JPS62500956A - スイッチを読取るためのフェイルセ−フ装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 スイッチを読取るためのフェイルセーフ装置および方法本主班少豆立 本発明は、人手でセットし得るスイッチのためのスイッチ位置を高い信頼度をも って自動的に読取るための方法および装置に関する。

オ溌」Ｆコ糧 電子機器の多数のタイプは、オペレーターがセットし得るスイッチを通じてデー タもしくは情報の入手による入力を備える。これらスイッチの設定は次に、関係 した電子機器によって読取られる。これらストソチを通ずる情報入力は、非常に しばしば機器もくしは装置の正しい作動にとって重要である。そのため、感知さ れるスイッチの設定が信頼できる情報を表しているかどうかをできるだけ速く決 定することが重要である。

普通に使用されるオペレーターがセットし得るスイッチの一タイプは、親指軸ス イッチであり、該スイッチはスイッチ位置を後で算術もしくは論理演算のため２ 進数へ変換することができる２進化１０進（ＢＣＤ）コードへ変換する。そのよ うなスイッチは相当に信頼できるが、それらは時に誤作動し、そして与えられた スイッチ位置に対して不正確な電気信号のセットを発生する。加えて、そのよう なスイッチに関連して使用される読取りおよびアドレス指定電子装置もかなり信 頼し得るが、それらも時に誤作動する。

このため、関連する電子回路が、人手でセットし得るスイッチから感知されてい る情報が該スイッチによって正確に発生された可能性が相当に高いかどうかを決 定することを可能とする、安価な装置および方法に対して継続的な需要が存在す る。

圭発凱夏皿皿 本発明によれば、人手でセットし得るスイッチにより発生された電気信号を感知 し、チェックするための装置および方法が提供される。本発明による装置は、選 択されたスイッチ設定に応答してユニークな電気信号を発生するための人手でセ ットし得る手段と、前記発生した信号を感知するための手段と、前記感知した信 号を許容信号のあらかじめ定めた範囲と比較するための手段にして範囲外信号に 応答してエラー表示をセットするための手段を含む前記手段と、前記エラー表示 の不存在を感知するための手段と、そして少なくとも第１のハードウェアエラー に応答してそのチェックを実行するための手段とを備える。

さらに該装置は、複数の人手でセットし得る多位置スイッチを備え、めいめいの 該スイッチは、前記位置を指示するユニークな選択された電気信号を発生する。

該装置の別の具体例は、あるスイッチによって発生されためいめいの前記電気信 号の断定および否定表示の両方を平行して検出するための手段を含んでいる。該 装設はさらに、断定および否定表示が同じかどうかを決定し、そしてもし同じで なければエラー表示をセットするだめの手段を備えている。

該装置はさらに、アドレスチェック回路と、アドレスチェック回路を可能化する 手段にして該回路の可能化に応答してユニークなチェック電気信号を発生するた めの手段を含む前記手段を備える。該装置はまた、チェック電気信号を検証し、 そして非検証チェ’７り信号に応答して、エラー表示を発生ずるための手段を含 むことができる。該装置はまた、エラーチェック回路の可能化に応答して、第２ のユニークな電気的チェック信号を発生ずるための手段と、そして第２のチェッ ク電気信号を検証しそして非検証の第２のエラーヂエソク信号に応答して、別の エラー表示を発生ずるための手段を備えることができる。

本発明の一具体例においては、人手でセットし得るスイッチは、めいめいのセン トし得るスイッチ位置に対応するユニークな符号化した２進電気信号を発生する 。

本発明によれば、各スイッチ位置に対してユニークな電気信号を発生する人手で セットし得るスイッチをチェックし、感知する方法は、あるスイッチを選択する こと、該スイッチによって発生された断定および否定電気信号を感知することと 、該断定および否定電気信号を比較しそしてもし異なればエラーフラグをセット することと、感知されたスイッチ表示をチェックし、もしエラーフラグがセント されていなければそれがあらかじめ定めた範囲内かどうか決定しそしてそうでな ければエラーフラグをセントすることと、チェックスイッチを選択することと、 該チェックスイッチによって発生された電気信号を感知することと、もしエラー フラグがセットされていなければチェソクス身ツチ表示をあらかじめ定めた値と 比較し、そしてそれがあらかじめ定めた値と等しいかどうかを決定しそしてそう でなげればエラーフラグを設定する各工程を含んでいる。

凹皿立阿垂屋森凱 第１図は、本発明に従ったスイッチおよびデコーダー回路の概略的ブロック図で ある。

第２図は、マイクロプロセンサーを使用した制御回路に組み込んだ第１図の装置 の概略的ブロック図である。

第３図は、本発明方法の一部を実施する目的でマイクロプロセッサ−によって実 行し得る制御プログラムのフローチャートである。

しいＩＬ　１のｌ七１」 図面に関し、第１図は本発明に従ったスイッチおよびデコーダー回路１０を図示 する。該スイッチおよびデコーダー回路１０は、複数の人手でセットし得る親指 軸スイッチ１２を含んでいる。第１図には全部で１４個の並列スイッチが示され ているが、そのうちスイッチ１４および１６のみが特に図示されている。スイッ チ１４およびスイッチ１６は並列に取り付けられ、残る１２個のスイッチは第１ 図に点線で指示されている。各スイッチは同じとすることができ、そしてスイッ チの正確な数は変動することができ、そして本発明の限定ではない。

スイッチ１４のようなめいめいの人手でセットし得るスイッチは、第１図に示さ れた信号Ｓ１のような電気信号によって独自に可能化されることができる。１４ の可能化信号Ｓ１ないし３１４が第１図に図示するように提供される。どの一時 点においても、可能化信号Ｓ１ないしＳ１４の一つだけが真のまたは高状態を有 する。

信号Ｓ１ないしＳ１４は、慣用種類の４進／１６進デコーダーラツチ１８によっ て発生される。ランチ１８は四つのデータ信号ＤｏないしＤ３およびストローブ 信号Ｓを他の電子回路から受取り、そして高電圧信号をもって１６ラインＳＯな いし３１５の一つを可能化する。信号Ｓ１ないしＳ１４は人手でセントし得るス イッチを可能化するために使用される。信号ＳＯおよびＳ１５は、ずっと後で論 するようにアドレスチェック機能を実施するためスイッチおよびデコーダー回路 を可能化するために使用される。

スイッチ１４のようなスイッチの各自は、めいめいの位置に対し慣用の２進化１ ０進コード（ＢＣＤ）を発生する。正確なりＣＤコードは本質的ではなく、そし て本発明の限定ではない。各コードの断定および否定形の両方が出力ライン２０ および２２のそれぞれの七ノ１−上に平行に提供される。スイッチ１４の出力２ ０および２２のような、各スイッチの電気的出力へ、ダイオード網２４のような ダイオード網ＤＮが電気的に接続される。ダイオード網２４およびダイオード網 ２６が第１図に図示されている。残りのダイオード網はすべてダイオード網２４ ．２６と同じであり、第１図には点線で指示されている。

ダイオード＃Ｗ４２４に相当する各ダイオード網は、８個のダイオードを含み、 各ダイオードの陽極は第１図のスイッチ１４のような関係する人手でセントし得 るスイッチのそれぞれの出力へ接続される。

２４および２６のようなダイオード網の目的は、スイッチ１４および１６のそれ ぞれのためのアイソレーションを提供することである。

ダイオード網の８１［ｌＨの陰極のめいめいのセントは、第１図に図示した電線 ２８．３０のような８本の対応する並列ラインへ接続される。

ライン２８および３０は次に、スイッチ出力ラインのセット３２へ電気的に接続 される。

第１図の例示具体例においては、スイッチ１４のような各スイッチは人手でセッ トし得る親指軸スイッチであり、出力としてライン２０および２２上に１０の許 容されたスイッチ位置のめいめいの断定および否定２進化１０進表示を発生する 。このためライン２ｏおよび２２上の電気信号は、スイッチ１４が適正に作動し ていれば相互の補数である。出力ライン２８．３０上の信号も、ライン２０およ び２２上の信号のように同様に相互の補数である。

１４または１６のような各スイッチが選択ラインＳ１ないし３１４の一つによっ て選択される時、選択されたＢＣＤスイッチ位置の断定および否定形を表す信号 の対応するセットがスイッチ出力ライン３２上にゲートされる。抵抗器のセット ３４は、選択ラインＳ〇−３１５のどれもが活性でない時、スイッチ出力ライン ３２のめいめいをゼロボルトへ引下げるように機能する。

ダイオード網２４および２６のような、スイッチＳＷに関連するダイオード網Ｄ Ｎと並列に、チェックダイオード網３６が接続される。チェックダイオード網３ ６は網２４と同じ構造を有する。１１２１３６中のダイオードの陽極は、第１図 に示すように、両方ともエレメント１８によって発生されるＳＯ選択ラインかま たは３１５選択ラインのいずれかへ電気的に接続される。チェックダイオード網 ３６中の各ダイオードの陰極は、やはり第１図に示されているように、スイッチ 出力ラインの一メンバーへ電気的に接続される。

親指軸スイッチ位置に対応する表示がライン２０および２２上に発生する、スイ ッチ１４のような親指軸スイッチの一つに関する状況とは異なり、信号Ｓ１がエ レメント１４を可能化する時、チェックダイオード網３６は常にＳＯ選択ライン に応答してあらかじめ定めた未知の電気信号を発生する。第２のあらかじめ定め た電気信号がＳＩ５選択ライン上の電気信号に応答してダイオードｌ１１３６に よって発生する。たのため、ダイオードチェック網３６は、スイッチおよびデコ ーダー回路１０が関連する電子回路によって適正にアドレスされおよび／または 感知されているかどうかを決定するために用いられる。

第１図に示した例示具体例においては、選択されたＳＯラインに応答してチェッ クダイオード網３６は、スイッチ出力ライン３２上に１６進２進コードＡＣを発 生させる。同様に、チェックダイオード網３６が３１５選択ラインによって可能 化される時、１６進２進コードＣＡがスイッチ出力ライン３２」二に発生する。

ＳＯおよび３１５選択ラインへ応答してチェックダイオード網３６によって発生 した１６進コードＣＡおよびＡＣは、スイッチ１４または１６のようなスイッチ によって発生された有効ＢＣＤコードではないことに注目すべきである。このよ うにそれらのライン３２への出現は選択ラインＳＯおよびＳ１５を使用してハー ドウェアエラーチェックの実施に応答してのみ発生する。８本の並列スイッチ出 力ライン３２上の並列スイッチ出力は、次に関係する電子回路によって感知また は検出されることができる。

スイッチおよびデコーダー回路１０を使用することができる例示回路３８が第２ 図に示されている。回路３８は、慣用種類の一つまたはそれ以上の周辺インター フェースアダプター（ＰＩＡ）４０を含んでいる。ＰＩＡ４０は４個のデータビ ン）ＤＯないしＤ３と、そしてランチ１８に必要なストローブビア１−とを複数 の並列ライン４２上に発生ずる。スイッチおよびデコーダー回路からの８個のデ ータピントは、並列スイッチ出力ライン３２上の周辺インターフェースアダプタ ー４０へ返還することができる。、２個のＰＩＡを使用し、スイッチ出力ライン ３２の４本を一方のＰＩＡへ接続し、ラインの群３２からの他の４本のスイッチ 出力ラインは第２のＰＥＡへ接続することが好ましいことが判明した。

ＰＩＡ４０は、慣用のそして既知の二方向データバス４６により、慣用種類の６ ８０２マイクロプロセソザーのような制御ユニット４４と連通し得る。制御ユニ 、、　ｌ−４４は、制御プログラムの記憶の目的で読取り専用メモリ　（ＲＯＭ ）４ｇと、そし２て一時的読取り／書出し記）、ｑのためのランタン・アクセス メモリ　（ＲＡＭ）とを３んでいる。

スイッチおよびデコーダー回路１０に使用し得る制御ブロクラムは、ＲＯＭ４８ 中に記憶させることができる。

第３図は、スイ２・千およびデコーダー回路１０と共に使用し得る、例示的制御 プログラムのフローチャー１−を図示する。第３図に示した制御プログラムは、 −人立ちプログラムどして、またはもっと大きい制御システムの一部となし得る サブルーチンとしてコード化することができる。スイッチおよびデコーダー回路 １０の正確な使用モードおよび第３図の制御回路の正確な形は本発明の限定では ないことを理解すべきである。第３図に関し、ス・インチおよびデコーダー回路 制御プログラムは、感知まはた読取るべきスイッチが選択されるステップ５２に おいて人力され乙。スイッチを選択するため、制御ユニット４４は、データビッ トのセフ・１・をｌ）　ｌ　Ａ　４０を通り、ライン４２を経由Ｌ７てラッチ１ ８へ移し、該う・ノチ１８は選択ｆＡ号Ｓ１ないし、Ｓ１４を発生ずる。

ステップ５４において、選択されたスイッチに関連する断定および否定値がスイ ッチ出力ライン３２上に読取られる。制御ユニット４４は次に、ステップ５６に おいて同し２であるべき断定および否定値を比較する。もしそれらが同じでなけ れば、エラー出口がつくられる。このエラー出口は可能性あるスイッチ故障の表 示である。もし断定および否定値が同じであれば、制御プログラムは次にステッ プ５８において、感知した値が適合２進化１０進（Ｂ　ＣＤ）コードであるかど うかを決定するためにチェックされる。もしそうでなければプログラムはエラー 出口をつくる。

もし感知したスイッチ値が有効ＢＣＤコードであれば、制御プログラムは次に、 ステップ６０において、ハードウェア回路の作動をチェックする。ステップ６０ においては、エレメント１８のＳＯライン上に信号を発生させることにより、環 スイッチＳＷＯが選択される６次にチェノクダ・イオード網３６は、１６進コー ドＡＣをスイッチ出力ライン３２上ヘゲートすることによゲて応答する。。ステ ップ６２において、プロセッサー４４は次にスイッチＳＷＯに応答する値を読取 る。制御ユニット４４は、感知した値が１６進コードＡＣに相当するかどうかを ステップ６４において決定する。もし感知したコードが１６進ＡＣへ相当しなけ れば、プログラムはエラー出口をつくる。このエラー出口は可能性あるハードウ ェア故障の表示である。

もし正しいＡＣの値がステップ６４において感知されれば、第２のハードウェア チェックが環スイッチ５Ｗ１５を選択することによって開始される。環スイッチ ５Ｗ１５は、デコーダーラッチ１８にライン３１５上に信号を発生させることに よって選択され、そのことはチェックダイオード網３６をして１６進コードＣＡ をスイッチ出力ライン３２ヘゲートさせる。ステップ６８において、プロセンサ ー４４はスイッチ出力ライン３２上の値を読取り、そしてステップ７０において 感知した値が該１６進コードＣＡと等しいかどうかを見る。

もしそうでなければ、プログラムはエラー出口をつくる。このエラー出口は可能 性あるハードウェア故障の表示である。もし感知した値がステップ７０において １６進コードＣＡに等しければ、ハードウェアは２部分のテストをパスした。第 ３図に示したスイッチおよびデコーダー回路制御プログラムは、元の選択した親 指軸スイッチから感知した正しいＢＤＣコードをそれを使用することができるＲ ＯＭ４８中の任意の他のプログラムへ返還する。

スイッチおよびデコーダー回路１０および関連する方法は、ハード配線種類のも のであるか、または制御コンピューターを含むことができる所望のホスト電子シ ステムと共に使用し得ることが理解されるであろう。装置および方決の両方の本 発明の重要な利益は、スイッチ１４のような各物理的スイッチが感知もしくは読 取られた後、ＳＷＯおよび５Ｗ１５に相当する擬ス・インチも感知され、関連す るハードウェアが正常に作動しているかどうかを決定するという事実に存する。

１疑スイツチが返還しなければならない既知の値と組み合わせたこれら環スイッ チの直ちの質問は、各物理的スイッチが読取られる時システムが正しく作動して いるとの高程度の信頼性をもたらす。加えて、各スイッチの断定および否定値を 比較することにより、個々の各物理的スイッチの信頼性も各読取り作業中にチェ ックされる。スイッチおよびデコーダー回路１０および関連する制御プログラム と、そして全体の方法は、例示制御回路４４のようなプログラム可能な制御ユニ ットばかりでなく、必要な制御信号を提供し、そしてスイッチおよびデコーダー 回路１０によっ°ζ返還されるデータ信号を感知し得る任意の種類のハード配線 制御ユニットにも使用できることが理解されるである・う。

本発明の修飾および変更が上述の教えに照らして可能である。本発明のより広い 面は、ここに特定的に開示しなかった他の制御ユニットの使用、およびここに開 示した慣用のスイッチおよびデコーダー回路と共に使用できる他のタイプの慣用 の入力／出力回路の使用を含んでいる。それ故、請求の範囲内において、本発明 は特定的に記載した以外の態様で実施し得ることを理解すべきである。

図面の簡単な説明 国際調査報告

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．選択された設定に対応してユニークな電気信号を発生するための人手でセッ トし得る手段と、 前記の発生した信号を感知するための手段と、前記感知した信号を許容し得る信 号のあらかじめ定めた範囲と比較するための手段にして、範囲外信号に応答して エラー表示をスイッチオンするための手段を含んでいる前記手段と、前記エラー 表示の不存在を感知し、そしてそれに応答して少なくとも第１の選択されたハー ドウエアエラーチェックを実施するための手段 とを備えなていることを特徴とする感知したスイッチ設定をチェックするための 装置。
2. ２．第２の選択されたハードウエアエラーチェックを実施するための手段を含ん でいる第１項記載の装置。
3. ３．複数の人手でセットし得る多位置スイッチを含み、前記スイッチの各自は前 記位置のそれぞれを指示するユニークな選択された電気信号を発生する第１項記 載の装置。
4. ４．前記感知手段は、各前記電気信号の断定および否定表示を平行して検出する ための手段を含んでいる第３項記載の装置。
5. ５．前記比較手段は、前記断定および否定表示が同じかどうかを決定し、もし同 じでなければエラー表示をセットするための手段を含んでいる第４項記載の装置 。
6. ６．前記ハードウエアエラーチェック手段は、アドレスチェック回路と、そして 前記アドレスチェック回路を選択的に可能化する手段にして、前記選択的可能化 に応答してユニークなチェック電気信号を発生するための手段を含んでいる前記 手段とを含んでいる第５項記載の装置。
7. ７．前記ハードウエアエラーチェック手段は、前記チェック電気信号を検証しそ して非検証チェック信号に応答してエラー表示を発生するための手段を含んでい る第６項記載の装置。
8. ８．前記アドレスチェック回路可能化手段は、第２の可能化に応答して第２のユ ニークなチェック電気信号を発生するための手段を含んでいる第７項記載の装置 。
9. ９．前記ハードウエアエラーチェック手段は、前記第２のチェック電気信号を検 証し、そして非検証チェック信号に応答してエラー表示を発生するための手段を 含んでいる第８項記載の装置。
10. １０．各前記人手でセットし得るスイッチは各前記位置に対応するユニークなコ ード化２進電気信号を発生する第７項記載の装置。
11. １１．各スイッチ位置においてユニークな電気信号を発生する人手でセットし得 るスイッチを読取りそしてチェックする方法であって、一つのスイッチを選択す ること、 該スイッチによって発生された少なくとも一つの断定電気信号を感知すること、 該断定電気表示をあらかじめ定めた許容範囲と比較しそしてもし該表示が前記範 囲をこえればエラー表示をセットすること、もしエラーがセットされていなけれ ばチェックスイッチを選択することと、 該チェックスイッチによって発生される電気信号を感知することと、 もしエラー表示がセットされていなければ、該チェックスイッチ表示を第１のあ らかじめ定めた値と比較してそれが前記第１のあらかじめ定めた値と等しいかど うかを決定し、そしてそれが等しくなければエラー表示をセットすることよりな ることを特徴とする前記方法。
12. １２．前記感知ステップにおいて、当該スイッチによって発生された断定および 否定電気信号の両方を感知することを含む第１１項記載の方法。
13. １３．前記感知された表示を比較し、そしてもし異なればエラーフラグをセット することを含む第１２項記載の方法。
14. １４．もしエラー表示がセットされていなければ第２のチェックスイッチを選択 することと、 該第２のチェックスイッチによって発生された電気信号を感知することと、 もしエラー表示がセットされていなければ、前記第２のチェックスイッチ表示を 第２のあらかじめ定めた値と比較してそれが前記第２のあらかじめ定めた値と等 しいかどうかを決定し、そしてもし異なればエラー表示をセットすることを含む 第１３項記載の方法。
15. １５．前記第１のあらかじめ定めた値は有効スイッチ出力電気信号ではない第１ ４項記載の方法。
16. １６．前記第２のあらかじめ定めた値は有効スイッチ出力電気信号ではない第１ ５項記載の方法。
17. １７．前記第１のあらかじめ定めた値は１６進コードＣＡに相当する第１６項記 載の方法。
18. １８．前記第２のあらかじめ定めた値は１６進コードＣＡに相当する第１７項記 載の方法。