JP3557335B2 - インターフェイス回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接点入力やロジック等の入力信号を取り込む機能を備えたインターフェイス回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイコン等から構成された制御装置の入力端子に入力信号を入力する方式として、シンク入力とソース入力の２つの方式がある。そして、制御装置を製造するメーカーとしては、シンク入力用の制御装置及びソース入力用の制御装置をそれぞれ製造し、ユーザーの要求に応じて出荷していた。これに対して、メーカーでは、近年、製造機種数を削減しようとしており、そのため、上記２つの入力方式のいずれにも使用（共用）可能に構成した制御装置を製造しようとしている。
【０００３】
上記２つの入力方式に共用可能な構成の制御装置の一例を、図１１に示す。この図１１は、制御装置の入力回路部分を示す電気回路図である。この図１１に示すように、入力端子１には、４個のダイオード２、３、４、５、抵抗６及びフォトカプラ７の発光ダイオード７ａが接続されている。上記フォトカプラ７の受光素子７ｂは、例えば５Ｖの直流電圧端子Ｖｐ５とアースとの間に接続されており、更に受光素子７ｂと直流電圧端子Ｖｐ５との接続点がマイコン８の入力端子８ａに接続されている。
【０００４】
そして、ダイオード２、３、４、５のうちのダイオード２のアノードと例えば２４Ｖの直流電圧端子Ｖｐとの間に、ジャンパ９により閉路可能な接点１０ａ、１０ｂを設けている。また、ダイオード２、３、４、５のうちのダイオード５のカソードとアースとの間に、ジャンパ１１により閉路可能な接点１２ａ、１２ｂを設けている。
【０００５】
上記構成において、入力端子１にシンク入力を入力させる場合には、ジャンパ９を半田付けして接点１０ａ、１０ｂ間を閉路しておき、入力端子１と共通アース端子１３との間にシンク入力用の接点ＳＡを接続する。一方、入力端子１にソース入力を入力させる場合には、ジャンパ１１を半田付けして接点１２ａ、１２ｂ間を閉路しておき、例えば２４Ｖの直流電圧端子Ｖｉと入力端子１との間にソース入力用の接点ＳＢを接続する。これにより、上記した入力回路は、２つの入力方式に共用可能な構成となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、１個の入力端子１に対して、４個のダイオード２〜５とフォトカプラ７を新たに付加しなければならず、製造コストが高くなるという欠点があった。特に、制御装置には、通常、１０〜１００個ぐらいの入力端子が設けられていることが多く、このような場合には、ダイオード２〜５及びフォトカプラ７からなる回路構成を入力端子の個数分だけ設けなければならず、かなり製造コストが高くなるおそれがあった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、シンク入力とソース入力のいずれにも対応可能な構成でありながら、製造コストを安くすることができるインターフェイス回路を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のインターフェイス回路は、接点入力やロジック等の入力信号を取り込む入力端子を備えた回路において、前記入力端子にプルアップ抵抗を接続する接続状態とプルダウン抵抗を接続する接続状態とを切替える切替手段と、この切替手段の切替接続状態を判別してシンク入力であるかソース入力であるかを判別する判別手段と、この判別手段の判別結果に基づいて、前記入力信号を反転させた信号を出力する信号出力状態と前記入力信号をそのまま出力する信号出力状態とを切替える信号切替手段と、前記判別手段により前回の運転時に判別された判別結果を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶されている判別結果と前記判別手段により今回の運転時に判別された判別結果とを比較する比較手段と、前回運転時の判別結果と今回運転時の判別結果が相違することが判定されたときにその相違を報知する報知手段とを備えたところに特徴を有する。
【０００９】
上記構成において、入力端子にシンク入力を入力させる場合には、切替手段により入力端子にプルアップ抵抗を接続する接続状態とし、一方、入力端子にソース入力を入力させる場合には、切替手段により入力端子にプルダウン抵抗を接続する接続状態とする。そして、この構成の場合、判別手段により上記切替手段の切替接続状態が判別されてシンク入力またはソース入力であることが判別されると共に、信号切替手段により上記判別結果に基づいて入力信号を反転させた信号を出力する信号出力状態と入力信号をそのまま出力する信号出力状態とが切替えられる。
【００１０】
これにより、シンク入力とソース入力のいずれにも対応可能な構成となる。しかも、上記構成の場合、切替手段は切替スイッチ等の安価な構成で実現でき、また、判断手段は端子の電圧レベルがハイレベルであるかロウレベルであるかを検出する回路等の安価な構成で実現でき、更に、信号切替手段も論理回路及び切替スイッチからなる簡単なハードウエア回路やマイコンの制御機能（ソフトウエア）等で実現できるから、全体として製造コストを安くし得る。また、記憶している前回の運転時の判別結果と、今回の運転時の判別結果とを比較し、相違すると判定したときには、その相違を報知するように構成したので、上記相違の報知により、ユーザーは前回の運転と今回の運転とで入力方式を変えたことを明確に認識できるから、入力方式の設定を万一誤ったような場合には、そのことを容易に認識することができ、誤操作の発生を極力防止することができる。
【００１１】
また、上記構成の場合、前記切替手段の切替接続状態に対応するレベルの電圧を検出する電圧検出回路を備え、前記判別手段は、前記電圧検出回路による検出電圧に基づいて前記切替回路の切替接続状態を判別するように構成されていることが好ましい。更に、前記切替手段を、手動式のスイッチにより構成することが良い。更にまた、前記切替手段を、複数のピン端子を有する端子台と、前記ピン端子に装着されるものであって所定のピン端子間を短絡するコネクタとから構成することも好ましい。また、前記切替手段を、プリント配線基板に設けられた複数のランドと、前記ランドに半田付けされるものであって所定のランド間を短絡するジャンパとから構成しても良い。
【００１２】
一方、前記切替手段を、リレーやトランジスタ等からなるスイッチング素子と、外部からの指令に基づいて前記スイッチング素子をスイッチング制御する切替制御手段とから構成することもより一層好ましい構成である。また、前記判別手段の判別結果に基づいて出力信号をシンク出力で出力する出力方式とソース出力で出力する出力方式とを切替える出力方式切替手段を備えるように構成することも好ましい構成である。
【００１３】
更に、前記判別手段により前回の運転時に判別された判別結果を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶されている判別結果と前記判別手段により今回の運転時に判別された判別結果とを比較する比較手段とを備えるように構成することが良い。この構成の場合、前記比較手段により前回運転時の判別結果と今回運転時の判別結果が相違することが判定されたときにその相違を報知する報知手段を備えることがより一層好ましい構成である。
【００１４】
また、上記構成の場合、前記入力端子がオープンの状態で、前記スイッチング素子をオンオフさせると共に、前記入力端子から与えられる信号が反転するか否かを判定することにより、インターフェイス回路の動作を自己診断する自己診断手段を備えることも良い構成である。
【００１５】
更に、本発明の他のインターフェイス回路は、接点入力やロジック等の入力信号を取り込む入力端子を備えた回路において、前記入力端子にプルアップ抵抗を接続する接続状態とプルダウン抵抗を接続する接続状態とを切替える切替回路と、この切替回路の切替接続状態に対応するレベルの電圧を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路による検出電圧に基づいて前記切替回路の切替接続状態を判別してシンク入力であるかソース入力であるかを判別する判別回路と、この判別回路の判別結果に基づいて、前記入力信号を反転させた信号を出力する信号出力状態と前記入力信号をそのまま出力する信号出力状態とを切替える信号切替回路とを備えたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をインバータ装置の制御装置に適用した第１の実施例について図１ないし図５を参照しながら説明する。まず、図１は制御装置２１の入力回路周辺を示す電気回路図である。この図１に示すように、入力端子２２は、プルアップまたはプルダウン用の抵抗２３を介して切替スイッチ２４の共通接点ｃに接続されていると共に、電圧レベル変換回路２５を介してマイクロコンピュータ（以下、マイコンと称す）２６の入力端子２６ａに接続されている。
【００１７】
上記切替スイッチ２４の一方の接点ａは例えば２４Ｖの直流電圧端子Ｖｐに接続され、他方の接点ｂはアース（０Ｖ）されている。この切替スイッチ２４は、本発明の切替手段を構成するものであり、本実施例では手動式のスイッチ（例えばディップスイッチ等）により構成されている。そして、切替スイッチ２４の共通接点ｃは、電圧レベル変換回路２７を介してマイコン２６の入力端子２６ｂに接続されている。
【００１８】
この場合、電圧レベル変換回路２７は、切替スイッチ２４の共通接点ｃの電圧レベルをマイコン２６が入力可能な電圧レベルに変換する回路であり、具体的には、切替スイッチ２４の接点（ｃ−ａ）間オンのとき、共通接点ｃに印加される２４Ｖの電圧を例えば５Ｖの電圧に変換する回路である。上記電圧レベル変換回路２７は、図２に示すように、例えば抵抗２８とツェナーダイオード２９とから構成されており、上記ツェナーダイオード２９のカソードが５Ｖの直流電圧端子Ｖｐ５に接続されている。そして、ツェナーダイオード２９のアノード（抵抗２８の図２中右方の端子）がマイコン２６の入力端子２６ｂに接続されている。
【００１９】
また、マイコン２６は、切替スイッチ２４の共通接点ｃの電圧レベルを検出することにより、切替スイッチ２４の切替接続状態を判別することが可能に構成されている。具体的には、マイコン２６は、入力端子２６ｂに入力する電圧が５Ｖのとき切替スイッチ２４の接点（ｃ−ａ）間がオンであると判別し、入力端子２６ｂに入力する電圧が０Ｖのとき切替スイッチ２４の接点（ｃ−ｂ）間がオンであると判別するように構成されている。この場合、マイコン２６は本発明の判別手段としての機能を有している。
【００２０】
そして、上記切替スイッチ２４の接点（ｃ−ａ）間がオンになるように切替スイッチ２４が手動操作されると、抵抗２３がプルアップ抵抗として入力端子２２に接続された接続状態となり、入力端子２２に対してシンク入力方式で入力が可能となる。ここで、シンク入力用の接点ＳＡは、図１にて破線で示すように、入力端子２２と共通アース端子３０との間に接続する。上記接点ＳＡがオンオフされたときに、入力端子２２に入力される入力信号Ｓｉは、図４（ａ）に示すような信号となる。
【００２１】
一方、切替スイッチ２４の接点（ｃ−ｂ）間がオンになるように切替スイッチ２４が手動操作されると、抵抗２３がプルダウン抵抗として入力端子２２に接続された接続状態となり、入力端子２２にソース入力方式で入力が可能となる。ここで、ソース入力用の接点ＳＢは、図１にて破線で示すように、例えば２４Ｖの直流電圧端子Ｖｉと入力端子２２との間に接続する。上記接点ＳＢがオンオフされたときに、入力端子２２に入力される入力信号Ｓｉは、図４（ｂ）に示すような信号となる。ここで、ソース入力の入力信号Ｓｉは、上記シンク入力の入力信号Ｓｉ（図４（ａ）参照）の反転信号となっていることがわかる。
【００２２】
さて、前記電圧レベル変換回路２５は、入力端子２２に入力される入力信号Ｓｉの電圧レベルをマイコン２６が入力可能な電圧レベルに変換する回路であり、具体的には、入力信号Ｓｉがハイレベルのとき、入力端子２２に印加される２４Ｖの電圧Ｖｉを例えば５Ｖの電圧に変換する回路である。上記電圧レベル変換回路２５は、図３に示すように、例えば抵抗３１，３２，３３とＮＰＮ形のトランジスタ３４とから構成されており、上記トランジスタ３４のコレクタに接続された抵抗３２が５Ｖの直流電圧端子Ｖｐ５に接続されている。そして、トランジスタ３４のコレクタがマイコン２６の入力端子２６ａに接続されている。
【００２３】
ここで、マイコン２６は、前述したようにして判別した切替スイッチ２４の切替接続状態に応じて、入力端子２６ａに与えられた入力信号（即ち、入力信号Ｓｉ）を反転させた信号を、または、そのまま出力した信号を、ロジック信号Ｓａとしてマイコン２６の内部の信号処理に使用するように構成されている。具体的には、マイコン２６は、切替スイッチ２４の接点（ｃ−ａ）間がオンであると判別したときには、入力端子２６ａに与えられた入力信号（即ち、入力信号Ｓｉ）を反転させた信号をロジック信号Ｓａとし、切替スイッチ２４の接点（ｃ−ｂ）間がオンであると判別したときには、入力端子２６ａに与えられた入力信号（即ち、入力信号Ｓｉ）をそのまま出力させた信号をロジック信号Ｓａとするように構成されている。
【００２４】
これにより、マイコン２６内で使用する入力信号としてのロジック信号Ｓａは、図４（ｃ）に示すような信号となり、入力端子２２に入力される信号がシンク入力であっても、ソース入力であっても同じ信号となる。即ち、上記した入力回路は、２つの入力方式に共用可能な構成となっているのである。この場合、マイコン２６が本発明の信号切替手段としての機能を有している。
【００２５】
また、上記マイコン２６には、記憶手段として例えば不揮発性メモリ３５が接続されている。そして、マイコン２６は、上述したようにして判別した結果、即ち、シンク入力であるかソース入力であるかを上記不揮発性メモリ３５に記憶するように構成されている。更に、マイコン２６は、不揮発性メモリ３５に記憶している前回の運転時に判別した判別結果を読出すと共に、今回の運転時に上述したようにして判別した判別結果とを比較するように構成されている。この場合、マイコン２６は本発明の比較手段としての機能を有している。
【００２６】
そして、マイコン２６は、上記比較処理により前回運転時の判別結果と今回運転時の判別結果が相違することを判定したときには、その相違を報知するように、例えば操作パネルに設けられた表示装置（図示しない）に表示するように構成されている。この構成の場合、マイコン２６及び表示装置から本発明の報知手段が構成されている。そして、上記した相違の表示により、ユーザーは前回の運転と今回の運転とで入力方式を変えたことを明確に認識できるから、入力方式の設定を万一誤ったような場合には、そのことを容易に認識することができ、誤操作の発生を極力防止することができる。
【００２７】
このような構成の本実施例によれば、入力端子２２にシンク入力を入力させる場合には、切替スイッチ２４を手動操作してその接点（ｃ−ａ）間をオンにし、入力端子２２にプルアップ抵抗２４を接続する接続状態としておいてから、シンク入力を行うようにする。一方、入力端子２２にソース入力を入力させる場合には、切替スイッチ２４を手動操作してその接点（ｃ−ｂ）間をオンにし、入力端子２２にプルダウン抵抗２３を接続する接続状態としておいてから、ソース入力を行うようにすれば良い。
【００２８】
そして、本実施例の場合、マイコン２６により上記切替スイッチ２４の切替接続状態を判別して、シンク入力またはソース入力であることを判別すると共に、マイコン２６により上記判別結果に基づいて入力信号Ｓｉを反転させた信号をロジック信号Ｓａとして出力する信号出力状態と、入力信号Ｓｉをそのままロジック信号Ｓａとして出力する信号出力状態とを切替えるように構成した。これにより、上記実施例の入力回路は、シンク入力とソース入力のいずれにも対応可能な構成となる。
【００２９】
しかも、上記実施例の場合、切替手段としての切替スイッチ２４は安価な構成である。また、判断手段は、端子（具体的には、切替スイッチ２４の共通接点ｃ）の電圧レベルがハイレベルであるかロウレベルであるかを検出する回路であり、上記実施例では、簡単な構成の電圧レベル変換回路２７とマイコン２６の制御機能（ソフトウエア）で実現している。即ち、判断手段は安価な構成で実現できる。更に、信号切替手段は、マイコン２６の制御機能（ソフトウエア）で実現しているから、安価な構成である。従って、上記実施例の入力回路は、従来構成（図１１参照）に比べて、製造コストを安くすることができる。
【００３０】
特に、上記実施例の構成では、入力端子２２を複数設けるように構成した場合に、従来構成に比べて製造コストを大幅に安くすることができる。具体的に説明すると、３個の入力端子２２を設けた構成を図５に示す。この図５に示すように、入力端子２２が３個に増えても、切替スイッチ２４及び電圧レベル変換回路２７は各１個設けるだけで済む。また、信号切替手段は、入力端子の個数分必要であるが、マイコン２６の制御機能（ソフトウエア）で実現しているから、安価な構成で実現できる。尚、プルアップまたはプルダウン用の抵抗２３及び電圧レベル変換回路２５はそれぞれ入力端子の個数（３個）に等しくなるように増加しているが、これらの部品は、シンク入力専用の入力回路やソース入力専用の入力回路においても、入力端子を複数設ける場合に必ず増加させる必要がある部品である。従って、本実施例によれば、入力端子を複数設ける場合であっても、製造コストを安くすることができる。
【００３１】
これに対して、従来構成（図１１参照）において、入力端子を複数にすると、４個のダイオード及びフォトカプラから構成された回路を、入力端子の個数分だけ設けなければならない。従って、従来構成では、入力端子を複数にすると、製造コストが大幅に高くなってしまう。そして、入力端子の個数が多くなるほど、上記実施例と従来構成との製造コストの差は大きくなるのである。
【００３２】
尚、上記実施例では、電圧レベル変換回路２７を図２に示すような回路として構成したが、これに限られるものではなく、電圧レベルを変換できる回路であれば他の回路構成でも良い。また、電圧レベル変換回路２５を図３に示すような回路として構成したが、これに限られるものではなく、電圧レベルを変換できる回路であれば他の回路構成（トランジスタに代えて例えばフォトカプラを使用した構成の回路）でも良い。
【００３３】
更に、マイコン２６の入力端子２６ａ、２６ｂが２４Ｖ程度の電圧を直接入力可能に構成されておれば、電圧レベル変換回路２５、２７を不要にすることができる。更にまた、上記実施例では、記憶手段として不揮発性メモリ３５を設けたが、これに限られるものではなく、例えばバッテリバックアップ機能を備えたメモリ（ＲＡＭ）を設けるように構成しても良い。
【００３４】
また、上記実施例では、信号切替手段をマイコン２６の制御機能で構成したが、これに代えて、論理回路及び切替スイッチからなる簡単なハードウエア回路で構成しても良い。具体的には、図６に示す第２の実施例のように、信号切替手段３６をインバータ素子３７と切替スイッチ３８とから構成することが好ましい。この構成の場合、切替スイッチ３８をマイコン２６により切替駆動するように構成すると共に、切替スイッチ３８の共通接点ｃをマイコン３６の入力端子２６ａに接続している。上記切替スイッチ３８は、例えばトランジスタ等のスイッチング素子（半導体スイッチ）で構成することができる。そして、電圧レベル変換回路２５の出力端子をインバータ素子３７及び切替スイッチ３８の一方の端子ｂに接続し、更に、インバータ素子３７を切替スイッチ３８の他方の端子ａに接続している。
【００３５】
上記構成の場合、マイコン２６は、切替スイッチ２４の共通接点ｃの電圧レベルに基づいて、切替スイッチ２４の接点（ｃ−ａ）間がオンであると、即ち、シンク入力であると判別した場合、上記切替スイッチ３８をその接点（ｃ−ａ）間がオンとなるように動作させる構成となっている。一方、マイコン２６は、切替スイッチ２４の接点（ｃ−ｂ）間がオンであると、即ち、ソース入力であると判別した場合、上記切替スイッチ３８をその接点（ｃ−ｂ）間がオンとなるように動作させる構成となっている。
【００３６】
尚、上述した以外の第２の実施例の構成は、第１の実施例の構成と同じ構成となっている。従って、第２の実施例においても、第１の実施例と同じ作用効果を得ることができる。
【００３７】
図７は本発明の第３の実施例を示すものであり、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第１の実施例と同一部分には同一符号を付している。上記第３の実施例においては、切替手段を、複数のピン端子を有する端子台と、ピン端子に装着されるものであって所定のピン端子間を短絡するコネクタとから構成している。
【００３８】
具体的には、図７に示すように、直流電圧端子Ｖｐに接続した端子３９と、アースに接続した端子４０と、抵抗２３及び電圧レベル変換回路２７に接続した端子４１とを、インバータ装置（の制御装置）の端子台（図示しない）にピン端子として設けている。そして、これらピン端子に装着されるコネクタ４２、４３を備えている。
【００３９】
この構成において、シンク入力を行う場合には、コネクタ４２を端子３９及び４１に装着することにより、該コネクタ４２により端子３９と端子４１との間を短絡するように構成されている。一方、ソース入力を行う場合には、コネクタ４３を端子４０及び４１に装着することにより、該コネクタ４３により端子４０と端子４１との間を短絡するように構成されている。
【００４０】
そして、マイコン２６は、電圧レベル変換回路２７を介して端子４１の電圧レベルを検出することにより、端子３９と端子４１との間が短絡されているか（即ち、シンク入力であるか）、それとも、端子４０と端子４１との間が短絡されているか（即ち、ソース入力であるか）を判別するように構成されている。尚、上述した以外の第３の実施例の構成は、第１の実施例の構成と同じ構成となっている。従って、第３の実施例においても、第１の実施例とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
【００４１】
また、上記第３の実施例では、切替手段を複数のピン端子とコネクタにより構成したが、これに代えて、プリント配線基板に設けられた複数のランドと、これらランドに形成された端子挿入孔に挿入されて半田付けされるものであって所定のランド間を短絡するジャンパとから構成するようにしても良い。このように構成した場合も、第３の実施例とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
【００４２】
図８は本発明の第４の実施例を示すものであり、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第１の実施例と同一部分には同一符号を付している。上記第４の実施例においては、切替手段を、リレーやトランジスタ等からなるスイッチング素子で構成すると共に、外部からの指令に基づいて上記スイッチング素子をスイッチング制御する切替制御手段を備えるように構成している。
【００４３】
具体的には、図８に示すように、連動する２つのリレー接点４４ａ、４４ｂ及びリレーコイル４４ｃを備えてなるリレー４４で切替手段を構成している。この場合、一方のリレー接点４４ａを直流電圧端子Ｖｐと抵抗２３との間に接続し、他方のリレー接点４４ｂを抵抗２３とアースとの間に接続している。そして、リレーコイル４４ｃをマイコン４５によりドライバ回路４６を介して通断電制御するように構成している。上記マイコン４５には、外部から指令（即ち、シンク入力またはソース入力を設定する指令）が与えられるように構成されている。
【００４４】
ここで、外部から指令をマイコン４５に与える方法としては、操作パネルに設けられた各種の操作キーの操作に基づいて指令（例えばパラメータ）をマイコン４５に与える方法や、パソコン等の外部端末から通信ラインを介して指令をマイコン４５に送信する方法等が好ましい。
【００４５】
上記構成の場合、外部から指令がマイコン４５に与えられると、マイコン４５は、その指令に基づいてリレー４４を駆動制御する。具体的には、指令がシンク入力の設定である場合には、マイコン４５は、リレーコイル４４ｃを通電してリレー接点４４ａをオン（且つリレー接点４４ｂをオフ）する。反対に、指令がソース入力の設定である場合には、マイコン４５は、リレーコイル４４ｃを断電してリレー接点４４ｂをオン（且つリレー接点４４ａをオフ）する。これと共に、マイコン４５は、上記入力した指令を不揮発性メモリ３５に記憶するように構成されている。
【００４６】
尚、上述した以外の第４の実施例の構成は、第１の実施例の構成と同じ構成となっている。従って、第４の実施例においても、第１の実施例とほぼ同じ作用効果を得ることができる。特に、上記第４の実施例では、外部指令によってシンク入力またはソース入力の切替を簡単に実行することができる。
【００４７】
また、上記第４の実施例では、入力端子２２がオープンの状態で、マイコン４５によりリレーコイル４４ｃをオンオフさせることによりリレー接点４４ａ及び４４ｂをオンオフさせ、そして、このときマイコン４５により入力端子２２から与えられる信号、即ち、電圧レベル変換回路２５から出力される信号が反転するか否かを判定することにより、インターフェイス回路（入力回路）の動作を自己診断することが可能である。
【００４８】
この構成の場合、電圧レベル変換回路２５から出力される信号が反転することを検出すれば、入力回路の電圧レベル変換回路２５及びリレー４４の動作が正常であると判断することができる。一方、電圧レベル変換回路２５から出力される信号が反転しないことを検出すれば、入力回路の電圧レベル変換回路２５またはリレー４４のうちのいずれかの動作が異常であると判断することができる。即ち、上記構成では、マイコン４５が本発明の自己診断手段を構成している。
【００４９】
図９は本発明の第５の実施例を示すものであり、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第１の実施例と同一部分には同一符号を付している。上記第５の実施例においては、シンク入力であるかソース入力であるかの判別結果に基づいて、出力信号をシンク出力で出力する出力方式とソース出力で出力する出力方式とを自動的に切り替えるように構成している。
【００５０】
以下、図９に従って具体的に説明する。この図９は出力回路周辺を示す電気回路図である。図９において、出力端子４６には、ダイオード４７、４８、ＰＮＰ形のトランジスタ４９、ＮＰＮ形のトランジスタ５０、抵抗５１〜５４が図示するように接続されている。そして、トランジスタ４９のべースは、抵抗５２、インバータ素子５５を介して第１のスイッチ５６ａに接続されている。トランジスタ５０のべースは、抵抗５３を介して第２のスイッチ５６ｂに接続されている。更に、第１のスイッチ５６ａ及び第２のスイッチ５６ｂは、マイコン２６の出力端子２６ｅに接続されている。
【００５１】
また、マイコン２６は、第１のスイッチ５６ａ及び第２のスイッチ５６ｂをオンオフ制御するように構成されている。この場合、マイコン２６は、前述したようにして、シンク入力であることを判別したときには、第１のスイッチ５６ａをオフし且つ第２のスイッチ５６ｂをオンする。これにより、シンク出力方式で出力端子４６から出力されるようになる。この場合、負荷である例えばリレーコイル５７は、直流電圧端子Ｖｉと出力端子４６との間に接続されるように構成されている。
【００５２】
一方、マイコン２６が、前述したようにして、ソース入力であることを判別したときには、第１のスイッチ５６ａをオンし且つ第２のスイッチ５６ｂをオフする。これにより、ソース出力方式で出力端子４６から出力されるようになる。この場合、負荷である例えばリレーコイル５８は、出力端子４６と共通アース端子３０の間に接続されるように構成されている。この構成の場合、第１のスイッチ５６ａ、第２のスイッチ５６ｂ及びマイコン２６から本発明の出力方式切替手段が構成されている。
【００５３】
尚、上述した以外の第５の実施例の構成（入力回路の構成等）は、第１の実施例の構成と同じ構成となっている。従って、第５の実施例においても、第１の実施例とほぼ同じ作用効果を得ることができる。特に、上記第５の実施例では、マイコン２６によりシンク入力であるかソース入力であるかを判別すると共に、判別結果がシンク入力であるときにはシンク出力するように構成し、また、判別結果がソース入力であるときにはソース出力するように構成した。これにより、入力方式を切替可能な構成でありながら、出力方式を、切替えられた入力方式に自動的に対応させることができる。
【００５４】
図１０は本発明の第６の実施例を示すものであり、第５の実施例と異なるところを説明する。尚、第５の実施例と同一部分には同一符号を付している。上記第６の実施例は、シンク入力であるかソース入力であるかの判別結果に基づいて、出力信号をシンク出力で出力する出力方式とソース出力で出力する出力方式とを自動的に切替える構成を、上記第５の実施例と異なる電気回路構成で実現したものである。
【００５５】
具体的には、図１０に示すように、出力端子４６と直流電圧端子Ｖｐとの間にリレー５８のリレー接点５８ａを接続し、出力端子４６とアースとの間にリレー５９のリレー接点５９ａを接続している。そして、直流電圧端子ＶｐとＮＰＮ形のトランジスタ６０のコレクタとの間に、リレー５８のリレーコイル５８ｂ及び第１のスイッチ５６ａからなる直列回路と、リレー５９のリレーコイル５９ｂ及び第２のスイッチ５６ｂからなる直列回路とを並列に接続している。更に、トランジスタ６０のエミッタをアースし、ベースをマイコン２６の出力端子２６ｅに接続している。
【００５６】
上記第６の実施例の場合、マイコン２６は、前述したようにして、シンク入力であることを判別したときには、第１のスイッチ５６ａをオフし且つ第２のスイッチ５６ｂをオンする。これにより、シンク出力方式で出力端子４６から出力されるようになる。この場合、負荷である例えばリレーコイル５７は、直流電圧端子Ｖｉと出力端子４６との間に接続される。
【００５７】
一方、マイコン２６が、前述したようにして、ソース入力であることを判別したときには、第１のスイッチ５６ａをオンし且つ第２のスイッチ５６ｂをオフする。これにより、ソース出力方式で出力端子４６から出力されるようになる。この場合、負荷である例えばリレーコイル５８は、出力端子４６と共通アース端子３０の間に接続される。尚、上述した以外の第６の実施例の構成は、第５の実施例の構成と同じ構成となっている。従って、第６の実施例においても、第５の実施例とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
【００５８】
尚、上記各実施例においては、本発明のインターフェイス回路をインバータ装置の制御装置の入力回路に適用したが、これに限られるものではなく、他の制御装置の入力回路に適用しても良い。
【００５９】
【発明の効果】
本発明は以上の説明から明らかなように、入力端子にプルアップ抵抗を接続する接続状態とプルダウン抵抗を接続する接続状態とを切替える切替手段を備え、この切替手段の切替接続状態を判別してシンク入力であるかソース入力であるかを判別する判別手段を備え、この判別手段の判別結果に基づいて前記入力信号を反転させた信号を出力する信号出力状態と前記入力信号をそのまま出力する信号出力状態とを切替える信号切替手段を備え、前記判別手段により前回の運転時に判別された判別結果を記憶する記憶手段を備え、この記憶手段に記憶されている判別結果と前記判別手段により今回の運転時に判別された判別結果とを比較する比較手段を備え、前回運転時の判別結果と今回運転時の判別結果が相違することが判定されたときにその相違を報知する報知手段を備えるように構成したので、シンク入力とソース入力のいずれにも対応可能な構成でありながら、製造コストを安くすることができ、また、誤操作の発生を極力防止することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す入力回路周辺の電気回路図
【図２】電圧レベル変換回路の電気回路図
【図３】電圧レベル変換回路の電気回路図
【図４】タイムチャート
【図５】３個の入力端子を設けた構成を示す図１相当図
【図６】本発明の第２の実施例を示す図１相当図
【図７】本発明の第３の実施例を示す図１相当図
【図８】本発明の第４の実施例を示す図１相当図
【図９】本発明の第５の実施例を示す出力回路周辺の電気回路図
【図１０】本発明の第６の実施例を示す図９相当図
【図１１】従来構成を示す図１相当図
【符号の説明】
２１は制御装置、２２は入力端子、２３は抵抗、２４は切替スイッチ（切替手段）、２５は電圧レベル変換回路、２６はマイクロコンピュータ（判別手段、信号切替手段）、２７は電圧レベル変換回路、３０は共通アース端子、３５は不揮発性メモリ（記憶手段）、３６は信号切替手段、３８は切替スイッチ、３９、４０、４１は端子（ピン端子）、４２、４３はコネクタ、４４はリレー（切替手段）、４５はマイコン（切替制御手段、自己診断手段）、４６は出力端子、４７、４８はダイオード、４９、５０はトランジスタ、５１、５２、５３、５４は抵抗、５５はインバータ素子、５６ａは第１のスイッチ、５６ｂは第２のスイッチ、５７はリレーコイル、５８、５９はリレー、６０はトランジスタを示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は、接点入力やロジック等の入力信号を取り込む機能を備えたインターフェイス回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マイコン等から構成された制御装置の入力端子に入力信号を入力する方式として、シンク入力とソース入力の２つの方式がある。そして、制御装置を製造するメーカーとしては、シンク入力用の制御装置及びソース入力用の制御装置をそれぞれ製造し、ユーザーの要求に応じて出荷していた。これに対して、メーカーでは、近年、製造機種数を削減しようとしており、そのため、上記２つの入力方式のいずれにも使用（共用）可能に構成した制御装置を製造しようとしている。
【０００３】
上記２つの入力方式に共用可能な構成の制御装置の一例を、図１１に示す。この図１１は、制御装置の入力回路部分を示す電気回路図である。この図１１に示すように、入力端子１には、４個のダイオード２、３、４、５、抵抗６及びフォトカプラ７の発光ダイオード７ａが接続されている。上記フォトカプラ７の受光素子７ｂは、例えば５Ｖの直流電圧端子Ｖｐ５とアースとの間に接続されており、更に受光素子７ｂと直流電圧端子Ｖｐ５との接続点がマイコン８の入力端子８ａに接続されている。
【０００４】
そして、ダイオード２、３、４、５のうちのダイオード２のアノードと例えば２４Ｖの直流電圧端子Ｖｐとの間に、ジャンパ９により閉路可能な接点１０ａ、１０ｂを設けている。また、ダイオード２、３、４、５のうちのダイオード５のカソードとアースとの間に、ジャンパ１１により閉路可能な接点１２ａ、１２ｂを設けている。
【０００５】
上記構成において、入力端子１にシンク入力を入力させる場合には、ジャンパ９を半田付けして接点１０ａ、１０ｂ間を閉路しておき、入力端子１と共通アース端子１３との間にシンク入力用の接点ＳＡを接続する。一方、入力端子１にソース入力を入力させる場合には、ジャンパ１１を半田付けして接点１２ａ、１２ｂ間を閉路しておき、例えば２４Ｖの直流電圧端子Ｖｉと入力端子１との間にソース入力用の接点ＳＢを接続する。これにより、上記した入力回路は、２つの入力方式に共用可能な構成となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、１個の入力端子１に対して、４個のダイオード２〜５とフォトカプラ７を新たに付加しなければならず、製造コストが高くなるという欠点があった。特に、制御装置には、通常、１０〜１００個ぐらいの入力端子が設けられていることが多く、このような場合には、ダイオード２〜５及びフォトカプラ７からなる回路構成を入力端子の個数分だけ設けなければならず、かなり製造コストが高くなるおそれがあった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、シンク入力とソース入力のいずれにも対応可能な構成でありながら、製造コストを安くすることができるインターフェイス回路を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のインターフェイス回路は、接点入力やロジック等の入力信号を取り込む入力端子を備えた回路において、前記入力端子にプルアップ抵抗を接続する接続状態とプルダウン抵抗を接続する接続状態とを切替える切替手段と、この切替手段の切替接続状態を判別してシンク入力であるかソース入力であるかを判別する判別手段と、この判別手段の判別結果に基づいて、前記入力信号を反転させた信号を出力する信号出力状態と前記入力信号をそのまま出力する信号出力状態とを切替える信号切替手段と、前記判別手段により前回の運転時に判別された判別結果を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶されている判別結果と前記判別手段により今回の運転時に判別された判別結果とを比較する比較手段と、前回運転時の判別結果と今回運転時の判別結果が相違することが判定されたときにその相違を報知する報知手段とを備えたところに特徴を有する。
【０００９】
上記構成において、入力端子にシンク入力を入力させる場合には、切替手段により入力端子にプルアップ抵抗を接続する接続状態とし、一方、入力端子にソース入力を入力させる場合には、切替手段により入力端子にプルダウン抵抗を接続する接続状態とする。そして、この構成の場合、判別手段により上記切替手段の切替接続状態が判別されてシンク入力またはソース入力であることが判別されると共に、信号切替手段により上記判別結果に基づいて入力信号を反転させた信号を出力する信号出力状態と入力信号をそのまま出力する信号出力状態とが切替えられる。
【００１０】
これにより、シンク入力とソース入力のいずれにも対応可能な構成となる。しかも、上記構成の場合、切替手段は切替スイッチ等の安価な構成で実現でき、また、判断手段は端子の電圧レベルがハイレベルであるかロウレベルであるかを検出する回路等の安価な構成で実現でき、更に、信号切替手段も論理回路及び切替スイッチからなる簡単なハードウエア回路やマイコンの制御機能（ソフトウエア）等で実現できるから、全体として製造コストを安くし得る。また、記憶している前回の運転時の判別結果と、今回の運転時の判別結果とを比較し、相違すると判定したときには、その相違を報知するように構成したので、上記相違の報知により、ユーザーは前回の運転と今回の運転とで入力方式を変えたことを明確に認識できるから、入力方式の設定を万一誤ったような場合には、そのことを容易に認識することができ、誤操作の発生を極力防止することができる。
【００１１】
また、上記構成の場合、前記切替手段の切替接続状態に対応するレベルの電圧を検出する電圧検出回路を備え、前記判別手段は、前記電圧検出回路による検出電圧に基づいて前記切替回路の切替接続状態を判別するように構成されていることが好ましい。更に、前記切替手段を、手動式のスイッチにより構成することが良い。更にまた、前記切替手段を、複数のピン端子を有する端子台と、前記ピン端子に装着されるものであって所定のピン端子間を短絡するコネクタとから構成することも好ましい。また、前記切替手段を、プリント配線基板に設けられた複数のランドと、前記ランドに半田付けされるものであって所定のランド間を短絡するジャンパとから構成しても良い。
【００１２】
一方、前記切替手段を、リレーやトランジスタ等からなるスイッチング素子と、外部からの指令に基づいて前記スイッチング素子をスイッチング制御する切替制御手段とから構成することもより一層好ましい構成である。また、前記判別手段の判別結果に基づいて出力信号をシンク出力で出力する出力方式とソース出力で出力する出力方式とを切替える出力方式切替手段を備えるように構成することも好ましい構成である。
【００１３】
更に、前記判別手段により前回の運転時に判別された判別結果を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶されている判別結果と前記判別手段により今回の運転時に判別された判別結果とを比較する比較手段とを備えるように構成することが良い。この構成の場合、前記比較手段により前回運転時の判別結果と今回運転時の判別結果が相違することが判定されたときにその相違を報知する報知手段を備えることがより一層好ましい構成である。
【００１４】
また、上記構成の場合、前記入力端子がオープンの状態で、前記スイッチング素子をオンオフさせると共に、前記入力端子から与えられる信号が反転するか否かを判定することにより、インターフェイス回路の動作を自己診断する自己診断手段を備えることも良い構成である。
【００１５】
更に、本発明の他のインターフェイス回路は、接点入力やロジック等の入力信号を取り込む入力端子を備えた回路において、前記入力端子にプルアップ抵抗を接続する接続状態とプルダウン抵抗を接続する接続状態とを切替える切替回路と、この切替回路の切替接続状態に対応するレベルの電圧を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路による検出電圧に基づいて前記切替回路の切替接続状態を判別してシンク入力であるかソース入力であるかを判別する判別回路と、この判別回路の判別結果に基づいて、前記入力信号を反転させた信号を出力する信号出力状態と前記入力信号をそのまま出力する信号出力状態とを切替える信号切替回路とを備えたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をインバータ装置の制御装置に適用した第１の実施例について図１ないし図５を参照しながら説明する。まず、図１は制御装置２１の入力回路周辺を示す電気回路図である。この図１に示すように、入力端子２２は、プルアップまたはプルダウン用の抵抗２３を介して切替スイッチ２４の共通接点ｃに接続されていると共に、電圧レベル変換回路２５を介してマイクロコンピュータ（以下、マイコンと称す）２６の入力端子２６ａに接続されている。
【００１７】
上記切替スイッチ２４の一方の接点ａは例えば２４Ｖの直流電圧端子Ｖｐに接続され、他方の接点ｂはアース（０Ｖ）されている。この切替スイッチ２４は、本発明の切替手段を構成するものであり、本実施例では手動式のスイッチ（例えばディップスイッチ等）により構成されている。そして、切替スイッチ２４の共通接点ｃは、電圧レベル変換回路２７を介してマイコン２６の入力端子２６ｂに接続されている。
【００１８】
この場合、電圧レベル変換回路２７は、切替スイッチ２４の共通接点ｃの電圧レベルをマイコン２６が入力可能な電圧レベルに変換する回路であり、具体的には、切替スイッチ２４の接点（ｃ−ａ）間オンのとき、共通接点ｃに印加される２４Ｖの電圧を例えば５Ｖの電圧に変換する回路である。上記電圧レベル変換回路２７は、図２に示すように、例えば抵抗２８とツェナーダイオード２９とから構成されており、上記ツェナーダイオード２９のカソードが５Ｖの直流電圧端子Ｖｐ５に接続されている。そして、ツェナーダイオード２９のアノード（抵抗２８の図２中右方の端子）がマイコン２６の入力端子２６ｂに接続されている。
【００１９】
また、マイコン２６は、切替スイッチ２４の共通接点ｃの電圧レベルを検出することにより、切替スイッチ２４の切替接続状態を判別することが可能に構成されている。具体的には、マイコン２６は、入力端子２６ｂに入力する電圧が５Ｖのとき切替スイッチ２４の接点（ｃ−ａ）間がオンであると判別し、入力端子２６ｂに入力する電圧が０Ｖのとき切替スイッチ２４の接点（ｃ−ｂ）間がオンであると判別するように構成されている。この場合、マイコン２６は本発明の判別手段としての機能を有している。
【００２０】
そして、上記切替スイッチ２４の接点（ｃ−ａ）間がオンになるように切替スイッチ２４が手動操作されると、抵抗２３がプルアップ抵抗として入力端子２２に接続された接続状態となり、入力端子２２に対してシンク入力方式で入力が可能となる。ここで、シンク入力用の接点ＳＡは、図１にて破線で示すように、入力端子２２と共通アース端子３０との間に接続する。上記接点ＳＡがオンオフされたときに、入力端子２２に入力される入力信号Ｓｉは、図４（ａ）に示すような信号となる。
【００２１】
一方、切替スイッチ２４の接点（ｃ−ｂ）間がオンになるように切替スイッチ２４が手動操作されると、抵抗２３がプルダウン抵抗として入力端子２２に接続された接続状態となり、入力端子２２にソース入力方式で入力が可能となる。ここで、ソース入力用の接点ＳＢは、図１にて破線で示すように、例えば２４Ｖの直流電圧端子Ｖｉと入力端子２２との間に接続する。上記接点ＳＢがオンオフされたときに、入力端子２２に入力される入力信号Ｓｉは、図４（ｂ）に示すような信号となる。ここで、ソース入力の入力信号Ｓｉは、上記シンク入力の入力信号Ｓｉ（図４（ａ）参照）の反転信号となっていることがわかる。
【００２２】
さて、前記電圧レベル変換回路２５は、入力端子２２に入力される入力信号Ｓｉの電圧レベルをマイコン２６が入力可能な電圧レベルに変換する回路であり、具体的には、入力信号Ｓｉがハイレベルのとき、入力端子２２に印加される２４Ｖの電圧Ｖｉを例えば５Ｖの電圧に変換する回路である。上記電圧レベル変換回路２５は、図３に示すように、例えば抵抗３１，３２，３３とＮＰＮ形のトランジスタ３４とから構成されており、上記トランジスタ３４のコレクタに接続された抵抗３２が５Ｖの直流電圧端子Ｖｐ５に接続されている。そして、トランジスタ３４のコレクタがマイコン２６の入力端子２６ａに接続されている。
【００２３】
ここで、マイコン２６は、前述したようにして判別した切替スイッチ２４の切替接続状態に応じて、入力端子２６ａに与えられた入力信号（即ち、入力信号Ｓｉ）を反転させた信号を、または、そのまま出力した信号を、ロジック信号Ｓａとしてマイコン２６の内部の信号処理に使用するように構成されている。具体的には、マイコン２６は、切替スイッチ２４の接点（ｃ−ａ）間がオンであると判別したときには、入力端子２６ａに与えられた入力信号（即ち、入力信号Ｓｉ）を反転させた信号をロジック信号Ｓａとし、切替スイッチ２４の接点（ｃ−ｂ）間がオンであると判別したときには、入力端子２６ａに与えられた入力信号（即ち、入力信号Ｓｉ）をそのまま出力させた信号をロジック信号Ｓａとするように構成されている。
【００２４】
これにより、マイコン２６内で使用する入力信号としてのロジック信号Ｓａは、図４（ｃ）に示すような信号となり、入力端子２２に入力される信号がシンク入力であっても、ソース入力であっても同じ信号となる。即ち、上記した入力回路は、２つの入力方式に共用可能な構成となっているのである。この場合、マイコン２６が本発明の信号切替手段としての機能を有している。
【００２５】
また、上記マイコン２６には、記憶手段として例えば不揮発性メモリ３５が接続されている。そして、マイコン２６は、上述したようにして判別した結果、即ち、シンク入力であるかソース入力であるかを上記不揮発性メモリ３５に記憶するように構成されている。更に、マイコン２６は、不揮発性メモリ３５に記憶している前回の運転時に判別した判別結果を読出すと共に、今回の運転時に上述したようにして判別した判別結果とを比較するように構成されている。この場合、マイコン２６は本発明の比較手段としての機能を有している。
【００２６】
そして、マイコン２６は、上記比較処理により前回運転時の判別結果と今回運転時の判別結果が相違することを判定したときには、その相違を報知するように、例えば操作パネルに設けられた表示装置（図示しない）に表示するように構成されている。この構成の場合、マイコン２６及び表示装置から本発明の報知手段が構成されている。そして、上記した相違の表示により、ユーザーは前回の運転と今回の運転とで入力方式を変えたことを明確に認識できるから、入力方式の設定を万一誤ったような場合には、そのことを容易に認識することができ、誤操作の発生を極力防止することができる。
【００２７】
このような構成の本実施例によれば、入力端子２２にシンク入力を入力させる場合には、切替スイッチ２４を手動操作してその接点（ｃ−ａ）間をオンにし、入力端子２２にプルアップ抵抗２４を接続する接続状態としておいてから、シンク入力を行うようにする。一方、入力端子２２にソース入力を入力させる場合には、切替スイッチ２４を手動操作してその接点（ｃ−ｂ）間をオンにし、入力端子２２にプルダウン抵抗２３を接続する接続状態としておいてから、ソース入力を行うようにすれば良い。
【００２８】
そして、本実施例の場合、マイコン２６により上記切替スイッチ２４の切替接続状態を判別して、シンク入力またはソース入力であることを判別すると共に、マイコン２６により上記判別結果に基づいて入力信号Ｓｉを反転させた信号をロジック信号Ｓａとして出力する信号出力状態と、入力信号Ｓｉをそのままロジック信号Ｓａとして出力する信号出力状態とを切替えるように構成した。これにより、上記実施例の入力回路は、シンク入力とソース入力のいずれにも対応可能な構成となる。
【００２９】
しかも、上記実施例の場合、切替手段としての切替スイッチ２４は安価な構成である。また、判断手段は、端子（具体的には、切替スイッチ２４の共通接点ｃ）の電圧レベルがハイレベルであるかロウレベルであるかを検出する回路であり、上記実施例では、簡単な構成の電圧レベル変換回路２７とマイコン２６の制御機能（ソフトウエア）で実現している。即ち、判断手段は安価な構成で実現できる。更に、信号切替手段は、マイコン２６の制御機能（ソフトウエア）で実現しているから、安価な構成である。従って、上記実施例の入力回路は、従来構成（図１１参照）に比べて、製造コストを安くすることができる。
【００３０】
特に、上記実施例の構成では、入力端子２２を複数設けるように構成した場合に、従来構成に比べて製造コストを大幅に安くすることができる。具体的に説明すると、３個の入力端子２２を設けた構成を図５に示す。この図５に示すように、入力端子２２が３個に増えても、切替スイッチ２４及び電圧レベル変換回路２７は各１個設けるだけで済む。また、信号切替手段は、入力端子の個数分必要であるが、マイコン２６の制御機能（ソフトウエア）で実現しているから、安価な構成で実現できる。尚、プルアップまたはプルダウン用の抵抗２３及び電圧レベル変換回路２５はそれぞれ入力端子の個数（３個）に等しくなるように増加しているが、これらの部品は、シンク入力専用の入力回路やソース入力専用の入力回路においても、入力端子を複数設ける場合に必ず増加させる必要がある部品である。従って、本実施例によれば、入力端子を複数設ける場合であっても、製造コストを安くすることができる。
【００３１】
これに対して、従来構成（図１１参照）において、入力端子を複数にすると、４個のダイオード及びフォトカプラから構成された回路を、入力端子の個数分だけ設けなければならない。従って、従来構成では、入力端子を複数にすると、製造コストが大幅に高くなってしまう。そして、入力端子の個数が多くなるほど、上記実施例と従来構成との製造コストの差は大きくなるのである。
【００３２】
尚、上記実施例では、電圧レベル変換回路２７を図２に示すような回路として構成したが、これに限られるものではなく、電圧レベルを変換できる回路であれば他の回路構成でも良い。また、電圧レベル変換回路２５を図３に示すような回路として構成したが、これに限られるものではなく、電圧レベルを変換できる回路であれば他の回路構成（トランジスタに代えて例えばフォトカプラを使用した構成の回路）でも良い。
【００３３】
更に、マイコン２６の入力端子２６ａ、２６ｂが２４Ｖ程度の電圧を直接入力可能に構成されておれば、電圧レベル変換回路２５、２７を不要にすることができる。更にまた、上記実施例では、記憶手段として不揮発性メモリ３５を設けたが、これに限られるものではなく、例えばバッテリバックアップ機能を備えたメモリ（ＲＡＭ）を設けるように構成しても良い。
【００３４】
また、上記実施例では、信号切替手段をマイコン２６の制御機能で構成したが、これに代えて、論理回路及び切替スイッチからなる簡単なハードウエア回路で構成しても良い。具体的には、図６に示す第２の実施例のように、信号切替手段３６をインバータ素子３７と切替スイッチ３８とから構成することが好ましい。この構成の場合、切替スイッチ３８をマイコン２６により切替駆動するように構成すると共に、切替スイッチ３８の共通接点ｃをマイコン３６の入力端子２６ａに接続している。上記切替スイッチ３８は、例えばトランジスタ等のスイッチング素子（半導体スイッチ）で構成することができる。そして、電圧レベル変換回路２５の出力端子をインバータ素子３７及び切替スイッチ３８の一方の端子ｂに接続し、更に、インバータ素子３７を切替スイッチ３８の他方の端子ａに接続している。
【００３５】
上記構成の場合、マイコン２６は、切替スイッチ２４の共通接点ｃの電圧レベルに基づいて、切替スイッチ２４の接点（ｃ−ａ）間がオンであると、即ち、シンク入力であると判別した場合、上記切替スイッチ３８をその接点（ｃ−ａ）間がオンとなるように動作させる構成となっている。一方、マイコン２６は、切替スイッチ２４の接点（ｃ−ｂ）間がオンであると、即ち、ソース入力であると判別した場合、上記切替スイッチ３８をその接点（ｃ−ｂ）間がオンとなるように動作させる構成となっている。
【００３６】
尚、上述した以外の第２の実施例の構成は、第１の実施例の構成と同じ構成となっている。従って、第２の実施例においても、第１の実施例と同じ作用効果を得ることができる。
【００３７】
図７は本発明の第３の実施例を示すものであり、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第１の実施例と同一部分には同一符号を付している。上記第３の実施例においては、切替手段を、複数のピン端子を有する端子台と、ピン端子に装着されるものであって所定のピン端子間を短絡するコネクタとから構成している。
【００３８】
具体的には、図７に示すように、直流電圧端子Ｖｐに接続した端子３９と、アースに接続した端子４０と、抵抗２３及び電圧レベル変換回路２７に接続した端子４１とを、インバータ装置（の制御装置）の端子台（図示しない）にピン端子として設けている。そして、これらピン端子に装着されるコネクタ４２、４３を備えている。
【００３９】
この構成において、シンク入力を行う場合には、コネクタ４２を端子３９及び４１に装着することにより、該コネクタ４２により端子３９と端子４１との間を短絡するように構成されている。一方、ソース入力を行う場合には、コネクタ４３を端子４０及び４１に装着することにより、該コネクタ４３により端子４０と端子４１との間を短絡するように構成されている。
【００４０】
そして、マイコン２６は、電圧レベル変換回路２７を介して端子４１の電圧レベルを検出することにより、端子３９と端子４１との間が短絡されているか（即ち、シンク入力であるか）、それとも、端子４０と端子４１との間が短絡されているか（即ち、ソース入力であるか）を判別するように構成されている。尚、上述した以外の第３の実施例の構成は、第１の実施例の構成と同じ構成となっている。従って、第３の実施例においても、第１の実施例とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
【００４１】
また、上記第３の実施例では、切替手段を複数のピン端子とコネクタにより構成したが、これに代えて、プリント配線基板に設けられた複数のランドと、これらランドに形成された端子挿入孔に挿入されて半田付けされるものであって所定のランド間を短絡するジャンパとから構成するようにしても良い。このように構成した場合も、第３の実施例とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
【００４２】
図８は本発明の第４の実施例を示すものであり、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第１の実施例と同一部分には同一符号を付している。上記第４の実施例においては、切替手段を、リレーやトランジスタ等からなるスイッチング素子で構成すると共に、外部からの指令に基づいて上記スイッチング素子をスイッチング制御する切替制御手段を備えるように構成している。
【００４３】
具体的には、図８に示すように、連動する２つのリレー接点４４ａ、４４ｂ及びリレーコイル４４ｃを備えてなるリレー４４で切替手段を構成している。この場合、一方のリレー接点４４ａを直流電圧端子Ｖｐと抵抗２３との間に接続し、他方のリレー接点４４ｂを抵抗２３とアースとの間に接続している。そして、リレーコイル４４ｃをマイコン４５によりドライバ回路４６を介して通断電制御するように構成している。上記マイコン４５には、外部から指令（即ち、シンク入力またはソース入力を設定する指令）が与えられるように構成されている。
【００４４】
ここで、外部から指令をマイコン４５に与える方法としては、操作パネルに設けられた各種の操作キーの操作に基づいて指令（例えばパラメータ）をマイコン４５に与える方法や、パソコン等の外部端末から通信ラインを介して指令をマイコン４５に送信する方法等が好ましい。
【００４５】
上記構成の場合、外部から指令がマイコン４５に与えられると、マイコン４５は、その指令に基づいてリレー４４を駆動制御する。具体的には、指令がシンク入力の設定である場合には、マイコン４５は、リレーコイル４４ｃを通電してリレー接点４４ａをオン（且つリレー接点４４ｂをオフ）する。反対に、指令がソース入力の設定である場合には、マイコン４５は、リレーコイル４４ｃを断電してリレー接点４４ｂをオン（且つリレー接点４４ａをオフ）する。これと共に、マイコン４５は、上記入力した指令を不揮発性メモリ３５に記憶するように構成されている。
【００４６】
尚、上述した以外の第４の実施例の構成は、第１の実施例の構成と同じ構成となっている。従って、第４の実施例においても、第１の実施例とほぼ同じ作用効果を得ることができる。特に、上記第４の実施例では、外部指令によってシンク入力またはソース入力の切替を簡単に実行することができる。
【００４７】
また、上記第４の実施例では、入力端子２２がオープンの状態で、マイコン４５によりリレーコイル４４ｃをオンオフさせることによりリレー接点４４ａ及び４４ｂをオンオフさせ、そして、このときマイコン４５により入力端子２２から与えられる信号、即ち、電圧レベル変換回路２５から出力される信号が反転するか否かを判定することにより、インターフェイス回路（入力回路）の動作を自己診断することが可能である。
【００４８】
この構成の場合、電圧レベル変換回路２５から出力される信号が反転することを検出すれば、入力回路の電圧レベル変換回路２５及びリレー４４の動作が正常であると判断することができる。一方、電圧レベル変換回路２５から出力される信号が反転しないことを検出すれば、入力回路の電圧レベル変換回路２５またはリレー４４のうちのいずれかの動作が異常であると判断することができる。即ち、上記構成では、マイコン４５が本発明の自己診断手段を構成している。
【００４９】
図９は本発明の第５の実施例を示すものであり、第１の実施例と異なるところを説明する。尚、第１の実施例と同一部分には同一符号を付している。上記第５の実施例においては、シンク入力であるかソース入力であるかの判別結果に基づいて、出力信号をシンク出力で出力する出力方式とソース出力で出力する出力方式とを自動的に切り替えるように構成している。
【００５０】
以下、図９に従って具体的に説明する。この図９は出力回路周辺を示す電気回路図である。図９において、出力端子４６には、ダイオード４７、４８、ＰＮＰ形のトランジスタ４９、ＮＰＮ形のトランジスタ５０、抵抗５１〜５４が図示するように接続されている。そして、トランジスタ４９のべースは、抵抗５２、インバータ素子５５を介して第１のスイッチ５６ａに接続されている。トランジスタ５０のべースは、抵抗５３を介して第２のスイッチ５６ｂに接続されている。更に、第１のスイッチ５６ａ及び第２のスイッチ５６ｂは、マイコン２６の出力端子２６ｅに接続されている。
【００５１】
また、マイコン２６は、第１のスイッチ５６ａ及び第２のスイッチ５６ｂをオンオフ制御するように構成されている。この場合、マイコン２６は、前述したようにして、シンク入力であることを判別したときには、第１のスイッチ５６ａをオフし且つ第２のスイッチ５６ｂをオンする。これにより、シンク出力方式で出力端子４６から出力されるようになる。この場合、負荷である例えばリレーコイル５７は、直流電圧端子Ｖｉと出力端子４６との間に接続されるように構成されている。
【００５２】
一方、マイコン２６が、前述したようにして、ソース入力であることを判別したときには、第１のスイッチ５６ａをオンし且つ第２のスイッチ５６ｂをオフする。これにより、ソース出力方式で出力端子４６から出力されるようになる。この場合、負荷である例えばリレーコイル５８は、出力端子４６と共通アース端子３０の間に接続されるように構成されている。この構成の場合、第１のスイッチ５６ａ、第２のスイッチ５６ｂ及びマイコン２６から本発明の出力方式切替手段が構成されている。
【００５３】
尚、上述した以外の第５の実施例の構成（入力回路の構成等）は、第１の実施例の構成と同じ構成となっている。従って、第５の実施例においても、第１の実施例とほぼ同じ作用効果を得ることができる。特に、上記第５の実施例では、マイコン２６によりシンク入力であるかソース入力であるかを判別すると共に、判別結果がシンク入力であるときにはシンク出力するように構成し、また、判別結果がソース入力であるときにはソース出力するように構成した。これにより、入力方式を切替可能な構成でありながら、出力方式を、切替えられた入力方式に自動的に対応させることができる。
【００５４】
図１０は本発明の第６の実施例を示すものであり、第５の実施例と異なるところを説明する。尚、第５の実施例と同一部分には同一符号を付している。上記第６の実施例は、シンク入力であるかソース入力であるかの判別結果に基づいて、出力信号をシンク出力で出力する出力方式とソース出力で出力する出力方式とを自動的に切替える構成を、上記第５の実施例と異なる電気回路構成で実現したものである。
【００５５】
具体的には、図１０に示すように、出力端子４６と直流電圧端子Ｖｐとの間にリレー５８のリレー接点５８ａを接続し、出力端子４６とアースとの間にリレー５９のリレー接点５９ａを接続している。そして、直流電圧端子ＶｐとＮＰＮ形のトランジスタ６０のコレクタとの間に、リレー５８のリレーコイル５８ｂ及び第１のスイッチ５６ａからなる直列回路と、リレー５９のリレーコイル５９ｂ及び第２のスイッチ５６ｂからなる直列回路とを並列に接続している。更に、トランジスタ６０のエミッタをアースし、ベースをマイコン２６の出力端子２６ｅに接続している。
【００５６】
上記第６の実施例の場合、マイコン２６は、前述したようにして、シンク入力であることを判別したときには、第１のスイッチ５６ａをオフし且つ第２のスイッチ５６ｂをオンする。これにより、シンク出力方式で出力端子４６から出力されるようになる。この場合、負荷である例えばリレーコイル５７は、直流電圧端子Ｖｉと出力端子４６との間に接続される。
【００５７】
一方、マイコン２６が、前述したようにして、ソース入力であることを判別したときには、第１のスイッチ５６ａをオンし且つ第２のスイッチ５６ｂをオフする。これにより、ソース出力方式で出力端子４６から出力されるようになる。この場合、負荷である例えばリレーコイル５８は、出力端子４６と共通アース端子３０の間に接続される。尚、上述した以外の第６の実施例の構成は、第５の実施例の構成と同じ構成となっている。従って、第６の実施例においても、第５の実施例とほぼ同じ作用効果を得ることができる。
【００５８】
尚、上記各実施例においては、本発明のインターフェイス回路をインバータ装置の制御装置の入力回路に適用したが、これに限られるものではなく、他の制御装置の入力回路に適用しても良い。
【００５９】
【発明の効果】
本発明は以上の説明から明らかなように、入力端子にプルアップ抵抗を接続する接続状態とプルダウン抵抗を接続する接続状態とを切替える切替手段を備え、この切替手段の切替接続状態を判別してシンク入力であるかソース入力であるかを判別する判別手段を備え、この判別手段の判別結果に基づいて前記入力信号を反転させた信号を出力する信号出力状態と前記入力信号をそのまま出力する信号出力状態とを切替える信号切替手段を備え、前記判別手段により前回の運転時に判別された判別結果を記憶する記憶手段を備え、この記憶手段に記憶されている判別結果と前記判別手段により今回の運転時に判別された判別結果とを比較する比較手段を備え、前回運転時の判別結果と今回運転時の判別結果が相違することが判定されたときにその相違を報知する報知手段を備えるように構成したので、シンク入力とソース入力のいずれにも対応可能な構成でありながら、製造コストを安くすることができ、また、誤操作の発生を極力防止することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示す入力回路周辺の電気回路図
【図２】電圧レベル変換回路の電気回路図
【図３】電圧レベル変換回路の電気回路図
【図４】タイムチャート
【図５】３個の入力端子を設けた構成を示す図１相当図
【図６】本発明の第２の実施例を示す図１相当図
【図７】本発明の第３の実施例を示す図１相当図
【図８】本発明の第４の実施例を示す図１相当図
【図９】本発明の第５の実施例を示す出力回路周辺の電気回路図
【図１０】本発明の第６の実施例を示す図９相当図
【図１１】従来構成を示す図１相当図
【符号の説明】
２１は制御装置、２２は入力端子、２３は抵抗、２４は切替スイッチ（切替手段）、２５は電圧レベル変換回路、２６はマイクロコンピュータ（判別手段、信号切替手段）、２７は電圧レベル変換回路、３０は共通アース端子、３５は不揮発性メモリ（記憶手段）、３６は信号切替手段、３８は切替スイッチ、３９、４０、４１は端子（ピン端子）、４２、４３はコネクタ、４４はリレー（切替手段）、４５はマイコン（切替制御手段、自己診断手段）、４６は出力端子、４７、４８はダイオード、４９、５０はトランジスタ、５１、５２、５３、５４は抵抗、５５はインバータ素子、５６ａは第１のスイッチ、５６ｂは第２のスイッチ、５７はリレーコイル、５８、５９はリレー、６０はトランジスタを示す。
Claims (8)
- 接点入力やロジック等の入力信号を取り込む入力端子を備えたインターフェイス回路において、
前記入力端子にプルアップ抵抗を接続する接続状態とプルダウン抵抗を接続する接続状態とを切替える切替手段と、
この切替手段の切替接続状態を判別してシンク入力であるかソース入力であるかを判別する判別手段と、
この判別手段の判別結果に基づいて、前記入力信号を反転させた信号を出力する信号出力状態と前記入力信号をそのまま出力する信号出力状態とを切替える信号切替手段と、
前記判別手段により前回の運転時に判別された判別結果を記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶されている判別結果と前記判別手段により今回の運転時に判別された判別結果とを比較する比較手段と、
前回運転時の判別結果と今回運転時の判別結果が相違することが判定されたときにその相違を報知する報知手段と
を備えたことを特徴とするインターフェイス回路。 - 前記切替手段の切替接続状態に対応するレベルの電圧を検出する電圧検出回路を備え、
前記判別手段は、前記電圧検出回路による検出電圧に基づいて前記切替回路の切替接続状態を判別するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のインターフェイス回路。 - 前記切替手段を、手動式のスイッチにより構成したことを特徴とする請求項１または２記載のインターフェイス回路。
- 前記切替手段を、複数のピン端子を有する端子台と、前記ピン端子に装着されるものであって所定のピン端子間を短絡するコネクタとから構成したことを特徴とする請求項１または２記載のインターフェイス回路。
- 前記切替手段を、プリント配線基板に設けられた複数のランドと、前記ランドに半田付けされるものであって所定のランド間を短絡するジャンパとから構成したことを特徴とする請求項１または２記載のインターフェイス回路。
- 前記切替手段を、リレーやトランジスタ等からなるスイッチング素子と、
外部からの指令に基づいて前記スイッチング素子をスイッチング制御する切替制御手段とから構成したことを特徴とする請求項１または２記載のインターフェイス回路。 - 前記判別手段の判別結果に基づいて出力信号をシンク出力で出力する出力方式とソース出力で出力する出力方式とを切替える出力方式切替手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のインターフェイス回路。
- 前記入力端子がオープンの状態で、前記スイッチング素子をオンオフさせると共に、前記入力端子から与えられる信号が反転するか否かを判定することにより、インターフェイス回路の動作を自己診断する自己診断手段を備えたことを特徴とする請求項６記載のインターフェイス回路。
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