JP3584932B2 - 電子機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の基板が搭載される電子機器に関し、更に詳しくは、温度制御を行なう温度調節器や各種の入力を計測するデジタルパネルメータなどの電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の基板が搭載される電子機器、例えば、温度調節器においては、簡易な温度制御を行なう下位機種から高精度の温度制御を行なう上位機種まで複数の機種がある。さらに、各機種においても、リレー出力、トランジスタ出力といった出力形式や入出力点数といった仕様の異なる複数の機種が存在する。
【０００３】
温度調節器は、各機種毎に、その機能や仕様などに応じて、個別に設計されており、それに搭載される回路基板の種類や数も異なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように温度調節器の機種に応じて、それに装備される回路基板の種類や数が異なると、上述した複数の機種に対応するためには、多種類の回路基板を、設計、製造、あるいは管理(以下、製造等という)をしなければならない。このような多種類の回路基板を製造等することは温度調節器のコストを高くつかせる。
【０００５】
本発明は、機種を問わず複数の電子機器間でそれらに搭載される回路基板を共用可能にすることを共通の解決すべき課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子機器は、複数の基板が搭載される電子機器であって、複数のコネクタを有するとともに、前記コネクタに接続された共用配線を有するベース基板と、機能に応じた専用回路を有するとともに、前記コネクタに着脱自在に装着されることによって前記専用回路が前記共用配線に接続される複数の装着用基板と、前記ベース基板および前記装着用基板が収納されるケースと、前記ベース基板または前記装着用基板のいずれかに実装されるとともに、前記共用配線に接続される制御回路とを含み、前記制御回路は、前記ベース基板の前記コネクタに装着されている装着用基板を識別して複数の機種の内の所要の機種としての動作を行なうように制御するものであり、前記ベース基板は、前記ケースのフロント面に沿って該ケースに収納されるとともに、操作部および表示部を有し、前記装着用基板は、異なる機種に共用可能である。
【０００７】
ここで、コネクタは、ベース基板と装着される装着用基板とを接続するものであり、ベース基板の共用配線と装着される装着用基板の専用回路とを接続するものである。
【０００８】
また、共用配線とは、共用される配線をいい、例えば、複数の装着用基板や複数の機種で共用される配線をいう。
【０００９】
機能とは、例えば、入力、出力、電源、通信といった機能のみならず、アナログ入力、デジタル入力、さらには、リレー出力、トランジスタ出力といった出力形式や入出力点数などの機能をいうものであり、専用回路とは、かかる機能に応じた専用の回路をいい、例えば、入力回路、出力回路、電源回路などの回路をいう。
【００１０】
また、機種とは、機器の種類をいい、例えば、温度調節器やデジタルパネルメータといった電子機器そのものの種類を含むのみならず、同じ種類の電子機器、例えば、温度調節器において、その上位機種や下位機種といった機能の種類、さらに、例えば、入出力点数や出力形式などの種類、その他の種類を含む。
【００１１】
本発明によると、共用配線を有するベース基板のコネクタに、機能に応じた専用回路を有する装着用基板を装着することによって、専用回路と共用配線とが接続され、ベース基板または装着用基板のいずれかに実装された制御回路は、前記共用配線を介して装着用基板を識別し、所要の機種として動作させるので、所要の機種に応じた機能の装着用基板を選択してベース基板に装着することによって、所要の機種を構成できることになる。したがって、同一の機能を有する機種間、例えば、同一のリレー出力機能を有する機種間においては、その機能に応じた装着用基板、例えば、リレー出力用の装着用基板を共用できることになる。
【００１２】
また、操作部および表示部が設けられるケースのフロント面に沿って配置されるベース基板に対して、所望の機種を構成するのに必要な装着用基板を装着すればよく、複数機種において、装着用基板を共用することが可能となる。なお、操作部は、ケースのフロント面から操作されるキースイッチなどで構成され、表示部は、ケースのフロント面から臨む液晶セルなどで構成される。
【００１３】
本発明の一実施態様においては、前記複数の機種は、前記ケースの寸法が異なる機種を含み、前記装着用基板は、前記ケースの最小寸法の機種に対応するサイズである。
【００１４】
この実施態様によると、装着用基板のサイズを、ケースの寸法の異なる複数の機種の内の最小寸法の機種に対応するサイズにしているので、装着用基板を、最小寸法の機種のみ ならず、それよりも大きな寸法の機種に装着することが可能となり、これによって、装着用基板を共用できる機種の数を増やすことができる。
【００１５】
本発明の好ましい実施態様においては、前記制御回路は、前記ベース基板の前記コネクタに装着されている装着用基板を識別して複数の機種の内の所要の機種としての温度制御動作を行なうように制御するものである。
【００１６】
この実施態様によると、共用配線を有するベース基板のコネクタに、機能に応じた専用回路を有する装着用基板を装着することによって、専用回路と共用配線とが接続され、ベース基板または装着用基板のいずれかに実装された制御回路は、前記共用配線を介して装着用基板を識別し、所要の機種として温度制御動作させるので、所要の機種に応じた機能の装着用基板を選択してベース基板に装着することによって、所要の機種の温度調節器を構成できることになる。したがって、同一の機能を有する機種間、例えば、同一のリレー出力機能を有する機種間においては、その機能に応じた装着用基板、例えば、リレー出力用の装着用基板を共用できることになり、複数機種の温度調節器において、装着用基板を共用することが可能となる。
【００１７】
本発明の他の実施態様においては、前記制御回路は、前記ベース基板の前記コネクタに装着されている装着用基板を識別して複数の機種の内の所要の機種としての計測処理動作を行なうように制御するものである。
【００１８】
この実施態様によると、共用配線を有するベース基板のコネクタに、機能に応じた専用回路を有する装着用基板を装着することによって、専用回路と共用配線とが接続され、ベース基板または装着用基板のいずれかに実装された制御回路は、前記共用配線を介して装着用基板を識別し、所要の機種として計測処理動作させるので、所要の機種に応じた機能の装着用基板を選択してベース基板に装着することによって、所要の機種の計測機器を構成できることになる。したがって、同一の機能を有する機種間、例えば、同一のリレー出力機能を有する機種間においては、その機能に応じた装着用基板、例えば、リレー出力用の装着用基板を共用できることになり、複数機種の計測機器において、装着用基板を共用することが可能となる。
【００１９】
本発明の他の実施態様においては、複数の前記装着用基板は、前記温度制御動作を行なう機種および前記計測処理動作を行なう機種に共用される装着用基板を含み、前記温度制御動作を行なうように制御する前記制御回路および前記計測処理動作を行なうように制御する前記制御回路が、それぞれ個別の装着用基板に実装されるものである。
【００２０】
この実施態様によると、ベース基板に対して、温度調節器用の制御回路が実装された装着用基板または計測機器用の制御回路が実装された装着用基板を装着することにより、温度調節器または計測機器として動作させることができ、その他の装着用基板も、温度調節器および計測機器の間で共用することができ、共用できる装着用基板の数を、一層増やすことができる。
【００２１】
なお、本発明においては、通信用や増設用の他の専用回路を有する装着用基板をベース基板に装着できるようにしてもよく、あるいは、入力回路や電源回路等の専用回路をベース基板に設けることによって、対応する装着用基板を省略するようにしてもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面によって本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２３】
(実施の形態１)
図１(ａ)、(ｂ)、および(ｃ)は、それぞれ、本発明の実施の形態に係る電子機器としての温度調節器１Ａ、１Ｂ、および１Ｃの斜視図である。
【００２４】
図１（ａ）に示される温度調節器１Ａにおける前面のフロントケースの外形寸法はＤＩＮ規格に基づく９６×９６ｍｍであり、図１（ｂ）に示される温度調節器１Ｂにおけるフロントケース２ｂの外形寸法はＤＩＮ規格に基づく４８×９６ｍｍであり、図１（ｃ）に示される温度調節器１Ｃのフロントケース２ｃの外形寸法は、ＤＩＮ規格に基づく４８×４８ｍｍである。これら温度調節器１Ａ〜１Ｃは、いずれも本発明に係る温度調節器である。以下においては、説明の便宜上、図１（ａ），（ｂ），（ｃ）それぞれの温度調節器１Ａ，１Ｂ，１Ｃを、大型、中型、小型の温度調節器と称する。
【００２５】
大型、中型、小型の各温度調節器１Ａ〜１Ｃは、上述のフロントケース２ａ〜２ｃとリアケース３ａ〜３ｃとからなるケース４ａ〜４ｃをそれぞれ有し、各ケース４ａ〜４ｃの寸法が異なっている。
【００２６】
各フロントケース２ａ〜２ｃそれぞれは、現在温度や目標温度などの温度情報を表示する、例えば矩形の液晶からなる温度情報表示部５ａ〜５ｃを有している。これら各温度情報表示部５ａ〜５ｃそれぞれの下方には、各種の機能設定などのための複数の操作キー６ａ〜６ｃがそれぞれ設けられている。
【００２７】
各温度調節器１Ａ〜１Ｃそれぞれは、ケース４ａ〜４ｃ内に後述する複数の回路基板をそれぞれ収納して構成されるとともに、それら回路基板の共用化を図るために、基本的に同様の回路構成とされている。
【００２８】
図２は、これらの各温度調節器１Ａ〜１Ｃに共通の回路構成を説明するためのブロック図である。この回路構成は、各温度調節器１Ａ〜１Ｃそれぞれに共通である。
【００２９】
この実施の形態では、各温度調節器１Ａ〜１Ｃは、フロントモジュール７、入力モジュール８、電源モジュール９、および出力／通信モジュール１０を備えている。なお、出力／通信モジュール１０を、出力モジュールと通信モジュールとに分けてもよい。
【００３０】
フロントモジュール７は、上述のフロントケース２ａ〜２ｃ側に収納されるベース基板で構成され、大型、中型、小型の各型の機種に応じた専用のサイズとなっている。フロントモジュール７は、上述の温度情報表示部５における表示を行なうために、表示部としての液晶セル(ＬＣＤ)１１、ＬＣＤドライバ１２、バックライトＬＥＤ１３および表示用のサブＣＰＵ１４を備えるとともに、上述の操作キー６に対応する操作部としてのキースイッチ１５および後述のデコーダ１６を備えている。さらに、フロントモジュール７は、入力モジュール８、電源モジュール９、および出力／通信モジュール１０を、バス接続するための共用配線を備えている。
【００３１】
入力モジュール８は、温度調節器１Ａ〜１Ｃの各機種としての動作を制御する制御回路としてのメインＣＰＵ１７を有するとともに、図示しない温度センサからの入力が与えられる入力回路１８を有している。入力モジュール８は、フロントモジュール７を構成するベース基板にコネクタを介して着脱自在に装着される装着用基板としての温度調節器用基板で構成されている。この温度調節器用基板は、大型、中型、小型および出力形式などの仕様の異なる全ての機種の温度調節器１Ａ〜１Ｃそれぞれに共用される。すなわち、入力モジュール８のメインＣＰＵ１７は、大型、中型、小型の３機種としての制御を行なうことが可能であるとともに、各型の機種において、例えば、出力形式などの仕様の異なる機種としての制御を行なうことが可能である。このメインＣＰＵ１７は、フロントモジュール７を構成するベース基板に装着される各モジュール９，１０を構成する基板を識別し、それらに対応する機種としての制御動作を行うものである。
【００３２】
電源モジュール９は、電源回路１９を備え、ＡＣ電源またはＤＣ電源を各部に供給するものであって、前記ベース基板にコネクタを介して着脱自在に装着される装着用基板としての複数のＡＣ電源用基板およびＤＣ電源用基板で構成される。これら電源用基板は、大型、中型、小型の各機種に共用できるようになっており、電圧仕様などに応じて、必要な電源用基板が選択されてフロントモジュール７を構成するベース基板に装着される。
【００３３】
出力／通信モジュール１０は、シリアル／パラレル変換回路２０を有するとともに、出力回路２１または通信回路２２を有している。この出力／通信モジュール１０は、リレー出力、電流出力、トランジスタオープンコレクタ出力、ＢＣＤ出力などの各種出力あるいはＲＳ−４８５やＲＳ−２３２Ｃなどの通信出力を出力するものである。この出力／通信モジュール１０は、それら出力にそれぞれ対応するとともに、フロントモジュール７を構成するベース基板にコネクタを介して着脱自在に装着される装着用基板としてのリレー出力基板、電流出力基板、トランジスタオープンコレクタ出力基板、ＢＣＤ出力基板あるいはＲＳ−４８５通信出力基板、ＲＳ−２３２Ｃ通信出力基板などの複数の出力／通信基板で構成される。これら出力／通信用基板は、基本的には、大型、中型、小型の各機種に共用できるようになっており、機能や仕様に応じて、必要な出力／通信用基板が選択されてフロントモジュール７を構成するベース基板に装着される。
【００３４】
この出力／通信モジュール１０では、例えば、リレー出力基板、電流出力基板、トランジスタオープンコレクタ出力基板は、大型、中型、小型のいずれの機種にも共用でき、例えば、ＲＳ−４８５通信出力基板は、通信機能を有する機種にのみ使用される。
【００３５】
フロントモジュールを構成するベース基板は、フロントケースに対応するサイズとなっており、上述のように大型、中型、小型の各型に専用となっている。このベース基板は、温度調節器用基板、電源用基板および出力／通信用基板を着脱自在に装着するための接続部としての複数のコネクタを有している。
【００３６】
図３(ａ)(ｂ)(ｃ)は、フロントモジュール７を構成する大型、中型、小型の各ベース基板２３ａ、２３ｂ、２３ｃと、それぞれにおけるコネクタ２４とを示している。
【００３７】
図３（ａ）に示される大型の温度調節器１Ａのベース基板２３ａは、フロントケース２ａに対応した寸法を有し、上述の各モジュール８，９，１０を構成する基板（以下、「モジュール基板」という）を装着するための１１個のコネクタ２４を有し、斜線で示される領域に、最大１１枚のモジュール基板を装着することができる。
【００３８】
図３（ｂ）に示される中型の温度調節器１Ｂのベース基板２３ｂは、モジュール基板を装着するための５個のコネクタ２４を有し、斜線で示される領域に、最大５枚のモジュール基板を装着することができる。
【００３９】
図３（ｃ）に示される小型の温度調節器１Ｃのベース基板２３ｃは、モジュール基板を装着するための３個のコネクタ２４を有し、斜線で示される領域に、最大３枚のモジュール基板を装着することができる。
【００４０】
図４には、大型のベース基板２３ａの各コネクタ２４に対して、１１枚のモジュール基板２５を、該モジュール基板２５側のコネクタ２６を介して装着した状態を示している。なお、図４においては、各モジュール基板２５に搭載されている電子部品等を省略して同一の参照符号「２５」を付しているが、各モジュール基板２５は、上述のように、各モジュール８，９，１０を構成する温度調節器用基板、電源用基板および出力／通信用基板であって、機能が異なる基板で構成される。
【００４１】
フロントモジュール７を構成するベース基板２３ａ〜２３ｃは、上述のように、各モジュール８，９，１０を接続する共用配線としてのバスを有しており、この実施の形態では、次のようなバス構成となっている。
【００４２】
すなわち、図２に示されるように、フロントモジュール７を構成するベース基板２３ａ〜２３ｃは、入力モジュール８のメインＣＰＵ１７とフロントモジュール７の表示用サブＣＰＵ１４とのデータ通信を行なうためのシリアルバス（ＵＡＲＴ）である表示サブＣＰＵ用バス２７と、各モジュール８，９，１０にアクセスする場合のモジュールセレクト信号を生成するためのアドレス信号用のモジュールアドレスバス２８と、各モジュール８，９，１０にアクセスする場合のセレクト信号用のモジュールセレクトバス２９と、各モジュール８，９，１０を構成するモジュール基板の機能などの種類を識別するための（ＴＹＰＥ）タイプバス３０と、外部通信用のＵＡＲＴバス３１と、各モジュール８，９，１０とのデータ通信用の同期シリアルバス３２と、電源ライン３３とを備えている。同期シリアルバス３２は、複数で構成されるとともに、電源ライン３３は、複数の異なる電源ラインで構成される。
【００４３】
この実施の形態では、寸法の異なる大型、中型、小型のいずれの機種にも、入力モジュール８、電源モジュール９、および出力／通信モジュール１０を構成するモジュール基板を共用するために、各モジュール基板は、最も小さい小型の温度調節器１Ｃに収納できる基板サイズに統一している。
【００４４】
図５〜図７は、大型、中型、小型の各温度調節器１Ａ〜１Ｃのケース４ａ〜４ｃ内に収納されているベース基板２３ａ〜２３ｃおよびモジュール基板２５をそれぞれ示す分解斜視図である。これらの図においては、各基板に実装されている電子部品等は、省略している。
【００４５】
図５の大型の温度調節器１Ａは、フロントモジュール７を構成するベース基板２３ａに対して、この例では、１１枚のモジュール基板２５を装着する例を示している。
【００４６】
これらモジュール基板３５は、入力モジュール８を構成する温度調節器用基板、電源モジュール９を構成する電源用基板、出力／通信モジュール１０を構成する複数の出力／通信用基板で構成されている。
【００４７】
また、図６の中型の温度調節器１Ｂは、フロントモジュール７を構成するベース基板２３ｂに対して、この例では、５枚のモジュール基板２５を装着する例を示している。
【００４８】
これらモジュール基板２５は、入力モジュール８を構成する温度調節器用基板、電源モジュール９を構成する電源用板、出力／通信モジュール１０を構成する複数の出力／通信用基板で構成されている。
【００４９】
さらに、図７の小型の温度調節器１Ｃは、フロントモジュール７を構成するベース基板２３ｃに対して、３枚のモジュール基板２５を装着している。
【００５０】
これらモジュール基板２５は、入力モジュール８を構成する温度調節器用基板、電源モジュール９を構成する電源基板、出力／通信モジュール１０を構成する出力／通信用基板で構成されており、各モジュール８，９，１０に対応する３枚の基板構成が基本となる。
【００５１】
なお、図５，図６は、回路基板の構成の一例を示しており、大型、中型の各機種において、さらに、入出力点数や出力形式などの仕様に応じて、ベース基板２３ａ，２３ｂに装着される各モジュール基板２５の数や種類は、適宜選択されることになる。
【００５２】
この実施の形態では、各ベース基板２３ａ〜２３ｃの各コネクタ２４は、各モジュール８，９，１０毎に割当てられており、例えば、入力モジュール８のモジュール基板２５を、電源モジュール９のモジュール基板に割当てられているコネクタ２４に、装着できないように、次のように構成している。
【００５３】
すなわち、この実施の形態のモジュール基板２５は、上述のように、最小寸法の小型の温度調節器１Ｃに収納できるサイズに統一される一方、図８に示されるように、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４に嵌合するコネクタ２６が装備された側の端辺の形状を、異ならせた３種類備えている。
【００５４】
図８（ａ）に示される第１のモジュール基板２５−１は、コネクタ２６側の端辺が、略直線状に形成され、図８（ｂ）に示される第２のモジュール基板２５−２は、コネクタ２６側の端辺が、その略半分に亘って切欠かれた切欠部３４を有して形成され、図８（ｃ）に示される第３のモジュール基板２５−３は、第２のモジュール基板２５−２の切欠部３４よりも幅の狭い切欠部３５を有して構成されている。さらに、第１および第３のモジュール基板２５−１，２５−３には、端辺の幅方向（図の上下方向）の同一の位置にコネクタ２６が実装されるのに対して、第２のモジュール基板には、異なる位置にコネクタ２６が実装されている。
【００５５】
また、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４近傍に実装される電子部品も所要の配置とされている。
【００５６】
これによって、例えば、図９（ａ）に示されるように、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４に対して、割当てられていない第１のモジュール基板２５−１を装着しようとしても、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４の近傍に実装されている電子部品３６が、モジュール基板２５−１の端辺に当接し、コネクタ２４，２６の嵌合を阻止する。図９（ｂ）に示されるように、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４に対して、割当てられている第３のモジュール基板２５−３を装着しようとすると、該モジュール基板２５−３の切欠部３５によって、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４の近傍に実装されている電子部品３６との当接が回避され、これによって、コネクタ２４，２６が嵌合して装着されることになる。
【００５７】
このようにして、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４の近傍の電子部品の配置、モジュール基板２５の端辺形状および該モジュール基板２５におけるコネクタ２６の配置の組み合わせによって、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４に、予め割当てられているモジュール基板２５は装着できるけれども、割当てられていないモジュール基板２５は装着できないようにして誤装着を防止している。なお、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４およびモジュール基板２５のコネクタ２６として、ピン数などが異なる複数のタイプのコネクタを使用して、ベース基板２３ａ〜２３ｃに対するモジュール基板２５の割当てをより細かくして誤装着を防止するようにしてもよい。
【００５８】
次に、このようにしてベース基板２３ａ〜２３ｃに、入力モジュール８、電源モジュール９、出力／通信モジュール１０を構成する複数のモジュール基板２５が装着されて構成される温度調節器１Ａ〜１ＣのメインＣＰＵ１７の制御動作を、図１０のフローチャートに基づいて説明する。
【００５９】
電源が投入されると、入力モジュール８のメインＣＰＵ１７は、フロントモジュール７を構成するベース基板２３ａ〜２３ｃの表示用のサブＣＰＵ１４に対して、大型、中型、小型のいずれの機種であるかをシリアル通信によって問い合わせる。ベース基板２３ａ〜２３ｃは、上述のように各型に専用となっているので、表示用サブＣＰＵ１４は、その型を回答する。この表示用サブＣＰＵ１４から回答によって、メインＣＰＵ１７は、いずれの型であるかを認識する（ステップｎ１）。
【００６０】
次に、ベース基板２３ａ〜２３ｃの各コネクタ２４に装着されているモジュール基板２５の種類、すなわち、電源モジュール９および出力／通信モジュール１０として装着されているモジュール基板２５がどのような機能のモジュール基板２５であるかを、順番に読み込んでその種類を識別する（ステップｎ２）。このモジュール基板２５の種類の識別は、上述のモジュールセレクトバス２９およびタイプパス３０を用いて後述のようにして行なわれる。
【００６１】
これによって、メインＣＰＵ１７は、大型、中型、小型のいずれの型の機種であって、出力形式や入出力点数などがどのような仕様の機種であるかを認識できることになり、その機種を確定して（ステップｎ３）、その機種に合った制御動作を行なう定常動作に移行する（ステップｎ４）。
【００６２】
図１１は、この定常動作のフローチャートである。
【００６３】
この定常動作では、表示処理や通信処理の要求を示す表示通信フラグがオンしているか否かを判断し（ステップｎ５）、オンしているときには、表示通信処理を実行し（ステップｎ６）、キーが操作されて対応する処理を行なう必要があるか否かを示すＨＭＩ（Ｈuman Ｍachine Ｉnterface）起動フラグがオンしているか否かを判断し（ステップｎ７）、オンしているときには、キー操作に対応したＨＭＩ処理を行う（ステップｎ８）。次に、制御処理を行う必要があるか否かを示す制御起動フラグがオンしているか否かを判断し（ステップｎ９）、オンしているときには、温度制御処理を行なってステップｎ５に戻る（ステップｎ１０）。
【００６４】
ここで、ベース基板２３ａ〜２３ｃに装着されている各モジュール基板２５の識別について、図１２および図１３に基づいて説明する。
【００６５】
先ず、メインＣＰＵ１７は、図１２に示されるように、ベース基板２３ａの最大１１個のコネクタ２４を順番に指定するための４ビットのモジュールアドレス信号ＭＡ０〜ＭＡ３を、ベース基板２３ａ〜２３ｃの図２に示されるデコーダ１６に出力し、デコーダ１６は、そのモジュールアドレス信号をデコードして、１１個のコネクタ２４に対応するいずれかのモジュールを指定する反転ＭＳ信号を出力し、これを反転したＭＳ信号によって、図１３に示されるように、対応するモジュール基板２５のトランジスタ３７がオンする。各モジュール基板２５は、トランジスタ３７がオンすることによって導通する複数のダイオード３８を有しており、このダイオード３８の数が、モジュール基板２５の種類に対応している。
【００６６】
したがって、指定されたコネクタ２４に装着されているモジュール基板２５のダイオード３８の数に対応したタイプ信号ＴＹＰＥ０〜ＴＹＰＥ６が、タイプバス３０を介してメインＣＰＵ１７に与えられ、これによって、メインＣＰＵ１７は、指定したコネクタ２４に装着されているモジュール基板２５の種類を識別できることになる。
【００６７】
このようにして、モジュール基板を識別して機種を確定して対応する制御動作を行うものである。
【００６８】
以上のようにして寸法が異なる大型、中型、小型の温度調節器１Ａ〜１Ｃにおいて、入力、電源および出力／通信の各モジュールを構成するモジュール基板を共用するので、各機種毎に個別に設計されていた従来例に比べて、設計費用の削減、組み立て性の簡易化、さらに、同一の基板の量産数量の増大などによってコストの低減を図ることができる。
【００６９】
（実施の形態２）
図１４は、本発明の他の実施の形態の電子機器としてのデジタルパネルメータの分解斜視図である。
【００７０】
このデジタルパネルメータ４０は、計測値などを表示する表示部４１および複数の操作キー４２を有するフロントケース４３と、リアケース４４とからなるケース４５を備えている。このケース４５内に、ベース基板４６と、この例では、３枚のモジュール基板２５とを収納して構成されており、各モジュール基板２５には、端子台４７が装備され、これら端子台４７を覆うように端子カバー４８が取り付けられる。
【００７１】
ベース基板４６は、デジタルパネルメータ４０に専用のサイズとなっており、図１５に示されるように、モジュール基板２５を装着するための５個のコネクタ２４を有し、斜線で示される領域に、最大５枚のモジュール基板２５を装着することができる。
【００７２】
このベース基板４６は、上述の温度調節器１Ａ〜１Ｃのベース基板２３ａ〜２３ｃと同様に、図２のフロントモジュール７を構成するものであり、表示用サブＣＰＵ１４や同期シリアルバス３２等の共用配線を有している。
【００７３】
また、この実施の形態では、デジタルパネルメータ４０の表示用のソフトウェアを、上述の温度調節器１Ａ〜１Ｃの表示用のソフトウェアと共通としており、入力モジュール８のメインＣＰＵが、温度調節器であるかデジタルパネルメータであるかといった機種を上述のようにして識別し、その機種に必要なＨＭＩのみを表示するようにしている。これによって、温度調節器とデジタルパネルメータとで個別に表示用のソフトウェアを作成する必要がなく、コストを低減することができる。また、メインＣＰＵが、温度調節器であるかデジタルパネルメータであるかといった機種を識別し、その機種に必要な項目（パラメータ）のみを表示して不必要な項目の表示を行なわないので、複数の機種に表示用のソフトウェアを共用しても表示される設定項目数が増大することなく、設定操作が容易になるとともに、設定ミスを防止することができる。
【００７４】
このベース基板４６に装着されるモジュール基板２５は、図２の入力モジュール８と、電源モジュール９と、出力／通信モジュール１０とを構成するものであり、電源モジュール９および出力／通信モジュール１０は、上述の温度調節器１Ａ〜１Ｃのモジュール基板と同じものを共用できるように構成されている。
【００７５】
入力モジュール８は、デジタルパネルメータの各機種としての動作を制御するメインＣＰＵを有するとともに、図示しない各種センサからの入力が与えられる入力回路を有しており、ベース基板４６にコネクタを介して着脱自在に装着される計測処理用基板で構成される。この計測処理用基板は、温度制御処理を行なう上述の温度調節器用基板と異なり、デジタルパネルメータとしての計測処理を行うものである。
【００７６】
なお、図１４においては、ベース基板４６に３枚のモジュール基板２５を装着した例を示しているが、入出力点数や出力形式などの仕様に応じて、ベース基板に装着される各モジュール基板２５の数や種類は、適宜選択されることになる。
【００７７】
図１６は、このデジタルパネルメータ４０の定常動作のフローチャートである。
【００７８】
この定常動作では、上述の図１１の温度調節器の温度制御処理に代えて計測処理が行なわれる以外は、温度調節器の場合と基本的に同様であるが、このデジタルパネルメータ４０は、従来のデジタルパネルメータと同様に、計測値などの表示を行なうとともに、予め設定されている比較値との比較結果に基づいて、警報出力を与える。
【００７９】
この実施の形態によれば、温度調節器１Ａ〜１Ｃのみならず、デジタルパネルメータ４０においても、電源および出力／通信のモジュール基板を共用することが可能となり、これによって、設計、製造、管理において、コストの一層の低減を図ることが可能となる。
【００８０】
(その他の実施の形態)
上述の実施の形態では、制御回路としてのメインＣＰＵは、入力モジュールに設けたけれども、本発明の他の実施の形態として、メインＣＰＵを、フロントモジュールやその他のモジュールに設けてもよい。
【００８１】
本発明の他の実施の形態として、オプションとしての機能を備える増設モジュール基板などを装着できようにしてもよい。
【００８２】
上述の実施の形態では、入力モジュール８、電源モジュール９および出力／通信モジュール１０を構成するモジュール基板を、フロントモジュール７を構成するベース基板に装着したけれども、本発明の他の実施の形態として、前記いずれかのモジュール８，９，１０の機能を、ベース基板７に組み込んで対応する装着用基板を省略してもよい。また、本発明においては、異なる機種の共用されない装着用基板を含んでもよいし、さらに、他の基板を含んでいてもよい。
【００８３】
上述の実施の形態では、温度調節器およびデジタルパネルメータに適用して説明したけれども、本発明は、カウンタ、タイマ、表示器などの他の電子機器に適用することもできる。
【００８４】
上述の実施の形態では、ベース基板は、ケースのフロント面に沿って設けたけれども、フロント面に限らす、他の配置構成としてもよい。
【００８５】
上述の実施の形態では、ベース基板に設けた接続部に、装着用基板を装着したけれども、本発明の他の実施の形態として、接続部をベース基板とは別に、例えば、接続用の基板に設け、この接続用基板を介してベース基板の共用配線と装着用基板の配線とを接続するようにしてもよい。
【００８６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、所要の機種に応じた機能の装着用基板を選択してベース基板に装着することによって、所要の機種を構成できることになり、したがって、同一の機能を有する機種間においては、その機能に応じた装着用基板を共用できることになり、このように基板を、複数の機種で共用することにより、設計、製造および管理におけるコストの低減を図ることが可能となる。
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態に係る温度調節器の斜視図である。
【図２】図１の温度調節器の回路構成を示すブロック図である。
【図３】図１の温度調節器のベース基板のコネクタ配置を示す図である。
【図４】ベース基板にモジュール基板を装着した状態を示す斜視図である。
【図５】温度調節器の回路基板構成を示す分解斜視図である。
【図６】温度調節器の回路基板構成を示す分解斜視図である。
【図７】温度調節器の回路基板構成を示す分解斜視図である。
【図８】モジュール基板を示す図である。
【図９】モジュール基板の誤装着防止を説明するための図である。
【図１０】温度調節器の動作説明に供するフローチャートである。
【図１１】温度調節器の動作説明に供するフローチャートである。
【図１２】モジュール基板の識別のためのモジュールセレクト信号の生成を示す図である。
【図１３】モジュール基板の識別のためのタイプ信号の生成を示す図である。
【図１４】デジタルパネルメータの回路基板構成を示す分解斜視図である。
【図１５】図１のデジタルパネルメータのベース基板のコネクタ配置を示す図である。
【図１６】動作説明に供するフローチャートである。
【符号の説明】
１Ａ〜１Ｃ 温度調節器
７ フロントモジュール
８ 入力モジュール
９ 電源モジュール
１０ 出力／通信モジュール
１７ メインＣＰＵ
２３ａ〜２３ｃ，４６ ベース基板
２５ モジュール基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の基板が搭載される電子機器に関し、更に詳しくは、温度制御を行なう温度調節器や各種の入力を計測するデジタルパネルメータなどの電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複数の基板が搭載される電子機器、例えば、温度調節器においては、簡易な温度制御を行なう下位機種から高精度の温度制御を行なう上位機種まで複数の機種がある。さらに、各機種においても、リレー出力、トランジスタ出力といった出力形式や入出力点数といった仕様の異なる複数の機種が存在する。
【０００３】
温度調節器は、各機種毎に、その機能や仕様などに応じて、個別に設計されており、それに搭載される回路基板の種類や数も異なっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように温度調節器の機種に応じて、それに装備される回路基板の種類や数が異なると、上述した複数の機種に対応するためには、多種類の回路基板を、設計、製造、あるいは管理(以下、製造等という)をしなければならない。このような多種類の回路基板を製造等することは温度調節器のコストを高くつかせる。
【０００５】
本発明は、機種を問わず複数の電子機器間でそれらに搭載される回路基板を共用可能にすることを共通の解決すべき課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子機器は、複数の基板が搭載される電子機器であって、複数のコネクタを有するとともに、前記コネクタに接続された共用配線を有するベース基板と、機能に応じた専用回路を有するとともに、前記コネクタに着脱自在に装着されることによって前記専用回路が前記共用配線に接続される複数の装着用基板と、前記ベース基板および前記装着用基板が収納されるケースと、前記ベース基板または前記装着用基板のいずれかに実装されるとともに、前記共用配線に接続される制御回路とを含み、前記制御回路は、前記ベース基板の前記コネクタに装着されている装着用基板を識別して複数の機種の内の所要の機種としての動作を行なうように制御するものであり、前記ベース基板は、前記ケースのフロント面に沿って該ケースに収納されるとともに、操作部および表示部を有し、前記装着用基板は、異なる機種に共用可能である。
【０００７】
ここで、コネクタは、ベース基板と装着される装着用基板とを接続するものであり、ベース基板の共用配線と装着される装着用基板の専用回路とを接続するものである。
【０００８】
また、共用配線とは、共用される配線をいい、例えば、複数の装着用基板や複数の機種で共用される配線をいう。
【０００９】
機能とは、例えば、入力、出力、電源、通信といった機能のみならず、アナログ入力、デジタル入力、さらには、リレー出力、トランジスタ出力といった出力形式や入出力点数などの機能をいうものであり、専用回路とは、かかる機能に応じた専用の回路をいい、例えば、入力回路、出力回路、電源回路などの回路をいう。
【００１０】
また、機種とは、機器の種類をいい、例えば、温度調節器やデジタルパネルメータといった電子機器そのものの種類を含むのみならず、同じ種類の電子機器、例えば、温度調節器において、その上位機種や下位機種といった機能の種類、さらに、例えば、入出力点数や出力形式などの種類、その他の種類を含む。
【００１１】
本発明によると、共用配線を有するベース基板のコネクタに、機能に応じた専用回路を有する装着用基板を装着することによって、専用回路と共用配線とが接続され、ベース基板または装着用基板のいずれかに実装された制御回路は、前記共用配線を介して装着用基板を識別し、所要の機種として動作させるので、所要の機種に応じた機能の装着用基板を選択してベース基板に装着することによって、所要の機種を構成できることになる。したがって、同一の機能を有する機種間、例えば、同一のリレー出力機能を有する機種間においては、その機能に応じた装着用基板、例えば、リレー出力用の装着用基板を共用できることになる。
【００１２】
また、操作部および表示部が設けられるケースのフロント面に沿って配置されるベース基板に対して、所望の機種を構成するのに必要な装着用基板を装着すればよく、複数機種において、装着用基板を共用することが可能となる。なお、操作部は、ケースのフロント面から操作されるキースイッチなどで構成され、表示部は、ケースのフロント面から臨む液晶セルなどで構成される。
【００１３】
本発明の一実施態様においては、前記複数の機種は、前記ケースの寸法が異なる機種を含み、前記装着用基板は、前記ケースの最小寸法の機種に対応するサイズである。
【００１４】
この実施態様によると、装着用基板のサイズを、ケースの寸法の異なる複数の機種の内の最小寸法の機種に対応するサイズにしているので、装着用基板を、最小寸法の機種のみ ならず、それよりも大きな寸法の機種に装着することが可能となり、これによって、装着用基板を共用できる機種の数を増やすことができる。
【００１５】
本発明の好ましい実施態様においては、前記制御回路は、前記ベース基板の前記コネクタに装着されている装着用基板を識別して複数の機種の内の所要の機種としての温度制御動作を行なうように制御するものである。
【００１６】
この実施態様によると、共用配線を有するベース基板のコネクタに、機能に応じた専用回路を有する装着用基板を装着することによって、専用回路と共用配線とが接続され、ベース基板または装着用基板のいずれかに実装された制御回路は、前記共用配線を介して装着用基板を識別し、所要の機種として温度制御動作させるので、所要の機種に応じた機能の装着用基板を選択してベース基板に装着することによって、所要の機種の温度調節器を構成できることになる。したがって、同一の機能を有する機種間、例えば、同一のリレー出力機能を有する機種間においては、その機能に応じた装着用基板、例えば、リレー出力用の装着用基板を共用できることになり、複数機種の温度調節器において、装着用基板を共用することが可能となる。
【００１７】
本発明の他の実施態様においては、前記制御回路は、前記ベース基板の前記コネクタに装着されている装着用基板を識別して複数の機種の内の所要の機種としての計測処理動作を行なうように制御するものである。
【００１８】
この実施態様によると、共用配線を有するベース基板のコネクタに、機能に応じた専用回路を有する装着用基板を装着することによって、専用回路と共用配線とが接続され、ベース基板または装着用基板のいずれかに実装された制御回路は、前記共用配線を介して装着用基板を識別し、所要の機種として計測処理動作させるので、所要の機種に応じた機能の装着用基板を選択してベース基板に装着することによって、所要の機種の計測機器を構成できることになる。したがって、同一の機能を有する機種間、例えば、同一のリレー出力機能を有する機種間においては、その機能に応じた装着用基板、例えば、リレー出力用の装着用基板を共用できることになり、複数機種の計測機器において、装着用基板を共用することが可能となる。
【００１９】
本発明の他の実施態様においては、複数の前記装着用基板は、前記温度制御動作を行なう機種および前記計測処理動作を行なう機種に共用される装着用基板を含み、前記温度制御動作を行なうように制御する前記制御回路および前記計測処理動作を行なうように制御する前記制御回路が、それぞれ個別の装着用基板に実装されるものである。
【００２０】
この実施態様によると、ベース基板に対して、温度調節器用の制御回路が実装された装着用基板または計測機器用の制御回路が実装された装着用基板を装着することにより、温度調節器または計測機器として動作させることができ、その他の装着用基板も、温度調節器および計測機器の間で共用することができ、共用できる装着用基板の数を、一層増やすことができる。
【００２１】
なお、本発明においては、通信用や増設用の他の専用回路を有する装着用基板をベース基板に装着できるようにしてもよく、あるいは、入力回路や電源回路等の専用回路をベース基板に設けることによって、対応する装着用基板を省略するようにしてもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面によって本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２３】
(実施の形態１)
図１(ａ)、(ｂ)、および(ｃ)は、それぞれ、本発明の実施の形態に係る電子機器としての温度調節器１Ａ、１Ｂ、および１Ｃの斜視図である。
【００２４】
図１（ａ）に示される温度調節器１Ａにおける前面のフロントケースの外形寸法はＤＩＮ規格に基づく９６×９６ｍｍであり、図１（ｂ）に示される温度調節器１Ｂにおけるフロントケース２ｂの外形寸法はＤＩＮ規格に基づく４８×９６ｍｍであり、図１（ｃ）に示される温度調節器１Ｃのフロントケース２ｃの外形寸法は、ＤＩＮ規格に基づく４８×４８ｍｍである。これら温度調節器１Ａ〜１Ｃは、いずれも本発明に係る温度調節器である。以下においては、説明の便宜上、図１（ａ），（ｂ），（ｃ）それぞれの温度調節器１Ａ，１Ｂ，１Ｃを、大型、中型、小型の温度調節器と称する。
【００２５】
大型、中型、小型の各温度調節器１Ａ〜１Ｃは、上述のフロントケース２ａ〜２ｃとリアケース３ａ〜３ｃとからなるケース４ａ〜４ｃをそれぞれ有し、各ケース４ａ〜４ｃの寸法が異なっている。
【００２６】
各フロントケース２ａ〜２ｃそれぞれは、現在温度や目標温度などの温度情報を表示する、例えば矩形の液晶からなる温度情報表示部５ａ〜５ｃを有している。これら各温度情報表示部５ａ〜５ｃそれぞれの下方には、各種の機能設定などのための複数の操作キー６ａ〜６ｃがそれぞれ設けられている。
【００２７】
各温度調節器１Ａ〜１Ｃそれぞれは、ケース４ａ〜４ｃ内に後述する複数の回路基板をそれぞれ収納して構成されるとともに、それら回路基板の共用化を図るために、基本的に同様の回路構成とされている。
【００２８】
図２は、これらの各温度調節器１Ａ〜１Ｃに共通の回路構成を説明するためのブロック図である。この回路構成は、各温度調節器１Ａ〜１Ｃそれぞれに共通である。
【００２９】
この実施の形態では、各温度調節器１Ａ〜１Ｃは、フロントモジュール７、入力モジュール８、電源モジュール９、および出力／通信モジュール１０を備えている。なお、出力／通信モジュール１０を、出力モジュールと通信モジュールとに分けてもよい。
【００３０】
フロントモジュール７は、上述のフロントケース２ａ〜２ｃ側に収納されるベース基板で構成され、大型、中型、小型の各型の機種に応じた専用のサイズとなっている。フロントモジュール７は、上述の温度情報表示部５における表示を行なうために、表示部としての液晶セル(ＬＣＤ)１１、ＬＣＤドライバ１２、バックライトＬＥＤ１３および表示用のサブＣＰＵ１４を備えるとともに、上述の操作キー６に対応する操作部としてのキースイッチ１５および後述のデコーダ１６を備えている。さらに、フロントモジュール７は、入力モジュール８、電源モジュール９、および出力／通信モジュール１０を、バス接続するための共用配線を備えている。
【００３１】
入力モジュール８は、温度調節器１Ａ〜１Ｃの各機種としての動作を制御する制御回路としてのメインＣＰＵ１７を有するとともに、図示しない温度センサからの入力が与えられる入力回路１８を有している。入力モジュール８は、フロントモジュール７を構成するベース基板にコネクタを介して着脱自在に装着される装着用基板としての温度調節器用基板で構成されている。この温度調節器用基板は、大型、中型、小型および出力形式などの仕様の異なる全ての機種の温度調節器１Ａ〜１Ｃそれぞれに共用される。すなわち、入力モジュール８のメインＣＰＵ１７は、大型、中型、小型の３機種としての制御を行なうことが可能であるとともに、各型の機種において、例えば、出力形式などの仕様の異なる機種としての制御を行なうことが可能である。このメインＣＰＵ１７は、フロントモジュール７を構成するベース基板に装着される各モジュール９，１０を構成する基板を識別し、それらに対応する機種としての制御動作を行うものである。
【００３２】
電源モジュール９は、電源回路１９を備え、ＡＣ電源またはＤＣ電源を各部に供給するものであって、前記ベース基板にコネクタを介して着脱自在に装着される装着用基板としての複数のＡＣ電源用基板およびＤＣ電源用基板で構成される。これら電源用基板は、大型、中型、小型の各機種に共用できるようになっており、電圧仕様などに応じて、必要な電源用基板が選択されてフロントモジュール７を構成するベース基板に装着される。
【００３３】
出力／通信モジュール１０は、シリアル／パラレル変換回路２０を有するとともに、出力回路２１または通信回路２２を有している。この出力／通信モジュール１０は、リレー出力、電流出力、トランジスタオープンコレクタ出力、ＢＣＤ出力などの各種出力あるいはＲＳ−４８５やＲＳ−２３２Ｃなどの通信出力を出力するものである。この出力／通信モジュール１０は、それら出力にそれぞれ対応するとともに、フロントモジュール７を構成するベース基板にコネクタを介して着脱自在に装着される装着用基板としてのリレー出力基板、電流出力基板、トランジスタオープンコレクタ出力基板、ＢＣＤ出力基板あるいはＲＳ−４８５通信出力基板、ＲＳ−２３２Ｃ通信出力基板などの複数の出力／通信基板で構成される。これら出力／通信用基板は、基本的には、大型、中型、小型の各機種に共用できるようになっており、機能や仕様に応じて、必要な出力／通信用基板が選択されてフロントモジュール７を構成するベース基板に装着される。
【００３４】
この出力／通信モジュール１０では、例えば、リレー出力基板、電流出力基板、トランジスタオープンコレクタ出力基板は、大型、中型、小型のいずれの機種にも共用でき、例えば、ＲＳ−４８５通信出力基板は、通信機能を有する機種にのみ使用される。
【００３５】
フロントモジュールを構成するベース基板は、フロントケースに対応するサイズとなっており、上述のように大型、中型、小型の各型に専用となっている。このベース基板は、温度調節器用基板、電源用基板および出力／通信用基板を着脱自在に装着するための接続部としての複数のコネクタを有している。
【００３６】
図３(ａ)(ｂ)(ｃ)は、フロントモジュール７を構成する大型、中型、小型の各ベース基板２３ａ、２３ｂ、２３ｃと、それぞれにおけるコネクタ２４とを示している。
【００３７】
図３（ａ）に示される大型の温度調節器１Ａのベース基板２３ａは、フロントケース２ａに対応した寸法を有し、上述の各モジュール８，９，１０を構成する基板（以下、「モジュール基板」という）を装着するための１１個のコネクタ２４を有し、斜線で示される領域に、最大１１枚のモジュール基板を装着することができる。
【００３８】
図３（ｂ）に示される中型の温度調節器１Ｂのベース基板２３ｂは、モジュール基板を装着するための５個のコネクタ２４を有し、斜線で示される領域に、最大５枚のモジュール基板を装着することができる。
【００３９】
図３（ｃ）に示される小型の温度調節器１Ｃのベース基板２３ｃは、モジュール基板を装着するための３個のコネクタ２４を有し、斜線で示される領域に、最大３枚のモジュール基板を装着することができる。
【００４０】
図４には、大型のベース基板２３ａの各コネクタ２４に対して、１１枚のモジュール基板２５を、該モジュール基板２５側のコネクタ２６を介して装着した状態を示している。なお、図４においては、各モジュール基板２５に搭載されている電子部品等を省略して同一の参照符号「２５」を付しているが、各モジュール基板２５は、上述のように、各モジュール８，９，１０を構成する温度調節器用基板、電源用基板および出力／通信用基板であって、機能が異なる基板で構成される。
【００４１】
フロントモジュール７を構成するベース基板２３ａ〜２３ｃは、上述のように、各モジュール８，９，１０を接続する共用配線としてのバスを有しており、この実施の形態では、次のようなバス構成となっている。
【００４２】
すなわち、図２に示されるように、フロントモジュール７を構成するベース基板２３ａ〜２３ｃは、入力モジュール８のメインＣＰＵ１７とフロントモジュール７の表示用サブＣＰＵ１４とのデータ通信を行なうためのシリアルバス（ＵＡＲＴ）である表示サブＣＰＵ用バス２７と、各モジュール８，９，１０にアクセスする場合のモジュールセレクト信号を生成するためのアドレス信号用のモジュールアドレスバス２８と、各モジュール８，９，１０にアクセスする場合のセレクト信号用のモジュールセレクトバス２９と、各モジュール８，９，１０を構成するモジュール基板の機能などの種類を識別するための（ＴＹＰＥ）タイプバス３０と、外部通信用のＵＡＲＴバス３１と、各モジュール８，９，１０とのデータ通信用の同期シリアルバス３２と、電源ライン３３とを備えている。同期シリアルバス３２は、複数で構成されるとともに、電源ライン３３は、複数の異なる電源ラインで構成される。
【００４３】
この実施の形態では、寸法の異なる大型、中型、小型のいずれの機種にも、入力モジュール８、電源モジュール９、および出力／通信モジュール１０を構成するモジュール基板を共用するために、各モジュール基板は、最も小さい小型の温度調節器１Ｃに収納できる基板サイズに統一している。
【００４４】
図５〜図７は、大型、中型、小型の各温度調節器１Ａ〜１Ｃのケース４ａ〜４ｃ内に収納されているベース基板２３ａ〜２３ｃおよびモジュール基板２５をそれぞれ示す分解斜視図である。これらの図においては、各基板に実装されている電子部品等は、省略している。
【００４５】
図５の大型の温度調節器１Ａは、フロントモジュール７を構成するベース基板２３ａに対して、この例では、１１枚のモジュール基板２５を装着する例を示している。
【００４６】
これらモジュール基板３５は、入力モジュール８を構成する温度調節器用基板、電源モジュール９を構成する電源用基板、出力／通信モジュール１０を構成する複数の出力／通信用基板で構成されている。
【００４７】
また、図６の中型の温度調節器１Ｂは、フロントモジュール７を構成するベース基板２３ｂに対して、この例では、５枚のモジュール基板２５を装着する例を示している。
【００４８】
これらモジュール基板２５は、入力モジュール８を構成する温度調節器用基板、電源モジュール９を構成する電源用板、出力／通信モジュール１０を構成する複数の出力／通信用基板で構成されている。
【００４９】
さらに、図７の小型の温度調節器１Ｃは、フロントモジュール７を構成するベース基板２３ｃに対して、３枚のモジュール基板２５を装着している。
【００５０】
これらモジュール基板２５は、入力モジュール８を構成する温度調節器用基板、電源モジュール９を構成する電源基板、出力／通信モジュール１０を構成する出力／通信用基板で構成されており、各モジュール８，９，１０に対応する３枚の基板構成が基本となる。
【００５１】
なお、図５，図６は、回路基板の構成の一例を示しており、大型、中型の各機種において、さらに、入出力点数や出力形式などの仕様に応じて、ベース基板２３ａ，２３ｂに装着される各モジュール基板２５の数や種類は、適宜選択されることになる。
【００５２】
この実施の形態では、各ベース基板２３ａ〜２３ｃの各コネクタ２４は、各モジュール８，９，１０毎に割当てられており、例えば、入力モジュール８のモジュール基板２５を、電源モジュール９のモジュール基板に割当てられているコネクタ２４に、装着できないように、次のように構成している。
【００５３】
すなわち、この実施の形態のモジュール基板２５は、上述のように、最小寸法の小型の温度調節器１Ｃに収納できるサイズに統一される一方、図８に示されるように、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４に嵌合するコネクタ２６が装備された側の端辺の形状を、異ならせた３種類備えている。
【００５４】
図８（ａ）に示される第１のモジュール基板２５−１は、コネクタ２６側の端辺が、略直線状に形成され、図８（ｂ）に示される第２のモジュール基板２５−２は、コネクタ２６側の端辺が、その略半分に亘って切欠かれた切欠部３４を有して形成され、図８（ｃ）に示される第３のモジュール基板２５−３は、第２のモジュール基板２５−２の切欠部３４よりも幅の狭い切欠部３５を有して構成されている。さらに、第１および第３のモジュール基板２５−１，２５−３には、端辺の幅方向（図の上下方向）の同一の位置にコネクタ２６が実装されるのに対して、第２のモジュール基板には、異なる位置にコネクタ２６が実装されている。
【００５５】
また、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４近傍に実装される電子部品も所要の配置とされている。
【００５６】
これによって、例えば、図９（ａ）に示されるように、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４に対して、割当てられていない第１のモジュール基板２５−１を装着しようとしても、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４の近傍に実装されている電子部品３６が、モジュール基板２５−１の端辺に当接し、コネクタ２４，２６の嵌合を阻止する。図９（ｂ）に示されるように、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４に対して、割当てられている第３のモジュール基板２５−３を装着しようとすると、該モジュール基板２５−３の切欠部３５によって、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４の近傍に実装されている電子部品３６との当接が回避され、これによって、コネクタ２４，２６が嵌合して装着されることになる。
【００５７】
このようにして、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４の近傍の電子部品の配置、モジュール基板２５の端辺形状および該モジュール基板２５におけるコネクタ２６の配置の組み合わせによって、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４に、予め割当てられているモジュール基板２５は装着できるけれども、割当てられていないモジュール基板２５は装着できないようにして誤装着を防止している。なお、ベース基板２３ａ〜２３ｃのコネクタ２４およびモジュール基板２５のコネクタ２６として、ピン数などが異なる複数のタイプのコネクタを使用して、ベース基板２３ａ〜２３ｃに対するモジュール基板２５の割当てをより細かくして誤装着を防止するようにしてもよい。
【００５８】
次に、このようにしてベース基板２３ａ〜２３ｃに、入力モジュール８、電源モジュール９、出力／通信モジュール１０を構成する複数のモジュール基板２５が装着されて構成される温度調節器１Ａ〜１ＣのメインＣＰＵ１７の制御動作を、図１０のフローチャートに基づいて説明する。
【００５９】
電源が投入されると、入力モジュール８のメインＣＰＵ１７は、フロントモジュール７を構成するベース基板２３ａ〜２３ｃの表示用のサブＣＰＵ１４に対して、大型、中型、小型のいずれの機種であるかをシリアル通信によって問い合わせる。ベース基板２３ａ〜２３ｃは、上述のように各型に専用となっているので、表示用サブＣＰＵ１４は、その型を回答する。この表示用サブＣＰＵ１４から回答によって、メインＣＰＵ１７は、いずれの型であるかを認識する（ステップｎ１）。
【００６０】
次に、ベース基板２３ａ〜２３ｃの各コネクタ２４に装着されているモジュール基板２５の種類、すなわち、電源モジュール９および出力／通信モジュール１０として装着されているモジュール基板２５がどのような機能のモジュール基板２５であるかを、順番に読み込んでその種類を識別する（ステップｎ２）。このモジュール基板２５の種類の識別は、上述のモジュールセレクトバス２９およびタイプパス３０を用いて後述のようにして行なわれる。
【００６１】
これによって、メインＣＰＵ１７は、大型、中型、小型のいずれの型の機種であって、出力形式や入出力点数などがどのような仕様の機種であるかを認識できることになり、その機種を確定して（ステップｎ３）、その機種に合った制御動作を行なう定常動作に移行する（ステップｎ４）。
【００６２】
図１１は、この定常動作のフローチャートである。
【００６３】
この定常動作では、表示処理や通信処理の要求を示す表示通信フラグがオンしているか否かを判断し（ステップｎ５）、オンしているときには、表示通信処理を実行し（ステップｎ６）、キーが操作されて対応する処理を行なう必要があるか否かを示すＨＭＩ（Ｈuman Ｍachine Ｉnterface）起動フラグがオンしているか否かを判断し（ステップｎ７）、オンしているときには、キー操作に対応したＨＭＩ処理を行う（ステップｎ８）。次に、制御処理を行う必要があるか否かを示す制御起動フラグがオンしているか否かを判断し（ステップｎ９）、オンしているときには、温度制御処理を行なってステップｎ５に戻る（ステップｎ１０）。
【００６４】
ここで、ベース基板２３ａ〜２３ｃに装着されている各モジュール基板２５の識別について、図１２および図１３に基づいて説明する。
【００６５】
先ず、メインＣＰＵ１７は、図１２に示されるように、ベース基板２３ａの最大１１個のコネクタ２４を順番に指定するための４ビットのモジュールアドレス信号ＭＡ０〜ＭＡ３を、ベース基板２３ａ〜２３ｃの図２に示されるデコーダ１６に出力し、デコーダ１６は、そのモジュールアドレス信号をデコードして、１１個のコネクタ２４に対応するいずれかのモジュールを指定する反転ＭＳ信号を出力し、これを反転したＭＳ信号によって、図１３に示されるように、対応するモジュール基板２５のトランジスタ３７がオンする。各モジュール基板２５は、トランジスタ３７がオンすることによって導通する複数のダイオード３８を有しており、このダイオード３８の数が、モジュール基板２５の種類に対応している。
【００６６】
したがって、指定されたコネクタ２４に装着されているモジュール基板２５のダイオード３８の数に対応したタイプ信号ＴＹＰＥ０〜ＴＹＰＥ６が、タイプバス３０を介してメインＣＰＵ１７に与えられ、これによって、メインＣＰＵ１７は、指定したコネクタ２４に装着されているモジュール基板２５の種類を識別できることになる。
【００６７】
このようにして、モジュール基板を識別して機種を確定して対応する制御動作を行うものである。
【００６８】
以上のようにして寸法が異なる大型、中型、小型の温度調節器１Ａ〜１Ｃにおいて、入力、電源および出力／通信の各モジュールを構成するモジュール基板を共用するので、各機種毎に個別に設計されていた従来例に比べて、設計費用の削減、組み立て性の簡易化、さらに、同一の基板の量産数量の増大などによってコストの低減を図ることができる。
【００６９】
（実施の形態２）
図１４は、本発明の他の実施の形態の電子機器としてのデジタルパネルメータの分解斜視図である。
【００７０】
このデジタルパネルメータ４０は、計測値などを表示する表示部４１および複数の操作キー４２を有するフロントケース４３と、リアケース４４とからなるケース４５を備えている。このケース４５内に、ベース基板４６と、この例では、３枚のモジュール基板２５とを収納して構成されており、各モジュール基板２５には、端子台４７が装備され、これら端子台４７を覆うように端子カバー４８が取り付けられる。
【００７１】
ベース基板４６は、デジタルパネルメータ４０に専用のサイズとなっており、図１５に示されるように、モジュール基板２５を装着するための５個のコネクタ２４を有し、斜線で示される領域に、最大５枚のモジュール基板２５を装着することができる。
【００７２】
このベース基板４６は、上述の温度調節器１Ａ〜１Ｃのベース基板２３ａ〜２３ｃと同様に、図２のフロントモジュール７を構成するものであり、表示用サブＣＰＵ１４や同期シリアルバス３２等の共用配線を有している。
【００７３】
また、この実施の形態では、デジタルパネルメータ４０の表示用のソフトウェアを、上述の温度調節器１Ａ〜１Ｃの表示用のソフトウェアと共通としており、入力モジュール８のメインＣＰＵが、温度調節器であるかデジタルパネルメータであるかといった機種を上述のようにして識別し、その機種に必要なＨＭＩのみを表示するようにしている。これによって、温度調節器とデジタルパネルメータとで個別に表示用のソフトウェアを作成する必要がなく、コストを低減することができる。また、メインＣＰＵが、温度調節器であるかデジタルパネルメータであるかといった機種を識別し、その機種に必要な項目（パラメータ）のみを表示して不必要な項目の表示を行なわないので、複数の機種に表示用のソフトウェアを共用しても表示される設定項目数が増大することなく、設定操作が容易になるとともに、設定ミスを防止することができる。
【００７４】
このベース基板４６に装着されるモジュール基板２５は、図２の入力モジュール８と、電源モジュール９と、出力／通信モジュール１０とを構成するものであり、電源モジュール９および出力／通信モジュール１０は、上述の温度調節器１Ａ〜１Ｃのモジュール基板と同じものを共用できるように構成されている。
【００７５】
入力モジュール８は、デジタルパネルメータの各機種としての動作を制御するメインＣＰＵを有するとともに、図示しない各種センサからの入力が与えられる入力回路を有しており、ベース基板４６にコネクタを介して着脱自在に装着される計測処理用基板で構成される。この計測処理用基板は、温度制御処理を行なう上述の温度調節器用基板と異なり、デジタルパネルメータとしての計測処理を行うものである。
【００７６】
なお、図１４においては、ベース基板４６に３枚のモジュール基板２５を装着した例を示しているが、入出力点数や出力形式などの仕様に応じて、ベース基板に装着される各モジュール基板２５の数や種類は、適宜選択されることになる。
【００７７】
図１６は、このデジタルパネルメータ４０の定常動作のフローチャートである。
【００７８】
この定常動作では、上述の図１１の温度調節器の温度制御処理に代えて計測処理が行なわれる以外は、温度調節器の場合と基本的に同様であるが、このデジタルパネルメータ４０は、従来のデジタルパネルメータと同様に、計測値などの表示を行なうとともに、予め設定されている比較値との比較結果に基づいて、警報出力を与える。
【００７９】
この実施の形態によれば、温度調節器１Ａ〜１Ｃのみならず、デジタルパネルメータ４０においても、電源および出力／通信のモジュール基板を共用することが可能となり、これによって、設計、製造、管理において、コストの一層の低減を図ることが可能となる。
【００８０】
(その他の実施の形態)
上述の実施の形態では、制御回路としてのメインＣＰＵは、入力モジュールに設けたけれども、本発明の他の実施の形態として、メインＣＰＵを、フロントモジュールやその他のモジュールに設けてもよい。
【００８１】
本発明の他の実施の形態として、オプションとしての機能を備える増設モジュール基板などを装着できようにしてもよい。
【００８２】
上述の実施の形態では、入力モジュール８、電源モジュール９および出力／通信モジュール１０を構成するモジュール基板を、フロントモジュール７を構成するベース基板に装着したけれども、本発明の他の実施の形態として、前記いずれかのモジュール８，９，１０の機能を、ベース基板７に組み込んで対応する装着用基板を省略してもよい。また、本発明においては、異なる機種の共用されない装着用基板を含んでもよいし、さらに、他の基板を含んでいてもよい。
【００８３】
上述の実施の形態では、温度調節器およびデジタルパネルメータに適用して説明したけれども、本発明は、カウンタ、タイマ、表示器などの他の電子機器に適用することもできる。
【００８４】
上述の実施の形態では、ベース基板は、ケースのフロント面に沿って設けたけれども、フロント面に限らす、他の配置構成としてもよい。
【００８５】
上述の実施の形態では、ベース基板に設けた接続部に、装着用基板を装着したけれども、本発明の他の実施の形態として、接続部をベース基板とは別に、例えば、接続用の基板に設け、この接続用基板を介してベース基板の共用配線と装着用基板の配線とを接続するようにしてもよい。
【００８６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、所要の機種に応じた機能の装着用基板を選択してベース基板に装着することによって、所要の機種を構成できることになり、したがって、同一の機能を有する機種間においては、その機能に応じた装着用基板を共用できることになり、このように基板を、複数の機種で共用することにより、設計、製造および管理におけるコストの低減を図ることが可能となる。
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態に係る温度調節器の斜視図である。
【図２】図１の温度調節器の回路構成を示すブロック図である。
【図３】図１の温度調節器のベース基板のコネクタ配置を示す図である。
【図４】ベース基板にモジュール基板を装着した状態を示す斜視図である。
【図５】温度調節器の回路基板構成を示す分解斜視図である。
【図６】温度調節器の回路基板構成を示す分解斜視図である。
【図７】温度調節器の回路基板構成を示す分解斜視図である。
【図８】モジュール基板を示す図である。
【図９】モジュール基板の誤装着防止を説明するための図である。
【図１０】温度調節器の動作説明に供するフローチャートである。
【図１１】温度調節器の動作説明に供するフローチャートである。
【図１２】モジュール基板の識別のためのモジュールセレクト信号の生成を示す図である。
【図１３】モジュール基板の識別のためのタイプ信号の生成を示す図である。
【図１４】デジタルパネルメータの回路基板構成を示す分解斜視図である。
【図１５】図１のデジタルパネルメータのベース基板のコネクタ配置を示す図である。
【図１６】動作説明に供するフローチャートである。
【符号の説明】
１Ａ〜１Ｃ 温度調節器
７ フロントモジュール
８ 入力モジュール
９ 電源モジュール
１０ 出力／通信モジュール
１７ メインＣＰＵ
２３ａ〜２３ｃ，４６ ベース基板
２５ モジュール基板
Claims (5)
- 複数の基板が搭載される電子機器であって、
複数のコネクタを有するとともに、前記コネクタに接続された共用配線を有するベース基板と、
機能に応じた専用回路を有するとともに、前記コネクタに着脱自在に装着されることによって前記専用回路が前記共用配線に接続される複数の装着用基板と、
前記ベース基板および前記装着用基板が収納されるケースと、
前記ベース基板または前記装着用基板のいずれかに実装されるとともに、前記共用配線に接続される制御回路とを含み、
前記制御回路は、前記ベース基板の前記コネクタに装着されている装着用基板を識別して複数の機種の内の所要の機種としての動作を行なうように制御するものであり、
前記ベース基板は、前記ケースのフロント面に沿って該ケースに収納されるとともに、操作部および表示部を有し、
前記装着用基板は、異なる機種に共用可能であることを特徴とする電子機器。 - 前記複数の機種は、前記ケースの寸法が異なる機種を含み、前記装着用基板は、前記ケースの最小寸法の機種に対応するサイズである請求項１記載の電子機器。
- 前記制御回路は、前記ベース基板の前記コネクタに装着されている装着用基板を識別して複数の機種の内の所要の機種としての温度制御動作を行なうように制御する請求項１または２記載の電子機器。
- 前記制御回路は、前記ベース基板の前記コネクタに装着されている装着用基板を識別して複数の機種の内の所要の機種としての計測処理動作を行なうように制御する請求項１または２記載の電子機器。
- 複数の前記装着用基板は、前記温度制御動作を行なう機種および前記計測処理動作を行なう機種に共用される装着用基板を含み、前記温度制御動作を行なうように制御する前記制御回路および前記計測処理動作を行なうように制御する前記制御回路が、それぞれ個別の装着用基板に実装される請求項３または４記載の電子機器。
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