CN107923937B - 断线检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种断线检测装置,具备:多条通电电路(6a、6b),针对多个负载(3a、3b)的每一个,从直流电源(VC)经由具有规定的电阻值的电阻元件(7a、7b)对上述负载流通恒定电流;多个电压检测部(8a、8b),与上述多条通电电路的每一个对应设置,对上述电阻元件的上述负载侧的电压进行检测;以及控制电路(5),基于由上述多个电压检测部检测出的检测电压,对上述多条通电电路的每一个判定到对应的上述负载的通电路径的断线状态。
Description
本申请主张于2015年8月28日提出的日本专利申请2015-169077号的优先权,并在此引用其记载内容。
技术领域
本公开涉及断线检测装置。
背景技术
在对于负载供给恒定电流进行驱动的电路中,能够通过读取通电路径所夹入的电阻的电压降来计算电流值。由此,若电路正常发挥作用,则能够以其流通有恒定电流来判定是正常状态。另外,在电流值不满足于恒定电流的情况下,能够检测出存在产生断线故障的可能性。
这种情况下,在供给恒定电流的电路中,构成为:针对负载的电阻值,通过串联连接电流设定用的电阻,以串联的方式对电阻值进行调整,从而从电源电压流出恒定电流。因此,在电源电压较低的情况下,通过减小电流设定用的电阻的电阻值,从而向负载通电时在电阻的两端产生的电压降也变小。其结果,在通电时和断电时检测到的电压的电平的变化也变小,为了精度良好地对其进行检测,需要追加高精度放大器,从而导致高成本化。
另外,即使在构成为设置高精度放大器的情况下,在向负载供电的电源电压发生变动的情况下,若电源电压的变动增大,则检测电压被湮没,有可能导致错误判定。
专利文献1:日本特开2000-131369号公报
发明内容
本公开的目的在于提供一种断线检测装置,在分别对多个负载进行恒定电流驱动的电路中,即使在电源电压较低的情况下也无需使用昂贵的放大器,而且能够对应于电源电压的变动高精度地进行断线的判定处理。
本公开的一个实施方式所涉及的断线检测装置具备:多条通电电路,多条通电电路针对多个负载的每一个,从直流电源经由具有规定的电阻值的电阻元件对负载流通恒定电流;多个电压检测部,与多条通电电路的每一个对应设置,对电阻元件的负载侧的电压进行检测;以及控制电路,基于由多个电压检测部检测出的检测电压,对多条通电电路的每一个判定向对应的负载通电的通电路径的断线状态。上述的控制电路输入并存储在未由多条通电电路向负载进行通电时由电压检测部检测出的检测电压初始值,由多条通电电路中的任一条对负载进行通电时,将由在该被通电的负载的通电电路设置的电压检测部检测出的电压作为第一检测电压,将由在未被通电的任一负载的通电电路设置的电压检测部检测出的电压作为第二检测电压,根据第一检测电压、第二检测电压、以及存储的检测电压初始值,对在被通电的负载的通电电路设置的电阻元件的端子间电压进行运算,在该端子间电压为阈值电压以下时,判定为向被通电的负载通电的通电路径为断线状态。
通过采用上述的断线检测装置,能够如以下那样通过控制电路检测准确的电压。通过控制电路,在未由多条通电电路向负载进行通电时,输入并存储由电压检测部检测出的检测电压初始值。接下来,通过控制电路,能够根据任一负载被通电时由设置于该通电电路的电压检测部检测出的第一检测电压、由设置于未被通电的负载的通电电路的电压检测部检测出的二检测电压、以及检测电压初始值,对在被通电的负载的通电电路设置的电阻元件的端子间电压进行运算。
这种情况下,即使在电源电压发生变动的情况下,也能够使用在与第一检测电压相同的时机检测到的第二检测电压,根据检测电压初始值求出电阻元件的电源侧的端子电压,因此能够准确地计算电阻元件的端子间电压。其结果,在通过运算求出的端子间电压为阈值电压以下时,能够准确地判定向被通电的负载通电的通电路径为断线状态。
附图说明
通过下述的参照附图的详细描述,本公开的上述目的以及其他目的、特征、优点会变得更加清楚。在附图中:
图1是表示第一实施方式的电气构成图,
图2是断线判定处理的流程图,
图3是电源电压读取处理的流程图,
图4是表示电源波形的作用说明图,
图5是表示第二实施方式的断线判定处理的流程图,
图6是表示第三实施方式的电气原理图,
图7是断线判定处理的流程图,
图8是表示第四实施方式的电气构成图,
图9是断线判定处理的流程图,
图10是电源电压读取处理的流程图,
图11是表示各部的波形的作用说明图,
图12是表示第五实施方式的电气构成图,以及,
图13是表示各部的波形的作用说明图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下,参照图1~图4对本公开的第一实施方式进行说明。
在图1中,断线检测装置1对LED电路2进行点亮以及熄灭的驱动控制并且对向LED电路2供电的供电线的断线进行检测。LED电路2例如设置有两个LED3a、3b作为进行恒定电流驱动的多个负载。这两个LED3a、3b例如以红、绿等不同的颜色进行发光,以指示器等显示用途而设置。
各LED3a、3b在以串联的方式经由LED亮度调整用的电阻4a、4b的状态下连接于断线检测装置1。断线检测装置1具备以控制电路5为主体构成,向LED电路2的LED3a、3b供电的电路。LED电路2从直流电源VC经由断线检测装置1被供电。直流电源VC例如由车载电池等产生电压变动的直流电源降压而生成。直流电源VC除了向LED3a、3b供电以外,也进行向其他负载的供电,因此根据向负载的供电状态,电源电压VC由于内部电阻而发生变动。另外,控制电路5从由上述的电池等电源另外降压而生成的规定电压的直流电源VD被供电。控制电路5具备微型计算机、存储器或者接口电路等,后述的控制程序被存储于存储器,实施断线检测的处理。
通过通电电路6a、6b分别向LED3a、3b通电恒定电流。LED3a的通电电路6a构成为从直流电源VC经由节点N0、作为检测用电阻元件的电阻7a、节点N1以及开关SW1与电阻4a、LED3a侧连接。开关SW1由控制电路5的输出端子A给予控制信号S1。
节点N1经由电压检测用的分压电路8a接地。分压电路8a为电阻R1a以及R2a的串联电路,电阻R1a、R2a的共用连接点经由AD转换器9a与控制电路5的输入端子B连接。AD转换器9a将转换为数字信号的电压检测信号V1输入控制电路5的输入端子B。利用分压电路8a以及AD转换器9a构成电压检测部。
LED3b的通电电路6b构成为从直流电源VC经由节点N0、作为检测用电阻元件的电阻7b、节点N2以及开关SW2与电阻4b、LED3b侧连接。开关SW2由控制电路5的输出端子C给予控制信号S2。
节点N2经由电压检测用的分压电路8b接地。分压电路8b为电阻R1b以及R2b的串联电路,电阻R1b、R2b的共用连接点经由AD转换器9b与控制电路5的输入端子D连接。AD转换器9b将转换为数字信号的电压检测信号V2输入控制电路5的输入端子D。利用分压电路8b以及AD转换器9b构成电压检测部。
接下来,参照图2~图4对上述构成的作用进行说明。
控制电路5在使LED3a、3b点亮的情况下如以下那样进行控制。在使LED3a点亮的情况下,控制电路5从输出端子A输出点亮信号S1,使通电电路6a的开关SW1接通。由此,电源电压VC经由电阻7a、开关SW1施加于LED电路2。在LED电路2中,通过经由电阻4a对LED3a通电而成为点亮状态。
另外,在使LED3b点亮的情况下,控制电路5从输出端子C输出点亮信号S2,使通电电路6b的开关SW2接通。由此,电源电压VC经由电阻7b、开关SW2施加于LED电路2。在LED电路2中,通过经由电阻4b对LED3b通电而成为点亮状态。
在如上述那样由控制电路5进行LED3a、3b点亮以及熄灭的驱动控制时,不管开关SW1以及SW2的接通断开状态如何,都从AD转换器9a、9b以适当的采样周期被输入电压检测信号V1以及V2。
在通电电路6a中,由分压电路8a检测作为电阻7a与开关SW1的连接点的节点N1的电压。被分压电路8a的电阻R1a、R2a分压形成的电压信号通过AD转换器9a转换成数字信号,并作为电压检测信号V1输入控制电路5的输入端子B。
另外,在通电电路6b中,由分压电路8b检测作为电阻7b与开关SW2的连接点的节点N2的电压。被分压电路8b的电阻R1b、R2b分压形成的电压信号通过AD转换器9b转换成数字信号,并作为电压检测信号V2输入控制电路5的输入端子D。
控制电路5在如上述那样进行LED3a、3b点亮以及熄灭的控制时,基于输入到输入端子B以及D的电压检测信号V1以及V2,判定到LED电路2的通电路径的电连接状态是否被正常地维持。即,控制电路5按照存储于内部的存储器的程序,以适当的时机反复执行图2的流程图所示的断线判定处理。此外,程序的执行频率设计为以能够充分跟随电源电压的变动程度的时间间隔反复实施。
若控制电路5开始图2所示的断线判定处理,则首先,在步骤A1中判定是否获取了电压检测信号V1以及V2的初始值V1_int、V2_int。该初始值是指开关SW1以及SW2皆处于断开状态,LED3a以及3b均未被点亮的状态下的节点N1、N2的电压。在该状态下,由于未对LED电路2侧通电,因此不会产生由电阻7a、7b引起的电压降,节点N1以及N2的电压几乎与电源电压VC相等。
这里,对电压检测信号V1以及V2的初始值V1_int、V2_int的获取进行说明。控制电路5在尚未获取电压检测信号V1以及V2的初始值V1_int、V2_int的情况下,在步骤A1中判断为否。作为步骤A2,控制电路5执行图3所示的电源电压读取处理。若控制电路5开始图3所示的电源电压读取处理,则首先,在步骤B1中,判断开关SW1以及SW2是否皆处于断开状态。
若为任一LED3a、3b皆未被点亮的状态,则控制电路5在步骤B1中判断为是,读取该状态下的电压检测信号V1以及V2作为初始值V1_int、V2_int。然后,控制电路5在步骤B3中将读取到的初始值V1_int、V2_int存储到内部的存储器,结束程序。此外,在控制电路5通过断线判定处理的步骤A1已获取初始值V1_int、V2_int并存储于内部存储器的情况下,前进至步骤A3。
如上述那样,在获取了电压检测信号V1以及V2的初始值V1_int、V2_int的状态下,控制电路5再次执行断线判定处理时,在步骤A1中判断为是。接下来,控制电路5对LED电路2的LED3a、3b之中的一个处于点亮状态、另一个处于熄灭状态的情况进行判定。控制电路5首先在步骤A3中判断是否是开关SW1接通且开关SW2断开的状态,在是的情况下,在接下来的步骤A4中读取此时的电压检测信号V1、V2。
该情况下,由于开关SW1接通,所以LED3a处于点亮状态,由于开关SW2断开,所以LED3b处于熄灭状态。控制电路5在下一个步骤A4中,将电压检测信号V1读取为V1_on,将电压检测信号V2读取为V2_off。接着,在步骤A5中,控制电路5基于读取到的电压检测信号,通过运算求出基于点亮的LED3a的电流所形成的电阻7a的端子间电压ΔV1。此外,在端子间电压ΔV1的运算中,控制电路5利用后述的方法,使用电压检测信号V1_on、V2_off以及初始值V1_int、V2_int进行计算。
由于在LED3a流通的电流为恒定电流,因此在电阻7a流通有恒定电流时产生的端子间电压也为恒定的电压。因此,若到LED电路2的通电路径不产生断线,则通过运算求出的端子间电压ΔV1应该与恒定的电压相等。另外,即使由于LED3a劣化等而产生了电流值的某种程度的降低,在不是断线状态的情况下电流也流通,所以为了判定该状态,端子间电压ΔV1至少超过阈值电压Vth即可。
因此,控制电路5在下一个步骤A6中,判断通过运算得到的端子间电压ΔV1是否大于阈值电压Vth,在是的情况下,判断为正常,直接结束程序。另外,控制电路5在步骤A6中判断为否时,在接下来的步骤A7中,判定为端子间电压ΔV1较低,到LED3a的通电路径产生断线,结束程序。
另一方面,控制电路5在判定到LED3b的通电路径是否断线时,如以下那样,通过开关SW1、SW2的状态进行判断。控制电路5在执行断线判定处理的程序时,对处于开关SW2接通且开关SW1断开的状态的情况进行判断。该情况下,控制电路5在步骤A1中判断为是,在步骤A3中判断为否后,在步骤A8中判断为是。接下来,控制电路5在步骤A9中读取此时的电压检测信号V1、V2。
该情况下,控制电路5在步骤A9中,将电压检测信号V1读取为V1_off,将电压检测信号V2读取为V2_on。接着,控制电路5在步骤A10中,基于读取到的电压检测信号,通过运算求出基于点亮的LED3b的电流所形成的电阻7b的端子间电压ΔV2。此外,在端子间电压ΔV2的运算中,控制电路5利用后述的方法,使用电压检测信号V1_off、V2_on、以及初始值V1_int、V2_int进行计算。
控制电路5在步骤A11中,与端子间电压ΔV1的情况相同地,判断通过运算得到的端子间电压ΔV2是否大于阈值电压Vth,在是的情况下,判断为正常,直接结束程序。另外,控制电路5在步骤A11中判断为否时,在接下来的步骤A12中,判定为端子间电压ΔV2较低,到LED3b的通电电路产生断线,结束程序。
接下来,对上述的步骤A5或A10中的端子间电压ΔV1、ΔV2的运算过程进行说明。
首先,作为运算上述端子间电压ΔV1的方法,原理上通过根据电阻7a的两端子的电压求出它们的差而得到。在该构成中,由于节点N0的电压无法直接得到,因此使用与此相当的在开关SW1断开时的节点N1的电压V1_off即可。然而,无法同时得到开关SW1断开时和接通时的电压检测信号。另外,由于以电源电压VC如上述那样随着时间的流逝而产生变动为前提,因此即使通过时间差得到接通时和断开时的电压检测信号,也无法得到准确的端子间电压ΔV1。
对于该点,在本实施例的构成中,由于构成为具备对多个LED3a、3b进行驱动的通电电路6a、6b,并且输入各自的电压检测信号V1、V2,因此,能够将开关SW2断开时的电压检测信号V2_off用作开关SW1接通状态下的断开时的电压检测信号V1_off。由于在电路方面,开关SW2断开时的电压检测信号V2_off与开关SW1断开时的电压检测信号V1_off相等,因此能够根据在上述断线判定处理的步骤A4中获取到的电压检测信号V1_on、V2_off求出端子间电压ΔV1。
但是,该情况下,在控制电路5中,分别经由分压电路8a、8b以及AD转换器9a、9b输入电压检测信号V1以及V2。因此,根据测定系统,在电压检测信号V1与V2之间会产生由于分压比的差别、分辨率的差别等引起的电平差。为了消除这种电平差,预先测定电压检测信号的初始值V1_int、V2_int,根据它们的比值求出换算用的换算系数R,根据差值求出换算系数D。通过使用该换算系数R或D,能够计算端子间电压ΔV1、ΔV2。
对于上述的换算系数R或D,在通过比的运算求出换算系数R,对端子间电压ΔV1、ΔV2进行计算的情况下,能够实现精度的提高。特别是在分压电路8a、8b的分压比不同的情况、AD转换器9a、9b的分辨率不同的情况等,能够提高精度。另外,在分压电路8a、8b、AD转换器9a、9b使用相同的设备的情况下,通过利用差的运算求出换算系数D,对端子间电压ΔV1、ΔV2进行计算,能够使软件上的运算处理简单。
<利用换算系数R进行运算的情况>
接下来,对具体的运算处理的内容进行说明。如图4所示,由于直流电源VC的电源电压对应于时间的流逝以及向其他负载的供电状态等而变动,因此跟随变动,来进行不规则的变动。控制电路5在开关SW1以及SW2皆处于断开的期间中,通过程序的执行,例如在时刻t0输入并存储电压检测信号的初始值V1_int、V2_int。
然后,若在时刻t1接通开关SW1,则控制电路5通过程序的执行,在时刻t2输入电压检测信号V1_on、V2_off。如上述那样,原理上能够利用以下的公式(1)计算端子间电压ΔV1。
ΔV1=V1_off-V1_on…(1)
但是,因为在开关SW1接通时,将节点N1的电压检测为电压检测信号V1_on,所以无法同时得到开关SW1断开状态下的节点N1的电压检测信号V1_off,因此不能进行公式(1)的计算。因此,若进行由电路系统的检测误差引起的校正,则能够利用在初始值检测中得到的V1_int以及V2_int,如以下的公式(2)那样将V2_off换算为V1_off。此时,换算系数R(2→1)由以下的公式(3)表示。
V1_off=R(2→1)×V2_off…(2)
R(2→1)=V1_int/V2_int…(3)
该情况下,若分压电路8a、8b、AD转换器9a、9b为相同的条件,则换算系数R(2→1)大致为“1”,但在它们不同的情况下,能够作为规定的值而得到。
因此,通过将公式(2)、(3)代入公式(1),能够得到以下的公式(4)。通过将各自的值代入该公式(4),能够求出端子间电压ΔV1。
ΔV1=(V1_int/V2_int×V2_off)-V1_on…(4)
同样地,ΔV2能够如以下的公式(5)那样得到。
ΔV2=V2_off-V2_on…(5)
V2_off=R(1→2)×V1_off…(6)
R(1→2)=V2_int/V1_int…(7)
=1/R(2→1)…(8)
因此,通过将公式(6)、(7)代入公式(5),能够得到以下的公式(9)。
ΔV2=(V2_int/V1_int×V1_off)-V2_on…(9)
<利用换算系数D进行运算的情况>
接下来,也能够代替上述的换算系数R(2→1)、R(1→2)而利用由差表示的换算系数D(2→1)或D(1→2)求出。与上述相同,端子间电压ΔV1能够如以下的公式(1)那样求出。
ΔV1=V1_off-V1_on…(1)
若进行由电路系统的检测误差引起的校正,则利用通过初始值检测得到的V1_int以及V2_int,如以下的公式(10)那样,将V2_off换算为V1_off。此时,换算系数D(2→1)由以下的公式(11)表示。
V1_off=D(2→1)+V2_off…(10)
D(2→1)=V1_int-V2_int…(11)
该情况下,若分压电路8a、8b、AD转换器9a、9b为相同的条件,则换算系数D(2→1)大致为“0”,在它们不同的情况下,能够作为规定的值而得到。
因此,通过将公式(10)、(11)代入公式(1),能够得到以下的公式(12)。通过将各自的值代入该公式(12),能够求出端子间电压ΔV1。
ΔV1=(V1_int-V2_int+V2_off)-V1_on…(12)
同样地,ΔV2能够根据上述的公式(5)如下那样得到。
ΔV2=V2_off-V2_on…(5)
V2_off=D(1→2)+V1_off…(13)
D(1→2)=V2_int-V1_int…(14)
=-D(2→1)…(15)
因此,通过将公式(13)、(14)代入公式(5),能够得到以下的公式(16)。
ΔV2=(V2_int-V1_int+V1_off)-V2_on…(16)
如以上那样,能够对各通电电路6a、6b中的开关SW1、SW2接通时的电阻7a、7b的端子间电压ΔV1、ΔV2准确地进行检测。由此,通过与阈值电压Vth进行比较,能够准确地进行各通电电路6a、6b中的到LED3a、3b的通电路径的断线状态的判定。
这样,在本实施方式中,分别在两条通电电路6a、6b设置对节点N1、N2的电压进行检测的分压电路8a、8b。利用控制电路5在未对LED3a、3b的任一方进行通电时,输入并存储电压检测信号的初始值。然后,在LED3a、3b的任一方通电时,能够通过控制电路5读取节点N1、N2的电压检测信号V1、V2,并根据它们使用换算系数R或D高精度地对通电状态的电阻7a或7b的端子间电压ΔV1或是ΔV2进行运算。由此,即使在电源电压VC较低且产生变动的情况下,也能够准确地判定向LED3a或3b进行通电的状态。
另外,因为根据检测电压信号的初始值的比值求出对端子间电压ΔV1、ΔV2进行运算时的换算系数R,所以即使在存在分压电路8a、8b的分压比的差别、AD转换器9a、9b的分辨率等的不同的情况下,也能够高精度地换算为加入有这些测定系统的差别的值。
并且,在分压电路8a、8b的分压比的差别、AD转换器9a、9b的分辨率等的不同较小的情况下,能够根据检测电压信号的初始值的差求出对端子间电压ΔV1、ΔV2进行运算时的换算系数D,因此能够用使用加法以及减法的简单运算处理得到运算处理。
(第二实施方式)
图5表示第二实施方式,以下,对与第一实施方式不同的部分进行说明。在该实施方式中,在输入并存储电压检测信号的初始值V1_int、V2_int时的测定环境的条件发生了变化的情况下,考虑初始值V1_int、V2_int本身也发生了变动。
即,在控制电路5对LED电路2进行驱动控制的期间中,持续进行断线判定处理的情况下,除了电源电压VC的变动之外,若产生电压检测信号的测定环境中的温度变化等重要因素,则换算系数R或D也发生变化的情况。与这样的环境变化相对应,使检测电压信号的初始值V1_int、V2_int的输入频率提高。
控制电路5执行图5所示的断线判定处理。此时,控制电路5最先开始在步骤A2中执行电压检测处理,进行检测电压信号的初始值V1_int、V2_int的读取处理。该处理内容与上述的图3所示的电源电压读取处理相同。然后,控制电路5通过执行上述的步骤A3~A12,能够配合进行到LED3a或LED3b的通电路径的断线的判定的时机,求出换算系数R或D。其结果,即使在例如因温度变动等而测定环境的条件发生了变化的情况下,也能够跟随该变化,高精度地进行断线的判定处理。
根据这样的第二实施方式,除了第一实施方式的效果,能够高精度地对跟随测定环境的温度变化等条件变化的换算系数R、D进行运算,由此,能够执行更高精度的断线判定的处理。
(第三实施方式)
图6以及图7表示第三实施方式,以下,对与第一实施方式不同的部分进行说明。
在该实施方式中,如图6所示,作为断线检测装置20,设置热敏电阻10作为对测定环境的温度进行检测的温度检测元件。温度检测电路11对热敏电阻10的端子电压进行检测,作为转换成数字信号的温度检测信号VT,输出到控制电路5的输入端子E。
控制电路5对基于温度检测信号VT的测定环境的温度变化进行判断。如图7所示,控制电路5在执行断线判定处理时,即使最初在步骤A1中判断为是的情况下,也在接下来的步骤A20中,对温度检测信号VT的变动量进行判定。温度检测信号VT的变动量ΔVT是上次的温度检测信号VT的值与此次的温度检测信号的值的差值。控制电路5在步骤A20中,判断该变动量ΔVT是否小于相当于规定温度差的变动量ΔTx。
控制电路5在步骤A20中判断为是的情况下,因为环境温度的变动较少,所以不在步骤A2中执行用于重新获取初始值的电源电压读取处理,而前进至步骤A3。此时,控制电路5在步骤A3~A12的处理中,使用目前存储的初始值。
另一方面,控制电路5在步骤A20为否的情况下,换句话说,在判断出环境温度的变动时,在步骤A2中再次实施图3所示的电源电压读取处理,输入并存储新的初始值。然后,控制电路5在再次进行断线判定处理的情况下,若温度变动较少,在步骤A20中判断为是,则前进至执行步骤A3~A12。另外,在此时的断线的判定处理中,因为温度变动变少,存储同等的温度条件下读取到的初始值,所以能够准确地执行判定处理。
根据这样的第三实施方式,能够得到与第一实施方式相同的作用效果,并且,因为设置热敏电阻10,并在测定环境的温度变动较大的情况下再次获取初始值,所以能够跟随温度变动,高精度地对端子间电压ΔV1、ΔV2进行检测,从而能够更高精度地进行断线的判定处理。
(第四实施方式)
图8~图11表示第四实施方式,以下,对与第一实施方式不同的部分进行说明。与电源电压VC的大幅度变动时相对应,防止断线的错误判定。如图8所示,输出电源电压VB的直流电源12设置为向电源电路13供电。电源电路13利用降压电路等生成并输出控制电路5的操作电源、AD转换器的基准电压等直流电压VD。直流电源12的电压经由串联有两个电阻的分压电路14输入到AD转换器15。AD转换器15对分压电路14的输出进行数字转换,作为VB读取电压V3输入到控制电路5的输入端子F。
接下来,参照图9~图11对上述构成的作用进行说明。输出电源电压VB的直流电源12由于如上述那样进行向其他负载的供电的关系,根据情况会大幅度降低。图11表示电源电压VB的变动的一个例子。由于这样的电源电压VB的大幅度降低,例如存在由电源电路13生成的直流电压VD下降到无法正常生成的程度的情况。在这样的情况下,如图11所示,存在从电源电路13输出低于直流电压VD的电压的情况,也存在妨碍接受工作电压的控制电路5的判定动作的情况。
因此,在本实施方式中,以直流电源12的电源电压VB不会对电源电路13的输出电压VD的输出产生妨碍为条件,进行初始值的读入、判定处理。具体而言,设定Vmin,作为用于电源电路13确保输出电压VD的最低工作电压。
这里,利用AD转换器15监视直流电源12的电源电压VB,例如,如图11所示,将VB读取电压V3输入控制电路5。在控制电路5中,利用与最低工作电压Vmin对应的阈值电压V3min对VB读取电压V3进行判断。若电源电压VB降低,并在时刻ta低于最低输入电压Vmin,则如图11所示,VB读取电压V3降低,且低于阈值电压V3min。控制电路5对此进行检测,输出H电平的信号,不执行断线的判定处理。然后,在电源电压VB成为电源电路13应生成的输出电压VD的电平以下的时刻tas,输出电压VD也跟随电源电压VB降低。
电源电压VB再次上升,若成为时刻tbs,则达到输出电压VD的电平,电源电路13能够维持正常的输出电压VD。进而,在电源电压VB上升,超过最低工作电压Vmin的时刻tb,控制电路5对此进行检测,解除电压降低的检测状态。由此,在图11所示的电压降低的检测状态亦即输出H电平的信号的期间中,由于不进行断线的判定处理,因此能够避免产生由电源变动引起的错误检测的不良情况。
上述动作,首先,在图9所示的断线判定处理中,控制电路5在步骤A1中判定为否,在接下来的步骤A2中执行电源电压读取处理的情况下,如图10所示,在步骤B1中判断为是后,在步骤10中,判断电源电压VB是否超过最低工作电压Vmin。
控制电路5在该步骤B10中为是的情况下,前进至步骤B2、B3,进行初始值的读入,结束程序。另外,控制电路5在步骤B10中为否的情况下,不执行初始值的读取处理就结束程序。由此,在读取初始值时,能够防止电源电压VB大幅度降低的状态下的判定处理的执行。
接下来,控制电路5在断线判定处理的步骤A3中为是的情况或在步骤A8中为是的情况下,也在步骤A30或步骤A40中,判断电源电压VB是否超过最低工作电压Vmin。
控制电路5在该步骤A30、A40中为是的情况下,前进至步骤A4或步骤A9,继续进行判定处理。另一方面,在步骤A30、A40中为否的情况下,不进行断线的判定处理,结束程序。
根据这样的第四实施方式,除了第一实施方式的作用效果以外,还与直流电源12的电源电压VB大幅度降低而无法确保电源电路13的输出电压VD的情况相对应地,取消了初始值的读入、断线的判定处理,所以能够极力抑制产生错误判定。
(第五实施方式)
图12以及图13表示第五实施方式,以下,对与第四实施方式不同的部分进行说明。在该实施方式中,代替分压电路14以及AD转换器15,设置低电压检测器16。相对于在第四实施方式中,利用控制电路5实施对直流电源12的电源电压VB的降低进行检测的处理,在第五实施方式中,由低电压检测器16实施。
与第四实施方式相同,图13表示电源电压VB的变动的一个例子,图13表示电源电路13输出了低于直流电压VD的电压的情况下的波形。低电压检测器16在内部具备比较器,将直流电源12的电源电压VB与作为比较基准电压的最低输入电压Vmin进行比较。若低电压检测器16检测到电源电压VB比最低输入电压Vmin低,则如图13所示,将H电平的检测信号VS输出至控制电路5。控制电路5通过从低电压检测器16输入了H电平的检测信号VS,判断直流电源12的电压降低,禁止执行上述的断线的判定处理。
因此,根据这样的第五实施方式,也能够得到与第四实施方式相同的效果。
(其他实施方式)
此外,本公开并不局限于上述的实施方式,能够在不脱离其主旨的范围内用于各种实施方式,例如,能够如以下那样进行变形或扩展。
在上述各实施方式中,通过设置有与作为负载的两个LED3a、3b相对应的通电电路6a、6b的情况进行了表示,但并不局限于此,在设置三个以上LED的情况下,也能够设置分别对应的通电电路。
在上述各实施方式中,通过使用LED作为负载的情况进行了表示,但并不局限于此,只要是进行恒定电流驱动的元件、电路就能够作为负载应用。
在上述各实施方式中,构成为分开设置AD转换器9a、9b,但它们也能够与控制电路5内的输入部一体地设置。
在第三实施方式中,构成为使用热敏电阻10作为温度检测部,但只要能够检测出测定环境的温度,例如也能够使用热电偶,也能够成为使用二极管等感温元件来使用正向电压Vf进行检测的构成。
在第三实施方式中,将测定环境的变化作为考虑了基于温度检测部的温度变化的构成,但是也能够设置对除此以外的引起测定环境变化的重要因素进行测定的构成。
这里,本申请所记载的流程图或流程图的处理由多个部分(或被称为步骤)构成,各部分例如表现为A1。并且,各部分能够分割为多个子部分,另一方面,多个部分也可以合并成为一个部分。并且,如这样构成的各部分能够被称为设备、模块、方法。
Claims (6)
1.一种断线检测装置,其特征在于,具备:
多条通电电路,所述多条通电电路针对多个负载的每一个,从直流电源经由具有规定的电阻值的电阻元件向所述负载流通恒定电流;
多个电压检测部,所述多个电压检测部分别与所述多条通电电路对应设置,对所述电阻元件的所述负载侧的电压进行检测;以及
控制电路,基于由所述多个电压检测部检测出的检测电压,对所述多条通电电路的每一个判定向对应的所述负载通电的通电路径的断线状态,
所述控制电路构成为:
输入并存储在未由所述多条通电电路向负载进行通电时由所述电压检测部检测出的检测电压初始值,
将由所述多条通电电路中的任一条对负载进行通电时,由在该被通电的负载的通电电路设置的所述电压检测部检测出的电压作为第一检测电压,将由在未被通电的任一负载的通电电路设置的所述电压检测部检测出的电压作为第二检测电压,根据所述第一检测电压、所述第二检测电压以及所述存储的检测电压初始值,对在所述被通电的负载的通电电路设置的所述电阻元件的端子间电压进行运算,在该端子间电压为阈值电压以下时,判定为对所述被通电的负载通电的通电路径为断线状态。
2.根据权利要求1所述的断线检测装置,其特征在于,
所述控制电路构成为:在所述端子间电压的运算中,
求出所述多个检测电压初始值中的、与得到所述第一检测电压以及第二检测电压的通电电路对应的检测电压初始值的比值作为初始值比,通过对所述第二检测电压乘以所述初始值比,对在所述被通电的负载的通电电路设置的所述电阻元件的所述直流电源侧的端子电压进行计算,根据计算出的端子电压与所述第一检测电压的差计算所述端子间电压。
3.根据权利要求1所述的断线检测装置,其特征在于,
所述控制电路构成为:在所述端子间电压的运算中,
求出所述多个检测电压初始值中的、与得到所述第一检测电压以及第二检测电压的通电电路对应的检测电压初始值的差值作为初始值差,通过对所述第二检测电压加上所述初始值差,对在所述被通电的负载的通电电路设置的所述电阻元件的所述直流电源侧的端子电压进行计算,根据计算出的端子电压与所述第一检测电压的差计算所述端子间电压。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的断线检测装置,其特征在于,
所述控制电路构成为:在所述多个负载中的任一个即将被通电之前或被通电一定时间内,进行所述检测电压初始值的输入以及存储。
5.根据权利要求1~3中的任一项所述的断线检测装置,其特征在于,
具备对所述多条通电电路的周围温度进行检测的温度检测部,
所述控制电路构成为:在所述温度检测部的检测温度变化了规定温度以上时,进行所述检测电压初始值的输入以及存储。
6.根据权利要求1~3中的任一项所述的断线检测装置,其特征在于,
设置通过对另一直流电源进行降压来生成所述控制电路的工作电源的电源电路,
所述控制电路构成为:在所述另一直流电源的电压超过所述电源电路能够生成所述工作电源的最小电压时,进行所述断线状态的判定。
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