JPH02119414A - Malfunction preventing circuit for electronic switch - Google Patents
Malfunction preventing circuit for electronic switchInfo
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- Electronic Switches (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光電スイッチ、近接スイッチ等の電子スイッ
チに係わり、容易にノイズを拾って誤動作することがな
い誤動作防止回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to electronic switches such as photoelectric switches and proximity switches, and relates to a malfunction prevention circuit that does not easily pick up noise and malfunction.
一般に、光電スイッチや近接スイッチ等の電子スイッチ
類は、内部にパルス発振回路を有し、その間欠信号を検
出する方式が採られているが、接点式スイッチの開閉時
に生じるスパークノイズ等も間欠ノイズであることから
、信号とノイズの区別が付かず、しばしば誤動作の原因
となっていた。Generally, electronic switches such as photoelectric switches and proximity switches have an internal pulse oscillation circuit, and a method is used to detect intermittent signals. However, intermittent noise such as spark noise that occurs when contact type switches open and close is also used. As a result, it was difficult to distinguish between signals and noise, often causing malfunctions.
この誤動作を防止するため、一般には同期検出方式を採
用しているが、この方式はノイズによる誤動作の確率を
下げるだけで信号とノイズが重複した場合には誤動作の
発生を防止することができなかった。このため、第4図
に示したように同期検出をした後、積分回路によって電
圧レベルを積算して一定のレベルに達すれば初めて検知
信号を出力し、何回か連続して信号が入力しない限り本
来の信号とは見做さないようにして誤動作を防止する方
式が採用されている。To prevent this malfunction, a synchronization detection method is generally used, but this method only reduces the probability of malfunction due to noise, but cannot prevent malfunctions if the signal and noise overlap. Ta. For this reason, as shown in Figure 4, after synchronization detection is performed, the voltage level is integrated by the integrating circuit, and the detection signal is output only when it reaches a certain level, unless the signal is input several times in succession. A method is used to prevent malfunctions by not treating the signal as an original signal.
他方、電子スイッチ類の回路には、配線中に誤って電源
に短絡して出力トランジスタを破損することがないよう
に、短絡保護回路が設けられているが、その出力ライン
を長くすると、短絡しなくとも電気的ノイズを拾って出
力をカットオフするという誤動作が発生する。従ってノ
イズが多発するところでは上記短絡保護回路の誤動作も
また頻繁に発生するという新たな問題が見られた。そこ
で、上記短絡保護回路がノイズによって誤動作しないよ
うに、やはり回路の一部に積分回路を設けて回路の応答
速度を落とし、誤動作を防止するようにしている。On the other hand, the circuits of electronic switches are equipped with short-circuit protection circuits to prevent them from accidentally shorting the power supply during wiring and damaging the output transistors. At the very least, a malfunction occurs in which electrical noise is picked up and the output is cut off. Therefore, a new problem has arisen in that in areas where noise occurs frequently, malfunctions of the short-circuit protection circuit also frequently occur. Therefore, in order to prevent the short-circuit protection circuit from malfunctioning due to noise, an integrating circuit is provided in a part of the circuit to reduce the response speed of the circuit and prevent malfunction.
ところで電子スイッチ類の検出回路部分は、殆どが集積
回路(IC)を使用して小型化されており、特に最近で
は回路全体をもワンチップ化することが考えられている
が、上述したように、誤動作を防止するために積分コン
デンサを用いると、少なくとも数百PFの容量は必要と
なるので、コンデンサを内蔵して全体の回路をワンチッ
プ化しようとすれば実装面積が非常に広くなる。従って
、この状態でのワンチップ化は到底不可能となる。By the way, most of the detection circuits of electronic switches have been miniaturized by using integrated circuits (ICs), and in recent years, it has been considered to integrate the entire circuit into a single chip, but as mentioned above, If an integrating capacitor is used to prevent malfunction, a capacitance of at least several hundred PF is required, so if the entire circuit is integrated into one chip by incorporating the capacitor, the mounting area will become very large. Therefore, it is completely impossible to integrate into one chip in this state.
一方、積分コンデンサを外付けにすると、ICの端子が
増大して外形が大きくなり、小型化するためにIC化し
た目的が失われるという問題点が見られた。On the other hand, when the integrating capacitor is externally attached, the number of terminals of the IC increases, resulting in a larger external size, which defeats the purpose of making the IC smaller.
このことは、コンデンサを必要とする積分回路を備えた
短絡保護回路にも当てはまり、回路全体の小型化或いは
ワンチップ化する上での障害を更に増加するものであっ
た。This also applies to short-circuit protection circuits equipped with integration circuits that require capacitors, further increasing the obstacles to miniaturizing the entire circuit or integrating it into a single chip.
また、積分回路自体が本来立ち下がりに時間を要するの
で、受光パルスと検知出力間にタイムラグが生じ、高い
精度を確保できなかった。Furthermore, since the integrating circuit itself inherently requires time to fall, a time lag occurs between the received light pulse and the detection output, making it impossible to ensure high accuracy.
そこで本発明は、受光パルスが続けてN凹入力しないと
正規の信号と見做さず、また−旦正規の信号と見做した
ら、受光パルスが連続してN回抜けないと信号がなくな
ったと判断しない動作をデジタル回路で処理し、コンデ
ンサの使用を省略して上述した課題を解決したものであ
る。Therefore, in the present invention, the signal is not considered to be a normal signal unless the received light pulse enters N concave spaces in a row, and once it is considered to be a normal signal, the signal is no longer recognized unless the received light pulse passes N times in succession. This solves the above-mentioned problems by processing non-judgmental operations using digital circuits and omitting the use of capacitors.
その手段として、同期信号をクロック入力としたN進カ
ウンタと、同期状態の受光パルスをセット入力、投光器
のドライブ信号をリセット信号としたフリップフロップ
と、このフリップフロップのQ出力を上記N進カウンタ
の周期信号でラッチする手段とからなり、このラッチ手
段の出力を検出信号として出力すると共に、上記フリッ
プフロップのQ出力と上記ラッチ手段の反転出力とによ
って動作する排他的オアゲートEx−ORと、この排他
的オアゲートEx−ORの出力と上記同期信号の反転出
力とによって成立するアンドゲートAND2を備え、こ
のゲートの旧出力で上記N進カウンタをリセットするよ
うにした検出回路を用いた。The means for this purpose are an N-ary counter that uses a synchronization signal as a clock input, a flip-flop that uses a synchronized light reception pulse as a set input, and a reset signal that uses the drive signal of the emitter, and the Q output of this flip-flop that is used as the N-ary counter. an exclusive OR gate Ex-OR which outputs the output of the latch means as a detection signal and operates based on the Q output of the flip-flop and the inverted output of the latch means; A detection circuit is used, which includes an AND gate AND2 established by the output of the logical OR gate Ex-OR and the inverted output of the synchronizing signal, and resets the N-ary counter with the old output of this gate.
N進カウンタの特定数値と後段の出力トランジスタ等の
短絡によって出力される短絡信号とによって成立するア
ンドゲートAND5と、このアンドゲートAND5の出
力を反転させる手段と、この反転出力によって検出信号
をオフするアンドゲートAND4とを備え、上記特定カ
ウント値に至る時間、短絡検出信号が連続すれば、上記
検出信号をカットオフする短絡保護回路を上記検出回路
に付加した手段をも用いた。An AND gate AND5 established by a specific value of the N-ary counter and a short-circuit signal outputted by a short-circuit of an output transistor, etc. in the subsequent stage, means for inverting the output of the AND gate AND5, and turning off the detection signal by this inverted output. A means was also used in which a short-circuit protection circuit was added to the detection circuit, which included an AND gate AND4 and cut off the detection signal if the short-circuit detection signal continued for a period of time up to the specific count value.
〔作 用〕
同期状態の受光パルスを受けてフリップフロップのQ出
力が旧となり、このQ出力のラッチ手段は当初、一方(
出力回路側)の出力QがLo、他方(Ex−OR側)の
出力ζが旧となる。この出力を受けた排他的オアゲート
Ex−ORの出力はフリップフロップのQ出力が反転し
て一瞬Hiになっても、次段のアンドゲートAND2に
よって遮断されるため、カウンタはリセットされない。[Function] The Q output of the flip-flop becomes obsolete upon receiving the light reception pulse in the synchronized state, and the latching means for this Q output initially becomes one (
The output Q of the output circuit (on the output circuit side) is Lo, and the output ζ of the other (Ex-OR side) is old. Even if the output of the exclusive OR gate Ex-OR that receives this output becomes Hi when the Q output of the flip-flop is inverted, the counter is not reset because it is cut off by the AND gate AND2 at the next stage.
従ってカウンタは同期信号のクロック入力に応じて順次
カウントし、N値になった時点で信号を出力する。この
信号をトリガしてラッチ手段はフリップフロップのQの
状態をラッチし、出力回路側のQ出力がHiとなって検
出信号を出力する。Therefore, the counter sequentially counts in accordance with the clock input of the synchronization signal, and outputs a signal when it reaches the N value. Triggerd by this signal, the latch means latches the Q state of the flip-flop, and the Q output on the output circuit side becomes Hi and outputs a detection signal.
また何らかの原因によって受光パルスに抜けが発生した
場合、排他的オアゲート Ex−ORの出力はLoに反
転してカウンタのリセットはされず、カウントを始める
が、所定回数に達しないうちに受光パルスが入力すると
排他的オアゲートEに−ORの出力が再び反転し、続い
てカウンタをリセットするため、結局周期信号はラッチ
手段に送られず、検知信号の出力状態を保持する。In addition, if a dropout occurs in the received light pulse for some reason, the output of the exclusive OR gate Ex-OR is reversed to Lo and the counter is not reset and starts counting, but the received light pulse is input before the predetermined number of times is reached. Then, the output of -OR to the exclusive OR gate E is inverted again and the counter is subsequently reset, so that the periodic signal is not sent to the latch means and the output state of the detection signal is maintained.
次に、遮光状態により、受光パルスが所定回数連続して
入力しなくった場合、排他的オアゲートEx−ORの出
力はLoを維持しカウンタのリセットが効かず、所定回
数カウントされてカウントアンプ信号が出力され、フリ
ップフロップのLo出力をラッチして検出信号の出力を
停止する。Next, if the received light pulses are not input consecutively a predetermined number of times due to a light shielding state, the output of the exclusive OR gate Ex-OR remains Lo, the counter reset is not effective, and the count amplifier signal is counted a predetermined number of times. The Lo output of the flip-flop is latched and output of the detection signal is stopped.
他方、短絡保護回路を備えたものは、短絡信号が発生し
た場合、予め特定カウント値の設定されたカウンタは、
短絡用のカウントアツプを出力し、この信号と短絡信号
の入力によって成立したアントゲ−) AND5は旧出
力するが、途中反転されてアンドゲートAND4にLo
大入力れるため、アンドゲートAND4は成立せず、ラ
ッチ手段からの検出信号はここでカットオフされ、短絡
による出力トランジスタの破損を阻止する。On the other hand, in the case of a device equipped with a short-circuit protection circuit, when a short-circuit signal occurs, a counter with a specific count value set in advance will
AND5 outputs the old signal, but it is inverted midway and the Lo signal is sent to the AND gate AND4.
Since a large input is applied, the AND gate AND4 is not established, and the detection signal from the latch means is cut off here, thereby preventing damage to the output transistor due to a short circuit.
第1図は電子スイッチ用集積回路のブロック図であって
、投光器からの発光信号が受光回路・アンプAMPを介
して入力するコンパレータCMPI〜3と、発振回路か
らクロック信号、コンパレータCMPIから受光信号が
入力するデジタルPLL (位相同期ループ)回路と、
コンパレータCMP2から出力された受光パルスが入力
する検出回路と、コンパレータCMPI・3およびPL
L回路からの入力によって安定出力状態を示す安定表示
回路と、検出回路の検出信号が入力する出力回路と、上
記発振・PLL・安定表示・検出の各回路で構成された
IIL回路に電力を供給する並列型定電圧回路とからな
るものである。FIG. 1 is a block diagram of an integrated circuit for an electronic switch, which includes comparators CMPI to 3 to which a light emission signal from a light emitter is input via a light receiving circuit/amplifier AMP, a clock signal from an oscillation circuit, and a light receiving signal from a comparator CMPI. An input digital PLL (phase locked loop) circuit,
A detection circuit into which the light reception pulse output from comparator CMP2 is input, and comparators CMPI・3 and PL.
Power is supplied to the IIL circuit, which consists of a stability display circuit that indicates a stable output state based on input from the L circuit, an output circuit that receives the detection signal from the detection circuit, and the oscillation, PLL, stability display, and detection circuits mentioned above. It consists of a parallel type constant voltage circuit.
このICではフォトダイオードをもワンチップ化してフ
ォHCを構成し、6本の端子で入出力を行うようにした
。In this IC, a photodiode is also integrated into a single chip to form a photo HC, and input/output is performed using six terminals.
また第2図は本発明の誤動作防止回路を含んだ検出回路
の詳細論理回路図で、ANDIはコンパレータCMP2
からの受光パルスと、透過/反射切替え回路を介してP
LL回路の同期信号出力により条件が成立するアンドゲ
ート、■はセット優先形のRSフリップフロップで、ア
ントゲ−1−ANDIの旧出力を受けて端子Qの出力を
旧に保持し、またPLL回路のLEDドライブ出力を受
けてリセットされる。2は上記RSフリップフロップ1
の端子Qの出力を受けるDフリップフロップであって、
この入力によって一定の状態にある端子Q−Qの出力を
下達するカウンタのカウントアツプ信号(クロック信号
)でラッチするもので、当初端子りの入力が旧の時、次
のカウントアンプ信号を受けるまでQの出力をLo、
Qの出力を旧に維持するように設定しである。FIG. 2 is a detailed logic circuit diagram of the detection circuit including the malfunction prevention circuit of the present invention, and ANDI is the comparator CMP2.
The received light pulse from P is transmitted through the transmission/reflection switching circuit.
The AND gate whose condition is satisfied by the synchronization signal output of the LL circuit is a set-priority RS flip-flop that receives the old output of the ANDI and holds the output of the terminal Q at the old value, and also It is reset by receiving the LED drive output. 2 is the above RS flip-flop 1
A D flip-flop receiving an output from a terminal Q of
This input latches the output of terminals Q-Q, which is in a constant state, by the count-up signal (clock signal) of the counter that decreases, and when the input to the terminal is initially old, it is until the next count amplifier signal is received. Q output to Lo,
It is set so that the output of Q is maintained at the old value.
Ex−ORは排他的オアゲートで、上記RSフリップフ
ロップ1のQ出力をA入力、Dフリップフロップ2のQ
出力をB入力とする。AND2は上記排他的オアゲート
Ex−ORの出力とPLL回路の同期信号のインバータ
INVIからの出力とで成立するアンドゲートで、その
出力はアンドゲートAND3を介してカウンタのリセッ
ト端子Rに入力されている。3はN進(ここでは8進)
カウンタで、クロック端子CKにはインバータINVI
の信号が入力され、PLL回路の同期信号の反転信号を
クロック信号としている。Ex-OR is an exclusive OR gate, which uses the Q output of the RS flip-flop 1 as the A input and the Q output of the D flip-flop 2.
Let the output be the B input. AND2 is an AND gate established by the output of the exclusive OR gate Ex-OR and the output from the inverter INVI of the synchronization signal of the PLL circuit, and its output is input to the reset terminal R of the counter via the AND gate AND3. . 3 is N base (octal here)
In the counter, the inverter INVI is connected to the clock terminal CK.
The signal is inputted, and the inverted signal of the synchronization signal of the PLL circuit is used as the clock signal.
またパルスがN回(ここでは7回)連続して入力すると
カウントアツプ信号をDフリップフロップ2のクロック
信号として端子CKに出力する。4は下達する短絡信号
が入力するとき以外は貞が旧を維持するRSフリップフ
ロップで、Dフリップフロップ2の端子QにHiをアン
ドゲートAND4を介して出力回路に出力するものであ
る。Further, when a pulse is inputted N times (in this case, seven times) in succession, a count-up signal is outputted to the terminal CK as a clock signal for the D flip-flop 2. Reference numeral 4 denotes an RS flip-flop which maintains the current state except when a falling short-circuit signal is input, and outputs Hi to the terminal Q of the D flip-flop 2 to the output circuit via the AND gate AND4.
第3図は検出回路のタイムチャートであって、(1)は
LEDのドライブ電圧波形()/16デユーイのパルス
波形)で、LEDの点灯用と共にRSフリフプフロソプ
1のリセット入力になっている。(2)はLEDからの
光を受光素子で受光し、これをアンプA?IPで増幅後
、コンパレータCMPIを通した受光パルス波形、(3
)は同期信号波形で、パルスの立ち下がりによって8進
カウンタのクロック信号を兼ねる。(4)はRSフリッ
プフロップ1のQ側出力信号波形で、その波形は(2)
の出力がある時は、次の周期まで旧を保持し、次のLE
Dドライブ(1)の立ち上がり波形でリセットされる。FIG. 3 is a time chart of the detection circuit, and (1) is the LED drive voltage waveform ( )/16 Duy pulse waveform), which is used for lighting the LED and as a reset input for the RS flipflop 1. (2) The light from the LED is received by the light receiving element, and this is sent to the amplifier A? After amplification by IP, the received light pulse waveform passed through comparator CMPI, (3
) is a synchronizing signal waveform, which also serves as a clock signal for the octal counter at the falling edge of the pulse. (4) is the Q side output signal waveform of RS flip-flop 1, and its waveform is (2)
When there is an output, the old one is held until the next cycle and the next LE is output.
It is reset by the rising waveform of D drive (1).
続いて受光パルス波形(2)があれば、再び旧を保持す
る。(5)は排他的オアゲートEx−ORの出力波形、
(6)はカウンタ3をリセットするためのAND3の出
力波形、(7)はカウントアツプ信号波形でDフリップ
フロップ2のクロック入力となっている。(8)はDフ
リップフロップの端子Qの出力波形、(9)はDフリッ
プフロップの端子Qの出力波形を示す。If there is a subsequent received light pulse waveform (2), the old one is held again. (5) is the output waveform of exclusive OR gate Ex-OR,
(6) is the output waveform of AND3 for resetting the counter 3, and (7) is the count-up signal waveform, which is the clock input to the D flip-flop 2. (8) shows the output waveform of the terminal Q of the D flip-flop, and (9) shows the output waveform of the terminal Q of the D flip-flop.
尚、Dフリップフロップ2の初期出力波形は、Q出力を
LO% u出力をHiに設定しておく。Note that the initial output waveform of the D flip-flop 2 is set so that the Q output is set to LO% and the u output is set to Hi.
次に本発明回路の動作について述べると、受光パルス(
2)と同期信号(3)とのタイミングが一致するとアン
ドゲートAND1条件が成立し、旧出力がRSフリップ
フロップ1の端子Sに入力され、端子QからHi比出力
れる。受光パルスはアンプ回路等を経て出力されるため
時間的なズレがあるのでLEDドライブ出力(1)によ
って−瞬リセットされ、出力が反転されるが、RSフリ
ップフロップ1はセット優先形になっているため、LE
Dドライブの出力(11によってリセットされても、受
光パルスが出力されると即座にセットが優先してQから
の旧出力が保持される。Next, to describe the operation of the circuit of the present invention, the received light pulse (
When the timings of 2) and the synchronization signal (3) match, the AND gate AND1 condition is established, the old output is input to the terminal S of the RS flip-flop 1, and the high ratio output is output from the terminal Q. Since the received light pulse is output through an amplifier circuit, etc., there is a time lag, so it is instantaneously reset by the LED drive output (1) and the output is inverted, but RS flip-flop 1 is set priority type. Tame, LE
Even if it is reset by the D drive output (11), as soon as the light reception pulse is output, the set takes priority and the old output from Q is held.
上記RSフリップフロップ1の端子Qからの旧出力(4
)は、分岐して一方は排他的オアゲートEx−ORのA
側に入力し、他方はDフリップフロップ2の端子りに入
力される。またDフリップフロップ2のQ出力は排他的
オアゲートEx−ORのB側に入力されるが、B個入力
が旧の場合は排他的オアゲートEx−ORはA個入力の
インバータと同じ動作をするので、第3図のタイムチャ
ートのto−tl間において(4)と(5)の波形は反
転関係になる。従って受光パルス波形(1)が適性間隔
である場合は、AND2の出力はLoを維持し、従って
カウンタ3のリセットは働かない。The old output (4
) is branched and one is exclusive or gate Ex-OR A
The other side is input to the terminal of the D flip-flop 2. Also, the Q output of D flip-flop 2 is input to the B side of the exclusive OR gate Ex-OR, but if the B inputs are old, the exclusive OR gate Ex-OR operates in the same way as an inverter with A inputs. , the waveforms (4) and (5) are in an inverted relationship between to and tl in the time chart of FIG. Therefore, when the received light pulse waveform (1) has an appropriate interval, the output of AND2 maintains Lo, and therefore, resetting the counter 3 does not work.
ところで、カウンタ3のクロック入力はインバータIN
VIによって同期信号(3)の反転波形であるので、(
3)の波形の立ち下がりでカウントアツプする。By the way, the clock input of counter 3 is inverter IN.
Since it is the inverted waveform of the synchronization signal (3) by VI, (
3) Count up at the falling edge of the waveform.
従って連続して7回カウントパルス(クロック信号)が
入力すると、カウンタ3はカウントアンプ信号(7)を
出力し、その信号の立ち上がりで次段のDフリップフロ
ップ2はD入力をラッチするので、その時点(tl)で
RSフリップフロップ1の出力(4)の状態と一致する
。即ち、RSフリップフロップ1のQ出力はHiになっ
ているため、Dフリップフロップ2の端子Qは旧を記憶
し、アンドゲートAND4の一方側入力となる。これと
同時に上記Dフリップフロップ2の向は)ItからLo
に反転するので排他的オアゲートEx−ORのB側はL
oとなる。従って排他的オアゲートt!x−ORは単な
るバッファとしての働きに変わるので、その出力波形(
5)はt1〜t2の区間においてRSSフリップフロツ
ブのQ出力(4)と−致する。つまり、tlを過ぎた時
点で排他的オアゲートEx−ORの出力が旧、インバー
タINVIの出力が旧となるので、アンドゲートAND
2の条件が成立し、旧出力がアンドゲートAND3に入
力されるが、もう一方何の入力は通常は旧を維持してい
るので、カウンタ3のリセット端子Rを動作してこれを
リセットし、カウンタ数値をOに戻す。Therefore, when the count pulse (clock signal) is input seven times in a row, the counter 3 outputs the count amplifier signal (7), and at the rising edge of that signal, the D flip-flop 2 in the next stage latches the D input. The state coincides with the state of the output (4) of the RS flip-flop 1 at the time (tl). That is, since the Q output of the RS flip-flop 1 is Hi, the terminal Q of the D flip-flop 2 stores the old value and becomes one input of the AND gate AND4. At the same time, the direction of the D flip-flop 2 is from It to Lo.
, so the B side of the exclusive OR gate Ex-OR is L.
It becomes o. Therefore exclusive or gate t! Since the x-OR functions as a simple buffer, its output waveform (
5) coincides with the Q output (4) of the RSS flip-flop in the interval from t1 to t2. In other words, after tl, the output of the exclusive OR gate Ex-OR becomes old and the output of inverter INVI becomes old, so the AND gate AND
Condition 2 is satisfied and the old output is input to the AND gate AND3, but since the other input normally maintains the old value, the reset terminal R of the counter 3 is operated to reset it. Return the counter value to O.
このように続けて7回受光パルスが入力されて初めて物
体が存否のための検出出力の条件が整うのである。It is not until the light reception pulses are input seven times in succession that the conditions for the detection output to determine the presence or absence of an object are established.
続いて8番目のパルスが入力してカウンタ3は1カウン
トしようとするが、アンドゲートAND2の条件が成立
してリセット信号が送られるため0に戻り、カウンタは
カウントアツプせずに停止状態となる。次に物体の存否
によって9・to番の受光パルスに抜けが生じると、排
他的オアゲートEx−ORの入力条件A−BがLo −
Loとなり、(5)の出力がり。Next, the 8th pulse is input and counter 3 attempts to count 1, but the condition of AND gate AND2 is met and a reset signal is sent, so it returns to 0 and the counter stops counting without increasing. . Next, when a drop occurs in the received light pulse of number 9/to due to the presence or absence of an object, the input condition A-B of the exclusive OR gate Ex-OR becomes Lo -
It becomes Lo, and the output of (5) increases.
となってAND2の条件が成立せず、カウンタ3をリセ
ットしないため、カウンタは累積してカウントアツプを
始めるが、11番目に再度受光パルスが入力するとアン
ゲートAND2の条件が成立してカウンタ3はリセット
されるため0に戻ることになる。As a result, the AND2 condition is not satisfied and counter 3 is not reset, so the counter accumulates and starts counting up. However, when the light reception pulse is input again at the 11th time, the ungate AND2 condition is satisfied and counter 3 is reset. Therefore, it will return to 0.
即ち、受光パルスが続けて7回以上入力することによっ
て正規の信号と見做された後は、パルスの入力が2.3
回抜けても、カウントアツプ信号がDフリップフロップ
のクロック端子に入力しないため、このDフリップフロ
ップの端子Qから出力回路への出力は保持される。In other words, after the received light pulse has been input 7 times or more in a row and is considered to be a regular signal, the pulse input is 2.3 times or more.
Even if the circuit passes through, the count-up signal is not input to the clock terminal of the D flip-flop, so the output from the terminal Q of the D flip-flop to the output circuit is held.
次に、第12〜18番目は、受光パルスが続けて7回抜
けた状態、即ちノイズではなく遮光状態を示しているが
、この間、排他的オアゲートEx−ORの入力条件A−
BがLo −Loとなり、その出力はり。Next, the 12th to 18th indicate a state in which the light reception pulse is missed seven times in a row, that is, a light blocking state rather than noise. During this time, the input condition A- of the exclusive OR gate Ex-OR
B becomes Lo -Lo, and its output beam.
を保持し続けているのでカウンタはリセットされない。continues to be held, so the counter is not reset.
従って8進カウンタ3はインバータINVIを介したク
ロック信号の到来に応じてカウントアツプし、1.2・
・・6と進み、7の数値に達した時にDフリップフロッ
プ2のクロック端子CKにカウントアンプ信号を出力す
る。この時点(t2)ではDフリップフロップ2のD入
力はLoであるから、Dフリップフロップ2のQ出力も
旧からLoに反転し、これに伴ってQは旧になり、排他
的オアゲー1−Ex−ORの入力条件A−BはLo−旧
で成立し、その出力はHiとなってアンドゲートAND
2・AND3を介してカウンタ3のリセット端子に入力
してリセットされ、カウンタの数値を0にもどす。この
時点(t2)、つまり19番目以降は受光パルスが再度
連続して7回出力されない限り、Dフリップフロップ2
のQ出力はLoを維持し、検出信号が出力回路に送られ
ることはない。Therefore, the octal counter 3 counts up in response to the arrival of the clock signal via the inverter INVI, and 1.2.
. . . advances to 6, and when it reaches the value of 7, outputs a count amplifier signal to the clock terminal CK of the D flip-flop 2. At this point (t2), the D input of the D flip-flop 2 is Lo, so the Q output of the D flip-flop 2 is also inverted from the old to Lo, and accordingly, the Q becomes the old, and the exclusive or game 1-Ex -The input condition A-B of OR is satisfied at Lo-old, and its output becomes Hi and the AND gate AND
It is reset by inputting it to the reset terminal of counter 3 via 2.AND3, and returns the value of the counter to 0. At this point (t2), that is, after the 19th pulse, the D flip-flop 2
The Q output of is maintained at Lo, and no detection signal is sent to the output circuit.
即ち、受光パルスが続けて7回抜けて出力信号がなくな
ったと判断した後は、ノイズ等によって受光パルスが2
.3回入力した状態となってもカウントアツプ信号がD
フリップフロップ2のクロック端子CKに入力しない、
つまり正規の信号とは見做さないため、出力回路へ出力
しない状態を保持し、受光パルスが7回続けて入力し始
めて正規の信号と見做すのである。In other words, after it is determined that the received light pulse is missing 7 times in a row and there is no output signal, the received light pulse may be missed 2 times due to noise etc.
.. Even after inputting three times, the count-up signal remains D.
Do not input to the clock terminal CK of flip-flop 2.
In other words, since it is not regarded as a regular signal, it is maintained in a state where it is not output to the output circuit, and only when the received light pulse starts to be input seven times in a row is it regarded as a regular signal.
しかして、電気的ノイズはスイッチのON −OFFに
よるスパークノイズ等の断続ノイズが殆どであり、続け
て7回入力するという条件は皆無に近・い程成立し得な
いため、ノイズによりDフリップフロップ2の端子Qの
出力状態は変化することがない。従ってノイズによる誤
動作を確実に防止できる。However, most of the electrical noise is intermittent noise such as spark noise caused by turning ON and OFF switches, and the condition of inputting 7 times in a row is almost impossible to achieve, so noise causes the D flip-flop to The output state of terminal Q of No. 2 does not change. Therefore, malfunctions due to noise can be reliably prevented.
尚、カウンタ周期のN値は、回路全体の増幅度やシール
ドの状態によって異なるが、通常、4〜■0とする。つ
まりN値を大きくするとノイズによる誤動作の確率は下
がるが、正常時の応答速度が落ちる一方、N値を小さく
すると応答速度は上がるが、ノイズによる誤動作率が大
きくなるからである。Note that the N value of the counter period varies depending on the amplification degree of the entire circuit and the state of the shield, but is usually set to 4 to 0. In other words, if the N value is increased, the probability of malfunction due to noise is reduced, but the response speed during normal operation is reduced, while if the N value is decreased, the response speed is increased, but the malfunction rate due to noise increases.
次に、本発明回路の今一つの特徴点である短絡保護回路
の誤動作防止について述べる。第2図において、外部の
回路で出力トランジスタの短絡が検出されると、旧出力
をインバータINV2に送るが、インバータINV2に
よって反転し、アンドゲートAND3の条件が成立しな
いので、カウンタ3もリセットされず、カウンタはカウ
ントアンプし始める。Next, prevention of malfunction of the short-circuit protection circuit, which is another feature of the circuit of the present invention, will be described. In Figure 2, when a short circuit in the output transistor is detected in the external circuit, the old output is sent to the inverter INV2, but it is inverted by the inverter INV2 and the condition of the AND gate AND3 is not satisfied, so the counter 3 is not reset either. , the counter starts counting.
ここで、カウンタ3でカウントアンプ数値5を作り、こ
れと旧の短絡信号が入力するアンドゲートAND5で論
理積をとれば、上記短絡信号が5カウントVtいてカウ
ントアツプ信号5が出力されると、この信号と短絡信号
の入力とによってアンドゲートAND5が成立し、その
旧出力はこれを反転させる手段4に入力する。即ち、上
記旧出力でフリップフロップ4をセットし、これに伴っ
てRSSフリップフロップのQからLoが出力されるの
で、これに続くアンドゲートAND4は成立しない。従
って検出信号は出力回路へ出力されなくなり、短絡によ
って出力トランジスタが破損するのを防止することがで
きる。Here, if the count amplifier value 5 is created by the counter 3 and the AND gate AND5 is used to input this and the old short circuit signal, then when the above short circuit signal reaches 5 counts Vt and the count up signal 5 is output, This signal and the input of the short circuit signal form an AND gate AND5, whose old output is input to means 4 for inverting it. That is, the flip-flop 4 is set with the old output, and Lo is output from Q of the RSS flip-flop, so the subsequent AND gate AND4 is not established. Therefore, the detection signal is no longer output to the output circuit, and damage to the output transistor due to short circuit can be prevented.
ところで、上述の通りノイズ等は連続してもせいぜい2
〜3力ウント分であるから、ノイズの発生のみによって
はカウントアンプ信号5は出力されず、アンドゲート^
ND5の条件は成立しない。またカウンタ3の累積値が
5カウントまで進んだということは、ノイズのためでは
なく、短絡したことと推定し、出力トランジスタを破損
しないように出力をOFFするのである。By the way, as mentioned above, even if noise etc. is continuous, there are at most 2
Since the count is 3 times, the count amplifier signal 5 will not be output due to the occurrence of noise alone, and the AND gate will not be output.
The condition of ND5 is not satisfied. Furthermore, since the cumulative value of the counter 3 has reached 5 counts, it is assumed that this is not due to noise but a short circuit, and the output is turned off so as not to damage the output transistor.
一旦、出力トランジスタが短絡すると、RSフリッププ
ロップ4によって検出信号の出力はOFFに保持される
が、RSSフリップフロップのリセットにはDフリップ
フロップ2のQが接続されているので、電子スイッチ自
体の電源をリセットするとRSSフリツブフロツブもリ
セットされ、再度出力した時、出力トランジスタの短絡
状態が解除されていないと、再び短絡保護回路が機能し
、出力回路を保護する。Once the output transistor is short-circuited, the output of the detection signal is held OFF by the RS flip-flop 4, but since the Q of the D flip-flop 2 is connected to the reset of the RSS flip-flop, the power supply of the electronic switch itself is When the RSS flip-flop is reset, the RSS flip-flop is also reset, and when the output transistor is output again, if the short-circuited state of the output transistor is not released, the short-circuit protection circuit will function again and protect the output circuit.
以上述べたように本発明の誤動作防止回路は、受光パル
スが続けてN凹入力しないと正規の信号と見做さず、ま
た−旦正規の信号と見做したら、受光パルスが連続して
N回抜けない限り、信号がなくなったと判断しない動作
をデジタル回路で処理することにより、外部からのノイ
ズによる誤動作を確実に防止するとともに、コンデンサ
が不要になるので検出回路を容易に小型IC化すること
ができる。As described above, the malfunction prevention circuit of the present invention does not consider the received light pulse to be a regular signal unless it inputs N consecutive input pulses. By using a digital circuit to process the operation in which it is not determined that the signal has disappeared unless the signal is lost, malfunctions caused by external noise can be reliably prevented, and since no capacitors are required, the detection circuit can be easily miniaturized into an IC. Can be done.
また短絡保護回路についても信号が続けて一定時間入力
しないと短絡信号と判断しない動作をデジタル回路で処
理することにより、出力トランジスタの破損を確実に防
止すると共に、IC化を容易にしたものである。In addition, the short-circuit protection circuit uses a digital circuit to process the operation in which the signal is not determined to be a short-circuit signal unless it is continuously input for a certain period of time, thereby reliably preventing damage to the output transistor and making it easy to integrate into an IC. .
従って本発明の回路によれば、フォトダイオードやアン
プ等と混在したリニアデジタル混成ICが11LやB1
−Mo5技術により可能となり、電子スイ・ソチの回路
全体を完全にワンチップ化することができるのである。Therefore, according to the circuit of the present invention, a linear digital hybrid IC mixed with a photodiode, an amplifier, etc.
- This is made possible by Mo5 technology, and the entire electronic switchboard circuit can be completely integrated into one chip.
またこのICはフォトダイオードをもワンチップ化した
フォトICの構造となっており、しかも少数の端子で入
出力を行うことも可能である。Furthermore, this IC has a photo IC structure in which a photodiode is integrated into one chip, and furthermore, it is possible to perform input and output with a small number of terminals.
第1図は電子スイッチ用集積回路のブロック図、第2図
は検出回路の論理回路図、第3図は各出力(1)〜(9
)のタイムチャート、第4図は従来の検出回路のブロッ
ク図と各出力のタイムチャートである。
尚、図中1・・・フリップフロップ、2・・・ラッチ手
段、3・・・カウンタ。
以 上Figure 1 is a block diagram of an integrated circuit for electronic switches, Figure 2 is a logic circuit diagram of a detection circuit, and Figure 3 is a block diagram of each output (1) to (9).
), and FIG. 4 is a block diagram of a conventional detection circuit and a time chart of each output. In the figure, 1...flip-flop, 2...latch means, 3...counter. that's all
Claims (1)
同期状態の受光パルスをセット入力、投光器のドライブ
信号をリセット信号としたフリップフロップ1と、この
フリップフロップ1のQ出力を上記N進カウンタ3の周
期信号でラッチする手段2とからなり、このラッチ手段
2の出力を検出信号として出力すると共に、上記フリッ
プフロップ1のQ出力と上記ラッチ手段2の反転出力と
によって動作する排他的オアゲートEx−ORと、この
排他的オアゲートEx−ORの出力と上記同期信号の反
転出力とによって成立するアンドゲートAND2を備え
、このゲートAND2のHi出力で上記N進カウンタ3
をリセットするようにしたことを特徴とする電子スイッ
チの誤動作防止回路。 2、N進カウンタの特定数値と後段の出力トランジスタ
等の短絡によって出力される短絡信号とによって成立す
るアンドゲートAND5と、このアンドゲートAND5
の出力を反転させる手段4と、この反転出力によって検
出信号をカットオフするアンドゲートAND4とを備え
、上記特定カウント値に至る時間、短絡検出信号が連続
すれば、上記検出信号をOFFする短絡保護回路を有す
る請求項1記載の電子スイッチの誤動作防止回路。[Claims] 1. An N-ary counter 3 which uses a synchronization signal as a clock input;
It consists of a flip-flop 1 whose set input is a synchronized light reception pulse and whose reset signal is a drive signal of the emitter, and means 2 which latches the Q output of this flip-flop 1 with the periodic signal of the N-ary counter 3. An exclusive OR gate Ex-OR which outputs the output of the means 2 as a detection signal and operates based on the Q output of the flip-flop 1 and the inverted output of the latch means 2; The N-ary counter 3 is provided with an AND gate AND2 established by the inverted output of the synchronization signal, and the High output of this gate AND2 causes the N-ary counter 3 to
A malfunction prevention circuit for an electronic switch, characterized in that the circuit resets the malfunction of an electronic switch. 2. AND gate AND5 established by a specific numerical value of the N-adary counter and a short circuit signal output by short circuit of the output transistor in the subsequent stage, and this AND gate AND5
short-circuit protection, comprising means 4 for inverting the output of , and an AND gate AND4 for cutting off the detection signal by the inverted output, and turning off the detection signal if the short-circuit detection signal continues for a period of time reaching the specific count value. A malfunction prevention circuit for an electronic switch according to claim 1, further comprising a circuit.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27391988A JP2805708B2 (en) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | Electronic switch malfunction prevention circuit |
US07/421,611 US5057683A (en) | 1988-10-28 | 1989-10-13 | Error preventive circuit for a photoelectric switch |
DE3934773A DE3934773C2 (en) | 1988-10-28 | 1989-10-18 | Fault prevention circuit for a photoelectric switch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27391988A JP2805708B2 (en) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | Electronic switch malfunction prevention circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02119414A true JPH02119414A (en) | 1990-05-07 |
JP2805708B2 JP2805708B2 (en) | 1998-09-30 |
Family
ID=17534399
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27391988A Expired - Fee Related JP2805708B2 (en) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | Electronic switch malfunction prevention circuit |
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JP (1) | JP2805708B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05175820A (en) * | 1991-12-24 | 1993-07-13 | Matsushita Electric Works Ltd | Non-touch switch device |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP27391988A patent/JP2805708B2/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05175820A (en) * | 1991-12-24 | 1993-07-13 | Matsushita Electric Works Ltd | Non-touch switch device |
Also Published As
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JP2805708B2 (en) | 1998-09-30 |
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