本發(fā)明涉及一種在各種電子設(shè)備中使用的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置，特別是涉及一種能夠檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障的控制裝置。

背景技術(shù)：

使用于各種電子設(shè)備、電氣設(shè)備等的旋轉(zhuǎn)開關(guān)使可動觸點旋轉(zhuǎn)來與多個固定觸點中的某一個進行連接，輸出與其旋轉(zhuǎn)位置相應(yīng)的代碼，旋轉(zhuǎn)開關(guān)及其控制裝置通常具有圖1所示的方式。

該圖1示出使用固定觸點SW0～SW3的4觸點、5端子、16位置、0V共用(common)的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的示例。旋轉(zhuǎn)開關(guān)1根據(jù)其旋轉(zhuǎn)位置(position)，使固定觸點SW0～SW3接通/斷開，輸出基于接通/斷開的輸出代碼。觸點接收器3(3-0、3-1、3-2、3-3)將該旋轉(zhuǎn)開關(guān)1的觸點輸出變換為電信號而發(fā)送到微型計算機2的輸入端口PT0～PT3。微型計算機2根據(jù)由輸入端口PT0～PT3接收到的信號的電壓電平，將該輸出代碼進行分析，輸出由旋轉(zhuǎn)開關(guān)所指令的指令。

在微型計算機2的輸入端口PT0～PT3中使用數(shù)字信號的輸入端口的情況下，觸點接收器3由上拉電阻、低通濾波器、波形整形電路、電壓電平變換電路等構(gòu)成。此外，在微型計算機2的軟件進行的分析中，在對輸入端口PT0～PT3輸入高電平的信號時，直觀地判斷為旋轉(zhuǎn)開關(guān)的觸點被接通(正邏輯)，因此在圖1中對觸點接收器3使用反相器(inverter)3-0、3-1、3-2、3-3，但是該反相器的反相并非是必須的。

另外，在旋轉(zhuǎn)開關(guān)1的輸出代碼由格雷碼(Gray code)構(gòu)成的情況下，其輸出代碼表成為圖2的表。另外，在旋轉(zhuǎn)開關(guān)1的輸出代碼由二進制碼構(gòu)成的情況下，其輸出代碼表成為圖3的表。

在該圖2和圖3的輸出代碼表中，“1”是指固定觸點SW0～SW3為接通，“0”是指斷開。

作為使用該旋轉(zhuǎn)開關(guān)1的示例，例如有時對設(shè)定機床的電動機速度的倍率開關(guān)(override switch)使用旋轉(zhuǎn)開關(guān)。在本例的情況下，根據(jù)微型計算機2對輸入端口PT0～PT3輸入的信號，讀取并分析旋轉(zhuǎn)開關(guān)1的輸出代碼，輸出速度指令(倍率值)，但是例如在旋轉(zhuǎn)開關(guān)1的輸出代碼為圖2示出的格雷碼的情況下，輸出圖4所示那樣的電動機速度指令。此外，在圖4中，用基準值的百分率(％)表示要輸出的電動機速度。

在將旋轉(zhuǎn)開關(guān)用作這種機床的倍率開關(guān)的情況下，當該旋轉(zhuǎn)開關(guān)(倍率開關(guān))1發(fā)生故障而輸出異常代碼時，電動機以意外的速度進行旋轉(zhuǎn)，損壞機床和被加工物或發(fā)生險情。

例如在為了使電動機停止而將旋轉(zhuǎn)開關(guān)的位置操作為“0”時，在固定觸點SW3發(fā)生故障并在打開狀態(tài)“1”下成為輸出代碼[1000](SW3＝1、SW2＝0、SW1＝0、SW0＝0)的情況下，在該旋轉(zhuǎn)開關(guān)為格雷碼輸出的情況下，從微型計算機2輸出速度指令(倍率值)150％。由此，電動機以意外的速度(基準速度的150％的速度)進行旋轉(zhuǎn)而較危險。

因此，為了防止這種危險和不良情況，作為檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障的方法，采用圖5所示那樣的帶奇偶校驗位的旋轉(zhuǎn)開關(guān)1’。

在該圖5示出的示例中，對圖1示出的旋轉(zhuǎn)開關(guān)1追加了奇偶校驗位的固定觸點SWP(奇偶校驗位端子)，因此使用5觸點、6端子、16位置、0V共用。奇偶校驗位的固定觸點SWP與固定觸點SW0～SW3同樣地，其輸出經(jīng)由觸點接收器3與微型計算機2的輸入端口(未圖示)連接。

另外，在該旋轉(zhuǎn)開關(guān)1’的輸出代碼由圖2所示那樣的格雷碼輸出構(gòu)成時，輸出由圖6的輸出代碼表示出的代碼。在本例中，示出偶數(shù)奇偶校驗的情況。微型計算機2使用保存在微型計算機2中的軟件來進行奇偶校驗，奇偶校驗的結(jié)果是，如果檢測出奇偶報警則判斷為旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障，使機床等設(shè)備轉(zhuǎn)移到安全的狀態(tài)，進行報警顯示等。

此外，例如在日本特開平5-63754號公報中公開了使用帶奇偶校驗位的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)。

關(guān)于旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障，通過將該旋轉(zhuǎn)開關(guān)設(shè)為帶奇偶校驗位的旋轉(zhuǎn)開關(guān)來進行檢測，但是帶奇偶校驗位的旋轉(zhuǎn)開關(guān)只有大型旋轉(zhuǎn)開關(guān)，沒有小型旋轉(zhuǎn)開關(guān)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置，不需要設(shè)置奇偶校驗位的觸點、即使是小型旋轉(zhuǎn)開關(guān)也能夠檢測該旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。

本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置，其經(jīng)由觸點接收器接收來自旋轉(zhuǎn)開關(guān)的固定觸點的信號，并根據(jù)由接收到的該信號形成的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的輸出代碼來輸出指令，其中，該旋轉(zhuǎn)開關(guān)使可動觸點旋轉(zhuǎn)而與多個固定觸點中的某一個進行連接，其中，該控制裝置具備：故障檢測單元，其監(jiān)視從上述觸點接收器接收的輸出代碼的過渡，在檢測出與上述旋轉(zhuǎn)開關(guān)正常動作時的輸出代碼的過渡模式不一致的過渡時，判斷為旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。

可以是，上述故障檢測單元由微型計算機和通過該微型計算機進行動作的軟件而構(gòu)成，上述觸點接收器的輸出與上述微型計算機的輸入端口相連接，通過上述軟件求出并監(jiān)視從上述輸入端口的信號狀態(tài)求出的上述輸出代碼來判斷旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。

可以是，上述微型計算機的輸入端口為數(shù)字輸入端口。

可以是，上述微型計算機處理器的輸入端口由模擬端口構(gòu)成，上述故障檢測單元將預(yù)定的電壓與輸入到上述輸入端口的信號的電壓進行比較，判斷觸點的接通/斷開狀態(tài)來辨別上述輸出代碼，從該輸出代碼的過渡來判斷旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。

可以是，上述故障檢測單元由硬件構(gòu)成。

可以是，上述故障檢測單元具備：未使用代碼檢測單元，其檢測沒有分配給上述旋轉(zhuǎn)開關(guān)的輸出代碼的代碼，并輸出未使用代碼報警信號。

可以是，上述控制裝置還具備：計測單元，其對上述觸點接收器的輸出信號的電壓處于預(yù)定的電壓范圍內(nèi)的時間進行計測；以及故障預(yù)兆檢測單元，其在上述計測單元的計測值到達預(yù)定的時間時，輸出通知故障預(yù)兆的信號。

可以是，上述控制裝置還設(shè)有：電壓下降監(jiān)視單元，其檢測上述微型計算機的電源或者向該電源供給電力的生成源的電壓下降；以及能夠進行電寫入的非易失性存儲器，當上述電壓下降監(jiān)視單元檢測到電壓下降時，上述微型計算機將從上述輸入端口輸入的輸出代碼寫入至上述非易失性存儲器并進行保存，在向上述微型計算機下一次接通電源時，將從上述輸入端口輸入的輸出代碼與保存在上述非易失性存儲器中的輸出代碼進行比較，在不一致時判斷為旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。

本發(fā)明具有上述結(jié)構(gòu)，因此能夠提供一種即使旋轉(zhuǎn)開關(guān)并非是帶奇偶校驗位的旋轉(zhuǎn)開關(guān)也能夠檢測該旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障的該旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置。

附圖說明

通過說明與附圖關(guān)聯(lián)的以下的實施例的說明，能夠更加明確本發(fā)明的上述和其它目的以及特征。在這些圖中：

圖1是以往的旋轉(zhuǎn)開關(guān)及其控制裝置的概要圖。

圖2是旋轉(zhuǎn)開關(guān)使用格雷碼時的輸出代碼表。

圖3是旋轉(zhuǎn)開關(guān)使用二進制碼時的輸出代碼表。

圖4是表示將旋轉(zhuǎn)開關(guān)用作倍率開關(guān)時的輸出代碼與速度指令的關(guān)系的表。

圖5是帶奇偶校驗位的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖。

圖6是帶奇偶校驗位的旋轉(zhuǎn)開關(guān)使用偶數(shù)奇偶校驗的格雷碼時的輸出代碼表。

圖7是表示本發(fā)明的第一實施方式的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置的概要的框圖。

圖8是圖7的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的固定觸點的接通/斷開讀取的動作說明圖。

圖9是表示圖7的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障檢測處理的算法的流程圖中的初始設(shè)定的流程圖。

圖10是表示作為圖7的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障檢測處理而每隔規(guī)定周期定期地進行的處理的算法的流程圖。

圖11是接著圖10的流程圖。

圖12是表示本發(fā)明的第二實施方式的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置的概要的框圖。

圖13是表示本發(fā)明的第三實施方式的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置的概要的框圖。

圖14是圖13的故障檢測電路中的同步化電路、振蕩去除電路以及延遲電路的結(jié)構(gòu)圖。

圖15是圖13的故障檢測電路中的異常過渡檢測電路的結(jié)構(gòu)圖。

圖16是圖13的故障檢測電路中的未使用代碼檢測電路的結(jié)構(gòu)圖。

圖17是表示本發(fā)明的第四實施方式的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置的概要的框圖。

圖18是圖17的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置的預(yù)兆檢測動作的說明圖(不檢測預(yù)兆時的圖)。

圖19是圖17的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置的預(yù)兆檢測動作的說明圖(檢測預(yù)兆時的圖)。

圖20是表示圖17的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置進行的預(yù)兆檢測處理的算法的流程圖。

圖21是表示本發(fā)明的第五實施方式的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置的概要的框圖。

圖22是表示本發(fā)明的第五實施方式的一個修正例的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置的概要的框圖。

具體實施方式

本發(fā)明特征在于，通過在操作旋轉(zhuǎn)開關(guān)時產(chǎn)生的信號的過渡，檢測該旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。

在對位置i的位置的旋轉(zhuǎn)開關(guān)進行操作時，旋轉(zhuǎn)開關(guān)的位置

·從位置i向位置(i-1)、位置(i-2)···過渡，或

·向位置(i+1)、位置(i+2)···過渡，

輸出代碼也與其位置的過渡相應(yīng)地過渡。旋轉(zhuǎn)開關(guān)的輸出應(yīng)該從位置i的輸出代碼向相鄰的位置(i-1)或位置(i+1)的輸出代碼過渡。這樣，在對旋轉(zhuǎn)開關(guān)進行操作時，從旋轉(zhuǎn)開關(guān)輸出的輸出代碼的過渡已經(jīng)被確定，因此通過該輸出代碼的過渡，來辨別旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。

例如在圖2和圖4所示那樣的、輸出格雷碼的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的情況下，輸出代碼從[0000](位置0中SW3＝0、SW2＝0、SW1＝0、SW0＝0)被允許的輸出代碼的過渡為[0001](位置1中SW3＝0、SW2＝0、SW1＝0、SW0＝1)，除此以外的過渡是不可能的，因此在除此以外的輸出代碼的過渡時判斷為旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。

此外，用4位數(shù)表示的輸出代碼的顯示，第1位數(shù)表示固定觸點SW0的輸出，第2位數(shù)表示固定觸點SW1的輸出，第3位數(shù)表示固定觸點SW2的輸出，第4位數(shù)表示固定觸點SW3的輸出。

另外，輸出代碼從[0001](位置1)被允許的輸出代碼的過渡為相鄰的位置的輸出代碼[0011](位置2中SW3＝0、SW2＝0、SW1＝1、SW0＝1)或[0000](位置0)者兩種，除此以外的過渡是不可能的，因此除此以外的輸出代碼的過渡時，判斷為旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。同樣地，

從輸出代碼[0011]過渡的輸出代碼為[0010]或[0001]

從輸出代碼[0010]過渡的輸出代碼為[0110]或[0011]

····

····

從輸出代碼[1000]過渡的輸出代碼為[1001]，

在除此以外過渡時，判斷為旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。

這樣，在本發(fā)明中，使用在對旋轉(zhuǎn)開關(guān)進行操作時輸出代碼成為某種被確定的過渡這一情況，來辨別旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。

但是，在固定觸點(SW0～SW3)中存在振蕩。因此，有可能根據(jù)振蕩中的輸出代碼而錯誤地判斷為旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。但是，振蕩時間的最大值由旋轉(zhuǎn)開關(guān)確定，因此通過實施對僅持續(xù)該最大值的時間以下的短時間的輸出代碼進行忽視這種振蕩去除處理，根據(jù)去除了振蕩中的輸出代碼而得的輸出代碼來辨別旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。

另外，在4位格雷碼輸出的旋轉(zhuǎn)開關(guān)中使用位置數(shù)為15或15以下的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的情況下，例如在使用位置數(shù)為12的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的情況下，存在并未分配的四個未使用代碼。在振蕩去除后的代碼中檢測出未使用代碼的情況下，直接判斷為故障。由此，有可能在使旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋轉(zhuǎn)之前發(fā)現(xiàn)故障。

另外，在旋轉(zhuǎn)開關(guān)的輸出代碼為圖3所示那樣的二進制碼的情況下，有時在相鄰的位置之間輸出代碼變化2位以上。而且，并不限于該兩個位完全同時發(fā)生變化，因此在位置切換時均不對應(yīng)于相鄰位置的信號被輸出短時間。

例如在將旋轉(zhuǎn)開關(guān)從位置1向位置2進行操作時，旋轉(zhuǎn)開關(guān)的輸出代碼從[0001]過渡到[0010]。固定觸點SW0從“1”變化為“0”，固定觸點SW1從“0”變化為“1”，兩個位發(fā)生變化。該位變化順序為：

當首先固定觸點SW0發(fā)生變化之后固定觸點SW1發(fā)生變化時，輸出代碼的變化成為[0001]→[0000]→[0010]，另一方面，

相反地，當首先固定觸點SW1發(fā)生變化之后固定觸點SW0發(fā)生變化時，輸出代碼的變化成為[0001]→[0011]→[0010]。

這樣，在旋轉(zhuǎn)開關(guān)的位置從“1”變化為“2”并輸出代碼從[0001]變化為[0010]時，在其中間繼續(xù)輸出時間短的輸出代碼[0000]或[0011]。其中，后者的輸出代碼[0011]并非是位置1的相鄰的位置0的輸出代碼[0000]或位置2的輸出代碼[0010]，因此有可能判斷為故障。但是，在切換該位置時出現(xiàn)的中間的輸出代碼的持續(xù)時間短，因此通過振蕩去除的方法來去除，因此不會根據(jù)其中間出現(xiàn)的短時間的輸出代碼而進行錯誤判斷。

以下，使用圖7～圖11說明本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置的第一實施方式。

圖7是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置的概要圖。

控制裝置作為微型計算機2的輸入端口而使用模擬的輸入端口(微型計算機內(nèi)置的A/D變換器的輸入)，觸點接收器3僅由上拉電阻構(gòu)成。這些結(jié)構(gòu)與以往的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置無變化，如后文中所述設(shè)置有由微型計算機的軟件構(gòu)成的故障檢測單元這一點與以往技術(shù)不同。

如果固定觸點(SW0～SW3)被接通，則對A/D變換器的端子(AD0～AD3)施加通過觸點的導(dǎo)通電阻(Ron)和上拉電阻Rup將電壓VCC分壓而得到的接通電壓Von，如果觸點被斷開則施加通過觸點的截止電阻(Roff)和上拉電阻Rup分壓而得到的斷態(tài)電壓Voff。因此，將接通/斷開辨別的閾值電壓設(shè)定為電壓Von與電壓Voff之間的適當值，通過微型計算機2的軟件來辨別觸點的接通/斷開狀態(tài)來讀取輸出代碼。到讀取該輸出代碼為止的階段與以往技術(shù)相同，但是進一步在該本發(fā)明的實施方式中，根據(jù)這樣讀取到的輸出代碼來檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障，通過軟件構(gòu)成故障檢測單元。

以下，向該A/D變換器的各端子(AD0～AD3)輸入的信號電壓為基于旋轉(zhuǎn)開關(guān)的固定觸點SW0～SW3的接通/斷開的經(jīng)由觸點接收器3的電壓，因此將向該A/D變換器的各端子(AD0～AD3)輸入的信號設(shè)為觸點輸出信號SSW0～SSW3，將該電壓設(shè)為觸點輸出電壓。

圖8是表示作為對圖7的控制裝置中的觸點的接通/斷開進行判斷的示例將格雷碼(圖2)的旋轉(zhuǎn)開關(guān)1從位置0旋轉(zhuǎn)到位置3時微型計算機2判斷并讀取觸點的接通/斷開的固定觸點SW0的情況的圖。在固定觸點SW0以外的固定觸點SW1、SW2、SW3的情況下也相同。

在圖8中，“VHL”為對觸點從斷開切換為接通這一情況進行辨別的閾值電壓，微型計算機在向A/D變換器的端子(AD0)輸入的電壓(觸點輸出信號SSW0的電壓)將閾值電壓VHL從上向下橫穿時(在端子輸入電壓從比閾值電壓VHL高的狀態(tài)變?yōu)榈偷臓顟B(tài)時)，判斷為觸點(SW0)被接通。

“VLH”為對觸點從接通切換為斷開這一情況進行辨別的閾值電壓，微型計算機在向A/D變換器的端子(AD0)輸入的電壓(觸點輸出信號SSW0的電壓)將閾值電壓VLH從下向上橫穿時(在端子輸入電壓從比閾值電壓VLH低的狀態(tài)變?yōu)楦叩臓顟B(tài)時)，判斷為觸點(SW0)被斷開。

“SW0_2”為微型計算機的內(nèi)部信號，是表示以向A/D變換器的端子AD0輸入的SSW0電壓和閾值電壓VHL、VLH由微型計算機的軟件判斷的固定觸點SW0的接通/斷開狀態(tài)的信號，是振蕩處理前的信號。

“SW0_3”為微型計算機的內(nèi)部信號，是從內(nèi)部信號SW0_2去除振蕩的信號，根據(jù)該信號對旋轉(zhuǎn)開關(guān)的輸出代碼進行辨別。

在旋轉(zhuǎn)開關(guān)被旋轉(zhuǎn)而從位置0變?yōu)槲恢?時，固定觸點SW0成為接通，向A/D變換器的端子AD0輸入的電壓(SSW0電壓)從斷態(tài)電壓Voff下降至接通電壓Von。通過該電壓下降，將辨別觸點接通的閾值電壓VHL從上向下橫穿，因此內(nèi)部信號SW0_2成為“1(接通)”，對該信號進行振蕩去除處理而內(nèi)部信號SW0_3成為“1(接通)”。

當旋轉(zhuǎn)開關(guān)1被進一步旋轉(zhuǎn)而到達位置3時，固定觸點SW0成為斷開，因此向A/D變換器的端子AD0輸入的電壓(SSW0電壓)從接通電壓Von上升至斷開電壓Voff。在該上升過程中，超過閾值電壓VLH，因此內(nèi)部信號SW0_2成為“0(斷開)”，進行振蕩去除處理而內(nèi)部信號SW0_3成為“0(斷開)”。

同樣地，根據(jù)向A/D變換器的端子AD1、AD2、AD3輸入的電壓進行相同的處理，求得表示觸點SW1、SW2、SW3的接通、斷開的內(nèi)部信號SW1_3、SW2_3、SW3_3，根據(jù)用這些內(nèi)部信號SW0_3、SW1_3、SW2_3、SW3_3表示的代碼來辨別輸出代碼，進而判斷旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。

圖9、圖10和圖11是表示作為故障檢測單元檢測由微型計算機2實施的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障的軟件的算法的流程圖。

該軟件由圖9示出的初始處理和在圖10和圖11中示出的每隔規(guī)定周期實施的處理構(gòu)成。初始處理為對在每隔規(guī)定周期的處理中使用的變量賦予初始值的處理，在電源接通時僅執(zhí)行一次。每隔規(guī)定周期的處理為在初始處理結(jié)束之后例如每隔1毫秒進行的處理，由以下處理構(gòu)成。

(i)旋轉(zhuǎn)開關(guān)的輸出代碼的振蕩去除處理

(ii)在振蕩去除后的代碼中檢測代碼過渡異常和未使用代碼的處理

(iii)其它處理

首先，說明在圖9、圖10、圖11的流程圖示出的算法中使用的變量。

“ALM”是表示故障報警的變量，初始值為0，如果在振蕩去除后的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的輸出代碼中檢測出與旋轉(zhuǎn)開關(guān)正常地動作的情況下的信號的過渡模式不一致的過渡則設(shè)為1。

“ALM2”是表示未使用代碼報警的變量，初始值為0，如果在振蕩去除后的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的輸出代碼中檢測出未使用代碼則設(shè)為1。

“FLAG”是作為標志而發(fā)揮功能的變量，初始值為0，如果確定SW_CLN_N則設(shè)為1.

“n”為使用計數(shù)器每隔規(guī)定周期監(jiān)視振蕩去除前的代碼并表示同一代碼被連續(xù)地檢測出的次數(shù)的變量。該變量使用于振蕩去除。此外，當n達到N時進行鉗位(clamp)，判斷為‘當前的代碼并未振蕩’。在振蕩去除前的代碼與前周期的代碼不同的情況下，清除為0。

“N”為對上述n的增加進行鉗位的值。每隔1毫秒進行上述“每隔規(guī)定周期的處理”，在振蕩時間的最大值為10毫秒的情況下，為N＝10毫秒/1毫秒＝10。

“SW_DTY_Q”為SW_DTY_Q(3:0)的簡稱，存儲通過前一次的周期的處理中采樣的振蕩去除前的信號(輸出代碼)。

“SW_DTY_N”為SW_DTY_N(3:0)的簡稱，存儲通過本次的周期的處理中采樣的振蕩去除前的信號(輸出代碼)。

“SW_CLN_Q”為SW_CLN_Q(3:0)的簡稱，存儲前一次的周期的振蕩去除后的信號(輸出代碼)。

“SW_CLN_N”為SW_CLN_N(3:0)的簡稱，存儲本次的周期的振蕩去除后的信號(輸出代碼)。

“SSW(3:0)”表示由來自固定觸點SW0～SW3的觸點輸出信號SSW0～SSW3構(gòu)成的4位觸點輸出信號(輸出代碼)。

圖9是表示在電源接通時僅執(zhí)行一次的初始處理的流程的流程圖。

當電源被接通時，將表示故障報警的變量ALM和表示未使用代碼報警的變量ALM2分別設(shè)定為“0”，在存儲當前周期從輸入端口輸入的信號(輸出代碼)的變量SW_DTY_N中保存接通該電源時的4位觸點輸出信號(輸出代碼)SSW(3:0)。另外，將作為標志而發(fā)揮功能的變量FLAG和計數(shù)器n分別設(shè)定為“0”，結(jié)束該初始處理。

接著，微型計算機2每隔規(guī)定周期實施用于檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障的圖10、圖11的流程圖示出的處理。

首先，判斷表示故障報警的變量ALM是否為“1”(初始設(shè)定中“0”)(處理1)，如果不為“1”則接著判斷表示未使用代碼報警的變量ALM2是否為“1”(初始設(shè)定中“0”)(處理2)。然后，如果變量ALM2不為“1”則將在變量SW_DTY_N中存儲的輸出代碼(最初在圖9示出的初始設(shè)定中存儲有電源接通時的輸出代碼)保存到變量SW_DTY_Q(處理3)。

接著，讀取從輸入端口輸入的來自固定觸點SW0～SW3的觸點輸出信號(輸出代碼)SSW(3:0)而保存到變量SW_DTY_N(處理4)。結(jié)果，在變量SW_DTY_N中存儲在當前周期中采樣的輸出代碼，在變量SW_DTY_Q中存儲在前一次的周期中采樣的輸出代碼(最初初始設(shè)定時設(shè)定的電源接通時的輸出代碼)，然后，判斷存儲在該兩個變量中的輸出代碼是否一致(處理5)。如果存儲在SW_DTY_N中的輸出代碼與存儲在SW_DTY_Q中的輸出代碼一致，則辨別作為計數(shù)器的變量n的值是否與所設(shè)定的鉗位值N相等(處理6)。如果N與n相等則將該變量n加上1(處理7)，結(jié)束本周期的處理。以下，在不對旋轉(zhuǎn)開關(guān)1進行操作期間，在各周期的每個周期中反復(fù)執(zhí)行處理1～處理7的處理。

反復(fù)執(zhí)行處理1～處理7的處理，當變量n的值達到設(shè)定鉗位值N時(即，在N周期期間輸出代碼不會變化時)，判斷標志FLAG是否為“1”(處理8)。最初在初始設(shè)定中將標志FLAG設(shè)定為“0”，由此進入到處理9，將存儲在變量SW_DTY_N中的輸出代碼保存到變量SW_CLN_N，并且將標志FLAG設(shè)定為“1”(處理9)，結(jié)束本周期的處理。以下，在不對旋轉(zhuǎn)開關(guān)1進行操作期間，在各周期的每個周期中反復(fù)執(zhí)行處理1～處理6、處理8、處理10～處理43的處理。

此外，在處理9中在變量SW_CLN_N中保存的是至少在計數(shù)器n到鉗位值N為止計數(shù)完成期間無變化的輸出代碼，如后文中所述，存儲有并非是由振蕩產(chǎn)生的輸出代碼的部分。

此外，在圖10的流程圖中，用以附圖標記101表示的虛線包圍的、處理8和處理9的處理為變量SW_CLN_N的初始值設(shè)定處理。

另一方面，對旋轉(zhuǎn)開關(guān)1進行操作并在處理5中判斷的結(jié)果是，在存儲在變量SW_DTY_N中的當前周期求得的輸出代碼與存儲在變量SW_DTY_Q中的前一周期求得的輸出代碼不一致時，將表示計數(shù)器的變量n復(fù)位至“0”(處理45)，結(jié)束當前周期的處理。

在存儲在變量SW_DTY_N中的輸出代碼與存儲在變量SW_DTY_Q中的輸出代碼不一致的情況下，計數(shù)器n復(fù)位，另外，即使一致也在通過處理6和處理7的處理而計數(shù)器n達到鉗位值N之前檢測出不一致時復(fù)位計數(shù)器n，不會進入于處理8。即，旋轉(zhuǎn)開關(guān)1進行旋轉(zhuǎn)，在此期間即使發(fā)生振蕩，也由于該振蕩而產(chǎn)生的輸出代碼為短時間，在計數(shù)器n到鉗位值N為止計數(shù)為止的時間(N×采樣周期的時間)內(nèi)結(jié)束處理，因此在由于該短時間的振蕩而發(fā)生輸出代碼期間不會從處理6進入到處理8。在圖10的流程圖中用以附圖標記100表示的虛線包圍的、從處理3至處理7和處理45的處理表示振蕩去除處理。

另一方面，當計數(shù)器n達到鉗位值N為止輸出代碼不會變化時(即，在處理5中，在辨別為存儲在變量SW_DTY_N中的輸出代碼與存儲在變量SW_DTY_Q中的輸出代碼一致時)，從處理6進入到處理8。在已經(jīng)不對旋轉(zhuǎn)開關(guān)1進行操作時，在處理9的處理(以圖10的附圖標記101表示的初始值處理)中標志FLAG被設(shè)定為“1”，進入到處理10(參照圖11)，將存儲在變量SW_CLN_N中的輸出代碼(最初在處理9中，以后在前一周期的處理10中存儲的輸出代碼)保存到變量SW_CLN_Q，進而將存儲在SW_DTY_N中的輸出代碼(在處理4中讀取，計數(shù)器n達到鉗位值N為止無變化的輸出代碼)保存到變量SW_CLN_N。即，在變量SW_CLN_Q中存儲在前一周期(前一個的周期)讀取的振蕩去除處理后的輸出代碼，在變量SW_CLN_N中存儲在當前周期(本周期)讀取的振蕩去除處理后的輸出代碼。

接著，通過處理11至處理42的處理，來判斷輸出代碼的過渡是否正常。

判斷存儲在變量SW_CLN_Q中的前一周期讀取的輸出代碼是否與在旋轉(zhuǎn)開關(guān)1的各位置中產(chǎn)生的輸出代碼中的某一個相一致。在本實施方式中，旋轉(zhuǎn)開關(guān)1如圖2所示那樣采用16位置，因此判斷輸出代碼是否與[0000]或[0001]或[0011]或、···[1000]者16個中的某一個輸出代碼一致(處理11～26)。即，判斷存儲在變量SW_CLN_Q中的輸出代碼是否與在旋轉(zhuǎn)開關(guān)1的16位置的各位置中產(chǎn)生的16個輸出代碼中的某一個一致。在存儲在變量SW_CLN_Q中的輸出代碼與在旋轉(zhuǎn)開關(guān)1的各位置中產(chǎn)生的輸出代碼中的任一個均不一致時(在本實施方式中在與16個輸出代碼中的任一個均不一致時)，將變量ALM2設(shè)定為“1”，輸出未使用代碼報警(處理44)。在以后的周期中執(zhí)行處理1、處理2的處理而結(jié)束當前周期的處理。

另一方面，在存儲在變量SW_CLN_Q中的前一周期讀取的輸出代碼與在旋轉(zhuǎn)開關(guān)1的各位置中產(chǎn)生某一個輸出代碼一致時，辨別存儲在變量SW_CLN_N中的當前周期讀取的輸出代碼是否與存儲在變量SW_CLN_Q中的輸出代碼或輸出該輸出代碼的位置的前后位置的輸出代碼一致。

例如在存儲在變量SW_CLN_Q中的輸出代碼被辨別為[0000]時(處理11)，轉(zhuǎn)移到處理27，判斷存儲在變量SW_CLN_N中的本周期讀取的輸出代碼是否與存儲在變量SW_CLN_Q中的前一周期讀取的輸出代碼[0000]或輸出該輸出代碼的位置0后的位置即位置1的輸出代碼[0001]一致。此外，位置0沒有前一位置，因此前后位置僅為一個位置(參照圖2的格雷碼表)。

同樣地，在存儲在變量SW_CLN_Q中的輸出代碼被辨別為[0001]時(處理12)，轉(zhuǎn)移到處理28，判斷存儲在變量SW_CLN_N中的本周期讀取的輸出代碼是否與存儲在變量SW_CLN_Q中的前一周期讀取的輸出代碼[0001]或輸出該輸出代碼的位置1前后的位置即位置0和2的輸出代碼[0000]、[0011]一致。以下，在處理29～42的處理中，

在變量SW_CLN_Q＝[0011]時，判斷為變量SW_CLN_N＝[0001]、[0011]還是[0010]，

在變量SW_CLN_Q＝[0010]時，判斷為變量SW_CLN_N＝[0011]、[0010]還是[0110]，

在變量SW_CLN_Q＝[0110]時，判斷為變量SW_CLN_N＝[0010]、[0110]還是[0111]，

····

····

在變量SW_CLN_Q＝[1001]時，判斷為變量SW_CLN_N＝[1011]、[1001]還是[1000]，

在變量SW_CLN_Q＝[1000]時，判斷為變量SW_CLN_N＝[1001]還是[1000]。

在處理27～處理42的處理中，在存儲在變量SW_CLN_N中的本周期讀取的輸出代碼與存儲在變量SW_CLN_Q中的前一周期讀取的輸出代碼或從輸出該輸出代碼的位置前后的位置輸出的輸出代碼一致時，判斷為旋轉(zhuǎn)開關(guān)1為正常而結(jié)束本周期的處理。

但是，在存儲在變量SW_CLN_N中的輸出代碼與存儲在變量SW_CLN_Q中的輸出代碼或從輸出該輸出代碼的位置前后的位置輸出的輸出代碼不一致的情況下，在旋轉(zhuǎn)開關(guān)1旋轉(zhuǎn)時，盡管所產(chǎn)生的輸出代碼的過渡應(yīng)該從自身位置的輸出代碼變化為該位置前后的位置的代碼，但是由于輸出與此不同的代碼，因此判斷為旋轉(zhuǎn)開關(guān)1發(fā)生故障，將變量ALM設(shè)定為1(處理43)，輸出表示故障的報警。在將變量ALM設(shè)定為1之后的周期中，進行處理1而結(jié)束該周期的處理。

如上所述，圖11的流程圖示出的處理為檢測未使用代碼和代碼過渡異常的處理。

接著，使用圖12說明本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置的第二實施方式。

在上述第一實施方式的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置中，使用微型計算機的軟件(在圖10中附圖標記100示出的振蕩去除處理)進行振蕩去除，但是也可以使用濾波器進行振蕩去除。這樣，如圖12所示，在該第二實施方式的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置中，不使用微型計算機的軟件進行振蕩去除，使用低通濾波器LPF來進行。

對觸點接收器3附加低通濾波器LPF并且來自各觸點SW0、SW1、SW2、SW3的信號經(jīng)由低通濾波器LPF被輸入到A/D變換器的各端子AD0～AD3這一點，本實施方式與圖7的框圖示出的第一實施方式不同。而且，由低通濾波器LPF去除振蕩而不存在向各端子AD0～AD3輸入的信號，因此在圖8示出的內(nèi)部信號SW0_2(SW1_2、SW2_2、SW3_2)中不存在振蕩，因此根據(jù)該內(nèi)部信號SW0_2、SW1_2、SW2_2、SW3_2來求出輸出代碼，根據(jù)求出的該輸出代碼來判斷旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。

在該情況下，在微型計算機2中實施的圖10和圖11示出的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障檢測處理中，在圖10中，不需要用附圖標記100表示的處理3至處理7和處理45的振蕩去除處理，在處理10中，代替存儲在變量SW_DTY_N中的輸出代碼，讀取的觸點輸出信號(輸出代碼)SSW(3:0)被保存到變量SW_CLN_N。

此外，也可以使用低通濾波器LPF來去除振蕩的一部分，使用微型計算機的軟件去除剩余的振蕩，在該情況下，根據(jù)對使用低通濾波器LPF去除振蕩的一部分而得到的內(nèi)部信號SW0_2、SW1_2、SW2_2、SW3_2進一步進行振蕩去除處理而得到的內(nèi)部信號SW0_3、SW1_3、SW2_3、SW3_3，來辨別旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。如上所述，使用微型計算機2的軟件進行的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障檢測處理與圖10和圖11的流程圖示出的處理相同。

在上述第一、第二實施方式中，均通過微型計算機的軟件處理來構(gòu)成檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障的故障檢測單元，通過軟件處理來檢測故障，但是還能夠僅使用硬件來進行該旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障檢測。

因此，使用圖13～圖16說明本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置的第三實施方式。

如圖13所示，該第三實施方式的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置即使是由硬件構(gòu)成的故障檢測電路4，也檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。本實施方式相當于圖1示出的現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置中將微型計算機2替換為故障檢測電路4的實施方式。

圖14、圖15以及圖16是故障檢測電路4的詳細框圖。

故障檢測電路4由使觸點接收器的輸出與故障檢測電路的時鐘同步的同步化電路40、振蕩去除電路41、延遲電路42、異常過渡檢測電路43以及未使用代碼檢測電路44構(gòu)成。

從觸點接收器3(圖1)輸出的觸點輸出信號SSW(3:0)與故障檢測電路4的時鐘以非同步的方式變化，因此當直接使用時后續(xù)的電路有可能錯誤地進行動作，因此如圖14所示，輸入到由兩級的觸發(fā)器FF1、FF2構(gòu)成的同步化電路40，在該同步化電路40中變換為與時鐘同步的觸點信號H_SW_DTY_N(3:0)。

觸點輸出信號SSW(3:0)和與時鐘(未圖示)同步的觸點信號H_SW_DTY_N(3:0)等的信號線用粗線表示而表示分別為4位的信號線。時鐘信號被輸入到構(gòu)成故障檢測電路4的全部觸發(fā)器FF和計數(shù)器的時鐘端子Cl。

與時鐘同步的觸點信號H_SW_DTY_N(3:0)被輸入到振蕩去除電路41的延遲電路45和柵極G1。該延遲電路45由觸發(fā)器FF3構(gòu)成，使觸點信號H_SW_DTY_N(3:0)延遲1時鐘時間而設(shè)為延遲觸點信號H_SW_DTY_Q(3:0)并輸出到柵極G1和保持電路47。在該柵極G1中檢測延遲觸點信號H_SW_DTY_Q(3:0)與觸點信號H_SW_DTY_N(3:0)的一致。即檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)的輸出沒有發(fā)生變化。在觸點信號H_SW_DTY_N(3:0)沒有變化期間，柵極G1將一致信號H_MATCH設(shè)為1，另一方面，如果觸點信號H_SW_DTY_N(3:0)發(fā)生變化，則柵極G1將一致信號H_MATCH設(shè)為0僅1時鐘時間。

計數(shù)器46是用于對一致信號H_MATCH為1的時鐘數(shù)、即旋轉(zhuǎn)開關(guān)的輸出信號沒有變化的時間進行計測的計數(shù)器，在初始值為0并旋轉(zhuǎn)開關(guān)的輸出信號沒有變化期間，對CE端子(Count Enable(可計數(shù))端子)輸入一致信號H_MATCH的1，對R端子(負邏輯的同步Reset端子)輸入1，因此通過時鐘的上升來計數(shù)完成。計數(shù)值以最大值H_N(相當于振蕩時間)進行鉗位，在計數(shù)值到達H_N的時間點，在1時鐘期間，經(jīng)由RC端子將信號H_RC設(shè)為1，將觸點信號H_SW_DTY_N(3:0)持續(xù)振蕩時間以上而保持相同值這一情況通知給后續(xù)的由觸發(fā)器FF4構(gòu)成的保持電路47。例如在振蕩時間為最大10毫秒、異常檢測電路的時鐘為1MHz的情況下，將H_N的值設(shè)為H_N＝10毫秒×1MHz＝10000。

保持電路(FF4)47如果信號H_RC成為1則作為此時的將延遲觸點信號H_SW_DTY_Q(3:0)進行振蕩去除處理的觸點信號H_SW_CLN_N(3:0)來進行輸出。計數(shù)器46是當向R端子輸入0時將計數(shù)值設(shè)為0的計數(shù)器，在一致信號H_MATCH為0的情況下，通過柵極G2對計數(shù)器的R端子輸入0，將計數(shù)值設(shè)為0。這樣，得到去除振蕩的觸點信號H_SW_CLN_N(3:0)。

此外，信號XPCL為上電復(fù)位信號，在信號為0時，使計數(shù)器46和保持電路(FF4)47復(fù)位。

進行振蕩去除處理的觸點信號H_SW_CLN_N(3:0)被輸入到由觸發(fā)器FF5構(gòu)成的延遲電路42，因此得到延遲1時鐘時間的延遲觸點信號H_SW_CLN_Q(3:0)。

進行該振蕩去除處理并一個相對于另一個相對延遲1時鐘的兩個觸點信號H_SW_CLN_N(3:0)和H_SW_CLN_Q(3:0)被輸入到圖15示出的異常過渡檢測電路43的解碼器48。當兩個觸點信號H_SW_CLN_N(3:0)和H_SW_CLN_Q(3:0)被辨別為異常的組合時，該解碼器48將信號S1設(shè)為1，輸出到由觸發(fā)器FF11和柵極G3構(gòu)成的保持電路49。該保持電路49保持信號S1，將表示旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障的報警信號H_ALM設(shè)為1而通知給周邊電路，由此進行使機械轉(zhuǎn)移為安全的狀態(tài)等所需的處理。

兩個觸點信號H_SW_CLN_Q(3:0)與H_SW_CLN_N(3:0)的組合具有16×16＝256種，其中正常的組合為46種(針對位置1～14為3種，位置0和位置15為2種，因此合計46種)。因此，將信號S1設(shè)為1的組合存在256-46＝210種。例如從[0000]向[0010]的信號過渡為異常，因此H_SW_CLN_Q(3:0)、H_SW_CLN_N(3:0)＝[0000]、[0010]是將信號S1設(shè)為1的原因之一。因而，解碼器1以積和標準形式成為8輸入的邏輯積210個的邏輯和，成為巨大的設(shè)備。在通過ASIC(Application Specific Integrated Circuit：專用集成電路)、FPGA(Field Programmable Gate Array：可現(xiàn)場編程門陣列)來實現(xiàn)的情況下，即使是該尺寸也沒問題，但是在通過小微部件來實現(xiàn)的情況下，由于印刷電路板的安裝面積的限制而需要邏輯壓縮的尺寸。此外，邏輯壓縮已經(jīng)是公知技術(shù)。

另一方面，去除了振蕩的觸點信號H_SW_CLN_N(3:0)還被輸入到在圖16中示出的未使用代碼檢測電路44的解碼器50。當將未使用代碼進行解碼時，該解碼器50將其信號S2設(shè)為“1”，輸出到由觸發(fā)器FF21和柵極G4構(gòu)成的保持電路51。在保持電路51中保持該信號S2，將未使用代碼報警信號H_ALM2設(shè)為“1”。當該未使用代碼報警信號H_ALM2成為“1”時，該信號被通知給周邊電路，進行使機械轉(zhuǎn)移為安全的狀態(tài)等所需的處理。

在4位格雷碼輸出中使用位置數(shù)12的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的情況下，未使用代碼為4個，因此解碼器2以積和標準形式使用4輸入的邏輯積4個的邏輯和表示。

此外，圖15示出的解碼器48將向未使用代碼的過渡作為異常過渡來進行解碼，因此通過將這種解碼器使用于圖16的解碼器50，能夠縮小解碼器2的電路規(guī)模。另外，在沒有未使用代碼的旋轉(zhuǎn)開關(guān)情況下，不需要設(shè)置圖16的未使用代碼檢測電路44。

在上述各實施方式中，在實際使用旋轉(zhuǎn)開關(guān)來進行操作時，檢測其故障。在輸出報警而辨別為故障時，旋轉(zhuǎn)開關(guān)1處于已經(jīng)無法使用的狀態(tài)，在該時間點執(zhí)行的作業(yè)(例如，在作為機床的倍率開關(guān)而使用旋轉(zhuǎn)開關(guān)時該機床的切削作業(yè))變得無用的作業(yè)。因此，如果能夠檢測出故障的預(yù)兆，則能夠防止產(chǎn)生該無用的作業(yè)。

因此，使用圖17～圖20說明本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置的第四實施方式。

當旋轉(zhuǎn)次數(shù)加重時，旋轉(zhuǎn)開關(guān)的觸點的劣化加快，出現(xiàn)觸點的導(dǎo)通電阻Ron的增加、截止電阻Roff的降低。該現(xiàn)象成為被輸入到A/D變換器的端子(AD0～AD3)的、通過觸點的導(dǎo)通電阻Ron和上拉電阻Rup對觸點接收器3的電壓VCC進行分壓的電壓Von的上升，成為通過觸點的截止電阻Roff和上拉電阻Rup對電壓VCC進行分壓的電壓Voff的降低。

當接通電壓Von上升而高于閾值電壓VHL時，無法檢測固定觸點SW0～SW3從斷開切換為接通這一情況，判斷為旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。同樣地，當斷態(tài)電壓Voff低于閾值電壓VLH時，無法檢測固定觸點SW0～SW3從接通切換為斷開這一情況，判斷為旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障(參照圖8和后述的圖18和圖19)。

因此，在判斷為旋轉(zhuǎn)開關(guān)發(fā)生故障之前，檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障預(yù)兆(旋轉(zhuǎn)開關(guān)的劣化)。在檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障預(yù)兆時，需要根據(jù)模擬值來監(jiān)視觸點接收器的輸出電壓，因此與旋轉(zhuǎn)開關(guān)的各固定觸點對應(yīng)的觸點接收器的輸出需要與微型計算機的模擬輸入端口相連接。

因此，在檢測該旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障預(yù)兆的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置的第四實施方式中，將其硬件結(jié)構(gòu)設(shè)為圖7示出的第一實施方式的結(jié)構(gòu)、圖12示出的第二實施方式的結(jié)構(gòu)相同，在微型計算機2中使用軟件進行旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障判斷，并且還判斷為故障預(yù)兆。

另外，如圖13示出的第三實施方式那樣，在(并非微型計算機2的軟件)通過由硬件構(gòu)成的故障檢測電路4來進行旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障檢測的情況下，在圖13示出的實施方式中追加了微型計算機的結(jié)構(gòu)成為第四實施方式。

在圖17示出的第四實施方式中，通過硬件的故障檢測電路4檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障，通過微型計算機2的軟件來檢測故障預(yù)兆。

在該第四實施方式中，在圖13示出的第三實施方式中追加微型計算機2，將旋轉(zhuǎn)開關(guān)1的各固定觸點SW0、SW1、SW2、SW3的觸點接收器的輸出與微型計算機2的模擬輸入端口(A/D變換器的端子AD0、AD1、AD2、AD3)進行連接，使用故障檢測電路4檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障，使用微型計算機2檢測故障預(yù)兆。此外，在圖17示出的本實施方式中，由故障檢測電路4進行的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障的檢測和由微型計算機2進行的故障預(yù)兆的檢測分別需要振蕩去除，但是不需要分開進行這些振蕩去除，因此在觸點接收器3中設(shè)置低通濾波器LPF，統(tǒng)一地進行用于旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障的檢測的振蕩去除和用于故障預(yù)兆的檢測的振蕩去除。

圖18和圖19是以將格雷碼輸出的旋轉(zhuǎn)開關(guān)1從位置0旋轉(zhuǎn)為位置3時的預(yù)兆檢測動作為例而進行說明的時序圖，圖18是未產(chǎn)生故障預(yù)兆的報警信號時的示例，圖19時產(chǎn)生故障預(yù)兆的報警信號時的示例。此外，固定觸點SW2和SW3的接通/斷開沒有變化而保持斷開，在圖18和圖19中省略而沒有進行記載。

在圖18和圖19中，

“SSW0電壓、SSW1電壓”為向微型計算機的模擬輸入端口(A/D變換器的端子)AD0、AD1輸入的電壓。

“VLH、VHL”如參照圖8前面說明那樣是用于檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障的閾值電壓。

“V1”為用于檢測截止電阻Roff的減少的閾值電壓，為了依次產(chǎn)生用于通知故障預(yù)兆的報警和通知故障的報警，被設(shè)定為大于故障檢測用閾值電壓VLH且小于斷態(tài)電壓Voff的電壓(Voff>V1>VLH)。

“V2”為用于檢測導(dǎo)通電阻Ron的增大的閾值電壓，該閾值電壓V2也為了依次產(chǎn)生用于通知故障預(yù)兆的報警和通知故障的報警，被設(shè)定為小于故障檢測用閾值電壓VHL且大于接通電壓Von的電壓(Von<V2<VHL)。

“S”為微型計算機內(nèi)的內(nèi)部信號，是向微型計算機的輸入端口(AD0、AD1、AD2、AD3)輸入的電壓(SSW0電壓、SSW1電壓等)中的至少一個為閾值電壓V2以上且閾值電壓V1以下時被斷言(assert)而成為“1”的信號。

“CT”為對信號S為“1”(被斷言時)的時間進行計測的計數(shù)器。

“CTL”為用于發(fā)出故障預(yù)兆的報警信號的設(shè)定值，在計數(shù)器CT的計測值到達該設(shè)定值CTL時輸出報警信號。

在旋轉(zhuǎn)開關(guān)1未被操作而沒有旋轉(zhuǎn)時，固定觸點SW0～SW3沒有接通/斷開，向各輸入端口AD0～AD3輸入的SSW0電壓～SSW3電壓沒有變化，因此信號S未被斷言，也沒有產(chǎn)生報警信號。另一方面，對旋轉(zhuǎn)開關(guān)1進行操作，當從位置0移動至位置1時固定觸點SW0被接通，向輸入端口AD0輸入的SSW0電壓從斷態(tài)電壓Voff下降至接通電壓Von。

在該電壓下降的過程中SSW0電壓為閾值電壓V1以下且閾值電壓V2以上的區(qū)間，信號S被斷言。另外，信號S被斷言并由計數(shù)器CT對作為“1”的時間進行計測，但是在圖18示出的示例中，SSW0電壓在短時間內(nèi)成為閾值電壓V2以下，因此計數(shù)器CT的計測值不會到達設(shè)定為報警用的設(shè)定值CTL。

另外，在旋轉(zhuǎn)開關(guān)1旋轉(zhuǎn)到位置2時，固定觸點SW1被接通，SSW1電壓下降，但是在該情況下也是其SSW1電壓為閾值電壓V1以下且閾值電壓V2以上的區(qū)間短，并且被斷言的信號S也短，因此同樣地計數(shù)器CT的計測值不會到達設(shè)定值CTL。并且，當旋轉(zhuǎn)開關(guān)1到達位置3時，固定觸點SW0被斷開，SSW0電壓上升至斷態(tài)電壓Voff。在該電壓上升過程中，在SSW0電壓為閾值電壓V2以上且閾值電壓V1以下的區(qū)間，信號S被斷言，但是在該情況下也斷言期間短，在到設(shè)定值CTL之前不會到達計數(shù)器CT的計測時間，不輸出故障預(yù)兆的報警信號。如上所述，該圖18示出旋轉(zhuǎn)開關(guān)1沒有劣化而正常地進行動作時的示例。

另一方面，當成為旋轉(zhuǎn)開關(guān)劣化而固定觸點SW0～SW3的導(dǎo)通電阻Ron變大并向輸入端口輸入的接通電壓Von沒有下降至閾值電壓V2以下的狀態(tài)時，產(chǎn)生故障預(yù)兆的報警信號。圖19示出成為固定觸點SW0的導(dǎo)通電阻Ron變大且向輸入端口AD0輸入的SSW0電壓的接通電壓Von沒有下降至閾值電壓V2以下的狀態(tài)時的示例。

當旋轉(zhuǎn)開關(guān)1旋轉(zhuǎn)而成為位置1時，固定觸點SW0被接通而SSW0電壓從斷態(tài)電壓Voff下降至接通電壓Von。但是，由于固定觸點SW0的導(dǎo)通電阻Ron大，因此接通電壓Von沒有下降至閾值電壓V2以下，旋轉(zhuǎn)開關(guān)旋轉(zhuǎn)至位置3而固定觸點SW0被斷開為止，SSW0電壓持續(xù)該接通電壓Von。結(jié)果，固定觸點SW0被接通而SSW0電壓到達閾值電壓V1以下，固定觸點SW0被斷開而SSW0電壓超過閾值電壓V1為止期間(V2<SSW0電壓<V1的期間)，信號S被斷言為“1”。當該信號S被斷言為“1”時，計數(shù)器CT開始進行計時，當計數(shù)器CT的值到達設(shè)定為報警用的設(shè)定值CTL時輸出報警信號。

在該圖19示出的示例中，導(dǎo)通電阻Von到達用于固定觸點(SW0)的接通/斷開判斷而設(shè)定的閾值電壓VHL以下，因此不會產(chǎn)生表示故障的報警，能夠繼續(xù)使用旋轉(zhuǎn)開關(guān)。但是，如果在導(dǎo)通電阻Von不會下降至閾值電壓VHL以下的狀態(tài)之前固定觸點(SW0)劣化，則通過上述方法，產(chǎn)生表示旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障的報警。

圖19示出固定觸點SW0～SW3的導(dǎo)通電阻Ron變大并到接通電壓Von不會下降至閾值電壓V2以下的狀態(tài)為止觸點劣化的示例，但是旋轉(zhuǎn)開關(guān)劣化，固定觸點SW0～SW3中的某一個截止電阻Roff變小，向輸入端口輸入的斷態(tài)電壓Voff劣化到不會成為閾值電壓V1以上的狀態(tài)時，從劣化的該觸點輸入的SSW電壓(SSW0電壓～SSW3電壓中的某一個)的斷態(tài)電壓Voff也不會到達閾值電壓V1，因此在劣化的該觸點處于斷開的位置期間，信號S被斷言，計數(shù)器CT的時間計測值到達設(shè)定值CTL，因此輸出報警信號WS。此外，在產(chǎn)生導(dǎo)通電阻Ron的增加、截止電阻Roff的減少這兩者的情況下，當然也如上所述那樣輸出報警信號WS。

圖20是表示第四實施方式中的微型計算機2所實施的預(yù)兆檢測處理的算法的流程圖。微型計算機2每隔規(guī)定周期實施圖20示出的處理。此外，在初始設(shè)定中，表示報警狀態(tài)的變量WS和計數(shù)器CT均被設(shè)定為“0”。

首先，判斷表示報警狀態(tài)的變量WS是否為“1”(處理a)。變量WS在初始設(shè)定中被設(shè)定為“0”，因此轉(zhuǎn)移到處理b，讀取向輸入端口輸入的觸點輸出信號SSW(3:0)(＝SSW0～SSW3)。判斷讀取的該各觸點輸出信號SSW(3:0)的值是否在設(shè)定閾值V1與V2之間的區(qū)間(V2<SSW(3:0)<V1)(處理c)。如果所有觸點輸出信號(SSW0～SSW3)在該區(qū)間，則在確認計數(shù)器CT并非0之后(處理f)，從計數(shù)器CT減去1(處理g)，結(jié)束該周期的處理。另一方面，在計數(shù)器CT為0的情況下(處理f)，將計數(shù)器CT保持為0的狀態(tài)，結(jié)束該周期的處理。

另一方面，如果即使是觸點輸出信號中的一個其大小在設(shè)定閾值V1與V2之間的區(qū)間，則將計數(shù)器CT加上1(處理d)，辨別在此之后該計數(shù)器CT的值是否到達設(shè)定值CTL(處理e)，如果沒有到達設(shè)定值CTL則結(jié)束本周期的處理。以下，從下一周期起，只要即使是觸點輸出信號(SSW0～SSW3)中的一個其大小在設(shè)定閾值V1與V2之間的區(qū)間，則實施處理a～e的處理。而且，在計數(shù)器CT到達設(shè)定值CTL之前，在通過處理c判斷為所有觸點輸出信號(SSW0～SSW3)不在設(shè)定閾值V1與V2之間的區(qū)間時，在確認計數(shù)器CT并非0之后(處理f)，將計數(shù)器CT減去1(處理g)，結(jié)束本周期的處理。即，在通過處理c判斷為所有觸點輸出信號(SSW0～SSW3)不在設(shè)定閾值V1與V2之間的區(qū)間的期間，將計數(shù)器CT反復(fù)減去1，然后，在計數(shù)器CT成為0的時間點使計數(shù)器CT保持0。

但是，直到計數(shù)器CT的值到達設(shè)定值CTL為止，當即使是觸點輸出信號(SSW0～SSW3)中的一個其大小在設(shè)定閾值V1與V2之間的區(qū)間的狀態(tài)持續(xù)時從處理e進入到處理h，將表示報警狀態(tài)的變量WS設(shè)定為“1”，結(jié)束本周期的處理，產(chǎn)生報警信號。從以后的周期起，僅實施處理a而結(jié)束該周期的處理。這樣，當觸點輸出信號(SSW0～SSW3)的大小即使是一個在設(shè)定閾值V1與V2之間的區(qū)間的時間繼續(xù)發(fā)生至“CTL×處理周期時間”時，使產(chǎn)生表示旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障預(yù)兆的報警信號。

在上述各實施方式中，根據(jù)從旋轉(zhuǎn)開關(guān)輸出的代碼信號以及基于使旋轉(zhuǎn)開關(guān)進行操作并旋轉(zhuǎn)的從旋轉(zhuǎn)開關(guān)輸出的代碼信號的過渡狀態(tài)，檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障和預(yù)兆。因此，在電源斷開起至電源接通為止期間旋轉(zhuǎn)開關(guān)損壞的情況下，也能夠根據(jù)該旋轉(zhuǎn)開關(guān)的輸出代碼信號以及基于使旋轉(zhuǎn)開關(guān)進行旋轉(zhuǎn)的上述輸出代碼的過渡狀態(tài)，來檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)的故障。但是，在電源接通時，在從損壞的該旋轉(zhuǎn)開關(guān)輸出外觀上正確的輸出代碼的情況下，由此有可能輸出錯誤的指令。如上所述，將旋轉(zhuǎn)開關(guān)用作對機床電動機速度進行控制的倍率開關(guān)時等，在電源接通時由于錯誤的輸出代碼而有可能電動機以始料未及的速度進行旋轉(zhuǎn)。

因此，使用圖21和圖22說明本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置的第五實施方式。

第五實施方式的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置在從電源斷開至電源接通期間旋轉(zhuǎn)開關(guān)損壞的情況下，檢測該旋轉(zhuǎn)開關(guān)的損壞。在該第五實施方式中，在從電源斷開至電源接通期間也存在由旋轉(zhuǎn)開關(guān)損壞引起的輸出代碼的過渡，因此根據(jù)該輸出代碼的過渡來檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)的損壞。

圖21是表示該第五實施方式的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置的概要的框圖。

旋轉(zhuǎn)開關(guān)1的各固定觸點SW0～SW3的輸出經(jīng)由觸點接收器3與微型計算機2的輸入端口相連接。此外，該輸入端口可以是數(shù)字(PT0～PT3)、模擬(AD0～AD3)中的某一個。在微型計算機2上連接有非易失性存儲器5，還設(shè)置有對電源10的輸出電壓下降進行檢測的電壓下降監(jiān)視電路11以及使該電壓下降監(jiān)視電路11的輸出INT延遲規(guī)定時間的延遲電路12。從電源10向微型計算機2供給電力。電壓下降監(jiān)視電路11監(jiān)視從電源10輸出的電壓VCC1，當檢測到其輸出電壓VCC1的下降時將電源斷開的預(yù)告信號INT輸出到延遲電路12和微型計算機2。另外，延遲電路12使預(yù)告信號INT延遲規(guī)定時間來制作微型計算機2的上電復(fù)位信號XRST并輸出到微型計算機2。

預(yù)告信號INT與微型計算機2的輸入端口、中斷輸入端子相連接，在與輸入端口相連接的情況下，微型計算機2定期地監(jiān)視該輸入端口，當電源10被斷開而其輸出電壓VCC1下降時，電壓下降監(jiān)視電路11檢測其電壓下降而對預(yù)告信號INT斷言。當檢測到該預(yù)告信號INT為斷言這一情況時，微型計算機2在從延遲電路12輸出的上電復(fù)位信號XRST被斷言為止期間，讀取來自旋轉(zhuǎn)開關(guān)1的輸出代碼并寫入到可電寫入的非易失性存儲器(例如EEPROM)。

另外，在連接成將預(yù)告信號INT輸入到微型計算機2的中斷輸入端子的情況下，如果預(yù)告信號INT被斷言則微型計算機2啟動中斷處理，在上電復(fù)位信號XRST被斷言為止期間，讀取來自旋轉(zhuǎn)開關(guān)1的輸出代碼并寫入到可電寫入的非易失性存儲器。

另一方面，在電源接通時，微型計算機2讀取從旋轉(zhuǎn)開關(guān)1輸出的輸出代碼并且讀取保存在非易失性存儲器5中的電源斷開時的輸出代碼，將這兩者進行比較而在檢測出不一致時輸出報警。

在該第五實施方式中，當在電源斷開中變更旋轉(zhuǎn)開關(guān)1的位置時，即使是旋轉(zhuǎn)開關(guān)1沒有發(fā)生故障而為合格品的情況下也輸出報警。因此，在電源接通時產(chǎn)生報警時，操作員將從當前的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的位置期望的指令內(nèi)容(倍率值等)與實際指令內(nèi)容(倍率值等)進行比較，如果確認得到這些指令內(nèi)容一致，則認為旋轉(zhuǎn)開關(guān)是合格品，因此解除報警即可。

圖22是圖21示出的第五實施方式的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置的一個修正例，在從電源斷開至電源接通期間檢測旋轉(zhuǎn)開關(guān)損壞這一情況。

該圖22示出的旋轉(zhuǎn)開關(guān)的控制裝置只有以下方面與圖21示出的第五實施方式不同：設(shè)置有電壓下降監(jiān)視電路13，該電壓下降監(jiān)視電路13檢測對電源10提供電力的生成源的電壓VCC0的下降，并將預(yù)告信號INT輸出到微型計算機，而對從電源10輸出的電壓VCC1的下降進行監(jiān)視的電壓下降監(jiān)視電路11并沒有設(shè)置延遲電路以向微型計算機2輸出上電復(fù)位信號XRST。

在本實施方式中，需要在預(yù)告信號INT被斷言之后以上電復(fù)位信號XRST被斷言的方式設(shè)計其時機。例如，將在電壓下降監(jiān)視電路11中判斷為電壓下降的電壓電平設(shè)為比在電壓下降監(jiān)視電路13中判斷為電壓下降的電壓電平低的電平來設(shè)置時間差。