特許 5770320 コネクタのコンタクトの接触状態監視装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5770320

(24)【登録日】2015年7月3日

(45)【発行日】2015年8月26日

(54)【発明の名称】コネクタのコンタクトの接触状態監視装置

(51)【国際特許分類】

   H01R 13/64 20060101AFI20150806BHJP

   H01R 43/00 20060101ALI20150806BHJP

   H01R 12/73 20110101ALI20150806BHJP

【ＦＩ】

   H01R13/64

   H01R43/00 Z

   H01R12/73

【請求項の数】10

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-13774(P2014-13774)

(22)【出願日】2014年1月28日

(65)【公開番号】特開2015-141805(P2015-141805A)

(43)【公開日】2015年8月3日

【審査請求日】2015年2月18日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001151

【氏名又は名称】あいわ特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】柴田 幸雄

【審査官】 片岡 弘之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−２７０１２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０５９３４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公平０６−０６８９８８（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開平０５−０９１６５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｒ １３／６４

Ｈ０１Ｒ １２／７３

Ｈ０１Ｒ ４３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、
信号送出側のプリント板に設けられ、前記信号送出側のプリント板から入力される信号と、前記信号送出側のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して受信側のプリント板で受信した信号を前記コネクタのコンタクトを経由して前記信号送出側のプリント板に返信し前記信号送出側のプリント板に到達した信号の論理を比較し、
一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置。

【請求項2】

電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、
前記コネクタで接続されたプリント板の両方に設けられ、第一のプリント板から入力される信号と、前記第一のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して第二のプリント板で受信した信号を前記コネクタのコンタクトを経由して前記第一のプリント板に返信し前記第一のプリント板に到達した信号の論理を比較し、
第二のプリント板から入力される信号と、前記第二のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して第一のプリント板で受信した信号を前記コネクタのコンタクトを経由して前記第二のプリント板に返信し前記第二のプリント板に到達した信号の論理を比較し、
一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置。

【請求項3】

電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、
受信側のプリント板に設けられ、信号送出側のプリント板からの信号を前記信号送出側のプリント板のコネクタの複数コンタクトに接続し、コネクタの複数のコンタクトを経由して前記受信側のプリント板で受信した複数の信号の論理を比較し、
一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置。

【請求項4】

電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、
前記コネクタで接続されたプリント板の両方に設けられ、
第一のプリント板からの信号を前記第一のプリント板のコネクタの複数コンタクトに接続し、コネクタの複数のコンタクトを経由して第二のプリント板で受信した複数の信号の論理を比較し、
第二のプリント板からの信号を前記第二のプリント板のコネクタの複数コンタクトに接続し、コネクタの複数のコンタクトを経由して前記第一のプリント板で受信した複数の信号の論理を比較し、
一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置。

【請求項5】

電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、
前記コネクタで接続されたプリント板のいずれかに設けられ、第一のプリント板から入力される信号と、前記第一のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して第二のプリント板で受信した信号を前記コネクタのコンタクトを経由して前記第一のプリント板に返信し前記第一のプリント板に到達した信号の論理を比較するとともに、
前記第二のプリント板からの信号をコネクタの複数のコンタクトに接続し、コネクタの複数のコンタクトを経由して第一のプリント板で受信した複数の信号の論理を比較し、
一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置。

【請求項6】

電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、
信号送出側のプリント板に設けられ、前記信号送出側のプリント板から入力されるパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル化した信号と、
前記信号送出側のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して受信側のプリント板で受信したパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル信号として前記信号送出側のプリント板に返信する信号入力・出力回路を前記受信側のプリント板に設け、
前記信号入力・出力回路からのシリアル信号を前記コネクタのコンタクト経由で前記信号送出側プリント板に返信することにより前記信号送出側プリント板に到達したシリアル信号の論理を比較し、
一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置。

【請求項7】

電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、
受信側のプリント板に設けられ、信号送出側のプリント板から入力されるパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル信号として前記受信側のプリント板に送出する信号入力・出力回路を前記信号送出側プリント板に設け、前記信号入力・出力回路からのシリアル信号をコネクタのコンタクト経由で前記受信側のプリント板に送出することにより前記受信側のプリント板に到達したシリアル信号と、
前記信号送出側のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して前記受信側のプリント板で受信したパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル化した信号の論理を比較し、
一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置。

【請求項8】

電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、
前記コネクタで接続されたプリント板の両方に設けられ、信号送出側のプリント板から入力されるパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル信号として受信側のプリント板に送出するとともに前記シリアル信号と、
前記信号送出側のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して前記受信側のプリント板で受信したパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル信号として前記信号送出側のプリント板に送出することにより前記信号送出側のプリント板に到達したシリアル信号の論理を比較し、
前記信号送出側のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して前記受信側のプリント板で受信したシリアル信号と、
前記受信側のプリント板で受信したパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル化した信号の論理を比較し、
一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置。

【請求項9】

電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、
前記コネクタで接続されたプリント板の両方に設けられ、第一のプリント板から入力されるパラレル信号と第二のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して前記第一のプリント板で受信したパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル信号として前記第二のプリント板に送出するとともに、
前記シリアル信号と、
前記第一のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して前記第二のプリント板で受信したパラレル信号と前記第二のプリント板から入力されるパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル
信号として前記第一のプリント板に送出することにより前記第一のプリント板に到達したシリアル信号の論理を比較し、
前記第一のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して前記第二のプリント板で受信したシリアル信号と、
前記第二のプリント板で受信したパラレル信号と前記第二のプリント板から入力されるパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル化した信号の論理を比較し、
一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置。

【請求項10】

前記監視回路の入力部にヒステリシスを持たせ、
そのヒステリシスをもった入力のＬｏｗからＨｉｇｈに遷移する場合のスレッショルド電圧を信号を送り出す側のＨｉｇｈの出力電圧以下でかつ信号を受ける側のＨｉｇｈの入力電圧以上とし、
そのヒステリシスをもった入力のＨｉｇｈからＬｏｗに遷移する場合のスレッショルド電圧を信号を送り出す側のＬｏｗの出力電圧以上でかつ信号を受ける側のＬｏｗの入力電圧以下とすることにより、信号を受ける側の回路が誤動作する前に不一致信号を出力することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１つに記載の電子機器の接触状態監視装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コネクタのコンタクトの接触状態を監視する接触状態監視装置に関する。

【背景技術】

【0002】

コネクタを備えた各種装置の製造部門における検査時や市場（フィールド）での稼動中、コネクタのコンタクトどうし（オスとメスのピンどうし）の接触が悪いと誤動作するが、誤動作が発生した場合、コネクタのコンタクトの接触が悪いかどうか分からない。例えば製造部門における装置の組み立てる際のコネクタ嵌合の時に、コンタクト間に絶縁物を噛み込んだとしても、コネクタのコンタクトの接触が悪いとは断定できず、挿し直して動作するようになってコンタクトの接触性が悪かったのではと推測することしかできない。

【0003】

また例えば市場（フィールド）でコネクタを備えた装置が稼動中、正常に動作していたユニット類（プリント板）に障害が発生した場合、その障害内容によって、障害が発生したと思われるプリント板を交換する。ところが、そのプリント板を調べても問題なし（いわゆる不再現）の場合がある。このような不再現の場合において、障害発生の原因として考えられるものにコネクタのコンタクトの接触不良が挙げられる。しかし、コネクタのコンタクトの接触不良の場合は抜き差しを行うと正常に戻る場合が多く、接触不良であったことを特定することが難しい。

【0004】

コネクタどうしが正常な状態にあるかどうかを監視する技術が、特許文献１〜３に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特公平６−６８９８８号公報

【特許文献2】特開平５−９１６５９号公報

【特許文献3】特開平２−１７２１７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

背景技術の欄で説明したように、コネクタどうしが正常な状態にあるかどうかを監視する技術は従来公知であったが、コネクタの個々のコンタクトの接触状態は監視していなかった。そして、コネクタの抜き差しを行うと接触状態が良好になる場合が多く、コネクタの個々のコンタクトの接触状態を監視していなかったため、コネクタの各コンタクトの接触状態が分からなかった。
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、コネクタのコンタクトの接触状態を監視する接触状態監視装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願の請求項１に係る発明は、電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、信号送出側のプリント板に設けられ、前記信号送出側のプリント板から入力される信号と、前記信号送出側のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して受信側のプリント板で受信した信号を前記コネクタのコンタクトを経由して前記信号送出側のプリント板に返信し前記信号送出側のプリント板に到達した信号の論理を比較し、一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置である（図１〜図３が対応する）。

【0008】

請求項２に係る発明は、電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、前記コネクタで接続されたプリント板の両方に設けられ、第一のプリント板から入力される信号と、前記第一のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して第二のプリント板で受信した信号を前記コネクタのコンタクトを経由して前記第一のプリント板に返信し前記第一のプリント板に到達した信号の論理を比較し、第二のプリント板から入力される信号と、前記第二のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して第一のプリント板で受信した信号を前記コネクタのコンタクトを経由して前記第二のプリント板に返信し前記第二のプリント板に到達した信号の論理を比較し、一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置である（図７〜図９が対応する）。

【0009】

請求項３に係る発明は、電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、受信側のプリント板に設けられ、信号送出側のプリント板からの信号を前記信号送出側のプリント板のコネクタの複数コンタクトに接続し、コネクタの複数のコンタクトを経由して前記受信側のプリント板で受信した複数の信号の論理を比較し、一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置である（図４〜図６が対応する）。

【0010】

請求項４に係る発明は、電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、前記コネクタで接続されたプリント板の両方に設けられ、第一のプリント板からの信号を前記第一のプリント板のコネクタの複数コンタクトに接続し、コネクタの複数のコンタクトを経由して第二のプリント板で受信した複数の信号の論理を比較し、第二のプリント板からの信号を前記第二のプリント板のコネクタの複数コンタクトに接続し、コネクタの複数のコンタクトを経由して前記第一のプリント板で受信した複数の信号の論理を比較し、一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置である（図１０〜図１２が対応する）。

【0011】

請求項５に係る発明は、電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、前記コネクタで接続されたプリント板のいずれかに設けられ、第一のプリント板から入力される信号と、前記第一のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して第二のプリント板で受信した信号を前記コネクタのコンタクトを経由して前記第一のプリント板に返信し前記第一のプリント板に到達した信号の論理を比較するとともに、前記第二のプリント板からの信号をコネクタの複数のコンタクトに接続し、コネクタの複数のコンタクトを経由して第一のプリント板で受信した複数の信号の論理を比較し、一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置である（図１３〜図１５が対応する）。

【0012】

請求項６に係る発明は、電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、信号送出側のプリント板に設けられ、前記信号送出側のプリント板から入力されるパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル化した信号と、前記信号送出側のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して受信側のプリント板で受信したパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル信号として前記信号送出側のプリント板に返信する信号入力・出力回路を前記受信側のプリント板に設け、前記信号入力・出力回路からのシリアル信号を前記コネクタのコンタクト経由で前記信号送出側プリント板に返信することにより前記信号送出側プリント板に到達したシリアル信号の論理を比較し、一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置である（図１６〜図１８が対応する）。

【0013】

請求項７に係る発明は、電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、受信側のプリント板に設けられ、信号送出側のプリント板から入力されるパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル信号として前記受信側のプリント板に送出する信号入力・出力回路を前記信号送出側プリント板に設け、前記信号入力・出力回路からのシリアル信号をコネクタのコンタクト経由で前記受信側のプリント板に送出することにより前記受信側のプリント板に到達したシリアル信号と、前記信号送出側のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して前記受信側のプリント板で受信したパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル化した信号の論理を比較し、一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置である（図１６〜図１８が対応する）。

【0014】

請求項８に係る発明は、電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、前記コネクタで接続されたプリント板の両方に設けられ、信号送出側のプリント板から入力されるパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル信号として受信側のプリント板に送出するとともに前記シリアル信号と、前記信号送出側のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して前記受信側のプリント板で受信したパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル信号として前記信号送出側のプリント板に送出することにより前記信号送出側のプリント板に到達したシリアル信号の論理を比較し、前記信号送出側のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して前記受信側のプリント板で受信したシリアル信号と、前記受信側のプリント板で受信したパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル化した信号の論理を比較し、一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置である（図１９〜図２１が対応する）。

【0015】

請求項９に係る発明は、電子機器に設けられ、前記電子機器に実装された複数のプリント板を接続し、該複数のプリント板の間で信号を送受信するためのコネクタのコンタクトの接触状態を監視する装置であって、前記コネクタで接続されたプリント板の両方に設けられ、第一のプリント板から入力されるパラレル信号と第二のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して前記第一のプリント板で受信したパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル信号として前記第二のプリント板に送出するとともに、前記シリアル信号と、前記第一のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して前記第二のプリント板で受信したパラレル信号と前記第二のプリント板から入力されるパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル信号として前記第一のプリント板に送出することにより前記第一のプリント板に到達したシリアル信号の論理を比較し、前記第一のプリント板から前記コネクタのコンタクトを経由して前記第二のプリント板で受信したシリアル信号と、前記第二のプリント板で受信したパラレル信号と前記第二のプリント板から入力されるパラレル信号をある一定時間毎にパラレルロードした信号をシリアル化した信号の論理を比較し、一致しない場合に不一致信号を出力する信号監視回路を有することを特徴とする電子機器の接触状態監視装置である（図２２〜図２４、図２５〜図２７が対応する）。

【0016】

本願の請求項１０に係る発明は、前記監視回路の入力部にヒステリシスを持たせ、そのヒステリシスをもった入力のＬｏｗからＨｉｇｈに遷移する場合のスレッショルド電圧を信号を送り出す側のＨｉｇｈの出力電圧以下でかつ信号を受ける側のＨｉｇｈの入力電圧以上とし、そのヒステリシスをもった入力のＨｉｇｈからＬｏｗに遷移する場合のスレッショルド電圧を信号を送り出す側のＬｏｗの出力電圧以上でかつ信号を受ける側のＬｏｗの入力電圧以下とすることにより、信号を受ける側の回路が誤動作する前に不一致信号を出力することを特徴とする請求項１乃至９の何れか１つに記載の電子機器の接触状態監視装置である（図３０〜図３２が対応する）。

【発明の効果】

【0017】

本発明により、コネクタのコンタクトの接触状態を監視する接触状態監視装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施形態１を説明する図である。

【図2】図１におけるＳ１〜Ｓｎ＋２、Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’のタイミング図である。

【図3】図１における信号監視回路の一例を示す図である。

【図4】実施形態１の変形例を説明する図である。

【図5】図４におけるＳ１〜Ｓｎ＋２、Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’のタイミング図である。

【図6】図４における信号監視回路の一例を示す図である。

【図7】実施形態２を説明する図である。

【図8】図７におけるＳ１〜Ｓｎ＋２、Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’のタイミング図である。

【図9】図７における信号監視回路の一例を示す図である。

【図10】実施形態２の変形例を説明する図である。

【図11】図１０におけるＳ１〜Ｓｎ＋２、Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’のタイミング図である。

【図12】図１０における信号監視回路の一例を示す図である。

【図13】実施形態２の他の変形例を説明する図である。

【図14】図９におけるＳ１〜Ｓｎ＋２、Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’のタイミング図である。

【図15】図９における信号監視回路の一例を示す図である。

【図16】実施形態３を説明する図である。

【図17】図１６におけるＳ１〜Ｓｎ＋２、Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’のタイミング図である。

【図18】図１６における信号監視回路の一例を示す図である。

【図19】実施形態３の変形例１を説明する図である。

【図20】図１９におけるＳ１〜Ｓｎ＋２、Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’のタイミング図である。

【図21】図１９における信号監視回路の一例を示す図である。

【図22】実施形態３の変形例２を説明する図である。

【図23】図２２におけるＳ１〜Ｓｎ＋２、Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’のタイミング図である。

【図24】図２２における信号監視回路の一例を示す図である。

【図25】実施形態３の変形例３を説明する図である。

【図26】図２５におけるＳ１〜Ｓｎ＋２、Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’のタイミング図である。

【図27】図２５における信号監視回路の一例を示す図である。

【図28】プリント板１からプリント板２へ、プリント板２からプリント板１へ行く信号において、その信号を発生させるクロックが同期している場合の実施形態を示す図である。

【図29】図２８におけるＳ１〜Ｓｎ＋２、Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’のタイミング図である。

【図30】接触抵抗が上昇する時の検出を行う実施形態４（ＥＸ−ＯＲ）を示す図である。

【図31】接触抵抗が上昇する時の検出を行う実施形態５（パラレルロードシフトレジスタ）を示す図である。

【図32】入力部にヒステリシスをもつ信号監視回路を追加した例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
コネクタのコンタクトが接触不良となる場合は、大きな衝撃でコンタクトの接触が一瞬離れる（外れる）場合やコンタクト間に絶縁物をはさみこんで接触不良を起こしかけている場合や経年変化で接触状態がだんだん悪くなる（接触抵抗が大きくなる）場合などが考えられる。

【0020】

本発明は、コネクタの各信号を周期毎に監視することにより、異常が発生したことを検出し不一致の信号を出力する、また、接触抵抗が上昇している場合は障害発生が起こる前に不一致の信号を出力する構成である。本発明のコネクタのコンタクトの接触状態を監視する監視装置の実施形態を以下に説明する。

【0021】

＜実施形態１＞
図１にプリント板１とプリント板２がコネクタで接続されている回路例を示す。この場合は、プリント板１が信号送出側のプリント板であり、プリント板２が受信側のプリント板である。なお、以下同様な回路において、信号送出側のプリント板と受信側のプリント板の考え方はこの場合と同じである。

【0022】

図１に示されるように、プリント板１に信号監視回路５が設けられているとする。図１に、プリント板１からコネクタ３のコンタクト４を経由してプリント板２に行く信号（以下プリント板１からプリント板２に行く信号）をＳ１〜Ｓｎ＋２、プリント板２からコネクタ３のコンタクト４を経由してプリント板１に戻される信号（以下プリント板２からプリント板１に戻される信号）をＳ１’〜Ｓｎ＋２’とした場合の回路例を示す。

【0023】

プリント板１からプリント板２に行く信号Ｓ１〜Ｓｎ＋２およびプリント板２からプリント板１に戻される信号Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’はプリント板１の信号監視回路５に入力される。

【0024】

図２はＳ１〜Ｓｎ＋２、Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’のタイミング図である。信号Ｓ１からＳｎ＋２の信号変化（ＨｉｇｈからＬｏｗ、ＬｏｗからＨｉｇｈへの変化）は図示されていないクロックに同期しているものとする。

【0025】

図３は図１における信号監視回路５の一例を示す図である。信号監視回路５は、排他的論理和回路６、論理和回路７、フリップフロップ回路８を備えている。信号監視回路５のＣＭＰＣＬＫ３０は図示されていないクロックと同期しており、ｎ逓倍（ｎ≧１）または１／ｎ（１／ｎ＜１）分周されているものとする。信号Ｓ１からＳｎ＋２の信号変化は、ＣＭＰＣＬＫ３０の立上りと同期しているとする。

【0026】

信号Ｓ１とＳ１’、Ｓ２とＳ２’、・・・Ｓｎ＋２とＳｎ＋２’は排他的論理和回路（以下、「ＥＸ−ＯＲ」という）６にて論理がとられ、同じ論理ならば０に、異なる論理であれば１が出力される。各ＥＸ−ＯＲ６の出力は論理和回路（以下、「ＯＲ」という）７の入力となる。ＯＲ７の出力（ＯＲ出力３５）はフリップフロップ（以下、「ＦＦ」という）８の入力となる。ＦＦ８はＣＭＰＣＬＫ３０の立下りにてＦＦ８の出力に伝達されるものとする。ＯＲ７の出力（ＯＲ出力３５）は、対応する信号のタイミングのずれによりグリッチがでる場合がある。ここでは分かり易くするため、またグリッチの部分は使用しないため、タイミングのずれによるグリッチは示していない。ＯＲ７の出力（ＯＲ出力３５）は、ＦＦ８のクロックであるＣＭＰＣＬＫ３０のセットアップ時間、ホールド時間を満足するものとする。なお、他の実施形態も同じである。

【0027】

図３に示される信号監視回路５では、論理の不一致の場合に出力される不一致信号４０は通常０であるが、論理の不一致がありＦＦ８の出力がＨｉｇｈとなった時、不一致信号４０はＨｉｇｈとなる。この出力は図示されていないアラーム処理回路に入力される。プリント板１で処理されるのか、プリント板２で処理されるのか、両方で処理されるのかはどちらでもよい。他の実施形態も同様である。
尚、論理の不一致の場合に出力される不一致信号４０は、回路の作り方により論理０でも論理１でもどちらでもよい。他の記述部分も同様である。

【0028】

図２はＳ１〜Ｓｎ＋２、Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’のタイミング図である。Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’はプリント板１→コネクタ３のコンタクト４→プリント板２→コネクタ３のコンタクト４→プリント板１と信号が伝わるためＳ１〜Ｓｎ＋２とは遅延が生じるが、煩雑となるため対応する信号は遅延なしで記述している。

【0029】

経年変化等で、コネクタ３のコンタクト４の接触状態が悪くなり（例えばオープン）、Ｓｎ＋２とＳｎ＋２’の信号波形に論理の不一致が生じたとする。Ｓｎ＋２とＳｎ＋２’のＥＸ−ＯＲ６は論理の不一致によりＨｉｇｈ出力となり、ＯＲ７はＨｉｇｈ出力となり、ＦＦ８の出力はＣＭＰＣＬＫ３０の立下りでＨｉｇｈとなるので、論理の不一致の場合に出力される不一致信号４０はＨｉｇｈとなる。

【0030】

図１から図３では信号をプリント板２からプリント板１に戻しているが、図４，図５，図６のように、同一信号をそれぞれ２本送ってもよい。他の記述部分も同様である。図４は実施形態１の変形例である同一信号をそれぞれ２本送る場合を説明する図である。図５は図４におけるＳ１〜Ｓｎ＋２、Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’のタイミング図である。図６は図４における信号監視回路５の一例を示す図である。

【0031】

この場合（図４参照）の長所としてはタイミングを合わせやすいこと、短所は、同一信号の２本のコンタクト４が同時に不良（例えばオープン不良）となった場合、不良であるにも関わらず、同じ電圧レベルになることが考えられるので、片方はプルアップ、もう片方はプルダウンするなど工夫が必要であることである。

【0032】

＜実施形態２＞
図７はプリント板１からプリント板２へ行く信号をＳ２、・・・、Ｓｎ、Ｓｎ＋２、プリント板２からプリント板１に戻される信号をＳ２’、・・・、Ｓｎ’、Ｓｎ＋２’とし、プリント板２からコネクタ３のコンタクト４を経由してプリント板１へ行く信号（以下プリント板２からプリント板１へ行く信号）をＳ１、Ｓ３、・・・、Ｓｎ＋１、プリント板１からコネクタ３のコンタクト４を経由してプリント板２に戻される信号（以下プリント板１からプリント板２に戻される信号）をＳ１’、Ｓ３’、・・・、Ｓｎ＋１’とした場合の回路例を示す。

【0033】

図７のプリント板１の信号監視回路５ａのＣＭＰＣＬＫ３０−１は図示されていないクロック（１）と同期しており、ｎ逓倍（ｎ≧１）または１／ｎ（ｎ＜１）分周されているものとする。信号Ｓ２、・・・、Ｓｎ、Ｓｎ＋２の信号変化は、ＣＭＰＣＬＫ３０−２の立上りと同期しているとする。

【0034】

図９に回路例を示す。図７のプリント板１からプリント板２へ行く信号、Ｓ２、・・・、Ｓｎ、Ｓｎ＋２と、プリント板２からプリント板１に戻されるＳ２’、・・・、Ｓｎ’、Ｓｎ＋２’の対応する信号（Ｓ２とＳ２’、・・・、ＳｎとＳｎ’、Ｓｎ＋２とＳｎ＋２’）は、図９の信号監視回路５ａのＥＸ−ＯＲ６ａにて論理がとられ、同じ論理ならば０に、異なる論理であれば１が出力される。各ＥＸ−ＯＲ６ａの出力はＯＲ７ａの入力となる。ＯＲ７ａの出力（ＯＲ出力３５ａ）はＦＦ８ａの入力となる。ＦＦ８ａはＣＭＰＣＬＫ３０−１の立下りにてＦＦ８ａの出力に伝達されるものとする。ＦＦ８ａの出力が不一致信号４０−１出力となる。通常不一致信号４０−１は０であるが、ＦＦ８ａの出力がＨｉｇｈとなった時、不一致信号４０−１はＨｉｇｈとなる。この出力は図示されていないアラーム処理回路に入力される。

【0035】

図７のプリント板２の信号監視回路５ｂのＣＭＰＣＬＫ３０−２は図示されていないクロック（２）と同期しており、ｎ逓倍（ｎ≧１）または１／ｎ（ｎ＜１）分周されているものとする。信号Ｓ１、Ｓ３、・・・、Ｓｎ＋１の信号変化は、ＣＭＰＣＬＫ３０−２の立上りと同期しているとする。

【0036】

図７のプリント板２からプリント板１へ行く信号Ｓ１、Ｓ３、・・・、Ｓｎ＋１と、プリント板１からプリント板２に戻されるＳ１’、Ｓ３’、・・・、Ｓｎ＋１’の対応する信号（Ｓ１とＳ１’、Ｓ３とＳ３’、・・・、Ｓｎ＋１とＳｎ＋１’）は図９の信号監視回路５ｂのＥＸ−ＯＲ６ｂにて論理がとられ、同じ論理ならば０に、異なる論理であれば１が出力される。各ＥＸ−ＯＲ６ｂの出力はＯＲ７ｂの入力となる。ＯＲ７ｂの出力（ＯＲ出力３５ｂ）はＦＦ８ｂの入力となる。ＦＦ８ｂはＣＭＰＣＬＫ３０−２の立下りにて出力に伝達されるものとする。ＦＦ８ｂの出力が不一致信号４０−２の出力となる。通常不一致信号４０−２は０であるが、ＦＦ８ｂの出力がＨｉｇｈとなった時、不一致信号４０−２はＨｉｇｈとなる。この出力は図示されていないアラーム処理回路に入力される。

【0037】

図８はＳ１〜Ｓｎ＋２、Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’のタイミング図である。Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’は、プリント板２→コネクタ３のコンタクト４→プリント板１→コネクタ３のコンタクト４→プリント板２またはプリント板１→コネクタ３のコンタクト４→プリント板２→コネクタ３のコンタクト４→プリント板１と信号が伝わるためＳ１〜Ｓｎ＋２とは遅延が生じるが、煩雑となるため対応する信号は遅延なしで記述している。

【0038】

経年変化等で、コネクタ３のコンタクト４の接触状態が悪くなり（例えばオープン）、Ｓｎ＋２とＳｎ＋２’の信号波形に論理の不一致が生じたとする。Ｓｎ＋２とＳｎ＋２’のＥＸ−ＯＲは論理の不一致によりＨｉｇｈ出力となり、ＯＲ７ａはＨｉｇｈ出力となり、ＦＦ８ａの出力はＣＭＰＣＬＫ３０−１の立下りでＨｉｇｈとなり、不一致信号４０−１はＨｉｇｈとなる。

【0039】

尚、Ｓ１〜Ｓｎ＋２、Ｓ１’〜Ｓｎ＋２’において対応する信号（Ｓ１とＳ１’、・・・、Ｓｎ＋２とＳｎ＋２’）の遅延を小さくしたい場合は、図１０，図１１，図１２のように信号を２分岐させてそれぞれをコネクタ３のコンタクト４経由で相手のプリント板に送り信号監視回路に接続する。

【0040】

また信号監視回路を１つにしたい場合は、例えばプリント板１のみに信号監視回路を置く場合、プリント板１からプリント板２へ行く信号はプリント板２から比較用信号を戻し、プリント板２からプリント板１へ行く信号はプリント板２から２分岐でプリント板１へ信号を送る。図１３，図１４，図１５にその場合の実施形態を示す。但し、２分岐で信号を送る時、少ない確率であるが、同時に接触不良となった場合に一致しているとみなされてしまうので、実施形態１で説明したように、同一信号の２本のコンタクト４が同時に不良（例えばオープン不良）となった場合不良であるにも関わらず、同じ電圧レベルになることが考えられるので、片方はプルアップ、もう片方はプルダウンするなど工夫が必要である。

【0041】

ここで、実施形態３からの実施形態について主たる考え方について述べる。コネクタ３のコンタクト４が接触不良となる場合は、大きな衝撃でコンタクト４の接触が一瞬離れる（外れる）場合、コンタクト４間に絶縁物をはさみこんで接触不良を起こしかけている場合、経年変化で接触状態がだんだん悪くなる（接触抵抗が大きくなる）場合などが考えられることを述べた。これらの接触不良は電気的な動作ではないため、μｓ以内に接触が復活することは考え難い。つまり、数十μｓ以上接触が悪い状態が継続すると考えられる。

【0042】

よって単にコンタクト４の接触状態を監視する場合、信号の変化毎に監視する必要はなく、ある時間のインターバル毎に行えばよいと考えられる。インターバル毎にシリアルにて信号の監視を行うことにより、コネクタ３のコンタクトピンの数を減らすことができる。

【0043】

＜実施形態３＞
図１６のようにプリント板１とプリント板２がコネクタ３で接続されており、プリント板１からプリント板２へ信号が送られるとする。回路例としてプリント板１に信号監視回路５を置き、プリント板２に信号入力・出力回路９を置く。図１８はその内部回路である。図１８（ａ）は信号監視回路５、図１８（ｂ）は信号入力・出力回路である。図１７はタイミングチャートである。

【0044】

ある時間のインターバル毎にコネクタ３のコンタクト４に接続される信号を、図１８に示される各々のパラレルロードシフトレジスタ１０−１，１０−２に入力する。プリント板２の信号入力・出力回路９のパラレルロードシフトレジスタ１０−２のデータをシリアル信号としてプリント板１の信号監視回路５に送り、パラレルロードシフトレジスタ１０−１のデータと比較する。

【0045】

一定周期毎に各信号（Ｓ１〜Ｓｎ＋２）の状態（ＨかＬか）を、ＬＯＡＤ信号を例えばＬＯＷにすることにより、図１８のパラレルロードシフトレジスタ１０−１およびパラレルロードシフトレジスタ１０−２にロードする。尚、以下の実施形態もＬｏｗでロードとする。図１７のようにＬＯＡＤ信号がＨｉｇｈになるとＳＦＣＬＫ信号の立上りエッジによりパラレルロードシフトレジスタ１０−１のＳＯＵＴ３６−１からＳ１〜Ｓｎ＋２およびパラレルロードシフトレジスタ１０−２のＳＯＵＴ３６−２からＳ１ｘ〜Ｓｎ＋２ｘの状態を順次シリアル信号として出力する。ＳＯＵＴ３６−２はプリント板１の信号監視回路５の入力ＳＩＮ１と接続されているので、図１８の比較器１１で比較し、もし一致していなければＳＦＣＬＫの立下りで不一致信号４０を出力する。この出力は図示されていないアラーム処理回路に入力される。尚、比較器の出力信号にラッチを持たせて、図１７の点線のように不一致信号４０の出力を保持させてもよい。以下の実施形態も同じである。

【0046】

図１９，図２０，図２１は、それぞれのプリント板１，２に信号監視回路５ｇ，５ｈを置いて、相手から送られてきたデータと自分が持っているデータとをお互いに比較する場合の実施形態である。

【0047】

図２２，図２３，図２４はプリント板１からプリント板２へ信号が送られ、またプリント板２からプリント板１へ信号が送られる場合のプリント板１からプリント板２へ送られた信号を比較、プリント板２からプリント板１へ送られた信号を比較する場合の実施形態である。

【0048】

図２５，図２６，図２７はプリント板１からプリント板２へ信号が送られ、またプリント板２からプリント板１へ信号が送られる場合においてプリント板１とプリント板２上の信号監視回路５ｐ，５ｑでプリント板１からプリント板２への信号およびプリント板２からプリント板１への信号の両方の信号を比較する場合の実施形態である。

【0049】

なお、本発明の実施形態では、プリント板１からプリント板２へ、プリント板２からプリント板１へ行く信号において、その信号を発生させるクロックは１系統としたが、信号を発生させるクロックの系統が複数ある場合は、１系統で説明しものを複数の系統に拡張すればよい。また、本発明の実施形態は、２つのプリント板で説明したが、３つ以上の複数のプリント板に適用してもよく、コネクタで接続されるプリント板の枚数には制限はない。

【0050】

なお、上述した本発明の実施形態では、プリント板１からプリント板２へ、プリント板２からプリント板１へ行く信号において、その信号を発生させるクロックは非同期としたが、同期の場合は例えば図２８，図２９のようにプリント板１からプリント板２へ、プリント板２からプリント板１へ行く信号を分ける必要がなく、どちらの方向の信号もパラレルロードシフトレジスタにロードでき、シリアル信号として送出し、シリアル信号を受信した側で比較することができる。これは、非同期として分けた回路において、すべての回路について適用できる。

【0051】

次に、接触抵抗が上昇する際の検出方法の実施形態を説明する。コンタクトの接触抵抗が上昇しているまたは上昇しつつある場合の検出例は以下の通りである。図３０、図３１に実施形態を示す。

【0052】

図３０は、ＥＸ−ＯＲの入力にヒステリシスを持たせたものである。ヒステリシスとは信号がＬｏｗからＨｉｇｈに上昇していく時とＨｉｇｈからＬｏｗに下降していく時でスレッショルドレベルが異なるものであり、信号がＬｏｗからＨｉｇｈに上昇していく時のＨｉｇｈとみなす電圧がＶＴ＋、ＨｉｇｈからＬｏｗに下降していく時のＬｏｗとみなす電圧がＶＴ−である。

【0053】

送る信号のＨｉｇｈの電圧をＶＯＨ、Ｌｏｗの電圧をＶＯＬとし、受ける側の入力電圧のＨｉｇｈの電圧をＶＩＨ（Ｈｉｇｈとみなすスレッショルド電圧を含む）、Ｌｏｗの電圧をＶＩＬ（Ｌｏｗとみなすスレッショルド電圧を含む）とすると、このＶＴ＋とＶＴ−をＶＴ＋＝ＶＩＨレベル＋α＜ＶＯＨ、ＶＴ−＝ＶＩＬレベル−β＞ＶＯＬに対応させておけば、実際にその信号を使う入力は、Ｈｉｇｈ側αのマージンで、Ｌｏｗ側βのマージンで、その信号を受けることができるので誤動作せず、ヒステリシスをもった入力はＨｉｇｈ側α、Ｌｏｗ側βのマージンを切った時点で一致せずとなるので、実際に誤動作する前にワーニングまたはアラームとすることができる。図３１にパラレルロードシフトレジスタの入力について示したが、図３０と同様な考え方である。

【0054】

図３２に入力部にヒステリシスをもつ信号監視回路を追加した例を示す。入力部にヒステリシスをもつ信号監視回路からは、信号が一致していなければ不一致信号４０−Ａを出力する。この出力は図示されていないワーニング処理回路に入力される。この場合はまだ誤動作には至らないので、コネクタのコンタクトの接触が良くないなどの警告をすることになる。入力部にヒステリシスをもたない信号監視回路からは、信号が一致していなければ不一致信号４０−Ｂを出力する。この出力は図示されていないアラーム処理回路に入力される。この場合は誤動作につながるので、装置を止めてコネクタのコンタクトの接触不良などの表示を行なうことになる。

【符号の説明】

【0055】

１ プリント板
２ プリント板
３ コネクタ
４ コンタクト
５ ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｇ，５ｈ，５ｊ，５ｋ，５ｐ，５ｑ，５Ａ，５Ｂ 信号監視回路
６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 排他的論理和回路
７，７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７−１，７−２ 論理和回路
８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８−１，８−２ フリップフロップ回路
９ 信号入力・出力回路
１０，１０−１，１０−２，１０−１１，１０−１２，１０−２１，１０−２２ パラレルロードレジスタ
１１，１１−１，１１−２，１１−１１，１１−２２ 比較器
３０，３０−１，３０−２ ＣＭＰＣＬＫ
３５，３５ａ，３５ｂ， ＯＲ出力
４０，４０−１，４０−２，４０−Ａ，４０−Ｂ 不一致信号

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32】

【図26】