ジ検出回路１２の出力信号は、図２（ｆ）に示すように
アンド回路１７より出力される。この結果、フリップフ
ロップ１８が同図（ｇ）に示すように時点ｔ３でセット
される。

【００１６】上記再操作された押釦スイッチ２０が時点
ｔ５でオフされると、インバータ１１の出力信号の後縁
を検出するリセット回路１９ａがフリップフロップ１８
をリセットさせる。この結果、フリップフロップ１８
は、同図（ｇ）に示たように押釦スイッチ２０の再操作
時点ｔ３から再操作終了時点ｔ５まで論理レベル“Ｌ”
の信号を出力する。つまり、フリップフロップ１８は、
押釦スイッチ２０の再操作信号と同等の信号を出力する
ことになる。

【００１７】ところで、前述したように、上記タイマ１
４Ａの計時期間に押釦スイッチ２０が再操作された場合
には、その操作に基づく上記エッジ検出回路１２の出力
信号によってフリップフロップ１６がセットされる。

【００１８】このフリップフロップ１６は、リセット回
路１９ｂがタイマ１４Ｂの出力信号の後縁を検出するま
でセット状態を保持するので、時間Ｔ１の計時中に上記
の再操作が一度でも行われた場合、タイマ１４Ｂがタイ
ムアップするまでアンド回路１７の出力の論理レベルが
“Ｌ”となる。この結果、時間Ｔ１の計時中における押
釦スイッチ２０の再操作信号に基づいてフリップフロッ
プ１８がセットされる虞れはない。

【００１９】また、押釦スイッチ２０のオン状態が期間
ｔ１〜ｔ４よりも長く継続された場合には、タイマ１４
Ｂの計時中にエッジ検出回路１２がエッジ検出信号を出
力しないことになる。したがって、この場合にもフリッ
プフロップ１８はセットされない。

【００２０】更に、タイマ１４Ｂの計時中においては、
アンド回路１３によってタイマ１４Ａに対する信号の入
力が禁止される。したがって、上記時点ｔ３におけるエ
ッジ検出回路１２の出力信号によってタイマ１４Ａが起
動されることない。

【００２１】更にまた、図２（ａ）、（ｂ）に点線で示
したように、例えばＴ２時間内に押釦スイッチ２０が２
度操作された場合には、一度目の操作に基づくインバー
タ１１の出力信号の後縁によってフリップフロップ１８
がリセットされる。タイマ１４Ｂは、フリップフロップ
１８のリセット動作に伴ってリセットされるので、押釦
スイッチ２０の２度目の操作に基づくエッジ検出回路１
２の出力信号はフリップフロップ１８に入力されず、こ
の結果、該フリップフロップ１８は一度目の操作に基づ
く押釦スイッチ２０の出力信号と等価な信号を出力する
ことになる。

【００２２】かくして、この実施例によれば、タイマ１
４Ｂが時間Ｔ２を計時している間に押釦スイッチ２０が
再操作された場合にのみ、該押釦スイッチ２０の操作信
号がフリップフロップ１８の出力として取り出される。

【００２３】なお、上記実施例では、タイマ１４Ａの出
力信号の後縁によってタイマ１４Ｂをトリガさせている
が、これらのタイマ１４Ａ，１４Ｂを時点ｔ１において
同時に起動させることも可能であり、この場合、タイマ
１４Ｂの計時時間はＴ１＋Ｔ２に設定される。

【００２４】図３は、上記実施例のスイッチ信号処理装
置１０を適用した建設機械の制御装置を示している。

【００２５】図３に示す操作レバー３０は、ノブ３１に
前記押釦スイッチ２０を付設し、かつレバー桿３２の操
作方向および操作量に対応した極性および大きさの電気
信号を出力するポテンショメータ３３を内蔵している。

【００２６】自動化コントローラ３４は、モード設定ス
イッチ３５がオフ位置にセットされている場合に、ポテ
ンショメータ３３の出力信号に対応した信号を電子制御
コントローラ３６に加える。電子制御コントローラ３６
は、上記信号に基づいて電子制御式油圧バルブ３７を制
御し、その結果、図示していない作業機を駆動する油圧
シリンダ３８が上記信号の極性および大きさに対応した
方向および速度で作動される。

【００２７】一方、モード設定スイッチ３５を教示モー
ド位置Ｔにセットした状態で、押釦スイッチ２０を図２
（ａ）に示すような態様で操作した場合には、上記スイ
ッチ信号処理装置１０から出力される図２（ｇ）に示し
た再操作信号に基づいて、自動化コントローラ３４が以
下に述べるような教示処理を実行する。

【００２８】すなわち、上記作業機が所望の作業（例え
ば、掘削作業）を行うようにオペレータによって上記操
作レバー３０が操作されると、自動化コントローラ３４
は、この操作に伴って時事刻々変化する上記ポテンショ
メータ３３の出力信号を教示データとして内蔵するメモ
リに逐次記憶させる。なお、この教示処理は上記再操作
信号がオフされるまで継続される。

【００２９】上記教示処理の終了後、上記モード設定ス
イッチ３５を再生モード位置Ｐにセットし、ついで押釦
スイッチ２０を図２（ａ）に示すような態様で操作する
と、自動化コントローラ３４が以下に述べるような再生
処理を実行する。

【００３０】すなわち、コントローラ３４は、上記メモ
リに記憶させた教示データを順次読み出して電子制御コ
ントローラ３６に出力する。これにより、電子制御コン
トローラ３６は、上記教示データに従って油圧バルブ３
７を制御し、その結果、上記教示された作業が再現され
るように油圧シリンダ３８が作動される。つまり、上記
作業機のプレイバック動作が実現される。

【００３１】本発明に係るスイッチ信号処理装置１０を
適用した上記制御装置によれば、押釦スイッチ２０が図
２（ａ）に示すような態様で操作された場合にのみ、つ
まり該スイッチ２０の操作後、所定の期間内にこのスイ
ッチが再度操作された場合にのみ、教示および再生処理
が開始される。

【００３２】したがって、押釦スイッチ２０の誤操作に
よる不都合、つまりオペレータの意思に反して教示デー
タが書き換えられたり、作業機が再生動作されるという
不都合を回避して、作業の安全性を向上することができ
る。

【００３３】なお、上記実施例は、上記建設機械の制御
装置だけでなく、押釦スイッチを使用する他の機器、例
えば工作機械、ロボット等を制御する装置にも有効に適
用することができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、押釦スイッチの操作
後、所定の期間内に該スイッチが再度操作された場合に
のみ該スイッチの操作信号が取出される。したがって、
実施例に示した建設機械の制御装置等に使用されている
押釦スイッチに適用すれば、該スイッチの誤操作に基づ
く不都合を回避することができ。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスイッチ信号の処理装置の一実施
例を示すブロック図。

【図２】実施例の作用を示すタイミングチャート。

【図３】実施例の処理装置が適用された建設機械の制御
装置を示すブロック図。

【符号の説明】

１２ エッジ検出回路 １３，１５，１７ アンド回路 １４Ａ，１４Ｂ タイマ １６，１８ フリップフロップ ２０ 押釦スイッチ ３０ 操作レバー ３５ モード設定スイッチ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 押釦スイッチの出力信号の発生時点から
   所定の第１期間を設定し、かつ該第１期間の終了時点か
   ら所定の第２期間を設定する期間設定手段と、 上記第２期間に上記押釦スイッチが再操作された場合
   に、この再操作に基づく該スイッチの出力信号を正規の
   信号として取出す手段とを備えることを特徴とするスイ
   ッチ信号の処理装置。