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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Vorrichtung.
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Stand der Technik
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Es gibt eine elektronische Vorrichtung, die einer Lastschaltung durch eine Leistungsversorgungsschaltung Leistung zuführt, um die Lastschaltung anzusteuern. Die Lastschaltung ist z. B. ein Sensor. In einer solchen elektronischen Vorrichtung wird eine Detektion einer Anomalie wie etwa eines Kurzschlusses einer Leistungsversorgungsleitung, die die Leistungsversorgungsschaltung und die Lastschaltung verbindet, ausgeführt. In PTL 1 wird eine Spannung der Leistungsversorgungsleitung geteilt und als eine Überwachungsspannung in einen Anschluss eines Mikrocomputers eingegeben, um die Spannung durch den Mikrocomputer zu überwachen, so dass der Kurzschluss der Leistungsversorgungsleitung bestimmt wird.
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Liste der Entgegenhaltungen
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Patentliteratur
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Es besteht das Problem, dass sich die Anzahl der Anschlüsse eines Mikrocomputers zum Detektieren einer Anomalie der Leistungsversorgungsleitungen erhöht, falls die Anzahl von Leistungsversorgungsleitungen, die eine Leistungsversorgungsschaltung und eine Lastschaltung verbinden, auf zwei oder mehr Systeme erhöht wird.
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Lösung des Problems
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Eine elektronische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält: eine erste Leistungsversorgungsschaltung, die einer ersten Lastschaltung über eine erste Leistungsversorgungsleitung Leistung zuführt; eine zweite Leistungsversorgungsschaltung, die einer zweiten Lastschaltung über eine zweite Leistungsversorgungsleitung Leistung zuführt; einen ersten Widerstand, von dem ein Ende mit der ersten Leistungsversorgungsleitung verbunden ist; einen zweiten Widerstand, von dem ein Ende mit der zweiten Leistungsversorgungsleitung verbunden ist; einen dritten Widerstand, der mit den anderen Enden des ersten und des zweiten Widerstands verbunden ist; und eine Überwachungsschaltung, die über den dritten Widerstand eine Überwachungsspannung empfängt, wobei die Überwachungsschaltung auf der Grundlage der Spannung eine Anomalie der ersten Leistungsversorgungsleitung und der zweiten Leistungsversorgungsleitung bestimmt.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht keine Notwendigkeit, die Anzahl der Anschlüsse eines Mikrocomputers zu erhöhen, selbst wenn die Anzahl von Leistungsversorgungsleitungen, die eine Leistungsversorgungsschaltung und eine Lastschaltung verbinden, auf mehrere Systeme erhöht wird.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Stromlaufplan einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
- 2(A), 2(B), 2(C), 2(D) und 2(E) sind Ersatzschaltungen der elektronischen Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
- 3 ist eine Tabelle, die ein Beispiel einer Konstanten der Ersatzschaltung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
- 4 ist eine graphische Darstellung, die eine Überwachungsspannung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
- 5 ist ein Stromlaufplan einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform.
- 6(A), 6(B) und 6(C) sind Prinzipschaltbilder, die Ersatzschaltungen der elektronischen Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellen.
- 7 ist eine graphische Darstellung, die eine Überwachungsspannung gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
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Beschreibung von Ausführungsformen
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(Erste Ausführungsform)
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1 ist ein Stromlaufplan einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
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Einer ersten Leistungsversorgungsschaltung 11 wird eine Spannung V als eine Leistungsquelle zugeführt und sie gibt auf der Grundlage der Spannung V eine Spannung V1 aus. Die Spannung V1 wird über eine erste Leistungsversorgungsleitung L1 als eine Leistungsquelle der ersten Lastschaltung 12 einer ersten Lastschaltung 12 zugeführt. Beispiele der ersten Lastschaltung 12 enthalten einen Sensor und einen Gleichstromlüfter.
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Einer zweiten Leistungsversorgungsschaltung 13 wird die Spannung V als eine Leistungsquelle zugeführt und sie gibt auf der Grundlage der Spannung V eine Spannung V2 aus. Die Spannung V2 wird über eine zweite Leistungsversorgungsleitung L2 als eine Lastquelle der zweiten Lastschaltung 14 einer zweiten Lastschaltung 14 zugeführt. Beispiele der zweiten Lastschaltung 14 enthalten einen Sensor und einen Gleichstromlüfter.
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Ein Ende eines ersten Widerstands R1 ist mit der ersten Leistungsversorgungsleitung L1 verbunden und ein Ende eines zweiten Widerstands R2 ist mit der zweiten Leistungsversorgungsleitung L2 verbunden. Das andere Ende des ersten Widerstands R1 und das andere Ende des zweiten Widerstands R2 sind gemeinsam mit einem Ende eines dritten Widerstands R3 verbunden. Das andere Ende des dritten Widerstands R3 ist ein Eingang in einen Überwachungsanschluss eines Mikrocomputers 15 und ist über einen vierten Widerstand R4 geerdet. Der Mikrocomputer 15 bestimmt einen Wert einer in den Überwachungsanschluss eingegebenen Überwachungsspannung, um eine Anomalie der ersten Leistungsversorgungsleitung L1 und der zweiten Leistungsversorgungsleitung L2 zu bestimmen. Genauer bestimmt der Mikrocomputer, ob die erste Leistungsversorgungsleitung L1 und die zweite Leistungsversorgungsleitung L2 mit einer Masseseite kurzgeschlossen sind (im Folgenden als „Kurzschluss“ bezeichnet) oder ob in die erste Leistungsversorgungsleitung L1 und in die zweite Leistungsversorgung L2 wegen eines offenen Stromkreises (im Folgenden als „geöffnet“ bezeichnet) oder dergleichen keine Spannung ausgegeben wird.
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Es wird hier die Beschreibung einer Beziehung zwischen Widerstandswerten des ersten bis vierten Widerstands
R1 bis R4 gegeben. Die Widerstandswerte des ersten bis vierten Widerstands
R1 bis R4 sind auf R1 bis R4 eingestellt. Wie in Formel (1) oder (2) gezeigt ist, ist danach ein Verhältnis des Widerstandswerts des ersten Widerstands R1 und des Widerstandswerts des zweiten Widerstands R2 etwa das Zweifache. Wie in Formel (3) gezeigt ist, ist ferner der Widerstandswert des vierten Widerstands R4 etwa das Vierfache eines gemeinsamen Widerstandswerts des ersten Widerstands R1, des zweiten Widerstands R2 und des dritten Widerstands R3. Etwa das Zweifache und das Vierfache können Widerstandswerte sein, die Spannungen veranlassen, die die Identifizierung der im Folgenden beschriebenen Merkmale 41 bis 45 aus
4 ermöglichen.
[Mathematische Formel 1]
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2 ist eine schematische Darstellung, die Ersatzschaltungen einer in 1 dargestellten Schaltungskonfiguration zeigt. 2(A) stellt eine Ersatzschaltung im Fall eines Normalzustands dar, in dem es in der ersten Leistungsversorgungsleitung L1 und in der zweiten Leistungsversorgungsleitung L2 keinen Kurzschluss oder geöffnet gibt. 2(B) stellt eine Ersatzschaltung dar, falls die erste Leistungsversorgungsleitung L1 geöffnet ist. 2(C) stellt eine Ersatzschaltung dar, falls die zweite Leistungsversorgungsleitung L2 geöffnet ist. 2(D) stellt eine Ersatzschaltung dar, falls die erste Leistungsversorgungsleitung L1 kurzgeschlossen ist. 2(E) stellt eine Ersatzschaltung dar, falls die zweite Leistungsversorgungsleitung L2 kurzgeschlossen ist. Die Werte der Spannungen V1 und V2 sind hier auf V1 und V2 eingestellt, die Widerstandswerte des ersten bis vierten Widerstands R1 bis R4 sind auf R1 bis R4 eingestellt und die zu dem ersten bis dritten Widerstand R1 bis R3 fließenden Ströme sind in dieser Reihenfolge auf Ia, Ib und Ic eingestellt. Außerdem gibt das in 2(B) und 2(C) gezeigte „x“ einen offenen Stromkreis an.
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3 ist eine Tabelle, die ein Beispiel für Konstanten der Ersatzschaltung darstellt. Es sind typische Werte (typ), Minimalwerte (min) und Maximalwerte (max) der Werte der Spannungen V1 und V2 und der Widerstandswerte des ersten bis vierten Widerstands R1 bis R4 aufgeführt. Der erste Widerstand R1 weist hier einen Widerstandswert auf, der ausreichend größer als der Innenwiderstand der ersten Lastschaltung 12 ist. Der zweite Widerstand R2 weist einen Widerstandswert auf, der ausreichend größer als der Innenwiderstand der zweiten Lastschaltung 14 ist. Außerdem ist der zu der ersten Leistungsversorgungsleitung L1 und zu der zweiten Leistungsversorgungsleitung L2 fließende Strom auf etwa 20 mA eingestellt.
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4 ist eine graphische Darstellung, die eine in den Überwachungsanschluss des Mikrocomputers 15 eingegebene Überwachungsspannung darstellt. Eine vertikale Achse aus 4 stellt die Überwachungsspannung dar und eine horizontale Achse stellt die Zeit dar. Im Fall des Normalzustands, in dem es in der Ersatzschaltung aus 2(A) keinen Kurzschluss oder geöffnet gibt, beträgt das Merkmal 41 der Überwachungsspannung etwa 3,9 bis 4,1 V. Falls die in der Ersatzschaltung aus 2(B) dargestellte erste Leistungsversorgungsleitung L1 geöffnet ist, beträgt das Merkmal 42 der Überwachungsspannung etwa 3,6 bis 3,8 V. Falls die in der Ersatzschaltung aus 2(C) dargestellte zweite Leistungsversorgungsleitung L2 geöffnet ist, beträgt das Merkmal 43 der Überwachungsspannung etwa 3,1 bis 3,2 V. Falls die in der Ersatzschaltung aus 2(D) dargestellte erste Leistungsversorgungsleitung L1 kurzgeschlossen ist, beträgt das Merkmal 44 der Überwachungsspannung etwa 2,5 bis 2,7 V. Falls die in der Ersatzschaltung aus 2(E) dargestellte zweite Leistungsversorgungsleitung L2 kurzgeschlossen ist, beträgt das Merkmal 45 der Überwachungsspannung etwa 1,3 bis 1,4 V. Der Mikrocomputer 15 bestimmt auf der Grundlage der in den Überwachungsanschluss eingegebenen Überwachungsspannung eine Anomalie der ersten Leistungsversorgungsleitung L1 und der zweiten Leistungsversorgungsleitung L2. Genauer wird die Anomalie in Übereinstimmung mit den Merkmalen 41 bis 45, zu denen die Überwachungsspannung gehört, bestimmt.
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Nachfolgend wird im Folgenden die Beschreibung eines Falls gegeben, dass die Überwachungsspannung den in 4 dargestellten Merkmalen in Übereinstimmung mit einer Anomalie entspricht.
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Zunächst wird die Beschreibung des Falls des Normalzustands gegeben, in dem in der Ersatzschaltung aus 2(A) kein Kurzschluss oder geöffnet dargestellt ist. Aus der Ersatzschaltung von 2(A) sind die folgenden Formeln (4) bis (6) erfüllt.
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Formel (4) wird in Formel (5) eingesetzt.
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Beide Seiten der Formel (6) werden mit R1 multipliziert und beide Seiten der Formel (7) werden mit R2 multipliziert und die linken Seiten bzw. die rechten Seiten beider Formeln werden addiert, um die folgende Formel (8) zu erhalten.
[Mathematische Formel 2]
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Die Überwachungsspannung ist durch die folgende Formel (9) dargestellt.
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Wenn die in 3 gezeigten Konstanten in die Formeln (8) und (9) eingesetzt werden, um die Überwachungsspannung zu erhalten, wird der typische Wert (typ) zu 4,02 V, wird der Minimalwert (min) zu 3,94 V und wird der Maximalwert (max) zu 4,10 V. Die Überwachungsspannung ist eine durch das Merkmal 41 aus 4 angegebene Spannung.
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Außerdem ist die Überwachungsspannung durch die folgende Formel (10) dargestellt, falls die in der Ersatzschaltung aus
2(B) dargestellte erste Leistungsversorgungsleitung
L1 geöffnet ist.
[Mathematische Formel 3]
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Außerdem ist die Überwachungsspannung durch die folgende Formel (11) dargestellt, falls die in der Ersatzschaltung aus
2(C) dargestellte zweite Leistungsversorgungsleitung
L2 geöffnet ist.
[Mathematische Formel 4]
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Außerdem ist die Überwachungsspannung durch die folgende Formel (12) dargestellt, falls die in der Ersatzschaltung aus
2(D) dargestellte erste Leistungsversorgungsleitung
L1 kurzgeschlossen ist.
[Mathematische Formel 5]
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Außerdem ist die Überwachungsspannung durch die Formel (13) dargestellt, falls die in der Ersatzschaltung aus
2(E) dargestellte zweite Leistungsversorgungsleitung
L2 kurzgeschlossen ist.
[Mathematische Formel 6]
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Wenn die in 3 gezeigten Konstanten in die Formeln (10) bis (13) eingesetzt werden, um die Überwachungsspannung zu berechnen, werden die durch die Merkmale 42 bis 45 aus 4 angegebenen Spannungen erhalten.
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Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Anomalie der ersten Leistungsversorgungsleitung L1 und der zweiten Leistungsversorgungsleitung L2 zu detektieren, ohne die Anzahl der Anschlüsse des Mikrocomputers zu erhöhen, selbst wenn die Leistungsversorgungsleitung, die die Leistungsversorgungsschaltung und die Lastschaltung verbindet, durch mehrere Systeme in Bezug auf die Anzahl erhöht ist.
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(Zweite Ausführungsform)
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Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform der elektronischen Vorrichtung der vorliegenden Erfindung beschrieben. 5 ist ein Stromlaufplan der elektronischen Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform. Aus dem Stromlaufplan der zweiten Ausführungsform ist der vierte Widerstand R4 des in 1 dargestellten Stromlaufplans entfernt. An denselben Teilen wie in dem Stromlaufplan aus 1 sind dieselben Symbole angebracht und die Beschreibung ist weggelassen.
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Wie in 5 dargestellt ist, ist ein Ende des ersten Widerstands R1 mit der ersten Leistungsversorgungsleitung L1 verbunden und ist ein Ende des zweiten Widerstands R2 mit der zweiten Leistungsversorgungsleitung L2 verbunden. Das andere Ende des ersten Widerstands R1 und das andere Ende des zweiten Widerstands R2 sind gemeinsam mit einem Ende eines dritten Widerstands R3 verbunden. Das andere Ende des dritten Widerstands R3 ist ein Eingang in den Überwachungsanschluss des Mikrocomputers 15. Der Mikrocomputer 15 bestimmt einen Wert einer in den Überwachungsanschluss eingegebenen Überwachungsspannung, um eine Anomalie der ersten Leistungsversorgungsleitung L1 und der zweiten Leistungsversorgungsleitung L2 zu bestimmen. Genauer detektiert der Mikrocomputer, ob die erste Leistungsversorgungsleitung L1 und die zweite Leistungsversorgungsleitung L2 mit einer Masseseite kurzgeschlossen sind (im Folgenden als „Kurzschluss“ bezeichnet).
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Es wird hier die Beschreibung einer Beziehung zwischen den Widerstandswerten des ersten bis vierten Widerstands R1 bis R4 gegeben. Wie in Formel (1) oder (2) gezeigt ist, ist ein Verhältnis des Widerstandswerts des ersten Widerstands R1 und des Widerstandswerts des zweiten Widerstands R2 etwa das Zweifache.
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6 ist eine schematische Darstellung, die Ersatzschaltungen einer in 5 dargestellten Schaltungskonfiguration darstellt. 6(A) stellt eine Ersatzschaltung im Fall des Normalzustands dar, in dem es keinen Kurzschluss gibt. 6(B) stellt eine Ersatzschaltung dar, falls die erste Leistungsversorgungsleitung L1 kurzgeschlossen ist. 6(C) stellt eine Ersatzschaltung dar, falls die zweite Leistungsversorgungsleitung L2 kurzgeschlossen ist. Die Werte der Spannungen V1 und V2 sind hier auf V1 und V2 eingestellt, die Widerstandswerte des ersten bis dritten Widerstands R1 bis R3 sind auf R1 bis R3 eingestellt und die zu dem ersten bis dritten Widerstand R1 bis R3 fließenden Ströme sind in dieser Reihenfolge auf Ia, Ib und Ic eingestellt.
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Die Konstanten der in 6(A) bis (C) dargestellten Ersatzschaltung werden als dieselben wie die in 3 dargestellten angesehen. Es wird angemerkt, dass die Konstanten als ein Beispiel gegeben sind. Der erste Widerstand R1 weist hier einen Widerstandswert auf, der ausreichend größer als der Innenwiderstand der ersten Lastschaltung 12 ist. Der zweite Widerstand R2 weist einen Widerstandswert auf, der ausreichend größer als der Innenwiderstand der zweiten Lastschaltung 14 ist. Außerdem ist der zu der ersten Leistungsversorgungsleitung L1 und zu der zweiten Leistungsversorgungsleitung L2 fließende Strom auf etwa 20 mA eingestellt.
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7 ist eine graphische Darstellung, die die in den Überwachungsanschluss des Mikrocomputers 15 eingegebene Überwachungsspannung darstellt. Eine vertikale Achse aus 7 stellt die Überwachungsspannung dar und eine horizontale Achse stellt die Zeit dar. Im Fall des Normalzustands, in dem es in der Ersatzschaltung aus 6(A) keinen Kurzschluss gibt, ist ein Merkmal 71 der Überwachungsspannung etwa 4,9 bis 5,1 V. Falls die in der Ersatzschaltung aus 7(B) dargestellte erste Leistungsversorgungsleitung L1 kurzgeschlossen ist, ist ein Merkmal 72 der Überwachungsspannung etwa 3,2 bis 3,4 V. Falls die in der Ersatzschaltung aus 7(C) dargestellte zweite Leistungsversorgungsleitung L2 kurzgeschlossen ist, beträgt das Merkmal 73 der Überwachungsspannung etwa 1,66 bis 1,72 V. Der Mikrocomputer 15 bestimmt auf der Grundlage der in den Überwachungsanschluss eingegebenen Überwachungsspannung eine Anomalie der ersten Leistungsversorgungsleitung L1 und der zweiten Leistungsversorgungsleitung L2. Genauer wird die Anomalie in Übereinstimmung mit den Merkmalen 71 bis 73, zu denen die Überwachungsspannung gehört, bestimmt.
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Nachfolgend wird im Folgenden die Beschreibung gegeben, falls die Überwachungsspannung den in 7 dargestellten Merkmalen in Übereinstimmung mit einer Anomalie entspricht.
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Falls die in der Ersatzschaltung aus
6(B) dargestellte erste Leistungsversorgungsleitung
L1 kurzgeschlossen ist, ist die Überwachungsspannung durch die folgende Formel (14) dargestellt.
[Mathematische Formel 7]
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Außerdem ist die Überwachungsspannung durch die folgende Formel (15) dargestellt, falls die in der Ersatzschaltung aus
6(C) dargestellte zweite Leistungsversorgungsleitung
L2 kurzgeschlossen ist.
[Mathematische Formel 8]
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Wenn die in 3 gezeigten Konstanten in die Formeln (14) und (15) eingegeben werden, um die Überwachungsspannung zu berechnen, werden die durch die Merkmale 72 und 73 aus 7 angegebenen Spannungen erhalten. Es wird angemerkt, dass die Spannung des Merkmals 71 aus 7 nahezu gleich der Spannung V1 oder V2 ist, da Ia bis Ic wesentlich klein sind.
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Gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich zu bestimmen, ob die Anomalie der ersten Leistungsversorgungsleitung L1 und der zweiten Leistungsversorgungsleitung L2 ein Kurzschluss ist, ohne die Anzahl der Anschlüsse des Mikrocomputers zu erhöhen, selbst wenn die Leistungsversorgungsleitung, die die Leistungsversorgungsschaltung und die Lastschaltung verbindet, durch mehrere Systeme in Bezug auf die Anzahl erhöht ist.
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Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform kann die folgende Betriebswirkung erhalten werden.
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(1) Eine elektronische Vorrichtung enthält eine erste Leistungsversorgungsschaltung 11, die einer ersten Lastschaltung 12 über eine erste Leistungsversorgungsleitung L1 Leistung V1 zuführt, eine zweite Leistungsversorgungsschaltung 13, die einer zweiten Lastschaltung 14 über eine zweite Leistungsversorgungsleitung L2 Leistung V2 zuführt, einen ersten Widerstand R1, von dem ein Ende mit der ersten Leistungsversorgungsleitung L1 verbunden ist, einen zweiten Widerstand R2, von dem ein Ende mit der zweiten Leistungsversorgungsleitung L2 verbunden ist, einen dritten Widerstand R3, der mit den anderen Enden des ersten Widerstands R1 und des zweiten Widerstands R2 verbunden ist, und eine Überwachungsschaltung (einen Mikrocomputer) 15, die über den dritten Widerstand R3 eine Überwachungsspannung empfängt. Die Überwachungsschaltung 15 bestimmt auf der Grundlage der Spannung eine Anomalie der ersten Leistungsversorgungsleitung L1 und der zweiten Leistungsversorgungsleitung L2. Bei dieser Konfiguration besteht keine Notwendigkeit, die Anzahl der Anschlüsse des Mikrocomputers zu erhöhen, selbst wenn die Leistungsversorgungsleitung, die die Leistungsversorgungsschaltung und die Lastschaltung verbindet, durch mehrere Systeme in Bezug auf die Anzahl erhöht ist.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt und andere Änderungen, die als in einem Bereich der technischen Ideen der vorliegenden Erfindung liegend angesehen werden, können ebenfalls als im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung liegend angesehen werden, solange die Merkmale der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt sind.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- erste Leistungsversorgungsschaltung
- 12
- erste Lastschaltung
- 13
- zweite Leistungsversorgungsschaltung
- 14
- zweite Lastschaltung
- L1
- erste Leistungsversorgungsleitung
- L2
- zweite Leistungsversorgungsleitung
- R1 bis R4
- erster bis vierter Widerstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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