JP6046651B2 - プログラム切替システム及びプログラム切替方法 - Google Patents

Description

本発明は、プログラム切替システムに関し、特に切替操作が可能なスイッチが存在しない装置での起動プログラム切替システムに関する。

通常の動作に加えて保守が必要な装置においては、装置の状態を保守プログラムに移行させたり、検査できる状態に移行させたりする場合、何らかのスイッチを使って通常プログラムから保守プログラムへ切り替える場合がある。

このような装置の場合、簡単な対応でプログラムを切り替える方法として、特許文献１−３のような技術が開示されている。

特許文献１には、動作モードの変更時に記憶媒体を付け替えたり、モデルごとにプログラムを作成したりする必要がなく、抵抗素子の接続状態を変更するだけで対応が可能な技術が開示されている。すなわち、ＣＰＵの汎用Ｉ/Ｏ端子に抵抗素子を接続し、抵抗素子の接続状態（どの抵抗素子を短絡させるか）によって、汎用Ｉ/Ｏ端子の電圧をＨ／Ｌに切り替えることで制御する技術である。

また、特許文献２には、複数のオペレーティングシステム（ＯＳ）を搭載するＩＣカードのＯＳの切り換えを、ＩＣカードが備える光センサが外部環境の光量値または光信号を検知することにより行う技術が開示されている。

さらに、特許文献３には、電源投入時の変動する電圧レベルに応じて、数種類のプログラムのアドレス情報のアドレスのうち、一つが選択される機能を有するマイクロコンピュータの技術が開示されている。

実案第３０６７７３４号公報 特開２００２−３７３３１７号公報 特開平０４−１４０８３１号公報

特許文献１には、「ＣＰＵ１のボード上で簡単に行うことができる。」と記載されている（００２１）段落。これは抵抗素子の接続状態（抵抗素子を短絡させるかさせないか）を変更する作業を人が行わなければならないことを意味する。この場合例えばサービスマンが限られた場所（装置を開けてしかもボード上という狭いスペースで作業する必要がある）において短時間で切り替え操作を行うのは困難であるという課題があった。

特許文献２に記載の技術では、ＩＣカードや切替操作に対応した特殊なカードリーダが必要となり、カードリーダが追加で設置できないような狭い場所での切り替え操作は困難であるという課題があった。

特許文献３に記載の技術では、電源電圧を制御していないので、意のままにプログラムに切り替えることは困難であるという課題があった。

本発明の目的は、上述した課題を解決するもので、ユーザーが誤って操作しないよう、保守、検査等の目的のプログラムを起動するスイッチを設けていない装置においても、サービスマンが簡単な方法でプログラムを切り替えるシステム及び方法を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、１以上の直流電源から複数の直流電圧値が入力される電源電圧入力部と、電源電圧入力部からの複数の出力電圧値の電圧レベルを変換するレベルシフト部と、レベルシフト部から出力される複数の出力電圧値に従って起動するプログラムを切り替える制御部と、制御部に入力される複数の電圧値から制御部を保護する保護部とを有することを特徴としている。

また、上記課題を解決するために、１以上の直流電源から複数の直流電圧値を入力するステップと、電源電圧入力部から出力される複数の出力電圧値の電圧レベルを変換するステップと、レベルシフト部から出力される複数の出力電圧値に従って起動するプログラムを切り替えるステップと、制御部に入力される複数の電圧値から前記制御部を保護するステップとを有することを特徴としている。

本発明によれば、ユーザーが誤って操作しないよう、保守、点検用プログラムを起動するスイッチを設けていない装置においても、サービスマンが簡単な方法でプログラムを切り替えることが可能であるという効果が得られる。

本発明の第１の実施形態におけるプログラム切替システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態におけるプログラム切替システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態におけるプログラム切替システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態におけるプログラム切替システムの動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１を用いて、本発明の第１の実施形態であるプログラム切替システムの構成を説明する。図１は、第１の実施形態であるプログラム切替システムの構成を示すブロック図である。本実施形態は本発明をサービスマンの保守、検査等が必要な測定装置に適用した例である。（「測定装置」とは、図１を含む全体であるが、全体は、図示せず）
図１において、制御部としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１１７は、アナログ入力ポート１１８及び出力ポート１１６を搭載し、測定装置の制御を行う。本測定装置は、電源１１０を電源電圧入力部であるＤＣジャック１１１に接続することにより、電源が供給される。電源が供給されると、定電圧出力部であるＤＣ／ＤＣコンバータ１１２により、ＣＰＵ１１７が動作可能な電源が生成され、ＣＰＵ１１７に内蔵されたプログラムが起動する。電源１１０の電圧は、ＣＰＵ１１７のアナログ入力ポート１１８に入力可能な電圧範囲に制限されるために、レベルシフト部である分圧抵抗１１３と分圧抵抗１１４で分圧される。

電源１１０から、ＤＣジャック１１１に接続直後は、ＣＰＵ１１７のアナログ入力ポート１１８は、ＣＰＵ１１７が初期化されていないため、まだ、入力可能状態ではない。入力可能状態になるまで、分圧抵抗１１３、１１４の出力電圧をアナログ入力ポート１１８に供給させないようにするため、ＣＰＵ１１７の出力ポート１１６により制御可能な、保護部としてのアナログスイッチ１１５が備えられている。

図１及び図２を用いて、本発明の第１の実施形態であるプログラム切替システムの動作を説明する。図２は、本発明の第１の実施形態であるプログラム切替システムの動作を示すフローチャートである。

電源１１０をＤＣジャック１１１に接続すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１２により、ＣＰＵ１１７が動作可能な電源電圧が生成され、ＣＰＵ１１７が動作を開始する。

スタート（Ｓ１１０）からプログラムが開始すると、プログラムは、ＣＰＵ初期化（Ｓ１１１）及び周辺デバイス（図示せず）の初期化を実施する。ＣＰＵ１１７の初期化期間中は、アナログスイッチ１１５の出力は停止するように、出力ポート１１６から停止信号がアナログスイッチ１１５に出力される。これは、起動時に、アナログ入力ポート１１８に入力電圧がかかって、ＣＰＵ１１７が誤動作しないようにするためである。

ＣＰＵ１１７の初期化が完了すると（Ｓ１１１）、出力ポート１１６からの開始信号によりアナログスイッチ１１５の出力が、停止状態から出力状態に移行する。プログラムは、アナログ入力ポート１１８から電圧値を読み込んで、Ａ／Ｄ変換を行い電圧をチェックする（Ｓ１１２）。
そして、チェックした電圧値を判断して（Ｓ１１３）、起動するプログラムを選択する。ここでは、電圧値によって、プログラムＡ、Ｂ、・・・Ｎを選択する（Ｓ１１４、Ｓ１１５、Ｓ１１６）。

以上のように、入力電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１１２により、ＣＰＵ１１７には一定の電圧として供給されるが、分圧してＣＰＵ１１７のアナログ入力ポート１１８へ入力された電圧は、入力電圧によって様々な値をとる。本実施形態では、このような、ＤＣジャック１１１に入力される入力電圧の違いによって各種プログラムを切り替えることが可能である。例えば、サービスマンが電圧可変の直流電源を持参するか、または装置自体に必要な種類のＤＣ電圧の出力端子を備えていて、それをＤＣジャックに入力するだけで、モード切替えが可能である。装置内部を開ける必要もなく外部から扱えるので簡単である。

従って、ユーザーが誤って操作しないよう、保守、検査用プログラムを起動するスイッチを設けていない装置においても、サービスマンが簡単な方法でプログラムを切り替えることが可能である。
（第２の実施形態）
図３を用いて、本発明の第２の実施形態であるプログラム切替システムの構成を説明する。図３は、第２の実施形態であるプログラム切替システムの構成を示すブロック図である。本第２の実施形態は、第１の実施形態と同じくサービスマンの保守、点検が必要な測定装置に適用した例であるが、ＣＰＵがデジタル入力ポートを持つ点が異なる。

図３において、ＣＰＵ２１７は、デジタル入力ポート２１８及び出力ポート２１６を備え、装置の制御を行う。デジタル入力ポート２１８はハイ／ロウの２値を入力する入力ポートである。ＣＰＵ２１７は、アナログ入力ポートを持たない。

本測定装置は、電源２１０をＤＣジャック２１１に接続することにより、電源が供給される。電源が供給されると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１２により、ＣＰＵ２１７が動作可能な電源が生成され、ＣＰＵ２１７に内蔵されたプログラムが起動する。電源２１０の電圧は、分圧抵抗２１３と分圧抵抗２１４で分圧され、２値変換部であるコンパレータ２１９に入力可能な電圧範囲に制限される。

電源２１０から、ＤＣジャック２１１に接続直後は、ＣＰＵ２１７のデジタル入力ポート２１８は、ＣＰＵ２１７が初期化されていないため、まだ、入力可能状態ではない。入力可能状態になるまで、分圧抵抗２１３、２１４の出力電圧をコンパレータ２１９を通した電圧がデジタル入力ポート２１８に供給させないようにするため、ＣＰＵ２１７の出力ポート２１６により制御可能な、アナログスイッチ２１５が備えられている。

図３及び図４を用いて、本発明の第２の実施形態であるプログラム切替システムの動作を説明する。図４は、本発明の第１の実施形態であるプログラム切替システムの動作を示すフローチャートである。

電源２１０をＤＣジャック２１１に接続すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１２により、ＣＰＵ２１７が動作可能な電源電圧が生成され、ＣＰＵ２１７が動作を開始する。

スタート（Ｓ２１０）からプログラムが開始すると、プログラムは、ＣＰＵ初期化（Ｓ２１１）及び周辺デバイス（図示せず）の初期化を実施する。ＣＰＵ２１７の初期化期間中は、アナログスイッチ２１５の出力は停止するように、出力ポート２１６の出力回路は設定されている。これは、起動時に、デジタル入力ポート２１８に入力電圧がかかって、ＣＰＵ２１７が誤動作しないようにするためである。

ＣＰＵ２１７の初期化が完了すると（Ｓ２１１）、出力ポート２１６からの信号によりアナログスイッチ２１５の出力が、停止状態から出力状態に移行する。アナログスイッチ２１５の出力は、コンパレータ２１９に入力される。コンパレータ２１９には、参照電圧２２０が入力されており、アナログスイッチ２１５からの出力の電圧と比較される。コンパレータ２１９は、比較結果としてハイまたはロウを出力し、その出力は、デジタル入力ポート２１８へ入力される。ＣＰＵ２１７は、デジタル入力ポート２１８から読み込んで、ハイ／ロウ状態をチェックする（Ｓ２１２）。

そして、チェックした結果を判断して（Ｓ２１３）、起動するプログラムを選択する。ここでは、ハイ状態の場合、プログラムＡ（Ｓ２１４）、ロウ状態の場合プログラムＢを選択する（Ｓ２１５）。

以上のように、入力電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２１２により、ＣＰＵ２１７には一定の電圧として供給されるが、ＣＰＵ２１７のデジタル入力ポート２１８へ入力された電圧は、入力電圧によってハイまたはロウの値になる。本実施形態では、このような、ＤＣジャック２１１に入力される入力電圧の違いによって各種プログラムを切り替えることが可能である。

従って、ユーザーが誤って操作しないよう、保守、検査用プログラムを起動するスイッチを設けていない装置においても、サービスマンが簡単な方法でプログラムを切り替えることが可能である。

尚、本願発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本願発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更、変形して実施することが出来る。

例えば、保守用だけでなく、海外の商用電圧が異なる地域に装置を出荷する場合、電源部分のみ変更して、直流電源以降は同じ基板で対応し、起動するプログラムを仕向地向けに変更することも可能となる。

本発明は、保守、点検等が必要で、切替操作が可能なスイッチが無い装置での起動プログラム切替システムに利用可能である。

１１０ 電源
１１１ ＤＣジャック
１１２ ＤＣ／ＤＣコンバータ
１１３ 分圧抵抗
１１４ 分圧抵抗
１１５ アナログスイッチ
１１６ 出力ポート
１１７ ＣＰＵ
１１８ アナログ入力ポート
２１０ 電源
２１１ ＤＣジャック
２１２ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２１３ 分圧抵抗
２１４ 分圧抵抗
２１５ アナログスイッチ
２１６ 出力ポート
２１７ ＣＰＵ
２１８ デジタル入力ポート
２１９ コンパレータ

Claims (7)

1. 入力ポートと制御信号を出力する出力ポートとを含み、該入力ポートへの入力電圧に応じて複数のプログラムのうちいずれかを実行可能な制御部と、
   電圧の大きさが異なる複数種類の電圧から選択された第１の電圧が入力される電源電圧入力部と、
   前記第１の電圧が入力されるのに応じて第２の電圧を前記制御部に供給する定電圧出力部と、
   前記第１の電圧が分圧された第３の電圧を出力するレベルシフト部と、
   前記制御信号に応じて前記第３の電圧を前記入力ポートへ出力するか否かを切り替える保護部とを備え、
   前記制御部は、前記制御信号によって前記第２の電圧が前記制御部に供給されてから前記制御部の初期化が完了するまでの間、前記第３の電圧が前記入力ポートに出力されないよう前記保護部を制御し、前記初期化の完了後に、前記第３の電圧が前記入力ポートに出力されるよう前記保護部を制御することにより、前記第３の電圧に応じて前記複数のプログラムのうちいずれかを実行する
   ことを特徴とするプログラム切替システム。
2. 前記第３の電圧を２値信号に変換する２値変換部を更に備え、
   前記制御手段は、前記入力ポートから入力された前記２値信号に応じて前記複数のプログラムのうちいずれかを実行する
   ことを特徴とする請求項１に記載のプログラム切替システム。
3. 前記電源電圧入力部には、大きさが異なる複数種類の直流電圧が入力される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のプログラム切替システム。
4. 前記電源電圧入力部はＤＣジャックを含み、
   該ＤＣジャックに接続され、前記第１の電圧を出力可能な外部電源を備える
   ことを特徴とする請求項１から３のうち１に記載のプログラム切替システム。
5. 前記レベルシフト部は、分圧抵抗を含む
   ことを特徴とする請求項１から４のうち１に記載のプログラム切替システム。
6. 前記保護部は、アナログスイッチ素子を含む
   ことを特徴とする請求項１から５のうち１に記載のプログラム切替システム。
7. 入力ポートと制御信号を出力する出力ポートとを含み、該入力ポートへの入力電圧に応じて複数のプログラムのうちいずれかを実行可能な制御部と、
   電圧の大きさが異なる複数種類の電圧から選択された第１の電圧が入力される電源電圧入力部と、
   前記第１の電圧が入力されるのに応じて第２の電圧を前記制御部に供給する定電圧出力部と、
   前記第１の電圧が分圧された第３の電圧を出力するレベルシフト部と、
   前記制御信号に応じて前記第３の電圧を前記入力ポートへ出力するか否かを切り替える保護部と
   を備えたプログラム切替システムにおいて、
   前記制御部によって、前記制御信号によって前記第２の電圧が前記制御部に供給されてから前記制御部の初期化が完了するまでの間、前記第３の電圧が前記入力ポートに出力されないよう前記保護部を制御し、前記初期化の完了後に、前記第３の電圧が前記入力ポートに出力されるよう前記保護部を制御することにより、前記第３の電圧に応じて前記複数のプログラムのうちいずれかを実行する
   ことを特徴とするプログラム切替方法。

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