JPS581439B2 - スウジ モジ キゴウトウノ ヒヨウジソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、誤動作検査器に関し、更に詳しくは、デイジ
タル表示が正確に作動していることを確認するための改
良された回路に関する。

デイジタル型回路、特に積分された回路技術を含むデイ
ジタル型回路の発展に伴ない、デイジタル表示の使用は
ますます重要になってきた。

デイジタル表示は、現在例えば計算機における重量測定
系に、そしてアナログ規格やリードアウトを置き換える
ためいろいろな測定系や制御系に普通に使用されている
。

それらのコストを安くするため７−セグメントリードア
ウト装置が普通、デイジタル型数字表示装置のために用
いられている。

７つのセグメントの様々な組合せを発光することによっ
て、０から９迄の数字が形作られる。

個個の部分は、白熱ランプや光放射ダイオードや真空管
、或いは電気ルミネンセンスのような様々な技術によっ
て発光される。

しかしながら、普通使用される装置は、各々誤動作を起
し易い。

誤動作は開路または短絡の結果として、或いは１つのセ
グメントを発光するための回路における誤動作の結果と
して起こるだろう。

セグメント型表示装置に伴なう１つの障害は、１つのセ
グメントの誤動作が、間違った数字を示す原因となるこ
とである。

例えば、もし、１番上のセグメントが間違えると、数字
“７”は数字“１”のように見えるだろう。

セグメント型リードアウト装置における誤動作や故障を
検出するために、先行技術において様々な回路が提案さ
れてきた。

例えば、白熱ランプを含む装置において、どの発光され
たランプにおいても、切れたフィラメントを検出するた
めに、いくつかの回路が考案されてきた。

しかしながら、そのような装置は、一般に発光しないラ
ンプの誤動作を示さないし、またこのような回路のどれ
も発光されるべき各々のセグメントが実際に発光されて
いるということも、発光を消失されるべき各々のセグメ
ントが実際に発光を消失されているということも確認し
ないだろう。

例えば特開昭５０−４８５０２号公報にあっては、装置
のセグメント故障を生じた場合、各陰極駆動装置から各
ダイオードを介して電流を引き出すように回路接続に接
続された検出回路が開示されているが、このようなコン
パレータを備えておらず、従って各々のセグメントが発
光されるべき時にきちんとその通り発光しているか否か
、ないしは発光すべきでない時に実際にも発光していな
いか否かを厳格に確認することはできない。

本発明によれば、改良された回路は、１つ或いはそれ以
上の７つのセグメントの表示器から成るようなデイジタ
ル型表示の正しい作用を確認するために用意されている
。

その回路は、特に真空イルミ不一ションの使用に適して
いる。

表示する各各ノセグメントは表示されるべきデータに従
った適当な動作と同じく短絡状態をモニターされる。

表示するデータは外部源からその回路に向けられ、それ
は好んでパイナリイコーデットディジット（ｂｉｎａｒ
ｙ ｃｏｄｅｄ ｄｉｇｉｔ）型（ＢＣＤ）である。

その表示するデータはＢＣＤ−７−セグメント符号解読
器を通って７つのセグメントを形作るガス放電管の選択
的に励起する陰極に送られる。

各々の陰極での電圧レベルはセグメントの操作に関する
信号をコンパレーター（ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ）への第
１の入力群へ供給するためにモニターされる。

外部源からのＢＣＤ表示データもまた分離したＢＣＤ−
７−セグメント符号解読器を通って、そのコンパレータ
ーへの第２の入力群に向けられる。

７つのセグメントが正しく機能している限り、コンパレ
ーターからは表示が正しく現われていることを示す出力
信号が発生する。

もし２組の信号が一致しなければ、コンパレーターは、
表示或いはその関連する作動回路の誤動作を示す誤り信
号を発するだろう。

回路はまた、表示するデータが多重送信される多くの表
示器から成る表示に対する使用にも適する。

すべての表示器にとってセグメントのような陰極は、一
緒に連結され、一方、ただ１つの表示器におけるセグメ
ントのための陰極は、いつどんな瞬間でも励起される。

それから回路は陽極が励起される表示器の作動を検査す
る。

異なった表示器が次々と励起され４と、各々の作動が検
査される。

本発明は、データ源から作動する数字、文字、記号等の
表示装置に存し、励起されたとき発光する数字、文字、
記号等を形作る多数のセグメントを持つ少なくとも１つ
の表示器と、予め決められた数字、文字、記号等を表示
するため選択的に励起される上記セグメントに関するデ
ータ源からのデータに感応する装置と、上記セグメント
のうちのいくつかがデータ源からのデータに従って発光
することに失敗したとき、または発光が消失したときに
、誤り信号を生じさせるための装置とから成るものであ
る。

第１図は典型的な７−セグメントリードアウト装置のセ
グメント配置を示す。

７つのセグメント（図中ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ）
はごく普通の方法によって発光される。

以下の記述のためセグメントは陰極と陽極の間に高電圧
がかかったとき管の中のガスがイオン化するようなガス
放電型であると仮定する。

しかしながら、発光ダイオードや白熱灯のような他の発
光方法を用いることも勿論可能である。

数字の０から９は７つのセグメントに選択的に励起する
ことによって形作られる。

例えば、もしセグメント“ｂ”と“ｃ”に励起されると
、数字の“１”が発光するだろう。

そして、もしそれに加えてセグメント“ａ”が励起され
れば、発光した数字は数字“７“に変化するだろう。

表示器１０における“ａ”，“ｂ”，“ｃ”のセグメン
トは、数字“７”を表示するため励起され、もしその場
合、セグメント“ａ”が発光に失敗したとすると表示器
１０は誤って数字“１”を表示することになる。

このことは第１図を見れば明らかに理解される。

それ故、セグメント“ａ”〜“ｇ”の各々が正確に作動
していることを検査するための本発明による回路を構成
することが望ましい。

励起されない各セグメントは発光せず、且つ発光すべき
各セグメントは実際に発光することを検査することもま
た望ましいことである。

第２図のブロック図は１つまたはそれ以上のセグメント
型表示における各セグメントが正確に作動していること
を検査するための装置１１を示す。

表示されるべきデータは外部源（図示せず）から４本の
データ入力母線１２における装置１１に供給される。

そしてそのデータはＢＣＤ型に整えた方がよい。

データはデイジタルコンピューターやデイジタル制御回
路の如き普通のデータ源から供給される。

母線１２におけるＢＣＤデータはＢＣＤ−７−セグメン
ト符号解読器１３へ適用され、このＢＣＤ−７−セグメ
ント符号解読器１３は多数の７−セグメントガス放電表
示器１５の７つのセグメントの陰極へ接続されている７
つの出力線１４を有している。

信号または出力線１４の伝導状態は個々のセグメントの
発光をコントロールする。

多数の表示器１５は所望の数字のデイジット（ｄｉｇｉ
ｔ）を有する表示を供給するため使用される。

すべての表示器における該当するセグメントの陰極はセ
グメントが並列となっている７本の出力線１４に共に接
続される。

表示器１５が連続的に励起されるようにするために充分
に速い速度で各表示器１５に連続的に励起することによ
って表示器１５にデータを供給する手段として多重送信
技術が用いられる。

個々の表示器１５が母線１２における表示データと同期
となることが連続的に可能となるようデイジット選択器
１６が供給される。

入力母線１２における表示データはまた第２のＢＣＤ−
７−セグメント符号解読器１７に適用される。

前記符号解読器１７からの７本の出力線１８はコンパレ
ーター１９における人力の第１のグループに接続される
。

表示器１５の７つのセグメント陰極へ接続される出力線
１４は７つのモニター回路２０に接続される。

モニター回路２０は７つの出力２１を持ち、この出力２
１は各表示セグメントのためのものであり、コンパレー
ター１９における入力の第２のグループに接続される。

もし、表示器１５が所望の数字、文字、記号等を形作る
ために母線１２における表示データによって詳しく記さ
れたと同じように、普通に励起された表示器１５の各セ
グメントが発光するならば若しくは発光しないならば、
セグメントモニター回路の出力２１に現われる信号は７
本の出力線１８における信号と一致するだろう。

そして、コンパレーター１９は表示確認があるというこ
とを表示する出力２２における信号を適用するだろう。

しかしながら、もし出力線１８に現われる信号とモニタ
ー回路出力２１に現われる信号との間に相違があるなら
ばコンパレーター１９は出力２２における誤り信号を適
用するだろう。

このようにして装置１１は表示器１５が母線１２におけ
るデータの通りに作用するかどうかを決定するだろう。

典型的なガス放電セグメント型表示器の各セグメントは
発光のため１５０ボルトを必要とする。

ここで励起された表示器のすべてのセグメント陽極は１
９０ボルト電源に接続されると仮定しよう。

いくつかの与えられたセグメントが発光するとセグメン
トを横切る電圧降下は１５０ボルトに近くなるだろう。

セグメントが発光しないときは、陰極→陽極の電圧降下
は１００ボルト近くになるか或いはもつと少くなるだろ
う。

それはセグメントと励起された回路を通る漏洩電流によ
って定まる。

もし、セグメントが開路となるならば、十分な１９０ボ
ルトがセグメントの陽極と陰極との間に現われるだろう
。

或いは、もしセグメントが短絡するならば、セグメント
を横切る電圧降下は０〜１０ボルトの範囲内で典型的に
降下するだろう。

装置１１は、表示器１５のうち励起された表示器の各セ
グメントにおける陰極電圧をモニターするため設計され
る。

陰極電圧は各セグメントのガス放電管を横切る陰極→陽
極の電圧降下に反比例する。

上記した標準の電圧でガス放電表示器が作動している間
、もし陰極電極が０〜１５ボルトの範囲内で降下すると
、セグメントは開路となるということを仮定しよう。

そしてもし、陰極電圧が１５〜６０ボルトの範囲内で降
下するならば、セグメントは発光するとしよう。

最後に、もし陰極電圧が６０〜１９０ボルトの範囲内で
降下するならば、そのときセグメントが発光していれば
、その発光は消失するか或いはセグメントは短絡すると
いうことを仮定しよう。

第３図は、ガス放電表示器１５における陰極電圧をモニ
ターするための装置１１を詳細に示すものである。

ここで、表示器１５は１つの或いはそれ以上の列に構成
された１６個の個々のガス放電表示器から成る１６−デ
イジット表示を形作るということを仮定しよう。

表示器１５の個々のデイジットは連続して走査され、或
いはデイジット選択器１６によって、ただ１つの表示器
１５が同時に発光されるということを可能にされる。

それ故、個々の表示器１５は多くでも１〜１６回、オン
（ＯＮ）にされる。

しかしながら、走査速度はすべての表示器１５が連続的
に励起されることが明らかとなるぐらいの速度である。

瞬間に発光する個々の表示器１５は、データ母線１２に
接続される外部データ源によって４本のアドレス線２３
に適用されるＢＣＤデイジット選択アドレスにより決定
されるだろう。

アドレス線２３はＢＣＤ−１６−ライン符号解読器２４
の入力に接続され、このＢＣＤ−１６−ライン符号解読
器２４は１６個の電力開閉トランジスター２５に実施可
能に接続された１６本の出力線を有する。

各々の電力開閉トランジスター２５は１つの表示器１５
の全てのセグメント陽極に１９０ボルト電源を接続し且
つ切り離すための一対の出力端子を有している。

このように電力開閉トランジスター２５のうちの連想し
た１つをターンさせるため符号解読器２４が１６本の出
力線のうちの１つに信号を送ることはアドレス線２３に
適用されるアドレスいかんで定まる。

いくつかの与えられた電力開閉トランジスター２５が作
動しているとき、接続された表示器１５における全ての
セグメント陽極に１９０ボルトが現われる。

それによって表示器は励起される。

表示器１５のうち与えられた１つが励起されると、表示
器に所望の数字、文字、記号等を表示させるための表示
データがデータ入力母線１２における外部源から送られ
る。

データ入力母線１２は、ＢＣＤ−７−セグメント符号解
読器と定電流励振器１３を通して全ての表示器１５の陰
極に接続される。

このようにしで、符号解読器１３からの７本の出力線１
４のうちの最初の線１４′は１６個の表示器１５の各々
のセグメント“ａ”に並列に接続される。

しかしながら、上記のようにただ１つの表示器１５のみ
がいくつかの与えられた時間にデイジット選択器１６に
よって励起される。

そして励起された表示器１５のみが発光する。

外部データ源はまたイネイブル（ｅｎａｂｌｅ）入力２
７に接続され、符号解読器１３に接続される。

母線１２におけるデータが送られる表示器１５を選択す
るためアドレスがアドレス線２３に適用された後にのみ
符号解読器１３は可能化される。

ＢＣＤデータ母線１２はまたＢＣＤ−７−セグメント符
号解読器１７を通してコンパレーター１９に接続される
。

コンパレータ１９は少なくとも８ビット（ｂｉｔ）と、
例えば２つの積分回路から成ると共に接続された４ビッ
トコンパレーターとを比較するための容量を持つ。

符号解読器１７からの７本の出力線１８はコンパレータ
ー１９へ入つている第１のグループの８つの入力のうち
７つの入力に接続され、一方、８番目の入力は限流抵抗
器２８を通しで５ボルト電源に接続される。

モニター回路２０は増幅器２９を通して出力線２１に接
続され、この出力線２１はコンパレーター１９に入って
いる第２のグループの８つの入力のうち最初の７つの入
力に接続され、一方、８番目の入力は５ボルト電源に直
接、接続される。

表示器１５のうち励起された表示器が正確に作動するな
らば、コンパレーター１９に入っている２つのグループ
の８つの入力は全く同一となるだろう。

そしてコンパレーター１９から出力２２に確認信号が現
われるだろう。

しかしながら、２つのグループの入力の相違、不一致は
出力２２に現われる誤り信号を生じさせるだろう。

テストスイッチ（ ｔｅｓｔ ｓｗｉｔｃｈ） ３ ０
は出力２２に誤り信号を一時的に誘導するために供給さ
れる。

テストスイッチ３０が瞬間的に閉じられると、コンパレ
ーター１９に入っている前記第１のグループの入力にお
ける８番目の入力は脳間的に接地される。

コンパレークー１９に入っている前記第２のグループの
入力における相当する８番目の入力が、電圧源に接続さ
れる故、このビットと誤り信号が生じている間は一致し
ないだろう。

テストスイッチ３０を開くと、正常な状態に戻るためコ
ンパレーター１９から出力２２が生じるだ，ろう。

もつともこの場合は表示器１５が正確に作用している場
合である。

７つのモニター回路２０は表示器１５の７つのセグメン
トにおける陰極電圧をモニターするため７本の出力線１
４に接続される。

７つの同一モニター回路２０は簡略化のため、そのうち
の１つの回路２０′のみが第３図に詳細に示されている
。

モニター回路２０′は出力線１４′に接続されている入
力を持ち、この出力線１４′は符号解読１３と表示器１
５における“ａ ”のセグメント陰極との間を接続して
いる。

出力線１４′はダイオード３１と抵抗器３２を通しでＰ
ＮＰ トランジスター３３のベースまたは制御電極に接
続される。

６０ボルトｔ源がトランジスター３３のエミツター （ｅｍｉｔｔｅｒ）に直接接続され、また上記電源は抵
抗器３４を通してトランジスター３３のベースにも接続
される。

トランジスター３３のコレクター（ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ
）は２つの直列に結ばれた抵抗器３５と３６から成る電
圧デイバイダー（ｖｏｌｔａｇｅｄｉｖｉｄｅｒ）を通
しで接地される。

抵抗器３５と３６との間の接合点は、増幅器２９′を通
してコンパレーター１９に入っている前記第２のグルー
プの入力のうちの１番目の入力に接続される。

１３０ボルトよりも少ない範囲内で降下するセグメント
“ａ”における陽極１極電圧降下をモニターするため、
或いは励起されたセグメント“ａ”の陽極において約６
０ボルトから１９０ボルトに上昇する陰極電圧をモニタ
ーするためにトランジスター３３は偏倚される。

このように、例えばセグメントが発光しているとき或い
は開始となっているときのようにセグメント“ａ”の陰
極電圧が６０ボルトよりも少ないときは、コンパレータ
ー１９に入っている前記第２のグループの入力のうちの
１番目の入力に送られる信号は第１ロジックレベル（ｆ
ｉｒｓｔｌｏｇｉｃｌｅｖｅｌ）となるだろう。

また例えばセグメントが発光していないとき、或いは短
絡しているときのように、セグメント“ａ”の陰極電圧
が６０ボルトよりも多いときは、前記信号は第２ロジッ
クレベル（ｓｅｃｏｎｄｌｏｇｉｃｌｅｖｅｌ）となる
だろう。

第２のトランジスター３７は、セグメント“ａ”の陰極
電圧が１５ボルトよりも少なくなるときを決定するため
に用いられる。

符号解読器１３から出た出力線１４′は、ダイオード３
８と抵抗器３９を通してトランジスター３７のベースま
たは制御電極へ接続される。

１５ボルト電源はトランジスター３７のエミツターに接
続され、且つ抵抗器４０を通してトランジスター３７の
ベースに接続される。

トランジスター３７のコレクターは抵抗器４１を通して
母線４２に接続され、この母線４２はモニター回路の残
りに並列に接続される。

母線４２はインバーター（ｉｎｖｅｒｔｅｒ）４３を通
してコンパレーター１９に入っている前記第１のグルー
プの入力のうちの８番目の入力にテストスイッチ３０と
共に接続される。

出力線１４′における陰極電圧が、開いたセグメント“
ａ”によって生じると同じように、１５ボルト降下し、
その結果、回路モニター２０′は母線４２に信号を送り
、（この母線４２は、コンパレーター１９に入っている
前記第１のグループの入力のうちの８番目の入力をイン
バーター４３に接地させる）それによりコンパレーター
出力２２に誤り信号が生じる。

モニター回路２０のもう１つの回路によって同様の信号
が母線４２に送られ、結局他のセグメント“ｂ”〜“ｇ
”のうちの１つは開かれる。

装置１１の作動においてコンパレーター１９に入ってい
る第１のグループと第２のグループの入力のうち、１番
目の入力は正常に一致するだろう。

しかしながら、３つの状態のいずれも、これらの入力を
一致させることに失敗するだろう。

たとえ、短絡したセグメント“ａ”が励起されても不一
致を生じるだろう。

また、例えば符号解読器１３における欠陥や、出力線１
４の断線によって生じるように、たとえセグメント“ａ
”が発光すべきときに発光しないとしても不一致となる
だろう。

更に、符号解読器１３における欠陥や、出力線１４′と
もう１つの出力線１４との間か、またはセグメン セグメントとの間における短絡によって生じるように、
たとえセグメント“ａ”が発光すべきでないときに発光
したとしても不一致を生じるだろう。

コンパレーター１９に入っている２番目〜７番目の入力
は、各々セグメン 同様の方法で作用する。

テストスイッチ３０が瞬間的に閉じられることができな
ければ、或いはセグメント“ａ”〜“ｇ“のうち励起さ
れた１つが開路とならなければコンパレーター１９へ入
っている８番目の入力は一致するだろう。

このようにして、装置１１は表示器１５におけるセグメ
ントが開路ともなっていなければ短絡もしていないとい
うことを検査するだけでなく、セグメントが発光すべき
ときに発光し、且つ発光すべきときに発光しないという
こともまた検査するものであることが明らかとなろう。

上述した装置１１に種々の修正や変形を施すことができ
る。

例えば、モニターされる電圧レベルは表示器セグメント
を発光させる方法いかんで変わるだろう。

本発明の原理は、例えばガス放電管の代りに白熱ランプ
や光放射ダイオードの方法によって発光されるセグメン
トを有する表示器に使用することができる。

装置１１は他の型の表示器に適合することもできる。

例えば、装置１１は、数字のＯ〜９に加えて、完全なア
ルファベットを表示するために適合される１６−セグメ
ント表示器のように７つのセグメントよりもより多くの
セグメントを持っているセグメント型表示器に使用する
目的をもって適合することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は７−セグ
メントリードアウト装置における典型的なセグメントの
配列を示す図、第２図はセグメント型リードアウト装置
の作動を検査するための本発明装置の作動を検査するた
めの本発明装置のブロック図、第３図は表示データが多
重送信される多数の７−セグメント表示器から成る表示
の作動を検査するための本発明装置のブロック図である
。 ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ…・・セグメント、１０…
…表示器、１１……セグメントが正確に作動しているこ
とを検査するための装置、１３……ＢＣＤ−７−セグメ
ント符号解読器と定電流励振器、１５……７−セグメン
トガス放電表示器、１６……デイジット選択器、１７…
…ＢＣＤ−７−セグメント符号解読器、１９……コンパ
レーター、２０，２０’……モニター回路、２４……Ｂ
ＣＤ−１６ライン符号解読器、２５……電力開閉トラン
ジスター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ データソースから作動される表示装置において、励
   起された時に発光するようになされた電気的に励起され
   る文字等の形成セグメントを複数個有する少なくとも一
   つの表示手段と、データソースからのデータに呼応して
   前記セグメントを選択的に励起させて特定の文字等を形
   成させる手段と、二種類の入力グループを有し前記デー
   タソースからのデータと比較して前記セグメントのうち
   の一つにでも故障又は消失が生じた際にエラー信号を発
   生するコンパレータと、前記コンパレータの第一の入力
   グループにデータソースからのデータを入力する手段と
   、各々のセグメントを前記コンパレータの第二の入力グ
   ループに接続する手段とを有することを特徴とする数字
   、文字、記号等の表示装置。