JPH11126107A - 信号出力機器、信号入力機器および機器間の信号入出力システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】１つの信号線で制御信号と自己診断信号とを伝
送する場合の高速応答性を改善する。 【解決手段】センサ４においては出力端子ＯＵＴ１に与
えられる電圧を制御信号Ｓ１と自己診断信号Ｓ２それぞ
れの状態に関する情報の組み合わせに従って所定数のレ
ベルに分けて出力する。子局３においてはセンサ４の出
力端子ＯＵＴ１に接続される入力端子ＩＮ１と、入力端
子ＩＮ１の電圧レベルに応じて動作するフォトカプラＰ
１，Ｐ２と、フォトカプラＰ２を動作させるコンパレー
タＣ１，Ｃ２とを備える。コンパレータＣ２はその電圧
レベルがＶｃｃかそれ以外かで制御信号用のフォトカプ
ラＰ１を駆動または非駆動とし、コンパレータＣ１は、
入力端子ＩＮ１に印加される電圧のレベルに応じて自己
診断信号用のフォトカプラＰ２を動作させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信号を出力する機
器（例えばセンサ）と、この信号出力機器からの信号を
入力する機器（例えばリモートターミナルなどの子局、
あるいはプログラマブルコントローラなどの親局）と、
これら機器間における信号入出力システムとに関わり、
特にそれら機器間における信号の配線に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４を参照して信号入出力システムとし
て、プログラマブルコントローラのような親局１と、こ
の親局１にケーブル２を介してバス接続されたリモート
ターミナルのような複数の子局３とを備え、それぞれの
子局３にリミットスイッチやセンサ４などが接続され、
あるいはアクチュエータやリレー５などが接続されるも
のがある。このようなシステムにおいては、子局３に接
続されたセンサ４などからのオンオフの制御信号が子局
３を介して親局１に伝送され、親局１はこの制御信号を
取り込んであらかじめ設定されているプログラムに従っ
て演算処理し、それに対応する駆動信号を子局３を介し
てアクチュエータやリレー５などに出力して工作機械な
どを制御するようにしたものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなシステムを
接続するケーブル３においてはセンサ４側から子局３を
介して親局１側に信号を伝送するためと、電源の供給と
受給のためとによって、上記ケーブル２内の配線は、少
なくとも電源線２ａ、接地線２ｂ、制御信号線２ｃとで
構成されている。この場合、センサ４側では上述であれ
ば工作機械の設置場所にセンサ４が設置された後のその
周囲の環境変化例えば温度、湿度、圧力などの変化に対
するセンサ機能の余裕度を自己診断し、その診断結果を
自己診断信号として子局３を介して親局１に伝送させる
場合には、そのための自己診断信号線２ｄが余分に必要
となってくる。

【０００４】図５を参照して自己診断機能を備えたセン
サ４の要部の回路と、これにケーブル２を介して接続さ
れる子局３の要部の回路とを説明する。ここでこのセン
サ４は近接センサを例にして説明することにする。セン
サ４は電源線２ａが接続される電源端子６と、制御信号
線２ｃが接続される信号出力端子７、自己診断信号線２
ｄが接続される信号出力端子８、および接地線２ｂが接
続される接地端子９の合計４つの出力端子を有してい
る。さらにセンサ４は、ベースに制御信号Ｓ１が入力さ
れるトランジスタ１０と、ベースに自己診断信号Ｓ２が
入力されるトランジスタ１１とを有している。そして、
トランジスタ１０は、センサ４による対象物体が近接し
た、あるいは近接していないという検出結果に基づいて
ベースにハイレベルあるいはローレベルの電圧である制
御信号Ｓ１が印加されて導通する、あるいは導通しない
ことによって制御信号Ｓ１を出力できるようになってい
る。トランジスタ１１は、当該センサ４それ自体が自己
診断を行い、その自己診断の結果が正常あるいは異常に
応じてそのベースにハイレベルあるいはローレベルの電
圧である自己診断信号Ｓ２が印加されて導通する、ある
いは導通しないことによってその自己診断信号Ｓ２を出
力できるようになっている。

【０００５】子局３においては、電源線２ａが接続され
る電源端子１２、制御信号線２ｃが接続される入力端子
１３、自己診断信号線２ｄが接続される入力端子１４を
有している。また、子局３は電源端子１２と入力端子１
３との間に抵抗１５を介してフォトカプラ１６内の発光
ダイオードを有し、また電源端子１２と入力端子１４と
の間にも抵抗１７を介してフォトカプラ１８内の発光ダ
イオードを有している。ここで、子局３には図示してい
ないが、他のセンサなども同様に接続される。またセン
サ４の接地線２ｂと電源線２ａとの間には入出力用電源
１９が挿入接続されている。

【０００６】いずれにしてもセンサ４に自己診断機能を
持たせると、電源線２ａと接地線２ｂとを別に考えると
しても、自己診断機能の無いセンサと比較して出力端子
の数が制御信号出力のための出力端子７の他に、自己診
断信号出力のための出力端子８が必要となるのでセンサ
４と子局３とを接続するための配線数としては自己診断
信号出力線２ｄの分だけ余分に必要となって配線が増加
してシステムにおける敷設コストの増大につながるとい
う課題がある。

【０００７】上述した課題である配線数の増大をなくす
ために自己診断機能出力線２ｄをなくし制御信号出力線
２ｃに制御信号Ｓ１と共に時分割で自己診断信号Ｓ２を
出力することも考えられるが、こうした場合では自己診
断のリアルタイム性が失われるために高速での自己診断
ができないし、当然、制御信号についても高速応答性が
損なわれてしまうという新たな課題が発生してしまうこ
とになる。

【０００８】したがって、本発明においては、自己診断
機能を備えたセンサなどの機器を用いても配線数が自己
診断機能の無い機器における配線数と同数で済むように
して上述したシステムのみならずその他のシステムにお
ける敷設コストの低減を可能にすると同時に、上述の高
速応答性も同時に達成可能とすることを解決すべき課題
としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明においては、１つ
の出力端子に与えられる電圧を少なくとも２つの信号そ
れぞれの状態に関する情報の組み合わせに従って所定数
のレベルに分けて出力することを特徴とする信号出力機
器としたことによって上述の課題を解決している。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態
においては、図５で示されるシステムにおけるセンサ４
と子局３とについて説明するが、要するにセンサのよう
に制御信号を出力のみならず自己診断機能を備え、その
自己診断信号を出力できる機器であれば本発明を適用可
能であるので、本発明が適用される機器は、以下に説明
するセンサに限定されるものではなく、センサのように
制御信号と自己診断信号とを出力する機器を信号出力機
器としてそのすべてを含むものである。また、本発明に
おいては、子局３においても同様にしてセンサ４のよう
な信号出力機器から信号が入力される機器のすべてに適
用可能であるので、本発明では、以下に説明する子局の
ような機器に限定されるものではなく、センサのような
機器から信号を入力する信号入力機器のすべてに適用さ
れるものである。また、本発明においては、親局１にお
いてもそれにセンサなどをケーブルを介して接続し、こ
れから信号の入出力が可能であるから親局のような機器
についても上記信号入力機器に含めて言うものとする。

【００１１】以下、本発明の実施の形態を制御システム
におけるセンサ４と子局３とに適用して図１を参照して
説明することにする。

【００１２】本実施の形態において、センサ４は、条件
回路Ｉ１と出力回路Ｉ２とを具備している。条件回路Ｉ
１は、３つのゲート回路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３で構成されて
いる。各ゲート回路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３それぞれの一方の
入力部には制御信号Ｓ１が共通に入力され、他方の入力
部には自己診断信号Ｓ２が共通に入力されるように構成
されている。したがって、各ゲート回路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ
３それぞれの出力部からは図２で示される真理値表に従
う出力Ａ，Ｂ，Ｃが出力される。この出力Ａ，Ｂ，Ｃに
ついて説明することにする。図２の真理値表における上
段側は条件回路Ｉ１における各ゲート回路Ｇ１，Ｇ２，
Ｇ３それぞれの一方の入力部に与えられる制御信号Ｓ１
と自己診断信号Ｓ２との組み合わせを示している。この
真理値表で「ＯＮ」は信号のレベルがハイレベルであ
り、「ＯＦＦ」は信号のレベルがローレベルであること
を示している。

【００１３】例えば第１の組み合わせでは各ゲート回
路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３それぞれの入力部に入力される制御
信号Ｓ１および自己診断信号Ｓ２が共にハイレベルつま
り共にＯＮのときはゲート回路Ｇ１の出力ＡだけがＯＮ
つまりハイレベルで、他のゲート回路Ｇ２，Ｇ３の出力
Ｂ，Ｃは共にＯＦＦつまり共にローレベルであることを
示している。

【００１４】第２の組み合わせでは各ゲート回路Ｇ
１，Ｇ２，Ｇ３それぞれの入力部に入力される制御信号
Ｓ１が２つのＯＮとＯＦＦの状態値のうちＯＮの状態
値、自己診断信号Ｓ２が２つのＯＮとＯＦＦの状態値の
うちＯＦＦの状態値のときはゲート回路Ｇ３の出力Ｃだ
けがＯＮつまりハイレベルで、他のゲート回路Ｇ１，Ｇ
２の出力Ａ，Ｂは共ＯＦＦつまりローレベルであること
を示している。

【００１５】第３の組み合わせでは各ゲート回路Ｇ
１，Ｇ２，Ｇ３それぞれの入力部に入力される制御信号
Ｓ１がＯＦＦ、自己診断信号Ｓ２がＯＮのときはゲート
回路Ｇ２の出力ＢだけがＯＮつまりハイレベルで、他の
ゲート回路Ｇ１，Ｇ３の出力Ａ，Ｃが共にＯＦＦつまり
ローレベルであることを示している。

【００１６】第４の組み合わせでは各ゲート回路Ｇ
１，Ｇ２，Ｇ３それぞれの入力部に入力される制御信号
Ｓ１がＯＦＦ、自己診断信号Ｓ２がＯＮのときは各ゲー
ト回路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３それぞれ出力Ａ，Ｂ，Ｃが共に
ＯＦＦつまり共にローレベルであることを示している。

【００１７】出力回路Ｉ２は、それぞれベースがゲート
回路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３それぞれの出力部に個別に対応し
て接続されたトランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３と、第１の
トランジスタＴ１のコレクタに接続された第１のツェナ
ーダイオードＺ１、第２のトランジスタＴ２のコレクタ
に接続された第２のツェナーダイオードＺ２とを有して
構成されている。

【００１８】第１のトランジスタＴ１のベースにはゲー
ト回路Ｇ１の出力Ａが入力され、第２のトランジスタＴ
２のベースにはゲート回路Ｇ２の出力Ｂが入力され、第
３のトランジスタＴ３のベースにはゲート回路Ｇ３の出
力Ｃが入力される。ここで、第１のツェナーダイオード
Ｚ１のツェナー電圧ＶＺ１は、０．３・Ｖｃｃ、第２の
ツェナーダイオードＺ２のツェナー電圧ＶＺ２は、０．
７・Ｖｃｃである。

【００１９】上述した条件回路Ｉ１と出力回路Ｉ２とを
有するセンサ４においては、電源端子Ｖｃｃ１と、第１
の出力端子ＯＵＴ１と、接地端子ＧＮＤ１とを有してい
る。第１の出力端子ＯＵＴ１には第１のトランジスタＴ
１のコレクタが第１のツェナーダイオードＺ１を介し
て、第２のトランジスタＴ２のコレクタが第２のツェナ
ーダイオードＺ２を介して、第３のトランジスタＴ３の
コレクタが直接、それぞれ共通に接続されている。ま
た、接地端子ＧＮＤ１には、各トランジスタＴ１，Ｔ
２，Ｔ３それぞれのエミッタがそれぞれ共通に接続され
ている。

【００２０】したがって、本実施の形態のセンサ４にお
いては、従来のように制御信号Ｓ１と自己診断信号Ｓ２
とが別々の出力端子から出力されるのではなく、後述す
るようにして第１の出力端子ＯＵＴ１だけから共通に出
力されるようになっている。

【００２１】センサ４の第１の出力端子ＯＵＴ１からの
出力について説明する。

【００２２】まず、制御信号Ｓ１と自己診断信号Ｓ２と
が第１の組み合わせにある場合では、条件回路Ｉ１を
構成する各ゲート回路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３のうち、第１の
ゲート回路Ｇ１の出力ＡだけがＯＮつまりハイレベルと
なる。したがって、この第１の組み合わせの場合で
は、第１のトランジスタＴ１のベースには第１のゲート
回路Ｇ１のハイレベルの出力Ａが入力されるので、この
第１のトランジスタＴ１だけが導通し、他の第２および
第３のトランジスタＴ２，Ｔ３それぞれは非導通であ
る。そうすると、第１のトランジスタＴ１が導通して第
１の出力端子ＯＵＴ１の出力電圧はツェナー電圧ＶＺ１
（＝０．３Ｖｃｃ）となる。

【００２３】第２の組み合わせの場合では、同様にし
て、第３のトランジスタＴ３だけが導通するので、出力
端子ＯＵＴ１の出力は、導通状態における第３のトラン
ジスタＴ３のコレクタエミッタ電圧だけで実質ゼロに近
い電圧となる。

【００２４】第３の組み合わせでは、同様にして、第
２のトランジスタＴ２だけが導通するので、出力端子Ｏ
ＵＴ１の出力はツェナー電圧ＶＺ２（＝０．７Ｖｃｃ）
となる。

【００２５】第４の組み合わせでは、同様にして、い
ずれのトランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３も非導通であるの
で、出力端子ＯＵＴ１の出力はＶｃｃとなる。

【００２６】次に子局３の構成について説明すると、子
局３は、電源端子Ｖｃｃ２、第１の入力端子ＩＮ１、接
地端子ＧＮＤ２を有し、かつ、電源端子Ｖｃｃ２と第１
の入力端子ＩＮ１との間に制御信号Ｓ１伝送のための第
１のフォトカプラＰ１内の発光ダイオードを有してい
る。子局３はまた、コンパレータＣ１，Ｃ２を有してい
る。第１のコンパレータＣ１は、正の入力部（＋）が第
１の入力端子ＩＮ１に、負の入力部（−）が第１の基準
電源Ｅ１（電圧は０．２５Ｖｃｃ）の正極にそれぞれ接
続され、第２のコンパレータＣ２は、負の入力部（−）
が同じく第１の入力端子ＩＮ１に、正の入力部（＋）が
第２の基準電源Ｅ２（電圧は０．７５Ｖｃｃ）の正極に
それぞれ接続されている。これら両基準電源Ｅ１，Ｅ２
それぞれの負極は接地端子ＧＮＤ２に共通に接続されて
いる。また、両コンパレータＣ１，Ｃ２それぞれの出力
部と電源端子Ｖｃｃ２との間には自己診断信号Ｓ２伝送
のための第２のフォトカプラＰ２内の発光ダイオードが
接続されている。ここで前述のように第１の基準電源Ｅ
１は前記ツェナー電圧ＶＺ１である０．３Ｖｃｃより低
い０．２５Ｖｃｃの電圧であり、第２の基準電源Ｅ２は
前記ツェナー電圧ＶＺ２である０．７Ｖｃｃより高い
０．７５Ｖｃｃの電圧である。

【００２７】そして、上述したセンサ４と子局３は対応
する端子同士つまり電源端子Ｖｃｃ１とＶｃｃ２とが電
源線Ｌ_VCCで、第１の出力端子ＯＵＴ１と第１の入力端
子ＩＮ１とが信号線Ｌ１で、接地端子ＧＮＤ１と接地端
子ＧＮＤ２とが接地線Ｌ_GNDでそれぞれ接続されてい
る。

【００２８】以下図２および図３を参照して動作を説明
する。

【００２９】なお、この説明においては容易な理解のた
め自己診断信号Ｓ２がＯＮのときはセンサ４が例えば異
常であると自己診断し、ＯＦＦのとき例えば正常である
と自己診断しているものとする。ここで、図２について
は前述したのでその説明の繰り返しはしないが、図３は
縦軸が出力端子ＯＵＴ１の電圧レベルを示しており、実
質０〜０．２５Ｖｃｃまでは自己診断信号Ｓ２がＯＦＦ
の領域、０．２５Ｖｃｃ〜０．７５Ｖｃｃが自己診断信
号Ｓ２がＯＮの領域であり、０．７５Ｖｃｃ〜Ｖｃｃが
自己診断信号Ｓ２がＯＦＦの領域であることを示してい
る。また、出力端子ＯＵＴ１の電圧レベルがＶｃｃで制
御信号Ｓ１がＯＦＦとなり、それ以外の電圧レベルでは
制御信号Ｓ１がＯＮとなる。

【００３０】（１）制御信号Ｓ１がＯＮつまりハイレベ
ルで、かつ自己診断信号Ｓ２がＯＮつまりハイレベルで
自己診断が異常であるとする第１の組み合わせのと
き：このときは子局３の第１のフォトカプラＰ１と第２
のフォトカプラＰ２とが共にそれぞれの発光ダイオード
が発光駆動される必要がある。

【００３１】そのため、センサ４においては、条件回路
Ｉ１の第１のゲート回路Ｇ１の出力ＡだけがＯＮつまり
ハイレベルとなって出力回路Ｉ２の第１のトランジスタ
Ｔ１だけが導通する。したがって、センサ４の第１の出
力端子ＯＵＴ１における電圧のレベルは第１のツェナー
電圧ＶＺ１の０．３Ｖｃｃとなる。ここで第１のトラン
ジスタＴ１のコレクタエミッタ間電圧の飽和電圧は無視
している。この出力端子ＯＵＴ１における電圧レベル
は、子局３の第１のコンパレータＣ１の第１の基準電源
Ｅ１（０．２５Ｖｃｃ）の電圧より大きいが、第２のコ
ンパレータＣ２の第２の基準電源Ｅ２（０．７５Ｖｃ
ｃ）の電圧より小さい、つまり出力端子ＯＵＴ１の電圧
レベルが、０．２５Ｖｃｃ〜０．７５Ｖｃｃの電圧範囲
領域内であるので、両コンパレータＣ１，Ｃ２の出力部
の出力レベルは共にローレベルとなり、したがって、第
２のフォトカプラＰ２内の発光ダイオードが駆動されて
発光する。これによってセンサ４からの自己診断が異常
とする信号が伝送される。この場合、図３で示すように
自己診断信号Ｓ２がＯＮのときは出力端子ＯＵＴ１の電
圧レベルが、０．２５Ｖｃｃ〜０．７５Ｖｃｃとなって
いる。また、出力端子ＯＵＴ１の電圧レベルがＶｃｃ以
下であるので電源端子Ｖｃｃ２と出力端子ＯＵＴ１との
間にある第１のフォトカプラＰ１内の発光ダイオードも
発光駆動される。

【００３２】（２）制御信号Ｓ１がＯＮつまりハイレベ
ルで、かつ自己診断信号Ｓ２がＯＦＦつまりローレベル
で自己診断が正常であるとする第２の組み合わせのと
き：このときは子局３の第１のフォトカプラＰ１内の発
光ダイオードが発光駆動される必要がある一方、第２の
フォトカプラＰ２内の発光ダイオードは発光駆動される
必要はない。

【００３３】そのため、センサ４においては、条件回路
Ｉ１の第３のゲート回路Ｇ３の出力ＣだけがＯＮつまり
ハイレベルとなって出力回路Ｉ２の第３のトランジスタ
Ｔ３だけが導通する。したがって、センサ４の第１の出
力端子ＯＵＴ１の電圧は実質ゼロとなる。この電圧は、
子局３の第１，第２のコンパレータＣ１，Ｃ２のそれぞ
れの基準電源Ｅ１，Ｅ２の電圧のいずれよりも小さいの
で、第１のコンパレータＣ１の出力レベルはハイレベル
になっても第２のコンパレータＣ２の出力レベルはロー
レベルとなり、したがって、第２のフォトカプラＰ２内
の発光ダイオードが駆動されないので発光しない。これ
によって子局３にはセンサ４からの自己診断が正常とす
る信号が伝送されたことになる。また、第１のフォトカ
プラＰ１内の発光ダイオードも第３のトランジスタＴ３
が導通することで発光駆動されて、センサ４からの制御
信号Ｓ１が子局３に伝送されたことになる。

【００３４】（３）制御信号Ｓ１がＯＦＦつまりローレ
ベルで、自己診断信号Ｓ２がＯＮつまりハイレベルで自
己診断が異常であるとする第３の組み合わせのとき：
このときは子局３の第１のフォトカプラＰ１内の発光ダ
イオードが発光駆動される必要がない一方、第２のフォ
トカプラＰ２内の発光ダイオードは発光駆動される必要
がある。

【００３５】そのため、センサ４においては、条件回路
Ｉ１の第２のゲート回路Ｇ２の出力ＢだけがＯＮつまり
ハイレベルとなって出力回路Ｉ２の第２のトランジスタ
Ｔ２だけが導通する。したがって、センサ４の第１の出
力端子ＯＵＴ１の電圧は第２のツェナーダイオードＺ２
のツェナー電圧ＶＺ２の０．７Ｖｃｃとなる。この電圧
は、子局３の第１のコンパレータＣ１の基準電圧である
０．２５Ｖｃｃより大きく、第２のコンパレータＣ１，
Ｃ２の基準電源Ｅ２である０．７５Ｖｃｃより小さいの
で、両コンパレータＣ１，Ｃ２の出力レベルは共にロー
レベルとなり、したがって、第２のフォトカプラＰ２内
の発光ダイオードが駆動されて発光する。これによって
子局３にはセンサ４からの自己診断が異常とする信号が
伝送される。また、第１のフォトカプラＰ１内の発光ダ
イオードも第２のトランジスタＴ２が導通することで発
光駆動されて、センサ４からの制御信号Ｓ１が子局３に
伝送されたことになる。

【００３６】（４）制御信号Ｓ１と自己診断信号Ｓ２と
が共にＯＦＦつまりローレベルで、センサ４の自己診断
が正常であるとする第４の組み合わせのとき：このと
きは子局３の第１のフォトカプラＰ１内の発光ダイオー
ドも、第２のフォトカプラＰ２内の発光ダイオードも発
光駆動される必要がない。

【００３７】そのため、センサ４においては、条件回路
Ｉ１のいずれのゲート回路Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の出力もＯ
ＦＦつまりローレベルとなって出力回路Ｉ２のいずれの
トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３も非導通となる。したが
って、センサ４の第１の出力端子ＯＵＴ１からは電源電
圧Ｖｃｃが出力電圧として出力されることになる。この
出力電圧は、子局３の第１，第２のコンパレータＣ１，
Ｃ２のそれぞれの基準電源Ｅ１，Ｅ２の電圧のいずれよ
りも大きいので、第１のコンパレータＣ１の出力レベル
はローレベル、第２のコンパレータＣ２の出力レベルは
ハイレベルとなり、したがって、第２のフォトカプラＰ
２内の発光ダイオードが発光駆動されない。これによっ
て子局３にはセンサ４からの自己診断が正常とする信号
が伝送される。また、第１のフォトカプラＰ１内の発光
ダイオードもいすれのトランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ３も
非導通であることによって発光駆動されず、こうしてセ
ンサ４からの制御信号Ｓ１が子局３に伝送されたことに
なる。

【００３８】上述のようにして本実施の形態において
は、図３で示すように、センサ４の第１の出力端子ＯＵ
Ｔ１からの出力電圧のレベルが０〜０．２５Ｖｃｃと、
０．７５Ｖｃｃ〜Ｖｃｃにおいては自己診断ＯＦＦつま
りセンサ４が異常でないとする信号を伝送し、その出力
電圧のレベルが０．２５Ｖｃｃ〜０．７５Ｖｃｃにおい
ては自己診断ＯＮつまりセンサ４が異常であるとする信
号を伝送するととともに、その同じ第１の出力端子ＯＵ
Ｔ１からセンサ４の制御信号Ｓ１を子局３に伝送できる
ことになる。つまり、従来ではセンサ４から子局３に制
御信号Ｓ１と自己診断信号Ｓ２とを伝送するのには、信
号線として２つ必要であったのが、本実施の形態では信
号線１つで済むことになり、配線数が減少することにな
り、このセンサを用いたシステムでの配線の敷設コスト
を削減できことになる。また、制御信号Ｓ１と自己診断
信号Ｓ２とを同時に伝送できるので、例えば１つの信号
線で制御信号Ｓ１と自己診断信号Ｓ２とを時分割で伝送
する場合ではそれら信号の伝送のリアルタイム性がない
のに対して、本実施の形態ではリアルタイム性があり、
したがって、高速応答性が改善される。

【００３９】

【発明の効果】以上のように本発明のセンサのような信
号出力機器によれば、１つの出力端子に与えられる電圧
を少なくとも２つの信号それぞれの状態に関する情報の
組み合わせに従って所定数のレベルに分けて出力するよ
うにしたので、２つの信号として制御信号と自己診断信
号とに関する情報を１つの出力端子から出力でき、その
結果、センサなどの機器における信号の配線数を減少さ
せることができる。また、１つの信号線でこれら両信号
を出力する場合でもリアルタイムでその信号に関する情
報を出力できるので高速応答性を改善できる。

【００４０】本発明の信号入力機器によれば、前記信号
出力機器の出力端子に接続される入力端子と、前記両信
号それぞれの状態に応じて動作させるための第１および
第２の動作素子と、前記両動作素子それぞれを動作させ
る回路とを備え、前記回路は、前記出力端子から前記入
力端子に印加される電圧のレベルに対して前記両動作素
子それぞれを動作させる電圧領域と動作させない電圧領
域とを有しているので、センサのような前記信号出力機
器に１つの信号線で接続されているだけであっても制御
信号については第１の動作素子の動作を通じて、また自
己診断信号については第２の動作素子の動作を通じてそ
れぞれこれら両信号の情報を入力できることになり、配
線の簡素化が可能となるうえ、この配線が簡素化されて
もそれら信号の情報の入力の高速応答性が阻害されない
ものとなる。

【００４１】本発明の信号入出力システムによれば、前
記信号出力機器と信号入力機器とを有し、前記信号出力
機器の出力端子と前記信号入力機器の入力端子とが配線
で接続されているので、簡素な配線でその敷設コストの
低減が可能となる。またシステムとしても信号を高速で
入出力させられるものとなり高速応答性に優れたシステ
ムとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るセンサと子局それぞれ
の回路とそれらの接続を示す図

【図２】制御信号と自己診断信号との組み合わせによる
出力の状態を示す図

【図３】出力端子における電圧レベルに対応した自己診
断信号のＯＮとＯＦＦとを示す図

【図４】信号入出力システムの配線を示す図

【図５】従来のセンサと子局それぞれの回路とそれらの
接続を示す図

【符号の説明】

３ 子局 ４ センサ Ｉ１ 条件回路 Ｉ２ 出力回路 Ｇ１〜Ｇ３ ゲート回路 Ｔ１〜Ｔ４ トランジスタ Ｖｃｃ１，Ｖｃｃ２ 電源端子 ＯＵＴ１ 出力端子 ＧＮＤ１，ＧＮＤ２ 接地端子 ＩＮ１ 入力端子 Ｐ１，Ｐ２ フォトカプラ Ｃ１，Ｃ２ コンパレータ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】１つの出力端子に与えられる電圧を少なく
   とも２つの信号それぞれの状態に関する情報の組み合わ
   せに従って所定数のレベルに分けて出力することを特徴
   とする信号出力機器。
2. 【請求項２】前記両信号のうち一方の信号を制御信号と
   し、他方を当該機器の自己診断信号とすることを特徴と
   する請求項１に記載の信号出力機器。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の信号出力機器の
   出力端子に接続される入力端子と、前記両信号それぞれ
   の状態に応じて動作させるための第１および第２の動作
   素子と、前記両動作素子それぞれを動作させる回路とを
   備え、 前記回路は、前記出力端子から前記入力端子に印加され
   る電圧のレベルに対して前記両動作素子それぞれを動作
   させる電圧領域と動作させない電圧領域とを有している
   ことを特徴とする信号入力機器。
4. 【請求項４】請求項１または２に記載の信号出力機器
   と、請求項３に記載の信号入力機器とを有し、前記信号
   出力機器の出力端子と前記信号入力機器の入力端子とが
   配線で接続されていることを特徴とする機器間の信号入
   出力システム。