JP6099839B2

JP6099839B2 - 入出力機器

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Publication number: JP6099839B2
Application number: JP2016553483A
Authority: JP
Inventors: 高橋　昌宏; 昌宏高橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-12-03
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2034-12-03
Also published as: KR20170072335A; WO2016088229A1; US10222777B2; US20170329300A1; JPWO2016088229A1; DE112014007146T5; CN107003653A; CN107003653B

Description

本発明は、入力信号のオン又はオフに対応して、接続された入力機器へ異なる信号を出力する入出力機器に関する。

従来、電圧値によりオン及びオフの２種類の状態が定義される信号を入力信号とし、入力信号がオン状態の場合に複数ある出力のオン状態及びオフ状態を制御する論理演算機能を有する入出力機器は、入力信号のオン条件が複数の電圧値で定義されていても、入力ポート側で定義された電圧条件は１種類である。このため、入力信号の電圧値の相違によって出力信号を選択することはできなかった。

入力信号の電圧値の相違により出力信号のオン状態とオフ状態とを選択する場合、入力信号の持つ複数の電圧値全てでオンと認識できるオン条件を有する複数の入力ポートに入力信号を接続する必要があった。

入力信号の持つ複数の電圧値全てでオンと認識できるオン条件を有する複数の入力ポートに入力信号を接続した入出力機器では、入力信号から分岐して接続された入力ポートのいずれかでオンを検知した場合、予め設定した出力ポートからの出力信号のオン状態とオフ状態とを制御することにより、入力信号の電圧値の相違による出力信号の選択が可能となる。

入力信号の電流値の相違により出力信号のオン状態とオフ状態とを選択する場合、入力信号の持つ複数の電流値全てでオンと認識できるオン条件を有する複数の入力ポートに入力信号を接続する必要があった。

入力信号の持つ複数の電流値全てでオンと認識できるオン条件を有する複数の入力ポートに入力信号を接続した入出力機器では、入力信号から分岐して接続された入力ポートのいずれかでオンを検知した場合、予め設定した出力ポートからの出力信号のオン状態とオフ状態とを制御することにより、入力信号の電流値の相違による出力信号の選択が可能となる。

入力信号のオン時間の相違により出力信号のオン状態とオフ状態とを選択する場合も、電圧値又は電流値の相違により出力信号のオン状態とオフ状態とを選択する場合と同様に、入力信号の持つ複数のオン時間全てでオンと認識できるオン条件を有する複数の入力ポートに入力信号を接続する必要があった。

さらに、入力信号のオン条件が、電圧値、電流値及びオン時間の組合せで定義されている場合には、組合せと同数の入力ポートと、各入力ポートへの入力信号の接続が必要であった。

複数の状態を持つ入力信号がどの状態にあるかを判断する技術が特許文献１に開示されている。

特開２００５−３０２００６号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示される技術は、入力信号の複数の状態に対応して、出力信号の複数のオン状態及びオフ状態を制御する機能を備えていない。そのため、入力信号のオン状態の相違によって出力信号を選択することはできない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、一つの入力ポートで入力信号の複数のオン状態に対応し、入力信号のオン状態の種類に基づいて出力信号の複数のオン状態及びオフ状態を制御できる入出力機器を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、入力ポートに接続された出力機器から入力信号を受信し、該入力信号がオン状態にある場合には、複数の出力ポートに接続された複数の入力機器のいずれかに出力信号を出力する入出力機器であって、入力信号のオン条件を複数記憶する入力信号設定記憶部と、該入力信号設定記憶部に記憶された入力信号のオン条件のいずれかが成立したかを判定する判定部とを有する入力回路部と、入力信号のオン条件と、出力信号を出力する出力ポートと、出力信号の仕様とを関連付けた情報を記憶する出力信号設定記憶部と、判定部の判定結果と出力信号設定記憶部に記憶された情報とに基づいて、出力信号を出力する出力ポート及び出力信号の仕様を示す出力命令を生成する出力信号選択部とを有する演算部と、出力命令によって示された出力ポートに、出力命令によって示された仕様で出力信号を出力する出力回路部とを備えることを特徴とする。

本発明にかかる入出力機器は、一つの入力ポートで入力信号の複数のオン状態に対応し、入力信号のオン状態の種類に基づいて出力信号の複数のオン状態及びオフ状態を制御できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる入出力機器の構成を示す図実施の形態１にかかる入出力機器を出力機器と入力機器との間に接続した状態を示す図実施の形態１にかかる入出力機器に設定される入力信号のオン条件を示す図実施の形態１にかかる入出力機器に設定される出力信号のオン条件及び仕様を示す図本発明の実施の形態２にかかる入出力機器の構成を示す図実施の形態２にかかる入出力機器に設定される出力信号のオン条件を示す図実施の形態２にかかる入出力機器に設定される出力信号の仕様を示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる入出力機器を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる入出力機器の構成を示す図である。実施の形態１にかかる入出力機器１００は、入力ポートＸ_０に接続された出力機器から入力信号を受信し、入力信号がオン状態にある場合には、複数の出力ポートＹ_０，Ｙ_１，Ｙ_２に接続された複数の入力機器のいずれかに出力信号を出力する機器である。実施の形態１にかかる入出力機器１００は、入力信号のオン条件を複数設定可能である入力回路部１１０と、出力条件を設定可能な演算部１２０と、出力信号を出力する出力回路部１３０とを有する。

入力回路部１１０は、入力信号のオン条件を複数記憶する入力信号設定記憶部１１２と、入力信号設定記憶部１１２に記憶された入力信号のオン条件のいずれかが成立したかを判定する判定部である入力回路１１１とを有する。

演算部１２０は、入力信号のオン条件と、出力信号を出力する出力ポートと、出力信号の仕様とを関連付けた情報を記憶する出力信号設定記憶部１２２と、入力回路１１１の判定結果と出力信号設定記憶部１２２に記憶された情報とに基づいて、出力信号を出力する出力ポート及び出力信号の仕様を示す出力命令を生成する出力信号選択部１２１とを有する。

出力回路部１３０は、出力命令によって示された出力ポートに、出力命令によって示された仕様で出力信号を出力する出力回路１３１を有する。

入力信号のオン条件は、入出力機器１００に接続された設定変更機器２００によって変更可能であり、設定変更機器２００から入力された設定内容は、入力信号設定記憶部１１２に記憶される。出力信号のオン条件及び出力信号の仕様は、入出力機器１００に接続された設定変更機器２００によって変更可能であり、設定変更機器２００から入力された設定内容は、出力信号設定記憶部１２２に記憶される。設定変更機器２００には、一般的なコンピュータを適用可能である。

なお、入力信号のオン条件は、設定変更機器２００により入力信号設定記憶部１１２に複数設定可能である。また、出力信号を出力する出力ポート及び出力信号の仕様は、設定変更機器２００により出力信号設定記憶部１２２に複数設定可能である。

図２は、実施の形態１にかかる入出力機器を出力機器と入力機器との間に接続した状態を示す図である。入出力機器１００の入力ポートＸ_０には出力機器３００が接続されており、出力機器３００が出力信号線３０１に出力する信号は、入力ポートＸ_０から入出力機器１００へ入力される。出力機器３００は、出力信号線３０１を通じて仕様が異なる複数の信号を出力可能な機器である。ここでいう信号の仕様とは、電圧値、電流値及びオン時間の組合せパターンである。一例を挙げると、電流値及びオン時間が同じであっても電圧値が異なる複数の信号は、仕様が異なる別の信号である。出力機器３００の具体例には、テスター、電力計又はエンコーダを挙げることができるが、出力機器３００は、これらに限定されることはない。

入出力機器１００の出力ポートＹ_０には入力機器４００が接続されており、出力回路１３１が出力する出力信号は、出力ポートＹ_０を通じて入力機器４００に入力される。入出力機器１００の出力ポートＹ_１には入力機器５００が接続されており、出力回路１３１が出力する出力信号は、出力ポートＹ_１を通じて入力機器５００に入力される。入出力機器１００の出力ポートＹ_２には入力機器６００が接続されており、出力回路１３１が出力する出力信号は、出力ポートＹ_２を通じて入力機器６００に入力される。

入力機器４００，５００，６００に対して入力する信号の仕様は、機器ごとに定められている。したがって、出力回路１３１から出力する出力信号の仕様が入力機器４００，５００，６００に合うように、出力信号設定記憶部１２２には出力信号の仕様が設定される。入力機器４００，５００，６００の具体例には、ランプ、モータ又はリレーを挙げることができるが、入力機器４００，５００，６００はこれらに限定されることはない。

入力回路部１１０では、入力信号設定記憶部１１２に記憶されたオン条件を満たした場合のみ、入力ポートＸ_０を通じて外部から入力された入力信号がオンであることを入力回路１１１で検知し、演算部１２０に通知する。

演算部１２０は、入力信号がオンであることを入力回路１１１から通知されると、出力信号設定記憶部１２２に記憶されている設定に従って、出力信号の出力命令を出力回路１３１に出力する。

出力信号選択部１２１が出力する出力命令は、出力信号を出力する出力ポートと、出力信号の電圧値及び電流値並びにオン時間を含む仕様とが定義されている。出力回路１３１は、出力信号選択部１２１から受信した出力命令に従って、出力命令によって指定された電圧値、電流値及びオン時間の出力信号を、出力命令によって指定された出力ポートから出力する。

具体例を挙げて実施の形態にかかる入出力機器の動作を説明する。図３は、実施の形態１にかかる入出力機器に設定される入力信号のオン条件を示す図である。図４は、実施の形態１にかかる入出力機器に設定される出力信号のオン条件及び仕様を示す図である。入力信号設定記憶部１１２には、電圧値で仕様が定義された「オン１」及び「オン２」の二つのオン条件が記憶されている。オン１は、入力ポートＸ_０から入力される入力信号の電圧値が１０Ｖ以上１５Ｖ未満の場合にオン条件が成立する。オン２は、入力ポートＸ_０から入力される入力信号の電圧値が１５Ｖ以上２０Ｖ未満の場合にオン条件が成立する。

出力信号設定記憶部１２２には、オン１のオン条件が成立した場合に、出力ポートＹ_０から電圧値２０Ｖの出力信号を出力する設定が記憶されている。同様に、出力信号設定記憶部１２２には、オン２のオン条件が成立した場合に、出力ポートＹ_２から電圧値２８Ｖの出力信号を出力する設定が記憶されている。

上記の設定がなされている状態で入出力機器１００の入力ポートＸ_０に入力信号が入力され、入力ポートＸ_０に１２Ｖの電圧が印加されると、入力回路１１１は、入力信号設定記憶部１１２に記憶されている設定に従って、入力信号がオン１のオン条件を満たすことを出力信号選択部１２１に通知する。出力信号選択部１２１は、出力信号設定記憶部１２２に記憶されている設定に従って、出力ポートＹ_０から電圧値２０Ｖの出力信号を出力するというオン１に対応する出力命令を出力回路１３１に出力する。出力回路１３１は、出力信号選択部１２１から受信した出力命令に従って、電圧値２０Ｖで出力ポートＹ_０から出力信号を出力する。

同様に、入出力機器１００の入力ポートＸ_０に入力信号が入力され、入力ポートＸ_０に１８Ｖの電圧が印加されると、入力回路１１１は、入力信号設定記憶部１１２に記憶されている設定に従って、入力信号がオン２のオン条件を満たすことを出力信号選択部１２１に通知する。出力信号選択部１２１は、出力信号設定記憶部１２２に記憶されている設定に従って、出力ポートＹ_２から電圧値２８Ｖの出力信号を出力するというオン２に対応する出力命令を出力回路１３１に出力する。出力回路１３１は、出力信号選択部１２１から受信した出力命令に従って、電圧値２８Ｖで出力ポートＹ_２から出力信号を出力する。

入出力機器１００の入力ポートＸ_０に入力信号が入力され、入力ポートＸ_０に８Ｖの電圧が印加された場合には、入力回路１１１は、入力信号がオン条件を満たすことを出力信号選択部１２１に通知しない。したがって、出力ポートＹ_０，Ｙ_１，Ｙ_２のいずれからも出力信号は出力されない。

入力信号の電圧値が８Ｖであるときに、出力信号線３０１に輻射ノイズが印加され、入力回路１１１が入力信号の電圧値を１０Ｖと判定した場合には、入力回路１１１は、オン１のオン条件を満たすことを出力信号選択部１２１に通知する。出力信号選択部１２１は、オン１のオン条件に対応する出力ポートＹ_０から電圧値２０Ｖの出力信号を出力する出力命令を出力回路１３１に出力する。出力回路１３１は、出力命令に従って、電圧値２０Ｖで出力ポートＹ_０から出力信号を出力する。したがって、入出力機器１００には、入力信号がオン条件を満たしていないのに、電圧値２０Ｖの出力信号を出力する誤動作が生じる。

このような場合には、入力信号設定記憶部１１２に記憶させるオン１のオン条件を１０Ｖ以上１５Ｖ未満から、１２Ｖ以上１５Ｖ未満に変更することで、出力機器３００から出力信号線３０１へ出力される信号の出力電圧が８Ｖである場合に入出力機器１００が誤動作することを防止できる。

上記の例では、入力信号のオン条件及び出力信号の仕様を電圧値で定義しているが、電流値又はオン時間を異ならせることによっても入力信号のオン条件を入力信号設定記憶部１１２に複数定義できる。さらに、電圧値、電流値及びオン時間の組合せによって出力信号の仕様を出力信号設定記憶部１２２に定義することにより、出力信号の仕様を単一の設定値で定義する場合と比較して出力信号の種類を増やすことが容易である。入力信号のオン条件を、電圧値、電流値及びオン時間の組合せで定義する場合でも、組合せと同数の入力ポートを設け、各入力ポートへ出力機器を接続する必要は無い。

なお、一つの入力ポートに入力される入力信号で制御する出力信号の数は、出力ポートの数以上とすることも可能である。すなわち、入力信号設定記憶部１１２に出力ポートの数よりも多く入力信号のオン条件を設定することで、出力信号の種類を出力ポートの数よりも多くすることができる。すなわち、入力信号のオン条件の種類に基づいて、同じ出力ポートから異なる仕様の出力信号を出力することにより、出力信号の数を出力信号線の本数以上とすることが可能となる。

このように、実施の形態１にかかる入出力機器１００は、入力信号のオン条件を変更可能であるため、入力ポートに接続する出力機器が変更になった場合には、オン条件を変更するだけで、変更後の出力機器に対応することができる。また、輻射ノイズにより入力信号がオン状態にあると誤判定することがないように、オン条件を設定することができる。

また、入力信号のオン条件の相違によって出力信号を選択可能であるため、入力信号のオン条件に合わせた出力ポートを設置する必要が無い。

複数ある出力信号においては、入力信号のオン条件ごとに、オン及びオフの制御が可能であるため、入出力機器１００の出力状態の確認のみで入力信号のいずれのオン条件が成立したかを確認することが可能となる。

出力信号をオン又はオフする条件が変更可能であるため、出力ポートの接続されている機器に合わせた条件を設定でき、条件の変更に伴う入力機器の変更は不要となる。

実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２にかかる入出力機器の構成を示す図である。実施の形態２にかかる入出力機器１５０の演算部１７０は、入力信号のオン条件と、出力信号を出力する出力ポートとを関連付けた情報を記憶する出力ポート設定記憶部１７２と、入力回路１６１の判定結果と出力ポート設定記憶部１７２に記憶された情報とに基づいて、出力信号を出力する出力ポートを示す出力命令を生成する出力ポート選択部１７１とを有する。入出力機器１５０の出力回路部１８０は、出力信号の仕様を複数の出力ポートごとに定めた情報を記憶する信号仕様設定記憶部１８２と、出力命令によって示された出力ポートに、信号仕様設定記憶部１８２に記憶された情報に基づいた仕様で出力信号を出力する出力回路１８１とを有する。

入力回路部１６０、入力回路１６１及び入力信号設定記憶部１６２は、実施の形態１にかかる入出力機器１００の入力回路部１１０、入力回路１１１及び入力信号設定記憶部１１２と同様である。また、設定変更機器２００は実施の形態１と同様である。

入力信号のオン条件は、入出力機器１５０に接続された設定変更機器２００によって変更可能であり、設定変更機器２００から入力された設定内容は、入力信号設定記憶部１６２に記憶される。出力信号のオン条件は、入出力機器１５０に接続された設定変更機器２００によって変更可能であり、設定変更機器２００から入力された設定内容は、出力ポート設定記憶部１７２に記憶される。出力信号の仕様は、入出力機器１５０に接続された設定変更機器２００によって変更可能であり、設定変更機器２００から入力された設定内容は、信号仕様設定記憶部１８２に記憶される。

なお、入力信号のオン条件は、設定変更機器２００により入力信号設定記憶部１６２に複数設定可能である。また、出力信号を出力する出力ポートは、設定変更機器２００により出力ポート設定記憶部１７２に複数設定可能である。また、出力信号の仕様は、設定変更機器２００により信号仕様設定記憶部１８２に複数設定可能である。

具体例を挙げて実施の形態にかかる入出力機器の動作を説明する。図６は、実施の形態２にかかる入出力機器に設定される出力信号のオン条件を示す図である。図７は、実施の形態２にかかる入出力機器に設定される出力信号の仕様を示す図である。入力信号設定記憶部１６２に記憶される設定は、実施の形態１の入力信号設定記憶部１１２に記憶された内容と同じであるとする。すなわち、入力ポートＸ_０から入力される入力信号の電圧値が１０Ｖ以上１５Ｖ未満の場合にオン１のオン条件が成立し、入力ポートＸ_０から入力される入力信号の電圧値が１５Ｖ以上２０Ｖ未満の場合にオン２のオン条件が成立する。

出力ポート設定記憶部１７２には、オン１のオン条件が成立した場合に、出力ポートＹ_０から出力信号を出力する設定が記憶されている。同様に、出力ポート設定記憶部１７２には、オン２のオン条件が成立した場合に、出力ポートＹ_２から出力信号を出力する設定が記憶されている。

信号仕様設定記憶部１８２には、出力ポートＹ_０からの出力信号の電圧値を２０Ｖにする設定が記憶されている。また、信号仕様設定記憶部１８２には、出力ポートＹ_１からの出力信号の電圧値を２５Ｖにする設定が記憶されている。また、信号仕様設定記憶部１８２には出力ポートＹ_２からの出力信号の電圧値を２８Ｖにする設定が記憶されている。

上記の設定がなされている状態で入出力機器１５０の入力ポートＸ_０に入力信号が入力され、入力ポートＸ_０に１２Ｖの電圧が印加されると、入力回路１６１は、入力信号設定記憶部１６２に記憶されている設定に従って、入力信号がオン１のオン条件を満たすことを出力ポート選択部１７１に通知する。出力ポート選択部１７１は、出力ポート設定記憶部１７２に記憶されている設定に従って、オン１のオン条件に対応する出力ポートＹ_０から出力信号を出力する出力命令を出力回路１８１に出力する。出力回路１８１は、信号仕様設定記憶部１８２に記憶されている設定に従って、電圧値２０Ｖで出力ポートＹ_０から出力信号を出力する。

同様に、入出力機器１５０の入力ポートＸ_０に入力信号が入力され、入力ポートＸ_０に１８Ｖの電圧が印加されると、入力回路１６１は、入力信号設定記憶部１６２に記憶されている設定に従って、入力信号がオン２のオン条件を満たすことを出力ポート選択部１７１に通知する。出力ポート選択部１７１は、出力ポート設定記憶部１７２に記憶されている設定に従って、オン２のオン条件に対応する出力ポートＹ_２から出力信号を出力する出力命令を出力回路１８１に出力する。出力回路１８１は、信号仕様設定記憶部１８２に記憶されている設定に従って、電圧値２８Ｖで出力ポートＹ_２から出力信号を出力する。

入出力機器１５０の入力ポートＸ_０に入力信号が入力され、入力ポートＸ_０に８Ｖの電圧が印加された場合には、入力回路１６１は、入力信号がオン条件を満たすことを出力ポート選択部１７１に通知しない。したがって、出力ポートＹ_０，Ｙ_１，Ｙ_２のいずれからも出力信号は出力されない。

実施の形態２においては、一つの出力ポートから二つの異なる出力信号を出力することはできないが、実施の形態１と比較すると、演算部に設定する情報量が小さいため、演算部の負荷を軽減できる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１００，１５０入出力機器、１１０，１６０入力回路部、１１１，１６１入力回路、１１２，１６２入力信号設定記憶部、１２０，１７０演算部、１２１出力信号選択部、１２２出力信号設定記憶部、１３０，１８０出力回路部、１３１，１８１出力回路、１７１出力ポート選択部、１７２出力ポート設定記憶部、１８２信号仕様設定記憶部、２００設定変更機器、３００出力機器、３０１出力信号線、４００，５００，６００入力機器。

Claims

入力ポートに接続された出力機器から入力信号を受信し、該入力信号がオン状態にある場合には、複数の出力ポートに接続された複数の入力機器のいずれかに出力信号を出力する入出力機器であって、
前記入力信号のオン条件を複数記憶する入力信号設定記憶部と、該入力信号設定記憶部に記憶された前記入力信号のオン条件のいずれかが成立したかを判定する判定部とを有する入力回路部と、
前記入力信号のオン条件と、前記出力信号を出力する出力ポートと、前記出力信号の仕様とを関連付けた情報を記憶する出力信号設定記憶部と、前記判定部の判定結果と前記出力信号設定記憶部に記憶された情報とに基づいて、前記出力信号を出力する出力ポート及び前記出力信号の仕様を示す出力命令を生成する出力信号選択部とを有する演算部と、
前記出力命令によって示された出力ポートに、前記出力命令によって示された仕様で前記出力信号を出力する出力回路部とを備えることを特徴とする入出力機器。
前記入力信号設定記憶部に記憶される前記入力信号のオン条件及び前記出力信号設定記憶部に記憶される情報は、変更可能であることを特徴とする請求項１に記載の入出力機器。
入力ポートに接続された出力機器から入力信号を受信し、該入力信号がオン状態にある場合には、複数の出力ポートに接続された複数の入力機器のいずれかに出力信号を出力する入出力機器であって、
前記入力信号のオン条件を複数記憶する入力信号設定記憶部と、該入力信号設定記憶部に記憶された前記入力信号のオン条件のいずれかが成立したかを判定する判定部とを有する入力回路部と、
前記入力信号のオン条件と、前記出力信号を出力する出力ポートとを関連付けた情報を記憶する出力ポート設定記憶部と、前記判定部の判定結果と前記出力ポート設定記憶部に記憶された情報とに基づいて、前記出力信号を出力する出力ポートを示す出力命令を生成する出力ポート選択部とを有する演算部と、
前記出力信号の仕様を前記複数の出力ポートごとに定めた情報を記憶する信号仕様設定記憶部と、前記出力命令によって示された出力ポートに、前記信号仕様設定記憶部に記憶された情報に基づいた仕様で前記出力信号を出力する出力回路とを有する出力回路部とを備えることを特徴とする入出力機器。
前記入力信号設定記憶部に記憶される前記入力信号のオン条件、前記出力ポート設定記憶部に記憶される情報、及び前記信号仕様設定記憶部に記憶される情報は変更可能であることを特徴とする請求項３に記載の入出力機器。